JPWO2011125929A1 - 設定装置、通信システム、基地局及びプログラム - Google Patents

設定装置、通信システム、基地局及びプログラム Download PDF

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Abstract

本発明の課題は、隣接セル間で干渉抑制が実現できる優先帯域の設定を動的に行う技術を提供することである。本発明は、通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定し、通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定することを特徴とする。

Description

本発明は、設定装置、通信システム、基地局及びプログラムに関する。
３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)において標準化がなされているＬＴＥ(Long Term Evolution)などのセルラ環境では、基地局が複数配置されていることを前提としており、各基地局は通信エリア内の端末と通信する。この通信エリアはセルと呼ばれるが、基地局のアンテナに指向性を持たせることでセルを複数に分割することもできる。この分割された領域をセクタセルと呼ぶ。以下ではセルとはセクタセルを指すものとする。
ＬＴＥでは、一般的にセル間で同一の無線帯域が使用される。従って、隣接セルと同一の無線リソースを使って送信する場合、上りリンクか下りリンクかに関わらず、隣接セルから強い干渉（以下、隣接セル干渉と呼ぶ）を受けることになる。
例えば上りリンクの場合、基地局の近傍に位置する端末は、送信電力が高くなくても、基地局が受信する希望信号と隣接セルとの干渉のレベル差が大きいため、通信路品質は大きく劣化しない。しかし、セルの境界の近傍に位置する端末は、特に隣接セルのセル境界近傍の端末が同時に同一の無線リソースを使って送信する場合、希望信号と隣接セルとの干渉のレベル差が小さいため、通信路品質が大きく劣化する問題がある。
下りリンクも同様で、例えば各セルの送信電力を一定とすると、セルの境界の近傍に位置する端末は、端末が受信する希望信号と隣接セルとの干渉のレベル差が小さいため、通信路品質が大きく劣化する問題がある。
このように、隣接セル干渉の問題は、上りリンク、下りリンクに関わらず発生する。また、無線通信では建造物などによる電波の遮蔽や反射によっても電波の強さが変動するシャドウイングが発生するため、セル間干渉の観点からは、地理的に隣り合っていないセルも隣接セルとなり得る。
図１は、無線通信システムの概要の一例である。基地局ＢＳ１は３つのセルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３を管理しており、基地局ＢＳ２〜ＢＳ４も同様に複数のセルを管理している。また、各セル内に位置する端末と通信する。図の例では、端末ＵＥ１はセルＣ１１に属しており、端末ＵＥ２はセルＣ３２に属している。図２に、アンテナの指向性を考慮した図１のセルＣ１１とその隣接セルＣ１２，Ｃ１３，Ｃ２３，Ｃ３２，Ｃ３３，Ｃ４２の実際の形状を示す。楕円はアンテナＣ１２＿１，Ｃ１３＿１，Ｃ２３＿１，Ｃ３２＿１，Ｃ３３＿１，Ｃ４２＿１の指向性により電波が届く有効範囲を示している。楕円が重なる範囲にセル境界があり、斜線で塗りつぶされた六角形が実際のセルとなる。
隣接セル干渉の問題を解決する技術として、ＬＴＥではＩＣＩＣ(Inter-cell Interference Coordination)の適用が期待されている(例えば、非特許文献１)。非特許文献１には、ＩＣＩＣは隣接セル間の干渉を制御することを目的としており、リソース使用状態やトラヒック負荷など、他セルからの情報の考慮が必要になると記載されている。
また、ＩＣＩＣの実現方法の１つとして、ＦＦＲ(Frequency Fractional Reuse)技術がある(例えば、非特許文献２)。ＦＦＲの基本動作を説明する。
まず、隣接セル間で異なるように、各セルで優先帯域を設定する。次に、端末は、通信路品質情報を基地局に報告する。基地局は、通信路品質情報を用いて、隣接セル干渉による影響が小さい端末（以下、センタ端末）か、隣接セル干渉による影響が大きい端末（以下、エッジ端末）かを判定する。そして、エッジ端末と判定された場合、割り当て可能な帯域である使用帯域を自セルの優先帯域に制限する。センタ端末は使用帯域を制限しない。スケジューラは、各端末が使用できる帯域の中から、通信路品質に応じて、無線リソースを割り当てる。
上記ＦＦＲを図２に適用した場合の各セル内の使用帯域例を図１８に示す。帯域はＰＲＢ(Physical Resource Block)番号で管理し、静的に、予め各セルの優先帯域を設定すると仮定する。使用可能な帯域は、ＰＲＢ１〜３、ＰＲＢ４〜６、ＰＲＢ７〜９と３分割されており、センタ端末のエリアＡ０では全帯域のＰＲＢ１〜９を使用する。それ以外のエッジ端末の各エリアでは、３分割された何れかのＰＲＢ群が優先帯域として設定される。
例えば、図２のセルＣ１１のエッジ端末のエリアＡ１１は、ＰＲＢ１〜３が優先帯域となる。図１８のように隣接セルと重複しないように優先帯域を設定することで、隣接セル間の干渉を抑制することができる。優先帯域を使用するエッジ端末の通信路品質が向上するため、エッジ端末のスループットの改善が期待される。
一方、動的に優先帯域を設定することも可能である。その場合、基地局間で優先帯域を通知する必要がある。優先帯域を基地局間で通知する方法として、LOAD INFORMATIONが規定されている(例えば、非特許文献３)。上りリンクはＨＩＩ(High Interference Indication)により通知でき、下りリンクはＲＮＴＰ(Relative Narrowband Tx Power)により通知できる。ＨＩＩやＲＮＴＰの通知情報は、ユーザチャネルの帯域最小割り当て単位であるＰＲＢ番号毎に作成できる。例えば、優先帯域とするＰＲＢについては、ＨＩＩを１と設定する。文献３では「１はhigh interference sensitivityを示す」と記載されており、隣接セル干渉の影響を受けやすい端末を収容するＰＲＢ番号を通知することになる。同様に、優先帯域とするＰＲＢのＲＮＴＰは、１と設定する。文献３では、「１はno promise on the Tx power is givenを示す」と記載されており、隣接セルに与える干渉の考慮を保証しないＰＲＢ番号を通知することになる。
3GPP TS 36.300 V8.9.0 (2009-06), 3GPP TSG RAN E-UTRA and E-UTRAN Overall description, pp.86 3GPP TSG RAN R1-06928, Performance evaluation of uplink interference avoidance techniques, Free scale Semiconductor 3GPP TS 36.423 V8.6.0(2009-06), 3GPP TSG RAN EUTRAN X2AP, pp27, 78-49
上記非特許文献２では、静的に優先帯域を設定しているため、自由度が無かった。一方、非特許文献３のLOAD INFORMATIONで適当に通知すると、隣接セル間で優先帯域の重複が高い確率で発生する問題があった。
その理由は、優先帯域を各セルで任意に設定するためである。ＨＩＩやＲＮＴＰは優先帯域を通知するメッセージであり、隣接セルに対して隣接セルの優先帯域の設定を指示できない。従って、図１９に示すように、隣接セル間で優先帯域の重複が発生し、重複したＰＲＢでは隣接セル間で干渉抑制が実現できなかった。
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決することであり、隣接セル間で干渉抑制が実現できる優先帯域の設定を動的に行う技術を提供することである。
上記課題を解決するための本発明は、設定装置であって、通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定手段と、通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定手段とを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明は、通信システムであって、通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定手段と、通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定手段とを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明は、基地局であって、通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定手段と、通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定手段とを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明は、設定方法であって、通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定ステップと、通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定ステップとを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明は、設定装置のプログラムであって、前記プログラムは前記設定装置に、通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定処理と、通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定処理とを実行させることを特徴とする。
本発明の効果は、隣接セル間の干渉抑制を実現し、エッジ端末のスループット特性が改善することである。
本発明の無線通信システムの基地局と端末の構成の例を示す図である。 本発明のセルの形状の例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の優先帯域に設定可能なＲＢ番号のリストを作成する動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態のリストの例である。 本発明の第１の実施形態の全ＲＢと各リスト番号に応じたリストの例である。 本発明の第１の実施形態の端末をセンタ端末かエッジ端末か判定する動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の負荷情報として蓄積されたデータサイズを測定する動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態のリストの中から優先帯域に設定するＲＢを選択する動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の負荷に応じてリストの中から優先帯域に設定されるＲＢの例である。 本発明の第２の実施形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の優先帯域に設定可能なＲＢ番号のリストを作成する動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の負荷情報としてＩｏＴを測定する動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態のリストの中から優先帯域に設定するＲＢを選択する動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の負荷に応じてリストの中から優先帯域に設定されるＲＢの例である。 本発明の第２の実施形態の設定された優先帯域が隣接セルと重複しにくいことを説明するための例である。 本発明のその他の実施形態の設定された優先帯域が隣接セルと重複しにくいことを説明するための例である。 静的に優先帯域を設定する場合の例である。 問題点を説明するための優先帯域を示す例である。
本発明の概要について説明する。尚、以下ではセルとはセクタセルを指すものとする。
本発明では、予め、端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接するセルと異なるように決定しておく。
そして、端末にリソースブロックを設定する際に、通信路の品質が所定の品質を満たしているか否かを判定する。これは、優先リソースブロックを該端末に設定するかを決定するためである。
基地局の通信負荷を測定し、測定結果に基づいて、決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを該端末に対して設定する。
以下に、本発明の詳細について説明する。
＜第１の実施形態＞
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。
図３は、本発明の第１の実施形態における無線通信システムの構成の例を示すブロック図である。
図３に示す通り、本発明の無線通信システムは基地局１００と端末２００とを含む。基地局１００は図示しないネットワークと接続されている。また、図示していないが、端末は複数存在しており、基地局１００は複数の端末と接続することができる。また、基地局も複数存在しており、ネットワークを介して基地局同士が通信できる。本実施形態では、ＬＴＥの下りリンクを例に説明する。また、無線リソースを周波数帯域とし、周波数帯域は割り当て単位のＲＢ(Resource Block)に分割されているとする。ＬＴＥの下りリンクは、ユーザ多重方式がＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)であるため、スケジューラは、端末には連続していないＲＢを割り当てることもできる。
図３に示すとおり、基地局１００は、基地局動作部１０１と、端末判定部１０２と、送信バッファ１０３と、バッファサイズ測定部１０４と、優先帯域設定部１０５と、スケジューラ１０６と、隣接セル情報通知部１０７と、リファレンス信号発生部１０８から構成されている。
基地局動作部１０１は、無線通信システムにおいて一般的に用いられる基地局と同等の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるのでその説明を省略する。
端末判定部１０２は、優先帯域を使用するべき端末を検出する機能を有する。例えば、端末２００から報告される通信路品質情報に基づき、リソースを割り当てる端末が隣接セル干渉による影響が小さい端末（以下、センタ端末）であるか、影響が大きい端末（以下、エッジ端末）であるかを判定する機能を有する。判定結果は、バッファサイズ測定部１０４とスケジューラ１０６とに通知される。
送信バッファ１０３は、ネットワークから到着した端末２００に送信するデータを到着時刻や送信する端末番号などの管理情報とともに、蓄積する機能を有する。
バッファサイズ測定部１０４は、センタ端末かエッジ端末かを考慮し、自セルの負荷情報として、送信バッファ１０３に蓄積されたデータサイズを測定する機能を有する。負荷情報は、優先帯域設定部１０５に通知される。
優先帯域設定部１０５は、優先帯域に設定可能なＲＢ番号のリストを作成する機能と、負荷情報を用いてリストの中から自セルの優先帯域に設定するＲＢを選択する機能と、隣接基地局に優先帯域を通知する機能を有する。
スケジューラ１０６は、優先帯域設定部１０５で設定した優先帯域情報と、端末判定部１０２で判定したセンタ端末とエッジ端末の判定情報を用いて、端末に割り当てる無線リソースを決定し、割り当て結果に基づいて送信バッファ１０３のデータを該端末に送信する機能を有する。エッジ端末には、優先帯域を優先的に割り当てられる。センタ端末には、全帯域を割り当て可能とする。ただし、優先帯域が設定されていない場合は、エッジ端末には全帯域を割り当て可能である。
隣接セル情報通知部１０７は、隣接セル番号などの隣接セル情報を基地局動作部１０１に通知する機能を有する。図２のセルＣ１１を自セルとする場合、隣接セル情報通知部１０６は、隣接セル情報として、セル番号のＣ１２、Ｃ１３、Ｃ２３、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ４２を自セルの端末に通知する。
リファレンス信号発生部１０８は、通信路品質の基準となるリファレンス信号を所定のタイミングで基地局動作部１０１に送信する機能を有する。隣接セル情報とリファレンス信号は基地局動作部１０１より端末に送信される。
端末２００は、端末動作部２０１と、受信強度測定部２０２から構成されている。
端末動作部２０１は、無線通信システムにおいて一般的に用いられる端末と同等の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるのでその説明を省略する。
受信強度測定部２０２は、基地局１００から受信するリファレンス信号から通信路品質を測定し、端末動作部２０１に報告する機能を有する。本実施形態では、受信強度測定部２０２は、隣接セル情報通知部１０７からの通知に基づいて、通信路品質として自セルと隣接セルの各リファレンス信号の受信電力(ＲＳＲＰ: Reference Signal Received Power)を測定する。受信強度測定部２０２が測定した通信路品質は、端末動作部２０１より基地局に送信される。
次に、本実施形態の動作について図面を参照して説明する。優先帯域設定部１０５が優先帯域に設定可能なＲＢ番号のリストを作成する動作手順と、端末判定部１０２が端末をセンタ端末かエッジ端末か判定する動作手順と、バッファサイズ測定部１０４が負荷情報として送信バッファ１０３に蓄積されたデータサイズを測定する動作手順と、優先帯域設定部１０５が負荷情報を用いてリストの中から自セルの優先帯域に設定するＲＢを選択する動作手順を順に説明する。
図４は、優先帯域設定部１０５が、優先帯域に設定可能なＲＢ番号のリストを作成する動作手順を示すものである。
優先帯域設定部１０５は、優先帯域に設定可能なＲＢ番号として、数式１を用いて、セル番号に応じたリスト番号を計算する(Ｓ１)。
リスト番号 = １+MOD(Cn,NumList) (数式１)
Cnはセル番号を表し、NumListは選択できるリストの数を表す。MOD(a,b)はaをbで割った余りを表す。
次に、リスト番号に応じてリストパターンの中からリストを選択する(Ｓ２)。図５に、予め作成しておくリストパターンの例を示す。リストパターンには、割り当てることができるＲＢの識別番号が示されている。リストパターン同士は、ＲＢの重複が無い方が好ましいが、少なくとも、優先帯域を設定する際の基点になるＲＢが各リストパターンで異なっていれば良い。例えば、図５の例では、リスト番号“１”のリストパターンの基点ＲＢは「１」であり、リスト番号“２”のリストパターンの基点ＲＢは「４」であり、リスト番号“３”のリストパターンの基点ＲＢは「６」である。NumListは３とする。例えば、図２のセルＣ１１の場合、リスト番号はMOD(１１, ３)=２となるので、リストに含まれるＲＢ番号は４,５,６,７となる。また、図６に、全ＲＢと各リスト番号に応じたリストをまとめたものを示す。図２のセル構成であれば、数式１のリスト番号に応じてリストパターンからリストを選択することで、隣接セル間で異なるリストを作成することが可能である。基本的に本動作は、基地局起動時などに、１度実行すればよい。
図７は、端末判定部１０２が、端末２００から報告された通信路品質情報に基づき、端末をセンタ端末かエッジ端末か判定する動作手順を示すものである。
端末判定部１０２は、数式２を用いて、自セルと隣接セルとの通信路品質差Diff_RSRP[dB]を計算し、しきい値Th_RSRP[dB]と比較する(Ｓ１１)。
Diff_RSRP = RSRP_Serv - Max{RSRP_Neig(j)} （数式２）
RSRP_Serv[dB]は、自セルのRSRPを表す。また、RSRP_Neig(j)[dB]は、隣接セルjのＲＳＲＰを表し、Max{RSRP_Neig(j)}は隣接セルの中で最もＲＳＲＰが高い値を計算することを表す。
Diff_RSRPがTh_RSRPよりも小さい場合(Ｓ１１、Ｙｅｓ)、端末を隣接セル干渉による影響が大きいエッジ端末と判定する(Ｓ１２)。同様に、Diff_RSRPがTh_RSRP以上である場合(Ｓ１１、Ｎｏ)、端末を隣接セル干渉による影響が小さいセンタ端末と判定する(Ｓ１３)。本動作手順の結果は、バッファサイズ測定部１０４とスケジューラ１０６で使用される。
図８は、バッファサイズ測定部１０４が、センタ端末かエッジ端末かを考慮し、負荷情報として、送信バッファ１０３に蓄積されたデータサイズを測定する動作手順を示すものである。
バッファサイズ測定部１０４は、数式３を用いて、傘下の全エッジ端末の合計バッファサイズの平均値AveSumBSを更新する(Ｓ２１)。
AveSumBS = {AveSumBS * (k-１) + InstSumBS} / k (数式３)
kは更新回数を表し、InstSumBSは自セルの全エッジ端末の現在のバッファサイズの合計値を表す。また、AveSumBSとkの初期値は０とする。
次に、更新回数kが所要平均化回数ThSamp_kに達したか判定する(Ｓ２２)。達した場合(Ｓ２２、Ｙｅｓ)、AveSumBSを優先帯域設定部１０５に通知し、AveSumBSとkを０にリセットする(Ｓ２３)。図８の動作手順は、所定の周期で実施する。
図９は、優先帯域設定部１０５が、バッファサイズ測定部１０４で測定した負荷情報を用いて、リストの中から自セルの優先帯域に設定するＲＢを選択する動作手順を示すものである。
優先帯域設定部１０５は、AveSumBSがしきい値Th_BS１よりも小さい場合(Ｓ３１、Ｙｅｓ)、優先帯域は設定しない(Ｓ３２)。Th_BS１以上で(Ｓ３１、Ｎｏ)、かつしきい値Th_BS２よりも小さい場合(Ｓ３３、Ｙｅｓ)、リストの中からＲＢ番号順に１ＲＢを優先帯域に設定する(Ｓ３４)。
Th_BS２以上で(Ｓ３３、Ｎｏ)、かつしきい値Th_BS３よりも小さい場合(Ｓ３５、Ｙｅｓ)、リストの中から所定の順に２ＲＢを優先帯域に設定する(Ｓ３６)。所定の順とは、ＲＢの識別番号順である。
Th_BS３以上である場合(Ｓ３５、Ｎｏ)、リストの全てのＲＢを優先帯域に設定する(Ｓ３７)。しきい値の大小関係は、Th_BS１ <= Th_BS２ <= Th_BS３とする。
設定結果を隣接基地局に通知する(Ｓ３８)。
図１０は、図９の動作手順に沿って、優先帯域設定部１０５が基点ＲＢから識別番号順に優先帯域となるＲＢを設定する状態を示したものである。塗りつぶしたＲＢ番号が優先帯域に設定されることを示している。図中のSxx(xx=３２、３４、３６、３７)は図９のステップ番号を表している。例えば、Ｓ３６では、ＲＢ番号４、５が優先帯域に設定される。本実施形態では、AveSumBSが大きい程、エッジユーザが高負荷であると判定し、優先帯域を大きく設定している。また、低負荷である場合、優先帯域を設定しないので、ＦＦＲは実施しない。優先帯域を通知されたセルは、隣接セルの優先帯域を考慮して、優先帯域を設定してもよい。
以上のように、本実施形態では、自セルの負荷に応じて、リストの中のＲＢ番号順に優先帯域を設定する。
本実施形態では、自セルと隣接セルの通信路品質差としてＲＳＲＰを測定したが、本発明はこれに限ることではなく、例えば、リファレンス信号の受信電力に対する全受信電力の比(ＲＳＲＱ: Reference Signal Received Quality)を測定してもよい。さらには、リファレンス信号の受信電力に対する干渉電力と雑音電力の比(ＳＩＮＲ: Signal to Interference plus Noise Ratio)を測定してもよい。さらには、リファレンス信号の受信電力と送信電力の差から計算したパスロスを測定してもよい。また、測定する信号としては、リファレンス信号に限るものではなく、パイロット信号や報知信号などでもよい。
また、本実施形態では、負荷として、自セルの負荷であるバッファサイズを測定したが、本発明はこれに限ることではなく、自セルの負荷としては、例えば、平均レートを測定してもよい。高負荷になると、平均レートは低下する。さらには、ＲＢ使用率など、無線リソース使用率を測定してもよい。高負荷になると、ＲＢ使用率は増加する。さらには、送信データを有するエッジユーザ数を測定してもよい。高負荷になるとユーザ数は増加する。
また、本実施形態では、用いるリストを数式１に示す式で決定したが、本発明はこれに限ることではなく、隣接するセルで異なるリストになれば他の式でもよい。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。上記実施の形態では、自セルの負荷に応じて優先帯域を設定する構成について説明した。本実施の形態では、他セルの負荷に応じて優先帯域を設定する構成について説明する。
図１１は、本実施形態における無線通信システムの構成の例を示すブロック図である。
基地局３００と端末４００とネットワークの接続に関しては、第１の実施形態と同様とする。本実施形態では、ＬＴＥの上りリンクを例に説明する。また、無線リソースを周波数帯域とし、第１の実施形態と同様、割り当て単位のＲＢに分割されているとする。ＬＴＥ上りリンクは、ユーザ多重方式がＳＣ−ＦＤＭＡ(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)であるため、スケジューラは、端末には連続したＲＢを割り当てる必要がある。
基地局３００と端末４００の各構成について、図３の第１の実施形態と同様の機能を有する場合は同一名称を用いることにより説明を省略する。
基地局３００は、基地局動作部３０１と、端末判定部３０２と、隣接干渉測定部３０３と、優先帯域設定部３０４と、スケジューラ３０５と、隣接セル情報通知部３０６と、リファレンス信号発生部３０７から構成されている。
基地局動作部３０１は、第１の実施形態の基地局動作部１０１と同様の機能を有する。
端末判定部３０２は、第１の実施形態の端末判定部１０２と同様の機能を有し、更にエッジ端末数を測定する機能を有する。本実施形態では、判定結果は、優先帯域設定部３０４とスケジューラ３０５に通知される。
隣接干渉測定部３０３は、他セルの負荷情報として、端末２００が送信するデータ受信時の雑音対干渉電力ＩｏＴ(Interference over Thermal)を測定する機能を有する。負荷情報は、優先帯域設定部３０４に通知される。
優先帯域設定部３０４は、第１の実施形態の優先帯域設定部１０５と同様の機能を有する。
スケジューラ３０５は、優先帯域設定部３０４で設定した優先帯域情報と、端末判定部３０２で判定したセンタ端末とエッジ端末の判定情報を用いて、端末に割り当てる無線リソースを決定し、割り当て結果に基づいて端末にスケジューリング情報を送信する機能を有する。
隣接セル情報通知部３０６は、第１の実施形態の隣接セル情報通知部１０７と同様の機能を有する。
リファレンス信号発生部３０７は、第１の実施形態のリファレンス信号発生部１０８と同様の機能を有する。
端末４００は、端末動作部４０１と、受信強度測定部４０２と、データ送信部４０３と、データ発生部４０４から構成されている。
端末動作部４０１は、第１の実施形態の端末動作部２０１と同様の機能を有する。
受信強度測定部４０２は、第１の実施形態の受信強度測定部２０２と同様の機能を有する。
データ送信部４０３は、基地局３００から受信するスケジューリング情報に基づき、データ発生部４０４のデータを送信する機能を有する。
データ発生部４０４は、端末２００が送信するデータを発生し、発生時刻などの管理情報とともに、蓄積する機能を有する。
次に、本実施形態の動作について図面を参照して説明する。優先帯域設定部３０４が優先帯域に設定可能なＲＢ番号のリストを作成する動作手順と、端末判定部３０２が端末をセンタ端末かエッジ端末か判定する動作手順と、隣接干渉測定部３０３が負荷情報としてＩｏＴを測定する動作手順と、優先帯域設定部３０４が負荷情報を用いてリストの中から自セルの優先帯域に設定するＲＢを選択する動作手順を順に説明する。
図１２は、優先帯域設定部３０４が、優先帯域に設定可能なＲＢ番号のリストを作成する動作手順を示すものである。
優先帯域設定部３０４は、数式４を用いて、リストに設定する先頭のＲＢ番号を計算する(Ｓ４１)。
ＲＢの先頭番号 = １ + MOD(a * Cn * Cn + b * Cn + c, NumRb) (数式４)
a、b、cは基地局間で共通のパラメータであり、NumRBは全ＲＢ数を表す。ＲＢ番号は１から始まるとする。また、第１の実施形態と同様、Cnはセル番号を表す。
次に、計算したＲＢの先頭番号から、連続した所定のＲＢ数NumRb_PriのＲＢを選択し、リストを作成する(Ｓ４２)。例えば、a=４、b=０、c=５、NumRb=９、NumRb_Pri=４とすると、図２のセルＣ１１の場合、ＲＢの先頭番号 = １ + MOD(４ * １１ * １１ + ０ * １１ + ５, ９) = ４となるので、リストに含まれるＲＢ番号は４, ５, ６, ７の４ＲＢとなる。
端末判定部３０２が、端末をセンタ端末かエッジ端末か判定する動作手順については、図７の第１の実施形態と同様とする。
図１３は、隣接干渉測定部３０３が、負荷情報としてＩｏＴを測定する動作手順を示すものである。
隣接干渉測定部３０３は、数式５を用いて、平均IoT(AveIoT)を更新する(Ｓ５１)。
AveIoT = {Ave IoT * (n-１) + InstAveIoT} / n (数式５)
nは更新回数を表し、InstAveIoTは各ＲＢのＩｏＴの単純平均値を表す。また、AveIoTとnの初期値は０とし、更新は真値で行う。
次に、更新回数nが所要平均化回数ThSamp_nに達したか判定する(Ｓ２２)。達した場合(Ｓ２２、Ｙｅｓ)、AveIoTを優先帯域設定部１０５に通知し、AveIoTとnを０にリセットする(S２３)。図１３の動作手順は、所定の周期で実施する。
図１４は、優先帯域設定部３０４が、隣接干渉測定部３０３で測定した負荷情報と、端末判定部３０２で測定されたエッジ端末数NumEdgeを用いて、リストの中から自セルの優先帯域に設定するＲＢを選択する動作手順を示すものである。
優先帯域設定部３０４は、NumEdgeが端末数しきい値Th_Ueよりも小さい場合(Ｓ６１、Ｙｅｓ)、優先帯域は設定しない（Ｓ６２）。
NumEdgeがTh_Ue以上で(Ｓ６１、Ｎｏ)、かつAveIoTがIoTしきい値Th_IoT１よりも小さい場合(Ｓ６３、Ｙｅｓ)、優先帯域は設定しない（Ｓ６２）。
Th_IoT１以上で(Ｓ６３、Ｎｏ)、かつIoTしきい値Th_IoT２よりも小さい場合(Ｓ６４、Ｙｅｓ)、リストの中から所定の順に１ＲＢを優先帯域に設定する(Ｓ６５)。所定の順とは、リストをＲＢ番号でソートし、その真ん中のＲＢを基点に交互に隣接するＲＢを追加することを指す。リストのＲＢ数が偶数の場合、番号の小さいＲＢを基点とする。
Th_IoT２以上で(Ｓ６４、Ｎｏ)、かつIoTしきい値Th_IoT３よりも小さい場合(Ｓ６６、Ｙｅｓ)、リストの中から所定の順に２ＲＢを優先帯域に設定する(Ｓ６７)。Th_IoT３以上である場合、リストの全てのＲＢを優先帯域に設定する(Ｓ６８)。しきい値の大小関係は、Th_IoT１ <= Th_IoT１２ <= Th_IoT３とする。
次に、設定結果を隣接基地局に通知する(Ｓ６９)。
図１５は、図１４の動作手順によって設定される優先帯域となるＲＢを示したものである。塗りつぶしたＲＢ番号が優先帯域に設定されることを示している。図中のSyy(yy=６２、６５、６７、６８)は図１４のステップ番号を表している。例えば、Ｓ６７では、ＲＢ番号５、６が優先帯域に設定される。本実施形態では、AveIoTが大きい程、高負荷であると判定し、優先帯域を大きく設定している。ただし、エッジ端末が少なければ、優先帯域は設定しない。
以上のように、本実施形態では、リストのＲＢをＲＢ番号でソートし、その真ん中のＲＢを基点に交互に隣接するＲＢを追加する。本方法で優先帯域を設定することで、図１６に示すように、優先帯域を隣接セルと重複しにくくできる。図１６では、セル１とセル２は隣接しており、セル１の優先帯域のＲＢ数を４、セル２の優先帯域のＲＢ数を２としている。
また、本実施形態では、リストにおけるＲＢの先頭番号を数式４に示す２次関数で定義したが、本発明はこれに限ることではなく、セクタ番号に依存する関数であればよい。
また、本実施形態では、負荷として、隣接セルを含む他セルの負荷である、ＩｏＴを測定したが、本発明はこれに限ることではなく、他セルの負荷としては、例えば、ユーザデータを送信するチャネルに相当するＳＩＮＲなどの通信路品質を用いてもよい。高負荷になると、他セル干渉が増加するため、ＳＩＮＲは低下する。
上述の通り、本発明についていくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
第１の実施形態は下りリンクを例に説明し、第２の実施形態は上りリンクを例に説明したように、本発明は、上りリンク、下りリンクに関わらず、周波数多重を適用するＦＤＭＡ（Frequency Division multiple access）方式を用いた他のシステムにも適用できる。
また、第１の実施形態では自セルの負荷を測定し、第２の実施形態では他セルの負荷を測定したが、本発明はこれに限ることではなく、例えば、自セルの負荷と他セルの負荷の双方を測定して用いてもよい。
また、第１、第２の実施形態では、連続したＲＢを用いてリストを作成したが、本発明はこれに限ることではなく、例えば、隣接していないＲＢを用いて作成してもよい。ただし、変調方式がＳＣ−ＦＤＭＡの場合、連続したＲＢを割り当てる必要があるため、ある程度連続したＲＢを含むよう、リストを作成することが望ましい。
また、第１の実施形態ではリストの中からＲＢ番号順に設定する方法で優先帯域を設定し、第２の実施形態ではリストの中のＲＢをＲＢ番号でソートし、その真ん中のＲＢを基点に交互に隣接するＲＢを追加する方法で優先帯域を設定したが、優先帯域を隣接セルと重複しにくくする方法であれば、本発明はこれに限ることではなく、例えば、優先帯域に設定するＲＢの順番を一部のセルは隣接セルと逆になるように設定する方法でもよい。図１７に具体例を示す。セル１とセル２は隣接しているとする。リストのＲＢをＲＢ番号でソートし、セル１では昇順に優先帯域となるＲＢを選択し、その隣接セルでは逆の順番、即ち降順に選択している、これにより、第２の実施形態と同様に、優先帯域を隣接セルと重複しにくくできる。
また、上記実施の形態では、基地局において優先帯域を設定する構成を用いて説明したが、各各基地局とネットワークを介して接続する設定装置を通信システム上に設け、設定装置が基地局の優先帯域を統括して設定する構成であっても良い。
また、フローチャートなどを用いて説明した各実施形態の動作は、その動作手順をプログラムとして記録媒体に格納し、これをコンピュータにより読み取らせて実行できるように構成できることは明白である。また、一部の動作手順をプログラムとして記録媒体に格納し、これをコンピュータにより読み取らせて実行できるように構成してもよい。
上述の本発明では、隣接セル干渉の影響が大きい端末に割り当てる優先帯域として設定可能な帯域番号のリストを隣接セル間で可能な限り異なるよう設定し、リストの中から所定の順に優先帯域を負荷に応じて設定する。これにより、負荷に応じた優先帯域を確保しながら、隣接セル間の優先帯域の重複の回避を実現できるので、隣接セル間の干渉を抑制できる。その結果、優先帯域において、隣接セル干渉の影響が大きい端末のチャネル品質が向上するので、該当端末のスループット特性が改善する。また、該当端末の無線リソース利用効率が改善するので、システム全体のスループット特性も改善する。
以上、実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
この出願は、２０１０年４月２日に出願された日本出願特願２０１０−０８６２２２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。
（付記１）
通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定手段と、
通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定手段と
を有することを特徴とする設定装置。
（付記２）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順であることを特徴とする付記１に記載の設定装置。
（付記３）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、前記基点リソースブロックの前後を交互に隣接する順であることを特徴とする付記１に記載の設定装置。
（付記４）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、降順及び昇順が前記隣接通信エリアと自通信エリアとで異なることを特徴とする付記１に記載の設定装置。
（付記５）
前記通信負荷は、自通信エリアの通信負荷であることを特徴とする付記１から付記４のいずれかに記載の設定装置。
（付記６）
前記通信負荷は、自通信エリア以外の通信エリアの通信負荷であることを特徴とする付記１から付記４のいずれかに記載の設定装置。
（付記７）
前記通信負荷は、送信待ちのデータサイズであることを特徴とする付記１から付記５のいずれかに記載の設定装置。
（付記８）
前記通信負荷は、平均レートであることを特徴とする付記１から付記５のいずれかに記載の設定装置。
（付記９）
前記通信負荷は、無線リソース使用率であることを特徴とする付記１から付記５のいずれかに記載の設定装置。
（付記１０）
前記通信負荷は、端末数であることを特徴とする付記１から付記５のいずれかに記載の設定装置。
（付記１１）
前記通信負荷は、雑音電力に対する干渉電力の比であることを特徴とする付記１から付記４及び付記６のいずれかに記載の設定装置。
（付記１２）
前記通信負荷は、通信路品質であることを特徴とする付記１から付記４及び付記６のいずれかに記載の設定装置。
（付記１３）
通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定手段と、
通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定手段と
を有することを特徴とする通信システム。
（付記１４）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順であることを特徴とする付記１３に記載の通信システム。
（付記１５）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、前記基点リソースブロックの前後を交互に隣接する順であることを特徴とする付記１３に記載の通信システム。
（付記１６）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、降順及び昇順が前記隣接通信エリアと自通信エリアとで異なることを特徴とする付記１３に記載の通信システム。
（付記１７）
前記通信負荷は、自通信エリアの通信負荷であることを特徴とする付記１３から付記１６のいずれかに記載の通信システム。
（付記１８）
前記通信負荷は、自通信エリア以外の通信エリアの通信負荷であることを特徴とする付記１３から付記１６のいずれかに記載の通信システム。
（付記１９）
前記通信負荷は、送信待ちのデータサイズであることを特徴とする付記１３から付記１７のいずれかに記載の通信システム。
（付記２０）
前記通信負荷は、平均レートであることを特徴とする付記１３から付記１７のいずれかに記載の通信システム。
（付記２１）
前記通信負荷は、無線リソース使用率であることを特徴とする付記１３から付記１７のいずれかに記載の通信システム。
（付記２２）
前記通信負荷は、端末数であることを特徴とする付記１３から付記１７のいずれかに記載の通信システム。
（付記２３）
前記通信負荷は、雑音電力に対する干渉電力の比であることを特徴とする付記１２から付記１６及び付記１８のいずれかに記載の通信システム。
（付記２４）
前記通信負荷は、通信路品質であることを特徴とする付記１３から付記１６及び付記１８のいずれかに記載の通信システム。
（付記２５）
通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定手段と、
通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定手段と
を有することを特徴とする基地局。
（付記２６）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順であることを特徴とする付記２５に記載の基地局。
（付記２７）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、前記基点リソースブロックの前後を交互に隣接する順であることを特徴とする付記２５に記載の基地局。
（付記２８）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、降順及び昇順が前記隣接通信エリアと自通信エリアとで異なることを特徴とする付記２５に記載の基地局。
（付記２９）
前記通信負荷は、自通信エリアの通信負荷であることを特徴とする付記２５から付記２８のいずれかに記載の基地局。
（付記３０）
前記通信負荷は、自通信エリア以外の通信エリアの通信負荷であることを特徴とする付記２５から付記２８のいずれかに記載の基地局。
（付記３１）
前記通信負荷は、送信待ちのデータサイズであることを特徴とする付記２５から付記２９のいずれかに記載の基地局。
（付記３２）
前記通信負荷は、平均レートであることを特徴とする付記２５から付記２９のいずれかに記載の基地局。
（付記３３）
前記通信負荷は、無線リソース使用率であることを特徴とする付記２５から付記２９のいずれかに記載の基地局。
（付記３４）
前記通信負荷は、端末数であることを特徴とする付記２５から付記２９のいずれかに記載の基地局。
（付記３５）
前記通信負荷は、雑音電力に対する干渉電力の比であることを特徴とする付記２５から付記２８及び付記３０のいずれかに記載の基地局。
（付記３６）
前記通信負荷は、通信路品質であることを特徴とする付記２５から付記２８及び付記３０のいずれかに記載の基地局。
（付記３７）
通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定ステップと、
通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定ステップと
を有することを特徴とする設定方法。
（付記３８）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順であることを特徴とする付記３７に記載の設定方法。
（付記３９）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、前記基点リソースブロックの前後を交互に隣接する順であることを特徴とする付記３７に記載の設定方法。
（付記４０）
前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、降順及び昇順が前記隣接通信エリアと自通信エリアとで異なることを特徴とする付記３７に記載の設定方法。
（付記４１）
前記通信負荷は、自通信エリアの通信負荷であることを特徴とする付記３７から付記４０のいずれかに記載の設定方法。
（付記４２）
前記通信負荷は、自通信エリア以外の通信エリアの通信負荷であることを特徴とする付記３７から付記４０のいずれかに記載の設定方法。
（付記４３）
前記通信負荷は、送信待ちのデータサイズであることを特徴とする付記３７から付記４１のいずれかに記載の設定方法。
（付記４４）
前記通信負荷は、平均レートであることを特徴とする付記３７から付記４１のいずれかに記載の設定方法。
（付記４５）
前記通信負荷は、無線リソース使用率であることを特徴とする付記３７から付記４１のいずれかに記載の設定方法。
（付記４６）
前記通信負荷は、端末数であることを特徴とする付記３７から付記４１のいずれかに記載の設定方法。
（付記４７）
前記通信負荷は、雑音電力に対する干渉電力の比であることを特徴とする付記３７から付記４０及び付記４２のいずれかに記載の設定方法。
（付記４８）
前記通信負荷は、通信路品質であることを特徴とする付記３７から付記４０及び付記４２のいずれかに記載の設定方法。
（付記４９）
設定装置のプログラムであって、前記プログラムは前記設定装置に、
通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定処理と、
通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定処理と
を実行させることを特徴とするプログラム。
（付記５０）
基地局のプログラムであって、前記プログラムは前記基地局に、
通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定処理と、
通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定処理と
を実行させることを特徴とするプログラム。
１００ 基地局
１０１ 基地局動作部
１０２ 端末判定部
１０３ 送信バッファ
１０４ バッファサイズ測定部
１０５ 優先帯域設定部
１０６ スケジューラ
１０７ 隣接セル情報通知部
１０８ リファレンス信号発生部
２００ 端末
２０１ 端末動作部
２０２ 受信強度測定部
３００ 基地局
３０１ 基地局動作部
３０２ 端末判定部
３０３ 隣接干渉測定部
３０４ 優先帯域設定部
３０５ スケジューラ
３０６ 隣接セル情報通知部
３０７ リファレンス信号発生部
４００ 端末
４０１ 端末動作部
４０２ 受信強度測定部
４０３ データ送信部
４０４ データ発生部

Claims (10)

  1. 通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定手段と、
    通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定手段と
    を有することを特徴とする設定装置。
  2. 前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順であることを特徴とする請求項１に記載の設定装置。
  3. 前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、前記基点リソースブロックの前後を交互に隣接する順であることを特徴とする請求項１に記載の設定装置。
  4. 前記所定の順序は、リソースブロックを一意に識別する識別番号順において、降順及び昇順が前記隣接通信エリアと自通信エリアとで異なることを特徴とする請求項１に記載の設定装置。
  5. 前記通信負荷は、自通信エリアの通信負荷であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の設定装置。
  6. 前記通信負荷は、自通信エリア以外の通信エリアの通信負荷であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の設定装置。
  7. 通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定手段と、
    通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定手段と
    を有することを特徴とする通信システム。
  8. 通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定手段と、
    通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定手段と
    を有することを特徴とする基地局。
  9. 通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定ステップと、
    通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定ステップと
    を有することを特徴とする設定方法。
  10. 設定装置のプログラムであって、前記プログラムは前記設定装置に、
    通信路の品質が所定の品質を満たしていない端末が優先的に使用する優先リソースブロックを設定する際の基点となる基点リソースブロックを、隣接通信エリアの基点リソースブロックと異なるように決定する決定処理と、
    通信負荷に基づいて、前記決定された基点リソースブロックを基点にして、所定の順序で優先リソースブロックを設定する設定処理と
    を実行させることを特徴とするプログラム。
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