(57)【要約】【課題】  同一周波数帯域を利用する複数の無線通信システムに対し、動的に周波数を配置することができる無線通信システム、制御装置、基地局及び周波数配置方法を提供することを目的としている。【解決手段】  制御装置は、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、少なくとも１つの他の無線通信システムに割り当てられた周波数帯域の利用状況に基づいて、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備える。【選択図】  図９
2005210703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける制御装置において：
他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、
少なくとも１つの他の無線通信システムに割り当てられた周波数帯域の利用状況に基づいて、前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段；
前記周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段；
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において：
前記周波数帯域決定手段は、同一セル内と隣接セル内において、前記他の無線通信システムが割り当てていない周波数帯域を検索し、その検索結果に基づいて、前記各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置において：
前記分割帯域を分割する分割手段；
を備え、
繰返し利用セル数決定手段は、前記分割された分割帯域の利用状況に基づいて、前記分割された分割帯域毎の周波数繰返し利用セル数を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか１項に記載の制御装置において：
前記分割帯域毎の通信品質を収集する通信品質収集手段；
を備え、
前記周波数帯域決定手段は、前記通信品質に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項５】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける制御装置において：
他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、
前記分割帯域毎の通信品質を収集する通信品質収集手段；
前記通信品質に基づいて、前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段；
前記周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段；
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項６】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける制御装置において：
他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、
所定の指標と、予め決定された前記所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定する割り当てチャネル数決定手段；
前記割り当てチャネル数の上限値に基づいて、前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段；
前記周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段；
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項７】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける制御装置において：
他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、
前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段；
所定の指標と、予め決定された前記所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定する割り当てチャネル数決定手段；
前記上限値に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段；
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の制御装置において：
前記割り当てチャネル数決定手段は、各無線通信システムによりカバーされるエリアおよび重複して利用される周波数帯のうちの少なくとも一方を細分化し、前記細分化された単位で、適応的に前記所定の指標および前記割り当てチャネル数の上限値のうち少なくとも一方を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の制御装置において：
前記割り当てチャネル数決定手段は、前記所定の指標として、各無線通信システムのサービス品質、各無線通信システムの周波数チャネル毎の伝送品質および各無線通信システムのトラヒック量のうち、少なくとも１つを用いることを特徴とする制御装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれか１項に記載の制御装置において：
少なくとも１つの無線通信システムによる周波数帯域の利用状況を収集する帯域利用状況収集手段；
を備え、
前記周波数帯域決定手段は、前記利用状況に基づいて、前記各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の制御装置において：
前記帯域利用状況収集手段は、少なくとも１つの無線通信システムで周波数配置が行われるたびに周波数帯域の利用状況を収集することを特徴とする制御装置。
【請求項１２】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおいて：
他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、
少なくとも１つの無線通信システムから該無線通信システムによる周波数帯域の利用状況を収集する帯域利用状況収集手段；
前記利用状況に基づいて、前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段；
前記周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段；
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける周波数配置方法であり、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当てる周波数配置方法であって：
少なくとも１つの他の無線通信システムに割り当てられた周波数帯域の利用状況に基づいて、前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定するステップ；及び
前記周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定するステップ；
を有することを特徴とする周波数配置方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の周波数配置方法において、
同一セル内と隣接セル内において、前記他の無線通信システムが割り当てていない周波数帯域を検索するステップ；
前記検索結果に基づいて、前記各基地局へ割り当てる分割帯域を決定するステップ；
を有することを特徴とする周波数配置方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の周波数配置方法において、
前記分割帯域を分割するステップ；
前記分割された分割帯域の利用状況に基づいて、前記分割された分割帯域毎の周波数繰返し利用セル数を決定するステップ；
を有することを特徴とする周波数配置方法。
【請求項１６】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける基地局において：
他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、
少なくとも１つの基地局から該無線通信システムによる周波数帯域の利用状況を収集する帯域利用状況収集手段；
前記利用状況に基づいて、前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段；
前記周波数繰返し利用セル数に基づいて、自基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段；
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項１７】
請求項１６に記載の基地局において：
前記周波数帯域決定手段は、同一セル内と隣接セル内において、前記他の無線通信システムが割り当てていない周波数帯域を検索し、その検索結果に基づいて、割り当てる分割帯域を決定することを特徴とする基地局。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の基地局において：
前記分割帯域を分割する分割手段；
を備え、
繰返し利用セル数決定手段は、前記分割された分割帯域の利用状況に基づいて、前記分割された分割帯域毎の周波数繰返し利用セル数を決定することを特徴とする基地局。
【請求項１９】
請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の基地局において：
少なくとも１つの基地局へ割り当てられた分割帯域毎の通信品質を収集する通信品質収集手段；
を備え、
前記周波数帯域決定手段は、前記通信品質に基づいて、前記各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することを特徴とする基地局。
【請求項２０】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける基地局において：
他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、
少なくとも１つの基地局へ割り当てられた分割帯域毎の通信品質を収集する通信品質収集手段；
前記通信品質に基づいて、前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段；
前記周波数繰返し利用セル数に基づいて、自基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段；
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項２１】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける基地局において：
他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、
所定の指標と、予め決定された前記所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定する割り当てチャネル数決定手段；
前記割り当てチャネル数の上限値に基づいて、前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段；
前記周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段；
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項２２】
地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける基地局において：
他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、
前記分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段；
所定の指標と、予め決定された前記所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定する割り当てチャネル数決定手段；
前記上限値に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段；
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項２３】
請求項２１または２２に記載の基地局において：
前記割り当てチャネル数決定手段は、各無線通信システムによりカバーされるエリアおよび重複して利用される周波数帯のうちの少なくとも一方を細分化し、前記細分化された単位で、適応的に前記所定の指標および前記割り当てチャネル数の上限値のうち少なくとも一方を決定することを特徴とする基地局。
【請求項２４】
請求項２１乃至２３のいずれか１項に記載の基地局において：
前記割り当てチャネル数決定手段は、前記所定の指標として、各無線通信システムのサービス品質、各無線通信システムの周波数チャネル毎の伝送品質および各無線通信システムのトラヒック量のうち、少なくとも１つを用いることを特徴とする基地局。
【請求項２５】
請求項１６乃至２４のいずれか１項に記載の基地局において：
前記帯域利用状況収集手段は、少なくとも１つの無線通信システムで周波数配置が行われるたびに周波数帯域の利用状況を収集することを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地理的に重複して複数のセルラシステムが展開し、各システムが利用可能な全周波数帯域或いはその一部として、同一周波数帯域を利用する環境下において、システム間の相互干渉を回避しながら各システムの基地局が通信に用いる周波数帯域を配置する無線通信システム、制御装置及び基地局並びに周波数配置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラシステムは、無線通信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。さらに、将来は第4世代移動通信方式が導入され、無線通信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。
【０００３】
現在の無線通信システムでは、原則的に単一の無線通信システムに対して、所要の周波数及び周波数帯域が固定的に配置される。このような周波数配置により他の無線通信システムとの干渉を回避する。
【０００４】
しかし、無線通信システムの多様化に伴い、複数の無線通信システムに対して固定的に周波数を配置した場合には、周波数帯域の確保は困難となる。そこで、利用目的が異なる複数の無線通信システムにより、同一周波数帯域を共用する技術が必要となる。この共用技術により、市場や利用者の需要に応じた柔軟で効率的なシステム展開が可能になる。しかし、複数の無線通信システムにより周波数を共用するには、通信品質やシステム容量の劣化を軽減する干渉回避技術が必要である。
【０００５】
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を、図１を参照して説明する。図１は、2.4GHz帯域を使用するIEEE802.11b標準の無線LANとBluetoothとの間の相互干渉を示す図である。IEEE802.11b標準の無線LANシステムおよびBluetoothシステムは、ISM(Industrial, Scientific, and Medical)帯域の2400MHz〜2483.5MHzを利用する。
【０００６】
第１図（ａ）に示すように、無線LANシステムで用いられる周波数チャネルは2412MHz〜2484MHzの範囲で、5MHz間隔でオーバラップしながら配置される。一方、Bluetoothシステムで用いられる周波数チャネルは2402MHz〜2480MHzの範囲で、1MHz間隔でオーバラップせずに設定される。
【０００７】
また、図１（ｂ）に示すように、無線LANシステムでは直接シーケンス・スペクトラム拡散(Direct Sequence Spread Spectrum : DSSS)方式で変調された1210μsec長の高速無線LANデータパケットを送信するのに対し、Bluetoothでは625μsec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)方式で変調して信号を送信する。
【０００８】
このため、無線LANとBluetoothとが同時に利用された場合、1つの無線LANパケットを送信する間に2つのBluetoothデータスロットが送信される。このとき、Bluetoothがホッピングした周波数帯域が、無線LANが利用する周波数帯域と重なった場合には、両者の衝突が生じデータの欠損を招く。
【０００９】
このような無線通信システムにおける干渉及びデータの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ではデータの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、Bluetoothでは適応周波数ホッピング（Adaptive Frequency Hopping : AFH）方式が用いられる。
【００１０】
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プルを送信し、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、他の送信端末による送信データとの衝突を回避する。一方、AFH方式では、衝突が生じる周波数帯を適応的に避けて周波数ホッピングを行うことにより、干渉を回避する。
【００１１】
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の例として、OFDM/TDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing / Time Division Multiple Access)方式と互換性を有するGSM(Global System for Mobile Communications)方式に基づいて信号を送信する送信方法及び送信装置、高精度なチャネル推定を行う受信方法及び受信装置が示されている。
【００１２】
この例では、図２（ａ）に示されるOFDM方式及びGSM方式の周波数配置に対して、図２（ｂ）に示すように、複数のサブキャリアをGSM周波数チャネルに対応する周波数帯域に配置し、生成されるOFDM / TDMAタイムスロットの整数倍を１又は整数個のGSMタイムスロットに一致させ、ｎを２以上の整数として、パイロットシンボルを（ｎ−１）個おきの副搬送波に配置する。このようにすることにより、各無線通信システムのキャリアに応じた占有帯域を無線通信システム間で重複することなく利用する（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
また、周波数分割多重方式、時間分割多重方式、符号分割多重方式の３種類のアクセス制御を用いた無線通信システムが示されている。
【００１４】
この例では、全伝送帯域を複数の帯域に分割し、その分割された帯域を単位とする周波数分割によるアクセス、各分割された帯域における符号分割によるアクセス及び時間軸方向にタイムスロットを構成し、時間分割によるアクセスを用いる（例えば、特許文献２参照）。
【００１５】
ところで、セルラシステムでは、限られた無線周波数帯域を１無線通信システムのみで利用する場合においても、同一周波数チャネルによる干渉の影響を考慮して各基地局に対する周波数帯域の配置制御が必要である。
【００１６】
従来の周波数分割多重接続(Frequency Division Multiple Access : FDMA)や時分割多重接続(Time Division Multiple Access : TDMA)の無線通信システムにおいて、各基地局に対して利用する周波数チャネルを固定的に配置する方式では、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)の限界値が規定される。この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チャネル及び隣接周波数チャネルの繰り返し利用距離が決定される。
【００１７】
この場合、隣接周波数チャネルの繰り返し利用距離を小さくすると、同一周波数チャネルを地理的に高密度に繰り返し利用できるため、基地局当りの周波数チャネルを増大させ、システム容量を増加させることができるが、異なる基地局で利用される同一周波数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。一方、繰り返し利用距離を大きくすると、通信品質の劣化率は低く抑えることができるが、各基地局で利用できる周波数チャネル数は減少し、システム容量は小さくなる。
【００１８】
従来のFDMAやTDMAの無線通信システムでは、通信品質を保証するための繰り返し利用距離、あるいは干渉量のしきい値を予め定め、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。
【００１９】
上述した固定周波数チャネル配置に対して、システム容量及び周波数の利用効率を向上させるために、動的な周波数割り当てを行うダイナミックチャネル割当(Dynamic Channel Assignment : DCA)がある。
【００２０】
DCAでは、ある基地局において、ある周波数チャネルの利用可否を、周波数繰り返し利用距離や、周辺の基地局による当核周波数の利用状況及び干渉量の測定結果に応じて判断し、利用可能とされた周波数チャネルを割り当てる。その結果、他の基地局との間における同一周波数チャネル干渉を回避しつつ各基地局のトラフィック状況を考慮した周波数利用が可能になる。
【００２１】
例えば、周波数繰り返し利用距離に応じたDCAの代表的な方法として、ＲＰ(Reuse Partitioning)法が挙げられる。ＲＰ法は、基地局と移動局との間の距離に応じて、利用可能な周波数チャネルを決定する方法である。図３に示すように、基地局と移動局との間の距離が小さい環境では同一周波数チャネルを近接した別の基地局で利用し、基地局と移動局との間の距離が大きな環境では同一周波数チャネルを遠方の基地局で利用する。
【特許文献１】特開２０００−６８９７５号公報
【特許文献２】特開２００２−１１１６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
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、相互干渉により、互いの無線通信システムの通信容量が低下する問題がある。
【００２３】
また、無線通信システムで利用可能な周波数帯域は、他の無線通信システムが利用する周波数帯域により制限され、無線通信システムにトラヒック集中が発生すると、他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、トラヒックの偏在に対応できない問題がある。
【００２４】
そこで本発明においては、同一周波数帯域を利用する複数の無線通信システムに対し、動的に周波数を配置することができる無線通信システム、制御装置、基地局及び周波数配置方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決するため、本発明に係る制御装置は、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける制御装置において、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、少なくとも１つの他の無線通信システムに割り当てられた周波数帯域の利用状況に基づいて、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備えるものである。
【００２６】
このように構成することにより、少なくとも１つの他の無線通信システムに割り当てられた周波数帯域の利用状況に基づいて、周波数繰返し利用セル数を決定でき、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【００２７】
さらに、周波数帯域決定手段は、同一セル内と隣接セル内において、他の無線通信システムが割り当てていない周波数帯域を検索し、その検索結果に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定するようにしてもよい。
【００２８】
さらに、分割帯域を分割する分割手段を備え、繰返し利用セル数決定手段は、分割された分割帯域の利用状況に基づいて、分割された分割帯域毎の周波数繰返し利用セル数を決定するようにしてもよい。
【００２９】
さらに、分割帯域毎の通信品質を収集する通信品質収集手段を備え、周波数帯域決定手段は、通信品質に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定するようにしてもよい。
【００３０】
さらに、少なくとも１つの無線通信システムによる周波数帯域の利用状況を収集する帯域利用状況収集手段を備え、周波数帯域決定手段は、利用状況に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定するようにしてもよい。さらに、帯域利用状況収集手段は、少なくとも１つの無線通信システムで周波数配置が行われるたびに周波数帯域の利用状況を収集するようにしてもよい。
【００３１】
また、本発明に係る他の制御装置は、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける制御装置において、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、分割帯域毎の通信品質を収集する通信品質収集手段と、通信品質に基づいて、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備えるものである。
【００３２】
このように構成することにより、分割帯域毎の通信品質に基づいて、周波数繰返し利用セル数を決定でき、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【００３３】
さらに、少なくとも１つの無線通信システムによる周波数帯域の利用状況を収集する帯域利用状況収集手段を備え、周波数帯域決定手段は、利用状況に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定するようにしてもよい。さらに、帯域利用状況収集手段は、少なくとも１つの無線通信システムで周波数配置が行われるたびに周波数帯域の利用状況を収集するようにしてもよい。
【００３４】
また、本発明に係る他の制御装置は、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける制御装置において、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、所定の指標と、予め決定された所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定する割り当てチャネル数決定手段と、割り当てチャネル数の上限値に基づいて、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備えるものである。
【００３５】
このように構成することにより、所定の指標と、予め決定された所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定し、この割り当てチャネル数の上限値に基づいて、周波数繰返し利用セル数を決定でき、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【００３６】
また、本発明に係る他の制御装置は、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける制御装置において、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、所定の指標と、予め決定された所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定する割り当てチャネル数決定手段と、上限値に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備えるものである。
【００３７】
このように構成することにより、所定の指標と、予め決定された所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定し、この割り当てチャネル数の上限値に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【００３８】
また、本発明に係る無線通信システムは、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおいて、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、少なくとも１つの無線通信システムから該無線通信システムによる周波数帯域の利用状況を収集する帯域利用状況収集手段と、利用状況に基づいて、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備えるものである。
【００３９】
このように構成することにより、少なくとも１つの他の無線通信システムに割り当てられた周波数帯域の利用状況に基づいて、周波数繰返し利用セル数を決定でき、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【００４０】
また、本発明に係る無線通信システムにおける周波数配置方法は、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける周波数配置方法であり、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当てる周波数配置方法であって、少なくとも１つの他の無線通信システムに割り当てられた周波数帯域の利用状況に基づいて、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定するステップ、及び周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定するステップを有する方法である。
【００４１】
このようにすることにより、少なくとも１つの他の無線通信システムに割り当てられた周波数帯域の利用状況に基づいて、周波数繰返し利用セル数を決定でき、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【００４２】
さらに、同一セル内と隣接セル内において、他の無線通信システムが割り当てていない周波数帯域を検索するステップと、検索結果に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定するステップとを有するようにしてもよい。
【００４３】
さらに、分割帯域を分割するステップと、分割された分割帯域の利用状況に基づいて、分割された分割帯域毎の周波数繰返し利用セル数を決定するステップと、  を有するようにしてもよい。
【００４４】
また、本発明に係る基地局は、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける基地局において、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、少なくとも１つの基地局から該無線通信システムによる周波数帯域の利用状況を収集する帯域利用状況収集手段と、利用状況に基づいて、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、周波数繰返し利用セル数に基づいて、自基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備えるものである。
【００４５】
このように構成することにより、少なくとも１つの他の無線通信システムに割り当てられた周波数帯域の利用状況に基づいて、周波数繰返し利用セル数を決定でき、自基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【００４６】
さらに、周波数帯域決定手段は、同一セル内と隣接セル内において、他の無線通信システムが割り当てていない周波数帯域を検索し、その検索結果に基づいて、割り当てる分割帯域を決定するようにしてもよい。
【００４７】
さらに、分割帯域を分割する分割手段を備え、繰返し利用セル数決定手段は、分割された分割帯域の利用状況に基づいて、分割された分割帯域毎の周波数繰返し利用セル数を決定するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、少なくとも１つの基地局へ割り当てられた分割帯域毎の通信品質を収集する通信品質収集手段を備え、周波数帯域決定手段は、通信品質に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定するようにしてもよい。さらに、帯域利用状況収集手段は、少なくとも１つの無線通信システムで周波数配置が行われるたびに周波数帯域の利用状況を収集するようにしてもよい。
【００４９】
また、本発明に係る他の基地局は、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける基地局において、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、少なくとも１つの基地局へ割り当てられた分割帯域毎の通信品質を収集する通信品質収集手段と、通信品質に基づいて、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、周波数繰返し利用セル数に基づいて、自基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備えるものである。
【００５０】
このように構成することにより、分割帯域毎の通信品質に基づいて、周波数繰返し利用セル数を決定でき、自基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【００５１】
さらに、帯域利用状況収集手段は、少なくとも１つの無線通信システムで周波数配置が行われるたびに周波数帯域の利用状況を収集するようにしてもよい。
【００５２】
また、本発明に係る他の基地局は、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける基地局において、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、所定の指標と、予め決定された所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定する割り当てチャネル数決定手段と、割り当てチャネル数の上限値に基づいて、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、周波数繰返し利用セル数に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備えるものである。
【００５３】
このように構成することにより、所定の指標と、予め決定された所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定し、この割り当てチャネル数の上限値に基づいて、周波数繰返し利用セル数を決定でき、自基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【００５４】
また、本発明に係る他の基地局は、地理的に混在して展開される複数の無線通信システムにおける基地局において、他の無線通信システムと周波数帯域の一部を重複して利用し、当該制御装置に制御される複数の基地局は、自無線通信システムの割り当て周波数帯域を分割した各分割帯域に個別の周波数チャネルを割り当て、分割帯域毎に割り当てる周波数チャネルの繰返し利用数を示す周波数繰返し利用セル数を決定する繰返し利用セル数決定手段と、所定の指標と、予め決定された所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定する割り当てチャネル数決定手段と、上限値に基づいて、各基地局へ割り当てる分割帯域を決定する周波数帯域決定手段とを備えるものである。
【００５５】
このように構成することにより、所定の指標と、予め決定された所定の指標のしきい値との差分量に基づいて、重複して利用できる割り当てチャネル数の上限値を決定し、この割り当てチャネル数の上限値に基づいて、自基地局へ割り当てる分割帯域を決定することができる。
【発明の効果】
【００５６】
本発明の実施例によれば、同一周波数帯域を利用する複数の無線通信システムに対し、動的に周波数を配置することができる無線通信システム、制御装置、基地局及び周波数配置方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００５８】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００５９】
一般的に、セルラシステムでは、セル内外のマルチユーザ干渉により伝送品質が劣化する。周波数チャネルの利用の可否は、セルラシステムにおける被干渉量を干渉量しきい値と比較することにより判定される。
【００６０】
FDMAシステムやTDMAシステムでは、システムパラメータ（変調方式や誤り訂正技術等）、周波数繰返し数及びトラヒックの種類等に応じて所要の品質を満たすための干渉量しきい値が決定される。一方、CDMA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セル周波数繰返しが可能である。しかし、トラヒック量、トラヒックの種類による可変拡散率及び送信電力制御により、干渉量しきい値は変化する。
【００６１】
そこで本発明の実施例では、干渉に対する特性が異なるCDMAシステムとFDMAシステムとが同一周波数帯域を重複して利用する場合について説明する。但し、干渉に対する特性が同等である２無線通信システム、例えば、FDMAシステムとTDMAシステムとが同一周波数帯域を重複して利用する場合、また、3無線通信システム以上が同一周波数を重複して使用する場合においても、本発明を適用できる。
【００６２】
次に、FDMAシステムとCDMAシステムとが、干渉回避技術を適用せず、同一周波数帯域を重複して利用する例を、図４を参照して説明する。
【００６３】
FDMAシステムから見た場合には、図４（ａ）に示すように、被干渉量が、干渉量しきい値（FDMAの許容干渉量）以上に増大すると、周波数チャネル割り当てが困難になる。特に、１セル周波数繰返しを行うCDMA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。
【００６４】
一方、CDMAシステムから見た場合には、図４（ｂ）に示すように、FDMA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。
【００６５】
従って、FDMAシステムに対しては被干渉量を干渉量しきい値以下になるようにし、CDMA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、各無線通信システム間の干渉を考慮し周波数配置を行うことが必要になる。
【００６６】
次に、本発明の実施例にかかる無線通信システムの構成を、図５を参照して説明する。本実施例にかかる無線通信システムは、周波数繰り返し利用セル数を適応的に制御するものである。
【００６７】
各無線通信システムは複数の移動局と、複数の基地局と、それらを統括する制御局（制御装置）とにより構成される。例えば、図５において、CDMAシステムは複数の移動局１〜５、複数の基地局２１〜２３、制御局３０により構成され、FDMAシステムは複数の移動局６〜１１、複数の基地局２４〜２６、制御局３１により構成される。
【００６８】
また、各無線通信システムの制御局３０及び３１は、CDMAシステムとFDMAシステムとを統合して制御するシステム間共通制御局４０に接続される。
【００６９】
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける基地局及びシステム間共通制御局の構成を、図６を参照して説明する。基地局２１〜２６は同様の構成であるため、基地局２１について説明し、基地局２２〜２６についての説明は省略する。
【００７０】
本実施例に係る無線通信システムにおける基地局２１は、制御局３０と接続された基地局情報通知部２１−１と、基地局情報通知部２１−１及び制御局３０と接続された周波数チャネル割当部２１−２、基地局情報通知部２１−１と接続された通信品質測定部２１−３とを備える。
【００７１】
周波数チャネル割当部２１−２は、制御局３０により決定された周波数配置に基づいて、基地局２１のセルに在圏する移動局１及び２に対して、通信に用いる周波数チャネルを割り当てる。通信品質測定部２１−３は、CDMAシステムが利用可能な周波数帯域における通信品質を測定する。基地局情報通知部２１−１は、周波数チャネルの割り当て結果及び通信品質の測定結果を制御局３０へ通知する。
【００７２】
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３０は、基地局２１〜Ｎ（Ｎは正の整数）と接続され、基地局２１〜Ｎが送信した周波数チャネルの割り当て結果及び通信品質の測定結果の情報を、システム間共通制御部４０へ通知する。
【００７３】
次に、本実施例に係る無線通信システムにおけるシステム間共通制御局４０は、制御局３０に接続された帯域利用状況収集部４０−１及び通信品質状況収集部４０−３と、帯域利用状況収集部４０−１及び通信品質状況収集部４０−３に接続された共通制御部４０−５と、共通制御部４０−５に接続された共通データテーブル４０−２及び通信品質状況管理テーブル４０−４とを備える。
【００７４】
帯域利用状況収集部４０−１は、制御局３０からの送信信号から周波数チャネルの割り当て結果を収集し、共通制御部４０−５に入力する。通信品質状況収集部４０−３は、制御局３０からの送信信号から通信品質の測定結果を収集し、共通制御部４０−５に入力する。
【００７５】
共通制御部４０−５は、入力された周波数チャネルの割り当て結果及び通信品質の測定結果を共通データテーブル４０−２及び通信品質状況管理テーブル４０−４に反映する。共通データテーブル４０−２は周波数チャネルの割り当て結果をセル毎に記憶する。通信品質状況管理テーブル４０−４は通信品質の測定結果を周波数帯域毎に記憶する。この場合、共通制御部４０−５は、入力された基地局２１の周波数チャネルの割り当て結果を、共通データテーブル４０−２が備えるCDMAシステムの基地局２１に関する共通データテーブルに反映する。また、共通制御部４０−５は、入力された基地局２１の通信品質の測定結果を、通信品質状況管理テーブル４０−４が備えるCDMAシステムの基地局２１に関する通信品質状況管理テーブルに反映する。
【００７６】
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３０の構成を、図７を参照して説明する。
【００７７】
制御局３０は、システム間共通制御局４０の共通制御部４０−５と接続された共通データテーブル参照部３０−１及び通信品質状況管理テーブル参照部３０−２と、共通データテーブル参照部３０−１及び通信品質状況管理テーブル参照部３０−２と接続された周波数繰返し数制御部３０−３と、周波数繰返し数制御部３０−３と接続された周波数帯域決定部３０−４とを備える。また、周波数繰返し数制御部３０−３は、共通データテーブル参照部３０−１、通信品質状況管理テーブル参照部３０−２及び周波数帯域決定部３０−４と接続された周波数繰返し数決定部３０−３１と、周波数繰返し数決定部３０−３１及び周波数帯域決定部３０−４と接続された重複利用回避部３０−３２とを備える。
【００７８】
共通データテーブル参照部３０−１は、システム間共通制御局４０の共通データテーブル４０−２を参照して、各無線通信システムの基地局毎の周波数配置を抽出する。通信品質状況管理テーブル参照部３０−２は、システム間共通制御局４０の通信品質状況管理テーブル４０−４を参照して、各無線通信システムの周波数帯域毎の通信品質を抽出する。
【００７９】
周波数繰返し数決定部３０−３１は、共通データテーブル参照部３０−１及び通信品質状況管理テーブル参照部３０−２により抽出された基地局毎の周波数配置及び周波数帯域毎の通信品質に基づき、各システムのトラヒック、所要通信品質を考慮して周波数帯域毎の最適周波数繰返し数を決定する。重複利用回避部３０−３２は、同一セルにおける同一周波数帯域の重複利用を回避するように制御する。
【００８０】
周波数帯域決定部３０−４は、周波数繰返し数決定部３０−３１及び重複利用回避部３０−３２からの出力信号に基づき、当該制御局３０が統括する各基地局２１に対して、周波数配置を決定する。決定された周波数配置は各基地局２１、２２、２３へ通知され、各基地局において周波数制御が行われる。
【００８１】
また、決定された周波数配置はシステム間共通制御局４０へも通知され、共通制御部４０−５は、共通データテーブル４０−２の更新を行う。
【００８２】
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３０の周波数配置フローについて、図８を参照して説明する。
【００８３】
本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３０の周波数配置フローは、動的周波数配置法を適用した方法である。
【００８４】
移動局、例えば移動局１及び２が発信要求を送信することにより、基地局２１は呼の受付を行う。基地局２１により呼の受付が行われると、基地局２１に接続された制御局３０の共通データテーブル参照部３０−１は、システム間共通制御局４０の共通データテーブル４０−２を参照して、自基地局２１の周辺に設置された基地局、例えば基地局２２〜２６における帯域利用状況を参照する（ステップＳ８１）。
【００８５】
次に、制御局３０の通信品質状況管理テーブル参照部３０−２は、システム間共通制御局４０の通信品質状況管理テーブル４０−４を参照して、各無線通信システム、例えばFDMAシステムの通信品質状況を参照する（ステップＳ８２）。
【００８６】
次に、制御局３０の周波数繰返し数制御部３０−３により、最適な周波数繰返し利用セル数の算出が行われる。この周波数繰返し数制御部３０−３では、周波数繰返し数決定部３０−３１により、帯域利用状況及び通信品質状況に基づいて、周波数繰返し利用セル数の算出が行われ、重複利用回避部３０−３２により、同一セルに同一周波数帯域を重複利用しないように制御される（ステップＳ８３）。
【００８７】
次に、周波数帯域決定部３０−４において、各無線通信システム及び各基地局の周波数配置の決定が行われ、決定された周波数配置は各無線通信システム、各基地局に通知されるとともに、システム間共通制御局４０に通知される（ステップＳ８４）。例えば、同一セル内と隣接セル内において、他の無線通信システムが割り当てていない周波数帯域を検索し、その検索結果に基づいて、各基地局へ配置する分割帯域を決定する。システム間共通制御局４０は、受信した周波数配置を共通データテーブル４０−２に反映する（ステップＳ８５）。制御局３０から周波数配置を受信した基地局は、各呼に周波数チャネルを割り当てる。
【００８８】
次に、本実施例にかかる無線通信システムの構成について、図９を参照して説明する。
【００８９】
本実施例にかかる無線通信システムは、例えばCDMAシステムから構成される無線システム１００と、例えばFDMAシステムから構成される無線システム２００と、無線システム１００及び２００の帯域使用状況及び通信品質状況を管理するシステム間共通制御局３００とを備える。
【００９０】
無線通信システム１００と無線通信システム２００は、同様の構成であるため無線システム１００について説明し、無線通信システム２００の説明は省略する。
【００９１】
無線通信システム１００は、基地局１００−１〜１００−３と、基地局１００−１〜１００−３に接続された制御局１００−４とを備える。制御局１００−４は、各基地局のチャネル数決定部１００−４１と、各基地局のチャネル数決定部１００−４１に接続されたシステム全体チャネル数決定部１００−４２と、システム全体チャネル数決定部１００−４２に接続された周波数繰返し数制御部１００−４３と、周波数繰返し数制御部１００−４３及び基地局１００−１〜１００−３に接続された周波数帯域決定部１００−４４とを備える。
【００９２】
各基地局のチャネル数決定部１００−４１は、各基地局１００−１〜１００−３の所要チャネル数を決定する。システム全体チャネル数決定部１００−４２は、無線通信システム１００全体の所要チャネル数と使用可能帯域とを決定する。最適周波数繰返し数制御部１００−４３は、制御局１００−４が管轄する基地局、例えば基地局１００−１〜１００−３における周波数繰返し数を決定する。
【００９３】
周波数帯域決定部１００−４４は、各基地局１００−１〜１００−３に周波数を配置する。例えば、自無線通信システムに割り当てられた周波数帯域を分割し、その各分割帯域のうち、同一セル内と隣接セル内において、他の無線通信システムが割り当てていない周波数帯域を検索し、その検索結果に基づいて、各基地局へ配置する分割帯域を決定する。
【００９４】
また、制御局１００−４に、分割帯域を分割する分割部（図示なし）を備え、周波数繰返し数制御部１００−４３は分割された分割帯域の利用状況に基づいて、分割された分割帯域毎の周波数繰返し利用セル数を決定するようにしてもよい。
【００９５】
システム間共通制御局３００は、システム全体チャネル数決定部１００−４２及び２００−４２に接続された帯域利用状況収集部３００−１と、最適周波数繰返し数制御部１００−４３及び２００−４３に接続された通信品質状況収集部３００−３と、帯域利用状況収集部３００−１及び通信品質状況収集部３００−３に接続された共通制御部３００−５と、共通制御部３００−５に接続された共通データテーブル３００−２及び通信品質状況管理テーブル３００−４とを備える。
【００９６】
帯域利用状況収集部３００−１は、制御局１００−４及び２００−４からの送信信号から周波数チャネルの割り当て結果を収集し、共通制御部３００−５に入力する。
【００９７】
通信品質状況収集部３００−３は、制御局１００−４及び２００−４からの送信信号から制御局１００−４及び２００−４が管轄する基地局１００−１〜１００−３及び基地局２００−１〜２００−２の干渉状況等の通信品質を収集し、共通制御部３００−５に入力する。
【００９８】
共通制御部３００−５は、入力された周波数チャネルの割り当て結果及び通信品質を共通データテーブル３００−２及び通信品質状況管理テーブル３００−４に反映する。また、無線通信システム１００及び２００の要求に応じて、帯域利用状況及び通信品質を送信する。
【００９９】
このように構成することにより、周波数繰り返し利用セル数を適応的に制御することができる。
【０１００】
次に、本実施例における無線通信システムにおける周波数配置方法について、図１０を参照して説明する。
【０１０１】
無線通信システム１００及び無線通信システム２００には、同一の周波数帯域が割り当てられている。本実施例に係る無線通信システムでは、周波数繰返し利用セル数を適応的に制御することにより、無線通信システム毎に異なる周波数帯域を用いて信号を伝送する。
【０１０２】
図１０（ａ）に示すように、無線通信システム１００は、例えばCDMAシステムにより構成され、割り当てられた周波数帯域（システム割当帯域）をＦＡ、ＦＢ、ＦＣ、ＦＤ、ＦＥに分割する。また、無線通信システム２００は、例えばFDMAシステムにより構成され、割り当てられた周波数帯域（システム割当帯域）をＦＡ−ａ、ＦＡ−ｂ、・・・、ＦＡ−ｇ、・・・、ＦＥ−ａ、ＦＥ−ｂ、・・・、ＦＥ−ｇに分割する。
【０１０３】
一般的に、１つの無線通信システムがある周波数帯域を占有する場合には、図１０（ｂ）に示すように、耐干渉性の強いCDMAでは１セル周波数繰り返し利用が可能である。一方、FDMAでは同一周波数による干渉を低減するために同一周波数チャネルを例えば３セル毎の周波数繰返し利用を行う固定周波数配置が行われる。
【０１０４】
複数の無線通信システムが同一周波数帯域を利用する環境において、無線通信システム毎の周波数帯域毎に周波数繰返し利用セル数を適応的に制御する。この場合、システム容量とシステム毎の通信品質のトレードオフを考慮することにより、複数の無線通信システムの共存及び周波数の有効利用を実現できる。
【０１０５】
本実施例においては、無線通信システム２００に対して、所要システム容量を確保できる限り周波数繰返し利用セル数を増大する。例えば、分割されたシステム割り当て帯域ＦＢ−ａ、ＦＢ−ｂ、・・・、ＦＢ−ｇ、・・・、ＦＥ−ａ、ＦＥ−ｂ、・・・、ＦＥ−ｇについて周波数繰返し利用数を３セルから７セルに可変制御する。その結果、ＦＢ〜ＦＥの周波数帯域では無線通信システム２００のマルチセルにおける干渉を低減できる。
【０１０６】
FDMAシステムでは干渉量が干渉しきい値以下であれば、通信品質を一定に保つことができる。このため、周波数繰返し利用セル数を増加させることにより、干渉しきい値に対して十分なマージンを確保できる。従って、通信品質を維持しながら無線通信システム１００からの干渉を許容することができる。
【０１０７】
さらに、図１０（ｃ）に示すように、例えば、無線通信システム１００において、ＦＢ、ＦＣ、ＦＤ、ＦＥを１セルではなく４セル毎の周波数繰返し利用を行う。このようにすることにより、ＦＢ〜ＦＥの周波数帯域に２つのシステムを共存させることができる。
【０１０８】
但し、上述した繰返し利用数制御の結果、特定のセルにおける周波数配置は、例えば、無線通信システム１００にはＦＢが割り当てられ、一方、無線通信システム２００にはＦＢ−ｂ、ＦＣ−ｂ、ＦＤ−ｂ、ＦＥ−ｂと割り当てられる場合がある。この場合、システム１のＦＢとシステム２のＦＢ−ｂとは互いに強い干渉を及ぼす。このため、同一セルで、同一周波数帯域を配置しないように制御する。例えば、図１１において、あるセルに対して、４セル繰返し利用によりシステム１にＦＢが割り当てられている場合、このセルに対してシステム２にはＦＢ−ａ、・・・、ＦＢ−ｇを除いた周波数、例えばＦＣ−ｂ、ＦＤ−ｂ、ＦＥ−ｂが割り当てられ、ＦＢ−ａ、・・・、ＦＢ−ｇは、このセル以外のセルに割り当てられる。
【０１０９】
一方、周波数帯域ＦＡは、無線通信システム１００による１セル周波数繰返しに利用し、無線通信システム２００には配置しないようにすることにより、無線通信システム１００による高品質伝送を確保することができる。
【０１１０】
上述した周波数配置の結果、特定のセルで利用される周波数帯域を図１５に示す。あるセルに対して、図１２（ａ）に示すように、システム１には、周波数帯域ＦＡ及びＦＣが割り当てられる。また、システム２には、図１２（ｂ）に示すように、ＦＣ−ａ、・・・、ＦＣ−ｇを除いた周波数、例えばＦＢ−ａ、ＦＤ−ａ、ＦＥ−ａが割り当てられる。従って、システム１とシステム２とを併せた周波数配置は、図１２（ｃ）に示すように、ＦＡ、ＦＣ、ＦＢ−ａ、ＦＤ−ａ、ＦＥ−ａとなる。
【０１１１】
次に、システム間共通制御局４０が保持する共通データテーブル４０−２について、図１３を参照して説明する。
【０１１２】
共通データテーブル４０−２は、システム毎、基地局毎に周波数帯域の利用状況に関するデータを保持している。例えば、あるセル（セル１）について説明する。無線通信システム１００（システム１）は周波数割当帯域（チャネル番号）ＦＡ、ＦＢ、・・・・（Ａ、Ｂ、・・・）を有し、無線通信システム２００（システム２）は周波数割当帯域（チャネル番号）ＦＡについて周波数割当帯域ＦＡ−ａ、ＦＡ−ｂ、・・・ＦＥ−ｆ、ＦＥ−ｇ（ａ、ｂ、・・・）を有し、同様に、周波数割当帯域ＦＢについて、周波数割当帯域ＦＡ−ａ、ＦＡ−ｂ、・・・ＦＥ−ｆ、ＦＥ−ｇ（ａ、ｂ、・・・）を有する。
【０１１３】
無線通信システム１００の周波数割当帯域ＦＡと無線通信システム２００の周波数割当帯域ＦＡ−ａ、ＦＡ−ｂの共通番号として、Ａ−Ａ−ａ、Ａ−Ａ−ｂと、Ａが共通する場合には、使用状況を“塞“とすることにより、無線通信システム１００と無線通信システム２００とが重複する周波数帯域を配置しないようにする。同様に、無線通信システム１００の周波数割当帯域ＦＢについて、無線通信システム２００の周波数割当帯域ＦＢ−ａ、ＦＢ−ｂとなる場合にも共通番号として、Ｂ−Ｂ−ａ、Ｂ−Ｂ−ｂと、Ｂが共通し、使用状況を“塞“とする。
【０１１４】
それ以外の場合、例えば、無線通信システム１００の周波数割当帯域ＦＡに対して、無線通信システム２００の周波数割当帯域ＦＢ−ａ、ＦＢ−ｂである場合、共通番号として、Ａ−Ｂ−ａ、Ａ−Ｂ−ｂと、無線通信システム１００と無線通信システム２００の配置された周波数帯域が重複しない場合には、周波数帯域の使用状況に従って、“塞”又は“空”が記載される。
【０１１５】
また、システム間共通制御局４０の共通制御部４０−５は、基地局における周波数配置の変更、基地局による移動局との通信への周波数チャネル割当が実施される度に、この共通データテーブル４０−２の内容を更新する。
【０１１６】
このような共通データテーブル４０−２を備えることにより、２つの無線通信システムが、同一周波数を同一セルで利用しないようにする或いは同一周波数による干渉を生じないようにすることができる。
【０１１７】
次に、本発明の第２の実施例に係る無線通信システムの構成を、図１４を参照して説明する。本実施例に係る無線通信システムは、図５を参照して説明した第１の実施例に係る無線通信システムにおけるシステム間共通制御局４０の機能を、同一周波数帯域を重複して使用する複数システムの制御局のうち少なくとも１無線通信システムの制御局に備えたものである。
【０１１８】
本実施例では、第１の実施例に係る無線通信システムにおいて、CDMAシステムの制御局に、システム間共通制御局４０の機能を備えた場合について説明する。
【０１１９】
CDMAシステムは、複数の移動局１〜５と、複数の基地局２１〜２３と、制御局３２により構成され、ＦＤＭＡシステムは複数の移動局６〜１１、複数の基地局２４〜２６、制御局３１により構成される。また、制御局３２は、制御局３１と接続されている。
【０１２０】
次に、本実施例にかかる無線通信システムにおける制御局３２の構成を、図１５を参照して説明する。なお、制御局３１及び基地局２１〜２６については、第１の実施例において説明した制御局及び基地局と同様の構成であるためその説明を省略する。
【０１２１】
本実施例にかかる無線通信システムにおける制御局３２は、帯域利用状況収集部３２−５と、帯域利用状況収集部３２−５に接続された共通データテーブル３２−１と、通信品質状況収集部３２−６と、通信品質状況収集部３２−６に接続された通信品質状況管理テーブル３２−２と、共通データテーブル３２−１及び通信品質状況管理テーブル３２−２と接続された周波数繰返し数制御部３２−３と、周波数繰返し数３２−３と接続された周波数帯域決定部３２−４とを備える。
【０１２２】
また、周波数繰返し数制御部３２−３は、共通データテーブル３２−１及び通信品質状況管理テーブル３２−２と接続された周波数繰返し数決定部３２−３１と、周波数繰返し数決定部３２−３１と接続された重複利用回避部３２−３２と、周波数繰返し数決定部３２−３１及び重複利用回避部３２−３２と接続された周波数帯域決定部３２−４とを備える。
【０１２３】
帯域利用状況収集部３２−５は、ＦＤＭＡシステムの制御局３１から周波数チャネルの割り当て結果を収集し、共通データテーブル３２−１に反映する。また、通信品質状況収集部３０−６は、通信品質の測定結果を収集し、通信品質状況管理テーブル３２−２に反映する。
【０１２４】
共通データテーブル３２−１は、他の無線通信システムの制御局と接続され、周波数チャネルの割り当て結果をセル毎に記憶する。例えば、ＦＤＭＡシステムの制御局３０の共通データテーブル参照部３０−１に接続される。通信品質状況管理テーブル３２−２は、他の無線通信システムの制御局と接続され、通信品質の測定結果を周波数帯域毎に記憶する。例えば、ＦＤＭＡシステムの制御局３０の通信品質状況管理テーブル参照部３０−２に接続される。
【０１２５】
周波数繰返し数決定部３２−３１は、共通データテーブル３２−１及び通信品質状況管理テーブル３２−２から基地局毎の周波数配置及び周波数帯域毎の通信品質に基づき、各システムのトラヒック、所要通信品質を考慮して周波数帯域毎の最適周波数繰返し数を決定する。重複利用回避部３２−３２は、同一セルにおける同一周波数帯域の重複利用を回避するように制御する。
【０１２６】
周波数帯域決定部３２−４は、周波数繰返し数決定部３２−３１及び重複利用回避部３２−３２からの出力信号に基づき、当該制御局３２が統括する各基地局２１に対して、周波数配置を決定する。決定された周波数配置は各基地局２１、２２、２３へ通知され、各基地局において周波数制御が行われる。また、決定された周波数配置は、共通データテーブル３２−１に反映される。
【０１２７】
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３２の周波数配置フローについて説明する。
【０１２８】
本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３２の周波数配置フローは、図８を参照して説明した第１の実施例に係る無線通信システムにおける制御局３２の周波数配置フローと同様であるため、図８を参照して説明する。
【０１２９】
移動局、例えば移動局１及び２が発信要求を送信することにより、基地局２１は呼の受付を行う。基地局２１により呼の受付が行われると、基地局２１に接続された制御局３２の周波数繰返し数制御部３２−３は共通データテーブル３２−１を参照して、自基地局２１の周辺に設置された基地局、例えば基地局２２〜２６における帯域利用状況を参照する（ステップＳ８１）。
【０１３０】
次に、制御局３２の周波数繰返し数制御部３２−３は、通信品質状況管理テーブル３２−２を参照して、各無線通信システム、例えばFDMAシステムの通信品質状況を参照する（ステップＳ８２）。
【０１３１】
次に、制御局３２の周波数繰返し数制御部３２−３により、最適な周波数繰返し利用セル数の算出が行われる。この周波数繰返し数制御部３２−３では、周波数繰返し数決定部３２−３１により、帯域利用状況及び通信品質状況に基づいて、周波数繰返し利用セル数の算出が行われ、重複利用回避部３２−３２により、同一セルに同一周波数帯域を重複利用しないように制御される（ステップＳ８３）。
【０１３２】
次に、周波数帯域決定部３２−４において、各無線通信システム及び各基地局の周波数配置の決定が行われ、決定された周波数配置は各無線通信システム、各基地局に通知される（ステップＳ８４）。例えば、同一セル内と隣接セル内において、他の無線通信システムが割り当てていない周波数帯域を検索し、その検索結果に基づいて、各基地局へ配置する分割帯域を決定する。制御局３２は、周波数配置を共通データテーブル３２−１に反映する（ステップＳ８５）。制御局３２から周波数配置を受信した基地局は、各呼に周波数チャネルを割り当てる。
【０１３３】
次に、本実施例にかかる無線通信システムの構成について、図１６を参照して説明する。
【０１３４】
本実施例にかかる無線通信システムは、例えばCDMAシステムから構成される無線システム１００と、例えばFDMAシステムから構成される無線システム２００とを備える。
【０１３５】
無線通信システム２００は、第１の実施例に係る無線通信システムにおいて説明した無線システムと同様の構成であるため、その説明を省略する。
【０１３６】
無線通信システム１００は、第１の実施例に係る無線通信システム１００と、制御部１００−４に、システム全体チャネル数決定部１００−４２に接続された共通データテーブル１００−４５と、最適周波数繰返し数制御部１００−４３に接続された通信品質状況管理テーブルを備える点で異なる。
【０１３７】
共通データテーブル１００−４５及び通信品質状況管理テーブル１００−４６は、周波数チャネルの割り当て結果及び通信品質を記憶する。
【０１３８】
このように、制御局に、周波数チャネルの割り当て結果及び通信品質を記憶する機能を備えたことにより、既存の制御部の改良により、周波数繰り返し利用セル数を適応的に制御することができる。
【０１３９】
本実施例では、制御部３２が共通データテーブル３２−１及び通信品質状況管理テーブルを備え、周波数繰返し数制御部３２−３が共通データテーブル３２−１及び通信品質状況管理テーブル３２−２を参照して帯域利用状況情報及び通信品質情報を収集し、これらの情報に基づいて周波数繰返し利用セル数を算出する場合について説明したが、制御部３２に共通データテーブル３２−１及び帯域利用状況収集部３２−５を備えず、周波数繰返し数制御部３２−３が通信品質状況管理テーブル３２−２のみを参照して通信品質を収集し、この情報に基づいて周波数繰返し利用セル数を算出するようにしても良い。
【０１４０】
次に、本発明の第３の実施例に係る無線通信システムの構成を、図１７を参照して説明する。本実施例に係る無線通信システムは、図１４を参照して説明した第２の実施例に係る無線通信システムにおける制御局３２の機能を、同一周波数帯域を重複して使用する複数システムの基地局に備えたものである。
【０１４１】
CDMAシステムは、複数の移動局１〜５と、複数の基地局２１〜２３により構成され、ＦＤＭＡシステムは複数の移動局６〜１１、複数の基地局２４〜２６、により構成される。
【０１４２】
次に、本実施例にかかる無線通信システムにおける基地局２１の構成を、図１８を参照して説明する。なお、基地局２２〜２６については、基地局２１と同様の構成であるためその説明を省略する。
【０１４３】
本実施例にかかる無線通信システムにおける基地局２１は、帯域利用状況収集部２１−８と、基地局情報通知部２１−５と、帯域利用状況収集部２１−８及び基地局情報通知部２１−５と接続された共通データテーブル２１−１と、通信品質状況収集部２１−９と、通信品質測定部２１−６と、通信品質状況収集部２１−９及び通信品質測定部２１−６と接続された通信品質状況管理テーブル２１−２と、共通データテーブル２１−１及び通信品質状況管理テーブル２１−２と接続された周波数繰返し数制御部２１−３と、周波数繰返し数制御部２１−３と接続された周波数帯域決定部２１−４と、周波数帯域決定部２１−４と接続された周波数チャネル割当部２１−７とを備える。
【０１４４】
また、周波数繰返し数制御部２１−３は、共通データテーブル２１−１及び通信品質状況管理テーブル２１−２と接続された周波数繰返し数決定部２１−３１と、周波数繰返し数決定部２１−３１と接続された重複利用回避部２１−３２と、周波数繰返し数決定部２１−３１及び重複利用回避部２１−３２と接続された周波数帯域決定部２１−４とを備える。
【０１４５】
帯域利用状況収集部２１−８は、自基地局２１の周辺に設置された基地局、例えば基地局２２における帯域利用状況を収集し、収集した帯域利用状況を共通データテーブル２１−１に反映する。また、通信品質状況収集部２１−９は、自基地局２１の周辺に設置された基地局、例えば基地局２２に割り当てられた分割帯域毎の通信品質を収集し、収集した通信品質を通信品質状況管理テーブルに反映する。
【０１４６】
周波数繰返し数決定部２１−３１は、共通データテーブル２１−１及び通信品質状況管理テーブル２１−２から基地局毎の周波数配置及び周波数帯域毎の通信品質に基づき、各システムのトラヒック、所要通信品質を考慮して周波数帯域毎の最適周波数繰返し数を決定する。重複利用回避部２１−３２は、同一セルにおける同一周波数帯域の重複利用を回避するように制御する。
【０１４７】
周波数帯域決定部２１−４は、周波数繰返し数決定部２１−３１及び重複利用回避部２１−３２からの出力信号に基づき、自基地局２１に対して、周波数配置を決定する。周波数チャネル割当部２１−７は、決定された周波数配置に基づき周波数を割り当てる。
【０１４８】
また、決定された周波数配置は、基地局情報通知部２１−５により、共通データテーブル２１−１に反映される。また、通信品質測定部２１−６は、通信品質の測定を行い、その結果を通信品質状況管理テーブル２１−２に反映する。
【０１４９】
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける基地局２１の周波数配置フローについて、図１９を参照して説明する。
【０１５０】
移動局、例えば移動局１及び２が発信要求を送信することにより、基地局２１は呼の受付を行う。基地局２１により呼の受付が行われると、基地局２１の周波数繰返し数制御部２１−３は共通データテーブル２１−１を参照して、自基地局２１の周辺に設置された基地局、例えば基地局２２における帯域利用状況を参照する（ステップＳ９１）。
【０１５１】
次に、周波数繰返し数制御部２１−３は、通信品質状況管理テーブル２１−２を参照して、各無線通信システム、例えばFDMAシステムの通信品質状況を参照する（ステップＳ９２）。
【０１５２】
次に、周波数繰返し数制御部２１−３により、最適な周波数繰返し利用セル数の算出が行われる。この周波数繰返し数制御部２１−３では、周波数繰返し数決定部２１−３１により、帯域利用状況及び通信品質状況に基づいて、周波数繰返し利用セル数の算出が行われ、重複利用回避部２１−３２により、同一セルに同一周波数帯域を重複利用しないように制御される（ステップＳ９３）。
【０１５３】
次に、周波数帯域決定部２１−４において、自基地局２１の周波数配置の決定が行われる。（ステップＳ９４）。例えば、同一セル内と隣接セル内において、他のシステムが割り当てていない周波数帯域を検索し、その検索結果に基づいて、自基地局へ配置する分割帯域を決定する。基地局情報通知部２１−５は、決定された分割帯域を共通データテーブル２１−１に反映する（ステップＳ９５）。基地局の周波数チャネル割当部２１−７は、各呼に周波数チャネルを割り当てる。
【０１５４】
このように構成することにより、基地局は、自律的に周波数繰り返し利用セル数を制御することができる。
【０１５５】
本実施例では、周波数繰返し数制御部２１−３が、共通データテーブル２１−１及び通信品質状況管理テーブル２１−２を参照して帯域利用状況情報及び通信品質情報を収集し、これらの情報に基づいて周波数繰返し利用セル数を算出する場合について説明したが、制御部２１に共通データテーブル２１−１及び帯域利用状況収集部２１−８を備えず、周波数繰返し数制御部２１−３が通信品質状況管理テーブル２１−２のみを参照して通信品質を収集し、この情報に基づいて周波数繰返し利用セル数を算出するようにしても良い。
【０１５６】
次に、本発明の第４の実施例に係る無線通信システムの構成を、図２０を参照して説明する。本実施例に係る無線通信システムは、図１４を参照して説明した第２の実施例に係る無線通信システムにおいて、制御局３２と制御局３１との接続が無いものである。
【０１５７】
このようにすることにより、本実施例に係る無線通信システムにおける制御局は、図１５を参照して説明した第２の実施例に係る無線通信システムにおける制御局３２において、共通データテーブル３２−１及び帯域利用状況収集部３２−５を備える必要が無い。周波数繰返し数制御部３０−３は、通信品質状況収集部３２−６により収集された通信品質に基づいて、周波数繰返し利用セル数を算出する。
【０１５８】
このように、制御局に、通信品質を記憶する機能を備えたことにより、既存の制御部の改良により、周波数繰り返し利用セル数を適応的に制御することができる。
【０１５９】
なお、各実施例において説明した各基地局のセルの大きさについて、図５、図１４、図１７、図２０では、同一に記載されているが、この大きさは適宜変更可能である。
【０１６０】
次に、本発明の第５の実施例にかかる無線通信システムについて説明する。
【０１６１】
本実施例にかかる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し、地理的に混在して展開される場合に、重複利用可能な無線局数または割り当てチャネル数の上限値を設定し、上限値に基づいてチャネルの割り当て処理を行う。また、重複利用の上限値を決定する場合に上限指標を観測し、上限指標のしきい値と差分量を算出し、算出した差分量に基づき、上限値の変化量を動的に決定する。このようにすることにより、地理的に重複して展開する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に、システム間の相互干渉を回避するためにトラヒックや品質に応じて割り当てを制限でき周波数を有効に利用することができる。
【０１６２】
本実施例にかかる無線通信システム、基地局およびシステム間共通制御局の構成は、図５および図６を参照して説明したものと同様であるため、その説明を省略する。
【０１６３】
次に、本実施例にかかる制御局３０について、図２１を参照して説明する。
【０１６４】
本実施例にかかる制御局３０は、図７を参照して説明した制御局に、割り当てチャネル数上限値決定部３０−５と、割り当てチャネル数上限値決定部３０−５および周波数繰返し数決定部３０−３１と接続されたチャネル数決定部３０−６とを備える。
【０１６５】
割り当てチャネル数上限値決定部３０−５は、重複利用可能である割り当てチャネル数の上限値を決定する。または、重複利用可能である無線局数の上限値を決定する。
【０１６６】
チャネル数決定部３０−６は、決定された上限値に基づいて、各基地局の所要チャネル数および自無線通信システム全体の所要チャネル数と使用可能帯域とを決定する。
【０１６７】
次に、本実施例にかかる無線通信システムの構成について、図２２を参照して説明する。本実施例にかかる無線通信システム１００は、図９を参照して説明した無線通信システムにおいて、各基地局のチャネル数決定部１００−４１および２００−４１と接続された割り当てチャネル数上限値決定部１００−４５および２００−４５を備える。
【０１６８】
割り当てチャネル数上限値決定部１００−４５および２００−４５は、重複利用可能である割り当てチャネル数の上限値を決定する。または、重複利用可能である無線局数の上限値を決定する。
【０１６９】
各基地局のチャネル数決定部１００−４１および２００−４１は、決定された上限値に基づいて、各基地局の所要チャネル数を決定し、システム全体チャネル数決定部１００−４２および２００−４２は、決定された上限値に基づいて、自無線通信システム全体の所要チャネル数と使用可能帯域とを決定する。
【０１７０】
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３０の周波数配置フローについて、図２３を参照して説明する。
【０１７１】
本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３０の周波数配置フローは、図１９を参照して説明した周波数配置方法において、ステップＳ９２とステップ９３との間に、割り当てチャネル数上限値の決定を行うステップＳ９６を有する。
この割り当てチャネル数上限値の決定を行う処理について、図２４を参照して説明する。割り当てチャネル数上限値の決定を行う処理は、上述した割り当てチャネル数上限値決定部３０−５において行われる。
【０１７２】
割り当てチャネル数上限値決定部３０−５において、重複周波数帯域を利用する無線局数または割当チャネル数の上限値を決定する処理で使用する指標としては、各無線通信システムのサービス品質、例えば、呼損率やパケット誤り率、システムの周波数チャネル毎の伝送品質（周波数チャネル毎の受信ＳＩＲやビット誤り率）、各システムのトラヒック量などを用いることができる。
【０１７３】
本実施例では、重複周波数帯域を利用する無線局数の上限値を決定するための指標として、周波数帯域毎の伝送品質、例えば、周波数チャネル毎の受信ＳＩＲとした場合について説明する。
【０１７４】
最初に、周波数チャネル毎に重複利用の上限指標ｘを算出する。例えば、重複利用の上限指標ｘとして受信ＳＩＲを算出する（ステップＳ２７０２）。次に、算出した重複利用の上限指標（重複利用上限の決定指標）ｘと決定された指標のしきい値（決定指標しきい値）Ｘとを比較する（ステップＳ２７０４）。例えば、算出された受信ＳＩＲと受信ＳＩＲのしきい値とを比較する。
【０１７５】
重複利用上限の決定指標ｘが決定指標しきい値Ｘより大きい場合、すなわち重複利用上限の決定指標ｘ＞決定指標しきい値Ｘである場合（ステップＳ２７０４：ＹＥＳ）、重複利用可能な無線局数または割当チャネル数の上限値（重複利用上限値）Ｌを減少させるべきと判断し、上限変化量ΔＬ（Ｘ−ｘ）を決定する（Ｓ２７０６）。例えば、受信ＳＩＲとしきい値Ｘとの差分量に応じて上限変化量ΔＬ（Ｘ−ｘ）を決定する。次に、重複利用上限値ＬをステップＳ２７０６で決定した上限変化量ΔＬ（Ｘ−ｘ）減少させる（ステップＳ２７０８）。
【０１７６】
一方、重複利用上限の決定指標ｘが決定指標しきい値Ｘより小さい場合、すなわち重複利用上限の決定指標ｘ＜決定指標しきい値Ｘである場合（ステップＳ２７０４：ＮＯ）、重複利用上限値Ｌを増加させるべきと判断し、上限変化量ΔＬ´（Ｘ−ｘ）を決定する（Ｓ２７１０）。例えば、受信ＳＩＲとしきい値Ｘとの差分量に応じて上限変化量ΔＬ´（Ｘ−ｘ）を決定する。次に、重複利用可能な無線局数または割当チャネル数の上限値ＬをステップＳ２６１０で決定した上限変化量ΔＬ´（Ｘ−ｘ）増加させる（ステップＳ２７１２）。
【０１７７】
次に、ステップＳ２７０８またはステップＳ２７１２において更新された重複利用上限値Ｌおよび当該周波数帯域を利用する無線局数または割り当てチャネル数ｎに基づいて、当該周波数帯域内の無線チャネルを無線局に割り当てることができるか否かを判定する（ステップＳ２７１４）。
【０１７８】
当該周波数帯域を利用する無線局数ｎが重複利用上限値Ｌ（ｘ）より小さい場合、すなわち当該周波数帯域を利用する無線局数ｎ＜重複利用上限値Ｌ（ｘ）である場合（ステップＳ２７１４：ＹＥＳ）、当該周波数帯域内の無線チャネルを無線局に割り当てることができると判断し、その判断結果および重複利用上限値Ｌを示す信号をチャネル数決定部３０−６に入力する（ステップＳ２７１６）。
【０１７９】
一方、当該周波数帯域を利用する無線局数ｎが重複利用上限値Ｌ（ｘ）より大きい場合、すなわち当該周波数帯域を利用する無線局数ｎ＞重複利用上限値Ｌ（ｘ）である場合（ステップＳ２７１４：ＮＯ）、当該周波数帯域内の無線チャネルを無線局に割り当てることができないと判断し、その判断結果および重複利用上限値Ｌを示す信号をチャネル数決定部３０−６に入力する（ステップＳ２７１８）。
【０１８０】
チャネル数決定部３０−６は、決定された重複利用上限値Ｌに基づいて、各基地局の所要チャネル数および自無線通信システム全体の所要チャネル数と使用可能帯域とを決定する。
【０１８１】
上述したように、ステップＳ２７１４における判定結果に基づいて、発生した呼に対する無線チャネルの割当処理が行われる。
【０１８２】
次に、重複周波数帯域を利用する無線局数または割当チャネル数の上限値の更新例について、図２５を参照して説明する。上限指標ｘと上限指標のしきい値Ｘの差分に応じて、上限変化量が設定され、上限指標ｘの変動に追従して、重複利用の上限値が設定される。その結果、上限指標ｘが上限指標のしきい値Ｘを十分満たしている場合には、重複利用可能な無線局数または割当チャネル数を大幅に増大でき、より柔軟な重複利用制御が可能となる。
【０１８３】
また、極めて柔軟な周波数配置制御が可能となり、無線通信における周波数利用効率を高めることができる。さらに、トラヒック変動や無線環境の変動に応じた柔軟な周波数帯域配置制御が実現でき、地理的に不均一なトラヒック分布に対しても、効率的な周波数帯域配置を実現できる。
【０１８４】
次に、周波数帯域の重複利用例について、図２６を参照して説明する。例えば、システム周波数帯域を３分割し、分割された周波数帯域毎に独立に重複利用の上限値を更新するようにした場合、周波数帯域毎に独立な制御が行われるため、各周波数帯域に対して上限指標を反映した周波数の重複利用が行われる。
【０１８５】
また、割り当てチャネル数上限値決定部３０−５は、各無線通信システムによりカバーされるエリアおよび重複して利用される周波数帯のうちの少なくとも一方を細分化し、この細分化された単位で、適応的に上限指標ｘおよび割り当てチャネル数の上限値のうち少なくとも一方を決定するようにしてもよい。
【０１８６】
本実施例においては、システム間共通制御局と、制御局とを備える無線通信システムについて説明したが、第２の実施例において説明したように、システム間共通制御局の機能を同一周波数帯域を重複して使用する複数システムのうち少なくとも１無線通信システムの制御局に備えるようにしてもよい。
【０１８７】
さらに、第３の実施例において説明したように、システム間共通制御局の機能を備える制御局の機能を、同一周波数帯域を重複して使用する複数システムの基地局に備えるようにしてもよい。
【０１８８】
さらに、第４の実施例において説明したように、制御局に通信品質を記憶する機能を備えるようにし、制御局と制御局との接続が無いようにしてもよい。
【０１８９】
本実施例によれば、同一周波数帯域を利用する複数の無線通信システムに対し、トラヒック変動や無線環境の変動に応じた適応的な周波数の重複利用制御が可能となり、無線通信における周波数利用効率を高めることができる。
【０１９０】
また、同一周波数帯域を利用する複数の無線通信システムに対し、各システム、各無線基地局における周波数帯域利用状況及びシステム毎のトラヒックに応じた所要チャネル数及びシステム間の干渉を考慮し、異なるシステムが適応的に同一周波数帯域を重複利用することができ、システム容量の増大を実現でき、同一周波数帯域における複数システムの共存を実現できる、また、トラヒック量や無線環境の急激な時間変動、地理的なトラヒック偏在に対して適応的に重複利用可能な無線局数の上限を設定することができ、周波数利用効率およびシステム容量を改善することができる。
【０１９１】
次に、本発明の第６の実施例にかかる無線通信システムについて説明する。
【０１９２】
本実施例にかかる無線通信システムは、第５の実施例で説明した無線通信システムにおいて、割り当てチャネル数の上限値を決定する処理を、周波数繰り返し数の決定後に行うようにしたものである。
【０１９３】
本実施例にかかる無線通信システム、基地局およびシステム間共通制御局の構成は、図５および図６を参照して説明したものと同様であるため、その説明を省略する。
【０１９４】
次に、本実施例にかかる制御局３０について、図２７を参照して説明する。
【０１９５】
本実施例にかかる制御局３０は、図７を参照して説明した制御局に、周波数繰り返し数決定部３０−３１および周波数帯域決定部３０−４と接続された割り当てチャネル数上限値決定部３０−５とを備える。
【０１９６】
割り当てチャネル数上限値決定部３０−５は、重複利用可能である割り当てチャネル数の上限値を決定する。または、重複利用可能である無線局数の上限値を決定する。
【０１９７】
次に、本実施例にかかる無線通信システムの構成について、図２８を参照して説明する。本実施例にかかる無線通信システム１００は、図９を参照して説明した無線通信システムにおいて、最適周波数繰り返し数制御部１００−４３および２００−４３と、周波数帯域決定部１００−４４および２００−４４と接続された割り当てチャネル数上限値決定部１００−４５および２００−４５を備える。
【０１９８】
割り当てチャネル数上限値決定部１００−４５および２００−４５は、重複利用可能である割り当てチャネル数の上限値を決定する。または、重複利用可能である無線局数の上限値を決定する。
【０１９９】
周波数帯域決定部１００−４４および２００−４４は、決定された上限値に基づいて、各基地局の所要チャネル数を決定する。
【０２００】
次に、本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３０の周波数配置フローについて、図２９を参照して説明する。
【０２０１】
本実施例に係る無線通信システムにおける制御局３０の周波数配置フローは、図１９を参照して説明した周波数配置方法において、ステップＳ９３とステップ９４との間に、割り当てチャネル数上限値の決定を行うステップＳ９７を有する。
この割り当てチャネル数上限値の決定を行う処理については、第５の実施例において説明した処理と同様であるため、その説明を省略する。
【０２０２】
また、第５の実施例と同様に、割り当てチャネル数上限値決定部３０−５は、各無線通信システムによりカバーされるエリアおよび重複して利用される周波数帯のうちの少なくとも一方を細分化し、この細分化された単位で、適応的に上限指標ｘおよび割り当てチャネル数の上限値のうち少なくとも一方を決定するようにしてもよい。
【０２０３】
本実施例においては、システム間共通制御局と、制御局とを備える無線通信システムについて説明したが、第２の実施例において説明したように、システム間共通制御局の機能を同一周波数帯域を重複して使用する複数システムのうち少なくとも１無線通信システムの制御局に備えるようにしてもよい。
【０２０４】
さらに、第３の実施例において説明したように、システム間共通制御局の機能を備える制御局の機能を、同一周波数帯域を重複して使用する複数システムの基地局に備えるようにしてもよい。
【０２０５】
さらに、第４の実施例において説明したように、制御局に通信品質を記憶する機能を備えるようにし、制御局と制御局との接続が無いようにしてもよい。
【０２０６】
本実施例によれば、同一周波数帯域を利用する複数の無線通信システムに対し、トラヒック変動や無線環境の変動に応じた適応的な周波数の重複利用制御が可能となり、無線通信における周波数利用効率を高めることができる。
【０２０７】
また、同一周波数帯域を利用する複数の無線通信システムに対し、各システム、各無線基地局における周波数帯域利用状況及びシステム毎のトラヒックに応じた所要チャネル数及びシステム間の干渉を考慮し、異なるシステムが適応的に同一周波数帯域を重複利用することができ、システム容量の増大を実現でき、同一周波数帯域における複数システムの共存を実現できる、また、トラヒック量や無線環境の急激な時間変動、地理的なトラヒック偏在に対して適応的に重複利用可能な無線局数の上限を設定することができ、周波数利用効率およびシステム容量を改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２０８】
本発明にかかる無線通信システムは、複数の無線通信システムが、利用可能な全周波数帯域或いはその一部として、同一周波数帯域を利用する無線システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２０９】
【図１】2.4GHz帯域を利用するIEEE802.11b標準の無線LANとBluetoothとの間の相互干渉例を示す説明図であり、（ａ）はIEEE802.11ｂシステムとBluetoothシステムの周波数配置図、（ｂ）は2.4GHz帯域の同一な周波数を使用するIEEE802.11ｂシステムとBluetoothシステムとの間の相互干渉を示す説明図である。
【図２】OFDM/TDMA方式およびGSM方式の共通時間／周波数スロットを示す説明図であり、（ａ）はOFDM/TDMA方式及びGSM方式の周波数配置を示す説明図であり、（ｂ）はOFDM/TDMA方式及びGSM方式に共通な時間／周波数スロットを示す説明図である。
【図３】リユースパーティショニングによる自律分散型ダイナミックチャネル割当法を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例で用いるシステムの特性を示す説明図であり、（ａ）はFDMAシステムから見たシステム共存の問題点を説明するための説明図であり、（ｂ）はCDMAシステムから見たシステム共存の問題点を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１の実施例で想定する無線通信システムの構成例を説明するための構成図である。
【図６】本発明の第１の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施例にかかる無線通信システムにおける制御局の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施例にかかる無線通信システムにおける周波数配置方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施例にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける周波数配置方法を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける周波数配置方法によるある周波数帯域の基地局への割当例を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける周波数配置方法によるセル毎の周波数配置例を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施例にかかる無線通信システムにおけるシステム間共通制御局の共通データテーブルを示す説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施例で想定する無線通信システムの構成例を説明するための構成図である。
【図１５】本発明の第２の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局及び制御局の構成を説明するためのブロック図である。
【図１６】本発明の第２の実施例にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第３の実施例で想定する無線通信システムの構成例を説明するための構成図である。
【図１８】本発明の第３の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の構成を説明するためのブロック図である。
【図１９】本発明の第３の実施例にかかる無線通信システムにおける周波数配置方法を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の第４の実施例で想定する無線通信システムの構成例を説明するための構成図である。
【図２１】本発明の第５の実施例にかかる無線通信システムにおける制御局の構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第５の実施例にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第５の実施例にかかる無線通信システムにおける周波数配置方法を説明するためのフローチャートである。
【図２４】本発明の第５の実施例にかかる周波数配置方法を説明するためのフローチャートである。
【図２５】本発明の第５の実施例にかかる周波数配置方法における重複利用の上限値の更新例を示す説明図である。
【図２６】本発明の第５の実施例にかかる周波数配置方法による細分化された周波数毎の周波数重複利用例を示す説明図である。
【図２７】本発明の第６の実施例にかかる無線通信システムにおける制御局の構成を示すブロック図である。
【図２８】本発明の第６の実施例にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の第６の実施例にかかる無線通信システムにおける周波数配置方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０２１０】
１〜１１  移動局
２１〜２６、１００−１〜１００−３、２００−１〜２００−３  基地局
３０、３１、１００−４、２００−４  制御局
４０、３００  システム間共通制御局
１００、２００  無線通信システム
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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