JP6107951B2

JP6107951B2 - 基地局装置、無線通信システム、セル間干渉制御方法、及びプログラム

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Publication number: JP6107951B2
Application number: JP2015525052A
Authority: JP
Inventors: 笹木　高広; 高広笹木
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2034-07-01
Also published as: JPWO2015001797A1; WO2015001797A1

Description

本発明は、基地局装置、無線通信システム、セル間干渉制御方法、及びプログラムに関する。

近年の移動体通信システムでは、スマートフォンの普及にともなって急激に増加しているトラフィックへの対応が必要とされている。このような状況の下、システムの通信容量を増大させる方策として、マクロセルのサービスエリア内にスモールセルが重複して設置されるヘテロジーニアス・ネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ：ＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓＮｅｔｗｏｒｋ）が注目を集めている。ＨｅｔＮｅｔでは、マクロセルのエリア内にいるユーザ端末（ＵＥ：ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）の通信トラフィックをスモールセルにオフロードすることにより、システム全体のスループットを向上させることができる。

しかしながら、マクロセルとスモールセルとを同一のキャリア周波数でＨｅｔＮｅｔを構成した場合、スモールセルの境界付近に位置するユーザ端末は、マクロセルから強い干渉を受けるため通信品質が大幅に劣化する。

このようなセル間の干渉の問題への対策として、３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）で議論されているＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、ｅＩＣＩＣ（ｅｎｈａｎｃｅｄＩｎｔｅｒＣｅｌｌＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）と呼ばれる技術が導入されている（非特許文献１）。時間領域（ｔｉｍｅｄｏｍａｉｎ）に適用されるｅＩＣＩＣでは、固定、あるいは、半固定的に変化するＡＢＳ（ＡｌｍｏｓｔＢｌａｎｋＳｕｂｆｒａｍｅ）パターンに従い、異なるセル間でサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）を協調して活用する。ＡＢＳとは、ユーザデータについて、物理チャネル上での送信電力を削減する、または送信を停止するサブフレームである。干渉を与える側のセルであるａｇｇｒｅｓｓｏｒｃｅｌｌ（例えばマクロセル）のＡＢＳは、干渉を受ける側のセルであるｖｉｃｔｉｍｃｅｌｌ（例えばスモールセル）のサブフレームにおけるリソースを保護するのに使用される。つまり、スモールセルでは、スケジューリング機能におけるユーザ選択において、通信品質の悪いユーザを優先的にマクロセルのＡＢＳの時間区間に割り当てることにより、ユーザスループット及びセルスループットを改善することができる。

このように、スモールセルが周辺のマクロセルのＡＢＳを活用するためには、スモールセルが周辺のマクロセルのＡＢＳパターンを知る必要がある。一般に、スモールセルは基地局装置（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ）間のインターフェースであるＸ２プロトコルのメッセージを通じて、周辺のマクロセルのＡＢＳパターンを知ることができる（非特許文献２）。

3GPP TS 36.300 V10.9.0 (2012-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)", 16.1.5 Inter-cell Interference Coordination (ICIC) 3GPP TS 36.423 V10.5.0 (2012-03) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); X2 application protocol (X2AP) (Release 10)", 8.3.1 Load Indication

しかしながら、上述した背景技術には次のような問題がある。すなわち、基地局装置が何らかの理由によりＡＢＳパターンをＸ２インターフェースで取得できない場合には上述したセル間の干渉を低減する技術を適用できないため、ユーザスループット及びセルスループットの改善を図ることができない。ＡＢＳパターンを基地局装置間で取得できない代表的な例としては、マクロセルとスモールセルとで基地局装置を提供するベンダが異なることにより、マクロセルとスモールセルとの間で基地局装置間の通信が不可能な場合が挙げられる。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、セル間の干渉を低減することによりユーザスループット及びセルスループットを向上させることが可能な基地局装置、無線通信システム、セル間干渉制御方法、及びプログラムを提供することにある。

本発明の第1の基地局装置は、
自セルに在圏するユーザ端末と無線通信をする基地局装置であって、
前記ユーザ端末から受信するフィードバック情報に基づいて、前記自セルの隣接セルの間欠送信パターンを推定する推定部と、
前記間欠送信パターンに基づいて、前記ユーザ端末のスケジューリングを行うスケジューリング部と、を備える。

本発明の第２の無線通信システムは、
ユーザ端末と、自セルに在圏する前記ユーザ端末と無線通信をする基地局装置とを有する無線通信システムであって、
前記ユーザ端末は、前記基地局装置から受信したデータの受信結果に基づいてフィードバック情報を生成して前記基地局装置に送信する送信部を備え、
前記基地局装置は、前記ユーザ端末から受信する前記フィードバック情報に基づいて、
前記自セルの隣接セルの間欠送信パターンを推定する推定部と、
前記間欠送信パターンに基づいて、前記ユーザ端末のスケジューリングを行うスケジューリング部と、を備える。

本発明の第３のセル間干渉制御方法は、
自セルに在圏するユーザ端末から受信するフィードバック情報に基づいて、前記自セルの隣接セルの間欠送信パターンを推定するステップと、
前記間欠送信パターンに基づいて、前記ユーザ端末のスケジューリングを行うステップと、を有する。

本発明の第４のプログラムは、
コンピュータに、
自セルに在圏するユーザ端末から受信するフィードバック情報に基づいて、前記自セルの隣接セルの間欠送信パターンを推定する手順、
前記間欠送信パターンに基づいて、前記ユーザ端末のスケジューリングを行う手順、とを実行させる。

本発明によれば、セル間の干渉を低減することによりユーザスループット及びセルスループットを向上させることが可能な基地局装置、無線通信システム、セル間干渉制御方法、及びプログラムを提供することができる。

第１の実施形態にかかる無線通信システムの構成を示した図である。第１の実施形態にかかる無線通信システムの動作を示したシーケンス図である。第２の実施形態にかかる無線通信システムの構成を示した図である。第２の実施形態のシステムにかかる無線通信システムで使用される無線フレームの構成を示した図である。第２の実施形態にかかるｅＮＢ及びＵＥの構成を示した図である。ＡＢＳパターンの周期と累積期間の周期との関係を示した図である。第２の実施形態にかかるｅＮＢの動作を示したフローチャートである。ＡＢＳ判定の動作を説明するための第１の図である。ＡＢＳ判定の動作を説明するための第２の図である。第２の実施形態にかかる無線通信システムの変形例の構成を示した図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
［構成］
図１は、第１の実施形態にかかる無線通信システムの構成の一例を示した図である。基地局装置１０は、ユーザ端末２０と無線通信をすることが可能である。また、図示していないが、基地局装置１０はセルを構成し、その周辺には自基地局装置以外の基地局装置が構成する隣接セルが存在する。

基地局装置１０は、推定部１１とスケジューリング部１２を有する。また、ユーザ端末２０は送信部２１を有する。なお、図１では、基地局装置１０及びユーザ端末２０に含まれる機能ブロックのうち、特に本実施形態に関連する構成要素のみを示している。すなわち、基地局装置１０は、図示していないが、基地局装置１０を基地局装置として機能させるための機能ブロックを含んでいる。同様に、ユーザ端末２０は、図示していないが、ユーザ端末２０をユーザ端末として機能させるための機能ブロックを含んでいる。

推定部１１は、ユーザ端末２０から受信したフィードバック情報に基づいて、隣接セルで使用されている間欠送信パターンを推定する。

スケジューリング部１２は、推定部１１で推定した間欠送信パターンに基づいてユーザ端末２０のスケジューリングを行う。

ユーザ端末２０の送信部２１は、基地局装置１０に対して、基地局装置１０から受信したデータの受信結果に応じて生成したフィードバック情報を送信する。

［動作］
図２は、第１の実施形態にかかる無線通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。以下、図２を参照しながら、基地局装置１０、及びユーザ端末２０の動作を説明する。

まず、基地局装置１０がユーザ端末２０にデータを送信し（ステップＳ１１）、ユーザ端末２０がこれを受信する（ステップＳ１２）。

次に、ユーザ端末２０は、受信したデータに基づいてフィードバック情報を生成し（ステップＳ１３）、これを基地局装置１０に送信する（ステップＳ１４）。ここで、フィードバック情報の内容は、たとえば正しくデータが受信できた場合はＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）であり、正しくデータが受信できなかった場合はＮＡＣＫ（ＮｅｇａｔｉｖｅＡｃＫｎｏｗｌｅｄｇｅ）である。なお、ユーザ端末２０は、自身宛のデータ送信を検出できなかった場合はＡＣＫもＮＡＣＫも送信しない。これら一連の動作は一般的なユーザ端末の動作であるため、本発明は既存のユーザ端末にも適用可能である。

続いて、基地局装置１０は、受信したフィードバック情報に基づいて、基地局装置１０の隣接セルで使用されている間欠送信パターンを推定する（ステップＳ１５）。ここで、間欠送信パターンとは、一定の区間内で、物理チャネル上での送信電力が低減された（送信停止も含む）時間区間と、そのような制約がない時間区間とが、固定的、または、半固定的に適宜組み合わされ繰り返される場合の１周期におけるそれら区間の出現パターンを意味する。上述したＡＢＳパターンは、間欠送信パターンの一例ということができる。

間欠送信パターンを推定する動作の具体例を説明する。例えば、フィードバック情報にＮＡＣＫが多く含まれる時間区間は、隣接セルからの干渉が強いためにユーザ端末２０での受信品質が低いと判断し、送信電力が低減された（送信停止も含む）時間区間ではないと判定する。一方、ＡＣＫが多く含まれる時間区間は、隣接セルからの干渉が弱いためにユーザ端末２０での受信品質が高いと判断し、送信電力が低減された（送信停止も含む）時間区間であると判定する。

次に、基地局装置１０は、推定した間欠送信パターンに基づいてユーザ端末２０のスケジューリングを行う（ステップＳ１６）。

スケジューリングの処理は、たとえば、所定の時間区間において基地局装置１０がデータを送信するユーザ端末２０を選択する処理、データを送信するときに使用する無線パラメータを選択する処理、及びユーザ端末２０から受信したフィードバック情報に応じてユーザ端末２０へデータを再送する処理、である。なお、これらの処理の全てを実行せずに一部だけを実行することがあってもよい。

ここで、基地局装置１０がデータを送信するユーザ端末２０を選択する処理について、具体的を挙げて説明する。間欠送信パターンにおいて送信電力が低減された（送信停止も含む）時間区間は、当該時間区間は隣接セルからの干渉が少ない可能性が高いため、基地局装置１０は、隣接セルとの境界付近に位置していて通信品質が悪いユーザ端末２０を選択する。一方、このような送信電力が低減された（送信停止も含む）時間区間でない時間区間は、基地局装置１０は、通常の通信品質のユーザ端末２０を選択する。なお、基地局装置１０が送信すべきデータがない場合は、基地局装置１０は、どのユーザ端末２０も選択しない。

また、無線パラメータの選択の例を具体的に説明する。無線パラメータの例としては、変調方式やコーディングレートなどを挙げることができる。例えば、変調方式の選択においては、基地局装置１０は、通信品質が悪いユーザ端末２０には伝送効率は低いが伝送誤り耐性が高いＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）を選択する。一方、基地局装置１０は、通信品質が良いユーザ端末２０には伝送誤り耐性は低いが伝送効率が高い６４ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を選択することができる。さらに、コーディングレートの選択の例を挙げると、基地局装置１０は、通信品質が悪いユーザ端末２０には伝送効率は低いが誤り耐性が高い低符号化率のコーディングレートを選択し、通信品質が良いユーザ端末２０には誤り耐性は低いが伝送効率が高い高符号化率のコーディングレートを選択する。

［効果］
本実施形態にかかる基地局装置は、隣接セルの間欠送信パターンを推定し、推定した間欠送信パターンに基づいてユーザ端末のスケジューリングを行うことができる。そのため、基地局装置は、間欠送信パターンにおける送信電力が低減された（送信停止を含む）時間区間に、隣接セルから干渉を受けて通信品質が劣化しているユーザ端末を選択し、適切な無線パラメータを選択することができる。その結果、当該ユーザ端末の通信品質が、隣接セルから受ける干渉によって劣化することを避けることができ、ユーザスループットを向上させることができる。

以上のように、本実施形態によれば、セル間の干渉を低減することによりユーザスループット及びセルスループットを向上させることが可能な基地局装置、無線通信システム、セル間干渉制御方法、及びプログラムを提供することができる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、本願発明をＦＤＤ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）方式のＬＴＥの移動通信システムに適用した例である。

［構成］
図３は、第２の実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示した図である。ｅＮＢ１００はスモールセル４００の基地局であって、当該セルに在圏するＵＥ２００と無線による通信を行う。なお、ＵＥ２００は１つに限られず、複数存在していてもよい。ｅＮＢ３００は、マクロセル５００の基地局である。マクロセル５００とスモールセル４００はそれぞれのカバーエリアが重複していてＨｅｔＮｅｔを構成している。スモールセル４００とマクロセル５００は、互いに隣接セルの関係にある。スモールセル４００とマクロセル５００とが同一のキャリア周波数を用いている場合、ＵＥ２００はマクロセル５００からの干渉を受ける。なお、マクロセル５００のカバーエリア内に存在するスモールセル４００は１つに限らない。本実施形態はｅＮＢ４００に閉じた動作となっているため、スモールセルの数は影響しない。

図４は、本実施形態にかかる無線通信システムで使用される無線フレームの構成例を示した図である。図４を参照すると、無線通信は、時間軸上においてＳＦＮ（ＳｙｓｔｅｍＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒ）と呼ばれる０から１０２３までの番号が付与された１０２４個の無線フレームに基づいて行われる。さらに１個の無線フレームは０から９の番号が付与された１０個のｓｕｂｆｒａｍｅに区切られている。無線通信はこのｓｕｂｆｒａｍｅを単位として行われる。また、図４には、このような無線フレームと、所定の周期で繰り返されるＡＢＳパターンとの関係も示されている。図４の例では、ＡＢＳパターンは、４個の無線フレームをもち、すなわち周期は４０ｍｓである。なお、ＬＴＥの無線通信システムにおいては、ＦＤＤでは常にＡＢＳパターンの周期は４０ｍｓである。一方、ＴＤＤ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）ではその時分割のパターンに依存して２０ｍｓ、６０ｍｓ、または７０ｍｓである。ＴＤＤでは、ＨｅｔＮｅｔを構成するマクロセルとスモールセルが同一の時分割パターンを使用する。このように、ＡＢＳパターンの周期はセル構成に従って一意に定まるため、ｅＮＢは自らの構成情報からマクロセルに適用されるＡＢＳパターンの周期を知ることができる。

ＡＢＳパターン周期中のｉ番目のｓｕｂｆｒａｍｅは、ＳＦＮ＝ｎ（ｎ＝０，１，２，…）、ｓｕｂｆｒａｍｅ＝ｍ（ｍ＝０，１，２，…）とすると、
ｉ＝ｍｏｄ（ｎ，４）＊１０＋ｍ；（０≦ｉ＜３９）
と表すことができる。ここで、ｍｏｄ（ｎ，４）は、ｎを４で割った余りを示す。なお、スモールセルで推定するＡＢＳパターンの起点はＳＦＮ＝０，ｓｕｂｆｒａｍｅ０からずれていても良い。その場合、以下に示すように、上式の右辺にｓｕｂｆｒａｍｅのずれを表すＣ（Ｃ＝０，１，２，…）が加わっていてもよい。

ｉ＝ｍｏｄ（ｍｏｄ（ｎ，４）＊１０＋ｍ＋Ｃ，４０）；（０≦ｉ＜３９）
図５は、本実施形態にかかるｅＮＢ１００とＵＥ２００の構成を示した図である。なお、図５にはｅＮＢ１００及びＵＥ２００に含まれる機能ブロックのうち、特に本実施形態に関連する構成要素のみを示している。すなわち、ｅＮＢ１００は、図示していないが、ｅＮＢ１００をｅＮＢとして機能させるための機能ブロックを含んでいる。同様に、ＵＥ２００は、図示していないが、ＵＥ２００をＵＥとして機能させるための機能ブロックを含んでいる。

ｅＮＢ１００は、受信部１１０、ＡＢＳパターン推定部１２０、スケジューラ１３０、及び送信部１４０を含む。より詳細には、ＡＢＳパターン推定部１２０は、フィードバック情報カウンタ１２１、メモリ１２２、及びＡＢＳ判定部１２３を含む。

受信部１１０は、ＵＥ２００からフィードバック情報を受信する。なお、フィードバック情報の詳細については、第１の実施形態と同様である。

ＡＢＳパターン推定部１２０は、フィードバック情報に基づいてＡＢＳのパターンを推定する。

フィードバック情報カウンタ１２１は、メモリ１２２とともに累積期間においてｓｕｂｆｒａｍｅ番号ｉごとに受信したフィードバック情報の数をカウントし、これをメモリ１２２に記憶する。

メモリ１２２は、０からＮ−１までのＮ個の領域を有する。ここで、ＮはＡＢＳパターンの１周期に含まれるｓｕｂｆｒａｍｅの数に等しく、図４の例ではＮ＝４０である。メモリ領域＃ｉ（０≦ｉ＜Ｎ）には、ＡＢＳパターンの１周期中のｉ番目（０から数えて）のｓｕｂｆｒａｍｅにおける各種の情報が記憶される。ここで記憶される情報は、例えば以下に示す４つの情報である。

（Ａ）累積期間内の＃ｉのｓｕｂｆｒａｍｅ群における、初回送信データの総数（以下、送信データ累積数）、
（Ｂ）累積期間内の＃ｉのｓｕｂｆｒａｍｅ群における、初回送信データに対して受信されたＮＡＣＫの総数（以下、ＮＡＣＫ累積数）、
（Ｃ）累積期間内の＃ｉのｓｕｂｆｒａｍｅ群における、エラーレート
（Ｄ）累積期間内の＃ｉのｓｕｂｆｒａｍｅ群における、ＡＢＳ判定結果
ここで、累積期間はＡＢＳパターンの周期よりも十分長い期間であって、例えば図６に示すようにＡＢＳパターンの周期の整数倍の期間である。また、ここでの送信データは、例えば３ＧＰＰのシステムにおいてはトランスポートブロックに該当する。（Ｂ）はフィードバック情報カウンタ１２１にてカウントされたものである。

ＡＢＳ判定部１２３は、メモリ１２２に記憶された送信データ累積数及びＮＡＣＫ累積数に基づいて、ｉ番目のｓｕｂｆｒａｍｅにおけるエラーレートを算出し、算出した結果をメモリ１２２のメモリ領域＃ｉに書き込む。さらに、当該エラーレートに基づいて、ｉ番目の当該ｓｕｂｆｒａｍｅがＡＢＳか否かを判定し、ＡＢＳ判定結果をメモリ１２２のメモリ領域＃ｉに書き込む。

スケジューラ１３０は、ＡＢＳパターン推定部１２０により推定されたＡＢＳパターンに基づいて、ＵＥ２００のスケジューリングを実行する。

送信部１４０は、スケジューラ１３０により選択されたユーザ端末に対して、スケジューラ１３０により選択されたリソースを用いて、ユーザデータ及びそのユーザデータの復調等に必要な制御情報を送信する。なお、３ＧＰＰのＬＴＥシステムの仕様で定義されるＳＰＳ（Ｓｅｍｉ−ＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）のように、ユーザデータの送信に際し制御情報の送信が省略される場合があってもよい。

ＵＥ２００は、受信部２１０、フィードバック情報生成部２２０、及び送信部２３０を含む。受信部２１０は、ｅＮＢ１００が送信したユーザデータ及び制御情報を受信する。フィードバック情報生成部２２０は、ユーザデータを正常に受信できたか否かに応じてフィードバック情報を生成する。送信部２３０は、生成したフィードバック情報をｅＮＢ１００に送信する。

［動作］
図７は、第２の実施形態にかかるｅＮＢ１００（すなわちスモールセルの基地局）の動作の一例を示すフローチャートである。以下、同図を参照しながら、ＡＢＳパターン周期内のｉ番目のｓｕｂｆｒａｍｅ（ＳＦＮ＝ｎ、ｓｕｂｆｒａｍｅ＝ｍ）における、ｅＮＢ１００の動作を説明する。

まず、処理を開始すると（ステップＳ１０１）、スケジューラ１３０は、ＡＢＳパターンを確認する（ステップＳ１０２）。より具体的には、メモリ１２２のメモリ領域＃ｉのＡＢＳ判定結果の情報を参照することにより、当該ｓｕｂｆｒａｍｅがＡＢＳか否かを確認する。

次に、スケジューラ１３０は、当該ｓｕｂｆｒａｍｅがＡＢＳか否かに応じて、当該ｓｕｂｆｒａｍｅにおいて通信するユーザを選択し、当該ユーザの使用する無線パラメータを選択する（ステップＳ１０３）。スケジューラの動作は、第１の実施形態と同様である。

続いて、送信部１４０は、当該ｓｕｂｆｒａｍｅにおいて、スケジューラ１３０が選択したユーザに対して、選択した無線パラメータを用いてデータ（ユーザデータ及び制御情報）を送信する（ステップＳ１０４）。受信部１１０は、当該データを受信した各ユーザのＵＥから、ＡＣＫまたはＮＡＣＫを内容とするフィードバック情報を受信し、フィードバック情報がＡＣＫかＮＡＣＫかの判定を行う（ステップＳ１０５）。

次に、フィードバック情報カウンタ１２１は、受信部１１０にて判定されたＮＡＣＫのなかから、初回送信データに対するＮＡＣＫの数をカウントする（ステップＳ１０６）。送信部１４０はユーザ送信データ数のなかから初回送信のものをカウントする。また、送信部１４０及びフィードバック情報カウンタ１２１は、当該ｓｕｂｆｒａｍｅに対応するメモリ領域＃ｉにおける送信データ累積数及びＮＡＣＫ累積数をそれぞれ更新する（ステップＳ１０７）。データ送信数のカウントはスケジューラ部１３０で実施しても良い。なお、ここでカウントしたＮＡＣＫ数は、ｉ番目以前のｓｕｂｆｒａｍｅで送信したユーザデータに対するフィードバックである（ＬＴＥのＦＤＤではｍｏｄ（ｉ−４，４０）番目のｓｕｂｆｒａｍｅで送信したデータに対するフィードバックがｓｕｂｆｒａｍｅ＃ｉに受信される）。エラーレートを計算する際にこの時間差を考慮しても良いし、メモリ領域ｍｏｄ（ｉ−４，４０）にＮＡＣＫ累積数を格納する実装を行っても良い。

次に、ＡＢＳ判定部１２３は、累積期間中の最後の更新タイミングかどうかを判定する（ステップＳ１０８）。より詳細には、ＡＢＳ判定部１２３は、当該ｓｕｂｆｒａｍｅが、図６に示す累積期間の１周期のうちの最後のＡＢＳパターンの１周期にある場合に、最後の更新タイミングであると判定する。判定の結果、最後の更新タイミングではない場合（ステップＳ１０８ＮＯ）、当該ｓｕｂｆｒａｍｅにおける処理を終了する（ステップＳ１１２）。最後の更新タイミングである場合（ステップＳ１０８ＹＥＳ）、メモリ領域＃ｉにおけるエラーレートを算出する（ステップＳ１０９）。続いて、ＡＢＳ判定部１２３は、算出したエラーレートに応じて当該ｓｕｂｆｒａｍｅがＡＢＳであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。なお、ＡＢＳの判定方法については後に詳述する。その後、ＡＢＳ判定部１２３は、次の累積期間の周期におけるＡＢＳ判定のために、メモリ領域＃ｉにおける送信データ累積数とＮＡＣＫ累積数をクリアし（ステップＳ１１１）、当該ｓｕｂｆｒａｍｅｎの処理を終了する（ステップＳ１１２）。

ここで、本実施形態におけるスケジューラ１３０の動作、特に図７のステップＳ１１０におけるＡＢＳの判定方法について、以下に詳しく説明する。

本実施形態におけるスケジューラ１３０は、自セルに対して干渉を与える隣接セルのＡＢＳパターンを考慮に入れたスケジューリングを実施する。３ＧＰＰのＲｅｌｅａｓｅ−１０の仕様では、ＵＥにＡＢＳとＡＢＳではないｓｕｂｆｒａｍｅとを区別して無線品質の測定およびフィードバックを行わせることが可能である。スケジューラ１３０は、あるｓｕｂｆｒａｍｅで通信を行うＵＥ（すなわちユーザ）を選択する際、ＡＢＳであるｓｕｂｆｒａｍｅでは、セルの境界付近に位置していて隣接セルからの干渉により通信品質の悪いＵＥを優先的に選択する。また、逆にＡＢＳではないｓｕｂｆｒａｍｅでは、そのようなセルの境界付近に位置するＵＥを避けて他のＵＥを選択する。

また、スケジューラ１３０は、ターゲットエラーレート（目標誤り率）を達成するように適切な無線パラメータを選択する。この動作を、図８を参照して説明する。同図はメモリ１２２内のメモリ領域＃ｉにおけるエラーレートの例を示している。スケジューラ１３０は、ステップＳ１０９で算出するエラーレートが、ターゲットエラーレートの下限値ＰＴ−からターゲットエラーレートの上限値ＰＴ＋までの範囲を超えないように制御することによって、ターゲットエラーレートＰＴを達成するように動作する。スケジューラ１３０が隣接セルのＡＢＳパターンを正しく認識できている場合、スケジューラ１３０の働きにより、メモリ領域＃ｉのエラーレートはＰＴに収束する。しかしながら、スケジューラ１３０が隣接セルのＡＢＳパターンを正しく認識できていない場合、図９に示すように、メモリ領域＃ｉのエラーレートは必ずしもＰＴに収束しない。この場合のエラーレートは、以下の３つのケースのいずれかに該当する。

ケース１：ＰＴ−からＰＴ＋の間の値（図９におけるメモリ領域＃１）
ケース２：ＰＴ＋よりも高い値（図９におけるメモリ領域＃０、＃２、＃Ｎ−１）
ケース３：ＰＴ−よりも低い値（図９におけるメモリ領域＃３）
ＡＢＳ判定（ステップＳ１１０）では、これらのケース毎に以下のようにＡＢＳか否かの判定を行う。

ケース１に分類されるメモリ領域に対応するｓｕｂｆｒａｍｅでは、エラーレートがスケジューラ１３０の想定通りに制御できていると判断されるため、スケジューラ１３０におけるＡＢＳパターンの認識は隣接セルのＡＢＳパターンと一致していると判断する。よって当該ｓｕｂｆｒａｍｅにおけるＡＢＳ判定では、従前の判定結果を維持する。

ケース２に分類されるメモリ領域に対応するｓｕｂｆｒａｍｅでは、エラーレートが目標値よりも高く、スケジューラ１３０の想定よりもＵＥ２００での受信品質が悪い、即ち隣接セルからの干渉が強いと判断する。ここで受信品質とは、例えばＳＩＮＲ（ＳｉｇｎａｌｔｏＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｎｄＮｏｉｓｅｐｏｗｅｒＲａｔｉｏ）を意味する。このようなケースでは、ｅＮＢ１００はＵＥ２００へデータを再送する必要が生じることにより、無線リソースの無駄遣いが発生するため、最大のスループットを達成することができない。ＡＢＳ判定では、隣接セルでは当該ｓｕｂｆｒａｍｅはＡＢＳに設定されていないと判断し、判定結果をＡＢＳではないとする。

ケース３に分類されるメモリ領域に対応するｓｕｂｆｒａｍｅでは、エラーレートが目標値よりも低すぎるため、スケジューラの想定よりもＵＥでの受信品質が良い、即ち隣接セルからの干渉が弱いと判断する。この場合には、本来は、より伝送効率の高い無線パラメータ（例えばより高いコーディングレート）を用いることができたはずであり、ケース２と同様に無線リソースの無駄遣いが発生するため、最大のスループットを達成することができない。ＡＢＳ判定では、隣接セルでは当該ｓｕｂｆｒａｍｅはＡＢＳに設定されていると判断し、判定結果をＡＢＳであるとする。

［効果］
本実施形態の発明によれば、ｅＮＢが隣接セルのＡＢＳパターンの情報を他の装置から得ることができない場合であっても、ｅＮＢ自らがＡＢＳパターンを推定することにより、推定したＡＢＳパターンに基づくスケジューリングを実施することができる。そのため、スケジューラは、ＡＢＳの時間区間において、セルの境界付近に位置していて隣接セルからの干渉を受けやすいＵＥを優先的に選択することにより、当該ＵＥのユーザスループットを向上することができる。

また、３ＧＰＰＲｅｌｅａｓｅ−１０以降のＵＥは、ＡＢＳと非ＡＢＳのｓｕｂｆｒａｍｅとを区別してフィードバックを行うことが可能である。従って、３ＧＰＰＲｅｌｅａｓｅ−１０に対応したｅＮＢに本実施形態による発明を適用すれば、ＡＢＳ及び非ＡＢＳのそれぞれのｓｕｂｆｒａｍｅにおいて、ｅＮＢのスケジューラはＵＥに対して最適な無線パラメータを選択することができる。これにより、ユーザスループット及びセルスループットの最大化を図ることが可能となる。
（実施形態の変形例）
本発明を実施するにあたっては、種々の変形例が考えられ、上記の実施形態に限られるものではない。

［変形例１］
第２の実施形態では、ＡＢＳパターン推定部１２０で推定するＡＢＳパターンの周期は隣接セルのＡＢＳパターンの周期（４０ｍｓ）と同一としたが、これをＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）の周期（８ｍｓ）としてもよい。この場合、メモリ１２２におけるメモリ領域の数は４０ではなく８となり、メモリ領域を削減することができる。また、累積期間を短くできるため、ＡＢＳパターンの更新により素早く追随できる効果もある。（ＬＴＥのＦＤＤの場合に適用可能）。

［変形例２］
ＡＢＳパターン推定部１２０におけるＡＢＳ判定方法に、次のようなバリエーションを加えてもよい。すなわち、フィードバック情報カウンタ１２１は、受信部１１０にてフィードバック情報を受信できなかったと判定されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ未検出数をカウントする。ここでカウントする対象は、データ送信に伴って制御情報が送信された全ての送信データとし、初回送信に限らないとする。なお、制御情報とは、例えば３ＧＰＰではＰＤＣＣＨ（ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）などにより通知される情報である。この場合、メモリ１２２のメモリ領域＃ｉに記憶される情報は、以下に示す４つの情報に置き換える。

（Ａ）累積期間内の＃ｉのｓｕｂｆｒａｍｅ群における、制御情報を伴って送信された送信データ（以下、制御情報包含送信データという）の総数、
（Ｂ）累積期間内の＃ｉのｓｕｂｆｒａｍｅ群における、制御情報包含送信データに対し、ＵＥからフィードバック情報が受信されなかった場合（以下、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ未検出）の総数、
（Ｃ）累積期間内の＃ｉのｓｕｂｆｒａｍｅ群における、制御情報包含送信データのエラーレート
（Ｄ）累積期間内の＃ｉのｓｕｂｆｒａｍｅ群における、ＡＢＳ判定結果
なお、ここでのエラーレートは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ未検出の総数を、制御情報包含送信データの総数で割ることにより求めることができる。

ＵＥは、制御情報が誤っていて検出できない場合にはフィードバック情報を送信しないため、ｅＮＢではＡＣＫ／ＮＡＣＫ未検出となる。本変形例では、ユーザデータの誤り率ではなく、制御情報の誤り率に基づいてＡＢＳパターンの推定をすることが可能となる。なお、一般にスケジューラは、制御情報についてもエラーレートがターゲットエラーレートを満たすように無線パラメータを選択する。このため、本変形例においてはエラーレートを算出する箇所以外の構成および動作は、上述した第２の実施形態と同様である。

［変形例３］
第２の実施形態では、累積期間内の所定のｓｕｂｆｒａｍｅ群における送信データ累積数とＮＡＣＫ累積数とから得られるエラーレートに基づいてＡＢＳパターンの推定を行った。これを変形し、累積期間内の所定のｓｕｂｆｒａｍｅ群における再送回数の統計に基づいてＡＢＳパターンの推定を行ってもよい。ｅＮＢ１００は、ＵＥ２００に正常にデータ送信ができなかった場合には再送する。正常にデータ送信ができない場合の例としては、ｅＮＢ１００がＵＥ２００からＮＡＣＫを受信した場合やＡＣＫもＮＡＣＫも受信できなかった場合が挙げられる。なお、再送回数は初回送信を含んでもよいし、含まなくてもよい。

本変形例では、第２の実施形態におけるターゲットエラーレート（ＰＴ）を再送回数の期待値に、ターゲットエラーレートの上限（ＰＴ＋）を再送回数の上限に、ターゲットエラーレートの下限（ＰＴ−）を再送回数の下限にそれぞれ置き換えてＡＢＳ判定をする。ここで、再送回数の期待値はＰＴに基づいて、再送回数の上限はＰＴ＋に基づいて、再送回数の下限はＰＴ−に基づいて、それぞれ計算により算出することができる。この場合のＡＢＳ判定では、当該ｓｕｂｆｒａｍｅ群における再送回数が、再送回数の下限から再送回数の上限までの範囲の値である場合には、従前の判定結果を維持する。また、再送回数の上限よりも大きい値である場合にはＡＢＳではないと判定し、再送回数の下限よりも小さい値である場合にはＡＢＳであると判定する。この場合には、ＡＢＳの判定に際して、送信データ累積数を用いたエラーレートの算出が不要である。

[変形例４]
第２の実施形態では、図３に示すように、マクロセル５００から干渉を受けるセルは、スモールセル４００の１つであるケースを例に本発明を説明した。本願発明は、図１０に示すように、マクロセル５００からの干渉を受けるセルが、スモールセル４００だけではなく、スモールセル７１０及び８１０のように複数存在する場合に適用することもできる。本変形例は、同一の監視・制御卓６００と接続されているスモールセルであって、かつ全てあるいは一部のスモールセル基地局がＡＢＳパターンの推定機能を有していること、かつ無線フレームのタイミングが同期しているスモールセルに適用可能である。

監視・制御卓６００は、ＡＢＳパターンの推定機能を有している各スモールセルのｅＮＢ（１００、７００、及び８００）が推定した各々のＡＢＳパターンを収集し、収集したＡＢＳパターンのｓｕｂｆｒａｍｅ毎にＡＢＳ判定結果の多数決をとることにより、ＡＢＳパターンの推定精度を向上させることができる。その他、監視・制御卓６００は、各スモールセルのｅＮＢからメモリ領域毎の送信データ累積数、ＮＡＣＫ累積数の情報をそれぞれ収集し、これらを集計した後、メモリ領域毎のエラーレートを算出し、当該エラーレートに基づいてＡＢＳ判定を実施してもよい。監視・制御卓６００は得られたＡＢＳパターンの推定結果を、各スモールセルのｅＮＢに通知する。こうすることにより、監視・制御卓６００は統計的により確からしいＡＢＳパターンの推定結果を得ることができ、各スモールセルのｅＮＢは精度の高いＡＢＳパターンに基づいてスケジューリングを行うことが可能となる。その結果、ユーザスループット及びセルスループットをさらに向上することができる。

その他、監視・制御卓６００は、各スモールセルのうち最も強く干渉を受けるスモールセルのｅＮＢが推定したＡＢＳパターンを収集し、当該ＡＢＳパターンをその他のスモールセルのｅＮＢに通知してもよい。この場合の監視・制御卓６００の処理量は、ｓｕｂｆｒａｍｅ毎にＡＢＳ判定結果の多数決をとる方法に比べて少なくて済む。

さらに、各スモールセルのｅＮＢの全てがＡＢＳパターンの推定機能を有しているわけではない場合、推定機能を有しているｅＮＢから収集したＡＢＳパターンの推定結果を、推定機能を有していないｅＮＢに通知してもよい。こうすることにより、ＡＢＳパターン推定機能を有していないｅＮＢが構成するセルにおいても、ユーザスループット及びセルスループットを向上することが可能となる。

なお、上記の基地局装置および無線通信システムは、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の基地局装置および無線通信システムにより行なわれるセル間干渉制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ − ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ−ＲＯＭ）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１３年７月５日に出願された日本出願特願２０１３−１４１２０２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０基地局装置
１１推定部
１２スケジューリング部
２０ユーザ端末
２１送信部
１００、３００、７００、８００ｅＮＢ
１１０受信部
１２０ＡＢＳパターン推定部
１２１フィードバック情報カウンタ
１２２メモリ
１２３ＡＢＳ判定部
１３０スケジューラ
１４０送信部
２００ＵＥ
２１０受信部
２２０フィードバック情報生成部
２３０送信部
４００、７１０、８１０スモールセル
５００マクロセル
６００監視・制御卓

Claims

自セルに在圏するユーザ端末と無線通信をする基地局装置であって、
前記ユーザ端末から受信するフィードバック情報に基づいて、前記自セルの隣接セルの間欠送信パターンを推定する推定部と、
前記間欠送信パターンに基づいて、前記ユーザ端末のスケジューリングを行うスケジューリング部と、を備えることを特徴とする基地局装置。
前記スケジューリングは、所定の時間区間において自基地局装置がデータを送信する前記ユーザ端末を選択する処理、前記送信をするときに使用する無線パラメータを選択する処理、及び前記フィードバック情報に応じて前記ユーザ端末へデータを再送する処理、のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の基地局装置。
前記推定部は、所定の累積期間における前記間欠送信パターンの周期内の各サブフレーム群において前記ユーザ端末から受信したＮＡＣＫの数に基づいて、前記間欠送信パターンを推定することを特徴とする、請求項１または２に記載の基地局装置。
前記推定部は、所定の累積期間における前記間欠送信パターンの周期内の各サブフレーム群において前記フィードバック情報を検出できなかった数に基づいて、前記間欠送信パターンを推定することを特徴とする、請求項１または２に記載の基地局装置。
前記推定部は、所定の累積期間における前記間欠送信パターンの周期内の各サブフレーム群において前記ユーザ端末へデータを再送した回数に基づいて、前記間欠送信パターンを推定することを特徴とする、請求項１または２に記載の基地局装置。
前記推定部が推定する前記間欠送信パターンの周期は、前記隣接セルの前記間欠送信パターンの周期と等しいことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の基地局装置。
前記推定部が推定する前記間欠送信パターンの周期は、ＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）の周期と等しいことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の基地局装置。
ユーザ端末と、自セルに在圏する前記ユーザ端末と無線通信をする基地局装置とを有する無線通信システムであって、
前記ユーザ端末は、前記基地局装置から受信したデータの受信結果に基づいてフィードバック情報を生成して前記基地局装置に送信する送信部を備え、
前記基地局装置は、前記ユーザ端末から受信する前記フィードバック情報に基づいて、前記自セルの隣接セルの間欠送信パターンを推定する推定部と、
前記間欠送信パターンに基づいて、前記ユーザ端末のスケジューリングを行うスケジューリング部と、を備えることを特徴とする無線通信システム。
自セルに在圏するユーザ端末から受信するフィードバック情報に基づいて、前記自セルの隣接セルの間欠送信パターンを推定するステップと、
前記間欠送信パターンに基づいて、前記ユーザ端末のスケジューリングを行うステップと、を有することを特徴とするセル間干渉制御方法。
コンピュータに、
自セルに在圏するユーザ端末から受信するフィードバック情報に基づいて、前記自セルの隣接セルの間欠送信パターンを推定する手順、
前記間欠送信パターンに基づいて、前記ユーザ端末のスケジューリングを行う手順、とを実行させるためのプログラム。