(57)【要約】      （修正有）【課題】基地局及びシステムは、干渉とリソース使用効率との間でバランスを取る通信ネットワークにおける電力制御方法を提供する。【解決手段】電力制御方法は、通信ネットワークにおける第１次元で電力割り当てを行って、第１電力割り当て結果を得るステップ１０１と、電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、安定条件を満たす場合、電力制御を終了し、安定条件を満たさない場合、ステップ１０３を実行するステップ１０２と、通信ネットワークにおける第２次元で電力割り当てを行って、第２電力割り当て結果を得るステップ１０３と、第２電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、安定条件を満たす場合、電力制御を終了し、安定条件を満たさない場合、ステップ１０１を実行するステップ１０４と、を含む。【選択図】図２Ａ
2015198454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークにおける電力制御方法であって、
前記通信ネットワークにおける第１次元で電力割り当てを行って、第１電力割り当て結果を得るステップＡと、
前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、前記電力制御を終了し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、ステップＣを実行するステップＢと、
前記通信ネットワークにおける第２次元で電力割り当てを行って、第２電力割り当て結果を得るステップＣと、
前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、前記電力制御を終了し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、ステップＡを実行するステップＤと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１次元は、通信セル次元と周波数次元とのうちの一方であり、前記第２次元は、前記通信セル次元と前記周波数次元とのうちの他方である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１次元または前記第２次元が周波数次元である場合、前記通信ネットワークにおける周波数次元で電力割り当てを行うことは、
ｍ番目（ｍの値は、１，…，Ｍであり、Ｍは、前記通信ネットワークにおけるサブバンドの数である）のサブバンドでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数の通信セルが含まれる候補連携グループを１つまたは複数得、
ユーザ端末からフィードバックされた測定報告に基づいて、前記候補連携グループにおける各通信セル毎の、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルが不動作状態にある場合の該通信セルの性能である強化性能、および、該候補連携グループにおける全ての通信セルがいずれも動作状態にある場合の該通信セルの性能である独立性能を計算し、
該通信セルの強化性能が該通信セルの独立性能より大きいかどうかを判断し、前記判断の結果に基づいて、電力設定を行い、
前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他の通信セルの該ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各通信セルの前記ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を変更しない、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記該通信セルの強化性能が該通信セルの独立性能より大きいかどうかを判断することは、
前記候補連携グループにおける他の通信セルの独立性能を取得し、
該通信セルの強化性能と、前記候補連携グループにおける全ての通信セルの独立性能とに基づいて、該通信セルの性能値を計算し、
該通信セルの性能値が該通信セルの独立性能より大きいかどうかを決定する、
ことを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ステップＢは、
前記第１次元が周波数次元である場合、今回の第１電力割り当て結果と、前回の第１電力割り当て結果とを比較し、
今回の第１電力割り当て結果において、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生していないとき、前記電力制御を終了し、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生したとき、ステップＣを実行する、
ことを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップＤは、
前記第２次元が周波数次元である場合、今回の第２電力割り当て結果と、前回の第２電力割り当て結果とを比較し、
今回の第２電力割り当て結果において、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生していないとき、前記電力制御を終了し、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生したとき、ステップＡを実行する、
ことを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１次元または前記第２次元が通信セル次元である場合、前記通信ネットワークにおける通信セル次元で電力割り当てを行うことは、
ｎ番目（ｎの値は、１，…，Ｎであり、Ｎは、前記通信ネットワークにおける通信セルの数である）の通信セルでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数のサブバンドが含まれる候補連携グループを１つまたは複数得、
ユーザ端末からフィードバックされた測定報告に基づいて、前記候補連携グループにおける各サブバンド毎の、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他のサブバンドに電力が割り当てられなく、かつ、該サブバンドが定格電力を使用する場合の該サブバンドの性能である強化性能、および、該候補連携グループにおける全てのサブバンドがいずれも動作状態にある場合の該サブバンドの性能である独立性能を計算し、
該サブバンドの強化性能が該サブバンドの独立性能より大きいかどうかを判断し、前記判断の結果に基づいて、電力設定を行い、
前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他のサブバンドに、該ｎ番目の通信セルを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他のサブバンドの該ｎ番目の通信セルでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各サブバンドの前記ｎ番目の通信セルでの決定済み電力を変更しない、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１次元または前記第２次元が通信セル次元である場合、前記通信ネットワークにおける通信セル次元で電力割り当てを行うことは、
前記通信ネットワークにおける各通信セル毎に、ユーザ端末からフィードバックされた測定報告に基づいて、割り当て可能な電力を、所定の規則に従って、該通信セルにおける１つまたは複数のサブバンドに対して設定する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップＢは、
前記第１次元が通信セル次元である場合、前記通信セルにおける各サブバンドでの今回の第１電力割り当て結果と前回の第１電力割り当て結果とを比較し、
比較結果と所定の閾値とを比較し、前記比較結果が前記所定の閾値より小さいとき、前記電力制御を終了し、前記比較結果が前記所定の閾値以上であるとき、ステップＣを実行する、
ことを含むことを特徴とする請求項１、２、７、または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップＤは、
前記第２次元が通信セル次元である場合、前記通信セルにおける各サブバンドでの今回の第２電力割り当て結果と前回の第２電力割り当て結果とを比較し、
比較結果と所定の閾値とを比較し、前記比較結果が前記所定の閾値より小さいとき、前記電力制御を終了し、前記比較結果が前記所定の閾値以上であるとき、ステップＡを実行する、
ことを含むことを特徴とする請求項１、２、７、または８に記載の方法。
【請求項１１】
基地局であって、
該基地局がカバーするユーザ端末から提供された測定報告を受信し、第１次元での電力割り当てを行って第１電力割り当て結果を得、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、該第１電力割り当て結果を送信モジュールに提供し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、第２次元での電力割り当てを行って第２電力割り当て結果を得、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすとき、該第２電力割り当て結果を前記送信モジュールに提供し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たさないとき、前記第１次元での電力割り当てと前記第２次元での電力割り当てとを繰り返し実行する電力制御モジュールと、
前記第１電力割り当て結果または前記第２電力割り当て結果に基づいて、前記ユーザ端末にデータを送信する送信モジュールと、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１２】
前記第１次元は、通信セル次元と周波数次元とのうちの一方であり、前記第２次元は、前記通信セル次元と前記周波数次元とのうちの他方である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１３】
前記電力制御モジュールは、
周波数次元での電力割り当てを行う際に、ｍ番目（ｍの値は、１，…，Ｍであり、Ｍは、通信ネットワークにおけるサブバンドの数である）のサブバンドでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数の通信セルが含まれる候補連携グループを１つまたは複数得、
前記候補連携グループにおける各通信セル毎の、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルが不動作状態にある場合の該通信セルの性能である強化性能、および、該候補連携グループにおける全ての通信セルがいずれも動作状態にある場合の該通信セルの性能である独立性能を計算し、
該通信セルの強化性能と該通信セルの独立性能とを比較し、前記比較の結果に基づいて、電力設定を行い、前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他の通信セルの該ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各通信セルの前記ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を変更しない、
ことを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１４】
前記電力制御モジュールは、さらに、前記通信セルの独立性能を他の基地局に通知する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の基地局。
【請求項１５】
前記電力制御モジュールは、
通信セル次元での電力割り当てを行う際に、通信ネットワークにおける各通信セル毎に、前記ユーザ端末から提供された測定報告に基づいて、割り当て可能な電力を、所定の規則に従って、該通信セルにおける１つまたは複数のサブバンドに対して設定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１６】
通信システムであって、
自局がカバーするユーザ端末から提供された測定報告を受信して、中央制御ユニットに報告する複数の通信セル基地局と、
前記測定報告に基づいて、第１次元での電力割り当てを行って第１電力割り当て結果を得、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、該第１電力割り当て結果を前記通信セル基地局に提供し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、第２次元での電力割り当てを行って第２電力割り当て結果を得、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすとき、該第２電力割り当て結果を前記通信セル基地局に提供し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たさないとき、前記第１次元での電力割り当てと前記第２次元での電力割り当てとを繰り返し実行する中央制御ユニットと、を含み、
前記通信セル基地局は、さらに、前記第１電力割り当て結果または前記第２電力割り当て結果に基づいて、前記ユーザ端末にデータを送信する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１７】
前記第１次元は、通信セル次元と周波数次元とのうちの一方であり、前記第２次元は、前記通信セル次元と前記周波数次元とのうちの他方である、
ことを特徴とする請求項１６に記載の通信システム。
【請求項１８】
前記中央制御ユニットは、周波数次元での電力割り当てを行う際に、ｍ番目（ｍの値は、１，…，Ｍであり、Ｍは、通信ネットワークにおけるサブバンドの数である）のサブバンドでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数の通信セルが含まれる候補連携グループを１つまたは複数得、
前記候補連携グループにおける各通信セル毎の、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルが不動作状態にある場合の該通信セルの性能である強化性能、および、該候補連携グループにおける全ての通信セルがいずれも動作状態にある場合の該通信セルの性能である独立性能を計算し、
該通信セルの強化性能と該通信セルの独立性能とを比較し、前記比較の結果に基づいて、電力設定を行い、前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他の通信セルの該ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各通信セルの前記ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を変更しない、
ことを特徴とする請求項１６に記載の通信システム。
【請求項１９】
前記中央制御ユニットは、通信セル次元での電力割り当てを行う際に、前記通信ネットワークにおける各通信セル毎に、前記ユーザ端末から提供された測定報告に基づいて、割り当て可能な電力を、所定の規則に従って、該通信セルにおける１つまたは複数のサブバンドに対して設定する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信分野に関し、特に、通信ネットワークにおける電力制御方法、基地局および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークにおけるデータ増加という状況について、通信セルを配置することで解決することができ、スモールセル（ＳＣ：Ｓｍａｌｌ  Ｃｅｌｌ）配置が、その中の１つの解決手段である。図１に示すように、初期配置されたスモールセル同士間の距離が比較的大きいため、スモールセル間の干渉は無視されることができる。但し、現在のスモールセル配置は、密集かつランダムになっている。図１から分かるように、距離が比較的近い複数のスモールセルは、スモールセルグループを構成し、これらのスモールセルグループの間に、互いに重なり合うカバーエリアも存在し、これは、セル干渉への管理に挑戦をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
密集式のスモールセル配置について、干渉は、スループット向上のボトルネックになってしまう。既存のオールモスト・ブランク・サブフレーム（ＡＢＳ：Ａｌｍｏｓｔ  Ｂｌａｎｋ  Ｓｕｂｆｒａｍｅ）方式や、ソフト周波数リユース（ＳＦＲ：Ｓｏｆｔ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｒｅｕｓｅ）などの時間周波数直交方式は、密集式のスモールセル配置に対して、性能の向上に効果が微々たるものである。例えば、ＡＢＳは、配置が複雑であり、ＳＦＲは、リソース使用効率が低い、などである。
【０００４】
本発明は、通信ネットワークにおける電力制御方法、基地局および通信システムを提供している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
具体的に、本発明の実施例は、通信ネットワークにおける電力制御方法を提供している。該電力制御方法は、前記通信ネットワークにおける第１次元で電力割り当てを行って、第１電力割り当て結果を得るステップＡと、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、前記電力制御を終了し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、ステップＣを実行するステップＢと、前記通信ネットワークにおける第２次元で電力割り当てを行って、第２電力割り当て結果を得るステップＣと、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、前記電力制御を終了し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、ステップＡを実行するステップＤと、を含む。
【０００６】
本発明の１つの実施例において、前記第１次元は、通信セル次元と周波数次元とのうちの一方であり、前記第２次元は、前記通信セル次元と前記周波数次元とのうちの他方である。
【０００７】
本発明の１つの実施例において、前記第１次元または前記第２次元が周波数次元である場合、前記通信ネットワークにおける周波数次元で電力割り当てを行うことは、ｍ番目（ｍの値は、１，…，Ｍであり、Ｍは、前記通信ネットワークにおけるサブバンドの数である）のサブバンドでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数の通信セルが含まれる候補連携グループを１つまたは複数得、ユーザ端末からフィードバックされた測定報告に基づいて、前記候補連携グループにおける各通信セル毎の、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルが不動作状態にある場合の該通信セルの性能である強化性能、および、該候補連携グループにおける全ての通信セルがいずれも動作状態にある場合の該通信セルの性能である独立性能を計算し、該通信セルの強化性能が該通信セルの独立性能より大きいかどうかを判断し、前記判断の結果に基づいて、電力設定を行い、前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他の通信セルの該ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各通信セルの前記ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を変更しない、ことを含む。
【０００８】
本発明の１つの実施例において、前記該通信セルの強化性能が該通信セルの独立性能より大きいかどうかを判断することは、前記候補連携グループにおける他の通信セルの独立性能を取得し、該通信セルの強化性能と、前記候補連携グループにおける全ての通信セルの独立性能とに基づいて、該通信セルの性能値を計算し、該通信セルの性能値が該通信セルの独立性能より大きいかどうかを決定する、ことを含む。
【０００９】
本発明の１つの実施例において、前記ステップＢは、前記第１次元が周波数次元である場合、今回の第１電力割り当て結果と、前回の第１電力割り当て結果とを比較し、今回の第１電力割り当て結果において、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生していないとき、前記電力制御を終了し、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生したとき、ステップＣを実行する、ことを含む。
【００１０】
本発明の１つの実施例において、前記ステップＤは、前記第２次元が周波数次元である場合、今回の第２電力割り当て結果と、前回の第２電力割り当て結果とを比較し、今回の第２電力割り当て結果において、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生していないとき、前記電力制御を終了し、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生したとき、ステップＡを実行する、ことを含む。
【００１１】
本発明の１つの実施例において、前記第１次元または前記第２次元が周波数次元である場合、前記通信ネットワークにおける周波数次元で電力割り当てを行うことは、ｎ番目（ｎの値は、１，…，Ｎであり、Ｎは、前記通信ネットワークにおける通信セルの数である）の通信セルでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数のサブバンドが含まれる候補連携グループを１つまたは複数得、ユーザ端末からフィードバックされた測定報告に基づいて、前記候補連携グループにおける各サブバンド毎の、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他のサブバンドに電力が割り当てられなく、かつ、該サブバンドが定格電力を使用する場合の該サブバンドの性能である強化性能、および、該候補連携グループにおける全てのサブバンドがいずれも動作状態にある場合の該サブバンドの性能である独立性能を計算し、該サブバンドの強化性能が該サブバンドの独立性能より大きいかどうかを判断し、前記判断の結果に基づいて、電力設定を行い、前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力配置を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他のサブバンドに、該ｎ番目の通信セルを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他のサブバンドの該ｎ番目の通信セルでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各サブバンドの前記ｎ番目の通信セルでの決定済み電力を変更しない、ことを含む。
【００１２】
本発明の１つの実施例において、前記第１次元または前記第２次元が通信セル次元である場合、前記通信ネットワークにおける通信セル次元で電力割り当てを行うことは、前記通信ネットワークにおける各通信セル毎に、ユーザ端末からフィードバックされた測定報告に基づいて、割り当て可能な電力を、所定の規則に従って、該通信セルにおける１つまたは複数のサブバンドに対して設定する、ことを含む。
【００１３】
本発明の１つの実施例において、前記ステップＢは、前記第１次元が通信セル次元である場合、前記通信セルにおける各サブバンドでの今回の第１電力割り当て結果と前回の第１電力割り当て結果とを比較し、比較結果と所定の閾値とを比較し、前記比較結果が前記所定の閾値より小さいとき、前記電力制御を終了し、前記比較結果が前記所定の閾値以上であるとき、ステップＣを実行する、ことを含む。
【００１４】
本発明の１つの実施例において、前記ステップＤは、前記第２次元が通信セル次元である場合、前記通信セルにおける各サブバンドでの今回の第２電力割り当て結果と前回の第２電力割り当て結果とを比較し、比較結果と所定の閾値とを比較し、前記比較結果が前記所定の閾値より小さいとき、前記電力制御を終了し、前記比較結果が前記所定の閾値以上であるとき、ステップＡを実行する、ことを含む。
【００１５】
具体的に、本発明の実施例は、基地局を提供している。該基地局は、該基地局がカバーするユーザ端末から提供された測定報告を受信し、第１次元での電力割り当てを行って第１電力割り当て結果を得、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、該第１電力割り当て結果を送信モジュールに提供し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、第２次元での電力割り当てを行って第２電力割り当て結果を得、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすとき、該第２電力割り当て結果を前記送信モジュールに提供し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たさないとき、前記第１次元での電力割り当てと前記第２次元での電力割り当てとを繰り返し実行する電力制御モジュールと、前記第１電力割り当て結果または前記第２電力割り当て結果に基づいて、前記ユーザ端末にデータを送信する送信モジュールと、を含む。
【００１６】
本発明の１つの実施例において、前記第１次元は、通信セル次元と周波数次元とのうちの一方であり、前記第２次元は、前記通信セル次元と前記周波数次元とのうちの他方である。
【００１７】
本発明の１つの実施例において、前記電力制御モジュールは、周波数次元での電力割り当てを行う際に、ｍ番目（ｍの値は、１，…，Ｍであり、Ｍは、通信ネットワークにおけるサブバンドの数である）のサブバンドでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数の通信セルが含まれる候補連携グループを１つまたは複数得、前記候補連携グループにおける各通信セル毎の、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルが不動作状態にある場合の該通信セルの性能である強化性能、および、該候補連携グループにおける全ての通信セルがいずれも動作状態にある場合の該通信セルの性能である独立性能を計算し、該通信セルの強化性能と該通信セルの独立性能とを比較し、前記比較の結果に基づいて、電力設定を行い、前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他の通信セルの該ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各通信セルの前記ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を変更しない。
【００１８】
本発明の１つの実施例において、前記電力制御モジュールは、さらに、前記通信セルの独立性能を他の基地局に通知する。
【００１９】
本発明の１つの実施例において、前記電力制御モジュールは、通信セル次元での電力割り当てを行う際に、通信ネットワークにおける各通信セル毎に、前記ユーザ端末から提供された測定報告に基づいて、割り当て可能な電力を、所定の規則に従って、該通信セルにおける１つまたは複数のサブバンドに対して設定する。
【００２０】
具体的に、本発明の実施例は、通信システムを提供している。該通信システムは、自局がカバーするユーザ端末から提供された測定報告を受信して、中央制御ユニットに報告する複数の通信セル基地局と、前記測定報告に基づいて、第１次元での電力割り当てを行って第１電力割り当て結果を得、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、該第１電力割り当て結果を前記通信セル基地局に提供し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、第２次元での電力割り当てを行って第２電力割り当て結果を得、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすとき、該第２電力割り当て結果を前記通信セル基地局に提供し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たさないとき、前記第１次元での電力割り当てと前記第２次元での電力割り当てとを繰り返し実行する中央制御ユニットと、を含み、前記通信セル基地局は、さらに、前記第１電力割り当て結果または前記第２電力割り当て結果に基づいて、前記ユーザ端末にデータを送信する。
【００２１】
本発明の１つの実施例において、前記第１次元は、通信セル次元と周波数次元とのうちの一方であり、前記第２次元は、前記通信セル次元と前記周波数次元とのうちの他方である。
【００２２】
本発明の１つの実施例において、前記中央制御ユニットは、周波数次元での電力割り当てを行う際に、ｍ番目（ｍの値は、１，…，Ｍであり、Ｍは、通信ネットワークにおけるサブバンドの数である）のサブバンドでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数の通信セルが含まれる候補連携グループを１つまたは複数得、前記候補連携グループにおける各通信セル毎の、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルが不動作状態にある場合の該通信セルの性能である強化性能、および、該候補連携グループにおける全ての通信セルがいずれも動作状態にある場合の該通信セルの性能である独立性能を計算し、該通信セルの強化性能と該通信セルの独立性能とを比較し、前記比較の結果に基づいて、電力設定を行い、前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他の通信セルの該ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各通信セルの前記ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を変更しない。
【００２３】
本発明の１つの実施例において、前記中央制御ユニットは、通信セル次元での電力割り当てを行う際に、通信ネットワークにおける各通信セル毎に、前記ユーザ端末から提供された測定報告に基づいて、割り当て可能な電力を、所定の規則に従って、該通信セルにおける１つまたは複数のサブバンドに対して設定する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】スモールセル配置の進化を示す図である。
【図２Ａ】本発明の１つの実施例における電力制御方法のフローチャートである。
【図２Ｂ】本発明の１つの実施例における電力制御方法のフローチャートである。
【図３】本発明の１つの実施例における電力制御方法のフローチャートである。
【図４】本発明の１つの実施例における電力制御方法のフローチャートである。
【図５】本発明の１つの実施例におけるスモールセルネットワークを示す図である。
【図６】本発明の１つの実施例における二次元電力リソース割り当てを示す図である。
【図７】本発明の１つの実施例におけるスモールセル次元での電力割り当てを示す図である。
【図８】本発明の１つの実施例における周波数次元での電力割り当てを示す図である。
【図９】本発明の１つの実施例におけるスモールセル次元での電力割り当てを示す図である。
【図１０】本発明の１つの実施例における電力制御を行う基地局の構成を示す図である。
【図１１】本発明の１つの実施例における通信システムの構成を示す図である。
【図１２】本発明の１つの実施例における通信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の目的、解決手段およびメリットをさらに明確にするために、以下、図面を参照して実施例を挙げながら、本発明をさらに詳しく説明する。
【００２６】
干渉とリソース使用効率などの方面でバランスを取るために、本発明の実施例は、通信ネットワークにおける電力制御方法を提供することで、通信セル配置における電力リソースなどの通信リソースの使用効率を維持する。説明すべきものとして、本発明の実施例で提供されるこの方法は、異なるタイプの通信セル配置に適用されることができ、例えば、スモールセル配置に適用されてよく、あるいは、マクロセル、マイクロセル、ピコセルまたは家庭基地局などの配置に適用されてもよい。
【００２７】
図２Ａは、本発明の１つの実施例に示す通信ネットワークにおける電力制御方法を示す。この電力制御方法は、下記のステップを含む。
【００２８】
ステップ１０１で、前記通信ネットワークにおける第１次元での電力割り当てを行って、第１電力割り当て結果を得る。ステップ１０２で、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、前記電力制御を終了し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、ステップ１０３に進む。ステップ１０３で、前記通信ネットワークにおける第２次元での電力割り当てを行って、第２電力割り当て結果を得る。ステップ１０４で、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、前記電力制御を終了し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、ステップ１０１に戻る。
【００２９】
１つの具体的な実現において、図２Ａに示す方法は、低電力基地局（低電力ノードとも呼ばれてよい）に適用されてよく、あるいは、マクロ基地局（ＭＢＳ：Ｍａｃｒｏ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）などの通信セル基地局に適用されてよい。
【００３０】
１つの具体的な実現において、前記第１次元は、通信セル次元と周波数次元とのうちの一方であり、前記第２次元は、前記通信セル次元と前記周波数次元とのうちの他方である。例えば、前記第１次元が通信セル次元である場合、前記第２次元は、周波数次元である。また例えば、前記第１次元が周波数次元である場合、前記第２次元は、通信セル次元である。１つの具体的な実現において、通信セル次元は、スモールセル（ＳＣ）次元であってよい。
【００３１】
図２Ｂは、本発明の１つの実施例における電力制御方法のフローチャートである。具体的に、図２に示す電力制御方法は、下記のステップを含む。
【００３２】
ステップ２０１で、複数のサブバンド（Ｓｕｂｂａｎｄ）での複数の通信セルの電力設定は、初期状態にある。例えば、複数のサブバンドでの電力を平均に割り当てる。具体的な実現において、サブバンドは、サブチャネル（ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ）であってもよい。ステップ２０２で、通信ネットワークにおける第１次元での電力割り当てを行って、第１電力割り当て結果を得て保存する。ステップ２０３で、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、前記電力制御を終了し、前記第１電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、ステップ２０４に進む。ステップ２０４で、前記第１電力割り当て結果に基づいて、前記通信ネットワークにおける第２次元での電力割り当てを行って、第２電力割り当て結果を得て保存する。ステップ２０５で、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たす場合、前記電力制御を終了し、前記第２電力割り当て結果が安定条件を満たさない場合、ステップ２０２に戻る。
【００３３】
１つの具体的な実現において、前記第１次元が周波数次元である場合、ステップ２０３は、今回の第１電力割り当て結果と前回の第１電力割り当て結果とを比較し、今回の第１電力割り当て結果において、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生していないとき、前記電力制御を終了し、新たな通信セルによるサブバンドへの放棄が発生したとき、ステップ２０４を実行する、ことを含む。ここで、前回の第１電力割り当て結果は、この前にステップ２０２を実行したときに得られた第１電力割り当て結果であり、現時点にステップ２０２を実行して得られた第１電力割り当て結果（即ち、今回の第１電力割り当て結果）と違うものである。
【００３４】
１つの具体的な実現において、前記第１次元が通信セル次元である場合、前記ステップ２０３は、前記通信セルにおける各サブバンドでの今回の第１電力割り当て結果と前回の第１電力割り当て結果との差を決定し、前記の差と所定の閾値とを比較し、前記の差が前記所定の閾値より小さい場合、前記電力制御を終了し、前記の差が前記所定の閾値以上である場合、ステップ２０４を実行する、ことを含む。１つの実現例において、全てのサブバンドにとって、通信セル次元で電力割り当てを行うたびに相応の電力割り当て結果が得られ、この電力割り当て結果の前後２回の比較結果がいずれも前記所定の閾値より小さい場合、電力制御プロセスを終了してよい。
【００３５】
説明すべきものとして、ステップ２０５で第２電力割り当て結果に基づいて安定条件判断を行う具体的な動作について、ステップ２０３を参照することができ、ここで説明を省略する。
【００３６】
図２Ａまたは図２Ｂに示すフローにおいて、前記第１次元または第２次元が周波数次元である場合、前記通信ネットワークにおける周波数次元で電力割り当てを行うことは、ｍ番目（ｍの値は、１，…，Ｍであり、Ｍは、前記通信ネットワークにおけるサブバンドの数である）のサブバンドでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数の通信セルが含まれる候補連携グループを１つまたは複数得、ユーザ端末からフィードバックされた測定報告に基づいて、前記候補連携グループにおける各通信セル毎の、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルが不動作状態にある場合の該通信セルの性能である強化性能、および、該候補連携グループにおける全ての通信セルがいずれも動作状態にある場合の該通信セルの性能である独立性能を計算し、該通信セルの強化性能が該通信セルの独立性能より大きいかどうかを判断し、前記判断の結果に基づいて、電力設定を行う、ことを含む。
【００３７】
具体的に、前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他の通信セルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他の通信セルの該ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各通信セルの前記ｍ番目のサブバンドでの決定済み電力を変更しない。ここで、決定済み電力は、初期状態により決定されてよく、あるいは、前回または今回の通信セル次元での電力割り当てにより決定されてよい。説明すべきものとして、本発明の実施例で提供されている二次元電力割り当て方式において、周波数次元での電力割り当ては、通信セル次元での電力割り当て結果を基に行われるものである一方、通信セル次元での電力割り当ては、周波数次元での電力割り当て結果を基に行われるものであり、このように繰り返す。
【００３８】
１つの具体的な実現において、前記該通信セルの強化性能が該通信セルの独立性能より大きいかどうかを判断することは、前記候補連携グループにおける他の通信セルの独立性能を取得し、該通信セルの強化性能と、前記候補連携グループにおける全ての通信セルの独立性能とに基づいて、該通信セルの性能値を計算し、該通信セルの性能値が該通信セルの独立性能より大きいかどうかを決定する、ことを含む。
【００３９】
図２Ａまたは図２Ｂに示すフローにおいて、前記第１次元または第２次元が通信セル次元である場合、前記通信ネットワークにおける通信セル次元で電力割り当てを行うことは、前記通信ネットワークにおける各通信セル毎に、ユーザ端末からフィードバックされた測定報告に基づいて、割り当て可能な電力を、所定の規則に従って、該通信セルの１つまたは複数のサブバンドに対して設定する、ことを含む。
【００４０】
説明すべきものとして、図２Ａおよび／または図２Ｂに示すフローを採用すると、本発明の実施例で提供されている方法は、比較的少ないリソース使用により、比較的大きい性能ゲインを得ることができる。
【００４１】
図３は、本発明の１つの実施例における電力制御方法のフローチャートである。図３において、第１次元はスモールセル次元であり、第２次元は周波数次元である。
【００４２】
ステップ３０１は、ステップ２０１と類似する。ステップ３０２で、スモールセル次元での電力割り当てを行って、スモールセル次元での電力割り当て結果を得る。
【００４３】
具体的に、スモールセル次元での電力割り当ては、各スモールセルで、定格電力Ｐｍａｘを一定の原則に基づいて複数のサブバンドに割り当てる、ことを含む。例えば、スモールセル１について、電力割り当てに参加するサブチャネルは、サブチャネル１〜４であり、割り当て結果は、サブチャネル１での電力がＰ１であり、サブチャネル２での電力がＰ２であり、サブチャネル３での電力がＰ３であり、サブチャネル４での電力がＰ４であり、Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４≦Ｐｍａｘである。
【００４４】
１つの実現例において、前記スモールセル次元での電力割り当ては、複数回の反復により行うことができ、例えば、注水（Ｗａｔｅｒ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）原則を採用して、スモールセル次元での電力割り当てを行うことができる。
【００４５】
ステップ３０３で、今回のスモールセル次元での電力割り当て結果と前回のスモールセル次元での電力割り当て結果とを比較し、比較結果が所定の閾値以内である場合、前記電力制御を終了し、比較結果が所定の閾値以内ではない場合、ステップ３０４に進む。
【００４６】
例えば、前回のスモールセル次元での電力割り当ての実行が完了した後、スモールセルＡの２つのサブバンドに割り当てられた電力は、それぞれ、Ｐ１とＰ２である。今回のスモールセル次元での電力割り当ての実行が完了した後、スモールセルＡのこの２つのサブバンドに割り当てられた電力は、それぞれ、Ｐ３とＰ４である。｜Ｐ１−Ｐ３｜＜所定の閾値であり、かつ、｜Ｐ２−Ｐ４｜＜所定の閾値である場合、安定条件が満たされ、全体の電力制御プロセスが終了する。
【００４７】
ステップ３０４で、周波数次元での電力割り当てを行って、周波数次元での電力割り当て結果を得る。
【００４８】
具体的に、周波数次元での電力割り当ては、各サブバンド毎に、複数の候補連携グループを決定する、ことを含み、各候補連携グループは、スモールセルの組み合わせの１つである。性能推定に基づいて、上記の候補連携グループの中から１つの連携グループを選出し、選出された連携グループの設定に基づいて、電力設定を行う。以下の説明で、選出された連携グループが有効な連携グループと呼ばれる。
【００４９】
１つの実現例において、ステップ３０４について、各サブバンド毎に連携グループ分けを行って、ｍ番目のサブバンドでの１つまたは複数の候補連携グループを得ることができる。連携グループ分けについて、いろいろな方式があってもよい。例えば、走査法を採用してよい。４つのスモールセルがあると仮定すると、
【数１】
2015198454.tif 000003
種類の候補連携グループがある。また例えば、反復条件を設定することで、可能な連携グループを選別する。４つのスモールセルがあって、ここで、スモールセルＡとスモールセルＣを連携させた後の性能が比較的悪くなると仮定すると、連携グループ分けを行って得られた１つまたは複数の候補連携グループにおいて、スモールセルＡとスモールセルＣが同時に存在することなく、つまり、スモールセルＡとスモールセルＣの連携は、反復条件を満たさない。
【００５０】
有効な連携グループを決定する際に、ある候補連携グループにおける各スモールセル毎の強化性能を計算して、前記スモールセルの強化性能と、該スモールセルの独立性能とを比較し、比較結果に基づいて判断を行う必要がある。前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、該候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、該有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、１つまたは複数のスモールセルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、ステップ３０２で決定された電力割り当てを変更しない。
【００５１】
各スモールセル毎の強化性能を計算する際に、該候補連携グループにおける全ての他のスモールセルがいずれも動作していない（ｍｕｔｉｎｇ）と仮定し、あるいは、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他のスモールセルがｍｕｔｉｎｇであると仮定する必要がある。具体的に、強化性能を計算するとき、該スモールセル基地局は、ユーザ端末から報告された測定報告に付けられたチャネル品質指示子（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を使用することになる。１つの具体的な実現において、前記ユーザ端末は、１つまたは複数の他のスモールセルがｍｕｔｉｎｇである場合のＣＱＩを直接に報告してもよい。他の具体的な実現において、該スモールセル基地局は、前記ユーザ端末から報告されたＣＱＩに基づいて、１つまたは複数の他のスモールセルがｍｕｔｉｎｇである状態に対応する強化性能を、算出することができる。
【００５２】
１つの具体的な実現において、スモールセルがサブバンドを放棄する動作は、該スモールセルの該サブバンドでの電力を０に設定し、あるいは、該スモールセルの該サブバンドでの電力を０より大きい最低電力値（Ｐｍｉｎ）に設定することを含んでよい。ここで、Ｐｍｉｎの値は、実際の必要に応じて設定されてよい。
【００５３】
ステップ３０５で、今回の周波数次元での電力割り当て結果と前回の周波数次元での電力割り当て結果とを比較し、両者が同じである場合、前記電力制御を終了し、両者が同じではない場合、ステップ３０２に戻る。
【００５４】
例えば、今回の周波数次元での電力割り当ての実行が完了した後、サブバンドｍに対して得られた結果は、有効な連携グループが｛Ａ，Ｂ，Ｃ｝であり、かつ、スモールセルＢとＣがサブバンドｍを放棄する、ことである。このグループ分けおよびサブバンド放棄の状況は、前回の周波数次元での実行結果と一致になり、言い換えると、今回周波数次元で、新たなスモールセルがサブバンドを放棄する状況が発生していない。このとき、安定条件が満たされ、全体の電力制御プロセスが終了する。
【００５５】
図３に示す方法によれば、スモールセル次元での電力割り当てでは、チャネル品質が比較的よいサブバンドに対して、定格電力をより多く割り当てることで、周波数次元で連携グループがより容易に構成されることになる。周波数次元で、スモールセルの連携およびサブバンドの放棄によりスモールセルの間の干渉を減少させることで、電力割り当ては、さらに収束するようになる。
【００５６】
図４は、本発明の１つの実施例における電力制御方法のフローチャートである。図４において、第１次元は周波数次元であり、第２次元はスモールセル次元である。
【００５７】
ステップ４０１は、ステップ２０１と類似する。ステップ４０２で、周波数次元での電力割り当てを行って、周波数次元での電力割り当て結果を得る。
【００５８】
１つの具体的な実現において、ステップ４０２は、以下の動作を含む。即ち、連携グループ分けを行って、１つまたは複数の候補連携グループを得、前記候補連携グループにおける各スモールセル毎の強化性能を計算し、前記スモールセルの強化性能と、該スモールセルの独立性能とを比較し、比較結果に基づいて電力割り当てを行い、前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、該候補連携グループの設定に従って電力設定を行うことにより、１つまたは複数のスモールセルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、この前に決定された電力割り当てを変更しない。
【００５９】
ステップ４０３で、今回の周波数次元での電力割り当て結果と前回の周波数次元での電力割り当て結果とを比較し、両者が同じである場合、前記電力制御を終了し、両者が同じではない場合、ステップ４０４に進む。
【００６０】
ステップ４０４で、スモールセル次元での電力割り当てを行って、スモールセル次元での電力割り当て結果を得る。
【００６１】
具体的に、ステップ４０４における電力設定でサブバンドの放棄が発生したスモールセルについて、これらのサブバンドでの決定済み電力を、該スモールセルにおける他のサブバンドに割り当て、あるいは、定格電力に対して、該スモールセルにおける他のサブバンドで電力割り当てを再び実行する。
【００６２】
本発明の１つの実施例において、スモールセル次元での電力割り当ては、周波数次元と類似する方法を採用することもできる。具体的に、ｎ番目の通信セルでの連携グループ分けを行って、１つまたは複数の候補連携グループを得る。前記候補連携グループは、１つまたは複数のサブバンドを含む。ここで、ｎの値は、１，…，Ｎであり、Ｎは、前記通信ネットワークにおける通信セルの数である。ユーザ端末からフィードバックされた測定報告に基づいて、前記候補連携グループにおける各サブバンド毎の強化性能および独立性能を計算する。前記サブバンドの強化性能は、該候補連携グループにおける１つまたは複数の他のサブバンドに電力が割り当てられなく、かつ、該サブバンドが定格電力を使用する場合の該サブバンドの性能であり、前記サブバンドの独立性能は、該候補連携グループにおける全てのサブバンドがいずれも動作状態にある場合の該サブバンドの性能である。該サブバンドの強化性能が該サブバンドの独立性能より大きいかどうかを判断し、前記判断の結果に基づいて、電力設定を行う。前記強化性能が前記独立性能より大きい場合、前記候補連携グループを有効な連携グループとして決定し、前記有効な連携グループの設定に従って、電力設定を行うことで、該有効な連携グループにおける１つまたは複数の他のサブバンドに、該ｎ番目の通信セルを放棄させ、かつ、前記１つまたは複数の他のサブバンドの該ｎ番目の通信セルでの決定済み電力を割り当て可能な電力にし、前記強化性能が前記独立性能以下である場合、該候補連携グループにおける各サブバンドの前記ｎ番目の通信セルでの決定済み電力を変更しない。
【００６３】
ステップ４０５で、該スモールセルにおける各サブバンドでの前後電力の比率または前後電力の差と、所定の閾値とを比較し、各サブバンドでの前後電力の比率または前後電力の差が前記所定の閾値より小さい場合、前記電力制御を終了し、各サブバンドでの前後電力の比率または前後電力の差が前記所定の閾値以上である場合、ステップ４０２に戻る。
【００６４】
具体的に、各サブバンドでの前後電力の比率または前後電力の差は、前回のスモールセル次元での電力割り当てと、今回のスモールセル次元での電力割り当てとによって決定されるものである。
【００６５】
図２〜４に示す実施例では、スモールセル次元での電力割り当てについて、１つの具体的な実現において、伝統的な注水原則に基づいて、割り当てを行うことができる。他の具体的な実現において、効用関数を確立して割り当てを行うこともできる。例えば、数式１を効用関数として、スモールセル次元での電力割り当を行ってよい。
［数式１］
【数２】
2015198454.tif 000004
【００６６】
数式１において、ｐm(ｔ＋１)は、ｍ番目のサブバンドの時点（ｔ＋１）における電力値であり、γm(ｔ)は、ｍ番目のサブバンドの時点ｔにおける信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）であり、Ｗは、ｍ番目のサブバンドの帯域幅であり、ａは、デフォルト値であり、Pmaxは、ｍ番目のサブバンドでの許容最大電力値である。数式１について、伝統的な反復方式により、各スモールセル内で各サブバンドに対して割り当てられた電力を得ることができる。
【００６７】
図２〜４に示す実施例では、周波数次元での電力割り当てについて、各サブバンド毎に、全てのスモールセルに対して連携グループ分けを行う。連携グループにおける１つまたは複数のスモールセルは、対応するサブバンドを放棄することにより、連携グループにおける他のスモールセルへの干渉を減少させる。連携グループが分けられた後の強化性能と、スモールセルの独立性能とを比較する。具体的に、相応的な効用関数（ｐａｙｏｆｆ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を確立して、性能推定を行ってよい。
【００６８】
１つの具体的な実現において、サブバンド１にスモールセルＡとＢがあると仮定する。連携グループ分けを行わない場合、スモールセルＡの独立性能は、ＰｅｒｆＡであり、スモールセルＢの独立性能は、ＰｅｒｆＢである。連携グループ分けを行った後、スモールセルＢは、サブバンド１を放棄し、この場合、スモールセルＡの強化性能は、ｉｍｐｒｏｖｅｄ＿ＰｅｒｆＡになる。１つの例において、スモールセルＡの性能値は、Ｘ１＝０．５＊（ｉｍｐｒｏｖｅｄ＿ＰｅｒｆＡ−ＰｅｒｆＡ−ＰｅｒｆＢ）＋ＰｅｒｆＡであり、スモールセルＢの性能値は、Ｘ２＝０．５＊（ｉｍｐｒｏｖｅｄ＿ＰｅｒｆＡ−ＰｅｒｆＡ−ＰｅｒｆＢ）＋ＰｅｒｆＢである。スモールセルＡの性能値がＰｅｒｆＡより大きく、かつ、スモールセルＢの性能値がＰｅｒｆＢより大きい場合、該連携グループ分けを採用する。そうではない場合、連携グループ分けを行わず、スモールセルＡおよびスモールセルＢに、独立に動作させる。性能推定を行う際に、ユーザ端末（ＵＥ）からフィードバックされた測定報告を使用する必要がある。例えば、ｉｍｐｒｏｖｅｄ＿ＰｅｒｆＡを計算する際に、スモールセルＡにおける全てのＵＥからフィードバックされたＣＱＩを使用する必要があり、該ＣＱＩは、スモールセルＢが動作していない（ｍｕｔｉｎｇ）と仮定する場合に得られるものである。なお、スモールセル基地局の間に、性能を互いにフィードバックする必要がある。例えば、スモールセルＢは、その独立性能ＰｅｒｆＢをスモールセルＡに通知し、スモールセルＡは、これに基づいてＸ１を計算する。
【００６９】
１つの具体的な例において、数式２を効用関数として使用することができる。
［数式２］
【数３】
2015198454.tif 000005
【００７０】
数式２において、Ｘｎは、ｎ番目のスモールセルの性能値であり、Ｎｍは、サブバンドｍを使用するスモールセルの集合であり、Ｃｍは、Ｎｍのサブセット（Ｃｍ⊆Ｎｍ）であり、Ｐｍは、連携グループを分ける場合のＣｍにおける電力割り当て状況であり、｛ｎ｝は、連携グループの中にスモールセルｎのみがあることを示し、
【数４】
2015198454.tif 000006
例えば、スモールセルＡとＢが連携グループを構成する場合、Ｃｍ＝｛Ａ、Ｂ｝であり、Ｐｍは、下記の２つの状況、即ち、１、スモールセルＢがサブバンドｍを放棄する状況、２、スモールセルＡがサブバンドｍを放棄する状況、がある。
【００７１】
説明すべきものとして、複数のスモールセルがある場合について、連携グループ分けの結果が複数ある。例えば、スモールセルＡ、スモールセルＢ、スモールセルＣが存在している場合について、連携グループ分けの結果１は、連携グループ１がスモールセルＡとスモールセルＢであり、かつスモールセルＣが独立に動作していることであり、連携グループ分けの結果２は、連携グループ２がスモールセルＢとスモールセルＣであり、かつスモールセルＡが独立に動作していることであり、連携グループ分けの結果３は、連携グループ３がスモールセルＡ〜Ｃであることであり、連携グループ分けの結果４は、連携グループ４がスモールセルＡとスモールセルＣであり、かつスモールセルＢが独立に動作していることである。この場合、逐一に性能値を計算して判断することができ、ここで、説明を省略する。
【００７２】
他の具体的な例において、数式３を効用関数として使用することができる。
［数式３］
【数５】
2015198454.tif 000007
【００７３】
【数６】
2015198454.tif 000008
【００７４】
図５は、本発明の１つの実施例におけるスモールセルネットワークを示す図である。このスモールセルネットワークは、複数のスモールセルグループを含む。これらのスモールセルグループは、１つのマクロセルとカバーエリアが重なり合うが、これらのスモールセルとマクロセルは、異なるキャリア周波数で動作している。例えば、マクロセルはＦ１で動作しているが、全てのスモールセルは、Ｆ１より高いＦ２で動作している。具体的な実現において、図５に示すスモールセルネットワークは、分散式であってよく、集中式であってもよい。図６に示すように、該スモールセルネットワークの使用可能な通信リソースは、２つの次元に分けられ、第１次元は、スモールセル次元と周波数次元とのうちの一方であり、第２次元は、スモールセル次元と周波数次元とのうちの他方である。
【００７５】
図７は、本発明の１つの実施例におけるスモールセル次元での電力割り当てを示す図である。該実施例において、スモールセル次元に、それぞれ、スモールセルＡ、スモールセルＢ、スモールセルＣ、スモールセルＤである４つのスモールセルがあり、周波数次元に、それぞれ、ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３、ＳＢ４、ＳＢ５である５つのサブバンドがあると仮定する。これらのサブバンドでの電力の大きさは、図７に相対的に示されている。例えば、図７から分かるように、スモールセルＡにおいて、ＳＢ４よりも、ＳＢ１に割り当てられた電力が大きい。
【００７６】
図７に示すスモールセル次元での電力割り当て結果に基づいて、図８に示すように、各サブバンド毎に連携グループの判断を行う必要がある。図８は、本発明の１つの実施例における周波数次元での電力割り当てを示す図である。ＳＢ１では、スモールセルＡとスモールセルＢが、１つの連携グループ（連携グループ１とマークされる）を構成し、スモールセルＣとスモールセルＤが、１つの連携グループ（連携グループ２とマークされる）を構成する。ＳＢ５では、スモールセルＢ、Ｃ、Ｄが、１つの連携グループ（連携グループ３とマークされる）を構成する。ＳＢ２、ＳＢ３、ＳＢ４について、スモールセルの間に、連携グループを構成しなくてもよい。連携グループ１のうち、計算結果に基づいて、スモールセルＢがＳＢ１を放棄する。連携グループ２のうち、スモールセルＤがＳＢ１を放棄する。連携グループ３のうち、スモールセルＣ、ＤがＳＢ５を放棄する。図８において、サブバンドを放棄するスモールセルは、斜線で塗りつぶされた。
【００７７】
図８に示すスモールセルのグループ分けおよびサブバンドの放棄を経た後、スモールセルＢ、Ｃ、Ｄは、図９に示すように、電力割り当てを再度行う必要がある。図９は、本発明の１つの実施例におけるスモールセル次元での電力割り当てを示す図である。スモールセルＢについて、定格電力は、ＳＢ２〜ＳＢ５という４つのサブバンド間で割り当てられている。スモールセルＣについて、定格電力は、ＳＢ１〜ＳＢ４という４つのサブバンド間で割り当てられている。スモールセルＤについて、定格電力は、ＳＢ２、ＳＢ３、ＳＢ４という３つのサブバンド間で割り当てられている。
【００７８】
図７〜９から分かるように、２つの次元での電力割り当ては、互いに影響されるものである。例えば、スモールセル次元での電力割り当てを経た後、スモールセルにおける信号、雑音、ＳＩＮＲなどがいずれも変化することで、スモールセル次元で電力割り当てを行う際の入力が変化し、スモールセル次元での電力割り当てに影響を与える。
【００７９】
図１０は、本発明の１つの実施例における電力制御を行う基地局の構成を示す図である。図１０に示す基地局は、電力制御モジュール１００１と、送信モジュール１００２とを備える。
【００８０】
１つの実現例において、電力制御モジュール１００１は、該基地局がカバーするユーザ端末から提供された測定報告を受信し、第１次元での電力割り当てを行い、前記第１次元での電力割り当てが安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第１次元での電力割り当てが安定条件を満たす場合、該電力割り当ての結果を送信モジュールに提供し、前記第１次元での電力割り当てが安定条件を満たさない場合、第２次元での電力割り当てを行って、さらに、前記第２次元での電力割り当てが安定条件を満たすかどうかを判断し、前記第２次元での電力割り当てが安定条件を満たすとき、該電力割り当ての結果を前記送信モジュールに提供し、前記第２次元での電力割り当てが安定条件を満たさないとき、前記第１次元での電力割り当てと前記第２次元での電力割り当てとを繰り返し実行する。
【００８１】
１つの実現例において、前記送信モジュール１００２は、前記第１次元または第２次元での電力割り当て結果に基づいて、前記ユーザ端末にデータを送信する。
【００８２】
本発明の１つの実施例において、前記電力制御モジュール１００１は、第１次元電力サブモジュール１０１１と、第２次元電力サブモジュール１０２１とを含む。ここで、第１次元電力サブモジュール１０１１は、初期状態および／または第２次元での電力割り当て結果に基づいて、通信ネットワークにおける第１次元で電力割り当てを行う。第２次元電力サブモジュール１０２１は、前記初期状態および／または第１次元での電力割り当て結果に基づいて、前記通信ネットワークにおける第２次元で電力割り当てを行う。
【００８３】
具体的に、前記第１次元が周波数次元である場合、前記第１次元電力サブモジュール１０１１は、ｍ番目のサブバンドに対して連携グループ分けを行って、１つまたは複数の候補連携グループを得、前記候補連携グループにおける各スモールセル毎の強化性能を計算し、前記スモールセルの強化性能と該スモールセルの独立性能とを比較し、比較結果に基づいて電力割り当てを行い、前記強化性能が前記独立性能より大きいとき、選出された連携グループの設定に従って電力設定を行うことで、１つまたは複数のスモールセルに、該ｍ番目のサブバンドを放棄させ、前記強化性能が前記独立性能以下であるとき、この前に決定された電力割り当てを変更しない。
【００８４】
具体的に、前記第２次元が周波数次元である場合、前記第２次元電力サブモジュール１０２１は、ステップ３０３における動作を実行する。
【００８５】
さらに、前記電力制御モジュール１００１は、自基地局の独立性能を他の基地局へ通知する。
【００８６】
説明すべきものとして、図１０に示す基地局の具体的な動作について、図２〜９を参照することができ、ここで、説明を省略する。具体的な実現において、該基地局は、スモールセル基地局、マイクロ基地局（Ｍｉｃｒｏ  ｅＮＢ）、ピコ基地局（ｐｉｃｏ  ｅＮＢ）、フェムト基地局（ｆｅｍｔｏ  ｅＮＢ）、基地局のリモート・ラジオ・ヘッド（ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｈｅａｄ）、リレー（Ｒｅｌａｙ）などの低電力基地局であってよく、あるいは、マクロ基地局などの通常基地局であってよい。
【００８７】
図１１は、本発明の１つの実施例における通信システムの構成を示す図であり、該通信システムは、複数のスモールセル基地局を含み、分散式ネットワークを採用する。説明の便宜上、図１１において、スモールセル基地局１とスモールセル基地局２とを示しているが、実際の環境で、より多くのスモールセル基地局を配置してもよい。各スモールセル基地局の組成構造について、図９における基地局を参照することができ、ここで、説明を省略する。各スモールセル基地局のそれぞれは、１つまたは複数のユーザ端末（ＵＥ）を管轄し、図１１において、２つのＵＥを例としている。１つの具体的な実現において、ＵＥには、該ＵＥのスモールセル基地局に各サブバンドでの干渉などの情報を報告する測定報告提供モジュールが設けられる。
【００８８】
あるスモールセル基地局は、その管轄範囲内の１つまたは複数のＵＥからの測定報告を受信した後、スモールセル次元での電力割り当てを行う。この場合、各スモールセル基地局は、独立に、複数のサブバンドでの電力割り当てを行うことができ、複数のスモールセル基地局の間で、上記の電力割り当てについてシグナリングのやり取りを行う必要がない。
【００８９】
周波数次元での電力割り当てを行う際に、あるスモールセル基地局は、他のスモールセル基地局とのやり取りを行う必要がある。具体的に、該スモールセル基地局は、各候補連携グループ（即ち、Ｃｍ）、および、該候補連携グループに対応する性能値ｘ１,...,ｘｎを、他のスモールセル基地局に提供する。該スモールセル基地局は、他のスモールセル基地局から提供された連携グループ分けおよび性能値を受信することもできる。
【００９０】
図１２は、本発明の１つの実施例における通信システムの構成を示す図であり、該通信システムには、集中式ネットワークが採用され、中央制御ユニット（ＣＵ）１２０１が設けられている。中央制御ユニット１２０１は、複数のスモールセル基地局１２０２を管理し、図１２において、１つのスモールセル基地局を例として示しているが、実際の環境で、複数のスモールセル基地局を配置してもよい。各スモールセル基地局それぞれは、１つまたは複数のユーザ端末（ＵＥ）１２０３を管轄し、図１２において、１つのＵＥを例として示している。
【００９１】
中央制御ユニット１２０１は、電力制御モジュール１２１１と、電力割り当てモジュール１２２１とを含む。具体的に、電力制御モジュール１２１１は、第１次元電力サブモジュールと第２次元電力サブモジュールとを含む。前記第１次元電力サブモジュールで実行される動作は、図１０における第１次元電力サブモジュール１０１１と類似するものであり、前記第２次元電力サブモジュールで実行される動作は、図１０における第２次元電力サブモジュール１０２１と類似するものであり、ここで、説明を省略する。
【００９２】
電力割り当てモジュール１２２１は、最終的な電力割り当て結果をスモールセル基地局に提供し、該最終的な電力割り当て結果は、各スモールセル基地局の各サブバンドで割り当てられた電力を含む。
【００９３】
スモールセル基地局１２０２は、測定報告転送モジュール１２１２と、送信モジュール１２２２とを含む。ここで、測定報告転送モジュール１２１２は、自局で管轄されるＵＥから提供された測定報告を、中央制御ユニット１２０１に転送する。送信モジュール１２２２は、電力割り当てモジュール１２２１から提供された最終的な電力割り当て結果に基づいて、前記ユーザ端末にデータを送信する。
【００９４】
上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００９５】
１００１  電力制御モジュール
１００２  送信モジュール
１０１１  第１次元電力サブモジュール
１０２１  第２次元電力サブモジュール
１２０２  スモールセル基地局
１２０１  中央制御ユニット
１２０３  ＵＥ
１２１１  電力制御モジュール
１２１２  測定報告転送モジュール
１２２１  電力割り当てモジュール
１２２２  送信モジュール
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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