JP5366464B2 - 基地局、サーバ及び通信システム - Google Patents

Description

本発明は、基地局、サーバ並びに当該基地局及びサーバから構成される通信システムに関し、特に、一般回線を介して移動体通信網に接続する基地局の送信電力を制御する技法に関する。

近年、移動体通信用の機器、特に携帯電話端末は急速に普及し、人口がある国内のエリアはほとんどカバーされるようになった。しかしながら、家屋や建物の内部の空間や立地状況が悪い場所では、通常の既存基地局（即ち、専用回線を介して移動体通信網（携帯端末通信網）に接続されている基地局（広域基地局、マクロセル））からの電波が届かず通信圏外となったり、電波が弱く通信が安定しなかったりするエリアが存在している。このような通信圏外となるエリアをカバーするものとして、出力電力が小さく、半径数メートル〜数１０メートル程度のセルを提供する小型基地局が開発されている。この小型基地局は、各家庭に引込まれている一般回線（ＡＤＳＬなどのブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続されており、「フェムトセル」と称される（非特許文献１を参照されたい。）。フェムトセルは基地局であるため、移動局（携帯電話等の移動体通信端末）は、フェムトセルを介して他の基地局（即ち、広域基地局）と同様のサービス（通話、メール機能、ＳＭＳ（Short Message Service）、ＷＥＢブラウジング等）を享受することができる。

一般家庭やオフィスにおいては、光回線、ＡＤＳＬなどのブロードバンド回線の常時接続が普及しているため、フェムトセルと移動局を接続する環境（即ちバックボーン）は整いつつある。さらに、通信事業者としては、フェムトセル及びブロードバンド回線の利用によって、本来消費されるはずであった既存の広域基地局のリソース（無線帯域資源や固定ネットワーク資源など）を使わずに済み、低コストで携帯電話のエリア改善ができるメリットがある。このように、２ＧＨｚ帯やそれ以上の周波数帯域で運用される第３世代（３Ｇ）や第３．９世代（３．９Ｇ）及びＩＭＴ−ＡＤＶＡＮＣＥＤにおいては、屋外の広域基地局と屋内のフェムトセルの組み合わせは必須になっていくものと予想される。

上述のように、フェムトセルは一般家庭やオフィスに設置され、設置する場所については、設置する者の裁量に任されている。即ち、マクロセルの場合と異なり、フェムトセルの設置により他の基地局（フェムトセルやマクロセル）に与え得る影響（干渉等）の事前調査が十分に行われる訳ではなく、フェムトセルが、他のフェムトセルに影響を及ぼす場所に設置されることも想定される。そのようなフェムトセルが、起動後に直ちに許可されている最大の送信電力を送信すると、他のフェムトセルに干渉するおそれがある。

このような、他の基地局への干渉を回避する技法として、移動局によって測定された複数の基地局に対するＣＩＲ（Carrier To Interference Ratio：搬送波対干渉波比）を基地局を経由して受信する制御局を備え、制御局が、報告されたＣＩＲを元に通信チャネル、即ち周波数チャネルの割当を最適化する技法が開示されている（特許文献１を参照されたい。）。

http://www.nttdocomo.co.jp/info/news_release/page/070710_01.html 特開２００７−２４３６２３号公報

しかしながら、フェムトセルに割り当てられる周波数帯域には限りがあることが想定される。従って、従来技術のように、干渉を回避するためにフェムトセル毎に周波数チャネルを変更するのに十分な周波数帯域を確保できないおそれがある。すなわち、同一の周波数チャネルを用いる基地局同士が干渉しない仕組みが必要となってくるが、そのような仕組みは開示されていない。

従って、本発明の目的は、同一（又は略同一）の周波数チャネルを用いる基地局（フェムトセル）が隣接する場合であっても、それらが干渉し合わない技法（基地局、サーバ及び通信システム）提供することを目的とする。

上述した諸課題を解決すべく、本発明による一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル）は、
移動局（無線通信端末）と通信（電波の送受信）を行う無線通信部と、
自局及び（自局以外の複数の）他の前記基地局に接続されているサーバと通信を行うサーバ通信部と、
自局の送信する電波が、自局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用する（隣接する複数の）他の前記基地局の送信する電波に干渉するか否かを、前記サーバからの干渉情報に基づいて（定期的に）判定し、前記自局の送信する電波が前記他の前記基地局の送信する電波に干渉しないと判定した場合、（現在の送信電力よりも）自局の送信電力を上げて電波を送信するように前記無線通信部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態による一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル）は、
前記制御部が、
前記他の前記基地局又は前記移動局から取得した回線情報（ＣＩＲ、ＲＳＳＩ等の回線状態を表す値とそれらの値の取得日時等）及び自局の基地局情報（設置位置の緯度・経度、セクタＩＤ、周波数チャネル、通信可能距離等）を前記サーバに送信するように前記サーバ通信部を制御し、
前記干渉情報が、
前記基地局情報に基づき、自局に隣接しかつ自局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用すると特定される前記他の前記基地局又は前記他の前記基地局に接続する移動局の回線情報から前記サーバによって算出される情報であることを特徴とする。

また、本発明の別の実施形態による一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル）は、
前記回線情報がＣＩＲ値である場合、前記サーバからの前記干渉情報は、前記特定された前記他の前記基地局又は前記他の前記基地局に接続する移動局がもつ複数のＣＩＲ値に基づいて算出されたＣＩＲ値の平均であることを特徴とする。

また、本発明の別の実施形態による一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル）は、
前記制御部が、
自局の送信する電波が前記他の前記基地局が送信する電波に干渉すると判定した場合、（現在の送信電力よりも）送信電力を下げて電波を送信するように前記無線通信部を制御することを特徴とする。

また、本発明の別の実施形態による一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル）は、
前記制御部が、
上げた送信電力が自局に許容された上限値を超えた場合、（送信電力を上げずに）当該許容された上限値の送信電力で電波を送信するように前記無線通信部を制御することを特徴とする。

また、本発明の別の実施形態による一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル）は、
前記制御部が、
自局の起動時には所定の初期値の送信電力で電波を送信するように前記無線通信部を制御することを特徴とする。

また、本発明による一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される（複数の）基地局（フェムトセル）に接続されるサーバは、
前記基地局から、当該基地局又は当該基地局に接続する移動局の回線情報（ＣＩＲ、ＲＳＳＩ等の回線状態を表す値とそれらの値の取得日時等）及び基地局情報（設置位置の緯度・経度、セクタＩＤ、周波数チャネル、通信可能距離等）を取得する取得部と、
前記取得部で取得した前記回線情報及び基地局情報を（基地局毎に）格納する記憶部と、
前記基地局からの送信要求に基づき、前記基地局に隣接しかつ前記基地局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用すると特定される他の前記基地局又は前記他の前記基地局に接続する移動局から取得した回線情報から、前記基地局の干渉情報を算出する算出部と、
前記算出部により算出された干渉情報を前記基地局に送信する送信部と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態による、一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される（複数の）基地局（フェムトセル）に接続されるサーバは、
（時間を計時する計時部をさらに備え、）
前記回線情報を取得してから所定時間経過した前記基地局に関する、前記記憶部に格納された前記回線情報を消去するように前記記憶部を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする。

上述したように本発明の解決手段を装置及びサーバとして説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、下記の方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、CPU、DSPなどの演算処理装置を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどをHDD、メモリなどの記憶装置に格納するものである。

また、本発明の別の実施態様による、一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル）及び当該基地局（フェムトセル）に接続されるサーバを備える通信システムは、
前記基地局が、
移動局（無線通信端末）と通信（電波の送受信）を行う無線通信部と、
自局及び（自局以外の複数の）他の前記基地局に接続されているサーバと通信を行うサーバ通信部と、
自局の送信する電波が、自局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用する（隣接する複数の）他の前記基地局の送信する電波に干渉するか否かを、前記サーバからの干渉情報に基づいて（定期的に）判定し、前記自局の送信する電波が前記他の前記基地局の送信する電波に干渉しないと判定した場合、（現在の送信電力よりも）自局の送信電力を上げて電波を送信するように前記無線通信部を制御する制御部とを備え、
前記サーバが、
前記基地局から、当該基地局又は当該基地局に接続する移動局の回線情報（ＣＩＲ、ＲＳＳＩ等の回線状態を表す値とそれらの値の取得日時等）及び基地局情報（設置位置の緯度・経度、セクタＩＤ、周波数チャネル、通信可能距離等）を取得する取得部と、
前記取得部で取得した前記回線情報及び基地局情報を（基地局毎に）格納する記憶部と、
前記基地局からの送信要求に基づき、前記基地局に隣接しかつ前記基地局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用すると特定される他の前記基地局又は前記他の前記基地局に接続する移動局から取得した回線情報から、前記基地局の干渉情報を算出する算出部と、
前記算出部により算出された干渉情報を前記基地局に送信する送信部とを備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、同一又は略同一の周波数チャネルを用いる基地局（フェムトセル）が隣接していても、それらが干渉し合わないようにすることが可能となる。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例による通信システムの概略図である。図に示すように、通信システム３００は、複数のフェムトセル基地局１００及び干渉情報管理サーバ２００を含む。フェムトセル基地局１００は、一般回線（ADSL等のブロードバンド回線）を介してインターネットなどのネットワークＮＥＴに接続されている。ネットワークＮＥＴは、フェムトゲートウェイＦＧＷを介して携帯端末通信網（移動体通信網）ＣＮＥＴと接続している。携帯端末通信網ＣＮＥＴは、ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）等を含み、基地局制御装置ＢＳＣを介して広域基地局（マクロセル）ＢＳに接続している。干渉情報管理サーバ２００は、複数のフェムトセル基地局１００と一般回線を介して接続されており、それら複数のフェムトセル基地局１００に関する干渉情報を管理する（詳細は後述する。）。干渉情報管理サーバ２００は、例えばフェムトセル基地局のサービスを提供する通信事業者ごとに設けることができる。また、干渉情報管理サーバ２００は、ネットワークＮＥＴ、フェムトゲートウェイＦＧＷ、携帯端末通信網ＣＮＥＴ、及び基地局制御装置ＢＳＣ等を介して、広域基地局ＢＳとも接続されている。干渉情報管理サーバ２００は、フェムトセル基地局１００から、通信路の状態（通信品質）を示す情報（回線情報）を取得する。フェムトセル基地局１００は、この回線情報を、自局の周囲に位置する（隣接する）他のフェムトセル基地局から直接取得することができる。又は、フェムトセル基地局１００は、回線情報を、自局及び広域基地局ＢＳにそれぞれ接続されている携帯端末（移動局、図示せず）から取得することもできる。回線情報としては、ＣＩＲ（Carrier To Interference Ratio：搬送波対干渉波比）、ＣＩＮＲ（Carrier to Interference plus Noise Ratio：搬送波対干渉波・雑音比）、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）等の、同一チャネルの干渉・雑音に関する値を用いることができる。これ以降の説明では、回線情報の一例としてＣＩＲを用いて、移動局からＣＩＲを取得する態様について説明する。なお、図において、フェムトセル基地局１００を一軒の家に設置した例を示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、マンションの一室や、オフィス、工場等にも設置可能であることに留意されたい。また、携帯端末としては、フェムトセルへの接続が可能であるならば、ノートパソコン、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタンス）、携帯ゲーム機、携帯オーディオプレーヤー、携帯ビデオプレイヤー、携帯電子辞書、携帯電子書籍ビューワーなどの携帯電子機器でもよい。本発明の一実施例では、フェムトセル基地局１００はそれぞれ、同一の周波数チャネルを使用する形態を例にとって説明するが、本発明は、同一の周波数チャネルでなくとも、互いが干渉してしまう周波数チャネル（例えば略同一の周波数チャネル）を使用する形態でも適用可能である。

図２は、本発明の一実施例によるフェムトセル基地局のブロック図である。図に示すように、フェムトセル基地局１００は、アンテナＡＮＴ、ＲＦ送受信部１１０、送信部１２０、受信部１３０、制御部１４０、記憶部１５０、電源部１６０及び計測部ＴＩＭを備える。送信部１２０は、送信系ＲＦ回路部１２２と送信変調部１２４とを有する。受信部１３０は、受信系ＲＦ回路部１３２と受信復調部１３４とを有する。ＲＦ送受信部１１０は、送受の切り替えを行い、送信部１２０及び受信部１３０（無線通信部）は、アンテナＡＮＴを介して、移動局と通信するための電波の送信及び受信をそれぞれ行う。制御部１４０は、フェムトセル基地局１００全体の制御を司り、取得部１４１、判定部１４２、送信電力制御部１４３、作成部１４４、ベースバンド信号処理部１４５、プロトコル制御部１４６、及びコアネットワークインターフェース制御部１４７を有する。記憶部１５０は、フェムトセル基地局１００を介して位置登録を行った移動局に関する情報や、位置登録を行った移動局から送信される回線情報、干渉情報管理サーバ２００から取得した干渉情報等を格納する。また、記憶部１５０は、自局に許容された送信電力の上限・下限値、電源のオン後に最初に送信する電力の値（初期電力値）も格納する。コアネットワークインターフェース制御部（サーバ通信部）１４７は、ルータ（図示せず）及び一般回線（ADSL等のブロードバンド回線）を介してインターネットなどのネットワークＮＥＴに接続され、干渉情報管理サーバ２００との通信も制御する。

取得部１４１は、自局（フェムトセル基地局１００）に接続している移動局から送信される回線情報（ＣＩＲ）、及び干渉情報管理サーバ２００から送信される干渉情報を取得する。判定部１４２は、取得した干渉情報に基づいて、自局が他のフェムトセル基地局（他セル）に干渉するか否か、すなわち、自局の送信する電波が他のフェムトセル基地局の送信する電波に干渉するか否かを判定する。送信電力制御部１４３は、判定部１４２の判定結果に基づき、自局の送信する電力を制御する。作成部１４４は、自局の設置位置を示す緯度・経度、セクタＩＤ及び使用する周波数チャネル、通信可能（電力の送信可能距離）距離等を含む基地局情報を作成する。なお、設置位置を示す緯度・経度は、ＧＰＳ機能を備えて取得してもよいし、サービスの提供会社やユーザによって予め設定してもよい。基地局情報は、コアネットワークインターフェース制御部１４７から干渉情報管理サーバ２００へ送信される。また、フェムトセル基地局１００は、自局に接続する移動局から取得したＣＩＲ及びそのＣＩＲの取得日時等も干渉情報管理サーバ２００へ送信する。なお、送信するＣＩＲとしては、自局に接続する移動局から取得する場合は、複数の移動局から取得したＣＩＲのうち、最も状態の悪い通信路のＣＩＲ、すなわち最小のＣＩＲとすることができる。詳細は後述するが、この場合、自局に接続する移動局のうち、他のフェムトセル基地局からの干渉を最も受け易いものに対して、他のフェムトセル基地局において干渉が生じないように送信電力が制御される。言い換えれば、自局に接続する全ての移動局に対して、他のフェムトセル基地局の干渉を受けないようにすることができる。また、作成部１４４は、干渉情報管理サーバ２００へ送信する他のフェムトセル基地局の干渉情報の送信要求を作成する。計測部ＴＩＭは、干渉情報管理サーバ２００から干渉情報を取得するタイミング等を計測する。

図３は、本発明の一実施例による干渉情報管理サーバのブロック図である。図に示すように、干渉情報管理サーバ２００は、インタフェース部２１０、制御部２２０、算出部２３０、取得部２４０、計時部２５０及び記憶部２６０を備える。インタフェース部２１０は、一般回線を介して干渉情報管理サーバ２００と接続されている複数のフェムトセル基地局１００とのデータの送受信を行う。取得部２４０は、上述した複数のフェムトセル基地局１００から送信される基地局情報、回線情報、及びフェムトセル基地局１００からの干渉情報の送信要求を取得する。算出部２３０は、取得した基地局情報、回線情報及び送信要求に基づいて、干渉情報を算出する。計時部２５０は、回線情報の取得日時からの経過時刻を計時する。記憶部２６０は、基地局情報テーブル２６２を含み、取得した基地局情報及び回線情報を格納する。制御部２２０は、装置全体の制御を司る。

図４は、本発明の一実施例によるフェムトセル基地局１００の処理の一例を示すフローチャートである。フェムトセル基地局１００は、電源がオンされると本フローチャートを開始する。まず、フェムトセル基地局１００は、初期ＣＩＲリポート（基地局情報）を干渉情報管理サーバ２００へ送信する（ステップＴ１１）。初期ＣＩＲリポートには、自局の設置位置を示す緯度・経度、基地局セクターＩＤ、自局が使用する周波数チャネル、通信可能（電力の送信可能距離）距離及び初期ＣＩＲリポートの送信時間が含まれる。次に、送信電力制御部１４３は、初期電力値で電力を送信する（ステップＴ１２）。その後、ループ１（ステップＴ１４〜Ｔ１８）を開始する（ステップＴ１３）。ループ１において、取得部１４１は、他セルの干渉情報要求（周辺ＣＩＲ送信要求）を干渉情報管理サーバ２００へ送信することで、自局と同じ周波数チャネルを使用する他セル（他のフェムトセル基地局）の干渉情報（例えば、他セルの平均ＣＩＲ値）を、干渉情報管理サーバ２００から取得する（ステップＴ１４）。なお、干渉情報の詳細は、干渉情報管理サーバの説明とともに後述する。取得した干渉情報は、記憶部１５０に格納される。判定部１４２は、前回取得した干渉情報と今回取得した干渉情報との大小に基づき、自局が他のフェムトセル基地局に干渉を与えているか否かを判定する（ステップＴ１５）。例えば、今回取得した他セルの平均ＣＩＲ値が前回取得した他セルの平均ＣＩＲ値よりも小さい場合は、自局の送信電力が他セルに影響を及ぼしたと判定して、送信電力制御部１４３は、送信電力を一段階（一定値）下げる（ステップＴ１７）。干渉を与えていないと判定した場合は、送信電力制御部１４３は、送信電力を一段階（一定値）上げる（ステップＴ１６）。その後、ループ１を繰返し、送信電力の増減の制御を行った所定時間後、取得部１４１は、他セルの干渉情報を取得する（ステップＴ１４）。ステップＴ１４の所定時間は、自局の送信電力の増減による他セルの干渉情報が、干渉情報管理サーバ２００において変更／更新されるのに十分な時間とするのが好適である。フェムトセル基地局１００は、電源がオフされた場合又は送信電力の制御の終了をユーザから指示された場合等に、ループ１を終える（ステップＴ１８）。なお、送信電力の増減の段階は、予めユーザが設定し記憶部１５０に格納させることができる。また、ループ１の繰返しにおいて、周囲へ与える影響に基づいて段階を適応的に変化させてもよい。また、基地局情報は、フェムトセル基地局の設置位置や周波数チャネル等の変更があった場合は、再度干渉情報管理サーバ２００へ送信する。

このように、本実施例によれば、自局の送信電力による他セルへの干渉を観察しながら徐々に送信電力を増加させ、他セルへ干渉した場合は送信電力を低下させるので、他セルへの干渉を抑えることが可能となる。

図５は、本発明の一実施例によるフェムトセル基地局１００の処理の他の実施例を示すフローチャートである。ステップＳ１１〜Ｓ１５までの処理は、図４のステップＴ１１〜Ｔ１５と同様であるため説明を省略する。ステップＳ１５にて、干渉がないと判定された場合、判定部１４２は、現在の送信電力が自局に許容された送信電力の最大値（上限）を超えたか否かを判定する（ステップＳ１６）。送信電力が上限以下の場合は、送信電力制御部１４３は、送信電力を一定値上げる（ステップＳ１７）。送信電力が上限を超えた場合は、送信電力制御部１４３は、現在の送信電力を維持する（ステップＳ１９）。また、ステップＳ１５にて、干渉すると判定された場合、判定部１４２は、現在の送信電力が自局の送信電力の最小値（下限）未満であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。下限未満であると判定された場合は、送信電力制御部１４３は、現在の送信電力を維持する（ステップＳ１９）。下限以上と判定された場合は、送信電力制御部１４３は、送信電力を一定値下げる（ステップＳ２０）。その後、フェムトセル基地局１００は、電源がオフされた場合又は送信電力の制御の終了をユーザから指示された場合等に、ループ２を終える（ステップＳ２１）。このように、本実施例によれば、自局に許容された送信電力の上限を超えない電力かつ下限を満たす電力になるよう送信電力を制御することが可能となる。

なお、フェムトセル基地局１００は、上述した送信電力の増減制御と並行して、自局に接続している移動局の回線情報（ＣＩＲ値）を取得し、干渉情報管理サーバ２００へ送信する処理を行っている。図６は、フェムトセル基地局１００が干渉情報管理サーバ２００に回線情報を送信する処理の一例のフローチャートである。フェムトセル基地局１００は、電源がオンされると処理を開始し、ループ３（ステップＳ３２〜Ｓ３４）を開始する（ステップＳ３１）。自局へ接続する移動局による位置登録を処理し、所定時間経過後に、取得部１４１は、自局へ接続する移動局から回線情報（ＣＩＲ値）を取得する（ステップＳ３２）。次に、取得したＣＩＲ値のうち最も回線状態の悪い値（最小ＣＩＲ値）を、干渉情報管理サーバ２００へ送信する（ステップＳ３３）。その後、フェムトセル基地局１００は、電源オフとなるまでループ３を繰返す（ステップＳ３４）。

次に、干渉情報管理サーバ２００の処理について、図を用いて説明する。図７〜９は、本発明の一実施例による干渉情報管理サーバ２００による処理の一例のフローチャートである。まず、フェムトセル基地局１００から初期ＣＩＲリポート（基地局情報）を受信した場合の処理を、図７を用いて説明する。干渉情報管理サーバ２００の取得部２４０は、インタフェース部２１０を介して、フェムトセル基地局１００から初期ＣＩＲリポートを受信する（ステップＳ４１）。取得した初期ＣＩＲリポートは、フェムトセル基地局（セクタ）毎に、記憶部２６０の基地局情報テーブル２６２に格納される（ステップＳ４２，Ｓ４３）。その後、制御部２２０は、リポート応答（初期ＣＩＲリポートを受信した旨）を、インタフェース部２１０を介して送信する（ステップＳ４４）。干渉管理情報サーバ２００は、図７の処理を、干渉情報管理サーバ２００に接続する複数のフェムトセル基地局１００について行い、基地局情報テーブル２６２に、それらフェムトセル基地局１００についての情報（設置位置（緯度・経度）、セクタＩＤ、使用する周波数チャネル等の基本情報）を格納する。

次に、フェムトセル基地局１００からＣＩＲリポート（回線情報）を受信した場合の処理を、図８を用いて説明する。干渉情報管理サーバ２００の取得部２４０は、インタフェース部２１０を介してＣＩＲリポートを受信する（ステップＳ５１）。取得したＣＩＲリポートは、フェムトセル基地局（セクタ）毎に基地局情報テーブル２６２に、それ以前に格納されていれば更新され、初めて受信した場合は追加される。そして、制御部２２０は、ＣＩＲリポートを受信したフェムトセル基地局に対してリポート応答（ＣＩＲリポートを受信した旨）を、インタフェース部２１０を介して送信する（ステップＳ５２，Ｓ５３）。ここで、基地局情報テーブル２６２について説明する。図１０は、基地局情報テーブル２６２の一例である。図に示すように、基地局情報テーブル２６２には、各フェムトセル基地局（セクタ）毎に、使用する周波数、セクタＩＤ、設置位置（緯度・経度）、送信されたＣＩＲ値及びその取得時間が格納される。

図８の説明に戻る。制御部２２０は、基地局情報テーブル２６２に格納された時間を参照して、必要に応じ古い情報（ＣＩＲ値）を削除する（ステップＳ５４，Ｓ５５）。このようにすれば、フェムトセル基地局１００からの送信要求に基づいて送信し、フェムトセル基地局１００が送信電力の増減制御の判定に用いる他セルの干渉情報を最新のものにすることができる。また、運用を停止し、回線情報が一定期間以上送信されていないフェムトセル基地局によるメモリ資源の浪費を回避することができる。

次に、フェムトセル基地局１００から周辺ＣＩＲ値要求（干渉情報要求）を受信した場合の処理を、図９を用いて説明する。干渉情報管理サーバ２００の取得部２４０は、インタフェース部２１０を介して周辺ＣＩＲ値要求を受信する（ステップＳ６１）。制御部２２０は、要求を送信したフェムトセル基地局１００のセクタＩＤ、設置位置に基づき、基地局情報干渉テーブル２６２を参照して、要求を送信したフェムトセル基地局１００に隣接し、そのフェムトセル基地局により干渉され得るフェムトセル基地局（例えば、周辺ＣＩＲ値要求のあったフェムトセル基地局１００の所定半径内にいるフェムトセル基地局）を特定する。その後、算出部２３０にて、それら特定されたフェムトセル基地局の基地局情報テーブル２６２に格納されているＣＩＲ値の平均値を算出する。そして、算出された平均ＣＩＲ値を、要求を送信したフェムトセル基地局１００へ、周辺ＣＩＲ値（他セルの干渉情報）として送信する（ステップＳ６２）。なお、干渉情報としては、平均値に限らず、例えば要求を送信したフェムトセル基地局と特定されたフェムトセル基地局との物理的な距離に基づいて、何らかの重み付けをして算出してもよい。

次に、上述したフェムトセル基地局１００と干渉情報管理サーバ２００との間のデータのやり取りのタイムシーケンス図を示す図１１を用いて、本発明の一実施例による通信システムについて説明する。まず、フェムトセル基地局１００は、図４及び図５にて説明したように、初期ＣＩＲリポート（基地局情報）を送信する（ステップＡ１１）。干渉情報管理サーバ２００は、初期ＣＩＲリポートを記憶部２６０（基地局情報テーブル２６２）に格納し（ステップＫ１１）、リポート応答を送信する（ステップＡ１２）リポート応答には、周波数チャネル及びセクタＩＤが含まれる。干渉情報管理サーバ２００は、上述の処理を、干渉情報管理サーバ２００に接続され、運用を行っているフェムトセル基地局１００全てに対して行う。

初期ＣＩＲリポートの送信が終了したフェムトセル基地局１００は、図６で説明したように、自局から取得したＣＩＲリポート（回線情報）を干渉情報サーバ２００へ送信する（ステップＡ１３）。干渉情報管理サーバ２００は、取得したＣＩＲリポートによって基地局情報テーブル２６２を更新又は追加で格納し（ステップＫ１２）、リポート応答を送信する（ステップＡ１４）。フェムトセル基地局１００は、図４及び図５で説明した送信電力の段階的な増加・減少制御を行った後、周辺ＣＩＲ値要求（干渉情報要求）を干渉情報管理サーバ２００へ送信する（ステップＡ１５）。干渉情報管理サーバ２００は、図９で説明したように、要求のあったフェムトセル基地局１００に隣接し、そのフェムトセル基地局により干渉され得るフェムトセルの平均ＣＩＲ値を算出し、リポート応答として送信する（ステップＡ１６）。フェムトセル基地局１００と干渉情報管理サーバ２００とは、ステップＡ１３〜Ａ１５及びステップＫ１２，Ｋ１３の処理を繰返す。

上述の処理によるフェムトセル基地局１００の送信電力の増減制御について、図を用いて説明する。図１２は、本発明の一実施例によるフェムトセル基地局１００の送信電力の増減制御のグラフである。図のグラフにおいて、縦軸は送信電力、横軸は時間である。図のように、フェムトセル基地局１００は、電源オン後、最初に初期電力（−３ｄＢｍ）にて電力を送信する。所定時間（Ｔ１）経過後、干渉管理情報サーバ２００から他セルの干渉情報を取得して干渉判定を行い、干渉なしと判定すると送信電力を一段階上げる（矢印Ａ１）。その後、所定時間経過後に干渉判定を行い、干渉なしと判定された場合はさらに一段階送信電力を上げ（矢印Ａ２）、干渉ありと判定された場合は、一段階送信電力を下げる（矢印Ａ３）。なお、送信電力の制御を行った後に他セルの干渉情報を取得するまでの所定時間（図におけるＴ１）を、例えば、送信電力を大きくするにつれて短くしてもよい。このようにすれば、同様の処理を行うフェムトセル基地局が存在する通信システムにおいて、送信電力の大きいフェムトセル基地局ほど干渉判定を頻繁に行うようになるため、送信電力の大きいフェムトセル基地局に優先的に電力を低下させることができる。また、干渉判定後直ちに送信電力を制御してもよい。

本発明の効果を再度述べる。本発明によれば、同一又は略同一の周波数チャネルを用いるフェムトセル基地局が隣接する場合であっても、自局の送信電力による他セルへの干渉を観察しながら徐々に送信電力を増加させ、他セルへ干渉した場合は送信電力を低下させるので、他セルへの干渉を抑えることが可能となる。また、自局に許容された送信電力の上限・下限を超えない電力に送信電力を制御することができる。また、他セルへの干渉に関する情報は、サーバにより最新のものに制御され、運用を停止し、回線情報が一定期間以上送信されていないフェムトセル基地局によるメモリ資源の浪費を回避することができる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。例えば、上述の実施例では、ＣＩＲを用いた干渉判定について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ＣＩＮＲ（Carrier to Interference plus Noise Ratio：搬送波対干渉波・雑音比）、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）等の、同一チャネルの干渉・雑音に関する値を用いても、また、それらを組み合わせてもよい。図６の実施例では、フェムトセル基地局１００が自局に接続する移動局から回線情報（ＣＩＲ値）を取得し、取得した回線情報を干渉管理サーバ２００に送信するとしていたが、フェムトセル基地局１００は、自局の周囲にある他のフェムトセル基地局１００からの電波を測定することでＣＩＲ値などの回線情報を取得するようにしてもよい。このように、フェムトセル基地局１００が移動局を介在させないで回線情報を取得する場合、例えば、定期的にフェムトセル基地局１００が自局の周囲にある他のフェムトセル基地局１００からの電波を測定し、測定した結果から得られた回線情報を干渉管理サーバ２００に送信することになる。

本発明の一実施例による通信システムの概略図である。 本発明の一実施例によるフェムトセル基地局のブロック図である。 本発明の一実施例によるフェムトセル基地局のブロック図である。。 本発明の一実施例によるフェムトセル基地局１００の処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるフェムトセル基地局１００の処理の他の実施例を示すフローチャートである。 フェムトセル基地局１００が干渉情報管理サーバ２００に回線情報を送信する処理の一例のフローチャートである。 本発明の一実施例による干渉情報管理サーバ２００による処理の一例のフローチャートである。 本発明の一実施例による干渉情報管理サーバ２００による処理の一例のフローチャートである。 本発明の一実施例による干渉情報管理サーバ２００による処理の一例のフローチャートである。 基地局情報テーブル２６２の一例である。 フェムトセル基地局１００と干渉情報管理サーバ２００との間のデータのやり取りのタイムシーケンス図である。 本発明の一実施例によるフェムトセル基地局１００の送信電力の増減制御のグラフである。

符号の説明

１００ フェムトセル基地局
１１０ ＲＦ送受信部
１２０ 送信部
１２２ 送信系ＲＦ回路部
１２４ 送信変調部
１３０ 受信部
１３２ 受信系ＲＦ回路部
１３４ 受信復調部
１４０ 制御部
１４１ 取得部
１４２ 判定部
１４３ 送信電力制御部
１４４ 作成部
１４５ ベースバンド信号処理部
１４６ プロトコル制御部
１４７ コアネットワークインターフェース制御部
１５０ 記憶部
１６０ 電源部
２００ 干渉情報管理サーバ
２１０ インタフェース部
２２０ 制御部
２３０ 算出部
２４０ 取得部
２５０ 計時部
２６０ 記憶部
２６２ 基地局情報テーブル
３００ 通信システム
ＡＮＴ アンテナ
ＴＩＭ 計測部
ＢＳ 広域基地局
ＢＳＣ 基地局制御装置
ＣＮＥＴ 携帯端末通信網
ＮＥＴ ネットワーク
ＦＧＷ フェムトゲートウェイ
Ｔ１ 所定時間
Ａ１〜Ａ３ 矢印

Claims (9)

1. 一般回線を介して移動体通信網に接続される基地局であって、
   移動局と通信を行う無線通信部と、
   自局及び他の前記基地局に接続されているサーバと通信を行うサーバ通信部と、
   自局の送信する電波が、自局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用する他の前記基地局の送信する電波に干渉するか否かを、前記サーバからの干渉情報に基づいて判定し、前記自局の送信する電波が前記他の前記基地局の送信する電波に干渉しないと判定した場合、自局の送信電力を上げて電波を送信するように前記無線通信部を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする基地局。
2. 請求項１に記載の基地局において、
   前記制御部が、
   前記他の前記基地局又は前記移動局から取得した回線情報及び自局の基地局情報を前記サーバに送信するように前記サーバ通信部を制御し、
   前記干渉情報が、
   前記基地局情報に基づき、自局に隣接しかつ自局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用すると特定される前記他の前記基地局又は前記他の前記基地局に接続する移動局の回線情報から前記サーバによって算出される情報である、
   ことを特徴とする基地局。
3. 請求項２に記載の基地局において、
   前記回線情報がＣＩＲ値である場合、前記サーバからの前記干渉情報は、前記特定された前記他の前記基地局又は前記他の前記基地局に接続する移動局がもつ複数のＣＩＲ値に基づいて算出されたＣＩＲ値の平均である、
   ことを特徴とする基地局。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の基地局において、
   前記制御部が、
   自局の送信する電波が前記他の前記基地局が送信する電波に干渉すると判定した場合、送信電力を下げて電波を送信するように前記無線通信部を制御する、
   ことを特徴とする基地局。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の基地局において、
   前記制御部が、
   上げた送信電力が自局に許容された上限値を超えた場合、当該許容された上限値の送信電力で電波を送信するように前記無線通信部を制御する、
   ことを特徴とする基地局。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の基地局において、
   前記制御部が、
   自局の起動時には所定の初期値の送信電力で電波を送信するように前記無線通信部を制御する、
   ことを特徴とする基地局。
7. 一般回線を介して移動体通信網に接続される基地局に接続されるサーバであって、
   前記基地局から、当該基地局又は当該基地局に接続する移動局の回線情報及び基地局情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得した前記回線情報及び基地局情報を格納する記憶部と、
   前記基地局からの送信要求に基づき、前記基地局に隣接しかつ前記基地局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用すると特定される他の前記基地局又は前記他の前記基地局に接続する移動局から取得した回線情報から、前記基地局の干渉情報を算出する算出部と、
   前記算出部により算出された干渉情報を前記基地局に送信する送信部と、
   を備えることを特徴とするサーバ。
8. 請求項７に記載のサーバにおいて、
   前記回線情報を取得してから所定時間経過した前記基地局に関する、前記記憶部に格納された前記回線情報を消去するように前記記憶部を制御する制御部をさらに備える、
   ことを特徴とするサーバ。
9. 一般回線を介して移動体通信網に接続される基地局及び当該基地局に接続されるサーバを備える通信システムであって、
   前記基地局が、
   移動局と通信を行う無線通信部と、
   自局及び他の前記基地局に接続されているサーバと通信を行うサーバ通信部と、
   自局の送信する電波が、自局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用する他の前記基地局の送信する電波に干渉するか否かを、前記サーバからの干渉情報に基づいて判定し、前記自局の送信する電波が前記他の前記基地局の送信する電波に干渉しないと判定した場合、自局の送信電力を上げて電波を送信するように前記無線通信部を制御する制御部とを備え、
   前記サーバが、
   前記基地局から、当該基地局又は当該基地局に接続する移動局の回線情報及び基地局情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得した前記回線情報及び基地局情報を格納する記憶部と、
   前記基地局からの送信要求に基づき、前記基地局に隣接しかつ前記基地局と同一又は略同一の周波数チャネルを使用すると特定される他の前記基地局又は前記他の前記基地局に接続する移動局から取得した回線情報から、前記基地局の干渉情報を算出する算出部と、
   前記算出部により算出された干渉情報を前記基地局に送信する送信部とを備える、
   ことを特徴とする通信システム。

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