(57)【要約】【課題】アクセスポイント間隔が近接している場合でも、周波数利用効率を改善すると共に端末の収容率が低下しない電波閉空間を提供すること。【解決手段】端末とアクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する取得部と、取得部により取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して１つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を計算すると共に、計算した干渉量が規定値以下となるアクセスポイントの送信電力を決定する閉空間解析部と、グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する時刻同期部と、閉空間解析部により決定された送信電力に基づきアクセスポイントの送信電力を制御する閉空間制御部と、を備える通信制御システム。【選択図】図２
2015119361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムであって、
前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する取得部と、
前記取得部により取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して１つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を計算すると共に、前記計算した干渉量が規定値以下となる前記アクセスポイントの送信電力を決定する閉空間解析部と、
前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する時刻同期部と、
前記閉空間解析部により決定された送信電力に基づき前記アクセスポイントの送信電力を制御する閉空間制御部と、
を備える通信制御システム。
【請求項２】
端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムであって、
前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する取得部と、
前記取得部により取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して１つのアクセスポイントとみなした場合の、グループ化されたアクセスポイントの送信信号が、所望の端末に対しては受信強度を示す指標値が最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最少となるように送信信号の振幅と位相を決定する閉空間解析部と、
前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する時刻同期部と、
前記閉空間解析部により決定された振幅と位相に基づき前記アクセスポイントを制御する閉空間制御部と、
を備える通信制御システム。
【請求項３】
前記閉空間解析部は、前記グループ化されたアクセスポイントの端末の収容数又は収容率が設定条件を満たすように、前記アクセスポイントのグループ化を行う、
請求項１又は２記載の通信制御システム。
【請求項４】
端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムにおいて、
前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、
前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する処理と、
前記取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントを抽出し、前記抽出したアクセスポイントをグループ化して１つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を計算すると共に、前記計算した干渉量が規定値以下となる前記アクセスポイントの送信電力を決定する処理と、
前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する処理と、
前記決定された送信電力に基づき前記アクセスポイントの送信電力を制御すると共に、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信するように制御する処理と、
を行う通信制御方法。
【請求項５】
端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムにおいて、
前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、
前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する処理と、
前記取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して１つのアクセスポイントとみなした場合の、グループ化されたアクセスポイントの送信信号が、所望の端末に対しては受信強度を示す指標値が最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最少となるように送信信号の振幅と位相を決定する処理と、
前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する処理と、
前記決定された振幅と位相に基づき前記アクセスポイントを制御する処理と、
を行う通信制御方法。
【請求項６】
前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、
前記グループ化されたアクセスポイントの端末の収容数又は収容率が設定条件を満たすように、前記アクセスポイントのグループ化を行う、
請求項４又は５記載の通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスブロードバンドの進展に伴う周波数需要増大に対応するため、逼迫している電波をより有効かつ効率的に利用する周波数の高度利用が望まれている。ホワイトスペース利用とは、周波数の高度利用の一つであり、放送や通信など特定用途に割り当てられた周波数を、地理的条件や時間的条件を考慮して、現職システムに影響を与えないように他の用途で利用できるようにするものである。現職システムの利用者は１次利用者、１次利用者以外の利用者は２次利用者と称される。
【０００３】
地理的条件では、２次利用者は、無線局情報、周波数割り当てや地理的情報を管理するデータベースを用いて１次利用者のサービスエリアを把握して離隔距離が十分取れていることを確認する。また、時間的条件では、２次利用者は無線局の位置や利用状況により時々刻々と変化する電波状況を把握するスペクトラムセンシングとデータベースを連携してホワイトスペース利用可能な周波数を割り出す。非特許文献１では、スペクトラムセンシングとデータベースを用いたホワイトスペース利用に対する条件等が示されている。
【０００４】
図５は、ホワイトスペース利用における２次システムのエリア形成と、ホワイトスペース利用システムの構成の例を示している。基地局１０は、アンテナ１１、ＳＷ（スイッチ）１２、センシング部１３、制御部１４、送受信部１５及びＮＷ（ネットワーク）インターフェース１６を備える。基地局１０のセンシング部１３は、１次システムの利用周波数において、電波強度を定期的に検出する。端末２０は、アンテナ２１、ＳＷ２２、センシング部２３、制御部２４及び送受信部２５を備える。そして、センシング部１３は、検出結果を、ＮＷインターフェース１６及びコアＮＷ３０を介してＮＷ制御部４０のデータ蓄積部４３に送信する。
【０００５】
ＮＷ制御部４０は、ＮＷインターフェース４１、データ管理部４２、データ蓄積部４３、データ解析部４４及び制御部４５を備える。データ管理部４２には、１次システムのキャリア情報や電波の特徴が登録されている。データ解析部４４は、データ蓄積部４３の電波データとデータ管理部４２の既存システムの周波数情報等を照らし合わせて１次システムの利用の有無を推定し、２次システムの利用可否を判断する。２次システムの基地局１０は、データ管理部４２に、ホワイトスペース利用可能な周波数を問い合わせる。データ管理部４２は、スペクトラムセンシングの結果でデータ蓄積部４３が更新される毎にホワイトスペース利用可能な周波数帯を更新し、基地局１０の問い合わせに対して応答する。基地局１０は、データ管理部４２の回答に基づいて、ホワイトスペース利用可能な周波数に設定して端末２０と通信を行う。
【０００６】
ここで、電波閉空間とは、１次利用者と２次利用者間の周波数共用だけでなく、２次利用者間において周波数共用を行い、周波数利用効率を向上する技術の一つである。電波閉空間は、サイトスペシフィックな伝搬解析に基づいた与干渉量推定により設定した、無線利用境界外へ漏れ出す干渉量を許容値以下に抑えることを特徴とする。これにより周波数繰り返し距離が短縮でき、周波数利用効率が向上する（非特許文献２参照）。
【０００７】
図６は、電波閉空間システムの構成例を示した図である。アクセスポイント１００−１〜１００ｎ（ｎは任意の整数）は、制御部１２０の指示により定期的にビーコンを送信し、他のアクセスポイント１００ならびに全ての端末２００−１〜２００−ｍ（ｍは任意の整数）は、各々のキャリアセンス部（１５０、２４０）で、それぞれＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication；受信信号強度）を測定する。測定されたＲＳＳＩは、測定時間のタイムスタンプが付加され、ＮＷ制御部４００のデータ蓄積部４４０に保存される。ＮＷ制御部４００は、保存されたＲＳＳＩデータから各アクセスポイントならびに各端末の送信時刻と同じタイムスタンプのＲＳＳＩを抽出し、送信電力とアンテナ利得を考慮して干渉量を算出する。この結果、アクセスポイントと端末に関する全ての組合せに対する干渉量がＲＳＳＩ制御部４００で把握される。
【０００８】
図７は、図６に示す電波閉空間システムにおいて実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下、いずれのアクセスポイントであるかを区別しないときは、単にアクセスポイント１００と称して説明する。また、いずれの端末であるかを区別しないときは、単に端末２００と称して説明する。
【０００９】
まず、各端末２００は、全ての組合せにおける干渉量から、干渉量が最大のアクセスポイント１００を接続するアクセスポイント１００として選択する（ステップＳ１００）。次に、各アクセスポイント１００は、接続する端末を除く全ての端末ならびに他のアクセスポイント１００に対して許容干渉量となるように送信電力を再設定する（ステップＳ１１０）。そして、各アクセスポイント１００は、再設定された送信電力で接続することで受信電力が最少受信電力以上となり、通信が可能な端末２００が存在するか否かを判定する（ステップＳ１２０）。最少受信電力以上となる端末２００が存在しない場合（ステップＳ１２０−ＮＯ）、電波閉空間は正常に形成されないため、電波閉空間を利用した通信は行わない（ステップＳ１３０）。
【００１０】
一方、最少受信電力以上の端末が存在する場合（ステップＳ１２０−ＹＥＳ）、その旨がＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０に通知される。この場合、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、電波の利用境界で干渉量が許容干渉量以下になっているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。干渉量が許容干渉量以下になっていない場合（ステップＳ１４０−ＮＯ）、ＮＷ制御部４００の閉空間制御部４７０は、利用境界で許容干渉量以下となるように、アクセスポイント１００の制御部１２０を介して送信部１３０の送信電力を再設定する（ステップＳ１５０）。そして、アクセスポイント１００においてステップＳ１２０が実行され、利用境界で干渉量が許容干渉量以下になるまで（ステップＳ１４０−ＹＥＳ）、ステップＳ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１５０の処理が繰り返される。
利用境界で許容干渉量以下となれば、電波閉空間（図６中、閉空間領域＃１、２で示す）は正常に形成され（ステップＳ１６０）、アクセスポイント１００と端末２００とが電波閉空間を利用した通信を行う。このように、与干渉量推定と送信電力制御により、２次利用者間の周波数共用が可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】原田他，「ホワイトスペースにおける新たなブロードバンドアクセスに向けた研究開発」，信学技報，SR2011-76,pp.199-206,2013.10.
【非特許文献２】片山他，「ユーザセントリックワイヤレスネットワークを利用した電波閉空間システムの提案」，2013信学総大，B-17-37，2013.3.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、非特許文献１における１次利用者と２次利用者の離隔距離の規定は、実験的に求められたサイトジェネラルな伝搬式と伝搬揺らぎを考慮した許容干渉量が適用されるため、場所によっては必要以上に離隔距離を取ってしまい、周波数利用効率の低下を招く場合がある。また、非特許文献２では、アクセスポイント間で与干渉を与えないように送信電力を制御するため、エリア半径は概ねアクセスポイント間隔の１／２になるため、アクセスポイントが近接している場合には、通信エリアが狭められ、収容する端末が少なくなるという課題があった。
【００１３】
上記事情に鑑み、本発明は、アクセスポイント間隔が近接している場合でも、周波数利用効率を改善するとともに端末の収容率の低下を抑えることができる技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムであって、前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する取得部と、前記取得部により取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して１つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を計算すると共に、前記計算した干渉量が規定値以下となる前記アクセスポイントの送信電力を決定する閉空間解析部と、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する時刻同期部と、前記閉空間解析部により決定された送信電力に基づき前記アクセスポイントの送信電力を制御する閉空間制御部と、を備える通信制御システムである。
【００１５】
本発明の一態様は、端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムであって、前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する取得部と、前記取得部により取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して１つのアクセスポイントとみなした場合の、グループ化されたアクセスポイントの送信信号が、所望の端末に対しては受信強度を示す指標値が最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最少となるように送信信号の振幅と位相を決定する閉空間解析部と、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する時刻同期部と、前記閉空間解析部により決定された振幅と位相に基づき前記アクセスポイントを制御する閉空間制御部と、を備える通信制御システムである。
【００１６】
本発明の一態様は、上記の通信制御システムであって、前記閉空間解析部は、前記グループ化されたアクセスポイントの端末の収容数又は収容率が設定条件を満たすように、前記アクセスポイントのグループ化を行う。
【００１７】
本発明の一態様は、端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムにおいて、前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する処理と、前記取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントを抽出し、前記抽出したアクセスポイントをグループ化して１つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を計算すると共に、前記計算した干渉量が規定値以下となる前記アクセスポイントの送信電力を決定する処理と、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する処理と、前記決定された送信電力に基づき前記アクセスポイントの送信電力を制御すると共に、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信するように制御する処理と、を行う通信制御方法である。
【００１８】
本発明の一態様は、端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムにおいて、前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する処理と、前記取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して１つのアクセスポイントとみなした場合の、グループ化されたアクセスポイントの送信信号が、所望の端末に対しては受信強度を示す指標値が最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最少となるように送信信号の振幅と位相を決定する処理と、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する処理と、前記決定された振幅と位相に基づき前記アクセスポイントを制御する処理と、を行う通信制御方法である。
【００１９】
本発明の一態様は、上記の通信制御方法であって、前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、前記グループ化されたアクセスポイントの端末の収容数又は収容率が設定条件を満たすように、前記アクセスポイントのグループ化を行う。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、アクセスポイント間隔が近接している場合でも、周波数利用効率を改善するとともに端末の収容率の低下を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る通信制御システム１の構成例を示した図である。
【図２】第１の実施形態に係る通信制御システム１により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態に係る通信制御システム２の構成例を示した図である。
【図４】第２の実施形態に係る通信制御システム２により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】ホワイトスペース利用における２次システムのエリア形成と、ホワイトスペース利用システムの構成の例を示す図である。
【図６】電波閉空間システムの構成例を示した図である。
【図７】図６に示す電波閉空間システムにおいて実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る通信制御システム１の構成例を示した図である。通信制御システム１は、複数のアクセスポイント１００−１〜１００−ｎ（ｎは任意の整数）と、複数の端末２００−１〜２００−ｍと、ＮＷ制御部４００とを備える。以下、いずれのアクセスポイントであるかを区別しないときは、単にアクセスポイント１００と称して説明する。また、いずれの端末であるかを区別しないときは、単に端末２００と称して説明する。各アクセスポイント１００とＮＷ制御部４００は、コアＮＷ３００を介して接続されている。コアネットワーク３００は、光ファイバにより形成されており、高速かつ大容量の通信が可能である。
【００２３】
アクセスポイント１００は、ＮＷインターフェース１１０と、制御部１２０と、送信部１３０と、ＳＷ１４０と、キャリアセンス部１５０と、受信部１６０と、アンテナ１７０と、時刻同期部１８０とを備える。
【００２４】
ＮＷインターフェース１１０は、光ファイバを介して、コアネットワーク３００に接続される。制御部１２０は、図示しない記憶部に格納されたプログラムを実行することにより機能し、アクセスポイント１００の処理を統括的に制御する。送信部１３０は、制御部１２０から入力された信号に対して変調などの処理を行って、処理された信号を送信するようにＳＷ１４０及びアンテナ１７０を制御する。キャリアセンス部１５０は、他のアクセスポイント１００から受信したビーコンについて、ＲＳＳＩを測定する。キャリアセンス部１５０により測定されたＲＳＳＩは、測定時間のタイムスタンプが付加され、ＮＷインターフェース１１０及びコアＮＷ３００を介してＮＷ制御部４００に送信され、ＮＷ制御部４００のデータ蓄積部４４０に保存される。受信部１６０は、ＳＷ１４０及びアンテナ１７０によって受信された信号に対して復調などの処理を行い、制御部１２０に出力する。時刻同期部１８０は、ＮＷ制御部４００の時刻同期部５００と協調し、後述するようにグループ化された他のアクセスポイント１００と同一の信号を同一のタイミングで送受信するように送信部１３０などを制御する。
【００２５】
端末２００は、上位レイヤ２１０と、制御部２２０と、送信部２３０と、キャリアセンス部２４０と、受信部２５０と、ＳＷ２６０と、アンテナ２７０とを備える。
【００２６】
上位レイヤ２１０は、ユーザによるアプリケーションの操作等によって送信要求が生じた場合に、送信要求と共に送信データを制御部２２０に出力する。また、上位レイヤ２１０は、制御部２２０から入力されたデータをアプリケーション等に伝える。制御部２２０は、図示しない記憶部に格納されたプログラムを実行することにより機能し、端末２００の処理を統括的に制御する。送信部２３０は、制御部２２０から入力された信号に対して変調などの処理を行って、処理された信号を送信するようにＳＷ２６０及びアンテナ２７０を制御する。キャリアセンス部２４０は、アクセスポイント１００から受信したビーコンについて、ＲＳＳＩを測定する。キャリアセンス部２４０により測定されたＲＳＳＩは、測定時間のタイムスタンプが付加され、アクセスポイント１００及びコアＮＷ３００を介してＮＷ制御部４００に送信され、ＮＷ制御部４００のデータ蓄積部４４０に保存される。受信部２５０は、ＳＷ２６０及びアンテナ２７０によって受信された信号に対して復調などの処理を行い、制御部２２０に出力する。
【００２７】
ＮＷ制御部４００は、データベース４１０と、ＮＷインターフェース４２０と、復調部４３０と、データ蓄積部４４０と、変調部４５０と、制御部４６０と、閉空間制御部４７０と、閉空間解析部４８０と、上位レイヤ４９０と、時刻同期部５００とを備える。
【００２８】
データベース４１０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置上に構築される。データベース４１０には、各アクセスポイント１００の性能や位置等の情報が格納されている。ＮＷインターフェース４２０は、光ファイバを介して、コアネットワーク３００に接続される。復調部４３０は、ＮＷインターフェース４２０を介して各アクセスポイント１００から受信した信号を復調し、上位レイヤ４９０に出力する。データ蓄積部４４０には、アクセスポイント１００や端末２００から受信したＲＳＳＩなどのデータが蓄積される。変調部４５０は、ＮＷインターフェース４２０を介して各アクセスポイント１００に送信する信号を変調する。制御部４６０は、図示しない記憶部に格納されたプログラムを実行することにより機能し、ＮＷ制御部４００の処理を統括的に制御する。
【００２９】
閉空間制御部４７０は、各アクセスポイント１００における信号の送信電力やアンテナ指向性等を制御し、電波閉空間の境界の設定を行う。閉空間解析部４８０は、以下に説明するように、干渉量に基づくアクセスポイント１００のグループ化処理等を行う。上位レイヤ４９０は、オペレーティングシステムやアプリケーションに関する処理を行う。時刻同期部５００は、アクセスポイント１００の時刻同期部１８０と協調し、アクセスポイント１００が他のアクセスポイント１００と同一の信号を同一のタイミングで送受信できるように支援する。
【００３０】
図２は、第１の実施形態に係る通信制御システム１により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。係る処理の前提として、ＮＷ制御部４００は前述したように、互いに通信を行うことが可能な複数のアクセスポイント１００と複数の端末２００の全ての組み合わせにおける干渉量を把握している。
【００３１】
まず、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、複数のアクセスポイント１００間において、互いの干渉量がある規定値以上になっていることで、近接していると推定されるものを抽出し、グループ化したアクセスポイントとして定義する（ステップＳ２００）。このようにグループ化されたアクセスポイント１００は、それぞれの時刻同期部１８０とＮＷ制御部４００の時刻同期部５００とが協調することにより、ＮＴＰ（Network Time Protocol）やＰＴＰ（Precise Time Protocol）などのプロトコルによって時刻周波数同期を確立し、同一の信号を同一のタイミングで送受信する。
【００３２】
次に、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、ステップＳ２００においてグループ化したアクセスポイント１００間の干渉を無効とし、グループ化したアクセスポイント１００を１つのアクセスポイント１００とみなして、アクセスポイント１００間と、アクセスポイント１００と端末２００との間と、の干渉量を再計算する（ステップＳ２１０）。
【００３３】
次に、各端末２００は、ステップＳ２１０で再計算された干渉量が最大のアクセスポイント１００を、接続先のアクセスポイント１００として選択する（ステップＳ２２０）。
【００３４】
次に、各アクセスポイント１００は、自己に接続する全ての端末２００及び他のアクセスポイント１００に対して、許容干渉量以下となるように送信電力を再設定する（ステップＳ２３０）。そして、各アクセスポイント１００は、再設定された送信電力で接続することで受信電力が最少受信電力以上となり、通信を行うことが可能な端末２００が存在するか否かを判定する（ステップＳ２４０）。最少受信電力以上となる端末２００が存在しない場合（ステップＳ２４０−ＮＯ）、電波閉空間は正常に形成されないため、電波閉空間を利用した通信は行わない（ステップＳ２５０）。
【００３５】
一方、最少受信電力以上の端末２００が存在する場合（ステップＳ２４０−ＹＥＳ）、その旨がＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０に通知される。この場合、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、電波の利用境界で干渉量が許容干渉量以下になっているか否かを判定する（ステップＳ２６０）。干渉量が許容干渉量以下になっていない場合（ステップＳ２６０−ＮＯ）、ＮＷ制御部４００の閉空間制御部４７０は、利用境界で許容干渉量以下となるように、アクセスポイント１００の制御部１２０を介して送信部１３０の送信電力を再設定する（ステップＳ２７０）。そして、アクセスポイント１００においてステップＳ２４０が実行され、利用境界で干渉量が許容干渉量以下になるまで（ステップＳ２６０−ＹＥＳ）、ステップＳ２４０、Ｓ２６０、Ｓ２７０の処理が繰り返される。
【００３６】
利用境界で許容干渉量以下となれば、電波閉空間（図中、閉空間領域＃３で示す）は正常に形成されている（ステップＳ２８０）。この場合、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、グループ化されたアクセスポイント１００内での端末２００の収容数が設定値以上か否かを判定する（ステップＳ２９０）。収容数が設定値未満である場合（ステップＳ２９０−ＮＯ）、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、グループ化するためのアクセスポイント１００間の相互の干渉量のしきい値を再設定し（ステップＳ３００）、各アクセスポイント１００に通知する。その後、ステップＳ２００以下の処理が実行される。一方、収容数が設定値以上である場合（ステップＳ２９０−ＹＥＳ）、アクセスポイント１００と端末２００とが電波閉空間を利用した通信を行う。このように、与干渉量推定と送信電力制御により、２次利用者間の周波数共用が可能となる。なお、ステップＳ２９０において、「収容数」に代えて、「収容率」を設定値と比較してもよい。
【００３７】
以上説明した本実施形態の通信制御システム１及び通信制御方法によれば、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイント１００を抽出し、抽出したアクセスポイント１００を、端末２００の収容数が設定条件を満たすようにグループ化して１つのアクセスポイント１００とみなした場合の干渉量を計算すると共に、計算した干渉量が規定値以下となるアクセスポイント１００の送信電力を決定し、グループ化されたアクセスポイントが、決定された送信電力で同一の信号を同期したタイミングで送信するように制御するため、アクセスポイント１００の間隔が近接している場合でも、周波数利用効率を改善すると共に端末の収容率が低下しない電波閉空間を提供することができる。
【００３８】
なお、図２で説明した各処理の主体の所在は、あくまで例示であり、例えば、アクセスポイント１００が閉空間制御部４７０や閉空間解析部４８を備えるというように、処理の主体が適宜入れ替えられても構わない。
【００３９】
［第２の実施形態］
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態に係る通信制御システム２の構成例を示した図である。第１の実施形態と比較すると、第２の実施形態に係る通信制御システム２は、アクセスポイント１００がキャリアセンス部１５０に代えてチャネル情報取得部１９０を備え、端末２００がキャリアセンス部２４０に代えてチャネル情報取得部２８０を備える点で相違する。以下、第１の実施形態と共通する機能については、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００４０】
チャネル情報取得部１９０及びチャネル情報取得部２８０は、端末２００とアクセスポイント１００の間と、アクセスポイント１００間との通信におけるチャネル状態を示すチャネル情報を生成し、ＮＷ制御部４００に送信する。
【００４１】
図４は、第２の実施形態に係る通信制御システム２により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。係る処理の前提として、ＮＷ制御部４００は前述したように、互いに通信を行うことが可能な複数のアクセスポイント１００と複数の端末２００の全ての組み合わせにおけるチャネル状態を把握しており、チャネル状態に基づいて干渉量を把握することができる。
【００４２】
まず、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、複数のアクセスポイント１００間において、互いの干渉量がある規定値以上になっていることで、近接していると推定されるものを抽出し、グループ化したアクセスポイントとして定義する（ステップＳ２００）。このようにグループ化されたアクセスポイント１００は、それぞれの時刻同期部１８０とＮＷ制御部４００の時刻同期部５００とが協調することにより、ＮＴＰやＰＴＰなどのプロトコルによって時刻周波数同期を確立し、同一の信号を同一のタイミングで送受信する。
【００４３】
次に、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、ステップＳ２００においてグループ化したアクセスポイント１００間の干渉を無効とし、グループ化したアクセスポイント１００を１つのアクセスポイント１００とみなして、アクセスポイント１００間と、アクセスポイント１００と端末２００との間と、の干渉量を再計算する（ステップＳ２１０）。
【００４４】
次に、各端末２００は、ステップＳ２１０で再計算された干渉量が最大のアクセスポイント１００を、接続先のアクセスポイント１００として選択する（ステップＳ２２０）。
【００４５】
次に、ＮＷ制御部４００の閉空間制御部４７０又はグループ化されたアクセスポイント１００は、グループ化されたアクセスポイント１００の送信信号が、所望の端末２００に対しては受信ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio）が最大となり、それ以外の端末２００に対しては受信電力が最少となるように、送信信号の振幅と位相を設定する（ステップＳ３１０）。なお、ＳＩＮＲは、「受信強度を示す指標値」の一例である。また、「所望の端末２００」とは、電波閉空間を利用してアクセスポイント１００と通信を行うことが予定される端末２００を意味する。
【００４６】
そして、各アクセスポイント１００は、設定された振幅と位相で接続することで受信電力が最少受信電力以上となり、通信を行うことが可能な所望の端末２００が存在するか否かを判定する（ステップＳ２４０）。最少受信電力以上となる所望の端末２００が存在しない場合（ステップＳ２４０−ＮＯ）、電波閉空間は正常に形成されないため、電波閉空間を利用した通信は行わない（ステップＳ２５０）。
【００４７】
一方、最少受信電力以上の所望の端末２００が存在する場合（ステップＳ２４０−ＹＥＳ）、その旨がＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０に通知される。この場合、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、電波の利用境界で干渉量が許容干渉量以下になっているか否かを判定する（ステップＳ２６０）。干渉量が許容干渉量以下になっていない場合（ステップＳ２６０−ＮＯ）、ＮＷ制御部４００の閉空間制御部４７０は、利用境界で許容干渉量以下となるように、アクセスポイント１００の制御部１２０を介して送信部１３０の送信電力を再設定する（ステップＳ２７０）。そして、アクセスポイント１００においてステップＳ２４０が実行され、利用境界で干渉量が許容干渉量以下になるまで（ステップＳ２６０−ＹＥＳ）、ステップＳ２４０、Ｓ２６０、Ｓ２７０の処理が繰り返される。
【００４８】
利用境界で許容干渉量以下となれば、電波閉空間（図中、閉空間領域＃３で示す）は正常に形成されている（ステップＳ２８０）。この場合、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、グループ化されたアクセスポイント１００内での端末２００の収容数が設定値以上か否かを判定する（ステップＳ２９０）。収容数が設定値未満である場合（ステップＳ２９０−ＮＯ）、ＮＷ制御部４００の閉空間解析部４８０は、グループ化するためのアクセスポイント１００間の相互の干渉量のしきい値を再設定し（ステップＳ３００）、各アクセスポイント１００に通知する。その後、ステップＳ２００以下の処理が実行される。一方、収容数が設定値以上である場合（ステップＳ２９０−ＹＥＳ）、アクセスポイント１００と端末２００とが電波閉空間を利用した通信を行う。このように、与干渉量推定と送信電力制御により、２次利用者間の周波数共用が可能となる。なお、ステップＳ２９０において、「収容数」に代えて、「収容率」を設定値と比較してもよい。
【００４９】
以上説明した本実施形態の通信制御システム２及び通信制御方法によれば、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイント１００を抽出し、抽出したアクセスポイント１００を、端末２００の収容数が設定条件を満たすようにグループ化して１つのアクセスポイント１００とみなした場合の干渉量を計算すると共に、グループ化されたアクセスポイント１００の送信信号が、所望の端末に対しては受信ＳＩＮＲが最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最少となるように、送信信号の振幅と位相を決定し、グループ化されたアクセスポイントが、決定された振幅と位相で同一の信号を同期したタイミングで送信するように制御するため、アクセスポイント１００の間隔が近接している場合でも、周波数利用効率を改善すると共に端末の収容率が低下しない電波閉空間を提供することができる。
【００５０】
なお、図４で説明した各処理の主体の所在は、あくまで例示であり、例えば、アクセスポイント１００が閉空間制御部４７０や閉空間解析部４８を備えるというように、処理の主体が適宜入れ替えられても構わない。
【００５１】
上述した実施形態におけるアクセスポイント１００、端末２００、ＮＷ制御部４００をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１…１次利用者，  ２…２次利用者，  １０…基地局，  １１，２１，１７０，２７０…アンテナ，  １２，２２，１４０，２６０…ＳＷ，  １３，２３…センシング部，  １４，２４，４５，１２０，２２０，４６０…制御部，  １５，２５…送受信部，  １６，４１，１１０，４２０…ＮＷインターフェース，  ２０，２００…端末，  ３０…コアＮＷ，  ４０，４００…ＮＷ制御部，  ４２…データ管理部，  ４３，４４０…データ蓄積部，  ４４…データ解析部，  １００…アクセスポイント，  １３０，２３０…送信部，  １５０，２４０…キャリアセンス部，  １６０，２５０…受信部，  ２１０…上位レイヤ，  ４１０…データベース，  ４３０…復調部，  ４５０…変調部，  ４７０…閉空間制御部，  ４８０…閉空間解析部，  １９０，２８０…チャネル情報取得部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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