(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信局が配置された無線通信網上で、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で無線通信を行う際の通信制御方法であって、
各無線基地局から、自局が利用している無線回線の周波数に関する情報を報知する報知信号を送出するステップと、
前記受信側無線基地局において受信される信号の受信電力量を測定するとともに、該信号の周波数を検出するステップと、
測定若しくは検出された前記信号の受信電力量及び周波数を、無線信号データとして送信側無線基地局に送信するステップと、
送信側無線基地局において、受信された各報知信号の受信電力量を測定するとともに、報知信号によって報知される各無線基地局が利用している無線回線の周波数を検出するステップと、
送信側無線基地局において、前記無線信号データに含まれている情報に基づいて選択される、前記無線回線から受ける干渉の小さい周波数帯域と、前記各報知信号の受信電力量及びこれに含まれている情報に基づいて選択される、前記無線回線へ及ぼす干渉の小さい周波数帯域とから、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で使用可能な周波数帯域を判定するステップとを有することを特徴とする通信制御方法。
【請求項２】
前記無線回線として、情報データを伝送する伝送用周波数帯域と、制御信号を伝送する制御用周波数帯域を設け、
前記自局が利用している周波数は、前記伝送用周波数帯域において使用している周波数とし、
前記報知信号は、前記制御用周波数帯域を介して送信されることを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
【請求項３】
前記伝送用周波数帯域における周波数と、前記制御用周波数帯域における周波数とを関連付けて設定しておき、
各無線通信局は、報知信号を受信した前記制御用周波数帯域における周波数を検出ことにより、当該報知信号を送出した無線通信局が利用している伝送用周波数帯域における周波数を検出することを特徴とする請求項２に記載の通信制御方法。
【請求項４】
前記各無線通信局は、前記報知信号を、自局が利用している伝送用周波数帯域における周波数の情報を含む情報信号で変調して送出し、
他の無線通信局は、受信した報知信号を復調して周波数情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の通信制御方法。
【請求項５】
前記複数無線通信局は、計測された前記搬送波対干渉電力比の情報を含む情報信号で報知信号を変調して送出し、
他の無線通信局は、受信した報知信号を復調して前記搬送波対干渉電力比を取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項６】
前記送信側無線通信局は、伝送されるデータ量に基づいて伝送すべき伝送速度を決定し、使用可能と判定された前記周波数帯域の中から、前記決定された伝送速度で伝送可能な周波数帯域を無線回線へ割り当てることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の通信制御方法。
【請求項７】
複数の無線通信局が配置された無線通信網上で、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で無線通信を行う際の通信制御システムであって、
各無線基地局から、自局が利用している無線回線の周波数に関する情報を報知する報知信号を送信する報知信号送信部と、
受信された前記報知信号の受信電力量を測定するとともに、報知信号により報知される周波数を検出する報知信号測定部と、
受信側の基地局において受信されている信号の受信電力量及びその周波数を、無線信号データとして送信側無線基地局に送信する無線信号データ送信部と、
送信側無線基地局において、受信された前記無線信号データに含まれている情報に基づいて選択される、前記無線回線から受ける干渉の小さい周波数帯域と、前記各報知信号の受信電力量及びこれに含まれている情報に基づいて選択される、前記無線回線へ及ぼす干渉の小さい周波数帯域とから、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で使用可能な周波数帯域を判定する周波数帯域判定部とを有することを特徴とする通信制御システム。
【請求項８】
前記無線回線として、情報データを伝送する伝送用周波数帯域と、制御信号を伝送する制御用周波数帯域を設け、
前記報知信号送信部は、
前記自局が利用している周波数を、前記伝送用周波数帯域において使用している周波数として、前記報知信号を、前記制御用周波数帯域を介して送信することを特徴とする請求項７に記載の通信制御システム。
【請求項９】
前記伝送用周波数帯域における周波数と、前記制御用周波数帯域における周波数とを関連付けて設定しておき、
前記報知信号測定部は、報知信号を受信した前記制御用周波数帯域における周波数を検出することにより、当該報知信号を送出した無線通信局が利用している伝送用周波数帯域における周波数を検出することを特徴とする請求項８に記載の通信制御システム。
【請求項１０】
前記報知信号を、自局が利用している伝送用周波数帯域における周波数の情報を含む情報信号で変調する報知信号変調部と、
受信した報知信号を復調して周波数情報を取得する報知信号復調部とを有することを特徴とする請求項８に記載の通信制御システム。
【請求項１１】
前記報知信号送信部は、前記報知信号を所定時間以下の時間長内で、ランダムな間隔をあけて送信することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の通信制御システム。
【請求項１２】
前記報知信号送信部は、利用している無線回線の搬送波対干渉電力比を計測し、この計測された搬送波対干渉電力比に応じた送信電力量で前記報知信号を送信することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の通信制御システム。
【請求項１３】
前記報知信号送信部は、計測された前記搬送波対干渉電力比の情報を含む情報信号で報知信号を変調して送出し、
前記報知信号測定部は、受信した報知信号を復調して前記搬送波対干渉電力比を取得することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の通信制御システム。
【請求項１４】
伝送されるデータ量に基づいて伝送すべき伝送速度を決定する伝送速度決定部と、
使用可能と判定された前記周波数帯域の中から、前記決定された伝送速度で伝送可能な周波数帯域を無線回線へ割り当てる周波数帯域制御部とを有することを特徴とする請求項７乃至１３のいずれかに記載の通信制御システム。
【請求項１５】
前記周波数帯域制御部は、使用可能と判定された前記周波数帯域の中から、周波数の低い周波数帯域を優先して無線回線へ割り当てることを特徴とする請求項１４に記載の通信制御システム。
【請求項１６】
前記周波数帯域制御部は、使用可能と判定された前記周波数帯域の中から、周波数の高い周波数帯域を優先して無線回線へ割り当てることを特徴とする請求項１４に記載の通信制御システム。
【請求項１７】
前記周波数帯域制御部は、連続する周波数帯域を無線回線へ割り当てることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれかに記載の通信制御システム。
【請求項１８】
前記周波数帯域制御部は、複数の周波数帯域を無線回線へ割り当てることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載の通信制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線通信局が配置された無線通信網上で、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で無線通信を行う際の、使用可能な周波数帯域の判定や割り当てなどの通信制御における方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の無線通信局が配置された無線通信網上で、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で無線通信を行う際、無線回線に対する使用可能な周波数帯域の割り当てを行っている。図２１は、従来の周波数割り当て法を示す図である。
【０００３】
同図においては、複数の無線通信局１〜４が、無線回線１２，２１，１３，３１，３４，４３を介して接続可能となっている。いま、例えば送信側の無線通信局３から受信側の無線通信局４へ送信する無線回線３４へ新たな周波数帯域を割り当てる場合、図２１（ｄ）に示す無線回線３４が受信する他の無線回線の送信無線通信局から送信された無線信号の周波数と、受信電力量を受信側無線通信局４のアンテナにおいて測定し、測定した受信電力量が所定値以下である周波数を使用可能と判断する。そして図２１（ｃ）に示すように、使用可能と判断された周波数の中から割り当てる周波数帯域を選択することにより、他の無線回線から干渉の影響を受けない周波数帯域を無線回線３４へ割り当てる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の周波数帯域割り当て法では、他の無線回線へ及ぼす干渉の影響を考慮していないため、無線回線へ帯域を割り当てたことにより他の無線回線へ干渉を及ぼす可能性がある。
【０００５】
すなわち、図２１において、送信側無線通信局３から受信側無線通信局４へ送信する無線回線３４の周波数帯を割り当てる場合に、図２１（ｄ）に示す無線回線３４が他の無線回線から受ける無線信号の周波数と受信電力量を無線通信局４のアンテナにおいて測定することにより、他の無線回線から干渉の影響を受けない周波数帯域を選択することができる。
【０００６】
ところが、図２１（ｃ）に示すように周波数帯域を選択して無線回線３４へ割り当てると、図２１（ｂ）に示すように、無線回線３４へ割り当てた周波数帯が、無線回線１２の周波数帯と同じ周波数である場合、無線回線３４が無線回線１２へ強い干渉を及ぼす可能性がある。
【０００７】
つまり、他の無線回線から受ける干渉のみでなく、他の無線回線へ及ぼす干渉の影響も考慮して周波数帯域割り当てを行わなければ、他の無線回線において干渉波の受信電力量が大きくなり、不稼働となるなどの問題が生じるものの、すべての無線回線の使用周波数帯や、及ぼす干渉量を把握することは困難である。
【０００８】
本発明では、複数の無線通信局が配置された無線通信網上で、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で無線通信を行う際、他の無線通信局が使用する無線回線へ干渉を及ぼす周波数を的確に判定し、干渉を回避可能な周波数帯域を各無線回線へ動的に割り当てることにより、周波数帯域を効率的に利用することができる通信制御方法及びシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、複数の無線通信局が配置された無線通信網上で、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で無線通信を行う際に、各無線基地局から、自局が利用している無線回線の周波数に関する情報を報知する報知信号を送出し、受信側無線基地局において受信される信号の受信電力量を測定するとともに、該信号の周波数を検出し、測定若しくは検出された信号の受信電力量及び周波数を、無線信号データとして送信側無線基地局に送信し、送信側無線基地局において、受信された各報知
信号の受信電力量を測定するとともに、報知信号によって報知される各無線基地局が利用している無線回線の周波数を検出し、送信側無線基地局において、前記無線信号データに含まれている情報と、前記各報知信号の受信電力量及びこれに含まれている情報とに基づいて、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で使用可能な周波数帯域を判定する。
【００１０】
本発明によれば、各無線通信局から報知信号を送信することにより自局の使用周波数帯域を他の無線通信局へ報知し、受信側無線通信局における無線信号の受信電力量を測定し、これを送信側の無線通信局に無線信号データで通知することにより、送信側の無線通信局側において、他の無線通信局の受ける干渉の受信電力量が所定値以下の周波数が選択でき、報知信号の受信電力量の測定と報知信号に含まれる周波数帯情報を検出することにより、他の無線回線へ及ぼす干渉の小さい周波数が選択でき、効率的な周波数帯域割り当てを行うことが可能となる。
【００１１】
上記発明においては、無線回線として、情報データを伝送する伝送用周波数帯域と、制御信号を伝送する制御用周波数帯域を設け、自局が利用している周波数は、伝送用周波数帯域において使用している周波数とし、報知信号は、制御用周波数帯域を介して送信されることが好ましい。
【００１２】
また、上記発明では、伝送用周波数帯域における周波数と、制御用周波数帯域における周波数とを関連付けて設定しておき、各無線通信局は、報知信号を受信した制御用周波数帯域における周波数を検出ことにより、当該報知信号を送出した無線通信局が利用している伝送用周波数帯域における周波数を検出することが好ましい。
【００１３】
この場合には、伝送用周波数帯域における受信状況を、制御信号用周波数帯域を介して通知することにより、伝送用信号と報知信号とが相互に干渉するのを防止することができる。
【００１４】
上記発明において、各無線通信局は、報知信号を、自局が利用している伝送用周波数帯域における周波数の情報を含む情報信号で変調して送出し、他の無線通信局は、受信した報知信号を復調して周波数情報を取得することが好ましい。この場合によれば、周波数情報を含む情報信号により変調された報知信号を用いて送信し、無線回線を設定する無線通信局において報知信号を復調することで、効率よく周波数情報を伝達することができる。
【００１５】
上記発明において、複数の無線通信局は、報知信号を所定時間以下の時間長内で、ランダムな間隔をあけて送信することが好ましい。この場合には、無線通信局ごとに報知信号の送信タイミングを変えることにより、無線回線を設定する無線通信局において各無線通信局から送信された報知信号を時間的に分散させて受信することができ、他の無線回線それぞれへ及ぼす干渉を判断することが可能となる。
【００１６】
上記発明は、複数無線通信局は、利用している無線回線の搬送波対干渉電力比を計測し、この計測された搬送波対干渉電力比に応じた送信電力量で報知信号を送信することが好ましい。この場合には、利用する無線回線の搬送波対干渉電力比に対応した送信電力量で報知信号を送信することにより、搬送波対干渉電力比が小さく、無線回線へ干渉を及ぼす周波数帯域を回避させて割り当てることが可能となる。
【００１７】
上記発明においては、複数無線通信局は、計測された搬送波対干渉電力比の情報を含む情報信号で報知信号を変調して送出し、他の無線通信局は、受信した報知信号を復調して搬送波対干渉電力比を取得することが好ましい。この場合には、利用する無線回線の周波数帯と搬送波対干渉電力比の情報を含む情報信号により変調された報知信号を送信することにより、無線回線の搬送波対干渉電力比を所要値以下へ低下させない周波数帯域を割り当てることが可能となる。
【００１８】
上記発明においては、送信側無線通信局は、伝送されるデータ量に基づいて伝送すべき伝送速度を決定し、使用可能と判定された周波数帯域の中から、決定された伝送速度で伝送可能な周波数帯域を無線回線へ割り当てることが好ましい。この場合には、他の無線回線から受ける干渉および他の無線回線へ及ぼす干渉を回避でき、かつ送信されるデータ量に基づいて伝送速度に応じた周波数帯域を無線回線へ割り当てることが可能となる。
【００１９】
上記発明においては、送信側無線通信局は、使用可能と判定された周波数帯域の中から、周波数の低い周波数帯域、或いは周波数の高い周波数帯域を適宜優先して無線回線へ割り当てることが好ましい。この場合には、高い周波数帯域或いは低い周波数帯域を適宜割り当てることにより、各基地局の通信状況に応じて周波数利用効率を高めることができる。
【００２０】
上記発明においては、送信側無線通信局は、連続する周波数帯域や、複数の周波数帯域を無線回線へ割り当てることが好ましい。この場合には、無線回線への割り当ての多様化を図ることができるとともに、各基地局における通信状況に応じた通信を実現することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
（通信制御方法の概要）
以下に本発明の第１実施形態に係る通信制御システムについて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る通信制御システムの全体構成を示す説明図である。同図において、ｌ1〜ｌ5は無線回線を表す。すなわち、無線通信局２〜４は、無線回線により接続されており、各無線通信局２〜４は、受信する無線回線の周波数帯情報を含む報知信号を送信している。
【００２２】
無線回線ｌ1へ新たな周波数帯を割り当てるとき、無線回線ｌ1の受信側の無線通信局２は、受信アンテナにおいて受信される無線信号の周波数と受信電力量を測定し、その情報を無線信号データとして無線通信局１へ送る。送信側無線通信局１では、無線通信局２からの無線信号データと、各局からの報知信号の受信電力とその報知信号に含まれる周波数帯情報を取得する。
【００２３】
これにより、他の無線回線で使用している周波数帯およびその無線回線へ及ぼす干渉の影響を知ることができる。例えば、無線通信局３から送信された報知信号ｌ4’の受信電力量により、無線回線ｌ1から無線回線ｌ4へ及ぼす干渉が分かり、報知信号ｌ4’から無線回線ｌ4の周波数帯情報が取得できる。また、無線通信局１では、無線通信局２から送信された無線信号データから、無線通信局２が、他の無線回線から受ける干渉量を知ることができる。無線通信局１は取得した他の無線回線へ及ぼす干渉の情報と無線通信局２から得た他の無線回線から受ける干渉の情報により、使用可能帯域を判断することが可能となる。
【００２４】
この通信制御方法の具体的な手順について詳述する。図２は、本実施形態における周波数帯域割り当て処理を示すフロー図である。
【００２５】
同図に示すように、無線通信局１において、無線回線設定処理が開始されると（Ｓ１００）、無線回線の周波数帯域割り当てる要求が発生し、送信側の無線通信局１は、受信側の無線通信局２へ周波数帯域割り当ての要求を送る（Ｓ１０１）。この要求を受信した受信側無線通信局２は（Ｓ２０１）、無線通信局２において受信される伝送用周波数帯域の無線信号の周波数と受信電力量を測定し、測定した無線信号の周波数と受信電力量の情報を、無線信号データとして送信側無線通信局１へ送る（Ｓ２０２）。
【００２６】
一方、無線回線設定の要求を送信した送信側無線通信局１は、その後、受信される報知信号の受信電力量の情報とその報知信号に含まれる周波数情報を取得する（Ｓ１０２）。次いで、送信側無線通信局１は、無線信号データを受信し（Ｓ１０３）、その無線信号データと、報知信号の受信電力情報と、周波数情報から伝送用周波数帯域の使用可能可能帯域の判定を行う（Ｓ１０４）。
【００２７】
さらに、送信側無線通信局１は、設定する無線回線の伝送速度を決定し（Ｓ１０５）、使用可能な周波数から無線回線へ割り当てる周波数帯域を決定し（Ｓ１０６）、選択した周波数帯域を受信側無線通信局２へ送信し（Ｓ１０７）、送信側無線通信局１は、割り当てられた周波数帯域により送信を行う（Ｓ１０８）。受信側無線通信局２は、割り当て周波数帯を受け取り、受信を行うとともに（Ｓ２０４）、割り当て周波数帯に対応する報知信号を、他の通信局に向けて送信する（Ｓ２０４）。
【００２８】
（報知信号）
上記報知信号について詳述する。図３は、本実施形態に係る報知信号の説明図である。同図に示すように、本実施形態における無線回線ｌ1〜ｌ5には、伝送用周波数帯域と制御用周波数帯域が設けられ、各無線通信局１〜４は、伝送用周波数帯域において受信される無線信号の周波数帯により、制御用周波数帯域で送信する報知信号の周波数帯を決定する。
【００２９】
例えば、図３（ａ)に示すように、伝送用周波数帯域にｆ1〜ｆ4が設定され、これらの伝送用周波数帯域に対応させて制御用周波数帯域ｆ1’〜ｆ4’が設定されている。そして、受信周波数帯域が伝送用周波数帯域のｆ4であるとき、周波数ｆ4’の連続波を報知信号として、制御用周波数帯域にて送信する。また、図３（ｂ）に示すように、受信帯域が伝送用周波数帯域のｆ1，ｆ2，ｆ3であるときには、周波数がｆ1’，ｆ2’，ｆ3’の３つの連続波を、制御用周波数帯域にて報知信号として送信する。
【００３０】
このような報知信号は、以下のようにして送受信される。図４は、本実施形態における報知信号の送受信処理を示す説明図である。同図において、ｆ1〜ｆ5は伝送用周波数帯域の周波数帯であり、ｆ1’〜ｆ5’はｆ1〜ｆ5に対応する制御用周波数帯域の周波数である。無線通信局１と無線通信局２は双方向通信が行われており、図４（ａ）、（ｂ）に示すようにそれぞれの無線通信局１〜４が伝送用周波数帯域の無線信号と、制御用周波数帯域の報知信号を送信している。
【００３１】
そして、無線通信局３から無線通信局４への無線回線を設定するとき、図４（ｄ）に示す受信側の無線通信局４における伝送用周波数帯域の無線信号の受信電力量、及び図４（ｃ）に示す送信側の無線通信局３における制御用周波数帯域の報知信号の受信電力量を、各々測定する。例えば、図４（ｃ）に示すように、無線通信局３において報知信号の受信電力量を測定すると、無線通信局２から送信される周波数ｆ1’の報知信号が大きい電力量で受信されており、無線通信局３から無線通信局４への無線回線が、無線通信局２に対して強く干渉を及ぼす可能性があると判定される。
【００３２】
したがって、無線通信局４における干渉の受信電力量が所定値以下で、かつ無線通信局３における報知信号の受信電力量が所定値以下の制御用周波数に対応する周波数帯であるｆ3を使用可能と判定する。これにより、他の無線回線から受ける干渉量が所定値以下で、かつ他の無線回線は強い干渉を及ぼさない周波数帯域を判断することができる。
【００３３】
（通信制御システムの構成）
上述した通信制御方法における各無線通信局の内部構成について説明する。図５は、本実施形態に係る各無線通信局のブロック図である。同図に示すように、無線通信局１００及び２００は、アンテナ１０１，２０１で受信した信号と送信する信号とを分離する送受分離部１０２，２０２と、分離された信号を受信する受信部１０３，２０３と、受信された信号を復調する復調部１０４，２０４と、復調された信号から所定の信号を分離する分離部１０５，２０５と、報知信号の受信電力量を測定する報知信号測定部１０６，２０６と、無線信号データの電力量を測定する無線信号データ測定部１０７，２０７とを有する。
【００３４】
また、各無線通信局１００，２００は、情報信号と無線信号データとを多重化する多重部１１４，２１４と、多重化されたデータに応じて伝送速度を決定する伝送速度決定部１１０，２１０と、使用すべき周波数帯域を制御する周波数帯域制御部１０９，２０９と、送信する信号を変調する変調部１１３，２１３と、決定された周波数帯域に基づいて報知信号を生成する報知信号生成部１０８，２０８と、報知信号と変調された情報信号とを合成する合成部１１２，２１２と、合成された信号を送信する送信部１１１，２１１とを有する。
【００３５】
そして、例えば無線通信局１００における受信時に、無線通信局１００は、無線通信局２００から送信された無線信号をアンテナ１０１により受け、この無線信号を送受分離部１０２により受信部１０３へ送り、受信する。受信された無線信号は復調部１０４により変換され、分離部１０５へ送られる。復調部１０４で復調された信号は、無線通信局２００から無線通信局１００へ送信する情報信号と、アンテナ２０１で受信される無線信号の情報を含む制御信号とが多重化された信号であるため、分離部１０５によって情報信号と制御信号に分離し、制御信号は周波数帯域制御部１０９へ送られる。
【００３６】
また、無線信号データ測定部１０７は、受信部１０３において受信されるアンテナ１０１での伝送用周波数帯域の無線信号の周波数と受信電力量を測定し、報知信号測定部１０６は、受信部１０３において受信されるアンテナ１０１での制御用帯域の周波数における報知信号の受信電力量を測定し、測定された受信電力量データは周波数帯域制御部１０９へ送られる。
【００３７】
次に、無線通信局１００において送信時の動作を行う。無線信号データ測定部１０７が測定したアンテナ１０１において受信される無線信号の周波数帯域の受信電力量の情報が多重部１１４によって、情報信号と多重化される。多重化された信号は、伝送速度決定部１１０と変調部１１３へ送られ、伝送速度決定部１１０では設定する無線回線の伝送速度を決定し、周波数帯域制御部１０９へ伝送速度のデータが送られる。
【００３８】
変調部１１３は、周波数帯域制御部１０９によって、無線通信局２００における受信無線信号情報と、報知信号測定部１０６で測定された受信報知信号情報と、伝送速度決定部１１０で決定された伝送速度から、送信無線回線の周波数帯を制御され、多重化された信号を無線信号へ変換し、無線信号は合成部１１２へ送られる。
【００３９】
また、周波数帯域制御部１０９から、無線通信局２００から無線通信局１００への無線回線の周波数帯の情報が報知信号生成部１０８へ送られ、報知信号生成部１０８は受信する無線回線の周波数帯に応じて報知信号を生成し、合成部１１２へ送る。合成部１１２は、変調部１１３から送られた無線信号と、報知信号生成部１０８から送られた報知信号を合成し、合成された信号は送信部１１１へ送られ、送受分離部１０２を通り、アンテナ１０１を介して送信される。
【００４０】
［第２実施形態］
次いで、第２実施形態について説明する。図６は、本実施形態に係る通信制御システムの概要を示す説明図である。同図において、ｆ1・ｆ2は伝送用周波数帯域の周波数帯を表し、無線通信局１と無線通信局２とでは双方向通信が行われ、無線回線へ周波数帯が割り当てられている。
【００４１】
図６に示すように、本実施形態においても、無線通信局１，無線通信局２はそれぞれ受信する無線回線の周波数帯の情報を含む信号を変換した報知信号を送信しているため、無線通信局３から無線通信局４への無線回線を設定するとき、無線通信局３ではこれらの報知信号を受信することにより、他の無線通信局１，２，４で使用されている周波数帯を知ることができる。また、報知信号の受信電力からそれぞれの無線回線へ及ぼす干渉量を測定できる。これにより、無線通信局１と無線通信局２の間の無線回線への干渉を回避可能な周波数帯域を判断することができる。
【００４２】
そして、特に本実施形態では、各無線通信局１〜４は、報知信号を、自局が利用している伝送用周波数帯域における周波数の情報を含む情報信号で変調して送出し、他の無線通信局は、受信した報知信号を復調して周波数情報を取得する。すなわち、本実施形態に係る通信制御システムにおいて各無線通信局は、図７に示すように、上述した第１実施形態における報知信号測定部１０６，２０６に代えて、報知信号復調部１０６’，２０６’を備え、報知信号生成部１０８，２０８に代えて、報知信号変調部１０８’，２０８’を備えている。
【００４３】
そして、送信側の無線通信局１００は、受信側の無線通信局２００から送信された無線信号をアンテナ１０１により受けて、送受分離部１０２により受信部１０３へ送り、受信する。受信された無線信号は、復調部１０４により変換され、分離部１０５へ送られる。復調部１０４で復調された信号は、分離部１０５によって情報信号と制御信号に分離され、制御信号は周波数帯域制御部１０９へ送られる。
【００４４】
また、無線信号データ測定部１０７は、伝送用周波数帯域の無線信号の周波数帯と受信電力量を測定し、報知信号復調部１０６’は、受信部１０３において受信されるアンテナ１０１での制御用帯域における報知信号から受信帯域情報を取得するとともに報知信号の受信電力量を測定し、受信帯域情報および測定された受信電力量情報は、周波数帯域制御部１０９へ送られる。
【００４５】
次に、送信側の無線通信局１００において、送信時の動作を行う。すなわち、無線信号データ測定部１０７が測定した無線信号の周波数帯域と受信電力量の情報が多重部１１４によって、情報信号と多重化される。多重化された信号は、伝送速度決定部１１０と変調部１１３へ送られ、伝送速度決定部１１０では伝送速度を決定し、周波数帯域制御部１０９へ伝送速度の情報が送られる。
【００４６】
変調部１１３では、周波数帯域制御部１０９によって、無線通信局２００における干渉波情報と、報知信号測定部１０６で測定された受信報知信号情報と、伝送速度決定部１１０で決定された伝送速度から、送信無線回線の周波数帯を制御され、多重化された信号を無線信号へ変換し、無線信号は合成部１１２へ送られる。
【００４７】
また、周波数帯域制御部１０９から、無線通信局２００から無線通信局１００への無線回線の周波数帯の情報が報知信号変調部１０８’へ送られ、情報信号に基づいて報知信号へ変調し、合成部１１２へ送る。合成部１１２は、変調部１１３から送られた無線信号と、報知信号変調部１０８’から送られた報知信号を合成し、合成された信号は送信部１１１へ送られ、送受分離部１０２を介してアンテナ１０１を介して送信される。無線通信局２００でも同様の動作が行われる。
【００４８】
［第３実施形態］
図８は、第３実施形態にかかる通信制御システムの動作を示す説明図である。同図において、ｆ1〜ｆ5は伝送用周波数帯域の周波数帯、ｆ1’〜ｆ5’はｆ1〜ｆ5に対応する制御用周波数帯域の周波数帯である。図８において、無線通信局１と無線通信局４，無線通信局２と無線通信局３は双方向通信が行われており、各無線回線にはそれぞれ周波数帯が当てられている。
【００４９】
無線通信局１，無線通信局２，無線通信局３は、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、それぞれ受信する周波数帯に応じた報知信号を所定間隔以下の時間間隔をあけて送信し、その送信タイミングは各無線通信局でランダムに決定する。無線通信局４から無線通信局５への無線回線の周波数帯を割り当てることを考える場合には、図８（ｅ）に示す受信側の無線通信局５において、受信される無線信号の受信電力量を測定し、図８（ｄ）に示すように送信側の無線通信局４において所定の間隔の間、制御用周波数帯域の報知信号の受信電力量を測定する。
【００５０】
無線通信局５における無線信号の受信電力が所定値以下で、かつ無線通信局４における報知信号の受信電力量が所定間隔の間、所定電力量以上とならない周波数に対応する周波数を使用可能と判定する。すなわち、図８（ｄ），（ｅ）に示すように無線信号の受信電力量が所定値以下となる周波数帯ｆ1，ｆ3のうち、周波数帯ｆ1に対応する報知信号ｆ1’の受信電力量は所定間隔の間に所定電力量以上となる時間が存在するが、周波数帯ｆ3に対応するｆ3’の受信電力量は所定間隔の間、所定電力量以上とならないため、周波数帯ｆ3を使用可能とする。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、送信間隔をランダムに決定し無線通信局ごとに報知信号を異なるタイミングで送信することにより、受信電力量の小さい報知信号が複数受信される周波数帯と、受信電力量の大きい報知信号が１つでもある周波数帯域を区別することが可能となり、割り当てを行う無線回線が他の無線回線それぞれへ及ぼす干渉量をより正確に判断できる。
【００５２】
（変更例）
図９は、第３実施形態の変更例にかかる通信制御システムの動作を示す説明図である。同図において、ｆ1〜ｆ5は伝送用周波数帯域の周波数帯を表す。図９に示すように、無線通信局１と無線通信局４，無線通信局２と無線通信局３は双方向通信が行っており、各無線回線にはそれぞれ周波数帯が当てられている。
【００５３】
本変更例１においては、上記第３実施形態と同様に、送信側の無線通信局は、報知信号を所定時間以下の時間長内で、ランダムな間隔をあけて送信するとともに、報知信号を、自局が利用している伝送用周波数帯域における周波数の情報を含む情報信号で変調して送出し、受信側の無線通信局は、受信した報知信号を復調して周波数情報を取得する。
【００５４】
すなわち、無線通信局１，無線通信局２，無線通信局３は、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにそれぞれ受信する周波数帯の情報信号を含む変調波を報知信号として所定の間隔以下の時間間隔をあけて、所定の電力量で送信し、その送信タイミングは各無線通信局でランダムに決定する。無線通信局４から無線通信局５への無線回線の周波数帯を割り当てることを考えるとき、図９（ｅ）に示す受信側の無線通信局５において受信される無線信号の受信電力量を測定し、図９（ｄ）に示すように送信側の無線通信局４において所定の間隔の間、制御用周波数帯域の報知信号の受信電力量を測定する。
【００５５】
無線通信局５における無線信号の受信電力が所定値以下となる周波数帯で、かつ無線通信局４において受信電力量が所定間隔の間、所定電力量以上となる報知信号を変換して得られる周波数帯以外の周波数帯を使用可能と判定する。図８（ｄ），（ｅ）に示すように、無線信号の受信電力が所定値以下となる周波数帯ｆ1，ｆ3であるが、無線通信局３から送信された報知信号が無線通信局４において所定値以上の電力量で受信され、その報知信号から周波数ｆ1の情報が得られ、ｆ3を割り当て可能と判定する。これにより、他の無線回線から受ける干渉量が所定値以下で、かつ他の無線回線へ強い干渉を及ぼさない周波数帯域を使用可能と判定できる。
【００５６】
［第４実施形態］
図１０は、第４実施形態にかかる通信制御方法を示す説明図である。本実施形態では、送信側の無線通信局は、伝送用周波数帯域で受信される無線信号の搬送波対干渉電力量比により、制御用周波数帯域で送信する報知信号の送信電力量を決定する。
【００５７】
すなわち、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、搬送波対干渉電力量比に応じて、報知信号の送信電力量を設定する。報知信号は以下の式で示す送信電力量Ｐctbで送信を行う。
【００５８】
【数１】
0003857602.tif 000002
ここで、ＣＩＲlは無線回線の搬送波対干渉電力比、ＣＩＲreqは搬送波対干渉電力比の所要値、Ｐtbは基準送信電力量である。また、送信電力量Ｐctbには最大値を設け、送信電力の上限を考慮する。
【００５９】
図１１は、本実施形態にかかる通信制御システムの動作を示す説明図である。同図において、ｆ1〜ｆ4は伝送用周波数帯域の周波数帯を表す。図１１に示すように、無線通信局１と無線通信局２，無線通信局５と無線通信局６は双方向通信が行われており、各無線回線にはそれぞれ周波数帯が当てられている。
【００６０】
無線通信局２，無線通信局６は，それぞれ図１１（ｂ），（ｅ）に示すように受信周波数帯において干渉を受けているので、図１１（ａ），（ｄ）に示すように搬送波対干渉電力比に応じて報知信号の送信電力量を設定する。無線通信局３における報知信号の受信電力量を測定すると、図１１（ｃ）に示すように、受信帯域において搬送波対干渉電力比が小さい無線通信局２から送信された報知信号ｆ1’の受信電力量が大きくなるため、無線通信局４から無線通信局５への無線回線の周波数帯域としてｆ1は回避される。これにより、すでに受けている干渉量が大きい無線回線へ干渉を及ぼす周波数帯域を使用可能でないと判定できる。
【００６１】
図１２は、この第４実施形態にかかる各無線通信局のブロック図である。本実施形態に係る無線通信局では、上述した第１実施形態における無線通信局１００，２００に、受信した信号の搬送対干渉電力比を計算する干渉量計算部１１５，２１５が付加された構成となっている。
【００６２】
この無線通信局１００の受信時の動作を示す。無線通信局１００は、無線通信局２００から送信された無線信号をアンテナ１０１により受けて、送受分離部１０２により受信部１０３へ送り、受信する。受信された無線信号は復調部１０４により変換され、分離部１０５へ送られる。
【００６３】
復調部１０４で復調された信号は、無線通信局２００から無線通信局１００へ送信する情報信号と、アンテナ２０１で受信される無線信号データを含む制御信号とが多重部２１４において多重化された信号であるため、分離部１０５によって情報信号と制御信号に分離され、制御信号は周波数帯域制御部１０９へ送られる。また、無線信号データ測定部１０７は、受信部１０３において受信されるアンテナ１０１での伝送用周波数帯域の無線信号の周波数と受信電力量を測定し、報知信号測定部１０６は、受信部１０３において受信されるアンテナ１０１での制御用帯域の周波数における報知信号の受信電力量を測定し、測定された受信電力量データは周波数帯域制御部１０９へ送られる。
【００６４】
干渉量計算部１１５は、受信部１０３から得られる無線信号と、復調部から得られる情報信号から、無線信号に含まれる干渉量を計算し、それを周波数帯域制御部１０９へ送る。
【００６５】
次に送信時の動作を行う。無線信号データ測定部１０７が測定したアンテナ１０１における無線信号の周波数帯域と受信電力量の情報が多重部１１４によって、情報信号と多重化される。多重化された信号は、伝送速度決定部１１０と変調部１１３へ送られ、伝送速度決定部１１０では伝送速度が決定され、周波数帯域制御部１０９へ送信情報量のデータが送られる。
【００６６】
変調部１１３は、周波数帯域制御部１０９によって、無線通信局２００における無線信号情報と、報知信号測定部１０６で測定された受信報知信号情報と、伝送速度決定部１１０で決定された伝送速度から、送信無線回線の周波数帯を制御され、多重化された信号を無線信号へ変換し、無線信号は合成部１１２へ送られる。
【００６７】
また、周波数帯域制御部１０９から、無線通信局２００から無線通信局１００への無線回線の周波数帯の情報が報知信号生成部１０８へ送られ、報知信号生成部１０８は、干渉量計算部１１５から得られる干渉量に応じた送信電力量で、受信する無線回線の周波数帯に応じた報知信号を生成し、合成部１１２へ送る。合成部１１２は、変調部１１３から送られた無線信号と、報知信号生成部１０８から送られた報知信号を合成し、合成された信号は送信部１１１へ送られ、送受分離部１０２を通り、アンテナ１０１を介して送信される。無線通信局２００でも同様の構成をとる。
【００６８】
［第５実施形態］
図１３は、本発明の第５実施形態を示す説明図である。同図において、ｆ1〜ｆ5は伝送用周波数帯域の周波数帯を表す。図１３に示すように、無線通信局１と無線通信局２、無線通信局５と無線通信局６は双方向通信が行われており、各無線回線にはそれぞれ周波数帯が割り当てられている。
【００６９】
本実施形態では、送出側の無線通信局は、計測された搬送波対干渉電力比の情報を含む情報信号で報知信号を変調して送出し、受信側の無線通信局は、受信した報知信号を復調して搬送波対干渉電力比を取得する。
【００７０】
無線通信局２、無線通信局６における搬送波対干渉電力比は、それぞれ図１３（ａ）、（ｂ）に示すようにＰc／Ｐi1、Ｐc／Ｐi2であるので、この搬送波対干渉電力比の情報と受信する周波数帯の情報を含んだ情報信号で変調して報知信号を送信する。無線通信局３において無線回線を設定するとき、これらの報知信号が受信されるため、報知信号の受信電力量から計算される伝搬損失と報知信号から取得できる周波数帯情報と搬送波対干渉電力比情報から割り当て可能周波数帯を判断し、他の無線回線を所要品質以下に低下させない周波数帯を選択することができる。
【００７１】
図１４は、本実施形態に係る各無線通信局のブロック図である。特に本実施形態では、各無線通信局は、報知信号を、自局が利用している伝送用周波数帯域における周波数の情報を含む情報信号で変調して送出し、他の無線通信局は、受信した報知信号を復調して周波数情報を取得する報知信号復調部１０６’と、干渉量を計算する干渉量計算部１１５と、干渉量計算部１１５による干渉量に応じて、報知信号を変調する報知信号変調部１０８’を備えている。
【００７２】
無線通信局１００の受信時の動作を示す。無線通信局１００は、無線通信局２００から送信された無線信号をアンテナ１０１により受けて、送受分離部１０２により受信部１０３へ送り、受信する。受信された無線信号は復調部１０４により変換され、分離部１０５へ送られる。
【００７３】
復調部１０４で復調部された信号は、無線通信局２００から無線通信局１００へ送信する情報信号と、アンテナ２０１で受信される無線信号データを含む制御信号とが多重部２１４において多重化された信号であるため、分離部１０５によって情報信号と制御信号に分離され、制御信号は周波数帯域制御部１０９へ送られる。
【００７４】
また、無線信号データ測定部１０７は、受信部１０３において受信されるアンテナ１０１での伝送用周波数帯域の干渉波の周波数帯と受信電力量を測定し、報知信号復調部１０６’は、受信部１０３において受信されるアンテナ１０１での制御用帯域の周波数における報知信号を復調し、受信帯域情報および搬送波対干渉電力比情報を取得するとともに報知信号の受信電力量を測定し、受信帯域と搬送波対干渉電力比情報の情報および測定された受信電力量データは周波数帯域制御部１０９へ送られる。
【００７５】
干渉量計算部１１５は、受信部１０３から得られる無線信号と、復調部から得られる情報信号から、無線信号に含まれる干渉量を計算し、それを周波数帯域制御部１０９へ送る。
【００７６】
次に送信時の動作を示す。無線信号データ測定部１０７が測定したアンテナ１０１における干渉波の周波数帯と受信電力量の情報が多重部１１４によって、情報信号と多重化される。多重化された信号は、伝送速度決定部１１０と変調部１１３へ送られ、伝送速度決定部１１０では伝送速度が決定され、周波数帯域制御部１０９へ送信情報量のデータが送られる。
【００７７】
変調部１１３は、周波数帯域制御部１０９によって、無線通信局２００における干渉波情報と、報知信号測定部１０６で測定された受信報知信号情報と、伝送速度決定部１１０で決定された伝送速度から、送信無線回線の周波数帯を制御され、多重化された信号を無線信号へ変換し、無線信号は合成部１１２へ送られる。
【００７８】
また、周波数帯域制御部１０９から、無線通信局２００から無線通信局１００への無線回線の周波数帯の情報が報知信号変調部１０８’へ送られ、報知信号変調部１０８’は、干渉量計算部１１５から得られる干渉量から計算される搬送波対干渉電力比と受信する無線回線の周波数帯の情報を含む情報信号を報知信号へ変換し、合成部１１２へ送る。合成部１１２は、変調部１１３から送られた無線信号と、報知信号変調部１０８から送られた報知信号を合成し、合成された信号は送信部１１１へ送られ、送受分離部１０２を通り、アンテナ１０１を介して送信される。無線通信局２００でも同様の構成をとる。
【００７９】
［変更例］
なお、本発明は上述した第１〜５実施形態に限定されるものではなく、以下のような変更を加えることができる。
【００８０】
（変更例１）
図１５は、変更例１において割り当てられる周波数を示す説明図である。本変更例では、上述した各実施形態で説明した方式により、周波数帯ｆ2，ｆ5が割り当て可能と判断されたとき、周波数の低い周波数帯ｆ2を無線回線へ割り当てる。
【００８１】
このように、できるたけ周波数の低い周波数帯を無線回線へ割り当てることにより、効率のよい周波数配置が行われるため、全体として所要周波数帯域を低減することが可能となる。
【００８２】
（変更例２）
図１６は、変更例２において割り当てられる周波数を示す説明図である。本変更例では、図１６に示すように周波数帯ｆ2、ｆ5が割り当て可能と判断されたとき、周波数の高い周波数帯ｆ5を無線回線へ割り当てる。
【００８３】
このように、できるだけ周波数の高い周波数帯を無線回線へ割り当てることにより、効率のよい周波数配置が行われるため、全体として所要周波数帯域を低減することが可能となる。
【００８４】
（変更例３）
図１７は、変更例３において割り当てられる周波数を示す説明図である。本変更例では、図１７に示すように割り当て可能と判断された周波数帯ｆ2，ｆ3，ｆ5のうち、受信側無線通信局で受信される無線信号の受信電力量が最も小さい周波数帯ｆ5を無線回線へ割り当てる。
【００８５】
このように、無線信号の受信電力量が小さい周波数帯を優先して無線回線へ割り当てることにより、他の無線回線の周波数帯が変更されるなどにより、干渉状況が変化した場合においても、干渉電力量が所定電力量以上となる可能性を低くすることができる。
【００８６】
（変更例４）
図１８は、変更例４において割り当てられる周波数を示す説明図である。本変更例では、図１８に示すように割り当て可能と判断された周波数帯ｆ1、ｆ2、ｆ5のうち、対応する制御用帯域の周波数における報知信号の受信電力量が最も小さい周波数帯ｆ5を無線回線へ割り当てる。
【００８７】
受信電力量が小さい報知信号に対応する周波数帯を優先して無線回線へ割り当てることにより、他の無線回線へ及ぼす干渉量をできるだけ小さくすることができるため、割り当てにより干渉の影響を受け、所要品質を満たさなくなる無線回線が発生する可能性を低くすることが可能となる。
【００８８】
（変更例５）
図１９は、変更例５において割り当てられる周波数を示す説明図である。本変更例では、図１９に示すように、割り当て可能帯域で、送信情報量を伝送可能な帯域幅の周波数帯を割り当てる。
【００８９】
また、図２０に示すように、割り当て可能帯域から、複数の周波数帯を送信情報量の伝送に必要なだけ割り当ててもよい。このように、複数の周波数帯を無線回線へ割り当てることにより、送信情報量が大きい場合においても効率的に周波数を利用することができる。
【００９０】
（変更例６）
なお、上記各実施形態では、無線通信局を基地局とした場合を例に説明したが、無線通信基地局を移動局としてもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、複数の無線通信局が配置された無線通信網上で、送信側無線基地局と受信側無線基地局との間で無線通信を行う際に、受信帯域に応じた報知信号を送出し、送信側無線通信局における報知信号の受信電力量を測定することにより、他の無線回線へ強く干渉を及ぼす周波数帯を避けて、送信情報量に応じた周波数帯域を各無線回線へ割り当てることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る通信制御システムの全体構成を示す説明図である。
【図２】第１実施形態における周波数帯域割り当て処理を示すフロー図である。
【図３】第１実施形態に係る報知信号の説明図である。
【図４】第１実施形態における報知信号の送受信処理を示す説明図である。
【図５】第１実施形態に係る各無線通信局のブロック図である。
【図６】第２実施形態に係る通信制御システムの概要を示す説明図である。
【図７】第２実施形態に係る各無線通信局のブロック図である。
【図８】第３実施形態にかかる通信制御システムの動作を示す説明図である。
【図９】第３実施形態の変更例にかかる通信制御システムの動作を示す説明図である。
【図１０】第４実施形態にかかる通信制御方法を示す説明図である。
【図１１】第４実施形態にかかる通信制御システムの動作を示す説明図である。
【図１２】第４実施形態にかかる各無線通信局のブロック図である。
【図１３】第５実施形態に係る通信制御システムの概要を示す説明図である。
【図１４】第５実施形態に係る各無線通信局のブロック図である。
【図１５】変更例１において割り当てられる周波数を示す説明図である。
【図１６】変更例２において割り当てられる周波数を示す説明図である。
【図１７】変更例３において割り当てられる周波数を示す説明図である。
【図１８】変更例４において割り当てられる周波数を示す説明図である。
【図１９】変更例５において割り当てられる周波数を示す説明図である。
【図２０】変更例５において割り当てられる周波数を示す説明図である。
【図２１】従来の周波数割り当て法を示す図である。
【符号の説明】
１〜４…無線通信局
１００，２００…無線通信局
１０１，２０１…アンテナ
１０２，２０２…送受分離部
１０３，２０３…受信部
１０４，２０４…復調部
１０５，２０５…分離部
１０６，２０６…報知信号測定部
１０７，２０７…無線信号データ測定部
１０８，２０８…報知信号生成部
１０９，２０９…周波数帯域制御部
１１０，２１０…伝送速度決定部
１１１，２１１…送信部
１１２，２１２…合成部
１１３，２１３…変調部
１１４，２１４…多重部
１１５，２１５…干渉量計算部
【図１】
0003857602.tif 000003
【図２】
0003857602.tif 000004
【図３】
0003857602.tif 000005
【図４】
0003857602.tif 000006
【図５】
0003857602.tif 000007
【図６】
0003857602.tif 000008
【図７】
0003857602.tif 000009
【図８】
0003857602.tif 000010
【図９】
0003857602.tif 000011
【図１０】
0003857602.tif 000012
【図１１】
0003857602.tif 000013
【図１２】
0003857602.tif 000014
【図１３】
0003857602.tif 000015
【図１４】
0003857602.tif 000016
【図１５】
0003857602.tif 000017
【図１６】
0003857602.tif 000018
【図１７】
0003857602.tif 000019
【図１８】
0003857602.tif 000020
【図１９】
0003857602.tif 000021
【図２０】
0003857602.tif 000022
【図２１】
0003857602.tif 000023