(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てる第１基地局と、該無送信期間を含む無線リソースで端末と通信する第２基地局を備える無線通信システムにおいて前記第２の基地局として用いられる基地局であって、
端末から報告される電波情報又は信号品質情報を受信する受信部と、
端末から報告される該電波情報又は該信号品質情報に基づく被干渉量を評価する指標に従い、前記第１基地局とのセルエッジにいる端末数が多いほど所要無送信期間が大きくなるように、該所要無送信区間を算出する所要無送信期間算出部と、
複数の基地局から所定期間内に受信した複数の所要無送信期間に基づき、所要無送信期間が現在の無送信期間よりも多い増加要求の数と、所要無送信期間が現在の無送信期間よりも少ない減少要求の数との多数決により、自基地局の無送信期間を変更するか判断し、変更する場合、該無送信期間を増減する前記第１基地局に対して、算出された所要無送信区間を通知する通知部と
を備えた前記基地局。
【請求項２】
前記端末から報告される電波情報若しくは信号品質情報、又は、それらに基づく干渉量を表す値を所定範囲ごとに区切り、セルエッジ側にいるほど大きくなるように予め定められた重みが該範囲に対応して記憶される重み記憶領域
をさらに備え、
前記所要無送信期間算出部は、
前記端末から報告される電波情報又は信号品質情報に基づき、前記範囲毎の端末数を求め、
各範囲について求められた端末数と対応する重みとを乗算し、各範囲の乗算結果を合計して被干渉量を評価する指標とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記端末から報告される電波情報又は信号品質情報、又は、それらに基づく干渉量を表す値は、
端末が測定した受信電力情報、端末から報告されるＣＱＩ、端末から報告される上り送信電力の電力余裕であるＰＨＲ、及び、受信電力情報に基づくＳＩＲ並びにＳＩＮＲのいずれかである請求項２に記載の基地局。
【請求項４】
前記端末から報告される電波情報又は信号品質情報は、端末が測定した受信電力情報であり、
前記第２基地局は、
前記端末が測定した自第２基地局からの受信電力情報と、少なくとも前記第１基地局を含む、自第２基地局以外の基地局からの受信電力情報との電力比を求め、
電力比の値に基づき、複数の予め定められた電力比範囲に属する端末数をそれぞれ求め、
前記電力比範囲ごとに予め定められた重みと、該電力比範囲に属する端末数を乗じ、各電力比範囲の乗算結果を合計して被干渉量を評価する指標とする請求項１に記載の基地局。
【請求項５】
前記第２基地局は、
被干渉量を評価する指標と、所要無送信期間とが対応して予め記憶された対応記憶領域
を有し、
被干渉量を評価する指標に基づき前記対応記憶領域を参照して、対応する所要無送信期間を求めることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項６】
時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てる第１基地局と、該無送信期間を含む無線リソースで端末と通信する複数の第２基地局を備える無線通信システムにおいて前記第１の基地局として用いられる基地局であって、
各々の第２基地局について、端末から報告される電波情報又は信号品質情報に基づく被干渉量を評価する指標に従い、前記第１基地局と該第２基地局とのセルエッジにいる端末数が多いほど所要無送信期間が大きくなるように算出された第２の基地局毎の所要無送信区間を、複数の第２基地局又は管理装置から、それぞれ受信する受信部と、
所定期間内に受信した複数の所要無送信期間に基づき、所要無送信期間が現在の無送信期間よりも多い増加要求の数と、所要無送信期間が現在の無送信期間よりも少ない減少要求の数との多数決により、自基地局の無送信期間を変更するか判断し、変更する場合、該無送信期間を増減する変更判定部と、
を備えた前記基地局。
【請求項７】
前記第１基地局は、所定期間内に受信した複数の所要無送信期間に基づき、所要無送信期間と現在の無送信期間との差である増加数又は減少数の累積値に基づき、自基地局の無送信期間を変更するか判断する請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記第１基地局は、自基地局の無送信期間を変更する場合、前記第２基地局に新たな無送信期間を通知する請求項６に記載の基地局。
【請求項９】
時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てる第１基地局と、該無送信期間を含む無線リソースで端末と通信する複数の第２基地局と、管理装置とを備える無線通信システムにおける干渉制御方法であって、
各第２基地局が、自基地局と通信する端末から報告される電波情報又は信号品質情報を受信し、
各第２基地局又は管理装置が、各々の第２基地局について、該電波情報又は該信号品質情報に基づく被干渉量を評価する指標に従い、第１基地局と該第２基地局とのセルエッジにいる端末数が多いほど所要無送信期間が大きくなるよう、第２基地局毎の所要無送信区間を算出し、
第１基地局又は管理装置が、第２基地局毎の所要無送信期間を受信し、所定期間内に受信した複数の所要無送信期間に基づき、所要無送信期間が現在の無送信期間よりも多い増加要求の数と、所要無送信期間が現在の無送信期間よりも少ない減少要求の数との多数決により、第１基地局の無送信期間を変更するか判断し、
変更すると判断された場合、第１基地局が該無送信期間を増減する前記干渉制御方法。
【請求項１０】
第２基地局が、受信された電波情報又は信号品質情報を管理装置に送信すること
をさらに含み、
管理装置が、前記第２基地局毎の所要無送信区間を算出する請求項９に記載の干渉制御方法。
【請求項１１】
複数の第２基地局又は管理装置が、算出された第２基地局毎の所要無送信期間を前記第１基地局に対して通知すること
をさらに含み、
第１基地局が、前記無送信期間を変更するか判断する請求項９に記載の干渉制御方法。
【請求項１２】
管理装置が、前記無送信期間を変更するか判断し、判断結果を第１基地局に送信することを特徴とする請求項９に記載の干渉制御方法。
【請求項１３】
前記第２基地局がカバーするセルは、前記１基地局がカバーするセルより小さく、
前記第２基地局がカバーするセルと前記１基地局がカバーするセルとの少なくとも一部が重複する、又は、前記第２基地局がカバーするセルが、前記１基地局がカバーするセルに包含されることを特徴とする請求項９に記載の干渉制御方法。
【請求項１４】
前記第１基地局は、マクロセル基地局であり、
前記第２基地局は、フェムトセル基地局又はピコセル基地局であることを特徴とする請求項１３に記載の干渉制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局及び干渉制御方法に係り、特に、複数の小型基地局とマクロセル基地局によって構成されるヘテロジーニアスネットワークにおいて、協調して干渉制御を行う基地局及び干渉制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＦＤＭＡ方式を採用したＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ：周波数分割双方向）セルラ無線通信システムの開発が盛んに行われている。ＯＦＤＭＡを採用したセルラ無線通信システムとして、世界的に標準規格として採用されているのが、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）である。
【０００３】
セルラ無線通信システムでは、基地局とコアネットワークで構成される無線ネットワークへ、端末がアクセスすることで、コミュニケーションが可能となる。通話という基本的な機能ならば、端末が基地局に対してサービスの要求を出すと、コアネットワークを通して、同じ基地局、あるいは別の基地局に所属する端末との間のコネクションを確立することで、サービスが適用される。データ通信も同様に基地局に対して端末がデータ通信の要求を出すと、コアネットワークを介して、必要な情報のやり取りが行われる。つまり、セルラ無線通信システムでは基地局のカバーするエリアでのみ端末は通信が可能である。
【０００４】
基地局がカバーするサービスエリアをセルと呼び、そのセルの大きさによりマクロセル、ピコセル、フェムトセルなどと分別されて呼ばれる。あるいは、サポート機能の違いを持って、呼び方が変わることもある。通信品質が劣化するセルエッジ（セルの端）では端末と基地局の間の通信が困難になる。セルエッジと呼ばれる領域は2つの原因で発生することが知られている。1つは、基地局からの電力が距離減衰すること、もう1つは隣接セルからの干渉電波が到来することである。ＯＦＤＭＡのセルラ無線通信システムでは、隣接セルからの干渉が支配的になると考えられている。隣接セルからの干渉電力レベルと、自セルからの所望信号レベルが拮抗すると、通信品質を現す指標のひとつであるＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）の劣化が生じる。セルエッジに存在する端末は、ＳＩＮＲが劣化し、通常より多い無線リソースを使用しなければ通信できない。つまり、セルエッジの端末は、高速通信ができないだけでなく、他のＳＩＮＲが良い端末に割当てられる無線リソースを占有するともいえる。
【０００５】
通常は、ネットワークオペレータのエリア設計で、セルエッジは端末が存在しにくい地形に割り当たるようになっている。しかし、都市の中心部など、人口の密集により、基地局の収容端末性能を超過するような場合、負荷を分散させる目的で、別の基地局が置かれる場合がある。このような場合、セルエッジを端末の少ない地点に割当てるセル設計は困難である。よって、通信方式の最適化によるセルエッジの通信品質の改善が重要になる。
【０００６】
例えば、隣接セル間同士で、高電力で無線信号を送信できる周波数帯を分けて、その周波数帯を使用してセルエッジをカバーする技術であるＦＦＲ（Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｒｅｕｓｅ）の採用が効果的で有る事が知られている。ＦＦＲを適用すると、セルセンタ端末とセルエッジ端末を区別して、無線リソースの割当と電力を調整する。ＦＦＲを用いない場合、全帯域（ｆ０）で等電力送信し、セルセンタ（基地局近傍）とセルエッジで分け隔てなくスケジューリングできるが、セルエッジにおいて隣接セル間で大きな干渉が発生してしまう。そこで、ＦＦＲでは、周波数帯域（ｆ０）を分割（ｆ１、ｆ２、ｆ３）し、それぞれの周波数帯で出力できる電力を調節し、セルごとにその組合せ（ｆ１、ｆ２、ｆ３）を適切に選択する事により、隣接セル間の干渉の抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２５８８４５号公報
【特許文献２】特表２０１０−５４１３３２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．４２３  ｖ１０．２．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＯＦＤＭＡ方式を採用したマクロセル基地局においては、ＦＦＲを用いてセル間干渉の発生を抑圧する。しかし、例えばフェムトセル基地局やピコセル基地局など負荷を分散させる目的で配置された基地局との間で、ＦＦＲを適用することは困難な場合がある。
例えば、マクロセル内に複数のピコセルがオーバーレイしている状況を考えると良い。高密度に存在する端末に対処するため、ピコセル基地局が設置される時、ピコセル基地局がマクロセルに複数存在すると、ＦＦＲのパタン重複の課題がある。このような領域では、ＦＦＲの適用により周波数軸での電力制限が厳しい。
【００１０】
そこで、隣接セルと連携して、時分割多重によってセル間干渉を抑圧する方法が、３ＧＰＰなどの国際標準化団体で議論されている。マクロセル基地局が、あるタイミングでデータ信号の送信を停止し、その間にマクロセル内に存在するピコセル基地局がデータ信号を送信するというものである。つまり、複数のセル間で協調した時多重パタンにより、干渉制御を実現している。
【００１１】
マクロセルが通信を止める時間が必要以上に長くなると、マクロセルに接続する端末（ＭＵＥ：Ｍａｃｒｏ-ｃｅｌｌ Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）のデータに利用できる無線リソースが制限される。一方、ピコセル基地局に接続する端末（ＰＵＥ：Ｐｉｃｏ−ｃｅｌｌ  ＵＥ）が、ピコセルとマクロセルのセルエッジ付近に居なければ、ピコセル基地局は、マクロセル基地局からの干渉は問題とならない。このように、端末の位置情報を考慮した協調干渉制御が行われる必要があるが、その情報を基地局間で通知する手段がなく、マクロセル基地局がデータ通信をとめることによりスループットを劣化させても、ピコセル基地局のスループット向上に結びつけられない可能性があった。
【００１２】
また同様に、ユーザの接続制限のあるＣＳＧ（Ｃｌｏｓｅｄ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｇｒｏｕｐ）基地局と、マクロセル基地局との間においては、ＣＳＧ基地局の近傍に存在するＭＵＥの通信品質を確保する必要があるため、データ通信をとめる方法についても３ＧＰＰで議論されている。この場合も同様に、ＣＳＧ基地局とマクロセル基地局のセルエッジにＭＵＥが居なければ、通信を止める必要がない。そのため、このケースにおいても、端末の位置情報を基地局間で共有する仕組みが必要である。
【００１３】
非特許文献１では、基地局間で、データ信号を送信しない期間を通知するインタフェースが定められている。このようなインタフェースが生成される前は、１つの基地局が複数のセルを運用している状況への対処などが検討されてきた。例えば、特許文献１では、１つの基地局が制御する複数のセル間で協調したスケジューリングが行われている。
【００１４】
一方、特許文献２では、基地局間(セル間)の協調スケジューリングに言及しているが、干渉制御コントローラを有する基地局が、周辺基地局のアップリンクトラフィックを測定して、使用・未使用のタイムスロットを同定し、隣接基地局に対して通知するという方法を用いていた。つまり、マスターとなる基地局自身が、スレーブ（協調スケジューリングの相手）の基地局の情報を直接取得していた。
本発明は、以上の点に鑑み、セル間の干渉を回避する基地局及び干渉制御方法を提供することを目的とする。また、本発明は、干渉の回避とスループット劣化抑圧を両立する、無送信期間の設定手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明では、通信を停止してもらう基地局が、自セルに所属する端末の位置情報を電力測定情報から判断し、収集した測定情報およびその端末台数から、通信を停止してもらう期間が十分かどうかを判断し、不足または過剰な場合は、通信を停止する基地局に対して、無送信期間を有効に使用できる期間の情報を通知する。
【００１６】
通信を停止する基地局は、前記情報を通知されたら、通信を停止する期間の制御を行う。通常、通信を停止する基地局は、複数の基地局から前記情報を通知される。複数基地局からの通知情報を集計し、システム全体の効率（スループット）が向上を見込める場合にのみ、無送信期間のパタンを変更する。
前記情報を通知するための手段は、基地局間で直接通信する手段や、上位の管理制御装置を経由して通知する手段も提供する。
【００１７】
本発明の第１の解決手段によると、
時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てる第１基地局と、該無送信期間を含む無線リソースで端末と通信する第２基地局を備える無線通信システムにおいて前記第２の基地局として用いられる基地局であって、
端末から報告される電波情報又は信号品質情報を受信する受信部と、
端末から報告される該電波情報又は該信号品質情報に基づく被干渉量を評価する指標に従い、前記第１基地局とのセルエッジにいる端末数が多いほど所要無送信期間が大きくなるように、該所要無送信区間を算出する所要無送信期間算出部と、
複数の基地局からの所要無送信期間に従い無送信期間を増減する前記第１基地局に対して、算出された所要無送信区間を通知する通知部と
を備えた前記基地局が提供される。
【００１８】
上記無線通信システムの一態様において、第１基地局は比較的セルの大きい基地局（例えばマクロセル基地局）であり、第２基地局は第１基地局に比べてセルの小さい基地局（例えばフェムトセル基地局、ピコセル基地局）である。
また、上記無線通信システムの他の一態様において、第２基地局は比較的セルの大きい基地局（例えばマクロセル基地局）であり、第１基地局は第２基地局に比べてセルの小さい基地局（例えばフェムトセル基地局、ピコセル基地局）である。また、一態様において、第１基地局は、例えばユーザの接続制限がされるＣＳＧ基地局であり、第２基地局は、第１基地局に隣接する第１基地局以外の基地局である。
【００１９】
本発明の第２の解決手段によると、
時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てる第１基地局と、該無送信期間を含む無線リソースで端末と通信する複数の第２基地局を備える無線通信システムにおいて前記第１の基地局として用いられる基地局であって、
各々の第２基地局について、端末から報告される電波情報又は信号品質情報に基づく被干渉量を評価する指標に従い、前記第１基地局と該第２基地局とのセルエッジにいる端末数が多いほど所要無送信期間が大きくなるように算出された第２の基地局毎の所要無送信区間を、複数の第２基地局又は管理装置から、それぞれ受信する受信部と、
それぞれの所要無送信期間に基づいて自基地局の無送信期間を変更するか判断し、変更する場合、該無送信期間を増減する変更判定部と、
を備えた前記基地局が提供される。
【００２０】
本発明の第３の解決手段によると、
時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てる第１基地局と、該無送信期間を含む無線リソースで端末と通信する複数の第２基地局と、管理装置とを備える無線通信システムにおける干渉制御方法であって、
各第２基地局が、自基地局と通信する端末から報告される電波情報又は信号品質情報を受信し、
各第２基地局又は管理装置が、各々の第２基地局について、該電波情報又は該信号品質情報に基づく被干渉量を評価する指標に従い、第１基地局と該第２基地局とのセルエッジにいる端末数が多いほど所要無送信期間が大きくなるよう、第２基地局毎の所要無送信区間を算出し、
第１基地局又は管理装置が、第２基地局毎の所要無送信期間を受信し、それぞれの所要無送信期間に基づいて第１基地局の無送信期間を変更するか判断し、
変更すると判断された場合、第１基地局が該無送信期間を増減する前記干渉制御方法が提供される。
【００２１】
また、上記干渉制御方法は、例えば以下の無線通信システムで実現されることが出来る。
時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てる第１基地局と、該無送信期間を含む無線リソースで端末と通信する複数の第２基地局とを備える無線通信システムであって、
各第２基地局は、
自基地局と通信する端末から報告される電波情報又は信号品質情報を受信する受信部と
該電波情報又は該信号品質情報に基づく被干渉量を評価する指標に従い、第１基地局と該第２基地局とのセルエッジにいる端末数が多いほど所要無送信期間が大きくなるよう、所要無送信区間を算出する所要無送信期間算出部と、
所要無送信期間を前記第１基地局に対して通知する通知部と
を有し、
前記第１基地局は、
複数の第２基地局から所要無送信期間を受信し、それぞれの所要無送信期間に基づいて第１基地局の無送信期間を変更するか判断する変更判定部
を有し、
変更すると判断された場合、第１基地局が該無送信期間を増減する前記無線通信システム。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、セル間の干渉を回避する基地局及び干渉制御方法を提供することができる。また、本発明によると、干渉の回避とスループット劣化抑圧を両立する、無送信期間の設定手法を提供することができる。
また、本発明によると、干渉の回避を図るための時間領域における協調スケジューリングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】セルラ無線システムと、ヘテロジーニアスネットワークを説明する図。
【図２】第一の実施の形態における小型基地局の機能ブロック図。
【図３】第一の実施の形態における小型基地局のハードウェア構成図。
【図４】第一の実施の形態におけるマクロセル基地局の機能ブロック図。
【図５】第一の実施の形態におけるマクロセル基地局のハードウェア構成図。
【図６】本システムの全体動作を説明するフローチャート。
【図７】無送信期間（Ｂｌａｎｋ  Ｔｉｍｅ  Ｓｌｏｔ）を説明する図。
【図８】第一の実施の形態の動作を説明するシーケンス図。
【図９】コスト関数の計算方法の例を示す図。
【図１０】コスト関数から所要無送信期間数に換算する例を示す図。
【図１１】第二の実施の形態におけるマクロセル基地局の機能ブロック図。
【図１２】第二の実施の形態におけるマクロセル基地局のハードウェア構成図。
【図１３】第二の実施の形態における小型基地局の機能ブロック図。
【図１４】第二の実施の形態における小型基地局のハードウェア構成図。
【図１５】第二の実施の形態の動作を説明するシーケンス図。
【図１６】第二の実施の形態における制御処理を上位管理装置に移管することを示す図。
【図１７】第一の実施の形態における制御処理を上位管理装置に移管することを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を実施する為の形態について、いくつかの実施の形態を挙げて説明する。これらの実施の形態は、個別で実施しても良いが、組合せて実施しても良い。以下の説明において、図中で同じ符号番号がついたものは、同様の動作を行うため、重複する説明を省略する。
【００２５】
１．第一の実施の形態
図１は、セルラ無線通信システムの構成及び基地局の例を示す図である。セルラ無線通信システムは、例えば、複数の基地局１２０１を備える。基地局１２０１は、自身のセル内の端末１２０３と無線で通信する。基地局１２０１は、バックホール回線を通して、コアネットワーク１２０２に接続する。
【００２６】
図１（ｂ）は、１または複数の小型基地局とマクロセル基地局（大型基地局）とが共存するヘテロジーニアスネットワークの概念図である。マクロセル基地局と比較して、フェムトセル、ピコセル等の基地局は、高密度に配置される。これらの基地局がカバーするエリアは、マクロセルがカバーするエリアと重なっていても良い。例えば、一部が重複してもよいし、一方が他方に包含されても良い。本実施の形態において、大型基地局は、例えば比較的セルが大きい（又は電波到達範囲が広い）基地局を表し、小型基地局は、例えば比較的セルが小さい（又は電波到達範囲が狭い）基地局を表す。なお、本実施の形態は、フェムトセル、ピコセル等の基地局に限らず適宜の基地局に適用できる。
【００２７】
なお、以下の説明において、小型基地局を基地局１２０１−Ｈ、小型基地局に所属して通信する端末を端末１２０３−Ｈと記す。同様に、マクロセル基地局を基地局１２０１−Ｍ、マクロセル基地局に接続する端末（ＭＵＥ）を１２０３−Ｍと記す。また、ある基地局１２０１に着目し、その基地局と通信している端末（サービング端末）を端末１２０３−Ｓ、一方、上記基地局１２０１と隣接する基地局１２０１−Ｎに所属してその隣接基地局と通信する端末（又はサービング端末以外の端末）を端末１２０３−Ｎと記す。
【００２８】
図２に、本実施の形態の小型基地局１２０１−Ｈの機能ブロック図に示す。
Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ（送信機）４１１は、基地局１２０１が、端末１２０３に対して下り信号を送信するブロックである。下り信号をベースバンド信号からＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号へ変換する処理も含んでもよい。電波を送信するための送信アンテナも含む。
Ｒｅｃｅｉｖｅｒ（受信機、受信部）４１２は、基地局１２０１が、端末１２０３−Ｓ及び端末１２０３−Ｎからの上り信号を受信するブロックである。上り信号をＲＦ信号からベースバンド信号へ変換する処理を含んでも良い。電波を受信する受信アンテナも含む。送受信アンテナは、共用してよい。
【００２９】
Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉ／Ｆ（ネットワークインタフェース）４１３は、基地局１２０１が、バックホール回線を通して、コアネットワーク１２０２に接続するためのインタフェースである。コアネットワーク１２０２と接続する事により、基地局間の情報交換や、モビリティ管理、ＯＡＭ装置との交信、端末１２０３が望むデータの送受、通話などの、セルラ無線通信システムの機能を提供できる。
通信処理部４１８は、Ｌ１  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（レイヤ１処理部）４１４と、Ｌ２／Ｌ３  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（レイヤ２、３処理部）４１５を有し、無線規格に従って処理する。
【００３０】
Ｌ１  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ４１４は、基地局１２０１が、物理層の信号処理を実施する部位である。送信側の主な処理内容には、例えば適応変調、誤り訂正符号化、レイヤマッピングやＰｒｅｃｏｄｉｎｇと呼ばれるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）の信号処理、及び、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）がある。受信側の主な処理内容は、例えば送信側で施した変調・符号処理を解くための復調・復号処理である。端末１２０３に対して送信するデータは、Ｌ２／Ｌ３  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ４１５から取得し、端末１２０３から取得したデータは、Ｌ２／Ｌ３  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ４１５へ送る。
【００３１】
Ｌ２／Ｌ３  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ４１５は、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）の管理や、無線リソースの割当行うスケジューリング処理、パケット加工、無線回線の秘匿化、端末へのシグナリング情報の生成などの機能に加え、セル間干渉制御など、無線リソース管理の機能も有するブロックである。また、Ｌ２／Ｌ３  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ４１５は、Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉ／Ｆ４１３より通知される、無送信期間情報に従って、無送信期間と同時刻に割当てる端末１２０３を決定する。
【００３２】
統計情報取得部（Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）４１６は、本実施の形態の処理を実施するために、端末１２０３から報告される測定結果を集計するブロックである。測定結果から、サービング端末１２０３−Ｓと、隣接基地局１２０１−Ｎとの位置関係を把握できる。
【００３３】
所要無送信期間決定部（Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ  ｏｆ  ｃｈａｎｇｅ  ｂｌａｎｋ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ）４１７は、本実施の形態の特徴的な機能ブロックのひとつである。統計情報取得部４１６で管理する測定結果情報により、無送信期間を確保することで、通信を保護する必要がある端末数の指標を生成する。所要無送信期間決定部４１７は、現状の無送信期間で十分か判定し、過剰もしくは不足の場合には、無送信期間を送信（確保）している基地局に対して、調整要求する情報を生成し、Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉ／Ｆ（通知部）４１３を介してその基地局に通知する。
【００３４】
図３に、本実施の形態における小型基地局１２０１−Ｈのハードウェア構成を示す。
メモリ部４０１には、例えば、統計情報取得部４１６で管理する、端末から報告される電力情報測定結果を集計する測定報告値管理テーブル（Ｍｅａｓｕｒｅｄ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｔａｂｌｅ）４０１１と、現状の無送信期間管理テーブル（Ｂｌａｎｋ  Ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ  Ｔａｂｌｅ）４０１２と、下りの品質情報を記憶する下り品質テーブル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｔａｂｌｅ）４０１３とを有する。
測定報告値管理テーブル４０１１は、例えば、基地局ＩＤ（識別子）と端末ＩＤに対応して、該当する端末が該当する基地局から受信した受信電力の測定値が記憶される。下り品質テーブル４０１３に記憶される下り品質情報は、ＣＱＩなどのインデックス化された情報でもよい。
【００３５】
また、メモリ部４０１は、図９、図１０を参照して後述する重みテーブル（Ｗｅｉｇｈｔ  ｔａｂｌｅ）４０１４と、所要無送信期間対応テーブル（Ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ  ｂｌａｎｋ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ  ｔａｂｌｅ）４０１５とをさらに有する。なお、各テーブルは、テーブル形式に限らず適宜の形態の記憶領域でもよい。
【００３６】
また、ＣＰＵ／ＤＳＰ部（処理部）４０２は、本実施の形態の一連の手続きを実行する。例えば、所要無送信期間の決定処理（Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ
ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ  ｂｌａｎｋ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ）や、無送信期間に送信すべき情報を送るためにスケジューラの設定変更処理（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ）を実行する。これらの処理を実行するための各プログラムは、例えばメモリ部４０１に格納され、ＣＰＵ／ＤＳＰ部４０２が読み出しても良いし、ＣＰＵ／ＤＳＰ部４０２内部のメモリに格納されていてもよい。
【００３７】
Ｌｏｇｉｃ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（論理回路）４０４は、ＣＰＵ／ＤＳＰ部４０２が実行するプログラムの機能をサポートする。例えば、Ｌ１  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ４１４などは、処理高速化のためアクセラレータを利用するとよい。
ＣＰＵ／ＤＳＰ部４０２、Ｌｏｇｉｃ  Ｃｉｒｃｕｉｔ４０４の処理により、図２に示す各機能が実現される。
Ｉ／Ｆ部（インタフェース部）４０３は、無線のアンテナとのインタフェースや、バックホール回線とのインタフェースなどの総称である。
【００３８】
図４に、本実施の形態のマクロセル基地局１２０１−Ｍの機能ブロック図に示す。
小型基地局１２０１−Ｈとの違いは、無送信期間を提供する側であることから、所要無送信期間決定部４１７の代わりに無送信期間変更判定ブロック（Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ  ｏｆ  ｃｈａｎｇｅ  ｂｌａｎｋ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ）４１９を持つことである。本機能ブロック４１９は、Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉ／Ｆ４１３から受信した無送信期間変更要求を元に、無送信期間の変更が必要かどうかを判断する。変更が必要であると判断した場合には、Ｌ２／Ｌ３  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ４２０に対して、コンフィグレーションの変更を通知するとともに、Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉ／Ｆ（通知部）４１３を経由して、無送信期間の変更を他の基地局１２０１に対して通知する。
【００３９】
Ｌ２／Ｌ３ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ４２０は、無送信期間によるコンフィグレーションの変更通知を受けると、当該期間に下り無線リソースを使用しないようにパラメータを修正する。図２と同じ符号を付したブロックは、上述の小型基地局の各ブロックと同様である。
【００４０】
図５に、本実施の形態におけるマクロセル基地局１２０１−Ｍのハードウェア構成を示す。
メモリ５０１には、無送信期間管理テーブル（Ｂｌａｎｋ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｔａｂｌｅ）４０２４が存在する。無送信期間管理テーブル４０２４は、小型基地局１２０１−Ｈから受信した、無送信期間の変更要求に関する情報、および基地局１２０１自身が現在、適用している無送信期間の情報についても保持する。
【００４１】
ＣＰＵ／ＤＳＰ部５０２は、無送信期間パタンの変更を実施する機能である、無送信期間のパタン決定部（Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｈａｎｇｅ  ｂｌａｎｋ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ）４０２３を保持する。
また、無送信期間のパタンが変更されると、基地局１２０１のスケジューリングに用いるコンフィグレーションの変更を実施する機能４０２５も有する。
【００４２】
図６は、本実施の形態のシステム全体の動作を示すフローチャートである。
本発明の実施の形態は各処理を行うノードの違いと、通知するインタフェースによって複数の実施の形態がある。第一の実施形態では、無送信期間の変更の必要性を判断し、要求通知を出すのが小型基地局１２０１−Ｈであり、無送信期間の変更を実施するのがマクロセル基地局１２０１−Ｍである場合について説明する。
【００４３】
本フローチャートは、システムを全体的にみたときの処理の流れを示すものであり、処理の主体は各ステップで異なる。まず、各基地局１２０１及び端末１２０３は、干渉情報を収集するための初期設定を実施し（Ｐ１００１）、この設定にしたがって、端末１２０３は下り信号の干渉電力を測定し、基地局１２０１に報告する（Ｐ１００２）。小型基地局１２０１―Ｈは、報告された干渉情報から、現在設定されている無送信期間が適切であるかどうか判断し（Ｐ１００３）、変更が必要な場合には、無送信期間を設定する大型基地局１２０１―Ｍにその旨通知する（Ｐ１００４）。大型基地局１２０１−Ｍは、１または複数の基地局１２０１から通知される、無送信期間の変更要求を集計し（Ｐ１００５）、無送信期間の変更が必要か判断する（Ｐ１００６）。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、無送信期間を変更したら、スケジューリングや測定に使用するパラメータのアップデートを実施する（Ｐ１００７）。大型基地局１２０１−Ｍは、無送信期間の変更内容を、協調通信する基地局に通知し、各基地局１２０１の上記パラメータを変更する。
【００４４】
次に、第一の実施の形態の動作について、図８のシーケンスを用いて説明する。
図８のシーケンスは、マクロセル基地局１２０１−Ｍと、小型基地局１２０１−Ｈ、小型基地局に接続する端末１２０３−Ｈそれぞれの動作を含む、システム全体の動作を示したものである。
Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｓｅｔｕｐでは、マクロセル基地局（１２０１−Ｍ）と、小型基地局（１２０１−Ｈ）は、システムパラメータの初期値を設定する。設定方法は、プリインストールデータの読み込みであってもよいし、管理装置からのコンフィグパラメータのダウンロードであっても良い。設定内容は、例えばＲＲＭ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と、外部装置とのインタフェースのためのパラメータである。
【００４５】
小型基地局１２０１−Ｈは設定値を用いて、配下の端末１２０３−Ｈに対して、下り受信電力の測定に関するコンフィグレーション情報を通知する。例えば、ＯＦＤＭＡ方式を採用した無線通信システムであるＬＴＥでは、基地局から端末に対して、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｆｉｇで、隣接セルの電力を測定できるようにイベントトリガを設定すればよい。
【００４６】
端末１２０３−Ｈは、上記コンフィグレーション情報を受信すると（Ｐ１１０１）、下りの受信電力の測定を実行する（Ｐ１１０２）。下り受信電力の測定対象は、端末１２０３−Ｈにとっての、サービングセルである小型基地局１２０１−Ｈと、隣接セルの基地局１２０１−Ｎの両方を対象として含む。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、小型基地局１２０１−Ｈとセルが重複しており、隣接関係になりうる。端末１２０３−Ｈは、測定した電力情報を小型基地局１２０１−Ｈに対して報告する。小型基地局１２０１−Ｈは、報告された電力情報を、報告元の端末の識別子、測定した電力の送信元基地局の識別子、及び、電力情報をセットにして、測定報告値管理テーブル４０１１−Ｈに保存する。
【００４７】
図７に無送信期間（Ｂｌａｎｋ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ）の例を示す。マクロセル基地局１２０１−Ｍが、無送信期間７０１を割当てたタイムスロットでは、小型基地局配下の端末１２０３−Ｈの受ける干渉電力は比較的小さくなる（７０３）。一方、マクロセル基地局１２０１−Ｍが通常の割当を行った場合（７０２）、端末１２０３−Ｈの受ける干渉電力は、無送信期間を割り当てた場合と比べて比較的大きくなる（７０４）。つまり、端末１２０３−Ｈのサービングセルである小型基地局１２０１−Ｈは、干渉の小さいタイムスロット７０３を狙って、マクロセル基地局１２０１−Ｍとのセルエッジ付近に存在する端末との通信を行えばよい。しかし、端末１２０３−Ｈの数が増加してくると、現状の無送信期間７０１だけでは不足が生じることがある。逆に、端末１２０３−Ｈの数が減少してくると、無送信期間が必要以上に割り当てられていることにより、システム全体のスループットが劣化しうる。
【００４８】
これに対処するため、小型基地局１２０１−Ｈは、以下の処理を実施する。まずは、小型基地局１２０１−Ｈは、端末の数と、電力測定の報告値から十分な通信品質を確保できる所要無送信期間（Ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ  ｂｌａｎｋ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ）を計算する（Ｐ１１０３）。
例えば、基地局１２０１−Ｈは、セルエッジ付近の端末の数を入力キーとして、例えば、図９に示すように、電力測定結果に基づく所定範囲ごとに、報告してきた端末数に重みを乗算したコスト関数を導入する。電力測定結果は、自セルからの信号電力と、他セルからの干渉電力の比であるＳＩＲ（又はＳＩＮＲ）を使用するとよい。端末１２０３−Ｈから報告されるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｒｅｐｏｒｔの値を参照し、自セル及び無送信期間（ＡＢＳ：Ａｌｍｏｓｔ  Ｂｌａｎｋ  Ｓｕｂｆｒａｍｅ）送信中のセル（又は自セル以外のセル）からの受信電力の比率を取るとよい。
【００４９】
ほかにも、端末１２０３−Ｈから報告されるＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）の値、上り送信電力の電力余裕であるＰＨＲ（Ｐｏｗｅｒ  ＨｅａｄＲｏｏｍ）などを入力キーとしてもよい。例えば、ＣＱＩが低いほど、あるいはＰＨＲが小さいほどセルエッジ近辺に居るユーザであることが分かるため、ＳＩＲの代わりに使用してもよい。
【００５０】
あるいは、電力測定の結果、無送信期間を設ける基地局からの干渉電力が大きい端末（当該セルとのセルエッジにいる端末）には、大きい重みがかかるように、干渉電力が小さい端末には、小さい重みがかかるように設定しても良い。端末数が多ければ、コスト関数の値が大きくなることも意味している。接続端末数が多ければ、被干渉の許容量がなくなるため、ＡＢＳをより多く確保する要求が強くなることを示唆している。つまり、上記コスト関数を導入することによって、負荷数の増大と干渉電力の大きさの両方を考慮した、被干渉量の評価を実施できる。
【００５１】
他にも、予め定められた閾値以下（干渉が基準より大きい）の電力測定結果に対して重みを１に、それ以下を重み０にしてコスト関数を計算することによって、単純に基地局１２０１−Ｈがセルエッジにいると判断した端末１２０３−Ｈの数に応じて所要ＡＢＳ数を算出することができる。例えば、図９の例において、ＳＩＮＲが０以下に対応する重みを１．０、０より大きい場合の重みを０．０などとした場合に相当する。セルエッジＵＥの検出にセンシティブな設定となるが、セルセンタの端末が受ける影響を考慮しづらくなる。周辺セルとの関係により重みを調節可能にすることができる。
【００５２】
図１０に示すように、上記コスト関数の合計と、所要無送信期間の対応表（所要無送信期間対応テーブル）から、その時点における、所要無送信期間を算出する。これらの対応表は、プリインストールされた値を用いても良いし、上位管理装置から設定しても良い。
図９、図１０を参照して、電力測定結果を用いる例について処理Ｐ１１０３を具体的に説明する。図９に示すように、電力測定結果の所定範囲と、各範囲に対応する重みが予め定められ、例えば重みテーブル４０１４に記憶されている。小型基地局１２０１-Ｈは、測定報告値管理テーブル４０１１−Ｈに記憶された電力測定結果に基づき、各端末のＳＩＲなどの指標を求め、図９に示す所定範囲毎の端末数を求める。小型基地局１２０１-Ｈは、求められた各端末数と、対応する重みをそれぞれ乗算し、乗算結果の和をコスト関数の合計値（被干渉量を表す指標）とする。小型基地局１２０１-Ｈは、求められたコスト関数の合計値に基づき、図１０に示すような所要無送信期間対応テーブル４０１５を参照し、対応する所要無送信期間を求める。
【００５３】
次に、小型基地局１２０１−Ｈは、求められた所要無送信期間が、本処理を実施する前の無送信期間と同じか、異なるかを判断し、同じであれば次の判定機会を待ち、異なる場合は、マクロセル基地局１２０１−Ｍに対して変更要求を出す（Ｐ１１０４）。
変更の要求を出す方法としては、基地局間同士が通信するインタフェースを用いても良い。あるいは、コアネットワーク１２０２に存在する上位の管理装置を経由して通知しても良い。
【００５４】
また、所要無送信期間の値そのものを送付しても良いし、現在使用している無送信期間とパタンの異なる、無送信期間へのパタンと数の両方を変更してもよい。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡでは、基地局間インタフェース（Ｘ２  Ｉ／Ｆ）が標準規格化されている。基地局間で共有する制御情報は、同インタフェース上で、ＩＥ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）と呼ばれる情報の単位で交換される。４０ＳＦ（サブフレーム＝タイムスロット）期間中の、どのＳＦを無送信期間（ＡＢＳ）に設定するかのパタンをＩＥで隣接する基地局へ通知できる。例えば、ＡＢＳ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎや、ＡＢＳ  ＳｔａｔｕｓといったＩＥを使用すればよい。同ＩＥでは、４０ビットのビットストリングでどのサブフレームがＡＢＳ  ＯＮ／ＯＦＦであるかを指定することができる。つまり、ビットストリングで表現されるＡＢＳの修正要求パタンと、Ｔｒｕｅのビット数をもって、無送信期間の変更要求を伝えることができる。この機構を利用し、現在使用しているＡＢＳパタンと異なる、ＡＢＳ数とＡＢＳパタンの変更要求を通知することで、パタンの変更を促すというように両基地局間でルールをシステム動作として決めておくとよい。例えば、ＡＢＳビットの数、パタンのずれている個数、あるいはその両方が、一定数以上に到達したとき、変更要求を受け取ったと判断するような仕組みをもたせるとよい。あるいは、単純に、所要ＡＢＳ数の値を直接的に通知するＩＥを定義して用いてもよい。
【００５５】
マクロセル基地局１２０１−Ｍは、無送信期間の変更要求を、小型基地局１２０１−Ｈから受信したら、例えば無送信期間変更判定ブロック４１９により、無送信期間の再設定の処理を実施しても良い（Ｐ１１０５）。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、通常、１または複数の小型基地局と隣接しており、複数の小型基地局１２０１−Ｈから所要無送信期間の変更通知を受信する。また、マクロセル基地局１２０１−Ｍが、無送信期間を変更すると、隣接する全ての小型基地局が影響を受ける。つまり、一つの小型基地局１２０１−Ｈからの報告にのみしたがって、無送信期間の設定を変更できるわけではない。マクロセル基地局１２０１−Ｍが無送信期間を変更する場合には、システム全体のスループットが上がることを持って判断するとよい。つまり、各小型基地局１２０１−Ｈからの無送信期間の変更要求について、増加要求である変更要求数と、減少要求である変更要求数の多数決、または、無送信期間の変更量（現無送信期間と所要無送信期間との差）の合計変更量をもって決めるとよい。ただし、頻繁に変更を実施すると、システムパラメータの変更が何度も行われることとなるため、変更は慎重に判断されるべきである。例えば、各小型基地局１２０１−Ｈからの変更要求通知を一定期間収集した平均値の適用などで、統計的な傾向をもちいて無送信期間の増減を判断してもよい。無送信期間を増減した場合、マクロセル基地局１２０１−Ｍは、小型基地局１２０１−Ｈに対して、無送信期間の変更を通知する。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、無送信期間が変更されることで、そのタイミングで割当てていた、周期的なスケジューリングの解放などの変更が必要となることがある。関連して、小型基地局が干渉を避けつつ周期的なスケジューリングを割当てやすいように、整数の倍数単位で無送信期間を設定するとなおよい。例えば、ＶｏＩＰトラフィックを割当てやすいように、２０ｍｓ間隔で無送信期間を設けたり、ＨＡＲＱトラフィックを割当てやすいように８ｍｓおきに設定すると良い。Ｅ−ＵＴＲＡでは、ＡＢＳ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ＩＥをもちいて、現在の無送信期間（ＡＢＳ）のパタンを通知しても良い。
【００５６】
小型基地局１２０１−Ｈは、無送信期間のパタン変更が通知されたら、スケジューリングに使用する情報を更新してよい（Ｐ１１０６）。また、適宜のタイミングでスケジューリングする。例えば、無送信期間のパタンでは、セルエッジ端末をスケジューリングすることを想定するため、端末１２０３−Ｈをセルエッジ端末と、セルセンタ端末とに分類する処理をやり直してもよい。また、無送信期間が割り当たることによって、高品質な通信が期待できるタイムスロットには、周期的なスケジューリングを割当てておく、などの方法が考えられる。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡで、ＳＰＳ（Ｓｅｍｉ−Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）と呼ばれる、一定時間おきに、同じ無線リソース、同じ変調方式を割当てるスケジューリング方法がある。無送信期間にＳＰＳを割当てることで、再送が発生しづらくなる効果が期待できる。また、端末１２０３−Ｈが、マクロセル基地局１２０１−Ｍからの電力を測定するタイムスロットにも影響があるため、小型基地局１２０１−Ｈは、端末１２０３−Ｈに対して、測定に関する設定変更を通知する。
端末１２０３−Ｈは、小型基地局１２０１−Ｈから通知された新規設定にしたがって、測定のリコンフィグを行い、電力の測定を実施する（Ｐ１１０７）。
以上のＰ１１０１−Ｐ１１０７の処理は、周期的に繰り返される。
【００５７】
本実施の形態によれば、小型基地局１２０１−Ｈが干渉量を評価し、マクロセル基地局１２０１−Ｍにフィードバックすることで、マクロセル基地局１２０１−Ｍが、無送信期間の変更を動的に変更を可能とするシステムを提供することができる。
なお、図１７に示すように、本実施の形態において、上述の所要ＡＢＳ決定処理、変更要求処理、ＡＢＳパタン変更などの一連の処理を上位管理装置（図１７：Ｕｐｐｅｒ  ｌａｙｅｒ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ１、２）へ移管してもよい。
【００５８】
例えば、無線通信システムは、時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てる第１基地局と、該無送信期間を含む無線リソースで端末と通信する複数の第２基地局と、管理装置とを備え、
各第２基地局が、自基地局と通信する端末から報告される電波情報又は信号品質情報を受信し、
各第２基地局又は管理装置が、各々の第２基地局について、該電波情報又は該信号品質情報に基づく被干渉量を評価する指標に従い、第１基地局と該第２基地局とのセルエッジにいる端末数が多いほど所要無送信期間が大きくなるよう、第２基地局毎の所要無送信区間を算出し、
第１基地局又は管理装置が、第２基地局毎の所要無送信期間を受信し、それぞれの所要無送信期間に基づいて第１基地局の無送信期間を変更するか判断し、
変更すると判断された場合、第１基地局が該無送信期間を増減する。
【００５９】
管理装置が、第２基地局毎の所要無送信区間を算出する場合には、第２基地局は、受信された電波情報又は信号品質情報を管理装置に送信する。
また、第１基地局が、無送信期間を変更するか判断する場合には、複数の第２基地局又は管理装置は、算出された第２基地局毎の所要無送信期間を第１基地局に対して通知する。
また、管理装置が、無送信期間を変更するか判断する場合には、管理装置は判断結果を第１基地局に送信する。
【００６０】
２．第二の実施の形態
第二の実施形態では、無送信期間の変更の必要性を判断し、要求通知を出すのがマクロセル基地局１２０１−Ｍであり、無送信期間の変更を実施するのが小型基地局１２０１−Ｈの例である。想定されるユースケースは、例えば、小型基地局がＣＳＧ基地局の場合である。このとき、小型基地局は１２０１−Ｈは、マクロセル基地局１２０１−Ｍに所属する端末１２０３−Ｍが、自セルに近づいてきてもハンドオーバを受け入れない。つまり、端末１２０３−Ｍは、非常に高い干渉源のそばでの通信を余儀なくされるため、ＣＳＧ基地局は、一定のルールを持って、無送信期間を設けておく必要がある。なお、マクロセル基地局１２０１−Ｍは、セルの大きさに関わらず、ＣＳＧ基地局以外の適宜の基地局でもよい。
【００６１】
図１１に、本実施の形態のマクロセル基地局１２０１−Ｍの機能ブロック図に示す。機能的には、第一の実施の形態の小型基地局１２０１−Ｈの機能を有する。
図１２に、本実施の形態のマクロセル基地局１２０１−Ｍのハードウェア構成を示す。同様に、第一の実施の形態の小型基地局１２０１−Ｈと同様のハードウェア構成をとる。
図１３に、本実施の形態の基地局１２０１−Ｈの機能ブロック図に示す。機能的には、第一の実施の形態のマクロセル基地局１２０１−Ｍの機能を有する。
図１４に、本実施の形態の基地局１２０１−Ｈのハードウェア構成を示す。同様に、第一の実施の形態のマクロセル基地局１２０１−Ｍと同様のハードウェア構成をとる。
【００６２】
第２の実施の形態の動作について、図１５のシーケンスを用いて説明する。
Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｓｅｔｕｐでは、マクロセル基地局（１２０１−Ｍ）と、小型基地局（１２０１−Ｈ）は、システムパラメータの初期値を設定する。設定方法は、プリインストールデータの読み込みであってもよいし、管理装置からのコンフィグパラメータのダウンロードであっても良い。設定内容は、例えばＲＲＭ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と、外部装置とのインタフェースのためのパラメータである。
マクロセル基地局１２０１−Ｍは設定値を用いて、配下の端末１２０３−Ｍに対して、下り受信電力の測定に関するコンフィグレーション情報を通知する。例えば、ＯＦＤＭＡ方式を採用した無線通信システムであるＬＴＥでは、基地局から端末に対して、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｆｉｇで、隣接セルの電力を測定できるようにイベントトリガを設定すればよい。
【００６３】
端末１２０３−Ｍは、上記コンフィグレーション情報を受信すると（Ｐ１２０１）、下りの受信電力の測定を実行する（Ｐ１２０２）。下り受信電力の測定対象は、端末１２０３−Ｍにとっての、サービングセルであるマクロセル基地局１２０１−Ｍと、隣接セルの基地局１２０１−Ｎの両方を対象として含む。端末１２０３−Ｍは、測定した電力情報をマクロセル基地局１２０１−Ｍに対して報告する。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、報告された電力情報を、報告元の端末の識別子、測定した電力の送信元基地局の識別子、及び、電力情報をセットにして、測定報告値管理テーブル４０１１に保存する。
【００６４】
マクロセル基地局１２０１−Ｍは、端末の数と、電力測定の報告値から十分な通信品質を確保できる所要無送信期間（Ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ  ｂｌａｎｋ  ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ）を計算する（Ｐ１２０３）。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、第一の実施の形態に示した方法（例えば図９）と同様に、小型基地局１２０１−Ｈごとにコスト関数を計算する。例えば、自セルからの信号電力と他セル（ここでは周辺の小型基地局のセル）それぞれからの干渉電力の比から各小型基地局についてのＳＩＲを求め、小型基地局ごとのコスト関数を求める。しかし、対象となる小型基地局１２０１−Ｈは、通常の場合、多数存在するため、管理が困難になる可能性がある。よって、あらかじめ小型基地局をグルーピングし、グループごとにコスト関数を計算してもよい。
【００６５】
第一の実施の形態（図１０）に示したように、マクロセル基地局１２０１−Ｍは、上記コスト関数の合計と、所要無送信期間の対応表（所要無送信期間対応テーブル）から、その時点における、所要無送信期間を算出する。これらの対応表は、プリインストールされた値を用いても良いし、上位管理装置から設定しても良い。
【００６６】
次に、マクロセル基地局１２０１−Ｍは、計算結果が、本処理を実施する前の無送信期間と同じか、異なるかを判断し、同じであれば次の判定機会を待ち、異なる場合は、基地局１２０１−Ｈまたは、基地局１２０１−Ｈのグループに対して変更要求を出す（Ｐ１２０４）。
変更の要求を出す方法としては、基地局間同士が通信するインタフェースを用いても良い。あるいは、コアネットワーク１２０２の、上位の管理装置を経由して通知しても良い。
【００６７】
また、所要無送信期間の値そのものを送付しても良いし、現在使用している無送信期間とパタンの異なる、無送信期間へのパタンと数の両方を変更してもよい。
マクロセル基地局から、複数の小型基地局へ設定する場合、上位の管理装置を経由して通知する場合には、Ｐ１２０３と、Ｐ１２０４の処理の片方または両方を管理装置に移管し、使用する測定結果の情報などを、上位の管理装置に対して報告してもよい。例えば、図１６のような構成で、端末からの電力測定の報告値を収集する処理をマクロセル基地局１２０１−Ｍが実施し、それ以降の処理である、所要ＡＢＳを決定する処理及び変更要求を出す処理の一部または全部をコアネットワークに存在する管理装置（図１６：Ｕｐｐｅｒ  ｌａｙｅｒ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ１、２）に持たせてもよい。
小型基地局１２０１−Ｈは、無送信期間の変更要求を、マクロセル基地局１２０１−Ｍ、もしくはコアネットワーク１２０２経由で、上位の管理装置から受信する。変更要求を受信したら、小型基地局１２０１−Ｈは、無送信期間の再設定の処理を実施しても良い（Ｐ１２０５）。
【００６８】
小型基地局１２０１−Ｈは、通常、送信電力が非常に小さく、隣接セル数は少なく、接続認証があることから端末数も少ないことが予想される。よって、制御の精度が悪くても、自セルのスループットへの影響は限定的である。無送信期間が、周辺の小型基地局１２０３−Ｈと一致したタイミングであることが重要である。つまり、上位の管理装置を経由して、システムの最適化処理の一環として、実施すると良い。この場合も図１６に示すような上位管理装置に対して、基地局１２０１−Ｈは、制御のための情報、すなわちＡＢＳパタン、端末１２０３−Ｈから収集した電力測定結果などを通知する機能を有する。
【００６９】
無送信期間を増減した場合、基地局１２０１−Ｈは、マクロセル基地局１２０１−Ｍに対して、無送信期間の変更を通知する。通知方法は、上記上位の管理装置を通じて行っても良いし、基地局同士の直接通信で行っても良い。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、無送信期間が変更されることで、そのタイミングで割当てていた、周期的なスケジューリングの解放などの変更が必要となることがある。
【００７０】
マクロセル基地局１２０１−Ｍは、無送信期間のパタン変更が通知されたら、スケジューリングに使用する情報を更新してよい（Ｐ１２０６）。例えば、無送信期間のパタンでは、セルエッジ端末をスケジューリングすることを想定するため、端末１２０３−Ｍをセルエッジ端末と、セルセンタ端末とに分類する処理をやり直してもよい。また、無送信期間が割り当たることによって、高品質な通信が期待できるタイムスロットには、周期的なスケジューリングを割当てておく、などの方法が考えられる。
【００７１】
また、端末１２０３−Ｍが、基地局１２０１−Ｈからの電力を測定するタイムスロットにも影響があるため、マクロセル基地局１２０１−Ｍは、端末１２０３−Ｍに対して、測定に関する設定変更を通知する。
端末１２０３−Ｍは、マクロセル基地局１２０１−Ｍから通知された新規設定にしたがって、測定のリコンフィグを行い、電力の測定を実施する（Ｐ１２０７）。
以上のＰ１２０１−Ｐ１２０７の処理は、周期的に繰り返される。
【００７２】
本実施の形態によれば、マクロセル基地局１２０１−Ｍが干渉量を評価し、基地局１２０１−Ｈにフィードバックすることで、基地局１２０１−Ｈが、無送信期間の変更を動的に変更を可能とするシステムを提供することができる。
また、本発明の一例として、セルラ無線通信システムの自律的な干渉分散制御を提供でき、例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭＡ)方式を採用したセルラ無線通信システムにおいても適用可能である。
【００７３】
３．構成例
本無線通信システムは、例えば、時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てることで、複数の基地局間の干渉を緩和する方法を採用する無線通信システムであって、
端末が測定した電力情報に基づいて、被干渉量を評価する指標を持って、所要無送信期間を算出する、所要無送信期間算出部と、所要無送信期間を、無送信期間を提供する基地局に対して、ネットワークを経由して通知する前記基地局と、
所要無送信期間を受信する基地局であって、無送信期間の変更の要否を判断、および変更処理を実施することを特徴とする前記基地局、とを有する。
【００７４】
基地局のひとつは、時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てることで、複数の基地局間の干渉を緩和する方法を採用する無線通信システムにおける前記基地局であって、
端末が測定した電力情報に基づいて、被干渉量を評価する指標を持って、所要無送信期間を算出する、所要無送信期間算出部と、所要無送信期間を、無送信期間を提供する１または複数の基地局に対して、ネットワークを経由して通知する。
【００７５】
上述の基地局において、例えば、
前記被干渉を評価する指標が、端末が測定したサービングセルからの電力情報と、前記無送信期間を適用する基地局からの電力情報の電力比にて計算されるＳＩＮＲと、その値のレンジごとに設定される重みとの乗算で計算されるコスト関数であることを特徴のひとつとする。
【００７６】
上述の基地局において、例えば、
前記、所要無送信期間は、上述のコスト関数と所要無送信期間の対応表から求めることを特徴のひとつとする。
上述の基地局において、例えば、
前記ネットワークを経由して、所要無送信期間を通知する方法が、基地局間のインタフェースを用いて送信することを特徴のひとつとする。
上述の基地局において、例えば、
前記、基地局間インタフェースが、３ＧＰＰ  Ｅ−ＵＴＲＡのＸ２  Ｉ／ＦのＩＥを用いることを特徴のひとつとする。
【００７７】
上述の基地局において、例えば、
前記、ＩＥがＡＢＳ  Ｓｔａｔｕｓであり、ビットストリングで表現されるＡＢＳの修正要求パタンと、Ｔｒｕｅのビット数をもって、無送信期間の変更要求を伝えることを特徴のひとつとする。
上述の基地局において、例えば、
前記、ネットワークを経由して、所要無送信期間を通知する方法が、上位の管理装置を経由して送信する方法であることを特徴のひとつとする。
基地局の他のひとつは、時分割された無線リソースの一部を無送信期間に割当てることで、複数の基地局間の干渉を緩和する方法を採用する無線通信システムにおける前記基地局であって、
所要無送信期間を受信する基地局であって、無送信期間の変更の要否を判断、および変更処理を実施することを特徴のひとつとする。
【００７８】
上述の基地局において、例えば、
１または複数の隣接セルからの所要無送信期間を通知される基地局であって、無送信期間の変更方法は、一定期間にわたる所要無送信期間の増減の多数決に基づいてもよい。
上述の基地局において、例えば、１または複数の隣接セルからの所要無送信期間を通知される基地局であって、無送信期間の変更方法は、一定期間にわたる所要無送信期間の増減の累積値に基づいてもよい。
また、上述の無線通信システムにおいて、上位の管理装置が、所要無送信期間の算出処理、通知処理、および無送信期間の変更判定処理のうち、少なくとも１つを実施するようにしてもよい。
【００７９】
４．各実施の形態の効果
上述の各実施の形態によると、トラフィックの増減や周囲の基地局の状況に動的に追随しつつ、自律分散型の基地局が強調してスケジューリングを行う干渉制御が可能になる。
マクロセル基地局か、小型基地局かのどちらが、無送信の期間を設けるかによって、実施の形態が異なるが、無送信期間を設けた事による、干渉制御の効果が、相手基地局からフィードバックされるため、効率的に無送信期間を設けることができる。
干渉が問題になっていない場合には、所要無送信期間数が小さい値でフィードバックされ、干渉が問題になっている場合には、所要無送信期間数が大きい値でフィードバックされる。
【００８０】
フィードバックする方法として、基地局間で直接実施するか、上位の管理装置を経由するかによっても実施の形態は異なる。上位の管理装置を経由する場合は、所要無送信期間数や、実際に設定する無送信期間数の決定の処理を実行するのも、基地局でなく上位管理装置においても良い。その場合、基地局は端末から受信した情報を、上位管理装置に報告できる統計情報に加工して、アップロードする機能を有していれば良い。
上述の各実施の形態によると、無送信期間を設ける基地局のスループット低下を抑えつつ、システム全体のスループットを最適化する制御を実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の一例として、フェムトセルやピコセル基地局といった小型基地局およびマクロセル基地局からなるヘテロジーニアスネットワークへの適用が考えられる。自律的にセル間干渉を抑圧しつつ、システムスループットを最適化する時多重システムを構築することが出来る。セルラ無線通信システムの高速化に伴い、高品質で通信できる小型基地局によるホットスポットエリアの増加が見込まれる中、大型基地局との連携方法を提供できる。
【符号の説明】
【００８２】
４０１  ハードウェア構成：メモリ部
４０２  ハードウェア構成：プログラム実行ユニットＣＰＵ／ＤＳＰ
４０３  ハードウェア構成：インタフェース部
４０４  ハードウェア構成：特定の機能を実行するための論理回路
４１１  送信機
４１２  受信機
４１３  ネットワークインタフェース
４１４  Ｌａｙｅｒ  １機能
４１５  Ｌａｙｅｒ  ２、３機能
４１６  統計情報取得部
４１７  無送信区間決定部
４１８  通信処理部
１２０１  無線通信システムの基地局
１２０２  無線通信システムのコアネットワーク
１２０３  無線通信システムの端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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