(57)【要約】【課題】２層以上のカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法および関連装置を提供する。【解決手段】本発明に係る方法は、パイロット信号受信電力閾値を決定し、小セルラー基地局が、１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出し、検出された最大となるパイロット信号受信電力とパイロット信号受信電力閾値とを比較し、パイロット信号受信電力閾値より大きければ、スペクトル分割モードを採用し、さもなければ、スペクトル共用モードを採用する、ことを含む。本発明に係る方法および装置によれば、小セルラー基地局が大セルラー基地局から比較的近い場合、スペクトル分割モードを採用して、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の干渉を低減させ、スペクトル効率を向上させ、小セルラー基地局が大セルラー基地局から比較的遠い場合、スペクトル共用モードを採用して、スペクトル共用を実現し、スペクトル効率を向上させる。【選択図】図１
2010109980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層以上のカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法であって、
パイロット信号受信電力閾値を決定するステップＡと、
小セルラー基地局は、１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するステップＢと、
検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力と、決定されたパイロット信号受信電力閾値とを比較し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、決定されたパイロット信号受信電力閾値より大きい場合、スペクトル分割モードを採用し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、決定されたパイロット信号受信電力閾値以下である場合、スペクトル共用モードを採用するステップＣと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記パイロット信号受信電力閾値は下りパイロット信号受信電力閾値を含み、
ステップＡにおける前記パイロット信号受信電力閾値を決定することは、
前記大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できるかどうかを判断し、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できる場合、取得された前記大セルラー基地局のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を決定し、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できない場合、予め設定された指定値を下りパイロット信号受信電力閾値とする、ことを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記取得された前記大セルラー基地局のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を決定することは、
取得された大セルラー基地局のサービス負荷情報により、別々に、スペクトル共用モードとスペクトル分割モードで、大セルラーセルの下りデータスループットとパイロット信号受信電力との関係を決定し、
スペクトル共用モードとスペクトル分割モードでの大セルラーセルの下りデータスループットが同じになる場合のパイロット信号受信電力を算出し、
算出されたパイロット信号受信電力を、前記下りパイロット信号受信電力閾値とする、
ことを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記予め設定された指定値は、前記大セルラー基地局が全負荷であって、前記小セルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードで同じネットワーク容量を有する場合、前記小セルラー基地局で検出された前記大セルラー基地局のパイロット信号受信電力である、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記パイロット信号受信電力閾値は、上りパイロット信号受信電力閾値を含み、
ステップＡにおける前記パイロット信号受信電力閾値を決定することは、
前記大セルラー基地局の受け付けられる総干渉閾値を決定し、
前記大セルラー基地局の現時点の上り干渉を検出し、
前記大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値および現時点の上り干渉により、受け付けられる小セルラー干渉閾値を決定し、
受け付けられる小セルラー干渉閾値により、上りパイロット信号受信電力閾値を決定する、ことを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記大セルラー基地局の受け付けられる総干渉閾値は、前記大セルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードで同じネットワーク容量を有する場合、前記大セルラー基地局がスペクトル共用モードで受ける上り総干渉である、
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値および現時点の上り干渉により、受け付けられる小セルラー干渉閾値を決定することは、
前記大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値から、検出された大セルラー基地局の現時点の上り干渉を除去して、得られた値を、受け付けられる小セルラー干渉閾値とする、
ことを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できる場合、取得された大セルラー基地局のサービス負荷情報により、前記上りパイロット信号受信電力閾値を決定する、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
取得された前記大セルラー基地局のサービス負荷情報により、前記上りパイロット信号受信電力閾値を決定することは、
取得された大セルラー基地局のサービス負荷情報により、別々に、スペクトル共用モードとスペクトル分割モードで、大セルラーセルの上りデータスループットとパイロット信号受信電力との関係を決定し、
スペクトル共用モードとスペクトル分割モードでの大セルラーセルの上りデータスループットが同じになる場合のパイロット信号受信電力を算出し、
算出されたパイロット信号受信電力を、前記上りパイロット信号受信電力閾値とする、
ことを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記大セルラーセルはマクロセルラーセルであり、前記小セルラーセルはマイクロセルラーセルまたはピコセルラーセルまたはフェムトセルラーセルであり、
あるいは、前記大セルラーセルはマイクロセルラーセルであり、前記小セルラーセルはピコセルラーセルまたはフェムトセルラーセルであり、
あるいは、前記大セルラーセルはピコセルラーセルであり、前記小セルラーセルはフェムトセルラーセルである、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
２層以上のカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法であって、
小セルラー基地局のスペクトル使用モード変更の距離分界点である距離閾値を決定し、ここで、前記スペクトル使用モードは、スペクトル共用モードとスペクトル分割モードとを含むステップＡと、
前記小セルラー基地局と、該小セルラー基地局から最も近い大セルラー基地局との間の距離を検出するステップＢと、
検出された距離と、決定された距離閾値とを比較し、検出された距離が決定された距離閾値より大きい場合、スペクトル共用モードを採用し、検出された距離が決定された距離閾値以下である場合、スペクトル分散モードを採用するステップＣと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
スペクトル使用モード決定装置であって、
パイロット信号受信電力閾を決定するパイロット信号受信電力閾値決定モジュールと、
１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するパイロット信号受信電力検出モジュールと、
検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力と、決定されたパイロット信号受信電力閾値とを比較し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、決定されたパイロット信号受信電力閾値より大きい場合、スペクトル分割モードを採用し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、決定されたパイロット信号受信電力閾値以下である場合、スペクトル共用モードを採用するスペクトル使用モード決定モジュールと、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
基地局であって、
１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するパイロット信号受信電力検出モジュールと、
検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力に対応する大セルラー基地局を決定し、決定された大セルラー基地局との接続を確立する接続モジュールと、
検出された最大となるパイロット信号受信電力を、決定された大セルラー基地局に報告するパイロット信号受信電力報告モジュールと、
大セルラー基地局から送信された、スペクトル使用モードが含まれる通知メッセージを受信する受信モジュールと、
受信されたスペクトル使用モードメッセージにより、自局のスペクトル使用モードを調整するスペクトル使用モード調整モジュールと、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１４】
基地局であって、
パイロット信号受信電力閾値を決定するパイロット信号受信電力閾値決定モジュールと、
小セルラー基地局から大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を受信するパイロット信号受信電力受信モジュールと、
受信されたパイロット信号受信電力がパイロット信号受信電力閾値より大きいかどうかを判断し、大きい場合、スペクトル分割モードを採用すると決定し、大きくない場合、スペクトル共用モードを採用すると決定するスペクトル使用モード決定モジュールと、
決定されたスペクトル使用モードを小セルラー基地局に通知するスペクトル使用モード通知モジュールと、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１５】
基地局であって、
大セルラー基地局から送信されたパイロット信号受信電力閾値を受信する閾値受信モジュールと、
１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するパイロット信号受信電力検出モジュールと、
検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、受信されたパイロット信号受信電力閾値より大きいかどうかを判断し、大きい場合、スペクトル分割モードを採用すると決定し、大きくない場合、スペクトル共用モードを採用すると決定するスペクトル使用モード決定モジュールと、
決定されたスペクトル使用モードにより、自局のスペクトル使用モードを調整するスペクトル使用モード調整モジュールと、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１６】
基地局であって、
パイロット信号受信電力閾値を決定するパイロット信号受信電力閾値決定モジュールと、
決定されたパイロット信号受信電力閾値を小セルラー基地局に送信する閾値送信モジュールと、
を含むことを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信技術分野に関し、特に、無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法および関連装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線セルラーネットワークは、セルラー形式のネットワ−ク構成を利用して、モバイルユーザに音声やデ−タなどの通信サービスを提供する。通常、１つのセルラーセルは、一定の範囲の無線通信伝送のカバレッジを提供する。ここで、無線伝送のカバレッジ半径が最大となるセルラーセルは、マクロセルラーセル（Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ）である。複数のマクロセルラーセルによって、広範囲でシームレスな無線通信伝送のカバレッジを実現できる。マクロセルラーセルをサポートする基地局は、マクロセルラー基地局と呼ばれ、送信電力がより大きく、アンテナの架設高さがより高い。例えば、３ＧＰＰネットワーク内の基地局Ｎｏｄｅ  Ｂや、３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワーク内の基地局ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）などである。
【０００３】
無線セルラーネットワークの容量を増大させるとともに、そのカバレッジエリアにおける無線通信サービスの品質を高めるために、ホットスポットエリアや室内では、マクロセルラーよりも伝送半径が小さい無線セルラーセルのカバレッジ形式、例えば、マイクロセルラー（Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌ）、ピコセルラー（Ｐｉｃｏｃｅｌｌ）、フェムトセルラー（Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ）などを採用してもよい。これらのマクロセルラーよりも伝送半径が小さい無線セルラーセルの基地局は、通常、マクロセルラー基地局に比べて、送信電力が小さく、アンテナの架設高さが低い。
【０００４】
通常、前記異なる伝送半径を有する無線セルラーセルは、局所領域内に同時に存在できる。その場合、異なる伝送半径を有する無線セルラーセルの基地局は、カバレッジ範囲が重なる領域内で、２層以上の無線ネットワークの重なるカバレッジを提供する。つまり、伝送半径がより大きい無線セルラーセル（例えば、マクロセルラーセル）は、１層の無線ネットワークカバレッジを提供し、伝送半径がより小さい無線セルラーセル（例えば、マイクロセルラー）は、他の１層の無線ネットワークカバレッジを提供する。
【０００５】
本発明において、説明の便宜上、２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークのうち、比較的大きな伝送半径を有する無線セルラーセルは大セルラーセルと呼ばれ、比較的小さな伝送半径を有する無線セルラーセルは小セルラーセルと呼ばれる。例えば、マクロセルラーセルとマイクロセルラーセルあるいはピコセルラーセルあるいはフェムトセルラーセルとの重なるカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおいて、大セルラーセルとは、マクロセルラーセルを指し、小セルラーセルとは、マイクロセルラーセルあるいはピコセルラーセルあるいはフェムトセルラーセルを指す。マイクロセルラーセルとピコセルラーセルあるいはフェムトセルラーセルとの重なるカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおいて、大セルラーセルとは、マイクロセルラーセルを指し、小セルラーセルとは、ピコセルラーセルあるいはフェムトセルラーセルを指す。ピコセルラーセルとフェムトセルラーセルとの重なるカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおいて、大セルラーセルとは、ピコセルラーセルを指し、小セルラーセルとは、フェムトセルラーセルを指す。相応的に、大セルラーセルの基地局は大セルラー基地局と呼ばれ、例えば、マクロセルラー基地局である。小セルラーセルの基地局は小セルラー基地局と呼ばれ、例えば、３ＧＰＰネットワークにおいて、フェムトセルラーカバレッジをサポートする家庭基地局（ＨＮＢ：Ｈｏｍｅ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）、あるいは、３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワークにおいて、フェムトセルラーカバレッジをサポートする家庭基地局（ＨｅＮＢ：Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ）などであり、それらはユーザにより便利的に家庭あるいは事務室に配置されることができる。
【０００６】
２層以上の無線ネットワークの重なるカバレッジを有する領域内において、モバイルユーザのユーザ端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、大セルラーネットワークあるいは小セルラーネットワークにアクセスすることを選択できる。例えば、３ＧＰＰネットワークにおいて、Ｎｏｄｅ  Ｂはマクロセルラーカバレッジをサポートし、ＨＮＢはフェムトセルラーカバレッジをサポートする。Ｎｏｄｅ  ＢとＨＮＢとの重なるカバレッジにおいて、ＵＥは、Ｎｏｄｅ  ＢあるいはＨＮＢにアクセスすることを選択できる。また、例えば、３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワークにおいて、ｅＮＢはマクロセルラーカバレッジをサポートし、ＨｅＮＢはフェムトセルラーカバレッジをサポートする。ｅＮｏｄｅＢとＨｅＮＢとの重なるカバレッジにおいて、ＵＥは、ｅＮＢあるいはＨｅＮＢにアクセスすることを選択できる。本発明において、説明の便宜上、大セルラー基地局にアクセスするＵＥは大セルラーユーザ端末と総称され、小セルラー基地局にアクセルするＵＥは家庭ユーザ端末（ＨＵＥ：Ｈｏｍｅ  ＵＥ）と総称される。
【０００７】
前記２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する通信環境下で、２層の無線ネットワークは、同じスペクトルを利用でき、異なるスペクトルも利用できる。例えば、２層の無線ネットワークの使用可能な総スペクトル帯域幅が２０ＭＨｚである場合、２層の無線ネットワークにおいて、同じスペクトルを採用するとき、大セルラーネットワークと小セルラーネットワークはいずれもその２０ＭＨｚのスペクトルリソースを利用でき、２層の無線ネットワークにおいて、異なるスペクトルを採用するとき、使用可能な総スペクトル帯域幅は、２層の無線ネットワークに割り当てられて使用されることができ、つまり、大セルラーネットワークはその一部のスペクトルリソース（例えば、１５ＭＨｚ）を使用でき、小セルラーネットワークは残り分のスペクトルリソース（例えば、５ＭＨｚ）を使用できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
大セルラーネットワークおよび小セルラーネットワークにおいて、同じスペクトルを使用する場合、２層の無線ネットワークの間に、同一チャネル干渉が存在する。大セルラーネットワークおよび小セルラーネットワークにおいて、異なるスペクトルを使用する場合、２層の無線ネットワークの間に、チャネル間干渉が存在し、２層の無線ネットワークで使用される異なるスペクトルが隣接スペクトルであるとき、２層の無線ネットワークの間の干渉は、隣接チャネル干渉である。通常、同一チャネル干渉は、隣接チャネル干渉および他のチャネル間干渉より遥かに大きい。このように、周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）システムにおいて、２層の無線ネットワークの間の干渉は、上りと下りとの４種類の干渉に分けられ、即ち、大セルラー基地局からＨＵＥに対する下り干渉、小セルラー基地局から大セルラーユーザ端末に対する下り干渉、ＨＵＥから大セルラー基地局に対する上り干渉、および大セルラーユーザ端末から小セルラー基地局に対する上り干渉を含む。２層の無線ネットワークにおいて、同じスペクトルを使用すれば、無線ネットワークの各層毎に、使用可能なスペクトルリソースがより多くなることができるが、２層の無線ネットワークの間に、比較的大きな同一チャネル干渉が引き起こされる。このようにして、かえって無線ネットワークのネットワーク容量を低減させる。２層の無線ネットワークにおいて、異なるスペクトルを使用すれば、２層の無線ネットワークの間に、比較的小さいチャネル間干渉が引き起こされるが、無線ネットワークの各層毎に、使用可能なスペクトルリソースが減少される。分析からわかるように、比較的大きな干渉の存在と使用可能なスペクトルリソースの減少とはいずれも、無線ネットワーク全体のネットワーク容量の低減につながる。これにより、２層の無線ネットワークシステムの総スペクトル効率は、比較的低くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の技術的課題を解決するために、本発明は、無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法およびその装置を提供することで、２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークのスペクトル効率を向上させる。
【００１０】
本発明の実施例に係る２層以上のカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法は、パイロット信号受信電力閾値を決定するステップＡと、小セルラー基地局は、１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するステップＢと、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力と、決定されたパイロット信号受信電力閾値とを比較し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、決定されたパイロット信号受信電力閾値より大きい場合、スペクトル分割モードを採用し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、決定されたパイロット信号受信電力閾値以下である場合、スペクトル共用モードを採用するステップＣと、を含む。
【００１１】
ここで、前記パイロット信号受信電力閾値は下りパイロット信号受信電力閾値を含み、ステップＡにおける前記パイロット信号受信電力閾値を決定することは、前記大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できるかどうかを判断し、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できる場合、取得された前記大セルラー基地局のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を決定し、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できない場合、予め設定された指定値を下りパイロット信号受信電力閾値とする、ことを含む。
【００１２】
前記取得された前記大セルラー基地局のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を決定することは、取得された大セルラー基地局のサービス負荷情報により、別々に、スペクトル共用モードとスペクトル分割モードで、大セルラーセルの下りデータスループットとパイロット信号受信電力との関係を決定し、スペクトル共用モードとスペクトル分割モードでの大セルラーセルの下りデータスループットが同じになる場合のパイロット信号受信電力を算出し、算出されたパイロット信号受信電力を、前記下りパイロット信号受信電力閾値とする、ことを含む。
【００１３】
前記予め設定された指定値は、前記大セルラー基地局が全負荷であって、前記小セルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードで同じネットワーク容量を有する場合、前記小セルラー基地局で検出された前記大セルラー基地局のパイロット信号受信電力である。
【００１４】
また、前記パイロット信号受信電力閾値は、上りパイロット信号受信電力閾値を含み、ステップＡにおける前記パイロット信号受信電力閾値を決定することは、前記大セルラー基地局の受け付けられる総干渉閾値を決定し、前記大セルラー基地局の現時点の上り干渉を検出し、前記大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値および現時点の上り干渉により、受け付けられる小セルラー干渉閾値を決定し、受け付けられる小セルラー干渉閾値により、上りパイロット信号受信電力閾値を決定する、ことを含む。
【００１５】
前記大セルラー基地局の受け付けられる総干渉閾値は、前記大セルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードで同じネットワーク容量を有する場合、前記大セルラー基地局がスペクトル共用モードで受ける上り総干渉である。
【００１６】
前記大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値および現時点の上り干渉により、受け付けられる小セルラー干渉閾値を決定することは、前記大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値から、検出された大セルラー基地局の現時点の上り干渉を除去して、得られた値を、受け付けられる小セルラー干渉閾値とする、ことを含む。
【００１７】
前記方法は、前記大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できる場合、取得された大セルラー基地局のサービス負荷情報により、前記上りパイロット信号受信電力閾値を決定する、ことをさらに含む。
【００１８】
ここで、取得された前記大セルラー基地局のサービス負荷情報により、前記上りパイロット信号受信電力閾値を決定することは、取得された大セルラー基地局のサービス負荷情報により、別々に、スペクトル共用モードとスペクトル分割モードで、大セルラーセルの上りデータスループットとパイロット信号受信電力との関係を決定し、スペクトル共用モードとスペクトル分割モードでの大セルラーセルの上りデータスループットが同じになる場合のパイロット信号受信電力を算出し、算出されたパイロット信号受信電力を、前記上りパイロット信号受信電力閾値とする、ことを含む。
【００１９】
本発明の実施例に係る他の２層以上の無線カバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法は、小セルラー基地局のスペクトル使用モード変更の距離分界点である距離閾値を決定し、ここで、前記スペクトル使用モードは、スペクトル共用モードとスペクトル分割モードとを含むステップＡと、前記小セルラー基地局と、該小セルラー基地局から最も近い大セルラー基地局との間の距離を検出するステップＢと、検出された距離と、決定された距離閾値とを比較し、検出された距離が決定された距離閾値より大きい場合、スペクトル共用モードを採用し、検出された距離が決定された距離閾値以下である場合、スペクトル分散モードを採用するステップＣと、を含む。
【００２０】
本発明の実施例に係るスペクトル使用モード決定装置は、パイロット信号受信電力閾を決定するパイロット信号受信電力閾値決定モジュールと、１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するパイロット信号受信電力検出モジュールと、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力と、決定されたパイロット信号受信電力閾値とを比較し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、決定されたパイロット信号受信電力閾値より大きい場合、スペクトル分割モードを採用し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、決定されたパイロット信号受信電力閾値以下である場合、スペクトル共用モードを採用するスペクトル使用モード決定モジュールと、を含む。
【００２１】
また、本発明の実施例において、基地局を開示している。該基地局は、１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するパイロット信号受信電力検出モジュールと、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力に対応する大セルラー基地局を決定し、決定された大セルラー基地局との接続を確立する接続モジュールと、検出された最大となるパイロット信号受信電力を、決定された大セルラー基地局に報告するパイロット信号受信電力報告モジュールと、大セルラー基地局から送信された、スペクトル使用モードが含まれる通知メッセージを受信する受信モジュールと、受信されたスペクトル使用モードメッセージにより、自局のスペクトル使用モードを調整するスペクトル使用モード調整モジュールと、を含む。
【００２２】
本発明の他の実施例において、他の基地局も開示している。該基地局は、パイロット信号受信電力閾値を決定するパイロット信号受信電力閾値決定モジュールと、小セルラー基地局から大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を受信するパイロット信号受信電力受信モジュールと、受信されたパイロット信号受信電力がパイロット信号受信電力閾値より大きいかどうかを判断し、大きい場合、スペクトル分割モードを採用すると決定し、大きくない場合、スペクトル共用モードを採用すると決定するスペクトル使用モード決定モジュールと、決定されたスペクトル使用モードを小セルラー基地局に通知するスペクトル使用モード通知モジュールと、を含む。
【００２３】
本発明の他の実施例において、他の基地局も開示している。該基地局は、大セルラー基地局から送信されたパイロット信号受信電力閾値を受信する閾値受信モジュールと、１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するパイロット信号受信電力検出モジュールと、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が、受信されたパイロット信号受信電力閾値より大きいかどうかを判断し、大きい場合、スペクトル分割モードを採用すると決定し、大きくない場合、スペクトル共用モードを採用すると決定するスペクトル使用モード決定モジュールと、決定されたスペクトル使用モードにより、自局のスペクトル使用モードを調整するスペクトル使用モード調整モジュールと、を含む。
【００２４】
本発明の他の実施例において、他の基地局も開示している。該基地局は、パイロット信号受信電力閾値を決定するパイロット信号受信電力閾値決定モジュールと、決定されたパイロット信号受信電力閾値を小セルラー基地局に送信する閾値送信モジュールと、を含む。
【発明の効果】
【００２５】
本発明で提供された２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法およびその装置は、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の位置情報により、２層無線ネットワークに対する適当なスペクトル使用モードを決定し、小セルラー基地局が大セルラー基地局から比較的近い場合、スペクトル分割モードを採用して、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の干渉を低減させ、２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークのスペクトル効率を向上させ、小セルラー基地局が大セルラー基地局から比較的遠い場合、スペクトル共用モードを採用して、スペクトル共用を実現し、２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークのスペクトル効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例に係る２層以上のカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法のフローチャートである。
【図２】本発明の実施例に係る下りパイロット信号受信電力閾値を決定するフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係る上りパイロット信号受信電力閾値を決定するフローチャートである。
【図４】本発明の実施例に係るスペクトル使用モード決定装置の内部構成図である。
【図５】中央制御方式でスペクトル使用モードを決定する場合の小セルラー基地局でのフローチャートである。
【図６】中央制御方式でスペクトル使用モードを決定する場合の大セルラー基地局でのフローチャートである。
【図７】分散制御方式でスペクトル使用モードを決定する場合の大セルラー基地局でのフローチャートである。
【図８】分散制御方式でスペクトル使用モードを決定する場合の小セルラー基地局でのフローチャートである。
【図９】小セルラー基地局の所在するマクロセルラーのセクターの下りデータスループットが、小セルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線である。
【図１０】小セルラー基地局が、それぞれスペクトル共用モードおよびスペクトル分割モードを使用する場合、下りデータスループットが、小セルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線である。
【図１１】小セルラー基地局の最大送信電力が２４ｄＢｍである場合、マクロセルラー基地局の異なるサービス負荷下で、小セルラー基地局の下りデータスループットが、小セルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線である。
【図１２】小セルラー基地局の所在するマクロセルラーのセクターの上りデータスループットが、小セルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線である。
【図１３】小セルラー基地局の上りデータスループットが、小セルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線である。
【図１４】マクロセルラー基地局の異なるサービス負荷下で、マクロセルラー基地局のデータスループットが、小セルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線である。
【図１５】マクロセルラー基地局がスペクトル共用モードで受けた上り干渉が、小セルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の目的、解決手段をさらに明確にするために、以下、図面を参照して実施例を挙げながら、本発明をさらに詳しく説明する。
【００２８】
２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークのスペクトル効率を高めるために、本発明の実施例では、２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法を提供している。該方法は、小セルラー基地局の位置情報に基づいて、２層の無線ネットワークにおける小セルラー基地局と大セルラー基地局とのスペクトル使用モードを決定することを含む。ここで、２層の無線ネットワークにおける小セルラー基地局と大セルラー基地局とのスペクトル使用モードは、２種類に分けられ、即ち、小セルラー基地局と大セルラー基地局とが同じスペクトルを使用するスペクトル使用モード（スペクトル共用モードと略称）と、小セルラー基地局と大セルラー基地局とが異なるスペクトルを使用するスペクトル使用モード（スペクトル分割モードと略称）と、を含む。ここで、スペクトル共用モードで、小セルラー基地局と大セルラー基地局は、使用可能な総スペクトルリソースを同時に使用できるが、スペクトル分割モードで、使用可能な総スペクトルリソースが２部分に分割され、小セルラー基地局と大セルラー基地局は、それぞれ予め割り当てられたスペクトルリソースを使用する。本発明の実施例において、前記小セルラー基地局の位置情報は、小セルラー基地局と、該小セルラー基地局から最も近い大セルラー基地局との間の距離を指し、通常、実際の距離あるいはパイロット信号受信電力により計測されてよい。２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークのスペクトル効率を向上させるために、小セルラー基地局が大セルラー基地局から比較的近い場合、スペクトル分割モードを採用し、小セルラー基地局が大セルラー基地局から比較的遠い場合、スペクトル共用モードを採用するようにしてよい。
【００２９】
以下、本発明の図面を参照して、小セルラー基地局の位置情報に基づいて、２層の無線ネットワークにおける小セルラー基地局と大セルラー基地局に対して、適当なスペクトル使用モードを決定する原則と方法を詳しく説明する。
【００３０】
小セルラー基地局と大セルラー基地局は、スペクトル共用モードあるいはスペクトル分割モードで動作できるが、異なる動作モードによって、小セルラー基地局と大セルラー基地局とのネットワーク容量に対して異なる影響を生じる。本発明の実施例において、ネットワーク容量は、具体的に、達成可能なデータスループットにより計測されてよい。
【００３１】
具体的には、下り方向で、小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥは、常に大セルラー基地局からの下り干渉を受けて、且つ、小セルラー基地局が大セルラー基地局から近いほど、小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥが受けた大セルラー基地局からの下り干渉が大きくなる。逆に、小セルラー基地局が大セルラー基地局から遠いほど、小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥが受けた大セルラー基地局からの下り干渉が小さくなる。この場合には、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間でスペクトル共用モードを使用すれば、小セルラー基地局が、該小セルラー基地局に最も近い大セルラー基地局から比較的近い時、小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥが受けた大セルラー基地局からの下り干渉が比較的大きいことによって、小セルラー基地局の信号対干渉電力と雑音比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が比較的小さくなり、そのため、小セルラー基地局のスペクトル効率とシステム容量も比較的小さくなり、ネットワーク容量が、かえって、スペクトル分割モードでのネットワーク容量より低くなる。逆に、小セルラー基地局が、該小セルラー基地局に最も近い大セルラー基地局から遠いほど、大セルラー基地局からの信号の減衰が大きくなり、このとき、小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥが受けた大セルラー基地局からの下り干渉が小さくなり、相応的に、小セルラー基地局のＳＩＮＲが大きくなり、小セルラー基地局のスペクトル効率とシステム容量も大きくなり、ネットワーク容量がスペクトル分割モードでのネットワーク容量より高くなることができる。つまり、小セルラー基地局から大セルラー基地局までの距離が一定の距離値に達した後に、小セルラー基地局と大セルラー基地局がスペクトル共用モードを使用する場合のネットワーク容量は、スペクトル分割モードを使用する場合のネットワーク容量を超えるようになる。即ち、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離がこの距離値以上である場合、大セルラー基地局からＨＵＥに対する下り干渉が比較的小さいので、小セルラー基地局と大セルラー基地局がスペクトル共用モードを採用することは、ネットワーク容量の増大に有利である。小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離がこの距離値未満である場合、大セルラー基地局からＨＵＥに対する下り干渉が比較的大きいので、ネットワーク容量を保証するために、小セルラー基地局と大セルラー基地局はスペクトル分割モードを使用すべきである。そのため、本発明の実施例において、小セルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードで同じネットワーク容量を有する場合の、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離を、小セルラー基地局および大セルラー基地局の下り方向のスペクトル使用モード変更の分界点とすることができる。
【００３２】
上り方向で、大セルラー基地局は、常に小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥからの上り干渉を受けて、且つ、小セルラー基地局が大セルラー基地局から近いほど、大セルラー基地局が受けた、小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥからの上り干渉が大きくなり、逆に、小セルラー基地局が大セルラー基地局から遠いほど、大セルラー基地局が受けた、小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥからの上り干渉が小さくなる。この場合には、小セルラー基地局と大セルラー基地局がスペクトル共用モードを使用すれば、小セルラー基地局が、該小セルラー基地局に最も近い大セルラー基地局から比較的近い時、大セルラー基地局が受けた、小セルラー基地局のユーザＨＵＥからの上り干渉が比較的大きくなることによって、大セルラー基地局のネットワーク容量は低減し、かえって、スペクトル分割モードでのネットワーク容量より低くなる。逆に、小セルラー基地局が、該小セルラー基地局に最も近い大セルラー基地局から比較的遠い時、大セルラー基地局が受けた、小セルラー基地局のユーザＨＵＥからの上り干渉が比較的小さくなることによって、大セルラー基地局のスペクトル効率とシステム容量も比較的大きくなり、ネットワーク容量がスペクトル分割モードでのネットワーク容量により高くなる。そのため、下り方向と類似して、本発明の実施例において、ただ、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離が一定の距離値に達した後にのみ、小セルラー基地局と大セルラー基地局がスペクトル共用モードを使用することを許し、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離がこの距離値未満である場合、小セルラー基地局と大セルラー基地局は、スペクトル分割モードを使用することになる。また、上り方向に対しても、大セルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードで同じネットワーク容量を有する場合の、大セルラー基地局と小セルラー基地局の間の距離を、小セルラー基地局および大セルラー基地局の上り方向のスペクトル使用モード変更の分界点とすることができる。
【００３３】
説明すべきものとして、本発明の実施例において、別々に、下り方向と上り方向に対して、スペクトル使用モード変更の分界点を決定するようにしてもよいし、下り方向と上り方向に対して、スペクトル使用モード変更の統一的な分界点を決定するようにしてもよい。
【００３４】
本発明の１つの実施例において、前記小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離は、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の実際距離であり、例えば、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）のようなポジショニング装置により決定されることができる。実質的に、前記小セルラー基地局のスペクトル使用モード変更の分界点は、一定の距離閾値に対応する。
【００３５】
好ましくは、無線伝送環境におけるシャドウ効果などの影響を考えると、本発明の他の実施例において、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離は、小セルラー基地局が大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出することにより推定される。そのため、該実施例では、小セルラー基地局において、大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出する機能モジュールを追加する必要がある。その時、小セルラー基地局で検出された大セルラー基地局のパイロット信号受信電力が大きいほど、小セルラー基地局が大セルラー基地局から近くなることを表し、逆に、小セルラー基地局で検出された大セルラー基地局のパイロット信号受信電力が小さいほど、小セルラー基地局が大セルラー基地局から遠くなることを表す。本実施例において、前記小セルラー基地局のスペクトル使用モード変更の分界点は、実質的に、一定のパイロット信号受信電力閾値に対応する。
【００３６】
図１は、本実施例に係る２層以上のカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法のフローを示す。該方法は、下り方向のスペクトルの使用に対して適用でき、上り方向のスペクトルの使用に対しても適用できる。図１に示すように、前記実施例に係るスペクトル使用方法は、パイロット信号受信電力閾値を決定するステップ１１と、小セルラー基地局は大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するステップ１２と、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力と、決定されたパイロット信号受信電力閾値とを比較し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力がパイロット信号受信電力閾値以下である場合は、小セルラー基地局が大セルラー基地局から比較的遠いことを示し、ステップ１４を実行し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力がパイロット信号受信電力閾値より大きい場合は、小セルラー基地局が大セルラー基地局から比較的近いことを示し、ステップ１５を実行するステップ１３と、スペクトル共用モードを採用するステップ１４と、スペクトル分割モードを採用するステップ１５と、を含む。
【００３７】
説明すべきところとして、実際の応用では、下り方向と上り方向に対して、別々に、独自のパイロット信号受信電力閾値を決定し、即ち、別々に、下りパイロット信号受信電力閾値と上りパイロット信号受信電力閾値とを決定するようにしてもよいし、下り方向と上り方向に対して、共通のパイロット信号受信電力閾値を決定し、例えば、決定された下りパイロット信号受信電力閾値を、直接に共通のパイロット信号受信電力閾値とし、あるいは、決定された上りパイロット信号受信電力閾値を、直接に共通のパイロット信号受信電力閾値とするようにしてもよい。
【００３８】
以下、本発明の図面を参照し、前記実施例に係るパイロット信号受信電力閾値を決定する方法について、詳しく説明する。
【００３９】
下りパイロット信号受信電力閾値に対して、実際の応用では、直接に経験値により決定することができる。但し、大セルラー基地局から小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥに対する下り干渉が大セルラー基地局のサービス負荷にも関連することを考えると、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できる場合、さらに、大セルラー基地局のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を決定できる。ここで、前記大セルラー基地局のサービス負荷情報とは、現時点のサービスをサポートするために大セルラー基地局で本格的に使用されたスペクトルリソースと、大セルラー基地局の使用可能な総スペクトルリソースとの比を指す。大セルラー基地局のサービス負荷が比較的軽い場合、大セルラー基地局は、ただ一部のスペクトルリソース上で、小セルラー基地局にアクセスするユーザ端末ＨＵＥに対して下り干渉を生じ、即ち、小セルラー基地局にアクセスするユーザ端末ＨＵＥに対する下り干渉は、大セルラー基地局が全負荷である場合の下り干渉より小さい。そのため、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できる場合、大セルラー基地局のサービス負荷が比較的軽い時、大セルラー基地局からもっと近い小セルラー基地局がスペクトル共用モードを採用することは、ネットワーク容量の増加に有利であり、その時、大セルラー基地局の現時点のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を適当に増大させるようにしてもよい。大セルラー基地局のサービス負荷が比較的重い時、大セルラー基地局から比較的遠い小セルラー基地局においても、比較的大きい干渉を受け、その時、大セルラー基地局の現時点のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を適当に低減させるようにしてもよい。図２は、本発明の実施例において、下りパイロット信号受信電力閾値を決定するフローを示す。図２に示すように、下り方向のパイロット信号受信電力閾値を決定する方法は、以下のステップを含む。
【００４０】
ステップ２１で、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できるかどうかを判断し、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できる場合、ステップ２２を実行し、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できない場合、ステップ２３を実行する。
【００４１】
ステップ２２で、取得された大セルラー基地局のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を決定する。
【００４２】
該ステップ２２における前記取得された大セルラー基地局のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を決定する方法は、取得された大セルラー基地局のサービス負荷情報により、別々に、スペクトル共用モードおよびスペクトル分割モードで、大セルラーセルの下りデータスループットとパイロット信号受信電力との関係を決定し、スペクトル共用モードとスペクトル分割モードで大セルラーセルの下りデータスループットが同じになる場合のパイロット信号受信電力を算出し、算出されたパイロット信号受信電力を、該ステップ２２における前記下りパイロット信号受信電力閾値とする。
【００４３】
ステップ２３で、下りパイロット信号受信電力閾値を、予め設定された指定値とする。
【００４４】
本実施例において、前記予め設定された指定値は、大セルラー基地局から小セルラー基地局に対する下り干渉が最大となり、即ち、大セルラー基地局が全負荷であると仮定した場合に、決定された下りパイロット信号受信電力閾値を指す。そのため、該予め設定された指定値は、大セルラー基地局が全負荷である場合で、小セルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードで同じネットワーク容量を有するとき、小セルラー基地局で検出された大セルラー基地局のパイロット信号受信電力である。大セルラーセルのネットワーク容量は、大セルラーセルの下りデータスループットで表される。
【００４５】
本実施例において、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得するために、大セルラー基地局は、大セルラー基地局のサービス負荷情報の収集および統計ステップを実行すべきである。前記下りパイロット信号受信電力閾値を決定するフローからわかるように、本実施例において、大セルラー基地局のサービス負荷情報の収集および統計ステップの実行は、選択可能である。
【００４６】
上りパイロット信号受信電力閾値について、小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥから大セルラー基地局に対する上り干渉が、大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉により制限されることを考えると、大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値により、上りパイロット信号受信電力閾値を決定するようにしてもよい。具体的な処理フローは、図３に示すように、主に以下のステップを含む。
【００４７】
ステップ３１で、大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値を決定する。
【００４８】
ここで、大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値は、大セルラー基地局がスペクトル分割モードとスペクトル共用モードで同じネットワーク容量を有する場合、大セルラー基地局がスペクトル共用モードで受ける上り総干渉である。
【００４９】
ステップ３２で、大セルラー基地局の現時点の上り干渉を検出する。
【００５０】
ステップ３３で、大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値および現時点の上り干渉により、受け付けられる小セルラー干渉閾値を決定する。
【００５１】
ここで、受け付けられる小セルラー干渉閾値は、大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値から、検出された大セルラー基地局の現時点の上り干渉を除去した値である。
【００５２】
ステップ３４で、受け付けられる小セルラー干渉閾値により、上りパイロット信号受信電力閾値を決定する。
【００５３】
小セルラー基地局で検出された大セルラー基地局のパイロット信号受信電力により、大セルラー基地局が受けた、小セルラー基地局にアクセスするＨＵＥからの上り干渉を推定できるため、逆に、受け付けられる小セルラー干渉閾値により、上りパイロット信号受信電力閾値を決定できる。
【００５４】
３ＧＰＰネットワークにおいて、大セルラー基地局が受けた上り総干渉は、本大セルラーセルのＵＥにより生じる干渉と、他の隣接大セルラーセルのＵＥにより生じる干渉と、小セルラーセルのすべてのＵＥにより生じる干渉との総和である。３ＧＰＰ  ＬＴＥ  ネットワークにおいて、大セルラー基地局が受けた上り総干渉は、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｔｈｅｒｍａｌ）というパラメータにより計測される。ＩｏＴは、他の隣接大セルラーセル内と小セルラーセル内のすべてのＵＥにより生じる干渉電力と熱雑音電力との比である。その場合、大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値（ｔｏｔａｌ＿ＩｏＴ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）は、１つの大セルラー基地局の受け付けられる、他の隣接大セルラーセル内と小セルラーセル内のすべてのＵＥにより生じるＩｏＴの最大値である。受け付けられる小セルラの干渉閾値は、大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値（ｔｏｔａｌ＿ＩｏＴ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）から、検出された現時点の上り干渉を除去した値である。１つの大セルラーセル内に、１つの小セルラー基地局しか存在しない場合、大セルラー基地局の受け付けられる上り総干渉閾値は、即ち、該小セルラー基地局が上り方向のスペクトル使用モード切替の分界点に位置している場合、大セルラー基地局がスペクトル共用モードで受けた上り総干渉である。
【００５５】
また、大セルラー基地局が受けた上り総干渉は、大セルラー基地局のサービス負荷にも関連するため、大セルラー基地局のサービス負荷情報を取得できる場合、さらに、大セルラー基地局の現時点のサービス負荷情報により、上り方向のパイロット信号受信電力閾値を動的に調整するようにしてもよい。具体的な方法は、上述した大セルラー基地局の現時点のサービス負荷情報により、下りパイロット信号受信電力閾値を動的に調整する方法を参照すればよい。
【００５６】
本発明の他の実施例において、前記パイロット信号受信電力閾値（上りパイロット信号受信電力閾値、下りパイロット信号受信電力閾値、あるいは共通のパイロット信号受信電力閾値）が決定された後に、さらに、決定されたパイロット信号受信電力閾値から所定値を引いて、即ち、ある程度の余裕量を増加することにより、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の干渉をさらに低減させるようにしてもよい。上り方向のパイロット信号受信電力閾値あるいは下り方向のパイロット信号受信電力閾値に対して、ある程度の余裕量を増加する目的を達成できるために、所定値を引く必要がある。
【００５７】
説明すべきものとして、本発明の実施例において、下り方向と上り方向で、同じスペクトル使用モードを採用してもよいし、異なるスペクトル使用モードを採用してもよい。例えば、下り方向と上り方向で、両方ともスペクトル共用モードあるいはスペクトル分割モードを採用し、あるいは、下り方向でスペクトル共用モードを採用するが、上り方向でスペクトル分割モードを採用し、あるいは、上り方向でスペクトル共用モードを採用するが、下り方向でスペクトル分割モードを採用するようにしてもよい。
【００５８】
また、前記２層以上の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法に基づいて、本発明の実施例は、前記方法を実現するスペクトル使用モード決定装置を提供する。図４に示すように、該装置は主に、パイロット信号受信電力閾値を決定するパイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１と、１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出するパイロット信号受信電力検出モジュール４２と、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力と、決定されたパイロット信号受信電力閾値とを比較し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が前記パイロット信号受信電力閾値より大きい場合、スペクトル分割モードを採用すると決定し、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力が前記パイロット信号受信電力閾値以下である場合、スペクトル共用モードを採用すると決定するスペクトル使用モード決定モジュール４３と、を含む。
【００５９】
ここで、パイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１は、図２に示すような方法により、パイロット信号受信電力閾値を決定し、または、図３に示すような方法により、パイロット信号受信電力閾値を決定し、あるいは、図２と図３に示すような方法により、別々に、下りパイロット信号受信電力閾値と上りパイロット信号受信電力閾値を決定するようにしてもよい。
【００６０】
説明すべきものとして、本発明の実施例に係る２層以上のカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法は、小セルラー基地局と大セルラー基地局との協調制御によって完成することが必要であるため、前記スペクトル使用モード決定装置は、実際的にロジック装置である。ここで、各モジュールは、異なる物理実体に位置することが可能であり、。例えば、それぞれ大セルラー基地局または小セルラー基地局に位置し、あるいは、無線セルラーネットワークにおける他のネットワーク要素内に位置する。
【００６１】
スペクトル使用モード決定装置におけるスペクトル使用モード決定モジュール４３の位置している物理実体の違いによって、前記実施例に係るスペクトル使用方法は、中央制御方式と分散制御方式との２種類の実現方式に分けられる。
【００６２】
中央制御方式で、パイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１とスペクトル使用モード決定モジュール４３は、大セルラー基地局、あるいは無線セルラーネットワークにおける他のネットワーク要素、例えば、３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワークのサービスゲートウェイ（Ｓ−ＧＴＷ）などに位置するが、パイロット信号受信電力検出モジュール４２は、小セルラー基地局に位置する。大セルラー基地局あるいは他のネットワーク要素に位置しているパイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１が前記パイロット信号受信電力閾値を決定した後に、スペクトル使用モード決定モジュール４３は、さらに、小セルラー基地局におけるパイロット信号受信電力検出モジュール４２により検出された１つ以上の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を収集し、且つ、収集されたパイロット信号受信電力および決定されたパイロット信号受信電力閾値により、小セルラー基地局のスペクトル使用モードを決定し、次に、決定されたスペクトル使用モードをさらに相応の小セルラー基地局に送信する。パイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１とスペクトル使用モード決定モジュール４３が大セルラー基地局に位置している場合、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間で、無線接続を介して、直接に双方向の情報やりとりを実行する。パイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１とスペクトル使用モード決定モジュール４３が他のネットワーク要素（例えば、３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワークのＳ−ＧＴＷ）に位置している場合、小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の双方向の情報やりとりは、小セルラー基地局と該ネットワーク要素との間、および、大セルラー基地局と該ネットワーク要素との間の有線接続を介して、間接に実行できる。
【００６３】
分散制御方式で、パイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１は大セルラー基地局、あるいは他のネットワーク要素、例えば、３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワークのＳ−ＧＴＷなどに位置し、パイロット信号受信電力検出モジュール４２とスペクトル使用モード決定モジュール４３は、両方とも小セルラー基地局に位置する。大セルラー基地局あるいは他のネットワーク要素に位置しているパイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１は、前記パイロット信号受信電力閾値を決定した後に、決定されたパイロット信号受信電力閾値を小セルラー基地局に送信する。小セルラー基地局は、パイロット信号受信電力閾値を受信した後に、パイロット信号受信電力検出モジュール４２により、大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出し、次に、スペクトル使用モード決定モジュール４３により、検出されたパイロット信号受信電力と受信されたパイロット信号受信電力閾値とに基づいて、小セルラー基地局のスペクトル使用モードを決定する。パイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１が大セルラー基地局に位置している場合、大セルラー基地局は、無線接続を介して、小セルラー基地局に対して情報を直接に送信する。パイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１が他のネットワーク要素に位置している場合、大セルラー基地局は、有線接続を介して、決定されたパイロット信号受信電力閾値を該ネットワーク要素に送信し、該ネットワーク要素は、有線接続を介して、受信されたパイロット信号受信電力閾値を小セルラー基地局に送信する。
【００６４】
図５と図６は、中心制御方式を採用することによってスペクトル使用モードを決定する時、小セルラー基地局と大セルラー基地局の処理フローをそれぞれ示す。図５と図６に示す実施例において、パイロット信号受信電力を用いて小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離を表徴し、且つ、パイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１とスペクトル使用モード決定モジュール４３は大セルラー基地局に位置していると仮定される。
【００６５】
図５に示すように、ステップ５１で、小セルラー基地局は、通電後、自局から最も近い大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出する。ステップ５１は、具体的に以下のことを含む。即ち、小セルラー基地局におけるパイロット信号受信電力検出モジュール４２は、周辺の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出し、例えば、３ＧＰＰネットワークにおける共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）の信号電力を検出し、あるいは、３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワークにおける基準信号受信電力（ＲＳＲＰ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）を検出する。複数の大セルラー基地局のパイロット信号が検出された場合、さらにステップ５２で受信信号電力を比較して、受信信号電力の最大値と、相応の最大となるパイロット信号を送信した大セルラー基地局とを探し出して、且つ、該大セルラー基地局を、該小セルラー基地局から最も近い大セルラー基地局と見なす必要がある。また、ステップ５２で、小セルラー基地局は、最大となるパイロット信号受信電力に対応する大セルラー基地局を決定し、且つ、決定された大セルラー基地局との接続を確立する。次に、ステップ５３で、小セルラー基地局は、検出されパイロット信号受信電力を、決定された大セルラー基地局に報告する。小セルラー基地局は、ステップ５４で、大セルラー基地局から送信された、スペクトル使用モードが含まれる通知メッセージを受信し、且つ、ステップ５５で、受信されたスペクトル使用モードメッセージにより、自局のスペクトル使用モードを調整する。前記の処理フローを実現するために、小セルラー基地局は、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力に対応する大セルラー基地局を決定し、且つ、決定された大セルラー基地局との接続を確立する接続モジュールと、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力を、大セルラー基地局に報告するパイロット信号受信電力報告モジュールと、大セルラー基地局から送信された、スペクトル使用モードが含まれる通知メッセージを受信する受信ジュールと、受信されたスペクトル使用モードメッセージにより、自局のスペクトル使用モードを調整するスペクトル使用モード調整モジュールと、をさらに含むべきである。
【００６６】
図６に示すように、ステップ６１で、大セルラー基地局におけるパイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１は、図２および／または図３に示すようなフローにより、下り方向および／または上り方向のパイロット信号受信電力閾値を決定する。説明の便宜上、本発明において、下り方向のパイロット信号受信電力閾値および上り方向のパイロット信号受信電力閾値、あるいは、上り下り方向で共用のパイロット信号受信電力閾値は、パイロット信号受信電力閾値と総称される。ステップ６２で、小セルラー基地局から大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を受信する。次に、ステップ６３で、スペクトル使用モード決定モジュール４３は、図１に示すようなフローにより、小セルラー基地局の下り方向および／または上り方向のスペクトル使用モードを決定する。最後に、ステップ６４で、該スペクトル使用モードを小セルラー基地局に通知する。ここで、ステップ６１とステップ６２の実行順序は、厳しく要求されず、即ち、先にステップ６１を実行してからステップ６２を実行し、あるいは、先にステップ６２を実行してからステップ６１を実行し、あるいは、ステップ６１とステップ６２を並行的に実行するようにしてもよい。前記の処理フローを実現するために、大セルラー基地局は、小セルラー基地局から大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を受信するパイロット信号受信電力受信モジュールと、スペクトル使用モードを小セルラー基地局に通知するスペクトル使用モード通知モジュールと、をさらに含むべきである。
【００６７】
大セルラー基地局は、図２に示すようなフローにより、下り方向のパイロット信号受信電力閾値を決定する際、大セルラー基地局が大セルラー基地局のサービス負荷情報の収集および統計ステップを実行する場合、下り方向の大セルラー基地局のサービス負荷の変化によって、決定された小セルラー基地局のスペクトル使用モードが変化する時、大セルラー基地局は、スペクトル使用モードが含まれる新たな通知メッセージを改めて送信することにより、小セルラー基地局にスペクトル使用モードを変更させるようにしてもよい。
【００６８】
大セルラー基地局は、図３に示すようなフローにより、上り方向のパイロット信号受信電力閾値を決定する際、上り方向の大セルラー基地局の干渉の変化によって、決定された小セルラー基地局のスペクトル使用モードが変化する時、大セルラー基地局は、スペクトル使用モードが含まれる新たな通知メッセージを改めて送信することにより、小セルラー基地局にスペクトル使用モードを変更させるようにしてもよい。
【００６９】
図７と図８は、分散制御方式を採用することによってスペクトル使用モードを決定する時、大セルラー基地局と小セルラー基地局の処理フローをそれぞれ示す。図７と図８の実施例において、パイロット信号受信電力を用いて小セルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離を表徴し、且つ、パイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１は大セルラー基地局に位置し、パイロット信号受信電力検出モジュール４２とスペクトル使用モード決定モジュール４３は両方とも小セルラー基地局に位置していることを仮定する。
【００７０】
図７に示すように、ステップ７１で、大セルラー基地局におけるパイロット信号受信電力閾値決定モジュール４１は、図２および／または図３に示すようなフローにより、下り方向および／または上り方向のパイロット信号受信電力閾値をそれぞれ決定する。次に、ステップ７２で、決定されたパイロット信号受信電力閾値を小セルラー基地局に送信する。前記の処理フローを完成するために、大セルラー基地局は、決定されたパイロット信号受信電力閾値を小セルラー基地局に送信する閾値送信モジュールをさらに含むべきである。
【００７１】
大セルラー基地局は、図２および／または図３に示すようなフローにより決定された上り方向および／または下り方向のパイロット信号受信電力閾値が変化する時、新たなパイロット信号受信電力閾値を小セルラー基地局に改めて送信するようにしてもよい。
【００７２】
図８に示すように、ステップ８１で、小セルラー基地局は、通電後、自局から最も近い大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出する。ステップ８１は、具体的に以下のことを含む。即ち、小セルラー基地局におけるパイロット信号受信電力検出モジュール４２は、周辺の大セルラー基地局のパイロット信号受信電力を検出し、複数の大セルラー基地局のパイロット信号が検出された場合、パイロット信号受信電力を比較して、パイロット信号受信電力の最大値と、相応の最大となるパイロット信号を送信した大セルラー基地局とを探し出して、且つ、該大セルラー基地局を、該小セルラー基地局から最も近い大セルラー基地局と見なす。次に、ステップ８２で、小セルラー基地局は、大セルラー基地局から送信されたパイロット信号受信電力閾値を受信する。次に、ステップ８３で、スペクトル使用モード決定モジュール４３は、検出されたパイロット信号受信電力のうち最大となるパイロット信号受信電力、および、受信されたパイロット信号受信電力閾値に基づいて、図１に示すようなフローにより、小セルラー基地局の上り方向および／または下り方向のスペクトル使用モードを決定する。最後に、ステップ８４で、決定されたスペクトル使用モードにより、自局のスペクトル使用モードを調整する。前記の処理フローを実現するために、小セルラー基地局は、大セルラー基地局から送信されたパイロット信号受信電力閾値を受信する閾値受信モジュールと、決定されたスペクトル使用モードにより、自局のスペクトル使用モードを調整するスペクトル使用モード調整モジュールと、をさらに含むべきである。
【００７３】
説明すべきものとして、大セルラー基地局のカバレッジ範囲内に、複数の小セルラー基地局が存在している場合、その中の１つの小セルラー基地局がスペクトル分割モードを採用する時、大セルラー基地局もスペクトル分割モードで動作すべきである。また、大セルラー基地局の異なるセクターにおいて、スペクトル使用モードは同じものであってもよく、異なるものであってもよい。つまり、前記スペクトル使用モードを決定する原則、方法および実現方式は、大セルラー基地局の各セクター毎に、それぞれ使用できる。但し、大セルラー基地局のあるセクター内で、１つの小セルラー基地局がスペクトル分割モードを採用する場合、大セルラー基地局の該セクターもスペクトル分割モードで動作すべきである。
【００７４】
各小セルラー基地局の最大送信電力が同じではないことが許可されると、各小セルラー基地局の最大送信電力も、下り方向のパイロット信号受信電力閾値を決定するためのパラメータの１つとすることができ、即ち、下り方向のパイロット信号受信電力閾値を決定する際、判定待ちの小セルラー基地局の最大送信電力を用いて、異なるスペクトル使用モードで該小セルラー基地局の達成できるネットワーク容量を推定すべきである。
【００７５】
前記本発明の実施例によれば、大セルラーと小セルラーとの２層の無線ネットワークカバレッジを有する無線セルラーネットワークにおけるスペクトル使用方法を提供する。前記方法は２層より多い無線ネットワークカバレッジに対しても適用することが、当業者にとって理解できる。例えば、マクロセルラー、ピコセルラー、および、ピコセルラーよりもっと小さいセルラーによって、３層の無線ネットワークカバレッジを構成できる。２層より多い無線ネットワークカバレッジの環境で、隣接する２層毎の無線ネットワークのスペクトル使用はすべて、本発明で提供された方法および装置を採用することによって、実現することができる。
【００７６】
本発明の方法は、２種類のスペクトル使用方法のメリットを結びつけて、小セルラー基地局の位置情報、大セルラーネットワークにおけるサービス負荷、および／または、大セルラーネットワークにおける干渉により、小セルラー基地局と大セルラー基地局の適当なスペクトル使用モードを決定することができる。これにより、システムのスペクトル効率が向上し、使用可能な総スペクトルリソースは、２つのネットワークにおいて、合理的に割当および使用される。
【００７７】
以下、３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワークを用いて、シミュレーションモデルを提供する。表１に示すように、本発明の実施例に係るスペクトル使用方法に対して定量的にシミュレーションを行う。
【００７８】
【表１】
2010109980.tif 000003
【００７９】
本例において、２層の無線セルラーネットワークは、マクロセルラーとフェムトセルラーにより構成される。マクロセルラーのセル間の距離（Ｉｎｔｅｒ−Ｓｉｔｅ−Ｄｉｓｔａｎｃｅ）は５００メートル（ｍ）であり、フェムトセルラー毎の伝送半径は１０ｍである。各マクロセルラー基地局毎に３つのセクターがあり、各セクター毎に１０個のユーザが均等に分散される。各フェムトセルラー基地局毎に１つののセクターがあり、各フェムトセルラーセル毎に５個のユーザが均等に分散される。
【００８０】
３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワークにおいて、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術を採用し、各サブキャリア帯域幅は１５ＫＨｚであり、各リソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）は１２個のサブキャリアにより構成される。スペクトル共用モードで、使用可能な総スペクトル帯域幅は２０ＭＨｚであり、スペクトル分割モードで、マクロセルラーの使用可能なスペクトル帯域幅は１５ＭＨｚであり、フェムトセルラーの使用可能なスペクトル帯域幅は５ＭＨｚである。ユーザのリソーススケジューリング方法について、ラウンドロビン（Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ）方式が採用される。マクロセルラー基地局の送信電力は４６ｄＢｍであり、フェムトセルラー基地局の最大送信電力は２４ｄＢｍ、１８ｄＢｍおよび１２ｄＢｍの３種類の場合があると仮定される。基地局の総送信電力の１０％はパイロット信号の送信電力とされる。送信アンテナと受信アンテナの数は、それぞれ１つと２つである。
【００８１】
スペクトル共用モードで、マクロセルラーとフェムトセルラーとの間に、同一チャネル干渉が存在している。スペクトル分割モードで、マクロセルラーとフェムトセルラーとの間に、隣接チャネル干渉が存在している。隣接チャネル干渉比（Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）は４５ｄＢである。本例において、ネットワーク容量は、データスループットにより計測され、且つ、統計されたデータスループットは、３０％のシグナリングオーバーヘッドを除去したデータスループットである。
【００８２】
図９は、フェムトセルラー基地局の所在するマクロセルラーのセクターの下りデータスループットが、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線を示す。ここで、図９の横軸は、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離を示し、縦軸は、フェムトセルラー基地局の所在するマクロセルラーのセクターの下りデータスループットを示す。図９の各曲線は、それぞれ、マクロセルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードを使用する場合、下りデータスループットが、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線を代表する。ここで、実線はマクロセルラー基地局がスペクトル共用モードを使用する場合の下りデータスループットを表し、点線はマクロセルラー基地局がスペクトル分割モードを使用する場合の下りデータスループットを表す（フェムトセルラー基地局の最大送信電力がそれぞれ２４ｄＢｍ、１８ｄＢｍおよび１２ｄＢｍである場合は、それぞれ菱形印、四角印および丸印の曲線で表す）。図９からわかるように、マクロセルラー基地局がスペクトル共用モードを使用する場合のデータスループットは、マクロセルラー基地局がスペクトル分割モードを使用する場合のデータスループットを超え、且つ、マクロセルラー基地局のデータスループットは、フェムトセルラー基地局と大セルラー基地局との間の距離に応じた変化が大きくない。これは、ただ、フェムトセルラー基地局に近い少数のマクロセルラー基地局のマクロセルラーユーザ端末だけが、フェムトセルラー基地局からの干渉を受けるからである。
【００８３】
図１０は、フェムトセルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードを使用する場合、下りデータスループットが、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線を示す。ここで、図９と類似して、実線はフェムトセルラー基地局がスペクトル共用モードを使用する場合の下りデータスループットを表し、点線はフェムトセルラー基地局がスペクトル分割モードを使用する場合の下りデータスループットを表す（フェムトセルラー基地局の最大送信電力がそれぞれ２４ｄＢｍ、１８ｄＢｍおよび１２ｄＢｍである場合は、それぞれ菱形印、四角印および丸印の曲線で表す）。図１０に示すように、フェムトセルラー基地局がマクロセルラー基地局から比較的近い場合、フェムトセルラー基地局がスペクトル分割モードを使用する場合のデータスループットは、スペクトル共用モードを使用する場合のデータスループットを超えるが、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離が一定の距離を超えた場合、フェムトセルラー基地局がスペクトル分割モードを使用する場合のデータスループットは、スペクトル共用モードを使用する場合のデータスループットより小さくなる。フェムトセルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードで同じネットワーク容量を有する場合、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離は、フェムトセルラー基地局の下り方向のスペクトル使用モード変更の距離分界点とすることができる。本発明の実施例において、該距離は、距離閾値、即ち、フェムトセルラー基地局のスペクトル使用モード変更の距離分界点とすることができる。フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離が該距離閾値を超えた場合、フェムトセルラー基地局はスペクトル共用モードを採用し、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離が該距離閾値以下である場合、スペクトル分割モードを採用する。例えば、フェムトセルラー基地局の最大送信電力がそれぞれ２４ｄＢｍ、１８ｄＢｍおよび１２ｄＢｍである場合、対応する距離閾値はそれぞれ５０ｍ、７５ｍおよび１００ｍである。パイロット信号受信電力により、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離を計測する場合、距離分界点は、一定のパイロット信号受信電力閾値に対応する。計算することによって、フェムトセルラー基地局の最大送信電力がそれぞれ２４ｄＢｍ、１８ｄＢｍおよび１２ｄＢｍである場合、対応する下り方向のパイロット信号受信電力閾値は、それぞれ−４３．２ｄＢｍ、−４９．８ｄＢｍおよび−５４．５ｄＢｍであることがわかる。
【００８４】
図９と図１０において、マクロセルラー基地局の下りサービス負荷は全負荷、即ち、１００％であると仮定される。
【００８５】
図１１は、フェムトセルラー基地局の最大送信電力が２４ｄＢｍである場合、マクロセルラー基地局の異なるサービス負荷（２５％、５０％、７５％および１００％）下で、フェムトセルラー基地局の下りデータスループットが、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線を示す。ここで、実線はフェムトセルラー基地局がスペクトル共用モードを使用する場合の下りデータスループットを表し、点線はフェムトセルラー基地局がスペクトル分割モードを使用する場合の下りデータスループットを表す（サービス負荷がそれぞれ２５％、５０％、７５％および１００％である場合は、それぞれ菱形印、三角印、四角印および丸印の曲線で表す）。図１１に示すように、マクロセルラー基地局のサービス負荷が軽いほど、距離閾値、即ち、図１１における実線と点線との交点は、マクロセルラー基地局から近くなる。これは、マクロセルラー基地局からもっと近いフェムトセルラー基地局がスペクトル共用モードで動作できることを意味している。この時、パイロット信号受信電力閾値も相応的に大きくなる。サービス負荷がそれぞれ１００％、７５％、５０％および２５％である場合、対応する距離閾値はそれぞれ５０ｍ、３０ｍ、１５ｍおよび０ｍであり、対応する下り方向のパイロット信号受信電力閾値はそれぞれ−４３．２ｄＢｍ、−３４．８ｄＢｍ，−２３．５ｄＢｍおよび任意大きさのｄＢｍである。
【００８６】
図１２は、フェムトセルラー基地局の所在するマクロセルラーのセクターの上りデータスループットが、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線を示す。ここで、実線はスペクトル共用モードを使用する場合の上りデータスループットを表し、点線はスペクトル分割モードを使用する場合の上りデータスループットを表す。図１２に示すように、フェムトセルラー基地局がマクロセルラー基地局から比較的近い場合、マクロセルラー基地局がスペクトル分割モードを使用する場合のデータスループットは、スペクトル共用モードを使用する場合のデータスループットを超える。フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離が一定の距離を超えた場合、マクロセルラー基地局がスペクトル共用モードを使用する場合のデータスループットは、スペクトル分割モードを使用する場合のデータスループットより大きくなる。マクロセルラー基地局がスペクトル共用モードとスペクトル分割モードで同じネットワーク容量を有する場合、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離は、フェムトセルラー基地局の上り方向のスペクトル使用モード変更の距離分界点とすることができる。本発明の実施例において、該距離は、前記閾値、即ち、スペクトル使用モード変更の距離分界点とすることができる。フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離が該距離閾値を超えた場合、フェムトセルラー基地局はスペクトル共用モードを採用し、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離が該距離閾値以下である場合、スペクトル分割モードを採用する。図１２に示すように、上り方向のスペクトル使用モードを判断するための距離分界点は６０ｍであり、相応的な上り方向のパイロット信号受信電力閾値は−４６．２ｄＢｍである。
【００８７】
図１３は、フェムトセルラー基地局の上りデータスループットが、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線を示す。ここで、実線はスペクトル共用モードを使用する場合の上りデータスループットを表し、点線はスペクトル分割モードを使用する場合の上りデータスループットを表す。図１３に示すように、フェムトセルラー基地局がスペクトル共用モードを使用する場合のデータスループットは、スペクトル分割モードを使用する場合のデータスループットを超え、且つ、フェムトセルラー基地局のデータスループットは、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じた変化が大きくない。これは、ただ、フェムトセルラー基地局に近い少数のマクロセルラー基地局のマクロセルラーユーザ端末だけにより、フェムトセルラー基地局に対して干渉を生じるからである。
【００８８】
図１２と図１３において、マクロセルラー基地局の上りサービス負荷は全負荷、即ち、１００％である。
【００８９】
図１４は、マクロセルラー基地局の異なるサービス負荷下で、マクロセルラー基地局の上りデータスループットが、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線を示す。ここで、実線はマクロセルラー基地局がスペクトル共用モードを使用する場合の上りデータスループットを表し、点線はマクロセルラー基地局がスペクトル分割モードを使用する場合の上りデータスループットを表す（サービス負荷がそれぞれ２５％、５０％、７５％および１００％である場合は、それぞれ菱形印、三角印、四角印および丸印の曲線で表す）。図１４に示すように、マクロセルラー基地局のサービス負荷が軽いほど、距離分界点、即ち、実線と点線との交点は、マクロセルラー基地局から近くなる。これは、マクロセルラー基地局からもっと近いフェムトセルラー基地局はスペクトル共用モードで動作できることを意味している。この時、上り方向のパイロット信号受信電力閾値も相応的に大きくなる。サービス負荷がそれぞれ１００％、７５％、５０％および２５％である場合、対応する距離分界点はそれぞれ６０ｍ、５５ｍ、５０ｍおよび０ｍであり、対応する上り方向のパイロット信号受信電力閾値はそれぞれ−４６．２ｄＢｍ、−４４．７ｄＢｍ，−４３．２ｄＢｍおよび任意大きさのｄＢｍである。
【００９０】
図１５は、マクロセルラー基地局がスペクトル共用モードで受ける上り干渉は、フェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離に応じて変化する曲線を示す（他のマクロセルラー基地局から受ける上り干渉は四角印の曲線で表し、フェムトセルラー基地局から受ける上り干渉は菱形印の曲線で表し、受ける総干渉は丸印の曲線で表す）。図１５において、マクロセルラー基地局の上りサービス負荷は全負荷、即ち、１００％である。マクロセルラー基地局は、隣接マクロセルラーセルから受ける上り干渉は１０．８ｄＢである。図１５に示すように、フェムトセルラー基地局がマクロセルラー基地局から近いほど、マクロセルラー基地局がフェムトセルラーセルから受ける上り干渉が大きくなるため、マクロセルラー基地局が受ける上り総干渉も大きくなる。図１５からわかるように、距離分界点（６０ｍ）では、即ち、マクロセルラー基地局が他のマクロセルラー基地局から受ける上り干渉と、フェムトセルラー基地局から受ける上り干渉とが同じである場合のフェムトセルラー基地局とマクロセルラー基地局との間の距離では、マクロセルラー基地局がフェムトセルラー基地局から受ける上り干渉は７ｄＢであり、マクロセルラー基地局が受ける上り総干渉は１２ｄＢである。マクロセルラー基地局が受ける上り総干渉を、受け付けられる総干渉閾値ｔｏｔａｌ＿ＩｏＴ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄとすることができる。逆に、マクロセルラー基地局は、設定された受け付けられる総干渉閾値ｔｏｔａｌ＿ＩｏＴ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄから、測定されたマクロセルラー基地局の現時点の上り干渉１０．８ｄＢを除去して、受け付けられるフェムトセルラー基地局の干渉閾値７ｄＢが得られる。次に、フェムトセルラー基地局からマクロセルラー基地局に対して生じた上り干渉と、フェムトセルラー基地局の距離との関係により、上りの距離分界点６０ｍ、および、上り方向のスペクトル使用モードを判断するための相応的なパイロット信号受信電力閾値−４６．２ｄＢｍが算出される。
【００９１】
上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【図１】
2010109980.tif 000004
【図２】
2010109980.tif 000005
【図３】
2010109980.tif 000006
【図４】
2010109980.tif 000007
【図５】
2010109980.tif 000008
【図６】
2010109980.tif 000009
【図７】
2010109980.tif 000010
【図８】
2010109980.tif 000011
【図９】
2010109980.tif 000012
【図１０】
2010109980.tif 000013
【図１１】
2010109980.tif 000014
【図１２】
2010109980.tif 000015
【図１３】
2010109980.tif 000016
【図１４】
2010109980.tif 000017
【図１５】
2010109980.tif 000018