JP5364644B2 - 基地局、移動通信システム及び干渉抑圧方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局、移動通信システム及び干渉抑圧方法に関する。

一般家庭又はオフィスなどの建物内において、セル半径が数十メートル以下の狭小セル（フェムトセル：Femto Cell）をカバー範囲とする無線通信基地局装置（フェムトセル基地局、又はＨｏｍｅ Ｎｏｄｅ−Ｂ等と称される。以下、「フェムトセル基地局」又は「ＨＮＢ」と記す。）の設置が検討されている。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）ＬＴＥ（Long term evolution）で検討されているフェムトセル基地局は、例えば、家庭に設置された場合、その家の家族だけにアクセスを制限するなどのように、限られたグループメンバーにだけアクセスを許可することが検討されている。このようなセルはアクセス限定セル（CSG cell: Closed Service Group cell）と呼ばれることもある。

また、アクセスが許可された携帯端末であるＵＥ（User Equipment）は、フェムトセル基地局に優先的に接続する。すなわち、ＵＥがフェムトセル基地局のエリアに入った場合、フェムトセルよりもセル半径が大きい既存の基地局（以下、「マクロセル」又は「マクロ基地局」と記す。）の電波を受信できたとしても、優先的に小セル無線通信基地局装置に接続する。

一般的にマクロ基地局は他のマクロ基地局が送信する電波によって干渉を受けるため、干渉が発生しないように隣接するマクロ基地局との距離等を考慮して設置される。しかし、フェムトセル基地局についてはユーザが自由に設置場所を変更できるような使用形態が検討されているため、既存のマクロ基地局のセル内に設置されてマクロ基地局との間で干渉が発生する可能性が高い。しかも、フェムトセル基地局の数も場合によっては数万、数十万のオーダーになる可能性があることから、既存基地局への影響は膨大になる。干渉を避ける手段として、マクロ基地局の平均した周波数リソース情報を受け取り、リソース割り当て頻度閾値を設定し、閾値を下回るリソースのところに、フェムトセル内周波数リソースを優先して割り当てる方法がある。

また、干渉によってフェムト基地局のエリアを狭めてしまうケースを解消するために、フェムトセル自体が周りの電波状況を感知して、既存の基地局への影響を最小限に抑えるよう出力を調整する機能を取り入れている。

特許文献１には、周辺基地局装置の近傍に存在する移動局装置を介し、周辺基地局装置の無線リソースの使用状況の情報を取得する移動通信システムが記載されている。特許文献１記載の移動通信システムは、取得した情報に基づき、着目基地局装置において周辺基地局装置が使用中の無線リソースを使用不可もしくはその無線リソースへのユーザデータの割り振りが行われにくくする。

特開２００８−２７８２６５号公報

しかしながら、上記階層化セル構成では、送信電力の大きい大セルから送信電力の小さい小セルへの干渉が問題となる。

干渉を避ける解決策として、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）に代表されるアクセス方式を採用し、同一帯域内の異なる周波数ブロックを割り振ることが考えられる。しかし、異なる周波数ブロックを固定的に割り振った場合には、分割損が発生する。つまり、未使用時の空きリソースがマクロセル基地局あるいはフェムトセル基地局であったとしても、双方で互いに使用できないという問題がある。

かかる課題に対して、マクロセル基地局は、無線端末周辺のフェムトセル基地局情報を無線端末経由で取得する。取得した情報に基づいて、マクロセル基地局における周波数ブロック、タイムスロットもしくは符号の少なくとも一つを使用不可とする。あるいは、スケジューリングに用いられるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）にオフセットを加えてその周波数ブロック、タイムスロットもしくは符号の少なくとも一つへの割り振りを行われにくくする。なお、ＣＱＩとは、無線端末が送信する周波数単位毎にチャネル品質であり、無線端末が測定したＣＱＩ情報を上りリンクの制御チャネルにより基地局に報告する。

しかし、上記方法を採ったとしても依然として以下の問題を有している。以下具体的に説明する。

図１は、従来のマクロセル、フェムトセルの構成を示す図である。

図１に示すように、マクロセル基地局１から無線信号を用いて送信される信号の及ぶ範囲をマクロセル２とする。また、マクロセル内に、マクロセルよりセル半径の小さいフェムトセル３及びフェムトセル４が存在し、フェムトセル３はマクロセル基地局近傍に存在し、フェムトセル４はマクロセル基地局から遠方に存在する。

マクロセル基地局近傍のフェムトセル３は、送信電力の大きいマクロセル基地局からの干渉が問題となる。干渉を避ける解決策として、図２を用いて説明する。

図２は、従来の周波数領域リソースブロックの構成を示す図である。

ＯＦＤＭＡに代表されるアクセス方式では、同一帯域内の異なる周波数リソースブロックを割り振ることが考えられる。例えば、図２に示すように、フェムトセル内のフェムト基地局の周波数領域におけるリソースブロック（Resource Block：以降ＲＢとする）の構成５として、ＲＢ１からＲＢ８まで周波数の低いほうからインデックスを与える。

ここで、異なる周波数ブロックを固定的に割り振った場合には、分割損が発生し、未使用時の空きリソースをマクロセル、フェムトセル双方で互いに使用できなくなる。そこで、端末を経由してフェムトセル基地局情報を取得し、マクロセル基地局の周波数ブロック、タイムスロットもしくは符号を使用不可、あるいはＣＱＩオフセットを加えてマクロセル基地局のリソース割り振りが行われにくくする。例として、ＲＢ１、ＲＢ６、ＲＢ７が使用されている場合、マクロセル基地局側では前記ＲＢが使用できなくなる。

上記、フェムトセル基地局においてＲＢ１、ＲＢ６、ＲＢ７の３つのＲＢを通信する上で利用する場合、マクロセル基地局のＲＢの構成６としては、ＲＢ１、ＲＢ６、ＲＢ７の３つのＲＢを利用した場合、互いに干渉を起こすため、マクロセル基地局において前記３つのＲＢを割り当て不可ＲＢとする。このため、マクロセル基地局では、前記３つ以外のＲＢを使用することで互いに干渉の影響を受けることなく通信を行うことができる。

図３は、従来のマクロセル基地局、フェムトセル基地局間の通信伝達構成を示す図である。

図３に示すように、マクロセル基地局７から無線信号を用いて送信される信号の及び範囲をマクロセル８とする。また、フェムトセル基地局１０から無線信号を用いて送信される信号の及ぶ範囲をフェムトセル１１とする。ここでマクロセル基地局７とフェムトセル基地局１０は有線（一般にブロードバンド回線）を用いて、外部制御装置９を経由して接続されている。

無線通信端末１２は、フェムトセル１１の情報をマクロセル基地局７へ通知する。つまり、マクロセル８内に存在する無線通信端末１２は、周辺フェムトセル情報をマクロセル基地局７へ通知することにより、マクロセル基地局７では、フェムトセル情報を収集する。

図３の場合、フェムトセル基地局１０から収集した情報を元にして、マクロセル基地局側でリソース割当て制御を行う（図３ａのフェムトセル基地局１０から無線通信端末１２、図３ｂの無線通信端末１２からマクロセル基地局７参照）。

この場合、干渉を回避できたとしても、移動端末を含む伝搬環境が厳しいマクロセル基地局のリソースを柔軟に割り当てられず、また、フェムトセル基地局１０が増加した際にマクロセル基地局７のリソースの割り当て制限を強めることにつながる。

以上から、以下の２点が大きな課題となる。

（１）階層化セル構成では、送信電力の大きい大セルから送信電力の小さい小セルへの干渉が問題となる。

（２）異なる周波数ブロックを固定的に割り振った場合には、分割損が発生する。

本発明の目的は、送信電力の大きい大セルから送信電力の小さい小セルへの干渉を抑圧することができ、周波数ブロックの分割損が少ないフェムトセルとの協調リソース割り当てを行うことができる基地局、移動通信システム及び干渉抑圧方法を提供することである。

本発明の基地局は、互いに異なるセル半径を有する複数の基地局を備える移動通信システムで使用される基地局であって、自装置が割り当てる各周波数リソースの割当ての頻度の所定時間ごとの平均値を算出する周波数リソース平均値算出手段と、算出された前記周波数リソース平均値を、リソース割り当て頻度閾値を基に判定し、該判定結果を周波数リソース情報として自装置よりも小さいセル半径を有する他の基地局に通知する通知手段と、を備える構成を採る。

本発明の移動通信システムは、セル半径が大きい第１の基地局と、前記第１の基地局よりセル半径が小さい第２の基地局と、を備える移動通信システムであって、前記第１の基地局は、該第１の基地局が割り当てる各周波数リソースの割当ての頻度の所定時間ごとの平均値を算出する周波数リソース平均値算出手段と、算出された前記周波数リソース平均値を、リソース割り当て頻度閾値を基に判定し、該判定結果を周波数リソース情報として通知する通知手段と、を備え、前記第２の基地局は、前記第１の基地局から通知された前記周波数リソース情報を取得する取得手段と、受信した前記周波数リソース情報に基づいて、第２セル内周波数リソース割り当てを決定するリソース割り当て手段と、を備える構成を採る。

本発明の干渉抑圧方法は、セル半径が大きい第１の基地局と、前記第１の基地局よりセル半径が小さい第２の基地局と、を備える移動通信システムに用いられる干渉抑圧方法であって、前記第１の基地局において、該第１の基地局が割り当てる各周波数リソースの割当ての頻度の所定時間ごとの平均値を算出するステップと、算出された周波数リソース平均値を、リソース割り当て頻度閾値を基に判定し、該判定結果を周波数リソース情報として通知するステップと、を有する。

本発明によれば、マクロセル基地局近傍のフェムトセル基地局をターゲットとして、マクロセルの情報を利用した複数のフェムトセルとの協調リソース割り当てにより、干渉を受けにくくすることができる。

また、マクロセル基地局近傍のフェムトセル基地局のリソース割当てにおいて、マクロセル基地局が送信時に割り当てるリソースを極力避けることができ、周波数ブロックの分割損が少ないフェムトセルとの協調リソース割り当てを行うことができる。

従来のマクロセル、フェムトセルの構成を示す図 従来の周波数領域リソースブロックの構成を示す図 従来のマクロセル基地局、フェムトセル基地局間の通信伝達構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る移動通信システムの構成を示すブロック図 上記実施の形態１に係る移動通信システムのマクロセル及びフェムトセルの構成を説明する図 本発明の実施の形態１に係る移動通信システムの周波数領域リソースブロックの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る移動通信システムのマクロセル基地局、外部制御装置、及びフェムトセル基地局の通信伝達構成を説明する図 本発明の実施の形態２に係る移動通信システムの通信伝達構成を説明する図 本発明の実施の形態３に係る移動通信システムの通信伝達構成を説明する図

以下、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。

（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１に係る移動通信システムの構成を示すブロック図である。図４においては、干渉低減に直接関係しない機能ブロックの記載は省略されている。

図４に示すように、移動通信システムは、マクロセル基地局１００と、外部制御装置２００と、マクロセル基地局１００よりセル半径が小さいフェムトセル基地局３００とを備える。

マクロセル基地局１００は、有線１７０を介して外部制御装置２００と接続される。外部制御装置２００は、有線３５０を介してフェムトセル基地局３００と接続される。マクロセル基地局１００とフェムトセル基地局３００は、外部制御装置２００を経由して互いに情報を通知することができる。外部制御装置２００には、複数のマクロセル基地局、複数のフェムトセル基地局が接続されてもよい。

マクロセル基地局１００は、アンテナ１０１と、送受信部１１０と、端末／伝播路情報取得部１２０と、周波数リソース生成部１３０と、周波数リソース情報生成部１４０と、情報制御部１５０と、第１／第２信号生成部１６０とを備える。

送受信部１１０は、端末との送受信及び第２報知情報を送信する。

端末／伝搬路情報取得部１２０は、周波数リソース生成に必要な情報を取得する。

周波数リソース生成部１３０は、ユーザ毎にリソースを割り当てる。

周波数リソース情報生成部１４０は、平均的なリソース割当て情報を生成する。詳細には、周波数リソース情報生成部１４０は、マクロセル基地局１００が割り当てる周波数リソースの平均値を算出する。周波数リソース情報生成部１４０は、リソース割り当て頻度閾値を設定し、算出した周波数リソース平均値を、リソース割り当て頻度閾値を基に判定し、該判定結果から周波数リソース情報を生成する。

情報制御部１５０は、周波数リソース情報をフェムトセルへ通知する。

第１／第２信号生成部１６０は、報知情報を生成し、出力制御を行う。詳細には、第１／第２信号生成部１６０は、無線通信端末に通常送信するセル情報である第１報知情報と、第１報知情報とは別に、通知可能なエリアを制限するための第２報知情報とを生成し出力する。

フェムトセル基地局３００は、アンテナ３０１と、送受信部３１０と、第２信号受信制御部３２０と、情報制御部３３０と、周波数リソース情報生成部３４０とを備える。

送受信部３１０は、フェムトセル内端末と送受信及びマクロセルから送信された第２報知情報を受信する。

第２信号受信制御部３２０は、受信した報知情報が第２報知情報であることを確認する。

情報制御部３３０は、第２報知情報を受信時に、マクロセル基地局１００から通知された周波数リソース情報を取得する。

周波数リソース情報生成部３４０は、マクロセル基地局１００から取得した周波数リソース情報に基づいてフェムトセル内端末の周波数リソース割当てを行う。

以下、上述のように構成された移動通信システムの動作について説明する。

図５は、マクロセル及びフェムトセルの構成を説明する図である。

図５に示すように、マクロセル基地局１００から無線信号を用いて送信される信号の及ぶ範囲をマクロセル４１０とする。

マクロセル４１０を第１信号到達エリアとし（以下適宜、マクロセル４１０を第１信号到達エリア４１０と呼ぶ）、マクロセル基地局１００から第１信号が送信される。第１信号とは別に、第１信号到達エリア４１０以下となる第２信号到達エリア４２０を新たに設定し、マクロセル基地局１００から第１信号とは異なる第２信号が送信される。第２信号到達エリア４２０は、第２信号の送信電力を調整することにより、セル半径を可変に設定することができる。第２信号到達エリア４２０のセル半径をマクロセル基地局１００の近傍にすると、近傍に存在するフェムトセルを検出することできる。

マクロセル４１０に存在するフェムトセルとしては、第２信号到達エリア４２０内に存在するフェムトセル４３０と第１信号到達エリア４１０内に存在するフェムトセル４４０が考えられる。マクロセル基地局近傍のフェムトセル４３０は、送信電力の大きいマクロセル基地局１００からの干渉が問題となる。問題となるフェムトセルを検出するために第２信号到達エリア４２０内のフェムトセル４３０に対して、周波数リソースブロックを割り振る方法を図６に示す。

このように、通常報知情報通知エリアを第１信号到達エリア４１０とし、第１信号到達エリア４１０以内となる第２信号到達エリア４２０を設定する。すなわち、異なる２つの報知情報により異なるエリア制限を行うことを特徴の一つとする。

図６は、周波数領域リソースブロックの構成を示す図である。

図６（ａ）に示すように、マクロセル基地局１００の周波数領域におけるリソースブロック（ＲＢ）の構成４５０として、ＲＢ１からＲＢ８まで周波数の低い方からインデックスを与える。

マクロセル基地局１００は、リソース割り当て頻度を測定し、図６（ａ）破線に示すリソース割り当て頻度閾値を用いて、閾値より小さいＲＢを検出する。ＲＢ毎に割り当て頻度が高い場合、同一ＲＢをフェムトセルで使用するとマクロセル基地局近傍であるほど、時間的に干渉を受ける機会が多くなる。一方、ＲＢ割り当て頻度が低い場合、同条件において、時間的に干渉を受ける機会が少なくなる。従来例では、マクロセル基地局及びフェムトセル基地局で割り当てるＲＢは互いに異なるＲＢを使用するため、互いに干渉の影響を受けることなく通信を行えるものの、互いに使用可能なＲＢを限定することによる分割損が発生する。つまり、一方で使用しないＲＢが存在していても他方でＲＢを利用できないため、適応的にＲＢを配した通信を行うことができなくなる。

本発明は、この点を鑑みて、時間的に干渉を受ける機会を少なくするためにリソース割り当て頻度閾値を設け、また、特に干渉の影響が大きいマクロセル基地局近傍のフェムトセルを標的として適応的にＲＢを配した通信を行うことができる。

リソース割り当て頻度閾値は、マクロセル内の干渉に応じて変更することが可能である。

図６（ｂ）に示すように、リソース割り当て頻度閾値以下となるＲＢが、ＲＢ１、ＲＢ６、ＲＢ７の３つのＲＢの場合、フェムトセル基地局のＲＢの構成４６０としては、ＲＢ１、ＲＢ６、ＲＢ７の３つのＲＢを利用した場合、互いに干渉を起こすため、マクロセル基地局において前記３つのＲＢを優先割り当てＲＢ候補とする。

図６では、ＬＴＥにおいてシステム帯域にデータを割り当てる最小単位であるＲＢを示す。マクロセル基地局１００が割り当てるリソース割当ての平均値を算出し、リソース割当頻度閾値を設け、閾値より小さいＲＢを判定する。マクロセル基地局１００周辺のフェムトセル基地局３００が受ける電力干渉の影響を抑圧するため、すなわち上記割り当て頻度の高いＲＢを避けることで干渉を受けにくくすることを特徴の一つとする。

マクロセル基地局１００近傍として第２信号到達エリア４２０内のフェムトセルに前記閾値以下のＲＢ情報を通知し、ＲＢ割り当て頻度の低いＲＢから割り当て候補とする。また、リソース割当て閾値は、マクロセル基地局内情報を用いて変更することが可能である。

次に、マクロセル基地局１００、外部制御装置２００、及びフェムトセル基地局３００の通信伝達について説明する。

図７は、マクロセル基地局１００、外部制御装置２００、及びフェムトセル基地局３００の通信伝達構成を説明する図である。図５と同一構成部分には同一符号を付している。

図７に示すように、マクロセル基地局１００から無線信号を用いて送信される信号の及ぶ範囲をマクロセル４１０とする。マクロセル４１０は、第１信号到達エリアである。また、フェムトセル基地局３００から無線信号を用いて送信される信号の及ぶ範囲をフェムトセル４２０とする。フェムトセル４２０は、第２信号到達エリアである（以下適宜、フェムトセル４２０を第２信号到達エリア４２０と呼ぶ）。

図７ａに示すように、マクロセル基地局１００からフェムトセル基地局３００に対し第１信号が送信される。上述したように、第１信号とは別に、第１信号到達エリア４１０以下となる第２信号到達エリア４２０を新たに設定し、マクロセル基地局１００から第１信号とは異なる第２信号が送信される。

また、図７ｂに示すように、マクロセル基地局１００とフェムトセル基地局３００は有線（一般にブロードバンド回線）を用いて、外部制御装置２００を経由して接続されている。

フェムトセル基地局３００は、マクロセル基地局１００が送信する第２信号を受信可能である場合、フェムトセル４２０は、第２信号到達エリア内に存在する。フェムトセル基地局３００は、第２信号を受信すると外部制御装置２００を経由してマクロセル基地局１００に対して、第２信号を受信可能であることを通知する。マクロセル基地局１００は、第２信号を受信可能なフェムトセル基地局３００に対して、外部制御装置２００を経由して優先割り当てＲＢ候補情報を通知する。フェムトセル基地局３００は、優先割り当てＲＢ候補情報に基づいて、フェムトセル４２０内の無線通信端末４７０に対してＲＢを割り当て、通信を行う。

このように、マクロセル基地局１００近傍のフェムトセル基地局３００のリソース割当てにおいて、マクロセル基地局１００が送信時に割り当てるリソースを極力避けることで、周波数ブロックの分割損が少ないフェムトセルとの協調リソース割り当てを行うことができる。

次に、マクロセル基地局１００、外部制御装置２００、及びフェムトセル基地局３００の動作について説明する。

前記図４に示すように、マクロセル基地局１００は、外部制御装置２００と接続される。外部接続装置２００はフェムトセル基地局３００と接続される。マクロセル基地局１００とフェムトセル基地局３００は、外部制御装置２００を経由して互いに情報を通知することができる。外部制御装置２００には、複数のマクロセル基地局、複数のフェムトセル基地局が接続されてもよい。

マクロセル基地局１００は、アンテナ１０１を通して受信した無線信号は送受信部１１０により受信信号の復調を行う。端末／伝播路情報取得部１２０は、復調した信号から、マクロセル内の各端末及び伝播路の情報を取得する。

周波数リソース生成部１３０は、取得した端末情報及び伝播路情報を用いて周波数リソースの割り当てを行う。送受信部１１０は、周波数リソース割り当てに基づいて送信信号を生成し、アンテナ１０１から無線端末あるいはフェムトセル基地局３００に対して送信を行う。

第１／第２信号生成部１６０は、第１信号あるいは第２信号を生成し、送受信部１１０で信号を付加する。

周波数リソース情報生成部１４０は、周波数リソース生成部１３０で割り当てた周波数リソースの累積及び割り当て平均値を算出する。周波数リソース情報生成部１４０は、算出したリソース割り当て平均値に対して、リソース割り当て頻度閾値を用いて閾値以下となる周波数リソースを検出する。検出した周波数リソースは、優先割り当てＲＢ候補として、情報制御部１５０に伝えられる。周波数リソース情報生成部１４０における周波数リソース検出処理の起動は、第１／第２信号生成部１６０で、第２信号が生成された場合としてもよい。

情報制御部１５０は、有線１７０を通して外部制御装置２００経由で、当該フェムトセル基地局へ優先割り当てＲＢ候補情報を伝える。

一方、フェムトセル基地局３００は、アンテナ３０１を通して受信した無線信号は送受信部３１０により受信信号の復調を行う。第２信号受信制御部３２０は、復調した信号から、マクロセル基地局１００が送信した信号に第２信号が含まれているか確認する。

情報制御部３３０は、第２情報が含まれている場合、有線３５０を通して外部制御装置経由で接続されているマクロセル基地局１００から、優先割り当てＲＢ候補情報を取得する。情報制御部３３０は、第２情報が含まれていない場合、有線３５０を通して外部制御装置２００経由で接続されているマクロセル基地局１００から、優先割り当てＲＢ候補情報を取得しない。

周波数リソース情報生成部３４０は、情報制御部３３０から優先割り当てＲＢ候補情報を取得した場合、取得した情報に基づいて周波数リソース割り当てを行う。フェムトセル基地局３００は、情報制御部３３０から優先割り当てＲＢ候補情報を取得しない場合、マクロセル基地局１００の近傍に存在していない、つまりマクロセル基地局１００からの干渉が大きくないため、当該フェムトセル内で利用可能な周波数リソース割り当てを行う。

周波数リソース割り当て後、送受信部３１０において送信信号を生成し、アンテナ３０１を通してフェムトセル内の無線通信端末と通信を行う。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、マクロセル基地局１００は、割り当てる周波数リソースの平均値を算出し、算出した周波数リソース平均値を、リソース割り当て頻度閾値を基に判定し、該判定結果から周波数リソース情報を生成する周波数リソース情報生成部１４０と、周波数リソース情報をフェムトセルへ通知する情報制御部１５０と、無線通信端末に通常送信するセル情報である第１報知情報と、第１報知情報とは別に、通知可能なエリアを制限するための第２報知情報とを生成し出力する第１／第２信号生成部１６０とを備える。

一方、フェムトセル基地局３００は、受信した報知情報が第２報知情報であることを確認する第２信号受信制御部３２０と、第２報知情報を受信時に、マクロセル基地局１００から通知された周波数リソース情報を取得する情報制御部３３０と、マクロセル基地局１００から取得した周波数リソース情報に基づいてフェムトセル内端末の周波数リソース割当てを行う周波数リソース情報生成部３４０とを備える。

マクロセル基地局１００は、周波数リソース情報をフェムトセル基地局３００に通知し、フェムトセル基地局３００は、平均リソース割り当て情報に基づいて、フェムトセル内周波数リソース割り当てを決定する。ここで、対象となるフェムトセルは、通常使用する報知情報とは別に第２報知情報を取得できるエリアに制限する。

これにより、マクロセル基地局１００近傍のフェムトセル基地局３００をターゲットとして、マクロセルの情報を利用した複数のフェムトセルとの協調リソース割り当てにより、干渉を受けにくくすることができる。すなわち、フェムトセルが自律的に最適な周波数や出力制御を行う場合に、フェムトセルを包含するマクロセルによる通信情報を有効に利用すること、さらに、利用可能なエリアを制限することで、互いに干渉となりやすいエリアの端末に対して利用する周波数チャネルを分けずに協調的なリソース割り当てを行うことができる。

また、マクロセル基地局１００近傍のフェムトセル基地局３００のリソース割当てにおいて、マクロセル基地局１００が送信時に割り当てるリソースを極力避けることで、周波数ブロックの分割損が少ないフェムトセルとの協調リソース割り当てを行うことができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、（１）マクロセル基地局１００から、第２報知情報を送信する。（２）第２報知情報を受け取ったフェムトセル基地局３００は、報知情報取得可能エリアであることを認識し、マクロセル基地局１００から周波数リソース割り当て情報をブロードバンド経由で取得する。ここで、フェムトセル基地局３００は、常時、あるいは起動時のみ第２報知情報をモニタする。なお、起動時とは、フェムトセル基地局３００が電源オンした時のことを指す。

実施の形態２は、第２報知情報を、無線通信端末が受け取り、無線通信端末は、フェムトセル基地局に、報知情報取得可能エリアであることを送信する。また、フェムトセル基地局は、マクロセル基地局から周波数リソース割り当て情報をブロードバンド経由で取得する例である。

図８は、本発明の実施の形態２に係る移動通信システムの通信伝達構成を説明する図である。図７と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。

本発明の実施の形態２における移動通信システムの基本的な構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

図８に示すように、マクロセル基地局１００から無線信号を用いて送信される信号の及ぶ範囲をマクロセル４１０とする。また、フェムトセル基地局５００から無線信号を用いて送信される信号の及ぶ範囲をフェムトセル４２０とする。ここでマクロセル基地局１００とフェムトセル基地局５００は、有線（一般にブロードバンド回線）を用いて、外部制御装置２００を経由して接続されている。

図８ａに示すように、該当フェムトセル４２０は、第２信号到達エリア内に存在し、マクロセル基地局１００が送信する第２信号をフェムトセルに在圏する無線通信端末５７０が受信可能である場合、無線通信端末５７０はフェムトセル基地局５００へ通知する。

フェムトセル基地局５００は、無線通信端末５７０から第２信号が受信可能である通知を受信すると外部制御装置２００を経由してマクロセル基地局１００に対して、第２信号を受信可能であることを通知する。マクロセル基地局１００は、第２信号を受信可能なフェムトセル基地局５００に対して、外部制御装置２００を経由して優先割り当てＲＢ候補情報を通知する。フェムトセル基地局５００は、優先割り当てＲＢ候補情報に基づいて、フェムトセル４２０内の無線通信端末５７０に対してＲＢを割り当て、通信を行う。

このように、本実施の形態によれば、（１）マクロセル基地局１００から、第２報知情報を送信する。（２）第２報知情報を受け取った無線通信端末５７０は、フェムトセル基地局５００に、報知情報取得可能エリアであることを送信する。無線通信端末５７０は、常時、あるいは起動時のみ第２報知情報をモニタする。（３）フェムトセル基地局５００は、マクロセル基地局１００から周波数リソース割り当て情報をブロードバンド経由で取得する。なお、起動時とは、無線通信端末５７０が電源オンした時点のことを指す。

本実施の形態は、実施の形態１と同様の効果に、マクロセルの情報を利用した複数のフェムトセルとの協調リソース割り当てにより、干渉を受けにくくすることができる。また、マクロセル基地局が送信時に割り当てるリソースを極力避けることができ、周波数ブロックの分割損が少ないフェムトセルとの協調リソース割り当てを行うことができる。

（実施の形態３）
実施の形態３は、第２報知エリア内にフェムトセルが存在しない場合、第２報知情報送信を停止あるいは、より断続的な報知に切り替える例である。

図９は、本発明の実施の形態３に係る移動通信システムの通信伝達構成を説明する図である。図７と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。

本発明の実施の形態３における移動通信システムの基本的な構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

図９に示すように、マクロセル基地局１００から無線信号を用いて送信される信号の及ぶ範囲をマクロセル４１０とする。マクロセル基地局１００は、有線（一般にブロードバンド回線）を用いて、外部制御装置２００を経由して接続されている。

マクロセル４１０内にフェムトセル基地局が存在する場合、第２信号を受信すると外部制御装置２００を経由してマクロセル基地局１００に対して、第２信号を受信可能であることを通知する。しかし、図９ａ．に示すように、フェムトセルが存在しない場合、第２信号を受信可能である通知がない。つまり、前記通知によりマクロセル基地局１００は、マクロセル４１０内のフェムトセルの有無を判断することができる。

フェムトセルの有無により、第２信号を送信する周期、回数、及び／又はタイミングを変えて送信することが可能である。

このように、本実施の形態によれば、マクロセル基地局１００から、第２報知情報を送信する。第２報知エリア内にフェムトセルが存在しない場合、第２報知情報送信を停止あるいは、より断続的な報知に切り替える。

ここで、上記各実施の形態においては、いずれも、マクロセル基地局からの報知情報は、あくまでエリア限定のために使用する。すなわち、マクロセル基地局からの干渉電力の影響が大きい近距離にあるフェムトセルを誘導する。

また、周波数リソース割り当て情報は送信せず、ブロードバンド回線経由で取得する。これにより、フェムトセル基地局セットアップ時の初期パラメータ及び更新情報としてマクロセル情報を継続してモニタすることが可能になる。

以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。

上記各実施の形態では、基地局、移動通信システム及び干渉抑圧方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、装置は通信システム，基地局装置、携帯情報端末、方法は干渉制御方法等であってもよい。

さらに、上記フェムトセル基地局及びフェムトセル基地局を構成する各構成部、例えば送受信部の種類、周波数リソース生成などは前述した実施の形態に限られない。

上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適用等が可能である。

本発明の基地局、移動通信システム及び干渉抑圧方法は、マクロセル接続端末からフェムトセル基地局へ無線回線干渉を低減するものとして有用である。本発明の移動通信システム及び干渉抑圧方法は、携帯電話通信システムに利用できる。

１００ マクロセル基地局
１０１，３０１ アンテナ
１１０，３１０ 送受信部
１２０ 端末／伝播路情報取得部
１３０ 周波数リソース生成部
１４０，３４０ 周波数リソース情報生成部
１５０，３３０ 情報制御部
１６０ 第１／第２信号生成部
１７０，３５０ 有線
２００ 外部制御装置
３００ フェムトセル基地局
３２０ 第２信号受信制御部

Claims (8)

1. 互いに異なるセル半径を有する複数の基地局を備える移動通信システムで使用される基地局であって、
   自装置が割り当てる各周波数リソースの割当ての頻度の所定時間ごとの平均値を算出する周波数リソース平均値算出手段と、
   算出された前記周波数リソース平均値を、リソース割り当て頻度閾値を基に判定し、該判定結果を周波数リソース情報として自装置よりも小さいセル半径を有する他の基地局に通知する通知手段と、
   を備える基地局。
2. 前記基地局は、自装置と無線接続している無線通信端末に通常送信するセル情報である第１報知情報と、前記第１報知情報とは別に、通知可能なエリアを制限するための第２報知情報とを前記無線通信端末及び／又は前記他の基地局に送信する、請求項１記載の基地局。
3. 前記基地局は、報知情報取得可能エリア内に前記他の基地局が存在しない場合、前記第２報知情報の送信を停止又は、断続的な送信に切り替える、請求項２記載の基地局。
4. 前記周波数リソース平均値算出手段は、前記自装置が割り当てる各周波数リソースの割当ての頻度の所定時間ごとの平均値として、前記自装置が割り当てる各リソースブロックにおける割当て頻度の平均値を算出する、請求項１記載の基地局。
5. 前記第２報知情報が到達するエリアサイズは可変である、請求項２に記載の基地局。
6. セル半径が大きい第１の基地局と、
   前記第１の基地局よりセル半径が小さい第２の基地局と、を備える移動通信システムであって、
   前記第１の基地局は、
   該第１の基地局が割り当てる各周波数リソースの割当ての頻度の所定時間ごとの平均値を算出する周波数リソース平均値算出手段と、
   算出された前記周波数リソース平均値を、リソース割り当て頻度閾値を基に判定し、該判定結果を周波数リソース情報として通知する通知手段と、を備え、
   前記第２の基地局は、
   前記第１の基地局から通知された前記周波数リソース情報を取得する取得手段と、
   受信した前記周波数リソース情報に基づいて、第２セル内周波数リソース割り当てを決定するリソース割り当て手段と、を備える移動通信システム。
7. セル半径が大きい第１の基地局と、前記第１の基地局よりセル半径が小さい第２の基地局と、を備える移動通信システムに用いられる干渉抑圧方法であって、
   前記第１の基地局において、該第１の基地局が割り当てる各周波数リソースの割当ての頻度の所定時間ごとの平均値を算出するステップと、
   算出された周波数リソース平均値を、リソース割り当て頻度閾値を基に判定し、該判定結果を周波数リソース情報として通知するステップと、
   を有する干渉抑圧方法。
8. 前記第２の基地局において、前記第１の基地局から通知された前記周波数リソース情報を取得するステップと、
   受信した前記周波数リソース情報に基づいて、フェムトセル内周波数リソース割り当てを決定するステップと、
   を有する請求項７記載の干渉抑圧方法。

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