次に、本発明の実施の形態について図面を� ��照して詳細に説明する。
 図1は、本発明の実施の形態1~実施の形態4の 無線通信システムの共通した構成図である。 この無線通信システムは、マクロゲートウェ ー装置1、フェムトゲートウェー装置2、マク� ��基地局3、フェムト基地局4、マクロセル5、� ��ェムトセル6、並びに移動局7-1~7-4を含む。

 マクロ基地局3及びフェムト基地局4は、� �々マクロセル5、フェムトセル6を構成する。 マクロ基地局3は移動局7-1との通信を行い、� �ェムト基地局4は移動局7-2との通信を行う。� ��クロ基地局3及びフェムト基地局4の各々が� �成するセルは、複数の場合もあるが、説明� �簡略化のために、本実施の形態では、各々1� ��ずつとして説明する。また、本実施の形態� ��かかるセルラ通信システムは、図1に示した ものの他に多数のマクロ基地局、フェムト基 地局とこれらに対応するマクロセル、フェム トセル、並びに移動局を含むが、図示は省略 している。

 マクロゲートウェー装置1は、マクロ基地 局3と接続される。フェムトゲートウェー装� �2は、フェムト基地局4と接続される。そして これらのゲートウェー装置1及び2は、上位の� ��ットワーク10とも接続されており、上位の� �ットワーク10と配下の基地局のセル内に存在 する移動局7-1~7-4との通信を制御すると共に� �情報の転送を行う。

 マクロ基地局3には、移動局7-1~7-4の全て� �接続を許可されている。一方、フェムト基� �局4には、移動局7-2~7-4のみの識別子が登録さ れており、移動局7-2~7-4のみが登録済移動局� �して接続を許可されている。

 特定の移動局のみに接続を許可するため� ��、フェムト基地局4は、共通制御チャネルを 用いて、セル識別番号情報を送信すると共に 、特定の移動局のみに接続を許可するセルで あることを示す接続制限情報を送信する。一 方、移動局7-2~7-4は、接続が許可されたセル� �セル識別番号情報を保持する。そして、移� �局7-2~7-4は、フェムトセル6において接続制限 情報とセル識別番号が送信されているとき、 送信されているセル識別番号が、保持してい るセル識別番号と一致する場合に、そのセル をセル選択候補として接続する。

 マクロ基地局3とフェムト基地局4は、同� �の無線周波数を用いて移動局と通信を行な� �。そして、マクロ基地局3は、マクロセル5に おいて、下り回線の共通パイロットチャネル (CPICH;Common Pilot Channel)により一定の送信電力 でパイロット信号を送信する。一方、フェム ト基地局4は、共通パイロット信号の送信電� �を自律的に設定し、フェムトセル6においてC PICHにより共通パイロット信号を送信する。

 また、マクロ基地局3及びフェムト基地局 4の各々は、下りデータチャネルを用いて下� �データを移動局に送信し、上りデータチャ� �ルを用いて移動局から上りデータを受信す� �。

 フェムト基地局4の上りデータの受信にお いては、フェムト基地局4における目標受信� �力RTWP_targetを用いて、データ送信速度を制御 する。つまり、目標受信電力RTWP_targetは、上� ��回線における移動局の送信電力を決定する� ��信電力制御において、基準として利用され� ��パラメータである。

 移動局7-2~7-4の各々は、一定のデータ送信 速度でデータ送信を開始し、フェムト基地局 4は、移動局7-2~7-4からの上りデータの受信中� ��フェムト基地局4における受信電力の合計値 としてのRTWPを測定する。そして、フェムト� �地局4は、そのRTWPがRTWP_targetよりも小さけれ� ��移動局7-2~7-4に対してデータ送信速度の増加 を指示し、そのRTWPがRTWP_targetよりも大きけれ ば移動局7-2~7-4に対してデータ送信速度の減� �を指示する。一方、移動局7-2~7-4は、その指� ��に従ってデータ送信速度を増減し、情報ビ� ��ト当たりの送信電力が一定となるように送� ��電力を増減しながらデータ送信を行う。こ� ��ような制御によって、フェムト基地局4は、 RTWPがRTWP_targetを大きく超えないようにしなが ら、最大の速度で上りデータ受信を行うこと ができる。無線パラメータとしてのRTWP_target� ��設定方法は、以下の実施の形態において詳� ��く説明する。

 なお、本実施の形態では、上り回線と下� ��回線で異なる無線周波数を使用するFDD(Freque ncy Division Duplex)方式を採用するものとする� �、上り回線と下り回線で同一の無線周波数� �時間的に分けて使用するTDD(Time Division Duplex )方式を採用しても、本発明は同様に実施で� �る。

 さらに、本実施の形態では、一貫してマ� ��ロ基地局とフェムト基地局を含む無線通信� ��ステムについて説明するが、マクロ基地局� ��マイクロ基地局又はピコ基地局等のフェム� ��基地局より大きくマクロ基地局より小さい� ��の基地局と置き換えても、本発明は同様に� ��施できる。また、フェムト基地局を、上位� ��層のマクロセルより小さいマイクロ基地局� ��はピコ基地局等の他の基地局と置き換えて� ��、本発明は同様に実施できる。

[実施の形態1]
 本実施の形態にかかる無線通信システムは� ��基地局と移動局との間の通信方式には如何� ��る方式を採用してもよいが、実施の形態1で は、無線アクセス方式としてCDMA方式を採用� �、マクロ基地局3、フェムト基地局4並びに移 動局7-1~7-4の各々は、所定の無線周波数帯域� �送信信号を拡散して情報を送信するものと� �る。また、実施の形態1のマクロゲートウェ� ��装置1には、無線ネットワーク制御装置(Radio  Network Controller;RNC)の機能が付加されている� ��これにより、マクロゲートウェー装置1は、 マクロ基地局3に対して、予め設定されたマ� �ロセル5の無線周波数や共通パイロット信号� ��送信電力などを通知する。

 図2は、マクロ基地局3の構成の一例を示� �図である。図2を参照すると、本実施の形態� ��マクロ基地局3は、アンテナ20、無線送受信� ��21、受信データ処理部22、送信データ処理部 23、及び有線送受信部24を備えている。

 無線送受信部21は、マクロゲートウェー� �置1から有線送受信部24を介して、マクロセ� �5の無線周波数や共通パイロット信号の送信� ��力などの通知を受け、その通知に基づいて� ��通パイロット信号の送信を行なう。また、� ��線送受信部21は、有線送受信部24及び送信デ ータ処理部23を介してマクロゲートウェー装� ��1から下りデータを受け取って、アンテナ20� ��介して移動局7-1に向けて送信する。また、� ��線送受信部21は、アンテナ20を介して、移動 局7-1から上りデータを受信し、受信データ処 理部22及び有線送受信部24を介して、マクロ� �ートウェー装置1に送る。

 図3は、フェムト基地局4の構成の一例を� �す図である。図3を参照すると、本実施の形� ��のフェムト基地局4は、アンテナ30、無線送� ��信部31、受信データ処理部32、送信データ処 理部33、有線送受信部34、無線ネットワーク� �御部35、移動局モード受信部36、及び無線ネ� ��トワーク制御データ設定部37を備えている� �

 移動局モード受信部36は、アンテナ30を介 して、マクロセル5において送信されている� �イロット信号の受信電力P_macroを測定する。

 無線ネットワーク制御データ設定部37は� �移動局モード受信部36が測定した共通パイロ ット信号受信電力P_macroの通知を受け取り、� �ェムト基地局4による共通パイロット信号の� ��信電力と移動局7-2~7-4からの上りデータ受信 における目標受信電力RTWP_targetを決定する。� ��体的には、共通パイロット信号の送信電力� ��、P_macroに所定の電力オフセット値を加算し て決定すればよい。決定した共通パイロット 信号の送信電力と上りデータ受信における目 標受信電力RTWP_targetは、無線ネットワーク制� ��部35に送られる。

 本実施の形態の無線ネットワーク制御部3 5は、RNCの機能を有しており、使用する無線� �波数、共通パイロット信号の送信電力、及� �上り目標受信電力RTWP_targetを無線送受信部31� ��通知する。そして、無線送受信部31は、無� �ネットワーク制御部35から無線周波数、共通 パイロット信号の送信電力値、及び上り目標 受信電力RTWP_targetの通知を受け、その通知に� ��づいて共通パイロット信号の送信を行うと� ��に、マクロ基地局3の無線送受信部21と同様� ��下りデータと上りデータの送受信を行なう� ��

 図4は、本実施の形態の移動局7-2の構成の 一例を示す図である。なお、他の移動局7-1、 7-3及び7-4も図4と同様に構成すればよい。図4� ��参照すると、本実施の形態の移動局7-2は、� ��ンテナ40、無線送受信部41、受信データ処理 部42、送信データ処理部43、及びバッファ部44 を備えている。

 無線送受信部41は、アンテナ40を介して下 りデータを受信し、受信した下りデータを受 信データ処理部を介してバッファ部44に送る� ��バッファ部44に格納された下りデータは読� �出されて、その目的に応じて利用される。� �た、無線送受信部41は、送信データ処理部43� ��介して、バッファ部44に格納された上りデ� �タを受け取り、アンテナ40を介して基地局に 向けて送信する。

 続いて以下では、実施の形態のフェムト� ��地局4によるRTWP_targetの設定手順について詳� ��く説明する。図5は、本実施の形態のフェム ト基地局4がRTWP_targetの設定を行なう手順の一 例を示すフロー図である。

 図5を参照すると、ステップS101において� �フェムト基地局4は、マクロ基地局3の共通パ イロット信号の受信電力P_macroを測定する。� �ェムト基地局4は、P_macroの測定を実施すると きには、全ての無線信号の送信を停止し、マ クロ基地局3から送信される共通パイロット� �号を受信する移動局モードになるとよい。� �お、図5のフロー図でのP_macroなどの記号は全 てデシベル値である。

 ステップS102~S106では、測定されたP_macroと 予め定められた閾値P_th1及びP_th2との大小比� �を行い、比較結果に応じて、予め定められ� �3つのRTWP_targetの候補値R1、R2及びR3の中から� �択することによって、RTWP_targetを決定する。 ここで、P_macroに対する閾値P_th1は、閾値P_th2� ��り小さい値(P_th1 < P_th2)とする。また、3� ��のRTWP_targetの候補値R1、R2及びR3の大小関係� �、R1 > R2 > R3 とする。

 具体的には、P_macroがP_th1以下の場合(S102� �YES)、RTWP_targetをR1とする(S103)。P_macroがP_th1よ り大きくかつP_th2以下の場合(S104でYES)、RTWP_ta rgetをR2とする(S105)。P_macroがP_th2より大きい場 合(S104でNO)、RTWP_targetをR3とする(S106)。

 閾値P_th1及びP_th2は、屋外の伝播環境を距 離に応じて実際に測定して設定してもよいし 、奥村モデルや秦モデルなど理論的な伝搬モ デルから計算して設定してもよい。RTWP_target� ��、屋外であればセル半径等のセル設計に応� ��て決められる。本実施の形態においては、R 3は、屋外と同程度に設定してもよい。また� �R3は、マクロ基地局3から所定の第1の距離の� ��外にフェムト基地局4を設置し、フェムト基 地局4から所定の第2の距離に移動局7-2が位置� ��る場合に、移動局7-2がマクロ基地局3に及ぼ す干渉が許容レベルとなるように定めてもよ い。R2及びR1は、R3より順に例えば10dBずつ増� �するように設定してもよい。

 また、本実施の形態では、P_macroの閾値は 2個、RTWP_targetの設定値は3個ある場合を説明� �たが、これらの数に限定されるものでない� �とは勿論であり、本実施の形態より大きな� �又は小さな数としてもよい。

 また、図5を用いた上述した説明では、RTWP_t argetが、P_macroの大きさに応じて階段状に設定 される例を示した。しかしながら、RTWP_target� ��、真値で計算した際にP_macroに反比例させる ように設定してもよい。具体的には、例えば 、以下に示すデシベル値での計算式(1)により RTWP_targetを計算してもよい。
 RTWP_target 
  = Median( RTWP_target_default + (Pmacro_default -  Pmacro), RTWP_target_max,
    RTWP_target_min )    (1)
ここで、RTWP_target_defaultは、本実施の形態のR3 と等しい固定値である。P_macro_defaultは、マク ロ基地局3から所定の第1の距離(RTWP_target_defaul tを設定する際に使用)における共通パイロッ� ��信号受信電力である。また、RTWP_target_max及� ��RTWP_target_minは、RTWP_targetの最大値及び最小� �である。

 計算式(1)に基づく設定により、RTWP_target� �マクロ基地局3からの距離に応じて設定する� ��とができる。その結果、マクロ基地局3近傍 に位置するフェムト基地局4ではRTWP_targetが小 さくなるので、フェムト基地局4と通信する� �動局7-2~7-4の送信電力の増加を抑制でき、マ� ��ロ基地局3の上り回線に対する干渉を抑制で きる。一方、マクロ基地局3から遠方に位置� �るフェムト基地局4ではRTWP_targetが大きくな� �ので、フェムト基地局4と通信する移動局7-2~ 7-4は、送信電力を最大限に活用することがで き、データ送信速度の低下を回避できる。

[実施の形態2]
 実施の形態2にかかるフェムト基地局4は、� �施の形態1におけるP_macroの代わりに、マクロ 基地局3の共通パイロット信号の受信品質Ec/No (energy per chip to noise density)を測定し、これ をRTWP_targetの決定に使用する。P_macro と同様� ��Ec/Noも、基本的にマクロ基地局3から遠ざか� ��に従って小さくなる性質がある。このため� ��フェムト基地局4におけるRTWP_targetの決定手� ��は、図5に示したフローチャートにおいて、 P_macroをEc/Noに置き換えればよい。この点以外 のフェムト基地局4の構成及び動作は実施の� �態1と同様とすればよいため、重複説明を省� ��する。

[実施の形態3]
 実施の形態1及び実施の形態2では、基地局� �移動局との間の通信方式としてWCDMA方式を採 用していたが、実施の形態3では、上り回線� �シングルキャリアFDMA(Frequency Division Multiple� �Access)方式、下り回線はOFDM(Orthogonal Frequency  Division Multiplexing)方式をそれぞれ採用する。� ��して、本実施の形態の無線通信システムで� ��、無線周波数帯域は複数のリソースブロッ� ��(PRB;Physical Resource Block)に分割され、マクロ 基地局3及びフェムト基地局4に備えられたス� ��ジューラがPRBの割当を行なう。マクロ基地� ��3及びフェムト基地局4は、スケジューラに� �って割り当てられたPRBを用いて移動局との� �のデータ送信を行う。

 このとき、フェムト基地局4の上り回線に おいては、目標受信電力RTWP_targetを各PRBの受� ��電力の目標値とするが、移動局7-2~7-4による 各PRBの送信電力はチャネル品質や送信データ 量に応じて減少させてもよい。

 実施の形態1のマクロゲートウェー装置1� �は、無線ネットワーク制御装置(Radio Network  Controller;RNC)の機能が付加されているが、実施 の形態3では、マクロゲートウェー装置1にRNC� ��能は付加されていない。代わりに、RNC機能� ��マクロ基地局3に付加されている。

 図6は、実施の形態3のマクロ基地局3の構� ��の一例を示す図である。図6を参照すると、 本実施の形態のマクロ基地局3は、アンテナ50 、無線送受信部51、受信データ処理部52、送� �データ処理部53、有線送受信部54、及び無線� ��ットワーク制御部55を備えている。

 無線送受信部51は、マクロゲートウェー� �置1から有線送受信部24及び送信データ処理� �23を介して下りデータを受け取って、アンテ ナ20を介して移動局7-1に向けて送信する。ま� ��、無線送受信部51は、アンテナ20を介して移 動局7-1から上りデータを受信し、受信データ 処理部22及び有線送受信部24を介して、マク� �ゲートウェー装置1に送る。無線ネットワー� ��制御部55は、各セルの無線周波数や共通パ� �ロット信号の送信電力などの制御パラメー� �を格納しており、これらを無線送受信部51に 通知する。無線送受信部51は、マクロゲート� ��ェー装置1ではなく、無線ネットワーク制御 部25から通知される制御パラメータを用いて� ��動局7-1との無線通信を行なう。

 なお、図6におけるその他の構成要素は、 図2を用いて説明した実施の形態1にかかるマ� ��ロ基地局3と同様とすればよい。また、本実 施の形態にかかるフェムト基地局4及び移動� �7-1~7-4の構成も、上述した実施の形態1と同様 とすればよい。また、フェムト基地局4によ� �無線パラメータの設定手順、つまり目標受� �電力RTWP_targetの設定手順も、上述した実施の 形態1と同様とすればよい。

[実施の形態4]
 実施の形態4にかかるフェムト基地局4は、� �施の形態3におけるP_macroの代わりに、マクロ 基地局3の共通パイロット信号の受信品質Ec/No を測定し、これをRWTP_targetの決定に使用する� ��フェムト基地局4におけるRTWP_targetの決定手� ��は、図5に示したフローチャートにおいて、 P_macroをEc/Noに置き換えればよい。この点以外 のフェムト基地局4の構成及び動作は実施の� �態3と同様とすればよいため、重複説明を省� ��する。

[実施の形態5]
 実施の形態1~4は、マクロ基地局3からの共通 パイロット信号の受信電力Pmacroの測定をフェ ムト基地局4が実施していた。これ代えて、� �施の形態5は、フェムト基地局4と通信を行っ ている移動局7-2~7-4のうちの少なくとも1台がP macroを測定し、その結果をフェムト基地局4に 通知する。本実施の形態における移動局7-2の 構成を図7に示す。なお、移動局7-1、7-3及び7- 4も図7と同様の構成とすればよい。

 図7では、図4の構成に加えて、受信レベ� �測定部45が追加されている。受信レベル測定 部45は、アンテナ40を介して、マクロセルに� �いて送信されているパイロット信号の受信� �力Pmacroを測定する。測定結果は、無線送受� �部41で処理され、アンテナ40を介してフェム� ��基地局4に送信される。フェムト基地局4はPm acroの測定結果を受信し、無線ネットワーク� �御データ設定部37で処理する。その後のRTWP_t argetの設定手順は、実施の形態1~4のいずれか� ��同様すればよいので、重複説明を省略する� ��

<その他の実施の形態>
 上述した実施の形態1~5では、マクロ基地局3 及びフェムト基地局4との間で移動局7-1~7-4が� ��ータの送受信を行っているが、これらの移� ��局は、必ずしも移動性を有する無線局であ� ��必要はなく、特定の場所に固定された無線� ��であってもよい。

 また、実施の形態1~5では、フェムト基地� ��4が複数の移動局7-2~7-4との間で同時に通信� �行なう例を示した。しかしながら、フェム� �基地局4は、少なくとも1台の移動局と通信可 能であればよい。

 また、実施の形態1~5では、フェムト基地� ��4が、移動局7-2~7-4との間でデータ送受信を� �なうとともに、他の基地局(具体的にはマク� ��基地局3)からのパイロット信号の受信品質� �基づいて移動局7-2~7-4の送信電力を制御する� ��を説明した。しかしながら、少なくとも1台 の移動局との間でデータ送受信を行なうとと もに、他の基地局からのパイロット信号の受 信品質に基づいて少なくとも1台の移動局の� �信電力を制御する機能を備える無線局は、� �ずしもフェムト基地局4等の基地局である必� ��はない。例えば、上記の機能を備える無線� ��は、操作ボタン、キーボード、マイクロフ� ��ン及びスピーカ等の情報入出力部を備え、� ��ーザに使用される無線通信端末であっても� ��い。このような実施の形態は、例えば、マ� ��ロ基地局3が形成するマクロセル5内におい� �、複数の移動局がマクロ基地局3を介さずに� ��ドホック通信を行なう場合などに有効であ� ��。つまり、マクロ基地局3と通信を行なう移 動局の上り回線と、アドホック通信を行う移 動局間の通信チャネルの間の干渉を抑制する ことができる。

 また、実施の形態1~5で述べたフェムト基� ��局4が実行する目標受信電力RTWP_targetの設定� ��順は、マイクロプロセッサ等のコンピュー� ��に基地局制御のためのプログラムを実行さ� ��ることによって実現可能である。例えば、� ��施の形態1の場合、基地局制御プログラムを 実行するコンピュータの制御に基づいて、移 動局モード受信部36にマクロ基地局3からのパ イロット信号受信電力Pmacroの測定を実行させ ればよい。さらに、コンピュータが、測定さ れたPmacroを使用して目標受信電力RTWP_targetを� ��算するとともに、コンピュータによる制御� ��基づいて、移動局7-2~7-4に対する送信電力制 御を実行すればよい。

 このプログラムは、様々な種類の記録媒� ��に格納することが可能であり、また、通信� ��体を介して伝達されることが可能である。� ��こで、記録媒体には、例えば、フレキシブ� ��ディスク、ハードディスク、磁気ディスク� ��光磁気ディスク、CD-ROM、DVD、ROMカートリッ� ��、バッテリバックアップ付きRAMメモリカー� ��リッジ、フラッシュメモリカートリッジ、� ��揮発性RAMカートリッジ等が含まれる。また� ��通信媒体には、電話回線等の有線通信媒体� ��マイクロ波回線等の無線通信媒体等が含ま� ��、インターネットも含まれる。

 さらに、本発明は上述した実施の形態の� ��に限定されるものではなく、既に述べた本� ��明の要旨を逸脱しない範囲において種々の� ��更が可能であることは勿論である。

 この出願は、2007年12月3日に出願された日 本出願特願2007-312258を基礎とする優先権を主� ��し、その開示の全てをここに取り込む。