(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てる無線通信システムであって、
前記複数の基地局装置に接続された集中制御局を備え、
前記集中制御局は、
前記各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集手段と、
前記干渉情報収集手段により収集された干渉情報に基づいて、干渉量が最小化されるように、前記各基地局装置のチャネルの割り当てを決定するチャネル割り当て決定手段と、
前記チャネル割り当て決定手段によって決定されたチャネルを、前記各基地局装置に通知するチャネル通知手段と
を備え、
前記各基地局装置は、
通信に用いるチャネルを、前記チャネル通知手段によって通知されたチャネルに変更するチャネル変更手段を備え、
前記集中制御局は、
前記基地局装置毎に、現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することにより干渉量が軽減されるか否かを評価する干渉量増減判定手段を更に備え、
前記チャネル割り当て決定手段は、前記干渉量増減判定手段によって干渉量が低下すると評価された場合に、評価結果に基づいて当該基地局装置のチャネルの割り当てを更新する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てる無線通信システムであって、
前記複数の基地局装置に接続された集中制御局を備え、
前記集中制御局は、
前記各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集手段と、
前記干渉情報収集手段により収集された干渉情報に基づいて、干渉量が最小化されるように、前記各基地局装置のチャネルの割り当てを決定するチャネル割り当て決定手段と、
前記チャネル割り当て決定手段によって決定されたチャネルを、前記各基地局装置に通知するチャネル通知手段と
を備え、
前記各基地局装置は、
通信に用いるチャネルを、前記チャネル通知手段によって通知されたチャネルに変更するチャネル変更手段を備え、
前記集中制御局は、
前記各基地局装置に割り当てられたチャネルが、より周波数帯域の狭いチャネルに分割可能である場合に、各チャネルの干渉量が予め定めた閾値より大きいか否かを判定するチャネル分割判定手段と、
前記チャネル分割判定手段によって干渉量が閾値より大きいと判定された場合に、当該チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割し、当該チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル細分化分配手段と、
前記チャネル細分化分配手段によって再分配されたチャネル配置において、より周波数帯域の広いチャネルに統合可能である場合に、各チャネルの干渉量が予め定めた閾値より小さいか否かを判定するチャネル統合判定手段と、
前記チャネル統合判定手段によって干渉量が閾値より小さいと判定された場合に、当該チャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、当該チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル統合分配手段と
を更に備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てる無線通信システムであって、
前記複数の基地局装置に接続された集中制御局を備え、
前記集中制御局は、
前記各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集手段と、
前記干渉情報収集手段により収集された干渉情報に基づいて、干渉量が最小化されるように、前記各基地局装置のチャネルの割り当てを決定するチャネル割り当て決定手段と、
前記チャネル割り当て決定手段によって決定されたチャネルを、前記各基地局装置に通知するチャネル通知手段と
を備え、
前記各基地局装置は、
通信に用いるチャネルを、前記チャネル通知手段によって通知されたチャネルに変更するチャネル変更手段を備え、
前記集中制御局は、
現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することで、使用している周波数帯域幅から決定されるペナルティと干渉量との和が軽減されるか、または使用している周波数帯域と干渉量とから算出されるスループットの指標が増大するかを、前記各基地局装置について評価する干渉・ペナルティ増減判定手段と、
前記干渉・ペナルティ増減判定手段によって干渉量とペナルティとの和が低下すると判定された場合、またはスループットの指標が増加すると判定された場合に、当該基地局装置のチャネルを変更するチャネル変更手段と、
前記チャネル変更手段によって決定されたチャネル配置において、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化するか、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合することによって、干渉量とペナルティとの和を低減可能か否か、またはスループット指標が増加可能か否かを判定するチャネル周波数帯域変更判定手段と、
前記チャネル周波数帯域変更判定手段によって干渉量とペナルティの和が低減可能であると判定された場合、またはスループット指標が増加可能であると判定された場合に、当該チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割、または、当該複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、当該チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル周波数帯域変更分配手段と
を更に備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てる無線通信システムであって、
前記複数の基地局装置に接続された集中制御局を備え、
前記集中制御局は、
前記各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集手段と、
前記干渉情報収集手段により収集された干渉情報に基づいて、干渉量が最小化されるように、前記各基地局装置のチャネルの割り当てを決定するチャネル割り当て決定手段と、
前記チャネル割り当て決定手段によって決定されたチャネルを、前記各基地局装置に通知するチャネル通知手段と
を備え、
前記各基地局装置は、
通信に用いるチャネルを、前記チャネル通知手段によって通知されたチャネルに変更するチャネル変更手段を備え、
前記集中制御局は、
前記各基地局装置が通知する、干渉情報と、通信相手となる端末の周波数帯域機能とを収集する干渉情報・端末機能収集手段と、
現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することで、使用している周波数帯域幅と通信相手となる端末の周波数帯域機能とから計算されるペナルティと干渉量との和が軽減されるか、または使用している周波数帯域と干渉量から算出されるスループットの指標が増大するかを、各基地局装置について評価する干渉・ペナルティ増減判定手段と、
前記干渉・ペナルティ増減判定手段によって干渉量とペナルティとの和が低下すると判定された場合、またはスループットの指標が増加すると判定された場合に、当該基地局装置のチャネルを変更するチャネル変更手段と、
前記チャネル変更手段によって変更されたチャネル配置において、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化するか、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合することによって、干渉量とペナルティとの和を低減可能か、または、スループットの指標が増加可能かを判定するチャネル周波数帯域変更判定手段と、
前記チャネル周波数帯域変更判定手段によって干渉量とペナルティとの和が低減可能であると判定された場合、または、スループットの指標が増加可能であると判定された場合に、当該チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割、または、当該複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、当該チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル周波数帯域変更分配手段と
を更に備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記チャネル周波数帯域変更判定手段は、
前記チャネル変更手段によって変更されたチャネル配置において、
ある基地局装置に対し、互いに干渉関係にない複数の基地局装置が干渉関係にある場合に、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化する、
ことを特徴とする請求項３または請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記チャネル周波数帯域変更判定手段は、
前記チャネル変更手段によって変更されたチャネル配置において、
ある基地局装置に対し、互いに干渉関係にない複数の基地局装置が干渉関係にある場合に、当該基地局装置の干渉量の評価値を増大させるか、新たなペナルティを加えた上で、干渉量とペナルティとの和が低下するか判定し、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化する、
ことを特徴とする請求項３または請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記集中制御局は、
前記複数の基地局装置に対し、同一のチャネルを用いることを指定する干渉検出チャネル決定手段を更に備え、
前記複数の基地局装置は、各々、
前記集中制御局に指定されたチャネルを用いて、互いの通信の干渉情報について測定する干渉情報測定手段と、
前記干渉情報測定手段によって得られた干渉情報を、前記集中制御局に通知する干渉情報出力手段と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てるチャネル割当方法であって、
前記複数の基地局装置の各々に接続された集中制御局が、各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集ステップと、
前記干渉情報収集ステップで収集された干渉情報から、干渉量が最小化されるように、前記各基地局装置のチャネル割り当てを決定するチャネル割り当て決定ステップと、
前記チャネル割り当て決定ステップで決定された割り当てチャネルを、前記各基地局装置に通知するチャネル通知ステップと、
前記各基地局装置が、通信に用いるチャネルを、前記チャネル通知ステップにおいて通知されたチャネルに変更するチャネル変更ステップと
を含み、
前記集中制御局が、前記基地局装置毎に、現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することにより干渉量が軽減されるか否かを評価する干渉量増減判定ステップを更に含み、
前記チャネル割り当て決定ステップにおいて、前記干渉量増減判定ステップで干渉量が低下すると評価された場合に、評価結果に基づいて当該基地局装置のチャネルの割り当てを更新する
ことを特徴とするチャネル割当方法。
【請求項９】
複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てるチャネル割当方法であって、
前記複数の基地局装置の各々に接続された集中制御局が、各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集ステップと、
前記干渉情報収集ステップで収集された干渉情報から、干渉量が最小化されるように、前記各基地局装置のチャネル割り当てを決定するチャネル割り当て決定ステップと、
前記チャネル割り当て決定ステップで決定された割り当てチャネルを、前記各基地局装置に通知するチャネル通知ステップと、
前記各基地局装置が、通信に用いるチャネルを、前記チャネル通知ステップにおいて通知されたチャネルに変更するチャネル変更ステップと
を含み、
前記集中制御局が、前記各基地局装置に割り当てられたチャネルが、より周波数帯域の狭いチャネルに分割可能である場合に、各チャネルの干渉量が予め定めた閾値より大きいか否かを判定するチャネル分割判定ステップと、
前記チャネル分割判定ステップにおいて干渉量が閾値より大きいと判定された場合に、当該チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割し、当該チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル細分化分配ステップと、
前記チャネル細分化分配ステップで再分配されたチャネル配置において、より周波数帯域の広いチャネルに統合可能である場合に、各チャネルの干渉量が予め定めた閾値より小さいか否かを判定するチャネル統合判定ステップと、
前記チャネル統合判定ステップにおいて干渉量が閾値より小さいと判定された場合に、当該チャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、当該チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル統合分配ステップと
を更に含むことを特徴とするチャネル割当方法。
【請求項１０】
複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てるチャネル割当方法であって、
前記複数の基地局装置の各々に接続された集中制御局が、各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集ステップと、
前記干渉情報収集ステップで収集された干渉情報から、干渉量が最小化されるように、前記各基地局装置のチャネルの割り当てを決定するチャネル割り当て決定ステップと、
前記チャネル割り当て決定ステップで決定された割り当てチャネルを、前記各基地局装置に通知するチャネル通知ステップと、
前記各基地局装置が、通信に用いるチャネルを、前記チャネル通知ステップにおいて通知されたチャネルに変更する第１のチャネル変更ステップと、
を含み、
前記集中制御局が、現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することで、使用している周波数帯域幅から決定されるペナルティと干渉量との和が軽減されるか、または使用している周波数帯域と干渉量とから算出されるスループットの指標が増大するかを、前記各基地局装置について評価する干渉・ペナルティ増減判定ステップと、
前記干渉・ペナルティ増減判定ステップにおいて干渉量とペナルティとの和が低下すると判定された場合、またはスループットの指標が増加すると判定された場合に、当該基地局装置のチャネルを変更する第２のチャネル変更ステップと、
前記第２のチャネル変更ステップで決定されたチャネル配置において、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化するか、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合することによって、干渉量とペナルティとの和を低減可能か否か、またはスループット指標が増加可能か否かを判定するチャネル周波数帯域変更判定ステップと、
前記チャネル周波数帯域変更判定ステップにおいて干渉量とペナルティの和が低減可能であると判定された場合、またはスループット指標が増加可能であると判定された場合に、当該チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割、または、当該複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、当該チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル周波数帯域変更分配ステップと
を更に含むことを特徴とするチャネル割当方法。
【請求項１１】
複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てるチャネル割当方法であって、
前記複数の基地局装置の各々に接続された集中制御局が、各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集ステップと、
前記干渉情報収集ステップで収集された干渉情報から、干渉量が最小化されるように、前記各基地局装置のチャネル割り当てを決定するチャネル割り当て決定ステップと、
前記チャネル割り当て決定ステップで決定された割り当てチャネルを、前記各基地局装置に通知するチャネル通知ステップと、
前記各基地局装置が、通信に用いるチャネルを、前記チャネル通知ステップにおいて通知されたチャネルに変更する第１のチャネル変更ステップと
を含み、
前記集中制御局が、前記各基地局装置の通知する、干渉情報と、通信相手となる端末の周波数帯域機能とを収集する干渉情報・端末機能収集ステップと、
現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することで、使用している周波数帯域幅と通信相手となる端末の周波数帯域機能とから計算されるペナルティと干渉量との和が軽減されるか、または使用している周波数帯域と干渉量から算出されるスループットの指標が増大するかを、各基地局装置について評価する干渉・ペナルティ増減判定ステップと、
前記干渉・ペナルティ増減判定ステップにおいて干渉量とペナルティとの和が低下すると判定された場合、またはスループットの指標が増加すると判定された場合に、当該基地局装置のチャネルを変更する第２のチャネル変更ステップと、
前記第２のチャネル変更ステップで変更されたチャネル配置において、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化するか、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合することによって、干渉量とペナルティとの和を低減可能か、または、スループットの指標が増加可能かを判定するチャネル周波数帯域変更判定ステップと、
前記チャネル周波数帯域変更判定ステップにおいて干渉量とペナルティとの和が低減可能であると判定された場合、または、スループットの指標が増加可能であると判定された場合に、当該チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割、または、当該複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、当該チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル周波数帯域変更分配ステップと
を更に含むことを特徴とするチャネル割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信において、互いに隣接する複数のセルの各基地局に対して、システム全体の干渉量が低減するようにチャネル割当を行う無線通信システム、及びチャネル割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２．４ＧＨｚ帯、または５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などに基づいたアクセスポイント（基地局装置）が広く普及している。これらの規格に基づいたシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現している。
【０００３】
なお、ここでの伝送速度とは、物理レイヤ上での伝送速度である。ユーザにとって有効なデータのスループットは、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度であるために、３０Ｍｂｐｓ程度が上限値となっている。
【０００４】
一方、有線ＬＡＮ（Local Area Network）の通信速度もＦＴＴＨ（Fiber to the home）の普及から、上昇の一途を辿っており、今後、無線ＬＡＮにおいても更なる伝送速度の高速化が求められることが想定される。無線区間のスループット増大のために、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）や、マルチユーザＭＩＭＯなど様々な空間信号処理技術が検討されているが、もう一つの方法として、通信周波数帯域の拡大が行なわれている。ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、各チャネル２０ＭＨｚの周波数帯域が用いられていたが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、４０ＭＨｚ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、オプションを含めると、１６０ＭＨｚまで検討されており、チャネルの帯域拡大が進んでいる。
【０００５】
このように、チャネルの周波数帯域は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａから１１ａｃまでで、８倍に拡大しているが、無線ＬＡＮに用いることのできる周波数帯域全体としては、大きな拡張は認められていない。よって、無線端末の普及に伴い、周波数資源は、十分でなくなりつつあり、複数の無線基地局（ＡＰ：Access point、以下、基地局という）が同じ周波数帯域を用いる環境が増加している。このため、基地局が選択したチャネルによっては、オーバーラップする基地局からのパケット信号の影響のため、スループットが低下したり、システム全体のスループット効率が低くなったりする問題があった。
【０００６】
次に、従来の周波数チャネル選択の問題点について説明する。
図２３は、従来の無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。図２３において、無線アクセスシステムは、近接エリアに位置している９個の基地局ＡＰ１〜ＡＰ９からなる。位置関係に応じて、互いの信号の干渉量は異なるものとし、ここでは、上下、及び斜めの１つ隣りの基地局同士は、互いの送信信号が最小検出感度より、十分高いレベルで観測されることとし（実線の矢印）、上下の２つ隣りの基地局からの受信信号は、検出感度より高いレベルで観測されることもあるが、最小検出感度以下で受信される場合もある、一部スループットに影響を与える関係であることを示し（点線の矢印）、それより遠い基地局の信号は互いに聞こえないものとしている。
【０００７】
基地局ＡＰ１、ＡＰ３、ＡＰ７、ＡＰ９においては、はっきり聞こえる実線の矢印の関係となる基地局（干渉関係の基地局）は３つ、干渉が聞こえる場合がある点線の矢印の関係となる基地局（弱干渉関係の基地局）は２つとなる。基地局ＡＰ２、ＡＰ４、ＡＰ６、ＡＰ８においては、干渉関係の基地局が５つと、弱干渉関係の基地局が１つとなる。そして、基地局ＡＰ５は、干渉関係の基地局を８つ有することとなる。
【０００８】
図２４は、無線アクセスシステムでのチャネル配置を示す概念図である。図２３で説明した条件で、図２４に記載のチャネル配置から自セルの端末と通信する周波数チャネルを選択する。図２４のチャネル配置は、ＩＥＥＥ８０２．１１の５ＧＨｚ帯で用いることができる帯域を示したものである。用いることのできる最小の周波数帯域を２０ＭＨｚとし、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚの帯域を用いることができることとしている。図２４で示されたチャネルＡ〜ηの中から、それぞれが自基地局の通信セルのスループットを最大化するようにチャネルを選択することを考える。このような条件では、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９ができるだけ広い周波数帯域を用いるように動作し、チャネルＡまたチャネルはＢのうち、いずれかを選択することとなる。
【０００９】
ここで、全ての基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が同時に設置されることは考えにくいため、基地局ＡＰ１から順に基地局ＡＰ９まで、１つずつ電源が入り、セットアップがなされることを考える。基地局ＡＰ１がセットアップされると、いずれの周波数も使われていないため、チャネルＡかチャネルＢを選ぶことができるが、ここでは、チャネルＡを選ぶものとする。次に、基地局ＡＰ２がセットアップされ、空きチャネルであるチャネルＢを選択する。
【００１０】
次に、基地局ＡＰ３がセットアップされると、基地局ＡＰ１が弱干渉関係であるため、再びチャネルＡを選択する。ここまでは空きチャネルをもとに、使用するチャネルを選択できるが、基地局ＡＰ４〜ＡＰ９は、チャネルＡもＢもいずれも使われているために、ランダムにチャネルを選択せざるを得ない。ところが、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９の通信セルで用いられるスループットや、時間的なスループットの増減の関係によっては、スループットが偏った周波数チャネルＡ、またはＢで、システムスループットの低下が生じることとなる。また、選択結果においては、ある基地局から見て、互いに視聴範囲にいない、独立に動作する複数の基地局が存在するチャネルを選択することで、当該基地局のスループットの低下が生じることも問題となる。例えば、図２３の例で、基地局ＡＰ１、ＡＰ５、ＡＰ９がチャネルＡを選択した場合、基地局ＡＰ１とＡＰ９は、互いに送信信号が見えないため、独立に動作するが、基地局ＡＰ５から見ると、ＣＳＭＡ／ＣＡや、ＲＴＳ／ＣＴＳのようなＭＡＣプロトコルに従わずに両基地局が動作しているように見えるため、アクセス権がとりにくくなる問題が生じる。
【００１１】
ここでは、無線ＬＡＮを例に示したが、用いることのできる周波数チャネルに対し、基地局の数が多く、基地局が自律的にチャネルを決定するいかなるシステムでも同様の問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−７４０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、自律的に周波数チャネルを取得する基地局の数に対し、利用できる周波数チャネルの数が十分に存在しない環境では、自律的に周波数を選択する場合に、当該基地局のキャリアセンス機能ではランダム選択となってしまい、選択された周波数チャネルによって、用いている端末数やスループットの全体量に偏りが生じ、システムスループットが高くならないという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、複数の基地局全体のスループットを増大することができる無線通信システム、及びチャネル割当方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、本発明は、複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てる無線通信システムであって、複数の基地局装置に接続された集中制御局を備え、集中制御局は、各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集手段と、干渉情報収集手段により収集された干渉情報から、干渉量が最小化されるように、各基地局装置のチャネル割り当てを決定するチャネル割り当て決定手段と、チャネル割り当て決定手段によって決定された割り当てチャネルを、各基地局装置に通知するチャネル通知手段とを備え、各基地局装置は、通信に用いるチャネルを、チャネル通知手段によって通知されたチャネルに変更するチャネル変更手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、集中制御局が、基地局装置毎に、現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することにより干渉量が軽減されるか否かを評価する干渉量増減判定手段を更に備え、前記チャネル割り当て決定手段は、前記干渉量増減判定手段によって干渉量が低下すると評価された場合に、評価結果に基づいて当該基地局装置のチャネルの割り当てを更新することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、集中制御局が、各基地局装置に割り当てられたチャネルが、より周波数帯域の狭いチャネルに分割可能である場合に、各チャネルの干渉量が予め定めた閾値より大きいか否かを判定するチャネル分割判定手段と、チャネル分割判定手段によって干渉量が閾値より大きいと判定された場合に、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割し、チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル細分化分配手段と、チャネル細分化分配手段によって再分配されたチャネル配置において、より周波数帯域の広いチャネルに統合可能である場合に、各チャネルの干渉量が予め定めた閾値より小さいか否かを判定するチャネル統合判定手段と、チャネル統合判定手段によって干渉量が閾値より小さいと判定された場合に、チャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル統合分配手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、集中制御局が、現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することで、使用している周波数帯域幅から決定されるペナルティと干渉量との和が軽減されるか、または使用している周波数帯域と干渉量とから算出されるスループットの指標が増大するかを、各基地局装置について評価する干渉・ペナルティ増減判定手段と、干渉・ペナルティ増減判定手段によって干渉量とペナルティとの和が低下すると判定された場合、またはスループットの指標が増加すると判定された場合に、基地局装置のチャネルを変更するチャネル変更情報更新手段と、チャネル変更情報更新手段によって決定されたチャネル配置において、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化するか、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合することによって、干渉量とペナルティとの和を低減可能か否か、またはスループット指標が増加可能か否かを判定するチャネル周波数帯域変更判定手段と、チャネル周波数帯域変更判定手段によって干渉量とペナルティの和が低減可能であると判定された場合、またはスループット指標が増加可能であると判定された場合に、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル周波数帯域変更分配手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、集中制御局が、各基地局装置が通知する、干渉情報と、通信相手となる端末の周波数帯域機能とを収集する干渉情報・端末機能収集手段と、現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することで、使用している周波数帯域幅と通信相手となる端末の周波数帯域機能とから計算されるペナルティと干渉量との和が軽減されるか、または使用している周波数帯域と干渉量から算出されるスループットの指標が増大するかを、各基地局装置について評価する干渉・ペナルティ増減判定手段と、干渉・ペナルティ増減判定手段によって干渉量とペナルティとの和が低下すると判定された場合、またはスループットの指標が増加すると判定された場合に、基地局装置のチャネルを変更するチャネル変更手段と、チャネル変更手段によって変更されたチャネル配置において、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化するか、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合することによって、干渉量とペナルティとの和を低減可能か、または、スループットの指標が増加可能かを判定するチャネル周波数帯域変更判定手段と、チャネル周波数帯域変更判定手段によって干渉量とペナルティとの和が低減可能であると判定された場合、または、スループットの指標が増加可能であると判定された場合に、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル周波数帯域変更分配手段とを更に備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、前記チャネル周波数帯域変更判定手段は、前記チャネル変更手段によって変更されたチャネル配置において、ある基地局装置に対し、互いに干渉関係にない複数の基地局装置が干渉関係にある場合に、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化する、ことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、前記チャネル周波数帯域変更判定手段は、前記チャネル変更手段によって変更されたチャネル配置において、ある基地局装置に対し、互いに干渉関係にない複数の基地局装置が干渉関係にある場合に、当該基地局装置の干渉量の評価値を増大させるか、新たなペナルティを加えた上で、干渉量とペナルティとの和が低下するか判定し、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化する、ことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、集中制御局が、複数の基地局装置に対し、同一のチャネルを用いることを指定する干渉検出チャネル決定手段を更に備え、複数の基地局装置は、各々、集中制御局に指定されたチャネルを用いて、互いの通信の干渉情報について測定する干渉情報測定手段と、干渉情報測定手段によって得られた干渉情報を、集中制御局に通知する干渉情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、複数の基地局装置に対して通信に用いるチャネルを割り当てるチャネル割当方法であって、複数の基地局装置の各々に接続された集中制御局が、各基地局装置から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集ステップと、干渉情報収集ステップで収集された干渉情報から、干渉量が最小化されるように、各基地局装置のチャネル割り当てを決定するチャネル割り当て決定ステップと、チャネル割り当て決定ステップで決定された割り当てチャネルを、各基地局装置に通知するチャネル通知ステップと、各基地局装置が、通信に用いるチャネルを、チャネル通知ステップにおいて通知されたチャネルに変更するチャネル変更ステップとを含むことを特徴とするチャネル割当方法である。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、集中局によって、基地局が取得する周波数チャネルを制御することにより、制御された基地局全体のスループットを増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本第１実施形態のケース＃１における、９個の基地局ＡＰ１〜ＡＰ９間の干渉条件について、集中制御局（ＡＣ）１０で情報を収集した結果を示す概念図である。
【図３】本第１実施形態のケース＃１における、９個の基地局ＡＰ１〜ＡＰ９間の干渉状況の一例を数値で示す概念図である。
【図４】本第１実施形態（ケース＃１）によるチャネルの割り当てを説明するための概念図である。
【図５】本第１実施形態（ケース＃１）によるチャネルの割り当てを説明するための概念図である。
【図６】本第１実施形態（ケース＃１）によるチャネルの割り当てを説明するための概念図である。
【図７】本第１実施形態（ケース＃１）によるチャネルの割り当てを説明するための概念図である。
【図８】本第１実施形態のケース＃２における、９個の基地局ＡＰ１〜ＡＰ９間の干渉状況の一例を数値で示す概念図である。
【図９】本第１実施形態（ケース＃２）によるチャネルの割り当てを説明するための概念図である。
【図１０】本第１実施形態（ケース＃２）によるチャネルの割り当てを説明するための概念図である。
【図１１】本第１実施形態（ケース＃２）によるチャネルの割り当てを説明するための概念図である。
【図１２】本第２実施形態において、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９から選択したチャネルにおける干渉関係について報告させた結果を示す概念図である。
【図１３】本第２実施形態において、基地局ＡＰ４をチャネルＢに変更した場合の干渉関係を示す概念図である。
【図１４】本第３実施形態による、帯域が異なる場合のペナルティの一例を示す概念図である。
【図１５】本第３実施形態において、基地局ＡＰ５をチャネルＡに割り当てた結果を示す概念図である。
【図１６】本第４実施形態において、チャネルＡとチャネルＥへ基地局ＡＰ１〜ＡＰ９を割り当てた場合の端末の機能を考慮したペナルティの値を示す概念図である。
【図１７】本第５実施形態において、チャネルを細分化して割り当てた場合の干渉関係示す概念図である。
【図１８】第１実施形態に対応する第１の方法を説明するためのフローチャートである。
【図１９】第２実施形態に対応する第２の方法を説明するためのフローチャートである。
【図２０】第５実施形態に対応する第３の方法を説明するためのフローチャートである。
【図２１】第３実施形態に対応する第４の方法を説明するためのフローチャートである。
【図２２】第４実施形態に対応する第５の方法を説明するためのフローチャートである。
【図２３】従来の無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。
【図２４】無線アクセスシステムでのチャネル配置を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
無線通信において、複数の無線セルが近接し、かつ、周波数チャネルの数が少ない場合には、各無線セル間で干渉が生じる。この場合における技術的課題の一つとして、各基地局に対する周波数チャネルの割当てを、システム全体の干渉量が低減するように行うことがある。本発明では、複数の基地局に接続された集中制御局が、各基地局において測定された干渉状況を取得して、各チャネルにおける干渉量の総和が低くなるように複数のチャネルのそれぞれに各基地局を割り当てる。特に、一のチャネルに対して全ての基地局の中で最も干渉量の多い基地局を除く基地局を割り当てて、当該最も干渉量の多い基地局から順に他方のチャネルに割り当てることを、所定の基準を満たすまで繰り返すことが特徴である。かかる構成により、基地局の数に対してチャネルの数が少ない環境においても、システム全体の干渉量を少なくするチャネル割当が可能となる。
【００２７】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。図１において、無線アクセスシステムは、従来技術と同様に、近接エリアに位置している９個の基地局ＡＰ１〜ＡＰ９からなり、さらに、各基地局の互いの干渉状況を収集し、基地局間の干渉が小さくなるように、各基地局にチャネルを割り当てるための制御を行う集中制御局（ＡＣ：Access control）１０を備えている。すなわち、本発明の集中制御局１０は、複数の基地局に対し、同一のチャネルを用いることを指定する干渉検出チャネル決定手段を備える。また、複数の基地局は、各々、集中制御局１０に指定されたチャネルを用いて、互いの通信の干渉情報について測定する干渉情報測定手段を備える。また、複数の基地局は、各々、得られた干渉情報を、集中制御局１０に通知する干渉情報出力手段を備える。全ての基地局ＡＰ１〜ＡＰ９は、集中制御局１０に接続されている。以下、第１実施形態として、２つのケース（ケース＃１とケース＃２）について説明する。
【００２９】
Ａ．第１実施形態
Ａ−１．ケース＃１
第１実施形態は、集中制御局１０に接続された各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が互いの干渉状況を集中制御局１０に報告し、集中制御局１０が基地局ＡＰ１〜ＡＰ９間の干渉が小さくなるように、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９にチャネルを割り当てることを特徴とする。特に、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９間の干渉を一斉に取得するため、干渉状況を収集する際には、全ての基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が同一のチャネルを使用する。
【００３０】
本第１実施形態において、集中制御局１０は、基地局から通知される干渉情報を収集する干渉情報収集手段と、収集した干渉情報から、干渉量が最小化されるように、基地局のチャネルの割り当てを決定するチャネル割り当て決定手段と、決定したチャネルを、基地局に通知するチャネル通知手段とを備える。一方、基地局は、通信に用いるチャネルを、集中制御局１０から通知されたチャネルに変更するチャネル変更手段を備える。
【００３１】
図２は、本第１実施形態のケース＃１における、９個の基地局ＡＰ１〜ＡＰ９間の干渉条件について、集中制御局（ＡＣ：Access controller）１０で情報を収集した結果を示す概念図である。図２では、検出した基地局ＡＰ１〜ＡＰ９の情報を○とし、レベルがやや弱いが検出可能な基地局ＡＰ１〜ＡＰ９の情報を△としている。横軸で○や、△が多い基地局ほど、他の基地局の通信セルとオーバーラップしており、スループットが低下しやすい基地局であることを示す。○と△を区別せず、干渉関係にあるか否かで判断することもできる。
【００３２】
すなわち、図３（ａ）は、基地局ＡＰ１〜ＡＰ６のグループと、基地局ＡＰ７〜ＡＰ９とが互いに独立である例を示す概念図である。このように、互いに影響しないグループが存在する場合には、それぞれ独立に周波数チャネルの割り当ての評価を行うことができる。また、図３（ｂ）のように、基地局ＡＰ７のみが基地局ＡＰ１〜ＡＰ６のグループの少数の基地局と関連がある場合でも、演算負荷軽減のため基地局ＡＰ１〜ＡＰ６と基地局ＡＰ７〜ＡＰ９とを独立のグループとして扱うこともできる。
【００３３】
ここから、図２に示すように、基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が独立なグループを含まない場合に、チャネルの割り当てをどのように行うかについて説明する。
【００３４】
図４（ａ）、（ｂ）乃至図７（ａ）、（ｂ）は、本第１実施形態（ケース＃１）によるチャネルの割り当てを説明するための概念図である。まず、図２に示すような関係が得られた場合に、最も近隣の基地局に影響を受けている基地局を見ると、基地局ＡＰ５が該当し、干渉関係の基地局（○）が８個存在しているため、この基地局ＡＰ５にチャネルに割り当てる。システムスループットを高めるため、図２４に示す周波数チャネルのうち、最も帯域が広いチャネルＡまたはＢに割り当てる。ここでは、チャネルＢに割り当てるものとする。また、残りの基地局をチャネルＡに割り当てるものとする。
【００３５】
次に、基地局ＡＰ２、ＡＰ４、ＡＰ６、ＡＰ８が干渉関係にある基地局、および弱干渉関係にある基地局の和が最も多いことが図４（ａ）、（ｂ）より分かる（網かけ部分が当該チャネルから除外された基地局による干渉状況を示すことになる）。これら干渉関係が多いものから１つを、チャネルＡから除外し、チャネルＢに割り当てる。ここでは、基地局ＡＰ２をチャネルＢへ移す。すると、図５（ａ）、（ｂ）に示すように相互関係が更新される。
【００３６】
ここで、チャネルＡとＢにおける干渉関係の基地局の数が、図４（ａ）、（ｂ）に示す状態のときと比べると、チャネルＡで干渉関係と弱干渉関係３６個から２６個に減少し、チャネルＢでは０個から２個に増加している。干渉関係と弱干渉関係の和の合計について著しく改善しているのが分かる。図５（ａ）において、基地局ＡＰ８の干渉関係が４つ残っており、最も大きいことが分かる。よって、基地局ＡＰ８をチャネルＡからチャネルＢへ移動すると、さらに、図６（ａ）、（ｂ）のように、干渉関係及び弱干渉関係の数が、チャネルＡで２６個から１８個に減少し、チャネルＢで２個から６個に増加している。しかし、全体で干渉関係の数は、大きく減少させたことが分かる。このように、干渉関係、もしくは弱干渉関係の和の数を最小化することで、チャネルの割り当てを決定することができる。
【００３７】
また、図６（ａ）に示すチャネルＡから、さらに干渉関係の多い基地局を除去することを考える。○と△の和が多いものから選択することができるが、チャネルＡでは、全て○と△の数の和が同数のため、○と△にそれぞれ重みづけして得られる値を用いることができる。信号が強いレベルで受信される○に重きをおくと、○２△１の条件の基地局ＡＰ４、ＡＰ６が選択され、信号が弱いレベルで受信される△に重きを置くと、○１△２の条件の基地局ＡＰ１、ＡＰ３、ＡＰ７、ＡＰ９が選択される。
【００３８】
信号が強い方が、通信パケットがはっきり受信され、スループットへの影響が大きい場合もあるが、信号が弱い関係の基地局の方が、隠れ端末や、さらし端末などの効果でスループットを大きく低下させる場合もある。ここでは、○に重きを置き、○２△１のＡＰ４、ＡＰ６のいずれかをチャネルＢへ移すことを考える。いずれの基地局も選ぶことができる。図７（ａ）、（ｂ）には、基地局ＡＰ４をチャネルＡからチャネルＢへ移動した結果を示している。
【００３９】
チャネルＡにおける○と△の和は１１、チャネルＢでは、１２となっており、総和は２４から、２３に若干減少している。ここで、図７（ａ）、（ｂ）のように、チャネルＡとチャネルＢへの配置を決定することもできるが、最小改善干渉関係数を定義しておき、この数より小さい改善効果しかない場合には、チャネル間の基地局の移動を行わないように制御することもできる。図６（ａ）、（ｂ）の例で、最小改善干渉関係係数が４であったとすると、図７（ａ）、（ｂ）では、干渉関係の総和が１しか改善していない。この場合、図６（ａ）、（ｂ）でチャネル割り当てを終了し、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９に対応する周波数チャネルを知らせることができる。
【００４０】
Ａ−２．ケース＃２
次に、ケース＃２について、図８を参照して説明する。
図８は、本第１実施形態のケース＃２における、９個の基地局ＡＰ１〜ＡＰ９間の干渉状況の一例を数値で示す概念図である。また、図９（ａ）、（ｂ）乃至図１１（ａ）、（ｂ）は、本第１実施形態（ケース＃２）によるチャネルの割り当てを説明するための概念図である。図８において、数字は左列に記載した基地局にとって自通信セルにとって邪魔になっている基地局とその邪魔をされている度合いとを示している。つまり、列成分の数字の和は、最上段の行に記載の基地局が他の基地局を邪魔している影響力の大きさ（与干渉量）を表し、行成分の数字の和は、左端の列記載の基地局が、邪魔されている影響力の大きさ（被干渉量）を示すものである。
【００４１】
図２によるオーバーラップのみを考慮する場合では、与干渉量と被干渉量とは同じと考えているのと等化であり、列方向を考慮する必要はなかった。しかし、ケース＃２では、各基地局の通信のデータ量の違いなどにより、与干渉と被干渉とをそれぞれ定義できる。干渉量は、各基地局で測定した他の基地局とその配下の端末のパケットの時間に占める割合や、通信を行おうとした際に邪魔になったパケットを送信していた基地局とその配下の端末の割合や、頻度、他の基地局に属する端末の数、および、集中制御局（ＡＣ）１０から、接続されている各基地局へ送信または受信したデータ量のいずれか、またはそれらの組み合わせにより得られる通信を邪魔している（邪魔されている）指標である。
【００４２】
例えば、２行１列目、基地局ＡＰ２と基地局ＡＰ１とのクロス部分の数字「１５」は、基地局ＡＰ２が基地局ＡＰ１から邪魔されている大きさを表す。また、１行２列目の基地局ＡＰ２と基地局ＡＰ１とのクロス部分の数字「１０」は、基地局ＡＰ１が基地局ＡＰ２から邪魔されている大きさを表す。これらの指標を各基地局において評価したのち、集中制御局（ＡＣ）１０へ伝えることもできるし、集中制御局（ＡＣ）１０において、基地局からフィードバックされた他の基地局の通信状況に対する情報から算出することもできる。すなわち、集中制御局（ＡＣ）１０は、基地局毎に、現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することにより干渉量が軽減されるか否かを評価する干渉量増減判定手段を備える。さらに、集中制御局（ＡＣ）１０のチャネル割り当て決定手段は、干渉量増減判定手段によって干渉量が低下すると評価された場合に、評価結果に基づいてその基地局装置のチャネルの割り当てを更新する。
【００４３】
図８から、全ての基地局ＡＰ１〜ＡＰ９を同じ周波数チャネルとした場合には、基地局ＡＰ４が最も他の基地局の通信の邪魔となっていることが、表の最下段の行から分かる。よって、基地局ＡＰ４とその他の基地局をそれぞれチャネルＢとチャネルＡに図９（ａ）、（ｂ）に示すように割り当てる。このようにすることで、最も通信に影響を与えていた基地局ＡＰ４が図９（ａ）から削除されるため、最右列に記載の被干渉量の和が、図８における基地局ＡＰ４の与干渉量の和（３２０）と基地局ＡＰ４が受けていた被干渉の和（１０４）との総和（４２４）だけ、減少しているのが分かる。
【００４４】
図９（ａ）、（ｂ）では、チャネルＡとチャネルＢで干渉量および、ＡＰ数が不均衡であるため、さらにチャネルＡからチャネルＢへ割り当てる基地局を選択する。選択の指針は、チャネルＢに割り当てることで生じる干渉量が、チャネルＡから当該基地局を外すことにより得られる干渉量の減少量より小さいものを選択する。ここで、基地局ＡＰ４と互いに干渉条件になっていない基地局は、基地局ＡＰ３と基地局ＡＰ９であることが分かる。そこで、図１０（ａ）、（ｂ）のように、基地局ＡＰ３と基地局ＡＰ９をチャネルＢに割り当てることができる。図９（ａ）で、チャネルＡの干渉量の和は、６７６（＝３９＋９７＋４５＋１５７＋１２１＋６７＋５１＋９９）であったが、図１０（ａ）で３５７（＝２４＋５２＋１０５＋６９＋６３＋４４）に大きく減少している。これに対しチャネルＢの干渉量の和は０から２３に微増しているものの、チャネルＡの改善量よりずっと小さい。
【００４５】
さらに、集中制御局（ＡＣ）１０は、チャネルＡからチャネルＢに変更するべき基地局がいるかを検討する。基地局ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ５、ＡＰ６、ＡＰ７、ＡＰ８について、それぞれチャネルＡから外すことで得られる干渉量の減少は、最下段の行に示す与干渉量と最右列の被干渉量との和から分かり、３４＋２４＝５８、３５＋５２＝８７、４５＋１０５＝１６０、５４＋６９＝１２３、２９＋６３＝９２、１６０＋４４＝２０４、となっている。チャネルＢに加えることで増加する干渉量は、選択した基地局に対応する斜線で示された領域の列方向と行方向とでの干渉量の和とることで得られ、基地局ＡＰ１が２０＋７５＝９５、基地局ＡＰ２が２０＋１０５＝１２５、基地局ＡＰ５が２７＋１１２＝１３９、基地局ＡＰ６が４６＋７２＝１１８、基地局ＡＰ７が１４＋６４＝７８、基地局ＡＰ８が１００＋６７＝１６７となっている。すなわち、前者引く後者で得られる干渉量の減少量は、それぞれ−３７、−３８、２１、５、１４、３７であり、基地局ＡＰ８をチャネルＢに加えることで得られる効果が大きいことが分かる。
【００４６】
図１１（ａ）、（ｂ）は、基地局ＡＰ８をチャネルＢに加えたことにより得られる干渉関係を示す概念図である。さらに、チャネルＡからチャネルＢに変更するべき基地局がいるか検証する。基地局ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ５、ＡＰ６、ＡＰ７のチャネルＡから外すことによる干渉量の減少量は、３４＋２４＝５８、３０＋４２＝７２、３６＋５５＝９１、３６＋１９＝５５、１７＋１３＝３０である。また、チャネルＢに加わることによる干渉量の増加量は、２０＋７５＝９５、２５＋１１５＝１４０、３６＋１６２＝１９８、６４＋１２２＝１８６、２６＋１１４＝１４０である。
【００４７】
干渉量の減少効果は、−３７、−６８、−１０７、−１３１、−１１０であり、いずれを移動しても干渉量が増加することが分かり、図１１（ａ）、（ｂ）のチャネル配置を各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９に通知し、チャネル割り当てを決定することができる。
【００４８】
または、ここまでの干渉量の評価値として、与干渉量と被干渉量との和を指標として用いたが、与干渉量、または被干渉量のいずれかを用いてチャネル割り当てを決定することもできる。
【００４９】
また、予め干渉量改善効果の最小考慮値を定義しておき、この値よりも大きく干渉量を改善しない場合には、チャネル割り当てを変更しないこともできる。例えば、ここで、最少考慮値が、４０と設定されていた場合に、図１０（ａ）、（ｂ）で基地局ＡＰ８をチャネルＡからチャネルＢへ移動する際の干渉量の改善量３８は十分でなく、図１０（ａ）、（ｂ）のチャネル割り当てを各基地局に通知することもできる。
【００５０】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
上述した第１実施形態では、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が同一のチャネルを使用して互いの干渉状況を取得していた。これに対して、本第２実施形態では、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が現在用いているチャネルにおける干渉状況を取得することにある。すなわち、基地局ＡＰ１〜ＡＰ９は、基本動作として独立に使用するチャネルを決定し、決定したチャネルにおける干渉条件について、集中制御局（ＡＣ）１０に報告する。または、第１実施形態でチャネル割り当てを行った後、割り当てられたチャネルのみを使って運用し、割り当てられたチャネルのみの干渉関係が明らかになった状態に対応させる。
【００５１】
図１２（ａ）、（ｂ）は、本第２実施形態において、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９から選択したチャネルにおける干渉関係について報告させた結果を示す概念図である。図１２（ａ）、（ｂ）には、基地局ＡＰ１、ＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ６、ＡＰ７、ＡＰ８がチャネルＡを選択し、基地局ＡＰ２、ＡＰ５、ＡＰ９がチャネルＢを選択した状態を表し、各ＡＰ１〜ＡＰ９から選択したチャネルにおける干渉関係について報告させた結果を示している。ケース＃１とは異なり、同じチャネルにおける干渉条件についてしか報告できないため、表が完全には埋まらない。ケース＃２の状態であっても、ケース＃１と同様に干渉量が小さくなるように基地局のチャネルの変更を設定することができる。
【００５２】
図１２（ａ）、（ｂ）において、チャネルＡとチャネルＢにおける各基地局の干渉量（与干渉量と被干渉量の和）をみると、基地局ＡＰ４の干渉量が最も大きい（２００＋８７＝２８７）。このため、基地局ＡＰ４をチャネルＢに変更することができる。ケース＃１との違いは、基地局ＡＰ４をチャネルＢに変更することで、チャネルＢにおいて増大する干渉量を評価することが難しい点である。基地局ＡＰ４をチャネルＢに変更した後、チャネルＢの干渉量の増加を評価し、チャネルＡでの干渉量の減少に比べチャネルＢの干渉増大によるスループット低下が大きい場合には、基地局ＡＰ４をチャネルＡに戻すこともできる。
【００５３】
または、基地局ＡＰ４がチャネルＡからチャネルＢへ変更することを決定すると、集中制御局（ＡＣ）１０が基地局ＡＰ４にチャネルＢに移動した際の干渉条件を調査させることもできる。この場合、配下の端末には、チャネルを変更することを伝えず、基地局ＡＰ４が受信帯域幅を広げるか、または、通信セルにおいて送信の禁止（ＮＡＶ：Network Allocation Vector）を通知し、この区間に他チャネルの干渉を測定することもできる。このようにして、チャネルＢの干渉条件を測定することで、予めチャネルＢへ移動した場合の被干渉量を測定できる。チャネルＢへ変更することで、被干渉量が小さくなるかを評価し、被干渉量が小さくなる場合に、チャネルＢへ変更できる。変更した後、与干渉量の情報がチャネルＢを用いる基地局ＡＰ４以外の基地局から得られるので、被干渉量と与干渉量との和から、チャネルＡでの干渉量の減少に比べチャネルＢの干渉増大によるスループット低下が大きい場合には、基地局ＡＰ４をチャネルＡに戻すこともできる。
【００５４】
図１３（ａ）、（ｂ）は、基地局ＡＰ４をチャネルＢに変更した場合の干渉関係を示す概念図である。干渉量の指標は、基地局ＡＰ４をチャネルＡから外すことにより２８７減少し、チャネルＢに加えることで１３９増加し、システム全体の干渉量の指標を１４８低下させることができたことが表わされている。さらに、他の基地局をチャネルＡからチャネルＢへ、またはチャネルＢからチャネルＡへ変更するべきかについては、特定の優先すべき基地局の干渉量のみを考慮したり、チャネルに属している基地局の数の差を用いたり、チャネルに属している単位周波数あたりの基地局の数の差を用いたり、各チャネルで集中制御局（ＡＣ）１０と基地局との間でやり取りされたデータビット量の差を用いて評価することができる。
【００５５】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本第３実施形態では、それぞれのチャネルの間に差異がある場合について説明する。すなわち、２つのチャネルの周波数帯域が異なる場合、例えば、チャネルＡとチャネルＥの間で基地局の割り当てを考える場合に、チャネルＥの帯域が狭いことによるスループットの減少を考慮して、チャネルの広さに応じてペナルティを加える。
【００５６】
すなわち、本第３実施形態における集中制御局１０は、現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することで、使用している周波数帯域幅から決定されるペナルティと干渉量との和が軽減されるか、または使用している周波数帯域と干渉量とから算出されるスループットの指標が増大するかを、各基地局装置について評価する干渉・ペナルティ増減判定手段を備える。また、集中制御局１０は、干渉量とペナルティとの和が低下すると判定された場合、またはスループットの指標が増加すると判定された場合に、当該基地局のチャネルを変更するチャネル変更手段を備える。
【００５７】
また、集中制御局１０は、決定されたチャネル配置において、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化するか、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合することによって、干渉量とペナルティとの和を低減可能か否か、またはスループット指標が増加可能か否かを判定するチャネル周波数帯域変更判定手段を備える。また、集中制御局１０は、干渉量とペナルティの和が低減可能であると判定された場合、またはスループット指標が増加可能であると判定された場合に、当該チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割、または、当該複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、当該チャネルを用いていた基地局を新たなチャネルに再分配するチャネル周波数帯域変更分配手段を備える。
【００５８】
図１４（ａ）、（ｂ）は、本第３実施形態による、帯域が異なる場合のペナルティの一例を示す概念図である。チャネルＥは、チャネルＡの半分の帯域のため、チャネル割り当てを考えるために、チャネルＥの与干渉量にペナルティ「１００」を加えている。この条件では、チャネルＡとチャネルＥとの全体で、与干渉量と被干渉量とペナルティとの和が最も大きくなるのは、基地局ＡＰ４で、１２０＋１９＋１００＝２３９となり、基地局ＡＰ４をチャネルＡに割り当てることもできる。または、基地局ＡＰ４を元々チャネルＡから移動してきた場合、基地局ＡＰ４をチャネルＡに割り当てた際の与干渉量と被干渉量とが分かっている。このため、チャネルＡに基地局ＡＰ４を割り当てると、被干渉量と与干渉量とが１４８増加するため、ペナルティを考慮してもチャネルＡに割り当てる効果が低く、これを割り当てないこともできる。
【００５９】
または、被干渉量とペナルティとの和を基準にして、チャネルの割り当て変更を考えることもできる。図１４（ｂ）で被干渉量とペナルティとの和が最も大きいのは、基地局ＡＰ５であるため（１７７）、これをチャネルＡに移動することができる。
【００６０】
図１５（ａ）、（ｂ）は、本第３実施形態において、基地局ＡＰ５をチャネルＡに割り当てた結果を示す概念図である。チャネルＥから基地局ＡＰ５を外すことで、干渉量＋ペナルティを２７＋７７＋１００＝２０４減らすことができ、チャネルＡに加えることで、干渉量とペナルティとの和が１８５増えているが、全体で、干渉量とペナルティとの和を１９減らすことができたことが分かる。このようにして、帯域の違いも考慮した上で、基地局へのチャネル割り当てを決定することができる。
【００６１】
または、スループットを、使用するチャネルの帯域幅、または用いることができるＯＦＤＭのサブキャリア数と、当該チャネルでの干渉情報とを用いて評価することもできる。検討しているチャネルの帯域幅、または使用できるＯＦＤＭのサブキャリア数をＢとすると、ｊ番目の基地局のスループットの評価値Ｔｉは、次式（１）として計算ができる。
【００６２】
【数１】
0005670856.tif 000002
【００６３】
εは検討しているチャネルにおける干渉量の指標であり、干渉関係数を用いてもよいし、図８に示されるような与干渉量や、被干渉量、それらの和などを用いてもよい。ｆ（ε）はεの関数であり、干渉条件が大きいほど、小さい値をとるように設定される。このようにして計算されるスループットの指標を各基地局で計算し、この和を最大化するように、基地局のチャネルを決定することができる。
【００６４】
Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本第４実施形態では、第３実施形態において与干渉として与えるペナルティを、基地局の配下の端末の能力と割り当てられた帯域幅とに応じてそれぞれ与える。すなわち、本第４実施形態の集中制御局１０は、各基地局が通知する、干渉情報と、通信相手となる端末の周波数帯域機能とを収集する干渉情報・端末機能収集手段を備える。また、集中制御局１０は、現在決定されているチャネルの割り当てを他のチャネルに変更することで、使用している周波数帯域幅と通信相手となる端末の周波数帯域機能とから計算されるペナルティと干渉量との和が軽減されるか、または使用している周波数帯域と干渉量から算出されるスループットの指標が増大するかを、各基地局について評価する干渉・ペナルティ増減判定手段を備える。
【００６５】
また、集中制御局１０は、干渉量とペナルティとの和が低下すると判定された場合、またはスループットの指標が増加すると判定された場合に、当該基地局のチャネルを変更するチャネル変更手段を備える。また、集中制御局１０は、変更されたチャネル配置において、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化するか、または、複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合することによって、干渉量とペナルティとの和を低減可能か、または、スループットの指標が増加可能かを判定するチャネル周波数帯域変更判定手段を備える。
【００６６】
また、集中制御局１０は、干渉量とペナルティとの和が低減可能であると判定された場合、または、スループットの指標が増加可能であると判定された場合に、当該チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割、または、当該複数のチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、当該チャネルを用いていた基地局を新たなチャネルに再分配するチャネル周波数帯域変更分配手段を備える。
【００６７】
例えば、図２４に示すチャネル割り当てにおいて、１６０ＭＨｚの帯域が割り当てられたとしても、基地局の配下の端末が４０ＭＨｚまでしかサポートしていなければ、当該通信セルは、４０ＭＨｚまでしか使うことはできない。よって、例えば、ペナルティの大きさを、１６０ＭＨｚで０、８０ＭＨｚで１００、４０ＭＨｚで２００、２０ＭＨｚで４００とした場合、基地局配下の端末が４０ＭＨｚまでのサポートであれば、割り当てられた帯域が８０ＭＨｚ〜１６０ＭＨｚであってもペナルティを２００と設定できる。また、基地局の配下の端末の機能の割合に応じて、ペナルティの値を柔軟に設定することもできる。
【００６８】
このとき、各基地局は、配下の端末の周波数帯域の機能情報について集中制御局（ＡＣ）１０に通知する。例えば、基地局ＡＰ２の配下の端末が４台あり、それぞれ２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚをサポートしている場合、これらの端末を１６０ＭＨｚのチャネルに割り当てる際のペナルティを、得られるペナルティの平均（４００＋２００＋１００）／４＝１７５とすることができる。このとき、８０ＭＨｚのチャネルに割り当てる場合には、１６０ＭＨｚをサポートする端末も８０ＭＨｚを用いるので、ペナルティは、（４００＋２００＋１００＋１００）／４＝２００となる。
【００６９】
または、通信頻度に応じてペナルティを与えることもできる。例えば、２０ＭＨｚ〜１６０ＭＨｚサポートの端末でそれぞれ、通信頻度が０．２、０．５、０．１、０．２、であったとすると、１６０ＭＨｚのチャネルに割り当てる際のペナルティは、（４００×０．２＋２００×０．５＋１００×０．１＋０×０．２）＝１９０とすることができる。ここで、８０ＭＨｚのチャネルに割り当てる際のペナルティは、（４００×０．２＋２００×０．５＋１００×０．１＋１００×０．２）＝２１０となる。配下の端末がＵ個あったとし、各端末１〜Ｕの周波数帯域の機能から決まるペナルティをＸ１〜ＸＵと定義し、通信頻度等から決まる重みづけ係数をρ１〜ρＵとし、割り当てられた周波数帯域から決まるペナルティをＸＷとすると、当該周波数帯域に割り当てる際の基地局のペナルティＺは、次式（２）と表すことができる。
【００７０】
【数２】
0005670856.tif 000003
【００７１】
図１６（ａ）、（ｂ）は、本第４実施形態において、チャネルＡとチャネルＥへ基地局ＡＰ１〜ＡＰ９を割り当てた場合の端末の機能を考慮したペナルティの値を示す概念図である。ペナルティは、数式（１）でρｉを１／Ｕとして計算した結果である。基地局ＡＰ１は２０ＭＨｚの端末と８０ＭＨｚの端末と通信しており、基地局ＡＰ２は４０ＭＨｚの端末と、基地局ＡＰ３は８０ＭＨｚの端末と、基地局ＡＰ４は８０ＭＨｚと１６０ＭＨｚの端末、基地局ＡＰ５は１６０ＭＨｚの端末、基地局ＡＰ６は１６０ＭＨｚの端末と８０ＭＨｚの端末、基地局ＡＰ７は１６０ＭＨｚの端末、基地局ＡＰ８は４０ＭＨｚの端末、基地局ＡＰ９は１６０ＭＨｚと８０ＭＨｚと４０ＭＨｚの端末と通信している。
【００７２】
よって、基地局ＡＰ１〜ＡＰ９のペナルティは、（４００＋１００）／２＝２５０、Ｍａｘ（２００、１００）＝２００、１００、（Ｍａｘ（０、１００）＋Ｍａｘ（１００、１００））／２＝１００、０、（０＋１００）／２＝５０、０、２００、（Ｍａｘ（０，１００）＋Ｍａｘ（１００、１００）＋Ｍａｘ（２００、１００））＝１５０として計算されている。チャネルＡのペナルティと被干渉量との和は、３６２＋６００＝９６２として表せる。
【００７３】
または、数式（１）におけるＢを、基地局が通信を行う端末の機能を考慮して算出することで同様の評価を行うことができる。数式（１）のＢを、次式（３）として計算ができる。
【００７４】
【数３】
0005670856.tif 000004
【００７５】
Ｂｉはｊ番目の基地局が通信しているｉ番目の端末の機能で用いることができる周波数帯域幅、または周波数サブキャリア数であり、ρ１〜ρＵは数式（２）と同様、通信頻度等から決まる重みづけ係数である。このようにしてスループットの指標を計算することで、基地局が通信している端末の機能を含めてチャネル割り当てを評価できる。
【００７６】
Ｅ．第５実施形態
次に、本発明による第５実施形態について説明する。
本第５実施形態は、第４実施形態において、チャネルを細分化して割り当てることを特徴とする。すなわち、本第５実施形態における集中制御局１０は、基地局に割り当てられたチャネルが、より周波数帯域の狭いチャネルに分割可能である場合に、各チャネルの干渉量が予め定めた閾値より大きいか否かを判定するチャネル分割判定手段を備える。また、集中制御局１０は、干渉量が閾値より大きいと判定された場合に、そのチャネルを狭い周波数帯域のチャネルに分割し、そのチャネルを用いていた基地局を新たなチャネルに再分配するチャネル細分化分配手段を備える。
【００７７】
また、集中制御局１０は、再分配されたチャネル配置において、より周波数帯域の広いチャネルに統合可能である場合に、各チャネルの干渉量が予め定めた閾値より小さいか否かを判定するチャネル統合判定手段を備える。また、集中制御局１０は、干渉量が閾値より小さいと判定された場合に、そのチャネルを広い周波数帯域のチャネルに統合し、当該チャネルを用いていた基地局装置を新たなチャネルに再分配するチャネル統合分配手段を備える。
【００７８】
例えば、チャネルＡを８０ＭＨｚごとのチャネルに分け、チャネルＣとチャネルＤを用いることを考える。このとき、周波数帯域が半分になるため、数式（２）のＸｗは、チャネルＡの０から、１００に増加する。すなわち、基地局ＡＰ１、ＡＰ３、ＡＰ５、ＡＰ６、ＡＰ７、ＡＰ８の周波数帯域によるペナルティは、それぞれ、（Ｍａｘ（４００、１００）＋Ｍａｘ（１００、１００））／２＝２５０、Ｍａｘ（１００、１００）＝１００、Ｍａｘ（０、１００）＝１００、（Ｍａｘ（０、１００）＋Ｍａｘ（１００、１００））／２＝１００、Ｍａｘ（０、１００）＝１００、Ｍａｘ（２００、１００）＝１００となり、ペナルティは全体で２５０増加する。
【００７９】
次に、基地局間の干渉量を考える。前述のプロセスと同様、チャネルＡの基地局をチャネルＣとチャネルＤに割り当てていく。与干渉量の最も大きい基地局ＡＰ８をチャネルＣに、それ以外の基地局をチャネルＤに割り当て、干渉量の総和が最小になるように割り当てていった結果、基地局ＡＰ１、ＡＰ３、ＡＰ８をチャネルＣ、基地局ＡＰ４、ＡＰ５、ＡＰ６をチャネルＤに割り当てる。
【００８０】
図１７（ａ）、（ｂ）は、本第５実施形態において、上述したチャネルを細分化してチャネルＣとチャネルＤに割り当てた場合の干渉関係示す概念図である。図１７（ａ）、（ｂ）では、被干渉量とペナルティとの総和は、６８＋８５０＝９１８となっており、図１６（ａ）、（ｂ）の結果より、この総和の指標を４４低下させている。このように、使用するチャネルの帯域、端末の性能の情報を利用して、ペナルティを設定し、適切なチャネル割り当てを決定することもできる。
【００８１】
または、チャネルをより細かい周波数帯域に分割するにあたって、ペナルティの改善度だけを用いたり、被干渉量の総和がある値より大きい場合に分割したりすることもできる。
【００８２】
また、細分化したチャネルを用いた後、集中制御局（ＡＣ）１０から細分化されたチャネルのＡＰへのデータ伝送量が低下したかを判定したり、干渉量の低下を判定したりすることで、元の細分化前の大きなチャネルに戻すかを判定することもできる。
【００８３】
Ｆ．第６実施形態
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
本第６実施形態では、第１実施形態〜第４実施形態に、独立に動作する複数の基地局の信号をある基地局が受信する状況を禁止する、または、独立に動作する複数の基地局の信号をある基地局が受信する状況に対し、ペナルティを付加することを特徴とする。ここで、独立に動作する基地局とは、互いの送信信号を受信できず、独立にＣＳＭＡ／ＣＡや、ＲＴＳ／ＣＴＳに基づく通信を行う基地局を指す。
【００８４】
すなわち、本第６実施形態における集中制御局１０は、変更されたチャネル配置において、ある基地局装置に対し、互いに干渉関係にない複数の基地局装置が干渉関係にある場合に、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化する、チャネル周波数帯域変更判定手段を備える。
【００８５】
各実施形態において決定されたチャネルに対し、本第６実施形態の条件を考慮する例を示す。図７（ｂ）では、チャネルＢを用いる基地局がそれぞれ受信可能エリアに存在し、干渉関係にない状態を示す記号「−」が存在しないことが分かる。図７（ｂ）では、独立に動作する基地局は存在しない。しかし、図７（ａ）では、互いに干渉関係にない「−」が多数存在する。基地局ＡＰ１から見ると、基地局ＡＰ３とＡＰ７が干渉関係にあるが、基地局ＡＰ３、及びＡＰ７は互いに干渉関係にない。このようにある基地局から見て、干渉関係にない複数の基地局を干渉関係にある基地局に含む場合、独立に動作する基地局からの信号を受信する環境にあると言える。よって、本第６実施形態では、図７（ａ）のチャネルを更に細分化し、互いに独立して動作する複数の基地局信号を受信しないようにチャネル割り当てを決定する。ここでは、基地局ＡＰ１とＡＰ７のグループＧ１と、基地局ＡＰ３とＡＰ６とＡＰ９のグループＧ２に分割し、異なるチャネル、例えばチャネルＡを細分化したチャネルＣとチャネルＤを割り当てることができる。
【００８６】
次に、図１３の例をみると、図１３（a）、及び図１３（ｂ）は共に、干渉関係にない条件「−」が多数存在している。図１３（ａ）では、互いに独立に動作する基地局ＡＰ３とＡＰ７とが干渉関係にある。よって、チャネルＡでは、基地局ＡＰ１からなるグループＧ１、基地局ＡＰ３とＡＰ６からなるグループＧ２、基地局ＡＰ７とＡＰ８からなるグループＧ３に分け、それぞれチャネルを割り当てることができる。チャネルＢでは、基地局ＡＰ５が基地局ＡＰ２、ＡＰ４とは独立に動作する（互いに干渉関係にない）基地局ＡＰ９を含んでいる。よって、基地局ＡＰ２とＡＰ４をグループＧ１、基地局ＡＰ５とＡＰ９をグループＧ２として分けることで、独立に動作する複数の基地局を含まないように選択することができる。
【００８７】
図１６（ａ）では、多数の独立に動作する基地局が存在し、例えば、基地局ＡＰ１は、独立に動作する基地局ＡＰ３とＡＰ７、基地局ＡＰ２は、独立に動作する基地局ＡＰ１とＡＰ６を含む。独立に動作する基地局を干渉関係に含まないように、かつ、与干渉、被干渉、ペナルティの和が最小になるチャネル分けを行うことができる。
【００８８】
また、本第６実施形態では、変更されたチャネル配置において、ある基地局装置に対し、互いに干渉関係にない複数の基地局装置が干渉関係にある場合に、当該基地局装置の干渉量の評価値を増大させるか、新たなペナルティを加えた上で、干渉量とペナルティとの和が低下するか判定し、チャネルを狭い周波数帯域のチャネルに細分化するチャネル周波数帯域変更判定手段を備える。
【００８９】
ゆえに、独立に動作する基地局が存在する場合に、新たにペナルティを加えることができる。例えば、図１６（ａ）の例で、独立に動作する基地局の数×５０のペナルティを新たに加えたり、独立に動作する基地局については、被干渉量をＨ倍にして評価することもできる。Ｈを２とすると、図１６（ａ）の被干渉量を２倍とし、第４実施形態と同様に、チャネルの細分化を評価することができる。
【００９０】
Ｇ．各実施形態の動作
上述した第１乃至第５実施形態の動作について、図１８〜図２３を参照して説明する。
【００９１】
Ｇ−１．第１実施形態の動作
図１８は、第１実施形態に対応する第１の方法を説明するためのフローチャートである。第１の方法では、集中制御局（ＡＣ）１０は、接続された基地局ＡＰ１〜ＡＰ９から干渉情報を収集し、図２または図８に示されるような干渉関係の表を取得する（ステップＳ１０１）。得られた干渉関係の表から、干渉量（図２の○と△の数や、図８の被干渉量や、与干渉量の和）を最小化するように、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が用いるチャネルを決定し（ステップＳ１０２）、それらの割り当てを各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９に通知する（ステップＳ１０３）。チャネルを通知されると、基地局ＡＰ１〜ＡＰ９は、指定されたチャネルに切り替え、通信相手の端末と通信を行う（ステップＳ１０４）。
【００９２】
Ｇ−２．第２実施形態の動作
図１９は、第２実施形態に対応する第２の方法を説明するためのフローチャートである。第２の方法では、集中制御局（ＡＣ）１０は、接続された基地局ＡＰ１〜ＡＰ９から干渉情報を収集し、図２、図３（ａ）、（ｂ）〜図７（ａ）、（ｂ）、図８、図９（ａ）、（ｂ）〜図１７（ａ）、（ｂ）で得られるような干渉関係の表を取得する（ステップＳ２０１）。得られた干渉関係の表から、現在、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９に割り当てられているチャネルを、他のチャネルに割り当てることにより、干渉量が低下するか判定する（ステップＳ２０２）。そして、干渉量が低下する場合には（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、当該基地局のチャネル情報の変更を通知し（ステップＳ２０３）、当該基地局は、使用するチャネルを変更する（ステップＳ２０４）。
【００９３】
各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９で用いている現状のチャネルは、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９から通知してもらうこともできるし、集中制御局（ＡＣ）１０が指定したチャネルを記憶しておくこともできる。このようにして、図４（ａ）、（ｂ）から図５（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）から図６（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）から図７（ａ）、（ｂ）、図９（ａ）、（ｂ）から図１０（ａ）、（ｂ）、図１０（ａ）、（ｂ）から図１１（ａ）、（ｂ）、図１２（ａ）、（ｂ）から図１３（ａ）、（ｂ）のようにチャネル割り当てを変更できる。
【００９４】
Ｇ−３．第５実施形態の動作
図２０は、第５実施形態に対応する第３の方法を説明するためのフローチャートである。第３の方法では、集中制御局（ＡＣ）１０は、接続された基地局ＡＰ１〜ＡＰ９から干渉情報を収集し、図２、図３（ａ）、（ｂ）〜図７（ａ）、（ｂ）、図８、図９（ａ）、（ｂ）〜図１７（ａ）、（ｂ）で得られるような干渉関係の表を取得する（ステップＳ３０１）。得られた干渉関係の表から、現在、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９に割り当てられているチャネルを、他のチャネルに割り当てることにより、干渉量が低下するか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
【００９５】
そして、干渉量が低下する場合には（ステップＳ３０２のＹＥＳ）、当該基地局のチャネル情報を変更する（ステップＳ３０３）。次に、チャネル割り当てが決定されると、干渉量が予め定めた閾値を上回り、かつ細分化可能なチャネルが存在するか否かを判定する（ステップＳ３０４）。そして、条件を満たすチャネルが存在すると（ステップＳ３０４のＹＥＳ）、当該チャネルを周波数帯域の狭い複数のチャネルに分割し、当該チャネルに割り当てられていた周波数帯域の狭い複数のチャネルに、干渉量が小さくなるように再分配する（ステップＳ３０５）。
【００９６】
さらに、まとめることで広帯域化が可能な複数のチャネルにおいて、干渉量の総和が予め定めた閾値より小さいか否を判定する（ステップＳ３０６）。そして、閾値より小さい統合可能なチャネルが存在する場合には（ステップＳ３０６のＹＥＳ）、当該チャネルを周波数帯域の広いチャネルに変更する（ステップＳ３０７）。
【００９７】
そして、上記のステップＳ３０３、Ｓ３０５、Ｓ３０７で変更されたチャネルを対応する基地局に通知し（ステップＳ３０８）、当該基地局は、指定されたチャネルに変更する（ステップＳ３０９）。このようにして、図１５（ａ）に示すチャネルＡの状態において、被干渉量の和（３６２）が閾値３００より大きいことから、図１７（ｂ）のようにチャネルＣとチャネルＤに分割することもできる。
【００９８】
Ｇ−４．第３実施形態の動作
図２１は、第３実施形態に対応する第４の方法を説明するためのフローチャートである。第４の方法では、集中制御局（ＡＣ）１０は、接続された基地局ＡＰ１〜ＡＰ９から干渉情報を収集し、図２、図３（ａ）、（ｂ）〜図７（ａ）、（ｂ）、図８、図９（ａ）、（ｂ）〜図１７（ａ）、（ｂ）で得られるような干渉関係の表を取得する（ステップＳ４０１）。集中制御局（ＡＣ）１０は、基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が用いているチャネルの帯域幅から、各チャネルのペナルティ量を決定し、得られた干渉関係の表と、各チャネルの帯域幅から決定されるペナルティとの大きさから、現在、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９に割り当てられているチャネルを、他のチャネルに割り当てることにより、干渉量とペナルティとの和が低下するか否かを判定する（ステップＳ４０２）。
【００９９】
そして、干渉量とペナルティとの和が低下する場合には（ステップＳ４０２のＹＥＳ）、当該基地局のチャネルを変更する（ステップＳ４０３）。次に、チャネル割り当てが決定されると、各チャネルを周波数帯域の狭いチャネルに変更するか、または、複数のチャネルを統合して１つの大きなチャネルにすることで、干渉量とペナルティとの和が低下するか否かを判定する（ステップＳ４０４）。
【０１００】
そして、条件を満たすチャネルが存在すると（ステップＳ４０４のＹＥＳ）、当該チャネルを周波数帯域の狭い複数のチャネルに分割し、当該チャネルに割り当てられていた基地局を周波数帯域の狭い複数のチャネルに割り当てるか、または、複数のチャネルを周波数帯域の広いチャネルに統合し、当該複数のチャネルに割り当てられていた基地局を周波数帯域の広いチャネルに割り当て、干渉量とペナルティの和が小さくなるように再分配する（ステップＳ４０５）。
【０１０１】
集中制御局（ＡＣ）１０は、当該チャネルの基地局に再割り当てされたチャネルを、対応する基地局に通知し（ステップＳ４０６）、当該チャネルの基地局は、指定されたチャネルに変更する（ステップＳ４０７）。このようにして、図１４（ａ）、（ｂ）から図１５（ａ）、（ｂ）のように、周波数帯域幅の異なるチャネル間での基地局の割り当てを考慮することができる。
【０１０２】
Ｇ−５．第４実施形態の動作
図２２は、第４実施形態に対応する第５の方法を説明するためのフローチャートである。第５の方法では、集中制御局（ＡＣ）１０は、接続された基地局ＡＰ１〜ＡＰ９から干渉情報を収集し、図２、図３（ａ）、（ｂ）〜図７（ａ）、（ｂ）、図８、図９（ａ）、（ｂ）〜図１７（ａ）、（ｂ）で得られるような干渉関係の表を取得する（ステップＳ５０１）。集中基地局（ＡＣ）１０は、基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が用いているチャネルの帯域幅と、基地局ＡＰ１〜ＡＰ９が通信している端末の周波数帯域幅との機能情報から、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９のペナルティ量を計算する（ステップＳ５０２）。
【０１０３】
次に、得られた干渉関係の表と、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９の通信を行っている端末帯域幅情報から、現在、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９に割り当てられているチャネルを、他のチャネルに割り当てることによる、干渉量とペナルティとを計算し、これら干渉量とペナルティとの和が低下するか否か判定する（ステップＳ５０３）。そして、干渉量とペナルティとの和が低下する場合には（ステップＳ５０３のＹＥＳ）、当該基地局のチャネルを変更する（ステップＳ５０４）。
【０１０４】
次に、チャネル割り当てが決定されると、各チャネルを周波数帯域の狭いチャネルに変更するか、または、複数のチャネルを統合して１つの大きなチャネルにすることで、各基地局ＡＰ１〜ＡＰ９の干渉量とペナルティ量とを計算し、干渉量とペナルティとの和が低下するか否かを判定する（ステップＳ５０５）。そして、条件を満たすチャネルが存在すると（ステップＳ５０５のＹＥＳ）、当該チャネルを周波数帯域の狭い複数のチャネルに分割し、当該チャネルに割り当てられていた基地局を周波数帯域の狭い複数のチャネルに割り当てるか、または、複数のチャネルを周波数帯域の広いチャネルに統合し、当該複数のチャネルに割り当てられていた基地局を周波数帯域の広いチャネルに割り当て、干渉量とペナルティとの和が小さくなるように再分配する（ステップＳ５０６）。
【０１０５】
集中制御局（ＡＣ）１０は、当該チャネルの基地局に再割り当てされたチャネルを対応する基地局に通知し（ステップＳ５０７）、当該チャネルの基地局は、指定されたチャネルに変更する（ステップＳ５０８）。このようにして、図１４（ａ）、（ｂ）から図１５（ａ）、（ｂ）のように、周波数帯域幅の異なるチャネル間での基地局の割り当てを考慮することができる。
【０１０６】
上述した第１乃至第５実施形態によれば、複数の基地局の周波数チャネルを制御する集中制御局（ＡＣ）１０において、干渉条件から基地局が用いるべき周波数チャネルを決定し、システムスループットの増加を図ることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  集中制御局（ＡＣ）
ＡＰ１〜ＡＰ９  基地局
【図１】
0005670856.tif 000005
【図２】
0005670856.tif 000006
【図３】
0005670856.tif 000007
【図４】
0005670856.tif 000008
【図５】
0005670856.tif 000009
【図６】
0005670856.tif 000010
【図７】
0005670856.tif 000011
【図８】
0005670856.tif 000012
【図９】
0005670856.tif 000013
【図１０】
0005670856.tif 000014
【図１１】
0005670856.tif 000015
【図１２】
0005670856.tif 000016
【図１３】
0005670856.tif 000017
【図１４】
0005670856.tif 000018
【図１５】
0005670856.tif 000019
【図１６】
0005670856.tif 000020
【図１７】
0005670856.tif 000021
【図１８】
0005670856.tif 000022
【図１９】
0005670856.tif 000023
【図２０】
0005670856.tif 000024
【図２１】
0005670856.tif 000025
【図２２】
0005670856.tif 000026
【図２３】
0005670856.tif 000027
【図２４】
0005670856.tif 000028