JP2015136008A - 無線基地局、及び、無線基地局の送信電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力が第２の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力に対して大きい場合においても、通信負荷を分散できる。
【解決手段】無線基地局２０−１は、第１の無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号の受信電力を測定し、測定した受信電力に応じて、第２の無線エリアＷＡ２に対して送信される下り無線信号の送信電力を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線基地局、及び、無線基地局の送信電力制御方法に関する。

無線基地局と無線端末とを備える無線通信システムが知られている。例えば、特許文献１乃至５に記載の無線通信システムは、マクロ基地局と、マクロ基地局よりも無線エリアが狭いマイクロ基地局と、を備える。マイクロ基地局は、マクロ基地局が提供する無線エリア内に配置される。この無線通信システムにおいては、マクロ基地局が提供する無線エリア内の複数の無線端末のうちの一部の無線端末が、マイクロ基地局によって収容されるので、通信負荷を分散することができる。

更に、特許文献１乃至５に記載の無線通信システムにおいて、マクロ基地局は、互いに異なる複数の無線リソース間で送信電力を異ならせる。また、特許文献１乃至５に記載の無線通信システムにおいて、マクロ基地局は、無線リソースのうちの、特定のリソースエレメントをパンクチャリング（又は、ミューティング）する。

また、特許文献１乃至５に記載の無線通信システムにおいて、無線基地局は、特定の参照信号に対して電力ブースティングを適用する。電力ブースティングは、参照信号に割り当てられたリソースエレメントと異なるリソースエレメントの電力を借用して、参照信号に割り当てられたリソースエレメントの送信電力を増加することである。

特開２０１２−１２９６４６号公報 国際公開第２０１１／０９３０９３号 特表２０１３−５２１７４０号公報 特表２０１３−５２００８８号公報 特開２０１３−４２３３９号公報

ところで、無線通信システムは、無線エリアに対して送信される下り無線信号の無線端末における受信電力に基づいて、無線端末を収容する無線エリアを決定することがある。例えば、第１の無線エリアを形成する第１の無線基地局が、第１の無線エリアにおいて第２の無線エリアを形成する第２の無線基地局の近傍に配置される場合を想定する。この場合、第２の無線エリア内の無線端末において、第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力が、第２の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力よりも大きくなることがある。この場合、無線端末は、第２の無線エリアにおいて収容されない。従って、第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力が第２の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力に対して大きい場合、通信負荷を分散できない虞があった。

本発明の目的の一つは、第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力が第２の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力に対して大きい場合においても、通信負荷を分散することにある。

一つの側面では、無線基地局は、第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力を測定する。無線基地局は、上記測定した受信電力に応じて、第２の無線エリアに対して送信される下り無線信号の送信電力を制御する。

第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力が第２の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力に対して大きい場合においても、通信負荷を分散できる。

第１実施形態に係る無線通信システムの構成例を表すブロック図である。 図１のマイクロ基地局の構成例を表すブロック図である。 図２の送信信号処理部の構成例を表すブロック図である。 図２の受信信号処理部の構成例を表すブロック図である。 下り無線信号の無線フレームの一例を示した説明図である。 図５の無線フレームに含まれるリソースブロックの一例を示した説明図である。 使用リソース単位と、各使用リソース単位の単位毎送信電力と、の設定例を示した説明図である。 使用リソース単位と、各使用リソース単位の単位毎送信電力と、の設定例を示した説明図である。 使用リソース単位と、各使用リソース単位の単位毎送信電力と、の設定例を示した説明図である。 図１のマイクロ基地局が実行する処理の一例を表すフローチャートである。 図１のマイクロ基地局が形成する無線エリアにて無線端末を収容可能な領域の一例を示した説明図である。 複数のアンテナにより下り無線信号が送信される場合におけるリソースブロックの一例を示した説明図である。 複数のアンテナにより下り無線信号が送信される場合におけるリソースブロックの一例を示した説明図である。 複数のアンテナにより下り無線信号が送信される場合におけるリソースブロックの一例を示した説明図である。 複数のアンテナにより下り無線信号が送信される場合における、使用リソース単位と、各使用リソース単位の単位毎送信電力と、の設定例を示した説明図である。 複数のアンテナにより下り無線信号が送信される場合における、使用リソース単位と、各使用リソース単位の単位毎送信電力と、の設定例を示した説明図である。 第１実施形態の第１変形例に係る無線通信システムの構成例を表すブロック図である。 図１７のマイクロ基地局が実行する処理の一例を表すフローチャートである。 第１実施形態の第１変形例に係る、使用リソース単位と、各使用リソース単位の単位毎送信電力と、の設定例を示した説明図である。 第１実施形態の第２変形例に係るマイクロ基地局が実行する処理の一例を表すフローチャートである。 第１実施形態の第３変形例に係るマイクロ基地局が実行する処理の一例を表すフローチャートである。 第２実施形態に係る、システム帯域と、各使用リソース単位の単位毎送信電力と、の設定例を示した説明図である。 第２実施形態に係るマイクロ基地局が実行する処理の一例を表すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に説明される実施形態は例示である。従って、以下に明示しない種々の変形や技術が実施形態に適用されることは排除されない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一の符号を付した部分は、変更又は変形が明示されない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

＜第１実施形態＞
（概要）
第１実施形態に係る無線通信システムは、無線端末と、無線リソースを用いて当該無線端末と通信するための無線エリアを形成する無線基地局と、を備える。
無線基地局は、第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力を測定する。無線基地局は、測定した受信電力に応じて、第２の無線エリアに対して送信される下り無線信号の送信電力を制御する。

これによれば、無線基地局は、第１の無線エリアの受信電力が大きくなるほど、第２の無線エリアの、所定の信号に割り当てられる無線リソースに対して配分される電力を増加できる。これにより、第２の無線エリアに対して送信される下り無線信号に含まれる上記信号の無線端末における受信電力を、第１の無線エリアに対して送信される下り無線信号の無線端末における受信電力に対して大きくすることができる。これにより、第２の無線エリアにて収容される無線端末の数を増加させることができる。この結果、通信負荷を分散できる。

以下、第１実施形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。
（構成）
図１に示すように、第１実施形態に係る無線通信システム１は、Ｌ個のマクロ基地局１０−１，…，１０−Ｌと、Ｍ個のマイクロ基地局２０−１，…，２０−Ｍと、Ｎ個の無線端末３０−１，…，３０−Ｎと、を備える。Ｌ、Ｍ、及び、Ｎのそれぞれは、１以上の整数を表す。図１は、Ｌが１であり、Ｍが３であり、Ｎが３である例を示す。

以下において、マクロ基地局１０−ｉは、区別する必要がない場合、マクロ基地局１０とも表される。ここで、ｉは、１からＬまでの整数を表す。同様に、マイクロ基地局２０−ｊは、区別する必要がない場合、マイクロ基地局２０とも表される。ここで、ｊは、１からＭまでの整数を表す。同様に、無線端末３０−ｋは、区別する必要がない場合、無線端末３０とも表される。ここで、ｋは、１からＮまでの整数を表す。また、マクロ基地局１０及びマイクロ基地局２０は、区別する必要がない場合、基地局１０又は２０とも表される。基地局２０は、無線基地局の一例である。

無線通信システム１は、基地局１０又は２０と、無線端末３０と、の間で、予め定められた無線通信方式に従った無線通信を行なう。例えば、無線通信方式は、ＬＴＥ方式である。ＬＴＥは、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎの略記である。なお、無線通信方式は、ＬＴＥ方式と異なる方式（例えば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、又は、ＷｉＭＡＸ等の方式）であってもよい。ＷｉＭＡＸは、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓの略記である。

本例では、各基地局１０及び２０は、１つの無線エリアを形成する。なお、各基地局１０及び２０は、複数の無線エリアを形成してもよい。無線エリアは、カバレッジ・エリア、又は、通信領域と表記されてもよい。例えば、無線エリアは、マクロセル、マイクロセル、ナノセル、ピコセル、フェムトセル、ホームセル、又は、セクタセル等のセルである。各基地局１０及び２０は、自局が形成する無線エリア内に位置する無線端末３０と無線通信を行なう。

具体的には、各基地局１０及び２０は、自局が形成する無線エリアにおいて無線リソースを提供する。本例では、無線リソースは、時間及び周波数により識別される、無線信号の要素である。各基地局１０及び２０は、自局が形成する無線エリア内に位置する無線端末３０と、当該無線エリアにおいて提供している無線リソースを用いることにより通信を行なう。なお、各基地局１０及び２０は、アクセスポイント、ｅＮＢ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）、ＮＢ（Ｎｏｄｅ Ｂ）、フェムト基地局、マクロ基地局、又は、ホーム基地局であってもよい。

本例では、マクロ基地局１０は、無線信号の送信電力として出力可能な電力の最大値がマイクロ基地局２０よりも大きい。従って、マクロ基地局１０は、マイクロ基地局２０が形成する無線エリアよりも広い無線エリアを形成する。

本例では、マイクロ基地局２０−１〜２０−３は、マクロ基地局１０−１が形成する無線エリアＷＡ１内に配置されている。更に、マイクロ基地局２０−１〜２０−３がそれぞれ形成する無線エリアＷＡ２−１〜ＷＡ２−３は、マクロ基地局１０−１が形成する無線エリアＷＡ１内に位置している。無線エリアＷＡ１は、第１の無線エリアの一例である。無線エリアＷＡ２−１〜ＷＡ２−３のそれぞれは、第２の無線エリアの一例である。

また、本例では、各基地局１０及び２０は、図示しない通信回線を介して有線通信可能に通信網（例えば、コアネットワーク）に接続されている。なお、各基地局１０及び２０は、無線通信可能に通信網に接続されていてもよい。基地局１０又は２０と通信網との間のインタフェースは、Ｓ１インタフェースと呼ばれてもよい。また、基地局１０及び２０間のインタフェースは、Ｘ２インタフェースと呼ばれてもよい。

また、基地局１０、基地局２０、並びに、無線通信システム１のうちの基地局１０及び２０よりも通信網（即ち、上位）側の部分は、Ｅ−ＵＴＲＡＮと呼ばれてもよい。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋの略記である。

各無線端末３０は、自端末が位置する無線エリアにおいて提供されている無線リソースを用いて、当該無線エリアを形成する基地局１０又は２０と無線通信を行なう。なお、無線端末３０は、移動局、端末装置、又は、ユーザ端末（ＵＥ；Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と呼ばれてもよい。

無線通信システム１は、無線端末３０が複数の無線エリアに位置する場合、各無線エリアに対して送信される下り無線信号の無線端末３０における受信電力に基づいて、無線端末３０を収容する無線エリアを決定する。なお、無線通信システム１は、下り無線信号の受信電力に代えて、下り無線信号の通信品質に基づいて、無線端末３０を収容する無線エリアを決定してもよい。

本例では、無線通信システム１は、無線端末３０がいずれの無線エリアにも収容されていない場合、受信電力が最大である無線エリアを、無線端末３０が収容される無線エリアとして決定する。
また、無線通信システム１は、無線端末３０がある無線エリア（「収容無線エリア」とも表記する）に収容されている場合を想定する。この場合において、無線通信システム１は、他の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力から、収容無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力を減じた値が所定の基準値以上である場合を想定する。この場合、無線通信システム１は、当該他の無線エリアを無線端末３０が収容される無線エリアとして決定する。

例えば、無線エリアにて無線端末３０が収容されることは、無線端末３０が当該無線エリアにて提供される無線リソースを用いて、当該無線エリアを形成する基地局１０又は２０とデータを送受信可能に、当該基地局１０又は２０と接続されていることである。

（構成：マイクロ基地局）
図２に示すように、マイクロ基地局２０−ｉは、例示的に、通信インタフェース部２１０と、制御部２２０と、送信信号処理部２３０と、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換部２４０と、送信ＲＦ部２５０と、アンテナ２６０と、を備える。ＲＦは、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙの略記である。更に、マイクロ基地局２０−ｉは、受信ＲＦ部２７０と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部２８０と、受信信号処理部２９０と、測定部２９６と、を備える。

マイクロ基地局２０−ｉは、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いて機能が実現されてよい。また、マイクロ基地局２０−ｉの少なくとも一部は、プログラム可能な論理回路装置（例えば、ＰＬＤ、又は、ＦＰＧＡ）を用いて機能が実現されてもよい。ＰＬＤは、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略記である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略記である。

通信インタフェース部２１０は、無線端末３０へ送信する送信データを通信網から受信する。更に、通信インタフェース部２１０は、無線端末３０からの受信データを通信網へ送信する。加えて、通信インタフェース部２１０は、制御情報を通信網と送受信する。本例では、制御情報は、自局が形成する無線エリアと異なる無線エリアを形成する基地局の種別を識別する種別情報を含む。本例では、基地局の種別は、マクロ基地局、及び、マイクロ基地局を含む。

制御部２２０は、無線リソースに対する送信電力の配分を制御する。そして、制御部２２０は、制御した配分に従って無線信号が送信されるように、送信信号処理部２３０へ指示を出力する。なお、送信電力の配分の制御の詳細については後述する。

更に、制御部２２０は、通信を行なう無線端末３０を選択するとともに、選択した無線端末３０との通信に用いる無線リソースの割り当てを行なう。制御部２２０は、選択した無線端末３０に対して、変調方式、及び、伝送レートを決定する。例えば、変調方式及び伝送レートは、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）インデックスにより表されてもよい。

制御部２２０は、選択した無線端末３０との通信が、当該通信に割り当てた無線リソースを用いて行なわれるように、送信信号処理部２３０及び受信信号処理部２９０へ指示を出力する。

送信信号処理部２３０は、制御部２２０からの指示に従って、無線端末３０へ送信する送信データに対して変調処理を行なうことにより変調信号を出力する。本例では、変調処理は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を含む。

Ｄ／Ａ変換部２４０は、送信信号処理部２３０により出力された変調信号に対して、Ｄ／Ａ変換を行なう。送信ＲＦ部２５０は、Ｄ／Ａ変換後の信号に対して、基底帯域から無線周波数帯域への周波数変換（ここでは、アップコンバート）を行なう。基底帯域は、ベースバンドとも表される。アンテナ２６０は、送信ＲＦ部２５０による周波数変換後の無線信号を送信する。アンテナ２６０により送信される無線信号は、下りリンクの無線信号、又は、下り無線信号とも表される。

送信信号処理部２３０について、より詳細に説明する。図３に示すように、送信信号処理部２３０は、例示的に、誤り訂正符号部２３１と、変調部２３２と、信号多重部２３３と、ＩＦＦＴ部２３４と、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）挿入部２３５と、を備える。

誤り訂正符号部２３１は、送信データに対して誤り訂正符号を付加する。変調部２３２は、制御部２２０により指示された、変調方式及び伝送レートに従って、誤り訂正符号が付加された送信データに対して、チャネル符号化及びデータ変調を行なう。変調部２３２は、チャネル符号化及びデータ変調後の送信データを送信データ信号として出力する。

例えば、チャネル符号化には、ターボ符号化、リード・ソロモン符号化、又は、畳み込み符号化等を用いることができる。データ変調には、例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、又は、６４ＱＡＭ等の多値変調方式を含む変調方式に従ったデータ変調を用いることができる。ＱＰＳＫは、Ｑｕａｄｒｉｐｈａｓｅ Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇの略記である。ＱＡＭは、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎの略記である。

信号多重部２３３は、制御部２２０による無線リソースの割り当てに従って、変調部２３２により出力された送信データ信号と、制御信号と、を多重する。本例では、制御信号は、参照信号（ＲＳ；Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、同期信号（ＳＳ；Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）、及び、報知信号を含む。

参照信号は、基地局１０又は２０と無線端末３０との間で既知の信号の一例である。参照信号は、無線端末３０が、下り無線信号の受信電力、及び、下り無線信号の通信品質の少なくとも一方を測定するために用いられる。
同期信号は、無線エリアを識別する識別子を含む。同期信号は、無線端末３０が無線エリアを検出するために用いられる。

報知信号は、基地局１０又は２０が、自局が形成する無線エリアに位置する無線端末３０へ報知する情報を示す。この情報は、報知情報とも表される。例えば、報知情報は、ＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）を含む。ＭＩＢは、無線端末３０が基地局１０又は２０と通信を開始するために用いられる情報である。例えば、ＭＩＢは、無線フレームのフレーム番号（ＳＦＮ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）、及び、システム帯域幅等を含む。

ＩＦＦＴ部２３４は、送信データ信号と制御信号とが多重された信号に対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ；Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行なう。ＣＰ挿入部２３５は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを挿入する。
送信信号処理部２３０は、ＣＰ挿入後の信号を、上記の変調信号として出力する。

図２に戻ると、アンテナ２６０は、無線端末３０により送信された、上りリンクの無線信号を受信する。上りリンクの無線信号は、上り無線信号とも表される。更に、アンテナ２６０は、マクロ基地局１０−１が形成する無線エリアＷＡ１に対して、マクロ基地局１０−１により送信された下り無線信号を受信する。

受信ＲＦ部２７０は、アンテナ２６０により受信された無線信号に対して、無線周波数帯域から基底帯域への周波数変換（ここでは、ダウンコンバート）を行なう。Ａ／Ｄ変換部２８０は、受信ＲＦ部２７０による周波数変換後の信号に対して、Ａ／Ｄ変換を行なう。

本例では、Ａ／Ｄ変換後の信号は、第１の部分と第２の部分とが含まれる。第１の部分は、Ａ／Ｄ変換後の信号のうちの、自局が形成する無線エリアに対して無線端末３０により送信された上り無線信号に対応する部分である。第２の部分は、Ａ／Ｄ変換後の信号のうちの、マクロ基地局１０−１が形成する無線エリアＷＡ１に対してマクロ基地局１０−１により送信された下り無線信号に対応する部分である。
受信信号処理部２９０は、制御部２２０からの指示に従って、Ａ／Ｄ変換後の信号のうちの第１の部分に対して復調処理を行なうことにより、受信データを出力する。

受信信号処理部２９０について、より詳細に説明する。図４に示すように、受信信号処理部２９０は、例示的に、ＣＰ除去部２９１と、ＦＦＴ部２９２と、信号分離部２９３と、を備える。更に、受信信号処理部２９０は、復調部２９４と、誤り訂正復号部２９５と、を備える。

ＣＰ除去部２９１は、Ａ／Ｄ変換後の信号からＣＰを除去する。ＦＦＴ部２９２は、ＣＰの除去後の信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行なう。
信号分離部２９３は、制御部２２０による無線リソースの割り当てに従って、ＦＦＴ後の信号から、受信データ信号と制御信号とを分離する。

復調部２９４は、制御部２２０により指示された、変調方式及び伝送レートに従って、信号分離部２９３からの受信データ信号及び制御信号に対して、データ復調及びチャネル復号化を行なう。復調部２９４は、データ復調及びチャネル復号化後の受信データ信号及び制御信号を受信データ及び制御情報としてそれぞれ出力する。

誤り訂正復号部２９５は、復調部２９４により出力された受信データ及び制御情報に対して、誤り訂正符号に基づいて誤り訂正処理を実行する。

図２に示される測定部２９６は、Ａ／Ｄ変換後の信号のうちの第２の部分に基づいて、無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号の受信電力を測定する。本例では、測定部２９６は、無線エリアＷＡ１に対して送信される下り無線信号に含まれる参照信号に基づいて、当該下り無線信号の受信電力を測定する。

ここで、制御部２２０による送信電力の配分の制御について説明を加える。
先ず、下り無線信号に含まれる種々の信号に対する無線リソースの割り当てについて説明する。
下り無線信号を第１の時間長（本例では、１０ｍｓ）毎に分割した各部分は、無線フレームと呼ばれる。図５に示すように、下り無線信号の無線フレームＦ＃０を第２の時間長（本例では、１ｍｓ）毎に分割した、各部分は、サブフレームと呼ばれる。

無線フレームＦ＃０を構成する１０個のサブフレームＳＦ＃０〜ＳＦ＃９のそれぞれは、制御チャネルＣＣと、データチャネルＳＣと、を含む。制御チャネルは、例えば、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）である。データチャネルは、例えば、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）である。
制御チャネルＣＣは、制御信号を送信するために用いられる。データチャネルＳＣは、データ信号を送信するために用いられる。本例では、データ信号は、送信データ信号とも表される。

無線フレームＦ＃０における１番目のサブフレームＳＦ＃０は、同期信号ＳＳ１と報知チャネルＢＣとを含む。例えば、同期信号ＳＳ１と報知チャネルＢＣとは、システム帯域の中心部にて、サブフレームＳＦ＃０に含まれていてもよい。例えば、報知チャネルは、ＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）である。報知チャネルＢＣは、報知信号を送信するために用いられる。本例では、システム帯域の中心部は、１．０８ＭＨｚの帯域幅を有する。
また、無線フレームＦ＃０における６番目のサブフレームＳＦ＃５は、同期信号ＳＳ２を含む。例えば、同期信号ＳＳ２は、システム帯域の中心部にて、サブフレームＳＦ＃５に含まれていてもよい。

各サブフレームを第３の時間長（本例では、０．５ｍｓ）毎に分割した各部分が有する時間の範囲は、スロットと呼ばれる。例えば、図６に示すように、サブフレームＳＦ＃０は、２つのスロットＳＬ＃０及びＳＬ＃１を有する。

また、ＯＦＤＭにおける１つのサブキャリアの、１つのＯＦＤＭシンボルの時間長に対応する部分は、リソースエレメント（ＲＥ；Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）と呼ばれる。本例では、各スロットＳＬ＃０及びＳＬ＃１の時間長は、７個のＯＦＤＭシンボルの時間長である。

各スロットＳＬ＃０及びＳＬ＃１において、ＯＦＤＭにおける、連続する１２個のサブキャリアに対応する部分は、リソースブロック（ＲＢ；Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）と呼ばれる。従って、本例では、１つのＲＢは、８４（＝１２×７）個のＲＥからなる。

本例では、図６に示される、１２個のサブキャリア周波数ｆ_１〜ｆ_１２は、ＯＦＤＭにおける、連続する１２個のサブキャリアにそれぞれ対応する。本例では、ＲＢは、１２個のサブキャリア周波数ｆ_１〜ｆ_１２に対応する周波数帯域を有する。
また、図６に示される、１４個のシンボル時間ｔ_１〜ｔ_１４は、ＯＦＤＭにおける、連続する１４個のシンボルにそれぞれ対応する。本例では、ＲＢは、７個のシンボル時間ｔ_１〜ｔ_７又はｔ_８〜ｔ_１４に対応する時間幅を有する。

なお、図６においては、２つのＲＢについてのフォーマットを例示しているが、他のＲＢのフォーマットも同様である。
他のサブフレームＳＦ＃１〜ＳＦ＃９も、サブフレームＳＦ＃０と同様のフォーマットを有する。

本例では、図６に示すように、各ＲＢにおいて、互いに異なるサブキャリアに対応する４個のＲＥが参照信号ＲＳに割り当てられる。本例では、特定の周波数帯域を有する複数のＲＢにおいて、特定のサブキャリアに対応するＲＥが参照信号ＲＳに割り当てられる。図６に示される例においては、スロットＳＬ＃０におけるＲＢ、及び、スロットＳＬ＃１におけるＲＢのいずれにおいても、サブキャリア周波数ｆ_１，ｆ_４，ｆ_７及びｆ_１０に対応するＲＥが参照信号ＲＳに割り当てられる。

図６に示すように、スロットＳＬ＃０におけるＲＢにおいては、シンボル時間ｔ_１及びサブキャリア周波数ｆ_１に対応するＲＥと、シンボル時間ｔ_１及びサブキャリア周波数ｆ_７に対応するＲＥと、が参照信号ＲＳに割り当てられる。更に、スロットＳＬ＃０におけるＲＢにおいては、シンボル時間ｔ_５及びサブキャリア周波数ｆ_４に対応するＲＥと、シンボル時間ｔ_５及びサブキャリア周波数ｆ_１０に対応するＲＥと、が参照信号ＲＳに割り当てられる。

制御部２２０は、測定部２９６により測定された受信電力に基づいて、使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定する。
本例では、無線リソースは、周波数領域にて分割された複数のリソース単位を含む。本例では、リソース単位は、ＯＦＤＭにおける１つのサブキャリアの、１つのスロットに対応する部分である。リソース単位の一例は、図６の一点鎖線ＲＵにより囲まれたＲＥからなる。

単位毎送信電力は、リソース単位毎の送信電力である。使用リソース単位は、信号の送信に使用されるリソース単位である。本例では、使用リソース単位は、単位毎送信電力が０よりも大きい値に設定されるリソース単位である。

本例では、制御部２２０は、受信電力と、使用リソース単位及び単位毎送信電力と、を対応付けた情報を予め保持している。例えば、制御部２２０は、この情報として第１のテーブルを保持し、保持している第１のテーブルに基づいて、使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定する。
本例では、第１のテーブルは、受信電力が大きくなるほど、単位毎送信電力が大きくなるように設定される。

本例では、第１のテーブルは、受信電力が第１の閾値電力よりも小さい場合、図７に示すように、基本部分が使用リソース単位として決定されるように設定される。本例では、基本部分は、システム帯域の全体である。更に、この場合、第１のテーブルは、各使用リソース単位の単位毎送信電力が基本単位毎送信電力Ｐ_０に決定されるように設定される。
なお、図７においては、１つのＲＢに対応する周波数帯域について例示しているが、他のＲＢも同様である。後述する図８及び図９についても同様である。

また、第１のテーブルは、受信電力が第１の閾値電力以上であり、且つ、受信電力が第２の閾値電力よりも小さい場合、図８に示すように、第１の制限部分が使用リソース単位として決定されるように設定される。本例では、第１の制限部分は、各ＲＢにおいて、参照信号ＲＳが割り当てられていないリソース単位のうちの、高い周波数側の４つのリソース単位を、基本部分から除外した部分である。本例では、第１の制限部分は、サブキャリア周波数ｆ_８，ｆ_９，ｆ_１１及びｆ_１２に対応するリソース単位を基本部分から除外した部分である。

なお、各ＲＢにおいて、参照信号ＲＳが割り当てられていないリソース単位は、データに割り当て可能なリソース単位の一例である。例えば、データは、ＰＤＳＣＨにおいて送信される。ＰＤＳＣＨは、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌの略記である。データは、第１の信号の一例である。参照信号ＲＳは、第２の信号の一例である。

本例では、使用リソース単位として決定されないリソース単位の単位毎送信電力は、０に設定される。換言すると、使用リソース単位として決定されないリソース単位は、下り無線信号の送信に使用されない。リソース単位を使用リソース単位として決定しないことは、当該リソース単位を下り無線信号に割り当てないことの一例である。

更に、この場合、第１のテーブルは、参照信号ＲＳが割り当てられているリソース単位の単位毎送信電力が、第１の増加単位毎送信電力Ｐ_１に決定されるように設定される。本例では、第１の増加単位毎送信電力Ｐ_１は、基本単位毎送信電力Ｐ_０の１．８倍である。本例では、参照信号ＲＳが割り当てられているリソース単位は、サブキャリア周波数ｆ_１，ｆ_４，ｆ_７及びｆ_１０に対応するＲＥからなる。

加えて、この場合、第１のテーブルは、参照信号ＲＳが割り当てられていないリソース単位のうちの、低い周波数側の４つのリソース単位の単位毎送信電力が、第２の増加単位毎送信電力Ｐ_２に決定されるように設定される。本例では、第２の増加単位毎送信電力Ｐ_２は、基本単位毎送信電力Ｐ_０の１．２倍である。本例では、参照信号ＲＳが割り当てられていないリソース単位のうちの、低い周波数側の４つのリソース単位は、サブキャリア周波数ｆ_２，ｆ_３，ｆ_５及びｆ_６に対応するＲＥからなる。

参照信号ＲＳは、無線端末３０が基地局１０又は２０との間で接続を開始するために用いられるため、データよりも優先して無線端末３０に受信されるべき信号である。そこで、本例では、第１のテーブルは、参照信号ＲＳに割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力を、データに割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力よりも大きくするように設定される。

また、第１のテーブルは、受信電力が第２の閾値電力以上である場合、図９に示すように、第２の制限部分が使用リソース単位として決定されるように設定される。本例では、第２の制限部分は、各ＲＢにおいて、参照信号ＲＳが割り当てられていないリソース単位のうちの、高い周波数側の６つのリソース単位を、基本部分から除外した部分である。本例では、第２の制限部分は、サブキャリア周波数ｆ_５，ｆ_６，ｆ_８，ｆ_９，ｆ_１１及びｆ_１２に対応するリソース単位を基本部分から除外した部分である。

更に、この場合、第１のテーブルは、参照信号ＲＳが割り当てられているリソース単位の単位毎送信電力が、第３の増加単位毎送信電力Ｐ_３に決定されるように設定される。本例では、第３の増加単位毎送信電力Ｐ_３は、基本単位毎送信電力Ｐ_０の２．２倍である。本例では、参照信号ＲＳが割り当てられているリソース単位は、サブキャリア周波数ｆ_１，ｆ_４，ｆ_７及びｆ_１０に対応するＲＥからなる。

加えて、この場合、第１のテーブルは、参照信号ＲＳが割り当てられていないリソース単位のうちの、低い周波数側の２つのリソース単位の単位毎送信電力が、第４の増加単位毎送信電力Ｐ_４に決定されるように設定される。本例では、第４の増加単位毎送信電力Ｐ_４は、基本単位毎送信電力Ｐ_０の１．６倍である。本例では、参照信号ＲＳが割り当てられていないリソース単位のうちの、低い周波数側の２つのリソース単位は、サブキャリア周波数ｆ_２及びｆ_３に対応するＲＥからなる。

このように、本例では、受信電力が大きくなるにつれて、単位毎送信電力を増加するとともに、下り無線信号に割り当てられるリソース単位の数を減少させるように第１のテーブルが設定される。これにより、下り無線信号に割り当てられる無線リソースに対する送信電力の配分が制御される。
更に、本例では、第１のテーブルは、各ＲＢに対する送信電力の総和が、任意の受信電力に対して、同一の値となるように設定されている。なお、第１のテーブルは、各ＲＢに対する送信電力の総和が、受信電力に応じて異なる値となるように設定されていてもよい。

（動作）
次に、無線通信システム１の動作について説明する。ここでは、無線通信システム１の動作のうちの、無線リソースに対する送信電力の配分の制御に係る部分について説明する。

なお、本例では、マイクロ基地局２０が提供する無線エリアのうちの、１つの無線エリア（割当対象無線エリアとも呼ばれる）に係る動作について説明するが、他の無線エリアに係る動作も同様に説明される。また、本例では、複数の無線エリアＷＡ１及びＷＡ２−１〜ＷＡ２−３が互いに異なる基地局により形成されている場合について説明するが、複数の無線エリアが同一の基地局により形成される場合も同様に説明される。

マイクロ基地局２０−１は、図１０にフローチャートにより示す処理を、マイクロ基地局２０−１の起動時に実行する。なお、マイクロ基地局２０−１は、所定の期間が経過する毎に、又は、通信インタフェース部２１０を介して通信網から受信した制御信号に応じて、図１０の処理を実行してもよい。

本例では、マイクロ基地局２０−１は、無線エリアＷＡ１に対してマクロ基地局１０−１により送信された下り無線信号の受信電力を測定する（図１０のステップＳ１０１）。次いで、マイクロ基地局２０−１は、測定された受信電力と、保持している第１のテーブルと、に基づいて使用リソース単位を決定する（図１０のステップＳ１０２）。更に、マイクロ基地局２０−１は、測定された受信電力と、保持している第１のテーブルと、に基づいて、使用リソース単位のそれぞれに対する単位毎送信電力を決定する（図１０のステップＳ１０３）。なお、図１０の処理において、ステップＳ１０３の処理がステップＳ１０２の処理よりも先に実行されてもよい。

本例では、図１に示すように、マイクロ基地局２０−１は、マクロ基地局１０−１の近傍に配置されている。従って、無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号のマイクロ基地局２０−１における受信電力は、他のマイクロ基地局２０−２及び２０−３における受信電力よりも大きい。

本例では、無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号のマイクロ基地局２０−１における受信電力が第２の閾値電力以上である場合を想定する。従って、この場合、マイクロ基地局２０−１は、図９に示すように、使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定する。

その後、マイクロ基地局２０−１は、通信を行なう無線端末３０を選択するとともに、選択した無線端末３０との通信に用いる無線リソースを、決定した使用リソース単位の中から決定することにより、無線リソースの割り当てを行なう。そして、マイクロ基地局２０−１は、無線エリアＷＡ２−１に対して、下り無線信号の使用リソース単位のそれぞれを、当該使用リソース単位に対して決定した単位毎送信電力にて送信する。

ここで、仮に、マイクロ基地局２０−１が、図７に示す、使用リソース単位及び単位毎送信電力を用いた場合を想定する。この場合、マイクロ基地局２０−１が形成する無線エリアにて無線端末３０を収容可能な領域の一例は、図１１の点線ＣＡ２１’により示される領域である。

これに対し、第１実施形態に係るマイクロ基地局２０−１が形成する無線エリアにて無線端末３０を収容可能な領域の一例は、図１１の点線ＣＡ２１により示される領域である。このように、第１実施形態に係るマイクロ基地局２０−１によれば、無線エリアにて無線端末３０を収容可能な領域を拡大することができる。

マイクロ基地局２０−２も、マイクロ基地局２０−１と同様に図１０の処理を実行する。本例では、無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号のマイクロ基地局２０−２における受信電力が、第１の閾値電力以上であり、且つ、第２の閾値電力よりも小さい場合を想定する。従って、この場合、マイクロ基地局２０−２は、図８に示すように、使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定する。

ここで、仮に、マイクロ基地局２０−２が、図７に示す、使用リソース単位及び単位毎送信電力を用いた場合を想定する。この場合、マイクロ基地局２０−２が形成する無線エリアにて無線端末３０を収容可能な領域の一例は、図１１の点線ＣＡ２２’により示される領域である。

これに対し、第１実施形態に係るマイクロ基地局２０−２が形成する無線エリアにて無線端末３０を収容可能な領域の一例は、図１１の点線ＣＡ２２により示される領域である。このように、第１実施形態に係るマイクロ基地局２０−２によれば、無線エリアにて無線端末３０を収容可能な領域を拡大することができる。

マイクロ基地局２０−３も、マイクロ基地局２０−１と同様に図１０の処理を実行する。本例では、無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号のマイクロ基地局２０−３における受信電力が第１の閾値電力よりも小さい場合を想定する。従って、この場合、マイクロ基地局２０−３は、図７に示すように、使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定する。

以上、説明したように、第１実施形態に係るマイクロ基地局２０−ｉは、第１の無線エリアＷＡ１において第２の無線エリアＷＡ２−ｉを形成する。マイクロ基地局２０−ｉは、第１の無線エリアに対して送信される下り無線信号の受信電力を測定する。マイクロ基地局２０−ｉは、測定された受信電力に応じて、第２の無線エリアＷＡ２−ｉに対して送信される下り無線信号に割り当てられる無線リソースに対する送信電力の配分を制御する。

これによれば、マイクロ基地局２０−ｉは、第１の無線エリアＷＡ１の受信電力が大きくなるほど、第２の無線エリアＷＡ２−ｉの、所定の信号（本例では、参照信号）に割り当てられる無線リソースに対して配分される電力を増加できる。これにより、第２の無線エリアＷＡ２−ｉに対して送信される下り無線信号に含まれる上記信号の無線端末３０における受信電力を、第１の無線エリアＷＡ１に対して送信される下り無線信号の無線端末３０における受信電力に対して大きくすることができる。これにより、第２の無線エリアＷＡ２−ｉにてマイクロ基地局２０−ｉにより収容される無線端末３０の数を増加させることができる。この結果、通信負荷を分散できる。

更に、第１実施形態に係るマイクロ基地局２０−ｉは、リソース単位毎の送信電力である単位毎送信電力を増加するとともに、第２の無線エリアＷＡ２−ｉに対して送信される下り無線信号におけるリソース単位の数を減少させる。これにより、マイクロ基地局２０−ｉは、上記送信電力の配分の制御を行なう。

これによれば、単位毎送信電力を増加した場合であっても、第２の無線エリアＷＡ２−ｉに対して送信される下り無線信号に割り当てられる無線リソースに対する送信電力の総和が増加することを抑制できる。

加えて、第１実施形態に係るマイクロ基地局２０−ｉは、測定された受信電力が大きくなるほど単位毎送信電力が大きくなるように、上記送信電力の配分の制御を行なう。

これによれば、マイクロ基地局２０−ｉは、第１の無線エリアＷＡ１の受信電力が大きくなるほど、第２の無線エリアＷＡ２−ｉの、所定の信号（本例では、参照信号）に割り当てられるリソース単位に対して配分される電力を増加できる。これにより、第２の無線エリアＷＡ２−ｉに対して送信された下り無線信号に含まれる上記信号の無線端末３０における受信電力を、第１の無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号の無線端末３０における受信電力に対して大きくすることができる。これにより、第２の無線エリアＷＡ２−ｉにてマイクロ基地局２０−ｉにより収容される無線端末３０の数を増加させることができる。この結果、通信負荷を分散できる。

更に、第１実施形態に係るマイクロ基地局２０−ｉは、データに割り当て可能なリソース単位を、下り無線信号に割り当てないことにより、リソース単位の数の減少を行なう。

加えて、第１実施形態に係るマイクロ基地局２０−ｉは、データに割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力よりも、参照信号に割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力を大きくする。

これによれば、第２の無線エリアＷＡ２−ｉに対して送信された下り無線信号に含まれる参照信号の無線端末３０における受信電力を、第１の無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号の無線端末３０における受信電力よりも大きくすることができる。この結果、通信負荷を分散できる。更に、第２の無線エリアＷＡ２−ｉに対して送信される下り無線信号に割り当てられる無線リソースに対する送信電力の総和が増加することを抑制できる。

なお、マイクロ基地局２０が保持する第１のテーブルは、受信電力の３つの範囲に応じて互いに異なる使用リソース単位及び単位毎送信電力が設定されていた。ところで、この第１のテーブルは、受信電力の２つ又は４つ以上の範囲に応じて互いに異なる使用リソース単位及び単位毎送信電力が設定されていてもよい。

また、マイクロ基地局２０−ｉは、報知信号が割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力を、参照信号が割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力に一致させてもよい。また、マイクロ基地局２０−ｉは、同期信号が割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力を、参照信号が割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力に一致させてもよい。この場合、マイクロ基地局２０−ｉは、報知信号及び同期信号が割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力の増加分に対応する大きさだけ、他のリソース単位の単位毎送信電力を減少させることにより、各ＲＢに対する送信電力の総和を一定に維持してもよい。

また、マイクロ基地局２０は、第１のテーブルに基づいて単位毎送信電力を決定していたが、数式に基づいて単位毎送信電力を決定してもよい。この場合、マイクロ基地局２０は、参照信号が割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力Ｐ_ｒｓを数式１に基づいて決定する。

ここで、ａ及びｂは、定数である。Ｐ_ｍａｘは、単位毎送信電力Ｐ_ｒｓの上限値である。Ｐ_ｍは、無線エリアＷＡ１に対してマクロ基地局１０−１により送信された下り無線信号の、マイクロ基地局２０における受信電力である。なお、複数の無線エリアに対してマクロ基地局１０により送信された下り無線信号がマイクロ基地局２０により受信された場合、Ｐ_ｍは、受信電力の最大値であってよい。Ｐ_０は、数式２に基づいて決定される。

ここで、Ｎ_ｓｃは、システム帯域のサブキャリアの総数である。例えば、ＬＴＥ方式においてシステム帯域幅が５ＭＨｚである場合、Ｎ_ｓｃは３００である。Ｐ_{ｔｏｔａｌ}は、マイクロ基地局２０が無線信号の送信電力として出力可能な電力の最大値である。
この場合、マイクロ基地局２０は、数式３を満たすように、参照信号が割り当てられないリソース単位のうちの使用リソース単位の数Ｎ_{ｓｃ，ｄａｔａ}、及び、参照信号が割り当てられないリソース単位のうちの使用リソース単位の単位毎送信電力Ｐ_ｄａｔａを決定する。ここで、Ｎ_{ｓｃ，ｒｓ}は、参照信号が割り当てられるリソース単位の数である。

この場合においても、マイクロ基地局２０は、各ＲＢに対する送信電力の総和が、任意の受信電力に対して、同一の値となるように、使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定している。

また、マイクロ基地局２０は、複数のアンテナを備え、複数のアンテナから下り無線信号を送信してもよい。例えば、マイクロ基地局２０が第１乃至第４のアンテナを備える場合を想定する。この場合、第１乃至第４のアンテナから送信される下り無線信号の、時間方向において連続する２つのＲＢにおいてＲＥは、図６、図１２、図１３及び図１４にそれぞれ示されるように、参照信号ＲＳに割り当てられる。

例えば、図１３に示される割り当てにおいては、スロットＳＬ＃０におけるＲＢの、サブキャリア周波数ｆ_４及びｆ_１０に対応するＲＥは、参照信号ＲＳに割り当てられていない。同様に、図１３に示される割り当てにおいては、スロットＳＬ＃１におけるＲＢの、サブキャリア周波数ｆ_１及びｆ_７に対応するＲＥは、参照信号ＲＳに割り当てられていない。

また、図１４に示される割り当てにおいては、スロットＳＬ＃０におけるＲＢの、サブキャリア周波数ｆ_１及びｆ_７に対応するＲＥは、参照信号ＲＳに割り当てられていない。同様に、図１４に示される割り当てにおいては、スロットＳＬ＃１におけるＲＢの、サブキャリア周波数ｆ_４及びｆ_１０に対応するＲＥは、参照信号ＲＳに割り当てられていない。

従って、マイクロ基地局２０は、アンテナ毎に、送信電力の配分を変更してもよい。更に、マイクロ基地局２０は、スロット毎に、送信電力の配分を変更してもよい。例えば、マイクロ基地局２０は、受信電力が第１の閾値電力以上であり、且つ、受信電力が第２の閾値電力よりも小さい場合、第１及び第２のアンテナに対して、図８に示される使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定してもよい。

この場合、マイクロ基地局２０は、第３のアンテナのスロットＳＬ＃０に対して、図１５に示す使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定し、第３のアンテナのスロットＳＬ＃１に対して、図１６に示す使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定してもよい。この場合、マイクロ基地局２０は、第４のアンテナのスロットＳＬ＃０に対して、図１６に示す使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定し、第４のアンテナのスロットＳＬ＃１に対して、図１５に示す使用リソース単位及び単位毎送信電力を決定してもよい。

＜第１実施形態の第１変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る無線通信システムについて説明する。第１実施形態の第１変形例に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムに対して、マイクロ基地局からの受信電力にも基づいて送信電力の配分を制御する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。

第１変形例に係る無線通信システム１は、図１７に示すように、無線エリアＷＡ２−２に対してマイクロ基地局２０−２により送信された下り無線信号を、マイクロ基地局２０−１が受信可能な位置に、マイクロ基地局２０−１及び２０−２が配置されている。

本例では、マイクロ基地局２０−１のＡ／Ｄ変換部２８０によるＡ／Ｄ変換後の信号は、第１の部分と第２の部分と第３の部分とを含む。第１の部分は、Ａ／Ｄ変換後の信号のうちの、自局が形成する無線エリアに対して無線端末３０により送信された上り無線信号に対応する部分である。第２の部分は、Ａ／Ｄ変換後の信号のうちの、マクロ基地局１０−１が形成する無線エリアＷＡ１に対してマクロ基地局１０−１により送信された下り無線信号に対応する部分である。第３の部分は、Ａ／Ｄ変換後の信号のうちの、マイクロ基地局２０−２が形成する無線エリアＷＡ２−２に対してマイクロ基地局２０−２により送信された下り無線信号に対応する部分である。

マイクロ基地局２０−１の測定部２９６は、Ａ／Ｄ変換後の信号のうちの第２の部分に基づいて、無線エリアＷＡ１に対してマクロ基地局１０−１により送信された下り無線信号の受信電力を測定する。本例では、無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号の受信電力は、大エリアの受信電力とも呼ばれる。本例では、測定部２９６は、無線エリアＷＡ１に対して送信される下り無線信号に含まれる参照信号に基づいて、当該下り無線信号の受信電力を測定する。無線エリアＷＡ１は、第１の無線エリアの一例である。

更に、マイクロ基地局２０−１の測定部２９６は、Ａ／Ｄ変換後の信号のうちの第３の部分に基づいて、無線エリアＷＡ２−２に対してマイクロ基地局２０−２により送信された下り無線信号の受信電力を測定する。本例では、無線エリアＷＡ２−２に対して送信された下り無線信号の受信電力は、小エリアの受信電力とも呼ばれる。本例では、測定部２９６は、無線エリアＷＡ２−２に対して送信される下り無線信号に含まれる参照信号に基づいて、当該下り無線信号の受信電力を測定する。無線エリアＷＡ２−２は、第３の無線エリアの一例である。

マイクロ基地局２０−１の制御部２２０は、測定部２９６により測定された、大エリアの受信電力及び小エリアの受信電力に基づいて送信電力の配分を制御する。

本例では、制御部２２０は、第１実施形態にて保持される情報に代えて、受信電力と、使用リソース単位数及び単位毎送信電力と、を対応付けた情報を予め保持している。例えば、制御部２２０は、この情報として第２のテーブルを保持し、保持している第２のテーブルに基づいて、使用リソース単位数と単位毎送信電力とを決定する。使用リソース単位数は、使用リソース単位の数である。

本例では、第２のテーブルは、受信電力が大きくなるほど、単位毎送信電力が大きくなるとともに使用リソース単位数が少なくなるように設定される。本例では、第２のテーブルは、受信電力が第１の閾値電力よりも小さい場合、各ＲＢに対して使用リソース単位数が１２個となるように設定される。また、第２のテーブルは、受信電力が第１の閾値電力以上であり、且つ、受信電力が第２の閾値電力よりも小さい場合、各ＲＢに対して使用リソース単位数が８個となるように設定される。また、第２のテーブルは、受信電力が第２の閾値電力以上である場合、各ＲＢに対して使用リソース単位数が６個となるように設定される。

制御部２２０は、大エリアの受信電力と第２のテーブルとに基づいて使用リソース単位数を決定する。
制御部２２０は、決定した使用リソース単位数の使用リソース単位を決定する。本例では、制御部２２０は、小エリアの受信電力が、所定の第３の閾値電力以下である場合、基本選択対象部分から使用リソース単位を決定する。一方、制御部２２０は、小エリアの受信電力が、上記第３の閾値電力よりも大きい場合、制限選択対象部分から使用リソース単位を決定する。

ここで、基本選択対象部分は、システム帯域の全体である。制限選択対象部分は、小エリアにおいてデータに割り当てられるリソース単位の周波数と同じ周波数のリソース単位を、基本選択対象部分から除外した部分である。

マイクロ基地局２０−１は、第１実施形態に係る図１０の処理に代えて、図１８にフローチャートにより示す処理を、マイクロ基地局２０−１の起動時に実行する。なお、マイクロ基地局２０−１は、所定の期間が経過する毎に、又は、通信インタフェース部２１０を介して通信網から受信した制御信号に応じて、図１８の処理を実行してもよい。

本例では、マイクロ基地局２０−１は、大エリアの受信電力を測定する（図１８のステップＳ２０１）。次いで、マイクロ基地局２０−１は、測定された大エリアの受信電力と、保持している第２のテーブルと、に基づいて使用リソース単位数を決定する（図１８のステップＳ２０２）。ここでは、受信電力が第１の閾値電力以上であり、且つ、受信電力が第２の閾値電力よりも小さい場合を想定する。この場合、マイクロ基地局２０−１は、使用リソース単位数として８個を決定する。

次いで、マイクロ基地局２０−１は、小エリアの受信電力を測定する（図１８のステップＳ２０３）。そして、マイクロ基地局２０−１は、測定された小エリアの受信電力が第３の閾値電力よりも大きいか否かを判定する（図１８のステップＳ２０４）。
小エリアの受信電力が第３の閾値電力よりも大きい場合、マイクロ基地局２０−１は、「Ｙｅｓ」と判定し、制限選択対象部分から、決定した使用リソース単位数の使用リソース単位を決定する（図１８のステップＳ２０５）。

本例では、マイクロ基地局２０−２が、図８に示される使用リソース単位及び単位毎送信電力を用いることにより、無線エリアＷＡ２−２に対して下り無線信号を送信している場合を想定する。この場合、制限選択対象部分は、サブキャリア周波数ｆ_２，ｆ_３，ｆ_５及びｆ_６に対応するリソース単位を基本選択対象部分から除外した部分である。従って、本例では、マイクロ基地局２０−１は、図１９に示すように、サブキャリア周波数ｆ_１，ｆ_４及びｆ_７〜ｆ_１２に対応するリソース単位を使用リソース単位として決定する。

そして、マイクロ基地局２０−１は、測定された大エリアの受信電力と、保持している第２のテーブルと、に基づいて、決定した使用リソース単位のそれぞれに対する単位毎送信電力を決定する（図１８のステップＳ２０７）。

なお、小エリアの受信電力が第３の閾値電力以下である場合、マイクロ基地局２０−１は、図１８のステップＳ２０４にて「Ｎｏ」と判定し、基本選択対象部分から、決定した使用リソース単位数の使用リソース単位を決定する（図１８のステップＳ２０６）。この場合、例えば、マイクロ基地局２０−１は、マイクロ基地局２０−２と同様に、図８に示すように、サブキャリア周波数ｆ_１〜ｆ_７及びｆ_１０に対応するリソース単位を使用リソース単位として決定する。そして、マイクロ基地局２０−１は、図１８のステップＳ２０７の処理を実行する。

以上、説明したように、第１実施形態の第１変形例に係るマイクロ基地局２０−１によれば、下り無線信号に割り当てないリソース単位は、所定の割当対象周波数のリソース単位が、第２の無線エリアＷＡ２−１におけるデータに割り当てられるように選択される。割当対象周波数は、第１の無線エリアＷＡ１において形成される第３の無線エリアＷＡ２−２におけるデータに割り当てられるリソース単位の周波数と異なる周波数である。

これによれば、第３の無線エリアＷＡ２−２に対して送信された下り無線信号のデータに対応する部分の、第２の無線エリアＷＡ２−１に対して送信された下り無線信号のデータに対応する部分に対する干渉を抑制できる。この結果、第２の無線エリアＷＡ２−１に対して送信された下り無線信号のデータに対応する部分の、無線端末３０における受信品質を高めることができる。

なお、小エリアの受信電力が、第３の閾値電力よりも大きい第４の閾値電力以上である場合、マイクロ基地局２０−１は、大エリアの受信電力が第１の閾値電力よりも小さい場合と同様の、使用リソース単位数及び単位毎送信電力を用いてもよい。
これによれば、無線端末３０が、第３の無線エリアＷＡ２−２にてマイクロ基地局２０−２により収容されるので、通信負荷を分散できる。

＜第１実施形態の第２変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る無線通信システムについて説明する。第１実施形態の第２変形例に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムに対して、無線エリアにて収容されている無線端末の数に基づいて送信電力の配分を制御する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。

第２変形例に係るマイクロ基地局２０−ｉの制御部２２０は、自局が形成する無線エリアＷＡ２−ｉにて既に収容している無線端末３０の数を取得する。この無線端末３０の数は、収容端末数とも表される。制御部２２０は、取得された収容端末数が、所定の収容数閾値よりも大きい場合、第１の無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号の受信電力に基づいて送信電力の配分を制御する。一方、制御部２２０は、取得された収容端末数が、上記収容数閾値以下である場合、上記送信電力の配分の制御を行なわない。

マイクロ基地局２０−１は、第１実施形態に係る図１０の処理に代えて、図２０にフローチャートにより示す処理を、所定の期間が経過する毎に実行する。なお、マイクロ基地局２０−１は、通信インタフェース部２１０を介して通信網から受信した制御信号に応じて、図２０の処理を実行してもよい。

マイクロ基地局２０−１は、収容端末数を取得する（図２０のステップＳ３０１）。次いで、マイクロ基地局２０−１は、取得した収容端末数が収容数閾値よりも大きいか否かを判定する（図２０のステップＳ３０２）。

収容端末数が収容数閾値よりも大きい場合、マイクロ基地局２０−１は、「Ｙｅｓ」と判定して、図１０のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様に、図２０のステップＳ３０３〜Ｓ３０５の処理を実行する。

一方、収容端末数が収容数閾値以下である場合、マイクロ基地局２０−１は、図２０のステップＳ３０２にて「Ｎｏ」と判定して、基本部分を使用リソース単位として決定する（図２０のステップＳ３０６）。次いで、マイクロ基地局２０−１は、基本単位毎送信電力を、決定した使用リソース単位のそれぞれに対する単位毎送信電力として決定する（図２０のステップＳ３０７）。従って、この場合、マイクロ基地局２０−１は、図７に示す、使用リソース単位及び単位毎送信電力を用いる。

以上、説明したように、第１実施形態の第２変形例に係るマイクロ基地局２０−１によれば、制御部２２０は、第２の無線エリアＷＡ２−１にて収容されている無線端末３０の数が収容数閾値よりも大きい場合、送信電力の配分の制御を行なわない。

第２の無線エリアＷＡ２−１にて収容されている無線端末３０の数が収容数閾値よりも大きい場合、マイクロ基地局２０−１の負荷は、既に十分に高い。従って、この場合において、送信電力の配分の制御を行なうと、第２の無線エリアＷＡ２−１にて収容される無線端末３０の数が増加し、マイクロ基地局２０−１の負荷が過大になる虞がある。これに対し、第２変形例に係るマイクロ基地局２０−１によれば、マイクロ基地局２０−１の負荷を抑制できる。

＜第１実施形態の第３変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の第３変形例に係る無線通信システムについて説明する。第１実施形態の第３変形例に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムに対して、無線エリアにて新たに収容可能な無線端末の数に基づいて送信電力の配分を制御する点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。

第３変形例に係るマイクロ基地局２０−ｉの制御部２２０は、送信電力の配分の制御によって、自局が形成する無線エリアＷＡ２−ｉにて新たに収容可能な無線端末３０の数を推定する。この無線端末３０の数は、収容端末増加数とも表される。

本例では、制御部２２０は、所定の期間において無線端末３０により送信されるＣＱＩが所定の閾値以下である回数に基づいて収容端末増加数を推定する。ＣＱＩは、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒの略記である。例えば、制御部２２０は、上記回数が多くなるほど大きくなる値を、収容端末増加数として推定する。

制御部２２０は、推定された収容端末増加数が、所定の増加数閾値よりも大きい場合、第１の無線エリアＷＡ１に対して送信された下り無線信号の受信電力に基づいて送信電力の配分を制御する。一方、制御部２２０は、推定された収容端末増加数が、上記増加数閾値以下である場合、上記送信電力の配分の制御を行なわない。

マイクロ基地局２０−１は、第１実施形態に係る図１０の処理に代えて、図２１にフローチャートにより示す処理を、所定の期間が経過する毎に実行する。なお、マイクロ基地局２０−１は、通信インタフェース部２１０を介して通信網から受信した制御信号に応じて、図２１の処理を実行してもよい。

マイクロ基地局２０−１は、収容端末増加数を推定する（図２１のステップＳ４０１）。次いで、マイクロ基地局２０−１は、推定した収容端末増加数が増加数閾値よりも大きいか否かを判定する（図２１のステップＳ４０２）。

収容端末増加数が増加数閾値よりも大きい場合、マイクロ基地局２０−１は、「Ｙｅｓ」と判定して、図２０のステップＳ３０３〜Ｓ３０５と同様に、図２１のステップＳ３０３〜Ｓ３０５の処理を実行する。

一方、収容端末増加数が増加数閾値以下である場合、マイクロ基地局２０−１は、図２１のステップＳ４０２にて「Ｎｏ」と判定して、図２０のステップＳ３０６〜Ｓ３０７と同様に、図２１のステップＳ３０６〜Ｓ３０７の処理を実行する。

以上、説明したように、第１実施形態の第３変形例に係るマイクロ基地局２０−１によれば、制御部２２０は、送信電力の配分の制御によって、第２の無線エリアＷＡ２−１にて新たに収容可能な無線端末３０の数を推定する。更に、制御部２２０は、推定した無線端末３０の数が増加数閾値よりも少ない場合、上記制御を行なわない。

例えば、第２の無線エリアＷＡ２−１の境界の近傍に位置する無線端末３０の数が少なくなるほど、送信電力の配分の制御を行なった場合に、第２の無線エリアＷＡ２−１にて新たに収容される無線端末３０の数が少なくなる。従って、第３変形例に係るマイクロ基地局２０−１によれば、送信電力の配分の制御が無駄に行なわれる確率を低減できる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第２実施形態に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムに対して、使用リソース単位の数を、システム帯域幅を狭くすることにより減少させる点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。

第２実施形態に係る制御部２２０は、第１実施形態にて保持される情報に代えて、受信電力と、システム帯域及び単位毎送信電力と、を対応付けた情報を予め保持している。例えば、制御部２２０は、この情報として第３のテーブルを保持し、保持している第３のテーブルに基づいて、システム帯域と単位毎送信電力とを決定する。

本例では、第３のテーブルは、受信電力が大きくなるほど、単位毎送信電力が大きくなるとともにシステム帯域幅が狭くなるように設定される。本例では、第３のテーブルは、決定されるシステム帯域に含まれるリソース単位のそれぞれに対して、一定の単位毎送信電力が決定されるように設定される。本例では、第３のテーブルは、任意の受信電力に対して決定される単位毎送信電力と、当該受信電力に対して決定されるシステム帯域のシステム帯域幅と、の積が一定となるように、設定される。

本例では、図２２に示すように、第３のテーブルは、受信電力が第１の閾値電力よりも小さい場合、２０ＭＨｚのシステム帯域幅を有するシステム帯域と、単位毎送信電力Ｐ_１３と、が決定されるように設定される。更に、第３のテーブルは、受信電力が第１の閾値電力以上であり、且つ、受信電力が第２の閾値電力よりも小さい場合、１５ＭＨｚのシステム帯域幅を有するシステム帯域と、単位毎送信電力Ｐ_１２と、が決定されるように設定される。

同様に、第３のテーブルは、受信電力が第２の閾値電力以上であり、且つ、受信電力が第３の閾値電力よりも小さい場合、１０ＭＨｚのシステム帯域幅を有するシステム帯域と、単位毎送信電力Ｐ_１１と、が決定されるように設定される。更に、第３のテーブルは、受信電力が第３の閾値電力以上である場合、５ＭＨｚのシステム帯域幅を有するシステム帯域と、単位毎送信電力Ｐ_１０と、が決定されるように設定される。

マイクロ基地局２０−１は、第１実施形態に係る図１０の処理に代えて、図２３にフローチャートにより示す処理を、マイクロ基地局２０−１の起動時に実行する。なお、マイクロ基地局２０−１は、所定の期間が経過する毎に、又は、通信インタフェース部２１０を介して通信網から受信した制御信号に応じて、図２３の処理を実行してもよい。

マイクロ基地局２０−１は、無線エリアＷＡ１に対してマクロ基地局１０−１により送信された下り無線信号の受信電力を測定する（図２３のステップＳ５０１）。次いで、マイクロ基地局２０−１は、測定された受信電力と、保持している第３のテーブルと、に基づいてシステム帯域を決定する（図２３のステップＳ５０２）。更に、マイクロ基地局２０−１は、測定された受信電力と、保持している第３のテーブルと、に基づいて、決定したシステム帯域に含まれるリソース単位のそれぞれに対する単位毎送信電力を決定する（図２３のステップＳ５０３）。なお、図２３の処理において、ステップＳ５０３の処理がステップＳ５０２の処理よりも先に実行されてもよい。

以上、説明したように、第２実施形態に係るマイクロ基地局２０−ｉは、システム帯域幅を狭くすることにより、下り無線信号に割り当てられるリソース単位の数を減少させる。
これによれば、単位毎送信電力を増加した場合であっても、第２の無線エリアＷＡ２−ｉに対して送信された下り無線信号に割り当てられる無線リソースに対する送信電力の総和が増加することを抑制できる。

なお、マイクロ基地局２０−１は、参照信号が割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力を、参照信号が割り当てられないリソース単位の単位毎送信電力よりも大きくしてもよい。

上記各実施形態において、第１の無線エリアＷＡ１と第２の無線エリアＷＡ２−ｉとは、互いに異なるマクロ基地局１０−１及び２０−ｉにより形成されていた。ところで、第１の無線エリアＷＡ１と第２の無線エリアＷＡ２−ｉとの両方が、マクロ基地局１０−１により形成されていてもよい。この場合、マクロ基地局１０−１は、ＲＲＨ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）を備え、ＲＲＨにより第２の無線エリアＷＡ２−ｉを形成してもよい。

また、上記各実施形態において、無線通信システム１は、セル領域拡張（ＣＲＥ；Ｃｅｌｌ Ｒａｎｇｅ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）を用いてもよい。
また、マイクロ基地局２０は、第１実施形態に係る送信電力の配分の制御と、第２実施形態に係る送信電力の配分の制御と、を組み合わせた制御を行なってもよい。

１ 無線通信システム
１０，１０−１ マクロ基地局
２０，２０−１，２０−２，２０−３ マイクロ基地局
２１０ 通信インタフェース部
２２０ 制御部
２３０ 送信信号処理部
２３１ 誤り訂正符号部
２３２ 変調部
２３３ 信号多重部
２３４ ＩＦＦＴ部
２３５ ＣＰ挿入部
２４０ Ｄ／Ａ変換部
２５０ 送信ＲＦ部
２６０ アンテナ
２７０ 受信ＲＦ部
２８０ Ａ／Ｄ変換部
２９０ 受信信号処理部
２９１ ＣＰ除去部
２９２ ＦＦＴ部
２９３ 信号分離部
２９４ 復調部
２９５ 誤り訂正復号部
２９６ 測定部
３０，３０−１，３０−２，３０−３ 無線端末
ＷＡ１，ＷＡ２−１，ＷＡ２−２，ＷＡ２−３ 無線エリア

Claims (16)

1. 第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力を測定し、前記測定した受信電力に応じて、第２の無線エリアに対して送信される下り無線信号の送信電力を制御する、無線基地局。
2. 請求項１に記載の無線基地局であって、
   前記第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力を測定する測定部と、
   前記測定された受信電力に応じて、前記第２の無線エリアに対して送信される下り無線信号に割り当てられる無線リソースに対する送信電力の配分を制御する制御部と、
   を備える、無線基地局。
3. 請求項１又は請求項２に記載の無線基地局であって、
   前記無線リソースは、周波数領域にて分割された複数のリソース単位を含み、
   前記制御は、リソース単位毎の送信電力である単位毎送信電力を増加するとともに、前記下り無線信号に割り当てられるリソース単位の数を減少させることにより行なわれる、無線基地局。
4. 請求項３に記載の無線基地局であって、
   前記制御は、前記測定された受信電力が大きくなるほど前記単位毎送信電力が大きくなるように行なわれる、無線基地局。
5. 請求項３又は請求項４に記載の無線基地局であって、
   前記リソース単位の数の減少は、システム帯域幅を狭くすることにより行なわれる、無線基地局。
6. 請求項３乃至請求項５のいずれか一項に記載の無線基地局であって、
   前記リソース単位の数の減少は、データに割り当て可能なリソース単位を、前記下り無線信号に割り当てないことにより行なわれる、無線基地局。
7. 請求項６に記載の無線基地局であって、
   前記下り無線信号に割り当てないリソース単位は、前記第１の無線エリアにおいて形成される第３の無線エリアにおけるデータに割り当てられるリソース単位の周波数と異なる周波数のリソース単位が、前記第２の無線エリアにおけるデータに割り当てられるように選択される、無線基地局。
8. 請求項３乃至請求項７のいずれか一項に記載の無線基地局であって、
   第１の信号に割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力よりも、当該第１の信号よりも優先して無線端末に受信されるべき第２の信号に割り当てられるリソース単位の単位毎送信電力を大きくする、無線基地局。
9. 請求項８に記載の無線基地局であって、
   前記第２の信号は、参照信号、報知信号、及び、同期信号の少なくとも１つを含む、無線基地局。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の無線基地局であって、
    前記第２の無線エリアにて収容されている無線端末の数が所定の閾値よりも多い場合、前記制御を行なわない、無線基地局。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の無線基地局であって、
    前記制御によって前記第２の無線エリアにて新たに収容可能な無線端末の数を推定し、当該推定された無線端末の数が所定の閾値よりも少ない場合、当該制御を行なわない、無線基地局。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の無線基地局であって、
    前記第１の無線エリアにおいて形成される第３の無線エリアにおいて送信される下り無線信号の受信電力を測定し、
    前記第１の無線エリア及び前記第３の無線エリアのそれぞれに対して測定された受信電力に基づいて前記制御を行なう、無線基地局。
13. 無線基地局の送信電力制御方法であって、
    第１の無線エリアに対して送信された下り無線信号の受信電力を測定し、
    前記測定した受信電力に応じて、第２の無線エリアに対して送信される下り無線信号の送信電力を制御する、
    無線基地局の送信電力制御方法。
14. 請求項１３に記載の無線基地局の送信電力制御方法であって、
    前記測定された受信電力に応じて、前記第２の無線エリアに対して送信される下り無線信号に割り当てられる無線リソースに対する送信電力の配分を制御する、
    無線基地局の送信電力制御方法。
15. 請求項１３又は請求項１４に記載の無線基地局の送信電力制御方法であって、
    前記無線リソースは、周波数領域にて分割された複数のリソース単位を含み、
    前記制御は、リソース単位毎の送信電力である単位毎送信電力を増加するとともに、前記下り無線信号に割り当てられるリソース単位の数を減少させることにより行なわれる、無線基地局の送信電力制御方法。
16. 請求項１５に記載の無線基地局の送信電力制御方法であって、
    前記制御は、前記測定された受信電力が大きくなるほど前記単位毎送信電力が大きくなるように行なわれる、無線基地局の送信電力制御方法。

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