JPWO2014119264A1 - 無線通信システム、無線局および上り送信電力制御方法 - Google Patents

無線通信システム、無線局および上り送信電力制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】他のスモールセルの負荷バランスに影響を与えることなく、スモールセルとマクロセル間のユーザスループットの公平性を改善する。【解決手段】自局の無線エリア（１００ａ）の少なくとも一部が当該無線エリアよりも大きく他の無線局（３００）により管理される無線エリア（３００ａ）と隣接する無線局（１００）が、自局の負荷と他の無線局の負荷とを取得し、他の無線局の負荷に対する自局の負荷の相対的な大きさに基づいて自局の無線エリアに接続している無線端末（２００）の送信電力を制御する。【選択図】図２

Description

本発明はサイズの異なるセルが混在する無線通信システムに係り、特に無線端末からの上り送信電力を制御する無線局および上り送信電力制御方法に関する。
3GPP(3rd Generation Partnership Project) において標準化がなされているLTE (Long Term Evolution)やLTE-A(LTE-Advanced)などの無線通信システムでは、無線基地局（以下、基地局という。）を複数配置することを前提としており、各基地局は自局の通信エリア内の無線端末（以下、端末という。）と通信を行う。この通信エリアをセルと呼ぶが、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はセクタセルと呼ばれ、以下、単にセルと記す場合にはセクタセルを指すものとする。
近年、スマートフォンなどの普及に伴い、データ通信のトラヒック量が加速度的に増大している。このような事態に対処するためには、LTEのようなスペクトル効率の高い無線通信方式を導入するだけではなく、広いエリアをカバーするマクロセル基地局に加えて、低送信電力のスモールセル基地局を多数導入することが必須である。このような様々なサイズのセルが混在するネットワークはヘテロジニアスネットワークと呼ばれ、近年益々注目されている。
LTEでは一般的に、周辺セル間で同一の無線周波数帯域（以下、「無線帯域」という。）が使用される。従って、上り送信、下り送信を問わず、周辺セル間で同一周波数帯を使って送信する場合にはセル間干渉が発生する可能性がある。特にヘテロジニアスネットワークでは、セル数の増大に伴う干渉問題の他に、負荷バランスの問題も懸念されている。負荷バランスの問題とは、ヘテロジニアスネットワークでは様々な大きさのセルが混在し端末の分布やその混み具合も様々であるために、セル間の負荷が不均一となり、特定セルに負荷が集中し、そのセルの端末の通信速度が低下するという問題である。
上述した干渉問題や負荷バランスの問題に対して、LTEでは、端末の上り送信電力制御が有効な解決策の１つと考えられている。具体的には、目標受信電力や端末と基地局間の伝搬損失（以下、パスロスという。）に関するパラメータを制御することで端末毎に送信電力を大きく調整することができ、これによって干渉の回避やチャネル品質の改善を図ることができる。以下、LTEにおける上り送信電力制御について簡単に説明する。
端末iのデータを送信するチャネルであるPUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)の送信電力PPUSCH は、次式（１）により定義されている（非特許文献１)。
PPUSCH(i) = min{PCMAX(i), 10log10(MPUSCH(i)) + PO_PUSCH + α・PL + ΔTF(i) + f(i)}
・・・（１）
ここで、PCMAX(i)[dBm]は端末ｉの最大送信電力、MPUSCH(i)はPUSCHに割り当てられたリソースブロック（RB：Resource Block)数、PO_PUSCH [dBm]は目標受信電力、PL [dB]は下りリンクから推定した端末と基地局間のパスロス、αはパスロス補正係数、ΔTF(i)[dB]は上位レイヤから通知されるdeltaMCS-Enabledに依存するMCS (Modulation and Coding Schemes)に関連したパラメータ、f(i)[dBm]はクローズドループTPC(Closed Loop Transmission Power Control)の補正係数δPUSCHの累計値である。リソースブロックRBは無線帯域の割り当て単位であり、物理リソースブロック（PRB：Physical RB)とも呼ばれる。
更に、上記目標受信電力PO_PUSCH は次式（２）に示すように２つの項から成る。
PO_PUSCH = PO_NOMINAL_PUSCH + PO_UE_PUSCH(i) ・・・（２）
ここで、PO_NOMINAL_PUSCH [dBm]は同一セルに接続している端末に共通の目標受信電力、PO_UE_PUSCH(i)[dB]は端末個別の受信電力オフセットである。上式（１）および（２）において、リソースブロックRB当たりの送信電力の増減に大きな影響を与えるのは、目標受信電力に関する項（PO_PUSCH）とパスロスに関する項（α・PL）であることが知られている。
上述した干渉問題や負荷バランス問題に対しては、特許文献１に一つの解決策が提案されている。特許文献１によれば、隣接セルから干渉情報OI(Over Load Indicator)とトラヒック比率を示す負荷情報とを受信すると、基地局は、受信した負荷情報を用いて干渉情報を補正し、補正後の干渉情報に基づいて自局セルの端末の上り送信電力を制御する。たとえば、隣接セルの負荷が小さい場合には、受信した干渉情報を干渉電力が小さいかのように補正することで、必要以上の送信電力の低下を防ぐことが可能となる。なお、干渉情報OIは、干渉を測定した時に隣接セルにPRB単位で警告を通知する指示情報である（非特許文献２を参照）。
国際公開第ＷＯ２０１１／０５５８４２号パンフレット（段落０００６〜００１０）
3GPP TS 36.213 V10.7.0 (2012-09), 3GPP TSG RAN E-UTRA Physical layer procedures, pp.9-10 3GPP TS 36.213 V10.2.0 (2012-06), 3GPP TSG RAN E-UTRA X2AP, pp.59
しかしながら、特許文献１のような通信制御方法では、セル間の負荷バランス問題やユーザ間でのスループット（ユーザの体感速度）の公平性に関する問題を解決できない場合がある。以下、図１に例示するヘテロジニアスネットワークを参照しながら説明する。
図１において、マクロセル基地局２０から干渉・負荷情報ＩＬｍを受け取ると、スモールセル基地局１０は、マクロセルの負荷が所定値より大きければ、上述した制御により自局セルでの上り送信電力を低下させる。この上り送信電力低下制御は、たとえスモールセル１０ａの負荷がマクロセル２０ａよりも高い状態であったとしても実行されるので、スモールセル１０ａの端末のユーザスループットはマクロセルに比べて著しく低下する可能性がある。
また、特許文献１のような通信制御方法では、スモールセル１０ａとマクロセル２０ａとの間の負荷バランスが改善できる保証がない。スモールセル１０ａからマクロセル２０ａへ干渉・負荷情報ＩＬｓを通知することでマクロセル２０ａの端末の上り送信電力を低下させることは期待できるが、あるしきい値以上は一律で高負荷と判定されるために、上述したようにスモールセル１０ａも送信電力を低下させれば、負荷バランスの問題は解消しない。
さらに、スモールセル１０ａとの関係でマクロセル２０ａの端末の上り送信電力を低下させると、当該マクロセル２０ａと他のスモールセル１１ａとの間の負荷バランスが崩れ、その結果、エリア全体のユーザスループットの公平性が崩れる（ユーザスループットの５％値などが低下する）。その理由は、マクロセル２０ａとスモールセル１１ａとの間の負荷バランスには関係なく、スモールセル１０ａからマクロセル２０ａへの負荷通知によりマクロセルの端末の送信電力を下げるからである。
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解決することであり、他のスモールセルの負荷バランスに影響を与えることなく、スモールセルとマクロセル間のユーザスループットの公平性を改善する無線通信システム、無線局およびその上り送信電力制御方法を提供することにある。
本発明による無線局は、自局の無線エリアの少なくとも一部が当該無線エリアよりも大きく他の無線局により管理される無線エリアと隣接する無線局であって、前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷とを取得する負荷取得手段と、前記他の無線局の負荷に対する前記自局の負荷の相対的な大きさに基づいて前記自局の無線エリアに接続している無線端末の送信電力を制御する送信電力制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明による上り送信電力制御方法は、自局の無線エリアの少なくとも一部が当該自局の無線エリアよりも大きく他の無線局により管理される無線エリアと隣接する無線局における前記自局の無線エリアにある無線端末に対する上り送信電力制御方法であって、前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷とを取得し、前記他の無線局の負荷に対する前記自局の負荷の相対的な大きさに基づいて前記無線端末の送信電力を制御する、ことを特徴とする。
本発明による無線通信システムは、第１無線エリアを管理する第１無線局と、前記第１無線エリアの少なくとも一部と隣接し前記第１無線エリアより大きい第２無線エリアを管理する第２無線局と、を含む無線通信システムであって、前記第１無線局が、自局の第１負荷情報と前記第２無線局から取得した第２負荷情報とを用いて、前記第２負荷情報に対する前記第１負荷情報の相対的大きさを算出し、当該相対的大きさに基づいて、前記第１無線局の無線エリアに接続している無線端末の送信電力を制御することを特徴とする。
本発明によれば、他の無線局の負荷に対する自局の負荷の相対的な大きさに基づいて自局の無線エリアに接続している無線端末の送信電力を制御することで、マクロセルと他のスモールセル間の負荷バランスに影響を与えることなく、自セルとマクロセル間のユーザスループットの公平性を改善することができる。
図１は背景技術の問題点を説明するためのネットワーク構成図である。 図２は本発明の一実施形態による無線通信システムにおける上り送信電力制御について説明するためのネットワーク構成図である。 図３は図２に示す無線通信システムのより詳しい構成を示すブロック図である。 図４は本発明の第１実施例による上り送信電力制御動作を示すフローチャートである。 図５は本発明の第２実施例による上り送信電力制御動作を示すフローチャートである。
次に述べるように、本発明の実施形態によれば、スモールセルがマクロセルから通知された負荷に対する自セルの負荷の相対的な大きさに依存して自セルの端末の上り送信電力を制御することで、マクロセルと他のスモールセル間の負荷バランスに影響を与えることなく、自セルとマクロセル間のユーザスループットの公平性を改善することができる。以下、本発明の実施形態および実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
１．一実施形態
図２に例示すように、本発明の一実施形態による無線通信システムは、スモールセル１００ａを管理する無線局であるスモール基地局１００、スモールセル１１０ａを管理する無線局であるスモール基地局１１０、およびマクロセル３００ａを管理する無線局であるマクロ基地局３００を有し、それらがネットワークで互いに接続されて通信可能であるものとする。本実施形態では、スモールセル１００ａはマクロセル３００ａにより取り囲まれているが、これに限定されるものではなく、スモールセル１００ａとマクロセル３００ａとは隣接していればよい。スモール基地局１００は、マクロ基地局３００から通知された当該マクロセルの負荷Ｌｍに対する自局の負荷Ｌｓの相対的な大きさを計算し、この相対負荷を用いて自セル１００ａの端末２００に対する上り送信電力の制御を実行する。具体的には、スモール基地局１００が端末２００に対する上り送信電力パラメータを調整する。
スモール基地局１００は、自セルの端末２００の上り送信電力を制御することで、スモールセルとマクロセル間の負荷バランスを考慮し、パスロスの小さいスモールセル側の端末に対して送信電力制御することにより、マクロセル３００と他のスモールセル１１０ａとの間の負荷バランスに影響を与えることなく、自セル１００ａとマクロセル３００との間のユーザスループットの公平性を改善することができる。これにより、ネットワーク全体の平均的なユーザスループットが改善される。
２．システム構成
以下、スモールセル１００ａをピコセルとし、スモール基地局１００をピコ基地局として、図３を参照しながら、本実施形態によるシステムの構成についてより詳細に説明する。
図３において、本実施形態による無線通信システムは、ピコ基地局１００、端末２００およびマクロ基地局３００を含む。ピコ基地局１００はマクロ基地局３００と同様にオープンなセルを形成する。ネットワーク構成としては、図２と同様に、マクロセル３００ａとピコセル（スモールセル）１００ａが混在するヘテロジニアスネットワークを想定する。ピコ基地局１００は自局通信エリア（ピコセル）内に存在する端末２００との間で無線チャネルによって無線通信を行うことができ、ネットワークを通してマクロ基地局３００およびその他周辺基地局とデータ通信を行うことが可能である。なお、ピコ基地局１００あるいはマクロ基地局３００は複数の端末と接続可能であり、図３では煩雑さを避けるために１つの端末２００のみが図示されている。また、ピコ基地局１００およびマクロ基地局３００は複数存在することができる。無線帯域は割当単位の物理リソースブロックPRBに分割されている。本実施形態では、無線通信システムとしてLTEの上りリンクを例に説明する。
＜ピコ基地局＞
ピコ基地局１００は、主な機能部として、基地局動作部１０１、リファレンス信号測定部１０２、スケジューラ１０３、負荷測定部１０４および端末電力制御部１０５を備えている。
基地局動作部１０１は、上りチャネルの信号を受信して復調する機能など、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説明は省略する。
リファレンス信号測定部１０２は、端末２００から受信したリファレンス信号からSINR（Signal to Interference and Noise power Ratio）などの通信路品質を測定する機能と測定したSINRを用いて上りデータチャネル(PUSCH)のSINRを推定する機能を有する。リファレンス信号とPUSCHの送信電力に差があれば、その差分を補正して、PUSCHのSINRを推定するが、本実施形態では送信電力に差がないとする。
スケジューラ１０３は、PUSCHの推定SINRと端末２００から受信するバッファステータスレポート（BSR：Buffer Status Report)とを考慮して、端末２００に割り当てるPRBやMCS Indexなどの無線リソースを決定する機能と、割り当てる無線リソースの情報をスケジューリング情報として基地局動作部１０１を介して端末２００に通知する機能と、を有する。BSRについては、端末２００の構成で説明する。
無線リソースの割り当て処理は、サブフレーム（subframe）単位（ここでは１ｍｓ）で次のように実施される。スケジューラ１０３は、送信データサイズ（TBS：Transport Block Size）が最大となるように割り当てる無線リソースを決定する。TBSは、TBS IndexとPRB数を用いて計算され、PRB数は割り当てるPRBを決定することで計算され、また、TBS IndexはMCS Indexを用いてルックアップテーブルを参照することで決定できる（3GPP TS 36.213 V10.7.0 (2012-09), 3GPP TSG RAN E-UTRA Physical layer procedures, pp.33, 34-39を参照）。MCS Indexは、推定したPUSCHのSINRを用いて、基地局のルックアップテーブルを参照して決定するが、このルックアップテーブルは一般的には物理レイヤを模擬したリンクレベルシミュレーションにより作成する。
負荷測定部１０４は、ピコ基地局１００の負荷を測定する機能と、ネットワークを介してマクロ基地局３００を含む周辺セルに測定した負荷を負荷情報として通知する機能と、周辺基地局から受信する負荷情報を集計する機能とを有する。本実施形態において、負荷としては、PRBの使用率(PRB usage)を用い、PRB usageは予め設定された周期で通知するものとする。
端末電力制御部１０５は、ピコ基地局１００や周辺基地局から受信する負荷情報を用いて自セルと隣接セル間の相対負荷を計算する機能と、その相対負荷を用いて自局通信エリア内に存在する端末（ここでは端末２００）の送信電力のパラメータを調整し、その結果をピコ端末に通知する機能を有する。本実施形態では、送信電力のパラメータとして、同一セルに接続している端末に共通の目標受信電力(PO_NOMINAL_PUSCH )を調整する。
＜端末＞
端末２００は、マクロセルやピコセルなどに接続可能な移動局（無線通信端末）であり、主に、端末動作部２０１と、リファレンス信号発生部２０２と、送信バッファ２０３とを備えている。以下、端末２００はピコ基地局１００に接続しているピコ端末であるとする。
端末動作部２０１は、送信バッファ２０３に滞留しているデータのサイズを示すBSRをピコ基地局１００に報告するなど、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。
リファレンス信号発生部２０２は、ピコ基地局１００で通信路品質を測定するためのリファレンス信号を所定のタイミングで端末動作部２０１を介してピコ基地局１００に送信する機能を有する。
送信バッファ２０３は、端末２００が送信するパケットデータが滞留し、到着時刻やパケットサイズなどの管理情報とともに蓄積する機能を有する。このデータは、ピコ基地局１００から受信するスケジューリング情報に基づき、端末動作部２０１を介してピコ基地局１００に送信される。
＜マクロ基地局＞
マクロ基地局３００は、主な機能部として、基地局動作部３０１と、リファレンス信号測定部３０２と、スケジューラ３０３と、負荷測定部３０４と、端末電力制御部３０５とを備えているが、基本的な機能は、ピコ基地局１００と同様である。すなわち、基地局動作部３０１はピコ基地局１００の基地局動作部１０１と、リファレンス信号測定部３０２はピコ基地局１００のリファレンス信号測定部１０２と、スケジューラ３０３はピコ基地局１００のスケジューラ１０３と、負荷測定部３０４はピコ基地局１００の負荷測定部１０４と、それぞれ同一の機能を有する。ただし、端末電力制御部３０５は、予め決定された送信電力のパラメータを自局通信エリア内に存在する端末（マクロ端末）に通知する機能を有する。
３．送信電力制御動作
次に、図４および図５を参照しながら本発明の実施例による基地局１００の送信電力制御動作について説明する。
３．１）第１実施例
本発明の第１実施例によれば、次に述べるように、負荷としてPRBの使用率(PRB usage)を用い、相対負荷として負荷の差分を、送信電力調整パラメータとして共通の目標受信電力Po_No_Pusch(PO_NOMINAL_PUSCH)を、送信電力調整方法として固定値をそれぞれ用いる。
図４において、ピコ基地局１００の端末電力制御部１０５は、ピコセル（自セル）の負荷PRB usage (PrbUsg_p)とマクロ基地局３００から受信したマクロセル（周辺セル）の負荷PRB usage (PrbUsg_m)のそれぞれ直近の値を用いて、次式（３）にしたがって相対負荷DelPrbUsgを計算する（動作Ｓ４０１）。
DelPrbUsg = PrbUsg_p - PrbUsg_m ・・・（３）
続いて、端末電力制御部１０５は、端末２００の送信電力が増加中か否かを次式（４）に従って判定する（動作Ｓ４０２）。
Flag_TpcUp == False? ・・・（４）
ここで、フラグFlag_TpcUpは自局通信エリア内に存在する端末２００の送信電力が増加中であるか否かを判定するフラグであり、増加中であればFlag_TpcUp＝True、増加中でなければFlag_TpcUp＝Falseである。なお、初期値はFlag_TpcUp＝Falseとする。
端末２００の送信電力が増加中でない場合（動作Ｓ４０２；ＹＥＳ）、相対負荷DelPrbUsgが送信電力を増加させるための増加しきい値Th_TpcUp以上か否かを次式（５）に従って判定する（動作Ｓ４０３）。
DelPrbUsg >= Th_TpcUp? ・・・（５）
相対負荷DelPrbUsgが増加しきい値Th_TpcUp以上であれば（動作Ｓ４０３；ＹＥＳ）、送信電力増加フラグFlag_TpcUpをTrueにセットし、共通の目標受信電力Po_No_Pusch[dBm]を次式（６）に従って大きい値Po_No_Upに更新し、その結果を自局通信エリア内に存在する端末に通知する（動作Ｓ４０４）。Po_No_Upはデフォルト値Po_No_Defよりも大きい値とする。
Po_No_Pusch = Po_No_Up （> Po_No_Def） ・・・（６）
相対負荷DelPrbUsgが所定しきい値Th_TpcUp未満であれば（動作Ｓ４０３；ＮＯ）、処理を終了する。
一方、端末２００の送信電力が増加中である場合（動作Ｓ４０２；ＮＯ）、相対負荷DelPrbUsgが送信電力をデフォルト値に戻るための減少しきい値Th_TpcDown未満か否かを次式（７）に従って判定する（動作Ｓ４０５）。
DelPrbUsg < Th_TpcDown? ・・・（７）
ここで、減少しきい値Th_TpcDownは上記増加しきい値Th_TpcUpより小さい値とする。減少しきい値Th_TpcDownを増加しきい値Th_TpcUp未満の値に設定することで、ヒステリシスマージンを設定でき、ピコ端末の送信電力が頻繁に増減するピンポン現象を抑制できる。
相対負荷DelPrbUsgが減少しきい値Th_TpcDown未満であれば（動作Ｓ４０５；ＹＥＳ）、送信電力増加フラグFlag_TpcUpをFalseにリセットし、共通の目標受信電力Po_No_Pusch[dBm]を次式（８）に従ってデフォルト値Po_No_Defに更新し、その結果を自局通信エリア内に存在する端末２００に通知する（動作Ｓ４０６）。
Po_No_Pusch = Po_No_Def 式（８）
相対負荷DelPrbUsgが減少しきい値Th_TpcDown以上であれば（動作Ｓ４０５；ＮＯ）、処理を終了する。
なお、本実施例では、マクロ基地局３００で設定するマクロ端末の目標受信電力Po_No_Puschはピコ端末のデフォルト値Po_No_Defと同一とする。
上述した送信電力制御によれば、ピコセルの負荷がマクロセルの負荷よりも相対的に高い場合にはピコ端末の送信電力を増やすので、マクロセルと他セル間の負荷バランスに影響を与えることなく、マクロセルとピコセル間のユーザスループットの公平性を改善でき、その結果としてネットワーク全体のユーザスループットが改善できる。
また、本実施例では、負荷としてPRB usageを用いたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、セルに接続している端末数や、各セルの端末の平均実効レートを用いてもよい。また、負荷の通知は、本実施例のように基地局間で直接行ってもよいし、保守・管理（OAM: Operation and Maintenance）サーバで情報を管理し、OAMサーバから通知してもよい。
また、本実施例では、相対負荷DelPrbUsgとして自セルの負荷PrbUsg_pと周辺セルの負荷PrbUsg_mの差（PrbUsg_p - PrbUsg_m）を用いたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、比（PrbUsg_p／PrbUsg_m）を用いることもできる。
また、送信電力のパラメータとしては、同一セルに接続している端末に共通の目標受信電力PO_NOMINAL_PUSCH を用いたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、端末個別の受信電力オフセットPO_UL_PUSCH(i)や、パスロス補正係数αを用いてもよい。もしくは、これらの中から複数のパラメータを組み合わせることもできる。
３．２）第２実施例
本発明の第２実施例によれば、次に述べるように、負荷としてPRBの使用率(PRB usage)を用い、相対負荷として負荷の差分を、送信電力調整パラメータとして共通の目標受信電力Po_No_Pusch(PO_NOMINAL_PUSCH)を、送信電力調整方法としてステップ加算／減算をそれぞれ用いる。
図５において、ピコ基地局１００の端末電力制御部１０５は、第１実施例の動作Ｓ４０１と同様に、ピコセル（自セル）の負荷PRB usage (PrbUsg_p)とマクロ基地局３００から受信したマクロセル（周辺セル）の負荷PRB usage (PrbUsg_m)のそれぞれ直近の値を用いて、式（３）にしたがって相対負荷DelPrbUsgを計算する（動作Ｓ５０１）。
続いて、端末電力制御部１０５は、相対負荷DelPrbUsgが送信電力を増加させる増加しきい値Th_TpcDelUp以上か否かを次式（９）に従って判定する（動作Ｓ５０２）。
DelPrbUsg >= Th_TpcDelUp? ・・・（９）
相対負荷DelPrbUsgが増加しきい値Th_TpcDelUp以上である場合（動作Ｓ５０２；ＹＥＳ）、次式（１０）に従って共通の目標受信電力Po_No_Puschを所定幅StepUpだけアップした時の値と最大値Po_No_Pusch_Maxのうち小さい方の値を設定し、その結果を自局通信エリア内に存在する端末に通知する（動作Ｓ５０３）。
Po_No_Pusch = MIN(Po_No_Pusch+StepUp, Po_No_Pusch_Max) ・・・（１０）
ここで、StepUp(>0)は増加ステップ幅である。また、MIN(X, Y)はXとYの中から最小値を返す関数であり、Po_No_Pusch_Maxは設定するPo_No_Puschの最大値である。Po_No_Puschの初期値は第１実施例のデフォルト値Po_No_Defとする。
一方、相対負荷DelPrbUsgが増加しきい値Th_TpcDelUp未満である場合（動作Ｓ５０２；ＮＯ）、相対負荷DelPrbUsgが送信電力を下げる減少しきい値Th_TpcDelDownより小さいか否かを次式（１１）に従って判定する（動作Ｓ５０４）。
DelPrbUsg < Th_TpcDelDown ・・・（１１）
相対負荷DelPrbUsgが減少しきい値Th_TpcDelDown未満である場合（動作Ｓ５０４；ＹＥＳ）、次式（１２）に従って目標受信電力Po_No_Puschを所定幅StepDownだけダウンした時の値と最小値Po_No_Pusch_Minのうち大きい方の値を設定し、その結果を自局通信エリア内に存在する端末に通知する（動作Ｓ５０５）。
Po_No_Pusch = MAX( Po_No_Pusch - StepDown, Po_No_Pusch_Min) ・・・（１２）
ここで、StepDown(>0)は減少ステップ幅である。また、MAX(X, Y)はXとYの中から最大値を返す関数であり、Po_No_Pusch_Minは設定するPo_No_Puschの最小値である。なお、相対負荷DelPrbUsgが減少しきい値Th_TpcDelDown以上であれば（動作Ｓ５０４；ＮＯ）、処理を終了する。
本実施例によれば、ピコセルの相対負荷に応じて共通の目標受信電力Po_No_Puschなどの送信電力のパラメータを所定のステップ幅で細かく調整できるので、マクロセルとピコセル間のユーザスループットの公平性を更に改善できる。
４．その他の実施形態
以上、本発明の実施形態および実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、単体の装置に適用しても良い。さらに、本発明は、上記実施例で説明した機能を実現するプログラムが、システム或いは遠隔から供給されて、実施形態で説明した動作手順の処理を実行する場合にも適用可能である。従って、本発明の機能を基地局で実現するために、基地局にインストールされ基地局内のプロセッサで実行されるプログラム、そのプログラムを格納した媒体、及びそのプログラムをダウンロードさせるサーバも、本発明の範疇に含まれる。
５．付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
（付記１）
自局の無線エリアの少なくとも一部が当該無線エリアよりも大きく他の無線局により管理される無線エリアと隣接する無線局であって、
前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷とを取得する負荷取得手段と、
前記他の無線局の負荷に対する前記自局の負荷の相対的な大きさに基づいて前記自局の無線エリアに接続している無線端末の送信電力を制御する送信電力制御手段と、
を有することを特徴とする無線局。
（付記２）
前記送信電力制御手段は、前記自局の負荷の相対的な大きさと増加しきい値あるいは減少しきい値とを比較することで前記無線端末の送信電力の増加あるいは減少を制御することを特徴とする付記１に記載の無線局。
（付記３）
前記無線端末の送信電力の増加幅および減少幅が送信電力パラメータにより予め設定されていることを特徴とする付記２に記載の無線局。
（付記４）
前記送信電力パラメータを所定の送信電力値に設定することを特徴とする付記３に記載の無線局。
（付記５）
前記送信電力パラメータを所定の増加あるいは減少ステップで増加あるいは減少させることを特徴とする付記３に記載の無線局。
（付記６）
前記負荷は、無線帯域の使用率、接続中の無線端末数、あるいは接続中の無線端末の平均送信レートのいずれかであることを特徴とする付記１−５のいずれかに記載の無線局。
（付記７）
前記送信電力制御手段は、前記自局の無線エリアで共通の目標受信電力、無線端末ごとの個別受信電力オフセットあるいはパスロス補正係数を調整することで前記無線端末の送信電力を制御することを特徴とする付記１−６のいずれかに記載の無線局。
（付記８）
前記送信電力制御手段は、前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷との差により前記前記自局の負荷の相対的な大きさを計算することを特徴とする付記１−７のいずれかに記載の無線局。
（付記９）
前記送信電力制御手段は、前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷との比により前記前記自局の負荷の相対的な大きさを計算することを特徴とする付記１−７のいずれかに記載の無線局。
（付記１０）
前記他の無線局の無線エリアがマクロセルであり、前記自局の無線エリアが前記マクロセルに取り囲まれたスモールセルであることを特徴とする付記１−９のいずれかに記載の無線局。
（付記１１）
自局の無線エリアの少なくとも一部が当該自局の無線エリアよりも大きく他の無線局により管理される無線エリアと隣接する無線局における前記自局の無線エリアにある無線端末に対する上り送信電力制御方法であって、
前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷とを取得し、
前記他の無線局の負荷に対する前記自局の負荷の相対的な大きさに基づいて前記無線端末の送信電力を制御する、
ことを特徴とする上り送信電力制御方法。
（付記１２）
前記自局の負荷の相対的な大きさと増加しきい値あるいは減少しきい値とを比較することで前記無線端末の送信電力の増加あるいは減少を制御することを特徴とする付記１１に記載の上り送信電力制御方法。
（付記１３）
前記無線端末の送信電力の増加幅および減少幅が送信電力パラメータにより予め設定されていることを特徴とする付記１２に記載の上り送信電力制御方法。
（付記１４）
前記送信電力パラメータを所定の送信電力値に設定することを特徴とする付記１３に記載の上り送信電力制御方法。
（付記１５）
前記送信電力パラメータを所定の増加あるいは減少ステップで増加あるいは減少させることを特徴とする付記１３に記載の上り送信電力制御方法。
（付記１６）
前記負荷は、無線帯域の使用率、接続中の無線端末数、あるいは接続中の無線端末の平均送信レートのいずれかであることを特徴とする付記１１−１５のいずれかに記載の上り送信電力制御方法。
（付記１７）
前記自局の無線エリアで共通の目標受信電力、無線端末ごとの個別受信電力オフセットあるいはパスロス補正係数を調整することで前記無線端末の送信電力を制御することを特徴とする付記１１−１６のいずれかに記載の上り送信電力制御方法。
（付記１８）
前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷との差により前記前記自局の負荷の相対的な大きさを計算することを特徴とする付記１１−１７のいずれかに記載の上り送信電力制御方法。
（付記１９）
前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷との比により前記前記自局の負荷の相対的な大きさを計算することを特徴とする付記１１−１７のいずれかに記載の上り送信電力制御方法。
（付記２０）
前記他の無線局の無線エリアがマクロセルであり、前記自局の無線エリアが前記マクロセルに取り囲まれたスモールセルであることを特徴とする付記１１−１９のいずれかに記載の上り送信電力制御方法。
（付記２１）
第１無線エリアを管理する第１無線局と、前記第１無線エリアの少なくとも一部と隣接し前記第１無線エリアより大きい第２無線エリアを管理する第２無線局と、を含む無線通信システムであって、
前記第１無線局が、自局の第１負荷情報と前記第２無線局から取得した第２負荷情報とを用いて、前記第２負荷情報に対する前記第１負荷情報の相対的大きさを算出し、当該相対的大きさに基づいて、前記第１無線局の無線エリアに接続している無線端末の送信電力を制御することを特徴とする無線通信システム。
（付記２２）
自局の無線エリアの少なくとも一部が当該自局の無線エリアよりも大きく他の無線局により管理される無線エリアと隣接する無線局における前記自局の無線エリアにある無線端末に対する上り送信電力制御をコンピュータに機能させるためのプログラムであって、
前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷とを取得し、
前記他の無線局の負荷に対する前記自局の負荷の相対的な大きさに基づいて前記無線端末の送信電力を制御する、
ように前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
本発明はヘテロジニアスネットワークの無線局に適用され得る。
１００ ピコ基地局
１０１ 基地局動作部
１０２ リファレンス信号測定部
１０３ スケジューラ
１０４ 負荷測定部
１０５ 端末電力制御部
２００ 端末
２０１ 端末動作部
２０２ リファレンス信号発生部
２０３ 送信バッファ
３００ マクロ基地局
３０１ 基地局動作部
３０２ リファレンス信号測定部
３０３ スケジューラ
３０４ 負荷測定部
３０５ 端末電力制御部

Claims (10)

  1. 自局の無線エリアの少なくとも一部が当該無線エリアよりも大きく他の無線局により管理される無線エリアと隣接する無線局であって、
    前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷とを取得する負荷取得手段と、
    前記他の無線局の負荷に対する前記自局の負荷の相対的な大きさに基づいて前記自局の無線エリアに接続している無線端末の送信電力を制御する送信電力制御手段と、
    を有することを特徴とする無線局。
  2. 前記送信電力制御手段は、前記自局の負荷の相対的な大きさと増加しきい値あるいは減少しきい値とを比較することで前記無線端末の送信電力の増加あるいは減少を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線局。
  3. 前記無線端末の送信電力の増加幅および減少幅が送信電力パラメータにより予め設定されていることを特徴とする請求項２に記載の無線局。
  4. 前記送信電力パラメータを所定の送信電力値に設定することを特徴とする請求項３に記載の無線局。
  5. 自局の無線エリアの少なくとも一部が当該自局の無線エリアよりも大きく他の無線局により管理される無線エリアと隣接する無線局における前記自局の無線エリアにある無線端末に対する上り送信電力制御方法であって、
    前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷とを取得し、
    前記他の無線局の負荷に対する前記自局の負荷の相対的な大きさに基づいて前記無線端末の送信電力を制御する、
    ことを特徴とする上り送信電力制御方法。
  6. 前記自局の負荷の相対的な大きさと増加しきい値あるいは減少しきい値とを比較することで前記無線端末の送信電力の増加あるいは減少を制御することを特徴とする請求項５に記載の上り送信電力制御方法。
  7. 前記無線端末の送信電力の増加幅および減少幅が送信電力パラメータにより予め設定されていることを特徴とする請求項６に記載の上り送信電力制御方法。
  8. 前記送信電力パラメータを所定の送信電力値に設定することを特徴とする請求項７に記載の上り送信電力制御方法。
  9. 第１無線エリアを管理する第１無線局と、前記第１無線エリアの少なくとも一部と隣接し前記第１無線エリアより大きい第２無線エリアを管理する第２無線局と、を含む無線通信システムであって、
    前記第１無線局が、自局の第１負荷情報と前記第２無線局から取得した第２負荷情報とを用いて、前記第２負荷情報に対する前記第１負荷情報の相対的大きさを算出し、当該相対的大きさに基づいて、前記第１無線局の無線エリアに接続している無線端末の送信電力を制御することを特徴とする無線通信システム。
  10. 自局の無線エリアの少なくとも一部が当該自局の無線エリアよりも大きく他の無線局により管理される無線エリアと隣接する無線局における前記自局の無線エリアにある無線端末に対する上り送信電力制御をコンピュータに機能させるためのプログラムであって、
    前記自局の負荷と前記他の無線局の負荷とを取得し、
    前記他の無線局の負荷に対する前記自局の負荷の相対的な大きさに基づいて前記無線端末の送信電力を制御する、
    ように前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
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