(57)【要約】【課題】複数のオペレータで無線資源を共有することで周波数利用効率を上げ、且つ、個々のオペレータの周波数の割り当て率を長期的に保証する事で、個々のオペレータの通信システムの長期的なシステム設計を可能とする。【解決手段】電波使用権を所有するライトホルダーと通信システムを所有する買い手オペレータとの間で、通信システムにおける無線資源追加の必要性と、追加される無線資源の有用性に基づいて、短期間の無線資源使用権の売買を行う短期間の無線資源売買手段と、この無線資源使用権の割り当て率を、任意の買い手オペレータに対して長期的に保証する無線資源割り当て率保証手段と、を有し、前記割り当て率保証を実現するように、前記短期間の無線資源売買手段の計算・選択手段が動作する事を特徴とする。【選択図】図１
2011008681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波使用権を所有するライトホルダーと、通信システムを所有する買い手オペレータとの間で、短期間の無線資源使用権の売買を行う短期間の無線資源売買手段と、
前記無線資源使用権の割り当て率を、任意の買い手オペレータに対して保証する長期間の割り当て率保証手段と、を有し、
前記短期間の無線資源売買手段が、長期間の割り当て率保証を実現するための計算・選択手段を有する事を特徴とする電波使用権売買方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電波使用権売買方法において、
前記短期間の無線資源売買手段が、
電波使用権を、周波数・時間・場所・電力を指定して複数の買い手オペレータに売りに出す無線資源売り出し手段と、
通信システムの現在のトラフィック量もしくは日時から必要性を判断し、前記通信システムで稼働中の送受信局が売りに出された無線資源を使用した場合の伝搬可能な容量の計算から有用性を見積もって、入札を行う入札手段と、を更に有し、
前記計算・選択手段が、複数の買い手オペレータの入札と保証割り当て率とを関連づけて計算を行い、計算結果から最適な買い手オペレータを選択し、無線資源を割り当てる事を特徴とする電波使用権売買方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電波使用権売買方法において、
前記計算・選択手段が、入札に参加している買い手オペレータ数を、計算に用いる事を特徴とする電波使用権売買方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電波使用権売買方法において、
前記計算・選択手段が、前回までの無線資源の割り当て結果を記憶して、計算に用いる事を特徴とする電波使用権売買方法。
【請求項５】
請求項２に記載の電波使用権売買方法において、
前記入札手段が、無線資源の売り出しを受けると、前記通信システムに対して、無線資源の提示する周波数での通信試行を要求し、前記通信システムからの伝搬路品質情報を得て、入札に用い、
前記通信システムの送受信局が、前記入札手段の通信試行要求を受けて、既知信号を用いて送受信を行い、伝搬路品質を測定して前記入札手段に通知する事を特徴とする電波使用権売買方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電波使用権売買方法において、
前記無線資源売り出し手段が、無線資源の売り出しにおいて、売り出す無線資源の場所において既知信号を発生して、場所・電力の通知の代用とし、
前記通信システムの送受信局が、前記既知信号を受信して電力測定し、前記入札手段に通知する事を特徴とする電波使用権売買方法。
【請求項７】
電波使用権を所有するライトホルダーと、通信システムを所有する買い手オペレータのとの間で、短期間の無線資源使用権の売買を行う短期間の無線資源売買手段と、
前記無線資源使用権の割り当て率を、任意の買い手オペレータに対して保証する長期間の割り当て率保証手段と、を有し、
前記短期間の無線資源売買手段が、長期間の割り当て率保証を実現するための計算・選択手段を有する事を特徴とする無線資源管理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の無線資源管理装置において、
前記短期間の無線資源売買手段が、
電波使用権を、周波数・開始時間・終了時間・場所・電力を指定して複数の買い手オペレータに売りに出す無線資源売り出し手段を更に有し、
前記計算・選択手段が、複数の買い手オペレータの入札と保証割り当て率とを関連づけて計算を行い、計算結果から最適な買い手オペレータを選択し、無線資源を割り当てる事を特徴とする無線資源管理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の無線資源管理装置において、
前記計算・選択手段が、入札に参加している買い手オペレータ数を、計算に用いることを特徴とする無線資源管理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の無線資源管理装置において、
前記計算・選択手段が、前回までの無線資源の割り当て結果を記憶して、計算に用いる事を特徴とする無線資源管理装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の無線資源管理装置において、
前記無線資源売り出し手段が、無線資源の売り出しにおいて、売り出す無線資源の場所において既知信号を発生して、場所・電力の通知の代用とする事を特徴とする無線資源管理装置。
【請求項１２】
ライトホルダーが所有するシステムであって、
任意の周波数帯の中長期間の無線資源割り当て率保証を、任意の買い手オペレータに売る保証販売手段と、
売買可能な電波使用権を保有する電波使用権保有手段と、を有する事を特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムにおいて、
短期間の無線資源使用権の売買を行う短期間の無線資源売買手段と、
前記無線資源使用権の割り当て率を、任意の買い手オペレータに対して保証する長期間の割り当て率保証手段と、を更に有し、
前記短期間の無線資源売買手段が、長期間の割り当て率保証を実現するための計算・選択手段を有する事を特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、
前記短期間の無線資源売買手段が、
電波使用権を、周波数・開始時間・終了時間・場所・電力を指定して複数の買い手オペレータに売りに出す無線資源売り出し手段を更に有し、
前記計算・選択手段が、複数の買い手オペレータの入札と保証割り当て率とを関連づけて計算を行い、計算結果から最適な買い手オペレータを選択し、無線資源を割り当てる事を特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムにおいて、
前記計算・選択手段が、入札に参加している買い手オペレータ数を計算に用いることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムにおいて、
前記計算・選択手段が、前回までの無線資源の割り当て結果を記憶して、計算に用いる事を特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１４に記載のシステムにおいて、
前記無線資源売り出し手段が、無線資源の売り出しにおいて、売り出す無線資源の場所において既知信号を発生して、場所・電力の通知の代用とする事を特徴とするシステム。
【請求項１８】
買い手オペレータが所有するシステムであって、
通信システムと、
前記通信システムのシステム設計・運用方針に従って、無線資源割り当て率保証を購入する保証購入手段と、
所有する通信システムの情報から、売りに出された無線資源ブロックの必要性と有用性を計算し、必要性と有用性が高いほど大きな値を入札する入札手段と、を有し、
前記通信システムが、割り当てを受けて無線資源ブロックを使用し、
前記入札手段が、前記通信システムの現在のトラフィック量もしくは日時から必要性を判断し、前記通信システムで稼働中の送受信局が売りに出された無線資源を使用した場合の伝搬可能な容量の計算から見積もる事で有用性を判断する事を特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波使用権売買方法及び無線資源管理装置に関し、より詳細には、移動通信システムのための電波使用権売買方法及び無線資源管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動通信システムの加入者が増加し、サービスが高度化するために、これらのサービスの実施には、多くの周波数帯域を必要とする。
【０００３】
しかし、移動通信に適した周波数帯は限られるため、周波数資源の有効利用が必要である。
【０００４】
そのため、従来の電波使用権を固定的にオペレータに割り当てる方法を変更して、電波使用権が不要の周波数帯域の設定や、オペレータ間での各々の電波使用権の共用が提案されている。
【０００５】
これらの方法では、通信システム毎に発生するトラフィックの時間・場所による違いを利用し、未使用の無線資源を他の通信システムが使用する事により、周波数利用効率の向上が可能となる。
【０００６】
特許文献１は、利用可能な無線資源が複数の個別のパーティションに分割され、そのパーティションの各々が例えば仮想移動体サービスオペレータ（Mobile Virtual Network Operator ）のような異なるオペレータに割り当てられる、セルラ通信システムのための資源管理装置を提供する。
【０００７】
図２を参照すると、セルラ通信システムの無線ネットワーク制御装置（２１５、２１７）は、各オペレータに対する独立の資源コントローラ（２２１、２２３、２２５、２２７）を有する。資源コントローラ（２２１、２２３、２２５、２２７）は、異なるオペレータに対して異なるサービス品質が達成されるように、オペレータＩＤの加入者ユニットのサービスへの関連付けに応じて、加入者ユニット（２０１）に無線資源を割り当てる。資源は識別されたオペレータの資源パーティションから割り当てられる。資源コントローラ（２２１、２２３、２２５、２２７）は、無線アクセスネットワークの１または複数のサービス品質パラメータを独立して制御する。
【０００８】
従って、各オペレータは、サービス品質を独立して制御および管理すること、基地局が他の基地局から送信されている下り信号を監視し、他の基地局のトラフィック状況や受信電力を考慮して自局の送信を停止・開始することにより、低トラフィックで動作している基地局数を減らし、且つ周辺の基地局に与える干渉を低減させる技術を開示している。
【０００９】
この従来法では、Code Division Multiple Access（CDMA）を想定しており、無線資源コントローラは、コードと電力を制御し、各々のオペレータは同一周波数帯を簡単に共用する事ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００５−５３９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１は、CDMAを想定し、異なるオペレータに対して異なるコードを割り当てて同一周波数帯を使用する。CDMAは5MHz帯域を広く使用し、コード多重した信号を重ねて送受信する。
【００１２】
これは、ＣＤＭＡにおけるユーザ多重方法と同じである。
【００１３】
一方、Orthogonal Frequency Multiple Access（OFDMA）におけるユーザ多重は、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域に分け、短い時間のブロックに分けて排他的割り当てを行う。
【００１４】
マルチパスフェージングのような周波数選択性の電波環境においては、同じ送受信局間であっても、伝搬容量は、周波数によって異なる。また、伝搬容量は、フェージングの時間変動により、時間によっても異なる。そのために、OFDMAでは、基地局が、周波数及び時間毎に、適したユーザを割り当てるスケジューリングを行い、ユーザ・ダイバーシチ効果を得て、周波数利用効率を上げる。このユーザ・ダイバーシチ効果は、ユーザ数が少なすぎると得られないため、ユーザ数が多くなると、大きくなる。従って、この動作を、複数オペレータ間に拡張する事により、更にダイバーシチ効果を得て、周波数利用効率を上げることができると予想できる。
【００１５】
しかしながら、このような拡張を行う場合、周波数使用効率を上げることが、個々のオペレータに利益をもたらすとは限らない。このような排他的な無線資源利用において自由競争を行う場合、１つのオペレータに注目すると、所望の無線資源を得られず、システム設計が破綻して、呼損を発生させるという危険性が生じる。携帯電話システムのような保証型のシステムでは、呼損を生じさせるシステム設計は行わないので、結果として、周波数共用によって得られる周波数帯は、ビジネスに結びつける事ができない事になる。
【００１６】
ここで、このような周波数ブロックに区切ってダイバーシチ効果を得る使用方法は、OFDMAに限ったことではなく、周波数ブロック内の周波数帯域で伝搬可能であればどのようなシステムでも使用可能である事を追記しておく。
【００１７】
例えば、Gaussian filtered MSK (GMSK)のGSMでは隣接チャネル間隔は400kHzなので、周波数ブロックの帯域幅が400kHz以上あれば、１周波数ブロックで通信可能である。周波数ブロックが複数ある場合に、OFDMAと同様に、特性の良い周波数ブロックを選択して割り当てを行う事で、ダイバーシチ効果が期待できる。
【００１８】
また、OFDMAの3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (3GPP LTE)のサブチャネル間隔は15kHzで、リソースブロックの周波数帯域は180kHzなので、一例として、これらのシステムで共用する方法を示すと、同じ400kHz帯域の周波数ブロックを、GSMの１キャリアもしくは、3GPP LTEの2リソースブロックで使用する方法がある。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、複数のオペレータで無線資源を共有することで周波数利用効率を上げ、且つ、個々のオペレータの周波数の割り当て率を長期的に保証する事で、個々のオペレータの通信システムの長期的なシステム設計を可能とする電波使用権売買方法及び無線資源管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上述した課題を解決するために、
任意の周波数帯の中長期間の無線資源割り当て率保証を、任意の買い手オペレータに売る保証販売手段と、売買可能な電波使用権を保有する電波使用権保有手段と、を有するライトホルダーと、
無線資源割り当て率保証を、その保有者である買い手オペレータと関連付けて記憶する記憶手段と、短期間の無線資源ブロックの使用権の売り出しを買い手オペレータに通知する無線資源売り出し手段と、複数の買い手オペレータからの入札と無線資源割り当て率保証とを用いて計算を行い、計算結果から、最適な買い手オペレータを選択し、無線資源ブロックの割り当てを通知する計算・選択手段と、を有する無線資源管理装置と、
通信システムのシステム設計・運用方針に従って、無線資源割り当て率保証を購入する保証購入手段と、所有する通信システムの情報から、売りに出された無線資源ブロックの必要性と有用性を計算し、必要性と有用性が高いほど大きな値を入札する入札手段と、割り当てを受けて無線資源ブロックを使用する通信手段（通信システム）と、を有する買い手オペレータと、
から構成される。
【００２１】
これにより、買い手オペレータの入札を用いて最適なオペレータを選択する事により、周波数利用効率を上げ、且つ、中長期間の無線資源割り当て率保証を購入した買い手オペレータは、無線資源の割り当てを保証されるため、無線資源の確保を見込んでの通信システムのシステム設計・運用が可能となる。
【００２２】
ここで、無線資源割り当て率保証を購入した買い手オペレータを、優先買い手オペレータと呼ぶことにする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第一の効果は、複数の買い手オペレータが、所有する通信システムのトラフィック状態から無線資源の追加の必要性を判断し、売りに出された短期的な無線資源の利用によって追加できる伝搬容量などの有用性を計算して、各々の必要性と有用性に応じた値を入札し、無線資源管理装置がその入札を用いて割り当てる買い手オペレータを選択する事により、買い手オペレータ間のダイバーシチ効果が得られ、周波数利用効率が改善される事である。
【００２４】
ここで、有用性は、例えば、その通信システムで稼働中の基地局−移動局の通信が、売り出された無線資源の周波数・場所・電力を用いて通信すると、どのくらいの通信容量が得られるかである。
【００２５】
また、第二の効果は、中長期間の無線資源割り当て率保証の販売によって、中長期間の無線資源割り当て率保証を購入した買い手オペレータは、統計的に売りに出されると予想される短期的な無線資源の量と割り当て率の積から、一定の無線資源の確保を見込んで、通信システムのシステム設計・運用が可能な事となる。
【００２６】
これにより、短期的な無線資源の売買をビジネスにつなげる事が出来る。
【００２７】
また、第三の効果は、売り出しを行うライトホルダーが、売り出す無線資源ブロックの電波を送信し、買い手オペレータの通信システムで受信することにより、売りに出された無線資源を、自己の通信システムで使用するときに使用できる電力の計算を簡易化でき、有用性の計算を簡易化できる事である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】従来例の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例の動作を説明するためのシーケンス図である。
【図４】本発明の第１の実施例の動作を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第１の実施例の動作を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第１の実施例の効果を説明するためのグラフである。
【図７】本発明の第１の実施例の効果を説明するためのグラフである。
【図８】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、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。
【００３０】
（第１の実施例）
図１を参照すると、本発明の第１の実施例は、
任意の周波数帯の電波使用権を有し、任意の周波数帯の中長期間の無線資源割り当て率保証を、任意の買い手オペレータに売る保証販売部１０５と、電波使用権保有部１０４と、を有するライトホルダー１０１と、
割り当て率保証を、保有する買い手オペレータと関連付けて記憶する記憶部１１０と、ライトホルダーの電波使用権の売り出しを受けて、短期間の無線資源ブロックの売り出しを買い手オペレータに通知する無線資源売り出し部１０６と、複数の買い手オペレータの入札と、無線資源割り当て率を用いて、無線資源割り当て率を実現するように計算を行い、計算結果から、最適な買い手オペレータを選択して、無線資源ブロックの割り当てを通知する計算・選択部１０７と、を有する無線資源管理装置１０２と、
システム設計・運用部１１３と、システム設計・運用部１１３の方針に従って、長期的な無線資源割り当て率保証をライトホルダーから購入する保証購入部１１４と、所有する通信システム１１２の情報から、短期的な無線資源追加の必要性と売りに出された無線資源ブロックの有用性を計算し、必要性と有用性が高いほど大きな値を入札する入札部１１１と、入札した無線資源の割り当てを受けると、それを使用する通信システム１１２と、を有する買い手オペレータ１０３1〜１０３Nと、
から構成される。
【００３１】
ライトホルダー１０１は、他のオペレータの場合もあるし、政府などの電波使用権管理団体の場合もある。また、ライトホルダー１０１が有する構成要素は、ライトホルダー１０１が所有するシステムに備えられる。また、このシステムと無線資源管理装置１０２は、一体の場合もある。
【００３２】
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施例の動作を説明する。
【００３３】
ライトホルダー１０１は、任意の周波数帯の電波使用権を有する。保証販売部１０５は、任意の周波数帯の中長期間の無線資源割り当て率保証を、任意のM個の買い手オペレータに売る。
【００３４】
各買い手オペレータ１０３1〜１０３Nのシステム設計・運用部１１３は、通信システム１１２の運用を行っており、いつの時間にどのくらいの無線資源の追加が有効かを吟味して、保証購入部１１４に知らせる。無線資源の追加が有効な時間とは、ピーク時間などである。保証購入部１１４は、システム設計・運用部１１３の方針に従って、保証を購入するかどうかを決定し、購入する場合は保証販売部１０５から保証を購入する。図１中、N個の買い手オペレータ１０３1〜１０３Nの構成は同一とする。Mは、N以下の任意数である。
【００３５】
保証販売部１０５は、M個の無線資源割り当て率を、所有する買い手オペレータと関連付けて無線資源管理装置１０２の記憶部１１０に通知する。記憶部１１０は、無線資源割り当て率を、保有する買い手オペレータと関連付けて、保証期間の間、記憶する。
【００３６】
また、電波使用権保有部１０４は、電波使用権を有する無線資源を売りに出す事を、無線資源売り出し部１０６に通知する。無線資源売り出し部１０６は、売りに出された無線資源を、周波数、場所、電力、時間などを指定する短期間の無線資源ブロックとして、任意のN個の買い手オペレータ１０３1〜１０３Nに売り出す。売り出しの通知を受けると、各買い手オペレータの入札部１１１は、各々の所有する通信システム１１２から、稼働中もしくは稼働予定の送受信局の位置情報を得て、売りに出された無線資源ブロックの必要性と有用性を計算し、必要性と有用性が高いほど大きな値を、低いほど小さな値を入札する。最も小さい場合には、入札を行わない。
【００３７】
また、通信システム１１２は、入札部１１１に、通信品質（遅延、誤り率、送信電力）、トラフィック情報などの情報を送る場合もある。また、通信システム１１２は、入札部１１１に、稼働中もしくは稼働予定の送受信局の伝搬路品質情報を送る場合もある。
【００３８】
ここで、必要性は、通信システム１１２の通信品質（遅延、誤り率、送信電力）、トラフィック状態、バッファの蓄積量などにより判断する。また、過去の統計的なトラフィック情報から、現在の時間が、トラフィックの増えるピーク時であるかどうかなどで判断し、不要と判断すると入札を行わない。有用性は、通信システム１１２において通信中または通信予定の送受信局が、無線資源ブロックを用いて通信を行った場合に得られる伝搬可能容量の計算により行う。
【００３９】
計算・選択部１０７は、N個の買い手オペレータ１０３1〜１０３NからのN_BU個（N個以下）の入札と、各買い手オペレータに関連づけられた無線資源割り当て率保証とを元に、無線資源割り当て率保証を実現するための保証割り当て計算を行い、計算結果より、最適な買い手オペレータを選択し、通知する。通知を受けた買い手オペレータは、価格をライトホルダー１０１に支払い、購入した買い手オペレータの所有する通信システム１１２が、購入した無線資源ブロックを使用して通信を行う。
【００４０】
無線資源ブロックが示す位置とその無線資源ブロックを使おうとする送信局との間の距離が、各々の買い手オペレータによって異なると、無線資源ブロックが示す電力が同一でも、実際に送信できる実行電力が異なる事になる。そのため、同じ無線資源ブロックの有用性は買い手オペレータにより異なるので、大きな有用性を示す買い手オペレータを選択する事によって、無線資源の使用効率を改善する事が出来る。
【００４１】
また、無線資源ブロックを使おうとする送受信局間の伝搬路品質によって伝搬可能容量は異なる。ここでは、通信システム１１２は、過去に測定して記憶しておいた伝搬路品質や、通信中の他の周波数での伝搬路品質を代用する。
【００４２】
ここで、破線で示す無線資源売買手段１１５は、電波使用権保有部１０４、無線資源売り出し部１０６、入札部１１１、および計算・選択部１０７から成り、短期間の無線資源ブロックの売買を行う事で、周波数有効利用を行う。更に、破線で示す割り当て率保証手段１１６は、保証販売部１０５、保証購入部１１４、および記憶部１１０から成り、長期間の割り当て率保証を行う。これら２つの手段により、通信システム１１２に対して長期的なシステム設計を可能としつつ、無線資源の有効利用を実現する。
【００４３】
無線資源割り当て率保証の保証期間Tmは、無線資源ブロックの個々の使用期間より長い。例として、保証期間は、１カ月〜数年の期間、無線資源ブロックの使用期間は、10ms〜数時間である。
【００４４】
このような構成により、無線資源割り当て率保証を購入した買い手オペレータに対して、長期的な見通しによる通信システム１１２のシステム設計・運営を可能とし、且つ、各通信システムの必要性と有用性を加味した最適な無線資源の割り当てにより、無線資源の有効利用を行う事ができる。
【００４５】
ライトホルダー１０１は、他のオペレータの場合もあるし、政府などの電波使用権管理団体の場合もある。また、ライトホルダー１０１が有する構成要素は、ライトホルダー１０１が所有するシステムに備えられる。また、このシステムと無線資源管理装置１０２は、一体の場合もある。また、買い手オペレータが有する構成要素は、買い手オペレータが所有するシステムに備えられる。また、買い手オペレータは、ライトホルダー１０１の周波数帯とは別の無線資源使用権を有する場合もある。
【００４６】
次に、図３のシーケンス図を用いて本発明の第１の実施例の動作を説明する。
【００４７】
図３(a)、(b)は、無線資源割り当て率保証を買う買い手オペレータ数M=2の例を示す。
【００４８】
図３(a)は、中長期間の無線資源割り当て率保証の売り出し手順を示す。
【００４９】
ライトホルダー１０１は、中長期間Tmの無線資源の無線資源割り当て率Rg1、Rg2の保証を、第1、第2買い手オペレータにそれぞれ売る。第1、第2買い手オペレータは、ライトホルダー１０１に、それぞれ価格pg1、pg2を支払う。ライトホルダー１０１は、無線資源割り当て率保証Rg1、Rg2を、それぞれ第1、第2買い手オペレータと関連付けて無線資源管理装置に通知する。無線資源管理装置１０２は、無線資源割り当て率保証Rg1、Rg2を、それぞれ第1、第2買い手オペレータと関連付けて記憶する。
【００５０】
図３(b)は、無線資源の売買手順を示す。買い手オペレータ数N=3の例を示す。
【００５１】
ライトホルダー１０１は、電波使用権の全てもしくは一部の売り出しを無線資源管理装置１０２に通知する。無線資源管理装置１０２は、3個の買い手オペレータに、無線資源ブロックの売り出しを通知する。無線資源ブロックは、周波数帯域・開始時間・終了時間・場所・電力などを指定して提示される。買い手オペレータは、各々の所有する通信システム１１２の状態（遅延、誤り率、送信電力、バッファの蓄積量など）や、過去の統計的なトラフィック情報から、ピーク時であるかどうかなどで必要性を計算し、また、通信システム１１２の中で稼働中もしくは稼働予定の基地局−移動局が、売りに出た無線資源を使用した場合に得られる伝送可能容量の計算から有用性を計算し、計算した必要性と有用性に応じて入札を決定する。第1、第2、第3買い手オペレータは、それぞれ、x1、x2、x3の入札を無線資源管理装置１０２に送信する。
【００５２】
無線資源管理装置１０２は、第1、第2買い手オペレータの入札x1、x2に関連付けてそれぞれ無線資源割り当て率保証Rg1、Rg2を用いて計算を行い、計算結果より、最適な買い手オペレータを選択する。ここでは、無線資源管理装置１０２は、第1買い手オペレータを選択し、通知する。第1買い手ペレータは、価格pをライトホルダー１０１に支払い、無線資源ブロックを使用する。
【００５３】
ここでは、価格pの通知は記述していない。通知は必要な場合と不要な場合がある。よく知られるイギリスオークションでは、入札が価格となるので、通知の必要はない。一方、第2価格オークションなどの、入札値とは別に価格を決定する方法では、無線資源管理装置は、購入する買い手オペレータに、価格を通知する必要がある。
【００５４】
価格の支払いに関しては、貨幣の場合もあるが、貨幣の代替としてクレジットトークンや、ポイントが使われる方が現実的である。クレジットトークンやポイントや引き落としの場合は、管理は別の団体が行う。
【００５５】
次に、図４の模式図を用いて本発明の第１の実施例の動作を説明する。
【００５６】
無線資源割り当て率保証の売買４０１で行われる事が、先に示した図３(a)の手順である。４０１で決定した無線資源割り当て率は、保証期間Tmの間（４０２）有効になる。
【００５７】
無線資源ブロックの売買（４０５、４０６、４０７）で行われる事が、図３(b)の手順である。無線資源ブロックの売買（４０５、４０６、４０７）では、無線資源割り当て率保証の売買期間４０１で決定された無線資源割り当て率が用いられる。
【００５８】
次に、無線資源割り当て率保証の売買４０３で、新たな無線資源割り当て率が合意されると、無線資源ブロックの売買４０８は、新たな無線資源割り当て率保証期間４０４にあたるので、新たな無線資源割り当て率が用いられる。
【００５９】
無線資源割り当て率保証の保証期間Tmは、無線資源ブロックの個々の使用期間より長い。例えば、保証期間は、１カ月〜数年の期間、無線資源ブロックの使用期間は、10ms〜数時間である。また、無線資源ブロックの個々の使用期間（４０９、４１０、４１１、４１２）は、それぞれ、同じ長さとは限らない。
【００６０】
また、無線資源割り当て率保証は、買い手オペレータ毎にバリエーションを持つだけでなく、時間帯によってもバリエーションを持つことができる。
【００６１】
同じ無線資源割り当て率保証期間４０２でも、時間帯毎に異なる無線資源割り当て率保証を設定する事ができる。たとえば、ビジネスアワー（昼１１時、１３時）では、第１買い手オペレータが、無線資源割り当て率0.5の保証を購入し、第2買い手オペレータは保証を購入しないが、ゴールデンタイム（２１時）では、第１買い手オペレータが保証を購入せず、第2買い手オペレータが無線資源割り当て率0.5の保証を購入するなどである。
【００６２】
この場合、図１のシステム設計・運用部１１３が、運用するシステムの特質により、購入判断を行う。記憶部１１０は、買い手オペレータのみでなく、時間にも関連付けて無線資源割り当て率を記憶し、計算・選択部１０７は、その時間毎に適切な無線資源割り当て率を読みだして計算に使用する。
【００６３】
次に、図５の模式図を用いて本発明の第１の実施例の動作を説明する。
【００６４】
一例として、無線資源売り出し部１０６は、無線ブロックを規定するために、パラメータ（中心周波数、周波数幅、時間、緯度、経度、この場所における送信電力）を買い手オペレータに通知する。図５(a)に、周波数と時間に関するパラメータ、図５(b)に、場所と電力に関するパラメータの模式図を示す。
【００６５】
図５(a)は、無線資源ブロックの周波数と時間のパラメータを説明するための図である。
【００６６】
図５(a)によれば、周波数軸および時間軸のブロック（５０１，５０２，５０３）は、それぞれ、中心周波数f1、f2、f3、周波数幅BW1、BW2、BW3で、開始時間t0で終了時間t1である。
【００６７】
無線ブロックの売買は、無線資源ブロックの開始時間に先立って行われる。従って、無線資源ブロックの使用を予約していると言い換えることもできる。
【００６８】
図５(b)は、無線資源ブロックの場所と電力のパラメータを説明するための図である。
【００６９】
図５(b)によれば、場所と電力のブロック（５０４，５０５，５０６）は、緯度ａ1，ａ2，ａ3、経度ｂ1，ｂ2，ｂ3、この地点における送信電力ｐo1，ｐo2，ｐo3で規定される。この送信電力は、与えられた場所（円）の外に干渉電力を与えないレベルとなる。
【００７０】
入札部１１１が無線資源ブロックの有用性を計算する場合、通信システム１１２で稼働中の送受信局が無線資源ブロックを使用する時に使用可能な実行送信電力を求める必要がある。このとき、無線資源ブロックの送信電力と場所情報と、無線資源ブロックを使用する予定の送信局の場所情報から、実行電力を計算する事が出来る。
【００７１】
例えば、図５(c)を参照して、無線資源ブロックを地理的に１つのみ購入する場合を説明すると、無線資源ブロックの位置（a, b）と送信局の位置(as, bs)から、距離rが計算できる。このとき、実行電力poeは、無線資源ブロックの送信電力poに、距離rによる距離減衰を加えた値とする。この計算により、円５０７の外に干渉電力を与えるリスクを回避する事ができる。地理的に複数の無線資源ブロックを同時に購入して使用する場合は、より大きな円を形成できるため、無線資源ブロックが示す送信電力より大きい実行送信電力の使用が可能となる。
【００７２】
このように、買い手オペレータの送信局の位置が異なると、同じ無線資源ブロックを使用しても、実行送信電力が異なるため、無線資源ブロックの有効性は、買い手オペレータ毎に異なる。
【００７３】
有効性の異なる他の原因としては、送受信局毎の伝搬路品質がある。第１の実施例では、過去の伝搬路品質情報を記憶して用いるか、もしくは、稼働中の送受信局については、稼働中の異なる周波数での伝搬路品質情報から、無線資源ブロックを用いた場合の伝搬路品質情報を類推する事が出来る。
【００７４】
本発明における計算・選択部１０７の計算・選択方法の例を、以下に３つ述べ、シミュレーション結果を図６に示す。
【００７５】
以下に、１つめの計算・選択方法として、ウェイトを用いる方法について述べる。以下で述べる５つのウェイト計算方法では、共通して、各買い手オペレータの入札に、無線資源割り当て率保証に応じたウェイトをかけて重み付け入札値を生成する。そして、任意の無線資源ブロックjを割り当てる最適な買い手オペレータWINjの選択に、重みづけ入札値を用いる事により、無線資源割り当て率保証を実現するよう動作する。買い手オペレータiに対する重みづけのウェイトをweight(i)とすると、数式１により買い手オペレータWINjの選択を行う。
【００７６】
【数１】
2011008681.tif 000003
【００７７】
ｘi、j：無線資源ブロックjに対する買い手オペレータiの入札
以下に、１つめのウェイト計算方法の例として、逐次レート保証法によるウェイト計算方法について述べる。
【００７８】
逐次レート保証法では、無線資源管理装置１０２は、任意期間Intervalの間に、実際に買い手オペレータiに対する、前回までの無線資源の割り当て結果を記憶して、一定期間Intervalに無線資源ブロックを割り当てた平均割り当て率Rciを計算に使用する。Rciは、前回までの割り当て率を移動平均して求める。更に、入札に参加する買い手オペレータの数N_BUも計算に用いる。
【００７９】
今回の取引後に割り当て率が、無線資源の保証割り当て率Rgiになるために、今必要な割り当て率である瞬時要求獲得率Riは、以下の数式で求められる。
【００８０】
【数２】
2011008681.tif 000004
【００８１】
従って、Riは、数式３で得られる。
【００８２】
【数３】
2011008681.tif 000005
【００８３】
Rgi：買い手オペレータiの無線資源割り当て率保証
Interval：任意の期間
Ri：買い手オペレータiの瞬時割り当て要求率
ウェイトは、瞬時要求獲得率Riと、N_BU個の買い手オペレータからのランダムな選択確率（=1/N_BU）の比とから、以下のように求める。
【００８４】
【数４】
2011008681.tif 000006
【００８５】
無線資源割り当て率保証を保有している優先買い手オペレータについては、このウェイトweightsucc(i)を、数式１のweight(i)の代わりに用いる。無線資源割り当て率保証を購入していない買い手オペレータのウェイトは、全て１とする。
【００８６】
このウェイトを用いると、RciがRgiを下回ればウェイトは大きくなって割り当てを増やすように働き、上回れば小さくなって割り当てを減らすように働く事で、割り当て率を保証する。
【００８７】
更に、補助的な方法として、買い手オペレータ数が少ない時に、ウェイトの働きによって、無線資源割り当て率保証を保有する買い手オペレータの割り当て率が、購入していない買い手オペレータの割り当て率より下がらないために、以下の条件の時は、ウェイトを１とする条件（数式５）を用いる。この方法は、これから述べる他の方法でも共通して用いる。
【００８８】
【数５】
2011008681.tif 000007
【００８９】
ここで、Mは優先買い手数である。
【００９０】
図６に、シミュレーション結果を示す。
【００９１】
図６(a)は、買い手オペレータ数N_BUが変化する場合の割り当て率である。図中、Succ(0.25)、Succ(0.5)、Succ(0.75)は、それぞれ無線資源割り当て率Rg =0.25、0.5、0.75の場合である。優先買い手数M=1である。いずれも、買い手オペレータ数の変化によらずRg以上の割り当て率を保つ事が分かる。
【００９２】
図６(b)は、買い手オペレータ数N_BU=6における各買い手オペレータ（BU1, BU2,…BU6）の割り当て率を示す。BU1が優先買い手オペレータであり、無線資源割り当て率保証は、Rg1=0.75である。BU1が、0.75の割り当て率を得て、他の買い手オペレータ（BU2,…BU6）は、残りの割り当てを平等にオークションで争っている様子が分かる。
【００９３】
図６(c)は、買い手オペレータ数N_BU=6における各買い手オペレータ（BU1, BU2,…BU6）の割り当て率を示す。BU1とBU2が優先買い手オペレータであり、無線資源割り当て率保証は、各々Rg1=0.75、Rg2=0.25である。BU1、BU2が、各々0.5、0.25の割り当て率を得て、他の買い手オペレータ（BU3,…BU6）は、残りの割り当てを平等にオークションで争っている様子が分かる。
【００９４】
以下に、２つめのウェイト計算方法の例として、先と同様の逐次レート保証法による方法であって、忘却係数を用いる方法を示す。
【００９５】
忘却係数λ（λ≦１）を用いるとき、平均割り当て率Rciを、Rfciで置き換える。忘却係数を用いる平均割り当て率Rfciは、以下の数式により更新される。
【００９６】
【数６】
2011008681.tif 000008
【００９７】
λ：忘却係数
Di：前回の割り当て。割り当てなしは０、割り当てありは１
このとき、数式２は、以下で置き換えることができる。忘却係数を用いる計算では、瞬時割り当て要求率Ri：の代わりに、符号Rfiを用いる。
【００９８】
【数７】
2011008681.tif 000009
【００９９】
Rfi：買い手オペレータiの瞬時割り当て要求率
忘却係数による瞬時割り当て要求率Rfiは、以下で求められる。
【０１００】
【数８】
2011008681.tif 000010
【０１０１】
従って、数式４と同様に、ウェイトを求める。
【０１０２】
【数９】
2011008681.tif 000011
【０１０３】
このウェイトweightforg(i)を、優先買い手オペレータについて、数式１のweight(i)の代わりに用いる。他の買い手オペレータのウェイトは、全て１とする。
【０１０４】
数式５は、同様に用いる。
【０１０５】
以下に、３つめのウェイト計算方法の例として、分布関数法によるウェイト計算方法について述べる。
【０１０６】
この方法では、無線資源管理装置１０２は、買い手オペレータの入札の分布関数を推定して用いる。そのため、必要となるのは、入札に参加する買い手オペレータの数N_BUのみである。この方法は、計算は複雑だがN_BUのみで変化するため、予め計算しておいて引用する事で計算量を削減できる。
【０１０７】
入札の分布関数をf(x)とし、累積密度関数をF(x)とする。更に、逆関数を以下のように定義する。
【０１０８】
【数１０】
2011008681.tif 000012
【０１０９】
【数１１】
2011008681.tif 000013
【０１１０】
このとき、買い手オペレータiの保証割り当て率Rgiを用いて、ウェイトを以下のように計算する事が出来る。
【０１１１】
【数１２】
2011008681.tif 000014
【０１１２】
保証割り当て率を持たない買い手オペレータと優先買い手オペレータが同じ分布の入札を行う場合に、優先買い手に保証割り当て率を保証する。この方法は、オークション性が強いため、保証割り当て率を持たない買い手オペレータが高い入札を入れると割り当てを受けやすく、優先買い手オペレータであっても、入札値を実際の価値より低くすると、保証割り当て率Rgiを得られなくなる。
【０１１３】
一例として、各買い手オペレータの通信システム１１２が、同じ場所に基地局のある同一セル径のセルを持っており、下り伝送に無線資源を使う場合を考える。地理的な伝搬損のみが入札の分布に影響すると仮定すると、ウェイト計算は、数式１３のような数式になる。
【０１１４】
【数１３】
2011008681.tif 000015
【０１１５】
ここで、
【０１１６】
【数１４】
2011008681.tif 000016
【０１１７】
xMIN：最小入札数
このとき、weightfunc(i)を、数式１のweight(i)の代わりに用いる。ウェイトは、無線資源割り当て率に基づいて計算し、無線資源割り当て率保証を購入していない買い手オペレータのウェイトは、全て１とする。
【０１１８】
数式５は、同様に用いる。
【０１１９】
以下に、４つめのウェイト計算方法の例として、折衷法１について述べる。
【０１２０】
この方法は、逐次レート法により、瞬時要求獲得率を求め、分布関数法の保証割り当て率の代わりに用いる。
【０１２１】
一例を挙げると、無線資源管理装置１０２は、数式３で買い手オペレータの瞬時割り当て要求率Riを求め、数式１２のRgiの代わりに代入し、以下の数式を得る。
【０１２２】
【数１５】
2011008681.tif 000017
【０１２３】
数式１３に用いると、以下の数式になる。
【０１２４】
【数１６】
2011008681.tif 000018
【０１２５】
瞬時割り当て要求率Riの代わりに忘却係数による瞬時割り当て要求率Rfiを用いることもできる。
【０１２６】
このとき、weightcomb1(i)を、数式１のweight(i)の代わりに用いる。ウェイトは、無線資源割り当て率に基づいて計算し、無線資源割り当て率保証を購入していない買い手オペレータのウェイトは、全て１とする。数式５は、同様に用いる。
【０１２７】
この方法は、逐次レート法より適切に収束できるため、周波数利用効率が少し良くなる性質がある。
【０１２８】
以下に、５つめのウェイト計算方法の例として、折衷法２について述べる。
【０１２９】
この方法は、係数α（α≦１）により、逐次レート法のウェイトweightsucc(i)と分布関数法のウェイトweightfunc(i)の中間的な値をとることで、優先買い手オペレータの入札のオークションの効果を変更する。
【０１３０】
【数１７】
2011008681.tif 000019
【０１３１】
このとき、weightcomb1(i)を、数式１のweight(i)の代わりに用いる。ウェイトは、無線資源割り当て率に基づいて計算し、無線資源割り当て率保証を購入していない買い手オペレータのウェイトは、全て１とする。数式５は、同様に用いる。
【０１３２】
この方法では、αが大きいほど割り当て率の保証が強くなり、αが小さいほどオークションの効果が大きくなる。
【０１３３】
図７に、シミュレーション結果を示す。
【０１３４】
図７(a)は、買い手オペレータ数N_BUが変化する場合の割り当て率である。図中、Comb(0.25)、Comb(0.5)、Comb(0.75)は、それぞれ無線資源割り当て率Rg =0.25、0.5、0.75の場合である。優先買い手数M=1である。いずれも、買い手オペレータ数の変化によらずRg以上の割り当て率を保つ事が分かる。
【０１３５】
図７(b)は、買い手オペレータ数N_BU=6における各買い手オペレータ（BU1, BU2,…BU6）の割り当て率を示す。BU1が優先買い手オペレータであり、無線資源割り当て率保証は、Rg1=0.75である。BU1が、0.75の割り当て率を得て、他の買い手オペレータ（BU2,…BU6）が、残りの割り当てを平等にオークションで争っている様子が分かる。
【０１３６】
図７(c)は、買い手オペレータ数N_BU=6における各買い手オペレータ（BU1, BU2,…BU6）の割り当て率を示す。BU1とBU2が優先買い手オペレータであり、無線資源割り当て率保証は、各々Rg1=0.75、Rg2=0.25である。BU1、BU2が、各々0.5、0.25の割り当て率を得て、他の買い手オペレータ（BU3,…BU6）が、残りの割り当てを平等にオークションで争っている様子が分かる。
【０１３７】
これらのウェイト計算を用いるとき、無線資源割り当て率を良く保証し、かつ、周波数利用効率を下げない効果がある。更に、複数の買い手オペレータに、合計1.0以下の無線資源割り当て率を割り当てる事もできる。
【０１３８】
他の計算・選択方法としては、ウェイトの代わりに、選択範囲を示すウィンドウを設ける方法や、１つの無線資源ブロックの代わりに、複数の無線資源ブロックの選択を同時に計算して最適化する方法などがある。
【０１３９】
（第２の実施例）
図８を参照して、本発明の第２の実施例を説明する。
【０１４０】
図８を参照すると、本発明の第２の実施例は、第１の実施例と比較して、買い手オペレータ７０３1〜７０３Nのみが異なり、ライトホルダー１０１及び無線資源管理装置１０２は同様である。これらの共通部分は、構成も動作も第１の実施例と同様である。
【０１４１】
ライトホルダー１０１は、任意の周波数帯の電波使用権を有する。保証販売部１０５は、任意の周波数帯の中長期間の無線資源割り当て率保証を、任意のM個の買い手オペレータに売る。買い手オペレータのシステム設計・運用部１１３は、通信システム１１２の運用を行っており、いつの時間にどのくらいの無線資源の追加が有効かを吟味して、保証購入部１１４に知らせる。保証購入部１１４は、システム設計・運用部１１３の方針に従って、保証を購入するかどうかを決定し、購入する場合は対価を保証販売部１０５に支払う。図中、N個の買い手オペレータ７０３1〜７０３Nの構成は同一とする。Mは、N以下の任意数である。
【０１４２】
保証販売部１０５は、M個の無線資源割り当て率を、それぞれ購入した買い手オペレータと関連付けて無線資源管理装置１０２の記憶部１１０に通知する。記憶部１１０は、無線資源割り当て率を、購入した買い手オペレータと関連付けて、保証期間記憶する。
【０１４３】
また、電波使用権保有部１０４は、電波使用権を有する無線資源を売りに出す事を無線資源売り出し部１０６に通知する。無線資源売り出し部１０６は、売りに出された無線資源を、周波数、場所、電力、開始時間、終了時間などによって指定する短期間の無線資源ブロックとして、任意のN個の買い手オペレータ７０３1〜７０３Nに売り出しを通知する。
【０１４４】
各買い手オペレータの入札部７０１は、各々の所有する通信システム７０２に、無線ブロックの周波数情報を通知し、通信試行を指示する。通信システム７０２は、無線資源ブロックを使用する予定の送受信局を選択する。その送受信局がその周波数で既知信号を用いて送受信の試行を行い、伝搬路品質（信号対雑音電力比）を測定する。通信システム７０２は、その伝搬路品質（信号対雑音電力比）を入札部７０１に通知する。入札部７０１は、この伝搬路品質情報から、伝搬可能容量を計算して、有用性とする。また、通信システム７０２の通信品質（遅延、誤り率、送信電力）、トラフィック状態、バッファの蓄積量や、または過去のトラフィック統計から必要性を判断し、必要性と有用性に応じて入札を行う。
【０１４５】
計算・選択部１０７は、N個の買い手オペレータ７０３1〜７０３NからのN個以下の入札と、各買い手オペレータに関連づけられた無線資源割り当て率保証とを元に、無線資源割り当て率保証を実現するための保証割り当て計算を行い、計算結果より、最適な買い手オペレータを選択し、通知する。通知を受けた買い手オペレータは、価格をライトホルダー１０１に支払い、通信システム７０２は、購入した無線資源ブロックを使用して通信を行う。
【０１４６】
ここで、無線資源割り当て率保証の保証期間Tmは、無線資源ブロックの個々の使用期間より長い。例えば、保証期間は、１カ月〜数年の期間、無線資源ブロックの使用期間は、10ms〜数時間である。
【０１４７】
このような構成により、無線資源割り当て率保証を購入した買い手オペレータに対して、長期的な見通しよる通信システム７０２のシステム設計・運営を可能とし、且つ、各通信システム７０２の必要性と有用性を加味した最適な無線資源の割り当てにより、無線資源の有効利用を行う事ができる。
【０１４８】
ライトホルダー１０１は、他のオペレータの場合もあるし、政府などの電波使用権管理団体の場合もある。また、ライトホルダー１０１が有する構成要素は、ライトホルダー１０１が所有するシステムに備えられる。また、このシステムと無線資源管理装置１０２は、一体の場合もある。また、買い手オペレータが有する構成要素は、買い手オペレータが所有するシステムに備えられる。また、買い手オペレータは、ライトホルダー１０１の周波数帯とは別の無線資源使用権を有する場合もある。
【０１４９】
無線資源ブロックの有効性は、無線資源ブロックの位置と送信局の間の距離（図５(c)に示すｒ）のみでなく、実際に使用する送受信局間の伝搬路品質により異なる。この伝搬路品質は、同じ送受信局間でも、無線資源ブロックの周波数により異なり、時間によって変化する。
【０１５０】
そのため、事前に測定して記憶しておいた値を用いることもできるが、第２の実施例では、実際に使う送受信局で、無線資源ブロックの周波数で伝搬路品質を測定する事により、有効性の値をより正確にする効果がある。
【０１５１】
次に、図９のフローチャートを用いて本発明の第２の実施例の動作を説明する。ここで示すのは、入札部７０１の入札動作である。
【０１５２】
図９(a)の例において、入札部７０１は、無線資源ブロックの売り出しを受ける（S01）。この無線資源ブロックの情報は、中心周波数がｆ１、帯域幅がBW1、電力がPo、場所が緯度a1、経度b1、及び開始時刻がt0、終了時刻がt1である。次に、入札部７０１は、必要性の判断として、この無線資源ブロックの示す時刻が、自己の所有する通信システム７０２のトラフィックが集中するピーク時間帯に含まれるかを判断する（S02）。ピーク時間帯に含まれなければ入札を行わない（S03）。ピーク時間帯の場合は、次に有用性を計算するために、通信システム７０２に対して、無線資源ブロックの中心周波数f1における通信試行を要求する（S04）。通信システム７０２から、伝搬路品質情報SINRを受けると（S05）、有用性を示す通信可能容量を計算し（S06）、その値を入札する（S07）。
【０１５３】
このとき、入札に用いる通信可能容量の計算式の一例を以下に示す。
【０１５４】
【数１８】
2011008681.tif 000020
【０１５５】
SINR：通信試行により測定された信号対雑音比
Pt:通信システム７０２が、通信試行に用いた電力
BW1：無線資源ブロックの帯域幅
Po：無線資源ブロックの示す電力
d：無線資源ブロックの示す場所から通信システム７０２の送信局までの距離
このとき、通信システム７０２が通信試行に用いる電力Ptは、例えば、予め既知である。変更する場合は、その都度通信システム７０２から入札部７０１に通知しても良い。
【０１５６】
距離dは、無線資源ブロックの示す位置の経度、緯度がa1、b1、通信システム７０２の送信局の経度、緯度がas、bsのとき、例えば、以下のように求められる。
【０１５７】
【数１９】
2011008681.tif 000021
【０１５８】
図９(b)の例によると、入札部７０１は、中心周波数がf1の無線資源ブロックの売り出しを受けると（S01）、無線資源ブロックの中心周波数f1の通知とともに、通信システム７０２の通信品質（遅延、誤り率、送信電力）、トラフィック状態、バッファの蓄積量のいずれかを問い合わせる（S08）。この例では、トラフィックを問い合わせている。通信システム７０２から、トラフィック情報と伝搬路品質情報SINRを受けると（S09）、トラフィックが所定値より高いかどうかで、必要性を判断し、低い場合は入札を行わない（S10,S03）。高い場合は必要であると判断し、有用性を示す通信可能容量を計算し（S06）、その値を入札する（S07）。
【０１５９】
（第３の実施例）
図１０を参照して、本発明の第３の実施例を説明する。
【０１６０】
図１０を参照すると、本発明の第３の実施例は、第１の実施例と比較して、ライトホルダー８０３及び無線資源管理装置８０４のみが異なり、買い手オペレータ１０３1〜１０３Nは同様である。これらの共通部分は、構成も動作も第１の実施例と同様である。
【０１６１】
ライトホルダー８０３は、任意の周波数帯の電波使用権を有する。保証販売部１０５は、任意の周波数帯の中長期間の無線資源割り当て率保証を、任意のM個の買い手オペレータに売る。買い手オペレータの保証購入部１１４は、システム設計・運用部１１３の方針に従って、保証を購入するかどうかを決定し、購入する場合は対価を保証販売部１０５に支払う。図中、N個の買い手オペレータ１０３1〜１０３Nの構造は同じとする。Mは、N以下の任意数である。
【０１６２】
保証販売部１０５は、M個の無線資源割り当て率保証を、それぞれ購入した買い手オペレータと関連付けて挿入部８０１に通知する。挿入部８０１は、無線資源割り当て率保証を、購入した買い手オペレータと関連付けて記憶する。
【０１６３】
また、電波使用権保有部１０４は、電波使用権を有する無線資源を売りに出す事を挿入部８０１に通知する。挿入部８０１は、無線資源の売り出しの通知に、保証する無線資源割り当て率と、それを購入した買い手オペレータの情報を付加して無線資源管理装置８０４の無線資源売り出し部８０２に通知する。無線資源売り出し部８０２は、売りに出された無線資源を、周波数、場所、電力、時間などによって指定する短期間の無線資源ブロックとして、任意のN個の買い手オペレータ１０３1〜１０３Nに売り出しを通知する。また、無線資源売り出し部８０２は、保証する無線資源割り当て率と、それを購入した買い手オペレータの情報を計算・選択部１０７に送る。各買い手オペレータの入札部１１１は、各々の所有する通信システム１１２から、稼働中もしくは稼働予定の送受信局の位置情報を得て、売りに出された無線資源ブロックの必要性と有用性を計算し、必要性と有用性が高いほど大きな値を、低いほど小さな値を入札する。最も小さい場合には、入札を行わない。
【０１６４】
また、通信システム１１２は、入札部１１１に、通信品質（遅延、誤り率、送信電力）、トラフィック情報などの情報を送る場合もある。また、通信システム１１２は、入札部１１１に、稼働中もしくは稼働予定の送受信局の伝搬路品質情報を送る場合もある。
【０１６５】
ここで、必要性は、通信システム１１２の通信品質（遅延、誤り率、送信電力）、トラフィック状態、バッファの蓄積量から計算する。または、過去の時間的なトラフィック状態の統計情報から、ピーク時であるかどうかなどで計算する。有用性は、現在通信中の送受信局の通信を、売り出し中の無線資源を用いて行う場合の伝搬可能容量の推定により行う。
【０１６６】
計算・選択部１０７は、N個の買い手オペレータ１０３1〜１０３NからのN個以下の入札と、各買い手オペレータに関連づけられた無線資源割り当て率保証とを元に、無線資源割り当て率保証を実現するための保証割り当て計算を行い、計算結果より、最適な買い手オペレータを選択し、通知する。通知を受けた買い手オペレータは、（図示しないが）価格をライトホルダー８０３に支払い、通信システム１１２は、購入した無線資源を使用して通信を行う。
【０１６７】
ここで、無線資源割り当て率保証の保証期間Tmは、無線資源ブロックの個々の使用期間より長い。例えば、保証期間は、１カ月〜数年の期間、無線資源ブロックの使用期間は、10ms〜数時間である。
【０１６８】
このような構成により、無線資源割り当て率保証を購入した買い手オペレータに対して、長期的な見通しよる通信システム１１２のシステム設計・運営を可能とし、且つ、各通信システム１１２の必要性と有用性を加味した最適な無線資源の割り当てにより、無線資源の有効利用を行う事ができる。
【０１６９】
第３の実施例は、挿入部８０１及び無線資源売り出し部８０２以外の動作は、第１の実施例と同様である。
【０１７０】
ライトホルダー８０３は、他のオペレータの場合もあるし、政府などの電波使用権管理団体の場合もある。また、ライトホルダー８０３が有する構成要素は、ライトホルダー８０３が所有するシステムに備えられる。また、このシステムと無線資源管理装置８０４は、一体の場合もある。また、買い手オペレータが有する構成要素は、買い手オペレータが所有するシステムに備えられる。また、買い手オペレータは、ライトホルダー８０３の周波数帯とは別の無線資源使用権を有する場合もある。
【０１７１】
（第４の実施例）
図１１を参照して、本発明の第４の実施例を説明する。
【０１７２】
図１１を参照すると、本発明の第４の実施例は、第２の実施例と比較して、ライトホルダー９０１と、買い手オペレータ９０３1〜９０３Nとが異なる。
【０１７３】
また、本発明の第４の実施例は、第２の実施例と比較して、サウンディング部９０２と、サウンディング部９０２に応答する通信システム９０５の動作及びサウンディング部９０２を用いる入札部９０４の動作以外は、同様である。
【０１７４】
ライトホルダー９０１は、任意の周波数帯の電波使用権を有する。保証販売部１０５は、任意の周波数帯の中長期間の無線資源割り当て率保証を、任意のM個の買い手オペレータに売る。買い手オペレータのシステム設計・運用部１１３は、通信システム１１２の運用を行っており、いつの時間にどのくらいの無線資源の追加が有効かを吟味して、保証購入部１１４に知らせる。保証購入部１１４は、システム設計・運用部１１３の方針に従って、保証を購入するかどうかを決定し、購入する場合は対価を保証販売部１０５に支払う。図中、N個の買い手オペレータ９０３1〜９０３Nの構成は同一とする。Mは、N以下の任意数である。
【０１７５】
保証販売部１０５は、M個の無線資源割り当て率を、それぞれ購入した買い手オペレータと関連付けて記憶部１１０に通知する。記憶部１１０は、無線資源割り当て率を、購入した買い手オペレータと関連付けて、保証期間記憶する。
【０１７６】
また、電波使用権保有部１０４は、電波使用権を有する無線資源を売りに出す事を無線資源売り出し部１０６に通知する。無線資源売り出し部１０６は、売りに出された無線資源を、周波数、場所、電力、時間などによって指定する短期間の無線資源ブロックとして、任意のN個の買い手オペレータ９０３1〜９０３Nに売り出しを通知する。
【０１７７】
サウンディング部９０２は、売りに出した無線資源の周波数及び場所におけるサウンディング信号を、送信する。サウンディング信号は、既知の信号パターンである。各買い手オペレータの入札部９０４は、各々の所有する通信システム９０５に、無線ブロックの周波数情報を通知し、サウンディング信号の受信と通信試行を指示する。通信システム９０５は、無線資源ブロックを使用する予定の送受信局を選択する。その送受信局が、サウンディグ信号を受信し、電力を計測する。更に、その周波数で既知信号を用いて送受信の試行を行い、伝搬路品質（信号対雑音電力比）を測定する。通信システム９０５は、その計測した電力と伝搬路品質（信号対雑音電力比）を入札部９０４に通知する。入札部９０４は、この測定した電力と伝搬路品質情報を用いて、伝搬可能容量を計算して、有用性とする。また、通信システム９０５は、通信品質（遅延、誤り率、送信電力）、トラフィック状態、バッファの蓄積量を通知する場合もある。このとき、入札部９０４は、通信システム９０５から通知された値から必要性を判断する。また、入札部９０４は、過去のトラフィック統計から必要性を判断する場合もある。入札部９０４は、これらの必要性と有用性に応じて入札を行う。
【０１７８】
計算・選択部１０７は、N個の買い手オペレータ９０３1〜９０３NからのN個以下の入札と、各買い手オペレータに関連づけられた無線資源割り当て率保証とを元に、無線資源割り当て率保証を実現するための保証割り当て計算を行い、計算結果より、最適な買い手オペレータを選択し、通知する。通知を受けた買い手オペレータは、価格をライトホルダー９０１に支払い、通信システム９０５は、購入した無線資源ブロックを使用して通信を行う。
【０１７９】
ここで、無線資源割り当て率保証の保証期間Tmは、無線資源ブロックの個々の使用期間より長い。例えば、保証期間は、１カ月〜数年の期間、無線資源ブロックの使用期間は、10ms〜数時間である。
【０１８０】
このような構成により、無線資源割り当て率保証を購入した買い手オペレータに対して、長期的な見通しよる通信システム９０５のシステム設計・運営を可能とし、且つ、各通信システム９０５の必要性と有用性を加味した最適な無線資源の割り当てにより、無線資源の有効利用を行う事ができる。
【０１８１】
また、このような構成により、通信システム９０５において無線資源ブロックを使用する予定の移動局が正確に自局の位置を知らない場合にも、送信可能電力を知る事ができ、無線資源ブロックの購入によって可能になる伝送容量を簡易に正確に見積もる事が可能となる。
【０１８２】
ライトホルダー９０１は、他のオペレータの場合もあるし、政府などの電波使用権管理団体の場合もある。また、ライトホルダー９０１が有する構成要素は、ライトホルダー９０１が所有するシステムに備えられる。また、買い手オペレータが有する構成要素は、買い手オペレータが所有するシステムに備えられる。また、買い手オペレータは、ライトホルダー９０１の周波数帯とは別の無線資源使用権を有する場合もある。
【０１８３】
このとき、入札に用いる通信可能容量の計算式（数式１８）を以下に置き換えることができるため、送受信局の位置が正確に分らなくても見積もりが可能となる。
【０１８４】
【数２０】
2011008681.tif 000022
【０１８５】
Pr:サウンディング信号の受信電力
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明は、電波使用権売買方法及び無線資源管理装置に関し、無線資源使用権を貨幣もしくはその代替品を介して売買する方法及び装置に関する。
【符号の説明】
【０１８７】
１０１    ライトホルダー
１０２    無線資源管理装置
１０３1〜１０３N    買い手オペレータ
１１５    無線資源売買手段
１１６    割り当て率保証売買手段
１０４    電波使用権保有部
１０５    保証販売部
１０６    無線資源売り出し部
１０７    計算・選択部
１１０    記憶部
１１１    入札部
１１２    通信システム
１１３    システム設計・運用部
１１４    保証購入部
【図１】
2011008681.tif 000023
【図２】
2011008681.tif 000024
【図３】
2011008681.tif 000025
【図４】
2011008681.tif 000026
【図５】
2011008681.tif 000027
【図６】
2011008681.tif 000028
【図７】
2011008681.tif 000029
【図８】
2011008681.tif 000030
【図９】
2011008681.tif 000031
【図１０】
2011008681.tif 000032
【図１１】
2011008681.tif 000033