(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
免許が不要な共有周波数帯と、免許が必要な免許周波数帯とを併用して無線通信可能な無線端末装置と、前記無線端末装置との間で前記免許周波数帯を使用して無線通信を行う移動通信基地局とを備える無線通信システムであって、
前記無線端末装置は、
受信した前記免許周波数帯の無線信号から、前記共有周波数帯の特定の無線環境情報を測定する測定条件または測定した無線環境情報をフィードバックする情報収集条件またはその両方を示す無線環境測定制御信号を取得する無線環境測定制御信号抽出部と、
前記無線環境測定制御信号に従って、前記共有周波数帯の特定の無線環境情報を測定する無線環境測定部と、
測定した無線環境情報を前記移動通信基地局に対して送信する無線環境情報送信部とを備え、
前記移動通信基地局は、
前記共有周波数帯の通信状況を推定するために必要な前記無線環境情報を測定する条件または測定内容またはその両方を示す無線環境測定制御信号を生成して、前記無線端末装置に対して送信する無線環境測定制御信号生成部と、
前記無線端末装置から送信された前記無線環境情報を受信して記憶する無線環境情報記憶部とを備え、
前記無線環境測定制御信号で指定される前記共有周波数帯の無線環境の測定を行う条件の少なくとも一部を、前記無線端末装置からの受信信号に基づいて判定し、条件を満たすことを判定した上で前記無線環境測定制御信号が送信される、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記無線環境測定制御信号生成部は、
前記免許周波数帯における前記無線端末装置との通信において、利用アプリケーション情報、モビリティ情報、利用している無線アクセス形態情報、位置情報、通信異常情報の少なくとも一つの情報を収集し、収集した情報が予め定めた条件を満たす場合に、前記無線端末装置に対して前記共有周波数帯の無線環境情報の測定または測定した情報の収集を要求する前記無線環境測定制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線環境測定制御信号生成部は、
前記無線端末装置の共有周波数帯基地局とのコネクションの確立または切断の検出または共有周波数帯の無線通信が所定の条件を満たさない通信異常の検出を前記共有周波数帯の無線環境の測定または測定した情報の収集を行う条件として前記無線環境測定制御信号に加える
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線環境測定制御信号生成部は、
特定の共有周波数帯基地局の識別情報の検出、特定の共有周波数帯基地局の報知信号検出、特定の位置情報、特定の時間を前記共有周波数帯の無線環境の測定または測定した情報の収集を行う条件として前記無線環境測定制御信号に加える
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線端末装置に対して前記免許周波数帯でユーザデータ信号を送受信する機能を有する第２移動通信基地局をさらに備え、
前記無線環境測定制御信号生成部は、
前記無線端末装置が通信する前記移動通信基地局または前記第２移動通信基地局とのユーザデータの通信の開始または終了の検出、または通信している前記移動通信基地局または前記第２移動通信基地局のトラヒックの混雑状況の指標が予め定めた値を上回るかどうかの検出を前記共有周波数帯の無線環境の測定または測定した情報の収集を行う条件として前記無線環境測定制御信号に加える
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記移動通信基地局は、
外部ネットワークから、通信状況に影響を与えうる通信以外の外部情報を取得し、
前記無線環境情報記憶部は、
前記外部情報に基づき、影響を受ける時間、位置、識別情報に関して収集した情報を外部情報別に管理する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
免許が不要な共有周波数帯と、免許が必要な免許周波数帯とを併用して無線通信可能な無線端末装置と、前記無線端末装置との間で前記免許周波数帯を使用して無線通信を行う移動通信基地局とを備える無線通信システムにおける前記無線端末装置であって、
受信した前記免許周波数帯の無線信号から、前記共有周波数帯の特定の無線環境情報を測定する測定条件または測定条件および測定した無線環境情報をフィードバックする情報収集条件を示す無線環境測定制御信号を取得する無線環境測定制御信号抽出部と、
前記無線環境測定制御信号に従って、前記共有周波数帯の無線環境情報を測定する無線環境測定部と、
指定された情報収集条件に従い、測定した無線環境情報を前記移動通信基地局に対して送信する無線環境情報送信部と、
を備え、
前記無線環境測定制御信号は、前記共有周波数帯において互いに検出できるか測定すべき無線端末装置を相互関係確認グループとして決定し、互いに信号を検出できるかを測定させる情報を含み、
前記無線環境測定制御信号において前記相互関係確認グループを指定された場合に、自らの識別情報が含まれる無線信号を前記共有周波数帯で送信するとともに、前記相互関係確認グループの他の無線端末装置の識別情報が検出されるかを判定する、
ことを特徴とする無線端末装置。
【請求項８】
免許が不要な共有周波数帯と、免許が必要な免許周波数帯とを併用して無線通信可能な無線端末装置と、前記無線端末装置との間で前記免許周波数帯を使用して無線通信を行う移動通信基地局とを備える無線通信システムにおける前記移動通信基地局であって、
前記共有周波数帯の通信状況を推定するために必要な無線環境情報と測定する条件または測定した無線環境情報をフィードバックする情報収集条件を示す無線環境測定制御信号を生成して、前記無線端末装置に対して送信する無線環境測定制御信号生成部と、
前記無線端末装置から送信された前記無線環境情報を受信して記憶する無線環境情報記憶部と
を備え、
前記無線環境測定制御信号で指定される前記共有周波数帯の無線環境の測定を行う条件の少なくとも一部を、前記無線端末装置からの受信信号に基づいて判定し、条件を満たすことを判定した上で前記無線環境測定制御信号が送信される、
ことを特徴とする移動通信基地局。
【請求項９】
免許が不要な共有周波数帯と、免許が必要な免許周波数帯とを併用して無線通信可能な無線端末装置と、前記無線端末装置との間で前記免許周波数帯を使用して無線通信を行う移動通信基地局とを備える無線通信システムが行う無線通信方法であって、
前記移動通信基地局が、前記共有周波数帯の通信状況を推定するために測定が必要な無線環境情報とその測定条件または測定した無線環境情報をフィードバックする情報収集条件またはその両方を示す無線環境測定制御信号を生成して、前記無線端末装置に対して送信する無線環境測定制御信号生成ステップと、
前記無線端末装置が、受信した前記免許周波数帯の無線信号から、前記共有周波数帯の無線環境情報を測定する測定条件または測定内容またはその両方を示す無線環境測定制御信号を取得する無線環境測定制御信号抽出ステップと、
前記無線端末装置が、前記無線環境測定制御信号で指定された測定条件に従って、前記共有周波数帯の無線環境情報を測定する無線環境測定ステップと、
前記無線端末装置が、前記無線環境測定制御信号で指定された情報収集条件に従って、測定した前記無線環境情報を前記移動通信基地局に対して送信する無線環境情報送信ステップと、
前記移動通信基地局が、前記無線端末装置から送信された前記無線環境情報を受信して記憶する無線環境情報記憶ステップと
有し、
前記無線環境測定制御信号で指定される前記共有周波数帯の無線環境の測定を行う条件の少なくとも一部を、前記無線端末装置からの受信信号に基づいて判定し、条件を満たすことを判定した上で前記無線環境測定制御信号が送信される、
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の周波数帯を併用する無線通信システム、移動通信基地局、無線端末装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無線ＬＡＮをはじめとする免許が不要な周波数帯域である共有周波数帯を用いた通信と、免許が必要な免許周波数帯を用いた通信を併用することができるスマートフォンなどの無線端末装置がある。一方、標準化規格ＩＥＥＥ８０２．１１で規定される無線ＬＡＮシステムのスループットが年々向上しており、主要な無線アクセスの一つとして普及している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
無線ＬＡＮシステムは、免許不要の周波数帯域である共有周波数帯で用いることができるため、多種多様な無線端末が普及しており、特にスマートフォンの普及は、無線ＬＡＮの活用を著しく増大させている。共有周波数帯である無線ＬＡＮシステムで用いることができる周波数帯域は２．４ＧＨｚ、５ＧＨｚ、６０ＧＨｚに割り当てられており、日本におけるマイクロ波帯の２．４ＧＨｚと５ＧＨｚのみを考慮してもおよそ５００ＭＨｚもの周波数を使うことができる。さらに、共有周波数帯の利用としては、移動通信システムを検討する３ＧＰＰにおいてもＬｉｃｅｎｓｅｄ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ａｃｃｅｓｓ（ＬＡＡ）として検討が開始されており、注目が高まっている(例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
また、免許を必要としないＩＳＭバンドなどのアンライセンスバンドや省電力無線やコグニティブ無線など複数の無線システムが共存しうる周波数帯などの共有周波数帯による通信では、アクセスする端末装置やトラヒックの混雑度によるスループットの低下の他に、他の無線システムからの干渉（Inter system interference）も影響する。例えば無線ＬＡＮが用いられる共有周波数帯では、レーダ、医療機器、電子レンジ、アマチュア無線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など、多様な無線システムと共存する。
【０００５】
さらに、ＣＳＭＡ/ＣＡ（Carrier sense multiple access/collision avoidance）に基づき通信を行う場合、さらし端末問題、隠れ端末問題によってもスループットが低下する。共有周波数帯の通信は前述のように様々な要因に影響を受け、時に著しい品質低下による回線断が生じることもありうる。このため、共有周波数帯を用いた通信を用いる場合には、その無線環境情報を詳細に把握することが、ユーザエクスペリエンス向上のため重要となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ，“Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications，”Ｄｅｃ．２０１３．
【非特許文献２】RP-140057, “On the primacy of licensed spectrum in relation to the proposal of using LTE for a licensed-assisted access to unlicensed spectrum,” 3GPP TSG-RAN #63, Mar. 2014.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
将来の急激なトラヒック増に対応するため、免許周波数帯の通信に加え、複数システムが共存する周波数帯の通信を併用する場合、前述したように、共有周波数は通信環境により著しく通信品質が低下するため、共有周波数を使用する無線環境情報を詳細に把握する必要がある。
【０００８】
しかしながら、免許周波数帯の無線通信システムにあっては、免許の必要ない共有周波数帯の無線環境情報を詳細に把握する手段を有していないため、共有周波数帯の無線環境の状況を正確に把握することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、免許周波数帯で運用される無線通信システムの回線を用いて、免許周波数帯と共有周波数帯の両方で通信可能な無線端末装置を介して共有周波数帯の無線環境情報を指定した条件で取得することができる無線通信システム、移動通信基地局、無線端末装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、免許が不要な共有周波数帯と、免許が必要な免許周波数帯とを併用して無線通信可能な無線端末装置と、前記無線端末装置との間で前記免許周波数帯を使用して無線通信を行う移動通信基地局とを備える無線通信システムであって、前記無線端末装置は、受信した前記免許周波数帯の無線信号から、前記共有周波数帯の特定の無線環境情報を測定する測定条件または測定した無線環境情報をフィードバックする情報収集条件またはその両方を示す無線環境測定制御信号を取得する無線環境測定制御信号抽出部と、前記無線環境測定制御信号に従って、前記共有周波数帯の特定の無線環境情報を測定する無線環境測定部と、測定した無線環境情報を前記移動通信基地局に対して送信する無線環境情報送信部とを備え、前記移動通信基地局は、前記共有周波数帯の通信状況を推定するために必要な前記無線環境情報を測定する条件または測定内容またはその両方を示す無線環境測定制御信号を生成して、前記無線端末装置に対して送信する無線環境測定制御信号生成部と、前記無線端末装置から送信された前記無線環境情報を受信して記憶する無線環境情報記憶部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、前記無線環境測定制御信号生成部は、前記免許周波数帯における前記無線端末装置との通信において、利用アプリケーション情報、モビリティ情報、利用している無線アクセス形態情報、位置情報、通信異常情報の少なくとも一つの情報を収集し、収集した情報が予め定めた条件を満たす場合に、前記無線端末装置に対して前記共有周波数帯の無線環境情報の測定または測定した情報の収集を要求する前記無線環境測定制御信号を生成することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、前記無線環境測定制御信号生成部は、前記無線端末装置の共有周波数帯基地局とのコネクションの確立または切断の検出または共有周波数帯の無線通信が所定の条件を満たさない通信異常の検出を前記共有周波数帯の無線環境の測定または測定した情報の収集を行う条件として前記無線環境測定制御信号に加えることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、前記無線環境測定制御信号生成部は、特定の共有周波数帯基地局の識別情報の検出、特定の共有周波数帯基地局の報知信号検出、特定の位置情報、特定の時間を前記共有周波数帯の無線環境の測定または測定した情報の収集を行う条件として前記無線環境測定制御信号に加えることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、前記無線端末装置に対して前記免許周波数帯でユーザデータ信号を送受信する機能を有する第２移動通信基地局をさらに備え、前記無線環境測定制御信号生成部は、前記無線端末装置が通信する前記移動通信基地局または前記第２移動通信基地局とのユーザデータの通信の開始または終了の検出、または通信している前記移動通信基地局または前記第２移動通信基地局のトラヒックの混雑状況の指標が予め定めた値を上回るかどうかの検出を前記共有周波数帯の無線環境の測定または測定した情報の収集を行う条件として前記無線環境測定制御信号に加えることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、前記移動通信基地局は、外部ネットワークから、通信状況に影響を与えうる通信以外の外部情報を取得し、前記無線環境情報記憶部は、前記外部情報に基づき、影響を受ける時間、位置、識別情報に関して収集した情報を外部情報別に管理することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、前記無線環境測定制御信号生成部は、前記共有周波数帯において互いに検出できるか測定すべき無線端末装置を相互関係確認グループとして決定し、互いに信号を検出できるかを測定させる情報を前記無線環境測定制御信号に含め、前記無線端末装置は、前記無線環境測定制御信号において前記相互関係確認グループを指定された場合に、自らの識別情報が含まれる無線信号を前記共有周波数帯で送信するとともに、前記相互関係確認グループの他の無線端末装置の識別情報が検出されるかを判定することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、前記無線環境測定制御信号生成部は、前記無線環境測定制御信号で指定する前記共有周波数帯の無線環境の測定を行う条件の少なくとも一部を判定し、条件を満たすことを判定した上で前記無線環境測定制御信号を送信することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、免許が不要な共有周波数帯と、免許が必要な免許周波数帯とを併用して無線通信可能な無線端末装置と、前記無線端末装置との間で前記免許周波数帯を使用して無線通信を行う移動通信基地局とを備える無線通信システムにおける前記無線端末装置であって、受信した前記免許周波数帯の無線信号から、前記共有周波数帯の特定の無線環境情報を測定する測定条件または測定条件および測定した無線環境情報をフィードバックする情報収集条件を示す無線環境測定制御信号を取得する無線環境測定制御信号抽出部と、前記無線環境測定制御信号に従って、前記共有周波数帯の無線環境情報を測定する無線環境測定部と、指定された情報収集条件に従い、測定した無線環境情報を前記移動通信基地局に対して送信する無線環境情報送信部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明は、免許が不要な共有周波数帯と、免許が必要な免許周波数帯とを併用して無線通信可能な無線端末装置と、前記無線端末装置との間で前記免許周波数帯を使用して無線通信を行う移動通信基地局とを備える無線通信システムにおける前記移動通信基地局であって、前記共有周波数帯の通信状況を推定するために必要な無線環境情報と測定する条件または測定した無線環境情報をフィードバックする情報収集条件を示す無線環境測定制御信号を生成して、前記無線端末装置に対して送信する無線環境測定制御信号生成部と、前記無線端末装置から送信された前記無線環境情報を受信して記憶する無線環境情報記憶部とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、免許が不要な共有周波数帯と、免許が必要な免許周波数帯とを併用して無線通信可能な無線端末装置と、前記無線端末装置との間で前記免許周波数帯を使用して無線通信を行う移動通信基地局とを備える無線通信システムが行う無線通信方法であって、前記移動通信基地局が、前記共有周波数帯の通信状況を推定するために測定が必要な無線環境情報とその測定条件または測定した無線環境情報をフィードバックする情報収集条件またはその両方を示す無線環境測定制御信号を生成して、前記無線端末装置に対して送信する無線環境測定制御信号生成ステップと、前記無線端末装置が、受信した前記免許周波数帯の無線信号から、前記共有周波数帯の無線環境情報を測定する測定条件または測定内容またはその両方を示す無線環境測定制御信号を取得する無線環境測定制御信号抽出ステップと、前記無線端末装置が、前記無線環境測定制御信号で指定された測定条件に従って、前記共有周波数帯の無線環境情報を測定する無線環境測定ステップと、前記無線端末装置が、前記無線環境測定制御信号で指定された情報収集条件に従って、測定した前記無線環境情報を前記移動通信基地局に対して送信する無線環境情報送信ステップと、前記移動通信基地局が、前記無線端末装置から送信された前記無線環境情報を受信して記憶する無線環境情報記憶ステップと有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、免許周波数帯による通信を行う移動局基地局が、共有周波数帯の測定条件を示す測定信号を無線端末装置に送信することで、必要な共有周波数帯の情報を効率的に収集でき、共有周波数帯の無線環境をより詳細に把握することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における無線通信システムの構成を示すブロックである。
【図２】図１に示す免許周波数帯の移動通信基地局１の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すユーザ端末２の構成を示すブロック図である。
【図４】無線通信システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図５】ＬＣアクティブのユーザ端末２からの無線環境情報取得について、移動通信基地局判断型の無線環境取得の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】ＬＣアクティブのユーザ端末２からの無線環境情報取得について、ユーザ端末２判断型の無線環境取得の処理動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の効果を説明するための説明図である。
【図８】全てのリンクの無線リソースの利用状況をランダムに与えた場合に、ユーザ端末２で得られるスループットの累積確率分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による無線通信システムを説明する。図１は、同実施形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１は、ユーザ端末と移動通信基地局をとりまく無線通信システムの構成示すものである。図１において、無線通信システムは、移動通信基地局１、Ｌ（Ｌは自然数）台のユーザ端末２−１〜Ｌ、Ｎ（Ｎは自然数）台の共有周波数帯基地局３−１〜Ｎ、Ｍ（Ｍは０を含む自然数）台の第２移動通信基地局４−１〜Ｍ、ＵＣ無線環境情報記憶部５を備える。ｉ（ｉは自然数）番目のユーザ端末２―ｉは、移動通信基地局１と無線通信を行い、移動通信基地局１から送信されるＵＣ無線環境測定制御信号に基づき、周辺の共有周波数帯の無線環境情報を収集する。また、ユーザ端末２−１は共有周波数帯基地局３−１〜Ｎとも通信可能であり、図１では点線でユーザ端末２−１が共有周波数帯基地局３−１とデータ通信を行えることを示している。
【００２４】
ユーザ端末２−１は通信可能な共有周波数帯基地局３−１だけでなく、その他の共有周波数帯基地局３−２〜Ｎや共有周波数帯を用いるユーザ端末を含む他の無線端末装置の共有周波数帯での通信に関する無線環境情報を取得してもよい。いくつかの共有周波数帯基地局３−１〜Ｎはバックホールの通信を用いて、共有周波数帯の無線環境情報を取得し、ＵＣ無線環境情報記憶部５へ記憶することもできる。ＵＣ無線環境情報記憶部５は必ずしも移動通信基地局１内に存在する必要はなく、移動通信基地局１と通信可能なネットワーク上に存在していてもよい。
【００２５】
さらに移動通信基地局１は、ユーザ端末２−１との共有周波数帯以外の周波数帯でデータ通信を行うことが可能な第２移動通信基地局４−１〜Ｍと通信を行ってもよい。図１では、ユーザ端末２−１が第２移動通信基地局４−１と通信可能であることを示している。第２移動通信基地局は、例えば免許周波数帯を用いて制御信号ではなくユーザデータ信号のみをユーザ端末２−１との間で通信可能なもの、ミリ波やサブミリ波などを用いた大容量のスモールセル、移動通信基地局１とは異なる周波数を用いる移動通信基地局１に管理された移動通信基地局などである。
【００２６】
移動通信基地局１は第２移動通信基地局４−１〜Ｍからバックホールの通信系を介してトラヒック、スループット、遅延時間などの情報を収集することもできる。また、移動通信基地局１は、第２移動通信基地局４−１〜Ｍで通信するユーザデータ信号を移動通信基地局１を介して送受信されるようにすることもできる。ユーザ端末２−１〜Ｌからは、移動通信基地局１、第２移動通信基地局４、共有周波数帯基地局３、他のユーザ端末に対する識別情報を取得でき、無線環境情報を取得可能である。そして、共有周波数帯における無線環境情報の測定および測定した情報の収集（通知）に対し条件を設定し、必要な無線環境情報を効率的に収集できる。
【００２７】
次に、図２を参照して、図１に示す移動通信基地局１の構成を説明する。図２は、図１に示す免許周波数帯の移動通信基地局１の構成を示すブロック図である。なお、移動通信基地局１の構成を図２を参照して説明するに際して、移動通信基地局が普通に有する公知の機能・構成については、本発明の説明に直接関わりがない限り、その説明及び構成の図示を省略する。
【００２８】
図２において、符号１１は免許周波数帯のチャネル（ＬＣ：Licensed Channel）に対応するアンテナ（ＬＣ用アンテナ）である。符号１２は免許周波数帯の無線信号を送受信するＬＣ送受信部である。符号１３は、情報信号の入出力を行う情報信号入出力部である。符号１４は、ＵＣ（ＵＣ：Unlicensed Channel）無線環境測定制御信号を生成するＵＣ無線環境測定制御信号生成部である。符号５は、ＵＣ無線環境情報を記憶するＵＣ無線環境情報記憶部であり、図１に示すＵＣ無線環境情報記憶部５を内部に備えたものである。ここで、ＬＣ送受信部１２とＬＣ用アンテナ１１は、ＬＣが複数の周波数に対応するために複数有していてもよい。符号１６は、ＵＣ通信状況を評価するＵＣ通信状況評価部である。符号１７は、ＬＣ通信の評価を行うＬＣ通信評価部である。なお、ＬＣ通信評価部１７は、必須な構成ではなく備えていなくてもよい。
【００２９】
移動通信基地局１はＬＣ用アンテナ１１を介して、ユーザ端末２と免許周波数帯で通信を行う。ユーザ端末２から信号を受信すると、ＬＣ送受信部１２は、ダウンコンバート、同期、復号などの処理によりユーザ端末２が送信したデータ情報を取得し、情報信号入出力部１３へ出力する。そして、この中に免許が不要な共有周波数帯のチャネル（ＵＣ：Unlicensed Channel）の測定情報を含むＵＣ無線環境測定信号を検出した場合、情報信号入出力部１３はこのＵＣ無線環境情報を抽出し、ＵＣ無線環境情報記憶部５へ出力する。
【００３０】
ＵＣ無線環境情報は、例えば共有周波数帯を用いたユーザ端末２のＵＣにおける識別情報、接続先である共有周波数帯基地局の識別情報、共有周波数帯において受信する信号の種類（送信または宛先の識別情報、信号の種類）、受信する信号の信号電力に関する情報（ＲＣＰＩ：Received channel power indicator、ＲＳＮＩ：Received signal to noise indicator、ＲＳＳＩ：Received signal strength indicator、ＲＳＲＰ：Reference signal received power、ＲＳＲＱ：Reference Signal Received Quality）、通信占有率（チャネル利用率、ＢＳＳ  ｌｏａｄ:Basic service set load）、識別情報に対応する無線装置との間の伝搬ロスの情報、識別情報に対する距離情報、共有周波数帯基地局からユーザ端末２への通信またはユーザ端末２から共有周波数帯基地局への通信におけるパケットエラーレートや物理層のデータレートなどスループットに関する情報、共有周波数帯基地局との通信の遅延時間、接続先である共有周波数帯基地局が用いているチャネルにおける無線信号占有率、接続先である共有周波数帯基地局のチャネル利用情報（チャネル利用率、ＢＳＳ  ｌｏａｄ）、マルチユーザ同時送信技術利用率、マルチユーザ同時送信技術成功率、フレームアグリゲーション利用情報、ＲＴＳ／ＣＴＳ活用情報、ガードインターバルモード情報、パケット長情報、他システム干渉情報、共有周波数帯で通信を行う共有周波数帯基地局から通知された報知信号情報である。移動通信基地局１はこれらのうち少なくとも一つを、ユーザ端末２、またはユーザ端末２と共有周波数基地局３−ｉ（ｉは１以上Ｎ以下の１つ以上の自然数）の両方から収集し、記憶する。ここで、マルチユーザ同時送信技術とは、空間多重を利用した下り回線マルチユーザ ＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術や、上り回線マルチユーザＭＩＭＯ技術、周波数多重を利用したＯＦＤＭＡ（Orthogonal frequency division multiplexing access）技術のことである。この報知信号情報は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｕやＩＥＥＥ８０２．１１ｋで定められる信号を用いることができる。
【００３１】
ＵＣ通信状況評価部１６は、ＵＣ無線環境情報記憶部５に記憶された情報から、ＵＣで得られる通信状況を評価する。通信状況とは、共有周波数帯におけるトラヒック状況または共有周波数帯における通信品質またはその両方である。ＵＣにおけるトラヒック状況は、ＵＣ無線環境情報として取得した、パケットエラーレート、遅延時間、無線信号占有率、チャネル利用率、ＢＳＳ  ｌｏａｄ、共有周波数帯基地局から送信される報知信号に含まれるトラヒックに関する情報（接続端末数、バックホール情報、無線リソースひっ迫状況など）などから推定可能である。
【００３２】
一方、通信品質は、ユーザ端末２の接続している共有周波数帯基地局の識別情報、共有周波数帯基地局からユーザ端末２への通信またはユーザ端末２から共有周波数帯基地局への通信におけるパケットエラーレートや物理層のデータレートなどスループットに関する情報、受信信号電力に関する情報、共有周波数帯基地局との通信の遅延時間、マルチユーザ同時送信技術利用率、マルチユーザ同時送信技術成功率、フレームアグリゲーション利用情報、ＲＴＳ／ＣＴＳ活用情報、ガードインターバルモード情報、パケット長情報、他システム干渉情報、検出した共有周波数帯でのチャネルで通信する無線端末の識別情報、共有周波数帯で通信を行う共有周波数帯基地局から通知された報知信号情報、などから推定できる。
【００３３】
パケットエラーレートの測定結果などスループットに直接的にかかわるパラメータを収集した場合には、時間や端末の位置、接続先の識別情報と組み合わせて記憶し、将来ユーザ端末２がＵＣの利用または共有周波数帯基地局の選択を行う場合に、高い通信品質のものを選択できるようにすることもできる。より正確なスループット特性を評価するために、ＵＣ無線環境情報で検出した識別情報が、互いに検出可能かを判定し、識別情報間のつながりを構築し、識別情報が送信するフレームの生成条件を仮定することで、隠れ端末問題やさらし端末問題まで模擬したスループット評価を行うこともできる。
【００３４】
このとき、トラヒック状況をより高い精度で推定するため、ＵＣのトラヒックモデルをＵＣ通信状況評価部１６内に有してもよい。このＵＣのトラヒックモデルは、測定したトラヒック状況に関するＵＣ無線環境情報から構築することができる。トラヒックモデルは、収集したＵＣ無線環境情報のうちトラヒックに関する情報だけでなく、ＬＣにおけるトラヒック状況や、コンサート、スポーツイベント、祭り、災害、交通トラブル、天気など通信以外の情報も用いることができ、日付・曜日・時間などの時間情報に対し経験的なトラヒック変動の情報から、構築することもできる。
【００３５】
さらに、ＵＣ通信状況評価部１６は、ユーザ端末２の位置、端末機能、検出している無線装置の識別情報、利用アプリケーション、ユーザグレード、曜日・日付・時間などの時間情報に対して、前述の通信品質情報を関連づけることで、任意のユーザ端末２の情報から、ＵＣ利用時のスループットや遅延時間の通信品質を推定してもよい。推定されたトラヒック状況または通信品質情報により、ＬＣ送受信部１２はユーザ端末２に対し、共有周波数帯の利用に関する信号を送信することができる。共有周波数帯の利用に関する信号とは、例えば接続先の指定、接続する際のポリシーの通知、または共有周波数帯のトラヒック状況または通信品質の通知、である。ユーザ端末２への共有周波数帯の利用に関する信号の送信以外のＵＣ無線環境情報の使い方としては、例えば、共有周波数帯基地局３の新たな設置の検討があげられる。
【００３６】
ＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４は、共有周波数帯の無線環境情報測定条件とＵＣ無線環境情報の収集条件を決定する。ＵＣ無線環境情報の収集条件は無線環境情報測定条件と同じとし、ＵＣ無線環境情報収集後、ただちに収集するようにすることもできる。
【００３７】
ＵＣ無線環境情報記憶部５に記憶するＵＣ無線環境情報は、変化が少ない静的情報と、曜日や日付や時間など時間的な条件に対しては予測しやすい準静的情報と、秒・分・時間スケールでダイナミックに変動し予測が難しい動的情報に分けられる。静的情報については、大きな変動が少ないため、定期的に測定を行うことにより、共有周波数帯の無線環境情報を更新して管理することができる。静的情報は、例えば、移動通信基地局が通信可能なエリアにおける共有周波数帯基地局３の識別情報、共有周波数帯基地局３のバックホール情報、共有周波数帯基地局３のバックホールが接続されたゲートウェイなどのノード情報、共有周波数帯基地局３の位置情報、共有周波数帯基地局３の周波数帯域幅利用やＲＴＳ／ＣＴＳ活用、ガードインターバルモード情報、などの固定の機能に関する情報、共有周波数帯基地局３の報知信号に含まれる情報などである。
【００３８】
これらの情報は瞬時に変化することがないため、回線に負荷をかけないタイミングや、一定周期で情報を測定し、測定した情報を収集することができる。一定周期での情報測定としては、移動通信基地局１のＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４が共有周波数帯の無線環境情報を収集するユーザ端末２を決定するか、通信している全てのユーザ端末２宛てへの報知情報として、ＵＣ無線環境情報収集を指示するＵＣ無線環境測定制御信号を生成して送信することができる。ユーザ端末２の決定方法としては、ユーザ端末２を所有するオーナーの契約形態や、ユーザ端末２の機能、ユーザ端末２の位置、ユーザ端末２のＬＣ通信の通信品質状況により決定できる。測定した情報を収集する条件としては、ＬＣ通信のスループットが高い条件となるユーザ端末２からＵＣ無線環境情報を収集するか、ＬＣの通信のトラヒック量が低いタイミングで収集した方が、ＬＣ通信における負荷が小さい。ＵＣ無線環境情報のビット量に対し、スループットが大きければ、少ない時間／周波数リソースで当該ビット量を伝送可能となるし、トラヒック量が少ないタイミングであれば、ＬＣにおける通信に影響を与えないようにすることができる。一定周期の測定とする代わりに、特定の時間での測定を行うようにしてもよい。また、ＬＣのトラヒック量に余裕があれば、定期的、または特定の時間に測定した情報を収集するようにできる。このようにして特定の時間に詳細に無線環境情報を測定することができる。
【００３９】
静的情報は変動が少ないため、推定が行われていない位置、または過去に推定が行われてから長い時間新規の推定が行われていない位置にユーザ端末２が移動したと判断できる場合に、共有周波数帯の無線環境情報を取得するように、移動通信基地局１において生成するＵＣ無線環境測定制御信号で指定することもできる。位置情報以外にも、検出している識別情報、天気、突発的なイベントなどユーザ端末２または移動通信基地局１または共有周波数帯基地局３で検出可能な情報を用いるようにしてもよい。
【００４０】
準静的情報は、曜日や日付や時間など時間的な条件に対しては予測可能な情報のことである。準静的情報も、定期的、または特定の時間情報に対し、測定を行うことで有意なＵＣ無線環境情報を取得できる。いずれの情報が準静的かは、共有周波数基地局および移動通信基地局の設置環境によって異なる。例えば、時間情報に対する共有周波数帯を利用するユーザ端末数、時間情報に対する共有周波数帯基地局の識別情報に対する接続しているユーザ端末数、時間情報に対する共有周波数帯に流れているトラヒック量、時間情報に対する無線リソース利用率、共有周波数帯基地局との通信の遅延時間などのバックホールやネットワーク構成に依存する情報が考えられる。準静的情報の収集は、時間情報との関連づけが重要となるため、無線環境測定条件に時間条件を加えるか、当該時間に測定を行わせるＵＣ無線環境測定信号を移動通信基地局１から送信するようにすればよい。
【００４１】
動的情報は、共有周波数帯基地局３からユーザ端末２への通信またはユーザ端末２から共有周波数帯基地局３への通信におけるパケットエラーレートや物理層のデータレートなどスループットに関する情報、無線信号の占有率、チャネル利用率、マルチユーザ同時送信技術利用率、マルチユーザ同時送信技術成功率、フレームアグリゲーション利用情報、パケット長情報、他システム干渉情報、共有周波数帯でのチャネルで通信するユーザ端末の識別情報、共有周波数帯で通信を行う共有周波数帯基地局３から通知された報知信号情報が該当する。ただし、前述したように動的情報は設置環境においては、準静的情報となりうる。
【００４２】
動的情報の収集については、前述の情報収集の周期を短くしたり、スケジュールされた特定の時間の時間間隔を狭めたりすることでダイナミックな変動を検出できるが、共有周波数帯の測定頻度を挙げれば、ユーザ端末２やＬＣの無線リソースおよび移動通信基地局１の負荷を増やす。このため、ＵＣ無線環境測定条件を指定することで、負荷を減らすことが重要となる。測定条件の限定方法としては、測定を行うユーザ端末２の限定、測定を行う時間条件の限定、特定の共有周波数帯基地局３の識別情報の限定、周波数チャネルの限定、などが考えられる。このため、ＵＣによる通信を行うことが重要となる時間・場所などの条件をあらかじめ決定することが重要となる。時間条件で限定する場合、ＵＣによる通信を行うことが重要となる時間とは、ＬＣにおけるトラヒックが増大している時間、配下のユーザ端末数Ｌが多くなる時間、ＵＣの通信異常報告が多い時間、ＵＣで検出する識別情報の数が多い時間、ＵＣでのトラヒック状況が高い時間、などが考えられる。識別情報としては、ＵＣ無線環境情報記憶部５において、スループットや遅延時間が不安定、回線断の頻度が高い、コネクション確立までの所要時間が長い、といった通信特性が変化する共有周波数帯基地局の識別情報を抽出し、この識別情報を検出しているユーザ端末２に、この共有周波数帯基地局３の用いている周波数チャネルに関する無線環境情報の測定を行わせることもできる。ＵＣの通信異常が報告される位置に特徴があれば、当該位置を条件とすることもできる。ＵＣ通信の必要性が高いタイミングで、詳細なＵＣ無線環境情報を取得することで、ユーザエクスペリエンスの低下を防ぐことができる。
【００４３】
または、ＵＣ無線環境情報記憶部５において、無線リソースをひっ迫している送受信の頻度が高い、または隠れ端末やさらし端末を引き起こす要因となっている共有周波数帯基地局３の識別情報を選択し、この識別情報を検出しているユーザ端末２に、この共有周波数帯基地局３の用いている周波数チャネルに関する無線環境情報の測定を行わせる。または、電子レンジ、レーダ、アマチュア無線、医療機器をはじめとする他システムや原因不明の通信不具合を評価するため、これら他システムの干渉や不具合が検出されている、位置、時間情報、周波数チャネル、の少なくとも一つに限定し、無線環境情報の測定を行わせる。例えば、ＵＣ無線環境情報記憶部５において、ＵＣを用いた通信のスループット、トラヒック状況を監視し、特にＵＣでのトラヒック量が高い時間、位置、共有周波数帯基地局の識別情報を抽出し、時間、位置、識別情報についての情報について測定させる。測定内容としてスループットを計測させる場合は、現時点でＵＣにおける通信を行っているユーザ端末２に測定を指定し、ＵＣにおいて無線信号を受信するだけで測定可能な項目については、現時点でＵＣでの通信を行っていないユーザ端末２に行わせることができる。
【００４４】
以下、ＵＣ無線環境情報測定条件と収集条件について、いくつかの例を示す。
（１）ユーザ端末２と移動通信基地局間のＬＣ通信をトリガとするＵＣ無線環境情報の無線環境情報測定または収集
第１の例では、ユーザ端末２が移動通信基地局１とＬＣで通信を行う中での特定のタイミングをトリガとしてＵＣ無線環境情報の測定または収集またはその両方を行わせる。第１の例は、新規にユーザ端末２の呼び出しを行うことなく、何らかのＬＣでの通信に付随してＵＣ無線環境情報の測定・情報の収集を行わせることで、ＬＣ回線への負荷を小さくできる。トリガとは、ハンドオーバーにより当該移動通信基地局１のセル内に移動し、論理的な通信経路（ユーザプレーン経路）が、移動通信基地局を経由してパケットゲートウェイ（ＰＤＮ  ｇａｔｅｗａｙ）とユーザ端末との間に確立される通信時（コネクションの確立時）、（第２移動通信基地局４または共有周波数帯基地局３との通信を終了するなどして）移動通信基地局１との通信を開始するタイミング、ＬＣ通信でユーザ端末２から収集可能な制御信号のステータスが特定の条件を満たすタイミング（例えば、ユーザ端末２のモビリティ・位置情報が特定の条件となったタイミング）、ＬＣ通信を行っているユーザ端末の通信形態の変化、などがあげられる。通信形態の変化とは例えば利用するアプリケーションの変更や、トラヒックの変化を検出し、ＵＣ無線環境情報の測定または収集を通知する。共有周波数帯基地局１との通信で高いパフォーマンスを得る条件として、代表的なものに低いモビリティがあげられることから、同じ位置で停止していると考えられるユーザ端末２で収集できるＵＣ無線環境情報の価値が高いと考えられる。このため、ＬＣ通信を行っているユーザ端末２のモビリティ・位置情報を収集し、ＵＣ無線環境情報の測定の条件とすることで、共有周波数帯を使いやすいと考えられる条件でのＵＣ無線環境情報が可能となる。モビリティ情報以外にも、一定時間以上同じ位置にとどまっていると判断できる場合や静止しないと使えないミリ波・光無線などの通信回線や特定のアプリケーションを用いて移動通信基地局または第２移動通信基地局と通信した場合に共有周波数帯の測定を開始するようにしてもよい。また、収集条件として用いる場合、共有周波数帯基地局３との通信に低スループット、高遅延時間、接続の断絶などの何らかのトラブルがあり、移動通信基地局１との通信に切り替えた場合に、当該トラブルおよび対応する共有周波数帯基地局３の識別情報を移動通信基地局装置へただちに通知できる。
【００４５】
（２）ユーザ端末と共有周波数帯基地局間のＵＣ通信をトリガとするＵＣ無線環境情報の無線環境情報測定または収集
第２の例では、ユーザ端末２が共有周波数帯基地局３とＵＣで通信を行うタイミングをトリガとしてＵＣ無線環境情報の測定または収集またはその両方を行わせる。第２の例は、ＵＣ通信を必要とするタイミングでユーザ端末での無線環境情報の測定を行わせることでよりＵＣが実際に利用される環境での情報が得られることがメリットとなる。また、当該共有周波数帯基地局との通信を開始するまでＬＣでの通信を行っていた場合に、ＬＣでの通信を終えるタイミングで効率的にＵＣ無線環境情報を通知する（収集させる）ことができる。接続または通信を開始する共有周波数帯基地局の識別情報をＬＣで移動通信基地局へ通知することで、ＵＣ無線環境情報記憶部５においてどの共有周波数帯基地局にいくつのユーザ端末が通信を行っていそうかをリアルタイムに推定させることも可能となる。また、収集条件として用いる場合、ＵＣ無線環境情報の情報収集後、短い時間で移動通信基地局との通信に切り替わった場合、当該共有周波数帯基地局３との通信に何らかの問題があったと推定することもできる。この場合第１の例と組み合わせて、移動通信基地局との通信開始時に低スループット、高遅延時間、接続の断絶などのトラブルの情報を収集し、事前情報と事後情報の比較を行うことで、トラブルの内容をより詳細に知ることができる。さらに、ＵＣ通信の状況を条件とすることもできる。すなわち、ＵＣでの通信を継続的に行っている状態（ＵＣアクティブ）、ＵＣでの信号を受信できる状態であるが、データフレームの送受信を現時点で行っていない状態（ＵＣアイドル）、ＵＣの送受信回路の電源が入っていない状態（ＵＣオフ）の状態による判定のことである。さらに、ＵＣアクティブでのトラヒック条件を加えてもよい。例えば、ＵＣアクティブのユーザ端末２には、スループットに関する測定、ＵＣアイドルのユーザ端末２には、データフレームを送信することなく計測可能な情報、例えば無線装置の識別情報の検出、無線信号占有率、チャネル利用率、共有周波数帯基地局２の報知信号情報の取得などを行い、ＵＣオフの場合にはＵＣの無線環境情報収集を行わせないようにするなどして測定内容を割り当ててもよい。
【００４６】
（３）ＵＣ通信状況評価部１６で必要な情報に基づくＵＣ無線環境情報の無線環境情報測定または収集
第３の例では、ＵＣ通信状況評価部の評価結果に基づき、無線環境測定条件または無線環境測定条件および収集条件を決定する。ＵＣ通信状況評価部１６でトラヒックまたは通信品質またはその両方を推定する際に必要な情報を収集することを目的とする。ＵＣ通信状況評価部１６は、通信状況を評価するために必要な条件を情報信号入出力部１３を介してＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４へ出力する。必要な情報とは、特定の識別情報に対するトラヒックまたは通信品質に関する情報であったり、特定の時間におけるＵＣ無線環境情報であり、ＵＣ無線環境測定制御信号において当該条件となるユーザ端末２に測定を行わせることで、ＵＣ通信品質のより詳細な推定が行えるようにする。
【００４７】
（４）ＬＣ通信状況に基づくＵＣ無線環境情報の無線環境情報測定または収集
第４の例では、ＬＣ通信評価部１７のＬＣ通信の評価結果に基づき、無線環境測定条件または無線環境測定条件および収集条件を決定する。第４の例は移動通信システムにおいて、移動通信基地局１とユーザ端末２のＬＣでの通信をＵＣへオフロードすることを主な目的としており、ＬＣ通信のボトルネックがどのような条件で生じるかを予めＬＣ通信評価部１７で推定し、情報信号入出力部１３を介してＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４へ当該条件を通知し、当該条件を満たす場合にＵＣ無線環境情報をユーザ端末２に測定させ、ＬＣ回線からのオフロード時に必要となるＵＣ無線環境情報を収集することで、移動通信基地局１がユーザ端末２との通信において効率的にＵＣ回線との切り替えまたは併用を行えるようにする。ＬＣ通信のボトルネックとは、例えば、ＬＣにおけるトラヒックの増大、配下のユーザ端末数Ｌの増大、ＬＣにおいて距離が遠いまたは伝搬ロスが大きいユーザ端末２の数の増大、などがあげられる。ＬＣ通信評価部１７は、回線がひっ迫している（つまり流そうとしているトラヒック量に対し、無線区間で送受信できる回線の太さが足らない状況、アクセスしているユーザ端末の増加や、信号電力が小さくなる遠方のユーザ端末のアクセスの増加、干渉の増大によって生じる）状況を判定する。具体的には、回線のひっ迫を生じている時間、ＬＣ回線をひっ迫しているユーザ端末の識別情報／位置／場所情報、回線のひっ迫が生じている第２移動通信基地局装置の識別情報、のうち少なくとも一つをＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４へ出力する。ＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４は入力された条件を測定するユーザ端末２を選択し、当該条件を含めたＵＣ無線環境情報測定制御信号を生成する。オフロードの要求と合わせてＵＣの無線環境情報を推定することで、ＵＣ無線環境情報記憶部５におけるＵＣの無線環境情報は、ＵＣの通信品質の推定のためだけではなく、共有周波数帯基地局３の新規の置局のために用いることもできる。即ち、オフロードの要求に対し、ＵＣでの通信状況がこれを満たしていない場合、この位置に新たな共有周波数帯基地局３を置局することで、ユーザエクスペリエンスを向上させることができる。
【００４８】
（５）定期的・補完的な情報測定・収集
第５の例では、ＵＣ無線環境情報記憶部５の情報の精度を高めるために、ＵＣ無線環境情報の測定を行わせる。例えば、日付、曜日、時間に対してできるだけ最新の情報に更新させようとしたり、ＵＣにおける識別情報のリストを定期的に更新したり、位置情報に対し、網羅的に情報を測定したい場合に、必要な時間、識別情報、位置情報に対し、測定を行わせる。第一の移動通信基地局は、通信を確立したユーザ端末２の中から、ＵＣ測定ユーザ端末を選択し、定期的または特定の時間、特定の識別情報、特定の位置でのＵＣ無線環境情報測定または情報測定と通知を指定する。第５の例では、前記第１から第４までの条件でＵＣ無線環境情報を収集した場合に、結果的に情報が足りないと判断できる時間・位置・識別情報に対する情報を明らかにし、当該条件を測定条件としてＵＣ無線環境情報測定条件とすることができる。または、コンサート、スポーツイベント、祭り、災害、交通トラブル、天気など特殊なイベントに対し、ユーザ端末２の分布や行動に大きな変化が生じる場合の共有周波数帯の情報を測定することで、このイベントに対するＵＣの無線環境を正確に把握し、ＵＣにおける通信品質や、イベント時の共有周波数帯基地局３の不足状況について評価することができる。このために、外部ネットワークから、特殊なイベントの情報を入力し、情報入出力部１３を介してＵＣ無線環境情報記憶部５およびＵＣ無線環境測定制御部１４へ入力させることもできる。
【００４９】
前述した第１から第５の例において、条件の判定はユーザ端末２が行うように条件を通知してもよいし、移動通信基地局１がユーザ端末２からの受信信号に基づいて条件を判定し、共有周波数帯の測定またはＵＣ無線環境情報の収集を直ちに行うように指示するようにしてもよいし、移動通信基地局１がユーザ端末２からの受信信号に基づいて条件を判定してＵＣ無線環境測定制御信号を送信するとともに、受信したＵＣ無線環境測定制御信号からユーザ端末２も条件を判定してもよい。また、第１から第５の例を複数組み合わせたり、測定の条件と、ユーザ端末２からの測定した情報収集の条件を個別に設定したりしてもよい。
【００５０】
次に、図３を参照して、図１に示すユーザ端末２の構成を説明する。図３は、図１に示すユーザ端末２の構成を示すブロック図である。なお、ユーザ端末２の構成を図３を参照して説明するに際して、ユーザ端末が普通に有する公知の機能・構成については、本発明の説明に直接関わりがない限り、その説明及び構成の図示を省略する。
【００５１】
図３において、符号２１は免許周波数帯のチャネルに対応するＬＣ用アンテナである。符号２２は免許周波数帯の無線信号を送受信するＬＣ送受信部である。符号２３は、情報信号の入出力を行う情報信号入出力部である。符号２４は、共有周波数帯のチャネルに対応するＵＣ用アンテナである。符号２５は、共有周波数帯の無線信号を送受信するＵＣ送受信部である。符号２６は、測定されたＵＣ無線環境情報およびＬＣにおいて受信されたＵＣ無線環境測定信号を抽出するＵＣ無線環境情報抽出部である。符号２７は、得られたＵＣ無線環境情報を、ＬＣ回線でフィードバックするのに適した形に変換するＵＣ情報フィードバック信号生成部である。ここで、ＬＣ送受信部２２とＬＣ用アンテナ２１、およびＵＣ送受信部２５とＵＣ用アンテナ２４は、ＬＣとＵＣが複数の周波数に対応する場合、対応するためにそれぞれ複数備えていてもよい。
【００５２】
ユーザ端末２はＬＣ用アンテナ２１を介して、移動通信基地局１と免許周波数帯で通信を行う。移動通信基地局１から信号を受信すると、ＬＣ送受信部２２は、ダウンコンバート、同期、復号などの処理によりユーザ端末が送信したデータ情報を取得し、情報信号入出力部２３へ出力する。この中に免許が不要な共有周波数帯のチャネル（ＵＣ）の測定を指示するＵＣ無線環境測定制御信号を検出した場合、ＵＣ無線環境情報抽出部２６へ出力する。
【００５３】
ＵＣ無線環境情報抽出部２６は共有周波数帯の測定条件および測定情報の収集条件（通知条件）を取得し、この測定条件とユーザ端末２の現状が一致する場合に、対応する情報を情報信号入出力部２３またはＵＣ送受信部２５から測定する。共有周波数帯の送受信を行う機能ブロックの電源が入っていない場合は、ＵＣ無線環境情報抽出部２６が電源を入れるように指示するようにしてもよい。ＵＣ無線環境情報抽出部２６はＵＣ送受信部２５で測定可能な受信電力レベルや無線信号占有率などの情報を直接ＵＣ送受信部２５から取得することもできるし、情報信号入出力部２３において、得られる情報である、ＲＣＰＩ、ＲＳＮＩ、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、チャネル利用率、ＢＳＳ  ｌｏａｄ、送信無線端末の識別情報、送信宛先の識別情報、受信したフレームの制御信号部から読み取れるマルチユーザ同時送信の情報、ガードインターバル長、パケット長、共有周波数帯基地局が送信している報知信号に含まれる情報、活用できるまたは活用している周波数帯域幅の情報、ＲＴＳ／ＣＴＳ信号の活用、パケットのビット量、フレームアグリゲーションの情報、無線信号占有率などを取得してもよい。
【００５４】
ＵＣ無線環境情報抽出部２６は、ＵＣ無線環境測定制御信号で示された測定条件を満たすかを判定するため、必要な情報を情報信号入出力部２３から得ることができる。例えば、情報信号入出力部２３は、免許周波数帯と共有周波数帯における通信に関する情報だけでなく、日付・曜日・時間などの時間情報、ユーザ端末の位置情報、契約形態、機能、各種センサ、アプリケーション情報やアプリケーションが生成する情報、ユーザの行動情報など共有周波数帯における通信と直接関係ない情報もＵＣ無線環境情報抽出部２６に出力できる。
【００５５】
必要な情報がＵＣ無線環境情報抽出部２６に蓄積されると、ＵＣ情報フィードバック信号生成部２７へ出力され、ＵＣ無線環境測定制御信号で指定された適切な形にＵＣ無線環境情報を変換し、ＵＣ情報フィードバック信号が生成され、適切なタイミングで、情報信号入出力部２３、ＬＣ送受信部２２、ＬＣ用アンテナ２１を介してＬＣで移動通信基地局１へ送信される。適切なタイミングとして収集条件を指定されている場合は、ＵＣ無線環境情報抽出部２６が収集条件を満たすかを判定し、満たしている場合に、ＵＣ情報フィードバック信号生成部２７へ情報信号入出力部２３への出力を指示する。収集条件が指定されていない、または、収集条件が測定条件と同じ場合には、ＵＣ情報フィードバック信号はただちに情報信号入出力部２３へ出力され、ＬＣ送受信部２２とＬＣ用アンテナ２１を介して移動通信基地局１へ送信される。
【００５６】
ＵＣ無線環境情報抽出部２６は、改めて共有周波数帯の信号を測定する必要がないように、移動通信基地局１からの条件付けされる可能性のある情報を用いて、ＵＣ送受信部２５で取得される信号をあらかじめ記憶しておくようにしてもよい。例えば、ユーザ端末２の位置情報、測定した時間情報、測定した情報に対応する識別情報を記憶しておき、ＵＣ無線環境測定制御信号を受信し、ＵＣ無線環境情報抽出部２６がこの信号を抽出した際に、すでに記憶されている共有周波数帯の情報から、条件に合う情報を選択し、ＵＣ情報フィードバック信号生成部２７へ出力することもできる。
【００５７】
ＵＣ無線環境測定制御信号において、周辺のユーザ端末が共有周波数帯において検出可能か調べるように指示された場合には、予め指定されたタイミングでユーザ端末自身の識別情報が分かるような送信信号を、共有周波数帯で指定された周波数チャネルで送信するとともに、他のユーザ端末が送信する共有周波数帯における送信情報を測定し識別情報を抽出する。この際に、パケット衝突を避けるために、ユーザ端末２が送信するタイミングを移動通信基地局１が指定したり、測定時間条件を指定したりするようにしてもよい。
【００５８】
さらにＵＣ無線環境情報抽出部２６は、ＵＣ通信の異常を検出する機能を有していてもよい。ＵＣ通信異常の条件は予めユーザ端末において、一定のパケット誤り率以下、遅延時間以上、回線切断の頻度が一定値以上、Ｂｅａｃｏｎ信号などの報知信号の消失、Ｂｅａｃｏｎ信号などに含まれる信号での通信異常情報、コネクションの消失を判定することができる。通信異常条件は予めユーザ端末で記憶しておいてもよいし、移動通信基地局から更新、通知などを行ってもよい。
【００５９】
次に、図４を参照して、前述した無線通信システムの制御動作を説明する。図４は、本実施形態において、移動通信基地局がＵＣ無線環境情報の測定を判定し、ユーザ端末２にＵＣ無線環境情報の測定を指示する無線通信システムの制御動作を示すフローチャートである。図４に示す制御動作は、例えば、移動通信基地局でＵＣ無線環境情報の測定条件が判定できる場合や、前述の第５の例のように、定期的なＵＣ無線環境情報の測定に用いることができる。または、後述するＬＣ回線での通信を行っているＬＣアクティブなユーザ端末に対し、ＬＣ回線を通じ測定条件の判定に必要な情報をユーザ端末から取得することで、移動通信基地局において判定を行うのを助けることもできる。移動通信基地局１においてＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４がＵＣ無線環境測定条件を決定すると（ステップＳ１）、ＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４はＵＣ無線環境測定制御信号を生成し、ＬＣを介してユーザ端末２へ送信する（ステップＳ２）。ユーザ端末２は送信された信号をＬＣ用アンテナ２１、ＬＣ送受信部２２を介して受信し、ＵＣ無線環境測定制御信号を取得する（ステップＳ３）。そして、ユーザ端末２は、すでにＵＣ無線環境情報抽出部２６において測定条件にあう必要な情報が記憶されていない（Ｎｏ）か、記憶されているか（Ｙｅｓ）判定する（ステップＳ４）。
【００６０】
記憶されていない場合には、共有周波数帯の送受信装置の電源ＯＮなど必要な処理をしたのち共有周波数帯の無線環境情報の測定を行う（ステップＳ５）。ステップＳ４でＹｅｓの場合またはステップＳ５で無線環境の測定が終わったのち、ユーザ端末２は、共有周波数帯の無線環境情報をＬＣによるフィードバック信号に変換し、ＵＣ無線環境測定制御信号で指示された収集条件で移動通信基地局１へ送信する（ステップＳ６）。ここで、収集条件の指定がない場合には、直ちに送信するようにしてもよい。これを受けて、ＵＣ無線環境情報記憶部５はフィードバックされた信号から、共有周波数帯の無線環境情報を記憶する（ステップＳ７）。また、測定が終了し、ステップＳ６の状態であった場合で、測定した情報を収集する条件を満たさないまま、他の移動通信基地局１へ移動した場合、情報を破棄してもよい。また、他の移動通信基地局１とのコネクション確立後に、収集条件を満たせば、当該測定情報を通知し、他の移動通信基地局１は、ネットワークを介して、ＵＣ無線環境情報記憶部５へ測定した情報を収集できる。
【００６１】
次に、ユーザ端末２が与えられた測定条件を判断してＵＣ無線環境情報を測定する例を説明する。ここでも、ＬＣによるＵＣ無線環境情報の通知条件（収集条件）は、測定条件と同じであった場合を示す。ここで、通信可能エリアに存在する配下のユーザ端末の状態をＬＣにおいてアイドル状態とアクティブ状態の２つの例を示す。ＬＣアクティブのユーザ端末２とはデータパケットの送信または受信を継続中のユーザ端末２のことであり、ＬＣアイドルのユーザ端末２は通信可能エリアに入ってきた際に通信確立するための通信は行っており、その後他エリアには移動していないが、現在ユーザデータの通信をＬＣにおいて行っていないユーザ端末２のことである。
【００６２】
同様にアンライセンスバンド（ＵＣ）における状態から、共有周波数帯でのデータパケットの送信または受信を継続中であるユーザ端末２をＵＣアクティブのユーザ端末２、ＵＣの信号を送受信するための回路の電源は入っており送受信の準備ができているが通信していないユーザ端末２をＵＣアイドルのユーザ端末２、ＵＣを送受信するための回路の電源が入っていないユーザ端末２をＵＣオフのユーザ端末２と定義する。
【００６３】
ＬＣアクティブのユーザ端末２とは、通信中であるため、ＬＣアイドルのユーザ端末２からＵＣ無線情報収集のため通信のやり取りを行う場合に比べ、通信しているユーザデータにＵＣ無線環境情報を加えることで、ＵＣ無線環境情報のためのオーバヘッドを小さく抑えることができる。このため、ＵＣ無線環境測定制御信号をＬＣアクティブのユーザ端末２に対し送信することでＬＣ回線への負荷の小さいＵＣ無線環境情報の収集が期待できる。
【００６４】
次に、ＬＣアクティブのユーザ端末２からの無線環境情報取得について、ＵＣ無線環境情報取得の処理動作を説明する。図５は、ＬＣアクティブのユーザ端末２に対し、ＵＣ無線環境測定制御信号を送信し、ＵＣ無線環境情報を取得する処理動作を示すフローチャートである。ＬＣアクティブユーザ端末が対象の場合、ＵＣ無線環境情報の測定条件の判定の一部、またはすべてを移動通信基地局１において行うこともできる。以下、まずユーザ端末での判定の例を示し、同じ図５を用いて一部またはすべてを移動通信基地局で行う場合を説明する。以下、全てのユーザ端末２で測定条件を判定するフローをフローＡ、一部移動通信基地局１が測定条件を判定するフローをフローＢ、全て移動通信基地局１が測定条件を判定するフローをフローＣとして説明する。
【００６５】
まず、フローＡを説明する。移動通信基地局１がユーザ端末２と通信を開始し（ステップＳ１１）、ＬＣで通信を行っているユーザ端末２に対し、ＵＣ無線環境測定制御信号をＬＣで送信する（ステップＳ１２）。ユーザ端末２は、受信したＵＣ無線環境測定信号から、ＵＣでの無線環境情報の測定条件または測定条件と測定した情報の収集条件を取得し、これら条件がＵＣでの通信に関連しない情報を指定していた場合、ＵＣの情報を使う前に当該条件を満たしているか判定する（ステップＳ１３）。ただし、ＵＣアクティブ／アイドル／オフの判定など、ＵＣの送受信回路の電源をいれずに入手可能な情報の判定も含むものとする。ＵＣに関連しない条件が満たされていない場合には、条件を満たすまで処理動作を待機する。
【００６６】
次に、ＵＣに関連しない条件の指定がない場合、またはＵＣで取得するべき情報によらない条件を満たしている場合、ＵＣの送受信装置の電源が入っていなければ電源を入れる（ステップＳ１４）。ＵＣ通信の準備ができれば、ＵＣ無線環境情報の測定条件を満たしているか、または満たしている条件で測定して報告していない情報があるかを判定する（ステップＳ１５）。条件を満たしているか対応する測定結果を有する場合（判定：Ｙｅｓ）、ＵＣ無線環境上の測定または、記憶している測定結果を呼び出す（ステップＳ１６）。
【００６７】
次に、測定されたＵＣ無線環境情報を移動通信基地局１へのフィードバック情報へ変換し、指定された収集条件に従い、移動通信基地局へ送信し（ステップＳ１７）、ＵＣ無線環境情報記憶部５に記憶する（ステップＳ１８）。ＵＣ無線環境情報をユーザ端末２が送信すると、さらにＵＣ無線環境測定制御信号で継続的な測定を指定しているかを判定する（ステップＳ１９）。定期的なＵＣ無線環境の測定や、測定条件が複数ある場合、など、ＵＣ無線環境測定信号は、複数回のＵＣ無線環境情報の収集に対応するように測定条件を指定できる。
【００６８】
一方、一度の測定と測定結果の収集で終了する場合（判定：Ｎｏ）は、処理を終了する。継続的に条件を判定する必要がある場合、ステップＳ１３に戻る（判定：Ｙｅｓ）。また、ステップＳ１５において、測定条件を満たしておらず、且つ測定条件に対応する測定結果を記憶していない場合には（判定：Ｎｏ）、ステップＳ１３におけるＵＣチャネル以外の条件が満たされていることを確認しながら、ＵＣ通信の条件を満たすまで待機する。例えば測定条件に時間が指定されている場合で一度ステップＳ１５で条件を満たしていないと判定され、次の測定時間まで長い時間がある場合で且つＵＣによる通信をまったく行う必要がない場合、ステップＳ１３において、ＵＣ送受信装置の電源を切っておくこともできる。ステップＳ１７で測定したＵＣ無線環境情報の収集条件が直ちには満たされない場合、ステップＳ１７で待機することもできるし、ステップＳ１３に戻って測定を続ける処理を平行して進めることもできる。
【００６９】
ステップＳ１３によるＵＣ以外の条件による判定は、例えば、ユーザ端末２とのＬＣでの通信状況、ＬＣで検出可能な移動通信基地局の識別情報、ユーザ端末２の位置情報、モビリティ情報、時間情報、ユーザ端末の機能、利用中のアプリケーション、利用可能なアプリケーション、などにより判定できる。また、ステップＳ１５による判定はＵＣの情報を用いて行う判定であり、共有周波数帯基地局３との通信条件、通信している共有周波数帯基地局３の識別情報、検出可能な共有周波数帯基地局の識別情報、共有周波数帯基地局からの報知情報、共有周波数帯の無線リソース逼迫情報、ＵＣにおける通信異常の検出、などを用いることができる。ステップＳ１３による判定とステップＳ１５による判定のいずれかは用いなくてもよい。
【００７０】
次に、移動通信基地局１で図５のステップＳ１３の判定を行うフローＢと、ステップＳ１３とステップＳ１５の両方の判定を行うフローＣについて説明する。判定を移動通信基地局で行う場合には、ユーザ端末２との通信に判定に必要な情報をユーザ端末２から取得する。
【００７１】
フローＢでは、まずステップＳ１３のみ通信基地局装置１で判定する例を示す。図５において、括弧で示したステップＳ１２は行わない。ユーザ端末２と通信を開始し、ＬＣでアクティブとなった後、当該ユーザ端末２から、ステップＳ１３で必要な情報を収集する。ただし、時間情報や、ＬＣでの通信に関する情報、通信以外のイベント情報など、ユーザ端末２から情報を収集する必要がない場合には、この限りではない。ユーザ端末２から収集した情報、または移動通信基地局１が有する情報から、ＵＣでの通信以外の情報が測定条件となっている場合、ＵＣ無線環境測定制御信号を生成し、ユーザ端末２へ送信する。つまり、ステップＳ１３とステップＳ１４の間にステップＳ１２が入ることとなる。以下、基本的にユーザ端末２で判定する場合と同様であるが、ステップＳ１５で測定条件にならない場合、ステップＳ１３に戻るのではなく、ユーザ端末２としては、満たすまでステップＳ１５を判定することとなる。ＵＣ以外の条件が測定条件を満たさなくなったことを移動通信基地局１が判定した場合、再度ＵＣ無線環境測定条件信号を送信し、ユーザ端末２に対し、処理を終了することを通知することができる。
【００７２】
次に、フローＣを説明する。フローＣでも図５において、括弧で示したステップＳ１２は行わない。ユーザ端末２と通信を開始し、ＬＣでアクティブとなった後、当該ユーザ端末２から、ステップＳ１３で必要な情報を収集する。ユーザ端末２から収集した情報、または移動通信基地局１が有する情報から、ＵＣでの通信以外の情報が測定条件となっている場合、必要であればユーザ端末２へＵＣの送受信装置の電源を入れるように指示する（ステップＳ１４）。予め、ＵＣの送受信回路の状態を通信基地局で収集しておいてもよい。不要であればステップＳ１４は行わなくてもよい。ＵＣでの情報取得の準備が整うと、ＬＣでの通信を用いて、判定に必要な情報をＬＣでの通信で収集する。この時点で、すでにＵＣの無線環境情報の一部を収集しているともいえる（ステップＳ１５の判定を行わず、ステップＳ１６に進むのと同様。）。フローＣでは、取得したＵＣ無線環境情報を用い、より詳細なＵＣ無線環境情報を取得するトリガとすることができる。
【００７３】
回線の負荷を軽減するため、ＵＣ無線環境情報の収集はできるだけ少ない情報が望ましく、例えば観測した共有周波数帯基地局３の識別情報や対応する受信信号レベルなどを通知するようにしてもよい。移動通信基地局装置において、ＵＣ無線環境での測定条件が満たされたと判断すると、ＵＣ無線環境測定制御信号を送信し、ステップＳ１６以下のフローを行う。つまりＵＣ無線環境測定制御信号の送信（ステップＳ１２）はステップＳ１５とステップＳ１６の間に行われる。ステップＳ１６以下のフローを行うにあたって、図４のステップＳ２以下のフローで無線環境情報を取得してもよい。これは、フローＣではユーザ端末２で測定を判定しておらず測定の指示を受けているだけのため、ステップＳ１９による判定は継続した測定は想定されておらず、常に判定：Ｎｏで終了するため、図４のフローとほぼ同等となるためである。
【００７４】
図５を参照して説明したフローＡからフローＣにおいて、途中でＬＣアクティブでなくなってしまった場合でもユーザ端末２での判定のフローである場合には、処理動作を続けることができる。また、ユーザ端末２が他の移動通信基地局１のセルへ移動した場合には、測定条件に関しては破棄され、処理は終了する。ただし、測定が終了しており、測定情報の収集（通知）のステップＳ１７の状態であった場合で、他の移動通信基地局１で収集した情報も、ネットワークを介して、ＵＣ無線環境情報記憶部５へ収集できる場合には、処理を終了せず、ユーザ端末２において収集条件となるタイミングまで測定情報を破棄せず送信待ちとさせることもできる。また、他の移動通信基地局との通信成立の通信の中で、抱えている測定結果を通知するようにＵＣ無線環境測定制御信号で指定してもよい。
【００７５】
図６は、ＬＣでアイドル状態のユーザ端末２からのＵＣ無線環境情報収集の処理動作を示すフローチャートである。ＬＣアイドル状態のユーザ端末２に対する、現在の情報は移動通信基地局１では得ることができない。
【００７６】
まず、ＵＣ無線環境測定信号を送信するＬＣアイドルユーザ端末を決定する（ステップＳ２１）。決定するに用いることができる情報としては、ユーザ端末２の契約形態、ユーザ端末２の機能、ＬＣアクティブ通信を行っていた時に収集した情報（最後にアクセスしていた第２移動通信基地局４の識別情報など）、ネットワークを介して収集した共有周波数帯基地局３からの収集情報、などがあげられる。ランダムに必要な数のユーザ端末２を決定してもよい。ユーザ端末２が決定されると、ＵＣ無線環境制御信号を生成し、ＬＣでの通信を開始、送信する（ステップＳ２２）。
【００７７】
ステップＳ２３以下は、図５に示すステップＳ１３以下と同様である。ユーザ端末２は、受信したＵＣ無線環境測定信号から、ＵＣでの無線環境情報の測定条件または測定条件と測定した情報の収集条件を取得し、これら条件がＵＣでの通信に関連しない情報を指定していた場合、ＵＣの情報を使う前に当該条件を満たしているか判定する（ステップＳ２３）。ＵＣに関連しない条件が満たされていない場合には、条件を満たすまでフローを停止する。ＵＣに関連しない条件の指定がない場合、またはＵＣで取得するべき情報によらない条件を満たしている場合、ＵＣの送受信装置の電源が入っていなければ電源を入れる（ステップＳ２４）。
【００７８】
次に、ＵＣ通信の準備ができれば、ＵＣ無線環境情報の測定条件を満たしているか、または満たしている条件で測定して報告していない情報があるかを判定する（ステップＳ２５）。条件を満たしているか対応する測定結果を有する場合（判定：Ｙｅｓ）、ＵＣ無線環境上の測定または、記憶している測定結果を呼び出す（ステップＳ２６）。そして、測定されたＵＣ無線環境情報を移動通信基地局へのフィードバック情報へ変換し、指定された収集条件に従い、移動通信基地局へ送信し（ステップＳ２７）、ＵＣ無線環境情報記憶部５に記憶する（ステップＳ２８）。
【００７９】
次に、ＵＣ無線環境情報をユーザ端末２が送信すると、さらにＵＣ無線環境測定制御信号で継続的な測定を指定しているかを判定する（ステップＳ２９）。定期的なＵＣ無線環境の測定や、測定条件が複数ある場合、など、ＵＣ無線環境測定信号は、複数回のＵＣ無線環境情報の収集に対応するように測定条件を指定できる。一度の測定と測定結果の収集で終了する場合（判定：Ｎｏ）は、処理を終了する。そうでない場合は、ステップＳ２３に戻る。また、ステップＳ２５において、測定条件を満たしておらず、且つ測定条件に対応する測定結果を記憶していない場合には（判定：Ｎｏ）、ステップＳ２３におけるＵＣチャネル以外の条件が満たされていることを確認しながら、ＵＣ通信の条件を満たすまで待機する。
【００８０】
図６を用いて説明したフローでも、測定情報の収集（通知）のステップＳ１７の状態で他の移動通信基地局１へ移動した場合、測定情報を破棄することもできるし、ネットワークを介して、ＵＣ無線環境情報記憶部５へ収集できる場合には、他の移動通信基地局において収集条件を満たした際に、当該測定情報を通知し、ネットワークを介してＵＣ無線環境情報記憶部５に記憶することもできる。
【００８１】
このように、単一システムでライセンスバンドを活用する移動通信システムで、複数システムが共存する共有周波数帯（アンライセンスバンド）を用いた共有周波数帯無線システムの回線を高度活用にするため、移動通信基地局から、移動局で共有周波数帯の情報収集方法を制御し、共有周波数帯でサポートされる通信品質の情報を詳細に取得することができる。移動通信基地局または移動通信基地局および共有周波数帯基地局から収集した共有周波数帯情報を基に、共有周波数帯の無線環境情報収集する空間的または時間的条件と情報収集する移動局を決定することで、共有周波数帯の情報収集を効率化しつつ共有周波数帯の通信品質推定に必要な情報を取得することは可能になる。
【００８２】
なお、ＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４は、共有周波数帯において互いの信号を検出できるか確認するユーザ端末２を相互関係確認グループとしてＵＣ無線環境測定制御信号に指定し、ユーザ端末２は、ＵＣ無線環境測定制御信号において相互関係確認グループを指定された場合に、自らの識別情報が含まれる無線信号を送信し、相互関係確認グループの他の無線端末の識別情報が検出されるかを判定するようにしてもよい。このようにユーザ端末２が互いに検出可能か判定することで、下記の第２の活用方法で、隠れ端末問題による影響をより正確にシミュレートすることを可能にする。
【００８３】
また、ＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４は、移動通信基地局１または第２移動通信基地局４とのコネクションの確立または解放処理が行われる際に、移動通信基地局１または第２移動通信基地局４が、ユーザ端末２に対して共有周波数帯の無線環境情報の測定を要求するＵＣ無線環境測定制御信号を生成するようにしてもよい。
【００８４】
また、ＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４は、ユーザ端末２の位置情報が一定時間以上変化しない、またはユーザ端末２が静止状態を示している場合に、ユーザ端末２に対して共有周波数帯の無線環境情報の測定を要求するＵＣ無線環境測定制御信号を生成するようにしてもよい。
【００８５】
また、ＵＣ無線環境測定制御信号生成部１４と、ＵＣ無線環境情報記憶部５、ＵＣ通信状況評価部１６の活用の例について以下に説明する。第１の活用方法では、移動通信基地局１の配下のユーザ端末２がどの共有周波数帯基地局３とユーザデータ通信を行っているかリアルタイムに把握し、共有周波数帯基地局３と通信しているユーザ端末数をリアルタイムに補正することで、ユーザ端末に対し、共有周波数帯基地局３の選択ポリシー、切り替えの指定、回線状態情報、の通知を行うことを可能にする。
【００８６】
第１の活用方法では、ユーザ端末２が移動通信基地局１の通信セルに入り、認証・登録などを行うコネクションの確立時に、移動通信基地局１のセル内において、共有周波数帯基地局３とデータフレームの通信を行うためにコネクションを確立する場合、当該共有周波数帯基地局の識別情報をＵＣ無線環境情報として移動通信基地局に通知させるよう設定したＵＣ無線環境測定制御信号を送信する（測定条件：共有周波数帯基地局３とのコネクション確立、収集条件：共有周波数帯基地局３とのコネクション確立）。ユーザ端末２が切り替えまたは併用により、共有周波数帯基地局３とのコネクションを確立すると、その識別情報をユーザ端末２は移動通信基地局１へ通知し、情報信号入出力部１３からＵＣ無線環境情報記憶部５へ収集される。
【００８７】
ＵＣ無線環境情報記憶部５は、共有周波数帯基地局３の識別情報ごとに、データフレームをやり取りしているユーザ端末２の数を管理する。ＵＣ通信状況評価部１６は、共有周波数帯基地局３に所属するユーザ端末２の数から、現状の共有周波数帯基地局３の回線負荷を判断し、ユーザ端末が共有周波数帯における接続先を判断するためのポリシー、またはユーザ端末２に対し、接続先となる共有周波数帯基地局３の識別情報の指定、または、ユーザ端末の求めに応じたＵＣ無線環境情報の送信、などの情報の精度を高めることができる。
【００８８】
さらに、第一の活用方法において、識別情報に加えて対応する受信電力レベルの情報を加えることで、共有周波数帯基地局の無線リソースのひっ迫状態をより高い精度で推定できる。すなわち、低い受信電力レベルでＵＣにアクセスしたユーザ端末２ほど無線リソースを消費すると判断し、無線リソースの消費状況を評価することができる。これは、低い信号レベルでユーザ端末２がコネクションを確立した共有周波数帯基地局３は、同じデータビット量を通信するのにも、低い物理層のデータレート、長いパケット長、高いパケットエラーレートなどにより同じビットを送るのに時間がかかりやすく、無線リソースのひっ迫状況がより深刻になるためである。
【００８９】
また、第一の活用方法において、共有周波数帯基地局３から送信されるＢｅａｃｏｎなどの報知信号に含まれる、アクセスしている無線端末数、バックホール情報、無線リソースのひっ迫情報、などをさらにユーザ端末２に取得させ、バックホール回線を通じて収集することで、情報をより詳細に取得する。報知信号での情報はリアルタイム性は担保しにくいが、移動通信基地局１とコネクションを持たない無線端末のアクセスも含めた情報が入手できるメリットがある。リアルタイム性の点で、ユーザ端末毎に収集したアクセス先の通知情報を加えることで、より精度の高いＵＣ無線環境の把握を実現できる。
【００９０】
第２の活用方法では、共有周波数帯基地局３、または共有周波数帯基地局３とユーザ端末２がそれぞれ通信に用いることが可能な周波数チャネルにおいて、検出可能な無線端末の識別情報を収集し、検出関係がどうなっているのかをＵＣ無線環境情報記憶部５で判定して整理することで、ＵＣ通信状況評価部１６で推定するＵＣの無線通信品質の推定精度を高める。
【００９１】
第２の活用方法では、移動通信基地局１のセル内において、共有周波数帯でどの無線端末がどの無線端末を検出しているのかを把握することで、共有周波数帯で特に問題となる隠れ端末問題やさらし端末問題によるスループット低下を軽減すること可能とする。移動通信基地局１は、ユーザ端末２が通信セルに入り、認証・登録などを行うコネクションの確立時に、移動通信基地局１のセル内において、共有周波数帯基地局３の報知信号で検出可能な他の共有周波数帯基地局３の識別情報が通知された場合、当該報知信号の送信元の識別情報および当該識別情報が検出している共有周波数帯基地局の識別情報をＵＣ無線環境情報として移動通信基地局に通知させることを指定するＵＣ無線環境測定制御信号を送信する（＜例＞測定条件：共有周波数帯基地局３からの報知信号で、検出している他の共有周波数帯基地局３の識別情報が通知された場合、収集条件：次回ＬＣでのデータフレーム通信開始時）。
【００９２】
ユーザ端末２が当該報知信号を検出・取得すると、当該共有周波数帯基地局３の識別情報および当該識別情報から検出されている識別情報を記憶する。ユーザ端末２が次回ＬＣでのデータフレームの通信を行う際に、測定結果を収集できる。ＵＣ無線環境測定信号において、収集条件でＬＣの通信品質や移動通信基地局との距離（伝搬ロス）の条件を指定したり、高スループットが期待できる第２移動通信基地局との通信時を指定してもよい。収集された情報は、情報信号入出力部１３からＵＣ無線環境情報記憶部５へ出力する。
【００９３】
ＵＣ無線環境情報記憶部５は、共有周波数帯基地局３の識別情報ごとに、検出可能な識別情報を管理し、共有周波数帯基地局３同士の検出関係を整理して記憶する。ＵＣ通信状況評価部１６は、ＵＣ無線環境情報記憶部５の識別情報の互いの関係から、隠れ端末問題やさらし端末問題によるスループット低下のリスクを評価し、ユーザ端末が共有周波数帯における接続先を判断するためのポリシー、またはユーザ端末に対し、接続先となる共有周波数帯基地局３の識別情報の指定、または、ユーザ端末の求めに応じたＵＣ無線環境情報の送信、などの情報の精度を高めることができる。
【００９４】
さらに、第２の活用方法において、測定条件と測定内容に、共有周波数帯基地局３とのコネクション確立時に、ユーザ端末２で検出可能な共有周波数帯基地局３の識別情報を測定させることを新たに加え、収集することで、共有周波数帯基地局３にアクセスするユーザ端末２で検出可能な識別情報を収集し、アクセス先となる共有周波数帯基地局３で検出可能な識別情報と比較することで隠れ端末問題のリスクを評価したり、対応する受信電力レベルの高い共有周波数帯基地局３でも当該ユーザ端末２と同様の識別情報を検出するものとして、ＵＣ無線環境情報を補強することもできる。
【００９５】
また、ユーザ端末２が移動通信基地局１へのフィードバック情報作成時に、自ユーザ端末の測定時の位置情報を含めたり、共有周波数帯基地局３の位置情報を含めたりすることで、ＵＣ無線環境情報記憶部５の識別情報に位置情報を付加し、より無線環境情報を詳細にし、ユーザ端末の位置情報に対するＵＣ無線環境情報を推定しやすくすることもできる。
【００９６】
また、ユーザ端末２において、ＵＣで受信するデータフレームの制御信号に記載のあて先端末の識別情報または送信元の識別情報により、識別情報ごとに無線リソースの占有率を評価させることで、識別情報に対応するトラヒック状況を収集することもできる。この際に、測定を行った時間情報を含めることで、識別情報に対するトラヒック変動の情報を得ることができる。
【００９７】
また、ユーザ端末２および共有周波数帯基地局のバックホールを介した情報収集により推定できるＵＣにおけるトラヒック情報から、日付、曜日、時間などの時間情報に対するトラヒックモデルを構築することもできる。また、ＵＣ通信状況評価部１６において、前記トラヒックモデルと、識別情報が互いに検出できるかの条件から、共有周波数帯におけるパケット伝送をシミュレートし、伝送品質をより詳細に推定することもできる。
【００９８】
次に、図７、図８を参照して、本発明の効果について説明する。図７は横長の楕円形で示されるユーザ端末２が検出する周辺の共有周波数帯基地局３（図中ではＡＰ）とそれら共有周波数帯基地局３が互いに検出可能か否かを示すリンクを示す図である。互いに直線で接続されているユーザ端末２または共有周波数帯基地局３は、互いに識別情報を検出可能であることを示す。
【００９９】
図７で得られる互いに検出可能であるか否かは、ユーザ端末２または共有周波数帯基地局３から収集する識別情報から構築できる。ユーザ端末２の周辺にＡＰ１からＡＰ４までの異なる周波数チャネルで通信している共有周波数帯基地局３が４台存在していることを示している。図７で示された全ての無線端末の共有周波数帯の利用状況がユーザ端末２と接続先となる共有周波数帯基地局との間の通信品質に影響する。その時刻、その場所における無線環境の利用状況を正確に把握するほど、ユーザ端末２が実際に得られるスループット特性の推定精度が向上する。
【０１００】
図８は、全てのリンクの無線リソースの利用状況をランダムに与えた場合に、ユーザ端末２で得られるスループットの累積確率分布（ＣＤＦ：Cumulative Distribution Function）を示す。図８でＤａｔａ  ｐａｃｋｅｔ  ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎ  ｒａｔｉｏとは、物理層でのデータレートに対し、実際に得られたスループットの比である。すなわち、物理層で１００Ｍｂｐｓのスループットが得られるリンクで、１０Ｍｂｐｓの実行スループットであった場合、Ｄａｔａ  ｐａｃｋｅｔ  ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎ  ｒａｔｉｏは０．１となる。
【０１０１】
図８に示すシミュレーション結果は、全てのリンクで生じるトラヒックがランダムである場合には、ユーザ端末２で得られる可能性のあるスループットの分布は大きく変化しうることを示している。ＡＰ３に接続することで平均して高いスループットが得られることができることも確認できるが、ＡＰ１やＡＰ４にもスループットが高くなる条件が存在する。ここで、リンクに対し生成するトラヒックをＤａｔａ  ｐａｃｋｅｔ  ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎ  ｒａｔｉｏで０から１になるようにランダムに設定しているが、ＵＣ通信状況評価部１６において、リンクに対してトラヒック量を推定することで、より確からしい共有周波数帯の通信品質を評価することが可能となる。
【０１０２】
以上説明したように、将来の急激なトラヒック増に対応するため、免許周波数帯の通信に加え、複数システムが共存する周波数帯の通信を使用する場合、共有周波数は通信環境により著しく通信品質が低下するため、共有周波数を使用する無線環境情報を詳細に把握する必要がある。本実施形態では、共有周波数帯の無線環境情報を収集する条件を免許周波数帯の通信で指定することにより、効率的かつ詳細な無線環境情報を取得するようにした。この構成により、ユーザ端末が実際に得られる共有周波数帯の通信品質の推定精度を向上することが可能となり、その結果ユーザ端末に対しスループットが高くなる条件を適用することが可能となる。
【０１０３】
前述した実施形態における移動通信基地局１及びユーザ端末２をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、こ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、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサー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のように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。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く、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であってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【０１０４】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
移動局基地局から、共有周波数帯の無線情報を取得する時間的または空間的またはその両方を含む条件をユーザ端末に通知し、任意の条件の共有周波数帯の無線情報を取得することで、共有周波数帯の通信品質を評価し、免許周波数帯において効率的に共有周波数帯を活用する移動通信システムを実現することが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１０６】
１・・・移動通信基地局、１１・・・ＬＣ用アンテナ、１２・・・ＬＣ送受信部、１３・・・情報信号入出力部、１４・・・ＵＣ無線環境測定制御信号生成部、１６・・・ＵＣ通信状況評価部、１７・・・ＬＣ通信評価部、２、２−１〜Ｌ・・・ユーザ端末、２１・・・ＬＣ用アンテナ、２２・・・ＬＣ送受信部、２３・・・情報信号入出力部、２４・・・ＵＣ用アンテナ、２５・・・ＵＣ送受信部、２６・・・ＵＣ無線環境情報抽出部、２７・・・ＵＣ情報フィードバック信号生成部、２８・・・ＵＣ通信異常検出部、３、３−１〜Ｎ・・・共有周波数帯基地局、４、４−１〜Ｍ・・・第２移動通信基地局、５・・・ＵＣ無線環境情報記憶部
【図１】
0006411853.tif 000002
【図２】
0006411853.tif 000003
【図３】
0006411853.tif 000004
【図４】
0006411853.tif 000005
【図５】
0006411853.tif 000006
【図６】
0006411853.tif 000007
【図７】
0006411853.tif 000008
【図８】
0006411853.tif 000009