JP5960481B2

JP5960481B2 - 無線通信システム及び無線通信システムの干渉制御方法

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Publication number: JP5960481B2
Application number: JP2012090627A
Authority: JP
Inventors: 仁志石田; 藤嶋　堅三郎; 堅三郎藤嶋; 雲健賈
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-04-12
Also published as: US20130272274A1; JP2013219700A; US8989157B2

Description

本発明は、無線通信システムの基地局間の干渉制御技術に関する。

近年、最大通信速度が１００Ｍｂｉｔ／ｓを超えるＬＴＥ（Ｌｏｎg ＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）規格に準拠した無線通信システムが実用化され始めている。ＬＴＥでは、下りアクセスにＯＦＤＭＡ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）、上りアクセスにＳＣ−ＦＤＭＡ（ＳｉｎｇｌｅＣａｒｒｉｅｒ−ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）を用いることで、マルチパス耐性を向上すると共に、送受信機で複数のアンテナを用いるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）伝送の導入によって周波数利用効率の向上を図っている。

セルラシステムでは、基地局がカバーする通信エリアはセルと呼ばれる。送信電力が大きく、広範囲な通信エリアをカバーする基地局は、マクロ基地局と呼ばれ、マクロ基地局の通信エリアはマクロセルと呼ばれる。セルラシステムでは、マクロ基地局をサービスエリア内に分散配置することで、少ない基地局数でシステム全体として広範囲なエリアをカバーしている。しかし、地下やビルの高層階、建物の影等では、マクロ基地局からの電波が届きにくいエリアが存在する。このようなエリアは不感地帯と呼ばれる。加えて、近年、スマートフォンの普及により、無線トラヒックは急速に増大しており、マクロ基地局のみでは無線トラヒックを収容できなくなりつつある。

このような不感地帯の解消やマクロ基地局のトラヒックのオフロードを目的として、送信電力および通信エリアが小さいピコ基地局やフェムト基地局などの小型基地局が配置される。それらの通信エリアは、ピコセルやフェムトセルなどと呼ばれる。そして、マクロ基地局の通信エリア（マクロセル）内にピコ基地局やフェムト基地局などの送信電力が小さい基地局（ＬｏｗＰｏｗｅｒＮｏｄｅ：ＬＰＮ）が配置されたネットワーク構成は、ＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓＮｅｔｗｏｒｋ（ＨｅｔＮｅｔ）と呼ばれており、このＨｅｔＮｅｔの技術課題である、送信電力の大きなマクロ基地局からの干渉が、ＬＰＮに接続された端末の通信品質を大きく劣化させる点に対して、種々の検討がなされている。
関連する先行技術文献としては、下記の特許文献や非特許文献がある。

特開２０１０−１１４７７８号公報

３ＧＰＰ、"Ｘ２ａｐｐｌｏｃａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｘ２ＡＰ）（Ｒｅｌｅａｓｅ１０），" ＴＳ３６．４２３，Ｖ１０．３．０，２０１１／０９，ｐｐ．６８−７０，７２３ＧＰＰ，"Ｏｖｅｒａｌｌｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ；Ｓｔａｇｅ２（Ｒｅｌｅａｓｅ１０），" ＴＳ３６．３００，Ｖ１０．５．０，２０１１／０９，ｐｐ１１６−１１７Ａｌｃａｔｅｌ−ＬｕｃｅｎｔＳｈａｎｇｈａｉＢｅｌｌ，Ａｌｖａｔｅｌ−Ｌｕｃｅｎｔ、"Ｒ３−１０３３３６，ＡｌｍｏｓｔＢｌａｎｋＳｕｂｆｒａｍｅＲｅｑｕｅｓｔｆｒｏｍＰｉｃｏｔｏＭａｃｒｏｅＮＢ，"３ＧＰＰＴＳＧＲＡＮＷＧ３＃７０Ｍｅｅｔｉｎｇ，２０１０／１１

上述したＨｅｔＮｅｔは、図１に示すように、マクロ基地局１の通信エリア（マクロセル）内にピコ基地局３−１やフェムト基地局３−２などの送信電力が小さい基地局ＬＰＮ３が配置される。分散アンテナシステム３−３などもアンテナごとの送信電力が小さい場合には、ＬＰＮ３の一つとみなすことができる。また、マクロ基地局１に接続する端末をマクロ端末２−１、ＬＰＮ３に接続する端末をＬＰＮ端末２−２と呼ぶ。

図１のＨｅｔＮｅｔにおいて、マクロ基地局１から送信された信号は、ＬＰＮ端末２−２では、干渉信号として到来することになる。マクロ基地局１の送信電力はＬＰＮ３に比べて大きいため、このようなマクロ基地局１からの干渉は、ＬＰＮ端末２−２の通信品質を大きく劣化させる原因となる。ＬＴＥの発展規格であるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、このようなマクロ基地局１からの干渉を低減する技術として、ｅｎｈａｎｃｅｄＩｎｔｅｒＣｅｌｌＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ（ｅＩＣＩＣ）が導入されている。ｅＩＣＩＣでは、マクロ基地局１はデータ送信を行わない、もしくは、送信電力を減少する時間を設ける。この時間は、ＡｌｍｏｓｔＢｌａｎｋＳｕｂｆｒａｍｅ（ＡＢＳ）と呼ばれる。

図２にマクロ基地局１のＡＢＳパターンの設定の例を示す。ＦＤＤでは、ＡＢＳは４０Ｓｕｂｆｒａｍｅ単位で設定され、４０ビットのビットマップ形式でマクロ基地局１からＬＰＮ３に通知される。非特許文献１では、この情報は、ＡＢＳＰａｔｔｅｒｎＩｎｆｏと呼ばれている。以下、ＡＢＳパターンと記載する。ＡＢＳパターン２０−１では、１つのビットは、各ＳｕｂｆｒａｍｅがＡＢＳであるか否かを表わし、値「１」が、マクロ基地局１がＡＢＳであることを示し、値「０」が、マクロ基地局１が通常の送信電力で送信するＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅ（ＮＳ）であることを示す。このＡＢＳパターン２０−１が４０Ｓｕｂｆｒａｍｅ周期で繰り返される。

ＬＰＮ端末２−２は、第一の時間であるＮＳでは、マクロ基地局１から大きな干渉を受信することになるが、第二の時間であるＡＢＳでは、パターン２０−３に示すように、マクロ基地局１からの干渉電力が大幅に低減される。その結果、ＬＰＮ３のスループットを改善することができる。この技術は、例えば、非特許文献２に開示されている。前述のようなＡＢＳを用いることで、ＬＰＮ端末２−２に対するマクロ基地局１からの干渉は低減されるため、ＬＰＮ端末２−２のスループットは改善する。

一方、マクロ基地局１では、パターン２０−２に示すように、ＡＢＳにおいて、マクロ端末２−１へのデータ送信を停止する、または、送信電力を減少させる。そのため、ＡＢＳを用いることで、マクロ基地局１が利用できる時間リソースが減少する、もしくは、マクロ基地局１の所望信号電力が減少する。その結果、全時間に占めるＡＢＳの割合が増えるほど、マクロ端末２−１のスループットは減少する。したがって、ＡＢＳは必要最小限の割合に設定することが望ましい。例えば、マクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２を含めた全端末の平均スループットを最大とするようなＡＢＳの割合に設定することが望ましい。

非特許文献１では、マクロ基地局１がＡＢＳの割合、および、ＡＢＳパターンを決定するために、ＬＰＮ３がマクロ基地局１に提供する情報として、ＬＰＮ３のＡＢＳリソースの使用率が規定されている（ＤＬＡＢＳＳｔａｔｕｓと呼ばれる）。この情報は、０〜１００％の整数で表わされる。この情報を用いることで、マクロ基地局１は、例えば、ＡＢＳリソースの利用率が１００％であればＡＢＳを増加し、５０％であればＡＢＳを減少し、７０％であれば変更しない、などの動作を行うことができる。しかし、この情報では、マクロ基地局１がＡＢＳを増減した結果、ＬＰＮ３のＡＢＳリソースの利用率がどの程度変化するかを把握することはできない。

非特許文献３では、ピコ基地局３−１からマクロ基地局１に、ピコ基地局３−１が要求するＡＢＳの割合を通知する方法が開示されている。ピコ基地局３−１にとっては、ＡＢＳが多いほどピコ基地局３−１のスループットは増加するため、最適なＡＢＳの割合は１００％である。そのため、何らかの基準を設けなければ、ピコ基地局３−１はより多くのＡＢＳを要求することになる。しかしながら、ピコ基地局３−１が要求するＡＢＳの割合を決定する明確な基準は開示されていない。

また、特許文献１では、周波数リソースの送信停止による干渉制御方法が開示されている。特許文献１では、端末が報告するサブバンドＣＱＩ（ＣｈａｎｎｅｌＱｕａｌｉｔｙＩｎｄｉｃａｔｏｒ）が閾値以下となったサブバンドの情報を、干渉を受けている基地局から、干渉を及ぼしている隣接基地局に通知する。この情報を受信した隣接基地局では、当該サブバンドの送信を停止、または、送信電力を低減する。しかしながら、サブバンドＣＱＩが閾値以下となったサブバンドの情報のみでは、送信を停止、または、送信電力を低減することによって、干渉を受けている基地局のスループットがどの程度改善するか、および、隣接基地局のスループットがどの程度低下するか、を把握することはできない。

以上のことから、既存のＡＢＳパターンの設定方法、および、干渉制御方法では、ＡＢＳパターンを適切に設定するために必要な情報をマクロ基地局１が取得するための方法がなかった。その結果、マクロ基地局１が過剰にＡＢＳを設定してしまうことによって、マクロ基地局１のスループット低下を招く可能性があった。もしくは、マクロ基地局１のＡＢＳが少なく、ＬＰＮ３が十分な干渉低減効果を得られないためにＬＰＮ３のスループット低下を招く可能性があった。

本発明の目的は、以上の課題を解決し、ＨｅｔＮｅｔ環境においてＡＢＳパターンを適切に設定することで、マクロ基地局のスループット低下を最小限にしつつ、ＬＰＮのスループットを改善する無線通信システム、基地局、及び干渉制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のおいては、無線通信システムであって、
他の基地局に対して干渉を及ぼす第一の基地局と、第一の基地局から干渉を受ける１または複数の第二の基地局と、第一の基地局がデータの送信を行う、もしくは通常の送信電力で送信する第一の時間と、データの送信を停止する、もしくは送信電力を低減する第二の時間を設定する設定部と、第一の基地局および第二の基地局に接続する端末の、第一の時間における通信品質と、第二の時間における通信品質に基づいて、第二の時間の割合を決定する決定部と、を有する構成の無線通信システムを提供する。

また、上記の目的を達成するため、本発明においては、他の基地局に対して干渉を及ぼす第一の基地局から干渉を受ける第二の基地局であって、第二の基地局に接続する端末の、第一の基地局がデータの送信を行う、もしくは通常の送信電力で送信する第一の時間、および、第一の基地局がデータの送信を停止する、もしくは、送信電力を低減する第二の時間における通信品質に基づいて、第二の時間の割合と第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
第二の時間の割合と、第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値の関係を、第一の基地局に通知する構成の基地局を提供する。

更に、上記の目的を達成するため、本発明においては、他の基地局に対して干渉を及ぼす第一の基地局における干渉制御方法であって、第一の基地局は、
データの送信を行う、もしくは通常の送信電力で送信する第一の時間と、データの送信を停止する、もしくは送信電力を低減する第二の時間を設定し、第二の時間の通信品質を測定する時間、第二の時間の第一の基地局の送信電力、第一の基地局の第一の時間の参照信号の送信電力と第二の時間の第一の基地局の送信電力の比、第二の時間の通信品質を測定するための参照信号の内、１または複数の情報を、第一の基地局に接続する端末に通知し、第一の基地局に接続する端末から、当該端末が情報に基づいて測定した、第一の時間および前記第二の時間の通信品質を受信し、受信した第一の時間および第二の時間の通信品質に基づき、第一の基地局に接続する端末のスケジューリングを行う干渉制御方法を提供する。

本発明によれば、第一の基地局であるマクロ基地局から、第二の基地局のＬＰＮへの干渉を低減する時間を最適に設定することで、マクロ基地局のスループット低下を最小限にしつつ、ＬＰＮのスループットを改善することができる。

本発明が適用されるＨｅｔＮｅｔの構成例を示す図である。図１のＨｅｔＮｅｔのマクロ基地局のＡＢＳパターンの一例を示す図である。図１のＨｅｔＮｅｔの動作手順の一例を示す図である。図１のＨｅｔＮｅｔのマクロ基地局の構成の一例を示す図である。図１のＨｅｔＮｅｔのＬＰＮの構成の一例を示す図である。第一の実施例の動作手順の一例を示す図である。第一の実施例に係る、ＬＰＮからマクロ基地局に報告するスループット予測値の例を示す図である。第一の実施例に係る、マクロ基地局がＡＢＳで送信電力を低減する場合の動作手順の例を示す図である。第一の実施例に係る、マクロ基地局の構成の一例を示す図である。第一の実施例に係る、マクロ端末のスループット予測値の例を示す図である。第一の実施例に係る、ＬＰＮの構成の一例を示す図である。第一の実施例に係る、ＰＦＳのスケジューリング結果の例を示す図である。第一の実施例に係る、ＡＢＳの割合が変化した時のＡＢＳ適用時のリソース割当ての一例を示す図である。第一の実施例に係る、ＡＢＳの割合が変化した時のＡＢＳ適用時のリソース割当ての他の例を示す図である。第一の実施例に係る、ＡＢＳの割合が変化した時のＡＢＳ適用時のリソース割当ての他の例を示す図である。第一の実施例に係る、ＬＰＮ端末のＡＢＳの割合とスループット予測値の関係の例を示すグラフ図である。第一の実施例に係る、ＬＰＮ端末のＡＢＳの割合とスループット予測値の関係の例を示す図である。第一の実施例に係る、マクロ基地局がＡＢＳで送信電力を０にする場合の、マクロ端末のＡＢＳの割合とスループット予測値の関係の例を示すグラフ図である。第一の実施例に係る、マクロ基地局がＡＢＳで送信電力を０にする場合の、マクロ端末のＡＢＳの割合とスループット予測値の関係の例を示す図である。第一の実施例に係る、マクロ基地局がＡＢＳで送信電力を低減する場合の、マクロ端末のＡＢＳの割合とスループット予測値の関係の例を示すグラフ図である。第一の実施例に係る、マクロ基地局がＡＢＳで送信電力を低減する場合の、マクロ端末のＡＢＳの割合とスループット予測値の関係の例を示す図である。第一の実施例に係る、ＡＢＳの割合と全端末の平均または最小スループットの予測値の例を示す図である。第二の実施例の集中型基地局のシステム構成の一例を示す図である。第二の実施例に係る、システムの動作手順の一例を示す図である。第二の実施例に係る、ＬＰＮからマクロ基地局に報告するＬＰＮ端末のＣＱＩの一例を示す図である。第三の実施例のシステム構成の一例を示す図である。第三の実施例に係る、システムの動作手順の一例を示す図である。第四の実施例に係る、システムの動作手順の一例を示す図である。第四の実施例に係る、ＬＰＮからマクロ基地局に報告するＱｏＳを満足する端末数の一例を示す図である。第五の実施例に係る、システムの動作手順の一例を示す図である。第五の実施例に係る、システムの動作手順の他の例を示す図である。

以下、本発明の各種の実施形態を図面に従い説明する。本明細書において、マクロ基地局を第一の基地局、ＬＰＮを第二の基地局と呼ぶ場合がある。また、ＮＳを第一の時間、ＡＢＳを第二の時間と呼ぶ場合がある。

まず、本発明と既存システムとの差分を明確にするために、既存のシステムについて説明する。
図３にＡＢＳ適用時の既存システムの動作手順の例を示す。図３では、マクロ基地局１からの干渉が大きい端末をＬＰＮ端末２−２ａ、干渉が小さい端末をＬＰＮ端末２−２ｂとしている。ただし、これらの端末を区別する必要が無い場合は、ＬＰＮ端末２−２と記載する。

マクロ基地局１は、ＡＢＳパターン、すなわち、ＡＢＳとするＳｕｂｆｒａｍｅを決定し（Ｓ１）、設定したＡＢＳパターンに関する情報を周囲のＬＰＮ３に通知する（Ｓ２）。この情報はＡＢＳＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎと呼ばれており、ＡＢＳパターンの他、マクロ基地局１のアンテナポートの数なども含む。以降、ＡＢＳ情報と呼ぶ。ＡＢＳ情報を受信したＬＰＮ３は、その情報を基に、ＬＰＮ端末２−２に、測定するＳｕｂｆｒａｍｅを制限した２種類の通信品質、ＣＱＩを報告するように指示する（Ｓ３）（非特許文献２の第１１６頁参照）。

この情報は、２パターンのＣＱＩ測定用Ｓｕｂｆｒａｍｅで構成される。ＣＱＩ測定用Ｓｕｂｆｒａｍｅは、ＡＢＳＰａｔｔｅｒｎＩｎｆｏと同様に４０ビットのビットマップ形式で表わされ、値「１」が当該ＳｕｂｆｒａｍｅでＣＱＩの測定を行うことを意味し、値「０」が当該ＳｕｂｆｒａｍｅでＣＱＩの測定を行わないことを意味する。ＣＱＩ測定用Ｓｕｂｆｒａｍｅは、例えば、一方は、マクロ基地局１のＡＢＳと同じＳｕｂｆｒａｍｅのみに制限し、もう一方は、マクロ基地局１のＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅと同じＳｕｂｆｒａｍｅのみに制限すれば良い。また、通信品質の情報であるＣＱＩは、例えば、ＭＩＭＯのプリコーディング行列であるＰＭＩ（ＰｒｅｃｏｄｉｎｇＭａｔｒｉｘＩｎｄｉｃａｔｏｒ）や、送信可能なＭＩＭＯレイヤ数であるＲＩ（ＲａｎｋＩｎｄｉｃａｔｏｒ）などその他の情報を含んでも良い。以降、ＣＱＩはＰＭＩやＲＩ等の情報も含むものとする。また、ＣＱＩはサブバンド毎、および、Ｃｏｄｅｗｏｒｄ毎のＣＱＩも含むものとする。

指示を受けたＬＰＮ端末２−２は、指定されたパターンで２種類の通信品質、ＣＱＩを測定し、ＬＰＮ３に報告する（Ｓ４）。ただし、図３では一度に二つのＣＱＩを報告するものとしているが、ＡＢＳのＣＱＩとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩで報告のタイミングや用いるリソース等を分けて報告しても良い。Ｓ３およびＳ４によって、ＬＰＮ３は、ＬＰＮ端末２−２のＡＢＳにおけるＣＱＩとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩをそれぞれ取得することができる。ただし、ＬＰＮ３は、ＬＰＮ端末２−２から別途報告される周囲の基地局の受信電力（ＲＳＲＰ：ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＰｏｗｅｒ）などに基づき、２種類のＣＱＩを報告させるＬＰＮ端末２−２を、マクロ基地局１からの干渉が大きいＬＰＮ端末２−２ａに限定しても良い。

ＬＰＮ３は、ＬＰＮ端末２−２から報告された２種類のＣＱＩを基に、ＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおいてそれぞれスケジューリングを行う。スケジューリングは、例えば、ＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＦａｉｒｎｅｓｓＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇ（ＰＦＳ）のように、マクロ基地局１からの干渉電力が大きいＬＰＮ端末２−２ａに優先的にＡＢＳリソースを割当てる方法が有効である。ＬＰＮ３は、ＰＦＳなどを用いて、ＡＢＳにおいて、マクロ基地局からの干渉が大きいＬＰＮ端末２−２ａを優先的にスケジューリングする（Ｓ５）。また、ＬＰＮ３は、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおいて、マクロ基地局からの干渉が小さいＬＰＮ端末２−２ｂを優先的にスケジューリングする（Ｓ６）。

ＬＰＮ３は、マクロ基地局１から要求があった場合、もしくは、定期的に、ＡＢＳリソースの使用率（ＤＬＡＢＳＳｔａｔｕｓ）および、実際にＡＢＳとして用いているＳｕｂｆｒａｍｅのパターン（ＵｓａｂｌｅＡＢＳＰａｔｔｅｒｎＩｎｆｏ）を測定し、ＡＢＳＳｔａｔｕｓとしてマクロ基地局１に報告する（Ｓ７）。

ＡＢＳＳｔａｔｕｓを受信したマクロ基地局１は、その情報に基づき、必要であればＡＢＳパターンを変更し（Ｓ８）、変更したＡＢＳ情報をＬＰＮ３に通知する（Ｓ９）。

図４は、図１のマクロ基地局１の構成の一例を示すブロック図である。
アンテナ１１はＲＦ部１２から転送された下りリンクのＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を送信する。また、アンテナ１１は、端末から送信された上りリンクのＲＦ信号を受信する。ＲＦ部１２は、ベースバンド信号処理部１３から入力された下りリンクのベースバンド信号をＲＦ信号へと変換し、アンテナ１１を介してそれを送信する。また、ＲＦ部１２は、アンテナ１１から入力された上りリンクのＲＦ信号をベースバンド信号へと変換し、ベースバンド信号処理部１３へ入力する。ＲＦ部１２は電力増幅器も含む。また、ＲＦ部１２は、ベースバンド信号処理部１３と光ファイバ等の有線回線を介して接続するＲＲＨ（ＲｅｍｏｔｅＲａｄｉｏＨｅａｄ）構成を取っても良い。

ベースバンド信号処理部１３は、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１４から入力される各端末の下りリンクのデータおよび制御信号の物理層の信号処理、物理層の制御信号の生成、および、ＲＦ部１２から入力される上りリンクのデータおよび制御信号などの物理層の信号処理を行う。下りリンクの信号処理は、具体的には、データ信号および制御信号の誤り訂正符号化、レートマッチング、変調、レイヤマッピングやＰｒｅｃｏｄｉｎｇ等のＭＩＭＯ信号処理、リソースエレメントへのマッピング、ＩＦＦＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）などである。端末が伝搬路推定やＣＱＩ、受信電力の測定などを行うために用いる参照信号（ＲＳ：ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ）の生成やリソースエレメントへの挿入なども行う。以上の信号処理によって生成されたベースバンド信号は、ＲＦ部１２へと送信される。上りリンクの信号処理は、ＲＦ部１２から入力された信号に対し、ＦＦＴ、リソースエレメントのデマッピング、ＭＩＭＯ受信重みの乗算やレイヤデマッピング等のＭＩＭＯ信号処理、復調、誤り訂正復号などを行う。上りリンクのＲＳを用いたチャネル推定や受信電力測定、上りリンクのＣＱＩ測定なども行う。復号されたデータ信号や制御信号はＬ２／Ｌ３プロセッサへ１４と送信される。

Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１４は、基地局のＬａｙｅｒ２およびＬａｙｅｒ３の処理を行うプロセッサである。Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１４は、ネットワークＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１６を介してゲートウェイから送信される各端末のデータ信号や、他の基地局や移動管理装置（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ：ＭＭＥ）などから受信する制御信号をバッファに格納する。また、通信を行う端末や当該端末に割当てる時間および周波数リソースを決定するスケジューリング、ＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）の管理、パケットの加工、無線回線の秘匿化、端末への制御信号の生成などを行う。また、スケジューリングを行う際には、ＡＢＳ決定部１５より通知されたＡＢＳＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに基づき、ＡＢＳでは、マクロ端末２−１の信号の送信を停止するように制御する。もしくは、ＡＢＳでは、マクロ基地局１の送信電力が小さくなるように制御する。また、ＡＢＳ決定部１５がＡＢＳパターンを決定するために、マクロ基地局１でのリソース割当て情報をＡＢＳ決定部１５に通知しても良い。

ＡＢＳ決定部１５は、ネットワークＩ／Ｆ１６を介して、ＬＰＮ３から通知されるＡＢＳＳｔａｔｕｓや、他のマクロ基地局のＡＢＳＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎなどに基づいて、ＡＢＳパターンを決定する部分であり、図示を省略した中央処理部（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ：ＣＰＵ）などの処理部で実現できる。ＡＢＳパターンを決定する方法としては、ＣＰＵのプログラム処理により、例えば、ＬＰＮ３でのＡＢＳリソースの使用率がある閾値１よりも大きい場合には、ＡＢＳの割合を増加し、ある閾値２よりも小さい場合にはＡＢＳの割合を減少し、閾値１と閾値２の場合には変更しないなどの制御が考えられる。加えて、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１４からリソース割当て情報を取得し、マクロ基地局１のリソース使用率が小さい場合にはＡＢＳの割合を増加するなどの制御も考えられる。ＡＢＳ決定部１５が決定したＡＢＳパターンは、ネットワークＩ／Ｆ１６を介して周囲のＬＰＮ３へと通知される。また、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１４にも通知される。

ネットワークＩ／Ｆ１６は、マクロ基地局１がバックホール回線を通じて、コアネットワークに接続するためのインターフェースである。ネットワークＩ／Ｆ１６を介して、コアネットワークと接続することで、マクロ基地局１は、ゲートウェイや移動管理装置、他の基地局と通信することができる。

図５は、図１のＬＰＮ３の構成の一例である。
アンテナ２１、ＲＦ部２２、ベースバンド信号処理部２３については、図４のマクロ基地局１と大きな違いはない。Ｌ２／Ｌ３プロセッサ２４についても、基本的な機能はマクロ基地局１と同じで良い。異なる点は、大きく２点ある。１点目は、図３のＳ３に示したように、マクロ基地局１のＡＢＳパターンに基づいて、ＬＰＮ端末２−２に２パターンのＣＱＩを測定するように指示する点である。２点目は、図３のＳ５、Ｓ６に示したように、ＬＰＮ３のスケジューリングにおいて、ＬＰＮ端末２−２から報告されたＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅの２種類のＣＱＩに基づいてスケジューリングを行う点である。ＡＢＳパターンの情報は、ネットワークＩ／Ｆ１６を介して、マクロ基地局１からＡＢＳリソース使用率算出部２５に通知され、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１４に転送される。

ＡＢＳリソース使用率算出部２５は、図３のＳ７におけるＤＬＡＢＳＳｔａｔｕｓ、すなわち、ＡＢＳリソースの使用率を算出する部分であり、図示を省略したＣＰＵなどの処理部のプログラム処理で実現できる。ＡＢＳリソース使用率算出部２５は、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ２４からリソース割当て情報を受信し、ＡＢＳリソースのリソースブロックの内、何％が使用されているかを算出する。そして、その情報をＡＢＳＳｔａｔｕｓとして、ネットワークＩ／Ｆ１６を介してマクロ基地局１に報告する。

以上述べたような既存のシステムでは、マクロ基地局１がＡＢＳパターン、すなわち、ＡＢＳの割合を決定するために、ＬＰＮ３のＡＢＳリソースの使用率を用いている。しかし、この情報では、マクロ基地局１がＡＢＳを増減した結果、ＬＰＮ３のＡＢＳリソースの使用率がどの程度変化するかを知ることはできない。そのため、過剰にＡＢＳを増加することで、マクロ基地局１のスループットが必要以上に低下することや、過剰にＡＢＳを減少することで、ＬＰＮ３のスループットが必要以上に低下してしまう可能性がある。

上述の問題を解決する第一の実施例について、図６〜図１７に従い説明する。

＜動作手順＞
図６は、第一の実施例の動作手順の一例を示す。本実施例において、数番１０、３０をそれぞれ、マクロ基地局、ＬＰＮとする。
図６のＳ１からＳ６までの手順は、図３と同様で良い。ＬＰＮ３０の動作として図３と異なる点はＳ１１とＳ１２である。

Ｓ１１では、ＬＰＮ３０の処理部は、Ｓ４にて取得した各ＬＰＮ端末２−２のＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩを用いて、マクロ基地局１０のＡＢＳの割合と各ＬＰＮ端末２−２のスループットの予測値の関係を算出する。そして、Ｓ１２にて、算出した各ＬＰＮ端末２−２のスループットの予測値をマクロ基地局１０に報告する。

図７は、図６のＳ１２で、ＬＰＮ３０からマクロ基地局１０に報告するスループット予測値の例である。図７に示すように、ＬＰＮ３０は、ＬＰＮ端末２−２のＩＤと、各ＡＢＳの割合におけるスループットの予測値との対応関係をマクロ基地局１０に報告する。図７ではスループットはＭｂｐｓの単位で記載しているが、スループットをシステム帯域幅で除算した周波数利用効率（ｂｐｓ／Ｈｚ）を報告しても良い。もしくは、スループットまたは周波数利用効率をある規則に従って数ビットの情報に量子化し、そのＩｎｄｅｘを報告しても良い。また、Ｓ１１およびＳ１２は定期的に行っても良く、マクロ基地局１０から要求があった場合に行っても良い。スループット予測値の具体的な算出方法は後述する。

また、図７では全てのＡＢＳの割合に対して、ＬＰＮ端末２−２のスループット予測値を報告するものとしているが、現在のＡＢＳの割合から一定量だけＡＢＳを増減した場合のスループット予測値のみを報告しても良い。もしくは、マクロ基地局１０が予測値を算出するＡＢＳの割合を指定し、ＬＰＮ３０は指定されたＡＢＳの割合のみのスループット予測値を報告しても良い。また、各ＬＰＮ端末２−２のスループット予測値ではなく、ＬＰＮ３０に接続する全ＬＰＮ端末２−２の平均スループットの予測値や、最小スループットの予測値などでも良い。

マクロ基地局１０では、ＬＰＮ３０から報告された各ＡＢＳの割合に対するＬＰＮ端末２−２のスループットの予測値と、マクロ端末２−１のＣＱＩから算出したマクロ端末２−１のスループットの予測値を用いて、ＡＢＳパターンを決定する（Ｓ１３）。具体的な決定方法については後述する。そして、ＡＢＳパターンに変更が生じた場合は、変更したＡＢＳ情報を周囲のＬＰＮ３０に通知する（Ｓ１４）。マクロ基地局１０の周囲に複数のＬＰＮ３０が存在する場合は、図６の動作は複数のＬＰＮ３０に対して行われる。また、マクロ基地局１０は複数のセクタを有していても良い。

ここで、マクロ基地局１０がマクロ端末２−１のＣＱＩからマクロ端末２−１のスループット予測値を算出する場合、マクロ端末２−１のＡＢＳにおけるＣＱＩと、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩが必要となる。この場合の動作は、マクロ基地局１０がＡＢＳにおいてデータ信号の送信電力を０にする場合、すなわち、送信を停止する場合とそうでない場合で異なる。ＡＢＳにおいてマクロ基地局１０が送信電力を０にする場合は、ＡＢＳにおけるマクロ端末２−１のＣＱＩは０とすれば良い。したがって、マクロ端末２−１に報告させる必要はない。ＮｏｒｍａｌｓｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩは、マクロ端末２−１から報告される値を用いれば良い。

一方、ＡＢＳにおいて送信電力を減少させる場合には、ＡＢＳにおけるマクロ端末２−１のＣＱＩは必ずしも０とはならない。ＡＢＳにおけるマクロ端末２−１のＣＱＩを算出する方法としては、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩと、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅとＡＢＳの送信電力の差分から、マクロ基地局１０側で、ＡＢＳにおけるＣＱＩの低下量を補正する方法が考えられる。この場合もマクロ端末２−１は、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩのみを報告すれば良く、ＡＢＳにおけるＣＱＩを測定、報告する必要はない。

その他の方法としては、マクロ端末２−１側でＡＢＳにおけるＣＱＩを測定し、マクロ基地局１０に報告する方法が考えられる。
図８に、この場合の動作手順の例を示す。マクロ基地局１０は、マクロ端末２−１にＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅで測定したＣＱＩをそれぞれ報告するように指示する（Ｓ２１）。そして、マクロ端末２−１では、ＡＢＳのＣＱＩとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩをそれぞれ測定し、マクロ基地局に報告する（Ｓ２２）。Ｓ２２では、２つのＣＱＩを同時に報告するものとしているが、報告するタイミングや用いるリソース等を分けて報告しても良い。

一般的に、ＣＱＩは参照信号を基に測定するため、ＡＢＳにおいて、参照信号の送信電力を減少させるかによって、Ｓ２１において、マクロ基地局１０からマクロ端末２−１に通知すべき情報も異なってくる。例えば、ＡＢＳにおいて、データ信号の送信電力のみでなく、参照信号の送信電力も同時に減少させる場合、図６のＳ４と同様に２種類のＣＱＩ測定用のＳｕｂｆｒａｍｅパターンを通知すれば良い。もしくは、それに加えて、ＡＢＳにおける参照信号とデータ信号の送信電力を通知しても良い。ただし、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける参照信号の送信電力は、別途通知されるため、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける参照信号の送信電力との差分として通知しても良い。一方、ＡＢＳにおいて、参照信号の送信電力を変更せず、データ信号のみの送信電力を減少する場合、ＡＢＳにおけるデータ信号の送信電力、または参照信号の送信電力との差分を通知すれば良い。

ＬＴＥでは、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける参照信号とデータ信号の送信電力の差分（比）は、ＰａまたはＰｂと呼ばれている。これと同様の情報がＡＢＳのデータ信号の送信電力を通知するために利用できる。この場合、マクロ端末２−１では、通知されたデータ信号の送信電力の情報を基に、参照信号から測定したＣＱＩを補正し、ＡＢＳにおけるＣＱＩを算出して報告する。また、ＡＢＳにおけるＣＱＩを測定するための参照信号、および、リソースを新たに設けてもよい。その場合は、当該リソースの場所、送信タイミング、参照信号の系列等の情報を通知しても良い。このための参照信号としては、ＬＴＥにおけるＣＳＩ−ＲＳ（ＣｈａｎｎｅｌＳｔａｔｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ）などが利用できる。

また、図８のＳ２３、Ｓ２４において、マクロ基地局１０は、マクロ端末２−１のＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩを用いてスケジューリングを行う。この時のスケジューリング方法としても、ＰＦＳなどを用いることができる。この場合、マクロ基地局１０は、ＮｏｒｍａｌＳｕｆｒａｍｅのＣＱＩに対するＡＢＳのＣＱＩの低下が小さいマクロ端末２−１ａを、ＡＢＳにおいて優先的にスケジューリングする（Ｓ２３）。そして、ＡＢＳにおけるＣＱＩの低下が大きいマクロ端末２−１ｂを、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおいて優先的にスケジューリングする（Ｓ２４）。

＜装置構成＞
図９は、第一の実施例のマクロ基地局１０の構成の一例を示す図である。アンテナ３１、ＲＦ部３２、ベースバンド信号処理部３３については、図４の既存システムのマクロ基地局１と同じで良い。図４の構成と違う点は、スループット予測値算出部３６が追加される点と、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ３４が、図８にて述べたように、マクロ端末２−１にＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩを報告するように指示する点、および、それらのＣＱＩを用いてスケジューリングを行う点である。また、マクロ端末２−１のＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩをスループット予測値算出部３６に通知する点も異なる。通知するＣＱＩは瞬時的な値でも良く、例えば、ＡＢＳパターンの周期４０ｍｓの区間などに端末から報告された複数のＣＱＩを平均した値でも良い。

新たに追加されたスループット予測値算出部３６は、ＡＢＳ決定部３５同様、図示を省略したマクロ基地局１０の処理部であるＣＰＵのプログラム処理で実現できる。スループット予測値算出部３６は、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ３４から通知されるマクロ端末２−１のＣＱＩを基に、ＡＢＳの割合とマクロ端末２−１のスループットの予測値の関係を算出する部分である。スループット予測値算出部３６は、算出したマクロ端末２−１のＡＢＳの割合とスループット予測値の関係を、例えば図１０のようなフォーマットでＡＢＳ決定部３５に通知する。図１０は、図７と同様に、マクロ端末２−１のＩＤと、ＡＢＳの割合に対するスループット予測値から構成される。スループット予測値の算出方法は後述する。

ＡＢＳ決定部３５は、ＬＰＮ３０からネットワークＩ／Ｆ１６経由で報告されたＬＰＮ端末２−２のスループット予測値（図７参照）と、スループット予測値算出部３６から通知されたマクロ端末２−１のスループット予測値（図１０参照）を用いてＡＢＳの割合を決定する。スループット予測値と既存システムで用いられるリソースの使用率の両方を用いて決定しても良い。具体的なＡＢＳの割合の決定方法については後述する。ＡＢＳの割合が決定した場合、ＡＢＳパターン（すなわち、どのＳｕｂｆｒａｍｅをＡＢＳにするか）を決定する方法は任意の方法で良い。例えば、４０Ｓｕｂｆｒａｍｅの中でできるだけ一定の間隔でＡＢＳが出現するようにすれば良い。

図１１は、第一の実施例のＬＰＮ３０の構成の一例である。アンテナ４１、ＲＦ部４２、ベースバンド信号処理部４３は、図５で述べたものと同様の構成で良い。図５のＬＰＮ３と比較し、スループット予測値算出部４６が追加されたこと、及び、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ４４が、各ＬＰＮ端末２−２のＡＢＳにおけるＣＱＩとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩのそれぞれをスループット予測値算出部４６に通知する点のみが異なる。通知するＣＱＩは瞬時的な値でも良く、例えば、ＡＢＳパターンの周期４０ｍｓの区間などで端末から報告された複数のＣＱＩを平均した値でも良い。ＡＢＳリソース使用率算出部４５の動作は図５と同様で良いが、図１１では、ＡＢＳリソース使用率算出部４５とスループット予測値算出部４６をまとめて、ＡＢＳＳｔａｔｕｓ算出部４７としている。

本実施例のスループット予測値算出部４６は、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ４４から通知された各ＬＰＮ端末２−２のＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩを基に、マクロ基地局１０のＡＢＳの割合と、ＬＰＮ端末２−２のスループットの予測値の関係を算出する部分である。スループット予測値の算出方法は後述する。ＡＢＳリソース使用率算出部４５にて算出したＡＢＳリソースの使用率とスループット予測値算出部４６で算出したスループットの予測値は、ＡＢＳＳｔａｔｕｓとしてマクロ基地局１０に報告される。ただし、これらの両方を報告しても良く、マクロ基地局１０からの要求に応じて、いずれか一方のみを報告しても良い。

＜スループット予測値の算出方法＞
図９のマクロ基地局１０のスループット予測値算出部３６、または図１１のＬＰＮ３０のスループット予測値算出部４６で算出する、マクロ端末２−１またはＬＰＮ端末２−２のスループット予測値の算出方法について説明する。まず、ＬＰＮ３０におけるスループット予測値の算出方法について述べる。例として、ＬＰＮ３０ではＰＦＳ（ＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＦａｉｒｎｅｓｓＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）を用いるものとし、あるＳｕｂｆｒａｍｅの全周波数リソース（全リソースブロック）を１つの端末に割当てるものと仮定する。ただし、これは予測値の算出、および、マクロ基地局１０がＡＢＳの割合を決定するための指標として用いるものであり、実際のスケジューリング方法はＰＦＳでなくても良い。また、割当てる周波数リソースの単位は任意の数で良い。

ＰＦＳでは、瞬時スループット／平均スループットを評価関数として、評価関数が最も大きい端末にリソースを割当てる。瞬時スループットは、端末から報告されたＣＱＩを１Ｓｕｂｆｒａｍｅ（または単位時間）当たりに送信可能なデータ量に変換したものである。もしくは、周波数利用効率でも良い。一般性を失わないため、以降では、瞬時スループットはＣＱＩと同意であるものとする。

第ｕ端末のＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩをそれぞれ、Ｃ_Ａ，ｕ、Ｃ_Ｎ，ｕとする。この時、第ｕ端末のＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける評価関数ＣｏｓｔＡ_ｕ、および、ＣｏｓｔＮ_ｕは数式（１）および（２）で表わせる。

ただし、Ｄ_ｋ，ｕは第ｋＳｕｂｆｒａｍｅに第ｕ端末に送信したデータ量、Ｔ_ｕは第ｕ端末の通信時間（もしくは通信Ｓｕｂｆｒａｍｅ数）である。ＰＦＳでは、各基地局に接続する端末の内、数式（１）および（２）の評価関数が最大となる端末に、ＡＢＳ、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのそれぞれで、リソースを割当てる。

図１２はＰＦＳを用いた場合の、評価関数とリソースを割当てられた端末の時間変化の例を示したものである。図１２では、ＬＰＮ端末２−２ａをマクロ基地局１０からの干渉が大きい端末、ＬＰＮ端末２−２ｂをマクロ基地局１０からの干渉が小さい端末であるものとしている。すなわち、ＬＰＮ端末２−２ａは、ＡＢＳにおいてＣＱＩが大きく改善する端末であり、ＬＰＮ端末２−２ｂは、ＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅでのＣＱＩの差が小さい端末である。このことは、第ｕ端末のＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩで正規化したＡＢＳのＣＱＩをΔ_ｕ＝Ｃ_Ａ，ｕ／Ｃ_Ｎ，ｕとした場合、Δ_ａ＞Δ_ｂであることを意味する。

図１２では、例として、Ｃ_Ａ，ａ＝１０、Ｃ_Ｎ，ａ＝２、Δ_ａ＝５、Ｃ_Ａ，ｂ＝７、Ｃ_Ｎ，ｂ＝５、Δ_ｂ＝１．４としている。また、リソースが割当てられた場合、ＣＱＩと同一のデータ量を送信できるものとしている（すなわち、Ｄ_ｋ，ｕ＝Ｃ_Ａ，ｕまたはＣ_Ｎ，ｕ）。マクロ基地局１０のＡＢＳパターンは、４Ｓｕｂｆｒａｍｅに一回ＡＢＳになるものとしている。図１２より、ＰＦＳを用いると、Δ_ｕが大きい端末２−２ａは、ＡＢＳでの評価関数が大きくなり、Δ_ｕが小さい端末２−２ｂはＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅでの評価関数が大きくなることがわかる。その結果、端末２−２ａに優先的にＡＢＳリソースが割当てられ、端末２−２ｂに優先的にＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅリソースが割当てられている。例えば、２端末の場合では、以上のようなリソース割当ての傾向は、ＡＢＳの割合がどの範囲内にあるかに応じて、３つの場合に分割することができる。

図１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに３つの場合（Ｃａｓｅ１、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ３）の端末２−２ａおよび端末２−２ｂのＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのリソース割当ての傾向、および、両者の評価関数の関係を示す。ここで、以降では、全時間に対するＡＢＳの割合をｒ_ＡＢＳと表記するものとする（０≦ｒ_ＡＢＳ≦１）。なお、１−ｒ_ＡＢＳはＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅの割合となる。また、Ｃａｓｅ１と２、Ｃａｓｅ２と３の境界となるｒ_ＡＢＳをそれぞれ閾値１、閾値２とする。

図１３ＡのＣａｓｅ１は、０≦ｒ_ＡＢＳ≦閾値１の場合である。Ｃａｓｅ１では、ＬＰＮ端末２−２ａは、ＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅの両方が割当てられ、ＬＰＮ端末２−２ｂは、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのみが割当てられる。この時、ＡＢＳにおける評価関数は、ＣｏｓｔＡ_ａ≧ＣｏｓｔＡ_ｂとなり、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける評価関数は、ＣｏｓｔＮ_ａ＝ＣｏｓｔＮ_ｂとなる。

図１３ＢのＣａｓｅ２は、閾値１≦ｒ_ＡＢＳ≦閾値２の場合である。Ｃａｓｅ２では、ＬＰＮ端末２−２ａは、ＡＢＳのみが割当てられ、ＬＰＮ端末２−２ｂは、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのみが割当てられる。この時、ＡＢＳにおける評価関数は、ＣｏｓｔＡ_ａ≧ＣｏｓｔＡ_ｂとなり、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける評価関数は、ＣｏｓｔＮ_ａ≦ＣｏｓｔＮ_ｂとなる。なお、図１２に示した例では、ｒ_ＡＢＳ＝０．２５であり、Ｃａｓｅ２に相当する。

図１３ＣのＣａｓｅ３は、閾値２≦ｒ_ＡＢＳ≦１．０の場合である。Ｃａｓｅ３では、ＬＰＮ端末２−２ａは、ＡＢＳのみが割当てられ、ＬＰＮ端末２−２ｂは、ＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅの両方が割当てられる。この時、ＡＢＳにおける評価関数は、ＣｏｓｔＡ_ａ＝ＣｏｓｔＡ_ｂとなり、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける評価関数は、ＣｏｓｔＮ_ａ≦ＣｏｓｔＮ_ｂとなる。

このように、Ｃａｓｅ１、２、３の境界、すなわち、ｒ_ＡＢＳが閾値１と閾値２と等しくなる点において、端末２−２ａと端末２−２ｂに割当てられるリソースが変化する。その結果、ｒ_ＡＢＳの変化に対する端末２−２ａおよび端末２−２ｂのスループットの変化の関係（横軸ｒ_ＡＢＳ、縦軸スループットとした場合のグラフの傾き）が変化することになる。Ｃａｓｅ１、２、３の中ではｒ_ＡＢＳの変化に対するスループットの傾きは一定である。そのため、ｒ_ＡＢＳが０、閾値１、閾値２、１．０となるときの端末２−２ａ、端末２−２ｂのスループットを算出し、その間を一次線形補間することで、任意のｒ_ＡＢＳの値における、端末２−２ａおよび端末２−２ｂのスループットの予測値が算出できる。

次に、閾値１、２の算出方法について述べる。閾値１は、Ｃａｓｅ１とＣａｓｅ２の境界である。そのため、ｒ_ＡＢＳ＝閾値１となる場合、端末２−２ａはＡＢＳのみを割当てられ、かつ、端末２−２ｂはＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのみを割当てられ、かつ、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける両端末の評価関数が等しくなる。この時、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける評価関数の関係は数式（３）を満たす。

数式（３）より、閾値１となるｒ_ＡＢＳ＝ｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ１）は数式（４）のように求めることができる。

ここで、ＡＢＳの割合がｒ_ＡＢＳのときの第ｕ端末のスループットの予測値をＥ_ｕ（ｒ_ＡＢＳ）で表わすものとする。この時、閾値１における端末２−２ａ、端末２−２ｂのスループットの予測値、Ｅ_ａ（ｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ１））、Ｅ_ｂ（ｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ１））は、数式（３）の左辺および右辺の分母で表わせるため、数式（５）、（６）のようになる。

同様に、閾値２は、Ｃａｓｅ２とＣａｓｅ３の境界である。そのため、ｒ_ＡＢＳが閾値２となる場合、端末２−２ａはＡＢＳのみを割当てられ、かつ、端末２−２ｂはＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのみを割当てられ、かつ、ＡＢＳにおける両端末の評価関数が等しくなる。この時、ＡＢＳにおける評価関数の関係は数式（７）を満たす。

数式（７）より、閾値２となるｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ２）は数式（８）で表わされる。

この時、端末２−２ａ、端末２−２ｂのスループットの予測値、Ｅ_ａ（ｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ２））、Ｅ_ｂ（ｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ２））は、数式（７）の左辺および右辺の分母で表わせるため、数式（９）、（１０）のようになる。

また、ｒ_ＡＢＳ＝０、および、ｒ_ＡＢＳ＝１．０、すなわち、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのみ、および、ＡＢＳのみの場合、端末２−２ａと端末２−２ｂでＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅとＡＢＳの時間リソースを等しく分割することになる。そのため、この時のスループットの予測値、Ｅ_ａ（０）、Ｅ_ｂ（０）および、Ｅ_ａ（１．０）、Ｅ_ｂ（１．０）は数式（１１）〜（１４）で表わせる。

同様の算出方法は、任意の端末数の場合に拡張できる。ここで、ＬＰＮ３０当りのＬＰＮ端末２−２の数をＵ_Ｌとし、ＬＰＮ端末２−２のＩＤを１、２、・・・、Ｕ_Ｌ、Δ_１＞Δ_２＞・・・＞Δ_ＵＬであるものとする。端末数がＵ_Ｌの場合、合計２（Ｕ_Ｌ−１）の閾値が生じる。

閾値２ｕ−１（ｕ＝１〜Ｕ_Ｌ−１）では、ＬＰＮ端末１〜ｕはＡＢＳのみを割当てられ、ＬＰＮ端末ｕ＋１〜Ｕ_ＬはＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのみを割当てられ、かつ、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅの評価関数がＬＰＮ端末ｕ〜Ｕ_Ｌで等しくなる。ただし、ＬＰＮ端末１〜ｕはＡＢＳリソースを等しく分割し、ＬＰＮ端末ｕ＋１〜Ｕ_ＬはＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅリソースを等しく分割する。この時、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおける評価関数は、数式（１５）を満たす。

したがって、閾値２ｕ−１となるｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ（２ｕ−１））は数式（１６）で、この時のＬＰＮ端末ｉ＝１〜ｕのスループットの予測値は数式（１７）で、ＬＰＮ端末ｊ＝ｕ＋１，…，Ｕ_Ｌのスループットの予測値は数式（１８）で表わせる。

また、閾値２ｕ（ｕ＝１〜Ｕ_Ｌ−１）では、ＬＰＮ端末１〜ｕはＡＢＳのみを割当てられ、ＬＰＮ端末ｕ＋１〜Ｕ_ＬはＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのみを割当てられ、かつ、ＡＢＳの評価関数がＬＰＮ端末１〜ｕ＋１で等しくなる。ただし、ＬＰＮ端末１〜ｕはＡＢＳリソースを等しく分割し、ＬＰＮ端末ｕ＋１〜Ｕ_ＬはＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅリソースを等しく分割する。この時、ＡＢＳにおける評価関数は、数式（１９）を満たす。

したがって、閾値２ｕとなるｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ（２ｕ））は数式（２０）で、この時のＬＰＮ端末ｉ＝１〜ｕのスループットの予測値は数式（２１）で、ＬＰＮ端末ｊ＝ｕ＋１，…，Ｕ_Ｌのスループットの予測値は数式（２２）で表わせる。

また、ｒ_ＡＢＳ＝０および１．０を閾値０、閾値２Ｕ_Ｌ−１とすると（すなわち、ｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ０）＝０、ｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ（２Ｕ_Ｌ−１））＝１．０）、ＬＰＮ端末ｉ（ｉ＝１〜Ｕ_Ｌ）のスループットはそれぞれ数式（２３）、（２４）で表わす事ができる。

ここで、数式（２３）は、数式（２０）〜（２２）でｕ＝０とした場合と等しく、数式（２４）は、数式（１６）〜（１８）でｕ＝Ｕ_Ｌとした場合と等しいことがわかる。したがって、ＬＰＮ３０の端末数がＵ_Ｌの場合、ｒ_ＡＢＳ＝０、１．０の場合も含めて、合計２Ｕ_Ｌ個の閾値が生じると言える。さらに、数式（１６）（１７）（１９）（２０）（２１）（２２）（２３）（２４）をまとめると、第ｎ番目の閾値（ｎ＝０，…，２Ｕ_Ｌ−１）となるｒ_ＡＢＳ（Ｔｈ（ｎ））およびその時のＬＰＮ端末ｕのスループットの予測値は、数式（２５）および（２６）のように一般化できる。

数式（２５）および（２６）を用い、算出した各閾値におけるスループット予測値を線形補間することで、ＬＰＮ３０は、任意のＡＢＳの割合ｒ_ＡＢＳと各ＬＰＮ端末のスループット予測値の関係を算出することができる。

図１４Ａの上部、下部は、数式（２５）および（２６）を用いて求めたＡＢＳの割合ｒ_ＡＢＳに対するスループット予測値の例である。ＬＰＮ端末数は１０とし、ＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩは図１４Ｂに示す表５０のようにしている。図１４Ａのプロット点が、各閾値における各ＬＰＮ端末のスループット予測値を示し、プロット点の間は線形補間している。図１４Ａの上部は、端末ＩＤ１−５に、同下図は、端末ＩＤ６−１０のスループット予測値を示している。なお、図１５Ａ、図１６Ａの上部、下部も同様である。数式（２５）および（２６）を用いて、ＬＰＮ３はＬＰＮ端末２−２のスループット予測値を算出し、図７に示したようなフォーマットでマクロ基地局１０に報告する。

数式（２５）および（２６）は、マクロ基地局１０のスループット予測値算出部３６がマクロ端末２−１のスループット予測値を算出する場合にも用いることができる。ここで、マクロ基地局１０では、ＡＢＳの方がＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅよりもＣＱＩが小さくなるため、基本的に、Δ_ｕ＝Ｃ_Ａ，ｕ／Ｃ_Ｎ，ｕ＜１となる。ただし、マクロ基地局１０がＡＢＳにおいて送信電力を０にする（すなわち、送信を停止する）場合、Δ_ｕ＝０となり、数式（２５）（２６）において０で除算することになる。そのため、この場合は、０に近い微小な数を用いれば良い。マクロ基地局１０がＡＢＳにおいて送信電力を低減する場合は、図８等の方法で取得したＡＢＳにおけるマクロ端末２−１のＣＱＩを用いれば良い。

図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ、図１６Ｂは、それぞれ、マクロ基地局１がＡＢＳにおいて送信電力を０にする場合と、送信電力を低減する場合のマクロ端末２−１のスループットの予測値の例を示すグラフと表である。マクロ端末２−１の数は１０とし、ＣＱＩはそれぞれ図１５Ｂの表５１、図１６Ｂの表５２の値を用いている。なお、送信電力を０にする場合のＡＢＳのＣＱＩは１０^−１０とした。

＜マクロ基地局のＡＢＳの設定方法＞
本実施例の図９のマクロ基地局のＡＢＳ決定部３５において、ＡＢＳを決定する方法の例を述べる。先に述べたように、ＡＢＳ決定部３５は、ＬＰＮ３より報告されたＬＰＮ端末２−２のスループット予測値（図７参照）とマクロ基地局１０のスループット予測値算出部３６から取得したマクロ端末２−１のスループット予測値（図１０参照）を保持している。そのため、任意の基準を用いて、ＡＢＳの割合を決定することができる。

例えば、図１７は、ＡＢＳの割合ｒ_ＡＢＳに対するマクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２を含む全端末の平均スループットの予測値および最小スループットの予測値の例である。図１７は、図１４Ａおよび図１５Ａから算出している。図１７では、ＡＢＳ決定部３５は、平均スループットを最大化する場合には、ＡＢＳの割合を０．１に決定し、最小スループットを最大化する場合には、ＡＢＳの割合を０．４に決定する。その他にも、スループット予測値の累積分布がＸ％となるスループットを最大化するＡＢＳの割合に決定してもよく、最大の平均スループットのＸ％を達成できる最小のＡＢＳの割合などに決定しても良い。

また、スループット予測値に加えて、既存システムで用いられているリソース使用率を同時に用いても良い。例えば、マクロ基地局１０またはＬＰＮ３０のリソース使用率が１００％の場合に、スループット予測値を用いる方法を適用するなどが有効である。これは、全ての基地局のリソース使用率が１００％未満の場合には、現在のＡＢＳパターンで問題はないため、スループット予測値を用いてＡＢＳパターンを変更する必要はないためである。

第二の実施例では、マクロ基地局１がＬＰＮ端末２−２のスループット予測値も算出する。第二の実施形態は、例えば、図１８のように、ＬＰＮ３０とマクロ基地局１０が光ファイバ等の有線回線で直接接続された集中型基地局構成の場合などに有効である。この場合、ＬＰＮ３０は、図１１のアンテナ４１およびＲＦ部４２、および、光電気変換器のみを備えたＲＲＨであり、ベースバンド信号処理部４３以降は、マクロ基地局１０と同一位置に集約しても良い。

図１９は、第二の実施例の動作手順の例である。図１９のＳ１〜Ｓ６までの動作は図６と同様で良い。Ｓ３１では、ＬＰＮ３０は、Ｓ４で取得した、各ＬＰＮ端末２−２のＡＢＳのＣＱＩとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩをマクロ基地局１に報告する。図２０は、ＬＰＮ３からマクロ基地局１０に報告する各端末のＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩの例である。報告するＣＱＩは、ｂｐｓ／Ｈｚ単位としているが、ある規則にしたがって、数ビットの情報に量子化したＩｎｄｅｘでもよく、先に述べたようにＲＩなどを含んでいても良い。

マクロ基地局１０は、ＬＰＮ３０から通知されたＬＰＮ端末２−２のＣＱＩを用いて、ＬＰＮ端末２−２のスループットの予測値を算出する（Ｓ３２）。また、マクロ基地局１０は、マクロ端末２−１のスループット予測値も算出する。そして、これらの情報を用いてＡＢＳの割合およびを決定し（Ｓ１３）、必要に応じてＡＢＳ情報をＬＰＮに通知する（Ｓ１４）。スループット予測値の算出方法は、数式（２５）や（２６）に示した通りである。また、ＡＢＳの決定方法も先に述べた通りである。

第三の実施例では、マクロ１基地局やＬＰＮ３とは異なるＡＢＳ制御装置１０１がＡＢＳの割合およびＡＢＳパターンを決定する。図２１は、第三の実施形態のシステム構成の例である。マクロ基地局１０やＬＰＮ３０は、ネットワークＩ／Ｆ１０２を介して、もしくは、直接、ＡＢＳ制御装置１０１と接続している。ＡＢＳ制御装置１０１と接続するマクロ基地局１０やＬＰＮ３０は複数でも良い。

図２２は、ＡＢＳ制御装置１０１が存在する場合の動作手順の例である。まず、ＡＢＳ制御装置１０１は、ＡＢＳパターンを決定し（Ｓ４１）、マクロ基地局１０やＬＰＮ３０に通知する（Ｓ４２）。ＡＢＳパターンの情報を受信したマクロ基地局１０やＬＰＮ３０は、マクロ端末２−１やＬＰＮ端末２−２にＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅで測定したＣＱＩをそれぞれ報告するように指示する（Ｓ４３）。マクロ基地局１０が、送信を停止する場合や、マクロ基地局１０側でＡＢＳにおけるＣＱＩを補正して算出する場合には、マクロ基地局１０では、Ｓ４３の動作を行わなくても良い。マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０から上記２種類のＣＱＩの報告を指示されたマクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２は、先に述べた方法で、ＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩをそれぞれ測定し、それぞれが接続するマクロ基地局１０およびＬＰＮ３０に報告する（Ｓ４４）。マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０では、Ｓ４４で報告されたＣＱＩを用いてスケジューリングを行う（Ｓ４５）。また、報告されたＣＱＩ、および、数式（２５）や（２６）を用いて、各端末のＡＢＳの割合とスループット予測値の関係を算出する（Ｓ４６）。そして、マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０は、Ｓ４６で算出したスループット予測値をＡＢＳ制御装置１０１に報告する（Ｓ４７）。報告は周期的に行っても良く、ＡＢＳ制御装置からの指示があった場合に行っても良い。ＡＢＳ制御装置１０１は、Ｓ４７で報告されたマクロ端末２−１とＬＰＮ端末２−２のスループット予測値を用いて、ＡＢＳの割合およびＡＢＳパターンを決定する。変更が必要であればＡＢＳパターンを変更し、マクロ基地局１およびＬＰＮ３０に通知する（Ｓ４８、Ｓ４９）。

なお、図２２では、マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０でスループット予測値を算出するものとしているが、図１９と同様に、マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０から、マクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２のＡＢＳ、およびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅにおけるＣＱＩをＡＢＳ制御装置１０１に報告し、ＡＢＳ制御装置１０１がスループット予測値を算出しても良い。
また、ＡＢＳの割合およびＡＢＳパターンの決定方法は先に述べた方法を用いれば良い。

第四の実施例では、各端末のＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）を考慮してＡＢＳを決定する。ＱｏＳはサービスの種類や要求される遅延時間等を示すＱＣＩ（ＱｏＳＣｌａｓｓＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）や、最大ビットレート、平均ビットレートなどからなる。これらの情報は、サービスの種類（または、ベアラ）ごと、もしくは、端末ごとに、移動管理装置などの上位ノードから基地局に通知される。遅延時間やビットレートは基地局におけるバッファ残量などから算出しても良い。

図２３は、第四の実施形態の動作手順の例である。マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０は、マクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２のＱｏＳに関する情報を上位ノードから通知される（Ｓ５１）。マクロ基地局１０は、ＡＢＳパターンを決定し、ＡＢＳの情報をＬＰＮ３０に通知する（Ｓ５２、Ｓ５３）。マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０は、ＡＢＳおよびＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅで測定したＣＱＩをそれぞれ報告するように、マクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２に指示する（Ｓ５４）。マクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２は、ＡＢＳのＣＱＩとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩをそれぞれ測定し、接続するマクロ基地局１０またはＬＰＮ３０に報告する（Ｓ５５）。マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０は、上位ノードから報告された各端末のＱｏＳ情報と、各端末から報告されたＣＱＩを用いて、ＡＢＳの割合とＱｏＳを満足する端末数の関係を算出する（Ｓ５６）。具体的には、数式（２５）（２６）などを用いて、各端末のＡＢＳの割合とスループット予測値の関係を算出し、各端末に要求されるスループットや遅延時間等から、ＱｏＳを満たせるかどうかを判定すれば良い。ＬＰＮ３０は、ＡＢＳの割合とＱｏＳを満足する端末数の関係をマクロ基地局１０に報告する（Ｓ５７）。

Ｓ５７の情報は、例えば図２４に示すようなフォーマットで報告する。図２４は、ＡＢＳの割合とＱｏＳを満足するＬＰＮ端末数、ＬＰＮに接続する全端末の数から構成される。図２４のように。全てのＡＢＳの割合に対するＱｏＳを満足するＬＰＮ端末数の情報を報告しても良く、マクロ基地局１０から要求のあったＡＢＳの割合に対する情報のみを報告しても良い。マクロ基地局１０は、Ｓ５７でＬＰＮから報告された情報と、Ｓ５６で算出したＡＢＳの割合とＱｏＳを満足するマクロ端末数の関係を用いて、マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０合計で、最も多くの端末がＱｏＳを満足するＡＢＳの割合を算出する（Ｓ５８）。Ｓ５８で算出したＡＢＳの割合が現在のＡＢＳの割合と異なる場合には、ＡＢＳパターンを変更し（Ｓ５９）、変更したＡＢＳ情報をＬＰＮ３０に通知する（Ｓ６０）。

第四の実施形態は、ＡＢＳ制御装置１０１が存在していても良い。その場合、マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０は、ＡＢＳの割合とＱｏＳを満足する端末数の関係をＡＢＳ制御装置１０１に報告する。また、マクロ基地局１０もしくはＡＢＳ制御装置１０１に、各端末のＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩ、および、各端末のＱｏＳ情報を集め、マクロ基地局１０もしくはＡＢＳ制御装置１０１でＡＢＳの割合とＱｏＳを満足する端末数の関係を算出しても良い。

第五の実施例では、マクロ基地局１０のＡＢＳの割合に加え、ＡＢＳにおけるマクロ基地局１０の送信電力も最適化することを目的とする。図２５、図２６は、第五の実施形態の動作手順の例である。

まず、マクロ基地局１０は初期のＡＢＳパターンおよびＡＢＳにおける送信電力を決定し、ＬＰＮ３０に通知する（Ｓ６１）。ＡＢＳにおける送信電力は、必ずしもＬＰＮ３０に通知する必要はないが、送信電力を変更したことは通知した方が望ましい。そして、マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０は、ＡＢＳ、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅで測定したＣＱＩを報告するように各端末に指示する（Ｓ６２）。マクロ端末２−１がＣＱＩを算出するために、ＡＢＳにおけるマクロ基地局１０の送信電力が必要となるため、マクロ基地局１０は、ＡＢＳにおける送信電力、または、参照信号とデータ信号の送信電力の差分もマクロ端末２−１に通知する（Ｓ６３）。その他に、図８に記載した情報を通知しても良い。マクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２は、ＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩをそれぞれ算出し、接続するマクロ基地局１０またはＬＰＮ３０に報告する（Ｓ６４）。マクロ基地局１０は、Ｓ６４で報告されたＣＱＩを用いて、現在のＡＢＳの送信電力の設定値における、ＡＢＳの割合とスループット予測値の関係を算出し、記憶しておく（Ｓ６５）。ＬＰＮ３０では、ＡＢＳの割合とスループット予測値の関係を算出し、マクロ基地局１０に報告する（Ｓ６６）。Ｓ６６では、ＡＢＳとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＬＰＮ端末２−２のＣＱＩをＬＰＮ３０からマクロ基地局１０に報告し、マクロ基地局１０でＬＰＮ端末２−２のスループット予測値を算出しても良い。また、スループット予測値の算出方法は、数式（２５）（２６）などを用いれば良い。

続いて、マクロ基地局１０は、ＬＰＮ３０からスループット予測値の情報を受信した後、ＡＢＳにおける送信電力を変更し、その情報をマクロ端末２−１およびＬＰＮ３０に通知する（Ｓ６７）。そして、Ｓ６４と同様に、マクロ基地局１０およびＬＰＮ３０は各端末からＣＱＩを収集する（Ｓ６８）。マクロ基地局１０は、Ｓ６５と同様に、Ｓ６７で変更したＡＢＳの送信電力におけるスループット予測値を算出し、記憶しておく（Ｓ６９）。ＬＰＮ３０においても、Ｓ６６と同様にスループット予測値を算出し、マクロ基地局１０に報告する（Ｓ７０）。そして、再度、マクロ基地局１０はＡＢＳにおける送信電力を変更し、Ｓ６７〜Ｓ７０の動作を繰り返す。以上の動作により、マクロ基地局１０は、マクロ基地局１０のＡＢＳにおける送信電力、ＡＢＳの割合、マクロ端末２−１とＬＰＮ端末２−２のスループットの予測値の関係を取得することができる。ただし、これらの情報を算出するために必要な情報は、マクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２のＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩと、ＡＢＳの送信電力を変化させた場合のＡＢＳのＣＱＩであるため、何らかの方法でそれらを取得できれば良い。例えば、あるＡＢＳの送信電力におけるＣＱＩとＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅのＣＱＩを取得し、ＡＢＳの送信電力とＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅの送信電力から、ＣＱＩを補正して任意のＡＢＳの送信電力におけるＣＱＩを算出する方法などが適用できる。

次に、マクロ基地局１０は、図２５の動作にて取得した、ＡＢＳにおけるマクロ基地局１０の送信電力と、ＡＢＳの割合、マクロ端末２−１およびＬＰＮ端末２−２のスループット予測値に基づいて、ＡＢＳにおけるマクロ基地局１０の送信電力とＡＢＳの割合（およびＡＢＳパターン）を決定する（Ｓ７１）。具体的な方法は、図１７にて述べたように、マクロ端末２−１、ＬＰＮ端末２−２を含めた全端末の平均スループットもしくは最小スループットなどが最大となる送信電力、および、ＡＢＳの割合に決定する方法などが考えられる。ただし、先に述べたその他の任意の基準で決定しても良い。次いで、マクロ基地局１０は、Ｓ７１で決定したＡＢＳパターンとＡＢＳにおける送信電力をＬＰＮ３０に通知する（Ｓ７２）。マクロ基地局２−１およびＬＰＮ３０は、Ｓ７１で決定したＡＢＳ、および、ＮｏｒｍａｌＳｕｂｆｒａｍｅで測定したＣＱＩを報告するように、マクロ端末２−１およびＬＰＮ３０に指示する（Ｓ７３）。マクロ端末２−１には、変更後の送信電力も通知する（Ｓ７４）。以後、マクロ基地局１０とＬＰＮ３０は、Ｓ７１で決定した送信電力、および、ＡＢＳパターンで通信を行う。また、図２５および図２６の動作は、周期的に行い、ＡＢＳの送信電力、および、ＡＢＳパターンを更新していけばよい。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、それぞれの機能を実現するプログラムを実行することによりソフトウェアで実現する場合を例示して説明したが、各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報はメモリのみならず、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＤＶＤ等の記録媒体におくことができるし、必要に応じてネットワーク等を介してダウンロード、インストールすることも可能である。

１、１０…マクロ基地局
２…端末
３、３０…ＬＰＮ
１１…アンテナ
１２…ＲＦ部
１３…ベースバンド信号処理部
１４…Ｌ２／Ｌ３プロセッサ
１５…ＡＢＳ決定部
１６…ネットワークＩ／Ｆ
２５…ＡＢＳリソース使用率算出部
３６…スループット予測値算出部
４７…ＡＢＳＳｔａｔｕｓ算出部
１０１…ＡＢＳ制御装置

Claims

無線通信システムであって、
他の基地局に対して干渉を及ぼす第一の基地局と、
前記第一の基地局から干渉を受ける１または複数の第二の基地局と、
前記第一の基地局がデータの送信を行う、もしくは通常の送信電力で送信する第一の時間と、データの送信を停止する、もしくは送信電力を低減する第二の時間を設定する設定部と、を有し、
前記第二の基地局は、
前記第二の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記第二の時間の割合と、前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値の関係を、前記第一の基地局に通知し、
前記第一の基地局は、
前記第一の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記第一の基地局が有する前記設定部は、
前記第二の時間の割合と前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係、および、前記第二の時間の割合と前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係に基づいて、前記第一の基地局に接続する端末と前記第二の基地局に接続する端末の平均スループット、または、最小スループットが最大となる、前記第二の時間の割合、および前記第一の時間と前記第二の時間のパターンを決定する、
ことを特徴とする無線通信システム。
無線通信システムであって、
他の基地局に対して干渉を及ぼす第一の基地局と、
前記第一の基地局から干渉を受ける１または複数の第二の基地局と、
前記第一の基地局がデータの送信を行う、もしくは通常の送信電力で送信する第一の時間と、データの送信を停止する、もしくは送信電力を低減する第二の時間を設定する設定部と、を有し、
前記第二の基地局は、
前記第二の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質を、前記第一の基地局に通知し、
前記第一の基地局は、
前記第一の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記第二の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記第一の基地局が有する前記設定部は、
前記第二の時間の割合と前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係、および、前記第二の時間の割合と前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係に基づいて、前記第一の基地局に接続する端末と前記第二の基地局に接続する端末の平均スループット、または、最小スループットが最大となる、前記第二の時間の割合、および前記第一の時間と前記第二の時間のパターンを決定する、
ことを特徴とする無線通信システム。
無線通信システムであって、
他の基地局に対して干渉を及ぼす第一の基地局と、
前記第一の基地局から干渉を受ける１または複数の第二の基地局と、
前記第一の基地局がデータの送信を行う、もしくは通常の送信電力で送信する第一の時間と、データの送信を停止する、もしくは送信電力を低減する第二の時間を設定する設定部を備えるＡＢＳ制御装置と、を有し、
前記第二の基地局は、
前記第二の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記第二の時間の割合と、前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値の関係を、前記ＡＢＳ制御装置に通知し、
前記第一の基地局は、
前記第一の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記第二の時間の割合と、前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値の関係を、前記ＡＢＳ制御装置に通知し、
前記設定部は、
前記第二の時間の割合と前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係、および、前記第二の時間の割合と前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係に基づいて、前記第一の基地局に接続する端末と前記第二の基地局に接続する端末の平均スループット、または、最小スループットが最大となる、前記第二の時間の割合、および前記第一の時間と前記第二の時間のパターンを決定する、
ことを特徴とする無線通信システム。
無線通信システムであって、
他の基地局に対して干渉を及ぼす第一の基地局と、
前記第一の基地局から干渉を受ける１または複数の第二の基地局と、
前記第一の基地局がデータの送信を行う、もしくは通常の送信電力で送信する第一の時間と、データの送信を停止する、もしくは送信電力を低減する第二の時間を設定する設定部を備えるＡＢＳ制御装置と、を有し、
前記第二の基地局は、
前記第二の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質を、前記ＡＢＳ制御装置に通知し、
前記第一の基地局は、
前記第一の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質を、前記ＡＢＳ制御装置に通知し、
前記ＡＢＳ制御装置は、
前記第一の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記第二の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記設定部は、
前記第二の時間の割合と前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係、および、前記第二の時間の割合と前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係に基づいて、前記第一の基地局に接続する端末と前記第二の基地局に接続する端末の平均スループット、または、最小スループットが最大となる、前記第二の時間の割合、および前記第一の時間と前記第二の時間のパターンを決定する、
ことを特徴とする無線通信システム。
請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記第一の基地局および前記第二の基地局に接続する端末の、前記第一の時間における通信品質と、前記第二の時間における通信品質に基づいて、
前記第二の時間の割合と、ＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）を満足する、前記第一の基地局および前記第二の基地局の端末の数の関係に基づいて、前記第二の時間の割合、および前記第一の時間と前記第二の時間のパターンを決定する、
ことを特徴とする無線通信システム。
請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記第二の時間の割合を決定する際に、前記第一の基地局、および前記第二の基地局に接続する端末の、前記第一の時間における通信品質と、前記第二の時間における通信品質に加え、前記第一の基地局の前記第二の時間の複数の送信電力を利用する、
ことを特徴とする無線通信システム。
請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信システムであって、
前記第一の基地局、または前記第二の基地局のいずれかの無線リソースの使用率が、ある閾値よりも大きい場合に、前記第二の時間の割合を変更する、
ことを特徴とする無線通信システム。
無線通信システムの干渉制御方法であって、
他の基地局に対して干渉を及ぼす第一の基地局と、前記第一の基地局から干渉を受ける１または複数の第二の基地局と、を備える無線通信システムにおいて、
前記第一の基地局がデータの送信を行う、もしくは通常の送信電力で送信する第一の時間と、データの送信を停止する、もしくは送信電力を低減する第二の時間を設定する制御を行う際に、
前記第一の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記第二の基地局に接続する端末の、前記第一の時間および前記第二の時間における通信品質に基づいて、前記第二の時間の割合と、前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値を算出し、
前記第二の時間の割合と前記第一の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係、および、前記第二の時間の割合と前記第二の基地局に接続する端末のスループットの予測値との関係に基づいて、前記第一の基地局に接続する端末と前記第二の基地局に接続する端末の平均スループット、または、最小スループットが最大となる、前記第二の時間の割合、および前記第一の時間と前記第二の時間のパターンを決定する、
ことを特徴とする無線通信システムの干渉制御方法。