(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の基地局と通信可能であり、当該基地局を制御することで当該基地局による干渉を抑制する干渉制御装置であって、
前記基地局以外の他の基地局と通信する複数の無線通信装置から、当該無線通信装置における前記基地局の送信電波の受信電力を示す受信情報を取得する取得部と、
前記受信情報が示す前記受信電力が閾値よりも高い前記複数の無線通信装置から得られた前記受信情報に基づいて、前記基地局が前記他の基地局の通信領域に対して干渉を与える干渉領域の広さを推定する推定部と、
前記推定部が推定した前記干渉領域が所定の基準値よりも広い場合に、前記基地局の送信電力を制御すると判定する判定部と、
前記判定部が前記基地局の送信電力を制御すると判定した場合に、前記基地局に対して送信電力を下げるよう要求する要求部と、
を備える干渉制御装置。
【請求項２】
前記要求部は、前記他の基地局の受信電力を希望電力とするＳＩＮＲに対して、前記基地局の送信電波の受信電力が干渉電力として与える影響を、前記受信情報として、当該受信情報に基づいて前記基地局に対して送信電力を下げるよう要求する、
請求項１に記載の干渉制御装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記基地局からの干渉を受けている第１無線通信装置及び第２無線通信装置の夫々の前記他の基地局に対する方向から算出される角度に基づいて、前記干渉領域の広さを推定し、
前記判定部は、前記角度が、所定角度以上である場合に、前記基地局に対する制御を行うと判定する、
請求項２に記載の干渉制御装置。
【請求項４】
前記推定部は、前記基地局からの干渉を受けている第１無線通信装置及び第２無線通信装置の距離に基づいて、前記干渉領域の広さを推定し、
前記判定部は、前記距離が所定距離以上である場合に、前記基地局に対する制御を行うと判定する、
請求項２又は３に記載の干渉制御装置。
【請求項５】
前記要求部は、
送信電力の低下量を算出する低下量算出部、
を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の干渉制御装置。
【請求項６】
前記要求部は、前記他の基地局の受信電力を希望電力とし前記他の基地局以外の基地局の受信電力を干渉電力とした場合の前記無線通信装置におけるＳＩＮＲの改善量を、送信電力の低下量に関連付けて前記基地局に対する前記要求を行う、
請求項５に記載の干渉制御装置。
【請求項７】
前記要求部は、前記他の基地局の受信電力を希望電力とし前記他の基地局以外の基地局の受信電力を干渉電力とした場合の前記無線通信装置におけるＳＩＮＲが改善する前記無線通信装置の数を、送信電力の低下量に関連付けて前記基地局に対する前記要求を行う、
請求項５又は６に記載の干渉制御装置。
【請求項８】
前記要求部は、
前記基地局に対して干渉を抑制する指向方向を算出する方向算出部、
を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の干渉制御装置。
【請求項９】
前記方向算出部は、前記基地局の受信電力が最も強い無線通信装置を起点とした他の無線通信装置に対する方向を、前記指向方向として算出する、
請求項８に記載の干渉制御装置。
【請求項１０】
前記方向算出部は、複数の前記無線通信装置の夫々から得られる前記基地局の受信電力の分布状況から前記基地局の位置を推定し、当該位置を起点とした他の無線通信装置に対する方向を、前記指向方向として算出する、
請求項９に記載の干渉制御装置。
【請求項１１】
前記方向算出部は、前記無線通信装置が受信した前記基地局の受信電力、又は、前記無線通信装置が受信した前記他の基地局の受信電力を希望電力とし前記無線通信装置が受信した前記基地局の受信電力を干渉電力とした場合のＳＩＮＲ、に基づいて前記指向方向を算出する、
請求項８から１０のいずれか１項に記載の干渉制御装置。
【請求項１２】
前記基地局の種別に応じて制御対象とするか否かを決定する決定部、
を更に備える請求項１から１１のいずれか１項に記載の干渉制御装置。
【請求項１３】
制御対象の基地局と、前記基地局と通信可能な干渉制御装置とを備え、
前記干渉制御装置は、
前記基地局以外の他の基地局と通信する複数の無線通信装置から、当該無線通信装置における前記基地局の送信電波の受信電力を示す受信情報を取得する取得部と、
前記受信情報が示す前記受信電力が閾値よりも高い前記複数の無線通信装置から得られた前記受信情報に基づいて、前記基地局が前記他の基地局の通信領域に対して干渉を与える干渉領域の広さを推定する推定部と、
前記推定部が推定した前記干渉領域が所定の基準値よりも広い場合に、前記基地局の送信電力を制御すると判定する判定部と、
前記判定部が前記基地局の送信電力を制御すると判定した場合に、前記基地局に対して送信電力を下げるよう要求する要求部と、
を有し、
前記制御対象の基地局は、
前記干渉制御装置から送信電力を下げる要求を受け付けると、自局の送信電力の低下が自局に接続されている無線通信装置に与える影響に基づいて、前記送信電力を制御する制御部、
を有する通信システム。
【請求項１４】
制御対象の基地局による干渉を抑制する干渉制御方法であって、
前記基地局以外の他の基地局と通信する複数の無線通信装置から、当該無線通信装置における前記基地局の送信電波の受信電力を示す受信情報を取得するステップと、
前記受信情報が示す前記受信電力が閾値よりも高い前記無線通信装置から得られた前記受信情報に基づいて、前記基地局が前記他の基地局の通信領域に対して干渉を与える干渉領域の広さを推定するステップと、
推定した前記干渉領域が所定の基準値よりも広い場合に、前記基地局の送信電力を制御すると判定するステップと、
前記基地局の送信電力を制御すると判定した場合に、前記基地局に対して送信電力を下げるよう要求するステップと、
を含む干渉制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象の基地局による干渉を抑制する干渉制御装置、通信システム及び干渉制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信技術の発展に伴い、通信事業者には、無線通信可能な通信エリアを適切に構築することが求められている。従来のマクロ局（基地局）の多くは、半径数百メートルから十数キロメートルの通信エリア（マクロセル）を構築しているが、マクロ局だけでは電波の不感地帯が生じてしまう。このような不感地帯に対しては、フェムト局を設置し、半径十数メートル程度の通信エリア（フェムトセル）を構築し対応することとしている。
【０００３】
ところで、フェムト局を設置した場合、マクロ局の電波との干渉により却って通信を阻害する可能性があるため、フェムト局の設置には、マクロ局の電波との干渉を抑制する工夫が求められている。
【０００４】
この点、非特許文献１には、フェムト局がマクロ局（又は他のフェムト局）に与える干渉を抑えるために、マクロ局が送信する信号の受信電力を測定し、その測定値をもとにフェムト局の送信電力を決定する方法、即ち、他局の存在に合わせて送信電力に制限を加える方法が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Kimura, Otonari, and Seki, “Autonomous downlink interference control for LTE femtocells in residential deployment,” PIMRC 2013, pp. 392-396, Sept. 2013.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１において提案されている方法では、与えている干渉の度合いを考慮することなくフェムト局の送信電力に制限を加えるため、フェムト局に接続している無線端末のスループットが低下したり、無線端末がフェムト局に繋がらなくなったりしてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、制御対象の基地局の送信電力に対して不要な制限をかけることなく、当該基地局による干渉を抑制する干渉制御装置、通信システム及び干渉制御方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】
【０００８】
本発明の第１の態様においては、制御対象の基地局と通信可能であり、当該基地局を制御することで当該基地局による干渉を抑制する干渉制御装置であって、前記基地局以外の他の基地局と通信する複数の無線通信装置から、当該無線通信装置における前記基地局の送信電波の受信情報を取得する取得部と、取得した前記受信情報に基づいて、前記基地局に対して送信電力を下げるよう要求する要求部と、を備える干渉制御装置を提供する。
【０００９】
また、前記要求部は、前記基地局の前記送信電波の受信電力、又は、前記他の基地局の受信電力を希望電力とするＳＩＮＲに対して、前記基地局の送信電波の受信電力が干渉電力として与える影響を、前記受信情報として、当該受信情報に基づいて前記基地局に対して送信電力を下げるよう要求することとしてもよい。
【００１０】
また、前記無線通信装置から得られた前記受信情報に基づいて、前記基地局が前記他の基地局の通信領域に対して干渉を与える干渉領域の広さを推定する推定部と、前記推定部が推定した前記干渉領域の広さに基づいて、前記基地局に対する制御を行うか判定する判定部と、を更に備え、前記要求部は、前判定部が前記基地局に対する制御を行うと判定すると、前記基地局に対して送信電力を下げるよう要求することとしてもよい。
【００１１】
また、前記推定部は、前記基地局からの干渉を受けている第１無線通信装置及び第２無線通信装置の夫々の前記他の基地局に対する方向から算出される角度に基づいて、前記干渉領域の広さを推定し、前記判定部は、前記角度が、所定角度以上である場合に、前記基地局に対する制御を行うと判定することとしてもよい。
【００１２】
また、前記推定部は、前記基地局からの干渉を受けている第１無線通信装置及び第２無線通信装置の距離に基づいて、前記干渉領域の広さを推定し、前記判定部は、前記距離が所定距離以上である場合に、前記基地局に対する制御を行うと判定することとしてもよい。
【００１３】
また、前記要求部は、送信電力の低下量を算出する低下量算出部を備えることとしてもよい。
【００１４】
また、前記要求部は、前記他の基地局の受信電力を希望電力とし前記他の基地局以外の基地局の受信電力を干渉電力とした場合の前記無線通信装置におけるＳＩＮＲの改善量を、送信電力の低下量に関連付けて前記基地局に対する前記要求を行うこととしてもよい。
【００１５】
また、前記要求部は、前記他の基地局の受信電力を希望電力とし前記他の基地局以外の基地局の受信電力を干渉電力とした場合の前記無線通信装置におけるＳＩＮＲが改善する前記無線通信装置の数を、送信電力の低下量に関連付けて前記基地局に対する前記要求を行うこととしてもよい。
【００１６】
また、前記要求部は、前記基地局に対して干渉を抑制する指向方向を算出する方向算出部を備えることとしてもよい。
【００１７】
また、前記方向算出部は、前記基地局の受信電力が最も強い無線通信装置を起点とした他の無線通信装置に対する方向を、前記指向方向として算出することとしてもよい。
【００１８】
また、前記方向算出部は、複数の前記無線通信装置の夫々から得られる前記基地局の受信電力の分布状況から前記基地局の位置を推定し、当該位置を起点とした他の無線通信装置に対する方向を、前記指向方向として算出することとしてもよい。
【００１９】
また、前記方向算出部は、前記無線通信装置が受信した前記基地局の受信電力、又は、前記無線通信装置が受信した前記他の基地局の受信電力を希望電力とし前記無線通信装置が受信した前記基地局の受信電力を干渉電力とした場合のＳＩＮＲ、に基づいて前記指向方向を算出することとしてもよい。
【００２０】
また、前記基地局の種別に応じて制御対象とするか否かを決定する決定部を更に備えることとしてもよい。
【００２１】
本発明の第２の態様においては、上述の干渉制御装置と、前記制御対象の基地局とを備える通信システムであって、前記制御対象の基地局は、前記干渉制御装置から送信電力を下げる要求を受け付けると、自局の送信電力の低下が自局に接続されている無線通信装置に与える影響に基づいて、前記送信電力を制御する制御部を備える通信システムを提供する。
【００２２】
本発明の第３の態様においては、制御対象の基地局による干渉を抑制する干渉制御方法であって、前記基地局以外の他の基地局と通信する複数の無線通信装置から、当該無線通信装置における前記基地局の送信電波の受信情報を取得するステップと、取得した前記受信情報に基づいて、前記基地局に対して送信電力を下げるよう要求するステップと、を含む干渉制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、制御対象の基地局の送信電力に対して不要な制限をかけることなく、当該基地局による干渉を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】干渉制御装置の概要を示す図である。
【図２】干渉制御装置を含む通信システムの全体像を示す図である。
【図３】干渉制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】無線通信装置から取得するレポートの一例を示す図である。
【図５】推定部による干渉領域の広さの推定方法の一例を示す図である。
【図６】フェムト局に要求する送信電力の低下量の算出方法の一例を示す図である。
【図７】フェムト局に要求する指向方向の算出方法の一例を示す図である。
【図８】干渉制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態の干渉制御装置を含む通信システムのシステム構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［干渉制御装置１の概要］
初めに、図１を参照して、本発明の干渉制御装置１の概要について説明する。
干渉制御装置１は、干渉抑制制御の対象である基地局５と通信可能に設けられる。なお、基地局５は、複数の送信アンテナを備え指向性制御が可能な無線基地局であり、アンテナの指向性を制御することで通信エリアを構築する。
【００２６】
干渉制御装置１は、基地局５以外の基地局と通信する複数の無線通信装置６（UE：User Equipment）から取得した、当該無線通信装置６における基地局５の送信電波の受信電力等に関するレポートに基づき、基地局５に対して送信電力を下げるよう要求する。なお、基地局５以外の基地局と通信する無線通信装置６にとって、基地局５の送信電波は干渉電波として捉えられることになる。
【００２７】
複数の無線通信装置６の夫々からレポートを受信すると、干渉制御装置１は、レポートを送信した無線通信装置６の位置情報に基づいて、基地局５が干渉を与えている範囲を推定し、推定の結果に基づいて基地局５に干渉抑制のための対応をさせるか決定する。例えば、干渉制御装置１は、基地局５が干渉を与えている範囲が広い場合に、干渉抑制のための対応をさせると決定し、基地局５が干渉を与えている範囲が狭い場合に、当該対応をさせないと決定する。
【００２８】
その結果、基地局５に干渉抑制のための対応をさせる必要がある場合、干渉制御装置１は、無線通信装置６の位置情報及びレポートに基づいて、基地局５が干渉を与えている方向及び当該方向における干渉の度合いを推定し、干渉を抑制する方向及び当該方向に対する送信電力の低下量を、基地局５に対してフィードバックする。
基地局５では、干渉制御装置１からの通知を受けると、通知された方向に対する送信電力を下げることで、当該方向に対する干渉を抑制する。
【００２９】
このように、干渉制御装置１では、制御対象の基地局５からの干渉を受けている無線通信装置６のレポートに基づいて干渉抑制のための対応をさせるため、必要な場合に限り干渉を抑制させることになり、制御対象の基地局５の送信電力に対して不要な制限をかけることなく、当該基地局５による干渉を抑制することができる。
例えば、無線通信装置６のレポートに基づいて基地局５が干渉を与えている範囲を推定することで、干渉範囲が狭い場合にまで干渉抑制のための対応をさせることを防止でき、また、レポートに基づいて干渉を与えている方向を推定することで、干渉が発生していない方向に対してまで送信電力を低下させてしまうことを防止できる。その結果、基地局５に接続している無線通信装置のスループットを不要に低下してしまうことがなく、基地局５が構築する通信エリアにおける通信状態を好適に維持することができる。
【００３０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の干渉制御装置１の第１実施形態について説明する。図２は、第１実施形態の干渉制御装置１を含む通信システムＳの全体像を示す図である。図２に示すように、通信システムＳは、マクロ局１Ａと、フェムト局５と、無線通信装置６とを含んで構成される。なお、第１実施形態では、干渉制御装置１は、マクロ局１Ａ内に含まれることとする。
【００３１】
フェムト局５は、ユーザ宅等の任意の地点に設置された無線基地局であり、制御対象の基地局５に相当する。フェムト局５は、少なくとも送信アンテナを複数備えることで下り信号の指向性を制御することができ、半径数十メートル程度の狭い通信エリアを構築する。
無線通信装置６は、マクロ局１Ａと通信する任意の通信装置であり、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＣ、タブレットＰＣ、ゲーム機等であってもよく、また、ユーザ宅内にセンサネットワークを構築する場合に用いられる各種センサ等であってもよい。
【００３２】
無線通信装置６は、マクロ局１Ａと通信するため、フェムト局５の送信電波は干渉電波としてあらわれる。第１実施形態の干渉制御装置１では、無線通信装置６がマクロ局１Ａに送信するレポート（Measurement Report）に基づいて、フェムト局５に対して送信電力を下げるように要求する。
【００３３】
［マクロ局１Ａ（干渉制御装置１）の構成］
図３は、本発明の干渉制御装置１を備えるマクロ局１Ａの機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、マクロ局１Ａは、干渉制御装置１と、送受信部４Ａとを含んで構成され、送受信部４Ａから送信される信号の振幅・位相を調整することで、送信する電波の送信パターンを制御する。なお、マクロ局１Ａの通信方式は、ＴＤＤ（Time Division Duplex）であってもよく、また、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）であってもよい。
【００３４】
送受信部４Ａは、送信アンテナ及び受信アンテナを含んで構成される。本実施形態では、マクロ局１Ａにおいて、無線通信装置６の位置を推定する到来方向推定が可能であることが好ましく、送受信部４Ａは、例えば、受信する電波の指向性を制御可能な複数の受信アンテナを含んで構成される。なお、送受信部４Ａは、指向性を制御可能な複数の送信アンテナを備えることとしてもよく、また、送受信兼用のアンテナを備えることとしてもよい。
マクロ局１Ａ（干渉制御装置１）は、送受信部４Ａを介して複数の無線通信装置６と通信し、送受信部４Ａ又は所定の有線回線を介して複数のフェムト局５と通信する。
【００３５】
干渉制御装置１は、記憶部２と、制御部３とを含んで構成される。
記憶部２は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリ又はハードディスク等の記憶媒体である。記憶部２は、制御部３を動作させるためのプログラム及び制御部３が動作する際に生成されるデータを記憶する。また、記憶部２は、無線通信装置６から受信したレポート等を記憶する。
【００３６】
制御部３は、取得部３１と、決定部３２と、推定部３３と、判定部３４と、要求部３５と、を含んで構成される。
取得部３１は、送受信部４Ａを介して、マクロ局１Ａと通信する複数の無線通信装置６からレポート（受信情報）を取得する。ここで、取得部３１が取得するレポートの一例を図４に示す。図４に示すように、取得部３１は、夫々の無線通信装置６における各基地局の電波の受信電力の測定結果を記憶する。図４に示す例の場合、「ＵＥ１」の無線通信装置６は、自身が通信するマクロ局１Ａ以外の「ＩＤ＿１１」の基地局及び「ＩＤ＿１２」の基地局からも電波を受信していることが分かる。取得部３１は、無線通信装置６から電波の受信情報を取得すると、当該受信情報を記憶部２に記憶する。
【００３７】
決定部３２は、基地局の種別に基づいて、制御対象とするか否かを決定する。複数のマクロ局を用いて通信ネットワークを構築する場合、夫々のマクロ局による通信エリアの一部が重複することがある。このような場合に夫々のマクロ局を干渉抑制の対象とするのは好ましくないため、決定部３２は、無線通信装置６が電波を受信している複数の基地局の中から、制御すべき基地局５（本実施形態では、フェムト局５）を決定する。
【００３８】
ここで、決定部３２の決定方法は任意であるが、本実施形態では、例えば、基地局のＢＳＩＤに基づいて、制御対象とするか否かを決定する。具体的には、マクロ局等の制御が必要ない基地局に対して、「ＩＤ＿１０１」以上のＢＳＩＤを割り振り、基地局をＢＳＩＤの値によって複数のグループに分類する。そして、ＢＳＩＤが「ＩＤ＿１〜ＩＤ＿１００」までの基地局を制御対象とし、「ＩＤ＿１０１」以上の基地局については、制御対象外とする。
また、ＢＳＩＤに基地局が収容可能な無線通信装置の数（例えば、８や４００）を対応付けておき、基地局の収容可能数に基づいて制御対象とするか否かを決定することとしてもよい。マクロ局は収容可能数が多く、フェムト局は数能可能数が少ないため、収容可能数が少ないＢＳＩＤの基地局を制御対象とする。
【００３９】
推定部３３は、無線通信装置６から取得したレポートに基づいて、フェムト局５がマクロ局１Ａに対して干渉を与える干渉領域の広さを推定し、判定部３４は、推定した干渉領域の広さに基づいて、フェムト局５に対する制御を行うか否かを判定する。具体的には、判定部３４は、推定した干渉領域が判定基準以上の広さである場合にフェムト局５に対する制御を行うと判定し、推定した干渉領域が判定基準未満の広さである場合にフェムト局５に対する制御を行わないと判定する。
なお、判定部３４は、干渉領域の広さだけでなく、フェムト局５からの干渉を受けている無線通信装置６の台数も加味して、フェムト局５に対する制御を行うか否かを判定することとしてもよい。一例として、干渉領域が狭い場合であっても、多くの無線通信装置６が干渉を受けている場合には、判定部３４は、フェムト局５に対する制御を行うと判定する等してもよい。
【００４０】
ここで、推定部３３による干渉領域の広さの推定方法は任意であるが、その一例を図５に示す。なお、本実施形態では、マクロ局１Ａと無線通信装置６とが作る角度、又は複数の無線通信装置６の間の距離に基づいて、干渉領域の広さを推定する。
【００４１】
［角度に基づく干渉領域の推定］
図５（Ａ）に示すように、推定部３３は、フェムト局５からの干渉を受けている複数の無線通信装置６の夫々のマクロ局１Ａに対する方向から、夫々の方向がなす角度θを算出し、干渉領域の広さを推定する。判定部３４は、推定の結果、角度θが、判定基準角度以上である場合にフェムト局５に対する制御を行うと判定し、判定基準角度未満である場合にフェムト局５に対する制御を行わないと判定する。
【００４２】
なお、無線通信装置６の方向の推定は、マクロ局１Ａから無線通信装置６に送信するダウンリンク信号に基づいて行うこととしてもよく、また、無線通信装置６からマクロ局１Ａに送信するアップリンク信号に基づいて行うこととしてもよい。
ダウンリンク信号に基づく方向の推定は、例えば、マクロ局１Ａがセクタ分割しており、セクタのビーム幅が十分に狭い場合には、無線通信装置６が接続しているセクタから方向を推定することができる。また、アップリンク信号に基づく方向の推定は、ＭＵＳＩＣ法等の到来方向推定アルゴリズムを利用して推定することができる。
また、例えば、マクロ局１Ａが各方向に異なる値を報知信号として送信し、無線通信装置６からこの報知信号の値の報告を受けることで、方向の推定を行うこととしてもよい。
【００４３】
［距離に基づく干渉領域の推定］
図５（Ｂ）に示すように、推定部３３は、フェムト局５からの干渉を受けている複数の無線通信装置６の間の距離Ｌに基づいて、干渉領域の広さを推定する。判定部３４は、推定の結果、距離Ｌが、判定基準距離以上である場合にフェムト局５に対する制御を行うと判定し、判定距離未満である場合にフェムト局５に対する制御を行わないと判定する。
【００４４】
なお、無線通信装置６間の距離は、マクロ局１Ａと第１の無線通信装置６との間の距離Ａ、マクロ局１Ａと第２の無線通信装置６との間の距離Ｂ、第１の無線通信装置６の方向と第２の無線通信装置６の方向とがなす角度θと、が分かれば余弦定理を用いて推定することができる。
角度θの推定方法は上述したため、マクロ局１Ａと無線通信装置６との間の距離の推定方法について説明する。
【００４５】
（伝搬損失に基づく距離推定）
マクロ局１Ａにとって、自身の送信電力は既知であるので、無線通信装置６から取得したレポート（自局の受信電力）を参照することで、マクロ局１Ａと無線通信装置６との間の伝搬損失を得ることができる。また、マクロ局１Ａにとって、自身の周波数も既知であるので、自由空間伝搬損失のモデル式を用いることで、マクロ局１Ａと無線通信装置６との間の伝搬損失から、マクロ局１Ａと無線通信装置６との間の距離を算出することができる。なお、自由空間伝搬損失のモデル式は、既に公知の任意のモデル式を用いることができ、例えば、以下のような二乗側のモデル式を用いることができる。
伝搬損失＝32.4+20log(f)+20log(d/1000)
なお、fは、マクロ局１Ａの周波数であり、dは、マクロ局１Ａと無線通信装置６との間の距離である。
【００４６】
（フレームタイミングに基づく距離推定）
また、マクロ局１Ａと無線通信装置６との間の距離は、伝搬損失ではなく、無線通信装置６からのアップリンク信号のフレームタイミングの遅延時間によって推定することとしてもよい。マクロ局１Ａが送信した報知信号に対して無線通信装置６から応答を受けるまでの時間は、マクロ局１Ａと無線通信装置６との間の距離に比例する。そこで、マクロ局１Ａのダウンリンク信号のフレームタイミングと、当該ダウンリンク信号に対応する無線通信装置６のアップリンク信号の到達時間との差から、マクロ局１Ａと無線通信装置６との間の距離を推定することとしてもよい。
【００４７】
［無線通信装置６のフィルタリング］
以上のような推定部３３による干渉領域の推定は、フェムト局５からの干渉を受けている複数の無線通信装置６から取得したレポートに基づき行われる。ここで、フェムト局５からの干渉を受けている無線通信装置６としては、レポートにおいてフェムト局５の送信電波を受信したことを報告した全ての無線通信装置６を対象としてもよく、また、当該報告をした一部の無線通信装置６を対象としてもよい。
【００４８】
一部の無線通信装置６のみを対象とする場合、一例として、フェムト局５の送信電波の受信電力が閾値よりも高い無線通信装置６のみを対象とし、受信電力が閾値よりも低い無線通信装置６については、対象外とすることとしてもよい。また、ＳＩＮＲ（Signal to interference plus noise ratio）が高い無線通信装置６については、マクロ局１Ａとの間の通信品質が劣化していないため、ＳＩＮＲが閾値よりも低い無線通信装置６のみを対象とし、ＳＩＮＲが閾値よりも高い無線通信装置６については、対象外とすることとしてもよい。
なお、ＳＩＮＲとしては、マクロ局１Ａの送信電波の受信電力を希望電力とする一方で、フェムト局５の送信電波の受信電力のみを干渉電力としてもよく、また、マクロ局１Ａ以外の全ての基地局の送信電波の受信電力を干渉電力としてもよい。
【００４９】
また、無線通信装置６が屋内に存在する場合、壁等の遮蔽物の影響により受信電力が減衰してしまうため、屋外にいる場合と比べて伝搬損失と距離との関係が異なってしまう。そこで、伝搬損失に基づき距離を推定する場合には、屋内に存在する無線通信装置６を対象外とすることとしてもよい。
なお、角度に基づき干渉領域を推定する場合には、無線通信装置６が存在する方向を推定可能であればよいため、屋内に存在するか否かは、考慮する必要はない。
【００５０】
ここで、無線通信装置６が屋内に存在するか否かは、任意の方法により判定することができ、例えば、無線通信装置６が補足しているＧＰＳ衛星の数の通知を無線通信装置６から受け、既定の補足数未満の場合には当該無線通信装置６が屋内に存在すると判定することができる。また、無線通信装置６のダウンリンク信号のフレームタイミングの遅延時間と、伝搬損失とを組み合わせて、屋内に存在するか否かを判定することとしてもよい。具体的には、ダウンリンク信号のフレームタイミングの遅延時間が近い複数の無線通信装置６は、マクロ局１Ａから略同心円状の距離に存在するとみなすことができる。これら複数の無線通信装置６の夫々の伝搬損失を比較し、所定値（例えば、複数の無線通信装置６の伝搬損失の平均値等）よりも既定値（例えば、２０ｄＢ）以上大きい伝搬損失の無線通信装置６は、屋内に存在すると判定することができる。
【００５１】
もちろん、屋内に存在する場合に屋内浸透損を加味して距離推定を行うのであれば、屋内に存在するか否かに応じて対象／対象外とする必要はない。屋内浸透損を用いる場合の自由空間伝搬損失のモデル式としては、例えば、以下のようなモデル式を用いることができる。
伝搬損失＝32.4+20log(f)+20log(d/1000)+α
例えば、無線通信装置６が屋内に存在する場合、αを２０とし、屋外に存在する場合、αを０とする。
【００５２】
図３に戻り、要求部３５は、判定部３４がフェムト局５に対する制御を行うと判定すると、無線通信装置６から取得したレポートに基づいて、フェムト局５に対して送信電力を下げるよう要求する。なお、無線通信装置６から取得したレポートとしては、無線通信装置６におけるフェムト局５の送信電波の受信電力を用いることとしてもよく、また、無線通信装置６のＳＩＮＲに対してフェムト局５の送信電波の受信電力が干渉電力として与える影響を用いることとしてもよい。
また、無線通信装置６のＳＩＮＲに対してフェムト局５の送信電波の受信電力が干渉電力として与える影響は、例えば、「フェムト局５の送信電波があるとした場合の無線通信装置６のＳＩＮＲ」と「フェムト局５の送信電波がないとした場合の無線通信装置６のＳＩＮＲ」とを比較することで特定することができる。
【００５３】
ここで、要求部３５による要求は、送信電力の低下量と送信電力を下げる指向方向とのいずれか一方又は双方を含むこととしてもよい。そこで、要求部３５は、低下量算出部３５１と、方向算出部３５２と、を含んで構成される。
【００５４】
［送信電力の低下量の算出］
低下量算出部３５１は、フェムト局５に対して要求する送信電力の低下量を算出する。図６（Ａ）に模式的に示すように、フェムト局５の周囲に当該フェムト局５から干渉を受けている無線通信装置６が存在する状況では、フェムト局５の送信電力の低下量に応じてＳＩＮＲが改善する無線通信装置６の台数が異なることになる。このとき、無線通信装置６の分布状況は一様ではないため、無線通信装置６の分布状況によっては、フェムト局５の送信電力を不要に低下させてしまうことになる。
【００５５】
そこで、低下量算出部３５１は、フェムト局５に対して要求する低下量に関連付けて、干渉抑制の重要性を示す重要度を算出する。具体的には、低下量算出部３５１は、無線通信装置６のＳＩＮＲの改善量、及びＳＩＮＲが改善する無線通信装置６の台数に基づき、夫々の低下量に対する重要度を算出する。
例えば、図６（Ｂ）に示すように、低下量算出部３５１は、ＳＩＮＲが改善する無線通信装置６の数に比例した値を重要度として算出する。図６（Ｂ）に示す例の場合、低下量を３ｄＢとした場合には、ＳＩＮＲが改善する無線通信装置６の台数が少なく、重要度が低い一方で、低下量を６ｄＢとした場合には、ＳＩＮＲが改善する無線通信装置６の台数が多く、重要度が高いことが分かる。
【００５６】
なお、図６（Ｂ）に示す例では、ＳＩＮＲが３ｄＢ以上改善する無線通信装置６の台数に基づいて重要度を算出しているが、ＳＩＮＲの実際の改善量は、無線通信装置６において夫々異なるため、低下量算出部３５１は、無線通信装置６の台数を実際の改善量に基づき重み付けした上で、重要度を算出することとしてもよい。一例として、低下量算出部３５１は、５台の無線通信装置６においてＳＩＮＲが３ｄＢ改善する場合と、５台の無線通信装置６においてＳＩＮＲが５ｄＢ改善する場合とでは、後者の重要度を高く算出することとしてもよい。
【００５７】
また、重要度の算出方法として、各無線通信装置６のＳＩＮＲの改善量の和を重要度としてもよい。例えば、フェムト局の送信電力を３ｄＢ低下させたときに、４台の無線通信装置６のＳＩＮＲが夫々３ｄＢ，２ｄＢ，１ｄＢ，０ｄＢ改善したのであれば、重要度は６（ｄＢ）となる。
また、ＳＩＮＲが十分に高い無線通信装置６は、改善量の和を算出する無線通信装置６に含めないようにしてもよい。閾値として、例えば、ＳＩＮＲ＝２０ｄＢを設定した場合、ＳＩＮＲが２０ｄＢ以上に改善したとしても０ｄＢ改善として扱う。
【００５８】
［指向方向の算出］
フェムト局５がダウンリンク信号の指向性を制御可能な場合、干渉を受けている無線通信装置６が実際に存在する方向のみ送信電力を低下させることが好ましい。そこで、方向算出部３５２は、フェムト局５が干渉を抑制する指向方向を算出する。
【００５９】
上述したように、マクロ局１Ａでは、レポートを報告した無線通信装置６の方向及び距離を算出できるため、干渉制御装置１は、レポートを報告した際の無線通信装置６の位置を特定することができる。干渉制御装置１は、無線通信装置６から取得したレポート（フェムト局５の受信電力等）を特定した位置に応じてマッピングすることで、図７（Ａ）に示すように、フェムト局５の受信電力に応じた無線通信装置６の分布状況を特定することができる。
【００６０】
方向算出部３５２は、特定した分布状況に基づいて、フェムト局５が干渉を与えている方向を特定し、当該方向を干渉を抑制する指向方向として算出する。ここで、方向の特定には、起点を特定する必要があるところ、方向算出部３５２は、起点を以下の方法により特定する。
【００６１】
例えば、フェムト局５の位置が干渉制御装置１にとって既知である場合、方向算出部３５２は、フェムト局５の位置を起点とする。他方、フェムト局５の位置が干渉制御装置１にとって既知でない場合、方向算出部３５２は、フェムト局５の受信電力が最も強い無線通信装置６の位置、又は特定した分布状況から推定されるフェムト局５の位置、を起点とする。
フェムト局５の受信電力が最も強い無線通信装置６は、フェムト局５の近傍に位置しているため、方向算出部３５２は、当該無線通信装置６の位置を疑似的にフェムト局５の位置とする。また、電波は距離に応じて減衰するため、フェムト局５の受信電力に基づく無線通信装置６の分布は、フェムト局５を中心とした同心状になる。そこで、方向算出部３５２は、無線通信装置６の分布状況から中心部を算出し、当該推定部をフェムト局５の位置と推定する。
【００６２】
このようにして起点を特定すると、方向算出部３５２は、特定した起点から、フェムト局５の送信電波の受信強度が所定以上である無線通信装置６が存在する方向を、フェムト局５が干渉を与えている方向として特定する。なお、フェムト局５の送信電波の受信強度が所定以上である無線通信装置６が複数存在する場合には、方向算出部３５２は、幅を持たせた方向を特定することとしてもよく、また、複数の方向を特定することとしてもよい。また、方向算出部３５２は、複数の無線通信装置６から任意の無線通信装置６を選択し、当該無線通信装置６の存在する方向を特定することとしてもよい。
【００６３】
なお、図７（Ａ）（Ｂ）に示す例では、無線通信装置６におけるフェムト局５の受信電力に基づいて、フェムト局５が干渉を与えている方向を特定することとしているが、当該方向は、無線通信装置６におけるＳＩＮＲに基づいて特定することとしてもよい。このとき、無線通信装置６におけるＳＩＮＲは、当該無線通信装置６から取得したレポートに基づいて特定できるため、干渉制御装置１では、フェムト局５の送信電力を低下させた場合のＳＩＮＲの分布状況も取得することができる。方向算出部３５２は、この分布状況と方向の起点とから、上述と同様にフェムト局５が干渉を与えている方向を特定することができる。
【００６４】
ここで、フェムト局５の受信電力に基づいて方向を特定した場合、フェムト局５に要求する低下量に関わらず同一の方向が特定されることになる。これに対して、無線通信装置６におけるＳＩＮＲに基づいて方向を特定する場合、フェムト局５の受信電力（干渉電力）だけでなくマクロ局１Ａの受信電力（希望電力）も加味することになるため、図７（Ｃ）に示すように、フェムト局５に要求する低下量に応じて方向が異なることになる。
【００６５】
図３に戻り、要求部３５は、このようにして算出した送信電力の低下量及び送信電力を下げる指向方向に、上述の重要度を関連付けてフェムト局５に対して通知することで、フェムト局５に対して送信電力を下げるよう要求する。
なお、要求部３５による要求は、マクロ局１Ａの送受信部４Ａを介して行うこととなるが、マクロ局１Ａからフェムト局５に対して電波を発信することで当該要求をマクロ局１Ａが直接行うこととしてもよく、また、マクロ局１Ａからフェムト局５の信号を検出可能な無線通信装置６を経由して、フェムト局５に対する要求を間接的に行うこととしてもよい。また、干渉制御装置１とフェムト局５とを有線回線で接続している場合には、要求部３５による要求は、有線により行うこととしてもよい。
【００６６】
フェムト局５では、干渉制御装置１から要求を受けると、要求通りに自局の送信電力を下げることとしてもよく、また、自局の送信電力の低下が自局に接続されている無線通信装置に与える影響に基づいて、自局の送信電力及び指向方向を制御することとしてもよい。具体的には、フェムト局５は、自局と通信する無線通信装置のＳＩＮＲの低下度合いと通知された重要度とを比較して、例えば、自局と通信する無線通信装置のＳＩＮＲを所定以上に確保できる範囲で、自局の送信電力及び指向方向を制御することとしてもよい。
一例として、重要度として上述のように各無線通信装置６のＳＩＮＲの改善量の和を使う場合、フェムト局５は、送信電力を低下させた場合の自局と通信する無線通信装置のＳＩＮＲの和を影響度として算出し、通知された重要度と算出した影響度とを比較し、自局の送信電力及び指向方向を制御する。例えば、低下量を３ｄＢとした場合に、フェムト局５と通信する２台の無線通信装置のＳＩＮＲが夫々３ｄＢ低下するのであれば、影響度は６（ｄＢ）と算出することができる。フェムト局５は、通知された重要度と影響度とに所定のウェイトをかけて比較し、自局の制御をすることができる。ウェイトのかけ方としては、自局と通信する無線通信装置のＳＩＮＲに基づいて行うことができ、例えば、当該ＳＩＮＲが低い場合には影響度のウェイトを大きくして、送信電力を下げすぎて自局に接続されている無線通信装置が圏外になることを防ぐ。
【００６７】
［干渉制御装置１の処理］
以上、本発明の干渉制御装置１の構成について説明した。続いて、図８を参照して、干渉制御装置１の処理の流れについて説明する。
ステップＳ１において、干渉制御装置１の取得部３１は、マクロ局１Ａと通信する無線通信装置６から当該無線通信装置６が受信している電波の受信強度に関するレポートを取得する。続いて、ステップＳ２において、干渉制御装置１の決定部３２は、無線通信装置６に対して干渉を与えている基地局が制御対象の基地局５（例えば、フェムト局５）であるか否かを判定する。具体的には、決定部３２は、ステップＳ１で取得したレポートから、無線通信装置６に対して干渉を与えている基地局の種別（ＢＳＩＤ）を特定し、当該種別が制御対象の基地局の種別に一致するか否かに応じて、ステップＳ２の判定を行う。
【００６８】
フェムト局５が無線通信装置６に対して干渉を与えている場合、ステップＳ３において、干渉制御装置１の推定部３３は、フェムト局５が干渉を与えている干渉領域を推定する。具体的には、推定部３３は、フェムト局５の干渉を受けている複数の無線通信装置６とマクロ局１Ａとにより形成される角度や、干渉を受けている複数の無線通信装置６間の距離に基づいて、基地局５の干渉領域を推定する。
【００６９】
続いて、ステップＳ４において、干渉制御装置１の判定部３４は、推定した干渉領域が広いか否かを判定する。判定部３４は、干渉領域が判定基準以上の広さである場合、処理をステップＳ５に移し、干渉領域が判定基準未満の広さである場合、処理を終了する。
【００７０】
ステップＳ５において、干渉制御装置１の要求部３５は、フェムト局５に対して要求する送信電力の低下量及び干渉を抑制する指向方向を算出する。具体的には、要求部３５の低下量算出部３５１は、フェムト局５の送信電力を低下させた場合にＳＩＮＲが改善する無線通信装置６の台数及びＳＩＮＲの改善量に基づいて、フェムト局５の送信電力の低下量を算出する。また、要求部３５の方向算出部３５２は、無線通信装置６から取得したレポートから得られる無線通信装置６の分布状況に基づき、フェムト局５が干渉を抑制する指向方向を算出する。
【００７１】
続いて、ステップＳ６において、要求部３５は、ステップＳ５で算出した低下量及び指向方向に基づいて、所定の方向に対する送信電力を下げるようにフェムト局５に対して要求する。
この要求を受けると、フェムト局５では、例えば、自局と通信する無線通信装置のＳＩＮＲの低下度合いと通知された重要度とを比較して、自局の送信電力及び指向方向を制御する。
【００７２】
［干渉制御装置１の効果］
以上、本発明の干渉制御装置１の第１実施形態について説明した。本発明の干渉制御装置１によれば以下の効果を期待できる。
干渉制御装置１では、フェムト局５に対して送信電力を下げるよう要求するところ、当該要求を、マクロ局１Ａと通信する複数の無線通信装置６から取得したレポートに基づき行う。ここで、マクロ局１Ａと通信する無線通信装置６にとって、フェムト局５の送信電波は干渉電波としてあらわれるため、干渉制御装置１では、フェムト局５が実際に与えている干渉の度合いを考慮してフェムト局５に対する要求を行うことができる。その結果、干渉の度合いが低い場合にまで送信電力を低下させてしまうことを防止でき、制御対象のフェムト局５の送信電力に対して不要な制限をかけることなく、フェムト局５による干渉を抑制することができる。
【００７３】
特に、干渉制御装置１では、フェムト局５が干渉を与えている干渉領域が広い場合に限りフェムト局５に対して送信電力を下げるよう要求すると共に、当該要求時には、マクロ局１Ａと通信する無線通信装置６のＳＩＮＲの改善量を加味した送信電力の低下量や、干渉を抑制する指向方向も併せて指示する。
これにより、フェムト局５では、無線通信装置６の通信を干渉しない範囲で送信電力を低下させれば足り、フェムト局５の送信電力に対して不要な制限をかけることなく、フェムト局５による干渉を抑制することができる。
【００７４】
また、干渉制御装置１では、基地局の種別（ＢＳＩＤ）に基づいて、制御対象とするか否かを決定するため、不要な基地局にまで送信電力を下げるよう要求してしまうことを防止できる。
【００７５】
＜第２実施形態＞
続いて、図９を参照して、本発明の干渉制御装置１の第２実施形態について説明する。第１実施形態では、干渉制御装置１をマクロ局１Ａの内部に設けることとしていたが、第２実施形態では、干渉制御装置１をネットワーク側（サーバ）に設けることとしている。
【００７６】
具体的には、図９に示すように、干渉制御装置１（サーバ）は、インターネット等のネットワークＮを介して、複数のマクロ局１Ａの夫々及び複数のフェムト局５の夫々と接続される。干渉制御装置１は、マクロ局１Ａと通信する無線通信装置６のレポート及び当該レポート報告時の無線通信装置６の位置情報等を、ネットワークＮを介してマクロ局１Ａの夫々から収集し、収集した情報をもとに第１実施形態と同様に、フェムト局５に対して送信電力を下げるように要求する。
【００７７】
なお、干渉制御装置１（サーバ）からフェムト局５に対する要求は、ネットワークＮを経由して直接行うこととしてもよく、また、フェムト局５に近いマクロ局１Ａを経由して行うこととしてもよく、また、マクロ局１Ａに接続しておりフェムト局５の信号を検出可能な無線通信装置６を経由して行うこととしてもよい。
【００７８】
また、フェムト局５の位置情報がサーバ上に保持されている場合には、同情報を保持したサーバにアクセスすることで、フェムト局５の位置情報を特定することとしてもよい。
また、一のマクロ局１Ａから収集した情報だけでなく、複数のマクロ局１Ａから収集した情報を総合して、フェムト局５が無線通信装置６に対して与えている干渉を特定することとしてもよい。
【００７９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【００８０】
例えば、上記実施形態では、フェムト局５が干渉を与えている干渉領域の広さを、無線通信装置６から取得したレポート（電波強度やＳＩＮＲ）に基づいて推定することとしている。この点、レポート報告時の無線通信装置６の位置情報（ＧＰＳ情報）をレポートと共に取得することで、干渉領域の広さを推定することとしてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１・・・干渉制御装置
１Ａ・・・マクロ局
２・・・記憶部
３・・・制御部
３１・・・取得部
３２・・・決定部
３３・・・推定部
３４・・・判定部
３５・・・要求部
３５１・・・低下量算出部
３５２・・・方向算出部
４Ａ・・・送受信部
５・・・フェムト局
６・・・無線通信装置
【図１】
0006367105.tif 000002
【図２】
0006367105.tif 000003
【図３】
0006367105.tif 000004
【図４】
0006367105.tif 000005
【図５】
0006367105.tif 000006
【図６】
0006367105.tif 000007
【図７】
0006367105.tif 000008
【図８】
0006367105.tif 000009
【図９】
0006367105.tif 000010