(57)【要約】      （修正有）【課題】セル間の干渉を低減してネットワーク容量を向上する電力制御方法及びこの方法を実行する基地局や集中制御器を提供する。【解決手段】第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定し３０１、次いで、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定し３０２、その後、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する３０３。【選択図】図３
2015104135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力制御方法であって、
第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定し、
前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定し、
全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和とに基づいて、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定することは、
前記第２セル内のユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係を決定し、
全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定し、
前記第２セル内のユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定し、
全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る、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３】
前記第２セル内のユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係は、
前記第２セル内のユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差が小さいほど、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得が大きくなる、ことを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、
前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信して、前記第１セルの基地局にフィードバックし、
前記第１セルの基地局が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとを受信し、
全ての前記第２セル内の各ユーザ毎に、第１セルの基地局が、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ計算する、ことを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、
前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信し、
前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第２セルの基地局が、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算して、前記第１セルの基地局にフィードバックし、
前記第１セルの基地局が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差を受信する、ことを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、
前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信し、前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第２セルの基地局が、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する、ことを含み、
前記全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定することは、
前記第２セルの基地局が、それぞれ、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの参照信号受信電力の差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定する、ことを含み、
前記全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計することは、
前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を、前記第１セルの基地局にフィードバックし、前記第１セルの基地局が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた利得の和をさらに合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る、ことを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、
前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信して、集中制御器にフィードバックし、
前記集中制御器が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとを受信し、
全ての前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記集中制御器が、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ計算する、ことを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、
前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信し、
前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第２セルの基地局が、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算して、集中制御器にフィードバックし、
前記集中制御器が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差を受信する、ことを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、
前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信し、前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第２セルの基地局が、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する、ことを含み、
前記全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定することは、
前記第２セルの基地局が、それぞれ、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの参照信号受信電力の差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定する、ことを含み、
前記全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計することは、
前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を、集中制御器にフィードバックし、前記集中制御器が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた利得の和をさらに合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る、ことを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定することは、
前記第１セル内のユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）と、前記ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係を決定し、
前記第１セル内の各ユーザのＳＩＮＲをそれぞれ決定し、
前記第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、前記ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係に基づいて、前記第１セル内の各ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価をそれぞれ決定し、
前記第１セル内の各ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価を合計して、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を得る、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１１】
前記第１セル内のユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）と、前記ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係は、
前記第１セル内のユーザのＳＩＮＲが小さいほど、前記ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価が大きくなる、ことを含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１セルの基地局の送信電力を決定することは、数式
【数１５】
2015104135.tif 000020
によって、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する、ことを含み、
ここで、Ｐは、前記第１セルの基地局の最大送信電力であり、ＰＴｘは、前記第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎは、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎは、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１セルの基地局の送信電力を決定することは、数式
【数１６】
2015104135.tif 000021
によって、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する、ことを含み、
ここで、Ｐは、前記第１セルの基地局の最大送信電力であり、ＰＴｘは、前記第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎは、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎは、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和であり、αは、負荷因子であり、前記第２セルに干渉を与えることが可能なセルの数と関係がある、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２セルに干渉を与えることが可能なセルの数が少ないほど、αが大きくなる、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
基地局であって、
第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定する利得決定手段と、
前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定する代価決定手段と、
全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和とに基づいて、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する電力決定手段と、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１６】
前記利得決定手段は、
前記第２セル内の各ユーザから前記第２セルの基地局へ報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを、全ての前記第２セルの基地局からそれぞれ受信する第１受信モジュールと、
全ての前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する計算モジュールと、
前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係を記憶し、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得るマッピングモジュールと、
全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る第１合計モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項１７】
前記利得決定手段は、
前記第２セル内の各ユーザから前記第２セルの基地局へ報告された、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差を、全ての前記第２セルの基地局からそれぞれ受信する第２受信モジュールと、
前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係を記憶し、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得るマッピングモジュールと、
全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る第１合計モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項１８】
前記利得決定手段は、
前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を、全ての前記第２セルの基地局からそれぞれ受信する第３受信モジュールと、
各前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和をさらに合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る第２合計モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項１９】
前記代価決定手段は、
前記第１セル内のユーザから報告された各ユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を受信するＳＩＮＲ受信モジュールと、
前記第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係を記憶し、前記第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係に基づいて、前記第１セル内の各ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価をそれぞれ決定する第２マッピングモジュールと、
前記第１セル内の各ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価を合計して、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を得る代価合計モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項２０】
基地局であって、
第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと、前記第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、
前記第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと対応の第２セルの信号品質パラメータとを、各前記第２セルの基地局又は集中制御器へそれぞれフィードバックする第１報告手段と、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項２１】
基地局であって、
第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと、前記第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、
前記第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと各前記第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、
前記第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと対応の第２セルの信号品質パラメータとの差を、各前記第２セルの基地局又は集中制御器へそれぞれフィードバックする第２報告手段と、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項２２】
基地局であって、
第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと、前記第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、
前記第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと各前記第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、
前記第１セルの信号品質パラメータと各前記第２セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セルの基地局の送信電力の低減が前記第１セル内のユーザにもたらす利得との関係を記憶し、前記第１セル内のユーザに対して、該ユーザで受信された前記第１セルの信号品質パラメータと各前記第２セルの信号品質パラメータとの差に基づいて、各前記第２セルの基地局の送信電力の低減が該ユーザにもたらす利得をそれぞれ決定するマッピング手段と、
各前記第２セル毎に、該第２セルの基地局の送信電力の低減が前記第１セル内のユーザにもたらす利得の和をそれぞれ計算する合計手段と、
対応の第２セルの基地局又は集中制御器へ、該第２セルの基地局の送信電力の低減が前記第１セル内のユーザにもたらす利得の和をそれぞれフィードバックする第３報告手段と、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項２３】
電力制御方法であって、
第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定し、
第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定し、
全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定することは、
第２セル内のユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差と、第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係を決定し、
全ての第２セル内の各ユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定し、
第２セル内のユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差と、第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係に基づいて、全ての第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価をそれぞれ決定し、
全ての第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価を合計して、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を得る、ことを含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定することは、
第１セル内のユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）と、第１セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係を決定し、
第１セル内の各ユーザのＳＩＮＲをそれぞれ決定し、
第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得をそれぞれ決定し、
第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得を合計して、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を得る、ことを含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１セルの基地局の送信電力を決定することは、数式
【数１７】
2015104135.tif 000022
によって、第１セルの基地局の送信電力を決定する、ことを含み、
ここで、Ｐoriginalは、第１セルの基地局の初期送信電力であり、ＰＴｘは、第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎ１は、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎ１は、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和である、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１セルの基地局の送信電力を決定することは、数式
【数１８】
2015104135.tif 000023
によって、第１セルの基地局の送信電力を決定する、ことを含み、
ここで、Ｐoriginalは、第１セルの基地局の初期送信電力であり、ＰＴｘは、第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎ１は、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎ１は、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和であり、αは、負荷因子である、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
基地局であって、
第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定する第２代価決定手段と、
第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定する第２利得決定手段と、
全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する第２電力決定手段と、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項２９】
第２利得決定手段は、
第１セル内のユーザから報告された各ユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を受信するＳＩＮＲ受信モジュールと、
第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係を記憶し、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得をそれぞれ決定する第４マッピングモジュールと、
第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得を合計して、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を得る利得合計モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項２８に記載の基地局。
【請求項３０】
基地局であって、
第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと、第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、
第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、
第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差と、第１セル内のユーザが第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係を記憶し、第１セル内のユーザに対して、該ユーザで受信された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差に基づいて、第１セル内の各ユーザがそれぞれ各第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価をそれぞれ決定する第２マッピング手段と、
各前記第２セル毎に、第１セル内のユーザが該第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和をそれぞれ計算する第２合計手段と、
対応の第２セルの基地局へ、第１セル内のユーザが該第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和をそれぞれフィードバックする第４報告手段と、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項３１】
集中制御器であって、
第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定する利得決定手段と、
前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定する代価決定手段と、
全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和とに基づいて、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する電力決定手段と、
決定された第１セルの基地局の送信電力を前記第１セルの基地局に通知する通知手段と、
を含むことを特徴とする集中制御器。
【請求項３２】
集中制御器であって、
第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定する第２代価決定手段と、
第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定する第２利得決定手段と、
全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する第２電力決定手段と、
決定された第１セルの基地局の送信電力を前記第１セルの基地局に通知する通知手段と、
を含むことを特徴とする集中制御器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信技術分野に関し、特に、電力制御方法、及び、基地局や集中制御器である機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー移動電話は、人々の通信に極めて大きな便利さをもたらす。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）は、移動通信分野での重要な組織として、第３世代移動通信技術（３Ｇ：Ｔｈｅ  Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の標準化の進展を大幅に促進する。現在、広帯域アクセス技術の挑戦に対処し、かつ、増加しつつある新たなサービスの需要を満たすために、３ＧＰＰは、２００４年末から３Ｇ長期的な進化（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）技術の標準化作業を開始したことで、スペクトル効率をさらに向上させ、セル端ユーザの性能を改善し、システム遅延を低下させ、高速移動ユーザに更なる高速のアクセスサービスを提供することなどを図る。改善されたＬＴＥ（ＬＴＥ−Ａ：ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）技術は、さらにＬＴＥ技術を基に、スペクトル帯域幅を数倍に増加させ、データレートを倍的に向上させ、もっと多くの移動ユーザに、更なる高速であって性能がさらに優れたサービスを提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば体育館やショッピングセンターなどの区域のようなトラフィック密集区域のネットワーク容量を向上させるために、３ＧＰＰのリリース１２（Ｒｅｌ−１２）の規定では、トラフィック密集区域に、マクロセル（Ｍａｃｒｏ  Ｃｅｌｌ）に加えて、スモールセル（Ｓｍａｌｌ  Ｃｅｌｌ）を配置し、これらのスモールセルによって、大部のデータトラフィックを負担することもできる。トラフィック密集区域内にスモールセルを配置することで、ネットワーク容量を大幅に向上させることができるが、同時に、スモールセルの密度の増加につれて、スモールセル間の干渉も大幅に増加し、かえって、ネットワーク容量の向上が制限されてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、本発明の実施例では、セル間の干渉を低減してネットワーク容量を向上させることが可能な電力制御方法、及び、この方法を実行する基地局や集中制御器を提供している。
【０００５】
本発明の実施例で提供された電力制御方法は、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定し、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定し、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和とに基づいて、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する、ことを含む。
【０００６】
ここで、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定することは、前記第２セル内のユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係を決定し、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定し、前記第２セル内のユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定し、全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る、ことを含む。
【０００７】
ここで、前記第２セル内のユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係は、前記第２セル内のユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差が小さいほど、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得が大きくなる、ことを含む。
【０００８】
ここで、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信して、前記第１セルの基地局にフィードバックし、前記第１セルの基地局が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとを受信し、全ての前記第２セル内の各ユーザ毎に、第１セルの基地局が、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ計算する、ことを含む。
【０００９】
あるいは、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信し、前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第２セルの基地局が、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算して、前記第１セルの基地局にフィードバックし、前記第１セルの基地局が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差を受信する、ことを含む。
【００１０】
またあるいは、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信し、前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第２セルの基地局が、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する、ことを含む。この場合、前記全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定することは、前記第２セルの基地局が、それぞれ、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの参照信号受信電力の差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定する、ことを含む。前記全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計することは、前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を、前記第１セルの基地局にフィードバックし、前記第１セルの基地局が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた利得の和をさらに合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る、ことを含む。
【００１１】
またあるいは、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信して、集中制御器にフィードバックし、前記集中制御器が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとを受信し、全ての前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記集中制御器が、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ計算する、ことを含む。
【００１２】
またあるいは、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信し、前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第２セルの基地局が、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算して、集中制御器にフィードバックし、前記集中制御器が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差を受信する、ことを含む。
【００１３】
またあるいは、全ての前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定することは、前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを受信し、前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第２セルの基地局が、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する、ことを含む。この場合、前記全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定することは、前記第２セルの基地局が、それぞれ、前記第２セル内の各ユーザで受信された前記第２セルと前記第１セルとの参照信号受信電力の差と、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定する、ことを含む。前記全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計することは、前記第２セルの基地局が、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を、集中制御器にフィードバックし、前記集中制御器が、全ての前記第２セルの基地局からフィードバックされた利得の和をさらに合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る、ことを含む。
【００１４】
ここで、第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定することは、前記第１セル内のユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）と、前記ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係を決定し、前記第１セル内の各ユーザのＳＩＮＲをそれぞれ決定し、前記第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、前記ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係に基づいて、前記第１セル内の各ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価をそれぞれ決定し、前記第１セル内の各ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価を合計して、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を得る、ことを含む。
【００１５】
前記第１セル内のユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）と、前記ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係は、前記第１セル内のユーザのＳＩＮＲが小さいほど、前記ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価が大きくなる、ことを含む。
【００１６】
ここで、第１セルの基地局の送信電力を決定することは、数式
【数１】
2015104135.tif 000003
によって、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する、ことを含み、ここで、Ｐは、前記第１セルの基地局の最大送信電力であり、ＰＴＸは、前記第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎは、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎは、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和である。
【００１７】
あるいは、前記第１セルの基地局の送信電力を決定することは、数式
【数２】
2015104135.tif 000004
によって、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する、ことを含み、ここで、Ｐは、前記第１セルの基地局の最大送信電力であり、ＰＴｘは、前記第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎは、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎは、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和であり、αは、負荷因子であり、前記第２セルに干渉を与えることが可能なセルの数と関係がある。ここで、前記第２セルに干渉を与えることが可能なセルの数が少ないほど、αが大きくなる。
【００１８】
本発明の実施例に係る基地局は、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定する利得決定手段と、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定する代価決定手段と、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和とに基づいて、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する電力決定手段と、を含む。
【００１９】
ここで、利得決定手段は、前記第２セル内の各ユーザから前記第２セルの基地局へ報告された前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとを、全ての前記第２セルの基地局からそれぞれ受信する第１受信モジュールと、全ての前記第２セル内の各ユーザ毎に、前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する計算モジュールと、前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係を記憶し、前記第１セルの信号品質パラメータと前記第２セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得るマッピングモジュールと、全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る第１合計モジュールと、を含む。
【００２０】
あるいは、利得決定手段は、前記第２セル内の各ユーザから第２セルの基地局へ報告された、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差を、全ての前記第２セルの基地局からそれぞれ受信する第２受信モジュールと、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係を記憶し、前記第２セルの信号品質パラメータと前記第１セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得るマッピングモジュールと、全ての前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る第１合計モジュールと、を含む。
【００２１】
またあるいは、利得決定手段は、前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を、全ての前記第２セルの基地局からそれぞれ受信する第３受信モジュールと、各前記第２セル内の各ユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和をさらに合計して、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る第２合計モジュールと、を含む。
【００２２】
ここで、代価決定手段は、前記第１セル内のユーザから報告された各ユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を受信するＳＩＮＲ受信モジュールと、前記第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係を記憶し、前記第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係に基づいて、前記第１セル内の各ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価をそれぞれ決定する第２マッピングモジュールと、前記第１セル内の各ユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価を合計して、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を得る代価合計モジュールと、を含む。
【００２３】
本発明の他の実施例による基地局は、第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと、前記第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、前記第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと対応の第２セルの信号品質パラメータとを、各前記第２セルの基地局又は集中制御器へそれぞれフィードバックする第１報告手段と、を含む。
【００２４】
本発明の他の実施例による基地局は、第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと、前記第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、前記第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと各前記第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、前記第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと対応の第２セルの信号品質パラメータとの差を、各前記第２セルの基地局又は集中制御器へそれぞれフィードバックする第２報告手段と、を含む。
【００２５】
本発明の他の実施例による基地局は、第１セル内のユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと、前記第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、前記第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された前記第１セルの信号品質パラメータと各前記第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、前記第１セルの信号品質パラメータと各前記第２セルの信号品質パラメータとの差と、前記第２セルの基地局の送信電力の低減が第１セル内のユーザにもたらす利得との関係を記憶し、前記第１セル内のユーザに対して、該ユーザで受信された前記第１セルの信号品質パラメータと各前記第２セルの信号品質パラメータとの差に基づいて、各前記第２セルの基地局の送信電力の低減が該ユーザにもたらす利得をそれぞれ決定するマッピング手段と、各前記第２セル毎に、該第２セルの基地局の送信電力の低減が前記第１セル内のユーザにもたらす利得の和をそれぞれ計算する合計手段と、対応の第２セルの基地局又は集中制御器へ、該第２セルの基地局の送信電力の低減が前記第１セル内のユーザにもたらす利得の和をそれぞれフィードバックする第３報告手段と、を含む。
【００２６】
本発明の他の実施例では、電力制御方法も開示している。この方法は、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定し、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定し、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する、ことを含む。
【００２７】
ここで、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定することは、第２セル内のユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差と、第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係を決定し、全ての第２セル内の各ユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定し、第２セル内のユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差と、第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係に基づいて、全ての第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価をそれぞれ決定し、全ての第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価を合計して、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を得る、ことを含む。
【００２８】
ここで、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定することは、第１セル内のユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）と、第１セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係を決定し、第１セル内の各ユーザのＳＩＮＲをそれぞれ決定し、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得をそれぞれ決定し、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得を合計して、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を得る、ことを含む。
【００２９】
ここで、数式
【数３】
2015104135.tif 000005
によって、第１セルの基地局の送信電力を決定し、ここで、Ｐoriginalは、第１セルの基地局の初期送信電力であり、ＰＴｘは、第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎ１は、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎ１は、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和である。
【００３０】
あるいは、数式
【数４】
2015104135.tif 000006
によって、第１セルの基地局の送信電力を決定し、ここで、Ｐoriginalは、第１セルの基地局の初期送信電力であり、ＰＴｘは、第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎ１は、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎ１は、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和であり、αは、負荷因子である。
【００３１】
本発明の他の実施例では、基地局も開示している。この基地局は、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定する第２代価決定手段と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定する第２利得決定手段と、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する第２電力決定手段と、を含む。
【００３２】
ここで、第２利得決定手段は、第１セル内のユーザから報告された各ユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を受信するＳＩＮＲ受信モジュールと、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係を記憶し、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得をそれぞれ決定する第４マッピングモジュールと、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得を合計して、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を得る利得合計モジュールと、を含む。
【００３３】
本発明の他の実施例による基地局は、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと、第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差と、第１セル内のユーザが第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係を記憶し、第１セル内のユーザに対して、該ユーザで受信された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差に基づいて、第１セル内の各ユーザがそれぞれ各第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価をそれぞれ決定する第２マッピング手段と、各前記第２セル毎に、第１セル内のユーザが該第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和をそれぞれ計算する第２合計手段と、対応の第２セルの基地局へ、第１セル内のユーザが該第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和をそれぞれフィードバックする第４報告手段と、を含む。
【００３４】
また、本発明の実施例では、集中制御器も提供している。この集中制御器は、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定する利得決定手段と、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定する代価決定手段と、全ての前記第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、前記第１セル内の全てのユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和とに基づいて、前記第１セルの基地局の送信電力を決定する電力決定手段と、決定された第１セルの基地局の送信電力を前記第１セルの基地局に通知する通知手段と、を含む。
【００３５】
本発明の他の実施例による集中制御器は、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定する第２代価決定手段と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定する第２利得決定手段と、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する第２電力決定手段と、決定された第１セルの基地局の送信電力を前記第１セルの基地局に通知する通知手段と、を含む。
【発明の効果】
【００３６】
上記電力制御方法、及び、基地局又は集中制御器の内部構成から分かるように、電力制御を行う際に、セルの基地局は、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらせるスループット利得を考慮するだけでなく、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払うスループット代価も同時に考慮し、あるいは、第１セルの基地局の送信電力の増加が第１セル内のユーザにもたらせるスループット利得を考慮するだけでなく、第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払うスループット代価も同時に考慮し、送信電力の低減又は増加による利得及び代価を折衷して考慮し、好ましい送信電力値を決定し、システム全体の容量を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】スモールセル配置を有する従来のネットワーク構成を示す図である。
【図２】スモールセル配置を有する従来の他のネットワーク構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る電力制御方法のフローチャートである。
【図４】第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定する方法のフローチャートである。
【図５】第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定する方法のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例に係る基地局の内部構成を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る基地局の内部構成を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る基地局の内部構成を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る基地局の内部構成を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る電力制御方法のフローチャートである。
【図１１】第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定する方法のフローチャートである。
【図１２】第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定する方法のフローチャートである。
【図１３】本発明の他の実施例に係る基地局の内部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、スモールセル配置を有する従来のネットワーク構成を示す図である。図１に示すように、１つのマクロセルＭａｃｒｏ  ｃｅｌｌのカバー範囲内に、同時に、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ２、及びＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ３である複数のスモールセルが配置され、かつ、Ｍａｃｒｏ  ｃｅｌｌとＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌとは、異なる周波数を用いる。図２は、スモールセル配置を有する従来の他のネットワーク構成を示す図である。図２に示すネットワーク構成において、マクロセルＭａｃｒｏ  ｃｅｌｌが配置されていないが、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ２、及びＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ３である複数のスモールセルのみが配置されている。前述したように、トラフィック密集区域内にスモールセルを配置することで、ネットワーク容量を大幅に向上させることができるが、同時に、スモールセルの密度の増加につれて、スモールセル間の干渉も大幅に増加し、かえって、ネットワーク容量の向上が制限されてしまう。
【００３９】
また、当業者であれば理解できるように、セル内の基地局の送信電力の大きさは、直接に、該基地局による隣接セル内のユーザへの干渉の大きさに影響する。例えば、セルの基地局の送信電力が大きい場合、該基地局は、隣接セル内のユーザ（特に、該基地局から近い隣接セルの端ユーザ）に対して、大きな干渉を生じる。逆に、セルの基地局の送信電力が低減される場合、該基地局による隣接セル内のユーザへの干渉も小さくなる。しかも、このような規律は、スモールセルの環境でも適用可能である。このため、本発明は、スモールセルの環境に適用可能な電力制御方法を見出すことを工夫することにより、スモールセルの配置が密集してスモールセル間の干渉が大きくなる場合で、システム容量を向上させることを図る。
【００４０】
研究によって下記の研究結果を発見できる。前述したように、セルの基地局の送信電力が低減される場合、該基地局による隣接セル内のユーザへの干渉が小さくなり、これにより、隣接セル内のユーザのスループットが向上する。このような隣接セル内のユーザのスループットの増加は、隣接セル内のユーザの、本セルの基地局の送信電力の低減による利得（ｇａｉｎ）に相当するものである。しかしながら、同時に、本セルの基地局の送信電力が低減されるので、本セル内のユーザのスループットが低下する。このような本セルの基地局の送信電力の低減による本セル内のユーザのスループットの減少は、本セル内のユーザが本セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価（ｐａｉｎ）に相当するものである。上記の研究結果に基づき、本発明の実施例では、スモールセルの環境に適用可能な電力制御方法を提供している。以下、説明の便宜のために、本セルを第１セルと呼ぶとともに、第１セルに隣接する全てのセルをいずれも第２セルと呼ぶ。該方法の具体的なフローは、図３に示すように、主に、下記のステップを含む。
【００４１】
ステップ３０１で、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定する。ステップ３０２で、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定する。ステップ３０３で、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する。
【００４２】
次に、ステップ３０１における前記第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定する方法を詳しく説明する。セル（例えば、スモールセルＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １）の基地局の最大送信電力がＰであり、低く調整された送信電力が
【数５】
2015104135.tif 000007
であると仮定する。ここで、λは、電力調整係数であって、かつ、λ＞１である。
【００４３】
上記の仮定条件で、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の送信電力の調整前後に、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の第２セル（例えば、スモールセルＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ２）内のユーザＵＥ１の信号対干渉雑音比は、それぞれ、下記の数式１および数式２に示す通りである。
【００４４】
【数６】
2015104135.tif 000008
【００４５】
ここで、ＳＩＮＲｆ１は、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の送信電力の調整前の、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ２内のユーザＵＥ１の信号対干渉雑音比であり、ＳＩＮＲｒ１は、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の送信電力の調整後の、ＵＥ１の信号対干渉雑音比であり、Ｓ２は、ＵＥ１で受信されたＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ２の信号強度であり、Ｉ１は、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の送信電力の調整前にＵＥ１で受信されたＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １からの干渉であり、Ｉｏｕｔは、ＵＥ１で受信された他の隣接スモールセルからの干渉であり、Ｎは、システム雑音である。
【００４６】
ＳＩＮＲｒ１をＳＩＮＲｆ１で割ると、信号対干渉雑音比の利得の参照値を得ることができる。具体的に、下記の数式３に示す通りである。
【００４７】
【数７】
2015104135.tif 000009
【００４８】
シャノンの理論によると、ΔＳＩＮＲ１が大きいほど、ＵＥ１のスループットの増加が大きくなり、つまり、電力低減による利得が大きくなる。
【００４９】
また、上記の数式３を研究することによって発見できるように、λ、Ｉｏｕｔ、及びＮが固定して変わらない場合、Ｉ１が大きいほど、ΔＳＩＮＲ１が大きくなる。これは、電力調整係数が変わらなくて、かつ、ネットワーク環境が基本的に変わらない場合で、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ２内のユーザは、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １から近いほど、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の電力低減によって得られる利得が大きくなる、ということを表す。つまり、スモールセルＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ２内のユーザで受信されたＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  ２の信号品質パラメータと受信されたＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の信号品質パラメータとの差と、該ユーザの、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の送信電力の低減による利得との間に、反比例に類似する関係がある。上記信号品質パラメータは、参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）、参照信号受信品質（ＲＳＲＱ）、及び受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）を含むべきであるが、これらに限定されない。しかし、説明の便宜のために、本発明の実施例では、ＲＳＲＰを例として説明する。つまり、以下の実施例では、ＲＳＲＰを直接に、ＲＳＲＱ又はＲＳＳＩなどの信号品質パラメータに置き換えてもよい。
【００５０】
上記の研究結果及びシミュレーション実験によって、定められた電力調整係数で、第２セル内のユーザで受信された該第２セルと第１セルとの参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）の差と、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係を得ることができる。この関係は、近似表現式であってもよいし、下記の表１に示すようなテーブルであってもよい。下記の表１では、さらに上記の利得値を規格化して、規格化された利得値を得ることができる。
【００５１】
【表１】
2015104135.tif 000010
【００５２】
上記の研究に基づくと、図４に示すように、本ステップ３０１は、具体的に下記のステップを含んでよい。
【００５３】
ステップ４０１で、第２セル内のユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差と、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係（例えば、上記表１）を決定する。ステップ４０２で、全ての第２セル内の各ユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定する。ステップ４０３で、第２セル内のユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差と、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、全ての第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ決定する。ステップ４０４で、全ての第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る。
【００５４】
具体的な応用では、下記のような３つの方法によって、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定してもよい。
【００５５】
方法１：第２セルの基地局は、第２セル内の各ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータ（例えば、参照信号受信電力ＲＳＲＰ１）と第２セルの信号品質パラメータ（例えば、参照信号受信電力ＲＳＲＰ２）とを受信すると、直接に第１セルの基地局にフィードバックし、全ての第２セル内のユーザに対して、第１セルの基地局は、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算し、次いで、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらす利得との関係に基づいて、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得、最後に、合計によって、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る。
【００５６】
方法２：第２セルの基地局は、第２セル内の各ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと第２セルの信号品質パラメータとを受信すると、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算して、差を第１セルの基地局にフィードバックし、全ての第２セル内のユーザに対して、第１セルの基地局は、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差（実際の応用では、４つの区間のいずれにあるかを２ｂｉｔｓで示されてもよい）と、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらす利得との関係に基づいて、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得、最後に、合計によって、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る。
【００５７】
方法３：第２セルの基地局は、第２セル内の各ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと第２セルの信号品質パラメータとを受信すると、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算し、次いで、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらす利得との関係に基づいて、第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得、合計によって、第２セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得て、第１セルの基地局にフィードバックし、第１セルの基地局は、全ての第２セルの基地局からフィードバックされたそのセル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和をさらに合計して、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る。
【００５８】
説明すべきものとして、上記の３つの方法は、いずれも、分散型システムへの適用に適する。一方、集中型システムに適用する場合、システムには集中制御器（例えば、ベースバンドユニット（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ  Ｕｎｉｔ））が含まれるので、上記の３つの方法における第１セルの基地局の代わりに、上記の集中制御器を用いて、相応の機能を実現し、集中制御器によって、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を計算してもよい。
【００５９】
具体的には、上記方法１に対応して、第２セルの基地局は、第２セル内の各ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと第２セルの信号品質パラメータとを受信すると、直接に集中制御器にフィードバックし、全ての第２セル内のユーザに対して、集中制御器は、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算し、次いで、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらす利得との関係に基づいて、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得、最後に、合計によって、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る。
【００６０】
上記方法２に対応して、第２セルの基地局は、第２セル内の各ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと第２セルの信号品質パラメータとを受信すると、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算して、差を集中制御器にフィードバックし、全ての第２セル内のユーザに対して、集中制御器は、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらす利得との関係に基づいて、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得、最後に、合計によって、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る。
【００６１】
上記方法３に対応して、第２セルの基地局は、第２セル内の各ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと第２セルの信号品質パラメータとを受信すると、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算し、次いで、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらす利得との関係に基づいて、第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得、合計によって、第２セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得て、集中制御器にフィードバックし、集中制御器は、全ての第２セルの基地局からフィードバックされたそのセル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和をさらに合計して、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る。
【００６２】
次に、ステップ３０２における前記第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定する方法を詳しく説明する。
【００６３】
同様に、セル（例えば、スモールセルＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １）の基地局の最大送信電力がＰであり、低く調整された送信電力が
【数８】
2015104135.tif 000011
であると仮定する。ここで、λは、電力調整係数であって、かつ、λ＞１である。
【００６４】
上記の仮定条件で、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の送信電力の調整前後に、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １内のユーザＵＥ２の信号対干渉雑音比は、それぞれ、下記の数式４および数式５に示す通りである。
【００６５】
【数９】
2015104135.tif 000012
【００６６】
ここで、ＳＩＮＲｆ２は、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の送信電力の調整前の、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １内のユーザＵＥ２の信号対干渉雑音比であり、ＳＩＮＲｒ２は、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の送信電力の調整後の、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １内のユーザＵＥ２の信号対干渉雑音比であり、Ｓ１は、ユーザＵＥ２で受信されたＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の信号強度であり、Ｉは、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １のユーザＵＥ２で受信された隣接スモールセルからの干渉であり、Ｎは、システム雑音である。
【００６７】
ＳＩＮＲｒ２をＳＩＮＲｆ２で割ると、信号対干渉雑音比の利得の参照値を得ることができる。具体的に、下記の数式６に示す通りである。
【００６８】
【数１０】
2015104135.tif 000013
【００６９】
上記の数式６を研究することによって発見できるように、λが固定して変わらない場合、ＳＩＮＲｆ２が小さいほど、ＵＥ２がＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の電力低減のために支払う代価が大きくなる。これは、電力調整係数が変わらない場合で、ユーザは、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局から遠いほど、Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の電力低減のために支払う代価が大きくなる、ということを表す。つまり、スモールセルＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザがＳｍａｌｌ  ｃｅｌｌ  １の基地局の電力低減のために支払う代価との間に、反比例に類似する関係がある。
【００７０】
上記の研究結果及びシミュレーション実験によって、定められた電力調整係数で、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係を得ることができる。この関係は、近似表現式であってもよいし、下記の表２に示すようなテーブルであってもよい。下記の表２では、さらに上記の代価値を規格化して、規格化された代価値を得ることができる。
【００７１】
【表２】
2015104135.tif 000014
【００７２】
上記の研究に基づくと、図５に示すように、本ステップ３０２は、具体的に下記のステップを含んでよい。
【００７３】
ステップ５０１で、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係（例えば、上記表２）を決定する。ステップ５０２で、第１セル内の各ユーザのＳＩＮＲをそれぞれ決定する。例えば、第１セルの基地局は、第１セル内のユーザから報告された各ユーザのＳＩＮＲを受信する。ステップ５０３で、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価をそれぞれ決定する。ステップ５０４で、第１セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価を合計して、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を得る。
【００７４】
分散型システムでは、上記ステップ５０１〜５０４の方法が直接に第１セルの基地局によって実行されてもよい。一方、集中型システムでは、上記ステップ５０１〜５０４が第１セルの基地局によって実行されてもよく、第１セルの基地局は、第１セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価を合計して、集中制御器に報告する。あるいは、代替案として、集中制御器には、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係を記憶し、第１セルの基地局が、第１セル内の各ユーザから報告されたＳＩＮＲ（実際の応用では、ＳＩＮＲがテーブル中の４つの区間のいずれに属するかを２ｂｉｔｓで示されてもよい）を受信すると、各ユーザのＳＩＮＲを集中制御器に報告し、集中制御器が、自身に記憶された、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価をそれぞれ決定し、次いで、ステップ５０４を実行して、第１セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価を合計して、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を得る。
【００７５】
次に、ステップ３０３における前記第１セルの基地局の送信電力を決定する方法を詳しく説明する。具体的には、本発明の一実施例では、下記の数式７によって、第１セルの基地局の送信電力を決定してもよい。
【００７６】
【数１１】
2015104135.tif 000015
【００７７】
ここで、Ｐは、第１セルの基地局の最大送信電力であり、ＰＴｘは、第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎは、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎは、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和である。説明すべきものとして、上記数式７によって算出された第１セルの基地局の調整後の送信電力が第１セルの基地局の最大送信電力より大きい場合、送信電力を調整する必要がなく、即ち、第１セルの基地局は、依然として、最大送信電力を使用する。
【００７８】
具体的には、本発明の他の実施例では、上記数式７を改善して、第１セルの基地局の送信電力を決定するための下記の数式８を得ることができる。
【００７９】
【数１２】
2015104135.tif 000016
【００８０】
ここで、Ｐは、第１セルの基地局の最大送信電力であり、ＰＴｘは、第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎは、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎは、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和である。また、αは、負荷因子であり、第２セルに干渉を与えることが可能なセルの数と関係がある。例えば、前記第２セルに干渉を与えることが可能なセルの数が少ないほど、負荷因子が大きくなる。負荷因子は、最大値が１であり、最小値が０より大きい。セル内にユーザがある場合に限り隣接セルに干渉を与えるので、言い換えれば、αは、システムトラフィック（例えば、ユーザの到達率）と関係がある。
【００８１】
下記の表３には、本発明の一実施例におけるαとユーザの到達率との関係の一例が示されている。本実施例では、ユーザの到達率（第１セル内のユーザの到達率）及び表３に基づいて、α値を決定してもよい。ここで、ユーザの到達率が９である場合、ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌのリソース利用率はほぼ２０％であるが、ユーザの到達率が１５である場合、ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌのリソース利用率はほぼ５０％である。
【００８２】
【表３】
2015104135.tif 000017
【００８３】
分散型システムでは、直接に第１セルの基地局が上記の方法によって自局の送信電力を決定してもよい。一方、集中型システムでは、集中制御器が、上記の方法によってシステム内の各基地局の送信電力を決定し、決定された送信電力を相応の基地局にそれぞれ送信してもよい。
【００８４】
上記電力制御方法から分かるように、送信電力を決定する際に、第１セルの基地局は、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらせるスループット利得を考慮するだけでなく、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払うスループット代価も同時に考慮し、送信電力の低減による利得及び代価を折衷して考慮し、スループット利得がスループット代価より大きい場合、送信電力の値を適宜低減し、これにより、好ましい送信電力値を決定することで、システム全体の容量を向上させることができる。
【００８５】
説明すべきものとして、本発明における前記電力制御方法は、スモールセルの環境に適するだけでなく、他のセルラー移動通信システムにも適する。
【００８６】
上記電力制御方法に加えて、本発明の実施例では、分散型システムにおいて上記方法を実現する基地局の内部構成も示されている。
【００８７】
第１セルの基地局とする場合、基地局の内部構成は、図６に示すように、主に、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を決定する利得決定手段と、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を決定する代価決定手段と、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する電力決定手段と、を含む。
【００８８】
ここで、上記の方法１に対応して、利得決定手段は、具体的に、第２セル内の各ユーザから第２セルの基地局へ報告された第１セルの信号品質パラメータと第２セルの信号品質パラメータとを、全ての第２セルの基地局からそれぞれ受信する第１受信モジュールと、全ての第２セル内の各ユーザ毎に、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する計算モジュールと、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係を記憶し、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、全ての第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得るマッピングモジュールと、全ての前記第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る第１合計モジュールと、を含んでよい。
【００８９】
上記の方法２に対応して、利得決定手段は、具体的に、第２セル内の各ユーザから第２セルの基地局へ報告された、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差を、全ての第２セルの基地局からそれぞれ受信する第２受信モジュールと、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係を記憶し、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第２セル内のユーザの、前記第１セルの基地局の送信電力の低減による利得との関係に基づいて、全ての第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得をそれぞれ得るマッピングモジュールと、全ての第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得を合計して、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る第１合計モジュールと、を含んでよい。
【００９０】
上記の方法３に対応して、利得決定手段は、具体的に、第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を、全ての第２セルの基地局からそれぞれ受信する第３受信モジュールと、各第２セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和をさらに合計して、全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和を得る第２合計モジュールと、を含んでよい。
【００９１】
上記代価決定手段は、具体的に、第１セル内のユーザから報告された各ユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を受信するＳＩＮＲ受信モジュールと、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係を記憶し、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価をそれぞれ決定する第２マッピングモジュールと、第１セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価を合計して、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を得る代価合計モジュールと、を含んでよい。
【００９２】
説明すべきものとして、集中型システムでは、集中制御器も上記の図６に示すような構成を有し、つまり、利得決定手段と、代価決定手段と、電力決定手段と、を含む。また、集中制御器は、決定された第１セルの基地局の送信電力を前記第１セルの基地局に通知する通知手段をさらに含んでよい。
【００９３】
ここで、上記の方法１に対応して、利得決定手段は、具体的に、第１受信モジュールと、計算モジュールと、マッピングモジュールと、第１合計モジュールと、を含んでよい。上記の方法２に対応して、利得決定手段は、具体的に、第２受信モジュールと、マッピングモジュールと、第１合計モジュールと、を含んでよい。上記の方法３に対応して、利得決定手段は、具体的に、第３受信モジュールと、第２合計モジュールと、を含んでよい。
【００９４】
上記代価決定手段は、具体的に、第１セル内のユーザから報告された各ユーザのＳＩＮＲを、第１セルの基地局から受信する第２ＳＩＮＲ受信モジュールと、上記第２マッピングモジュールと、上記代価合計モジュールと、を含んでよい。あるいは、上記代価決定手段は、具体的に、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和を、第１セルの基地局から受信する代価和受信モジュールを含んでよい。
【００９５】
第２セルの基地局とする場合、基地局の内部構成は、それぞれ、図７〜９に示す通りである。前述したように、本セルを第１セルと呼ぶとともに、第１セルに隣接する全てのセルをいずれも第２セルと呼ぶので、以下、方法１〜３に対する場合の基地局の説明では、第１セルは、上記の方法１〜３における第２セルに相当するものであり、第２セルは、上記の方法１〜３における第１セルに相当するものである。
【００９６】
ここで、図７には、上記の方法１に対する場合の基地局の内部構成が示されている。この場合、基地局は、主に、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと、第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと対応の第２セルの信号品質パラメータとを、各第２セルの基地局へそれぞれフィードバックする第１報告手段と、を含む。
【００９７】
ここで、図８には、上記の方法２に対する場合の基地局の内部構成が示されている。この場合、基地局は、主に、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと、第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと対応の第２セルの信号品質パラメータとの差を、各第２セルの基地局へそれぞれフィードバックする第２報告手段と、を含む。
【００９８】
ここで、図９には、上記の方法３に対する場合の基地局の内部構成が示されている。この場合、基地局は、主に、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと、第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差と、第２セルの基地局の送信電力の低減が第１セル内のユーザにもたらす利得との関係を記憶し、第１セル内のユーザに対して、該ユーザで受信された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差に基づいて、各第２セルの基地局の送信電力の低減が該ユーザにもたらす利得をそれぞれ決定するマッピング手段と、各前記第２セル毎に、該第２セルの基地局の送信電力の低減が第１セル内のユーザにもたらす利得の和をそれぞれ計算する合計手段と、対応の第２セルの基地局へ、該第２セルの基地局の送信電力の低減が第１セル内のユーザにもたらす利得の和をそれぞれフィードバックする第３報告手段と、を含む。
【００９９】
上記の基地局の内部構成から分かるように、電力制御を行う際に、セルの基地局は、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらせるスループット利得を考慮するだけでなく、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払うスループット代価も同時に考慮し、送信電力の低減による利得及び代価を折衷して考慮し、スループット利得がスループット代価より大きい場合、送信電力の値を適宜低減し、これにより、好ましい送信電力値を決定することで、システム全体の容量を向上させることができる。
【０１００】
説明すべきものとして、上記の方法及び基地局は、初期送信電力が全電力である場合の電力制御に適する。基地局の初期送信電力が全電力ではなく、例えば半分の電力である場合、送信電力の低減のために支払う代価が、送信電力の低減によりもたらされる利得より大きい可能性がある。この場合、上記の方法は、あまり適しない恐れがある。
【０１０１】
この場合、研究によって下記の研究結果を発見できる。セルの基地局の送信電力が増加される場合、該基地局による隣接セル内のユーザへの干渉が大きくなり、これにより、隣接セル内のユーザのスループットが低下する。このような隣接セル内のユーザのスループットの低下は、隣接セル内のユーザが本セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価に相当するものである。しかしながら、同時に、本セルの基地局の送信電力が増加されるので、本セル内のユーザのスループットが向上する。このような本セルの基地局の送信電力の増加による本セル内のユーザのスループットの増加は、本セル内のユーザの、本セルの基地局の送信電力の増加による利得に相当するものである。
【０１０２】
上記の研究結果に基づき、本発明の実施例では、スモールセルの環境に適用可能な別の電力制御方法を提供している。以下、説明の便宜のために、同様に、本セルを第１セルと呼ぶとともに、第１セルに隣接する全てのセルをいずれも第２セルと呼ぶ。該方法の具体的なフローは、図１０に示すように、主に、下記のステップを含む。
【０１０３】
ステップ１００１で、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定する。ステップ１００２で、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定する。ステップ１００３で、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する。
【０１０４】
次に、ステップ１００１における前記第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定する方法を詳しく説明する。同様に、研究及びシミュレーション実験によって、定められた電力調整係数で、第２セル内のユーザで受信された該第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差と、第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係を得ることができる。この関係は、近似表現式であってもよいし、テーブルであってもよい。
【０１０５】
この場合、図１１に示すように、ステップ１００１は、具体的に下記のステップを含んでよい。ステップ１１０１で、第２セル内のユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差と、第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係を決定する。ステップ１１０２で、全ての第２セル内の各ユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差をそれぞれ決定する。ステップ１１０３で、第２セル内のユーザで受信された第２セルと第１セルとの信号品質パラメータの差と、第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係に基づいて、全ての第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価をそれぞれ決定する。ステップ１１０４で、全ての第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価を合計して、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を得る。
【０１０６】
分散型システムでは、前述した実施例における３つの方法に類似する方法によって、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定してもよい。つまり、第１方法では、第２セルの基地局が、第２セル内の各ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと第２セルの信号品質パラメータを、直接に第１セルの基地局へフィードバックし、第１セルの基地局が、ステップ１１０１〜１１０４の処理を実行する。第２方法では、第２セルの基地局が、第２セル内の各ユーザに対応する第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差を、直接に第１セルの基地局へフィードバックし、第１セルの基地局が、ステップ１１０１、ステップ１１０３〜１１０４の処理を実行する。第３方法では、第２セルの基地局から第１セルの基地局へフィードバックされるのが、第２セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和であり、第１セルの基地局が、各第２セルの基地局からフィードバックされた代価の和をさらに合計して、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を得ることができる。
【０１０７】
集中型システムでは、上記第１セルの基地局の代わりに、集中制御器によって、相応の機能を実現し、即ち、第２セルの基地局が情報を集中制御器にフィードバックし、集中制御器が後続の処理を実行する。つまり、第１方法では、第２セルの基地局が、第２セル内の各ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと第２セルの信号品質パラメータを、直接に集中制御器へフィードバックし、集中制御器が、ステップ１１０１〜１１０４の処理を実行する。第２方法では、第２セルの基地局が、第２セル内の各ユーザに対応する第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差を、直接に集中制御器へフィードバックし、集中制御器が、ステップ１１０１、ステップ１１０３〜１１０４の処理を実行する。第３方法では、第２セルの基地局から集中制御器へフィードバックされるのが、第２セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和であり、集中制御器が、各第２セルの基地局からフィードバックされた代価の和をさらに合計して、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を得ることができる。
【０１０８】
次に、ステップ１００２における前記第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定する方法を詳しく説明する。同様に、研究及びシミュレーション実験によって、定められた電力調整係数で、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係を得ることができる。この関係は、近似表現式であってもよいし、テーブルであってもよい。
【０１０９】
この場合、図１２に示すように、本ステップ１００２は、具体的に下記のステップを含んでよい。ステップ１２０１で、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係を決定する。ステップ１２０２で、第１セル内の各ユーザのＳＩＮＲをそれぞれ決定する。例えば、第１セルの基地局は、第１セル内のユーザから報告された各ユーザのＳＩＮＲを受信する。ステップ１２０３で、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得をそれぞれ決定する。ステップ１２０４で、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得を合計して、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を得る。
【０１１０】
分散型システムでは、上記ステップ１２０１〜１２０４の方法が直接に第１セルの基地局によって実行されてもよい。一方、集中型システムでは、上記ステップ１２０１〜１２０４が第１セルの基地局によって実行されてもよく、第１セルの基地局は、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を、集中制御器に報告する。あるいは、代替案として、集中制御器には、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係を記憶し、第１セルの基地局が、第１セル内の各ユーザから報告されたＳＩＮＲ（実際の応用では、ＳＩＮＲ区間であってもよい）を受信すると、各ユーザのＳＩＮＲを集中制御器に報告し、集中制御器が、自身に記憶された、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、第１セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得をそれぞれ決定し、次いで、ステップ１２０４を実行して、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得を合計して、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を得る。
【０１１１】
次に、ステップ１００３における前記第１セルの基地局の送信電力を決定する方法を詳しく説明する。具体的には、本発明の一実施例では、下記の数式９によって、第１セルの基地局の送信電力を決定する。
【０１１２】
【数１３】
2015104135.tif 000018
【０１１３】
ここで、Ｐoriginalは、第１セルの基地局の初期送信電力であり、ＰＴｘは、第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎ１は、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎ１は、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和である。説明すべきものとして、上記数式９によって算出された第１セルの基地局の調整後の送信電力が第１セルの基地局の初期送信電力より小さい場合、送信電力を調整する必要がなく、即ち、第１セルの基地局は、依然として、初期送信電力を使用する。
【０１１４】
具体的には、本発明の他の実施例では、上記数式９を改善して、第１セルの基地局の送信電力を決定するための下記の数式１０を得ることができる。
【０１１５】
【数１４】
2015104135.tif 000019
【０１１６】
ここで、Ｐoriginalは、第１セルの基地局の初期送信電力であり、ＰＴｘは、第１セルの基地局の調整後の送信電力であり、ΣＰａｉｎ１は、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和であり、ΣＧａｉｎ１は、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和であり、αは、負荷因子である。
【０１１７】
分散型システムでは、直接に第１セルの基地局が上記の方法によって自局の送信電力を決定してもよい。一方、集中型システムでは、集中制御器が、上記の方法によってシステム内の各基地局の送信電力を決定し、決定された送信電力を相応の基地局にそれぞれ送信してもよい。
【０１１８】
上記電力制御方法から分かるように、送信電力を決定する際に、第１セルの基地局は、第１セルの基地局の送信電力の増加が第１セル内のユーザにもたらせるスループット利得を考慮するだけでなく、第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払うスループット代価も同時に考慮し、送信電力の増加による利得及び代価を折衷して考慮し、スループット利得がスループット代価より大きい場合、送信電力の値を適宜増加し、これにより、好ましい送信電力値を決定することで、システム全体の容量を向上させることができる。
【０１１９】
説明すべきものとして、本発明における前記電力制御方法は、スモールセルの環境に適するだけでなく、他のセルラー移動通信システムにも適する。
【０１２０】
上記電力制御方法に加えて、本発明の実施例では、分散型システムにおいて上記方法を実現する基地局の内部構成も示されている。
【０１２１】
第１セルの基地局とする場合、基地局の内部構成は、図１３に示すように、主に、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を決定する第２代価決定手段と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を決定する第２利得決定手段と、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和とに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定する第２電力決定手段と、を含む。
【０１２２】
ここで、上記の方法１に対応して、第２代価決定手段は、具体的に、第２セル内の各ユーザから第２セルの基地局へ報告された第１セルの信号品質パラメータと第２セルの信号品質パラメータとを、全ての第２セルの基地局からそれぞれ受信する第１受信モジュールと、全ての第２セル内の各ユーザ毎に、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する計算モジュールと、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第２セル内のユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係を記憶し、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第２セル内のユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係に基づいて、第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価をそれぞれ得る第３マッピングモジュールと、前記第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価を合計して、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を得る第３合計モジュールと、を含んでよい。
【０１２３】
上記の方法２に対応して、第２代価決定手段は、具体的に、第２セル内の各ユーザから第２セルの基地局へ報告された、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差を、全ての第２セルの基地局からそれぞれ受信する第２受信モジュールと、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第２セル内のユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係を記憶し、第２セルの信号品質パラメータと第１セルの信号品質パラメータとの差と、第２セル内のユーザが前記第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係に基づいて、第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価をそれぞれ得る第３マッピングモジュールと、前記第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価を合計して、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を得る第３合計モジュールと、を含んでよい。
【０１２４】
上記の方法３に対応して、第２代価決定手段は、具体的に、第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を、全ての第２セルの基地局からそれぞれ受信する第４受信モジュールと、各第２セル内の各ユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和をさらに合計して、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和を得る第４合計モジュールと、を含んでよい。
【０１２５】
上記第２利得決定手段は、具体的に、第１セル内のユーザから報告された各ユーザの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を受信するＳＩＮＲ受信モジュールと、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係を記憶し、第１セル内のユーザのＳＩＮＲと、該ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得との関係に基づいて、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得をそれぞれ決定する第４マッピングモジュールと、第１セル内の各ユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得を合計して、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を得る利得合計モジュールと、を含んでよい。
【０１２６】
集中型システムでは、集中制御器も上記の図１３に示すような構成を有し、つまり、第２代価決定手段と、第２利得決定手段と、第２電力決定手段と、を含む。また、集中制御器は、決定された第１セルの基地局の送信電力を前記第１セルの基地局に通知する通知手段をさらに含んでよい。
【０１２７】
ここで、上記の方法１に対応して、第２代価決定手段は、具体的に、第１受信モジュールと、計算モジュールと、第３マッピングモジュールと、第３合計モジュールと、を含んでよい。上記の方法２に対応して、第２代価決定手段は、具体的に、第２受信モジュールと、第３マッピングモジュールと、第３合計モジュールと、を含んでよい。上記の方法３に対応して、第２代価決定手段は、具体的に、第４受信モジュールと、第４合計モジュールと、を含んでよい。
【０１２８】
上記第２利得決定手段は、具体的に、第１セル内のユーザから報告された各ユーザのＳＩＮＲを、第１セルの基地局から受信する第２ＳＩＮＲ受信モジュールと、上記第４マッピングモジュールと、上記利得合計モジュールと、を含んでよい。あるいは、上記第２利得決定手段は、具体的に、第１セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和を、第１セルの基地局から受信する利得和受信モジュールを含んでよい。
【０１２９】
第２セルの基地局とする場合の基地局の内部構成を説明する。前述したように、本セルを第１セルと呼ぶとともに、第１セルに隣接する全てのセルをいずれも第２セルと呼ぶので、以下、方法１〜３に対する場合の基地局の説明では、第１セルは、上記の方法１〜３における第２セルに相当するものであり、第２セルは、上記の方法１〜３における第１セルに相当するものである。
【０１３０】
上記の方法１に対する場合、基地局は、主に、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと、第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと対応の第２セルの信号品質パラメータとを、各第２セルの基地局へそれぞれフィードバックする第１報告手段と、を含んでよい。
【０１３１】
上記の方法２に対する場合、基地局は、主に、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと、第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと対応の第２セルの信号品質パラメータとの差を、各第２セルの基地局へそれぞれフィードバックする第２報告手段と、を含む。
【０１３２】
上記の方法３に対する場合、基地局は、主に、第１セル内のユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと、第１セルに隣接する各第２セルの信号品質パラメータとを受信する受信手段と、第１セル内の各ユーザ毎に、該ユーザから報告された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差をそれぞれ計算する差計算手段と、第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差と、第１セル内のユーザが第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価との関係を記憶し、第１セル内のユーザに対して、該ユーザで受信された第１セルの信号品質パラメータと各第２セルの信号品質パラメータとの差に基づいて、第１セル内の各ユーザがそれぞれ各第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価をそれぞれ決定する第２マッピング手段と、各前記第２セル毎に、第１セル内のユーザが該第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和をそれぞれ計算する第２合計手段と、対応の第２セルの基地局へ、第１セル内のユーザが該第２セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和をそれぞれフィードバックする第４報告手段と、を含む。
【０１３３】
上記の基地局の内部構成から分かるように、電力制御を行う際に、セルの基地局は、第１セルの基地局の送信電力の増加が第１セル内のユーザにもたらせるスループット利得を考慮するだけでなく、第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払うスループット代価も同時に考慮し、送信電力の増加による利得及び代価を折衷して考慮し、スループット利得がスループット代価より大きい場合、送信電力の値を適宜増加し、これにより、好ましい送信電力値を決定することで、システム全体の容量を向上させることができる。
【０１３４】
さらに、本発明では、上記の２つの実施例における電力制御方法を組み合わせた電力の動的調整方法も提供されている。この電力の動的調整方法では、まず、第１セルに隣接する全ての第２セル内のユーザの、第１セルの基地局の送信電力の低減による利得の和と、第１セル内の全てのユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和と、全ての第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和と、第１セル内の全てのユーザの、第１セルの基地局の送信電力の増加による利得の和とを決定する。次いで、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらす利得の和と、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和と、第１セルの基地局の送信電力の増加が第１セル内のユーザにもたらす利得の和と、第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和との４つのパラメータに基づいて、第１セルの基地局の送信電力を決定し、即ち、第１セルの基地局の送信電力を調整する必要があるか否か、及び、送信電力を増加するかそれとも送信電力を低減するかを決定する。送信電力を低減する必要があると決定した場合、上記の実施例における送信電力の低減による電力制御方法に従って、第１セルの基地局の送信電力を決定し、送信電力を増加する必要があると決定した場合、上記の実施例における送信電力の増加による電力制御方法に従って、第１セルの基地局の送信電力を決定する。
【０１３５】
例えば、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらす利得の和と、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和との差は、第１セルの基地局の送信電力の増加が第１セル内のユーザにもたらす利得の和と、第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和との差より大きい場合、送信電力の低減による利得がより大きいことが表され、送信電力を低減すべきである。逆に、第１セルの基地局の送信電力の低減が第２セル内のユーザにもたらす利得の和と、第１セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の低減のために支払う代価の和との差は、第１セルの基地局の送信電力の増加が第１セル内のユーザにもたらす利得の和と、第２セル内のユーザが第１セルの基地局の送信電力の増加のために支払う代価の和との差より小さい場合、送信電力の増加による利得がより大きいことが表され、送信電力を増加すべきである。
【０１３６】
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。
【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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