(57)【要約】関連する技術では、無線リソースの割り当ての制限を実施したセルに接続中の端末のスループットの公平性がくずれる問題があった。本発明にかかる無線リソース設定方法は、第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアと、第１の通信エリアに隣接またはその一部を包括する第２の無線基地局が管理する第２の通信エリアに関し実行される。第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較し、第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較し、第１の通信エリアのリソース使用率が所定値以上であり、かつ、第１の無線基地局の負荷が第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、第２の通信エリアの無線リソースを制御する。
2014073131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアと、前記第１の通信エリアに隣接またはその一部を包括する第２の無線基地局が管理する第２の通信エリアについて、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較し、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較し、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する、
無線リソース設定方法。
【請求項２】
前記第１の通信エリアのリソース使用率を、前記第１の無線基地局の送信データサイズに基づいて推定する処理をさらに備えた、請求項１記載の無線リソース設定方法。
【請求項３】
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、前記第１の通信エリアの送信レートと、
に基づいて推定を行う、
請求項２の無線リソース設定方法。
【請求項４】
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、
前記第１の通信エリアの送信レートと、
前記送信バッファに所定時間内に到着するトラヒックデータのデータサイズの平均値と、
に基づいて推定する、
請求項２に記載の無線リソース設定方法。
【請求項５】
前記第１の通信エリアの前記リソース使用率が所定値よりも低い場合、又は前記相対的な負荷が低いと判断される場合に前記第２の無線基地局の無線リソースの制限を解除する、
請求項１〜４いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項６】
前記第２の通信エリアの無線リソースを制御することにより、前記第２の無線基地局の無線リソースが制限された場合、一定時間経過後に前記無線リソースの制限を解除する、
請求項１〜５いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項７】
前記第１の通信エリアに複数の端末が前記第１の無線基地局と通信状態にある場合に、
前記第１の通信エリアのリソース使用率を推定する処理が、
前記第１の無線基地局の通信路品質情報と、前記第２の無線基地局の通信路品質情報と、の相対的な差分に基づいて算出される値がしきい値よりも小さい場合にエッジ端末と判定し、しきい値よりも大きい又は同値の場合はセンタ端末と判定し、
前記エッジ端末に対する前記リソース使用率を計算し、
複数の前記エッジ端末ごとの前記リソース使用率を総和して新たなリソース使用率とする、
請求項１〜６いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項８】
前記負荷は、帯域使用率である、請求項１〜７いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項９】
前記負荷は、基地局と接続中の端末数である、請求項１〜７いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項１０】
前記通信路品質はＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲのいずれかである、請求項７に記載の無線リソース設定方法。
【請求項１１】
第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備え、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段とを備えた無線通信システム。
【請求項１２】
前記第１の通信エリアのリソース使用率を、前記第１の無線基地局の送信データサイズに基づいて推定する手段をさらに備えた、請求項１１記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、前記第１の通信エリアの送信レートと、
に基づいて推定を行う、
請求項１２の無線通信システム。
【請求項１４】
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、
前記第１の通信エリアの送信レートと、
前記送信バッファに所定時間内に到着するトラヒックデータのデータサイズの平均値と、
に基づいて推定する、
請求項１２に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記第１の通信エリアの前記リソース使用率が所定値よりも低い場合、又は前記相対的な負荷が低いと判断される場合に前記第２の無線基地局の無線リソースの制限を解除する、
請求項１１〜１４いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記第２の通信エリアの無線リソースを制御することにより、前記第２の無線基地局の無線リソースが制限された場合、一定時間経過後に前記無線リソースの制限を解除する、
請求項１１〜１５いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１７】
前記第１の通信エリアに複数の端末が前記第１の無線基地局と通信状態にある場合に、
前記第１の通信エリアのリソース使用率を推定する手段が、
前記第１の無線基地局の通信路品質情報と、前記第２の無線基地局の通信路品質情報と、の相対的な差分に基づいて算出される値がしきい値よりも小さい場合にエッジ端末と判定し、しきい値よりも大きい又は同値の場合はセンタ端末と判定する手段と、
前記エッジ端末に対する前記リソース使用率を計算する手段と、
複数の前記エッジ端末ごとの前記リソース使用率を総和して新たなリソース使用率とする手段とを備える請求項１１〜１６いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１８】
前記負荷は、帯域使用率である、請求項１１〜１７いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１９】
前記負荷は、基地局と接続中の端末数である、請求項１１〜１７いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項２０】
前記通信路品質はＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲのいずれかである、請求項１７に記載の無線通信システム。
【請求項２１】
第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備え、
前記第１の無線基地局は、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上の場合に、前記第２の無線基地局に対して通知する手段を有し、
前記第２の無線基地局は、
前記第１の無線基地局から前記通知を受けた場合に、前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、
前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段とを備えた無線通信システム。
【請求項２２】
第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備え、
前記第１の無線基地局は、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の無線基地局に対して通知する手段を有し、
前記第２の無線基地局は、
前記第１の無線基地局から前記通知を受けた場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段を備えた無線通信システム。
【請求項２３】
第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアと、前記第１の通信エリアに隣接またはその一部を包括する第２の無線基地局が管理する第２の通信エリアについて、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較し、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較し、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する決定を行う処理をコンピュータに実行させる非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２４】
第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理し、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が自身の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する無線基地局。
【請求項２５】
第１の通信エリアを管理する場合に、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記無線基地局の負荷が、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する他の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する判断結果を前記他の基地局に対して通知する無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線リソース設定方法、システム、基地局及び非一時的なコンピュータ可読媒体に関し、特に、隣接セルへの干渉を抑制する割り当て無線リソース設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において標準化がなされているＬＴＥ（Long Term Evolution）などの無線通信システムは、基地局を複数配置するとともに、各基地局が、当該基地局に割り当てられた通信エリア（以下、セルと呼ぶ）内に位置する端末（移動局）と通信を行う。また、アンテナに指向性を持たせることでセルを複数に分割することもでき、この分割された領域をセクタセルと呼ぶ。以下の説明において、セルとは、通常のセルだけでなくセクタセルも含むものとする。【０００３】
ＬＴＥは、通常、隣接セル間で同一の通信帯域を用いる。従って、セル間の境界に位置する端末（以下、エッジ端末と呼ぶ）は、上りリンク、下りリンクに関わらず、隣接セルから強い干渉を受ける。このような問題に対処するため、自セルの端末に対して優先的に通信することが可能な優先帯域を設定する。そして、各セルは隣接するセルの優先帯域に対しては端末への割り当て無線リソースを制限することにより、隣接するセル間の干渉を抑制するＩＣＩＣ（Inter Cell Interference Coordination）と呼ばれる干渉マネジメント技術を用いる。無線リソースの制限としては、通知された優先帯域を割り当て対象から除外することや、送信電力を削減することなどが考えられる。【０００４】
優先帯域の設定方法としては、セル間で優先帯域が重複しないよう、部分的な周波数繰り返しを行うＦＦＲ（Fractional Frequency Reuse）と呼ばれる技術が知られている（非特許文献１）。また、優先帯域の通知方法としては、ＬＴＥはLOAD INFORMATIONが標準化されている。例えば、ＬＴＥの下りリンクは、基地局からのリソースブロック毎の送信電力情報であるＲＮＴＰ（Relative Narrowband TX Power）を用い、上りリンクはＨＩＩ（High Interference Indication）を用いることが可能である（非特許文献２）。【０００５】
更に、近年のトラフィック量の増大への対策として、従来のマクロ基地局に加えて低送信電力の基地局（スモールセル基地局）を導入して様々な大きさのセルを混在させるヘテロジニアスネットワーク（Heterogeneous Network）が注目されているが、セル数の増加に伴いセル境界エリアが拡大するため、セル間の干渉が問題視されている。３ＧＰＰ  Release  １０は、干渉マネジメント技術として、ｅＩＣＩＣ（enhanced ICIC）が検討され、ＡＢＳ（Almost Blank Subframe）が標準化された（非特許文献３）。【０００６】
eＩＣＩＣはtime domain  ＩＣＩＣとも呼ばれる。ＡＢＳを設定した基地局は、下りリンクであれば、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ： Physical Downlink Control Channel）と物理下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ： Physical Downlink Shared Channel）の送信を停止する。これにより、隣接セルの端末の希望信号電力対干渉および雑音電力比（ＳＩＮＲ：Signal to Interference and Noise power Ratio）が大きく改善し、該当端末のスループットの増加が期待できる。【０００７】
ところで、ＩＣＩＣにおける優先帯域の通知条件として、関連技術１（非特許文献４）は、「通信路品質が所要品質以下となる端末が所定数以上いる場合」が提案されている。関連技術１により、セルの端に端末がいる場合に、隣接セルへ優先帯域の通知ができる。しかしながら、関連技術１は、優先帯域が通知されたセルの端末数が多い場合、無線通信システムにおける全端末のスループットの累積分布の５％値が劣化し、端末間でのスループットの公平性がくずれる問題があった。これは、端末数が多いセルは、１つの端末あたりに割り当てられる通信帯域が少なく、各端末のスループットが元々低いにも関わらず、端末に割り当てる無線リソースを制限するためである。【０００８】
特許文献１では、ＰＤＳＣＨとして使用可能な無線リソースについて、マクロセル使用不能ＰＤＳＣＨリソースとマクロセル使用可能ＰＤＳＣＨリソースとの比であるリソース分割比を決定する。そして、決定されたリソース分割比に従って定められるマクロセル使用可能ＰＤＳＣＨリソースの中から、マクロセル基地局に接続する無線端末に無線リソースを割り当てる、という方法を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−１２９６４６号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Bin Fan et al、 "A Dynamic Resource Allocation Scheme Based on Soft Frequency Reuse for OFDMA Systems"、IEEE 2007 International Symposium on Microwave、Antenna、Propagation and EMC Technologies for Wireless Communications、pp.121-125、Aug.2007
【非特許文献２】3GPP TS 36.423 V9.0.0(2009-09)、3GPP TSG RAN E-UTRAN X2AP、pp.16-17、p.29、p.49、Sept. 2009
【非特許文献３】3GPP TS 36.300 V10.6.0(2011-12)、3GPP TSG RAN E-UTRA and E-UTRAN Overall description Stage 2 (Release 10)、p.116、Dec. 2011
【非特許文献４】3GPP R1-072376、Nortel、"Further Discussion on Adaptive Fractional Frequency Reuse"、May 2007
【非特許文献５】3GPP TS 36.314 V9.1.0(2010-06)、3GPP TSG RAN E-UTRA Layer 2 - Measurements、pp. 6-7、June. 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、関連する技術では、無線リソースの割り当ての制限を実施したセルに接続中の端末のスループットの公平性がくずれる問題があった。【００１２】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、複数の通信エリアのそれぞれに収容された複数端末のスループットに関する公平性を改善した無線リソース設定方法、システム、基地局及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一態様にかかる無線リソース設定方法は、第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアと、前記第１の通信エリアに隣接またはその一部を包括する第２の無線基地局が管理する第２の通信エリアについて、前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較し、前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較すし、前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する。【００１４】
一態様にかかる無線通信システムは、第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備える。そして、前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段とを備えている。【００１５】
一態様にかかる無線リソース設定方法をコンピュータに実行させる非一時的なコンピュータ可読媒体は、第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアと、前記第１の通信エリアに隣接またはその一部を包括する第２の無線基地局が管理する第２の通信エリアについて、前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較し、前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較し、前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する決定を行う処理をコンピュータに実行させる。【００１６】
一態様にかかる無線基地局は、他の無線基地局が管理する第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する。そして、前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する。【００１７】
一態様にかかる無線基地局は、第１の通信エリアを管理する。そして、前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記無線基地局の負荷が、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する他の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する判断結果を前記他の基地局に対して通知する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の通信エリアのそれぞれに収容された複数端末のスループットに関する公平性を改善した無線リソース設定方法、システム、基地局及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態における無線通信システムの構成を表す図である。
【図２】第１の実施形態におけるピコ基地局とマクロ基地局の構成を表す図である。
【図３】第１の実施形態における端末の構成を表す図である。
【図４】第１の実施形態におけるピコ基地局の優先帯域の設定方法を示す図である。
【図５】第１の実施形態におけるマクロ基地局の無線リソースの割り当て制限の実施判定方法を示す図である。
【図６】第２の実施形態におけるピコ基地局とマクロ基地局の構成を表す図である。
【図７】第２の実施形態におけるピコ基地局の優先帯域の設定方法を示す図である。
【図８】第２の実施形態におけるマクロ基地局の無線リソースの割り当て制限の実施判定方法を示す図である。
【図９】第２の実施形態におけるマクロ基地局の無線リソースの割り当て制限の実施判定方法を示す図である。
【図１０】第３の実施形態におけるピコ基地局とマクロ基地局の構成を表す図である。
【図１１】第３の実施形態におけるエッジ端末の判定方法を示す図である。
【図１２】第３の実施形態におけるピコ基地局の優先帯域の設定方法を示す図である。
【図１３】関連技術における課題を示す図である。
【図１４】関連技術における課題を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
最初に、本件出願人が、先に出願した先願（特願２０１１−３６６５９）について、本件発明との差異を中心に説明しておく。先願では、優先帯域が通知されたセルにおいて、通信の際に使用される無線リソースの単位であるＰＲＢ（Physical Resource Block）使用率やＡｃｔｉｖｅ  ＵＥ数など（非特許文献５）を用いて定義された負荷が閾値未満の場合のみ、端末への無線リソースの割り当ての制限を実施する方法を提案した。これにより、端末数が多く、元々端末のスループットが低いセルは、割り当て無線リソースの制限を回避できる。
【００２１】
ここで、ＰＲＢ使用率やＡｃｔｉｖｅ  ＵＥ数などは過去の実績値であるため、先願の実施の形態では、無線リソースの割り当ての制限を実施したセルに接続中の端末のスループットだけが劣化する問題があった。
先願の実施の形態では、エッジ端末数がしきい値以上の場合、隣接セルに対して優先帯域を通知する。通知先のセルは、通知元のセルよりも、端末数が少ない場合のみ、無線リソースの割り当ての制限を実施する。図１３に示されるように、無線通信システムが、ピコセルＡを管理する基地局Ａと、マクロセルＢを管理する基地局Ｂを備え、しきい値は３台とする場合を想定する。基地局Ａは低送信電力の基地局である。また、ピコセルＡには端末が５台存在し、そのうち４台（Ａ２〜Ａ５）がセル境界に位置するエッジ端末である。また、マクロセルＢには端末が３台（Ｂ１〜Ｂ３）存在し、それら全てセンタ端末である。
【００２２】
先願の実施の形態によれば、ピコセルＡのエッジ端末数は４台と、しきい値よりも多いため、ピコセルＡはマクロセルＢに優先帯域を通知する。通知先のマクロセルＢの端末数は３台であり、通知元のピコセルＡの端末数の４台よりも少ないため、マクロセルＢは通知された優先帯域への送信電力を削減するなどの無線リソースの割り当て制限を一定期間継続して実施する。
ところが図１４に示されるように、マクロセルＢが無線リソースの割り当てを制限している時間に対して、ピコセルＡの端末が通信する時間が短い場合がある。この時、ピコセルＡの端末のスループットは端末数が多いため改善せず、またマクロセルＢの端末のスループットは無線リソースの割り当て制限により劣化してしまう。
本願発明は、このような課題を解決することも考慮に入れて考えだされた。
【００２３】
[第１の実施形態]
第1の実施形態では、ピコセルは自セルのバッファサイズと送信レートとから推定したリソース使用率がしきい値以上かを判定し、判定結果をマクロセルにＲＮＴＰを用いて通知する。マクロセルはＲＮＴＰが１の通知を受けたらピコセルの相対負荷がしきい値以上か判定し、満たす場合は無線リソースの割り当てを制限（送信電力を抑制）する。
次に、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
［構成の説明］
図１に、本実施の形態１に係る無線通信システム１０の構成を示す。
無線通信システム１０は、ＬＴＥの下りリンクについて本発明を適用したものである。
無線通信システム１０は、ピコ基地局１００ａ、１００ｂ、…と、マクロ基地局２００a、２００ｂ、…と、複数の端末３００−Ｐ１−１（３００ｅ）、３００−Ｐ１−２（３００ｆ）、…、３００−Ｍ１−１（３００ａ）、３００−Ｍ１−２（３００ｂ）、…とを備える。ＭはＭａｃｒｏ（マクロ）を、ＰはＰｉｃｏ（ピコ）の頭文字である。ここで、端末３００−Ｐ１−Ｘは、ピコ基地局１００ａに接続していることを示す。また、端末３００−Ｍ１−Ｙは、マクロ基地局２００aに接続していることを示す。Ｘ、Ｙは、各基地局において端末を識別するための任意のインデックスとする。
【００２５】
以下の説明は、各ピコ基地局、各マクロ基地局で共通した事項を説明する場合、それぞれ、「ピコ基地局１００は〜」、「マクロ基地局２００は〜」のように述べる。同様に、端末についても、ピコ基地局に接続している各端末、マクロ基地局に接続している各端末に共通した事項を説明する場合、それぞれ、「端末３００−Ｐは〜」、「端末３００−Ｍは〜」のように述べる。また、接続する基地局に係わらず共通した事項を説明する場合、「端末３００は〜」のように述べる。
【００２６】
ピコ基地局１００ａ、１００ｂ、…と、マクロ基地局２００a、２００ｂ、…は、通信回線ＮＷを介して互いに通信が可能である。また、各ピコ基地局１００と各マクロ基地局２００は、それぞれ複数の通信エリア（セル）を管理することができる。本実施形態は、各ピコ基地局１００と各マクロ基地局２００は、それぞれ１つの通信エリアを管理する。
【００２７】
ピコ基地局１００は低送信電力基地局であり、マクロ基地局２００と比べ、通信エリアは狭い。各ピコ基地局１００の通信エリアは、各マクロ基地局２００の通信エリアに少なくとも一部の通信エリアが包含される。
各ピコ基地局１００は、当該基地局１００が管理する通信エリア内に存在する端末３００−Ｐとの間で無線通信を行う。各ピコ基地局１００は、複数の端末３００−Ｐ（３００e〜３００ｈ）のそれぞれと同時に無線通信を実行できる。
【００２８】
各マクロ基地局２００は、当該基地局２００が管理する通信エリアから、ピコ基地局１００が管理する通信エリアを除いた通信エリア内に存在する端末３００−Ｍ（３００ａ〜３００ｄ）との間で無線通信を行う。各マクロ基地局２００は、複数の端末３００−Ｍ（３００ａ〜３００ｄ）のそれぞれと同時に無線通信を実行できる。
【００２９】
各ピコ基地局１００と各マクロ基地局２００は、図示しない情報処理装置を備える。情報処理装置は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ；Central Processing Unit）、及び、記憶装置（メモリ及びハードディスク駆動装置（ＨＤＤ；Hard Disk Drive））を備える。各ピコ基地局１００と各マクロ基地局２００は、記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することにより、後述する機能を実現するように構成されている。
【００３０】
各端末３００は、携帯電話端末である。なお、各端末３００は、パーソナル・コンピュータ、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）端末、ＰＤＡ（Personal Data Assistance、Personal Digital Assistant）、スマートフォン、カーナビゲーション端末、又は、ゲーム端末等であってもよい。
【００３１】
各端末３００は、ＣＰＵ、記憶装置（メモリ）、入力装置（キーボタン及びマイクロフォン）、及び、出力装置（ディスプレイ及びスピーカ）を備える。各端末３００は、記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することにより、後述する機能を実現するように構成されている。
【００３２】
図２は、上記のように構成された無線通信システム１０における各ピコ基地局１００と、各マクロ基地局２００の機能を表すブロック図である。ピコ基地局はピコ基地局１００ａを、マクロ基地局はマクロ基地局２００aを代表させて説明する。図には記載していないが、ピコ基地局１００ｂ、・・・の機能は、ピコ基地局１００ａの機能と同じである。同様に、マクロ基地局２００ｂ、・・・の機能は、マクロ基地局２００aの機能と同じである。
【００３３】
ピコ基地局１００ａは、基地局動作部１０１と、リファレンス信号生成部１０２と、負荷測定部１０３と、送信バッファ１０４と、スケジューラ１０５と、優先帯域設定部１０６と、を備えている。
【００３４】
基地局動作部１０１は、ピコ基地局１００ａと接続中の各端末３００−Ｐ１との間で無線信号を送受信する機能を有する。また、基地局動作部１０１は、無線信号の送受信に用いる割り当て帯域やＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）  Ｉｎｄｅｘなどのスケジューリング情報と送信電力の設定情報を各端末３００−Ｐ１（３００ｅ〜３００ｄ）に通知する機能を有する。さらに、基地局動作部１０１は、マクロ基地局２００aとそれ以外の周辺マクロ基地局とを識別するために使用する情報が記載された周辺基地局リストを有して通信回線ＮＷを介して周辺基地局との間で通信を行う機能も備える。基地局動作部１０１が備えるこれらの機能は一般的な無線通信システムにおいて周知の機能であるため説明を省略する。
【００３５】
リファレンス信号生成部１０２は、端末３００がピコ基地局１００ａとの通信路品質を測定するために用いるリファレンス信号を生成する機能を有する。生成された信号は基地局動作部１０１を介して各端末３００へ送信される。
【００３６】
負荷測定部１０３は、所定の周期毎に、ピコ基地局１００ａの負荷を測定し、測定した負荷の情報を、基地局動作部１０１を介して、少なくともマクロ基地局２００aを含む周辺基地局に通知する機能を有する。本実施形態では、負荷としてＰＲＢ使用率を用いている。測定された負荷は、基地局動作部１０１を介して、優先帯域設定部１０６で使用される。
送信バッファ１０４は、通信回線ＮＷを介して到着する各端末３００−Ｐ（３００ｅ〜３００ｄ）宛の送信データとその情報とともに蓄積する機能を有する。
【００３７】
スケジューラ１０５は、送信バッファ１０４に蓄積されている各端末３００−Ｐ（３００ｅ〜３００ｄ）宛の送信データサイズと、各端末３００−Ｐ（３００ｅ〜３００ｄ）から報告されたＣＱＩ（Channel Quality Indicator）などのＣＳＩ（Channel State Information）情報に基づき、端末３００−Ｐ毎に割り当てる送信電力と周波数帯域とＭＣＳ  Ｉｎｄｅｘを決定し、基地局動作部１０１を介してデータを送信する機能を有する。
【００３８】
優先帯域設定部１０６は、送信バッファ１０４に滞留中の送信データのサイズ（以下、バッファサイズ）と負荷からピコ基地局１００ａのリソース使用率を推定する機能を有する。なお、ピコ基地局１００ａのリソース使用率を推定する機能は、他の処理方法により実現するようにしてもよい。例えば、以下の段落００６６に記載の方法や、段落００８５に記載の方法等によっても実現できる。
更に、推定したピコ基地局１００ａのリソース使用率を用いて、ピコ基地局１００ａの優先帯域を設定するか否かを判定し、判定結果を、基地局動作部１０１が管理する周辺基地局リストを参照して、少なくともマクロ基地局２００aに通知する機能を有する。本実施形態は、優先帯域はシステム帯域とし、判定結果の通知には基地局からのリソースブロック毎の送信電力情報であるＲＮＴＰ（Relative Narrowband TX Power）を用いる。ＲＮＴＰは、優先帯域に設定するＲＢ（Resource Block）は１に設定し、優先帯域に設定しないＲＢは０に設定する。ＲＢは無線帯域の割り当て単位である周波数ブロックを表す。本実施形態は、優先帯域設定部１０６がピコ基地局１００ａの優先帯域を設定する場合、全てのＲＢのＲＮＴＰを１に設定して通知し、設定しない場合は、全てのＲＢのＲＮＴＰを０に設定して通知する。
【００３９】
マクロ基地局２００aは、基地局動作部２０１と、リファレンス信号生成部２０２と、負荷測定部２０３と、送信バッファ２０４と、割り当て無線リソース設定部２０５と、スケジューラ２０６と、を含む。
基地局動作部２０１は、マクロ基地局２００aと接続中の各端末３００−Ｍ１（３００ａ〜３００ｄ）との間で無線信号を送受信する機能を有する。また、基地局動作部２０１は、無線信号の送受信に用いる割り当て帯域やＭＣＳ  Ｉｎｄｅｘなどのスケジューリング情報と送信電力の設定情報を端末３００−Ｍ１（３００ａ〜３００ｄ）毎に決定し、各端末３００−Ｍ１（３００ａ〜３００ｄ）に通知するする機能も有する。さらに、基地局動作部２０１は、ピコ基地局１００ａと、周辺マクロ基地局と、各周辺マクロ基地局の通信エリア内に設置されたピコ基地局と、を識別するために使用する情報が記載された周辺基地局リストを有して通信回線ＮＷを介して周辺基地局との間で通信を行う機能などを有する。これらの機能は一般的な無線通信システムにおいて周知の機能であるため、説明を省略する。
リファレンス信号生成部２０２は、ピコ基地局１００ａのリファレンス信号生成部１０２と同様の機能を有するので説明を省略する。
【００４０】
負荷測定部２０３は、所定の周期毎に、マクロ基地局２００aの負荷を測定し、測定した負荷の情報を、基地局動作部２０１を介して、少なくともピコ基地局１００ａを含む周辺基地局に通知する機能を有する。測定された負荷は、基地局動作部２０１を介して、割り当て無線リソース設定部２０４で使用される。
送信バッファ２０４は、ピコ基地局１００ａの送信バッファ１０４と同様の機能を有するので説明を省略する。
【００４１】
割り当て無線リソース設定部２０５は、ピコ基地局１００ａから通知されるＲＮＴＰと負荷の情報と、負荷測定部１０３で測定したマクロ基地局２００aの負荷を用いて、マクロ基地局２００aが端末３００−Ｍ１（３００ａ、３００ｂ）に対して無線リソースの割り当ての制限を実施するか否かを判定する機能を有する。本実施形態は、割り当て無線リソース設定部２０５が、端末３００−Ｍ１（３００ａ、３００ｂ）に対して無線リソースの割り当ての制限を実施すると判定した場合、端末３００−Ｍ１（３００ａ、３００ｂ）に対して、割り当て可能な帯域をシステム帯域に設定し、データチャネルであるＰＤＳＣＨの送信電力を予め設定された基準送信電力よりも所定の値だけ小さい送信電力に設定する。
【００４２】
また、割り当て制限実施判定部２０５が、端末３００−Ｍ１（３００ａ、３００ｂ）に対して無線リソースの割り当ての制限を実施しないと判定した場合、各端末３００−Ｍ１（３００ａ、３００ｂ）に対して、割り当て可能な帯域をシステム帯域に設定し、送信電力を予め設定された基準送信電力に設定する。
スケジューラ２０６は、ピコ基地局１００ａのスケジューラ１０５と同様の機能を有するので説明を省略する。
【００４３】
図３は、無線通信システム１０における端末３００−Ｐ１−１（３００ｅ）の機能を表すブロック図である。図には記載していないが、端末３００−Ｐ１−１（３００ｅ）の機能は、端末３００−Ｐ１−２（３００ｆ）、・・・、端末３００−Ｐ２−１（３００ｇ）、端末３００−Ｐ２−２（３００ｈ）、・・・、端末３００−Ｍ１−１（３００ａ）、端末３００−Ｍ１−２（３００ｂ）、・・・の機能と同じである。
端末３００−Ｐ１−１（３００ｅ）の機能は、端末動作部３０１と、通信路品質測定部３０２を含む。
【００４４】
端末動作部３０１は、端末３００と接続中の（通信リンクが確立されている）ピコ基地局１００ａとの間で無線信号を送受信する機能など、一般的な無線通信システムにおいて周知の機能であるため、詳細な説明を省略する。
通信路品質測定部３０２は、リファレンス信号に対する通信路品質を測定し、測定した通信路品質の情報をピコ基地局１００ａに送信する機能を有する。本実施形態は、通信路品質はＲＳＲＰとリファレンス信号に対するＳＩＮＲから計算されるＣＱＩである。
【００４５】
［動作の説明］ 
次に、上述した無線通信システム１０の作動について、図４〜５を用いて説明する。
図４は、ピコ基地局１００ａの優先帯域設定部１０６が、ピコ基地局１００ａの優先帯域を設定するか否かを判定する動作手順を示すものである。優先帯域設定部１０６は、負荷測定部１０３がＰＲＢ使用率をマクロ基地局２００aに通知する周期毎に、図４に記載の動作を実行する。
【００４６】
先ず、ピコ基地局１００ａのＲＢあたりの伝送ビット数ＴＢ（Transmitted Bits）を次の数式（１）に従って計算する（Ｓ１０１）。
TB=(BS_past+ΔS-BS_present)/(U_pico×N_PRB×T)        （１）
【００４７】
計算には、負荷測定部１０３が測定したピコ基地局１００ａのＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏと、現在時刻において送信バッファ１０４に滞留しているバッファサイズＢＳ＿ｐｒｅｓｅｎｔと、現在時刻から所定時間Ｔ前の時刻に送信バッファ１０４に滞留していたバッファサイズＢＳ＿ｐａｓｔと、その時刻から現在までの間に送信バッファ１０４に到着したデータサイズΔＳを用いる。
【００４８】
数式（１）の右辺において、分子は所定時間Ｔにピコ基地局１００ａで送信が完了した総データサイズを表し、分母は所定時間Ｔにピコ基地局１００ａでデータ送信のために使用した総ＰＲＢ数を表す。Ｎ＿ＰＲＢはデータ送信の時間単位である時間フレーム（Subframe）当たりに割り当て可能なＰＲＢ数であり、ＴはＰＲＢ使用率の通知周期である。
【００４９】
次に、ピコ基地局２００aのリソース使用率として、ピコ基地局１００ａの現在時刻から所定時間Ｔ経過後のＰＲＢ使用率の推定値（以後、推定ＰＲＢ使用率と呼ぶ）Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔを、後述する数式（２）に従って計算する（Ｓ１０２）。
U_pico_est=MIN[ 1.0, (BS_present/TB)/(N_PRB×T) ]        （２）
数式（２）により、現在時刻から所定時間Ｔが経過するまでに使用できる総ＰＲＢ数に対し、送信バッファに滞留しているデータを送信完了するまでに必要な延べＰＲＢ数との比である推定ＰＲＢ使用率を推定できる。以上説明したように、Ｓ１０１、Ｓ１０２に示す処理によって、ピコ基地局の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する処理を実行する。
【００５０】
次に、ピコ基地局１００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔがしきい値Ｕ＿ｔｈｒ以上か否かを判定する（Ｓ１０３）。
ピコ基地局１００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔがしきい値Ｕ＿ｔｈｒ以上の場合（Ｓ１０３、Ｙｅｓ）、現在時刻から所定時間Ｔが経過するまでの間はピコ基地局１００ａと端末３００−Ｐ（３００ｅ〜３００ｈ）間の通信頻度が高いと判定し、優先帯域設定部１０６は、全てのＲＢのＲＮＴＰを１に設定し、マクロ基地局２００aへ通知する（Ｓ１０４）。その後、図４の処理を終了する。
【００５１】
また、ピコ基地局１００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔがしきい値Ｕ＿ｔｈｒ未満の場合（Ｓ１０３、Ｎｏ）、現在時刻から所定時間Ｔが経過するまでの間はピコ基地局１００ａと端末３００−Ｐ（３００ｅ〜３００ｈ）間の通信頻度が高くないと判定し、優先帯域設定部１０６は、全てのＲＢのＲＮＴＰを０に設定し、マクロ基地局２００aへ通知する（Ｓ１０５）。その後、図４の処理を終了する。
【００５２】
図５は、マクロ基地局２００aの割り当て無線リソース設定部２０４が、マクロ基地局２００aに接続している各端末３００−Ｍ１への割り当て可能な無線リソースを設定する動作手順を示すものである。割り当て無線リソース設定部２０４は、ピコ基地局１００ａからのＲＮＴＰを受信する度に、図５に記載の動作を実行する。
先ず、ピコ基地局１００ａからマクロ基地局２００aへ通知されたＲＮＴＰが１か否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００５３】
ピコ基地局１００ａからマクロ基地局２００aへ通知されたＲＮＴＰが１である場合（Ｓ２０１、Ｙｅｓ）、ピコ基地局１００ａの相対負荷ΔＵ＿ｐｉｃｏを数式（３）に従って計算する（Ｓ２０２）。
ΔU_pico=U_pico-U_macro        （３）
【００５４】
Ｕ＿ｐｉｃｏは、ピコ基地局１００ａから受信した直近のピコ基地局１００ａのＰＲＢ使用率を表し、Ｕ＿ｍａｃｒｏは負荷測定部２０３が測定したマクロ基地局２００aのＰＲＢ使用率を表す。ピコ基地局１００aの相対負荷ΔＵ＿ｐｉｃｏが大きいほど、ピコ基地局１００ａは、マクロ基地局１００ａと比較して端末数が多く、端末のスループットが低いことを表す。
【００５５】
次いで、ピコ基地局１００ａの相対負荷ΔＵ＿ｐｉｃｏがしきい値ΔＵ＿ｔｈｒ以上か否かを判定する（Ｓ２０３）。以上、Ｓ２０１〜Ｓ２０３に示す処理によって、ピコ基地局の負荷とマクロ基地局の負荷とを計算し、ピコ基地局とマクロ基地局の相対的な負荷を比較する処理を実行する。
【００５６】
ピコ基地局１００ａの相対負荷ΔＵ＿ｐｉｃｏがしきい値ΔＵ＿ｔｈｒ以上の場合（Ｓ２０３、Ｙｅｓ）、ピコ基地局１００ａの端末のスループットはマクロ基地局２００ａの端末のスループットと比較して充分低いと判定し、マクロ基地局２００aのＰＤＳＣＨの送信電力Ｐ＿ｐｄｓｃｈと基準電力Ｐ＿ｒｓから一定値Ｐ＿ｏｆｆｓｅｔ（＞０ｄＢ）を引いた値が等しいか判定する（Ｓ２０４）。基準電力Ｐ＿ｒｓとは、マクロ基地局２００aで使用できる無線リソースを制限しない場合の送信電力である。
【００５７】
両者が等しい場合（Ｓ２０２、Ｙｅｓ）、マクロ基地局２００aは端末３００−Ｍ１に対して無線リソースの割り当ての制限を既に実施していると判定し、図５の処理を終了する。一方、両者が等しくない場合（Ｓ２０４、Ｎｏ）、マクロ基地局２００aは端末３００−Ｍ１に対して無線リソースの割り当ての制限を実施していないと判定し、送信電力Ｐ＿ｐｄｓｃｈをＰ＿ｒｓからＰ＿ｏｆｆｓｅｔ（＞０ｄＢ）小さい値に更新する（Ｓ２０５）。このＳ２０４、Ｓ２０５に示す処理では、ピコ基地局とマクロ基地局の相対負荷が高いため、送信電力を制御する処理を実行している。送信電力Ｐ＿ｐｄｓｃｈの設定情報は、基地局動作部２０１を介して、各端末３００−Ｍ１（３００a、３００ｂ）に通知される。これにより、ピコ基地局１００ａの各端末３００−Ｐ１（３００e、３００ｆ）に対して、マクロ基地局２００aからの干渉が抑制できる。
【００５８】
一方、ピコ基地局１００ａの相対負荷ΔＵ＿ｐｉｃｏがしきい値ΔＵ＿ｔｈｒ未満の場合（Ｓ２０３、Ｎｏ）、ピコ基地局１００ａの端末のスループットはマクロ基地局２００ａの端末のスループットと比較して低くないと判定し、マクロ基地局２００aに接続している各端末３００−Ｍ１（３００a、３００ｂ）の送信電力Ｐ＿ｐｄｓｃｈと基準電力Ｐ＿ｒｓが等しいか判定する（Ｓ２０６）。等しい場合（Ｓ２０６、Ｙｅｓ）、マクロ基地局２００aは端末３００−Ｍ１に対して無線リソースの割り当ての制限を実施していないと判定し、図５の処理を終了する。一方、等しくない場合（Ｓ２０６、Ｎｏ）、マクロ基地局２００aは端末３００−Ｍ１に対して無線リソースの割り当ての制限を実施していると判定し、送信電力Ｐ＿ｐｄｓｃｈをＰ＿ｒｓに更新する（Ｓ２０７）。このＳ２０６、Ｓ２０７では、ピコ基地局とマクロ基地局の相対負荷が低いため、送信電力を制御しない処理を実行している。
一方、ピコ基地局１００ａからマクロ基地局２００aへ通知されたＲＮＴＰが０である場合（Ｓ２０１、Ｎｏ）、処理Ｓ２０６に進む。以上、Ｓ２０４〜Ｓ２０７は、ピコ通信エリアのリソース使用率が所定値以上であり、かつ、ピコ基地局の負荷がマクロ基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、マクロ通信エリアの無線リソースを制御する処理を実行している。
【００５９】
上記使用できる無線リソースを制限する処理は、上記基準電力よりも送信電力を小さくする方法以外に以下の方法を用いることもできる。例えば、基地局が通信エリア内の端末との間で無線通信を行うために使用できる時間フレームを制限する方法や、基地局が通信エリア内の端末との間で無線通信を行うために使用できる周波数ブロックを制限する方法等である。
【００６０】
以上、説明したように、本発明の第１実施形態に係わるピコ基地局１００ａとマクロ基地局２００aによれば、ピコ基地局１００ａと端末３００−Ｐ１（３００e、３００ｆ）間の通信頻度が高く、かつ、ピコ基地局１００ａの負荷がマクロ基地局２００aの負荷よりも高い場合に、マクロ基地局２００aが割り当て無線リソースの制限を行うので、端末３００−Ｐのスループットを増加でき、かつ、マクロ基地局２００とピコ基地局１００を含めた全通信端３００のスループットの公平性を改善できる。
【００６１】
以上、上記実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細に、本願発明の範囲内において当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
例えば、割り当て無線リソース設定部２０４は、ピコ基地局１００ａの相対負荷として、ピコ基地局１００ａのＰＲＢ使用率に対するマクロ基地局２００aのＰＲＢ使用率の差を計算する替わりに、ピコ基地局２００aのＰＲＢ使用率に対するマクロ基地局１００ａのＰＲＢ使用率の比を計算しても良い。
【００６２】
また、割り当て無線リソース設定部２０４は、端末３００−Ｍ１に対して無線リソースの割り当ての制限を実施すると判定した場合に、送信電力を予め設定された基準送信電力よりも小さい送信電力に設定することで、割り当ての制限を実施していたが、これに限るものではない。例えば、割り当て可能な帯域を通知された優先帯域以外の帯域に設定することで、割り当ての制限を実施してもよい。
【００６３】
この場合、優先帯域は、システム帯域を複数に分割した部分帯域とする。或いは、割り当て可能な時間をＡＢＳ(Almost Blank Subframe)以外の時間に設定することで、割り当ての制限を実施してもよい。この場合、ＡＢＳの時間は、マクロ基地局２００aはデータ送信を行わない。また、上記割り当て制限の方法を組み合わせてもよい。更には、割り当ての制限の実施方法を端末毎に変えてもよい。
【００６４】
また、本実施形態で用いる負荷として、Ａｃｔｉｖｅ  ＵＥ数を用いることもできる。Ａｃｔｉｖｅ  ＵＥ数を負荷として用いる場合、通信回線ＮＷ上にＯＡＭサーバが接続される。ＯＡＭサーバは、通信回線ＮＷに接続されている各ピコ基地局１００と各マクロ基地局２００からＡｃｔｉｖｅ  ＵＥ数を集計する機能を有する。Ａｃｔｉｖｅ  ＵＥ数はＯＡＭサーバを介して、各ピコ基地局１００と各マクロ基地局２００で使用できる。  
以上の変更は、以降の実施形態も同様に行うことができる。
【００６５】
[第２の実施形態]
ピコセルは自セルのバッファサイズと送信レートと推定トラヒック発生量から推定したリソース使用率がしきい値以上で、かつ、ピコセルの相対負荷がしきい値以上の場合、マクロセルにＲＮＴＰ＝１を通知する。マクロセルはＲＮＴＰが１の通知を受けたら無線リソースの割り当てを所定の時間だけ制限する（送信電力を抑制）。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［構成の説明］
図６は、第２の実施の形態における各ピコ基地局４００と、各マクロ基地局５００の機能を表すブロック図である。ピコ基地局はピコ基地局４００ａを、マクロ基地局はマクロ基地局５００ａを代表させて説明する。図には記載していないが、周辺のピコ基地局の機能は、ピコ基地局４００ａの機能と同じである。同様に、周辺のマクロ基地局の機能は、マクロ基地局５００ａの機能と同じである。
【００６７】
第２の実施の形態におけるピコ基地局４００ａは、第１の実施の形態におけるピコ基地局１００ａと比較して、優先帯域設定部１０６に替えて優先帯域設定部４０６を有する点が異なる。また、第２の実施の形態におけるマクロ基地局５００ａは、第１の実施の形態におけるマクロ基地局２００aと比較して、割り当て無線リソース設定部２０５に替えて割り当て無線リソース設定部５０５を有する点が異なる。以下は、優先帯域設定部４０６と、割り当て無線リソース設定部５０５に関して説明する。
【００６８】
優先帯域設定部４０６は、優先帯域設定部１０６とは異なり、送信バッファ１０４のバッファサイズの変動から所定時間内に発生するデータビット数を推定する機能を新たに有する。また、優先帯域設定部４０６は、計算したデータビット数と送信バッファ１０４のバッファサイズと負荷からピコ基地局４００ａのリソース使用率を推定する機能を有する。更に、優先帯域設定部４０６は、推定したピコ基地局４００ａのリソース使用率を用いて、ピコ基地局４００ａの優先帯域を設定するか否かを判定し、判定結果をマクロ基地局５００ａに通知する機能を有する。本実施形態は、負荷としてＰＲＢ使用率を用い、優先帯域はシステム帯域とし、判定結果の通知にはＲＮＴＰを用いる。また、本実施形態は、優先帯域設定部４０６がピコ基地局４００ａの優先帯域を設定する場合、全てのＲＢのＲＮＴＰを１に設定して通知し、設定しない場合は通知を行わない。
【００６９】
割り当て無線リソース設定部５０５は、ピコ基地局４００ａから通知されるＲＮＴＰを用いて、マクロ基地局５００ａが端末３００−Ｍ１に対して無線リソースの割り当ての制限を実施するか否かを判定する機能を有する。本実施形態は、割り当て無線リソース設定部５０５が、端末３００−Ｍ１に対して無線リソースの割り当ての制限を実施すると判定した場合、通知を受けてから所定時間が経過するまで、端末３００−Ｍ１に対して、割り当て可能な帯域をシステム帯域に設定し、送信電力を予め設定された基準送信電力よりも小さい送信電力に設定する。また、所定時間経過後は、端末３００−Ｍ１に対して、割り当て可能な帯域をシステム帯域に設定し、送信電力を予め設定された基準送信電力を設定する。
【００７０】
［動作の説明］
図７は、優先帯域設定部４０６が、ピコ基地局４００ａの優先帯域を設定するか否かを判定する動作手順を示すものである。優先帯域設定部４０６は、マクロ基地局５００ａからＰＲＢ使用率が通知される周期毎に、図７に記載の動作を実行する。
先ず、負荷測定部１０３が測定したピコ基地局３００−１のＰＲＢ使用率と、送信バッファ１０４の管理情報を用い、ピコ基地局４００ａのＲＢあたりの伝送ビット数ＴＢを数式（１）に従って計算する（Ｓ３０１）。
【００７１】
次に、所定時間Ｔ内にピコ基地局４００ａの送信バッファ１０４に到着するトラヒックサイズの平均値ΔＳ＿ａｖｅを数式（４）に従って更新する（Ｓ３０２）。
ΔS_ave=ω×ΔS+(1-ω)×ΔS_ave_previous        （４）
ΔＳは、所定時間Ｔ前の時刻から現在時刻までの間に送信バッファ１０４に到着したデータサイズであり、ΔＳ＿ａｖｅ＿ｐｒｅｖｉｏｕｓは、更新前のトラヒックサイズの平均値であり、ωは重み付け係数である。
【００７２】
次いで、ピコ基地局４００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔを数式（５）に従って計算する（Ｓ３０３）。
U_pico_est=MIN[ 1.0, {(BS_present+ΔS_ave)/TB}/(N_PRB×T) ]      （５）
数式（５）により、現在時刻から所定時間Ｔが経過するまでに使用できる総ＰＲＢ数に対し、現在時刻において送信バッファに滞留しているデータと所定時間Ｔ内に発生するデータを送信完了するまでに必要なＰＲＢ数の比率を推定できる。
【００７３】
次いで、ピコ基地局４００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔがしきい値Ｕ＿ｔｈｒ以上か否かを判定する（Ｓ３０４）。
ピコ基地局４００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔがしきい値Ｕ＿ｔｈｒ以上の場合（Ｓ３０４、Ｙｅｓ）、ピコ基地局４００ａの相対負荷ΔＵ＿ｐｉｃｏを数式（３）に従って計算し（Ｓ３０５）、ΔＵ＿ｐｉｃｏがしきい値ΔＵ＿ｔｈｒ以上か否かを判定する（Ｓ３０６）。
ピコ基地局４００ａの相対負荷ΔＵ＿ｐｉｃｏがしきい値ΔＵ＿ｔｈｒ以上の場合（Ｓ３０６、Ｙｅｓ）、優先帯域設定部４０６は、全てのＲＢのＲＮＴＰを１に設定し、マクロ基地局５００ａへ通知する（Ｓ３０７）。その後、図７の処理を終了する。
【００７４】
一方、ピコ基地局４００ａの相対負荷ΔＵ＿ｐｉｃｏがしきい値ΔＵ＿ｔｈｒ未満の場合（Ｓ３０７、Ｎｏ）、図７の処理を終了する。
また、ピコ基地局４００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔがしきい値Ｕ＿ｔｈｒ未満の場合（Ｓ３０４、Ｎｏ）、図７の処理を終了する。
【００７５】
図８は、マクロ基地局５００ａの割り当て無線リソース設定部５０５が、マクロ基地局５００ａに接続している各端末３００−Ｍ１への割り当て可能な無線リソースを設定する動作手順を示すものである。割り当て無線リソース設定部５０５は、ピコ基地局４００ａからのＲＮＴＰを受信する度に、図８に記載の動作を実行する。
先ず、ピコ基地局４００ａからマクロ基地局５００ａへ通知されたＲＮＴＰが１か否かを判定する（Ｓ４０１）。
【００７６】
ピコ基地局４００ａからマクロ基地局５００ａへ通知されたＲＮＴＰが１の場合（Ｓ４０１、Ｙｅｓ）、数式（６）に従って計算したＴ＿ｅｎｄをマクロ基地局５００ａがＰＤＳＣＨの送信電力の抑制を解除する時間として設定する（Ｓ４０２）。
T_end = t + T_icic      （６）
ｔは現在時刻、Ｔ＿ｉｃｉｃはマクロ基地局５００ａがＰＤＳＣＨの送信電力の抑制を行う時間を表す。
【００７７】
次いで、マクロ基地局５００ａに接続している端末３００−Ｍ１のＰＤＳＣＨの送信電力Ｐ＿ｐｄｓｃｈと基準電力Ｐ＿ｒｓからＰ＿ｏｆｆｓｅｔ（＞０ｄＢ）引いた値が等しいか判定する（Ｓ４０３）。等しい場合（Ｓ４０３、Ｙｅｓ）、図８の処理を終了する。一方、等しくない場合（Ｓ４０３、Ｎｏ）、送信電力Ｐ＿ｐｄｓｃｈをＰ＿ｒｓからＰ＿ｏｆｆｓｅｔ（＞０ｄＢ）引いた値に更新する（Ｓ４０４）。
【００７８】
また、図９は、割り当て無線リソース設定部５０５が、マクロ基地局５００ａに接続している端末３００−Ｍ１への割り当て可能な無線リソースの制限を解除するか否かを判定し、判定結果に基づいて端末３００−Ｍ１への割り当て可能な無線リソースを設定する動作手順を示すものである。割り当て無線リソース設定部５０５は、時間フレーム(ｓｕｂｆｒａｍｅ)毎に、図９に記載の動作を実行する。
【００７９】
先ず、現在時刻ｔが、マクロ基地局５００ａが送信電力の抑制を解除する時間Ｔ＿ｅｎｄ以降か否かを判定する（Ｓ５０１）。
現在時刻ｔが、マクロ基地局５００ａが送信電力の抑制を解除する時間Ｔ＿ｅｎｄより前の場合（Ｓ５０１、Ｎｏ）、図９の処理を終了する。
一方、現在時刻Ｔが、マクロ基地局５００ａが送信電力の抑制を解除する時間Ｔ＿ｅｎｄ以降の場合（Ｓ５０１、Ｙｅｓ）、マクロ基地局５００ａに接続している各端末３００−Ｍ１の送信電力Ｐ＿ｐｄｓｃｈと基準電力Ｐ＿ｒｓが等しいか判定する（Ｓ５０２）。等しい場合（Ｓ５０２、Ｙｅｓ）、図９の処理を終了する。一方、等しくない場合（Ｓ５０２、Ｎｏ）、送信電力Ｐ＿ｐｄｓｃｈをＰ＿ｒｓに更新する（Ｓ５０３）。
【００８０】
以上、本実施の形態によれば、ピコ基地局４００ａにおいて発生するデータビット数の推定値も用いてピコ基地局４００ａと端末３００−Ｐ１間の通信頻度を推定するため、本発明の第１の実施形態と比較して、ピコ基地局のリソース使用率の推定精度を向上できる。更に、本実施の形態によれば、マクロ基地局５００が割り当て無線リソースの制限を実施する場合のみ、ＲＮＴＰが通知される。そのため、本発明の第１の実施形態と比較して、通信回線ＮＷを介した基地局間のシグナリング量を抑制できる。
【００８１】
以上、上記実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細に、本願発明の範囲内において当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
例えば、本実施の形態におけるリソース使用率の推定方法は、第１の実施の形態でも適用できる。これにより、第１の実施形態におけるピコ基地局１００ａの推定ＰＲＢ使用率の推定精度を向上できる。
【００８２】
また、本実施の形態における割り当て無線リソース設定部５０５は、無線リソースの制限を開始してから所定の時間が経過したら、無線リソースの制限を解除していたが、第１の実施の形態と同様に、無線リソースの制限を実施するための基準の何れか１つを満足できない場合に制限を解除しても良い。或いは、第１の実施の形態において、本実施の形態のように、制限を開始してから所定の時間が経過したら解除してもよい。これは、以降の実施形態でも同様に行うことができる。
【００８３】
[第３の実施形態]
ピコセルは端末毎のバッファサイズと送信レートとから推定したリソース使用率の総和がしきい値以上かを判定し、判定結果をマクロセルにＲＮＴＰを用いて通知する。マクロセルはＲＮＴＰが１の通知を受けたらピコセルの相対負荷がしきい値以上か判定し、満たす場合は無線リソースの割り当てを制限する（送信電力を抑制）。
【００８４】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［構成の説明］
図１０は、第３の実施の形態における各ピコ基地局６００と、各マクロ基地局７００の機能を表すブロック図である。各マクロ基地局５００の機能を表すブロック図である。ピコ基地局はピコ基地局６００ａを、マクロ基地局はマクロ基地局７００ａを代表させて説明する。図には記載していないが、周辺のピコ基地局の機能は、ピコ基地局６００ａの機能と同じである。同様に、周辺のマクロ基地局の機能は、マクロ基地局７００ａの機能と同じである。
【００８５】
第３の実施の形態におけるピコ基地局６００ａは、第１の実施の形態におけるピコ基地局１００ａと比較して、優先帯域設定部１０６に替えて優先帯域設定部６０７を有する点と、新たにエッジ端末判定部６０６を有する点が異なる。また、第３の実施の形態における各マクロ基地局の機能は第１の実施の形態におけるマクロ基地局２００の機能と同じである。以下は、エッジ端末判定部６０６と、優先帯域設定部６０７に関して説明する。
【００８６】
エッジ端末判定部６０６は、各端末３００−Ｐ１から報告される通信路品質情報を用いて、各端末３００−Ｐ１がエッジ端末か否かを判定する機能を有する。本実施形態は、通信路品質情報は基準信号受信電力(ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power)を用いる。判定結果は、基地局動作部１０１を介して、優先帯域設定部６０７で使用される。
【００８７】
優先帯域設定部６０７は、エッジ端末判定部６０６がエッジ端末と判定した端末３００−Ｐ１毎に送信バッファ１０４のバッファサイズと送信レートからリソース使用率を推定し、推定した各エッジ端末のリソース使用率を集計してピコ基地局６００ａのリソース使用率を推定する機能を有する。更に、推定したピコ基地局６００ａのリソース使用率を用いてピコ基地局６００ａの優先帯域を設定するか否かを判定し、判定結果をマクロ基地局７００ａに通知する機能を有する。本実施形態は、負荷はＰＲＢ使用率とし、優先帯域はシステム帯域とし、判定結果の通知にはＲＮＴＰを用いる。また、本実施形態は、優先帯域設定部６０７がピコ基地局６００ａの優先帯域を設定する場合、全てのＲＢのＲＮＴＰを１に設定して通知し、設定しない場合は、全てのＲＢのＲＮＴＰを０に設定して通知する。
【００８８】
［動作の説明］
図１１は、ピコ基地局６００ａのエッジ端末判定部６０６が、端末３００−Ｐ１がエッジ端末か否かを判定する動作手順を示すものである。エッジ端末判定部６０６は、負荷測定部１０３がＰＲＢ使用率をマクロ基地局７００ａに通知する周期毎に、図１１に記載の動作を実行する。
先ず、端末３００−Ｐ１−１（３００ｅ）のピコ基地局６００ａとマクロ基地局７００ａのＲＳＲＰの差分値ΔＲＳＲＰを数式（７）に従って計算する（Ｓ６０１）。
ΔRSRP = RSRP_pico - RSRP_macro      （７）
ＲＳＲＰ＿ｐｉｃｏとＲＳＲＰ＿ｍａｃｒｏはそれぞれ、端末３００−Ｐ１−１（３００ｅ）がピコ基地局６００ａに報告した、ピコ基地局６００ａのＲＳＲＰとマクロ基地局７００ａのＲＳＲＰである。
【００８９】
次いで、端末３００−Ｐ１−１（３００ｅ）のピコ基地局６００ａとマクロ基地局７００ａのＲＳＲＰの差分値ΔＲＳＲＰがしきい値ΔＲＳＲＰ＿ｔｈｒ未満か否かを判定する（Ｓ６０２）。しきい値ΔＲＳＲＰ＿ｔｈｒ未満の場合（Ｓ６０２、Ｙｅｓ）、端末３００−Ｐ１−１（３００ｅ）はエッジ端末であると判定する（Ｓ６０３）。一方、しきい値ΔＲＳＲＰ＿ｔｈｒよりも大きい場合（Ｓ６０２、Ｎｏ）、端末３００−Ｐ１−１（３００ｅ）はセンタ端末であると判定する（Ｓ６０４）。
エッジ端末判定部６０６は、以上の動作を、ピコ基地局６００ａと通信中の端末３００−Ｐ１毎に実施し、判定結果を優先帯域設定部６０７に通知する。
【００９０】
図１２は、ピコ基地局６００ａの優先帯域設定部６０７が、ピコ基地局６００ａの優先帯域を設定するか否かを判定する動作手順を示すものである。優先帯域設定部６０７は、負荷測定部１０３がＰＲＢ使用率をマクロ基地局７００ａに通知する周期毎に、図１２に記載の動作を実行する。
【００９１】
先ず、エッジ端末判定部６０６でエッジ端末と判定された端末３００−Ｐ１毎に、推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔ（ｉ）を数式（８）に従って計算する（Ｓ７０１）。
U_pico_est(i)=BS_present(i)/{TB(i)×N_PRB×T}      （８）
ｉはエッジ端末と判定された端末３００−Ｐ１を識別するためのインデックスである。また、ＴＢ（ｉ）はエッジ端末ｉのＲＢあたりの伝送ビット数ＴＢであり、スケジューラ２０６のスケジューリング結果から単純平均で計算される。また、ＢＳ＿ｐｒｅｓｅｎｔ（ｉ）はエッジ端末ｉの現在のバッファサイズを表す。
【００９２】
次に、ピコ基地局６００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔを数式（９）に従って計算する（Ｓ７０２）。
【数１】
2014073131.tif 000003
Ｎ＿ｅｄｇｅは、エッジ端末判定部６０６でエッジ端末と判定された端末３００−Ｐ１の数である。
次いで、ピコ基地局６００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔがしきい値Ｕ＿ｔｈｒ以上か否かを判定する（Ｓ７０３）。
【００９３】
ピコ基地局６００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔがしきい値Ｕ＿ｔｈｒ以上の場合（Ｓ７０３、Ｙｅｓ）、現在時刻から所定時間Ｔが経過するまでの間はピコ基地局６００ａと端末３００−Ｐ１の通信頻度が高いと判定し、優先帯域設定部６０７は、全てのＲＢのＲＮＴＰを１に設定し、マクロ基地局７００ａへ通知する（Ｓ７０４）。その後、図１１の処理を終了する。
【００９４】
また、ピコ基地局１００ａの推定ＰＲＢ使用率Ｕ＿ｐｉｃｏ＿ｅｓｔがしきい値Ｕ＿ｔｈｒ未満の場合（Ｓ７０３、Ｎｏ）、現在時刻から所定時間Ｔが経過するまでの間はピコ基地局６００ａと端末３００−Ｐ１の通信頻度が高くないと判定し、優先帯域設定部６０７は、全てのＲＢのＲＮＴＰを０に設定し、マクロ基地局７００ａへ通知する（Ｓ７０５）。その後、図１１の処理を終了する。
【００９５】
以上、本実施の形態によれば、端末３００−Ｐ１の中でマクロ基地局７００ａからの干渉による通信路品質の劣化が大きい端末と、ピコ基地局６００ａ間の通信頻度が高い場合に、マクロ基地局７００ａが割り当て無線リソースの制限を行うので、本発明の第１の実施形態と比較して、ピコ基地局のリソース使用率の推定精度を向上できる。  
【００９６】
尚、本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、ピコ基地局６００ａの構成からエッジ端末判定部６０６の機能を外してもよい。この場合、優先帯域設定部６０７は、ピコ基地局６００ａに接続する全端末３００−Ｐ１に対してそれぞれ推定ＰＲＢ使用率を計算し、その総和を用いてマクロ基地局７００ａに優先帯域を通知するかを判定する。端末３００−Ｐ毎の推定ＰＲＢ使用率からピコ基地局の推定ＰＲＢ使用率を推定するため、第１の実施の形態と比較して、ピコ基地局のリソース使用率の推定精度を向上させながら、第３の実施の形態と比較して、ピコ基地局の処理負荷を低減できる。
【００９７】
また、第３の実施の形態におけるピコ基地局６００の処理は、マクロ基地局７００でも行うことができる。この場合、マクロ基地局７００は、基地局動作部１０１が有する周辺基地局リストに記載される他の基地局毎に、エッジ端末判定部６０６と優先帯域設定部６０７の処理を行う。
【００９８】
その他の実施の形態
なお、上述の例では、マクロ基地局の通信エリアは、ピコ基地局の通信エリアを包括するものであったが、複数の通信エリアが互いに隣接する無線通信システムにおいても本発明を適用しうる。
上述の実施形態で述べた無線リソース設定方法は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含む半導体処理装置を用いて実現されてもよい。また、これらの処理は、少なくとも１つのプロセッサ（e.g. マイクロプロセッサ、ＭＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor））を含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、これらの送信信号処理又は受信信号処理に関するアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータに供給すればよい。
【００９９】
これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【０１００】
また、本発明は趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、例えば、第４世代以上の通信規格（例えばLTE-Advanced、IMT-Advanced、WiMAX2）等の上位通信規格にも適用できる。
【０１０１】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアと、前記第１の通信エリアに隣接またはその一部を包括する第２の無線基地局が管理する第２の通信エリアについて、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較し、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較し、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する、
無線リソース設定方法。
（付記２）
前記第１の通信エリアのリソース使用率を、前記第１の無線基地局の送信データサイズに基づいて推定する処理をさらに備えた、付記１記載の無線リソース設定方法。
（付記３）
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、前記第１の通信エリアの送信レートと、
に基づいて推定を行う、
付記２の無線リソース設定方法。
（付記４）
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、
前記第１の通信エリアの送信レートと、
前記送信バッファに所定時間内に到着するトラヒックデータのデータサイズの平均値と、
に基づいて推定する、
付記２に記載の無線リソース設定方法。
（付記５）
前記第１の通信エリアの前記リソース使用率が所定値よりも低い場合、又は前記相対的な負荷が低いと判断される場合に前記第２の無線基地局の無線リソースの制限を解除する、
付記１〜４いずれかに記載の無線リソース設定方法。
（付記６）
前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する処理により、前記第２の無線基地局の無線リソースが制限された場合、一定時間経過後に前記無線リソースの制限を解除する、
付記１〜５いずれかに記載の無線リソース設定方法。
（付記７）
前記第１の通信エリアに複数の端末が前記第１の無線基地局と通信状態にある場合に、
前記第１の通信エリアのリソース使用率を推定する処理が、
前記第１の無線基地局の通信路品質情報と、前記第２の無線基地局の通信路品質情報と、の相対的な差分に基づいて算出される値がしきい値よりも小さい場合にエッジ端末と判定し、しきい値よりも大きい又は同値の場合はセンタ端末と判定し、
前記エッジ端末に対する前記リソース使用率を計算し、
複数の前記エッジ端末ごとの前記リソース使用率を総和して新たなリソース使用率とする、
付記１〜６いずれかに記載の無線リソース設定方法。
（付記８）
前記負荷は、帯域使用率である、付記１〜７いずれかに記載の無線リソース設定方法。
（付記９）
前記負荷は、基地局と接続中の端末数である、付記１〜７いずれかに記載の無線リソース設定方法。
（付記１０）
前記通信路品質はＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲのいずれかである、付記７に記載の無線リソース設定方法。
（付記１１）
第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備え、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段とを備えた無線通信システム。
（付記１２）
前記第１の通信エリアのリソース使用率を、前記第１の無線基地局の送信データサイズに基づいて推定する手段をさらに備えた、付記１１記載の無線通信システム。
（付記１３）
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、前記第１の通信エリアの送信レートと、
に基づいて推定を行う、
付記１２の無線通信システム。
（付記１４）
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、
前記第１の通信エリアの送信レートと、
前記送信バッファに所定時間内に到着するトラヒックデータのデータサイズの平均値と、
に基づいて推定する、
付記１２に記載の無線通信システム。
（付記１５）
前記第１の通信エリアの前記リソース使用率が所定値よりも低い場合、又は前記相対的な負荷が低いと判断される場合に前記第２の無線基地局の無線リソースの制限を解除する、
付記１１〜１４いずれかに記載の無線通信システム。
（付記１６）
前記第２の通信エリアの無線リソースを制御することにより、前記第２の無線基地局の無線リソースが制限された場合、一定時間経過後に前記無線リソースの制限を解除する、
付記１１〜１５いずれかに記載の無線通信システム。
（付記１７）
前記第１の通信エリアに複数の端末が前記第１の無線基地局と通信状態にある場合に、
前記第１の通信エリアのリソース使用率を推定する手段が、
前記第１の無線基地局の通信路品質情報と、前記第２の無線基地局の通信路品質情報と、の相対的な差分に基づいて算出される値がしきい値よりも小さい場合にエッジ端末と判定し、しきい値よりも大きい又は同値の場合はセンタ端末と判定する手段と、
前記エッジ端末に対する前記リソース使用率を計算する手段と、
複数の前記エッジ端末ごとの前記リソース使用率を総和して新たなリソース使用率とする手段とを備える付記１１〜１６いずれかに記載の無線通信システム。
（付記１８）
前記負荷は、帯域使用率である、付記１１〜１７いずれかに記載の無線通信システム。
（付記１９）
前記負荷は、基地局と接続中の端末数である、付記１１〜１７いずれかに記載の無線通信システム。
（付記２０）
前記通信路品質はＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲのいずれかである、付記１７に記載の無線通信システム。
（付記２１）
第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備え、
前記第１の無線基地局は、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上の場合に、前記第２の無線基地局に対して通知する手段を有し、
前記第２の無線基地局は、
前記第１の無線基地局から前記通知を受けた場合に、前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、
前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段とを備えた無線通信システム。
（付記２２）
第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備え、
前記第１の無線基地局は、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の無線基地局に対して通知する手段を有し、
前記第２の無線基地局は、
前記第１の無線基地局から前記通知を受けた場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段を備えた無線通信システム。
（付記２３）
第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアと、前記第１の通信エリアに隣接またはその一部を包括する第２の無線基地局が管理する第２の通信エリアについて、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較し、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較し、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する決定を行う処理とをコンピュータに実行させる非一時的なコンピュータ可読媒体。
（付記２４）
第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理し、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が自身の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する無線基地局。
（付記２５）
第１の通信エリアを管理する場合に、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記無線基地局の負荷が、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する他の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する判断結果を前記他の基地局に対して通知する無線基地局。
【０１０２】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１０３】
この出願は、２０１２年１１月８日に出願された日本出願特願２０１２−２４６５７９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１０４】
Ａ  ピコ基地局
Ｂ  マクロ基地局
Ａ１  端末
Ａ２  端末
Ａ３  端末
Ａ４  端末
Ａ５  端末
Ｂ１  端末
Ｂ２  端末
Ｂ３  端末
１０  無線通信システム
１００ａ  ピコ基地局
１００ｂ  ピコ基地局
１０１  基地局動作部
１０２  リファレンス信号生成部
１０３  負荷測定部
１０４  送信バッファ
１０５  スケジューラ
１０６  優先帯域設定部
２００ａ  マクロ基地局
２００ｂ  マクロ基地局
２０１  基地局動作部
２０２  リファレンス信号生成部
２０３  負荷測定部
２０４  送信バッファ
２０５  割り当て無線リソース設定部
２０６  スケジューラ
３００ａ  端末３００−Ｍ１−１
３００ｂ  端末３００−Ｍ１−２
３００ｃ  端末３００−Ｍ２−１
３００ｄ  端末３００−Ｍ２−２
３００ｅ  端末３００−Ｐ１−１
３００ｆ  端末３００−Ｐ１−２
３００ｇ  端末３００−Ｐ２−１
３００ｈ  端末３００−Ｐ２−２
３０１  端末動作部
３０２  通信路品質測定部
４００ａ  ピコ基地局
４０６  優先帯域設定部
５００ａ  マクロ基地局
５０５  割り当て無線リソース設定部
６００ａ  ピコ基地局
６０６  エッジ端末判定部
６０７  優先帯域設定部
７００ａ  マクロ基地局
【図１】
2014073131.tif 000004
【図２】
2014073131.tif 000005
【図３】
2014073131.tif 000006
【図４】
2014073131.tif 000007
【図５】
2014073131.tif 000008
【図６】
2014073131.tif 000009
【図７】
2014073131.tif 000010
【図８】
2014073131.tif 000011
【図９】
2014073131.tif 000012
【図１０】
2014073131.tif 000013
【図１１】
2014073131.tif 000014
【図１２】
2014073131.tif 000015
【図１３】
2014073131.tif 000016
【図１４】
2014073131.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月13日(2015.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアと、前記第１の通信エリアに隣接またはその一部を包括する第２の無線基地局が管理する第２の通信エリアについて、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較し、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較し、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する、
無線リソース設定方法。
【請求項２】
前記第１の通信エリアのリソース使用率を、前記第１の無線基地局の送信データサイズに基づいて推定する処理をさらに備えた、請求項１記載の無線リソース設定方法。
【請求項３】
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、前記第１の通信エリアの送信レートと、
に基づいて推定を行う、
請求項２の無線リソース設定方法。
【請求項４】
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、
前記第１の通信エリアの送信レートと、
前記送信バッファに所定時間内に到着するトラヒックデータのデータサイズの平均値と、
に基づいて推定する、
請求項２に記載の無線リソース設定方法。
【請求項５】
前記第１の通信エリアの前記リソース使用率が所定値よりも低い場合、又は前記相対的な負荷が低いと判断される場合に前記第２の無線基地局の無線リソースの制限を解除する、
請求項１〜４いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項６】
前記第２の通信エリアの無線リソースを制御することにより、前記第２の無線基地局の無線リソースが制限された場合、一定時間経過後に前記無線リソースの制限を解除する、
請求項１〜５いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項７】
前記第１の通信エリアに複数の端末が前記第１の無線基地局と通信状態にある場合に、
前記第１の通信エリアのリソース使用率を推定する処理が、
前記第１の無線基地局の通信路品質情報と、前記第２の無線基地局の通信路品質情報と、の相対的な差分に基づいて算出される値がしきい値よりも小さい場合にエッジ端末と判定し、しきい値よりも大きい又は同値の場合はセンタ端末と判定し、
前記エッジ端末に対する前記リソース使用率を計算し、
複数の前記エッジ端末ごとの前記リソース使用率を総和して新たなリソース使用率とする、
請求項１〜６いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項８】
前記負荷は、帯域使用率である、請求項１〜７いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項９】
前記負荷は、基地局と接続中の端末数である、請求項１〜７いずれかに記載の無線リソース設定方法。
【請求項１０】
前記通信路品質はＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲのいずれかである、請求項７に記載の無線リソース設定方法。
【請求項１１】
第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備え、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段とを備えた無線通信システム。
【請求項１２】
前記第１の通信エリアのリソース使用率を、前記第１の無線基地局の送信データサイズに基づいて推定する手段をさらに備えた、請求項１１記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、前記第１の通信エリアの送信レートと、
に基づいて推定を行う、
請求項１２の無線通信システム。
【請求項１４】
前記リソース使用率の推定は、前記第１の無線基地局が前記第１の通信エリア内の各端末に送信する送信データを管理する送信バッファに滞留している送信データのバッファサイズと、
前記第１の通信エリアの送信レートと、
前記送信バッファに所定時間内に到着するトラヒックデータのデータサイズの平均値と、
に基づいて推定する、
請求項１２に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記第１の通信エリアの前記リソース使用率が所定値よりも低い場合、又は前記相対的な負荷が低いと判断される場合に前記第２の無線基地局の無線リソースの制限を解除する、
請求項１１〜１４いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記第２の通信エリアの無線リソースを制御することにより、前記第２の無線基地局の無線リソースが制限された場合、一定時間経過後に前記無線リソースの制限を解除する、
請求項１１〜１５いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１７】
前記第１の通信エリアに複数の端末が前記第１の無線基地局と通信状態にある場合に、
前記第１の通信エリアのリソース使用率を推定する手段が、
前記第１の無線基地局の通信路品質情報と、前記第２の無線基地局の通信路品質情報と、の相対的な差分に基づいて算出される値がしきい値よりも小さい場合にエッジ端末と判定し、しきい値よりも大きい又は同値の場合はセンタ端末と判定する手段と、
前記エッジ端末に対する前記リソース使用率を計算する手段と、
複数の前記エッジ端末ごとの前記リソース使用率を総和して新たなリソース使用率とする手段とを備える請求項１１〜１６いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１８】
前記負荷は、帯域使用率である、請求項１１〜１７いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１９】
前記負荷は、基地局と接続中の端末数である、請求項１１〜１７いずれかに記載の無線通信システム。
【請求項２０】
前記通信路品質はＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲのいずれかである、請求項１７に記載の無線通信システム。
【請求項２１】
第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備え、
前記第１の無線基地局は、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上の場合に、前記第２の無線基地局に対して通知する手段を有し、
前記第２の無線基地局は、
前記第１の無線基地局から前記通知を受けた場合に、前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、
前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段とを備えた無線通信システム。
【請求項２２】
第１の通信エリアを管理する第１の無線基地局と、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する第２の無線基地局を備え、
前記第１の無線基地局は、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較する手段と、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較する手段と、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の無線基地局に対して通知する手段を有し、
前記第２の無線基地局は、
前記第１の無線基地局から前記通知を受けた場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する手段を備えた無線通信システム。
【請求項２３】
第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアと、前記第１の通信エリアに隣接またはその一部を包括する第２の無線基地局が管理する第２の通信エリアについて、
前記第１の通信エリアのリソース使用率と所定値を比較し、
前記第１の無線基地局の負荷と前記第２の無線基地局の負荷とを計算し、前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局の相対的な負荷を比較し、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が前記第２の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する決定を行う処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２４】
第１の無線基地局が管理する第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理し、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記第１の無線基地局の負荷が自身の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する無線基地局。
【請求項２５】
第１の通信エリアを管理する場合に、
前記第１の通信エリアのリソース使用率が前記所定値以上であり、かつ、前記無線基地局の負荷が、前記第１の通信エリアに隣接または一部を包括する第２の通信エリアを管理する他の無線基地局の負荷に比して予め定められた基準に基づいて相対的に大きいと判断される場合に、前記第２の通信エリアの無線リソースを制御する判断結果を前記他の基地局に対して通知する無線基地局。
【国際調査報告】
2014073131.tif 000018
2014073131.tif 000019