(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の移動局との間で少なくとも第１のダウンリンク通信を含む無線通信を行うよう構成された第１の基地局と、
第２の移動局との間で少なくとも第２のダウンリンク通信を含む無線通信を行うよう構成された第２の基地局と、
前記第１及び第２の基地局の間で共通して使用される無線リソース領域の中から前記第１のダウンリンク通信に割り当てる無線リソースを決定する第１のリソース調整手段と、
前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部に制限した場合の前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定する品質推定手段と、
前記無線リソース領域の一部である制限された第１の無線リソースセグメントを使用するほうが、前記第２の基地局と共用される前記無線リソース領域の全範囲を使用する場合に比べて前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると予測される場合に、無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限する第１のリソース分割手段と、
前記無線リソース領域の中から前記第２のダウンリンク通信に割り当てる無線リソースを決定する第２のリソース調整手段と、
前記第１のダウンリンク通信に使用される無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限するリソース分割の実施を検出する検出手段と、
前記リソース分割の検出に応じて、前記第２のリソース調整手段によって前記第２のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第１の無線リソースセグメントとは異なる第２の無線リソースセグメントに制限する第２のリソース分割手段と、
を備える、無線通信システム。
【請求項２】
前記第１及び第２のリソース調整手段の各々は、さらに、前記リソース分割を実施することなく前記無線リソース領域を前記第１及び第２のダウンリンク通信の間で共用する場合に、前記第１及び第２の基地局の間でのセル間干渉を抑制するために、ダウンリンク信号の送信電力を調整する制御を行う、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記検出手段は、前記第１の基地局における前記リソース分割の実施を、前記第２の移動局によって測定される前記第２の基地局からのダウンリンク信号の受信品質の変化に基づいて検出する、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記検出手段は、前記第１の基地局における前記リソース分割の実施を、前記第１の基地局、又は前記第１及び第２の基地局よりも上位レベルの局であって且つ前記第１及び第２の基地局が接続されたネットワーク局からの通知によって検出する、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記品質推定手段は、前記第１の移動局によって測定されるダウンリンク方向の受信品質を用いて、前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記第１のダウンリンク通信の通信品質は、前記第１のダウンリンク通信のスループット及びＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）のうち少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記第１のリソース調整手段、前記品質推定手段、前記第１のリソース分割手段は、前記第１の基地局と一体的に配置され、
前記第２のリソース調整手段、前記検出手段、前記第２のリソース分割手段は、前記第２の基地局と一体的に配置される、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
第１の移動局との間で少なくとも第１のダウンリンク通信を含む無線通信を行う無線通信手段と、
周辺基地局との間で共通して使用される無線リソース領域の中から前記第１のダウンリンク通信に割り当てる無線リソースを決定するリソース調整手段と、
前記無線リソース領域の一部である制限された第１の無線リソースセグメントを使用するほうが、前記周辺基地局と共用される前記無線リソース領域の全範囲を使用する場合に比べて前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると予測される場合に、無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限する第１のリソース分割手段と、
前記周辺基地局と第２の移動局との間の第２のダウンリンク通信に使用される無線リソースを第２の無線リソースセグメントに制限するリソース分割の前記周辺基地局による実施を検出する検出手段と、
前記検出手段による前記リソース分割の検出に応じて、前記リソース調整手段によって前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第２の無線リソースセグメントとは異なる第３の無線リソースセグメントに制限する第２のリソース分割手段と、
を備える基地局装置。
【請求項９】
第１の移動局との間で少なくとも第１のダウンリンク通信を含む無線通信を行う無線基地局によって使用される無線リソースの制御方法であって、
前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを周辺基地局との間で共通して使用される無線リソース領域の一部に制限した場合の前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定すること、
周辺基地局との間で共用される無線リソース領域の全範囲を使用する場合に比べて、前記無線リソース領域の一部である制限された第１の無線リソースセグメントを使用するほうが前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると予測される場合に、無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限すること、
前記周辺基地局と第２の移動局との間の第２のダウンリンク通信に使用される無線リソースを第２の無線リソースセグメントに制限するリソース分割の前記周辺基地局による実施を検出すること、及び
前記検出することに応じて、前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第２の無線リソースセグメントとは異なる第３の無線リソースセグメントに制限すること、
を備える無線リソースの制御方法。
【請求項１０】
第１の移動局との間で少なくとも第１のダウンリンク通信を含む無線通信を行う無線基地局によって使用される無線リソースの制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
前記無線リソースの制御方法は、
前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを周辺基地局との間で共通して使用される無線リソース領域の一部に制限した場合の前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定すること、
周辺基地局との間で共用される無線リソース領域の全範囲を使用する場合に比べて、前記無線リソース領域の一部である制限された第１の無線リソースセグメントを使用するほうが前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると予測される場合に、無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限すること、
前記周辺基地局と第２の移動局との間の第２のダウンリンク通信に使用される無線リソースを第２の無線リソースセグメントに制限するリソース分割の前記周辺基地局による実施を検出すること、及び
前記検出することに応じて、前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第２の無線リソースセグメントとは異なる第３の無線リソースセグメントに制限すること、
を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と移動局との間の無線通信に利用される無線リソース量を変更することを含む無線リソース制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話の普及に伴い、音声通信やデータ通信の需要が増大している。また、全通信トラヒックの７割は、利用者宅内、小規模オフィス、及び商業施設内などの屋内における通信で発生している。このような需要の増大に対応するため、屋内に設置可能な小型の基地局の開発が進められている。この小型基地局がカバーする範囲は、屋外に設置されている基地局（以下マクロ基地局と呼ぶ）のカバー範囲に比べて極めて小さいことから、フェムトセルと呼ばれる。また、この小型基地局はフェムトセル基地局と呼ばれている。フェムトセル基地局は、前述の高需要トラヒックを収容できるだけでなく、建物の高層階および地下街等の電波が届きにくい場所にも設置できるので、カバレッジ（所要品質を満たす通信エリア）拡大手段としても注目されている。
【０００３】
フェムトセル基地局は、3rd Generation Partnership Project（3GPP）のWideband Code Division Multiple Access（W-CDMA）及びEvolved Universal Terrestrial Radio Access（E-UTRA）等の携帯電話の無線通信規格、並びにIEEE 802.16m等の無線metropolitan area network（無線MAN）の無線通信規格で使用することが検討されている。W-CDMA規格では、フェムトセル基地局はHome NodeB (HNB)と呼ばれる。また、Long Term Evolution（LTE）とも呼ばれる3GPPのE-UTRA規格では、フェムトセル基地局はHome eNodeB (HeNB)と呼ばれる。
【０００４】
フェムトセル基地局がW-CDMAシステムで使用される場合は、アップリンクとダウンリンクにおいて送信電力制御を行う個別チャネルを用いたデータ送受信や、ダウンリンクにおける共用チャネルを用いたデータ送受信が行われる。また、フェムトセル基地局がE-UTRAシステムで使用される場合は、無線周波数の帯域が複数のリソースブロック（ＰＲＢ；Physical Resource Block）に分割される。基地局に備えられたスケジューラがＰＲＢの割当を行なうことで、割り当てられたＰＲＢを用いたデータ送受信が行われる。さらに、フェムトセル基地局がIEEE 802.16mシステムで使用される場合は、通信規格にOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)を採用し無線周波数の帯域をサブキャリアに分割して、基地局に備えられたスケジューラがサブキャリアの割当を行ない、割り当てたサブキャリアを用いたデータ送受信が行われる。なお、サブキャリアを束ねたものが、E-UTRAでいうところのリソースブロックに相当する。
【０００５】
フェムトセル基地局は、フェムトGW（ゲートウェイ）を介してバックボーンネットワーク（例えば通信事業者のコアネットワーク）に接続される。フェムトGWは、W-CDMA規格ではHome NodeB Gateway、E-UTRA規格ではHome eNodeB Gatewayと呼ばれる。移動局がフェムトセルの中にあるとき、フェムトセル基地局に登録されている移動局はフェムトセル基地局を介してネットワークと接続できる。一方、フェムトセル基地局に登録されていない移動局は、フェムトセル基地局を介してネットワークに接続することができないか、登録されている移動局に比べてフェムトセル基地局との通信が制限される。以下では、フェムトセル基地局に予め登録された移動局を「登録移動局」と呼ぶ。また、フェムトセル基地局へ予め登録されていない移動局を「非登録移動局」と呼ぶ。さらに、以下では、フェムトセル基地局に接続して通信を行う移動局を「フェムト移動局」と呼び、マクロ基地局に接続して通信を行う移動局を「マクロ移動局」と呼ぶ。
【０００６】
既存の移動通信網における基地局（つまり、マクロ基地局、マイクロ基地局、及びピコ基地局など）は、そのカバーするエリアに向けてレファレンス信号（パイロット信号とも呼ばれる）を送信する。移動局は、そのレファレンス信号を受信することにより、同期確立及びチャネル推定等を行なって、基地局との間でデータの送受信を行なう。そのため、移動局においてレファレンス信号を良好な品質で受信できるようにすることは、良好な通信品質を提供するための必要条件である。このことは、フェムトセル基地局においても同様である。
【０００７】
フェムトセル基地局を設置すると、フェムトセルと既存のマクロ基地局や周辺の他のフェムトセル基地局との間にセル間干渉（Inter-Cell Interference（ICI））が発生する。特に、これらの基地局が同一の周波数帯域を使用する場合、ICIは顕著になる。例えば、フェムトセル基地局は、隣接する部屋で他のフェムトセル基地局と通信する移動局に対してダウンリンク干渉を与え、この移動局の通信に悪影響を与えるおそれがある。ICIを回避するための方法として、一般的に送信電力制御、周波数軸上の無線リソース制御（つまり、周波数リソース制御）、及び時間軸上の無線リソース制御（つまり、時間リソース制御）が考案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１は、以下に述べる送信電力制御方法を開示している。まず、フェムトセル基地局は、マクロ基地局からのレファレンス信号の受信品質を測定し、測定値に電力オフセットを加算することにより自身の送信電力の初期値（レファレンス信号の送信電力及び送信電力の最大値）を設定する。次に、フェムトセル基地局は、フェムトセル基地局からのダウンリンク信号（レファレンス信号）の受信品質の測定結果を含む報告を登録移動局から受信し、登録移動局における当該受信品質が目標レベルに近づくように、フェムトセル基地局の送信電力を調整する。つまり、特許文献１に開示されたフェムトセル基地局は、フェムトセル基地局に接続する登録移動局におけるダウンリンク信号受信品質が目標レベルを超える場合に自身の送信電力を低減することにより、隣接フェムトセル基地局へのICIを低減する。
【０００９】
非特許文献１は、周波数リソース制御、及び時間リソース制御の一例を開示している。図２０（ａ）及び（ｂ）は、周波数リソース制御の一例を示す図である。図２０（ａ）及び（ｂ）は、隣接する２つのフェムトセル基地局が同一の周波数帯域を使用する場合における、E-UTRAの1msecのサブフレーム内でのPDSCH（Physical Downlink Shared Channel）、PDCCH（Physical Downlink Control Channel）、及びレファレンス信号の割り当て例を示している。なお、PDSCHは、ダウンリンクのユーザーデータを送信するための共有データチャネルである。また、PDCCHは、周波数配置、変調方式、データ量、及び再送情報等のダウンリンクのスケジューリング情報を送信するための制御チャネルである。図２０（ａ）及び（ｂ）の例では、隣接配置された２つのフェムトセル基地局の間で、ダウンリンクチャネルに割り当てられる周波数が互いに重ならないように分割されている。これにより、これら２つのフェムトセル基地局は、１つの周波数帯域内の異なる周波数セグメントを使用するので、ICIを回避できる。
【００１０】
特許文献２は、隣接する２つのセルを管理する２つの基地局が、第１の周波数割り当てパターン及び第２の周波数割り当てパターンを時間によって切り替えることを開示している。第１の周波数割り当てパターンでは、これら２つのセルが同じ周波数（例えばｆ１及びｆ２）を使用する。第２の周波数割り当てパターンでは、これら２つのセルが互いに異なる周波数（例えば一方のセルがｆ１、他方のセルがｆ２）を使用する。具体的には、基地局が周波数割り当てパターンを切り替えながらダウンリンク信号を送信し、移動局は基地局から到達するダウンリンク信号の受信品質（無線品質）を測定して基地局に報告する。基地局は、自身のセルに帰属する複数の移動局の各々から無線品質の測定結果を収集し、いずれの周波数割り当てパターンであれば所望の無線品質を満たすかを端末毎に判定し、各端末を第１及び第２の周波数パターンのうちいずれかに割り当てる。一般的には、セル中央付近に位置する移動局はより多くの周波数を利用できる第１の周波数割り当てパターンの時間帯で通信を行い、セル境界付近に位置する移動局は隣接セルとの干渉が少ない第２の周波数パターンで通信を行う。
【００１１】
特許文献３は、フェムトセル基地局が動的なセル間干渉の調整（Inter-Cell Interference Coordination(ICIC)）を行うことについて開示している。具体的には、フェムトセル基地局がダウンリンクチャネルのチャネル状態情報および干渉情報を移動局から取得し、これらの情報を用いて、ネットワークの性能を最適化するように、ダウンリンクチャネル上で移動局への送信を行うための時間リソースおよび周波数リソースを割り当てる。例えば、フェムトセル基地局の送信電力が小さい場合に、隣接する２つのフェムトセル基地局は、符号間距離が大きく所要SINR（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）が低くて済む変調方式（例えばBPSK（Binary Phase Shift Keying））を使用する。スループットを一定にするため、時間軸上及び周波数軸上において大部分の無線リソースが使用されるので、隣接する２つのフェムトセル基地局で使用する無線リソースは重複する。一方、フェムトセル基地局の送信電力が大きい場合に、隣接する２つのフェムトセル基地局は、符号間距離が小さく所要SINRが高い変調方式（例えば16QAM（Quadrature Amplitude Modulation））を使用する。一定のスループットのために必要な無線リソースを少なくできるので、隣接する２つのフェムトセル基地局で使用される無線リソースが重複することを回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２００９／０４７９７２号
【特許文献２】国際公開第２００８／１０５０９１号
【特許文献３】特開２０１０−２０６７９４号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】3GPP寄書、R1-103458, Analysis on the eICIC schemes for the control channels in HetNet、TSG RAN WG1 #61bis会合、2010年7月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述の送信電力制御や周波数分割を複数のフェムトセル基地局が近接して設置されている状況に適用すると、フェムトセル基地局間の通信品質に不公平性が生じること、及び周波数利用効率が低下すること等の問題が発生する。複数のフェムトセル基地局が近接して設置されている状況の一例は、集合住宅内の隣接する住戸（部屋）にフェムトセル基地局がそれぞれ設置されている状況である。
【００１５】
図２１（ａ）及び（ｂ）を用いて課題を詳細に説明する。集合住宅の中の隣接した２つのユーザ宅９Ａ及び９Ｂに注目する。フェムトセル基地局９１Ａ及び９１Ｂは、ユーザ宅９Ａ及び９Ｂにそれぞれ設置されている。フェムトセル基地局９１Ａ及び９１Ｂは、登録移動局９２Ａ及び９２Ｂとそれぞれ通信中である。ユーザ宅９Ｂの移動局９２Ｂは、ユーザ宅９Ａ内のフェムトセル基地局９１Ａにとって非登録移動局である。同様に、ユーザ宅９Ａの移動局９２Ａは、ユーザ宅９Ｂ内のフェムトセル基地局９１Ｂにとって非登録移動局である。図２１（ａ）では、移動局９２Ａ及び９２Ｂは、ユーザ宅９Ａ及び９Ｂにそれぞれ位置している。一方、図２１（ｂ）では、ユーザ宅９Ａの移動局９２Ａがユーザ宅９Ｂを訪問している。
【００１６】
基地局９１Ａ及び９１Ｂが特許文献１に記載された技術に従って送信電力制御を行った場合、図２１（ａ）のケースでは、移動局９２Ａ及び９２Ｂが被るICIのレベルが小さいので、良好な通信品質が確保される。しかしながら、図２１（ｂ）のケースでは、ユーザ宅９Ｂを訪問した移動局９２Ａ（フェムトセル基地局９１Ｂにとっては非登録移動局）がフェムトセル基地局９１Ｂから強い干渉を受ける。このため、移動局９２Ａの通信品質が劣化し、移動局９２Ａとフェムトセル基地局９１Ａの間の通信ができない場合がある。さらに、図２１（ｂ）のケースでは、フェムトセル基地局９１Ｂの通信品質は良好な状態に維持されるが、フェムトセル基地局９１Ａの通信品質はICIの影響によって劣化する可能性がある。つまり、特許文献１に記載された技術を用いる場合、図２１（ｂ）のケースにおいてフェムトセル基地局９１Ａと９１Ｂの間で通信品質の不公平が生じる。
【００１７】
一方、基地局９１Ａ及び９１Ｂが非特許文献１に記載された技術に従って周波数分割を実施すると、図２１（ｂ）のケースでは、ユーザ宅９Ｂを訪問した移動局９２Ａがフェムトセル基地局９１Ｂから受けるICIを緩和できる。このため、移動局９１Ａの通信が不可となることを回避でき、フェムトセル基地局９１Ａと９１Ｂの間で通信品質の公平性を確保できる。しかしながら、図２１（ａ）のケースでは、帯域分割に起因して移動局９２Ａ及び９２Ｂが使用できる周波数リソースが減少するため、各フェムトセルの通信容量（スループット）が小さくなってしまう。
【００１８】
特許文献２は、周波数割り当てパターンを時間帯によって切り替える動作を基地局が常に行うことを記載しているのみであり、周波数割り当てパターンを切り替える動作を行うか否かを通信品質に基づいて決定することは記載していない。このため、特許文献２に記載された技術では、非特許文献１に記載された技術と同様に、図２１（ａ）のケースにおいて周波数リソースの利用効率が悪化し、フェムトセルの通信容量（スループット）が小さくなってしまう。また、特許文献２に記載された周波数割り当てパターンの切り替え動作を行うと、図２１（ｂ）のケースでは、利用可能な全ての周波数帯域を利用する周波数割り当てパターン（例えば、ｆ１及びｆ２を利用する上述の第１の周波数割り当てパターン）が実質的に利用できず、時間リソースの利用効率が悪化し、フェムトセルの通信容量（スループット）が小さくなってしまう。
【００１９】
特許文献３に開示された動的なICICを常時行うことによって、図２１（ａ）のケースではフェムトセル基地局９１Ａ及び９１Ｂが送信電力を小さくして重複する無線リソースを利用することで周波数リソースの利用効率を高めることが期待できる。また、図２１（ｂ）のケースでは、フェムトセル基地局９１Ａ及び９１Ｂが送信電力を大きくして重複する無線リソースの使用を回避することで、セル間干渉を抑制できると期待できる。しかしながら、図２１（ｂ）のケースでは、基地局９１Ａ及び９１Ｂの送信電力が同程度に高くても、フェムトセル基地局９１Ａと移動局９２Ａ間の伝播損がフェムトセル基地局９１Ｂと移動局９２Ｂ間の伝播損より著しく大きくなる。したがって、フェムトセル基地局９１Ａ及び移動局９２Ａは、フェムトセル基地局９１Ｂ及び移動局９２Ｂに比べて相対的に低いスループットしか得られないおそれがある。つまり、特許文献３に開示された動的なICICを用いる場合、図２１（ｂ）のケースにおいてフェムトセル基地局９１Ａと９１Ｂの間で通信品質の不公平が生じるおそれがある。
【００２０】
なお、図２１（ｂ）では、移動局が他のユーザ宅を訪問するような極端な状況を仮定したが、移動局が他のユーザ宅を訪問していなくとも他のユーザ宅に配置されたフェムトセル基地局から強いセル間干渉を受けるような状況であれば、同様の問題が発生する。
【００２１】
本発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、本発明の１つの目的は、ICIの影響が小さい状況において無線リソースの利用効率の低下を回避するとともに、ICIの影響が大きい状況において隣接セル間での通信品質の不公平を回避することが可能な無線通信システム、基地局装置、無線リソース制御方法、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
一実施形態では、無線通信システムは、第１及び第２の基地局、第１及び第２のリソース調整部、品質推定部、第１及び第２のリソース分割部を含む。前記第１の基地局は、第１の移動局との間で少なくとも第１のダウンリンク通信を含む無線通信を行う。前記第２の基地局は、第２の移動局との間で少なくとも第２のダウンリンク通信を含む無線通信を行う。前記第１のリソース調整部は、前記第１及び第２の基地局の間で共通して使用される無線リソース領域の中から前記第１のダウンリンク通信に割り当てる無線リソースを決定する。前記第２のリソース調整部は、前記無線リソース領域の中から前記第２のダウンリンク通信に割り当てる無線リソースを決定する。前記品質推定部は、前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部に制限した場合の前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定する。前記第１のリソース分割部は、前記無線リソース領域の一部である制限された第１の無線リソースセグメントを使用するほうが、前記第２の基地局と共用される前記無線リソース領域の全範囲を使用する場合に比べて前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると推定された場合に、無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限する。前記検出部は、前記第１のダウンリンク通信に使用される無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限するリソース分割の実施を検出する。前記第２のリソース分割部は、前記リソース分割の検出に応じて、前記第２のリソース調整部によって前記第２のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第１の無線リソースセグメントとは異なる第２の無線リソースセグメントに制限する。
【００２３】
他の実施形態では、基地局装置は、無線通信部、リソース調整部、第１のリソース分割部、検出部、及び、第２のリソース分割部を含む。前記無線通信部は、第１の移動局との間で少なくとも第１のダウンリンク通信を含む無線通信を行う。前記リソース調整部は、周辺基地局との間で共通して使用される無線リソース領域の中から前記第１のダウンリンク通信に割り当てる無線リソースを決定する。前記第１のリソース分割部は、前記無線リソース領域の一部である制限された第１の無線リソースセグメントを使用するほうが、前記第２の基地局と共用される前記無線リソース領域の全範囲を使用する場合に比べて前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると推定された場合に、無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限する。前記検出部は、前記周辺基地局と第２の移動局との間の第２のダウンリンク通信に使用される無線リソースを第２の無線リソースセグメントに制限するリソース分割の前記周辺基地局による実施を検出する。前記第２のリソース分割部は、前記検出部による前記リソース分割の検出に応じて、前記リソース調整部によって前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第２の無線リソースセグメントとは異なる第３の無線リソースセグメントに制限する。
【００２４】
さらに他の実施形態では、方法は、
（ａ）前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを周辺基地局との間で共通して使用される無線リソース領域の一部に制限した場合の前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定すること；
（ｂ）周辺基地局との間で共用される無線リソース領域の全範囲を使用する場合に比べて、前記無線リソース領域の一部である制限された第１の無線リソースセグメントを使用するほうが前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると推定された場合に、無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限すること；
（ｃ）前記周辺基地局と第２の移動局との間の第２のダウンリンク通信に使用される無線リソースを第２の無線リソースセグメントに制限するリソース分割の前記周辺基地局による実施を検出すること；及び
（ｄ）前記ステップ（ｃ）における前記リソース分割の検出に応じて、前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第２の無線リソースセグメントとは異なる第３の無線リソースセグメントに制限すること、
を含む
【００２５】
さらに他の実施形態では、上述した本発明の第３の態様に係る方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００２６】
上述した実施形態によれば、ICIの影響が小さい状況において無線リソースの利用効率の低下を回避するとともに、ICIの影響が大きい状況において隣接セル間での通信品質の不公平を回避することが可能な無線通信システム、無線通信システム、基地局装置、無線リソース制御方法、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる第１及び第２のフェムトセル基地局を含む無線通信システムの構成図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる第１及び第２のフェムトセル基地局の構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる第１のフェムトセル基地局の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態１にかかる第２のフェムトセル基地局の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態２にかかる第１のフェムトセル基地局のブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態２にかかる第２のフェムトセル基地局のブロック図である。
【図７】図７は、実施の形態２にかかる第１のフェムトセル基地局の制御手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施の形態２にかかる第２のフェムトセル基地局の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態３にかかる第１のフェムトセル基地局のブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３にかかる第２のフェムトセル基地局のブロック図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３にかかるフェムトGW４のブロック図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３にかかる第１のフェムトセル基地局の制御手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態３にかかる第２のフェムトセル基地局の制御手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施の形態３にかかるフェムトGW４の制御手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１５（ａ）及び（ｂ）は、実施形態１から３にかかる具体例１における、周波数リソース分割の一例を示す図である。
【図１６】図１６（ａ）及び（ｂ）は、発明の実施形態１から３にかかる具体例２における、周波数リソース分割の一例を示す図である。
【図１７】図１７（ａ）及び（ｂ）は、実施形態１から３にかかる具体例４における、周波数リソース分割の一例を示す図である。
【図１８】図１８（ａ）及び（ｂ）は、実施形態１から３にかかる具体例５における、周波数リソース分割の一例を示す図である。
【図１９】図１９（ａ）及び（ｂ）は、実施形態１から３にかかる具体例６における、時間リソース分割の一例を示す図である。
【図２０】図２０（ａ）及び（ｂ）は、非特許文献１に開示された周波数リソース分割の一例を示す図である。
【図２１】図２１（ａ）及び（ｂ）は、フェムトセル基地局を利用する場合の問題点の１つを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のために必要な場合を除いて重複説明は省略される。
【００２９】
＜第１の実施の形態＞
本実施形態にかかる無線通信システムを図１に示す。本実施形態にかかる無線通信システムは、複数台のフェムトセル基地局１、少なくとも一台の移動局２を含む。フェムトセル基地局１には、その役割の違いから第１のフェムトセル基地局１−１と第２のフェムトセル基地局１−２がある。第１のフェムトセル基地局１−１は、無線リソース（送信電力、周波数帯域、及び送信タイムスロットの少なくとも一つ）の調整の情報を出す側であり、第２のフェムトセル基地局１−２は、無線リソースの調整の情報を受ける側である。フェムトセル基地局１−１及び１−２の各々は、少なくとも一台の移動局２のうち、それぞれ自身の登録移動局と通信する。移動局２−１は第１のフェムトセル基地局１−１の登録移動局であり、移動局２−２は第２のフェムトセル基地局１−２の登録移動局である。
【００３０】
フェムトセル基地局１−１及び１−２は、同じ無線リソース領域を利用する。この無線リソース領域は、周波数リソース及び時間リソースを含む。第１のフェムトセル基地局１−１は、第２のフェムトセル基地局１−２と共通の無線リソース領域を用いた送信電力制御と、この無線リソース領域を複数のセグメントに分割して、いずれかのセグメントを少なくともユーザーデータの送信において第２のフェムトセル基地局１−２と排他的に使用する無線リソース分割制御を行う。例えば、第１のフェムトセル基地局１−１は、第２のフェムトセル基地局１−２と共通の周波数帯域ＦＢの全体を用いた送信電力制御と、周波数帯域ＦＢを複数のセグメントに分割すると共にいずれかのセグメントを第２のフェムトセル基地局１−２と排他的に使用する周波数分割制御を切り替える。第２のフェムトセルフェムトセル基地局１−２も、基地局１−１と同様に、送信電力制御と無線リソース分割制御の切り替えを行う。
【００３１】
第１のフェムトセル基地局１−１は、送信電力制御を行う場合に比べて無線リソース分割制御を行う場合のほうが自身の登録移動局２−１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると推定される場合に、送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替える。第２のフェムトセル基地局１−２は、第１のフェムトセル基地局１−１における無線リソース分割制御への切り替えと協調して、自身も送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替える。
【００３２】
図２は、第１及び第２のフェムトセル基地局の構成例を示すブロック図である。第１のフェムトセル基地局１−１は、無線通信部１０、通信品質推定部１１、リソース分割判定部１２、及びリソース調整部１３を含む。第２のフェムトセル基地局１−２は、無線通信部１０、リソース分割検出部１４、リソース分割判定部１２、及びリソース調整部１３を含む。
【００３３】
無線通信部１０は、受信アンテナを介して移動局２からのアップリンク信号を受信する。受信したデータはフェムトGW４に送信される。さらに、無線通信部１０は、制御データ、及びフェムトGW４から受信したユーザーデータを含むダウンリンク信号を生成し、送信アンテナを介してダウンリンク信号を送信する。無線通信部１０は、W-CDMAやE-UTRA、またはIEEE 802.16m等の無線方式に適合した基地局側のトランシーバ部とすればよい。
【００３４】
第１のフェムトセル基地局１−１に配置された通信品質推定部１１は、送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替えることによって登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減すると仮定したときの、リソース分割前後の登録移動局２−１におけるダウンリンク通信品質を推定する。推定されるダウンリンク通信品質は、例えば、スループット、又はSINRとすればよい。通信品質の推定結果は、リソース分割判定部１２における送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替えるか否かの判定に用いられる。無線リソース分割制御では、周波数リソース（例えば、周波数帯域）が分割されてもよいし、時間リソース（例えば、タイムスロット）が分割されてもよい。
【００３５】
第１のフェムトセル基地局１−１に配置されたリソース分割判定部１２は、通信品質推定部１１による通信品質の推定結果に基づいて、送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替えるか否かを判定する。言い換えると、リソース分割判定部１２は、登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を制限し、制限された無線リソースを第２のフェムトセル基地局１−２と排他的に使用すべきか否かを判定する。具体的には、リソース分割判定部１２は、登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減し、削減された（制限された）無線リソースセグメントを第２のフェムトセル基地局１−２との間で排他的に使用するほうがダウンリンク通信品質が向上すると推定される場合に、送信電力制御から無線リソース分割制御への切り替えを決定する。リソース調整部１３、及び第２のフェムトセル基地局に配置されたリソース分割検出部１４は、リソース分割判定部１２による判定結果を通知される。
【００３６】
無線リソース分割制御をすべきと判定された場合、第１のフェムトセル基地局１−１に配置されたリソース調整部１３は、無線リソース分割制御に切り替えることによって登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減する。一方、無線リソース分割制御をすべきでないと判定された場合は、リソース調整部１３は、送信電力制御を継続する。また、無線リソース分割制御に切り替えた後に無線リソース分割制御をすべきでないと判定された場合は、リソース調整部１３は、無線リソース分割制御から送信電力制御に切り替え、登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を変更前に戻す。
【００３７】
第２のフェムトセル基地局１−２に配置されたリソース分割検出部１４は、第１のフェムトセル基地局１−１に配置されたリソース分割判定部１２による判定結果を検出する。リソース分割検出部１４は、第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割制御に移行したことを自律的に検出してもよい。また、リソース分割検出部１４は、無線リソース分割制御に切り替えたことを示す情報を第１のフェムトセル基地局１−１から受信することで、第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割制御に移行したことを検出してもよい。リソース分割検出部１４による検出結果は、第２のフェムトセル基地局１−２に配置されたリソース分割判定部１２に通知される。
【００３８】
第２のフェムトセル基地局１−２に配置されたリソース分割判定部１２は、リソース分割検出部１４による検出結果に基づいて、第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割制御に移行したと判定した場合に、送信電力制御から無線リソース分割制御への切り替えを判定する。無線リソース分割制御を行う場合、第２のフェムトセル基地局１−２は、登録移動局２−２とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減し、削減された（制限された）無線リソースセグメントを基地局１−１との間で排他的に使用する。
【００３９】
第２のフェムトセル基地局１−２に配置されたリソース調整部１３は、第１のフェムトセル基地局１−１に配置されたリソース調整部１３と同様に、リソース分割判定部１２の判定結果に基づいて、送信電力制御と無線リソース分割制御の間の切り替えを行う。
【００４０】
以下では、本実施の形態にかかるフェムトセル基地局１−１及び１−２の動作について説明する。図３は、第１のフェムトセル基地局１−１の動作の具体例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、第１のフェムトセル基地局１−１の通信品質推定部１１は、リソース分割制御を行うこと仮定したときに、無線リソース領域の分割前後で、登録移動局２−１におけるダウンリンク通信品質がどれだけ改善するかを推定する。
【００４１】
ステップＳ１２では、第１のフェムトセル基地局１−１のリソース分割判定部１２は、登録移動局２−１における通信品質の変化が所定の条件を満たすかを判定する。所定の条件は、例えば、通信品質の改善量が所定値以上であることとすればよい。
【００４２】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２の判定結果がYESの場合（無線リソース分割制御によって通信品質の改善が見込まれる場合）に、第１のフェムトセル基地局１−１のリソース調整部１３は、無線リソース領域を分割し、登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減する。
【００４３】
ステップＳ１４では、ステップＳ１２の判定結果がNOの場合（無線リソース分割制御によって通信品質の改善が見込まれない場合）に、第１のフェムトセル基地局１−１のリソース調整部１３は、登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減することなく、送信電力制御を実施する。
【００４４】
図４は、第２のフェムトセル基地局１−２の動作の具体例を示すフローチャートである。ステップＳ１５では、第２のフェムトセル基地局１−２のリソース分割検出部１４は、第１のフェムトセル基地局１−１による無線リソース領域の分割に関する情報を検出する。第２のフェムトセル基地局１−２のリソース分割判定部１２は、リソース分割検出部１４による検出結果に基づいて、第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割を実施したかどうかを判定する。
【００４５】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５の判定結果がYESの場合（第１のフェムトセル基地局１−１がリソース分割を実施した場合）に、第２のフェムトセル基地局１−２のリソース調整部１３は、無線リソース領域を分割する。このとき、第２のフェムトセル基地局１−２は、第１のフェムトセル基地局１−１が分割後に使用する無線リソースセグメントとは異なる無線リソースセグメントを使用する。例えば、周波数リソース（例えば、周波数帯域ＦＢ）を分割する場合、第２のフェムトセル基地局１−２は、周波数帯域ＦＢに含まれる複数の部分帯域のうち、第１のフェムトセル基地局１−１が分割後に使用する部分帯域とは異なる部分帯域を使用する。また、複数のタイムスロット群を含む時間リソースを分割する場合、第２のフェムトセル基地局１−２は、第１のフェムトセル基地局１−１が分割後に使用するタイムスロット群とは異なるタイムスロット群を使用する。
【００４６】
ステップＳ１７では、ステップＳ１５の判定結果がNOの場合（第１のフェムトセル基地局１−１がリソース分割を実施しない場合）に、第２のフェムトセル基地局１−２のリソース調整部１３は、登録移動局２−２とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減することなく、送信電力制御を実施する。
【００４７】
以上に述べたように、本実施の形態にかかる第１及び第２のフェムトセル基地局１−１及び１−２は、第１のフェムトセル基地局１−１に通信品質の劣化がないときは、フェムトセル基地局１−１及び１−２の間で共通の無線リソース領域の全体を用いた送信電力制御を実施する。このため、第１のフェムトセル基地局１−１に通信品質の劣化がなく、フェムトセル基地局１−１及び１−２の間で通信品質の公平性が確保できるときは、フェムトセル基地局１−１及び１−２の両方は、ダウンリンク通信のスループットを大きくできる。言い換えると、セル間干渉（ICI）の影響が小さい状況において無線リソースの利用効率の低下を回避することができる。
【００４８】
一方、第２のフェムトセル基地局１−２との間で共通の無線リソース領域を用いた送信電力制御では第１のフェムトセル基地局１−１に通信品質の劣化が生じ、無線リソース分割制御を行うほうが第１のフェムトセル基地局１−１の通信品質が向上すると推定されると、第１のフェムトセル基地局１−１は、無線リソース領域から分割された無線リソースセグメントを用いて無線リソース分割制御を行う。さらに、第１のフェムトセル基地局１−１の無線リソース分割制御への切り替えに合わせて、第２のフェムトセル基地局１−２も、フェムトセル基地局１−１とは異なる無線リソースセグメントを用いて無線リソース分割制御を行う。つまり、フェムトセル基地局１−２からのICIによってフェムトセル基地局１−１の通信品質が劣化する状況では、第１のフェムトセル基地局１−１だけでなく基地局１−２も登録移動局とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減する。このため、ICIの影響が大きい状況において、第１のフェムトセル基地局１−１における通信品質の劣化を改善できるとともに、隣接セル間での通信品質の不公平を回避することができる。
【００４９】
上述したフェムトセル基地局１−１及び１−２が行う送信電力制御と無線リソース分割制御の切り替えに関する処理は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）、DSP（Digital Signal Processor）等の半導体処理装置を用いて実現してもよい。また、これらの処理は、マイクロプロセッサ等のコンピュータにプログラムを実行させることによって行われてもよい。具体的には、図３又は４に示したアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む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。
【００５０】
このプログラムは、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。
【００５１】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態では、第１の実施の形態で述べた第１のフェムトセル基地局１−１が通信品質に基づく無線リソース分割制御の実施を判定する動作の具体例、及び第１のフェムトセル基地局１−１における無線リソース分割を第２のフェムトセル基地局１−２が検出する動作の具体例について説明する。本実施の形態にかかる第１のフェムトセル基地局１−１は、自身の登録移動局２−１によって測定された周辺基地局（第２のフェムトセル基地局、マクロ基地局、及び他の基地局を含む）に関する受信品質を取得し、登録移動局２−１とのダウンリンク通信の通信品質としてスループットを推定する。そして、第１のフェムトセル基地局１−１は、無線リソースを分割したほうが登録移動局２−１とのダウンリンク通信のスループットの向上が見込まれる場合に、無線リソース制御を送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替える。本実施の形態にかかる第２のフェムトセル基地局１−２は、第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割を実施したことを、自身の登録移動局２−２による受信品質の測定結果を用いて検出する。
【００５２】
図５は、本実施の形態にかかる第１のフェムトセル基地局１−１の構成例を示すブロック図である。また、図６は、本実施の形態にかかる第２のフェムトセル基地局１−２の構成例を示すブロック図である。図５及び６の構成例では、フェムトセル基地局１−１及び１−２は同じ構成要素を有する。図５及び図６の例によれば、第２のフェムトセル基地局１−２が移動局２−２のダウンリンク通信品質に基づいて無線リソース分割制御に切り替えたことに応じて、第１のフェムトセル基地局１−１も無線リソース分割制御に切り替えることができる。以下では、第１の実施の形態と同様に、先ず第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割制御への切り替えを決定し、その後第２のフェムトセル基地局１−２が無線リソース分割制御に切り替える場合を例にとって説明する。
【００５３】
無線通信部１０は、無線受信部１５及び無線送信部１７を含む。無線受信部１５は、W-CDMA、E-UTRA、またはIEEE 802.16m等の無線方式に適合した基地局側の受信部である。無線送信部１７は、W-CDMA、E-UTRA、またはIEEE 802.16m等の無線方式に適合した基地局側の送信部である。
【００５４】
第１のフェムトセル基地局１−１に配置された品質情報取得部１６は、基地局１−１との通信中に登録移動局２−１によって測定されたダウンリンクの受信品質の測定結果を取得する。ダウンリンクの受信品質は、W-CDMAの場合では、全周波数帯域を用いて送信されるパイロット信号を受信する際の受信電力(RSCP: Received Signal Code Power)又は受信品質（Ec/No）とすればよい。E-UTRAの場合は、ダウンリンクの受信品質は、周波数帯域及び時間を微細に分割したリソースエレメント単位で送信されるレファレンス信号を受信する際の受信電力（RSRP: Reference Signal Received Power）又は受信品質（RSRQ: Reference Signal Received Quality）とすればよい。移動局２が測定すべきダウンリンク受信品質、及び移動局２の報告周期等の設定は、上位のネットワーク５から基地局１及び移動局２に通知される。これらの受信品質情報は、通信品質推定部１１による通信品質の推定に用いられ、さらにリソース調整部１３によるレファレンス信号、制御チャネル、データチャネル、及び最大の送信電力設定値の制御に用いられる。
【００５５】
また、登録移動局２−１はダウンリンクSINRを測定し、これを第１のフェムトセル基地局１−１に報告する。SINRは、CQI(Channel Quality Indicator)に離散化されて、移動局２−１から送信されるアップリンク制御信号を用いて第１のフェムトセル基地局１−１に送られる。CQIの作り方は、全帯域で１つとしたり、分割した小帯域単位で作るなど複数の方法から選べばよい。第１のフェムトセル基地局１−１の品質情報取得部１６は、移動局２−１から報告されるダウンリンクSINRの測定結果を取得する。第１のフェムトセル基地局１−１は、移動局２−１に無線リソースを割り当てる際の参考情報としてダウンリンクSINRを用いる。つまり、ダウンリンクSINRの測定情報はリソース調整部１３に送られて、移動局２−１に対する無線リソースのスケジューリングに用いられる。
【００５６】
第１のフェムトセル基地局１−１に配置された通信品質推定部１１は、移動局２−１から取得されたダウンリンク受信品質の情報を用いて、送信信電力制御から無線リソース分割制御に切り替えることによって登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減すると仮定したときの、登録移動局２−１のダウンリンクのスループットを推定する。スループットの推定手法の具体例については後述する。
【００５７】
第１のフェムトセル基地局１−１に配置されたリソース分割判定部１２は、通信品質推定部１１によるダウンリンクのスループットの推定結果に基づいて、無線リソース分割制御に切り替えるか否かを判定する。送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替える条件は、無線リソース分割を実施したと仮定した場合のダウンリンクのスループットが無線リソース分割前のスループットより所定の閾値を超えて上回る場合とされてもよい。リソース分割判定部１２の判定結果は、リソース調整部１３に通知される。
【００５８】
第１のフェムトセル基地局１−１に配置されたリソース調整部１３は、リソース分割判定部１２の判定結果に応じて、送信電力制御又は無線リソース分割制御を行う。送信電力制御は、例えば特許文献１に記載されているように、移動局２−１におけるRSRP又はRSRQ等のダウンリンク受信品質が予め設定された目標値に近づくように、ダウンリンク送信電力を制御する方式でもよい。移動局２−１にユーザーデータを送信する際に、リソース調整部１３は、移動局２−１から報告されたCQIとリソース分割判定部１２による判定結果に基づいて、移動局２−１に割り当てるダウンリンクリソースブロックのスケジューリングを実施する。つまり、リソース調整部１３は、リソース分割判定部１２の判定結果に応じて、移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能なリソースブロック群を決定する。そして、リソース調整部１３は、CQIを参照することで、送信可能なレートに対応するリソースブロックを、割り当て可能なリソースブロック群の中から決定する。
【００５９】
続いて、図６に示す第２のフェムトセル基地局１−２の構成例に関して説明する。リソース調整部１３、無線受信部１５、品質情報取得部１６、及び、無線送信部１７の機能及び動作は図５の例と同様とすればよい。
【００６０】
第２のフェムトセル基地局１−２に配置されたリソース分割検出部１４は、第１のフェムトセル基地局１−１におけるリソース分割判定部１２の判定結果を自律的に検出する。検出の具体的な方法は、例えば以下のようにすればよい。まず、リソース分割検出部１４は、所定のサブフレームタイミングにおいて、CQIを受信品質情報取得部１６から取得する。CQIは、移動局２−２によって測定されたダウンリンクリソースブロック毎の受信品質を示す。次に、リソース分割検出部１４は、新たに取得した受信品質を過去の測定タイミングにおいて求めた少なくとも１つの受信品質の中の最小値と比較し、受信品質の増加量Δを計算する。ここで、過去の測定タイミングにおいて求めた少なくとも１つの受信品質の中の最小値は、第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割を実施する前の状態で測定されると仮定する。最後に、リソース分割検出部１４は、受信品質の増加量Δが予め定められた閾値Th1を超えるリソースブロック数が所定数以上である場合に、第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割を実施したことを検出する。第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割を実施していれば、第１のフェムトセル基地局１−１からのICIが減少するので、第２のフェムトセル基地局１−２では受信品質の改善として観測されるためである。リソース分割検出部１４による検出結果は、リソース分割判定部１２に通知される。
【００６１】
第２のフェムトセル基地局１−２に配置されたリソース分割判定部１２は、第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割を実施したと検出された場合に、送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替えることを判定する。リソース分割判定部１２による判定結果は、リソース調整部１３に通知される。
【００６２】
続いて以下では、通信品質推定部１１におけるダウンリンクのスループットの推定手法の具体例について説明する。まず、通信品質推定部１１は、所定のサブフレームタイミングにおいて、受信品質情報としてRSRPを用いて、無線リソース分割を実施する前（つまり、送信電力制御を実施している期間）の移動局２−１におけるダウンリンクSINR（以下SINR＿1と表記する）を式（１）に従って簡易的に計算する。
0005854050.tif 000002
式（１）では、移動局２−１のサービング基地局として機能する第１のフェムトセル基地局１−１の添え字をi、干渉局となる周辺基地局の添え字をkとする。干渉局となる周辺基地局には第２のフェムトセル基地局、マクロ基地局、及びその他の周辺基地局が含まれる。Nはリソースエレメント当たりの熱雑音である。式（１）の分母に置かれた和は、第１のフェムトセル基地局１−１と同じ周波数帯域を使用する干渉局からの干渉波のRSRPの和を意味する。厳密には、リソースエレメント単位での重なりを考慮して干渉を計算する必要がある。しかしながら、RSRPが全周波数帯域での平均で定義されること、及び第１のフェムトセル基地局１−１のレファレンス信号と無線リソースが重なる周辺基地局のデータチャネルや制御チャネルの送信電力はレファレンス信号と同じと仮定できることから、式（１）の分母に置かれた和のように干渉を表記する。
【００６３】
次に、無線リソース分割を実施する前のスループット（以下、TH1と表記する）を、式（２）を用いて計算する。
0005854050.tif 000003
式（２）は、所定のSINRにおけるスループットの理論限界値を与えるシャノン限界に基づいた式である。スループットTH1の単位はMbps（bits per second）である。W1は周波数帯域を意味し、単位はMHzである。αは実装に伴う減衰率であり、0から1の範囲の任意の値である。ThrMaxは所定のシステムで達成可能なスループットの最大値を意味し、単位はbps/Hzである。MIN(x,y)はxとyのうち小さい値を取り出す関数である。
【００６４】
次に、無線リソース分割を実施したと仮定した場合のSINR（以下、SINR_2と表記する）を式（３）を用いて計算する。
0005854050.tif 000004
式（３）では、周辺基地局のうち、最大の干渉を与える基地局の添え字をjとする。本実施形態の場合、基地局jは第２のフェムトセル基地局１−２に対応する。式（３）の式（１）に対する相違点は、基地局jからの干渉の寄与を分母の和から除外した点である。これは無線リソース分割により、第１のフェムトセル基地局１−１は、最大の干渉を与える基地局が使用する無線リソースセグメントとは異なる無線リソースセグメントを使用すると仮定するためである。
【００６５】
次に、無線リソース分割を実施したと仮定した場合のスループット（以下、TH2と表記する）を、式（４）を用いて計算する。
0005854050.tif 000005
W2は無線リソース分割を実施した後の周波数帯域を意味し、単位はMHzである。以上に示した式（１）〜（４）を用いることで、無線リソース分割前後におけるダウンリンクのスループットを推定できる。
【００６６】
続いて以下では、本実施の形態の動作について説明する。所定のサブフレームタイミングにおける第１のフェムトセル基地局１−１の動作の具体例について、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、図７の各ステップの符号は、図３のフローチャートで用いた関連する符号の下位番号となるようにした。
【００６７】
ステップＳ１１−１では、通信品質推定部１１は、無線リソースを分割する前であって送信電力制御を実施している状態でのダウンリンクのスループットを推定する。この推定には、上述の式（１）及び（２）を用いてもよい。
【００６８】
ステップＳ１１−２では、通信品質推定部１１は、送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替えることで移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量が削減されると仮定したときのダウンリンクのスループットを推定する。この推定には、上述の式（３）及び（４）を用いてもよい。
【００６９】
ステップＳ１２−１では、リソース分割判定部１２は、無線リソース分割前後のスループットの推定値を用いて、送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替えるか否かを判定する。無線リソース分割制御に切り替える条件は、無線リソース分割前のスループットTH1に比べて、無線リソース分割を実施したと仮定した場合のスループットTH2が向上する場合とすればよい。具体的には、スループットTH2がスループットTH1より所定値Aを超えて上回ることを無線リソース分割制御に切り替える条件としてもよい。
【００７０】
ステップＳ１３−１では、ステップＳ１２−１の判定結果がYESの場合（無線リソース分割によるスループットの改善が見込まれる場合）に、リソース調整部１２は、無線リソースの分割を実施し、登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減する。例えば周波数リソースを分割する場合、第１のフェムトセル基地局１−１は、周波数帯域ＦＢに含まれる複数の部分帯域のうち任意の部分帯域を使用してもよいし、リソースブロック毎のダウンリンク受信品質から判断して受信品質が比較的良好と推測される部分帯域を使用してもよい。
【００７１】
ステップＳ１４−１では、ステップＳ１２−１の判定結果がNOの場合（無線リソース分割によるスループットの改善が見込まれない場合）に、リソース調整部１２は、登録移動局２−１とのダウンリンク通信に割り当て可能な総無線リソース量を削減することなく、送信電力制御を実施する。すでに無線リソース分割制御を実施していた場合、リソース調整部１２は、無線リソース分割制御から送信電力制御に切り替える。
【００７２】
次に、所定のサブフレームタイミングにおける第２のフェムトセル基地局１−２の動作の具体例について、図８のフローチャートを参照して説明する。なお、図８の各ステップの符号は、図４のフローチャートで用いた関連する符号の下位番号となるようにした。
【００７３】
ステップＳ１５−１では、リソース分割検出部１４は、ダウンリンクリソースブロック毎の移動局２−２による受信品質の測定結果を品質情報取得部１６から取得する。
【００７４】
ステップＳ１５−２では、リソース分割検出部１４は、ダウンリンクリソースブロックの各々について、過去の測定タイミングに対する受信品質の増加量Δを計算する。
【００７５】
ステップＳ１５−３では、リソース分割検出部１４は、受信品質の増加量Δが閾値Th1を超えるリソースブロック数が所定数以上であるかを判定する。
【００７６】
ステップＳ１６−１では、ステップＳ１５−３の判定結果がYESの場合、リソース分割判定部１２は、無線リソース分割制御の実施を判定する。そして、リソース調整部１３は、無線リソース分割制御を実施する。このとき、第２のフェムトセル基地局１−２は、ステップＳ１５−３の条件を満たしたリソースブロックに対応する無線リソースセグメント（周波数リソースを分割する場合であれば部分帯域）は第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割後に使用しなくなったセグメントであると判断し、このセグメントを使用すればよい。
【００７７】
ステップＳ１７−１では、ステップＳ１５−３の判定結果がNOの場合、リソース分割判定部１２は、送信電力制御の実施を判定する。そして、リソース調整部１３は、送信電力制御を実施する。すでに無線リソース分割制御を実施していた場合、リソース調整部１３は、無線リソース分割制御から送信電力制御に切り替える。
【００７８】
以上に述べたように、本実施の形態にかかるフェムトセル基地局１−１は、ダウンリンク通信品質としてスループットを使用し、無線リソースの分割後にダウンリンクスループットが向上することが見込まれる場合に無線リソース分割制御を実施する。また、フェムトセル基地局１−２は、ダウンリンク受信品質の改善量を指標として、基地局１−１が無線リソース分割を実施したことを自律的に検出できる。このため、本実施の形態のフェムトセル基地局１−１及び１−２によれば、上述の第１の実施の形態と同様に、ICIの影響が小さい状況において無線リソースの利用効率の低下を回避するとともに、ICIの影響が大きい状況において隣接セル間での通信品質の不公平を回避することができる。
【００７９】
さらに、図５及び６に示したように、フェムトセル基地局１−１及び１−２の主要部分の構成を共通化し、フェムトセル基地局１−１及び１−２が互いの立場を入れ替えて動作できるようにするとよい。これにより、第２のフェムトセル基地局１−２が移動局２−２のダウンリンク通信品質に基づいて無線リソース分割制御に切り替えたことに応じて、第１のフェムトセル基地局１−１も無線リソース分割制御に切り替えることができる。
【００８０】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態では、第１のフェムトセル基地局１−１が通信品質に基づく無線リソース分割制御の実施を判定する動作の他の具体例、及び第１のフェムトセル基地局１−１における無線リソース分割を第２のフェムトセル基地局１−２が検出する動作の他の具体例について説明する。本実施形態と第２の実施形態との相違点は、無線リソース制御の切り替えに関する通知が、フェムトGW４を介して第１のフェムトセル基地局１−１から第２のフェムトセル基地局１−２に通知される点である。第２のフェムトセル基地局１−２は、第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割を実施したことを示す通知をフェムトGW４を介して受信した場合に、送信電力制御から無線リソース分割制御に切り替える。
【００８１】
図９は、本実施形態にかかる第１のフェムトセル基地局１−１の構成例を示すブロック図である。また、図１０は、本実施の形態にかかる第２のフェムトセル基地局１−２の構成例を示すブロック図である。図９及び１０の構成例では、フェムトセル基地局１−１及び１−２は同じ構成要素を有する。図５及び６に示した構成例に対する図９及び１０に示した構成例の相違点は、リソース分割情報送信部１８、及びリソース分割情報取得部１９を有する点である。図９及び１０のその他の構成要素については図５及び６と同様とすればよい。
【００８２】
第１のフェムトセル基地局１−１に配置されたリソース分割情報送信部１８は、リソース分割判定部１２による判定結果を受信し、リソース分割情報を作成する。リソース分割情報は、第１のフェムトセル基地局１−１が送信電力制御を実施しているか、無線リソース分割制御を実施しているかを示す情報を含む。そして、リソース分割情報送信部１８は、リソース分割情報をフェムトGW４に送信する。このとき、第１のフェムトセル基地局１−１は、フェムトGW４によるリソース分割情報の送信先を把握する必要はない。
【００８３】
第２のフェムトセル基地局１−２に配置されたリソース分割情報取得部１９は、第１のフェムトセル基地局１−１のリソース分割情報をフェムトGW４から取得する。取得したリソース分割情報は、リソース分割検出部１４に送られる。リソース分割検出部１４は、品質情報取得部１６からの情報の代わりにソース分割情報を用いて、第１のフェムトセル基地局１−１が送信電力制御を実施しているか、無線リソース分割制御を実施しているかを判断する。
【００８４】
図１１は、本実施形態にかかるフェムトGW４の構成例を示すブロック図である。図１１に示すフェムトGW4は、リソース分割情報取得部４１、リソース分割情報作成部４２、基地局情報記憶部４３、及びリソース分割情報送信部４４を含む。
【００８５】
リソース分割情報取得部４１は、第１のフェムトセル基地局１−１からリソース分割情報を取得する。
【００８６】
リソース分割情報作成部４２は、第１のフェムトセル基地局１−１から受信したリソース分割情報の転送先とされるフェムトセル基地局を選択する。リソース分割情報作成部４２は、第１のフェムトセル基地局１−１から受信したリソース分割情報の内容を変更する必要はない。リソース分割情報作成部４２は、フェムトセル基地局１−１の周囲に配置され且つフェムトセル基地局１−１との間でICIを生じ得るフェムトセル基地局を選択すればよい。本実施形態の場合は、１のフェムトセル基地局１−１から受信したリソース分割情報の転送先として第２のフェムトセル基地局１−２が選択される。例えば、リソース分割情報作成部４２は、第１のフェムトセル基地局１−１の設置場所から所定の距離範囲に位置するフェムトセル基地局を選択すればよい。この場合、フェムトGW４は、フェムトセル基地局１−１及び１−２の設置場所を示す位置情報をフェムトセル基地局１−１及び１−２から収集し、後述する基地局情報記憶部４３に当該位置情報を保存しておけばよい。また、GPS（Global Positioning System）受信機をフェムトセル基地局１−１及び１−２に配置しておけばよい。
【００８７】
基地局情報記憶部４３は、リソース分割情報の転送先とされるフェムトセル基地局を選択するために必要な情報を保持する。例えば、基地局情報記憶部４３は、各フェムトセル基地局の設置場所を示す位置情報を保持してもよい。また、基地局情報記憶部４３は、隣接するフェムトセル基地局の識別子をフェムトセル基地局毎に保持してもよい。この場合、フェムトGW４は、隣接するフェムトセル基地局の情報は、各フェムトセル基地局から受信すればよい。また、各フェムトセル基地局は、配下の登録移動局によって、又は自身が移動局モード（Network Listening Mode(NLM)）で動作して周辺セルサーチを行うことによって検出された隣接フェムトセルの識別子をフェムトGW４に通知すればよい。
【００８８】
リソース分割情報送信部４４は、リソース分割情報作成部４２によって転送先を指定された第１のフェムトセル基地局１−１のリソース分割情報を、第２のフェムトセル基地局１−２に送信する。
【００８９】
以下では、本実施形態の動作について説明する。所定のサブフレームタイミングにおける第１のフェムトセル基地局１−１の動作の具体例について、図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２の図７に対する相違点は、ステップＳ１３−２が追加された点である。ステップＳ１３−２では、リソース分割情報送信部１８は、リソース分割情報をフェムトGW４に送信する。リソース分割情報は、第１のフェムトセル基地局１−１が送信電力制御を実施しているか、無線リソース分割制御を実施しているかを示す情報を含む。
【００９０】
次に、所定のサブフレームタイミングにおける第２のフェムトセル基地局１−２の動作の具体例について、図１３のフローチャートを参照して説明する。図１３の図８に対する相違点は、ステップＳ１５−１、ステップＳ１５−２、及びステップＳ１５−３が、ステップＳ１５−４及びステップＳ１５−５に置き換わった点である。
【００９１】
ステップＳ１５−４では、リソース分割情報取得部１９がフェムトGW４からリソース分割情報を取得する。
【００９２】
ステップＳ１５−５では、リソース分割検出部１４は、リソース分割情報を復号し、第１のフェムトセル基地局１−１が送信電力制御及び無線リソース分割制御のどちらを実施しているかを検出する。第１のフェムトセル基地局１−１が無線リソース分割制御を実施していると検出した場合はステップＳ１６−１に進み、送信電力制御を実施していると検出した場合はステップＳ１７−１に進む。
【００９３】
次に、所定のサブフレームタイミングにおけるフェムトGW４の動作の具体例について、図１４のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ４１では、リソース分割情報取得部４１は、リソース分割情報を第１のフェムトセル基地局１−１から取得する。
【００９４】
ステップＳ４２では、リソース分割情報作成部４２は、基地局情報記憶部４３を参照することにより、リソース分割情報の転送先とすべきフェムトセル基地局を選択する。本実施形態の場合は、転送先として第２のフェムトセル基地局１−２が選択される。
【００９５】
ステップＳ４３では、リソース分割情報送信部４４は、第１のフェムトセル基地局１−２のリソース分割情報を第２のフェムトセル基地局１−２に送信する。
【００９６】
以上に述べたように、実施の形態にかかるフェムトセル基地局１−１は、ダウンリンク通信品質としてスループットを使用し、無線リソースの分割後にダウンリンクスループットが向上することが見込まれる場合に無線リソース分割制御を実施する。また、フェムトセル基地局１−２は、フェムトセル基地局１−１のリソース分割情報をフェムトGW４から受信することで、基地局１−１が無線リソース分割を実施したことを検出できる。このため、本実施の形態のフェムトセル基地局１−１及び１−２によれば、上述の第１の実施の形態と同様に、ICIの影響が小さい状況において無線リソースの利用効率の低下を回避するとともに、ICIの影響が大きい状況において隣接セル間での通信品質の不公平を回避することができる。
【００９７】
＜その他の実施の形態＞
上述した第１〜第３の実施の形態では、W-CDMA方式又はE-UTRA方式の無線通信システムに本発明を適用する場合について説明した。しかしながら、本発明の適用先の無線通信方式は特に限定されるものではない。例えば、アップリンクとダウンリンクで同一の無線周波数を時間的に分けて使用するＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を採用する無線通信システム（例えばWiMAX、IEEE 802.16m）にも本発明は適用可能である。
【００９８】
また、第１〜第３の実施の形態で説明したフェムトセル基地局１−１及び１−２の構成は一例であり、それ以外の構成とすることもできる。例えば、通信品質推定部１１、リソース分割判定部１２、及びリソース分割検出部１４の機能は、フェムトGW４、RNC（Radio Network Controller）、及び管理系のOAM（Operation and Maintenance）サーバーのようなネットワーク５に配置された装置に配置されてもよい。この場合、これらの上位装置は、移動局２によって測定されるダウンリンク受信品質情報を収集し、無線リソース分割を実施するか否かを判定する。フェムトセル基地局１−１及び１−２は、上位装置からの通知に応じて、送信電力制御と無線リソース分割制御の切り替えを行えばよい。このように、フェムトセル基地局１−１及び１−２とこれらが接続する上位ネットワーク５との間で各機能を任意に分担することが可能である。
【００９９】
また、第１〜第３の実施の形態では、無線リソース分割の具体例として周波数リソースの分割について説明したが、時間リソースの分割を行ってもよい。この場合、例えば１サブフレームを２つの送信タイムスロット群に分割し、前半のタイムスロット群を第１のフェムトセル基地局１−１が使用し、後半のタイムスロット群を第２のフェムトセル基地局１−２が使用するようにすればよい。
【０１００】
また、第１〜第３の実施の形態は、フェムトセル基地局に本発明を適用する場合について説明した。しかしながら、本発明はフェムトセル基地局に限らず、フェムトセル基地局より広範囲をカバーするピコ基地局、マイクロ基地局、及び、マクロ基地局間に対しても適用可能である。
【０１０１】
また、第１〜第３の実施の形態では、移動局２−１及び２−２がマクロ基地局や他のフェムトセル基地局からのダウンリンクの受信品質を測定する例を示した。しかしながら、フェムトセル基地局１−１及び１−２自身がダウンリンクの受信品質を測定してもよい。すなわち、移動局２と同等のダウンリンク受信品質の測定機能をフェムトセル基地局１に配置すればよい。本機能はNetwork Listening Mode(NLM)と呼ばれ、一般的なフェムトセル基地局に既に搭載されている機能である。NLMは通常フェムトセル基地局の起動時の送信電力の設定に用いられるが、それ以外のタイミング、例えば、登録移動局と通信していないとき、又は、登録移動局との通信中における送信停止タイミング（送信ギャップ期間）に測定してもよい。
【０１０２】
また、第２及び第３の実施の形態では、無線リソース分割を行うと想定した場合のSINRから求めたスループットの増加量が予め定められた閾値を上回るときに、無線リソース分割を実施する例を示した。しかしながら、無線リソース分割を実施するか否かの判定に使用するダウンリンクの通信品質は、スループットではなくSINRとしてもよい。この場合、SINRをスループットに換算することなく、無線リソース分割を行うと想定した場合のSINRの増加量が予め定められた閾値を上回るときに、無線リソース分割を実施すればよい。
【０１０３】
また、第１〜第３の実施の形態は、フェムトセル基地局１−１及び１−２の各々に一台の登録移動局が接続する場合を主に説明したが、フェムトセル基地局１−１及び１−２に接続する移動局数は複数台であってもよい。この場合、フェムトセル基地局１−１は、無線リソース分割前後の通信品質の変化を複数の登録移動局に関して同様に推定し、通信品質の改善量が最大となる登録移動局（つまり、無線リソース分割前に最も通信品質が劣悪な登録移動局）に着目し、この最大の改善量を予め定められた閾値と比較すればよい。
【０１０４】
また、第３の実施の形態は、フェムトGW４を介してフェムトセル基地局間でのリソース分割情報をやり取りする例を示した。しかしながら、フェムトセル基地局間で利用可能な通信インターフェース（例えば、E-UTRAのX2インターフェース）を介してフェムトセル基地局間で直接リソース分割情報を交換してもよい。この場合、フェムトセル基地局１−１自身が隣接のフェムトセル基地局１−２の情報を保有し、リソース分割情報の送信先となるフェムトセル基地局１−２を選択する。また、フェムトGW４以外の装置、例えば管理系のOAMサーバーを介して、フェムトセル基地局１−１のリソース分割情報をフェムトセル基地局１−２に送信してもよい。
【０１０５】
また、第１〜第３の実施の形態では、２台のフェムトセル基地局１−１と１−２が分割された無線リソースをお互いに排他的に分けあう場合を説明した。しかしながら、３台以上のフェムトセル基地局が、分割された無線リソースをこれらの間で排他的に使用してもよい。この場合、３台以上のフェムトセル基地局のうち、任意の１台が第１のフェムトセル基地局１−１の役割を担い、残りのフェムトセル基地局が第２のフェムトセル基地局１−２の役割を担う。協調動作する３台以上のフェムトセル基地局は、無線リソース分割制御を実施する場合に、無線リソースを均等に分けあってもよいし、いずれかの基地局に他の基地局に比べて多くの無線リソースを優先的に与えてもよい。
【０１０６】
第１〜第３の実施の形態で述べたフェムトセル基地局１−１及び１−２が行う送信電力制御と無線リソース分割制御の切り替え判定（例えば、図３、４、７、８、１２、又は１３のフローチャートの処理）の実行周期は、LTEやLTE-Advancedの場合、数十サブフレーム（数十msec）周期、数百サブフレーム単位（数百msec）、又はそれより長い周期（数秒単位、数分単位など）とすればよい。なぜなら、特許文献３に記載されているようなサブフレーム単位（1msec単位）での動的なICICを行うことは、基地局及び移動局双方の処理負荷が大きいためである。また、第１〜第３の実施の形態は、隣接フェムトセルの登録移動局が突発的に近づいてきた場合のICIの回避を目的の１つとしている。移動局の移動速度を考慮すると、送信電力制御と無線リソース分割制御の切り替え判定は数百サブフレーム単位又はそれより長い周期で行っておけば、隣接フェムトセルの登録移動局が突発的に近づいてきた場合にICI渉を抑制するとともに、隣接セル間での通信品質の不公平を回避することができる。
【０１０７】
以下では、上述した実施の形態をLTE（E-UTRA）の無線通信システムに適用する場合における無線リソース分割の具体例について説明する。
【０１０８】
＜具体例１＞
本具体例は、LTEのダウンリンクチャネルのうち、データチャネル（PDSCH）のみを無線リソース分割の対象として周波数リソースの分割を行う。本具体例に関する無線リソースの分割例を図１５（ａ）及び（ｂ）に示す。図１５（ａ）は第１のフェムトセル基地局１−１が使用する無線リソース（リソースブロック）を示し、図１５（ｂ）は第２のフェムトセル基地局１−２が使用する無線リソース（リソースブロック）を示している。なお、PDSCH及びPDCCHは、通常、送信するユーザーデータがある場合に、毎サブフレームに全周波数帯域を用いて送信される。図１５（ａ）及び（ｂ）は、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号のうち、データチャネル（PDSCH）のみがフェムトセル基地局１−１及び１−２の間で周波数分割されている様子を示している。ただし、フェムトセル基地局１−１及び１−２の間でレファレンス信号が重ならないように設計されているものとする。こうすることにより、制御チャネル（PDCCH）間、制御チャネル（PDCCH）とレファレンス信号の間、及びデータチャネル（PDSCH）とレファレンス信号の間のICIは残るものの、システム帯域等の設定を変更することなくデータチャネル（PDSCH）間のICIを回避できる。
【０１０９】
＜具体例２＞
本具体例は、LTEのダウンリンクチャネルのうち、データチャネル（PDSCH）と制御チャネル（PDCCH）を無線リソース分割の対象として周波数リソースの分割を行う。本具体例に関する無線リソースの分割例を図１６（ａ）及び（ｂ）に示す。図１６（ａ）は第１のフェムトセル基地局１−１が使用する無線リソース（リソースブロック）を示し、図１６（ｂ）は第２のフェムトセル基地局１−２が使用する無線リソース（リソースブロック）を示している。図１６（ａ）及び（ｂ）は、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号のうち、データチャネル（PDSCH）と制御チャネル（PDCCH）がフェムトセル基地局１−１及び１−２の間で周波数分割されている様子を示している。こうすることにより、制御チャネル（PDCCH）とレファレンス信号の間、及びデータチャネル（PDSCH）とレファレンス信号の間のICIは残るものの、システム帯域等の設定を変更することなく制御チャネル（PDCCH）間、及びデータチャネル（PDSCH）間のICIを回避できる。
【０１１０】
＜具体例３＞
本具体例は、LTEのダウンリンクチャネルのうち、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号を無線リソース分割の対象として周波数リソースの分割を行う。本具体例に関する無線リソースの分割例は、背景技術で説明した図２０（ａ）及び（ｂ）と同様である。図２０（ａ）及び（ｂ）は、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号の全てがフェムトセル基地局１−１及び１−２の間で周波数分割されている様子を示している。こうすることにより、場合によってはシステム帯域等の設定を変更する必要があるものの、制御チャネル（PDCCH）とレファレンス信号の間、データチャネル（PDSCH）とレファレンス信号の間、制御チャネル（PDCCH）間、及びデータチャネル（PDSCH）間の全てのICIを回避できる。
【０１１１】
＜具体例４＞
本具体例は、LTEのダウンリンクチャネルに含まれるSCH（Synchronization Channel）、及びBCH（Broadcast Channel）をさらに考慮して周波数リソースの分割を行う。SCHは、セルサーチに用いられる制御チャネルであり、Primary SCH及びSecondary SCHを含む。BCHは、報知情報を送信するための制御チャネルである。SCHは、5 msec周期（5サブフレーム周期）で周波数帯域の中央の６リソースブロックを用いて送信される。BCHは、40 msec周期（４０サブフレーム周期）中の４サブフレームで周波数帯域の中央の６リソースブロックを用いて送信される。
【０１１２】
本具体例に関する無線リソースの分割例を図１７（ａ）及び（ｂ）に示す。図１７（ａ）は第１のフェムトセル基地局１−１が使用する無線リソース（リソースブロック）を示し、図１７（ｂ）は第２のフェムトセル基地局１−２が使用する無線リソース（リソースブロック）を示している。図１７（ａ）及び（ｂ）は、具体例３と同様に、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号がフェムトセル基地局１−１及び１−２の間で周波数分割されている様子を示している。ただし、BCHとSCHの送信に使用される中央の６リソースブロックは、BCHとSCHの送信のみに使用され、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号の送信に使用されない。フェムトセル基地局１−１及び１−２は、互いに重ならないように時間をずらしてBCHとSCHを送信する。こうすることにより、場合によってはシステム帯域等の設定を変更する必要があるものの、LTEの全てのダウンリンクチャネルのICIを回避できる。
【０１１３】
＜具体例５＞
本具体例は、具体例３と同様に、LTEのダウンリンクチャネルのうち、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号を無線リソース分割の対象として周波数リソースの分割を行う。ただし、本具体例では、LTEにおけるCarrier Aggregation方式が導入される。このとき、システム帯域は、複数のComponent Carrierから構成され、フェムトセル基地局１−１及び１−２は特定の少なくとも１つのComponent Carrierを主キャリア（プライマリキャリア）として使用する。
【０１１４】
本具体例に関する無線リソースの分割例を図１８（ａ）及び（ｂ）に示す。図１８（ａ）は第１のフェムトセル基地局１−１が使用する無線リソース（リソースブロック）を示し、図１８（ｂ）は第２のフェムトセル基地局１−２が使用する無線リソース（リソースブロック）を示している。図１８（ａ）及び（ｂ）は、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号がフェムトセル基地局１−１及び１−２の間で周波数分割されている様子を示している。ただし、フェムトセル基地局１−１及び１−２は、送信電力制御を行う場合には共にComponent Carrier #1及び#2をダウンリンク通信に割り当て可能である。一方、周波数リソースの分割後は、フェムトセル基地局１−１はComponent Carrier #1を主キャリアとして使用し、フェムトセル基地局１−２はComponent Carrier #2を主キャリアとして使用する。こうすることにより、主キャリアとして使用するComponent Carrier の設定を変更する必要があるものの、全てのICIを回避できる。
【０１１５】
＜具体例６＞
本具体例は、LTEのダウンリンクチャネルのうち、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号を無線リソース分割の対象として時間リソースの分割を行う。本具体例に関する無線リソースの分割例を図１９（ａ）及び（ｂ）に示す。図１９（ａ）は第１のフェムトセル基地局１−１が使用する無線リソース（リソースブロック）を示し、図１９（ｂ）は第２のフェムトセル基地局１−２が使用する無線リソース（リソースブロック）を示している。図１９（ａ）及び（ｂ）は、データチャネル（PDSCH）、制御チャネル（PDCCH）、及びレファレンス信号がフェムトセル基地局１−１及び１−２の間で時分割されている様子を示している。図１９（ａ）及び（ｂ）では、1 msecの１サブフレームが0.5 msecの２つのタイムスロットに分割されている。こうすることにより、場合によってはシステム帯域等の設定を変更する必要があるものの、制御チャネル（PDCCH）とレファレンス信号の間、データチャネル（PDSCH）とレファレンス信号の間、制御チャネル（PDCCH）間、及びデータチャネル（PDSCH）間の全てのICIを回避できる。なお、本具体例で説明した時間リソースの分割方法は、周波数リソースの分割を実施する上述の具体例３の考え方に対応する。本具体例で説明した時間リソースの分割方法以外にも、具体例１、２又は４と対応する考え方で時間リソースの分割を実施することも可能である。
【０１１６】
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１７】
例えば、上記の実施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。
【０１１８】
（付記１）
第１の移動局との間で第１のダウンリンク通信及び第１のアップリンク通信を含む双方向の無線通信を行うよう構成された第１の基地局と、
第２の移動局との間で第２のダウンリンク通信及び第２のアップリンク通信を含む双方向の無線通信を行うよう構成された第２の基地局と、
前記第１及び第２の基地局の間で共通して使用される無線リソース領域の中から前記第１のダウンリンク通信に割り当てる無線リソースを決定するよう動作する第１のリソース調整部と、
前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部に制限した場合の前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定するよう動作する品質推定部と、
前記通信品質の推定結果に基づいて、少なくともユーザーデータの送信に関して前記無線リソース領域の一部である第１の無線リソースセグメントを前記第２の基地局との間で排他的に使用するほうが、前記無線リソース領域の全範囲を前記第２の基地局と共用する場合に比べて前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると予測される場合に、少なくともユーザーデータの送信に関して前記第１のリソース調整部によって前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限するよう動作する第１のリソース分割部と、
前記無線リソース領域の中から前記第２のダウンリンク通信に割り当てる無線リソースを決定するよう動作する第２のリソース調整部と、
前記第１のダウンリンク通信に使用される無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限するリソース分割が前記第１の基地局により実施されることを検出するよう動作する検出部と、
前記リソース分割の検出に応じて、少なくともユーザーデータの送信に関して前記第２のリソース調整部によって前記第２のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第１の無線リソースセグメントとは異なる第２の無線リソースセグメントに制限するよう動作する第２のリソース分割部と、
を備える、無線通信システム。
【０１１９】
（付記２）
前記第１及び第２のリソース調整部の各々は、さらに、前記リソース分割を実施することなく前記無線リソース領域を前記第１及び第２のダウンリンク通信の間で共用する場合に、前記第１及び第２の基地局の間でのセル間干渉を抑制するために、ダウンリンク信号の送信電力を調整する制御を行うよう動作する、付記１に記載の無線通信システム。
【０１２０】
（付記３）
前記検出部は、前記第１の基地局による前記リソース分割の実施を、前記第２の移動局によって測定される前記第２の基地局からのダウンリンク信号の受信品質の変化に基づいて検出する、付記１又は２に記載の無線通信システム。
【０１２１】
（付記４）
前記検出部は、前記第１の基地局による前記リソース分割の実施を、前記第１の基地局、又は前記第１及び第２の基地局が接続された上位ネットワークからの通知によって検出する、付記１又は２に記載の無線通信システム。
【０１２２】
（付記５）
前記品質推定部は、前記第１の移動局によって測定されるダウンリンク方向の受信品質を用いて、前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定する、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【０１２３】
（付記６）
前記第１のダウンリンク通信の通信品質は、前記第１のダウンリンク通信のスループット及びＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）のうち少なくとも１つを含む、付記１〜５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【０１２４】
（付記７）
前記第１のリソース調整部、前記品質推定部、前記第１のリソース分割部は、前記第１の基地局と一体的に配置され、
前記第２のリソース調整部、前記検出部、前記第２のリソース分割部は、前記第２の基地局と一体的に配置される、
付記１〜６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【０１２５】
（付記８）
前記第２の基地局は、前記第２のダウンリンク通信の通信品質に基づいて自発的に無線リソース分割を行うために、前記品質推定部及び前記第１のリソース分割部に対応するユニットをさらに備え、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局による前記リソース分割の実施に応じて無線リソース分割を行うために、前記検出部及び前記第２のリソース分割部に対応するユニットをさらに備える、
付記７に記載の無線通信システム。
【０１２６】
（付記９）
第１の移動局との間で第１のダウンリンク通信及び第１のアップリンク通信を含む双方向の無線通信を行うよう動作する無線通信部と、
周辺基地局との間で共通して使用される無線リソース領域の中から前記第１のダウンリンク通信に割り当てる無線リソースを決定するよう動作する第１のリソース調整部と、
少なくともユーザーデータの送信に関して前記無線リソース領域の一部である第１の無線リソースセグメントを前記周辺基地局との間で排他的に使用するほうが、前記無線リソース領域の全範囲を前記周辺基地局と共用する場合に比べて前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると予測される場合に、少なくともユーザーデータの送信に関して前記第１のリソース調整部によって前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限するよう動作する第１のリソース分割部と、
前記周辺基地局と第２の移動局との間の第２のダウンリンク通信に使用される無線リソースを第２の無線リソースセグメントに制限するリソース分割が前記周辺基地局により実施されることを検出するよう動作する検出部と、
前記検出部による前記リソース分割の検出に応じて、少なくともユーザーデータの送信に関して前記第１のリソース調整部によって前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第２の無線リソースセグメントとは異なる第３の無線リソースセグメントに制限するよう動作する第２のリソース分割部と、
を備える基地局装置。
【０１２７】
（付記１０）
前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部に制限した場合の前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定するよう動作する品質推定部をさらに備える、付記９に記載の基地局装置。
【０１２８】
（付記１１）
前記第１のリソース調整部は、さらに、前記リソース分割を実施することなく前記無線リソース領域を前記第１及び第２のダウンリンク通信の間で共用する場合に、前記基地局装置及び前記周辺基地局の間でのセル間干渉を抑制するために、ダウンリンク信号の送信電力を調整する制御を行うよう動作する、付記９又は１０に記載の基地局装置。
【０１２９】
（付記１２）
前記検出部は、前記周辺基地局による前記リソース分割の実施を、前記第１の移動局によって測定される前記基地局装置からのダウンリンク信号の受信品質の変化に基づいて検出する、付記９〜１１のいずれか１項に記載の基地局装置。
【０１３０】
（付記１３）
前記検出部は、前記周辺基地局による前記リソース分割の実施を、前記周辺基地局、又は前記基地局装置及び前記周辺基地局が接続する上位ネットワークからの通知によって検出する、付記９〜１１のいずれか１項に記載の基地局装置。
【０１３１】
（付記１４）
前記品質推定部は、前記第１の移動局によって測定されるダウンリンク方向の受信品質を用いて、前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定する、付記１０、又は付記１０を引用する付記１１〜１３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【０１３２】
（付記１５）
前記第１のダウンリンク通信の通信品質は、前記第１のダウンリンク通信のスループット及びＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）のうち少なくとも１つを含む、付記９〜１４のいずれか１項に記載の基地局装置。
【０１３３】
（付記１６）
第１の移動局との間で第１のダウンリンク通信及び第１のアップリンク通信を含む双方向の無線通信を行う無線基地局が使用する無線リソースの制御方法であって、
前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを周辺基地局との間で共通して使用される無線リソース領域の一部に制限した場合の前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定すること、
前記無線リソース領域の全範囲を前記周辺基地局と共用する場合に比べて、少なくともユーザーデータの送信に関して前記無線リソース領域の一部である第１の無線リソースセグメントを前記周辺基地局との間で排他的に使用するほうが前記第１のダウンリンク通信の通信品質が向上すると予測される場合に、少なくともユーザーデータの送信に関して前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記第１の無線リソースセグメントに制限すること、
前記周辺基地局と第２の移動局との間の第２のダウンリンク通信に使用される無線リソースを第２の無線リソースセグメントに制限するリソース分割が前記周辺基地局により実施されることを検出すること、及び
前記検出することに応じて、少なくともユーザーデータの送信に関して前記第１のダウンリンク通信に割り当て可能な無線リソースを前記無線リソース領域の一部であって前記第２の無線リソースセグメントとは異なる第３の無線リソースセグメントに制限すること、
を備える無線リソースの制御方法。
【０１３４】
（付記１７）
前記検出することは、前記周辺基地局による前記リソース分割の実施を、前記第１の移動局によって測定される前記無線基地局からのダウンリンク信号の受信品質の変化に基づいて検出することを含む、付記１６に記載の方法。
【０１３５】
（付記１８）
前記検出することは、前記周辺基地局による前記リソース分割の実施を、前記周辺基地局、又は前記無線基地局及び前記周辺基地局が接続された上位ネットワークからの通知によって検出することを含む、付記１６に記載の方法。
【０１３６】
（付記１９）
記第１の移動局によって測定されるダウンリンク方向の受信品質を用いて、前記第１のダウンリンク通信の通信品質を推定することをさらに備える、付記１６〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【０１３７】
（付記２０）
付記１６〜１９のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【０１３８】
この出願は、２０１１年２月４日に出願された日本出願特願２０１１−０２２９６０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てを参照によってここに取り込む。
【符号の説明】
【０１３９】
１  フェムトセル基地局
２−１  移動局（登録移動局）
２−２  移動局（非登録移動局）
３  周辺基地局（マクロ基地局）
４  フェムトゲートウェイ装置（GW）
５  ネットワーク
１１  通信品質推定部
１２  リソース分割判定部
１３  リソース調整部
１４  リソース分割検出部
１５  無線受信部
１６  品質情報取得部
１７  無線送信部
１８  リソース分割情報送信部
１９  リソース分割情報取得部
４１  リソース分割情報取得部
４２  リソース分割情報作成部
４３  基地局情報記憶部
４４  リソース分割情報送信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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