JP2011151685A

JP2011151685A - 基地局装置

Info

Publication number: JP2011151685A
Application number: JP2010012522A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Mochida; 英史持田; Takashi Yamamoto; 剛史山本; Yoshizo Tanaka; 義三田中
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2011-08-04

Abstract

【課題】他の基地局装置における無線リソースの使用状況に応じて、与干渉抑制の制御の仕方を調整する。
【解決手段】他の基地局装置ＭＢＳ及び／又は前記他の基地局装置と通信する端末装置ＭＭＳに対する与干渉を抑制する制御を行う制御部２４と、他の基地局装置における各無線リソースの使用状況を示す使用状況データを取得し、前記使用状況データを所定の期間毎に集計して、前記所定の期間毎の統計値を得る分析部２７と、を備え、前記制御部２４は、前記統計値のうち、与干渉抑制制御を行う時点に該当する期間の統計値に基づいて、与干渉抑制制御の仕方を調整する。
【選択図】図５

Description

本発明は、端末装置との間で無線通信を行う基地局装置に関する。

複数の基地局装置を備えた無線通信システムにおいて、当該複数の基地局装置それぞれが設定する通信エリア（セル）が重複している場合、ある基地局装置から送信された信号が、近傍の他の基地局装置のセル内にある端末装置に届いてしまい、その端末装置にとって干渉信号となることがある。
このような干渉は、ビームフォーミングにより抑制できることは良く知られている。つまり、自セル内の端末装置（以下、自己の端末装置ともいう）にはビームを向けつつも、他の基地局装置のセル内にある端末装置（以下、他の端末装置ともいう）には、ヌルビームを向けるようにビームフォーミングを行うことで、自基地局装置からの信号（干渉信号）が他の端末装置に届きにくくなり、干渉が抑制される（なお、ビームフォーミングについては、非特許文献１参照）。

菊間信良著、「アレーアンテナによる適応信号処理」、科学技術出版、１９９８年１１月２５日

ところで、上記無線通信システムでは、基地局装置として、例えば、数キロメートルの大きさのセル（マクロセル）を形成するマクロ基地局装置と、前記マクロセル内に設置され数十メートル程度の比較的小さなセル（フェムトセル）を当該マクロセル内に形成するフェムト基地局装置とを備えたものがある。
上記無線通信システムでは、フェムト基地局装置が形成するフェムトセルは、マクロセル内に形成されることがあり、そのほぼ全域がマクロセルと重複することがある。さらに、フェムト基地局装置は、ユーザによってマクロセル内で任意の場所に設置されることがあるため、フェムト基地局装置の下り信号が、マクロ基地局装置に接続する端末装置に干渉を与えたり、フェムト基地局装置に接続する端末装置が送信する上り信号が、マクロ基地局装置に干渉を与えるといった場合の他、互いに隣接してフェムトセルを形成する複数のフェムト基地局装置及びそれに接続する端末装置が、相互に干渉を与える場合もある。
このようなことから、基地局装置が上記ビームフォーミングを利用したとしても、好適に他セルへの干渉を抑制することが困難な場合があった。

このような与干渉を抑制するため、フェムト基地局装置のように干渉を与えるおそれのある場合は、他の基地局装置（特に、マクロ基地局装置）の上り又は下りリンクで使用される無線リソースの使用を避けたり、そのような無線リソースにおける送信電力を下げたりすることが考えられる。
しかし、他の基地局装置が使用する無線リソースは、一定ではなく、無線リソースのスケジューリングによって変動する。
したがって、そのような他の基地局装置における無線リソースの使用状況に応じて、与干渉抑制の制御の仕方を調整することが望まれる。

そこで、本発明は、他の基地局装置における無線リソースの使用状況に応じて、与干渉抑制の制御の仕方を調整するための新たな技術的手段を提供することを目的とする。

（１）他の基地局装置及び／又は前記他の基地局装置と通信する端末装置に対する与干渉を抑制する制御を行う制御部と、他の基地局装置における各無線リソースの使用状況を示す使用状況データを取得し、前記使用状況データを所定の期間毎に集計して、前記所定の期間毎の統計値を得る分析部と、を備え、前記制御部は、前記統計値のうち、与干渉抑制制御を行う時点に該当する期間の統計値に基づいて、与干渉抑制制御の仕方を調整することを特徴とする基地局装置である。

上記本発明によれば、他の基地局装置における無線リソースの使用状況の所定期間毎（時間帯毎、日毎など）の統計値を得ることができる。この統計値は、所定期間毎の他セルにおける過去の無線リソースの使用実績を示しているため、与干渉抑制制御を行う際には、その時点に該当する期間（同じ時間帯、同じ日などの）の統計値から、その時点での他セルにおける無線リソースの使用状況を推定することが可能である。これを利用して、本発明では、前記統計値のうち、与干渉抑制制御を行う時点に該当する期間の統計値に基づいて、与干渉抑制の制御の仕方を調整するため、他の基地局における無線リソースの使用状況の変化に対応して、与干渉抑制の制御の仕方を変更することができる。

（２）前記与干渉抑制制御の仕方の調整には、各無線リソースにおける送信電力の調整、及び／又は無線リソース割り当ての仕方の調整が含まれるのが好ましい。この場合、与干渉を与えるおそれのある無線リソースにおける送信電力を抑制したり、当該無線リソースの使用を避けるたりすることなどによって、与干渉抑制制御の仕方の調整を行うことができる。

（３）前記使用状況データは、各無線リソースの信号を自基地局装置において受信したときの受信電力又は当該受信電力に基づくデータであるのが好ましい。他セルからの信号の受信電力が大きければ、他の基地局装置において割り当てられている無線リソースであることを示しており、他セルにおける無線リソースの使用状況を適切に把握することができる。

（４）与干渉抑制制御の仕方を調整すべき特定の期間の入力を基地局装置外部から受け付ける入力部と、前記制御部は、与干渉抑制制御を行う時点が、前記特定の期間内であるときには、前記特定の期間用に設定された与干渉抑制制御を行うのが好ましい。この場合、特定の期間を外部から設定でき、設定された特定の期間用の与干渉抑制制御を行うことができる。

（５）前記分析部は、前記特定の期間における、他セルにおける各無線リソースの使用状況を示す使用状況データを取得して集計し、前記特定の期間における統計値を得るように構成され、前記制御部は、与干渉抑制制御を行う時点が、前記特定の期間内である場合には、前記特定の期間における統計値に基づいて、与干渉抑制制御の仕方を調整するのが好ましい。この場合、特定の期間の統計値を得て、その統計値に基づいて、特定の期間における適切な与干渉抑制制御を行うことができる。

（６）前記分析部は、他の基地局装置において当該他の基地局装置が有するソフトウェアのアップデートが行われると、蓄積されている前記統計値の全部又は一部をリセットして、統計データの作成をし直すよう構成されているのが好ましい。他の基地局装置が有するソフトウェアのアップデートが行われると、統計値の信頼性が低下するため、リセットすることで、適切な新統計値を比較的短期間で得ることができる。

本発明によれば、他の基地局装置における無線リソースの使用状況に応じて、与干渉抑制の制御の仕方を調整することが可能である。

本発明の第一の実施形態に係る基地局装置を備えた無線通信システムの構成を示す概略図である。ＬＴＥにおける上り及び下りそれぞれの無線フレームの構造を示す図である。ＤＬフレームの詳細な構造を示す図である。ＵＬフレームの詳細な構造を示す図である。図１中、フェムトＢＳの構成を示すブロック図である。分析部及び制御部を示すブロック図である。統計値を示すヒストグラムである。統計値に基づく与干渉抑制制御の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
〔第一の実施形態〕
〔１．通信システムの構成〕
図１は、本発明の第一の実施形態に係る基地局装置を備えた無線通信システムの構成を示す概略図である。
この無線通信システムは、複数の基地局装置１と、この基地局装置１との間で無線通信を行うことができる複数の端末装置２（移動端末；ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ）とを備えている。
複数の基地局装置１は、例えば数キロメートルの大きさの通信エリア（マクロセル）ＭＣを形成する複数のマクロ基地局装置（ＭａｃｒｏＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）１ａと、マクロセルＭＣ内に設置され数十メートル程度の比較的小さなフェムトセルＦＣを形成する複数のフェムト基地局装置（ＦｅｍｔｏＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）１ｂとを含んでいる。

マクロ基地局装置（以下、「マクロＢＳ」ともいう。）１ａは、自己のマクロセルＭＣ内にある端末装置２との間で無線通信を行うことができる。
また、フェムト基地局装置（以下、「フェムトＢＳ」ともいう）１ｂは、例えば、屋内等、マクロＢＳ１ａの無線波を受信し難い場所等に配置され、上記フェムトセルＦＣを形成する。フェムトＢＳ１ｂは、自己が形成するフェムトセルＦＣ内にある端末装置（以下、「ＭＳ」ともいう）２との間で無線通信が可能であり、本システムでは、マクロＢＳ１ａの無線波が受信し難い場所等においても、その場所に比較的小さいフェムトセルＦＣを形成するフェムトＢＳ１ｂを設置することで、ＭＳ２に対して十分なスループットでのサービスの提供を可能にする。
なお、以下の説明では、フェムトＢＳ１ｂに接続するＭＳ２をフェムトＭＳ２ｂともいい、マクロＢＳ１ａに接続するＭＳ２をマクロＭＳ２ａともいう。

本実施形態の無線通信システムは、例えば、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）が適用される携帯電話用のシステムであり、各基地局装置と、端末装置との間において、ＬＴＥに準拠した通信が行われる。ＬＴＥでは、周波数分割複信（ＦＤＤ）方式を採用することができ、本実施形態では、本通信システムがＦＤＤ方式を採用しているものとして説明する。なお、通信システムとしては、ＬＴＥに限られるものではなく、また、ＦＤＤ方式に限られるものでもなく、例えば、ＴＤＤ（時分割複信）方式であってもよい。

〔２．ＬＴＥのフレーム構造〕
本実施形態の通信システムが準拠するＬＴＥにおいて採用可能なＦＤＤ方式においては、上り信号（端末装置から基地局装置への送信信号）と、下り信号（基地局装置から端末装置への送信信号）との間で、互いに異なる使用周波数を割り当てることで、上り通信と下り通信とを同時に行う。
また、本実施形態においては、下りリンク側の無線通信にＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、上りリンク側の無線通信にＳＣ−ＦＤＭＡ（ＳｉｎｇｌｅＣａｒｒｉｅｒ−ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）を採用している。

図２は、ＬＴＥにおける上り及び下りリンクそれぞれの無線フレームの構造を示す図である。ＬＴＥにおける下り側の基本フレームである無線フレーム（ＤＬフレーム）及び上り側の無線フレーム（ＵＬフレーム）は、その１無線フレーム分の時間長さがそれぞれ１０ミリ秒であり、＃０〜＃９まで１０個のサブフレームによって構成されている。これらＤＬフレームとＵＬフレームは、そのタイミングが揃えられた状態で、時間軸方向に配列される。
なお、上記ＤＬフレーム及びＵＬフレームのタイミングは、各基地局装置間でも揃えられており、いわゆる基地局間同期がとれた状態で、各セルでの通信が行われる。

図３は、ＤＬフレームの詳細な構造を示す図である。図中、縦軸方向は周波数を示しており、横軸方向は時間を示している。
ＤＬフレームを構成するサブフレームは、それぞれ２つのスロット（例えば、スロット♯０，♯１）により構成されている。また、１つのスロットは、７個（♯０〜♯６）のＯＦＤＭシンボルにより構成されている（ＮｏｒｍａｌＣｙｃｌｉｃＰｒｅｆｉｘの場合）。
また、図中、データ伝送の上での基本単位領域（ユーザ割り当ての最小単位）であるリソースブロック（ＲＢ：ＲｅｓｏｕｒｃｅＢｌｏｃｋ）は、周波数軸方向に１２サブキャリア、時間軸方向に７ＯＦＤＭシンボル（１スロット）で定められる。従って、例えば、ＤＬフレームの周波数帯域幅が５ＭＨｚに設定されている場合、３００個のサブキャリアが配列されるので、リソースブロックは、周波数軸方向に２５個配置される。

図３に示すように、各サブフレームの先頭には、基地局装置が端末装置に対し、下り通信に必要な制御チャネルを割り当てるための伝送領域が確保されている。この伝送領域は、各サブフレームにおいて先頭側に位置するスロットのシンボル♯０〜♯２（最大で３シンボル）で割り当てられており、ユーザデータが格納されるＰＤＳＣＨ（ＰＤＳＣＨ：ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ、後に説明する）及びＰＵＳＣＨ（ＰＤＳＣＨ：ＰｈｙｓｉｃａｌＵｐｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ、後に説明する）の割当情報等を含む下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）や、ＰＤＣＣＨに関する情報を通知するための制御チャネル構成指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ：ＰｈｙｓｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＦｏｒｍａｔＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ）、ＰＵＳＣＨに対するハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔＲｅｑｕｅｓｔ）の受信成功通知（ＡＣＫ：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、受信失敗通知（ＮＡＣＫ：ＮｅｇａｔｉｖｅＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を送信するためのハイブリッドＡＲＱ指示チャネル（ＰｈｙｓｉｃａｌＨｙｂｒｉｄ−ＡＲＱＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ）が割り当てられている。

上記ＰＤＣＣＨは、上記割当情報の他、後述する上り送信電力制御情報や、下りのＣＱＩ（ＣｈａｎｎｅｌＱｕａｌｉｔｙＩｎｄｉｃａｔｏｒ）についての報告の指示等に関する情報を含んでいる。

また、ＤＬフレームにおいて、１番目のサブフレーム♯０には、ブロードキャスト送信によってシステムの帯域幅等を端末装置に通知するための同報チャネル（ＰＢＣＨ：ＰｈｙｓｉｃａｌＢｒｏａｄｃａｓｔＣｈａｎｎｅｌ）が割り当てられる。ＰＢＣＨは、時間軸方向において、１番目のサブフレーム♯０における後方側のスロットのシンボル♯０〜♯３の位置に４つのシンボル幅で配置され、周波数軸方向において、ＤＬフレームの帯域幅の中央の位置に６リソースブロック幅分（７２サブキャリア）で割り当てられる。このＰＢＣＨは、４フレームにわたって同一の情報を送信することで、４０ミリ秒ごとに更新されるように構成されている。
ＰＢＣＨには、通信帯域幅や、送信アンテナ数、制御情報の構造等の主要なシステム情報が格納される。
また、ＰＢＣＨには、ＰＤＳＣＨに格納され自己に接続するＭＳに対して送信されるシステム情報ブロック（ＳＩＢ：ＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ）１の割当位置に関する情報（リソースブロック割り当て情報））や、対応するＰＤＳＣＨの復調に必要な無線フレーム番号を含んだマスタ情報ブロック（ＭＩＢ：ＭａｓｔｅｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ）が格納されている。

また、ＤＬフレームを構成する１０個のサブフレームの内、１番目（♯０）及び６番目（♯５）のサブフレームそれぞれには、基地局装置やセルを識別するための信号である、第一同期信号及び第二同期信号（Ｐ−ＳＣＨ：ＰｒｉｍａｒｙＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎＣｈａｎｎｅｌ，Ｓ−ＳＣＨ：ＳｅｃｏｎｄａｒｙＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎＣｈａｎｎｅｌ）が割り当てられている。

Ｐ−ＳＣＨは、時間軸方向において、サブフレーム♯０及びサブフレーム♯５それぞれにおける先頭側のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルであるシンボル♯６の位置に１つのシンボル幅で配置され、周波数軸方向において、ＤＬフレームの帯域幅の中央の位置に６リソースブロック幅分（７２サブキャリア）で配置されている。このＰ−ＳＣＨは、端末装置が、基地局装置のセルを分割した複数（３個）のセクタそれぞれを識別するための情報であり、３パターン定義されている。
Ｓ−ＳＣＨは、時間軸方向において、サブフレーム♯０及びサブフレーム♯５それぞれにおける先頭側のスロットの最後から２番目のＯＦＤＭシンボルであるシンボル♯５の位置に１つのシンボル幅で配置され、周波数軸方向において、ＤＬフレームの帯域幅の中央の位置に６リソースブロック幅分（７２サブキャリア）で配置されている。このＳ−ＳＣＨは、端末装置が、複数の基地局装置の通信エリア（セル）それぞれを識別するための情報であり、１６８パターン定義されている。

Ｐ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨは、相互に組み合わせることによって５０４種類（１６８×３）のパターンが定義されている。端末装置は、基地局装置から送信されたＰ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨを取得することで、自端末が、どの基地局装置のどのセクタに存在するかを認識することができる。
Ｐ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨがとり得る複数のパターンは、通信規格において予め定められており、各基地局装置及び各端末装置において既知である。つまり、Ｐ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨは、それぞれ、複数のパターンをとり得る既知信号である。

上述の各チャネルが割り当てられていない他の領域のリソースブロックは、ユーザデータ等を格納するための上述の下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として用いられる。このＰＤＳＣＨは、複数の端末装置で共有して用いられるエリアであり、ユーザデータの他、各端末装置個別の制御情報等も格納される。
格納される制御情報としては、上述のＳＩＢ１が挙げられる。ＳＩＢ１には、例えば、現在接続しているＢＳ１がマクロであるかフェムトであるかを示すフラグであるＳＩＢ９や、そのＢＳ１の下りの送信電力を示すＳＩＢ２といった情報の割当位置に関する情報が含まれている。
ＰＤＳＣＨに格納されるユーザデータの割り当てについては、各サブフレームの先頭に割り当てられているＰＤＣＣＨに格納される、下りの無線リソース割当に関する下り割当情報により端末装置に通知される。この下り割当情報は、各ＰＤＳＣＨごとの無線リソース割当を示す情報であり、端末装置は、この下り割当情報によって、そのサブフレーム内に自己に対するデータが格納されているか否かを判断できる。

図４は、ＵＬフレームの詳細な構造を示す図である。図中、縦軸方向は周波数を示しており、横軸方向は時間を示している。
ＵＬフレームの構造は、基本的にＤＬフレームと同様であり、各サブフレームは、それぞれ２つのスロット（例えば、スロット♯０，♯１）により構成され、また、１つのスロットは、７個（♯０〜♯６）のＯＦＤＭシンボルにより構成されている。
また、データ伝送の上での基本単位領域としてのリソースブロック（ＲＢ：ＲｅｓｏｕｒｃｅＢｌｏｃｋ）についても同様であり、周波数軸方向に１２サブキャリア、時間軸方向に７ＯＦＤＭシンボル（１スロット）で定められる。

ＵＬフレームには、端末装置が基地局装置に対して接続するのに先立って最初にアクセスするための通信に用いられる物理ランダム・アクセス・チャネル（ＰＲＡＣＨ：ＰｈｙｓｉｃａｌＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＣｈａｎｎｅｌ）が割り当てられる。ＰＲＡＣＨは、６リソースブロック分（７２サブキャリア）の周波数帯域幅とされ、その割り当てについては、ＤＬフレームのＰＢＣＨ（同報チャネル）によって端末装置に対して通知される。

各サブフレームの周波数軸方向の両端には、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：ＰｈｙｓｉｃａｌＵｐｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）が割り当てられている。ＰＵＣＣＨは、ＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ，ＮＡＣＫに関する情報や、下りのＣＱＩに関する情報等の送信に用いられる。ＰＵＣＣＨの割り当てについては、ＤＬフレームのＰＢＣＨによって端末装置に対して通知される。
また、各サブフレームの最後のシンボルには、端末装置の上り信号のＣＱＩを測定するために用いられるサウンディング参照信号（ＳＲＳ：ＳｏｕｎｄｉｎｇＲｅｆｅｒｅｎｃｅ）が割り当てられている。

上述の各チャネルが割り当てられていない他の領域のリソースブロックは、ユーザデータ等を格納するための上述の上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として用いられる。ＰＵＳＣＨは、複数の端末装置で共有して用いられるエリアであり、ユーザデータの他、制御情報等も格納される。
ＰＵＳＣＨについてのユーザデータの割り当てについては、ＤＬフレームのＰＤＣＣＨに格納される上りの無線リソース割当に関する上り割当情報により端末装置に通知される。上り割当情報は、各ＰＵＳＣＨの無線リソース割当を示す情報であり、端末装置は、この上り割当情報によって、自己の送信に用いるＰＵＳＣＨを認識することができる。

〔３．基地局装置の構成〕
図５は、図１中、フェムトＢＳ１ｂの構成を示すブロック図である。ここでは、フェムトＢＳ１ｂの構成について説明するが、マクロＢＳ１ａの構成も、フェムトＢＳ１ｂとほぼ同様である。
フェムトＢＳ１ｂは、アンテナ３と、アンテナ３が接続された送受信部（ＲＦ部）４と、ＲＦ部４との間で授受が行われる送受信信号の信号処理のほか、他のセル（他セルの基地局装置又は端末装置）に与える干渉を抑制する処理等を行う信号処理部５とを備えている。

〔３．１ＲＦ部〕
ＲＦ部４は、上り信号受信部１１、下り信号受信部１２、及び送信部１３を備えている。上り信号受信部１１は、ＭＳ２からの上り信号を受信するためのものであり、下り信号受信部１２は、他のマクロＢＳ１ａ又は他のフェムトＢＳ１ｂからの下り信号を受信するためのものである。送信部１３は、ＭＳ２へ下り信号を送信するためのものである。

また、ＲＦ部４は、サーキュレータ１４を備えている。このサーキュレータ１４は、アンテナ３からの受信信号を、上り信号受信部１１及び下り信号受信部１２側へ与え、送信部１３から出力された送信信号を、アンテナ３側へ与えるためのものである。このサーキュレータ１４及び送信部１３が有するフィルタによって、アンテナ３からの受信信号が送信部１３側へ伝わることが防止されている。
また、サーキュレータ１４及び上り信号受信部１１が有するフィルタによって、送信部１３から出力された送信信号が上り受信部１１側へ伝わることが防止されている。さらに、サーキュレータ１４及び上り信号受信部１２が有するフィルタによって、送信部１３から出力された送信信号が上り信号受信部１２側へ伝わることが防止されている。

上り信号受信部１１は、上り信号の周波数帯域のみを通過させるフィルタや、増幅器、Ａ／Ｄ変換器等を備えており、アンテナ３が受信する受信信号よりＭＳ２からの上り信号を取得し、これを増幅するとともにデジタル信号に変換し信号処理部５に出力する。このように、上り信号受信部１１は、ＭＳ２からの上り信号の受信に適合して構成された受信部であって、基地局装置として本来的に必要な受信部である。

送信部１３は、Ｄ／Ａ変換器や、フィルタ、増幅器等を備えており、信号処理部５からデジタル信号として出力される送信信号を受け取り、これをアナログ信号に変換するとともに増幅しアンテナ３から下り信号として送信させる機能を有している。

本実施形態のフェムトＢＳ１ｂは、更に下り信号受信部１２を備えている。この下り信号受信部１２は、自己以外の他のＢＳ１（他の基地局装置）が送信した下り信号を受信（測定）するためのものである。
本実施形態において、下り信号受信部１２によって受信した他のＢＳ１の下り信号は、他のＢＳ１によるリソースの使用状況の取得等に用いられる。

この下り信号受信部１２は、他のＢＳ１からの下り信号の周波数帯域だけを通過させるフィルタや、増幅器、Ａ／Ｄ変換部等を備えており、アンテナ３が受信する受信信号より他のＢＳ１からの下り受信信号を取得し、これを増幅するとともにデジタル信号に変換し出力する。
下り信号受信部１２から出力された下り受信信号は、信号処理部５に与えられ、変復調部２１やメジャメント部２２によって処理される。

〔３．２信号処理部〕
信号処理部５は、当該信号処理部５の上位レイヤとＲＦ部４との間で授受が行われる送受信信号の信号処理を行うための変復調部２１を備えている。変復調部２１は、上り信号受信部１１から与えられる上り信号を上りの受信データとして復調し前記上位レイヤに出力するとともに、前記上位レイヤから与えられる各種送信データを変調する機能を有している。また、変調部２１は、下り信号受信部１２にて受信された他セルの下り信号を復調したり、上り信号受信部１２にて受信された他セルの上り信号を復調したりすることもできる。

また、信号処理部５は、他セルの上り信号及び／又は下り信号の電力強度などを測定するメジャメント部２２を備えている。メジャメント部２２は、受信部１１，１２にて受信した他セルの下り及び／又は上り信号について、リソースブロック（所定の周波数幅）単位で、電力の測定を行い、リソースブロック単位の電力量を求める。
なお、メジャメント部２２による測定は、自セルにおける通信を周期的に休止し、その休止中に他セルの信号取得することで行うことができる。

メジャメント部２２によって測定される電力値が大きいリソースブロックは、他セルにおいて使用されていることになる。そして他セルからの信号の電力が大きいということは、自セルからの送信信号が大きな電力で他セルに届く可能性が高いため、他セルに干渉を与える可能性が高くなる。
一方、メジャメント部２２によって測定される電力値が小さいリソースブロックは、他において使用されていないか、使用されていても他セルの基地局装置又は端末装置が遠方にあるなどの理由で、自セルには小さな電力の信号しか届いていないことになる。他セルからの信号の電力が小さければ、自セルからの送信信号は大きな電力では他セルに届く可能性が低いため、他セルに干渉を与える可能性が低くなる。
このように、各リソースブロックの受信電力は、他セルにおけるリソースブロックの使用状況や他セルへ干渉を与える確率を示していることになる。

信号制御部５の制御部２４では、上記の観点から、他セルへの与干渉を抑制する制御を行う。より具体的には、制御部２４は、与干渉抑制のため、自基地局装置の送信電力（の上限値）をリソースブロック単位で調整する機能と、自基地局装置に接続する端末装置の送信電力（の上限値）をリソースブロック単位で調整する機能と、を有している。なお、端末装置の送信電力の制御情報は、下り送信信号のＰＤＣＣＨに格納され、前記端末装置に送信される。これにより、端末装置は、基地局装置が調整したとおりの送信電力で信号送信を行うことになる。

自基地局装置及び自基地局装置と通信する端末装置の送信電力（の上限値）を抑えることで、他セルまで信号が届き難くなり、自セルから他セルへの干渉を抑制することが可能である。

前記制御部２４は、与干渉を抑制する制御として、を行う制御部として、リソースブロックの割り当て（スケジューリング）の制御を行う機能も有している。制御部２４は、無線リソース（リソースブロック）の割り当てを行うスケジューリング部２６を制御可能である。つまり、制御部２４は、与干渉抑制のため、使用可能な全リソースブロックのうち他セルに干渉を与えにくいリソースブロックを選択したり、与干渉抑制に適したスケジューリングアルゴリズムを選択したりする。

制御部２４は、送信電力の大きさの調整や、リソースブロック割り当ての仕方の調整によって、与干渉抑制の仕方を調整する機能を有しているが、かかる調整が、信号処理部５の分析部２７による分析結果に基づいて行われる。

メジャメント部２２にて測定された、ある時刻ｔに測定された、各リソースブロックｆ（ｆ：はリソースブロック番号）の電力の測定値ｐ_n（ｔ，ｆ）は、分析部２７に与えられる。分析部２７では、電力の測定値ｐ_n（ｔ，ｆ）に対して、与干渉抑制制御のための分析（統計処理）を行う。
なお、ｐ_n（ｔ，ｆ）において、ｎは、測定値の番号を示しており、ある日の測定値の番号をｎとすると現在の測定値をｐ_n（ｔ，ｆ）で表したとき、前日の測定値の番号はｎ−１で表され、当該前の日の同一の時刻ｔにおいて同一のリソースブロックｆについて測定された測定値の番号は、ｐ_n-1（ｔ，ｆ）で表される。

図６に示すように、この分析部２７は、前記メジャメント部２２によって測定された電力データを集計して、統計処理する統計処理部３１を有している。
本実施形態の統計処理部３１は、一日における所定の時間帯（例えば、２時間単位の各時間帯）毎の、各リソースブロックの電力を集計し、統計値を生成するものである。例えば、図７に示すように、リソースブロック（ＲＢ）番号ｆ＝１〜５・・・としたときに、各リソースブロック（番号ｆ）の、各時間帯ｔそれぞれの電力平均値が統計値ｈ（ｔ，ｆ）として統計処理部３１によって計算される。

統計処理部３１が算出する電力平均値ｈ（ｔ，ｆ）としては、忘却係数平均型の平均値でもよいし、Ｎ個の電力計測値ｐ（ｔ，ｆ）の平均値でもよい。

忘却係数平均型の電力平均値ｈ（ｔ，ｆ）は、次のようにして算出される。
ｈ_n（ｔ，ｆ）＝（１−α）・ｐ_n（ｔ，ｆ）＋α・ｈ_n-1（ｔ，ｆ）
ここで、αは、忘却係数であり、０＜α＜１である。

Ｎ個の電力計測値ｐ（ｔ，ｆ）の電力平均値ｈ（ｔ，ｆ）は、次のように算出される。
ｈ_n（ｔ，ｆ）＝（１／Ｎ）・（ｐ_n（ｔ，ｆ）−ｐ_n-N（ｔ，ｆ）））＋ｈ_n-1（ｔ，ｆ）

統計処理部３１によって、電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）は、毎日更新されることになるため、他セルにおける各リソースブロックの最新の使用状況に基づいて、統計値としての電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）をアップデートすることができる。

各リソースブロック（番号ｆ）の、各時間帯ｔそれぞれの電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）が統計処理部３１によって算出されると、その電力平均値ｈ（_nｔ，ｆ）でもって、データベース３２が更新される。つまり、データベース３２には、図７に示すように、１日の間の各時間帯ｔにおける、他セルにおける各リソースブロックｆの電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）の大きさが格納されている。

多くの場合、電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）の大きさは、複数のリソースブロック間で等しくはならず、電力が大きいリソースブロックと小さいリソースブロックとが生じる。これは、全てのリソースブロックが均等に使用されるのではなく、他セルの伝送路環境等によって使用されるリソースブロックに偏りが生じるからである。

また、時間帯によっても、端末装置の数が変動したり、伝送路環境が変動したりすることがあるため、同じリソースブロックであっても、時間帯ｔによって、使用状況が変化し、電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）も変化する。これは、昼間と夜間では、他の基地局装置周辺の端末装置の数に差が生じたり、他の基地局装置周辺の交通量の変化など伝送路環境に影響を与える要因が変化したりするからである。つまり、他の基地局装置は、端末装置の数や伝送路環境に適応したスケジューリングを行おうとするため、端末装置の数や伝送路環境の変化に応じて、各リソースブロックについて観測される受信電力が変化するのである。

もっとも、日が異なっても、同じ時間帯であれば、他の基地局装置周辺の端末装置数や伝送路環境はある程度、共通することになるため、他の基地局装置は、似たようなスケジューリングを行う可能性が高い。したがって、図７のような統計値のデータは、過去の電力データに基づくものであるが、将来のある時間帯における他セルのリソースブロック使用状況の予測値を示している、ということができる。

なお、本実施形態では、時間帯ごとの統計値を求めたが、統計値を求める単位となる期間（所定の期間）は、これに限られるものではなく、日（曜日）、月、祝日、年末・ゴールデンウィークなどであってもよい。

前記制御部２４は、データベース３２に蓄積されている図７のような電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）のデータを参照し、参照した電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）に基づいて、与干渉抑制の仕方を決定する。

具体的には、制御部２４は、図８に示すように、まず、現在の時刻（与干渉抑制制御を行う時点）に該当する時間帯ｔにおける、全リソースブロックｆ（上りの全リソースブロック及び下りの全リソースブロック）の電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）を、データベース３２から取得する（ステップＳ１）。

続いて、全リソースブロックｆについて、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４の処理を実行するループ処理Ｌを行う。
このループ処理内では、まず、データベース３２から取得したリソースブロックｆの電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）と、所定の閾値（ｃｏｎｓｔ．）とを比較する（ステップＳ２）。閾値（ｃｏｎｓｔ．）よりも、そのリソースブロックｆの電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）が大きい場合、そのリソースブロックｆへの与干渉を避けるため、制御部２４は、そのリソースブロックｆに対し、端末装置の割り当てを行わないように、リソース割り当ての調整を行う（ステップＳ３）。

一方、閾値（ｃｏｎｓｔ．）よりも、そのリソースブロックｆの電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）が小さい場合、そのリソースブロックｆは、自セル内の端末装置への割り当てに使用される。ただし、制御部２４は、そのリソースブロックの送信電力を抑制する処理を行う（ステップＳ４）。

具体的には、自セル（基地局装置又は端末装置）の送信電力の大きさを、前記閾値（ｃｏｎｓｔ．）からそのリソースブロックｆの電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）を減じた値とする。つまり、他セルの電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）が大きいほど、自セルの送信電力が小さくなるようにして、送信電力の上限値を調整し、与干渉を抑制する。
換言すると、他セルの電力平均値ｈ_n（ｔ，ｆ）が小さければ、他セルへ干渉を与える可能性も低いので、送信電力の上限値を大きくすることができ、その結果、通信速度を上げて効率的な通信を行うことができる。

以上の処理（与干渉抑制の仕方の決定）を、各リソースブロックｆについて、行うことにより、他セルにおける過去のリソース使用状況に応じた、適切な与干渉抑制制御の仕方を決定することができる。

また、前記統計値ｈ（ｔ，ｆ）としては、電力平均値に限られるものではなく、他セルにおけるリソースブロック毎の使用状況を示す使用状況データであればよい。例えば、使用状況データとしては、電力の分散σ²（ｔ，ｆ）の平均値ｈ（ｔ，ｆ）であってもよい。電力の分散の平均値は、メジャメント部２２によって測定した所定の時間帯（期間）内の電力測定値ｐ（ｔ，ｆ）から分散値を求め、その平均値を求めることができる。分散の平均値も、忘却係数平均型の平均値、及びＮ個の電力分散平均値のいずれでもよい。

忘却係数平均型の分散平均値ｈ（ｔ，ｆ）は、次のようにして算出される。
ｈ_n（ｔ，ｆ）＝（１−α）・σ² _n（ｔ，ｆ）＋α・ｈ_n-1（ｔ，ｆ）
ここで、αは、忘却係数であり、０＜α＜１である。

Ｎ個の電力分散値σ²（ｔ，ｆ）の平均値ｈ（ｔ，ｆ）は、次のように算出される。
ｈ_n（ｔ，ｆ）＝（１／Ｎ）・（σ² _n（ｔ，ｆ）−σ² _n-N（ｔ，ｆ）））＋ｈ_n-1（ｔ，ｆ）

ある時間帯ｔのあるリソースブロックｆの電力分散値σ² _n（ｔ，ｆ）が大きい場合には、その時間帯ｔ内においてそのリソースブロックｆについては、様々な端末装置に割り当てられ、割り当ての変動が大きいことになる。一方、電力分散値σ² _n（ｔ，ｆ）が小さい場合には、その時間帯ｔ内においては、そのリソースブロックｆが特定の端末装置だけに固定的に割り当てられていることになる。

そこで、制御部２４は、電力分散値σ²（ｔ，ｆ）の平均値ｈ（ｔ，ｆ）が大きいリソースブロック群については、ＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＦａｉｒｎｅｓｓ（ＰＦ）法などの割り当てが変動的となるスケジューリングアルゴリズムを選択して、そのアルゴリズムを、スケジューリング部２６に実行させる。つまり、他セルにおける使用リソースの変動が大きい場合には、自セルにおいても使用リソースの変動が生じるようにして、実際に干渉が生じる確率（自セルと他セルとで使用するリソースブロックが同じになる確率）を低下させる。
また、上記の場合、自セルと他セルとで使用するリソースブロックが重なる可能性は排除できないため、制御部２４は、送信電力を全周波数（全リソースブロック）について抑制し、干渉を抑制する。

一方、電力分散値σ²（ｔ，ｆ）の平均値ｈ（ｔ，ｆ）が小さいリソースブロック群については、そのようなリソースブロック群のうち、電力値（ｔ，ｆ）が小さいリソースブロックを使用する。この際に、Ｓｅｍｉ−ＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇのように、同一の端末装置に同一のリソースブロックを時間的に連続して割り当てる固定的な割り当てを、スケジューリング部２６に実行させる。つまり、他セルにおける使用リソースの変動が小さい場合には、他セルにおいて使用されていないリソースを固定的に使用することで、干渉を与えることを回避できる。
また、この場合、他セルへ干渉を与える確率は低いため、制御部２４は、自セルにおける送信電力が大きくなるように調整する制御を行う。これにより、通信速度を上げて効率的な通信を行うことができる。

さて、データベース３２は、前述のように、他セルにおける各リソースブロックの過去の使用状況に基づく統計値ｈ（ｔ，ｆ）を保持しているわけであるが、これは、過去の使用状況が将来においても、同じ条件（日時）であれば同様に生じるという前提に立っている。この前提は、他の基地局装置が有するスケジューリングアルゴリズムなど、他基地局装置におけるリソース割り当てを行う判断基準が不変である必要がある。したがって、当該判断基準が変更された場合には、過去の統計値の信頼性は低下する。

そこで、本実施形態では、必要なタイミング（過去の統計値の信頼性が低下したタイミング）で、データベース３２の過去の統計値ｈ（ｔ，ｆ）の一部又は全部をリセットして、電力値の集計、統計値ｈ（ｔ，ｆ）の再計算を行ってリセット処理部３３を備えている。リセットが行われると、統計処理部３１は、リセット後の統計値を新たに作成し直すことになる。
過去の統計値の信頼性が低下するタイミングとしては、他の基地局装置が有するソフトウェアのアップデートが行われるタイミングがある。当該ソフトウェアには、スケジューリングアルゴリズムなど、他基地局装置におけるリソース割り当てを行う判断基準に影響する処理が含まれている場合がある。

そこで、リセット処理部３３は、そのようなソフトウェアのアップデートがなされた場合には、過去の統計値の信頼性は低下するため、データベース３２に記録されている統計値のうち、必要なものをリセット（消去）する。なお、アップデートがなされても、影響を受けず信頼性が維持される統計値については消去しなくてもよい。

他の基地局装置においてソフトウェアのアップデートがされるタイミングは、予め既知である場合には、分析部２７に設定しておき、リセット処理部３３は、設定されたタイミングでリセットを行えばよい。また、リセットするタイミングは、後述のバックボーンネットワーク経由などで、ソフトウェアのアップデートがなされた他の基地局装置から通知を受けても良い。

本実施形態において利用可能な使用状況データとしては、前述の電力値や電力分散値に限られるものではなく、他セルにおけるリソースブロックの割り当て情報そのものであってもよい。他セルにおけるリソースブロック割り当て情報は、他セルの下りフレーム中に含まれるため、そのフレームを読み取って、割り当て情報を取得し、リソースブロック毎の使用状況の統計値を生成してもよい。

リソースブロック割り当て情報は、前述のように、他セル下りフレームを読み取って取得するのではなく、バックボーンネットワークから取得してもよい。図５に示すように、信号処理部５は、バックボーンネットワーク用のインターフェース２９を有しており、信号処理部の５の情報取得部５では、割り当て情報などの必要な情報を、他の基地局装置から得ることができる。

また、信号処理部５は、基地局装置の外部から、特定の期間（特定の時間帯又は日等）の入力を受け付ける外部入力部３０を備えている。
外部入力部３０によって入力受付がなされる「特定の期間」（以下、「特別期間」という）は、統計処理部３１が使用状況データ（電力データ）を集計する単位として予め（出荷時に）設定されている「所定の期間」（本実施形態では、例えば、２時間単位の時間帯）とは別に、事後的に、基地局装置の運用時においても設定できる「期間」である。

前記特別期間としては、他の基地局装置の周辺で、多数の人があつまるイベントが開催される日時や、新たに設けられた祝日、その他、通常とは異なるリソース割り当てとなることが予想される日時などが挙げられる。
例えば、ある日のある時間帯に、イベントが単発的に開催され、他の基地局装置（マクロＢＳ）のセル内に、通常より多くの人が集まる場合、他セル内の端末装置数も増加し、自基地局装置（フェムトＢＳ）が、他セルに干渉を与える確率が非常に高くなる。この場合、過去の統計値はさほど役立たなくなる。

つまり、過去の統計値によれば、他の基地局装置は使用していないと推測されるリソースブロックについても、端末装置数増加のため、他の基地局装置が使用する確率が高まっているため、他の基地局装置の過去のリソース使用状況にかかわらず、全リソースブロックの送信電力を下げることで、与干渉を回避するべき場合がある。

かかる事態に対応するため、制御部２４は、データベース３２の統計値に基づいて、干渉抑制を行う第１モード（統計値制御用の通常モード）と、外部入力された特別期間に該当する場合には、データベース３２の統計値を用いずに、特別期間用に設定された与干渉抑制（例えば、全リソースブロックについての一律的な送信電力抑制）を行う第２モード（特別期間用の特別モード）と、を有している。
制御部２４は、与干渉抑制制御を行う時点が、特別期間内である場合には、第２モードを優先して実行し、適切な与干渉抑制を確保する。

また、外部入力された特別期間が、新たな祝日である場合のように、その特別期間が将来において何度も生じるような場合には、その特別期間を、統計処理部３１における使用状況データ（電力データ）の集計の新たな単位としてもよい。これにより、特別期間における他セルの各リソースブロックの使用状況の統計値を蓄積することができる。そして、制御部２４は、その特別期間の統計値に基づいて、与干渉抑制制御を行うことができる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１基地局装置
１ａマクロ基地局装置
１ｂフェムト基地局装置
２１変復調部
２２メジャメント部
２４制御部
２６スケジューリング部
２７分析部
３０外部入力部
３１統計処理部
３２データベース
３３リセット処理部
２８情報取得部
ＭＣマクロセル
ＦＣフェムトセル

Claims

他の基地局装置及び／又は前記他の基地局装置と通信する端末装置に対する与干渉を抑制する制御を行う制御部と、
他の基地局装置における各無線リソースの使用状況を示す使用状況データを取得し、前記使用状況データを所定の期間毎に集計して、前記所定の期間毎の統計値を得る分析部と、を備え、
前記制御部は、前記統計値のうち、与干渉抑制制御を行う時点に該当する期間の統計値に基づいて、与干渉抑制制御の仕方を調整する
ことを特徴とする基地局装置。
前記与干渉抑制制御の仕方の調整には、各無線リソースにおける送信電力の調整、及び／又は無線リソース割り当ての仕方の調整が含まれる
請求項１記載の基地局装置。
前記使用状況データは、各無線リソースの信号を自基地局装置において受信したときの受信電力又は当該受信電力に基づくデータである
請求項１又は２記載の基地局装置。
与干渉抑制制御の仕方を調整すべき特定の期間の入力を基地局装置外部から受け付ける入力部と、
前記制御部は、与干渉抑制制御を行う時点が、前記特定の期間内であるときには、前記特定の期間用に設定された与干渉抑制制御を行う
請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局装置。
前記分析部は、前記特定の期間における、他セルにおける各無線リソースの使用状況を示す使用状況データを取得して集計し、前記特定の期間における統計値を得るように構成され、
前記制御部は、与干渉抑制制御を行う時点が、前記特定の期間内である場合には、前記特定の期間における統計値に基づいて、与干渉抑制制御の仕方を調整する
請求項４記載の基地局装置。
前記分析部は、他の基地局装置において当該他の基地局装置が有するソフトウェアのアップデートが行われると、蓄積されている前記統計値の全部又は一部をリセットして、統計値の作成をし直すよう構成されている
請求項１〜５のいずれか１項に記載の基地局装置。