(57)【要約】  無線通信システムは、第１の基地局（３）、複数の第２の基地局（１−１及び１−２）、及び制御装置（１０）を含む。第１の基地局（３）は、第１のセル（６）を形成する。複数の第２の基地局（１−１及び１−２）は、第１のセル（６）と少なくとも一部が重なり合う第２のセル（５−１及び５−２）を形成する。制御装置（１０）は、複数の第２のセル（５−１及び５−２）の上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータ（Ｒ１）を用いて、対象の第２のセル（５−１）に関する上り送信電力制御を行う。
2013108315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセルを形成する第１の基地局と、
前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを各々が形成する複数の第２の基地局と、
前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを用いて、前記複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行う制御手段と、
を備える無線通信システム。
【請求項２】
前記リソース・パラメータは、前記上りリソース使用量の和又は前記上りリソース使用率の和が増加するにつれて、前記対象セルに属する移動局の上り送信電力が低下するように決定される、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記リソース・パラメータは、前記上りリソース使用率の和に基づくパラメータを含む、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記リソース・パラメータは、（ａ）前記上りリソース使用率の和、又は（ｂ）前記上りリソース使用率の和の平均値及び前記複数の第２のセルの数、を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記リソース・パラメータは、前記上りリソース使用量の和又は前記上りリソース使用率の和に関して単調増加又は単調減少する関数として定義される、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】
前記制御手段は、前記第１のセルと前記対象セルの間の伝搬損を表す第１の損失パラメータをさらに用いて前記上り送信電力制御を行う、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の損失パラメータは、前記第１の基地局と前記対象セルに属する移動局の間の伝播損として定義される、請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１の基地局における上り許容干渉電力を示すパラメータをさらに用いて前記上り送信電力制御を行う、請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する移動局から送信される上り信号が前記第１の基地局に与える上り干渉を前記上り許容干渉電力以下に抑えるように制御することを含む、請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記対象セルの上りリソース使用量又は使用率に関して単調減少する関数として定義された補正パラメータをさらに用いて前記上り送信電力制御を行い、
前記補正パラメータは、前記複数の第２のセルにわたる和が実質的に一定となるように決定される、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記対象セルの上りリソース使用量又は使用率に関して単調増加する関数として定義された補正パラメータをさらに用いて前記上り送信電力制御を行い、
前記補正パラメータは、前記複数の第２のセルにわたる和が実質的に一定となるように決定される、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する移動局から送信される上り信号の前記対象セルを形成する対象基地局における目標受信電力を調整することを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する移動局による上り送信電力の最大値を調整することを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
各第２のセルのリソース使用量又は使用率を収集し、前記リソース・パラメータを生成し、前記リソース・パラメータを前記制御手段に供給する供給手段をさらに備える、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記供給手段は、前記複数の第２の基地局と通信可能な制御装置に配置され、
前記制御手段は、前記複数の第２の基地局の各々に配置される、
請求項１４に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記供給手段は、前記複数の第２の基地局のうち少なくとも１つに配置され、
前記制御手段は、前記複数の第２の基地局の各々に配置される、
請求項１４に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する複数の移動局に関する前記目標受信電力の平均値を前記複数の移動局に通知することを含む、請求項１２に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する複数の移動局に関する前記目標受信電力の平均値、及び前記目標受信電力の平均値に対する移動局毎の差分を、前記複数の移動局の各々に通知することを含む、請求項１２に記載の無線通信システム。
【請求項１９】
前記複数の第２の基地局の各々は、移動局と通信可能に起動されている基地局である、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項２０】
前記複数の第２の基地局の各々は、移動局と通信中の基地局である、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項２１】
無線通信システムで使用される送信電力制御装置であって、
前記無線通信システムは、第１のセルを形成する第１の基地局、及び前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを各々が形成する複数の第２の基地局を含み、
前記送信電力制御装置は、前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを用いて、前記複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行う制御手段を備える、
送信電力制御装置。
【請求項２２】
前記リソース・パラメータは、前記上りリソース使用量の和又は前記上りリソース使用率の和が増加するにつれて前記対象セルに属する移動局の上り送信電力が低下するように決定される、請求項２１に記載の送信電力制御装置。
【請求項２３】
前記リソース・パラメータは、前記複数の第２のセルの上りリソース使用率の和に基づくパラメータを含む、請求項２１又は２２に記載の送信電力制御装置。
【請求項２４】
前記リソース・パラメータは、（ａ）前記上りリソース使用率の和、又は（ｂ）前記上りリソース使用率の和の平均値及び前記複数の第２のセルの数、を含む、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項２５】
前記リソース・パラメータは、前記上りリソース使用量の和又は前記上りリソース使用率の和に関して単調増加又は単調減少する関数として定義される、請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項２６】
前記制御手段は、前記第１のセルと前記対象セルの間の伝搬損を表す第１の損失パラメータをさらに用いて前記上り送信電力制御を行う、請求項２１〜２５のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項２７】
前記第１の損失パラメータは、前記第１の基地局と前記対象セルに属する移動局の間の伝播損として定義される、請求項２６に記載の送信電力制御装置。
【請求項２８】
前記制御手段は、前記第１の基地局における上り許容干渉電力を示すパラメータをさらに用いて前記上り送信電力制御を行う、請求項２１〜２７のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項２９】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する移動局から送信される上り信号が前記第１の基地局に与える上り干渉を前記上り許容干渉電力以下に抑えるように制御することを含む、請求項２８に記載の送信電力制御装置。
【請求項３０】
前記制御手段は、前記対象セルの上りリソース使用量又は使用率に関して単調減少する関数として定義された補正パラメータをさらに用いて前記上り送信電力制御を行い、
前記補正パラメータは、前記複数の第２のセルにわたる和が実質的に一定となるように決定される、
請求項２１〜２９のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項３１】
前記制御手段は、前記対象セルの上りリソース使用量又は使用率に関して単調増加する関数として定義された補正パラメータをさらに用いて前記上り送信電力制御を行い、
前記補正パラメータは、前記複数の第２のセルにわたる和が実質的に一定となるように決定される、
請求項２１〜２９のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項３２】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する移動局から送信される上り信号の前記対象セルを形成する対象基地局における目標受信電力を調整することを含む、請求項２１〜３１のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項３３】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する移動局による上り送信電力の最大値を調整することを含む、請求項２１〜３１のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項３４】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する複数の移動局に関する前記目標受信電力の平均値を前記複数の移動局に通知することを含む、請求項３２に記載の送信電力制御装置。
【請求項３５】
前記上り送信電力制御は、前記対象セルに属する複数の移動局に関する前記目標受信電力の平均値、及び前記目標受信電力の平均値に対する移動局毎の差分を、前記複数の移動局の各々に通知することを含む、請求項３２に記載の送信電力制御装置。
【請求項３６】
前記複数の第２の基地局の各々は、移動局と通信可能に起動されている基地局である、請求項２１〜３５のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項３７】
前記複数の第２の基地局の各々は、移動局と通信中の基地局である、請求項２１〜３５のいずれか１項に記載の送信電力制御装置。
【請求項３８】
請求項２１〜３７のいずれか１項に記載の送信電力制御装置と、
前記対象セルに属する移動局と通信可能な無線通信手段と、
を備える、基地局装置。
【請求項３９】
無線通信システムで使用されるパラメータ供給装置であって、
前記無線通信システムは、
第１のセルを形成する第１の基地局と、
前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを各々が形成する複数の第２の基地局と、
前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行う制御手段と、
を含み、
前記パラメータ供給装置は、
前記複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを、前記上り送信電力制御のために前記制御手段に供給する手段と、
を備える、パラメータ供給装置。
【請求項４０】
無線通信システムで使用される送信電力制御方法であって、
前記無線通信システムは、第１のセルを形成する第１の基地局、及び前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを各々が形成する複数の第２の基地局を含み、
前記送信電力制御方法は、前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを用いて、前記複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行うことを備える、
送信電力制御方法。
【請求項４１】
前記リソース・パラメータは、前記上りリソース使用量の和又は前記上りリソース使用率の和が増加するにつれて前記対象セルに属する移動局の上り送信電力が低下するように決定される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記リソース・パラメータは、前記複数の第２のセルの上りリソース使用率の和に基づくパラメータを含む、請求項４０又は４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記リソース・パラメータは、（ａ）前記上りリソース使用率の和、又は（ｂ）前記上りリソース使用率の和の平均値及び前記複数の第２のセルの数、を含む、請求項４０〜４２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
前記リソース・パラメータは、前記上りリソース使用量の和又は前記上りリソース使用率の和に関して単調増加又は単調減少する関数として定義される、請求項４０〜４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
前記上り送信電力制御を行うことは、前記第１のセルと前記対象セルの間の伝搬損を表す第１の損失パラメータをさらに用いて前記上り送信電力制御を行うことを含む、請求項４０〜４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
前記第１の損失パラメータは、前記第１の基地局と前記対象セルに属する移動局の間の伝播損として定義される、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
無線通信システムで使用される送信電力制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記無線通信システムは、第１のセルを形成する第１の基地局、及び前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを各々が形成する複数の第２の基地局を含み、
前記送信電力制御方法は、前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを用いて、前記複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行うことを含む、
コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおける上り送信電力制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンの普及等により、モバイルサービスにおけるデータ通信トラヒック量が著しく増加している。また、全データ通信トラヒックの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通信で発生している。このようなトラヒック需要の増大に対応するため、屋内に設置可能な超小型の基地局の開発が進められている。この超小型基地局の送信電力は、屋外に設置されている基地局（以下マクロ基地局と呼ぶ）に比べて小さく、超小型基地局の通信エリア（i.e. セル）は、マクロ基地局に比べて極めて小さい。したがって、この超小型基地局の通信エリアはフェムトセルと呼ばれ、超小型の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、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、3GPP（3rd Generation Partnership Project）のW-CDMA及び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MAN（Wireless Metropolitan Area Network）の無線通信規格で使用することが検討されている。W-CDMA（Wideband Code Division Multiple Access）規格では、フェムトセル基地局はHome NodeB (HNB)と呼ばれる。また、LTE（Long Term Evolution）とも呼ばれる3GPPのE-UTRA（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）規格では、フェムトセル基地局はHome eNodeB (HeNB)と呼ばれる。フェムトセル基地局は、直接的に又はフェムトGW（ゲートウェイ）を介して、上位ネットワーク（e.g. 通信事業者のコアネットワーク）に接続する。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。【０００４】
なお、本明細書では、フェムトセル基地局に接続して通信を行う移動局を「フェムトセル移動局」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。【０００５】
フェムトセル基地局がW-CDMAで使用される場合は、上り（アップリンク）と下り（ダウンリンク）において送信電力制御を伴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で使用される場合は、無線周波数の帯域及び時間が複数のリソースブロック（ＰＲＢ；Physical Resource Block）に分割され、基地局に備えられたスケジューラがPRBの割当を行ない、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。【０００６】
また、フェムトセルの運用形態の１つとして、予め登録された移動局のみがフェムトセルに帰属可能な運用形態が知られている。3GPPでは、予め登録された移動局グループはClosed Subscriber Group（CSG）と呼ばれ、CSGに含まれる移動局の帰属のみが許可されるセルはCSGセルと呼ばれる。CSGの場合、移動局がフェムトセル内に位置しているとき、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に接続できる。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。【０００７】
フェムトセル基地局を利用する場合に想定される干渉シナリオの１つに、フェムトセルがマクロセルに上り干渉を及ぼすシナリオがある。ここで、上り干渉とは、基地局の上り受信（言い換えると移動局の上り送信）が他セルの移動局の上り送信から被る干渉を意味する。つまり、この干渉シナリオでは、フェムトセル移動局の上り送信がマクロ基地局の上り受信（言い換えるとマクロ移動局の上り送信）に及ぼす干渉を対象とする。この干渉シナリオは、フェムトセルとマクロセルの上り周波数帯域が同一であり、フェムトセルがCSGセルであり、かつフェムトセル基地局がマクロ基地局の近くに配置されている場合に特に問題となる。この場合、フェムトセル基地局の近くに位置するマクロ移動局の送信電力が相対的に小さいため、フェムトセル移動局の上り送信がマクロ移動局の上り送信に及ぼす干渉が深刻になる。【０００８】
非特許文献１及び２、並びに特許文献１は、フェムトセルからマクロセルへの上り干渉を抑制するための技術を開示している。非特許文献１及び２は、フェムトセルとマクロセルの間の伝播損を考慮して、フェムトセルの上り送信電力の制御を行うことを開示している。具体的には、非特許文献１は、フェムトセル基地局とマクロ基地局の間の伝播損を測定し、この伝播損が小さいほどフェムトセル移動局の上り送信電力も小さくなるように送信電力制御を行うことを開示している。また、非特許文献２は、フェムトセル移動局とマクロ基地局の間の伝播損を測定し、この伝播損が小さいほどフェムトセル移動局の上り送信電力も小さくなるように送信電力制御を行うことを開示している。ここで、送信電力制御の具体例は、フェムトセル基地局における上り目標受信電力の調整、及びフェムトセル移動局における上り最大送信電力の調整を含む。【０００９】
特許文献１は、マクロセル内に配置されたフェムトセル基地局の数が変化することに着目し、マクロセル内のフェムトセル基地局の数に依らず、マクロセル内に配置された複数のフェムトセルからマクロセルへの上り干渉を抑制することを目的としている。この目的のために、特許文献１は、以下の手法を開示している。すなわち、マクロセル内に配置された複数のフェムトセル基地局のうち通信中のフェムトセル移動局を有するフェムトセル基地局の数を求める。次に、マクロ基地局が受ける全上り干渉量の許容値を、求めたフェムトセル基地局数によって除算することで、フェムトセル基地局１台当たりに許される上り干渉量の上限値を計算する。そして、計算された上り干渉量の上限値と、フェムトセル移動局とマクロ基地局の間の伝播損とを用いて、フェムトセル移動局の上り最大送信電力を設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−８２６３６号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】J. Gora, K.I. Pedersen, A. Szufarska, S. Strzyz,、"Cell-Specific Uplink Power Control for Heterogeneous Networks in LTE"、Vehicular Technology Conference Fall (VTC 2010-Fall), 2010 IEEE 72nd、6-9 Sept. 2010、[online] ; IEEE Xplore <URL: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5594439>、[retrieved on 9 December 2011]
【非特許文献２】3GPP TR 36.921 V10.0.0 (2011-04)、"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); FDD Home eNode B (HeNB) Radio Frequency (RF) requirements analysis"、2011年4月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、特許文献１に開示された手法は、マクロセル内に配置され且つ通信中のフェムトセル移動局を有するフェムトセル基地局の数を求め、この数を用いてフェムトセル移動局の上り送信電力を制御する。しかしながら、本件の発明者等は、特許文献１の手法には以下に述べる問題があることを見出した。すなわち、特許文献１は、通信中のフェムトセル移動局を有するフェムトセル基地局の数を考慮するのみであり、フェムトセル基地局における上りリソースの使用状況を十分に考慮していない。なお、非特許文献１及び２は、この問題の解決に関して何ら開示していない。【００１３】
例えば、通信中のフェムトセル移動局を有するフェムトセル基地局の数が多くても、マクロセル内に配置された複数のフェムトセルにおいて実際に使用されている上りリソースが少ない場合が想定される。マクロセル内に配置された複数のフェムトセルの上りリソース使用量が小さければ、マクロ基地局が被る全上り干渉量が小さくなる場合がある。あるいは、マクロ基地局は、フェムトセルからの上り干渉の大きい上りリソースの使用を避け、上り干渉の小さい上りリソースを選択して利用することができる場合がある。これらの場合に特許文献１の手法を用いると、フェムトセル移動局の送信電力を過剰に小さくしてしまい、フェムトセルの上り通信品質が必要以上に低下するおそれがある。【００１４】
なお、上述した特許文献１の問題は、マクロセル及びフェムトセルを利用する環境に限らず、複数の小規模セルが大規模セルと重なり合って配置された環境において一般的に発生し得る。このような環境は、階層化セル構造（Hierarchical Cell Structure（HCS））、又はHeterogeneous Network（HetNet）と呼ばれている。【００１５】
本発明は、発明者等によって得られた上述の知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明は、複数の小規模セルが大規模セルと重なり合って配置された環境において、大規模セルへの上り干渉の抑制に起因して小規模セルの上り通信品質が過度に低下することの防止に寄与できる無線通信システム、送信電力制御装置、基地局装置、パラメータ供給装置、送信電力制御方法、及びプログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の態様は、無線通信システムを含む。当該無線通信システムは、第１の基地局、複数の第２の基地局、及び制御装置を含む。前記第１の基地局は、第１のセルを形成する。前記複数の第２の基地局の各々は、前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを形成する。そして、前記制御装置は、前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを用いて、前記複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行う。【００１７】
本発明の第２の態様は、無線通信システムで使用される送信電力制御装置を含む。前記無線通信システムは、第１のセルを形成する第１の基地局、及び前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを各々が形成する複数の第２の基地局を含む。そして、前記送信電力制御装置は、前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを用いて、前記複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行うよう構成されている。【００１８】
本発明の第３の態様は、基地局装置を含む。当該基地局装置は、上述した本発明の第２の態様に係る送信電力制御装置と、前記対象セルに属する移動局と通信可能な無線通信部を有する。【００１９】
本発明の第４の態様は、無線通信システムで使用されるパラメータ供給装置を含む。前記無線通信システムは、第１のセルを形成する第１の基地局と、前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを各々が形成する複数の第２の基地局と、前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行う制御装置を含む。そして、前記パラメータ供給装置は、前記複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを、前記上り送信電力制御のために前記制御装置に供給するよう構成されている。【００２０】
本発明の第５の態様は、無線通信システムで使用される送信電力制御方法を含む。前記無線通信システムは、第１のセルを形成する第１の基地局、及び前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを各々が形成する複数の第２の基地局を含む。そして、前記送信電力制御方法は、前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを用いて、前記複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行うことを含む。【００２１】
本発明の第６の態様は、上述した本発明の第５の態様に係る送信電力制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを含む。
【発明の効果】
【００２２】
上述した本発明の各態様によれば、複数の小規模セルが大規模セルと重なり合って配置された環境において、大規模セルへの上り干渉の抑制に起因して小規模セルの上り通信品質が過度に低下することの防止に寄与可能な無線通信システム、送信電力制御装置、基地局装置、パラメータ供給装置、送信電力制御方法、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムのネットワーク構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの他の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムのさらに他の構成例を示す図である。
【図４】図１〜３に示された送信電力制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】図１〜３に示されたパラメータ供給装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】送信電力制御装置による上り送信電力制御の具体例を示すフローチャートである。
【図７】パラメータ供給装置によるリソース・パラメータの供給手順の具体例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るフェムトセル基地局による上り送信電力制御の具体例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るフェムトセル移動局の動作の具体例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る管理サーバによるリソース・パラメータの供給手順の具体例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るフェムトセル移動局の動作の具体例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る管理サーバによるリソース・パラメータ及び補正パラメータの供給手順の具体例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態４に係るフェムトセル基地局による上り送信電力制御の具体例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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、必要に応じて重複説明は省略される。
【００２５】
＜発明の実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムのネットワーク構成例を示している。本実施の形態の無線通信システムは、複数のフェムトセル基地局１、及びマクロ基地局３を有する。各フェムトセル基地局１は、フェムトセル５を形成し、フェムトセル移動局２との間で無線通信を行う。マクロ基地局３は、マクロセル６を形成し、マクロ移動局４との間で無線通信を行う。各フェムトセル５は、マクロセル６と少なくとも一部が重なり合っている。
【００２６】
図１の例では、複数のフェムトセル基地局１は、２つのフェムトセル基地局１−１及び１−２を含む。フェムトセル基地局１−１及び１−２は、フェムトセル５−１及び５−２をそれぞれ形成する。フェムトセル５−１及び５−２は、マクロセル６と少なくとも一部が重なり合っている。フェムトセル基地局１−１は、フェムトセル５−１内においてフェムトセル移動局２−１との間で無線通信を行う。同様に、フェムトセル基地局１−２は、フェムトセル５−２内においてフェムトセル移動局２−２との間で無線通信を行う。
【００２７】
既に述べた通り、マクロセル６と重なり合うフェムトセル５−１及び５−２は、マクロセル６に対して上り干渉を及ぼす。つまり、フェムトセル移動局２−１及び２−２の上り送信は、マクロ基地局３の上り受信（言い換えるとマクロ移動局４の上り送信）に干渉を及ぼす。フェムトセル５からマクロセル６への上り干渉を抑制するために、送信電力制御装置１０は、フェムトセル５の上り送信電力制御（上りＴＰＣ（Transmission Power Control））を行う。ここでは、送信電力制御装置１０による制御対象セルがフェムトセル５−１であるとして説明する。なお、送信電力制御装置１０は、複数のフェムトセル５（例えばセル５−１及び５−２）の上り送信電力を制御するように構成されてもよい。また、複数のフェムトセル５の上り送信電力制御を行うために、フェムトセル５毎に別個の送信電力制御装置１０を配置してもよい。
【００２８】
送信電力制御装置１０は、非特許文献１及び２に記載された手法と同様に、フェムトセル５−１とマクロセル６の間の伝播損ＬＭを考慮して、上り送信電力制御を行なってもよい。伝播損ＬＭとしては、フェムトセル移動局２−１とマクロ基地局３の間の伝播損を用いてもよいし、フェムトセル基地局１−１とマクロ基地局３の間の伝播損を用いてもよい。具体的に述べると、送信電力制御装置１０は、伝播損ＬＭが小さいほどフェムトセル移動局２−１の送信電力を小さくするように送信電力制御を行えばよい。
【００２９】
フェムトセル移動局２−１の送信電力を調整するための制御方法には、様々なバリエーションが存在する。具体的には、W-CDMA、E-UTRA、IEEE 802.16m等で規定されている上り送信電力制御方式にしたがって、フェムトセル移動局２−１の送信電力を調整すればよい。例えば、送信電力制御装置１０は、フェムトセル基地局１−１における上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを調整してもよい。この場合、フェムトセル移動局２−１からの上り信号の受信電力が上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈに近づくようにフェムトセル基地局１−１がフェムトセル移動局２−１の送信電力を制御する。例えば、フェムトセル基地局１−１は、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈをフェムトセル移動局２−１に通知してもよい。また、フェムトセル基地局１−１は、いわゆるクローズドループ送信電力制御によって、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈに近づくように送信電力の増加又は減少をフェムトセル移動局２−１に指示してもよい。また、送信電力制御装置１０は、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈに代えて、フェムトセル移動局２−１の最大送信電力ＰＭＡＸ，Ｈを調整してもよい。
【００３０】
さらに、送信電力制御装置１０は、フェムトセル５−１の上り送信電力制御において、リソース・パラメータＲ１を用いる。リソース・パラメータＲ１は、マクロセル６と少なくとも一部が重なり合って配置された複数のフェムトセル５（例えばセル５−１及び５−２）の上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するパラメータである。ここで、上りリソースは、フェムトセル５における上り信号の送信に利用される無線リソースである。上りリソースは、一般的に、周波数、時間、若しくは拡散符号、又はこれらのうちいずれかの組み合わせによって規定される。例えば、上りリンクにSC-FDMA（Single-Carrier Frequency-Division Multiple. Access）を採用するE-UTRAの場合、上りリソースの単位は、周波数及び時間によって分割された物理リソースブロック（ＰＲＢ）である。また、上りリンクにOFDMAが採用される場合、上りリソースの単位は、OFDMサブキャリアである。また、上りリンクにCDMAが採用される場合、上りリソースの単位は、拡散符号（i.e. チャネライゼーションコード）、又は拡散符号により区別される物理チャネルである。
【００３１】
送信電力制御装置１０は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和又は使用率の和が増加するにつれて、対象のフェムトセル５−１に属するフェムトセル移動局２−１の上り送信電力が低下するように上り送信電力制御を行う。言い換えると、リソース・パラメータＲ１は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和又は使用率の和が増加するにつれて、対象のフェムトセル５−１に属するフェムトセル移動局２−１の上り送信電力が低下するように決定される。例えば、送信電力制御装置１０は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和又は使用率の和が増加するにつれて、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを低下させてもよい。また、送信電力制御装置１０は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和が増加するにつれて、フェムトセル移動局２−１の最大送信電力ＰＭＡＸ，Ｈを低下させてもよい。
【００３２】
パラメータ供給装置２０は、複数のフェムトセル５の各々から各フェムトセル５の上りリソース使用量（上りResource Usage Amount（ＲＵＡ））又は上りリソースの使用率（上りResource Usage Rate（ＲＵＲ））を受信する。そして、パラメータ供給装置２０は、受信した複数の上りリソース使用量又は使用率を集計することによってリソース・パラメータＲ１を生成し、生成したパラメータＲ１を対象フェムトセル５−１の上り送信電力制御のために送信電力制御装置１０に供給する。なお、パラメータ供給装置２０は、複数のフェムトセル５の上り送信電力制御のために、複数の送信電力制御装置１０の各々に対してリソース・パラメータＲ１を供給してもよい。
【００３３】
リソース・パラメータＲ１は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和又は使用率の和に応じて増減する値を含む。具体的には、リソース・パラメータＲ１は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和又は使用率の和に関して単調増加又は単調減少する関数として定義されてもよい。例えば、リソース・パラメータＲ１は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用率の和に基づくパラメータを含んでもよい。より具体的には、リソース・パラメータＲ１は、以下の（ａ）〜（ｄ）のうち少なくとも１つを含んでもよい。
（ａ）複数のフェムトセル５の上りリソース使用率の和
（ｂ）複数のフェムトセル５の上りリソース使用率の和の平均値、及び複数のフェムトセル５の数
（ｃ）複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和
（ｄ）複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和の平均値、及び複数のフェムトセル５の数
【００３４】
特許文献１に関して既に述べた通り、対象セル５−１の上り送信電力制御において、通信中のフェムトセル移動局２を有するフェムトセル基地局１の数を考慮するのでは十分ではない。これに対して、本実施の形態に係る送信電力制御装置１０は、対象のフェムトセル５−１における上り送信電力制御のために、マクロセル６と少なくとも一部が重なり合って配置された複数のフェムトセル５（例えばセル５−１及び５−２）の上りリソース使用量の和又は使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータＲ１を用いる。つまり、本実施の形態は、複数のフェムトセル５（例えばセル５−１及び５−２）全体の上りリソース使用量を考慮して、対象のフェムトセル５−１における上り送信電力制御を行う。具体的には、送信電力制御装置１０は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和又は使用率の和が増加するにつれて、対象のフェムトセル５−１に属するフェムトセル移動局２−１の上り送信電力が低下するように上り送信電力制御を行えばよい。
【００３５】
例えば、通信中のフェムトセル移動局２を有するフェムトセル基地局１の数が多くても、マクロセル６内に配置された複数のフェムトセル５において実際に使用されている上りリソースが少ない場合が想定される。マクロセル６内に配置された複数のフェムトセル５の上りリソース使用量が小さければ、マクロ基地局が被る全上り干渉量が小さくなる場合がある。あるいは、マクロ基地局３は、フェムトセルからの上り干渉の小さい上りリソースを選択して利用することができる場合がある。これらの場合に特許文献１の手法を用いると、フェムトセル移動局の送信電力を過剰に小さくしてしまい、フェムトセルの上り通信品質が必要以上に低下するおそれがある。しかしながら、本実施の形態における上り送信電力制御は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量を考慮するため、マクロセル６への上り干渉の抑制に起因してフェムトセル５−１の上り通信品質が過度に低下することを防止できる。
【００３６】
ところで、送信電力制御装置１０及びパラメータ供給装置２０の配置は、ネットワークアーキテクチャの設計思想に基づいて、又は無線通信規格に応じて、適宜決定されるものである。例えば、図２に示すように、送信電力制御装置１０は、フェムトセル基地局１と一体的に配置されてもよい。また、パラメータ供給装置２０は、上位ネットワーク１５０を介して複数のフェムトセル基地局１と通信可能な管理サーバ１５１に配置されてもよい。上位ネットワーク１５０は、例えば、通信事業者の無線アクセスネットワーク及びコアネットワーク、ＩＰ（Internet Protocol）専用線、公衆インターネットを含む。
【００３７】
また、図３に示すように、送信電力制御装置１０及びパラメータ供給装置２０は共に、フェムトセル基地局１と一体的に配置されてもよい。また、送信電力制御装置１０が有する機能は、無線通信システム内に分離して配置されてもよい。例えば、送信電力制御装置１０による上り送信電力制御の機能は、フェムトセル移動局２、フェムトセル基地局１、及び上位ネットワーク１５０内の制御装置（e.g. ＲＮＣ（Radio Network Controller））によって実現されてもよい。
【００３８】
さらに、送信電力制御装置１０は、フェムトセル移動局２−１に配置されてもよい。この場合、フェムトセル移動局２−１は、フェムトセル基地局１−１又は管理サーバ１５１からリソース・パラメータＲ１を受信し、パラメータＲ１を用いて自身の上り送信電力を補正すればよい。
【００３９】
以下では、送信電力制御装置１０及びパラメータ供給装置２０の構成及び動作の具体例について詳しく説明する。図４は、送信電力制御装置１０の構成例を示すブロック図である。図４において、送信電力制御装置１０は、上り送信電力制御部１１を含む。上り送信電力制御部１１は、パラメータ供給装置２０からリソース・パラメータＲ１を受信する。そして、上り送信電力制御部１１は、パラメータＲ１を用いて、対象のフェムトセル５に属するフェムトセル移動局２の上り送信電力制御を行う。上り送信電力制御は、例えば、フェムトセル基地局１における上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈの調整、又はフェムトセル移動局２−１の最大送信電力ＰＭＡＸ，Ｈの調整を含む。
【００４０】
図５は、パラメータ供給装置２０の構成例を示すブロック図である。図５において、パラメータ供給装置２０は、リソース・パラメータ生成部２１およびリソース・パラメータ送信部２２を含む。リソース・パラメータ生成部２１は、複数のフェムトセル５の各々の上りリソース使用量又は使用率を受信し、これら複数の上りリソース使用量又は使用率を集計することによってリソース・パラメータＲ１を生成する。複数の上りリソース使用量又は使用率は、上り無線リソースを管理する装置、具体的には複数のフェムトセル基地局１（例えば、基地局１−１及び１−２）又はＲＮＣ等の制御装置、からリソース・パラメータ生成部２１に送られる。リソース・パラメータ送信部２２は、生成されたリソース・パラメータＲ１を送信電力制御装置１０に供給する。
【００４１】
図６は、送信電力制御装置１０による上り送信電力制御の具体例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、送信電力制御装置１０は、パラメータ供給装置２０からリソース・パラメータＲ１を受信する。ステップＳ１２では、送信電力制御装置１０は、リソース・パラメータＲ１を用いて、対象のフェムトセル５に関する上り送信電力制御を実施する。
【００４２】
図７は、パラメータ供給装置２０の動作を示すフローチャートである。ステップＳ２１では、パラメータ供給装置２０は、複数のフェムトセル５の各々の上りリソース使用量又は使用率を受信する。ステップＳ２２では、パラメータ供給装置２０は、複数のフェムトセル５に関する複数の上りリソース使用量又は使用率を集計することで、リソース・パラメータＲ１を生成する。ステップＳ２３では、パラメータ供給装置２０は、リソース・パラメータＲ１を送信電力制御装置１０に送信する。
【００４３】
＜発明の実施の形態２＞
本実施の形態では、上述した発明の実施の形態１の具体例について説明する。本実施の形態では、ＬＴＥ方式の無線通信システムに関して説明する。また、本実施の形態では、図２の構成例のように、送信電力制御装置１０の機能がフェムトセル基地局１に配置され、パラメータ供給装置２０の機能が管理サーバ１５１に配置された例について説明する。さらに、本実施の形態では、フェムトセル５の上り送信電力制御のために、リソース・パラメータＲ１をフェムトセル基地局１における上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈに反映させる例について説明する。
【００４４】
始めに、リソース・パラメータＲ１が反映された上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを生成する方法の具体例について説明する。ここでは、制御対象のフェムトセル基地局１−１を含む複数のフェムトセル基地局１の総数をＮとする。まず、制御対象のフェムトセル基地局１−１の近傍にマクロ移動局４がいると仮定した場合のマクロ移動局４が送信する上りＰＲＢ当たりのＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）の推定値Γ[dB]を定義する。Γは、ΓＭＩＮ以上でなければならないとする。ΓＭＩＮ[dB]は、マクロ移動局４の上り通信品質が所定の品質を満たすために要求されるＳＩＮＲの最小値である。ΓＭＩＮは、予め設定される。
【００４５】
Γを定式化するに当たって、希望波電力（マクロセル６の上り信号電力）と干渉電力を考慮する必要がある。ここでは、干渉電力として、制御対象のフェムトセル基地局１−１に帰属するフェムトセル移動局２−１がマクロ基地局３の上り受信（希望波）に与える干渉電力ＩＨ [dBm]と、マクロセル６内に位置する他のフェムトセル移動局（移動局２−２等）の寄与を考慮する。なお、ＬＴＥでは、１つのマクロセル６内に位置する複数のマクロ移動局４は互いに異なるＰＲＢを使用する。したがって、１つのマクロセル６内に位置する他のマクロ移動局からの干渉は０と仮定できる。また、他のマクロセル内に位置するマクロ移動局及フェムトセル移動局は、マクロ基地局３から相対的に十分に距離が離れていると仮定し、これらからの干渉はＩＨと比べて無視できると仮定する。この結果、各フェムトセル移動局２−１がマクロ基地局３の上り受信に与える干渉電力を等しくする場合、Γは近似的に以下の式（１）により定義できる。ただし、ＳＭ [dBm] は、希望波電力、つまりマクロ基地局３におけるマクロ移動局４からの上り受信電力、である。式（１）において、リソース・パラメータＲ１は、ｄＢ単位とするために対数表示とされている。また、熱雑音は無視できると仮定している。なお、マクロセル内におけるフェムトセル移動局の位置によらずフェムトセル移動局一台当たりの上り干渉電力はＩＨ となると仮定し、式（１）は任意のフェムトセルで成り立つとする。
【数１】
2013108315.tif 000003
【００４６】
発明の実施の形態１で述べた通り、リソース・パラメータＲ１は、複数のフェムトセル５の無線リソースの使用量の和又は使用率の和に従って増減する値であればよい。ただし、式（１）では、リソース・パラメータＲ１は、複数のフェムトセル５の無線リソースの使用量の和又は使用率の和に関して単調増加する関数として定義されている。複数のフェムトセル５の無線リソースの使用量の和又は使用率の和に関して単調減少する関数としてリソース・パラメータＲ１を定義する場合、式（１）におけるＲ１の符号を負から正に変更すればよい。リソース・パラメータＲ１は、例えば、式（２）に示すように、各フェムトセル５の無線リソース使用率ＵＨ，ｉの和として定義すればよい。
【数２】
2013108315.tif 000004
【００４７】
次に、ＳＭ及びＩＨを定式化する。ＬＴＥでは、ＰＲＢ当たりの平均的な上り送信電力ＰＵＬ，ｊ [dBm] が以下の式（３）に従うように、上り送信電力制御が実施される。ただし、ｊはＭまたはＨを表す添え字で、それぞれマクロ移動局４又はフェムトセル移動局２に対応する。ＰＭＡＸ，ｊ [dBm] は、上り最大送信電力である。ＰＯ＿ｊ [dBm]は、上り目標受信電力である。Ｌｊは、マクロ基地局３とフェムトセル移動局２−１の間の伝播損ＬＭ、又はフェムトセル基地局１−１とフェムトセル移動局２−１の間の伝搬損ＬＨである。なお、ここでは、マクロ移動局４がフェムトセル基地局１−１の近傍に位置すると仮定しているので、マクロ基地局３とマクロ移動局４の間の伝搬損は、マクロ基地局３とフェムトセル移動局２−１の間の伝播損ＬＭに等しいと仮定する。αjは、伝搬損ＬＭ及びＬＨに適用される補正値である。
【数３】
2013108315.tif 000005
【００４８】
式（３）においてＰＵＬ，ｊがＰＭＡＸ，ｊに達していない場合を考えると、ＳＭ及びＩＨは以下の式（４−１）及び（４−２）により表すことができる
【数４】
2013108315.tif 000006
【００４９】
式（１）の等号が成立する条件は、マクロ基地局３における希望波信号のＳＩＮＲが最小となる状況に対応する。言い換えると、式（１）の等号が成立する条件は、複数のフェムトセル移動局２からの上り干渉電力の合計が上限となる状況に対応する。つまり、この状況では、フェムトセル移動局２−１の送信電力が許容される最大値となる。以上より、式（４−１）及び（４−２）を式（１）に代入するとともに、式（１）の等号が成立する条件を考えると、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈは、式（５）のように定式化できる。
【数５】
2013108315.tif 000007
【００５０】
式（５）を用いれば、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和又は使用率の和が増加するにつれて、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを低下させることができる。なお、式（５）を用いる場合、ＰＯ＿Ｈが過大になることを防ぐため、リソース・パラメータＲ１の大きさが常に１以上となるように、Ｒ１を定義すればよい。例えば、リソース・パラメータＲ１は、最小値が1となるように制限する、又は複数のフェムトセル５の無線リソース使用率の和に１を加えた値とするなどとすればよい。そうすれば、リソース・パラメータＲ１は、常に１以上の値となる。
【００５１】
式（５）を用いて上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを設定することで、マクロセル６内におけるフェムトセル移動局２の位置によらずフェムトセル移動局２一台当たりの上り干渉電力を同程度にし、マクロセル６と重なり合う複数のフェムトセル５からマクロセル６に及ぼされる上り干渉を一定レベル以下に抑えることができる。さらに、複数のフェムトセル５の総数Ｎに関わらず、複数のフェムトセル５の上りＰＲＢ使用率の和が相対的に小さい場合には、フェムトセル移動局２−１の上り送信電力を相対的に高く設定できる。したがって、式（５）を用いることによって、マクロセル６への上り干渉の抑制に起因してフェムトセル移動局２−１の上り通信品質が過度に低下することを抑制できる。
【００５２】
具体的には、式（５）を用いると、マクロ基地局３における全上り干渉の上限値は、フェムトセル基地局１の設置台数によらず、マクロ移動局４からマクロ基地局３に到達する上り信号（希望波）の受信電力ＳＭからΓＭＩＮを差し引いて決まる値となる。したがって、マクロセル６の上り信号の通信品質（i.e. ＳＩＮＲ）はΓＭＩＮ以上となることが期待できる。
【００５３】
なお、特許文献１の思想は、接続中のフェムトセル移動局２を有するフェムトセル基地局１に対しては常に上りリソース使用率ＵＨ，ｉを１に設定し、接続中のフェムトセル移動局２を有しないフェムトセル基地局1に対しては上りリソース使用率ＵＨ，ｉが０と設定することに相当する。一方、本実施形態は、接続中のフェムトセル移動局２を有しないフェムトセル基地局1に対して上りリソース使用率ＵＨ，ｉが０となる点については特許文献１と同様である。しかしながら、本実施の形態は、接続中のフェムトセル移動局２を有するフェムトセル基地局１に対する上りリソース使用率ＵＨ，ｉは、上りリソースの使用量に応じて変化し、０より大きく且つ１以下の値となる。このため、ＰＲＢ使用率の総和を反映したリソース・パラメータＲ１は、特許文献１の思想に比べて、本実施形態のほうが小さくなる。したがって、本実施の形態は、例えば式（５）を用いることで、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを特許許文献１の思想に従う場合に比べて大きくできる。これにより、本実施の形態は、特許文献１に比べて、フェムトセル移動局２−１の上り送信電力を高く設定できる。
【００５４】
続いて、以下では、本実施の形態に係る無線通信システムの構成及び動作について説明する。図８は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。上述したように、本実施の形態では、フェムトセル基地局１−１は送信電力制御装置１０（上り送信電力制御部１１）の機能を有する。図８に示した上り送信電力制御部１１は、Ｒ１取得部１１０及び上りＴＰＣ設定部１１１を有する。Ｒ１取得部１１０は、管理サーバ１５１に配置されたリソース・パラメータ送信部２２からリソース・パラメータＲ１を受信する。上りＴＰＣ設定部１１１は、リソース・パラメータＲ１が反映された上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを生成し、これを無線通信部１００に供給する。
【００５５】
無線通信部１００は、フェムトセル移動局２−１に対して、制御データおよびユーザデータがエンコードされた下り信号を送信する。また、無線通信部１００は、フェムトセル移動局２−１から送信される上り信号を受信し、上り信号から受信データをデコードする。さらに、無線通信部１００は、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈをフェムトセル移動局２−１に送信する。
【００５６】
報知情報取得部１０１は、マクロ基地局３がマクロセル６内に送信している報知信号を無線経由で受信する。報知情報取得部１０１は、受信した報知信号から報知情報を復元し、報知情報に含まれるマクロセル送信電力情報を取得する。マクロセル送信電力情報は、（１）マクロ基地局３から送信される下りリファレンス信号の送信電力ＰＴＸ＿Ｍ [dBm]、（２）マクロ移動局４における上り送信電力の決定に使用される上り目標受信電力ＰＯ＿Ｍ [dBm]、及び（３）マクロ移動局４における上り送信電力の決定に使用される伝搬損に対する補正係数αＭ、を含む。報知情報取得部１０１は、例えば、フェムトセル基地局１の初期設置時に、又はフェムトセル基地局１の運用中に周期的（e.g. 数時間〜1日）に起動するNetwork Listening Mode（ＮＬＭ）において、報知情報の取得動作を行えばよい。
【００５７】
測定報告取得部１０２は、フェムトセル基地局１−１から送信される下りリファレンス信号の受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）ＰＲＸ＿Ｈ [dBm]、及びマクロ基地局３から送信される下りリファレンス信号の受信電力ＰＲＸ＿Ｍ [dBm] の測定結果を含む測定報告をフェムトセル移動局２−１から受信する。
【００５８】
上りＲＵＲ報告部１０３は、フェムトセル基地局１−１における上りＰＲＢ使用率を、上りリソース使用率（上りＲＵＲ）として、管理サーバ１５１のリソース・パラメータ生成部２１に送信する。上りＰＲＢ使用率は、フェムトセル移動局２−１に対して割り当て可能な全上りＰＲＢに対して、実際に移動局２−１に割り当てられたＰＲＢの割合として定義すればよい。フェムトセル移動局２−１に対して割り当て可能な全上りＰＲＢは、上りリンクに適用される周波数帯域幅（e.g. 10MHz）に依存して決まる。フェムトセル基地局１−１は、管理サーバ１５１に報告される上りＰＲＢ使用率を、例えば、周期的（e.g. 100ミリ秒程度）に測定すればよい。また、報告される上りＰＲＢの使用率は、周期的な複数回の測定値を用いて計算された移動平均値であってもよい。上りＲＵＲ報告部１０３は、上りＰＲＢ使用率の測定周期より長い報告周期（e.g. 10秒程度）を用いて、管理サーバ１５１に対する上りＰＲＢ使用率の報告を行えばよい。
【００５９】
次に、フェムトセル移動局２−１の構成例について説明する。なお、図８に示すフェムトセル移動局２−１の構成は、一般的なＬＴＥの移動局が有する構成と同等である。無線通信部２００は、フェムトセル基地局１−１に対して、制御データおよびユーザデータがエンコードされた上り信号を送信する。また、無線通信部２００は、フェムトセル基地局１−１から送信される下り信号を受信し、下り信号から受信データをデコードする。さらに、無線通信部２００は、フェムトセル基地局１−１から受信した上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを上り送信電力決定部２０２に供給する。
【００６０】
受信電力測定部２０１は、フェムトセル基地局１−１のＲＳＲＰ（ＰＲＸ＿Ｈ）と、マクロ基地局３のＲＳＲＰ（ＰＲＸ＿Ｍ）を測定する。これらの測定は、所定の周期（e.g. 100ミリ秒程度）で行われればよい。測定すべき基地局（フェムトセル基地局１−１とマクロ基地局３）及び測定項目（RSRP）の指定は、フェムトセル基地局１−１がフェムトセル移動局２−１にMeasurement Controlメッセージを送信することによって行えばよい。そして、受信電力測定部２０１は、無線通信部２００を介して、ＰＲＸ＿Ｈ及びＰＲＸ＿Ｍの測定結果をフェムトセル基地局１−１に報告する。当該報告は、所定の周期（e.g. １秒程度）で行われればよい。報告されるＰＲＸ＿Ｈ及びＰＲＸ＿Ｍの測定結果は、所定の重み付け係数を用いてフィルタリングされた値とすればよい。また、報告されるＰＲＸ＿Ｈ及びＰＲＸ＿Ｍの測定結果は、複数回の測定値を用いて計算された移動平均値であってもよい。
【００６１】
上り送信電力決定部２０２は、フェムトセル基地局１−１から受け取った上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを用いて無線通信部２００による上り送信電力ＰＵＬ，Ｈを決定する。上り送信電力決定部２０２は、上述した式（３）に従って上り送信電力ＰＵＬ，Ｈを決定すればよい。
【００６２】
管理サーバ１５１に配置されたリソース・パラメータ生成部２１及び送信部２２の動作は、発明の実施の形態１において図５を用いて説明した動作と基本的に同様である。リソース・パラメータ送信部２２は、複数のフェムトセル基地局１（e.g. 基地局１−１及び１−２）に対してリソース・パラメータＲ１を送信してもよい。送信部２２がリソース・パラメータＲ１を送信する周期、つまり、リソース・パラメータＲ１の更新周期は、複数のフェムトセル基地局１からの上りリソース使用率の報告周期に比べて長い任意の周期（e.g. 100秒程度）とすればよい。
【００６３】
図９は、本実施の形態に係るフェムトセル基地局１−１による上り送信電力制御の具体例を示すフローチャートである。ステップＳ３１では、フェムトセル基地局１−１は、自身が管理するフェムトセル５−１の上りＰＲＢ使用率を管理サーバ１５１に送信する。続くステップＳ３２〜Ｓ３５では、上述した式（５）を用いて上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを計算するために必要なパラメータを取得又は生成する。
【００６４】
具体的には、ステップＳ３２では、フェムトセル基地局１−１は、マクロ基地局３から送信される報知情報を受信し、報知情報に含まれるマクロセル送信電力情報を取得する。マクロセル送信電力情報は、ＰＴＸ＿Ｍ、ＰＯ＿Ｍ、及びαＭを含む。ステップＳ３３では、フェムトセル基地局１−１は、マクロセル６及び自身が管理するフェムトセル５−１のＲＳＲＰ（ＰＲＸ＿Ｍ及びＰＲＸ＿Ｈをフェムトセル移動局２−１から受信する。
【００６５】
ステップＳ３４では、フェムトセル基地局１−１は、マクロ基地局３とフェムトセル移動局２−１の間の伝播損ＬＭ、及び自身（基地局１−１）とフェムトセル移動局２−１の間の伝播損ＬＨを計算する。伝播損ＬＭは、マクロセル送信電力情報に含まれるＰＴＸ＿Ｍとマクロセル６のＲＳＲＰ（ＰＲＸ＿Ｍ）との差分によって計算できる。また、伝播損ＬＨは、基地局１−１自身の送信電力ＰＴＸ＿ＨとＲＳＲＰ（ＰＲＸ＿Ｈ）との差分によって計算できる。ただし、ここで計算されるＬＭ及びＬＨは、厳密には下りリンクの伝播損であるが、上りリンクの周波数と下りリンクの周波数における損失特性に大きな差がないと仮定して、上りリンクの伝播損として用いられる。
【００６６】
ステップＳ３５では、フェムトセル基地局１−１は、リソース・パラメータＲ１を管理サーバ１５１から受信する。
【００６７】
ステップＳ３６では、フェムトセル基地局１−１は、ステップＳ３２〜Ｓ３５で得られた値を用いて、式（５）に従って上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを計算する。
【００６８】
図１０は、フェムトセル移動局２−１の動作の具体例を示すフローチャートである。すテップＳ４１では、フェムトセル移動局２−１は、マクロセル６及び自身が帰属するフェムトセル５−１のＲＳＲＰ（ＰＲＸ＿Ｍ及びＰＲＸ＿Ｈ）を測定する。ステップＳ４２では、フェムトセル移動局２−１は、ＲＳＲＰ（ＰＲＸ＿Ｍ及びＰＲＸ＿Ｈ）の測定結果をフェムトセル基地局１−１に送信する。
【００６９】
ステップＳ４３では、フェムトセル移動局２−１は、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈの更新値をフェムトセル基地局１−１から受信したか否かを判定する。上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈの更新値を受信した場合、フェムトセル移動局２−１は、上り送信電力ＰＵＬ，Ｈの更新値を用いて上り送信電力ＰＵＬ，Ｈの調整を実施する（ステップＳ４４）。上り送信電力ＰＵＬ，Ｈの調整は、ＰＯ＿Ｈの更新値を用いて、式（３）に従って上り送信電力ＰＵＬ，Ｈの更新値を計算することにより行えばよい。
【００７０】
図１１は、管理サーバ１５１によるリソース・パラメータＲ１の供給手順の具体例を示すフローチャートである。ステップＳ５１では、管理サーバ１５１は、複数のフェムトセル基地局１の各々から各フェムトセル５の上りＰＲＢ使用率を受信する。ステップＳ５２では、管理サーバ１５１は、複数のフェムトセル５に関する複数の上りＰＲＢ使用率を集計し、リソース・パラメータＲ１を生成する。ステップＳ５３では、管理サーバ１５１は、リソース・パラメータＲ１を対象のフェムトセル基地局１−１に送信する。
【００７１】
＜発明の実施の形態３＞
本実施の形態では、上述した実施の形態２の変形について説明する。本実施の形態では、マクロ基地局３における全上り干渉量が一定レベル以下になる条件を維持しながらも、フェムトセル５毎の上りリソース（ＰＲＢ）使用量又は使用率に応じて、フェムトセル５毎の上り送信電力の制御内容に差を設ける。つまり、上りリソース使用量又は使用率が多いフェムトセル５は、上りリソース使用量又は使用率が少ないフェムトセル５に比べて、優先的に送信電力を低減できるようにする。
【００７２】
より具体的に述べると、本実施の形態では、フェムトセル５−１における上り送信電力制御のために、リソース・パラメータＲ１に加えて補正パラメータΔｉを用いる。既に述べている通り、リソース・パラメータＲ１は、複数のフェムトセル５の上りリソース使用量の和又は使用率の和に応じて増減する値を含む。これに対して、補正パラメータΔｉは、対象のフェムトセル５−１の上りリソース使用量又は使用率（つまり、複数のフェムトセルに関する和ではない）に応じて増減する値として定義される。さらに、補正パラメータΔｉは、複数のフェムトセル５にわたるΔｉの和が実質的に一定となるように決定される。
【００７３】
始めに、補正パラメータΔｉ[dB]の計算方法の具体例について説明する。ここでは、フェムトセル５の上り送信電力制御のために、リソース・パラメータＲ１及び補正パラメータΔｉを、フェムトセル基地局１における上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈに反映させる例について説明する。Δｉが上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈに付加されることにより、フェムトセル移動局２−１がマクロ基地局３に与える上り干渉電力ＩＨがΔｉだけ変化する。したがって、式（１）において全上り干渉電力が上限となるとき（i.e. 等号が成立するとき）を仮定すると、上り干渉電力ＩＨは以下の式（６）により表すことができる。
【数６】
2013108315.tif 000008
【００７４】
Δｉには、以下の制限を設ける。まず、マクロ移動局４の上り通信品質を維持するため、マクロ基地局３が被る全上り干渉電力がΔｉの付加の前後で変化しないようにする。そのために、式（６）のＩＨを複数のフェムトセル基地局１の全てにわたって足し合わせた結果は、Δｉを付加する前の足し合わせ結果と等しくなるようにする。従って、マクロ基地局３が被る全上り干渉電力が不変である場合、以下の式（７）が成立する。
【数７】
2013108315.tif 000009
【００７５】
次に、Δｉは、上りＰＲＢ使用率ＵＨ，ｉの単調減少関数として決定される。その理由は、各フェムトセル５の上りＰＲＢ使用率に関わらず、マクロ基地局３に及ぼす上り干渉を複数のフェムトセル５の間で公平にするためである。つまり、上りリソース使用量又は使用率が多いフェムトセル５は、上りリソース使用量又は使用率が少ないフェムトセル５に比べて、優先的に送信電力を低減できるようにする。単調減少関数の最も簡単な例の１つは、ＵＨ，ｉが最小値の０のときにΔｉが最大値Δｍａｘとなり、ＵＨ，ｉが最大値の１のときにΔｉが最小値−Δｍａｘとなる一次関数である。この場合、Δｉは、式（８）のように定式化できる。Δｍａｘは、式（８）を式（７）に代入することで求められる。ただし、式（８）は一例であり、Δｉが式（７）の関係と単調減少関数であるとの条件を満たせば、Δｉの定式化は任意である。
【数８】
2013108315.tif 000010
【００７６】
リソース・パラメータＲ１と補正パラメータΔｉを用いると、例えば、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈは、式（９）のように定式化できる。
【数９】
2013108315.tif 000011
【００７７】
本実施の形態によれば、マクロセル６内と重なり合って配置された複数のフェムトセル５がマクロ基地局３に与える全上り干渉量が一定レベル以下になる条件を維持しながらも、各フェムトセル５の上りＰＲＢ使用率に応じて、フェムトセル基地局１毎に、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈの計算式を変化させることができる。つまり、上りリソース使用量又は使用率が多いフェムトセル５は、上りリソース使用量又は使用率が少ないフェムトセル５に比べて、優先的に送信電力を低減させることができる。
【００７８】
図１２は、本実施の形態に係るフェムトセル基地局１−１による上り送信電力制御の具体例を示すフローチャートである。図１２に示されたステップＳ３１〜Ｓ３４は、図９に示されたステップＳ３１〜S３４と同様である。図１２のステップＳ６５では、フェムトセル基地局１−１は、リソース・パラメータＲ１及び補正パラメータΔｉを管理サーバ１５１から受信する。ステップＳ６６では、フェムトセル基地局１−１は、ステップＳ３２〜Ｓ３４並びにステップＳ６５で得られた値を用いて、式（９）に従って上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを計算する。
【００７９】
図１３は、管理サーバ１５１によるリソース・パラメータＲ１及び補正パラメータΔｉの供給手順の具体例を示すフローチャートである。図１３に示されたステップＳ５１〜Ｓ５２は、図１１に示されたステップＳ５１〜Ｓ５２と同様である。ステップＳ７３では、管理サーバ１５１は、例えば式（７）及び（８）に従って、補正パラメータΔｉを生成する。ステップＳ７４では、管理サーバ１５１は、リソース・パラメータＲ１及び補正パラメータΔｉを対象のフェムトセル基地局１−１に送信する。
【００８０】
＜発明の実施の形態４＞
本実施の形態では、上述した発明の実施の形態１の具体例について説明する。本実施の形態では、図３の構成例のように、送信電力制御装置１０及びパラメータ供給装置２０の機能が共にフェムトセル基地局１に配置された例について説明する。すなわち、複数のフェムトセル基地局１は、上りリソース（ＰＲＢ）の使用量又は使用率をお互いに交換する。上りリソース（ＰＲＢ）の使用量又は使用率を複数の基地局１間で送受信するためには、基地局間で使用可能な通信インタフェース、例えば３ＧＰＰで標準化されているＸ２インタフェースを用いればよい。
【００８１】
図１４は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。フェムトセル基地局１−１は、送信電力制御装置１０（上り送信電力制御部１１）及びパラメータ供給装置２０（リソース・パラメータ生成部２１）の機能を有する。リソース・パラメータ生成部２１は、管理サーバ１５１ではなく、他のフェムトセル基地局１から各フェムトセル５の上りＰＲＢ使用率を受信し、リソース・パラメータＲ１を生成する。
【００８２】
図１４に示された上り送信電力制御部１１は、上りＴＰＣ設定部１１１を有する。上りＴＰＣ設定部１１１は、生成部２１によって生成されたリソース・パラメータＲ１が反映された上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを生成し、これを無線通信部１００に供給する。また、図１４に示された上りＲＵＲ報告部１０３は、管理サーバ１５１ではなく、他のフェムトセル基地局１に対して、フェムトセル５−１の上りＰＲＢ使用率を送信する。
【００８３】
図１５は、本実施の形態に係るフェムトセル基地局１−１による上り送信電力制御の具体例を示すフローチャートである。図１５に示されたステップＳ３２〜Ｓ３４並びにステップＳ３６は、図９に示されたステップＳ３２〜Ｓ３４並びにステップＳ３６と同様である。図１５のステップＳ８１では、フェムトセル基地局１−１は、他のフェムトセル基地局１の各々に対して自セル５−１の上りＰＲＢ使用率を送信する。ステップＳ８５１では、フェムトセル基地局１−１は、他のフェムトセル基地局１の各々から各フェムトセル５の上りＰＲＢ使用率を受信する。ステップＳ８５２では、フェムトセル基地局１−１は、他のフェムトセル５の上りＰＲＢ使用率と自セル５−１の上りＰＲＢ使用率とを集計することにより、リソース・パラメータＲ１を生成する。
【００８４】
本実施の形態では、複数のフェムトセル基地局１の間で上りリソース使用量又は使用率の情報を交換する。したがって、本実施の形態は、管理サーバ１５１を必要としない利点がある。
【００８５】
＜その他の実施の形態Ａ＞
発明の実施の形態２及び３では、１つのマクロセル６に対して１つの管理サーバ１５１が存在する構成例を示した。しかしながら、マクロセル６当たり管理サーバ１５１の数は１つに限定されるものではない。例えば、管理サーバ１５１は、複数のマクロセル６とこれらと重なり合う複数のフェムトセル５に関して、リソース・パラメータＲ１の供給を行ってもよい。この場合、マクロセル６当たりの管理サーバ１５１の数は１未満となる。また、マクロセル６当たりの管理サーバ１５１の数が１以上となる場合も可能である。この場合は、１つの管理サーバ１５１によって管理されるフェムトセル基地局１の集合は、マクロセル６内に配置された複数のフェムトセル基地局１の一部となる。マクロセル６内の全フェムトセル基地局１からの上り干渉を把握するために、複数の管理サーバ１５１の間でリソース・パラメータＲ１を交換してもよい。
【００８６】
＜その他の実施の形態Ｂ＞
発明の実施の形態２及び３では、パラメータ供給装置２０が管理サーバ１５１に配置される例を示した。しかしながら、パラメータ供給装置２０は、他の装置に配置されてもよい。例えば、ＬＴＥ方式の無線通信システムでは、パラメータ供給装置２０は、管理サーバ１５１に相当するＯＡＭ(Operation & Maintenance) サーバに配置されてもよいし、ＭＭＥ(Mobility Management Entity)、Ｓ−ＧＷ(Serving Gateway)、又はＨｅＮＢ ＧＷに配置されもよい。また、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線通信システムでは、パラメータ供給装置２０は、ＨＮＢ ＧＷに配置されてもよいし、又はＲＮＣに配置されてもよい。
【００８７】
＜その他の実施の形態Ｃ＞
発明の実施の形態４では、複数のフェムトセル基地局１の間で上りリソース使用量又は使用率の情報を交換する例を示した。この例では、複数のフェムトセル基地局１は、互いに対等の関係であった。しかしながら、複数のフェムトセル基地局１の関係は必ずしも対等である必要はなく、例えばアンカーとなるフェムトセル基地局１をマクロセル６内で少なくとも１台予め設定してもよい。この場合、各フェムトセル基地局１は、アンカーのフェムトセル基地局１にリソース使用量又は使用率を報告すればよい。また、アンカーのフェムトセル基地局１は、管理サーバ１５１と同様に、リソース・パラメータＲ１を生成し、これを各フェムトセル基地局１に通知すればよい。アンカーの役割は、特定のフェムトセル基地局１が常に行ってもよいし、複数のフェムトセル基地局１の間で所定の周期で交代してもよい。
【００８８】
＜その他の実施の形態Ｄ＞
発明の実施の形態２〜４では、フェムトセル基地局１に接続するフェムトセル移動局２の数が１つの場合を説明した。しかしながら、フェムトセル基地局１に接続するフェムトセル移動局２の数は複数であってもよい。この場合、まず、フェムトセル基地局１は、フェムトセル移動局２毎に、実施形態２〜４のいずれかのようにして上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈを求めればよい。ＬＴＥ方式では、一般的に、セル毎の上り目標受信電力の基準値に移動局毎の補正を加えることで、移動局毎の上り目標受信力ＰＯ＿Ｈを設定する。したがって、フェムトセル基地局１は、次に、複数のフェムトセル移動局２に共通に適用される上り目標受信電力の平均値（または中央値）を求め、この平均値に対する差分を各フェムトセル移動局に対する補正として求めればよい。最後に、フェムトセル基地局１は、求めた平均値と差分を各フェムトセル移動局２に通知すればよい。なお、フェムトセル基地局１は、各フェムトセル移動局２に対して、複数のフェムトセル移動局２の間で共通の上り目標受信力として平均値のみを通知してもよい。
【００８９】
＜その他の実施の形態Ｅ＞
発明の実施の形態１〜４では、マクロセルと複数のフェムトセルが重なり合って配置されたＨｅｔＮｅｔ環境について説明した。しかしながら、本発明の適用先は、マクロセルと複数のフェムトセルを含む環境に限定されるものではない。例えば、フェムトセル基地局より通信エリアが大きい複数のピコセルとマクロセルとが混在する環境であってもよい。この場合、発明の実施の形態１〜４で説明した上り送信電力制御をピコセルの上り送信電力制御のために適用することができる。また、ピコセル基地局は、マクロ基地局からの報知情報によらず、基地局間インタフェース（e.g. Ｘ２インタフェース）を用いて、マクロ基地局から必要な情報を取得してもよい。また、マクロセルとピコセルの混在環境以外にも、マクロセル、ピコセル、及びフェムトセルの混在環境、マクロセル及びマイクロセルの混在環境など、任意のＨｅｔＮｅｔ環境に対して本発明を適用することができる。
【００９０】
＜その他の実施の形態Ｆ＞
発明の実施の形態２〜４では、リソース・パラメータＲ１を上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈに反映する例を示した。しかしながら、発明の実施の形態１で述べた通り、フェムトセル５の上り送信電力制御においてリソース・パラメータＲ１を反映する対象は、上り目標受信電力ＰＯ＿Ｈに限られない。例えばフェムトセル移動局２の最大送信電力ＰＭＡＸ，Ｈにリソース・パラメータＲ１を反映してもよい。上り最大送信電力ＰＭＡＸ，Ｈをリソース・パラメータＲ１に基づいて調整することにより、フェムトセル移動局２の上り送信電力の変動が大きい場合があっても、マクロ基地局３に与える上り干渉を許容値以下に安定して抑えることができる。
【００９１】
マクロ移動局４とフェムトセル移動局２−１が共に最大送信電力で送信していると仮定した場合、式（４−１）及び（４−２）を以下の式（１０−１）及び（１０−２）のように置き換えることができる。ここで、ＰＭＡＸ，Ｍ [dBm]は、マクロ移動局４の上り最大送信電力である。
【数１０】
2013108315.tif 000012
【００９２】
実施の形態２で述べたのと同様にして、式（１０−１）及び（１０−２）を式（１）に代入することにより、フェムトセル移動局２−１の上り最大送信電力ＰＭＡＸ，Ｈは式（１１）のように定式化できる。なお、ＰＭＡＸ，Ｍには、移動局の最大送信電力として３ＧＰＰに規定されている値（例えば２３ｄＢｍ）を用いればよい。
【数１１】
2013108315.tif 000013
【００９３】
＜その他の実施の形態Ｇ＞
発明の実施の形態２〜４では、マクロセル６内に配置された複数のフェムトセル基地局１の全てが上りリソース使用率の報告を行う例について説明した。しかしながら、リソース使用率の報告を行うフェムトセル基地局１は、マクロセル６内に配置された複数のフェムトセル基地局１の一部であってもよい。例えば、マクロセル６内に配置された複数のフェムトセル基地局１のうち、起動しているフェムトセル基地局１のみが上りリソース使用率の報告を行なってもよい。フェムトセル基地局１は常に起動している必要はなく、例えば、ユーザが不在の場合には、フェムトセル基地局１は機能を停止することもできる。ただし、停止後にユーザ（移動局２）の存在を検知して自動的に起動するために、受信機能は起動したままにすることが多い。
【００９４】
また、例えば、マクロセル６内に配置された複数のフェムトセル基地局１のうち、フェムトセル移動局２−１と通信中であるフェムトセル基地局１のみが上りリソース使用率の報告を行なってもよい。
【００９５】
＜その他の実施の形態Ｈ＞
発明の実施の形態３では、上りＰＲＢ使用率ＵＨ，ｉの単調減少関数として補正パラメータΔｉを決定する例について説明した。しかしながら、補正パラメータΔｉはＵＨ，ｉの単調増加関数として決定することもできる。その理由は、上りＰＲＢ使用率が高く通信負荷が高いフェムトセル移動局２に対して上り目標受信電力を大きくすることにより、当該フェムトセル移動局２の上り通信品質を高くするためである。単調増加関数の最も簡単な例の１つは、ＵＨ，ｉが最小値の０のときにΔｉが最小値−Δｍａｘとなり、ＵＨ，ｉが最大値の１のときにΔｉが最大値Δｍａｘとなる一次関数である。この場合、Δｉは、式（１２）のように定式化できる。ただし、式（１２）は一例であり、Δｉが式（７）の関係と単調増加関数であるとの条件を満たせば、Δｉの定式化は任意である。
【数１２】
2013108315.tif 000014
【００９６】
＜その他の実施の形態Ｉ＞
発明の実施の形態２〜４は、ＬＴＥ(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、発明の実施の形態１でも述べた通り、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、Ｗ−ＣＤＭＡ方式であってもよいし、上り回線と下り回線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。
【００９７】
＜その他の実施の形態Ｊ＞
発明の実施の形態１〜４で述べた送信電力制御装置１０及びパラメータ供給装置２０の処理は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）、DSP（Digital Signal Processor）などを含む半導体処理装置を用いて実装されてもよい。また、これらの装置は、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実装されてもよい。具体的には、図６、７、９、１１、１２、１３、及び１５のいずれか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。
【００９８】
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される。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。
【００９９】
また、上述した発明の実施の形態は、適宜組み合わせることも可能である。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。
【０１００】
この出願は、２０１２年１月１７日に出願された日本出願特願２０１２−７１０３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１０１】
１、１−１、１−２  フェムトセル基地局
２、２−１、２−２  フェムトセル移動局
３  マクロ基地局
４  マクロ移動局
５、５−１、５−２  フェムトセル
６  マクロセル
１０  送信電力制御装置
１１  上り送信電力制御部
２０  パラメータ供給装置
２１  リソース・パラメータ生成部
２２  リソース・パラメータ送信部
１００  無線通信部
１０１  報知情報取得部
１０２  測定報告取得部
１０３  上りＲＵＲ報告部
１１０  リソース・パラメータ（Ｒ１）取得部
１１１  上りＴＰＣ設定部
１５０  上位ネットワーク
１５１  管理サーバ
２００  無線通信部
２０１  受信電力測定部
２０２  上り送信電力決定部
【図１】
2013108315.tif 000015
【図２】
2013108315.tif 000016
【図３】
2013108315.tif 000017
【図４】
2013108315.tif 000018
【図５】
2013108315.tif 000019
【図６】
2013108315.tif 000020
【図７】
2013108315.tif 000021
【図８】
2013108315.tif 000022
【図９】
2013108315.tif 000023
【図１０】
2013108315.tif 000024
【図１１】
2013108315.tif 000025
【図１２】
2013108315.tif 000026
【図１３】
2013108315.tif 000027
【図１４】
2013108315.tif 000028
【図１５】
2013108315.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月7日(2014.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４７】
無線通信システムで使用される送信電力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、
前記無線通信システムは、第１のセルを形成する第１の基地局、及び前記第１のセルより小さく且つ前記第１のセルと少なくとも一部が重なり合う第２のセルを各々が形成する複数の第２の基地局を含み、
前記送信電力制御方法は、前記複数の第２の基地局により形成される複数の第２のセルの上りリソース使用量の和又は上りリソース使用率の和に応じて増減するリソース・パラメータを用いて、前記複数の第２のセルに含まれる対象セルに関する上り送信電力制御を行うことを含む、
プログラム。
【国際調査報告】
2013108315.tif 000030
2013108315.tif 000031
2013108315.tif 000032