JP5658523B2 - 基地局管理サーバ、及び基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、基地局管理サーバ、及び基地局装置に関する。

ＬＴＥでは、各端末装置の上りデータチャネル（ＰＵＳＣＨ；Physical Uplink Shared Channel）の送信電力Ｐ＿ＰＵＳＣＨ［ｍＷ］は、次式（１）に従い決定される（非特許文献１）。

ここで、式（１）におけるＰ＿ＣＭＡＸは、端末の最大送信電力であり、Ｍ＿ＰＵＳＣＨは基地局から当該端末にＰＤＣＣＨにて通知される割当ＲＢ数であり、Ｐ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨは、基地局からＲＲＣメッセージにて通知される基地局の固定オフセットである。また、Ｐ＿Ｏ＿ＵＥ＿ＰＵＳＣＨは基地局からＲＲＣメッセージにて通知される端末の固定オフセットであり、αは基地局からＲＲＣメッセージにて通知されるパスロスの補正係数である。また、ＰＬは当該端末が推定したパスロスであり、Δ＿ＴＦはコードブロック等により決定される係数であり、ｆは基地局から当該端末にＰＤＣＣＨにて通知される送信電力コマンドである。なお、補正係数αと、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨなどは、基地局装置ごとに設定される。

補正係数αや、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ等の電力パラメータは、基地局装置ごとに異なる値を設定でき、基地局装置それぞれにおける電力パラメータの設定により各端末装置の送信電力が変化する。このとき、基地局装置における端末装置からの受信電力のみならず、当該基地局装置に隣接する基地局装置における干渉電力も変化するため、各基地局装置が個別に電力パラメータを制御して、通信システム全体において最適な電力パラメータの組み合わせを設定することは難しい。ここで、最適な電力パラメータの組み合わせとは、通信システムにおいて、通信容量を最大化する電力パラメータの組み合わせなどである。
そこで、電力パラメータの変更に伴う受信電力及び干渉電力の変化を定式化するなどして、受信電力及び干渉電力の変化量を推定し、各基地局装置における通信品質の推定値を同時に評価することで、複数の基地局装置における最適な電力パラメータを設定することができる。

３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ ｖ９．２．０ ２０１０−０６ ３ＧＰＰ ＴＳ３６．３３１ ｖ９．３．０ ２０１０−０６

しかしながら、最適な電力パラメータの組み合わせを求めるためには、複数の電力パラメータ候補ごとに、各基地局装置における通信品質を推定し、その中から最適な電力パラメータ候補を選択する必要がある。そのため、電力パラメータ候補の数が多く、また、それぞれの電力パラメータ候補が取り得る範囲が広く、さらに同時に評価対象とする基地局装置の数が多い場合には、評価すべき電力パラメータ候補の組み合わせ数が膨大な数となる。
例えば、パラメータ数をｌとし、各パラメータが等しくｍ通りの値域を持ち、かつ、基地局数をｎとする場合には、（ｍ^ｌ）^ｎ通りのパラメータ候補について計算する必要がある。

このように、複数の基地局装置を有する通信システムにおいて、各基地局装置に対して上りリンクの通信品質を最適にする電力パラメータを選択する場合、電力パラメータ候補の数、評価すべき基地局装置の数に応じて、計算処理量や、計算において用いるデータ量が増加し、最適な電力パラメータの選択に要する時間が長くなってしまうという問題がある。

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたもので、その目的は、各基地局装置に対して、上りリンクの送信電力を制御する電力パラメータの最適な組み合わせを選択する際に要する処理時間を削減することができる基地局管理サーバ、及び基地局装置を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明は、接続する端末装置の送信電力を電力パラメータを用いて制御する複数の基地局装置に接続される基地局管理サーバにおいて、前記複数の基地局装置それぞれの前記端末装置との通信状況を示す情報に基づいて、前記複数の基地局装置に対して取り得る電力パラメータの組み合わせから、前記複数の基地局装置に対して通信品質が下がる可能性の高い電力パラメータの組み合わせを除外し、残った電力パラメータの組み合わせを出力する設定候補情報決定部と、前記設定候補情報決定部が出力した電力パラメータの組み合わせごとに、前記複数の基地局装置それぞれにおける通信品質の推定値を算出する通信品質算出部とを備えることを特徴する基地局管理サーバである。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、前記設定候補情報決定部は、前記基地局装置ごとに、該基地局装置の通信品質が予め定められた第１閾値未満であり、該基地局装置に隣接する基地局装置の通信品質が前記第１閾値より高い第２閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、該基地局装置において前記端末装置の送信電力を下げ、かつ、前記隣接する基地局装置すべてにおいて前記端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報と、他の前記基地局装置が接続している端末装置から受ける干渉電力を示す情報とを含み、前記設定候補情報決定部は、前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置の通信品質が予め定められた第１閾値未満であり、該基地局装置に対して予め定められた電力値以上の干渉を与える隣接する基地局装置の通信品質が前記第１閾値より高い第２閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、前記隣接する基地局装置において前記端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、前記設定候補情報決定部は、前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置の通信品質が予め定められた閾値未満であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、該基地局装置において前記端末装置の送信電力を下げる電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、前記設定候補情報決定部は、前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置の通信品質が予め定められた閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、該基地局装置において前記端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、前記複数の基地局装置それぞれが接続している前記端末装置の数を示す情報を含み、前記設定候補情報決定部は、前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置に接続している前記端末装置の数が予め定められた第１閾値未満であるかを判定し、判定結果が合格である場合、該基地局装置において、現在使用されている電力パラメータ以外を含む電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、前記複数の基地局装置それぞれが接続している前記端末装置の数を示す情報と、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報とを含み、前記設定候補情報決定部は、前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置に接続している前記端末装置の数が予め定められた第１閾値未満であり、かつ、該基地局装置の通信品質が予め定められた第２閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、該基地局装置において、現在使用されている電力パラメータ以外を含む電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、前記複数の基地局装置それぞれに接続している前記端末装置の数を示す情報を含み、前記設定候補情報決定部は、前記複数の基地局装置から、接続している前記端末装置の数が多い順に予め定められた数の基地局装置を選択し、選択されなかった基地局装置において現在使用されている電力パラメータ以外を含む電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記設定候補情報決定部は、更に、取り得る電力パラメータの組み合わせから、前記複数の基地局装置において現在使用されている電力パラメータに対して予め定められた範囲外の電力パラメータを含む電力パラメータの組み合わせを除外することを特徴とする。

また、本発明は、無線通信により端末装置と接続する複数の基地局装置を具備する通信システムにおける基地局装置であって、前記端末装置との通信状況を示す情報に基づいて、自装置に接続している前記端末装置の送信電力を制御する電力パラメータの取り得る候補から、自装置において通信品質が下がる可能性が高い電力パラメータの候補を除外し、残った電力パラメータの候補を出力する設定候補情報削減部と、前記設定候補情報削減部が出力した電力パラメータごとに、自装置に接続している端末装置からの受信電力の推定値と、前記端末装置が他の前記基地局装置に与える干渉電力の推定値とを算出する電力推定部とを備えることを特徴とする基地局装置である。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、自装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、前記設定候補情報削減部は、自装置と前記端末装置との間における通信品質が予め定められた閾値未満であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータに対して、前記端末装置の送信電力を下げる電力パラメータを、取り得る電量パラメータの候補から除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、自装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、前記設定候補情報削減部は、自装置と前記端末装置との間における通信品質が予め定められた閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータに対して、前記端末装置の送信電力を上げる電力パラメータを、取り得る電力パラメータの候補から除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、自装置に接続している前記端末装置の数を示す情報を含み、前記設定候補情報削減部は、自装置に接続している前記端末装置の数が予め定められた第１閾値未満であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータ以外の電力パラメータを取り得る電力パラメータの候補から除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通信状況を示す情報は、自装置に接続している前記端末装置の数を示す情報と、自装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報とを含み、前記設定候補情報削減部は、自装置に接続している前記端末装置の数が予め定められた第１閾値未満であり、かつ、自装置と前記端末装置との間における通信品質が予め定められた第２閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータ以外の電力パラメータを取り得る電力パラメータの候補から除外することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記設定候補情報削減部は、更に、取り得る電力パラメータの候補から、自装置において現在用いられている電力パラメータに対して予め定められた範囲外の電力パラメータを除外することを特徴とする。

この発明によれば、上りリンクの送信電力を制御する電力パラメータの最適な組み合わせを選択する際に要する処理時間を削減することができる。その結果、各基地局装置における電力パラメータの設定を適宜行うことができる。

第１実施形態における通信システム１の構成を示す概略ブロック図である。 第２実施形態における通信システム２の構成を示す概略ブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における基地局管理サーバ、及び基地局装置を説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における通信システム１の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、通信システム１は、不図示の端末装置と無線通信を行う複数の基地局装置１１−１〜１１−Ｍ（Ｍは、２以上の整数）と、各基地局装置１１−１〜１１−Ｍとネットワーク１３を介して接続されている基地局管理サーバ１２とを具備している。
以下、基地局装置１１−１〜１１−Ｍのうち、いずれか一つ、あるいはすべてを示す場合、基地局装置１１という。本実施形態では、基地局装置１１に接続している端末装置の送信電力を制御する電力パラメータとして、式（１）における固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨの値と、補正係数αの値とを変更することにより、各基地局装置１１において上りリンクの通信品質を制御する場合を例にして説明する。

基地局装置１１は、電力パラメータの複数の組み合わせ候補ごとに、当該電力パラメータの組み合わせを適用した場合における自装置に接続している端末装置からの受信電力の推定値（推定受信電力）、及び自装置に接続している端末装置から自装置が隣接する基地局装置１１への干渉電力の推定値（推定干渉電力）を算出する。
基地局管理サーバ１２は、各基地局装置１１が電力パラメータの組み合わせごとに算出した推定受信電力及び推定干渉電力を用いて、各基地局装置１１におけるＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio；信号電力対干渉及び雑音電力比）を推定し、推定したＳＩＮＲに基づいて、予め定められた条件を満たす電力パラメータの組み合わせを選択し、選択した電力パラメータを各基地局装置１１に通知する。

このとき、基地局装置１１は、電力パラメータの組み合わせごとに推定受信電力及び推定干渉電力を算出する際に、ユーザ分布や、トラヒックの発生状況、自装置の通信品質に基づいて、推定受信電力及び推定干渉電力を算出する電力パラメータの組み合わせを削減する。これにより、基地局装置１１は、推定受信電力及び推定干渉電力を算出する際の計算処理量や、データ量を削減する。
以下、本実施形態における基地局管理サーバ１２、及び基地局装置１１の構成について説明する。

基地局装置１１は、無線通信部１１１と、入力情報取得部１１２と、無線電力推定部１１３とを備えている。
無線通信部１１１は、端末装置から送信される信号を受信するとともに、端末装置に信号を送信することにより、端末装置と無線通信を行う。

入力情報取得部１１２は、無線通信部１１１から、又はネットワーク１３を介して他の基地局装置１１から、無線電力推定部１１３が推定受信電力及び推定干渉電力の算出に用いる各種の入力情報を取得する。入力情報としては、設定情報、設定候補情報、ユーザ分布情報、トラヒック情報、通信品質情報、無線リソース割当情報、基地局送信電力情報、パスロス情報、測定電力情報、統計区間情報である。

設定情報は、現在用いられている電力パラメータを示す情報であり、上りリンクにおける電力パラメータである固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ、及び補正係数αの現在の設定値を含む。
設定候補情報は、基地局装置１１において、上りリンクにおける各電力パラメータの取り得る値を示す情報である。具体的には、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨの設定候補におけるいずれかの値と、補正係数αの設定候補におけるいずれかの値との組み合わせを示す。ＬＴＥ上りリンクの送信電力制御において、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨの設定候補（取り得る値）は、−１２６〜２４の範囲における１５１個の整数値である。また、補正係数αの設定候補（取り得る値）は、８個の数値［０．０，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９，１．０］である（非特許文献２）。したがって、設定候補情報が示す電力パラメータの組み合わせは、最大で１２０８（＝１５１×８）通りになる。

ユーザ分布情報は、例えば、各基地局装置１１に接続している端末装置の数（接続ユーザの数）を示す。
トラヒック情報は、例えば、各基地局装置１１における上りリンクの平均トラヒック量、平均スループットを示す。
通信品質情報は、各基地局装置１１における上りリンクの通信品質を示す情報であり、例えば、上りリンクのＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio；信号対干渉雑音比）である。なお、ＳＩＮＲに替えて、ＩｏＴ（Interference-over-thermal；干渉量）、ＭＣＳ（Modulation Code Set；変調コードセット）、ＱＣＩ（QoS Class Identifier；通信品質識別子）などの通信品質を示す情報を用いてもよい。

無線リソース割当情報は、過去に無線スケジューラにより決定された各サブフレームにおける端末装置それぞれの無線リソースの割当結果を示す情報であり、サブフレームにおいて割当てられた無線リソースの配置を示す配置情報、割当無線リソース数Ｍ＿ＰＵＳＣＨ、係数Δ＿ＴＦ、送信電力コマンドｆを含む。
基地局送信電力情報は、自装置の送信電力を示す情報と、他の基地局装置１１の送信電力を示す情報を含む。
パスロス情報は、自装置及び自装置に隣接する基地局装置１１と、自装置と接続している端末装置との間のパスロス（伝搬損失）の推定値ＰＬを示す。

測定電力情報は、設定情報により示される電力パラメータを用いた際の実際に無線リソース割当が行われたパケットに対して、自装置における１ＲＢ（Resource Block；リソース・ブロック）あたりの測定された受信電力値を示す。
統計区間情報は、無線電力推定部１１３が、自装置に接続している端末装置から受信する信号の受信電力に対する推定値を示す推定受信電力と、自装置が接続している端末装置が他の基地局装置１１に与える干渉の電力に対する推定値を示す推定干渉電力とを算出するときに利用する無線リソース割当情報の予め定められた統計期間Ｉを示す。

無線電力推定部１１３は、設定候補情報削減部１１４と、電力推定部１１５とを有し、通信システム１の上りリンクにおける、基地局装置１１において電力パラメータを変更した際の自装置の受信電力及び自装置に隣接する基地局装置１１への干渉電力を推定する。

設定候補情報削減部１１４には、入力情報取得部１１２から設定情報、設定候補情報、ユーザ分布情報、トラヒック情報、通信品質情報が入力される。そして、設定候補情報削減部１１４は、ユーザ分布情報、トラヒック情報、通信品質情報に基づいて、入力された設定候補情報の中から、最適な電力パラメータを探索するのに影響がない、もしくは、影響が少ない候補を除外し、設定候補情報のうち残った候補を推定対象設定候補情報として出力する。具体的には、設定候補情報削減部１１４は、設定候補情報に含まれる固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨと補正係数αとの組み合わせを推定対象設定候補情報の初期値とし、最適な電力パラメータを探索するのに影響がない、もしくは、影響が少ない組み合わせを推定対象設定候補情報から除外して、残った組み合わせを推定対象設定候補情報として出力する。

例えば、式（１）において、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨや、補正係数αの設定値を大きくすると基地局装置１１に接続している端末装置の送信電力が増加して、当該基地局装置１１において受信電力が増加する。また、同時に当該基地局装置１１に隣接する基地局装置１１への干渉電力が増加する。
逆に、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨや、補正係数αの設定値を小さくすると基地局装置１１の受信電力が減少し、同時に隣接する基地局装置１１への干渉電力が減少する。よって、これらの挙動に基づき、最適解とならない（＝通信品質を下げる）可能性が高い電力パラメータの組み合わせについては、推定対象設定候補情報から除外することで、計算処理量やデータ量の削減を行う。

以下、設定候補情報削減部１１４において、推定受信電力、及び推定干渉電力を算出する対象となる電力パラメータの組み合わせを示す推定対象設定候補情報に含まれる組み合わせの数を削減する方法について説明する。

（ｉ）設定候補情報削減部１１４は、自装置において、平均ＳＩＮＲが予め定められた設定閾値Ａ_１未満であるか否かを判定する。平均ＳＩＮＲが予め定められた設定閾値Ａ_１未満である場合、設定候補情報削減部１１４は、設定情報が示す電力パラメータの組み合わせに対して、自装置に接続している端末装置の送信電力を下げる電力パラメータの組み合わせを、推定対象設定候補情報から除外して、組み合わせの数を削減する。これにより、自装置において一定の通信品質が得られていない場合、端末装置の送信電力を下げることにより通信品質が劣化する電力パラメータの組み合わせを推定対象設定候補情報から除外して、推定対象設定候補情報に含まれる組み合わせの数を削減することができる。ここで、平均ＳＩＮＲは、予め定められた期間におけるＳＩＮＲの平均を用いてもよいし、前回電力パラメータを変更してから現在までのＳＩＮＲの平均値を用いてもよい。

具体的には、推定対象設定候補情報に含まれる固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨと、補正係数αとの組み合わせのうち、いずれか一方が設定情報により示される現在の値以下であり、他方が現在の値未満である組み合わせを推定対象設定候補情報から除外する。
なお、平均ＳＩＮＲに替えて、自装置に接続している端末装置ごとに取得するＳＩＮＲのＣＤＦ（Cumulative Distribution Function；累積分布関数）において予め定められた下位ｘ_１％の端末装置のＳＩＮＲを、設定閾値Ａ１と比較するようにしてもよい。

（ｉｉ）設定候補情報削減部１１４は、自装置において、平均ＳＩＮＲが予め定められた設定閾値Ｂ_１以上であるか否かを判定する。平均ＳＩＮＲが予め定められた設定閾値Ｂ_１以上である場合、設定候補情報削減部１１４は、設定情報が示す電力パラメータの組み合わせに対して、自装置に接続している端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを、推定対象設定候補情報から除外して組み合わせの数を削減する。これにより、自装置において一定の通信品質が得られている場合、端末装置の送信電力を上げて通信品質を改善する電力パラメータの組み合わせを推定対象設定候補情報から除外して、推定対象設定候補情報に含まれる組み合わせの数を削減することができる。

具体的には、推定対象設定候補情報に含まれる固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨと、補正係数αとの組み合わせのうち、いずれか一方が設定情報により示される現在の値以上であり、他方が現在の値より大きい組み合わせを推定対象設定候補情報から除外する。
なお、平均ＳＩＮＲに替えて、自装置に接続している端末装置ごとに取得するＳＩＮＲのＣＤＦにおいて予め定められた下位ｘ_２％の端末装置のＳＩＮＲを、設定閾値Ｂと比較するようにしてもよい。

（ｉｉｉ）設定候補情報削減部１１４は、ユーザ分布情報が示す自装置に接続している端末数が、予め定めた設定閾値Ｄ_１以下であるか否かを判定する。自装置に接続している端末数が予め定めた設定閾値Ｄ_１以下である場合、設定候補情報削減部１１４は、設定情報が示す固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨと、補正係数αとの組み合わせ以外を推定対象設定候補情報から除外して、設定情報が示す組み合わせのみを推定対象設定候補情報にする。これにより、自装置に接続している端末数が一定数以下である場合、自装置における電力パラメータの組み合わせの変更が、通信システム１における通信品質などの改善に寄与する度合いが低いとみなす。そして、自装置において、設定情報が示す組み合わせのみを推定対象設定候補情報にすることにより、推定対象設定候補情報に含まれる組み合わせの数を削減することができる。

（ｉｖ）設定候補情報削減部１１４は、ユーザ分布情報自装置に接続している端末数が、予め定めた設定閾値Ｄ_１以下であり、かつ、自装置において、平均ＳＩＲＮが予め定めた設定閾値Ｅ_１以上であるか否かを判定する。
予め定めた設定閾値Ｄ_１以下であり、かつ、自装置において、平均ＳＩＲＮが予め定めた設定閾値Ｅ_１以上である場合、設定候補情報削減部１１４は、設定情報が示す固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨと、補正係数αとの組み合わせ以外を推定対象設定候補情報から除外して、設定情報が示す組み合わせのみを推定対象設定候補情報にする。これにより、自装置において、接続している端末数が一定数以下であり、かつ、一定の通信品質が得られている場合、電力パラメータの組み合わせの変更が、通信システム１における通信品質などの改善に寄与する度合いが低いとみなす。そして、自装置において、設定情報が示す組み合わせのみを推定対象設定候補情報にすることにより、推定対象設定候補情報に含まれる組み合わせの数を削減することができる。

上述した方法により、設定候補情報削減部１１４は、推定受信電力、及び推定干渉電力を算出する対象となる電力パラメータの組み合わせの数を削減する。
ここで、上述の設定閾値Ａ_１、Ｂ_１、Ｄ_１、Ｅ_１、及びｘ_１、ｘ_２は、実測値や、シミュレーションなどに基づいて、予め定められた値である。

なお、上記の（ｉ）〜（ｉｉ）の方法において、設定情報が示す固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨの値と、補正係数αの値とに近い値に絞り込むようにしてもよい。ここで、近い値とは、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨに対しては前後Ｆ_１（Ｆ_１は、１以上の整数）の範囲内の値であり、補正係数αに対してはステップ幅Ｇ_１（Ｇ_１は、１以上の整数）内の値である。
具体的には、上記の（ｉ）において、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ、及び補正係数αの設定候補情報がそれぞれ−１２６〜２４、及び［０．０，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９，１．０］であり、かつ、設定情報が固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ＝１０、補正係数α＝０．７である場合、推定対象設定候補情報は、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨは「１０〜２４」と、補正係数「０．７，０．８，０．９，１．０」との組み合わせとなる。ここで、例えば、Ｆ_１＝５、Ｇ_１＝２として、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨが「１０〜１５」と、補正係数「０．７，０．８，０．９」とからなる組み合わせを推定対象設定候補情報にする絞込みをしてもよい。

また、上記の（ｉ）〜（ｉｖ）の方法において、通信品質を示す指標としてＳＩＮＲに替えて、ＩｏＴの逆数、自装置に接続している端末装置において用いているＭＣＳ、又は、自装置に接続している端末装置のＱＣＩを用いるようにしてもよい。
また、上記の（ｉｉｉ）〜（ｉｖ）の方法において、ユーザ分布情報に替えて、トラヒック情報を用いて推定対象設定候補情報に含まれる組み合わせの数を削減するようにしてもよい。具体的には、トラヒック情報が示す平均トラヒック量又は平均スループットが、予め定められた設定閾値Ｈ_１である場合、自装置における電力パラメータの組み合わせの変更が、通信システム１における通信品質などの改善に寄与する度合いが低いとみなして、設定情報が示す組み合わせのみを推定対象設定候補情報にするようにしてもよい。

電力推定部１１５には、入力情報取得部１１２から無線リソース割当情報、基地局送信電力情報、パスロス情報、測定電力情報、統計区間情報、設定情報、推定対象設定候補情報が入力される。電力推定部１１５は、入力された各情報に基づいて、自装置に接続している端末装置から受信する信号の受信電力の推定値を算出するとともに、自装置に接続している端末装置が他の基地局装置１１に与える干渉電力の推定値を算出する。そして、電力推定部１１５は、受信電力の推定値を示す推定受信電力情報、干渉電力の推定値を示す推定干渉電力情報、及びこれらの推定値を算出した際の電力パラメータの組み合わせを示す情報を含む推定電力情報を基地局管理サーバ１２に、ネットワーク１３を介して送信する。

電力推定部１１５における具体的な計算方法の一例を以下に示す。
まず、電力推定部１１５は、統計区間情報が示す統計期間Ｉ内のサブフレーム（ｉ）において、自装置（基地局装置１１（ｘ））に接続している端末装置のうち無線リソースを割当てられた端末装置（ｕ）ごとに、現在の電力パラメータ（設定情報）に対する送信電力の推定値である推定送信電力Ｐ＿ＰＵＳＣＨ（ｘ，ｕ，ｉ）［ｍＷ］を、次式（２）を用いて算出する。

次に、電力推定部１１５は、推定対象設定候補情報が示す組み合わせごとに、次式（３）を用いて、電力パラメータを変更した場合における推定送信電力Ｐ’ ＿ＰＵＳＣＨ（ｘ，ｕ，ｉ）［ｍＷ］を算出する。

ここで、固定オフセットＰ’＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ、補正係数α’は、推定対象設定候補情報が示す電力パラメータである。
次に、電力パラメータを現在の設定値から、推定対象設定候補情報が示す電力パラメータに変更したときの推定送信電力の差（変化量）ΔＰ＿ＰＵＳＣＨ［ｄＢ］を次式（４）を用いて算出する。

また、電力推定部１１５は、差ΔＰ＿ＰＵＳＣＨと、測定情報Ｐ＿ＲＸと、次式（５）とを用いて、自装置に接続している端末装置（ｕ）ごとに統計期間Ｉにおける推定平均受信電力Ｐ’＿ＲＸ（ｘ，ｕ）［ｍＷ］を算出する。式（５）におけるＮ＿ａｓｓｉｇｎ（ｘ，ｕ）は、統計期間Ｉにおいて基地局装置１１（ｘ）が端末装置（ｕ）に無線リソースを割当てたサブフレーム数である。

また、電力推定部１１５は、現在の電力パラメータ（設定情報）に基づいて、自装置（基地局装置１１（ｘ））に接続している端末装置（ｕ）から、自装置に隣接する基地局装置１１（ｙ）への干渉電力の推定値である推定干渉電力Ｐ＿ＲＸ（ｘ→ｙ）を、次式（６）を用いて算出する。

ここで、Ｎ＿Ｉは、統計期間Ｉにおけるサブフレーム数である。
また、電力推定部１１５は、推定対象設定候補情報が示す電力パラメータの組み合わせごとに、当該組み合わせに対する推定送信電力Ｐ’＿ＰＵＳＣＨ（ｘ，ｕ，ｉ）と、次式（７）とを用いて、推定干渉電力Ｐ’＿ＲＸ（ｘ→ｙ）を算出する。推定干渉電力Ｐ’＿ＲＸ（ｘ→ｙ）は、自装置（基地局装置１１（ｘ））に接続している端末装置（ｕ）から、自装置に隣接する基地局装置１１（ｙ）への干渉電力の推定値である。

電力推定部１１５は、式（６）及び式（７）により算出した自装置（基地局装置１１（ｘ））に接続している端末装置（ｕ）から、自装置に隣接している基地局装置１１（ｙ）への干渉電力の推定値と、各推定値を算出した際の電力パラメータとを含む推定干渉電力情報を基地局管理サーバ１２に、ネットワーク１３を介して送信する。

基地局管理サーバ１２は、通信品質算出部１２１と、パラメータ設定部１２２とを備えている。通信品質算出部１２１は、基地局装置１１ごとに、当該基地局装置１１から受信する推定電力情報に含まれている電力パラメータの組み合わせから、当該基地局装置１１に対する電力パラメータを選択し、全基地局装置１１に対する電力パラメータの組み合わせを算出する。そして、通信品質算出部１２１は、算出した全基地局装置１１に対する電力パラメータの組み合わせごとに、各基地局装置１１から受信した推定電力情報を用いて、各基地局装置１１における通信品質の推定値を算出し、算出した推定値と、当該推定値を算出した際の電力パラメータの組み合わせとを対応付けた推定通信品質情報をパラメータ設定部１２２に出力する。

パラメータ設定部１２２は、通信品質算出部１２１が算出した推定通信品質情報のうち、予め定められている選択条件を満たす電力パラメータの組み合わせを一つ選択し、選択した電力パラメータを対応する各基地局装置１１に送信して、各基地局装置１１の電力パラメータを更新する。選択条件としては、例えば、「各基地局装置１１のＳＩＮＲが予め定められたしきい値以上である」などの条件である。

以下、通信品質算出部１２１が通信品質（ＳＩＮＲ）を算出する方法について説明する。通信品質算出部１２１は、各基地局装置１１から受信した推定電力情報に含まれる電力パラメータの組み合わせから、基地局装置１１−１〜１１−Ｍの電力パラメータの組み合わせを算出する。そして、通信品質算出部１２１は、基地局装置１１−１〜１１−Ｍの電力パラメータの組み合わせごとに、当該電力パラメータの組み合わせを適用した場合に期待されるＳＩＮＲの推定値を算出する。ＳＩＮＲの推定値ＳＩＮＲ’（ｘ，ｕ）は、各基地局装置１１（ｘ）に接続する端末装置（ｕ）ごとに次式（８）により算出する。

ここで、Ｐ’＿ＲＸ（ｘ，ｕ）は、式（５）により算出される推定平均受信電力である。Ｐ＿Ｎ（ｘ）は、基地局装置１１（ｘ）における平均的な雑音電力である。Ｐ’＿Ｉ（ｘ）は、基地局装置１１（ｘ）において、他の基地局装置１１に接続している端末装置から受ける干渉電力である。
干渉電力Ｐ’Ｉ（ｘ）［ｍＷ］は、次式（９）により算出される。

ここで、Ｐ＿Ｉ＿ｍｅａｓｕｒｅｄ（ｘ）［ｍＷ］は、基地局装置１１（ｘ）が、ＤＭ−ＲＳ（Demodulation Reference Signal；伝搬路推定用参照信号）を用いて測定した干渉電力である。また、ΔＰ＿Ｉ＿ｅｓｔ（ｘ）は、基地局装置１１（ｘ）において、電力パラメータを設定情報により示される値（現在値）から、設定候補情報により示される値（候補値）に変更した場合に期待される干渉電力の変化量（推定値、［ｍＷ］）であり、次式（１０）により算出される。

Ｐ’＿Ｉ＿ｅｓｔ（ｘ）は、設定候補情報が示す電力パラメータの組み合わせ（候補値）を用いた場合において、基地局装置１１（ｘ）が、他の基地局装置１１に接続している端末装置から受ける干渉電力（［ｍＷ］）であり、次式（１１）により算出される。

また、Ｐ＿Ｉ＿ｅｓｔ（ｘ）は、設定情報が示す電力パラメータの組み合わせ（現在値）を用いた場合において、基地局装置１１（ｘ）が、他の基地局装置１１に接続している端末装置から受ける干渉電力（［ｍＷ］）であり、次式（１２）により算出される。

ここで、Ｐ＿ＲＸ（ｙ→ｘ）は、基地局装置１１（ｙ）において電力パラメータの現在値を用いた場合における、基地局装置１１（ｘ）が基地局装置１１（ｙ）に接続している端末装置から受ける干渉電力である。また、Ｐ’＿ＲＸ（ｙ→ｘ）は、基地局装置１１（ｙ）において電力パラメータの候補値を用いた場合における、基地局装置１１（ｘ）が基地局装置１１（ｙ）に接続している端末装置から受ける干渉電力である。干渉電力Ｐ＿ＲＸ（ｙ→ｘ）、Ｐ’＿ＲＸ（ｙ→ｘ）は、基地局装置１１（ｙ）が式（６）、式（７）を用いて算出する推定干渉電力である。
また、ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＬｉｓｔは、基地局装置１１（ｘ）に隣接する基地局装置１１の予め定められたリストである。

通信品質算出部１２１は、上記の方法により、基地局装置１１すべての電力パラメータの組み合わせごとに、各基地局装置１１（ｘ）におけるＳＩＮＲの推定値を算出する。そして、通信品質算出部１２１は、算出した推定値と、当該推定値を算出した際の電力パラメータの組み合わせとを含む推定通信品質情報をパラメータ設定部１２２に出力する。

上述したように、本実施形態において、各基地局装置１１に備えられている設定候補情報削減部１１４が、ユーザ分布やトラヒック発生状況に応じて、推定受信電力、及び推定干渉電力を算出する電力パラメータの組み合わせの数を削減することにより、電力推定部１１５が推定受信電力、及び推定干渉電力を算出するために要する計算処理量、及びデータ量を削減することができる。
これにより、各基地局装置１１が連携して電力パラメータを変更する際に要する時間を短縮することができ、ユーザ分布やトラヒック発生状況に応じた電力パラメータの更新をしてシステム容量を増大させる設定の変更に要する時間を短縮することができる。その結果、ユーザ分布やトラヒック量の変化に対応した電力パラメータの更新を短い間隔で行うことができるようになる。
なお、本実施形態において、設定候補情報削減部１１４は、上述の（ｉ）〜（ｉｖ）の方法を組み合わせて用いるようにしてもよい。

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態における通信システム２の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態の通信システム２は、第１実施形態における通信システム１（図１）の変形例であり、基地局管理サーバ２２の構成が第１実施形態の基地局管理サーバ１２の構成と異なる。本実施形態において、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
図２に示すように、基地局管理サーバ２２は、通信品質推定部２２１と、パラメータ設定部１２２とを備えている。通信品質推定部２２１は、設定候補情報決定部２２２と、通信品質算出部２２３とを有している。

設定候補情報決定部２２２は、ネットワーク１３を介して、各基地局装置１１から設定情報、設定候補情報、ユーザ分布情報、トラヒック情報、通信品質情報を受信する。設定候補情報決定部２２２は、各基地局装置１１から受信する設定情報、及び設定候補情報に含まれる電力パラメータの組み合わせから、基地局装置１１ごとに取り得る電力パラメータの固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨの値と、補正係数αの値を取得し、基地局装置１１ごとに固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨと、補正係数αとの一つずつ選択した全基地局装置１１における電力パラメータのすべての組み合わせを算出して、推定対象設定候補情報の初期値とする。そして、設定候補情報決定部２２２は、ユーザ分布情報、トラヒック情報、通信品質情報に基づいて、算出した全基地局装置１１の電力パラメータの組み合わせから、最適な電力パラメータを探索するのに影響がない、もしくは、影響が少ない組み合わせを除外し、残った組み合わせを推定対象設定候補情報として通信品質算出部２２３に出力する。

以下、設定候補情報決定部２２２において、通信品質の推定値を算出する対象となる電力パラメータの組み合わせ（以下、推定対象と称する）の数を削減する方法について説明する。設定候補情報決定部２２２は、次に説明する（Ｉ）〜（ＶＩＩ）のいずれかの方法を用いて、推定対象の数を削減する。ここで、基地局装置１１（ｎ）（ｎは、１≦ｎ≦Ｍを満たす整数）の固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ、及び補正係数αの設定候補情報の候補要素をｐ（ｎ）、ａ（ｎ）とし、基地局装置１１（ｎ）において現在の設定されている固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ、及び補正係数αをｐ＿ｔ（ｎ）、ａ＿ｔ（ｎ）（現在値）とする。

（Ｉ）設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１ごとに、当該基地局装置１１（ｏ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ａ_２未満であり、当該基地局装置１１（ｏ）に対する干渉電力が予め定められた干渉閾値より高い基地局装置１１（ｎ）が存在するか否かを判定する。基地局装置１１（ｏ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ａ_２未満であり、当該基地局装置１１（ｏ）に対する干渉電力が予め定められた干渉閾値より高い基地局装置１１（ｎ）が存在する場合、設定候補情報決定部２２２は、すべての基地局装置１１（ｎ）において固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ、及び補正係数αがともにｐ＿ｔ（ｎ）及びａ＿ｔ（ｎ）以上であるｐ（ｎ）及びａ（ｎ）と、基地局装置１１（ｏ）において固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ、及び補正係数αのいずれか一方が現在設定されている値以下であり、他方が現在設定されている値未満であるｐ（ｏ）及びａ（ｏ）とを含む電力パラメータの組み合わせを、推定対象から除外し、推定対象の数を削減する。

すなわち、基地局装置１１の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ａ_２未満であり、当該基地局装置１１に対する干渉電力が予め定められた干渉閾値より高い基地局装置１１が存在する場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、当該基地局装置１１に接続している端末装置の送信電力を下げ、かつ、当該基地局装置１１に対して高い干渉を与えている端末装置と接続している基地局装置１１において端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外する。これにより、式（１）から明らかなように、一定の通信品質が得られていない基地局装置１１において上りリンクの送信電力を下げ、当該基地局装置１１に隣接する基地局装置１１において上りリンクの送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外し、推定対象の数を削減することができる。
なお、平均ＳＩＮＲに替えて、基地局装置１１に接続している端末装置ごとのＳＩＮＲのＣＤＦにおいて、下位ｘ_３％の端末装置のＳＩＮＲと、設定閾値Ａ_２とを比較するようにしてもよい。

（ＩＩ）設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１ごとに、当該基地局装置１１（ｏ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｂ_２未満であり、かつ、当該基地局装置１１（ｏ）に対して予め定められた干渉閾値より高い電力の干渉を与える基地局装置１１（ｎ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｃ_２以上であるか否かを判定する。
基地局装置１１（ｏ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｂ_２未満であり、かつ、基地局装置１１（ｏ）に対して干渉閾値より高い電力の干渉を与える基地局装置１１（ｎ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｃ_２以上である場合、設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１（ｎ）におけるｐ（ｎ）がｐ＿ｔ（ｎ）より小さく、かつ、ａ（ｎ）がａ＿ｔ（ｎ）より小さい電力パラメータの組み合わせを推定対象とし、他の組み合わせを推定対象から除外して推定対象の数を削減する。

すなわち、平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｂ_２未満の基地局装置１１があり、当該基地局装置１１に隣接する基地局装置１１の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｃ_２以上である場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、隣接する基地局装置１１と接続している端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外する。これにより、一定の通信品質が得られていない基地局装置１１に隣接する基地局装置１１であって、一定の通信品質が得られている基地局装置１１において、接続している端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外し、推定対象の数を削減することができる。
なお、平均ＳＩＮＲに替えて、基地局装置１１に接続している端末装置ごとのＳＩＮＲのＣＤＦにおいて、下位ｘ_４％の端末装置のＳＩＮＲと、設定閾値Ｂ_２、及び設定閾値Ｃ_２とを比較するようにしてもよい。

また、本方法における、「基地局装置１１（ｏ）に対して予め定められた干渉閾値より高い電力の干渉を与える基地局装置１１（ｎ）」における基地局装置１１（ｎ）を、「基地局装置１１（ｏ）に隣接する基地局装置１１（ｎ）」として、条件判定を容易にしてもよい。また、「基地局装置１１（ｏ）に対して隣接Ｎ周内の基地局装置１１（ｎ）」としてもよい。ここで、隣接Ｎ周の基地局装置１１とは、Ｎが０の場合、着目したある基地局装置１１のことであり、Ｎが１の場合、着目したある基地局装置１１に隣接する基地局装置１１のことである。また、Ｎが２の場合、着目したある基地局装置１１の隣接１周の基地局装置１１に隣接する基地局装置１１であって、ある基地局装置１１と隣接１周の基地局装置１１以外の基地局装置１１のことである。また、隣接３、４、…周も同様に定義される。そして、隣接Ｎ周の範囲内に位置する基地局装置１１は、ある基地局装置１１に対して、隣接０、１、２、…、Ｎ周の基地局装置１１のことである。なお、Ｎは、実測値、あるいはシミュレーション等により予め定められる数値である。

（ＩＩＩ）設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１ごとに、当該基地局装置１１（ｎ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｄ_２未満であるか否かを判定する。基地局装置１１（ｎ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｄ_２未満である場合、設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１（ｎ）におけるｐ（ｎ）及びａ（ｎ）のいずれか一方が現在値以下であり、他方が現在値未満である電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外し、推定対象の数を削減することができる。
すなわち、平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｄ_２未満の基地局装置１１がある場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、当該基地局装置１１に接続している端末装置の送信電力を下げる電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外する。これにより、一定の通信品質が得られていない基地局装置１１に対して、当該基地局装置１１に接続している端末装置の送信電力を下げる電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外して、推定対象の数を削減することができる。
なお、平均ＳＩＮＲに替えて、基地局装置１１に接続している端末装置ごとのＳＩＮＲのＣＤＦにおいて、下位ｘ_５％の端末装置のＳＩＮＲと、設定閾値Ｄ_２とを比較するようにしてもよい。

（ＩＶ）設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１ごとに、当該基地局装置１１（ｎ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｅ_２以上であるか否かを判定する。基地局装置１１（ｎ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｅ_２以上である場合、設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１（ｎ）におけるｐ（ｎ）及びａ（ｎ）のいずれか一方が現在値以上であり、他方が現在値より大きい電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外し、推定対象の数を削減する。

すなわち、平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｅ_２以上の基地局装置１１がある場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、当該基地局装置１１に接続している端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外する。これにより、一定の通信品質が得られている基地局装置１１に対して、通信品質を向上させる候補値を含む電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外して、推定対象の数を削減することができる。
なお、平均ＳＩＮＲに替えて、基地局装置１１に接続している端末装置ごとのＳＩＮＲのＣＤＦにおいて、下位ｘ_６％の端末装置のＳＩＮＲと、設定閾値Ｅ_２とを比較するようにしてもよい。

（Ｖ）設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１ごとに、当該基地局装置１１（ｎ）に接続している端末装置の数が、予め定められた設定閾値Ｇ_２以下であるか否かを判定する。基地局装置１１（ｎ）に接続している端末装置の数が設定閾値Ｇ_２以下である場合、設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１（ｎ）におけるｐ＿ｔ（ｎ）及びａ＿（ｎ）の組み合わせを含まない電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外する。
すなわち、接続している端末装置の数が設定閾値Ｇ_２以下の基地局装置１１の現在値を含まない電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外する。これにより、接続している端末装置の少ない基地局装置１１は、電力パラメータを更新してもシステム全体における改善の寄与度が低いとみなして、当該基地局装置１１に対する電力パラメータの候補値を減らして、推定対象の数を削減することができる。

（ＶＩ）設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１ごとに、当該基地局装置１１（ｎ）に接続している端末装置の数が設定閾値Ｇ_２以下であり、かつ、当該基地局装置１１（ｎ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｈ_２以上であるか否かを判定する。基地局装置１１（ｎ）に接続している端末装置の数が設定閾値Ｇ_２以下であり、かつ、基地局装置１１（ｎ）の平均ＳＩＮＲが設定閾値Ｈ_２以上である場合、設定候補情報決定部２２２は、基地局装置１１（ｎ）におけるｐ＿ｔ（ｎ）及びａ＿（ｎ）の組み合わせを含まない電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外する。

すなわち、一定の通信品質が得られている基地局装置１１であって、接続している端末装置の数が一定数以下の基地局装置１１に対して、現在値のみを電力パラメータの候補値とし、現在値以外の電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外する。これにより、一定の通信品質が得られており、かつ、接続している端末装置の少ない基地局装置１１は、電力パラメータを更新してもシステム全体における改善の寄与度が低いとみなし、当該基地局装置１１に対して現在値のみを候補値とし、推定対象の数を削減することができる。

（ＶＩＩ）設定候補情報決定部２２２は、接続している端末装置の数が多い上位Ｉ_２（Ｉ_２は、３以上Ｍ以下の整数）個の基地局装置１１を選択し、選択されなかった各基地局装置１１（ｎ）の現在値以外を含む電力パラメータの組み合わせを推定対象から除外し、推定対象の数を削減する。
これにより、システム全体における改善の寄与度が高そうな基地局装置１１のみを電力パラメータを更新する対象として、寄与度の低そうな基地局装置１１に対して、現在値のみを候補値として、推定対象の数を削減することができる。

ここで、上述の設定閾値Ａ_２、Ｂ_２、Ｃ_２、Ｄ_２、Ｅ_２、Ｇ_２、Ｈ_２、Ｉ_２、及びｘ_３、ｘ_４、ｘ_５、ｘ_６は、実測値や、シミュレーションなどに基づいて、予め定められた値である。
なお、上記の（Ｉ）〜（ＶＩＩ）の方法において、第１実施形態と同様に、各基地局装置１１の設定情報が示す固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨの値と、補正係数αの値とに近い値に、電力パラメータの組み合わせを絞り込むようにしてもよい。これにより、現在値と近い値を候補値とすることにより、推定値に生じる誤差が大きくなりやすい値を除外して、推定対象の数を削減することができる。また、通信品質の推定値の精度を向上させることができる。

また、上記の（Ｉ）〜（ＩＶ）、（ＶＩ）の方法において、通信品質を示す指標としてＳＩＮＲに替えて、ＩｏＴの逆数、各基地局装置１１に接続している端末装置において用いているＭＣＳ、又は、各基地局装置１１に接続している端末装置のＱＣＩを用いるようにしてもよい。

また、上記の（Ｖ）〜（ＶＩＩ）の方法において、ユーザ分布情報に替えて、トラヒック情報を用いて推定対象設定候補情報に含まれる組み合わせの数を削減するようにしてもよい。具体的には、トラヒック情報が示す平均トラヒック量又は平均スループットが、予め定められた設定閾値Ｈ_２である場合、自装置における電力パラメータの組み合わせの変更が、通信システム２における通信品質などの改善に寄与する度合いが低いとみなして、設定情報が示す組み合わせのみを推定対象設定候補情報にするようにしてもよい。

通信品質算出部２２３は、設定候補情報決定部２２２から入力される推定対象設定候補情報が示す基地局装置１１−１〜１１−Ｍの電力パラメータの組み合わせごとに、各基地局装置１１から受信する推定電力情報を用いて、当該電力パラメータの組み合わせを適用した場合に期待されるＳＩＮＲの推定値を算出する。ＳＩＮＲの推定値を算出する方法は、第１実施形態の通信品質算出部１２１がＳＩＮＲの推定値を算出する方法と同じであるので、その説明を省略する。
また、通信品質算出部２２３は、算出したＳＩＮＲの推定値と、当該推定値を算出した際の電力パラメータの組み合わせとが対応付けられた推定通信品質情報をパラメータ設定部１２２に出力する。

上述したように、本実施形態において、基地局管理サーバ１２に備えられている設定候補情報決定部２２２は、各基地局装置１１から受信した設定候補情報に含まれる基地局装置１１ごとの電力パラメータの組み合わせから、通信システム２における全基地局装置１１における電力パラメータの組み合わせを推定対象の初期値として算出する。
例えば、ＬＴＥの上りリンクにおいて、各基地局装置１１から受信する設定候補情報に示される電力パラメータの組み合わせが含まれている。ここで、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨ、及び補正係数αの組み合わせ数の最大値は、上述したように１２０８通りである。基地局装置１１の数をＭ（Ｍは、２以上の整数）とすると、通信品質の推定値を算出する推定対象の電力パラメータの組み合わせは、最大で（１２０８^Ｎ）通りとなる。

設定候補情報決定部２２２は、各基地局装置１１におけるユーザ分布や、トラヒック発生状況、通信品質に応じて、最大で（１２０８^Ｎ）通りとなる通信品質の推定値を算出する電力パラメータの組み合わせの数を削減し、通信品質算出部２２３、及びパラメータ設定部１２２における計算処理量、及びデータ量を削減させる。
これにより、上りリンクの送信電力制御において、各基地局装置１１に対する最適な電力パラメータの組み合わせを探索する際、ユーザ分布情報やトラヒック情報、通信品質情報に基づいて、電力パラメータの組み合わせの数を削減することにより、適切な電力パラメータの組み合わせを選択するために必要な計算処理量や、データ量を削減することができる。また、ユーザ分布やトラヒック量の変化に対応した電力パラメータの更新を短い間隔で行うことができるようになり、基地局装置１１間の干渉回避する電力パラメータを設定して通信システム２全体の通信容量を向上させることができる。

なお、上述の第２実施形態の各基地局装置１１において、設定候補情報削減部１１４が、推定受信電力、及び推定干渉電力を算出する対象の電力パラメータの組み合わせの数を削減する構成について説明したが、設定候補情報削減部１１４を設けずに、電力推定部１１５が、電力パラメータの取り得るすべての組み合わせに対して推定受信電力、及び推定干渉電力を算出するようにしてもよい。
また、第２実施形態において、設定候補情報決定部２２２は、各基地局装置１１より受信する設定情報、及び設定候補情報から推定対象設定候補情報の初期値を算出する構成について説明したが、これに限らずに、各基地局装置１１より受信する推定電力情報に含まれる電力パラメータの組み合わせから推定対象設定候補情報の初期値を算出するようにしてもよい。
また、設定候補情報決定部２２２は、上述の（Ｉ）〜（ＶＩＩ）の方法を組み合わせて用いてもよい。

また、上述の第１及び第２実施形態において、通信品質算出部１２１（２２３）はＳＩＮＲの推定値を算出する構成を説明したが、これに限ることなく、通信品質を示す指標であれば他の指標を算出するようにしてもよく、例えば、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio；信号電力対干渉電力比）などを算出するようにしてもよい。
また、上述の第１及び第２実施形態において、端末装置の送信電力を制御する電力パラメータとして、固定オフセットＰ＿Ｏ＿ＮＯＭＩＮＡＬ＿ＰＵＳＣＨと、補正係数αとを用いた構成について説明したが、２つの電力パラメータに式（１）に含まれる他の電力パラメータを加えるようにしてもよいし、固定オフセット又は補正係数のいずれか一方を用いて端末装置の送信電力を制御するようにしてもよい。

また、上述の第１及び第２実施形態における設定候補情報削減部１１４は、独立した装置として設けるようにしてもよい。この場合、各装置は、各基地局装置１１に対応付けて設けるようにしてもよいし、複数の基地局装置１１に対応付けて設けて時分割で各基地局装置１１に対する処理を行うようにしてもよい。また、上述の第２実施形態における設定候補情報決定部２２２は、独立した装置として設けるようにしてもよい。
また、上述の第１及び第２実施形態では、ＬＴＥにおいて用いられる式（１）により端末装置の送信電力を算出する構成について説明したが、各実施形態における計算処理量、及びデータ量を削減する方法は、これに限ることなく、他の算出式により端末装置の送信電力を算出する場合についても同様に適用することができる。

上述の基地局装置１１、基地局管理サーバ１２（２２）は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。その場合、上述した入力情報取得部１１２、設定候補情報削減部１１４、電力推定部１１５、設定候補情報決定部２２２、通信品質算出部２２３の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われることになる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

１，２…通信システム、１１，１１−１，１１−Ｍ…基地局装置、１２，２２…基地局管理サーバ、１３…ネットワーク、１１１…無線通信部、１１２…入力情報取得部、１１３…無線電力推定部、１１４…設定候補情報削減部、１１５…電力推定部、１２１，２２３…通信品質算出部、１２２…パラメータ設定部、２２１…通信品質推定部、２２２…設定候補情報決定部

Claims (15)

1. 接続する端末装置の送信電力を電力パラメータを用いて制御する複数の基地局装置に接続される基地局管理サーバにおいて、
   前記複数の基地局装置それぞれの前記端末装置との通信状況を示す情報に基づいて、前記複数の基地局装置に対して取り得る電力パラメータの組み合わせから、前記複数の基地局装置に対して通信品質が下がる可能性の高い電力パラメータの組み合わせを除外し、残った電力パラメータの組み合わせを出力する設定候補情報決定部と、
   前記設定候補情報決定部が出力した電力パラメータの組み合わせごとに、前記複数の基地局装置それぞれにおける通信品質の推定値を算出する通信品質算出部と
   を備える
   ことを特徴する基地局管理サーバ。
2. 前記通信状況を示す情報は、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、
   前記設定候補情報決定部は、
   前記基地局装置ごとに、該基地局装置の通信品質が予め定められた第１閾値未満であり、該基地局装置に隣接する基地局装置の通信品質が前記第１閾値より高い第２閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、該基地局装置において前記端末装置の送信電力を下げ、かつ、前記隣接する基地局装置すべてにおいて前記端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局管理サーバ。
3. 前記通信状況を示す情報は、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報と、他の前記基地局装置が接続している端末装置から受ける干渉電力を示す情報とを含み、
   前記設定候補情報決定部は、
   前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置の通信品質が予め定められた第１閾値未満であり、該基地局装置に対して予め定められた電力値以上の干渉を与える隣接する基地局装置の通信品質が前記第１閾値より高い第２閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、前記隣接する基地局装置において前記端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局管理サーバ。
4. 前記通信状況を示す情報は、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、
   前記設定候補情報決定部は、
   前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置の通信品質が予め定められた閾値未満であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、該基地局装置において前記端末装置の送信電力を下げる電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局管理サーバ。
5. 前記通信状況を示す情報は、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、
   前記設定候補情報決定部は、
   前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置の通信品質が予め定められた閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータの組み合わせに対して、該基地局装置において前記端末装置の送信電力を上げる電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局管理サーバ。
6. 前記通信状況を示す情報は、前記複数の基地局装置それぞれが接続している前記端末装置の数を示す情報を含み、
   前記設定候補情報決定部は、
   前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置に接続している前記端末装置の数が予め定められた第１閾値未満であるかを判定し、判定結果が合格である場合、該基地局装置において、現在使用されている電力パラメータ以外を含む電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局管理サーバ。
7. 前記通信状況を示す情報は、前記複数の基地局装置それぞれが接続している前記端末装置の数を示す情報と、前記基地局装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報とを含み、
   前記設定候補情報決定部は、
   前記複数の基地局装置ごとに、該基地局装置に接続している前記端末装置の数が予め定められた第１閾値未満であり、かつ、該基地局装置の通信品質が予め定められた第２閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、該基地局装置において、現在使用されている電力パラメータ以外を含む電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局管理サーバ。
8. 前記通信状況を示す情報は、前記複数の基地局装置それぞれに接続している前記端末装置の数を示す情報を含み、
   前記設定候補情報決定部は、
   前記複数の基地局装置から、接続している前記端末装置の数が多い順に予め定められた数の基地局装置を選択し、選択されなかった基地局装置において現在使用されている電力パラメータ以外を含む電力パラメータの組み合わせを、取り得る電力パラメータの組み合わせから除外する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局管理サーバ。
9. 前記設定候補情報決定部は、更に、
   取り得る電力パラメータの組み合わせから、前記複数の基地局装置において現在使用されている電力パラメータに対して予め定められた範囲外の電力パラメータを含む電力パラメータの組み合わせを除外する
   ことを特徴とする請求項２から請求項８のいずれか一項に記載の基地局管理サーバ。
10. 無線通信により端末装置と接続する複数の基地局装置を具備する通信システムにおける基地局装置であって、
    前記端末装置との通信状況を示す情報に基づいて、自装置に接続している前記端末装置の送信電力を制御する電力パラメータの取り得る候補から、自装置において通信品質が下がる可能性が高い電力パラメータの候補を除外し、残った電力パラメータの候補を出力する設定候補情報削減部と、
    前記設定候補情報削減部が出力した電力パラメータごとに、自装置に接続している端末装置からの受信電力の推定値と、前記端末装置が他の前記基地局装置に与える干渉電力の推定値とを算出する電力推定部と
    を備える
    ことを特徴とする基地局装置。
11. 前記通信状況を示す情報は、自装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、
    前記設定候補情報削減部は、
    自装置と前記端末装置との間における通信品質が予め定められた閾値未満であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータに対して、前記端末装置の送信電力を下げる電力パラメータを、取り得る電量パラメータの候補から除外する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
12. 前記通信状況を示す情報は、自装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報を含み、
    前記設定候補情報削減部は、
    自装置と前記端末装置との間における通信品質が予め定められた閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータに対して、前記端末装置の送信電力を上げる電力パラメータを、取り得る電力パラメータの候補から除外する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
13. 前記通信状況を示す情報は、自装置に接続している前記端末装置の数を示す情報を含み、
    前記設定候補情報削減部は、
    自装置に接続している前記端末装置の数が予め定められた第１閾値未満であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータ以外の電力パラメータを取り得る電力パラメータの候補から除外する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
14. 前記通信状況を示す情報は、自装置に接続している前記端末装置の数を示す情報と、自装置と前記端末装置との間における通信品質の高低を示す情報とを含み、
    前記設定候補情報削減部は、
    自装置に接続している前記端末装置の数が予め定められた第１閾値未満であり、かつ、自装置と前記端末装置との間における通信品質が予め定められた第２閾値以上であるかを判定し、判定結果が合格である場合、現在用いられている電力パラメータ以外の電力パラメータを取り得る電力パラメータの候補から除外する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
15. 前記設定候補情報削減部は、更に、
    取り得る電力パラメータの候補から、自装置において現在用いられている電力パラメータに対して予め定められた範囲外の電力パラメータを除外する
    ことを特徴とする請求項１０から請求項１４のいずれか一項に記載の基地局装置。

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