(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通周波数帯域を利用する複数の無線通信システム及び制御部を具備する周波数チャネル割り当てシステムであって、
前記制御部は、
前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すとともに、前記周波数チャネルの優先度を含むシステム性質情報を管理するように構成されているシステム性質情報管理機能と、
前記システム性質情報、及び前記周波数チャネルの状況を示すとともに、前記周波数チャネルにおける干渉量を含むチャネル状況情報に基づいて、前記周波数チャネルを第１の無線通信システムまたは第２の無線通信システムに割り当てるように構成されている周波数チャネル割り当て機能と
を具備し、
前記周波数チャネル割当機能は、
前記第１の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第１占有利用周波数帯域と、
前記第２の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第２占有利用周波数帯域と、
前記第１の無線通信システム及び前記第２の無線通信システムの双方が使用可能な周波数チャネルを含む重複利用周波数帯域と
のうち、前記第１占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを前記第１の無線通信システムに割り当てるとともに、前記第２占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを前記第２の無線通信システムに割り当て、
前記第１の無線システムでは、低い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くし、前記第２の無線システムでは、高い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くすることを特徴とする周波数チャネル割り当てシステム。
【請求項２】
前記制御部は、
基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出するように構成されている所要周波数チャネル算出機能とを更に具備し、
前記周波数チャネル割り当て機能は、前記システム性質情報と前記チャネル状況情報及び前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、システム間干渉を避けるように前記周波数チャネルを前記無線通信システムの各々に対して割り当てるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の周波数チャネル割り当てシステム。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の無線通信システムの各々に設けられた制御装置と、
前記複数の無線通通信システムに接続されている異システム間共通制御装置とによって構成されており、
前記制御装置は、
前記チャネル状況情報収集機能と、
前記所要周波数チャネル数算出機能と、
前記所要の周波数チャネル数と前記チャネル状況情報とを、前記異システム間共通制御装置に通知するように構成されている通知機能とを具備し、
前記異システム間共通制御装置は、
前記システム性質情報管理機能と、
前記周波数チャネル割り当て機能と、
割り当てた前記周波数チャネルを前記制御装置の各々に対して通知するように構成されている周波数チャネル通知機能とを具備することを特徴とする請求項２に記載の周波数チャネル割り当てシステム。
【請求項４】
前記異システム間共通制御装置は、前記複数の無線通信システム内の特定の無線通信システムの制御局に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の周波数チャネル割り当てシステム。
【請求項５】
前記システム性質情報として、前記周波数チャネルにおける重複利用の可否、前記周波数チャネルを割り当てる優先度、前記周波数チャネルの許容干渉量や、前記周波数チャネルで利用される周波数帯域幅の少なくとも１つを用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の周波数チャネル割り当てシステム。
【請求項６】
前記チャネル状況情報として、前記周波数チャネルの利用状況、前記周波数チャネルにおける干渉量、前記周波数チャネルにおける電波伝搬路の変化の少なくとも１つを用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の周波数チャネル割り当てシステム。
【請求項７】
無線通信システムにおいて、周波数チャネルを利用して移動局との間で無線通信を行う基地局であって、
前記基地局における周波数チャネルの状況を示すとともに、前記周波数チャネルにおける干渉量を含むチャネル状況情報を収集するように構成されているチャネル状況情報収集機能と、
前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すとともに、前記周波数チャネルの優先度を含むシステム性質情報を管理するように構成されているシステム性質情報管理機能と、
前記システム性質情報と前記チャネル状況情報とに基づいて、
前記無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第１占有利用周波数帯域と、
他の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第２占有利用周波数帯域と、
前記無線通信システム及び前記他の無線通信システムの双方が使用可能な周波数チャネルを含む重複利用周波数帯域と
のうち、前記第１占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを、前記基地局と前記移動局との間で利用する周波数チャネルとして選択するように構成され、且つ、前記無線通信システムと、前記他の無線通信システムとにおいて、前記無線システムでは、低い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くし、前記他の無線システムでは、高い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くするように構成されている周波数チャネル選択機能とを具備することを特徴とする基地局。
【請求項８】
前記基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つを測定するように構成されている測定機能と、
前記基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出するように構成されている所要周波数チャネル数算出機能とを更に具備し、
前記周波数チャネル選択機能は、前記システム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、前記基地局と前記移動局との間で利用する周波数チャネルを選択するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
無線通信システムにおいて、複数の基地局を制御する制御局であって、
前記基地局の各々における周波数チャネルの状況を示すとともに、前記周波数チャネルにおける干渉量を含むチャネル状況情報を収集するように構成されているチャネル状況情報収集機能と、
前記基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出するように構成されている所要周波数チャネル数算出機能と、
前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すとともに、前記周波数チャネルの優先度を含むシステム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、
前記無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第１占有利用周波数帯域と、
他の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第２占有利用周波数帯域と、
前記無線通信システム及び前記他の無線通信システムの双方が使用可能な周波数チャネルを含む重複利用周波数帯域と
のうち、前記第１占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを前記基地局と前記移動局との間で利用する周波数チャネルを選択するように構成され、且つ、前記無線通信システムと、前記他の無線通信システムとにおいて、前記無線システムでは、低い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くし、前記他の無線システムでは、高い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くするように構成されていることを特徴とする制御局。
【請求項１０】
複数の無線通信システムに接続されている異システム間共通制御装置であって、
前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すとともに、前記周波数チャネルの優先度を含むシステム性質情報を管理するように構成されているシステム性質情報管理機能と、
前記無線通信システムの基地局における周波数チャネルの状況を示すとともに、前記周波数チャネルにおける干渉量を含むチャネル状況情報、及び、該基地局における所要の周波数チャネル数を、前記無線通信システムの制御局から収集するように構成されている収集機能と、
管理している前記システム性質情報と、前記制御局から通知された前記チャネル状況情報及び前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、
第１の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第１占有利用周波数帯域と、
第２の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第２占有利用周波数帯域と、前記第１の無線通信システム及び前記第２の無線通信システムの双方が使用可能な周波数チャネルを含む重複利用周波数帯域と
のうち、前記第１占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを前記第１の無線通信システムに割り当てるとともに、前記第２占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを前記第２の無線通信システムに割り当てるように構成され、且つ、前記第１の無線通信システムと、前記第２の無線通信システムとに対して、前記第１の無線システムでは、低い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くし、前記第２の無線システムでは、高い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くするように構成されている周波数チャネル割り当て機能と、
前記割り当てた前記周波数チャネルを、前記無線通信システムの前記制御局に通知するように構成されている周波数チャネル通知機能とを具備することを特徴とする異システム間共通制御装置。
【請求項１１】
前記システム性質情報として、前記無線通信システムの基地局において利用可能な周波数チャネルごとに、前記周波数チャネルにおける重複利用の可否、前記周波数チャネルを割り当てる優先度、前記周波数チャネルの許容干渉量や、前記周波数チャネルで利用される周波数帯域幅の少なくとも１つを管理することを特徴とする請求項１０に記載の異システム間共通制御装置。
【請求項１２】
共通周波数帯域を利用する複数の無線通信システムにおいて、移動局と基地局との間で無線通信を行うために利用する周波数チャネルを割り当てる周波数チャネル割り当て方法であって、
制御部が、基地局の各々における周波数チャネルの状況を示すとともに、前記周波数チャネルの優先度を含むチャネル状況情報を収集する工程と、
前記制御部が、収集した前記チャネル状況情報に基づいて、前記基地局の各々における所要の周波数チャネル数を算出する工程と、
前記制御部が、
前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すとともに、前記周波数チャネルにおける干渉量を含むシステム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、
第１の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第１占有利用周波数帯域と、
第２の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第２占有利用周波数帯域と、
前記第1の無線通信システム及び前記第２の無線通信システムの双方が使用可能な周波数チャネルを含む重複利用周波数帯域と
のうち、前記第１占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを前記第１の無線通信システムに割り当てるとともに、前記第２占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを前記第２の無線通信システムに割り当てるように構成され、且つ、前記第１の無線通信システムと、前記第２の無線通信システムとに対して、前記第１の無線システムでは、低い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くし、前記第２の無線システムでは、高い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くする工程と、
前記制御部が、割り当てた前記周波数チャネルを前記基地局に通知する工程と、
前記基地局が、前記制御部によって通知された前記周波数チャネルを利用して、前記移動局との間で無線通信を行う工程とを有することを特徴とする周波数チャネル割り当て方法。
【請求項１３】
無線通信システムにおいて、周波数チャネルを利用して移動局との間で無線通信を行う基地局における制御方法であって、
前記基地局が、該基地局における周波数チャネルの状況を示すとともに、前記周波数チャネルにおける干渉量を含むチャネル状況情報を収集する工程と、
前記基地局が、前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すとともに、前記周波数チャネルの優先度を含むシステム性質情報を管理する工程と、
前記基地局が、該基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出する工程と、
前記基地局が、
前記システム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、
前記無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第１占有利用周波数帯域と、
他の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第２占有利用周波数帯域と、前記無線通信システム及び前記他の無線通信システムの双方が使用可能な周波数チャネルを含む重複利用周波数帯域と
のうち、前記第１占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを前記基地局と前記移動局との間で利用する周波数チャネルとして選択し、且つ、前記無線通信システムと、前記他の無線通信システムとにおいて、前記無線システムでは、低い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くし、前記他の無線システムでは、高い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くする工程とを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
無線通信システムにおいて、複数の基地局を制御する制御局における制御方法であって、
前記制御局が、前記基地局における周波数チャネルの状況を示すとともに、前記周波数チャネルにおける干渉量を含むチャネル状況情報を収集する工程と、
前記制御局が、前記基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出する工程と、
前記制御局が、
前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すとともに、前記周波数チャネルの優先度を含むシステム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、
前記無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第１占有利用周波数帯域と、
他の無線通信システムのみが使用可能な周波数チャネルを含む第２占有利用周波数帯域と、
前記無線通信システム及び前記他の無線通信システムの双方が使用可能な周波数チャネルを含む重複利用周波数帯域と
のうち、前記第１占有利用周波数帯域又は前記重複利用周波数帯域に含まれる周波数チャネルの中から、所要の周波数チャネルを前記基地局と前記移動局との間で利用する周波数チャネルを選択し、且つ、前記無線通信システムと、前記他の無線通信システムとにおいて、前記無線システムでは、低い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くし、前記他の無線システムでは、高い周波数帯域の周波数チャネルの優先度を高くする工程とを有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、共通周波数帯域を利用する複数の無線通信システムにおいて、移動局と基地局との間で無線通信を行うために利用する周波数チャネルを割り当てるように構成されている周波数チャネル割り当てシステム、基地局、制御局、異システム間共通制御装置、周波数チャネル割り当て方法及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、セルラー方式の無線通信システムは、サービスに対する需要の変化に伴い、第２世代移動通信方式（例えば、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）等）から第３世代移動通信方式（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ｄｉｒｅｃｔ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等）に移行しつつある。【０００３】  さらに、将来は、第４世代移動通信方式が導入され、サービスのさらなる高度化・多様化が予想される。同様に、セルラー方式の無線通信システム以外の無線通信システムも多様化が進むと考えられる。【０００４】  現在の無線通信システムに対する周波数帯域（周波数チャネル）の割り当ては、原則的に、単一の無線通信システムに対して、所要の周波数帯域を固定的に割り当てることにより、他の無線通信システムとの間のシステム間干渉を回避している。【０００５】  しかし、今後、無線通信システムの多様化に伴い、周波数帯域の確保は困難となり、利用目的が異なる複数の無線通信システムによる同一周波数帯域の共用技術が必要となる。【０００６】  このような共用技術により、市場や利用者の需要に応じた柔軟で効率的な無線通信システムの展開が可能になるものの、複数の無線通信システムによる周波数帯域の共用には、通信品質やシステム容量の劣化を軽減するための干渉回避技術が必要である。【０００７】  複数の無線通信システムが同一周波数帯域を利用する例として、図１に示すようなＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ）帯域の２４００乃至２４８３．５ＭＨｚを利用するＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準の無線ＬＡＮ方式の無線通信システム及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ方式の無線通信システムが混在する通信環境が知られている。【０００８】  図１（ａ）に示すように、無線ＬＡＮ方式で用いられる周波数チャネルは、２４１２乃至２４８４ＭＨｚの範囲内に存在し、５ＭＨｚ間隔でオーバラップしながら割り当てられている。一方、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式で用いられる周波数チャネルは、２４０２乃至２４８０ＭＨｚの範囲内に存在し、１ＭＨｚ間隔でオーバラップせずに設定されている。【０００９】  また、図１（ｂ）に示すように、無線ＬＡＮ方式では、直接拡散型スペクトラム拡散（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：ＤＳＳＳ）方式で変調された１２１０μ  ｓｅｃ長の高速無線ＬＡＮデータが送信される。一方、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式では、６２５μ  ｓｅｃ毎に送信周波数を７９ＭＨｚ帯域内でランダムに変化させる周波数ホッピング型スペクトラム拡散（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：ＦＨＳＳ）方式で変調されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈデータが送信される。【００１０】  そのため、無線ＬＡＮ方式とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ方式が同時に利用された場合に、１つの高速無線ＬＡＮデータを送信する間に、２つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデータが送信されることになる。このとき、図１（ｂ）に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式においてホッピングされた周波数帯域と、無線ＬＡＮ方式が利用する周波数帯域とが重なった場合には、両者の間でデータ衝突���相互干渉）が生じ、データの欠損を招く。【００１１】  このような無線通信システムにおけるデータ衝突を回避するための方策として、種々な方法が提案されている。現在、無線ＬＡＮ方式では、データ衝突を回避するために、衝突回避型キャリアセンス多重接続（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ：ＣＳＭＡ／ＣＡ）方式が適用されており、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式では、適応周波数ホッピング（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ：ＡＦＨ）方式が用いられている。【００１２】  ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、キャリアセンスに加えて、送信端末から受信端末に向けてデータを送信する前にプリアンブルを送信し、受信端末から応答があった場合だけデータを送信することにより、他の送信端末との間のデータ衝突を回避することができる。一方、ＡＦＨ方式では、データ衝突が生じる周波数帯域を適応的に避けて周波数ホッピングを行うことにより、相互干渉を回避することができる。【００１３】  また、複数の無線通信システムが同一周波数帯域に存在する場合の別の例として、特許文献１において、ＯＦＤＭ／ＴＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ／Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式、及び、ＯＦＤＭ／ＴＤＭＡ方式と互換性を有するＧＳＭ方式が混在する通信環境が開示されている。【００１４】  具体的には、特許文献１は、図２（ａ）に示すように、ＯＦＤＭ／ＴＤＭＡ方式における複数のサブキャリアをＧＳＭ方式の周波数チャネルと重複しない周波数帯域に割り当て、図２（ｂ）に示すように、ＯＦＤＭ／ＴＤＭＡスロットの整数倍を、１又は整数個のＧＳＭスロットに一致させ、パイロットシンボルを（ｎ−１）個おきのサブキャリア（ｎは、２以上の整数）に割り当てることで、各無線通信システムのキャリアの応じた占有帯域幅を、無線通信システム間で重複することなく利用できる技術を開示している。【００１５】  ところで、限られた周波数帯域を１つの無線通信システムのみで利用するセルラー方式の無線通信システムにおいては、単一の無線通信システム内において、同一周波数帯域のチャネルによる干渉の影響を考慮して、各基地局における周波数帯域の割り当て制御が行われている。【００１６】  従来の周波数分割多重接続（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＦＤＭＡ）方式や時分割多重接続（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）方式の無線通信システムは、各基地局で利用する周波数チャネルを固定的に割り当てる場合、所要の通信品質を維持するために必要な希望波信号電力対干渉波信号電力比（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：ＣＩＲ）の限界値を規定し、ＣＩＲの場所的劣化率が予め定めた値以下になるように同一周波数帯域のチャネル及び隣接周波数帯域のチャネルの繰り返し利用距離を決定する。【００１７】  ここで、繰り返し利用距離を小さくすると、同一周波数帯域のチャネルを地理的に高密度に繰り返し利用できるため、各基地局で利用できる��波数チャネル数が増加してシステム容量を増加できるものの、異なる基地局で利用される同一周波数帯域のチャネルによる干渉により通信品質の劣化率は高くなる。【００１８】  一方、繰り返し利用距離を大きくすると、通信品質の劣化率を低く抑えることができるものの、各基地局で利用できる周波数チャネル数が減少してシステム容量は小さくなる。【００１９】  従来のＦＤＭＡ方式やＴＤＭＡ方式の無線通信システムは、通信品質を保証するための繰り返し利用距離又は干渉量のしきい値を予め定め、かかるしきい値を満たす範囲で、周波数チャネルの設計を行っている。【００２０】  また、従来の単一の無線通信システムでは、上記の固定的なチャネル割り当てに対して、システム容量及び周波数利用効率を向上するために、動的なチャネル割り当てを行うダイナミックチャネル割り当て（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ：ＤＣＡ）が知られている。【００２１】  ＣＤＭＡ方式の無線通信システムでは、同一周波数帯域のチャネルの繰り返し配置が理論的に可能であるが、マクロセル内に、同一周波数帯域を用いて通信するマイクロセルが複数存在する場合には、マクロセル内における同一周波数帯域のチャネル間の干渉対策として、やはりＤＣＡが有効である。【００２２】  ところで、かかるＣＤＭＡ方式の無線通信システムでは、マクロセル内にマイクロセルが存在する等の階層セル構造を採用する場合があり、この階層セル構造において周波数帯域を有効利用するための技術が、特許文献２や非特許文献１に開示されている。【００２３】  特許文献２には、伝送速度の異なるマクロセルの無線通信システム及びマイクロセルの無線通信システムが同一周波数帯域を共有する場合、一方の無線通信システムにおいて割り当て可能な周波数チャネルがなくなったときに、他方の無線通信システム内の優先度が低い空き周波数チャネルから順に使用許可を与え、マクロセル内の周波数帯域とマイクロセル内の周波数帯域との境界であるパーティションを移動させる方法が提案されている。（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。【００２４】  なお、特許文献２に係る技術では、マクロセル内におけるマクロセル及びマクロセル内における複数のマイクロセルへの動的な周波数チャネル割り当ての際に、優先度の高い周波数チャネルの並び替えを行っている。
【特許文献１】特開２０００−６８９７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２０５８４８号公報
【非特許文献１】「周波数チャネル割り当て方法及び網」、小倉浩嗣著  上述したように、従来の無線通信システムは、複数の無線通信システムが同一周波数帯域を利用する場合、例えば、図１に示すように、無線ＬＡＮ方式及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ方式が混在する場合、複数の無線通信システム間の相互干渉により、他方の無線通信システムの通信容量を低下させるという問題点があった。
【００２５】  また、従来の無線通信システムでは、例えば、特開２００２−１１１６３１号公報に示すように、一方の無線通信システムで利用可能な周波数帯域は、他方の無線通信システムによって利用される周波数帯域内で確保できる数によって制限されるという問題点があった。【００２６】  また、従来の無線通信システムでは、一方の無線通信システムにおいてトラフィックが集中すると、他方の無線通信システムにおける周波数帯域の確保が困難になり、トラフィックの偏在に対応できないという問題点があった。【００２７】  一般的に、セルラー方式の無線通信システムでは、同一周波数帯域のチャネル間の相互干渉により通信品質が劣化するため、特定の周波数チャネルにおける干渉量と許容干渉量（各無線通信システムにおいて設定されている干渉量のしきい値）とを比較することによって、当該周波数チャネルが利用できるか否かについて判定される。【００２８】  また、ＦＤＭＡ方式やＴＤＭＡ方式の無線通信システムでは、無線通信システムにおける各種パラメータ（変調方式や誤り訂正技術等）や同一周波数帯域のチャネルの繰り返し利用数やトラフィックの種類等に応じて、所要の通信品質を満たすために、上述の許容干渉量が決定される。【００２９】  一方、ＣＤＭＡ方式の無線通信システムでは、送信信号を拡散することにより拡散利得が得られるため、干渉耐性が大きく、１セルにおける同一周波数帯域のチャネルの繰り返し利用が可能であり、トラフィック量やトラフィックの種類による可変拡散率や送信電力制御により、上述の許容干渉量は変化する。【００３０】  このように、干渉に対する性質が異なる２つの無線通信システムが、干渉回避制御を適用せずに同一周波数帯域を共用した場合の影響を、図４に示す。【００３１】  図４（ａ）に示すように、ＦＤＭＡ方式の無線通信システムでは、干渉量が許容干渉量以上に増大すると、周波数チャネルの割り当てが困難になるという問題点があった。特に、ＦＤＭＡ方式の無線通信システムにおいて、１セルにおける同一周波数帯域のチャネルの繰り返し利用を行うＣＤＭＡ方式の無線通信システムからの干渉は、同一セル内だけでなく、隣接セルからも強く受ける。【００３２】  また、図４（ｂ）に示すように、ＣＤＭＡ方式の無線通信システムでは、ＦＤＭＡ方式の無線通信システムからの干渉量が増大すると、システム容量が低下するという問題点があった。【００３３】  このことから、ＦＤＭＡ方式の無線通信システムに対しては、干渉量を許容干渉量以下とするように、また、ＣＤＭＡ方式の無線通信システムに対しては、十分なシステム容量を確保できるように調整するように、各無線通信システムにおける干渉を考慮して、周波数チャネルを割り当てることが必要である。【００３４】  さらに、２つの無線通信システムにおいて利用する周波数帯域幅が異なる場合には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すような伝送特性への影響が生じる。【００３５】  狭帯域信号からみると、図５（ａ）に示すように、多数の連続した狭帯域信号に対して許容干渉量を超える干渉が生じて伝送が困難になるという問題点があり、広帯域信号からみると、図５（ｂ）に示すように、利用する周波数帯域内に狭帯域信号によるノッチ��生じて信号波形がひずむことにより伝送品質が劣化するという問題点がある。したがって、各無線通信システムの伝送品質を維持するための制御が必要になる。
【発明の開示】
【００３６】  そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、複数の無線通信システムにおいて、同一周波数帯域の適応的な重複利用を可能とする周波数チャネル割り当てシステム、基地局、制御局、異システム間共通制御装置、周波数チャネル割り当て方法及び制御方法を実現することを目的とする。
【００３７】  本発明の第１の特徴は、共通周波数帯域を利用する複数の無線通信システム及び制御部を具備する周波数チャネル割り当てシステムであって、前記制御部が、前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すシステム性質情報を管理するように構成されているシステム性質情報管理機能と、前記システム性質情報及び前記周波数チャネルの状況を示すチャネル状況情報に基づいて、システム間干渉を避けるように前記周波数チャネルを前記無線通信システムの各々に対して割り当てるように構成されている周波数チャネル割り当て機能とを具備することを要旨とする。
【００３８】  本発明の第１の特徴において、前記制御部が、基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出するように構成されている所要周波数チャネル算出機能とを更に具備し、前記周波数チャネル割り当て機能が、前記システム性質情報と前記チャネル状況情報及び前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、システム間干渉を避けるように前記周波数チャネルを前記無線通信システムの各々に対して割り当てるように構成されていてもよい。
【００３９】  本発明の第１の特徴において、前記制御部が、前記複数の無線通信システムの各々に設けられた制御装置と、前記複数の無線通通信システムに接続されている異システム間共通制御装置とによって構成されており、前記制御装置が、前記チャネル状況情報収集機能と、前記所要周波数チャネル数算出機能と、前記所要の周波数チャネル数と前記チャネル状況情報とを、前記異システム間共通制御装置に通知するように構成されている通知機能とを具備し、前記異システム間共通制御装置が、前記システム性質情報管理機能と、前記周波数チャネル割り当て機能と、割り当てた前記周波数チャネルを前記制御装置の各々に対して通知するように構成されている周波数チャネル通知機能とを具備してもよい。
【００４０】  本発明の第１の特徴において、前記異システム間共通制御装置が、前記複数の無線通信システム内の特定の無線通信システムの制御局に設けられていてもよい。
【００４１】  本発明の第１の特徴において、前記システム性質情報として、前記周波数チャネルにおける重複利用の可否、前記周波数チャネルを割り当てる優先度、前記周波数チャネルの許容干渉量や、前記周波数チャネルで利用される周波数帯域幅の少なくとも１つを用いてもよい。
【００４２】  本発明の第１の特徴において、前記チャネル状況情報として、前記周波数チャネルの利用状況、前記周波数チャネルにおける干渉量、前記周波数チャネルにおける電波伝搬路の変化の少なくとも１つを用いてもよい。
【００４３】  本発明の第２の特徴は、無線通信システムにおいて、周波数チャネルを利用して移動局との間で無線通信を行う基地局であって、前記基地局における周波数チャネルの状況を示すチャネル状況情報を収集するように構成されているチャネル状況情報収集機能と、前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すシステム性質情報を管理するように構成されているシステム性質情報管理機能と、前記システム性質情報と前記チャネル状況情報とに基づいて、前記基地局と前記移動局との間で利用する周波数チャネルを選択するように構成されている周波数チャネル選択機能とを具備することを要旨とする。
【００４４】  本発明の第２の特徴において、前記基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つを測定するように構成されている測定機能と、前記基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出するように構成されている所要周波数チャネル数算出機能とを更に具備し、前記周波数チャネル選択機能が、前記システム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、前記基地局と前記移動局との間で利用する周波数チャネルを選択するように構成されていてもよい。
【００４５】  本発明の第３の特徴は、無線通信システムにおいて、複数の基地局を制御する制御局であって、前記基地局の各々における周波数チャネルの状況を示すチャネル状況情報を収集するように構成されているチャネル状況情報収集機能と、前記基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出するように構成されている所要周波数チャネル数算出機能と、前記システム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、前記基地局と移動局との間で利用する周波数チャネルを選択するように構成されていてもよい。
【００４６】  本発明の第４の特徴は、複数の無線通信システムに接続されている異システム間共通制御装置であって、前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すシステム性質情報を管理するように構成されているシステム性質情報管理機能と、前記無線通信システムの基地局における周波数チャネルの状況を示すチャネル状況情報、及び、該基地局における所要の周波数チャネル数を、前記無線通信システムの制御局から収集するように構成されている収集機能と、管理している前記システム性質情報と、前記制御局から通知された前記チャネル状況情報及び前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、前記無線通信システムの各々に対して周波数チャネルを割り当てるように構成されている周波数チャネル割り当て機能と、前記割り当てた前記周波数チャネルを、前記無線通信システムの前記制御局に通知するように構成されている周波数チャネル通知機能とを具備することを要旨とする。
【００４７】  本発明の第４の特徴において、前記システム性質情報として、前記無線通信システムの基地局において利用可能な周波数チャネルごとに、前記周波数チャネルにおける重複利用の可否、前記周波数チャネルを割り当てる優先度、前記周波数チャネルの許容干渉量や、前記周波数チャネルで利用される周波数帯域幅の少なくとも１つを管理してもよい。
【００４８】  本発明の第５の特徴は、共通周波数帯域を利用する複数の無線通信システムにおいて、移動局と基地局との間で無線通信を行うために利用する周波数チャネルを割り当てる周波数チャネル割り当て方法であって、制御部が、基地局の各々における周波数チャネルの状況を示すチャネル状況情報を収集する工程と、前記制御部が、収集した前記チャネル状況情報に基づいて、前記基地局の各々における所要の周波数チャネル数を算出する工程と、前記制御部が、前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すシステム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、前記無線通信システムの各々に対して周波数チャネルを割り当てる工程と、前記制御部が、割り当てた前記周波数チャネルを前記基地局に通知する工程と、前記基地局が、前記制御部によって通知された前記周波数チャネルを利用して、前記移動局との間で無線通信を行う工程とを有することを要旨とする。
【００４９】  本発明の第６の特徴は、無線通信システムにおいて、周波数チャネルを利用して移動局との間で無線通信を行う基地局における制御方法であって、前記基地局が、該基地局における周波数チャネルの状況を示すチャネル状況情報を収集する工程と、前記基地局が、前記無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すシステム性質情報を管理する工程と、前記基地局が、該基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出する工程と、前記基地局が、前記システム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、自局又は前記他の基地局と前記移動局との間で利用する周波数チャネルを選択する工程とを有することを要旨とする。
【００５０】  本発明の第７の特徴は、無線通信システムにおいて、複数の基地局を制御する制御局における制御方法であって、前記制御局が、前記基地局における周波数チャネルの状況を示すチャネル状況情報を収集する工程と、前記制御局が、前記基地局における呼損率又は呼量の少なくとも１つに基づいて、該基地局における所要の周波数チャネル数を算出する工程と、前記制御局が、前記システム性質情報と前記チャネル状況情報と前記所要の周波数チャネル数とに基づいて、前記基地局と移動局との間で利用する周波数チャネルを選択する工程とを有することを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、従来の無線ＬＡＮ方式及びＢｌｕｃｔｏｏｔｈ方式が混在する通信環境を説明するための図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、従来のＯＦＤＭ／ＴＤＭＡ方式及びＧＳＭ方式が混在する通信環境を説明するための図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、従来技術に係る動的な周波数チャネル割り当てアルゴリズムを説明するための図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、利用する周波数帯域幅が異なる２つの無線通信システムによる周波数帯域の共用の影響を示す図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、干渉に対する性質が異なる２つの無線通信システムによる周波数帯域の共用の影響を示す図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る周波数チャネル割り当てシステムにおける周波数帯域の割り当て例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る周波数チャネル割り当てシステムが適用されている無線通信システムの全体構成図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係る周波数チャネル割り当てシステムが適用されている無線通信システムの全体構成図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステムの全体構成図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステムにおける移動局装置、基地局装置、制御装置、異システム間共通制御装置の機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステムで用いられるデータ管理テーブルの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステムにおける発呼動作（成功）を示すシーケンス図である。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステムにおける発呼動作（失敗）を示すシーケンス図である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステムにおいて周波数チャネルを割り当てる動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステムにおいてデータ管理テーブルを更新する動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステムにおける動的に周波数帯域を割り当てる概念を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の変更例１に係る周波数割り当てシステムのネットワーク構成図である。
【図１８】図１８は、本発明の変更例１に係る周波数割り当てシステムの機能ブロック図である。
【図１９】図１９は、本発明の変更例２に係る周波数割り当てシステムのネットワーク構成図である。
【図２０】図２０は、本発明の変更例２に係る周波数割り当てシステムの機能ブロック図である。
【図２１】図２１は、本発明の変更例３に係る周波数割り当てシステムのネットワーク構成図である。
【図２２】図２２は、本発明の変更例３に係る周波数割り当てシステムの機能ブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】（本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステム）
図６乃至図１６を参照して、本発明の一実施形態に係る周波数割り当てシステムについて説明する。【００５３】  図６に、複数の無線通信システムに対して同一周波数帯域を割り当てる例を示す。無線通信システム１乃至３は、利用形態及び通信方式の双方が異なる無線通信システム、或いは、利用形態及び通信方式のいずれか一方が異なる無線通信システムである。【００５４】  図６（ａ）は、無線通信システム１乃至３が同一周波数帯域幅を利用する場合の例であり、図６（ｂ）は、無線通信システム１乃至３の各々が利用する周波数帯域の一部が重複する場合の例である。【００５５】  図７及び図８に、地理的に重複して展開する無線通信システム１及び２の一例を示す。【００５６】  図７の例では、無線通信システム１における複数の基地局１１１乃至１１３によってカバーされるエリアであるセル１２１乃至１２３と、無線通信システム２における複数の基地局２１１乃至２１３によってカバーされるエリアであるセル２２１乃至２２３は、部分的に重なり合っている。【００５７】  また、図８の例では、無線通信システム１のセル１２１が、無線通信システム２の複数のセル２２１乃至２２６を含むような階層構造となっている。【００５８】  図７及び図８のどちらの例においても、無線通信システム１及び２は、異なる目的で地理的に重なり合って利用されている。すなわち、同一の周波数帯域を利用する複数の無線通信システム１及び２は、同一地域で展開されることによって互いに干渉を及ぼす。【００５９】  本実施形態に係る周波数割り当てシステムは、図７及び図８のような無線通信システム１及び２に適用されるものであって、他方の無線通信システムの干渉を考慮して周波数チャネルを割り当てることにより、高品質な通信品質を維持しつつ、効率的な周波数利用を実現するものである。【００６０】  図９に示すように、本実施形態に係る周波数割り当てシステムは、共通周波数帯域を利用する複数の無線通信システム１及び２と制御部とを具備する。具体的には、無線通信システム１は、複数の移動局装置１３１１乃至１３１５と、複数の基地局装置１１１１乃至１１１３と、制御局装置１４１とを具備し、無線通信システム２は、複数の移動局装置２３１１乃至２３１５と、複数の基地局装置２１１１乃至２１１３と、制御局装置２４１と、異システム間共通制御装置３１とを具備する。【００６１】  なお、上述の制御部は、制御局装置２４１と異システム間共通制御装置３１とによって構成されている。図９の例では、制御装置１４１、２４１は、複数の無線通信システム１、２の各々に設けられており、異システム間共通制御装置３１は、複数の無線通通信システム１、２に接続されている。【００６２】  図１０を参照して、基地局装置１１１、移動局装置１３１及び移動局装置２３１の具体的な構成について説明する。なお、本実施形態では、複数の移動局装置１３１１乃至１３１５、２３１１乃至２３１５の構成がそれぞれ同一であり、複数の基地局装置１１１１乃至１１１３、２１１１乃至２１１３の構成がそれぞれ同一であり、制御装置１４１及び２４１の構成がそれぞれ同一であるものとする。【００６３】  基地局装置１１１は、図１０に示すように、呼受付部１１１��と、チャネル検索部１１１２と、チャネル割当可否判定部１１１３と、呼損率測定部１１１４と、呼損処理部１１１５と、チャネル割当制御部１１１６と、無線伝送部１１１７と、干渉量測定部１１１８と、チャネル利用状況判定部１１１９と、呼量測定部１１２０と、終呼制御部１１２１とを具備している。【００６４】  呼受付部１１１１は、移動局装置１３１の発呼制御部１３１１からの発呼に対する受付処理を行い、チャネル検索部１１１２に対して割り当てるべき周波数チャネルを検索するように指示するように構成されている。【００６５】  チャネル検索部１１１２は、呼受付部１１１１からの指示に応じて、制御装置１４１の割当チャネル決定部１４１１に対して、上述の周波数チャネルの割り当てを要求するためのチャネル割当要求を送信するように構成されている。【００６６】  チャネル割当可否判定部１１１３は、割当チャネル決定部１４１１によって割り当てられた周波数チャネルに係る情報（割り当て可能な周波数チャネルが存在するか否かについての情報を含む）に基づいて、上述の周波数チャネルを割り当て可能か否かについて判定するように構成されている。【００６７】  呼損率測定部１１１４は、チャネル割当可否判定部１１１３における判定結果に基づいて、基地局装置１１１配下のセル毎の呼損率（無線通信システムにおける所要チャネル数の算出に利用）を算出し、制御装置１４１の所要チャネル決定部１４１２へ通知するように構成されている。【００６８】  呼損処理部１１１５は、チャネル割当可否判定部１１１３によって割り当て可能な周波数チャネルが存在しないと判定された場合に、移動局装置１３１に対して、呼損処理を行うように構成されている。【００６９】  一方、チャネル割当制御部１１１６は、チャネル割当可否判定部１１１３によって割り当て可能な周波数チャネルが存在すると判定された場合に、基地局装置１１１と移動局装置１３１との間の無線通信に用いられる周波数チャネルを割り当てるための制御信号（割り当てられる周波数チャネルを特定する情報を含む）を、移動局装置１３１のチャネル割当制御部１３１２に対して送信するように構成されている。【００７０】  無線伝送部１１１７は、チャネル割当制御部１１１６からの指示に応じて、移動局装置１３１の無線伝送部１３１３との間で無線通信を行うように構成されている。【００７１】  干渉量測定部１１１８は、基地局装置１１１で使用している周波数チャネルを含む無線通信システムにおいて利用可能な周波数チャネルについて、干渉電力等の干渉量（他の無線通信システムとの周波数帯域の重複利用の可否判定に利用する通信品質。例えば、１キャリア当たりの干渉電力）を一定の時間間隔で測定し、制御装置１４１の干渉量収集部１４１３に通知するように構成されている。【００７２】  チャネル利用状況判定部１１１９は、チャネル割当制御部１１１６による周波数チャネル割り当て処理や、終呼処理部１１２１による周波数チャネル開放処理に応じて、基地局装置１１１における周波数チャネルの利用状況を判定し、判定結果を示すチャネル利用状況を、呼量測定部１１２０及び制御装置１４１のチャネル利用状況収集部１４１４へ通知するように構成されている。【００��３】  呼量測定部１１２０は、開放された周波数チャネルによって運ばれた呼量（無線通信システムにおける所要チャネル数の算出に利用される）を測定し、制御装置１４１の所要チャネル決定部１４１２へ通知するように構成されている。【００７４】  終呼処理部１１２１は、移動局装置１３１の終呼制御部１３１４に対して、終呼用の制御信号を送ることによって、周波数チャネル開放処理を行い、移動局装置１３１と基地局装置１１１との間の無線通信を終了させるように構成されている。【００７５】  制御装置１４１は、図１０に示すように、割当チャネル決定部１４１１と、所要チャネル数決定部１４１２と、干渉量収集部１４１３と、チャネル利用状況収集部１４１４とを具備している。【００７６】  割当チャネル決定部１４１１は、基地局装置１１１のチャネル検索部１１１２からのチャネル割当要求に従い、異システム間共通制御装置３１の最適チャネル決定部３１８に対して、データ管理テーブル３１７を参照して利用可能な周波数チャネル（最適チャネル）を決定するように要求するための最適チャネル指定要求を送信するように構成されている。【００７７】  また、割当チャネル決定部１４１１は、異システム間共通制御装置３１の最適チャネル決定部３１８から最適チャネルに係る情報（利用可能なチャネルの有無に係る情報を含む）を受信して、基地局装置１１１のチャネル割当可否判定部１１１３に対して割当チャネルとして通知するように構成されている。【００７８】  所要チャネル数決定部１４１２は、各無線通信システムの基地局装置１１１（又は、セル）毎の呼損率及び各周波数チャネル単位の呼量に基づいて、各無線通信システムが所要の呼損率を満たすために必要な所要チャネル数を算出し、異システム間共通制御装置３１の周波数帯域割当決定部３１１に通知するように構成されている。【００７９】  すなわち、所要チャネル数決定部１４１２が、基地局における呼損率に基づいて、当該基地局における所要の周波数チャネル数を算出するように構成されている所要周波数チャネル算出機能を構成する。【００８０】  干渉量収集部１４１３は、複数の基地局装置から通知される干渉量を集約し、異システム間共通制御装置３１の許容干渉量算出部３１２に通知するように構成されている。【００８１】  干渉量収集部１４１３は、周波数チャネルの利用状況に変化があったタイミング、一定時間毎の周期的なタイミング、呼損率や呼量等の所定の基準値に著しい変化があったタイミング等の所定のタイミングで、上述の干渉量を収集するように構成されている。【００８２】  チャネル利用状況収集部１４１４は、複数の基地局装置から通知される基地局装置毎のチャネル利用状況を集約し、異システム間共通制御装置３１の周波数利用状況収集部３１５に通知するように構成されている。【００８３】  チャネル利用状況収集部１４１４は、周波数チャネルの利用状況に変化があったタイミング、一定時間毎の周期的なタイミング、呼損率や呼量等の所定の基準値に著しい変化があったタイミング等の所定のタイミングで、上述のチャネル利用状況を収集するように構成されている。【００８４】  ここで、干渉量収集部１４１３及びチャネル利用状況収集部１４１４が、チャ��ル状況情報を収集するように構成されているチャネル状況情報収集機能を構成する。【００８５】  異システム間共通制御装置３１は、図１０に示すように、周波数帯域割当決定部３１１と、許容干渉量算出部３１２と、重複利用候補周波数帯域決定部３１３と、占有・重複利用周波数帯域決定部３１４と、周波数帯域利用状況収集部３１５と、テーブル更新部３１６と、データ管理テーブル３１７と、最適チャネル決定部３１８とを具備している。【００８６】  周波数帯域割当決定部３１１は、複数の制御装置から通知された各無線通信システムの基地局装置毎の所要チャネル数に応じて、各無線通信システム（若しくは、各セル又は各基地局装置）に対して所要の周波数帯域を算出するように構成されている。【００８７】  許容干渉量算出部３１２は、各無線通信システムの各基地局装置（又は、各セル）における周波数帯域毎に、通信品質を維持することが可能な許容干渉量（干渉量の閾値）を算出し、重複利用候補周波数帯域決定部３１３及びテーブル更新部３１６へ入力するように構成されている。【００８８】  重複利用候補周波数帯域決定部３１３は、許容干渉量算出部３１２から入力された許容干渉量に基づき、複数の無線通信システム間で重複して利用することが可能な周波数帯域の候補を決定するように構成されている。【００８９】  占有・重複利用周波数帯域決定部３１４は、周波数帯域割当決定部３１１及び重複利用候補周波数帯域決定部３１３の出力結果から、各無線通信システムが占有する周波数帯域、及び、複数の無線通信システム間で重複利用する周波数帯域を決定し、重複利用する周波数帯域に係る情報をテーブル更新部３１６へ出力するように構成されている。【００９０】  周波数帯域利用状況収集部３１５は、無線通信システム毎の周波数帯域利用状況を集約し、テーブル更新部３１６へ入力するように構成されている。【００９１】  テーブル更新部３１６は、許容干渉量算出部３１２や占有・重複利用周波数帯域決定部３１４や周波数帯域利用状況収集部３１５からの入力（例えば、許容干渉量の変動や周波数低域利用状況の変動や占有利用周波数帯域（又は、重複利用周波数帯域）の変動に応じて、データ管理テーブル３１７の各情報を適宜更新するように構成されている。【００９２】  図１１に、本実施形態に係る周波数割り当てシステムで用いられるデータ管理テーブル３１７の一例を示す。データ管理テーブル３１７は、異システム間共通制御装置３１によって管理されている。【００９３】  図１１に示すように、データ管理テーブル３１７は、各無線通信システムにおけるセル毎に、周波数チャネルを識別するための「チャネル番号（Ｎ１１ｎ、Ｎ２１ｎ）」と、当該周波数チャネルを割り当てる優先度を示す「優先度（Ｐ１１ｎ、Ｐ２１ｎ）」と、当該周波数チャネルにおける重複利用の可否を示す「占有利用又は重複利用」と、当該周波数チャネルの利用状況を示す「チャネルの利用状況（未使用又は利用中）」と、当該周波数チャネルにおける「干渉量（Ｉ１１ｎ、Ｉ２１ｎ）」と、当該周波数チャネルにおける「許容干渉量（Ａ１１ｎ、Ａ２１ｎ）」とを関連付けて管理する。【００９４】  ここで、「優先度」、「占有利用又は重複利用」及び「許容干渉量」が、各無線通信システム（セル）における周波数チャネルの性質を示すシステム性質情報である。なお、システム性質情報として、周波数チャネルで利用される周波数帯域幅等の他の情報が用いられてもよい。【００９５】  また、「チャネル利用状況」や「干渉量」が、周波数チャネルの状況を示すチャネル状況情報である。なお、チャネル状況情報として、周波数チャネルにおける電波伝搬路の変化が用いられてもよい。【００９６】  ここで、周波数チャネルにおける「干渉量」は、同一の周波数チャネルからの干渉量だけでなく、隣接チャネルからの干渉量等を含むトータル干渉量を示す。【００９７】  また、周波数チャネルにおける「許容干渉量」は、例えば、「耐干渉能力の性質」や、「干渉が増加しても通信を良好に維持できる最大の干渉量」や、「チャネル状況情報から推定される許容干渉量の予想値」や、「実際に少量ずつ干渉を増加させて測った許容干渉量の限界値」等を含む。【００９８】  すなわち、データ管理テーブル３１７は、無線通信システムにおける周波数チャネルの性質を示すシステム性質情報を管理するように構成されているシステム性質情報管理機能である。【００９９】  最適チャネル決定部３１８は、制御装置１４１の割当チャネル決定部１４１１からの最適チャネル指定要求に応じて、データ管理テーブル３１７を参照して最適チャネルを決定して、決定した最適チャネルを当該割当チャネル決定部１４１１に返信するように構成されている。【０１００】  なお、無線通信システム（基地局装置又はセル）毎で、最適チャネルとして優先的に割り当てられる周波数チャネルは異なる。【０１０１】  例えば、最適チャネル決定部３１８は、干渉量及び許容干渉量に基づいて周波数チャネルの割り当てが許容されていると判断する場合、各無線通信システム１、２における優先度Ｐ１１ｎ、Ｐ２１ｎに従って、周波数チャネルを割り当てることによって、後述の図１６（ａ）に示すように、各無線通信システムの占有周波数帯域と重複利用周波数帯域が混在するように周波数帯域を割り当てることができる。例えば、無線システム１では、低い周波数帯域の周波数チャネルの優先度が高く、無線システム２では、高い周波数帯域の周波数チャネルの優先度が高いものとする。【０１０２】  一方、最適チャネル決定部３１８は、異なる無線通信システムの周波数チャネルが無駄なく周波数帯域を利用する場合、図１６（ｂ）に示すように、全周波数帯域を重複利用周波数帯域とするように周波数帯域を割り当てることができる。【０１０３】  すなわち、最適チャネル決定部３１８は、システム性質情報及びチャネル状況情報に基づいて、システム間干渉を避けるように周波数チャネルを無線通信システムの各々に対して割り当てるように構成されている周波数チャネル割り当て機能である。【０１０４】  図１２に、本実施形態に係る周波数割り当てシステムにおいて、周波数帯域を重複利用する場合に、移動局装置１３１と基地局装置１１１との間の通信が設定される動作を示す。【０１０５】  図１２に示すように、ステップ（Ｃ１）において、無線通信システム１の移動局装置１３１が、基地局装置１１１に対して発呼処理を行う。【０１０６】  ステップ（Ｃ２）において、基地局装置１１１が、ステップ（Ｃ１）の発呼処理に応じて、制御装置１４１に対して、必要な周波数チャネルを割り当てるように要求するチャネル割当要求を送信する。【０１０７】  ステップ（Ｃ３）において、制御装置１４１が、ステップ（Ｃ２）のチャネル割当要求に応じて、異システム間共通制御装置３１に対して、当該発呼処理に対して割り当てるべき最適な周波数チャネル（周波数帯域）を指定するように要求する最適チャネル指定要求を送信する。【０１０８】  ステップ（Ｃ４）において、制御装置１４１が、ステップ（Ｃ２）のチャネル割当要求に応じて、各基地局装置１１１、２１１における呼損率（基地局装置毎又はセル毎）及び呼量（周波数チャネル毎）に基づいて、各基地局装置１１１、２１１における所要の周波数チャネルの数（所要チャネル数）を算出し、異システム間共通制御装置３１に対して、かかる所要チャネル数を報告する。【０１０９】  ステップ（Ｃ５）において、異システム間共通制御装置３１が、制御装置１４１から通知された各基地局装置１１１、２１１における所要チャネル数に応じて、所要チャネル数を満たす周波数チャネル（周波数帯域）の確保が可能か否かについて判定する。【０１１０】  なお、異システム間共通制御装置３１は、基地局装置１１１において所要チャネル数を満たす周波数チャネル（周波数帯域）の確保が可能である場合、基地局装置１１１に対して所要の周波数帯域を割り当てるように決定する。その後、異システム間共通制御装置３１は、基地局装置１１１が占有する周波数帯域、及び、複数の基地局装置間で重複利用する周波数帯域を決定する。【０１１１】  ステップ（Ｃ６）において、異システム間共通制御装置３１が、決定された占有する周波数帯域及び重複利用する周波数帯域に係る情報に基づいて、データ管理テーブル３１７を更新する。【０１１２】  ステップ（Ｃ７）において、異システム間共通制御装置３１が、ステップ（Ｃ３）の最適チャネル指定要求に応じて、データ管理テーブル３１７を参照して、最適チャネルを指定する。【０１１３】  ステップ（Ｃ８）において、異システム間共通制御装置３１が、制御装置１４１に対して、最適チャネルを通知するとともに、当該最適チャネルを周波数チャネルとして割り当てるように指示する。【０１１４】  ステップ（Ｃ９）において、制御装置１４１が、基地局装置１１１に対して、最適チャネルを周波数チャネルとして割り当てるように指示する
ステップ（Ｃ１０）において、基地局装置１１１が、通知された最適チャネルを用いて、移動局１３１との間の通信を設定する。【０１１５】  ステップ（Ｃ１１）において、基地局装置１１１が、通信中に、使用する全ての周波数チャネルにおける干渉量（例えば、干渉電力等の通信品質）を測定する。【０１１６】  ステップ（Ｃ１２）において、基地局装置１１１が、測定した干渉量を、制御装置１４１に通知する。すなわち、基地局装置１１１で測定された干渉量は、一旦、制御装置１４１によって収集される。【０１１７】  ステップ（Ｃ１３）において、制御装置１４１が、基地局装置１１１から収集した干渉量を、異システム間共通制御装置３１に対して通知する。【０１１８】  ステップ（Ｃ１４）において、異システム間共通制御装置３１が、通知された干渉量に基づいて、データ管理テーブル３１７を更新する。また、異システム間共通制御装置３１は、基地局装置１１１における周波数チャネル毎に、通信品質を維持することが可能な許容干渉量を算出し、算出した許容干渉量に基づいて、データ管理テーブル３１７を更新する。さらに、異システム間共通制御装置３１は、算出された許容干渉量に基づいて、複数のセル間で重複して利用することが可能な周波数帯域の候補を決定し、その結果に基づいて、特定のセルが占有する周波数帯域及び複数のセル間で重複利用する周波数帯域を決定し、テーブル更新部３１６を更新する。【０１１９】  ステップ（Ｃ１５）において、移動局装置１３１が、基地局装置１１１に対して、終呼又はハンドオーバーに伴う周波数チャネルの開放を要求した後、移動局装置１３１と基地局装置１１１との間の通信を完了し、当該周波数チャネルを開放する。【０１２０】  ステップ（Ｃ１６）において、基地局装置１１１が、制御装置１４１に対して、当該周波数チャネルが開放されたことを報告する。【０１２１】  ステップ（Ｃ１７）において、制御装置１４１が、異システム間共通制御装置３１に対して、当該周波数チャネルが開放されたことを報告する。【０１２２】  ステップ（Ｃ１８）において、異システム間共通制御装置３１が、当該周波数チャネルの開放処理に係る情報に基づいて、データ管理テーブル３１７を更新する。【０１２３】  図１３に、本実施形態に係る周波数割り当てシステムにおいて、周波数帯域を重複利用する場合に、移動局装置１３１と基地局装置１１１との間の通信が設定されずに呼損処理となる場合の動作を示す。【０１２４】  図１３に示すように、ステップ（Ｃ１）において、無線通信システム１の移動局装置１３１が、基地局装置１１１に対して発呼処理を行う。【０１２５】  ステップ（Ｃ２）において、基地局装置１１１が、ステップ（Ｃ１）の発呼処理に応じて、制御装置１４１に対して、必要な周波数チャネルを割り当てるように要求するチャネル割当要求を送信する。【０１２６】  ステップ（Ｃ３）において、制御装置１４１が、ステップ（Ｃ２）のチャネル割当要求に応じて、異システム間共通制御装置３１に対して、当該発呼処理に対して割り当てるべき最適な周波数チャネル（周波数帯域）を指定するように要求する最適チャネル指定要求を送信する。【０１２７】  ステップ（Ｃ４）において、制御装置１４���が、ステップ（Ｃ２）のチャネル割当要求に応じて、各基地局装置１１１、２１１における呼損率（基地局装置毎又はセル毎）及び呼量（周波数チャネル毎）に基づいて、各基地局装置１１１、２１１における所要の周波数チャネルの数（所要チャネル数）を算出し、異システム間共通制御装置３１に対して、かかる所要チャネル数を報告する。【０１２８】  ステップ（Ｃ５）において、異システム間共通制御装置３１が、制御装置１４１から通知された所要チャネル数に応じて、所要チャネル数を満たす周波数チャネル（周波数帯域）の確保が可能か否かについて判定する。【０１２９】  なお、異システム間共通制御装置３１は、基地局装置１１１において所要チャネル数を満たす周波数チャネル（周波数帯域）の確保が可能である場合、基地局装置１１１に対して所要の周波数帯域を割り当てるように決定する。その後、異システム間共通制御装置３１は、基地局装置１１１が占有する周波数帯域、及び、複数の基地局装置間で重複利用する周波数帯域を決定する。【０１３０】  ステップ（Ｃ６）において、異システム間共通制御装置３１が、決定された占有する周波数帯域及び重複利用する周波数帯域に係る情報に基づいて、データ管理テーブル３１７を更新する。【０１３１】  ステップ（Ｃ２０）において、異システム間共通制御装置３１が、最適チャネルを検索することができない場合、呼損処理を行うことを決定する。【０１３２】  ステップ（Ｃ２１）において、異システム間共通制御装置３１が、制御装置１４１に対して、呼損処理を行うように指示する。【０１３３】  ステップ（Ｃ２２）において、制御装置１４１が、基地局装置１１１に対して、呼損処理を行うように指示する。【０１３４】  ステップ（Ｃ２３）において、基地局装置１１１が、移動局１３からの発呼要求に対して、呼損処理を行う。【０１３５】  次に、図１４を参照して、本実施形態に係る周波数割り当てシステムにおいて、動的に周波数チャネルを割り当てる動作について説明する。【０１３６】  ステップＳ（Ａ１）において、移動局装置１３１が発呼処理を行った場合、異システム間共通制御装置３１が、最適チャネル指定要求を受信する。【０１３７】  ステップ（Ａ２）において、異システム間共通制御装置３１が、データ管理テーブル３１７の「チャネル利用状況」及び「占有利用／重複利用」を参照する。【０１３８】  ステップ（Ａ３）において、異システム間共通制御装置３１が、無線通信システム１の占有利用周波数帯域に空きチャネルがあるか否かについて検索する。【０１３９】  ステップ（Ａ４）において、無線通信システム１の占有利用周波数帯域に空きチャネルがある場合に、異システム間共通制御装置３１が、基地局装置１１１に対して、上述の発呼処理に係る通信用に当該空きチャネルを割り当てる。【０１４０】  ステップ（Ａ５）において、無線通信システム１の占有利用周波数帯域に空きチャネルがない場合に、異システム間共通制御装置３１が、無線通信システム１の重複利用周波数帯域に空きチャネルがあるか否かについて検索する。【０１４１】  ステップ（Ａ６）において、無線通信システム１の重複利用周波数帯域に空きチャネルがない場合、異システム間共通制御装置３１が、呼損処理を行うことを決定する。【０１４２】  ステップ（Ａ７）において、無線通信システム１の重複利用周波数帯域に空きチャネルがある場合、異システム間共通制御装置３１が、当該周波数帯域を重複利用する相手である無線通信システム２における許容干渉量の特性（許容干渉量が固定である固定型、又は、許容干渉量が可変拡散率等により可変である可変型）を判定する。【０１４３】  ステップ（Ａ８）において、無線通信システム２における許容干渉量の特性が固定型である場合、異システム間共通制御装置３１が、データ管理テーブル３１７における当該周波数チャネルに対応する「許容干渉量」及び「干渉量」を参照し、参照した「許容干渉量」と「干渉量」とを比較する。【０１４４】  ステップ（Ａ９）において、「干渉量」が「許容干渉量」以上の場合、異システム間共通制御装置３１が、呼損処理を行うことを決定する。【０１４５】  一方、ステップ（Ａ１０）において、「干渉量」が「許容干渉量」よりも小さい場合、異システム間共通制御装置３１が、当該周波数チャネルの重複利用を許可し、基地局装置１１１に対して、上述の発呼処理に係る通信用に当該空きチャネルを割り当てる。【０１４６】  ステップ（Ａ１１）において、無線通信システム２における許容干渉量の特性が可変型である場合、異システム間共通制御装置３１が、データ管理テーブル３１７における当該周波数チャネルの「許容干渉量」及び「干渉量」を参照し、参照した「許容干渉量」と「干渉量」とを比較する。【０１４７】  ステップ（Ａ１２）において、「干渉量」が「許容干渉量」以上の場合、異システム間共通制御装置３１が、呼損処理を行うことを決定する。【０１４８】  一方、ステップ（Ａ１３）において、「干渉量」が「許容干渉量」よりも小さい場合、異システム間共通制御装置３１が、さらに所要システム容量から算出する「許容干渉量」と「干渉量」とを比較する。【０１４９】  ステップ（Ａ１４）において、所要システム容量から算出する「許容干渉量」が「干渉量」以下の場合、異システム間共通制御装置３１が、呼損処理を行うことを決定する。【０１５０】  ステップ（Ａ１５）において、所要システム容量から算出する「許容干渉量」が「干渉量」より大きい場合、異システム間共通制御装置３１が、当該周波数チャネルの重複利用を許可し、基地局装置１１１に対して、上述の発呼処理に係る通信用に当該空きチャネルを割り当てる。【０１５１】  ここで、ステップ（Ａ１５）における所要システム容量から算出する「許容干渉量」とは、当該周波数帯域を重複利用する相手である無線通信システム２の周波数チャネルの利用要求（例えば、システム容量や、通信速度、スループットや、回線容量の総和）によって算出される許容干渉量の上限値である。【０１５２】  これに対して、ステップ（Ａ１１）における「許容干渉量」は、上述のデータ管理テーブル３１７における当該周波数チャネルの「許容干渉量」によって規定されるものである。【０１５３】  なお、無線通信システム１における許容干渉量の特性が可変型である場合、無線通信システム１の周波数チャネルの利用要求（例えば、システム容量や、通信速度、スループットや、回線容量の総和）によって算出される許容干渉量の上限値を用いた比較（ステップ（Ａ１３）と同様の比較）を行うように構成されていてもよい。【０１５４】  以上の周波数チャネルの割り当て結果又は呼損処理結果は、データ管理テーブル３１７の更新に用いられる。【０１５５】  ここで、周波数チャネルを重複利用した場合に、周囲の各無線通信システムにおける基地局装置に及ぼす干渉量の推定方法について述べる。【０１５６】  複数の無線通信システムと通信可能な無線機を有する移動局装置は、各無線通信システムにおける基地局装置から当該移動局装置への伝搬損失を測定することによって、当該基地局装置からの下りリンクにおける干渉量を算出できる。【０１５７】  そこで、基地局装置と移動局装置との間の無線通信システムに固有の下りリンク共通制御チャネル（共通パイロット信号等）の電力を測定することによって、各無線通信システム及び各セルへの干渉量を推定できる。【０１５８】  また、基地局装置と移動局装置との間の上りリンクにおける伝搬損失は、下りリンクにおける伝搬損失とほぼ等しいことから、上りリンクにおける干渉量も推定することが可能である。【０１５９】  つまり、周波数チャネルを重複利用する無線通信システムにおいて、移動局装置が周囲の複数の基地局装置からの下りリンクにおける伝搬損失を測定することによって、当該移動局装置の移動に応じて変化する干渉量に追従することができる。【０１６０】  また、移動局装置に設けられている無線機が１つに限られており、当該移動局装置が単一の無線通信システムからの制御信号のみを受信できる場合には、当該移動局装置から無線通信システム及び周囲の基地局装置への複数の上りリンクにおける伝搬損失を測定し、上りリンクにおける干渉量を算出することによって、上りリンクにおける伝搬損失から下りリンクにおける干渉量を推定することができる。【０１６１】  このとき、まず、基地局装置が、移動局装置に対して、伝搬損失を測定するための制御信号（パイロット信号、トレーニング信号等）を発信する命令を送信し、各無線通信システム及び周囲の基地局装置が、当該移動局装置によって発信された制御信号を受信して測定する。観測するタイミングは、ネットワークを介した当該基地局装置から異システム間共通制御局装置３１を経由して周囲の基地局装置に対して通知される。【０１６２】  各無線通信システム及び周囲の基地局装置は、複数の無線通信システムの移動局装置からの制御信号を観測できるものとし、移動局装置を識別するために、トレーニング信号やプリアンプルや、ＣＤＭＡシステムの場合にはコードを利用する。基地局装置からの情報と合わせて移動局装置を識別することが可能である。【０１６３】  また、送信のタイミングを把握することができるので、制御信号の総干渉量の差分から干渉量を測定することも可能である。また、移動局装置の位置から発信した場合の周辺の基地局装置への干渉量を予めデータ管理テーブル３１７に登録しておき、移動局装置の位置を測定して干渉量を周辺の基地局装置に連絡する方法も適用できる。【０１６４】  次に、図１５を参照して、本実施形態に係る周波数割り当てシステムにおいて、データ管理テーブルを更新する動作について説明する。【０１６５】  ステップ（Ｂ１）において、基地局装置１１１が、発呼処理又はハンドオーバーに伴う周波数チャネルの割り当てを要求するためのチャネル割当要求を送信する。【０１６６】  ステップ（Ｂ２）において、異システム間共通制御装置３１が、無線通信システムの占有利用周波数帯域における空きチャネルの有無を判定する。【０１６７】  ステップ（Ｂ３）において、当該占有利用周波数帯域に空きチャネルがない場合、異システム間共通制御装置３１が、当該無線通信システムの重複利用周波数帯域における空きチャネルの有無を判定する。【０１６８】  ステップ（Ｂ４）において、当該無線通信システムの占有利用周波数帯域又は重複利用周波数帯域に空きチャネルがある場合、異システム間共通制御装置３１が、かかる空きチャネルをチャネル割当要求に対して割り当てる周波数チャネルとする。【０１６９】  ステップ（Ｂ５）において、重複利用周波数帯域に空きチャネルがない場合、異システム間共通制御装置３１が、呼損処理を行うことを決定する。【０１７０】  ステップ（Ｂ６）において、当該無線通信システムの占有利用周波数帯域又は重複利用周波数帯域における周波数チャネルの割り当て処理の結果から、制御装置１４１が、定期的に当該無線通信システムにおける呼損率（基地局装置毎又はセル毎）を測定する。【０１７１】  ステップ（Ｂ７）において、基地局装置１１１が、終呼処理又はハンドオーバーに伴い、移動局装置１３１との間で設定されていた周波数チャネルを開放する。【０１７２】  ステップ（Ｂ８）において、制御装置１４１が、ステップ（Ｂ４）における周波数チャネルの割り当て結果及びステップ（Ｂ７）における周波数チャネルの開放結果に基づき、チャネル利用状況を算出して異システム間共通制御装置３１に対して通知する。【０１７３】  ステップ（Ｂ９）において、基地局装置１１１が、移動局装置１３１との間の通信中に運ばれた呼量（周波数チャネル毎）を測定する。【０１７４】  ステップ（Ｂ１０）において、制御装置１４１が、ステップ（Ｂ６）で測定された当該無線通信システムの呼損率及びステップ（Ｂ９）で測定された呼量に基づいて、当該無線通信システムにおける所要チャネル数（所要の呼損率を満たすために必要な周波数チャネル数）及び所要周波数帯域を決定する。【０１７５】  ステップ（Ｂ１１）において、異システム間共通制御装置３１が、無線通信システム１及び無線通信システム２の所要チャネル数に基づいて、当該無線通信システム１及び当該無線通信システム２に対して割り当てる周波数帯域を決定する。【０１７６】  ステップ（Ｂ１２）において、基地局装置１１１、２１１が、移動局装置１３１、２３１との間の通信中に使用する全ての周波数チャネルにおける干渉量を測定する。かかる周波数チャネルにおける干渉量には、同一の周波数チャネルからの干渉量に加えて、隣接する周波数チャネルからの干渉量等も含まれる。【０１７７】  ステップ（Ｂ１３）において、異システム間共通制御装置３１が、ステップ（Ｂ１２）で測定された干渉量に基づいて、基地局装置１１１、２１１が使用する全ての周波数チャネルにおける許容干渉量を算出する。【０１７８】  ステップ（Ｂ１４）において、異システム間共通制御装置３１���、ステップ（Ｂ１３）で算出された許容干渉量に基づいて、重複利用候補の周波数帯域を決定する。【０１７９】  ステップ（Ｂ１５）において、異システム間共通制御装置３１が、ステップ（Ｂ１１）で決定された割り当て周波数帯域及びステップ（Ｂ１４）で決定された重複利用候補の周波数帯域に基づいて、周波数帯域毎の占有・重複利用周波数帯域を決定する。【０１８０】  ステップ（Ｂ１６）において、異システム間共通制御装置３１が、ステップ（Ｂ８）で更新されたチャネル利用状況と、ステップ（Ｂ１５）で決定された占有・重複利用周波数帯域のそれぞれに基づき、データ管理テーブル３１７を更新する。【０１８１】  本実施形態に係る周波数割り当てシステムによれば、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、異なる複数の無線通信システムによる周波数帯域の共用化を実現することができる。【０１８２】  このとき、周波数帯域の共用状態又はトラフィック量やトラフィック種類によって、図１６（ａ）に示すように、各無線通信システムの占有利用周波数帯域と重複利用周波数帯域が混在する周波数帯域の割り当て制御、又は、図１６（ｂ）に示すように、全周波数帯域を重複利用周波数帯域とする周波数帯域の割り当て制御を行うことができる。【０１８３】  本実施形態に係る周波数割り当てシステムでは、干渉に対する性質と利用周波数帯域幅が異なる広帯域ＣＤＭＡ無線通信システムと挟帯域ＴＤＭＡ無線通信システムとが同一周波数帯域で共存する場合を想定しているが、本発明は、干渉に対する性質が等しい無線通信システムが共存する場合や３つ以上の無線通信システムが共存する場合についても適用できる。【０１８４】  本実施形態に係る周波数割り当てシステムによれば、極めて柔軟な周波数帯域の割り当て制御が可能となり、周波数帯域の利用効率を高めることができる。さらに、本実施形態に係る周波数割り当てシステムによれば、トラフィック量に基づく所要チャネル数や、複数の無線通信システム間の干渉量に応じて、柔軟な周波数帯域の割り当て制御を容易に実現可能であり、不均一なトラフィック分布に対しても、効果的な周波数帯域の割り当て制御を実現できる。【０１８５】  また、本実施形態に係る周波数割り当てシステムによれば、共通周波数帯域を利用する複数の無線通信システムにおいて、各無線通信システムや各基地局装置における周波数チャネルの状況、及び、無線通信システム毎のトラフィックに応じて決定される所要の周波数チャネル数を考慮して、無線通信システム毎、周波数チャネル毎の許容干渉量に基づいて、異なる無線通信システムによる同一の周波数帯域の適応的な重複利用を可能とする周波数チャネル割り当てシステム、基地局、制御局、異システム間共通制御装置及び周波数チャネル割り当て方法を実現することができる。【０１８６】（変更例１）
図１７及び図１８を参照して、変更例１に係る周波数チャネル割り当てシステムについて説明する。【０１８７】  図１７に示すように、変更例１に係る周波数チャネル割り当てシステムは、複数の移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５と、複数の基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３と、複数の基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３を統括する制御局１４、２４と、異システム間共通制御局３とを具備している。【０１８８】  図１７に示すように、異システム間共通制御局３は、複数の制御局１４、２４とネットワークを介して接続しており、複数の制御局１４、２４は、複数の基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３とネットワークを介して接続しており、複数の基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３は、セル１２１〜１２３、２２１〜２２３に在圏する複数の移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５と無線チャネルを介して接続している。【０１８９】  変更例１では、異システム間共通制御局３は、複数の制御局１４、２４から通知されるチャネル状況情報（例えば、制御局１４から通知される基地局１１における所要チャネル数や干渉量やチャネル利用状況等）に基づいて、異なる無線通信システム間の相互干渉を避けて複数の無線通信システムの各々に属する基地局１３１〜１３５、２３１〜２３５と移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５との間の通信を行うための周波数帯域を決定して、制御局１４、２４に対して周波数チャネルの割り当て制御を行わせる機能を備える。【０１９０】  図１８に、図１７に示す無線通信システムにおける各無線局（移動局、基地局、制御局、異システム間共通制御局）の有する装置のネットワーク接続構成を示す。【０１９１】  移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５は、基地局１３１〜１３５、２３１〜２３５との間で通信を行うために、周波数チャネルの割り当てを要求するチャネル割当要求を送信するように構成されている移動局装置１３１、２３１を備える。移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５は、基地局１３１〜１３５、２３１〜２３５により指定された周波数チャネルを用いて通信を行う。【０１９２】  基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３は、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３を備える。基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３は、移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５によるチャネル割当要求を受け付け、当該基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３が属する制御局１４、２４に対して当該基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３に属する移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５との間で無線通信を行うための周波数チャネルを割り当てるように要求し、制御局１４、２４により割り当てられた周波数チャネルの情報を受け付け、当該周波数チャネルの情報に基づいて指定された周波数チャネルを用いて移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５と通信を行う。【０１９３】  また、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３は、通信中に、各周波数チャネルにおける干渉量や呼損率や呼量やチャネル利用状況を測定して制御局１４、２４に通知する。【０１９４】  制御局１４、２４は、制御装置１４１、２４１を備える。制御装置１４１、２４１は、基地局��置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３によるチャネル割当要求を受け付け、異システム間共通制御局３に対して当該制御局１４、２４に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３の基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３に対して割り当てるべき最適チャネルを指定するように要求する最適チャネル指定要求を送信し、異システム間共通制御局３によって割り当てられた最適チャネルの情報を受け付け、当該最適チャネルの情報に基づき基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３による移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５に対する周波数チャネルの割り当てを制御する。【０１９５】  また、制御装置１４１、２４１は、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３にから通知される干渉量や呼損率や呼量やチャネル利用状況を受け付け、これらの情報に基づき、当該制御局１４、２４に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３及び移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５における所要チャネル数を算出して、干渉量及びチャネル利用状況と共に、異システム間共通制御局３に通知する。【０１９６】  異システム間共通制御局３は、異システム間共通制御装置３１を備える。異システム間共通制御装置３１は、複数の制御装置１４１、２４１によるチャネル割当要求を受け付け、複数の制御装置１４１、２４１から通知されるチャネル状況情報（例えば、チャネル利用状況や干渉量）と所要チャネル数とシステム性質情報（１キャリアあたりの周波数帯域幅や許容干渉量や優先度等）を、例えば、周波数帯域毎、無線通信システム毎、セル毎に管理する。【０１９７】  また、異システム間共通制御装置３１は、複数の無線通信システム１、２に割り当てられた共通周波数帯域を使用して、異なる無線通信システムの干渉を避けて複数の無線通信システム１、２の各々に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３と移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５が通信を行うための周波数帯域又は周波数チャネルを決定し、決定した周波数チャネルを複数の制御装置１４１、２４１に周知する。【０１９８】  上述のように、制御局１４、２４は、異システム間共通制御装置３１によって割り当てられた周波数チャネルを基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３に通知する機能と、基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３における周波数チャネルの状況を示すチャネル状況情報を収集する機能と、収集したチャネル状況情報に基づいて基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３における所要チャネル数を算出する機能と、異システム間共通制御装置３１に対してチャネル状況情報及び所要チャネル数を通知する機能とを具備する。【０１９９】  また、異システム間共通制御装置３１は、無線通信システム１、２における周波数チャネルの性質を示すシステム性質情報を管理する機能と、管理しているシステム性質情報と制御局１４、２４から通知されたチャネル状況情報及び所要チャネル数とに基づいて、無線通信システム１、２に対して周波数チャネルを割り当てる機能と、割り当てた周波数チャネルを無線通信システム１、２の制御局１４、２４に通知する機能とを具備する。【０２００】  複数の制御局１４及び２４は、基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３��移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５との間で無線通信を行うための周波数チャネルを割り当て、各基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３におけるチャネル状況情報を収集し、チャネル状況情報に基づいて所要チャネル数を算出する。収集されたチャネル状況情報及び所要チャネル数は、各基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３が属する各制御局１４、２４に通知される。【０２０１】  異システム間共通制御局３は、異なる無線通信システム１、２の制御局１４、２４に接続している。具体的には、異システム間共通制御局３は、各制御局１４、２４により通知される各基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３におけるチャネル状況情報及び所要チャネル数に基づいて、各無線通信システム１、２が利用可能な周波数帯域又は周波数チャネルを決定することによって、異なる無線通信システム１、２間の相互干渉を避けることが可能になる。【０２０２】  複数の制御局１４、２４は、各基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３と移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５が無線通信を行うための周波数チャネルを割り当てる機能と、各基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３における呼損率や呼量を収集する機能と、呼損率や呼量に基づいて所要チャネル数を算出する機能と、所要のチャネル数を各々の基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３が属する各制御局１４、２４に通知する機能とを備えている。【０２０３】  また、異システム間共通制御局３は、各制御局１４、２４により通知される各基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３におけるチャネル状況情報及び所要チャネル数を収集する機能と、収集したチャネル状況情報及び所要チャネル数及びシステム性質情報（１キャリアあたりの周波数帯域幅や許容干渉量や優先度等）を管理し、異なる無線通信システム１、２間で共有する機能と、異なる無線通信システム１、２間で共有する情報を参照することによって、異なる無線通信システム１、２間の相互干渉による通信品質の劣化を避けて、複数の無線通信システム１、２の各々に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３と移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５が無線通信を行うための周波数帯域又は周波数チャネルを決定し制御局１４、２４における周波数チャネルの割り当て制御を行う機能とを備えている。【０２０４】（変更例２）
図１９及び図２０を参照して、変更例２に係る周波数チャネル割り当てシステムについて説明する。【０２０５】  図１９に示すように、変更例２に係る周波数チャネル割り当てシステムでは、異システム間共通制御局３を介することなく、各無線通信システム１、２が、複数の基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３を統括する制御局１４、２４の管理下で制御されるように構成されている。【０２０６】  このとき、複数の基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３を統括する制御局１４、２４の少なくとも１つが、異システム間共通制御装置３１を備えている。異システム間共通制御装置３１が、他の制御装置１４１、２４１と接続して情報を共有することで、無線通システム１と無線通信システム２が統合される。【０２０７】  異システム間共通制御装置３１は、ネットワークを介して複数の制御局１４、２４内の制御装置１４１、２４１から取得した情報（例えば、所要チャネル数や干渉量やチャネル利用状況等）に基づいて、複数の無線通信システム１、２に割り当てられた共通周波数帯域を使用して、異なる無線通信システム１、２間の相互干渉を避けて、複数の線通信システム１、２の各々に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３と移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５が通信を行うための周波数帯域又は周波数チャネルを決定するように構成されている。【０２０８】  図２０に、図１９に示す無線通信システムの各無線局の備える装置のネットワーク接続構成を示す。【０２０９】  移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５は、基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３との間で無線通信を行うために周波数チャネルを割り当てるように要求するチャネル割当要求を送信する移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５を備える。移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５は、基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３により指定された周波数チャネルを用いて通信を行う。【０２１０】  基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３は、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３を備える。基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３は、移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５からのチャネル割当要求を受け付け、当該基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３が属する制御局１４、２４に対して、当該基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３に属する移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５との通信を行うための周波数チャネルを割り当てるように要求し、制御局１４、２４から割り当てられた周波数チャネルの情報を受け付け、かかる周波数チャネルの情報に基づき指定された周波数チャネルを用いて移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５と通信を行うための周波数チャネルの割り当てを行う。【０２１１】  基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３は、通信中に、各周波数チャネルにおける干渉量や呼損率や呼量やチャネル利用状況等を測定して、制御局１４、２４に通知する。【０２１２】  制御局１４、２４は、制御装置１４１、２４１を備えている。また、同一周波数帯域を利用して同一地域に複数存在する無線通信システムのうち、少なくとも１つ以上の無線通信システムにおける制御局１４、２４が、異システム��共通制御装置３１を備える。【０２１３】  図２０の例では、無線通信システム１及び無線通信システム２が、同一周波数帯域を利用して同一地域に複数存在する場合に、無線通信システム１の制御局１４のみが、異システム間共通制御装置３１を備える。【０２１４】  制御装置１４１、２４１は、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３によるチャネル割当要求を受け付け、異システム間共通制御装置３１に対して、制御局１４、２４に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３の基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３に対して割り当てるべき最適な周波数チャネルを指定するように要求し、異システム間共通制御装置３１によって割り当てられた最適チャネルの情報を受け付け、かかる最適チャネルの情報に基づき基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３による移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５に対する周波数チャネルの割り当てを制御する。【０２１５】  また、制御装置１４１、２４１は、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３から通知される呼損率や呼量を受け付け、かかる情報に基づき、当該制御局１４、２４に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３と移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５との間の所要チャネル数を算出し、チャネル状況情報と共に異システム間共通制御装置３１に通知する。【０２１６】  異システム間共通制御装置３１は、複数の制御装置１４１、２４１からの最適チャネル指定要求を受け付け、複数の制御装置１４１、２４１から通知されるチャネル状況情報及び所要チャネル数及びシステム性質情報、例えば、周波数帯域毎、無線通信システム毎、セル毎に、管理する。【０２１７】  また、異システム間共通制御装置３１は、複数の無線通信システム１、２に割り当てられた共通周波数帯域を使用して、異なる無線通信システムとの間の相互干渉を避けて、複数の無線通信システム１、２の各々に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３と移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５が通信を行うための周波数帯域又は周波数チャネルを決定し、決定した最適チャネルを複数の制御装置１４１、２４１に周知する。【０２１８】  異システム間共通制御装置３１は、他の無線通信システムの制御装置１４１、２４１や、他の制御局１４１の備える異システム間共通制御装置３１とネットワークを介して情報を共有する。【０２１９】（変更例３）
図２１及び図２２を参照して、変更例３に係る周波数チャネル割り当てシステムについて説明する。【０２２０】  図２１に示すように、本実施形態に係る周波数割り当てシステムでは、異システム間共通制御局３及び制御局１４、２４を介さず、各無線通信システム１、２が、基地局間の交渉により、利用する周波数帯域及び周波数チャネルを管理して制御するように構成されている。【０２２１】  本実施形態に係る周波数割り当てシステムは、同一周波数帯域を利用して同一地域に複数存在する無線通信システムのうち、少なくとも１つ以上の無線通信システムの基地局１１１〜１１３が、各々、異システム間共通制御装置３１１〜３１３及び制御装置１４１１〜１４１３を備えている。【０２２２】  異システム間共通制御装置３１が、他の基地局１１における異システム間共通制御装置３１及び他の無線通信システムにおける基地局２１における基地局装置２１１と接続して情報を共有することで、無線通システム１と無線通信システム２が統合される。【０２２３】  本実施形態に係る周波数割り当てシステムでは、異システム間共通制御装置３１１〜３１３が、ネットワークを介して取得した複数の基地局１１が備える情報に基づいて、複数の無線通信システム１、２に割り当てられた共通周波数帯域を使用して、異なる無線通信システム間の相互干渉を避けて、複数の無線通信システムの各々に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３と移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５が通信を行うための周波数帯域又は周波数チャネルを決定する。【０２２４】  図２２は、図２１に示す無線通信システムの各無線局の備える装置のネットワーク接続構成を示す。【０２２５】  移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５は、基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３との間で通信を行うために周波数チャネルを割り当てる要求するチャネル割当要求を送信する移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５を備える。移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５は、基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３により指定された周波数チャネルを用いて通信を行う。【０２２６】  基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３が、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３を備えている。また、同一周波数帯域を利用して同一地域に複数存在する無線通信システムのうち、少なくとも１つ以上の無線通信システムが、基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３内に、制御装置１４１１〜１４１３及び異システム間共通制御装置３１１〜３１３を備える。【０２２７】  図２２の例では、無線通信システム１及び無線通信システム２が、同一周波数帯域を利用して同一地域に複数存在する場合に、無線通信システム１の基地局１１１１〜１１１３のみが、制御装置１４１１〜１４１３及び異システム間共通制御装置３１１〜３１３を備える。【０２２８】  基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３は、移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５からのチャネル割当要求を受け付け、当該基地局１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３に属する移動局１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５との通信を行うための周波数チャネルを割り当てるように要求し、制御装置１４１からの割り当てられた周波数チャネルの情報を受け付け、かかる周波数チャネルの情報に基づき指定された周波数チャネルを用いて移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５と通信を行うための周波数チャネルの割り当てを行う。【０２２９】  また、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３は、通信中に、各周波数チャネル干渉量やチャネル利用状況等を測定して制御装置１４１に通知する。【０２３０】  制御装置１４１は、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３からのチャネル割当要求を受け付け、異システム間共通制御装置３１に対して、当該基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３の基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３に対する最適チャネル指定要求を送信し、異システム間共通制御装置３１から割り当てられた最適チャネルの情報を受け付け、かかる最適チャネルの情報に基づき基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３による移動局装置１３１１〜１３１５、２３１１〜２３１５に対する周波数チャネルの割り当てを制御する。【０２３１】  また、制御装置１４１は、基地局装置１１１１〜１１１３、２１１１〜２１１３から通知される呼損率や呼量を受け付け、かかる情報に基づき、当該制御局１４、２４に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３及び移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５における所要チャネル数を算出し、チャネル状況情報と共に異システム間共通制御装置３１に通知する。【０２３２】  異システム間共通制御装置３１は、複数の制御装置１４１、２４１による最適チャネル指定要求を受け付け、複数の制御装置１４１、２４１から通知されるチャネル状況情報及び所要チャネル数及びシステム性質情報を、例えば、周波数帯域毎、無線通信システム毎、セル毎に、管理する。【０２３３】  また、異システム間共通制御装置３１は、複数の無線通信システム１、２に割り当てられた共通周波数帯域を使用して、異なる無線通信システム間の相互干渉を避けて、複数の無線通信システム１、２の各々に属する基地局１１１〜１１３、２１１〜２１３と移動局１３１〜１３５、２３１〜２３５が通信を行うための周波数帯域又は周波数チャネルを決定し、決定した周波数帯域又は周波数チャネルを複数の制御装置１４１、２４１に周知する。【０２３４】  異システム間共通制御装置３１は、他の無線通信システムの制御装置１４１、２４１や、他の基地局１１の備える異システム間共通制御装置３１との間で、ネットワークを介して情報を共有する。【０２３５】  以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明の装置は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本願の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０２３６】  以上説明したように、本発明によれば、複数の無線通信システムにおいて、同一周波数帯域の適応的な重複利用を可能とする周波数チャネル割り当てシステム、基地局、制御局、異システム間共通制御装置、周波数チャネル割り当て方法及び制御方法を実現することができる。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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