JPWO2011135735A1 - 基地局、通信システム、移動局および通信方法 - Google Patents

基地局、通信システム、移動局および通信方法 Download PDF

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Abstract

通信システム（１００）は、マクロセル（１１１）の基地局（１１０）と、ピコセル（１２１）の基地局（１２０）と、移動局（１３１，１３２）と、を含んでいる。基地局（１１０）は、制御信号を割り当てる期間がピコセル（１２１）と一部ずれるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。基地局（１１０）は、時間多重した信号から、ピコセル（１２１）の制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引きする。基地局（１１０）は、データ信号の一部を間引いた信号を移動局（１３１）へ送信する。

Description

本発明は、無線通信を行う基地局、通信システム、移動局および通信方法に関する。
携帯電話などの移動通信システムにおいてはセルラー方式が主流となっている。セルラー方式は、基地局が送受信可能な範囲からなるエリア（セル）を複数組み合わせて広いエリアをカバーし、移動局の移動に伴って通信する基地局を切り替えながら通信を継続する。現在はＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式による第３世代移動通信方式のサービスが行われているが、その一方で、より高速な通信を可能とする次世代移動通信方式が検討されている。
たとえば、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）においては、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄが検討されている。ＬＴＥやＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄにおいては、周波数の利用効率向上のため、各セルが同一の周波数を用いて通信を行う運用方法が想定されており、その際に問題となるセル間干渉を制御するための仕組みが導入されている。
たとえば、マクロセル、ピコセル、フェムトセルといった送信電力の異なる複数のセルが混在して運用される環境（ヘテロジニアスネットワーク）においては、これらのセルが同一の周波数で運用されると互いの干渉が大きくなる。特に、それぞれのセルの境界付近にある移動局は、隣接する他のセルからの干渉が大きく、通信品質が大きく劣化する。
下りリンクに関しては、ＬＴＥのＲｅｌ．８においてはセル間で周波数ごとの最大送信電力を通知することにより、セル間干渉が小さくなる各セルの送信電力配分を決定する方法が提案されている。この方法により、データ信号についてはセル間干渉が低減される。
たとえば、ＬＴＥにおいては、各送信スロットに制御信号とデータ信号が時間多重されている。セル間で同期しているシステムでは、各セルのスロット送信タイミングが同一となるため、セル間干渉は、制御信号多重区間同士およびデータ信号多重区間同士で発生する。データ信号部分のセル間干渉は、たとえばＬＴＥのＲｅｌ．８で規定されている方法を用いることにより緩和が可能であるが、制御信号部分のセル間干渉については、この方法を用いても低減することはできない。
また、３ＧＰＰでは、マクロセルとピコセルのサブフレームを制御信号区間の長さだけずらすことにより制御信号間の干渉を回避する方法が提案されている（たとえば、下記非特許文献１参照。）。また、下記非特許文献１では、ピコセル用に新たな制御チャネル領域を従来のデータチャネル領域に設定する方法が提案されている。
しかしながら、上述した従来技術では、被干渉セルのスループットが低下するという問題がある。たとえば、マクロセルとピコセルのサブフレームを制御信号区間の長さだけずらすことにより制御信号間の干渉を回避する方法では、制御信号とデータ信号間の干渉が発生するため、マクロセルのスループットが低下する。また、マクロセルがデータ信号を送信するサブフレームでは、ピコセル制御信号への干渉を低減することができない。
また、ピコセル用に新たな制御チャネル領域を従来のデータチャネル領域に設定する方法では、データチャネルを多重できる領域が小さくなるため、データのスループットが低下する。また、新たなチャネルを定義するため、後方互換性が無いという問題もある。
開示の基地局、通信システム、移動局および通信方法は、上述した問題点を解消するものであり、スループットを向上させることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、制御信号およびデータ信号を時間多重し、時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引き、前記データ信号の一部が間引かれた信号を送信する。この際、送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定し前記データ信号を間引く。
または、開示技術は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重する。または、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと重ならないように前記制御信号および前記データ信号を時間多重する。または、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルより短くなるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重する。または、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重する。
または、開示技術は、送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が閾値以下になるように、間引きを行うか否かと間引き数を決定する。
開示の基地局、通信システム、移動局および通信方法によれば、スループットを向上させることができるという効果を奏する。
実施の形態１にかかる通信システムの構成例を示す図である。 実施の形態１にかかる送信信号系列の一例を示す図である。 使用率が比較的低い無線リソースを示す図である。 使用率が比較的高い無線リソースを示す図である。 基地局の構成例を示す図である。 基地局の動作例を示すフローチャートである。 移動局の構成例を示す図である。 実施の形態２にかかる送信信号系列の一例を示す図である。 実施の形態３にかかる送信信号系列の一例を示す図である。 実施の形態４にかかる送信信号系列の一例を示す図である。 ミューティング適用に用いる閾値算出の処理内容を示すフローチャートである。 符号化率制御を用いたデータ信号の欠損の処理のフローチャートである。 実施の形態４にかかる基地局の動作例を示すフローチャートである。 実施の形態４にかかる基地局の構成例を示す図である。 実施の形態４にかかる移動局の構成例を示す図である。 実施の形態５にかかる送信信号系列の一例を示す図である。
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる通信システムの構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる通信システム１００は、基地局１１０，１２０と、移動局１３１，１３２と、を含んでいる。通信システム１００は、送信電力の異なる複数のセルが混在して運用されるヘテロジニアスネットワークである。基地局１１０は、マクロセル１１１を形成する基地局である。基地局１２０は、ピコセル１２１を形成する基地局である。マクロセル１１１およびピコセル１２１は、互いに通信エリアの全部もしくは一部がオーバーラップするセル（近傍セル）である。図１に示す例では、ピコセル１２１がマクロセル１１１に含まれている。
移動局１３１は、マクロセル１１１の圏内に位置しており、基地局１１０との間で通信を行う。また、移動局１３１は、ピコセル１２１の近傍に位置しているため、基地局１２０からの干渉を受ける。移動局１３２は、ピコセル１２１の圏内に位置しており、基地局１２０との間で通信を行う。また、移動局１３２は、マクロセル１１１の圏内にも位置しているため、基地局１１０からの干渉を受ける。以下の説明においては、基地局１１０から移動局１３２への干渉を低減する場合について説明する。
図２は、実施の形態１にかかる送信信号系列の一例を示す図である。送信信号は連続するフレームで構成され、各フレームは複数のサブフレームにより構成される。図２に示す送信信号系列２１０は、マクロセル１１１において基地局１１０から送信される送信信号系列である。送信信号系列２２０は、ピコセル１２１において基地局１２０から送信される送信信号系列である。期間２０１は、送信信号系列２１０，２２０におけるサブフレームの長さ（ここでは１４シンボル）を示している。
送信信号系列２１０，２２０において、横軸は時間リソースを示し、縦軸は周波数リソースを示している。また、送信信号系列２１０，２２０において、リソースエレメント２０３は、データ信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。リソースエレメント２０４は、制御信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。リソースエレメント２０５は、参照信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。リソースエレメント２０６は、ヌル信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。
送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０，１２０のそれぞれは、サブフレームにおける３シンボル分の期間に制御信号を割り当て、サブフレームにおける１１シンボル分の期間にデータ信号を割り当てる。また、基地局１１０，１２０のそれぞれは、サブフレーム内に参照信号を分散させて割り当てる。
また、送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列２２０に対して送信信号系列２１０の送信タイミングを１シンボル分ずらす。これにより、送信信号系列２１０の制御信号と送信信号系列２２０の制御信号は２シンボル分にわたってオーバーラップする。このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。
リソースエレメント群２０２は、送信信号系列２１０の各リソースエレメントにおいて、送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なる部分を示している。リソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、たとえば下記（１）式によって示すことができる。
Figure 2011135735
上記（１）式において、Ｋはリソースエレメント群２０２に割り当てるＰＤＳＣＨの数（ユーザ数）である。Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、それぞれ参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨのＥＰＲＥである。ＥＰＲＥ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）はリソースエレメントごとの送信電力である。ＰｄｋはユーザｋのＰＤＳＣＨのＥＰＲＥである。
Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、それぞれリソースエレメント群２０２における参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨのリソースエレメント数である。Ｎｄｋはリソースエレメント群２０２においてユーザｋに割り当てられたＰＤＳＣＨのリソースエレメント数である。
参照信号およびＰＣＦＩＣＨのリソースエレメント数であるＮ０，Ｎ１は、たとえば各サブフレームで一定である。ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのリソースエレメント数であるＮ２，Ｎ３，Ｎｄｋは、たとえばサブフレームごとに異なる。したがって、リソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、サブフレームごとに異なり、ピコセル１２１の圏内にある移動局１３２への干渉電力もこれに応じて変動する。
基地局１１０は、リソースエレメント群２０２におけるデータ信号の一部を間引く（パンクチャリング）。送信信号系列２１０のリソースエレメント２０６は、間引きにより取り除かれてヌル信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。リソースエレメント２０６の送信電力はゼロになる。ユーザｋに割り当てたＰＤＳＣＨのリソースエレメントをＮｐｃｋ個だけ間引くと、間引き後のＰＤＳＣＨのリソースエレメント数はＮｄｋ−Ｎｐｃｋとなる。このため、間引き後におけるリソースエレメント群２０２の送信電力は下記（２）式によって示すことができる。
Figure 2011135735
基地局１１０は、上記（２）式における送信電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となる間引き数を算出し、算出した間引き数だけリソースエレメント群２０２におけるデータ信号をリソースエレメント単位で間引く。間引き数は、全てのユーザにおいて同一であってもよいし、各ユーザの所要品質に対するマージンに基づいてユーザごとに決定してもよい。
閾値Ｐｔｈは、たとえば、被干渉セルへの干渉の影響の大きさによりあらかじめ決定される。たとえば、被干渉セルであるピコセル１２１における移動局１３２において基地局１１０からの干渉レベルを測定し、測定結果を基地局１１０へ送信する。基地局１１０は、送信された測定結果に基づいて閾値Ｐｔｈを決定する。また、あるユーザデータにおける間引き数が大きくなる場合、このユーザデータ信号の符号化率を低く設定してもよい。これにより、間引きによって符号化率が実質的に大きくなっても、誤り耐性の低下を抑えることができる。
図３は、使用率が比較的低い無線リソースを示す図である。図４は、使用率が比較的高い無線リソースを示す図である。図３および図４に示す無線リソース３００は、基地局１１０によってデータ信号および制御信号が割り当てられた１サブフレームにおける無線リソースを示している。無線リソース３００の領域３０１はデータ信号（たとえばＰＤＳＣＨ）が割り当てられた領域を示している。また、無線リソース３００の領域３０２は制御信号（たとえばＰＤＣＣＨ）が割り当てられた領域を示している。
また、無線リソース３００においてデータ信号も制御信号も割り当てられなかった部分（領域３０１，３０２以外の部分）にはヌル信号が割り当てられる。無線リソース３００のヌル信号が割り当てられた部分の送信電力はゼロになる。
図３に示す無線リソース３００は、データ信号による使用率が比較的低いため、制御信号による使用率も比較的低い。このため、リソースエレメント群２０２における送信電力は比較的小さくなる。図４に示す無線リソース３００は、データ信号による使用率が比較的高いため、制御信号による使用率も比較的高い。このため、リソースエレメント群２０２における送信電力は比較的大きくなる。
基地局１１０は、たとえば図４に示すように無線リソース３００の使用率が比較的高くなっても、データ信号の一部を間引くことによって領域３０１における送信電力を低下させることができる。これにより、リソースエレメント群２０２における平均的な送信電力が低下し、ピコセル１２１における制御信号に対する干渉を低減することができる。
図５は、基地局の構成例を示す図である。図５に示す基地局５００はたとえば図１に示した基地局１１０に適用される基地局である。基地局５００は、パケット生成部５０１と、無線リソース制御部５０２と、ＭＡＣ制御部５０３と、ＭＡＣスケジューラ５０４と、符号化部５０５と、変調部５０６と、プリコーディング部５０７と、多重化部５０８と、間引き数算出部５０９と、間引き部５１０と、ＩＦＦＴ部５１１と、無線処理部５１２と、送信アンテナ５１３と、受信アンテナ５１４と、無線処理部５１５と、ＦＦＴ部５１６と、復調部５１７と、復号部５１８と、ＭＡＣ／ＲＬＣ処理部５１９と、を備えている。
パケット生成部５０１は、移動局１３１へ送信するためのパケットを生成する。パケット生成部５０１は、生成したパケットをＭＡＣスケジューラ５０４へ出力する。無線リソース制御部５０２は、他セルからの制御信号を受信する。無線リソース制御部５０２は、受信した制御信号に基づいて無線リソースの制御を行う。具体的には、無線リソース制御部５０２は、ＭＡＣ制御部５０３へ制御信号を出力したり、他セルへ制御信号を送信したりすることで無線リソースの制御を行う。無線リソースの制御には、たとえばハンドオーバや協調通信制御などが含まれる。また、無線リソース制御部５０２は、近傍セル（ピコセル１２１）における基地局１１０からの干渉レベルの測定結果を受信してもよい。
ＭＡＣ制御部５０３は、無線リソース制御部５０２から出力された制御信号に基づいてＭＡＣ層の制御を行う。具体的には、ＭＡＣ制御部５０３は、ＭＡＣスケジューラ５０４およびプリコーディング部５０７へ制御信号を出力することでＭＡＣ層の制御を行う。ＭＡＣ制御部５０３が出力する制御信号には、たとえば送信電力の設定値や、プリコーディング制御のためのパラメータなどが含まれる。
ＭＡＣスケジューラ５０４は、ＭＡＣ制御部５０３から出力された制御信号に基づいて、パケット生成部５０１から出力されたパケットのＭＡＣ層におけるスケジューリングを行う。ＭＡＣスケジューラ５０４は、ＭＡＣ層におけるスケジューリングの結果に応じてパケットを符号化部５０５へ出力する。符号化部５０５は、ＭＡＣスケジューラ５０４から出力されたパケットを符号化する。符号化部５０５は、符号化したパケットを変調部５０６へ出力する。
変調部５０６は、符号化部５０５から出力されたパケットを変調する。変調部５０６は、変調したパケットをプリコーディング部５０７へ出力する。プリコーディング部５０７は、ＭＡＣ制御部５０３から出力された制御信号に基づいて、変調部５０６から出力されたパケットのプリコーディングを行う。プリコーディング部５０７は、プリコーディングを行ったパケットを多重化部５０８へ出力する。
多重化部５０８には、プリコーディング部５０７から出力されたパケットと、パイロット信号（参照信号）、報知情報および個別制御情報などの各制御信号と、が入力される。多重化部５０８は、入力されたパケット（データ信号）と各制御信号を、たとえばＭＡＣスケジューラ５０４のスケジューリング結果に基づいて多重化する。具体的には、多重化部５０８は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。多重化部５０８は、多重化した信号を間引き数算出部５０９および間引き部５１０へ出力する。
間引き数算出部５０９は、パンクチャリングにおいて間引くリソースエレメントの数（間引き数）を算出する。具体的には、間引き数算出部５０９は、上記（２）式における送信電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となる最大の間引き数を算出する。たとえば、間引き数算出部５０９は、多重化部５０８から出力された信号に基づいて間引き数を算出する。または、間引き数算出部５０９は、ユーザ数Ｋや、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのリソースエレメント数であるＮ２，Ｎ３，Ｎｄｋなどの情報をたとえばＭＡＣスケジューラ５０４から取得し、取得した情報に基づいて間引き数を算出してもよい。
また、間引き数算出部５０９は、近傍セル（ピコセル１２１）における基地局１１０からの干渉レベルの測定結果を無線リソース制御部５０２から取得し、取得した測定結果に基づいて閾値Ｐｔｈを決定してもよい。間引き数算出部５０９は、決定した間引き数を間引き部５１０へ出力する。
間引き部５１０は、多重化部５０８から出力された信号を、間引き数算出部５０９から出力された間引き数だけ間引く。具体的には、間引き部５１０は、リソースエレメント群２０２におけるデータ信号の一部を間引く。間引き部５１０は、間引きを行った残りの信号をＩＦＦＴ部５１１へ出力する。
ＩＦＦＴ部５１１（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）は、間引き部５１０から出力された信号を逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換した信号を無線処理部５１２へ出力する。無線処理部５１２は、ＩＦＦＴ部５１１から出力された信号の無線処理を行い、無線処理を行った信号を送信アンテナ５１３へ出力する。送信アンテナ５１３は、無線処理部５１２から出力された信号を移動局１３１へ無線送信する。
受信アンテナ５１４は、たとえば移動局１３１から無線送信された信号を受信する。受信アンテナ５１４は、受信した信号を無線処理部５１５へ出力する。無線処理部５１５は、受信アンテナ５１４から出力された信号の無線処理を行い、無線処理を行った信号をＦＦＴ部５１６へ出力する。ＦＦＴ部５１６（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）は、無線処理部５１５から出力された信号をフーリエ変換し、フーリエ変換した信号を復調部５１７へ出力する。復調部５１７は、ＦＦＴ部５１６から出力された信号を復調する。復調部５１７は、復調した信号を復号部５１８へ出力する。
復号部５１８は、復調部５１７から出力された信号を復号し、復号した信号をＭＡＣ／ＲＬＣ処理部５１９へ出力する。ＭＡＣ／ＲＬＣ処理部５１９は、復号部５１８から出力された信号のＭＡＣ層の処理およびＲＬＣ層の処理を行う。ＭＡＣ／ＲＬＣ処理部５１９は、ＭＡＣ層およびＲＬＣ層の各処理により得られたデータを出力する。
図６は、基地局の動作例を示すフローチャートである。基地局１１０は、たとえば図６に示す各ステップを実行する。まず、サブフレームｉについて、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのスケジューリングを行う（ステップＳ６０１）。ステップＳ６０１においては、ＰＤＣＣＨを割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるようにＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨを割り当てる。
つぎに、ステップＳ６０１のスケジューリング結果に基づいて、サブフレームｉのデータ信号の間引き数を算出する（ステップＳ６０２）。つぎに、ステップＳ６０２によって算出された間引き数だけ、サブフレームｉのリソースエレメント群２０２におけるデータ信号の一部を間引く（ステップＳ６０３）。つぎに、ステップＳ６０３によってデータ信号の一部が間引かれた信号を送信し（ステップＳ６０４）、サブフレームｉに対する一連の処理を終了する。つぎに、サブフレームｉの次のサブフレームに処理を移行し（ｉ＝ｉ＋１）、ステップＳ６０１へ移行する。
図７は、移動局の構成例を示す図である。図７に示す移動局７００は、たとえば図１に示した移動局１３１に適用される移動局である。移動局７００は、送受信アンテナ７０１と、無線処理部７０２と、ＦＦＴ部７０３と、制御チャネル復調部７０４と、制御情報処理部７０５と、復調部７０６と、復号部７０７と、無線リソース制御部７０８と、データ処理部７０９と、多重化部７１０と、シンボルマッピング部７１１と、多重化部７１２と、ＦＦＴ部７１３と、周波数マッピング部７１４と、ＩＦＦＴ部７１５と、無線処理部７１６と、を備えている。
送受信アンテナ７０１は、たとえば基地局１１０から無線送信された信号を受信する。送受信アンテナ７０１は、受信した信号を無線処理部７０２へ出力する。無線処理部７０２は、送受信アンテナ７０１から出力された信号の無線処理を行い、無線処理を行った信号をＦＦＴ部７０３へ出力する。ＦＦＴ部７０３は、無線処理部７０２から出力された信号をフーリエ変換する。ＦＦＴ部７０３は、フーリエ変換した信号を制御チャネル復調部７０４および復調部７０６へ出力する。
制御チャネル復調部７０４は、ＦＦＴ部７０３から出力された信号に含まれる制御チャネルを復調する。制御チャネル復調部７０４は、制御チャネルの復調によって得られたリソース割当情報を復調部７０６および復号部７０７へ出力する。また、制御チャネル復調部７０４は、制御チャネルの復調によって得られた制御情報を出力する。
制御情報処理部７０５は、制御チャネル復調部７０４から出力された制御信号に基づいて、移動局７００から基地局１１０への伝送を行うための個別制御情報を生成する。制御情報処理部７０５は、生成した個別制御情報を多重化部７１０へ出力する。
復調部７０６は、制御チャネル復調部７０４から出力されたリソース割当情報に基づいて、ＦＦＴ部７０３から出力された信号を復調する。復調部７０６は、復調した信号を復号部７０７へ出力する。復号部７０７は、制御チャネル復調部７０４から出力されたリソース割当情報に基づいて、復調部７０６から出力された信号を復号する。復号部７０７による復号には、誤り訂正処理が含まれる。復号部７０７は、復号したデータを出力する。無線リソース制御部７０８は、復号部７０７から出力されたデータに含まれるＣＳＩ測定指示などの制御情報に基づいて無線リソースの制御を行う。
データ処理部７０９は、基地局１１０へ送信するためのデータを生成する。データ処理部７０９は、生成したデータを多重化部７１０へ出力する。多重化部７１０は、制御情報処理部７０５から出力された個別制御情報と、データ処理部７０９から出力されたデータと、を多重化し、多重化した信号をシンボルマッピング部７１１へ出力する。シンボルマッピング部７１１は、多重化部７１０から出力された信号のシンボルマッピングを行い、シンボルマッピングを行った信号を多重化部７１２へ出力する。
多重化部７１２は、シンボルマッピング部７１１から出力された信号と、パイロット信号と、を多重化する。多重化部７１２は、多重化した信号をＦＦＴ部７１３へ出力する。ＦＦＴ部７１３は、多重化部７１２から出力された信号をフーリエ変換する。ＦＦＴ部７１３は、フーリエ変換した信号を周波数マッピング部７１４へ出力する。
周波数マッピング部７１４は、ＦＦＴ部７１３から出力された信号の周波数マッピングを行う。周波数マッピング部７１４は、周波数マッピングを行った信号をＩＦＦＴ部７１５へ出力する。ＩＦＦＴ部７１５は、周波数マッピング部７１４から出力された信号を逆フーリエ変換する。ＩＦＦＴ部７１５は、逆フーリエ変換した信号を無線処理部７１６へ出力する。無線処理部７１６は、ＩＦＦＴ部７１５から出力された信号の無線処理を行い、無線処理を行った信号を送受信アンテナ７０１へ出力する。送受信アンテナ７０１は、無線処理部７１６から出力された信号を基地局１１０へ無線送信する。
このように、移動局７００は、基地局１１０によって送信された信号を受信し、受信した信号に基づいてデータ信号を誤り訂正によって再生する。これにより、基地局１１０によってデータ信号の一部が間引かれても、データ信号を再生することができる。このため、マクロセル１１１のデータ信号の間引きによってピコセル１２１におけるスループットを向上させつつ、マクロセル１１１のデータ信号の間引きによるマクロセル１１１におけるスループットの低下を抑えることができる。
このように、実施の形態１にかかる基地局１１０によれば、制御信号を割り当てる期間が近傍セルと一部ずれるように制御信号およびデータ信号を時間多重し、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号の一部を間引いて送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる通信システムの構成例については、図１に示した通信システム１００と同様である。
図８は、実施の形態２にかかる送信信号系列の一例を示す図である。図８において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列に対して送信タイミングを３シンボル分ずらす。これにより、送信信号系列２１０の制御信号と送信信号系列２２０の制御信号はオーバーラップしない。
このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と重ならないように制御信号およびデータ信号を時間多重する。したがって、送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なるリソースエレメント群２０２には制御信号が含まれない。この場合のリソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、たとえば下記（３）式によって示すことができる。
Figure 2011135735
したがって、間引き後におけるリソースエレメント群２０２の送信電力は下記（４）式によって示すことができる。
Figure 2011135735
基地局５００の間引き数算出部５０９は、上記（４）式における送信電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となる間引き数を算出し、算出した間引き数だけリソースエレメント群２０２におけるデータ信号を間引く。間引き数は、全てのユーザにおいて同一であってもよいし、各ユーザの所要品質に対するマージンに基づいてユーザごとに決定してもよい。
実施の形態２にかかる基地局１１０の構成例については、図５に示した基地局５００と同様である。ただし、基地局５００の多重化部５０８は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と重ならないように制御信号およびデータ信号を時間多重する。実施の形態２にかかる基地局１１０の動作例については、図６に示した動作例と同様である。実施の形態２にかかる移動局１３１の構成例については、図７に示した移動局７００と同様である。
このように、実施の形態２にかかる基地局１１０によれば、制御信号を割り当てる期間が近傍セルと重ならないように制御信号およびデータ信号を時間多重し、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号の一部を間引いて送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。
（実施の形態３）
実施の形態３にかかる通信システムの構成例については、図１に示した通信システム１００と同様である。
図９は、実施の形態３にかかる送信信号系列の一例を示す図である。図９において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。送信信号系列２１０に示すように、基地局１１０は、サブフレームにおける１２シンボル分の期間にデータ信号を割り当て、サブフレームにおける２シンボル分の期間に制御信号を割り当てる。また、送信信号系列２２０に示すように、基地局１２０は、サブフレームにおける１１シンボル分の期間にデータ信号を割り当て、サブフレームにおける３シンボル分の期間に制御信号を割り当てる。このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）より短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。
また、送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列に対して送信タイミングをずらさなくてもよい。ここでは、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列に対して送信タイミングを一致させる。これにより、マクロセル１１１の制御信号とピコセル１２１の制御信号は２シンボル分にわたってオーバーラップする。
送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なるリソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、たとえば上記（１）式によって示すことができる。基地局１１０は、リソースエレメント群２０２におけるデータ信号の一部を間引く。このため、間引き後におけるリソースエレメント群２０２の送信電力は上記（２）式によって示すことができる。
基地局１１０は、上記（２）式における送信電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となる間引き数を算出し、算出した間引き数だけリソースエレメント群２０２におけるデータ信号を間引く。間引き数は、全てのユーザにおいて同一であってもよいし、各ユーザの所要品質に対するマージンに基づいてユーザごとに決定してもよい。
実施の形態３にかかる基地局１１０の構成例については、図５に示した基地局５００と同様である。ただし、基地局５００の多重化部５０８は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）より短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。実施の形態３にかかる基地局１１０の動作例については、図６に示した動作例と同様である。実施の形態３にかかる移動局１３１の構成例については、図７に示した移動局７００と同様である。
このように、実施の形態３にかかる基地局１１０によれば、制御信号を割り当てる期間が近傍セルより短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重し、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号の一部を間引いて送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。
（実施の形態４）
実施の形態４では、マクロセル１１１からピコセル１２１への干渉が大きく、ピコセル１２１における通信品質が低下する場合にデータ信号の間引き数を多く（ミューティングと称す）して干渉低減させる制御について説明する。実施の形態４にかかる通信システムの構成例については、図１に示した通信システム１００と同様である。
図１０は、実施の形態４にかかる送信信号系列の一例を示す図である。図１０において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１０の送信信号系列２１０，２２０に示すように、マクロセル１１１とピコセル１２１のそれぞれは、サブフレームにおける３シンボル分の期間（制御信号多重区間）に制御信号を割り当てる。図１０に示すリソースエレメント群２０２は、送信信号系列２１０の各リソースエレメントにおいて、送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なる部分（制御信号多重区間）を示している。そして、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列２２０に対して送信信号系列２１０の送信タイミングを１シンボル分ずらす。これにより、送信信号系列２１０の制御信号と送信信号系列２２０の制御信号は２シンボル分にわたってオーバーラップする。このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てたリソースエレメント群２０２の期間（制御信号多重区間）が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。
制御信号多重区間における実際の無線リソース３００の使用率は、上述の図３、図４に示したように、多重する制御チャネル数と、それぞれの制御チャネルの長さによって決まる。無線リソース３００においてデータ信号も制御信号も割り当てられなかった部分（領域３０１，３０２以外の部分）のリソースエレメントにはヌル信号が割り当てられ、この部分の送信電力はゼロになる。したがって、無線リソース３００の使用率が低い場合は、リソースエレメント群２０２である制御信号多重区間の総送信電力は小さくなる（図３参照）。逆の場合は、リソースエレメント群２０２の総送信電力が大きくなるため、他セル（ピコセル１２１）への干渉が増加する（図４参照）。
そして、この実施の形態４では、制御信号多重区間における無線リソース３００の使用率が大きいときには、被干渉セル（ピコセル１２１）の制御信号と重なる与干渉セル（マクロセル１１１）の周波数リソース軸方向の一列（図１０の場合、シンボル数２４）のデータシンボルを全て間引く（ミューティング）する。すなわち、このミューティングでは、図１０に記載のように、マクロセル１１１のリソースエレメント群２０２のうち、ピコセル１２１の制御信号に重なる一つのリソースエレメントと同じ時間上（時期ｔ２，ｔ４）の周波数リソース全てのデータ信号をヌル信号（データの値を０）にする。上述した各実施の形態では、リソースエレメント群２０２内に位置するデータ信号の一部を間引くパンクチャリングの構成としたが、この実施の形態４では、制御信号と重なるデータ信号の全てを間引く構成をミューティングとして説明している。ミューティングされたリソースエレメントの送信電力はゼロとなる。
ミューティング適用有無の判断は、自セルの制御信号多重区間における送信電力と、相手側セルの制御信号多重区間と重なる自セルのデータ信号多重区間の送信電力の和が、所定の値以下となるように制御を行う。具体的には、マクロセル１１１の送信信号における、ピコセル１２１の制御信号多重区間と重なる区間（リソースエレメント群２０２）の送信電力Ｐは、上記（１）式に示した通りとなる。
上記（１）式において、Ｋはリソースエレメント群２０２に割り当てるＰＤＳＣＨの数（ユーザ数）である。Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、それぞれ参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨのＥＰＲＥである。ＰｄｋはユーザｋのＰＤＳＣＨのＥＰＲＥである。
Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、それぞれリソースエレメント群２０２における参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨのリソースエレメント数である。Ｎｄｋはリソースエレメント群２０２においてユーザｋに割り当てられたＰＤＳＣＨのリソースエレメント数である。
参照信号およびＰＣＦＩＣＨのリソースエレメント数であるＮ０，Ｎ１は、たとえば各サブフレームで一定である。ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのリソースエレメント数であるＮ２，Ｎ３，Ｎｄｋは、たとえばサブフレームごとに異なる。したがって、リソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、サブフレームごとに異なり、ピコセル１２１への干渉電力もこれに応じて変動する。
基地局１１０は、リソースエレメント群２０２の区間の送信電力Ｐが後述する所定の閾値Ｐｔｈ以下となるように、ピコセル１２１の制御信号多重区間と時間的に重なるマクロセル１１１のデータ信号（ＰＤＳＣＨ）のシンボルをミューティングする制御を行う。このミューティングを行うと、ミューティング後の区間送信電力Ｐ’は下記（５）式で示される。
Ｐ’＝Ｐ０・Ｎ０＋Ｐ１・Ｎ１＋Ｐ２・Ｎ２＋Ｐ３・Ｎ３ …（５）
そして、Ｐ’≦Ｐｔｈとなるように、ＰＤＳＣＨシンボルのミューティングを行うか否かを決定する。具体的には、以下の（ａ）または（ｂ）を選択する。
（ａ）Ｐ≦Ｐｔｈ ミューティングなし（時期ｔ１，ｔ３）
（ｂ）Ｐ＞Ｐｔｈ ａｎｄ Ｐ’≦Ｐｔｈ ミューティング適用（時期ｔ２，ｔ４）
（ｃ）Ｐ’＞Ｐｔｈ ミューティング適用＋スケジューリング制限
また、上記の（ｃ）は、（ｂ）によるミューティングを適用してもミューティング後の区間送信電力Ｐ’が閾値Ｐｔｈ以下とならない場合の処理である。この場合、ＭＡＣスケジューラ５０４のスケジューリングを変更（制限）することによりＰＤＣＣＨの無線リソース使用率を低減させる処理を併用して、閾値Ｐｔｈ以下となるように制御を行う。
所定の閾値Ｐｔｈは、被干渉セル（ピコセル１２１）への干渉の影響の大きさにより決定される値である。具体的には、被干渉セル（ピコセル１２１）内の移動局１３２において干渉レベルを測定する。そして、被干渉セルあるいは与干渉セルは、移動局１３２から報告された干渉レベルに基づいて閾値Ｐｔｈを求め、最終的に与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局１１０の閾値Ｐｔｈとして用いる。
図１１は、ミューティング適用に用いる閾値算出の処理内容を示すフローチャートである。図１１には、被干渉セル（ピコセル１２１）において閾値の算出を行う例を示している。まず、被干渉セル（ピコセル１２１）配下の移動局１３２における処理は、この被干渉セル（ピコセル１２１）における参照信号の受信電力ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）値（Ｒｓ）と、与干渉セル（マクロセル１１１）のＲＳＲＰ値（Ｒｉ）とをそれぞれ測定し（ステップＳ１１０１）、被干渉セル（ピコセル１２１）にこれらＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を報告する（ステップＳ１１０２）。
次に、被干渉セル（ピコセル１２１）の基地局１２０は、移動局１３２から報告されたＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を用いて、下記（６）式に示す、与干渉セル（マクロセル１１１）における所要電力減衰量ｇｉの計算処理を行う（ステップＳ１１０３）。
ｇｉ＝Ｒｓ／（γ・Ｒｉ） …（６）
（γは制御チャネルにおける所要ＳＩＮＲ）
そして、被干渉セル（ピコセル１２１）の基地局１２０は、与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局１１０へ所要電力減衰量ｇｉを通知する（ステップＳ１１０４）。
与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局は、被干渉セル（ピコセル１２１）の基地局から通知されたｇｉを用いて、所定閾値Ｐｔｈを下記（７）式を用いて計算により求める（ステップＳ１１０５）。
Ｐｔｈ＝ｇｉ・Ｐｉ …（７）
（Ｐｉは、マクロセル１１１の制御チャネル送信電力）
上記の処理内容の変形例としては、被干渉セル（ピコセル１２１）で行った処理（ステップＳ１１０３，ステップＳ１１０４）を与干渉セル（マクロセル１１１）で行う構成とすることもできる。この場合、ステップＳ１１０２の処理は、ピコセル１２１からマクロセル１１１に対してＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を通知する構成とすればよい。
次に、ミューティングを適用した場合の符号化率の変化への対応について説明する。上述したように、データ信号（ＰＤＳＣＨ）のシンボルに対するミューティングを行うと、間引く数がパンクチャリングにより間引く数に比べて多いため、符号化率が実質的に大きくなり、対応して、誤りに対して弱くなる問題が生じる。このため、ミューティングを行うことによるデータ劣化（誤り率の増加）を補償するように、予め符号化率を低く設定することにより、データ劣化を回避する構成が考えられる。
図１２は、符号化率制御を用いたデータ信号の欠損の処理のフローチャートである。この図ではパンクチャリングによりデータ信号の一部を間引いた場合の例として説明してある。なお、所定のパンクチャリング率のとき、すなわちパンクチャリングにより間引いたデータ信号のシンボル数が所定数のとき、ミューティングにより間引いたデータ信号の数と同じになる。データ信号を欠損させるという点で見て、間引きと、ミューティングは同じである。
与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局１１０は、まず、間引いたデータ信号の数に基づき、パンクチャリング率を計算する（ステップＳ１２０１）。次に、１シンボル分の期間において欠損させたデータ信号の数（シンボル数）に基づいて、所要符号化率を計算する（ステップＳ１２０２）。この際、パンクチャリング率が大きいほど（およびミューティング時には）、対応して符号化率を低く設定する。
次に、入力されたデータ信号をパケット生成する。この際、データ信号を所定のトランスポートブロックサイズで分割（パケット分割）する（ステップＳ１２０３）。そして、上記の符号化率で符号化した後、レートマッチングする（ステップＳ１２０４）。この後、パケットは、所定の変調方式で変調され、この変調に対応してマッピングされる（ステップＳ１２０５）。そして、変調後のパケットは、スケジューリングに基づいてパイロット信号（参照信号）、報知情報および個別制御情報などの各制御信号と、多重化される（ステップＳ１２０６）。この後、上述したリソースエレメント群２０２のデータ信号のシンボルを所定数欠損させ（上記のパンクチャリングあるいはミューティング）（ステップＳ１２０７）、移動局１３１へ無線送信する。
図１３は、実施の形態４にかかる基地局の動作例を示すフローチャートである。基地局１１０におけるサブフレームごとのスケジューリングおよびデータシンボル欠損の処理を記載してある。まず、サブフレームｉについて、リソースエレメントごとの送信電力である、参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨのＥＰＲＥを示すＰ０，Ｐ１，Ｐ２と、リソースエレメント群２０２の参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨのリソースエレメント数であるＮ０，Ｎ１，Ｎ２を設定する（ステップＳ１３０１）。そして、このサブフレームｉについて、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのスケジューリングを行う（ステップＳ１３０２）。この際、図１０に示すように、ＰＤＣＣＨを割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるようにＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨを割り当てる。この割り当てにより、このサブフレームｉごとにＮ３，Ｋ，Ｐｄｋ，Ｎｄｋが得られる。
つぎに、与干渉区間の電力Ｐを計算する（ステップＳ１３０３）。すなわち、ピコセル１２１の制御信号多重区間と重なる区間（リソースエレメント群２０２）の送信電力Ｐを上記（１）式を用いて計算する。
つぎに、与干渉区間のデータシンボルについてデータの欠損の処理を行う。この実施の形態では、上述したミューティング適用の有無について判断するものとする（ステップＳ１３０４）。この場合、ミューティング適用後の区間送信電力Ｐ’を上記の式（５）を用いて算出し、この後、閾値Ｐｔｈを用いて、ミューティング適用の有無を判断する。
これにより、データ信号に対するミューティングの有無をおこなった信号が送信され、サブフレームｉに対する一連の処理を終了する。つぎに、サブフレームｉの次のサブフレームに処理を移行し（ｉ＝ｉ＋１）（ステップＳ１３０５）、ステップＳ１３０１へ移行する。
図１４は、実施の形態４にかかる基地局の構成例を示す図である。図１４において、図５と同一の構成部には同一の符号を付してある。この基地局１４００は、被干渉セル（ピコセル１２１）配下の移動局１３２から図１１に示した受信電力ＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を受信する構成が加えられている。さらに、受信したＲＳＲＰ値に基づいて所要電力減衰量ｇｉを計算する構成と、およびこの所要電力減衰量ｇｉに基づいて閾値を計算する構成と、閾値に基づいてミューティング適用の有無を判断し、データシンボルに対してミューティングを適用する構成と、がそれぞれ追加されている。
この図１４に記載の基地局１４００は、与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局とした場合、図１１に示す被干渉セル（ピコセル１２１）が実行する所要電力減衰量ｇｉの計算にかかる処理は、このマクロセル１１１側の基地局１４００がおこなうこととなる。
所要電力減衰量計算部１４０１は、復号部５１８による復号後の受信データに含まれる、移動局１３２からのＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）の報告値に基づいて、所要電力減衰量ｇｉを計算する。
計算部１４０２は、ピコセル１２１の制御信号多重区間と重なる区間（リソースエレメント群２０２）の送信電力Ｐ、およびミューティング後の区間送信電力Ｐ’をそれぞれ計算する。
データシンボル欠損制御部１４０３は、また、上記の所要電力減衰量ｇｉに基づく閾値Ｐｔｈを求める。そして、送信電力Ｐ，Ｐ’を閾値Ｐｔｈと比較し、上述したミューティング適用の有無を判断する。この際、図１２に示したパンクチャリング率と、ミューティング実行の有無の制御情報をデータシンボル欠損部１４０４に出力する。
これにより、データシンボル毎に、閾値に応じてミューティングの提供の有無が制御され、図１０に示すように、制御信号多重区間における無線リソース３００の使用率が大きいときには、被干渉セル（ピコセル１２１）の制御信号と重なる与干渉セル（マクロセル１１１）の周波数リソース軸方向の一列のデータシンボルを全てミューティングする（時期ｔ２，ｔ４）。
以上のミューティングの構成に加えて、ミューティング実行時における符号化率を適切に制御するための構成として、符号化率計算部１４０５を備えてもよい。符号化率計算部１４０５には、ＭＡＣスケジューラ５０４によるスケジューリング時におけるリソース割り当て情報と、予め設定された送信データに関するＣＱＩ値の範囲（所要品質に対するマージン）と、データシンボル欠損制御部１４０３により計算されたパンクチャリング率、およびミューティング適用の有無の制御情報とが、それぞれ入力され、これら入力値に基づいて、所要品質に対するマージン内での符号化率を計算する（ステップＳ１２０２相当）。
パケット生成部５０１、およびレートマッチング部１４０６は、算出された符号化率に基づいたパケットの生成、およびレートマッチングの処理を行ってこの符号化率を有するサブフレームを生成する。１４０７は、パケット生成部５０１により生成されたパケットを一時格納するバッファ部である。
そして、符号化率計算部１４０５は、ミューティング適用時には、データ劣化（誤り率の増加）を補償するように、予め符号化率を低く設定する。上記の構成によれば、ミューティング適用時におけるデータ劣化についても回避できるようになる。
図１５は、実施の形態４にかかる移動局の構成例を示す図である。図１５において、図７と相違する部分は、所属するセルにおいてＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を測定するＲＳＲＰ測定部１５０１を備え、測定されたこのＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を無線リソース制御部７０８を介して制御データとして多重化して基地局１４００に送信する構成である。
このように、実施の形態４によれば、マクロセル１１１からピコセル１２１への干渉が大きい場合には、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号をミューティングして送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。また、ミューティング実行時に合わせて符号化率を変更することにより、データ劣化（誤り率の増加）を補償できる。
なお、上述の説明では、図１４の基地局１４００の説明において、データシンボルの欠損の具体例としてミューティングを行う構成として説明した。これに限らず、図１４に示す構成は、実施の形態１〜３におけるパンクチャリングにも適用することができ、データシンボル欠損制御部１４０３、およびデータシンボル欠損部１４０４がパンクチャリング時にデータ信号を欠損させるシンボル数がミューティング数相当（図１０の場合、パンクチャリングにより間引いたシンボル数２４が）になった場合には、ミューティング実行時と同様となる。
（実施の形態５）
図１６は、実施の形態５にかかる送信信号系列の一例を示す図である。送信信号系列２１０に示すように、基地局１１０は、サブフレームにおける１２シンボル分の期間にデータ信号を割り当て、サブフレームにおける２シンボル分の期間に制御信号を割り当てる。また、送信信号系列２２０に示すように、基地局１２０は、サブフレームにおける１１シンボル分の期間にデータ信号を割り当て、サブフレームにおける３シンボル分の期間に制御信号を割り当てる。このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）より短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。
また、送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列２２０に対して送信タイミングをずらさなくてもよい。ここでは、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列２２０に対して送信タイミングを一致させる。これにより、マクロセル１１１の制御信号とピコセル１２１の制御信号は２シンボル分にわたってオーバーラップする。
送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なるリソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、たとえば上記（１）式によって示すことができる。また、実施の形態４同様に、ミューティング後の区間送信電力Ｐ’は上記（５）式によって示すことができる。
基地局１１０は、上記の送信電力Ｐ、および区間送信電力Ｐ’を閾値Ｐｔｈと比較して、実施の形態４同様にミューティング適用の有無を判断する。このミューティングは、全てのユーザにおいて同一であってもよいし、各ユーザの所要品質に対するマージンに基づいてユーザごとに決定してもよい。
実施の形態５にかかる基地局１１０の構成例は、図１４に示した基地局１４００と同様である。ただし、基地局１４００の多重化部５０８は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）より短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。また、実施の形態５にかかる移動局１３１の構成例については、図１５に示した移動局１５００と同様である。
このように、実施の形態５にかかる基地局１１０によれば、制御信号を割り当てる期間が近傍セルより短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重し、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号をミューティングして送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。
この実施の形態５によれば、実施の形態４の場合と同様に、データシンボルに対するミューティングの適用の有無を制御して、与干渉セル（マクロセル１１１）の制御信号多重区間における送信電力と、被干渉セル（ピコセル１２１）の制御信号多重区間と重なる与干渉セルのデータ信号多重区間の送信電力の和が、所定の値以下となるようにしている。そして、この実施の形態５によれば、セル間のサブフレーム送信タイミングをずらす必要が無いという利点を有している。
以上説明したように、基地局、通信システム、移動局および通信方法によれば、スループットを向上させることができる。
１００ 通信システム
１１０，１２０，５００，１４００ 基地局
１１１ マクロセル
１２１ ピコセル
１３１，１３２，７００，１５００ 移動局
２０１ 期間
２０２ リソースエレメント群
２０３〜２０６ リソースエレメント
２１０，２２０ 送信信号系列
３００ 無線リソース
３０１，３０２ 領域
５１３ 送信アンテナ
５１４ 受信アンテナ
７０１ 送受信アンテナ
１４０１ 所要電力減衰量計算部
１４０２ 送信電力計算部
１４０３ データシンボル欠損制御部
１４０４ データシンボル欠損部
１４０５ 符号化率計算部
１５０１ ＲＳＲＰ測定部
本発明は、無線通信を行う基地局、通信システム、移動局および通信方法に関する。
携帯電話などの移動通信システムにおいてはセルラー方式が主流となっている。セルラー方式は、基地局が送受信可能な範囲からなるエリア（セル）を複数組み合わせて広いエリアをカバーし、移動局の移動に伴って通信する基地局を切り替えながら通信を継続する。現在はＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式による第３世代移動通信方式のサービスが行われているが、その一方で、より高速な通信を可能とする次世代移動通信方式が検討されている。
たとえば、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）においては、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄが検討されている。ＬＴＥやＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄにおいては、周波数の利用効率向上のため、各セルが同一の周波数を用いて通信を行う運用方法が想定されており、その際に問題となるセル間干渉を制御するための仕組みが導入されている。
たとえば、マクロセル、ピコセル、フェムトセルといった送信電力の異なる複数のセルが混在して運用される環境（ヘテロジニアスネットワーク）においては、これらのセルが同一の周波数で運用されると互いの干渉が大きくなる。特に、それぞれのセルの境界付近にある移動局は、隣接する他のセルからの干渉が大きく、通信品質が大きく劣化する。
下りリンクに関しては、ＬＴＥのＲｅｌ．８においてはセル間で周波数ごとの最大送信電力を通知することにより、セル間干渉が小さくなる各セルの送信電力配分を決定する方法が提案されている。この方法により、データ信号についてはセル間干渉が低減される。
たとえば、ＬＴＥにおいては、各送信スロットに制御信号とデータ信号が時間多重されている。セル間で同期しているシステムでは、各セルのスロット送信タイミングが同一となるため、セル間干渉は、制御信号多重区間同士およびデータ信号多重区間同士で発生する。データ信号部分のセル間干渉は、たとえばＬＴＥのＲｅｌ．８で規定されている方法を用いることにより緩和が可能であるが、制御信号部分のセル間干渉については、この方法を用いても低減することはできない。
また、３ＧＰＰでは、マクロセルとピコセルのサブフレームを制御信号区間の長さだけずらすことにより制御信号間の干渉を回避する方法が提案されている（たとえば、下記非特許文献１参照。）。また、下記非特許文献１では、ピコセル用に新たな制御チャネル領域を従来のデータチャネル領域に設定する方法が提案されている。
しかしながら、上述した従来技術では、被干渉セルのスループットが低下するという問題がある。たとえば、マクロセルとピコセルのサブフレームを制御信号区間の長さだけずらすことにより制御信号間の干渉を回避する方法では、制御信号とデータ信号間の干渉が発生するため、マクロセルのスループットが低下する。また、マクロセルがデータ信号を送信するサブフレームでは、ピコセル制御信号への干渉を低減することができない。
また、ピコセル用に新たな制御チャネル領域を従来のデータチャネル領域に設定する方法では、データチャネルを多重できる領域が小さくなるため、データのスループットが低下する。また、新たなチャネルを定義するため、後方互換性が無いという問題もある。
開示の基地局、通信システム、移動局および通信方法は、上述した問題点を解消するものであり、スループットを向上させることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、制御信号およびデータ信号を時間多重し、時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引き、前記データ信号の一部が間引かれた信号を送信する。この際、送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定し前記データ信号を間引く。
または、開示技術は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重する。または、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと重ならないように前記制御信号および前記データ信号を時間多重する。または、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルより短くなるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重する。または、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重する。
または、開示技術は、送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が閾値以下になるように、間引きを行うか否かと間引き数を決定する。
開示の基地局、通信システム、移動局および通信方法によれば、スループットを向上させることができるという効果を奏する。
実施の形態１にかかる通信システムの構成例を示す図である。 実施の形態１にかかる送信信号系列の一例を示す図である。 使用率が比較的低い無線リソースを示す図である。 使用率が比較的高い無線リソースを示す図である。 基地局の構成例を示す図である。 基地局の動作例を示すフローチャートである。 移動局の構成例を示す図である。 実施の形態２にかかる送信信号系列の一例を示す図である。 実施の形態３にかかる送信信号系列の一例を示す図である。 実施の形態４にかかる送信信号系列の一例を示す図である。 ミューティング適用に用いる閾値算出の処理内容を示すフローチャートである。 符号化率制御を用いたデータ信号の欠損の処理のフローチャートである。 実施の形態４にかかる基地局の動作例を示すフローチャートである。 実施の形態４にかかる基地局の構成例を示す図である。 実施の形態４にかかる移動局の構成例を示す図である。 実施の形態５にかかる送信信号系列の一例を示す図である。
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる通信システムの構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる通信システム１００は、基地局１１０，１２０と、移動局１３１，１３２と、を含んでいる。通信システム１００は、送信電力の異なる複数のセルが混在して運用されるヘテロジニアスネットワークである。基地局１１０は、マクロセル１１１を形成する基地局である。基地局１２０は、ピコセル１２１を形成する基地局である。マクロセル１１１およびピコセル１２１は、互いに通信エリアの全部もしくは一部がオーバーラップするセル（近傍セル）である。図１に示す例では、ピコセル１２１がマクロセル１１１に含まれている。
移動局１３１は、マクロセル１１１の圏内に位置しており、基地局１１０との間で通信を行う。また、移動局１３１は、ピコセル１２１の近傍に位置しているため、基地局１２０からの干渉を受ける。移動局１３２は、ピコセル１２１の圏内に位置しており、基地局１２０との間で通信を行う。また、移動局１３２は、マクロセル１１１の圏内にも位置しているため、基地局１１０からの干渉を受ける。以下の説明においては、基地局１１０から移動局１３２への干渉を低減する場合について説明する。
図２は、実施の形態１にかかる送信信号系列の一例を示す図である。送信信号は連続するフレームで構成され、各フレームは複数のサブフレームにより構成される。図２に示す送信信号系列２１０は、マクロセル１１１において基地局１１０から送信される送信信号系列である。送信信号系列２２０は、ピコセル１２１において基地局１２０から送信される送信信号系列である。期間２０１は、送信信号系列２１０，２２０におけるサブフレームの長さ（ここでは１４シンボル）を示している。
送信信号系列２１０，２２０において、横軸は時間リソースを示し、縦軸は周波数リソースを示している。また、送信信号系列２１０，２２０において、リソースエレメント２０３は、データ信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。リソースエレメント２０４は、制御信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。リソースエレメント２０５は、参照信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。リソースエレメント２０６は、ヌル信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。
送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０，１２０のそれぞれは、サブフレームにおける３シンボル分の期間に制御信号を割り当て、サブフレームにおける１１シンボル分の期間にデータ信号を割り当てる。また、基地局１１０，１２０のそれぞれは、サブフレーム内に参照信号を分散させて割り当てる。
また、送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列２２０に対して送信信号系列２１０の送信タイミングを１シンボル分ずらす。これにより、送信信号系列２１０の制御信号と送信信号系列２２０の制御信号は２シンボル分にわたってオーバーラップする。このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。
リソースエレメント群２０２は、送信信号系列２１０の各リソースエレメントにおいて、送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なる部分を示している。リソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、たとえば下記（１）式によって示すことができる。
Figure 2011135735
上記（１）式において、Ｋはリソースエレメント群２０２に割り当てるＰＤＳＣＨの数（ユーザ数）である。Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、それぞれ参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨのＥＰＲＥである。ＥＰＲＥ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）はリソースエレメントごとの送信電力である。ＰｄｋはユーザｋのＰＤＳＣＨのＥＰＲＥである。
Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、それぞれリソースエレメント群２０２における参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨのリソースエレメント数である。Ｎｄｋはリソースエレメント群２０２においてユーザｋに割り当てられたＰＤＳＣＨのリソースエレメント数である。
参照信号およびＰＣＦＩＣＨのリソースエレメント数であるＮ０，Ｎ１は、たとえば各サブフレームで一定である。ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのリソースエレメント数であるＮ２，Ｎ３，Ｎｄｋは、たとえばサブフレームごとに異なる。したがって、リソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、サブフレームごとに異なり、ピコセル１２１の圏内にある移動局１３２への干渉電力もこれに応じて変動する。
基地局１１０は、リソースエレメント群２０２におけるデータ信号の一部を間引く（パンクチャリング）。送信信号系列２１０のリソースエレメント２０６は、間引きにより取り除かれてヌル信号が割り当てられたリソースエレメントを示している。リソースエレメント２０６の送信電力はゼロになる。ユーザｋに割り当てたＰＤＳＣＨのリソースエレメントをＮｐｃｋ個だけ間引くと、間引き後のＰＤＳＣＨのリソースエレメント数はＮｄｋ−Ｎｐｃｋとなる。このため、間引き後におけるリソースエレメント群２０２の送信電力は下記（２）式によって示すことができる。
Figure 2011135735
基地局１１０は、上記（２）式における送信電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となる間引き数を算出し、算出した間引き数だけリソースエレメント群２０２におけるデータ信号をリソースエレメント単位で間引く。間引き数は、全てのユーザにおいて同一であってもよいし、各ユーザの所要品質に対するマージンに基づいてユーザごとに決定してもよい。
閾値Ｐｔｈは、たとえば、被干渉セルへの干渉の影響の大きさによりあらかじめ決定される。たとえば、被干渉セルであるピコセル１２１における移動局１３２において基地局１１０からの干渉レベルを測定し、測定結果を基地局１１０へ送信する。基地局１１０は、送信された測定結果に基づいて閾値Ｐｔｈを決定する。また、あるユーザデータにおける間引き数が大きくなる場合、このユーザデータ信号の符号化率を低く設定してもよい。これにより、間引きによって符号化率が実質的に大きくなっても、誤り耐性の低下を抑えることができる。
図３は、使用率が比較的低い無線リソースを示す図である。図４は、使用率が比較的高い無線リソースを示す図である。図３および図４に示す無線リソース３００は、基地局１１０によってデータ信号および制御信号が割り当てられた１サブフレームにおける無線リソースを示している。無線リソース３００の領域３０１はデータ信号（たとえばＰＤＳＣＨ）が割り当てられた領域を示している。また、無線リソース３００の領域３０２は制御信号（たとえばＰＤＣＣＨ）が割り当てられた領域を示している。
また、無線リソース３００においてデータ信号も制御信号も割り当てられなかった部分（領域３０１，３０２以外の部分）にはヌル信号が割り当てられる。無線リソース３００のヌル信号が割り当てられた部分の送信電力はゼロになる。
図３に示す無線リソース３００は、データ信号による使用率が比較的低いため、制御信号による使用率も比較的低い。このため、リソースエレメント群２０２における送信電力は比較的小さくなる。図４に示す無線リソース３００は、データ信号による使用率が比較的高いため、制御信号による使用率も比較的高い。このため、リソースエレメント群２０２における送信電力は比較的大きくなる。
基地局１１０は、たとえば図４に示すように無線リソース３００の使用率が比較的高くなっても、データ信号の一部を間引くことによって領域３０１における送信電力を低下させることができる。これにより、リソースエレメント群２０２における平均的な送信電力が低下し、ピコセル１２１における制御信号に対する干渉を低減することができる。
図５は、基地局の構成例を示す図である。図５に示す基地局５００はたとえば図１に示した基地局１１０に適用される基地局である。基地局５００は、パケット生成部５０１と、無線リソース制御部５０２と、ＭＡＣ制御部５０３と、ＭＡＣスケジューラ５０４と、符号化部５０５と、変調部５０６と、プリコーディング部５０７と、多重化部５０８と、間引き数算出部５０９と、間引き部５１０と、ＩＦＦＴ部５１１と、無線処理部５１２と、送信アンテナ５１３と、受信アンテナ５１４と、無線処理部５１５と、ＦＦＴ部５１６と、復調部５１７と、復号部５１８と、ＭＡＣ／ＲＬＣ処理部５１９と、を備えている。
パケット生成部５０１は、移動局１３１へ送信するためのパケットを生成する。パケット生成部５０１は、生成したパケットをＭＡＣスケジューラ５０４へ出力する。無線リソース制御部５０２は、他セルからの制御信号を受信する。無線リソース制御部５０２は、受信した制御信号に基づいて無線リソースの制御を行う。具体的には、無線リソース制御部５０２は、ＭＡＣ制御部５０３へ制御信号を出力したり、他セルへ制御信号を送信したりすることで無線リソースの制御を行う。無線リソースの制御には、たとえばハンドオーバや協調通信制御などが含まれる。また、無線リソース制御部５０２は、近傍セル（ピコセル１２１）における基地局１１０からの干渉レベルの測定結果を受信してもよい。
ＭＡＣ制御部５０３は、無線リソース制御部５０２から出力された制御信号に基づいてＭＡＣ層の制御を行う。具体的には、ＭＡＣ制御部５０３は、ＭＡＣスケジューラ５０４およびプリコーディング部５０７へ制御信号を出力することでＭＡＣ層の制御を行う。ＭＡＣ制御部５０３が出力する制御信号には、たとえば送信電力の設定値や、プリコーディング制御のためのパラメータなどが含まれる。
ＭＡＣスケジューラ５０４は、ＭＡＣ制御部５０３から出力された制御信号に基づいて、パケット生成部５０１から出力されたパケットのＭＡＣ層におけるスケジューリングを行う。ＭＡＣスケジューラ５０４は、ＭＡＣ層におけるスケジューリングの結果に応じてパケットを符号化部５０５へ出力する。符号化部５０５は、ＭＡＣスケジューラ５０４から出力されたパケットを符号化する。符号化部５０５は、符号化したパケットを変調部５０６へ出力する。
変調部５０６は、符号化部５０５から出力されたパケットを変調する。変調部５０６は、変調したパケットをプリコーディング部５０７へ出力する。プリコーディング部５０７は、ＭＡＣ制御部５０３から出力された制御信号に基づいて、変調部５０６から出力されたパケットのプリコーディングを行う。プリコーディング部５０７は、プリコーディングを行ったパケットを多重化部５０８へ出力する。
多重化部５０８には、プリコーディング部５０７から出力されたパケットと、パイロット信号（参照信号）、報知情報および個別制御情報などの各制御信号と、が入力される。多重化部５０８は、入力されたパケット（データ信号）と各制御信号を、たとえばＭＡＣスケジューラ５０４のスケジューリング結果に基づいて多重化する。具体的には、多重化部５０８は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。多重化部５０８は、多重化した信号を間引き数算出部５０９および間引き部５１０へ出力する。
間引き数算出部５０９は、パンクチャリングにおいて間引くリソースエレメントの数（間引き数）を算出する。具体的には、間引き数算出部５０９は、上記（２）式における送信電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となる最大の間引き数を算出する。たとえば、間引き数算出部５０９は、多重化部５０８から出力された信号に基づいて間引き数を算出する。または、間引き数算出部５０９は、ユーザ数Ｋや、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのリソースエレメント数であるＮ２，Ｎ３，Ｎｄｋなどの情報をたとえばＭＡＣスケジューラ５０４から取得し、取得した情報に基づいて間引き数を算出してもよい。
また、間引き数算出部５０９は、近傍セル（ピコセル１２１）における基地局１１０からの干渉レベルの測定結果を無線リソース制御部５０２から取得し、取得した測定結果に基づいて閾値Ｐｔｈを決定してもよい。間引き数算出部５０９は、決定した間引き数を間引き部５１０へ出力する。
間引き部５１０は、多重化部５０８から出力された信号を、間引き数算出部５０９から出力された間引き数だけ間引く。具体的には、間引き部５１０は、リソースエレメント群２０２におけるデータ信号の一部を間引く。間引き部５１０は、間引きを行った残りの信号をＩＦＦＴ部５１１へ出力する。
ＩＦＦＴ部５１１（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）は、間引き部５１０から出力された信号を逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換した信号を無線処理部５１２へ出力する。無線処理部５１２は、ＩＦＦＴ部５１１から出力された信号の無線処理を行い、無線処理を行った信号を送信アンテナ５１３へ出力する。送信アンテナ５１３は、無線処理部５１２から出力された信号を移動局１３１へ無線送信する。
受信アンテナ５１４は、たとえば移動局１３１から無線送信された信号を受信する。受信アンテナ５１４は、受信した信号を無線処理部５１５へ出力する。無線処理部５１５は、受信アンテナ５１４から出力された信号の無線処理を行い、無線処理を行った信号をＦＦＴ部５１６へ出力する。ＦＦＴ部５１６（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）は、無線処理部５１５から出力された信号をフーリエ変換し、フーリエ変換した信号を復調部５１７へ出力する。復調部５１７は、ＦＦＴ部５１６から出力された信号を復調する。復調部５１７は、復調した信号を復号部５１８へ出力する。
復号部５１８は、復調部５１７から出力された信号を復号し、復号した信号をＭＡＣ／ＲＬＣ処理部５１９へ出力する。ＭＡＣ／ＲＬＣ処理部５１９は、復号部５１８から出力された信号のＭＡＣ層の処理およびＲＬＣ層の処理を行う。ＭＡＣ／ＲＬＣ処理部５１９は、ＭＡＣ層およびＲＬＣ層の各処理により得られたデータを出力する。
図６は、基地局の動作例を示すフローチャートである。基地局１１０は、たとえば図６に示す各ステップを実行する。まず、サブフレームｉについて、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのスケジューリングを行う（ステップＳ６０１）。ステップＳ６０１においては、ＰＤＣＣＨを割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるようにＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨを割り当てる。
つぎに、ステップＳ６０１のスケジューリング結果に基づいて、サブフレームｉのデータ信号の間引き数を算出する（ステップＳ６０２）。つぎに、ステップＳ６０２によって算出された間引き数だけ、サブフレームｉのリソースエレメント群２０２におけるデータ信号の一部を間引く（ステップＳ６０３）。つぎに、ステップＳ６０３によってデータ信号の一部が間引かれた信号を送信し（ステップＳ６０４）、サブフレームｉに対する一連の処理を終了する。つぎに、サブフレームｉの次のサブフレームに処理を移行し（ｉ＝ｉ＋１）、ステップＳ６０１へ移行する。
図７は、移動局の構成例を示す図である。図７に示す移動局７００は、たとえば図１に示した移動局１３１に適用される移動局である。移動局７００は、送受信アンテナ７０１と、無線処理部７０２と、ＦＦＴ部７０３と、制御チャネル復調部７０４と、制御情報処理部７０５と、復調部７０６と、復号部７０７と、無線リソース制御部７０８と、データ処理部７０９と、多重化部７１０と、シンボルマッピング部７１１と、多重化部７１２と、ＦＦＴ部７１３と、周波数マッピング部７１４と、ＩＦＦＴ部７１５と、無線処理部７１６と、を備えている。
送受信アンテナ７０１は、たとえば基地局１１０から無線送信された信号を受信する。送受信アンテナ７０１は、受信した信号を無線処理部７０２へ出力する。無線処理部７０２は、送受信アンテナ７０１から出力された信号の無線処理を行い、無線処理を行った信号をＦＦＴ部７０３へ出力する。ＦＦＴ部７０３は、無線処理部７０２から出力された信号をフーリエ変換する。ＦＦＴ部７０３は、フーリエ変換した信号を制御チャネル復調部７０４および復調部７０６へ出力する。
制御チャネル復調部７０４は、ＦＦＴ部７０３から出力された信号に含まれる制御チャネルを復調する。制御チャネル復調部７０４は、制御チャネルの復調によって得られたリソース割当情報を復調部７０６および復号部７０７へ出力する。また、制御チャネル復調部７０４は、制御チャネルの復調によって得られた制御情報を出力する。
制御情報処理部７０５は、制御チャネル復調部７０４から出力された制御信号に基づいて、移動局７００から基地局１１０への伝送を行うための個別制御情報を生成する。制御情報処理部７０５は、生成した個別制御情報を多重化部７１０へ出力する。
復調部７０６は、制御チャネル復調部７０４から出力されたリソース割当情報に基づいて、ＦＦＴ部７０３から出力された信号を復調する。復調部７０６は、復調した信号を復号部７０７へ出力する。復号部７０７は、制御チャネル復調部７０４から出力されたリソース割当情報に基づいて、復調部７０６から出力された信号を復号する。復号部７０７による復号には、誤り訂正処理が含まれる。復号部７０７は、復号したデータを出力する。無線リソース制御部７０８は、復号部７０７から出力されたデータに含まれるＣＳＩ測定指示などの制御情報に基づいて無線リソースの制御を行う。
データ処理部７０９は、基地局１１０へ送信するためのデータを生成する。データ処理部７０９は、生成したデータを多重化部７１０へ出力する。多重化部７１０は、制御情報処理部７０５から出力された個別制御情報と、データ処理部７０９から出力されたデータと、を多重化し、多重化した信号をシンボルマッピング部７１１へ出力する。シンボルマッピング部７１１は、多重化部７１０から出力された信号のシンボルマッピングを行い、シンボルマッピングを行った信号を多重化部７１２へ出力する。
多重化部７１２は、シンボルマッピング部７１１から出力された信号と、パイロット信号と、を多重化する。多重化部７１２は、多重化した信号をＦＦＴ部７１３へ出力する。ＦＦＴ部７１３は、多重化部７１２から出力された信号をフーリエ変換する。ＦＦＴ部７１３は、フーリエ変換した信号を周波数マッピング部７１４へ出力する。
周波数マッピング部７１４は、ＦＦＴ部７１３から出力された信号の周波数マッピングを行う。周波数マッピング部７１４は、周波数マッピングを行った信号をＩＦＦＴ部７１５へ出力する。ＩＦＦＴ部７１５は、周波数マッピング部７１４から出力された信号を逆フーリエ変換する。ＩＦＦＴ部７１５は、逆フーリエ変換した信号を無線処理部７１６へ出力する。無線処理部７１６は、ＩＦＦＴ部７１５から出力された信号の無線処理を行い、無線処理を行った信号を送受信アンテナ７０１へ出力する。送受信アンテナ７０１は、無線処理部７１６から出力された信号を基地局１１０へ無線送信する。
このように、移動局７００は、基地局１１０によって送信された信号を受信し、受信した信号に基づいてデータ信号を誤り訂正によって再生する。これにより、基地局１１０によってデータ信号の一部が間引かれても、データ信号を再生することができる。このため、マクロセル１１１のデータ信号の間引きによってピコセル１２１におけるスループットを向上させつつ、マクロセル１１１のデータ信号の間引きによるマクロセル１１１におけるスループットの低下を抑えることができる。
このように、実施の形態１にかかる基地局１１０によれば、制御信号を割り当てる期間が近傍セルと一部ずれるように制御信号およびデータ信号を時間多重し、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号の一部を間引いて送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる通信システムの構成例については、図１に示した通信システム１００と同様である。
図８は、実施の形態２にかかる送信信号系列の一例を示す図である。図８において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列に対して送信タイミングを３シンボル分ずらす。これにより、送信信号系列２１０の制御信号と送信信号系列２２０の制御信号はオーバーラップしない。
このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と重ならないように制御信号およびデータ信号を時間多重する。したがって、送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なるリソースエレメント群２０２には制御信号が含まれない。この場合のリソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、たとえば下記（３）式によって示すことができる。
Figure 2011135735
したがって、間引き後におけるリソースエレメント群２０２の送信電力は下記（４）式によって示すことができる。
Figure 2011135735
基地局５００の間引き数算出部５０９は、上記（４）式における送信電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となる間引き数を算出し、算出した間引き数だけリソースエレメント群２０２におけるデータ信号を間引く。間引き数は、全てのユーザにおいて同一であってもよいし、各ユーザの所要品質に対するマージンに基づいてユーザごとに決定してもよい。
実施の形態２にかかる基地局１１０の構成例については、図５に示した基地局５００と同様である。ただし、基地局５００の多重化部５０８は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と重ならないように制御信号およびデータ信号を時間多重する。実施の形態２にかかる基地局１１０の動作例については、図６に示した動作例と同様である。実施の形態２にかかる移動局１３１の構成例については、図７に示した移動局７００と同様である。
このように、実施の形態２にかかる基地局１１０によれば、制御信号を割り当てる期間が近傍セルと重ならないように制御信号およびデータ信号を時間多重し、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号の一部を間引いて送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。
（実施の形態３）
実施の形態３にかかる通信システムの構成例については、図１に示した通信システム１００と同様である。
図９は、実施の形態３にかかる送信信号系列の一例を示す図である。図９において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。送信信号系列２１０に示すように、基地局１１０は、サブフレームにおける１２シンボル分の期間にデータ信号を割り当て、サブフレームにおける２シンボル分の期間に制御信号を割り当てる。また、送信信号系列２２０に示すように、基地局１２０は、サブフレームにおける１１シンボル分の期間にデータ信号を割り当て、サブフレームにおける３シンボル分の期間に制御信号を割り当てる。このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）より短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。
また、送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列に対して送信タイミングをずらさなくてもよい。ここでは、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列に対して送信タイミングを一致させる。これにより、マクロセル１１１の制御信号とピコセル１２１の制御信号は２シンボル分にわたってオーバーラップする。
送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なるリソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、たとえば上記（１）式によって示すことができる。基地局１１０は、リソースエレメント群２０２におけるデータ信号の一部を間引く。このため、間引き後におけるリソースエレメント群２０２の送信電力は上記（２）式によって示すことができる。
基地局１１０は、上記（２）式における送信電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以下となる間引き数を算出し、算出した間引き数だけリソースエレメント群２０２におけるデータ信号を間引く。間引き数は、全てのユーザにおいて同一であってもよいし、各ユーザの所要品質に対するマージンに基づいてユーザごとに決定してもよい。
実施の形態３にかかる基地局１１０の構成例については、図５に示した基地局５００と同様である。ただし、基地局５００の多重化部５０８は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）より短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。実施の形態３にかかる基地局１１０の動作例については、図６に示した動作例と同様である。実施の形態３にかかる移動局１３１の構成例については、図７に示した移動局７００と同様である。
このように、実施の形態３にかかる基地局１１０によれば、制御信号を割り当てる期間が近傍セルより短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重し、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号の一部を間引いて送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。
（実施の形態４）
実施の形態４では、マクロセル１１１からピコセル１２１への干渉が大きく、ピコセル１２１における通信品質が低下する場合にデータ信号の間引き数を多く（ミューティングと称す）して干渉低減させる制御について説明する。実施の形態４にかかる通信システムの構成例については、図１に示した通信システム１００と同様である。
図１０は、実施の形態４にかかる送信信号系列の一例を示す図である。図１０において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１０の送信信号系列２１０，２２０に示すように、マクロセル１１１とピコセル１２１のそれぞれは、サブフレームにおける３シンボル分の期間（制御信号多重区間）に制御信号を割り当てる。図１０に示すリソースエレメント群２０２は、送信信号系列２１０の各リソースエレメントにおいて、送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なる部分（制御信号多重区間）を示している。そして、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列２２０に対して送信信号系列２１０の送信タイミングを１シンボル分ずらす。これにより、送信信号系列２１０の制御信号と送信信号系列２２０の制御信号は２シンボル分にわたってオーバーラップする。このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てたリソースエレメント群２０２の期間（制御信号多重区間）が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。
制御信号多重区間における実際の無線リソース３００の使用率は、上述の図３、図４に示したように、多重する制御チャネル数と、それぞれの制御チャネルの長さによって決まる。無線リソース３００においてデータ信号も制御信号も割り当てられなかった部分（領域３０１，３０２以外の部分）のリソースエレメントにはヌル信号が割り当てられ、この部分の送信電力はゼロになる。したがって、無線リソース３００の使用率が低い場合は、リソースエレメント群２０２である制御信号多重区間の総送信電力は小さくなる（図３参照）。逆の場合は、リソースエレメント群２０２の総送信電力が大きくなるため、他セル（ピコセル１２１）への干渉が増加する（図４参照）。
そして、この実施の形態４では、制御信号多重区間における無線リソース３００の使用率が大きいときには、被干渉セル（ピコセル１２１）の制御信号と重なる与干渉セル（マクロセル１１１）の周波数リソース軸方向の一列（図１０の場合、シンボル数２４）のデータシンボルを全て間引く（ミューティング）する。すなわち、このミューティングでは、図１０に記載のように、マクロセル１１１のリソースエレメント群２０２のうち、ピコセル１２１の制御信号に重なる一つのリソースエレメントと同じ時間上（時期ｔ２，ｔ４）の周波数リソース全てのデータ信号をヌル信号（データの値を０）にする。上述した各実施の形態では、リソースエレメント群２０２内に位置するデータ信号の一部を間引くパンクチャリングの構成としたが、この実施の形態４では、制御信号と重なるデータ信号の全てを間引く構成をミューティングとして説明している。ミューティングされたリソースエレメントの送信電力はゼロとなる。
ミューティング適用有無の判断は、自セルの制御信号多重区間における送信電力と、相手側セルの制御信号多重区間と重なる自セルのデータ信号多重区間の送信電力の和が、所定の値以下となるように制御を行う。具体的には、マクロセル１１１の送信信号における、ピコセル１２１の制御信号多重区間と重なる区間（リソースエレメント群２０２）の送信電力Ｐは、上記（１）式に示した通りとなる。
上記（１）式において、Ｋはリソースエレメント群２０２に割り当てるＰＤＳＣＨの数（ユーザ数）である。Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、それぞれ参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨのＥＰＲＥである。ＰｄｋはユーザｋのＰＤＳＣＨのＥＰＲＥである。
Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、それぞれリソースエレメント群２０２における参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨのリソースエレメント数である。Ｎｄｋはリソースエレメント群２０２においてユーザｋに割り当てられたＰＤＳＣＨのリソースエレメント数である。
参照信号およびＰＣＦＩＣＨのリソースエレメント数であるＮ０，Ｎ１は、たとえば各サブフレームで一定である。ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのリソースエレメント数であるＮ２，Ｎ３，Ｎｄｋは、たとえばサブフレームごとに異なる。したがって、リソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、サブフレームごとに異なり、ピコセル１２１への干渉電力もこれに応じて変動する。
基地局１１０は、リソースエレメント群２０２の区間の送信電力Ｐが後述する所定の閾値Ｐｔｈ以下となるように、ピコセル１２１の制御信号多重区間と時間的に重なるマクロセル１１１のデータ信号（ＰＤＳＣＨ）のシンボルをミューティングする制御を行う。このミューティングを行うと、ミューティング後の区間送信電力Ｐ’は下記（５）式で示される。
Ｐ’＝Ｐ０・Ｎ０＋Ｐ１・Ｎ１＋Ｐ２・Ｎ２＋Ｐ３・Ｎ３ …（５）
そして、Ｐ’≦Ｐｔｈとなるように、ＰＤＳＣＨシンボルのミューティングを行うか否かを決定する。具体的には、以下の（ａ）または（ｂ）を選択する。
（ａ）Ｐ≦Ｐｔｈ ミューティングなし（時期ｔ１，ｔ３）
（ｂ）Ｐ＞Ｐｔｈ ａｎｄ Ｐ’≦Ｐｔｈ ミューティング適用（時期ｔ２，ｔ４）
（ｃ）Ｐ’＞Ｐｔｈ ミューティング適用＋スケジューリング制限
また、上記の（ｃ）は、（ｂ）によるミューティングを適用してもミューティング後の区間送信電力Ｐ’が閾値Ｐｔｈ以下とならない場合の処理である。この場合、ＭＡＣスケジューラ５０４のスケジューリングを変更（制限）することによりＰＤＣＣＨの無線リソース使用率を低減させる処理を併用して、閾値Ｐｔｈ以下となるように制御を行う。
所定の閾値Ｐｔｈは、被干渉セル（ピコセル１２１）への干渉の影響の大きさにより決定される値である。具体的には、被干渉セル（ピコセル１２１）内の移動局１３２において干渉レベルを測定する。そして、被干渉セルあるいは与干渉セルは、移動局１３２から報告された干渉レベルに基づいて閾値Ｐｔｈを求め、最終的に与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局１１０の閾値Ｐｔｈとして用いる。
図１１は、ミューティング適用に用いる閾値算出の処理内容を示すフローチャートである。図１１には、被干渉セル（ピコセル１２１）において閾値の算出を行う例を示している。まず、被干渉セル（ピコセル１２１）配下の移動局１３２における処理は、この被干渉セル（ピコセル１２１）における参照信号の受信電力ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）値（Ｒｓ）と、与干渉セル（マクロセル１１１）のＲＳＲＰ値（Ｒｉ）とをそれぞれ測定し（ステップＳ１１０１）、被干渉セル（ピコセル１２１）にこれらＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を報告する（ステップＳ１１０２）。
次に、被干渉セル（ピコセル１２１）の基地局１２０は、移動局１３２から報告されたＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を用いて、下記（６）式に示す、与干渉セル（マクロセル１１１）における所要電力減衰量ｇｉの計算処理を行う（ステップＳ１１０３）。
ｇｉ＝Ｒｓ／（γ・Ｒｉ） …（６）
（γは制御チャネルにおける所要ＳＩＮＲ）
そして、被干渉セル（ピコセル１２１）の基地局１２０は、与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局１１０へ所要電力減衰量ｇｉを通知する（ステップＳ１１０４）。
与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局は、被干渉セル（ピコセル１２１）の基地局から通知されたｇｉを用いて、所定閾値Ｐｔｈを下記（７）式を用いて計算により求める（ステップＳ１１０５）。
Ｐｔｈ＝ｇｉ・Ｐｉ …（７）
（Ｐｉは、マクロセル１１１の制御チャネル送信電力）
上記の処理内容の変形例としては、被干渉セル（ピコセル１２１）で行った処理（ステップＳ１１０３，ステップＳ１１０４）を与干渉セル（マクロセル１１１）で行う構成とすることもできる。この場合、ステップＳ１１０２の処理は、ピコセル１２１からマクロセル１１１に対してＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を通知する構成とすればよい。
次に、ミューティングを適用した場合の符号化率の変化への対応について説明する。上述したように、データ信号（ＰＤＳＣＨ）のシンボルに対するミューティングを行うと、間引く数がパンクチャリングにより間引く数に比べて多いため、符号化率が実質的に大きくなり、対応して、誤りに対して弱くなる問題が生じる。このため、ミューティングを行うことによるデータ劣化（誤り率の増加）を補償するように、予め符号化率を低く設定することにより、データ劣化を回避する構成が考えられる。
図１２は、符号化率制御を用いたデータ信号の欠損の処理のフローチャートである。この図ではパンクチャリングによりデータ信号の一部を間引いた場合の例として説明してある。なお、所定のパンクチャリング率のとき、すなわちパンクチャリングにより間引いたデータ信号のシンボル数が所定数のとき、ミューティングにより間引いたデータ信号の数と同じになる。データ信号を欠損させるという点で見て、間引きと、ミューティングは同じである。
与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局１１０は、まず、間引いたデータ信号の数に基づき、パンクチャリング率を計算する（ステップＳ１２０１）。次に、１シンボル分の期間において欠損させたデータ信号の数（シンボル数）に基づいて、所要符号化率を計算する（ステップＳ１２０２）。この際、パンクチャリング率が大きいほど（およびミューティング時には）、対応して符号化率を低く設定する。
次に、入力されたデータ信号をパケット生成する。この際、データ信号を所定のトランスポートブロックサイズで分割（パケット分割）する（ステップＳ１２０３）。そして、上記の符号化率で符号化した後、レートマッチングする（ステップＳ１２０４）。この後、パケットは、所定の変調方式で変調され、この変調に対応してマッピングされる（ステップＳ１２０５）。そして、変調後のパケットは、スケジューリングに基づいてパイロット信号（参照信号）、報知情報および個別制御情報などの各制御信号と、多重化される（ステップＳ１２０６）。この後、上述したリソースエレメント群２０２のデータ信号のシンボルを所定数欠損させ（上記のパンクチャリングあるいはミューティング）（ステップＳ１２０７）、移動局１３１へ無線送信する。
図１３は、実施の形態４にかかる基地局の動作例を示すフローチャートである。基地局１１０におけるサブフレームごとのスケジューリングおよびデータシンボル欠損の処理を記載してある。まず、サブフレームｉについて、リソースエレメントごとの送信電力である、参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨのＥＰＲＥを示すＰ０，Ｐ１，Ｐ２と、リソースエレメント群２０２の参照信号、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨのリソースエレメント数であるＮ０，Ｎ１，Ｎ２を設定する（ステップＳ１３０１）。そして、このサブフレームｉについて、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨのスケジューリングを行う（ステップＳ１３０２）。この際、図１０に示すように、ＰＤＣＣＨを割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）と一部ずれるようにＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨを割り当てる。この割り当てにより、このサブフレームｉごとにＮ３，Ｋ，Ｐｄｋ，Ｎｄｋが得られる。
つぎに、与干渉区間の電力Ｐを計算する（ステップＳ１３０３）。すなわち、ピコセル１２１の制御信号多重区間と重なる区間（リソースエレメント群２０２）の送信電力Ｐを上記（１）式を用いて計算する。
つぎに、与干渉区間のデータシンボルについてデータの欠損の処理を行う。この実施の形態では、上述したミューティング適用の有無について判断するものとする（ステップＳ１３０４）。この場合、ミューティング適用後の区間送信電力Ｐ’を上記の式（５）を用いて算出し、この後、閾値Ｐｔｈを用いて、ミューティング適用の有無を判断する。
これにより、データ信号に対するミューティングの有無をおこなった信号が送信され、サブフレームｉに対する一連の処理を終了する。つぎに、サブフレームｉの次のサブフレームに処理を移行し（ｉ＝ｉ＋１）（ステップＳ１３０５）、ステップＳ１３０１へ移行する。
図１４は、実施の形態４にかかる基地局の構成例を示す図である。図１４において、図５と同一の構成部には同一の符号を付してある。この基地局１４００は、被干渉セル（ピコセル１２１）配下の移動局１３２から図１１に示した受信電力ＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を受信する構成が加えられている。さらに、受信したＲＳＲＰ値に基づいて所要電力減衰量ｇｉを計算する構成と、およびこの所要電力減衰量ｇｉに基づいて閾値を計算する構成と、閾値に基づいてミューティング適用の有無を判断し、データシンボルに対してミューティングを適用する構成と、がそれぞれ追加されている。
この図１４に記載の基地局１４００は、与干渉セル（マクロセル１１１）の基地局とした場合、図１１に示す被干渉セル（ピコセル１２１）が実行する所要電力減衰量ｇｉの計算にかかる処理は、このマクロセル１１１側の基地局１４００がおこなうこととなる。
所要電力減衰量計算部１４０１は、復号部５１８による復号後の受信データに含まれる、移動局１３２からのＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）の報告値に基づいて、所要電力減衰量ｇｉを計算する。
計算部１４０２は、ピコセル１２１の制御信号多重区間と重なる区間（リソースエレメント群２０２）の送信電力Ｐ、およびミューティング後の区間送信電力Ｐ’をそれぞれ計算する。
データシンボル欠損制御部１４０３は、また、上記の所要電力減衰量ｇｉに基づく閾値Ｐｔｈを求める。そして、送信電力Ｐ，Ｐ’を閾値Ｐｔｈと比較し、上述したミューティング適用の有無を判断する。この際、図１２に示したパンクチャリング率と、ミューティング実行の有無の制御情報をデータシンボル欠損部１４０４に出力する。
これにより、データシンボル毎に、閾値に応じてミューティングの提供の有無が制御され、図１０に示すように、制御信号多重区間における無線リソース３００の使用率が大きいときには、被干渉セル（ピコセル１２１）の制御信号と重なる与干渉セル（マクロセル１１１）の周波数リソース軸方向の一列のデータシンボルを全てミューティングする（時期ｔ２，ｔ４）。
以上のミューティングの構成に加えて、ミューティング実行時における符号化率を適切に制御するための構成として、符号化率計算部１４０５を備えてもよい。符号化率計算部１４０５には、ＭＡＣスケジューラ５０４によるスケジューリング時におけるリソース割り当て情報と、予め設定された送信データに関するＣＱＩ値の範囲（所要品質に対するマージン）と、データシンボル欠損制御部１４０３により計算されたパンクチャリング率、およびミューティング適用の有無の制御情報とが、それぞれ入力され、これら入力値に基づいて、所要品質に対するマージン内での符号化率を計算する（ステップＳ１２０２相当）。
パケット生成部５０１、およびレートマッチング部１４０６は、算出された符号化率に基づいたパケットの生成、およびレートマッチングの処理を行ってこの符号化率を有するサブフレームを生成する。１４０７は、パケット生成部５０１により生成されたパケットを一時格納するバッファ部である。
そして、符号化率計算部１４０５は、ミューティング適用時には、データ劣化（誤り率の増加）を補償するように、予め符号化率を低く設定する。上記の構成によれば、ミューティング適用時におけるデータ劣化についても回避できるようになる。
図１５は、実施の形態４にかかる移動局の構成例を示す図である。図１５において、図７と相違する部分は、所属するセルにおいてＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を測定するＲＳＲＰ測定部１５０１を備え、測定されたこのＲＳＲＰ値（Ｒｓ，Ｒｉ）を無線リソース制御部７０８を介して制御データとして多重化して基地局１４００に送信する構成である。
このように、実施の形態４によれば、マクロセル１１１からピコセル１２１への干渉が大きい場合には、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号をミューティングして送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。また、ミューティング実行時に合わせて符号化率を変更することにより、データ劣化（誤り率の増加）を補償できる。
なお、上述の説明では、図１４の基地局１４００の説明において、データシンボルの欠損の具体例としてミューティングを行う構成として説明した。これに限らず、図１４に示す構成は、実施の形態１〜３におけるパンクチャリングにも適用することができ、データシンボル欠損制御部１４０３、およびデータシンボル欠損部１４０４がパンクチャリング時にデータ信号を欠損させるシンボル数がミューティング数相当（図１０の場合、パンクチャリングにより間引いたシンボル数２４が）になった場合には、ミューティング実行時と同様となる。
（実施の形態５）
図１６は、実施の形態５にかかる送信信号系列の一例を示す図である。送信信号系列２１０に示すように、基地局１１０は、サブフレームにおける１２シンボル分の期間にデータ信号を割り当て、サブフレームにおける２シンボル分の期間に制御信号を割り当てる。また、送信信号系列２２０に示すように、基地局１２０は、サブフレームにおける１１シンボル分の期間にデータ信号を割り当て、サブフレームにおける３シンボル分の期間に制御信号を割り当てる。このように、基地局１１０は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）より短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。
また、送信信号系列２１０，２２０に示すように、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列２２０に対して送信タイミングをずらさなくてもよい。ここでは、基地局１１０は、基地局１２０の送信信号系列２２０に対して送信タイミングを一致させる。これにより、マクロセル１１１の制御信号とピコセル１２１の制御信号は２シンボル分にわたってオーバーラップする。
送信信号系列２２０の制御信号と時間的に重なるリソースエレメント群２０２の送信電力Ｐは、たとえば上記（１）式によって示すことができる。また、実施の形態４同様に、ミューティング後の区間送信電力Ｐ’は上記（５）式によって示すことができる。
基地局１１０は、上記の送信電力Ｐ、および区間送信電力Ｐ’を閾値Ｐｔｈと比較して、実施の形態４同様にミューティング適用の有無を判断する。このミューティングは、全てのユーザにおいて同一であってもよいし、各ユーザの所要品質に対するマージンに基づいてユーザごとに決定してもよい。
実施の形態５にかかる基地局１１０の構成例は、図１４に示した基地局１４００と同様である。ただし、基地局１４００の多重化部５０８は、制御信号を割り当てる期間が近傍セル（ピコセル１２１）より短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重する。また、実施の形態５にかかる移動局１３１の構成例については、図１５に示した移動局１５００と同様である。
このように、実施の形態５にかかる基地局１１０によれば、制御信号を割り当てる期間が近傍セルより短くなるように制御信号およびデータ信号を時間多重し、近傍セルの制御信号と重なるデータ信号をミューティングして送信することができる。これにより、近傍セルの制御信号への干渉を低減し、スループットを向上させることができる。
この実施の形態５によれば、実施の形態４の場合と同様に、データシンボルに対するミューティングの適用の有無を制御して、与干渉セル（マクロセル１１１）の制御信号多重区間における送信電力と、被干渉セル（ピコセル１２１）の制御信号多重区間と重なる与干渉セルのデータ信号多重区間の送信電力の和が、所定の値以下となるようにしている。そして、この実施の形態５によれば、セル間のサブフレーム送信タイミングをずらす必要が無いという利点を有している。
以上説明したように、基地局、通信システム、移動局および通信方法によれば、スループットを向上させることができる。
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）制御信号およびデータ信号を時間多重する時間多重部と、
前記時間多重部によって時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引く間引き部と、
前記間引き部によって、間引かれた前記データ信号を送信する送信部と、
前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定する判断部とを備え、
前記間引き部は、前記判断部の結果に基づいて前記データ信号を間引くことを特徴とする基地局。
（付記２）前記判断部は、前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が閾値以下になるように、間引きを行うか否かと間引き数を決定することを特徴とする付記１に記載の基地局。
（付記３）前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部を間引くことを特徴とする付記１に記載の基地局。
（付記４）前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと重ならないように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部を間引くことを特徴とする付記１に記載の基地局。
（付記５）前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルより短くなるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部または全てを間引くことを特徴とする付記１に記載の基地局。
（付記６）前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の全てを間引くことを特徴とする付記１に記載の基地局。
（付記７）前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力と、前記間引き部により間引かれた後における前記制御信号と時間的に重なる部分の送信電力と、をそれぞれ閾値と比較して、前記データ信号を間引くか否かを判断する判断部を備えたことを特徴とする付記６に記載の基地局。
（付記８）前記近傍セルにおける自局からの干渉レベルの測定結果を受信する受信部を備え、
前記判断部は、前記受信部によって受信された測定結果に基づいて前記閾値を決定することを特徴とする付記２〜７のいずれか一つに記載の基地局。
（付記９）前記間引き部により、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の全てを間引いても、前記間引き部により間引かれた後における前記制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が前記閾値以下とならない場合、前記データ信号の符号化率を変更する符号化率変更部を備えたことを特徴とする付記７に記載の基地局。
（付記１０）制御信号およびデータ信号を時間多重する時間多重部と、
前記時間多重部によって時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引く間引き部と、
前記間引き部によって、間引かれた前記データ信号を送信する送信部と、
前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定する判断部とを備え、
前記間引き部は、前記判断部の結果に基づいて前記データ信号を間引く基地局と、
前記基地局によって送信された信号を受信し、受信した信号に基づいて前記データ信号を誤り訂正によって再生する移動局と、
を含むことを特徴とする通信システム。
（付記１１）前記判断部は、前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が閾値以下になるように、間引きを行うか否かと間引き数を決定することを特徴とする付記１０に記載の通信システム。
（付記１２）前記基地局の前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部を間引くことを特徴とする付記１０に記載の通信システム。
（付記１３）前記基地局の前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと重ならないように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部を間引くことを特徴とする付記１０に記載の通信システム。
（付記１４）前記基地局の前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルより短くなるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部または全てを間引くことを特徴とする付記１０に記載の通信システム。
（付記１５）前記基地局の前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の全てを間引くことを特徴とする付記１０に記載の通信システム。
（付記１６）制御信号およびデータ信号を時間多重する時間多重部と、前記時間多重部によって時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引く間引き部と、前記間引き部によって、間引かれた前記データ信号を送信する送信部と、前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定する判断部とを備え、前記間引き部は、前記判断部の結果に基づいて前記データ信号を間引く基地局から送信された信号を受信する移動局であり、
受信した信号に基づいて前記データ信号を誤り訂正によって再生することを特徴とする移動局。
（付記１７）移動局との間で無線通信を行う基地局の通信方法において、
制御信号およびデータ信号を時間多重する工程と、
時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引く工程と、
前記データ信号の一部が間引かれた信号を送信する工程と、
前記送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定する工程とを含み、
前記間引く工程では、前記間引きに関する条件の結果に基づいて前記データ信号を間引くことを特徴とする通信方法。
（付記１８）前記間引きに関する条件を決定する工程では、前記送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が閾値以下になるように、間引きを行うか否かと間引き数を決定することを特徴とする付記１７に記載の通信方法。
１００ 通信システム
１１０，１２０，５００，１４００ 基地局
１１１ マクロセル
１２１ ピコセル
１３１，１３２，７００，１５００ 移動局
２０１ 期間
２０２ リソースエレメント群
２０３〜２０６ リソースエレメント
２１０，２２０ 送信信号系列
３００ 無線リソース
３０１，３０２ 領域
５１３ 送信アンテナ
５１４ 受信アンテナ
７０１ 送受信アンテナ
１４０１ 所要電力減衰量計算部
１４０２ 送信電力計算部
１４０３ データシンボル欠損制御部
１４０４ データシンボル欠損部
１４０５ 符号化率計算部
１５０１ ＲＳＲＰ測定部

Claims (18)

  1. 制御信号およびデータ信号を時間多重する時間多重部と、
    前記時間多重部によって時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引く間引き部と、
    前記間引き部によって、間引かれた前記データ信号を送信する送信部と、
    前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定する判断部とを備え、
    前記間引き部は、前記判断部の結果に基づいて前記データ信号を間引くことを特徴とする基地局。
  2. 前記判断部は、前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が閾値以下になるように、間引きを行うか否かと間引き数を決定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  3. 前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
    前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部を間引くことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  4. 前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと重ならないように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
    前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部を間引くことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  5. 前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルより短くなるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
    前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部または全てを間引くことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  6. 前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
    前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の全てを間引くことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  7. 前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力と、前記間引き部により間引かれた後における前記制御信号と時間的に重なる部分の送信電力と、をそれぞれ閾値と比較して、前記データ信号を間引くか否かを判断する判断部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の基地局。
  8. 前記近傍セルにおける自局からの干渉レベルの測定結果を受信する受信部を備え、
    前記算出部は、前記受信部によって受信された測定結果に基づいて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の基地局。
  9. 前記間引き部により、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の全てを間引いても、前記間引き部により間引かれた後における前記制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が前記閾値以下とならない場合、前記データ信号の符号化率を変更する符号化率変更部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の基地局。
  10. 制御信号およびデータ信号を時間多重する時間多重部と、
    前記時間多重部によって時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引く間引き部と、
    前記間引き部によって、間引かれた前記データ信号を送信する送信部と、
    前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定する判断部とを備え、
    前記間引き部は、前記判断部の結果に基づいて前記データ信号を間引く基地局と、
    前記基地局によって送信された信号を受信し、受信した信号に基づいて前記データ信号を誤り訂正によって再生する移動局と、
    を含むことを特徴とする通信システム。
  11. 前記判断部は、前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が閾値以下になるように、間引きを行うか否かと間引き数を決定することを特徴とする請求項１０に記載の通信システム。
  12. 前記基地局の前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
    前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部を間引くことを特徴とする請求項１０に記載の通信システム。
  13. 前記基地局の前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと重ならないように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
    前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部を間引くことを特徴とする請求項１０に記載の通信システム。
  14. 前記基地局の前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルより短くなるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
    前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の一部または全てを間引くことを特徴とする請求項１０に記載の通信システム。
  15. 前記基地局の前記時間多重部は、前記制御信号を割り当てる期間が前記近傍セルと一部ずれるように前記制御信号および前記データ信号を時間多重し、
    前記間引き部は、前記時間多重部によって時間多重された信号から、前記近傍セルの前記制御信号と時間的に重なる前記データ信号の全てを間引くことを特徴とする請求項１０に記載の通信システム。
  16. 制御信号およびデータ信号を時間多重する時間多重部と、前記時間多重部によって時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引く間引き部と、前記間引き部によって、間引かれた前記データ信号を送信する送信部と、前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定する判断部とを備え、前記間引き部は、前記判断部の結果に基づいて前記データ信号を間引く基地局から送信された信号を受信する移動局であり、
    受信した信号に基づいて前記データ信号を誤り訂正によって再生することを特徴とする移動局。
  17. 移動局との間で無線通信を行う基地局の通信方法において、
    制御信号およびデータ信号を時間多重する工程と、
    時間多重された信号から、近傍セルの制御信号と時間的に重なるデータ信号を間引く工程と、
    前記データ信号の一部が間引かれた信号を送信する工程と、
    前記送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力に応じて、間引きに関する条件を決定する工程とを含み、
    前記間引く工程では、前記間引きに関する条件の結果に基づいて前記データ信号を間引くことを特徴とする通信方法。
  18. 前記間引きに関する条件を決定する工程では、前記送信部によって送信される信号における前記近傍セルの制御信号と時間的に重なる部分の送信電力が閾値以下になるように、間引きを行うか否かと間引き数を決定することを特徴とする請求項１７に記載の通信方法。
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