(57)【要約】【課題】使用する帯域を無駄に使用することなく汎用性を向上させることができ、しかも低コストな無線通信ネットワーク間の通信共存方法を提供する。【解決手段】共存処理を試みる本ネットワーク２において、使用されていない非占有チャネルの有無を確認し、非占有チャネルが有れば本ネットワーク２に対して非占有チャネルを割り当て、非占有チャネルが無ければ本ネットワーク２と隣接する第１隣接ネットワーク３のうち、互いにチャネル共有が可能な同タイプの第１隣接ネットワーク３の有無を確認し、同タイプの第１隣接ネットワーク３の存在を確認できた場合には、その確認した同タイプの第１隣接ネットワーク３と本ネットワーク２との間で共存処理を行い、同タイプの第１隣接ネットワーク３の存在を確認できなかった場合には、第１隣接ネットワーク２につき使用されていない非占有チャネルの有無を確認する。【選択図】図３
2013059008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信ネットワーク間で互いに共存しつつ無線通信を行う無線通信ネットワーク間の通信共存方法において、
上記共存処理を試みる本ネットワークにおいて、使用されていない非占有チャネルの有無を確認するチャネル使用状況確認ステップと、
上記チャネル使用状況確認ステップにおいて、上記非占有チャネルの存在が確認できた場合には、上記本ネットワークに対して上記非占有チャネルを割り当てるチャネル割当ステップＡと、
上記チャネル使用状況確認ステップにおいて、上記非占有チャネルの存在が確認できなかった場合には、上記本ネットワークと隣接する第１隣接ネットワークのうち、互いにチャネル共有が可能な同タイプの第１隣接ネットワークの有無を確認する共存可能ネットワーク確認ステップと、
上記共存可能ネットワーク確認ステップにおいて、同タイプの第１隣接ネットワークの存在を確認できた場合には、その確認した同タイプの第１隣接ネットワークと本ネットワークとの間で共存処理を行う共存ステップと、
上記共存可能ネットワーク確認ステップにおいて、同タイプの第１隣接ネットワークの存在を確認できなかった場合には、第１隣接ネットワークにつき使用されていない非占有チャネルの有無を確認する第１隣接ネットワーク状況確認ステップと、
上記第１隣接ネットワーク状況確認ステップにおいて、第１隣接ネットワークによる上記非占有チャネルの存在が確認できた場合には、当該非占有チャネルに当該第１隣接ネットワークを割り当てると共に、当該第１隣接ネットワークがそれまでに使用していたチャネルを上記本ネットワークに割り当てるチャネル割当ステップＢとを有すること
を特徴とする無線通信ネットワーク間の通信共存方法。
【請求項２】
上記第１隣接ネットワーク状況確認ステップにおいて、上記第１隣接ネットワークによる上記非占有チャネルの存在が確認できなかった場合には、上記本ネットワークと隣接せず、かつ上記第１隣接ネットワークと隣接する第２隣接ネットワークのうち、当該第１隣接ネットワークと互いにチャネル共有が可能な同タイプの第２隣接ネットワークの有無を確認する共存可能ネットワーク再確認ステップと、
上記共存可能ネットワーク再確認ステップにおいて、同タイプの第２隣接ネットワークの存在を確認できた場合には、当該第１隣接ネットワークは、その確認した同タイプの第２隣接ネットワークと同一のチャネル帯域において互いに共存処理を行うとともに、当該第１隣接ネットワークがこれまでに使用していたチャネルを上記本ネットワークに割り当てるチャネル割当ステップＣとを有すること
を特徴とする請求項１記載の無線通信ネットワーク間の通信共存方法。
【請求項３】
上記共存可能ネットワーク再確認ステップにおいて、同タイプの第２隣接ネットワークの存在を確認できなかった場合には、上記第１隣接ネットワークが、本ネットワークにおいて使用可能なチャネル帯域においてスケジューリング可能か否かを判別し、スケジューリングが可能であれば、上記第１隣接ネットワークと、本ネットワークとの間で互いにスケジューリングすることにより通信共存を行うスケジューリングステップを更に有すること
を特徴とする請求項２記載の無線通信ネットワーク間の通信共存方法。
【請求項４】
上記スケジューリングステップにおいて、上記スケジューリングを行わなかった場合には、本ネットワークと第１隣接ネットワークとの間で干渉の有無を判別し、当該干渉が有ることを判別した場合であって、第１隣接ネットワークからの干渉が、本ネットワークについて算出した通信出力に応じた干渉許容閾値以下であると判別した場合に、本ネットワークが第１隣接ネットワークと同一のチャネルにおいて通信を開始する出力調整ステップＡを更に有すること
を特徴とする請求項３記載の無線通信ネットワーク間の通信共存方法。
【請求項５】
上記出力調整ステップＡにおいて出力調整を行わなかった場合には、第１隣接ネットワークの通信出力を低減可能か判別を行い、通信出力を低減可能であると判別した場合には、第１隣接ネットワークの通信出力を低減させる処理を行うことで、本ネットワークとの通信干渉を防止すること
を特徴とする請求項４記載の無線通信ネットワーク間の通信共存方法。
【請求項６】
上記出力調整ステップＡにおいて出力調整を行わなかった場合には、上記第２隣接ネットワークと、上記第１隣接ネットワークとの間で互いに通信出力の調整を行いつつ、同一のチャネルにおいて通信を開始し、また当該第１隣接ネットワークがこれまでに使用していたチャネルを上記本ネットワークに割り当てる出力調整ステップＣを更に有すること
を特徴とする請求項５記載の無線通信ネットワーク間の通信共存方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線通信ネットワーク間で互いに共存しつつ無線通信を行う無線通信ネットワーク間の通信共存方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の無線通信ネットワーク間で互いに共存しつつ無線通信を行う無線通信ネットワーク間の通信共存方法としては、大きく２つのカテゴリーに分類することができる。先ず第１のカテゴリーとしては、１）互いに同一なタイプのコグニティブ無線通信システム間で共存する方法、である。また、第２のカテゴリーとしては、２）互いに異なるタイプのコグニティブ無線通信システム間で共存する方法、である。
【０００３】
１）のカテゴリーでは、いわゆる自発的に個々のネットワークが共存処理を行うことに注力がなされてきた。即ち、この１）のカテゴリーでは、同一のコグニティブ無線通信システムにより、同一の無線通信標準に沿って動作することとなる。この１）についての、ホワイトスペースの帯域における通信標準の例としては、ＩＥＥＥ８０２．２２、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｆ、そして、ＥＣＭＡ３９２等である。典型的には、自発的に共存処理を行うメカニズムは、これらの通信標準に実装されるものであって、これらの標準に基づいてコグニティブ無線通信システムにより使用されることとなる。
【０００４】
特許文献１では、共存ビーコンプロトコルや、自己共存ウィンドウパートに基づいて、ＩＥＥＥ８０２．２２標準により通信共存を行う方法が記載されている。
【０００５】
また特許文献２では、伝達出力プロトコル、動的な周波数選択、オンデマンドのスペクトラムに基づいてＩＥＥＥ８０２．２２標準により通信共存を行う方法が記載されている。
【０００６】
また、特許文献３では、互いに異なる通信標準の下での通信共存を可能とする方法が開示されている。この方法では、１）共有周波数帯域における無線周波数エネルギーの測定、２）減衰が生じる時期の決定、３）減衰が信号間の干渉で生じるか否かの決定、４）検出結果に基づく信号の干渉の分類、５）減衰の減少に適合させるための提案、の５つのステップで構成される。そして、これらを具現化するためのシステムは、無線端末と計算用のデバイスとにより構成される。この特許文献３の開示技術では、互いに非協力でかつ自動的に共存処理を行うことを可能とするものである。これは、それぞれのコグニティブ無線通信システムが共存処理に関する問題を解決する上で、独立して意思決定を行うことを可能とするものである。
【０００７】
また特許文献４は、非ライセンス帯域において、互いに異なる無線通信システム間で共存処理を行う技術である。この方法では、協力的な共存処理を実現するものであって、互いに異なる無線通信システムは、互いに共存のために必要な情報を交換するため、同一の放送帯域を共有する。この共存のために必要な情報とは、例えば、伝達周波数、帯域、情報伝達のため使用する通信標準、デューティー比、通信出力強度等である。
【０００８】
特許文献４の開示技術では、特許文献３の開示技術と比較してより効果的な、互いに強調した共存処理を実現することが可能となる。しかしながら、この特許文献４の開示技術では、以下の欠点がある。即ち、共存処理を前提とした情報交換のために使用される放送帯域は、いくつかのスペクトル帯域を利用するものである。これに加えて、全てのコグニティブ無線通信システムは、所期の共存処理を行うために必要なフォーマットのソフトウェア、ハードウェアが必要となり、汎用性の面、コストの面から改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０００８２９７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／００８９２７９号明細書
【特許文献３】米国特許第７４２４２６８号明細書
【特許文献４】米国特許第７４８０４９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、複数の無線通信ネットワーク間で互いに共存しつつ無線通信を行う無線通信ネットワーク間の通信共存方法に関し、特に使用する帯域を無駄に使用することなく汎用性を向上させることができ、しかも低コストな無線通信ネットワーク間の通信共存方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る無線通信ネットワーク間の通信共存方法は、複数の無線通信ネットワーク間で互いに共存しつつ無線通信を行う無線通信ネットワーク間の通信共存方法において、上記共存処理を試みる本ネットワークにおいて、使用されていない非占有チャネルの有無を確認するチャネル使用状況確認ステップと、上記チャネル使用状況確認ステップにおいて、上記非占有チャネルの存在が確認できた場合には、上記本ネットワークに対して上記非占有チャネルを割り当てるチャネル割当ステップＡと、上記チャネル使用状況確認ステップにおいて、上記非占有チャネルの存在が確認できなかった場合には、上記本ネットワークと隣接する第１隣接ネットワークのうち、互いにチャネル共有が可能な同タイプの第１隣接ネットワークの有無を確認する共存可能ネットワーク確認ステップと、上記共存可能ネットワーク確認ステップにおいて、同タイプの第１隣接ネットワークの存在を確認できた場合には、その確認した同タイプの第１隣接ネットワークと本ネットワークとの間で共存処理を行う共存ステップと、上記共存可能ネットワーク確認ステップにおいて、同タイプの第１隣接ネットワークの存在を確認できなかった場合には、第１隣接ネットワークにつき使用されていない非占有チャネルの有無を確認する第１隣接ネットワーク状況確認ステップと、上記第１隣接ネットワーク状況確認ステップにおいて、第１隣接ネットワークによる上記非占有チャネルの存在が確認できた場合には、当該非占有チャネルに当該第１隣接ネットワークを割り当てると共に、当該第１隣接ネットワークがそれまでに使用していたチャネルを上記本ネットワークに割り当てるチャネル割当ステップＢとを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る無線通信ネットワーク間の通信共存方法は、請求項１記載の発明において、上記第１隣接ネットワーク状況確認ステップにおいて、上記第１隣接ネットワークによる上記非占有チャネルの存在が確認できなかった場合には、上記本ネットワークと隣接せず、かつ上記第１隣接ネットワークと隣接する第２隣接ネットワークのうち、当該第１隣接ネットワークと互いにチャネル共有が可能な同タイプの第２隣接ネットワークの有無を確認する共存可能ネットワーク再確認ステップと、上記共存可能ネットワーク再確認ステップにおいて、同タイプの第２隣接ネットワークの存在を確認できた場合には、当該第１隣接ネットワークは、その確認した同タイプの第２隣接ネットワークと同一のチャネル帯域において互いに共存処理を行うとともに、当該第１隣接ネットワークがこれまでに使用していたチャネルを上記本ネットワークに割り当てるチャネル割当ステップＣとを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る無線通信ネットワーク間の通信共存方法は、請求項２記載の発明において、上記共存可能ネットワーク再確認ステップにおいて、同タイプの第２隣接ネットワークの存在を確認できなかった場合には、上記第１隣接ネットワークが、本ネットワークにおいて使用可能なチャネル帯域においてスケジューリング可能か否かを判別し、スケジューリングが可能であれば、上記第１隣接ネットワークと、本ネットワークとの間で互いにスケジューリングすることにより通信共存を行うスケジューリングステップを更に有することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る無線通信ネットワーク間の通信共存方法は、請求項３記載の発明において、上記スケジューリングステップにおいて、上記スケジューリングを行わなかった場合には、本ネットワークと第１隣接ネットワークとの間で干渉の有無を判別し、当該干渉が有ることを判別した場合であって、第１隣接ネットワークからの干渉が、本ネットワークについて算出した通信出力に応じた干渉許容閾値以下であると判別した場合に、本ネットワークが第１隣接ネットワークと同一のチャネルにおいて通信を開始する出力調整ステップＡを更に有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る無線通信ネットワーク間の通信共存方法は、請求項４記載の発明において、上記出力調整ステップＡにおいて出力調整を行わなかった場合には、第１隣接ネットワークの通信出力を低減可能か判別を行い、通信出力を低減可能であると判別した場合には、第１隣接ネットワークの通信出力を低減させる処理を行うことで、本ネットワークとの通信干渉を防止することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る無線通信ネットワーク間の通信共存方法は、請求項５記載の発明において、上記出力調整ステップＡにおいて出力調整を行わなかった場合には、上記第２隣接ネットワークと、上記第１隣接ネットワークとの間で互いに通信出力の調整を行いつつ、同一のチャネルにおいて通信を開始し、また当該第１隣接ネットワークがこれまでに使用していたチャネルを上記本ネットワークに割り当てる出力調整ステップＣを更に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上述した本発明を適用した本発明を適用した通信共存システムでは、大きく分類して、（１）他のネットワークにおいて使用されていないチャネル周波数の割り当て、（２）同タイプの無線通信間の共存処理、（３）スケジューリング、（４）パワー調整の４つの方法により通信共存を行う。このときの優先順位は、上述したフローチャートのステップの順となるが、基本的には、（１）〜（４）の順で行われることとなる。これにより、本発明では、特に使用する帯域を無駄に使用することなく汎用性を向上させることができ、しかも低コストな無線通信ネットワーク間の通信共存方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した無線通信ネットワーク間の通信共存システムを示す図である。
【図２】本発明を適用した通信共存システムの詳細な構成について説明するための図である。
【図３】本発明を適用した無線通信ネットワーク間の通信共存方法のフローチャートである。
【図４】本発明を適用した通信共存システム上でスケジューリングを行う例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
本発明を適用した無線通信ネットワーク間の通信共存方法は、ＴＶＢＤ（TV Band Device）に適用されるものであって、図１に示すような通信共存システム１に適用されるものである。
【００２１】
通信共存システム１は、複数の無線通信ネットワークを含むものである。この通信共存システム１は、これから共存処理を試みる本ネットワーク２と、本ネットワーク２と隣接する第１隣接ネットワーク３と、本ネットワーク２と隣接せず、かつ第１隣接ネットワーク３のみに対して隣接する第２隣接ネットワーク４の３つのカテゴリーに分類することができる。
【００２２】
このような構成からなる通信共存システム１では、３つの意思決定レベルに分類することが可能となる。この意思決定レベルのうち、レベル１は、あくまで本ネットワーク２のみに対して影響を及ぼすものである。またこの意思決定レベルのうち、レベル２は、あくまで本ネットワーク２と、第１隣接ネットワーク３に対して影響を及ぼすものである。またこの意思決定レベルのうち、レベル３は、あくまで本ネットワーク２と、第１隣接ネットワーク３と、第２隣接ネットワーク４に対して影響を及ぼすものである。
【００２３】
図２は、通信共存システム１を構成する個々のネットワーク２〜４の具体的なシステム構成を示している。通信共存システム１は、ＣＤＩＳ（Coexistence Discovery and Information Server）１２と、このＣＤＩＳ１２との間で情報を送受信可能な複数のＣＭ（Coexistence Manager）１３と、これら各ＣＭ１３との間で情報を送受信可能なＣＥ１４（Coexistence Enabler）とを備えている。この図１では、ＣＤＩＳ１２との間で情報を送受信可能な２つのＣＭ１３ａ、１３ｂと、このＣＭ１３ａの管轄に入っており、このＣＭ１３ａのみと情報を送受信できるＣＥ１４ａ−１〜１４ａ−２と、ＣＭ１３ｂの管轄に入っており、このＣＭ１３ｂのみと情報を送受信できるＣＥ１４ｂ−１〜１４ｂ−２とを備えている場合を例にとり説明をするが、これに限定されるものではない。また、ＣＤＩＳ１２は、一つのみ設けられている場合に限定されるものではなく、複数に亘り設けられるものであってもよい。仮に複数のＣＤＩＳ１２が設けられる場合には、互いに同期をとる必要がある。
【００２４】
通信共存システム１は、本ネットワーク２が他の第１隣接ネットワーク３との間で互いに通信干渉が生じないようにして隣接空間において互いに共存しえるような共存処理を実行していく。ＣＥ１４は、その共存処理対象として、それぞれ個々のネットワーク２〜４に実装されている。個々のネットワーク２〜４は、当該ネットワークの基地局としての役割を担うコーディネータ３１と、かかるコーディネータ３１との間で無線通信可能な複数のデバイス３２を有している。
【００２５】
一のＣＥ１４はそれぞれ割り当てられたネットワーク２〜４の何れかのコーディネータ３１内に設けられる。例えば、ＣＥ１４ａ−１は、割り当てられた本ネットワーク２におけるコーディネータ３１＿２内に実装される。ＣＥ１４ａ−２は、割り当てられた第１隣接ネットワーク３におけるコーディネータ３１＿３内に実装される。ＣＥ１４は、割り当てられた第１隣接ネットワーク４におけるコーディネータ３１＿４内に実装される。
【００２６】
以下、本発明を適用した通信共存システム１の各構成要素について詳細に説明をする。
【００２７】
ＣＤＩＳ１２は、少なくともネットワーク２〜４間における共存処理に関する各種情報が記述され、またＣＭ１３が実際に共存処理の制御を行う場合において、自身に格納されている各種有用な情報を提供するサーバーである。また、このＣＤＩＳ１２は、ＴＶＢＤの図示しないデータベースにアクセスして使用可能な情報を取得するようにしてもよい。
【００２８】
ＣＭ１３は、必要に応じて共存処理に関する意思決定を行う。このＣＭ１３は、共存処理に関する各要求コマンド、又は応答コマンドを生成し、これをＣＤＩＳ１２やＣＥ１４へ送信する。また、このＣＭ１３は、ＣＤＩＳ１２やＣＥ１４から送信されてきた各要求コマンド、又は応答コマンドを受信して共存に関する各種意思決定を行い、又は処理動作を実行することになる。また、ＣＭ１３は、ＣＥ１４自体が共存に関する意思決定を行わない場合には、このＣＥ１４に代わってその意思決定を代行する場合もある。ちなみに、このＣＭ１３は、それぞれのＣＥ１４の管轄が割り当てられている。なお、このＣＭ１３は、コーディネータ３１に実装されるものであってもよいし、インターネット上において個別に設けられるものであってもよい。
【００２９】
ＣＥ１４は、ネットワーク２〜４におけるコーディネータ３１並びにデバイス３２間と、ＣＭ１３との間における通信を中継し、また共存に関する各種処理を実行するイネーブラーである。ＣＥ１４は、あくまでイネーブラーとしての役割が主たるものであって、送受信する信号を必要に応じて他の規格のものに置き換えたり、送受信する信号を他の信号に変換する処理を担う。即ち、図２におけるＣＥ１４とコーディネータ３１との間における点線矢印は、何れもイネーブルを意味する。このＣＥ１４は、ＣＭ１３の下に管轄グループに分かれ、一のＣＥ１４が２以上のＣＭ１３の管轄グループに属することは無い。
【００３０】
デバイス３２は、ＩＥＥＥ８０２．２２、又はＩＥＥＥ８０２．１１ａｆ標準に基づいてコーディネータ３１との間で無線パケット通信を行うことができ、更にはコーディネータ３１を介して他のデバイス３２との間で無線パケット通信を行うことができる。このデバイス３２は、例えば携帯情報端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等を初めとしたモバイル端末等である。
【００３１】
コーディネータ３１も同様に上述したデバイス３２と構成を同一とするものであってもよい。このコーディネータ３１は、各ネットワーク２〜４内における中央制御ユニットとしての役割を担う。
【００３２】
次に、本発明を適用した本発明を適用した通信共存システム１における共存処理動作について図３のフローチャートを用いて詳細に説明をする。この図３中において“Ｅ”と記載されているステップは、何れも本フローの処理を終了させたことを意味している。
【００３３】
先ずステップＳ１１において、先ず本ネットワーク２の特定を行う。この本ネットワーク２の特定では、先ず通信共存システム１により通信環境の分析を行い、チャネル割り当ての再構成を行うための各ネットワークやデバイスの中から本ネットワーク２を特定していくこととなる。この本ネットワーク２の特定においては、各種通信資源並びにその消費割合等に基づいて特定を行うものであってもよい。
【００３４】
次にステップＳ１２に移行し、本ネットワーク２並びにその第１隣接ネットワーク３のための、共存処理に関する意思決定を行う上で必要なパラメータが収集される。これらのパラメータは、本ネットワーク２と第１隣接ネットワーク３のリストを含むものである。このステップＳ１２の各種処理を終了させた後、ステップＳ１３へ移行する。
【００３５】
ステップＳ１３へ移行した場合には、これから共存処理を試みる本ネットワーク２において、使用されていない非占有チャネルの有無を確認するチャネル使用状況確認を行う。このチャネル使用状況確認では、伝達パワー要求PTreqと、最大出力限界PTimaxの２つのパラメータに基づいて確認を行う。ここでいう伝達パワー要求PTreqは、実際に通信を行う上で最低限必要とされる通信出力電圧であり、最大出力限界PTimaxは、実際にそのチャネルiで通信を行う際における許容可能な最大通信出力値である。実際にそのチャネル使用状況確認は、下記の式（１）に基づいて行う。この式（１）においてＩは、選択するチャネルを示している。
【００３６】
I=[argimini(PTimax≧PTreq)｜i∈Ch]・・・・・・・・・・・（１）
【００３７】
この式（１）では、最大出力限界PTimaxが、伝達パワー要求PTreqよりも大きいチャネルiのうち、最小のPTimaxを有するチャネルiをチャネルＩとして選択する。
【００３８】
このステップＳ１３において、（１）式を満たす有効なチャネルiが存在しない場合には、本ネットワーク２において使用されていない非占有チャネルが無いことを意味している。かかる場合には、ステップＳ１５へ移行する。これに対して、ステップＳ１３において、（１）式を満たす有効なチャネルiが存在する場合には、本ネットワーク２において使用されていない非占有チャネルが有ることを意味している。かかる場合には、ステップＳ１４へ移行する。
【００３９】
ステップＳ１４へ移行した場合には、本ネットワーク２に対して、その非占有チャネルを割り当てる。
【００４０】
また、ステップＳ１５へ移行した場合には、上述したステップＳ１３のチャネル使用状況確認ステップにおいて、非占有チャネルの存在が確認できなかった場合に相当するものである。このステップＳ１５では、本ネットワーク２と隣接する第１隣接ネットワーク３のうち、互いにチャネル共有が可能な同タイプの第１隣接ネットワーク３の有無を確認する。このステップＳ１５では、実際に互いにチャネル共有が可能な同タイプの第１隣接ネットワーク３の有無を確認するために、第１隣接ネットワーク３において使用する通信技術や通信標準規格等をチェックする。また、かかる確認を行う上では、周波数チャネルiのトータルのチャネル占有率Oitolalや、あるネットワークＡにおいて実際に要求される周波数帯域の負荷OAReq等に基づいて判定を行うようにしてもよい。
【００４１】
このステップＳ１５において、本ネットワーク２と同タイプの第１隣接ネットワーク３の存在を確認できた場合には、ステップＳ１６へ移行し、その確認した同タイプの第１隣接ネットワーク３と本ネットワーク２との間で共存処理を行う。
【００４２】
これに対して、ステップＳ１５において、本ネットワーク２と同タイプの第１隣接ネットワーク３の存在を確認できなかった場合には、ステップＳ１７へ移行する。このステップＳ１７に移行した場合には、第１隣接ネットワーク３につき使用されていない非占有チャネルの有無を確認する。かかる第１隣接ネットワーク３におけるチャネル使用状況確認は、上述した式（１）に基づいて、即ち最大出力限界PTimax、伝達パワー要求PTreq等に基づいて行うようにしてもよい。
【００４３】
このステップＳ１７において、（１）式を満たす有効なチャネルiが存在しない場合には、第１隣接ネットワーク３において使用されていない非占有チャネルが無いことを意味している。かかる場合には、ステップＳ１９へ移行する。これに対して、ステップＳ１７において、（１）式を満たす有効なチャネルiが存在する場合には、第１隣接ネットワーク３において使用されていない非占有チャネルが有ることを意味している。かかる場合には、ステップＳ１８へ移行する。
【００４４】
ステップＳ１８へ移行した場合には、非占有チャネルを第１隣接ネットワーク３に割り当てると共に、当該第１隣接ネットワーク３がそれまでに使用していたチャネルを本ネットワーク２に割り当てる処理を行う。
【００４５】
ステップＳ１９への移行は、第１隣接ネットワーク３による非占有チャネルの存在が確認できなかった場合を意味するものであるが、第２隣接ネットワーク４のうち、当該第１隣接ネットワーク３と互いにチャネル共有が可能な同タイプの第２隣接ネットワーク４の有無を確認する。このステップＳ１９における確認動作を行う際には、上述したステップＳ１５と同様の処理動作を行うようにしてもよい。
【００４６】
このステップＳ１９において、当該第１隣接ネットワーク３と互いにチャネル共有が可能な同タイプの第２隣接ネットワーク４の存在を確認できた場合には、ステップＳ２０へ移行し、できなかった場合には、ステップＳ２１へと移行する。
【００４７】
ステップＳ２０において、当該第１隣接ネットワーク３は、その確認した同タイプの第２隣接ネットワーク４と同一のチャネル帯域において互いに共存処理を行う。この共存処理は、従来において提案されているいかなる共存方法を適用するようにしてもよい。また、このステップＳ２０では、当該第１隣接ネットワーク３がこれまでに使用していたチャネルを本ネットワーク２に割り当てる処理も行う。
【００４８】
ステップＳ２１において、第１隣接ネットワーク３が、本ネットワーク２において使用可能なチャネル帯域においてスケジューリング可能か否かを判別を行う。ここでいうスケジューリングとは、無線通信リソースの割り当て方を決定する処理であるが、本発明においては、その具体的なスケジューリング方法はいかなる公知の手段を含むものである。ステップＳ２１においてかかるスケジューリング可能か否かの判断が行われた結果、スケジューリング可能の場合には、ステップＳ２２へ移行する。これに対して、スケジューリング不能の場合には、ステップＳ２５へ移行する。
【００４９】
ステップＳ２２へ移行した場合には、全ての第１隣接ネットワーク３が全ての周波数チャネルにおいて、スケジューリングをサポートできるか否かを判別し、それが可能であれば、ステップＳ２３へ移行し、それが不能であればステップＳ２５へ移行する。
【００５０】
ステップＳ２３へ移行した場合には、周波数チャネルの全体の占有状況をチェックする。そのとき、その周波数チャネルの全体の占有状況が許容範囲内にあるものであるかを確認する。また、占有されていない残りの周波数帯域により、本ネットワーク２において要求されている通信をカバーできるか否か確認を行い、カバーできるものであればステップＳ２４へ移行し、それが不可能であればステップＳ２５へ移行する。
【００５１】
そして、ステップＳ２４において、本ネットワーク２を、その高い周波数チャネルの占有帯域に割り当てるための各種スケジューリングを行う。仮に、本ネットワーク２において要求されている通信をカバーできるほどの周波数帯域が残存していない場合には、逆にその周波数の占有状況に対応させて本ネットワーク２による通信量を減少させることができるか否か確認を行う。そして、係る本ネットワーク２による通信量の低減自体が可能なものであれば、それを実行する。これにより、本ネットワーク２と隣接ネットワーク３との間で互いにスケジューリングによる共存を実現することが可能となる。
【００５２】
ステップＳ２５へ移行した場合には、本ネットワーク２が第１隣接ネットワーク３からの干渉を受けるか否かの判別を行う。本ネットワーク２と第１隣接ネットワーク３との間で干渉の有無を判別した結果、かかる干渉の存在を確認した場合には、ステップＳ２６へ移行する。これに対して、かかる干渉の存在を確認できなかった場合には、ステップＳ２８へ移行する。
【００５３】
ステップＳ２６へ移行し、本ネットワーク２について通信出力を算出する。そして、この算出した通信出力に基づいて、本ネットワーク２についての干渉許容閾値を算出する。この干渉許容閾値は、本ネットワーク２が第１隣接ネットワーク３との間で実際に通信干渉が生じていても、特段影響も無く通信を継続できる範囲を示す閾値である。次に、このステップＳ２６において、本ネットワーク２に隣接する隣接ネットワーク３の全ての干渉が、この算出した干渉許容閾値以下であるか否か判別を行う。その結果、干渉許容閾値以下である場合には、ステップＳ２７へ移行し、干渉許容閾値超であればステップＳ２８へと移行する。
【００５４】
ステップＳ２７へ移行した場合には、本ネットワーク２が第１隣接ネットワーク３と同一のチャネルにおいて通信を開始する。このとき、第１隣接ネットワーク３は、本ネットワーク２による通信干渉を受ける場合もある。つまり第１隣接ネットワーク３における通信を犠牲にしつつ、本ネットワーク２における通信干渉を防止する思想である。
【００５５】
ステップＳ２８へ移行した場合には、本ネットワーク２における通信出力を抑えることが可能か判別を行う。これが可能であればステップＳ２９へ移行し、これが不能であればステップＳ３１へ移行する。
【００５６】
ステップＳ２９へ移行した場合には、通信に伴う伝達出力を計算し、これが伝達パワー要求PTreqよりも大きいか否か判別を行う。その結果、伝達出力が伝達パワー要求PTreqよりも大きい場合には、ステップＳ３０へ移行し、それ以外の場合にはステップＳ３１へ移行する。
【００５７】
ステップＳ３０へ移行した場合には、本ネットワーク２による干渉出力を計算するとともに、隣接ネットワーク３による新たな干渉マージンを計算する。そして、これらの計算結果を比較した結果、少なくとも本ネットワーク１１の干渉を防止することが可能である場合には、本ネットワーク２に対してその周波数帯域を割り当て、隣接ネットワーク３には、干渉マージン分を差し引いた通信出力まで低減させることとなる。
【００５８】
ステップＳ３１へ移行した場合には、第２隣接ネットワーク４の出力を小さくしつつ、第１隣接ネットワーク３が第２隣接ネットワーク４と同一のチャネルにおいて通信を開始する。このとき、逆に第１隣接ネットワーク３の出力を小さくするようにしてもよい。第２隣接ネットワーク４と、第１隣接ネットワーク３との間で互いに通信出力の調整を行いつつ、同一のチャネルにおいて通信を開始するものであればいかなる処理を実現するようにしてもよい。
【００５９】
次にステップＳ３２へ移行し、当該第１隣接ネットワーク３がこれまでに使用していたチャネルを本ネットワーク２に対して割り当てる処理を行う。
【００６０】
このように、上述した本発明を適用した本発明を適用した通信共存システム１では、大きく分類して、（１）他のネットワークにおいて使用されていないチャネル周波数の割り当て、（２）同タイプの無線通信間の共存処理、（３）スケジューリング、（４）パワー調整の４つの方法により通信共存を行う。このときの優先順位は、上述したフローチャートのステップの順となるが、基本的には、（１）〜（４）の順で行われることとなる。これにより、本発明では、特に使用する帯域を無駄に使用することなく汎用性を向上させることができ、しかも低コストな無線通信ネットワーク間の通信共存方法を提供することが可能となる。
【００６１】
図４は、スケジューリングの例を示す図である。このスケジューリングでは、ｔ１１〜ｔ１２に至るまでのスケジュール繰り返し期間と、ｔ１２〜ｔ１３に至るまでのスケジュール繰り返し期間とに分けられている。また、それぞれのスケジュール繰り返し期間は、更にＣＭ１３毎に割り当てている。また、それぞれのスケジュール繰り返し期間は、それぞれＣＭ１３−ａ、ＣＭ１３−ｂのものに割り当てられる。また、ｔ１１は、ＣＭ１３−ａにおけるスケジュール開始時であり、ｔ１４は、ＣＭ１３−ｂにおけるスケジュール開始時である。またｔ１５は、このＣＭ１３−ａにおいて実際に通信のスタート時に対応するものである。ＣＭ１３−ａに割り当てられた期間は、更にネットワークＰとＣＭ１３−ａとの通信期間と、ネットワークＱとＣＭ１３−ａとの通信期間とに分けられる。また、ＣＭ１３−ｂに割り当てられた期間は、主としてネットワークＰとＣＭ１３−ｂとの通信期間に割り当てられる。
【００６２】
即ち、このスケジューリング方法では、ＣＭ１３によってそれぞれ特定されるものである。また、通信期間は、その通信対象であるネットワーク単位で割り当てられる。またｔ１１〜ｔ１５の各時点は、それぞれＣＭ１３間のネゴシエーションの結果、決定されるものである。またそれぞれスケジューリングされた期間は、ＣＭ１３単位で決定されるものである。スケジュール繰り返し期間は、ＣＭ１３のネゴシエーションによって決められる。ちなみに、このスケジュール繰り返し期間は、複数のＣＭ１３によって共有される場合が多い。
【符号の説明】
【００６３】
１  通信共存システム
２  本ネットワーク
３  第１隣接ネットワーク
４  第２隣接ネットワーク
１２  ＣＤＩＳ
１３  ＣＭ
１４  ＣＥ
３１  コーディネータ
３２  デバイス
【図１】
2013059008.tif 000003
【図２】
2013059008.tif 000004
【図３】
2013059008.tif 000005
【図４】
2013059008.tif 000006