JP2016092805A - 基地局およびその協調基地局選択方法 - Google Patents

Abstract

【課題】協調受信により受信される信号の品質向上を図る。
【解決手段】配下の無線端末から送信される信号の協調受信を協調基地局とともに行う基地局であって、配下の無線端末による協調受信対象の信号の送信時に当該信号に干渉する信号を送信する他の無線端末を配下に持つ複数の隣接基地局について他の無線端末による干渉に関する情報を記憶する記憶装置と、干渉に関する情報を用いて各隣接基地局に対応する干渉量を算出する処理と、複数の隣接基地局の中から干渉量が大きい順で協調基地局となる隣接基地局を選択する処理とを行う制御装置とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明の一態様は、基地局およびその協調基地局選択方法に関する。

上りリンクのセル間協調送受信（CoMP(Coordinated Multipoint)）の一つとして、ＭＵ−ＪＲ(Multi-User Joint Reception)またはMulti-Cell IRC(Interference Rejection Combining)と呼ばれる方式が検討されている。

ＭＵ−ＪＲは、基地局間で受信データを共有し、複数の基地局のアンテナと複数の無線端末のアンテナとを大規模なMIMO(Multiple Input Multiple Output)システムと考えて受信することで特性（スループット）を向上させる技術である。

図１は、ＭＵ−ＪＲの説明図である。図１に示すように、隣接する二つのセル１およびセル２をそれぞれ形成する基地局１Ａ，基地局２Ａがあると仮定する。基地局１Ａには、無線端末（「ＵＥ（User Equipment）」ともいう）３が接続されており、基地局２ＡにはＵＥ４が接続されている。このような状況において、ＵＥ３がＣｏＭＰ対象のＵＥとなり、ＵＥ３についてのＭＵ−ＪＲが行われる場合を想定する。この場合、ＵＥ３が接続された基地局１Ａのセル１が「自セル」となり、セル２は、協調受信を行う協調セル（他セル）となる。ＵＥ３は、セル１向けの信号とセル２向けの信号とを送信する。基地局２Ａ（セル２）は、ＵＥ３およびＵＥ４から受信された信号をリンク５を介して基地局１Ａに送る。基地局１Ａは、等化ウェイト計算を行って等化処理を行い、ＵＥ３からの信号の受信処理を実施する。

特表２０１４−５１１０８６号公報 特表２０１３−５０９０８２号公報

図１では、協調セル（他セル）が１である例について説明したが、ＭＵ−ＪＲでは、協調セル数の増加により、さらなる特性の向上を図ることができる。但し、協調セル数の増加に伴い、自セルの基地局の受信データ量および処理量も増加し、自セル基地局の負荷が上昇するため、協調セルの数は所定範囲とすることが好ましい。

ＵＥからの受信信号を取得する他セル(協調セル)の選択方法として、ＣｏＭＰ対象のＵＥにおける自セルからの下り受信信号と他セルからの下り受信信号の差分が小さいセルを協調セルとして選択する方法がある。基地局の送信電力が一定と仮定した場合、当該方法は隣接セルにおける上りの受信電力が大きいセルを選択することと等価である。例えば、第１の隣接セルおよび第２の隣接セルから１つの隣接セルを協調セルとして隣接する場合に、受信電力が大きい第１の隣接セルを選択する。

しかしながら、上記の方法では希望信号の増加量のみが考慮されている。選択された隣接セルが必ずしも良好な特性（スループット）を導かないことがある。例えば、上記した例において、第１の隣接セルが協調セルとして選択された場合、第１の隣接セルからの干渉は協調受信処理において除去される。これに対し、協調セルとして選択されなかった第２の隣接セルからの干渉は除去されない。ここで、第２の隣接セルからの干渉量が大きい
と、第１の隣接セルの選択による希望信号の増加効果よりも第２の隣接セルからの干渉残留の影響が大きくなり、第２の隣接セルが選択された場合よりも特性（スループット）が低下するおそれがあった。

本発明の一態様は、協調受信で受信される信号の品質向上を図ることのできる技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、配下の無線端末から送信される信号の協調受信を協調基地局とともに行う基地局である。当該基地局は、上記配下の無線端末による協調受信対象の信号の送信時に当該信号に干渉する信号を送信する他の無線端末を配下に持つ複数の隣接基地局について上記他の無線端末による干渉に関する情報を記憶する記憶装置と、上記干渉に関する情報を用いて各隣接基地局に対応する干渉量を算出する処理と、上記複数の隣接基地局の中から上記干渉量が大きい順で協調基地局となる隣接基地局を選択する処理とを行う制御装置とを含む。

本発明の一態様によれば、協調受信で受信される信号の品質向上を図ることができる。

図１は、セル間協調受信（ＭＵ−ＪＲ）の説明図である。 図２は、参考例の説明図である。 図３は、実施形態１の説明図である。 図４は、実施形態２のネットワークシステムの構成例を示す図である。 図５は、図４に示した各基地局として適用可能な基地局のハードウェア構成例を示す。 図６は、基地局の構成例を模式的に示す図である。 図７は、ウェイト計算の一例を示す図である。 図８は、実施形態２における動作例を示すシーケンス図である。 図９は、各基地局における上りリンクの無線リソースのスケジューリング結果の一例を示す。 図１０は、実施形態２の変形例を示すシーケンス図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
〔参考例〕
最初に、参考例について説明する。図２は、参考例の説明図である。図２では、セル１１を形成する基地局１１Ａと、セル１１の隣接セルとなるセル１２を形成する基地局１２Ａと、セル１１の隣接セルとなるセル１３を形成する基地局１３Ａとが図示されている。

基地局１１Ａには無線端末（ＵＥ）１４が接続されており、基地局１２ＡにはＵＥ１５が接続されており、基地局１３ＡにはＵＥ１６が接続されている。ＵＥ１４がＣｏＭＰ対象のＵＥであるとき、セル１１は自セルとなり、セル１２は隣接セル＃１となり、セル１３は隣接セル＃２となる。

基地局１１Ａは、協調セル数を２としてＵＥ１４に対する協調受信（ＭＵ−ＪＲ）を実施するとき、以下のようにして、協調セルを隣接セル＃１（セル１２）および隣接セル＃２（セル１３）の中から決定する。基地局１１Ａは、隣接セル＃１の受信信号、すなわち基地局１２ＡがＵＥ１４から受信する信号（リンク＃１）と、隣接セル＃２の受信信号、
すなわち基地局１３ＡがＵＥ１４から受信する信号（リンク＃２）とを受け取る。

基地局１１Ａは、隣接セル＃１の受信信号と隣接セル＃２の受信信号とを比較し、希望信号が大きい方の受信信号の送信元の基地局（隣接セル）を協調セルとして決定する。図２の例では、隣接セル＃１（基地局１２Ａ）が協調セルとして選択されている。

そして、ＵＥ１４からリンク＃０およびリンク＃１を用いて送信される信号に対して、基地局１１Ａと基地局１２Ａとで協調受信が行われる。このとき、ＵＥ１５は、ＵＥ１４からの送信信号に対する干渉信号（リンク＃３）を送信する干渉ＵＥ＃１となり、ＵＥ１６は、ＵＥ１４からの送信信号に対する干渉信号（リンク＃４）を送信する干渉ＵＥ＃２となる。

このとき、ＵＥ１５（干渉ＵＥ＃１）からの干渉は、基地局１１Ａにおける協調処理によって除去される。これに対し、ＵＥ１６（干渉ＵＥ＃２）からの干渉は除去されない。したがって、リンク＃４からの干渉がリンク＃２からの干渉より大きい場合には、リンク＃１の選択による希望信号の増加効果よりもリンク＃４からの干渉残留の影響が大きくなり、協調受信の特性の向上を図ることができない場合があった。

以下に説明する実施形態では、協調受信で受信される信号の品質を向上させて協調受信の特性（上り送信のスループット）の向上を図ることが可能な協調基地局（協調セル）の選択方法について説明する。

〔実施形態１〕
図３は、実施形態１の説明図である。実施形態１に係るネットワークシステムは、セルを形成する基地局装置（以下単に「基地局」という）と、セルの隣接セルを形成する複数の隣接基地局とを含む。図３に示す例では、セル２１を形成する基地局２１Ａと、セル２１の隣接セル（隣接セル＃１）であるセル２２を形成する基地局２２Ａと、セル２１の隣接セル（隣接セル＃２）であるセル２３を形成する基地局２３Ａとが図示されている。

基地局２１Ａには、無線端末（ＵＥ）２４が接続されている。基地局２２Ａには、ＵＥ２５が接続されている。基地局２３Ａには、ＵＥ２６が接続されている。ＵＥ２４をＣｏＭＰ対象ＵＥとして協調受信（ＭＵ−ＪＲ）が実施されるとき、基地局２１Ａは、協調基地局となる隣接基地局を選択する。選択される基地局数（所定の協調基地局数）は、適宜設定可能である。図３に示す例では、選択される基地局数は１であり、協調受信を行う基地局の数は２である。

基地局２１Ａは、「基地局」の一例であり、基地局２２Ａおよび基地局２３Ａは、「隣接基地局」の一例である。ＵＥ２４は、「配下の無線端末」の一例である。ＵＥ２５およびＵＥ２６のそれぞれは、無線リソースのスケジューリングの結果、ＵＥ２４に割り当てられた無線リソースと同じ無線リソースを使用する。この結果、ＵＥ２５およびＵＥ２６のそれぞれは、ＵＥ２４からの信号の送信時に当該信号に干渉する信号を送信する。すなわち、ＵＥ２５およびＵＥ２６のそれぞれは、干渉ＵＥ＃１，干渉ＵＥ＃２として動作する。ＵＥ２５およびＵＥ２６のそれぞれは、「配下の無線端末による協調受信対象の信号の送信時に当該信号に干渉する信号を送信する他の無線端末」の一例である。

基地局２１Ａは、隣接基地局（隣接セル）である基地局２２Ａおよび基地局２３Ａのそれぞれから、ＵＥ２５（干渉ＵＥ＃１）およびＵＥ２６（干渉ＵＥ＃２）による干渉に関する情報を得る。干渉に関する情報は、無線リソースのスケジューリングの結果を含むことができる。

基地局２１Ａは、基地局２２Ａおよび基地局２３Ａから得た干渉に関する情報を記憶し、当該干渉に関する情報を用いて各隣接基地局に対応する干渉量を算出する。基地局２１Ａは、干渉量が大きい順で、協調基地局となる隣接基地局を選択する。図３に示す例では、基地局２２Ａに対応する干渉量よりも基地局２３Ａに対応する干渉量が大きい。このため、基地局２１Ａは、協調基地局（協調セル）として、基地局２３Ａを選択する。図３の例では、選択される基地局数は１であるため、協調基地局の選択が終了する。

実施形態１によれば、干渉量が基地局２２Ａより大きい基地局２３Ａが協調基地局として選択されることで、協調受信処理によりＵＥ２６からの干渉を除去することができ、協調受信で受信される信号の品質を向上させることができる。品質向上によって、エラーレートなどが低下するため、協調受信の特性（上り送信のスループット）を向上させることができる。

〔実施形態２〕
次に、実施形態２として、実施形態１で説明した協調基地局の選択方法の詳細について説明する。

＜システム構成＞
図４は、実施形態２のネットワークシステムの構成例を示す図である。ネットワークシステムは、複数の基地局を含む。図４の基地局構成は、図３と同じである。すなわち、複数の基地局として、基地局２１Ａ（以下「ＢＳ＃２」と表記）と、基地局２２Ａ（以下「ＢＳ＃１」と表記）と、基地局２３Ａ（以下「ＢＳ＃３」と表記）とを含む。ＢＳ＃１，ＢＳ＃２，ＢＳ＃３は、基地局間で信号の交換が可能なインタフェース（基地局間インタフェース：基地局間ＩＦ）で接続されている。

ＢＳ＃１，ＢＳ＃２，およびＢＳ＃３のそれぞれは、無線端末（ＵＥ）へ向けた電波放射によりセル２１（セル＃１），セル２２（セル＃２），セル２３（セル＃３）を形成する。ＢＳ＃２から見たとき、ＢＳ＃２が形成するセル＃２は自セルであり、ＢＳ＃１およびＢＳ＃３のそれぞれが形成するセル＃１およびセル＃３は、ＢＳ＃２のセルの隣接セル（他セル）である。

ＢＳ＃１には、ＵＥ２５ａ（以下「ＵＥ＃１」と表記）およびＵＥ２５ｂ（以下「ＵＥ＃２」と表記）が接続されている。ＢＳ＃２には、ＵＥ２４ａ（以下「ＵＥ＃３」と表記）およびＵＥ２４ｂ（以下「ＵＥ＃４」と表記）が接続されている。ＢＳ＃３には、ＵＥ２６ａ（以下「ＵＥ＃５」と表記）およびＵＥ２６ｂ（以下「ＵＥ＃６」と表記）が接続されている。

＜基地局の構成＞
図５は、図４に示した各基地局（ＢＳ＃１，ＢＳ＃２，ＢＳ＃３）に適用可能な基地局のハードウェア構成例を示す。図５において、基地局５０は、例えば、バスＢを介して相互に接続されたプロセッサ５１と、記憶装置５２と、ベースバンド処理回路５３と、無線処理回路５４と、ネットワークインタフェース（ＮＩＦ）５５とを含む。無線処理回路５４には、アンテナ５６が接続されている。

ＮＩＦ５５は、隣接基地局と基地局とを結ぶ回線と、基地局と上位装置（コアネットワーク装置）と基地局とを結ぶ回線とを収容するインタフェース回路である。ＮＩＦ５５は、例えば、Local Area Network（ＬＡＮ）カード，或いはネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）を用いて形成される。回線は、メタルケーブルでも、光ファイバでも良い。光ファイバが適用される場合、ＮＩＦ５５は、光−電気変換装置（Ｅ／Ｏ，Ｏ／Ｅ）を含む。また、ＮＩＦ５５によって形成される基地局間ＩＦとして、Common Public Radio
Interface（ＣＰＲＩ）が適用されても良い。

記憶装置５２は、プロセッサ５１によって実行される様々なプログラムと、プログラムの実行に際して使用されるデータとを記憶する。記憶装置５２は、プロセッサ５１の作業領域として使用される主記憶装置と、主にプログラムやデータの記憶領域として使用される補助記憶装置とを含む。

主記憶装置は、例えば、Random Access Memory（ＲＡＭ）およびRead Only Memory（ＲＯＭ）で形成される。補助記憶装置は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ），フラッシュメモリ，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory（EEPROM），Solid State Drive（ＳＳＤ）などから少なくとも１つ選択される。記憶装置５２は、「メモリ」、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」の一例である。

ベースバンド処理回路５３は、ディジタルベースバンド処理を行う。例えば、ベースバンド処理回路５３は、データの符号化およびディジタル変調を行ってベースバンド信号を生成し、無線処理回路５４に供給する。また、ベースバンド処理回路５３は、無線処理回路５４から供給されるベースバンド信号の復調処理および復号処理などを行う。

無線処理回路５４は、ベースバンド処理回路５３からのベースバンド信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号を無線周波数（ＲＦ）の信号にアップコンバートし、アップコンバートされた信号を増幅してアンテナ５６から放射させる。また、無線処理回路５４は、アンテナ５６で受信された信号を低雑音増幅し、ダウンコンバートを行ってアナログ信号を得て、アナログ信号をアナログ-ディジタル変換によってベースバンド信号に変換す
る。ベースバンド信号は、ベースバンド処理回路５３に供給される。

プロセッサ５１は、専用または汎用のプロセッサで形成される。プロセッサ５１は、例えば、Central Processing Unit（ＣＰＵ），マイクロプロセッサ（ＭＰＵ），Digital Signal Processor（ＤＳＰ）の少なくとも１つで形成され得る。プロセッサ５１は、「制
御装置」，「コントローラ」の一例である。プロセッサ５１は、記憶されたプログラムを実行することによって、様々な処理を行う。例えば、プロセッサ５１は、ベースバンド処理回路および無線処理回路の動作を制御する。また、プロセッサ５１は、ＵＥの呼処理や、基地局装置の保守、監視処理などを行う。

ベースバンド処理回路５３、無線処理回路５４のそれぞれは、例えば、電気・電子回路，集積回路（ＩＣ，ＬＳＩ，Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）か
ら少なくとも１つ選択される）の組み合わせで形成される。集積回路は、Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）のようなプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）を含
み得る。また、プロセッサによって実行される処理の一部または全部は、上記した回路を用いたハードウェアロジック（ワイヤードロジック）によって実行されるようにしても良い。

図６は、基地局５０の構成例を模式的に示す図である。図６において、基地局５０は、以下のような動作ブロックを有する装置として動作する。基地局５０は、アンテナ部１０１と、信号変換部１０２と、ＦＦＴ部１０３と、サブキャリアデマッピング部１０４と、等化処理部１０５と、ＩＤＦＴ部１０６と、デコード部１０７とを含む。また、基地局５０は、チャネル推定部１０８と、ウェイト計算部１０９と、ＳＩＲ推定部１１０とを含む。

さらに、基地局５０は、他セル受信信号の取得部１１１と、スケジューラ１１２と、干渉量予測部１１３と、協調セル決定部１１４と、送信電力の推定部１１５とを含む。さら
に、基地局５０は、ユーザ情報管理部１１６と、予約情報管理部１１７と、自セル受信信号の通知部１１８と、基地局間インタフェース（基地局間ＩＦ）１１９とを含む。

図５に示したアンテナ５６は、アンテナ部１０１として動作する。無線処理回路５４は、信号変換部１０２として動作する。ベースバンド処理回路５３は、ＦＦＴ部１０３，サブキャリアデマッピング部１０４，等化処理部１０５，ＩＤＦＴ部１０６，デコード部１０７を備えた装置として動作する。さらに、ベースバンド処理回路５３は、チャネル推定部１０８，ウェイト計算部１０９，およびＳＩＲ推定部１１０を備えた装置として動作する。

プロセッサ５１は、記憶装置５２に記憶されたプログラムを実行することによって、取得部１１１，スケジューラ１１２，推定部１１５，干渉量予測部１１３，協調セル決定部１１４として動作する。また、プロセッサ５１は、プログラムの実行によって、ユーザ情報管理部１１６，予約情報管理部１１７，および通知部１１８として動作する。記憶装置５２は、ユーザ情報管理部１１６で管理されるユーザ情報と、予約情報管理部１１７で管理される予約情報とを記憶する。また、ＮＩＦ５５は、基地局間ＩＦ１１９として動作する。

アンテナ部１０１は、無線信号の送受信を行う。信号変換部１０２は、無線信号をベースバンド信号に変換してＦＦＴ部１０３に供給する。ＦＦＴ部１０３は、ベースバンド信号たる受信信号からCyclic Prefix（ＣＰ）を除去し、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform
：高速フーリエ変換）を実行する。

サブキャリアデマッピング部１０４は、ＦＦＴ後の信号から各ＵＥが割り当てられているサブキャリアを抽出する。サブキャリアデマッピング部１０４の出力は、シンボル（サブキャリア）の内容に応じて変わる。出力は、上り共有チャネル（PUSCH：Physical Uplink Shared Channel）のデータ，ＤＭＲＳ（DeModulation Reference Signal），ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）などを含む。ＤＭＲＳは、データ復調のためのチャネル推
定に用いる参照信号（復調用参照信号）であり、ＳＲＳは、チャネル品質測定用の参照信号である。

チャネル推定部１０８は、自基地局とＵＥ（自基地局のＵＥおよび他基地局ＵＥ）間のチャネルを推定する。ウェイト計算部１０９は、チャネル推定部から取得したチャネル推定値を用いて受信ウェイトの計算を行う。

図７は、ウェイト計算部１０９で行われるウェイト計算の一例を示す図である。図７の例では、協調受信を行うセルの数が２であり、セル＃０（自セル：ＢＳ＃０）とセル＃０の隣接セルであるセル＃１（ＢＳ＃１）とで協調受信が行われる。協調セル（隣接セル）の数は１である。ＢＳ＃０にはＵＥ＃０が接続されており、ＢＳ＃１にはＵＥ＃１が接続されており、ＵＥ＃０がＣｏＭＰ（ＭＵ−ＪＲ）対象のＵＥである。

ウェイトw_c(k)^Hは、以下の式（１）を用いて計算される。式（１）中の変数H_c(k)はチ
ャネル推定値であり、以下の式（２）で示される。また、式（１）中の変数N_cは干渉量および雑音を示す。

式（２）中の行列の要素h_0,0は、自セルにおける自セル割り当てＵＥのチャネル推定値を示す。すなわち、ＢＳ＃０がＵＥ＃０から受信する信号のチャネル推定値を示す。要素h_0,1は、自セルにおける隣接セル割り当てＵＥのチャネル推定値を示す。すなわち、ＢＳ＃０がＵＥ＃１から受信する信号のチャネル推定値を示す。要素h_1,0は、隣接セルにおける自セル割り当てＵＥのチャネル推定値を示す。すなわち、ＢＳ＃１がＵＥ＃０から受信する信号のチャネル推定値を示す。そして、要素h_1,1は、隣接セルにおける隣接セル割り当てＵＥのチャネル推定値を示す。すなわち、ＢＳ＃１がＵＥ＃１から受信する信号のチャネル推定値を示す。

また、式（１）および式（２）中のkは、サブキャリア番号を表す。また、式（３）に
おけるn₀は、セル＃１以外からの平均干渉量および雑音を示し、n₁は、セル＃０以外からの平均干渉量および雑音を示す。

等化処理部は、自基地局の受信信号，他基地局の受信信号，およびウェイト計算部で算出されたウェイトを用いて等化処理を行う。ＩＤＦＴ部１０６は、等化処理がなされた信号に対するＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform：離散フーリエ逆変換）を行う。デコード部（デコーダ）１０７は、ＩＤＦＴ部１０６からの出力信号に対する復号を行い、所望のデータを得る。

他セル受信信号の取得部１１１は、取得予約を行ったタイミングおよびリソースを示す受信信号（データおよびＤＭＲＳを含む）を他セルから基地局間ＩＦ１１９を介して取得する。ＳＩＲ推定部１１０は、サブキャリアデマッピング部１０４から出力されたＳＲＳを用いてスケジューリングに使用するＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio：希望波信号電力対干渉電力比）を計算する。

スケジューラ１１２は、ＳＩＲ推定部１１０で算出されたＳＩＲを元に、アップリンク（ＵＬ）のリソーススケジューリングを実施する。スケジューラ１１２は、自セルのスケジューリング結果（図６（１））を他セルに基地局間ＩＦ１１９を介して通知するスケジューリング情報通知部として動作する。また、スケジューラ１１２は、他セルからのスケジューリング結果（図６（２））を基地局間ＩＦ部１１９を介して取得するスケジューリング情報取得部として動作する。

スケジューラ１１２は、ＲＳＲＰ情報（図６（３））を推定部１１５に送る。推定部１１５は、ＲＳＲＰ情報を用いて送信電力の推定値を算出する。送信電力の推定値（送信電力情報：図６（４））は、ユーザ情報管理部１１６に送られる。

ユーザ情報管理部１１６は、基地局間ＩＦ１１９を介して他セルのＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）および送信電力情報を含む他セル情報（図６（５））を取得
し、記憶装置５２に記憶するＵＥ情報取得部として動作する。なお、ＲＳＲＰは、１リソースエレメント（帯域１５ｋＨｚ）当たりのＲＳ（Reference Signal：参照信号）の受信電力である。また、ユーザ情報管理部１１６は、記憶装置５２に記憶された自セルのＲＳＲＰ，送信電力情報を含む自セル情報（図６（６））を基地局間ＩＦ１１９を介して他セルに送る。

干渉量予測部１１３は、自セルおよび他セルのスケジューリング結果（図６（７））、ユーザ情報管理部１１６から供給されるＲＳＲＰおよび送信電力情報（図６（８））から干渉量を予測する。協調セル決定部１１４は、干渉量の予測結果（図６（９））から協調セルを決定する。協調セルの選択結果（図６（１０））は、予約情報管理部１１７に送られる。

予約情報管理部１１７は、他セルに受信信号の取得予約を行う旨の通知（図６（１１））を基地局間ＩＦ１１９を介して通知する予約情報通知部として動作する。また、予約情報管理部１１７は、他セルから受信信号の取得予約情報（図６（１２））を受け付ける予約情報取得部として動作する。

自セル受信信号の通知部１１８は、サブキャリアデマッピング部１０４の出力（データおよびＤＭＲＳを含むＵＥからの受信信号）を受け取る。通知部１１８は、他セルからの取得予約情報（転送対象のリソースおよび転送先情報を含む：図６（１３））にしたがって、他セルへ送信する情報を選別し、基地局間ＩＦ部を介して他セルへ送信する。

＜システムの動作例＞
次に、図４に示したネットワークシステムの動作例について説明する。図８は、実施形態２における動作例を示すシーケンス図であり、ＢＳ＃２における動作例について説明する。図８に示す動作例は、或るセル（自セル：ＢＳ＃２）の隣接セル数が２であり、協調セルの選択数が１である場合の例を示す。

＜＜手順１：図８（１）＞＞
ＵＥ＃１〜＃６のそれぞれは、ＢＳ＃１，ＢＳ＃２，ＢＳ＃３のそれぞれが送信する参照信号（ＲＳ）の受信電力値（以下、「ＲＳＲＰ」という）を測定する。ＵＥ＃１〜＃６のそれぞれは、上りリンク信号によって、ＵＥ自身が接続している基地局（ＢＳ＃１，ＢＳ＃２，ＢＳ＃３のいずれか）にＲＳＲＰ情報を通知する。

ＲＳＲＰ情報は、自セルおよび隣接セルのＲＳＲＰを含んでいる。例えば、ＵＥ＃１およびＵＥ＃２のそれぞれからのＲＳＲＰ情報は、少なくともＢＳ＃１のＲＳＲＰと、ＢＳ＃２のＲＳＲＰとを含んでいる。また、ＵＥ＃５およびＵＥ＃６のそれぞれからのＲＳＲＰ情報は、少なくともＢＳ＃３のＲＳＲＰと、ＢＳ＃２のＲＳＲＰとを含んでいる。

＜＜手順２：図８（２），（３）＞＞
ＢＳ＃２の隣接基地局であるＢＳ＃１は、配下のＵＥであるＵＥ＃１およびＵＥ＃２から通知（報告）されたＢＳ＃１のＲＳＲＰ情報を用いて、現在の送信電力値を推定する。ＢＳ＃２の隣接基地局であるＢＳ＃３も、ＢＳ＃１と同様に、配下のＵＥであるＵＥ＃５およびＵＥ＃６から通知（報告）されたＢＳ＃３のＲＳＲＰを用いて、現在の送信電力値を推定する。

ＵＥの送信電力値の推定値P_UEは、例えば以下の式（４）を用いて算出される。
ここで、P_RSは、参照信号の送信電力値[dBm]を示す。P_RSRPは、ＵＥから報告された受信
電力値[dBm]を示す。P₀およびαは、基地局（ＢＳ）が設定する送信電力制御用のパラメ
ータを示す。P_maxは、ＵＥの最大送信電力値[dBm]を表す。

＜＜手順３：図８（４），（５），（６），（７）＞＞
ＢＳ＃１は、ＵＥ＃１およびＵＥ＃２から報告されたＢＳ＃２のＲＳＲＰを抽出し（図８（４））、送信電力値（推定値）とＢＳ＃２のＲＳＲＰとをＢＳ＃２に通知する（図８（５））。ＢＳ＃３は、ＵＥ＃５およびＵＥ＃６から報告されたＢＳ＃２のＲＳＲＰを抽出し（図８（６））、送信電力値（推定値）とＢＳ＃２のＲＳＲＰとをＢＳ＃２に通知する（図８（７））。但し、送信電力値とＲＳＲＰとは個別に通知されても良い。上述した（１）〜（７）までの動作は定期的に実施される。

＜＜手順４：図８（８），（９），（１０）＞＞
ＢＳ＃１，ＢＳ＃２，ＢＳ＃３のそれぞれは、リソースのスケジューリングを行う。すなわち、＃１，ＢＳ＃２，ＢＳ＃３のそれぞれは、配下のＵＥの中からＰＦ（Proportional Fairness）係数が大きいＵＥを選択し、上りリンク信号を割り当てる無線リソースを
決定する。ＰＦ係数は、ユーザ（ＵＥ）間の公平性を保つための係数であり、例えば以下の式（５）で表される値が算出される。
ここで、SIR_i,jはユーザ（ＵＥ）#iのリソース#j（iおよびjは番地を示す整数）におけるＳＩＲ値である。ＳＩＲ値は、ＵＥが定期的に送信するＳＲＳから測定したチャネル品質とＢＳで測定した平均の干渉量とを用いて算出される。fはＳＩＲ値から送信ビットレ
ートを算出する関数を表す。また、R_iは平均送信ビットレートを示す。

図９は、ＢＳ＃１，ＢＳ＃２，ＢＳ＃３における上りリンクの無線リソースのスケジューリング結果の一例を示す。無線リソース＃１，無線リソース＃２は、同じ周波数の（基地局間で共通な）リソースである。図９に示すように、ＢＳ＃１は、無線リソース＃１にＵＥ＃１を割り当て、リソース＃２にＵＥ＃２を割り当てている。ＢＳ＃２は、無線リソース＃１にＵＥ＃３を割り当て、無線リソース＃２にＵＥ＃４を割り当てている。ＢＳ＃３は、無線リソース＃１にＵＥ＃５を割り当て、無線リソース＃２にＵＥ＃６を割り当てている。

＜＜手順５：図８（１１），（１２），（１３）＞＞
ＢＳ＃１，ＢＳ＃２，ＢＳ＃３のそれぞれは、下りリンクの制御信号（PDCCH：Physical Downlink. Control CHannel）を用いて、手順４で決定したリソーススケジューリング
結果を含む無線リソース情報を、リソース割り当て対象のＵＥに通知する。すなわち、ＢＳ＃１は、ＵＥ＃１およびＵＥ＃２へ無線リソース情報を通知し（図８（１１））、ＢＳ＃２は、ＵＥ＃３およびＵＥ＃４へ無線リソース情報を通知し（図８（１２））、ＢＳ＃３は、ＵＥ＃５およびＵＥ＃６へ無線リソース情報を通知する（図８（１３））。

なお、各基地局（ＢＳ）がサポートする無線通信規格がＬＴＥ（Long Term Evolution
）である場合、ＢＳが無線リソース情報の通知を受けてから４サブフレーム後に実際の上りリンク送信が実施されことが規定されている。もっとも、ＢＳがサポートする無線通信
規格はＬＴＥやLTE-Advancedに制限されない。

＜＜手順６：図８（１４），（１５）＞＞
各隣接基地局（ＢＳ＃１およびＢＳ＃３のそれぞれ）は、手順４で決定した無線リソースの割り当て結果をＢＳ＃２に通知する。この通知はどのＵＥをどのリソースに割り当てたかを示す情報を含む。

＜＜手順７：図８（１６）,（１７）＞＞
ＢＳ＃２は、ＢＳ＃１およびＢＳ＃３から通知された情報を元に、各無線リソースにおける各隣接基地局からの干渉量を予測する（図８（１６））。例えば、スケジューリング結果が図９に示す例である場合、無線リソース＃１におけるＢＳ＃１（セル＃１）からの干渉量I_R#1,BS#1[dBm]は、例えば以下の式（６）を用いて求められる。
ここで、P_UE#1は、手順２においてＢＳ＃１から報告されたＵＥ＃１の送信電力値を示
す。P_RSRP,_BS#2@UE#1は、ＵＥ＃１で測定されたＢＳ＃２のＲＳＲＰ値であって手順３に
おいてＢＳ＃１から報告されたＲＳＲＰ値である。P_RS,BS#2は、ＢＳ＃２の参照信号の送信電力値を表す。なお、上記式では、ＵＥ＃１の送信電力値等が用いられているが、ＵＥ＃２の送信電力値等が用いられても良い。換言すれば、干渉量が大きい方が後述する比較に用いられる。

ＢＳ＃２は、式（６）を用いて、無線リソース＃１におけるＢＳ＃３（セル＃３）からの干渉量I_R#1,BS#3[dBm]と、無線リソース＃２におけるＢＳ＃１（セル＃１）からの干渉量I_R#2,BS#1[dBm]と、無線リソース＃２におけるＢＳ＃３（セル＃３）からの干渉量I_R#2,BS#3[dBm]とを求める。

続いて、ＢＳ＃２は、上記で算出した干渉量を比較し、干渉量が大きい基地局（ＢＳ）を無線リソース毎に決定する（図８（１７））。例えば、下記の式（７）および式（８）が成立する場合には、無線リソース＃１の協調セルとしてＢＳ＃１を選択し、無線リソース＃２の協調セルとしてＢＳ＃３を選択する。無線リソース＃１では、ＢＳ＃１からの干渉量がＢＳ＃３からの干渉量より大きく、無線リソース＃２では、ＢＳ＃３からの干渉量がＢＳ＃１からの干渉量より大きいからである。

なお、本実施形態では、協調セルの候補がＢＳ＃１およびＢＳ＃３の２つである。これに対し、協調セルの候補が３つ以上の場合には、干渉量の大きい順で協調セルを選択する。協調受信に用いる協調セル（隣接セル）の数が１である場合には、干渉量が最大の隣接セルが協調セルとして選択される。協調受信に用いる協調セル（隣接セル）の数が２以上の所定値である場合には、干渉量が大きい順で、所定値と同数の隣接セルが協調セルとして選択される。

P_UE#1は、「他の無線端末の送信電力を示す情報」の一例である。P_RSRP,_BS#2@UE#1は、「他の無線端末の基地局からの信号の受信電力を示す情報」の一例である。P_RS,BS#2は、「基地局の送信電力を示す情報」の一例である。これらのような干渉量を算出するための
情報は、「他の無線端末による干渉に関する情報」として記憶装置５２に記憶され、ユーザ情報管理部１１６によって管理される。

＜＜手順８：図８（１８）,（１９）＞＞
ＢＳ＃２は、手順７（図８（１７））にて決定した協調基地局（無線リソース＃１に関してはＢＳ＃１、無線リソース＃２に関してはＢＳ＃３）に対して、上り受信信号の取得予約を実施する（図８（１８）,（１９））。

＜＜手順９：図８（２０）,（２１）,（２２）,（２３）,（２４）＞＞
ＵＥ＃１〜ＵＥ＃６のそれぞれは、所定タイミング（例えば、ＰＤＣＣＨを受信してから所定時間経過後）に、割り当てられた無線リソースを用いて上り信号を送信する（図８（２０）,（２１）,（２２））。

ＢＳ＃１は、ＢＳ＃２からの取得予約（予約依頼）に応じて、無線リソース＃１での受信信号を基地局間ＩＦ１１９を介してＢＳ＃２に送る（図８（２３））。また、ＢＳ＃３は、ＢＳ＃２からの取得予約（予約依頼）に応じて無線リソース＃２での受信信号を基地局間ＩＦ１１９を介してＢＳ＃２へ送る（図８（２４））。

＜＜手順１０：図８（２５）＞＞
ＢＳ＃２は、自セル（セル＃２）からの受信信号と、手順９でＢＳ＃１,ＢＳ＃３から
取得した信号とを用いて、協調受信処理（ウェイト計算，等化処理，ＩＤＦＴ，復号（デコード））を行い、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４からの所望のデータを取得する。

＜実施形態２の効果＞
実施形態２によれば、実施形態１と同様に、協調基地局の候補である複数の隣接基地局の中から、干渉量が大きい順で、所定の協調基地局の選択数と同数の隣接基地局が協調基地局として選択される。これによって、干渉残留量の影響を抑えて受信信号の品質を向上させて、協調受信の特性（上り送信のスループット）の向上を図ることができる。

また、実施形態２によれば、以下の利点もある。一般に、協調セル数（協調基地局数）が増加するほど特性は向上する。しかし、協調セル数が増加すると基地局間ＩＦの負荷が増加する。また、ＢＢＵ(Baseband Unit)を一箇所に集中配置し、複数のＲＲＨ(Remote Radio Head)を配置した構成であっても、ＢＢＵカード間の転送量が増加する。

仮に、受信アンテナ数を２、帯域幅を１０[ＭＨｚ]とし、サブフレーム毎の受信信号を取得すると、１セルあたり約３００Ｍｂｐｓの転送速度が必要となる。必要な転送速度が協調セル数に依存して増加する。さらに、自セルが並列に複数のセルから受信信号を取得した場合、転送量が膨大となる。また、隣接セルからの受信信号を受信する基地局では、協調セル数に依存したチャネル行列に対する逆行列計算を行う。このチャネル行列の要素数は、協調セル数の増加に伴い増加するので、当該基地局の処理量が増加する。このように、基地局の負荷軽減の観点からは、より少ない協調セル数で特性を向上させることが好ましい。実施形態２によれば、協調セル数を増加させることなく、協調受信の特性（スループット）を向上させることができる。

＜変形例＞
図８に示した動作例では、手順７（図８（１６）および（１７））において、隣接セルからの干渉量を算出し、干渉量が大きい隣接セルを協調セルとして選択した。これに対し、協調受信した場合のＳＩＲを推定し、期待ＳＩＲの大きい隣接セル（隣接基地局）が協調セルとして選択されても良い。

図１０は、変形例を示すシーケンス図である。図８における（１６）の処理の代わりに、（１６Ａ）の処理が設けられている点で、図８のシーケンスと異なる。（１６Ａ）以外の処理は、図８と同じであるので説明を省略する。

図１０の（１６Ａ）の処理では、以下のような処理が実行される。ＢＳ＃２は、無線リソース＃１におけるＢＳ＃１のＳＩＲ値の予測値（期待ＳＩＲ）SIR_R#1,BS#1を、例えば
以下の式（９）を用いて算出する。
ここで、P_UE#3は、ＢＳ＃２で計算したＵＥ＃３の送信電力値[dBm]を示す。P_{RSRP,BS#2@UE#3}はＢＳ＃２で把握するＵＥ＃３で測定したＢＳ＃２のＲＳＲＰ値[dBm]を示す。P_{RSRP,BS#1@UE#3}は、ＢＳ＃１から取得したＵＥ＃３におけるＢＳ＃１のＲＳＲＰ値[dBm]を示す。I_{average, BS#2}は、ＢＳ＃２で測定した平均の干渉電力値[dBm]を表す。

P_UE#3は、「基地局で得られた配下の端末の送信電力を示す情報」の一例である。P_{RSRP,BS#2@UE#3}は、「配下の端末で得られた基地局からの受信電力を示す情報」の一例である。P_{RSRP,BS#1@UE#3}は、「配下の端末で得られた隣接基地局からの受信電力を示す情報」
の一例である。I_{average, BS#2}は、「基地局で得られた干渉電力値」の一例である。これらの情報を含むＳＩＲの推定値を算出するための情報は、「複数の隣接基地局が基地局の配下の無線端末から受信する信号の品質に関する情報」として記憶装置５２に記憶され、ユーザ情報管理部１１６によって管理される。

ＢＳ＃２は、式（９）を用いて予測値SIR_R#1,BS#3と、予測値SIR_R#2,BS#1と、予測値SIR_R#2,BS#3とを求める。そして、ＢＳ＃２は、予測値SIR_R#1,BS#1と予測値SIR_R#1,BS#3と
を比較し、ＳＩＲ値が大きい（すなわち、干渉量が小さい）隣接基地局を無線リソース＃１に関する協調基地局として決定する（図１０（１７））。また、ＢＳ＃２は、予測値SIR_R#2,BS#1と予測値SIR_R#2,BS#3とを比較し、ＳＩＲ値が大きい（すなわち、干渉量が小さい）隣接基地局を無線リソース＃２に関する協調基地局として決定する（図１０（１７））。ＳＩＲの予測値（期待値）は、「隣接基地局が配下の端末（協調送信対象の端末）から受信する協調受信対象の信号の品質の推定値」の一例である。

変形例によっても、実施形態１および実施形態２と同様の作用効果を得ることができる。以上説明した実施形態の構成は、適宜組み合わせることができる。

１０，１１，１２・・・セル
１０Ａ，１１Ａ，１２Ａ・・・基地局装置（基地局）
５１・・・プロセッサ
５２・・・記憶装置
５６・・・ネットワークインタフェース
１１９・・・基地局間インタフェース

Claims (8)

1. 配下の無線端末から送信される信号の協調受信を協調基地局とともに行う基地局であって、
   前記配下の無線端末による協調受信対象の信号の送信時に当該信号に干渉する信号を送信する他の無線端末を配下に持つ複数の隣接基地局について前記他の無線端末による干渉に関する情報を記憶する記憶装置と、
   前記干渉に関する情報を用いて各隣接基地局に対応する干渉量を算出する処理と、前記複数の隣接基地局の中から前記干渉量が大きい順で協調基地局となる隣接基地局を選択する処理と、を行う制御装置と、
   を含む基地局。
2. 前記制御装置は、前記干渉量が大きい順で所定の協調基地局数と同数の隣接基地局を協調基地局として選択する
   請求項１に記載の基地局。
3. 前記制御装置は、前記他の無線端末による干渉に関する情報に含まれた前記他の無線端末の送信電力を示す情報，前記他の無線端末の前記基地局からの信号の受信電力を示す情報，および前記基地局の送信電力を示す情報を用いて、隣接基地局毎の干渉量を算出する請求項１または２に記載の基地局。
4. 前記配下の無線端末から送信される信号の協調受信を協調基地局とともに行う基地局であって、
   前記配下の無線端末による協調受信対象の信号の送信時に当該信号に干渉する信号を送信する他の無線端末を配下に持つ複数の隣接基地局が前記配下の無線端末から受信する信号の品質に関する情報を記憶する記憶装置と、
   前記品質に関する情報を用いて各隣接基地局が前記配下の端末から受信する前記協調受信対象の信号の品質の推定値を算出する処理と、前記複数の隣接基地局の中から前記推定値が良い順で協調基地局となる隣接基地局を選択する処理と、を行う制御装置と、
   を含む基地局。
5. 前記制御装置は、前記推定値が良い順で所定の協調基地局数と同数の隣接基地局を協調基地局として選択する
   請求項４に記載の基地局。
6. 前記制御装置は、前記品質に関する情報に含まれた前記基地局で得られた前記配下の端末の送信電力を示す情報，前記配下の端末で得られた前記基地局からの受信電力を示す情報，前記配下の端末で得られた隣接基地局からの受信電力を示す情報，および前記基地局で得られた干渉電力値を用いて前記推定値を算出する
   請求項４または５に記載の基地局。
7. 配下の無線端末から送信される信号の協調受信を協調基地局とともに行う基地局の協調基地局選択方法であって、
   前記基地局が、
   前記配下の無線端末による協調受信対象の信号の送信時に当該信号に干渉する信号を送信する他の無線端末を配下に持つ複数の隣接基地局について前記他の無線端末による干渉に関する情報を記憶し、
   少なくとも前記干渉に関する情報を用いて各隣接基地局に対応する干渉量を算出する処理と、前記複数の隣接基地局の中から前記干渉量が大きい順で協調基地局となる隣接基地局を選択する処理と、を行う、
   ことを含む基地局の協調基地局選択方法。
8. 前記配下の無線端末から送信される信号の協調受信を協調基地局とともに行う基地局の協調基地局選択方法であって、
   前記基地局が、
   前記配下の無線端末による協調受信対象の信号の送信時に当該信号に干渉する信号を送信する他の無線端末を配下に持つ複数の隣接基地局が前記配下の無線端末から受信する信号の品質に関する情報を記憶し、
   前記品質に関する情報を用いて各隣接基地局が前記配下の端末から受信する前記協調受信対象の信号の品質の推定値を算出する処理と、前記複数の隣接基地局の中から前記推定値が良い順で協調基地局となる隣接基地局を選択する処理と、を行う、
   ことを含む基地局の協調基地局選択方法。