WO2011129450A1 - 無線通信システム、高電力基地局、低電力基地局、及び通信制御方法 - Google Patents

無線通信システム、高電力基地局、低電力基地局、及び通信制御方法 Download PDF

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WO2011129450A1
WO2011129450A1 PCT/JP2011/059440 JP2011059440W WO2011129450A1 WO 2011129450 A1 WO2011129450 A1 WO 2011129450A1 JP 2011059440 W JP2011059440 W JP 2011059440W WO 2011129450 A1 WO2011129450 A1 WO 2011129450A1
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WO
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base station
power base
radio
resource
coverage
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PCT/JP2011/059440
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一尊 中村
健太 沖野
琢 中山
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京セラ株式会社
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system, a high power base station, a low power base station, and a communication control method to which a heterogeneous network is applied.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE Advanced Long Term Evolution
  • the radio base station transmits user data to the radio terminal using a data transmission channel called PDSCH (Physical Downlink Shared Channel).
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • the downlink is communication in the direction from the radio base station to the radio terminal
  • the uplink is communication in the direction from the radio terminal to the radio base station.
  • a heterogeneous network is a network in which low-power base stations (so-called picocell base stations, femtocell base stations, relay nodes) are arranged in the communication area of high-power base stations (so-called macrocell base stations).
  • low-power base stations so-called picocell base stations, femtocell base stations, relay nodes
  • macrocell base stations high-power base stations
  • the heterogeneous network can distribute the load of the high power base station to the low power base stations.
  • a wireless terminal is generally connected to a wireless base station having the highest reception power of a wireless signal among a plurality of wireless base stations, in a heterogeneous network, a wireless terminal is connected to a low-power base station having a small transmission output. May have fewer opportunities to connect.
  • Non-Patent Document 1 A method for enlarging the (area range) has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • the data transmission channel of one radio base station causes interference from the data transmission channel of the other radio base station. Accordingly, there is a possibility that user data cannot be normally received via the data transmission channel of the one radio base station.
  • the data transmission channel of the low power base station is likely to receive large interference from the data transmission channel of the high power base station. The problem becomes even more serious.
  • an object of the present invention is to provide a radio communication system, a high power base station, a low power base station, and a communication control method capable of reducing interference between base stations in a heterogeneous network and improving the throughput of the entire system. To do.
  • the present invention has the following features.
  • the feature of the radio communication system according to the present invention is that it is arranged in a communication area of a high power base station (macro cell base station MeNB) and the high power base station, and has a low power with a smaller transmission output than the high power base station.
  • a high power base station macro cell base station MeNB
  • a wireless communication system (wireless communication system 1) having a base station (for example, a picocell base station PeNB), which is a wireless resource that can be used as a specific downlink channel (for example, PDSCH) by the high power base station
  • a determination unit (usable resource determination unit 123 or allocation scheduled radio resource determination unit 224) that determines a resource, and a radio terminal that is connected to the high power base station among the available resources determined by the determination unit
  • An allocating unit (resource allocating unit 124) for allocating radio resources, wherein the determining unit includes the low power base If the coverage is enlarged, and summarized in that determining the available resources.
  • the specific downlink channel is, for example, a downlink data transmission channel (PDSCH in the LTE system), but is not limited to such a data transmission channel, and is a downlink control information transmission channel (LTE).
  • PDCCH may be used in the system.
  • the low power base station is, for example, a picocell base station or a femtocell base station, but is not limited to a picocell base station or a femtocell base station, and may be a relay node or the like.
  • radio resources that can be used as a specific downlink channel are allocated. Since the low power base station uses radio resources that cannot be used by the high power base station, interference from the high power base station can be avoided and the throughput of the low power base station can be improved.
  • Another feature of the wireless communication system according to the present invention is that, in the wireless communication system according to the above feature, the determining unit decreases the available resources as the degree of coverage of the low power base station increases. The gist is to decide to do so.
  • Another feature of the wireless communication system according to the present invention is that, in the wireless communication system according to the above feature, when the coverage of the low power base station is expanded, the determination unit has a coverage of the low power base station. The gist is to determine that the available resources are less than before the expansion.
  • Another feature of the wireless communication system according to the present invention is that, in the wireless communication system according to the above feature, the determination unit has received quality deteriorated due to the expansion of coverage among wireless terminals connected to the low power base station.
  • the gist of the present invention is to determine the available resources so as to avoid the radio resources scheduled to be allocated by the radio terminals.
  • a first reception quality value (RSRP MeNB ) indicating a reception quality of a radio signal received by the radio terminal from the high power base station.
  • a second reception quality value (RSRP PeNB ) indicating the reception quality of the radio signal received by the radio terminal from the low power base station, and a correction value (bias value) for correcting the second reception quality value high
  • a selection unit (connection destination selection unit 121, connection destination selection unit 221) that selects a base station corresponding to the highest reception quality value as a connection destination of the wireless terminal, and the correction value is It shows the degree to which the coverage of the low power base station is expanded, and the gist is that the determining unit determines the usable resource based on the correction value.
  • the specific downlink channel is a data transmission channel for transmitting user data to a wireless terminal. To do.
  • Another feature of the wireless communication system according to the present invention is that, in the wireless communication system according to the above feature, the available resources are at least some of the total frequency bands (total resource blocks) of the downlink. This is the gist.
  • the usable resource is a time range of at least a part of a downlink communication time frame (subframe or wireless frame). It is a summary.
  • the characteristics of the high power base station according to the present invention are based on the degree to which the coverage of a low power base station (for example, a picocell base station PeNB) whose transmission output is smaller than that of the own station, which is arranged in the communication area of the own station, is expanded.
  • a determining unit (usable resource determining unit 123) that determines an available resource that is a radio resource that can be used as a specific downlink channel (for example, PDSCH) by the own station, and the usable that is determined by the determining unit
  • the gist of the invention is that it comprises an allocating unit (resource allocating unit 124) that allocates radio resources to radio terminals connected to the high-power base station among the resources.
  • a feature of the low power base station according to the present invention is a low power base station (for example, a pico cell base station PeNB) that is arranged in a communication area of a high power base station (macrocell base station MeNB) and has a smaller transmission output than the high power base station.
  • a low power base station for example, a pico cell base station PeNB
  • the allocation scheduled radio resource determination for determining the allocation radio resource of the radio terminal whose reception quality has deteriorated due to the expansion of the coverage among the radio terminals connected to the local station is determined.
  • a transmission unit (X2 interface communication unit 240) that transmits information indicating the allocation scheduled radio resource determined by the allocation scheduled radio resource determination unit to the high power base station. It is a summary to provide.
  • the feature of the communication control method according to the present invention is based on the degree to which the coverage of a low power base station having a transmission output smaller than that of the high power base station, which is arranged in a communication area of the high power base station, is expanded.
  • a step of determining an available resource that is a radio resource that can be used as a specific downlink channel by the high power base station, and connecting to the high power base station from the available resources determined by the determining step And a step of allocating radio resources to a radio terminal.
  • Another feature of the communication control method according to the present invention is that, when coverage of a low power base station having a transmission output smaller than that of the high power base station arranged in a communication area of the high power base station is expanded, A step of determining an allocation scheduled radio resource of a radio terminal whose reception quality has deteriorated due to the expansion of coverage among radio terminals connected to a low power base station, and information indicating the allocation scheduled radio resource determined by the determining step Transmitting from the low power base station to the high power base station.
  • the feature of the communication control method according to the present invention is based on the degree to which the coverage of a low power base station having a transmission output smaller than that of the high power base station, which is arranged in a communication area of the high power base station, is expanded. Determining a usable resource, which is a radio resource that can be used as a specific downlink channel by the high power base station, and information indicating the usable resource determined by the determining step from the high power base station; And a step of transmitting to the low power base station.
  • the present invention it is possible to provide a radio communication system, a high power base station, a low power base station, and a communication control method that can reduce interference between base stations in a heterogeneous network and improve the throughput of the entire system.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a radio communication system according to a first embodiment. It is a figure for demonstrating the interference control which concerns on 1st Embodiment and 2nd Embodiment. It is a figure which shows the ratio of the radio
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the LTE system.
  • a plurality of radio base stations eNB constitutes E-UTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network).
  • Each of the plurality of radio base stations eNB forms a cell that is a communication area that should provide a service to the radio terminal UE.
  • the radio terminal UE is a radio communication device possessed by a user and is also referred to as a user device.
  • the radio terminal UE connects to the radio signal having the highest received power (RSRP: “Reference” Signal “Received” Power) of the reference signal among the plurality of radio base stations eNB.
  • RSRP Reference
  • SNR Signal to Noise ratio
  • the radio base stations eNB can communicate with each other via an X2 interface that is a logical communication path that provides inter-base station communication.
  • Each of the plurality of radio base stations eNB can communicate with EPC (Evolved Packet Core), specifically, MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving Gateway) via the S1 interface.
  • EPC Evolved Packet Core
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • the OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Multiple Access
  • SC-FDMA Single-Carrier Frequency Division Multiple Multiple Access
  • Each method is applied.
  • an FDD (Frequency Division Duplex) method or a TDD (Time Division Duplex) method is applied as a duplex method.
  • FIG. 2A is a frame configuration diagram showing a downlink radio frame configuration when the FDD scheme is used.
  • FIG. 2B is a frame configuration diagram showing the configuration of the downlink subframe.
  • the downlink radio frame is composed of 10 downlink subframes, and each downlink subframe is composed of two downlink slots.
  • Each downlink subframe has a length of 1 ms, and each downlink slot has a length of 0.5 ms.
  • each downlink slot is composed of one resource block (RB) in the time axis direction and one frequency slot in the frequency axis direction (frequency domain).
  • RB resource block
  • each RB includes 7 OFDM symbols in the time axis direction and 12 subcarriers in the frequency axis direction.
  • the downlink subframe includes two consecutive downlink slots.
  • a section of a maximum of 3 OFDM symbols from the beginning of the first downlink slot in the downlink subframe is a control region constituting radio resources used as PDCCH (Physical (Downlink Control Channel) for transmitting control information.
  • the control information corresponds to uplink and downlink scheduling information (that is, information on allocated radio resources) and the like.
  • the remaining OFDM symbol section of the downlink subframe is a data area constituting a radio resource used as PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) for transmitting user data.
  • the radio terminal UE can identify user data transmitted on the PDSCH by decoding control information transmitted on the PDCCH.
  • a pico cell base station PeNB as a low power base station (small output base station) is arranged in a communication area (macro cell) of a macro cell base station MeNB as a high power base station (high output base station).
  • a heterogeneous network arrangement will be described.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the radio communication system 1 according to the first embodiment.
  • the radio communication system 1 is arranged in a macro cell base station MeNB, a radio terminal MUE connected to the macro cell base station MeNB, a macro cell MC formed by the macro cell base station MeNB, and adjacent to the macro cell base station MeNB.
  • the pico cell base stations PeNB 1 to 3 are simply referred to as pico cell base stations PeNB when not particularly distinguished.
  • the macro cell base station MeNB and the pico cell base station PeNB use a common frequency band. Note that the pico cell PC formed by the pico cell base station PeNB is hereinafter referred to as a “hot zone”.
  • the picocell base station PeNB (also referred to as a hot zone node) is a low power base station having a transmission output smaller than that of the macrocell base station MeNB, and is arranged in a high traffic zone in the macrocell.
  • the reception power maximum standard (hereinafter referred to as RP), which is a connection destination selection standard for selecting the radio base station eNB having the highest RSRP and connecting the radio terminal UE. If the standard is adopted, the coverage of the picocell base station PeNB may be narrowed. In particular, under the situation where the position of the pico cell base station PeNB is close to the macro cell base station MeNB, the coverage of the pico cell base station PeNB becomes very narrow, and the pico cell base station PeNB cannot be effectively used.
  • the following methods can be used as a method that can expand the coverage of the picocell base station PeNB without increasing the transmission output of the picocell base station PeNB.
  • the radio terminal UE can receive radio signals from the macro cell base station MeNB and the pico cell base station PeNB
  • the RSRP corresponding to the pico cell base station PeNB is compared with the RSRP corresponding to the macro cell base station MeNB. In doing so, there is a method of adding a bias value (bias) to the RSRP corresponding to the picocell base station PeNB.
  • bias bias
  • the picocell base station PeNB By applying a bias to the RSRP corresponding to the picocell base station PeNB (that is, adding a bias value to the RSRP corresponding to the picocell base station PeNB), the RSRP after the bias exceeds the RSRP corresponding to the macrocell base station MeNB The possibility increases. Therefore, since the picocell base station PeNB is preferentially selected as a connection destination, the coverage of the picocell base station PeNB can be expanded.
  • a connection destination selection criterion is referred to as a Range Expansion criterion (hereinafter referred to as an RE criterion).
  • the RE reference bias value is, for example, a large value for a picocell base station PeNB with a short distance (or small path loss) from the macro cell base station MeNB, and a long distance (or path loss) from the macro cell base station MeNB.
  • the picocell base station PeNB is a small value.
  • the macro cell base station MeNB or the pico cell base station PeNB can measure the distance or the path loss by a known method and determine the RE-based bias value.
  • the bias value may be determined in consideration of the terminal distribution in the macro cell and the traffic load of the pico cell base station PeNB.
  • the macro cell base station MeNB determines the bias value of the RE standard, and the coverage of the pico cell base station PeNB is expanded by the RE standard.
  • the entity that selects the connection destination of the radio terminal UE is, for example, the radio terminal UE if the radio terminal UE is waiting (idle state), and connected if the radio terminal UE is executing communication (active state). This is the previous radio base station eNB.
  • the active state the RSRP measurement value is periodically reported from the radio terminal UE to the connected radio base station eNB, so that the connected radio base station eNB selects the next connection destination of the radio terminal UE. Then, the radio terminal UE can be handed over to the next connection destination.
  • the macro cell base station MeNB transmits user data to the radio terminal MUE using the PDSCH.
  • the picocell base station PeNB uses PDSCH to transmit user data to the radio terminal PUE.
  • the frequency bands of these PDSCHs overlap, the PDSCHs of the macro cell base station MeNB and the pico cell base station PeNB interfere with each other.
  • the radio terminal PUE connected to the picocell base station PeNB has higher received power from the macrocell base station MeNB than received power from the picocell base station PeNB. There is. In this case, the PDSCH of the picocell base station PeNB receives large interference from the PDSCH of the macrocell base station MeNB, and the radio terminal PUE cannot receive (decode) user data.
  • the radio terminal UE that is not optimal as SINR is accommodated in the hot zone. Since such a radio terminal UE basically receives very strong interference from the macro cell base station MeNB having a large transmission power, the SINR becomes very low.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the interference control according to the first embodiment.
  • the PDSCH resource (corresponding to the data area shown in FIG. 2 (b)) of the macro cell base station MeNB is frequency-divided so that only a part can be used and the rest is not used.
  • the unused portion can be used by the radio terminal PUE having a low SINR in the hot zone.
  • PDSCH resources that can be used by the macro cell base station MeNB are appropriately referred to as “usable PDSCH resources”, and PDSCH resources that cannot be used by the macro cell base station MeNB are appropriately referred to as “unusable PDSCH resources”.
  • the usable PDSCH resource is at least a part of the downlink total resource block
  • the unusable PDSCH resource is the part of the total resource block of the downlink. The remaining resource blocks are excluded.
  • the pico cell base station PeNB uses such a non-interfering PDSCH resource as a low SINR radio. Assign to terminal PUE. Specifically, the radio terminal PUE periodically feeds back the reception quality measurement result to the picocell base station PeNB as channel quality information (CQI), and the picocell base station PeNB has a CQI corresponding to the non-interfering PDSCH resource. In response to being good, the non-interference PDSCH resource can be preferentially allocated to the radio terminal PUE.
  • CQI channel quality information
  • the pico cell base station PeNB may be able to grasp the non-interference PDSCH resource by notifying the unusable PDSCH resource from the macro cell base station MeNB to the pico cell base station PeNB.
  • the pico cell base station PeNB can preferentially assign the non-interference PDSCH resource to the radio terminal PUE without waiting for the CQI corresponding to the non-interference PDSCH resource to be good.
  • the macro cell base station MeNB notifies an unusable PDSCH resource to the pico cell base station PeNB.
  • interference with the hot zone can be avoided, but PDSCH resources that can be allocated to the radio terminal MUE connected to the macro cell base station MeNB are reduced. For this reason, in order to improve the characteristics by expanding the coverage of the hot zone, it is necessary that the effect of improving the characteristics by load distribution exceeds the loss by reducing the available resources by frequency division.
  • the amount or ratio of the usable PDSCH resource is determined based on the RE-based bias value indicating the degree to which the coverage of the picocell base station PeNB is expanded.
  • the average of the bias values corresponding to each picocell base station PeNB is used.
  • the PDSCH resource can be arbitrarily divided, but is divided according to the CQI resolution to be fed back in accordance with the LTE specification. That is, each frequency band of the usable PDSCH resource and the unusable PDSCH resource is an integer multiple of a frequency unit at which the radio terminal UE measures reception quality (channel quality).
  • the frequency unit is referred to as a subband.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a ratio of radio terminals UE connected to the macro cell base station MeNB and the pico cell base stations PeNB 1 to 3 in the macro cell.
  • the proportion of the radio terminals UE connected to the picocell base station PeNB increases as the RE-reference bias value increases. Therefore, the larger the RE standard bias value, the smaller the usable PDSCH resources of the macro cell base station MeNB, and the smaller the RE standard bias value, the larger the usable PDSCH resources of the macro cell base station MeNB. Further, when the RE-based bias value is updated as appropriate, it is desirable to reset the available PDSCH resources of the macro cell base station MeNB according to the update of the bias value.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the macro cell base station MeNB according to the first embodiment.
  • the macro cell base station MeNB includes an antenna unit 101, a radio communication unit 110, a control unit 120, a storage unit 130, and an X2 interface communication unit 140.
  • the radio communication unit 110 is configured using, for example, a radio frequency (RF) circuit, a baseband (BB) circuit, and the like, and transmits and receives radio signals to and from the radio terminal PUE via the antenna unit 101.
  • the wireless communication unit 110 also modulates the transmission signal and demodulates the reception signal.
  • the control unit 120 is configured using, for example, a CPU, and controls various functions included in the macro cell base station MeNB.
  • storage part 130 is comprised using memory, for example, and memorize
  • the X2 interface communication unit 140 performs inter-base station communication with other radio base stations using the X2 interface.
  • the control unit 120 includes a connection destination selection unit 121, a bias value determination unit 122, an available resource determination unit 123, and a resource allocation unit 124.
  • the connection destination selection unit 121 selects a radio base station that is the next connection destination of the radio terminal MUE based on RSRP information (that is, a measurement report) reported from the radio terminal MUE. If the wireless terminal MUE receives a reference signal of each macrocell base station MeNB and picocell base station PeNB, the connection destination selecting unit 121, and a RSRP PeNB corresponding to RSRP MeNB and picocell base station PeNB corresponding to the macrocell base station MeNB In the comparison, a bias is applied to the RSRP PeNB . When RSRP PeNB the given bias is higher than the RSRP MeNB, the connection destination selecting unit 121 performs the handover control to switch the connection destination of the radio terminal MUE to the picocell base station PeNB.
  • RSRP information that is, a measurement report
  • the bias value determination unit 122 determines an RE-based bias value for each of the picocell base stations PeNB.
  • the bias value determination unit 122 is not limited to the case where the RE reference bias value is determined for each of the picocell base stations PeNB, and the RE reference bias value may be stored in the storage unit 130 in advance.
  • the available resource determination unit 123 determines an available PDSCH resource based on the RE standard bias value. Specifically, the usable resource determination unit 123 decreases the usable PDSCH resource of the macro cell base station MeNB as the RE standard bias value increases, and uses the macro cell base station MeNB as the RE standard bias value decreases. Increase the number of possible PDSCH resources.
  • the RE-based bias value can be an average of the bias values of the picocell base stations PeNB1 to PeNB3. It is desirable that the usable resource determination unit 123 resets the usable PDSCH resource of the macro cell base station MeNB according to the update of the bias value when the RE-based bias value is appropriately updated.
  • the resource allocation unit 124 allocates radio resources (resource blocks) to the radio terminal MUE from the available PDSCH resources determined by the available resource determination unit 123. For example, the resource allocation unit 124 uses a scheduling algorithm such as proportional fairness (PF) based on CQI fed back from the radio terminal MUE to allocate radio resources (resource blocks) to the radio terminal MUE from among the available PDSCH resources. assign.
  • PF proportional fairness
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the picocell base station PeNB according to the first embodiment.
  • the picocell base station PeNB includes an antenna unit 201, a radio communication unit 210, a control unit 220, a storage unit 230, and an X2 interface communication unit 240.
  • the radio communication unit 110 is configured using, for example, a radio frequency (RF) circuit, a baseband (BB) circuit, and the like, and transmits and receives radio signals to and from the radio terminal PUE via the antenna unit 201.
  • the wireless communication unit 210 also modulates the transmission signal and demodulates the reception signal.
  • the control unit 220 is configured using, for example, a CPU, and controls various functions provided in the picocell base station PeNB.
  • the storage unit 230 is configured using, for example, a memory, and stores various types of information used for controlling the picocell base station PeNB.
  • the X2 interface communication unit 240 performs inter-base station communication with other radio base stations using the X2 interface.
  • the control unit 220 includes a connection destination selection unit 221 and a resource allocation unit 222.
  • the connection destination selection unit 221 selects a radio base station that is the next connection destination of the radio terminal PUE based on the RSRP reported from the radio terminal PUE connected to the local station. If the wireless terminal PUE receives a reference signal of each macrocell base station MeNB and picocell base station PeNB, the connection destination selecting unit 221, and a RSRP PeNB corresponding to RSRP MeNB and picocell base station PeNB corresponding to the macrocell base station MeNB In the comparison, a bias is applied to the RSRP PeNB . When the RSRP PeNB to which the bias is applied is lower than the RSRP MeNB , the connection destination selection unit 221 performs handover control so as to switch the connection destination of the radio terminal PUE to the macro cell base station MeNB.
  • the resource allocation unit 222 allocates radio resources (resource blocks) to the radio terminal PUE. For example, the resource allocation unit 222 allocates radio resources (resource blocks) from among the PDSCH resources to the radio terminal MUE using a scheduling algorithm such as proportional fairness (PF) based on the CQI fed back from the radio terminal PUE.
  • PF proportional fairness
  • the resource allocation unit 222 waits for the CQI corresponding to the non-interfering PDSCH resource (see FIG. 4) corresponding to the unavailable PDSCH resource to be good. Without any interference PDSCH resource is preferentially allocated to the radio terminal PUE.
  • FIG. 8 is an operation sequence diagram showing the operation of the radio communication system 1 according to the first embodiment.
  • step S11 the bias value determination unit 122 of the macro cell base station MeNB determines an RE-based bias value for each of the pico cell base stations PeNB, and stores the bias value in the storage unit 130.
  • the bias value stored in the storage unit 130 is referred to by the connection destination selection unit 121 thereafter.
  • step S12 the usable resource determination unit 123 of the macro cell base station MeNB determines the usable PDSCH resource and the unusable PDSCH resource of the macro cell base station MeNB based on the RE-reference bias value.
  • the X2 interface communication unit 140 of the macro cell base station MeNB includes information indicating the bias value determined by the bias value determining unit 122 and information indicating the unusable PDSCH resource determined by the usable resource determining unit 123. Is transmitted to the picocell base station PeNB.
  • the X2 interface communication unit 240 of the picocell base station PeNB receives information indicating a bias value and information indicating an unusable PDSCH resource.
  • step S14 the resource allocation unit 124 of the macro cell base station MeNB allocates radio resources (resource blocks) to the radio terminal MUE from the available PDSCH resources determined by the available resource determination unit 123.
  • step S15 the storage unit 230 of the picocell base station PeNB stores information indicating the bias value received by the X2 interface communication unit 240.
  • the bias value is thereafter referred to by the connection destination selection unit 221.
  • step S16 the resource allocation unit 222 of the picocell base station PeNB allocates radio resources (resource blocks) to the radio terminal PUE. Based on the information indicating the unusable PDSCH resource received by the X2 interface communication unit 240, the resource allocation unit 222 prioritizes the non-interference PDSCH resource (see FIG. 4) corresponding to the unusable PDSCH resource to the radio terminal PUE having a low SINR. And assign.
  • the radio communication system 1 limits the radio resources that the macro cell base station MeNB can use as the PDSCH. Since the pico cell base station PeNB can use the PDSCH resource that cannot be used as the PDSCH by the macro cell base station MeNB, interference from the macro cell base station MeNB can be avoided, so that the throughput of the pico cell base station PeNB can be improved.
  • the macro cell base station MeNB it is possible to prevent the macro cell base station MeNB from using too many PDSCH resources that can be used as the PDSCH by determining the radio resources that can be used as the PDSCH by the macro cell base station MeNB based on the RE standard bias value. Thereby, since the throughput reduction of the macro cell base station MeNB can be prevented while improving the throughput of the pico cell base station PeNB, the throughput of the whole system can be improved.
  • the available resource determination unit 123 determines the radio resources that can be used as the PDSCH by the macro cell base station MeNB based on the average bias value of each of the plurality of pico cell base stations PeNB. A case where a plurality of picocell base stations PeNB are arranged in the communication area of the station MeNB can also be handled.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the macro cell base station MeNB according to the second embodiment. As illustrated in FIG. 9, the macro cell base station MeNB according to the second embodiment does not include the bias value determination unit 122 described in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the picocell base station PeNB according to the second embodiment.
  • the picocell base station PeNB according to the second embodiment includes a bias value determination unit 223 and an allocation scheduled radio resource determination unit 224.
  • the bias value determination unit 223 determines an RE-based bias value.
  • the method for determining the bias value is the same as in the first embodiment.
  • the allocation scheduled radio resource determination unit 224 determines the radio terminal PUE whose reception quality (for example, SINR) has deteriorated due to the coverage expansion among the radio terminals PUE connected to the own station.
  • a radio resource to be allocated is determined.
  • the scheduled allocation radio resource is not a radio resource allocated at the present time but a radio resource scheduled to be allocated in the future (for example, after several subframes).
  • FIG. 11 is an operation sequence diagram showing the operation of the wireless communication system 1 according to the second embodiment.
  • movement sequence performed between one picocell base station PeNB and the macrocell base station MeNB is shown.
  • step S21 the bias value determining unit 223 of the picocell base station PeNB determines an RE-based bias value and stores the bias value in the storage unit 230.
  • the bias value stored in the storage unit 230 is thereafter referred to by the connection destination selection unit 221.
  • the radio resource determining unit 224 to be allocated to the picocell base station PeNB receives reception quality (for example, by expanding the coverage of the radio terminal PUE connected to the own station when the coverage of the own station is expanded according to the RE standard.
  • a radio resource to be allocated to a radio terminal PUE having a degraded SINR is determined.
  • the allocation scheduled radio resource determination unit 224 can identify the radio terminal PUE whose reception quality has deteriorated based on the CQI fed back from the radio terminal PUE.
  • the X2 interface communication unit 240 of the picocell base station PeNB indicates information indicating the bias value determined by the bias value determination unit 223 and the allocation scheduled radio resource determined by the allocation scheduled radio resource determination unit 224.
  • Information is transmitted to the macro cell base station MeNB.
  • the information indicating the allocation-scheduled radio resource can be information indicating whether there is an allocation schedule for each resource block.
  • the information is composed of a bit string, and “1” is assigned to a resource block that is scheduled to be assigned, and “0” is assigned to a resource block that is not scheduled to be assigned.
  • the X2 interface communication unit 140 of the macro cell base station MeNB receives information indicating the bias value and information indicating the allocation scheduled radio resource.
  • step S24 the storage unit 130 of the macro cell base station MeNB stores information indicating the bias value received by the X2 interface communication unit 140.
  • the stored bias value is thereafter referred to by the connection destination selection unit 121.
  • the available resource determination unit 123 of the macro cell base station MeNB determines the available PDSCH resource of the own station based on the information indicating the allocation scheduled radio resource received by the X2 interface communication unit 140. Specifically, the usable resource determination unit 123 determines the usable PDSCH resource of the local station so as to avoid a resource block scheduled to be allocated to a radio terminal PUE whose reception quality has deteriorated due to coverage expansion.
  • step S26 the resource allocation unit 124 of the macro cell base station MeNB allocates radio resources (resource blocks) to the radio terminal MUE from the available PDSCH resources determined by the available resource determination unit 123.
  • step S27 the resource allocation unit 222 of the picocell base station PeNB allocates radio resources (resource blocks) to the radio terminal PUE. At that time, the resource allocation unit 222 allocates the allocation scheduled radio resource determined by the allocation scheduled radio resource determination unit 224 to the radio terminal PUE whose reception quality has deteriorated due to the coverage expansion.
  • the macro cell base station MeNB has determined the RE standard bias value, but the RE standard bias value is determined by the pico cell base station PeNB, and the determined bias value is determined from the pico cell base station PeNB to the macro cell. It is good also as a structure notified to the base station MeNB.
  • the pico cell base station PeNB determines the RE-based bias value.
  • the macro-cell base station MeNB determines the RE-based bias value, and the determined bias value is transmitted from the macro cell base station MeNB to the pico cell. It is good also as a structure notified to the base station PeNB.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a case where the PDSCH resource is time-divided.
  • the ratio of time division can be set arbitrarily, it is divided in units of OFDM symbols in accordance with LTE specifications.
  • the radio frame shown in FIG. 2 may be time-divided in units of subframes instead of being divided in time in units of OFDM symbols in the subframe.
  • FIG. 13 shows a case where a radio frame is time-divided in units of subframes.
  • the radio frame is divided into a subframe that can be used only by the picocell base station PeNB and a subframe that can be used by each of the macrocell base station MeNB and the picocell base station PeNB.
  • resource division ie, data region division
  • the present invention is not limited to PDSCH, and may be applied to resource division (ie, control region division) related to PDCCH.
  • resource division related to the PDCCH either frequency division or time division may be adopted.
  • LTE Advanced it is planned to adopt a relay node that is a radio base station that configures the backhaul by radio, and an X2 interface is also planned to be adopted for the relay node.
  • a relay node that is a radio base station that configures the backhaul by radio
  • an X2 interface is also planned to be adopted for the relay node.
  • Such a low power base station may be used.
  • the present invention may be applied to other wireless communication systems such as a wireless communication system based on WiMAX (IEEE 802.16).
  • the radio communication system, the high power base station, the low power base station, and the communication control method according to the present invention can reduce inter-base station interference in a heterogeneous network and improve the throughput of the entire system. This is useful in wireless communication such as mobile communication.

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Abstract

　無線通信システム１は、マクロセル基地局ＭｅＮＢの通信エリアに配置され、マクロセル基地局ＭｅＮＢよりも送信出力が小さいピコセル基地局ＰｅＮＢを有し、ピコセル基地局ＰｅＮＢのカバレッジが拡大される。ピコセル基地局ＰｅＮＢのカバレッジが拡大される度合いに基づいて、マクロセル基地局ＭｅＮＢがＰＤＳＣＨとして使用可能な無線リソースが決定される。

Description

無線通信システム、高電力基地局、低電力基地局、及び通信制御方法
　本発明は、ヘテロジーニアスネットワークが適用される無線通信システム、高電力基地局、低電力基地局、及び通信制御方法に関する。
　現在運用されている第３世代及び第３．５世代セルラ無線通信システムよりも高速・大容量の通信を実現する次世代システムとして、標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準化されているＬＴＥ（Long Term Evolution）、及びＬＴＥを高度化したＬＴＥ　Ａｄｖａｎｃｅｄがある。
　ＬＴＥシステム（ＬＴＥ　Ａｄｖａｎｃｅｄを含む）の下りリンクでは、無線基地局は、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）と称されるデータ伝送用チャネルを使用して、無線端末へのユーザデータを送信する。なお、下りリンクとは、無線基地局から無線端末へ向かう方向の通信であり、上りリンクとは、無線端末から無線基地局へ向かう方向の通信である。
　また、ＬＴＥ　Ａｄｖａｎｃｅｄにおいては、高電力基地局（いわゆる、マクロセル基地局）の通信エリアに低電力基地局（いわゆる、ピコセル基地局や、フェムトセル基地局、リレーノード）が配置されるネットワークであるヘテロジーニアスネットワークの提供が検討されている。ヘテロジーニアスネットワークは、高電力基地局の負荷を低電力基地局に分散させることが可能である。
　しかしながら、無線端末は複数の無線基地局のうち無線信号の受信電力が最も高いものに接続することが一般的であることから、ヘテロジーニアスネットワークにおいては、送信出力の小さい低電力基地局に無線端末が接続する機会が少なくなる可能性がある。
　このような事情に鑑みて、低電力基地局からの受信電力が最も高い状態でなくても無線端末を当該低電力基地局に接続するように制御することで、低電力基地局のカバレッジ（通信エリア範囲）を拡大する手法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
　ところで、隣接する無線基地局間でデータ伝送用チャネルとして使用される無線リソースが重複する場合、一方の無線基地局のデータ伝送用チャネルが、他方の無線基地局のデータ伝送用チャネルからの干渉を受け、当該一方の無線基地局のデータ伝送用チャネルを介してユーザデータを正常に受信できなくなる可能性がある。
　特に、ヘテロジーニアスネットワークにおいて低電力基地局のカバレッジを拡大する手法では、低電力基地局のデータ伝送用チャネルが高電力基地局のデータ伝送用チャネルから大きな干渉を受ける可能性が高いため、上記の問題がより一層深刻になる。
　そこで、本発明は、ヘテロジーニアスネットワークにおける基地局間干渉を低減し、システム全体のスループットを改善できる無線通信システム、高電力基地局、低電力基地局、及び通信制御方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
　まず、本発明に係る無線通信システムの特徴は、高電力基地局（マクロセル基地局ＭｅＮＢ）と、前記高電力基地局の通信エリアに配置され、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局（例えばピコセル基地局ＰｅＮＢ）とを有する無線通信システム（無線通信システム１）であって、前記高電力基地局が特定の下りリンクチャネル（例えばＰＤＳＣＨ）として使用可能な無線リソースである使用可能リソースを決定する決定部（使用可能リソース決定部１２３又は割り当て予定無線リソース決定部２２４）と、前記決定部により決定された前記使用可能リソースの中から、前記高電力基地局に接続する無線端末に無線リソースを割り当てる割り当て部（リソース割り当て部１２４）とを備え、前記決定部は、前記低電力基地局のカバレッジが拡大される場合に、前記使用可能リソースを決定することを要旨とする。ここで、特定の下りリンクチャネルとは、例えば下りリンクのデータ伝送用チャネル（ＬＴＥシステムではＰＤＳＣＨ）であるが、このようなデータ伝送用チャネルに限らず、下りリンクの制御情報伝送用チャネル（ＬＴＥシステムではＰＤＣＣＨ）等であってもよい。また、低電力基地局とは、例えばピコセル基地局又はフェムトセル基地局であるが、ピコセル基地局又はフェムトセル基地局に限らずリレーノード等であってもよい。
　上記の特徴に係る無線通信システムによれば、低電力基地局のカバレッジが拡大される場合（すなわち、大きな干渉が生じる可能性がある場合）に、特定の下りリンクチャネルとして使用可能な無線リソースを限定することができるため、高電力基地局が使用不能な無線リソースを低電力基地局が使用することで、高電力基地局からの干渉を回避でき、低電力基地局のスループットを改善できる。
　本発明に係る無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記決定部は、前記低電力基地局のカバレッジが拡大される度合いが大きいほど、前記使用可能リソースを少なくするよう決定することを要旨とする。
　本発明に係る無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記決定部は、前記低電力基地局のカバレッジが拡大される際に、前記低電力基地局のカバレッジが拡大される前よりも前記使用可能リソースを少なくするよう決定することを要旨とする。
　本発明に係る無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記決定部は、前記低電力基地局に接続する無線端末のうち前記カバレッジの拡大により受信品質が劣化した無線端末の割り当て予定無線リソースを避けるように前記使用可能リソースを決定することを要旨とする。
　本発明に係る無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記高電力基地局から無線端末が受信する無線信号の受信品質を示す第１受信品質値（ＲＳＲＰＭｅＮＢ）と、前記低電力基地局から前記無線端末が受信する無線信号の受信品質を示す第２受信品質値（ＲＳＲＰＰｅＮＢ）と、前記第２受信品質値を高く補正するための補正値（バイアス値）とに基づいて、最も高い受信品質値と対応する基地局を前記無線端末の接続先として選択する選択部（接続先選択部１２１、接続先選択部２２１）をさらに備え、前記補正値は、前記低電力基地局のカバレッジが拡大される度合いを示し、前記決定部は、前記補正値に基づいて前記使用可能リソースを決定することを要旨とする。
　本発明に係る無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記特定の下りリンクチャネルは、無線端末へのユーザデータを伝送するデータ伝送用チャネルであることを要旨とする。
　本発明に係る無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記使用可能リソースは、下りリンクの総周波数帯域（総リソースブロック）のうち少なくとも一部の周波数帯域であることを要旨とする。
　本発明に係る無線通信システムの他の特徴は、上記の特徴に係る無線通信システムにおいて、前記使用可能リソースは、下りリンクの通信時間枠（サブフレーム又は無線フレーム）のうち少なくとも一部の時間範囲であることを要旨とする。
　本発明に係る高電力基地局の特徴は、自局の通信エリアに配置された、自局よりも送信出力が小さい低電力基地局（例えばピコセル基地局ＰｅＮＢ）のカバレッジが拡大される度合いに基づいて、自局が特定の下りリンクチャネル（例えばＰＤＳＣＨ）として使用可能な無線リソースである使用可能リソースを決定する決定部（使用可能リソース決定部１２３）と、前記決定部により決定された前記使用可能リソースの中から、前記高電力基地局に接続する無線端末に無線リソースを割り当てる割り当て部（リソース割り当て部１２４）とを備えることを要旨とする。
　本発明に係る低電力基地局の特徴は、高電力基地局（マクロセル基地局ＭｅＮＢ）の通信エリアに配置され、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局（例えばピコセル基地局ＰｅＮＢ）であって、自局のカバレッジが拡大される場合において、自局に接続する無線端末のうち前記カバレッジの拡大により受信品質が劣化した無線端末の割り当て予定無線リソースを決定する割り当て予定無線リソース決定部（割り当て予定無線リソース決定部２２４）と、前記割り当て予定無線リソース決定部により決定された前記割り当て予定無線リソースを示す情報を前記高電力基地局に送信する送信部（Ｘ２インタフェース通信部２４０）とを備えることを要旨とする。
　本発明に係る通信制御方法の特徴は、高電力基地局の通信エリアに配置された、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局のカバレッジが拡大される度合いに基づいて、前記高電力基地局が特定の下りリンクチャネルとして使用可能な無線リソースである使用可能リソースを決定するステップと、前記決定するステップにより決定された前記使用可能リソースの中から、前記高電力基地局に接続する無線端末に無線リソースを割り当てるステップとを備えることを要旨とする。
　本発明に係る通信制御方法の他の特徴は、高電力基地局の通信エリアに配置された、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局のカバレッジが拡大される場合において、前記低電力基地局に接続する無線端末のうち前記カバレッジの拡大により受信品質が劣化した無線端末の割り当て予定無線リソースを決定するステップと、前記決定するステップにより決定された前記割り当て予定無線リソースを示す情報を前記低電力基地局から前記高電力基地局に送信するステップとを備えることを要旨とする。
　本発明に係る通信制御方法の特徴は、高電力基地局の通信エリアに配置された、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局のカバレッジが拡大される度合いに基づいて、前記高電力基地局が特定の下りリンクチャネルとして使用可能な無線リソースである使用可能リソースを決定するステップと、前記決定するステップにより決定された前記使用可能リソースを示す情報を前記高電力基地局から前記低電力基地局に送信するステップと、を備えることを要旨とする。
　本発明によれば、ヘテロジーニアスネットワークにおける基地局間干渉を低減し、システム全体のスループットを改善できる無線通信システム、高電力基地局、低電力基地局、及び通信制御方法を提供できる。
第１実施形態及び第２実施形態に係るＬＴＥシステムの概要を説明するための図である。 ＦＤＤ方式が使用される場合のフレーム構成を示すフレーム構成図である。 第１実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係る干渉制御を説明するための図である。 マクロセル内においてマクロセル基地局及びピコセル基地局のそれぞれに接続する無線端末の割合を示す図である。 第１実施形態に係るマクロセル基地局の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るピコセル基地局の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。 第２実施形態に係るマクロセル基地局の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係るピコセル基地局の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。 ＰＤＳＣＨリソースを時間分割するケースを説明するための図である。 ＰＤＳＣＨリソースを時間分割する他のケースを説明するための図である。
　本発明の第１実施形態、第２実施形態、及びその他の実施形態を説明する。以下の各実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。
　［ＬＴＥシステムの概要］
　第１実施形態及び第２実施形態の説明の前に、ＬＴＥシステムの概要について、本発明に関連する内容を説明する。
　図１は、ＬＴＥシステムの概要を説明するための図である。図１に示すように、複数の無線基地局ｅＮＢはＥ－ＵＴＲＡＮ（Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access　Network）を構成する。複数の無線基地局ｅＮＢのそれぞれは、無線端末ＵＥにサービスを提供すべき通信エリアであるセルを形成する。
　無線端末ＵＥは、ユーザが所持する無線通信装置であり、ユーザ装置とも称される。無線端末ＵＥは、複数の無線基地局ｅＮＢのうち参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ: Reference Signal Received Power）が最も高いものに接続する。ただし、ＲＳＲＰに限らず、ＳＮＲ（Signal to Noise ratio）等の他の受信品質指標を使用してもよい。
　各無線基地局ｅＮＢは、基地局間通信を提供する論理的な通信路であるＸ２インターフェースを介して互いに通信可能である。複数の無線基地局ｅＮＢそれぞれは、Ｓ１インターフェースを介して、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）、具体的には、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）／Ｓ－ＧＷ（Serving Gateway）と通信可能である。
　無線基地局ｅＮＢと無線端末ＵＥとの無線通信においては、下りリンクの多重方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が、上りリンクの多重方式としてＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）方式がそれぞれ適用される。また、複信方式としてＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式又はＴＤＤ（Time Division Duplex）方式が適用される。
　図２（ａ）は、ＦＤＤ方式が使用される場合の下り無線フレーム構成を示すフレーム構成図である。図２（ｂ）は、下りサブフレームの構成を示すフレーム構成図である。
　図２（ａ）に示すように、下り無線フレームは、１０個の下りサブフレームで構成され、各下りサブフレームは２個の下りスロットで構成される。各下りサブフレームの長さは１ｍｓであり、各下りスロットの長さは０．５ｍｓである。また、図２（ｂ）に示すように、各下りスロットは時間軸方向で1個、周波数軸方向（frequency domain）で複数のリソースブロック（ＲＢ）から構成される。各ＲＢは、Normal cyclic prefix の場合、時間軸方向で７個のＯＦＤＭシンボル、周波数軸方向で１２個のサブキャリアを含む。
　図２（ｂ）に示すように、下りサブフレームは２個の連続的な下りスロットを含む。下りサブフレーム内の一番目の下りスロットの先頭から最大３ＯＦＤＭシンボルの区間は、制御情報を伝送するためのＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）として使用される無線リソースを構成する制御領域である。制御情報は、上りリンク及び下りリンクのスケジューリング情報（すなわち、割り当て無線リソースの情報）などに相当する。
　下りサブフレームの残りＯＦＤＭシンボル区間は、ユーザデータを伝送するためのＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）として使用される無線リソースを構成するデータ領域である。無線端末ＵＥは、ＰＤＣＣＨにより伝送される制御情報をデコードすることで、ＰＤＳＣＨにより伝送されるユーザデータを特定できる。
　［第１実施形態］
　次に、本発明の第１実施形態を説明する。第１実施形態においては、高電力基地局（大出力基地局）としてのマクロセル基地局ＭｅＮＢの通信エリア（マクロセル）に、低電力基地局（小出力基地局）としてのピコセル基地局ＰｅＮＢが配置される形態のヘテロジーニアスネットワーク配置を例に説明する。
　以下の第１実施形態においては、（１）無線通信システムの構成、（２）干渉制御、（３）マクロセル基地局の構成、（４）ピコセル基地局の構成、（５）無線通信システムの動作、（６）第１実施形態の効果の順に説明する。
　（１）無線通信システムの構成
　図３は、第１実施形態に係る無線通信システム１の概略構成図である。
　図３に示すように、無線通信システム１は、マクロセル基地局ＭｅＮＢと、マクロセル基地局ＭｅＮＢに接続する無線端末ＭＵＥと、マクロセル基地局ＭｅＮＢが形成するマクロセルＭＣに配置され、マクロセル基地局ＭｅＮＢに隣接するピコセル基地局ＰｅＮＢ１～３と、ピコセル基地局ＰｅＮＢ１～３が形成するピコセルＰＣ内でピコセル基地局ＰｅＮＢに接続する無線端末ＰＵＥとを有する。以下において、ピコセル基地局ＰｅＮＢ１～３を特に区別しないときは単にピコセル基地局ＰｅＮＢと称する。マクロセル基地局ＭｅＮＢ及びピコセル基地局ＰｅＮＢは共通の周波数帯域を使用する。なお、ピコセル基地局ＰｅＮＢが形成するピコセルＰＣは、以下において「ホットゾーン」と称する。
　ピコセル基地局ＰｅＮＢ（ホットゾーンノードとも称される）は、マクロセル基地局ＭｅＮＢよりも送信出力が小さい低電力基地局であり、マクロセル内の高トラフィック地帯に配置される。ヘテロジーニアスネットワークにおいては、ピコセル基地局ＰｅＮＢの送信出力が小さいことから、ＲＳＲＰが最も高い無線基地局ｅＮＢを選択して無線端末ＵＥが接続する接続先選択基準である受信電力最大基準（以下、ＲＰ基準）を採用すると、ピコセル基地局ＰｅＮＢのカバレッジが狭くなる可能性がある。特に、ピコセル基地局ＰｅＮＢの位置がマクロセル基地局ＭｅＮＢに近い状況下では、ピコセル基地局ＰｅＮＢのカバレッジが非常に狭くなり、ピコセル基地局ＰｅＮＢを有効活用できない。
　ピコセル基地局ＰｅＮＢの送信出力を上昇させずにピコセル基地局ＰｅＮＢのカバレッジを拡大可能な方法としては、以下の方法が使用できる。具体的には、無線端末ＵＥがマクロセル基地局ＭｅＮＢ及びピコセル基地局ＰｅＮＢのそれぞれから無線信号を受信可能な場合において、ピコセル基地局ＰｅＮＢに対応するＲＳＲＰとマクロセル基地局ＭｅＮＢに対応するＲＳＲＰとを比較する際に、ピコセル基地局ＰｅＮＢに対応するＲＳＲＰにバイアス値（ｂｉａｓ）を加える方法がある。ピコセル基地局ＰｅＮＢに対応するＲＳＲＰにバイアスを与える（すなわち、ピコセル基地局ＰｅＮＢに対応するＲＳＲＰにバイアス値を加算する）ことで、バイアス後の当該ＲＳＲＰが、マクロセル基地局ＭｅＮＢに対応するＲＳＲＰを上回る可能性が高まる。よって、ピコセル基地局ＰｅＮＢが優先的に接続先として選択されるため、ピコセル基地局ＰｅＮＢのカバレッジを拡大できる。このような接続先選択基準は、Ｒａｎｇｅ　Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ基準（以下、ＲＥ基準）と称される。
　ＲＥ基準のバイアス値は、例えば、マクロセル基地局ＭｅＮＢとの間の距離が短い（又はパスロスが小さい）ピコセル基地局ＰｅＮＢについては大きな値とし、マクロセル基地局ＭｅＮＢとの間の距離が遠い（又はパスロスが大きい）ピコセル基地局ＰｅＮＢについては小さな値とする。また、マクロセル基地局ＭｅＮＢ又はピコセル基地局ＰｅＮＢは、上記距離又はパスロスを公知の手法で測定し、ＲＥ基準のバイアス値を決定可能である。さらに、マクロセル基地局ＭｅＮＢ又はピコセル基地局ＰｅＮＢは、バイアス値を決定する際、マクロセル内の端末分布やピコセル基地局ＰｅＮＢのトラフィック負荷も考慮してバイアス値を決定してもよい。
　第１実施形態では、マクロセル基地局ＭｅＮＢがＲＥ基準のバイアス値を決定し、ＲＥ基準によってピコセル基地局ＰｅＮＢのカバレッジが拡大された状態であるとする。なお、無線端末ＵＥの接続先を選択する主体は、例えば、無線端末ＵＥが待ち受け中（アイドル状態）であれば無線端末ＵＥであり、無線端末ＵＥが通信実行中（アクティブ状態）であれば接続先の無線基地局ｅＮＢである。アクティブ状態においては、定期的にＲＳＲＰの測定値が無線端末ＵＥから接続先の無線基地局ｅＮＢに報告されるため、当該接続先の無線基地局ｅＮＢは、無線端末ＵＥの次の接続先を選択し、無線端末ＵＥを次の接続先にハンドオーバさせることができる。
　マクロセル基地局ＭｅＮＢは、ＰＤＳＣＨを使用して、無線端末ＭＵＥへのユーザデータを送信する。ピコセル基地局ＰｅＮＢは、ＰＤＳＣＨを使用して、無線端末ＰＵＥへのユーザデータを送信する。これらのＰＤＳＣＨの周波数帯域が重複する場合、マクロセル基地局ＭｅＮＢ及びピコセル基地局ＰｅＮＢの各ＰＤＳＣＨは互いに干渉を与え合う。
　ピコセル基地局ＰｅＮＢのカバレッジが拡大された状態においては、ピコセル基地局ＰｅＮＢに接続する無線端末ＰＵＥは、ピコセル基地局ＰｅＮＢからの受信電力よりも、マクロセル基地局ＭｅＮＢからの受信電力の方が高いことがある。この場合、ピコセル基地局ＰｅＮＢのＰＤＳＣＨは、マクロセル基地局ＭｅＮＢのＰＤＳＣＨから大きな干渉を受け、無線端末ＰＵＥがユーザデータを受信（復号）不可能になる。
　（２）干渉制御
　ヘテロジーニアスネットワークの下りリンクにおいて、ＲＥ基準でバイアスを与え、ＲＰ基準によって作られるホットゾーンよりもカバレッジを拡大しようとすると、マクロセル基地局ＭｅＮＢ及びピコセル基地局ＰｅＮＢの送信電力の違いから、所望信号の電力よりも干渉電力が大きくなってしまう。
　よって、ＳＩＮＲとして最適ではない無線端末ＵＥがホットゾーンに収容されることになる。そのような無線端末ＵＥは基本的に送信電力の大きいマクロセル基地局ＭｅＮＢから非常に強い干渉を受けるため、ＳＩＮＲが非常に低くなってしまう。
　そこで、第１実施形態では、以下のような干渉制御を行う。図４は、第１実施形態に係る干渉制御を説明するための図である。
　図４（ａ）に示すように、マクロセル基地局ＭｅＮＢのＰＤＳＣＨリソース（図２（ｂ）で示したデータ領域に相当）を周波数分割し、一部のみを使用可能とし、残りを使用しないことで、未使用部分をホットゾーンの低ＳＩＮＲの無線端末ＰＵＥが使用できるようにする。マクロセル基地局ＭｅＮＢが使用可能なＰＤＳＣＨリソースを適宜「使用可能ＰＤＳＣＨリソース」と称し、マクロセル基地局ＭｅＮＢが使用不能なＰＤＳＣＨリソースを適宜「使用不能ＰＤＳＣＨリソース」と称する。第１実施形態において、使用可能ＰＤＳＣＨリソースは、下りリンクの総リソースブロックのうち少なくとも一部のリソースブロックであり、使用不能ＰＤＳＣＨリソースは、下りリンクの総リソースブロックのうち上記一部のリソースブロックを除いた残りのリソースブロックである。
　図４（ｂ）に示すように、使用不能ＰＤＳＣＨリソースに対応する無線リソースはマクロセル基地局ＭｅＮＢからの干渉を受けないため、ピコセル基地局ＰｅＮＢは、そのような無干渉ＰＤＳＣＨリソースを低ＳＩＮＲの無線端末ＰＵＥに割り当てる。具体的には、無線端末ＰＵＥは定期的に受信品質の測定結果をチャネル品質情報（ＣＱＩ）としてピコセル基地局ＰｅＮＢにフィードバックしており、ピコセル基地局ＰｅＮＢは、無干渉ＰＤＳＣＨリソースに対応するＣＱＩが良好であることに応じて、無干渉ＰＤＳＣＨリソースを優先して無線端末ＰＵＥに割り当てることができる。
　あるいは、使用不能ＰＤＳＣＨリソースをマクロセル基地局ＭｅＮＢからピコセル基地局ＰｅＮＢに通知することで、ピコセル基地局ＰｅＮＢが無干渉ＰＤＳＣＨリソースを把握可能としてもよい。この場合、ピコセル基地局ＰｅＮＢは、無干渉ＰＤＳＣＨリソースに対応するＣＱＩが良好になることを待たずに、無干渉ＰＤＳＣＨリソースを優先して無線端末ＰＵＥに割り当てることができる。第１実施形態では、マクロセル基地局ＭｅＮＢは、使用不能ＰＤＳＣＨリソースをピコセル基地局ＰｅＮＢに通知するものとする。
　このような周波数分割による干渉制御は、ホットゾーンへの干渉を回避することができる代わりに、マクロセル基地局ＭｅＮＢに接続される無線端末ＭＵＥに割り当て可能なＰＤＳＣＨリソースが減ってしまう。このことから、ホットゾーンのカバレッジ拡大による特性改善のためには、負荷分散による特性改善効果が、周波数分割による使用可能リソースの減少による損失を上回る必要がある。
　そこで、第１実施形態では、図４に示すように、ピコセル基地局ＰｅＮＢのカバレッジが拡大される度合いを示す、ＲＥ基準のバイアス値に基づいて、使用可能ＰＤＳＣＨリソースの量あるいは割合を決定する。ここで、図１の例のように同一マクロセル内にピコセル基地局ＰｅＮＢが複数配置される場合には、各ピコセル基地局ＰｅＮＢに対応する各バイアス値の平均を使用する。ＰＤＳＣＨリソースは任意に分割できるが、ＬＴＥの仕様上、フィードバックされるＣＱＩの分解能に合わせて分割する。すなわち、使用可能ＰＤＳＣＨリソース及び使用不能ＰＤＳＣＨリソースのそれぞれの周波数帯域は、無線端末ＵＥが受信品質（チャネル品質）を測定する周波数単位の整数倍である。当該周波数単位はサブバンド（Ｓｕｂｂａｎｄ）と称される。
　図５は、マクロセル内においてマクロセル基地局ＭｅＮＢ及びピコセル基地局ＰｅＮＢ１～３に接続する無線端末ＵＥの割合の一例を示す図である。
　図５に示すように、ＲＥ基準のバイアス値が大きくなるほど、ピコセル基地局ＰｅＮＢに接続する無線端末ＵＥの割合が大きくなることが分かる。したがって、ＲＥ基準のバイアス値が大きくなるほど、マクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能ＰＤＳＣＨリソースを少なくし、ＲＥ基準のバイアス値が小さくなるほど、マクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能ＰＤＳＣＨリソースを多くする。また、ＲＥ基準のバイアス値が適宜更新される場合には、バイアス値の更新に応じてマクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能ＰＤＳＣＨリソースを再設定することが望ましい。
　（３）マクロセル基地局の構成
　次に、マクロセル基地局ＭｅＮＢの構成を説明する。図６は、第１実施形態に係るマクロセル基地局ＭｅＮＢの構成を示すブロック図である。
　図６に示すように、マクロセル基地局ＭｅＮＢは、アンテナ部１０１、無線通信部１１０、制御部１２０、記憶部１３０、及びＸ２インタフェース通信部１４０を有する。
　無線通信部１１０は、例えば無線周波数（ＲＦ）回路やベースバンド（ＢＢ）回路等を用いて構成され、アンテナ部１０１を介して無線端末ＰＵＥと無線信号の送受信を行う。また、無線通信部１１０は、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。
　制御部１２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、マクロセル基地局ＭｅＮＢが備える各種の機能を制御する。記憶部１３０は、例えばメモリを用いて構成され、マクロセル基地局ＭｅＮＢの制御等に用いられる各種の情報を記憶する。Ｘ２インタフェース通信部１４０は、Ｘ２インタフェースを使用して他の無線基地局との基地局間通信を行う。
　制御部１２０は、接続先選択部１２１、バイアス値決定部１２２、使用可能リソース決定部１２３、及びリソース割り当て部１２４を有する。
　接続先選択部１２１は、無線端末ＭＵＥから報告されるＲＳＲＰの情報（すなわち、メジャメントレポート）に基づいて、無線端末ＭＵＥの次の接続先の無線基地局を選択する。無線端末ＭＵＥがマクロセル基地局ＭｅＮＢ及びピコセル基地局ＰｅＮＢそれぞれの参照信号を受信する場合、接続先選択部１２１は、マクロセル基地局ＭｅＮＢに対応するＲＳＲＰＭｅＮＢとピコセル基地局ＰｅＮＢに対応するＲＳＲＰＰｅＮＢとを比較する際に、ＲＳＲＰＰｅＮＢにバイアスを与える。バイアスの与えられたＲＳＲＰＰｅＮＢがＲＳＲＰＭｅＮＢよりも高い場合には、接続先選択部１２１は、無線端末ＭＵＥの接続先をピコセル基地局ＰｅＮＢに切り替えるようにハンドオーバ制御を行う。
　バイアス値決定部１２２は、ピコセル基地局ＰｅＮＢのそれぞれについて、ＲＥ基準のバイアス値を決定する。なお、バイアス値決定部１２２がピコセル基地局ＰｅＮＢのそれぞれについてＲＥ基準のバイアス値を決定するケースに限らず、ＲＥ基準のバイアス値が記憶部１３０に予め記憶されていてもよい。
　使用可能リソース決定部１２３は、ＲＥ基準のバイアス値に基づいて使用可能ＰＤＳＣＨリソースを決定する。具体的には、使用可能リソース決定部１２３は、ＲＥ基準のバイアス値が大きくなるほど、マクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能ＰＤＳＣＨリソースを少なくし、ＲＥ基準のバイアス値が小さくなるほど、マクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能ＰＤＳＣＨリソースを多くする。ここで、ＲＥ基準のバイアス値は、ピコセル基地局ＰｅＮＢ１～３それぞれのバイアス値の平均とすることができる。使用可能リソース決定部１２３は、ＲＥ基準のバイアス値が適宜更新される場合には、バイアス値の更新に応じてマクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能ＰＤＳＣＨリソースを再設定することが望ましい。
　リソース割り当て部１２４は、使用可能リソース決定部１２３により決定された使用可能ＰＤＳＣＨリソースの中から無線端末ＭＵＥに無線リソース（リソースブロック）を割り当てる。例えば、リソース割り当て部１２４は、無線端末ＭＵＥからフィードバックされるＣＱＩに基づき、プロポーショナルフェアネス（ＰＦ）等のスケジューリングアルゴリズムを用いて、使用可能ＰＤＳＣＨリソースの中から無線端末ＭＵＥに無線リソース（リソースブロック）を割り当てる。
　（４）ピコセル基地局の構成
　次に、ピコセル基地局ＰｅＮＢの構成を説明する。図７は、第１実施形態に係るピコセル基地局ＰｅＮＢの構成を示すブロック図である。
　図７に示すように、ピコセル基地局ＰｅＮＢは、アンテナ部２０１、無線通信部２１０、制御部２２０、記憶部２３０、及びＸ２インタフェース通信部２４０を有する。
　無線通信部１１０は、例えば無線周波数（ＲＦ）回路やベースバンド（ＢＢ）回路等を用いて構成され、アンテナ部２０１を介して無線端末ＰＵＥと無線信号の送受信を行う。また、無線通信部２１０は、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。
　制御部２２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、ピコセル基地局ＰｅＮＢが備える各種の機能を制御する。記憶部２３０は、例えばメモリを用いて構成され、ピコセル基地局ＰｅＮＢの制御等に用いられる各種の情報を記憶する。Ｘ２インタフェース通信部２４０は、Ｘ２インタフェースを使用して他の無線基地局との基地局間通信を行う。

　制御部２２０は、接続先選択部２２１及びリソース割り当て部２２２を有する。
　接続先選択部２２１は、自局に接続する無線端末ＰＵＥから報告されるＲＳＲＰに基づいて、無線端末ＰＵＥの次の接続先の無線基地局を選択する。無線端末ＰＵＥがマクロセル基地局ＭｅＮＢ及びピコセル基地局ＰｅＮＢそれぞれの参照信号を受信する場合、接続先選択部２２１は、マクロセル基地局ＭｅＮＢに対応するＲＳＲＰＭｅＮＢとピコセル基地局ＰｅＮＢに対応するＲＳＲＰＰｅＮＢとを比較する際に、ＲＳＲＰＰｅＮＢにバイアスを与える。バイアスの与えられたＲＳＲＰＰｅＮＢがＲＳＲＰＭｅＮＢよりも低い場合には、接続先選択部２２１は、無線端末ＰＵＥの接続先をマクロセル基地局ＭｅＮＢに切り替えるようにハンドオーバ制御を行う。
　リソース割り当て部２２２は、無線端末ＰＵＥに無線リソース（リソースブロック）を割り当てる。例えば、リソース割り当て部２２２は、無線端末ＰＵＥからフィードバックされるＣＱＩに基づき、プロポーショナルフェアネス（ＰＦ）等のスケジューリングアルゴリズムを用いて、ＰＤＳＣＨリソースの中から無線端末ＭＵＥに無線リソース（リソースブロック）を割り当てる。リソース割り当て部２２２は、使用不能ＰＤＳＣＨリソースがマクロセル基地局ＭｅＮＢから通知される場合には、使用不能ＰＤＳＣＨリソースと対応する無干渉ＰＤＳＣＨリソース（図４参照）に対応するＣＱＩが良好になることを待たずに、無干渉ＰＤＳＣＨリソースを優先して無線端末ＰＵＥに割り当てる。
　（５）無線通信システムの動作
　図８は、第１実施形態に係る無線通信システム１の動作を示す動作シーケンス図である。
　ステップＳ１１において、マクロセル基地局ＭｅＮＢのバイアス値決定部１２２は、ピコセル基地局ＰｅＮＢのそれぞれについて、ＲＥ基準のバイアス値を決定し、当該バイアス値を記憶部１３０に記憶する。記憶部１３０に記憶されたバイアス値は、それ以降、接続先選択部１２１によって参照される。
　ステップＳ１２において、マクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能リソース決定部１２３は、ＲＥ基準のバイアス値に基づいて、マクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能ＰＤＳＣＨリソース及び使用不能ＰＤＳＣＨリソースを決定する。
　ステップＳ１３において、マクロセル基地局ＭｅＮＢのＸ２インタフェース通信部１４０は、バイアス値決定部１２２によって決定されたバイアス値を示す情報、及び、使用可能リソース決定部１２３によって決定された使用不能ＰＤＳＣＨリソースを示す情報をピコセル基地局ＰｅＮＢに送信する。ピコセル基地局ＰｅＮＢのＸ２インタフェース通信部２４０は、バイアス値を示す情報及び使用不能ＰＤＳＣＨリソースを示す情報を受信する。
　ステップＳ１４において、マクロセル基地局ＭｅＮＢのリソース割り当て部１２４は、使用可能リソース決定部１２３により決定された使用可能ＰＤＳＣＨリソースの中から無線端末ＭＵＥに無線リソース（リソースブロック）を割り当てる。
　ステップＳ１５において、ピコセル基地局ＰｅＮＢの記憶部２３０は、Ｘ２インタフェース通信部２４０が受信したバイアス値を示す情報を記憶する。当該バイアス値は、それ以降、接続先選択部２２１によって参照される。
　ステップＳ１６において、ピコセル基地局ＰｅＮＢのリソース割り当て部２２２は、無線端末ＰＵＥに無線リソース（リソースブロック）を割り当てる。リソース割り当て部２２２は、Ｘ２インタフェース通信部２４０が受信した使用不能ＰＤＳＣＨリソースを示す情報に基づき、使用不能ＰＤＳＣＨリソースと対応する無干渉ＰＤＳＣＨリソース（図４参照）を、低ＳＩＮＲの無線端末ＰＵＥに優先して割り当てる。
　（６）第１実施形態の効果
　以上説明したように、無線通信システム１は、マクロセル基地局ＭｅＮＢがＰＤＳＣＨとして使用可能な無線リソースを限定している。マクロセル基地局ＭｅＮＢがＰＤＳＣＨとして使用不能なＰＤＳＣＨリソースをピコセル基地局ＰｅＮＢが使用することでマクロセル基地局ＭｅＮＢからの干渉を回避できるため、ピコセル基地局ＰｅＮＢのスループットを改善できる。
　また、ＲＥ基準のバイアス値に基づいて、マクロセル基地局ＭｅＮＢがＰＤＳＣＨとして使用可能な無線リソースを決定することで、マクロセル基地局ＭｅＮＢがＰＤＳＣＨとして使用不能なＰＤＳＣＨリソースが過多になることを防止できる。これにより、ピコセル基地局ＰｅＮＢのスループットを改善しつつ、マクロセル基地局ＭｅＮＢのスループット低下も防止できるため、システム全体のスループットを改善できる。
　第１実施形態では、使用可能リソース決定部１２３は、複数のピコセル基地局ＰｅＮＢそれぞれのバイアス値の平均に基づいて、マクロセル基地局ＭｅＮＢがＰＤＳＣＨとして使用可能な無線リソースを決定することで、マクロセル基地局ＭｅＮＢの通信エリア内にピコセル基地局ＰｅＮＢが複数配置されるケースにも対応できる。
　［第２実施形態］
　第２実施形態では、マクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能ＰＤＳＣＨリソースを決定するための情報をピコセル基地局ＰｅＮＢからマクロセル基地局ＭｅＮＢに送信する。以下においては、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を省略する。
　図９は、第２実施形態に係るマクロセル基地局ＭｅＮＢの構成を示すブロック図である。図９に示すように、第２実施形態に係るマクロセル基地局ＭｅＮＢは、第１実施形態で説明したバイアス値決定部１２２を有していない。
　図１０は、第２実施形態に係るピコセル基地局ＰｅＮＢの構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第２実施形態に係るピコセル基地局ＰｅＮＢは、バイアス値決定部２２３及び割り当て予定無線リソース決定部２２４を有する。バイアス値決定部２２３は、ＲＥ基準のバイアス値を決定する。バイアス値の決定方法は、第１実施形態と同様である。割り当て予定無線リソース決定部２２４は、ＲＥ基準により自局のカバレッジが拡大される場合において、自局に接続する無線端末ＰＵＥのうちカバレッジの拡大により受信品質（例えばＳＩＮＲ）が劣化した無線端末ＰＵＥの割り当て予定無線リソースを決定する。割り当て予定無線リソースとは、現時点で割り当てる無線リソースではなく、将来（例えば数サブフレーム後に）割り当てる予定の無線リソースである。
　図１１は、第２実施形態に係る無線通信システム１の動作を示す動作シーケンス図である。図１１の例では、１つのピコセル基地局ＰｅＮＢとマクロセル基地局ＭｅＮＢとの間で行われる動作シーケンスを示す。
　ステップＳ２１において、ピコセル基地局ＰｅＮＢのバイアス値決定部２２３は、ＲＥ基準のバイアス値を決定し、当該バイアス値を記憶部２３０に記憶する。記憶部２３０に記憶されたバイアス値は、それ以降、接続先選択部２２１によって参照される。
　ステップＳ２２において、ピコセル基地局ＰｅＮＢの割り当て予定無線リソース決定部２２４は、ＲＥ基準により自局のカバレッジが拡大される場合において、自局に接続する無線端末ＰＵＥのうちカバレッジの拡大により受信品質（例えばＳＩＮＲ）が劣化した無線端末ＰＵＥの割り当て予定無線リソースを決定する。なお、割り当て予定無線リソース決定部２２４は、無線端末ＰＵＥからフィードバックされるＣＱＩに基づいて、受信品質が劣化した無線端末ＰＵＥを特定することができる。
　ステップＳ２３において、ピコセル基地局ＰｅＮＢのＸ２インタフェース通信部２４０は、バイアス値決定部２２３によって決定されたバイアス値を示す情報、及び、割り当て予定無線リソース決定部２２４によって決定された割り当て予定無線リソースを示す情報をマクロセル基地局ＭｅＮＢに送信する。ここで、割り当て予定無線リソースを示す情報は、リソースブロック毎の割り当て予定の有無を示す情報とすることができる。例えば、当該情報をビット列で構成し、割り当て予定有りのリソースブロックについては“１”、割り当て予定無しのリソースブロックについては“０”とする。マクロセル基地局ＭｅＮＢのＸ２インタフェース通信部１４０は、バイアス値を示す情報、及び割り当て予定無線リソースを示す情報を受信する。
　ステップＳ２４において、マクロセル基地局ＭｅＮＢの記憶部１３０は、Ｘ２インタフェース通信部１４０が受信したバイアス値を示す情報を記憶する。記憶されたバイアス値は、それ以降、接続先選択部１２１によって参照される。
　ステップＳ２５において、マクロセル基地局ＭｅＮＢの使用可能リソース決定部１２３は、Ｘ２インタフェース通信部１４０が受信した割り当て予定無線リソースを示す情報に基づき、自局の使用可能ＰＤＳＣＨリソースを決定する。具体的には、使用可能リソース決定部１２３は、カバレッジの拡大により受信品質の劣化した無線端末ＰＵＥに割り当てられる予定のリソースブロックを避けるようにして自局の使用可能ＰＤＳＣＨリソースを決定する。
　ステップＳ２６において、マクロセル基地局ＭｅＮＢのリソース割り当て部１２４は、使用可能リソース決定部１２３により決定された使用可能ＰＤＳＣＨリソースの中から無線端末ＭＵＥに無線リソース（リソースブロック）を割り当てる。
　ステップＳ２７において、ピコセル基地局ＰｅＮＢのリソース割り当て部２２２は、無線端末ＰＵＥに無線リソース（リソースブロック）を割り当てる。その際、リソース割り当て部２２２は、割り当て予定無線リソース決定部２２４によって決定された割り当て予定無線リソースを、カバレッジの拡大により受信品質が劣化した無線端末ＰＵＥに割り当てる。
　以上のように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　［その他の実施形態］
　上記のように、本発明は各実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
　上述した第１実施形態では、ＲＥ基準のバイアス値をマクロセル基地局ＭｅＮＢが決定していたが、ＲＥ基準のバイアス値をピコセル基地局ＰｅＮＢが決定し、決定したバイアス値をピコセル基地局ＰｅＮＢからマクロセル基地局ＭｅＮＢに通知する構成としてもよい。
　上述した第２実施形態では、ＲＥ基準のバイアス値をピコセル基地局ＰｅＮＢが決定していたが、ＲＥ基準のバイアス値をマクロセル基地局ＭｅＮＢが決定し、決定したバイアス値をマクロセル基地局ＭｅＮＢからピコセル基地局ＰｅＮＢに通知する構成としてもよい。
　上述した各実施形態においては、ＰＤＳＣＨリソースを周波数分割するケースについて説明したが、ＰＤＳＣＨリソースを時間分割してもよい。図１２は、ＰＤＳＣＨリソースを時間分割するケースを説明するための図である。時間分割の割合は任意に設定できるが、ＬＴＥの仕様上、ＯＦＤＭシンボル単位で分割する。あるいは、サブフレーム内をＯＦＤＭシンボル単位で時間分割するのではなく、図２に示した無線フレームをサブフレーム単位で時間分割してもよい。図１３に、無線フレームをサブフレーム単位で時間分割するケースを示す。無線フレームをサブフレーム単位で時間分割する場合、無線フレームは、ピコセル基地局ＰｅＮＢのみが使用可能なサブフレームと、マクロセル基地局ＭｅＮＢ及びピコセル基地局ＰｅＮＢのそれぞれが使用可能なサブフレームとに分割される。
　上述した各実施形態においては、ＰＤＳＣＨに係るリソース分割（すなわち、データ領域の分割）を説明したが、ＰＤＳＣＨに限らず、ＰＤＣＣＨに係るリソース分割（すなわち、制御領域の分割）に応用してもよい。ＰＤＣＣＨに係るリソース分割についても、周波数分割又は時間分割の何れを採用してもよい。
　なお、ＬＴＥ　Ａｄｖａｎｃｅｄにおいては、バックホールを無線により構成する無線基地局であるリレーノードの採用が予定され、且つリレーノードにもＸ２インタフェースが採用される予定であるため、当該リレーノードを本発明に係る低電力基地局としてもよい。
　さらに、上述した各実施形態では、ＬＴＥシステムについて説明したが、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ ８０２．１６）に基づく無線通信システム等、他の無線通信システムに対して本発明を適用してもよい。
　このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
　なお、日本国特許出願第２０１０－９５５４７号（２０１０年４月１６日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
　以上のように、本発明に係る無線通信システム、高電力基地局、低電力基地局、及び通信制御方法は、ヘテロジーニアスネットワークにおける基地局間干渉を低減し、システム全体のスループットを改善できるため、移動体通信などの無線通信において有用である。

Claims (13)

  1. 　高電力基地局と、
    　前記高電力基地局の通信エリアに配置され、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局と、を有する無線通信システムであって、
    　前記高電力基地局が特定の下りリンクチャネルとして使用可能な無線リソースである使用可能リソースを決定する決定部と、
    　前記決定部により決定された前記使用可能リソースの中から、前記高電力基地局に接続する無線端末に無線リソースを割り当てる割り当て部と、
    を備え、
    　前記決定部は、前記低電力基地局のカバレッジが拡大される場合に、前記使用可能リソースを決定する無線通信システム。
  2. 　前記決定部は、前記低電力基地局のカバレッジが拡大される度合いが大きいほど、前記使用可能リソースを少なくするよう決定する請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記決定部は、前記低電力基地局のカバレッジが拡大された際に、前記低電力基地局のカバレッジが拡大される前よりも前記使用可能リソースを少なくするよう決定する請求項１に記載の無線通信システム。
  4. 　前記決定部は、前記低電力基地局に接続する無線端末のうち前記カバレッジの拡大により受信品質が劣化した無線端末の割り当て予定無線リソースを避けるように前記使用可能リソースを決定する請求項１に記載の無線通信システム。
  5. 　前記高電力基地局から無線端末が受信する無線信号の受信品質を示す第１受信品質値と、前記低電力基地局から前記無線端末が受信する無線信号の受信品質を示す第２受信品質値と、前記第２受信品質値を高く補正するための補正値とに基づいて、最も高い受信品質値と対応する基地局を前記無線端末の接続先として選択する選択部をさらに備え、
    　前記補正値は、前記低電力基地局のカバレッジが拡大される度合いを示し、
    　前記決定部は、前記補正値に基づいて前記使用可能リソースを決定する請求項１に記載の無線通信システム。
  6. 　前記特定の下りリンクチャネルは、無線端末へのユーザデータを伝送するデータ伝送用チャネルである請求項１に記載の無線通信システム。
  7. 　前記使用可能リソースは、下りリンクの総周波数帯域のうち少なくとも一部の周波数帯域である請求項１に記載の無線通信システム。
  8. 　前記使用可能リソースは、下りリンクの通信時間枠のうち少なくとも一部の時間範囲である請求項１に記載の無線通信システム。
  9. 　自局の通信エリアに配置された、自局よりも送信出力が小さい低電力基地局のカバレッジが拡大される度合いに基づいて、自局が特定の下りリンクチャネルとして使用可能な無線リソースである使用可能リソースを決定する決定部と、
    　前記決定部により決定された前記使用可能リソースの中から、前記高電力基地局に接続する無線端末に無線リソースを割り当てる割り当て部と、
    を備える高電力基地局。
  10. 　高電力基地局の通信エリアに配置され、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局であって、
    　自局のカバレッジが拡大される場合において、自局に接続する無線端末のうち前記カバレッジの拡大により受信品質が劣化した無線端末の割り当て予定無線リソースを決定する割り当て予定無線リソース決定部と、
    　前記割り当て予定無線リソース決定部により決定された前記割り当て予定無線リソースを示す情報を前記高電力基地局に送信する送信部と、
    を備える低電力基地局。
  11. 　高電力基地局の通信エリアに配置された、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局のカバレッジが拡大される度合いに基づいて、前記高電力基地局が特定の下りリンクチャネルとして使用可能な無線リソースである使用可能リソースを決定するステップと、
    　前記決定するステップにより決定された前記使用可能リソースの中から、前記高電力基地局に接続する無線端末に無線リソースを割り当てるステップと、
    を備える通信制御方法。
  12. 　高電力基地局の通信エリアに配置された、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局のカバレッジが拡大される場合において、前記低電力基地局に接続する無線端末のうち前記カバレッジの拡大により受信品質が劣化した無線端末の割り当て予定無線リソースを決定するステップと、
    　前記決定するステップにより決定された前記割り当て予定無線リソースを示す情報を前記低電力基地局から前記高電力基地局に送信するステップと、
    を備える通信制御方法。
  13. 　高電力基地局の通信エリアに配置された、前記高電力基地局よりも送信出力が小さい低電力基地局のカバレッジが拡大される度合いに基づいて、前記高電力基地局が特定の下りリンクチャネルとして使用可能な無線リソースである使用可能リソースを決定するステップと、
    　前記決定するステップにより決定された前記使用可能リソースを示す情報を前記高電力基地局から前記低電力基地局に送信するステップと、
    を備える通信制御方法。
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