CN107431928B - 频率分配装置、管理装置、无线主站、无线终端、通信系统以及频率分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的频率分配装置(1)具备：干扰关系判定部(11)，该干扰关系判定部(11)判定小区间有无干扰关系；以及频率分配部(13)，该频率分配部(13)对每个小区分配无线频带，使得对通过干扰关系判定部(11)判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带数量达到最少，使分配到特定的无线频带的小区的数量变多。

Description

频率分配装置、管理装置、无线主站、无线终端、通信系统以及 频率分配方法

技术领域

本发明涉及向无线主站以及无线终端分配频率的频率分配装置、管理装置、无线主站、无线终端、通信系统以及频率分配方法。

背景技术

近年，对可再生能源的多方面利用的关注以及对节能型社会的关注日益高涨，积极推进可通过自动计量来实现耗电量的可视化、供需控制等的智能电表系统(smart metersystem)的导入。在像这样的智能电表系统中采用如下结构，例如通过在配置于各个消费者的功率测量表中附加具有无线通信单元的无线终端，构成无线通信网络，与电力公司等的主干通信网络有机连接，从而能通过耗电量的自动计量、操作来进行集中管理以及控制等。

这里，无线终端如上所述配置于各个消费者，因此设置位置被预先确定，且数量庞大。这些数量庞大的被固定的无线终端群直接或经由其它无线终端与和电力公司等的主干通信网络连接的无线主站无线进行连接。无线主站从下位无线终端收集功率测量表的测量结果。从低资源化、低能量化以及低成本化的观点考虑期望无线主站的数量较少。

另一方面，无线通信中利用同一个无线信道即同一频带来进行通信的装置之间会产生相互干扰。以往的无线通信系统的无线信道配置方法中，在作为无线主站的无线基站所覆盖的通信区域中的小区之间、不产生相互干扰阻碍的地理上远离的小区中对同一无线信道进行再利用。能再利用的距离被称为重复距离。一般而言，将能反复利用同一频率的最少的基本组称为重复模式，将属于重复模式的小区数称为重复小区数。重复小区数越少，频率的利用率越好。为此，在以往的无线信道配置方法中，选定使得能确保重复距离的重复小区数达到最少的重复模式(例如参照非专利文献1、2)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：电子信息通信学会《知识基础》，4组-3编-2章<ver.1/2011.09.12>(http://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_03hen_02.pdf)

非专利文献2：移动通信《第七章区域构成和访问控制》进士信夫著丸善株式会社、1989年9月30日发行

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，以往的无线信道配置方法中，以小区重复为前提，通过选定重复模式来实现无线信道配置，因此基于选定的重复模式配置无线主站。另一方面，如所述的智能电表系统所示，在利用固定地配置的无线终端群构成无线网络的情况下，期望基于无线终端组的配置使构成小区的无线主站数最少。

然而，在上述的以往的无线信道配置方法中，必须基于重复模式配置无线主站，由此产生无线主站的配置以及信道分配的自由度较小的问题。即使在移动体通信中，与想要采用现有的基站配置的情况等、基于以往的重复模式的无线信道配置方法相比，也期望进一步提高基站的配置以及信道分配的自由度。

本发明是鉴于上述情况完成的，其目的在于获得一种能不依赖于重复模式进行信道分配的频率分配装置。

解决技术问题的技术方案

为了解决上述问题，实现目的，本发明的频率分配装置包括干扰关系判定部，该干扰关系判定部判定小区间有无干扰关系。本发明的频率分配装置还具备频率分配部，该频率分配部对每个小区分配无线频带，使得对通过干扰关系判定部判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带数量达到最少，使被分配到特定的无线频带的小区的数量变多。

发明效果

本发明涉及的频率分配装置实现了能不依存于重复模式进行信道分配这一效果。因此，与基于以往的重复模式的无线信道配置方法相比，能提高无线主站的配置和信道分配的自由度。此外，由于能配置无线主站使得与基于重复模式的无线信道配置方法相比减少无线主站数，从而能实现低资源化、低能量化以及低成本化。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的通信系统的结构例的图。

图2是表示实施方式1的无线主站的结构例的图。

图3是表示实施方式1的无线终端的结构例的图。

图4是表示实施方式1的无线终端的其它结构例的图。

图5是表示实施方式1的智能电表的结构例的图。

图6是表示实施方式1的频率分配装置的结构例的图。

图7是表示安装了实施方式1的频率分配装置的计算机系统的结构例的图。

图8是表示实施方式1的管理服务器的结构例的图。

图9是由实施方式1的无线主站及直接或间接与无线主站无线连接的无线终端构成的小区的一例的图。

图10是示意性表示实施方式1的小区内的通信量密度的图。

图11是示意性表示实施方式1的两个小区的通信量密度的图。

图12是表示实施方式1的小区间有无干扰关系的判定结果的一例的图。

图13是表示实施方式1的频率分配装置中有无干扰关系的判定处理步骤的一例的流程图。

图14是表示实施方式1的干扰关系信息的结构例。

图15是表示实施方式1的干扰关系小区组内的无线信道配置步骤的一例的流程图。

图16是表示实施方式1的无线信道配置结果的一例的图。

图17是表示实施方式2的无线信道配置以及设定处理步骤的一例的流程图。

图18是表示实施方式3涉及的通信系统的结构例的图。

图19是表示实施方式3的小区的定义的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式涉及的频率分配装置、管理装置、无线主站、无线终端、通信系统以及频率分配方法进行说明。另外，本发明并不由本实施方式所限定。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1涉及的通信系统的结构例的图。本实施方式的通信系统包括：与无线主站4-1直接或经由其它无线终端进行无线通信的无线终端5-1～5-M；与无线主站4-2直接或经由其它无线终端进行无线通信的无线终端5-101～5-L；经由主干通信网络3与无线主站4-1、4-2连接的管理装置即管理服务器2；以及与管理服务器2连接且决定对无线主站4-1、4-2分配的无线信道即无线频带的频率分配装置1。M是1以上100以下的整数，L是101以上的整数。无线主站4-1、和与无线主站4-1直接或经由其它无线终端进行无线通信的无线终端5-1～5-M构成小区6-1，无线主站4-2、和与无线主站4-2直接或经由其它无线终端进行无线通信的无线终端5-101～5-L构成小区6-2。本实施方式的小区的定义在后面进行叙述。

图1中为了简化，例示出了如下示例：即，与无线主站4-1直接或间接连接的无线终端的数量为100以下，无线终端5-101之后与无线主站4-2直接或间接连接，但无线终端的数量不限于100以下。图1中例示了间接地与无线主站无线连接的无线终端、以及直接地与无线主站无线连接的无线终端双方均存在的例子，但也可以不存在间接地与无线主站无线连接的无线终端。与无线主站4-1、4-2分别直接地或间接地无线连接的无线终端的对应可进行变更。

图1中，示出了管理服务器2与频率分配装置1连接的例子，但频率分配装置1也可以不与管理服务器2连接。主干通信网络3可以是有线网络也可以是无线网络。图1中图示出了无线主站有两台，但无线主站不限于两台可以是任意台。

频率分配装置1若确定对无线主站4-1、4-2分配的无线信道，则将决定结果作为信道配置信息发送至管理服务器2。信道配置信息也可以通过通信系统的管理者或操作员，利用电子介质、纸质介质等输入至管理服务器2。即，也可以在离线时从频率分配装置1传递至管理服务器2。管理服务器2基于信道配置信息，向各无线主站4-1、4-2通知在该无线主站4-1、4-2中使用的信道即分配信道。此外，这时也可以与分配的信道一起通知将进行动作的无线信道变更为分配信道的变更定时。

图2是表示本实施方式的主站装置即无线主站4的结构例的图。本实施方式的无线主站4-1、4-2的结构相同。之后，在不区分表示无线主站4-1、4-2的情况下，适当地称为无线主站4。无线主站4包括：天线40；对利用天线40接收到的信号进行接收处理、以及对从天线40发送的信号进行发送处理的无线通信处理部41；进行控制处理的控制部42，该控制处理包含后述的路径架构处理和设定无线通信处理部41的无线信道的处理；进行用于与主干通信网络3连接的通信处理的主干NW(network：网络)通信处理部43；以及储存部44。

控制部42例如为CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、MPU(MicroProcessing Unit：微处理单元)等。储存部44用于储存控制部42进行处理时使用的数据等。在控制部42实施的各功能作为软件被提供的情况下，也可以使储存部44储存控制部42用于执行各功能的程序，通过由控制部42执行该程序，使控制部42实现各功能。

无线通信处理部41构成为能使多个无线信道进行动作，从控制部42对进行动作的无线信道进行指示。控制部42基于由管理服务器2所通知的分配信道，对无线通信处理部41指示进行动作的无线信道。在初始状态即未由管理服务器2通知分配信道的状态下，无线通信处理部41以预先设定的无线信道进行动作。储存部44构成为能保存本站中进行动作的无线信道的无线信道编号、无线信道变更定时等。

控制部42生成储存了向无线终端分配的分配信道的信道设定指示，并输出至无线通信处理部41。无线通信处理部41将信道设定指示对与本站直接地或间接地连接的无线终端进行通知。这时，在信道设定指示中，也可以与分配信道一起将进行动作的无线信道变更为分配信道的变更定时包含在内。

图3是表示本实施方式的无线终端5的结构例的图。本实施方式的无线终端5-1～5-M、5-101～5-L的结构相同。以下，在不区分表示无线终端5-1～5-M、5-101～5-L的情况下，适当地称为无线终端5。无线终端5包括：天线50；对利用天线50接收到的信号进行接收处理、以及对从天线50发送的信号进行发送处理的无线通信处理部51；进行控制处理的控制部52，该控制处理包含后述的路径架构处理和设定无线通信处理部51的无线信道的处理；以及储存部53。

控制部52例如为CPU、MPU等。储存部53用于储存控制部52进行处理时使用的数据等。在控制部52实施的各功能作为软件被提供的情况下，也可以使储存部53储存控制部52用于执行各功能的程序，通过由控制部52执行该程序，使控制部52实现各功能。

无线通信处理部51构成为能以多个无线信道进行动作，从控制部52获得进行动作的无线信道的指示。控制部52基于由无线主站4所通知的无线信道的设定指示，对无线通信处理部51指示进行动作的无线信道。在初始状态即未由无线主站4通知无线信道的设定指示的状态下，无线通信处理部51以与无线主站4相同的无线信道进行动作。储存部53构成为能保存本终端中进行动作的无线信道的无线信道编号、无线信道变更定时等。

无线终端5在与个人电脑、功率测量表、水表、煤气表等其它设备连接的情况下，也可以为图4所示的结构。图4所示的结构例中，无线终端5除了包括图3所示的天线50、无线通信处理部51、控制部52以及储存部53之外，还具有与连接设备之间进行通信处理的连接设备通信处理部54。

对于从无线主站4向无线终端5通知无线信道的设定指示的通知方法可以使用任意方法，但无线主站4在变更本站的动作信道的情况下，例如在广播本站的地址信息等的广播信号中包含指示变更的无线信道的信号来进行广播。接收了广播信号的无线终端5的控制部52能设定与无线主站4变更动作信道的无线信道相同的无线信道。从而，无线主站4下级的无线终端5能利用与对无线主站4设定的动作信道相同的无线信道进行通信。

本实施方式中，无线主站4和无线终端5利用CSMA/CA(Carrier Sense MultipleAccess/Collision Avoidance：载波监听多路访问/冲突检测)方式进行回避无线信号的冲突的发送。然而，无线主站4和无线终端5的多重无线访问方式不限于CSMA/CA方式，也可以是TDMA(Time Division Multiple Access：时分多址联接)方式等。在TDMA方式的情况下，例如可以使无线主站4向下级的无线终端5分配发送时间带，也可以使管理服务器2一并向无线主站4和无线终端5分配发送时间带。

本实施方式的通信系统，例如适用于智能电表系统。在适用于智能电表系统的情况下，无线终端5与功率测量表一起构成被称为智能电表的装置。图5是表示智能电表的结构例的图。如图5所示，智能电表7包括图4所示的无线终端5即无线通信单元8、以及功率测量器即功率测量表9。功率测量表9例如每隔一定周期将电量的测量结果发送至无线通信单元8。无线通信单元8即无线终端5的连接设备通信处理部54向控制部52传输接收到的测量结果，在由控制部52确定的格式的信号中储存测量结果，将储存了测量结果的信号传输至无线通信处理部51。无线通信处理部51将从控制部52接收到的信号作为无线信号从天线50进行发送。智能电表例如设置于每个消费者处。

本实施方式涉及的无线通信系统中，由使用本无线通信系统的操作员以及管理者通过管理服务器2，进行对无线主站4-1、4-2以及无线终端5-1～5-M、5-101～5-L的集中管理和控制。

本实施方式中，如上文所述，图1所示的频率分配装置1决定对无线主站4-1、4-2分配的无线信道即无线频带。图6是表示本实施方式的频率分配装置1的结构例的图。如图6所示，频率分配装置1包括：通过比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系的干扰关系判定部11；基于有无干扰关系使小区小组化的组生成部12；对每个小区分配无线频带的频率分配部即信道分配部13，从而对由干扰关系判定部11判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带的数量达到最少且被分配到特定的无线频带的小区的数量达到最多；与管理服务器2之间进行通信处理的通信部14；以及储存部15。在储存部15储存小区信息、干扰关系信息以及信道配置信息。信道配置信息是表示对各小区分配无线信道的结果的信息。小区信息以及干扰关系信息在后文中叙述。储存部15用于暂时储存后述的无线信道配置处理即无线信道分配处理中的“无线信道配置候选小区表”。

频率分配装置1具体为计算机系统、即电脑。通过在该计算机系统上执行频率分配程序，从而使计算机系统作为频率分配装置1发挥功能。图7是表示安装了本实施方式的频率分配装置1的计算机系统的结构例的图。如图7所示，该计算机系统包括控制部101、作为接收部的输入部102、储存部103、显示部104、通信部105、和输出部106，这些单元经由系统总线107相连接。

图7中，控制部101例如为CPU等，执行本实施方式的频率分配程序。输入部102例如由键盘、鼠标等构成，用于供计算机系统的操作员等进行各种信息的输入。储存部103包含RAM(Random Access Memory：随机存取储存器)、ROM(Read Only Memory：只读储存器)等各种储存器以及硬盘等储存设备，储存上述控制部101应当执行的程序、在处理的过程中获得的必要的数据等。储存部103被用作为程序的暂时储存区域。显示部104由LCD(液晶显示屏)等构成，对计算机系统的用户显示各种画面。通信部105实施通信处理。输出部106是用于连接打印机等设备的输出接口。图7仅为一例，计算机系统的结构不限于图7的例子。

这里，对直到成为本实施方式的频率分配程序可执行的状态为止的计算机系统的动作例进行说明。采用上文所述的结构的计算机系统中，例如从未图示的CD(CompactDisc：光盘)-ROM或DVD(Digital Versatile Disc：数码影音光盘)-ROM驱动器中放入的CD-ROM或DVD-ROM中，将频率分配程序安装至储存部103。并且，在频率分配程序的执行时，从储存部103读取出的频率分配程序储存在储存部103的规定的部分。该状态下，控制部101依照储存在储存部103的程序，执行本实施方式的频率分配处理。

本实施方式中，将CD-ROM或DVD-ROM作为储存介质，提供记载了频率处理的程序，但不限于此，根据计算机系统的结构、提供的程序的容量等，例如也可以使用经由通信部105由互联网等传输介质所提供的程序。

图6所示的干扰关系判定部11、组生成部12以及信道分配部13包含在图7所示的控制部101中。图6所示的储存部15是图7所示的储存部103的一部分。图6所示的通信部14包含在图7所示的通信部105中。

图8是表示本实施方式的管理服务器2的结构例的图。如图8所示，管理服务器2包括管理部21、与频率分配装置1之间进行通信处理并经由主干通信网络3与无线主站4-1、4-2之间进行通信处理的通信部22；以及储存部23。在储存部23储存有从频率分配装置1接收到的信道配置信息。

通信部22在从频率分配装置1接收信号的情况下，向管理部21传输所接收到的信号。管理部21从接收到的信号提取出信道配置信息，储存在储存部23。管理部21从储存部23读取信道配置信息，从信道配置信息提取与各无线主站4-1、4-2对应的分配信道，对每个无线主站4-1、4-2生成指示与该无线主站4-1、4-2对应的分配信道的信号并传输至通信部22。通信部22经由主干通信网络3向各无线主站4-1、4-2发送信号。

如上文所述，信道配置信息也可以通过通信系统的管理者或操作员，利用电子介质、纸质介质等输入至管理服务器2。该情况下，管理服务器2将输入的信道配置信息储存至储存部23。

管理服务器2具体为计算机系统、即电脑。通过在该计算机系统上执行频率分配程序，从而使计算机系统作为管理服务器2发挥功能。本实施方式的管理服务器2所安装的计算机系统的结构与图7中例示的结构相同。与对频率分配装置1说明的动作同样地，在计算机系统中安装管理程序，使该计算机系统作为管理服务器2进行动作。

图8所示的管理部21包含在图7所示的控制部101中。图8所示的储存部23是图7所示的储存部103的一部分。图8所示的通信部22包含在图7所示的通信部105中。

此外，以上的说明中，示出了频率分配装置1和管理服务器2构成为单独的装置的例子，但也可以使管理服务器2具有作为频率分配装置1的功能。该情况下，管理服务器的结构是在图8所示的管理服务器2的结构的基础上，追加了图6所示的干扰关系判定部11、组生成部12以及信道分配部13后的结构。并且，在储存部23中除了储存了信道配置信息之外，还储存有小区信息、干扰关系信息。

接着，对本实施方式的无线信道分配方法进行说明。以下将信道适当省略为CH。本实施方式的通信系统中，设为可使用多个无线信道，对各无线信道以无线CH-1、无线CH-2、无线CH-3的方式标注无线信道编号。

这里，对本发明的小区的定义进行说明。图9是表示由无线主站4-1、和与无线主站4-1直接或间接无线连接的无线终端5-1～5-12所构成的小区6-1的一例的图。无线链路201是与无线主站4-1之间的无线链路，无线链路202是无线终端间的无线链路。图9中，对201和202依次标注标号，与无线链路201相同形状的无线链路表示与无线主站4-1之间的无线链路，与无线链路202相同形状的无线链路表示无线终端间的无线链路。本实施方式中，如图9所示，小区6-1被定义为不仅是与无线主站4-1可直接通信的范围的包络线，还包括无线主站4-1与下级的各个无线终端5-1～5-12的可通信范围的包络线。对于其它的无线主站也同样，本实施方式中，将由无线主站4和下级的各个无线终端5的可通信范围构成的小区定义为该无线主站构成的小区。

无线主站4-1和无线终端5-1～5-12构成所谓的被称为无线多跳网络或无线网状网络的无线网络。无线终端5-1～5-12和无线主站4-1实施建立无线终端5-1～5-12和无线主站4-1之间的无线通信路径的路径建立处理。路径建立处理的具体内容即路径建立步骤可以使用任意的步骤，例如以后述的步骤建立路径。无线终端5-1～5-12将分别位于朝向无线主站4-1的路径上且从本终端起跳数最少的终端即下一个节点的无线终端的地址信息作为路径信息保存至储存部53。这里，将无线主站4-1和一个无线终端5、或一个无线终端5和其它一个无线终端5之间的通信路径称为链路。无线主站4-1和无线终端5-1～5-12通过测量等获取与相邻的无线主站4-1或无线终端5-1～5-12之间的链路的成本即通信线路品质并保存。通信线路品质越好则成本的数值越低。

无线主站4-1定期生成包含本终端的地址信息的控制包并发送。无线终端5-1～5-12中与无线主站4-1相邻的无线终端将与无线主站4-1之间的链路的成本储存在接收到的控制包中作为路径成本，发送储存了路径成本和自身的地址信息的控制包。之后，接收到了控制包的无线终端5-1～5-12在接收到的控制包的路径成本中加上刚传送了该控制包的无线终端5-1～5-12之间的链路的成本，对将相加后的值作为路径成本并储存的控制包进行发送。通过重复该步骤，无线终端5-1～5-12能获取无线主站4-1的地址信息和向无线主站4-1的路径成本。无线终端5-1～5-12经由多个路径发送多个从无线主站4-1发送来的控制包。在该情况下，无线终端5-1～5-12选择接收到的控制包中路径成本最低的控制包，将刚传送了所选择的控制包的无线终端决定为到无线主站4-1为止的路径中的下一个节点，将所决定的下一个节点的无线终端的地址信息与无线主站4-1的地址信息进行关联并作为路径信息进行储存。

之后，无线终端5-1～5-12在向无线主站4-1发送信号时，在发送的信号中储存本终端的地址信息，基于保存在本终端的储存部53的路径信息以成为下一个节点的无线终端5-1～5-12或无线主站4-1为目的地发送该信号。在无线终端接收了该信号的情况下，接收到的无线终端基于保存在本身的储存部53中的路径信息以成为下一个节点的无线终端5-1～5-12或无线主站4-1为目的地传输该信号。通过重复该步骤，从无线终端5-1～5-12发送来的信号到达无线主站4-1。无线主站4-1将本站的下级的无线终端的地址信息保存于储存部44作为终端信息，在接收到的信号的发送源的无线终端5-1～5-12的地址信息不包含在终端信息的情况下，将该地址信息追加至终端信息。若将从各无线终端5-1～5-12朝向无线主站4-1的方向设为上行，从无线主站4-1朝向各无线终端5-1～5-12的方向设为下行，则在上行方向的信息传送时无线终端5-1～5-12保存信号的前一个传送源的无线终端5-1～5-12的地址信息，从而不论下行方向还是上行方向均能以相同路径传送信号。此外，针对下行方向也可以利用与上行方向相同的步骤建立路径。

在以上步骤中，能设定无线终端5-1～5-12和无线主站4-1之间的路径。将通过上述的步骤在与无线主站4-1之间设定了路径的无线终端5-1～5-12称为无线主站4-1的下级的无线终端。无线终端5-1～5-12有时会接收发送源的无线主站不同的多个控制包。在该情况下，无线终端在接收到的控制包中选择路径成本最小的，将选择的控制包中所包含的发送源的无线主站的地址信息和下一个节点的无线终端的地址信息储存为路径信息。

上述的路径建立的步骤是一例，无线主站4-1和无线终端5-1～5-12之间的路径的建立方法不限于上述例子，例如也可以利用从无线主站4-1明确地向各无线终端通知路径等步骤。也可以保存相对于无线主站4-1不同的路径、相对于无线主站4-1以外的无线主站4的路径等多个路径，对多个路径标注优先顺序，依照该优先顺序决定使用的路径。

若无线主站4-1和无线终端5-1～5-12之间的路径被建立，则无线主站4-1能与无线终端5-1～5-12之间、即下级的无线终端之间进行无线通信。

本实施方式中，以无线终端5-1～5-12以一个无线信道进行通信为前提，构成一个小区的无线主站4-1和无线终端5-1～5-12以相同的无线信道进行通信。并且，本实施方式的信道分配方法不使用重复模式，基于小区间的距离等向各小区分配无线信道从而抑制干扰。在利用重复模式的情况下，在无线主站的配置和信道分配中产生制约。与此相对，本实施方式中，与抑制干扰并且利用重复模式进行信道分配的方法相比，能提高无线主站的配置以及信道分配的自由度。其结果是，能实现无线主站的设置台数的减少，频率利用率的提高等。

以下记载了以具有干扰关系的小区中必须使用不同的无线信道的方式进行配置的方法，但在可以使具有干扰关系的n(n为1个以上的整数)个小区使用相同无线信道的情况下，将具有干扰关系的n个小区小组化，将该组视作一个小区，在如后所述的本实施方式的频率分配的方法中，也可以以该组为单位来代替小区，从而对各组分配无线信道。

接着，对本实施方式的无线信道分配中使用的小区间有无干扰关系的判定方法进行说明。例如，不利用重复模式，假设配置无线主站4使得每一个无线主站4所能容纳的无线终端5的容纳数达到最大，对全部小区分配相同的无线信道。该情况下，有时会产生小区间的干扰，无法获得所期望的系统吞吐量。例如，已知在CSMA/CA方式中，若同时产生的通信量变得过多，则系统吞吐量降低。于是，本实施方式中，设定获得所期望的系统吞吐量的小区间距离的阈值即干扰判定阈值，通过比较实际的小区间距离和干扰判定阈值，从而判定有无干扰关系。

[干扰判定阈值的具体例]

如上文所述，本实施方式中，由无线主站4和下级的无线终端5的各个可通信范围来构成小区。像智能电表系统那样，在无线终端4的下级的无线终端5分别向无线主站4发送数据的情况下，来自无线终端5群的通信经由无线终端5的中继全部聚集到无线主站4。从无线主站4向下级无线终端5群的通信从无线主站4被发送，经由无线终端5的中继向下级无线终端5组分散。因此，在小区内越是接近无线主站4的区域通信量越多，越是远离无线主站4则通信量越少。

图10是示意性表示小区60-1内的通信量密度的图。实际的小区的形状不是利用图9所说明那样的圆形，在图10中，假定为以无线主站40-1为中心，大致均匀地存在有多个无线主站40-1的下级的无线终端5那样的模型，将小区近似地示为圆形。无线主站40-1是与无线主站4-1相同的无线主站。图10所示的节点间隔表示单个节点间的间隔。图10中，将无线主站40-1作为起点，从主站40-1起到节点数为1的距离为止的区域作为第一节点。第一节点表示无线主站40-1和无线终端5可直接通信的范围。

此外，第二节点之后，基于无线终端5彼此之间可通信的距离来决定。即，图10中，节点数示出了基于在各无线终端5之间可直接通信的距离计算出的假想的节点数。图10中示出了每个节点数的通信量密度。如图10所示，全部的通信量集中在小区60-1的中心的无线主站40-1，因此越靠近无线主站40-1通信量的密度越高。

图11是示意性表示两个小区的通信量密度的图。小区60-1与图10所示的小区60-1相同。无线主站40-2是与无线主站4-1相同的无线主站。这里，假定与小区60-1相邻的小区60-2也具有与60-1相同的通信量密度。如图11所示，小区60-1和小区60-2重叠，重叠的部分是通信量密度比较低的区域。如上所述，在相邻的小区间，通信量密度比较低的区域彼此重叠的情况下，在相邻小区间的干扰的影响比较少。

于是，若假设例如能确保n(n为1以上的整数)个节点以上是未与相邻的小区重叠的部分，从而能获得所期望的吞吐量，则是否能确保n个节点以上的未与相邻的小区重叠的部分能用于干扰有无的判定。具体而言，在确保了n个节点以上未与相邻的小区重叠的部分的情况下，在小区间距离达到“n节点距离×2”以上的情况下判断为没有干扰关系，在小区间距离小于“n节点距离×2”的情况下判断为有干扰关系。n节点距离是指从无线主站起的节点数为n节点的地点距离无线主站的距离，如上所述，表示基于可直接通信的距离所计算的距离。小区间距离是图11的例子中无线主站40-1和无线主站40-2的距离。小区间距离像这样能利用无线主站间的距离，但例如也可以利用小区的中心间的距离等。上述的n节点距离×2是用于判断两个小区是否具有干扰关系的干扰判定阈值。

图11的例子中示出了小区间距离与干扰判定阈值一致的例子。由此，在无线主站40-1和无线主站40-2的距离比图11所示的状态要短的情况下，判定为小区60-1与60-2具有干扰关系。在无线主站40-1和无线主站40-2的距离比图11所示的状态要长的情况下，判定为小区60-1与60-2没有干扰关系。

用于上述的n节点距离的计算的可直接通信的距离的值也可以根据区域的不同而不同。例如，城区中建筑物等密集，无线主站4和无线终端5或无线终端5之间的可直接通信范围变窄，但在建筑物等的密度较低的区域中，可直接通信的范围变广。由此，即使同样是n节点距离，也随着区域不同而不同。因此，也可以根据区域来改变n节点距离的值。

以上的说明中，示出了通过利用假设的节点数的计算来求出干扰判定阈值的例子，但通过计算求出干扰判定阈值的情况的计算方法不限于利用假设的节点数的上述例子。此外，也可以基于实测值来确定干扰判定阈值。例如，也可以利用实际的多跳网络建立小区，测定获得所期望的吞吐量的距离，基于测定结果确定上述干扰判定阈值。

此外，也可以根据通信量来确定干扰判定阈值。作为通信量，例如能利用无线主站4的下级的无线终端5的数量的倒数、即无线主站4所容纳的无线终端5的数量的倒数。例如，也可以对所述“n节点距离×2”乘上与通信量对应的权重W。将该权重W设为与无线主站4所容纳的无线终端5的数量的倒数正相关的值。例如，将该权重设为与无线主站4所容纳的无线终端5的数量的倒数成正比的值。也可以不利用“n节点距离×2”，而利用“作为基准的任意的距离×权重W”来计算干扰判定阈值。

[小区间的干扰关系的判定]

图12是表示小区间有无干扰关系的判定结果的一例的图。图12中，对于小区6-1～6-14这14个小区，图示出了判定小区间有无干扰关系的结果。此外，图12中为了简化图以圆表示各小区，但本实施方式的小区如上所述，是由无线主站4和下级的无线终端5构成的小区。记载有连接图12的小区之间的直线的部分表示小区间具有干扰关系。例如，小区6-5分别与小区6-6、6-7、6-8具有干扰关系。另一方面，小区6-1与任意小区均没有干扰关系。

图13是表示本实施方式的频率分配装置1中有无干涉关系的判定处理步骤的一例的流程图。如图13所示，频率分配装置1的干扰关系判定部11首先将表示每个小区的有无干扰关系的信息即干扰关系信息进行初始化(步骤S1)。在该初始化中，储存表示对于全部小区的组合小区间没有干扰的值，以作为干扰关系信息。

干扰关系信息例如保存为图14所示的形式的表格。图14是表示干扰关系信息的结构例的图。图14的例子中，在纵向和横向表示小区编号，纵向和横向的小区编号相交的栏中表示对应的小区编号的小区间有无干扰。图14中，记载了○的小区的组合表示有干扰关系，空白的小区的组合表示没有干扰关系。图14的干扰关系信息中储存有与图12所示的干扰关系的有无对应的信息。图14中，通过○的有无表示干扰的有无，而实际上在干扰关系信息中，例如也可以在具有干扰关系的情况下储存1，在没有干扰关系的情况下储存0等，由此利用数值表示干扰关系的有无。在图14的右端的栏中，针对与记载于纵向的各小区编号对应的小区，示出了与该小区具有干扰关系的小区数。图14的左端栏中，基于如下所述的干扰关系信息记载了被分组的干扰关系小区组的组编号。在图14的右端栏的具有干扰关系的小区数和图14的左端栏的干扰关系小区组的组编号是如下所述的用于分组或分组的结果，可以不包含于干扰关系信息中，也可以利用其它表格进行管理。

返回图13的说明，干扰关系判定部11将作为计数器的i设定为1(步骤S2)，将作为计数器的j设定为1(步骤S3)。接着，干扰关系判定部11判断是否有i＝j(步骤S4)。在i＝j不成立的情况下(步骤S4为否)，判定小区6-i和小区6-j是否具有干扰关系(步骤S5)。具体而言，干扰关系判定部11从储存在储存部15的小区信息获取与小区6-i和6-j对应的无线主站4的设置位置，基于获取到的无线主站4的设置位置来计算小区6-i和小区6-j的小区间距离。并且，干扰关系判定部11判断小区间距离是否为上述的干扰判定阈值以上，在小区间距离为干扰判定阈值以上的情况下判定为无干扰，在小区间距离小于干扰判定阈值的情况下判定为有干扰。在小区信息中储存构成各小区的无线主站4的位置。

在判定为小区6-i和小区6-j具有干扰关系的情况下(步骤S6为是)，干扰关系判定部11将干扰关系信息内表示小区6-i和小区6-j有无干扰关系的信息更新为表示具有干扰关系的值(步骤S7)。然后，干扰关系判定部11判断j是否与作为小区数的Nmax相等，在j不等于Nmax的情况下(步骤S8为否)，使j＝j+1(步骤S9)，返回步骤S4。

在步骤S8中判断j与Nmax相等的情况下(步骤S8为是)，判断i是否等于Nmax(步骤S10)。在i不等于Nmax的情况下(步骤S10为否)，使i＝i+1(步骤S11)，返回步骤S3。在步骤S10中，判定为i等于Nmax的情况下(步骤S10为是)，结束处理。在步骤S4中判断i与j相等的情况下(步骤S4为是)，以及在步骤S6中判断没有干扰关系的情况下(步骤S6为否)，前进至步骤S8。

[干扰关系小区组的生成]

在通过以上的干扰关系有无的判定而判定为有干扰关系的小区中，为了避免相互干扰，需要配置不同的无线信道。本实施方式中，生成具有干扰关系的小区的组即干扰关系小区组作为配置无线信道的配置单位。

这里，干扰关系小区组由与组内的一个以上的小区具有干扰关系的小区群构成。其中，设与全部的小区没有干扰关系的小区仅以该小区构成干扰关系小区组。

组生成部12基于干扰关系信息针对每个小区对与该小区具有干扰关系的小区数进行计数。该计数结果是图14的右端栏中示出的数值。接着，组生成部12基于上述的计数结果，检索与所有小区均没有干扰关系的小区，在存在这样的小区的情况下，生成由该小区构成的干扰关系小区组。接着，组生成部12基于干扰关系信息选择具有干扰关系的小区存在一个以上的小区中的一个，利用与所选择的小区具有干扰关系的小区来生成干扰关系小区组。并且，组生成部12针对每个构成该干扰关系小区组的小区，基于干扰关系信息提取出与该小区具有干扰关系的小区，将提取出的小区追加至该干扰关系小区组。通过重复以上的动作，生成干扰关系小区组。

图14的左端栏表示通过组生成部12生成的组即分组的结果。干扰关系小区组#1仅由与其他小区没有干扰关系的小区6-1构成。干扰关系小区组#2由与组内的一个以上的小区具有干扰关系的小区群即小区6-2～6-4构成。干扰关系小区组#3由与组内的一个以上的小区具有干扰关系的小区群即小区6-5～6-14构成。

[以干扰关系小区组为单位的无线信道的配置]

接着，以上述的干扰关系小区组为单位，说明对干扰关系小区组内的各小区配置无线信道的方法。图15是表示干扰关系小区组内的无线信道配置步骤的一例的流程图。信道分配部13对每个干扰关系小区组实施图15所示的处理。

如图15所示，信道分配部13在作为信道配置对象的干扰关系小区组中，选择具有干扰关系的小区数最大的小区(步骤S21)。在具有干扰关系的小区数为最大的小区存在多个的情况下，信道分配部13选择具有干扰关系的小区数为最大的小区中的任意小区。例如，选择小区编号最小号的小区。

信道分配部13对所选择的小区配置即分配编号最小的无线信道(步骤S22)。接着，将与所选择的小区具有干扰关系的未配置无线信道的所有小区登录至“无线信道配置候选小区列表”(步骤S23)。具体而言，信道分配部13在储存部15中将与选择出的小区具有干扰关系的未配置无线信道的所有小区储存为“无线信道配置候选小区列表”。

接着，信道分配部13对构成干扰关系小区组的所有小区判断是否配置了无线信道(步骤S24)。在构成干扰关系小区组的小区中存在没有配置无线信道的小区的情况下(步骤S24为否)，信道分配部13在“无线信道配置候选小区列表”的小区中选择具有干扰关系的小区数最大的小区(步骤S25)。在具有干扰关系的小区数最大的小区存在多个的情况下，信道分配部13选择具有干扰关系的小区数最大的小区中的任意小区。例如，选择小区编号最小的小区。

接着，对于在步骤S25中选择的小区，除了配置对与所选择的小区具有干扰关系的小区所设定的无线信道之外的编号最小的无线信道，还将在步骤S25中选择的小区从“无线信道配置候选小区列表”中删除(步骤S26)，返回步骤S23。在第二次之后的步骤S23中，使用在步骤S25中选择出的小区作为选择出的小区。

在步骤S24中，在相对于构成干扰关系小区组的所有小区判断为配置了无线信道的情况下(步骤S24为是)，信道分配部13计算每个无线信道编号的配置数，按照配置数由多到少的顺序，替换从编号最小的无线信道开始依次配置的无线信道编号(步骤S27)，结束处理。即，在步骤S27中，对每个无线信道变更所分配的无线频带，从而使得无线信道被分配成分配到该无线信道的小区的数量即配置数越多则作为识别编号的无线信道编号越小。在步骤S27中，有多个配置数相同的无线信道的情况下，信道分配部13将配置数相同的无线信道中编号最小的无线信道优先替换。

针对图14所示的干扰关系小区组#1，依照图15所示的流程图进行无线信道分配处理的情况下，进行如下所述的动作。在步骤S21中选择小区6-1，在步骤S22中对小区6-1配置编号最小的无线CH-1。在步骤S23中，由于没有与小区6-1具有干扰关系的小区，因此在“无线信道配置候选小区列表”中没有储存任何内容。在步骤S24中判定为对构成干扰关系小区组#1的全部小区配置了无线信道，前进至步骤S27。在步骤S27中，对小区6-1配置了编号最小的无线CH-1，因此没有因无线信道的置换而引起的无线信道的变更，结束处理。像这样配置给各小区的无线信道成为分配至各小区的分配信道。

针对图14所示的干扰关系小区组#2，依照图15所示的流程图进行无线信道分配处理的情况下，进行如下所述的动作。在步骤S21中，选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-3，在步骤S22对小区6-3配置编号最小的无线CH-1。在步骤S23中，与小区6-3具有干扰关系且未设定无线信道的小区6-2、6-4被登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24的判定中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，登录至“无线信道配置候选小区列表”的小区中，具有干扰关系的小区数最大的小区为小区6-2、6-4两个，选择其中小区编号较小的小区6-2。在步骤S26中，由于与小区6-2具有干扰关系的小区6-3已经配置了无线CH-1，因此对小区6-2配置除无线CH-1之外编号最小的无线信道即无线CH-2，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-2。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，由于与步骤S25中所选择的小区6-2具有干扰关系的小区6-3已经配置了无线信道，因此不登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，选择登录在“无线信道配置候选小区列表”中的小区6-4。在步骤S26中，对与小区6-4具有干扰关系的小区6-3配置无线CH-1，因此对小区6-4配置无线CH-2，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-4。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，由于与步骤S25中所选择的小区6-4具有干扰关系的小区6-3已经配置了无线信道，因此不登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中判定为对构成干扰关系小区组#2的全部小区配置了无线信道，前进至步骤S27。在步骤S27中，无线CH-1的配置数为1且无线CH-2的配置数为2，因此将配置数多的无线CH-2替换为无线CH-1，将配置数少的无线CH-1替换为无线CH-2，结束处理。从而，对小区6-3配置无线CH-2，对小区6-2、6-4配置无线CH-1。

针对图14所示的干扰关系小区组#3，依照图15所示的流程图进行无线信道分配处理的情况下，进行如下所述的动作。在步骤S21中，选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-8、小区6-11中小区编号小的小区6-8，在步骤S22中，对小区6-8配置无线CH-1。在步骤S23中，与小区6-8具有干扰关系的小区6-5、6-6、6-7、6-9、6-11登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，在登录至“无线信道配置候选小区列表”的小区中选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-11。在步骤S26中，由于已经对与小区6-11具有干扰关系的小区6-8配置了无线CH-1，因此对小区6-11配置无线CH-2，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-11。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，与在步骤S25中选择的小区6-11具有干扰关系的未设定无线信道的小区6-7、6-10、6-12、6-13登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，在登录至“无线信道配置候选小区列表”的小区中选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-7、小区6-12中小区编号最小的小区6-7。在步骤S26中，由于已经对与小区6-7具有干扰关系的小区6-8配置了无线CH-1，且已经对与小区6-7具有干扰关系的小区6-11配置了无线CH-2，因此对小区6-7配置无线CH-3，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-7。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，与在步骤S25中选择的小区6-7具有干扰关系的未设定无线信道的小区6-5、6-10被登录至“无线信道配置候选小区列表”。由此，在该时刻，“无线信道配置候选小区列表”中登录有小区6-5、6-6、6-9、6-10、6-12、6-13。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，在登录至“无线信道配置候选小区列表”的小区中选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-12。在步骤S26中，由于已经对与小区6-12具有干扰关系的小区6-11配置了无线CH-2，因此对小区6-12配置无线CH-1，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-12。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，与在步骤S25中选择的小区6-12具有干扰关系的未设定无线信道的小区6-9、6-13、6-14被登录至“无线信道配置候选小区列表”。由此，在该时刻，“无线信道配置候选小区列表”中登录有小区6-5、6-6、6-9、6-10、6-12、6-13、6-14。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，在登录至“无线信道配置候选小区列表”的小区中选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-5、6-6、6-9、6-13中小区编号最小的小区6-5。在步骤S26中，由于已经对与小区6-5具有干扰关系的小区6-7配置了无线CH-3，且已经对与小区6-5具有干扰关系的小区6-8配置了无线CH-1，因此对小区6-5配置无线CH-2，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-5。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，与在步骤S25中选择的小区6-5具有干扰关系的未设定无线信道的小区6-6被登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，在登录至“无线信道配置候选小区列表”的小区中选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-6、6-9、6-13中小区编号最小的小区6-6。在步骤S26中，由于已经对与小区6-6具有干扰关系的小区6-5配置了无线CH-2，且已经对与小区6-6具有干扰关系的小区6-8配置了无线CH-1，因此对小区6-6配置无线CH-3，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-6。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，与在步骤S25中选择的小区6-6具有干扰关系的未设定无线信道的小区6-9被登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，在登录至“无线信道配置候选小区列表”的小区中选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-9、6-13中小区编号最小的小区6-9。在步骤S26中，由于已经对与小区6-9具有干扰关系的小区6-6配置了无线CH-3，已经对与小区6-9具有干扰关系的小区6-8配置了无线CH-1，且已经对与小区6-9具有干扰关系的小区6-12配置了无线CH-1，因此对小区6-9配置无线CH-2，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-9。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，由于不存在与在步骤S25中选择的小区6-9具有干扰关系且未设定无线信道的小区，因此不将小区登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，在登录至“无线信道配置候选小区列表”的小区中选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-13。在步骤S26中，由于已经对与小区6-13具有干扰关系的小区6-11配置无线CH-2，且已经对与小区6-13具有干扰关系的小区6-12配置无线CH-1，因此对小区6-13配置无线CH-3，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-13。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，与在步骤S25中选择的小区6-13具有干扰关系的未设定无线信道的小区6-14被登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，在登录至“无线信道配置候选小区列表”的小区中选择具有干扰关系的小区数最多的小区6-10、6-14中小区编号最小的小区6-10。在步骤S26中，由于已经对与小区6-10具有干扰关系的小区6-7配置了无线CH-3，且已经对与小区6-10具有干扰关系的小区6-11配置了无线CH-2，因此对小区6-10配置无线CH-1，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-10。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，由于不存在与在步骤S25中选择的小区6-10具有干扰关系的未设定无线信道的小区，因此不将小区被登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中，判定为存在未配置无线信道的小区，前进至步骤S25。在步骤S25中，选择登录在“无线信道配置候选小区列表”的小区6-14。在步骤S26中，由于已经对与小区6-14具有干扰关系的小区6-12配置无线CH-1，且已经对与小区6-14具有干扰关系的小区6-13配置无线CH-3，因此对小区6-14配置无线CH-2，从“无线信道配置候选小区列表”中删除小区6-14。

接着，返回步骤S23，在步骤S23中，由于不存在与在步骤S25中选择的小区6-14具有干扰关系的未设定无线信道的小区，因此不将小区登录至“无线信道配置候选小区列表”。在步骤S24中判定为对构成干扰关系小区组#3的全部小区配置了无线信道，前进至步骤S27。在步骤S27中，无线CH-1的配置数为3，无线CH-2的配置数为4，无线CH-3的配置数为3，因此将配置数最多的无线CH-2替换为无线CH-1。由于无线CH-1和无线CH-3的配置数相同，因此将无线CH-1和无线CH-3中编号最小的无线CH-1替换为无线CH-2，将最后的无线CH-3保持不变。由此，对小区6-5、6-9、6-11、6-14配置无线CH-1，对小区6-8、6-10、6-12配置无线CH-2，对小区6-6、6-7、6-13配置无线CH-3。

图15所示的流程图为一例，只要是在具有干扰关系的小区间配置无线信道，且所使用的无线信道数最少，且较多地配置特定的无线信道的步骤即可，具体的步骤不限于图15的例子。此外，即使省略较多地配置特定的无线信道的步骤，以在具有干扰关系的小区间配置不同的无线信道，且使所使用的无线信道数最少的方式进行配置的步骤，也能避免干扰，提高能对频率再利用的可能性。

图16是表示无线信道配置结果的一例的图。图16示出了基于图14所示的干扰关系信息，进行了以上所说明的无线信道分配处理的结果。信道分配部13将表示该结果的结果作为信道配置信息经由通信部14发送至管理服务器2，该结果即对小区6-5、6-9、6-11、6-14配置无线CH-1，对小区6-8、6-10、6-12配置无线CH-2，对小区6-6、6-7、6-13配置无线CH-3。

如上所述，本实施方式的无线信道配置方法中，对与已配置无线信道的第一小区具有干扰关系的第二小区配置不同于第一小区的无线信道，从而避免对具有干扰关系的小区彼此配置相同的无线信道。另一方面，对于没有干扰关系的小区之间，无论这些小区是否有相邻的小区，均能配置相同的无线信道。能避免对具有干扰关系的小区彼此配置相同的无线信道，并且优先配置最小编号，从而以最少的无线信道数来实现避免了干扰的信道配置。

进而，在无线信道配置结果中，按各无线信道编号的配置数多的顺序，替换从编号最小的无线信道起依次配置的无线信道编号，从而使编号越小的无线信道的使用频次越高，编号越大的信道的使用频次越低。从而，能提高编号大的无线信道的再利用的可能性。

如上所述，根据本实施方式的无线信道配置方法，在不需要以往的重复模式的情况上，基于任意的小区配置，利用最少的无线信道数进行无线信道配置，具有能有效利用有限的频率资源的效果。

本实施方式中，将编号小的无线信道优先配置，但在无线信道之外存在无线信道的优先级的情况下，也可以利用该优先级优先配置优先级高的无线信道。

此外，以上的说明中，以干扰关系小区组为单位对小区配置无线信道，但也可以不分组，而同样地基于是否具有干扰关系对各小区配置无线信道。在该情况下，由于相当于将所有小区设为同一干扰关系小区组，因此只要将所有小区作为对象，实施图15所示的流程图即可。

进而，本实施方式中，由于不同于使用重复模式的情况，能任意设定小区的配置，因此能降低无线主站数，从而能实现低资源化、低能源化以及低成本化。

实施方式2.

实施方式2中，对实施实施方式1中叙述的无线信道分配处理的定时、以及将无线信道分配处理的结果反映至各无线主站4-1、4-2的定时进行说明。本实施方式的通信系统的结构、以及构成通信系统的各装置的结构与实施方式1相同。以下，对与实施方式1的不同点进行说明。本实施方式的无线信道分配处理与实施方式1相同。

作为第一个方法，是预先规定无线信道分配处理的处理定时，一旦计算出无线信道分配处理的结果，就将该结果反映至各无线主站4-1、4-2的方法。该情况下，在第一次无线信道分配处理中，一旦计算出无线信道分配的结果，就将该结果反映至各无线主站4-1、4-2。之后，频率分配装置1在需要无线信道的变更的情况下，才对需要变更无线信道的干扰关系小区组实施实施方式1所描述的无线信道分配处理。然后，对变更了无线信道的干扰关系小区组，将该结果反映至各无线主站。在上述例子中，针对变更了无线信道的干扰关系小区组进行无线信道配置的再计算，但也可以从干扰关系小区组的生成起重新开始。

以下记载了是否需要变更无线信道的判断基准的例子。

(1)生成无线主站的追加、删除或配置变更，

(2)通信量的增减超过了阈值。

可以将上述(1)、(2)中的任一方用于判断基准，也可以并用(1)、(2)两者的判断基准并在至少满足其中一方的情况下，判断为需要变更无线信道。

作为在(2)的判断基准中使用的通信量，例如可以利用测量到的通信量，也能利用干扰关系小区组内的无线主站4的数量、或与干扰关系小区组内的无线主站4连接的无线终端5的总数。并且，在干扰关系小区组的通信量的增加量超过了第一阈值的情况下，或干扰关系小区组的通信量的减少量超过了第二阈值的情况下，判断为该干扰关系小区组的通信量的增减超过了阈值。

管理服务器2一旦从频率分配装置1接收到信道配置信息，就基于信道配置信息提取与各无线主站4对应的分配信道，向无线主站4分别通知分配信道。在信道配置信息中，第二次之后的无线信道分配处理即再计算的情况下，储存与再计算的对象的小区对应的信息。对于再计算的对象小区之外，不变更无线信道。管理服务器2基于从再计算的结果频率分配装置1接收到的信道配置信息，对需要变更无线信道的无线主站4通知利用再计算配置的信道即再计算后的分配无线信道。管理服务器2基于从再计算的结果频率分配装置1接收到的信道配置信息，对自身储存在储存部23的信道配置信息进行部分更新。

例如，考虑在频率分配装置1基于某种程度将来的无线主站4的配置生成信道配置信息等情况下，并不立即将信道配置信息反映至无线主站4的设定，而是判定是否需要变更无线信道，在判定为需要变更无线信道的情况下，进行对无线主站4的设定。初始状态下，如上所述，无线主站4的动作信道利用预先设定的相同的无线信道。例如利用无线CH-1。

图17是表示实施方式的无线信道配置以及设定处理步骤的一例的流程图。频率分配装置1以及管理服务器2例如定期实施图17所示的处理。在无线通信系统的结构存在变更的情况下，也可以实施图17所示的处理。

如图17所示，首先频率分配装置1利用实施方式1所述的无线信道配置方法配置无线信道(步骤S31)。从而生成信道配置信息。信道配置信息如实施方式1所述，从频率分配装置1发送至管理服务器2，或在离线时从频率分配装置1传送至管理服务器2。从上一次的信道配置信息的生成时起，也可以不进行无线主站的追加、删除或配置变更等，在不需要无线主站的再计算的情况下，省略本处理。第二次之后的无线信道分配处理中，对需要再计算的干扰关系小区组进行再计算。管理服务器2在从频率分配装置1获取再计算出的信道配置信息的情况下，基于从再计算的结果频率分配装置1接收到的信道配置信息，对自身储存于储存部23的信道配置信息进行部分更新。在第二次之后的无线信道分配处理中，也可以从干扰关系小区组的生成起重新开始。

管理服务器2的管理部21判定是否需要变更无线信道(步骤S32)。是否需要变更无线信道的判定包含下述的第一判定处理以及第二判定处理这两个判定处理。

在第一判定处理中，对每个干扰关系小区组判定通信量是否超过了上限阈值，若干扰关系小区组超过了上限值，则对该干扰关系小区组内的全部小区判定为需要将无线信道变更为分配信道。接着，判定通信量是否低于下限阈值，若存在低于下限阈值的干扰关系小区组且已经变更为分配信道，则对该干扰关系小区组内的全部小组判定为需要将无线信道变更为初始信道。这里，通信量与上文所述的(2)的判断基准的情况相同，可以是通信量本身，也可以是干扰关系小区组内的无线主站数、无线终端的总数等。另外，如上所述，以干扰关系小区组为单位，判断通信量是否超过了上限阈值、以及是否低于下限阈值，但也可以以各小区为单位等来变更判定的单位。

在第二判定处理中，第一判定处理中，在判定为需要将无线信道变更为分配信道的小区群中，判断是否存在未反应自身保存的最新的信道配置信息的小区即无线主站4。具体而言，管理服务器2在设定于无线主站4的动作信道、和对与信道配置信息中所包含的该无线主站4对应的小区分配的信道一致的情况下，判断为在该无线主站4中已经反映有最新的信道配置信息，在上述动作信道与上述分配信道不一致的情况下，判断为在该无线主站4中未反映最新的信道配置信息。在第一判定处理中判定为需要将无线信道变更为初始信道的小区群中，判断是否存在未设定初始信道的小区即无线主站4。具体而言，管理服务器2在对无线主站4设定的动作信道为初始信道的情况下，判断为对该无线主站4已经反映了向初始信道的变更，在上述动作信道与初始信道不一致的情况下，判断为对该无线主站4未反映向初始信道的变更。

管理服务器2在第一判定处理中判定为需要无线信道变更的干扰关系小区组中所属的小区中，在第二判定处理中保持与判定为需要无线信道变更的无线主站4对应的小区的小区编号，移动至步骤S33的处理。

没有在第二判定处理中判定为需要无线信道变更的无线主站4的情况下，结束处理。

在步骤S33中，管理服务器2进行无线信道设定处理(步骤S33)，结束处理。具体而言，管理服务器2的管理部21生成将对无线主站4的分配信道和无线信道的变更定时进行通知的信号并输出至通信部22，该无线主站4构成判定为需要无线信道变更的小区。通信部22经由主干通信网络3将该信号发送至各无线主站4。无线信道变更定时只要是由本系统唯一决定的定时即可，可以是绝对时刻，也可以是相对时间等。无线主站4将所通知的分配信道和无线信道变更定时保存至储存部44，并且通知对该无线主站4的下级的无线终端5分配信道以及无线信道变更定时。接收到该通知的无线终端5将所通知的分配信道以及无线信道变更定时保存至储存部53。

之后，在上述无线信道变更定时中，无线主站4以及无线终端5的控制部对各个无线通信处理部进行指示，从而以各个存储部中所保存的分配信道进行动作，各个无线通信处理部以得到指示的分配信道开始动作。从而，将无线信道变更定时作为起点，无线主站4以及下级的无线终端5以分配信道进行动作，对该小区配置无线信道分配处理中所配置的无线信道。

图17所示的处理中，例如在应用初期，在无线终端数少从而不产生的小区间干扰问题的系统中是有效的。在智能电表系统等中，以系统的完成形态作为前提进行无线信道分配处理，从应用开始耗费较长时间，进行无线主站4以及无线终端5的配置，完成系统。从而，在应用刚开始之后，实际所设置的无线主站4以及无线终端5较少，实际上在小区间不产生干扰的情况较多。在该情况下，在初始状态中对全部的小区利用相同的频率进行通信。接着，在图17的步骤S32中，若通信量超过上限阈值，则反映无线信道分配处理的结果。从而，在应用初期，由于使用单一的无线信道，因此能使无线频带进行再利用。

在上述例子中，使无线主站4和无线终端5均同时切换至分配信道，但也可以仅对无线主站4通知分配信道，将无线主站4动作的无线信道切换至分配信道，无线终端5自行地动态选择最适宜的无线信道的无线主站4。在该情况下，例如对无线主站5依次变更无线信道的同时，将接收到各无线信道接收到的所述控制包中、路径成本最低的控制包的无线信道作为动作信道，将该控制包的发送源的无线主站4选为本终端所连接的无线主站4。

如上文所述，本实施方式中，考虑了各种条件来实施无线信道分配处理以及反映无线信道分配处理的结果的处理。从而，能根据所使用的系统，在适当的定时设定无线信道。

实施方式3.

图18是表示本发明的实施方式3涉及的通信系统的结构例的图。本实施方式的通信系统由基站402-1、402-2、控制基站402-1、402-2的控制站401、以及能与基站402-1、402-2无线连接的无线终端403-1～403-5构成。

本实施方式中，控制站401具有实施方式1的频率分配装置1和管理服务器2的功能。也可以构成为使实施方式1的频率分配装置1独立于控制部401进行设置，控制站401具有管理服务器2的功能。

图19是表示本实施方式中的小区的定义的图。本实施方式中，将基站402-1与无线终端能直接通信的范围定义为小区301。对于其它的基站也同样地，将各基站与无线终端能直接通信的范围定义为小区。

本实施方式的控制站401与实施方式1的频率分配装置1同样地，如图19所定义的那样，对各小区判定有无干扰关系，生成干扰关系小区组，对每个干扰关系小区组配置无线信道。本实施方式中，无法将基于节点数的干扰判定阈值用作为在干扰关系的有无的判定中使用的干扰判定阈值，但只要设定可获得所期望的系统吞吐量的干扰判定阈值即可。小区的定义不同这一点和未利用基于节点数的干扰判定阈值作为干扰判定阈值这一点之外，本实施方式的无线信道分配处理与实施方式1的无线信道分配处理相同。反映无线信道分配处理的结果的处理依照在基站402-1、402-2和无线终端403-1～403-5的通信中使用的通信协议进行实施。

本实施方式的通信系统中，可以将实施无线信道分配处理和反映无线信道分配处理的结果的处理的定时设为实施方式2中所示的定时。

如上文所示，实施方式1中所述的无线信道分配处理不仅适用于多跳网络，还能适用于基站和无线终端等那样，将能与作为主站装置的基站直接通信的范围定义为小区的通信系统。从而，与将重复模式为提前的信道分配方法相比，能提高基站的配置以及无线信道的配置的自由度。

上述实施方式所示的结构是本发明内容的一个示例，能够与其它公知技术进行组合，也能够在不脱离本发明主旨的范围内对结构的一部分进行省略、变更。

标号说明

1频率分配装置，

2管理服务器，

3主干通信网络，

4、4-1、4-2无线主站，

5、5-1～5-M、5-101～5-L无线终端，

6-1～6-14、60-1、60-2小区，

7智能电表，

8无线通信单元，

9功率测量表，

11干扰关系判定部，

12组生成部，

13信道分配部，

14、22、105通信部，

15、23、44、53、103储存部，

21管理部，

40、50天线，

41、51无线通信处理部，

42、52、101控制部，

43主干NW通信处理部，

54连接设备通信处理部，

102输入部，

104显示部，

106输出部，

107系统总线。

Claims (13)

1.一种频率分配装置，其特征在于，包括：

干扰关系判定部，该干扰关系判定部判定小区间有无干扰关系；以及

频率分配部，该频率分配部对每个小区分配无线频带，使得对通过所述干扰关系判定部判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带数量达到最少，使被分配到特定的无线频带的小区的数量变多，

所述干扰关系判定部通过比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系，所述干扰判定阈值基于通信量被计算出，该通信量利用判定为具有干扰关系的小区组内即干扰关系小区组内的无线主站的数量或者与所述干扰关系小区组内的无线主站连接的无线终端的总数来求出。

2.如权利要求1所述的频率分配装置，其特征在于，

所述小区由能与所述小区对应的无线主站直接通信的范围、以及能与构成无线终端群的各无线终端直接通信的范围构成，其中，该无线终端群与所述无线主站直接无线连接或经由其它无线终端无线连接。

3.如权利要求2所述的频率分配装置，其特征在于，

将n设为1以上的整数，将从所述无线主站起的节点数为n的地点离开所述无线主站的距离设为n节点距离，此时，所述干扰判定阈值为所述n节点距离的两倍。

4.如权利要求1至3中任一项所述的频率分配装置，其特征在于，

包括组生成部，该组生成部使小区形成组，从而构成由通过所述干扰关系判定部判定为相互具有干扰关系的小区构成的一个组，

所述频率分配部以组为单位，对组内的小区分配无线频带，使得对通过所述干扰关系判定部判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带的数量达到最少，且被分配到特定的无线频带的小区的数量变多。

5.如权利要求1至3中任一项所述的频率分配装置，其特征在于，

所述频率分配部将除去对具有干扰关系的小区已经分配的无线频带之外的无线频带中、识别编号最小的无线频带用于小区的分配。

6.一种频率分配装置，其特征在于，

包括干扰关系判定部，该干扰关系判定部判定小区间有无干扰关系，

所述干扰关系判定部通过比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系，所述干扰判定阈值基于通信量被计算出，该通信量利用判定为具有干扰关系的小区组内即干扰关系小区组内的无线主站的数量或者与所述干扰关系小区组内的无线主站连接的无线终端的总数来求出，

对每个小区分配无线频带，从而使得对通过所述干扰关系判定部判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带的数量达到最少,被分配到特定的无线频带的小区的数量变多，该分配之后，对每个无线频带变更分配的无线频带，以使得无线频带被分配成，分配到该无线频带的小区的数量即配置数越多则无线频带的识别编号越小。

7.一种管理装置，其特征在于，

具备通信部及管理部，

利用频率分配装置比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系，以对判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带的数量达到最少，且被分配到特定的无线频带的小区的数量变多的方式对每个小区分配无线频带，该分配之后，对每个无线频带变更分配的无线频带，使得无线频带被分配成分配到该无线频带的小区的数量即配置数越多则无线频带的识别编号越小，所述通信部接收从所述频率分配装置发送的所述无线频带的分配结果，发送至所述管理部，所述管理部提取出与各无线主站相对应的无线频率，经由所述通信部将被分配至该小区的无线频带通知至各无线主站，

所述干扰判定阈值基于通信量被计算出，该通信量利用判定为具有干扰关系的小区组内即干扰关系小区组内的无线主站的数量或者与所述干扰关系小区组内的无线主站连接的无线终端的总数来求出。

8.一种管理装置，其特征在于，

具备通信部及管理部，

利用频率分配装置比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系，以对判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带的数量达到最少，且被分配到特定的无线频带的小区的数量变多的方式对每个小区分配无线频带，所述通信部接收从所述频率分配装置发送的所述无线频带的分配结果，发送至所述管理部，所述管理部提取出与各无线主站相对应的无线频率，经由所述通信部将被分配至该小区的无线频带通知至所述小区，在通信量超过了阈值的情况下，向与小区对应的无线主站通知对该小区所分配的分配频带，

所述干扰判定阈值基于通信量被计算出，该通信量利用判定为具有干扰关系的小区组内即干扰关系小区组内的无线主站的数量或者与所述干扰关系小区组内的无线主站连接的无线终端的总数来求出。

9.一种无线主站，其特征在于，包括：

通信处理部，该通信处理部能以多个无线频带进行动作；以及

控制部，该控制部对所述通信处理部进行指示，使其以从所述无线主站通知的无线频带进行动作；

所述控制部利用频率分配装置比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系，以对判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带的数量达到最少，且被分配到特定的无线频带的小区的数量变多的方式对每个小区分配无线频带，该分配之后，对每个无线频带变更分配的无线频带，使得无线频带被分配成分配到该无线频带的小区的数量即配置数越多则无线频带的识别编号越小，该控制部基于如上所述进行的分配结果，对所述通信处理部进行指示使其以对本站通知的无线频带进行动作，

所述干扰判定阈值基于通信量被计算出，该通信量利用判定为具有干扰关系的小区组内即干扰关系小区组内的无线主站的数量或者与所述干扰关系小区组内的无线主站连接的无线终端的总数来求出。

10.一种无线终端，其特征在于，包括：

通信处理部，该通信处理部能以多个无线频带进行动作；以及

控制部，该控制部对所述通信处理部进行指示，使其以从无线主站通知的无线频带进行动作，所述控制部利用频率分配装置比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系，以对判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带的数量达到最少，且被分配到特定的无线频带的小区的数量变多的方式对每个小区分配无线频带，该分配之后，对每个无线频带变更分配的无线频带，使得无线频带被分配成分配到该无线频带的小区的数量即配置数越多则无线频带的识别编号越小，该无线频带基于如上所述进行的分配结果来进行分配，

所述干扰判定阈值基于通信量被计算出，该通信量利用判定为具有干扰关系的小区组内即干扰关系小区组内的无线主站的数量或者与所述干扰关系小区组内的无线主站连接的无线终端的总数来求出。

11.一种通信系统，

是包括频率分配装置、管理装置、无线主站和无线终端的通信系统，其特征在于，

所述管理装置利用所述频率分配装置比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系，以对判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带的数量达到最少，且被分配到特定的无线频带的小区的数量变多的方式对每个小区分配无线频带，该分配之后，对每个无线频带变更分配的无线频带，使得无线频带被分配成分配到该无线频带的小区的数量即配置数越多则无线频带的识别编号越小，所述管理装置基于如上所述进行的分配结果，向与小区对应的所述无线主站通知对该小区所分配的无线频带，

所述干扰判定阈值基于通信量被计算出，该通信量利用判定为具有干扰关系的小区组内即干扰关系小区组内的无线主站的数量或者与所述干扰关系小区组内的无线主站连接的无线终端的总数来求出。

12.一种通信系统，是包括频率分配装置、管理装置、无线主站和无线终端的通信系统，其特征在于，

所述管理装置利用所述频率分配装置比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系，以对判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带的数量达到最少，且被分配到特定的无线频带的小区的数量变多的方式对每个小区分配无线频带，所述管理装置基于如上所述进行的分配结果，向与小区对应的所述无线主站通知对该小区所分配的无线频带，

所述无线主站在初始状态下将特定的无线频带用于通信，

所述管理装置在通信量超过了阈值的情况下，向与小区对应的无线主站通知对该小区所分配的频率，

所述干扰判定阈值基于通信量被计算出，该通信量利用判定为具有干扰关系的小区组内即干扰关系小区组内的无线主站的数量或者与所述干扰关系小区组内的无线主站连接的无线终端的总数来求出。

13.一种频率分配方法，其特征在于，包括：

第一步骤，该第一步骤中利用频率分配装置比较小区间距离和干扰判定阈值来判定小区间有无干扰关系；

第二步骤，该第二步骤中利用所述频率分配装置对每个小区分配无线频带，使得对通过所述第一步骤判定为具有干扰关系的小区分配互不相同的无线频带，且使用于分配的无线频带数量达到最少，使分配到特定的无线频带的小区的数量变多；以及

第三步骤，该第三步骤中，在第二步骤之后，利用所述频率分配装置对每个无线频带变更分配的无线频带，使得无线频带被分配成分配到该无线频带的小区的数量即配置数越多则无线频带的识别编号越小，

所述干扰判定阈值基于通信量被计算出，该通信量利用判定为具有干扰关系的小区组内即干扰关系小区组内的无线主站的数量或者与所述干扰关系小区组内的无线主站连接的无线终端的总数来求出。

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