(57)【要約】大電力基地局と小電力基地局とがセル間干渉制御のために協調する無線通信システムにおいて、大電力基地局での下りリンク送信電力を適切に制御する。大電力の無線基地局は、この無線基地局のセル内にある小電力無線基地局で使用されるリソースと同じリソースを使用してユーザ端末へ無線送信を行う。この無線基地局の送信電力制御部は、第１のリソースでは第１の下りリンク送信電力を用い、第２のリソースではより低い第２の下りリンク送信電力を用いる。送信電力制御部は、干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数、干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量、または干渉抑圧合成を実行可能に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数に応じて、第２の下りリンク送信電力を調節する。
2014017155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセルを形成し、複数のユーザ端末と通信する大電力無線基地局と、
前記大電力無線基地局と接続するとともに、複数のユーザ端末と通信し、前記大電力無線基地局の最大送信電力よりも最大送信電力が小さく、前記第１のセル内に前記第１のセルよりも小さい第２のセルを形成する小電力無線基地局とを備え、
前記大電力無線基地局は、前記小電力無線基地局で使用されるリソースと同じリソースを使用してユーザ端末へ無線送信を行うことが可能であるとともに、前記小電力無線基地局とセル間干渉制御のために協調するように構成され、
前記大電力無線基地局は、
前記大電力無線基地局に接続するユーザ端末と無線通信を実行する無線通信部と、
前記無線通信部がユーザ端末に送信する下りリンクの送信電力を制御する送信電力制御部とを備え、
前記送信電力制御部は、前記リソースのうち第１のリソースでは第１の下りリンク送信電力で前記無線通信部を作動させ、前記リソースのうち第２のリソースでは前記第１の下りリンク送信電力よりも低い第２の下りリンク送信電力で前記無線通信部を作動させるとともに、
当該大電力無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続する複数のユーザ端末の総数のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数の割合、
当該大電力無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続する複数のユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量の割合、または
当該大電力無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続し干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数
に応じて、前記送信電力制御部は前記第２の下りリンク送信電力を調節することを特徴とする、
無線通信システム。
【請求項２】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、前記小電力無線基地局に接続する複数のユーザ端末の総数のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数の割合に応じて、前記第２の下りリンク送信電力を調節する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、前記小電力無線基地局に接続する複数のユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量の割合に応じて、前記第２の下りリンク送信電力を調節する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、前記小電力無線基地局に接続し干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数に応じて、前記第２の下りリンク送信電力を調節する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、前記小電力無線基地局に接続する、干渉抑圧合成を実行可能である複数のユーザ端末のそれぞれの干渉抑圧合成能力のレベルを考慮して、前記第２の下りリンク送信電力を調節する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、当該大電力無線基地局に接続する複数のユーザ端末の総数のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数の割合に応じて、前記第２の下りリンク送信電力を調節する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、当該大電力無線基地局に接続する複数のユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量の割合に応じて、前記第２の下りリンク送信電力を調節する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、当該大電力無線基地局に接続し干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数に応じて、前記第２の下りリンク送信電力を調節する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、当該大電力無線基地局に接続する、干渉抑圧合成を実行可能である複数のユーザ端末のそれぞれの干渉抑圧合成能力のレベルを考慮して、前記第２の下りリンク送信電力を調節する
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記大電力無線基地局または前記小電力無線基地局は、複数のユーザ端末の各々の干渉抑圧合成能力のレベルに基づいて、セルレンジエクスパンションのために、当該ユーザ端末が前記小電力基地局からの受信品質または受信電力を補正するためのオフセット値を制御するセルレンジエクスパンションオフセット値制御部を備え、
前記セルレンジエクスパンションオフセット値制御部は、当該ユーザ端末の干渉抑圧合成能力のレベルが低いほど、前記オフセット値で高められる前記小電力基地局からの受信品質または受信電力の程度が低いように、前記オフセット値を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
ユーザ端末と通信する無線基地局であって、
当該無線基地局の最大送信電力よりも最大送信電力が小さく、当該無線基地局自身が形成する第１のセル内に前記第１のセルよりも小さい第２のセルを形成する、小電力無線基地局で使用されるリソースと同じリソースを使用してユーザ端末へ無線送信を行うことが可能であるとともに、前記小電力無線基地局とセル間干渉制御のために協調するように構成され、
当該無線基地局に接続するユーザ端末と無線通信を実行する無線通信部と、
前記無線通信部がユーザ端末に送信する下りリンクの送信電力を制御する送信電力制御部とを備え、
前記送信電力制御部は、前記リソースのうち第１のリソースでは第１の下りリンク送信電力で前記無線通信部を作動させ、前記リソースのうち第２のリソースでは前記第１の下りリンク送信電力よりも低い第２の下りリンク送信電力で前記無線通信部を作動させるとともに、
当該無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続する複数のユーザ端末の総数のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数の割合、
当該無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続する複数のユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量の割合、または
当該無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続し干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数に応じて、前記送信電力制御部は前記第２の下りリンク送信電力を調節することを特徴とする、
無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
3GPP（Third Generation Partnership Project）におけるLTE（Long Term Evolution）Advancedでは、干渉抑圧合成(Interference Rejection Combining)と呼ばれるユーザ端末の受信技術が検討されている。干渉抑圧合成（ＩＲＣ）は、下りリンク通信に関して、在圏基地局（所望基地局）からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉を、ユーザ端末において抑圧するように、ユーザ端末において各受信アンテナで得られる信号に重み付けを与える技術である。ＩＲＣは、特に、図１に示すように、ユーザ端末４が在圏セル（所望基地局１のセル）１ａの境界付近に所在して、所望基地局１の隣の他の基地局２（干渉基地局）から干渉電波ビームを強く受ける場合に、所望電波ビームに載せられた所望信号の受信品質を向上させる。図１において、符号２ａは干渉基地局２のセルを示す。また、図１においては、所望基地局１で生成されたビーム１ｂの概略形状と、干渉基地局２で生成されたビーム２ｂの概略形状が示されている。干渉基地局２で生成されたビーム２ｂすなわち他のユーザ端末（例えばユーザ端末５）への下りチャネルのためのビームの一部がユーザ端末４にとって干渉信号２ｃの原因になる。【０００３】
ＩＲＣについては、例えば特許文献１、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３に記載されている。ＩＲＣにおいては、ユーザ端末は、所望電波ビームに対する干渉電波ビームの干渉を抑圧するように複数の受信アンテナで得られる複数の信号にそれぞれ重み付けを与え、受信ウェイトを用いて、複数の受信アンテナで受信される電波に由来する複数の信号のうち当該ユーザ端末宛ての信号を他のユーザ端末宛ての信号から分離する。また、ＩＲＣの一種として、逐次干渉キャンセル（Successive Interference Cancellation、ＳＩＣ）と呼ばれる技術が提案されている（例えば非特許文献４）。ＳＩＣでは、ユーザ端末は、干渉信号を復調し（場合によってはさらに復号し）、受信信号から干渉信号を逐次的に減算することにより、当該ユーザ端末宛ての所望信号を得る。【０００４】
他方、近年、送信電力（送信能力）が相異なる複数種の無線基地局（マクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、リモートラジオヘッド（Remote Radio Head）等）を重層的に設置したヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous Network，HetNet）が提案されている（例えば、非特許文献５）。【０００５】
ヘテロジーニアスネットワークにおいては、送信電力（送信能力）の大きい基地局（例えばマクロ基地局）の方が、送信電力（送信能力）の小さい基地局（例えばピコ基地局）と比較して、セルサーチまたはハンドオーバの段階でユーザ端末の無線接続先として選択されやすいと想定される。したがって、送信電力の大きい基地局にユーザ端末からの接続が集中し、ひいては通信負荷が過大となる傾向があると想定される。【０００６】
そこで、セルレンジエクスパンション（cell range expansion）と呼ばれる技術が提案されている。セルレンジエクスパンションは、ユーザ端末によるセル選択のための指標である小電力基地局からの受信品質または受信電力にオフセット値（バイアス値）を付与する技術である。オフセット値が加算（またはデシベルで加算）された小電力基地局からの受信品質または受信電力は、マクロ基地局からの受信品質または受信電力と比較される。これにより、小電力基地局からの受信品質または受信電力の方がマクロ基地局からの受信品質または受信電力よりも良好になりやすくなる。結果的に、ユーザ端末はマクロ基地局よりも小電力基地局に接続することを選択するので、小電力基地局のセル範囲が拡大され、マクロ基地局の通信負荷が軽減されると考えられる。【０００７】
しかし、セルレンジエクスパンション（ＣＲＥ）で小電力基地局のセル範囲が拡大された場合、その小電力基地局のセルの端部にあるユーザ端末は、周囲の大電力基地局からの電波による大きな干渉を受ける可能性がある。このため、セル間干渉制御（inter-cell interference coordinationまたはinter-cell interference control）の拡張であるenhanced inter-cell interference coordinationまたはenhanced inter-cell interference controlと呼ばれる技術が提案されている。この技術はeICICと略称される。eICICは例えば非特許文献６に記載されている。【０００８】
eICICは、周波数領域ベースのeICICと、時間領域ベースのeICICに大別される。いずれにせよ、eICICは、小電力基地局に接続されるユーザ端末への干渉を予防または抑制するために、マクロ基地局で利用可能なリソースを制限する技術である。【０００９】
周波数領域ベースのeICICでは、複数の周波数帯が準備される。第１の周波数帯はマクロ基地局からマクロ基地局に接続されるユーザ端末への下りリンク送信と、小電力基地局から小電力基地局のセルの中央にあるユーザ端末（例えばＣＲＥがなくても小電力基地局に接続されるユーザ端末）への下りリンク送信に使用される。第２の周波数帯は、小電力基地局から小電力基地局のセルの端部にあるユーザ端末（例えばＣＲＥのために小電力基地局に接続されるユーザ端末）への下りリンク送信に使用され、マクロ基地局からの下りリンク送信には使用されない。したがって、小電力基地局のセルの端部にあるユーザ端末へのマクロ基地局からの電波による干渉が予防されると想定される。【００１０】
時間領域ベースのeICICでは、マクロ基地局と小電力基地局は同じ周波数帯を使用するが、異なる単位時間（例えばサブフレーム）が異なる用途で使用される。小電力基地局は継続的に下りリンク送信が可能である。しかし、マクロ基地局は間欠的にしか下りリンク送信ができない。この結果、小電力基地局だけが下りリンク送信する期間（プロテクテッドサブフレーム）と、マクロ基地局と小電力基地局の両方が下りリンク送信する期間（非プロテクテッドサブフレーム）が繰り返される。非プロテクテッドサブフレームは、マクロ基地局からマクロ基地局に接続されるユーザ端末への下りリンク送信と、小電力基地局から小電力基地局のセルの中央にあるユーザ端末（例えばＣＲＥがなくても小電力基地局に接続されるユーザ端末）への下りリンク送信に使用される。プロテクテッドサブフレームは、小電力基地局から小電力基地局のセルの端部にあるユーザ端末（例えばＣＲＥのために小電力基地局に接続されるユーザ端末）への下りリンク送信に使用される。したがって、小電力基地局のセルの端部にあるユーザ端末へのマクロ基地局からの電波による干渉が予防されると想定される。【００１１】
さらに、eICICにおいて、小電力基地局のセルの端部にあるユーザ端末に小電力基地局が送信するリソースにおいて、大電力基地局の送信を許容するがその送信電力を低く制限する技術が提案されている（非特許文献７）。具体的には、周波数領域ベースのeICICでは、上記の第２の周波数帯もマクロ基地局からの下りリンク送信に使用されるが、その送信電力を低く制限することにより、小電力基地局のセルの端部にあるユーザ端末への干渉を抑制する。時間領域ベースのeICICでは、プロテクテッドサブフレームもマクロ基地局からの下りリンク送信に使用されるが、その送信電力を低く制限することにより、小電力基地局のセルの端部にあるユーザ端末への干渉を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特表2000-511370号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】R1-111031, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #64, Taipei, Taiwan, 21st - 25th February 2011, Agenda item: 6.3.1.3, Source: Nokia, Nokia Siemens Networks, Title: "On advanced UE MMSE receiver modelling in system simulations", Document for: Discussion and Decision
【非特許文献２】Lars Thiele at al, "On the Value of Synchronous Downlink MIMO-OFDMA Systems with Linear Equalizers", Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich-Hertz-Institut Einsteinufer 37, 10587 Berlin, Germany
【非特許文献３】3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Enhanced performance requirement for LTE User Equipment (UE) (Release 11); 3GPP TR 36.829 V11.1.0 (2012-12)
【非特許文献４】Raphael Visoz at al, "Binary Versus Symbolic Performance Prediction Methods For Iterative MMSE-IC Multiuser MIMO Joint Decoding", in Proc. IEEE SPAWC, June 2009
【非特許文献５】3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Further advancements for E-UTRA physical layer aspects (Release 9); 3GPP TR 36.814 V9.0.0 (2010-03); Section 9A, Heterogeneous Deployments
【非特許文献６】R1-103264, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #61, Montreal, Canada, May 10 - 14, 2010, Source: NTT DOCOMO, Title: "Performance of eICIC with Control Channel Coverage Limitation", Agenda Item: 6.8, Document for: Discussion and Decision
【非特許文献７】R1-120401, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #68, Dresden, Germany, 6 ? 10 February 2012, Source: NTT DOCOMO, Title: Performance Evaluation of Non-zero Transmit Power ABS for FeICIC, Agenda Item: 7.3.1, Document for: Discussion and Decision
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のeICICを適用する無線通信システムにおいて、上記のＩＲＣを実施するユーザ端末を使用することを想定する。この場合、eICICによる干渉抑制とユーザ端末の干渉抑圧効果により、ユーザ端末の受信品質がますます向上すると通常は予想される。【００１５】
しかし、元々ＩＲＣによる干渉抑圧能力が高く良好な受信品質を確保しうるユーザ端末に対してまで、無線基地局が協調して干渉対策を施す必要性は必ずしもない。上記の大電力基地局の送信電力を低く制限するeICICにおいては、送信電力の低減により、大電力基地局による下りリンク送信の効率は低下する。送信効率の低下の理由としては、例えば、低電力に伴う信号の欠落、高い符号化率の採用の不可、および大きい変調多値数（modulation level）の変調方式の採用の不可がある。他方、ＩＲＣを実施せず干渉抑圧ができないユーザ端末のためには、eICICを実行することが望ましい。【００１６】
そこで、本発明は、干渉抑圧能力を有するユーザ端末とこれを有しないユーザ端末が混在し、大電力基地局と小電力基地局とがセル間干渉制御のために協調する無線通信システムにおいて、大電力基地局での下りリンク送信電力を適切に制御する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る無線通信システムは、第１のセルを形成し、複数のユーザ端末と通信する大電力無線基地局と、前記大電力無線基地局と接続するとともに、複数のユーザ端末と通信し、前記大電力無線基地局の最大送信電力よりも最大送信電力が小さく、前記第１のセル内に前記第１のセルよりも小さい第２のセルを形成する小電力無線基地局とを備え、前記大電力無線基地局は、前記小電力無線基地局で使用されるリソースと同じリソースを使用してユーザ端末へ無線送信を行うことが可能であるとともに、前記小電力無線基地局とセル間干渉制御のために協調するように構成され、前記大電力無線基地局は、前記大電力無線基地局に接続するユーザ端末と無線通信を実行する無線通信部と、前記無線通信部がユーザ端末に送信する下りリンクの送信電力を制御する送信電力制御部とを備え、前記送信電力制御部は、前記リソースのうち第１のリソースでは第１の下りリンク送信電力で前記無線通信部を作動させ、前記リソースのうち第２のリソースでは前記第１の下りリンク送信電力よりも低い第２の下りリンク送信電力で前記無線通信部を作動させるとともに、当該大電力無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続する複数のユーザ端末の総数のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数の割合、当該大電力無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続する複数のユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量の割合、または当該大電力無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続し干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数に応じて、前記送信電力制御部は前記第２の下りリンク送信電力を調節する。【００１８】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、前記小電力無線基地局に接続する複数のユーザ端末の総数のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数の割合、前記小電力無線基地局に接続する複数のユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量の割合、または前記小電力無線基地局に接続し干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数に応じて、前記第２の下りリンク送信電力を調節してもよい。【００１９】
前記大電力無線基地局の前記送信電力制御部は、当該大電力無線基地局に接続する複数のユーザ端末の総数のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数の割合、当該大電力無線基地局に接続する複数のユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量の割合、または当該大電力無線基地局に接続し干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数に応じて、前記第２の下りリンク送信電力を調節してもよい。【００２０】
本発明に係る無線基地局は、ユーザ端末と通信する無線基地局であって、当該無線基地局の最大送信電力よりも最大送信電力が小さく、当該無線基地局自身が形成する第１のセル内に前記第１のセルよりも小さい第２のセルを形成する、小電力無線基地局で使用されるリソースと同じリソースを使用してユーザ端末へ無線送信を行うことが可能であるとともに、前記小電力無線基地局とセル間干渉制御のために協調するように構成され、当該無線基地局に接続するユーザ端末と無線通信を実行する無線通信部と、前記無線通信部がユーザ端末に送信する下りリンクの送信電力を制御する送信電力制御部とを備え、前記送信電力制御部は、前記リソースのうち第１のリソースでは第１の下りリンク送信電力で前記無線通信部を作動させ、前記リソースのうち第２のリソースでは前記第１の下りリンク送信電力よりも低い第２の下りリンク送信電力で前記無線通信部を作動させるとともに、当該無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続する複数のユーザ端末の総数のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数の割合、当該無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続する複数のユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量の割合、または当該無線基地局および前記小電力無線基地局の少なくともいずれかに接続し干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数に応じて、前記送信電力制御部は前記第２の下りリンク送信電力を調節する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明においては、複数のユーザ端末の総数のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末の数の割合、複数のユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量のうち干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末への下りリンクのトラヒック量の割合、または干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末に割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数に応じて、大電力基地局（例えばマクロ基地局）にて、第２のリソースのための第２の下りリンク送信電力（低い方の下りリンク送信電力）を適切に制御することが可能である。干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末が多い場合、またはそのようなユーザ端末への下りリンクのトラヒック量もしくはリソースブロックが多い場合には、大電力基地局の下りリンク送信電力を高く設定しても、小電力基地局のセルにある多くのユーザ端末（干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末）は、大電力基地局による干渉を抑圧可能である。この場合には、第２の下りリンク送信電力（低い方の下りリンク送信電力）を高く設定することが適切である。他方、干渉抑圧合成を実行可能であるユーザ端末が少ない場合、またはそのようなユーザ端末への下りリンクのトラヒック量もしくはリソースブロックが少ない場合には、大電力基地局の下りリンク送信電力を高く設定すると、小電力基地局のセルにある多くのユーザ端末（干渉抑圧合成を実行できないユーザ端末）では、大電力基地局による干渉のために受信品質が低下しやすい。この場合には、大電力基地局で第２の下りリンク送信電力を低く設定することが適切である。このように、大電力基地局と小電力基地局とがセル間干渉制御のために協調する無線通信システムにおいて、大電力基地局での下りリンク送信電力を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】干渉基地局から干渉ビームを受信する移動通信端末を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＩＲＣ端末の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る非ＩＲＣ端末の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るマクロ基地局の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るピコ基地局の構成を示すブロック図である。
【図７】無線通信システムの各通信要素間で送受信される無線フレームのフォーマットを示す図である。
【図８】第１の実施の形態に係る時間領域ベースのセル間干渉制御の概略を示すための、マクロ基地局からの下りリンク送信電力の変化を示すグラフおよびピコ基地局からの下りリンク送信電力の変化を示すグラフである。
【図９】ピコセル内の干渉抑圧合成を実行可能である移動端末が多い無線通信システムを示す図である。
【図１０】図９の場合の時間領域ベースのセル間干渉制御の例としてのマクロ基地局からの下りリンク送信電力の変化を示すグラフである。
【図１１】ピコセル内の干渉抑圧合成を実行可能である移動端末が少ない無線通信システムを示す図である。
【図１２】図１１の場合の時間領域ベースのセル間干渉制御の例としてのマクロ基地局からの下りリンク送信電力の変化を示すグラフである。
【図１３】本発明の第６の実施の形態に係るマクロ基地局の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態に係るピコ基地局の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の変形に係るマクロ基地局の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の変形に係るピコ基地局の構成を示すブロック図である。
【図１７】無線通信システムの各通信要素間で送受信される無線フレームのフォーマットを示す図である。
【図１８】周波数領域ベースのセル間干渉制御の概略を示す図である。
【図１９】無線通信システムの各通信要素間で送受信される無線フレームのフォーマットを示す図である。
【図２０】リソースブロックベースのセル間干渉制御の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。
第１の実施の形態
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの概略図である。この無線通信システムは、マクロ基地局（マクロｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B））１００と、ピコ基地局（ピコｅＮｏｄｅＢ）２００とを備える。
【００２４】
無線通信システム内のマクロ基地局１００およびピコ基地局２００は、所定の無線アクセス技術（Radio Access Technology）、例えば3GPP（Third Generation Partnership Project）におけるLTE（Long Term Evolution）に従って、ユーザ端末３００，４００と無線通信を行う。本実施の形態では、無線通信システムがＬＴＥに従って動作するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変更を施した上で、他の無線アクセス技術（例えば、IEEE 802.16に規定されるＷｉＭＡＸ）にも適用可能である。
【００２５】
マクロ基地局（大電力無線基地局）１００とピコ基地局（小電力無線基地局）２００とは有線または無線にて相互に接続される。マクロ基地局１００はマクロセル（第１のセル）Ｃｍを形成し、各ピコ基地局２００はピコセル（第２のセル）Ｃｐを形成する。ピコセルＣｐは、そのピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００に接続されたマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍ内に形成されるセルである。１つのマクロセルＣｍ内には、複数のピコセルＣｐが形成され得る。
【００２６】
各無線基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）は、その基地局自身のセルに在圏するユーザ端末（UE、User Equipment）３００，４００と無線通信が可能である。逆に言うと、ユーザ端末３００，４００の各々は、そのユーザ端末自身が在圏するセル（マクロセルＣｍ，ピコセルＣｐ）に対応する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と無線通信が可能である。
【００２７】
マクロ基地局１００はピコ基地局２００と比較して無線送信能力（最大送信電力，平均送信電力等）が高いので、より遠くに位置するユーザ端末と無線通信可能である。したがって、マクロセルＣｍはピコセルＣｐよりも面積が大きい。例えば、マクロセルＣｍは半径数百メートルから数十キロメートル程度の大きさであり、ピコセルＣｐは半径数メートルから数十メートル程度の大きさである。
【００２８】
以上の説明から理解されるように、無線通信システム内のマクロ基地局１００およびピコ基地局２００は、送信電力（送信能力）が相異なる複数種の無線基地局が重層的に設置されたヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous Network，HetNet）を構成する。
【００２９】
ピコセルＣｐがマクロセルＣｍの内部に重層的に形成される（オーバレイされる）ことを考慮すると、ユーザ端末がピコセルＣｐ内に在圏する場合、そのユーザ端末は、そのピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００と、そのピコセルＣｐを包含するマクロセルＣｍを形成するマクロ基地局１００との少なくともいずれか一方と無線通信が可能であると理解できる。
【００３０】
各基地局とユーザ端末との間の無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用されてもよい。
【００３１】
ユーザ端末３００，４００は、干渉抑圧合成（ＩＲＣ）を実行可能であるＩＲＣ端末３００と、干渉抑圧合成を実行不可能である非ＩＲＣ端末４００に分類される。
【００３２】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るＩＲＣ端末３００の構成を示すブロック図である。ＩＲＣ端末３００は無線通信部３１０と制御部３３０とを備える。図において、音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は、省略されている。
【００３３】
無線通信部３１０は、無線基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と無線通信を実行するための要素であり、複数の送受信アンテナ３１２と、無線基地局から電波を受信して電気信号に変換する受信回路（図示せず）と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路（図示せず）とを含む。無線通信部３１０は、ＩＲＣ端末３００が在圏するマクロセルＣｍを形成するマクロ基地局１００またはピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００から、接続先セル情報Ｔを受信する。接続先セル情報Ｔは、ユーザ端末が接続すべき無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）を指定する情報である。接続先セル情報Ｔに従って、ＩＲＣ端末３００はその接続先の無線基地局と通信する。
【００３４】
また、無線通信部３１０は、接続されている無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に端末能力情報（UE Capability Information）ＵＣおよび受信電力測定結果を報告する（詳細は後述される）。端末能力情報ＵＣは、ユーザ端末自身が干渉抑圧合成を実行可能であるか否かを示す情報（つまりユーザ端末がＩＲＣ端末３００か非ＩＲＣ端末４００かを示す情報）を含む。ＩＲＣ端末３００については、端末能力情報ＵＣは送信元のユーザ端末がＩＲＣ端末であることを示す。
【００３５】
制御部３３０は、端末能力情報通知部３３２、受信品質測定部３３４、受信品質補正部３３６、受信品質報告部３３８、接続部３４０、およびＩＲＣ実行部３４２を要素として内包する。接続部３４０およびＩＲＣ実行部３４２は、下りリンク通信において、無線通信部３１０と協調して前述の干渉抑圧合成を実行し、干渉電力を抑圧することが可能である。制御部３３０の他の動作の詳細は後述される。
【００３６】
制御部３３０ならびに制御部３３０が内包する端末能力情報通知部３３２、受信品質測定部３３４、受信品質補正部３３６、受信品質報告部３３８、接続部３４０、およびＩＲＣ実行部３４２は、ＩＲＣ端末３００内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
【００３７】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る非ＩＲＣ端末４００の構成を示すブロック図である。ＩＲＣ端末３００と同様に、非ＩＲＣ端末４００は無線通信部４１０と制御部４３０とを備える。図において、音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は、省略されている。概略的には、ＩＲＣ端末３００と非ＩＲＣ端末４００とはＩＲＣ実行部３４２を有するか否か（すなわち、干渉抑圧合成を実行可能であるか否か）において異なっており、その他の構成については同様である。
【００３８】
無線通信部４１０は、無線基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と無線通信を実行するための要素であり、少なくとも１つの送受信アンテナ４１２と、無線基地局から電波を受信して電気信号に変換する受信回路（図示せず）と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路（図示せず）とを含む。無線通信部４１０は、非ＩＲＣ端末４００が在圏するマクロセルＣｍを形成するマクロ基地局１００またはピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００から、接続先セル情報Ｔを受信する。また、無線通信部４１０は、接続されている無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に端末能力情報（UE Capability Information）ＵＣおよび受信電力測定結果を報告する。非ＩＲＣ端末４００については、端末能力情報ＵＣは送信元のユーザ端末が非ＩＲＣ端末であることを示す（後述するように、非ＩＲＣ端末４００については、端末能力情報ＵＣに送信元のユーザ端末の干渉抑圧合成可否を示す情報を含めなくてもよく、その場合には、干渉抑圧合成可否を示す情報が端末能力情報ＵＣに含まれないことが、送信元のユーザ端末は干渉抑圧合成を実行不可能な非ＩＲＣ端末であると示すことになる）。制御部４３０は、端末能力情報通知部４３２、受信品質測定部４３４、受信品質補正部４３６、受信品質報告部４３８、および接続部４４０を要素として内包し、ＩＲＣ実行部を備えない。無線通信部４１０および制御部４３０の動作の詳細は後述される。
【００３９】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るマクロ基地局１００の構成を示すブロック図である。マクロ基地局１００は、無線通信部１１０と基地局間通信部１２０と制御部１３０とを備える。
【００４０】
無線通信部１１０は、ユーザ端末と無線通信を実行するための要素であり、少なくとも１つの送受信アンテナ１１２と、ユーザ端末から電波を受信して電気信号に変換する受信回路（図示せず）と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路（図示せず）と、下りリンク送信電力を調節する増幅器１１４とを含む。無線通信部１１０は、マクロ基地局１００に在圏する各ユーザ端末に接続先セル情報Ｔを示す無線信号を送信する。
【００４１】
基地局間通信部１２０は、他の無線基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と通信を実行するための要素であり、他の無線基地局と電気信号を送受信する。基地局間通信には、有線通信が利用されるが、無線通信を利用してもよい。
【００４２】
制御部１３０は、端末能力判定部１３２、送信電力制御部１３４、および接続先選択部１３８を要素として内包する。制御部１３０ならびに制御部１３０が内包する端末能力判定部１３２、送信電力制御部１３４、および接続先選択部１３８は、マクロ基地局１００内の図示しないＣＰＵが、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。制御部１３０の動作の詳細は後述される。
【００４３】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係るピコ基地局２００の構成を示すブロック図である。ピコ基地局２００は、無線通信部２１０、基地局間通信部２２０、および制御部２３０を備える。
【００４４】
無線通信部２１０は、ユーザ端末と無線通信を実行するための要素であり、少なくとも１つの送受信アンテナ２１２と、ユーザ端末から電波を受信して電気信号に変換する受信回路（図示せず）と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路（図示せず）と、下りリンク送信電力を調節する増幅器２１４とを含む。
【００４５】
基地局間通信部２２０は、ピコ基地局２００自身が接続されるマクロ基地局１００と通信を実行するための要素であり、マクロ基地局１００と電気信号を送受信する。基地局間通信には、有線通信が利用されるが、無線通信を利用してもよい。
【００４６】
ピコ基地局２００の制御部２３０は、端末能力判定部２３２および接続先選択部２３８を要素として内包する。ピコ基地局２００の制御部２３０ならびに制御部２３０が内包する端末能力判定部２３２および接続先選択部２３８は、ピコ基地局２００内の図示しないＣＰＵが、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。制御部２３０の動作の詳細は後述される。
【００４７】
この無線通信システムで使用されるセルレンジエクスパンション（ＣＲＥ）を説明する。ＩＲＣ端末３００の受信品質測定部３３４および非ＩＲＣ端末４００の受信品質測定部４３４の各々は、電波の受信品質として、そのユーザ端末が接続されている所望無線基地局から受信する電波の受信電力（例えば、参照信号受信電力。Reference Signal Received Power，ＲＳＲＰ）と、そのユーザ端末が接続されていない無線基地局から受信する電波の受信電力（例えば、参照信号受信電力）を測定する。ヘテロジーニアスネットワークにおいては、受信品質測定部３３４，４３４の各々は、マクロ基地局１００から受信した電波の受信電力とピコ基地局２００から受信した電波の受信電力を測定する。マクロ基地局１００が所望無線基地局か否かを問わず、マクロ基地局１００からの電波の受信電力値を第１受信電力値Ｒ１とし、ピコ基地局２００が所望無線基地局か否かを問わず、ピコ基地局２００からの電波の受信電力値を第２受信電力値Ｒ２とする。
【００４８】
ＩＲＣ端末３００の受信品質補正部３３６および非ＩＲＣ端末４００の受信品質補正部４３６の各々は、ピコ基地局２００からの電波の第２受信電力値Ｒ２を所定のＣＲＥ（セルレンジエクスパンション）オフセット値（バイアス値）αを用いて増加させる。例えば、Ｒ２にαを単純に加算してもよいし、Ｒ２にαをデシベルで加算してもよい。いずれにせよ、この処理により、ピコ基地局２００からの電波の受信品質が見かけの上で向上させられる。このように補正された第２受信電力値Ｒ２を補正された第２受信電力値（Ｒ２＋α）と呼ぶ。ＣＲＥオフセット値αは例えばユーザ端末の図示しない記憶部に記憶されている。
【００４９】
ＩＲＣ端末３００の受信品質報告部３３８は、第１受信電力値Ｒ１と、補正された第２受信電力値（Ｒ２＋α）とを含む受信電力結果報告を示す信号を、無線通信部３１０を介して所望無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に送信する。同様にして、非ＩＲＣ端末４００の受信品質報告部４３８は、第１受信電力値Ｒ１と、補正された第２受信電力値（Ｒ２＋α）とを含む受信電力結果報告を示す信号を、無線通信部４１０を介して所望無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に送信する。
【００５０】
ユーザ端末の所望無線基地局がマクロ基地局１００である場合、受信電力結果報告を示す信号は、マクロ基地局１００の無線通信部１１０で受信される。マクロ基地局１００の接続先選択部１３８は、各ユーザ端末の受信電力結果報告に基づいて、そのユーザ端末が接続すべき無線基地局を選択する。この時、接続先選択部１３８は、最も高い受信電力を示す受信電力値（すなわち、最も良好な受信品質を示す受信品質値）に対応する無線基地局をそのユーザ端末が接続すべき無線基地局として選択する。具体的には、あるユーザ端末について、第１受信電力値Ｒ１が補正された第２受信電力値（Ｒ２＋α）より大きい場合には、接続先選択部１３８は、マクロ基地局１００をそのユーザ端末の接続先として選択する。あるユーザ端末について、第１受信電力値Ｒ１よりも補正された第２受信電力値（Ｒ２＋α）が大きい場合には、接続先選択部１３８は、ピコ基地局２００をそのユーザ端末の接続先として選択する。
【００５１】
接続先選択部１３８は、選択した無線接続先を示す接続先セル情報Ｔをマクロ基地局１００に接続されているユーザ端末に通知する。また、接続先選択部１３８は、ユーザ端末の接続先が変更されるべき場合には、基地局間通信部１２０を介して、関連する無線基地局（例えばピコ基地局２００または周辺にある他のマクロ基地局１００）にユーザ端末の接続先が変更されることを通知する。
【００５２】
ユーザ端末の所望無線基地局がピコ基地局２００である場合、受信電力結果報告を示す信号は、ピコ基地局２００の無線通信部２１０で受信される。ピコ基地局２００の接続先選択部２３８は、各ユーザ端末の受信電力結果報告に基づいて、そのユーザ端末が接続すべき無線基地局を選択する。この時、接続先選択部２３８は、最も高い受信電力を示す受信電力値（すなわち、最も良好な受信品質を示す受信品質値）に対応する無線基地局をそのユーザ端末が接続すべき無線基地局として選択する。その選択の手法は、マクロ基地局１００の接続先選択部１３８が行う手法と同じである。
【００５３】
接続先選択部２３８は、選択した無線接続先を示す接続先セル情報Ｔをピコ基地局２００に接続されているユーザ端末に通知する。また、接続先選択部２３８は、ユーザ端末の接続先が変更されるべき場合には、基地局間通信部１２０を介して、関連する無線基地局（例えばマクロ基地局１００または周辺にある他のマクロ基地局１００）にユーザ端末の接続先が変更されることを通知する。
【００５４】
ユーザ端末の無線通信部３１０または４１０は接続先セル情報Ｔを受信する。接続先セル情報Ｔが既にユーザ端末が接続されている無線基地局を示す場合には、ユーザ端末の接続部３４０または４４０はその接続を維持する。他方、接続先セル情報Ｔが他の無線基地局を示す場合には、ユーザ端末の接続部３４０または４４０はその無線基地局への接続動作を実行する。例えば、ユーザ端末がマクロ基地局１００に接続している場合において、ピコ基地局２００を接続先として指定する接続先セル情報Ｔをユーザ端末が受信すると、接続部３４０または４４０は、指定されたピコ基地局２００へとユーザ端末自身を接続（オフロード）させる。
【００５５】
上記のように、ピコ基地局２００からの電波の受信電力値Ｒ２がＣＲＥオフセット値αで補正される結果、ピコ基地局２００からの電波の受信品質が見かけの上で向上させられる。このため、ピコセルＣｐの半径ひいては範囲が拡張させられ、その分、マクロ基地局１００の処理負担が軽減される。
【００５６】
この無線通信システムで使用されるユーザ端末の能力に基づくeICICを説明する。マクロ基地局１００は、そのマクロセルＣｍ内にあるピコ基地局２００で使用されるリソース（周波数および時間で特定される）と同じリソースを使用して移動端末３００へ無線送信を行うことが可能であるとともに、それらのピコ基地局２００とeICIC（拡張されたセル間干渉制御）のために協調するように構成されている。
【００５７】
上記の通り、ＩＲＣ端末３００は、送信元のユーザ端末がＩＲＣ端末であることを示す端末能力情報ＵＣを、所望無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に送信し、非ＩＲＣ端末４００は、送信元のユーザ端末が非ＩＲＣ端末であることを示す端末能力情報ＵＣを所望無線基地局に送信する。より具体的には、ＩＲＣ端末３００の端末能力情報通知部３３２は、送信元のユーザ端末の干渉抑圧合成可否を示すビットに、干渉抑圧合成が実行可能であることを意味する「１」を設定し、これを含む端末能力情報ＵＣを無線通信部３１０により送信する。非ＩＲＣ端末４００の端末能力情報通知部４３２は、送信元のユーザ端末の干渉抑圧合成可否を示すビットに、干渉抑圧合成が実行不可能であることを意味する「０」を設定し、これを含む端末能力情報ＵＣを無線通信部３１０により送信する。
【００５８】
他の通信規格で、ＩＲＣ端末のみが送信元のユーザ端末がＩＲＣ端末であることを示す情報を端末能力情報ＵＣに含めるように規定することが考えられる。この場合には、非ＩＲＣ端末は、送信元のユーザ端末の干渉抑圧合成可否を示す情報を端末能力情報ＵＣに含めないが、そのような情報を含まない端末能力情報ＵＣは送信元のユーザ端末が干渉抑圧合成が実行不可能であることを示す情報と考えることができる。
【００５９】
ユーザ端末の所望無線基地局がマクロ基地局１００である場合、端末能力情報ＵＣを示す信号は、マクロ基地局１００の無線通信部１１０で受信される。マクロ基地局１００の制御部１３０の端末能力判定部１３２は、ユーザ端末から報告された端末能力情報ＵＣに基づいて、そのユーザ端末がＩＲＣ端末３００であるか非ＩＲＣ端末４００であるかを判定する。当然ながら、端末能力情報ＵＣが干渉抑圧合成を実行可能であることを示す場合には、端末能力判定部１３２は、そのユーザ端末がＩＲＣ端末３００であると判定し、端末能力情報ＵＣが干渉抑圧合成を実行可能であることを示す情報を含まない場合には、端末能力判定部１３２は、そのユーザ端末が非ＩＲＣ端末４００であると判定する。
【００６０】
ユーザ端末の所望無線基地局がピコ基地局２００である場合、端末能力情報ＵＣを示す信号は、ピコ基地局２００の無線通信部２１０で受信される。ピコ基地局２００の制御部２３０の端末能力判定部２３２は、ユーザ端末から報告された端末能力情報ＵＣに基づいて、そのユーザ端末がＩＲＣ端末３００であるか非ＩＲＣ端末４００であるかを判定する。端末能力判定部２３２は、判定結果を示す信号を基地局間通信部２２０によってマクロ基地局１００に転送する。この判定結果を示す信号は、マクロ基地局１００の基地局間通信部１２０に受信されて、送信電力制御部１３４に伝達される。
【００６１】
こうして、マクロ基地局１００のセル内に存在するピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末の干渉抑圧合成の可否はマクロ基地局１００の送信電力制御部１３４で認識される。送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算する。具体的には、ピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末の総数と、ピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００の数をカウントし、ピコ基地局２００（そのマクロ基地局１００のマクロセルＣｍに複数のピコ基地局２００があれば、それらの複数のピコ基地局２００）に接続するすべてのユーザ端末の総数に対するピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００の数の割合を計算する。そして、この統計量に基づいて、送信電力制御部１３４は、eICICのためのパラメータを設定する。
【００６２】
この実施の形態においては、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算しない。したがって、マクロ基地局１００の端末能力判定部１３２は設けなくてもよい。但し、他の目的、例えば適切なＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）を実行するために、端末能力判定部１３２を設けることが好ましい。このことは、下記の第２〜第５の実施の形態および変形１についても同じである。
【００６３】
図７は、無線通信システムの各通信要素間で送受信される無線フレームＦのフォーマットを示す図である。無線フレームＦは、各通信要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、ユーザ端末）が送信する無線信号の送信単位であり、所定の時間長（例えば、１０ミリ秒）および所定の帯域幅を占める。無線フレームＦが連続的に送信されることにより一連の無線信号が構成される。
【００６４】
無線フレームＦは複数のサブフレームＳＦを含む。サブフレームＳＦは、無線フレームＦよりも短い時間長（例えば、１ミリ秒）を占める送信単位であり、１つの無線フレームＦ内において０番（＃０）から昇順にナンバリングされ得る。
【００６５】
図８は、この実施の形態に係る時間領域ベースのeICICの概略を示す図である。eICICの説明のため、マクロ基地局１００およびそのマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍ内にピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００が、同一の無線フレームタイミングおよび同一の周波数帯域を使用して無線信号（無線フレームＦ）を送信することを想定する。ここで、「同一の無線フレームタイミングで無線信号が送信される」とは、マクロ基地局１００が送信する無線フレームＦの送信開始時刻とピコ基地局２００が送信する無線フレームＦの送信開始時刻とが同時であることを意味する。すなわち、マクロ基地局１００の無線通信部１１０とピコ基地局２００の無線通信部２１０は、同期して無線通信を実行し得る。
【００６６】
マクロ基地局１００からの無線信号およびピコ基地局２００からの無線信号は同一の周波数帯域にて送信されるから、相互に干渉し合う。特に、マクロ基地局１００の最大送信電力はピコ基地局２００の最大送信電力よりも大きいので、ピコ基地局２００からの無線信号に対するマクロ基地局１００からの無線信号の干渉は顕著に大きい。したがって、マクロ基地局１００が無線信号を常に高い送信電力で送信し続けると、ピコ基地局２００からの無線信号をピコ基地局２００を所望基地局とするユーザ端末が受信することが困難である。
【００６７】
そこで、時間領域ベースのeICICでは、図８に示すように、ピコ基地局２００が継続的に一定の送信電力で下りリンク送信を実行する一方、マクロ基地局１００は間欠的に下りリンク送信電力を低減する。つまり、マクロ基地局１００は、ある時期で最大送信電力またはそれに近い電力で下りリンク送信を実行し、他の時期にはその最大送信電力より非常に低い送信電力で下りリンク送信を実行する。マクロ基地局１００による干渉からピコ基地局２００の無線信号が守られる（プロテクトされる）ことから、マクロ基地局１００が低い方の送信電力（第２の下りリンク送信電力）で下りリンク送信を実行するサブフレームＳＦをプロテクテッドサブフレーム（Protected Subframe）ＰＳＦと称し、逆に、マクロ基地局１００が高い方の送信電力（第１の下りリンク送信電力）で下りリンク送信を実行するサブフレームＳＦを非プロテクテッドサブフレーム（Non-Protected Subframe）ＮＳＦと称する。
【００６８】
マクロ基地局１００の無線通信部１１０が低い送信電力で下りリンク送信を行うプロテクテッドサブフレームＰＳＦでは、ピコ基地局２００からの無線信号がマクロ基地局１００からの無線信号による干渉を受けにくいから、ピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐに在圏するユーザ装置３００が、ピコ基地局２００からの無線信号をより品質良く受信することが可能となる。
【００６９】
この実施の形態は時間領域ベースのeICICに基づいており、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、所定の時間長および所定の周波数帯域幅を占める単位リソース（無線フレームＦ）に含まれる、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ（第１のリソース）では高い方の送信電力（第１の下りリンク送信電力）で無線通信部１１０を作動させ、単位リソースのうちプロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）では第１の下りリンク送信電力よりも低い第２の下りリンク送信電力で無線通信部１１０を作動させる。また、送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の統計的割合に応じて、無線フレームＦ内のプロテクテッドサブフレームＰＳＦでの下りリンク送信電力（第２の下りリンク送信電力）を調節すなわち設定する。具体的な第２の下りリンク送信電力の設定の例を図９から図１２を参照して説明する。
【００７０】
図９に示すように、ピコセルＣｐ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００が多い場合には、マクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定しても、ピコセルＣｐにある多くのＩＲＣ端末３００は、マクロ基地局１００による干渉を抑圧可能である。この場合には、図１０に示すように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することが適切である。
【００７１】
他方、図１１に示すように、ピコセルＣｐ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００が少ない場合には、マクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定すると、ピコセルＣｐにある多くの非ＩＲＣ端末４００では、マクロ基地局１００による干渉のために受信品質が低下しやすい。この場合には、図１２に示すように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を低く設定することが適切である。したがって、送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の統計的割合が大きいほど、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定する。このように、マクロ基地局１００（大電力無線基地局）とピコ基地局２００（小電力無線基地局）とがeICICのために協調する無線通信システムにおいて、マクロ基地局１００での下りリンク送信電力を適切に制御することができる。
【００７２】
eICICは、小電力基地局に接続されるユーザ端末への干渉を予防または抑制する技術であるから、ピコ基地局２００（小電力無線基地局）に接続される複数のユーザ端末に関する統計量に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定することで、ピコ基地局２００に接続される複数のユーザ端末への干渉を抑制するように第２の下りリンク送信電力を適切に制御することができる。
【００７３】
送信電力制御部１３４は、第２の下りリンク送信電力を設定すると、この第２の下りリンク送信電力に基づいて無線通信部１１０の増幅器１１４を制御する。このようにして、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ（第１のリソース）では高い方の第１の下りリンク送信電力で無線通信部１１０が下りリンク送信を実行し、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）では送信電力制御部１３４で設定された低い第２の下りリンク送信電力で無線通信部１１０が下りリンク送信を実行する。
【００７４】
上記の統計的割合に基づく第２の下りリンク送信電力の設定のため、表１に例示するテーブルを送信電力制御部１３４は使用することができる。このテーブルは、マクロ基地局１００内の図示しない記憶部に記憶することができる。
【表１】
2014017155.tif 000003
【００７５】
このテーブルでは、統計的割合Ｘに応じて、第２の下りリンク送信電力の値が定められている。送信電力制御部１３４は、統計的割合Ｘに相当する第２の下りリンク送信電力の値をこのテーブルから選択することができる。このようなテーブルの代わりに、式によって、統計的割合Ｘに応じて、第２の下りリンク送信電力の値を算出してもよい。
【００７６】
ユーザ端末の端末能力情報通知部３３２，４３２は定期的に端末能力情報を接続先の無線基地局に報告し、ピコ基地局２００の端末能力判定部２３２は定期的に端末能力の判定結果を示す信号をマクロ基地局１００に転送する。マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、定期的に、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算して、これに基づいて第２の下りリンク送信電力を決定する。このように第２の下りリンク送信電力の決定が繰り返されることにより、常に第２の下りリンク送信電力を適切に調節することができる。
【００７７】
上記のように、ピコセルＣｐ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００が多い場合には、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力が高く設定されることにより、マクロ基地局１００の下りリンク送信効率を高めることが可能であり、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末は高い効率で信号を受信することができる。セルレンジエクスパンションが使用されることで、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率が高められることに加えて、第２の下りリンク送信電力が高く設定されることでマクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率がさらに高められる。
【００７８】
送信効率の向上の理由としては、例えば、より高い送信電力による端末受信電力の増加に伴う信号の欠落の低減、高い符号化率の採用可能性、および大きい変調多値数の変調方式の採用の可能性がある。変調方式の変調多値数を説明する。例えば、６４ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ（quadrature phase shift keying）については、６４ＱＡＭが最も干渉による特性劣化が大きく、ＱＰＳＫが干渉による特性劣化が小さい。これは、変調多値数の増大に伴い信号点間距離が減少するためである。3GPPでは、無線基地局からの下りリンクのデータ信号と参照信号（reference signal）の送信電力に差を設けることが検討されている（例えば、3GPP TS 36.104, V11.0.0, Section 6.3.1.1, Table 6.3.1.1-1）。上記のように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦでは低い第２の下りリンク送信電力が使用されるが、参照信号の送信電力は一定である。プロテクテッドサブフレームＰＳＦで下りリンク送信電力が低減されるのはデータ信号であり、参照信号は第２の下りリンク送信電力よりも高い一定の送信電力で送信される。LTEで下りリンク送信に使用されるＯＦＤＭＡでは、サブキャリアは互いに直交しているので、理論的には、サブキャリア相互に信号の干渉が発生しない。しかし、実際には、下りリンク送信の受信側であるユーザ端末においては、高い電力で送信される参照信号によって、低い電力で送信されるデータ信号が干渉されてしまう。つまり、参照信号が、これと同じ送信元の無線基地局からのデータ信号に干渉してしまう。参照信号のデータ信号への干渉は、両方の送信電力の相違が大きいほど大きい。
【００７９】
プロテクテッドサブフレームＰＳＦでの参照信号とデータ信号との送信電力の相違が大きい場合には、この相違に起因するデータ信号の干渉が大きいので、例えば６４ＱＡＭのような変調多値数が大きい信号変調方式はデータ信号の変調方式として使用するには不適切であると考えられる。しかし、第２の下りリンク送信電力が高く設定されれば、プロテクテッドサブフレームＰＳＦでの参照信号とデータ信号との送信電力の相違が縮減され、この相違に起因するデータ信号の干渉が小さい。したがって、変調多値数が大きい信号変調方式もデータ信号の変調方式として採用することができ、送信効率を向上させることができる。
【００８０】
第２の実施の形態
第１の実施の形態では、ピコ基地局２００の端末能力判定部２３２が端末能力の判定結果を示す信号をマクロ基地局１００に転送し、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４がピコ基地局２００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算する。しかし、第２の実施の形態として、ピコ基地局２００の制御部２３０がこの統計量を計算し、マクロ基地局１００にこの統計量を報告してもよい。
【００８１】
より具体的には、ピコ基地局２００の制御部２３０は、そのピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末の総数と、そのピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００の数をカウントし、そのピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末の総数に対するそのピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００の数の割合を計算する。計算された割合は、基地局間通信部２２０，１２０を介して、マクロ基地局１００に報告され、この統計量に基づいて、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、eICICのためのパラメータすなわち第２の下りリンク送信電力を設定する。
【００８２】
ピコ基地局２００が個々のユーザ端末の端末能力の判定結果を示す信号をマクロ基地局１００に送信せず、ピコ基地局２００で計算された統計量をマクロ基地局１００に送信することによって、ピコ基地局２００とマクロ基地局１００の間のトラヒック量を削減することができる。
【００８３】
マクロ基地局１００のマクロセルＣｍに複数のピコ基地局２００があれば、それらの複数のピコ基地局２００から統計量すなわちＩＲＣ端末３００の割合がマクロ基地局に報告される。この場合、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、以下のいずれかの手法により第２の下りリンク送信電力を設定する。
【００８４】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００からの統計量すなわちＩＲＣ端末３００の割合の平均値または中間値を求めてよい。そして、平均値または中間値に基づいて、表１に例示したテーブルまたは式に従って、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してよい。
【００８５】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００からの統計量すなわちＩＲＣ端末３００の割合の最低値を求めてよい。そして、最低値に基づいて、表１に例示したテーブルまたは式に従って、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してよい。ＩＲＣ端末３００の割合が大きい場合には、第２の下りリンク送信電力を高く設定することができるが、第２の下りリンク送信電力が高い場合には、ピコセルＣｐにある非ＩＲＣ端末４００へ与える干渉が大きくなる懸念があり、特に非ＩＲＣ端末４００の割合が大きいピコセルＣｐについてはこれらの非ＩＲＣ端末４００に与える悪影響が大きくなる懸念がある。複数のピコ基地局２００からのＩＲＣ端末３００の割合の最低値に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定することにより、マクロセルＣｍ内のすべてのピコセルＣｐにある非ＩＲＣ端末４００へ与える干渉のおそれを低減できる。
【００８６】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００からの統計量すなわちＩＲＣ端末３００の割合の最高値を求めてよい。そして、最高値に基づいて、表１に例示したテーブルまたは式に従って、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してよい。複数のピコ基地局２００からのＩＲＣ端末３００の割合の最高値に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定することにより、より高い第２の下りリンク送信電力を使用することができる。この場合、非ＩＲＣ端末４００の割合が大きいピコセルＣｐについてはこれらの非ＩＲＣ端末４００に与える悪影響が大きくなる懸念があるが、マクロ基地局１００からの送信効率をより向上させる利点がある。
【００８７】
第３の実施の形態
第１の実施の形態では、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の割合に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。しかし、第３の実施の形態として、送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦのための第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。
【００８８】
第３の実施の形態において、マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、およびユーザ端末（ＩＲＣ端末３００および非ＩＲＣ端末４００）の構成は、第１の実施の形態のそれらと同じでよい。第１の実施の形態と共通する特徴については詳細には説明しない。但し、以下の特徴が異なる。
【００８９】
ピコ基地局２００の制御部２３０の端末能力判定部２３２（図６）は、ピコ基地局２００と接続するユーザ端末から報告された端末能力情報ＵＣに基づいて、そのユーザ端末がＩＲＣ端末３００であるか非ＩＲＣ端末４００であるかを判定する。また、ピコ基地局２００の制御部２３０は、ピコ基地局２００と接続する各ユーザ端末が関与するトラヒック量を監視する。そして、制御部２３０は、ピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量を計算するとともに、ピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量を計算する。
【００９０】
制御部２３０は、これらの計算結果を示す信号を基地局間通信部２２０によってマクロ基地局１００に転送する。計算結果を示す信号は、マクロ基地局１００の基地局間通信部１２０に受信されて、送信電力制御部１３４に伝達される。
【００９１】
こうして、マクロ基地局１００のセル内に存在するピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量と、ピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００への下りリンクの総トラヒック量がマクロ基地局１００の送信電力制御部１３４で認識される。送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算する。具体的には、ピコ基地局２００（そのマクロ基地局１００のマクロセルＣｍに複数のピコ基地局２００があれば、それらの複数のピコ基地局２００）に接続するすべてのユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の統計的割合を計算する。そして、この統計量に基づいて、送信電力制御部１３４は、eICICのためのパラメータを設定する。つまり、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。
【００９２】
ピコ基地局２００に接続するユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合が多い場合には、マクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定しても、ピコセルＣｐにあって多くのトラヒックを使用するＩＲＣ端末３００は、マクロ基地局１００による干渉を抑圧可能である。この場合には、図１０に示すように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することが適切である。
【００９３】
他方、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合が少ない場合には、マクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定すると、ピコセルＣｐにあって多くのトラヒックを使用する非ＩＲＣ端末４００では、マクロ基地局１００による干渉のために受信品質が低下しやすい。この場合には、図１２に示すように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を低く設定することが適切である。したがって、送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合が大きいほど、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定する。このように、マクロ基地局１００（大電力無線基地局）とピコ基地局２００（小電力無線基地局）とがeICICのために協調する無線通信システムにおいて、マクロ基地局１００での下りリンク送信電力を適切に制御することができる。
【００９４】
eICICは、小電力基地局に接続されるユーザ端末への干渉を予防または抑制する技術であるから、ピコ基地局２００（小電力無線基地局）に接続される複数のユーザ端末に関する統計量に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定することで、ピコ基地局２００に接続される複数のユーザ端末への干渉を抑制するように第２の下りリンク送信電力を適切に制御することができる。第１の実施の形態に比べて、この実施の形態では、トラヒック量に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定するので、第２の下りリンク送信電力をより適切に制御することができる。
【００９５】
第１の実施の形態と同様に、上記の統計的割合に基づく第２の下りリンク送信電力の設定のため、送信電力制御部１３４は、表１に例示するテーブルと類似するテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【００９６】
ユーザ端末の端末能力情報通知部３３２，４３２は定期的に端末能力情報を接続先の無線基地局に報告し、ピコ基地局２００の制御部２３０は、定期的にピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量を計算するとともに、定期的にピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量を計算して、これらの計算結果を示す信号を定期的にマクロ基地局１００に転送する。マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、定期的に、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算して、これに基づいて第２の下りリンク送信電力を決定する。このように第２の下りリンク送信電力の決定が繰り返されることにより、常に第２の下りリンク送信電力を適切に調節することができる。
【００９７】
上記のように、ピコセルＣｐ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量が多い場合には、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力が高く設定されることにより、マクロ基地局１００の下りリンク送信効率を高めることが可能であり、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末は高い効率で信号を受信することができる。セルレンジエクスパンションが使用されることで、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率が高められることに加えて、第２の下りリンク送信電力が高く設定されることでマクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率がさらに高められる。
【００９８】
上記のトラヒック量の例としては、ピコ基地局２００に接続する各ユーザ端末が受信する下りリンクのデータの伝送速度でもよく、上記の総トラヒック量の例としては、ピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末についての下りリンクのデータの伝送速度の合計でもよい。あるいは、上記のトラヒック量の例としては、各ユーザ端末への送信のためにピコ基地局２００に一時的に記憶されたデータの量でもよく、上記の総トラヒック量の例としては、ピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末への送信のためにピコ基地局２００に一時的に記憶されたデータの量の合計でもよい。あるいは、上記のトラヒック量の例としては、ピコ基地局２００に接続する各ユーザ端末が受信する下りリンクの呼の数でもよく、上記の総トラヒック量の例としては、ピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末についての下りリンクの呼の数の合計でもよい。
【００９９】
第４の実施の形態
第３の実施の形態では、ピコ基地局２００の制御部２３０がピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量と、ピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量を示す信号をマクロ基地局１００に転送し、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４がピコ基地局２００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算する。しかし、第４の実施の形態として、ピコ基地局２００の制御部２３０がこの統計量を計算し、マクロ基地局１００にこの統計量を報告してもよい。
【０１００】
より具体的には、ピコ基地局２００の制御部２３０は、そのピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量を計算するとともに、そのピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量を計算し、ピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の統計的割合を計算する。計算された割合は、基地局間通信部２２０，１２０を介して、マクロ基地局１００に報告され、この統計量に基づいて、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、eICICのためのパラメータすなわち第２の下りリンク送信電力を設定する。
【０１０１】
ピコ基地局２００がピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量と、ピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量を示す信号をマクロ基地局１００に送信せず、ピコ基地局２００で計算された統計的割合をマクロ基地局１００に送信することによって、ピコ基地局２００とマクロ基地局１００の間のトラヒック量を削減することができる。
【０１０２】
マクロ基地局１００のマクロセルＣｍに複数のピコ基地局２００があれば、それらの複数のピコ基地局２００から統計量すなわちＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合がマクロ基地局に報告される。この場合、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、以下のいずれかの手法により第２の下りリンク送信電力を設定する。
【０１０３】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００からの統計量すなわちＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合の平均値または中間値を求めてよい。そして、平均値または中間値に基づいて、表１に例示したテーブルまたは式に従って、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してよい。
【０１０４】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００からの統計量すなわちＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合の最低値を求めてよい。そして、最低値に基づいて、表１に例示したテーブルまたは式に従って、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してよい。ＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合が大きい場合には、第２の下りリンク送信電力を高く設定することができるが、第２の下りリンク送信電力が高い場合には、ピコセルＣｐにある非ＩＲＣ端末４００へ与える干渉が大きくなる懸念があり、特に非ＩＲＣ端末４００の割合が大きいピコセルＣｐについてはこれらの非ＩＲＣ端末４００に与える悪影響が大きくなる懸念がある。複数のピコ基地局２００からのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合の最低値に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定することにより、マクロセルＣｍ内のすべてのピコセルＣｐにある非ＩＲＣ端末４００へ与える干渉のおそれを低減できる。
【０１０５】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００からの統計量すなわちＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合の最高値を求めてよい。そして、最高値に基づいて、表１に例示したテーブルまたは式に従って、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してよい。複数のピコ基地局２００からのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合の最高値に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定することにより、より高い第２の下りリンク送信電力を使用することができる。この場合、非ＩＲＣ端末４００への下りリンクのトラヒック量の割合が大きいピコセルＣｐについてはこれらの非ＩＲＣ端末４００に与える悪影響が大きくなる懸念があるが、マクロ基地局１００からの送信効率をより向上させる利点がある。
【０１０６】
第５の実施の形態
第３および第４の実施の形態では、ピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するピコ基地局２００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量の割合に基づいて、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、eICICのためのパラメータすなわち第２の下りリンク送信電力を設定する。しかし、第５の実施の形態として、トラヒック量の割合の代わりに、ピコ基地局２００に接続するＩＲＣ端末３００にピコ基地局２００で割り当てられる下りリンクのリソースブロック（周波数および時間で特定される）の数を使用してもよい。
【０１０７】
第５の実施の形態において、マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、およびユーザ端末（ＩＲＣ端末３００および非ＩＲＣ端末４００）の構成は、第１の実施の形態のそれらと同じでよい。第１の実施の形態と共通する特徴については詳細には説明しない。但し、以下の特徴が異なる。
【０１０８】
ピコ基地局２００の制御部２３０は、ピコ基地局２００と接続するＩＲＣ端末３００に対してピコ基地局２００で割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数をカウントし、カウント値を示す信号を基地局間通信部２２０によってマクロ基地局１００に転送する。カウント値を示す信号は、マクロ基地局１００の基地局間通信部１２０に受信されて、送信電力制御部１３４に伝達される。
【０１０９】
送信電力制御部１３４は、カウント値すなわちＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。ＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数が大きい場合には、送信電力制御部１３４はマクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定し、ＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数が小さい場合には、送信電力制御部１３４はマクロ基地局１００の下りリンク送信電力を低く設定する。こうして、ピコ基地局２００に接続される複数のユーザ端末への干渉を抑制するように第２の下りリンク送信電力を適切に制御することができる。第１の実施の形態に比べて、この実施の形態では、実際に利用されているリソースブロックの数に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定するので、第２の下りリンク送信電力をより適切に制御することができる。また、ＩＲＣ端末３００に対してピコ基地局２００で割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数は、ピコ基地局２００において正確かつ容易に認識可能であるので、第２の下りリンク送信電力をより適切かつ容易に制御することができる。
【０１１０】
ＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数に基づく第２の下りリンク送信電力の設定のため、送信電力制御部１３４は、表１に類似するテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１１１】
ピコ基地局２００の制御部２３０は、そのピコ基地局２００で下りリンク通信に利用可能なすべてのリソースブロックの数に対する上記のカウント値の割合を計算し、この割合を示す信号をマクロ基地局１００に転送し、この割合に基づいて送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。但し、そのピコ基地局２００で下りリンク通信に利用可能なすべてのリソースブロックの割合は変化せず一定であるから、上記のカウント値はこの割合と等価であり、割合を計算する必要は必ずしもない。
【０１１２】
マクロ基地局１００のマクロセルＣｍに複数のピコ基地局２００があれば、それらの複数のピコ基地局２００から統計量すなわちＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数がマクロ基地局に報告される。この場合、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、以下のいずれかの手法により第２の下りリンク送信電力を設定する。
【０１１３】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００からの統計量すなわちＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数の合計、平均値または中間値を求めてよい。そして、合計、平均値または中間値に基づいて、テーブルまたは式に従って、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してよい。
【０１１４】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００からの統計量すなわちＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数の最低値を求めてよい。そして、最低値に基づいて、テーブルまたは式に従って、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してよい。ＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数が大きい場合には、第２の下りリンク送信電力を高く設定することができるが、第２の下りリンク送信電力が高い場合には、ピコセルＣｐにある非ＩＲＣ端末４００へ与える干渉が大きくなる懸念があり、特に非ＩＲＣ端末４００の割合が大きいピコセルＣｐについてはこれらの非ＩＲＣ端末４００に与える悪影響が大きくなる懸念がある。複数のピコ基地局２００からのＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数の最低値に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定することにより、マクロセルＣｍ内のすべてのピコセルＣｐにある非ＩＲＣ端末４００へ与える干渉のおそれを低減できる。
【０１１５】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００からの統計量すなわちＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数の最高値を求めてよい。そして、最高値に基づいて、表１に例示したテーブルまたは式に従って、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してよい。複数のピコ基地局２００からのＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数の最高値に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定することにより、より高い第２の下りリンク送信電力を使用することができる。この場合、非ＩＲＣ端末４００への下りリンクのリソースブロックの数が大きいピコセルＣｐについてはこれらの非ＩＲＣ端末４００に与える悪影響が大きくなる懸念があるが、マクロ基地局１００からの送信効率をより向上させる利点がある。
【０１１６】
ピコ基地局２００の制御部２３０は、定期的にピコ基地局２００と接続するＩＲＣ端末３００に対して割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数をカウントし、カウント値を示す信号を定期的にマクロ基地局１００に転送する。マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、定期的に、カウント値に基づいて第２の下りリンク送信電力を決定する。このように第２の下りリンク送信電力の決定が繰り返されることにより、常に第２の下りリンク送信電力を適切に調節することができる。
【０１１７】
上記のように、ピコセルＣｐ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数が多い場合には、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力が高く設定されることにより、マクロ基地局１００の下りリンク送信効率を高めることが可能であり、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末は高い効率で信号を受信することができる。セルレンジエクスパンションが使用されることで、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率が高められることに加えて、第２の下りリンク送信電力が高く設定されることでマクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率がさらに高められる。
【０１１８】
第６の実施の形態
上記の第１の実施の形態では、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の割合に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。しかし、第６の実施の形態として、送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の割合に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。
【０１１９】
第６の実施の形態において、ユーザ端末（ＩＲＣ端末３００および非ＩＲＣ端末４００）の構成は、第１の実施の形態のそれらと同じでよい。第１の実施の形態と共通する特徴については詳細には説明しない。但し、図１３に示すように、マクロ基地局１００においては、マクロ基地局１００の端末能力判定部１３２で判定されたユーザ端末の種別に基づいて、送信電力制御部１３４がプロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。
【０１２０】
また、図１４に示すように、ピコ基地局２００は、制御部２３０内に端末能力判定部２３２を備えていない。この実施の形態においては、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算しないからである。但し、他の目的、例えば適切なＭＩＭＯを実行するために、端末能力判定部２３２を設けることが好ましい。いずれにせよ、第１の実施の形態とは異なり、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末がＩＲＣ端末３００であるか非ＩＲＣ端末４００であるかを示す判定結果を示す信号はマクロ基地局１００に転送されない。このことは、下記の第７および第８の実施の形態ならびに変形２についても同じである。
【０１２１】
ユーザ端末の所望無線基地局がマクロ基地局１００である場合、端末能力情報ＵＣを示す信号は、マクロ基地局１００の無線通信部１１０で受信される。マクロ基地局１００の制御部１３０の端末能力判定部１３２は、ユーザ端末から報告された端末能力情報ＵＣに基づいて、そのユーザ端末がＩＲＣ端末３００であるか非ＩＲＣ端末４００であるかを判定する。当然ながら、端末能力情報ＵＣが干渉抑圧合成を実行可能であることを示す場合には、端末能力判定部１３２は、そのユーザ端末がＩＲＣ端末３００であると判定し、端末能力情報ＵＣが干渉抑圧合成を実行可能であることを示す情報を含まない場合には、端末能力判定部１３２は、そのユーザ端末が非ＩＲＣ端末４００であると判定する。この判定結果は、送信電力制御部１３４に伝達される。
【０１２２】
こうして、マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末の干渉抑圧合成の可否はマクロ基地局１００の送信電力制御部１３４で認識される。送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算する。具体的には、マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末の総数と、マクロ基地局１００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００の数をカウントし、マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末の総数に対するマクロ基地局１００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００の数の割合を計算する。そして、この統計量に基づいて、送信電力制御部１３４は、eICICのためのパラメータを設定する。つまり、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の統計的割合に応じて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。
【０１２３】
eICICは、ピコ基地局２００に接続される移動端末への干渉を予防または抑制する技術であるから、第１の実施の形態のように、ピコ基地局２００（小電力無線基地局）に接続される複数のユーザ端末に関する統計量に基づいて、ピコ基地局２００に接続される複数のユーザ端末への干渉を抑制するように第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。しかし、ピコ基地局２００（小電力無線基地局）に接続される複数のユーザ端末に関する統計量をマクロ基地局１００（大電力無線基地局）で認識するには、第１の実施の形態のようにピコ基地局２００からマクロ基地局１００への情報の送信（例えば統計量の報告）が必要である。ところが、図９および図１１に示すように、ピコ基地局２００に接続する複数のユーザ端末の総数のうちＩＲＣ端末３００の数の割合は、マクロ基地局１００に接続する複数のユーザ端末の総数のうちＩＲＣ端末３００の数の割合とほぼ同じであると考えられる。非常に離れた複数の無線基地局については、ある無線基地局でのＩＲＣ端末３００に関する統計値が、他の無線基地局でのＩＲＣ端末３００に関する統計値とほぼ等しいとはいえないが、近接している複数の無線基地局については、ある無線基地局でのＩＲＣ端末３００に関する統計値が、他の無線基地局でのＩＲＣ端末３００に関する統計値とほぼ等しいと考えられる。そこで、第６の実施の形態では、マクロ基地局１００（大電力無線基地局）に接続する複数のユーザ端末に関する統計量に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。
【０１２４】
図９に示すように、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００が多い場合には、ピコセルＣｐ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００も多い。ピコセルＣｐ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００が多い場合には、マクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定しても、ピコセルＣｐにある多くのＩＲＣ端末３００は、マクロ基地局１００による干渉を抑圧可能である。この場合には、図１０に示すように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することが適切である。
【０１２５】
他方、図１１に示すように、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００が少ない場合には、ピコセルＣｐ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００も少ない。ピコセルＣｐ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００が少ない場合には、マクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定すると、ピコセルＣｐにある多くの非ＩＲＣ端末４００では、マクロ基地局１００による干渉のために受信品質が低下しやすい。この場合には、図１２に示すように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を低く設定することが適切である。したがって、送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の統計的割合が大きいほど、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定する。このように、マクロ基地局１００（大電力無線基地局）とピコ基地局２００（小電力無線基地局）とがeICICのために協調する無線通信システムにおいて、マクロ基地局１００での下りリンク送信電力を適切に制御することができる。この実施の形態では、ピコ基地局２００からマクロ基地局１００への統計量などの報告が不要であり、ピコ基地局２００からマクロ基地局１００へのトラヒックおよびこれらの無線基地局での処理負担が軽減される。
【０１２６】
第１の実施の形態と同様に、上記の統計的割合に基づく第２の下りリンク送信電力の設定のため、表１に例示するテーブルと類似するテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１２７】
マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、定期的に、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算して、これに基づいて第２の下りリンク送信電力を決定する。このように第２の下りリンク送信電力の決定が繰り返されることにより、常に第２の下りリンク送信電力を適切に調節することができる。
【０１２８】
上記のように、マクロセルＣｍ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００が多い場合には、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力が高く設定されることにより、マクロ基地局１００の下りリンク送信効率を高めることが可能であり、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末は高い効率で信号を受信することができる。セルレンジエクスパンションが使用されることで、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率が高められることに加えて、第２の下りリンク送信電力が高く設定されることでマクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率がさらに高められる。
【０１２９】
第７の実施の形態
第６の実施の形態では、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の割合に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。しかし、第７の実施の形態として、送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。
【０１３０】
第７の実施の形態において、マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、およびユーザ端末（ＩＲＣ端末３００および非ＩＲＣ端末４００）の構成は、第６の実施の形態のそれらと同じでよい。第６の実施の形態と共通する特徴については詳細には説明しない。但し、以下の特徴が異なる。
【０１３１】
マクロ基地局１００の制御部１３０の端末能力判定部１３２（図１３）は、マクロ基地局１００と接続するユーザ端末から報告された端末能力情報ＵＣに基づいて、そのユーザ端末がＩＲＣ端末３００であるか非ＩＲＣ端末４００であるかを判定する。また、マクロ基地局１００の制御部１３０は、マクロ基地局１００と接続する各ユーザ端末が関与するトラヒック量を監視する。そして、制御部１３０は、マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末の総トラヒック量を計算するとともに、マクロ基地局１００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００のトラヒック量を計算する。これらの計算結果は送信電力制御部１３４に伝達される。
【０１３２】
こうして、マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末の総トラヒック量と、マクロ基地局１００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００の総トラヒック量がマクロ基地局１００の送信電力制御部１３４で認識される。送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算する。具体的には、マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末の総トラヒック量に対するマクロ基地局１００に接続するすべてのＩＲＣ端末３００のトラヒック量の統計的割合を計算する。そして、この統計量に基づいて、送信電力制御部１３４は、eICICのためのパラメータを設定する。つまり、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。
【０１３３】
ピコ基地局２００に接続する複数のユーザ端末の総トラヒック量のうちＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合は、マクロ基地局１００に接続する複数のユーザ端末の総トラヒック量のうちＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合とほぼ同じであると考えられる。非常に離れた複数の無線基地局については、ある無線基地局でのＩＲＣ端末３００に関する統計値が、他の無線基地局でのＩＲＣ端末３００に関する統計値とほぼ等しいとはいえないが、近接している複数の無線基地局については、ある無線基地局でのＩＲＣ端末３００に関する統計値が、他の無線基地局でのＩＲＣ端末３００に関する統計値とほぼ等しいと考えられる。
【０１３４】
マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合が多い場合には、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合も多い。ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合が多い場合には、マクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定しても、ピコセルＣｐにあって多くのトラヒックを使用するＩＲＣ端末３００は、マクロ基地局１００による干渉を抑圧可能である。この場合には、図１０に示すように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することが適切である。
【０１３５】
他方、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合が少ない場合には、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合も少ない。ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合が少ない場合には、マクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定すると、ピコセルＣｐにあって多くのトラヒックを使用する非ＩＲＣ端末４００では、マクロ基地局１００による干渉のために受信品質が低下しやすい。この場合には、図１２に示すように、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を低く設定することが適切である。したがって、送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合が大きいほど、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定する。このように、マクロ基地局１００（大電力無線基地局）とピコ基地局２００（小電力無線基地局）とがeICICのために協調する無線通信システムにおいて、マクロ基地局１００での下りリンク送信電力を適切に制御することができる。この実施の形態では、ピコ基地局２００からマクロ基地局１００への統計量などの報告が不要であり、ピコ基地局２００からマクロ基地局１００へのトラヒックおよびこれらの無線基地局での処理負担が軽減される。第６の実施の形態に比べて、この実施の形態では、トラヒック量に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定するので、第２の下りリンク送信電力をより適切に制御することができる。
【０１３６】
第１の実施の形態と同様に、上記の統計的割合に基づく第２の下りリンク送信電力の設定のため、表１に例示するテーブルと類似するテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１３７】
ユーザ端末の端末能力情報通知部３３２，４３２は定期的に端末能力情報を接続先の無線基地局に報告し、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、定期的に、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の干渉抑圧合成能力に関する統計量を計算して、これに基づいて第２の下りリンク送信電力を決定する。このように第２の下りリンク送信電力の決定が繰り返されることにより、常に第２の下りリンク送信電力を適切に調節することができる。
【０１３８】
上記のように、マクロセルＣｍ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００への下りリンクのトラヒック量が多い場合には、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力が高く設定されることにより、マクロ基地局１００の下りリンク送信効率を高めることが可能であり、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末は高い効率で信号を受信することができる。セルレンジエクスパンションが使用されることで、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率が高められることに加えて、第２の下りリンク送信電力が高く設定されることでマクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率がさらに高められる。
【０１３９】
上記のトラヒック量の例としては、マクロ基地局１００に接続する各ユーザ端末が受信する下りリンクのデータの伝送速度でもよく、上記の総トラヒック量の例としては、マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末についての下りリンクのデータの伝送速度の合計でもよい。あるいは、上記のトラヒック量の例としては、各ユーザ端末への送信のためにマクロ基地局１００に一時的に記憶されたデータの量でもよく、上記の総トラヒック量の例としては、マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末への送信のためにマクロ基地局１００に一時的に記憶されたデータの量の合計でもよい。あるいは、上記のトラヒック量の例としては、マクロ基地局１００に接続する各ユーザ端末が受信する下りリンクの呼の数でもよく、上記の総トラヒック量の例としては、マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末についての下りリンクの呼の数の合計でもよい。
【０１４０】
第８の実施の形態
第８の実施の形態として、第７の実施の形態のトラヒック量の割合の代わりに、マクロ基地局１００に接続するＩＲＣ端末３００にマクロ基地局１００で割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数を使用してもよい。この実施の形態は、ピコ基地局２００に接続するＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数は、マクロ基地局１００に接続するＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数とほぼ同じであるという推定に基づいている。
【０１４１】
第８の実施の形態において、マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、およびユーザ端末（ＩＲＣ端末３００および非ＩＲＣ端末４００）の構成は、第６の実施の形態のそれらと同じでよい。第６の実施の形態と共通する特徴については詳細には説明しない。但し、以下の特徴が異なる。
【０１４２】
マクロ基地局１００の制御部１３０は、マクロ基地局１００と接続するＩＲＣ端末３００に対してマクロ基地局１００で割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数をカウントする。
【０１４３】
送信電力制御部１３４は、カウント値すなわちＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数に基づいて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。ＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数が大きい場合には、送信電力制御部１３４はマクロ基地局１００の下りリンク送信電力を高く設定し、ＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数が小さい場合には、送信電力制御部１３４はマクロ基地局１００の下りリンク送信電力を低く設定する。こうして、ピコ基地局２００に接続される複数のユーザ端末への干渉を抑制するように第２の下りリンク送信電力を適切に制御することができる。第６の実施の形態に比べて、この実施の形態では、実際に利用されているリソースブロックの数に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定するので、第２の下りリンク送信電力をより適切に制御することができる。また、ＩＲＣ端末３００に対してマクロ基地局１００で割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数は、マクロ基地局１００において正確かつ容易に認識可能であるので、第２の下りリンク送信電力をより適切かつ容易に制御することができる。
【０１４４】
ＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数に基づく第２の下りリンク送信電力の設定のため、送信電力制御部１３４は、表１に類似するテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１４５】
マクロ基地局１００の制御部１３０は、そのマクロ基地局１００で下りリンク通信に利用可能なすべてのリソースブロックの数に対する上記のカウント値の割合を計算してもよい。但し、そのマクロ基地局１００で下りリンク通信に利用可能なすべてのリソースブロックの割合は変化せず一定であるから、上記のカウント値はこの割合と等価であり、割合を計算する必要は必ずしもない。
【０１４６】
マクロ基地局１００の制御部１３０は、定期的にマクロ基地局１００と接続するＩＲＣ端末３００に対して割り当てられる下りリンクのリソースブロックの数をカウントし、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、定期的に、カウント値に基づいて第２の下りリンク送信電力を決定する。このように第２の下りリンク送信電力の決定が繰り返されることにより、常に第２の下りリンク送信電力を適切に調節することができる。
【０１４７】
上記のように、マクロセルＣｍ内のユーザ端末のうちＩＲＣ端末３００のための下りリンクのリソースブロックの数が多い場合には、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力が高く設定されることにより、マクロ基地局１００の下りリンク送信効率を高めることが可能であり、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末は高い効率で信号を受信することができる。セルレンジエクスパンションが使用されることで、マクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率が高められることに加えて、第２の下りリンク送信電力が高く設定されることでマクロ基地局１００に接続されているユーザ端末の信号の受信効率がさらに高められる。
【０１４８】
他の変形
変形１
第１〜第４の実施の形態において、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続する複数のユーザ端末のそれぞれの干渉抑圧合成能力のレベル（干渉抑圧合成タイプ）を考慮して、第２の下りリンク送信電力（プロテクテッドサブフレームでの下り送信電力）を調節してもよい。
【０１４９】
ＩＲＣ端末３００は、例えば下記の３タイプに分類することができる。
１）接続する基地局からの所望信号のチャネル推定結果のみを用いて干渉信号成分をブラインド推定し、推定された干渉信号成分に基づいて、干渉電力を抑圧する移動端末。非特許文献３に記載されたＩＲＣ受信器はこのタイプに該当し、干渉信号のチャネル推定が不可能な場合でも、ＩＲＣを実行する。
２）干渉基地局からの干渉信号のチャネル推定結果を利用して干渉電力を抑圧する移動端末。この移動端末は、干渉信号のチャネル推定が可能である。
３）逐次干渉キャンセル（ＳＩＣ）を実行する端末。非特許文献４に記載された受信器はこのタイプに該当する。ＳＩＣを実行する移動端末は、干渉信号を復調し（場合によってはさらに復号し）、受信信号から干渉信号を逐次的に減算することにより、当該移動端末宛ての所望信号を得る。
タイプ３は最も高い干渉抑圧合成能力を有し、タイプ１は最も低い干渉抑圧合成能力を有する。
【０１５０】
各非ＩＲＣ端末４００において、端末能力情報通知部４３２は、そのユーザ端末が非ＩＲＣ端末であることを示す端末能力情報を、そのユーザ端末が接続されている無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に報告する。各ＩＲＣ端末３００において、端末能力情報通知部３３２は、そのＩＲＣ端末自身の干渉抑圧合成能力に対応する端末能力情報を、ＩＲＣ端末が接続されている無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に報告する。
【０１５１】
例えば、端末能力情報は、表２に例示する２ビットの情報であってよい。なお、非ＩＲＣ端末の能力情報については通知しなくてもよく、端末能力情報が通知されていない端末がすなわち非ＩＲＣ端末と認識できる。
【表２】
2014017155.tif 000004
【０１５２】
第１の実施の形態の変形として、ピコ基地局２００の制御部２３０の端末能力判定部２３２は、基地局間通信部２２０により、各ユーザ端末の端末能力情報をマクロ基地局１００に報告する。マクロ基地局１００のセル内に存在するピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末の端末能力情報はマクロ基地局１００の送信電力制御部１３４で認識される。送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するＩＲＣ端末３００の各々に、そのＩＲＣ端末３００の干渉抑圧合成能力のレベル（干渉抑圧合成タイプ）に応じた重み付けを与えることができ、さらにピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の割合Ｘを計算することができる。具体的には、下記の式（１）に従って割合Ｘを計算することができる。
【数１】
2014017155.tif 000005
ここで、Np0はピコ基地局２００に接続する非ＩＲＣ端末４００の数、Np1はピコ基地局２００に接続するタイプ１のＩＲＣ端末３００の数、Np2はピコ基地局２００に接続するタイプ２のＩＲＣ端末３００の数、Np3はピコ基地局２００に接続するタイプ３のＩＲＣ端末３００の数である。ａ，ｂ，ｃは重み付け係数であり、１≦ａ＜ｂ＜ｃである。
【０１５３】
そして、送信電力制御部１３４は、割合Ｘが大きいほど、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することができる。第２の下りリンク送信電力の設定のため、表１に例示するテーブルと類似するテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１５４】
第２の実施の形態の変形として、ピコ基地局２００の制御部２３０が式（１）に従って割合Ｘを計算し、割合Ｘをマクロ基地局１００に報告してもよく、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４が割合Ｘに基づいて第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。マクロ基地局１００のマクロセルＣｍに複数のピコ基地局２００があれば、第２の実施の形態と同様に、送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００から報告される割合Ｘの平均値、中間値、最低値または最高値を計算し、その値に基づいて第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。
【０１５５】
第３の実施の形態の変形として、ピコ基地局２００の制御部２３０の端末能力判定部２３２は、基地局間通信部２２０により、各ユーザ端末の端末能力情報をマクロ基地局１００に報告する。マクロ基地局１００のセル内に存在するピコ基地局２００に接続するすべてのユーザ端末の端末能力情報はマクロ基地局１００の送信電力制御部１３４で認識される。送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続するＩＲＣ端末３００の各々に、そのＩＲＣ端末３００の干渉抑圧合成能力のレベル（干渉抑圧合成タイプ）に応じた重み付けを与えることができ、さらにピコ基地局２００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合ＸＴを計算することができる。具体的には、下記の式（２）に従って割合ＸＴを計算することができる。
【数２】
2014017155.tif 000006
ここで、Tp0はピコ基地局２００に接続する非ＩＲＣ端末４００のトラヒック量、Tp1はピコ基地局２００に接続するタイプ１のＩＲＣ端末３００のトラヒック量、Tp2はピコ基地局２００に接続するタイプ２のＩＲＣ端末３００のトラヒック量、Tp3はピコ基地局２００に接続するタイプ３のＩＲＣ端末３００のトラヒック量である。ａ，ｂ，ｃは重み付け係数であり、１≦ａ＜ｂ＜ｃである。
【０１５６】
そして、送信電力制御部１３４は、割合ＸＴが大きいほど、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することができる。第２の下りリンク送信電力の設定のため、表１に例示するテーブルと類似するテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１５７】
第４の実施の形態の変形として、ピコ基地局２００の制御部２３０が式（２）に従って割合ＸＴを計算し、割合ＸＴをマクロ基地局１００に報告してもよく、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４が割合ＸＴに基づいて第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。マクロ基地局１００のマクロセルＣｍに複数のピコ基地局２００があれば、第４の実施の形態と同様に、送信電力制御部１３４は、複数のピコ基地局２００から報告される割合ＸＴの平均値、中間値、最低値または最高値を計算し、その値に基づいて第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。
【０１５８】
この変形では、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、ピコ基地局２００に接続する複数のＩＲＣ端末３００のそれぞれの干渉抑圧合成能力のレベルを考慮して、第２の下りリンク送信電力（プロテクテッドサブフレームでの下り送信電力）を調節する。ピコセルＣｐ内に干渉抑圧合成能力が高いＩＲＣ端末３００が多い場合には、マクロ基地局１００がプロテクテッドサブフレームでの下り送信電力を高くしても、ピコセルＣｐにある多くのＩＲＣ端末３００は、マクロ基地局１００による干渉を抑圧可能である。したがって、上記のように、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の各々に、そのユーザ端末の干渉抑圧合成能力のレベル（干渉抑圧合成タイプ）に応じた重み付けを与えることにより、第２の下りリンク送信電力を適切に設定することができる。
【０１５９】
変形２
第６および第７の実施の形態において、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続する複数のユーザ端末のそれぞれの干渉抑圧合成能力のレベル（干渉抑圧合成タイプ）を考慮して、第２の下りリンク送信電力（プロテクテッドサブフレームでの下り送信電力）を調節してもよい。
【０１６０】
変形１と同様に、各ユーザ端末は、そのユーザ端末が接続されている無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に端末能力情報を報告する。マクロ基地局１００に接続するすべてのユーザ端末の端末能力情報はマクロ基地局１００の送信電力制御部１３４で認識される。第６の実施の形態の変形として、送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するＩＲＣ端末３００の各々に、そのＩＲＣ端末３００の干渉抑圧合成能力（干渉抑圧合成タイプ）に応じた重み付けを与えることができ、さらにマクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の割合Ｘmを計算する。具体的には、下記の式（３）に従って割合Ｘmを計算することができる。
【数３】
2014017155.tif 000007
ここで、Nm0はマクロ基地局１００に接続する非ＩＲＣ端末４００の数、Nｍ1はマクロ基地局１００に接続するタイプ１のＩＲＣ端末３００の数、Nｍ2はマクロ基地局１００に接続するタイプ２のＩＲＣ端末３００の数、Nｍ3はマクロ基地局１００に接続するタイプ３のＩＲＣ端末３００の数である。ａ，ｂ，ｃは重み付け係数であり、１≦ａ＜ｂ＜ｃである。
【０１６１】
そして、送信電力制御部１３４は、割合Ｘmが大きいほど、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することができる。第２の下りリンク送信電力の設定のため、表１に例示するテーブルと類似するテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１６２】
第７の実施の形態の変形として、送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続するＩＲＣ端末３００の各々に、そのＩＲＣ端末３００の干渉抑圧合成能力（干渉抑圧合成タイプ）に応じた重み付けを与えることができ、さらにマクロ基地局１００に接続するユーザ端末の総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合ＸｍTを計算することができる。具体的には、下記の式（４）に従って割合ＸｍTを計算することができる。
【数４】
2014017155.tif 000008
ここで、Tm0はマクロ基地局１００に接続する非ＩＲＣ端末４００のトラヒック量、Tm1はマクロ基地局１００に接続するタイプ１のＩＲＣ端末３００のトラヒック量、Tm2はマクロ基地局１００に接続するタイプ２のＩＲＣ端末３００のトラヒック量、Tm3はマクロ基地局１００に接続するタイプ３のＩＲＣ端末３００のトラヒック量である。ａ，ｂ，ｃは重み付け係数であり、１≦ａ＜ｂ＜ｃである。
【０１６３】
そして、送信電力制御部１３４は、割合ＸｍTが大きいほど、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することができる。第２の下りリンク送信電力の設定のため、表１に例示するテーブルと類似するテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１６４】
この変形では、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続する複数のＩＲＣ端末３００のそれぞれの干渉抑圧合成能力のレベルを考慮して、第２の下りリンク送信電力（プロテクテッドサブフレームでの下り送信電力）を調節する。マクロセルＣｍ内に干渉抑圧合成能力が高いＩＲＣ端末３００が多い場合には、ピコセルＣｐ内でも干渉抑圧合成能力が高いＩＲＣ端末３００が多いと考えられる。ピコセルＣｐ内に干渉抑圧合成能力が高いＩＲＣ端末３００が多い場合には、マクロ基地局１００がプロテクテッドサブフレームでの下り送信電力を高くしても、ピコセルＣｐにある多くのＩＲＣ端末３００は、マクロ基地局１００による干渉を抑圧可能である。したがって、上記のように、ピコ基地局２００に接続するユーザ端末の各々に、そのユーザ端末の干渉抑圧合成能力のレベル（干渉抑圧合成タイプ）に応じた重み付けを与えることにより、第２の下りリンク送信電力を適切に設定することができる。
【０１６５】
変形３
図１５は、本発明の変形に係るマクロ基地局１００の構成を示すブロック図である。この変形において、マクロ基地局１００の制御部１３０は、セルレンジエクスパンション（ＣＲＥ）オフセット値制御部１４０を備える。図１６は、本発明の変形に係るピコ基地局２００の構成を示すブロック図である。この変形において、ピコ基地局２００の制御部２３０は、セルレンジエクスパンション（ＣＲＥ）オフセット値制御部２４０を備える。変形１と同様に、各ユーザ端末は、そのユーザ端末が接続されている無線基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に端末能力情報を報告する。端末能力情報は、表２に例示する２ビットの情報であってよい。なお、非ＩＲＣ端末の能力情報については通知しなくてもよく、端末能力情報が通知されていない端末がすなわち非ＩＲＣ端末と認識できる。
【０１６６】
ユーザ端末の所望無線基地局がマクロ基地局１００である場合、端末能力情報を示す信号は、マクロ基地局１００の無線通信部１１０で受信される。マクロ基地局１００の制御部１３０の端末能力判定部１３２は、ユーザ端末から報告された端末能力情報からそのユーザ端末の干渉抑圧合成能力のレベル（干渉抑圧合成タイプ）を判断し、ＣＲＥオフセット値制御部１４０はユーザ端末の干渉抑圧合成能力のレベルに基づいて、そのユーザ端末のためのＣＲＥオフセット値を制御する。ユーザ端末の所望無線基地局がピコ基地局２００である場合、端末能力情報を示す信号は、ピコ基地局２００の無線通信部２１０で受信される。ピコ基地局２００の制御部２３０の端末能力判定部２３２は、ユーザ端末から報告された端末能力情報からそのユーザ端末の干渉抑圧合成能力のレベル（干渉抑圧合成タイプ）を判断し、ＣＲＥオフセット値制御部２４０はユーザ端末の干渉抑圧合成能力のレベルに基づいて、そのユーザ端末のためのＣＲＥオフセット値を制御する。
【０１６７】
ＣＲＥオフセット値とは、ユーザ端末がピコ基地局２００からの受信品質または受信電力を補正するためのオフセット値である。例えば、ＩＲＣ端末３００の受信品質補正部３３６および非ＩＲＣ端末４００の受信品質補正部４３６は、ピコ基地局２００からの電波の第２受信電力値Ｒ２をＣＲＥオフセット値αを用いて増加させる。第１の実施の形態と異なり、ＣＲＥオフセット値αはこの変形では可変である。第１の実施の形態と同様に、オフセット値αで補正された第２受信電力値Ｒ２は、当該ユーザ端末の接続先を決定するために、マクロ基地局１００の接続先選択部１３８およびピコ基地局２００の接続先選択部２３８で使用される。
【０１６８】
ＣＲＥオフセット値制御部１４０または２４０は、ユーザ端末の干渉抑圧合成能力のレベルが低いほど、ＣＲＥオフセット値αで高められるピコ基地局２００からの受信品質または受信電力の程度が低いように、そのユーザ端末のＣＲＥオフセット値αを制御する。例えば、ＣＲＥオフセット値制御部１４０または２４０は、ＣＲＥオフセット値αを制御するため、表３に例示するテーブルを使用することができる。このテーブルは、マクロ基地局１００またはピコ基地局２００内の図示しない記憶部に記憶することができる。
【表３】
2014017155.tif 000009
【０１６９】
表３において、α１＜α２＜α３＜α４である。非ＩＲＣ端末４００（端末能力情報００で示される）には最低のオフセット値α１が与えられ、最も高い干渉抑圧合成能力を有するタイプ３のＩＲＣ端末３００（端末能力情報１１で示される）には最高のオフセット値α４が与えられる。したがって、非ＩＲＣ端末４００については、ピコ基地局２００からの受信品質または受信電力があまり高く補正されず、非ＩＲＣ端末４００は、ＩＲＣ端末３００に比べて、マクロ基地局１００に接続されやすい。タイプ３のＩＲＣ端末３００については、ピコ基地局２００からの受信品質または受信電力が顕著に高く補正され、タイプ３のＩＲＣ端末３００は、他のユーザ端末に比べて、ピコ基地局２００に接続されやすい。
【０１７０】
ＣＲＥオフセット値制御部１４０または２４０は、ユーザ端末のＣＲＥオフセット値αを決定すると、無線通信部１１０または２１０を用いて、そのユーザ端末にＣＲＥオフセット値αを示す情報を送信する。この情報の送信には、例えば下りリンクの制御チャネルを用いることができる。この情報を受信すると、ユーザ端末は、ＣＲＥオフセット値αを用いてピコ基地局２００からの受信品質または受信電力を補正する。マクロ基地局１００およびピコ基地局２００がＣＲＥオフセット値制御部１４０，２４０をそれぞれ備えなくてもよく、マクロ基地局１００およびピコ基地局２００のいずれかがＣＲＥオフセット値制御部を備えていてもよい。
【０１７１】
本発明においては、マクロ基地局１００のプロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力が調整される。状況によっては、マクロ基地局１００の第２の下りリンク送信電力が高められて、ピコ基地局２００に接続する干渉抑圧合成能力が低いユーザ端末、とりわけ非ＩＲＣ端末４００に多大な干渉が与えられるおそれがある。この変形では、干渉抑圧合成能力のレベルに応じて、ユーザ端末のＣＲＥオフセット値αが制御され、干渉抑圧合成能力のレベルが低いユーザ端末はマクロ基地局１００に接続されやすい。したがって、干渉抑圧合成能力のレベルが低いユーザ端末はピコ基地局２００に接続されにくいので、マクロ基地局１００の第２の下りリンク送信電力が高められても、マクロ基地局１００から多大な干渉が与えられる事態が低減する。この変形は、上記のいずれの実施の形態にも適用可能である。
【０１７２】
変形４
以上の実施の形態は時間領域ベースのeICICに基づいており、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、統計値に応じて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定する。しかし、時間領域ベースのeICICの代わりに、周波数領域ベースのeICICを利用してもよい。すなわち、送信電力制御部１３４は、統計値に応じて、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。この変形は、上記のいずれの実施の形態にも適用可能である。
【０１７３】
図１７は、無線通信システムの各通信要素間で送受信される無線フレームＦのフォーマットを、図７とは別の観点から示す図である。前述の通り、無線フレームＦは所定の時間長および所定の帯域幅を占める。無線フレームＦは、周波数方向に複数のサブキャリアＳＣを含む。サブキャリアＳＣは、無線フレームＦよりも狭い周波数帯域（例えば、15 kHz）を占める送信単位である。６つのサブキャリアＳＣのみが図示されているが、無線フレームＦに含まれるサブキャリアＳＣの数が任意であることは当然に理解される。複数のサブキャリアＳＣが周波数領域において相互に直交することを示すため、図１７ではサブキャリアＳＣ同士が相互に重複しないように図示されている。実際には、サブキャリアＳＣ同士（特に、中心周波数が隣接するサブキャリアＳＣ同士）は、少なくとも一部の帯域において相互に重複し得る。
【０１７４】
図１７では、図７に示したようなサブフレームＳＦを明示しないが、無線フレームＦがサブフレームＳＦを有さないことを意図するものではない。図１７は、周波数領域の送信単位であるサブキャリアＳＣに注目した図であるから、サブフレームＳＦの図示が省略されている。
【０１７５】
図１８は、周波数領域ベースのeICICの概略を示す図である。マクロ基地局１００は、あるサブキャリアＳＣでは最大送信電力またはそれに近い電力で下りリンク送信を実行し、他のサブキャリアＳＣではその最大送信電力より非常に低い送信電力で下りリンク送信を実行する。マクロ基地局１００による干渉からピコ基地局２００の無線信号が守られる（プロテクトされる）ことから、マクロ基地局１００が低い方の送信電力（第２の下りリンク送信電力）で下りリンク送信を実行するサブキャリアＳＣをプロテクテッドサブキャリア（Protected Subcarrier）ＰＳＣと称し、逆に、マクロ基地局１００が高い方の送信電力（第１の下りリンク送信電力）で下りリンク送信を実行するサブキャリアＳＣを非プロテクテッドサブキャリア（Non-Protected Subcarrier）ＮＳＣと称する。他方、ピコ基地局２００は、いずれのサブキャリアＳＣについても一定の送信電力で下りリンク送信を実行する。つまり、非プロテクテッドサブキャリアＮＳＣとプロテクテッドサブキャリアＰＳＣとの双方において同じ送信電力で無線信号をユーザ装置３００へ送信し得る。
【０１７６】
マクロ基地局１００のの無線通信部１１０が低い送信電力で下りリンク送信を行うプロテクテッドサブフレームＰＳＦでは、ピコ基地局２００からの無線信号がマクロ基地局１００からの無線信号による干渉を受けにくいから、ピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐに在圏するユーザ装置３００が、ピコ基地局２００からの無線信号をより品質良く受信することが可能となる。
【０１７７】
このような周波数領域ベースのeICICに基づく変形の無線通信システムにおいて、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、所定の時間長および所定の周波数帯域幅を占める単位リソース（無線フレームＦ）に含まれる、非プロテクテッドサブキャリアＮＳＣ（第１のリソース）では高い方の送信電力（第１の下りリンク送信電力）で無線通信部１１０を作動させ、単位リソースのうちプロテクテッドサブキャリアＰＳＣ（第２のリソース）では第１の下りリンク送信電力よりも低い第２の下りリンク送信電力で無線通信部１１０を作動させる。また、送信電力制御部１３４は、上記の統計値に応じて、無線フレームＦ内のプロテクテッドサブフレームＰＳＣでの下りリンク送信電力（第２の下りリンク送信電力）を調節すなわち設定してよい。
【０１７８】
ユーザ端末の総数のうちＩＲＣ端末３００の数が多い場合、ユーザ端末の下りリンクの総トラヒック量のうちＩＲＣ端末３００のトラヒック量が多い場合、またはＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックが多い場合には、マクロ基地局１００が下りリンク送信電力を高く設定しても、ピコセルＣｐにある多くのＩＲＣ端末３００は、マクロ基地局１００による干渉を抑圧可能である。この場合には、プロテクテッドサブキャリアＰＳＣ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することが適切である。
【０１７９】
他方、ユーザ端末の総数のうちＩＲＣ端末３００の数が少ない場合、ユーザ端末の下りリンクの総トラヒック量のうちＩＲＣ端末３００のトラヒック量が少ない場合、またはＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックが少ない場合には、マクロ基地局１００が下りリンク送信電力を高く設定すると、ピコセルＣｐにある多くの非ＩＲＣ端末４００は、マクロ基地局１００による干渉のために受信品質が低下しやすい。この場合には、第２の下りリンク送信電力を低く設定することが適切である。第２の下りリンク送信電力の設定のため、表１に例示するテーブルと類似のテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１８０】
以上では、周波数帯域としてサブキャリアを用いた変形例を述べたが、他の周波数帯域の概念として、搬送波周波数（キャリア）を用いてもよい。すなわち、マクロ基地局ではいずれかの搬送波周波数（第１リソース）で高い送信電力で下りリンク送信を実行し、他の搬送波周波数（第２リソース）で低い送信電力で下りリンク送信を実行し、ピコ基地局では両方の搬送波周波数で同じ送信電力で下りリンク送信を実行してもよい。
【０１８１】
変形５
リソースブロックベースのeICICを利用してもよい。すなわち、送信電力制御部１３４は、統計値に応じて、プロテクテッドリソースブロックでの下りリンク送信電力を設定してもよい。この変形は、上記のいずれの実施の形態にも適用可能である。
【０１８２】
図１９は、無線通信システムの各通信要素間で送受信される無線フレームＦのフォーマットを、図７および図１７とは別の観点から示す図である。前述の通り、無線フレームＦは所定の時間長および所定の帯域幅を占める。無線フレームＦは複数のリソースブロックＲＢを含む。リソースブロックＲＢは、無線フレームＦよりも短い時間長（例えば、１ミリ秒）および無線フレームＦよりも狭い周波数帯域（例えば、180 kHz）を占める送信単位である。１無線フレームＦあたり９６個のリソースブロックＲＢが図示されているが、無線フレームＦに含まれるリソースブロックＲＢの数が任意であることは当然に理解される。図示しないが、各リソースブロックＲＢは、さらに小さい送信単位である複数のリソースエレメントを含む。
【０１８３】
図１９では、図７に示したようなサブフレームＳＦおよび図１７に示したようなサブキャリアＳＣを明示しないが、無線フレームＦがサブフレームＳＦおよびサブキャリアＳＣを有さないことを意図するものではない。図１９は、所定の時間長および所定の周波数帯域を有する送信単位であるリソースブロックＲＢに注目した図であるから、サブフレームＳＦおよびサブキャリアＳＣの図示が省略されている。
【０１８４】
図２０は、リソースブロックベースのeICICの概説図である。マクロ基地局１００は、あるリソースブロックＲＢでは最大送信電力またはそれに近い電力で下りリンク送信を実行し、他のリソースブロックＲＢではその最大送信電力より非常に低い送信電力で下りリンク送信を実行する。マクロ基地局１００による干渉からピコ基地局２００の無線信号が守られる（プロテクトされる）ことから、マクロ基地局１００が低い方の送信電力（第２の下りリンク送信電力）で下りリンク送信を実行するリソースブロックＲＢをプロテクテッドリソースブロック（Protected Resource Block）ＰＲＢと称し、逆に、マクロ基地局１００が高い方の送信電力（第１の下りリンク送信電力）で下りリンク送信を実行するリソースブロックＲＢを非プロテクテッドリソースブロック（Non-Protected Resource Block）ＮＲＢと称する。他方、ピコ基地局２００は、いずれのリソースブロックＲＢについても一定の送信電力で下りリンク送信を実行する。つまり、非プロテクテッドリソースブロックＮＲＢとプロテクテッドリソースブロックＰＲＢとの双方において同じ送信電力で無線信号をユーザ装置３００へ送信し得る。
【０１８５】
マクロ基地局１００の無線通信部１１０が無線信号を送信しないプロテクテッドリソースブロックＰＲＢでは、ピコ基地局２００の無線通信部２１０のみが無線信号を送信する。したがって、プロテクテッドリソースブロックＰＲＢにおいては、ピコ基地局２００からの無線信号がマクロ基地局１００からの無線信号による干渉を受けないから、ピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐに在圏するユーザ装置３００が、ピコ基地局２００からの無線信号をより品質良く受信することが可能となる。
【０１８６】
このようなリソースブロックベースのeICICに基づく変形の無線通信システムにおいて、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、所定の時間長および所定の周波数帯域幅を占める単位リソース（無線フレームＦ）に含まれる、非プロテクテッドリソースブロックＮＲＢ（第１のリソース）では高い方の送信電力（第１の下りリンク送信電力）で無線通信部１１０を作動させ、単位リソースのうちプロテクテッドリソースブロックＰＲＢ（第２のリソース）では第１の下りリンク送信電力よりも低い第２の下りリンク送信電力で無線通信部１１０を作動させる。また、送信電力制御部１３４は、上記の統計値に応じて、無線フレームＦ内のプロテクテッドリソースブロックＰＲＢでの下りリンク送信電力（第２の下りリンク送信電力）を調節すなわち設定してよい。
【０１８７】
ユーザ端末の総数のうちＩＲＣ端末３００の数が多い場合、ユーザ端末の下りリンクの総トラヒック量のうちＩＲＣ端末３００のトラヒック量が多い場合、またはＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックが多い場合には、マクロ基地局１００が下りリンク送信電力を高く設定しても、ピコセルＣｐにある多くのＩＲＣ端末３００は、マクロ基地局１００による干渉を抑圧可能である。この場合には、プロテクテッドリソースブロックＰＲＢ（第２のリソース）のための第２の下りリンク送信電力を高く設定することが適切である。
【０１８８】
他方、ユーザ端末の総数のうちＩＲＣ端末３００の数が少ない場合、ユーザ端末の下りリンクの総トラヒック量のうちＩＲＣ端末３００のトラヒック量が少ない場合、またはＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックが少ない場合には、マクロ基地局１００が下りリンク送信電力を高く設定すると、ピコセルＣｐにある多くの非ＩＲＣ端末４００は、マクロ基地局１００による干渉のために受信品質が低下しやすい。この場合には、第２の下りリンク送信電力を低く設定することが適切である。第２の下りリンク送信電力の設定のため、表１に例示するテーブルと類似のテーブルを使用してもよいし、式を使用してもよい。
【０１８９】
変形６
第１〜第５の実施の形態では、ピコ基地局２００での統計値に基づいてマクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定し、第６〜第８の実施の形態では、マクロ基地局１００での統計値に基づいてマクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定する。但し、マクロ基地局１００の制御部１３０は、マクロ基地局１００とピコ基地局２００を含むマクロセルＣｍ内のすべてのユーザ端末に関する統計値を計算し、送信電力制御部１３４はこの統計値に基づいて、第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。この場合に、変形１および変形２と同様に、送信電力制御部１３４はユーザ端末のそれぞれの干渉抑圧合成能力のレベルを考慮して、第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。
【０１９０】
変形７
以上の実施の形態では、ユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の割合、ユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合、またはＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数に応じて、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定する。さらに加えて各種のパラメータを考慮して、送信電力制御部１３４は第２の下りリンク送信電力を設定してもよい。各種のパラメータは、例えば、ピコ基地局２００もしくはマクロ基地局１００に無線接続されたユーザ端末の総数、ピコ基地局２００もしくはマクロ基地局１００に無線接続されたユーザ端末の総トラヒック量、ピコ基地局２００もしくはマクロ基地局１００に無線接続されたＩＲＣ端末３００の総数、ピコ基地局２００もしくはマクロ基地局１００に無線接続されたＩＲＣ端末３００の総トラヒック量、ピコ基地局２００もしくはマクロ基地局１００に無線接続された非ＩＲＣ端末４００の総数、ピコ基地局２００もしくはマクロ基地局１００に無線接続された非ＩＲＣ端末４００の総トラヒック量、第１のリソースと第２のリソースの比率またはこれらのいずれかの組合せを含む。
【０１９１】
変形８
マクロ基地局１００は、ユーザ端末の総数に対するＩＲＣ端末３００の数の割合、ユーザ端末への下りリンクの総トラヒック量に対するＩＲＣ端末３００のトラヒック量の割合、またはＩＲＣ端末３００への下りリンクのリソースブロックの数に応じて、第１のリソースと第２のリソースの比率を設定してもよい。第１のリソースと第２のリソースの比率とは、例えば、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとプロテクテッドサブフレームＰＳＦの比率、非プロテクテッドサブキャリアＮＳＣとプロテクテッドサブキャリアＰＳＣの比率、非プロテクテッドリソースブロックＮＲＢとプロテクテッドリソースブロックＰＲＢの比率である。
【０１９２】
変形９
以上の実施の形態では、ユーザ端末の受信品質測定部３３４，４３４が測定する電波の受信特性は参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）であったが、信号対干渉雑音比（Signal-to-Interference and Noise Ratio，ＳＩＮＲ）、参照信号受信品質（Reference Signal Received Quality，ＲＳＲＱ）等が受信特性として採用されてもよい。ユーザ端末の受信品質補正部３３６，４３６は、ピコ基地局２００からの受信電力値に代えて、ピコ基地局からの他の受信特性をＣＲＥオフセット値αを用いて増加させるように補正してもよい。
【０１９３】
変形１０
以上の実施の形態では、ＣＲＥのためにピコ基地局２００からの電波の受信特性がＣＲＥオフセット値（バイアス値）αで補正される。さらに、マクロ基地局１００またはピコ基地局２００からの電波の受信特性は、他の目的のオフセット値（バイアス値）で補正してもよい。例えば、一旦ハンドオーバされたユーザ端末が元の無線基地局にすぐにハンドオーバされることを防止するためのヒステリシス用のオフセット値を使用してもよい。
【０１９４】
変形１１
以上の実施の形態では、ユーザ端末の受信品質報告部３３８，４３８が複数の無線基地局からの受信品質および補正された受信品質を所望無線基地局に報告し、マクロ基地局１００の接続先選択部１３８およびピコ基地局２００の接続先選択部２３８は、各ユーザ端末の受信電力結果報告に基づいて、そのユーザ端末が接続すべき無線基地局を選択する。しかし、ユーザ端末は、複数の無線基地局からの受信品質および補正された受信品質を比較し、最良の受信品質またはその最良の受信品質に相当する無線基地局を示す信号を所望無線基地局に報告してもよい。マクロ基地局１００の接続先選択部１３８およびピコ基地局２００の接続先選択部２３８は、各ユーザ端末のその報告に基づいて、最良の受信品質に相当する無線基地局をそのユーザ端末が接続すべき無線基地局として選択してよい。
【０１９５】
変形１２
第１および第４の実施の形態では、ピコ基地局２００の端末能力判定部２３２がピコ基地局２００と接続するユーザ端末から報告された端末能力情報ＵＣに基づいて、そのユーザ端末がＩＲＣ端末３００であるか非ＩＲＣ端末４００であるかを判定する。しかし、ピコ基地局２００は、これらの端末能力情報ＵＣをマクロ基地局１００に転送し、転送された端末能力情報ＵＣに基づいて、マクロ基地局１００の端末能力判定部１３２がそのユーザ端末がＩＲＣ端末３００であるか非ＩＲＣ端末４００であるかを判定してもよい。
【０１９６】
変形１３
以上の実施の形態では、マクロ基地局１００よりも送信能力の低い基地局（小電力無線基地局）としてピコ基地局２００が例示されたが、マイクロ基地局、ナノ基地局、フェムト基地局等が送信能力の低い基地局として採用されてもよい。相異なる送信能力を有する３種類以上の無線基地局の組合せ（例えば、マクロ基地局、ピコ基地局、およびフェムト基地局の組合せ）により無線ネットワークが構成されてもよい。また、以上の実施の形態では、小電力無線基地局としてピコ基地局２００が例示され、このピコ基地局２００は、ピコ基地局２００に接続する移動端末３００から受信した受信品質情報に基づいて当該移動端末３００の接続先の無線基地局を選択する。しかし、小電力無線基地局は、移動端末３００から受信した受信品質情報をマクロ基地局に転送し、マクロ基地局が小電力無線基地局に接続する移動端末３００の接続先の無線基地局を選択する、リモートラジオヘッドであってもよい。
【０１９７】
変形１４
ユーザ端末（ＩＲＣ端末３００および非ＩＲＣ端末４００）は、各無線基地局と無線通信が可能な任意の装置でよい。ユーザ端末は、例えばフィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
【０１９８】
変形１５
無線通信システム内の各要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、ユーザ端末）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【０１９９】
前記の実施の形態および変形は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０２００】
Ｃｍ  マクロセル（第１のセル）、Ｃｐ  ピコセル（第２のセル）、１００  マクロ基地局（大電力無線基地局）、１１０  無線通信部、１１２  送受信アンテナ、１１４  増幅器、１２０  基地局間通信部、１３０  制御部、１３２  端末能力判定部、１３４  送信電力制御部、１３８  接続先選択部、１４０  セルレンジエクスパンション（ＣＲＥ）オフセット値制御部、２００  ピコ基地局（小電力無線基地局）、２１０  無線通信部、２１２  送受信アンテナ、２１４  増幅器、２２０  基地局間通信部、２３０  制御部、２３２  端末能力判定部、２４０  セルレンジエクスパンション（ＣＲＥ）オフセット値制御部、３００  ＩＲＣ端末（ユーザ端末）、３１０  無線通信部、３１２  送受信アンテナ、３３０  制御部、３３２  端末能力情報通知部、３３４  受信品質測定部、３３６  受信品質補正部、３３８  受信品質報告部、３４０  接続部、３４２  ＩＲＣ実行部、４００  非ＩＲＣ端末（ユーザ端末）、４１０  無線通信部、４１２  送受信アンテナ、４３０  制御部、４３２  端末能力情報通知部、４３４  受信品質測定部、４３６  受信品質補正部、４３８  受信品質報告部、４４０  接続部。
【図１】
2014017155.tif 000010
【図２】
2014017155.tif 000011
【図３】
2014017155.tif 000012
【図４】
2014017155.tif 000013
【図５】
2014017155.tif 000014
【図６】
2014017155.tif 000015
【図７】
2014017155.tif 000016
【図８】
2014017155.tif 000017
【図９】
2014017155.tif 000018
【図１０】
2014017155.tif 000019
【図１１】
2014017155.tif 000020
【図１２】
2014017155.tif 000021
【図１３】
2014017155.tif 000022
【図１４】
2014017155.tif 000023
【図１５】
2014017155.tif 000024
【図１６】
2014017155.tif 000025
【図１７】
2014017155.tif 000026
【図１８】
2014017155.tif 000027
【図１９】
2014017155.tif 000028
【図２０】
2014017155.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月5日(2014.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６４】
この変形では、マクロ基地局１００の送信電力制御部１３４は、マクロ基地局１００に接続する複数のＩＲＣ端末３００のそれぞれの干渉抑圧合成能力のレベルを考慮して、第２の下りリンク送信電力（プロテクテッドサブフレームでの下り送信電力）を調節する。マクロセルＣｍ内に干渉抑圧合成能力が高いＩＲＣ端末３００が多い場合には、ピコセルＣｐ内でも干渉抑圧合成能力が高いＩＲＣ端末３００が多いと考えられる。ピコセルＣｐ内に干渉抑圧合成能力が高いＩＲＣ端末３００が多い場合には、マクロ基地局１００がプロテクテッドサブフレームでの下り送信電力を高くしても、ピコセルＣｐにある多くのＩＲＣ端末３００は、マクロ基地局１００による干渉を抑圧可能である。したがって、上記のように、マクロ基地局１００に接続するユーザ端末の各々に、そのユーザ端末の干渉抑圧合成能力のレベル（干渉抑圧合成タイプ）に応じた重み付けを与えることにより、第２の下りリンク送信電力を適切に設定することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７６】
マクロ基地局１００のの無線通信部１１０が低い送信電力で下りリンク送信を行うプロテクテッドサブキャリアＰＳＣでは、ピコ基地局２００からの無線信号がマクロ基地局１００からの無線信号による干渉を受けにくいから、ピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐに在圏するユーザ装置３００が、ピコ基地局２００からの無線信号をより品質良く受信することが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８５】
マクロ基地局１００の無線通信部１１０が低い送信電力で下りリンク送信を行うプロテクテッドリソースブロックＰＲＢでは、ピコ基地局２００の無線通信部２１０のみが無線信号を送信する。したがって、プロテクテッドリソースブロックＰＲＢにおいては、ピコ基地局２００からの無線信号がマクロ基地局１００からの無線信号による干渉を受けないから、ピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐに在圏するユーザ装置３００が、ピコ基地局２００からの無線信号をより品質良く受信することが可能となる。
【国際調査報告】
2014017155.tif 000030
2014017155.tif 000031