(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存基地局の通信エリア内に設置され、第１の端末と無線通信を行なう基地局において、
前記既存基地局と無線通信を行なう第２の端末に対して、前記基地局が与える電波干渉を推定して、
前記既存基地局の通信エリア端近傍に存在する前記第２の端末に、前記基地局が与える電波干渉が小さいとき、高レートモードを選択し、
前記既存基地局の通信エリア端近傍に存在する前記第２の端末に、前記基地局が与える電波干渉が大きいとき、干渉緩和モードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局であって、
前記既存基地局と無線通信を行なう前記第２の端末に対して、前記基地局が与える電波干渉の大小は、前記第１の端末が、前記基地局に通知する、前記既存基地局が送信する参照信号の前記第１の端末における受信電力に基づいて、
前記参照信号の受信電力が予め定められた閾値以上のとき、前記高レートモードを選択し、
前記参照信号の受信電力が予め定められた閾値未満のとき、前記干渉緩和モードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項３】
請求項１に記載の基地局であって、
前記既存基地局と無線通信を行なう前記第２の端末に対して、前記基地局が与える電波干渉の大小は、前記既存基地局と前記第１の端末との間の無線伝搬路における伝搬減衰レベルに基づいて、
前記伝搬減衰レベルが予め定められた閾値以上のとき、前記干渉緩和モードを選択し、
前記伝搬減衰レベルが予め定められた閾値未満のとき、前記高レートモードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項４】
請求項１に記載の基地局であって、
前記既存基地局と無線通信を行なう前記第２の端末に対して、前記基地局が与える電波干渉の大小は、前記第２の端末が前記既存基地局に向けて送信する上りリンク送信信号により、基地局が受ける干渉の受信電力に基づいて、
前記基地局における受信干渉電力が予め定められた閾値以上のとき、前記干渉緩和モードを選択し、
前記基地局における受信干渉電力が予め定められた閾値未満のとき、前記高レートモードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項５】
請求項１に記載の基地局であって、
前記高レートモードでは、前記基地局は、前記第１の端末に、周波数方向に連続した下りリンクの通信リソースを割り当て、
前記干渉緩和モードでは、前記基地局は、前記第１の端末に、周波数方向に連続しない下りリンクの通信リソースを割り当てることを特徴とする基地局。
【請求項６】
請求項１に記載の基地局であって、
前記高レートモードでは、前記第１の端末に、空間多重を用いて、下りリンクのデータ送信を行ない、
前記干渉緩和モードでは、前記第１の端末に、時空間ダイバーシチを用いて、下りリンクのデータ送信を行なうことを特徴とする基地局。
【請求項７】
請求項１に記載の基地局であって、
前記高レートモードでは、前記第１の端末に、割当てる下りリンクの通信リソースに、周波数ホッピングを適用せず、
前記干渉緩和モードでは、前記第１の端末に、割当てる下りリンクの通信リソースに、周波数ホッピングを適用することを特徴とする基地局。
【請求項８】
請求項１に記載の基地局であって、
前記高レートモードでは、前記第１の端末に、第１の電力スペクトル密度を使用して、下りリンクのデータ送信を行ない、
前記干渉緩和モードでは、前記第１の端末に、第２の電力スペクトル密度を使用して、下りリンクのデータ送信を行ない、
前記第１の電力スペクトル密度は、前記第２の電力スペクトル密度より大きいことを特徴とする基地局。
【請求項９】
請求項８に記載の基地局であって、
前記高レートモードでは、前記第１の端末に、第１の変調方式と、第１の誤り訂正符号の符号化率を使用して、下りリンクのデータ送信を行ない、
前記干渉緩和モードでは、前記第１の端末に、第２の変調方式と、第２の誤り訂正符号の符号化率を使用して、下りリンクのデータ送信を行ない、
（Ａ）前記第１の変調方式は、前記第２の変調方式より多値である、
（Ｂ）前記第１の符号化率は、前記第２の符号化率より大きい、
（Ｃ）前記第１の変調方式は、前記第２の変調方式より多値であり、かつ、前記第１の符号化率は、前記第２の符号化率より小さい、
の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のいずれかが成立することを特徴とする基地局。
【請求項１０】
請求項１に記載の基地局であって、
前記基地局が与える電波干渉に応じて、干渉緩和モードを選択した場合、
前記基地局の近傍に、前記第２の端末が存在しない場合、干渉緩和モードの使用を中止し、高レートモードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項１１】
既存基地局の通信エリア内に設置され、第１の端末と無線通信を行なう基地局において、
前記既存基地局と無線通信を行なう第２の端末が、前記基地局に与える電波干渉に応じて、
前記既存基地局の通信エリア端近傍に存在する前記第２の端末が、前記基地局に与える電波干渉が小さいとき、前記第１の端末に周波数ダイバーシチモードを選択し、
前記既存基地局の通信エリア端近傍に存在する前記第２の端末が、前記基地局に与える電波干渉が大きいとき、前記第１の端末に時間ダイバーシチモードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項１２】
請求項１１に記載の基地局であって、
前記既存基地局と無線通信を行なう前記第２の端末が、前記基地局に与える電波干渉の大小について、前記第１の端末が通知する前記既存基地局が送信する参照信号の前記第１の端末における受信電力に基づいて、
前記参照信号の受信電力が予め定められた閾値以上のとき、前記第１の端末に周波数ダイバーシチモードを選択し、
前記参照信号の受信電力が予め定められた閾値未満のとき、前記第１の端末に干渉緩和モードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項１３】
請求項１１に記載の基地局であって、
前記既存基地局と無線通信を行なう前記第２の端末が、前記基地局に与える電波干渉の大小について、前記第１の端末が通知する、前記既存基地局と第１の端末群との間の無線伝搬路における伝搬減衰レベルに基づいて、前記基地局が判定し、
前記伝搬減衰レベルが予め定められた閾値以上のとき、前記第１の端末に時間ダイバーシチモードを選択し、
前記伝搬減衰レベルが予め定められた閾値未満のとき、前記第１の端末に周波数ダイバーシチモードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項１４】
請求項１１に記載の基地局であって、
前記既存基地局と無線通信を行なう前記第２の端末が、前記基地局に与える電波干渉の大小について、前記第２の端末が前記既存基地局に向けて送信する上りリンク送信信号により、前記基地局が受ける干渉の受信電力に基づいて、
前記基地局における受信干渉電力が予め定められた閾値以上のとき、前記第１の端末に時間ダイバーシチモードを選択し、
前記基地局における受信干渉電力が予め定められた閾値未満のとき、前記第１の端末に周波数ダイバーシチモードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項１５】
請求項１１に記載の基地局であって、
前記周波数ダイバーシチモードでは、前記第１の端末からの上りリンクのデータ送信において、第１の再送ターゲット回数を設定し、
前記時間ダイバーシチモードでは、第１の端末からの上りリンクのデータ送信において、基地局は、第２再送ターゲット回数を設定し、
前記第１の再送ターゲット回数は、前記第２の再送ターゲット回数より少ないことを特徴とする基地局。
【請求項１６】
請求項１１に記載の基地局であって、
前記周波数ダイバーシチモードでは、前記第１の端末に、割当てる上りリンクの通信リソースに、周波数ホッピングを適用せず、
前記時間ダイバーシチモードでは、前記第１の端末に、割当てる上りリンクの通信リソースに、周波数ホッピングを適用することを特徴とする基地局。
【請求項１７】
請求項１１に記載の基地局であって、
前記周波数ダイバーシチモードでは、前記第１の端末に、周波数方向に連続した上りリンクの通信リソースを割り当て、
前記時間ダイバーシチモードでは、前記第１の端末に、周波数方向に連続しない上りリンクの通信リソースを割り当てることを特徴とする基地局。
【請求項１８】
請求項１１に記載の基地局であって、
前記周波数ダイバーシチモードでは、前記第１の端末について、第１の電力スペクトル密度を使用して、上りリンクのデータ送信を行なわせ、
前記時間ダイバーシチモードでは、前記第１の端末について、第２の電力スペクトル密度を使用して、上りリンクのデータ送信を行なわせ、
前記第２の電力スペクトル密度は、前記第１の電力スペクトル密度より大きいことを特徴とする基地局。
【請求項１９】
請求項１１に記載の基地局であって、
前記第２の端末から受ける電波干渉に応じて、前期時間ダイバーシチモードを選択した場合、
近傍に前記第２の端末が存在しない場合、時間ダイバーシチモードの使用を中止し、周波数ダイバーシチモードを選択することを特徴とする基地局。
【請求項２０】
請求項１８に記載の基地局であって、
前記周波数ダイバーシチモードでは、前記第１の端末について、第１の変調方式と、第１の誤り訂正符号の符号化率を使用して、上りリンクのデータ送信を行なわせ、
前記時間ダイバーシチモードでは、前記第１の端末について、第２の変調方式と、第２の誤り訂正符号の符号化率を使用して、上りリンクのデータ送信を行なわせ、
（Ａ）前記第２の変調方式は、前記第１の変調方式より多値である、
（Ｂ）前記第２の符号化率は、前記第１の符号化率より大きい、
（Ｃ）前記第２の変調方式は、前記第１の変調方式より多値であり、かつ、前記第２の符号化率は、前記第１の符号化率より大きい、
の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のいずれかが成立する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、無線通信システムを構成する無線基地局装置に関する。
【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のうち、いくつかを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、データ送信を行なう前に、データ通信に使用する周波数リソースの割当てを行なう必要がある。ＯＦＤＭＡ方式を採用するセルラ無線システムにおいて、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】
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、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なう。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なう。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な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間では、通常、干渉は発生しない。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。
【０００７】
ＯＦＤＭＡシステムにおけるセル間干渉制御方法として、ＦＦＲ（Fractional Frequency Reuse）が検討されている。ＦＦＲでは、周波数帯域を複数のサブバンドに分割し、隣接基地局間で異なるサブバンドを使用、または隣接基地局間でサブバンド毎の送信電力割当てパターンを変えることにより、セル間干渉を低減する。特許文献１および特許文献２では、その実現方法が記載されている。
【０００８】
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いる。また非特許文献１では、ＦＦＲなどによるセル間干渉制御を、隣接基地局間で連携して行なうこと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。基地局間インタフェース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。
【０００９】
基地局間インタフェース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。
【００１０】
また、基地局間インタフェース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、基地局間インタフェース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】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００９−５１０９６７号公報
【特許文献２】国際公開第０８／００４２９９号パンフレット
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】3GPP TS 36.423 V9.1.0, 8.3.1 Load Indication
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
Ｅ−ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡＮでは、基地局間インタフェースＸ２と呼ばれる基地局間の通信インタフェースを用いて、各基地局でのサブキャリア割当て情報や、送信電力の情報を基地局間で交換している。
【００１４】
しかしながら、設置される全ての基地局間で、基地局間インタフェースＸ２がサポートされるとは限らない。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡＮでは、フェムトセル（Home eNB）と呼ばれる通信エリアの比較的小さい基地局は、基地局間インタフェースＸ２をサポートしない。このような場合、基地局間で連携したセル間干渉制御ができなくなる虞がある。この結果、セル間干渉により、スループットが低下してしまう。
【００１５】
さらに、既に設置されたマクロセル基地局の通信エリア内に、エリア品質向上などを目的として新たにフェムトセル基地局を設置する場合、通信エリア設計に基づいて設置された既設マクロセル基地局における通信品質への影響がないことが望ましい。しかし、新たに設置したフェムトセル基地局が与える干渉によって、既設マクロセル基地局の干渉状況が変化してしまう。この結果、既設マクロセル基地局で通信品質が不安定になってしまう。あるいは、既設マクロセル基地局から受ける干渉によって、新たに設置したフェムトセル基地局で不安定になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するため、基地局が、基地局間インタフェースＸ２のパラメータのような基地局でやりとりされる情報を使用することなく、与干渉や被干渉を自主的に抑制するように、通信リソース割当てや、送信電力、符号化変調方式の設定を行なう。
上記を実現するため、フェムトセル基地局が、マクロセル基地局と通信するマクロセル端末にフェムトセル基地局が与える干渉の影響の大小を、判定する。
【００１７】
さらに、干渉が大きい場合は、フェムトセル基地局は、周波数方向に分散した周波数リソースを、下りデータ通信用に割当てる。これによって、マクロセル端末が受ける干渉の影響が分散し、マクロセルにおける通信品質の劣化を抑制できる。よって課題が解決される。
あるいは、干渉が大きい場合は、フェムトセル基地局は、周波数ホッピングを行なって下りデータ通信を行なう。これによって、マクロセル端末が受ける干渉の影響が分散し、マクロセルにおける通信品質の劣化を抑制できる。よって課題が解決される。
【００１８】
あるいは、干渉が大きい場合は、フェムトセル基地局は、低い電力スペクトル密度を使用して下りデータ通信を行なう。さらに、電力スペクトル密度を低下させたことによるフェムトセル端末での受信品質劣化の影響を補償するため、フェムトセル基地局は、変調次数の小さい変調方式や、小さい誤り訂正符号化率を使用しつつ、使用する周波数リソース量を増加させて、下りデータ通信を行なう。さらに、電力スペクトル密度を低下させたことによるフェムトセル端末での受信品質劣化の影響を補償するため、フェムトセル基地局が、下りデータ通信にＳＴＢＣ（Space-Time Block Code）などによる送信ダイバーシチを適用する。これによって、フェムトセルにおける通信品質の劣化を抑制しつつ、マクロセル端末が受ける干渉電力を低減し、マクロセルにおける通信品質の劣化を抑制できる。よって課題が解決される。
【００１９】
また、上記を実現するため、フェムトセル基地局が、マクロセル基地局と通信するマクロセル端末がフェムトセル基地局に与える干渉の影響の大小を、判定する。
さらに、干渉が大きい場合は、フェムトセル基地局は、周波数方向に分散した周波数リソースを、上りデータ通信用に割当てる。これによって、フェムトセル基地局が受ける干渉の影響が分散し、フェムトセルにおける通信品質の劣化を抑制できる。よって課題が解決される。
【００２０】
あるいは、干渉が大きい場合は、フェムトセル基地局は、上りデータ通信用に割当てる周波数リソースに、周波数ホッピングを適用する。これによって、フェムトセル基地局が受ける干渉の影響が分散し、フェムトセルにおける通信品質の劣化を抑制できる。よって課題が解決される。
【００２１】
あるいは、干渉が大きい場合は、フェムトセル基地局は、上りデータ通信におけるＨｙｂｒｉｄ ＡＲＱ再送ターゲット回数を大きく設定する。これによって、Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ再送回数が増えることにより、Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱにより干渉電力の時間変動の影響を吸収し、フェムトセルにおける通信品質の安定化を実現する。よって課題が解決される。
【００２２】
あるいは、干渉が大きい場合は、フェムトセル基地局は、フェムトセル端末に対して高い送信電力スペクトル密度を設定する。さらに、電力スペクトル密度を高く設定したことによるフェムトセル基地局での受信品質向上を活用するため、フェムトセル基地局は、変調次数の大きい変調方式や、大きい誤り訂正符号化率を使用しつつ、使用する周波数リソース量を減少させて、上りデータ通信を行なうよう、フェムトセル端末に指示する。これによって、マクロセルに干渉を与えうる周波数リソースを減少させながらも、フェムトセル基地局における上り受信信号の受信電力スペクトル密度が高くなることにより、フェムトセル基地局が受ける受信信号電力に対する、フェムトセル基地局が受ける干渉電力を、相対的に低減し、フェムトセルにおける通信品質の劣化を抑制できる。よって課題が解決される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フェムトセルとマクロセルの、間で発生する干渉を抑制することにより、無線通信品質を改善し、無線資源の利用効率の向上に資する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】マクロセルとフェムトセルの配置を説明する図である。
【図２】フェムトセル基地局の構成を説明する図である。
【図３】端末の構成を説明する図である。
【図４】フェムトセル基地局配置を説明する図である。
【図５】他のフェムトセル基地局配置を説明する図である。
【図６】マクロセル端末への与干渉状況を判断する手順を説明するシーケンス図である。
【図７】下りスケジューリングモードの選択処理を説明するフローチャートである。
【図８】下りスケジューリングモードの選択処理を説明するフローチャートである。
【図９】マクロセル端末への与干渉状況を判断する手順を説明するシーケンス図である。
【図１０】下りスケジューリングモードの選択処理を説明するフローチャートである。
【図１１】下りスケジューリングモードの再判定処理を説明するフローチャートである。
【図１２】高レートモードにおける周波数リソース割当てを説明する図である。
【図１３】高レートモードにおける周波数リソース割当てを説明する図である。
【図１４】干渉緩和モードにおける周波数リソース割当てを説明する図である。
【図１５】干渉緩和モードにおける周波数リソース割当てを説明する図である。
【図１６】高レートモードにおける周波数リソース割当てを説明する図である。
【図１７】干渉緩和モードにおける周波数リソース割当てを説明する図である。
【図１８】高レートモードにおける送信電力スペクトル密度を説明する図である。
【図１９】干渉緩和モードにおける送信電力スペクトル密度を説明する図である。
【図２０】下りリンクで使用するＭＣＳテーブルを説明する図である。
【図２１】マクロセル端末からの被干渉状況を判断する手順を説明するシーケンス図である。
【図２２】上りスケジューリングモードの選択処理を説明するフローチャートである。
【図２３】上りスケジューリングモードの選択処理を説明するフローチャートである。
【図２４】マクロセル端末からの被干渉状況を判断する手順を説明するシーケンス図である。
【図２５】上りスケジューリングモードの選択処理を説明するフローチャートである。
【図２６】上りスケジューリングモードの再判定処理を説明するフローチャートである。
【図２７】周波数ダイバーシチモードにおける送信電力スペクトル密度の例を説明する図である。
【図２８】時間ダイバーシチモードにおける送信電力スペクトル密度の例を説明する図である。
【図２９】上りリンクで使用するＭＣＳテーブルを説明する図である。
【図３０】ＨＡＲＱ送信を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
本実施例を適用するセルラ無線通信システムについて、Ｅ−ＵＴＲＡ／Ｅ−ＵＴＲＡＮを例として、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、既設基地局（マクロセル基地局）の通信エリア内に、新たに基地局（フェムトセル基地局）が設置される場合を、説明する。
【００２９】
図１を参照して、マクロセル基地局とフェムトセル基地局の配置を説明する。図１において、マクロセル基地局１００は、その通信範囲をもってマクロセル１１０を構成しており、端末４００と無線で接続する。フェムトセル基地局２００は、その通信範囲をもってフェムトセル２１０を構成しており、端末３００と無線で接続する。本明細書では、マクロセル基地局１００と接続している端末４００をマクロセル端末と呼び、フェムトセル基地局２００と接続している端末３００をフェムトセル端末と呼ぶ。
【００３０】
図２を参照して、フェムトセル基地局２００の構成を説明する。図２において、フェムトセル基地局２００は、メモリ２０１と、ＣＰＵ２０２と、無線Ｉ／Ｆ２０３と、論理回路２０４と、有線Ｉ／Ｆ２０５とからなる。無線Ｉ／Ｆ２０３は、端末との間で無線信号の送受信を行なう。論理回路２０４は、誤り訂正符号化などを行なう。有線Ｉ／Ｆ２０５は、ネットワーク装置や隣接基地局との通信を行なう。
【００３１】
メモリ２０１は、干渉情報テーブル２１１、下りスケジューリング情報テーブル２１２、上りスケジューリング情報テーブル２１３、下りＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）テーブル２１４、上りＭＣＳテーブル２１５を含む。干渉情報テーブル２１１は、参照信号電力やパスロス情報を格納する。下りスケジューリング情報テーブル２１２は、下りリンクにおけるスケジューリング結果を格納する。上りスケジューリング情報テーブル２１３は、上りリンクにおけるスケジューリング結果を格納する。下りＭＣＳテーブル２１４は、下りデータ送信に使用する。上りＭＣＳテーブル２１５は、上りデータ受信に使用する。
【００３２】
ＣＰＵ２０２は、プログラムを実行する。ＣＰＵ２０２は、干渉測定部２２１、下りスケジューリングモード切替部２２２、下りリンクスケジューラ２２３、上りスケジューリングモード切替部２２４、上りリンクスケジューラ２２５、データ送信処理部２２６、制御情報送信処理部２２７、データ受信処理部２２８、制御情報受信処理部２２９、上りリンク送信電力制御部２３０を含む。
【００３３】
干渉測定部２２１は、上りリンクの受信干渉レベルの測定を行なう。下りリンクスケジューラ２２３は、下りリンクにおけるデータ通信のために周波数リソース割当てやMCS等を決定する。上りリンクスケジューラ２２５は、上りリンクにおけるデータ通信のために周波数リソース割当てやMCS等を決定する。データ送信処理部２２６は、端末へ送信するデータを処理する。制御情報送信処理部２２７は、各端末のスケジューリング結果や上りデータ復号結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）情報等の端末へ送信する制御情報を処理する。データ受信処理部２２８は、端末から受信されるデータを処理する。制御情報受信処理部２２９は、下りデータ復号結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）情報等の端末から受信される制御情報を処理する。上りリンク送信電力制御部２３０は、端末の送信電力の制御を行なう。
【００３４】
図３を参照して、フェムトセル端末３００の構成を説明する。図３において、フェムトセル端末３００は、メモリ３０１と、ＣＰＵ３０２と、無線Ｉ／Ｆ３０３、論理回路３０４とからなる。無線Ｉ／Ｆ３０３は、基地局との間で無線信号の送受信を行なう。論理回路３０４は、誤り訂正符号化などを行なう。
【００３５】
メモリ３０１は、干渉情報テーブル３１１、下りスケジューリング情報テーブル３１２、上りスケジューリング情報テーブル３１３、下りＭＣＳテーブル３１４、上りＭＣＳテーブル３１５を含む。干渉情報テーブル３１１は、フェムトセル端末３００が測定した参照信号電力やパスロス情報を格納する。下りスケジューリング情報テーブル３１２は、下りリンクにおける当該端末のスケジューリング結果を格納する。上りスケジューリング情報テーブル３１３は、上りリンクにおける当該端末のスケジューリング結果を格納する。下りＭＣＳテーブル３１４は、下りデータ受信に使用する。上りＭＣＳテーブル３１５は、上りデータ送信に使用する。
【００３６】
ＣＰＵ３０２は、参照信号電力測定部３２１、パスロス算出部３２２、送信電力制御部３２３、データ送信処理部３２６、データ受信処理部３２８、制御情報受信処理部３２９を含む。
【００３７】
参照信号電力測定部３２１は、基地局からの参照信号の受信電力レベルを算出する。パスロス算出部３２２は、下りリンクにおける基地局から当該端末への伝搬路減衰（パスロス）を算出する。送信電力制御部３２３は、端末から基地局へ送信する上りリンクの信号の送信電力を制御する。データ送信処理部３２６は、基地局へ送信するデータを処理する。制御情報送信処理部３２７は、下りデータ復号結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）情報等の基地局へ送信する制御情報を処理する。データ受信処理部３２８は、基地局から受信されるデータを処理する。制御情報受信処理部３２９は、端末のスケジューリング結果や上りデータ復号結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）情報等の基地局から受信される制御情報を処理する。
【００３８】
図１のような基地局配置において、マクロセル基地局１００に対するフェムトセル基地局２００の設置場所によって、干渉による影響が異なる。まず、下りリンクでの干渉による影響について、図４および図５を用いて説明する。
【００３９】
図４は、マクロセル基地局１００の近傍にフェムトセル基地局２００を設置した場合の配置である。図４を参照して、マクロセル中心付近にあるマクロセル端末４００−１、マクロセル端付近にあるマクロセル端末４００−２、フェムトセル端末３００が受ける干渉の影響について説明する。
【００４０】
図４において、マクロセル中心付近のマクロセル端末４００−１は、フェムトセル基地局２００から近い位置にある。このため、フェムトセル基地局２００からの干渉電力は、比較的大きい。しかし、マクロセル端末４００−１は、マクロセル基地局１００の近傍にある。このため、マクロセル端末４００−１は、マクロセル基地局１００からの受信信号電力が十分大きく、通信品質を示す指標であるＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise Ratio）は大きく劣化しないと考えられる。
【００４１】
マクロセル端付近のマクロセル端末４００−２は、マクロセル基地局１００から遠い位置にある。このため、マクロセル端付近のマクロセル端末４００−２は、マクロセル基地局１００からの受信信号電力は、比較的小さい。しかし、マクロセル端末４００−２は、フェムトセル基地局２００から遠い位置にある。このため、マクロセル端付近のマクロセル端末４００−２は、フェムトセル基地局２００からの干渉電力は小さく、ＳＩＮＲは大きく劣化しないと考えられる。
【００４２】
フェムトセル端末３００は、マクロセル基地局１００から近い位置にある。このため、マクロセル基地局１００からの干渉電力は、比較的大きい。しかし、フェムトセル端末３００は、フェムトセル基地局２００の近傍にもある。このため、フェムトセル基地局２００からの受信信号電力が十分大きく、ＳＩＮＲは大きく劣化しないと考えられる。
【００４３】
図５は、マクロセル端付近にフェムトセル基地局２００を設置した場合の配置である。図５を参照して、マクロセル中心付近にあるマクロセル端末４００−１、マクロセル端付近にあるマクロセル端末４００−２、フェムトセル端末３００が受ける干渉の影響について説明する。
【００４４】
マクロセル中心付近のマクロセル端末４００−１は、マクロセル基地局１００の近傍にある。このため、マクロセル基地局１００からの受信信号電力が十分大きい。また、マクロセル端末４００−１は、フェムトセル基地局２００から遠い位置にあるため、フェムトセル基地局２００からの干渉電力は、比較的小さい。従って、ＳＩＮＲは大きく通信品質は良好であると考えられる。
【００４５】
マクロセル端付近のマクロセル端末４００−２は、マクロセル基地局１００から遠い位置にある。このため、マクロセル基地局１００からの受信信号電力は、比較的小さい。さらに、マクロセル端末４００−２は、フェムトセル基地局２００から近い位置にある。このため、フェムトセル基地局２００からの干渉電力が大きい。従って、ＳＩＮＲが大きく劣化すると考えられる。
【００４６】
フェムトセル端末３００は、フェムトセル基地局２００の近傍にある。このため、フェムトセル基地局２００からの受信信号電力は、十分大きい。また、フェムトセル端末３００は、マクロセル基地局１００から遠い位置にあるため、マクロセル基地局１００からの干渉電力は、比較的小さい。従って、ＳＩＮＲは大きく通信品質は良好であると考えられる。
【００４７】
これらのことから、下りリンクでは、フェムトセル基地局からマクロセル端末への与干渉が、通信品質に大きく影響する。そこで、本実施例では、マクロセル端末への与干渉に応じて、フェムトセル基地局における、フェムトセル端末へ下りデータ送信を行なう際のスケジューリングモードを切替える。すなわち、フェムトセル基地局から、マクロセル端付近のマクロセル端末への与干渉が大きい場合、フェムトセル基地局は、下りリンクのスケジューリングモードとして、干渉抑制モードを選択する。また、フェムトセル基地局から、マクロセル端付近のマクロセル端末への与干渉が小さい場合、フェムトセル基地局は、下りリンクのスケジューリングモードとして、高レートモードを選択する。スケジューリングモードの詳細は、後述する。
【００４８】
フェムトセル基地局において行なわれる、マクロセル端付近のマクロセル端末への与干渉が大きいか小さいかの判定は、マクロセル端末が測定した被干渉レベルを元に行なってもよい。すなわち、マクロセル端末が、測定したフェムトセル基地局からの干渉レベルを、フェムトセル基地局に報告し、フェムトセル基地局は、報告された干渉レベルの大小により、下りリンクのスケジューリングモードを決定する。
【００４９】
しかしながら、上記のように、マクロセル端末がフェムトセル基地局に干渉レベルを報告するには、マクロセル端末がフェムトセル基地局に接続するか、もしくは、マクロセル端末がマクロセル基地局に干渉レベルを報告し、さらにマクロセル基地局からフェムトセル基地局に干渉レベルの情報を転送する必要がある。そこで、マクロセル端末からフェムトセル基地局へ、干渉レベルを報告することなく、フェムトセル基地局からマクロセル端末への干渉状況を判断する方式を、図６、図７、図８、図９、図１０を用いて説明する。
【００５０】
ここで、図６および図９は、下りリンクスケジューリングモードを決定するためのシーケンスを示している。一方、図７、図８、図１０は、下りリンクスケジューリングモードを決定する処理を示している。
【００５１】
図６を参照して、フェムトセル端末からフェムトセル基地局に報告される情報によって、フェムトセル基地局からマクロセル端末への干渉状況を判断する手順を説明する。図６において、マクロセル基地局１００は、参照信号（ＲＳ：Reference Signal）を送信する（Ｓ６０１）。フェムトセル端末３００は、無線Ｉ／Ｆ３０３を通じて受信した参照信号の電力レベル（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）を参照信号電力測定部３２１で算出する。または、フェムトセル端末３００は、受信した参照信号の電力レベルと、マクロセル基地局１００の参照信号の送信電力を用いて、パスロス算出部３２２において、マクロセル基地局１００とフェムトセル端末３００の間の、パスロスを算出する。次に、フェムトセル端末３００は、ＲＳＲＰまたはパスロスをフェムトセル基地局２００に報告する（Ｓ６０２）。
【００５２】
フェムトセル基地局２００は、Ｎ台（Ｎ：１以上）のフェムトセル端末２００から報告されたＲＳＲＰまたはパスロス情報を、干渉情報テーブル２１１に格納する。フェムトセル基地局２００は、ＲＳＲＰまたはパスロス情報を用いて、下りスケジューリングモード切替部２２２において、下りリンクのスケジューリングモードを判定する（Ｓ６０３）。その後、フェムトセル基地局２００は、必要に応じて下りリンクにおけるデータ送信のためのコンフィグを行なう（Ｓ６０４）。フェムトセル基地局２００は、下りリンクデータ送信のためのリソース割当て情報を下りスケジューリング情報としてフェムトセル端末３００に送信する（Ｓ６０５）。フェムトセル基地局２００は、下りデータをフェムトセル端末３００に送信する（Ｓ６０６）。
【００５３】
図７を参照して、フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２において行なわれる、下りスケジューリングモード判定処理（Ｓ６０３）を、ＲＳＲＰに基づいて行なう場合のフローを説明する。図７において、まずＲＳＲＰが予め定められた閾値以上となる端末数Ｍをカウントするため、下りスケジューリングモード切替部２２２は、端末数Ｍを初期化する（Ｓ７０１）。ＲＳＲＰが閾値ＴｈＲｓｒｐＤＬ以上となる端末がある場合（Ｓ７０２のＹＥＳ）、下りスケジューリングモード切替部２２２は、端末数Ｍを１加算する（Ｓ７０３）。ステップ７０２およびステップ７０３の処理は、ＲＳＲＰを報告したフェムトセル端末数Ｎについて行なう。
【００５４】
その後、ＲＳＲＰが閾値ＴｈＲｓｒｐＤＬ以上となる端末の割合Ｍ／Ｎが、予め定められた閾値ＴｈＨｉｇｈＲａｔｅ以上となる場合（Ｓ７０４のＹＥＳ）、下りスケジューリングモード切替部２２２は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図４のようにマクロセル中心付近にあると判断する。下りスケジューリングモード切替部２２２は、下りスケジューリングモードとして高レートモードを選択する（Ｓ７０５）。
【００５５】
一方、Ｍ／Ｎが閾値ＴｈＨｉｇｈＲａｔｅ未満となる場合（Ｓ７０４のＮＯ）、下りスケジューリングモード切替部２２２は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図５のようにマクロセル端付近にあると判断する。下りスケジューリングモード切替部２２２は、下りスケジューリングモードとして干渉緩和モードを選択する（Ｓ７０６）。
【００５６】
図８を参照して、フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２において行なわれる、下りスケジューリングモード判定処理６０３を、パスロスに基づいて行なう場合のフローを説明する。図８において、まずパスロスが予め定められた閾値以上となる端末数Ｍをカウントするため、下りスケジューリングモード切替部２２２は、端末数Ｍを初期化する（Ｓ８０１）。パスロスが閾値ＴｈＰａｔｈＬｏｓｓＤＬ未満となる端末がある場合（Ｓ８０２のＹＥＳ）、下りスケジューリングモード切替部２２２は、端末数Ｍを１加算する（Ｓ８０３）。ステップ８０２およびステップ８０３の処理は、パスロスを報告したフェムトセル端末数Ｎについて行なう。
【００５７】
その後、パスロスが閾値ＴｈＰａｔｈＬｏｓｓＤＬ未満となる端末の割合Ｍ／Ｎが、予め定められた閾値ＴｈＨｉｇｈＲａｔｅ以上となる場合（Ｓ８０４のＹＥＳ）、下りスケジューリングモード切替部２２２は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図４のようにマクロセル中心付近にあると判断する。下りスケジューリングモード切替部２２２は、下りスケジューリングモードとして高レートモードを選択する（Ｓ８０５）。
【００５８】
一方、Ｍ／Ｎが閾値ＴｈＨｉｇｈＲａｔｅ未満となる場合（Ｓ８０４のＮＯ）、下りスケジューリングモード切替部２２２は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図５のようにマクロセル端付近にあると判断する。下りスケジューリングモード切替部２２２は、下りスケジューリングモードとして干渉緩和モードを選択する（Ｓ８０６）。
【００５９】
図６、図７、図８では、単一のマクロセル基地局についてのＲＳＲＰまたはパスロスに基づいて下りスケジューリングモードを判定している。しかし、複数のマクロセル基地局についてのＲＳＲＰまたはパスロスに基づいて判定を行なってもよい。
【００６０】
図６、図７、図８では、フェムトセル端末３００がＲＳＲＰまたはパスロスの測定を行なっているが、フェムトセル基地局２００が下りリンクの受信機能およびＲＳＲＰまたはパスロス測定を行ってもよい
図７では、マクロセルについてのＲＳＲＰを用いて下りスケジューリングモードを選択しているが、フェムトセルについてのＲＳＲＰに対する、マクロセルについてのＲＳＲＰの相対値を選択基準として用いてもよい。
図８では、フェムトセル端末３００がフェムトセル基地局２００に報告したパスロスに基づいて下りスケジューリングモードを判定しているが、フェムトセル基地局２００が、フェムトセル端末３００から報告されたＲＳＲＰと、マクロセル基地局１００の参照信号の送信電力を用いて算出した、パスロスを用いてもよい。
【００６１】
図９を参照して、フェムトセル基地局が測定する上り干渉情報によって、フェムトセル基地局からマクロセル端末への干渉状況を判断する手順を説明する。図９において、マクロセル端末４００は、マクロセル基地局１００への上り送信を行なっている（Ｓ９０１）。マクロセル端末４００による上り送信は、干渉としてフェムトセル基地局２００で受信される。フェムトセル基地局２００は、干渉測定部２２１において、複数のマクロセル端末４００からの干渉電力レベルを、使用周波数帯域を複数のブロックに分割した、周波数ブロック毎に、算出する。ここで、周波数ブロックは、Ｅ−ＵＴＲＡにおける周波数リソース割当ての最小単位である、ＲＢ（Resource Block）とすることが望ましい。
【００６２】
フェムトセル基地局２００は、算出したマクロセル端末４００からの干渉電力レベルを用いて、下りスケジューリングモード切替部２２２において、下りリンクのスケジューリングモードを判定する（Ｓ９０２）。その後、フェムトセル基地局２００は、必要に応じて下りリンクにおけるデータ送信のためのコンフィグを行なう（Ｓ９０３）。フェムトセル基地局２００は、下りリンクデータ送信のためのリソース割当て情報を下りスケジューリング情報としてフェムトセル端末３００に送信する（Ｓ９０４）。フェムトセル基地局２００は、下りデータをフェムトセル端末３００に送信する（Ｓ９０５）。
【００６３】
図１０を参照して、フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２が実施する下りスケジューリングモード判定処理（Ｓ９０２）を、マクロセル端末４００からの上り干渉電力レベルに基づいて行なう場合のフローを説明する。図１０において、上り干渉電力レベルが予め定められた閾値ＴｈＰｗｒＨｉｇｈＲａｔｅ以上となる周波数ブロックがない場合（Ｓ１０１のＮＯ）、フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図４のようにマクロセル中心付近にあると判断する。フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２は、下りスケジューリングモードとして高レートモードを選択する（Ｓ１０２）。
【００６４】
一方、Ｍ／Ｎが閾値ＴｈＰｗｒＨｉｇｈＲａｔｅ未満となる場合（Ｓ１０１のＹＥＳ）、フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図５のようにマクロセル端付近にあると判断する。フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２は、下りスケジューリングモードとして干渉緩和モードを選択する（Ｓ１０３）。
【００６５】
図６から図１０で説明した下りスケジューリングモードの判定は、フェムトセル基地局２００の設置時に行なってもよいし、定期的に行なってもよい。
下りスケジューリングモードの判定の際、下りスケジューリングモードとして干渉緩和モードを選択したとしても、フェムトセル基地局２００の近辺にマクロセル端末４００が存在しない場合や、フェムトセル基地局２００の近辺に存在したマクロセル端末４００が遠方に移動してしまった場合は、フェムトセル基地局２００からマクロセル端末４００への干渉が問題とならなくなる。このような場合は、図１１に従い、高レートモードを選択（再判定）してもよい。
【００６６】
図１１を参照して、フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２が実施する下りスケジューリングモードの再判定処理を、マクロセル端末４００からの上り干渉電力レベルに基づいて行なう場合のフローを説明する。図１１において、下りスケジューリングモードとして干渉緩和モードを選択している場合（Ｓ１１１のＹＥＳ）、フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２は、干渉測定部２２１から、周波数ブロックごとの上り干渉電力レベルを取得する（Ｓ１１２）。その後、全ての周波数ブロックにおいて上り干渉電力レベルが予め定められた閾値ＴｈＵＬＩｎｔｅｒｆｅｒｅＤＬ未満となる場合（Ｓ１１３のＹＥＳ）、フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２は、フェムトセル基地局２００の近辺にマクロセル端末４００が存在しないと判断する。フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２は、下りスケジューリングモードとして高レートモードを選択し（Ｓ１１４）、再判定処理を終了する。ステップ１１１またはステップ１１３でＮＯのとき、フェムトセル基地局の下りスケジューリングモード切替部２２２は、再判定処理を終了して、干渉緩和モードを継続する。
【００６７】
図１１のような下りスケジューリングモードの再判定処理は、図７、図８、図１０のような下りスケジューリングモード判定処理に引き続いて行なってもよいし、定期的に行なってもよい。
下りスケジューリングモードの詳細について、図１２から図２０を用いて説明する。
【実施例１】
【００６８】
下りスケジューリングモードを使い分ける実施例１を、図１２から図１５を用いて説明する。実施例１では、高レートモードでは、下りリンクの通信リソースとして、周波数方向に連続した周波数リソースを割当てることにより、周波数選択性ゲインによるレート向上を図る。また、干渉緩和モードでは、下りリンクの通信リソースとして、周波数方向に分散した周波数リソースを割当てることにより、フェムトセル基地局２００からマクロセル端末４００への干渉の影響の分散化を行なう。フェムトセル端末３００への下りデータ送信に使用する周波数リソースの割当ては、下りスケジューリングモード切替部２２２が決定した下りスケジューリングモードに従い、フェムトセル基地局２００の下りリンクスケジューラ２２３で行なわれる。
【００６９】
以下では、Ｅ−ＵＴＲＡで規定されるＲｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ（ＲＡ） Ｔｙｐｅを使用した、高レートモード、干渉緩和モードそれぞれにおける周波数リソース割当て方法について説明する。ＲＡ Ｔｙｐｅや、割当てた周波数リソースは、下りスケジューリング情報として、図６のシーケンス６０５や図９のシーケンス９０４において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。図６のシーケンス６０６や図９のシーケンス９０５の下りデータ送信は、フェムトセル端末３００に通知する下りスケジューリング情報に従って行なう。
【００７０】
図１２を参照して、高レートモードにおいて使用するＲＡ Ｔｙｐｅ２−Ｌｏｃａｌｉｚｅｄを使用した周波数リソース割当てを説明する。図１２において、横軸は周波数であり、全幅が周波数帯域である。Ｅ−ＵＴＲＡでは、図１２のように、周波数帯域は、ＲＢと呼ばれる周波数リソースの最小単位に分割される。ＲＡ Ｔｙｐｅ２−Ｌｏｃａｌｉｚｅｄでは、端末に、１つのＲＢまたは連続する複数のＲＢを割当てる。ここでは、端末＃１に１２ＲＢ、端末＃２に６ＲＢ、端末＃３に９ＲＢ割当てている。ＲＡ Ｔｙｐｅ２−Ｌｏｃａｌｉｚｅｄを使用して、無線伝搬路品質のよいサブ帯域で集中的にＲＢを割当てることにより、周波数選択性ゲインが得られ、通信品質が向上する。
【００７１】
図１３を参照して、高レートモードにおいて使用するＲＡ Ｔｙｐｅ０を使用した周波数リソース割当てを説明する。Ｅ−ＵＴＲＡでは、図１３のように、連続する複数のＲＢは、ＲＢＧ（Resource Block Group）を構成する。ＲＡ Ｔｙｐｅ０では、端末に、ＲＢＧ単位で周波数リソースを割当てる。ＲＡ Ｔｙｐｅ０では、図１３の端末＃１や端末＃２のように、連続するＲＢＧを割当ててもよいし、端末＃３のように、連続しないＲＢＧを割当ててもよい。ＲＡ Ｔｙｐｅ０を使用して、無線伝搬路品質のよいサブ帯域で集中的にＲＢを割当てることにより、周波数選択性ゲインが得られ、通信品質が向上する。
【００７２】
図１４を参照して、干渉緩和モードにおいて使用する、ＲＡ Ｔｙｐｅ１を使用した周波数リソース割当てを説明する。Ｅ−ＵＴＲＡでは、図１４のように、連続しない複数のＲＢＧは、ＲＢＧ Ｓｕｂｓｅｔを構成する。図１４では、３つのＲＢＧ Ｓｕｂｓｅｔが存在している。ＲＡ Ｔｙｐｅ１では、いずれか１つのＲＢＧ Ｓｕｂｓｅｔ内において、端末に、ＲＢ単位で周波数リソースを割当てる。ここでは、端末＃１はＳｕｂｓｅｔ０が、端末＃２はＳｕｂｓｅｔ２が割当てられている。図１４では、同一のＲＢＧからＲＢを選択することにより、最大３個連続したＲＢを割当てることができる。しかし、与干渉の影響を分散するためには、できるだけ異なるＲＢＧからＲＢを選択して、非連続のＲＢを割当てることが望ましい。このように、ＲＡ Ｔｙｐｅ１を使用して、分散したＲＢを割当てることにより、ＲＢ毎に干渉の影響を受けるマクロセル端末４００が異なることが期待できる。このとき、フェムトセル基地局２００が与える干渉の影響が分散した結果、マクロセル端末４００における干渉による通信品質の劣化を抑制することができる。
【００７３】
図１５を参照して、干渉緩和モードにおいて使用するＲＡ Ｔｙｐｅ２−Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄを使用した周波数リソース割当てを説明する。図１５（ａ）は、論理領域の周波数リソースである。図１５（ｂ）は、物理領域の周波数リソースであり、横軸は周波数である。ＲＡ Ｔｙｐｅ２−Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄでは、周波数リソースの指定は、論理領域において行なう。論理領域におけるリソース割当ては、図１５のように行なわれ、ＲＡ Ｔｙｐｅ２−Ｌｏｃａｌｉｚｅｄにおけるリソース割当て同様である。論理ＲＢは、データ送信で使用する物理ＲＢに、予め定められたパーミュテーションパターンを用いてマッピングされる。論理ＲＢから物理ＲＢへのマッピングでは、図１５のように、連続する論理ＲＢが、連続しない物理ＲＢへマッピングされる。このように、ＲＡ Ｔｙｐｅ２−Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄでは、連続する論理ＲＢを割当てることにより、周波数領域で分散した物理ＲＢを割当てることができ、ＲＢ毎に干渉の影響を受けるマクロセル端末４００が異なることが期待される。このとき、フェムトセル基地局２００が与える干渉の影響が分散した結果、マクロセル端末４００における干渉による通信品質の劣化を抑制することができる。
【実施例２】
【００７４】
下りスケジューリングモードを使い分ける実施例２を、図１６および図１７を用いて説明する。実施例２では、高レートモードでは、下りリンクの通信リソースとして割当てる周波数リソースを、周波数ホッピングさせないことにより、周波数選択性ゲインによるレート向上を図る。また、干渉緩和モードでは、下りリンクの通信リソースとして割当てる周波数リソースを、周波数ホッピングさせることにより、フェムトセル基地局２００からマクロセル端末４００への干渉の影響の分散化を行なう。
【００７５】
以下では、周波数ホッピングは、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）送信の単位で行なうことを仮定する。フェムトセル端末３００への下りデータ送信に使用するＨＡＲＱ送信用周波数リソースの割当ては、下りスケジューリングモード切替部２２２が決定した下りスケジューリングモードに従い、フェムトセル基地局２００の下りリンクスケジューラ２２３で行なわれる。割当てた周波数リソースは、下りスケジューリング情報として、図６のシーケンス６０５や図９のシーケンス９０４において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。図６のシーケンス６０６や図９のシーケンス９０５の下りデータ送信は、フェムトセル端末３００に通知する下りスケジューリング情報に従って行なう。
【００７６】
図１６を参照して、高レートモードにおいて使用する周波数ホッピングを適用しない周波数リソース割当てを説明する。図１６において、左端の数字ｎは、ＨＡＲＱ送信ｎ回目を表す。また、図１６の横軸は、周波数である。図１６で、端末＃１に割当てられたＲＢは、ＨＡＲＱ送信１回目とそれ以降で同一である。このように、周波数ホッピングを行なわない場合は、ＨＡＲＱ再送の際に、毎回無線伝搬路品質のよいサブ帯域でＲＢを割当てることにより、周波数選択性ゲインが得られ、通信品質が向上する。なお、図１６では、ＨＡＲＱ送信毎に同一のＲＢを割当てているが、必ずしも全く同一のＲＢを割当てる必要はなく、同一のサブ帯域内で割当てれば十分である。
【００７７】
図１７を参照して、干渉緩和モードにおいて使用する周波数ホッピングを適用する周波数リソース割当てを説明する。図１７において、左端の数字ｎは、ＨＡＲＱ送信ｎ回目を表す。また、図１７の横軸は、周波数である。図１７で、端末＃１に割当てられたＲＢは、ＨＡＲＱ送信毎（（１）（２）（３）（４））に、異なる。このように、周波数ホッピングを行なう場合は、ＨＡＲＱ再送毎に、干渉の影響を受けるマクロセル端末４００が異なることが期待される。このとき、フェムトセル基地局２００が与える干渉の影響が分散した結果、マクロセル端末４００における干渉による通信品質の劣化を抑制することができる。
【実施例３】
【００７８】
下りスケジューリングモードを使い分ける実施例３を、図１８から図２０を用いて説明する。実施例３では、高レートモードでは、高い電力スペクトル密度を使用して下りデータ送信を行なうことで、フェムトセル端末３００における受信ＳＩＮＲを改善し、レート向上を図る。また、干渉緩和モードでは、低い電力スペクトル密度を使用して下りデータ送信を行なうことで、フェムトセル基地局２００が与えるマクロセル端末４００の受信干渉電力密度の低減を図る。フェムトセル端末３００への下りデータ送信に使用する電力スペクトル密度は、フェムトセル基地局２００の下りスケジューリングモード切替部２２２が決定した下りスケジューリングモードに従い、制御情報送信処理部２２７で行なわれる。
【００７９】
電力スペクトル密度情報は、送信モードのコンフィグとして、図６のシーケンス６０４や図９のシーケンス９０３において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。図６のシーケンス６０６や図９のシーケンス９０５の下りデータ送信は、上記でフェムトセル端末３００に通知する電力密度スペクトル密度に従って行なう。
【００８０】
図１８を参照して、高レートモードにおいて、高い電力スペクトル密度ＰｗｒＤｅｎｓｉｔｙＨｉｇｈＤＬを使用した送信電力スペクトル密度と、あるフェムトセル端末３００に対する割当て周波数リソースを説明する。フェムトセル基地局２００が、高い送信電力スペクトル密度を使用して下りデータ送信を行なうことで、フェムトセル端末３００における受信ＳＩＮＲが改善するため、通信品質は向上する。
【００８１】
図１９を参照して、干渉緩和モードにおいて、低い電力スペクトル密度ＰｗｒＤｅｎｓｉｔｙＬｏｗＤＬを使用した送信電力スペクトル密度と、あるフェムトセル端末３００に対する割当て周波数リソースを説明する。ここで、ＰｗｒＤｅｎｓｉｔｙＬｏｗＤＬはＰｗｒＤｅｎｓｉｔｙＨｉｇｈＤＬ未満とする。フェムトセル基地局２００が、低い送信電力スペクトル密度を使用して下りデータ送信を行なうことで、マクロセル端末４００におけるフェムトセル基地局２００からの受信干渉レベルが低下する。このため、マクロセル端末４００における干渉による通信品質の劣化を抑制することができる。
【００８２】
図２０を参照して、Ｅ−ＵＴＲＡの下りデータ送信に使用できるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）テーブルを説明する。図２０において、下りＭＣＳテーブル２１４／３１４は、ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘ ２１４１、サブキャリア変調方式２１４２から成る。さらに、Ｅ−ＵＴＲＡでは、ＭＣＳと割当てＲＢ数に応じてＰＨＹパケットサイズが決められており、誤り訂正符号の符号化率が算出できる。図２０に記載した符号化率２１４３は、おおよその値である。
【００８３】
フェムトセル基地局２００の下りスケジューラ２２３は、下りＭＣＳテーブル２１４からＭＣＳを選択する。下りスケジューラ２２３は、選択したＭＣＳのＭＣＳ Ｉｎｄｅｘを、下りスケジューリング情報テーブル２１２に格納する。フェムトセル基地局２００は、下りスケジューリング情報をフェムトセル端末３００に送信する。フェムトセル端末３００は、下りスケジューリング情報のＭＣＳ Ｉｎｄｅｘと下りＭＣＳテーブル３１４を参照し、データを受信する。
【００８４】
上述のように、高レートモードでは、フェムトセル端末３００における受信ＳＩＮＲが向上する。このため、フェムトセル基地局２００は、フェムトセル端末３００への下りデータ送信には、高いＭＣＳを選択する。
【００８５】
一方、干渉緩和モードでは、低い送信電力スペクトル密度を使用してフェムトセル基地局２００が下りデータ送信を行なうことにより、フェムトセル端末３００における受信ＳＩＮＲが低下する。干渉緩和モードでは、フェムトセル基地局２００は、低いＭＣＳを選択することにより、復号成功の確率を向上することができる。
【００８６】
下りデータ送信に使用するＭＣＳは、下りスケジューリング情報として、図６のシーケンス６０５および図９のシーケンス９０４において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。
【００８７】
しかしながら、低いＭＣＳを選択すると、ＰＨＹパケットサイズは小さくなるため、データレートが低下してしまう。データレートを維持したい場合は、フェムトセル端末３００への割当てＲＢ数を増やせばよい。割当てＲＢ数を増やすことによって、低いＭＣＳを選択しても、ＰＨＹパケットサイズが小さくなるのを防ぐことができ、データレートの低下を防止することができる。このとき、図１９の割当て周波数リソース幅（ＲＢ数）は、図１８の割当て周波数リソース幅（ＲＢ数）より大きくなる。
【００８８】
また、高レートモードでは、フェムトセル端末３００における受信ＳＩＮＲが向上するため、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００への下りデータ送信には、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）による空間多重（ＳＭ：Spatial Multiplexing）を行なうことにより、データレート向上を図ってもよい。
【００８９】
一方、干渉緩和モードでは、フェムトセル端末３００における受信ＳＩＮＲが劣化する。このため、フェムトセル基地局２００は、フェムトセル端末３００への下りデータ送信には、ＳＴＢＣ（Space-Time Block Code）などによる送信ダイバーシチを行なうことにより、通信品質向上を図ってもよい。
なお、実施例１から実施例３は、互いに排他的ではなく、複数の実施例を組み合わせて使用することが可能である。
【００９０】
次に、上りリンクでの干渉による影響について、再び図４および図５を用いて説明する。図４を参照して、マクロセル基地局１００、フェムトセル基地局２００が受ける上りリンクの干渉の影響について説明する。なお、以下では、上りリンクの送信電力制御方針として、マクロセル基地局１００における、マクロセル端末４００からの受信信号の電力スペクトル密度が、マクロセル端末４００間で一定となるように制御することを仮定する。また、フェムトセルでは、周囲のマクロセル端末４００からの受信干渉の電力スペクトル密度に応じた上りリンクの送信電力設定を行なうものとする。周囲のマクロセル端末４００がフェムトセル基地局２００に与える干渉の受信電力スペクトル密度が大きい場合は、フェムトセル基地局２００において一定の通信品質（受信ＳＩＮＲ）を確保するため、フェムトセル端末３００の送信電力スペクトル密度を大きくする。あるいは、周囲のマクロセル端末４００がフェムトセル基地局２００に与える干渉の受信電力スペクトル密度が小さい場合は、フェムトセル端末３００の送信電力スペクトル密度を小さくする。
【００９１】
図４において、上記の上り送信電力制御方針に従うと、マクロセル基地局１００における、マクロセル端末からの受信信号の電力スペクトル密度は、マクロセル端末の位置（４００−１、４００−２）によらず、一定となる。また、フェムトセルがマクロセル基地局１００の近傍にあることから、フェムトセル端末３００の送信電力スペクトル密度は、比較的小さくなる。また、フェムトセルにおける通信範囲が十分小さい場合、フェムトセル端末３００の送信電力スペクトル密度は、使用する周波数帯域内で、変動が小さい。これらのことから、マクロセル基地局１００において、使用する周波数帯域内での受信ＳＩＮＲの変動は小さいと考えられる。
【００９２】
図４において、フェムトセル基地局２００における、フェムトセル端末３００からの受信信号の電力スペクトル密度は、使用する周波数帯域内で、変動が小さい。また、フェムトセル基地局２００における、マクロセル端末からの受信干渉の電力スペクトル密度は、フェムトセル基地局２００がマクロセル基地局１００の近傍にあることから、マクロセル端末の位置（４００−１、４００−２）によらず、一定となる。これらのことから、フェムトセル基地局２００において、使用する周波数帯域内での受信ＳＩＮＲの変動は小さいと考えられる。
【００９３】
図５を参照して、マクロセル基地局１００、フェムトセル基地局２００が受ける上りリンクの干渉の影響について説明する。図５において、上記の上り送信電力制御方針に従うと、マクロセル基地局１００における、マクロセル端末からの受信信号の電力スペクトル密度は、図４の場合と同様に、マクロセル端末の位置（４００−１、４００−２）によらず、一定となる。また、フェムトセルがマクロセル基地局１００から遠方にあり、送信電力スペクトル密度の高いマクロセル端末４００−２の近傍にあることから、フェムトセル端末３００の送信電力スペクトル密度は、比較的大きくする必要がある。ただし、フェムトセル端末３００とマクロセル基地局１００の間の伝搬路減衰が大きいため、マクロセル基地局１００における受信干渉は、図４とそれほど変わらないと考えられる。また、フェムトセルにおける通信範囲が十分小さい場合、フェムトセル端末３００の送信電力スペクトル密度は、使用する周波数帯域内で、変動が小さい。これらのことから、マクロセル基地局１００において、使用する周波数帯域内での受信ＳＩＮＲの変動は小さいと考えられる。
【００９４】
図５において、フェムトセル基地局２００における、フェムトセル端末３００からの受信信号の電力スペクトル密度は、使用する周波数帯域内で、変動が小さい。また、フェムトセル基地局２００における、マクロセル端末からの受信干渉の電力スペクトル密度は、干渉源となるマクロセル端末によって異なる。マクロセル中心付近のマクロセル端末４００−１は、送信電力スペクトル密度が小さく、フェムトセル基地局２００までの伝搬路減衰が大きいため、フェムトセル基地局２００が受信する干渉の電力スペクトル密度は小さくなる。一方、マクロセル端付近のマクロセル端末４００−２は、送信電力スペクトル密度が大きく、フェムトセル基地局２００までの伝搬路減衰が小さいため、フェムトセル基地局２００が受信する干渉の電力スペクトル密度は大きくなる。これらのことから、フェムトセル基地局２００において、使用する周波数帯域内での受信ＳＩＮＲの変動は大きくなり、特に、マクロセル端付近の端末４００−２による干渉の影響が大きいと考えられる。
【００９５】
これらのことから、上りリンクでは、フェムトセル基地局がマクロセル端末から受ける被干渉が、通信品質に大きく影響する。そこで、以下の実施例では、マクロセル端末からの被干渉に応じて、フェムトセル基地局における、フェムトセル端末からの上りデータ送信を行なう際のスケジューリングモードを切替える。すなわち、フェムトセル基地局がマクロセル端末から受ける被干渉が大きい場合、フェムトセル基地局は、上りリンクのスケジューリングモードとして、周波数ダイバーシチモードを選択する。また、フェムトセル基地局がマクロセル端末から受ける被干渉が小さい場合、フェムトセル基地局は、上りリンクのスケジューリングモードとして、時間ダイバーシチモードを選択する。スケジューリングモードの詳細は、後述する。
【００９６】
フェムトセル基地局において行なわれる、マクロセル端末からの被干渉状況を判断し、上りスケジューリングモードを決定する方式を、図２１、図２２、図２３、図２４、図２５を用いて説明する。
【００９７】
図２１および図２４は、上りリンクスケジューリングモードを決定するためのシーケンスを示しており、図２２、図２３、図２５は、上りリンクスケジューリングモードを決定する処理を示している。
【００９８】
図２１を参照して、フェムトセル端末からフェムトセル基地局に報告される情報によって、マクロセル端末からフェムトセル基地局への干渉状況を判断する方式の手順を説明する。図２１において、マクロセル基地局１００は、参照信号（ＲＳ）を送信する（Ｓ１２１）。フェムトセル端末３００は、無線Ｉ／Ｆ３０３を通じて受信した参照信号の電力レベル（ＲＳＲＰ）を参照信号電力測定部３２１で算出する。あるいは、フェムトセル端末３００は、受信した参照信号の電力レベルと、マクロセル基地局１００の参照信号の送信電力を用いて、パスロス算出部３２２において、マクロセル基地局１００とフェムトセル端末３００の間の、パスロスを算出する。次に、フェムトセル端末３００は、ＲＳＲＰまたはパスロスをフェムトセル基地局２００に報告する（Ｓ１２２）。
【００９９】
フェムトセル基地局２００は、１つまたは複数のフェムトセル端末３００から報告されたＲＳＲＰまたはパスロス情報を、干渉情報テーブル２１１に格納する。フェムトセル基地局２００は、ＲＳＲＰまたはパスロス情報を用いて、上りスケジューリングモード切替部２２４において、上りリンクのスケジューリングモードを判定する（Ｓ１２３）。その後、フェムトセル基地局２００は、必要に応じて上りリンクにおけるデータ送信のためのコンフィグを行ない（Ｓ１２４）、上りリンクデータ送信のためのリソース割当て情報を上りスケジューリング情報としてフェムトセル端末３００に送信する（Ｓ１２５）。フェムトセル端末３００は、上りデータをフェムトセル基地局２００に送信する（Ｓ１２６）。
【０１００】
図２２を参照して、フェムトセル基地局の上りスケジューリングモード切替部２２４において行なわれる、上りスケジューリングモード判定処理Ｓ１２３を、ＲＳＲＰに基づいて行なう場合のフローを説明する。図２２において、まずＲＳＲＰが予め定められた閾値以上となる端末数Ｍをカウントするため、フェムトセル基地局２００は、端末数Ｍを初期化する（Ｓ１３１）。ＲＳＲＰが閾値ＴｈＲｓｒｐＵＬ以上となる端末がある場合（Ｓ１３２のＹＥＳ）、フェムトセル基地局２００は、端末数Ｍを１加算する（Ｓ１３３）。ステップ１３２およびステップ１３３の処理は、ＲＳＲＰを報告したフェムトセル端末数Ｎについて行なう。
【０１０１】
その後、ＲＳＲＰが閾値ＴｈＲｓｒｐＵＬ以上となる端末の割合Ｍ／Ｎが、予め定められた閾値ＴｈＦｒｅｑＤｉｖ以上となる場合（Ｓ１３４のＹＥＳ）、フェムトセル基地局２００は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図４のようにマクロセル中心付近にあると判断する。フェムトセル基地局２００は、上りスケジューリングモードとして周波数ダイバーシチモードを選択する（Ｓ１３５）。Ｍ／Ｎが閾値ＴｈＦｒｅｘＤｉｖ未満となる場合（Ｓ１３４のＮＯ）、フェムトセル基地局２００は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図５のようにマクロセル端付近にあると判断する。フェムトセル基地局２００は、上りスケジューリングモードとして時間ダイバーシチモードを選択する（Ｓ１３６）。
【０１０２】
図２３を参照して、フェムトセル基地局の上りスケジューリングモード切替部２２４において行なわれる、上りスケジューリングモード判定処理Ｓ１２３を、マクロセル基地局１００とフェムトセル端末３００の間のパスロスに基づいて行なう場合のフローを説明する。図２３において、まずＲＳＲＰが予め定められた閾値以上となる端末数Ｍをカウントするため、フェムトセル基地局２００は、端末数Ｍを初期化する（Ｓ１４１）。パスロスが閾値ＴｈＰａｔｈＬｏｓｓＵＬ未満となる端末がある場合（Ｓ１４２のＹＥＳ）、フェムトセル基地局２００は、端末数Ｍを１加算する（Ｓ１４３）。ステップ１４２およびステップ１４３の処理は、パスロスを報告したフェムトセル端末数Ｎについて行なう。その後、ＲＳＲＰが閾値ＴｈＰａｔｈＬｏｓｓＵＬ未満となる端末の割合Ｍ／Ｎが、予め定められた閾値ＴｈＦｒｅｑＤｉｖ以上となる場合（Ｓ１４４のＹＥＳ）、フェムトセル基地局２００は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図４のようにマクロセル中心付近にあると判断する。フェムトセル基地局２００は、上りスケジューリングモードとして周波数ダイバーシチモードを選択する（Ｓ１４５）。Ｍ／Ｎが閾値ＴｈＦｒｅｑＤｉｖ未満となる場合（Ｓ１４４のＮＯ）、フェムトセル基地局２００は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図５のようにマクロセル端付近にあると判断する。フェムトセル基地局２００は、上りスケジューリングモードとして時間ダイバーシチモードを選択する（Ｓ１４６）。
【０１０３】
図２１、図２２、図２３では、単一のマクロセル基地局についてのＲＳＲＰまたはパスロスに基づいて上りスケジューリングモードを判定しているが、複数のマクロセル基地局についてのＲＳＲＰまたはパスロスに基づいて判定を行なってもよい。
【０１０４】
図２１、図２２、図２３では、フェムトセル端末３００がＲＳＲＰまたはパスロスの測定を行なっているが、フェムトセル基地局２００が下りリンクの受信機能およびＲＳＲＰまたはパスロス測定を行ってもよい
図２２では、マクロセルについてのＲＳＲＰを用いて下りスケジューリングモードを選択しているが、フェムトセルについてのＲＳＲＰに対する、マクロセルについてのＲＳＲＰの相対値を選択基準として用いてもよい。
【０１０５】
図２３では、フェムトセル端末３００がフェムトセル基地局２００に報告したパスロスに基づいて上りスケジューリングモードを判定している。しかし、フェムトセル基地局２００が、フェムトセル端末３００から報告されたＲＳＲＰと、マクロセル基地局１００の参照信号の送信電力を用いて算出した、パスロスを用いてもよい。
【０１０６】
図２４を参照して、フェムトセル基地局が測定する上り干渉情報によって、マクロセル端末からフェムトセル基地局への干渉状況を判断する手順を説明する。図２４において、マクロセル端末４００は、マクロセル基地局１００への上り送信を行なっている。マクロセル端末４００による上り送信は、干渉としてフェムトセル基地局２００で受信される（Ｓ１５１）。フェムトセル基地局２００は、干渉測定部２２１において、複数のマクロセル端末４００からの干渉電力レベルを、使用周波数帯域を複数のブロックに分割した、周波数ブロック毎に、算出する。ここで、周波数ブロックは、Ｅ−ＵＴＲＡにおける周波数リソース割当ての最小単位である、ＲＢとすることが望ましい。フェムトセル基地局２００は、算出したマクロセル端末４００からの干渉電力レベルを用いて、上りスケジューリングモード切替部２２４において、上りリンクのスケジューリングモードを判定する（Ｓ１５２）。その後、フェムトセル基地局２００は、必要に応じて上りリンクにおけるデータ送信のためのコンフィグを行なう（Ｓ１５３）。フェムトセル基地局２００は、上りリンクデータ送信のためのリソース割当て情報を上りスケジューリング情報としてフェムトセル端末３００に送信する（Ｓ１５４）。フェムトセル端末３００は、上りデータをフェムトセル基地局２００に送信する（Ｓ１５５）。
【０１０７】
図２５を参照して、フェムトセル基地局の上りスケジューリングモード切替部２２４において行なわれる、上りスケジューリングモード判定処理Ｓ１５２を、マクロセル端末４００からの上り干渉電力レベルに基づいて行なう場合のフローを説明する。図２５において、上り干渉電力レベルが予め定められた閾値ＴｈＰｗｒＦｒｅｑＤｉｖ以上となる周波数ブロックがない場合（Ｓ１６１のＮＯ）、フェムトセル基地局２００は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図４のようにマクロセル中心付近にあると判断する。フェムトセル基地局２００は、上りスケジューリングモードとして周波数ダイバーシチモードを選択する（Ｓ１６２）。
【０１０８】
Ｍ／Ｎが閾値ＴｈＰｗｒＦｒｅｑＤｉｖ未満となる場合（Ｓ１６１のＹＥＳ）、フェムトセル基地局２００は、フェムトセル端末３００およびフェムトセル基地局２００が、図５のようにマクロセル端付近にあると判断する。フェムトセル基地局２００は、上りスケジューリングモードとして時間ダイバーシチモードを選択する（Ｓ１６３）。
【０１０９】
図２５では、周波数ブロックごとの上り干渉電力に基づいて、上りスケジューリングモードを選択していたが、上り干渉電力の周波数ブロック間での差分を選択基準として用いてもよい。例えば、任意の周波数ブロック間の、上り干渉電力差が、予め定められた閾値以上であれば、上りスケジューリングモードとして時間ダイバーシチモードを選択し、そうでなければ、周波数ダイバーシチモードを選択する。
【０１１０】
図２１から図２５で説明した上りスケジューリングモードの判定は、フェムトセル基地局２００の設置時に行なってもよいし、定期的に行なってもよい。
【０１１１】
上りスケジューリングモードの判定の際、上りスケジューリングモードとして時間ダイバーシチモードを選択したとしても、フェムトセル基地局２００の近辺にマクロセル端末４００が存在しない場合、フェムトセル基地局２００の近辺に存在したマクロセル端末４００が遠方に移動してしまった場合は、マクロセル端末４００からフェムトセル基地局２００への干渉が問題とならなくなる。このような場合は、図２６に従い、周波数ダイバーシチモードを選択（再判定）してもよい。
【０１１２】
図２６を参照して、フェムトセル基地局の上りスケジューリングモード切替部２２４において行なわれる、上りスケジューリングモードの再判定処理を、マクロセル端末４００からの上り干渉電力レベルに基づいて行なう場合のフローを説明する。図２６において、上りスケジューリングモードとして時間ダイバーシチモードを選択している場合（Ｓ１７１のＹＥＳ）、フェムトセル基地局２００は、干渉測定部２２１から、周波数ブロックごとの上り干渉電力レベルを取得する（Ｓ１７２）。その後、全ての周波数ブロックにおいて上り干渉電力レベルが予め定められた閾値ＴｈＵＬＩｎｔｅｒｆｅｒｅＵＬ未満となる場合（Ｓ１７３のＹＥＳ）、フェムトセル基地局２００は、フェムトセル基地局２００の近辺にマクロセル端末４００が存在しないと判断する。フェムトセル基地局２００は、上りスケジューリングモードとして周波数ダイバーシチモードを選択して（Ｓ１７４）、再判定処理を終了する。ステップ１７１またはステップ１７３でＮＯのとき、フェムトセル基地局２００は、再判定処理を終了する。
【０１１３】
図２６のような上りスケジューリングモードの再判定処理は、図２２、図２３、図２５のような上りスケジューリングモード判定処理に引き続いて行なってもよいし、定期的に行なってもよい。
上りスケジューリングモードの詳細について、図２７から図３０を用いて説明する。
【実施例４】
【０１１４】
上りスケジューリングモードを使い分ける実施例４を、図２７から図２９を用いて説明する。実施例４では、周波数ダイバーシチモードでは、図４のようにフェムトセル近傍に、送信電力スペクトル密度の低いマクロセル端末４００−１が存在することを想定し、低い電力スペクトル密度を使用してフェムトセル端末３００の上りデータ送信を行なう。また、時間ダイバーシチモードでは、図５のようにフェムトセルからマクロセル基地局１００までの伝搬路減衰が大きいことを想定し、高い電力スペクトル密度を使用してフェムトセル端末３００の上りデータ送信を行なう。フェムトセル端末３００の上りデータ送信に使用する電力スペクトル密度は、フェムトセル基地局２００の上りスケジューリングモード切替部２２４が決定した上りスケジューリングモードに従い、上りリンク送信電力制御部２３０で決定され、制御情報送信処理部２２７に渡される。
【０１１５】
電力スペクトル密度情報は、送信電力オフセットといった、送信モードのコンフィグとして、図２１のステップ１２４または図２４のステップ１５３において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。または、電力スペクトル密度情報は、送信電力コマンドといった、スケジューリング情報として、図２１のステップ１２５または図２４のステップ１５４において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。図２１のステップ１２６や図２４のステップ１５５の上りデータ送信は、上記でフェムトセル端末３００に通知される電力密度スペクトル密度情報を利用して、送信電力制御部３２３で決定した送信電力を使用して行なう。
【０１１６】
図２７を参照して、周波数ダイバーシチモードにおいて、低い電力スペクトル密度ＰｗｒＤｅｎｓｉｔｙＬｏｗＵＬを使用した目標受信電力スペクトル密度と、あるフェムトセル端末３００に対する割当て周波数リソースを説明する。図２７において、周波数ダイバーシチモードは、電力スペクトル密度を下げ、さらに、周波数リソースの幅（割当てＲＢ数）を広げ、ＭＣＳを下げる（６４ＱＡＭからＱＰＳＫ方向）。
【０１１７】
図２８を参照して、時間ダイバーシチモードにおいて、高い電力スペクトル密度ＰｗｒＤｅｎｓｉｔｙＨｉｇｈＵＬを使用した目標受信電力スペクトル密度と、あるフェムトセル端末３００に対する割当て周波数リソースを説明する。ただし、ＰｗｒＤｅｎｓｉｔｙＨｉｇｈＵＬはＰｗｒＤｅｎｓｉｔｙＬｏｗＵＬ以上とする。図２８において、時間ダイバーシチモードは、電力密度を上げ、周波数リソースの幅（割当てＲＢ数）を狭くし、ＭＣＳを上げる。
【０１１８】
図２９を参照して、Ｅ−ＵＴＲＡの上りデータ送信に使用できるＭＣＳを説明する。図２９において、上りＭＣＳテーブル２１５／３１５は、ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘ ２１５１、サブキャリア変調方式２１５２から成る。さらに、Ｅ−ＵＴＲＡでは、ＭＣＳと割当てＲＢ数に応じてＰＨＹパケットサイズが決められており、誤り訂正符号の符号化率が算出できる。図２９に記載した符号化率２１５３は、おおよその値である。
【０１１９】
フェムトセル基地局２００の上りスケジューラ２２５は、上りＭＣＳテーブル２１５からＭＣＳを選択する。上りスケジューラ２２５は、選択したＭＣＳのＭＣＳ Ｉｎｄｅｘを、上りスケジューリング情報テーブル２１３に格納する。フェムトセル基地局２００は、上りスケジューリング情報をフェムトセル端末３００に送信する。フェムトセル端末３００は、上りスケジューリング情報のＭＣＳＩｎｄｅｘと上りＭＣＳテーブル３１５を参照し、上りデータを送信する。
【０１２０】
上りデータ送信に使用するＭＣＳは、上りスケジューリング情報として、図２１のステップ１２５または図２４のステップ１５４において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。
【０１２１】
図２７で説明したように、周波数ダイバーシチモードでは、目標受信電力スペクトル密度が低い。このため、上りデータの復号成功の確率を向上するため、低いＭＣＳを選択してもよい。しかしながら、低いＭＣＳを選択すると、ＰＨＹパケットサイズは小さくなるため、データレートが低下してしまう。データレートを維持したい場合は、フェムトセル端末３００への割当てＲＢ数を増やせばよい。割当てＲＢ数を増やすことによって、低いＭＣＳを選択しても、ＰＨＹパケットサイズが小さくなるのを防ぐことができ、データレートの低下を防止することができる。
【０１２２】
一方、図２８で説明したように、時間ダイバーシチモードでは、目標受信電力スペクトル密度が高い。このため、周波数ダイバーシチモードと異なり、高いＭＣＳを選択してもよい。高いＭＣＳを選択する場合は、ＲＢ当たり送信データサイズは低いＭＣＳを使用する場合に比べて大きいから、割当てるＲＢ数を減らしてもよい。このとき、図２８の割当て周波数リソース幅（ＲＢ数）は、図２７の割当て周波数リソース幅（ＲＢ数）より大きくなる。すでに説明したように、時間ダイバーシチモードを選択する場合は、図５のようなフェムトセル配置を想定しており、フェムトセル基地局２００における受信ＳＩＮＲが周波数領域で変動する。従って、時間ダイバーシチモードでは、伝搬路状況のよいサブ帯域のＲＢを集中的に割当てることによって、フェムトセル近傍に存在するマクロセル端末４００−２からの干渉を回避しつつ、周波数選択性ゲインを得ることができる。
【０１２３】
フェムトセル端末３００への上りデータ送信に使用するＭＣＳは、上りスケジューリングモード切替部２２４が決定した上りスケジューリングモードに従い、フェムトセル基地局２００の上りリンクスケジューラ２２５で決定される。決定したＭＣＳは、上りスケジューリング情報として、図２１のステップ１２５または図２４のステップ１５４において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。図２１のステップ１２６および図２４のステップ１５５の上りデータ送信は、上記でフェムトセル端末３００に通知される上りスケジューリング情報に従って行なわれる。
【実施例５】
【０１２４】
上りスケジューリングモードを使い分ける実施例５を、図３０を用いて説明する。実施例５では、周波数ダイバーシチモードでは、ＨＡＲＱ送信回数を少なくし、時間ダイバーシチモードでは、ＨＡＲＱ送信回数を多くする。
【０１２５】
図３０を参照して、Ｅ−ＵＴＲＡの上りデータ送信におけるＨＡＲＱ送信を説明する。図３０において、Ｓｕｂｆｒａｍｅ２において、端末は、１回目のＨＡＲＱ送信を行ない、Ｓｕｂｆｒａｍｅ１０において、端末３００は、２回目のＨＡＲＱ送信を行なう。Ｓｕｂｆｒａｍｅ１８において、端末３００は、３回目のＨＡＲＱ送信を行ない、Ｓｕｂｆｒａｍｅ２６において、端末３００は、４回目のＨＡＲＱ送信を行なう。すなわち、図３０では、８ Ｓｕｂｆｒａｍｅおきに端末３００は、ＨＡＲＱ送信を行なう。ただし、端末３００がフェムトセル基地局２００からＡＣＫ応答を受信すると、端末３００は、以降のＨＡＲＱ送信を中止する。
【０１２６】
周波数ダイバーシチモードを選択する場合は、図４のようなフェムトセル配置を想定しており、フェムトセル基地局２００における受信ＳＩＮＲの変動が小さい。このような環境では、ＨＡＲＱ送信回数を増やすことによって得られる時間ダイバーシチの効果が小さいと考えられるため、ＨＡＲＱ送信回数を少なくすることにより、上りデータ送信開始から、復号成功までの時間遅延を抑制する。
【０１２７】
ＨＡＲＱ送信回数を少なくするには、低いＭＣＳを選択すればよい。なぜならば、低いＭＣＳを選択した場合、復号成功に必要な所要ＳＩＮＲが小さくなるため、受信電力スペクトル密度を一定として比較した場合、高いＭＣＳを選択した場合に比べて、各ＨＡＲＱ送信における復号成功確率が高くなるためである。
【０１２８】
具体的には、周波数ダイバーシチモードでは、ＨＡＲＱ送信１回目（図３０のＳｕｂｆｒａｍｅ２）で所定（例えば１％）のＰＥＲ（Packet Error Rate）を達成するような、ＭＣＳを選択すればよい。
【０１２９】
一方、時間ダイバーシチモードを選択する場合は、図４のようなフェムトセル配置を想定しており、フェムトセル基地局２００における受信ＳＩＮＲが変動する。このような環境では、ＨＡＲＱ送信回数を増やすことにより、時間ダイバーシチの効果が得られる。これにより、受信ＳＩＮＲが変動する環境でも、ＨＡＲＱによりその変動を吸収し、安定したデータ送信を実現できる。
【０１３０】
ＨＡＲＱ送信回数を増やすには、高いＭＣＳを選択すればよい。なぜならば、高いＭＣＳを選択した場合、復号成功に必要な所要ＳＩＮＲが大きくなるため、受信電力スペクトル密度を一定として比較した場合、低いＭＣＳを選択した場合に比べて、各ＨＡＲＱ送信における復号成功確率が低くなるためである。具体的には、時間ダイバーシチモードでは、ＨＡＲＱ送信４回目（図３０のＳｕｂｆｒａｍｅ２６）で所定（例えば１％）のＰＥＲを達成するような、ＭＣＳを選択すればよい。
【０１３１】
フェムトセル端末３００への上りデータ送信に使用するＭＣＳは、上りスケジューリングモード切替部２２４が決定した上りスケジューリングモードに従い、フェムトセル基地局２００の上りリンクスケジューラ２２５で決定される。決定したＭＣＳは、上りスケジューリング情報として、図２１のステップ１２５や図２４のステップ１５４において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。図２１のステップ１２６や図２４のステップ１５５の上りデータ送信は、フェムトセル端末３００に通知された上りスケジューリング情報に従って行なわれる。
【実施例６】
【０１３２】
上りスケジューリングモードを使い分ける実施例６を、図１６および図１７を用いて説明する。なお、図１７および図１６は、下りリンクの周波数ホッピング有無を説明する図であるが、ここでは、上り信号として、読み替える。
【０１３３】
実施例６では、時間ダイバーシチモードでは、上りリンクの通信リソースとして割当てる周波数リソースを、周波数ホッピングさせることにより、マクロセル端末４００からフェムトセル基地局２００への干渉の影響の分散化を行なう。周波数ダイバーシチモードでは、図４で説明したように、フェムトセル基地局２００における受信ＳＩＮＲの変動は小さいため、下りリンクの通信リソースとして割当てる周波数リソースを、周波数ホッピングさせない。以下では、周波数ホッピングは、ＨＡＲＱ送信の単位で行なうことを仮定する。フェムトセル端末３００への上りデータ送信に使用する周波数リソースの割当てと、周波数ホッピングを行なうか否かは、上りスケジューリングモード切替部２２４が決定した上りスケジューリングモードに従い、フェムトセル基地局２００の上りリンクスケジューラ２２５で行なわれる。割当てた周波数リソースは、上りスケジューリング情報として、図２１のステップ１２５や図２４のステップ１５４において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。図２１のステップ１２６や図２４のステップ１５５の上りデータ送信は、上記でフェムトセル端末３００に通知される上りスケジューリング情報に従って行なわれる。
【０１３４】
図１７を参照して、時間ダイバーシチモードにおいて使用する、周波数ホッピングを適用する周波数リソース割当てを説明する。図１７で、端末＃１に割当てられたＲＢは、ＨＡＲＱ送信毎（（１）（２）（３）（４））に、異なる。このように、周波数ホッピングを行なう場合は、当該フェムトセル端末の通信に干渉の影響を与えるマクロセル端末４００が、ＨＡＲＱ送信毎に異なることが期待される。このとき、マクロセル端末４００から受ける干渉の影響が分散した結果、フェムトセルにおける干渉による通信品質の劣化を抑制することができる。
【０１３５】
図１６を参照して、周波数ダイバーシチモードにおいて使用する、周波数ホッピングを適用しない周波数リソース割当てを説明する。図１６で、端末＃１に割当てられたＲＢは、ＨＡＲＱ送信１回目（図１６の（１））とそれ以降（図１６の（２）（３）（４））で同一である。なお、図１６では、ＨＡＲＱ送信毎に同一のＲＢを割当てているが、必ずしも全く同一のＲＢを割当てる必要はなく、同一のサブ帯域内で割当てれば十分である。なお、周波数ダイバーシチモードでは、周波数選択性ゲインが期待されない場合は、周波数ホッピングを適用してもよい。
【実施例７】
【０１３６】
上りスケジューリングモードを使い分ける実施例７を、図１２から図１５を用いて説明する。なお、図１２ないし図１５は、下り信号の周波数リソースの割り当てを説明する図であるが、ここでは、上り信号と読み替える。
【０１３７】
実施例７では、周波数ダイバーシチモードでは、上りリンクの通信リソースとして、周波数方向に連続した周波数リソースを割当てることにより、周波数選択性ゲインによるレート向上を図る。また、時間ダイバーシチモードでは、上りリンクの通信リソースとして、周波数方向に分散した周波数リソースを割当てることにより、マクロセル端末４００からフェムトセル基地局２００への干渉の影響の分散化を行なう。フェムトセル端末３００への上りデータ送信に使用する周波数リソースの割当ては、上りスケジューリングモード切替部２２４が決定した上りスケジューリングモードに従い、フェムトセル基地局２００の上りリンクスケジューラ２２５で行なわれる。割当てた周波数リソースは、上りスケジューリング情報として、図２１のステップ１２５や図２４のステップ１５４において、フェムトセル基地局２００からフェムトセル端末３００に通知される。図２１のステップ１２６や図２４のステップ１５５の上りデータ送信は、フェムトセル端末３００に通知された上りスケジューリング情報に従って行なわれる。
【０１３８】
周波数ダイバーシチモードにおける周波数リソース割当ては、図１２や図１３の方法を用いて行なう。周波数リソース割当てパターンについては、図１２と図１３ですでに説明したとおりである。図１２や図１３のように、無線伝搬路品質のよいサブ帯域で集中的にＲＢを割当てることにより、周波数選択性ゲインが得られ、通信品質が向上する。
【０１３９】
時間ダイバーシチモードにおける周波数リソース割当ては、図１４や図１５の方法を用いて行なう。周波数リソース割当てパターンについては、図１４と図１５ですでに説明したとおりである。図１４や図１５のように、分散したＲＢを割当てることにより、ＲＢ毎に干渉の影響を与えるマクロセル端末４００が異なることが期待される。このとき、フェムトセル端末３００の上りデータ通信に与える干渉の影響が分散した結果、フェムトセル基地局２００における干渉による通信品質の劣化を抑制することができる。
【０１４０】
上記で説明した実施例４から実施例７は、互いに排他的ではなく、複数の実施例を組み合わせて使用することが可能である。
【０１４１】
上述した実施例に拠れば、フェムトセル基地局とマクロセル端末、あるいは、マクロセル基地局とフェムトセル端末の、間で発生する干渉を抑制することにより、無線通信品質を改善し、無線資源の利用効率の向上に資することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１００…マクロセル基地局、１１０…マクロセル、２００…フェムトセル基地局、２０１…メモリ、２０２…ＣＰＵ、２０３…無線Ｉ／Ｆ、２０４…論理回路、２０５…有線Ｉ／Ｆ、２１０…フェムトセル、３００…フェムトセル端末、３０１…メモリ、３０２…ＣＰＵ、３０３…無線Ｉ／Ｆ、３０４…論理回路、４００…マクロセル端末。
【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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