(57)【要約】  無線基地局装置は、ホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てる基地局１００であって、無線通信装置からの通信周波数の割当要求に応じて、複数のホワイトスペース周波数のうち、無線基地局装置が他の無線通信装置に割り当てた第１のホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てるＲＲＭ部１５０を備える。
2013065306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てる無線基地局装置であって、
前記無線通信装置からの通信周波数の割当要求に応じて、複数のホワイトスペース周波数のうち、当該無線基地局装置が他の無線通信装置に割り当てた第１のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線資源割当部を備える無線基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線基地局装置であって、
前記無線資源割当部は、前記第１のホワイトスペース周波数と前記第１のホワイトスペース周波数よりも多くの他の無線通信装置が割り当てられた第２のホワイトスペース周波数とがある場合、前記第２のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線基地局装置であって、
前記無線資源割当部は、前記第１のホワイトスペース周波数よりも無線資源の割当量が大きい第３のホワイトスペース周波数がある場合、前記第３のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
【請求項４】
請求項３に記載の無線基地局装置であって、
前記無線資源割当部は、無線資源の割当量が所定閾値未満であるホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
【請求項５】
請求項３に記載の無線基地局装置であって、更に、
当該無線基地局装置の周囲におけるホワイトスペース周波数の使用状態を検知する使用状態検知部を備え、
前記無線資源割当部は、前記第１のホワイトスペース周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記使用状態検知部により無線資源の使用が検知されなかったホワイトスペース周波数の無線資源を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
【請求項６】
請求項５に記載の無線基地局装置であって、更に、
前記通信周波数の割当要求を行う無線通信装置から、前記無線通信装置の周辺におけるホワイトスペース周波数の使用状態の情報を受信する受信部を備え、
前記無線資源割当部は、前記第１のホワイトスペース周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記受信部により受信された情報に基づいて、無線資源の使用が検知されなかったホワイトスペース周波数の無線資源を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか１項に記載の無線基地局装置であって、
前記割当量は、前記無線通信装置に対する無線資源の既割当量である無線基地局装置。
【請求項８】
請求項３ないし６のいずれか１項に記載の無線基地局装置であって、
前記割当量は、前記無線通信装置に対する無線資源の既割当量と前記通信周波数の割当要求における無線資源の割当要求量との総量である無線基地局装置。
【請求項９】
請求項８に記載の無線基地局装置であって、更に、
前記第１のホワイトスペース周波数で前記無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記割当要求を行った無線通信装置へ送信対象のパケットの分割を要求するためのパケット分割要求情報を送信する送信部と、
前記パケット分割要求情報に対する前記パケットの分割情報を受信する受信部と、
を備え、
前記無線資源割当部は、前記受信部により受信された前記パケットの分割情報に基づいて、前記第１のホワイトスペース周波数の未割当の無線資源と、他のホワイトスペース周波数の未割当の無線資源と、を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の無線基地局装置であって、
前記無線資源割当部は、前記第２のホワイトスペース周波数及び前記第３のホワイトスペース周波数がある場合、前記第２のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の無線基地局装置であって、
前記無線資源は、周波数軸方向に分割されるリソースブロックを複数有する無線基地局装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の無線基地局装置であって、
前記無線資源は、時間軸方向に分割されるリソースブロックを複数有する無線基地局装置。
【請求項１３】
ホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てる無線基地局装置の無線資源管理方法であって、
前記無線通信装置からの通信周波数の割当要求に応じて、複数のホワイトスペース周波数のうち、当該無線基地局装置が他の無線通信装置が割り当てたホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てるステップを有する無線資源管理方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の無線資源管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるための無線資源管理プログラム。
【請求項１５】
ホワイトスペース周波数を利用して通信を行う無線通信装置であって、
無線基地局装置より当該無線通信装置に割り当てられた第１のホワイトスペース周波数に関する情報を受信する受信部と、
前記第１のホワイトスペース周波数を利用して信号を送信する送信部と、
を備え、
前記第１のホワイトスペース周波数は、前記無線基地局装置が複数のホワイトスペース周波数のうち、他の無線通信装置に割り当てられた周波数帯域である、無線通信装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の無線通信装置であって、
前記第１のホワイトスペース周波数よりも多くの他の無線通信装置が割り当てられた第２のホワイトスペース周波数がある場合、
前記受信部は、前記第２のホワイトスペースに関する情報を受信し、
前記送信部は、前記第２のホワイトスペースを利用して信号を送信する、無線通信装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の無線通信装置であって、
前記第１のホワイトスペース周波数よりも無線資源の割当量が大きい第３のホワイトスペース周波数がある場合、
前記受信部は、前記第３のホワイトスペース周波数に関する情報を受信し、
前記送信部は、前記第３のホワイトスペース周波数を利用して信号を送信する、無線通信装置。
【請求項１８】
請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の無線通信装置であって、
前記送信部は、前記無線基地局装置にホワイトスペース周波数の割当要求を送信する、無線通信装置。
【請求項１９】
ホワイトスペース周波数を用いて通信を行う無線通信システムであって、
複数のホワイトスペース周波数のうち、他の無線通信装置が割り当てられた第１のホワイトスペース周波数に関する情報を送信する無線通信基地局と、
前記情報を受信し、前記第１のホワイトスペース周波数を利用して通信を行う無線通信装置と、
を備える無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置、無線資源管理方法、無線資源管理プログラム、無線通信装置、及び無線通信システムに関する。特に、ホワイトスペース周波数を用いて通信を行う無線基地局装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信周波数の有効利用の観点から、通信周波数帯域が放送や通信のために割り当てられているが、実際には使用されていない通信周波数帯域に含まれる周波数（ホワイトスペース周波数）を用いて、複数の無線通信システム（例えば、無線通信端末と基地局装置の間の所定の無線通信規格を利用した通信）がこのホワイトスペース周波数帯域を活用することを視野に入れ、多くの議論がなされている。ホワイトスペース周波数については、占有周波数帯域を使用した通信を行うことが許可された通信事業者（一次事業者）に加えて、占有周波数帯域を持たない事業者等（二次事業者）も使用することができる。【０００３】
将来的には、一次事業者および二次事業者（特に二次事業者）が、ホワイトスペース周波数の無線資源を多数かつ頻繁に使用することを欲し、さらに現実にそのように使用されていくことが予想される。【０００４】
このような状況を想定して、ホワイトスペース周波数を用いて複数の通信が同時に行われる場合に、相互の通信における干渉を防止するための技術について、議論されている（例えば、非特許文献１参照）。【０００５】
また、相互の通信における干渉を防止するために、通信中の通信装置がホワイトスペース周波数の使用状況を把握するためのスキャニング技術（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）について、議論されている（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】蓬田宏樹、「ＴＶホワイトスペース活用へ沸き立つ無線ＬＡＮ業界」、日経エレクトロニクス、２０１１年８月８日
【非特許文献２】Ｓｔａｎｉｓｌａｖ  ＦＩＬＩＮ，Ｔｕｎｃｅｒ  ＢＡＹＫＡＳ，Ｍ．Ａｚｉｚｕｒ  ＲＡＨＭＡＮ，Ｈｉｒｏｓｈｉ  ＨＡＲＡＤＡ、“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  ８０２．１９．１  ｗｈｉｔｅ  ｓｐａｃｅ  ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ”、信学技報、社団法人  電子情報通信学会、２０１１年１月、ｐ．５７−ｐ．６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、各事業者に対してどのようにホワイトスペース周波数を割り当てるべきかという取り決めがなされていないため、ホワイトスペース周波数の無線資源の割り当てについて今後不都合が生じる可能性がある。例えば、ある事業者の基地局領域内において、ホワイトスペース周波数が最大活用されずに多数のホワイトスペース周波数の無線資源が割り当てられると、他事業者の基地局において割り当て可能な条件を満足するホワイトスペース周波数が不足するという事態を招くおそれがある。【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる無線基地局装置、無線資源管理方法、無線資源管理プログラム、無線通信装置、及び無線通信システム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】
【０００９】
本発明の無線基地局装置は、ホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てる無線基地局装置であって、前記無線通信装置からの通信周波数の割当要求に応じて、複数のホワイトスペース周波数のうち、当該無線基地局装置が他の無線通信装置に割り当てた第１のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線資源割当部を備える。【００１０】
この構成によれば、無線通信基地局が１つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、１つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。【００１１】
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源割当部が、前記第１のホワイトスペース周波数と前記第１のホワイトスペース周波数よりも多くの他の無線通信装置が割り当てられた第２のホワイトスペース周波数とがある場合、前記第２のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当ててもよい。【００１２】
この構成によれば、無線通信装置が他の無線通信装置の割り当てが少ないホワイトスペース周波数に割り当てられないようにすることで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。【００１３】
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源割当部が、前記第１のホワイトスペース周波数よりも無線資源の割当量が大きい第３のホワイトスペース周波数がある場合、前記第３のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当ててもよい。【００１４】
この構成によれば、無線通信端末が無線資源の割当量が少ないホワイトスペース周波数に割り当てられないようにすることで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。【００１５】
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源割当部が、無線資源の割当量が所定閾値未満であるホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当ててもよい。【００１６】
この構成によれば、ホワイトスペース周波数で使用される無線資源の変化に対応することができる。したがって、１つのホワイトスペース周波数の無線資源が偏って使用されることがなく、パケット伝送遅延やパケット損失が発生しにくくなり、通信品質が向上する。【００１７】
また、本発明の無線基地局装置は、当該無線基地局装置の周囲におけるホワイトスペース周波数の使用状態を検知する使用状態検知部を備え、前記無線資源割当部が、前記第１のホワイトスペース周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記使用状態検知部により無線資源の使用が検知されなかったホワイトスペース周波数の無線資源を割り当ててもよい。【００１８】
この構成によれば、他の無線基地局装置が管理する無線通信装置によって使用されていないホワイトスペース周波数の無線資源を割り当てることができる。したがって、ホワイトスペース周波数を用いた通信における他の無線基地局装置との干渉を抑制することができる。【００１９】
また、本発明の無線基地局装置は、前記通信周波数の割当要求を行う無線通信装置から、前記無線通信装置の周辺におけるホワイトスペース周波数の使用状態の情報を受信する受信部を備え、前記無線資源割当部が、前記第１のホワイトスペース周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記受信部により受信された情報に基づいて、無線資源の使用が検知されなかったホワイトスペース周波数の無線資源を割り当ててもよい。【００２０】
この構成によれば、基地局周辺のホワイトスペース周波数の使用状況とともに、実際に通信を行う無線通信端末周辺のホワイトスペース周波数の使用状況も加味することで、ホワイトスペース周波数を用いた通信の精度をさらに向上させることができる。【００２１】
また、本発明の無線基地局装置は、前記割当量が、前記無線通信装置に対する無線資源の既割当量であってもよい。【００２２】
この構成によれば、既に無線資源が割り当てられている既割当量をもとに、適切なホワイトスペース周波数の無線資源の割り当てを決定することができる。【００２３】
また、本発明の無線基地局装置は、前記割当量が、前記無線通信装置に対する無線資源の既割当量と前記通信周波数の割当要求における無線資源の割当要求量との総量であってもよい。【００２４】
この構成によれば、既割当量とともに割当要求量を加味して、適切なホワイトスペース周波数の無線資源の割り当てを決定することができる。【００２５】
また、本発明の無線基地局装置は、前記第１のホワイトスペース周波数で前記無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記割当要求を行った無線通信装置へ送信対象のパケットの分割を要求するためのパケット分割要求情報を送信する送信部と、前記パケット分割要求情報に対する前記パケットの分割情報を受信する受信部と、を備え、前記無線資源割当部が、前記受信部により受信された前記パケットの分割情報に基づいて、前記第１のホワイトスペース周波数の未割当の無線資源と、他のホワイトスペース周波数の未割当の無線資源と、を前記無線通信装置に割り当ててもよい。【００２６】
この構成によれば、既割当の無線資源を有するホワイトスペース周波数を最大限活用することができるとともに、所望の通信品質を確保することができる。【００２７】
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源割当部が、前記第２のホワイトスペース周波数及び前記第３のホワイトスペース周波数がある場合、前記第２のホワイトスペース周波数に前記無線通信装置を割り当ててもよい。【００２８】
この構成によれば、無線通信装置が他の無線通信装置の割り当てが少ないホワイトスペース周波数に割り当てられないようにすることで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。【００２９】
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源が、周波数軸方向に分割されるリソースブロックを複数有してもよい。【００３０】
この構成によれば、ホワイトスペース周波数に含まれる所定の周波数幅を用いて、通信を行うことができる。【００３１】
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源が、時間軸方向に分割されるリソースブロックを複数有してもよい。【００３２】
この構成によれば、ホワイトスペース周波数の通信に用いられる時間に含まれる所定の時間幅を用いて、通信を行うことができる。【００３３】
また、本発明の無線資源管理方法は、ホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てる無線基地局装置の無線資源管理方法であって、前記無線通信装置からの通信周波数の割当要求に応じて、複数のホワイトスペース周波数のうち、当該無線基地局装置が他の無線通信装置が割り当てたホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てるステップを有する。【００３４】
この方法によれば、無線通信基地局が１つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、１つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。【００３５】
また、本発明の無線資源管理プログラムは、上記無線資源管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。【００３６】
このプログラムによれば、無線通信基地局が１つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、１つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。【００３７】
また、本発明の無線通信装置は、ホワイトスペース周波数を利用して通信を行う無線通信装置であって、無線基地局装置より当該無線通信装置に割り当てられた第１のホワイトスペース周波数に関する情報を受信する受信部と、前記第１のホワイトスペース周波数を利用して信号を送信する送信部と、を備え、前記第１のホワイトスペース周波数は、前記無線基地局装置が複数のホワイトスペース周波数のうち、他の無線通信装置に割り当てられた周波数帯域である。【００３８】
この構成によれば、無線通信装置は他の無線通信装置と１つのホワイトスペース周波数を共有する。そのため、無線通信基地局が１つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、１つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。【００３９】
また、本発明の無線通信装置は、前記第１のホワイトスペース周波数よりも多くの他の無線通信装置が割り当てられた第２のホワイトスペース周波数がある場合、前記受信部が、前記第２のホワイトスペースに関する情報を受信し、前記送信部が、前記第２のホワイトスペースを利用して信号を送信してもよい。【００４０】
この構成によれば、無線通信装置が他の無線通信装置の割り当てが多いホワイトスペース周波数を利用することで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。【００４１】
また、本発明の無線通信装置は、前記第１のホワイトスペース周波数よりも無線資源の割当量が大きい第３のホワイトスペース周波数がある場合、前記受信部が、前記第３のホワイトスペース周波数に関する情報を受信し、前記送信部が、前記第３のホワイトスペース周波数を利用して信号を送信してもよい。【００４２】
この構成によれば、無線通信装置が無線資源の割当量が多いホワイトスペース周波数を利用することで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。【００４３】
また、本発明の無線通信装置は、前記送信部が、前記無線基地局装置にホワイトスペース周波数の割当要求を送信してもよい。【００４４】
この構成によれば、無線基地局装置は任意のタイミングで無線基地局装置よりＷＳ周波数を割り当てられ、ホワイトスペース周波数を利用した通信を行うことができる。【００４５】
また、本発明の無線通信システムは、ホワイトスペース周波数を用いて通信を行う無線通信システムであって、複数のホワイトスペース周波数のうち、他の無線通信装置が割り当てられた第１のホワイトスペース周波数に関する情報を送信する無線通信基地局と、前記情報を受信し、前記第１のホワイトスペース周波数を利用して通信を行う無線通信装置と、を備える。【００４６】
この構成によれば、無線通信装置は他の無線通信装置と１つのホワイトスペース周波数を共有する。そのため、無線通信基地局が１つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、１つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態における複数の通信システムにおける複数の無線基地局装置および複数の無線通信端末の配置例を示す図
【図２】本発明の実施形態における無線基地局装置および無線通信端末の構成例を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態におけるホワイトスペース周波数の一例を示す図
【図４】本発明の実施形態における無線資源の一例を示す図
【図５】本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第１例を示す図
【図６】本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第２例を示す図
【図７】本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第３例を示す図
【図８】本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第４例を示す図
【図９】本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第５例を示す図
【図１０】本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第６例を示す図
【図１１】本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第７例を示す図
【図１２】本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源割当時の動作例を示すフローチャート
【図１３】本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源割当時の動作例を示すフローチャート（図１２の続き）
【図１４】本発明の実施形態における無線通信端末の動作例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００５０】
図１は本発明の実施形態における複数の通信システムにおける複数の無線基地局装置および複数の無線通信端末の配置例を示す図である。符号Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２はそれぞれ基地局に配置される無線基地局装置を示しており、符号Ｔａ１〜Ｔａ６、Ｔｂ１〜Ｔｂ３はそれぞれ無線基地局装置Ａ１またはＡ２、Ｂ１またはＢ２に管理される無線通信端末を示している。
【００５１】
無線基地局装置Ａ１および無線通信端末Ｔａ１〜Ｔａ４は１つの通信システムを構成している。無線基地局装置Ａ２および無線通信端末Ｔａ５〜Ｔａ６は１つの通信システムを構成している。無線基地局装置Ｂ１および無線通信端末Ｔｂ２は１つの通信システムを構成している。無線基地局装置Ｂ２および無線通信端末Ｔｂ１、Ｔｂ３は１つの通信システムを構成している。したがって、図１の例では、４つの通信システムが混在する通信環境を示している。
【００５２】
無線基地局装置Ａ１、Ａ２が同一事業者の無線基地局装置を示しており、同様に無線基地局装置Ｂ１、Ｂ２が他の同一事業者の無線基地局装置を示している。同一事業者の異なる無線基地局装置は連携して様々な処理を行うようにしてもよい。また、通信端末は、移動可能な移動端末であってもよい。
【００５３】
本実施形態の通信システムの通信方式としては、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いた通信、ＩＥＥＥ８０２．２２規格のような無線ＲＡＮ（Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いた通信、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のようなセルラー型の無線通信方式を用いた通信、などが想定される。
【００５４】
なお、以下の説明では、ホワイトスペース周波数（の無線資源）を無線通信装置に割り当てるという記載と、ホワイトスペース周波数（の無線資源）に無線通信装置を割り当てるという記載とは、同様の事象を意図している。つまり、どちらの記載でも同じ内容である。
【００５５】
図２は本発明の実施形態における無線基地局装置および無線通信端末の構成例を示すブロック図である。図２に示す無線基地局装置１００は、図１に示した無線基地局装置Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２に相当するものであり、いずれの無線基地局装置も同様の構成を有する。図２に示す無線通信端末２００は、図１に示した無線通信端末Ｔａ１〜Ｔａ６、Ｔｂ１〜Ｔｂ３に相当するものであり、いずれの無線通信端末も同様の構成を有する。以下、無線基地局装置１００（単に「基地局１００」ともいう）、無線通信端末２００（単に「端末２００」ともいう）として説明する。
【００５６】
また、基地局１００および端末２００は、基地局１００が管理する無線通信装置の１つである。すなわち、以下の説明において、無線通信装置とは、基地局１００および端末２００を含む。そして、基地局１００は複数のホワイトスペース周波数（以下、ＷＳ周波数ともいう）のうち、どのＷＳ周波数を無線通信装置に割り当てるかを決定する（詳細は後述する）。よって、基地局１００は他の基地局１００との間でのＷＳ周波数の決定することもあるが、以下の説明では、基地局１００および端末２００を例にして説明する。
【００５７】
なお、基地局１００が管理する無線通信装置とは、例えば、基地局１００に接続状態の無線通信装置である。接続状態の無線通信装置は、基地局１００によって割り当てられたＷＳ周波数を利用して通信を行うことができる。一方、基地局１００は切断要求があった無線通信装置や、所定時間通信を行っていない無線通信装置、通信が終了した（後述する無線資源の使用が終了した）無線通信装置に対して接続状態を解除する。すなわち、これらの無線通信装置は基地局１００の管理下から外れる。もちろん、上述の接続状態の解除方法を一例であり、特に限定するものではない。
【００５８】
基地局１００は、受信アンテナ１１０、無線受信部１２０、受信パケット復号部１３０、スキャニング部１４０、ＲＲＭ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：無線資源管理）部１５０、送信パケット生成部１６０、無線送信部１７０、送信アンテナ１８０、を備える。
【００５９】
基地局１００と端末２００との間に確立される無線回線には、端末２００から基地局１００へ信号（パケット）が伝送される上り回線３１０と、基地局１００から端末２００へ信号（パケット）が伝送される下り回線３２０と、が含まれる。基地局１００は、端末２００との間で、無線回線を介して、ホワイトスペース周波数（以下、ＷＳ周波数ともいう）の無線資源を用いて通信を行う。
【００６０】
受信アンテナ１１０は、上り回線３１０を介して通信された通信信号を受信し、その通信信号を受信信号として無線受信部１２０へ出力する。
【００６１】
無線受信部１２０は、受信アンテナ１１０からの受信信号を受け取る。そして、この受信信号に対して所定の復調処理や周波数変換処理などを行い、受信信号から受信パケットを取得する。無線受信部１２０は、この受信パケットを受信パケット復号部１３０へ出力する。
【００６２】
受信パケット復号部１３０は、無線受信部１２０からの受信パケットを受け取り、この受信パケットに対して復号化処理を行う。復号化処理によって、受信パケット復号部１３０は、端末２００からのユーザデータ（例えば映像データ、音声データ、等）や制御データを取得する。この制御データには、端末２００によるスキャニング処理の結果を含むホワイトスペース探索情報（ＷＳ探索情報）が含まれてもよい。
【００６３】
スキャニング部１４０は、基地局１００周辺のＷＳ周波数を用いた無線通信の存在の有無を探索するべく、スキャニング処理（ここではキャリアスキャニングと呼称、キャリアとは無線信号を載せる搬送波の意味である）を行う。つまり、スキャニング部１４０は、ＷＳ周波数の無線資源の使用状態を検知する使用状態検知部としての機能を有する。スキャニング部１４０は、スキャニング処理の結果を、基地局１００におけるＷＳ探索情報としてＲＲＭ部１５０へ出力する。
【００６４】
スキャニング処理では、例えば、６ＭＨｚの帯域幅を有するＷＳ周波数において、スキャニング部１４０が有するセンサの出力がー１１４ｄＢｍ以上である場合、他のキャリアが検知された、つまりそのＷＳ周波数は使用されていると判定する。一方、センサ出力がー１１４ｄＢｍ未満である場合、他のキャリアが検知されなかった、つまりそのＷＳ周波数は使用されておらず、干渉がないものと判定する。
【００６５】
ＲＲＭ部１５０は、内部メモリ１５１を有する。内部メモリ１５１には、どのＷＳ周波数の無線資源を、基地局１００が管理するいずれの無線通信装置に割り当てたかを示す情報が格納されている。この情報は、ＷＳ周波数の無線資源の割当状態を示す情報に相当する。ＲＲＭ部１５０は、内部メモリ１５１に格納された割当状態の情報を参照して、所定条件を満たすＷＳ周波数の未割当の無線資源を端末２００に割り当てる。ＷＳ周波数の無線資源の割当方法の詳細については後述する。
【００６６】
また、ＲＲＭ部１５０は、端末２００からの割当要求に応じて、端末２００に割り当てるべきＷＳ周波数を決定する。そして好ましくは、ＲＲＭ部１５０は、端末２００との通信において使用する無線資源を決定する。ＲＲＭ部１５０は、ここで決定された情報を、上り回線３１０のＲＲＭ制御情報に含めて送信パケット生成部１６０へ出力する。ＲＲＭ制御情報は少なくとも割当要求元が割り当てられるＷＳ周波数の情報が含まれる。ここでの割当要求元とは、端末２００でもよいし、他の基地局１００でもよい。
【００６７】
また、ＲＲＭ部１５０は、自局である基地局１００の割当要求に応じて割り当てるべきＷＳ周波数の無線資源を決定する。ＲＲＭ部１５０は、ここで決定された情報を、下り回線３２０のＲＢ割当情報に含めて無線送信部１７０へ出力する。
【００６８】
また、ＲＲＭ部１５０は、スキャニング部１４０によるスキャニング処理の結果を考慮して、他のキャリアが存在しないＷＳ周波数の無線資源を端末２００に割り当てる。これにより、ＷＳ周波数を用いた通信を行う前提条件である、干渉条件（干渉が検出されない）を満足することができる。
【００６９】
さらに、ＲＲＭ部１５０は、端末２００から送信される、端末２００におけるＷＳ探索情報にも基づいて、ＷＳ周波数の無線資源を端末２００に割り当てるようにしてもよい。基地局１００におけるスキャニング処理と端末２００におけるスキャニング処理との結果は、それぞれの周辺の通信環境によって異なる場合があるものと想定される。そこで、実際に上り回線３１０での通信を行う端末２００によるスキャニング処理の結果も加味することで、基地局１００と端末２００（または他の基地局１００）との間の通信において、好ましいＷＳ周波数を決定することができる。すなわち、ＷＳ周波数を用いた通信の精度をさらに向上させることができる。
【００７０】
なお、基地局１００によるスキャニング処理の結果と端末２００によるスキャニング結果が異なる場合、ＲＲＭ部１５０が行う端末２００を割り当てるＷＳ周波数の決定は、基地局１００によるスキャニング処理の結果が優先されてもよいし、端末２００によるスキャニング処理の結果が優先されてもよい。
【００７１】
送信パケット生成部１６０は、端末２００へのユーザデータ（例えば端末２００からの映像データに対する表示データ）や制御データを含む送信パケットを生成する。この制御データには、ＲＲＭ部１５０から取得した上り回線３１０のＲＲＭ制御信号が含まれる。送信パケット生成部１６０は、生成された送信パケットを無線送信部１７０へ出力する。
【００７２】
無線送信部１７０は、送信パケット生成部１６０からの送信パケットに対して所定の符号化処理、周波数変換処理、変調処理、等を行う。そして、ＲＲＭ部１５０からの下り回線３２０のＲＢ割当情報に基づいて、上記送信パケットから送信信号を生成する。無線送信部１７０は、生成された送信信号を送信アンテナ１８０へ出力する。なお、ここでのＲＢ割当情報は下り回線３２０を介して上記送信パケットを送信するためのＷＳ周波数及び無線資源の情報を含む。
【００７３】
送信アンテナ１８０は、下り回線３２０を介して、無線送信部１７０からの送信信号を通信信号として端末２００へ送信する。
【００７４】
端末２００は、受信アンテナ２１０、無線受信部２２０、受信パケット復号部２３０、スキャニング部２４０、ＲＲＭ部２５０、送信パケット生成部２６０、無線送信部２７０、送信アンテナ２８０、を備える。
【００７５】
受信アンテナ２１０は、下り回線３２０を介して通信された通信信号を受信し、その通信信号を受信信号として無線受信部２２０へ出力する。
【００７６】
無線受信部２２０は、受信アンテナ２１０からの受信信号を受け取る。そして、この受信信号に対して所定の復調処理や周波数変換処理などを行い、受信信号から受信パケットを取得する。無線受信部２２０は、この受信パケットを受信パケット復号部２３０へ出力する。
【００７７】
受信パケット復号部２３０は、無線受信部２２０からの受信パケットを受け取り、この受信パケットに対して復号化処理を行う。復号化処理によって、受信パケット復号部２３０は、基地局１００からのユーザデータ（例えば表示データ）や制御データを取得する。この制御データには、上り回線３１０のＲＲＭ制御情報が含まれる。
【００７８】
スキャニング部２４０は、端末２００周辺のＷＳ周波数を用いた通信のキャリアの有無を探索するべく、スキャニング処理（キャリアスキャニング）を行う。つまり、スキャニング部２４０は、自端末である端末２００の周辺におけるＷＳ周波数の無線資源の使用状態を検知する機能を有する。スキャニング部２４０は、スキャニング処理の結果を、端末２００におけるＷＳ探索情報としてＲＲＭ部２５０へ出力する。なお、スキャニング部２４０は省略可能である。
【００７９】
ＲＲＭ部２５０は、自端末である端末２００に対して基地局１００がＷＳ周波数の無線資源を割り当てるために必要な処理を、基地局１００のＲＲＭ部１５０との間で行う。
【００８０】
また、ＲＲＭ部２５０は、受信パケット復号部２３０からの上り回線３１０のＲＲＭ制御情報に基づいて、端末２００に割り当てるべきＷＳ周波数及び使用する無線資源を決定する。つまり、ＲＲＭ部２５０は、端末２００に対して、上り回線３１０のＲＲＭ制御情報に含まれた基地局１００により決定されたＷＳ周波数及び無線資源を割り当てることを決定する。ＲＲＭ部２５０は、ここで決定された情報を、上り回線３１０のＲＢ割当情報に含めて無線送信部２７０へ出力する。
【００８１】
また、ＲＲＭ部２５０は、スキャニング部２４０によりスキャニング処理が実行された場合、スキャニング部２４０からの端末２００におけるＷＳ探索情報を送信パケット生成部２６０へ出力する。
【００８２】
送信パケット生成部２６０は、基地局１００へのユーザデータ（例えば映像データ、音声データ、等）や制御データを含む送信パケットを生成する。この制御データには、ＲＲＭ部２５０から取得した端末２００におけるＷＳ探索情報が含まれてもよい。送信パケット生成部２６０は、生成された送信パケットを無線送信部２７０へ出力する。
【００８３】
無線送信部２７０は、送信パケット生成部２６０からの送信パケットに対して所定の符号化処理、周波数変換処理、変調処理、等を行う。そして、ＲＲＭ部２５０からの上り回線３１０のＲＢ割当情報に基づいて、上記送信パケットから送信信号を生成する。無線送信部２７０は、生成された送信信号を送信アンテナ２８０へ出力する。なお、ここでのＲＢ割当情報は上り回線３１０を介して上記送信パケットを送信するためのＷＳ周波数及び無線資源の情報を含む。
【００８４】
送信アンテナ２８０は、上り回線３１０を介して、無線送信部２７０からの送信信号を通信信号として基地局１００へ送信する。
【００８５】
次に、ＷＳ周波数およびその無線資源について説明する。
図３はＷＳ周波数の一例を示す図である。図３では、ＷＳ周波数は、ＷＳ周波数Ｆ１〜Ｆ８として８つあり、それぞれ６ＭＨｚの幅を有する周波数帯域であることが例示されている。また、ＷＳ周波数が連続しており、それぞれの中心周波数が６ＭＨｚ間隔となっていることが例示されているが、各ＷＳ周波数は連続していなくてもよい。また、ＷＳ周波数の１つの幅が６ＭＨｚ以外であってもよい。
【００８６】
図４は無線資源の一例を示す図である。図４の例では、無線資源は、周波数軸方向および時間軸方向に分割可能に設定されている。ここでは、ＷＳ周波数Ｆ１において、周波数軸方向に周波数幅ｆ１〜ｆ８の８分割されており、時間軸方向に所定の時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）が時間幅ｔ１〜ｔ１０の１０分割されていることが例示されている。このように分割されたうちの１つのブロック（例えば周波数幅ｆ１および時間幅ｔ１で形成されるブロック）が、無線資源の最小単位としてのリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）である。図４では、１つのＷＳ周波数Ｆ１内にＲＢが８０個用意されている。ＲＢの数はこれ以外であってもよい。
【００８７】
なお、周波数方向の分割数および時間軸方向の分割数は、これに限られない。また、無線資源は、周波数軸方向および時間軸方向のいずれにも分割されたリソースブロックＲＢで構成されなくてもよく、周波数軸方向および時間軸方向の少なくとも一方に分割されたリソースブロックＲＢで構成されればよい。
【００８８】
次に、ＷＳ周波数の無線資源の割当方法について詳細に説明する。
ここでは、図５〜図１１を用いて、第１例〜第７例を説明する。第１例〜第７例では、端末Ｔａ２が周波数の割当要求を基地局１００に対して行うことを想定している。
【００８９】
図５は基地局１００によるＷＳ周波数の無線資源の割当方法の第１例を示す図である。第１例では、基地局１００は、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源を端末Ｔａ１に割り当てているという情報をＲＲＭ部１５０の内部メモリ１５１に保持している。一方、基地局１００は、端末Ｔｂ３が他の基地局である基地局Ｂ２が管理する通信システムに属しているので、ＷＳ周波数Ｆ６の無線資源を端末Ｔｂ３が使用しているという情報については保持していない。基地局１００は、スキャニング部１４０によるスキャニング処理により、ＷＳ周波数Ｆ６が使用中であることを検知する。
【００９０】
基地局１００のＲＲＭ部１５０は、内部メモリ１５１を参照して、図５において複数存在するＷＳ周波数のうち、既に端末Ｔａ１に無線資源が割り当てられているＷＳ周波数Ｆ３、つまり既割当の無線資源を有するＷＳ周波数Ｆ３について、まだ割り当てられていない（未割当の）無線資源を端末Ｔａ２に対して割り当てる。一方、基地局１００は、図５のように既割当の無線資源を有するＷＳ周波数Ｆ３が存在する場合には、端末２００が割り当てられていないＷＳ周波数（例えばＷＳ周波数Ｆ８（未割当のＷＳ周波数））の無線資源を基本的には端末Ｔａ２に割り当てない。
【００９１】
このように、無線資源割当部としてのＲＲＭ部１５０は、通信周波数の割当要求に応じて、複数のＷＳ周波数Ｆ１〜Ｆ８のうち、基地局１００が管理する無線通信装置としての端末Ｔａ１に対して無線資源が割り当てられたＷＳ周波数Ｆ３の未割当の無線資源を割り当てる。
【００９２】
これにより、基地局１００が１つのＷＳ周波数を有効に活用すると共に、１つの基地局１００が次々に新しいＷＳ周波数を使用すること（端末２００または基地局１００を割り当てること）を抑制することができる。すなわち、未使用のＷＳ周波数を他の無線基地局装置のために残すことができる。したがって、他の無線基地局装置がスキャニング処理を行ってもこのＷＳ周波数が使用中でないと判別されるので、基地局１００は、このＷＳ周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。
【００９３】
なお、無線通信装置がＷＳ周波数を割り当てられた状態は、無線通信装置がＷＳ周波数の無線資源を割り当てられた状態だけでなく、無線通信装置がＷＳ周波数の無線資源を割り当てられていない状態（無線通信装置が通信時に使用するＷＳ周波数は決まっているが、このＷＳ周波数の無線資源を使用していない状態）も含む。
【００９４】
よって、上述の説明において、既割当の無線資源を有する（無線資源が使用されている）ＷＳ周波数Ｆ３に端末Ｔａ２を割り当てたが、端末Ｔａ２を割り当てるＷＳ周波数が必ずしも既割当の無線資源を有する必要はない。換言すると、端末Ｔａ２を割り当てるＷＳ周波数は、その無線資源が他の端末２００（第１例では、端末Ｔａ１）によって使用されている必要はない。すなわち、ＲＲＭ部１５０は、無線資源を使用していない他の端末２００が通信時に使用する予定のＷＳ周波数を端末Ｔａ２に割り当ててもよい。
【００９５】
例えば、図５に示すＷＳ周波数Ｆ３において、端末Ｔａ１が通信を停止し、無線資源を使用していない（割り当てられていない）待機状態である場合も、ＷＳ周波数Ｆ３は端末Ｔａ１が割り当てられている状態（既割当ＷＳ周波数）である。このため、端末Ｔａ１が通信を再開する場合は、ＷＳ周波数Ｆ３及びその無線資源を利用する。
【００９６】
以上をまとめると、ＲＲＭ部１５０は、新規接続要求してきた端末２００（割当要求を送信した端末２００）に既割当ＷＳ周波数を割り当て、この既割当ＷＳ周波数は、無線資源の使用の有無に関係なく、端末２００（または基地局１００）が割り当てられたＷＳ周波数である。なお、この点は、以下の説明においても同様である。
【００９７】
図６は基地局１００によるＷＳ周波数の無線資源の割当方法の第２例を示す図である。第２例では、基地局１００は、ＲＲＭ部１５０の内部メモリ１５１に第１例と同様の情報を保持している。基地局１００のＲＲＭ部１５０は、内部メモリ１５１を参照して、各ＷＳ周波数について、端末２００に対して割り当てられている無線資源の量（無線資源の割当量、すなわち、無線資源の使用量）が所定閾値（例えば、そのＷＳ周波数の無線資源の総量の８０％）以上であるか否かを判別する。そして、基地局１００のＲＲＭ部１５０は、無線資源の割当量が所定閾値未満のＷＳ周波数の未割当の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。なお、第２例では、上記の無線資源の割当量は、無線通信装置に対する無線資源の既割当量である。
【００９８】
図６の例では、基地局１００が管理する無線通信装置に対して無線資源が割り当てられているＷＳ周波数はＷＳ周波数Ｆ３のみであり、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源の割当量は所定閾値未満である。したがって、基地局１００のＲＲＭ部１５０は、ＷＳ周波数Ｆ３の未割当の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。
【００９９】
このように、無線資源割当部としてのＲＲＭ部１５０は、無線通信装置に対する無線資源の割当量（使用量）が所定閾値未満であるＷＳ周波数の未割当の無線資源を端末２００に割り当てる。これにより、無線資源の割当量の変化に対応することができる。詳細に説明すると、無線資源の割当量は、時間と共に変化する（端末２００が発生させるトラフィック量によって変化する）ため、ある程度のマージン（第２例では２０％）を残すことで、この変化に対応することができる。したがって、１つのＷＳ周波数の無線資源が偏って使用されることが抑制され、パケット伝送遅延やパケット損失が発生しにくくなり、通信品質が向上する。
【０１００】
図７は基地局１００によるＷＳ周波数の無線資源の割当方法の第３例を示す図である。第３例では、基地局１００は、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源を端末Ｔａ１、Ｔａ３、およびＴａ４に割り当てているという情報をＲＲＭ部１５０の内部メモリ１５１に保持している。基地局１００のＲＲＭ部１５０は、第２例と同様の閾値判別を行い、ＷＳ周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合には、無線資源の割当量が所定閾値未満で、他の基地局が使用していない他のＷＳ周波数の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。他の基地局が使用中か否かは、スキャニング処理により判別できる。なお、第３例では、無線資源の割当量は既割当量である。
【０１０１】
図７の例では、基地局１００が管理する無線通信装置に対して無線資源が割り当てられているＷＳ周波数はＷＳ周波数Ｆ３のみであり、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源の割当量は所定閾値以上である。したがって、基地局１００のＲＲＭ部１５０は、他の基地局が管理する無線通信装置が使用していない他のＷＳ周波数（例えばＷＳ周波数Ｆ８）の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。もちろん、所定閾値未満の既割当ＷＳ周波数が存在する場合、ＲＲＭ部１５０は、この既割当ＷＳ周波数に端末Ｔａ２を割り当てる。
【０１０２】
このように、無線資源割当部としてのＲＲＭ部１５０は、無線通信装置に対する既割当の無線資源を有するＷＳ周波数で無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、使用状態検知部としてのスキャニング部１４０により無線資源の使用が検知されなかったＷＳ周波数の無線資源を端末２００に割り当てる。さらに、ＲＲＭ部１５０は、端末２００におけるＷＳ探索情報にも基づいて、無線資源の使用が検知されなかったＷＳ周波数の無線資源を端末２００に割り当てるようにしてもよい。
【０１０３】
これにより、基地局１００は１つのＷＳ周波数に対して所定量以上の無線資源が端末２００に割り当てられることを抑制することができるとともに、干渉のない他のＷＳ周波数の無線資源を端末２００に割り当てることができる。したがって、１つのＷＳ周波数の無線資源が偏って使用されることが抑制され、パケット伝送遅延やパケット損失が発生しにくくなり、ＷＳ周波数を用いて高品質の通信を行うことができる。
【０１０４】
図８は基地局１００によるＷＳ周波数の無線資源の割当方法の第４例を示す図である。第４例では、基地局１００は、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源を端末Ｔａ１およびＴａ３に割り当てており、ＷＳ周波数Ｆ８の無線資源を端末Ｔａ４に割り当てているという情報を、ＲＲＭ部１５０の内部メモリ１５１に保持している。基地局１００のＲＲＭ部１５０は、第２例と同様の閾値判別を行う。そして、基地局１００のＲＲＭ部１５０は、既割当の無線資源を有し、無線資源の割当量が所定閾値未満であるＷＳ周波数が複数存在する場合には、最も無線資源の割当量が大きいＷＳ周波数の未割当の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。なお、第４例では、無線資源の割当量は既割当量である。
【０１０５】
図８の例では、基地局１００が管理する無線通信装置に対して無線資源が割り当てられているＷＳ周波数はＷＳ周波数Ｆ３およびＦ８の２つであり、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源の割当量はＷＳ周波数Ｆ８の無線資源の割当量よりも大きい。したがって、基地局１００のＲＲＭ部１５０は、ＷＳ周波数Ｆ３の未割当の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。
【０１０６】
このように、無線資源割当部としてのＲＲＭ部１５０は、無線資源が使用されているＷＳ周波数（第４例では、ＷＳ周波数Ｆ３およびＦ８）が複数ある場合、無線通信装置に対して無線資源が最も割り当てられている（ここでは無線資源の割当量が最も大きい）ＷＳ周波数の未割当の無線資源を割り当てる。
【０１０７】
これにより、無線資源の残りの割当可能量が小さいＷＳ周波数の無線資源を端末２００に割り当てるので、割当可能量が比較的大きい他のＷＳ周波数を有効に活用することができる。第４例では、上記他のＷＳ周波数の方が既割当の無線資源の使用が全て終了する可能性が高く、上記他のＷＳ周波数の方が未使用状態（無線通信装置が割り当てられていない状態）となりやい。この場合、他の基地局もスキャニング処理により、上記他のＷＳ周波数が使用可能になったことを検知することができる。すると、他の基地局が管理する無線通信装置も、上記他のＷＳ周波数を使用することが可能になる。
【０１０８】
なお、図８では無線資源の割当量が最も大きいＷＳ周波数の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てることを説明したが、無線資源が割り当てられた無線通信装置の装置数（割当装置数）が最も多いＷＳ周波数の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てるようにしてもよい。つまり、無線資源割当部としてのＲＲＭ部１５０が、無線通信装置に対して無線資源が割り当てられた割当装置数が最も多いＷＳ周波数の未割当の無線資源を端末Ｔａ２に割り当ててもよい。また、割当装置数でなく、無線資源が割り当てられた端末２００の数（割当端末数）を基準としてもよい。
【０１０９】
割当装置数を基準とする方が、割当量を基準にするよりも望ましい。これは、割当装置数を基準とする方が、基地局１００が管理するＷＳ周波数の数を減らしやすいからである。例えば、割当装置数を基準として無線端末装置を割り当てるＷＳ周波数を決定していった結果、ＷＳ周波数Ｆ３に５つの無線通信装置が割り当てられ、ＷＳ周波数Ｆ８に１つの無線通信装置が割り当てられたとする。この場合、仮にＷＳ周波数Ｆ８が１つの無線通信装置によって、ＷＳ周波数Ｆ３よりも無線資源が使用されるとしても、この状態は一時的にトラフィックが増加しただけである可能性が高い。換言すると、常に同等の無線資源が使用される可能性は少ない。よって、５つの無線通信装置が同時にＷＳ周波数Ｆ３の無線資源の使用を終了するよりも、１つの無線通信装置がＷＳ周波数Ｆ８の無線資源の使用を終了する可能性の方が高くなる。したがって、ＷＳ周波数Ｆ８を他の基地局も使用可能となる可能性が高くなり、ＷＳ周波数の無線資源を効率よく活用することができるようになる。
【０１１０】
上述のことから、仮に、図８においてＷＳ周波数Ｆ８の割当量の方がＷＳ周波数Ｆ３の割当量よりも大きい場合においても、ＲＲＭ部１５０は、端末Ｔａ２をＷＳ周波数Ｆ３に割り当てる。換言すると、割当装置数が多いＷＳ周波数と、割当量が大きいＷＳ周波数が存在する場合、ＲＲＭ部１５０は割当装置数が多いＷＳ周波数に無線通信装置を割り当てる。
【０１１１】
なお、「無線資源の割当量が最も大きい」とは、必ずしも最大でなくてもよく、最大割当量とほぼ同等の割当量であってもよい。例えば、８つのＷＳ周波数のうち、４つのＷＳ周波数の無線資源の割当量が大きく、ほぼ同等の割当量である場合には、４つのＷＳ周波数のいずれかの無線資源を端末２００に割り当ててもよい。「無線資源の割当装置数が最も多い」、についても同様である。
【０１１２】
図９は基地局１００によるＷＳ周波数の無線資源の割当方法の第５例を示す図である。第５例では、基地局１００は、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源を端末Ｔａ１およびＴａ３に割り当てており、ＷＳ周波数Ｆ８の無線資源を端末Ｔａ４に割り当てているという情報を、ＲＲＭ部１５０の内部メモリ１５１に保持している。基地局１００のＲＲＭ部１５０は、第２例と同様の閾値判別を行う。ただし、ここでは、無線資源の割当量とは、通信周波数の割当要求における無線資源の割当要求量と、基地局１００が管理する無線通信装置に対する無線資源の既割当量と、の総量である。つまり、基地局１００は、既割当量だけでなく、これから無線資源の割り当てを行う端末Ｔａ２に対する割当要求量も加味して、閾値判別を行う。割当要求量は、例えば、通信周波数の割当要求を行う端末２００により、割当要求とともに、制御データに含めて基地局１００へ伝送される。
【０１１３】
図９の例では、既割当の無線資源を有するＷＳ周波数はＷＳ周波数Ｆ３およびＦ８であり、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源の割当量の方がＷＳ周波数Ｆ４８の無線資源の割当量よりも大きい。また、端末Ｔａ２の割当要求量を加味すると、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源の割当量は所定閾値を超過している。したがって、基地局１００のＲＲＭ部１５０は、ＷＳ周波数Ｆ３の未割当の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。
【０１１４】
第５例の割当方法によれば、割当予定の無線資源を加味して閾値判別を行うことができる。したがって、割当予定の無線資源を予定通りに端末２００に割り当てた場合であっても、１つのＷＳ周波数の無線資源が偏って使用されることが抑制され、パケット伝送遅延やパケット損失が発生しにくくなり、ＷＳ周波数を用いて高品質の通信を行うことができる。
【０１１５】
図１０は基地局１００によるＷＳ周波数の無線資源の割当方法の第６例を示す図である。第６例では、基地局１００は、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源を端末Ｔａ１およびＴａ３に割り当てており、ＷＳ周波数Ｆ８の無線資源を端末Ｔａ４に割り当てているという情報を、ＲＲＭ部１５０の内部メモリ１５１に保持している。基地局１００のＲＲＭ部１５０は、第５例と同様に、無線資源の割当量を割当要求量と既割当量との総量として閾値判別を行う。また、ここでは端末２００により通信周波数の割当要求を行った場合を想定する。
【０１１６】
いずれかのＷＳ周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合には、基地局１００は、送信パケット生成部１６０により、端末２００の送信パケットを分割するよう要求するためのパケット分割要求情報を含む送信パケットを生成する。そして、無線送信部１７０により、パケット分割要求情報を含む送信信号を、下り回線３２０を介して端末Ｔａ２へ送信する。このパケット分割要求情報には、所定閾値以上となったＷＳ周波数の残りの割当可能量（上記所定閾値と無線資源の既割当量との差）の情報が含まれる。
【０１１７】
端末２００は、無線受信部２２０により、基地局１００からのパケット分割要求情報を含むパケットを受信する。そして、送信パケット生成部２６０により、基地局１００で参照された割当要求量に対応する送信パケット（端末２００が送信すべき送信パケット）を、複数の分割パケットに分割する。このとき、分割パケットを送信するための割当要求量と既割当量との総量が上記所定閾値未満となるように調整する。
【０１１８】
さらに、端末２００は、送信パケット生成部２６０により、分割パケットに通信周波数を端末２００に割り当てるよう要求するための分割割当要求情報を含む送信パケットを生成する。この分割割当要求情報には、分割パケットのための割当要求、パケットをどのように分割したか等の分割パケットの情報、を含む送信パケットを生成する。分割割当要求量の情報および分割パケットの情報とは、分割パケット毎に生成されてもよい。無線送信部２７０は、この情報を含む送信信号を、上り回線３２０を介して基地局１００へ送信する。
【０１１９】
基地局１００は、無線受信部１２０により端末２００からの分割割当要求情報を含む信号を受信する。そして、ＲＲＭ部１５０により、分割割当要求情報に基づいて、複数の分割パケットのための割当要求に対して複数のＷＳ周波数の無線資源を端末２００に割り当てる。このとき、１つの分割パケットの割当要求に対しては、無線資源の割当量が上記所定閾値以上のＷＳ周波数の未割当の無線資源を端末２００に割り当て、他の分割パケットの割当要求に対しては、これ以外のＷＳ周波数の無線資源を端末２００に割り当てる。
【０１２０】
図１０の例では、既割当の無線資源を有するＷＳ周波数はＷＳ周波数Ｆ３およびＦ８であり、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源の割当量の方がＷＳ周波数Ｆ８の無線資源の割当量よりも大きい。また、端末Ｔａ２の割当要求量を加味すると、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源の割当量は所定閾値を超過している。
【０１２１】
したがって、基地局１００は、端末Ｔａ２が送信予定の送信パケットを分割するように、パケット分割要求情報を含む信号を送信する。端末Ｔａ２は、パケット分割要求情報を受信し、送信予定の送信パケットを複数のパケットに分割する。図１０では、２つの分割データに分割している。端末Ｔａ２は、分割割当要求情報を含む送信信号を送信する。基地局１００は、分割割当要求情報を含む信号を受信し、この分割割当要求情報に基づいて、各分割パケットに対して複数のＷＳ周波数の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。図１０の例では、２つの分割パケットの割当要求に対して、無線資源の割当量が所定閾値を超過したＷＳ周波数Ｆ３および既割当の無線資源を有するＷＳ周波数Ｆ８の未割当の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てている。
【０１２２】
このように、送信部としての無線送信部１７０は、無線通信装置に対する既割当の無線資源を有するＷＳ周波数で無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、割当要求を行った端末２００へ送信対象のパケットの分割を要求するためのパケット分割要求情報を送信し、受信部としての無線受信部１２０は、パケット分割要求情報に対するパケットの分割情報を受信し、無線資源割当部としてのＲＲＭ部１５０は、受信されたパケットの分割情報に基づいて、無線資源の割当量が所定閾値以上であるＷＳ周波数の未割当の無線資源と、他のＷＳ周波数の未割当の無線資源と、を割り当てる。
【０１２３】
これにより、既割当の無線資源を有するＷＳ周波数の無線資源を最大限使用することができる。
【０１２４】
図１１は基地局１００によるＷＳ周波数の無線資源の割当方法の第７例を示す図である。第７例では、基地局１００は、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源を端末Ｔａ１およびＴａ３に割り当てており、ＷＳ周波数Ｆ８の無線資源を端末Ｔａ４に割り当てているという情報を、ＲＲＭ部１５０の内部メモリ１５１に保持している。基地局１００のＲＲＭ部１５０は、第２例と同様の閾値判別を行う。ただし、第３例とは異なり、ＷＳ周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合であっても、そのＷＳ周波数の未割当の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。つまり、所定閾値を超えてＷＳ周波数の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てるようにする。なお、ここでは、無線資源の割当量は、既割当量のみであってもよいし、端末Ｔａ２の周波数の割当要求の割当要求量と基地局１００が管理する無線通信装置に対する無線資源の既割当量との総量であってもよい。
【０１２５】
図１１の例では、基地局１００が管理する無線通信装置に対して無線資源が割り当てられているＷＳ周波数はＷＳ周波数Ｆ３およびＦ８であり、ＷＳ周波数Ｆ３の無線資源の割当量は所定閾値以上である。したがって、基地局１００のＲＲＭ部１５０は、ＷＳ周波数Ｆ３の未割当の無線資源を端末Ｔａ２に割り当てる。
【０１２６】
基地局１００がＲＲＭ部１５０の内部メモリ１５１によって管理する無線資源の割当量は、基地局１００が置かれた状況における平均的な割当量であり、たとえ所定閾値を超えた場合であっても、未割当の無線資源が残っていることがある。また、無線資源が不足していても、少々の通信遅延が発生するので、通信に大きな影響を与えないこともある。このような場合に、割当要求に対してそのＷＳ周波数の未割当の無線資源を強制的に端末２００に割り当てることで、最低限の通信品質を維持しつつ、ＷＳ周波数の無線資源を有効に活用することができる。
【０１２７】
次に、基地局１００の動作例について説明する。
図１２および図１３は基地局１００がＷＳ周波数の無線資源割当時の動作例を示すフローチャートである。この動作を行う無線資源管理プログラムは、基地局１００内のＲＯＭに格納され、基地局１００内のＣＰＵによって実行される。
【０１２８】
図１２および図１３では、端末２００から基地局１００に対して通信を行うための接続要求を行うことを想定している。この接続要求は、例えば、端末２００のスキャニング部２４０によるスキャニング処理により、使用されていないと推定されるＷＳ周波数の無線資源を用いて通信される。または、ＷＳ周波数以外の周波数帯域（接続要求専用の周波数帯域、占有周波数帯域、等）が使用されてもよい。
【０１２９】
まず、無線受信部１２０は、端末２００からの上記接続要求を受信する（図１２のステップＳ１１）。接続要求には、通信周波数の割当要求が含まれる。
【０１３０】
続いて、ＲＲＭ部１５０は、既割当の無線資源を有するＷＳ周波数（既割当ＷＳ周波数）があるか否かを判定する（ステップＳ１２）。既割当ＷＳ周波数が存在しない場合には、図１３のステップＳ２０に進む。
【０１３１】
既割当ＷＳ周波数が存在する場合には、ＲＲＭ部１５０は、既割当ＷＳ周波数の無線資源の割当量が所定閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。既割当ＷＳ周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合には、図１３のステップＳ２０に進む。
【０１３２】
既割当ＷＳ周波数の無線資源の割当量が所定閾値未満である場合には、ＲＲＭ部１５０は、無線資源の割当量が閾値未満である既割当ＷＳ周波数は複数あるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【０１３３】
無線資源の割当量が閾値未満である既割当ＷＳ周波数が複数でなく、１つだけである場合には、ＲＲＭ部１５０は、その唯一の既割当ＷＳ周波数の無線資源を、端末２００の割当要求に対して端末２００に割り当てることを決定する（ステップＳ１５）。
【０１３４】
無線資源の割当量が閾値未満である既割当ＷＳ周波数が複数存在する場合には、ＲＲＭ部１５０は、それらのＷＳ周波数の無線資源の割当端末数が異なるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【０１３５】
上記の割当端末数が同じである場合には、ＲＲＭ部１５０は、無線資源の割当量が大きい方のＷＳ周波数の無線資源を、端末２００の割当要求に対して端末２００に割り当てることを決定する（ステップＳ１７）。
【０１３６】
上記の割当端末数が異なる場合には、ＲＲＭ部１５０は、割当端末数の多い方のＷＳ周波数の無線資源を、端末２００の割当要求に対して端末２００に割り当てることを決定する（ステップＳ１８）。
【０１３７】
ステップＳ１５、Ｓ１７、またはＳ１８の処理後に、無線送信部１７０は、決定されたＷＳ周波数の無線資源の割当情報を、上り回線３１０のＲＲＭ制御情報（図２参照）に含めて、接続要求を行った端末２００へ送信する（ステップＳ１９）。そして、基地局１００は、本処理を終了する。
【０１３８】
ステップＳ１２において既割当ＷＳ周波数が存在しなかった場合、または、ステップＳ１３において既割当ＷＳ周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上であった場合、スキャニング部１４０は、スキャニング処理を行い、他のＷＳ周波数（既割当の無線資源を有しないＷＳ周波数）の中で干渉がないものを探索する（図１３のステップＳ２０）。
【０１３９】
続いて、ＲＲＭ部１５０は、干渉がなく割当可能な無線資源を有するＷＳ周波数があるか否かを判定する（ステップＳ２１）。
【０１４０】
干渉がなく割当可能な無線資源を有するＷＳ周波数が存在する場合には、ＲＲＭ部１５０は、スキャニング部１４０により探索されたそのＷＳ周波数の無線資源を、端末２００の割当要求に対して端末２００に割り当てることを決定する（ステップＳ２２）。また、ＲＲＭ部１５０は、スキャニング部１４０により探索されたそのＷＳ周波数を、既割当ＷＳ周波数とする（ステップＳ２３）。
【０１４１】
ステップＳ２１において干渉がなく割当可能な無線資源を有するＷＳ周波数が存在しない場合には、ＲＲＭ部１５０は、無線資源の割当量が所定閾値以上である既割当ＷＳ周波数があるか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【０１４２】
無線資源の割当量が所定閾値以上である既割当ＷＳ周波数が存在する場合には、ＲＲＭ部１５０は、その既割当ＷＳ周波数の無線資源を、端末２００の割当要求に対して端末２００に割り当てることを決定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の後、図１２のステップＳ１９に進む。
【０１４３】
無線資源の割当量が所定閾値以上である既割当ＷＳ周波数が存在しない場合には、無線送信部１７０は、接続要求を行った端末２００へ割り当てるＷＳ周波数の無線資源はない旨の情報を、送信パケットに含めて送信する（ステップＳ２６）。そして、基地局１００は、本処理を終了する。
【０１４４】
なお、ステップＳ２５において、ステップＳ２６と同様の処理を行うようにしてもよい。
【０１４５】
また、図１２および図１３では、端末２００からの接続要求に応じてＷＳ周波数の無線資源の端末２００への割り当てを行うこと（すなわち、端末２００が上り回線３１０を利用した通信時に使用するＷＳ周波数および無線資源を決定すること）を説明しているが、基地局１００が自ら通信を行うときに、基地局１００内部（ＲＲＭ部１５０）で通信周波数の割当要求を発生させ、この割当要求に対してＷＳ周波数の無線資源を基地局１００に割り当てる（すなわち、基地局１００が下り回線３２０を利用した通信時に使用するＷＳ周波数及び無線資源を決定する）ようにしてもよい。すなわち、上述のした第１例〜第７例は下り回線におけるＷＳ周波数の決定にも適用可能である。
【０１４６】
また、ＷＳ周波数を用いた通信を行っている最中に通信トラフィックが増大した場合には、既に端末２００に割り当てられているＷＳ周波数の無線資源のみではリソース不足に陥る可能性もある。この場合には、ＲＲＭ部１５０は、所定閾値を超過しても既に端末２００に割り当てられているＷＳ周波数の無線資源を引き続き端末２００に割り当てるようにしてもよいし、図１２のステップＳ１１に相当する新たな割当要求が発生したものとみなし、割当可能な新たなＷＳ周波数の無線資源を端末２００に割り当てるようにしてもよい。
【０１４７】
本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【０１４８】
上記実施形態では、基地局１００毎に、ＷＳ周波数の無線資源の割当状態を示す情報を保持することを示したが、同一事業者内では、各基地局１００が連携するようにしてもよい。つまり、図１に示した基地局Ａ１およびＡ２が連携し、ＷＳ周波数の無線資源の割当状態を示す情報を相互に通知することで、この情報を共有するようにしてもよい。この場合、基地局Ａ１によって無線通信装置が割り当てられたＷＳ周波数は、基地局Ａ２にとっても、既割当ＷＳ周波数となる。また、他事業者間（例えば、基地局Ａ１およびＡ２、基地局Ｂ１およびＢ２）であっても、上記情報共有を行ってもよい。
【０１４９】
また、上記実施形態の基地局１００および端末２００は、ＷＳ周波数のみを用いて通信を行う無線通信装置であってもよいし、ＷＳ周波数と占有周波数を用いて通信を行う無線通信装置であってもよい。
【０１５０】
また、上記実施形態では、基地局１００のＲＲＭ部１５０が端末２００にＷＳ周波数だけでなく、無線資源も割り当てたが、少なくともＷＳ周波数の割当だけ行えばよい。すなわち、無線資源の割当は端末２００のＲＲＭ部２５０が行ってもよい。この場合、端末２００が無線資源の割当結果を基地局１００に通知すればよい。
【０１５１】
また、上述したスキャニング処理は、上記実施形態のように、割当要求に対して割当可能なＷＳ周波数が存在しないことが判明したことをきっかけに行われてもよいが、定期的に行われてもよいし、割当要求を受信した段階で行われてもよい。また、スキャニング処理は基地局１００で行われず、端末２００だけで行われてもよい。
【０１５２】
また、本発明は、上記実施形態の機能を実現する無線資源管理プログラムを、ネットワークあるいは各種記憶媒体を介して通信装置に供給し、この通信装置内のコンピュータ（ＣＰＵ）が読み出して実行するプログラムも適用範囲である。
【０１５３】
また、端末２００は、図１２および図１３を用いて説明した基地局１００の動作と対となる動作を行う。図１４は、端末２００の動作例を示すフローチャートである。
【０１５４】
端末２００の送信パケット生成部２６０は、接続要求を生成し（ステップＳ３１）、無線送信部２７０は、送信アンテナ２８０を介して、この接続要求を基地局１００に送信する（ステップＳ３２）。そして、端末２００の無線受信部２２０は、基地局１００より受信アンテナ２１０を介して割当情報を受信し（ステップＳ３３）、受信パケット復号部２３０は、この割当情報を復号する（ステップＳ３４）。
【０１５５】
なお、上述したように、割当情報は、ＷＳ周波数の無線資源に関するものである。よって、無線送信部２７０は、この割当情報に基づいて信号を送信する。例えば、基地局１００によって割り当てられたＷＳ周波数を利用して通信を行う。
【０１５６】
詳細に説明すると、既割当ＷＳ周波数が存在する場合、端末２００は、割当情報を受信することにより、複数のＷＳ周波数のうち、この既割当ＷＳ周波数（第１のＷＳ周波数）の情報を入手し、この既割当ＷＳ周波数（第１のＷＳ周波数）を利用して通信を行う。
【０１５７】
または、複数の既割当ＷＳ周波数が存在する場合、端末２００は、割当情報を受信することにより、複数の既割当ＷＳ周波数のうち、多くの端末が割り当てられた既割当ＷＳ周波数（第２のＷＳ周波数）の情報を入手し、この既割当ＷＳ周波数（第２のＷＳ周波数）を利用して通信を行う。
【０１５８】
または、端末２００は、複数の既割当ＷＳ周波数のうち、無線資源の割当量が大きい方の既割当ＷＳ周波数（第３のＷＳ周波数）の情報を入手し、この既割当ＷＳ周波数（第３のＷＳ周波数）を利用して通信を行う。
【０１５９】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2011年10月31日出願の日本特許出願No.2011-239529に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる無線基地局装置、無線資源管理方法、無線資源管理プログラム、無線通信装置、及び無線通信システム等に有用である。
【符号の説明】
【０１６１】
１００、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２  基地局（無線基地局装置）
１１０  受信アンテナ
１２０  無線受信部
１３０  受信パケット復号部
１４０  スキャニング部
１５０  ＲＲＭ部
１５１  内部メモリ
１６０  送信パケット生成部
１７０  無線送信部
１８０  送信アンテナ
２００、Ｔａ１〜Ｔａ６、Ｔｂ１〜Ｔｂ３  端末（無線通信端末）
２１０  受信アンテナ
２２０  無線受信部
２３０  受信パケット復号部
２４０  スキャニング部
２５０  ＲＲＭ部
２６０  送信パケット生成部
２７０  無線送信部
２８０  送信アンテナ
【図１】
2013065306.tif 000003
【図２】
2013065306.tif 000004
【図３】
2013065306.tif 000005
【図４】
2013065306.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013065306.tif 000008
【図７】
2013065306.tif 000009
【図８】
2013065306.tif 000010
【図９】
2013065306.tif 000011
【図１０】
2013065306.tif 000012
【図１１】
2013065306.tif 000013
【図１２】
2013065306.tif 000014
【図１３】
2013065306.tif 000015
【図１４】
2013065306.tif 000016
【国際調査報告】
2013065306.tif 000017
2013065306.tif 000018