(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信ネットワーク間における通信干渉を防止するための無線通信ネットワーク間の共存システムにおいて、
上記複数の無線通信ネットワークとの間で情報を送受信可能な共存制御手段と、
上記共存制御手段との間で情報を送受信可能であり、テレビシステムによるチャネルの使用状況が記録されたデータベースとを備え、
上記複数の無線通信ネットワークは、少なくとも自己の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報を含む通信情報と、自己によるチャネルの使用状況を示す第一チャネル情報とを上記共存制御手段に送信し、
上記データベースは、上記複数の無線通信ネットワーク内のテレビシステムによるチャネルの使用状況を示す第二チャネル情報を上記共存制御手段に送信し、
上記共存制御手段は、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、上記無線通信ネットワークが使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、それ以外のチャネルが属する他のチャネルセットとの何れかに複数のチャネルを当該無線通信ネットワーク毎に分類し、使用可能チャネルセットに分類した各チャネルを受信した上記通信情報に基づき、一の無線通信ネットワークの通信可能範囲と他の無線通信ネットワークの通信干渉発生範囲とが重なり合うか否かの基準を含む複数のランクに分類し、分類したランクに基づき上記使用可能チャネルセットからチャネルを選択し、選択したチャネルを当該無線通信ネットワークに通知し、
上記無線通信ネットワークは、通知されたチャネルにより無線通信を行うこと
を特徴とする無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項２】
上記共存制御手段は、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、上記無線通信ネットワークが使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、当該無線通信ネットワークが使用できないチャネルが属する使用不可能チャネルセットと、当該無線通信ネットワーク自身が使用している使用中チャネルセットとの何れかに複数のチャネルを当該無線通信ネットワーク毎に分類すること
を特徴とする請求項１記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項３】
上記複数の無線通信ネットワークは、自己の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報と、自己の無線通信ネットワークの無線通信規格情報と、自己の無線通信ネットワークによる送信出力情報とを含む通信情報を送信すること
を特徴とする請求項１又は２記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項４】
上記共存制御手段は、受信した上記第一チャネル情報及び通信情報に基づいて、上記無線通信ネットワークが使用したときに他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じないチャネルが属する空きチャネルセットと、他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する共存チャネルセットとの何れかに上記使用可能チャネルセットに属する各チャネルを分類すること  を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項５】
上記共存制御手段は、上記使用可能チャネルセットから選択したチャネルが共存チャネルセットに属するチャネルである場合に、選択したチャネルを当該無線通信ネットワークに通知するとともに、通信干渉が生じ得る各無線通信ネットワークに時分割及び／又は周波数分割の共存方法により無線通信を行うように通知し、
上記無線通信ネットワークは、通知されたチャネル及び共存方法により無線通信を行うこと
を特徴とする請求項４記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項６】
上記共存制御手段は、受信した上記第一チャネル情報及び通信情報に基づいて、一つの無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する単独共存チャネルセットと、二つ以上の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する多重共存チャネルセットとの何れかに上記共存チャネルセットに属する各チャネルを分類すること
を特徴とする請求項４又は５記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項７】
複数の無線通信ネットワーク間における通信干渉を防止するための無線通信ネットワーク間の共存システムにおいて、
上記複数の無線通信ネットワークとの間で情報を送受信可能である共存制御手段と、
上記共存制御手段との間で情報を送受信可能であり、テレビシステムによるチャネルの使用状況が記録されたデータベースとを備え、
上記複数の無線通信ネットワークは、少なくとも自己の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報を含む通信情報と、自己によるチャネルの使用状況を示す第一チャネル情報とを上記共存制御手段に送信し、
上記データベースは、上記複数の無線通信ネットワーク内のテレビシステムによるチャネルの使用状況を示す第二チャネル情報を上記共存制御手段に送信し、
上記共存制御手段は、受信した各無線通信ネットワークの上記通信情報及び上記第一チャネル情報と、受信した上記第二チャネル情報とを何れかの無線通信ネットワークに送信し、
上記無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、自己が使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、それ以外のチャネルが属する他のチャネルセットとの何れかに複数のチャネルを分類し、使用可能チャネルセットに分類した各チャネルを受信した上記通信情報に基づき、一の無線通信ネットワークの通信可能範囲と他の無線通信ネットワークの通信干渉発生範囲とが重なり合うか否かの基準を含む複数のランクに分類し、分類したランクに基づき上記使用可能チャネルセットからチャネルを選択し、選択したチャネルにより無線通信を行うこと
を特徴とする無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項８】
上記無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、自己が使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、自己が使用できないチャネルが属する使用不可能チャネルセットと、自己が使用しているチャネルが属する使用中チャネルセットとの何れかに複数のチャネルを分類すること
を特徴とする請求項７記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項９】
上記複数の無線通信ネットワークは、自己の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報と、自己の無線通信ネットワークの無線通信規格情報と、自己の無線通信ネットワークによる送信出力情報とを含む通信情報を送信すること
を特徴とする請求項７又は８記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項１０】
上記無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び通信情報に基づいて、自己が使用したときに他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じないチャネルが属する空きチャネルセットと、他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する共存チャネルセットとの何れかに上記使用可能チャネルセットに属する各チャネルを分類すること
を特徴とする請求項７〜９の何れか１項記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項１１】
上記無線通信ネットワークは、上記使用可能チャネルセットから選択したチャネルが共存チャネルセットに属するチャネルである場合に、通信干渉が生じ得る他の無線通信ネットワークとの間で時分割及び／又は周波数分割の共存方法により選択したチャネルで無線通信を行うこと
を特徴とする請求項１０記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項１２】
上記無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び通信情報に基づいて、一つの無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する単独共存チャネルセットと、二つ以上の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する多重共存チャネルセットとの何れかに上記共存チャネルセットに属する各チャネルを分類すること
を特徴とする請求項１０又は１１記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【請求項１３】
上記複数の無線通信ネットワークは、上記共存制御手段との間で情報を送受信可能な中継無線通信ネットワークと、上記中継無線通信ネットワークとの間で情報を送受信可能な末端無線通信ネットワークとを有し、
上記共存制御手段は、受信した各無線通信ネットワークの上記通信情報及び上記第一チャネル情報と、受信した上記第二チャネル情報とを,上記中継無線通信ネットワークに送信する、又は、上記中継無線通信ネットワークを通して上記末端無線通信ネットワークに送信し、
上記中継無線通信ネットワーク又は上記末端無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、当該末端無線通信ネットワークが使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、それ以外のチャネルが属する他のチャネルセットとの何れかに複数のチャネルを分類し、使用可能チャネルセットに分類した各チャネルを受信した上記通信情報に基づき複数のランクに分類し、分類したランクに基づき上記使用可能チャネルセットからチャネルを選択し、選択したチャネルにより当該末端無線通信ネットワークが無線通信を行うこと
を特徴とする請求項７〜１２の何れか１項記載の無線通信ネットワーク間の共存システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線通信ネットワーク間における通信干渉を防止するための無線通信ネットワーク間の共存システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、無線通信デバイスの使用が劇的に増大しており、これに伴い、互いに通信干渉が生じ得る複数の無線通信ネットワークをいかに共存させるかが重要になりつつある。
【０００３】
ここで、図１３に示すように、複数の無線通信ネットワーク１３１が存在する場合を考える。各無線通信ネットワーク１３１は、基地局１３３と、基地局１３３と無線通信可能なデバイス１３５を有するものとする。また、各無線通信ネットワーク１３１の基地局１３３からの通信可能範囲１４３が重なるものとする。
【０００４】
この場合、この重なる領域１４７にあるデバイス１３５は、各無線通信ネットワーク１３１が同じチャネルにより無線通信を行う場合に通信干渉を受けることになる。このため、複数の無線通信ネットワーク１３１において同じチャネルにより無線通信を行う場合は、通信干渉を生じさせることなく共存し得るように制御する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEEE P802.22 draft standard v5.0
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような問題を解決するため、ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１９．１においては、後述するようなＣＭ（Coexistence Manager）等の通信干渉を防止するための様々なエンティティが提案されている。しかし、ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１９．１においては、これらエンティティを実際に用いて通信干渉を防止するための具体的な手順やプロトコルは未だ提案されていなかった。
【０００７】
また、非特許文献１においては、自己が属する無線通信ネットワークが他の無線通信ネットワークとの間において通信干渉を防止しつつ共存を実現可能とするための手順が提案されている。
【０００８】
しかしながら、この非特許文献１に開示された手順は、あくまで自己が属する無線通信ネットワークと他の無線通信ネットワークとの間における通信干渉を防止するための方法に過ぎず、複数の無線通信ネットワークがある場合に各無線通信ネットワーク全体での通信干渉を防止するための方法ではない。
【０００９】
また、この非特許文献１に開示された手順は、基地局自身がチャネルを分類し、分類したチャネルから選択し、基地局が属する無線通信ネットワーク自身が選択したチャネルにより無線通信を行うものに過ぎず、無線通信ネットワーク内の基地局やデバイス以外がそのようなチャネルの分類、選択をすることを想定したものではない。
【００１０】
また、非特許文献１に開示された手順では、無線通信ネットワーク内の基地局やデバイスが他の無線通信ネットワークとの間での通信干渉の有無を判別するためにセンシングすることが必要であるという問題もある。
【００１１】
また、非特許文献１に開示された手順では、バックアップチャネル(Backup Channel)、キャンディデイトチャネル（Candidate Channel）、保護チャネル（Protected Channel）、使用中チャネル（Operating Channel）、未許諾チャネル（Disallowed Channel）のような多くの分類の何れかにチャネルを分類する必要があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、複数の無線通信ネットワークがある場合に各無線通信ネットワーク全体での通信干渉を防止しつつ無線通信を行うことを可能とし、更には上述の問題点を有利に解決することのできる無線通信ネットワーク間の共存システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、上述した課題を解決するために、鋭意検討の末、下記の無線通信ネットワーク間の共存システムを発明した。
【００１４】
第１発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、複数の無線通信ネットワーク間における通信干渉を防止するための無線通信ネットワーク間の共存システムにおいて、上記複数の無線通信ネットワークとの間で情報を送受信可能な共存制御手段と、上記共存制御手段との間で情報を送受信可能であり、テレビシステムによるチャネルの使用状況が記録されたデータベースとを備え、上記複数の無線通信ネットワークは、少なくとも自己の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報を含む通信情報と、自己によるチャネルの使用状況を示す第一チャネル情報とを上記共存制御手段に送信し、上記データベースは、上記複数の無線通信ネットワーク内のテレビシステムによるチャネルの使用状況を示す第二チャネル情報を上記共存制御手段に送信し、上記共存制御手段は、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、上記無線通信ネットワークが使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、それ以外のチャネルが属する他のチャネルセットとの何れかに複数のチャネルを当該無線通信ネットワーク毎に分類し、使用可能チャネルセットに分類した各チャネルを受信した上記通信情報に基づき、一の無線通信ネットワークの通信可能範囲と他の無線通信ネットワークの通信干渉発生範囲とが重なり合うか否かの基準を含む複数のランクに分類し、分類したランクに基づき上記使用可能チャネルセットからチャネルを選択し、選択したチャネルを当該無線通信ネットワークに通知し、上記無線通信ネットワークは、通知されたチャネルにより無線通信を行うことを特徴とする。
【００１５】
第２発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第１発明において、上記共存制御手段は、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、上記無線通信ネットワークが使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、当該無線通信ネットワークが使用できないチャネルが属する使用不可能チャネルセットと、当該無線通信ネットワーク自身が使用している使用中チャネルセットとの何れかに複数のチャネルを当該無線通信ネットワーク毎に分類することを特徴とする。
【００１６】
第３発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第１発明又は第２発明において、上記複数の無線通信ネットワークは、自己の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報と、自己の無線通信ネットワークの無線通信規格情報と、自己の無線通信ネットワークによる送信出力情報とを含む通信情報を送信することを特徴とする。
【００１７】
第４発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、上記共存制御手段は、受信した上記第一チャネル情報及び通信情報に基づいて、上記無線通信ネットワークが使用したときに他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じないチャネルが属する空きチャネルセットと、他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する共存チャネルセットとの何れかに上記使用可能チャネルセットに属する各チャネルを分類することを特徴とする。
【００１８】
第５発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第４発明において、上記共存制御手段は、上記使用可能チャネルセットから選択したチャネルが共存チャネルセットに属するチャネルである場合に、選択したチャネルを当該無線通信ネットワークに通知するとともに、通信干渉が生じ得る各無線通信ネットワークに時分割及び／又は周波数分割の共存方法により無線通信を行うように通知し、上記無線通信ネットワークは、通知されたチャネル及び共存方法により無線通信を行うことを特徴とする。
【００１９】
第６発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第４発明又は第５発明において、上記共存制御手段は、受信した上記第一チャネル情報及び通信情報に基づいて、一つの無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する単独共存チャネルセットと、二つ以上の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する多重共存チャネルセットとの何れかに上記共存チャネルセットに属する各チャネルを分類することを特徴とする。
【００２０】
第７発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、複数の無線通信ネットワーク間における通信干渉を防止するための無線通信ネットワーク間の共存システムにおいて、上記複数の無線通信ネットワークとの間で情報を送受信可能である共存制御手段と、上記共存制御手段との間で情報を送受信可能であり、テレビシステムによるチャネルの使用状況が記録されたデータベースとを備え、上記複数の無線通信ネットワークは、少なくとも自己の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報を含む通信情報と、自己によるチャネルの使用状況を示す第一チャネル情報とを上記共存制御手段に送信し、上記データベースは、上記複数の無線通信ネットワーク内のテレビシステムによるチャネルの使用状況を示す第二チャネル情報を上記共存制御手段に送信し、上記共存制御手段は、受信した各無線通信ネットワークの上記通信情報及び上記第一チャネル情報と、受信した上記第二チャネル情報とを何れかの無線通信ネットワークに送信し、上記無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、自己が使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、それ以外のチャネルが属する他のチャネルセットとの何れかに複数のチャネルを分類し、使用可能チャネルセットに分類した各チャネルを受信した上記通信情報に基づき、一の無線通信ネットワークの通信可能範囲と他の無線通信ネットワークの通信干渉発生範囲とが重なり合うか否かの基準を含む複数のランクに分類し、分類したランクに基づき上記使用可能チャネルセットからチャネルを選択し、選択したチャネルにより無線通信を行うことを特徴とする。
【００２１】
第８発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第７発明において、上記無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、自己が使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、自己が使用できないチャネルが属する使用不可能チャネルセットと、自己が使用しているチャネルが属する使用中チャネルセットとの何れかに複数のチャネルを分類することを特徴とする。
【００２２】
第９発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第７発明又は第８発明において、上記複数の無線通信ネットワークは、自己の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報と、自己の無線通信ネットワークの無線通信規格情報と、自己の無線通信ネットワークによる送信出力情報とを含む通信情報を送信することを特徴とする。
【００２３】
第１０発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第７発明〜第９発明の何れかにおいて、上記無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び通信情報に基づいて、自己が使用したときに他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じないチャネルが属する空きチャネルセットと、他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する共存チャネルセットとの何れかに上記使用可能チャネルセットに属する各チャネルを分類することを特徴とする。
【００２４】
第１１発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第１０発明において、上記無線通信ネットワークは、上記使用可能チャネルセットから選択したチャネルが共存チャネルセットに属するチャネルである場合に、通信干渉が生じ得る他の無線通信ネットワークとの間で時分割及び／又は周波数分割の共存方法により選択したチャネルで無線通信を行うことを特徴とする。
【００２５】
第１２発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第１０発明又は第１１発明において、上記無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び通信情報に基づいて、一つの無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する単独共存チャネルセットと、二つ以上の無線通信ネットワークとの間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する多重共存チャネルセットとの何れかに上記共存チャネルセットに属する各チャネルを分類することを特徴とする。
【００２６】
第１３発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムは、第７発明〜第１２発明の何れかにおいて、上記複数の無線通信ネットワークは、上記共存制御手段との間で情報を送受信可能な中継無線通信ネットワークと、上記中継無線通信ネットワークとの間で情報を送受信可能な末端無線通信ネットワークとを有し、上記共存制御手段は、受信した各無線通信ネットワークの上記通信情報及び上記第一チャネル情報と、受信した上記第二チャネル情報とを,上記中継無線通信ネットワークに送信する、又は、上記中継無線通信ネットワークを通して上記末端無線通信ネットワークに送信し、上記中継無線通信ネットワーク又は上記末端無線通信ネットワークは、受信した上記第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、当該末端無線通信ネットワークが使用できるチャネルが属する使用可能チャネルセットと、それ以外のチャネルが属する他のチャネルセットとの何れかに複数のチャネルを分類し、使用可能チャネルセットに分類した各チャネルを受信した上記通信情報に基づき複数のランクに分類し、分類したランクに基づき上記使用可能チャネルセットからチャネルを選択し、選択したチャネルにより当該末端無線通信ネットワークが無線通信を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
第１発明〜第１３発明によれば、一の無線通信ネットワークと他の無線通信ネットワークとの間で発生し得る通信干渉のみではなく、複数の無線通信ネットワーク全体に発生し得る通信干渉を防止しつつ無線通信を行うことが可能となる。また、チャネルの分類、選択のために必要となる情報の取得を各無線通信ネットワーク内の基地局等が行なうのではなく、共存制御手段が行っているため、各無線通信ネットワーク内の基地局等がそのような情報の取得を不要とすることが可能となるうえ、各無線通信ネットワーク内の基地局等によるセンシングを不要とすることが可能となる。
【００２８】
また、第２発明、第８発明によれば、使用可能チャネルセット、使用不可能チャネルセット、使用中チャネルセットの何れかのチャネルセットにチャネルを分類するのみで、上述の如き効果を実現することが可能となる。
【００２９】
また、第４発明、第５発明によれば、一の無線通信ネットワークが無線通信を行っている場合に、一の無線通信ネットワークと共存する他の無線通信ネットワークが同一のチャネルにより無線通信をする場合でも、通信干渉が生じ得る各無線通信ネットワークに時分割等の共存方法を通知することとしているので、そのような場合にも通信干渉の発生を防止することが可能となる。
【００３０】
また、第１３発明によれば、共存制御手段との間で情報を送受信できない末端無線通信ネットワークがある場合でも、複数の中継無線通信ネットワークと末端無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止しつつ無線通信を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態に係る無線通信ネットワーク間の共存システムの構成例を示す図である。
【図２】通信可能範囲と通信干渉発生範囲とについて説明するための模式図である。
【図３】（ａ）は使用可能チャネルセット、使用不可能チャネルセット及び使用中チャネルセットについて説明するためのベン図であり、（ｂ）は保護チャネルセット、未許諾チャネルセット及び未分類チャネルセットについて説明するためのベン図である。
【図４】（ａ）は使用可能チャネルセットの詳細について説明するためのベン図であり、（ｂ）は使用中チャネルセットの詳細について説明するためのベン図である。
【図５】（ａ）は多重共存チャネルセットの詳細について説明するためのベン図であり、（ｂ）は多重共存使用中チャネルセットの詳細について説明するためのベン図である。
【図６】第１実施形態に係る無線通信ネットワーク間の共存システムの動作について説明するためのフローチャートである。
【図７】ステップＳ１３の詳細について説明するためのフローチャートである
【図８】ステップＳ１４の詳細について説明するためのフローチャートである。
【図９】チャネルセットに属するチャネルを切り替えるイベントについて説明するための概念図である。
【図１０】第２実施形態に係る無線通信ネットワーク間の共存システムの動作について説明するためのフローチャートである。
【図１１】第３実施形態に係る無線通信ネットワーク間の共存システムの構成例を示す図である。
【図１２】第３実施形態に係る無線通信ネットワーク間の共存システムの動作について説明するためのフローチャートである。
【図１３】従来技術について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を適用した無線通信ネットワーク間の共存システムを実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
まず、本発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムの第１実施形態について説明する。
【００３４】
第１実施形態に係る共存システム１は、図１に示すように、ＣＤＩＳ（Coexistence Discovery and Information Server）１１と、ＣＤＩＳ１１との間で情報を送受信可能なＣＭ（Coexistence Manager）１３と、ＣＭ１３との間で情報を送受信可能なＣＥ（Coexistence Enabler）１５とを備えている。また、第１実施形態に係る共存システム１は、ＣＤＩＳ１１又はＣＭ１３の何れかとの間で情報を送受信可能なデータベース２１と、ＣＭ１３との間で情報を送受信可能な複数の無線通信ネットワーク３１とを備えている。
【００３５】
ＣＤＩＳ１１及びＣＭ１３は、ＣＭ１３の管轄内にある複数の無線通信ネットワーク３１が互いに通信干渉が生じないように共存し得るように制御する共存制御手段１２としての役割を担う。
【００３６】
ＣＤＩＳ１１は、そのような共存制御を実行するうえで必要となる各種情報が記憶されている。ＣＤＩＳ１１に記憶される情報としては、後述のような第一チャネル情報、第二チャネル情報や、通信情報、マトリックス等が挙げられる。ＣＤＩＳ１１は、ＣＭ１３等が共存制御を実行する場合において、自身に記憶されている各種情報を提供するサーバーとしての役割を担う。ＣＤＩＳ１１は、データベース２１に適宜アクセスし、ＣＭ１３の管轄内にある無線通信ネットワーク３１内のテレビシステムによるチャネルの使用状況を示すチャネル情報を取得して、これを蓄積するようにしてもよい。
【００３７】
ＣＭ１３は、管轄内にある複数の無線通信ネットワーク３１間の共存制御を実際に実行する役割を担う。ＣＭ１３は、無線通信ネットワーク３１に実装されるものであってもよいし、無線通信ネットワーク３１と通信可能なインターネット等の通信網に設けられるものであってもよい。
【００３８】
ＣＥ１５は、無線通信ネットワーク３１とＣＭ１３との間における通信を中継し、共存制御を実行するうえでのイネーブラーとしての役割を担う。具体的には、ＣＥ１５は、無線通信ネットワーク３１とＣＭ１３との間におけるインターフェースとしての役割を担っており、必要に応じて送受信する信号を他の規格のものに変換する処理を行う。ＣＥ１５は、一の無線通信ネットワーク３１につき一つ実装される。
【００３９】
なお、ＣＤＩＳ１１、ＣＭ１３、ＣＥ１５の数については特に図示のものに限定するものではない。
【００４０】
データベース２１は、テレビシステムを含むプライマリネットワークによるチャネルの使用状況を示す情報が記憶されている。データベース２１には、様々な位置においてのプライマリネットワークによるチャネルの使用状況を示す情報が記録されている。また、データベース２１には、テレビシステム等のプライマリネットワークによりチャネルが使用される時間帯を示す情報が記録されていてもよい。データベース２１の情報は、周期的又は非周期的に種々のデバイスによりセンシングすることにより更新されていてもよい。このようなデータベース２１にアクセスすることにより、テレビシステム等のプライマリネットワークによる無線通信に通信干渉を与えないチャネルを把握することができる。
【００４１】
無線通信ネットワーク３１は、基地局３３と、基地局３３との間で無線通信可能なデバイス３５とを有している。
【００４２】
無線通信ネットワーク３１は、ＩＥＥＥ８０２．１９．１標準、ＩＥＥＥ８０２．１１標準、ＩＥＥＥ８０２．２２標準、ＩＥＥＥ８０２．１５標準、ＩＥＥＥ８０２．１６標準、ＩＥＥＥ１９００．４標準、ＩＥＥＥ１９００．６標準等の無線通信規格により無線通信を行うものである。無線通信ネットワーク３１は、例えば、ＴＶＷＳ（TV White Space）を含む周波数帯域のチャネルを利用して無線通信を行うものであるが、利用するチャネルの周波数帯域はこれに限定するものではない。無線通信ネットワーク３１内における無線通信は、一のデバイス３５と基地局３３との間で行われてもよいし、一のデバイス３５と基地局３３を介して他のデバイス３５との間で行われてもよい。
【００４３】
基地局３３は、無線通信ネットワーク３１内における無線通信を制御するコーディネータとしての役割を担うようにしてもよい。基地局３３には、ＣＥ１５を装着可能な図示しない装着部が設けられていてもよい。
【００４４】
デバイス３５は、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ＴＶゲーム用携帯コントローラを初めとした各種情報端末等により構成される。
【００４５】
なお、無線通信ネットワーク３１は、その無線通信ネットワーク３１内における無線通信を制御するための通信制御局が別途設けられていてもよい。
【００４６】
次に、第１実施形態に係る共存システム１による共存制御の基本的な第一のコンセプトについて説明する。
【００４７】
ある無線通信ネットワーク３１内で無線通信を行う場合、その無線通信ネットワーク３１内において安定して通信を行うことのできる範囲は、その無線通信ネットワークが無線通信を行うときに用いる送信機から出力される電波の強さ（ｄＢｍ）に応じて定められる。具体的には、送信機からの距離が長くなるほどその送信機から伝播してくる電波が減衰して電波の強さが低減するが、送信機から伝播してくる電波の強さが所定値（例えば、−６０ｄＢｍ）以上の範囲内にデバイス３５があれば無線通信を安定して行うことができる。本発明においては、図２（ａ）に示すように、このような無線通信ネットワーク３１内にある送信機４１から出力される電波により無線通信を安定して行うことができるような範囲を通信可能範囲４３という。
【００４８】
このとき、一の無線通信ネットワーク３１の送信機からは通信可能範囲４３の範囲外にも電波が減衰しつつ伝播している。ここで、一の無線通信ネットワーク３１内にある送信機４１から伝播してくる電波の強さが所定値（例えば、−９０ｄＢｍ）以上の範囲内に、他の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲内にあるデバイス３５がある場合、このデバイス３５が無線通信を行おうとしたときに通信干渉が生じてしまう恐れがある。本発明においては、このような一の無線通信ネットワーク３１内にある送信機４１から出力される電波により他の無線通信ネットワーク３１内にあるデバイス３５に通信干渉を生じさせるような範囲を通信干渉発生範囲４５という。
【００４９】
ここで、複数の無線通信ネットワーク３１間において通信干渉が生じ得る場合とは、一の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲４３と他の無線通信ネットワーク３１の通信干渉発生範囲４５とが重なり合う場合を意味している。
【００５０】
具体的には、図２（ａ）に示すように、二つの無線通信ネットワーク３１が十分に離れており、一方の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲４３と他方の無線通信ネットワーク３１の通信干渉発生範囲４５とが重複しない場合は、通信干渉が生じないものと考える。これに対して、図２（ｂ）に示すように、二つの無線通信ネットワーク３１が接近しており、一方の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲４３と他方の無線通信ネットワーク３１の通信干渉発生範囲４５とが重なり合う場合、その重なり合う領域４７に一方の無線通信ネットワーク３１のデバイス３５があるときに通信干渉が生じるものと考える。以下、このような互いに重なり合う領域４７のある複数の無線通信ネットワーク３１は、互いに共存しているという。
【００５１】
このように、一の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲４３と他の無線通信ネットワーク３１の通信干渉発生範囲４５とを比較することにより、複数の無線通信ネットワーク３１間において通信干渉が生じ得るかどうか、換言すると、複数の無線通信ネットワーク３１が互いに共存しているかどうか判別することが可能となる。
【００５２】
そこで、本発明においては、ＣＭ１３の管轄内にある複数の無線通信ネットワーク３１から、各無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報を取得し、その取得した通信可能範囲情報、通信干渉発生範囲情報に基づき通信干渉が生じ得るか判別することとしている。
【００５３】
次に、第１実施形態に係る共存システム１による共存制御の基本的な第二のコンセプトについて説明する。
【００５４】
複数の無線通信ネットワーク３１が互いに共存している場合に、通信干渉が生じないように共存制御を実行するうえでは、各無線通信ネットワーク３１が使用できるチャネルと、それ以外のチャネルとを適切に分類しておくことが必要となる。
【００５５】
そこで、第１実施形態に係る共存システム１では、所定のチャネルセットに複数のチャネルを分類することとしている。具体的には、図３（ａ）に示すような、使用可能チャネルセット５１と、使用不可能チャネルセット５３と、使用中チャネルセット５５との何れかのチャネルセットに複数のチャネルを無線通信ネットワーク３１毎に分類することとしている。
【００５６】
使用可能チャネルセット５１には、チャネルの分類対象としている無線通信ネットワーク３１が現時点において使用できるチャネルが属するように分類される。使用可能チャネルセット５１には、チャネルの分類対象としている無線通信ネットワーク３１以外の他の無線通信ネットワーク３１において使用中チャネルセット５５に分類されているチャネルも分類される。
【００５７】
使用不可能チャネルセット５３には、チャネルの分類対象としている無線通信ネットワーク３１が現時点において使用できないチャネルが属するように分類される。使用不可能チャネルセット５３は、更に細かい下位の分類項目として、図３（ｂ）に示すように、テレビシステム等のプライマリネットワークにより使用されており、セカンダリネットワークとしての無線通信ネットワーク３１による使用ができないチャネルが属する保護チャネルセット５３ａと、政府等による規制政策により政府等による許諾を受けなければ使用が認められないチャネルが属する未許諾チャネルセット５３ｂと、他のチャネルセットに分類できないチャネルが属する未分類チャネルセット５３ｃとを有する。使用不可能チャネルセット５３に分類されるチャネルは、保護チャネルセット５３ａ、未許諾チャネルセット５３ｂ、未分類チャネルセット５３ｃの何れかに分類されることになる。
【００５８】
使用中チャネルセット５５には、チャネルの分類対象としている無線通信ネットワーク３１が現時点において使用しているチャネルが属するように分類される。
【００５９】
ここで、使用中チャネルセット５５に分類されるチャネルは、各無線通信ネットワーク３１によるチャネルの使用状況を示す第一チャネル情報を無線通信ネットワーク３１から取得することにより容易に判別することができる。また、保護チャネルセット５３ａに分類されるかチャネルは、無線通信ネットワーク３１内のテレビシステムによるチャネルの使用状況を示す第二チャネル情報をデータベース２１から取得することにより容易に判別することができる。また、未許諾チャネルセット５３ｂに分類されるチャネルは、規制政策を示す情報を様々な情報媒体から取得することにより容易に判別することができる。また、未分類チャネルセット５３ｃに分類されるチャネルは、データベース２１やセンシングによりそのチャネルに関する情報を確認できるか否かにより容易に判別することができる。
【００６０】
また、使用可能チャネルセット５１は、図４（ａ）に示すように、チャネルの分類対象となる無線通信ネットワーク３１内において、その分類対象となるチャネルにより無線通信を行ううえで存在する通信制限の有無に応じて更に細かく分類されていてもよい。ここでいう通信制限としては、例えば、そのチャネルを使用して無線通信を行う場合に送信出力を所定値以下にする必要がある等が挙げられる。図４（ａ）では、このような通信制限のあるチャネルを左側の使用可能チャネルセット５１Ａに分類し、通信制限のないチャネルを右側の使用可能チャネルセット５１Ｂに分類する場合を例示している。
【００６１】
また、使用可能チャネルセット５１は、更に細かい下位の分類項目として、チャネルの分類対象となる無線通信ネットワーク３１が使用したときに他の無線通信ネットワーク３１との間で通信干渉が生じないチャネルが属する空きチャネルセット５１ａと、他の無線通信ネットワーク３１との間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する共存チャネルセット５１ｂ、５１ｃとを有していてもよい。この場合、使用可能チャネルセット５１に属するチャネルは、空きチャネルセット５１ａと共存チャネルセット５１ｂ、５１ｃとの何れかに分類される。
【００６２】
また、共存チャネルセット５１ｂ、５１ｃは、更に細かい下位の分類項目として、一つの他の無線通信ネットワーク３１との間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する単独共存チャネルセット５１ｂと、二つ以上の無線通信ネットワーク３１との間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する多重共存チャネルセット５１ｃとを有していてもよい。この場合、共存チャネルセット５１ｂ、５１ｃに属するチャネルは、単独共存チャネルセット５１ｂと多重共存チャネルセット５１ｃとの何れかに分類される。
【００６３】
ここで、使用可能チャネルセット５１に属するチャネルが空きチャネルセット５１ａ、共存チャネルセット５１ｂ、５１ｃの何れに分類されるかは、上述のような通信可能範囲、通信干渉発生範囲に基づき判別することとする。具体的には、分類対象となるチャネルを使用したときに、図２（ａ）に示すように、一の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲と他の無線通信ネットワーク３１の通信干渉発生範囲が重なり合わない場合は、その分類対象となるチャネルを空きチャネルセット５１ａに分類する。また、図２（ｂ）に示すように、一の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲と他の無線通信ネットワーク３１の通信干渉発生範囲が重なり合う場合は、その分類対象となるチャネルを共存チャネルセット５１ｂ、５１ｃに分類する。また、一の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲と通信干渉発生範囲が重なり合う他の無線通信ネットワーク３１が一つの場合は、その分類対象となるチャネルを単独共存チャネルセット５１ｂに分類し、他の無線通信ネットワーク３１が二つ以上の場合は、その分類対象となるチャネルを多重共存チャネルセット５１ｃに分類する。
【００６４】
また、使用中チャネルセット５５は、図４（ｂ）に示すように、更に細かい下位の分類項目として、他の無線通信ネットワーク３１との間で通信干渉が生じないチャネルが属する単独使用中チャネルセット５５ａと、他の無線通信ネットワーク３１との間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する共存使用中チャネルセット５５ｂ、５５ｃとを有していてもよい。この場合、使用中チャネルセット５５に属するチャネルは、単独使用中チャネルセット５５ａと共存使用中チャネル中セット５５ｂ、５５ｃとの何れかに分類される。
【００６５】
また、共存使用中チャネルセット５５ｂ、５５ｃは、更に細かい下位の分類項目として、一つの他の無線通信ネットワーク３１との間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する単独共存使用中チャネルセット５５ｂと、二つ以上の他の無線通信ネットワーク３１との間で通信干渉が生じ得るチャネルが属する多重共存使用中チャネルセット５５ｃとを有していてもよい。
【００６６】
ここで、共存使用中チャネルセット５５に属するチャネルが単独使用中チャネルセット５５ａ、共存使用中チャネルセット５５ｂ、５５ｃの何れに分類されるかは、使用可能チャネルセット５１の判別方法と同様に、通信可能範囲、通信干渉発生範囲に基づき判別することとする。
【００６７】
また、多重共存チャネルセット５１ｃや、多重共存使用中チャネルセット５５ｃは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、更に細かい下位の分類項目として、時分割及び／又は周波数分割による無線通信が容易なチャネルが属するチャネルセット５６ａと、時分割及び／又は周波数分割による無線通信が困難なチャネルが属するチャネルセット５６ｂとを有していてもよい。ここでいう、時分割及び／又は周波数分割による無線通信が容易である場合とは、その共存する可能性のある又は共存している二つ以上の無線通信ネットワーク３１の無線通信規格に、時分割及び／又は周波数分割により無線通信を行うための同一のプロトコルが含まれている場合をいう。
【００６８】
ここで、時分割及び／又は周波数分割による無線通信が容易であるか否かは、各無線通信ネットワーク３１からＣＭ１３に送信される無線通信規格情報に基づき判別することとする。
【００６９】
因みに、使用可能チャネルセット５１には、プライマリネットワークにより使用されている保護チャネルが含まれていないことから、使用可能チャネルセット５１に分類されるチャネルは、プライマリネットワークによる無線通信に通信干渉を与えることなくセカンダリネットワークとしての無線通信ネットワーク３１が無線通信を行うことのできるチャネルであるといえる。
【００７０】
次に、第１実施形態に係る共存システム１による共存制御の基本的な第三のコンセプトについて説明する。
【００７１】
本発明においては、上述の使用可能チャネルセット５１に分類した各チャネルを複数のランクに分類することとしている。
【００７２】
このランクの基準には、一の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲と他の無線通信ネットワーク３１の通信干渉発生範囲とが重なり合うかが少なくとも含まれる。これは、これらが重なり合うか否かにより、通信干渉が生じるか否かを判断することができ、通信干渉が生じない場合の方が処理数を減らすことができるためである。これらが重なり合う場合は、ランクが低くなるように設定し、これらが重なり合わない場合は、ランクが高くなるように設定する。即ち、通信干渉の考慮をする必要がないチャネルが高ランクとなるように設定する。
【００７３】
また、このランクの他の基準には、複数の無線通信ネットワーク３１間で時分割及び／周波数分割により無線通信をする必要があるか否かを含めるようにしてもよい。これは、時分割等により無線通信をする必要がある場合、そのための処理数が増大してしまうためである。時分割等により無線通信をする必要がある場合は、ランクが低くなるように設定し、この必要がない場合は、ランクが高くなるように設定する。即ち、時分割等により無線通信をする必要がないチャネルが高ランクとなるように設定する。
【００７４】
また、このランクの他の基準には、各無線通信ネットワーク３１が使用している無線通信規格に、時分割及び／又は周波数分割により無線通信を行うための同一のプロトコルがあるか否かを含めるようにしてもよい。これは、無線通信規格がＩＥＥＥ８０２．１１ａ、８０２．１１ｇやＩＥＥＥ８０２．２２等のときに、その無線通信規格に時分割及び／又は周波数分割により無線通信を行うためのプロトコルが含まれており、そのプロトコルを利用して共存制御を容易に行うことができるためである。時分割及び／又は周波数分割により無線通信を行うための同じプロトコルが含まれている無線通信規格である場合、ランクが高くなるように設定し、そうでない場合は、ランクが低くなるように設定する。
【００７５】
また、このランクの他の基準として、各無線通信ネットワーク３１が使用しようとするチャネルの送信出力を含めるようにしてもよい。これは、送信出力が高い方が通信可能範囲や情報量を大きくして高品質の無線通信をすることができるためである。送信出力が高いほどランクが高くなるように設定する。
【００７６】
なお、上述したランクの基準は、あくまで一例であり、これらに限定されるものではない。この他にも、通信品質を示すＳＮ比やＲＳＳＩ等を基準に含めてもよく、これらが高い場合に高ランクとなるように設定してもよい。
【００７７】
次に、第１実施形態に係る無線通信ネットワーク間の共存システム１による動作について説明する。
【００７８】
第１実施形態に係る共存システム１は、図６に示すようなフローチャートに沿って処理を実行する。
【００７９】
まず、ステップＳ１１では、ＣＭ１３の管轄内にある複数の無線通信ネットワーク３１が、自己の通信可能範囲情報及び通信干渉発生範囲情報を含む通信情報と、自己のチャネルの使用状況を示す第一チャネル情報とをＣＭ１３に送信する。この通信情報には、自己の無線通信ネットワーク３１の無線通信規格情報と、自己の無線通信ネットワーク３１による送信出力情報とが含まれていてもよい。また、複数の無線通信ネットワーク３１は、通信情報や第一チャネル情報とともに、自己の位置情報も送信する。
【００８０】
次に、ステップＳ１２に移行し、ＣＭ１３の管轄内にある複数の無線通信ネットワーク３１内のテレビシステムによるチャネルの使用状況を示す第二チャネル情報をデータベース２１からＣＭ１３又はＣＤＩＳ１１に送信する。このとき、ステップＳ１１において受信した無線通信ネットワーク３１の位置情報をＣＭ１３により読み出して、これをデータベース２１に送信して、その無線通信ネットワーク３１の位置に対応した第二チャネル情報をデータベース２１が読み出して、これをＣＭ１３又はＣＤＩＳ１１に送信するようにしてもよい。
【００８１】
次に、ステップＳ１３に移行し、ＣＭ１３又はＣＤＩＳ１１により、受信した第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、使用可能チャネルセット５１とそれ以外のチャネルセットとの何れかに複数のチャネルを分類する。チャネルの分類は、無線通信ネットワーク３１毎に個別に行なう。この分類に用いられるチャネルセットとしては、少なくとも使用可能チャネルセット５１が用いられていればよく、それ以外のチャネルセットとしては、上述の使用不可能チャネルセット５３、使用中チャネルセット５５の二種類が挙げられる。なお、チャネルは、何れか一つのチャネルセットにのみ分類され、同じチャネルが二つ以上のチャネルセットに分類されることはない。
【００８２】
このステップＳ１３の詳細な手順の一例について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００８３】
まず、ステップＳ２１では、複数の無線通信ネットワーク３１を識別するカウンタｉをゼロクリアして、カウンタｉの初期値を設定する。ここでは、初期値として１を設定する。カウンタｉの最大値は、分類対象となる無線通信ネットワーク３１の数に応じて定まり、例えば、ＣＭ１３の管轄内にある各無線通信ネットワーク３１の合計値となる。
【００８４】
次に、ステップＳ２２に移行し、ｉ番目の無線通信ネットワーク３１がＣＤＩＳ１１に登録されているか判定する。登録されていない場合は、ステップＳ２３に移行し、カウンタｉについてｉ＝ｉ＋１と１を加算して、ステップＳ２２に戻る。登録されている場合は、ステップＳ２４に移行する。なお、ＣＤＩＳ１１に対する無線通信ネットワーク３１の登録は、例えば、本ステップＳ２４により前において予め行われる。
【００８５】
次に、ステップＳ２４では、ｉ番目の無線通信ネットワーク３１から第一チャネル情報や通信情報を未だ取得していない場合、第一チャネル情報や通信情報をｉ番目の無線通信ネットワーク３１から取得する。
【００８６】
次に、ステップＳ２５に移行し、ｉ番目の無線通信ネットワーク３１の各チャネルを上述のチャネルセットに分類するために必要となる第二チャネル情報や規制政策を示す情報等を未だ取得していない場合、その情報をデータベース２１等から取得する。
【００８７】
次に、ステップＳ２６に移行し、複数のチャネルを識別するカウンタｊをゼロクリアして、カウンタｊの初期値を設定する。ここでは、初期値として１を設定する。カウンタｊの最大値は、分類対象となるチャネルの数に応じて定まる。
【００８８】
次に、ステップＳ２７に移行し、ｊ番目のチャネルをｉ番目の無線通信ネットワーク３１が使用しているか判定する。ここでの判定方法は、例えば、ｉ番目の無線通信ネットワーク３１から受信した、そのｉ番目の無線通信ネットワーク３１によるチャネルの使用状況を示す第一チャネル情報に基づいて行われる。使用していると判定した場合は、ステップＳ２８に移行し、ｉ番目の無線通信ネットワークのｊ番目のチャネルを使用中チャネルセット５３に分類し、ステップＳ３２に移行する。これに対して、使用していないと判定した場合は、ステップＳ２９に移行する。
【００８９】
ステップＳ２９では、ｊ番目のチャネルがｉ番目の無線通信ネットワーク３１により使用できるか判定する。使用できると判定した場合は、ステップＳ３０に移行し、ｉ番目の無線通信ネットワーク３１のｊ番目のチャネルを使用可能チャネルセット５１に分類し、ステップＳ３２に移行する。使用できないと判定した場合は、ステップＳ３１に移行し、ｉ番目の無線通信ネットワーク３１のｊ番目のチャネルを使用不可能チャネルセット５５に分類し、ステップＳ３２に移行する。
【００９０】
ステップＳ３２では、ｉ番目の無線通信ネットワーク３１が分類対象となる全てのチャネルを分類したか判定する。全てのチャネルを分類していない場合は、ステップＳ３３に移行し、カウンタｊについてｊ＝ｊ＋１と１を加算して、ステップＳ２７に戻り、次のチャネルを分類する。全てのチャネルを分類した場合は、ステップＳ３４に移行する。
【００９１】
ステップＳ３４では、分類対象となる全ての無線通信ネットワーク３１のチャネルを分類したか判定する。全ての無線通信ネットワーク３１のチャネルを分類していない場合は、ステップＳ３５に移行し、カウンタｉについてｉ＝ｉ＋１と１を加算して、ステップＳ２２に戻り、次の無線通信ネットワーク３１のチャネルを分類する。全ての無線通信ネットワーク３１のチャネルを分類した場合は、チャネルを分類する一連の処理を終了する。
【００９２】
チャネルを分類する一連の処理が終了した後は、図６に示すステップＳ１４に移行し、ＣＭ１３又はＣＤＩＳ１１により、使用可能チャネルセット５１に分類した各チャネルを受信した通信情報に基づき複数のランクに分類するランク付けを行う。ランク付けは、無線通信ネットワーク３１毎に個別に行なう。
【００９３】
このとき、ランク付けの基準となる情報は、下記の表１に示すように、予めマトリックスとして記述したものを記憶しておくことが好ましい。
【００９４】
【表１】
0005729635.tif 000002
【００９５】
このマトリックスは、一つの無線通信ネットワーク３１につき一つのマトリックスが作成される。表１の例では、無線通信ネットワークＡと無線通信ネットワークＢと無線通信ネットワークＣとの三つの無線通信ネットワークについての三つのマトリックスが作成された例を示している。
【００９６】
このマトリックスには、上述したようなランク付けの基準となる各情報が記述される。上述の表１の例では、このマトリックスには、左端の列に、使用可能チャネルセットに分類される各チャネルのチャネル番号が記述されている。また、右隣の列には、そのチャネル番号のチャネルの送信出力が記述されている。また、更に右隣の列には、そのチャネル番号のチャネルを使用したときに通信干渉が生じ得る無線通信ネットワーク３１があるか、換言すると、共存する無線通信ネットワーク３１があるかを示す情報が記述されている。また、更に右隣の列には、時分割等による無線通信を容易に行うことができるかを示す情報が記述されている。ここでいう時分割等による無線通信を容易に行うことができるとは、時分割及び／又は周波数分割により無線通信を行うためのプロトコルが共存する無線通信ネットワーク３１の無線通信規格に含まれている場合をいう。
【００９７】
このようなマトリックスを予め作成しておくことにより、そのマトリックスを参照するのみでランク付けすることが可能となる。
【００９８】
このステップＳ１４の詳細な手順の一例について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００９９】
まず、ステップＳ４１では、複数の無線通信ネットワーク３１を識別するカウンタｉをゼロクリアして、カウンタｉの初期値を設定する。ここでは、初期値として１を設定する。カウンタｉの最大値は、分類対象となる無線通信ネットワーク３１の数に応じて定まり、例えば、ＣＭ１３の管轄内にある各無線通信ネットワーク３１の合計値となる。
【０１００】
次に、ステップＳ４２に移行し、複数のチャネルを識別するカウンタｊをゼロクリアして、カウンタｊの初期値を設定する。ここでは、初期値として１を設定する。カウンタｊの最大値は、使用可能チャネルセット５１に含まれるチャネルの数に応じて定まり、例えば、使用可能チャネルセット５１に含まれるチャネルの合計値となる。
【０１０１】
次に、ステップＳ４３に移行し、ｉ番目の使用可能チャネルセット５１からｊ番目のチャネルを選択する。マトリックスを作成している場合は、そのｊ番目のチャネルに対応したマトリックスを読み出す。
【０１０２】
次に、ステップＳ４４に移行し、ｊ番目のチャネルを複数のランクに分類するランク付けを行う。
【０１０３】
このとき、一の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲と他の無線通信ネットワーク３１の通信干渉発生範囲とが重なり合うか比較するうえでは、既にランクの分類が完了した１〜（ｉ−１）番目の無線通信ネットワーク３１の通信干渉発生範囲と、ｉ番目の無線通信ネットワーク３１の通信可能範囲とを比較することが好ましい。
【０１０４】
次に、ステップＳ４５に移行し、分類対象となる全てのチャネルを複数のランクに分類するランク付けをしたか判定する。全てのチャネルをランク付けしていない場合は、ステップＳ４６に移行し、カウンタｊについてｊ＝ｊ＋１と１を加算して、ステップＳ４３に戻り、次のチャネルのランク付けをする。全てのチャネルをランク付けした場合は、ステップＳ４７に移行する。
【０１０５】
ステップＳ４７では、分類対象となる全ての無線通信ネットワーク３１のチャネルを複数のランクに分類するランク付けをしたか判定する。全ての無線通信ネットワーク３１のチャネルのランク付けをしていない場合は、ステップＳ４８に移行し、カウンタｉについてｉ＝ｉ＋１と１を加算して、ステップＳ４２に戻り、次の無線通信ネットワーク３１の使用可能チャネルセット５１の各チャネルのランク付けをする。全ての無線通信ネットワーク３１のチャネルのランク付けをした場合はチャネルを複数のランクに分類する一連の処理を終了する。
【０１０６】
チャネルのランクを設定する一連の処理が終了した後は、図６に示すステップＳ１５に移行し、分類したランクに基づき使用可能チャネルセット５１からチャネルを選択する。
【０１０７】
ここでのチャネルの選択方法は、チャネルの選択対象となる無線通信ネットワーク３１が無線通信を行っているか否かにより異なる。無線通信を行っていない場合は、使用可能チャネルセット５１から高ランクのチャネルを選択する。
【０１０８】
無線通信を行っている場合は、無線通信を行っているチャネルから高ランクのチャネルに切り替えた方がよいと判断できるときに、その高ランクのチャネルを選択する。このように切り替えた方がよいと判断できる場合としては、チャネルの選択対象としている無線通信ネットワーク３１が使用しているチャネルを、他の無線通信ネットワーク３１が使用しはじめた場合が挙げられる。また、他の場合としては、チャネルの選択対象としている無線通信ネットワーク３１が使用しているチャネルのＳＮ比が所定の閾値より低くなった場合が挙げられる。このような場合、後述のようなチャネルセットの切り替えを行う。
【０１０９】
ここで、選択したチャネルが共存チャネルセット５１ｂ、５１ｃに属するチャネルである場合、通信干渉が生じ得る各無線通信ネットワーク３１との間で行なう共存方法も選択する。この共存方法としては、時分割及び／又は周波数分割による無線通信が挙げられる。
【０１１０】
次に、ステップＳ１６に移行し、選択したチャネルを無線通信ネットワーク３１に通知する。この通知は、ＣＭ１３からＣＥ１５を通して無線通信ネットワーク３１に通知される。このとき、選択したチャネルが共存チャネルセットに属するチャネルである場合、選択したチャネルを無線通信ネットワーク３１に通知するとともに、通信干渉が生じ得る各無線通信ネットワーク３１に選択した共存方法により無線通信を行うことも通知する。
【０１１１】
次に、ステップＳ１７に移行し、無線通信ネットワーク３１は、通知されたチャネルにより無線通信を行う。このとき、ＣＭ１３からチャネルとともに共存方法も通知されたときは、その共存方法により無線通信を行う。この無線通信は、例えば、無線通信ネットワーク３１内の基地局３３や通信制御局の制御の下で行われる。
【０１１２】
以上の第１実施形態に係る共存システム１によれば、一の無線通信ネットワーク３１と他の無線通信ネットワーク３１との間で発生し得る通信干渉のみではなく、複数の無線通信ネットワーク３１全体に発生し得る通信干渉を防止しつつ無線通信を行うことが可能となる。
【０１１３】
また、第１実施形態に係る共存システム１によれば、チャネルの分類、選択のために必要となる情報の取得を各無線通信ネットワーク３１内の基地局３３等が行なうのではなく、ＣＭ１３とＣＤＩＳ１１とからなる共存制御手段１２が行っているため、各無線通信ネットワーク３１内の基地局３３等がそのような情報の取得を不要とすることが可能となるうえ、各無線通信ネットワーク３１内の基地局３３等によるセンシングを不要とすることが可能となる。
【０１１４】
また、第１実施形態に係る共存システム１によれば、使用可能チャネルセット５１、使用不可能チャネルセット５３、使用中チャネルセット５５の何れかのチャネルセットにチャネルを分類するのみで上述の如き効果を実現することが可能となる。
【０１１５】
また、一の無線通信ネットワーク３１が無線通信を行っている場合に、一の無線通信ネットワーク３１と共存する他の無線通信ネットワーク３１が同一のチャネルにより無線通信をする場合でも、通信干渉が生じ得る各無線通信ネットワーク３１に時分割等の共存方法を通知することとしているので、そのような場合にも通信干渉の発生を防止することが可能となる。
【０１１６】
因みに、上述のステップＳ１５においては、使用可能チャネルセット５１からチャネルを選択する点について説明したが、このような場合においては、チャネルが属するチャネルセットを切り替える必要がある。また、これ以外の様々な場合において、チャネルが属するチャネルセットを切り替える必要がある。
【０１１７】
図９は、チャネルセットを切り替える必要がある場合を説明するための図である。
【０１１８】
上述のように、使用可能チャネルセット５１からチャネルを選択するイベントＥ１が発生した場合、その選択したチャネルの属するチャネルセットを使用可能チャネルセット５１から使用中チャネルセット５３に切り替える。
【０１１９】
また、使用中チャネルセット５３に属するチャネルの使用を無線通信ネットワーク３１が中止するイベントＥ２が発生する場合がある。この場合は、そのチャネルの属するチャネルセットを使用中チャネルセット５３から使用可能チャネルセット５１に切り替える。
【０１２０】
また、使用不可能チャネルセット５５に属するチャネルが、規制政策等の変更により使用が認められるようになったり、プライマリネットワークにより使用されないことがデータベース２１の更新等により把握できるイベントＥ３が発生する場合がある。この場合は、そのチャネルの属するチャネルセットを使用不可能チャネルセット５３から使用可能チャネルセット５１に切り替える。
【０１２１】
また、使用可能チャネルセット５１や使用中チャネルセット５５に属するチャネルが、規制政策等の変更により使用が認められなくなったり、プライマリネットワークにより使用されていることがデータベース２１の更新等により把握できるイベントＥ４が発生する場合がある。この場合は、そのチャネルの属するチャネルセットを使用可能チャネル５１又は使用中チャネルセット５５から使用不可能チャネルセット５３に切り替える。
【０１２２】
次に、本発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システムの第２実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
【０１２３】
上述した第１実施形態においては、ＣＭ１３やＣＤＩＳ１１により図３に示すステップＳ１３〜ステップＳ１５の処理が実行される場合を例に説明したが、これらステップＳ１３〜ステップＳ１５の処理は、無線通信ネットワーク３１により実行されてもよい。
【０１２４】
以下、第２実施形態に係る共存システム１の動作について説明する。
【０１２５】
第２実施形態に係る共存システム１は、図１０に示すようなフローチャートに沿って処理を実行する。
【０１２６】
まず、ステップＳ１１、ステップＳ１２は、第１実施形態において説明したのと同様の処理が実行される。
【０１２７】
次に、ステップＳ１２−ａに移行し、ＣＭ１３の管轄内にある複数の無線通信ネットワーク３１からＣＭ１３が受信したそれぞれの第一チャネル情報及び通信情報と、データベース２１からＣＭ１３又はＣＤＩＳ１５が受信した第二チャネル情報とをＣＭ１３の管轄内にある何れかの無線通信ネットワーク３１に送信する。
【０１２８】
次に、ステップＳ１３−ａに移行し、その何れかの無線通信ネットワーク３１により、受信した第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、使用可能チャネルセット５１とそれ以外のチャネルセットとの何れかに複数のチャネルを分類する。このとき、第１実施形態のステップＳ１３において説明したのと同様の処理が実行される。
【０１２９】
次に、ステップＳ１４−ａに移行し、その何れかの無線通信ネットワーク３１により、使用可能チャネルセット５１に分類した各チャネルを受信した通信情報に基づき複数のランクに分類するランク付けをする。このとき、第１実施形態のステップＳ１４において説明したのと同様の処理が実行される。
【０１３０】
次に、ステップＳ１５−ａに移行し、分類したランクに基づき使用可能チャネルセット５１からチャネルを選択する。このとき、第１実施形態のステップＳ１５において説明したのと同様の処理が実行される。
【０１３１】
ここで、選択したチャネルが共存チャネルセット５１ｂ、５１ｃに属するチャネルである場合は、通信干渉が生じ得る他の無線通信ネットワーク３１との間で行なう共存方法も選択する。この共存方法としては、時分割及び／又は周波数分割による無線通信が挙げられる。選択した共存方法は、通信干渉が生じ得る他の無線通信ネットワーク３１に対して通知しておく。この通知は、チャネルを選択した無線通信ネットワーク３１から通信干渉が生じ得る他の無線通信ネットワーク３１に直接通知されてもよいし、ＣＭ１３を通して通知されてもよい。
【０１３２】
次に、ステップＳ１７―ａに移行し、その何れかの無線通信ネットワーク３１により、選択したチャネルにより無線通信を行う。このとき、上述のようにして共存方法を通知したときは、その共存方法により無線通信を行う。
【０１３３】
次に、本発明に係る無線通信ネットワーク間の共存システム１の第３実施形態について説明する。
【０１３４】
第３実施形態に係る共存システム１は、図１１に示すように、複数の無線通信ネットワーク３１として、ＣＭ１３との間で情報を送受信可能な中継無線通信ネットワーク３１Ａと、中継無線通信ネットワーク３１Ａとの間で情報を送受信可能な末端無線通信ネットワーク３１Ｂとを有する。中継無線通信ネットワーク３１Ａと末端無線通信ネットワーク３１Ｂは、例えば、それぞれの基地局３３との間で無線通信又は有線通信により情報を送受信可能である。この末端無線通信ネットワーク３１Ｂは、ＣＭ１３との間で情報を送受信できないものを例示している。
【０１３５】
第３実施形態に係る共存システム１は、ＣＭ１３との間で情報を送受信できない末端無線通信ネットワーク３１Ｂがある場合でも、複数の中継無線通信ネットワーク３１Ａと末端無線通信ネットワーク３１Ｂとの間で通信干渉を防止しつつ無線通信を行うことを可能とするものである。
【０１３６】
以下、第３実施形態に係る共存システム１の動作について説明する。
【０１３７】
まず、ステップＳ１１、ステップＳ１２は、第１実施形態において説明したのと同様の処理が実行される。
【０１３８】
次に、ステップＳ１２−ａに移行し、第２実施形態において説明したのと同様の処理が実行される。
【０１３９】
次に、ステップＳ１３−ｂに移行し、中継無線通信ネットワーク３１Ａ又は末端無線通信ネットワーク３１Ｂにより、受信した第一チャネル情報及び第二チャネル情報に基づいて、使用可能チャネルセット５１とそれ以外のチャネルセットとの何れかに複数のチャネルを分類する。この分類は、少なくとも末端無線通信ネットワーク３１Ｂが使用するチャネルについて行なわれる。このとき、第１実施形態のステップＳ１３において説明したのと同様の処理が実行される。
【０１４０】
ステップＳ１３−ｂは、中継無線通信ネットワーク３１Ａと末端無線通信ネットワーク３１Ｂの何れにより実行されてもよい。末端無線通信ネットワーク３１Ｂにより実行される場合は、中継無線通信ネットワーク３１Ａが受信した各中継無線通信ネットワーク３１Ａの第一チャネル情報と、第二チャネル情報とを、中継無線通信ネットワーク３１Ａから末端無線通信ネットワーク３１Ｂに送信しておく。中継無線通信ネットワーク３１Ａにより実行される場合は、末端無線通信ネットワーク３１Ｂの第一チャネル情報及び通信情報を、その末端無線通信ネットワーク３１Ｂから中継無線通信ネットワーク３１Ａに送信しておく。
【０１４１】
次に、ステップＳ１４−ｂに移行し、中継無線通信ネットワーク３１Ａ又は末端無線通信ネットワーク３１Ｂにより、使用可能チャネルセット５１に分類した各チャネルを受信した通信情報に基づき複数のランクに分類するランク付けをする。このランク付けは、少なくとも末端無線通信ネットワーク３１Ｂが使用するチャネルについて行われる。このとき、第１実施形態のステップＳ１４において説明したのと同様の処理が実行される。
【０１４２】
ステップＳ１４−ｂは、中継無線通信ネットワーク３１Ａと末端無線通信ネットワーク３１Ｂの何れにより実行されてもよい。末端無線通信ネットワーク３１Ｂにより実行される場合は、中継無線通信ネットワーク３１Ａが受信した各中継無線通信ネットワーク３１Ａの通信情報を、中継無線通信ネットワーク３１Ａから末端無線通信ネットワーク３１Ｂに送信しておく。中継無線通信ネットワーク３１Ａにより実行される場合は、末端無線通信ネットワーク３１Ｂの通信情報を、その末端無線通信ネットワーク３１Ｂから中継無線通信ネットワーク３１Ａに送信しておく。
【０１４３】
次に、ステップＳ１５−ｂに移行し、中継無線通信ネットワーク３１Ａ又は末端無線通信ネットワーク３１Ｂにより、分類したランクに基づき使用可能チャネルセット５１からチャネルを選択する。この選択は、少なくとも末端無線通信ネットワーク３１Ｂが使用するチャネルについて行なわれる。このとき、第１実施形態のステップＳ１５において説明したのと同様の処理が実行される。
次に、ステップＳ１７―ｂに移行し、末端無線通信ネットワーク３１Ｂにより、選択したチャネルによりその末端無線通信ネットワーク３１Ｂが無線通信を行う。中継無線通信ネットワーク３１Ａがチャネルを選択した場合は、選択したチャネルを、中継無線通信ネットワーク３１Ａから末端無線通信ネットワーク３１Ｂに通知しておく。  
【０１４４】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【符号の説明】
【０１４５】
１              ：共存システム
１１            ：ＣＤＩＳ
１３            ：ＣＭ
１５            ：ＣＥ
２１            ：データベース
３１            ：無線通信ネットワーク
３３            ：基地局
３５            ：デバイス
４１            ：送信機
４３            ：通信可能範囲
４５            ：通信干渉発生範囲
５１            ：使用可能チャネルセット
５３            ：使用不可能チャネルセット
５５            ：使用中チャネルセット
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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