(57)【要約】【課題】上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる帯域制御方法及び無線基地局を提供する。【解決手段】無線基地局２０による帯域制御方法によれば、占有率測定部２１によって各スロット占有率を測定し、更に帯域幅測定部２３によって周波数帯域における空き帯域幅を測定する。そして、帯域制御部２４は、各スロットの占有率と空き帯域幅とに基づいて、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する。これにより、例えば下りデータの通信の帯域におけるスロットの占有率が高く、空き帯域幅がある場合には、下りデータの通信における周波数帯域のみを拡大することができる。従って、上りデータと下りデータの容量に応じて、それぞれの帯域の割り当てを制御することができる。その結果、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる。【選択図】  図１
2010118853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と無線基地局との間の通信により上りデータ及び下りデータを送受信する際に、前記通信のための周波数帯域の割り当てを制御する帯域制御方法であって、
前記周波数帯域における各チャネルのトラヒック状況を示す占有率をチャネル単位で測定する占有率測定ステップと、
前記周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する帯域幅測定ステップと、
前記占有率測定ステップにおいて測定された前記チャネルの占有率と、前記帯域幅測定ステップにおいて測定された前記空き帯域幅とに基づいて、前記上りデータ及び下りデータの通信のための前記周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する帯域制御ステップと、
を含むことを特徴とする帯域制御方法。
【請求項２】
前記占有率測定ステップにおいて測定された前記チャネルの占有率が閾値よりも高いか否かを判定する占有率判定ステップを更に含み、
前記帯域制御ステップは、前記占有率判定ステップにおいて前記チャネルの占有率が前記閾値よりも高いと判定された場合に、前記空き帯域幅におけるチャネルに通信のための前記周波数帯域を割り当てることを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項３】
前記帯域制御ステップは、前記占有率判定ステップにおいて前記チャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、前記周波数帯域における前記チャネルの使用数を減少させることを特徴とする請求項１又は２記載の帯域制御方法。
【請求項４】
前記空き帯域幅のチャネルに前記通信のための周波数帯域を割り当て、当該チャネルの帯域幅を拡大することにより広帯域幅で通信を行っている場合において、
前記帯域制御ステップは、前記占有率判定ステップにおいて前記広帯域幅で通信を行っている前記チャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、当該チャネルの帯域幅を狭帯域化することを特徴とする請求項１又は２記載の帯域制御方法。
【請求項５】
前記帯域制御ステップは、新たな通信要求がなされた際に、前記上りデータ及び下りデータを送受信する前記周波数帯域の少なくとも一方に、２つ以上の前記チャネルの帯域幅を有する空き帯域幅がある場合には、当該空き帯域幅におけるチャネルに前記上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項記載の帯域制御方法。
【請求項６】
前記帯域制御ステップは、前記２つ以上のチャネルが周波数軸上で隣接している場合に、当該チャネル同士が隣接しないように移行を行い、前記空き帯域幅のチャネルに前記上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てることを特徴とする請求項５記載の帯域制御方法。
【請求項７】
前記上りデータ又は下りデータの送受信に２つ以上の前記チャネルを使用している場合において、
前記帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいて前記２つ以上のチャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、一方の前記チャネルの接続するユーザを他方の前記チャネルに移行することを特徴とする請求項２〜６記載の帯域制御方法。
【請求項８】
移動局との間で通信により上りデータ及び下りデータを送受信する際に、前記通信のための周波数帯域の割り当てを制御する無線基地局であって、
前記周波数帯域における各チャネルのトラヒックの状況を示す占有率をチャネル単位で測定する占有率測手段と、
前記周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する帯域幅測定手段と、
前記占有率測定手段によって測定された前記チャネルの占有率と、前記帯域幅測定手段によって測定された前記空き帯域幅とに基づいて、前記上りデータ及び下りデータの通信のための前記周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する帯域制御手段と、
を備えることを特徴とする無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯域変更方法及び無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、移動局と無線基地局との間の通信方式としてＦＤＤ（Frequency Division Duplex）やＴＤＤ（Time Division Duplex）が知られている。ＦＤＤ方式では、移動局と無線基地局との間において、移動局から無線基地局へと送信する上り方向の回線と、無線基地局から移動局へと送信する下り方向の回線とに、それぞれ別々の周波数を利用し、上り方向の通信及び下り方向の通信を同期して行っている。このようなＦＤＤ方式においては、従来から種々の制御方法が知られており、例えば特許文献１に記載されているものがある。
【特許文献１】特開平１１−２７５６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年では、動画や音楽データ等の提供サービスの向上に伴い、高速データ通信の需要が高まっている。今後、ＬＴＥ（Long Term Evolution）といったサービスが開始された場合には、５ＭＨｚの帯域幅での実施が予想されている。そして、ＬＴＥが実施された場合には、Ｗｅｂ閲覧等の下り回線の通信容量が上り回線の通信容量よりも重視されることが考えられる。そのため、高速通信の実現化にあっては、上述のような前提を踏まえた上で、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる帯域の制御方法が求められている。
【０００４】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる帯域制御方法及び無線基地局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の帯域制御方法は、移動局と無線基地局との間の通信により上りデータ及び下りデータを送受信する際に、通信のための周波数帯域の割り当てを制御する帯域制御方法であって、周波数帯域における各チャネルのトラヒック状況を示す占有率をチャネル単位で測定する占有率測定ステップと、周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する帯域幅測定ステップと、占有率測定ステップにおいて測定されたチャネルの占有率と、帯域幅測定ステップにおいて測定された空き帯域幅とに基づいて、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する帯域制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００６】
或いは、本発明の無線基地局は、移動局との間で通信により上りデータ及び下りデータを送受信する際に、通信のための周波数帯域の割り当てを制御する無線基地局であって、周波数帯域における各チャネルのトラヒックの状況を示す占有率をチャネル単位で測定する占有率測手段と、周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する帯域幅測定手段と、占有率測定手段によって測定されたチャネルの占有率と、帯域幅測定手段によって測定された空き帯域幅とに基づいて、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する帯域制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような帯域制御方法及び無線基地局によれば、周波数帯域における各チャネルのトラヒックの状況を示す占有率を測定し、更に周波数帯域における未使用のチャネルを含む空き帯域幅を測定する。そして、各チャネルの占有率と空き帯域幅とに基づいて、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する。これにより、例えば下りデータの通信の帯域におけるチャネルの占有率が高く、空き帯域幅がある場合には、下りデータの通信における周波数帯域のみを拡大することができる。従って、上りデータと下りデータの容量に応じて、それぞれの帯域の割り当てを制御することができる。その結果、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる。
【０００８】
また、占有率測定ステップにおいて測定されたチャネルの占有率が閾値よりも高いか否かを判定する占有率判定ステップを更に含み、帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいてチャネルの占有率が閾値よりも高いと判定された場合に、空き帯域幅におけるチャネルに通信のための周波数帯域を割り当てることが好ましい。
【０００９】
このようにすれば、チャネルの占有率が閾値よりも高いと判定された場合にのみ、その空き帯域幅におけるチャネルに通信のための周波数帯域を割り当てるので、必要な場合に確実に周波数帯域の割り当ての制御を行うことができる。
【００１０】
また、帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいてチャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、周波数帯域におけるチャネルの使用数を減少させることが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、チャネルの占有率が低い場合に、その占有率が低いチャネルに接続するユーザを他のチャネルに移行することで、チャネルの使用数を減少させることができる。これにより、空き帯域幅が増加するので、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。
【００１２】
また、空き帯域幅のチャネルに通信のための周波数帯域を割り当て、チャネルの帯域幅を拡大することにより広帯域幅で通信を行っている場合において、帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいて広帯域幅で通信を行っているチャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、チャネルの帯域幅を狭帯域化することが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、チャネルの占有率が低いにもかかわらず広帯域幅で通信を行っている場合に、チャネルの帯域幅を狭帯域化することで空き帯域幅を増大させることができる。これにより、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。
【００１４】
また、帯域制御ステップは、新たな通信要求がなされた際に、上りデータ及び下りデータを送受信する周波数帯域の少なくとも一方に、２つ以上のチャネルの帯域幅を有する空き帯域幅がある場合には、空き帯域幅におけるチャネルに上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てることが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、例えば下りデータの占有率が高い場合には、新たな通信を要求するユーザの上りデータ及び下りデータを、上りデータの通信のための帯域に割り当てることができる。これにより、どちらか一方の帯域の通信容量が増大した場合であっても、通信容量の少ない他方の帯域において新たな通信要求がなされた上りデータ及び下りデータの通信を行うことができる。従って、上り周波数帯域幅及び下り周波数帯域幅の更なる有効利用を図ることができる。
【００１６】
また、帯域制御ステップは、２つ以上のチャネルが周波数軸上で隣接している場合に、チャネル同士が隣接しないように移行を行い、空き帯域幅のチャネルに上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てることが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、チャネル同士が周波数軸上で隣接しないように移行を行うので、上りデータと下りデータとの干渉を回避することができる。
【００１８】
また、上りデータ又は下りデータの送受信に２つ以上のチャネルを使用している場合において、帯域制御ステップは、占有率判定ステップにおいて２つ以上のチャネルの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、一方のチャネルの接続するユーザを他方のチャネルに移行することが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、ユーザ数が減少することによってチャネルの占有率が低くなった場合に、一方のチャネルのユーザを他方のチャネルに移行するので、空き帯域幅を効率的に作ることができる。これにより、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面とともに本発明による帯域制御方法及び無線基地局の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の好適な一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。同図に示すように、本実施形態に係る無線通信システム１は、移動局１０と無線基地局２０とを含んで構成されており、周波数分割復信（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）を使用して、移動局１０と無線基地局２０との間で無線通信を行うものである。ＦＤＤとは、無線通信等において同時送受信（デュプレックス通信）を実現する方式の一つであり、図２（ａ），（ｂ）に示すように、通信経路の周波数帯域を半分（Uplink及びDownlink）に分割し、送信及び受信を同時に行なうものである。なお、無線通信システム１には、複数の無線基地局２０及び複数の移動局１０が含まれている。以下、無線通信システム１の各構成要素について詳細に説明する。
【００２３】
移動局１０は、無線基地局２０への上り通信を行う移動通信端末である。移動局１０は、無線基地局２０が形成する無線セルに在圏することにより、無線基地局２０との間で無線通信が可能となっている。また、移動局１０は、図示しないが、物理的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の主記憶装置、操作ボタン等の入力デバイス、ディスプレイ等の出力デバイス、無線基地局２０との間でデータの送受信を行う通信モジュール、メモリデバイス等の補助記憶装置を含んで構成されている。
【００２４】
無線基地局２０は、移動局１０との間で上りデータ及び下りデータを送受信する。また、無線基地局２０では、複数の通信システム（「ＳＹＳＴＥＭＡ（以下、ＳｙｓＡ）」及び「ＳＹＳＴＥＭ Ｂ（以下、ＳｙｓＢ）」のユーザの移動局１０との間で上りデータ及び下りデータを送受信することが可能となっている。この複数の通信システムは、通信方式の異なる通信システムや同一の通信方式のサービス提供方式の異なるものを示す。ここで、図３は、無線基地局２０のハードウェア構成図である。無線基地局２０は、物理的には、図３に示すように、ＣＰＵ３１、主記憶装置であるＲＡＭ３２及びＲＯＭ３３、ハードディスク装置等の補助記憶装置３４、入力デバイスであるキーボード、マウス等の入力装置３５、ディスプレイ等の出力装置３６、通信モジュール３７等を含んで構成されている。後述する無線基地局２０の各機能は、図３に示すＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２等のハードウェア上に所定のソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ３１の制御のもとで通信モジュール３７、入力装置３５、出力装置３６と動作させるとともに、ＲＡＭ３３や補助記憶装置３４におけるデータの読み出し及び読み込みを行うことで実現される。
【００２５】
続いて、無線基地局２０の機能構成について詳細に説明する。
【００２６】
図１に示すように、無線基地局２０は、占有率測定部（占有率測定手段）２１、占有率判定部２２、帯域幅測定部（帯域幅測定手段）２３、及び帯域制御部（帯域制御手段）２４を有している。なお、無線基地局２０は、移動局１０との間で上りデータ及び下りデータを送受信する送受信部（図示しない）等を有している。
【００２７】
占有率測定部２１は、上り及び下り方向の周波数帯域における各スロットの占有率をスロット単位で測定する。また、占有率判定部２１は、スロットに接続するユーザ数を測定する。ここで、スロットとは、周波数帯域が所定の帯域幅に分割されたチャネルを示すものである。図４は、周波数軸上のスロットの配列例を示す図である。同図に示すように、スロットは、例えばUplink及びDownlinkの周波数帯域幅が２ＧＨｚである場合に、それを４分割することによりそれぞれ割り当てられた５ＭＨｚの周波数帯域幅を有するものである。スロットの分割数は、何分割であってもよい。なお、本実施形態では、ｍＭＨｚの周波数帯域が４分割され、第１〜第４スロットの各帯域幅がｎＭＨｚ（４ｎＭＨｚ＝ｍＭＨｚ）であるとする。
【００２８】
また、占有率は、周波数帯域において送受信可能な各スロットが、一定時間内にどれだけ占有されているのか、つまり各スロットにおいて通信を行っている接続ユーザ数やスループットにより変動するトラヒックの状況を示すものである。具体的に、スロットの占有率は、スロットの周波数帯域幅が例えば５ＭＨｚである場合、１人のユーザが５Ｍｂｐｓを使用しても、１００人のユーザが５０ｋｂｐｓずつ使用してもスロットの占有率は１００％となる。占有率測定部２１は、測定した各スロットの占有率或いはユーザ数を示す占有率データを占有率判定部２２に出力する。
【００２９】
占有率判定部２２は、占有率測定部２１から出力された占有率データに基づいて、その占有率データが示す占有率が閾値よりも高いか否かを、通信に使用中のスロット毎に判定する。また、占有率判定部２２は、占有率データに基づいて、その占有率データが示すユーザ数が閾値よりも多いか否か、或いは少ないか否かを、通信に使用中のスロット毎に判定する。占有率判定部２２は、判定結果を示す判定データを帯域制御部２４に出力する。
【００３０】
帯域幅測定部２３は、周波数帯域における未使用のスロットを含む空き帯域幅を測定する。帯域幅測定部２３は、上り方向の周波数帯域（Uplink）及び下り方向の周波数帯域（Downlink）において、通信に使用されていない未使用のスロットの周波数帯域幅を空き帯域幅として測定する。帯域幅測定部２３は、測定した周波数帯域における空き帯域幅を示す帯域幅データを帯域制御部２４に出力する。
【００３１】
帯域制御部２４は、占有率判定部２２及び帯域幅測定部２３から出力された各データに基づいて、移動局１０が上り及び下りデータを送受信する際の通信のための周波数帯域の割り当てを制御する。より具体的には、図５（ａ）〜図５（ｃ）を参照しながら説明する。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、帯域制御部２４による周波数帯域の割り当ての制御前及び制御後のスロットの状態を示す図である。なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）においては、スロット内の斜線部分が通信に使用されていることを示している。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、帯域制御部２４は、占有率判定部２２から出力された判定データにおいて、上り方向の周波数帯域の例えば第１スロットの占有率（U-Ocp）が閾値（U-thre1）よりも高い（U-Ocp＞U-thre1）ことを示している場合、帯域幅測定部２３から出力された帯域幅データに基づいて、周波数軸上で隣接する未使用のスロットの周波数帯域に通信のための周波数帯域を割り当て、第１スロットの周波数帯域幅を拡大し広帯域化する。
【００３３】
また、図５（ｂ）に示すように、帯域制御部２４は、第１〜第４スロットを複数使用して通信を行っている場合に、占有率判定部２２から出力された判定データが、例えばスロットの占有率（U-Ocp）が閾値（U-Thre1）よりも低い（U-Ocp<U-Thre1）ことを示している場合、その占有率の低いスロットに接続しているユーザの周波数帯域を、周波数軸上で隣接する別のスロットにハンドオーバー（遷移）させる。これにより、帯域制御部２４は、通信に使用するスロットの使用数を減少させる。なお、帯域制御部２４は、異なる２つの無線（ＳｙｓＡ及びＳｙｓＢ）間ではハンドオーバーさせない。
【００３４】
また、図５（ｃ）に示すように、帯域制御部２４は、スロットの占有率が高くなったことに応じて未使用のスロットの周波数帯域が割り当てられ、周波数帯域幅が拡大されて広帯域化したスロットにおいて、占有率判定部２２から出力された判定データがスロットの占有率の低下を示している場合には、広帯域化されたスロットを狭帯域化する。また、帯域制御部２４は、占有率判定部２２から出力された占有率データが、回線に接続するユーザ数が増加し、未使用のスロットの周波数帯域幅が減少したことを示している場合には、必要に応じて広帯域化されたスロットを狭帯域化する。
【００３５】
さらに、帯域制御部２４は、複数の異無線ユーザが存在し、新たなユーザから通信要求（ユーザ増加）がなされ場合において、帯域幅測定部２３から出力された帯域幅データが、上りデータ及び下りデータを送受信する周波数帯域（Uplink及びDownlink）の少なくとも一方に２つ以上の未使用のスロットがあることを示している場合には、その未使用のスロットに新たなユーザの上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てる。より具体的には、図６（ａ）〜図６（ｃ）を参照しながら説明する。図６（ａ）〜図６（ｃ）は、帯域制御部２４による周波数帯域の割り当ての制御前及び制御後のスロットの状態を示す図である。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）においては、スロット内の斜線部分が通信に使用されていることを示している。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、帯域制御部２４は、占有率判定部２２から出力された判定データが、例えばＳｙｓＡユーザの接続数が一定値を超え（ＳｙｓＡ同時接続数＞ＳｙｓＡ帯域拡張判定閾値Ｔｈ_ＳｙｓＡ）、ＳｙｓＡ用の帯域が不足していることを示している場合、２つ以上の未使用スロットを有する上り方向及び下り方向の少なくとも一方の周波数帯域（図６（ａ）では、３つ（３ｍＭＨｚ）の未使用スロットを有する上り方向周波数帯域）に、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てる。このとき、帯域制御部２４は、２つ以上の未使用のスロットが周波数軸上において隣接している場合には、図６（ｂ）に示すように、既に通信中のユーザの周波数帯域を他のスロットにハードハンドオーバ（ＨＨＯ）し、追加した上りデータ用及び下りデータ用のスロット同士が追加後に隣接しないようにスロットの移行を行う。なお、帯域制御部２４は、ＳｙｓＢについても同様の制御を行う。
【００３７】
また、図６（ｃ）に示すように、帯域制御部２４は、上り方向及び下り方向の周波数帯域それぞれ２つのスロットで例えばＳｙｓＡのユーザが通信をしている場合において、占有率判定部２２から出力された判定データが、２つのスロットＳ１，Ｓ２に接続中のユーザ数が減少したことを示している場合には、その占有率の低い一方のスロットＳ２に接続中ユーザの周波数帯域を、他方のスロットＳ１にハードハンドオーバーする。これにより、帯域制御部２４は、通信に使用するスロットの使用数を減少させる。
【００３８】
続いて、図７〜図１０を参照して、無線基地局２０の帯域制御方法について詳細に説明する。図７〜図１０は、無線基地局２０における帯域制御動作を示すフローチャートである。
【００３９】
最初に、図７を参照して、空き帯域が存在する場合に、占有率に応じて周波数帯域幅を拡大する制御について説明する。なお、以下の説明では、ＳｙｓＢユーザが既にｎＨＨｚの帯域幅で通信中であるものとする。また、以下の説明では、上り方向の周波数帯域について示すが、下り方向の周波数帯域も同様である。
【００４０】
まず、ＳｙｓＢのユーザから通信要求がなされると、占有率測定部２１によってスロットの占有率（U_Ocp）が測定される（ステップＳ０１）。次に、スロットの占有率がスレッショルド１（U_thre1）よりも高いか否か（U_Ocp>U_thre1）が、占有率判定部２２によって判定される（ステップＳ０２）。スロットの占有率がスレッショルド１よりも高い場合には、ステップＳ０３に進む。一方、スロットの占有率がスレッショルド１よりも低い場合には、ステップＳ０１に戻る。
【００４１】
ステップＳ０３では、帯域幅測定部２３によって、上り方向の周波数帯域における空き帯域が測定される。次に、その空き帯域にＳｙｓＢの通信のために確保可能な未使用のスロットがあるか否かが、帯域制御部２４によって判定される（ステップＳ０４）。そして、未使用のスロットの周波数帯域が確保可能な場合には、帯域制御部２４によって、ＳｙｓＢユーザの通信のための周波数帯域が未使用のスロットに割り当てられる（ステップＳ０５）。具体的には、ＳｙｓＢユーザの通信に使用できる未使用スロットの帯域幅が３ｎＭＨｚある場合には、第１スロットの帯域幅を４ｎＭＨｚに拡大し、未使用スロットの帯域幅が２ｎＭＨｚあるときには、第１スロットの帯域幅を３ｎＭＨｚに拡大し、未使用スロットの帯域幅がｎＭＨｚある場合には、第1スロットの帯域幅を２ｎＭＨｚに拡大し広帯域化する。以上のようにして、ＳｙｓＢユーザの通信のための周波数帯域幅が割り当てられる。
【００４２】
次に、図８を参照して、周波数帯域のスロットの使用数を減少させる制御について詳細に説明する。
【００４３】
まず、ユーザ追加通知があるか否かが、帯域制御部２４によって判定される（ステップＳ１１）。ユーザ追加通知がある場合には、ステップＳ１２に進む。一方、ユーザ追加通知がない場合には、同処理を繰り返す。
【００４４】
ステップ１２では、上り方向及び下り方向の周波数帯域に同時接続するＳｙｓＡ及びＳｙｓＢのユーザ数が所定値以下であるか否かが、占有率判定部２２によって判定される。具体的には、ＳｙｓＡ同時接続ユーザ数がＳｙｓＡ帯域拡張判定閾値（Th_SysA）以下であるか否かが判定される。また、ＳｙｓＢ同時接続ユーザ数がＳｙｓＢ帯域拡張判定閾値（Th_SysB）以下であるか否かが判定される。ＳｙｓＡ及びＳｙｓＢのユーザ数が所定値以下である場合には、ステップＳ１３に進む。一方、ＳｙｓＡ及びＳｙｓＢの少なくとも一方のユーザ数が所定値を超えている場合には、ステップＳ２３に進む。
【００４５】
ステップＳ１３では、占有率測定部２１によって、上り方向の周波数帯域におけるスロットの占有率（U-Ocp）及び下り方向の周波数帯域におけるスロットの占有率（D-Ocp）の占有率が測定される。そして、U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp>D-thre1であるか否かが、占有率判定部２２によって判定される（ステップＳ１４）。U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp>D-thre1である場合には、ステップＳ１５に進む。一方、U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp>D-thre1でない場合には、ステップＳ１７に進む。
【００４６】
ステップＳ１５では、上りデータの通信（UL）にスロットを２つ以上使用しているか否かが、帯域制御部２４によって判定される。上りデータの通信にスロットを２つ以上使用している場合には、帯域制御部２４によって、一方のスロットに接続するユーザの通信のための周波数帯域を他のスロットにハンドオーバーさせることにより上りデータ通信のスロットの使用数が減少される（ステップ１６）。一方、上りデータの通信にスロットを２つ以上使用していない場合には、処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ１７では、U-Ocp>U-thre1且つD-Ocp≦D-thre1であるか否かが、占有率判定部２２によって判定される。U-Ocp>-thre1且つD-Ocp≦D-thre1である場合には、ステップＳ１８に進む。一方、U-Ocp>-thre1且つD-Ocp≦D-thre1でない場合には、ステップＳ２０に進む。
【００４８】
ステップＳ１８では、下りデータの通信（DL）にスロットを２つ以上使用しているか否かが、帯域制御部２４によって判定される。下りデータの通信にスロットを２つ以上使用している場合には、帯域制御部２４によって、一方のスロットに接続するユーザの通信のための周波数帯域を他のスロットにハンドオーバーさせることにより下りデータ通信のスロットの使用数が減少される（ステップ１９）。一方、下りデータの通信にスロットを２つ以上使用していない場合には、処理を終了する。
【００４９】
ステップ２０では、U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp≦D-thre1であるか否かが、占有率判定部２２によって判定される。U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp≦D-thre1である場合には、ステップＳ２１に進む。一方、U-Ocp≦U-thre1且つD-Ocp≦D-thre1でない場合には、処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ２１では、上り及び下りデータの通信（UL及びDL）にスロットをそれぞれ２つ以上使用しているか否かが、帯域制御部２４によって判定される。上り及び下りデータの通信にスロットをそれぞれ２つ以上使用している場合には、帯域制御部２４によって、それぞれ一方のスロットに接続するユーザの通信のための周波数帯域を他のスロットにハンドオーバーさせることにより上り及び下りデータ通信のスロットの使用数が減少される（ステップ２２）。一方、上り及び下りデータの通信にスロットをそれぞれ２つ以上使用していない場合には、処理を終了する。
【００５１】
ステップＳ２３では、帯域制御処理が行われる。ステップＳ２３の帯域制御処理について、図９を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、ＳｙｓＡの同時接続ユーザ数がＳｙｓＡ帯域拡張判定閾値（Th_SysA）を超過している場合を示すが、ＳｙｓＢの同時接続ユーザ数がＳｙｓＢ帯域拡張判定閾値（Th_SysB）を超過している場合も同様である。
【００５２】
帯域制御処理が開始されると、まず上り及び下り方向の周波数帯域にｎＭＨｚずつ未使用のスロットがあるか否かが、帯域制御部２４によって判定される（ステップＳ３１）。ｎＭＨｚずつ未使用のスロットがある場合には、帯域制御部２４によってそのスロットをＳｙｓＡ用の上り及び下りデータの通信のために確保され、それぞれのスロットに通信のための周波数帯域が割り当てられる（ステップＳ３２）。一方、ｎＭＨｚずつ未使用のスロットがない場合には、ステップＳ３３に進む。
【００５３】
ステップＳ３３では、上り及び下り方向の周波数帯域のどちらか一方にｎＭＨｚの未使用のスロット、他方に２ｎＭＨｚ以上の広帯域運用しているスロットがあるか否かが、帯域制御部２４によって判定される。一方にｎＭＨｚの未使用のスロット、他方に２ｎＭＨｚ以上の広帯域運用しているスロットがある場合には、ステップＳ３４に進む。一方、一方にｎＭＨｚの未使用のスロット、他方に２ｎＭＨｚ以上の広帯域運用しているスロットがない場合には、ステップＳ３６に進む。
【００５４】
ステップＳ３４では、帯域制御部２４によって２ｎＭＨｚ以上の広帯域運用しているスロットに接続する既存のユーザがハンドオーバーされることにより、２ｎＭＨｚのスロットがｎＭＨｚのスロットに狭帯域化される。そして、その狭帯域化されることにより新たに作られたｎＭＨｚの未使用のスロット及びもう一方のｎＭＨｚの未使用のスロットが通信のための周波数帯域として確保され、そのスロットに帯域制御部２４によって周波数帯域が割り当てられる（ステップＳ３５）。
【００５５】
また、ステップＳ３６では、上り及び下り方向の周波数帯域の何れかに２ｎＭＨｚ以上の未使用のスロットがあるか否かが、帯域制御部２４によって判定される。上り及び下り方向の周波数帯域の何れかに２ｎＭＨｚ以上の未使用のスロットがある場合には、ステップＳ３７に進む、一方、上り及び下り方向の周波数帯域の何れかに２ｎＭＨｚ以上の未使用のスロットがない場合には、ステップＳ３９に進む。
【００５６】
ステップＳ３７では、２ｎＭＨｚ以上の未使用のスロットを有する上り又は下り方向の周波数帯域において、そのスロットが周波数軸上において隣接しないように、帯域制御部２４によって既存のユーザの周波数帯域を他のスロットにハードハンドオーバーさせる。そして、それぞれ隣接しないように確保されたｎＨＨｚの２つのスロットに、上り及び下りデータの通信ための周波数帯域が帯域制御部２４によって割り当てられる（ステップＳ３８）。
【００５７】
ステップ３９では、ＳｙｓＢユーザの上り及び下り方向の周波数帯域において、４ｎＭＨｚ以上の周波数帯域が使用されているか否かが、帯域制御部２４によって判定される。ＳｙｓＢユーザによって４ｎＭＨｚ以上の周波数帯域が使用されている場合には、ステップＳ４０に進む。一方、ＳｙｓＢユーザによって４ｎＭＨｚ以上の周波数帯域を使用されていない場合には、処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ４０では、上記４ｎＭＨｚ以上の周波数帯域におけるＳｙｓＢユーザのユーザ数が逼迫していないか否かが、占有率判定部２２によって判定される。ＳｙｓＢユーザのユーザ数が逼迫していない場合には、帯域制御部２４によって、上り及び下りの周波数帯域の２ｎＭＨｚ以上のスロットに接続するユーザの周波数帯域をハードハンドオーバーさせることによってｎＭＨｚに減少、或いは狭帯域化されることにより、上り及び下りの周波数帯域においてそれぞれｎＭＨｚのスロットが確保される（ステップＳ４１）。そして、確保されたｎＨＨｚの２つのスロットに、上り及び下りデータの通信ための周波数帯域が帯域制御部２４によって割り当てられる（ステップＳ４２）。以上のようにして、帯域制御処理が行われる。
【００５９】
続いて、図１０を参照して、ユーザが減少した際に空き帯域を作る制御について説明する。なお、以下の説明においては、例えば下り方向周波数帯域の全てのスロット（第１〜第４スロット）においてＳｙｓＡ（第１及び第２スロット）及びＳｙｓＢ（第３及び第４スロット）が下りデータ通信を行っており、ＳｙｓＡの第１又は第２スロットを未使用のスロットにすることで空き帯域を作る場合を示す。
【００６０】
まず、第１スロットに接続中のユーザ数ａ（Act_usr_a）が、占有率測定部２１によって測定される（ステップＳ５１）。次に、測定されたユーザ数ａが接続数スレッショルド２（Act_thre2）よりも少ないか否か（Act_usr_a＜Act_thre2）が、占有率判定部２２によって判定される（ステップＳ５２）。接続数スレッショルド２は、例えば１スロット（セクタ）に同時接続可能なユーザ数の３０％に設定されている。ユーザ数ａが接続数スレッショルド２よりも少ない場合には、ステップ５３に進む。一方、ユーザ数ａが接続数スレッショルド２よりも多い場合には、ステップＳ５１に戻る。
【００６１】
ステップＳ５３では、第２スロットに接続中のユーザ数ｂ（Act_usr_b）が、占有率測定部２１によって測定される。そして、測定されたユーザ数ｂが接続数スレッショルド２（Act_thre2）よりも少ないか否か（Act_usr_b＜Act_thre2）が、占有率判定部２２によって判定される（ステップＳ５４）。ユーザ数ｂが接続数スレッショルド２よりも少ない場合には、ステップ５５に進む。一方、ユーザ数ｂが接続数スレッショルド２よりも多い場合には、ステップＳ５１に戻る。
【００６２】
ステップＳ５５では、第１及び第２スロットに接続中のユーザ数ａ＋ｂ（Act_usr_(a＋b)）が、接続数スレッショルド３（Act_thre3）よりも少ないか否かが、占有率判定２２によって判定される。接続数スレッショルド３は、例えば１スロットに同時接続可能なユーザ数の５０％に設定されている。ユーザ数ａ＋ｂが接続数スレッショルド３よりも少ない場合には、ステップ５６に進む。一方、ユーザ数ａ＋ｂが接続数スレッショルド３よりも多い場合には、ステップＳ５１に戻る。
【００６３】
ステップＳ５６では、ステップＳ５２及びステップＳ５４においてユーザ接続数が判定された第１及び第２スロットのうち、ユーザ接続数が少ない、すなわち占有率の低い方のスロットへの新規接続（通信要求）の受付が帯域制御部２４によって停止される。そして、その占有率の低いスロットに接続中のユーザがＨＨＯスレッショルド（Force threshold）よりも少ないか否か（Act_usr_(a or b）＜Force threshold）が、占有率判定部２２によって判定される（ステップＳ５７）。ユーザ数（ａor ｂ）がＨＨＯスレッショルドよりも少ない場合には、ステップ５８に進む。一方、ユーザ数（ａ or ｂ）がＨＨＯスレッショルドよりも多い場合には、同処理が繰り返される。
【００６４】
ステップＳ５８では、占有率の低いスロットに接続中のユーザの周波数帯域を、帯域制御部２４によってもう一方のスロットにハードハンドオーバーさせる。そして、ハードハンドオーバーの終了後、新規接続の受付停止が帯域制御部２４によって解放される（ステップＳ５９）。以上のようにして、空き帯域が作られる。なお、上記処理では、ユーザ数によってスロットの占有率が判定されることが好ましいが、データの容量（スループット）によってスロットの占有率が判定されてもよい。
【００６５】
以上説明した無線基地局２０による帯域制御方法によれば、占有率測定部２１によって周波数帯域における各スロットのトラヒックの状況を示す占有率を測定し、更に帯域幅測定部２３によって周波数帯域における未使用のスロットを含む空き帯域幅を測定する。そして、帯域制御部２４は、各スロットの占有率と空き帯域幅とに基づいて、上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域の割り当てをそれぞれ制御する。これにより、例えば下りデータの通信の帯域におけるスロットの占有率が高く、空き帯域幅がある場合には、下りデータの通信における周波数帯域のみを拡大することができる。従って、上りデータと下りデータの容量に応じて、それぞれの帯域の割り当てを制御することができる。その結果、上り周波数帯域及び下り周波数帯域の有効利用を図ることができる。
【００６６】
また、帯域制御部２４は、占有率判定部２２によってスロットの占有率（U-Cop、D-Cop）が閾値(U-Thre1、D-Thre1)よりも高いと判定された場合に、未使用のスロットに通信のための周波数帯域を割り当てる。これにより、スロットの占有率が閾値よりも高いと判定された場合にのみ、その空き帯域幅におけるスロットに通信のための周波数帯域を割り当てるので、必要な場合に確実に周波数帯域の割り当ての制御を行うことができる。
【００６７】
また、帯域制御部２４は、占有率判定部２２によってスロットの占有率が閾値（U-Thre1、D-Thre1）よりも低いと判定された場合に、周波数帯域におけるスロットの使用数を減少させる。これにより、スロットの占有率が低い場合に、その占有率が低いスロットに接続するユーザを他のスロットにハンドオーバーすることで、スロットの使用数を減少させることができる。これにより、空き帯域幅が増加するので、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。
【００６８】
また、空き帯域幅のスロットに通信のための周波数帯域を割り当て、スロットの帯域幅を拡大することにより広帯域幅で通信を行っている場合において、帯域制御部２４は、占有率判定部２２によって広帯域幅で通信を行っているスロットの占有率が閾値よりも低いと判定された場合に、スロットの帯域幅を狭帯域化する。これにより、スロットの占有率が低いにもかかわらず広帯域幅で通信を行っている場合に、スロットの帯域幅を狭帯域化することで空き帯域幅を増大させることができる。これにより、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。
【００６９】
また、帯域制御部２４は、新たな通信要求がなされた際に、上りデータ及び下りデータを送受信する周波数帯域の少なくとも一方に、２つ以上のスロットの帯域幅を有する空き帯域幅がある場合には、空き帯域幅におけるスロットに上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てる。これにより、例えば下りデータの占有率が高く、且つ
上り方向の周波数帯域に２スロット以上の余剰帯域がある場合には、新たな通信を要求するユーザの上りデータ及び下りデータを、上りデータの通信のための帯域に割り当てることができる。そのため、どちらか一方の帯域の通信容量が増大した場合であっても、通信容量の少ない他方の帯域において新たな通信要求がなされた上りデータ及び下りデータの通信を行うことができる。従って、上り周波数帯域幅及び下り周波数帯域幅の更なる有効利用を図ることができる。
【００７０】
また、帯域制御部２４は、２つ以上のスロットが周波数軸上で隣接している場合に、スロット同士が隣接しないように移行を行い、空き帯域幅のスロットに上りデータ及び下りデータの通信のための周波数帯域を割り当てる。これにより、スロット同士が周波数軸上で隣接しないようにハンドオーバーを行うので、上りデータと下りデータとの干渉を回避することができる。
【００７１】
また、上りデータ又は下りデータの送受信に２つ以上のスロットを使用している場合において、帯域制御部２４は、占有率判定部２２によって２つのスロットにそれぞれ接続するユーザ数（Act_usr_a，Act_usr_b）が閾値（Act_thre2）よりも少ないと判定された場合に、一方のスロットに接続するユーザの周波数帯域を他方のスロットにハンドオーバーさせる。これにより、ユーザ数が減少することによってスロットの占有率が低くなった場合に、一方のスロットのユーザを他方のスロットに移行するので、空き帯域幅を効率的に作ることができる。これにより、その空き帯域幅を、容量が増大した通信用の帯域として補完することが可能となる。
【００７２】
以上、本発明をその実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の好適な一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。
【図２】ＦＤＤの周波数帯域を示す図である。
【図３】無線基地局のハードウェア構成図である。
【図４】周波数軸上のスロットの配列例を示す図である。
【図５】帯域制御部による周波数帯域の割り当ての制御前及び制御後のスロットの状態を示す図である。
【図６】帯域制御部による周波数帯域の割り当ての制御前及び制御後のスロットの状態を示す図である。
【図７】無線基地局における帯域制御動作を示すフローチャートである。
【図８】無線基地局における帯域制御動作を示すフローチャートである。
【図９】無線基地局における帯域制御動作を示すフローチャートである。
【図１０】無線基地局における帯域制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１０…移動局、２０…無線基地局、２１…占有率測定部（占有率測定手段）、２３…帯域幅測定部（帯域幅測定手段）、２４…帯域制御部（帯域制御手段）。
【図１】
2010118853.tif 000003
【図２】
2010118853.tif 000004
【図３】
2010118853.tif 000005
【図４】
2010118853.tif 000006
【図５】
2010118853.tif 000007
【図６】
2010118853.tif 000008
【図７】
2010118853.tif 000009
【図８】
2010118853.tif 000010
【図９】
2010118853.tif 000011
【図１０】
2010118853.tif 000012