(57)【要約】  第１のセルを管理し、第１のセル内で移動局と無線通信を行う第１の無線基地局は、移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる第１のセルにおける無線リソースの使用率を算出する手段と、第１のセルにおける無線リソースの使用率をネットワークに送出する手段と、第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率、または、第１の無線基地局が管理する第１のセルと第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値を受信する手段を備えている。無線基地局に対する近傍の無線基地局が管理するセルからの上り干渉を抑制する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセルを管理し、前記第１のセル内で移動局と無線通信を行う第１の無線基地局であって、
前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる前記第１のセルにおける無線リソースの使用率を算出する手段と、
前記第１のセルにおける無線リソースの使用率をネットワークに送出する手段と、
第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率、または、前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセルと第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値を受信する手段と、を備える、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセルと前記第２の無線基地局が管理する前記第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する手段を備える、
請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセル及び前記第２の無線基地局が管理する前記第２のセルのカバー範囲は、第３の無線基地局が管理する第３のセルのカバー範囲に包含され、または、少なくとも一部が重なる、
請求項１または２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記算出する手段は、前記第１のセル内で移動局に割り当てた下りリンクの無線リソースの割合と、前記第１のセル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数とに基づいて、前記無線リソースの使用率を算出する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記算出する手段は、前記第１のセル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数と、前記第１のセル内で下りリンクの無線リソースが割り当てられた移動局の数とに基づいて、前記無線リソースの使用率を算出する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記算出する手段は、前記第１のセル内で下りリンクの無線リソースが割り当てられた移動局の数に基づいて、下りデータチャネルの送信成否の返答に用いる無線リソースの使用率を算出する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記算出する手段は、前記第１のセル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数に基づいて、下りデータチャネルのチャネル品質情報の返答に用いる無線リソースの使用率を算出する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項８】
複数の無線基地局と通信が可能な制御装置であって、
前記複数の無線基地局がそれぞれ管理する複数のセル内で無線通信を行う移動局による各セル内の上り制御チャネルの無線リソースの使用率を、前記複数の無線基地局から受信し、
前記複数の無線基地局から受信した各セル内の前記無線リソースの使用率の合計値を前記無線基地局へ通知する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項９】
無線通信システムにおける移動局であって、
前記移動局が在圏する第１のセルを管理する第１の無線基地局、および、第２セルを管理する第２の無線基地局のうちの少なくとも１つが送信するリファレンス信号の受信電力を測定して前記第１の無線基地局へ送信し、
前記第１のセルおよび前記第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて決定された、前記第１の無線基地局での目標受信電力を受信する、
ことを特徴とする移動局。
【請求項１０】
第１のセルを管理し、前記第１のセル内で移動局と無線通信を行う第１の無線基地局であって、
前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる前記第１のセルにおける無線リソースの使用率を算出する手段と、
少なくとも前記第１のセルにおける無線リソースの使用率に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する手段と、を備える、
ことを特徴とする無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願についての記載）
本発明は、日本国特許出願：特願２０１４−１２４３５３号（２０１４年６月１７日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、無線基地局、制御装置、移動局を含む無線通信システムにおける上り回線の送信電力制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンの普及等により、モバイルサービスにおけるデータ通信トラヒックが著しく増加している。また、上記モバイルデータ通信トラヒックの多くは、利用者宅内、小規模オフィス、及び商業施設内などの屋内通信で発生している。このような屋内のトラヒック需要の増大に対応するため、屋内に設置可能な超小型の基地局の開発が進められている。この超小型基地局の送信電力は、屋外に設置されている基地局（以下マクロ基地局、又はＭｅＮＢ（Macro eNodeB）と呼ぶ）に比べて小さく、超小型基地局の通信エリア（すなわち、セル）は、マクロ基地局に比べて極めて小さい。この超小型基地局はフェムトセル基地局（又はＨｅＮＢ（Home eNodeB））と呼ばれ、その通信エリアはフェムトセルと呼ばれる。フェムトセル基地局は、前述の高需要トラヒックの収容手段としてだけでなく、小型のために設置場所の制限が少なく、建物の高層階、地下街等のマクロ基地局の電波が届きにくい場所にも設置できるので、カバレッジ（所要品質を満たす通信エリア）拡大手段としても注目されている。【０００３】
以下、本明細書では、フェムトセル基地局に接続して通信を行う移動局を「フェムトセル移動局（又はＨＵＥ（Home User Equipment））」と呼び、マクロ基地局に接続して通信を行う移動局を「マクロ移動局（又はＭＵＥ（Macro User Equipment））」と呼ぶ。【０００４】
フェムトセル基地局に適用する無線通信規格には、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で仕様化されているＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）や、その後継のＬＴＥ（Long Term Evolution）がある。以下では、フェムトセル基地局の無線通信にＬＴＥを適用した場合を説明する。ＬＴＥでは、１サブフレーム(１ｍｓｅｃ)における無線周波数の帯域をリソースブロック（ＰＲＢ：Physical Resource Block）と呼ばれる小単位に細分化し、基地局に備えられたスケジューラが通信相手の移動局に複数のＰＲＢの中から受信品質の良いＰＲＢを割り当てる。移動局から基地局への上り回線を例に、ＬＴＥにおけるＰＲＢの構成を図１に示す。上り回線では、システム帯域の中で、両端のＰＲＢを制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）として使用し、それ以外の中央のＰＲＢは、ユーザデータを送信するデータチャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）として使用する。【０００５】
ＰＵＣＣＨは、基地局から移動局への下り回線におけるデータチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）に対するデータ受信の成否（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ）、チャネル品質情報（ＣＳＩ：Channel State Information）、及び上りスケジューリングにおけるリクエスト情報を送信する。また、１移動局当たり１ＰＲＢが割り当てられ、同一サブフレームで移動局に対して割り当て可能なＰＲＢの最大数が規定されている。例えば、システム帯域が１０ＭＨｚの場合、同一サブフレームでは２ＰＲＢが使用可能なため、２移動局まで割り当て可能である。ただし、周波数ダイバーシティ効果を得るため、図１において１ＰＲＢを０．５ｍｓｅｃのスロットで２分し、１台の移動局は前半と後半のスロットで異なるＰＲＢを使用する。また、異なるコードで多重して送信することで、割り当て可能な最大のＰＲＢ数を超えた数の移動局を同一サブフレームで送信できる。例えば、この使用可能な２ＰＲＢ（ＰＲＢのペア）を、ＰＵＣＣＨのフォーマットがフォーマット２、２ａまたは２ｂの場合は、移動局毎に決まるサイクリックシフトのパラメータ０から１１を用いて、１２移動局まで割り当てることが可能である。また、ＰＵＣＣＨのフォーマットがフォーマット１、１ａまたは１ｂの場合は、移動局毎に決まるサイクリックシフトのパラメータおよび０から３の値となる直交系列のインデックスを用いて、３６移動局まで割り当てることが可能である（非特許文献３）。
フェムトセル基地局を利用する場合に想定される干渉シナリオの１つに、フェムトセル移動局がマクロセルに上り干渉を及ぼすシナリオがある。具体的には、フェムトセル移動局の上り送信がマクロ基地局の上り受信（言い換えるとマクロ移動局の上り送信）に及ぼす干渉である。この干渉シナリオでは、フェムトセルとマクロセルの上り周波数帯域が同一の場合、フェムトセル基地局とマクロ基地局の間の伝搬損失が小さいほど、フェムトセル移動局がマクロ基地局に与える上り干渉電力が大きくなり、問題となる。特に、フェムトセル基地局とマクロ基地局の間で、ＰＵＣＣＨに用いるＰＲＢの少なくとも一部が周波数軸上で重複している場合、フェムトセル基地局とマクロ基地局のＰＵＣＣＨの間で上り干渉が発生する。その結果、ＰＵＣＣＨの通信品質（誤り率など）が劣化する。さらに、前述のようにＰＵＣＣＨは下りのＰＤＳＣＨの受信成否などをフィードバックするため、ＰＵＣＣＨの通信品質劣化によりＰＤＳＣＨの通信品質（スループットなど）も劣化することになり、悪影響が拡大する。【０００６】
非特許文献１及び２は、フェムトセルからマクロセルへの上り干渉を抑制するための技術を開示している。非特許文献１及び２は、フェムトセルとマクロセルの間の伝播損を考慮して、フェムトセルの上り送信電力の制御を行うことを開示している。具体的には、非特許文献１は、フェムトセルとマクロセル間の伝播損として、フェムトセル基地局が自基地局とマクロ基地局の間の伝播損を測定する。この伝播損が小さいほどフェムトセル移動局の上り送信電力も小さくなるように送信電力制御を行うことで、上り干渉を抑制することを開示している。また、非特許文献２は、フェムトセルとマクロセル間の伝播損として、フェムトセル基地局がフェムトセル移動局とマクロ基地局の間の伝播損を測定する。同様に、この伝播損が小さいほどフェムトセル移動局の上り送信電力も小さくなるように送信電力制御を行うことで、上り干渉を抑制することを開示している。ここで、送信電力制御は、フェムトセル基地局におけるフェムトセル移動局の上り受信電力の目標値（上り目標受信電力）や、フェムトセル移動局の上り最大送信電力を調整することで実施する。これらの送信電力制御は、データチャネルのＰＵＳＣＨだけでなく、制御チャネルのＰＵＣＣＨにも適用できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Jacek Gora, Klaus I.Pedersen, Agnieszka Szufarska, Stanislaw Strzyz, “Cell-Specific Uplink Power Control For Heterogeneous Networks in LTE,” VTC2010-Fall, Sep. 2010.
【非特許文献２】3GPP TR 36.921, “E-UTRA;FDD Home eNodeB(HeNB)Radio Frequency(RF)requirements analysis(Release 9),” v9.0.0, Mar. 2010, Chap. 7.3.2 “Power Control.”
【非特許文献３】Christopher Cox, “An Introduction to LTE: LTE, LTE-Advanced, SAE and 4G Mobile Communications,” first edition, United States, John Wiley & Sons, Ltd. 2012.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
背景で述べたように、急増するデータトラヒックを効率的に収容するためには、フェムトセルのような複数の小規模セルをマクロセルのような大規模セルと重なり合って配置させる（Heterogeneous Network（ＨｅｔＮｅｔ）と呼ばれている）ことが有効である。従って、今後、マクロセル内に設置されるフェムトセル基地局の台数は非常に多くなることが予想される。しかしながら、非特許文献１と非特許文献２に記載の方法では、フェムトセル基地局１台当たりの上り干渉を抑制することはできるが、マクロセル内のフェムトセル基地局全体からの総上り干渉を制御することはできず、フェムトセル基地局の台数が増えるほど、総上り干渉は大きくなる。その結果、マクロセルにおけるＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨの通信品質が劣化する問題が発生する。特に、ＰＵＣＣＨの通信品質劣化は、下りのＰＤＳＣＨの通信品質にも大きく影響するので、その抑制は重要な課題となる。【０００９】
なお、本課題は、あるセル内で通信を行う移動局の上り送信が、隣接する又はカバー範囲が少なくとも一部で重なるセルの上り受信に干渉を及ぼす場合であれば、同様に生じるものである。したがって、マクロセルとフェムトセルとに限られるものではなく、例えば、マクロセルとピコセルとの関係であってもよいし、ピコセルとフェムトセルとの関係であってもよい。また、カバー範囲が同一の大きさであるセル同士が配置されるホモジニアスネットワーク（Homogeneous Network）であってもよい。なお、ピコセルとはマクロセルよりもカバー範囲が小さく、フェムトセルよりはカバー範囲が大きいセルを指す。【００１０】
本発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、本発明の目的は、上記課題を解決する無線基地局、制御装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る無線基地局は、少なくとも１つ以上のセルを管理し、当該セル内で移動局と無線通信を行う無線基地局であって、前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルの前記セルにおける無線リソースの使用率を算出する手段と、前記セルにおける無線リソースの使用率をネットワークに送出する手段と、近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率、又は自無線基地局及び近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率の合計値のいずれか一方を受信する手段と、を有する。【００１２】
本発明の第２の態様に係る制御装置は、少なくとも１つ以上の無線基地局と通信が可能な制御装置であって、前記無線基地局が管理する少なくとも１つ以上のセル内で無線通信を行う移動局によるセル内の上り制御チャネルの無線リソースの使用率を、当該無線基地局から受信し、少なくとも１つ以上の前記無線基地局から受信したセル内の前記無線リソースの使用率の合計値を前記無線基地局へ通知する。【００１３】
本発明の第３の態様に係る移動局は、無線通信システムにおける移動局であって、当該移動局が在圏する在圏セルを管理する無線基地局、及び当該在圏セルの近傍に位置する近傍セルを管理する無線基地局の少なくとも１つ、が送信するリファレンス信号の受信電力を測定し、前記在圏セルを管理する無線基地局へ送信し、前記在圏セル及び前記近傍セルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて決定された、前記在圏セルを管理する無線基地局での目標受信電力を受信する。【００１４】
本発明の第４の態様に係る無線基地局は、少なくとも１つ以上のセルを管理し、当該セル内で移動局と無線通信を行う無線基地局であって、前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる前記セルにおける無線リソースの使用率を算出する手段と、少なくとも前記セルにおける無線リソースの使用率に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する手段と、を有する。【００１５】
本発明の第５の態様に係る無線基地局は、第１のセルを管理し、前記第１のセル内で移動局と無線通信を行う第１の無線基地局であって、前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる前記第１のセルにおける無線リソースの使用率を算出する手段と、
前記第１のセルにおける無線リソースの使用率をネットワークに送出する手段と、
第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率、または、前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセルと第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値を受信する手段と、を備えている。【００１６】
本発明の第６の態様に係る制御装置は、複数の無線基地局と通信が可能な制御装置であって、前記複数の無線基地局がそれぞれ管理する複数のセル内で無線通信を行う移動局による各セル内の上り制御チャネルの無線リソースの使用率を、前記複数の無線基地局から受信し、前記複数の無線基地局から受信した各セル内の前記無線リソースの使用率の合計値を前記無線基地局へ通知する。【００１７】
本発明の第７の態様に係る移動局は、無線通信システムにおける移動局であって、前記移動局が在圏する第１のセルを管理する第１の無線基地局、および、第２セルを管理する第２の無線基地局のうちの少なくとも１つが送信するリファレンス信号の受信電力を測定して前記第１の無線基地局へ送信し、前記第１のセルおよび前記第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて決定された、前記第１の無線基地局での目標受信電力を受信する。【００１８】
本発明の第８の態様に係る無線基地局は、第１のセルを管理し、前記第１のセル内で移動局と無線通信を行う第１の無線基地局であって、前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる前記第１のセルにおける無線リソースの使用率を算出する手段と、少なくとも前記第１のセルにおける無線リソースの使用率に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、無線基地局に対する近傍の無線基地局が管理するセルからの上り干渉を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における周波数帯域上の上りチャネルの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るフェムトセル基地局、フェムトセル移動局、管理サーバ、マクロ基地局を含む無線通信システムの構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るフェムトセル基地局、フェムトセル移動局、管理サーバ、マクロ基地局のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るフェムトセル基地局の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係るフェムトセル移動局の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係る管理サーバの制御手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態５に係るフェムトセル基地局、フェムトセル移動局、マクロ基地局のブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係るフェムトセル基地局の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】マクロセルとフェムトセルにおけるＰＵＣＣＨの帯域幅の関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるフェムトセル基地局と、管理サーバ又は近傍のフェムトセル基地局とのシーケンス図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるフェムトセル移動局とフェムトセル基地局とのシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、本発明を適用した実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のために必要な場合を除いて、重複説明は省略する。
【００２２】
［発明の実施の形態１］
［構成の説明］
本発明による送信電力制御方法の実施の形態について詳細に説明する。本実施形態における無線通信システムを図２に示す。無線通信システムは、少なくとも１台のフェムトセル基地局１、少なくとも１台のフェムトセル移動局２−１、少なくとも１台のマクロ移動局２−２、管理サーバ３、マクロ基地局４、及び上位ネットワーク５を備えている。
【００２３】
なお、本発明の無線通信システムを構成する基地局は、マクロ基地局とフェムトセル基地局とに限られるものではなく、例えば、マクロ基地局とピコセル基地局であってもよいし、ピコセル基地局とフェムトセル基地局であってもよい。また、カバー範囲が同一の大きさであるセル同士が配置されるホモジニアスネットワーク（Homogeneous Network）における基地局同士であってもよいが、以降ではマクロ基地局、フェムトセル基地局を用いて説明することとする。
【００２４】
フェムトセル基地局１には１台以上のフェムトセル移動局２−１が帰属しているとし、実際に通信しているかは任意である。なお、無線通信システムで適用する無線方式はＬＴＥを想定して説明するが、Ｗ−ＣＤＭＡや他の無線方式も適用することができる。また、フェムトセル基地局１は常に起動しているものとして説明するが、実際には休止したり停止したりすることがあっても問題ない。また、フェムトセル基地局１におけるＰＵＣＣＨとマクロ基地局４におけるＰＵＣＣＨの少なくとも一部は周波軸上で重複するＰＲＢを使用し、互いのＰＵＣＣＨ同士が干渉しているものとして説明するが、重複していない場合であっても本発明は適用可能である。
【００２５】
本実施形態では、フェムトセル移動局が送信するＰＵＣＣＨがマクロ基地局へ及ぼす上り干渉電力を算出するため、フェムトセル基地局１は、フェムトセル移動局とマクロ基地局間、及びフェムトセル移動局と自基地局間の伝搬損失を測定する。また、フェムトセル基地局１は、自局が管理するセル（フェムトセル）内の無線リソースの使用状況（以下、無線リソース使用率）を算出する。ここで、無線リソースには、例えば前述のＰＲＢが対応するが、これに限られるものではない。無線リソース使用率とは、単位時間当たりに割り当てられた無線リソースの量の割り当て可能な量に対する比として定義することができる。例えば、無線リソース使用率として、単位時間当たりで割り当てられたＰＲＢの数の、割り当て可能なＰＲＢの数に対する比を用いることができる。
【００２６】
本願発明では、特にフェムトセル内の単位時間あたりでの、ＰＵＣＣＨに割り当てられたＰＲＢの数の、ＰＵＣＣＨに割り当て可能なＰＲＢ数に対する比を無線リソース使用率として算出する場合について説明する。以後、説明が冗長的になることを避けるため、フェムトセル内のＰＵＣＣＨ（上り制御チャネル）の無線リソース使用率を、「無線リソース使用率」と称すこともある。なお、ＰＵＣＣＨに限らず、ＰＵＳＣＨなどのデータチャネルに使用する無線リソースの使用率を算出し、以後説明する目標受信電力の設定に用いてもよい。
【００２７】
さらに、管理サーバ３は、マクロ基地局４と隣接する又はカバー範囲が少なくとも一部で重なるようなセル、つまりマクロ基地局のＰＵＣＣＨの上り受信電力に干渉を及ぼすセルからの総上り干渉電力を算出するため、これらの干渉を及ぼすセルのＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を合計し、マクロ基地局の上り受信電力に干渉を及ぼし得る無線リソース使用率の合計値を算出する。ここでは、管理サーバ３は、マクロ基地局４が管理する１つのマクロセル内に、自基地局が管理するセル（自セル）のカバー範囲が含まれるフェムトセル基地局１におけるＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の合計値を算出する。
【００２８】
なお、無線リソース使用率の合計値の算出は、フェムトセル基地局１が行ってもよい。
この場合、自局が管理するセルの上り無線リソース使用率の情報を、近傍のフェムトセル基地局と、送受信する。上り無線リソース使用率の情報の送受信は、フェムトセル基地局間で直接行ってもいいし、管理サーバ３やフェムトセル移動局２−１、マクロ移動局２−２を介して行ってもよい。フェムトセル基地局間で直接送受信する場合はＸ２インターフェースを、管理サーバ３を介して送受信する場合は、Ｓ１インターフェースを用いることができる。
【００２９】
そして、フェムトセル基地局１は、少なくとも無線リソース使用率の合計値を用いて算出する前記総上り干渉電力を、マクロ基地局の上りリンクの許容干渉電力以下に抑えるように、フェムトセル移動局のＰＵＣＣＨの上り送信電力を設定する。具体的には、フェムトセル基地局１におけるフェムトセル移動局２−１からの目標受信電力の値を、無線リソース使用率の合計値を用いて調整することなどで、フェムトセル移動局のＰＵＣＣＨの上り送信電力を、マクロ基地局の上りリンクの許容干渉電力以下に抑えるように設定することが可能となる。これにより、マクロセル内の全フェムトセル移動局からマクロ基地局へのＰＵＣＣＨの総上り干渉電力を一定レベル以下に抑えることができる。なお、フェムトセル移動局のＰＵＣＣＨの上り送信電力の設定には、無線リソース使用率の合計値の他にも、上記２種類の伝搬損失など他のパラメータも当然考慮され得る。
【００３０】
以下では、上記処理を実現するためのフェムトセル基地局１、フェムトセル移動局２−１、管理サーバ３の構成を詳細に説明する。
【００３１】
図３は、本発明による無線通信システムの構成を示すブロック図である。無線通信システムは、フェムトセル基地局１、フェムトセル移動局２−１、管理サーバ３、及びマクロ基地局４を備えている。まず、フェムトセル基地局1の構成について説明する。フェムトセル基地局１は、無線通信部１０、報知情報取得部１１、測定報告取得部１２、リソース使用率算出部１３、送信電力設定計算部１４、及び合計リソース使用率取得部１５を備えている。
【００３２】
無線通信部１０は、フェムトセル移動局２−１に対して、制御情報および上位ネットワーク５からのユーザデータがエンコードされた下り信号を送信する。また、無線通信部１０は、フェムトセル移動局２−１が送信した制御情報及びユーザデータを含む上り信号を受信し、上り信号から受信データをデコードする。さらに、無線通信部１０は、上り目標受信電力ＰＨＯをフェムトセル移動局２−１に送信する。
【００３３】
報知情報取得部１１は、マクロ基地局４がマクロセル内でマクロ移動局２−２向けに報知している報知情報を無線経由で受信し、復調して必要な送信電力情報を取得する。取得する送信電力情報は、マクロ基地局４が送信する下りリファレンス信号の送信電力Ｐｔｘ＿Ｍ［ｄＢｍ］、及びマクロ移動局２−２において上り送信電力制御に用いる上り目標受信電力ＰＭＯ［ｄＢｍ］などである。報知情報の受信は、初期設置時、または運用中に所定の周期で起動するNetwork Listening Mode（以下、ＮＬＭと略す）においておこなうことが望ましい。
【００３４】
測定報告取得部１２は、フェムトセル移動局２−１が測定し、フェムトセル基地局１にMeasurement Reportを用いて報告する下りリファレンス信号受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）を取得する。取得するＲＳＲＰは、フェムトセル基地局１のＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｈ［ｄＢｍ］と表記）と、マクロ基地局４のＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｍ［ｄＢｍ］と表記）である。リソース使用率算出部１３は、フェムトセル移動局のＰＵＣＣＨからの上り干渉電力を算出するために用いるフェムトセル基地局におけるＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を算出する。無線リソース使用率は、フェムトセル基地局において単位時間当たりにフェムトセル基地局に割り当てられた無線リソースの量の割り当て可能な量に対する比を意味し、所定の期間における平均的な指標として算出する。式（１）に示すように、１つのフェムトセル内の無線リソース使用率が大きいほど、フェムトセル内のフェムトセル移動局全体からの上り干渉電力が増加する。
【００３５】
【数１】
2015194553.tif 000003
【００３６】
そのため、無線リソース使用率が大きいほど、フェムトセル移動局２−１からマクロ基地局４へのＰＵＣＣＨの送信電力が抑制されるように制御する。なお、式（１）はマクロ基地局４のＳＩＮＲ（Signal Interference plus Noise power Ratio）Γを求める式である。ＳＭはマクロ基地局とマクロ移動局の間のＰＵＣＣＨの希望波電力、ＩＨｉはフェムトセル基地局ｉからマクロ基地局への干渉電力、ＵＨｉはフェムトセル基地局ｉが管理するセルの上り無線リソース使用率、Ｎは雑音電力を表す。また、ｍは同一マクロセル内に配置される、又はカバー範囲が一部で重なるフェムトセルを管理するフェムトセル基地局の総数を示す。
【００３７】
ＰＵＣＣＨはＰＤＳＣＨに対するＡｃｋ／Ｎａｃｋやチャネル品質情報を主にフィードバックするので、その無線リソースの使用度合は下りのデータトラヒックと相関がある。
そのため、本実施形態では、ＰＤＳＣＨのリソースブロック（以下、ＰＲＢと略す）の使用率（単位時間当たりの、使用ＰＲＢ数／全ＰＲＢ数。ここで全ＰＲＢ数は、周波数帯域（１０ＭＨｚ等）に依存して決まる。また単位時間とは例えば１サブフレーム（１ｍｓｅｃ）である。）と下り回線でActive modeにいる移動局の台数（以下、下りActive移動局数と呼ぶ）をフェムトセル基地局が測定し、これらの測定値を用いて無線リソース使用率を算出する。ここで、Active modeにいる移動局とは、基地局において単位時間当たりに送信対象の下りリンクのデータが存在する移動局を意味する。具体的な算出方法は、動作の説明のステップＳ１１にて詳述する。
【００３８】
送信電力設定計算部１４は、マクロ基地局におけるＰＵＣＣＨへの総上り干渉電力が許容干渉電力以下となるように、フェムトセル移動局の上り送信電力制御に用いる上り目標受信電力ＰＨＯ［ｄＢｍ］を計算する。その際、報知情報取得部１１が取得する送信電力情報、測定報告取得部１２が取得する２つの測定値、及びフェムトセル基地局１が予め保持している下りのリファレンス信号送信電力を用いて、フェムトセル移動局とマクロ基地局間、及びフェムトセル移動局と自基地局間の伝搬損失を測定する。さらに、合計リソース使用率取得部１５が取得する無線リソース使用率の合計値を用いて、フェムトセル基地局１の上り目標受信電力ＰＨＯ［ｄＢｍ］を計算する。上り目標受信電力ＰＨＯの計算の詳細については、後に動作の説明におけるステップＳ１７にて説明する。
【００３９】
合計リソース使用率取得部１５は、管理サーバ３が算出し報告する無線リソース使用率の合計値を取得し、送信電力設定計算部１４に通知する。無線リソース使用率の合計値については、後に管理サーバ３における合計リソース使用率算出部３０にて説明する。
【００４０】
上述のフェムトセル基地局１の構成では、発明の理解が容易になるように、本願発明の上り目標受信電力の設定においては、必ずしも必須ではない構成も示して説明を行っている。
【００４１】
本願発明は、基地局（ここではマクロ基地局）の上り受信電力に干渉を及ぼし得るセルの無線リソースの使用率（無線リソース使用率）の合計（無線リソース使用率の合計）を考慮して、上り目標受信電力の設定が行われることが本質の１つである。そのため、本願発明の上り目標受信電力の設定に限れば、マクロ基地局４の報知情報の取得（報知情報取得部１１）や、フェムトセル移動局からの測定報告の取得（測定報告取得部１２）などは、必ずしも本願発明の上り目標受信電力の設定においては、必須の構成要素ではない。
【００４２】
また、必ずしも合計リソース使用率を使う必要はなく、単一のフェムトセル内での無線リソース使用率を用いて、フェムトセル基地局１のセルでの目標受信電力を設定することも可能である。この場合は、合計リソース使用率取得部１５は不要であり、送信電力設定計算部１４は、リソース使用率算出部１３から無線リソース使用率を取得する構成となる。
【００４３】
次に、フェムトセル移動局２−１の構成について説明する。フェムトセル移動局２−１は、無線通信部２０、受信電力測定部２１、及び送信電力設定部２２を備えている。
【００４４】
無線通信部２０は、フェムトセル基地局１−１に対して、制御データおよびアプリケーションの利用に応じて発生する上位ネットワーク５へのユーザデータがエンコードされた上り信号を送信する。フェムトセル基地局に送信する上り信号には、フェムトセル移動局２−１が測定したＲＳＲＰが含まれる。また、無線通信部２０は、フェムトセル基地局１−１から送信される下り信号を受信し、下り信号から受信データをデコードする。さらに、無線通信部２０は、フェムトセル基地局１−１から受信した上り目標受信電力ＰＨＯを送信電力設定部２２に供給する。
【００４５】
受信電力測定部２１は、伝搬損失の計算に必要なフェムトセル基地局１のＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｈ）と、マクロ基地局４のＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｍ）を測定する。なお、測定対象となる基地局（フェムトセル基地局１とマクロ基地局４）と、測定項目（ＲＳＲＰ）は、予めフェムトセル基地局１が送信するMeasurement Controlメッセージを受信することで、フェムトセル移動局２−１が把握できる。
【００４６】
送信電力設定部２２は、フェムトセル基地局１が設定し通知する上り目標受信電力ＰＨＯを取得し、取得したＰＨＯを用いて上り送信電力を設定する。
【００４７】
次に、管理サーバ３の構成について説明する。管理サーバ３は、合計リソース使用率算出部３０と合計リソース使用率送信部３１とを備えている。
【００４８】
合計リソース使用率算出部３０は、各々のフェムトセル基地局１が報告した無線リソース使用率を収集し、マクロ基地局におけるＰＵＣＣＨの総上り干渉電力の指標となる無線リソース使用率の合計値Ｒ１を算出する。前述の通り、無線リソース使用率の合計値が大きいほど、マクロ基地局におけるＰＵＣＣＨの総上り干渉電力が大きくなる。そのため、上り送信電力の設定の際には、無線リソース使用率の合計値が大きいほど、ＰＵＣＣＨの送信電力を抑制する。本実施形態における無線リソース使用率の合計値Ｒ１は、同一マクロセル内に存在するｍ台のフェムトセル基地局１から報告された無線リソース使用率の総和とする。算出した無線リソース使用率の合計値Ｒ１は、合計リソース使用率送信部３１に通知する。なお、無線リソース使用率は、無線リソースの使用量であってもよく、無線リソースの使用度合を反映する指標であれば良い。
【００４９】
合計リソース使用率送信部３１は、合計リソース使用率算出部３０で算出した無線リソース使用率の合計値Ｒ１を、ｍ台の全てのフェムトセル基地局１に有線回線を介して通知する。
【００５０】
次に、マクロ基地局４の構成について説明する。マクロ基地局４は、報知情報送信部４０を備えている。
【００５１】
報知情報送信部４０は、マクロセル内にいるマクロ移動局２−２に向けて報知情報を無線経由で送信する。報知する情報は種々あるが、本実施形態で扱う情報は、前述したように、伝搬損失の計算に用いる下りリファレンス信号の送信電力、及びマクロ移動局２−２の上り送信電力制御に用いる上り目標受信電力である。
【００５２】
［動作の説明］
以下では、本発明を適用した実施の形態の動作について説明する。まず、フェムトセル基地局１における上り目標受信電力を設定するための動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ１１では、リソース使用率算出部１３がＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を算出する。算出動作は、周期Ｔ１（例えば１分程度）で実施する。本実施形態では、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の算出に、ＰＤＳＣＨのＰＲＢ使用率と下りActive移動局数を用いる。フェムトセル基地局ｉ、離散的な時刻ｋにおけるＰＵＣＣＨの無線リソース使用率をＵHUL,i,k、ＰＤＳＣＨのＰＲＢ使用率をＵHDL,i,k（０から１の値をとる）、下りActive移動局数をｎDLUE,k,iとすると、式（２）のようにＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を算出する。なお、時刻ｋのサンプリング周期は、サブフレーム（１ｍｓｅｃ）の整数倍とする。
【００５３】
【数２】
2015194553.tif 000004
【００５４】
式（２）では、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率はＰＤＳＣＨのＰＲＢ使用率に比例すると仮定している。下りActive移動局数が０の場合、ＰＤＳＣＨは送信されていないので、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率は０とする。下りActive移動局数が１の場合（式（Ｂ））、ＰＵＣＣＨの送信には１移動局当たり１ＰＲＢのみを割り当てるので、ＰＤＳＣＨのＰＲＢ使用率によらず、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の上限は、割り当て可能な２ＰＲＢのうちの５０％（０．５）となる。また、下りActive移動局数が２以上の場合（式（Ｃ））、異なるコードを割り当てた上で、割り当て可能な２ＰＲＢを再利用するので、その分、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を調整する。本実施形態では、例えば、下りActive移動局数が３のとき、２ＰＲＢに対して実質的に１．５倍の３ＰＲＢ相当のＰＲＢを使用可能と考える。さらに、下りActive移動局数がｎｍａｘ以上の場合（ｎｍａｘは２以上の固定パラメータ）、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を所定値に抑えるため、ｎｍａｘを用いてＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の増加を抑制する。これにより、フェムトセルにおけるＰＵＣＣＨの上り送信電力を過度に抑制することを回避する。以上のような時刻ｋの測定値を用いて、周期Ｔ１でＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の加算平均値を求める（式（Ｄ）、ｌは周期Ｔ１内のサンプル数）。そして、算出した平均の無線リソース使用率を管理サーバ３に報告する。なお。式（Ｃ）ではＰＵＣＣＨの無線リソース使用率はＰＤＳＣＨのＰＲＢ使用率に比例し、その傾きを１と仮定したが、１より小さい補正係数をかけて１より小さい傾きで比例するとしてもよい。
【００５５】
ステップＳ１２では、報知情報取得部１１がＮＬＭを用いてマクロ基地局４の報知情報を受信し、Ｐｔｘ＿Ｍ、ＰＭＯを取得する。本取得動作は、例えば、ＮＬＭの起動周期Ｔ２（例えば数時間〜１日程度の長周期）で実施する。
【００５６】
ステップＳ１３では、測定報告取得部１２がフェムトセル基地局１のＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｈ）と、マクロ基地局４のＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｍ）をフェムトセル移動局２−１から取得する。本取得動作は所定の周期Ｔ３（例えば〜１ｓｅｃ程度）で実施する。
【００５７】
ステップＳ１４では、送信電力設定計算部１４がフェムトセル移動局２−１からマクロ基地局４への伝搬損ＬＭ［ｄＢ］を式（３）から計算する。ただし、ＬＭは厳密にはマクロ基地局４からフェムトセル移動局２−１への下りの伝搬損であるが、上り回線と下り回線で使用する周波数に大きな差はないと仮定して、下り回線の伝搬損を上り回線の伝搬損ＬＭと等しいと仮定する。本計算は、ＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｍ）の取得周期である周期Ｔ３で実施する。
【００５８】
【数３】
2015194553.tif 000005
【００５９】
ステップＳ１５では、同じく送信電力設定計算部１４がフェムトセル移動局２−１から自フェムトセル基地局１への伝搬損ＬＨ［ｄＢ］を式（４）から計算する。ただし、ＬＨは厳密にはフェムトセル基地局１からフェムトセル移動局２−１への下りの伝搬損であるが、同様に上り回線と下り回線で使用する周波数に大きな差はないと仮定して、下り回線の伝搬損を上り回線の伝搬損ＬＨと等しいと仮定する。本計算は、ＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｈ）の取得周期である周期Ｔ３で実施する。
【００６０】
【数４】
2015194553.tif 000006
【００６１】
ステップＳ１６では、合計リソース使用率取得部１５が管理サーバ３から無線リソース使用率の合計値Ｒ１を取得する。本取得動作は、無線リソース使用率の合計値の算出、送信周期と等しく、周期Ｔ４（例えば１分程度）で実施する。
【００６２】
ステップＳ１７では、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１５、及びＳ１６で取得した各種情報を用いて、送信電力設定計算部１４が上り目標受信電力ＰＨＯを設定する。本設定動作は、各取得情報が更新された場合に実施する。なお、フェムトセル基地局１とフェムトセル移動局２−１との間で一定の通信品質を保つため、目標受信電力ＰＨＯには下限値を設定することが望ましい。
【００６３】
詳細な設定方法の一例を以下で説明する。まず、同一マクロセル内のｍ台のフェムトセル基地局１の中から任意のフェムトセル基地局に着目し、その近傍にマクロ移動局２−２がいると仮定した場合のマクロ移動局２−２のＰＵＣＣＨにおけるＰＲＢ当たりのＳＩＮＲの推定値Γ［ｄＢ］を定義する。ΓはΓ≧Γｍｉｎの条件を満たすとする。ただし、Γｍｉｎ［ｄＢ］は、前述のマクロ移動局２−２が所定の通信品質を満たすために要求されるＰＵＣＣＨのＳＩＮＲに対応するパラメータで、予め設定しておく。式（１）にも示した通り、Γを定式化するに当たって、希望波電力と干渉電力を考慮する必要があるが、干渉電力として、着目したフェムトセル基地局１に帰属するフェムトセル移動局２−１のＰＵＣＣＨがマクロ基地局４のＰＵＣＣＨに与える干渉電力ＩＨ［ｄＢｍ］と、同一マクロセル内の他のフェムトセル移動局の寄与を考慮する。ＬＴＥでは、同一マクロセル内のマクロ移動局間では異なるＰＲＢを使用するため、同一マクロセル内の他のマクロ移動局からの干渉は０と仮定できる。また、他のマクロセルにいるマクロ移動局やフェムトセル移動局とは相対的に十分に離れていると仮定し、それらからの干渉はＩＨ等と比べて無視できると仮定する。この結果、Γは近似的に
【００６４】
【数５】
2015194553.tif 000007
【００６５】
と定義できる。なお、式（５）は、式（１）の両辺を、底を１０とする対数表示とし、さらにデシベル（ｄＢ）単位とするために両辺に１０を掛け、Γ［ｄＢ］について整理することで求めることができる。ＳＭｉ［ｄＢｍ］はフェムトセル基地局ｉの近傍にいると仮定したマクロ移動局のＰＵＣＣＨの希望波電力である。また、干渉リミテッドの環境を仮定し、熱雑音Ｎは無視できると仮定している。なお、フェムトセル移動局の位置によらず干渉電力はＩＨとなるとし、式（５）は任意のフェムトセルで成り立つとする。また、マクロ基地局４におけるＰＵＣＣＨの総上り干渉電力の許容干渉電力は、ＳＭからΓｍｉｎを差し引くことで求められる。
【００６６】
無線リソース使用率の合計値Ｒ１は、例えば、式（６）に示すように、各フェムトセルのＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の合計値として定義する。
【００６７】
【数６】
2015194553.tif 000008
【００６８】
次に、ＳＭとＩＨを定式化する。ＬＴＥでは、ＰＲＢ当たりの平均的なＰＵＣＣＨの上り送信電力ＰｊＵＬ［ｄＢｍ］を式（７）のように制御する。ただし、ｊはＭまたはＨを表す添え字で、それぞれマクロ移動局、フェムトセル移動局に対応する。Ｐｊｍａｘ［ｄＢｍ］は、上り送信電力の最大値である。Ｐｊｏ［ｄＢｍ］は、上り目標受信電力、及びＬｊはフェムトセル移動局２−１との伝搬損をそれぞれ表す。
【００６９】
【数７】
2015194553.tif 000009
【００７０】
式（７）で上り送信電力が最大値に達していない場合を仮定すると、ＳＭとＩＨは、
【００７１】
【数８】
2015194553.tif 000010
【００７２】
と表すことができる。マクロ移動局２−２はフェムトセル基地局１の近傍に位置すると仮定しているので、マクロ移動局２−２からマクロ基地局４までの伝搬損は、フェムトセル移動局２−１からマクロ基地局４までの伝搬損ＬＭと等しいと仮定できる。その結果、式（８）の第１式は、マクロ移動局２−２のＰＵＣＣＨ送信電力（ＰＭｏ＋ＬＭ）に対して伝搬損をＬＭだけ受けて、受信電力ＰＭｏでマクロ基地局４にて受信されることを意味する。同様に、式（８）の第２式は、右辺の第２項までがフェムトセル移動局２−１のＰＵＣＣＨ送信電力に対応し、フェムトセル移動局２−１の送信電力に対して伝搬損をＬＭだけ受けて、受信電力ＩＨでマクロ基地局４にて受信されることを意味する。
【００７３】
式（５）の等号が成立するとき、フェムトセル移動局２−１のＰＵＣＣＨからの全上り干渉電力が上限となるので、フェムトセル移動局２−１のＰＵＣＣＨ送信電力が許容される最大値となる。以上より、式（８）を式（５）に代入し、等号が成立するときを考えると、ＰＵＣＣＨの上り目標受信電力ＰＨｏは式（９）のように定式化できる。
【００７４】
【数９】
2015194553.tif 000011
【００７５】
ただし、ＰＨｏが過大になることを防ぐため、Ｒ１≧１とする。更新されたＰＨｏはフェムトセル移動局２−１に通知される。式（９）の右辺において、（ＰＭｏ−Γｍｉｎ）の項がマクロ基地局４におけるＰＵＣＣＨの総上り干渉電力の許容値に対応するので、第３項（ＬＭ）まで含めた項が単一マクロセル内のフェムトセル移動局２−１全体として許容されるＰＵＣＣＨ送信電力を意味する。この許容送信電力と、フェムトセル移動局２−１・フェムトセル基地局間の伝搬損ＬＨと、無線リソース使用率の合計値とを用いて、上り目標受信電力ＰＨｏが求められる。
【００７６】
上述の上り目標受信電力の設定の例では、詳細な式を上り目標受信電力の設定を具体的に説明したが、本願の発明での受信電力の設定は、これらの式により定まるものに限定されるものではない。
【００７７】
本願発明は、無線基地局（ここではマクロ基地局）の上り受信電力に干渉を及ぼし得るセルの無線リソースの使用率（無線リソース使用率）の合計（無線リソース使用率の合計）を考慮して、上り目標受信電力の設定が行われることが本質である。そのため、本願発明の上り目標受信電力の設定に限れば、ＮＬＭを用いてのマクロ基地局４の報知情報の取得（Ｓ１２）や、自フェムトセル基地局とマクロ基地局のＲＳＲＰの取得（Ｓ１３）や、フェムトセル基地局からの伝搬損の計算（Ｓ１４）、フェムトセル移動局からの伝搬損の計算（Ｓ１５）を、Ｓ１７におけるこれらのステップで得た値を上り目標受信電力の設定に用いることは、本願発明をより好適なものとするが、必ずしも本願発明の上り目標受信電力の設定では必須ではない。
【００７８】
また、必ずしも合計リソース使用率を使う必要はなく、単一のフェムトセル内での無線リソース使用率を用いて、フェムトセル基地局１のセルでの目標受信電力を設定することも可能である。
【００７９】
次に、フェムトセル移動局２−１における受信電力の測定報告と、ＰＵＣＣＨの送信電力の設定の動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００８０】
ステップＳ２１では、受信電力測定部２１がフェムトセル基地局１のＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｈ）と、マクロ基地局４のＲＳＲＰ（Ｐｒｘ＿Ｍ）を測定する。本測定は所定の周期Ｔ５（例えば１００ｍｓｅｃ）で実施する。
【００８１】
ステップＳ２２では、受信電力測定部２１は、無線通信部２０を介して、Ｐｒｘ＿Ｈ及びＰｒｘ＿Ｍの測定結果をフェムトセル基地局１−１に報告する。当該報告は、所定の周期Ｔ６（例えば１秒程度）で行われればよい。報告されるＰｒｘ＿Ｈ及びＰｒｘ＿Ｍの測定結果は、所定の重み付け係数を用いてフィルタリングされた値としてもよい。また、報告されるＰｒｘ＿Ｈ及びＰｒｘ＿Ｍの測定結果は、複数回の測定値を用いて計算された移動平均値であってもよい。
【００８２】
ステップＳ２３では、送信電力設定部２２が、フェムトセル基地局１が通知する上り目標受信電力ＰＨｏを取得したかを判定する。取得した場合は、ステップＳ２４に進み、上り目標受信電力ＰＨｏを取得した値に更新して、フェムトセル移動局２−１において上り送信電力制御を実施する。フェムトセル移動局２−１の上り送信電力は、更新したＰＨｏを式（７）に代入することで求められる。なお、フェムトセル移動局２−１は、公知の動作でフェムトセル基地局１からの報知情報を受信できるので、式（７）のＬＨを計算するために用いるＰｔｘ＿Ｈを取得できる。一方、ＰＨｏを取得していない場合は、上り目標受信電力ＰＨｏを更新せず、終了する。なお、ステップＳ２３は、ステップＳ２１とＳ２２の後にフェムトセル基地局の動作におけるステップＳ１７の有無に応じて実施されるが、本発明はこれに限るものではなく、ステップＳ２１とＳ２２と独立に実施してもよい。
【００８３】
次に、管理サーバ３における無線リソース使用率の合計値を算出、送信するための動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００８４】
ステップＳ３１では、各々のフェムトセル基地局１が周期Ｔ１で報告した無線リソース使用率を、合計リソース使用率算出部３０が取得する。
【００８５】
ステップＳ３２では、合計リソース使用率算出部３０が、ステップＳ３１で取得した無線リソース使用率を収集し、無線リソース使用率の合計値Ｒ１を算出する。当該収集及び算出は、所定の周期Ｔ７（例えば１分程度）で実施する。Ｔ７はフェムトセル基地局が無線リソース使用率を送信する周期Ｔ１と同じ値に設定してもよい。本実施形態における無線リソース使用率の合計値Ｒ１は、式（４）のように、同一マクロセル内に存在するｍ台のフェムトセル基地局１から報告された無線リソース使用率の総和とする。
【００８６】
ステップＳ３３では、合計リソース使用率送信部３１が、ステップＳ３２で算出した無線リソース使用率の合計値Ｒ１を、ｍ台の全てのフェムトセル基地局１に有線回線を介して周期Ｔ７で通知する。
【００８７】
以上より、本実施の形態に係るフェムトセル基地局１は、式（９）のようにＰＵＣＣＨの上り目標受信電力を設定することで、マクロセル内の全フェムトセル基地局１におけるＰＵＣＣＨがマクロ基地局４のＰＵＣＣＨに与える総上り干渉電力を一定レベル以下に抑えることができる。具体的には、フェムトセル基地局１の設置台数によらず、マクロ基地局４におけるＰＵＣＣＨの総上り干渉電力は、マクロ移動局２−２のＰＵＣＣＨ希望波受信電力ＳＭからΓｍｉｎを差し引いた値から求められる許容干渉電力で上限となり、マクロ移動局２−２のＰＵＣＣＨの通信品質はΓｍｉｎ以上の達成を期待できる。その結果、マクロセルにおけるＰＵＣＣＨの通信品質が劣化する問題を回避できる。さらに、式（９）にある通り、フェムトセル基地局のＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の合計値が小さいほど、フェムトセル移動局２−１のＰＵＣＣＨ送信電力を増加させるので、フェムトセルの下りトラヒックが低いときは各フェムトセル移動局２−１のＰＵＣＣＨの通信品質を高くできる。
【００８８】
また、図４に示した手順は、マイクロプロセッサ等のコンピュータに基地局を制御するためのプログラムを実行させることによって実現可能である。すなわち、基地局制御プログラムを実行するコンピュータに、無線リソース使用率の算出、報知情報や測定情報の取得、及び上り目標受信電力の設定を実行させればよい。
【００８９】
［発明の実施の形態２］
本実施形態における送信電力制御方法は、フェムトセル基地局１におけるリソース使用率算出部１３の動作（ステップＳ１１）が実施形態１と異なる。すなわち、実施形態１では下りのデータトラヒックの指標として、ＰＤＳＣＨのＰＲＢ使用率と下りActive移動局数を用いたのに対し、本実施形態では、下りデータ送信におけるフェムトセル基地局の下りスケジューリング移動局数を用いる。ここで、下りスケジューリング移動局とは、基地局において単位時間当たりに送信対象の下りリンクのデータがありＰＤＳＣＨのリソースの割り当て候補となる移動局（Active移動局）のうち、実際にリソースが割り当てられＰＤＳＣＨが送信される移動局を意味する。ステップＳ１１以外は実施形態１と同様のため、その他の構成や動作の説明は省略する。
【００９０】
本実施形態におけるステップＳ１１では、リソース使用率算出部１３が行うＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の算出に、下りスケジューリング移動局数を用いる。下りスケジューリング移動局数は、フェムトセル基地局で測定され、下りの制御チャネルに含めて移動局にも通知される。下りスケジューリング移動局数を用いたＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の一例として、下りスケジューリング移動局数を下りActive移動局数で割った比率ＳHDL,i,kを定義し、式（２）と同様にして、式（１０）のようにＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を算出する。
【００９１】
【数１０】
2015194553.tif 000012
【００９２】
式（１０）では、式（２）と同様に無線リソース使用率を定義したが、無線リソース使用率は下りスケジューリング移動局数の増加に応じて単調増加する関数であれば、式（１０）に限定されるものではない。
【００９３】
以上より本実施形態では、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の算出に下りスケジューリング移動局数を用いる。これにより、ＰＤＳＣＨのフィードバックのために実際にＰＵＣＣＨを送信する移動局を把握し、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用状況を精度よく算出できる。
【００９４】
［発明の実施の形態３］
本実施形態における送信電力制御方法は、フェムトセル基地局１におけるリソース使用率算出部１３の動作（ステップＳ１１）が実施形態１や２と異なる。すなわち、実施形態１や２ではＰＵＣＣＨ用のＰＲＢのうち、Ａｃｋ／Ｎａｃｋを送信するＰＲＢとチャネル品質情報を送信するＰＲＢを区別せずＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を算出したのに対し、本実施形態では、それらを区別してＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を算出する。なお、ステップＳ１１以外は実施形態１、２と同様のため、その他の構成や動作の説明は省略する。
【００９５】
本実施形態におけるステップＳ１１では、リソース使用率算出部１３が行うＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の算出において、Ａｃｋ／Ｎａｃｋを送信するＰＲＢとチャネル品質情報を送信するＰＲＢで異なる無線リソース使用率を定義する。ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の一例として、Ａｃｋ／Ｎａｃｋを送信するＰＲＢでは、スケジューリングにより実際にＰＤＳＣＨを用いてデータ送信を行った移動局がフィードバック対象となるので、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率に下りスケジューリング移動局数を用いる。フェムトセル基地局ｉ、離散的な時刻ｋにおけるＰＵＣＣＨの無線リソース使用率をＵHUL,i,k、ＰＤＳＣＨのＰＲＢ使用率をＵHDL,i,k（０から１の値をとる）、下りスケジューリング移動局数をｎDLScheUE,k,iとすると、式（１１）のようにＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を算出する。なお、時刻ｋのサンプリング周期は、サブフレーム(１ｍｓｅｃ)の整数倍とする。
【００９６】
【数１１】
2015194553.tif 000013
【００９７】
一方、チャネル品質情報を送信するＰＲＢでは、データ送信の有無によらずフェムトセル基地局に接続している移動局がフィードバック対象となるので、式（２）と同様に、ＰＵＣＣＨの無線リソース使用率に下り通信移動局数を用いる。
【００９８】
以上より、本実施形態ではＡｃｋ／Ｎａｃｋを送信するＰＲＢとチャネル品質情報を送信するＰＲＢで異なる無線リソース使用率を定義する。これにより、ＬＴＥの規格によりＡｃｋ／Ｎａｃｋを送信するＰＲＢとチャネル品質情報を送信するＰＲＢが厳格に役割分担される場合や、Ａｃｋ／Ｎａｃｋとチャネル品質情報との間でデータ量に大きな差が生じる場合でも、ＰＲＢ毎に無線リソース使用率を算出できるので、ＰＲＢ毎に適切にマクロ基地局への総上り干渉を抑制することができる。
【００９９】
［発明の実施の形態４］
本実施形態における送信電力制御方法は、フェムトセル基地局１におけるリソース使用率算出部１３の動作（ステップＳ１１）が実施形態１から３と異なる。すなわち、実施形態１から３では下りのリソース使用状況に関する情報を用いてＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を算出したのに対し、本実施形態では、上りのリソース使用状況に関する情報を用いてＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を算出する。なお、ステップＳ１１以外は実施形態１から３と同様のため、その他の構成や動作の説明は省略する。
【０１００】
本実施形態におけるステップＳ１１では、リソース使用率算出部１３が行うＰＵＣＣＨの無線リソース使用率の算出において、全システム帯域におけるＰＲＢ使用率とデータチャネル（ＰＵＳＣＨ）に対するＰＲＢ使用率を用いる。無線リソース使用率の一例として、全システム帯域におけるＰＲＢ使用率からデータチャネルの送信に用いるＰＲＢ使用率を減算することで、ＰＵＣＣＨの送信に用いるＰＲＢ使用率を求め、このＰＲＢ使用率をＰＵＣＣＨの無線リソース使用率とする。
【０１０１】
以上より、本実施形態では上りのリソース使用状況（ＰＲＢ使用率）に関する情報を用いるので、ＰＵＣＣＨのリソース使用状況を間接的に推定できる。
【０１０２】
［発明の実施の形態５］
本実施の形態に係る無線通信システムは、実施形態１から４が管理サーバ３を有する構成になっていたのに対して、管理サーバ３を有さず、各フェムトセル基地局１が無線リソース使用率の合計値Ｒ１を算出する点が異なる。すなわち、管理サーバ３が備えていた合計リソース使用率算出部を各フェムトセル基地局１が備え、各フェムトセル基地局１は他のフェムトセル基地局から報告される無線リソース使用率を用いて無線リソース使用率の合計値Ｒ１を算出する。なお、フェムトセル基地局間の有線インターフェースは、例えば３ＧＰＰで標準化されているＸ２インターフェースを用いる。
【０１０３】
図７は、本実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。図７と図３との相違点は、フェムトセル基地局１が保持していた合計リソース使用率取得部１５がなくなり、代わりに管理サーバ３が保持していた合計リソース使用率算出部３０をフェムトセル基地局１が有する点である。その他の構成は、図３と同様なので説明は省略する。
【０１０４】
合計リソース使用率算出部１６は、他のフェムトセル基地局１が報告した無線リソース使用率を取得し、自身のリソース使用率算出部１３で算出した無線リソース使用率と合わせ無線リソース使用率の合計値Ｒ１を算出する。算出した無線リソース使用率の合計値Ｒ１は、送信電力設定計算部１４において上り目標受信電力ＰＨｏの計算に用いられる。ＰＨｏの計算は、算出した無線リソース使用率の合計値Ｒ１を用いて、実施形態１と同様に実施する。
【０１０５】
なお、発明の実施の形態１と同様に、図７に示す本実施形態のフェムトセル基地局１の構成では、発明の理解が容易になるように、本願発明の上り目標受信電力の設定においては、必ずしも必須ではない構成も示している。
【０１０６】
本願発明は、無線基地局（ここではマクロ基地局）の上り受信電力に干渉を及ぼし得るセルの無線リソースの使用率（無線リソース使用率）の合計（無線リソース使用率の合計）を考慮して、上り目標受信電力の設定が行われることが本質の１つである。そのため、本願発明の上り目標受信電力の設定に限れば、マクロ基地局４の報知情報の取得（報知情報取得部１１）や、フェムトセル移動局からの測定報告の取得（測定報告取得部１２）などは、必ずしも本願発明の上り目標受信電力の設定においては、必須の構成要素ではない。
【０１０７】
また、必ずしも合計リソース使用率を使う必要はなく、単一のフェムトセル内での無線リソース使用率を用いて、フェムトセル基地局１のセルでの目標受信電力を設定することも可能である。この場合は、合計リソース使用率算出部１６は不要であり、送信電力設定計算部１４は、リソース使用率算出部１３からリソース使用率を取得する構成となる。
【０１０８】
次に、本実施形態におけるフェムトセル基地局１の動作を、図８のフローチャートを参照して説明する。図８と図４との相違点は、管理サーバ３が関連していたステップＳ１１とステップＳ１６が、ステップＳ８１とステップＳ８２にそれぞれ置き換わった点である。その他のステップや、フェムトセル移動局２−１の動作は、図４や図５と同様なので説明は省略する。
【０１０９】
ステップＳ８１では、リソース使用率算出部１３が無線リソース使用率を周期Ｔ１で測定するとともに、算出した無線リソース使用率を他のｍ−１台のフェムトセル基地局１に報告する。
【０１１０】
ステップＳ８２では、他のｍ−１台のフェムトセル基地局１から取得した無線リソース使用率と自局の無線リソース使用率を用いて、合計リソース使用率算出部１６が無線リソース使用率の合計値Ｒ１を周期Ｔ４で算出する。
【０１１１】
なお、発明の実施の形態１と同様に、図８のフローチャートでは、発明の理解が容易になるように、本願発明の上り目標受信電力の設定においては、必ずしも必須ではないステップも示している。
【０１１２】
本願発明は、基地局（ここではマクロ基地局）の上り受信電力に干渉を及ぼし得るセルの無線リソースの使用率（無線リソース使用率）の合計（無線リソース使用率の合計）を考慮して、上り目標受信電力の設定が行われることが本質である。そのため、本願発明の上り目標受信電力の設定に限れば、ＮＬＭを用いてのマクロ基地局４の報知情報の取得（Ｓ１２）や、自フェムトセル基地局とマクロ基地局のＲＳＲＰの取得（Ｓ１３）や、フェムトセル基地局からの伝搬損の計算（Ｓ１４）、フェムトセル移動局からの伝搬損の計算（Ｓ１５）を、Ｓ１７におけるこれらのステップで得た値を上り目標受信電力の設定に用いることは、本願発明をより好適なものとするが、必ずしも本願発明の上り目標受信電力の設定では必須ではない。
【０１１３】
また、必ずしも合計リソース使用率を使う必要はなく、単一のフェムトセル内での無線リソース使用率を用いて、フェムトセル基地局１のセルでの目標受信電力を設定することも可能である。
【０１１４】
以上より、本実施の形態に係る送信電力制御方法は、フェムトセル基地局間で無線リソース使用率を交換するので、管理サーバ３を要することなく、マクロセル内の全フェムトセル基地局１のＰＵＣＣＨがマクロ基地局４のＰＵＣＣＨに与える上り干渉を一定レベル以下に抑えながら、フェムトセル移動局２−１のＰＵＣＣＨ送信電力を増加させることができる効果が得られる。
【０１１５】
［その他の実施の形態］
発明の実施の形態１から５では、マクロセル内の全てのフェムトセル基地局が共通の無線リソース使用率の合計値Ｒ１を用いた。しかしながら、フェムトセル基地局毎に異なる無線リソース使用率の合計値を設定してもよい。この場合の一例として、無線リソース使用率の合計値Ｒ１に対して、各フェムトセル基地局の無線リソース使用率が大きいほど大きくなる補正係数（無線リソース使用率に対して単調増加する）を用いて、新たな無線リソース使用率の合計値Ｒ２を定義してもよい。これにより、マクロ基地局４における総上り干渉電力が一定レベル以下になる条件は維持したまま、無線リソース使用率が大きく総上り干渉電力への寄与が大きいフェムトセル基地局に対しては、Ｒ１を用いた場合よりＰＵＣＣＨの送信電力を制限させ、無線リソース使用率が小さく総上り干渉電力への寄与が小さいフェムトセル基地局は、Ｒ１を用いた場合よりＰＵＣＣＨの送信電力を増加させる。
【０１１６】
また、発明の実施の形態１から５では、マクロセル内の全てのフェムトセル基地局１が、管理サーバ３等に無線リソース使用率を報告し、管理サーバ３等から無線リソース使用率の合計値を取得すると説明した。しかしながら、無線リソース使用率の報告と無線リソース使用率の合計値の取得は、所定の集合に含まれるフェムトセル基地局１のみが実施してもよい。所定の集合の例としては、フェムトセル移動局２−１と通信中のフェムトセル基地局１が挙げられる。この場合、通信中のフェムトセル基地局１のみが無線リソース使用率の報告と無線リソース使用率の合計値の取得を実施し、ｍは、通信中のフェムトセル基地局１の台数となる。同様に、無線リソース使用率の合計値の算出も通信中のフェムトセル基地局１を対象に行う。
【０１１７】
また、発明の実施の形態１から５では、マクロセルのＰＵＣＣＨとフェムトセルのＰＵＣＣＨが干渉する場合を説明した。しかしながら、マクロセルとフェムトセルでＰＵＣＣＨの割り当て帯域幅が異なる場合もある。例えば、図９において、フェムトセル１のようにマクロセルとＰＵＣＣＨの割り当て帯域幅が同一の場合もあれば、フェムトセル２のように異なる場合もある。フェムトセル２の場合、マクロセルのＰＵＣＣＨはフェムトセルのＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨから上り干渉を受ける。また、フェムトセル基地局毎にＰＵＣＣＨの割り当て帯域幅が異なる場合（すなわちマクロセル内にフェムトセル１と２が混在する場合）もあり、その場合はフェムトセル毎にマクロセルのＰＵＣＣＨに干渉を与えるチャネル（ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨ）が異なる。
【０１１８】
これらの場合の無線リソース使用率の合計値Ｒ３の求め方の一例を式（１２）に挙げる。無線リソース使用率の合計値を求める際、フェムトセル基地局ｉのＰＵＣＣＨの帯域幅（ＭＨ）がマクロセルのＰＵＣＣＨの帯域幅（ＭＭ）以上の場合、ＰＵＣＣＨが上り干渉の担い手となるので、平均的な無線リソース使用率の算出には式（２）のＰＵＣＣＨの無線リソース使用率を用いる（式（Ｂ））。一方、ＭＨ＜ＭＭの場合、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨが上り干渉の担い手となるので、平均的な無線リソース使用率の算出には式（２）のＰＵＣＣＨの無線リソース使用率とＰＵＳＣＨのリソース使用率の平均値を用いる（式（Ｃ））。
【０１１９】
【数１２】
2015194553.tif 000014
【０１２０】
また、発明の実施の形態１から５では、フェムトセル移動局のＰＵＣＣＨの送信電力制御として、上り目標受信電力を設定する場合を説明した。しかしながら、上り送信電力制御に用いるパラメータは上り目標受信電力に限定されるものではなく、例えば、式（７）における上り送信電力の最大値ＰｊＭａｘを設定するのに本発明を適用することもできる。上り送信電力の最大値を制御することにより、上り送信電力の変動が大きい場合があっても、マクロ基地局における上り干渉を許容値以下に安定して抑えることができる。
【０１２１】
最大送信電力の設定の一例を以下に示す。マクロ移動局、フェムトセル移動局の上り最大送信電力をそれぞれＰＭＭａｘ、ＰＨＭａｘ［ｄＢｍ］とすると、マクロ移動局とフェムトセル移動局が共に最大送信電力で送信していると仮定した場合、式（８）を以下の式（１３）のように置き換えることができる。
【０１２２】
【数１３】
2015194553.tif 000015
【０１２３】
以下、実施形態１と同様にすると、式（１３）を式（５）に代入することにより、上り最大送信電力ＰＨＭａｘは式（１４）のように求められる。なお、ＰＭＭａｘの設定値は、移動局における実機上最大の送信電力として仕様化されている値（例えば２３ｄＢｍ）を用いればよい。式（１４）の右辺において、(ＰＭＭａｘ−Γｍｉｎ)の項がフェムトセル移動局２−１全体として許容されるＰＵＣＣＨ送信電力を意味する。この許容送信電力と無線リソース使用率の合計値とを用いて、上り最大送信電力ＰＭＭａｘが求められる。
【０１２４】
【数１４】
2015194553.tif 000016
【０１２５】
また、発明の実施の形態１から５では、管理サーバ３が集中制御装置としてフェムトセル基地局からの無線リソース使用率を収集し、無線リソース使用率の合計値を算出したが、集中制御装置は管理サーバ以外であってもよい。例えば、ＬＴＥ方式の無線通信システムでは、管理サーバはＯＡＭ（Operation & Maintenance）serverと呼ばれるが、これ以外でも、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）、Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）、及びＨｅＮＢ  ＧＷ（Home eNodeB Gateway）も集中制御装置として使用可能である。
また、Ｗ−ＣＤＭＡ方式であれば、ＨＮＢ  ＧＷ（Home NodeB Gateway）や、ＲＮＣ（Radio Network Controller）も集中制御装置として使用可能である。
【０１２６】
また、発明の実施の形態１から５は、ＬＴＥ(Ｅ−ＵＴＲＡ)方式の無線通信システムに本発明を適用する場合について説明した。しかしながら、本発明の適用先の無線通信方式は特に限定されるものではない。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式であってもよいし、上り回線と下り回線で同一の無線周波数を時間的に分けて使用するＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を採用する無線通信システム（例えばＷｉＭＡＸ、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ）にも本発明は適用可能である。
【０１２７】
また、発明の実施の形態１から５では、マクロ基地局とフェムトセル基地局が混在する環境で、フェムトセル基地局に本発明を適用する場合を説明した。しかしながら、異なる通信エリアを有する基地局が混在する環境はこれに限定されるものではなく、例えば、フェムトセル基地局より通信エリアが大きいピコセルと、マクロセルが混在する環境であってもよい。この場合、ピコセルの方がマクロセルより収容するユーザ数が少なく、スループットが相対的に高いので、フェムトセル基地局と同様にピコセル基地局に本発明を適用すればよい。ピコセル基地局は、Ｘ２インターフェースやＮＬＭを用いて、マクロ基地局から必要な情報を取得し、配下のピコセル移動局からの測定情報を用いて、実施形態１から５のように上り目標受信電力を設定すればよい。また、マクロセルとピコセル以外にも、マクロセルとピコセルとフェムトセルが混在する環境、マクロセルとマイクロセル（ピコセル以上、マクロセル未満の通信エリアを有する）などの任意の組み合わせの環境でも、本発明は適用可能である。さらには、フェムトセルとフェムトセル間など同種の通信エリアを有する基地局が混在する環境でも、本発明は適用可能である。
【０１２８】
また、発明の実施の形態１から５では、本願発明の本質の１つは、無線基地局（ここではマクロ基地局）の上り受信電力に干渉を及ぼし得るセルの無線リソースの使用率（無線リソース使用率）の合計（無線リソース使用率の合計）を考慮して、上り目標受信電力の設定が行われることである、と説明した。しかし、図１０に示すように、フェムトセル基地局と、当該フェムトセル基地局と通信可能な管理サーバ、又は、当該フェムトセル基地局の近傍に位置する無線基地局（例えば近傍のフェムトセル基地局）のいずれかとの間で上り制御チャネルにおける無線リソース使用率及び／又はその合計値の情報を送受信する（Ｓ１１０、Ｓ１６０）ことに、本願発明の本質があるともいえる。当該情報の送受信を行うことで、無線リソース使用率の合計値に基づいて、当該フェムトセル基地局の目標受信電力を設定できるためである。
【０１２９】
同様に、図１１に示すように、フェムトセル移動局の動作にも、本願発明の本質の１つがあるといえる。すなわち、フェムトセル基地局及び当該フェムトセルの近傍のセルを管理する無線基地局の少なくとも１つが送信するリファレンス信号の受信電力を当該フェムトセル基地局へ送信し（Ｓ２２０）、当該フェムトセル及び当該近傍のセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて決定された当該フェムトセル基地局の目標受信電力を、フェムトセル基地局から受信する（Ｓ２３０）動作である。フェムトセル及び当該近傍のセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて決定された当該フェムトセル基地局の目標受信電力を受信することで、当該フェムトセル移動局は送信電力を制御でき、当該フェムトセル全体の上り干渉を抑制できるからである。
【０１３０】
また、上記の無線基地局、管理装置、移動局は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の無線基地局、管理装置、移動局の制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
【０１３１】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。
非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc-ROM）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【０１３２】
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１３３】
なお、上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１３４】
（付記１）
少なくとも１つ以上のセルを管理し、当該セル内で移動局と無線通信を行う無線基地局であって、
前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルの前記セルにおける無線リソースの使用率を算出する手段と、
前記セルにおける無線リソースの使用率をネットワークに送出する手段と、
近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率、又は自無線基地局及び近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率の合計値のいずれか一方を受信する手段と、
を有する無線基地局。
【０１３５】
（付記２）
前記無線基地局及び近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する手段をさらに有する付記１記載の無線基地局。
【０１３６】
（付記３）
前記無線基地局が管理するセル及び前記近傍の無線基地局が管理するセルのカバー範囲は、他のセルのカバー範囲に包含される、または一部重なることを特徴とする付記１又は２に記載の無線基地局。
【０１３７】
（付記４）
前記無線リソースの使用率は、同一セル内で移動局に割り当てた下りリンクの無線リソースの割合と、当該同一セル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数とに基づいて算出する付記１から３のいずれか１に記載の無線基地局。
【０１３８】
（付記５）
前記無線リソースの使用率は、同一セル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数と、当該同一セル内で無線リソースが割り当てられた移動局の数とに基づいて算出する付記１から３のいずれか１に記載の無線基地局。
【０１３９】
（付記６）
同一セル内で下りリンクの無線リソースが割り当てられた移動局の数に基づいて、下りデータチャネルの送信成否の返答に用いる無線リソースの使用率を算出する付記１から３のいずれか１に記載の無線基地局。
【０１４０】
（付記７）
同一セル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数に基づいて、下りデータチャネルのチャネル品質情報の返答に用いる無線リソースの使用率を算出する付記１から３のいずれか１に記載の無線基地局。
【０１４１】
（付記８）
少なくとも１つ以上の無線基地局と通信が可能な制御装置であって、
前記無線基地局が管理する少なくとも１つ以上のセル内で無線通信を行う移動局によるセル内の上り制御チャネルの無線リソースの使用率を、当該無線基地局から受信し、
少なくとも１つ以上の前記無線基地局から受信したセル内の前記無線リソースの使用率の合計値を前記無線基地局へ通知する
制御装置。
【０１４２】
（付記９）
無線通信システムにおける移動局であって、
当該移動局が在圏する在圏セルを管理する無線基地局、及び当該在圏セルの近傍に位置する近傍セルを管理する無線基地局の少なくとも１つ、が送信するリファレンス信号の受信電力を測定し、前記在圏セルを管理する無線基地局へ送信し、
前記在圏セル及び前記近傍セルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて決定された、前記在圏セルを管理する無線基地局での目標受信電力を受信する移動局。
【０１４３】
（付記１０）
少なくとも１つ以上のセルを管理し、当該セル内で移動局と無線通信を行う無線基地局であって、
前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる前記セルにおける無線リソースの使用率を算出する手段と、
少なくとも前記セルにおける無線リソースの使用率に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する手段と、
を有する無線基地局。
【０１４４】
（付記１１）
前記無線リソースの使用率は、同一セル内の上りリンクの全ての無線リソースの使用率と、上りデータチャネルの無線リソースの使用率とを用いて算出する付記１から３のいずれか１に記載の無線基地局。
【０１４５】
（付記１２）
少なくとも１つ以上のセルを管理し、当該セル内で移動局と無線通信を行う無線基地局の制御方法であって、
前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルの前記セルにおける無線リソースの使用率を算出し、
前記セルにおける無線リソースの使用率をネットワークに送出し、
近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率、又は自無線基地局及び近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率の合計値のいずれか一方を受信する、
無線基地局の制御方法。
【０１４６】
（付記１３）
前記無線基地局及び近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する手段をさらに有する付記１２記載の無線基地局の制御方法。
【０１４７】
（付記１４）
前記無線基地局が管理するセル及び前記近傍の無線基地局が管理するセルのカバー範囲は、他のセルのカバー範囲に包含される、または一部重なることを特徴とする付記１２又は１３に記載の無線基地局の制御方法。
【０１４８】
（付記１５）
前記無線リソースの使用率は、同一セル内で移動局に割り当てた下りリンクの無線リソースの割合と、当該同一セル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数とに基づいて算出する付記１２から１４のいずれか１に記載の無線基地局の制御方法。
【０１４９】
（付記１６）
前記無線リソースの使用率は、同一セル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数と、当該同一セル内で無線リソースが割り当てられた移動局の数とに基づいて算出する付記１２から１４のいずれか１に記載の無線基地局の制御方法。
【０１５０】
（付記１７）
同一セル内で下りリンクの無線リソースが割り当てられた移動局の数に基づいて、下りデータチャネルの送信成否の返答に用いる無線リソースの使用率を算出する付記１２から１４のいずれか１に記載の無線基地局の制御方法。
【０１５１】
（付記１８）
同一セル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数に基づいて、下りデータチャネルのチャネル品質情報の返答に用いる無線リソースの使用率を算出する付記１２から１４のいずれか１に記載の無線基地局の制御方法。
【０１５２】
（付記１９）
少なくとも１つ以上の無線基地局と通信が可能な制御装置の制御方法であって、
前記無線基地局が管理する少なくとも１つ以上のセル内で無線通信を行う移動局によるセル内の上り制御チャネルの無線リソースの使用率を、当該無線基地局から受信し、
少なくとも１つ以上の前記無線基地局から受信したセル内の前記無線リソースの使用率の合計値を前記無線基地局へ通知する
制御装置の制御方法。
【０１５３】
（付記２０）
無線通信システムにおける移動局の制御方法であって、
当該移動局が在圏する在圏セルを管理する無線基地局及び当該在圏セルの近傍に位置する近傍セルを管理する無線基地局の少なくとも１つが送信するリファレンス信号の受信電力を測定し、前記在圏セルを管理する無線基地局へ送信し、
前記在圏セル及び前記近傍セルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて決定された、前記在圏セルを管理する無線基地局での目標受信電力を受信する移動局の制御方法。
【０１５４】
（付記２１）
少なくとも１つ以上のセルを管理し、当該セル内で移動局と無線通信を行う無線基地局の制御方法であって、
前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる前記セルにおける無線リソースの使用率を算出し、
少なくとも前記セルにおける無線リソースの使用率に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する、
無線基地局の制御方法。
【０１５５】
（付記２２）
前記無線リソースの使用率は、同一セル内の上りリンクの全ての無線リソースの使用率と、上りデータチャネルの無線リソースの使用率とを用いて算出する付記１２から１４のいずれか１に記載の無線基地局の制御方法。
【０１５６】
（付記２３）
少なくとも１つ以上のセルを管理し、当該セル内で移動局と無線通信を行う無線基地局の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルの前記セルにおける無線リソースの使用率を算出し、
前記セルにおける無線リソースの使用率をネットワークに送出し、
近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率、又は自無線基地局及び近傍の無線基地局が管理するセルにおける無線リソースの使用率の合計値のいずれか一方を受信する、
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【０１５７】
（付記２４）
少なくとも１つ以上の無線基地局と通信が可能な制御装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記無線基地局が管理する少なくとも１つ以上のセル内で無線通信を行う移動局によるセル内の上り制御チャネルの無線リソースの使用率を、当該無線基地局から受信し、
少なくとも１つ以上の前記無線基地局から受信したセル内の前記無線リソースの使用率の合計値を前記無線基地局へ通知する
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【０１５８】
（付記２５）
少なくとも１つ以上のセルを管理し、当該セル内で移動局と無線通信を行う無線基地局であって、
自局と前記移動局による上り制御チャネルの無線リソースの使用率を、自局が前記移動局に割り当てた下りリンクの無線リソースの割合と、自局が管理するセル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数とに基づいて算出する手段を有する無線基地局。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明の活用例は、移動通信において、異なる通信エリアを有する複数種類の基地局が同じエリアに混在する環境で実施する、移動局の上り送信電力制御機能である。ある通信エリアを有する基地局が、より広大な通信エリアを有する基地局に対して及ぼす上り干渉を抑える用途に有効である。【０１６０】
なお、本発明において、下記の形態が可能である。
［形態１］
上記第５の態様に係る無線基地局のとおりである。
［形態２］
前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセル、および、前記第２の無線基地局が管理する前記第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する手段を備える、
形態１に記載の無線基地局。
［形態３］
前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセル及び前記第２の無線基地局が管理する前記第２のセルのカバー範囲は、第３の無線基地局が管理する第３のセルのカバー範囲に包含され、または、少なくとも一部が重なる、
形態１または２に記載の無線基地局。
［形態４］
前記算出する手段は、前記第１のセル内で移動局に割り当てた下りリンクの無線リソースの割合と、前記第１のセル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数とに基づいて、前記無線リソースの使用率を算出する、
形態１ないし３のいずれか一に記載の無線基地局。
［形態５］
前記算出する手段は、前記第１のセル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数と、前記第１のセル内で下りリンクの無線リソースが割り当てられた移動局の数とに基づいて、前記無線リソースの使用率を算出する、
形態１ないし３のいずれか一に記載の無線基地局。
［形態６］
前記算出する手段は、前記第１のセル内で下りリンクの無線リソースが割り当てられた移動局の数に基づいて、下りデータチャネルの送信成否の返答に用いる無線リソースの使用率を算出する、
形態１ないし３のいずれか一に記載の無線基地局。
［形態７］
前記算出する手段は、前記第１のセル内で下りリンクのデータが存在する移動局の数に基づいて、下りデータチャネルのチャネル品質情報の返答に用いる無線リソースの使用率を算出する、
形態１ないし３のいずれか一に記載の無線基地局。
［形態８］
上記第６の態様に係る制御装置のとおりである。
［形態９］
上記第７の態様に係る移動局のとおりである。
［形態１０］
上記第８の態様に係る無線基地局のとおりである。
［形態１１］
第１のセルを管理し、前記第１のセル内で移動局と無線通信を行う第１の無線基地局が、
前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる前記第１のセルにおける無線リソースの使用率を算出するステップと、
前記第１のセルにおける無線リソースの使用率をネットワークに送出するステップと、
第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率、または、前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセルと第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値を受信するステップと、を含む、
ことを特徴とする無線通信方法。
［形態１２］
前記第１の無線基地局が、前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセルと前記第２の無線基地局が管理する前記第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定するステップを含む、
形態１１に記載の無線通信方法。
［形態１３］
第１のセルを管理し、前記第１のセル内で移動局と無線通信を行う第１の無線基地局に設けられたコンピュータに対し、
前記移動局との無線通信に使用する上り制御チャネルによる前記第１のセルにおける無線リソースの使用率を算出する処理と、
前記第１のセルにおける無線リソースの使用率をネットワークに送出する処理と、
第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率、または、前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセルと第２の無線基地局が管理する第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値を受信する処理と、を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
［形態１４］
前記第１の無線基地局が管理する前記第１のセルと前記第２の無線基地局が管理する前記第２のセルにおける無線リソースの使用率の合計値に基づいて、前記移動局から受信する信号の目標受信電力を設定する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１３に記載のプログラム。【０１６１】
なお、上記非特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１６２】
１    フェムトセル基地局
２−１  フェムトセル移動局
２−２  マクロ移動局
３    管理サーバ
４    マクロ基地局
５    上位ネットワーク
１０    無線通信部
１１    報知情報取得部
１２    測定報告取得部
１３    リソース使用率算出部
１４    送信電力設定計算部
１５    合計リソース使用率取得部
１６    合計リソース使用率算出部
２０    無線通信部
２１    受信電力測定部
２２    送信電力設定部
３０    合計リソース使用率算出部
３１    合計リソース使用率送信部
４０    報知情報送信部
【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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【国際調査報告】
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