JP2017208643A - 基地局、通信システムおよびｍｃｓ選択方法 - Google Patents

Abstract

【課題】他システムと共用する周波数帯域の一部を用いる無線通信に、サブストリーム毎にＭＣＳを選択するＭＩＭＯ通信を組み合わせる場合において、周波数帯域を遷移させた後の通信品質の劣化を防止すること。
【解決手段】干渉レベルが第１閾値以上である場合、周波数選択部１０８は、周波数帯域の遷移が必要であると判断する。ＭＣＳ選択部１０９は、移動局３００との通信中に、信号レベルの測定値に基づき、移動局３００の各サブストリームにおいて適用するＭＣＳを選択する。ただし、周波数遷移時には、ＭＣＳ選択部１０９は、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する。
【選択図】図２

Description

本発明は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いてＭＩＭＯ通信を行う基地局、通信システムおよびハンドオーバ方法に関する。

従来、テレビの生中継又は緊急報道等の映像伝送を行う無線通信システムに用いる装置として、ＦＰＵ（Field Pick-up Unit）が知られている。ＦＰＵは、放送分野の素材伝送のために用いられ、トランシーバ等の他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて無線通信を行う。このため、ＦＰＵでは、使用中の周波数帯域における干渉の有無を常時監視し、他のシステムとの干渉を防ぐ必要がある。ＦＰＵの基地局は、受信レベル（干渉量）を測定し、受信レベル（干渉量）が所定の閾値を越えた場合に、他のシステムが当該周波数帯域の使用を開始した（干渉が発生した）と判断し、移動局に対して当該周波数帯域の使用を中止して他の周波数帯域を使用するように周波数帯域を遷移させる。

また、従来、無線通信の送信及び受信に複数のアンテナを用いて、複数のデータを空間的に多重して通信を行うＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）通信システムにおいて、サブストリーム（アンテナ素子）毎にＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を選択する通信方法が知られている（特許文献１参照）。

特表２００４−５２９２６７号公報

しかしながら、ＦＰＵのように、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いる無線通信とＭＩＭＯ通信を組み合わせる技術について開示している文献、および、サブストリーム毎にＭＣＳを選択するＭＩＭＯ通信において周波数帯域を遷移させた後のＭＣＳの選択方法について開示している文献は存在しない。

本発明の目的は、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いる無線通信に、サブストリーム毎にＭＣＳを選択するＭＩＭＯ通信を組み合わせる場合において、周波数帯域を遷移させた後の通信品質の劣化を防止することができる基地局、通信システムおよびＭＣＳ選択方法を提供することである。

本開示に係る基地局は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて移動局と無線通信を行い、前記移動局からＭＩＭＯ送信された信号をＭＩＭＯ受信する基地局であって、前記移動局から送信された信号をＭＩＭＯ受信する受信部と、前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定するレベル測定部と、前記干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記周波数帯域の遷移の要否を判定する周波数選択部と、前記周波数選択部が選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのＭＣＳを選択するＭＣＳ選択部と、周波数遷移時に、前記周波数選択部が選択した周波数帯域を示す情報、および、前記ＭＣＳ選択部が選択したＭＣＳを示す情報を含む制御信号を前記移動局に送信する送信部と、を具備し、前記ＭＣＳ選択部は、周波数遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する。

本開示に係る通信システムは、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて移動局と基地局とが無線通信を行い、前記移動局からＭＩＭＯ送信された信号を前記基地局がＭＩＭＯ受信する通信システムであって、前記基地局は、前記移動局から送信された信号をＭＩＭＯ受信する受信部と、前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定するレベル測定部と、前記周波数帯域の干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記周波数帯域の遷移の要否を判定する周波数選択部と、前記周波数選択部が選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのＭＣＳを選択するＭＣＳ選択部と、周波数遷移時に、前記周波数選択部が選択した周波数帯域を示す情報、および、前記ＭＣＳ選択部が選択したＭＣＳを示す情報を含む制御信号を前記移動局に送信する送信部と、を具備し、前記ＭＣＳ選択部は、周波数遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用し、前記移動局は、前記制御信号を受信する受信部と、前記制御信号のＭＣＳに基づいて各サブフレームの送信データに対して符号化および変調を行い、前記制御信号に含まれる周波数帯域で信号をＭＩＭＯ送信する送信部と、を具備する。

本開示に係るＭＣＳ選択方法は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて移動局と無線通信を行い、前記移動局からＭＩＭＯ送信された信号をＭＩＭＯ受信する基地局のＭＣＳ選択方法であって、前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定し、前記干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記干渉レベルに基づいて前記周波数帯域の遷移の要否を判定し、周波数遷移時以外には、前記選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのＭＣＳを選択し、周波数遷移時には、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する。

本開示によれば、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いる無線通信に、サブストリーム毎にＭＣＳを選択するＭＩＭＯ通信を組み合わせる場合において、周波数帯域直後の通信品質の劣化を防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る制御局の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る移動局の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る基地局のＭＣＳ選択動作を示すフロー図 本発明の一実施の形態に係る周波数遷移時のＭＣＳ選択の第１の具体例を示す図 本発明の一実施の形態に係る周波数遷移時のＭＣＳ選択の第２の具体例を示す図 本発明の一実施の形態に係る周波数遷移時のＭＣＳ選択の第３の具体例を示す図 本発明の一実施の形態に係るハンドオーバ時のＭＣＳ選択の具体例を示す図 本発明の一実施の形態に係る周波数遷移時の制御信号の構成例を示す図

以下、図面を適宜参照して、本発明の一実施の形態について、詳細に説明する。

＜通信システムの構成＞
本発明の実施の形態１に係る通信システム１の構成について、図１を参照しながら、以下に詳細に説明する。図１に示すように、通信システム１は、複数の基地局１００と、制御局２００と、移動局３００と、から構成される。

各基地局１００は、制御局２００と有線又は無線により接続する。また、各基地局１００は、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて移動局３００と無線通信を行う。また、各基地局１００は、複数のアンテナを互いの近傍に配置したＭＩＭＯアンテナを有し、移動局３００から送信された無線信号をＭＩＭＯ受信する。

移動局３００は、通信相手の基地局１００に指示された周波数帯域を使用して基地局１００とＭＩＭＯ通信を行う。また、移動局３００は、ＭＩＭＯアンテナを有し、基地局１００に対して無線信号をＭＩＭＯ送信する。また、移動局３００は、制御局２００の指示に基づき、基地局１００間をハンドオーバする。ハンドオーバの種類には、切替前の通信インタフェースの接続を切断し、切替後の通信インタフェースでの接続を行うハードハンドオーバ、又は、切替後の通信インタフェースで接続をする一方で、ハンドオーバ中に切替前の通信インタフェースでの接続を維持するソフトハンドオーバがある。本発明は、ハードハンドオーバとソフトハンドオーバの両方の場合に適用することができる。

＜基地局の構成＞
本実施の形態に係る基地局１００の構成について、図２を参照しながら、以下に詳細に説明する。図２に示すように、基地局１００は、ＭＩＭＯアンテナ１０１と、無線受信部１０２と、信号分離部１０３と、復調部１０４と、復号部１０５と、Ｐ／Ｓ変換部１０６と、レベル測定部１０７と、周波数選択部１０８と、ＭＣＳ選択部１０９と、制御局通信部１１０と、制御信号生成部１１１と、シンセサイザ部１１２と、符号化部１１３と、変調部１１４と、多重部１１５と、無線送信部１１６と、アンテナ１１７と、を有している。

ＭＩＭＯアンテナ１０１は、ｍ本（ｍは複数）のアンテナ素子１５１から構成され、移動局３００から送信された無線信号をＭＩＭＯ受信する。

無線受信部１０２は、ＭＩＭＯアンテナ１０１のアンテナ素子数ｍと同数の受信部１５２を有し、シンセサイザ部１１２から出力されたローカル信号を用いて、ＭＩＭＯアンテナ１０１の各アンテナ素子に受信された無線信号をダウンコンバートし、さらに増幅、フィルタリング等の無線受信処理を行い、ベースバンド信号を得る。そして、無線受信部１０２は、ベースバンド信号を信号分離部１０３に出力する。なお、受信信号が、マルチキャリア信号の１種であるＯＦＤＭ信号の場合、無線受信部１０２は、上記の無線受信処理の他に、ＦＦＴ処理、Ｐ／Ｓ変換処理などのＯＦＤＭ受信処理を行う。

信号分離部１０３は、無線受信部１０２から出力されたベースバンド信号を、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）などの方法を用いて、移動局３００のＭＩＭＯアンテナ３１１（図４参照）のｎ本（ｎは複数）の各アンテナ素子から送信された信号（サブストリーム）に分離し、復調部１０４およびレベル測定部１０７に出力する。

復調部１０４は、サブストリーム数ｎと同数の復調部１５４を有し、信号分離部１０３から出力されたベースバンド信号をサブストリーム毎に復調して復調データを取得し、復号部１０５に出力する。

復号部１０５は、サブストリーム数ｎと同数の復号部１５５を有し、復調部１０４から出力された復調データを復号し、受信データを得る。復号部１０５は、受信データをＰ／Ｓ変換部１０６に出力する。

Ｐ／Ｓ変換部１０６は、サブストリームと同数のパラレルの受信データ列を、シリアルの受信データ列に変換し、制御局通信部１１０に出力する。

レベル測定部１０７は、通信開始時および周波数選択部１０８から指示された時に、不使用周波数帯域の受信レベル（干渉レベル）を測定し、測定値を周波数選択部１０８に出力する。なお、使用されていない周波数帯域の受信レベルはすべて干渉レベルである。

また、レベル測定部１０７は、移動局３００との通信中に、使用中の周波数帯域（周波数選択部１０８で選択された周波数帯域）のガードタイムの受信レベル（干渉レベル）を測定して測定値を周波数選択部１０８に出力する。なお、ガードタイムの受信レベルはすべて干渉レベルである。

また、レベル測定部１０７は、移動局３００との通信中に、信号分離部１０３で分離されたサブストリーム毎（移動局３００のＭＩＭＯアンテナ３１１のアンテナ素子毎）の受信レベル（信号レベル）を測定し、測定値をＭＣＳ選択部１０９および制御局通信部１１０に出力する。なお、使用されている周波数帯域の受信レベルは、正確には本来の希望信号である信号レベルに干渉レベルが入り混じった状態の信号であるが、ここでの測定結果は信号レベルの測定値とする。

周波数選択部１０８は、通信開始時に、不使用周波数帯域の中から、レベル測定部１０７から出力された干渉レベルの測定値が第１閾値未満のものを選択する。ここで、選択される周波数帯域は、他システムと共用する周波数帯域であって、かつ、他システムが使用していない空き周波数帯域である。

また、周波数選択部１０８は、移動局３００との通信中に、レベル測定部１０７から出力されたガードタイムの干渉レベルの測定値と第１閾値とを比較する。そして、該干渉レベルが第１閾値未満である場合、周波数選択部１０８は、現在使用中の周波数帯域を再び選択する。一方、該干渉レベルが第１閾値以上である場合、周波数選択部１０８は、周波数帯域の遷移が必要であると判断し、レベル測定部１０７に対して不使用周波数帯域の受信レベル（干渉レベル）の測定を指示し、レベル測定部１０７から出力された測定値が第１閾値未満の周波数帯域を選択する。

また、周波数選択部１０８は、基地局１００がハンドオーバ先である場合、ハンドオーバ元の基地局の周波数帯域を選択する。

そして、周波数選択部１０８は、選択した周波数帯域を示す周波数情報をレベル測定部１０７、ＭＣＳ選択部１０９、制御局通信部１１０、制御信号生成部１１１およびシンセサイザ部１１２に出力する。

ＭＣＳ選択部１０９は、移動局３００との通信中に、レベル測定部１０７から出力された信号レベルの測定値に基づき、移動局３００の各サブストリーム（アンテナ素子）において適用するＭＣＳ（変調方式及び符号化率）を、受信レベルが高いほど伝送レータが高くなるように選択する。そして、ＭＣＳ選択部１０９は、選択した変調方式および符号化率を示すＭＣＳ情報を制御局通信部１１０および制御信号生成部１１１に出力する。

ただし、ＭＣＳ選択部１０９は、周波数遷移時（周波数選択部１０８において新たな周波数帯域が選択された場合）には、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する。

また、ＭＣＳ選択部１０９は、基地局１００がハンドオーバ先である場合、ハンドオーバ元の基地局の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、ハンドオーバ直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する。

制御局通信部１１０は、Ｐ／Ｓ変換部１０６から出力された受信データを制御局２００に送信し、制御局２００から送信されたデータを符号化部１１３に出力する。

また、制御局通信部１１０は、周波数選択部１０８から出力された周波数情報、ＭＣＳ選択部１０９から出力されたＭＣＳ情報、および、レベル測定部１０７から出力されたベースバンド信号の受信レベルの測定値の情報を含む受信品質情報を制御局２００に送信する。そして、制御局通信部１１０は、受信品質情報を送信した後、制御局２００より、ハンドオーバの実行を指示するハンドオーバ指示信号を受信するとハンドオーバを実行するために各部を制御する。また、制御局通信部１１０は、基地局１００がハンドオーバ先である場合、ハンドオーバ元の基地局の周波数情報を周波数選択部１０８に出力し、ハンドオーバ元の基地局のＭＣＳ情報をＭＣＳ選択部１０９に出力する。

制御信号生成部１１１は、周波数遷移時には、周波数選択部１０８から出力された周波数情報、および、ＭＣＳ選択部１０９から出力されたＭＣＳ情報を含む制御信号を生成して多重部１１５に出力する。

シンセサイザ部１１２は、周波数選択部１０８が選択した帯域の中心周波数のローカル信号を発生させて無線受信部１０２および無線送信部１１６に出力する。

符号化部１１３は、制御局通信部１１０から出力された送信データを符号化し、変調部１１４に出力する。

変調部１１４は、符号化部１１３から出力された符号化データを変調し、変調信号を多重部１１５に出力する。

多重部１１５は、変調部１１４から出力された変調信号に、制御信号生成部１１１から出力された制御信号を多重してベースバンド信号生成し、無線送信部１１６に出力する。

無線送信部１１６は、多重部１１５から出力されたベースバンド信号に対して増幅、フィルタリング等の無線送信処理を行う。そして、無線送信部１１６は、シンセサイザ部１１２から出力されたローカル信号を用いて無線送信処理後の信号をアップコンバートし、無線信号を得る。そして、無線送信部１１６は、アンテナ１１７から無線信号（ＤＬ信号）を送信する。

＜制御局の構成＞
次に、本実施の形態に係る制御局２００の構成について、図３を参照しながら、以下に詳細に説明する。図３に示すように、制御局２００は、受信部２０１と、ハンドオーバ制御部２０２と、指示信号生成部２０３と、送信部２０４と、を有している。

受信部２０１は、各基地局１００より受信した信号の内、受信データを上位局（図示せず）に出力する。

ハンドオーバ制御部２０２は、受信部２０１から出力された各基地局１００の受信品質情報に基づいて、ハンドオーバの要否を決定し、ハンドオーバが必要な場合にハンドオーバ先の基地局１００を選択し、選択結果を示す信号を指示信号生成部２０３に出力する。

指示信号生成部２０３は、ハンドオーバ制御部２０２から出力された選択結果を参照し、ハンドオーバ元（第１基地局）の基地局１００及びハンドオーバ先（第２基地局）の基地局１００に対してハンドオーバの実行を指示するハンドオーバ指示信号を生成して送信部２０４に出力する。なお、指示信号生成部２０３は、ハンドオーバ先の基地局１００に送信するためのハンドオーバ指示信号に、ハンドオーバ元の基地局１００の周波数情報およびＭＣＳ情報を含める。

送信部２０４は、移動局３００と通信中の基地局１００に送信データを送信する。また、送信部２０４は、指示信号生成部２０３から出力されたハンドオーバ指示信号をハンドオーバ元及びハンドオーバ先の基地局１００に送信する。

＜移動局の構成＞
本実施の形態に係る移動局３００の構成について、図４を参照しながら、以下に詳細に説明する。

移動局３００は、アンテナ３０１と、無線受信部３０２と、復調部３０３と、復号部３０４と、制御信号抽出部３０５と、シンセサイザ部３０６と、Ｓ／Ｐ変換部３０７と、符号化部３０８と、変調部３０９と、無線送信部３１０と、ＭＩＭＯアンテナ３１１と、を有している。

無線受信部３０２は、シンセサイザ部３０６から出力されたローカル信号を用いて、アンテナ３０１に受信された無線信号をダウンコンバートし、さらに増幅、フィルタリング等の無線受信処理を行い、ベースバンド信号を得る。そして、無線受信部３０２は、ベースバンド信号を復調部３０３に出力する。

復調部３０３は、無線受信部３０２から出力されたベースバンド信号を復調して制御信号及び復調データを取得する。復調部３０３は、復調データを復号部３０４に出力し、制御信号を制御信号抽出部３０５に出力する。

復号部３０４は、復調部３０３から出力された復調データを復号し、受信データを得る。

制御信号抽出部３０５は、復調部３０３から出力された制御信号に含まれている周波数情報およびＭＣＳ情報を抽出し、周波数情報をシンセサイザ部３０６に出力し、ＭＣＳ情報を符号化部３０８および変調部３０９に出力する。

Ｓ／Ｐ変換部３０７は、シリアルの送信データ列（ストリームデータ）を、サブストリームと同数のパラレルの送信データ列に変換し、符号化部３０８に出力する。

符号化部３０８は、サブストリーム数ｎと同数の符号化部３５８を有し、ＭＣＳ情報に示された各サブストリームの符号化率で、Ｓ／Ｐ変換部３０７から出力された各サブストリームの送信データを符号化し、変調部３０９に出力する。

変調部３０９は、サブストリーム数と同数の変調部３５９を有し、ＭＣＳ情報に示された各サブストリームの変調方式（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等）で、符号化部３０８から出力された各符号化データを変調し、変調信号を無線送信部３１０に出力する。

無線送信部３１０は、サブストリーム数ｎと同数の無線送信部３６０を有し、変調部３０９から出力された変調信号（ベースバンド信号）に対して増幅、フィルタリング等の無線送信処理を行う。そして、無線送信部３１０は、シンセサイザ部３０６から出力されたローカル信号を用いて無線送信処理後の信号をアップコンバートし、無線信号を得る。なお、ＯＦＤＭ信号を送信する場合、無線送信部３１０は、上記の無線送信処理の他に、Ｓ／Ｐ変換処理、ＩＦＦＴ処理などのＯＦＤＭ送信処理を行う。

ＭＩＭＯアンテナ３１１は、ｎ本のアンテナ素子３６１から構成され、無線送信部３１０から出力された無線信号を基地局１００に対してＭＩＭＯ送信する。

＜基地局のＭＣＳ選択動作＞
次に、本実施の形態に係る基地局１００のＭＣＳ選択動作について、図５を参照しながら、以下に詳細に説明する。

まず、レベル測定部１０７は、使用中の周波数帯域の干渉レベルおよびサブストリーム毎の信号レベルを測定する（Ｓ１）。

次に、周波数選択部１０８は、使用中の周波数帯域の干渉レベルと第１閾値との比較により、周波数遷移が必要か否かを判定する（Ｓ２）。

使用中の周波数帯域の干渉レベルが第１閾値未満である場合（Ｓ２：ＮＯ）、周波数選択部１０８は、他のシステムとの干渉が発生していないため周波数遷移が必要ではないと判定し、使用中の周波数帯域を継続して選択する。この場合、ＭＣＳ選択部１０９は、信号レベルの測定値に基づいて、移動局３００の各サブストリーム（アンテナ素子）のＭＣＳを選択する（Ｓ３）。

一方、使用中の周波数帯域の干渉レベルが第１閾値以上である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、周波数選択部１０８は、他のシステムとの干渉が発生しているため周波数遷移が必要であると判定し、新たな周波数帯域を選択する（Ｓ４）。この場合、ＭＣＳ選択部１０９は、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する（Ｓ５）。

＜周波数遷移時におけるＭＣＳ選択の具体例＞
次に、周波数遷移時におけるＭＣＳ選択の具体例について、図６から図８を用いて説明する。なお、図６から図８では、移動局３００のＭＩＭＯアンテナ３１１のアンテナ素子数ｎ（サブストリーム数）が「４」である場合を示す。

図６は、周波数帯域ｆ１を周波数帯域ｆ３に遷移させる場合の例を示す。図６では、周波数遷移前において、アンテナ＃１は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、アンテナ＃２は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、アンテナ＃３は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、アンテナ＃４は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２であるものとする。

この場合、ＭＣＳ選択部１０９は、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳ、すなわち、アンテナ＃３、＃４のＭＣＳ（変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２）を選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームのＭＣＳに適用する。

図７は、２つの周波数帯域ｆ１、ｆ２を同時に周波数帯域ｆ３、ｆ４に遷移させる場合であって、全ての周波数帯域共通にＭＣＳを選択する場合の例を示す。図７では、周波数遷移前において、周波数帯域ｆ１、アンテナ＃１は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ１、アンテナ＃２は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ１、アンテナ＃３は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ１、アンテナ＃４は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２である。また、周波数帯域ｆ２、アンテナ＃１は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ２、アンテナ＃２は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ２、アンテナ＃３は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ２、アンテナ＃４は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であるものとする。

この場合、ＭＣＳ選択部１０９は、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳ、すなわち、周波数帯域ｆ１、アンテナ＃３、＃４のＭＣＳ（変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２）を選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームのＭＣＳに適用する。

図８は、２つの周波数帯域ｆ１、ｆ２を同時に周波数帯域ｆ３、ｆ４に遷移させる場合であって、各周波数帯域（ｆ１→ｆ３、ｆ２→ｆ４）独立にＭＣＳを選択する場合の例を示す。図８では、周波数遷移前において、周波数帯域ｆ１、アンテナ＃１は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ１、アンテナ＃２は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ１、アンテナ＃３は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ１、アンテナ＃４は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２である。また、周波数帯域ｆ２、アンテナ＃１は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ２、アンテナ＃２は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ２、アンテナ＃３は変調方式がＱＰＳＫ、符号化率が１／２であり、周波数帯域ｆ２、アンテナ＃４は変調方式がＱＰＳＫ、符号化率が１／２である。

この場合、ＭＣＳ選択部１０９は、各周波数帯域の周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳ、すなわち、周波数帯域ｆ１では、アンテナ＃３、＃４のＭＣＳ（変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２）を選択し、周波数帯域ｆ２では、アンテナ＃３、＃４のＭＣＳ（変調方式がＱＰＳＫ、符号化率が１／２）を選択し、周波数遷移直後に、周波数帯域ｆ１で選択したＭＣＳを周波数帯域ｆ３の全てのサブストリームのＭＣＳに適用し、周波数帯域ｆ２で選択したＭＣＳを周波数帯域ｆ４の全てのサブストリームのＭＣＳに適用する。

＜ハンドオーバ時におけるＭＣＳ選択の具体例＞
次に、ハンドオーバ時におけるＭＣＳ選択の具体例について、図９を用いて説明する。なお、図９では、移動局３００のＭＩＭＯアンテナ３１１のアンテナ素子数ｎ（サブストリーム数）が「４」である場合を示す。

図９は、周波数帯域ｆ１においてハンドオーバさせる場合の例を示す。図９では、ハンドオーバ前において、アンテナ＃１は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、アンテナ＃２は変調方式が６４ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、アンテナ＃３は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２であり、アンテナ＃４は変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２であるものとする。

この場合、ＭＣＳ選択部１０９は、ハンドオーバ前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳ、すなわち、アンテナ＃３、＃４のＭＣＳ（変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２）を選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームのＭＣＳに適用する。なお、複数の周波数帯域を同時に用いて通信を行っているときにハンドオーバを行う場合にも、本発明を適用することができる。この場合は、複数の周波数帯域を同時に用いて通信を行っているときに周波数遷移を行う場合と同様に、全ての周波数帯域共通にＭＣＳを選択することもできるし、周波数帯域毎にＭＣＳを選択することもできる。

＜制御信号の構成＞
次に、制御信号生成部１１１において生成される周波数遷移時の制御信号の構成例について図１０を用いて説明する。

図６のように１つの周波数帯域を遷移させる場合、図１０（Ａ）に示すように、制御信号には、各種の制御情報（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ、ＭＩＭＯ関係情報、その他の制御情報）に加えて、周波数選択部１０８から出力された周波数情報、および、ＭＣＳ選択部１０９から出力されたＭＣＳ情報が挿入される。

本実施の形態では、周波数遷移時において、ＭＣＳ選択部１０９が選択した１つのＭＣＳを全てのサブストリームに適用するので、制御信号生成部１１１は、１系統分のＭＣＳ情報のみを制御信号に挿入すれば良く、制御信号の情報量の増加を抑えることができる。

また、図７、図８のように複数の周波数帯域を同時に遷移させる場合、図１０（Ｂ）（Ｃ）に示すように、制御信号には、各種の制御情報に加えて、周波数情報、ＭＣＳ情報および識別情報が挿入される。この識別情報は、図７のように全ての周波数帯域共通にＭＣＳを選択するのか、あるいは、図８のように各周波数帯域独立にＭＣＳを選択するのかを示す１ビットの情報である。

図７の場合、ＭＣＳ選択部１０９が選択した１つのＭＣＳを全ての周波数帯域のサブストリームに適用するので、図１０（Ｂ）に示すように、制御信号生成部１１１は、１系統分のＭＣＳ情報のみを制御信号に挿入すれば良い。また、図８の場合、ＭＣＳ選択部１０９が選択した各周波数帯域に１つのＭＣＳを各周波数帯域の全てのサブストリームに適用するので、図１０（Ｃ）に示すように、制御信号生成部１１１は、周波数帯域数分のＭＣＳ情報を制御信号に挿入する。

＜効果＞
このように、本実施の形態によれば、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いる無線通信に、サブストリーム毎にＭＣＳを選択するＭＩＭＯ通信を組み合わせる場合において、周波数帯域遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する。これにより、周波数遷移直後の通信品質の劣化を防止することができる。また、本実施の形態では、ハンドオーバ時に、ハンドオーバ前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、ハンドオーバ直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する。これにより、ハンドオーバ直後の通信品質の劣化を防止することができる。

なお、上記の実施の形態では、基地局１００と移動局３００の双方がそれぞれデータを送信する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、下り回線では、基地局が、移動局にデータを送信せず、制御信号のみを送信し、上り回線において、移動局が基地局にデータを送信する場合にも適用することができる。

また、上記の実施の形態では、アンテナ素子数ｎ（サブストリーム数）が「４」である場合について説明したが、本発明はこれに限られず、任意のアンテナ素子数ｎ（サブストリーム数）に対して適用することができる。

また、上記の実施の形態では、変調方式がＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、符号化率が１／２の場合について説明したが、本発明はこれに限られず、任意の変調方式並びに符号化率に対して適用することができる。

また、上記の実施の形態では、２つの周波数帯域ｆ１、ｆ２を同時に用いて通信を行う場合について説明したが、本発明はこれに限られず、さらに多くの周波数帯域を同時に用いて通信を行う場合に対して適用することができる。

また、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

本発明は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて無線通信を行う基地局に用いるに好適である。

１００ 基地局
１０１、３１１ ＭＩＭＯアンテナ
１０２、３０２ 無線受信部
１０３ 信号分離部
１０４、３０３ 復調部
１０５、３０４ 復号部
１０６ Ｐ／Ｓ変換部
１０７ レベル測定部
１０８ 周波数選択部
１０９ ＭＣＳ選択部
１１０ 制御局通信部
１１１ 制御信号生成部
１１２、３０６ シンセサイザ部
１１３、３０８ 符号化部
１１４、３０９ 変調部
１１５ 多重部
１１６、３１０ 無線送信部
１１７、３０１ アンテナ
２００ 制御局
２０１ 受信部
２０２ ハンドオーバ制御部
２０３ 指示信号生成部
２０４ 送信部
３００ 移動局
３０５ 制御信号抽出部
３０７ Ｓ／Ｐ変換部

Claims (6)

1. 他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて移動局と無線通信を行い、前記移動局からＭＩＭＯ送信された信号をＭＩＭＯ受信する基地局であって、
   前記移動局から送信された信号をＭＩＭＯ受信する受信部と、
   前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定するレベル測定部と、
   前記干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記周波数帯域の遷移の要否を判定する周波数選択部と、
   前記周波数選択部が選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのＭＣＳを選択するＭＣＳ選択部と、
   周波数遷移時に、前記周波数選択部が選択した周波数帯域を示す情報、および、前記ＭＣＳ選択部が選択したＭＣＳを示す情報を含む制御信号を前記移動局に送信する送信部と、
   を具備し、
   前記ＭＣＳ選択部は、周波数遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する、
   基地局。
2. 前記ＭＣＳ選択部は、複数の周波数帯域を同時に遷移する時に、周波数遷移前の全ての周波数帯域の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する、
   請求項１に記載の基地局。
3. 前記ＭＣＳ選択部は、複数の周波数帯域を同時に遷移する時に、周波数帯域毎に、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、周波数帯域毎に選択したＭＣＳを各周波数帯域の全てのサブストリームに適用する、
   請求項１に記載の基地局。
4. 前記ＭＣＳ選択部は、ハンドオーバ時に、ハンドオーバ前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、ハンドオーバ直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の基地局。
5. 他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて移動局と基地局とが無線通信を行い、前記移動局からＭＩＭＯ送信された信号を前記基地局がＭＩＭＯ受信する通信システムであって、
   前記基地局は、
   前記移動局から送信された信号をＭＩＭＯ受信する受信部と、
   前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定するレベル測定部と、
   前記周波数帯域の干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記周波数帯域の遷移の要否を判定する周波数選択部と、
   前記周波数選択部が選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのＭＣＳを選択するＭＣＳ選択部と、
   周波数遷移時に、前記周波数選択部が選択した周波数帯域を示す情報、および、前記ＭＣＳ選択部が選択したＭＣＳを示す情報を含む制御信号を前記移動局に送信する送信部と、
   を具備し、
   前記ＭＣＳ選択部は、周波数遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用し、
   前記移動局は、
   前記制御信号を受信する受信部と、
   前記制御信号のＭＣＳに基づいて各サブフレームの送信データに対して符号化および変調を行い、前記制御信号に含まれる周波数帯域で信号をＭＩＭＯ送信する送信部と、
   を具備する、
   通信システム。
6. 他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて移動局と無線通信を行い、前記移動局からＭＩＭＯ送信された信号をＭＩＭＯ受信する基地局のＭＣＳ選択方法であって、
   前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定し、
   前記干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、
   前記干渉レベルに基づいて前記周波数帯域の遷移の要否を判定し、
   周波数遷移時以外には、前記選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのＭＣＳを選択し、
   周波数遷移時には、周波数遷移前の各サブストリームのＭＣＳの内で最も低いＭＣＳを選択し、周波数遷移直後に、選択したＭＣＳを全てのサブストリームに適用する、
   ＭＣＳ選択方法。
   

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