(57)【要約】　　　（修正有）【課題】無線ＬＡＮを複数隣接させて設置すると、通信の衝突が起きる。【解決手段】通信資源管理装置が端末の位置を示すロケーション情報と通信資源の状況とを管理する。通信を行う通信端末が、設置されたロケーション情報と、端末ＩＤとを通信資源管理装置に送信し、通信資源管理装置が通信資源の割当てを決定する。このように、通信資源管理装置で通信資源の利用状況と端末の設置場所を一元管理することで、効率のよいリソース分配と良好な通信環境を提供できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末装置の位置を示すロケーション情報と通信資源の状況とを管理する資源管理テーブルと、通信に使用する通信資源を示した通信資源テーブルとを用いて、要求された通信端末装置のロケーション情報に応じて、通信端末装置が利用する通信資源の割り当てを決定することを特徴とする通信資源管理方法。
【請求項２】
通信資源を要求した通信端末装置を特定する情報の内容と、割り当てた通信資源とから、通信資源を使用する使用許可のコードを生成することを特徴とする通信資源管理方法。
【請求項３】
通信資源を格納する通信資源テーブルと、前記通信資源の利用状況をロケーション情報と共に格納する資源管理テーブルと、通信資源要求を受け付けロケーション情報を出力する要求受付手段と、前記通信資源テーブルおよび資源管理テーブルの状態とロケーション情報から割当可能な通信資源を選び出す通信資源割当手段とを具備することを特徴とする通信資源管理制御装置。
【請求項４】
通信資源要求と割り当てた通信資源を網を介して入出力することを特徴とする請求項３記載の通信資源管理制御装置。
【請求項５】
通信端末装置がロケーション情報を入力すると、通信端末装置を特定する要求コードとロケーション情報とを網を介して通信資源管理制御装置に出力する第１のステップと、通信資源管理制御装置が前記要求コードを受けてロケーション情報を通信資源割当手段へ出力する第２のステップと、通信資源割当手段が前記ロケーション情報から通信資源の割当を検索し決定する第３のステップからなる通信資源管理方法。
【請求項６】
前記資源管理テーブルには、通信端末装置を特定する情報により定まる出力信号の到達エリア情報と通信端末装置がカバーする通信可能範囲の情報としてのカバーエリア情報を記憶し、前記到達エリア情報とカバーエリア情報の範囲が重なる場合は、各通信端末装置が利用する通信資源の使用を許可しないことを特徴とする通信資源管理方法。
【請求項７】
通信端末装置を特定する情報を記憶する端末特定情報格納手段と、通信端末装置の位置をロケーション情報として記憶するロケーション格納手段と、通信端末装置を特定する情報とロケーション情報および通信資源とから要求信号を出力する通信資源制御手段と、前記要求信号を受けて網から返信された使用許可信号と前記通信資源割当手段により割り当てられた割当通信資源情報を格納する通信資源格納手段とを具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項８】
通信端末装置における通信資源制御手段が通信資源格納手段に格納された通信資源の有効性を検査する第１のステップと、前記通信資源が無効である場合は通信資源制御手段がロケーション情報を含む要求信号を網を介して通信資源管理制御装置に出力する第２のステップと、通信資源管理制御装置がロケーション情報より通信資源を割り当て、網を介して使用許可信号を返信する第３のステップとからなる通信資源管理方法。
【請求項９】
通信資源を周波数とすることを特徴とする請求項１、２、５、６、８のいずれかに記載の通信資源管理方法。
【請求項１０】
通信資源を周波数とすることを特徴とする請求項３、４のいずれかに記載の通信資源管理制御装置。
【請求項１１】
通信資源を周波数とすることを特徴とする請求項７に記載の通信端末装置。
【請求項１２】
通信資源を時間とすることを特徴とする請求項１、２、５、６、８のいずれかに記載の通信資源管理方法。
【請求項１３】
通信資源を時間とすることを特徴とする請求項３、４のいずれかに記載の通信資源管理制御装置。
【請求項１４】
通信資源を時間とすることを特徴とする請求項７のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項１５】
通信資源を拡散符号とすることを特徴とする請求項１、２、５、６、８のいずれかに記載の通信資源管理方法。
【請求項１６】
通信資源を拡散符号とすることを特徴とする請求項３、４のいずれかに記載の通信資源管理制御装置。
【請求項１７】
通信資源を拡散符号とすることを特徴とする請求項７に記載の通信端末装置。
【請求項１８】
前記通信端末装置を特定する情報が端末ＩＤであることを特徴とする請求項２、６のいずれかに記載の通信資源管理方法。
【請求項１９】
前記通信端末装置を特定する情報が端末ＩＤであることを特徴とする請求項７に記載の通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル通信に用いられる技術であって、特に通信資源の制御における通信資源管理方法、通信資源管理制御装置および通信端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル無線通信は、その技術の発展により通信分野の重要な位置を占めるようになってきている。携帯電話のように、全体を管理されたシステムでは周波数配分や、基地局の配置などが効率的に行うことが可能となるが、無線ＬＡＮのように多くの通信端末が、それぞれが自律的にリソースを利用する場合において、端末間での重複によって通信障害が発生し、運用効率の低下や使用が困難な状態が発生してしまう。
【０００３】
現状では、周波数拡散を行ったり、時間制御、指向性制御したりする事で端末間での通信障害を回避している。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
無線ＬＡＮで用いられているような、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）に代表される通信衝突回避方法では、単位面積当たりの装置の設置数や、単位時間当たりの通信回数が増大すると共に使用効率の低下が激しくなってしまう。例えば、集合住宅のように密集した住環境において、各戸に無線ＬＡＮを設置するといった状況でこのような問題が発生する。
【０００５】
本発明は、通信資源と設置場所の情報を一元的に管理することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
これらの問題を解決するため、本発明は通信端末装置の位置を示すロケーション情報と通信資源の状況とを管理する資源管理テーブルと、通信に使用する通信資源を示した通信資源テーブルとを用いて、要求された通信端末装置のロケーション情報とから、通信端末装置が利用する通信資源の割り当てを決定することを特徴とする通信資源管理方法により、通信に使用する通信資源（時間、周波数、拡散符号など）を一元的に管理し、これを設置場所と共に管理することで効率の良いリソース分配と、良好な通信環境を提供できるという作用を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１から図５を用いて説明する。
【０００８】
（実施の形態１）
通信資源を管理し、それを複数の通信端末装置へ配分する方式について図１〜５を用いて説明する。
【０００９】
図１は、通信資源を管理し通信端末装置に対して配分するシステムの概念図を示したものである。
【００１０】
１０１は建造物、１０２は要求した通信資源を用いて通信を行う通信端末装置、１０３は通信資源や使用許可などの通信を介する通信網、１０４は通信資源と住所情報とから通信資源割り当てを管理し、通信端末に通信資源の使用許可を与える通信資源管理制御装置である。さらに、通信資源管理制御装置１０４は、通信資源要求を受け付ける要求受付部１０５と、受け付けた要求に対する住所情報（ロケーション情報）と、管理している資源管理テーブルとから与える通信資源を決定する通信資源割当部１０６と、ロケーション情報と対応する通信資源とを格納しておく管理テーブル１０７と、利用できる通信資源を格納しておく資源テーブル１０８（図４参照）と、割り当てられた通信資源から通信資源コードを発行し、これを出力する資源コード発行部１０９とからなる。
【００１１】
以上のように構成されたシステムに関してその動作を詳細に説明する。
【００１２】
まず、様々な場所に建設された建造物１０１に通信端末１０２が設置されているものとする。建造物１０１にはユニークな１つ以上のロケーション情報が割り当てられており、同時に管理テーブル１０７にも、地理的な位置とロケーション情報との対応が為されているものとする。また、資源テーブル１０８には通信資源管理制御装置１０４が管理する通信資源のリストが格納されているものとする。通信端末１０２は、建造物１０１に割り当てられたロケーション情報を入力すると、建造物１０１内あるいは周辺での通信を実施するために必要な通信資源を要求するため、通信端末装置１０２を特定するＩＤコードを含んだ要求コードと、ロケーション情報とをセットにして通信網１０３を介して通信資源管理制御装置１０４へ出力する。通信資源管理制御装置１０４は、通信資源の要求コードを受け付けると、そこからロケーション情報を取りだし、通信資源割当部１０６へロケーション情報を出力する。また、要求コードからＩＤコードを取りだし、これを資源コード発行部１０９へ出力する。通信資源割当部１０６では、要求された通信端末装置１０２のロケーション情報から、地理的な位置情報を割り出し、既に周辺に割り当てられた通信資源を検索する。次に、周辺に割り当てた通信資源と重複しないような資源を資源テーブル１０８から探しだし、割当資源として選択し出力する。また、それと同時に管理テーブル１０７に位置情報と割当資源の情報を記録する。資源コード発行部１０９は、要求受付部１０５からのＩＤコードと、通信資源割当部１０６からの割当資源とから、通信端末装置１０２へ応答する、使用許可コードと通信資源コードとを発行する。
【００１３】
図２および図３を用いて更に詳細に説明する。
【００１４】
図２は、図１に示す建造物１０１が配置されている様子と、各建造物に設置された通信端末装置１０２に割り当てられた通信資源について示した図である。なお、破線で描かれた円は通信端末装置１０２のエリア限界を示しているものとする。
【００１５】
図３は、図１の管理テーブル１０７の内容を図式化したものであり、端末ＩＤとその設置場所、端末がカバーすべきエリア、端末からの信号到達エリアなどの様子を示している。
【００１６】
建造物１０１、通信端末装置１０２には、それぞれロケーション情報と端末ＩＤが付与されているものとする。ここでは、ロケーション情報が２２である建造物１０１に設置された通信端末装置１０２について説明を行う。
【００１７】
通信端末装置１０２には、固有番号である端末ＩＤ＃５が付与されているものとする。通信端末装置１０２が設置されると、初期設定として建造物１０１建造物１０１に付与されたロケーション情報が設置位置情報として登録される。登録されたロケーション情報と端末ＩＤから通信資源を要求するコードを発行し、別回線を通じて通信資源管理制御装置１０４に向けて出力する。
【００１８】
通信資源管理制御装置１０４では、要求受付部１０５が通信端末装置１０２からの要求コードを受け付け、端末ＩＤおよびロケーション情報を取り出す。ロケーション情報は、通信資源割当部１０６に入力され管理テーブル１０７の情報を検索する。なお、管理テーブル１０７には、端末ＩＤと、通信端末装置が設置されたロケーション情報と、それに関連づけて端末に付与された通信資源情報と、端末ＩＤにより定まる出力信号の到達エリア情報と、通信範囲として確保しておくカバーエリア情報などが記録されている。
【００１９】
ここで到達エリアは、同一の通信資源を利用している場合、端末が発した信号が他端末の通信に影響を及ぼす可能性の範囲を示し、カバーエリアは端末がカバーすべき通信可能範囲を示すものとしている。
【００２０】
通信資源割当部１０６は、管理テーブル１０７に記録された情報から、要求受付部１０５により入力されたロケーション情報により与えられる地理的位置の周辺の状況を検索する。図３は管理テーブル１０７の情報を基に、通信資源の運用状態を平面図にプロットしたものである。ここでは、端末ＩＤ２２の通信端末装置１０２に対しての検索を行っているので、対応する位置にカバーエリアと到達エリア（実線円で記す）における他端末からの影響をカバーエリアの範囲で調査し、逆に他端末への影響を到達エリアで調査する。図３では、他端末（端末ＩＤ１２、２１、２３、３２）からの到達エリアがターゲットとする端末２２のカバーエリア内にまで及んでいるため、端末１２、２１、２３、３２が利用している通信資源は使用できない。逆に、端末２２の到達エリアは他端末（端末ＩＤ１２、２１、２３、３２）のカバーエリアに対して影響を及ぼしている。一方、端末１１、１３、３１、３３の到達エリアが示す範囲および、端末２２が与える到達エリアが示す範囲は、各々の端末のカバーエリアには影響を与えていないため、同一の通信資源を与えても問題が生じないことが分かる。このような検索の結果と、図４における資源テーブル１０８に格納された周波数資源リストとから、通信資源割当部１０６は周波数資源（例えばＦ２）を選択し割当通信資源として出力する。資源コード発行部１０９は、通信資源割当部１０６が出力する割当通信資源と要求受付部１０５が出力する端末ＩＤとから通信資源コードを生成し、使用許可コードと一緒に通信端末装置１０２へ応答する。ここでは、周波数資源について説明したが、図４のように時間資源、拡散符号資源を使ってもかまわない。
【００２１】
次に、図１で示した通信資源管理制御装置１０４に対応する、通信端末１０２について図５を用いて説明する。
【００２２】
図５は、公衆や自営の網１０３に接続されている通信端末１０２を説明した図である。
【００２３】
３０１は端末を特定できるユニークな端末ＩＤが記憶されこれを出力する端末ＩＤ格納部、３０２は端末が設置された場所情報（ロケーション情報）を記憶しこれを出力するロケーション格納部、３０３は端末ＩＤ、ロケーション情報、通信資源情報とからロケーション情報と要求信号を出力し、網から返信された割当通信資源情報と使用許可信号から通信資源情報と通信部制御信号とを出力する通信資源制御手段、３０４はロケーション情報と要求信号とを入力し要求コードを生成し出力する要求コード生成部、３０５は使用許可コードを入力し割当通信資源情報と使用許可信号とを生成し出力する資源コード生成部、３０６は通信資源情報を記憶し出力する通信資源格納部、３０７は通信資源情報と制御情報とを入力し制御情報によって通信に用いる通信資源を与えられた通信資源情報に設定する通信部である。
【００２４】
この様に構成された通信端末１０２について、その動作を詳細に説明する。
【００２５】
通信資源制御手段３０３は、通信資源格納部３０６に格納された通信資源情報と、その情報の有効性を検査し、無効であれば端末ＩＤ格納部３０１とロケーション格納部３０２とから端末ＩＤとロケーション情報とを入力し、要求コード生成部３０４へそれぞれを出力する。要求コード生成部３０４は、端末ＩＤとロケーション情報とを入力すると、それらを網１０３に応じて適切な要求コードを生成し、網１０３を介して通信資源管理制御装置１０４へ向けて送信する。通信資源管理制御装置１０４は、上述のようにロケーション情報などから適当な通信資源を割り当て、網１０３を介してこの情報（使用許可コード）を通信端末１０２へと返信する。通信資源管理制御装置１０４から返信された使用許可コードが、通信端末１０２の資源コード生成部３０５に入力されると、使用許可コードから使用許可信号と割当通信資源情報とが生成され、これが通信資源制御手段３０３に入力される。通信資源制御手段３０３は使用許可信号と割当通信資源情報とを入力し、使用許可信号に応じて割当通信資源情報の有効情報が有効／無効から選択され、通信資源格納部３０６に割当通信資源情報を有効情報と共に記憶する。
【００２６】
また、通信資源制御手段３０３は、通信部３０７に対して通信資源情報を設定するように通信制御信号を出力する。通信部３０７では、通信資源格納部３０６から出力される通信資源情報が有効であるか否かをチェックしており、無効である場合は通信を行わないように制御している。また、通信資源制御手段３０３とから通信制御信号を受け取ると通信資源格納部３０６から出力される通信資源情報に設定し、　この通信資源情報が有効であれば通信が可能な状態に設定する。
【００２７】
以上の説明では、登録された場所に応じて通信資源を割り当てる方法について説明を行ったが、移動している端末についても同様の操作を行うことが可能である。その場合、端末が得られる位置情報の精度には、方式によってばらつきがあるが、図３で示した到達エリアとカバーエリアを調整することで、その動作を制御することが可能である。
【００２８】
また、図３に示された到達エリアとカバーエリアは同一であっても構わず、この場合管理や割当手順が簡素化できるといった特長がある。
【００２９】
また、上記通信資源としては、周波数、時間、拡散符号、偏波などが挙げられるが、一時的に大容量通信が必要な場合に、所定の時間だけ通信帯域を広げて大容量通信を可能にするといったことも考えられる。
【００３０】
以上の説明では、建造物に設置された１つの通信端末の通信資源管理を行う方法について説明したが、無線ＬＡＮのようにアクセスポイントと端末を同時に管理することで、家庭内無線ＬＡＮの通信資源を効率的に管理することが可能であることはいうまでもない。
【００３１】
以上のようなシステムを構築することによって、通信資源の管理を行い、全体として効率的な運用が可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、通信資源と設置場所の情報を一元管理することにより、全体として効率的な運用ができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信資源管理方法を概念的に説明した説明図
【図２】通信資源と端末の配置を示した図
【図３】通信資源の管理テーブルを示した図
【図４】通信資源の資源テーブルを示した図
【図５】本発明の通信資源管理方法を概念的に説明した説明図
【符号の説明】
１０１　建造物
１０２　通信端末
１０３　網
１０４　通信資源管理制御装置
１０５　要求受付部
１０６　通信資源割当部
１０７　資源管理テーブル
１０８　資源テーブル
１０９　資源コード発行部
３０１　端末ＩＤ格納部
３０２　ロケーション格納部
３０３　通信資源制御手段
３０４　要求コード生成部
３０５　資源コード生成部
３０６　通信資源格納部
３０７　通信部
【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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