CN102348266B - 基站及蜂窝无线通信系统 - Google Patents

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Abstract

一种基站及蜂窝无线通信系统，要解决的问题是在从终端向毫微微小区基站的上行通信中，针对毫微微小区基站内的终端实现高吞吐量通信，而且抑制对宏小区基站的终端的施加干扰。解决手段是，毫微微小区基站收集小区内终端的分布，从小区内终端中选择代表小区中心和小区边缘的终端。另外，毫微微小区基站对小区中心和小区边缘的终端分别计算宏小区基站能够允许的最大发送功率。毫微微小区基站在不超过所述最大发送功率的范围内，分别确定小区中心和小区边缘的发送功率，调节发送功率控制的参数以使得终端能够控制为所确定的功率值，并通知给终端。

Description

基站及蜂窝无线通信系统
技术领域
本发明涉及基站及蜂窝(cellular)无线通信系统，尤其涉及在蜂窝无线通信系统中实施考虑了施加干扰的上行发送功率控制设定的基站、和蜂窝无线通信系统。尤其是涉及在采用正交频分复用(OFDMA：OrthogonalFrequency Division Multiple Access)方式的蜂窝无线通信系统中，基站对终端进行的功率控制。
背景技术
首先，对普通的蜂窝无线系统的结构示例进行说明。蜂窝无线系统通过基站(有时记述为eNB)来构建被称为小区(cell)的通信区域。根据该区域的大小或功能，具有宏小区(macrocell)基站(MeNB)、微微小区(picocell)基站、毫微微(femtocell)小区基站(HeNB)等称谓。在蜂窝无线的基站中获取最大覆盖区域的基站被称为宏小区基站，能够收容大约几百～几千米范围内的终端(有时记述为UE：User Equipment，用户设备)。
已经知道在将无线通信系统的终端和基站进行连接的通信链路中，在下行链路(Downlink)中来自邻接基站的干扰功率、和上行链路(Uplink)中来自邻接基站属下的终端的干扰功率，对通信链路的质量产生影响。在基站的覆盖区域的边界即小区边缘(edge)中，来自邻接小区的干扰功率和来自本小区的期望信号成为相抵触的值，用于表述信道质量的指标即SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio：信号与干扰噪声功率比)恶化，并明显地表现为通信速度下降的形式。因此，作为系统整体，为了提高无线接入的信道容量，降低邻接小区之间的干扰起着重要作用。
另一方面，在无线接入的上行链路动作中，终端的发送功率控制也与干扰控制具有密切的关系。使用图13进行说明。终端13－A需要克服与服务小区基站11－A(终端13－A所属的基站)之间产生的路径损耗(Pathloss)，并以较高的功率进行发送，以便使期望信号(图中实线箭头)达到一定的通信质量。但是，终端13－A以较高功率而发送的功率，作为干扰功率(图中虚线箭头)到达邻接基站11－B，对于与邻接基站11－B连接的终端13－B而言成为较大的干扰功率。反之也相同，终端13－B发送的功率作为干扰功率到达基站11－A，并作为干扰功率作用于与基站11－A连接的终端13－A。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特表2010－516184号公报
【专利文献2】日本特表2010－512680号公报
【非专利文献】
【非专利文献1】3GPP TS36.213，“Physical layer；procedures”，v9.1.0，Mar.2010
作为标准化团体的3GPP已将被称为LTE(Long Term Evolution：长期演进)的OFDMA方式的无线通信系统的规格标准化。例如，在非专利文献1中规定，利用下面的数式表示LTE的上行共用信道(PUSCH：PhysicalUplink Shared CHannel)的发送功率控制。
【数式1】
PPUSCH(i)＝min{PMAX，10log10(MPUSCH(i))+P0_PUSCH+α·ΔTF(i)+f(i)}
基站11针对属于本小区的所有终端13，将除PL(PathLoss：路径损耗)之外的控制参数通知给终端13。终端13使用所通知的参数和测定到的PL，确定发送功率。另外，关于各个参数将在后面进行说明(详细参照非专利文献1)。
图14表示本控制式的示意图。纵轴表示发送功率。横轴表示基站11与终端13之间的PL。随着PL增大，通信质量恶化，因此为了补偿PL，终端13增大发送功率。式中的α表示预先设定的用于补偿PL的系数。在α＝1.0时成为完全补偿PL的控制式，理想情况下，成为使基站的接收功率一定的控制。在使α低于1.0时，PL补偿是不完全补偿，在基站中不能保持终端之间相等的接收功率。在α＝0.0时不对路径损耗进行补偿，因此进行大大依赖于基准功率P0_PUSCH的发送功率控制。另外，该式有时被称为分组功率控制式(fractional power control)。
为了像宏小区基站那样进行面状铺开(或称网状铺开，日语：面展開)，用于实现广泛的覆盖区域的重要基站，在确定用于确保小区边缘的通信质量的发送功率的基础上调节α，由此确定小区中心的终端的发送功率。
例如，在专利文献1中讨论了如下方法，以在本小区内能够进行通信的方式来设定小区边缘终端的上行链路目标接收质量，然后提高小区中心终端的上行链路目标接收质量。该方法是考虑了施加干扰的功率控制方法，但终端自身修改目标SINR并控制发送功率。在所有终端不采用该方法的情况下，有时将无法考虑对邻接小区的施加干扰量。优选地，基站将固定的规则作为通知信息提供给属下的终端。
并且，在设置宏小区基站后，以热点(hotspot)构建为目的而设置的毫微微小区基站，需要同时实现对宏小区基站的施加干扰的最小化、和毫微微小区基站内的高吞吐量通信。
在从终端向毫微微小区基站的上行通信中，如果实施诸如对毫微微小区内的路径损耗进行补偿那样的、终端的发送功率控制，则能够对毫微微小区基站内的终端实现高吞吐量通信，但是针对宏小区基站的终端的施加干扰增加。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种基站，在无线通信系统中进行终端的功率控制，以便同时实现对周围小区的施加干扰的降低、和本小区的上行的高质量通信。
根据毫微微小区基站的小区内终端的分布，控制上行发送功率控制的参数。
毫微微小区基站收集小区内终端的分布，从小区内终端中选择代表小区中心和小区边缘的终端。另外，毫微微小区基站对小区中心和小区边缘的终端分别计算宏小区基站能够允许的最大发送功率。毫微微小区基站在不超过上述最大发送功率的范围内，分别确定小区中心和小区边缘的发送功率，调节发送功率控制的参数，以使得终端能够控制为所确定的功率值，并通知给终端。
根据本发明的第一解决方案，提供一种蜂窝无线通信系统中的基站，该蜂窝无线通信系统具有多个所述基站和多个终端，该多个终端根据与进行通信的所述基站之间的路径损耗和规定的发送功率控制参数来进行发送功率控制，其特征在于：
所述基站从各个终端接收由所述多个终端测定的、来自本基站的下行参照信号的接收质量信息和来自与本基站邻接的邻接基站的下行参照信号的接收质量信息，
所述基站根据该接收质量信息，从所述多个终端中选择小区中心终端和小区边缘终端，
所述基站根据所述邻接基站的预先设定的允许干扰功率量、和该邻接基站与所述小区中心终端之间的第1路径损耗，求出所述小区中心终端的第1发送功率，
所述基站根据所述邻接基站的预先设定的允许干扰功率量、和该邻接基站与所述小区边缘终端之间的第2路径损耗，求出所述小区边缘终端的第2发送功率，
所述基站对所述第1路径损耗和所述小区中心终端的第1发送功率、以及所述第2路径损耗和所述小区边缘终端的第2发送功率进行插补，求出在本基站属下的所述终端的所述发送功率控制中使用的发送功率控制参数，该发送功率控制参数表示路径损耗与发送功率的关系，
所述基站将所求出的发送功率控制参数通知给本基站属下的所述终端。
根据本发明的第二解决方案提供一种蜂窝无线通信系统，该蜂窝无线通信系统具有与多个终端进行通信的第1基站、和与该第1基站邻接的第2基站，所述终端根据与进行通信的所述基站之间的路径损耗和规定的发送功率控制参数来进行发送功率控制，其特征在于：
所述第1基站从各个终端接收由所述多个终端测定的、来自第1基站的下行参照信号的接收质量信息和来自第2基站的下行参照信号的接收质量信息，
所述第1基站根据该接收质量信息，从所述多个终端中选择小区中心终端和小区边缘终端，
所述第1基站根据所述第2基站的预先设定的允许干扰功率量、和该第2基站与所述小区中心终端之间的第1路径损耗，求出所述小区中心终端的第1发送功率，
所述第1基站根据所述第2基站的预先设定的允许干扰功率量、和该第2基站与所述小区边缘终端之间的第2路径损耗，求出所述小区边缘终端的第2发送功率，
所述第1基站对所述第1路径损耗和所述小区中心终端的第1发送功率、以及所述第2路径损耗和所述小区边缘终端的第2发送功率进行插补，求出在本基站属下的所述终端的所述发送功率控制中使用的发送功率控制参数，该发送功率控制参数表示路径损耗与发送功率的关系，
所述第1基站将所求出的发送功率控制参数通知给本基站属下的所述终端。
发明效果
根据本发明，能够实现终端的功率控制，以便同时实现对周围小区的施加干扰最小化、和本小区的上行的高质量通信。例如，在应用于毫微微小区基站时更具效果。
从使对宏小区基站的影响最小化的观点考虑，通过提高毫微微小区基站的设置容易程度，从而能够容易实现蜂窝无线系统的热点设置。
附图说明
图1是本发明的蜂窝无线通信系统的结构图。
图2是本发明的序列图。
图3是说明毫微微小区基站和宏小区基站的配置示例的图。
图4是由毫微微小区基站管理的对象小区和接收管理的表。
图5是说明最大允许功率的计算方法的图。
图6是说明计算最大允许功率的详细步骤的图。
图7是说明小区中心的发送功率计算步骤的图。
图8是说明小区边缘的发送功率计算步骤的图。
图9是说明除小区中心和小区边缘之外的终端的功率计算方法的图。
图10是说明本发明的毫微微小区基站的功能框图的图。
图11是说明本发明的毫微微小区基站的硬件结构的图。
图12是MCS的示意图。
图13是说明上行通信的期望信号和干扰信号的图。
图14是说明功率控制的概念的图。
标号说明
401硬件结构：存储器部；402硬件结构：程序执行单元CPU/DSP；403硬件结构：接口部；404硬件结构：用于执行特定功能的逻辑电路；411发送机；412接收机；413网络接口；414第1层功能；415第2层、第3层功能；416统计信息取得部；417功率控制参数确定处理部；501宏小区基站的发送功率；502毫微微小区基站属下的终端对宏小区基站的接收功率；503毫微微小区基站属下的终端与宏小区基站之间的路径损耗；504宏小区基站能够允许的干扰功率；505毫微微小区基站属下的终端的“最大允许发送功率”；511毫微微小区基站属下的小区中心终端的发送功率；512毫微微小区基站属下的小区边缘终端的发送功率；513毫微微小区基站属下的终端的发送功率；514表示用于计算毫微微小区基站属下的终端的功率的1次插补的线；1201无线通信系统的基站；1201－H毫微微小区基站；1201－M宏小区基站；1202无线通信系统的核心网络；1203无线通信系统的终端。
具体实施方式
列举几个实施例来说明用于实施本发明的方式。这些实施例可以独立实施，也可以组合实施。在下面的说明中，在附图中被标注了相同标号的部分是进行相同的动作，所以适当省略说明。
另外，考虑施加干扰的基站例如是毫微微小区基站。因此，下面的本实施例的毫微微小区基站在概念上是指包含与IP线路连接的被称为超小型基站的普通毫微微小区基站的范畴的基站。相反，被考虑施加干扰的基站例如是宏小区基站。宏小区基站与所述毫微微小区基站同样地包括普通的宏小区基站，但是并不限于这种类型的基站。
(实施例1)
图1是本实施方式的蜂窝无线通信系统的结构图。
本实施方式的无线通信系统例如包括宏小区基站1201－M和毫微微小区基站1201－H。终端1203能够与宏小区基站1201－M和毫微微小区基站1201－H进行通信。
基站1201通过由基站管理装置、移动管理装置、网关等上位装置构成的核心网络1202，提供处于较远位置的终端1203彼此之间的通话、内容提供商与终端之间的数据通信服务。但是，在基站中，毫微微小区基站有时通过因特网线路与核心网络1202连接。
使用图2的程序来说明本实施方式的动作。
毫微微小区基站1201－H按照起动后的初始设定P101实施发送功率控制参数的设定。按照初始设定P101而设定的参数可以是毫微微小区基站出厂时的预安装参数，也可以是利用OAM装置(管理装置)设定的参数。
与毫微微小区基站1201－H连接的终端1203－H接收由毫微微小区基站1201－H和宏小区基站1201－M发送的下行参照信号(Reference Signal)的功率，并测定下行信号质量(例如接收功率)(P102)。另外，在图中示出了一个宏小区基站，但也可以接收来自多个宏小区基站的下行参照信号并分别进行测定。测定用的配置可以由毫微微小区基站1201－H通知。终端1203－H将利用从毫微微小区基站1201－H和宏小区基站1201－M接收到的信号而测定的下行通信质量，报告给服务小区的毫微微小区基站1201－H(Measurement Report，测定报告)。
毫微微小区基站1201－H求出由终端收集到的周围基站和本基站的下行接收质量的统计信息(P103)。毫微微小区基站1201－H从在P103取得的管理表的信息中抽取小区中心终端和小区边缘终端(P104)。毫微微小区基站1201－H对在P104确定的小区中心终端和小区边缘终端分别求出“最大允许发送功率”(P105)。在P106，毫微微小区基站1201－H根据小区中心终端的最大允许发送功率和终端使用的规定的调制方式来确定发送功率。同样，在P107，毫微微小区基站1201－H确定小区边缘终端的发送功率，并确定终端使用的规定的调制方式。在P108，毫微微小区基站1201－H使用小区中心终端的功率和小区边缘终端的发送功率，确定针对小区内的所有终端的发送功率控制的参数。将所确定的参数通知小区内的所有终端，终端实施开环功率控制。通过以上处理，以期实现考虑了施加干扰的高吞吐量通信。下面，对步骤P103～P108分别进行详细说明。
首先，使用图3来说明P103。在此是设置有毫微微小区基站1201－H和宏小区基站1201－M(#1、#2)的情况。与毫微微小区基站连接的终端1203－H测定来自毫微微小区基站1201－H和宏小区基站1201－M(#1、#2)的下行参照信号。终端1203－H将各个测定结果报告给毫微微小区基站1201－H。毫微微小区基站1201－H将所报告的测定结果存储在图4所示的接收功率报告值管理表4011中。如图所示，接收功率报告值管理表4011例如按照终端的每个ID(识别符)，以组的形式来保存各个基站的ID和接收功率信息。在接收功率报告值管理表4011中保存的值可以是瞬时值，也可以是统计值(例如平均值、报告频度等)。毫微微小区基站1201－H在每当收到来自终端的报告时就更新接收功率报告值管理表4011的信息。
对P104的小区中心和小区边缘的选择方法进行说明。首先，说明小区中心终端的选择方法。关于小区中心终端，例如，可以将来自毫微微小区基站1201－H的接收功率比来自宏小区基站1201－M的接收功率大预先设定的阈值以上作为条件，选择满足该条件的一个终端。或者，将来自宏小区基站1201－M的接收功率为某个阈值以下作为基准，选择满足该条件的一个终端。
另一方面，关于小区边缘终端的选择方法，例如，可以将来自宏小区基站1201－M的接收功率比来自毫微微小区基站1201－H的接收功率大预先设定的阈值以上作为条件，选择满足该条件的一个终端。或者，也可以将来自毫微微小区基站1201－H的接收功率与来自宏小区基站1201－M的接收功率之差为预先设定的阈值以下作为条件，从满足该条件的终端中选择一个小区边缘终端。在此，所说小区中心、小区边缘不仅可以根据距毫微微小区的物理距离来定义，也可以根据路径损耗的大小来定义。另外，也可以将毫微微小区基站1201－H的接收功率最大的终端作为小区中心终端，将接收功率最小的终端作为小区边缘终端。
在图4的数值示例中，例如，选择终端#3作为小区中心终端，选择终端#2作为小区边缘终端。
使用图5和图6来说明P105的最大允许发送功率的计算方法。
毫微微小区基站1201－H根据宏小区基站1201－M发送的下行发送功率501、和终端1203－H接收并测定的来自宏小区基站1201－M的下行接收功率502，计算终端1203－H与宏小区基站1201－M之间的路径损耗503。来自宏小区基站的下行发送功率能够按照后面所述的方式适当取得。通过获取所求出的路径损耗503与宏小区基站1201－M受到的干扰功率被允许的干扰功率量504之差(各自的绝对值之和)，能够计算由毫微微小区基站1201－H发送的最大允许发送功率505。
毫微微小区基站1201－H按照图6所示的具体步骤实现P105。在P1001，毫微微小区基站1201－H收集所允许的干扰功率量504的信息。被允许的干扰功率504也可以是从宏小区基站1201－M的接收灵敏度求出的值。接收灵敏度以下的功率不能与噪声区分，因而能够作为可以忽视的功率进行处理。或者，作为系统的设计思想，也可以规定宏小区基站1201－M允许的干扰功率504，并设定为系统参数。在这种情况下，也可以从OAM装置对毫微微小区基站1201－H设定允许干扰功率(或者接收灵敏度)，还可以作为毫微微小区基站1201－H的初始设定值进行提供。在P1002，毫微微小区基站1201－H估算由终端1203－H测定的来自宏小区基站1201－M的下行接收功率502。在进行估算时，毫微微小区基站1201－H也可以使用小区中心终端和小区边缘终端的分类中所使用的接收功率报告值管理表4011的值。在P1003，毫微微小区基站1201－H收集宏小区基站1201－M的下行发送功率信息501。关于收集方法有各种方法。关于从回程(backhaul)线路进行收集的方法，可以考虑将各个基站之间的下行发送功率进行交换、或者从OAM装置进行指定。毫微微小区基站1201－H在具有作为终端的接收功能的情况下，能够接收宏小区基站1201－M的通知/控制信道。如果能够接收上述信道，则能够直接获取宏小区基站的发送功率。或者，在终端报告来自周围小区的接收质量时，也可以报告路径损耗。
在P1004，毫微微小区基站1201－H计算最大允许发送功率505。如果从在P1002和P1003收集到的信息501、502来获取其差值则能够计算终端1203－H与宏小区基站1201－M之间的路径损耗503。并且，如果从路径损耗503和被允许的干扰功率504来获取其绝对值之和，则能够计算最大允许发送功率505。对小区中心终端和小区边缘终端双方计算最大允许发送功率505，但最大允许发送功率505根据干扰功率而具有较大的制约条件。将小区中心终端和小区边缘终端进行比较，小区边缘终端与宏小区基站1201－M比较近，施加干扰相对增大。即，小区边缘终端具有最大允许发送功率505比小区中心终端小的趋势。毫微微小区基站1201－H适当存储所求出的小区中心终端的最大允许发送功率和小区边缘终端的最大允许发送功率。
使用图7来详细说明小区中心终端的发送功率的计算步骤(P106)。P1011是读取在P105计算的小区中心终端的最大允许发送功率的信息的处理。P1012是确定小区中心终端的目标MCS的处理。如图12所示，MCS是指调制方式与编码率(CodeRate)所构成的组，通常MCS高(MCS序号大)，则调制级数增多，编码率也高。即，在MCS提高时，需要高质量的接收环境，因而需要功率增大。图12所示的数字只是示例，并不限定本实施方式。为了实现毫微微小区基站的高吞吐量，例如小区中心终端的MCS首先选择较高的值。
在P1013，设定适合于上述MCS的功率。例如，在为了确定小区中心终端的发送功率(P1013)而使用目标MCS(Modulation and Coding Scheme：调制与编码方案)时，设定用于使通信成功的发送功率。根据小区中心终端与毫微微小区基站1201－H之间的路径损耗、每个调制方式所需要的SNR(Signal to Noise Ratio：信噪比)、以及毫微微小区基站1201－H的噪声功率之和，能够计算发送功率。或者，在使用SINR(Signal to Interferenceand Noise power Ratio：信号与干扰噪声比)时，除了噪声功率之外，还测定到达的干扰功率的指标IoT(Interference over Thermal noise)的值，在计算发送功率时再加上所测定的量。
在P1014，判定在P1013计算的发送功率是否为在P1011取得的最大允许发送功率以下。在是的情况下进入P1015，在不是的情况下进入P1016。在目标MCS已经是最小的值时，也可以无条件地将判定设为是。在P1015，将在P1013求出的发送功率存储为小区中心终端的发送功率。另外，还可以存储小区中心终端与毫微微小区基站1201－H之间的路径损耗。在P1016，降低目标MCS并返回P1012，如此构成反复执行P1012～P1014的循环。
使用图8来说明P107的小区边缘终端的发送功率的确定方法。P2011是与P1011同样地读取小区边缘终端的最大允许发送功率的处理。在P2012，毫微微小区基站1201－H将小区边缘终端的发送功率设定为在P2011取得的最大允许发送功率。在P2013，毫微微小区基站1201－H实施估计小区边缘终端按照最大允许发送功率来进行发送时的、毫微微小区基站1201－H处的接收质量的处理。从最大允许发送功率减去毫微微小区基站1201－H与终端1203－H之间的路径损耗量，由此求出来自小区边缘终端的上行质量。由于可以认为上行和下行中的路径损耗是相同的，所以毫微微小区基站1201－H实施计算下行的路径损耗的处理。下行的路径损耗被保存在接收功率报告值管理表4011(图4)中。也可以取得由小区边缘终端报告的来自毫微微小区基站1201－H的接收功率、与毫微微小区基站1201－H自身的发送功率之差，求出路径损耗。或者，也可以根据对终端1203－H设定的下行发送的MCS来求出路径损耗。即，可以将毫微微小区基站1201－H的发送功率与最大允许发送功率之差分、和在下行通信中使用的MCS所需要的必要功率相加，由此求出路径损耗。并且，确定小区边缘终端的目标MCS。例如，MCS选择较高的值。
在P2014，判定所估计的接收质量是否满足使目标MCS下的通信得以成功的质量。关于使基于目标MCS下的通信得以成功的质量，能够预先对每个目标MCS进行设定并存储。接收质量例如可以是SNR，也可以是SINR。并且，为了实现高吞吐量，目标MCS选择可取的范围内的较高MCS的值。在所估计的接收质量满足上述条件的情况下，进入P2015。在不满足的情况下进入P2016。在P2015，存储上述目标MCS与发送功率的组合。另外，还可以存储小区边缘终端与毫微微小区基站1201－H之间的路径损耗。在P2016，降低目标MCS并进行调节，直到接收质量达到满足目标MCS的质量。
P108是根据小区中心终端的发送功率和小区边缘终端的发送功率来确定小区内所有终端共用的参数的步骤。如图9所示，针对路径损耗，对小区中心终端的发送功率511和小区边缘终端的发送功率512进行一次插补(514)，由此能够计算其它终端的发送功率513。确定用于根据该一次插补的式子来求出发送功率用的功率控制参数(例如，相当于斜率、切片的参数)。并且，毫微微小区基站1201－H也可以将功率控制参数通知属下的所有终端。
将通过以上处理而求出的功率控制参数通知给终端。在将参数通知所有终端时，也可以使用通知用的无线信道进行发送。在所通知的功率控制参数相对于前一次发生变化的情况下，终端1203－H更新功率控制参数，并对连接进行重新配置。
毫微微小区基站1201－H属下的各个终端1203－H根据本终端与毫微微小区基站1201－H之间的路径损耗、和所通知的功率控制参数，控制发送功率。
图10表示本实施方式的功能框图。
发送机(Transmitter)411是毫微微小区基站1201－H向终端1203－H发送下行信号的单元。也可以包括将下行信号从基带信号变换为射频(RF：Radio Frequency)信号的处理。也包括用于发送电波的发送天线。接收机(Receiver)412是毫微微小区基站1201－H接收来自终端1203－H的上行信号的单元。也可以包括将上行信号从RF信号变换为基带信号的处理。也包括接收电波的接收天线。发送接收天线可以共用。网络接口(Network I/F)413是毫微微小区基站1201－H通过回程线路与核心网络1202连接的接口。通过与核心网络1202连接，能够提供基站之间的信息交换、移动管理、与OAM装置之间的信息传递、终端1203－H期望的数据的收发、通话等移动体通信的功能。
第1层处理部(L1处理部)414是毫微微小区基站1201－H实施物理层的信号处理的部分。发送侧的主要的处理内容有自适应调制、纠错编码、被称为层映射或预编码(precoding)的MIMO(Multiple Input MultipleOutput：多输入多输出)的信号处理、FFT(Fast Fourier Transform：快速傅立叶变换)。接收侧的主要的处理内容是用于对在发送侧实施的调制/编码处理进行解开的解调/解码处理。向终端发送的数据是从第2层/第3层处理部(L2/L3处理部)415取得的，从终端取得的数据被发送给第2层/第3层处理部415。第2层/第3层处理部415是具有HARQ(Hybrid Automatic RepeatRequest：混合自动重传请求)的管理及确定分配资源的调度处理、数据包(packet)加工、无线线路的保密、生成对终端的信令信息等功能，并且还具有小区间干扰控制等无线资源管理的功能的单元。
统计信息取得部416是实施统计处理的单元，以便取得用于实施本实施方式的处理所需要的信息。由本单元生成的信息被保存在接收功率报告值管理表4011(图4)中。所述表4011也可以用来掌握小区内的终端1203－H的分布与各个基站的位置关系、以及计算各种路径损耗。功率控制参数确定部417是实施本实施方式的序列(图2)的P104～P108的处理的单元。功率控制参数确定部417与统计信息取得部415协作进行动作，以便参照由统计信息取得部416取得的接收功率报告值管理表4011(图4)的信息。并且，用于计算路径损耗的功率信息及允许功率信息也可以通过网络I/F413，并经由OAM装置或经由基站之间的信息交换而取得。
图11表示本实施方式的毫微微小区基站1201－H的硬件结构。
在存储器部401中保存有如图4所示的接收功率报告值管理表4011。并且，CPU/DSP部402也可以是执行例如本实施方式的特征性处理、即P103～P108的处理的程序。逻辑电路404是支持由CPU/DSP部402执行的程序的功能的部分。I/F部403是与无线天线的接口和与回程线路的接口等的总称。
根据本实施方式记述的方法，通过将小区边缘终端的发送功率设定在允许干扰功率的范围内，能够充分降低对宏小区基站1201－M的干扰，并且确保与毫微微小区基站1201－H的通信质量。另外，也能够向小区中心终端提供高速的通信质量。在确定小区中心终端与小区边缘终端的发送功率后，通过两者的一次插补来确定其它终端的发送功率。
在专利文献1中，终端1203－H测定来自毫微微小区基站1201－H的下行接收功率和来自宏小区基站1201－M的下行接收功率，并调节最大目标MCS。仅限于所有终端实现了专利文献1的处理的情况下，才能控制上行的干扰。
与此相对，在本实施方式中，不是终端，而是毫微微小区基站1201－H按照P105、P106那样的方法来调节目标MCS。毫微微小区基站1201－H对属下的所有终端一律进行功率控制，由此能够没有遗漏地控制对其它基站的上行干扰。
在专利文献2中，按照对宏小区基站产生干扰的所有终端来分割总体允许干扰功率。专利文献2是对终端独立进行使针对宏小区基站的干扰功率在所有终端都达到一定值以下的限制的方式。
另一方面，在本实施方式中，基站统一地设定所有终端共同使用的功率控制参数，由此成为小区内的所有终端1203－H能够无意识地考虑干扰允许功率的方式。
(实施例2)
关于实施例1记述的方法，说明以应用于LTE为前提的具体的实施手段。在图2中的P102，关于终端1203－H实施测定的条件，也可以在P101的初始设定中设定值，并使用RRC消息进行通知。
作为测定的形式，包括报告RSRP(Reference Signal Received Power：参照信号接收功率)、RSRQ(Reference Signal Received Quality：参照信号接收质量)的功能。在报告RSRQ时，也能够以包括来自其它小区的参照信号的干扰功率的RSSI(Received Signal Strength Indication：接收信号强度指示)、与本小区的参照信号的功率比的形式进行报告。关于报告的形式可以是RSRP和RSRQ中的任意一种，也可以收集双方信息。但是，由于有可能多次产生配置的重设，所以通常使用一种信息，并设置训练期间，只在该时间收集另一种指标。
在P103，接收功率报告值管理表4011分别管理RSRP和RSRQ。在终端1203－H生成报告值时实施平均处理，所以接收到报告的毫微微小区基站1201－H也可以只管理瞬时值。并且，在毫微微小区基站1201－H中，在实施使用统计值的管理的情况下，也可以概念性地引入报告频度。通过长时间地组合记录报告值的值和频度，能够实现与终端的分布相对应的控制。例如，当在住宅内设置毫微微小区基站1201－H的情况下，终端1203－H受到的衰减环境大幅变化的情况较少。另一方面，当在房间内移动时，可以预计到因墙壁的影响等而造成的接收功率的分布的变化。终端1203－H在停留于房间内的期间，将固定的接收功率作为报告值返回给毫微微小区基站1201－H。即，毫微微小区基站1201－H能够根据返回报告值的次数，判定终端1203－H很多地停留在哪个位置。
例如，由于报告频度最多的功率报告值是终端1203－H最经常停留的位置，所以作为小区中心的目标功率。相反，也可以将报告频度未达到一定次数的功率报告值，判定是终端1203－H几乎不停留的位置。
在选择小区中心终端、小区边缘终端时，也可以生成用于反映以上观点的评价函数。例如，在选择小区中心终端、小区边缘终端时生成基于遗忘平均的评价函数，并减小遗忘系数，然后持续取得较长期间中的报告值的平均值。在选择小区中心终端和小区边缘终端时，也能够通过将一定次数以下的报告值去除来进行计算而实现。小区中心终端和小区边缘终端即使实际上不存在时，也可以假定存在返回获取了上述遗忘平均的结果的报告值的终端。
在P104，在选择小区中心终端和小区边缘终端时，相比使用将所报告的功率值进行简单平均而得到的值，也可以通过考虑报告频度来提供精度更高的功率设定。除了上述的RSRP/RSRQ报告值之外，作为报告来自毫微微小区基站的下行通信质量的方法有CQI report(Channel Quality Indication：信道质量指示报告)。小区中心终端和小区边缘终端的选择方法也可以根据CQI的值的大小来确定。
在P108，根据小区中心终端和小区边缘终端的功率，也包括其它终端在内地设定的功率控制参数，以便利用一次插补的数式进行表示。例如，LTE的共用业务信道的功率控制式可以利用下式表示。
【数式2】
PPUSCH(i)＝min{PMAX，10log10(MPUSCH(i))+P0_PUSCH+α·PL+ΔTF(i)+f(i)}
本式的左边相当于小区中心终端、小区边缘终端的功率。ΔTF和f(i)是通信中的调整成分，因而可以忽视。MPUSCH(i)可以认为是OFDMA的资源分配数，在进行功率控制时可以使用固定值。如果设定与路径损耗相乘的系数(α)、和基准功率(P0_PUSCH)，则能够利用一次插补的数式进行表示。通过对小区边缘终端、小区中心终端分别立上述的算式，并求解联立方程式，能够计算α和P0_PUSCH的值。系数α是用于补偿路径损耗的系数，是对所有终端具有作用的参数。当然，除共用业务信道的功率控制之外，也可以根据相同的思路进行控制。
根据本实施例记述的方法，在LTE系统中，能够将小区边缘终端的发送功率设定为允许干扰功率，并且充分降低对宏小区基站1201－M的干扰，并且确保与毫微微小区基站1201－H的通信质量。
(实施例3)
在实施例1中，在P107，考虑了小区边缘终端的最大允许发送功率较小的情况。在最大允许发送功率较大的情况下，在毫微微小区基站1201－H中进行了估计的通信质量有时会比期待的状况差。
在这种情况下，与针对小区边缘终端的调度方法联动地实施控制，降低功率密度或者增加分配资源数，由此能够应对。在诸如毫微微小区基站那样收容人数较少的基站中，容易采取较多地使用资源量的回避方法。
例如，诸如LTE那样的无线通信系统可以考虑将资源区分为时间轴方向和频率轴方向。OFDMA/SC－FDMA是按照每个资源来分配终端的复用方式。
在频率方向上增加分配资源的情况下，通过降低每个资源的功率密度，并增加分配资源数，能够期待干扰被分散的效果。
另一方面，也有在时间方向上来增加分配资源的方法。还有跨越连续的帧时间来发送同一数据并得到重复增益的方法。该方法等同于在时间方向来分散干扰。例如，在LTE中准备了被称为TTI Bundling(TTI绑定)的单元。TTI Bundling通过在4个子帧中发送利用1个子帧发送的数据，能够得到重复增益。在实施本发明的情况下，也可以考虑主动将TTI Bundling应用于小区边缘终端中，以降低功率密度。
根据本实施例，通过降低每无线资源的干扰功率密度，发挥将干扰分散的效果。干扰被分散的结果是，在宏小区基站中能够降低对每个终端的干扰的影响。
(实施例4)
在本实施例中，小区中心终端和小区边缘终端的选择方法带来了功率控制的较大的性能变化。在应用于毫微微小区基站的情况下，由于大多设置在屋内，所以因建筑物的1层和2层的天花板、墙壁而造成的穿透损耗(penetration loss)成为需要考虑的重要课题。
毫微微小区基站1201－H与终端1203－H之间的路径损耗有可能因为穿透损耗而产生10～30dB左右的差。另一方面，存在宏小区基站1201－M与连接毫微微小区基站1201－H的各个终端之间的路径损耗没有差的情况。即，与毫微微小区基站1201－H连接的终端，与小区中心终端、小区边缘终端无关地，只要着眼于与宏小区基站1201－M之间的路径损耗的绝对值即可。如果路径损耗的值在一定值以上(衰减较大)，则可以只对毫微微小区基站1201－H与终端1203－H之间的路径损耗进行补偿。如果路径损耗的值在一定值以下，则可以实施诸如实施例1所述的控制。
在上述的情况下，确认毫微微小区基站1201－H与终端1203－H之间的路径损耗的分布，在路径损耗的分布(例如，表示偏差的指标、偏差等)为一定值以上的情况下，考虑对宏小区基站1201－M的干扰功率，确定能够在最大允许发送功率的范围内使用的MCS。相反，如果路径损耗的分布在一定值以内，则小区边缘终端可以原样地使用小区中心终端的功率，而不计算对宏小区基站1201－M造成的干扰功率。
根据本实施例，通过获取毫微微小区基站1201－H内的终端的路径损耗分布，并判定是否被控制为一定的路径损耗分布，能够跳过小区中心终端和小区边缘终端的选择处理。
产业上的可利用性
本发明的代表性的应用对象，例如可以考虑毫微微小区基站。将施加干扰最小化的上行功率控制能够将对已有的宏小区基站的小区设计的影响抑制在最小限度内。例如，适合于在宏小区基站的面状铺开后，作为热点、无信号区域对策而设置的小型基站。

Claims (15)

1.一种蜂窝无线通信系统中的基站，该蜂窝无线通信系统具有多个所述基站和多个终端，该多个终端根据与进行通信的所述基站之间的路径损耗和规定的发送功率控制参数来进行上行发送功率控制，其特征在于：
所述基站具备：
统计信息取得部，从各个终端接收由所述多个终端测定的、来自本基站的下行参照信号的接收质量信息和来自与本基站邻接的邻接基站的下行参照信号的接收质量信息；以及
功率控制参数确定部，根据该接收质量信息和功率报告频度，从所述多个终端中选择小区中心终端和小区边缘终端，根据具有最大功率报告频度的功率报告值来选择所述小区中心终端，并且通过将低于规定值的功率报告值去除来选择所述小区中心终端和所述小区边缘终端，所述功率报告频度是所述基站从各终端接收的所述多个终端测定的来自本基站的下行参照信号的接收功率的功率报告的频度，
所述功率控制参数确定部根据所述邻接基站的预先设定的允许干扰功率量、和该邻接基站与所述小区中心终端之间的第1路径损耗，求出所述小区中心终端的第1发送功率，
根据所述邻接基站的预先设定的允许干扰功率量、和该邻接基站与所述小区边缘终端之间的第2路径损耗，求出所述小区边缘终端的第2发送功率，并且
对所述第1路径损耗和所述小区中心终端的第1发送功率、以及所述第2路径损耗和所述小区边缘终端的第2发送功率进行插补，求出在本基站属下的所述小区中心终端和所述小区边缘终端的所述发送功率控制中使用的发送功率控制参数，该发送功率控制参数表示路径损耗与发送功率的关系，
所述基站将所求出的发送功率控制参数通知给本基站属下的所述终端。
2.根据权利要求1所述的基站，其特征在于：
所述功率控制参数确定部根据邻接基站允许的预先设定的所述允许干扰功率量、和该邻接基站与所述小区中心终端之间的第1路径损耗，求出所述小区中心终端的最大允许发送功率，
所述功率控制参数确定部选择如下的规定的目标MCS调制与编码方案：使该规定的目标MCS所表示的调制方式和编码率下的通信获得成功的发送功率，为所求出的来自所述小区中心终端的最大允许发送功率以下，
在使所选择的目标MCS所表示的调制方式和编码率下的通信获得成功的所述发送功率、和最大允许发送功率的范围内，求出所述小区中心终端的第1发送功率。
3.根据权利要求1所述的基站，其特征在于：
所述功率控制参数确定部根据邻接基站允许的预先设定的所述允许干扰功率量、和该邻接基站与所述小区边缘终端之间的第2路径损耗，求出所述小区边缘终端的最大允许发送功率，将该小区边缘终端的最大允许发送功率作为所述小区边缘终端的第2发送功率。
4.根据权利要求1所述的基站，其特征在于：
所述功率控制参数确定部根据所求出的所述小区边缘终端的最大允许发送功率，求出本基站的接收质量，
所述功率控制参数确定部选择如下的规定的目标MCS：所求出的本基站的接收质量，满足使该规定的目标MCS所表示的调制方式和编码率下的通信获得成功的接收质量，
所述基站存储所选择的目标MCS和第2发送功率。
5.根据权利要求1所述的基站，其特征在于：
所述功率控制参数确定部在选择所述小区中心终端和所述小区边缘终端时，利用接收到的接收质量信息的履历，使终端具有基于接收频度的加权。
6.根据权利要求1所述的基站，其特征在于：
所述功率控制参数确定部对所述第1路径损耗和所述小区中心终端的第1发送功率、以及所述第2路径损耗和所述小区边缘终端的第2发送功率进行一次插补。
7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于：
通过一次插补而求出的所述发送功率控制参数是按照LTE标准而规定的功率控制数式中的、与路径损耗相乘的系数α和基准功率P0_PUSCH。
8.根据权利要求1所述的基站，其特征在于：
所述功率控制参数确定部增加所述小区边缘终端在最大允许发送功率下进行通信时的、基于调度的分配资源数，并降低功率密度。
9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于：
增加分配的资源是频率方向资源。
10.根据权利要求8所述的基站，其特征在于：
增加分配的资源是时间方向资源。
11.根据权利要求1所述的基站，其特征在于：
所述基站的小区，小于所述邻接基站的小区，上述小区是指通信区域。
12.根据权利要求1所述的基站，其特征在于：
所述接收质量信息表示下行参照信号的接收功率。
13.根据权利要求1所述的基站，其特征在于：
所述功率控制参数确定部取得由邻接基站发送的预先设定的发送功率，并获取该发送功率与从所述小区中心终端接收到的来自邻接基站的下行参照信号的接收质量信息之差，由此求出所述第1路径损耗，
所述功率控制参数确定部取得由邻接基站发送的预先设定的发送功率，并获取该发送功率与从所述小区边缘终端接收到的来自邻接基站的下行参照信号的接收质量信息之差，由此求出所述第2路径损耗。
14.一种蜂窝无线通信系统，该蜂窝无线通信系统具有与多个终端进行通信的第1基站、和与该第1基站邻接的第2基站，所述终端根据与进行通信的所述基站之间的路径损耗和规定的发送功率控制参数来进行上行发送功率控制，其特征在于：
所述第1基站具备：
统计信息取得部，从各个终端接收由所述多个终端测定的、来自第1基站的下行参照信号的接收质量信息和来自第2基站的下行参照信号的接收质量信息；以及
功率控制参数确定部，根据该接收质量信息和功率报告频度，从所述多个终端中选择小区中心终端和小区边缘终端，根据具有最大功率报告频度的功率报告值来选择所述小区中心终端，并且通过将低于规定值的功率报告值去除来选择所述小区中心终端和所述小区边缘终端，所述功率报告频度是所述第1基站从各终端接收的所述多个终端测定的来自本基站的下行参照信号的接收功率的功率报告的频度，
所述功率控制参数确定部根据所述第2基站的预先设定的允许干扰功率量、和该第2基站与所述小区中心终端之间的第1路径损耗，求出所述小区中心终端的第1发送功率，
根据所述第2基站的预先设定的允许干扰功率量、和该第2基站与所述小区边缘终端之间的第2路径损耗，求出所述小区边缘终端的第2发送功率，并且
对所述第1路径损耗和所述小区中心终端的第1发送功率、以及所述第2路径损耗和所述小区边缘终端的第2发送功率进行插补，求出在本基站属下的所述小区中心终端和所述小区边缘终端的所述发送功率控制中使用的发送功率控制参数，该发送功率控制参数表示路径损耗与发送功率的关系，
所述第1基站将所求出的发送功率控制参数通知给本基站属下的所述终端。
15.根据权利要求14所述的蜂窝无线通信系统，其特征在于：
所述第1基站是毫微微小区基站，所述第2基站是宏小区基站。
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