JP5121838B2 - 無線基地局装置及び送信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線基地局装置及び送信制御方法に関し、特にアダプティブＦＦＲ（fractional frequency reuse）が適用される無線基地局装置及び送信制御方法に関する。

セル間干渉に起因するスループット劣化を改善する技術として、Ａｄａｐｔｉｖｅ ＦＦＲ（Fractional Frequency Reuse）が提案されている。Ａｄａｐｔｉｖｅ ＦＦＲでは、送信利用帯域が、高電力送信帯域と低電力送信帯域とに分割される。低電力送信帯域では、送信電力が段階的に可変となっており、各段階に対応したモードが用意されている（図１参照）。

このＡｄａｐｔｉｖｅ ＦＦＲが適用される無線通信システムにおいて、基地局（ＮＢ）は、無線端末（ＵＥ）から送信される干渉レポートに基づいてモードを選択し、この選択されたモードに対応する送信パワーに変更した上で下りの送信を行う。その後、隣接するＮＢへモードを変更したことが通知され、これに応じて隣接のＮＢでもモードの変更が行われる。ここで、モードの番号を上げることは、リユースファクタを下げることに相当する。

こうして隣接セル間の干渉を排除して、スループットを改善することができる。
LTE寄書[3GPP TSG-RAN WG1 R1-071449(Nortel)]

しかしながら、モードを変更する際に、基地局間でモード変更通知が通信されて初めて隣接セル全体のモード変更がなされるため、セル間干渉が改善されるまでに遅延が発生してしまう。この基地局間の通信による遅延により、システムスループットが劣化する問題がある。

本発明の目的は、セル間干渉が改善されるまでの時間を短縮してシステムスループットを向上する無線基地局装置及び送信制御方法を提供することである。

本発明の無線基地局装置は、自装置がカバーする自セルに隣接する複数の隣接セルに存在する複数の無線端末の各々にて下り回線の受信品質に基づいて複数のキャリアの中から選択されたキャリアを用いて、前記複数の無線端末から送信された複数の干渉レポートを受信する受信手段と、前記複数の干渉レポートの受信電力分布に基づいて、前記自セルの下り回線におけるアダプティブＦＦＲ処理を制御するアダプティブＦＦＲ制御手段と、を具備する構成を採る。また、本発明の無線基地局装置は、自装置がカバーする自セルに隣接する複数の隣接セルのそれぞれに対応づけられた複数のキャリアの中から前記複数の隣接セルのそれぞれに基づいて選択されたキャリアを用いて、複数の無線端末から送信された複数の干渉レポートを受信する受信手段と、前記複数の干渉レポートの受信電力分布に基づいて、前記自セルの下り回線におけるアダプティブＦＦＲ処理を制御するアダプティブＦＦＲ制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明の送信制御方法は、基地局装置がカバーする自セルに隣接する複数の隣接セルに存在する複数の無線端末の各々にて下り回線の受信品質に基づいて複数のキャリアの中から選択されたキャリアを用いて、前記複数の無線端末から送信された複数の干渉レポートを受信する受信ステップと、前記複数の干渉レポートの受信電力分布に基づいて、前記自セルにおけるアダプティブＦＦＲ処理を制御する制御ステップと、を具備する。また、本発明の送信制御方法は、基地局装置がカバーする自セルに隣接する複数の隣接セルのそれぞれに対応付けられた複数のキャリアの中から前記複数の隣接セルのそれぞれに基づいて選択されたキャリアを用いて、複数の無線端末から送信された複数の干渉レポートを受信する受信ステップと、前記複数の干渉レポートの受信電力分布に基づいて、前記自セルにおけるアダプティブＦＦＲ処理を制御する制御ステップと、を具備する。

本発明によれば、セル間干渉が改善されるまでの時間を短縮してシステムスループットを向上する無線基地局装置及び送信制御方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

（実施の形態１）
図２に示すように本実施の形態の無線端末（ＵＥ）１００は、ＦＦＴ部１１０と、干渉電力測定部１２０と、干渉レポート生成部１３０と、変調部１４０と、マッピング部１５０と、ＩＦＦＴ部１６０とを有する。

ＦＦＴ部１１０は、アンテナを介して受信したＯＦＤＭ信号を入力とし、入力信号に対してフーリエ変換を施す。フーリエ変換後の信号は、干渉電力測定部１２０に送出される。また、入力ＯＦＤＭ信号は、無線受信信号が無線受信処理部（図示せず）にて所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施されたものである。

干渉電力測定部１２０は、フーリエ変換後の受信信号を用いて、受信対象の信号（所望信号）以外の干渉信号に係る電力（干渉電力）を測定する。干渉電力測定部１２０は、干渉電力測定値を干渉レポート生成部１３０に送出する。

干渉レポート生成部１３０は、干渉電力測定部１２０から受け取る干渉電力測定値に応じた干渉レポート信号を生成する。干渉レポート生成部１３０は、干渉電力測定値がレポート生成判断しきい値よりも大きい場合、干渉があると判断し、干渉レポート信号を生成する。例えば、干渉があると判断される場合には、ビット「１」を表す１ビットの信号が干渉レポート信号として生成される。一方、干渉がないと判断される場合には、ビット「０」を表す１ビットの信号が干渉レポート信号として生成される。

変調部１４０は、干渉レポート生成部１３０にて生成された干渉レポート信号を変調し、変調後の干渉レポート信号をマッピング部１５０に送出する。

マッピング部１５０は、変調部１４０から受け取る干渉レポート信号を、所定の「無線リソース」にマッピングする。ここで「無線リソース」は、キャリア、タイミング、及び、拡散コードにより規定される。

ＩＦＦＴ部１６０は、干渉レポートがマッピングされた信号系列を周波数領域から時間領域に変換することにより、ＯＦＤＭ信号を形成する。このＯＦＤＭ信号は、無線送信部（図示せず）で所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施され、アンテナを介して送信される。

図３に示すように本実施の形態の基地局（ＮＢ）２００は、ＦＦＴ部２１０と、電力測定部２２０と、アダプティブＦＦＲ（fractional frequency reuse）処理部２３０と、スケジューラ２４０と、ＩＦＦＴ部２５０とを有する。

ＦＦＴ部２１０は、アンテナを介して受信したＯＦＤＭ信号を入力とし、入力信号に対してフーリエ変換を施す。フーリエ変換後の受信信号は、電力測定部２２０に送出される。また、入力ＯＦＤＭ信号は、無線受信信号が無線受信処理部（図示せず）にて所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施されたものである。

電力測定部２２０は、上記干渉レポート信号が重畳される所定の無線リソースにおける電力を測定する。この所定の無線リソースは、基地局２００のセル（自セル）に隣接するセル（隣接セル）内に存在する無線端末１００で共通する。このため、この所定の無線リソースを「共通無線リソース」と呼ぶことがある。なお本実施の形態では、自セル内に存在する無線端末１００も、この「共通無線リソース」を使用する。

アダプティブＦＦＲ処理部２３０は、無線端末１００から送信された干渉レポートに基づいて、アダプティブＦＦＲ処理を制御する。

アダプティブＦＦＲ処理部２３０は、電力測定部２２０にて測定された、共通無線リソースの測定電力値と、モード変更判断しきい値とを比較し、この比較結果に基づいて送信モードを変更する。アダプティブＦＦＲ処理部２３０は、共通無線リソースの測定電力値がモード変更判断しきい値よりも大きい場合、隣接セルでは他セルから受ける干渉が大きいと判断し、自セルから隣接セルへ与える干渉が小さくなるように送信モードを変更する。

例えば、背景技術の説明にある送信モードでは、モードの番号が大きくなる程、低電力送信帯域の送信電力が小さく設定される。すなわち、モードの番号が大きくなる程、リユースファクタが小さく設定される。このような送信モードが基地局２００に用意されている場合には、アダプティブＦＦＲ処理部２３０は、現在設定されているモードよりも一つ番号の大きいモードに、送信モードを変更する。すなわち、アダプティブＦＦＲ処理部２３０は、現在設定されているリユースファクタよりも一つ小さいリユースファクタに変更する。

スケジューラ２４０は、モード変更後、自セル内にある無線端末１００に対応する下りリソースの割当を変更する。スケジューラ２４０は、その割当に従って、下り回線の送信信号系列を形成する。

ＩＦＦＴ部２５０は、スケジューラ２４０にて形成された送信信号系列とパイロット信号とを入力とし、入力信号に対して逆フーリエ変換を施すことによりＯＦＤＭ信号を形成する。このＯＦＤＭ信号は、無線送信部（図示せず）で所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施され、アンテナを介して送信される。

次に、上記構成を有する無線端末１００及び基地局２００から構成される無線通信システムについて説明する。

図４に示すように無線通信システムは、１つの基地局２００のセルの周りを隣接セルが取り囲み、各隣接セルには他の基地局２００が配置されている。同図では、セルＡの基地局２００をＮＢ−Ａと表し、同様にセルＢの基地局２００をＮＢ−Ｂ、セルＣの基地局２００をＮＢ−Ｃと表す。セルＡには、それぞれ無線端末１００である、ＵＥ−Ａ，Ｂ，Ｃが存在している。セルＢには、ＵＥ−Ｄ，Ｅ，Ｆが存在し、セルＣには、ＵＥ−Ｇ，Ｈ，Ｉが存在している。

ＮＢ−Ａは、セルＡの隣接セルであるセルＢ，Ｃに存在するＵＥ−Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉから、共通無線リソースを用いて送信された干渉レポートを受信する。本実施の形態では、共通無線リソースとして、特定の１つのサブキャリアが用いられる（図５参照）。さらに、そのサブキャリアには、干渉レポートが随時重畳されるのではなく、フレームの一部、例えばフレームにおける特定の１シンボルにだけ重畳される（図６参照）。また、本実施の形態では、ＮＢ−Ａは、自セルに存在するＵＥ−Ａ，Ｂ，Ｃから、その共通無線リソースを用いて送信された干渉レポートを受信する。

すなわち、図７に示すようにＮＢ−Ａは、自セル及び隣接セルに存在するＵＥから、共通無線リソースを用いて送信された干渉レポートを受信する。同様に、ＮＢ−Ｂ，Ｃもそれぞれ、自セル及び隣接セルに存在するＵＥから、共通無線リソースを用いて送信された干渉レポートを受信する。

ＮＢ−Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれの電力測定部２２０では、図８に示すように共通無線リソースで送信された干渉レポートの受信電力が測定される。すなわち、自セル及び隣接セルに存在するＵＥから共通無線リソースで送信された各干渉レポートの受信電力が足し合わされて合成された合成受信電力が測定される。

そして、図９に示すようにＮＢ−Ａ，Ｂ，ＣのそれぞれのアダプティブＦＦＲ処理部２３０は、その合成受信電力に基づいて、アダプティブＦＦＲ処理を制御する。同図には、セルＡの場合が示されている。

まず、ＮＢ−Ａは、セルＡに存在するＵＥに対して、基準信号（ＲＳ：reference signal）とデータとを送信する。この送信信号は、他のＵＥにとって干渉信号である。セルＡ及びこの隣接セルに存在するＵＥは、干渉レポート生成部１３０にて生成する干渉レポートを共通無線リソースを用いて送信する。

このときＮＢ−Ａの電力測定部２２０にて測定される共通無線リソースの合成受信電力が図９左図のような場合、合成受信電力は、モード変更判断しきい値を超えた状況となっている。このため、アダプティブＦＦＲ処理部２３０は、隣接セルでは他セルから受ける干渉が大きいと判断し、自セルから隣接セルへ与える干渉が小さくなるように送信モードを変更する。この場合、モードの番号が１段階上げられる。

この送信モードの変更後、ＮＢ−Ａのスケジューラ２４０は、自セル内にある無線端末１００に対応する下りリソースの割当を変更した上で、ＲＳとデータとを送信する。そして、セルＡ及びこの隣接セルに存在するＵＥは、干渉レポート生成部１３０にて生成する干渉レポートを共通無線リソースを用いて送信する。

ＮＢ−Ａの電力測定部２２０にて測定される共通無線リソースの合成受信電力が図９中央図のような場合、合成受信電力は、モード変更判断しきい値をまだ超えた状況となっている。このため、送信モードの番号がもう１段階上げられる。

この送信モードの変更後、再度、ＲＳとデータとが送信され、さらに、干渉レポートの送信が行われる。

ＮＢ−Ａの電力測定部２２０にて測定される共通無線リソースの合成受信電力が図９右図のような場合、合成受信電力は、モード変更判断しきい値より小さい。この場合には、アダプティブＦＦＲ処理部２３０は、現在の送信モードより番号が小さいモードが存在すれば、送信モードを１段階下げる処理を行う。

このように本実施の形態によれば、基地局２００では、干渉レポート受信手段としての無線受信部（図示せず）及びＦＦＴ部２１０が、それぞれ異なる隣接セルに存在する複数の無線端末１００から隣接セルの間で共通する共通無線リソースを用いて送信された、干渉レポートを受信し、アダプティブＦＦＲ処理部２３０が、受信干渉レポートに基づいて、自セルの下り回線におけるアダプティブＦＦＲ処理を制御する。

こうして隣接セルに存在する無線端末１００から直接的に干渉レポートの報告を受けて、隣接セルの干渉状況を考慮した上で送信モードの変更を行うことができる。このため、従来、隣接する基地局２００の間で行われていた送信モード変更の報告を行う必要がなくなる。その結果、システムで必要なシグナリングが削減されるので、システムスループットを向上することができる。

さらに本実施の形態では、共通無線リソースとして、１シンボル（特定の１つのキャリアの特定の１タイミング）が、自セル及び隣接セルに存在する無線端末１００の数に関わらず用いられる。こうすることにより、干渉レポートのような制御信号以外の送信データに無線リソースを多く割り当てることができる。

また本実施の形態では、干渉レポートの合成受信電力とモード変更判断しきい値との比較結果に応じて、送信モードが１段階ずつ段階的に変更される。

こうすることにより、上述のように自セル及び隣接セルにおいて共通の１シンボルで干渉レポートが送信されても、適切に送信モードを変更することができる。

なお、このような送信モード変更処理の代わりに、次のような処理を行ってもよい。まず、モード切り上げ変更しきい値及びこのしきい値より小さい値を持つモード切り下げ変更しきい値という２つのしきい値を用意する。そして、合成受信電力がモード切り上げ変更しきい値より大きい場合には、送信モードが１段階上げられる。また、合成受信電力がモード切り下げ変更しきい値より小さい場合には、送信モードが１段階下げられる。また、合成受信電力が両しきい値の間にある場合には、現在の送信モードが維持される。

（実施の形態２）
実施の形態１では、共通無線リソースとして、１つのキャリアが用いられている。これに対して、本実施の形態では、共通無線リソースとして、複数のキャリアが用いられる。

図１０に示すように無線端末３００は、干渉レベル選択部３１０と、干渉レポート信号生成部３２０と、キャリア選択部３３０と、マッピング部３４０とを有する。

干渉レベル選択部３１０は、干渉電力値に応じた干渉レベルを記憶している。例えば、受信ＳＩＲが−６ｄＢ以下の領域は干渉レベル４とされ、−６ｄＢから−３ｄＢの領域は干渉レベル３とされ、−３ｄＢから０ｄＢの領域は干渉レベル２とされ、０ｄＢ以上の領域は干渉レベル１とされる。

干渉レベル選択部３１０は、干渉電力測定部１２０から受け取る干渉電力測定値と対応する干渉レベルを選択する。選択された干渉レベルは、干渉レポート信号生成部３２０及びキャリア選択部３３０に出力される。

干渉レポート信号生成部３２０は、干渉レベル選択部３１０から入力される入力干渉レベルに応じて干渉レポート信号を生成する。

キャリア選択部３３０は、共通無線リソースを構成する複数のキャリアの中から、入力干渉レベルに対応するキャリアを選択する。

マッピング部３４０は、変調部１４０を介して得られる干渉レポート信号を、キャリア選択部３３０にて選択されたキャリアにマッピングする。

図１１に示すように基地局４００は、電力測定部４１０と、アダプティブＦＦＲ処理部４２０とを有する。

電力測定部４１０は、干渉レポート信号が重畳される所定の無線リソースにおける電力を測定する。電力測定部４１０は、共通無線リソースを構成するｎ本のキャリアのそれぞれに対応するキャリア電力測定部４１１−１〜ｎを有している。同図には、ｎ＝３の場合が示されている。キャリア電力測定部４１１は、対応するキャリアの電力を測定し、測定結果をアダプティブＦＦＲ処理部４２０に送出する。

アダプティブＦＦＲ処理部４２０は、干渉レベル判定部４２１と、モード選択部４２２とを有する。アダプティブＦＦＲ処理部４２０は、所定の期間に電力測定部４１０から受け取る電力測定結果が所定のしきい値より大きいキャリアと対応する送信モードに切り換える。具体的には、干渉レベル判定部４２１が、各キャリア電力測定部４１１から受け取る電力測定結果と干渉有無判断しきい値とを比較し、干渉有無判断しきい値より大きい電力測定結果が得られたキャリアを示すキャリア識別情報をモード選択部４２２に出力する。そして、モード選択部４２２は、干渉レベル判定部４２１から受け取るキャリア識別情報と対応する送信モードを選択する。

次に、上記構成を有する無線端末３００及び基地局４００から構成される無線通信システムについて説明する。なおここでも、無線通信システムは、図４に示すような状況であるものとして説明する。

実施の形態１と同様に、ＮＢ−Ａは、自セル及び隣接セルに存在するＵＥから、共通無線リソースを用いて送信された干渉レポートを受信する。ただし、実施の形態２では、共通無線リソースは複数のキャリアを含んでいる。

ＵＥは、その複数のキャリアの中から、下り回線の受信品質（例えば、受信ＳＩＲ）に応じたキャリアを選択し、選択されたキャリアを用いて干渉レポートを送信する。なお、本実施の形態では、最も受信品質が良好な場合に選択される送信モードに対応するキャリアは用意されていない。

このようにしてＵＥから送信される干渉レポートは、例えば、ＮＢ−Ａにおいて、図１２に示すような電力分布で受信される。

ＮＢ−Ａは、干渉有無判断しきい値よりもキャリアの電力測定値が大きいキャリアに応じて、送信モードを変更する。この送信モードの変更は、以下の方法により行うことができる。

第１の方法としては、干渉有無判断しきい値よりも電力測定値が大きいキャリアのうち下り受信品質が最も低いキャリアに対応するモードに変更するものである。こうすることで、自セル及び隣接セルに存在するすべてのＵＥにおける干渉レベルを低減することができる。

第２の方法としては、干渉有無判断しきい値よりも電力測定値が大きいキャリアのうち最も電力測定値が大きいキャリアに対応するモードに変更するものである。こうすることで、自セル及び隣接セルにおいて、最も多くのＵＥが干渉レポートを送信する際に用いたキャリアに対応するモードに変更することができる。

なお、いずれの方法であっても、最も受信品質が良好な場合に選択される送信モード（図１２では、モード１）は、これ以外の送信モードに対応するキャリアに関する電力測定値がいずれも干渉有無判断しきい値よりも小さいときに選択される。

すなわち、ＮＢ−Ａで図１２のような電力分布が観測される場合、第１の方法ではモード４が選択され、第２の方法ではモード２が選択される。また、ＮＢ−Ａで図１３のような電力分布が観測される場合、第１の方法及び第２の方法のいずれもモード３が選択される。

このように本実施の形態によれば、無線端末３００では、キャリア選択部３３０が受信ＳＩＲに応じたキャリアを共通無線リソースから選択し、マッピング部３４０が選択されたキャリアに干渉レポート信号をマッピングする。

こうすることにより、干渉レポート信号の受信側は干渉レポート信号の重畳されているキャリアを特定することで、その干渉レポートを送信した無線端末３００の干渉レベルを把握することができる。また、干渉レポート信号の受信側である基地局は、自セル及び隣接セルに存在する無線端末３００から干渉レポート信号を受信するので、自セル及び隣接セルにおける干渉レベル分布を把握することができる。

また、基地局４００では、アダプティブＦＦＲ処理部４２０が、同じ期間で受信された複数の干渉レポートの送信に用いられているキャリアと対応する送信モードに切り換える。

こうすることにより、段階的に送信モードを変更する実施の形態１と異なり、干渉レポートの重畳されているキャリアと対応する送信モードに直接的に切り換えるので、適切な送信モードに高速に切り換えることができる。

（実施の形態３）
実施の形態１では、共通無線リソースの測定電力値とモード変更判断しきい値との比較結果に基づいて送信モードを段階的に変更している。これに対して、本実施の形態では、送信モードと電力値の範囲とを予め対応づけておき、測定電力値の収まる電力値の範囲と対応する送信モードに直接的に変更する。

図１４に示すように本実施の形態の基地局５００は、アダプティブＦＦＲ処理部５１０を有する。

アダプティブＦＦＲ処理部５１０は、電力測定部２２０にて測定された、共通無線リソースの測定電力値に対応する送信モードに変更する。

アダプティブＦＦＲ処理部５１０は、各隣接送信モード間の境界であり、モード変更判断に利用されるモード変更判断しきい値を予め保持している。アダプティブＦＦＲ処理部５１０は、共通無線リソースの測定電力値が挟まれる２つのモード変更判断しきい値を特定し、この２つのモード変更判断しきい値で規定される範囲に対応する送信モードを選択する。アダプティブＦＦＲ処理部５１０は、現在の送信モードから、この選択された送信モードに、送信モードを直接変更する。

アダプティブＦＦＲ処理部５１０は、例えば、図１５に示すようにモード変更判断しきい値Ｔｈ１〜３を保持している。そして、図１５のような測定電力値が得られた場合、モード変更判断しきい値Ｔｈ２及びＴｈ３により規定されるモード３に送信モードが変更される。

このように本実施の形態によれば、基地局５００では、アダプティブＦＦＲ処理部５１０が、送信モードと電力値の範囲とを予め対応づけておき、合成受信電力値の収まる電力値範囲と対応する送信モードに直接的に切り換える。

こうすることにより、段階的に送信モードを変更する実施の形態１と異なり、合成受信電力値の収まる電力値範囲と対応する送信モードに直接的に切り換えるので、適切な送信モードに高速に切り換えることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態３の基地局の構成に、受信電力を時間平均する時間平均部を設ける。

図１６に示すように本実施の形態の基地局６００は、ＦＦＴ部２１０と、電力測定部２２０との間に、時間平均部６１０を有する。

時間平均部６１０は、電力測定部２２０への入力信号の電力を時間方向で平均化する。

ここで、厳密には、各ＵＥから送られた干渉レポートの受信電力レベルは、それぞれ異なる。さらに、干渉レポート信号が互いに弱めあったり強め合ったりするので、共通無線リソースの電力は変動しやすい（レイリー分布）。そのため、その変動が激しい場合には、適切に送信モード（リユースファクタ）を選択できない可能性がある。

そこで、本実施の形態では、時間平均部６１０を設け、共通無線リソースの電力変動のリユースファクタ選択に対する影響がなくなるように、電力測定部２２０への入力信号の電力を時間方向で平均化する。こうすることで、信号電力の分散が小さくなるので、共通無線リソースにおける電力変動を少なくでき、この結果、適切にリユースファクタを選択できる。

（実施の形態５）
実施の形態１乃至４では、自セルに存在する無線端末から送信される干渉レポートも、モード変更の判断材料として扱っている。すなわち、送信モードは、自セルのＵＥが受ける干渉の影響も考慮された上で、決定されている。

より適切に送信モードを変更するためには、自セルが隣接セルに与える干渉のみに基づいて送信モードを決定することが好ましい。そこで、本実施の形態では、自セルに存在する無線端末からの干渉レポートがモード変更の判断材料から除かれる、送信モード変更方法が示される。特に、この方法が実施の形態３に適用された場合を例にとり説明する。

図１７に示すように本実施の形態の無線端末７００は、送信停止タイミング信号検出部７１０と、タイミング調整部７２０とを有する。

送信停止タイミング信号検出部７１０は、ＦＦＴ部１１０を介して受け取る受信信号に含まれる送信停止タイミング信号を検出する。送信停止タイミング信号検出部７１０は、無線端末７００の位置するセルの基地局から送信された送信停止タイミング信号を検出する。

タイミング調整部７２０は、送信停止タイミング信号検出部７１０にて検出される送信停止タイミング信号に基づいて、干渉レポートの送信タイミングを調整する。

図１８に示すように本実施の形態の基地局８００は、送信停止タイミング信号生成部８１０を有する。

送信停止タイミング信号生成部８１０は、自セルの無線端末７００が干渉レポートの送信を、隣接セルの干渉レポート送信期間に行わないように制御するための送信停止タイミング信号を生成する。この送信停止タイミング信号は、自セルに存在する無線端末７００に送信される。

次に上記構成を有する無線端末７００及び基地局８００から構成される無線通信システムについて説明する。なおここでも、無線通信システムは、図４に示すような状況であるものとして説明する。

図１９に示すように、ＮＢ−Ａ，Ｂ，Ｃは、ＲＳとデータとを、ＵＥに向けてそれぞれ送信する。セルＡ，Ｂ，Ｃに存在する各ＵＥは、ＳＩＲを測定する。

そしてまずＮＢ−Ａにおいて、隣接セルに存在するＵＥからの干渉レポートに基づく送信モードの変更処理が行われる。

具体的には、セルＢ，Ｃに存在するＵＥは、測定したＳＩＲに基づいて干渉レポート信号を生成し、この干渉レポート信号を共通無線リソースを用いて送信する。このとき、ＮＢ−Ａは、送信停止タイミング信号を送信することにより、セルＡに存在するＵＥの干渉レポートの送信を停止させている。すなわち、図２０Ａに示すように、セルＢ及びＣに存在するＵＥ−Ｄ〜Ｉ（同図では、円で囲まれている）が干渉レポート信号を送信するタイミングで、セルＡに存在するＵＥ−Ａ〜Ｃは、干渉レポート信号の送信を停止している。こうすることにより、ＮＢ−Ａは、隣接セルから送信された干渉レポートのみを受信することができる（図２１左図参照）。

そして、ＮＢ−Ａは、隣接セルから送信された干渉レポートに基づいて、リユースファクタを決定し、このリユースファクタに変更する。

そして、ＮＢ−Ａは、リユースファクタの変更後、下り回線の割当を変更した上で、ＲＳとデータとをＵＥに向けて送信する。このとき、ＮＢ−Ｂ，Ｃも、ＵＥに向けてＲＳとデータとを送信する。そして、セルＡ，Ｂ，Ｃに存在する各ＵＥは、ＳＩＲを測定する。

そして次にＮＢ−Ｂにおいて、隣接セルに存在するＵＥからの干渉レポートに基づく送信モードの変更処理が行われる。

今回はＮＢ−Ｂが送信モードの変更処理を行う順番なので、セルＢに存在するＵＥの干渉レポートの送信が停止されている。すなわち、図２０Ｂに示すように、セルＡ及びＣに存在するＵＥ−Ａ〜Ｃ，Ｅ〜Ｉ（同図では、円で囲まれている）が干渉レポート信号を送信するタイミングで、セルＢに存在するＵＥ−Ｄ〜Ｆは、干渉レポート信号の送信を停止している。こうすることにより、ＮＢ−Ｂは、隣接セルから送信された干渉レポートのみを受信することができる（図２１中央図参照）。

同様にして、ＮＢ−Ｃも、隣接セルから送信された干渉レポートのみを受信することができる（図２１右図参照）。以上のように本実施の形態の無線通信システムでは、近接する複数の基地局が順番に自セル内の干渉レポートの送信を停止させることにより、各基地局は自セルの停止区間に隣接セルの干渉レポートのみを取得することができる。

このように本実施の形態によれば、基地局８００では、送信停止タイミング信号生成部８１０が、自セルにある無線端末の干渉レポートの送信を前記隣接セルにある複数の無線端末が干渉レポートを送信する送信区間に停止するために、送信停止タイミング信号を送信する。

こうすることにより、基地局８００は自セルの干渉レポートを除いた隣接セルからの干渉レポートにのみ基づいて送信モードを選択できるので、より適切に送信モードを変更することができる。

（実施の形態６）
実施の形態５では、ＵＥの干渉レポートの送信を、隣接するセルの間で順次停止することにより、隣接セルから送信される干渉レポートにのみ基づいて送信モードを変更する。本実施の形態では、無線端末の干渉レポートの送信が停止されているセルの基地局から、下り回線で送信される信号に基づいて、その基地局との間の下り回線のパスロスを無線端末が測定する。そして、その基地局の隣接セルに存在する無線端末は、そのパスロスに基づいて送信電力を制御した上で、干渉レポートを送信する。

図２２に示すように本実施の形態の無線端末９００は、パスロス測定部９１０と、送信電力設定部９２０と、増幅部９３０とを有する。

パスロス測定部９１０は、自セルの隣接セルのそれぞれに対応するｍ個のパスロス測定部９１１を有する。同図には、ｍ＝２の場合が示されている。すなわち、パスロス測定部９１０は、自セルに対応するパスロス測定部９１１も含めて３つのパスロス測定部９１１−１〜３を有している。パスロス測定部９１１−１〜３は、それぞれが対応するセルで干渉レポートの送信が停止されている期間にそのセルから下り回線で送信される信号を用いて、そのセルの基地局と自装置との間の下り回線のパスロスを測定する。

送信電力設定部９２０は、自装置が存在するセルの隣接セルに対応する測定パスロス値に基づいて、送信電力を制御する。送信電力設定部９２０は、自装置が存在するセルの隣接セルに対応する測定パスロス値に基づいて、増幅部９３０の増幅率を設定する。

増幅部９３０は、送信電力設定部９２０により設定された増幅率で、干渉レポートを増幅する。

ここで上述のように、各ＵＥから送られた干渉レポートの受信電力レベルは、それぞれ異なる。さらに、干渉レポート信号が互いに弱めあったり強め合ったりするので、共通無線リソースの電力は変動しやすい（レイリー分布）。そのため、その変動が激しい場合には、適切にリユースファクタを選択できない可能性がある。

そこで、本実施の形態では、無線端末９００は、自装置が存在するセルの隣接セルに対応する測定パスロス値に基づいて、送信電力を制御する。こうすることにより、基地局における干渉レポート信号の平均受信電力が一定となり、共通無線リソースにおける干渉レポート信号の合成受信電力の変動が少なくなる。これは、等利得合成の送信ダイバーシチにおいて平均受信電力が一定であれば、送信アンテナ数が多くなるほど分散が減ることに基づいている。以上のことから、基地局において、適切にリユースファクタを選択することが可能となる。

（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態５と同様に、自セルに存在する無線端末からの干渉レポートがモード変更の判断材料から除かれる、送信モード変更方法が示される。具体的には、セルごとに異なるキャリアを用いて干渉レポートが送信される。こうすることで、隣接セルから送信された干渉レポートにのみ基づいて、送信モードを変更することができる。

図２３に示すように本実施の形態の無線端末１０００は、キャリア通知信号検出部１０１０と、マッピング部１０２０とを有する。

キャリア通知信号検出部１０１０は、ＦＦＴ部１１０を介して受け取る受信信号に含まれるキャリア通知信号を検出する。この検出されるキャリア通知信号は、自装置が存在するセルの基地局から送信された信号であり、共通無線リソースを構成する複数のキャリアのうち、そのセルに存在する無線端末１０００が干渉レポートの送信に利用するキャリアを示している。

マッピング部１０２０は、キャリア通信信号検出部１０１０にて検出されたキャリア通知信号が示すキャリアに、干渉レポート信号をマッピングする。

図２４に示すように本実施の形態の基地局１１００は、アダプティブＦＦＲ処理部１１１０と、キャリア通知信号生成部１１２０とを有する。

アダプティブＦＦＲ処理部１１１０は、共通無線リソースを構成する複数のキャリアのうち、隣接セルに対応するキャリアにおける測定電力値をすべて加算する。アダプティブＦＦＲ処理部１１１０は、その加算結果に基づいて、送信モードを変更する。

キャリア通知信号生成部１１２０は、共通無線リソースを構成する複数のキャリアのうち、基地局１１００のカバーするセルに存在する無線端末１０００が利用すべきキャリアを示すキャリア通知信号を生成する。

図２５には、無線通信システムが図４に示すような状況である場合に、ＮＢ−Ａにおいて観測される電力分布の一例が示されている。干渉レポートの送信には、セルＡではキャリア１が用いられ、セルＢ及びセルＣではそれぞれキャリア２及びキャリア３が用いられる。よって、ＮＢ−Ａは、キャリア２及びキャリア３にて観測される合成受信電力を加算した加算電力値に基づいて、送信モードを変更する。

こうして、自セルが隣接セルに与える干渉のみに基づいて送信モードを決定するので、より適切な送信モードの変更を行うことができる。

このように本実施の形態によれば、基地局１１００では、アダプティブＦＦＲ処理部１１１０が、隣接セルと対応するキャリアにおける干渉レポートの受信電力が合成された合成受信電力に基づいて、送信モードを切り換える。また、干渉レポートの送信に利用されるキャリアは、隣接セルごとに異なっている。

こうすることにより、基地局１１００は自セルの干渉レポートを除いた隣接セルからの干渉レポートにのみ基づいて送信モードを変更できるので、より適切に送信モードを変更することができる。

（実施の形態８）
本実施の形態では、実施の形態５と同様に、自セルに存在する無線端末からの干渉レポートがモード変更の判断材料から除かれる、送信モード変更方法が示される。具体的には、無線端末は、自身が存在するセルの基地局に対して送信電力が小さい方向（ヌル方向）が向くように、アンテナ指向性を制御して干渉レポートを送信する。こうすることで、隣接セルから送信された干渉レポートにのみ基づいて、送信モードを変更することができる。

図２６に示すように本実施の形態の無線端末１２００は、指向性形成計算部１２１０と、指向性制御部１２２０とを有する。

指向性形成計算部１２１０は、自装置が存在するセルの基地局に対してヌル方向が向くような、指向性重み係数を算出する。指向性形成計算部１２１０は、例えば、自装置が存在するセルの基地局から送信された信号の受信品質が最も良くなるような受信時の指向性重み計数を特定する。この特定された受信時の指向性重み計数は、自装置が存在するセルの基地局に対して指向性が形成され、その基地局とは反対側にヌル方向が向いているときの重み計数である。指向性形成計算部１２１０は、この特定された受信時の指向性重み計数に基づいて、自装置が存在するセルの基地局に対してヌル方向が向くような、指向性重み係数を算出する。

指向性制御部１２２０は、指向性形成計算部１２１０にて算出された指向性重み計数を用いてアンテナ指向性を制御しつつ、ＩＦＦＴ部１６０を介して受け取る干渉レポート信号を送信する。

無線通信システムの各セルに存在する各無線端末１２００が、自装置が存在するセルの基地局に対してヌル方向が向くようにアンテナ指向性を制御することにより、無線通信システムは、図２７に示すような状況となる。

そして無線通信システムの基地局では、図２８に示すように自セルの無線端末１２００から送信される干渉レポートが除かれた合成受信電力が観測される。本実施の形態では、実施の形態３で説明した基地局５００と同様の構成を持つ基地局を用いることができる。

このように本実施の形態によれば、無線端末１２００では、指向性形成計算部１２１０が、自装置が存在するセルの基地局に対してヌル方向が向くような、指向性重み係数を算出し、指向性制御部１２２０が、指向性形成計算部１２１０にて算出された指向性重み計数を用いてアンテナ指向性を制御しつつ干渉レポート信号を送信する。

こうすることにより、基地局は自セルの干渉レポートを除いた隣接セルからの干渉レポートにのみ基づいて送信モードを選択できるので、より適切に送信モードを変更することができる。

（実施の形態９）
本実施の形態では、実施の形態５と同様に、自セルに存在する無線端末からの干渉レポートがモード変更の判断材料から除かれる、送信モード変更方法が示される。具体的には、セルごとに異なる拡散コードを用いて拡散された干渉レポートが送信される。こうすることで、隣接セルから送信された干渉レポートにのみ基づいて、送信モードを変更することができる。

図２９に示すように本実施の形態の無線端末１３００は、拡散系列通知信号検出部１３１０と、拡散部１３２０とを有する。

拡散系列通知信号検出部１３１０は、ＦＦＴ部１１０を介して受け取る受信信号に含まれる拡散系列通知信号を検出する。この検出される拡散系列通知信号は、自装置が存在するセルの基地局から送信された信号であり、そのセル内に存在する無線端末１０００が利用する拡散系列を示している。

拡散部１３２０は、拡散系列通知信号検出部１３１０にて検出された拡散系列を用いて、干渉レポート信号を拡散する。

図３０に示すように本実施の形態の基地局１４００は、逆拡散部１４１０と、合成部１４２０と、拡散系列通知信号生成部１４３０とを有する。

逆拡散部１４１０は、隣接セルのそれぞれに対応するｍ個の逆拡散部１４１１を有している。ｍ個の隣接セルには、それぞれ異なる拡散系列が割り当てられている。逆拡散部１４１１は、対応する隣接セルに割り当てられている拡散系列を用いて、ＦＦＴ部２１０を介して受け取る受信信号を逆拡散する。

合成部１４２０は、各逆拡散部１４１１で逆拡散された後の信号を電力合成し、合成後の信号を電力測定部２２０に出力する。電力測定部２２０では、この合成後の信号の電力が測定される。

拡散系列通知信号生成部１４３０は、自セルに割り当てられている拡散系列を示す拡散系列通知信号を生成する。この拡散系列通知信号は、ＩＦＦＴ部２５０を介して送信される。

なお、各実施の形態において、共通無線リソースとして、ＯＦＤＭ通信に利用されるサブキャリアのうち直流成分からなるキャリア（ＤＣキャリア）を用いることができる。こうして通常データ伝送に使用されないＤＣキャリアを有効に利用することができる。

２００７年９月２６日出願の特願２００７−２４９８９６の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明の無線基地局装置及び送信制御方法は、セル間干渉が改善されるまでの時間を短縮してシステムスループットを向上するものとして有用である。

Ａｄａｐｔｉｖｅ ＦＦＲ（Fractional Frequency Reuse）の説明に供する図 本発明の実施の形態１に係る無線端末（ＵＥ）の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る基地局（ＮＢ）の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る無線通信システムの説明に供する図 実施の形態１における共通無線リソースの説明に供する図 実施の形態１における共通無線リソースの説明に供する図 実施の形態１における無線端末から基地局に対して為される干渉レポート送信の説明に供する図 実施の形態１の基地局における干渉レポートの受信状況の説明に供する図 図３の基地局におけるアダプティブＦＦＲ処理の説明に供する図 実施の形態２に係る無線端末の構成を示すブロック図 実施の形態２に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態２の基地局における干渉レポートの受信状況の説明に供する図 実施の形態２の基地局における干渉レポートの受信状況の説明に供する図 実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図 図１４の基地局におけるアダプティブＦＦＲ処理の説明に供する図 実施の形態４に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態５に係る無線端末の構成を示すブロック図 実施の形態５に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態５に係る無線通信システムにおける動作説明に供する図 実施の形態５に係る無線通信システムにおける動作説明に供する図 実施の形態５の基地局における干渉レポートの受信状況の説明に供する図 実施の形態６に係る無線端末の構成を示すブロック図 実施の形態７に係る無線端末の構成を示すブロック図 実施の形態７に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態７の基地局における干渉レポートの受信状況の説明に供する図 実施の形態８に係る無線端末の構成を示すブロック図 図２６の無線端末が形成するアンテナ指向性の説明に供する図 実施の形態８の基地局における干渉レポートの受信状況の説明に供する図 実施の形態９に係る無線端末の構成を示すブロック図 実施の形態９に係る基地局の構成を示すブロック図

Claims (9)

1. 自装置がカバーする自セルに隣接する複数の隣接セルに存在する複数の無線端末の各々にて下り回線の受信品質に基づいて複数のキャリアの中から選択されたキャリアを用いて、前記複数の無線端末から送信された複数の干渉レポートを受信する受信手段と、
   前記複数の干渉レポートの受信電力分布に基づいて、前記自セルの下り回線におけるアダプティブＦＦＲ処理を制御するアダプティブＦＦＲ制御手段と、
   を具備する無線基地局装置。
2. 自装置がカバーする自セルに隣接する複数の隣接セルのそれぞれに対応づけられた複数のキャリアの中から前記複数の隣接セルのそれぞれに基づいて選択されたキャリアを用いて、複数の無線端末から送信された複数の干渉レポートを受信する受信手段と、
   前記複数の干渉レポートの受信電力分布に基づいて、前記自セルの下り回線におけるアダプティブＦＦＲ処理を制御するアダプティブＦＦＲ制御手段と、
   を具備する無線基地局装置。
3. 前記アダプティブＦＦＲ制御手段は、前記複数の干渉レポートの受信電力が合成された合成受信電力の受信電力分布に基づいて、送信モードを切り換える、
   請求項１または２に記載の無線基地局装置。
4. 前記アダプティブＦＦＲ制御手段は、各送信モードと当該各送信モードに対応する電力範囲との対応関係を記憶し、前記複数の干渉レポートの受信電力が合成された合成受信電力が収まる前記電力範囲と対応する送信モードを選択する、
   請求項１または２に記載の無線基地局装置。
5. 前記合成受信電力を時間平均する平均化手段を具備する、
   請求項４に記載の無線基地局装置。
6. 前記自セルに存在する無線端末の干渉レポートの送信を前記複数の隣接セルに存在する複数の無線端末が干渉レポートを送信する共通送信区間に停止するための、干渉レポート停止信号を送信する停止信号送信手段を具備し、
   前記アダプティブＦＦＲ制御手段は、前記共通送信区間で前記複数の無線端末から送信された干渉レポートの受信電力が合成された合成受信電力の受信電力分布に基づいて、送信モードを切り換える、
   請求項１または２に記載の無線基地局装置。
7. 前記無線基地局装置は、前記複数の隣接セルのそれぞれで異なる拡散系列で拡散された複数の干渉レポートを受信し、
   受信した前記複数の干渉レポートを前記複数の隣接セルのそれぞれの拡散コードで逆拡散し、逆拡散後の信号を出力する逆拡散手段と、
   前記逆拡散後の信号を前記複数の隣接セルについて電力合成する電力合成手段と、
   を具備し、
   前記アダプティブＦＦＲ制御手段は、前記電力合成手段にて電力合成された信号の電力値に基づいて、送信モードを切り換える、
   請求項１または２に記載の無線基地局装置。
8. 基地局装置がカバーする自セルに隣接する複数の隣接セルに存在する複数の無線端末の各々にて下り回線の受信品質に基づいて複数のキャリアの中から選択されたキャリアを用いて、前記複数の無線端末から送信された複数の干渉レポートを受信する受信ステップと、
   前記複数の干渉レポートの受信電力分布に基づいて、前記自セルにおけるアダプティブＦＦＲ処理を制御する制御ステップと、
   を具備する送信制御方法。
9. 基地局装置がカバーする自セルに隣接する複数の隣接セルのそれぞれに対応付けられた複数のキャリアの中から前記複数の隣接セルのそれぞれに基づいて選択されたキャリアを用いて、複数の無線端末から送信された複数の干渉レポートを受信する受信ステップと、
   前記複数の干渉レポートの受信電力分布に基づいて、前記自セルにおけるアダプティブＦＦＲ処理を制御する制御ステップと、
   を具備する送信制御方法。

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