(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いたチャネル割当て方法であって、
前記無線通信装置が、
自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信過程と、
前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始過程と、
前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更過程と、を有し、
前記管理局装置が、
前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定過程と、
前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信過程と、
前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信過程と、を有し、
前記チャネル選定過程は、
前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用および２次利用希望が設定されている場合に、
前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定過程と、
前記１次利用可否判定過程における判定の結果、１次利用可能なチャネルが無ければ、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定過程と、を含み、
前記チャネル割当て通知送信過程は、
前記１次利用可否判定過程における判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記２次利用可否判定過程における判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記２次利用可否判定過程における判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記チャネル変更指示送信過程は、
前記１次利用可否判定過程または前記２次利用可否判定過程において、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、
前記１次利用可否判定過程では、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行い、
前記２次利用可否判定過程では、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行う
ことを特徴とするチャネル割当て方法。
【請求項２】
優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いたチャネル割当て方法であって、
前記無線通信装置が、
自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信過程と、
前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始過程と、
前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更過程と、を有し、
前記管理局装置が、
前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定過程と、
前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信過程と、
前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信過程と、を有し、
前記チャネル選定過程は、
前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、２次利用の希望が設定されておらず、かつ、１次利用の希望が設定されている場合に、
前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定過程を含み、
前記チャネル割当て通知送信過程は、
前記１次利用可否判定過程における判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記１次利用可否判定過程における判定の結果、１次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記チャネル変更指示送信過程は、
前記１次利用可否判定過程において、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、
前記１次利用可否判定過程では、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行う
ことを特徴とするチャネル割当て方法。
【請求項３】
優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いたチャネル割当て方法であって、
前記無線通信装置が、
自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信過程と、
前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始過程と、
前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更過程と、を有し、
前記管理局装置が、
前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定過程と、
前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信過程と、
前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信過程と、を有し、
前記チャネル選定過程は、
前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用の希望が設定されておらず、かつ、２次利用の希望が設定されている場合に、
前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルに対して、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定過程を含み、
前記チャネル割当て通知送信過程は、
前記２次利用可否判定過程における判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記２次利用可否判定過程における判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記チャネル変更指示送信過程は、
前記２次利用可否判定過程において、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、
前記２次利用可否判定過程では、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行う
ことを特徴とするチャネル割当て方法。
【請求項４】
前記１次利用可否判定過程は、
前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネル情報で示される１次利用のチャネルについて、被干渉の推定および与干渉の推定を行う干渉推定過程と、
前記干渉推定過程における判定の結果、前記無線通信装置との間に、直接的あるいは間接的に、被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定し、再度、前記干渉推定過程を行うチャネル再配置パターン計算過程と、
前記干渉推定過程における判定の結果、所定の再配置パターンを適用することによって干渉の問題が無いと判定された場合、前記所定の再配置パターンに従ったチャネルを１次利用可能と判定する１次利用可否最終判定過程と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載のチャネル割当て方法。
【請求項５】
前記２次利用可否判定過程は、
前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルについて被干渉の推定および与干渉の推定を行う干渉推定過程と、
前記干渉推定過程における判定の結果、前記無線通信装置との間に、直接的あるいは間接的に、被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定し、再度、前記干渉推定過程を行うチャネル再配置パターン計算過程と、
前記干渉推定過程における判定の結果、所定の再配置パターンを適用することによって干渉の問題が無いと判定された場合、前記所定の再配置パターンに従ったチャネルを２次利用可能と判定する２次利用可否最終判定過程と、
を有することを特徴とする請求項１または３に記載のチャネル割当て方法。
【請求項６】
前記２次利用可否判定過程は、
前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルのうち、１次利用のチャネルとして利用可能な事業者もしくは無線通信システムが存在しない自由チャネルについて、被干渉の推定および与干渉の推定を行う第１の干渉推定過程と、
前記第１の干渉推定過程における判定の結果、前記無線通信装置との間に、直接的あるいは間接的に、被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置が前記自由チャネルを２次利用できるという可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｆ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定し、再度、前記第１の干渉推定過程を行う第１のチャネル再配置パターン計算過程と、
前記第１の干渉推定過程における判定の結果、前記第１のチャネル再配置パターン計算過程で得られた再配置パターンを適用することによって干渉の問題が無いと判定された場合、前記チャネルを２次利用可能と判定する第１の２次利用可否最終判定過程と、
前記第１の干渉推定過程における判定の結果、前記自由チャネルの中には２次利用可能なチャネルがないと判定された場合には、前記自由チャネル以外の２次利用のチャネルである他者チャネルに対して、被干渉の推定および与干渉の推定を行う第２の干渉推定過程と、
前記第２の干渉推定過程における判定の結果、前記無線通信装置との間に、直接的あるいは間接的に、被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置が前記他者チャネルを２次利用できるという可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定し、再度、前記第２の干渉推定過程を行う第２のチャネル再配置パターン計算過程と、
前記第２の干渉推定過程における判定の結果、前記第１のチャネル再配置パターン計算過程で得られた再配置パターンを適用することによって干渉の問題が無いと判定された場合、前記他者チャネルを２次利用可能と判定する第２の２次利用可否最終判定過程と、
を有することを特徴とする請求項１または３に記載のチャネル割当て方法。
【請求項７】
前記管理局装置は、前記無線環境情報として、
各地域において各事業者が１次利用を認められているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、各地域において各事業者が２次利用を認められているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報との、特定の地域におけるチャネル利用区分に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納したチャネル利用区分表と、
全ての無線通信装置について、与えられた固有番号を示す無線通信装置番号情報と、設置事業者を示す設置者情報と、利用する事業者が該無線通信装置の設置地点で１次利用が許されているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、利用する事業者が該無線通信装置の設置地点で２次利用が許されているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報と、利用中のチャネル番号を示す利用中チャネル情報と、該無線通信装置の位置を示す位置情報と、該無線通信装置の移動性有無、移動速度、移動範囲のうち１以上を示すモビリティ情報と、該無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、該無線通信装置の送信特性を示す送信特性情報と、該無線通信装置の受信特性を示す受信特性情報と、該無線通信装置が最低限必要とする希望波と干渉波の比を示す所要ＤＵ比情報と、該無線通信装置の隣接チャネル干渉軽減係数を示す隣接チャネルＩＲＦ情報と、該無線通信装置のチャネル利用開始時刻、チャネル利用終了予定時刻のうち１以上を示す利用期間情報との、無線通信装置の設置状況や装置仕様や無線通信システムの条件に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納した無線局表と、
全ての無線通信装置について、該無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、該チャネル内で無線通信装置が受ける被干渉合計量を示す被干渉合計量情報と、該チャネルが被干渉となるチャネル番号を示す干渉チャネル情報と、それら干渉となるチャネルを利用中の他無線通信装置である相手局に与えられた固有番号を示す相手局番号情報と、無線通信装置が相手局から受ける被干渉量を示す被干渉量情報との、無線通信装置の干渉に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納した干渉表と、を記憶する
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のチャネル割当て方法。
【請求項８】
優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いた無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信手段と、
前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始手段と、
前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更手段と、を具備し、
前記管理局装置は、
前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、
前記チャネル選定手段は、
前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用および２次利用希望が設定されている場合に、
前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定手段と、
前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが無ければ、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定手段と、を含み、
前記チャネル割当て通知送信手段は、
前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記チャネル変更指示送信手段は、
前記１次利用可否判定手段または前記２次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、
前記１次利用可否判定手段は、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行い、
前記２次利用可否判定手段は、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行う
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いた無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信手段と、
前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始手段と、
前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更手段と、を具備し、
前記管理局装置は、
前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、
前記チャネル選定手段は、
前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、２次利用の希望が設定されておらず、かつ、１次利用の希望が設定されている場合に、
前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定手段を含み、
前記チャネル割当て通知送信手段は、
前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記チャネル変更指示送信手段は、
前記１次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、
前記１次利用可否判定手段は、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行う
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いた無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信手段と、
前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始手段と、
前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更手段と、を具備し、
前記管理局装置は、
前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、
前記チャネル選定手段は、
前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用の希望が設定されておらず、かつ、２次利用の希望が設定されている場合に、
前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルに対して、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定手段を含み、
前記チャネル割当て通知送信手段は、
前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記チャネル変更指示送信手段は、
前記２次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、
前記２次利用可否判定手段は、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行う
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置の各々にチャネルを割当てる管理局装置であって、
前記無線通信装置から受信した、当該無線通信装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、当該無線通信装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、
前記チャネル選定手段は、
前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用および２次利用希望が設定されている場合に、
前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定手段と、
前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが無ければ、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定手段と、を含み、
前記チャネル割当て通知送信手段は、
前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記チャネル変更指示送信手段は、
前記１次利用可否判定手段または前記２次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、
前記１次利用可否判定手段は、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行い、
前記２次利用可否判定手段は、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行う
ことを特徴とする管理局装置。
【請求項１２】
優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置の各々にチャネルを割当てる管理局装置であって、
前記無線通信装置から受信した、当該無線通信装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、当該無線通信装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、
前記チャネル選定手段は、
前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、２次利用の希望が設定されておらず、かつ、１次利用の希望が設定されている場合に、
前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定手段を含み、
前記チャネル割当て通知送信手段は、
前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記チャネル変更指示送信手段は、
前記１次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、
前記１次利用可否判定手段は、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行う
ことを特徴とする管理局装置。
【請求項１３】
優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置の各々にチャネルを割当てる管理局装置であって、
前記無線通信装置から受信した、当該無線通信装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、当該無線通信装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、
前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、
前記チャネル選定手段は、
前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用の希望が設定されておらず、かつ、２次利用の希望が設定されている場合に、
前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルに対して、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定手段を含み、
前記チャネル割当て通知送信手段は、
前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、
前記チャネル変更指示送信手段は、
前記２次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、
前記２次利用可否判定手段は、
前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行う
ことを特徴とする管理局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理局装置が、複数の無線通信装置に対して利用チャネルの割当てを行う無線通信システムにおいて、それぞれの無線通信装置に最適なチャネルを割当てるためのチャネル割当て方法、無線通信システム、管理局装置、および無線通信装置に関する。特に、管理局装置が、複数の無線通信装置と接続され、制御情報の通信が可能な構成において、チャネルの利用区分としてチャネルを優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用という、優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている無線環境において、それぞれの無線通信装置に最適なチャネルを割当てるためのチャネル割当て方法、無線通信システム、および管理局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や無線ＬＡＮに代表される無線通信サービスは、一層の高度化、多様化が進んでおり、そのような無線通信に利用される周波数資源の需要は急激に増加している。一方、既にほぼ全ての周波数帯域において電波利用の用途は割当てが決められている。そのため、周波数資源は逼迫しており、この傾向は今後さらに加速すると予想される。そこで、限られた周波数資源をより効率的に利用可能な周波数資源の有効利用技術の重要性が高まっている。
【０００３】
周波数資源を有効に利用する技術の例としては、セルラシステムにおいて周波数を繰り返し利用したり、高度な通信方式によって周波数利用効率を向上したり、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）によって低電力密度で周波数帯域を共用したりする方法が挙げられる。
【０００４】
また、特定用途へ割当てが行われているにも拘らず時間帯によってはほとんど利用されていない周波数帯域を有効利用するために、そのような周波数帯域を借り受けて利用する２次利用技術の導入が効果的であると考えられ、研究が行われている。２次利用技術を実現するためには、優先的に利用可能なチャネル利用区分である１次利用チャネルと、利用されていない場合には借り受けて利用可能なチャネル利用区分である２次利用チャネルという、チャネル利用区分の違いを反映したチャネル割当て方法が必要である。
【０００５】
さらに、２次利用の中止や、新設された無線通信装置の２次利用開始不可という事象を少なくするための方法として、チャネルを利用中の無線通信装置において、利用チャネルを再配置することが効果を発揮し、結果的に周波数利用効率を向上させることが期待できる。チャネル再割当て方法としては、セルラシステム等の単一システム内において、無線通信装置の利用チャネルを再配置し、周波数資源を有効に利用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３３１４３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されたチャネル再割当方法は、セルラ等の単一システムに適用される方法であり、１次利用や２次利用という優先順位に差のあるチャネル利用区分を考慮していない。したがって、２次利用チャネルを確保しようとする場合には、１次利用の無線通信装置に対してチャネル変更を行うことができないため、このチャネル再割当て方法をそのまま適用することはできない。
【０００７】
すなわち、従来のチャネル割当て技術は、２次利用が可能であっても、チャネル再配置を想定していないものや、単一のシステム内のみでのチャネル再配置を行うものであった。そのため、チャネルを優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、チャネルが利用されていない場合に当該チャネルを借り受けて利用可能な利用区分である２次利用という、優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯で動作する無線通信システムにおいては、チャネル利用区分の違いを反映したチャネル再配置およびチャネル割当てを行うことはできなかった。
【０００８】
また、チャネル再配置を行うことによって、無線通信システム全体の周波数利用効率は向上するが、チャネル再配置の実施に必要な計算処理量や、通信中無線通信装置のチャネル変更の回数は飛躍的に増大する。しかしながら、無線通信システムの動作のリアルタイム性や、コストの面から、計算処理量の増大は望ましくないし、チャネル変更は通信品質の低下をもたらすことがあるため、再配置の対象とする無線通信装置の数は抑えられたほうが良い場合も多い。
【０００９】
したがって、チャネル再配置による周波数の有効利用と、リアルタイム性、コスト、通信品質とは、トレードオフの関係となる。このようなトレードオフの妥協点は、無線通信システムの利用状況によって異なる。複数のチャネル利用区分が定義されている無線通信システムにおいては、上記妥協点は、さらに複雑に変化する。したがって、再配置の規模、すなわち、再配置の対象とする無線通信装置の数を柔軟に設定可能なチャネル再配置方法が必要である。
【００１０】
また、２次利用を行なう無線通信システムにおいても、実現性の高いチャネル再配置方法が必要である。一般に、チャネル割当ての問題は、最適なパターンを見つけることが困難なＮＰ(Non-deterministic Polynomial)完全問題とされており、周波数を最も有効に利用可能なチャネル割当てパターンを求める解法は存在しないといわれる。このため、処理コストや、リアルタイム性の面から、全ての無線通信装置を対象としたチャネル再配置は、実現性・実用性が高くないと言える。
【００１１】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、無線周波数帯域を無駄なく、効率良く利用することができるチャネル割当て方法、無線通信システム、および管理局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するために、本発明は、優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いたチャネル割当て方法であって、前記無線通信装置が、自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信過程と、前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始過程と、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更過程と、を有し、前記管理局装置が、前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定過程と、前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信過程と、前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信過程と、を有し、前記チャネル選定過程は、前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用および２次利用希望が設定されている場合に、前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定過程と、前記１次利用可否判定過程における判定の結果、１次利用可能なチャネルが無ければ、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定過程と、を含み、前記チャネル割当て通知送信過程は、前記１次利用可否判定過程における判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記２次利用可否判定過程における判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記２次利用可否判定過程における判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記チャネル変更指示送信過程は、前記１次利用可否判定過程または前記２次利用可否判定過程において、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、前記１次利用可否判定過程では、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行い、前記２次利用可否判定過程では、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行うことを特徴とするチャネル割当て方法である。
【００１３】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いたチャネル割当て方法であって、前記無線通信装置が、自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信過程と、前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始過程と、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更過程と、を有し、前記管理局装置が、前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定過程と、前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信過程と、前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信過程と、を有し、前記チャネル選定過程は、前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、２次利用の希望が設定されておらず、かつ、１次利用の希望が設定されている場合に、前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定過程を含み、前記チャネル割当て通知送信過程は、前記１次利用可否判定過程における判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記１次利用可否判定過程における判定の結果、１次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記チャネル変更指示送信過程は、前記１次利用可否判定過程において、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、前記１次利用可否判定過程では、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行うことを特徴とするチャネル割当て方法である。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いたチャネル割当て方法であって、前記無線通信装置が、自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信過程と、前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始過程と、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更過程と、を有し、前記管理局装置が、前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定過程と、前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信過程と、前記チャネル選定過程の選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信過程と、を有し、前記チャネル選定過程は、前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用の希望が設定されておらず、かつ、２次利用の希望が設定されている場合に、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルに対して、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定過程を含み、前記チャネル割当て通知送信過程は、前記２次利用可否判定過程における判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記２次利用可否判定過程における判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記チャネル変更指示送信過程は、前記２次利用可否判定過程において、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、前記２次利用可否判定過程では、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行うことを特徴とするチャネル割当て方法である。
【００１５】
本発明は、上記の発明において、前記１次利用可否判定過程は、前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネル情報で示される１次利用のチャネルについて、被干渉の推定および与干渉の推定を行う干渉推定過程と、前記干渉推定過程における判定の結果、前記無線通信装置との間に、直接的あるいは間接的に、被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定し、再度、前記干渉推定過程を行うチャネル再配置パターン計算過程と、前記干渉推定過程における判定の結果、所定の再配置パターンを適用することによって干渉の問題が無いと判定された場合、前記所定の再配置パターンに従ったチャネルを１次利用可能と判定する１次利用可否最終判定過程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記の発明において、前記２次利用可否判定過程は、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルについて被干渉の推定および与干渉の推定を行う干渉推定過程と、前記干渉推定過程における判定の結果、前記無線通信装置との間に、直接的あるいは間接的に、被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定し、再度、前記干渉推定過程を行うチャネル再配置パターン計算過程と、前記干渉推定過程における判定の結果、所定の再配置パターンを適用することによって干渉の問題が無いと判定された場合、前記所定の再配置パターンに従ったチャネルを２次利用可能と判定する２次利用可否最終判定過程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、上記の発明において、前記２次利用可否判定過程は、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルのうち、１次利用のチャネルとして利用可能な事業者もしくは無線通信システムが存在しない自由チャネルについて、被干渉の推定および与干渉の推定を行う第１の干渉推定過程と、前記第１の干渉推定過程における判定の結果、前記無線通信装置との間に、直接的あるいは間接的に、被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置が前記自由チャネルを２次利用できるという可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｆ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定し、再度、前記第１の干渉推定過程を行う第１のチャネル再配置パターン計算過程と、前記第１の干渉推定過程における判定の結果、前記第１のチャネル再配置パターン計算過程で得られた再配置パターンを適用することによって干渉の問題が無いと判定された場合、前記チャネルを２次利用可能と判定する第１の２次利用可否最終判定過程と、前記第１の干渉推定過程における判定の結果、前記自由チャネルの中には２次利用可能なチャネルがないと判定された場合には、前記自由チャネル以外の２次利用のチャネルである他者チャネルに対して、被干渉の推定および与干渉の推定を行う第２の干渉推定過程と、前記第２の干渉推定過程における判定の結果、前記無線通信装置との間に、直接的あるいは間接的に、被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置が前記他者チャネルを２次利用できるという可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定し、再度、前記第２の干渉推定過程を行う第２のチャネル再配置パターン計算過程と、前記第２の干渉推定過程における判定の結果、前記第１のチャネル再配置パターン計算過程で得られた再配置パターンを適用することによって干渉の問題が無いと判定された場合、前記他者チャネルを２次利用可能と判定する第２の２次利用可否最終判定過程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、上記の発明において、前記管理局装置は、前記無線環境情報として、各地域において各事業者が１次利用を認められているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、各地域において各事業者が２次利用を認められているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報との、特定の地域におけるチャネル利用区分に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納したチャネル利用区分表と、全ての無線通信装置について、与えられた固有番号を示す無線通信装置番号情報と、設置事業者を示す設置者情報と、利用する事業者が該無線通信装置の設置地点で１次利用が許されているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、利用する事業者が該無線通信装置の設置地点で２次利用が許されているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報と、利用中のチャネル番号を示す利用中チャネル情報と、該無線通信装置の位置を示す位置情報と、該無線通信装置の移動性有無、移動速度、移動範囲のうち１以上を示すモビリティ情報と、該無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、該無線通信装置の送信特性を示す送信特性情報と、該無線通信装置の受信特性を示す受信特性情報と、該無線通信装置が最低限必要とする希望波と干渉波の比を示す所要ＤＵ比情報と、該無線通信装置の隣接チャネル干渉軽減係数を示す隣接チャネルＩＲＦ情報と、該無線通信装置のチャネル利用開始時刻、チャネル利用終了予定時刻のうち１以上を示す利用期間情報との、無線通信装置の設置状況や装置仕様や無線通信システムの条件に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納した無線局表と、全ての無線通信装置について、該無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す送受可能チャネル情報と、該チャネル内で無線通信装置が受ける被干渉合計量を示す被干渉合計量情報と、該チャネルが被干渉となるチャネル番号を示す干渉チャネル情報と、それら干渉となるチャネルを利用中の他無線通信装置である相手局に与えられた固有番号を示す相手局番号情報と、無線通信装置が相手局から受ける被干渉量を示す被干渉量情報との、無線通信装置の干渉に関する情報のうち、１ないし複数の情報を少なくとも含む情報をシステムパラメータ情報として格納した干渉表と、を記憶することを特徴とする。
【００１９】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いた無線通信システムであって、前記無線通信装置は、自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信手段と、前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始手段と、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更手段と、を具備し、前記管理局装置は、前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、前記チャネル選定手段は、前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用および２次利用希望が設定されている場合に、前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定手段と、前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが無ければ、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定手段と、を含み、前記チャネル割当て通知送信手段は、前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記チャネル変更指示送信手段は、前記１次利用可否判定手段または前記２次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、前記１次利用可否判定手段は、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行い、前記２次利用可否判定手段は、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行うことを特徴とする無線通信システムである。
【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いた無線通信システムであって、前記無線通信装置は、自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信手段と、前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始手段と、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更手段と、を具備し、前記管理局装置は、前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、前記チャネル選定手段は、前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、２次利用の希望が設定されておらず、かつ、１次利用の希望が設定されている場合に、前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定手段を含み、前記チャネル割当て通知送信手段は、前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記チャネル変更指示送信手段は、前記１次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、前記１次利用可否判定手段は、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行うことを特徴とする無線通信システムである。
【００２１】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置と、それぞれの前記無線通信装置にチャネルを割当てる管理局装置とを用いた無線通信システムであって、前記無線通信装置は、自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを前記管理局装置に送信するチャネル要求送信手段と、前記管理局装置から、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを受信し、割当てられたチャネルによって無線通信を開始するチャネル利用開始手段と、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、前記管理局装置から、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを受信し、該チャネル変更指示メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するチャネル変更手段と、を具備し、前記管理局装置は、前記無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に前記チャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、前記チャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、前記チャネル選定手段は、前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用の希望が設定されておらず、かつ、２次利用の希望が設定されている場合に、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルに対して、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定手段を含み、前記チャネル割当て通知送信手段は、前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記チャネル変更指示送信手段は、前記２次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、前記２次利用可否判定手段は、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行うことを特徴とする無線通信システムである。
【００２２】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置の各々にチャネルを割当てる管理局装置であって、前記無線通信装置から受信した、当該無線通信装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、当該無線通信装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、前記チャネル選定手段は、前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用および２次利用希望が設定されている場合に、前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定手段と、前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが無ければ、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定手段と、を含み、前記チャネル割当て通知送信手段は、前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記チャネル変更指示送信手段は、前記１次利用可否判定手段または前記２次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、前記１次利用可否判定手段は、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行い、前記２次利用可否判定手段は、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行うことを特徴とする管理局装置である。
【００２３】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置の各々にチャネルを割当てる管理局装置であって、前記無線通信装置から受信した、当該無線通信装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、当該無線通信装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、前記チャネル選定手段は、前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、２次利用の希望が設定されておらず、かつ、１次利用の希望が設定されている場合に、前記無線通信装置が利用可能な全ての１次利用のチャネル、あるいは前記チャネル割当希望メッセージに含まれる希望チャネルについて、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、１次利用可否判定を行う１次利用可否判定手段を含み、前記チャネル割当て通知送信手段は、前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを１次利用として割当て、当該チャネルを１次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記１次利用可否判定手段による判定の結果、１次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記チャネル変更指示送信手段は、前記１次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、前記１次利用可否判定手段は、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを１次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｐ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して１次利用可否判定を行うことを特徴とする管理局装置である。
【００２４】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、他に利用されていない場合に借り受けて利用可能な利用区分である２次利用との優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯におけるチャネルを利用して通信し、利用するチャネルを変更することが可能な複数の無線通信装置の各々にチャネルを割当てる管理局装置であって、前記無線通信装置から受信した、当該無線通信装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、当該無線通信装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージの内容と、当該無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、自装置の保持する無線環境情報とに基づいて、前記無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定するチャネル選定手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置に、前記２次利用のチャネル利用区分でチャネルを利用している場合、利用中チャネルを変更、または利用を停止するよう指示するチャネル変更指示メッセージを送信するチャネル変更指示送信手段と、前記チャネル選定手段による選定結果に基づいて、割当てられたチャネルの情報を含むチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信するチャネル割当て通知送信手段と、を具備し、前記チャネル選定手段は、前記チャネル割当希望メッセージのチャネル利用区分情報に、１次利用の希望が設定されておらず、かつ、２次利用の希望が設定されている場合に、前記無線通信装置が利用可能な全ての２次利用のチャネルに対して、既設の無線通信装置に対する利用チャネルの再配置を許容しながら、２次利用可否判定を行う２次利用可否判定手段を含み、前記チャネル割当て通知送信手段は、前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが有る場合には、その中で最適なチャネルを２次利用として割当て、当該チャネルを２次利用の利用区分で割当てることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記２次利用可否判定手段による判定の結果、２次利用可能なチャネルが無い場合には、チャネル割当て不可であることを示すチャネル割当て通知メッセージを前記無線通信装置に送信し、前記チャネル変更指示送信手段は、前記２次利用可否判定手段により、既設の無線通信装置の利用チャネル再配置が必要であると判定された場合には、該当する無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、前記２次利用可否判定手段は、前記無線通信装置との間に被干渉または与干渉の問題がある他の無線通信装置に対して、利用区分の違いに基づく利用チャネルの再配置を行えば、前記無線通信装置がチャネルを２次利用できる可能性があると判定した場合に、利用チャネルの再配置の対象となる他の無線通信装置を、１段目干渉局までとした場合から、予め設定された自然数Ｎｔ段目干渉局までとした場合までのそれぞれの場合について、前記他の無線通信装置の利用チャネルの再配置を仮定して２次利用可否判定を行うことを特徴とする管理局装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、無線通信装置は、自装置が希望するチャネル利用区分を示すチャネル利用区分情報と、自装置が希望するチャネル番号を示す希望チャネル情報との少なくとも１つ以上を含むチャネル割当希望メッセージを管理局装置に送信し、管理局装置は、受信したチャネル割当希望メッセージの内容と、メッセージの送信元の無線通信装置について予め利用が認められている利用区分毎のチャネルと、予め記憶する無線環境情報とに基づいて、無線通信装置に割当てるチャネルを選定し、既設の無線通信装置の利用するチャネルを再配置する方法を決定し、その結果に基づいて、チャネル割当て通知メッセージを無線通信装置に送信し、チャネル割当て通知メッセージを受信した無線通信装置は、当該メッセージで通知されたチャネルによって無線通信を開始し、また、管理局装置は、チャネル選定の結果、利用中チャネルの変更または利用を停止することが必要な無線通信装置にチャネル変更指示メッセージを送信し、チャネル変更指示メッセージを受信した無線通信装置は、当該メッセージによって指示されたチャネルに利用チャネルを変更、もしくは利用を停止するようにしたので、チャネル利用区分の違いを反映したチャネル割当て、およびチャネル再配置を行うことができる。すなわち、利用されていない周波数帯域を借り受けて２次利用することができ、周波数資源を有効に利用できるとともに、チャネルを２次利用している無線通信装置の利用停止が低減されるため、安定した無線通信サービスの提供が可能となり、結果的に更なる周波数の有効利用を実現できる。
【００２７】
また、無線通信装置がチャネルを１次利用する場合と２次利用する場合とのいずれの場合においても、チャネル割当てを行うことができる。さらに、管理局が無線通信装置から受信したチャネル割当希望メッセージの内容を解析することで、無線通信装置の希望を反映したチャネル割当てを行うことができる。
また、チャネル再配置の規模、すなわち再配置の対象とする無線通信装置の数を柔軟に設定可能であるので、チャネルの利用状況やチャネル利用区分における事業者間の力関係等に合わせた、周波数有効利用とチャネル変更コストのトレードオフがしやすい。また、チャネル利用区分が１次利用と２次利用という２種類だけでなく、さらに複雑化された場合にも、当該チャネル利用区分の優先度に合わせてチャネル再配置の規模を柔軟に設定可能であるので、チャネル利用機会の公平性を担保しやすい。また、システムコストやシステムに求められるリアルタイム性に応じた、実現性の高いチャネル再配置を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
Ａ．基本構成
本実施形態では、ある特定のエリアにおいて、チャネルの利用区分として、チャネルを優先的に利用可能な利用区分である１次利用チャネルと、利用されていない場合にはチャネルを借り受けて利用可能な利用区分である２次利用チャネルという、優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯において動作する無線通信システムにおいて、無線通信装置が新設される場合を例にとって図面を参照しながら詳細に説明する。なお、１次利用の無線通信装置がチャネルの変更や利用停止を命令されることがあってはならず、チャネル再配置は２次利用の無線通信装置に対してのみ実行されるものと仮定する。以下の例においては、１次利用と２次利用という２段階だけでなく、チャネル利用区分がさらに細分化、複雑化された周波数帯において動作する無線通信システムであってもよい。
【００２９】
＜システム構成図の説明＞
図１は、本実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。Ａ事業者が新たに設置する無線通信装置である新設局１−４と、Ａ事業者の敷設する通信網であるＡ事業者網１−２を介して、無線通信装置が利用するチャネルを管理可能な管理局１−１とが、有線または無線により接続されている。管理局１−１と新設局１−４とは、Ａ事業者網１−２を介して制御情報の通信が可能である。
【００３０】
さらに、Ｂ事業者が既に設置している無線通信装置である干渉局１−５が、Ｂ事業者網１−３を介して管理局１−１に接続されている。ここで、無線通信装置である新設局１−４及び干渉局５は、固定設置型の無線通信装置のみならず、移動性を有する可搬型の無線通信装置であってもよく、複数の無線通信装置が各事業者網に接続されていても良い。また、管理局１−１に接続される事業者網は、２者のみならず多数の事業者網であっても良い。
【００３１】
＜各装置構成の説明＞
図２〜図６を参照して、システム各部の構成について詳細に説明する。
図２は、本実施形態による各装置の構成と接続の一例を示す図である。
管理局１−１と新設局１−４とは、図１と同じ形態で、Ａ事業者網１−２を介して接続され、管理局１−１と干渉局ｌ−５とは、図１と同じ形態で、Ｂ事業者１−３を介して接続されている。管理局１−１は、少なくとも、チャネル割当て希望メッセージ受信回路２−２、利用チャネル決定回路２−３、チャネル割当て通知送信回路２−６、チャネル利用区分表２−７、無線局表２−８、干渉表２−９、チャネル変更指示メッセージ送信回路２−１０およびネットワークインタフェース回路２−１１を備えている。
【００３２】
また、利用チャネル決定回路２−３は、１次利用可否判定回路２−４、２次利用可否判定回路２−５を備えている。１次利用可否判定回路２−４は、再配置計算回路２−２４、被干渉推定回路２−２５、与干渉推定回路２−２６を備え、２次利用可否判定回路２−５は、再配置計算回路２−２７、被干渉推定回路２−２８、与干渉推定回路２−２９を備えている。
【００３３】
新設局１−４および干渉局１−５は、同様の構成の無線通信装置である場合が多いが、ここでは、各装置の動作説明に必要な構成要素のみを記述する。
新設局１−４は、少なくとも、チャネル割当て希望メッセージ送信回路２−１２、チャネル割当て通知メッセージ受信回路２−１３、利用チャネル設定回路２−１４、無線送受信回路２−１５、ネットワークインタフェース回路２−１７を備えている。さらに、干渉量測定回路２−１６を備える場合もある。干渉局１−５は、少なくとも、チャネル変更指示メッセージ受信回路２−２０、利用チャネル設定回路２−２１、無線送受信回路２−２２、ネットワークインタフェース回路２−１９を備えている。さらに、干渉量測定回路２−２３を備える場合もある。
【００３４】
管理局１−１のネットワークインタフェース回路２−１１は、管理局１−１が事業者網１−２や、事業者網１−３と接続して通信を行うためのインタフェース回路である。一方、新設局１−４のネットワークインタフェース回路２−１７は、当該新設局１−４が管理局１−１と通信を行うためのインタフェース回路であり、干渉局１−５のネットワークインタフェース回路２−１９は、当該干渉局１−４が管理局１−１と通信を行うためのインタフェース回路である。なお、管理局１−１のネットワークインタフェース回路２−１１は、Ａ事業者やＢ事業者以外の事業者の通信網にも接続可能である。
【００３５】
＜データベース構成の説明＞
図３は、本実施形態によるチャネル利用区分表２−７のデータ構成を示す概念図である。チャネル利用区分表２−７は、図３に示すように、各地域において各事業者が１次利用を認められているチャネル番号を示す１次利用チャネル情報と、各地域において各事業者が２次利用を認められているチャネル番号を示す２次利用チャネル情報とのうち、少なくとも、１ないし複数の情報を含むシステムパラメータ情報を格納している。また、これらの情報は、事業者への利用区分の割当て変更等、チャネル利用環境の変化に対応して書き換えを行うことができるようになっている。
【００３６】
図４は、本実施形態による無線局表２−８のデータ構成を示す概念図である。図において、無線局表２−８は、無線通信装置の設置状況や、装置仕様、無線通信システムの条件等に関する情報のうち、少なくとも、１ないし複数の情報を含むシステムパラメータ情報を格納している。システムパラメータ情報は、図４に示すように、無線局番号情報、設置者情報、１次利用チャネル情報、２次利用チャネル情報、利用中チャネル情報、位置情報、モビリティ情報、送受可能チャネル情報、送信特性情報、受信特性情報、所要ＤＵ比情報、隣接チャネルＩＲＦ情報、利用期間情報からなる。
【００３７】
無線局番号情報は、全ての無線通信装置について、与えられた固有番号を示す。設置者情報は、設置事業者を示す。１次利用チャネル情報は、利用する事業者がその無線通信装置の設置地点で１次利用が許されているチャネル番号を示す。２次利用チャネル情報は、利用する事業者がその無線通信装置の設置地点で２次利用が許されているチャネル番号を示す。利用中チャネル情報は、利用中のチャネル番号を示す。
【００３８】
位置情報は、その無線通信装置の位置を示す。モビリティ情報は、その無線装置の移動性有無や、移動速度、移動範囲等を示す。送受可能チャネル情報は、その無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す。送信特性情報は、その無線通信装置の送信特性を示す。受信特性情報は、その無線通信装置の受信特性を示す。所要ＤＵ比情報は、その無線通信装置が最低限必要とする希望波と干渉波との比を示す。隣接チャネルＩＲＦ情報は、その無線通信装置の隣接チャネル干渉軽減係数（ＩＲＦ）を示す。利用期間情報は、その無線通信装置のチャネル利用開始時刻や、チャネル利用終了予定時刻等を示す。
【００３９】
また、これらの情報は、無線通信装置の新設等、無線通信システムの変化に対応して書き換えを行うことができるようになっている。
【００４０】
上述した送信特性情報および受信特性情報とは、無線通信装置の主にＲＦ（Radio Frequency）送受信特性を示す情報であり、送信特性情報は、与干渉量の計算に用いられ、受信特性情報は、被干渉量の計算に用いられる。それぞれの具体例としては、次のようなものが挙げられる。すなわち、送信特性情報は、例えば、アンテナの指向性利得や、送信回路に使用されている電力増幅器の飽和電力などの特性である。受信特性情報は、例えば、アンテナの指向性利得や、受信回路に使用されている低雑音増幅器の飽和電力などの特性である。
【００４１】
図５は、本実施形態による干渉表２−９のデータ構成を示す概念図である。図において、干渉表２−９は、各無線通信装置について作成され、少なくとも、１ないし複数の情報を含むシステムパラメータ情報を格納している。システムパラメータ情報は、図５に示すように、送受可能チャネル情報、被干渉合計量情報、干渉チャネル情報、相手局番号情報、被干渉量情報からなる。
【００４２】
送受可能チャネル情報は、その無線通信装置の無線送受信回路において電波の送受信が可能なチャネルのチャネル番号を示す。被干渉合計量情報は、そのチャネル内で無線通信装置が受ける被干渉合計量を示す。干渉チャネル情報は、そのチャネルが被干渉となるチャネル番号を示す。相手局番号情報は、それら干渉となるチャネルを利用中の他無線通信装置（以下、相手局）に与えられた固有番号を示す。被干渉量情報は、無線通信装置が相手局から受ける被干渉量を示す。
【００４３】
また、これらの情報は、無線通信装置の新設等、無線通信システムの変化に対応して書き換えを行うことができるようになっている。
【００４４】
＜各装置構成要素の動作とシーケンスの説明＞
次に、本発明による無線通信システムにおける各装置構成要素の動作の一例について詳細に説明する。
図６は、本実施形態による無線通信システムにおける各装置構成要素の動作を説明するためのシーケンス図である。事業者Ａが新設局１−４を新設したとき、管理局１−１がチャネル割当てを行ない、干渉局ｌ−５が利用チャネルを変更し、新設局１−４がチャネルを利用するまでの動作を説明する。
【００４５】
まず、新設局１−４のチャネル割当て希望メッセージ送信回路２−１２は、管理局１−１に対してネットワークインタフェース回路２−１７を介してＡ事業者網１−２を経由して、チャネル割当て希望メッセージ６−１を送出する（ステップＳ６−２０）。管理局１−１のチャネル割当て希望メッセージ受信回路２−２は、ネットワークインタフェース回路２−１１を介してチャネル割当て希望メッセージ６−１を受信する。
【００４６】
チャネル割当て希望メッセージ６−１には、新設局１−４を設置する事業者名を示す事業者情報６−４と、割当てチャネルの利用区分の希望および割当てを希望する特定の１次利用チャネル番号を示すことができる希望チャネル情報６−５と、新設局１−４の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネル番号を示す送受可能チャネル情報６−６と、新設局１−４の送信電力や、アンテナ特性、現在位置等の情報を示すその他情報６−７とが含まれる。
【００４７】
希望チャネル情報６−５のデータの例として、「１次利用または２次利用を希望」、「１次利用のみ希望」、「２次利用のみ希望」の３種類が考えられ、さらに、割当てを希望する特定の１次利用チャネル番号を含む場合がある。
【００４８】
管理局１−１は、新設局１−４からチャネル割当て希望メッセージ６−１を受信すると、チャネル割当て希望メッセージ６−１に含まれる事業者情報６−４、希望チャネル情報６−５、送受可能チャネル情報６−６、その他情報６−７の各情報を抽出する（ステップＳ６−２１）。次に、新設局１−４に対してチャネル割当てを行うための計算および判定処理であるチャネル割当て処理を実行する（ステップＳ６−２２）。チャネル割当て処理を実行するための回路である利用チャネル決定回路２−３は、新設局１−４が設置されている位置において新設局１−４を利用する事業者Ａのチャネル利用区分をチャネル利用区分表２−７から読出し、新設局１−４が１次利用可能なチャネルと２次利用可能なチャネルを選出し、１次利用可否判定回路２−４および２次利用可否判定回路２−５においてチャネルの利用可否判定を行う。
【００４９】
１次利用の可否は、１次利用可否判定回路２−４に含まれる再配置計算回路２−２４と被干渉推定回路２−２５と与干渉推定回路２−２６における計算結果に基づき判定する。この計算を行う際に、チャネル利用区分表２−７、無線局表２−８、干渉表２−９に含まれる情報を利用する。
【００５０】
さらに、１次利用可否判定回路２−４は、新設局１−４との干渉推定の対象となる干渉局１−５の干渉量測定回路２−２３による測定によって得られた与干渉量、および新設局１−４の干渉量測定回路２−１６による測定によって得られた被干渉量を用いる場合もある。被干渉量は、新設局１−４の干渉量測定回路２−１６で測定され、その結果がＡ事業者網１−２を介して管理局１−１の被干渉推定回路２−２５へ送信される。測定は、管理局１−１の指示で行うだけでなく、新設局１−４が自らの判断で行う場合もある。また、与干渉量は、干渉局１−５の干渉量測定回路２−２３で測定され、その結果がＢ事業者網１−３を介して管理局１−１の与干渉推定回路２−２６へ送信される。測定は、管理局１−１の指示で行われる。
【００５１】
また、２次利用の可否は、２次利用可否判定回路２−５に含まれる再配置計算回路２−２７と、被干渉推定回路２−２８と、与干渉推定回路２−２９とにおける計算結果に基づいて判定する。この計算を行う際に、チャネル利用区分表２−７、無線局表２−８、干渉表２−９に含まれる情報を利用する。
【００５２】
さらに、２次利用可否判定回路２−５は、新設局ｌ−４との干渉推定の対象となる干渉局１−５の干渉量測定回路２−２３による測定によって得られた与干渉量、および新設局ｌ−４の干渉量測定回路２−１６による測定によって得られた被干渉量を用いる場合もある。被干渉量は、新設局１−４の干渉量測定回路２−１６で測定され、その結果がＡ事業者網ｌ−２を介して管理局１−１の被干渉推定回路２−２８へ送信される。測定は、管理局１−１の指示で行うだけでなく、新設局１−４が自らの判断で行う場合もある。また、与干渉量は、干渉局１−５の干渉量測定回路２−２３で測定され、その結果がＢ事業者網１−３を介して管理局１−１の与干渉推定回路２−２９へ送信される。測定は、管理局の指示で行われる。
【００５３】
利用チャネル決定回路２−３は、１次利用可否判定回路２−４と２次利用可否判定回路２−５との判定結果に基づき、最終的なチャネル割当て、および干渉局１−５の利用チャネル変更を決定する。決定したチャネル割当ての情報は、チャネル割当て通知メッセージ６−３としてチャネル割当て通知送信回路２−６からネットワークインタフェース回路２−１を介し、Ａ事業者網１−２を経由して新設局１−４に対して送出される（ステップＳ６−２４）。
【００５４】
新設局１−４のチャネル割当て通知メッセージ受信回路２−１３は、ネットワークインタフェース回路２−１７を介してチャネル割当て通知メッセージ６−３を受信し、利用チャネル設定回路２−１４は、チャネル割当て通知メッセージ６−３の内容に従って、無線送受信回路２−１５の送受信チャネルを設定し、新設局１−４は、割当てられたチャネルを利用して通信を開始する（ステップＳ６−２６）。なお、新設局１−４に割当てられるチャネルがない場合には、ステップＳ６−２６において、通信開始不可という形で動作を決定する。
【００５５】
一方、干渉局１−５に対しては、決定した利用チャネル変更の情報が、チャネル変更指示メッセージ６−２として、チャネル変更指示メッセージ送信回路２−１０からネットワークインタフェース回路２−１１を介して、Ｂ事業者網１−３を経由して送出される（ステップＳ６−２３）。干渉局１−５のチャネル変更指示メッセージ受信回路２−２０は、ネットワークインタフェース回路２−１９を介して、チャネル変更指示メッセージ６−２を受信し、利用チャネル設定回路２−２１は、チャネル変更指示メッセージ６−２の内容に従って、無線送受信回路２−２２の送受信チャネルを設定し、干渉局１−５は、指示された変更先のチャネルを利用する（ステップＳ６−２５）。
【００５６】
なお、チャネル変更指示メッセージ６−２においては、干渉局１−５が利用停止を指示されることもある。その場合、干渉局１−５は、ステップＳ６−２５において、無線送受信回路２−２２による電波の送信を停止し、チャネルの利用を停止する。また、新設局１−４と干渉する無線送信装置が存在しない場合、つまり、干渉局１−５がない場合には、ステップＳ６−２３およびステップＳ６−２５は実行されない。
【００５７】
＜用語説明＞
以下の説明では、ある条件に該当する無線通信装置に対して、「干渉局」という呼称を用いる。新設局１−４に、あるチャネルＣを割当てた場合、新設局１−４と干渉する既設無線通信装置を、「割当てチャネルＣにおける新設局１−４の１段目干渉局」と呼ぶこととする。既設の無線通信装置に対するチャネル再配置パターンＰに従って、各々、チャネル変更を行った場合、ｋ段目干渉局＜Ｘ＞がチャネルを変更した場合に、ｋ段目干渉局＜Ｘ＞と干渉する既設無線通信装置を「再配置パターンＰにおける＜Ｘ＞の（ｋ＋１）段目干渉局」と呼ぶ。ここで、ｋは、０以上の整数である。ｋ＝０の場合には、パターンＰが新設局１−４へのチャネル割当てパターンを表し、新設局１−４が「０段目干渉局」に相当する。なお、チャネル再配置パターンとは、新設局に割当てるチャネルと、各干渉局の変更先チャネルの組み合わせを示す情報である。
【００５８】
Ｂ．第１実施形態
次に、本発明の第１実施形態について説明する。
＜チャネル割当て処理：ステップＳ６−２２＞
図７は、第１実施形態によるチャネル割当て処理Ｓ６−２２の一例を示すフローチャートである。チャネル割当て処理（ステップＳ６−２２）では、まず、ステップＳ６−２１で抽出した情報（事業者情報６−４、その他情報６−７に含まれる現在位置）を元に新設局を設置した事業者Ａのチャネル利用区分をチャネル利用区分表から読み出す（ステップＳ７−３）。
【００５９】
＜１次利用可否判定：ステップＳ７−５〜Ｓ７−７＞
次に、希望チャネル情報６−５が「１次利用または２次利用を希望」、または、希望チャネル情報６−５が「１次利用のみ希望」の場合、新設局の送受可能チャネル情報６−６と、ステップＳ７−３において読み出した情報とを元に、新設局の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネルのうち、新設局が１次利用するチャネルの候補を抽出する（ステップＳ７−４）。これは、ステップＳ７−３において読み出したチャネル利用区分内の１次利用チャネル情報により示される、新設局を設置した事業者に１次利用が認められているチャネルのうち、送受可能チャネル情報６−６により示される、新設局が送受信可能なチャネルであり、かつ、希望チャネル情報６−５により示される、新設局が希望する１次利用チャネルであるものを抽出することにより行う。そして、抽出された、新設局が１次利用するチャネルの候補について１次利用可否判定（ステップＳ７−５〜Ｓ７−７）を行う。
【００６０】
まず、チャネル再配置を行わない場合の１次利用可否判定（ステップＳ７−５）を行い、１次利用可と判定された場合（ステップＳ７−５の「可」）、「１次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ７−１４）。なお、１次利用可否判定の詳細な処理方法については後述する。
【００６１】
また、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ７−５の「再配置範囲拡大」）、１段目干渉局の利用チャネルを再配置し、再び、１次利用可否判定を行う。
【００６２】
ｋ＝１，２，３，…，Ｎｐ（Ｎｐは自然数）とし、１次利用可否判定を一般化して説明する。再配置の対象となる無線通信装置をｋ段目干渉局までとした１次利用可否判定（ステップＳ７−６）を行い、１次利用可と判定された場合（ステップＳ７−６の「可」）には、「１次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ７−１４）。一方、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ７−６の「再配置範囲拡大」）には、再配置の対象となる無線通信装置をｋ＋１段目干渉局までとした１次利用可否判定を行う。
【００６３】
ここで、Ｎｐは、無線通信システムにおいて、任意に設定可能なパラメータであり、定数であっても良いし、チャネルの利用状況や、事業者間の取り決め等によって変化する変数であっても良い。チャネル再配置の対象範囲は、最大Ｎｐ段回干渉局までとして１次利用可否判定を実行する（ステップＳ７−７）ということになる。再配置の対象となる無線通信装置をＮｐ段目干渉局までとした１次利用可否判定（ステップＳ７−７）においては、１次利用可と判定された場合（ステップＳ７−７の「可」）も、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ７−７の「再配置範囲拡大」）も、「１次利用可能チャネル有り」と判定し（ステップＳ７−１４）、更なる再配置範囲の拡大は行わない。
【００６４】
なお、ステップＳ７−５において、１次利用不可と判定された場合（ステップＳ７−５の「不可」）、希望チャネル情報６−５が「１次利用または２次利用を希望」ならば、新設局の送受可能チャネル情報６−６と、ステップＳ７−３において読み出した情報を元に、新設局の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネルのうち、新設局が２次利用するチャネルの候補を抽出し（ステップＳ７−１０）、２次利用可否判定（ステップＳ７−１１〜Ｓ７−１３）を行い、希望チャネル情報６−５が「１次利用のみ希望」ならば、「利用可能チャネルなし」と判定する（ステップＳ７−１６）。
【００６５】
＜２次利用可否判定：ステップＳ７−１１〜Ｓ７−１３＞
次に、希望チャネル情報６−５が「１次利用または２次利用を希望」、または、希望チャネル情報６−５が「２次利用のみ希望」の場合、新設局の送受可能チャネル情報６−６と、ステップＳ７−３において読み出した情報とを元に、新設局の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネルのうち、新設局が２次利用するチャネルの候補を抽出する（ステップＳ７−１０）。これは、ステップＳ７−３において読み出したチャネル利用区分内の２次利用チャネル情報により示される、新設局を設置した事業者に２次利用が認められているチャネルのうち、送受可能チャネル情報６−６により示される、新設局が送受信可能なチャネルを抽出し、さらに、その中から無線局表２−８により示される、当該新設局の装置仕様で使用可能な２次利用チャネルを抽出することにより行う。そして、抽出された、新設局が２次利用するチャネルの候補について、２次利用可否判定（ステップＳ７−１１〜Ｓ７−１３）を行う。
【００６６】
まず、チャネル再配置を行わない場合の２次利用可否判定（ステップＳ７−１１）を行い、２次利用可と判定された場合（ステップＳ７−１１の「可」）、「２次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ７−１５）。なお、２次利用可否判定の詳細な処理方法については後述する。
【００６７】
また、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ７−１１の「再配置範囲拡大」）、１段目干渉局の利用チャネルを再配置し、さらに２次利用可否判定を行う。
【００６８】
ｋ＝１，２，３，…，Ｎｔ（Ｎｔは自然数）とし、２次利用可否判定を一般化して説明する。再配置の対象となる無線通信装置をｋ段目干渉局までとした２次利用可否判定（ステップＳ７−１２）を行い、２次利用可と判定された場合（ステップＳ７−１２の「可」）には、「２次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ７−１５）。一方、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ７−１２の「再配置範囲拡大」）には、再配置の対象となる無線通信装置をｋ＋１段目干渉局までとした２次利用可否判定を行う。
【００６９】
ここで、Ｎｔは、無線通信システムにおいて、任意に設定可能なパラメータであり、定数であっても良いし、チャネルの利用状況や、事業者間の取り決め等によって変化する変数であっても良い。チャネル再配置の対象範囲は、最大Ｎｔ段目干渉局までとして２次利用可否判定を実行する（ステップＳ７−１３）ということになる。
【００７０】
なお、ステップＳ７−１１〜Ｓ７−１３において２次利用不可と判定された場合（ステップＳ７−１１〜Ｓ７−１３の「不可」）には、「利用可能チャネル無し」と判定する（ステップＳ７−１６）。
【００７１】
＜判定結果に基づく処理：ステップＳ７−２０＞
「１次利用可能チャネル有り」と判定された場合（ステップＳ７−１４）および「２次利用可能チャネル有り」と判定された場合（ステップＳ７−１５）は、複数のチャネル再配置パターンが存在することがあるため、所定の選定基準に従い、その中から１つのチャネル再配置パターンを選定する（ステップＳ７−２０）。再配置パターン選定と同時に新設局１−４への割当てチャネルが決定し、チャネル割当て処理を終了する。なお、上記選定基準の一例として、以下のような条件が考えられる。
【００７２】
＜チャネル再配置パターン選定基準：箇条書き番号順の優先順位で条件を適用＞
１．利用停止となる無線通信装置の数が少ない（新設局への割当てチャネルが１次利用チャネルの場合）
２．チャネル変更を行う無線通信装置の数が少ない
３．新設局の被干渉量が少ない
【００７３】
例えば、新設局への１次利用可否判定の結果、図８に示すように、３つのチャネル再配置パターンが存在する場合、上記選定基準に従えば、再配置パターン番号「２」を選定することとなる。一方、「利用可能チャネル無し」と判定された場合（ステップＳ７−１６）には、チャネル割当て処理を終了する。
【００７４】
Ｃ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
＜チャネル割当て処理：ステップＳ６−２２＞
図９及び図１０は、本第２実施形態によるチャネル割当て処理Ｓ６−２２の一例を示すフローチャートである。２次利用チャネルは、いかなる事業者に対しても１次利用が許可されていない自由チャネルと、事業者Ａ以外の事業者に対して１次利用が許可されている他者チャネルとの２種類に区分される。他者チャネルには、そのチャネルを１次利用する新設局が現れることによって、２次利用停止や、チャネル変更等が必要になる可能性が大きいため、より安定して利用するためには、自由チャネルを優先して割当てることが効果的である。従って、本第２実施形態においては、２次利用チャネルの利用可否判定を、自由チャネルと他者チャネルとに分けて行う。
【００７５】
チャネル割当て処理（ステップＳ６−２２）では、まず、ステップＳ６−２１で抽出した情報を元に新設局を設置した事業者Ａのチャネル利用区分をチャネル利用区分表から読み出す（ステップＳ９−３）。
【００７６】
＜１次利用可否判定：ステップＳ９−５〜Ｓ９−７＞
次に、希望チャネル情報６−５が「１次利用または２次利用を希望」、または、希望チャネル情報６−５が「１次利用のみ希望」の場合、新設局の送受可能チャネル情報６−６と、ステップＳ９−３において読み出した情報とを元に、新設局の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネルのうち、新設局が１次利用するチャネルの候補を抽出し（ステップＳ９−４）、１次利用可否判定（ステップＳ９−５〜Ｓ９−７）を行う。
【００７７】
まず、チャネル再配置を行わない場合の１次利用可否判定（ステップＳ９−５）を行い、１次利用可と判定された場合（ステップＳ９−５の「可」）、「１次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ９−１４）。１次利用可否判定の詳細な処理方法については後述する。一方、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ９−５の「再配置範囲拡大」）、１段目干渉局の利用チャネルを再配置し、再び、１次利用可否判定を行う。
【００７８】
ｋ＝１，２，３，…，Ｎｐ（Ｎｐは自然数）とし、１次利用可否判定を一般化して説明する。再配置の対象となる無線通信装置をｋ段目干渉局までとした１次利用可否判定（ステップＳ９−６）を行い、１次利用可と判定された場合（ステップＳ９−６の「可」）には、「１次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ９−１４）。一方、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ９−６の「再配置範囲拡大」）には、再配置の対象となる無線通信装置をｋ＋１段目干渉局までとした１次利用可否判定を行う。
【００７９】
ここで、Ｎｐは、前述したように、無線通信システムにおいて、任意に設定可能なパラメータであり、定数であっても良いし、チャネルの利用状況や、事業者間の取り決め等によって変化する変数であっても良い。チャネル再配置の対象範囲は、最大Ｎｐ段回干渉局までとして１次利用可否判定を実行する（ステップＳ９−７）ということになる。再配置の対象となる無線通信装置をＮｐ段目干渉局までとした１次利用可否判定（ステップＳ９−７）においては、１次利用可と判定された場合（ステップＳ９−７の「可」）も、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ９−７の「再配置範囲拡大」）も、「１次利用可能チャネル有り」と判定し（ステップＳ９−１４）、更なる再配置範囲の拡大は行わない。
【００８０】
なお、ステップＳ９−５において、１次利用不可と判定された場合（ステップＳ９−５の「不可」）、希望チャネル情報６−５が「１次利用または２次利用を希望」ならば、新設局の送受可能チャネル情報６−６と、ステップＳ９−３において読み出した情報を元に、新設局の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネルのうち、新設局が２次利用するチャネルの候補を抽出し（ステップＳ９−１９）、自由チャネルの２次利用可否判定（ステップＳ９−８〜Ｓ９−１０）を行い、希望チャネル情報６−５が「１次利用のみ希望」ならば、「利用可能チャネルなし」と判定する（ステップＳ９−１６）。
【００８１】
＜自由チャネルの２次利用可否判定：ステップＳ９−８〜Ｓ９−１０＞
次に、希望チャネル情報６−５が「１次利用または２次利用を希望」、または、希望チャネル情報６−５が「２次利用のみ希望」の場合、新設局の送受可能チャネル情報６−６と、ステップＳ９−３において読み出した情報とを元に、新設局の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネルのうち、新設局が２次利用するチャネルの候補を抽出し（ステップＳ９−１９）、２次利用可否判定（ステップＳ９−８〜Ｓ９−１０）を行う。
【００８２】
まず、チャネル再配置を行わない場合の２次利用可否判定（ステップＳ９−８）を行い、２次利用可と判定された場合（ステップＳ９−８の「可」）、「２次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ９−１５）。なお、２次利用可否判定の詳細な処理方法については後述する。
【００８３】
また、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ９−８の「再配置範囲拡大」）、１段目干渉局の利用チャネルを再配置し、さらに２次利用可否判定を行う。
【００８４】
ｋ＝１，２，３，…，Ｎｆ（Ｎｆは自然数）とし、自由チャネルの２次利用可否判定を一般化して説明する。再配置の対象となる無線通信装置をｋ段目干渉局までとした２次利用可否判定（ステップＳ９−９）を行い、２次利用可と判定された場合（ステップＳ９−９の「可」）には、「２次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ９−１５）。一方、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ９−９の「再配置範囲拡大」）には、再配置の対象となる無線通信装置をｋ＋１段目干渉局までとした２次利用可否判定を行う。
【００８５】
ここで、Ｎｆは、無線通信システムにおいて、任意に設定可能なパラメータであり、定数であっても良いし、チャネルの利用状況や、事業者間の取り決め等によって変化する変数であっても良い。チャネル再配置の対象範囲は、最大Ｎｆ段目干渉局までとして２次利用可否判定を実行する（ステップＳ９−１０）ということになる。
【００８６】
なお、ステップＳ９−８〜Ｓ９−１０において２次利用不可と判定された場合（ステップＳ９−８〜Ｓ９−１０の「不可」）には、新設局の送受信可能チャネル情報６−６と、ステップＳ９−３において読み出した情報とを元に、新設局の装置仕様により電波の送受信が可能となっているチャネルのうち、新設局が２次利用する他者チャネルの候補を抽出し（ステップＳ９−２０）、他者チャネルの２次利用可否判定（ステップＳ９−１１〜Ｓ９−１３）を行う。
【００８７】
＜他者チャネルの２次利用可否判定：ステップＳ９−１１〜Ｓ９−１３＞
まず、チャネル再配置を行わない場合の２次利用可否判定（ステップＳ９−１１）を行い、２次利用可と判定された場合（ステップＳ９−１１の「可」）には、「２次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ９−１５）。なお、２次利用可否判定の詳細な処理方法については後述する。
【００８８】
また、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ９−１１の「再配置範囲拡大」）には、１段目干渉局の利用チャネルを再配置し、さらに２次利用可否判定を行う。
【００８９】
ｋ＝１，２，３，…，Ｎｔ（Ｎｔは自然数）とし、他者チャネルの２次利用可否判定を一般化して説明する。再配置の対象となる無線通信装置をｋ段目干渉局までとした２次利用可否判定（ステップＳ９−１２）を行い、２次利用可と判定された場合（ステップＳ９−１２の「可」）には、「２次利用可能チャネル有り」と判定する（ステップＳ９−１５）。一方、チャネル再配置の範囲拡大が必要と判定された場合（ステップＳ９−１２の「再配置範囲拡大」）には、再配置の対象となる無線通信装置をｋ＋１段目干渉局までとした２次利用可否判定を行う。
【００９０】
ここで、Ｎｔは、無線通信システムにおいて、任意に設定可能なパラメータであり、定数であっても良いし、チャネルの利用状況や、事業者間の取り決め等によって変化する変数であっても良い。チャネル再配置の対象範囲は、最大Ｎｔ段目干渉局までとして２次利用可否判定を実行する（ステップＳ９−１３）ということになる。
【００９１】
なお、ステップＳ９−１１〜Ｓ９−１３において２次利用不可と判定された場合（ステップＳ９−１１〜Ｓ９−１３の「不可」）には、「利用可能チャネル無し」と判定する（ステップＳ９−１６）。
【００９２】
以上のように、本第２実施形態の２次利用可否判定においては、自由チャネルを優先して２次利用することにより、他事業者の１次利用無線通信装置との干渉による２次利用停止、または、チャネル変更の可能性を低減することができる。
【００９３】
Ｄ．第１実施形態、第２実施形態共通処理
次に、上述した第１実施形態、第２実施形態の共通部分である１次利用可否判定及び２次利用可否判定の処理方法について説明する。
【００９４】
＜１次利用可否判定＞
図１１は、本実施形態によるｋ段目干渉局のチャネル再配置を行う場合の１次利用可否判定の処理の一例を示すフローチャートである。まず、ｋ段目干渉局（ｋ＝０，１，２，…）に対して組み合わせ論的に考えられるチャネル再配置パターンを全て列挙し、例えば、連続した整数などの識別番号を付与する（ステップＳ１１−１）。但し、ｋ＝０のときは、ｋ段目干渉局が新設局１−４に相当するため、チャネル再配置パターン、つまり新設局１−４へのチャネル割当てパターンとして、「新設局１−４を利用停止」というパターンを除外する。次に、最も若い識別番号のチャネル再配置パターンを干渉推定の対象として選定する（ステップＳ１１−２）。
【００９５】
次に、チャネル利用区分表２−７、無線局表２−８、干渉表２−９に含まれる情報を利用当該チャネル再配置パターンにおいて、チャネル変更が行われ、ｋ段目干渉局全てについて、与干渉および被干渉の推定を行う（ステップＳ１１−３）。次に、干渉推定の結果に基づき以下の判定処理を行う。
【００９６】
当該再配置パターンが、ｋ段目干渉局の利用停止が無い再配置パターンで、かつ、干渉量推定の結果、（ｋ＋１）段目干渉局が存在しないパターンに該当するかどうか判定を行い（ステップＳ１１−４）、該当すると判定された場合には、「（１）当該チャネル再配置パターンは適」と判定する（ステップＳ１１−７）。一方、該当しないと判定された場合には、ｋ段目干渉局が１次利用の無線通信装置へ干渉を与えないかどうか判定を行い（ステップＳ１１−５）、干渉を与えると判定された場合には、「（３）当該チャネル再配置パターンは不適」と判定する（ステップＳ１１−９）。
【００９７】
一方、干渉を与えないと判定された場合、さらに、ｋ段目干渉局が１次利用の無線通信装置から受ける被干渉量合計が許容範囲内であるかどうか判定を行い（ステップＳ１１−６）、許容範囲内ではないと判定された場合には、「（３）当該チャネル再配置パターンは不適」と判定する（ステップＳ１１−９）。また、許容範囲内であると判定された場合には、「（２）さらにチャネル再配置を行えば可能性有り」と判定する（ステップＳ１１−８）。
【００９８】
そして、当該チャネル再配置パターンについて、上記（１）〜（３）の判定結果が得られると、全てのチャネル再配置パターンについて判定を完了したかどうか判定を行い（ステップＳ１１−１０）、完了していない場合には、別のチャネル再配置パターンを判定対象とし（ステップＳ１１−１７）、ｋ段目干渉局全てについて与干渉および被干渉の推定を行う（ステップＳ１１−３）。
【００９９】
一方、完了している場合には、「（１）当該チャネル再配置パターンは適」と判定された再配置パターンがあるかどうか判定を行い（ステップＳ１１−１１）、該当する再配置パターンがある場合には、「１次利用可」と判定し（ステップＳ１１−１６）、当該処理を終了する。
【０１００】
一方、該当する再配置パターンがない場合には、「（２）さらにチャネル再配置を行えば可能性有り」と判定された再配置パターンがあるかどうか判定を行い（ステップＳ１１−１２）、該当する再配置パターンがある場合には、「再配置範囲拡大」と判定し（ステップＳ１１−１４）、当該処理を終了する。
一方、該当する再配置パターンが無い場合でｋ＝０の場合は「１次利用不可」と判定し（ステップＳ１１−１５）、ｋ≧１の場合は「再配置範囲拡大」と判定し（ステップＳ１１−１４）、当該処理を終了する。
【０１０１】
＜２次利用可否判定＞
次に、２次利用可否判定の処理方法について説明する。
図１２は、本実施形態によるｋ段目干渉局のチャネル再配置を行う場合の２次利用可否判定の処理の一例を示すフローチャートである。まず、ｋ段目干渉局（ｋ＝０，１，２，…）に対して組み合わせ論的に考えられるチャネル再配置パターンを全て列挙し、例えば、連続した整数などの識別番号を付与する（ステップＳ１２−１）。但し、上述した１次利用可否判定とは異なり、干渉局の利用停止は行わないものとする。
【０１０２】
まず、最も若い識別番号のチャネル再配置パターンを干渉推定の対象として選定する（ステップＳ１２−２）。次に、当該チャネル再配置パターンにおいて、チャネル変更が行われ、ｋ段目干渉局全てについて、与干渉および被干渉の推定を行う（ステップＳ１２−３）。次に、干渉推定の結果に基づき以下の判定処理を行う。
【０１０３】
当該再配置パターンにおいては、干渉量推定の結果（ｋ＋１）段目干渉局が存在しないかどうか判定を行い（ステップＳ１２−４）、存在しないと判定された場合には、「（１）当該チャネル再配置パターンは適」と判定する（ステップＳ１２−７）。一方、存在すると判定された場合には、ｋ段目干渉局が１次利用の無線通信装置へ干渉を与えないかどうか判定を行い（ステップＳ１２−５）、干渉を与えると判定された場合には、「（３）当該チャネル再配置パターンは不適」と判定する（ステップＳ１２−９）。
【０１０４】
また、干渉を与えないと判定された場合には、さらに、ｋ段目干渉局が１次利用の無線通信装置から受ける被干渉量合計が許容範囲内であるかどうか判定を行い（ステップＳ１２−６）、許容範囲内ではないと判定された場合には、「（３）当該チャネル再配置パターンは不適」と判定する（ステップＳ１２−６）。一方、許容範囲内であると判定された場合には、「（２）さらにチャネル再配置を行えば可能性有り」と判定する（ステップＳ１２−８）。
【０１０５】
そして、当該チャネル再配置パターンについて、上記（１）〜（３）の判定結果が得られると、全てのチャネル再配置パターンについて判定を完了したかどうか判定を行い（ステップＳ１２−１０）、完了していない場合には、別のチャネル再配置パターンを判定対象とし（ステップＳ１２−１７）、ｋ段目干渉局全てについて与干渉および被干渉の推定を行う（ステップＳ１２−３）。
【０１０６】
一方、完了している場合には、「（１）当該チャネル再配置パターンは適」と判定された再配置パターンがあるかどうか判定を行い（ステップＳ１２−１１）、該当する再配置パターンがある場合には、「２次利用可」と判定し（ステップＳ１２−１６）、当該処理を終了する。
【０１０７】
一方、該当する再配置パターンがない場合には、「（２）さらにチャネル再配置を行えば可能性有り」と判定された再配置パターンがあるかどうか判定を行い（ステップＳ１２−１２）、該当する再配置パターンがある場合には、ｋが再配置段数上限（図７、図９におけるＮｆもしくはＮｔ）以下であるかどうか判定を行い（ステップＳ１２−１３）、再配置段数上限以下である場合には、「再配置範囲拡大」と判定し（ステップＳ１２−１４）、当該処理を終了する。一方、再配置段数上限を超える場合には、「２次利用不可」と判定し（ステップＳ１２−１５）、当該処理を終了する（ステップＳ１２−１５）。
【０１０８】
また、ステップＳ１２−１２において、「（２）さらにチャネル再配置を行えば可能性有り」と判定された再配置パターンが無い場合には、「２次利用不可」と判定し（ステップＳ１２−１５）、当該処理を終了する（ステップＳ１２−１５）。
【０１０９】
上述したように、本実施の形態によれば、チャネルを優先的に利用可能な利用区分である１次利用と、チャネルが利用されていない場合に当該チャネルを借り受けて利用可能な利用区分である２次利用という、優先順位に差のあるチャネル利用区分が設定されている周波数帯で動作する無線通信システムにおいて、チャネル利用区分の違いを反映したチャネル割当て、およびチャネル再配置を行うことができる。すなわち、利用されていない周波数帯域を借り受けて２次利用することができ、周波数資源を有効に利用できるとともに、チャネルを２次利用している無線通信装置の利用停止が低減されるため、安定した無線通信サービスの提供が可能となり、結果的に更なる周波数の有効利用を実現できる。
【０１１０】
また、無線通信装置がチャネルを１次利用する場合と２次利用する場合とのいずれの場合においても、チャネル割当てを行うことができる。さらに、管理局が無線通信装置から受信したチャネル割当て希望メッセージの内容を解析することで、無線通信装置の希望を反映したチャネル割当てを行うことができる。
【０１１１】
このように、本実施の形態によれば、チャネル利用区分の違いを反映したチャネル再配置処理を行うため、チャネルを２次利用する無線通信装置システムにおいてもチャネル再配置が可能であり、チャネルを２次利用している無線通信装置の利用停止は低減されるため、安定した無線通信サービスの提供が可能となり、結果的に更なる周波数の有効利用を実現できる。
また、チャネル再配置の規模、すなわち再配置の対象とする無線通信装置の数を柔軟に設定可能であるので、チャネルの利用状況やチャネル利用区分における事業者間の力関係等に合わせた、周波数有効利用とチャネル変更コストのトレードオフがしやすい。また、チャネル利用区分が１次利用と２次利用という２種類だけでなく、さらに複雑化された場合にも、当該チャネル利用区分の優先度に合わせてチャネル再配置の規模を柔軟に設定可能であるので、チャネル利用機会の公平性を担保しやすい。また、システムコストやシステムに求められるリアルタイム性に応じた、実現性の高いチャネル再配置を行うことが可能である。
【０１１２】
なお、本発明における処理部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、実行することによりチャネル割当てを行ってもよい。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。
【０１１３】
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。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が送信された場合のサ−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（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１１４】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。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い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による各装置の構成と接続の一例を示す図である。
【図３】本実施形態によるチャネル利用区分表２−７のデータ構成を示す概念図である。
【図４】本実施形態による無線局表２−８のデータ構成を示す概念図である。
【図５】本実施形態による干渉表２−９のデータ構成を示す概念図である。
【図６】本実施形態による無線通信システムにおける各装置構成要素の動作を説明するためのシーケンス図である。
【図７】第１実施形態によるチャネル割当て処理Ｓ６−２２の一例を示すフローチャートである。
【図８】新設局への１次利用可否判定の結果
【図９】本第２実施形態によるチャネル割当て処理Ｓ６−２２の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本第２実施形態によるチャネル割当て処理Ｓ６−２２の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態によるｋ段目干渉局のチャネル再配置を行う場合の１次利用可否判定の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態によるｋ段目干渉局のチャネル再配置を行う場合の２次利用可否判定の処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１６】
１−１  管理局（管理局装置）
１−２  Ａ事業者網
１−３  Ｂ事業者網
１−４  新設局（無線通信装置）
１−５  干渉局（既設の無線通信装置）
２−２  チャネル割当て希望メッセージ受信回路
２−３  利用チャネル決定回路
２−４  １次利用可否判定回路
２−５  ２次利用可否判定回路
２−６  チャネル割当て通知送信回路
２−７  チャネル利用区分表
２−８  無線局表
２−９  干渉表
２−１０  チャネル変更指示メッセージ送信回路
２−１１  ネットワークインタフェース回路
２−２４、２−２７  再配置計算回路
２−２５、２−２８  被干渉推定回路
２−２６、２−２９  与干渉推定回路
２−１２  チャネル割当て希望メッセージ送信回路
２−１３  チャネル割当て通知メッセージ受信回路
２−１４  利用チャネル設定回路
２−１５  無線送受信回路
２−１６  干渉量測定回路
２−１７  ネットワークインタフェース回路
２−１９  ネットワークインタフェース回路
２−２０  チャネル変更指示メッセージ受信回路
２−２１  利用チャネル設定回路
２−２２  無線送受信回路
２−２３  干渉量測定回路
【図１】
0004881816.tif 000002
【図２】
0004881816.tif 000003
【図３】
0004881816.tif 000004
【図４】
0004881816.tif 000005
【図５】
0004881816.tif 000006
【図６】
0004881816.tif 000007
【図７】
0004881816.tif 000008
【図８】
0004881816.tif 000009
【図９】
0004881816.tif 000010
【図１０】
0004881816.tif 000011
【図１１】
0004881816.tif 000012
【図１２】
0004881816.tif 000013