(57)【要約】  上りリンクにおいて、隣接通信エリアの干渉による影響が大きい端末にリソースを割り当てる場合、リソースを割り当てる端末のスループットの劣化を抑制しながら、同一リソースを使用する隣接通信エリアのスループットを向上させる。複数の通信エリアで同じリソースを用いる通信システムに配置される制御装置１であって、自己が制御する少なくとも一つの通信エリアに存在する複数の端末と通信する機能を備える通信機能部１０と、一つの通信エリアと隣接する通信エリアの上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられる場合、一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てるリソース割り当て部２０と、を備える。
2009122776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信エリアで同じリソースを用いる通信システムに配置される制御装置であって、
自己が制御する少なくとも一つの通信エリアに存在する複数の端末と通信する機能を備える通信機能手段と、
一つの通信エリアと隣接する通信エリアの上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられる場合、前記一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、前記隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てるリソース割り当て手段と、を備える制御装置。
【請求項２】
前記リソース割り当て手段は、所定の送信電力での送信で、前記干渉電力が前記干渉閾値以下になる端末を前記第二端末として割り当てる端末を選択することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記リソース割り当て手段は、端末の送信電力を、前記通信品質が前記品質閾値以上になる値に調整した場合、前記干渉電力が前記干渉閾値以下となる端末を前記第二端末として選択することを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
【請求項４】
前記リソース割り当て手段は、端末の送信電力を、前記干渉電力が前記干渉閾値以下になる値に調整した場合、前記端末の送信電力が前記品質閾値以上となる端末を前記第二端末として選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記リソース割り当て手段は、前記品質閾値として、第一品質閾値と前記第一品質閾値より高い第二品質閾値とを設定し、前記第一品質閾値と前記第二品質閾値とのいずれかを用いて前記第二端末を選択することを特徴とする請求項３記載の制御装置。
【請求項６】
前記リソース割り当て手段は、前記複数の端末について、前記通信品質が所定レベルよりも大きい端末を抽出し、抽出した端末の送信電力を増加させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記リソース割り当て手段は、前記抽出した端末の通信エリアと隣接する通信エリアにおいて同じリソースが他の端末へ割り当てられている場合、前記抽出した端末の干渉電力が前記干渉閾値以下になるように、前記送信電力を増加させることを特徴とする請求項６記載の制御装置。
【請求項８】
輻輳情報を算出する輻輳情報計算手段を、さらに備え、
前記通信機能手段は、自己の輻輳情報を送信し、隣接する他の制御装置から輻輳情報を受信し、
前記リソース割り当て手段は、前記他の制御装置の輻輳情報に基づいて、前記端末の送信電力を調整することを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記輻輳情報計算手段は、受信電力、リソース使用率との少なくとも一方を輻輳情報として計算することを特徴とする請求項８記載の制御装置。
【請求項１０】
前記リソース割り当て手段は、前記他の制御装置の輻輳情報が輻輳閾値より大きい場合、前記端末の送信電力を減少させることを特徴とする請求項８または９記載の制御装置。
【請求項１１】
前記リソース割り当て手段は、前記他の制御装置の輻輳情報と前記自己の輻輳情報との差分が輻輳差分閾値より大きい場合、前記端末の送信電力を減少させることを特徴とする請求項８または９記載の制御装置。
【請求項１２】
前記複数の通信エリアは、セルを分割した複数のセクタであり、
前記制御装置は、前記セルに配置された基地局であり、
前記リソース割り当て手段は、前記複数のセクタに存在する複数の端末にリソースを割り当てることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記複数の通信エリアは、基地局がそれぞれ配置される複数のセルであり、
前記制御装置は、一つのセルに配置される基地局であり、
前記通信機能手段は、隣接するセルから端末割り当て情報を取得し、
前記リソース割り当て手段は、前記端末割り当て情報に基づいて、前記隣接するセルが端末へ割り当てられているか否かを判断して、セル内の複数の端末にリソースを割り当てることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記通信機能手段は、前記通信エリア毎に下り共通信号を送信し、前記下り共通信号の測定結果を前記複数の端末から受信し、前記測定結果に基づいて、前記通信品質と前記干渉電力とを計算することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記リソースは、複数の周波数ブロックから構成され、
前記リソース割り当て手段は、
前記複数の周波数ブロックそれぞれを、前記複数の端末へ割り当てたときの選択指標を算出し、算出した選択指標の高い順番に並べたリストを作成するリスト作成手段と、
前記リストの順番に、端末に割り当てる周波数ブロック候補を選択し、前記隣接する通信エリアにおいて、前記周波数ブロック候補に端末が割り当てられている場合、前記干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、前記通信品質が品質閾値以上である端末を割り当て、前記周波数ブロック候補に端末が割り当てられていない場合、前記通信品質が前記品質閾値以上である端末を割り当てることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記リソース割り当て手段は、前記リストの順番に周波数ブロックを前記複数の端末へ割り当てた後、再度リストの順番にリソースが割り当てられていない端末について、前記通信品質が品質閾値以上となる範囲で送信電力を下げることによって、割り当てる周波数ブロックを選択することを特徴とする請求項８記載の制御装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記制御装置によって上りリンクのリソースを割り当てられる端末と、を備える通信システム。
【請求項１８】
複数の通信エリアで同じリソースを使用する通信システムのリソース割り当て方法であって、
一つの通信エリアと隣接する通信エリアの上りリンクのリソースの割り当て状況を調査し、
前記隣接する通信エリアの上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられている場合、前記一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、前記隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てるリソース割り当て方法。
【請求項１９】
一つの通信エリアと隣接する通信エリアで同じリソースを使用する通信システムのリソースを割り当てるプログラムを格納する記録媒体であって、
前記隣接する通信エリアの上りリンクのリソースの割り当て状況を調査する手順と、
前記隣接する通信エリアの上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられている場合、前記一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、前記隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てる手順と、をコンピュータに実行させるプログラムを格納する記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隣接通信エリアで同じリソースを使用する通信システムのリソース割り当てに関し、特に隣接通信エリア間の干渉を考慮したリソース割り当て技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、基地局を複数配置する。各基地局は、通信エリア内の無線通信端末（以下、単に端末とする）と通信を行なう。この通信エリアはセルと呼ばれている。更に、同時通信が可能な端末数を増やすために、アンテナに指向性を持たせ、セルを複数に分割することができる。この分割された領域はセクタと呼ばれる。周波数など、同一の無線リソースを複数の通信エリアで用いる場合、隣接セルからの干渉や、隣接セクタからの干渉によって、通信路品質が劣化する可能性がある。これについて、隣接セクタ干渉は、アンテナの指向性によって、充分小さくなると考えられている。【０００３】
しかし、セクタ境界では、アンテナ利得が同等となるため、隣接セクタ干渉によって、通信路品質が大きく劣化してしまう。また、建造物などの影響により伝搬損失が変動するシャドウイングにより、セクタ境界以外の端末でも、隣接セクタ干渉によって、通信路品質が大きく劣化することがある。【０００４】
これを解決するセル間の干渉低減・回避技術として、隣接セルでの周波数グループの割り当て状況に応じて、自セルでの割り当てを回避する方法や、送信電力を下げる方法などが知られている。例えば、特許文献１では、ＯＦＤＭＡ（Orthgonal Frequency Division Multipe Access）下りリンクにおける干渉低減のための時間・周波数グループ割り当て方法が開示されている。特許文献１では、複数の基地局に接続した中央エンティティを設け、中央エンティティが各基地局のスケジューリングを管理する。端末は、各基地局からのパイロット信号の受信電力を測定する。中央エンティティは、干渉を考慮して、端末が報告する受信電力に応じてスケジューリングを行う。また、実施形態として、各基地局の周波数グループをエリア内の端末に割り当て、サービス重複地域にある端末に割り当てた周波数グループでは、隣接基地局が送信電力を下げる、という技術が開示されている。これによれば、例えば、サービス重複地域であるセクタ境界の端末に周波数グループを割り当てる場合、隣接セクタでは、一律に送信電力を下げて同一周波数グループを割り当てるか、或いは同一周波数グループの割り当てを回避することになる。
【特許文献１】特開２００６−０３３８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上りリンクに、特許文献１のスケジューリング方法を適用すると、セクタ境界等の隣接セクタ干渉による影響が大きい端末のスループットを改善することができる。一方、その隣接セクタの端末のスループットが大きく下がることが問題であった。【０００６】
図１７に関連する技術によってリソースを割り当てる端末の関係図を示す。各セクタ内の点線は、アンテナビームの強さである。各端末から基地局へ向かっている矢印は上りリンクの送信を示す。図１７に示すように、セクタ１において、端末１ａは、セクタ境界に位置するため、隣接セクタ２からの干渉による影響が大きい。この端末１ａに周波数グループを割り当てる場合、隣接セクタ２では、端末２ａ、２ｂ、２ｃの何れか選択される。【０００７】
送信電力Ｐは、目標品質ＳＩＮＲｔａｒｇｅｔ（Signal to Interference and Noise Ratio）で制御する場合、例えば、以下のように設定される。この送信電力は端末１ａに適用される。【０００８】
【数１】
2009122776.tif 000003
【０００９】
ＰｍｉｎとＰｍａｘは最小送信電力と最大送信電力を、ＰｏはＳＩＮＲｔａｒｇｅｔで表される電力オフセットを、ＰＬ（Propagating Loss）は伝搬ロス（伝搬損失）を、Ｎは熱雑音を、ＩｏＴ（Interference over Thermal）は干渉対熱雑音を各々表す。ＭＥＤＩＵＭ（ａ，ｂ，ｃ）はａ，ｂ，ｃの中央値を選ぶ関数である。【００１０】
また、セクタ境界の端末と同一周波数グループを割り当てられる隣接セクタの端末は、送信電力を下げるため、例えば、（３）式のように送信電力を設定する。この送信電力は端末２ａ、２ｂ、２ｃに適用される。従って、送信電力は端末２ａ、２ｂ、２ｃの送信電力を下げると、セクタ２のスループットが大きく低下していた。【００１１】
【数２】
2009122776.tif 000004
【００１２】
Δｂｏｕｎｄは、セクタ境界の端末への干渉電力を下げるためのオフセットである。また、送信電力を下げない場合、セクタ２において端末１ａが使用するリソースへの割り当てを回避していた。【００１３】
このように、同じリソースを使用する通信エリア（例えば、同じ周波数ブロックを使用する、セクタまたはセル）において、隣接する通信エリアでは、選択された端末の送信電力を大きく下げるか、或いは端末の割り当てを回避することになる。従って、隣接する通信エリアのスループットは大幅に低下するという問題があった。【００１４】
本発明は、上りリンクにおいて、隣接通信エリアの干渉による影響が大きい端末にリソースを割り当てる場合、リソースを割り当てる端末のスループットの劣化を抑制しながら、同一リソースを使用する隣接通信エリアのスループットを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る制御装置の一態様は、複数の通信エリアで同じリソースを用いる通信システムに配置される制御装置であって、自己が制御する少なくとも一つの通信エリアに存在する複数の端末と通信する機能を備える通信機能手段と、一つの通信エリアと隣接する通信エリアの上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられる場合、前記一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、前記隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てるリソース割り当て手段と、を備える。【００１６】
また、本発明に係る通信システムの一態様は、上記記載の制御装置と、前記制御装置によって上りリンクのリソースを割り当てられる端末と、を備える。【００１７】
さらに、本発明に係るリソース割り当て方法の一態様は、複数の通信エリアで同じリソースを使用する通信システムのリソース割り当て方法であって、一つの通信エリアと隣接する通信エリアの上りリンクのリソースの割り当て状況を調査し、前記上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられている場合、前記一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、前記隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てる。【００１８】
本発明に係るプログラムの一態様は、一つの通信エリアと隣接する通信エリアで同じリソースを使用する通信システムのリソースを割り当てるプログラムであって、前記隣接する通信エリアの上りリンクのリソースの割り当て状況を調査する手順と、前記上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられている場合、前記一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、前記隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てる手順と、をコンピュータに実行させる。プログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上りリンクにおいて、隣接通信エリアの干渉による影響が大きい端末にリソースを割り当てる場合、リソースを割り当てる端末のスループットの劣化を抑制しながら、同一リソースを使用する隣接通信エリアのスループットを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の無線通信システムの一例を示すブロック図である。
【図３】全セクタで繰り返し使用できる周波数ブロックのイメージを示す図である。
【図４】第１の実施形態の通信システムの基本構成例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態のＰＬ情報の作成手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態のリソースを割り当てるユーザを選択する動作手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態のリソースを割り当てるユーザを選択する動作手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態のリストの一例を示す図である。
【図９】第１の実施形態の予想品質が高いユーザの送信電力を増やす動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態を適用してリソースを割り当てた端末の関係図である。
【図１１】第１の実施形態を適用して周波数ブロックを割り当てたイメージ図である。
【図１２】第２の実施形態の通信システムの基本構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施形態の負荷情報の計算手順を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施形態の負荷情報に応じた端末の送信電力の計算式の更新手順を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態の負荷情報の計算手順を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態の負荷情報に応じた端末の送信電力の計算式の更新手順を示すフローチャートである。
【図１７】関連する技術によってリソースを割り当てる端末の関係図である。
【符号の説明】
【００２１】
ＢＳ１〜ＢＳ３  基地局
Ｃ１〜Ｃ３  セル
Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ２１〜Ｓ２３、Ｓ３１〜Ｓ３３  セクタ
ＵＥ１１１〜１１２、ＵＥ１２１〜１２３、ＵＥ１３１〜１３３  端末
１  制御装置
１０  通信機能部
１１  通信機能部
１２  端末情報管理部
２０  リソース割り当て部
２１  リスト作成部
２２  割り当て部
１０１  端末動作部
１０２  信号測定部
１１１  基地局動作部
１１２  端末情報管理部
１１３、１２３  リソース割り当て部
１２４  輻輳情報計算部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。【００２３】
まず、リソースの割り当てを行う制御装置について、概略を説明する。図１は、本発明に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。制御装置１は、通信機能部１０とリソース割り当て部２０とを備える。制御装置１は、隣接する複数の通信エリアが同じリソースを使用する領域に配置される。リソースは、例えば、複数の周波数ブロックに分割されている。制御装置１は、周波数ブロック毎に端末を割り当てることを前提とする。隣接する通信エリアとは、一つの通信エリアに注目したとき、境界が隣接している通信エリアをいう。【００２４】
通信機能部１０は、自己が制御する少なくとも一つの通信エリアに存在する複数の端末と通信する機能を備える。ここでは、通信機能部１０は通信機能部１１と端末情報管理部１２とを有する。通信機能部１１は、ネットワークを介して端末とデータを送受信する機能を有する。また、通信機能部１１は、通信エリア毎に下り共通信号を送信し、下り共通信号の測定結果を前記複数の端末から受信する。端末情報管理部１２は、複数の端末から通知される端末情報を保持する記憶領域を有し、端末情報を管理する。また、端末情報管理部１２は、受信した測定結果を管理し、測定結果に基づいて、通信品質と干渉電力とを計算する。【００２５】
リソース割り当て部２０は、複数の端末にリソースを割り当てる。このとき、リソース割り当て部２０は、一つの通信エリアと隣接する通信エリアの上りリンクのリソースが端末へ割り当てられている場合、一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、所定の品質レベル（品質閾値、最低所要品質）以上の通信品質（予想品質）と所定の干渉レベル（干渉閾値）以下の干渉電力とを維持する端末へ割り当てる。隣接する通信エリアの上りリンクのリソースに端末が割り当てられていない場合、一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースに、所定の品質レベル（品質閾値）以上の通信品質を維持する端末を割り当てる。【００２６】
例えば、リソース割り当て部２０は、既に通信エリアＸのリソースが端末Ａへ割り当てられている場合、通信エリアＹの同じリソースを、通信エリアＸへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる端末Ｂへ割り当てる。
また、リソース割り当て部２０は、端末Ｂの送信電力を調整することによって、割り当てる端末を選択する。【００２７】
リソース割り当て部２０の実現形態として、図１では、リスト作成部２１と割り当て部２２とに機能を分けた例を示している。【００２８】
リスト作成部２１は、複数の周波数ブロックそれぞれを、複数の端末へ割り当てたときの選択指標を算出する。算出した選択指標の高い順番に並べたリストを作成する。選択指標は、端末が当該周波数ブロックに割り当てられたときの品質を示す指標であり、割り当てる優先順位を決める一つの値である。選択指標の具体例は後述する。【００２９】
割り当て部２２は、作成したリストの順番に、まず、端末に割り当てる周波数ブロック候補を選択する。次に、割り当て部２２は、隣接する通信エリアにおいて、同じ周波数ブロックが端末へ割り当てられている場合、干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上である端末へ周波数ブロック候補を割り当て可能とする。また、端末へ割り当てられていない場合、通信品質が品質閾値以上である端末へ周波数ブロック候補を割り当て可能とする。割り当て部２２は、この手順をリストの順番に繰り返して、端末に周波数ブロックを割り当てる。また、条件に合わない端末について、割り当て部２２は、通信品質を維持する範囲で送信電力を下げて、周波数ブロックを割り当てる。【００３０】
以上が、本発明に係る制御装置及び制御装置のリソース割り当て方法の概略である。なお、通信機能部１０とリソース割り当て部２０の構成は一例を示したものであり、図１の構成例に限られるものではない。図１では、リソース割り当て部２０の機能を明確に説明するため、リスト作成部２１と割り当て部２２とに分けて説明したが、リソース割り当て部２０が二つの機能を実現してもよい。以降の説明では、リソース割り当て部２０が二つの機能を備える場合を用いて説明する。【００３１】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１に示した制御装置１を次のような通信システムに適用する場合を具体例として説明する。例えば、複数の通信エリアは、セルを分割した複数のセクタであり、制御装置１は、セルに配置された基地局であり、リソース割り当て部２０は、複数のセクタに存在する複数の端末にリソースを割り当てる場合。別の例として、複数の通信エリアは、基地局がそれぞれ配置される複数の異なるセルであり、制御装置１は、一つのセルに配置された基地局であり、通信機能部１０は、隣接するセルから端末割り当て情報を取得し、リソース割り当て部２０は、端末割り当て情報に基づいて、隣接するセルに端末が割り当てられているか否かを判断して、セル内の複数の端末にリソースを割り当てる場合。また、以下の各実施形態では、制御装置１の一例として基地局を用いて説明する。【００３２】
（第１の実施形態）
次に本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図２は、本発明が適用される無線通信システムの一例を示す図である。以下に説明する各実施形態では、通信システムとして、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）  ＬＴＥ（Long Term Evolution）の上りリンクを例にとって説明する。ＬＴＥの上りリンクでは、無線アクセス方式として、ＦＤＭＡの１つであるＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-FDMA）が採用される。【００３３】
基地局ＢＳ１はセルＣ１で無線通信サービスを提供し、アンテナに指向性を持たせ、セルを３つのセクタＳ１１〜Ｓ１３に分割した３セクタセルの構成をとっている。ＬＴＥでは、無線帯域を分割し、分割された周波数ブロック（ＲＢ）単位でユーザに割り当てる。本実施形態では、図３に示すように、全ＲＢを全セクタで繰り返し使用することができる。図３は、無線帯域を１０個のＲＢに分割した例である。セクタＳ１１には端末ＵＥ１１１〜１１２が存在している。基地局ＢＳ１の傘下の他のセクタＳ１２〜１３も同様である。図を簡単にするため、セルＣ２、Ｃ３に存在する端末は省略している。また、説明を簡単にするために、基地局の数を３つにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。また、セクタ構成は３セクタセルにしたが、それ以外の多セクタセル構成でもよい。また、図示していないが、各基地局はネットワークを介して接続しており、基地局間で、データを送受信することができる。【００３４】
また、以降の説明では、「隣接セクタ」とは、基地局が同一でセクタ境界が接しているセクタを指し、「隣接基地局セル」とは、基地局が異なりセル境界が接しているセクタを指すものとする。図２では、セクタＳ１１の隣接セクタはセクタ境界が接しているＳ１２、Ｓ１３である。基地局ＢＳ１の隣接基地局セルは、セルＣ１とセル境界が接しているＳ２２、Ｓ３２、Ｓ３３となる。【００３５】
図４は図２の無線通信システムの基本構成例を示すブロック図である。簡単のため、端末ＵＥ１１１と基地局ＢＳ１のみ示す。
図４を参照すると、端末ＵＥ１１１は、端末動作部１０１と、信号測定部１０２とを含んでいる。また、基地局ＢＳ１は、基地局動作部１１１と、端末情報管理部１１２と、リソース割り当て部１１３とを含んでいる。端末動作部１０１は、信号測定部１０２が出力する伝搬ロス情報を基地局に送信する機能や、基地局ＢＳ１に割り当てられたリソースでトラヒックを送信する機能を有する。また、端末動作部１０１が有するその他の機能は、ＬＴＥシステムにおいて一般的に用いられる端末と同等の機能であり、その構成および動作は周知であるので、説明を省略する。ＬＴＥでは、同期チャネル（SCH: Synchronization Channel）を用いて、セルサーチを実施する。【００３６】
基地局動作部１１１は、端末にリソース割り当て情報などの制御情報を送信する機能、端末からデータや伝搬ロス情報（以下、「伝搬ロス情報」を、「ＰＬ情報」とする）などの制御情報を受信する機能、基地局間でデータや制御情報を送受信する機能、及び、受信電力に関する測定機能を有する。また、基地局動作部１１１が有するその他の機能は、ＬＴＥシステムにおいて一般的に用いられる基地局と同等の機能であり、その構成および動作は周知であるので、説明を省略する。受信電力に関する測定とは、ＩｏＴ（Interference over Thermal：干渉対熱雑音）やＲｏＴ（Rise over Thermal：  全受信電力対熱雑音）などを測定することを指す。【００３７】
端末情報管理部１１２は、端末から送信されるＰＬ情報を管理する機能を有する。
また、基地局動作部１１１と端末情報管理部１１２とは、図１の通信機能部１０の構成の一態様である。
リソース割り当て部１１３は、ＰＬ情報を用いて、リソース割り当てを決定する機能を有する。リソース割り当て部１１３は、図１のリソース割り当て部２０の一態様である。【００３８】
次に本実施形態の動作について図面を参照して説明する。図５は、端末が、ＰＬ情報の作成手順を示すフローチャートであり、セクタ毎に送信される下りリンクのパイロット信号の受信強度からＰＬを計算して、ＰＬ情報を作成し、基地局に報告する動作手順を示す。信号測定部１０２は、パイロット信号（下り共通信号）の受信結果から、自セクタと周辺セクタのＰＬを計算する（Ｓ１０１）。ユーザｊのセクタｐのＰＬ計算は以下の式で行なう。【００３９】
ＰＬｊ，ｐ［ｄＢ］＝Ｐ＿ｔｘｐ［ｄＢｍ］−Ｐ＿ｒｘｊ，ｐ［ｄＢｍ］・・・（４）【００４０】
ここで、Ｐ＿ｔｘｐとＰ＿ｒｘｊ，ｐは、それぞれ測定セクタのパイロット信号の平均送信電力とユーザｊでの平均受信電力を表す。ＬＴＥでは、制御信号として、基地局が端末にパイロット信号の送信電力値を通知する。基本的には、パイロット信号の送信電力は常に一定と考えられている。次に、各セクタのセクタ番号などのセクタ識別情報（ＩＤｉ）とＰＬを一組にしたＰＬ情報を作成し（Ｓ１０２）、基地局に報告する（Ｓ１０３）。【００４１】
本フローチャートは、予め基地局から通知された所定の周期で実行してもよいし、基地局からの指示に基づいて、実施してもよい。ＰＬ計算には測定精度が必要なので、ある程度の時間間隔を空けて実施することが望ましい。【００４２】
図６、７は、基地局が、ＰＬ情報を用いてリソースを割り当てる端末（ユーザ）を決定する動作手順を示すフローチャートである。ＬＴＥでは、基地局が各端末の受信状態に応じて、ユーザにＲＢを割り当てていくスケジューリング方法が考えられている。基地局は、傘下の３つの全セクタのＲＢを一括して割り当てる。また、スケジューリングは、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓ（ＰＦ）を想定する。ＰＦスケジューリングとは、総スループットとユーザ間のスループットの公平性を考慮したスケジューリング方法である。ＰＦスケジューリングでは、各ＲＢの平均スループットと、現時点の通信品質に基づく送信可能なレートとを比較し、過去に通信を行なえていないユーザに対して、受信状態がよい時にリソースを割り当てる仕組みになっている。【００４３】
本実施形態では、ＰＦスケジューリングの選択指標Ｍｊ，ｋ（ｎ）は、全ＲＢにおけるユーザｊの平均スループットＴｊ（ｎ）と、ＲＢ  ｋ（ｋ番目のＲＢ）における端末ユーザｊの送信可能なレートＲｊ，ｋ（ｎ）を用いて、以下のように定義する。ｎは時刻を表す。【００４４】
【数３】
2009122776.tif 000005
【００４５】
平均スループットＴｊ（ｎ）は以下のように定義される。ｂは平滑化係数を表す。
【数４】
2009122776.tif 000006
【００４６】
続いて図６、７のフローチャートを説明する。リソース割り当て部１１３は、ＲＢを割り当てる前に、（５）式で定義されるスケジューリング選択指標を計算し、大きい順に並べ替え、３セクタ一括の選択指標のリストを作成する（Ｓ２１１）。例えば、セルに１５人のユーザがいる場合、図３では、１５人×１０ＲＢ＝１５０となり、選択指標Ｍｊ，ｋ（ｎ）の総数は１５０個となる。図８にリストの一例を示す。リストは、ユーザＩＤ、セクタＮｏ、ＲＢ  Ｎｏ及び選択指標を含む。セクタＮｏは、ユーザＩＤのユーザが存在するセクタＮｏが格納される。ＲＢ  Ｎｏは選択使用を算出したＲＢ  Ｎｏが格納される。【００４７】
次に、リソース割り当て部１１３は、リストの順番にリソースの割り当てを開始する。リソース割り当て部１１３は、リストから、最上位ユーザとして選択されておらず、かつ割り当て済みのユーザを除いた中で、最大となるＭｊ，ｋ（ｎ）のユーザｊを割り当て候補として選択し、選択ルールに従って割り当て予定のＲＢを決定する（Ｓ２１２）。ユーザｊのセクタをｐとする。選択ルールは、例えば、未割り当てＲＢ毎にＭｌ，ｋ（ｎ）が最大となるユーザｌを抽出し、ｊ＝ｌとなるＲＢをユーザｊへの割り当てＲＢの候補とする方法が考えられるが、その他の方法でもよい。ＬＴＥの上りリンクでは、同一ユーザに複数のＲＢを割り当てる場合、隣り合ったＲＢである必要があるため、図３のＲＢ  Ｉｎｄｅｘ＝１，２，３を同一ユーザに割り当てることができるが、ＲＢ  ｉｎｄｅｘ＝１，３，５を同一ユーザに割り当てることができない。従って、本実施形態では、送信レートが最大となる１つ以上の連続するＲＢを選択するようにする。【００４８】
次に、リソース割り当て部１１３は、選択ユーザｊに割り当てるＲＢが既に隣接セクタｑで割り当て済みでない場合（Ｓ２１３，Ｎｏ）、（７）式から（９）式を用いて、送信電力Ｐｊを通常の送信電力Ｐｎｃに設定して、予想品質ＳＩＮＲｅｓｔを計算する。予想品質ＳＩＮＲｅｓｔが最低所要品質Ｔｈｒ＿ＳＩＮＲｔａｒｇｅｔ（品質閾値）を満足する場合（Ｓ２１４，Ｙｅｓ）、送信電力Ｐｎｃでユーザｊへのリソース割り当てを決定する（Ｓ２１５）。【００４９】
【数５】
2009122776.tif 000007
【００５０】
ＳＩＮＲｔａｒｇｅｔは目標品質である。ＭＥＤＩＵＭ（ａ，ｂ，ｃ）はａ，ｂ，ｃの中央値を選ぶ関数である。ＰｍｉｎとＰｍａｘは最小送信電力と最大送信電力を表す。Ｎは熱雑音を表す。【００５１】
一方、リソース割り当て部１１３は、割り当てるＲＢが既に隣接セクタで割り当て済みである場合（Ｓ２１３，Ｙｅｓ）、送信電力Ｐｊを通常の送信電力Ｐｎｃに設定した場合の隣接セクタへの干渉電力Ｉを計算する。（１０）式を満足できる場合（Ｓ２１６，Ｙｅｓ）、Ｓ２１４の判定を実施する。Ｐｌは隣接セクタで同一ＲＢを割り当てられたユーザｌの送信電力を、ＴｈｒＩｌ，ｑ［ｄＢ］は許容干渉電力を決めるための閾値を表す。（１０）式を満足させることで、希望信号に対する、隣接セクタからの干渉電力を一定以下に抑制できる。【００５２】
Ｉ［ｄＢｍ］＝Ｐｊ＋ＰＬｊ，ｑ＜＝Ｐｌ＋ＰＬｌ，ｑ＋ＴｈｒＩｌ，ｑ・・・（１０）【００５３】
割り当てを決定した後、全ＲＢを割り当て済みであれば（Ｓ２１７，Ｙｅｓ）、処理を終了する。また、全ＲＢを割り当て済みでなければ（Ｓ２１７，Ｎｏ）、リストから、最上位のユーザとして選択する位置を更新する（Ｓ２１８）。次の位置は、割り当て済みのユーザでないよう更新する。次に、全リストの検索が終了していない場合（Ｓ２１９，Ｎｏ）、Ｓ２１２の処理に戻る。【００５４】
全リストの検索が終了した場合（Ｓ２１９，Ｙｅｓ）、全ＲＢを割り当て済みでないので、再び、リストの選択から、最上位のユーザとして選択されておらず、かつ割り当て済みのユーザは除いた中で、最大となるＭｊ，ｋ（ｎ）のユーザｊを割り当て候補として選択し、選択ルールに従って割り当てる予定のＲＢを決定する（Ｓ２２０）。【００５５】
次に、送信電力を通常のＰｎｃに設定する場合と同様に、リストから、Ｍｊ，ｋ（ｎ）が最大のユーザｊを最上位のユーザとして選択して割り当て候補とし、選択ルールに従って割り当てる予定のＲＢを決定する（Ｓ２２１）。【００５６】
次に、リソース割り当て部１１３は、干渉低減のため、送信電力Ｐｊを（１１）式の送信電力Ｐｃに削減する。また、（１１）式の送信電力Ｐｃに設定した場合の隣接セクタへの干渉電力Ｉを計算する。リソース割り当て部１１３は、干渉電力Ｉが（１０）式を満足でき（Ｓ２２３，Ｙｅｓ）、かつ予想品質ＳＩＮＲｅｓｔが所要品質Ｔｈｒ＿ＳＩＮＲｔａｒｇｅｔを満足する場合（Ｓ２２４，Ｙｅｓ）、送信電力Ｐｃでユーザｊへのリソース割り当てを決定する（Ｓ２２５）。（１１）式のΔｉｓは送信電力を下げるためのパラメータで、ある程度のスループットを達成できる値が望ましい。【００５７】
【数６】
2009122776.tif 000008
【００５８】
次に、リソース割り当て部１１３は、リソース割り当てを決定した後、全ＲＢを割り当て済みであれば（Ｓ２２６，Ｙｅｓ）、処理を終了する。また、全ＲＢを割り当て済みでなければ（Ｓ２２６，Ｎｏ）、最上位のユーザとして選択する位置を更新する（Ｓ２２７）。次に、全リストの検索が終了していない場合（Ｓ２２８，Ｎｏ）、Ｓ２２１の処理に戻る。【００５９】
図９は、基地局が、全セクタのＲＢの割り当てを決定した後、予想品質ＳＩＮＲｅｓｔが高いユーザｊの送信電力を増やす動作手順を示すフローチャートである。予想品質ＳＩＮＲｅｓｔは、（９）式で算出した値を保持して用いる。【００６０】
リソース割り当て部１１３は、選択ユーザｊの予想品質ＳＩＮＲｅｓｔが高品質閾値Ｔｈｒ＿ＳＩＮＲｈｉｇｈ（最低所要品質より高い品質閾値）以上の場合（Ｓ２３１，Ｙｅｓ）、割り当てＲＢが隣接セクタで割り当て済みか判定する（Ｓ２３２）。【００６１】
【数７】
2009122776.tif 000009
【００６２】
割り当て済みの場合（Ｓ２３２，Ｙｅｓ）、許容干渉電力以下となるよう、（１３）式で増加後の送信電力を計算する（Ｓ２３３）。Δｕｐは送信電力を増やす上限を設定するパラメータである。【００６３】
【数８】
2009122776.tif 000010
【００６４】
同様に、割り当て済みでない場合（Ｓ２３２，Ｎｏ）、隣接セクタへの干渉をせずに、（１４）式で増加後の送信電力を計算する（Ｓ２３４）。【００６５】
【数９】
2009122776.tif 000011
【００６６】
高品質の端末は、基地局近傍のビーム方向に位置するので、隣接基地局への干渉が小さいと考えられる。従って、図９の処理により、隣接基地局セルの端末のスループットにほとんど影響を与えずに、スループットを改善できる。また、本実施形態では高品質の端末をＳＩＮＲで判定したが、ＰＬなどで判定してもよい。【００６７】
本実施形態では、基地局が傘下の３つの全セクタのリソースを一括して割り当てることを想定したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、セクタ毎に個別に割り当てを行なった後、セクタ間でリソース割り当てを再調整してもよい。【００６８】
次に、図１７に示したケースに本実施形態を適用してリソースを割り当てた端末の関係図と周波数ブロックを割り当てたイメージ図とを、図１０、１１に示す。セクタ１において、端末１ａは、隣接セクタ２からの干渉を大きく受けやすい。このような端末１ａに周波数グループを割り当てる場合、隣接セクタ２では、端末１ａと同一周波数グループを、隣接セクタ１への干渉電力の影響が小さく、かつ、所要のスループットを確保するための送信電力が設定可能な端末に割り当てる。具体的には、次のような状況になる。端末２ａは隣接セクタ１への干渉電力が干渉閾値より高いため、同じ周波数グループへの割り当てを中止する。また、端末２ｃは、隣接セクタ１への干渉電力が低いが、削減した送信電力Ｐｃでは、所要の品質が得られないので（品質閾値より低いため）、同じ周波数グループへの割り当てを中止する。端末２ｂは、セクタ１への干渉電力が干渉閾値より低く、かつスループットが期待できる（送信電力が品質閾値より高い）。従って、図１０では、端末２ｂに端末１ａと同じ周波数グループを割り当てている。これにより、端末１ａに対する他セル干渉電力の影響を抑制でき、かつ隣接セクタ２でのスループットを最大化することができる。【００６９】
以上説明したように、セルをセクタに分割し、セクタ間は同一無線リソースを使用する通信システムにおいて、セルに配置された基地局は、上りリンクのリソースを次の手順によって端末へ割り当てる。セル内の第１のセクタと第２のセクタとは隣接しているとする。第１のセクタの端末にリソースが割り当てられている場合に第２のセクタの上りリソースを割り当てるときに、基地局（リソース割り当て部１１３）は、第１のセクタへの干渉電力が干渉閾値以下となり、かつ第２のセクタの通信品質が品質閾値以上となる端末に、当該同じリソースを割り当てる。具体的には、基地局は、通信品質が所定の品質（最低品質閾値より高いレベルであってもよい）となる送信電力で送信した場合、干渉電力が干渉閾値となる端末にリソースを割り当てる。また、干渉電力が干渉閾値となる送信電力で送信した場合、通信品質が品質閾値以上となる端末にリソースを割り当てる。さらに、通信品質が品質閾値となる送信電力で送信した場合、干渉電力が干渉閾値以下となる端末にリソースを割り当てる。【００７０】
また、基地局は、通信品質が高品質閾値（最低品質閾値より高いレベルで所定の値）以上の場合、干渉電力が干渉閾値以下となるように、送信電力を増やすことができる。【００７１】
このように、本実施形態によれば、隣接セクタ干渉の影響が大きい端末に無線リソースが割り当てられている場合、リソースを割り当てる端末のスループットの劣化を抑制しながら、同一リソースを使用する隣接セクタのスループットを向上させる（例えば、最大値にする）ことができる。【００７２】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について説明する。図１２は第２の実施形態における無線通信システムの基本構成を示すブロック図である。第２の実施形態は、基地局ＢＳ１に輻輳情報計算部１２４が追加された点、及び、リソース割り当て部１２３が、輻輳情報を用いる点が、図４の第１の実施形態と異なる。輻輳情報計算部１２４は、輻輳情報を計算し、基地局動作部１１１は輻輳情報を隣接基地局へ通知する機能を有する。通知された基地局では、基地局動作部１１１が輻輳情報を受信し、リソース割り当て部１２３へ通知する。リソース割り当て部１２３は、輻輳情報に応じて、端末の送信電力を調整する。【００７３】
次に本実施形態の動作について図面を参照して説明する。ＰＬ情報の計算、及び、リソースを割り当てるユーザを決定する動作手順については、第１の実施形態の図５〜図７、図９と同様とする。第２の実施形態では、図１３、図１４に示す動作が更に追加される。【００７４】
図１３は、輻輳情報計算部１２４が輻輳情報を計算し、基地局動作部１１１が隣接基地局に通知する動作手順を示すフローチャートである。輻輳情報計算部１２４は、輻輳情報として干渉電力ＩｏＴを測定して、許容干渉電力ＩｏＴ＿ｌｉｍｉｔと比較し、ＩｏＴの方が大きい場合（Ｓ２４１，Ｙｅｓ）、基地局動作部１１１は隣接基地局へ輻輳が大きいことを示すOver Load Indicator（ＯＬＩ）を通知する（Ｓ２４２）。ＩｏＴ＿ｌｉｍｉｔは、（１５）式で計算する。【００７５】
ＩｏＴ＿ｌｉｍｉｔ［ｄＢ］＝（ＲｏＴ−ＩｏＴ）−Ｔｈｒ＿ｉｏｔ＿ｌｉｍｉｔ
・・・（１５）【００７６】
Ｔｈｒ＿ｉｏｔ＿ｌｉｍｔ［ｄＢ］は、希望信号（＝ＲｏＴ−ＩｏＴ）に対する許容干渉電力の割合を表す。（１６）式の条件式を全て満足する場合、輻輳が大きいと判定する。【００７７】
Ｄｉｆｆ＿ｌｉ［ｄＢ］＝ＩｏＴ−ＩｏＴ＿ｌｉｍｉｔ＞０・・・（１６）【００７８】
Ｄｉｆｆ＿ｌｉは、ＩｏＴとＩｏＴ＿ｌｉｍｉｔの差分を表す。（１６）式より、ＩｏＴがＩｏＴ＿ｌｉｍｉｔよりも大きいか判定する。ＩｏＴ＿ｌｉｍｉｔは希望信号（ＲｏＴ−ＩｏＴ）によって変動する値としたが、固定値でもよい。【００７９】
図１４は、隣接基地局より、輻輳情報を通知された基地局のリソース割り当て部１２３が、端末に割り当てる送信電力の計算式を更新する動作手順を示すフローチャートである。本実施形態における送信電力は、第１の実施形態の（７）、（１１）式に替えて、以下の（１７）、（１８）式を用いて算出する。即ち、隣接セルへの干渉を考慮したΔｉｃを追加する。Δｉｃの初期値はΔｉｃ，ｉｎｉｔとする。他セルへ与える干渉を考慮する必要がなければ、送信電力を高くするため、Δｉｃ，ｉｎｉｔ＝０ｄＢとする。【００８０】
【数１０】
2009122776.tif 000012
【００８１】
自セクタｐで測定したＤｉｆｆ＿ｌｉをＯＬＩｐとし、隣接基地局から受信したＯＬＩをＯＬＩｘとする。リソース割り当て部１２３は、他セルからＯＬＩ（＝ＯＬＩｘ）を受信した場合（Ｓ２５１，Ｙｅｓ）、ＯＬＩｘが大きいか、（１９）式の条件式で判定する（Ｓ２５２）。Ｔｈｒ＿ｏｌｉ＿ｌは閾値である。【００８２】
ＯＬＩｘ＞Ｔｈｒ＿ｏｌｉ＿ｌ・・・（１９）【００８３】
リソース割り当て部１２３は、（１９）式を満足する場合（Ｓ２５２，Ｙｅｓ）、隣接セクタへの干渉電力を下げるためのパラメータΔｉｃを（２０）式に従って更新する（Ｓ２５３）。Δｉｃ＿Ｌｓｔｅｐは増加ステップ、Δｉｃ＿ｍａｘはΔｉｃの最大値を表す。【００８４】
Δｉｃ＝ＭＩＮ（Δｉｃ＋Δｉｃ＿Ｌｓｔｅｐ，Δｉｃ＿ｍａｘ）・・・（２０）【００８５】
また、リソース割り当て部１２３は、Ｓ２５２を満足しない場合（Ｓ２５２，Ｎｏ）、ＯＬＩｘと自セクタｐで測定したＯＬＩｐ（＝Ｄｉｆｆ＿ｌｉ）を比較し、（２１）式の条件式で比較する（Ｓ２５４）。Ｔｈｒ＿ｏｌｉ＿ｓは閾値である。【００８６】
ＯＬＩｘ−  ＯＬＩｐ＞Ｔｈｒ＿ｏｌｉ＿ｓ・・・（２１）【００８７】
リソース割り当て部１２３は、（２１）式を満足する場合（Ｓ２５４，Ｙｅｓ）、パラメータΔｉｃを以下に従って更新する（Ｓ２５５）。【００８８】
Δｉｃ＝ＭＩＮ（Δｉｃ＋Δｉｃ＿Ｓｓｔｅｐ，Δｉｃ＿ｍａｘ）・・・（２２）【００８９】
（１９）式により、他セルにおける干渉電力が非常に大きい場合、隣接セルは一斉に送信電力を下げることができる。従って、Δｉｃ＿Ｌｓｔｅｐは、Δｉｃ＿Ｓｓｔｅｐよりも大きな値にするのが望ましい。勿論、同じ値でもよい。また、（２１）式により、他セルと自セルにおける各干渉電力のバランスを見て送信電力を決定できるので、セル間の輻輳状態をバランスさせることができる。Ｓ２５４を満足しない場合（Ｓ２５４，Ｎｏ）、Δｉｃを更新せず、処理を終了する。【００９０】
一方、他セルからＯＬＩを受信しておらず（Ｓ２５１，Ｎｏ）、前回のＯＬＩの受信から所定時間経過した場合（Ｓ２５６，Ｙｅｓ）、リソース割り当て部１２３は、他セルの輻輳は抑制されたと判断し、Δｉｃを初期値Δｉｃ，ｉｎｉｔに戻す（Ｓ２５７）。【００９１】
本実施形態では、Δｉｃを段階的に増加させたが、予め設定した値に更新する制御でもよい。その場合、（２０）式は、例えば、（２３）式のようになる。【００９２】
Δｉｃ＝Δｉｃ＿ｍａｘ＿Ｌ・・・（２３）【００９３】
また、本実施形態では、前回のＯＬＩの受信から所定時間経過した場合Δｉｃ、初期値Δｉｃ，ｉｎｉｔに戻したが、段階的に小さくしてもよい。さらに、本実施形態では、輻輳情報としてＩｏＴを使用したが、ＲＢ使用率や自セルの端末だけの受信電力などを使うことも考えられる。例えば、自セルと隣接基地局のＲＢ使用率を比較することで、自セルと隣接基地局のどちらの輻輳が大きいか判定することが考えられる。自セルの端末だけの受信電力も同様である。ＲＢ使用率は以下の式で表される。【００９４】
ＲＢ使用率＝（割り当てたＲＢの述べ数）／（割り当て可能なＲＢの述べ数）・・・（２４）【００９５】
また、例えば、ＩｏＴと、ＲＢ使用率を併用する場合、（１６）式に加えて、以下の（２６）式も満足する場合に、輻輳が大きいと判定してもよい。これにより、自セルの負荷が非常に小さい場合、他セクタの干渉が大きくても、ＯＬＩを送信しなので、隣接基地局で送信電力を不要に下げずに済む。【００９６】
ＲＢ使用率＞Ｔｈｒ＿Ｒｂｕｔｉｌ＿ｏｌｉ・・・（２５）【００９７】
（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、図１２に示された第２の実施形態と同様とする。【００９８】
次に本実施形態の動作について図面を参照して説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態と比較して、図１３に替えて図１５に示す動作を実施し、図１４に替えて図１６に示す動作を実施する点が異なる。【００９９】
図１５を参照すると、図１３へＳ２６１とＳ２６２の処理が追加されている。即ち、輻輳情報計算部１２４は、輻輳が小さいと判断できる場合（Ｓ２６１，Ｙｅｓ）、隣接基地局へ輻輳が小さくなったことを示すＵＬＩ（Under Load Indicator）を通知する（Ｓ２６２）。以下の条件式の何れか１つを満足する場合、輻輳が小さくなったと判定する。【０１００】
ＩｏＴ−ＩｏＴ＿ｌｉｍｉｔ＜Ｔｈｒ＿ｉｏｔ＿ｌｏｗ［ｄＢ］・・・（２６）
（１３）式より、ＩｏＴが許容値よりも充分小さいか判定する。【０１０１】
次に、図１６を参照すると、図１４のＳ２５６をＳ２７１に置き換えている。即ち、リソース割り当て部１２３は、他セルからＯＬＩを受信した後、ＵＬＩを受信した場合（Ｓ２７１，Ｙｅｓ）、他セルの輻輳は抑制されたと判断し、Δｉｃを初期値Δｉｃ，ｉｎｉｔに戻す（Ｓ２５７）。【０１０２】
本実施形態のように、ＵＬＩを用いることで、削減した送信電力を迅速に戻すことが可能となる。【０１０３】
（第４の実施形態）
リソース割り当てを集中制御するスケジューリング装置が、光ネットワークなどの高速ネットワークで複数の基地局と接続している場合、第１の実施形態で説明した隣接セクタ間の干渉を考慮したリソース割り当てと同様に、そのスケジューリング装置によって、隣接基地局セル間の干渉を考慮したリソース割り当てを実現することができる。【０１０４】
例えば、セルを通信エリアとし、各セルに基地局が配置され、セル間では同一無線リソースを使用することができ通信システムにおいて、基地局は、本発明の実施形態を適用することによって、次のように端末に上りリンクのリソースを割り当てることができる。【０１０５】
第１のセルに第１の基地局が配置され、第２のセルに第２の基地局が配置され、第１のセルと第２のセルとは隣接している場合を想定する。第１のセルの端末にリソースが割り当てられている場合、第２の基地局（リソース割り当て部）は、第１のセルへの干渉電力が干渉閾値以下となり、かつ第２のセルの品質が品質閾値以上となる端末に、第１のセルの端末に割り当てられたリソースと同じリソースを割り当てる。具体的には、第２の基地局は、品質が所定の品質（最低品質閾値より高いレベルであってもよい）となる送信電力で送信した場合、干渉電力が干渉閾値となる端末にリソースを割り当てる。また、干渉電力が干渉閾値となる送信電力で送信した場合、通信品質が品質閾値以上となる端末にリソースを割り当てる。さらに、通信品質が品質閾値（最低品質閾値）となる送信電力で送信した場合、干渉電力が干渉閾値以下となる端末にリソースを割り当てる。【０１０６】
また、第２基地局は、品質が高品質閾値（最低品質閾値より高いレベルで所定の値）以上の場合、干渉電力が干渉閾値以下となるように、送信電力を増やすことができる。【０１０７】
このように、基地局がそれぞれ配置される異なるセルから構成され、異なるセル間で上りリンクの同じリソースを使用する通信システムにおいて、隣接セル干渉の影響が大きい端末に無線リソースが割り当てられている場合、その端末のスループットの劣化を抑制しながら、同一リソースを使用する隣接セルのスループットを向上させる（例えば、最大値にする）ことができる。【０１０８】
（その他の実施形態）
以上の実施形態では、ＬＴＥを例に説明したが、ＦＤＭ（Frequency Division Multiplex）を用いた上りリンク無線通信システムであれば、本発明を適用することができる。【０１０９】
本発明による一つの効果は、隣接通信エリア（例えば、隣接セクタ）干渉の影響が大きい端末に無線リソースを割り当てる場合、その端末のスループットの劣化を抑制しながら、同一リソースを使用する隣接通信エリアのスループットを向上させることである。この効果が生じる第１の理由は、干渉の影響が大きい隣接通信エリアでは、与える干渉電力が小さい端末に、同一リソースを割り当てるからである。第２の理由は、品質が高い端末は、与える干渉電力が閾値以下となる範囲で送信電力を増やすことができるからである。第３の理由は、干渉の影響が大きい隣接通信エリアでは、所定の品質となる送信電力が設定可能な端末に、同一リソースを割り当てるからである。【０１１０】
また、本発明による別の効果は、制御装置が異なる通信エリア（例えば、異なる基地局が配置される他セル）に与える干渉も考慮できることである。その理由は、隣接通信エリアからの負荷情報に基づいて、送信電力を制御するからである。【０１１１】
また、本発明によるさらに別の効果は、隣接する通信エリアからの干渉の影響（例えば、異なる基地局が配置される隣接セル干渉の影響）が大きい端末に無線リソースを割り当てる場合、その端末のスループットの劣化を抑制しながら、同一リソースを使用する隣接する通信エリアのスループットを最大化できることである。その理由は、隣接する通信エリアでは、隣接する通信エリアからの干渉の影響が大きい端末への干渉電力を抑制でき、かつ所定のスループットを満足するための送信電力が設定可能な端末に、同一リソースを割り当てるからである。【０１１２】
この出願は、２００８年４月２日に出願された日本出願特願２００８―０９５７８４を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。【０１１３】
以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【図１】
2009122776.tif 000013
【図２】
2009122776.tif 000014
【図３】
2009122776.tif 000015
【図４】
2009122776.tif 000016
【図５】
2009122776.tif 000017
【図６】
2009122776.tif 000018
【図７】
2009122776.tif 000019
【図８】
2009122776.tif 000020
【図９】
2009122776.tif 000021
【図１０】
2009122776.tif 000022
【図１１】
2009122776.tif 000023
【図１２】
2009122776.tif 000024
【図１３】
2009122776.tif 000025
【図１４】
2009122776.tif 000026
【図１５】
2009122776.tif 000027
【図１６】
2009122776.tif 000028
【図１７】
2009122776.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月13日(2010.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信エリアで同じリソースを用いる通信システムに配置される制御装置であって、
自己が制御する少なくとも一つの通信エリアに存在する複数の端末と通信する機能を備える通信機能手段と、
一つの通信エリアと隣接する通信エリアの上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられる場合、前記一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、前記隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てるリソース割り当て手段と、を備える制御装置。
【請求項２】
前記リソース割り当て手段は、所定の送信電力での送信で、前記干渉電力が前記干渉閾値以下になる端末を前記第二端末として割り当てる端末を選択することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記リソース割り当て手段は、端末の送信電力を、前記通信品質が前記品質閾値以上になる値に調整した場合、前記干渉電力が前記干渉閾値以下となる端末を前記第二端末として選択することを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
【請求項４】
前記リソース割り当て手段は、端末の送信電力を、前記干渉電力が前記干渉閾値以下になる値に調整した場合、前記端末の送信電力が前記品質閾値以上となる端末を前記第二端末として選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記リソース割り当て手段は、前記品質閾値として、第一品質閾値と前記第一品質閾値より高い第二品質閾値とを設定し、前記第一品質閾値と前記第二品質閾値とのいずれかを用いて前記第二端末を選択することを特徴とする請求項３記載の制御装置。
【請求項６】
前記リソース割り当て手段は、前記複数の端末について、前記通信品質が所定レベルよりも大きい端末を抽出し、抽出した端末の送信電力を増加させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記リソース割り当て手段は、前記抽出した端末の通信エリアと隣接する通信エリアにおいて同じリソースが他の端末へ割り当てられている場合、前記抽出した端末の干渉電力が前記干渉閾値以下になるように、前記送信電力を増加させることを特徴とする請求項６記載の制御装置。
【請求項８】
輻輳情報を算出する輻輳情報計算手段を、さらに備え、
前記通信機能手段は、自己の輻輳情報を送信し、隣接する他の制御装置から輻輳情報を受信し、
前記リソース割り当て手段は、前記他の制御装置の輻輳情報に基づいて、前記端末の送信電力を調整することを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記輻輳情報計算手段は、受信電力、リソース使用率との少なくとも一方を輻輳情報として計算することを特徴とする請求項８記載の制御装置。
【請求項１０】
前記リソース割り当て手段は、前記他の制御装置の輻輳情報が輻輳閾値より大きい場合、前記端末の送信電力を減少させることを特徴とする請求項８または９記載の制御装置。
【請求項１１】
前記リソース割り当て手段は、前記他の制御装置の輻輳情報と前記自己の輻輳情報との差分が輻輳差分閾値より大きい場合、前記端末の送信電力を減少させることを特徴とする請求項８または９記載の制御装置。
【請求項１２】
前記複数の通信エリアは、セルを分割した複数のセクタであり、
前記制御装置は、前記セルに配置された基地局であり、
前記リソース割り当て手段は、前記複数のセクタに存在する複数の端末にリソースを割り当てることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記複数の通信エリアは、基地局がそれぞれ配置される複数のセルであり、
前記制御装置は、一つのセルに配置される基地局であり、
前記通信機能手段は、隣接するセルから端末割り当て情報を取得し、
前記リソース割り当て手段は、前記端末割り当て情報に基づいて、前記隣接するセルが端末へ割り当てられているか否かを判断して、セル内の複数の端末にリソースを割り当てることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記通信機能手段は、前記通信エリア毎に下り共通信号を送信し、前記下り共通信号の測定結果を前記複数の端末から受信し、前記測定結果に基づいて、前記通信品質と前記干渉電力とを計算することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記リソースは、複数の周波数ブロックから構成され、
前記リソース割り当て手段は、
前記複数の周波数ブロックそれぞれを、前記複数の端末へ割り当てたときの選択指標を算出し、算出した選択指標の高い順番に並べたリストを作成するリスト作成手段と、
前記リストの順番に、端末に割り当てる周波数ブロック候補を選択し、前記隣接する通信エリアにおいて、前記周波数ブロック候補に端末が割り当てられている場合、前記干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、前記通信品質が品質閾値以上である端末を割り当て、前記周波数ブロック候補に端末が割り当てられていない場合、前記通信品質が前記品質閾値以上である端末を割り当てる割り当て手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記リソース割り当て手段は、前記リストの順番に周波数ブロックを前記複数の端末へ割り当てた後、再度リストの順番にリソースが割り当てられていない端末について、前記通信品質が品質閾値以上となる範囲で送信電力を下げることによって、割り当てる周波数ブロックを選択することを特徴とする請求項１５記載の制御装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記制御装置によって上りリンクのリソースを割り当てられる端末と、を備える通信システム。
【請求項１８】
複数の通信エリアで同じリソースを使用する通信システムのリソース割り当て方法であって、
一つの通信エリアと隣接する通信エリアの上りリンクのリソースの割り当て状況を調査し、
前記隣接する通信エリアの上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられている場合、前記一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、前記隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てるリソース割り当て方法。
【請求項１９】
一つの通信エリアと隣接する通信エリアで同じリソースを使用する通信システムのリソースを割り当てるプログラムであって、
前記隣接する通信エリアの上りリンクのリソースの割り当て状況を調査する手順と、
前記隣接する通信エリアの上りリンクのリソースが第一端末へ割り当てられている場合、前記一つの通信エリアの同じ上りリンクのリソースを、前記隣接する通信エリアへの干渉電力が干渉閾値以下であり、かつ、通信品質が品質閾値以上となる第二端末へ割り当てる手順と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【国際調査報告】
2009122776.tif 000030
2009122776.tif 000031
2009122776.tif 000032
2009122776.tif 000033