(57)【要約】  通信制御装置１４は、サービングセルからの受信品質及び周辺セルからの干渉信号強度を移動局装置３により測定した測定結果に応じて、周辺セルの中のいずれかのセルからの干渉信号がない状態における移動局装置３の通信の第１予測通信品質を算出する第１品質算出部２０と、移動局装置３の通信の無線リソースにおけるいずれかのセルによる信号の送信可否を第１予測通信品質に基づいて判断する判断部２２と、を備える。
2014091615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サービングセルからの受信品質及び周辺セルからの干渉信号強度を移動局装置により測定した測定結果に応じて、前記周辺セルの中のいずれかのセルからの干渉信号がない状態における前記移動局装置の通信の第１予測通信品質を算出する第１品質算出部と、
前記移動局装置の通信の無線リソースにおける前記いずれかのセルによる信号の送信可否を、前記第１予測通信品質に基づいて判断する判断部と、
を備えることを特徴とする通信制御装置。
【請求項２】
前記いずれかのセルからの干渉信号を除外しない状態における前記移動局装置の通信の第２予測通信品質を算出する第２品質算出部を備え、
前記判断部は、前記第１予測通信品質及び前記第２予測通信品質に基づいて、前記無線リソースにおける前記いずれかのセルによる信号の送信可否を判断することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項３】
前記判断部は、前記第２予測通信品質に対する前記第１予測通信品質の比に基づいて、前記無線リソースにおける前記いずれかのセルによる信号の送信可否を判断することを特徴とする請求項２に記載の通信制御装置。
【請求項４】
前記判断部は、前記第１予測通信品質、前記第２予測通信品質、及び前記いずれかのセルのセル数に基づいて、前記無線リソースにおける前記いずれかのセルによる信号の送信可否を判断することを特徴とする請求項２又は３に記載の通信制御装置。
【請求項５】
前記判断部は、前記第２予測通信品質に対する前記第１予測通信品質の比が、前記いずれかのセルのセル数の増加関数より大きいか否かに基づいて、前記無線リソースにおける前記いずれかのセルによる信号の送信可否を判断することを特徴とする請求項４に記載の通信制御装置。
【請求項６】
前記増加関数は、前記いずれかのセルのセル数に１を加えた値以上の自然数であることを特徴とする請求項５に記載の通信制御装置。
【請求項７】
前記いずれかのセルのセル数が最小となるように、前記いずれかのセルを選択するセル選択部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の通信制御装置。
【請求項８】
前記第１品質算出部は、干渉信号強度が大きい順序で前記周辺セルの中から選択されるセルが順次追加されるセル集合のそれぞれを、前記いずれかのセルとして順次選択して前記第１予測通信品質を算出し、
前記判断部は、前記セル集合のそれぞれについて前記第１品質算出部により算出される第１予測通信品質に基づいて、前記セル集合による信号の送信可否をそれぞれ判断することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の通信制御装置。
【請求項９】
前記いずれかのセルとして前記周辺セルの中の所定数以下のセルの全ての組み合わせを選択して前記第１予測通信品質を算出しても、いずれの前記第１予測通信品質も所定の条件を満たさない場合に、前記判断部は、前記いずれかのセルによる信号を停止するための制御を行わないことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の通信制御装置。
【請求項１０】
前記第１品質算出部は、前記周辺セルの中の１以上のセルを含んだセル集合を選択し、選択された前記セル集合からの干渉信号がない状態における前記移動局装置の通信の通信品質を前記第１予測通信品質として算出し、
前記通信制御装置は、複数の異なる前記セル集合の中で最も高い第１予測通信品質が算出されるセル集合を、前記いずれかのセルとして選択するセル選択部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の通信制御装置。
【請求項１１】
基地局装置であって、
該基地局装置により形成されるサービングセルからの受信品質及び周辺セルからの干渉信号強度を移動局装置により測定した測定結果に応じて、前記周辺セルの中のいずれかのセルからの干渉信号がない状態における前記移動局装置の通信の予測通信品質を算出する品質算出部と、
前記サービングセルから前記移動局装置への通信の無線リソースにおける前記いずれかのセルによる信号の送信可否を、前記予測通信品質に基づいて判断する判断部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項１２】
サービングセルからの受信品質及び周辺セルからの干渉信号強度を移動局装置により測定した測定結果に応じて、前記周辺セルの中のいずれかのセルからの干渉信号がない状態における前記移動局装置の通信の予測通信品質を算出し、
前記サービングセルから前記移動局装置への通信の無線リソースにおける前記いずれかのセルによる信号の送信可否を、前記予測通信品質に基づいて判断する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で論じられる実施態様は、通信制御装置及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
同一の移動局装置へ無線信号を送信する際に複数セルが協調することにより通信品質を向上させる通信技術が知られている。このような通信技術の一例は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準規格の策定が進められているＬＴＥ（Long term Evolution）−Ａｄｖａｎｃｅｄにて検討される多地点協調送信(ＣｏＭＰ:Coordinated Multi-Point transmission)である。【０００３】
関連する技術として、移動端末のクラスタベースの協調通信システム（例えば、特許文献１参照）が知られている。協調通信方法は、あらかじめ設定された協調基地局クラスタのうちの１つであって、移動端末のサービング基地局と、チャネル推定によって発見された移動端末に支配的干渉を与える基地局とを含むグループを有する協調基地局クラスタにマッピングされた、重みを付与されたサブバンドの資源の割り当てを受信する段階と、移動端末に支配的干渉を与える基地局と協調してサービング基地局と通信する段階とを含む。【０００４】
また、マルチセクタ協調通信における協調タイプの切り替え技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。セクタを支配する基地局機器は、モバイル端末の１つまたは複数の協調セクタを決定し、事前定義された規則に従って１つまたは複数の協調セクタの情報に基づいて、１つまたは複数の協調セクタと協調的に提供されるマルチセクタ協調通信のタイプを決定し、１つまたは複数の協調セクタと協調して、モバイル端末に対して、対応する決定されたタイプのマルチセクタ協調通信を提供する。【０００５】
また、下りＣｏＭＰに関わる複数の無線基地局装置から参照信号を含む下りリンク信号をそれぞれ受信し、チャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を複数の無線基地局装置にそれぞれ送信する移動端末装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。無線基地局装置は、下りＣｏＭＰに関わる複数の無線基地局装置のチャネル品質測定結果、及び平均受信レベルが第１しきい値範囲内にある無線基地局装置に関するセル情報を含む上りリンク信号を受信し、平均受信レベルが第１しきい値範囲内にある無線基地局装置のうち平均受信レベル差が第２しきい値範囲内にある無線基地局装置がある場合に、両無線基地局装置に対する送信電力を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１２−５１０７７１号公報
【特許文献２】特表２０１２−５０７２１６号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４２５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
同一の移動局装置へ無線信号を送信するために複数セルを協調させる場合には、協調によって期待される通信品質に基づいて複数セルの協調の可否や協調するセル数を判断することが望ましい。【０００８】
本明細書に開示される装置又は方法は、同一の移動局装置への無線信号の送信のために複数セルを協調させる際、複数セルの協調により期待される通信品質に基づいて、協調の可否や協調するセル数を判断する技術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】
【０００９】
装置の一観点によれば、サービングセルからの受信品質及び周辺セルからの干渉信号強度を移動局装置により測定した測定結果に応じて、周辺セルの中のいずれかのセルからの干渉信号がない状態における移動局装置の通信の第１予測通信品質を算出する第１品質算出部を備える通信制御装置が与えられる。この通信制御装置は、前記移動局装置の通信の無線リソースにおけるいずれかのセルによる信号の送信可否を、第１予測通信品質に基づいて判断する判断部を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書に開示される装置又は方法によれば、同一の移動局装置への無線信号の送信のために複数セルを協調させる際に、複数セルの協調により期待される通信品質に基づいて、協調の可否や協調するセル数を判断する技術が提供される。【００１１】
本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】通信システムの実施例の説明図である。
【図２】セルの他の形態の第１例の説明図である。
【図３】セルの他の形態の第２例の説明図である。
【図４】基地局装置の一例の機能構成図である。
【図５】基地局装置の変形例の機能構成図である。
【図６】移動局装置の一例の機能構成図である。
【図７】基地局装置の動作の第１例の説明図である。
【図８】基地局装置の動作の第２例の説明図である。
【図９】（Ａ）は基地局装置のハードウエア構成の一例の説明図であり、（Ｂ）は集中型基地局とＲＲＥ（Remote Radio Equipment）のハードウエア構成の説明図である。
【図１０】移動局装置のハードウエア構成の一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜１．通信システムの構成＞
以下、添付される図面を参照して、好ましい実施例について説明する。図１は、通信システムの構成例の説明図である。通信システム１は、基地局装置２ａ〜２ｃと移動局装置３ａ〜３ｃを備える。以下の説明及び図面において、基地局装置及び移動局装置をそれぞれ「基地局」及び「移動局」と表記することがある。また、基地局２ａ〜２ｃを総称して「基地局２」と表記することがあり、移動局３ａ〜３ｃを「移動局３」と表記することがある。
【００１４】
基地局２は、移動局３と無線接続して無線通信を行う無線通信装置である。参照符号４ａ〜４ｃは、それぞれ基地局２ａ〜２ｃによって形成される無線通信圏であるセルである。以下の説明及び図面において、セル４ａ〜４ｃを総称して「セル４」と表記することがある。基地局２は、１つ又は複数のセル４において移動局３に対して音声通信や映像配信など種々のサービスを提供できる。基地局２は、他の基地局と光伝送等を用いた有線接続５により接続されており、他の基地局２との間で各種情報を送受信することが可能である。
【００１５】
以下の説明は、通信システム１がＬＴＥに準拠するシステムである場合の例示を使用する。しかし、但しこの例示は、本明細書に記載される通信システムが、ＬＴＥに準拠する通信システムのみに限定して適用されることを意図するものではない。本明細書に記載される通信システムは、移動局で測定された無線通信品質に応じて下りリンク通信の無線リソースの割り当てを定める通信システムにおいて広く適用可能である。
【００１６】
図２は、セルの他の形態の第１例の説明図である。参照符号６ａ〜６ｃは、それぞれ基地局２ａ〜３ｃによって形成される基地局２ａ〜２ｃの無線通信圏である。無線通信圏６ａは、基地局２ａの指向性アンテナによって複数のセクタセル４ａ１〜４ａ３に分割される。無線通信圏６ｂも、同様に複数のセクタセル４ｂ１〜４ｂ３に分割され、無線通信圏６ｃも、同様に複数のセクタセル４ｃ１〜４ｃ３に分割される。用語「セル」には、このようなセクタセルも含まれる。
【００１７】
図３は、セルの他の形態の第２例の説明図である。ＲＲＥ８ａ〜８ｇは、無線基地局装置のアンテナと無線部を独立させた張出し無線装置であり、それぞれセル９ａ〜９ｇを形成する。ＲＲＥ８ａ〜８ｇは、光伝送などの高速なインタフェースを経由して、ベースバンド信号処理やスケジューリング処理を担う集中型基地局７に接続される。用語「セル」には、ＲＲＥにより形成されたセルも含まれる。
【００１８】
＜２．動作概要＞
通信システム１における通信制御動作を説明する。いま、移動局３ａ〜３ｃがセル４ａに接続している状態であると想定する。基地局２ａは、サービングセル４ａに接続している移動局３ａから無線品質情報を受信する。例えば、無線品質情報は、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を含んでいてよい。例えば、無線品質情報は、サービングセル４ａからの受信電力強度及び周辺セル４ｂ、４ｃ…からの受信電力強度として、それぞれサービングセル４ａのＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）及び周辺セル４ｂ、４ｃ…のＲＳＲＰを含んでいてよい。
【００１９】
基地局２ａは、移動局３ａから受信した無線品質情報に基づいて、周辺セル４ｂ、４ｃ…からの干渉電力を受信電力から除外しない場合の予測スループットＴＰnormを算出する。予測スループットＴＰnormは、例えば次式（１）によって算出される。
【００２０】
【数１】
2014091615.tif 000003
【００２１】
式（１）において、Ｓはサービングセル４ａから送信される信号の受信電力であり、Ｎは熱雑音である。例えば、Ｓ及びＮは、ＣＱＩ及びサービングセル４ａのＲＳＲＰから算出してよい。Ｉnは、周辺セルからの各々の干渉電力のうち第ｎ番目に大きい干渉電力であり、周辺セル４ｂ、４ｃ…のＲＳＲＰに基づき算出してよい。また、移動局３ａから受信した無線品質情報には、Ｎｃｅｌｌ個の周辺セル４ｂ、４ｃ…から受信した干渉電力の受信電力強度が含まれている。
【００２２】
基地局２ａは、移動局３ａから受信した無線品質情報に基づいて、干渉の大きさが第１番目〜第ｋ番目の周辺セルからの干渉電力がない場合の予測スループットＴＰkを算出する。予測スループットＴＰkは、例えば次式（２）によって算出される。
【００２３】
【数２】
2014091615.tif 000004
【００２４】
なお、以下の説明において、干渉の大きさが第１番目〜第ｋ番目の周辺セルからの干渉電力がない場合の予測スループットＴＰkを「第１予測スループットＴＰk」と表記する。周辺セル４ｂ、４ｃ…からの干渉電力を受信電力から除外しない場合の予測スループットＴＰnormを「第２予測スループットＴＰnorm」と表記する。
【００２５】
次に、基地局２ａは、次の判定式（３）の条件を満たす自然数ｋが存在するか否かを判断する。判定式（３）中の関数ｆ（ｋ）はｋの関数である。
【００２６】
ＴＰk＞ｆ（ｋ）×ＴＰnorm      （３）
【００２７】
基地局２ａは、判定式（３）を満たす自然数ｋが存在する場合に、移動局３ａへの信号の送信のためにサービングセル４ａと周辺セルとを協調させる。サービングセル４ａと協調する周辺セルは、サービングセル４ａが移動局３ａへ無線信号を送信する無線リソースと同一の無線リソースにおける信号の送信を停止する。基地局２ａは、判定式（３）を満たす自然数ｋが存在しない場合には、サービングセル４ａと周辺セルとを協調させない。この場合に、周辺セルは、サービングセル４ａが移動局３ａへ無線信号を送信する無線リソースと同一の無線リソースを他の通信に利用することができる。
【００２８】
判定式（３）を満たす自然数ｋが存在する場合に、基地局２ａは、干渉の大きさが第１番目〜第ｋ番目の周辺セルを、移動局３ａへ無線信号を送信するサービングセル４ａと協調するセルとして選択する。以下の説明において、サービングセル４ａと協調するセルを「協調セル」と表記することがある。また、サービングセル４ａと周辺セルとが同一移動局への送信のために協調する送信制御を「協調制御」と表記することがある。同様に、他の移動局３ｂ及び３ｃについても、協調制御によりサービングセル４ａから信号を送信する対象とするか否かの判定と協調セルの選択が行われる。
【００２９】
上式（２）の定義より、第１予測スループットＴＰkは、サービングセル４ａとｋ個の協調セルとが協調する場合のスループットの予測値と等しい。したがって、協調制御の可否は、サービングセル４ａと協調セルとが協調する場合のスループットと閾値「ｆ（ｋ）×ＴＰnorm」との比較に基づいて判定される。
【００３０】
協調セル数ｋの増加に伴い協調制御により制限される無線リソースの量が増加する。このため、協調セル数ｋが増加するほどより高い第１予測スループットＴＰkが得られるように、関数ｆ（ｋ）を協調セル数ｋの増加関数としてよい。
【００３１】
例えば、ｋ個の協調セルが協調制御を行う場合、サービングセル４ａで使用される無線リソースに加えて、各協調セルでもこの無線リソースの使用が停止される。したがって、協調制御は、協調制御をしない場合の（１＋ｋ）倍の無線リソースを占有する。また、上式（１）の定義より、協調制御をしない場合のスループットの予測は、第２予測スループットＴＰnormにより得られる。
【００３２】
ある実施例では（１＋ｋ）よりも大きいｋの増加関数を関数ｆ（ｋ）としてもよい。この結果、第２予測スループットＴＰnormの（１＋ｋ）倍より第１予測スループットＴＰkが大きい場合に協調制御が行われ、ＴＰk≦（１＋ｋ）×ＴＰnormの場合には協調制御が行われない。
【００３３】
このように、基地局２は、周辺セルからの干渉がない場合に生じるスループットの向上効果の評価に基づいて協調制御の可否の判断と協調セルの選択を行う。このため、スループットの向上効果が無線リソースの占有量に見合わない協調制御が行われることを避けることが可能となる。
【００３４】
＜３．実施例の機能構成＞
図４は、通信システム１において使用される基地局２ａの第１例の機能構成図である。他の基地局２ｂ及び２ｃの構造も、基地局２ａと同様であってよい。基地局２ａは、無線通信部１０と、受信処理部１１と、データ処理部１２と、送信処理部１３と、協調制御部１４と、品質情報受信部１５と、ネットワーク通信部１６を備える。
【００３５】
無線通信部１０は、アンテナで受信された無線帯域の無線信号を受信し、ベースバンド帯域の受信信号に変換する。受信処理部１１は、受信信号の復調及び復号処理を行う。サービングセル４ａに在圏する移動局３からの受信信号は、ユーザデータや無線品質情報を含んでいてよい。無線品質情報は、例えば、３ＧＰＰが規格する端末装置が送信するMeasurementReportであってよい。MeasurementReportは、サービングセル４ａから受信する信号のＣＱＩ及びＲＳＲＰと、周辺セルから受信する干渉電力のＲＳＲＰと、それぞれのセルの識別子を含む。
【００３６】
受信処理部１１は、ユーザデータをデータ処理部１２に出力し、無線品質情報を品質情報受信部１５に出力する。データ処理部１２は、コアネットワークに接続された上位装置にユーザデータを送信する。また、データ処理部１２は、上位装置からユーザデータを受信する。データ処理部１２は、上りリンクの割当情報などを含んだ下りリンク制御情報及びユーザデータを下りリンク信号として送信処理部１３へ出力する。
【００３７】
送信処理部１３は、移動局３に割り当てられた下りリンクの無線リソースの割当情報を協調制御部１４から受信する。送信処理部１３は、データ処理部１２から受信した下りリンク信号を符号化及び変調する。送信処理部１３は、割当情報が指定する周波数帯域に変調後の下りリンク信号がマッピングされたベースバンド信号を生成し、割当情報が指定する送信時期にベースバンド信号を無線通信部１０へ出力する。無線通信部１０は、ベースバンド信号を無線帯域の信号に変換した後、アンテナを介して送信する。品質情報受信部１５は、受信処理部１１から入力した無線品質情報を協調制御部１４に入力する。
【００３８】
協調制御部１４は、移動局３との間の下りリンク通信及び上りリンク通信に割り当てる無線リソースを決定する。協調制御部１４は、下りリンクの無線リソースの割当情報を送信処理部１３へ出力する。協調制御部１４は、無線品質情報に基づいて、下りリンク信号を移動局３へ送信する際にサービングセル４ａと周辺セル４ｂ、４ｃ…との間で協調制御を行うか否かを判断する。
【００３９】
協調制御を行う場合には、協調制御部１４は、移動局３へ下りリンク信号を送信する無線リソースにおいて協調セルに送信を停止させる停止指示信号を生成する。停止指示信号は、送信を停止する無線リソースの指定情報と協調セルの指定情報とを含んでいてよい。協調制御部１４は、停止指示信号をネットワーク通信部１６へ出力する。
【００４０】
ネットワーク通信部１６は、有線接続５を経由する他の基地局２ａ、２ｃ…との間の通信処理及びコアネットワークとの間の通信処理を行う。ネットワーク通信部１６は、協調制御部１４から停止指示信号を受信すると、指定された協調セルへ向けて停止指示信号を送信する。また、ネットワーク通信部１６は、セル４ａを協調セルとして指定する停止指示信号を他の基地局２ａ、２ｃ…から受信すると、協調制御部１４へ停止指示信号を出力する。協調制御部１４は、停止指示信号により指定された無線リソースにおける信号の送信を停止する。
【００４１】
協調制御部１４は、第１スループット算出部２０と、第２スループット算出部２１と、判断部２２と、セル選択部２３と、割当部２４と、停止指示送信部２５と、停止指示受信部２６を備える。
【００４２】
第１スループット算出部２０は、移動局３から受信した無線品質情報に基づいて、自然数ｋ＝１〜Ｎｃｅｌｌのそれぞれについて第１予測スループットＴＰkを算出する。第２スループット算出部２１は、第２予測スループットＴＰnormを算出する。
【００４３】
判断部２２は、上記判定式（３）を満たす自然数ｋが存在するか否かを判断する。判断部２２は、判定式（３）を満たす自然数ｋが存在する場合に、移動局３が協調制御により下りリンク信号が送信される対象であると判断する。
【００４４】
セル選択部２３は、干渉の大きさが第１番目〜第ｋ番目の周辺セルを協調セルとして選択する。上記判定式（３）を満たす自然数ｋが複数ある場合には、セル選択部２３は、そのうちの何れか１つを選択して協調セルとして選択する。例えば、セル選択部２３は、上記判定式（３）を満たす複数の自然数ｋのうち最小の数を選択してよい。また例えば、セル選択部２３は、第１予測スループットＴＰkが最大となる自然数ｋを選択してもよい。
【００４５】
割当部２４は、サービングセル４ａに接続する移動局３に無線リソースを割り当てる。割当部２４は、セル４ａを協調セルとして指定する停止指示信号を受信すると、停止指示信号により指定された無線リソースにおける信号の送信を停止する。
【００４６】
停止指示送信部２５は、協調制御の対象の移動局３に割り当てられた下りリンク無線リソースにおいて、協調セルに送信を停止させる停止指示信号を生成する。停止指示送信部２５は、ネットワーク通信部１６を介して停止指示信号を協調セルへ送信する。停止指示受信部２６は、ネットワーク通信部１６を介して他の基地局２ａ、２ｃ…から停止指示信号を受信し、割当部２４へ出力する。
【００４７】
図５は、基地局２の変形例の機能構成図である。図５は、図３に示すようにＲＲＥによりセルが形成される場合の集中型基地局７と、ＲＲＥ８ａ〜８ｇの機能構成を示す。集中型基地局７の機能は、セル４ａ〜４ｇ毎の処理をそれぞれ行う個別セル処理部２８ａ〜２８ｇに分割してよい。個別セル処理部２８ａ〜２８ｇ及びＲＲＥ８ａ〜８ｇを、それぞれ総称して「個別セル処理部２８」及び「ＲＲＥ８」と表記することがある。
【００４８】
各個別セル処理部２８は、図６に示す基地局２の受信処理部１１と、データ処理部１２と、送信処理部１３と、協調制御部１４と、品質情報受信部１５と、ネットワーク通信部１６と同じ構成要素を備えてよい。図５に示す基地局２の無線通信部１０は、ＲＲＥ８側に設けられる。
【００４９】
協調制御部１４の停止指示送信部２５及び停止指示受信部２６は、同じ集中型基地局７に設けられた他の個別セル処理部２８の協調制御部１４と停止指示信号を送受信する場合には、基地局内回線１７を経由して停止指示信号を送受信してよい。
【００５０】
図６は、移動局３の一例の機能構成図である。移動局３は、無線通信部３０と、受信処理部３１と、データ処理部３２と、受信品質測定部３３、送信処理部３４を備える。無線通信部３０は、アンテナで受信された無線帯域の無線信号を受信し、ベースバンド帯域の受信信号に変換する。
【００５１】
受信処理部３１は、受信信号の復調及び復号処理を行う。基地局２からの受信信号は、ユーザデータや下りリンク制御信号を含んでいてよい。受信処理部３１は、ユーザデータをデータ処理部３２へ出力し、下りリンク制御信号を送信処理部３４へ出力する。
【００５２】
データ処理部３２は、受信処理部３１から受信したユーザデータに対してアプリケーションレイヤなどの上位レイヤの処理を行う。また、データ処理部３２は、上位レイヤの処理によって生じた上りリンクのユーザデータを、送信処理部３４へ出力する。
【００５３】
受信品質測定部３３は、移動局３における基地局２からの送信信号を移動局３で受信した際の受信品質を測定する。受信品質測定部３３は、測定結果を示す無線品質情報を生成し送信処理部３４へ出力する。上述の通り、この無線品質情報は、例えば、ＣＱＩ、サービングセル４ａからの受信電力強度、周辺セル４ｂ、４ｃ…からの受信電力強度であってもよい。受信電力強度は、例えばＲＳＲＰであってよい。
【００５４】
送信処理部３４は、移動局３に割り当てられた上りリンクの無線リソースの割当情報を、下りリンク制御信号から取得する。送信処理部３４は、上りリンク信号としてデータ処理部３２及び受信品質測定部３３からユーザデータと無線品質情報を上りリンク信号として受信する。送信処理部３４は、無線品質情報を、例えばMeasurementReportの形式で受信してよい。
【００５５】
送信処理部３４は、それぞれ受信したユーザデータと無線品質情報を、符号化及び変調する。送信処理部３４は、割当情報が指定する無線リソースの周波数帯域に変調後の上りリンク信号がマッピングされたベースバンド信号を生成し、割当情報が指定する送信時期にベースバンド信号を無線通信部１０へ出力する。無線通信部３０は、ベースバンド信号を無線帯域の信号に変換した後、アンテナを介して送信する。
【００５６】
＜４．動作説明＞
以下、基地局２の動作について説明する。以下の説明では、サービングセル４ａに接続している移動局３の数がＮｕであり、第ｊ番目（ｊ＝１〜Ｎｕ）の移動局３から基地局２が受信した無線品質情報には、Ｎｃｅｌｌj個の周辺セルから受信した干渉電力の受信電力強度が含まれている場合を想定する。
【００５７】
第ｊ番目（ｊ＝１〜Ｎｕ）の移動局３について、干渉の大きさが第１番目〜第ｋ番目（ｋ＝１〜Ｎｃｅｌｌj）の周辺セルからの干渉電力を除いて算出した第１予測スループットを「第１予測スループットＴＰjk」と表記する。第ｊ番目（ｊ＝１〜Ｎｕ）の移動局３について算出される第２予測スループットを「第２予測スループットＴＰnormj」と表記する。
【００５８】
図７は、基地局２の動作の第１例の説明図である。図７に示す動作は、協調セル数を最小にするように協調セルを選択する。図７の動作は、例えば、基地局２によるスケジューリング周期のような所定の実行間隔で周期的に実行される。
【００５９】
オペレーションＡＡにおいて協調制御部１４は、サービングセル４ａに接続している移動局３を指定する変数ｊに値「１」を代入する。オペレーションＡＢにおいて品質情報受信部１５は、第ｊ番目の移動局３から送信された無線品質情報を受信し、協調制御部１４に出力する。
【００６０】
オペレーションＡＣにおいて第２スループット算出部２１は、第２予測スループットＴＰnormjを算出する。オペレーションＡＤにおいて協調制御部１４は、変数ｋに値「１」を代入する。変数ｋは、無線品質情報により第ｊ番目の移動局３へ及ぼす干渉電力の受信電力強度が報告された周辺セルを指定する変数であり、第ｋ番目の大きさの干渉電力を及ぼす周辺セルを指定するために使用される。
【００６１】
オペレーションＡＥにおいて第１スループット算出部２０は、第１予測スループットＴＰjk算出する。オペレーションＡＦにおいて判断部２２は、変数ｋが判定式（３）を満たすか否かを判断する。変数ｋが判定式（３）を満たす場合（オペレーションＡＦ：Ｙ）の動作はオペレーションＡＧへ進む。変数ｋが判定式（３）を満たさない場合（オペレーションＡＦ：Ｎ）の動作はオペレーションＡＩへ進む。
【００６２】
オペレーションＡＧにおいて判断部２２は、ｊ番目の移動局３が協調制御により下りリンク信号が送信される対象であると判断する。オペレーションＡＨにおいてセル選択部２３は、第１番目〜第ｋ番目の周辺セルを協調セルとして選択する。その後に、動作はオペレーションＡＬに進む。
【００６３】
オペレーションＡＩにおいて協調制御部１４は、変数ｋの値を１つ増加させる。オペレーションＡＪにおいて判断部２２は、変数ｋの値が周辺セル数Ｎｃｅｌｌjより大きいか否かを判断する。変数ｋの値が周辺セル数Ｎｃｅｌｌjより大きい場合（オペレーションＡＪ：Ｙ）に動作はオペレーションＡＫに進む。変数ｋの値が周辺セル数Ｎｃｅｌｌjより大きくない場合（オペレーションＡＪ：Ｎ）に動作はオペレーションＡＥに戻る。
【００６４】
オペレーションＡＫにおいて判断部２２は、ｊ番目の移動局３が協調制御により下りリンク信号が送信される対象でないと判断する。その後に、動作はオペレーションＡＬに進む。
【００６５】
オペレーションＡＬにおいて協調制御部１４は、変数ｊの値を１つ増加させる。オペレーションＡＭにおいて判断部２２は、変数ｊの値が移動局数Ｎｕより大きいか否かを判断する。変数ｊの値が移動局数Ｎｕより大きい場合（オペレーションＡＬ：Ｙ）に動作はオペレーションＡＮに進む。変数ｊの値が移動局数Ｎｕより大きくない場合（オペレーションＡＬ：Ｎ）に動作はオペレーションＡＢに戻る。
【００６６】
オペレーションＡＮにおいて停止指示送信部２５は、協調制御の対象の移動局３に割り当てられた下りリンク無線リソースにおいて、関連する協調セルに送信を停止させる停止指示信号を生成する。停止指示送信部２５は、停止指示信号を送信する。以上により動作は終了する。
【００６７】
図８は、基地局２の動作の第２例の説明図である。図８に示す動作は第１予測スループットＴＰjkを最大にするように協調セルを選択する。図８の動作は、例えば、基地局２によるスケジューリング周期のような所定の実行間隔で周期的に実行される。
【００６８】
オペレーションＢＡにおいて協調制御部１４は、変数ｊに値「１」を代入する。オペレーションＢＢにおいてセル選択部２３は、変数ＴＰmaxに値「０」を代入し、変数ｋmaxに値「０」を代入する。
【００６９】
オペレーションＢＣにおいて品質情報受信部１５は、第ｊ番目の移動局３から送信された無線品質情報を受信し、協調制御部１４に出力する。オペレーションＢＤにおいて第２スループット算出部２１は、第２予測スループットＴＰnormjを算出する。
【００７０】
オペレーションＢＥにおいて協調制御部１４は、変数ｋに値「１」を代入する。オペレーションＢＦにおいて第１スループット算出部２０は、第１予測スループットＴＰjkを算出する。
【００７１】
オペレーションＢＧにおいてセル選択部２３は、オペレーションＢＦで算出された第１予測スループットＴＰjkが変数ＴＰmaxに格納された値より大きいか否かを判断する。第１予測スループットＴＰjkが変数ＴＰmaxに格納された値より大きい場合（オペレーションＢＧ：Ｙ）に動作はオペレーションＢＨへ進む。第１予測スループットＴＰjkが変数ＴＰmaxに格納された値より大きくない場合（オペレーションＢＧ：Ｎ）に動作はオペレーションＢＩへ進む。
【００７２】
オペレーションＢＨにおいてセル選択部２３は、第１予測スループットＴＰjkの値を変数ＴＰmaxに格納し、変数ｋの値を変数ｋmaxに格納する。その後に動作はオペレーションＢＩへ進む。
【００７３】
オペレーションＢＩにおいて協調制御部１４は、変数ｋの値を１つ増加させる。オペレーションＢＪにおいてセル選択部２３は、変数ｋの値が周辺セル数Ｎｃｅｌｌjより大きいか否かを判断する。変数ｋの値が周辺セル数Ｎｃｅｌｌjより大きい場合（オペレーションＢＪ：Ｙ）に動作はオペレーションＢＫに進む。変数ｋの値が周辺セル数Ｎｃｅｌｌjより大きくない場合（オペレーションＢＪ：Ｎ）に動作はオペレーションＢＦに戻る。
【００７４】
以上のオペレーションＢＥ〜ＢＪによって、変数ＴＰmaxには第１予測スループットＴＰjkの最大値が格納され、変数ｋmaxには、第１予測スループットＴＰjkが最大になるときの変数ｋの値が格納される。
【００７５】
オペレーションＢＫにおいて判断部２２は、変数ｋmaxの値が判定式（３）を満たすか否かを判断する。変数ｋmaxの値が判定式（３）を満たす場合（オペレーションＢＫ：Ｙ）の動作はオペレーションＢＬへ進む。変数ｋmaxの値が判定式（３）を満たさない場合（オペレーションＢＫ：Ｎ）の動作はオペレーションＢＮへ進む。
【００７６】
オペレーションＢＬにおいて判断部２２は、ｊ番目の移動局３が協調制御により下りリンク信号が送信される対象であると判断する。オペレーションＢＭにおいてセル選択部２３は、第１番目〜第ｋmax番目のセルを協調セルとして選択する。その後に、動作はオペレーションＢＯに進む。
【００７７】
オペレーションＢＮにおいてｊ番目の移動局３が協調制御により下りリンク信号が送信される対象でないと判断する。その後に、動作はオペレーションＢＯに進む。オペレーションＢＯにおいて協調制御部１４は、変数ｊの値を１つ増加させる。オペレーションＢＰにおいて判断部２２は、変数ｊの値が移動局数Ｎｕより大きいか否かを判断する。変数ｊの値が移動局数Ｎｕより大きくない場合（オペレーションＢＰ：Ｎ）に動作はオペレーションＢＢに戻る。
【００７８】
変数ｊの値が移動局数Ｎｕより大きい場合（オペレーションＢＰ：Ｙ）に動作はオペレーションＢＱに進む。オペレーションＢＱにおいて停止指示送信部２５は、協調制御の対象の移動局３に割り当てられた下りリンク無線リソースにおいて、関連する協調セルに送信を停止させる停止指示信号を生成する。停止指示送信部２５は、停止指示信号を送信する。以上により動作は終了する。
【００７９】
＜５．実施例の効果＞
基地局２は、周辺セルからの干渉を除いた場合のスループットを予測し、予測結果に応じて協調制御の可否を判断する。この結果、協調制御により期待されるスループットに基づいて協調制御の可否を判断することが可能になる。例えば、協調制御が占有する無線リソースの占有量に応じて定めた判定条件に基づいて協調制御の可否を判断することにより、無線リソースの占有に見合わない協調制御が行われることを避けることが可能となる。
【００８０】
セル端における使用周波数帯域を限定するＦＦＲ（Fractional Frequency Reuse）と比較して、本実施例では、セル間干渉を抑制するためにセル端の使用周波数帯域を制限しなくてもよい。このように使用周波数帯域を制限しないことにより、本実施例はＦＦＲに比べて周波数選択性フェージングに対する耐性が強い干渉抑制制御を行うことができる。
【００８１】
協調セル数を最小にするように協調セルを選択することにより、協調制御による無線リソースの占有を低減することができる。また、第１予測スループットＴＰkを最大にするように協調セルを選択することにより、協調制御によるスループットの向上効果を増加させることができる。
【００８２】
＜６．ハードウエア構成＞
図９の（Ａ）は、基地局２ａのハードウエア構成の例の説明図である。他の基地局２ｂ、２ｃ…のハードウエア構成も、基地局２ａのハードウエア構成と同様であってよい。基地局２ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等であるプロセッサ４０と、記憶装置４１と、ＬＳＩ（Large Scale Integration）４２と、無線処理回路４３と、ネットワークインタフェース回路４４を備える。以下の説明及び添付図面においてネットワークインタフェースを「ＮＩＦ」と表記する事がある。
【００８３】
記憶装置４１は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ（ROM: Read Only Memory）やランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory）、ハードディスクドライブ装置等を含んでいてよい。プロセッサ４０は、記憶装置４１に格納されたコンピュータプログラムに従い、下記のＬＳＩ４２が行う処理以外のユーザ管理処理や基地局２ａの動作制御を行う。
【００８４】
ＬＳＩ４２は、移動局３と基地局２ａとの間で送受信される信号の符号化及び変調、並びに復調及び復号化、通信プロトコル処理、スケジューリングに関するベースバンド信号の処理を実施する。ＬＳＩ４２は、ＦＰＧＡ（Field-Programming Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＤＳＰ(Digital Signal Processing)等を含んでいてよい。
【００８５】
無線処理回路４３は、デジタル・アナログ変換回路や、アナログ・デジタル変換回路や、周波数変換回路、増幅回路、フィルタ回路などを含んでいてよい。ＮＩＦ回路４４は、物理層およびデータリンク層を使用して有線接続５及びコアネットワークを経由して通信するための電子的な回路を備える。
【００８６】
図４に示す基地局２ａの無線通信部１０の上記動作は、無線処理回路４３によって実行される。受信処理部１１及び送信処理部１３の上記動作は、ＬＳＩ４２によって実行される。データ処理部１２、協調制御部１４及び品質情報受信部１５の上記動作は、プロセッサ４０によって実行される。ネットワーク通信部１６の上記動作は、ＮＩＦ回路４４によって実行される。
【００８７】
図９の（Ｂ）は集中型基地局７とＲＲＥ８のハードウエア構成の説明図である。上述のプロセッサ４０と、記憶装置４１と、ＬＳＩ４２と、ＮＩＦ回路４４は、集中型基地局７に設けられる。上述の無線処理回路４３は、ＲＲＥ８ａ〜８ｇの各々に設けられる。集中型基地局７及びＲＲＥ８ａ〜８ｇは、集中型基地局７とＲＲＥ８ａ〜８ｇとを接続するためのインタフェース回路４５を備える。添付図面においてインタフェースを「Ｉ／Ｆ」と表記する。
【００８８】
集中型基地局７は、個別セル処理部２８毎に、独立したプロセッサ４０、記憶装置４１、ＬＳＩ４２及びＩ／Ｆ回路４５を備えてもよい。集中型基地局７は、複数の個別セル処理部２８として動作する共通のプロセッサ４０、記憶装置４１及びＬＳＩ４２を備えてもよい。
【００８９】
図５に示すＲＲＥ８ａ〜８ｇの無線通信部１０の上記動作は、無線処理回路４３によって実行される。集中型基地局７の受信処理部１１及び送信処理部１３の上記動作は、ＬＳＩ４２によって実行される。データ処理部１２、協調制御部１４及び品質情報受信部１５の上記動作は、プロセッサ４０によって実行される。ネットワーク通信部１６の上記動作は、ＮＩＦ回路４４によって実行される。
【００９０】
図１０は、移動局３のハードウエア構成の一例の説明図である。移動局３は、プロセッサ５０と、記憶装置５１と、ＬＳＩ５２と、無線処理回路５３を備える。記憶装置５１は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリやランダムアクセスメモリ等を含んでいてよい。
【００９１】
プロセッサ５０は、記憶装置５１に格納されたコンピュータプログラムに従い、下記のＬＳＩ５２が行う処理以外の移動局３の動作制御と、ユーザデータを処理するアプリケーションプログラムを実行する。
【００９２】
ＬＳＩ５２は、移動局３と基地局２との間で送受信される信号の符号化及び変調、並びに復調及び復号化、通信プロトコル処理、スケジューリングに関するベースバンド信号の処理を実施する。ＬＳＩ５２は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣやＤＳＰ等を含んでいてよい。無線処理回路５３は、デジタル・アナログ変換回路や、アナログ・デジタル変換回路や、周波数変換回路などを含んでいてよい。
【００９３】
図６に示す移動局３の無線通信部３０の上記動作は、無線処理回路５３によって実行される。受信処理部３１及び送信処理部３４の上記動作は、ＬＳＩ５２によって実行される。データ処理部３２及び受信品質測定部３３の上記動作はプロセッサ５０によって実行される。
【００９４】
なお、図９の（Ａ）、図９の（Ｂ）及び図１０に示すハードウエア構成は実施例の説明のための例示にすぎない。上述の動作を実行するものであれば、本明細書に記載される基地局、集中型基地局、ＲＲＥ及び移動局は他のどのようなハードウエア構成を採用してもよい。
【００９５】
図４〜図６の機能構成図は、本明細書において説明される機能に関係する構成を中心に示している。基地局２ａ、集中型基地局７、ＲＲＥ８及び移動局３は、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。また、図７及び図８を参照して説明する一連の動作は複数の手順を含む方法と解釈してもよい。この場合に「オペレーション」を「ステップ」と読み替えてもよい。
【００９６】
ここに記載されている全ての例及び条件的な用語は、読者が、本発明と技術の進展のために発明者により与えられる概念とを理解する際の助けとなるように、教育的な目的を意図したものであり、具体的に記載されている上記の例及び条件、並びに本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する本明細書における例の構成に限定されることなく解釈されるべきものである。本発明の実施例は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であると解すべきである。
【符号の説明】
【００９７】
１    通信システム
２、２ａ〜２ｃ    基地局
３、３ａ〜３ｃ    移動局
４、４ａ〜４ｃ    セル
１４    協調制御部
１５    品質情報受信部
２０    第１スループット算出部
２１    第２スループット算出部
２２    判断部
２３    セル選択部
２４    割当部
２５    停止指示送信部
２６    停止指示受信部
【図１】
2014091615.tif 000005
【図２】
2014091615.tif 000006
【図３】
2014091615.tif 000007
【図４】
2014091615.tif 000008
【図５】
2014091615.tif 000009
【図６】
2014091615.tif 000010
【図７】
2014091615.tif 000011
【図８】
2014091615.tif 000012
【図９】
2014091615.tif 000013
【図１０】
2014091615.tif 000014
【国際調査報告】
2014091615.tif 000015
2014091615.tif 000016
2014091615.tif 000017
2014091615.tif 000018