WO2010084936A1

WO2010084936A1 - 無線通信システム、無線端末、無線基地局、制御装置、及び無線通信方法

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Publication number: WO2010084936A1
Application number: PCT/JP2010/050756
Authority: WO
Inventors: 孝宜田中
Original assignee: 京セラ株式会社
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2010-07-29
Also published as: US8934558B2; US20110280330A1

Abstract

　本発明に係る無線通信システム１０１０Ａは、複数の第１送信アンテナを介して、チャネルＡが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ１に送信する無線基地局ＢＳ１と、複数の第２送信アンテナを介して、チャネルＡが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ５に送信する無線基地局ＢＳ２とを制御する制御装置１１００Ａを備える。無線端末ＵＥ１は、第２無線信号を受信した場合に、無線端末ＵＥ１への第２無線信号の到来方向Ｄ１に基づく干渉情報を無線基地局ＢＳ１に送信する。制御装置１１００Ａは、無線基地局ＢＳ１が受信した干渉情報に基づいて、第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を到来方向Ｄ１に向けるための制御情報を無線基地局ＢＳ２に送信する。

Description

無線通信システム、無線端末、無線基地局、制御装置、及び無線通信方法

　本発明は、マルチアンテナ技術が用いられる無線通信システム、無線端末、無線基地局、制御装置、及び無線通信方法に関する。

　近年、無線通信システムでは、有限な周波数帯域を効率的に利用するために、無線信号の送信側又は受信側の少なくとも一方が複数のアンテナを用いるマルチアンテナ技術が利用されている。マルチアンテナ技術の一つとして、複数の送信アンテナを介して同一の周波数を用いる信号系列を複数同時に送信するとともに、複数の受信アンテナを介して当該信号系列を受信し、各信号系列に分離する複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信が知られている。

　ＭＩＭＯ通信には、受信側が、送信側との間の伝搬路特性を推定し、推定した伝搬路特性に基づくフィードバック情報を送信側にフィードバックする方式（いわゆる、閉ループＭＩＭＯ）がある。送信側は、受信側からのフィードバック情報に基づいて、各種の送信制御、例えば送信アンテナ毎の重み付けを行う。閉ループＭＩＭＯによれば、送信側が伝搬路特性の変化に適応した送信制御を行うことができるため、通信品質を改善することができる。

特表２００８-５３６３４２号公報

　ところで、近年では、周波数帯域をさらに効率的に利用するために、隣接するセル間で同一の通信チャネル（具体的には、同一の周波数）を使用する無線通信システムが実現されている。

　このような無線通信システムにおける下り通信では、無線信号の受信側となる無線端末は、接続先の無線基地局からの所望信号だけでなく、周辺に位置する他の無線基地局からの干渉信号を受信する場合がある。

　しかしながら、上述した閉ループＭＩＭＯにおいては、送信側と受信側との間で閉じたフィードバック制御を行っており、無線端末が干渉信号を受信する場合には、通信品質を十分に改善することができない問題があった。

　また、このような無線通信システムにおける上り通信では、無線信号の受信側となる無線基地局は、自局に接続中の無線端末からの所望信号だけでなく、周辺に位置する他の無線基地局に接続中の無線端末からの干渉信号を受信する場合がある。

　しかしながら、上述した閉ループＭＩＭＯにおいては、送信側と受信側との間で閉じたフィードバック制御を行っているため、無線基地局が干渉信号を受信する場合には、通信品質を十分に改善することができない問題があった。

　そこで、本発明は、下り通信において無線端末が干渉信号を受信する場合であっても、通信品質を十分に改善することができる無線通信システム、無線端末、制御装置、及び無線通信方法を提供することを第１の目的とする。

　また、本発明は、上り通信において無線基地局が干渉信号を受信する場合であっても、通信品質を十分に改善することができる無線通信システム、無線基地局、制御装置、及び無線通信方法を提供することを第２の目的とする。

　上述した第１の目的を達成するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、第１無線端末（無線端末ＵＥ１）と、複数の第１送信アンテナ（アンテナ１３０１～１３０４）を介して、所定の通信チャネル（チャネルＡ）が用いられる第１無線信号を前記第１無線端末に送信する第１無線基地局（無線基地局ＢＳ１）と、複数の第２送信アンテナ（アンテナ１４０１～１４０４）を介して、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を第２無線端末（無線端末ＵＥ５）に送信する第２無線基地局（無線基地局ＢＳ２）と、前記第１無線基地局と前記第２無線基地局とを制御する制御装置（制御装置１１００Ａ又は１１００Ｂ）とを備え、前記第１無線端末は、前記第２無線基地局から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第１無線端末への前記第２無線信号の到来方向（到来方向Ｄ１）を推定し、前記推定した到来方向に基づく干渉情報を前記第１無線基地局に送信し、前記制御装置は、前記第１無線基地局が受信した前記干渉情報に基づいて、前記第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線端末の方向に向けるための制御情報を前記第２無線基地局に送信する無線通信システム（無線通信システム１０１０Ａ又は１０１０Ｂ）であることを要旨とする。

　このような無線通信システムによれば、第１無線端末が第２無線基地局から第２無線信号（すなわち、干渉信号）を受信する場合に、第２無線基地局において、第１無線端末の方向にヌル点を向けることができるため、第１無線端末が第２無線信号を受信することを回避でき、第１無線端末における通信品質を十分に改善することができる。

　本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記第２無線基地局は、前記制御装置から受信した前記制御情報と、前記第２無線端末からフィードバックされるフィードバック情報とに基づいて、前記第１無線端末の方向に前記ヌル点を向け、且つ、前記第２無線端末の方向に前記指向性ビームを向けて、前記第２無線信号を送信することを要旨とする。

　本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記制御装置は、前記第１無線基地局に含まれることを要旨とする。

　本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記制御装置は、前記第１無線基地局と前記第２無線基地局とは個別に設けられることを要旨とする。

　本発明の第５の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記第１無線端末は、前記第２無線信号に基づいて、前記第２無線基地局を識別する基地局識別情報を前記第１無線基地局に送信し、前記制御装置は、前記第１無線基地局が受信した前記基地局識別情報に基づいて、複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定し、前記特定した第２無線基地局に対し、前記制御情報を送信することを要旨とする。

　本発明の第６の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記制御装置は、前記干渉情報と前記第２無線基地局とを対応付けた対応情報を予め保持し、前記第１無線基地局が受信した前記干渉情報と、前記保持している対応情報とに基づいて、複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定し、前記特定した第２無線基地局に対し、前記制御情報を送信することを要旨とする。

　本発明の第７の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記干渉情報は、前記第１無線端末が推定した前記到来方向を示す情報、又は、前記第１無線端末の方向に前記ヌル点を向けさせる送信アンテナ重みを識別する情報であることを要旨とする。

　本発明の第８の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記制御情報は、前記第１無線端末が推定した前記到来方向を示す情報、又は、前記第１無線端末の方向に前記ヌル点を向けさせる送信アンテナ重みを識別する情報であることを要旨とする。

　本発明の第９の特徴は、所定の通信チャネル（チャネルＡ）が用いられる第１無線信号を複数の送信アンテナ（アンテナ１３０１～１３０４）を介して送信する第１無線基地局（無線基地局ＢＳ１）から、前記第１無線信号を受信する受信部（受信部１２１１）と、前記受信部が、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を第２無線基地局（無線基地局ＢＳ２）から受信した場合に、前記無線端末への前記第２無線信号の到来方向（到来方向Ｄ１）を推定する到来方向推定部（到来方向推定部１２２１）と、前記到来方向推定部によって推定された前記到来方向に基づく干渉情報を前記第１無線基地局に送信する送信部（送信部２１２）とを備える無線端末（無線端末ＵＥ１）であることを要旨とする。

　本発明の第１０の特徴は、所定の通信チャネル（チャネルＡ）が用いられる第１無線信号を複数の第１送信アンテナ（アンテナ１３０１～１３０４）を介して第１無線端末（無線端末ＵＥ１）に送信する第１無線基地局（無線基地局ＢＳ１）と、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を複数の第２送信アンテナ（アンテナ１４０１～１４０４）を介して第２無線端末に送信する第２無線基地局（無線基地局ＢＳ２）とを制御する制御装置（制御装置１１００Ａ又は１１００Ｂ）であって、前記第１無線端末への前記第２無線信号の到来方向に基づく干渉情報を前記第１無線基地局が前記第１無線端末から受信した場合に、前記干渉情報に基づいて、前記第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線端末の方向に向けるための制御情報を前記第２無線基地局に送信する送信部（送信部１１１２）を備えることを要旨とする。

　本発明の第１１の特徴は、所定の通信チャネル（チャネルＡ）が用いられる第１無線信号を複数の第１送信アンテナ（アンテナ１３０１～１３０４）を介して第１無線基地局（無線基地局ＢＳ１）から第１無線端末（無線端末ＵＥ１）に送信するステップ（ステップＳ１１０１又はＳ１２０１）と、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を複数の第２送信アンテナ（アンテナ１４０１～１４０４）を介して第２無線基地局（無線基地局ＢＳ２）から第２無線端末（無線端末ＵＥ５）に送信するステップ（ステップＳ１１０２又はＳ１２０２）と、前記第１無線端末が、前記第２無線基地局から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第１無線端末への前記第２無線信号の到来方向を推定するステップ（ステップＳ１１０９ａ又はＳ１２０９ａ）と、前記推定するステップにおいて推定した前記到来方向に基づく干渉情報を前記第１無線端末から前記第１無線基地局に送信するステップ（ステップＳ１１１１ａ又はＳ１２１１ａ）と、前記第１無線基地局と前記第２無線基地局とを制御する制御装置（制御装置１１００Ａ又は１１００Ｂ）が、前記第１無線基地局が受信した前記干渉情報に基づいて、前記第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線端末の方向に向けさせるための制御情報を前記第２無線基地局に送信するステップ（ステップＳ１１１５又はＳ１２１４）とを備える無線通信方法であることを要旨とする。

　上述した第２の目的を達成するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明の第１２の特徴は、複数の第１送信アンテナを有する第１無線端末（無線端末ＵＥ１）から、所定の通信チャネル（チャネルＡ）が用いられる第１無線信号を受信する第１無線基地局（無線基地局ＢＳ１又はＢＳ１’）と、複数の第２送信アンテナ（アンテナ２４０１，２４０２）を有する第２無線端末（無線端末ＵＥ４）から、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を受信する第２無線基地局（無線基地局ＢＳ２）と、前記第１無線基地局及び前記第２無線基地局を制御する制御装置（制御装置２１００Ａ又は２１００Ｂ）とを備え、前記第１無線基地局は、前記第２無線端末から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第１無線基地局への前記第２無線信号の到来方向（方向Ｄ１）に基づく干渉情報を生成し、前記制御装置は、前記第１無線基地局によって生成された前記干渉情報を前記第２無線基地局に送信し、前記第２無線基地局は、前記干渉情報を受信した場合に、前記受信した干渉情報に基づいて、前記複数の第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線基地局の方向に向けるための制御情報を前記第２無線端末に送信する無線通信システム（無線通信システム２０１０Ａ又は２０１０Ｂ）であることを要旨とする。

　このような無線通信システムによれば、第１無線基地局が第２無線端末から第２無線信号（すなわち、干渉信号）を受信する場合に、第２無線端末において、第１無線基地局の方向にヌル点を向けることができるため、第１無線基地局が第２無線信号を受信することを回避でき、第１無線基地局における通信品質を十分に改善することができる。

　本発明の第１３の特徴は、本発明の第１２の特徴に係り、前記第２無線端末は、前記第２無線基地局から受信した前記制御情報と、前記第２無線基地局からフィードバックされるフィードバック情報とに基づいて、前記第１無線基地局の方向に前記ヌル点を向け、且つ、前記第２無線基地局の方向に前記指向性ビームを向けて、前記第２無線信号を送信することを要旨とする。

　本発明の第１４の特徴は、本発明の第１２の特徴に係り、前記制御装置は、前記第２無線基地局を含む複数の無線基地局の中から、前記第２無線信号に関する情報に基づいて前記第２無線基地局を特定する基地局特定部（基地局特定部２１２１）と、前記基地局特定部によって特定された前記第２無線基地局に対し、前記干渉情報を送信する干渉情報送信部（送信部２１１２）とを備えることを要旨とする。

　本発明の第１５の特徴は、本発明の第１４の特徴に係り、前記制御装置は、前記複数の無線基地局の何れかに接続中の無線端末を識別する端末識別情報と、前記無線端末の接続先の無線基地局とを対応付けた接続情報を記憶する記憶部（記憶部２１３０）を備え、前記第２無線信号は、前記第２無線端末を識別する端末識別情報を含み、前記基地局特定部は、前記記憶部が記憶する前記接続情報と、前記第２無線信号に含まれる前記端末識別情報とに基づいて、前記複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定することを要旨とする。

　本発明の第１６の特徴は、本発明の第１５の特徴に係り、前記干渉情報送信部は、前記干渉情報に加え、前記第２無線信号に含まれる前記端末識別情報を前記第２無線基地局に送信し、前記第２無線基地局は、前記制御装置から受信した前記端末識別情報に基づいて、前記第２無線基地局に接続中の複数の無線端末の中から前記第２無線端末を特定する端末特定部（端末特定部２３２２）と、前記端末特定部によって特定された前記第２無線端末に対し、前記制御情報を送信する制御情報送信部（送信部２３１２）とを備えることを要旨とする。

　本発明の第１７の特徴は、本発明の第１４の特徴に係り、前記制御装置は、前記複数の無線基地局の何れかに接続中の無線端末が上り通信に使用している通信チャネルを識別するチャネル識別情報と、前記無線端末の接続先の無線基地局とを対応付けたチャネル情報を記憶する記憶部（記憶部２１３０）を備え、前記基地局特定部は、前記記憶部が記憶する前記チャネル情報と、前記所定の通信チャネルを識別するチャネル識別情報とに基づいて、前記複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定することを要旨とする。

　本発明の第１８の特徴は、本発明の第１７の特徴に係り、前記干渉情報送信部は、前記干渉情報に加え、前記所定の通信チャネルを識別する前記チャネル識別情報を前記第２無線基地局に送信し、前記第２無線基地局は、前記制御装置から受信した前記チャネル識別情報に基づいて、前記第２無線基地局に接続中の複数の無線端末の中から前記第２無線端末を特定する端末特定部（端末特定部２３２２）と、前記端末特定部によって特定された前記第２無線端末に対し、前記制御情報を送信する制御情報送信部（送信部２３１２）とを備えることを要旨とする。

　本発明の第１９の特徴は、本発明の第１４の特徴に係り、前記第２無線信号は、前記第２無線基地局に固有の信号系列を含み、前記基地局特定部は、前記第２無線信号に含まれる前記信号系列に基づいて、前記複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定することを要旨とする。

　本発明の第２０の特徴は、本発明の第１２の特徴に係り、前記干渉情報は、前記第１無線基地局が推定した前記到来方向を示す情報、又は、前記第１無線基地局の方向に前記ヌル点を向けさせる送信アンテナ重みを識別する情報であることを要旨とする。

　本発明の第２１の特徴は、本発明の第１２の特徴に係り、前記制御情報は、前記第１無線基地局が推定した前記到来方向を示す情報、又は、前記第１無線基地局の方向に前記ヌル点を向けさせる送信アンテナ重みを識別する情報であることを要旨とする。

　本発明の第２２の特徴は、本発明の第１３の特徴に係り、前記制御装置は、前記第１無線基地局に含まれる、又は、前記第１無線基地局と前記第２無線基地局とは個別に設けられることを要旨とする。

　本発明の第２３の特徴は、複数の送信アンテナを有する無線端末（無線端末ＵＥ１）から、所定の通信チャネル（チャネルＡ）が用いられる第１無線信号を受信する受信部と、前記受信部が、他の無線基地局（無線基地局ＢＳ２）に接続中の無線端末（無線端末ＵＥ４）から、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を受信した場合に、前記無線基地局への前記第２無線信号の到来方向（方向Ｄ１）に基づく干渉情報を生成する干渉情報生成部（干渉情報生成部２２２２）と、前記他の無線基地局、又は、前記無線基地局と前記他の無線基地局とを制御する制御装置（制御装置２１００Ａ）に対し、前記干渉情報生成部によって生成された前記干渉情報を送信する干渉情報送信部（有線通信部２２４０）とを備える無線基地局（無線基地局ＢＳ１又はＢＳ１’）であることを要旨とする。

　本発明の第２４の特徴は、複数の送信アンテナ（アンテナ２４０１，２４０２）を有する無線端末（無線端末ＵＥ４）から、所定の通信チャネル（チャネルＡ）が用いられる無線信号を受信する受信部（受信部２３１１）を有する無線基地局（無線基地局ＢＳ２）であって、他の無線基地局（無線基地局ＢＳ１）への前記無線信号の到来方向（方向Ｄ１）に基づく干渉情報を、前記他の無線基地局、又は、前記無線基地局と前記他の無線基地局とを制御する制御装置（制御装置２１００Ａ）から取得する干渉情報取得部（干渉情報取得部２３２１）と、前記干渉情報取得部が取得した前記干渉情報に基づいて、前記複数の送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記他の無線基地局の方向に向けるための制御情報を前記無線端末に送信する制御情報送信部（送信部２３１２）とを備えることを要旨とする。

　本発明の第２５の特徴は、複数の第１送信アンテナを有する第１無線端末（無線端末ＵＥ１）から、所定の通信チャネル（チャネルＡ）が用いられる第１無線信号を受信する第１無線基地局（無線基地局ＢＳ１又はＢＳ１’）と、複数の第２送信アンテナ（アンテナ２４０１，２４０２）を有する第２無線端末（無線端末ＵＥ４）から、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を受信する第２無線基地局（無線基地局ＢＳ２）とを制御する制御装置（制御装置２１００Ａ）であって、前記第１無線基地局が、前記第２無線端末から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第２無線基地局を含む複数の無線基地局の中から、前記第２無線信号に関する情報に基づいて前記第２無線基地局を特定する基地局特定部（基地局特定部２１２１）と、前記基地局特定部によって特定された前記第２無線基地局に対し、前記第１無線基地局への前記第２無線信号の到来方向（方向Ｄ１）に基づく干渉情報を送信する干渉情報送信部（送信部２１１２）とを備えることを要旨とする。

　本発明の第２６の特徴は、複数の第１送信アンテナを有する第１無線端末から、所定の通信チャネルが用いられる第１無線信号を第１無線基地局が受信するステップと、複数の第２送信アンテナを有する第２無線端末から、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を第２無線基地局が受信するステップと、前記第１無線基地局が、前記第２無線端末から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第１無線基地局への前記第２無線信号の到来方向に基づく干渉情報を生成するステップと、前記第１無線基地局及び前記第２無線基地局を制御する制御装置が、前記第１無線基地局によって生成された前記干渉情報を前記第２無線基地局に送信するステップと、前記第２無線基地局が、前記干渉情報を受信した場合に、前記受信した干渉情報に基づいて、前記複数の第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線基地局の方向に向けるための制御情報を前記第２無線端末に送信するステップとを備える無線通信方法であることを要旨とする。

　本発明によれば、下り通信において無線端末が干渉信号を受信する場合であっても、通信品質を十分に改善することができる無線通信システム、無線端末、制御装置、及び無線通信方法を提供できる。

　また、本発明によれば、上り通信において無線基地局が干渉信号を受信する場合であっても、通信品質を十分に改善することができる無線通信システム、無線基地局、制御装置、及び無線通信方法を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの全体構成図である。本発明の第１実施形態に係る無線通信システムにおいて用いられるチャネルを説明するための図である。本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの概略動作を説明するための図である。本発明の第１実施形態に係る無線端末の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第１実施形態に係る無線基地局（第１無線基地局）の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第１実施形態に係る制御装置の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第１実施形態に係る無線基地局（第２無線基地局）の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第１実施形態において実行される送信指向性制御の詳細について説明するための図である。本発明の第１実施形態において実行される送信指向性制御の詳細について説明するための図である。本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの全体構成図である。本発明の第２実施形態に係る無線基地局（第１無線基地局）の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。本発明の第３実施形態に係る無線通信システムの全体構成図である。本発明の第３実施形態に係る無線通信システムにおいて用いられるチャネルを説明するための図である。本発明の第３実施形態に係る無線通信システムの概略動作を説明するための図である。本発明の第３実施形態に係る無線通信システムの概略動作を説明するための図である。本発明の第３実施形態に係る無線基地局（第１無線基地局）の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第３実施形態に係る制御装置の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第３実施形態に係る無線基地局（第２無線基地局）の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第３実施形態に係る無線端末の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第３実施形態において実行される送信指向性制御の詳細について説明するための図である。本発明の第３実施形態において実行される送信指向性制御の詳細について説明するための図である。本発明の第３実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。本発明の第４実施形態に係る無線通信システムの全体構成図である。本発明の第４実施形態に係る無線基地局（第１無線基地局）の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第４実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。

　次に、図面を参照して、本発明の第１実施形態～第４実施形態を説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
［第１実施形態］
　第１実施形態では、（１）無線通信システム１０１０Ａの概要、（２）無線通信システム１０１０Ａの詳細構成、（３）無線基地局ＢＳ２における送信指向性制御、（４）無線通信システムの動作、（５）効果について説明する。
（１）無線通信システム１０１０Ａの概要
　無線通信システム１０１０Ａの概要について、（１．１）無線通信システム１０１０Ａの概略構成、（１．２）無線通信システム１０１０Ａの概略動作の順に説明する。
（１．１）無線通信システム１０Ａの概略構成
　図１は、第１実施形態に係る無線通信システム１０１０Ａの全体構成図である。

　図１に示すように、無線通信システム１０１０Ａは、無線端末ＵＥ１、無線端末ＵＥ２、無線端末ＵＥ３、無線端末ＵＥ４、無線端末ＵＥ５、無線基地局ＢＳ１（第１無線基地局）、無線基地局ＢＳ２（第２無線基地局）、及び制御装置１１００Ａを有する。

　図１では、説明の便宜上、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２のみを図示しているが、実際には、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２それぞれに隣接して他の無線基地局が設置されている。

　無線通信システム１０１０Ａは、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において標準化されているＬＴＥ（Long Term Evolution）規格に基づく構成を有している。第１実施形態では、主に下り方向（以下、ダウンリンク）通信について説明する。

　無線基地局ＢＳ１は、セルＣ１内に位置する無線端末ＵＥ１～ＵＥ４の接続先であり、無線端末ＵＥ１～ＵＥ４とダウンリンク通信を実行する。無線端末ＵＥ１～ＵＥ４のうち無線端末ＵＥ１～ＵＥ３は、セルＣ１の端部に位置している。

　無線基地局ＢＳ２は、セルＣ１に隣接するセルＣ２内に位置する無線端末ＵＥ５の接続先であり、無線端末ＵＥ５とダウンリンク通信を実行する。

　制御装置１１００Ａは、有線通信網であるバックボーンネットワーク上に設けられ、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２に有線接続される。制御装置１１００Ａは、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２を制御する。

　無線通信システム１０１０Ａには、マルチキャリア通信方式の一つである直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式が採用されている。ＯＦＤＭＡ方式では、複数のサブキャリアを用いてサブチャネルと呼ばれる通信チャネル（以下、チャネル）が構成され、当該チャネルが無線基地局から無線端末に割り当てられる。また、無線通信システム１０１０Ａには、複信方式として周波数分割複信（ＦＤＤ）方式が採用されている。

　図１の例では、無線基地局ＢＳ１は、図２に示すチャネルＡを無線端末ＵＥ１に、チャネルＢを無線端末ＵＥ２に、チャネルＣを無線端末ＵＥ３に、チャネルＤを無線端末ＵＥ４にそれぞれ割り当てている。以下では、これらのチャネルを用いて無線基地局ＢＳ１が送信する無線信号を第１無線信号と称する。

　無線基地局ＢＳ２は、図２に示すチャネルＡを無線端末ＵＥ５に割り当て、チャネルＢ，Ｃ，Ｄを不図示の他の無線端末に割り当てている。以下では、これらのチャネルを用いて無線基地局ＢＳ２が送信する無線信号を第２無線信号と称する。

　無線端末ＵＥ１は、チャネルＡが用いられる第１無線信号を接続先の無線基地局ＢＳ１から所望信号として受信するとともに、チャネルＡが用いられる第２無線信号を無線基地局ＢＳ２から干渉信号として受信している。チャネルＡが用いられる第２無線信号は、無線基地局ＢＳ２からＤ１方向に向けて無線端末ＵＥ１に到来する。

　なお、無線端末ＵＥ５は、チャネルＡが用いられる第２無線信号を無線基地局ＢＳ２から所望信号として受信する。チャネルＡが用いられる第２無線信号は、無線基地局ＢＳ２からＤ５方向に向けて無線端末ＵＥ１に到来する。

　同様に、無線端末ＵＥ２は、チャネルＢが用いられる第１無線信号を接続先の無線基地局ＢＳ１から所望信号として受信するとともに、チャネルＢが用いられる第２無線信号を無線基地局ＢＳ２から干渉信号として受信している。チャネルＢが用いられる第２無線信号は、無線基地局ＢＳ２からＤ２方向に向けて無線端末ＵＥ２に到来する。

　無線端末ＵＥ３は、チャネルＣが用いられる第１無線信号を接続先の無線基地局ＢＳ１から所望信号として受信するとともに、チャネルＣが用いられる第２無線信号を無線基地局ＢＳ２から干渉信号として受信している。チャネルＣが用いられる第２無線信号は、無線基地局ＢＳ２からＤ３方向に向けて無線端末ＵＥ３に到来する。

　無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２は、上述した閉ループＭＩＭＯに基づくダウンリンク通信を実行する。

　具体的には、無線基地局ＢＳ１は、無線基地局ＢＳ１に設けられた複数のアンテナ（第１送信アンテナ）を介して、第１無線信号を無線端末ＵＥ１～ＵＥ４に送信する。無線端末ＵＥ１～ＵＥ４は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ４に設けられた複数のアンテナ（受信アンテナ）を介して第１無線信号をそれぞれ受信する。

　無線基地局ＢＳ２は、無線基地局ＢＳ２に設けられた複数のアンテナ（第２送信アンテナ）を介して、第２無線信号を無線端末ＵＥ５に送信する。無線端末ＵＥ５は、無線端末ＵＥ５に設けられた複数のアンテナ（受信アンテナ）を介して第２無線信号を受信する。

　第１実施形態では、ダウンリンク通信において、送信アンテナが４つであり、受信アンテナが２つであるＭＩＭＯ（いわゆる、４×２ＭＩＭＯ）について説明する。

　無線端末ＵＥ１～ＵＥ４それぞれは、無線基地局ＢＳ１から受信した第１無線信号を分析し、無線基地局ＢＳ１におけるマルチアンテナ送信を適応的に制御するためのフィードバック情報を周期的に無線基地局ＢＳ１に送信する。無線端末ＵＥ５は、無線基地局ＢＳ２から受信した第２無線信号を分析し、無線基地局ＢＳ２におけるマルチアンテナ送信を適応的に制御するためのフィードバック情報を周期的に無線基地局ＢＳ２に送信する。

　ＬＴＥ規格において、フィードバック情報は、“ＲＩ(Rank Indicator)”、“ＰＭＩ(Precoding Matrix Indicator)”、“ＣＱＩ(Channel Quality Indicator)”を含む。ＲＩは、信号系列であるストリーム（ＬＴＥ規格ではレイヤと称される）の数を制御するための情報である。ＰＭＩは、送信アンテナ重み（ＬＴＥ規格ではプリコーディングマトリクスと称される）を制御するための情報である。ＣＱＩは、送信電力および変調方式を制御するための情報である。また、ＲＩ、ＰＭＩ及びＣＱＩは、無線基地局ＢＳ１及びＢＳ２におけるリソーススケジューリングにも用いられる。

　無線端末ＵＥ１～ＵＥ４それぞれは、レイヤ数を決定し、決定したレイヤ数に対応するＲＩをフィードバック情報として無線基地局ＢＳ１に送信する。無線端末ＵＥ１～ＵＥ４それぞれは、レイヤ数に応じて、受信品質（例えばＳＮＲ）が最大となるプリコーディングマトリクスを算出し、算出結果に応じたＰＭＩをフィードバック情報として無線基地局ＢＳ１に送信する。また、無線端末ＵＥ１～ＵＥ４それぞれは、受信品質に対応するＣＱＩを求め、当該ＣＱＩをフィードバック情報として無線基地局ＢＳ１に送信する。無線基地局ＢＳ１は、フィードバック情報に従って、レイヤ数、プリコーディングマトリクス、送信電力および変調方式などを制御する。

　同様に、無線端末ＵＥ５は、無線基地局ＢＳ２から受信した無線信号を分析し、無線基地局ＢＳ２におけるマルチアンテナ送信を適応的に制御するためのフィードバック情報（ＲＩ，ＰＭＩ，ＣＱＩ）を周期的に無線基地局ＢＳ２に送信する。
（１．２）無線通信システム１０Ａの概略動作
　次に、図３を用いて、無線通信システム１０１０Ａの概略動作について説明する。

　無線端末ＵＥ１は、無線基地局ＢＳ２からの第２無線信号を干渉信号として受信した場合、無線端末ＵＥ１への第２無線信号の到来方向Ｄ１を推定し、到来方向Ｄ１に基づく干渉情報を無線基地局ＢＳ１に送信する。

　また、無線端末ＵＥ２は、無線基地局ＢＳ２からの第２無線信号を干渉信号として受信した場合、無線端末ＵＥ２への第２無線信号の到来方向Ｄ２を推定し、到来方向Ｄ２に基づく干渉情報を無線基地局ＢＳ１に送信する。

　無線端末ＵＥ３は、無線基地局ＢＳ２からの第２無線信号を干渉信号として受信した場合、無線端末ＵＥ３への第２無線信号の到来方向Ｄ３を推定し、到来方向Ｄ３に基づく干渉情報を無線基地局ＢＳ１に送信する。

　例えば、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３は、上述したフィードバック情報と共に、干渉情報を無線基地局ＢＳ１に送信する。

　無線基地局ＢＳ１は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３から受信した干渉情報を制御装置１１００Ａに中継する。制御装置１１００Ａは、受信した干渉情報に基づいて、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれの方向（到来方向Ｄ１～Ｄ３）に対して、無線基地局ＢＳ２に設けられた複数の送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点（不感点）を到来方向に向けるための制御情報を無線基地局ＢＳ２に送信する。

　指向性ビームを形成しつつＭＩＭＯ通信を行う通信形態は、一般的にビームフォーミングＭＩＭＯと称される。

　無線基地局ＢＳ２は、制御装置１１００Ａから受信した制御情報と、無線端末ＵＥ５からフィードバックされるフィードバック情報とに基づいて、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれの方向Ｄ１～Ｄ３にヌル点を向け、且つ、無線端末ＵＥ５の方向Ｄ５に指向性ビームを向けて、第２無線信号を送信する。

　なお、干渉情報は、例えば、干渉信号の到来方向を示す係数又は角度を示す情報である。到来方向の推定には、既存の到来方向推定技術が利用できる。ただし、到来方向の推定には、無線端末の状態に応じて変化する相対的な方向を推定するのではなく、絶対的な方向が得られる必要がある。相対的な方向を得る到来方向推定技術を用いる場合には、無線端末に設けられたＧＰＳ又は方位センサなどと併用することで、絶対的な方向を得ることができる。

　干渉情報の情報量を低減するためには、到来方向を示す係数又は角度を示す情報をＰＭＩに変換し、当該ＰＭＩを干渉情報として使用してもよい。この場合、無線端末ＵＥ１は、無線端末ＵＥ１の方向Ｄ１にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスに対応するＰＭＩを干渉情報として無線基地局ＢＳ１に送信する。

　同様に、無線端末ＵＥ２は、無線端末ＵＥ２の方向Ｄ２にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスに対応するＰＭＩを干渉情報として無線基地局ＢＳ１に送信する。無線端末ＵＥ３は、無線端末ＵＥ３の方向Ｄ３にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスに対応するＰＭＩを干渉情報として無線基地局ＢＳ１に送信する。

　到来方向を示す係数又は角度を示す情報が干渉情報として使用される場合、制御情報としては、到来方向を示す係数又は角度を示す情報をそのまま使用する、又は、当該情報をＰＭＩに変換して使用することができる。ＰＭＩが干渉情報として使用される場合、制御情報としては、当該ＰＭＩをそのまま使用することができる。

　干渉情報および制御情報としてＰＭＩを用いることで、干渉情報および制御情報の情報量を低減でき、無線通信システム１０１０Ａにおける実装を容易にすることができる。
（２）無線通信システム１０１０Ａの詳細構成
　次に、無線通信システム１０１０Ａの詳細構成について、（２．１）無線端末ＵＥ１の構成、（２．２）無線基地局ＢＳ１の構成、（２．３）制御装置１１００Ａの構成、（２．４）無線基地局ＢＳ２の構成の順に説明する。なお、以下においては、本発明に関連する構成について主に説明する。
（２．１）無線端末ＵＥ１の構成
　図４は、無線端末ＵＥ１の構成を示す機能ブロック図である。他の無線端末（無線端末ＵＥ２～無線端末ＵＥ５）は無線端末ＵＥ１と同様に構成されるため、ここでは、各無線端末を代表して無線端末ＵＥ１について説明する。

　図４に示すように、無線端末ＵＥ１は、アンテナ１２０１及び１２０２、無線通信部１２１０、制御部１２２０および記憶部１２３０を有する。

　無線通信部２１０は、アンテナ１２０１及び１２０２を介して無線信号を受信する受信部１２１１と、アンテナ１２０１及び１２０２を介して無線信号を送信する送信部１２１２とを有する。受信部１２１１は、無線基地局ＢＳ１から受信した第１無線信号に含まれる既知信号であるパイロット信号に基づいてチャネル推定を実行し、チャネル推定の結果を用いてフィードバック情報を生成する。送信部１２１２は、生成されたフィードバック情報を無線基地局ＢＳ１に送信する。

　制御部１２２０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線端末ＵＥ１が具備する各種機能を制御する。記憶部１２３０は、例えばメモリによって構成され、無線端末ＵＥ１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。

　制御部１２２０は、到来方向推定部１２２１、及び干渉情報生成部１２２２を有する。

　到来方向推定部１２２１は、受信部１２１１が第２無線信号（干渉信号）を無線基地局ＢＳ２から受信した場合に、無線端末ＵＥ１への第２無線信号の到来方向Ｄ１を推定する。

　干渉情報生成部１２２２は、到来方向推定部１２２１によって推定された到来方向Ｄ１に基づく干渉情報を生成する。上記のように干渉情報としてＰＭＩが用いられる場合には、記憶部１２３０が到来方向Ｄ１とＰＭＩとの対応付けを予め保持しており、干渉情報生成部１２２２は、当該対応付けからＰＭＩを生成（取得）する。そして、送信部２１２は、干渉情報を無線基地局ＢＳ１に送信する。
（２．２）無線基地局ＢＳ１の構成
　図５は、無線基地局ＢＳ１の構成を示す機能ブロック図である。

　図５に示すように、無線基地局ＢＳ１は、アンテナ１３０１～１３０４、無線通信部１３１０、制御部１３２０、記憶部１３３０、及び有線通信部１３４０を有する。

　無線通信部１３１０は、アンテナ１３０１～１３０４を介して無線端末ＵＥ１～ＵＥ４から無線信号を受信する受信部１３１１と、アンテナ１３０１～１３０４を介して無線端末ＵＥ１～ＵＥ４に無線信号を送信する送信部１３１２とを有する。受信部１３１１は、受信した無線信号に含まれるフィードバック情報を取得する。また、受信部１３１１は、受信した無線信号に含まれる干渉情報を取得する。

　送信部１３１２は、当該フィードバック情報に基づいてマルチアンテナ送信を制御する。具体的には、送信部１３１２は、送信信号をＲＩに従って複数のレイヤに分配し、各レイヤの送信信号をＰＭＩに従って重み付け（以下、プリコーディング）し、プリコーディング後の送信信号に対してＣＱＩに従った適応変調及び送信電力制御を行う。

　制御部１３２０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局ＢＳ１が具備する各種機能を制御する。記憶部１３３０は、例えばメモリによって構成され、無線基地局ＢＳ１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。有線通信部１３４０は、有線通信網を介して制御装置１１００Ａに接続される。有線通信部１３４０は、干渉情報を制御装置１１００Ａに送信する。
（２．３）制御装置１１００Ａの構成
　図６は、制御装置１１００Ａの構成を示す機能ブロック図である。

　図６に示すように、制御装置１１００Ａは、有線通信部１１１０、制御部１１２０、及び記憶部１１３０を有する。

　有線通信部１１１０は、有線通信網を介して無線基地局ＢＳ１及びＢＳ２に接続される。

　有線通信部１１１０は、信号を受信する受信部１１１１と、信号を送信する送信部１１１２とを有する。受信部１１１１は、干渉情報を無線基地局ＢＳ１から受信する。

　制御部１１２０は、例えばＣＰＵによって構成され、制御装置１１００Ａが具備する各種機能を制御する。記憶部１１３０は、例えばメモリによって構成され、制御装置１１００Ａにおける制御などに用いられる各種情報を記憶する。

　制御部１１２０は、干渉源特定部１１２１、及び制御情報生成部１１２２を有する。干渉源特定部１１２１は、複数の無線基地局の中から、干渉源の無線基地局を特定する。干渉源の特定方法については後述する。制御情報生成部１１２２は、受信部１１１１が受信した干渉情報に基づいて制御情報を生成する。送信部１１１２は、当該制御情報を無線基地局ＢＳ２に送信する。
（２．４）無線基地局ＢＳ２の構成
　図７は、無線基地局ＢＳ２の構成を示す機能ブロック図である。

　図７に示すように、無線基地局ＢＳ２は、アンテナ１４０１～１４０４、無線通信部１４１０、制御部１４２０、記憶部１４３０、及び有線通信部１４４０を有する。

　無線通信部１４１０は、アンテナ１４０１～１４０４を介して無線端末ＵＥ５から無線信号を受信する受信部１４１１と、アンテナ１４０１～１４０４を介して無線信号を無線端末ＵＥ５に送信する送信部１４１２とを有する。

　受信部１４１１は、無線端末ＵＥ５から受信した無線信号に含まれるフィードバック情報を取得する。送信部１４１２は、当該フィードバック情報に基づいてマルチアンテナ送信を制御する。具体的には、送信部１４１２は、送信信号をＲＩに従って複数のレイヤに分配し、各レイヤの送信信号をＰＭＩに従ってプリコーディングし、プリコーディング後の送信信号に対してＣＱＩに従った適応変調及び送信電力制御を行う。

　制御部１４２０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局ＢＳ２が具備する各種機能を制御する。記憶部１４３０は、例えばメモリによって構成され、無線基地局ＢＳ２における制御などに用いられる各種情報を記憶する。有線通信部１４４０は、有線通信網を介して制御装置１１００Ａに接続される。有線通信部１４４０は、制御装置１１００Ａから制御情報を受信する。

　制御部１４２０は、情報取得部１４２１、及び送信指向性制御部１４２２を有する。情報取得部１４２１は、他の無線基地局（無線基地局ＢＳ１）と通信中に第２無線信号を干渉信号として受信する無線端末ＵＥ１～ＵＥ３の方向にヌル点を向けるための制御情報を取得する取得部を構成する。

　送信指向性制御部１４２２は、無線端末ＵＥ５からフィードバックされたフィードバック情報に基づいて、アンテナ１４０１～１４０４が形成する指向性ビームを制御する制御部を構成する。具体的には、無線端末ＵＥ５からフィードバックされたＰＭＩに対応するプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングによって、アンテナ１４０１～１４０４が形成する指向性ビームを無線端末ＵＥ５の方向に向けることができる。さらに、送信指向性制御部１４２２は、フィードバック情報と、情報取得部１４２１が取得した制御情報とに基づいて、無線端末ＵＥ５の方向Ｄ５に指向性ビームを向け、且つ、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３の方向Ｄ１～Ｄ３にヌル点を向ける。
（３）無線基地局ＢＳ２における送信指向性制御
　次に、図８及び図９を用いて、送信指向性制御部１４２２によって実行される送信指向性制御の詳細について説明する。ここでは、無線端末ＵＥ１の方向（Ｄ１方向）にヌル点を向ける場合を例に説明する。

　送信指向性制御部１４２２は、制御情報に基づいて、無線端末ＵＥ１の方向（Ｄ１方向）にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスグループを選択する。プリコーディングマトリクスグループとは、図８に示すように、同一方向にヌル点を有する複数のプリコーディングマトリクスからなるグループであり、記憶部１４３０に予め記憶されている。図８の例では、それぞれ異なる方向にヌル点を有するプリコーディングマトリクスグループ１～８を図示している。

　プリコーディングマトリクスグループは、図９に示すように、それぞれ異なる方向に指向性ビームを有する複数のプリコーディングマトリクスを含む。図９の例では、プリコーディングマトリクスグループ１に含まれるプリコーディングマトリクス１～６それぞれは、指向性ビームを６方向に有している。プリコーディングマトリクス１～６それぞれの指向性ビームのパターンは異なっている。

　送信指向性制御部１４２２は、無線端末ＵＥ１の方向Ｄ１にヌル点を有するプリコーディングマトリクスグループの中から、無線端末ＵＥ５からフィードバックされたフィードバック情報（具体的には、ＰＭＩ）に基づいて、無線端末ＵＥ５の方向Ｄ５に指向性ビームを有するプリコーディングマトリクスを選択する。選択されたプリコーディングマトリクスは、送信部４１２におけるプリコーディングに適用される。
（４）無線通信システムの動作
　図１０は、無線通信システム１０１０Ａの動作を示す動作シーケンス図である。図１０においては、ＬＴＥ規格に従ったフィードバック情報（ＲＩ，ＰＭＩ，ＣＱＩ）のうち、ＰＭＩのみを図示して説明する。なお、図１０に示す動作シーケンスは、所定の時間間隔（例えば、通信フレーム単位）で繰り返し実行される。

　ステップＳ１１０１，Ｓ１１０３及びＳ１１０５において、無線基地局ＢＳ１の送信部１３１２は、チャネルＡが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ１に、チャネルＢが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ２に、チャネルＣが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ３にそれぞれ送信する。

　ステップＳ１１０２，Ｓ１１０４及びＳ１１０６において、無線基地局ＢＳ２の送信部１４１２は、チャネルＡが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ５に、チャネルＢが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ６（不図示）に、チャネルＣが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ７（不図示）にそれぞれ送信する。その際、無線基地局ＢＳ１のセルフリンジに位置する無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３は、無線基地局ＢＳ１が送信する第１無線信号を所望信号として受信するとともに、無線基地局ＢＳ２が送信する第２無線信号を干渉信号として受信する。

　ステップＳ１１０７ａ，Ｓ１１０７ｂ及びＳ１１０７ｃにおいて、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの受信部１２１１は、無線基地局ＢＳ１から受信した第１無線信号に含まれるパイロット信号に基づいて、無線伝搬路のチャネル応答を実行するチャネル推定を実行する。無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの受信部１２１１は、無線基地局ＢＳ２から受信した第２無線信号に含まれるパイロット信号、又は、当該第２無線信号に含まれるセルＩＤに基づいて、無線基地局ＢＳ２を識別する基地局識別情報を取得する。

　ステップＳ１１０８ａ，Ｓ１１０８ｂ及びＳ１１０８ｃにおいて、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの受信部１２１１は、推定されたチャネル応答に基づいて、プリコーディングマトリクスを計算し、計算したプリコーディングマトリクスに対応するＰＭＩを取得する。

　ステップＳ１１０９ａにおいて、無線端末ＵＥ１の到来方向推定部１２２１は、無線端末ＵＥ１への第２無線信号の到来方向Ｄ１を推定する。無線端末ＵＥ１の干渉情報生成部１２２２は、到来方向Ｄ１に基づく干渉情報を生成する。

　ステップＳ１１０９ｂにおいて、無線端末ＵＥ２の到来方向推定部１２２１は、無線端末ＵＥ２への第２無線信号の到来方向Ｄ２を推定する。無線端末ＵＥ２の干渉情報生成部１２２２は、到来方向Ｄ２に基づく干渉情報を生成する。

　ステップＳ１１０９ｃにおいて、無線端末ＵＥ３の到来方向推定部１２２１は、無線端末ＵＥ３への第２無線信号の到来方向Ｄ３を推定する。無線端末ＵＥ３の干渉情報生成部１２２２は、到来方向Ｄ３に基づく干渉情報を生成する。

　ステップＳ１１１０ａ，Ｓ１１１０ｂ及びＳ１１１０ｃにおいて、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの受信部１２１１は、推定されたチャネル応答に基づいて、受信信号を等化（チャネル等化）し、等化した受信信号を復号する。復号された受信信号は、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの制御部１２２０に入力される。

　ステップＳ１１１１ａ，Ｓ１１１１ｂ及びＳ１１１１ｃにおいて、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの送信部１２１２は、干渉情報、ＰＭＩ及び基地局識別情報を無線基地局ＢＳ１に送信する。無線基地局ＢＳ１の受信部１３１１は、干渉情報、ＰＭＩ及び基地局識別情報を受信する。

　ステップＳ１１１２において、無線基地局ＢＳ１の送信部１３１２は、無線端末ＵＥ１から受信したＰＭＩに対応するプリコーディングマトリクスを選択する。送信部１３１２は、チャネルＡが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ１に次回送信する際に、無線端末ＵＥ１から受信したＰＭＩに対応するプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングを行う。

　同様に、無線基地局ＢＳ１の送信部１３１２は、チャネルＢが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ２に次回送信する際に、無線端末ＵＥ２から受信したＰＭＩに対応するプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングを行う。送信部１３１２は、チャネルＣが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ３に次回送信する際に、無線端末ＵＥ３から受信したＰＭＩに対応するプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングを行う。

　ステップＳ１１１３において、無線基地局ＢＳ１の有線通信部１３４０は、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれから受信した干渉情報及び基地局識別情報を制御装置１１００Ａに送信する。制御装置１１００Ａの受信部１１１１は、干渉情報及び基地局識別情報を受信する。

　ステップＳ１１１４において、制御装置１１００Ａの干渉源特定部１１２１は、受信部１１１１が受信した基地局識別情報に基づいて、複数の無線基地局の中から無線基地局ＢＳ２を干渉源として特定する。制御装置１１００Ａの制御情報生成部１１２２は、受信部１１１１が受信した干渉情報に基づいて、干渉源特定部１１２１によって特定された無線基地局ＢＳ２宛ての制御情報を生成する。具体的には、制御情報生成部１１２２は、チャネルＡ（無線端末ＵＥ１）に対応する制御情報と、チャネルＢ（無線端末ＵＥ２）に対応する制御情報と、チャネルＣ（無線端末ＵＥ３）に対応する制御情報とを生成する。

　ステップＳ１１１３において、制御装置１１００Ａの送信部１１１２は、制御情報生成部１１２２によって生成された制御情報を無線基地局ＢＳ２に送信する。無線基地局ＢＳ２の有線通信部１４４０は、制御情報を受信する。

　一方で、無線基地局ＢＳ２の受信部１４１１は、無線基地局ＢＳ２を接続先とする無線端末ＵＥ５、無線端末ＵＥ６（不図示）、及び無線端末ＵＥ７（不図示）から、フィードバック情報としてのＰＭＩを受信している。無線基地局ＢＳ２の情報取得部１４２１は、制御情報を有線通信部１４４０から取得し、ＰＭＩを受信部１４１１から取得する。

　ステップＳ１１１６において、無線基地局ＢＳ２の送信指向性制御部１４２２は、チャネルＡが用いられる第２無線信号を送信部１４１２が送信する場合に、無線端末ＵＥ５の方向Ｄ５に指向性ビームを向け、且つ、無線端末ＵＥ１のＤ１にヌル点を向けるように送信部１４１２を制御する。具体的には、送信指向性制御部１４２２は、無線端末ＵＥ１の方向Ｄ１方向にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスグループの中から、無線端末ＵＥ５の方向Ｄ５に指向性ビームを向けるプリコーディングマトリクスを選択する。

　同様に、送信指向性制御部１４２２は、チャネルＢが用いられる第２無線信号を送信部１４１２が送信する場合に、無線端末ＵＥ６（不図示）の方向に指向性ビームを向け、且つ、無線端末ＵＥ２の方向（Ｄ２方向）にヌル点を向けるように送信部１４１２を制御する。

　また、送信指向性制御部１４２２は、チャネルＣが用いられる第２無線信号を送信部１４１２が送信する場合に、無線端末ＵＥ７（不図示）の方向に指向性ビームを向け、且つ、無線端末ＵＥ３の方向（Ｄ３方向）にヌル点を向けるように送信部１４１２を制御する。
（５）効果
　第１実施形態に係る無線通信システム１０１０Ａによれば、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３が無線基地局ＢＳ２から第２無線信号を干渉信号として受信する場合に、無線基地局ＢＳ２において、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３の方向Ｄ１～Ｄ３にヌル点を向ける。このため、無線端末ＵＥ１が第２無線信号（干渉信号）を受信することを回避でき、無線端末ＵＥ１における通信品質を十分に改善することができる。このように、干渉信号の発生を元から防ぐことで、セルスループットが増大するとともに各無線端末に高速なダウンリンク通信を提供できる。

　第１実施形態では、無線基地局ＢＳ２の送信指向性制御部１４２２は、制御装置１１００Ａから受信した制御情報と、無線端末ＵＥ５からフィードバックされるフィードバック情報とに基づいて、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３の方向Ｄ１～Ｄ３にヌル点を向け、且つ、無線端末ＵＥ５の方向Ｄ５に指向性ビームを向けて、第２無線信号を送信する。したがって、無線端末ＵＥ１における通信品質を十分に改善しつつ、無線端末ＵＥ５における通信品質も良好に保つことができる。

　第１実施形態では、制御装置１１００Ａの干渉源特定部１１２１は、基地局識別情報に基づいて、複数の無線基地局の中から無線基地局ＢＳ２を特定し、特定した無線基地局ＢＳ２に制御情報を送信する。これにより、干渉源の候補となる無線基地局が複数存在する場合であっても干渉源を容易に特定でき、制御情報を適切な無線基地局に対して送信できる。
［第１実施形態の変更例１］
　上述した第１実施形態では、制御装置１１００Ａの干渉源特定部１１２１は、基地局識別情報に基づいて、複数の無線基地局の中から干渉源の無線基地局ＢＳ２を特定していたが、次のような方法で干渉源を特定してもよい。

　本変更例では、制御装置１１００Ａの記憶部１１３０は、干渉情報と各無線基地局とを対応付けた対応情報を予め保持している。制御装置１１００Ａの干渉源特定部１１２１は、受信部１１１１が受信した干渉情報と、保持している対応情報とに基づいて、複数の無線基地局の中から干渉源の無線基地局ＢＳ２を特定する。

　このような方法によれば、基地局識別情報を送受信する必要がないため、第１実施形態よりも、送受信される情報量を低減できる。
［第１実施形態の変更例２］
　上述した第１実施形態では、干渉情報及び制御情報として、到来方向を示す係数又は角度を示す情報、又は、ＰＭＩが使用されていた。

　しかしながら、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの位置を示す位置情報を干渉情報及び制御情報として使用してもよい。この場合、ＧＰＳを利用した位置検出などの既存の位置検出手法を用いることができる。位置情報を干渉情報及び制御情報として使用する場合、無線基地局ＢＳ２の送信指向性制御部４２２は、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの位置から、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの方向を特定すればよい。
［第１実施形態の変更例３］
　上述した第１実施形態では、無線基地局ＢＳ２の情報取得部１４２１は、制御情報として、到来方向を示す係数又は角度を示す情報、又は、ＰＭＩを取得していたが、他の方法で制御情報を取得してもよい。

　具体的には、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３から上り無線信号を無線基地局ＢＳ２が受信する場合に、情報取得部１４２１は、当該上り無線信号の到来方向を推定し、推定した到来方向を示す情報を制御情報として取得してもよい。この場合、無線基地局ＢＳ２の送信指向性制御部１４２２は、当該上り無線信号の到来方向から、無線端末ＵＥ１，ＵＥ２及びＵＥ３それぞれの方向を特定すればよい。
［第２実施形態］
　上述した第１実施形態では、制御装置１１００Ａが、無線基地局ＢＳ１と無線基地局ＢＳ２とは個別に設けられていた。第２実施形態では、制御装置１１００Ａが無線基地局ＢＳ１に含まれる形態について説明する。

　なお、第２実施形態においては、（１）無線通信システム１０１０Ｂの構成、（２）無線通信システム１０１０Ｂの動作、（３）効果について説明する。
（１）無線通信システム１０１０Ｂの構成
　図１１は、第２実施形態に係る無線通信システム１０１０Ｂの全体構成図である。

　図１１に示すように、無線通信システム１０１０Ｂにおいて、無線基地局ＢＳ２’は、制御装置１１００Ｂの機能を有している。具体的には、図１２に示すように、無線基地局ＢＳ２’の制御部１３２０は、干渉源を特定する干渉源特定部１３２１と、制御情報を生成する制御情報生成部１３２２とを有する。干渉源特定部１３２１及び制御情報生成部１３２２それぞれの機能は、第１実施形態で説明した干渉源特定部１１２１及び制御情報生成部１１２２それぞれの機能と同様である。
（２）無線通信システムの動作
　図１３は、無線通信システム１０１０Ｂの動作を示す動作シーケンス図である。図１３において、ステップＳ１２１３までの各処理は第１実施形態と同様であるため、ステップＳ１２１３以降の処理について説明する。

　ステップＳ１２１３において、無線基地局ＢＳ１’の干渉源特定部１３２１は、受信部１３１１が受信した基地局識別情報に基づいて、複数の無線基地局の中から無線基地局ＢＳ２を干渉源として特定する。無線基地局ＢＳ１’の制御情報生成部１３２２は、受信部１３１１が受信した干渉情報に基づいて、干渉源特定部１３２１によって特定された無線基地局ＢＳ２宛ての制御情報を生成する。

　具体的には、制御情報生成部３２２は、チャネルＡ（無線端末ＵＥ１）に対応する制御情報と、チャネルＢ（無線端末ＵＥ２）に対応する制御情報と、チャネルＣ（無線端末ＵＥ３）に対応する制御情報とを生成する。

　ステップＳ１２１４において、無線基地局ＢＳ１’の有線通信部１３４０は、制御情報生成部１３２２によって生成された制御情報を無線基地局ＢＳ２に送信する。無線基地局ＢＳ２の有線通信部１４４０は、制御情報を受信する。

　ステップＳ１２１５において、無線基地局ＢＳ２の送信指向性制御部１４２２は、チャネルＡが用いられる第２無線信号を送信部１４１２が送信する場合に、無線端末ＵＥ５の方向Ｄ５に指向性ビームを向け、且つ、無線端末ＵＥ１の方向Ｄ１にヌル点を向けるように送信部１４１２を制御する。

　同様に、送信指向性制御部１４２２は、チャネルＢが用いられる第２無線信号を送信部１４１２が送信する場合に、無線端末ＵＥ６（不図示）の方向に指向性ビームを向け、且つ、無線端末ＵＥ２の方向Ｄ２にヌル点を向けるように送信部１４１２を制御する。

　また、送信指向性制御部１４２２は、チャネルＣが用いられる第２無線信号を送信部１４１２が送信する場合に、無線端末ＵＥ７（不図示）の方向に指向性ビームを向け、且つ、無線端末ＵＥ３の方向Ｄ３にヌル点を向けるように送信部１４１２を制御する。
（３）効果
　第２実施形態に係る無線通信システム１０１０Ｂによれば、第１実施形態の効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、制御装置１１００Ｂを別途設ける必要がないため、制御装置１１００Ｂの設置コストを削減できる。
［第１及び第２実施形態に係るその他の実施形態］
　例えば、第１実施形態の変更例１～３それぞれは、第１実施形態に限らず、第２実施形態に対しても適用可能である。

　上述した第１及び第２実施形態では、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれが、無線基地局ＢＳ２から第２無線信号を受信した場合に、当該第２無線信号を干渉信号とみなしていたが、所定の受信レベル未満の第２無線信号を許容してもよい。この場合、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれは、無線基地局ＢＳ２から第２無線信号を受信し、且つ、当該第２無線信号の受信レベルが所定の受信レベル以上である場合に、当該第２無線信号を干渉信号とみなすことになる。

　第１及び第２実施形態では、複信方式としてＦＤＤ方式が採用されていたが、ＦＤＤ方式に代えて時分割複信（ＴＤＤ）方式が採用されてもよい。

　第１及び第２実施形態では、ダウンリンク通信において、送信アンテナが４つであり、受信アンテナが２つである場合（４×２ＭＩＭＯ）について説明した。しかしながら、ダウンリンク通信において、受信アンテナが１つである場合、すなわち、複数入力一出力（ＭＩＳＯ）のマルチアンテナ送信が実施される形態でもよい。

　第１及び第２実施形態では、無線基地局ＢＳ１及びＢＳ２それぞれが複数の無線端末と無線通信を実行していたが、無線基地局ＢＳ１及びＢＳ２それぞれが１つの無線端末と無線通信を実行する形態でもよい。

　第１及び第２実施形態では、ＬＴＥ規格に基づく無線通信システム１０１０Ａ及び１０１０Ｂについて説明したが、ＬＴＥ規格に限らず、ＷｉＭＡＸ規格（ＩＥＥＥ８０２．１６）に基づく無線通信システムや、３ＧＰＰ２において標準化されているＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）規格など対しても本発明を適用可能である。
［第３実施形態］
　第３実施形態では、（１）無線通信システムの概要、（２）無線通信システムの詳細構成、（３）無線端末における送信指向性制御、（４）無線通信システムの動作、（５）効果について説明する。
（１）無線通信システムの概要
　第３実施形態に係る無線通信システムの概要について、（１．１）無線通信システムの概略構成、（１．２）無線通信システムの概略動作の順に説明する。
（１．１）無線通信システムの概略構成
　図１４は、第３実施形態に係る無線通信システム２０１０Ａの全体構成図である。

　図１４に示すように、無線通信システム２０１０Ａは、無線端末ＵＥ１（第１無線端末）、無線端末ＵＥ２、無線端末ＵＥ３、無線端末ＵＥ４（第２無線端末）、無線端末ＵＥ５、無線端末ＵＥ６、無線基地局ＢＳ１（第１無線基地局）、無線基地局ＢＳ２（第２無線基地局）、及び制御装置２１００Ａを有する。

　図１４では、説明の便宜上、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２のみを図示しているが、実際には、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２それぞれに隣接して無線基地局がさらに設置されている。

　無線通信システム２０１０Ａは、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において標準化されているＬＴＥ（Long Term Evolution）規格に基づく構成を有している。以下においては、主に上り（以下、アップリンク）通信について説明する。

　無線基地局ＢＳ１は、セルＣ１内に位置する無線端末ＵＥ１～ＵＥ３の接続先であり、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３とアップリンク通信を実行する。無線端末ＵＥ１～ＵＥ３は、移動可能であり、図１４の例ではセルＣ１の端部に位置している。無線基地局ＢＳ１には、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３以外の無線端末がさらに接続されていてもよい。

　無線基地局ＢＳ２は、セルＣ１に隣接するセルＣ２内に位置する無線端末ＵＥ４～ＵＥ６の接続先であり、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６とアップリンク通信を実行する。無線端末ＵＥ４～ＵＥ６は、移動可能であり、図１４の例ではセルＣ２の端部に位置している。無線基地局ＢＳ２には、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６以外の無線端末がさらに接続されていてもよい。

　制御装置２１００Ａは、有線通信網であるバックボーンネットワーク上に設けられ、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２に有線接続される。制御装置２１００Ａは、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２を制御する。制御装置２１００Ａは、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２に加え、無線基地局ＢＳ１及び無線基地局ＢＳ２それぞれに隣接する無線基地局を制御してもよい。制御装置２１００Ａは、無線基地局ＢＳ１、無線基地局ＢＳ２、及び、その他の無線基地局から定期的に情報を収集し、収集した情報を記憶及び管理する。

　無線通信システム２０１０Ａには、マルチキャリア通信方式の一つである直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式が採用されている。ＯＦＤＭＡ方式では、複数のサブキャリアを用いてサブチャネルと呼ばれる通信チャネル（以下、チャネル）が構成され、当該チャネルが無線基地局から無線端末に割り当てられる。また、無線通信システム２０１０Ａには、複信方式として周波数分割複信（ＦＤＤ）方式が採用されている。

　無線基地局ＢＳ１は、図１５に示すチャネルＡを無線端末ＵＥ１に、チャネルＢを無線端末ＵＥ２に、チャネルＣを無線端末ＵＥ３にそれぞれ割り当てている。以下では、無線基地局ＢＳ１によって割り当てられたチャネルを使用して無線端末ＵＥ１～ＵＥ３が送信する無線信号を適宜「第１無線信号」と称する。

　無線基地局ＢＳ２は、図１５に示すチャネルＡを無線端末ＵＥ４に、チャネルＢを無線端末ＵＥ５に、チャネルＣを無線端末ＵＥ６にそれぞれ割り当てている。以下では、無線基地局ＢＳ２によって割り当てられたチャネルを使用して無線端末ＵＥ４～ＵＥ６が送信する無線信号を適宜「第２無線信号」と称する。

　無線基地局ＢＳ１は、チャネルＡが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ１から所望信号として受信するとともに、チャネルＡが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ４から干渉信号として受信している。チャネルＡが用いられる第２無線信号は、無線端末ＵＥ４からＤ１方向に向けて無線基地局ＢＳ１に到来し、無線端末ＵＥ４からＤ４方向に向けて無線基地局ＢＳ２に到来する。

　同様に、無線基地局ＢＳ１は、チャネルＢが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ２から所望信号として受信するとともに、チャネルＢが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ５から干渉信号として受信している。チャネルＢが用いられる第２無線信号は、無線端末ＵＥ５からＤ２方向に向けて無線基地局ＢＳ１に到来し、無線端末ＵＥ５からＤ５方向に向けて無線基地局ＢＳ２に到来する。

　無線基地局ＢＳ１は、チャネルＣが用いられる第１無線信号を無線端末ＵＥ３から所望信号として受信するとともに、チャネルＣが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ６から干渉信号として受信している。チャネルＣが用いられる第２無線信号は、無線端末ＵＥ６からＤ３方向に向けて無線基地局ＢＳ１に到来し、無線端末ＵＥ６からＤ６方向に向けて無線基地局ＢＳ２に到来する。

　無線基地局ＢＳ１及び無線端末ＵＥ１～ＵＥ３は、閉ループＭＩＭＯに基づくアップリンク通信を実行する。無線基地局ＢＳ２及び無線端末ＵＥ４～ＵＥ６は、閉ループＭＩＭＯに基づくアップリンク通信を実行する。

　具体的には、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれは、複数のアンテナ（送信アンテナ）を介して、第１無線信号を無線基地局ＢＳ１に送信する。無線基地局ＢＳ１は、複数のアンテナ（受信アンテナ）を介して各第１無線信号を受信する。

　無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれは、複数のアンテナ（送信アンテナ）を介して、第２無線信号を無線基地局ＢＳ２に送信する。無線基地局ＢＳ２は、複数のアンテナ（受信アンテナ）を介して各第２無線信号を受信する。

　図１４では、アップリンク通信において、送信アンテナが２つであり、受信アンテナが４つであるＭＩＭＯ（いわゆる、２×４ＭＩＭＯ）を例示している。

　無線基地局ＢＳ１は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３から受信した第１無線信号を分析し、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３におけるマルチアンテナ送信を適応的に制御するためのフィードバック情報を周期的に無線端末ＵＥ１～ＵＥ３に送信する。

　ＬＴＥ規格において、フィードバック情報は、“ＲＩ(Rank Indicator)”、“ＰＭＩ(Precoding Matrix Indicator)”、“ＣＱＩ(Channel Quality Indicator)”を含む。ＲＩは、信号系列であるストリーム（ＬＴＥ規格ではレイヤと称される）の数を制御するための情報である。ＰＭＩは、送信アンテナ重み（ＬＴＥ規格ではプリコーディングマトリクスと称される）を制御するための情報である。ＣＱＩは、送信電力および変調方式を制御するための情報である。

　無線基地局ＢＳ１は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれについて、レイヤ数を決定し、決定したレイヤ数に対応するＲＩをフィードバック情報として送信する。無線基地局ＢＳ１は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれについて、受信品質（例えばＳＮＲ）が最大となるプリコーディングマトリクスをレイヤ数に応じて算出し、算出結果に応じたＰＭＩをフィードバック情報として送信する。また、無線基地局ＢＳ１は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれについて、受信品質に対応するＣＱＩを求め、当該ＣＱＩをフィードバック情報として送信する。無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれは、無線基地局ＢＳ１からフィードバックされるフィードバック情報に従って、レイヤ数、指向性ビーム、送信電力および変調方式などを制御する。

　同様に、無線基地局ＢＳ２は、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６から受信した第２無線信号を分析し、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６におけるマルチアンテナ送信を適応的に制御するためのフィードバック情報（ＲＩ，ＰＭＩ，ＣＱＩ）を周期的に無線端末ＵＥ４～ＵＥ６に送信する。無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれは、無線基地局ＢＳ２からフィードバックされるフィードバック情報に従って、レイヤ数、指向性ビーム、送信電力および変調方式などを制御する。
（１．２）無線通信システムの概略動作
　次に、図１４、図１６、及び図１７を用いて、無線通信システム２０１０Ａの概略動作について説明する。

　無線基地局ＢＳ１は、チャネルＡが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ４から干渉信号として受信した場合、無線基地局ＢＳ１への当該第２無線信号の到来方向Ｄ１を推定する。図１６に示すように、無線基地局ＢＳ１は、到来方向Ｄ１に基づく干渉情報を生成し、生成した干渉情報を制御装置２１００Ａに送信する。

　また、無線基地局ＢＳ１は、チャネルＢが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ５から干渉信号として受信した場合、無線基地局ＢＳ１への当該第２無線信号の到来方向Ｄ２を推定する。無線基地局ＢＳ１は、到来方向Ｄ２に基づく干渉情報を生成し、生成した干渉情報を制御装置２１００Ａに送信する。

　無線基地局ＢＳ１は、チャネルＣが用いられる第２無線信号を無線端末ＵＥ６から干渉信号として受信した場合、無線基地局ＢＳ１への当該第２無線信号の到来方向Ｄ３を推定する。無線基地局ＢＳ１は、到来方向Ｄ３に基づく干渉情報を生成し、生成した干渉情報を制御装置２１００Ａに送信する。

　制御装置２１００Ａは、無線基地局ＢＳ２を含む複数の無線基地局の中から、第２無線信号に関する情報に基づいて無線基地局ＢＳ２を特定し、特定した無線基地局ＢＳ２に対して干渉情報を送信する。第２無線信号に関する情報とは、第２無線信号に含まれる情報、又は、第２無線信号に用いられるチャネルを識別する情報である。

　無線基地局ＢＳ２は、干渉情報を受信した場合、受信した干渉情報に基づいて、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６に制御情報を送信する。具体的には、無線基地局ＢＳ２は、無線端末ＵＥ４が形成する指向性ビームのヌル点（不感点）を無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１に向けるための制御情報を無線端末ＵＥ４に送信する。無線基地局ＢＳ２は、無線端末ＵＥ５が形成する指向性ビームのヌル点を無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ２に向けるための制御情報を無線端末ＵＥ５に送信する。無線基地局ＢＳ２は、無線端末ＵＥ６が形成する指向性ビームのヌル点を無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ３に向けるための制御情報を無線端末ＵＥ６に送信する。

　なお、指向性ビームを形成しつつＭＩＭＯ通信を行う通信形態は、一般的にビームフォーミングＭＩＭＯと称される。

　無線端末ＵＥ４は、無線基地局ＢＳ２から受信した制御情報と、無線基地局ＢＳ２からフィードバックされるＰＭＩとに基づいて、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１にヌル点を向け、且つ、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ４に指向性ビームを向けて、チャネルＡが用いられる第２無線信号を送信する。無線端末ＵＥ４が無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１にヌル点を向けることによって、図１７に示すように、無線基地局ＢＳ１が無線端末ＵＥ４から第２無線信号を受信することを回避できる。

　無線端末ＵＥ５は、無線基地局ＢＳ２から受信した制御情報と、無線基地局ＢＳ２からフィードバックされるＰＭＩとに基づいて、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ２にヌル点を向け、且つ、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ５に指向性ビームを向けて、チャネルＢが用いられる第２無線信号を送信する。無線端末ＵＥ５が無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ２にヌル点を向けることによって、図１７に示すように、無線基地局ＢＳ１が無線端末ＵＥ５から第２無線信号を受信することを回避できる。

　無線端末ＵＥ６は、無線基地局ＢＳ２から受信した制御情報と、無線基地局ＢＳ２からフィードバックされるＰＭＩとに基づいて、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ３にヌル点を向け、且つ、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ６に指向性ビームを向けて、チャネルＣが用いられる第２無線信号を送信する。無線端末ＵＥ６が無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ３にヌル点を向けることによって、図１７に示すように、無線基地局ＢＳ１が無線端末ＵＥ６から第２無線信号を受信することを回避できる。

　なお、干渉情報は、例えば、干渉信号の到来方向を示す係数又は角度の情報である。到来方向の推定には、既存の到来方向推定技術が利用できる。干渉情報の情報量を低減するためには、到来方向を示す係数又は角度の情報をＰＭＩに変換し、変換して得られたＰＭＩを干渉情報として使用してもよい。この場合、無線基地局ＢＳ１又は制御装置２１００Ａは、方向Ｄ１にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスに対応するＰＭＩと、方向Ｄ２にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスに対応するＰＭＩと、方向Ｄ３にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスに対応するＰＭＩとを干渉情報として無線基地局ＢＳ２に送信する。

　到来方向を示す係数又は角度の情報が干渉情報として使用される場合、無線基地局ＢＳ２が送信する制御情報としては、到来方向を示す係数又は角度の情報をそのまま使用する、又は、当該情報をＰＭＩに変換して使用することができる。ＰＭＩが干渉情報として使用される場合、制御情報としては、当該ＰＭＩをそのまま使用することができる。

　干渉情報および制御情報としてＰＭＩを用いることで、干渉情報および制御情報の情報量を低減でき、無線通信システム２０１０Ａにおける実装を容易にすることができる。

　なお、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６の状態の変化に対応するために、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれにＧＰＳ又は方位センサなどの絶対的な方向（方位）を検出する手段を設け、検出される絶対的な方向と、制御情報とを組み合わせて使用してもよい。
（２）無線通信システムの詳細構成
　次に、無線通信システム２０１０Ａの詳細構成について、（２．１）無線基地局ＢＳ１の構成、（２．２）制御装置２１００Ａの構成、（２．３）無線基地局ＢＳ２の構成、（２．４）無線端末ＵＥ４の構成の順に説明する。なお、以下においては、本発明に関連する構成について主に説明する。
（２．１）無線基地局ＢＳ１の構成
　図１８は、無線基地局ＢＳ１の構成を示す機能ブロック図である。

　図１８に示すように、無線基地局ＢＳ１は、アンテナ２２０１～２２０４、無線通信部２２１０、制御部２２２０、記憶部２２３０、及び有線通信部２２４０を有する。

　無線通信部２２１０は、アンテナ２２０１～２２０４を介して無線信号を受信する受信部２２１１と、アンテナ２２０１～２２０４を介して無線信号を送信する送信部２２１２とを有する。受信部２２１１は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれについて、受信した無線信号に含まれる既知信号であるパイロット信号に基づいてチャネル推定を実行し、チャネル推定の結果を用いてフィードバック情報（ＲＩ，ＰＭＩ，ＣＱＩ）を生成する。送信部２２１２は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれに対し、フィードバック情報を送信する。

　制御部２２２０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局ＢＳ１が具備する各種機能を制御する。記憶部２２３０は、例えばメモリによって構成され、無線基地局ＢＳ１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。有線通信部２２４０は、有線通信網を介して制御装置２１００Ａに接続される。

　制御部２２２０は、到来方向推定部２２２１、干渉情報生成部２２２２、及び特定用情報取得部２２２３を有する。

　到来方向推定部２２２１は、受信部２２１１が第２無線信号（干渉信号）を受信した場合に、到来方向推定技術を用いて、無線基地局ＢＳ１への第２無線信号の到来方向を推定する。

　干渉情報生成部２２２２は、到来方向推定部２２２１によって推定された到来方向に基づく干渉情報を生成する。上記のように干渉情報としてＰＭＩが用いられる場合には、記憶部２２３０が到来方向とＰＭＩとの対応付けを予め保持し、干渉情報生成部２２２２は、当該対応付けからＰＭＩを生成（取得）する。

　特定用情報取得部２２２３は、受信部２２１１が受信した第２無線信号に関する情報を特定用情報として取得する。特定用情報とは、干渉源の無線端末（以下、干渉源端末）と、当該干渉源端末の接続先の無線基地局とを特定するための情報である。特定用情報取得部２２２３は、次の（ａ１）～（ｃ１）の何れかの方法、あるいは各方法の組み合わせを用いて特定用情報を取得する。

　方法（ａ１）：特定用情報取得部２２２３は、受信部２２１１が受信した第２無線信号に含まれる端末識別情報（端末ＩＤ）を特定用情報として取得する。端末識別情報は、第２無線信号の送信元の無線端末を識別する情報である。

　方法（ｂ１）：特定用情報取得部２２２３は、受信部２２１１が受信した第２無線信号に用いられているチャネルを識別するチャネル識別情報を特定用情報として取得する。

　方法（ｃ１）：特定用情報取得部２２２３は、受信部２２１１が受信した第２無線信号に含まれるパイロット信号から特定用情報を取得する。具体的には、パイロット信号はセル固有の直交系列を含み、特定用情報取得部２２２３は、当該直交系列を特定用情報として取得する。

　有線通信部２２４０は、干渉情報生成部２２２２によって生成された干渉情報と、特定用情報取得部２２２３によって取得された特定用情報とを制御装置２１００Ａに送信する。第３実施形態において有線通信部２２４０は、干渉情報を送信する干渉情報送信部を構成する。
（２．２）制御装置２１００Ａの構成
　図１９は、制御装置２１００Ａの構成を示す機能ブロック図である。

　図１９に示すように、制御装置２１００Ａは、有線通信部２１１０、制御部２１２０、及び記憶部２１３０を有する。

　有線通信部２１１０は、有線通信網を介して無線基地局ＢＳ１及びＢＳ２に接続される。

　有線通信部２１１０は、信号を受信する受信部２１１１と、信号を送信する送信部２１１２とを有する。受信部２１１１は、干渉情報及び特定用情報を無線基地局ＢＳ１から受信する。

　制御部２１２０は、例えばＣＰＵによって構成され、制御装置２１００Ａが具備する各種機能を制御する。記憶部２１３０は、例えばメモリによって構成され、制御装置２１００Ａにおける制御などに用いられる各種情報を記憶する。

　制御部２１２０は、基地局特定部２１２１を有する。基地局特定部２１２１は、有線通信部２１１０が受信した特定用情報に基づいて、複数の無線基地局の中から、干渉源端末の接続先の無線基地局を特定する。基地局特定部２１２１は、次の（ａ２）～（ｃ２）の何れかの方法、あるいは各方法の組み合わせを用いて、干渉源端末の接続先の無線基地局を特定する。

　方法（ａ２）：端末識別情報が特定用情報として用いられる場合、基地局特定部２１２１は、記憶部２１３０に記憶されている接続情報を用いて、干渉源端末の接続先の無線基地局を特定する。接続情報とは、無線基地局ＢＳ２及び他の無線基地局の何れかに接続中の無線端末の端末識別情報と、当該無線端末の接続先の無線基地局とを対応付けた情報である。基地局特定部２１２１は、受信部２１１１が受信した端末識別情報に対応する無線基地局を、干渉源端末の接続先の無線基地局として特定する。

　方法（ｂ２）：チャネル識別情報が特定用情報として用いられる場合、基地局特定部２１２１は、記憶部２１３０に記憶されているチャネル情報を用いて、干渉源端末の接続先の無線基地局を特定する。チャネル情報とは、無線基地局ＢＳ２及び他の無線基地局の何れかに接続中の無線端末が上り通信に使用しているチャネルのチャネル識別情報と、当該無線端末の接続先の無線基地局とを対応付けた情報である。基地局特定部２１２１は、受信部２１１１が受信したチャネル識別情報に対応する無線基地局を、干渉源端末の接続先の無線基地局として特定する。

　方法（ｃ２）：セル固有の直交系列が特定用情報として用いられる場合、基地局特定部２１２１は、当該直交系列に対応する無線基地局を、干渉源端末の接続先の無線基地局を特定する。

　送信部２１１２は、基地局特定部２１２１によって特定された無線基地局（第３実施形態では、無線基地局ＢＳ２）に対し、干渉情報及び特定用情報を送信する。
（２．３）無線基地局ＢＳ２の構成
　図２０は、無線基地局ＢＳ２の構成を示す機能ブロック図である。

　図２０に示すように、無線基地局ＢＳ２は、アンテナ２３０１～２３０４、無線通信部２３１０、制御部２３２０、記憶部２３３０、及び有線通信部２３４０を有する。

　無線通信部２３１０は、アンテナ２３０１～２３０４を介して無線端末ＵＥ４～ＵＥ６から無線信号を受信する受信部２３１１と、アンテナ２３０１～２３０４を介して無線端末ＵＥ４～ＵＥ６に無線信号を送信する送信部２３１２とを有する。受信部２３１１は、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれについて、受信した無線信号に含まれるパイロット信号に基づいてチャネル推定を実行し、チャネル推定の結果を用いてフィードバック情報（ＲＩ，ＰＭＩ，ＣＱＩ）を生成する。送信部２３１２は、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれに対し、フィードバック情報を送信する。

　制御部２３２０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局ＢＳ１が具備する各種機能を制御する。記憶部２３３０は、例えばメモリによって構成され、無線基地局ＢＳ１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。有線通信部２３４０は、有線通信網を介して制御装置２１００Ａに接続される。有線通信部２３４０は、干渉情報及び特定用情報を制御装置２１００Ａから受信する。

　制御部２３２０は、干渉情報取得部２３２１、及び端末特定部２３２２を有する。

　干渉情報取得部２３２１は、有線通信部２３４０が制御装置２１００Ａから受信した干渉情報を取得する。端末特定部２３２２は、有線通信部２３４０が制御装置２１００Ａから受信した特定用情報を用いて、無線基地局ＢＳ２に接続中の複数の無線端末の中から、干渉源端末を特定する。端末特定部２３２２は、次の（ａ３）又は（ｂ３）の何れかの方法、あるいは各方法の組み合わせを用いて干渉源端末を特定する。

　方法（ａ３）：端末識別情報が特定用情報として用いられる場合、端末特定部２３２２は、無線基地局ＢＳ２に接続中の複数の無線端末の中から、当該端末識別情報が示す無線端末を干渉源端末として特定する。

　方法（ｂ３）：チャネル識別情報が特定用情報として用いられる場合、端末特定部２３２２は、無線基地局ＢＳ２に接続中の複数の無線端末の中から、当該チャネル識別情報が示すチャネルを上り通信に使用している無線端末を干渉源端末として特定する。

　送信部２３１２は、端末特定部２３２２によって特定された干渉源端末（第３実施形態では、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６）に対し、上述した制御情報を送信する。
（２．４）無線端末ＵＥ４の構成
　図２１は、無線端末ＵＥ４の構成を示す機能ブロック図である。他の無線端末（無線端末ＵＥ１～ＵＥ３，ＵＥ５，ＵＥ６）は無線端末ＵＥ４と同様に構成されるため、ここでは、各無線端末を代表して無線端末ＵＥ４について説明する。

　図２１に示すように、無線端末ＵＥ４は、アンテナ２４０１，２４０２、無線通信部２４１０、制御部２４２０、及び記憶部２４３０を有する。

　無線通信部２４１０は、アンテナ２４０１，２４０２を介して無線基地局ＢＳ２から無線信号を受信する受信部２４１１と、アンテナ２４０１，２４０２を介して無線信号を無線基地局ＢＳ２に送信する送信部２４１２とを有する。受信部２４１１が無線基地局ＢＳ２から受信した無線信号は、フィードバック情報及び制御情報を含む。

　送信部２４１２は、受信部２４１１が受信したフィードバック情報に基づいてマルチアンテナ送信を制御する。具体的には、送信部２４１２は、送信信号をＲＩに従って複数のレイヤに分配し、各レイヤの送信信号を重み付け（以下、プリコーディング）し、プリコーディング後の送信信号に対してＣＱＩに従った適応変調及び送信電力制御を行う。

　制御部２４２０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線端末ＵＥ４が具備する各種機能を制御する。記憶部２４３０は、例えばメモリによって構成され、無線端末ＵＥ４における制御などに用いられる各種情報を記憶する。

　制御部２４２０は、制御情報取得部２４２１、及び送信指向性制御部２４２２を有する。制御情報取得部２４２１は、送信部２４１２が送信する第２無線信号を干渉信号として受信する無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１に対して、指向性ビームのヌル点を向けるための制御情報を取得する取得部を構成する。

　送信指向性制御部２４２２は、フィードバック情報のうちのＰＭＩに基づいて、アンテナ２４０１，２４０２が形成する指向性ビームを制御する制御部を構成する。具体的には、無線基地局ＢＳ２からフィードバックされたＰＭＩに対応するプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングによって、アンテナ２４０１，２４０２が形成する指向性ビームを無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ４に向けることができる。

　さらに、送信指向性制御部２４２２は、フィードバック情報と、制御情報取得部２４２１が取得した制御情報とに基づいて、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ４に指向性ビームを向け、且つ、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１にヌル点を向ける。
（３）無線端末における送信指向性制御
　次に、図２２及び図２３を用いて、送信指向性制御部２４２２によって実行される送信指向性制御の詳細について説明する。ここでは、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１にヌル点を向ける場合を例に説明する。

　送信指向性制御部２４２２は、制御情報に基づいて、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスグループを選択する。プリコーディングマトリクスグループとは、図２２に示すように、同一方向にヌル点を有する複数のプリコーディングマトリクスからなるグループであり、無線端末ＵＥ４の記憶部２４３０に予め記憶されている。図２２の例では、それぞれ異なる方向にヌル点を有するプリコーディングマトリクスグループ１～８を図示している。

　プリコーディングマトリクスグループは、図２３に示すように、それぞれ異なる方向に指向性ビームを有する複数のプリコーディングマトリクスを含む。図２３の例では、プリコーディングマトリクスグループ１に含まれるプリコーディングマトリクス１～６それぞれは、指向性ビームを６方向に有している。プリコーディングマトリクス１～６それぞれの指向性ビームのパターンは異なっている。

　送信指向性制御部２４２２は、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１にヌル点を有するプリコーディングマトリクスグループの中から、無線基地局ＢＳ２からフィードバックされたＰＭＩに基づいて、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ４に指向性ビームを有するプリコーディングマトリクスを選択する。選択されたプリコーディングマトリクスは、無線端末ＵＥ４の送信部２４１２におけるプリコーディングに適用される。
（４）無線通信システムの動作
　図２４は、無線通信システム２０１０Ａの動作を示す動作シーケンス図である。図２４においては、ＬＴＥ規格に従ったフィードバック情報（ＲＩ，ＰＭＩ，ＣＱＩ）のうち、ＰＭＩのみを図示して説明する。図２４に示す動作シーケンスは、所定の時間間隔（例えば、通信フレーム単位）で繰り返し実行される。

　ステップＳ２１０１において、無線端末ＵＥ４は、チャネルＡが用いられる第２無線信号を送信する。ステップＳ２１０４において、無線端末ＵＥ１は、チャネルＡが用いられる第１無線信号を送信する。無線基地局ＢＳ１の受信部２２１１は、チャネルＡが用いられる第１無線信号を所望信号として受信し、チャネルＡが用いられる第２無線信号を当該所望信号と干渉する干渉信号として受信する。

　ステップＳ２１０２において、無線端末ＵＥ５は、チャネルＢが用いられる第２無線信号を送信する。ステップＳ２１０５において、無線端末ＵＥ２は、チャネルＢが用いられる第１無線信号を送信する。無線基地局ＢＳ１の受信部２２１１は、チャネルＢが用いられる第１無線信号を所望信号として受信し、チャネルＢが用いられる第２無線信号を当該所望信号と干渉する干渉信号として受信する。

　ステップＳ２１０３において、無線端末ＵＥ６は、チャネルＣが用いられる第２無線信号を送信する。ステップＳ２１０６において、無線端末ＵＥ３は、チャネルＣが用いられる第１無線信号を送信する。無線基地局ＢＳ１の受信部２１１は、チャネルＣが用いられる第１無線信号を所望信号として受信し、チャネルＣが用いられる第２無線信号を当該所望信号の干渉信号として受信する。

　ステップＳ２１０７において、無線基地局ＢＳ１の受信部２２１１は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれについて、第１無線信号に含まれるパイロット信号に基づき、無線伝搬路のチャネル応答を推定するチャネル推定を実行する。

　無線基地局ＢＳ１の特定用情報取得部２２２３は、無線端末ＵＥ１～ＵＥ３それぞれから受信部２２１１が受信した第２無線信号から、上記（ａ１）～（ｃ１）の方法に従い、特定用情報を取得する。

　ステップＳ２１０８において、無線基地局ＢＳ１の受信部２２１１は、推定されたチャネル応答に基づいて、プリコーディングマトリクスを計算し、計算したプリコーディングマトリクスに対応するＰＭＩを取得する。

　ステップＳ２１０９において、無線基地局ＢＳ１の到来方向推定部２２２１は、無線基地局ＢＳ１への第２無線信号の到来方向Ｄ１を推定する。無線基地局ＢＳ１の干渉情報生成部２２２２は、到来方向Ｄ１に基づく干渉情報を生成する。同様にして、到来方向推定部２２２１は、無線基地局ＢＳ１への第２無線信号の到来方向Ｄ２及びＤ３を推定する。干渉情報生成部２２２２は、到来方向Ｄ２及びＤ３に基づく干渉情報を生成する。

　ステップＳ２１１０において、無線基地局ＢＳ１の受信部２２１１は、推定されたチャネル応答に基づいて、受信信号を等化（チャネル等化）し、等化した受信信号を復号する。復号された受信信号は、無線基地局ＢＳ１の制御部２２２０に入力される。

　ステップＳ２１１１において、無線基地局ＢＳ１の送信部２２１２は、フィードバック情報としてのＰＭＩを無線端末ＵＥ１に送信する。同様にして、送信部２２１２は、ＰＭＩを無線端末ＵＥ２に送信し（ステップＳ２１１２）、ＰＭＩを無線端末ＵＥ３に送信する（ステップＳ２１１３）。

　ステップＳ２１１５ａにおいて、無線端末ＵＥ１は、無線基地局ＢＳ１から受信したＰＭＩに対応するプリコーディングマトリクスを選択する。無線端末ＵＥ１は、チャネルＡが用いられる第１無線信号を無線基地局ＢＳ１に次回送信する際に、選択したプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングを行う。

　ステップＳ２１１５ｂにおいて、無線端末ＵＥ２は、無線基地局ＢＳ１から受信したＰＭＩに対応するプリコーディングマトリクスを選択する。無線端末ＵＥ２は、チャネルＢが用いられる第１無線信号を無線基地局ＢＳ１に次回送信する際に、選択したプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングを行う。

　ステップＳ２１１５ｃにおいて、無線端末ＵＥ３は、無線基地局ＢＳ１から受信したＰＭＩに対応するプリコーディングマトリクスを選択する。無線端末ＵＥ３は、チャネルＣが用いられる第１無線信号を無線基地局ＢＳ１に次回送信する際に、選択したプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングを行う。

　ステップＳ２１１４において、無線基地局ＢＳ１の有線通信部２２４０は、干渉情報生成部２２２２によって生成された干渉情報と、特定用情報取得部２２２３によって取得された特定用情報とを制御装置２１００Ａに送信する。制御装置２１００Ａの受信部２１１１は、干渉情報及び特定用情報を受信する。

　ステップＳ２１１６において、制御装置２１００Ａの基地局特定部２１２１は、受信部２１１１が受信した特定用情報を用いて、上記（ａ２）～（ｃ２）の方法に従い、干渉源端末の接続先の無線基地局ＢＳ２を特定する。制御装置２１００Ａの送信部２１１２は、基地局特定部２１２１によって特定された無線基地局ＢＳ２に対し、干渉情報及び特定用情報を送信する。無線基地局ＢＳ２の有線通信部２３４０は、干渉情報及び特定用情報を受信する。

　一方で、無線基地局ＢＳ２の受信部２３１１は、無線基地局ＢＳ２を接続先とする無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれについて、プリコーディングマトリクスを計算し、計算したプリコーディングマトリクスに対応するＰＭＩを取得する。

　また、無線基地局ＢＳ２の干渉情報取得部２３２１は、有線通信部２３４０が制御装置２１００Ａから受信した干渉情報を取得する。無線基地局ＢＳ２の端末特定部２３２２は、有線通信部２３４０が制御装置２１００Ａから受信した特定用情報を用いて、上記（ａ３）、（ｂ３）の方法に従い、無線基地局ＢＳ２に接続中の複数の無線端末の中から、干渉源端末を特定する。ここでは、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６が干渉源端末として特定されたものとする。

　ステップＳ２１１９ａにおいて、無線基地局ＢＳ２の送信部２３１２は、フィードバック情報としてのＰＭＩと、制御情報とを無線端末ＵＥ４に送信する。ステップＳ２１１９ｂにおいて、送信部２３１２は、フィードバック情報としてのＰＭＩと、制御情報とを無線端末ＵＥ５に送信する。ステップＳ２１１９ｃにおいて、送信部２３１２は、フィードバック情報としてのＰＭＩと、制御情報とを無線端末ＵＥ６に送信する。無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれの受信部２４１１は、ＰＭＩ及び制御情報を受信する。

　ステップＳ２１２０ａにおいて、無線端末ＵＥ４の送信指向性制御部２４２２は、受信部２４１１が受信したＰＭＩ及び制御情報に基づいて、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ４に指向性ビームを向け、且つ、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１にヌル点を向けるように送信部２４１２を制御する。具体的には、無線端末ＵＥ４の送信指向性制御部２４２２は、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスグループの中から、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ４に指向性ビームを向けるプリコーディングマトリクスを選択する。無線端末ＵＥ４の送信部２４１２は、チャネルＡが用いられる第２無線信号を次回送信する際に、選択したプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングを行う。

　同様にして、ステップＳ２１２０ｂにおいて、無線端末ＵＥ５の送信指向性制御部２４２２は、受信部２４１１が受信したＰＭＩ及び制御情報に基づいて、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ２にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスグループの中から、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ５に指向性ビームを向けるプリコーディングマトリクスを選択する。無線端末ＵＥ５の送信部２４１２は、チャネルＢが用いられる第２無線信号を次回送信する際に、選択したプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングを行う。

　ステップＳ２１２０ｂにおいて、無線端末ＵＥ６の送信指向性制御部２４２２は、受信部２４１１が受信したＰＭＩ及び制御情報に基づいて、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ３にヌル点を向けるプリコーディングマトリクスグループの中から、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ６に指向性ビームを向けるプリコーディングマトリクスを選択する。無線端末ＵＥ６の送信部２４１２は、チャネルＣが用いられる第２無線信号を次回送信する際に、選択したプリコーディングマトリクスを用いたプリコーディングを行う。
（５）効果
　第３実施形態に係る無線通信システム２０１０Ａによれば、無線基地局ＢＳ１が無線端末ＵＥ４～ＵＥ６から第２無線信号を干渉信号として受信する場合に、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６において、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１～Ｄ３にヌル点を向ける。このため、無線基地局ＢＳ１が第２無線信号（干渉信号）を受信することを回避でき、無線基地局ＢＳ１における通信品質を十分に改善することができる。このように、干渉信号の発生を元から防ぐことで、セルスループットが増大するとともに各無線端末に高速なアップリンク通信を提供できる。

　第３実施形態では、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６の送信指向性制御部２４２２は、無線基地局ＢＳ２から受信したＰＭＩ及び制御情報に基づいて、無線基地局ＢＳ１の方向Ｄ１～Ｄ３にヌル点を向け、且つ、無線基地局ＢＳ２の方向Ｄ４～Ｄ６に指向性ビームを向ける。したがって、無線基地局ＢＳ１における通信品質を十分に改善しつつ、無線基地局ＢＳ２における通信品質も良好に保つことができる。

　第３実施形態では、制御装置２１００Ａの基地局特定部２１２１は、上記（ａ２）～（ｃ２）の方法に従い、干渉源端末の接続先の無線基地局ＢＳ２を特定する。これにより、干渉源端末の接続先無線基地局の候補が複数存在する場合であっても、干渉源端末の接続先無線基地局を容易に特定でき、干渉情報を適切な無線基地局に対して送信できる。

　第３実施形態では、無線基地局ＢＳ２の端末特定部２３２２は、上記（ａ３）、（ｂ３）の方法に従い、干渉源端末を特定する。これにより、干渉源端末の候補が複数存在する場合であっても、干渉源端末を容易に特定でき、制御情報を適切な無線端末に対して送信できる。
［第３実施形態の変更例１］
　上述した第３実施形態では、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６の制御情報取得部２４２１は、干渉情報及び制御情報として、到来方向を示す係数又は角度の情報、又は、ＰＭＩを無線基地局ＢＳ２から取得していた。

　しかしながら、無線基地局ＢＳ１の位置から無線基地局ＢＳ１の大まかな方向が特定できるため、干渉情報及び制御情報としては、無線基地局ＢＳ１の位置を示す情報を使用してもよい。無線基地局ＢＳ１の設置位置は固定であるため、無線基地局ＢＳ１の位置情報を予め無線基地局ＢＳ１又は制御装置２１００Ａに保持させておくことができる。

　無線基地局ＢＳ１の位置情報を干渉情報及び制御情報として使用する場合、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６の送信指向性制御部２４２２は、無線基地局ＢＳ１の位置から、無線基地局ＢＳ１の方向を特定すればよい。

　無線基地局ＢＳ１の方向をより正確に特定するためには、制御情報取得部２４２１は、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれに設けられたＧＰＳ等を利用して、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれの位置情報をさらに取得してもよい。無線端末ＵＥ４～ＵＥ６それぞれの位置と、無線基地局ＢＳ１の位置とから、無線基地局ＢＳ１の詳細な方向が特定できる。
［第３実施形態の変更例２］
　上述した第３実施形態では、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６の制御情報取得部２４２１は、干渉情報及び制御情報として、到来方向を示す係数又は角度の情報、又は、ＰＭＩを無線基地局ＢＳ２から取得していたが、他の方法で制御情報を取得してもよい。

　具体的には、無線基地局ＢＳ１からの下り無線信号を無線端末ＵＥ４～ＵＥ６が受信する場合に、制御情報取得部４２１は、当該下り無線信号の到来方向を推定し、推定した到来方向を示す情報を制御情報として取得してもよい。この場合、無線端末ＵＥ４～ＵＥ６の送信指向性制御部４２２は、当該下り無線信号の到来方向から、無線基地局ＢＳ１の方向を特定すればよい。
［第４実施形態］
　上述した第３実施形態では、制御装置２１００Ａが、無線基地局ＢＳ１と無線基地局ＢＳ２とは個別に設けられていた。第４実施形態では、制御装置２１００Ａが無線基地局ＢＳ１に含まれる形態について説明する。

　なお、第４実施形態においては、（１）無線通信システムの構成、（２）無線通信システムの動作、（３）効果について説明する。
（１）無線通信システムの構成
　図２５は、第４実施形態に係る無線通信システム２０１０Ｂの全体構成図である。

　図２５に示すように、無線通信システム２０１０Ｂにおいて、無線基地局ＢＳ１’は、制御装置２１００Ｂの機能を有している。具体的には、図２６に示すように、無線基地局ＢＳ１’の制御部２２２０は、干渉源端末の接続先の無線基地局を特定する基地局特定部２２２４を有する。基地局特定部２２２４の機能は、第３実施形態で説明した基地局特定部２１２１の機能と同様である。
（２）無線通信システムの動作
　図２７は、無線通信システム２０１０Ｂの動作を示す動作シーケンス図である。図２７において、ステップＳ２２１３までの各処理、及び、ステップＳ２２１８以降の各処理は第３実施形態と同様であるため、ステップＳ２２１４，Ｓ２２１７の処理について説明する。

　ステップＳ２２１４において、無線基地局ＢＳ１’の基地局特定部２２２４は、特定用情報を用いて、上記（ａ２）～（ｃ２）の方法に従い、干渉源端末の接続先の無線基地局ＢＳ２を特定する。

　ステップＳ２２１７において、無線基地局ＢＳ１’の有線通信部２２４０は、基地局特定部２２２４によって特定された無線基地局ＢＳ２に対し、干渉情報及び特定用情報を送信する。無線基地局ＢＳ２の有線通信部２３４０は、干渉情報及び特定用情報を受信する。
（３）効果
　第４実施形態に係る無線通信システム２０１０Ｂによれば、第３実施形態の効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、制御装置２１００Ｂを別途設ける必要がないため、制御装置２１００Ｂの設置コストを削減できる。
［第３及び第４実施形態に係るその他の実施形態］
　例えば、第３実施形態の変更例１，２は、第３実施形態に限らず、第４実施形態に対しても適用可能である。

　上述した第３及び第４実施形態では、無線基地局ＢＳ１が、第２無線信号を受信した場合に当該第２無線信号を干渉信号とみなしていたが、所定の受信レベル未満の第２無線信号を許容してもよい。この場合、無線基地局ＢＳ１は、第２無線信号を受信し、且つ、当該第２無線信号の受信レベルが所定の受信レベル以上である場合に、当該第２無線信号を干渉信号とみなすことになる。

　第３及び第４実施形態では、複信方式としてＦＤＤ方式が採用されていたが、ＦＤＤ方式に代えて時分割複信（ＴＤＤ）方式が採用されてもよい。

　第３及び第４実施形態では、アップリンク通信において、送信アンテナが２つであり、受信アンテナが４つである場合（２×４ＭＩＭＯ）について説明した。しかしながら、アップリンク通信において、受信アンテナが１つである場合、すなわち、複数入力一出力（ＭＩＳＯ）のマルチアンテナ送信が実施される形態でもよい。

　第３及び第４実施形態では、無線基地局ＢＳ１及びＢＳ２それぞれに複数の無線端末が接続されていたが、無線基地局ＢＳ１及びＢＳ２それぞれに１つの無線端末が接続される形態でもよい。

　第３及び第４実施形態では、ＬＴＥ規格に基づく無線通信システム２０１０Ａ及び２０１０Ｂについて説明したが、ＬＴＥ規格に限らず、ＷｉＭＡＸ規格（ＩＥＥＥ８０２．１６）に基づく無線通信システムや、３ＧＰＰ２において標準化されているＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）規格など対しても本発明を適用可能である。

　なお、日本国特許出願第２００９－１２３２６号（２００９年１月２２日出願）、及び第２００９－１７３９７号（２００９年１月２８日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

　以上のように、本発明によれば、無線通信における干渉の問題の解決を図ることができるため、移動体通信などの無線通信において有用である。

Claims

　第１無線端末と、
　複数の第１送信アンテナを介して、所定の通信チャネルが用いられる第１無線信号を前記第１無線端末に送信する第１無線基地局と、
　複数の第２送信アンテナを介して、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を第２無線端末に送信する第２無線基地局と、
　前記第１無線基地局と前記第２無線基地局とを制御する制御装置とを備え、
　前記第１無線端末は、前記第２無線基地局から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第１無線端末への前記第２無線信号の到来方向を推定し、前記推定した到来方向に基づく干渉情報を前記第１無線基地局に送信し、
　前記制御装置は、前記第１無線基地局が受信した前記干渉情報に基づいて、前記第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線端末の方向に向けるための制御情報を前記第２無線基地局に送信する無線通信システム。
　前記第２無線基地局は、前記制御装置から受信した前記制御情報と、前記第２無線端末からフィードバックされるフィードバック情報とに基づいて、前記第１無線端末の方向に前記ヌル点を向け、且つ、前記第２無線端末の方向に前記指向性ビームを向けて、前記第２無線信号を送信する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記制御装置は、前記第１無線基地局に含まれる請求項１に記載の無線通信システム。
　前記制御装置は、前記第１無線基地局と前記第２無線基地局とは個別に設けられる請求項１に記載の無線通信システム。
　前記第１無線端末は、前記第２無線信号に基づいて、前記第２無線基地局を識別する基地局識別情報を前記第１無線基地局に送信し、
　前記制御装置は、
　前記第１無線基地局が受信した前記基地局識別情報に基づいて、複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定し、
　前記特定した第２無線基地局に対し、前記制御情報を送信する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記制御装置は、
　前記干渉情報と前記第２無線基地局とを対応付けた対応情報を予め保持し、
　前記第１無線基地局が受信した前記干渉情報と、前記保持している対応情報とに基づいて、複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定し、
　前記特定した第２無線基地局に対し、前記制御情報を送信する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記干渉情報は、前記第１無線端末が推定した前記到来方向を示す情報、又は、前記第１無線端末の方向に前記ヌル点を向けさせる送信アンテナ重みを識別する情報である請求項１に記載の無線通信システム。
　前記制御情報は、前記第１無線端末が推定した前記到来方向を示す情報、又は、前記第１無線端末の方向に前記ヌル点を向けさせる送信アンテナ重みを識別する情報である請求項１に記載の無線通信システム。
　所定の通信チャネルが用いられる第１無線信号を複数の送信アンテナを介して送信する第１無線基地局から、前記第１無線信号を受信する受信部と、
　前記受信部が、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を第２無線基地局から受信した場合に、前記無線端末への前記第２無線信号の到来方向を推定する到来方向推定部と、
　前記到来方向推定部によって推定された前記到来方向に基づく干渉情報を前記第１無線基地局に送信する送信部とを備える無線端末。
　所定の通信チャネルが用いられる第１無線信号を複数の第１送信アンテナを介して第１無線端末に送信する第１無線基地局と、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を複数の第２送信アンテナを介して第２無線端末に送信する第２無線基地局とを制御する制御装置であって、
　前記第１無線端末への前記第２無線信号の到来方向に基づく干渉情報を前記第１無線基地局が前記第１無線端末から受信した場合に、前記干渉情報に基づいて、前記第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線端末の方向に向けるための制御情報を前記第２無線基地局に送信する送信部を備える制御装置。
　所定の通信チャネルが用いられる第１無線信号を複数の第１送信アンテナを介して第１無線基地局から第１無線端末に送信するステップと、
　前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を複数の第２送信アンテナを介して第２無線基地局から第２無線端末に送信するステップと、
　前記第１無線端末が、前記第２無線基地局から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第１無線端末への前記第２無線信号の到来方向を推定するステップと、
　前記推定するステップにおいて推定した前記到来方向に基づく干渉情報を前記第１無線端末から前記第１無線基地局に送信するステップと、
　前記第１無線基地局と前記第２無線基地局とを制御する制御装置が、前記第１無線基地局が受信した前記干渉情報に基づいて、前記第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線端末の方向に向けさせるための制御情報を前記第２無線基地局に送信するステップとを備える無線通信方法。
　複数の第１送信アンテナを有する第１無線端末から、所定の通信チャネルが用いられる第１無線信号を受信する第１無線基地局と、
　複数の第２送信アンテナを有する第２無線端末から、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を受信する第２無線基地局と、
　前記第１無線基地局及び前記第２無線基地局を制御する制御装置とを備え、
　前記第１無線基地局は、前記第２無線端末から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第１無線基地局への前記第２無線信号の到来方向に基づく干渉情報を生成し、
　前記制御装置は、前記第１無線基地局によって生成された前記干渉情報を前記第２無線基地局に送信し、
　前記第２無線基地局は、前記干渉情報を受信した場合に、前記受信した干渉情報に基づいて、前記複数の第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線基地局の方向に向けるための制御情報を前記第２無線端末に送信する無線通信システム。
　前記第２無線端末は、前記第２無線基地局から受信した前記制御情報と、前記第２無線基地局からフィードバックされるフィードバック情報とに基づいて、前記第１無線基地局の方向に前記ヌル点を向け、且つ、前記第２無線基地局の方向に前記指向性ビームを向けて、前記第２無線信号を送信する請求項１２に記載の無線通信システム。
　前記制御装置は、
　前記第２無線基地局を含む複数の無線基地局の中から、前記第２無線信号に関する情報に基づいて前記第２無線基地局を特定する基地局特定部と、
　前記基地局特定部によって特定された前記第２無線基地局に対し、前記干渉情報を送信する干渉情報送信部とを備える請求項１２に記載の無線通信システム。
　前記制御装置は、前記複数の無線基地局の何れかに接続中の無線端末を識別する端末識別情報と、前記無線端末の接続先の無線基地局とを対応付けた接続情報を記憶する記憶部を備え、
　前記第２無線信号は、前記第２無線端末を識別する端末識別情報を含み、
　前記基地局特定部は、前記記憶部が記憶する前記接続情報と、前記第２無線信号に含まれる前記端末識別情報とに基づいて、前記複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定する請求項１４に記載の無線通信システム。
　前記干渉情報送信部は、前記干渉情報に加え、前記第２無線信号に含まれる前記端末識別情報を前記第２無線基地局に送信し、
　前記第２無線基地局は、
　前記制御装置から受信した前記端末識別情報に基づいて、前記第２無線基地局に接続中の複数の無線端末の中から前記第２無線端末を特定する端末特定部と、
　前記端末特定部によって特定された前記第２無線端末に対し、前記制御情報を送信する制御情報送信部とを備える請求項１５に記載の無線通信システム。
　前記制御装置は、前記複数の無線基地局の何れかに接続中の無線端末が上り通信に使用している通信チャネルを識別するチャネル識別情報と、前記無線端末の接続先の無線基地局とを対応付けたチャネル情報を記憶する記憶部を備え、
　前記基地局特定部は、前記記憶部が記憶する前記チャネル情報と、前記所定の通信チャネルを識別するチャネル識別情報とに基づいて、前記複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定する請求項１４に記載の無線通信システム。
　前記干渉情報送信部は、前記干渉情報に加え、前記所定の通信チャネルを識別する前記チャネル識別情報を前記第２無線基地局に送信し、
　前記第２無線基地局は、
　前記制御装置から受信した前記チャネル識別情報に基づいて、前記第２無線基地局に接続中の複数の無線端末の中から前記第２無線端末を特定する端末特定部と、
　前記端末特定部によって特定された前記第２無線端末に対し、前記制御情報を送信する制御情報送信部とを備える請求項１７に記載の無線通信システム。
　前記第２無線信号は、前記第２無線基地局に固有の信号系列を含み、
　前記基地局特定部は、前記第２無線信号に含まれる前記信号系列に基づいて、前記複数の無線基地局の中から前記第２無線基地局を特定する請求項１４に記載の無線通信システム。
　前記干渉情報は、前記第１無線基地局が推定した前記到来方向を示す情報、又は、前記第１無線基地局の方向に前記ヌル点を向けさせる送信アンテナ重みを識別する情報である請求項１２に記載の無線通信システム。
　前記制御情報は、前記第１無線基地局が推定した前記到来方向を示す情報、又は、前記第１無線基地局の方向に前記ヌル点を向けさせる送信アンテナ重みを識別する情報である請求項１２に記載の無線通信システム。
　前記制御装置は、前記第１無線基地局に含まれる、又は、前記第１無線基地局と前記第２無線基地局とは個別に設けられる請求項１２に記載の無線通信システム。
　複数の送信アンテナを有する無線端末から、所定の通信チャネルが用いられる第１無線信号を受信する受信部と、
　前記受信部が、他の無線基地局に接続中の無線端末から、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を受信した場合に、前記無線基地局への前記第２無線信号の到来方向に基づく干渉情報を生成する干渉情報生成部と、
　前記他の無線基地局、又は、前記無線基地局と前記他の無線基地局とを制御する制御装置に対し、前記干渉情報生成部によって生成された前記干渉情報を送信する干渉情報送信部とを備える無線基地局。
　複数の送信アンテナを有する無線端末から、所定の通信チャネルが用いられる無線信号を受信する受信部と、
　他の無線基地局への前記無線信号の到来方向に基づく干渉情報を、前記他の無線基地局、又は、前記無線基地局と前記他の無線基地局とを制御する制御装置から取得する干渉情報取得部と、
　前記干渉情報取得部が取得した前記干渉情報に基づいて、前記複数の送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記他の無線基地局の方向に向けるための制御情報を前記無線端末に送信する制御情報送信部とを備える無線基地局。
　複数の第１送信アンテナを有する第１無線端末から、所定の通信チャネルが用いられる第１無線信号を受信する第１無線基地局と、
　複数の第２送信アンテナを有する第２無線端末から、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を受信する第２無線基地局とを制御する制御装置であって、
　前記第１無線基地局が、前記第２無線端末から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第２無線基地局を含む複数の無線基地局の中から、前記第２無線信号に関する情報に基づいて前記第２無線基地局を特定する基地局特定部と、
　前記基地局特定部によって特定された前記第２無線基地局に対し、前記第１無線基地局への前記第２無線信号の到来方向に基づく干渉情報を送信する干渉情報送信部とを備える制御装置。
　複数の第１送信アンテナを有する第１無線端末から、所定の通信チャネルが用いられる第１無線信号を第１無線基地局が受信するステップと、
　複数の第２送信アンテナを有する第２無線端末から、前記所定の通信チャネルが用いられる第２無線信号を第２無線基地局が受信するステップと、
　前記第１無線基地局が、前記第２無線端末から前記第２無線信号を受信した場合に、前記第１無線基地局への前記第２無線信号の到来方向に基づく干渉情報を生成するステップと、
　前記第１無線基地局及び前記第２無線基地局を制御する制御装置が、前記第１無線基地局によって生成された前記干渉情報を前記第２無線基地局に送信するステップと、
　前記第２無線基地局が、前記干渉情報を受信した場合に、前記受信した干渉情報に基づいて、前記複数の第２送信アンテナが形成する指向性ビームのヌル点を前記第１無線基地局の方向に向けるための制御情報を前記第２無線端末に送信するステップとを備える無線通信方法。