特許 7173400 無線通信システム、無線制御方法及び無線基地局装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】無線通信システム、無線制御方法及び無線基地局装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20221109BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20221109BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20221109BHJP

【ＦＩ】

H04W72/04 132

H04W16/26

H04W72/04 131

H04W16/28

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022508699

(86)(22)【出願日】2020-03-18

(86)【国際出願番号】 JP2020011946

(87)【国際公開番号】W WO2021186608

(87)【国際公開日】2021-09-23

【審査請求日】2022-07-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(72)【発明者】

【氏名】岩渕 匡史

(72)【発明者】

【氏名】小川 智明

(72)【発明者】

【氏名】村上 友規

【審査官】大濱 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５１０３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】杉原 裕一郎 Yuichiro Sugihara，ミリ波 Massive Relay MIMO を用いたセルラネットワークの検討，電子情報通信学会２０１９年通信ソサイエティ大会講演論文集１ PROCEEDINGS OF THE 2019 IEICE COMMUNICAT，2019年09月13日，p.1

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１，４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式による無線通信を行う無線基地局装置と、
到来波の再放射方向を前記無線基地局装置から動的に制御可能な複数の動的制御中継器と、
前記動的制御中継器を介した又は介さない複数の伝搬パスを用いて、前記無線基地局装置との間で無線通信を行う無線端末装置と、
を備え、
前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、前記動的制御中継器を介した前記複数の伝搬パスを用いて前記無線通信を行う場合、前記動的制御中継器を介さない前記複数の伝搬パスを用いて前記無線通信を行う場合に使用する第１のＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭い間隔である第２のＯＦＤＭサブキャリア間隔が使用される、
無線通信システム。

【請求項2】

前記動的制御中継器を介した前記複数の伝搬パスを用いて前記無線通信を行う場合に、予め決められた条件を満たさないときには、前記第１のＯＦＤＭサブキャリア間隔が使用される、
請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

前記無線基地局装置は、前記無線端末装置に応じて前記複数の動的制御中継器のなかから使用する動的制御中継器を選択し、
前記予め決められた条件は、前記選択された動的制御中継器が前記第２のＯＦＤＭサブキャリア間隔を用いるべき中継器であることであり、
前記予め決められた条件を満たす場合には、前記第２のＯＦＤＭサブキャリア間隔として、前記選択された動的制御中継器に対応するＯＦＤＭサブキャリア間隔が使用される、
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記予め決められた条件は、前記無線基地局装置と前記複数の動的制御中継器それぞれとの間の最長距離が予め決められた閾値距離以上であることである、
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記予め決められた条件は、前記複数の動的制御中継器のなかにアクティブ装置が含まれることである、
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記無線基地局装置は、前記無線端末装置に応じて前記複数の動的制御中継器のなかから使用する動的制御中継器を選択し、前記選択された複数の動的制御中継器を経由する前記複数の伝搬パスそれぞれについての経路を推定し、
前記予め決められた条件は、前記推定した経路のなかの最大長が予め決められた閾値経路長以上であること、または、前記推定した経路のなかの最大長と最小長との差が予め決められた閾値長さ以上であることである、
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項7】

無線基地局装置と到来波の再放射方向を動的に制御可能な複数の動的制御中継器とを備え、前記無線基地局装置が無線端末装置との間で前記動的制御中継器を介した複数の伝搬パスを用いて、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式による無線通信を行う無線通信システムにおける無線制御方法であって、
前記無線基地局装置において、無線通信を行うべき前記無線端末装置に応じて、前記複数の動的制御中継器のなかから前記複数の伝搬パスを用いる前記無線通信に使用する動的制御中継器を選択し、
前記無線基地局装置において、前記ＯＦＤＭ方式による前記無線通信に使用するＯＦＤＭサブキャリア間隔として、前記動的制御中継器を介さない前記複数の伝搬パスを用いて前記無線通信を行う場合に使用する第１のＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭い間隔である第２のＯＦＤＭサブキャリア間隔を使用することを決定する、
無線制御方法。

【請求項8】

無線基地局装置と到来波の再放射方向を動的に制御可能な複数の動的制御中継器とを備え、前記無線基地局装置が無線端末装置との間で前記動的制御中継器を介した複数の伝搬パスを用いて、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式による無線通信を行う無線通信システムにおける無線基地局装置であって、
無線通信を行うべき前記無線端末装置に応じて、前記複数の動的制御中継器のなかから前記複数の伝搬パスを用いる前記無線通信に使用する動的制御中継器を選択する中継器制御部と、
前記ＯＦＤＭ方式による無線通信に使用するＯＦＤＭサブキャリア間隔として、前記動的制御中継器を介さない前記複数の伝搬パスを用いて前記無線通信を行う場合に使用する第１のＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭い間隔である第２のＯＦＤＭサブキャリア間隔を使用することを決定するサブキャリア間隔選択部と、
を備える、無線基地局装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明の実施形態は、無線通信システム、無線制御方法及び無線基地局装置に関する。

【背景技術】

【0002】

無線アクセスの高速大容量化のため、広帯域を確保可能な高周波数帯を活用することが注目されている。例えば、第５世代移動通信システムでは２８ＧＨｚ帯を用いて、また、無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ（ミリ波無線ＬＡＮシステム）では６０ＧＨｚ帯を用いて、高速大容量化が実現されている。

【0003】

高周波数帯は、低周波数帯と比較して電波減衰が大きく、また回折しづらい電波特性を有する。そのため、高周波数帯では、伝送距離が短いことや遮蔽により受信品質が大きく劣化することが課題となっている。

【0004】

電波減衰を補償するため、送受信局において多素子アンテナを用いたビームフォーミングが有効である。ビームフォーミング利得により電波減衰が補償され、伝送距離が延ばされことができる。ビームフォーミングでは、送受信局双方において特定の方向からの電波が強く送受信されるため、受信局では、電力の高い１つの伝搬パスが主に受信されることになる。その結果、空間多重数は１（もしくは、偏波多重により２）にとどまり、また、同一信号を受信することによる空間ダイバーシチ効果も得づらい。

【0005】

一方、遮蔽や見通し外における受信品質の劣化を改善するためには、多数の送信点を設置する方法がある。例えば、多くの送信アンテナが設置されることにより、遮蔽や見通し外となる範囲が少なくされることができる。また、この構成は、上述のビームフォーミングにおける課題を解決することも可能である。しかし、多数の送信アンテナを設置することは、ネットワークコストの増加や設置場所の不足を招くという課題がある。

【0006】

多数の送信点を設けるという観点では、より低コストかつ設置規模や制約の小さい反射板やリピータなどの活用も有効である。従来、これらの機器では、動的な制御が難しかった。しかし、近年、メタサーフェスを用いて反射方向を動的に制御する反射板やビームフォーミングが可能なリピータなども開発可能となったことから、これらの機器を活用して遮蔽や見通し外の範囲を小さくしつつ、空間多重化や空間ダイバーシチ利得を得る方法が実現できる（非特許文献１）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0007】

【文献】杉原 裕一郎、阪口 啓、“ミリ波 Massive Relay MIMO を用いたセルラネットワークの検討”2019 年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、B-5-54、2019年9月

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

動的に制御可能な反射板やリピータである動的制御中継器を多数設置し、送信局からの信号を複数の動的制御中継器が中継することにより、送受信局間でビームフォーミングを行う場合でも複数の伝搬経路つまり伝搬パスを形成することができる。送受信局は、各伝搬パスの状態を把握しつつ送受信信号処理を行うことにより、空間多重数３以上の空間多重化や、伝搬パス選択またはすべての伝搬パスの合成受信による空間ダイバーシチ利得を得ることができる。

【0009】

ところで、高周波数帯を用いる第５世代移動通信システムやミリ波無線ＬＡＮシステムでは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が用いられている。ＯＦＤＭ方式では、遅延波対策として、ＯＦＤＭシンボル間にサイクリックプリフィクス（ＣＰ：Cyclic Prefix）と呼ばれるガード区間が挿入され、遅延波によるＯＦＤＭシンボル間干渉を除去している。ＣＰ長は、システムが想定するシナリオとＣＰ挿入によるオーバーヘッドによる特性劣化を考慮し、適当なＣＰ長がシステムの標準規格等で規定される。例えば、第５世代移動通信システムでは、ＯＦＤＭシンボル長の約７％のＣＰ長を挿入することを想定している。

【0010】

ＣＰ長を超える遅延波を受信した場合、ＯＦＤＭシンボル間干渉を除去しきれず通信品質が劣化してしまうため問題となる。上述した動的制御中継器により多数の伝搬パスを形成する場合、通常よりも大きい伝搬遅延を有する伝搬パスの発生が想定される。例えば、複数の動的制御中継器を経由した伝搬パスは、送受信局間の直接パスに比べて大きな経路差遅延となる。また、動的制御中継器としてリピータを用いる場合は、リピータ内の増幅処理等による処理遅延が付加されることになる。多数の伝搬パスを合成受信する場合、ＣＰ長を超える遅延の伝搬パスが含まれる可能性が高まるうえ、メタサーフェスによる位相制御、リピータの増幅処理やビームフォーミング制御によって、電力が比較的大きい遅延波を受信する可能性もある。

【0011】

特に、第５世代移動通信システムで規定される高周波数帯では、位相雑音等の影響を考慮してＯＦＤＭサブキャリア間隔を広げた信号が用いられる。ＯＦＤＭ信号帯域幅が一定の仮定の下で、ＯＦＤＭサブキャリア間隔を広げる（すなわち、ＯＦＤＭサブキャリア数を少なくする）と、ＯＦＤＭサブキャリア幅が広がり、一次変調信号をより広い周波数帯域で伝送できるため、ＯＦＤＭサブキャリア信号のシンボル長は短くなる。ＯＦＤＭ信号は各ＯＦＤＭサブキャリア信号の重ね合わせであるため、ＯＦＤＭサブキャリア信号のシンボル長が短くなれば、結果的にＯＦＤＭシンボル長も短くなる。このように、ＯＦＤＭサブキャリア間隔に比例して、ＯＦＤＭシンボル長は短くなる。第５世代移動通信システムでは、ＣＰ長によるオーバーヘッドを考慮し、ＯＦＤＭシンボル長に対するＣＰ長の比率は、すべてのＯＦＤＭサブキャリア間隔のオプションについて基本的には一定としている。そのため、もし高周波数帯において動的制御中継器により多数伝搬パスが発生されると、ＣＰ長を超える遅延波の影響により、これがかえってシステム全体の性能を劣化させてしまうことも考えられる。

【0012】

なお、長遅延波を想定して通常のＣＰ長よりも長い拡張ＣＰ長が規定される場合もある。拡張ＣＰ長を用いることで上記課題を解決し得るが、常に拡張ＣＰ長を用いることはオーバーヘッドの観点から好ましくない。

【0013】

また、ユーザ毎に遅延波の影響が異なることも考えられる。そのような場合、ユーザ毎にＣＰ長を制御する必要も生じる。

【0014】

この発明は、複数の動的制御中継器を用いて発生させる多数の伝搬パスを用いて送受信を行う無線通信システムにおいて、ユーザ毎に遅延波の影響が異なる場合であっても、システム全体の効率を低下させることなく、ＯＦＤＭシンボル間干渉の発生を抑制することができ、無線通信品質の劣化の低減が可能となる技術を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

上記課題を解決するために、この発明の一態様に係る無線通信システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式による無線通信を行う無線基地局装置と、到来波の再放射方向を前記無線基地局装置から動的に制御可能な複数の動的制御中継器と、前記動的制御中継器を介した又は介さない複数の伝搬パスを用いて、前記無線基地局装置との間で無線通信を行う無線端末装置と、を備え、前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、前記動的制御中継器を介した前記複数の伝搬パスを用いて前記無線通信を行う場合、前記動的制御中継器を介さない前記複数の伝搬パスを用いて前記無線通信を行う場合に使用する第１のＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭い間隔である第２のＯＦＤＭサブキャリア間隔が使用される。

【発明の効果】

【0016】

この発明の一態様によれば、複数の動的制御中継器を用いる又は用いない多数の伝搬パスを用いて送受信を行う無線通信システムにおいて、複数の動的制御中継器を用いる場合には、複数の動的制御中継器を用いない場合よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔を使用することにより、ユーザ毎に遅延波の影響が異なる場合であっても、システム全体の効率を低下させることなく、ＯＦＤＭシンボル間干渉の発生を抑制することができ、無線通信品質の劣化の低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、この発明の第１実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る無線基地局装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る無線基地局装置として機能するコンピュータの構成の一例を示す模式図である。

【図4】図４は、第１実施形態における無線端末装置が備える無線送信に係わるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る無線基地局装置のサブキャリア間隔選択部におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、この発明の第２実施形態に係る無線基地局装置のサブキャリア間隔選択部におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、この発明の第３実施形態に係る無線基地局装置のサブキャリア間隔選択部におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、この発明の第４実施形態に係る無線基地局装置のサブキャリア間隔選択部におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、この発明の第５実施形態に係る無線基地局装置のサブキャリア間隔選択部におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、この発明の第６実施形態に係る無線基地局装置のサブキャリア間隔選択部におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して、この発明に係わる実施形態を説明する。

【0019】

［第１実施形態］
図１は、この発明の第１実施形態に係る無線通信システム１の構成の一例を示す模式図である。図１に記載の無線通信システム１では、無線基地局装置２を送信局、無線端末装置３を受信局とした例を記載している。通信開始後はこの送受信局の関係が逆になること、すなわち、無線基地局装置２が受信局、無線端末装置３が送信局となる場合もある。

【0020】

図１に記載の無線通信システム１では、送信局と受信局の間の無線チャネル内に、動的制御中継器４が設置される。設置される動的制御中継器４の数は、任意に決めてよい。各動的制御中継器４は、例えば、反射板またはリピータである。これらの動的制御中継器４は、機械的に移動や回転をすること、または電気的に位相や振幅を制御することにより、到来波を任意の方向に再放射することができる。図１は、無線基地局装置２から無線端末装置３へ、動的制御中継器４を介さない伝搬パスＰＡ１と、動的制御中継器４を介した３つの伝搬パスＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４と、が発生されている例を示している。伝搬パスは、伝搬パスＰＡ３のように、複数の動的制御中継器４を用いて発生される場合もある。

【0021】

無線基地局装置２は、中継器制御部５と無線通信機６とを含む。各動的制御中継器４は、再放射方向の制御のために、有線または無線通信により、無線基地局装置２の中継器制御部５と接続される。中継器制御部５は、動的制御中継器４のなかから無線伝送に用いる動的制御中継器４並びにその再放射方向の情報を決定し、各動的制御中継器４に通知する機能を有する。また、中継器制御部５は、動的制御中継器４の状態や動的制御中継器４が得られる情報を収集する機能を有する。ここで、動的制御中継器４が得られる情報とは、例えばセンシング機能を有する動的制御中継器４が自身のセンシング機能により取得した情報、を意味する。センシング機能により取得した情報とは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサ等により取得した位置情報、ジャイロセンサ等により取得した動的制御中継器４の設置角度、等である。

【0022】

図２は、第１実施形態に係る無線基地局装置２のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。上述の通り、無線基地局装置２は、中継器制御部５と無線通信機６とを含む。

【0023】

中継器制御部５は、上述の通り、無線伝送に用いる動的制御中継器４や再放射方向の情報を決定し、各動的制御中継器４に通知し、また、動的制御中継器４の状態や動的制御中継器４が得られる情報を収集する。中継器制御部５におけるこれらの決定、通知及び収集動作のタイミング（又は時間スパン）は、任意である。

【0024】

例えば、動的制御中継器４の反射再放射方向を無線端末装置３にピンポイントに合わせていく場合は、中継器制御部５は、無線基地局装置２がビーム制御を実行するタイミングで、上記の無線伝送に用いる動的制御中継器４や再放射方向の情報を決定する。具体例として、ビーム探索を同期信号を用いて実行するときは、上記決定を行うタイミングは、同期信号を送信し、すべてのビーム及びすべての反射再放射方向の組合せの探索を完了するタイミングとなる。このとき、中継器制御部５は、最もよい受信品質となるビーム、動的制御中継器４及び反射再放射方向が選択されるように、無線伝送に用いる動的制御中継器４や再放射方向の情報を決定する。また、中継器制御部５は、同期信号を送信し、すべてのビームのみの探索をしてもよい。このときは、中継器制御部５は、例えば無線端末装置３の測位結果を用いて動的制御中継器４及び反射再放射方向を決定し、ビーム探索によりビームを決定する。測位結果は、無線基地局装置２での測位にて得られたものでもよいし、無線端末装置３が測位した結果をフィードバックしたものでもよく、測位手法は特に規定しない。

【0025】

また、反射再放射方向は、無線端末装置３に対して合わせる制御のほかに、エリアに合わせてもよい。例えば、動的制御中継器４としてメタマテリアル反射板を用いれば、幅広い方向に電波を反射させることが可能であり、また、動的制御中継器４としてビームフォーミングが可能なリピータを用いれば、ビーム制御を行って広いビーム幅で電波を再放射することができる。この場合、必ずしも無線端末装置３の移動に合わせて動的制御中継器４の反射再放射方向を制御する必要はないため、中継器制御部５は、上記の無線伝送に用いる動的制御中継器４や再放射方向の情報を、数ミリ秒乃至数秒の範囲で、任意に決定してもよいし、日単位で決定してもよい。このとき中継器制御部５が決定の基礎とする情報は、上述した通り無線端末装置３の測位結果であってもよいし、過去の測位結果から得られる無線端末装置３の分布を用いてもよい。あるいは、その決定の基礎として、中継器制御部５は、カメラを用いて現地画像を取得し画像を解析した結果を用いてもよいし、シミュレーションにより得られる電波伝搬情報を用いてもよいし、無線基地局装置２と無線端末装置３との通信の際に得られる受信電力、通信品質、トラヒックの統計情報を用いてもよい。

【0026】

また、動的制御中継器４の配置情報が既知であるという前提であれば、ビームと反射再放射方向が決定されれば、無線基地局装置２から無線端末装置３へ電波が到来するルートが推定できる。よって、中継器制御部５は、その結果から、使用する動的制御中継器４を決定することができる。

【0027】

無線通信機６は、図２に示すように、サブキャリア間隔選択部６０１、スケジューリング部６０２、ユーザ情報選択部６０３、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）部６０４、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）部６０５、ＣＰ付加部６０６、ＣＰ除去部６０７、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ：Digital to Analog Converter）６０８、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ：Analog to Digital Converter）６０９、ＲＦ（Radio Frequency）アンテナ部６１０、及び信号処理部６１１，６１２を備える。ＩＦＦＴ部６０４、ＦＦＴ部６０５、ＣＰ付加部６０６、ＣＰ除去部６０７、信号処理部６１１，６１２は、対応するＯＦＤＭサブキャリア間隔の数分用意される。もしくは、送信信号のＯＦＤＭサブキャリア数に対応するＦＦＴ（ＩＦＦＴ）ポイントでのＦＦＴ（ＩＦＦＴ）処理を切り替えて実行可能なＩＦＦＴ部６０４及びＦＦＴ部６０５を用い、単一のＣＰ付加部６０６、ＣＰ除去部６０７、信号処理部６１１，６１２により構成されてもよい。

【0028】

サブキャリア間隔選択部６０１は、中継器制御部５において決定した無線伝送に用いる動的制御中継器４の情報に基づいて、各ユーザに送信する信号のＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定する。また、サブキャリア間隔選択部６０１は、その決定したＯＦＤＭサブキャリア間隔を無線端末装置３に通知するために、決定したＯＦＤＭサブキャリア間隔の情報を信号処理部６１１、ＩＦＦＴ部６０４及びＣＰ付加部６０６を介して無線信号とし、ＲＦアンテナ部６１０を介して対象の無線端末装置３に通知する。当該通知は、無線通信システム１における制御チャネルを用いて行ってもよいし、その他のチャネルを用いて行ってもよい。具体的なＯＦＤＭサブキャリア間隔の決定方法については、後述する。

【0029】

スケジューリング部６０２は、サブキャリア間隔選択部６０１によって決定されたＯＦＤＭサブキャリア間隔に基づく信号処理を行うために、上位レイヤから送られてくる各ユーザの情報を振り分け、対応するＯＦＤＭサブキャリア間隔の信号を生成する信号処理部６１１へ出力する。

【0030】

ユーザ情報選択部６０３は、信号処理部６１２を経由し復調された信号を、ユーザ毎の信号として上位レイヤに出力する。

【0031】

ＩＦＦＴ部６０４は、信号処理部６１１において生成された無線信号にＩＦＦＴ処理を施し、このＩＦＦＴ処理を施した無線信号をＣＰ付加部６０６に出力する。

【0032】

ＦＦＴ部６０５は、ＣＰ除去部６０７から出力された無線信号にＦＦＴ処理を施し、このＦＦＴ処理を施された無線信号を信号処理部６１２に出力する。

【0033】

ＣＰ付加部６０６は、ＩＦＦＴ部６０４から出力された無線信号にＣＰを付加し、このＣＰを付加された無線信号をＤＡＣ６０８に出力する。なお、ＣＰ付加部６０６の後段にフィルタ部を設けてもよい。

【0034】

ＣＰ除去部６０７は、ＲＦアンテナ部６１０及びＡＤＣ６０９を介して受信された無線信号からＣＰを除去し、このＣＰを除去した無線信号をＦＦＴ部６０５に出力する。なお、ＣＰ除去部６０７の前段にフィルタ部を設けてもよい。

【0035】

ＤＡＣ６０８は、ＣＰ付加部６０６における処理を経た無線信号をデジタル信号からアナログ信号に変換して、ＲＦアンテナ部６１０に出力する。

【0036】

ＡＤＣ６０９は、ＲＦアンテナ部６１０を介して受信した無線信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して、ＣＰ除去部６０７に出力する。

【0037】

ＲＦアンテナ部６１０は、送信処理として無線信号をシステム帯域にアップコンバージョンする。その後、ＲＦアンテナ部６１０は、増幅器（Power Amplifier）により電力増幅された信号をアンテナ６１３を介して放射する。また、ＲＦアンテナ部６１０の受信処理では、アンテナ６１３が受信した無線信号を低雑音信号増幅器（Low Noise Amplifier）にて増幅した後に、ダウンコンバージョンする。ＲＦアンテナ部６１０は、複数のＲＦ部及び複数のアンテナ６１３を有してもよい。ＲＦアンテナ部６１０の送受信処理において、可変位相器及び可変利得制御器を用いて、アナログビームフォーミングを形成してもよい。

【0038】

信号処理部６１１は、送信する無線信号を生成する処理を行い、信号処理部６１２は、受信した無線信号を復号する処理を行う。当該信号処理部６１１及び６１２は、対象とする無線通信システム１で必要なすべての信号の生成及び復号を行う。また、信号処理部６１１は、サブキャリア間隔選択部６０１が決定したＯＦＤＭサブキャリア間隔の情報に基づき、無線端末装置３に当該ＯＦＤＭサブキャリア間隔の情報を通知するための無線信号を生成する。

【0039】

無線基地局装置２を構成する中継器制御部５及び無線通信機６の少なくとも一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、などのＩＣ回路によって実現されることができる。例えば、中継器制御部５を一つのＡＳＩＣとし、サブキャリア間隔選択部６０１、スケジューリング部６０２、ユーザ情報選択部６０３、ＩＦＦＴ部６０４、ＦＦＴ部６０５、ＣＰ付加部６０６、ＣＰ除去部６０７、及び信号処理部６１１，６１２を一つのＡＳＩＣとすることができる。ＤＡＣ６０８及びＡＤＣ６０９は一つのＩＣチップとして、またＲＦアンテナ部６１０も一つのＩＣチップとして、商業的に入手可能である。また、中継器制御部５及び無線通信機６のうちのデジタル信号の処理部分については、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）で置き換え、ＤＳＰ内部のソフトウェアによって、その機能を実現するようにしてもよいし、コンピュータとプログラムによって実現するようにしてもよい。

【0040】

図３は、無線基地局装置２として機能するコンピュータの構成の一例を示す模式図である。無線基地局装置２は、図２に示すように、コンピュータデバイスにより構成され、ＣＰＵ等のプロセッサ２０１を有する。そして、無線基地局装置２では、このプロセッサ２０１に対し、プログラムメモリ２０２と、データメモリ２０３と、ストレージ２０４と、入出力インタフェース（図３では入出力ＩＦと記す）２０５と、通信インタフェース２０６と、通信装置２０７とが、バス２０８を介して接続される。

【0041】

プログラムメモリ２０２は、非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、フラッシュメモリ等の随時書込み及び読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリとが組合せて使用されたものである。このプログラムメモリ２０２には、プロセッサ２０１が各種制御処理を実行するために必要なプログラムが格納されている。

【0042】

データメモリ２０３は、有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、上記の不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリとが組合せて使用されたものである。このデータメモリ２０３は、各種処理が行われる過程で取得及び作成された各種データが記憶されるために用いられる。

【0043】

ストレージ２０４は、非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込み及び読出しが可能な不揮発性メモリを用いた大容量の記憶媒体を有している。このストレージ２０４には、プロセッサ２０１が各種制御処理を実行するために必要な各種のプログラムやデータが格納されている。例えば、プロセッサ２０１が第１実施形態に係る無線基地局装置２としての制御処理を実行するために必要な通信制御プログラムが格納されている。ストレージ２０４に格納されているプログラムは、必要に応じてプロセッサ２０１によりデータメモリ２０３上に読み出されて、実行される。通信制御プログラムは、例えば、プロセッサ２０１に、図２に示した中継器制御部５、サブキャリア間隔選択部６０１、スケジューリング部６０２、ユーザ情報選択部６０３、ＩＦＦＴ部６０４、ＦＦＴ部６０５、ＣＰ付加部６０６、ＣＰ除去部６０７、及び信号処理部６１１，６１２として機能させることができる。なお、通信制御プログラムは、ストレージ２０４ではなくて、プログラムメモリ２０２に格納されていてもよい。

【0044】

入出力インタフェース２０５には、入力部２０９及び表示部２１０が接続されている。入力部２０９及び表示部２１０は、例えば液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）を使用した表示デバイスの表示画面上に、静電方式または圧力方式を採用した入力検知シートを配置した、いわゆるタブレット型の入力・表示デバイスを用いたものが用いられることができる。また、入力部２０９及び表示部２１０は独立するデバイスにより構成されてもよい。入出力インタフェース２０５は、上記入力部２０９において入力された操作情報をプロセッサ２０１に入力すると共に、プロセッサ２０１で生成された表示情報を表示部２１０に表示させる。なお、無線基地局装置２として機能するコンピュータは、これら入出力インタフェース２０５、入力部２０９及び表示部２１０は、有しなくてもよい。プロセッサ２０１への操作情報やプロセッサ２０１からの表示情報は、通信インタフェース２０６により、図示しないネットワークを介して送受信されて、ネットワークに接続された入力機器から入力されたり、表示機器で表示されたりすることができる。

【0045】

通信インタフェース２０６は、例えば一つ以上の有線または無線の通信モジュールを含むことができる。通信インタフェース２０６は、図示しないネットワークを介して、無線端末装置３のユーザ宛のデータを受信し、また、ユーザからのデータをその宛先に送信する。

【0046】

通信装置２０７は、図２に示したＤＡＣ６０８、ＡＤＣ６０９及びＲＦアンテナ部６１０を含むことができる。通信装置２０７は、ＲＦアンテナ部６１０であって、ＤＡＣ６０８及びＡＤＣ６０９を、通信装置２０７とバス２０８の間に配置してもよい。通信装置２０７には、図２に示したアンテナ６１３であるアンテナ２１１が接続されている。

【0047】

図４は、無線端末装置３が備える無線送信に係わるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、無線端末装置３は、サブキャリア間隔選択部３０１、ユーザ情報選択部３０３、ＩＦＦＴ部３０４、ＦＦＴ部３０５、ＣＰ付加部３０６、ＣＰ除去部３０７、ＤＡＣ３０８、ＡＤＣ３０９、ＲＦアンテナ部３１０、及び信号処理部３１１，３１２を備える。

【0048】

サブキャリア間隔選択部３０１は、無線基地局装置２から通知され、無線端末装置３のユーザ情報選択部３０３における処理を経て得られたＯＦＤＭサブキャリア間隔の情報に基づいて、無線端末装置３が送信する信号のＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定する。

【0049】

ユーザ情報選択部３０３は、信号処理部３１２を経由し復調された信号を、ユーザ毎の信号として上位レイヤに出力する。また、ユーザ情報選択部３０３は、無線基地局装置２から通知されたＯＦＤＭサブキャリア間隔の情報を、サブキャリア間隔選択部３０１に通知する。

【0050】

ＩＦＦＴ部３０４は、信号処理部３１１において生成された無線信号にＩＦＦＴ処理を施し、このＩＦＦＴ処理を施した無線信号をＣＰ付加部３０６に出力する。

【0051】

ＦＦＴ部３０５は、ＣＰ除去部３０７から出力された無線信号にＦＦＴ処理を施し、このＦＦＴ処理を施された無線信号を信号処理部３１２に出力する。

【0052】

ＣＰ付加部３０６は、ＩＦＦＴ部３０４から出力された無線信号にＣＰを付加し、このＣＰを付加された無線信号をＤＡＣ３０８に出力する。なお、ＣＰ付加部３０６の後段にフィルタ部を設けてもよい。

【0053】

ＣＰ除去部３０７は、ＲＦアンテナ部３１０及びＡＤＣ３０９を介して受信された無線信号からＣＰを除去し、このＣＰを除去した無線信号をＦＦＴ部３０５に出力する。なお、ＣＰ除去部３０７の前段にフィルタ部を設けてもよい。

【0054】

ＤＡＣ３０８は、ＣＰ付加部３０６における処理を経た無線信号をデジタル信号からアナログ信号に変換して、ＲＦアンテナ部３１０に出力する。

【0055】

ＡＤＣ３０９は、ＲＦアンテナ部３１０を介して受信した無線信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して、ＣＰ除去部３０７に出力する。

【0056】

ＲＦアンテナ部３１０は、送信処理として無線信号をシステム帯域にアップコンバージョンする。その後、ＲＦアンテナ部３１０は、増幅器（Power Amplifier）により電力増幅された信号をアンテナ３１３を介して放射する。また、ＲＦアンテナ部３１０の受信処理では、アンテナ３１３が受信した無線信号を低雑音信号増幅器（Low Noise Amplifier）にて増幅した後に、ダウンコンバージョンする。ＲＦアンテナ部３１０は、複数のＲＦ部及び複数のアンテナ３１３を有してもよい。ＲＦアンテナ部３１０の送受信処理において、可変位相器及び可変利得制御器を用いて、アナログビームフォーミングを形成してもよい。

【0057】

信号処理部３１１は、送信する無線信号を生成する処理を行い、信号処理部３１２は、受信した無線信号を復号する処理を行う。当該信号処理部３１１及び３１２は、対象とする無線通信システム１で必要なすべての信号の生成及び復号を行う。

【0058】

無線端末装置３が備える無線送信に係わるハードウェア構成の少なくとも一部は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのＩＣ回路によって実現されることができる。例えば、サブキャリア間隔選択部３０１、ユーザ情報選択部３０３、ＩＦＦＴ部３０４、ＦＦＴ部３０５、ＣＰ付加部３０６、ＣＰ除去部３０７、及び信号処理部３１１，３１２を一つのＡＳＩＣとすることができる。ＤＡＣ３０８及びＡＤＣ３０９は一つのＩＣチップとして、またＲＦアンテナ部３１０も一つのＩＣチップとして、商業的に入手可能である。また、無線送信に係わるハードウェア構成のうちのデジタル信号の処理部分については、ＤＳＰで置き換え、ＤＳＰ内部のソフトウェアによって、その機能を実現するようにしてもよいし、コンピュータとプログラムによって実現するようにしてもよい。

【0059】

図５は、第１実施形態に係る無線基地局装置２のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。サブキャリア間隔選択部６０１は、ユーザ毎つまり無線端末装置３毎に、ＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定するために、このフローチャートに示すような動作を実施する。無線基地局装置２をコンピュータで構成する場合、通信制御プログラムを実行することで、プロセッサ２０１は、このフローチャートに従った処理動作を実施し、サブキャリア間隔選択部６０１として機能することができる。

【0060】

なお、サブキャリア間隔選択部６０１は、任意のタイミング（時間スパン）で動作することができる。例えば、経由する動的制御中継器４が決まれば、遅延もある程度推定でき、サブキャリア間隔も決定できるため、中継器制御部５によって動的制御中継器４を決定するタイミングで、このフローチャートに示す動作を行ってもよい。

【0061】

サブキャリア間隔選択部６０１は、中継器制御部５から、動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から対象ユーザの無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。中継器制御部５からの通知は、動的制御中継器４を用いるか否かを示す通知であってよい。

【0062】

中継器制御部５からそのような通知がなされていると判断した場合（ステップＳ１０１のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常使用するＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ１０２）。

【0063】

これに対して、中継器制御部５から動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されていないと判断した場合（ステップＳ１０１のＮＯ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ１０３）。

【0064】

当該動作により、当該無線通信システム１において動的制御中継器４を用いることにより生じる遅延波の影響を軽減することができる。

【0065】

なお、無線端末装置３のサブキャリア間隔選択部３０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作についても、動的制御中継器４を用いるか否かの判断を、中継器制御部５からの通知ではなく、ユーザ情報選択部３０３からの通知に基づいて行うことを除いて、これと同様である。

【0066】

以上のように、第１実施形態では、無線基地局装置２と到来波の再放射方向を動的に制御可能な中継器である複数の動的制御中継器４とを備え、無線基地局装置２が無線端末装置３との間で動的制御中継器４を介した複数の伝搬パスを用いて、ＯＦＤＭ方式による無線通信を行う無線通信システム１において、サブキャリア間隔選択部６０１は、動的制御中継器４を用いるか否かに応じて、ＯＦＤＭサブキャリア間隔を変更する。すなわち、サブキャリア間隔選択部６０１は、動的制御中継器４を介した複数の伝搬パスを用いて無線通信を行う場合には、動的制御中継器４を介さない複数の伝搬パスを用いて無線通信を行う場合に使用する通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔を使用することを決定する。これにより、ユーザ毎に遅延波の影響が異なる場合であっても、システム全体の効率を低下させることなく、ＯＦＤＭシンボル間干渉の発生が抑制でき、無線通信品質の劣化の低減が可能となる。つまり、伝搬パスの制御とＯＦＤＭサブキャリア間隔の制御とを連携して制御することにより、ＯＦＤＭシンボル間干渉の発生が抑制でき、無線通信品質の劣化の低減が可能となる。さらに、ユーザ毎に遅延波の影響が異なる場合に、ユーザ毎に異なるＯＦＤＭサブキャリア間隔となる信号が同一周波数帯に収容され得る。

【0067】

この第１実施形態は、動的制御中継器４を用いるか否かに応じてＯＦＤＭサブキャリア間隔を選択しているが、動的制御中継器４の他の制御との連携によって、それを選択してもよい。

【0068】

以下、第２乃至第６実施形態として、動的制御中継器４を用いるかにより、ユーザ毎にＯＦＤＭサブキャリア間隔を選択し、伝搬経路つまり伝搬パスの異なる複数ユーザを周波数領域で多重する例を説明する。

【0069】

［第２実施形態］
第２実施形態に係る無線通信システム１は、無線基地局装置２のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作が第１実施形態と異なっており、その他の構成及び動作は、上記第１実施形態のそれらと同様である。よって、この第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は省略する。

【0070】

図６は、第２実施形態のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。サブキャリア間隔選択部６０１は、ユーザ毎つまり無線端末装置３毎に、ＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定するために、このフローチャートに示すような動作を実施する。無線基地局装置２をコンピュータで構成する場合、通信制御プログラムを実行することで、プロセッサ２０１は、このフローチャートに従った処理動作を実施し、サブキャリア間隔選択部６０１として機能することができる。

【0071】

サブキャリア間隔選択部６０１は、中継器制御部５から、動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から対象ユーザの無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されているか否かを判断する（ステップＳ２０１）。中継器制御部５からの通知は、動的制御中継器４を用いるか否か、及び、１つまたは複数の選択された動的制御中継器４の情報、つまり、何れの動的制御中継器４を使用するのかを示す通知であってよい。

【0072】

中継器制御部５からそのような通知がなされていると判断した場合（ステップＳ２０１のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、その中継器制御部５から通知された、使用する動的制御中継器４を選択する（ステップＳ２０２）。

【0073】

その後、サブキャリア間隔選択部６０１は、選択されたすべての動的制御中継器４に事前に割り付けられたＯＦＤＭサブキャリア間隔情報を参照し、通常使用するＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とするべき動的制御中継器４があるか否か判断する（ステップＳ２０３）。

【0074】

ここで、通常使用するＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とするべき動的制御中継器４がないと判断した場合（ステップＳ２０３のＮＯ）、サブキャリア間隔選択部６０１は、上記ステップＳ２０２で選択したすべての動的制御中継器４に対して評価したか否か判断する（ステップＳ２０４）。未だ評価していない動的制御中継器４があれば（ステップＳ２０４のＮＯ）、サブキャリア間隔選択部６０１は、上記ステップＳ２０３の動作に戻る。

【0075】

通常使用するＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とするべき動的制御中継器４があった場合（ステップＳ２０３のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、それらの動的制御中継器４に対するＯＦＤＭサブキャリア間隔のなかで最も狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ２０５）。

【0076】

これに対して、上記ステップＳ２０４において選択したすべての動的制御中継器４に対して評価したと判断した場合（ステップＳ２０４のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ２０６）。また、上記ステップＳ２０１において中継器制御部５から動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されていないと判断した場合（ステップＳ２０１のＮＯ）にも、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する。

【0077】

なお、ＯＦＤＭサブキャリア間隔の事前割り付けは、動的制御中継器４を設置する際に決定して、サブキャリア間隔選択部６０１に保存しておくことができる。もしくは、この事前割り付けは、サブキャリア間隔選択部６０１ではなく、中継器制御部５に保存しておき、上記通知に含めて、使用する動的制御中継器４に割り付けられたＯＦＤＭサブキャリア間隔情報を中継器制御部５からサブキャリア間隔選択部６０１に送信するようにしてもよい。また、動的制御中継器４がＧＰＳセンサやジャイロセンサを有する場合には、定期的に有線もしくは無線を用いて、動的制御中継器４のＧＰＳセンサで取得した位置情報やジャイロセンサで取得した設置角度情報を、動的制御中継器４から無線基地局装置２の中継器制御部５に通知し、中継器制御部５において適切なＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定し、更新保存してもよい。

【0078】

以上のように、第２実施形態では、サブキャリア間隔選択部６０１は、事前に中継器毎に割り付けられたＯＦＤＭサブキャリア間隔のうち最も狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とする。すなわち、サブキャリア間隔選択部６０１は、動的制御中継器４を介した複数の伝搬パスを用いて無線通信を行う場合、選択された中継器に対応するＯＦＤＭサブキャリア間隔を使用することを決定する。このように通信パスに応じてＯＦＤＭサブキャリア間隔を選択することにより、遅延波の影響を緩和するＣＰ長に動的に切り替える（例えば、ＯＦＤＭシンボル長に対するＣＰ長の比率が一定となるように切り替える）ことができる。よって、遅延波を考慮した固定的なＣＰ長を用いる場合に比べて、必要以上に長いＣＰ長が用いられることを防ぎ、ＣＰによるオーバーヘッドを軽減することができる。

【0079】

［第３実施形態］
第３実施形態に係る無線通信システム１は、無線基地局装置２のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作が第１実施形態と異なっており、その他の構成及び動作は、上記第１実施形態のそれらと同様である。よって、この第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は省略する。

【0080】

図７は、第３実施形態のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。サブキャリア間隔選択部６０１は、ユーザ毎つまり無線端末装置３毎に、ＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定するために、このフローチャートに示すような動作を実施する。無線基地局装置２をコンピュータで構成する場合、通信制御プログラムを実行することで、プロセッサ２０１は、このフローチャートに従った処理動作を実施し、サブキャリア間隔選択部６０１として機能することができる。

【0081】

サブキャリア間隔選択部６０１は、中継器制御部５から、動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から対象ユーザの無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されているか否かを判断する（ステップＳ３０１）。中継器制御部５からの通知は、動的制御中継器４を用いるか否か、及び、１つまたは複数の選択された動的制御中継器４の情報、つまり、何れの動的制御中継器４を使用するのかを示す通知であってよい。

【0082】

中継器制御部５からそのような通知がなされていると判断した場合（ステップＳ３０１のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、その中継器制御部５から通知された、使用する動的制御中継器４を選択する（ステップＳ３０２）。

【0083】

その後、サブキャリア間隔選択部６０１は、選択されたすべての動的制御中継器４と無線基地局装置２との距離を算出する（ステップＳ３０３）。なお、この距離を算出する代わりに、事前に算出しておいた距離を参照してもよい。

【0084】

そして、サブキャリア間隔選択部６０１は、選択された動的制御中継器４と無線基地局装置２との距離のなかで、最も長い距離が予め決められた閾値距離Ｘｍ以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０４）。ここでＸは任意の値であり、無線システムが許容できる伝搬遅延から算出してもよい。

【0085】

ここで、最長距離が閾値距離Ｘｍ以上であると判断した場合（ステップＳ３０４のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、それらの動的制御中継器４に対するＯＦＤＭサブキャリア間隔のなかで最も狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ３０５）。

【0086】

これに対して、上記ステップＳ３０４において最長距離が閾値距離Ｘｍ以上ではないと判断した場合（ステップＳ３０４のＮＯ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ３０６）。また、上記ステップＳ３０１において中継器制御部５から動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されていないと判断した場合（ステップＳ３０１のＮＯ）にも、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する。

【0087】

例えば、無線基地局装置２からの距離が短い動的制御中継器４しか使用されない場合、無線端末装置３において通常のＣＰ長を超える遅延波が受信される可能性は低いため、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔を設定しても問題ない。一方、無線基地局装置２からの距離が一定以上長い動的制御中継器４も用いられる場合、無線端末装置３において通常のＣＰ長を超える遅延波が受信される可能性があるため、通常よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔を設定する。

【0088】

なお、無線基地局装置２と各動的制御中継器４の間の距離の算出は、動的制御中継器４を設置した際に位置情報をサブキャリア間隔選択部６０１に登録しておき、その位置情報と無線基地局装置２の位置情報から算出してもよい。もしくは、動的制御中継器４にＧＰＳを設置し、必要に応じて各動的制御中継器４と中継器制御部５とをつなぐ回線を介してサブキャリア間隔選択部６０１が当該ＧＰＳ情報を取得して、算出してもよい。

【0089】

以上のように、第３実施形態では、サブキャリア間隔選択部６０１は、無線基地局装置２と動的制御中継器４との距離に応じたＯＦＤＭサブキャリア間隔のうち最も狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔の使用を決定する。即ち、サブキャリア間隔選択部６０１は、無線基地局装置２と複数の動的制御中継器４それぞれとの間の最長距離が予め決められた閾値距離Ｘｍ以上であるとき、通常よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔を使用することを決定する。このように、通信パスに応じたＯＦＤＭサブキャリア間隔を選択することにより、遅延波の影響を緩和するＣＰ長に動的に切り替える（例えば、ＯＦＤＭシンボル長に対するＣＰ長の比率が一定となるように切り替える）ことができる。よって、遅延波を考慮した固定的なＣＰ長を用いる場合に比べて、必要以上に長いＣＰ長が用いられることを防ぎ、ＣＰによるオーバーヘッドを軽減することができる。

【0090】

［第４実施形態］
第４実施形態に係る無線通信システム１は、無線基地局装置２のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作が第１実施形態と異なっており、その他の構成及び動作は、上記第１実施形態のそれらと同様である。よって、この第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は省略する。

【0091】

図８は、第４実施形態のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。サブキャリア間隔選択部６０１は、ユーザ毎つまり無線端末装置３毎に、ＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定するために、このフローチャートに示すような動作を実施する。無線基地局装置２をコンピュータで構成する場合、通信制御プログラムを実行することで、プロセッサ２０１は、このフローチャートに従った処理動作を実施し、サブキャリア間隔選択部６０１として機能することができる。

【0092】

サブキャリア間隔選択部６０１は、中継器制御部５から、動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から対象ユーザの無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されているか否かを判断する（ステップＳ４０１）。中継器制御部５からの通知は、動的制御中継器４を用いるか否か、及び、１つまたは複数の選択された動的制御中継器４の情報、つまり、何れの動的制御中継器４を使用するのかを示す通知であってよい。

【0093】

中継器制御部５からそのような通知がなされていると判断した場合（ステップＳ４０１のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、その中継器制御部５から通知された、使用する動的制御中継器４を選択する（ステップＳ４０２）。

【0094】

その後、サブキャリア間隔選択部６０１は、選択された動的制御中継器４にリピータが含まれているかどうかを判断する（ステップＳ４０２）。

【0095】

ここで、リピータが含まれていると判断した場合（ステップＳ４０３のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常使用するＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ４０４）。

【0096】

これに対して、上記ステップＳ４０３においてリピータが含まれていないと判断した場合（ステップＳ４０３のＮＯ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ４０５）。また、上記ステップＳ４０１において中継器制御部５から動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されていないと判断した場合（ステップＳ４０１のＮＯ）にも、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する。

【0097】

以上のように、第４実施形態では、サブキャリア間隔選択部６０１は、使用する動的制御中継器４の種類に応じてＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定する。アクティブ装置であるリピータは、リピータ内の増幅処理等による処理遅延が付加されることで、パッシブ装置である反射板よりも遅延が発生する。そこで、サブキャリア間隔選択部６０１は、使用する動的制御中継器４のなかにリピータが含まれるときには、通常よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔を使用することを決定する。このようにすることで、動的制御中継器４としてリピータを使用する場合に、リピータ内の増幅処理等により生じる遅延に起因する遅延波の影響を軽減することができる。

【0098】

［第５実施形態］
第５実施形態に係る無線通信システム１は、無線基地局装置２のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作が第１実施形態と異なっており、その他の構成及び動作は、上記第１実施形態のそれらと同様である。よって、この第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は省略する。

【0099】

図９は、第５実施形態のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。サブキャリア間隔選択部６０１は、ユーザ毎つまり無線端末装置３毎に、ＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定するために、このフローチャートに示すような動作を実施する。無線基地局装置２をコンピュータで構成する場合、通信制御プログラムを実行することで、プロセッサ２０１は、このフローチャートに従った処理動作を実施し、サブキャリア間隔選択部６０１として機能することができる。

【0100】

サブキャリア間隔選択部６０１は、中継器制御部５から、動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から対象ユーザの無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されているか否かを判断する（ステップＳ５０１）。中継器制御部５からの通知は、動的制御中継器４を用いるか否か、及び、１つまたは複数の選択された動的制御中継器４の情報、つまり、何れの動的制御中継器４を使用するのかを示す通知であってよい。

【0101】

中継器制御部５からそのような通知がなされていると判断した場合（ステップＳ５０１のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、その中継器制御部５から通知された、使用する動的制御中継器４を選択する（ステップＳ５０２）。

【0102】

その後、サブキャリア間隔選択部６０１は、各伝搬パスにおいて中継される動的制御中継器４の台数、つまり各伝搬パスが経由する動的制御中継器４の台数を算出する（ステップＳ５０３）。なお、ここで台数を算出する代わりに、事前に算出しておいた台数を参照してもよい。

【0103】

そして、サブキャリア間隔選択部６０１は、算出された動的制御中継器４の台数のなかで、最大数が予め決められた閾値台数Ｎ台以上であるか否か、つまり、最も多くの動的制御中継器４を使用する伝搬パスは最大Ｎ台以上の動的制御中継器４を経由するか否かを判断する（ステップＳ５０４）。

【0104】

ここで、閾値台数Ｎ台以上の動的制御中継器４を経由すると判断した場合（ステップＳ５０４のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、通常使用するＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ５０５）。

【0105】

これに対して、上記ステップＳ５０４において最大Ｎ台以上の動的制御中継器４を経由しないと判断した場合（ステップＳ５０４のＮＯ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ５０６）。また、上記ステップＳ５０１において中継器制御部５から動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されていないと判断した場合（ステップＳ５０１のＮＯ）にも、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する。

【0106】

中継する動的制御中継器４の数が多いほど伝搬パスが長くなるため、当該伝搬パスは遅延波になる可能性がある。よって、サブキャリア間隔選択部６０１は、中継する動的制御中継器４の数が一定以上である場合には、通常より狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔を設定し、そうでない場合には通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔を設定する。

【0107】

以上のように、第５実施形態では、サブキャリア間隔選択部６０１は、経由する動的制御中継器４の数に応じてＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定する。即ち、サブキャリア間隔選択部６０１は、選択された動的制御中継器４を使用する複数の伝搬パスそれぞれについての経路を推定し、経路の最大長が予め決められた閾値経路長以上であれば、つまり、伝搬パスが経由する動的制御中継器４の台数が閾値台数Ｎ台以上であれば、通常よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔を使用することを決定する。これにより、当該無線通信システム１において動的制御中継器４を用いることにより生じる遅延波の影響を軽減することができる。

【0108】

［第６実施形態］
第６実施形態に係る無線通信システム１は、無線基地局装置２のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作が第１実施形態と異なっており、その他の構成及び動作は、上記第１実施形態のそれらと同様である。よって、この第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は省略する。

【0109】

図１０は、第６実施形態のサブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作の一例を示すフローチャートである。サブキャリア間隔選択部６０１は、ユーザ毎つまり無線端末装置３毎に、ＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定するために、このフローチャートに示すような動作を実施する。無線基地局装置２をコンピュータで構成する場合、通信制御プログラムを実行することで、プロセッサ２０１は、このフローチャートに従った処理動作を実施し、サブキャリア間隔選択部６０１として機能することができる。

【0110】

サブキャリア間隔選択部６０１は、中継器制御部５から、動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から対象ユーザの無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されているか否かを判断する（ステップＳ６０１）。中継器制御部５からの通知は、動的制御中継器４を用いるか否か、及び、１つまたは複数の選択された動的制御中継器４の情報、つまり、何れの動的制御中継器４を使用するのかを示す通知であってよい。

【0111】

中継器制御部５からそのような通知がなされていると判断した場合（ステップＳ６０１のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、その中継器制御部５から通知された、使用する動的制御中継器４を選択する（ステップＳ６０２）。

【0112】

その後、サブキャリア間隔選択部６０１は、各伝搬パスにおいて中継される動的制御中継器４の数、つまり各伝搬パスが経由する動的制御中継器４の数を算出する（ステップＳ６０３）。なお、ここで算出する代わりに、事前に算出しておいた数を参照してもよい。

【0113】

そして、サブキャリア間隔選択部６０１は、算出された動的制御中継器４の数のなかで、最大値と最小値とを比較し、その差が予め決められた数Ｍ台以上であるか否かを判断する（ステップＳ６０４）。

【0114】

ここで、各伝搬パスにおいて経由する動的制御中継器４の数の最大値と最小値の差がＭ台以上であると判断した場合（ステップＳ６０４のＹＥＳ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、通常使用するＯＦＤＭサブキャリア間隔よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ６０５）。

【0115】

これに対して、上記ステップＳ６０４において各伝搬パスにおいて経由する動的制御中継器４の数の最大値と最小値の差が予め決められた閾値台数Ｍ台以上ではないと判断した場合（ステップＳ６０４のＮＯ）には、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する（ステップＳ６０６）。また、上記ステップＳ６０１において中継器制御部５から動的制御中継器４を用いて無線基地局装置２から無線端末装置３に無線伝送する決定が通知されていないと判断した場合（ステップＳ６０１のＮＯ）にも、サブキャリア間隔選択部６０１は、用いるＯＦＤＭサブキャリア間隔を、通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔とすることを決定する。

【0116】

経由する動的制御中継器４の数が多いほど伝搬パスが長くなるため、当該伝搬パスは遅延波になる可能性がある。一方で、経由する動的制御中継器４数が多かったとしても、すべての伝搬パスにおいて動的制御中継器４の数が同程度であれば、遅延波として受信されない場合がある。この場合、動的制御中継器４の数のみによってＯＦＤＭサブキャリア間隔を設定すると不要なオーバーヘッドが生じてしまうことがある。そこで、サブキャリア間隔選択部６０１は、各伝搬パスにおいて経由する動的制御中継器４の数の最大値と最小値の差分が一定以上である場合に、通常より狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔を設定し、そうでない場合には通常のＯＦＤＭサブキャリア間隔を設定する。

【0117】

以上のように、第６実施形態では、サブキャリア間隔選択部６０１は、各伝搬パスが経由する動的制御中継器４の数の最大値と最小値の差に応じてＯＦＤＭサブキャリア間隔を決定する。即ち、サブキャリア間隔選択部６０１は、選択された動的制御中継器４を使用する複数の伝搬パスそれぞれについての経路を推定し、経路の最大長と最小長との差が予め決められた閾値長さ以上であれば、つまり、伝搬パスが経由する動的制御中継器４の最大台数と最小台数との差が閾値台数Ｍ台以上であれば、通常よりも狭いＯＦＤＭサブキャリア間隔を使用することを決定する。これにより、必要以上に異なるＯＦＤＭサブキャリア間隔を用いることを防ぎ、不要なオーバーヘッドを軽減することができる。

【0118】

［その他の実施形態］
以上のように第２乃至第６実施形態として説明した、サブキャリア間隔選択部６０１におけるＯＦＤＭサブキャリア間隔決定処理動作は、少なくとも２つを組合せて用いてもよい。

【0119】

また、各実施形態に記載した各手法は、計算機（コンピュータ）に実行させることができるプログラム（ソフトウェア手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ等）、半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等）等の記録媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウェア手段（実行プログラムのみならずテーブル、データ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現する計算機は、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウェア手段を構築し、このソフトウェア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、本明細書でいう記録媒体は、頒布用に限らず、計算機内部あるいはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。

【0120】

要するに、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施形態で説明した構成は可能な限り適宜組合せて実施してもよく、その場合、組合せた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

【符号の説明】

【0121】

１…無線通信システム
２…無線基地局装置
３…無線端末装置
４…動的制御中継器
５…中継器制御部
６…無線通信機
２０１…プロセッサ
２０２…プログラムメモリ
２０３…データメモリ
２０４…ストレージ
２０５…入出力インタフェース
２０６…通信インタフェース
２０７…通信装置
２０８…バス
２０９…入力部
２１０…表示部
２１１，３１３，６１３…アンテナ
３０１，６０１…サブキャリア間隔選択部
３０３，６０３…ユーザ情報選択部
３０４，６０４…ＩＦＦＴ部
３０５，６０５…ＦＦＴ部
３０６，６０６…ＣＰ付加部
３０７，６０７…ＣＰ除去部
３０８，６０８…ＤＡＣ
３０９，６０９…ＡＤＣ
３１０，６１０…ＲＦアンテナ部
３１１，３１２，６１１，６１２…信号処理部
ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４…伝搬パス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】