(57)【要約】【課題】コグニティブ無線基地局の置局自由度を保つと共に無線通信相手の通信可能性に配慮した基地局間の電波干渉対策を講じることを図る。【解決手段】大きさの異なる通信エリアを提供する複数の無線メディアに係る電波の与干渉の有無を判断し（Ｓ３）、最大の通信エリアを提供する無線メディアが与干渉有りの場合に、当該無線メディアの送信電力を無線通信することが可能な最小レベルまで下げる（Ｓ８）。【選択図】図５
2008252513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大きさの異なる通信エリアを提供する複数の無線メディアを有する無線基地局において、
前記無線メディアに係る電波の与干渉の有無を判断する与干渉判断手段と、
最大の通信エリアを提供する無線メディアが与干渉有りの場合に、当該無線メディアの送信電力のレベルを無線通信することが可能な範囲で下げる運用制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記運用制御手段は、非最大の通信エリアを提供する無線メディアが与干渉有りの場合に、当該無線メディアの運用を停止することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
大きさの異なる通信エリアを提供する複数の無線メディアを有する無線基地局において、
前記無線メディアに係る電波の与干渉の有無を判断する与干渉判断手段と、
自局と接続中の無線通信相手から、自局以外の他の無線基地局との接続可否の情報および自局と接続可能な無線メディアの情報を取得する接続情報取得手段と、
自局と接続中の無線通信相手の中に、自局以外の他の無線基地局への接続ができず、且つ、与干渉有りの無線メディアのみでしか自局と接続することができないものが存在する場合に、与干渉有りの無線メディアの送信電力のレベルを無線通信することが可能な範囲で下げる運用制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局。
【請求項４】
前記運用制御手段は、自局と接続中の無線通信相手の全てが、自局以外の他の無線基地局への接続ができるか、若しくは、与干渉有りの無線メディア以外の他の無線メディアでも自局と接続することができる場合に、与干渉有りの無線メディアの運用を停止することを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記運用制御手段は、無線通信することが可能な最小レベルまで、与干渉有りの無線メディアの送信電力を下げることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震や津波など大規模な災害が発生した時に通信インフラに障害が発生すると、被災地の通信手段が途絶することが問題視されている。被災地で通信手段が途絶すると、被災者の安否の連絡、救援者間の連絡、被災地からの的確な被害情報などの配信、被災地への的確な情報の配信など、重要な情報の交換ができなくなるので、早急に通信手段を復旧させることが大きな課題である。この課題を解決する有力な手段の一つとして、可搬型のコグニティブ無線基地局を用いた通信ネットワークの構築がある（非特許文献１、２参照）。コグニティブ無線基地局は、複数の無線メディアを有し、周辺の無線環境を認識することにより、複数の無線メディアの中から最適な無線メディアを選択し、又は、最適な無線メディアにおける最適な無線チャネルを選択し、その選択された無線メディア又は無線チャネルを利用して無線端末との通信を行うものである。これにより、周波数利用効率又は送信効率の向上を図る。
【０００３】
無線メディアとしては、例えば、無線ＬＡＮシステム、移動通信システムなどが挙げられる。無線ＬＡＮシステムとしては、例えば、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）の標準規格「IEEE802.11j」、「IEEE802.11b」、「IEEE802.11g」などが挙げられる。移動通信システムとしては、例えば、「IEEE802.16e」に準拠の「Mobile WiMAX」と呼ばれる無線アクセス方式、「cdma2000 lxEV-DO」と呼ばれる符号分割多元接続（Code Division Multiple Access：CDMA）方式などが挙げられる。なお、「cdma2000 lxEV-DO」において、EVはEvolution、DOはData onlyの意である。
【０００４】
図７は、従来の可搬型コグニティブ無線基地局を用いた無線ネットワークシステムの構成例を示す図である。図７において、被災地に可搬型コグニティブ無線基地局３０１，３０２を配置する。可搬型コグニティブ無線基地局は大きく分けて２つのタイプがある。図７中、タイプa基地局３０１は、多種多様な機能（例えば複数の無線方式や指向性アンテナなど）を搭載し、無線基地局３０４を介してコアネットワークに接続される。また、タイプa基地局３０１同士がメッシュ状に接続されることにより、無線基地局３０４から被災地までの間をつなぐエントランス回線が提供される。一方、図７中、タイプb基地局３０２は、タイプa基地局３０１に比べてその機能が制限されるが、タイプa基地局３０１に比べて機動性が優れている。タイプb基地局３０２は、タイプa基地局３０１間、又は、タイプb基地局３０２同士でメッシュ状に接続され、無線端末３１０との間のアクセス回線を提供する。これにより、被災地において可搬型コグニティブ無線基地局を用いた無線ネットワークシステムが構築される。なお、タイプa基地局においても端末を収容することは可能である。
【０００５】
一般的に、無線基地局を設置する場合、与干渉および被干渉などの無線環境を十分に考慮して配置する場所が決定される。しかしながら、災害発生時に無線環境を考慮して無線基地局を配置していては、迅速に無線ネットワークを構築することが難しい。また、事前に無線環境を測定していたとしても、災害発生による建物の倒壊などにより周辺環境などが変化する場合があるため、事前に設置場所を検討することも難しい。これに対して、コグニティブ無線基地局を用いる場合には、その設置場所を事前に検討しなくとも、被災地の任意の場所に可搬型コグニティブ無線基地局を設置すればよい。これは、コグニティブ無線基地局は、周辺の無線環境を認識し、最適な無線メディア、無線チャネルを選択し、自律的に無線ネットワークを構築することができるからである。
【０００６】
しかしながら、可搬型コグニティブ無線基地局は精密な置局設計を行うことなく被災地に配置されるため、初期配置での運用において、あるコグニティブ無線基地局が他の周辺にあるコグニティブ無線基地局に対して多くの電波干渉を与え、結果として当該地域の無線環境を悪化させてしまうことが起こり得る。
【０００７】
従来の電波干渉対策の方法として、例えば、特許文献１記載の従来技術１は、移動通信システムの基地局において、他の基地局との電波干渉の状況を推定するための情報収集手段を設け、その収集された情報に基づいて当該基地局と他の基地局との電波干渉の状況を推定し、電波干渉が発生することが推定された場合に、当該基地局の運用を待機させている。特許文献２記載の従来技術２は、無線基地局間で発生する電波干渉対策として、基地局が複数のアンテナ素子で構成されるアダプティブアレイアンテナを備え、通信相手の基地局との無線通信時に、干渉源となる基地局と通信相手の基地局とのリンク識別データを関連付けて記憶し、当該リンク識別用データを受信した基地局は、リンク識別用データに基づいて、当該基地局との無線通信で干渉源となる基地局の方向にヌル点を向けるヌル制御を行っている。特許文献３記載の従来技術３は、移動通信システムの基地局による無線通信に関し、チャネルを割り当てる必要がある場合において電波干渉が発生しないチャネルがないときは、基地局間の電波干渉の情報に基づき、発生する電波干渉が小さいチャネルを割り当てている。
【非特許文献１】野原他, “コグニティブ無線を利用した基地局間ネットワークの検討”, 電子情報通信学会総合大会, B-5-118, 2006, Tokyo
【非特許文献２】Harada et al, “Software Defined Radio Prototype toward Cognitive Radio Communication Systems”, pp539-547, Dyspan, 2005
【特許文献１】特開２００３−１８０７３号公報
【特許文献２】特開２００４−１４７０７９号公報
【特許文献３】特開２０００−３１６１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した従来技術では以下の問題がある。
従来技術１では、電波干渉が発生することが推定された場合に当該基地局の運用を待機させるので、当該基地局のみにしか接続することができない無線通信エリアに在る無線端末は通信することができなくなってしまう。従来技術２では、基地局はアダプティブアレイアンテナを備えることが必須であり、アダプティブアレイアンテナを有しない基地局に適用することができない。従来技術３では、複数の無線方式を持つコグニティブ無線基地局における、無線方式間での連携した制御を行うことが難しく、適用し難い。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、コグニティブ無線基地局の置局自由度を保つと共に無線通信相手の通信可能性に配慮した基地局間の電波干渉対策を講じることのできる無線基地局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る無線基地局は、大きさの異なる通信エリアを提供する複数の無線メディアを有する無線基地局において、前記無線メディアに係る電波の与干渉の有無を判断する与干渉判断手段と、最大の通信エリアを提供する無線メディアが与干渉有りの場合に、当該無線メディアの送信電力のレベルを無線通信することが可能な範囲で下げる運用制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線基地局においては、前記運用制御手段は、非最大の通信エリアを提供する無線メディアが与干渉有りの場合に、当該無線メディアの運用を停止することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無線基地局は、大きさの異なる通信エリアを提供する複数の無線メディアを有する無線基地局において、前記無線メディアに係る電波の与干渉の有無を判断する与干渉判断手段と、自局と接続中の無線通信相手から、自局以外の他の無線基地局との接続可否の情報および自局と接続可能な無線メディアの情報を取得する接続情報取得手段と、自局と接続中の無線通信相手の中に、自局以外の他の無線基地局への接続ができず、且つ、与干渉有りの無線メディアのみでしか自局と接続することができないものが存在する場合に、与干渉有りの無線メディアの送信電力のレベルを無線通信することが可能な範囲で下げる運用制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る無線基地局においては、前記運用制御手段は、自局と接続中の無線通信相手の全てが、自局以外の他の無線基地局への接続ができるか、若しくは、与干渉有りの無線メディア以外の他の無線メディアでも自局と接続することができる場合に、与干渉有りの無線メディアの運用を停止することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る無線基地局においては、前記運用制御手段は、無線通信することが可能な最小レベルまで、与干渉有りの無線メディアの送信電力を下げることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コグニティブ無線基地局の置局自由度を保つと共に無線通信相手の通信可能性に配慮した基地局間の電波干渉対策を講じることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。図１に示される無線ネットワークシステムは、複数の可搬型コグニティブ無線基地局１から構成される。図１の例では、３台の可搬型コグニティブ無線基地局１−Ａ，１−Ｂ，１−Ｃ（以下、特に区別しないときは「可搬型コグニティブ無線基地局１」と称する）が設けられている。
【００１７】
なお、可搬型コグニティブ無線基地局１は、図７中のタイプb基地局３０２に対応する基地局であり、図１に図示されない中継局（図７中のタイプa基地局３０１又は無線基地局３０４）を介してコアネットワークに接続される。
【００１８】
可搬型コグニティブ無線基地局１は、複数の無線メディアを有する。可搬型コグニティブ無線基地局１は、周辺の無線環境を認識し、その認識された無線環境に応じて複数の無線メディアの中から最適な無線メディアを選択し、その選択された無線メディアを利用して無線通信を行う。また、可搬型コグニティブ無線基地局１は、その認識された無線環境に応じて最適な無線メディアにおける最適な無線チャネルを選択し、その選択された無線チャネルを利用して無線通信を行うものであってもよい。可搬型コグニティブ無線基地局１が無線通信を行う相手は、他の可搬型コグニティブ無線基地局１であってもよく、或いは、無線端末２であってもよい。以下の説明において、可搬型コグニティブ無線基地局１が無線通信を行う「無線通信相手」とは、他の可搬型コグニティブ無線基地局１又は無線端末２を指す。
【００１９】
なお、無線メディアとしては、例えば、無線ＬＡＮシステム、移動通信システムなどが挙げられる。無線ＬＡＮシステムとしては、例えば、標準規格「IEEE802.11j」、「IEEE802.11b」、「IEEE802.11g」などが挙げられる。移動通信システムとしては、例えば、「IEEE802.16e」に準拠の「Mobile WiMAX」と呼ばれる無線アクセス方式、「cdma2000 lxEV-DO」と呼ばれるCDMA方式などが挙げられる。
【００２０】
また、可搬型コグニティブ無線基地局１は、移動可能な装置として実現される。例えば、車載することができる装置であってもよく、或いは、人が持ち運びできる装置であってもよい。
【００２１】
図１において、可搬型コグニティブ無線基地局１−Ａ，１−Ｂ，１−Ｃは、それぞれに、互いに有する無線メディアにより無線接続されている。可搬型コグニティブ無線基地局１は、自己の有する無線メディアにより、無線通信相手との間を接続する無線回線を提供する。可搬型コグニティブ無線基地局１は、一つの無線通信相手との間の接続を、一つの無線メディアにより提供してもよく、或いは複数の無線メディアにより提供してもよい。一つの無線通信相手に対して一つの無線メディアにより可搬型コグニティブ無線基地局１への接続が提供される場合には、一無線メディアの無線チャネル上で一可搬型コグニティブ無線基地局１と一無線通信相手の通信が行われる。一つの無線通信相手に対して複数の無線メディアにより可搬型コグニティブ無線基地局１への接続が提供される場合には、複数無線メディアの無線チャネル上で一可搬型コグニティブ無線基地局１と一無線通信相手の通信が行われる。
【００２２】
図２は、図１に示す可搬型コグニティブ無線基地局１の構成を示すブロック図である。図２において、可搬型コグニティブ無線基地局１は、複数（Ｎ個）の無線モジュール１１と、パケットスイッチ部１２と、ネットワーク制御部１３と、無線環境認識部１４と、無線自律制御部１５とを有する。
【００２３】
各無線モジュール１１は、それぞれ特定の無線メディアに対応している。無線モジュール１１は、自己の無線メディアに対応した物理層（ＰＨＹ層）及びデータリンク層の機能を有する。無線モジュール１１は、パケットスイッチ部１２に接続されており、パケットスイッチ部１２との間でパケットを送受する。無線モジュール１１は、無線通信相手の同じ無線メディアの無線モジュールと無線接続する。無線モジュール１１は、パケットスイッチ部１２から受け取ったパケットを無線送信する。また、無線モジュール１１は、無線受信したパケットをパケットスイッチ部１２に渡す。
【００２４】
また、無線モジュール１１は、無線チャネル毎に、無線環境に関する情報（無線環境情報）を測定する機能を有する。無線環境情報としては、例えば、受信電力、干渉電力、パケットの再送回数、CRC（Cyclic Redundancy Check）エラーパケット数、無線チャネル占有時間などが挙げられる。
【００２５】
なお、通信用の無線モジュール１１とは別に、無線環境情報測定用に専用の無線モジュールを設けてもよい。
【００２６】
パケットスイッチ部１２は、パケットのスイッチング機能を有する。パケットスイッチ部１２は、ネットワーク制御部１３に接続されており、ネットワーク制御部１３との間でパケットを送受する。パケットスイッチ部１２は、ネットワーク制御部１３から受け取ったパケットを、無線自律制御部１５から指示された無線モジュール１１に出力する。また、パケットスイッチ部１２は、無線モジュール１１から受け取ったパケットの順序制御を行い、該順序制御後のパケットをネットワーク制御部１３に渡す。
【００２７】
ネットワーク制御部１３は、基地局としてのネットワーク層の機能を有し、パケットのルーティングを行う。ネットワーク制御部１３は、ルーティング対象のパケットのネクストホップ先を示す宛先アドレスを無線自律制御部１５に渡す。
【００２８】
無線環境認識部１４は、各無線モジュール１１から無線環境情報を受け取る。無線環境認識部１４は、無線環境情報に基づいて、周辺の無線環境を認識する。例えば、どの無線メディアが利用するのに良好な状況にあるのかを判断する。さらには、無線環境情報測定用の専用の無線モジュールを用いることにより、どの無線メディアのどの無線チャネルが利用するのに良好な状況にあるのかを判断する。
【００２９】
無線自律制御部１５は、パケットスイッチ部１２を制御する。具体的には、パケット単位で、どの無線モジュール１１を利用するのかを決定し、パケットスイッチ部１２に指示する。
【００３０】
無線自律制御部１５は、無線環境認識部１４から無線環境認識結果を受け取る。無線自律制御部１５は、無線環境認識結果に基づいて、パケットの宛先の無線通信相手との間で接続が確立されている無線モジュール１１の中から、どの無線モジュール１１を利用するのかを決定する。さらには、無線自律制御部１５は、無線環境認識結果に基づいて、パケットの宛先の無線通信相手との間で接続が確立されている無線モジュール１１の中から、どの無線モジュール１１のどの無線チャネルを利用するのかを決定してもよい。無線自律制御部１５は、利用する無線チャネルまで指定する場合には、無線モジュール１１に対して利用する無線チャネルを指示する。なお、パケットの宛先の無線通信相手は、ネットワーク制御部１３から受け取った宛先アドレスから特定することができる。
【００３１】
また、無線自律制御部１５は、無線環境認識結果に基づいて、自基地局の運用を制御する。これにより、基地局間の電波干渉の低減を図る。その運用制御処理については後述する。
【００３２】
図３は、可搬型コグニティブ無線基地局１の通信エリアを説明するための概念図である。図３において、可搬型コグニティブ無線基地局１を中心にした異なる大きさの同心円は、当該基地局１で用いられている無線モジュール１１毎の通信エリアを示している。無線モジュール１１は、自己が対応する無線メディアの通信エリアを提供する。通信エリアは、無線通信相手がその無線メディアにより通信することのできる範囲である。ある無線モジュール１１の通信エリア内にあれば、無線通信相手は当該無線モジュール１１に対応する無線メディアにより通信を行うことができる。また、図３に例示されるように、近隣の可搬型コグニティブ無線基地局１同士では、その通信エリアに重複している部分が発生する。異なる可搬型コグニティブ無線基地局１の通信エリアにおける重複部分にある無線通信相手は、そのどちらの可搬型コグニティブ無線基地局１も利用することができる。
【００３３】
一般に種類の異なる無線メディアが提供する通信エリアは、それぞれ大きさが異なっている。図３中の例では、第１の無線モジュール１１（例えば「IEEE802.11g」）の通信エリアは最小である。第２の無線モジュール１１（例えば「IEEE802.16e」）の通信エリアは、第１の無線モジュール１１の通信エリアよりも大きい。第３の無線モジュール１１（例えば「cdma2000 lxEV-DO」）の通信エリアは最大である。
【００３４】
図４は、図１に示す無線端末２の構成例を示すブロック図である。図４に示される無線端末２は、コグニティブ無線端末である。図４において、無線端末２は、複数（Ｍ個）の無線モジュール１１と、パケットスイッチ部１２と、ネットワーク制御部２１と、アプリケーション部２２と、基地局検出部２３と、無線制御部２４と、無線環境認識部１４とを有する。無線モジュール１１とパケットスイッチ部１２と無線環境認識部１４は、図２と同様であり、その説明を省略する。なお、無線端末２の無線モジュール１１は、無線基地局の同じ無線メディアの無線モジュールと無線接続する。
【００３５】
ネットワーク制御部２１は、端末としてのネットワーク層の機能を有し、エンド・ツウ・エンドのパケット通信を行う。ネットワーク制御部２１は、アプリケーション部２２から受け取った送信データを格納するパケットを作り、そのパケットをパケットスイッチ部１２に出力する。また、ネットワーク制御部２１は、パケットスイッチ部１２から受け取ったパケットから、受信データを取り出してアプリケーション部２２に渡す。また、ネットワーク制御部２１は、パケット通信を行う要求が発生したら、そのことを無線制御部２４に通知する。
【００３６】
各無線モジュール１１は測定された受信電力などに基づき、接続可能な無線基地局を検出する。この検出する対象の無線基地局は、自無線端末２が接続可能な無線基地局であればよく、可搬型コグニティブ無線基地局１に限定されない。無線基地局の検出結果は、基地局検出部２３に通知され、保持される。
【００３７】
無線制御部２４は、無線基地局との間の無線通信を制御する。無線制御部２４は、基地局検出部２３による無線基地局検出結果、および、無線環境認識部１４からの認識結果に基づいて、どの無線基地局に接続し、無線通信を行うかを判断する。
【００３８】
無線制御部２４は、無線モジュール１１に対して、接続する無線基地局を指示する。また、無線制御部２４は、どの無線モジュール１１を利用してパケット送信するのかをパケットスイッチ部１２に指示する。
【００３９】
また、無線端末２は、入力部および表示部を有する（ともに図示せず）。入力部は、キーボード、テンキー、マウス等の入力デバイスから構成され、利用者の操作に応じたデータ入力を行う。表示部は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶表示装置等の表示デバイスから構成され、データ表示を行う。
【００４０】
なお、図４の例では、無線端末２として、複数の無線メディアに対応しているコグニティブ無線端末を挙げたが、単一の無線メディアにしか対応していない無線端末を利用してもよい。
【００４１】
また、無線端末２は、容易に移動することが可能な装置（例えば、携帯型装置）として実現されてもよく、或いは、移動することが比較的難しい装置（例えば、据え置き型装置）として実現されてもよい。
【００４２】
次に、本実施形態に係る可搬型コグニティブ無線基地局１の無線自律制御部１５が行う運用制御処理について実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００４３】
図５は、本実施形態に係る可搬型コグニティブ無線基地局１の無線自律制御部１５が行う運用制御処理の実施例１を示すフローチャートである。
本実施例１では、可搬型コグニティブ無線基地局１は通信エリアの大きさが異なる複数の無線モジュール１１を有する。そして、無線通信相手は、可搬型コグニティブ無線基地局１が有する無線モジュール１１のうち、少なくとも、最大の通信エリアの無線モジュール１１を有している。図３の例では、可搬型コグニティブ無線基地局１は通信エリアの大きさが異なる第１、第２、第３の無線モジュール１１を有する。この中で最大の通信エリアの無線モジュール１１は第３の無線モジュール１１である。従って、無線通信相手は、少なくとも、第３の無線モジュール１１を有する。
【００４４】
図３に示される可搬型コグニティブ無線基地局は、例えば被災地において任意に配置されたために、通信エリアがかなり重複しており過密な状態になっている。例えば、図３中のほぼ中心位置に配置された可搬型コグニティブ無線基地局は、他の周辺の可搬型コグニティブ無線基地局に対して強い干渉源となることが予想される。このため、電波干渉対策を講じることが望まれる。以下、図５を参照して、本実施例１に係る運用制御処理を説明する。
【００４５】
はじめに、複数の可搬型コグニティブ無線基地局１が例えば図３に示されるように配置される。そして、可搬型コグニティブ無線基地局１は、周辺の他の可搬型コグニティブ無線基地局１との間で制御のための通信コネクションを確立し、運用を開始する。可搬型コグニティブ無線基地局１の無線自律制御部１５は運用開始後に、図５の運用制御処理を開始する。
【００４６】
図５において、まずステップＳ１では、制御のための通信コネクションを確立している相手の可搬型コグニティブ無線基地局１との間で、お互いに干渉情報を交換する。
【００４７】
ここで、干渉情報について説明する。可搬型コグニティブ無線基地局１は、自局の無線モジュール１１の受信信号に基づいて、認識可能な他局の基地局識別情報（基地局ID）を取得し、当該他局から受ける干渉量を各無線メディアの無線チャネル毎に算出する。干渉量としては、例えば、受信信号強度（Received Signal Strength Indicator：RSSI）などが挙げられる。そして、認識可能な他局毎に基地局IDおよび各無線メディアの無線チャネル毎の干渉量を記載し、さらに、自局が通信コネクションを確立中の無線メディア及び無線チャネルを記載したリストを作成する。このリストが干渉情報である。
【００４８】
なお、可搬型コグニティブ無線基地局１は、他の可搬型コグニティブ無線基地局１へ干渉情報要求メッセージを発信することにより、干渉情報を取得してもよく、或いは、定期的に干渉情報をブロードキャスト形式で送信するようにしてもよい。干渉情報をブロードキャスト形式で送信する場合は、予めブロードキャスト用の共通の無線メディアおよび無線チャネルを定めておいてもよく、或いは、自局が実装する全ての無線メディアによりブロードキャスト形式の送信を行ってもよい。
【００４９】
次いで、ステップＳ２では、ステップＳ１で取得された干渉情報に基づいて、自局および他局がともに、現在、通信に使用している無線メディアおよび無線チャネルの与干渉量、並びに、自局は現在使用していないが他局が通信コネクションを確立している無線メディアおよび無線チャネルを用いて自局が通信した場合に、どの程度の電波干渉の影響を他局に与えるのかを示す影響度、を算出する。そして、その影響度を閾値と比較して電波干渉の大きさを判断する。影響度としては、例えば、電波干渉の影響を与える他局の総数、他局に与える干渉量などが挙げられる。
【００５０】
次いで、ステップＳ３では、ステップＳ２の結果、自局が現在通信に使用している無線メディアおよび無線チャネルのうち影響度が閾値を越える無線メディアおよび無線チャネルがなかった場合は、ステップＳ４に進み、当該無線メディアおよび無線チャネルの運用を継続する。この場合は、特に干渉対策を講じる必要がない状況である。一方、自局が現在通信に使用している無線メディアおよび無線チャネルのうち影響度が閾値を越える無線メディアおよび無線チャネルがあった場合は、当該無線メディアおよび無線チャネルを電波の与干渉有りの干渉回避対象としてステップＳ５に進む。
【００５１】
ステップＳ５では、干渉回避対象の無線メディアにおいて、干渉回避対象の無線チャネル以外の他の無線チャネルでの運用が可能であるか否かを干渉情報に基づいて判断する。この結果、他の無線チャネルでの運用が可能ならば、ステップＳ６に進み、干渉回避対象の無線メディアにおいて、干渉回避対象の無線チャネル以外の他の無線チャネルでの運用を行う。これにより、干渉回避対象の無線チャネルは使用されなくなるので、電波干渉が回避される。一方、干渉回避対象の無線メディアにおいて、干渉回避対象の無線チャネル以外の他の無線チャネルでの運用ができないならば、ステップＳ７に進む。
【００５２】
ステップＳ７では、干渉回避対象の無線メディアが最大の通信エリアのものであるか否かを判断する。この結果、最大の通信エリアの無線メディアであるならば、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、干渉回避対象の無線メディアにより無線通信相手と無線通信することが可能な最小レベルまで当該無線メディアに対応する無線モジュール１１の送信電力を下げる。これにより、電波干渉の影響を低減すると共に、無線通信相手の通信可能性を排除しないようにする。なお、無線通信することが可能な範囲で送信電力レベルを下げるものであってもよい。一方、干渉回避対象の無線メディアが最大の通信エリアのものではないならば、ステップＳ９に進む。
【００５３】
ステップＳ９では、干渉回避対象の無線メディアでの運用を停止する。無線メディアの運用停止により、当該無線メディア対応の無線モジュール１１は電波の送信を停止する。これにより、干渉回避対象の無線メディアによる電波干渉が回避される。なお、干渉回避対象の無線メディアの運用停止は、一時的なものとし、干渉対策を講じる必要がないと判断されるまで運用を待機するものであってもよい。
【実施例２】
【００５４】
図６は、本実施形態に係る可搬型コグニティブ無線基地局１の無線自律制御部１５が行う運用制御処理の実施例２を示すフローチャートである。
本実施例２では、上記実施例１と同様に、可搬型コグニティブ無線基地局１は通信エリアの大きさが異なる複数の無線モジュール１１を有する。但し、上記実施例１とは異なり、無線通信相手は、可搬型コグニティブ無線基地局１が有する無線モジュール１１の中の最大の通信エリアの無線モジュール１１を有していなくてもよい。
【００５５】
図６において、まずステップＳ２１では、上記実施例１（Ｓ１）と同様に、制御のための通信コネクションを確立している相手の可搬型コグニティブ無線基地局１との間で、お互いに干渉情報を交換する。さらに、自局と接続中の無線通信相手に問い合わせし、自局以外の他の無線基地局（可搬型コグニティブ無線基地局１に限定されない）と接続可能か否か、及び、自局と接続可能な無線メディアの情報の回答（接続情報）を得る。なお、接続情報は、無線通信相手から定期的に発信されてもよい。
【００５６】
次いで、ステップＳ２２では、上記実施例１（Ｓ２）と同様に、閾値を用いて電波干渉の大きさを判断する。
【００５７】
次いで、ステップＳ２３（ＮＯ）、Ｓ２４では、上記実施例１（Ｓ３（ＮＯ）、Ｓ４）と同様に、影響度が閾値を越える無線メディアおよび無線チャネルがなかった場合であり、当該無線メディアおよび無線チャネルの運用を継続する。この場合は、特に干渉対策を講じる必要がない状況である。一方、ステップＳ２３（ＹＥＳ）では、影響度が閾値を越える無線メディアおよび無線チャネルがあった場合であり、当該無線メディアおよび無線チャネルを電波の与干渉有りの干渉回避対象としてステップＳ２５に進む。
【００５８】
ステップＳ２５では、干渉回避対象の無線メディアにおいて、干渉回避対象の無線チャネル以外の他の無線チャネルでの運用が可能であるか否かを干渉情報に基づいて判断する。この結果、他の無線チャネルでの運用が可能ならば、ステップＳ２６に進み、干渉回避対象の無線メディアにおいて、干渉回避対象の無線チャネル以外の他の無線チャネルでの運用を行う。これにより、干渉回避対象の無線チャネルは使用されなくなるので、電波干渉が回避される。一方、干渉回避対象の無線メディアにおいて、干渉回避対象の無線チャネル以外の他の無線チャネルでの運用ができないならば、ステップＳ２７に進む。
【００５９】
ステップＳ２７では、ステップＳ２１で取得した接続情報に基づいて、自局と接続中の無線通信相手の中に、自局以外の他の無線基地局への接続ができず、且つ、干渉回避対象の無線メディアのみでしか自局と接続することができないものが存在するか否かを判断する。この結果、該当する無線通信相手があるならば、ステップＳ２８に進み、干渉回避対象の無線メディアにより無線通信相手と無線通信することが可能な最小レベルまで当該無線メディアに対応する無線モジュール１１の送信電力を下げる。これにより、電波干渉の影響を低減すると共に、無線通信相手の通信可能性を排除しないようにする。なお、無線通信することが可能な範囲で送信電力レベルを下げるものであってもよい。
【００６０】
一方、ステップＳ２７の判断の結果、該当する無線通信相手がないならば、ステップＳ２９に進み、干渉回避対象の無線メディアでの運用を停止する。無線メディアの運用停止により、当該無線メディア対応の無線モジュール１１は電波の送信を停止する。これにより、干渉回避対象の無線メディアによる電波干渉が回避される。なお、干渉回避対象の無線メディアの運用停止は、一時的なものとし、干渉対策を講じる必要がないと判断されるまで運用を待機するものであってもよい。
【００６１】
上述したように本実施形態によれば、コグニティブ無線基地局の置局自由度を保つと共に無線通信相手の通信可能性を残すようにして、基地局間の電波干渉対策を講じることができる。これにより、無線通信相手は通信を継続することができる。
【００６２】
また、コグニティブ無線基地局が過密に配置された状況において、冗長な運用を減らすことができ、基地局間の電波干渉を低減させると共に運用コストの削減を図ることができる。
【００６３】
また、非最大の通信エリアを提供する無線メディアについては運用を停止することにより、干渉源がなくなるので、無線ネットワークシステム全体のスループットが向上する等、通信特性の向上が期待できる。
【００６４】
なお、可搬型コグニティブ無線基地局を用いた無線ネットワークシステムを構築する例としては、被災地での構築の他、例えばイベント会場等での期間限定の構築などが挙げられる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本発明に係る無線基地局は、簡単に移動可能な可搬型装置として実現されてもよく、又は、簡単には移動することができない若しくは移動不可能な装置として実現されてもよい。
【００６６】
また、本発明に係る無線基地局は、コグニティブ無線基地局に限定されない。本発明に係る無線基地局は、少なくとも、大きさの異なる通信エリアを提供する複数の無線メディアを有するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す可搬型コグニティブ無線基地局１の構成を示すブロック図である。
【図３】可搬型コグニティブ無線基地局１の通信エリアを説明するための概念図である。
【図４】図１に示す無線端末２の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る運用制御処理の実施例１を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る運用制御処理の実施例２を示すフローチャートである。
【図７】従来の可搬型コグニティブ無線基地局を用いた無線ネットワークシステムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…可搬型コグニティブ無線基地局、２…無線端末、１１…無線モジュール、１２…パケットスイッチ部、１３，２１…ネットワーク制御部、１４…無線環境認識部、１５…無線自律制御部、２２…アプリケーション部、２３…基地局検出部、２４…無線制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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