(57)【要約】【課題】無線周波数帯域を無駄なく、効率良く利用する無線通信方法を提供する。【解決手段】利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いた無線通信方法であって、無線通信装置は、自装置が送受信可能なチャネル区分情報である２次利用チャネル情報と、自装置が送受信可能なチャネルであり、かつ、予め定められた利用優先度の高いチャネルのチャネル区分情報である１次利用チャネル情報とを含むチャネル要求情報を管理局装置に送信し、管理局装置から、チャネル割当て情報を受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始し、管理局装置は、無線通信装置より受信するチャネル要求情報と、予め記憶する無線環境情報とに基づいて、チャネル要求情報が含む複数のチャネル区分情報のうちひとつのチャネル区分情報をチャネル割当て情報として無線通信装置に送信する。【選択図】図１
2008289056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いた無線通信方法であって、
前記無線通信装置は、
自装置が送受信可能なチャネルの識別情報を示すチャネル区分情報である２次利用チャネル情報と、自装置が送受信可能なチャネルであり、かつ、予め定められた利用優先度の高いチャネルのチャネル区分情報である１次利用チャネル情報とを含むチャネル要求情報を前記管理局装置に送信するチャネル要求送信過程と、
前記管理局装置から、割当てられたチャネルのチャネル区分情報を含むチャネル割当て情報を受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル変更過程と、を具備し、
前記管理局装置は、
前記無線通信装置より受信する前記チャネル要求情報と、予め記憶する無線環境情報とに基づいて、前記チャネル要求情報が含む複数のチャネル区分情報のうちひとつのチャネル区分情報をチャネル割当て情報として判定するチャネル判定過程と、
前記チャネル割当て情報を、前記無線通信装置に送信するチャネル割当て送信過程と、を具備する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記チャネル判定過程は、
前記無線通信装置より受信する前記チャネル要求情報から抽出する１次利用チャネル情報が示すチャネルを、前記無線通信装置に利用させるか否かを判定する利用可否判定処理を行い、利用可と判定した１次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定する１次利用可否判定過程と、
前記１次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定されなかった場合、前記チャネル要求情報から２次利用チャネル情報を抽出し、抽出した２次利用チャネル情報が示すチャネルを、前記無線通信装置に利用させるか否かを判定する利用可否判定処理を行い、利用可と判定した２次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定する２次利用可否判定過程と、を具備し、
前記チャネル割当て送信過程は、
前記１次利用可否判定過程または前記２次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定した場合、該チャネル割当て情報を前記無線通信装置に送信すること
を特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記無線通信装置が具備する前記チャネル要求送信過程は、
１次利用チャネルのみを含むチャネル要求情報を送信し、
前記管理局装置が具備する前記チャネル判定過程は、
前記チャネル要求情報から抽出する１次利用チャネル情報が示すチャネルを、前記無線通信装置に利用させるか否かの利用可否判定処理を行い、利用可と判定した１次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定し、
前記チャネル割当て送信過程は、
前記１次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定した場合、該チャネル割当て情報を前記無線通信装置に送信すること
を特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記無線通信装置が具備する前記チャネル要求送信過程は、
２次利用チャネルのみを含むチャネル要求情報を送信し、
前記管理局装置が具備する前記チャネル判定過程は、
前記チャネル要求情報から抽出する２次利用チャネル情報が示すチャネルを、前記無線通信装置に利用させるか否かの利用可否判定処理を行い、利用可と判定した２次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定し、
前記チャネル割当て送信過程は、
前記２次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定した場合、該チャネル割当て情報を前記無線通信装置に送信すること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記１次利用可否判定過程にて行う利用可否判定処理は、
前記チャネル要求情報から１または複数の１次利用チャネル情報を抽出し、前記無線環境情報とそれぞれの１次利用チャネル情報とに基づいて、それぞれの１次利用チャネル情報ごとに、前記無線通信装置が該チャネルを利用する場合に受ける被干渉量を示す被干渉量情報を算出する被干渉推定過程と、
算出された前記被干渉量情報と、該被干渉量情報が示す被干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた被干渉許容閾値とを比較して、許容可である被干渉量情報を有する１次利用チャネル情報を判定する被干渉判定過程と、
前記被干渉判定過程にて許容可であると判定された１次利用チャネル情報と、前記無線環境情報とに基づいて、それぞれの１次利用チャネル情報ごとに、前記無線通信装置が該チャネルを利用する場合に他の無線環境に与える与干渉量情報を算出する与干渉推定過程と、
算出した前記与干渉量情報と、該与干渉量情報が示す与干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた与干渉許容閾値とを比較して、許容可である与干渉量情報を有する１次利用チャネル情報を判定する与干渉判定過程と、
を具備し、許容可であると判定された１次利用チャネル情報を、利用可と判定する
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項６】
前記２次利用可否判定過程にて行う利用可否判定処理は、
前記チャネル要求情報から１または複数の２次利用チャネル情報を抽出し、前記無線環境情報とそれぞれの２次利用チャネル情報とに基づいて、それぞれの２次利用チャネル情報ごとに、前記無線通信装置が該チャネルを利用する場合に受ける被干渉量を示す被干渉量情報を算出する被干渉推定過程と、
算出された前記被干渉量情報と、該被干渉量情報が示す被干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた被干渉許容閾値とを比較して、許容可である被干渉量情報を有する２次利用チャネル情報を判定する被干渉判定過程と、
前記被干渉判定過程にて許容可であると判定された２次利用チャネル情報と、前記無線環境情報とに基づいて、それぞれの２次利用チャネル情報ごとに、前記無線通信装置が該チャネルを利用する場合に他の無線環境に与える与干渉量情報を算出する与干渉推定過程と、
算出した前記与干渉量情報と、該与干渉量情報が示す与干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた与干渉許容閾値とを比較して、許容可である与干渉量情報を有する２次利用チャネル情報を判定する与干渉判定過程と、
を具備し、許容可であると判定された２次利用チャネル情報を、利用可と判定する
ことを特徴とする請求項２または請求項４のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記管理局装置が具備する前記被干渉推定過程における被干渉量情報を算出する処理は、
前記無線通信装置の識別情報と被干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて算出する被干渉量算出処理か、または、前記無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された被干渉量情報を前記無線通信装置から受信して算出する被干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出すること
を特徴とする請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記管理局装置が具備する前記与干渉推定過程における与干渉量情報を算出する処理は、
前記無線通信装置の識別情報と与干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて算出する与干渉量算出処理か、または、前記無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された与干渉量情報を前記無線通信装置から受信して算出する与干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出すること
を特徴とする請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項９】
前記管理局装置が具備する前記被干渉推定過程における被干渉量情報を算出する処理は、
前記無線通信装置の識別情報と被干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて、該無線通信装置が他の無線通信装置から受ける被干渉量を示す被干渉量情報を加算し、加算された被干渉量情報が予め定められた被干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する被干渉量算出処理か、または、前記無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された被干渉量情報を前記無線通信装置から受信する被干渉量を加算し、加算された被干渉量情報が予め定められた被干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する被干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出すること
を特徴とする請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項１０】
前記管理局装置が具備する前記与干渉推定過程における与干渉量情報を算出する処理は、
前記無線通信装置の識別情報と与干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて、該無線通信装置が他の無線通信装置から受ける与干渉量を示す与干渉量情報を加算し、加算された与干渉量情報が予め定められた与干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する与干渉量算出処理か、または、前記無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された与干渉量情報を前記無線通信装置から受信する与干渉量を加算し、加算された与干渉量情報が予め定められた与干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する与干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出すること
を特徴とする請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
前記無線環境情報とは、
各地域において各事業者が１次利用を認められているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、各地域において各事業者が２次利用を認められているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報、等の、特定の地域におけるチャネル利用区分に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納したチャネル利用区分表と、
全ての無線通信装置について、与えられた固有番号を示す無線通信装置番号情報と、設置事業者を示す設置者情報と、利用する事業者が該無線通信装置設置地点で１次利用が許されているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、利用する事業者が該無線通信装置設置地点で２次利用が許されているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報と、利用中のチャネル番号を示す利用中チャネル情報と、該無線通信装置の位置を示す位置情報と、該無線通信装置の移動性有無や移動速度や移動範囲等を示すモビリティ情報と、該無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、該無線通信装置の送信特性を示す送信特性情報と、該無線通信装置の受信特性を示す受信特性情報と、該無線通信装置が最低限必要とする希望波と干渉波の比を示す所要ＤＵ比情報と、該無線通信装置の隣接チャネル干渉軽減係数（ＩＲＦ）を示す隣接チャネルＩＲＦ情報と、該無線通信装置のチャネル利用開始時刻やチャネル利用終了予定時刻等を示す利用期間情報、等の、無線通信装置の設置状況や装置仕様や無線通信システムの条件に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む時報をシステムパラメータ情報として格納した無線局表と、
全ての無線通信装置について、該無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、該チャネル内で無線通信装置が受ける被干渉合計量を示す被干渉合計量情報と、該チャネルが被干渉となるチャネル番号を示す干渉チャネル情報、それら干渉となるチャネルを利用中の他無線通信装置である相手局に与えられた固有番号を示す相手局番号情報と、無線通信装置が相手局から受ける被干渉量を示す被干渉量情報と、等の、無線通信装置の干渉に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納した干渉表と
であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項１２】
利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置であって、
前記無線通信装置から、前記無線通信装置が送受信可能なチャネルの識別情報を示すチャネル区分情報である２次利用チャネル情報と、自装置が送受信可能なチャネルであり、かつ、予め定められた利用優先度の高いチャネルのチャネル区分情報である１次利用チャネル情報とを含むチャネル要求情報を受信し、前記チャネル要求情報と、予め記憶する無線環境情報とに基づいて、前記チャネル要求情報が含む複数のチャネル区分情報のうちひとつのチャネル区分情報をチャネル割当て情報として判定するチャネル判定手段と、
前記チャネル割当て情報を、前記無線通信装置に送信するチャネル割当て送信手段と、を具備する
ことを特徴とする管理局装置。
【請求項１３】
前記チャネル判定手段は、
前記無線通信装置より受信する前記チャネル要求情報から抽出する１次利用チャネル情報が示すチャネルを、前記無線通信装置に利用させるか否かを判定する利用可否判定処理を行い、利用可と判定した１次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定する１次利用可否判定手段と、
前記１次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定されなかった場合、前記チャネル要求情報から２次利用チャネル情報を抽出し、抽出した２次利用チャネル情報が示すチャネルを、前記無線通信装置に利用させるか否かを判定する利用可否判定処理を行い、利用可と判定した２次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定する２次利用可否判定手段と、を具備し、
前記チャネル割当て送信手段は、
前記１次利用可否判定手段または前記２次利用可否判定手段にて、チャネル割当て情報が確定した場合、該チャネル割当て情報を前記無線通信装置に送信すること
を特徴とする請求項１２に記載の管理局装置。
【請求項１４】
前記管理局装置が具備する前記チャネル判定手段は、
前記チャネル要求情報から抽出する１次利用チャネル情報が示すチャネルを、前記無線通信装置に利用させるか否かの利用可否判定処理を行い、利用可と判定した１次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定し、
前記チャネル割当て送信手段は、
前記１次利用可否判定手段にて、チャネル割当て情報が確定した場合、該チャネル割当て情報を前記無線通信装置に送信すること
を特徴とする請求項１２または請求項１３のいずれか１項に記載の管理局装置。
【請求項１５】
前記管理局装置が具備する前記チャネル判定手段は、
前記チャネル要求情報から抽出する２次利用チャネル情報が示すチャネルを、前記無線通信装置に利用させるか否かの利用可否判定処理を行い、利用可と判定した２次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定し、
前記チャネル割当て送信手段は、
前記２次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定した場合、該チャネル割当て情報を前記無線通信装置に送信すること
を特徴とする請求項１３から請求項１４のいずれか１項に記載の管理局装置。
【請求項１６】
前記１次利用可否判定手段は、
前記チャネル要求情報から１または複数の１次利用チャネル情報を抽出し、前記無線環境情報とそれぞれの１次利用チャネル情報とに基づいて、それぞれの１次利用チャネル情報ごとに、前記無線通信装置が該チャネルを利用する場合に受ける被干渉量を示す被干渉量情報を算出する被干渉推定手段と、
算出された前記被干渉量情報と、該被干渉量情報が示す被干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた被干渉許容閾値とを比較して、許容可である被干渉量情報を有する１次利用チャネル情報を判定する被干渉判定手段と、
前記被干渉判定手段にて許容可であると判定された１次利用チャネル情報と、前記無線環境情報とに基づいて、それぞれの１次利用チャネル情報ごとに、前記無線通信装置が該チャネルを利用する場合に他の無線環境に与える与干渉量情報を算出する与干渉推定手段と、
算出した前記与干渉量情報と、該与干渉量情報が示す与干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた与干渉許容閾値とを比較して、許容可である与干渉量情報を有する１次利用チャネル情報を判定する与干渉判定手段と、
を具備し、許容可であると判定された１次利用チャネル情報を利用可と判定する
ことを特徴とする請求項１３または請求項１４のいずれか１項に記載の管理局装置。
【請求項１７】
前記２次利用可否判定手段は、
前記チャネル要求情報から１または複数の２次利用チャネル情報を抽出し、前記無線環境情報とそれぞれの２次利用チャネル情報とに基づいて、それぞれの２次利用チャネル情報ごとに、前記無線通信装置が該チャネルを利用する場合に受ける被干渉量を示す被干渉量情報を算出する被干渉推定手段と、
算出された前記被干渉量情報と、該被干渉量情報が示す被干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた被干渉許容閾値とを比較して、許容可である被干渉量情報を有する２次利用チャネル情報を判定する被干渉判定手段と、
前記被干渉判定手段にて許容可であると判定された２次利用チャネル情報と、前記無線環境情報とに基づいて、それぞれの２次利用チャネル情報ごとに、前記無線通信装置が該チャネルを利用する場合に他の無線環境に与える与干渉量情報を算出する与干渉推定手段と、
算出した前記与干渉量情報と、該与干渉量情報が示す与干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた与干渉許容閾値とを比較して、許容可である与干渉量情報を有する２次利用チャネル情報を判定する与干渉判定手段と、
を具備し、許容可であると判定された２次利用チャネル情報を利用可と判定する
ことを特徴とする請求項１３または請求項１５のいずれか１項に記載の管理局装置。
【請求項１８】
前記被干渉推定手段における被干渉量情報を算出する処理は、
前記無線通信装置の識別情報と被干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて算出する被干渉量算出処理か、または、前記無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された被干渉量情報を前記無線通信装置から受信して算出する被干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出すること
を特徴とする請求項１６または請求項１７のいずれか１項に記載の管理局装置。
【請求項１９】
前記与干渉推定手段における与干渉量情報を算出する処理は、
前記無線通信装置の識別情報と与干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて算出する与干渉量算出処理か、または、前記無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された与干渉量情報を前記無線通信装置から受信して算出する与干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出すること
を特徴とする請求項１６または請求項１７のいずれか１項に記載の管理局装置。
【請求項２０】
前記被干渉推定手段における被干渉量情報を算出する処理は、
前記無線通信装置の識別情報と被干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて、該無線通信装置が他の無線通信装置から受ける被干渉量を示す被干渉量情報を加算し、加算された被干渉量情報が予め定められた被干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する被干渉量算出処理か、または、前記無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された被干渉量情報を前記無線通信装置から受信する被干渉量を加算し、加算された被干渉量情報が予め定められた被干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する被干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出すること
を特徴とする請求項１６または請求項１７のいずれか１項に記載の管理局装置。
【請求項２１】
前記与干渉推定手段における与干渉量情報を算出する処理は、
前記無線通信装置の識別情報と与干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて、該無線通信装置が他の無線通信装置から受ける与干渉量を示す与干渉量情報を加算し、加算された与干渉量情報が予め定められた与干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する与干渉量算出処理か、または、前記無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された与干渉量情報を前記無線通信装置から受信する与干渉量を加算し、加算された与干渉量情報が予め定められた与干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する与干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出すること
を特徴とする請求項１６または請求項１７のいずれか１項に記載の管理局装置。
【請求項２２】
前記管理局装置が記憶する前記無線環境情報は、
各地域において各事業者が１次利用を認められているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、各地域において各事業者が２次利用を認められているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報、等の、特定の地域におけるチャネル利用区分に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納したチャネル利用区分表と、
全ての無線通信装置について、与えられた固有番号を示す無線通信装置番号情報と、設置事業者を示す設置者情報と、利用する事業者が該無線通信装置設置地点で１次利用が許されているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、利用する事業者が該無線通信装置設置地点で２次利用が許されているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報と、利用中のチャネル番号を示す利用中チャネル情報と、該無線通信装置の位置を示す位置情報と、該無線通信装置の移動性有無や移動速度や移動範囲等を示すモビリティ情報と、該無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、該無線通信装置の送信特性を示す送信特性情報と、該無線通信装置の受信特性を示す受信特性情報と、該無線通信装置が最低限必要とする希望波と干渉波の比を示す所要ＤＵ比情報と、該無線通信装置の隣接チャネル干渉軽減係数（ＩＲＦ）を示す隣接チャネルＩＲＦ情報と、該無線通信装置のチャネル利用開始時刻やチャネル利用終了予定時刻等を示す利用期間情報、等の、無線通信装置の設置状況や装置仕様や無線通信システムの条件に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む時報をシステムパラメータ情報として格納した無線局表と、
全ての無線通信装置について、該無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、該チャネル内で無線通信装置が受ける被干渉合計量を示す被干渉合計量情報と、該チャネルが被干渉となるチャネル番号を示す干渉チャネル情報、それら干渉となるチャネルを利用中の他無線通信装置である相手局に与えられた固有番号を示す相手局番号情報と、無線通信装置が相手局から受ける被干渉量を示す被干渉量情報と、等の、無線通信装置の干渉に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納した干渉表と
であることを特徴とする請求項１２から請求項２１のいずれか１項に記載の管理局装置。
【請求項２３】
管理局装置から受信するチャネル割当て情報に基づいて、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置であって、
自装置が送受信可能なチャネルの識別情報を示すチャネル区分情報である２次利用チャネル情報と、自装置が送受信可能なチャネルであり、かつ、予め定められた利用優先度の高いチャネルのチャネル区分情報である１次利用チャネル情報とを含むチャネル要求情報を前記管理局装置に送信するチャネル要求送信手段と、
前記管理局装置から、割当てられたチャネルのチャネル区分情報を含むチャネル割当て情報を受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル変更手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２４】
前記無線通信装置が具備する前記チャネル要求送信手段は、
１次利用チャネルのみを含むチャネル要求情報を送信すること
を特徴とする請求項２３に記載の無線通信装置。
【請求項２５】
前記無線通信装置が具備する前記チャネル要求送信過程は、
２次利用チャネルのみを含むチャネル要求情報を送信すること、
を特徴とする請求項２３に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理局装置が、複数の無線通信装置に対して利用チャネルの割当てを行う無線通信システムにおいて、それぞれの無線通信装置に最適なチャネルを割当てるためのチャネル割当て方法、管理局装置、無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や無線ＬＡＮに代表される無線通信サービスは、一層の高度化、多様化が進んでおり、そのような無線通信に利用される周波数資源の需要は急激に増加している。一方、既にほぼ全ての周波数帯域において電波利用の用途は割当てが決められている。そのため、周波数資源は逼迫しており、この傾向は今後さらに加速すると予想される。そこで、限られた周波数資源をより効率的に利用可能な周波数資源の有効利用技術の重要性が高まっている。
【０００３】
周波数資源を有効に利用する技術の例としては、セルラシステムにおいて周波数を繰り返し利用したり、高度な通信方式によって周波数利用効率を向上したり、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）によって低電力密度で周波数帯域を共用したりする方法が挙げられる。
また、特定用途へ割当てが行われているにも拘らず時間帯によってはほとんど利用されていない周波数帯城を有効利用するために、そのような周波数帯域を借り受けて利用する２次利用技術の導入が効果的であると考えられ、研究が行われている。２次利用技術を実現するためには、優先的に利用可能なチャネル利用区分である１次利用チャネルと、利用されていない場合には借り受けて利用可能なチャネル利用区分である２次利用チャネルという、チャネル利用区分の違いを反映したチャネル割当て方法が必要である。
【０００４】
従来のチャネル割当て方法の一例を図１４に示す。複数の無線通信装置と、その無線通信装置が利用するチャネルを管理可能な管理局装置が有線または無線により接続され、制御情報の通信が可能な構成において、無線通信装置が通信を開始する場合に、無線通信装置は管理局装置に対してチャネル割当てを要求し（ステップＳ１３−１）、管理局装置は無線通信装置からのチャネル割当て要求を受信し、割当てチャネルの選定を行い（ステップＳ１３−２）、チャネル割当て可否を判定し（ステップＳ１３−４）、割当て可能なチャネルがあればチャネルの割当てを行い（ステップＳ１３−５）、割当て可能なチャネルが無ければ割当て不可とする（ステップＳ１３−６）。このような従来のチャネル割当て方法については、例えば、特許文献１に示されている。また、特許文献２に記載のチャネル割当て技術は、予め周波数を２次利用すると決められたシステムに、利用されていないチャネルの２次利用を可能とする技術である。
【特許文献１】特開平７−２１２８２０号公報
【特許文献２】特許第３５８３９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に記載されたチャネル割当て方法は、セルラシステム等の単一システム内で適用される方法であり、１次利用や２次利用という優先順位に差のあるチャネル利用区分を考慮したチャネル割当て方法ではないため、チャネルを２次利用可能なチャネル割当て方法として使用することはできない。
また、特許文献２に記載されたチャネル割当て技術は、あらかじめ周波数を２次利用すると決められたシステムにのみ適用可能であるため、１次利用および２次利用の両方が可能な無線通信装置に対するチャネル割当てにおいて、１次利用可能なチャネルが無い場合は２次利用を行うといった柔軟なチャネル割当てを実現することはできない。
【０００６】
すなわち、従来のチャネル割当て技術は単一システム内でのチャネル割当てを行うものや、チャネル利用区分が２次利用に限られたシステムにのみ適用可能なものであり、チャネル利用区分による割当て優先順位や無線通信装置の位置や干渉量などの条件に基づき、チャネル割当てを行う方法は存在しなかった。そのため、チャネルを優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、チャネルが利用されていない場合に当該チャネルを借り受けて利用可能な利用区分である２次利用という、優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯において動作する無線通信システムにおいて、チャネル利用区分の違いを反映したチャネル割当てを行うことは出来なかった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、複数のチャネルを利用可能な無線通信装置が最適なチャネルを利用するためのチャネル割当て方法、管理局装置、および無線通信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いた無線通信方法であって、無線通信装置は、自装置が送受信可能なチャネルの識別情報を示すチャネル区分情報である２次利用チャネル情報と、自装置が送受信可能なチャネルであり、かつ、予め定められた利用優先度の高いチャネルのチャネル区分情報である１次利用チャネル情報とを含むチャネル要求情報を管理局装置に送信するチャネル要求送信過程と、管理局装置から、割当てられたチャネルのチャネル区分情報を含むチャネル割当て情報を受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル変更過程と、を具備し、管理局装置は、無線通信装置より受信するチャネル要求情報と、予め記憶する無線環境情報とに基づいて、チャネル要求情報が含む複数のチャネル区分情報のうちひとつのチャネル区分情報をチャネル割当て情報として判定するチャネル判定過程と、チャネル割当て情報を、無線通信装置に送信するチャネル割当て送信過程と、を具備することを特徴とする無線通信方法である。
【０００９】
上述の発明において、チャネル判定過程は、無線通信装置より受信するチャネル要求情報から抽出する１次利用チャネル情報が示すチャネルを、無線通信装置に利用させるか否かを判定する利用可否判定処理を行い、利用可と判定した１次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定する１次利用可否判定過程と、１次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定されなかった場合、チャネル要求情報から２次利用チャネル情報を抽出し、抽出した２次利用チャネル情報が示すチャネルを、無線通信装置に利用させるか否かを判定する利用可否判定処理を行い、利用可と判定した２次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定する２次利用可否判定過程と、を具備し、チャネル割当て送信過程は、１次利用可否判定過程または２次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定した場合、そのチャネル割当て情報を無線通信装置に送信することを特徴とする。
【００１０】
上述の発明において、無線通信装置が具備するチャネル要求送信過程は、１次利用チャネルのみを含むチャネル要求情報を送信し、管理局装置が具備するチャネル判定過程は、チャネル要求情報から抽出する１次利用チャネル情報が示すチャネルを、無線通信装置に利用させるか否かの利用可否判定処理を行い、利用可と判定した１次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定し、チャネル割当て送信過程は、１次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定した場合、そのチャネル割当て情報を無線通信装置に送信することを特徴とする。
【００１１】
上述の発明において、無線通信装置が具備するチャネル要求送信過程は、２次利用チャネルのみを含むチャネル要求情報を送信し、管理局装置が具備するチャネル判定過程は、チャネル要求情報から抽出する２次利用チャネル情報が示すチャネルを、無線通信装置に利用させるか否かの利用可否判定処理を行い、利用可と判定した２次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定し、チャネル割当て送信過程は、２次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定した場合、そのチャネル割当て情報を無線通信装置に送信することを特徴とする。
【００１２】
上述の発明において、１次利用可否判定過程にて行う利用可否判定処理は、チャネル要求情報から１または複数の１次利用チャネル情報を抽出し、無線環境情報とそれぞれの１次利用チャネル情報とに基づいて、それぞれの１次利用チャネル情報ごとに、無線通信装置がそのチャネルを利用する場合に受ける被干渉量を示す被干渉量情報を算出する被干渉推定過程と、算出された被干渉量情報と、その被干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた被干渉許容閾値とを比較して、許容可である被干渉量情報を有する１次利用チャネル情報を判定する被干渉判定過程と、被干渉判定過程にて許容可であると判定された１次利用チャネル情報と、無線環境情報とに基づいて、それぞれの１次利用チャネル情報ごとに、無線通信装置がそのチャネルを利用する場合に他の無線環境に与える与干渉量情報を算出する与干渉推定過程と、算出した与干渉量情報と、その与干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた与干渉許容閾値とを比較して、許容可である与干渉量情報を有する１次利用チャネル情報を判定する与干渉判定過程と、を具備し、許容可であると判定された１次利用チャネル情報を、利用可と判定することを特徴とする。
【００１３】
上述の発明において、２次利用可否判定過程にて行う利用可否判定処理は、チャネル要求情報から１または複数の２次利用チャネル情報を抽出し、無線環境情報とそれぞれの２次利用チャネル情報とに基づいて、それぞれの２次利用チャネル情報ごとに、無線通信装置がそのチャネルを利用する場合に受ける被干渉量を示す被干渉量情報を算出する被干渉推定過程と、算出された被干渉量情報と、その被干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた被干渉許容閾値とを比較して、許容可である被干渉量情報を有する２次利用チャネル情報を判定する被干渉判定過程と、被干渉判定過程にて許容可であると判定された２次利用チャネル情報と、無線環境情報とに基づいて、それぞれの２次利用チャネル情報ごとに、無線通信装置がそのチャネルを利用する場合に他の無線環境に与える与干渉量情報を算出する与干渉推定過程と、算出した与干渉量情報と、その与干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた与干渉許容閾値とを比較して、許容可である与干渉量情報を有する２次利用チャネル情報を判定する与干渉判定過程と、を具備し、許容可であると判定された２次利用チャネル情報を、利用可と判定することを特徴とする。
【００１４】
上述の発明において、管理局装置が具備する被干渉推定過程における被干渉量情報を算出する処理は、無線通信装置の識別情報と被干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて算出する被干渉量算出処理か、または、無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された被干渉量情報を無線通信装置から受信して算出する被干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出することを特徴とする。
【００１５】
上述の発明において、管理局装置が具備する与干渉過程における与干渉量情報を算出する処理は、無線通信装置の識別情報と与干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて算出する与干渉量算出処理か、または、無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された与干渉量情報を無線通信装置から受信して算出する与干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出することを特徴とする。
【００１６】
上述の発明において、管理局装置が具備する被干渉推定過程における被干渉量情報を算出する処理は、無線通信装置の識別情報と被干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて、その無線通信装置が他の無線通信装置から受ける被干渉量を示す被干渉量情報を加算し、加算された被干渉量情報が予め定められた被干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する被干渉量算出処理か、または、無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された被干渉量情報を無線通信装置から受信する被干渉量を加算し、加算された被干渉量情報が予め定められた被干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する被干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出することを特徴とする。
【００１７】
上述の発明において、本発明は、管理局装置が具備する与干渉過程における与干渉量情報を算出する処理は、無線通信装置の識別情報と与干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて、その無線通信装置が他の無線通信装置から受ける与干渉量を示す与干渉量情報を加算し、加算された与干渉量情報が予め定められた与干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する与干渉量算出処理か、または、無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された与干渉量情報を無線通信装置から受信する与干渉量を加算し、加算された与干渉量情報が予め定められた与干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する与干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出することを特徴とする。
【００１８】
上述の発明において、無線環境情報とは、各地域において各事業者が１次利用を認められているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、各地域において各事業者が２次利用を認められているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報、等の、特定の地域におけるチャネル利用区分に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納したチャネル利用区分表と、全ての無線通信装置について、与えられた固有番号を示す無線通信装置番号情報と、設置事業者を示す設置者情報と、利用する事業者がその無線通信装置設置地点で１次利用が許されているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、利用する事業者がその無線通信装置設置地点で２次利用が許されているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報と、利用中のチャネル番号を示す利用中チャネル情報と、その無線通信装置の位置を示す位置情報と、その無線通信装置の移動性有無や移動速度や移動範囲等を示すモビリティ情報と、その無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、その無線通信装置の送信特性を示す送信特性情報と、その無線通信装置の受信特性を示す受信特性情報と、その無線通信装置が最低限必要とする希望波と干渉波の比を示す所要ＤＵ比情報と、その無線通信装置の隣接チャネル干渉軽減係数（ＩＲＦ）を示す隣接チャネルＩＲＦ情報と、その無線通信装置のチャネル利用開始時刻やチャネル利用終了予定時刻等を示す利用期間情報、等の、無線通信装置の設置状況や装置仕様や無線通信システムの条件に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む時報をシステムパラメータ情報として格納した無線局表と、全ての無線通信装置について、その無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、そのチャネル内で無線通信装置が受ける被干渉合計量を示す被干渉合計量情報と、そのチャネルが被干渉となるチャネル番号を示す干渉チャネル情報、それら干渉となるチャネルを利用中の他無線通信装置である相手局に与えられた固有番号を示す相手局番号情報と、無線通信装置が相手局から受ける被干渉量を示す被干渉量情報と、等の、無線通信装置の干渉に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納した干渉表とであることを特徴とする。
【００１９】
上述の発明において、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置であって、無線通信装置から、無線通信装置が送受信可能なチャネルの識別情報を示すチャネル区分情報である２次利用チャネル情報と、自装置が送受信可能なチャネルであり、かつ、予め定められた利用優先度の高いチャネルのチャネル区分情報である１次利用チャネル情報とを含むチャネル要求情報を受信し、チャネル要求情報と、予め記憶する無線環境情報とに基づいて、チャネル要求情報が含む複数のチャネル区分情報のうちひとつのチャネル区分情報をチャネル割当て情報として判定するチャネル判定手段と、チャネル割当て情報を、無線通信装置に送信するチャネル割当て送信手段と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
上述の発明において、チャネル判定手段は、無線通信装置より受信するチャネル要求情報から抽出する１次利用チャネル情報が示すチャネルを、無線通信装置に利用させるか否かを判定する利用可否判定処理を行い、利用可と判定した１次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定する１次利用可否判定手段と、１次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定されなかった場合、チャネル要求情報から２次利用チャネル情報を抽出し、抽出した２次利用チャネル情報が示すチャネルを、無線通信装置に利用させるか否かを判定する利用可否判定処理を行い、利用可と判定した２次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定する２次利用可否判定手段と、を具備し、チャネル割当て送信手段は、１次利用可否判定手段または２次利用可否判定手段にて、チャネル割当て情報が確定した場合、そのチャネル割当て情報を無線通信装置に送信することを特徴とする。
【００２１】
上述の発明において、管理局装置が具備するチャネル判定手段は、チャネル要求情報から抽出する１次利用チャネル情報が示すチャネルを、無線通信装置に利用させるか否かの利用可否判定処理を行い、利用可と判定した１次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定し、チャネル割当て送信手段は、１次利用可否判定手段にて、チャネル割当て情報が確定した場合、そのチャネル割当て情報を無線通信装置に送信することを特徴とする。
【００２２】
上述の発明において、管理局装置が具備するチャネル判定手段は、チャネル要求情報から抽出する２次利用チャネル情報が示すチャネルを、無線通信装置に利用させるか否かの利用可否判定処理を行い、利用可と判定した２次利用チャネル情報を、チャネル割当て情報として確定し、チャネル割当て送信手段は、２次利用可否判定過程にて、チャネル割当て情報が確定した場合、そのチャネル割当て情報を無線通信装置に送信することを特徴とする。
【００２３】
上述の発明において、１次利用可否判定手段は、チャネル要求情報から１または複数の１次利用チャネル情報を抽出し、無線環境情報とそれぞれの１次利用チャネル情報とに基づいて、それぞれの１次利用チャネル情報ごとに、無線通信装置がそのチャネルを利用する場合に受ける被干渉量を示す被干渉量情報を算出する被干渉推定手段と、算出された被干渉量情報と、その被干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた被干渉許容閾値とを比較して、許容可である被干渉量情報を有する１次利用チャネル情報を判定する被干渉判定手段と、被干渉判定手段にて許容可であると判定された１次利用チャネル情報と、無線環境情報とに基づいて、それぞれの１次利用チャネル情報ごとに、無線通信装置がそのチャネルを利用する場合に他の無線環境に与える与干渉量情報を算出する与干渉推定手段と、算出した与干渉量情報と、その与干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた与干渉許容閾値とを比較して、許容可である与干渉量情報を有する１次利用チャネル情報を判定する与干渉判定手段と、を具備し、許容可であると判定された１次利用チャネル情報を利用可と判定することを特徴とする。
【００２４】
上述の発明において、２次利用可否判定手段は、チャネル要求情報から１または複数の２次利用チャネル情報を抽出し、無線環境情報とそれぞれの２次利用チャネル情報とに基づいて、それぞれの２次利用チャネル情報ごとに、無線通信装置がそのチャネルを利用する場合に受ける被干渉量を示す被干渉量情報を算出する被干渉推定手段と、算出された被干渉量情報と、その被干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた被干渉許容閾値とを比較して、許容可である被干渉量情報を有する２次利用チャネル情報を判定する被干渉判定手段と、被干渉判定手段にて許容可であると判定された２次利用チャネル情報と、無線環境情報とに基づいて、それぞれの２次利用チャネル情報ごとに、無線通信装置がそのチャネルを利用する場合に他の無線環境に与える与干渉量情報を算出する与干渉推定手段と、算出した与干渉量情報と、その与干渉量を許容できるか否かを示すために予め定められた与干渉許容閾値とを比較して、許容可である与干渉量情報を有する２次利用チャネル情報を判定する与干渉判定手段と、を具備し、許容可であると判定された２次利用チャネル情報を利用可と判定することを特徴とする。
【００２５】
上述の発明において、被干渉手段における被干渉量情報を算出する処理は、無線通信装置の識別情報と被干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて算出する被干渉量算出処理か、または、無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された被干渉量情報を無線通信装置から受信して算出する被干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出することを特徴とする。
【００２６】
上述の発明において、与干渉手段における与干渉量情報を算出する処理は、無線通信装置の識別情報と与干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて算出する与干渉量算出処理か、または、無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された与干渉量情報を無線通信装置から受信して算出する与干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出することを特徴とする。
【００２７】
上述の発明において、被干渉手段における被干渉量情報を算出する処理は、無線通信装置の識別情報と被干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて、その無線通信装置が他の無線通信装置から受ける被干渉量を示す被干渉量情報を加算し、加算された被干渉量情報が予め定められた被干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する被干渉量算出処理か、または、無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された被干渉量情報を無線通信装置から受信する被干渉量を加算し、加算された被干渉量情報が予め定められた被干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する被干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出することを特徴とする。
【００２８】
上述の発明において、与干渉手段における与干渉量情報を算出する処理は、無線通信装置の識別情報と与干渉量とが対応付いて予め記憶された無線環境情報に基づいて、その無線通信装置が他の無線通信装置から受ける与干渉量を示す与干渉量情報を加算し、加算された与干渉量情報が予め定められた与干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する与干渉量算出処理か、または、無線通信装置が備える干渉量測定回路によって計測された与干渉量情報を無線通信装置から受信する与干渉量を加算し、加算された与干渉量情報が予め定められた与干渉許容閾値を超えた時点で、許容否と判定する与干渉量測定処理か、のいずれかまたは双方の処理によって算出することを特徴とする。
【００２９】
上述の発明において、管理局装置が記憶する無線環境情報は、各地域において各事業者が１次利用を認められているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、各地域において各事業者が２次利用を認められているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報、等の、特定の地域におけるチャネル利用区分に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納したチャネル利用区分表と、全ての無線通信装置について、与えられた固有番号を示す無線通信装置番号情報と、設置事業者を示す設置者情報と、利用する事業者がその無線通信装置設置地点で１次利用が許されているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、利用する事業者がその無線通信装置設置地点で２次利用が許されているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報と、利用中のチャネル番号を示す利用中チャネル情報と、その無線通信装置の位置を示す位置情報と、その無線通信装置の移動性有無や移動速度や移動範囲等を示すモビリティ情報と、その無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、その無線通信装置の送信特性を示す送信特性情報と、その無線通信装置の受信特性を示す受信特性情報と、その無線通信装置が最低限必要とする希望波と干渉波の比を示す所要ＤＵ比情報と、その無線通信装置の隣接チャネル干渉軽減係数（ＩＲＦ）を示す隣接チャネルＩＲＦ情報と、その無線通信装置のチャネル利用開始時刻やチャネル利用終了予定時刻等を示す利用期間情報、等の、無線通信装置の設置状況や装置仕様や無線通信システムの条件に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む時報をシステムパラメータ情報として格納した無線局表と、全ての無線通信装置について、その無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、そのチャネル内で無線通信装置が受ける被干渉合計量を示す被干渉合計量情報と、そのチャネルが被干渉となるチャネル番号を示す干渉チャネル情報、それら干渉となるチャネルを利用中の他無線通信装置である相手局に与えられた固有番号を示す相手局番号情報と、無線通信装置が相手局から受ける被干渉量を示す被干渉量情報と、等の、無線通信装置の干渉に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納した干渉表とであることを特徴とする。
【００３０】
上述の発明において、管理局装置から受信するチャネル割当て情報に基づいて、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置であって、自装置が送受信可能なチャネルの識別情報を示すチャネル区分情報である２次利用チャネル情報と、自装置が送受信可能なチャネルであり、かつ、予め定められた利用優先度の高いチャネルのチャネル区分情報である１次利用チャネル情報とを含むチャネル要求情報を管理局装置に送信するチャネル要求送信手段と、管理局装置から、割当てられたチャネルのチャネル区分情報を含むチャネル割当て情報を受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル変更手段と、を具備することを特徴とする。
【００３１】
上述の発明において、無線通信装置が具備するチャネル要求送信手段は、１次利用チャネルのみを含むチャネル要求情報を送信することを特徴とする。
【００３２】
上述の発明において、無線通信装置が具備するチャネル要求送信過程は、２次利用チャネルのみを含むチャネル要求情報を送信すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように、本発明によれば、優先的に利用する１次利用チャネルと、その１次利用チャネルが利用できない場合に利用する２次利用チャネルとの情報を、チャネル要求情報として、管理局装置に送信し、管理局装置は、受信したチャネル要求情報と、無線環境とに基づいて最適と思われるチャネルをその無線通信装置に割当てるようにしたので、無線周波数帯域を無駄なく、効率良く利用することができる。
また、管理局装置は、１次利用のみ、または２次利用のみのチャネル要求にも応じるようにしたので、無線通信装置を設置する事業者のニーズに合ったチャネル割当てを実施することができる。
また、管理局装置は、干渉量を予め記憶しておくか、または各無線通信装置が計測した干渉量を受信し、これらの干渉情報を考慮して割当てるチャネルを判定するようにしたので、より効率のよい快適な無線通信を柔軟に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態では、ある特定のエリアにおいて、チャネルの利用区分として、チャネルを優先的に利用可能な利用区分である１次利用チャネルと、利用されていない場合にはチャネルを借り受けて利用可能な利用区分である２次利用チャネルという、優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯において動作する無線通信システムにおいて、無線通信装置が新設される場合を例にとって図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
＜システム構成図の説明＞
図１は、本実施形態による無線通信システムの構成例を示す図である。Ａ事業者が設置する無線通信装置２−２と、Ａ事業者の敷設する通信網であるＡ事業者網３−２を介して、無線通信装置が利用するチャネルを管理可能な管理局装置２−１とが、有線または無線により接続されている。管理局装置２−１と無線通信装置２−２とは、Ａ事業者網３−２を介して制御情報の通信が可能である。
【００３６】
さらに、Ｂ事業者が設置する無線通信装置３−１が、Ｂ事業者網３−３を介して管理局装置２−１に接続されている。ここで、無線通信装置２−２または無線通信装置３−１は、固定設置型の無線通信装置のみならず、移動性を有する可搬型の無線通信装置であってもよく、複数の無線通信装置が各事業者網に接続されていても良い。また、管理局装置に接続される事業者網は２者のみならず多数の事業者網であっても良い。
＜装置構成の説明＞
図２、図３、図４、図５を用いて、システム各部の構成について詳細に説明する。
図２は各装置の構成と接続の一例を示す図である。
管理局装置２−１と無線通信装置２−２とは、図１と同じ形態でＡ事業者網３−２を介して接続されている。管理局装置２−１は、チャネル割当て希望メッセージ受信回路４−１と、利用チャネル決定回路４−２と、チャネル割当て通知メッセージ送信回路４−３と、チャネル利用区分表４−６と、無線局表４−７と、干渉表４−８と、ネットワークインタフェース回路４−５とを少なくとも備えて構成される。また、利用チャネル決定回路４−２は、１次利用可否判定回路４−９と、２次利用可否判定回路４−１０と、被干渉推定回路４−１１と、与干渉推定回路４−１２と、被干渉推定回路４−１３と、与干渉推定回路４−１４とを少なくとも備えて構成される。
【００３７】
また、無線通信装置２−２は、チャネル割当て希望メッセージ送信回路４−１５、チャネル割当て通知メッセージ受信回路４−１６、利用チャネル設定回路４−１７、無線送受信回路４−１８、ネットワークインタフェース回路４−１９を少なくとも備えて構成される。無線通信装置２−２は、さらに干渉量測定回路４−２０を備える場合もある。
【００３８】
管理局装置２−１のネットワークインタフェース回路４−５は、当該管理局装置２−１が事業者網３−２と接続して通信を行うためのインタフェース回路である。一方、無線通信装置２−２のネットワークインタフェース回路４−１９は、当該無線通信装置２−２が管理局装置２−１と通信を行うためのインタフェース回路である。なお、管理局装置２−１のネットワークインタフェース回路４−５は、Ａ事業者以外の事業者の通信網にも対応して配置されている。
【００３９】
＜各装置の構成要素の説明＞
次に、図２に示された各構成要素について、本発明による無線通信システムの第一実施形態における動作例とともに詳細に説明する。すなわち、ある事業者が無線通信装置２−２を新設したとき、管理局装置２−１がチャネル割当てを行ない無線通信装置２−２がチャネルを利用するまでの動作に沿って説明する。
【００４０】
無線通信装置２−２のチャネル割当て希望メッセージ送信回路４−１５は、管理局装置２−１に対してネットワークインタフェース回路４−１を介しＡ事業者網３−２を経由して、チャネル割当て希望メッセージを送出する。
管理局装置２−１のチャネル割当て希望メッセージ受信回路４−１は、ネットワークインタフェース回路４−５を介しチャネル割当て希望メッセージを受信すると、チャネル割当て希望メッセージに含まれる各情報を抽出して保持する。
【００４１】
チャネル割当ての計算および判定処理を実行するための回路である利用チャネル決定回路４−２は、無線通信装置２−２の設置されている位置において無線通信装置２−２を利用する事業者のチャネル利用区分をチャネル利用区分表４−６から読出し、無線通信装置２−２が１次利用可能なチャネルと２次利用可能なチャネルを選出し、１次利用可否判定回路４−９および２次利用可否判定回路４−１０においてチャネルの利用可否判定を行う。
【００４２】
ここで、１次利用の可否は、１次利用可否判定回路４−９に含まれる被干渉推定回路４−１１と与干渉推定回路４−１２における計算結果に基づき判定する。この計算を行う際にチャネル利用区分表４−６、無線局表４−７、干渉表４−８に含まれる情報を利用する。さらに、１次利用可否判定回路４−９は、測定によって得られた被干渉量および与干渉量を用いる場合もある。
【００４３】
１次利用可否判定回路４−９が用いる被干渉量は、無線通信装置２−２の干渉量測定回路４−２０で測定され、その結果は管理局装置２−１に通知される。測定は管理局装置２−１からの指示を受信してから行うだけでなく、無線通信装置２−２が予め定められた時間間隔などの設定により行う場合もある。また、与干渉量は干渉相手となっている無線通信装置の干渉量測定回路を使用して測定され、事業者網を介して管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１２へ送信される。上述の測定は管理局装置２−１の指示で行う。
【００４４】
また、２次利用の可否は、２次利用可否判定回路４−１０に含まれる被干渉椎定回路４−１３と与干渉推定回路４−１４における計算結果に基づき判定する。この計算を行う際には、チャネル利用区分表４−６と、無線局表４−７と、干渉表４−８とに含まれる情報を利用する。さらに、２次利用可否判定回路４−１０は、自装置の干渉量測定回路４−２０で測定した被干渉量と、干渉相手となる無線通信装置が備える干渉量測定回路４−２０が測定した与干渉量とを用いる場合もある。
【００４５】
２次利用可否判定回路４−１０が用いる被干渉量は、無線通信装置２−２の干渉量測定回路４−２０で測定され、その結果は管理局装置２−１に通知される。測定は管理局装置２−１の指示で行うだけでなく、無線通信装置２−２が予め定められた時間間隔などの設定により行う場合もある。また、与干渉量は干渉相手となっている無線通信装置の干渉量測定回路を使用して測定され、事業者網を介して管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１４へ送信される。測定は管理局装置２−１の指示で行う。
【００４６】
利用チャネル決定回路４−２は、１次利用可否判定回路４−９と２次利用可否判定回路４−１０の判定結果に基づき、最終的なチャネル割当てを決定する。決定したチャネル割当ての情報はチャネル割当てメッセージとしてチャネル割当てメッセージ送信回路４−３からネットワークインタフェース回路４−５を介しＡ事業者網３−２を経由して無線通信装置２−２に対して送出される。無線通信装置２−２のチャネル割当で通知メッセージ受信回路４−１６はネットワークインタフェース回路４−１９を介してチャネル割当て通知メッセージを受信し、利用チャネル設定回路４−１７はチャネル割当て通知メッセージの内容に従って無線送受信回路４−１８の送受信チャネルを利用可能状態にし、無線通信装置２−２は割当てられたチャネルを利用する。
【００４７】
＜データベース構成の説明＞
チャネル利用区分表４−６は、図３に示すような以下の情報を記憶する。すなわち、各地域において各事業者が１次利用を認められているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、各地域において各事業者が２次利用を認められているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報、等の情報のうち１ないし複数の情報を少なくとも含む情報を、システムパラメータ情報として格納している。また、これらの情報は、事業者への利用区分の割当て変更等、チャネル利用環境の変化に対応して書き換えを行うことができる。
【００４８】
無線局表４−７は、図４に示すように全ての無線通信装置に対応付けて、以下の情報を記憶する。すなわち、与えられた固有番号を示す無線局番号情報と、設置事業者を示す設置者情報と、利用する事業者がその無線通信装置設置地点で１次利用が許されているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、利用する事業者がその無線通信装置設置地点で２次利用が許されているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報と、利用中のチャネル番号を示す利用中チャネル情報とを記憶する。
【００４９】
無線局表４−７は、さらに、その無線通信装置の位置を示す位置情報と、その無線通信装置の移動性有無や移動速度や移動範囲等を示すモビリティ情報と、その無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、その無線通信装置の送信特性を示す送信特性情報と、その無線通信装置の受信特性を示す受信特性情報と、その無線通信装置が最低限必要とする希望波と干渉波の比を示す所要ＤＵ比情報と、その無線通信装置の隣接チャネル干渉軽減係数（以下、ＩＲＦ）を示す隣接チャネルＩＲＦ情報と、その無線通信装置のチャネル利用開始時刻やチャネル利用終了予定時刻等を示す利用期間情報、等の情報を記憶する。
【００５０】
このように、無線局表４−７は、無線通信装置の設置状況や装置仕様や無線通信システムの条件に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納している。また、これらの情報は、無線通信装置の新設等、無線通信システムの変化に対応して書き換えを行うことができる。
【００５１】
上述の送信特性情報および受信特性情報とは、無線通信装置の主にＲＦ（Radio Frequency）送受信特性を示す情報であり、送信特性情報は与干渉量の計算に、受信特性情報は被干渉量の計算に用いる。それぞれの具体例としては、次のようなものが挙げられる。すなわち、送信特性情報は、例えば、アンテナの指向性利得や、送信回路に使用されている電力増幅器の飽和電力などの特性である。受信特性情報は、例えば、アンテナの指向性利得や、受信回路に使用されている低雑音電力増幅器の飽和電力や雑音指数などの特性である。
【００５２】
干渉表４−８は、図５に示すように、各無線通信装置について、以下の情報を記憶する。すなわち、その無線通信装置の無線送受信回路４−１８において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、そのチャネル内で無線通信装置が受ける被干渉合計量を示す被干渉合計量情報と、そのチャネルが被干渉となるチャネル番号を示す干渉チャネル情報と、それら干渉となるチャネルを利用中の他無線通信装置（以下、相手局）に与えられた固有番号を示す相手局番号情報と、無線通信装置が相手局から受ける被干渉量を示す被干渉量情報と、等の情報のうち１ないし複数の情報を少なくとも含む情報を、システムパラメータ情報として格納している。また、これらの情報は、無線通信装置の新設等、無線通信システムの変化や、建造物、樹木、地形等の障害物の出現、消失といった電波利用環境の変化などに対応して書き換えを行うことができる。
【００５３】
本実施形態では、このような構成によって、１次利用、２次利用というチャネル利用の優先度の異なる無線通信システムにおいて、状況に応じて最適なチャネルの利用区分でチャネル割当てを行い、柔軟で動的なチャネル割当てが可能となり、高い周波数利用効率の達成が可能となる。また、管理局装置２−１が無線通信装置から受信したチャネル割当て希望メッセージの内容を解析することで、チャネル割当てを要求する無線通信装置の希望を反映することができる。
【００５４】
＜チャネル割当てを実施する際のシ−ケンスの説明＞
以下、本実施形態による無線通信方法の動作例について説明する。
図６は、管理局装置２−１と無線通信装置２−２との間の処理シ−ケンスの一例を示す図である。Ａ事業者網３−２に新たに無線通信装置２−２が設置されると、まず無線通信装置２−２が、管理局装置２−１に対して、チャネル割当て希望メッセージ２−３を送出する（ステップＳ２−２０）。
【００５５】
チャネル割当て希望メッセージ２−３には、無線通信装置２−２を設置する事業者名を示す事業者情報２−７と、割当てチャネルの利用区分の希望および割当てを希望する特定の１次利用チャネル番号を示すことができる希望チャネル情報２−８と、その無線通信装置の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネル番号を示す送受可能チャネル情報２−９と、無線通信装置２−２の送信電力やアンテナ特性や現在位置等の情報を示すその他情報２−１０との情報が含まれている。
【００５６】
管理局装置２−１は無線通信装置２−２からチャネル割当て希望メッセージを受信すると、チャネル割当て希望メッセージに含まれる上述の各情報を抽出する（ステップＳ２−２１）。次に、管理局装置２−１は、無線通信装置２−２を設置する事業者のチャネル利用区分に基づき、チャネル割当て処理を行う（ステップＳ２−２２）。管理局装置２−１は、チャネル割当て処理が完了すると、無線通信装置２−２に対し、割当てチャネルまたは割当て不可を通知する内容のチャネル割当て通知メッセージ２−５を送出し（ステップＳ２−２３）、無線通信装置２−２は、通信開始または通信開始不可という形で動作を決定する（ステップＳ２−２４）。
【００５７】
（第一実施形態）
＜チャネル割当てを実施する際の、各装置の動作説明＞
図７は、本発明によるチャネル割当て方法の第一実施形態における一例を示す流れ図である。図１に示したような、管理局装置２−１と接続された通信ネットワークであるＡ事業者網に、無線通信装置２−２を新設した場合の、無線通信装置２−２が利用するチャネルの割当て方法の実施形態の一例を説明する。
【００５８】
まず、無線通信装置２−２のチャネル割当て希望メッセージ装置回路４−１５が、管理局装置２−１に対してチャネル割当て希望メッセージ２−３を送出する（ステップＳ１−１）。上述のように、チャネル割当て希望メッセージ２−３には、無線通信装置２−２を設置する事業者名を示す事業者情報２−７と、割当てチャネルの利用区分の希望および割当てを希望する特定の１次利用チャネル番号を示すことができる希望チャネル情報２−８と、その無線通信装置の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネル番号を示す送受可能チャネル情報２−９と、無線通信装置２−２の送信電力やアンテナ特性や現在位置等の情報を示すその他情報２−１０が含まれている。
【００５９】
ここで、希望チャネル情報２−８は、無線通信装置２−２が自装置にて送受信可能なチャネルの識別情報を示すチャネル区分情報である２次利用チャネル情報と、自装置が送受信可能なチャネルであり、かつ、予め定められた利用優先度の高いチャネルのチャネル区分情報である１次利用チャネル情報とを含むチャネル要求情報である。また、希望チャネル情報２−８は、１次利用チャネルのうち、特に優先的に割当てを希望する、予め定められた特定のチャネルを示すチャネル番号を含むチャネル要求情報としても良い。すなわち、希望チャネル情報２−８の具体的なデータ例としては、「１次利用または２次利用を希望」、「１次利用のみ希望」、「２次利用のみ希望」の３種類が考えられ、さらに割当てを希望する特定の１次利用チャネル番号を含む場合がある。管理局装置２−１のチャネル割当て希望メッセージ受信回路４−１は、無線通信装置２−２からチャネル割当て希望メッセージ２−３を受信すると、チャネル割当て希望メッセージ２−３に含まれる上述の各情報を抽出し（ステップＳ１−２）、記憶する。
【００６０】
次に、管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、各事業者の識別情報と、利用区分チャネルとを対応付けて予め記憶したチャネル利用区分表４−６から、無線通信装置２−２を設置する事業者のチャネル利用区分を読出し（ステップＳ１−３）、後述する１次利用可否判定過程（ステップＳ１−５）と後述する２次利用可否判定過程（ステップＳ１−７）とにおける判定対象のチャネルを選出する（ステップＳ１−４）。
【００６１】
ここで、希望チャネル情報２−８が「１次利用または２次利用を希望」の場合、管理局装置２−１の１次利用可否判定回路４−９は、全ての１次利用可能なチャネル、あるいは希望チャネル情報２−８で指定された１次利用チャネルのうち、１次利用可能なチャネルを判定するための１次利用可否判定を行う（ステップＳ１−５）。１次利用可否判定の詳細な処理内容は後述する。
【００６２】
管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、１次利用可否判定の処理結果に基づき、１次利用可と判定されたチャネルがあるか否かの最終判定を行い（ステップＳ１−６）、１次利用可と判定されたチャネルがある場合、管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、そのチャネルの１次利用割当てを決定する（ステップＳ１−１１）。そして、管理局装置２−１のチャネル割当て通知メッセージ送信回路４−３は、無線通信装置２−２に対して選定された１次利用チャネル番号を含んだチャネル割当て通知メッセージ２−５を送出する（ステップＳ１−９）。また、無線通信装置２−２のチャネル割当て通知メッセージ受信回路４−１６は、チャネル割当て通知メッセージ２−５を受信し、通知された１次利用チャネル番号に対応するチャネルを利用開始する（ステップＳ１−１０）。
【００６３】
一方、ステップＳ１−６での最終判定の処理結果にて、１次利用が不可能と判定した場合、管理局装置２−１の２次利用可否判定回路４−１０は、２次利用可否判定を行う（ステップＳ１−７）。２次利用可否判定の詳細な処理内容は後述する。管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、２次利用可否判定の処理結果に基づき２次利用可能なチャネルがあるかどうか最終判定を行う（ステップＳ１−８）。
【００６４】
２次利用が可能であると判定した場合、管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、２次利用割当てを決定する（ステップＳ１−１２）。そして、管理局装置２−１のチャネル割当て通知メッセージ送信回路４−３は、無線通信装置２−２に対して、選定された２次利用チャネル番号を含んだチャネル割当て通知メッセージ２−５を送出する（ステップＳ１−９）。そして、無線通信装置２−２のチャネル割当て通知メッセージ受信回路４−１６は、チャネル割当て通知メッセージ２−５を受信し、通知された２次利用チャネルを設定し利用開始する（ステップＳ１−１０）。
【００６５】
このように、管理局装置２−１のチャネル割当て通知メッセージ送信回路４−３は、チャネル割当て送信処理として、１次利用可否判定の処理または２次利用可否判定の処理にて、チャネル割当て情報が確定した場合、確定したチャネル割当て情報を無線通信装置２−２に送信する。また、１次利用可否判定の処理または２次利用可否判定の処理にて、チャネル割当て情報が確定しなかった場合には、割当て不可であることを示すチャネル割当て不可情報を送信する。具体的には、２次利用が不可能の場合、管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、割当て不可と判定し（ステップＳ１−１３）、チャネル割当て通知メッセージ送信回路４−３は、無線通信装置２−２に対してチャネル割当て不可を通知する内容のチャネル割当て通知メッセージ２−５を送出する（ステップＳ１−９）。無線通信装置２−２のチャネル割当て通知メッセージ受信回路４−１６は、チャネル割当て通知メッセージ２−５を受信し、割当てられたチャネルが無いことを検出する（ステップＳ１−１０）。
【００６６】
また、希望チャネル情報２−８が「１次利用のみ希望」の場合、管理局装置２−１の１次利用可否判定回路４−９は、全ての１次利用可能なチャネル、あるいは希望チャネル情報２−８で指定された、割当てを希望する特定の１次利用チャネル番号が示す１次利用チャネルに対し１次利用可否判定を行う（ステップＳ１−５）。管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、その結果に基づき１次利用可能なチャネルがあるかどうか最終判定を行う（ステップＳ１−６）。１次利用が可能の場合、管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、１次利用割当てを決定し（ステップＳ１−１１）、チャネル割当て通知メッセージ送信回路４−３が、無線通信装置２−２に対して、選定された１次利用チャネル番号を含んだチャネル割当て通知メッセージ２−５を送出する（ステップＳ１−９）。無線通信装置２−２のチャネル割当て通知メッセージ受信回路４−１６は、チャネル割当て通知メッセージ２−５を受信し、通知された１次利用チャネルを利用開始する（ステップＳ１−１０）。
【００６７】
一方、管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、１次利用が不可能の場合、２次利用を希望していないためステップＳ１−７の処理をスキップし、ステップＳ１−８では、２次利用不可であるためステップＳ１−１３へ進む。管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、割当て不可を決定し（ステップＳ１−１３）、無線通信装置２−２に対して割当て不可を通知する内容のチャネル割当て通知メッセージ２−５を送出する（ステップＳ１−９）。無線通信装置２−２のチャネル割当て通知メッセージ受信回路４−１６は、チャネル割当て通知メッセージ２−５を受信し、割当てられたチャネルが無いことを検出する（ステップＳ１−１０）。
【００６８】
また、管理局装置２−１の利用チャネル決定回路４−２は、希望チャネル情報２−８が「２次利用のみ希望」の場合、１次利用を希望していないため、ステップＳ１−５をスキップし、ステップＳ１−６からステップＳ１−７に進む。管理局装置２−１の２次利用可否判定回路４−１０は、全ての２次利用可能なチャネルに対し２次利用可否判定を行い（ステップＳ１−７）、その結果に基づき２次利用可能なチャネルがあるかどうか最終判定を行う（ステップＳ１−８）。２次利用が可能であれば、チャネル割当て通知メッセージ送信回路４−３は、無線通信装置２−２に対して選定された２次利用チャネル番号を含んだチャネル割当て通知メッセージ２−５を送出する（ステップＳ１−９）。無線通信装置２−２のチャネル割当て通知メッセージ受信回路４−１６は、チャネル割当て通知メッセージ２−５を受信し、通知された２次利用チャネルを利用開始する（ステップＳ１−１０）。
【００６９】
一方、管理局装置２−１のチャネル割当て通知メッセージ送信回路４−３は、２次利用が不可能の場合、無線通信装置２−２に対してチャネル割当て不可を通知するためのチャネル割当て通知メッセージ２−５を送出する（ステップＳ１−９）。無線通信装置２−２のチャネル割当て通知メッセージ受信回路４−１６はチャネル割当て通知メッセージ２−５を受信し、割当てられたチャネルが無いことを検出する（ステップＳ１−１０）。
【００７０】
＜１次利用可否判定過程の説明＞
次に、前述の１次利用可否判定過程Ｓ１−５の処理方法の一例について図８を用いて詳細に説明する。管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、まず１次利用可否判定の対象となっているすべてのチャネルに対して後述する被干渉推定を行い（ステップＳ５−１）、被干渉量が許容範囲内であるチャネルだけを選定し１次利用可否判定対象を絞り込む（ステップＳ５−２）。管理局装置２−１の１次利用可否判定回路４−９は、予め記憶された被干渉量の許容値と、上述の被干渉処理にて算出した被干渉量との比較を行う。すなわち、被干渉量が許容範囲内であるチャネルが存在するかどうか判定を行い（ステップＳ５−３）、存在しない場合、「１次利用の利用区分で利用可能チャネル無し」と判定する（ステップＳ５−１０）。
【００７１】
一方、被干渉量が許容範囲内であるチャネルが存在する場合、管理局装置２−１の１次利用可否判定回路４−９は、判定対象となるチャネルの中で被干渉量の総和が最小のチャネルを選出し（ステップＳ５−４）、与干渉推定回路４−１２は、そのチャネルにおける与干渉推定を行う（ステップＳ５−５）。与干渉推定は、与干渉量の総和を算出する処理であり、後に詳細に説明する。管理局装置２−１の１次利用可否判定回路４−９は、与干渉推定の結果、そのチャネルにおける与干渉量が許容範囲内であるかどうか判定を行い（ステップＳ５−６）、許容範囲内であると判定された場合、「１次利用の利用区分で利用可能なチャネル有り」と判定する（ステップＳ５−９）。
【００７２】
一方、そのチャネルにおける与干渉が許容範囲内ではないと判定された場合、管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１２は、被干渉量が許容範囲内で与干渉推定が行われていない判定対象チャネルが有るかどうか判定を行い（ステップＳ５−７）、判定対象チャネルが無い場合、「１次利用可能なチャネル無し」と判定する（ステップＳ５−１０）。一方、与干渉推定が行われていない判定対象チャネルが有る場合、管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１２は、次に被干渉量の総和が小さいチャネルを与干渉推定対象として選定し（ステップＳ５−８）、与干渉推定を行う（ステップＳ５−５）。
【００７３】
＜２次利用可否判定過程の説明＞
前述の２次利用可否判定過程Ｓ１−７の処理方法の一例について図９を用いて詳細に説明する。まず、被干渉推定回路４−１３は、２次利用可否判定の対象となっているすべてのチャネルに対して被干渉推定を行い（ステップＳ１４−１）、被干渉量が許容範囲内であるチャネルだけを選定し２次利用可否判定対象を絞り込む（ステップＳ１４−２）。管理局装置２−１の２次利用可否判定回路４−１０は、被干渉量が許容範囲内であるチャネルが存在するかどうか判定を行い（ステップＳ１４−３）、存在しない場合、「２次利用の利用区分で利用可能チャネル無し」と判定する（ステップＳ１４−１０）。
【００７４】
一方、被干渉量が許容範囲内であるチャネルが存在する場合、管理局装置２−１の２次利用可否判定回路４−１０は、判定対象となるチャネルの中で被干渉量の総和が最小のチャネルを選出し（ステップＳ１４−４）、そのチャネルにおける与干渉推定を行う（ステップＳ１４−５）。管理局装置２−１の２次利用可否判定回路４−１０は、与干渉推定（ステップＳ１４−５）の結果、そのチャネルにおける与干渉量が許容範囲内であるかどうか判定を行い（ステップＳ１４−６）、許容範囲内であると判定された場合、「２次利用の利用区分で利用可能なチャネル有り」と判定する（ステップＳ１４−９）。
【００７５】
一方、そのチャネルにおける与干渉が許容範囲内ではないと判定された場合、管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１４は、被干渉量が許容範囲内で与干渉推定が行われていない判定対象チャネルが有るかどうか判定を行い（ステップＳ１４−７）、判定対象チャネルが無い場合、「２次利用可能なチャネル無し」と判定する（ステップＳ１４−１０）。一方、与干渉推定が行われていない判定対象チャネルが有る場合、管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１４は、次に被干渉量の総和が小さいチャネルを与干渉推定対象として選定し（ステップＳ１４−８）、与干渉推定を行う（ステップＳ１４−５）。
【００７６】
＜被干渉推定過程の説明＞
前述の被干渉推定過程（ステップＳ５−１およびステップＳ１４−１）の一例について図１０を用いて詳細に説明する。ここで説明する被干渉推定過程は、１次利用可否判定過程（ステップＳ１−５）または２次利用可否判定過程（ステップＳ１−７）で与えられたチャネル集合に対し、各チャネルにおける他無線通信装置からの被干渉量の総和を推定するための過程である。なお、この無線通信システムの全ての無線通信装置には固有番号が与えられているとする。
【００７７】
まず、管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、最も若い（小さい）番号のチャネルを推定対象チャネルとし（ステップＳ６−０）、この推定対象チャネルに対し被干渉となる全てのチャネルを利用中の他無線通信装置（以下、相手局）で、最も若い番号の相手局を推定対象相手局とし（ステップＳ６−１）、推定対象相手局から受ける被干渉量を計算もしくは測定する（ステップＳ６−２）。次に、管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、推定対象チャネルにおける被干渉量総和を求め、干渉表４−８に記憶させる（ステップＳ６−３）。管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、被干渉推定を完了していない相手局が残っているかどうか判定を行い（ステップＳ６−４）、残っていない場合、さらに被干渉量総和の推定を完了していないチャネルが残っているかどうか判定を行い（ステップＳ６−５）、推定を完了していないチャネルが残っていない場合、推定を終了する（ステップＳ６−８）。
【００７８】
一方、管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、被干渉推定を完了していない相手局が残っている場合、次に若い番号の相手局を推定対象相手局に設定し（ステップＳ６−６）、被干渉の計算もしくは測定（ステップＳ６−２）を行う。一方、被干渉量総和の推定の完了していないチャネルが残っている場合は、管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、次に若い番号のチャネルを推定対象チャネルに設定し（ステップＳ６−７）、推定対象相手局を設定する（ステップＳ６−１）。
【００７９】
＜与干渉推定過程の説明＞
前述の与干渉推定過程（ステップＳ５−５およびステップＳ１４−５）の一例について図１１を用いて詳細に説明する。与干渉とは、無線通信装置２−２が新設された場合、推定対象相手局に与えると推定される与干渉電力を指す。ここで説明する与干渉推定過程は、１次利用可否判定過程（ステップＳ１−５）、または２次利用可否判定過程（ステップＳ１−７）で与えられたチャネルにおける他無線通信装置への与干渉量を推定するための過程である。なお、この無線通信システムの全ての無線通信装置には固有番号が与えられているとする。
【００８０】
まず、管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１２は、推定対象チャネルに対し与干渉となる全てのチャネルを利用中の他無線通信装置（以下、相手局）で、最も若い番号の相手局を推定対象相手局とし（ステップＳ８−１）、推定対象相手局に与える与干渉量を計算もしくは測定する（ステップＳ８−２）。次に、管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１２は、推定対象の相手局への与干渉量許容範囲を計算する（ステップＳ８−３）。なお、与干渉量許容範囲は推定対象相手局における被干渉量総和を推定対象相手局の干渉表４−８から読み出し、相手局との所要ＤＵ（Desired to Undesired signal ratio）比（無変調時の希望波と妨害波の搬送波電力の比）等の情報から計算することで求められる。
【００８１】
すなわち、与干渉量許容範囲は、推定対象相手局において、現状の被干渉量に加えて、さらに何Ｗ（ワット）までの被干渉量なら、受けたとしても所要ＤＵ比を満たすことができるかという値である。つまり、与干渉過程においてこの値は、新設される無線通信装置２−２が推定対象相手局に与えることを許容される与干渉量の範囲ということができる。
【００８２】
上述の与干渉許容範囲は、例えば、以下のようにして求めることができる。まず、推定対象相手局において、既設の無線通信装置から受ける被干渉量総和を推定対象相手局の干渉表から読み出し、これを例えばＸとする。そして、推定対象相手局の所要ＤＵ比を無線局表から読み出し、その所要ＤＵ比から推定対象相手局に許容される被干渉量の上限値を求め、これをＹとする。そして、上述の被干渉量総和と許容される被干渉量の上限値の差、すなわち（Ｙ−Ｘ）を求め、この値（Ｙ−Ｘ）以下を与干渉許容範囲とする。
【００８３】
次に、管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１２は、与干渉推定を完了していない相手局が残っているかどうか判定を行い（ステップＳ８−４）、残っていない場合、推定を終了する（ステップＳ８−６）。
一方、管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１２は、与干渉推定を完了していない相手局が残っている場合は、次に若い番号の相手局を与干渉推定の対象に設定し（ステップＳ８−５）、与干渉量の計算もしくは測定（ステップＳ８−２）を行う。
【００８４】
（第二実施形態）
次に、本発明による第二実施形態の例について説明する。ここでは第一の実施形態との差分のみを説明する。
＜被干渉計算過程（第二実施形態）の説明＞
被干渉推定過程（ステップＳ５−１およびステップＳ１４−１）の第二実施形態の一例について図１２を用いて詳細に説明する。なお、この無線通信システム内で全ての無線通信装置には固有番号が与えられているとする。
【００８５】
まず、管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、最も若い番号のチャネルを推定対象チャネルとし（ステップＳ７−０）、この推定対象チャネルに対し被干渉となる全てのチャネルを利用中の他の無線通信装置（以下、相手局）で、最も若い番号の相手局を推定対象相手局とし（ステップＳ７−１）、推定対象相手局から受ける被干渉量を計算、もしくは測定する（ステップＳ７−２）。次に、管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、推定対象チャネルにおける被干渉量総和を求め干渉表４−８に記録する（ステップＳ７−３）。次に、管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、この被干渉量総和が許容範囲内であるかどうか判定を行い（ステップＳ７−４）、許容範囲内である場合、被干渉推定を完了していない相手局が残っているかどうか判定を行い（ステップＳ７−５）、残っていない場合、さらに被干渉量総和の推定を完了していないチャネルが残っているかどうか判定を行い（ステップＳ７−６）、推定を完了していないチャネルが残っていない場合、推定を終了する（ステップＳ７−９）。
【００８６】
一方、被干渉量総和が許容範囲を超える場合、この推定対象チャネルは被干渉があり利用不可であることがわかるので被干渉量総和の推定を完了していないチャネルが残っているかどうか判定を行う（ステップＳ７−６）。一方、被干渉推定を完了していない相手局が残っている場合、次に若い番号の相手局を推定対象相手局に設定し（ステップＳ７−７）、被干渉の計算もしくは測定（ステップＳ７−２）を行う。
【００８７】
一方、管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、被干渉量総和の推定の完了していないチャネルが残っている場合は、次に若い番号のチャネルを推定対象チャネルに設定し（ステップＳ７−８）、推定対象相手局を設定する（ステップＳ７−１）。
このように、第二実施形態の被干渉推定過程においては、管理局装置２−１の被干渉推定回路４−１１は、１つの相手局について被干渉量を推定するごとに被干渉量総和が許容範囲内であるかを判定し、許容範囲内ではないと判定された場合には推定を中断し不必要な推定を省略する。この方法は特に無線通信装置の数が多い揚合に計算量もしくは測定回数を削減することができる。
【００８８】
＜与干渉計算過程（第二実施形態）の説明＞
与干渉推定過程（ステップＳ５−５およびステップＳ１４−５）の第二実施形態の一例について図１３を用いて詳細に説明する。なお、この無線通信システム内で全ての無線通信装置には固有番号が与えられているとする。
まず、管理局装置２−１の与干渉推定回路４−１２は、推定対象チャネルに対し与干渉となる全てのチャネルを利用中の他の無線通信装置（以下、相手局）で、最も若い番号の相手局を推定対象相手局とし（ステップＳ９−１）、推定対象相手局に与える与干渉量を計算もしくは測定する（ステップＳ９−２）。次に、与干渉推定回路４−１２は、推定対象の相手局への与干渉量許容範囲を計算する（ステップＳ９−３）。なお、与干渉量許容範囲は推定対象相手局における被干渉量総和を推定対象相手局の干渉表４−８から読み出し、相手局の所要ＤＵ比等の情報から計算することで求められる。そして、与干渉推定回路４−１２は、与干渉量が許容範囲内であるかどうか判定を行う（ステップＳ９−４）。許容範囲内である場合、与干渉推定を完了していない相手局は残っているかどうか判定を行い（ステップＳ９−５）、残っていない場合、与干渉推定を終了する（ステップＳ９−７）。
【００８９】
一方、与干渉推定回路４−１２は、与干渉量が許容範囲を超える場合、与干渉量の問題があり利用不可であることがわかるので、与干渉推定の行われていない相手局が残っているとしても直ちに推定を終了する（ステップＳ９−７）。一方、与干渉推定回路４−１２は、与干渉推定を完了していない相手局が残っている場合は、次に若い番号の相手局を与干渉推定の対象に設定し（ステップＳ９−６）、与干渉量の計算もしくは測定（ステップＳ９−２）を行う。
【００９０】
このように、第二実施形態の与干渉推定過程においては、１つの相手局について与干渉量を推定するごとに与干渉量が許容範囲内であるかを判定し、許容範囲内ではないと判定された場合には推定を中断し不必要な推定を省略する。この方法は特に無線通信装置の数が多い場合に計算量もしくは測定回数を削減することができる。
【００９１】
以上説明したように、本発明によれば、チャネルを優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、チャネルが利用されていない場合に当該チャネルを借り受けて利用可能な利用区分である２次利用という、優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯で動作する無線通信システムにおいて、チャネル利用区分の違いを反映したチャネル割当てを行うことができる。すなわち、１次利用可能なチャネルが無い場合は２次利用を行うといった柔軟なチャネル割当てを行うことができる。すなわち、利用されていない周波数帯域を借り受けて２次利用することができ、周波数資源を有効に利用できる。また、本発明により、無線通信装置がチャネルを１次利用する場合と２次利用する場合のいずれの場合においてもチャネル割当てを行うことができる。さらに、管理局装置が無線通信装置から受信したチャネル割当て希望メッセージの内容を解析することで、無線通信装置の希望を反映したチャネル割当てを行うことができる。
【００９２】
なお、本発明における処理部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、実行することによりチャネル割当てを行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハ−ドウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。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が送信された場合のサ−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（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００９３】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワ−ク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。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良い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明による無線通信システムの構成の実施形態の一例を示す模式図である。
【図２】本発明による管理局装置と無線通信装置とのブロック構成の実施形態の一例を示すブロック構成図である。
【図３】本発明による無線通信システムの管理局装置のチャネル利用区分表の実施形態の一例を表す表である。
【図４】本発明による無線通信システムの管理局装置の無線局表の実施形態の一例を表す表である。
【図５】本発明による無線通信システムの管理局装置の干渉表の実施形態の一例を表す表である。
【図６】本発明によるシーケンスの実施形態の一例を示す模式図である。
【図７】本発明によるチャネル割当て方法の実施形態の一例を示す流れ図である。
【図８】本発明による１次利用可否判定方法の実施形態の一例を示す流れ図である。
【図９】本発明による２次利用可否判定方法の実施形態の一例を示す流れ図である。
【図１０】本発明によるチャネル割当て方法の第一実施形態における被干渉推定方法の一例を示す流れ図である。
【図１１】本発明によるチャネル割当て方法の第一実施形態における与干渉推定方法の一例を示す流れ図である。
【図１２】本発明によるチャネル割当て方法の第二実施形態における被干渉推定方法の一例を示す流れ図である。
【図１３】本発明によるチャネル割当て方法の第二実施形態における与干渉推定方法の一例を示す流れ図である。
【図１４】従来のチャネル割当て方法の実施形態の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００９５】
２−１  管理局装置
２−２  無線通信装置
３−１  無線通信装置
３−２  Ａ事業者網
３−３  Ｂ事業者網
４−１  チャネル割当て希望メッセージ受信回路
４−２  利用チャネル決定回路
４−３  チャネル割当て通知メッセージ送信回路
４−５  ネットワークインタフェース回路
４−６  チャネル利用区分数
４−７  無線局表
４−８  干渉表
４−９  １次利用可否判定回路
４−１０  ２次利用可否判定回路
４−１１  被干渉推定回路
４−１２  与干渉推定回路
４−１３  被干渉推定回路
４−１４  与干渉推定回路
４−１５  チャネル割当て希望メッセージ送信回路
４−１６  チャネル割当て通知メッセージ受信回路
４−１７  利用チャネル設定回路
４−１８  無線送受信回路
４−１９  ネットワークインタフェース回路
４−２０  干渉量測定回路
【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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【図１４】
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