(57)【要約】      （修正有）【課題】セル端帯域でセル端端末へリソース割当てを行い、セル中心帯域でセル中心端末へリソース割当てを行う通信システムにおいて、各セルがセル端帯域またはセル端端末を増加させることにより、周辺セルへの与干渉が増大し、周辺セルにおけるスループットが低下するのを防止する技術を提供する。【解決手段】セル端帯域量の制限を行う。さらに、各セルにおけるセル端帯域の量に上限を設け、上限に基づくセル端帯域量の制限を行う。また、セル端端末数の制限を行う。さらに、各セルにおけるセル端端末数に上限を設け、上限に基づくセル端端末数の制限を行う。【選択図】図１６
2010283632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全帯域を複数の小帯域に分割して使用する無線通信システムにおいて、小帯域の分量変更の可否を判定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムであって、基地局が、周辺基地局から通知される情報に応じて、帯域の分割を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項２記載の無線通信システムであって、周辺基地局から通知される情報は、周辺基地局の、基地局から端末に向かう下りリンクにおける、送信電力情報であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項２記載の無線通信システムであって、周辺基地局から通知される情報は、周辺基地局の、端末から基地局に向かう上りリンクにおける、受信干渉電力情報、あるいは、受信干渉信号に対する脆弱性情報、あるいは、その両方であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１記載の無線通信システムであって、各小帯域は、第１の小帯域群または第２の小帯域群のいずれかに所属することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信システムであって、基地局が、周辺基地局から通知される情報に応じて、各小帯域の所属を決定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項６記載の無線通信システムであって、周辺基地局から通知される情報は、周辺基地局における、基地局から端末に向かう下りリンクにおける、送信電力情報であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項６記載の無線通信システムであって、周辺基地局から通知される情報は、周辺基地局における、端末から基地局に向かう上りリンクにおける、受信干渉電力情報、あるいは、受信干渉に対する脆弱性情報、あるいは、その両方であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項５記載の無線通信システムであって、各小帯域において、下りリンクの送信電力の上限値が設定され、なおかつ、第２の小帯域群に所属する任意の小帯域の下りリンクの送信電力の上限値は、第１の小帯域群に所属する任意の小帯域の下りリンクの送信電力の上限値より小さいことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項５記載の無線通信システムであって、各小帯域において、上りリンクの送信電力の上限値が設定され、なおかつ、第２の小帯域群に所属する任意の小帯域の上りリンクの送信電力の上限値は、第１の小帯域群に所属する任意の小帯域の上りリンクの送信電力の上限値より小さいことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項５記載の無線通信システムであって、周辺基地局から通知される、周辺基地局の下りリンクの送信電力情報の、統計量が予め定められた閾値未満の場合は、帯域の分割あるいは小帯域の所属を更新せず、そうでない場合は、帯域の分割あるいは小帯域の所属を更新することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項５記載の無線通信システムであって、周辺基地局から通知される、周辺基地局の上りリンクの受信干渉電力情報、あるいは、受信干渉に対する脆弱性情報、あるいは、その両方の、統計量が予め定められた閾値未満の場合は、帯域の分割あるいは小帯域の所属を更新せず、そうでない場合は、帯域の分割あるいは小帯域の所属を更新することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
請求項５記載の無線通信システムであって、第１の小帯域群に全端末を収容できる場合は、小帯域の所属を、第２の小帯域群から第１の小帯域群に変更することを禁止し、そうでない場合は、第２の小帯域群から第１の小帯域群に変更することを許可することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
請求項５記載の無線通信システムであって、第１の小帯域群の帯域量が不足する場合に、第１の小帯域群の帯域量を増加させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１５】
請求項１４記載の無線通信システムであって、第１の小帯域群の帯域量、あるいは、全帯域量に対する第１の小帯域群の帯域量の比率の、上限が設定されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１６】
請求項１５記載の無線通信システムであって、上限が、接続端末数に基づいて決定されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１７】
請求項１５記載の無線通信システムであって、上限が、１つまたは複数の基地局を管理する装置において決定されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１８】
請求項１５記載の無線通信システムであって、第１の小帯域群の帯域量が予め定められた上限以上となる場合は、小帯域の所属を第２の小帯域群から第１の小帯域群に変更することを禁止し、そうでない場合は、小帯域の所属を第２の小帯域群から第１の小帯域群に変更することを許可することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１９】
請求項５記載の無線通信システムであって、第１の小帯域群に所属する小帯域は、セル端付近に位置する端末に割当てることを仮定するセル端帯域であり、第２の小帯域群に所属する小帯域は、セル中心付近に位置する端末に割当てることを仮定するセル中心帯域であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２０】
請求項１４記載の無線通信システムであって、第１の小帯域群の帯域量、あるいは、全帯域量に対する第１の小帯域群の帯域量の比率の、下限が設定されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２１】
全帯域を複数の小帯域に分割して使用する無線通信システムにおいて、端末を、小帯域に対応した複数の種類に分類することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２２】
請求項２１記載の無線通信システムであって、端末の分類は、セル内における端末の位置を示す指標に基づいて行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２３】
請求項２１記載の無線通信システムであって、各小帯域は、第１の小帯域群または第２の小帯域群のいずれかに所属し、端末は、対応する小帯域の所属に基づいて第１の端末群と第２の端末群に分類されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２４】
請求項２２記載の無線通信システムであって、各小帯域において、下りリンクの送信電力の上限値が設定され、なおかつ、第２の端末群に対応する小帯域群に所属する任意の小帯域の下りリンクの送信電力の上限値は、第１の端末群に対応する小帯域群に所属する任意の小帯域の下りリンクの送信電力の上限値より小さいことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２５】
請求項２２記載の無線通信システムであって、各小帯域において、上りリンクの送信電力の上限値が設定され、なおかつ、第２の端末群に対応する小帯域群に所属する任意の小帯域の上りリンクの送信電力の上限値は、第１の端末群に対応する小帯域群に所属する任意の小帯域の上りリンクの送信電力の上限値より小さいことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２６】
請求項２２記載の無線通信システムであって、第１の小帯域群の帯域量が不足する場合に、第１の端末群に所属する端末数を減少させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２７】
請求項２６記載の無線通信システムであって、第１の端末群に所属する端末数、あるいは、全端末数に対する第１の端末群に所属するの端末数の比率の、上限が設定されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２８】
請求項２７記載の無線通信システムであって、上限が接続端末数に基づいて決定されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２９】
請求項２７記載の無線通信システムであって、上限が１つまたは複数の基地局を管理する装置において決定されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３０】
請求項２７記載の無線通信システムであって、第１の端末群に所属する端末数が予め定められた上限以上となる場合は、端末の所属を第２の端末群から第１の端末群に変更することを禁止し、そうでない場合は、端末の所属を第２の端末群から第１の端末群に変更することを許可することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３１】
請求項２７記載の無線通信システムであって、第１の端末群に所属する端末数が予め定められた上限以上となる場合は、第１の端末群に分類するための判定閾値を、第１の端末群に分類されにくいように変更し、そうでない場合は、第１の端末群に分類するため野判定閾値を、第１の端末群に分類されやすいように変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３２】
請求項２７記載の無線通信システムであって、第１の端末群に所属する端末数が予め定められた上限以上となる場合は、端末の所属を第２の端末群から第１の端末群に変更することを禁止し、なおかつ、前期禁止状態が一定期間以上継続した場合は、第１の端末群に分類するための判定閾値を、第１の端末群に分類されにくいように変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３３】
請求項２２記載の無線通信システムであって、第１の端末群に所属する端末は、セル端付近に位置するセル端端末であり、第２の端末群に所属する端末は、セル中心付近に位置するセル中心端末であることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、例えば、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を採用する通信方式であって、セルラ通信を実現する無線通信システム、基地局及び端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信におけるユーザ多重方式として、ＯＦＤＭＡが多く採用されている。ＯＦＤＭＡでは、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式により用意される多数のサブキャリアを、いくつかずつ周波数リソースとして端末に割当てることにより、複数の端末による同時アクセスを実現している。ＯＦＤＭＡ方式では、データ送信を行う前に、データ通信に使用する周波数リソースの割当てを行う必要がある。例えば、ＯＦＤＭＡ方式を採用するセルラ無線システムにおいては、基地局が周波数リソースの割当てを決定し、周波数リソース割当て情報を専用の制御情報チャネルを通じて端末に通知する。
【０００３】
例えば、基地局から端末に向かう下りリンクでのデータ送信においては、まず、基地局が各端末へ送信すべきデータ量などに応じて、各端末への周波数リソースの割当てを行う。周波数リソース割当て情報は、データ送信と同時に、あるいはそれに先んじて、制御情報チャネルを通じて基地局から端末に通知しておく。基地局は、各端末に割当てた周波数リソースを使って、データを送信する。基地局からデータを受信する端末は、基地局が通知する周波数リソース割当て情報から、どの周波数リソースを使ってデータが送られてきたかを判別し、それに基づいてデータを受信する。
【０００４】
また、端末から基地局に向かう上りリンクでのデータ送信においては、まず、各端末がデータ送信要求や送信したいデータ量の情報を基地局に通知する。基地局は、端末からのデータ送信要求などの通知に基づき、各端末への周波数リソースの割当てを行う。周波数リソース割当て情報は、制御情報チャネルを通じて基地局から端末に通知する。その後、各端末は、基地局が通知する周波数リソース割当て情報から、どの周波数リソースを使ってデータを送ればよいかを判別し、これに基づいてデータを送信する。基地局は、各端末に割当てた周波数リソースを使って、データを受信する。
【０００５】
このように、ＯＦＤＭＡでは、基地局が決定した各端末への周波数リソース割当ての情報を、基地局と端末の間で共有することにより、送信データ量などに応じて適応的に帯域割当てを行うデータ通信を実現している。
【０００６】
ＯＦＤＭＡを用いるセルラ無線システムにおいては、上記のような仕組みを用いて異なる周波数リソースを割当てるため、同一の基地局と通信する端末同士には、通常、セル内の干渉は問題とならない。むしろ、近接する複数の基地局とそれぞれ通信する端末同士が同一の周波数リソースを割当てられたときに発生する、セル間干渉が支配的である。このため、ＯＦＤＭＡシステムでは、セル間干渉を制御する仕組みが必要となる。
標準化団体３ＧＰＰでは、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ）およびＥ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）として、ＯＦＤＭＡおよびＤＦＴ−Ｓ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ−Ｓｐｒｅａｄ）−ＯＦＤＭＡを用いた無線通信システムが規格化されており、非特許文献１および２では、周波数スケジューリングによるセル間干渉制御方式が検討されており、また非特許文献３では、セル間干渉制御をサポートするための基地局間インタフェースＸ２が規定されている。Ｘ２では、送信電力などに関する情報を基地局間で交換する。
【０００７】
上記のＸ２では、ＲＢ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）と呼ばれる周波数リソース割当ての最小単位ごとに、ＲＮＴＰ（Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる、下りリンクの送信電力の情報が基地局間で交換される。各基地局は、隣接基地局から通知されるＲＮＴＰを利用して、どの周波数において隣接基地局の送信電力が大きいかを知る。隣接基地局の送信電力が大きい周波数においては、一般に、自局と通信する端末の受信干渉電力が大きい。また、セル中心に近い位置にある端末よりも、セル端に近い位置にある端末の方が、一般には隣接基地局から近いため、下りリンクの受信干渉電力が大きくなる傾向にある。
【０００８】
また、Ｘ２では、上りリンクにおいて基地局が受ける干渉情報が、ＯＩ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｖｅｒｌｏａｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）として基地局間で交換される。ＯＩは、各ＲＢにおける基地局の受信干渉電力の情報を含んでいる。さらに、Ｘ２では、上りリンクの干渉に対する脆弱性の情報が、ＨＩＩ（Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）として基地局間で交換される。ＨＩＩは、隣接セルでセル端端末用に使用されたくないＲＢの情報を含んでいる。一般に、ある基地局と隣接基地局のそれぞれのセル端に位置する端末同士は、互いに大きな干渉源となりうる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  Ｒ１−０７５０１４
【非特許文献２】３ＧＰＰ  Ｒ１−０８１５９５
【非特許文献３】３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．４２３  Ｖ８．５．０，  ８．３．１  Ｌｏａｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
基地局が、干渉の影響を受けやすいセル端の端末には隣接基地局の送信電力が小さい周波数リソースを割当て、干渉の影響を受けにくいセル中心の端末には隣接基地局の送信電力が大きい周波数リソースを割当てることにより、端末の受信干渉電力を抑えることができる。また、ＨＩＩで通知される情報を活用して、ある基地局においてセル端の端末に割当てるサブキャリアを決定する際に、隣接基地局でセル端の端末に割当てたサブキャリアを避けて選択すれば、セル端の端末同士の干渉を抑制することができる。
【００１１】
このようなセル間干渉制御を行うため、システム帯域は、例えば、セル端に位置する端末に割当てることを前提としたセル端帯域と、セル中心付近に位置する端末に割当てることを前提としたセル中心帯域に分割される。セル端帯域では高い送信電力を許容する一方、セル中心帯域ではセル端帯域に比べて低い送信電力に抑える。
【００１２】
各セルで、セル端帯域とセル中心帯域への分割を行う際、セル端帯域の量を増加させていくと、送信電力の制限が少なくなるため自セルのスループットが増加することが期待される。しかしながら、周辺セルへの与干渉は増大し、周辺セルのスループットが低下してしまうおそれがある。
【００１３】
また、各セルにおける接続端末を、セル端端末とセル中心端末に分類する際、セル端端末を増加させていくと、セル端帯域でセル端端末を収容しきれなくなる場合がある。この場合、セル端端末のスループットが低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の少なくとも一の課題を解決するため、本発明の一態様は、セル端帯域量の制限を行う。さらに、各セルにおけるセル端帯域の量に上限を設け、上限に基づくセル端帯域量の制限を行う。
【００１５】
また、上記の少なくとも一の課題を解決するため、別の態様は、セル端端末数の制限を行う。さらに、各セルにおけるセル端端末数に上限を設け、上限に基づくセル端端末数の制限を行う。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の態様によれば、周辺セルに与える干渉電力の増大を抑制することにより、セル間の公平性を考慮したセル間干渉制御を行うことができ、無線資源の利用効率の向上に供する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】セルラ無線通信システムの構成図
【図２】下りリンクのデータ送信を行う手順を示すシーケンス図
【図３】上りリンクのデータ送信を行う手順を示すシーケンス図
【図４】帯域の分割例を示す図
【図５】各小帯域における送信電力制限の一例を示す図
【図６】セル端帯域およびセル中心帯域における送信電力制限の一例を示す図
【図７】基地局間インタフェースを通じた情報交換に基づいて帯域の分割を行うための構成例を示す図
【図８】下りリンクにおける帯域分割方法の一例を示す図
【図９】上りリンクにおける帯域分割方法の一例を示す図
【図１０】セル端帯域量の調整方法の一例を示す図
【図１１】セル端帯域の量の上限設定を説明するための図
【図１２】セル端帯域の上限量を決定する手順の例を示す図
【図１３】本発明における第１の実施例を説明するための図
【図１４】本発明における第２の実施例を説明するための図
【図１５】本発明における第３の実施例を説明するための図
【図１６】本発明における第４の実施例を説明するための図
【図１７】本発明における第５の実施例を説明するための図
【図１８】端末の位置と分類の関係の例を示す図
【図１９】端末の分類例を示す図
【図２０】各小帯域における送信電力制限と端末の分類の関係の一例を示す図
【図２１】セル端端末とセル中心端末の分類方法の一例を示す図
【図２２】セル端端末数の調整方法の一例を示す図
【図２３】セル端端末数の上限設定を説明するための図
【図２４】セル端端末数の上限値を決定する手順の例を示す図
【図２５】本発明における第６の実施例を説明するための図
【図２６】本発明における第７の実施例を説明するための図
【図２７】本発明における第７の実施例を説明するための図
【図２８】本発明における第８の実施例を説明するための図
【図２９】本発明における第８の実施例を説明するための図
【図３０】本発明における第９の実施例を説明するための図
【図３１】ＲＳＲＰを基準として端末を分類する例を示す図
【図３２】図６の送信電力制限の結果を示すテーブル
【図３３】図２０の端末の分類を示すテーブル
【図３４】本実施例を実現するための基地局の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００１９】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
本実施例を適用するセルラ通信システムについて、Ｅ−ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡＮを例として、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、Ｅ−ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡＮを採用するセルラ無線通信システムの構成例を示している。セルラ無線通信システムは、図１に示すように、複数の基地局と複数の端末から構成される。基地局１０１は、有線回線によって基地局制御装置１０３と接続され、さらに基地局制御装置１０３は、有線回線によってネットワーク１０４に接続する。端末１０２は無線によって基地局１０１に接続し、基地局制御装置１０３を介しネットワーク１０４と通信できる仕組みになっている。
【００２３】
図１のシステムにおいて、基地局１０１が周波数リソースの割当てを行い、割当て情報を端末１０２に通知する。セル１０５は、基地局１０１と無線接続により端末１０２が通信可能な凡その範囲を示している。基地局間インタフェースＸ２は論理的なインタフェースであり、図１の例では、基地局同士は基地局制御装置１０３を介し、有線回線を通じてＸ２の情報のやり取りを行う。また、本実施例における、システム帯域のセル端帯域とセル中心帯域への分割、および、セル端端末とセル中心端末の分類は、基地局１０１において実施される。
【００２４】
図３４は、本実施形態における基地局の構成例である。図３４の例では、基地局は、端末との通信のためＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号の送受信を行う送受信アンテナ３４０１、ベースバンド信号とＲＦ信号の変換や信号電力の増幅などを行う無線送受信回路３４０２、ベースバンド送信信号の生成処理を行うベースバンド送信回路３４０３、ベースバンド受信信号の検出処理を行うベースバンド受信回路３４０４、周波数リソース割当てや電力制御といった無線インタフェースの制御を行う無線制御部３４０５、無線プロトコルの処理を行う無線プロトコル処理部３４０６、基地局間インタフェースＸ２の処理を行うＸ２プロトコル処理部３４０７、Ｘ２信号の送受信を行うＸ２送受信部３４０８、上位装置とのインタフェースの処理を行う基地局・上位装置インタフェースプロトコル処理部３４０９、基地局・上位装置間の信号の処理を行う基地局・上位装置インタフェース送受信部３４１０、メモリ３４１１を含む。無線制御部３４０５は、プロセッサであってもよい。メモリ３４１１には、後述するテーブルやフローチャートに対応するプログラムが格納される。
【００２５】
下りリンクにおける、データ送信手順について、図２を用いて説明する。なお、図２の例では、端末のセル端端末またはセル中心端末への分類は、ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）によって行うものとした。図２は、下りリンクのデータ送信手順の一例を示すシーケンス図である。基地局は、シーケンス２０１においてＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）と呼ばれる参照信号を送信している。端末はＲＳの受信強度を測定しており、測定結果は、シーケンス２０２においてＲＳＲＰとして基地局に通知される。ＲＳＲＰの通知は、上位レイヤのシグナリングを通じて行われる。基地局は、例えば、端末が報告するＲＳＲＰをもとに、セル端端末とセル中心端末の分類を行う。例えば、ＲＳＲＰが一定の閾値に満たない端末は、基地局から離れた位置にあるとみなし、セル端端末とし、そうでない端末は、基地局近傍にあるとみなし、セル中心端末とすればよい。
【００２６】
基地局は、原則的に、端末の分類に対応する帯域において、周波数リソース割当てを行う。例えば、セル端端末には、セル端帯域の周波数リソースを割当てる。また、セル中心端末に対しては、送信電力は小さくてもよいから、セル中心帯域で周波数リソースを割当ててもよいし、セル端帯域で周波数リソースを割当ててもよい。
【００２７】
基地局は、シーケンス２０３において、端末に割当てた周波数リソースを通知するとともに、端末にデータを送信する。Ｅ−ＵＴＲＡでは、割当てた周波数リソースの通知、データ送信は、それぞれ制御チャネルＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、データチャネルＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて行われる。端末は、基地局から通知された周波数リソースにおいて、データを受信する。端末が受信したデータの復号に成功したか否かは、シーケンス２０４において、基地局に通知される。この復号結果の通知は、主にＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ばれる制御チャネルを通じて行われる。この復号結果の通知に基づき、基地局は必要に応じて再送などの処理を行う。
【００２８】
上りリンクにおける、データ送信手順について、図３を用いて説明する。図３は、上りリンクのデータ送信手順の一例を示すシーケンス図である。なお、図３の例では、端末のセル端端末またはセル中心端末への分類は、ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）によって行うものとした。シーケンス３０１のＲＳ送信と、シーケンス３０２のＲＳＲＰ報告は、図２のものと同様である。基地局は、端末が報告するＲＳＲＰをもとに、セル端端末とセル中心端末の分類を行う。上りリンクと下りリンクで、端末の分類は共通でもよく、あるいは異なってもよい。
【００２９】
基地局は、端末の分類に対応する帯域において、周波数リソース割当てを行う。例えば、セル端端末には、セル端帯域の周波数リソースを割当てる。また、基地局から近い、セル中心端末の送信電力は、小さくてもよいから、セル中心帯域で周波数リソースを割当ててもよいし、セル端帯域で周波数リソースを割当ててもよい。
【００３０】
基地局は、シーケンス３０３において、端末に割当てた周波数リソースを通知する。Ｅ−ＵＴＲＡでは、割当てた周波数リソースの通知は、制御チャネルＰＤＣＣＨを通じて行われる。端末は、基地局から通知された周波数リソースを使用して、シーケンス３０４においてデータを送信する。このデータ送信は、データチャネルＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて行われる。基地局が受信したデータの復号に成功したか否かは、シーケンス３０５において、端末に通知される。の復号結果の通知は、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ばれる制御チャネルを通じて行われる。この復号結果の通知に基づき、必要に応じて再送などの処理が行われる。
【００３１】
帯域の分割は、周波数リソース割当てに先んじて行う。図４は、帯域の分割例を示す図である。図４において、システム帯域は、いくつかの小帯域に分割される。また、各小帯域はセル端帯域またはセル中心帯域のいずれかに所属するものとする。
【００３２】
図５は、各小帯域における送信電力制限の一例を示す図である。図５の例では、システム帯域は６つの小帯域に分割され、小帯域１と、小帯域２および小帯域３がセル端帯域を、小帯域４と、小帯域５および小帯域６がセル中心帯域を構成している。図５では簡単化のためセル端帯域および第２の小帯域群はそれぞれ連続する小帯域から成り立っているが、非連続の小帯域から成り立っていてもよい。図５において、各小帯域において許容される最大送信電力が設定される。各小帯域の許容送信電力は、セル端帯域に所属する任意の小帯域の許容送信電力が、セル中心帯域に所属する任意の小帯域の許容送信電力より大きくなるように設定される。
【００３３】
図６は、各小帯域における送信電力制限の別の例を示す図である。図６では、セル端帯域およびセル中心帯域それぞれにおいて、所属する小帯域の許容送信電力が共通化されている。例えば、送信電力または許容送信電力を端末に通知する必要がある場合、図６のように許容送信電力値の種類を少なくすることにより、端末への通知によるオーバーヘッドを削減することができる。
【００３４】
図３２は、図６の送信電力制限の結果を示すテーブルである。図３２のテーブルは、各小帯域３２１０について、セル端帯域かセル中心帯域かの情報３２２０や、許容送信電力値３２３０の情報を含んでいる。基地局は図３２のようなテーブルを、図３４のメモリ３４１１に保持し、図３４の無線制御部３４０５において端末への周波数リソース割当ておよび送信電力設定を行う際にこれを利用する。
【００３５】
帯域の分割は、周辺の基地局から取得する情報に基づいて行う。図７は、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおける基地局間インタフェースＸ２の情報に基づいて、帯域の分割を行うための構成例を示す図である。基地局Ａ，Ｂ，ＣはそれぞれＸ２受信部７０２，７０３を有する。なお、図７において、基地局と端末の間のインタフェースは、簡単化のため省略した。また、図７において、簡単化のため、基地局Ｂおよび基地局Ｃについては、Ｘ２インタフェースを実現する処理ブロック以外を省略した。なお、既に説明したとおり、図７におけるＸ２インタフェースは論理的に構成されるものであり、例えば図１の構成例においては、基地局同士は基地局制御装置１０３を介し、有線回線を通じてＸ２パラメータのやり取りを行えばよい。
【００３６】
図７において、各基地局は、周辺の１つまたは複数の基地局との間のＸ２インタフェースを実現するため、ＲＮＴＰやＨＩＩ、ＯＩなどといった基地局間で交換するＸ２パラメータを処理するＸ２パラメータ処理部７０１を有する。Ｘ２パラメータ処理部７０１は、Ｘ２パラメータを生成し、生成されたＸ２パラメータをＸ２送信部７０２を介して周辺基地局に送信する。周辺基地局からのＸ２パラメータを、Ｘ２受信部７０３を介してＸ２パラメータ処理部７０１が取得する。。
【００３７】
基地局Ａは、Ｘ２受信部やＸ２パラメータ処理部のほかに、帯域分割決定部７０４、電力設定部７０５、端末分類決定部７０７及び周波数リソース割り当て部７０６を有する。帯域分割決定部７０４は、Ｘ２パラメータ処理部７０１から得られるＸ２パラメータを用いて、帯域の分割を行う。電力設定部７０５は、帯域分割決定部７０５で分割した小帯域に対し、許容送信電力の設定を行うとともに、周波数リソース割当部７０６が決定する端末への周波数リソース割当て情報などから決まる送信電力の情報を管理する。周波数リソース割当部７０６は、帯域分割決定部７０５から得られる帯域分割情報や、電力設定部７０５から得られる各小帯域の許容送信電力情報などをもとに、端末に対して周波数リソースの割当てを行う。また、Ｘ２パラメータ処理部７０１は、周波数リソース割当部７０６で決定するリソース割当て情報や、帯域分割決定部７０５で決定する帯域分割情報、端末分類決定部７０７で決定する端末の分類情報、電力設定部７０４で管理する送信電力情報などから、周辺基地局に送信するＸ２パラメータの決定を行う。なお、図７では、基地局と端末の間のインタフェースの記載は省略した。
【００３８】
帯域の分割は、下りリンクと上りリンクで共通でもよいし、異なってもよい。下りリンクでは、例えば、図２の２０２のように周辺の基地局から通知されるＲＮＴＰに基づいて帯域の分割を行えばよい。上りリンクでは、例えば、図３の３０２のように、周辺の基地局から通知されるＯＩやＨＩＩに基づいて帯域の分割を行えばよい。
【００３９】
なお、図３４の無線制御部３４０５がメモリ３４１１に格納される各プログラムを呼び出し、帯域分割決定部７０４、電力設定部７０５、周波数リソース割当部７０６、端末分類決定部７０７に対応する処理を行ってもよい。
【００４０】
下りリンクにおける帯域分割方法の具体例を、図８を使用して説明する。図８は、周辺基地局から取得する下りリンク送信電力情報に基づく帯域分割の手順の一例を示すフローチャートである。図８の例では、下りリンク送信電力情報としてＥ−ＵＴＲＡＮで規定されるＲＮＴＰを使用する。また、図８の例では、周波数リソース割当ての最小単位であるＲＢ（Ｒｅｓｏｕｒｃ  Ｂｌｏｃｋ）ごとに、セル端帯域かセル中心帯域か判定することにより帯域の分割を実施する。以下、本実施例では、ＲＢごとにセル端帯域かセル中心帯域の判定を行うものとするが、いくつかのＲＢから構成されるＲＢ群ごと、あるいは小帯域ごとにセル端帯域かセル中心帯域の判定を行う実施の形態でも適用可能である。基地局では、ＲＢごとに、周辺基地局から収集したＲＮＴＰの統計処理を行う（８０１）。ＲＮＴＰの統計処理とは、例えば、ＲＮＴＰフラグを立てている周辺基地局の数や、あるいは、周辺基地局からのＲＮＴＰに、自局と周辺基地局との間の距離の逆数で重み付けを行い足し合わせたものなど、ＲＮＴＰ統計量を求める処理を意味する。あるＲＢにおけるＲＮＴＰ統計量が予め定めた閾値を超過した場合（８０２のＹｅｓ）、当該ＲＢにおける周辺セルでの送信電力は、平均的に高いとみなし、当該ＲＢをセル中心帯域と判定する（８０４）。そうでない場合（８０２のＮｏ）は、当該ＲＢにおける周辺セルでの送信電力は、平均的に低いとみなし、当該ＲＢをセル端帯域と判定する（８０３）。
【００４１】
上りリンクにおける帯域分割方法の具体例を、図９を使用して説明する。図９は、周辺基地局から取得する上りリンクの受信干渉に対する脆弱性を表す干渉センシティビティ情報に基づく帯域分割の例を示すフローチャートである。図９の例では、上りリンク干渉センシティビティ情報としてＥ−ＵＴＲＡＮで規定されるＨＩＩを使用する。また、図９の例では、周波数リソース割当ての最小単位であるＲＢごとに、セル端帯域かセル中心帯域か判定することにより帯域の分割を実施する。以下、本明細書では、ＲＢごとにセル端帯域かセル中心帯域の判定を行うものとするが、本発明はいくつかのＲＢから構成されるＲＢ群ごと、あるいは小帯域ごとにセル端帯域かセル中心帯域の判定を行う場合でも適用可能である。基地局では、ＲＢごとに、周辺基地局から収集したＨＩＩの統計処理を行う（９０１）。ＨＩＩの統計処理とは、例えば、ＨＩＩフラグを立てている周辺基地局の数や、あるいは、周辺基地局からのＨＩＩに、自局と周辺基地局との間の距離の逆数で重み付けを行い足し合わせたものなど、ＨＩＩ統計量を求める処理を意味する。あるＲＢにおけるＨＩＩ統計量が予め定めた閾値を超過した場合（９０２のＹｅｓ）、当該ＲＢにおける周辺基地局での受信干渉電力は、平均的に高いとみなし、当該ＲＢをセル中心帯域と判定する（９０４）。そうでない場合（９０２のＮｏ）は、当該ＲＢにおける周辺基地局での受信干渉電力は、平均的低いとみなし、当該ＲＢをセル端帯域と判定する（９０３）。
【００４２】
原則的に、セル端帯域ではセル端端末に、セル中心帯域ではセル中心端末に、周波数リソース割当てを行う。セル端端末が増加しセル端帯域の周波数リソースが不足する場合は、一時的にセル中心帯域の周波数リソースをセル端端末に割当ててもよい。しかしながら、上記の原則に則らない状況、すなわち、セル端端末に対してセル中心帯域で週数リソース割当てを行う場合、高い送信電力を必要とするセル端端末に対し、セル中心帯域の低い送信許容電力を適用することとなり、セル端端末のスループットが低下してしまうおそれがある。
【００４３】
上記のことから、セル端帯域の周波数リソースが不足する場合は、セル端帯域の周波数リソースを増加させることが望ましい。図１０を用いて、セル端帯域量の調整方法を説明する。図１０は、各セルにおける、セル端帯域の過不足に基づくセル端帯域増減手順の一例を示すフロー図である。図１０において、基地局は、セル端端末に対しセル端帯域で周波数リソースを割当て、セル端端末を全てセル端帯域に収容できるか確認する（１００１）。セル端端末の全てをセル端帯域に収容できない場合（１００１のＮｏ）は、基地局はセル端帯域が不足していると判断し、セル端帯域の量を増加させる（１００４）。セル端端末の全てをセル端帯域に収容できる場合（１００１のＹｅｓ）は、基地局はセル端帯域に余剰周波数リソースが存在するかを確認する（１００２）。セル端帯域に余剰周波数リソースがある場合（１００２のＹｅｓ）は、基地局はセル端帯域の量が過大であると判断し、セル端帯域の量を減少させる（１００３）。
【００４４】
なお、帯域の分割を行う時間的周期は、周波数リソース割当ての時間的周期と同一でなくてもよく、周波数リソース割当ての時間的周期より長くてもよい。すなわち、前回の帯域分割以後の周波数リソース割当てにおいて発生したセル端帯域の不足および余剰の量を累積し、この累積値に基づいてセル端帯域の過不足を判断してもよい。周波数リソース割当ての際にセル端帯域が不足する場合は、次の帯域分割タイミングにおいてセル端帯域の量を増加させるまで、セル端端末にセル中心帯域の周波数リソースを割当ててもよい。また、図１０のセル端帯域の過不足の判定タイミングと、セル端帯域量の変更タイミングは、同一の時間スロット内にあってもよいし、異なる時間スロットにあってもよい。これらが異なる時間スロットにある場合、セル端帯域が不足すると判定してから、セル端帯域が変更されるまでの間は、セル端帯域が不足するから、セル端端末に対してセル中心帯域で周波数リソース割当てを行ってもよい。
【００４５】
しかしながら、あるセルが、当該セルのトラヒック状況に応じてセル端帯域を増加させていくと、送信電力が増加することにより当該セルのスループットは向上するが、周辺セルへの与干渉が増大していき、周辺セルのスループットが減少してしまう。
【００４６】
このため、本実施例では、各セルのセル端帯域の量に上限を設ける。本実施例における、セル端帯域の量の上限設定について、図１１を使用して説明する。図１１は、セル端帯域の量、セル中心帯域の量、およびセル端帯域の上限量を示す図である。図１１の例では、現在小帯域１および小帯域２がセル端帯域に所属し、小帯域３、小帯域４、小帯域５、および小帯域６がセル中心帯域に所属する。セル端帯域の上限量は、小帯域４つとして設定されており、小帯域１および小帯域２に加えて、小帯域３および小帯域４もセル端帯域とすることは可能であるが、その場合、小帯域５および小帯域６はセル端帯域とすることはできない。このように、セル端帯域の量が一定以下に抑制される。なお、図１１の例では、簡単化のためセル端帯域およびセル中心帯域はそれぞれ連続する小帯域から成り立っているが、非連続の小帯域から成り立っていてもよい。
【００４７】
セル端帯域の上限量は、複数の基地局を管理する上位装置によって、セル端帯域の上限ＲＢ数や、システム帯域に占めるセル端帯域の割合の上限値などといった形式で、各基地局に与えられる。上位装置とは、例えば、図１における基地局制御装置１０３である。あるいは、複数の基地局制御装置１０３を管理する新たな管理装置を設け、この管理装置を上位装置としてもよい。あるいは、ある基地局に上位装置の機能を持たせてもよい。各セルのセル端帯域の上限量は、上位装置から各セルへ通知される。例えば、基地局制御装置１０３を上位装置とする場合、各セルのセル端帯域の上限量は、有線回線を通じて各セルへ通知される。
【００４８】
セル端帯域の上限量は、例えば、固定的に設定してもよい。あるいは、各セルの接続端末数に基づいて決定してもよい。あるいは、各セルのトラヒック量に応じて決定してもよい。図１２は、上位装置において、各セルの接続端末数に基づいてセル端帯域の上限量を決定する手順の例を示すフロー図である。図１２において、まず上位装置は、管理するセルの接続端末数の総和と、管理するセルの数から、平均接続端末数を計算する（１２０１）。次に、各セルについて、セル端帯域の上限量の制御を行う。あるセルについて、（当該セルの接続端末数）／（平均接続端末数）が予め定められた閾値Ｔｈ１以上である場合（１２０２のＹｅｓ）は、当該セルのセル端帯域の上限量を増加する（１２０３）。（当該セルの接続端末数）／（平均接続端末数）が閾値Ｔｈ１未満である場合（１２０２のＮｏ）、閾値Ｔｈ２との比較を行う（１２０４）。（当該セルの接続端末数）／（平均接続端末数）が閾値Ｔｈ２未満である場合（１２０４のＹｅｓ）、当該セルのセル端帯域の上限量を減少する（１２０５）。（当該セルの接続端末数）／（平均接続端末数）が閾値Ｔｈ２以上である場合（１２０４のＮｏ）は、当該セルのセル端帯域の上限量を変更しない。
【００４９】
セル端帯域の上限量は上位装置から各セルに通知されるが、初期設定時および変更があった場合のみ通知することとすれば、通知回数を抑制することができる。
【実施例１】
【００５０】
本発明を適用する第１の実施例を、図１３を使用して説明する。第１の実施例では、下りリンクにおいて、周辺セルから取得する情報に基づき、セル端帯域の量の不必要な増加を禁止する。
【００５１】
図１３は、基地局において帯域の分割を行う場合に、周辺セルから取得する情報に基づいて、セル中心帯域をセル端帯域に変更することを禁止するか否かを判定する手順の例を示すフロー図である。図１３の例では、周辺セルから取得する情報として、ＲＮＴＰを使用する。図１３において、まず基地局は、周辺セルから取得するＲＮＴＰ情報の統計量を計算する（１３０１）。ＲＮＴＰ情報の統計量とは、例えば、周辺セルからのＲＮＴＰを、周波数方向に足し合わせたものでもよいし、あるいは、ある期間にわたった累計でもよい。ＲＮＴＰ統計量が閾値以上の場合（１３０２のＹｅｓ）は、基地局は、帯域の分割を実施する（１３０３）。ＲＮＴＰ統計量が閾値未満の場合（１３０２のＮｏ）は、基地局は、帯域の分割を実施しない。
【００５２】
本実施例の適用により、例えば図８のように、各ＲＢにおいて周辺セルから通知されるＲＮＴＰが全体的に低い場合に当該ＲＢをセル端帯域と判定するような仕組みを用いる場合に、周辺セルで送信電力が高いＲＢが少なく周辺セルが報告するＲＮＴＰが低くても、基地局が不必要にセル端帯域を増やすことを防止できる。
【実施例２】
【００５３】
本発明を適用する第２の実施例を、図１４を使用して説明する。第２の実施例では、上りリンクにおいて、周辺セルから取得する情報に基づき、セル端帯域の量の不必要な増加を禁止する。
【００５４】
図１４は、基地局において帯域の分割を行う場合に、周辺セルから取得する情報に基づいて、セル中心帯域をセル端帯域に変更することを禁止するか否かを判定する手順の例を示すフロー図である。図１４の例では、周辺セルから取得する情報として、ＨＩＩを使用する。図１４において、まず基地局は、周辺セルから取得するＨＩＩ情報の統計量を計算する（１４０１）。ＨＩＩ情報の統計量とは、例えば、周辺セルからのＨＩＩを、周波数方向に足し合わせたものでもよいし、あるいは、ある期間にわたった累計でもよい。ＨＩＩ統計量が閾値以上の場合（１４０２のＹｅｓ）は、基地局は、帯域の分割を実施する。ＨＩＩ統計量が閾値未満の場合（１４０２のＮｏ）は、基地局は、帯域の分割を実施しない。
【００５５】
本実施例の適用により、例えば図９のように、各ＲＢにおいて、周辺セルから通知されるＨＩＩが全体的に低い場合に当該ＲＢをセル端帯域と判定するような仕組みを用いる場合に、周辺セルで干渉センシティビティが高いＲＢが少なく周辺セルが報告するＨＩＩが低くても、基地局が不必要にセル端帯域を増やすことを防止できる。
【実施例３】
【００５６】
本発明を適用する第３の実施例を、図１５を使用して説明する。第３の実施例では、端末をセル端帯域に収容できるか否かに応じて、セル端帯域の量の不必要な増加を禁止する。第３の実施例は下りリンク、上りリンクのいずれにも適用可能である。
【００５７】
図１５は、基地局において、端末をセル端帯域に収容できるか否かに応じて、セル中心帯域をセル端帯域に変更することを禁止するか否かを判定する手順の例を示すフロー図である。図１５において、基地局は、まず、周波数リソース割当ての結果、セル端帯域に全端末を収容できるかを確認する（１５０１）。セル端帯域に全端末を収容できるかの判断は、例えば、過去のある一定期間の実績に基づいて行ってもよい。セル端帯域に全端末を収容できれば（１５０１のＹｅｓ）、基地局はセル端帯域の量を増加させる必要がないと判断し、セル中心帯域をセル端帯域へ変更することを禁止する（１５０２）。ただし、このときセル端帯域をセル中心帯域に変更することは許容してもよい。セル端帯域に全端末を収容できなければ、基地局は、セル中心帯域からセル端帯域への変更も、セル端帯域からセル中心帯域への変更も許容する。
【００５８】
本実施例の適用により、許容送信電力の高いＲＢを、セル端端末が必要とする以上に用意することが少なくなり、基地局が不必要にセル端帯域を増やすことを防止できる。
【実施例４】
【００５９】
本発明を適用する第４の実施例を、図１６を使用して説明する。第４の実施例では、セル端帯域の量がセル端帯域の上限量を超過するか否かによって、セル端帯域の量の増加を禁止する。第４の実施例は下りリンク、上りリンクのいずれにも適用可能である。
【００６０】
図１６は、基地局において、セル端帯域の量が上限を超過するか否かによって、セル中心帯域をセル端帯域に変更することを禁止するか否かを判定する手順の例を示すフロー図である。図１６では、基地局は、帯域の分割を行った結果、セル端帯域の量が、上位装置から通知される上限量に達しているか否かを確認する（１６０１）。セル端帯域の量が上限量に達しているならば（１６０２のＹｅｓ）、セル中心帯域をセル端帯域へ変更することを禁止する（１６０３）。ただし、このときセル端帯域をセル中心帯域に変更することは許容してもよい。セル端帯域の量が上限量に達していないならば（１６０２のＮｏ）、基地局は、セル中心帯域からセル端帯域への変更も、セル端帯域からセル中心帯域への変更も許容する（１６０４）。
【００６１】
なお、セル端帯域の量が上限量に達しているか否かの判定は、帯域分割のタイミングにおいて全ＲＢに対してセル端帯域かセル中心帯域かを決定した後でもよいし、１つまたは複数のＲＢに対してセル端帯域かセル中心帯域かを決定した後でもよい。
【００６２】
本実施例の適用により、上位装置が通知するセル端帯域の上限量に基づくセル端帯域の量の抑制が、各セルにおいて可能となり、セル端帯域が増えすぎることを防止できる。
【００６３】
ここまでは、セル端帯域の上限量の設定と、上限量に従った帯域の分割方法について説明したが、同様に、セル端帯域の下限量の設定と、下限量に従った帯域の分割も可能である。ＲＮＴＰやＨＩＩなどの、周辺セルからの情報に従って帯域の分割を行う場合、周辺セルの状況によっては、帯域の分割においてセル端帯域の量が減少し、その結果自局のスループットが低下してしまうおそれがある。この問題は、セル端帯域量の下限を設定することにより、回避することができる。セル端帯域の下限量は、セル端帯域の上限量と同様に、上位装置において設定され、上位装置から各セルに通知される。あるいは、各基地局で設定してもよい。セル端帯域の下限量に従う帯域の分割の一例を、以下に説明する。
【実施例５】
【００６４】
本発明を適用する第５の実施例を、図１７を使用して説明する。第５の実施例では、セル端帯域の量がセル端帯域の下限量を下回るか否かによって、セル端帯域の量の減少、すなわちセル中心帯域の増加を禁止する。第５の実施例は下りリンク、上りリンクのいずれにも適用可能である。
【００６５】
図１７は、基地局において、セル端帯域の量が下限を下回るか否かによって、セル端帯域をセル中心帯域に変更することを禁止するか否かを判定する手順の例を示すフロー図である。図１７では、基地局は、帯域の分割を行った結果、セル端帯域の量が、上位装置から通知される下限量に達しているか否かを確認する（１７０１）。セル端帯域の量が下限量以下ならば（１７０２のＹｅｓ）、セル端帯域をセル中心帯域へ変更することを禁止する（１７０３）。ただし、このときセル中心帯域をセル端帯域に変更することは許容してもよい。セル端帯域の量が下限量を上回るならば（１７０２のＮｏ）、基地局は、セル中心帯域からセル端帯域への変更も、セル端帯域からセル中心帯域への変更も許容する（１７０４）。
【００６６】
なお、セル端帯域の量が下限量以下か否かの判定は、第４の実施例における上限量に達しているか否かの判定と同様に、帯域分割のタイミングにおいて全ＲＢに対してセル端帯域かセル中心帯域かを決定した後でもよいし、１つまたは複数のＲＢに対してセル端帯域かセル中心帯域かを決定した後でもよい。
【００６７】
本実施例の適用により、上位装置が通知するセル端帯域の下限量に基づくセル端帯域の量の抑制が、各セルにおいて可能となり、セル端帯域が減りすぎることを防止できる。
【００６８】
あるセルが、当該セルでのセル端帯域の不足により、セル端帯域を増加させていくと、送信電力が増加することにより当該セルのスループットは向上するが、周辺セルへの与干渉が増大していき、周辺セルのスループットが減少してしまうことはすでに説明したとおりである。このとき、セル端端末数を減少させることにより、セル端帯域の不足を解消することができる。
【００６９】
図１８及び図３１を用いて、端末の分類について説明する。図１８は、セル端端末とセル中心端末の、セル内における位置の例を示す図である。図３１は、ＲＳＲＰを基準として端末を分類する例を示す図である。図１８において、基地局１８０１の凡その通信範囲はセル１８０２で示される。図２および図３に関してすでに説明した方法で、すなわち端末から基地局に通知されるＲＳＲＰなどに基づいて基地局１８０１は端末を分類する。例えば、図３１のようにＲＳＲＰを基準として端末を分類する。図３１の基準を用いると、端末のＲＳＲＰが端末分類閾値以上となる場合、当該端末はセル中心端末に分類され、端末のＲＳＲＰが端末分類閾値未満となる場合、当該端末はセル端端末に分類される。端末の分類を行った結果、例えば、図１８において、基地局１８０１に近い位置にある端末１８０３は、ＲＳＲＰが大きくセル中心端末に、基地局１８０２から離れた位置にある端末１８０４は、ＲＳＲＰが小さくセル端端末に、それぞれ分類される。このように、一般に、セル中心エリア１８０５にある端末はセル中心端末に、セル端エリア１８０６にある端末はセル端端末に、分類される傾向にある。
【００７０】
端末の分類は、周波数リソース割当てに先んじて行う。図１９は、端末の分類例を示す図である。図１９において、システム帯域は、図４のようにいくつかの小帯域に分割され、端末は、各小帯域に対応した小グループのいずれかに分類される。また、各端末は、対応する小帯域がセル端帯域またはセル中心帯域のいずれに所属するかに応じて、セル端端末またはセル中心端末のいずれかに分類されるものとする。
【００７１】
図２０は、図５で説明した各小帯域における送信電力制限と、端末の分類の関係を示す図である。図２０では、端末は、小帯域１、小帯域２、小帯域３、小帯域４、小帯域５、および小帯域６に対応する小グループのいずれかに分類されている。図５のように、各小帯域において許容される最大送信電力が設定された場合、端末が、所属する小グループに対応する小帯域で周波数リソースを割当てられたとき、原則として、各端末は、それぞれが所属する小グループに対応する小帯域における許容送信電力による送信電力制限を受ける。ただし、所属する小グループに対応する小帯域以外で周波数リソースを割当てられた端末は、原則として、割当てられた周波数リソースに対応する小帯域における許容送信電力による送信電力制限を受ける。
【００７２】
図３３は、図２０の端末の分類を示すテーブルである。図３３のテーブルは、各端末３３１０について、所属する小帯域の情報３３２０を含んでいる。基地局は図３３のようなテーブルを図３４のメモリ３４１１に保持し、図３４の無線制御部３４０５において端末への周波数リソース割当ておよび送信電力設定を行う際に、図３３のテーブルと図３２のテーブルを組み合わせて利用する。  端末の分類は、基地局で行われる。基地局は、例えば、図２および図３ですでに説明したように、端末が報告するＲＳＲＰをもとに、セル端端末とセル中心端末の分類を行う。図２１は、基地局における、ＲＳＲＰに基づくセル端端末とセル中心端末の分類処理の例を示すフロー図である。図２１において、基地局は、端末から報告された、ＲＳＲＰが予め定められた閾値以上か否かを確認する（２１０１）。ＲＳＲＰが閾値以上であれば（２１０１のＹｅｓ）、当該端末をセル中心端末に分類する（２１０２）。そうでなければ（２１０１のＮｏ）、当該端末をセル端端末に分類する（２１０３）。端末の分類は、下りリンクと上りリンクで共通でもよいし、異なってもよい。
【００７３】
すでに説明したように、原則的に、セル端帯域ではセル端端末に、セル中心帯域ではセル中心端末に、周波数リソースの割当てを行う。セル端端末が増加しセル端帯域の周波数リソースが不足する場合は、セル端端末数を減少させることにより、セル端帯域の周波数リソースが不足を解消することができる。図２２を用いて、セル端端末数の調整方法を説明する。図２２は、各セルにおける、セル端帯域の過不足に基づくセル端端末数増減手順の一例を示すフロー図である。図２２において、基地局は、セル端端末に対しセル端帯域で周波数リソースを割当て、セル端端末を全てセル端帯域に収容できるか確認する（２２０１）。セル端端末の全てをセル端帯域に収容できない場合（２２０１のＮｏ）は、基地局はセル端端末数が多いと判断し、セル端端末数を減少させる（２２０４）。セル端端末の全てをセル端帯域に収容できる場合（２２０１のＹｅｓ）は、基地局はセル端帯域に余剰周波数リソースが存在するかを確認する（２２０２）。セル端帯域に余剰周波数リソースがある場合（２２０２のＹｅｓ）は、基地局はセル端端末数が少ないと判断し、セル端端末数を増加させる（２２０３）。なお、図２２の例では、セル端帯域に余剰周波数リソースがある場合は、セル端端末数を増加させるが、セル端端末数の増加により周辺セルへの与干渉が増大するおそれがあるから、セル端帯域に余剰周波数リソースがある場合でも、必ずしもセル端端末数を増加させる必要はない。
【００７４】
端末の分類を行う時間的周期は、周波数リソース割当ての時間的周期と同一でなくてもよく、周波数リソース割当ての時間的周期より長くてもよい。すなわち、前回の端末分類以後の周波数リソース割当てにおいて発生したセル端帯域の不足および余剰の量を累積し、この累積値に基づいてセル端帯域の過不足を判断してもよい。周波数リソース割当ての際にセル端帯域が不足する場合は、次の端末分類タイミングにおいてセル端端末数を減少させるまで、セル端端末にセル中心帯域の周波数リソースを割当ててもよい。また、図２２のセル端帯域の過不足の判定タイミングと、端末分類の変更タイミングは、同一の時間スロット内にあってもよいし、異なる時間スロットにあってもよい。これらが異なる時間スロットにある場合、セル端帯域が不足すると判定してから、端末の分類が変更されるまでの間は、セル端帯域が不足するから、セル端端末に対してセル中心帯域で周波数リソース割当てを行ってもよい。
【００７５】
一方、あるセルで、例えば図２１のように端末のＲＳＲＰなどの状況に応じて端末の分類を行った結果、セル端端末数が急激に増加した場合、セル端帯域量が不足により、セル端端末のスループットが急激に低下してしまう。
【００７６】
このため、本実施例では、各セルのセル端端末数に上限を設ける。本実施例における、セル端端末数の上限設定について、図２３を使用して説明する。図２３は、セル端端末数、セル中心端末数、およびセル端端末数の上限の一例を示す図である。図２３の例では、セル端端末数、セル中心端末数はそれぞれ８である。また、セル端端末数の上限は１１であるので、セル端端末にあと３台追加できるが、それ以上追加することはできない。このように、セル端端末数が一定以下に抑制される。
【００７７】
セル端端末数の上限は、複数の基地局を管理する上位装置によって、セル端端末数の上限値や、セルに接続する端末数に対するセル端端末数の割合の上限値などといった形式で、各基地局に与えられる。上位装置とは、例えば、図１における基地局制御装置１０３である。あるいは、複数の基地局制御装置１０３を管理する新たな管理装置を設け、この管理装置を上位装置としてもよい。あるいは、ある基地局に上位装置の機能を持たせてもよい。各セルのセル端端末数の上限は、上位装置から各セルへ通知される。例えば、基地局制御装置１０３を上位装置とする場合、各セルのセル端端末数の上限は、有線回線を通じて各セルへ通知される。
【００７８】
セル端端末数の上限は、例えば、固定的に設定してもよい。あるいは、セル端端末数の上限は動的に設定してもよい。例えば、各セルの接続端末数に基づいて決定してもよいし、あるいは、各セルのトラヒック量に応じて決定してもよい。図２４は、上位装置において、各セルの接続端末数に基づいてセル端端末数の上限値を決定する手順の例を示すフロー図である。図２４において、まず上位装置は、管理するセルの接続端末数の総和と、管理するセルの数から、平均接続端末数を計算する２４０１。次に、各セルについて、セル端端末数の上限値の制御を行う。あるセルについて、（当該セルの接続端末数）／（平均接続端末数）が予め定められた閾値Ｔｈ３以上である場合（２４０２のＹｅｓ）は、当該セルのセル端端末数の上限値を増加する（２４０３）。（当該セルの接続端末数）／（平均接続端末数）が閾値Ｔｈ３未満である場合（２４０２のＮｏ）、閾値Ｔｈ４との比較を行う（２４０４）。（当該セルの接続端末数）／（平均接続端末数）が閾値Ｔｈ４未満である場合（２４０４のＹｅｓ）、当該セルのセル端端末数の上限値を減少する（２４０５）。（当該セルの接続端末数）／（平均接続端末数）が閾値Ｔｈ４以上である場合（２４０４のＮｏ）は、当該セルのセル端端末数の上限値を変更しない。
【００７９】
セル端端末数の上限は上位装置から各セルに通知されるが、初期設定時および変更があった場合のみ通知することとすれば、通知回数を抑制することができる。また、セル端端末数の上限は、下りリンクと上りリンクで共通でもよいし、異なっていてもよい。
【実施例６】
【００８０】
本発明を適用する第６の実施例を、図２５を使用して説明する。第６の実施例では、セル端端末数がセル端端末数の上限を超過するか否かによって、セル端端末の増加を禁止する。第６の実施例は下りリンク、上りリンクのいずれにも適用可能である。
図２５は、基地局において、セル端端末数が上限値を超過するか否かによって、セル中心端末をセル端端末に変更することを禁止するか否かを判定する手順の例を示すフロー図である。図２５では、基地局は、端末の分類を行った（２５０１）結果、セル端端末数が、上位装置から通知される上限値に達しているか否かを確認する（２５０２）。セル端端末数が上限値に達しているならば（２５０２のＹｅｓ）、セル中心端末をセル端端末へ変更することを禁止する（２５０３）。ただし、このときセル端端末をセル中心端末に変更することは許容してもよい。セル端端末数が上限値に達していないならば（２５０２のＮｏ）、基地局は、セル中心端末からセル端端末への変更も、セル端端末からセル中心端末への変更も許容する（２５０４）。
【００８１】
なお、セル端端末数が上限値に達しているか否かの判定は、端末分類のタイミングにおいて基地局に接続する全端末に対してセル端端末かセル中心端末かを決定した後でもよいし、１つまたは複数の端末に対してセル端端末かセル中心端末かを決定した後でもよい。
【００８２】
本実施例の適用により、上位装置が通知するセル端端末数の上限値に基づくセル端端末数の抑制が、各セルにおいて可能となり、セル端端末が増えすぎることを防止できる。
【実施例７】
【００８３】
本発明を適用する第７の実施例を、図２６を使用して説明する。第７の実施例では、セル端端末数がセル端端末数の上限を超過するか否かによって、端末の分類を行うための閾値を、端末がセル端端末に分類されにくくなるよう変更する。第７の実施例は下りリンク、上りリンクのいずれにも適用可能である。
【００８４】
図２６は、基地局において、セル端端末数が上限値を超過するか否かによって、端末の分類を行うための閾値を、端末がセル端端末に分類されにくくなるよう変更する手順の例を示すフロー図である。図２６の例では、端末の分類は、図２１のように、端末のＲＳＲＰが閾値以上か否かに基づいて行われると仮定する。図２６では、基地局は、端末の分類を行った（２６０１）結果、セル端端末数が、上位装置から通知される上限値に達しているか否かを確認する（２６０２）。セル端端末数が上限値に達しているならば（２６０２のＹｅｓ）、端末がセル端端末に分類されにくくなるよう、ＲＳＲＰ閾値を一定量減少する（２６０３）。セル端端末数が上限値に達していないならば（２６０２のＮｏ）、端末がセル端端末に分類されやすくなるよう、ＲＳＲＰ閾値を一定量増加する（２６０４）。図２６の例では、ＲＳＲＰ閾値の減少幅を増加幅より小さく設定することにより、セル端端末数の急激な増加を防止できる。
【００８５】
なお、セル端端末数が上限値に達しているか否かの判定は、端末分類のタイミングにおいて基地局に接続する全端末に対してセル端端末かセル中心端末かを決定した後でもよいし、１つまたは複数の端末に対してセル端端末かセル中心端末かを決定した後でもよい。
【００８６】
本実施例の適用により、上位装置が通知するセル端端末数の上限値に基づくセル端端末数の抑制が、各セルにおいて可能となり、セル端端末が増えすぎることを防止できる。
【００８７】
図２６の例では、セル端端末数が上限値に達していない場合は、ＲＳＲＰ閾値を一定量増加するものとしたが、セル端端末数が増加することによる周辺セルへの与干渉を防止するため、セル端端末数が上限値に達していない場合に、ＲＳＲＰ閾値を変更しなくてもよい。あるいは、セル端端末数が上限値に達していない場合に、ＲＳＲＰ閾値を変更するか否かは、ＲＳＲＰ閾値が予め定められた初期値を上回るか下回るかによって決定してもよい。図２７は、基地局において、ＲＳＲＰ閾値を変更するか否かを、ＲＳＲＰ閾値が初期値を上回るか下回るかに基づいて決定する手順の一例を示すフロー図である。図２７では、基地局が端末の分類を行った（２７０１）結果、セル端端末数が上限値に達しているならば（２７０２のＹｅｓ）、ＲＳＲＰ閾値が閾値初期値と比べて定数ａより下回らない場合（２７０３のＮｏ）は、端末がセル端端末に分類されにくくなるよう、ＲＳＲＰ閾値を一定量減少する（２７０４）。ＲＳＲＰ閾値が閾値初期値と比べて定数ａより下回る場合（２７０３のＹｅｓ）は、ＲＳＲＰ閾値の減少は行わない。セル端端末数が上限値に達していないならば（２７０２のＮｏ）、ＲＳＲＰ閾値が閾値初期値と比べて定数ｂ以上上回らない場合（２７０５のＮｏ）は、端末がセル端端末に分類されにくくなるよう、ＲＳＲＰ閾値を一定量増加する（２７０６）。ＲＳＲＰ閾値が閾値初期値と比べて定数ｂ以上上回る場合（２７０５のＹｅｓ）は、ＲＳＲＰ閾値の増加は行わない。これによって、ＲＳＲＰ閾値が、閾値の初期値と定数ａおよび定数ｂにより決まる最小値と最大値に収まるように制御することが可能となる。
【実施例８】
【００８８】
本発明を適用する第８の実施例を、図２８を使用して説明する。第８の実施例では、セル端端末数がセル端端末数の上限を超過するか否かによって、セル端端末の増加を禁止し、禁止状態が一定期間以上継続した場合は、端末の分類を行うための閾値を、端末がセル端端末に分類されにくくなるよう変更する。第８の実施例は下りリンク、上りリンクのいずれにも適用可能である。
【００８９】
図２８は、基地局において、セル端端末数が上限値を超過するか否かによって、セル中心端末をセル端端末に変更することを禁止するか否かを判定し、さらに、禁止状態が一定期間以上継続した場合は、端末の分類を行うための閾値を、端末がセル端端末に分類されにくくなるよう変更する手順の例を示すフロー図である。図２８では、基地局は、端末の分類を行った（２８０１）結果、セル端端末数が、上位装置から通知される上限値に達しているか否かを確認する（２８０２）。セル端端末数が上限値に達しているならば（２８０２のＹｅｓ）、セル中心端末をセル端端末へ変更することを禁止する（２８０３）。ただし、このときセル端端末をセル中心端末に変更することは許容してもよい。セル端端末数が上限値に達していないならば（２８０２のＮｏ）、基地局は、セル中心端末からセル端端末への変更も、セル端端末からセル中心端末への変更も許容する（２８０４）。
【００９０】
さらに、図２８において、基地局は、セル中心端末をセル端端末に変更することを禁止する状態の継続期間を測定している（２８０５）。禁止状態の継続期間が一定以上ならば（２８０５のＹｅｓ）、第７の実施例と同様に、ＲＳＲＰ閾値を一定量減少することにより、端末がセル端端末に分類されにくくなるようにする（２８０６）。禁止状態の継続期間が一定未満ならば（２８０５のＮｏ）、ＲＳＲＰ閾値を一定量増加させる（２８０７）。
なお、セル端端末数が上限値に達しているか否かの判定は、端末分類のタイミングにおいて基地局に接続する全端末に対してセル端端末かセル中心端末かを決定した後でもよいし、１つまたは複数の端末に対してセル端端末かセル中心端末かを決定した後でもよい。
【００９１】
本実施例の適用により、上位装置が通知するセル端端末数の上限値に基づくセル端端末数の抑制が、各セルにおいて可能となり、セル端端末が増えすぎることを防止できる。
図２８の例では、セル中心端末からセル端端末への変更禁止状態の継続期間が一定未満の場合は、ＲＳＲＰ閾値を増加させるとしたが、セル中心端末からセル端端末への変更が禁止されている期間内においては、ＲＳＲＰ閾値を変更しなくてもよい。図２９は、基地局において、禁止状態の継続期間が一定未満の場合はＲＳＲＰ閾値を変更しない場合の、手順の例を示すフロー図である。図２９では、基地局は、図２８と同様に、端末の分類を行った（２９０１）結果、セル端端末数が上限値に達しているか否かに基づいて（２９０２）、セル中心端末をセル端端末へ変更することを禁止するか否かを決定する。禁止状態となった場合（２９０３）は、禁止状態の継続期間が一定以上ならば（２９０４のＹｅｓ）、ＲＳＲＰ閾値を一定量減少する。禁止状態となったが、禁止状態の継続期間が一定未満ならば（２９０４のＮｏ）、ＲＳＲＰ閾値を変更しない。禁止状態とならなかった場合（２９０６）は、ＲＳＲＰ閾値を一定量増加させる（２９０７）。
図２９の例では、禁止状態とならなかった場合は、閾値を一定量増加させるものとしたが、これは、禁止状態の継続期間が一定以上の場合に減少したＲＳＲＰ閾値を、初期値まで戻すことを目的としており、ＲＳＲＰ閾値が初期値に達した場合はそれ以上ＲＳＲＰ閾値を増加させなくてもよい。
【００９２】
これまで、帯域の分割におけるセル端帯域の量の制御と、端末の分類におけるセル端端末数の制御について説明した。これらのセル端帯域の量の制御と、セル端端末数の制御は、いずれか一方のみしか適用できないものではなく、両方を組み合わせて実施することも可能である。その例を、以下で説明する。
【実施例９】
【００９３】
本発明を適用する第９の実施例を、図３０を使用して説明する。第９の実施例は、セル端帯域の量の制御と、セル端端末数の制御を組み合わせて実施する場合の一例である。第９の実施例は下りリンク、上りリンクのいずれにも適用可能である。
【００９４】
図３０は、基地局において、セル端帯域の量の制御と、セル端端末数の制御を組み合わせて実施する手順の一例を示すフロー図である。図３０では、セル端帯域が不足した場合に、セル端端末数の制限を行い、さらに、この制限が一定期間行われた場合に、セル端帯域の量を制限しながら、セル端帯域の量を増加する。
【００９５】
図３０において、まず、基地局は、セル端端末に対しセル端帯域で周波数リソースを割当て、セル端端末を全てセル端帯域に収容できるか確認する（３００１）。セル端端末の全てをセル端帯域に収容できない場合（３００１のＮｏ）は、基地局はセル端端末数が多いと判断し、セル中心端末をセル端端末に変更することを禁止する（３００２）。これによって、セル端端末数が抑制される。セル端端末の全てをセル端帯域に収容できる場合（３００１のＹｅｓ）は、基地局はセル端端末数に対してセル端帯域の量が十分であると判断し、セル中心端末をセル端端末に変更することを許可する（３００３）。
【００９６】
さらに、図３０において、基地局は、セル中心端末をセル端端末に変更することを禁止する状態の継続期間を測定している（３００４）。禁止状態の継続期間が一定以上ならば（３００４のＹｅｓ）、基地局はセル端帯域の量を増加させる（３００５）。禁止状態の継続期間が一定未満ならば（３００４のＮｏ）、基地局はセル端帯域の量を減少させる（３００６）。その結果、セル端帯域の量が予め与えられる上限量に達しているならば（３００７のＹｅｓ）、セル中心帯域をセル端帯域へ変更することを禁止する（３００８）。ただし、このときセル端帯域をセル中心帯域に変更することは許容してもよい。セル端帯域の量が上限量に達していないならば（３００７のＮｏ）、基地局は、セル中心帯域からセル端帯域への変更も、セル端帯域からセル中心帯域への変更も許容する（３００９）。
【００９７】
図３０の例では、セル中心端末の継続期間が一定未満ならば、基地局はセル端帯域の量を減少させるが、セル中心端末からセル端端末への変更が禁止されている期間内においては、セル端帯域の量を変更しなくてもよい。
【００９８】
また、図３０の例では、セル端端末数の制限は、セル中心端末からセル端端末への変更を禁止することによって行うが、実施例７のようにＲＳＲＰ閾値の変更によって行ってもよいし、実施例８のようにセル中心端末からセル端端末への変更禁止と、ＲＳＲＰ閾値の変更を組み合わせて行ってもよい。
【００９９】
また、図３０において、セル端帯域量が上限に達している状態が長時間継続した場合は、接続端末数に対し、セル端帯域量の上限が低い可能性がある。このような場合、図１２のような、接続端末数に応じたセル端帯域量の上限の制御を行うことにより、当該セルのセル端帯域量の上限が増加し、セル端帯域の不足が解消されることが期待される。あるいは、セル端帯域量が上限に達している状態が長時間継続した場合は、基地局は上位装置にこれを通知し、通知を受けた上位装置は、当該セルのセル端帯域量の上限の増加を行ってもよい。
【０１００】
上述した実施形態や実施例によれば、周辺セルに与える干渉が過度に増大することを防止し、セルラ通信システムにおける無線利用効率を向上させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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