JP2022042281A - 通信制御装置、通信制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】遅延時間の増大を抑制しつつ、ネットワーク間干渉を低減する。【解決手段】通信制御装置は、ライセンスバンド内の周波数バンドの運用状況に基づいて、前記ライセンスバンド内の周波数バンドの電波の干渉に関連する電波干渉関連情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された電波干渉関連情報に基づいて、運用に用いる周波数バンドを管理する管理手段と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、通信制御装置、通信制御方法およびプログラムに関する。

３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）仕様に基づいた通信システムを、各国当局による免許が不要なアンライセンスバンドで運用する技術が知られている（特許文献１）。
このアンライセンスバンドでは、他の通信システムと共存するために、送信前に、他の無線機が同じ周波数を使用していないことを確認するキャリアセンスが要求されることがある。
また、各国当局による免許が必要なライセンスバンドを使用し、土地所有者が所有する敷地内などの限られたエリア内のみに自営網として、３ＧＰＰ仕様に基づいた通信システムを構築することが検討されている。この自営網は、使用する３ＧＰＰ技術に応じて、プライベートＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）またはローカル５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）と呼ばれている。

特許第６４１８２４４号公報

公衆無線網用のライセンスバンドの場合、公衆無線網事業者毎に周波数バンドが割り当てられる。このため、同じライセンスバンド内での干渉原因は、通常は自事業者の別の基地局であり、自事業者がネットワーク間干渉を解決することが可能である。
一方、前記のローカル５Ｇにおいて、公衆無線網事業者ではない、隣接する土地の所有者が同じライセンスバンドの使用許可を得ている場合、土地の境界などでネットワーク間干渉が発生すると、自分だけで解決することができず、ネットワーク間干渉に起因する通信品質の低下が懸念される。
前記のネットワーク間干渉を回避するために、ローカル５Ｇをアンライセンスバンドで運用すると、キャリアセンスが必要となり、キャリアセンスの要求に基づく遅延時間が発生する。

本発明は、上述の課題を鑑み、遅延時間の増大を抑制しつつ、ネットワーク間干渉を低減することを目的とする。

本発明の１つの態様による通信制御装置は、ライセンスバンド内の周波数バンドの運用状況に基づいて、前記ライセンスバンド内の周波数バンドの電波の干渉に関連する電波干渉関連情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された電波干渉関連情報に基づいて、運用に用いる周波数バンドを管理する管理手段と、を備える。

本発明によれば、遅延時間の増大を抑制しつつ、ネットワーク間干渉を低減することができる。

第１実施形態に係るネットワーク構成の一例を示す図。 第１実施形態に係る通信制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図。 第１実施形態に係る通信制御装置の機能的な構成例を示すブロック図。 第１実施形態に係るライセンスバンドの運用処理を示すフローチャート。 ライセンスバンド運用時の電波干渉関連情報の一例を示す図。 第１実施形態に係る基地局ＩＤリストの一例を示す図。 アンライセンスバンド運用時の電波干渉関連情報の一例を示す図。 第２実施形態に係るライセンスバンドの運用処理を示すフローチャート。 第３実施形態に係るライセンスバンドの運用処理を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件（使用条件、使用環境等）によって適宜修正または変更され得る。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されない。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るネットワーク構成の一例を示す図である。
図１において、このネットワークには、３ＧＰＰ仕様に基づいた通信システムが構築される。このネットワークは、各国当局による免許が必要なライセンスバンドを使用し、土地所有者が所有する敷地内などの限られたエリア内のみに構築された自営網を含むことができる。この自営網は、ネットワーク間干渉に応じて、ローカル５Ｇをアンライセンスバンドで運用することができる。

ライセンスバンドは、特定の公衆無線業者にのみ使用が許可され、ネットワーク間の干渉が発生しないように設計されることが想定されているため、キャリアセンスが必須ではない。
一方、アンライセンスバンドは、不特定多数の通信装置が利用し、ネットワーク間の干渉が発生する恐れがあるため、キャリアセンスが必要である。

この通信システムは、通信制御装置１１および端末１３を備える。通信制御装置１１は、ローカル５Ｇ通信を制御する。通信制御装置１１は、自ローカル５Ｇの基地局１２、１６と接続されている。端末１３は、ローカル５Ｇ端末である。端末１３は、（Ｉｎｔｒａ－ＲＡＴ ｏｒ Ｉｎｔｅｒ－ＲＡＴ）ハンドオーバのために、異なる周波数バンド／異なるＲＡＴ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）の基地局をスキャンすることができる。端末１３は、全てのＰＣＩ（物理セルＩＤ）をスキャンしてネイバーセルを発見することができる。基地局は、他周波数のネイバーを発見するために、サーチすべき周波数を端末１３に通知する。

基地局１６は、端末１３と接続することはないが、端末１３において報知信号が検知可能な自ローカル５Ｇの基地局である。基地局１４、１５は、自ローカル５Ｇの隣のローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局（隣接基地局とも言う）である。基地局１４、１５は、自ローカル５Ｇとの間のネットワーク間干渉の干渉源である。

通信制御装置１１は、ライセンスバンド内の周波数バンドの運用状況に基づいて、ライセンスバンド内の周波数バンドの電波干渉関連情報を取得する。電波干渉関連情報は、ライセンスバンド内の周波数バンドの電波の干渉に関連する情報である。そして、通信制御装置１１は、取得した電波干渉関連情報に基づいて、自営網での運用に用いる周波数バンドを管理する。

例えば、通信制御装置１１は、ライセンスバンドで発生した干渉を避けるために、アンライセンスバンドで運用している場合に、ライセンスバンドの電波干渉関連情報を取得する。そして、通信制御装置１１は、ライセンスバンドでの電波の干渉が解消された場合は、自営網での運用に用いる周波数バンドをライセンスバンドに変更し、干渉が解消されていない場合はアンライセンスバンドの利用を継続する。
またば、通信制御装置１１は、ライセンスバンドで運用している場合に、ライセンスバンドの電波干渉関連情報を取得する。そして、通信制御装置１１は、ライセンスバンドでの電波の干渉がある場合は、自営網での運用に用いる周波数バンドをアンライセンスバンドに変更し、干渉がない場合はライセンスバンドの利用を継続する。

これにより、ライセンスバンド内の周波数バンドの干渉状況に基づいて、ライセンスバンドで運用するかアンライセンスバンドで運用するかを決定することができる。このとき、ライセンスバンドで発生した干渉を避けるために、アンライセンスバンドでローカル５Ｇ通信を行っている場合においても、ライセンスバンドで発生した干渉が解消されると、ライセンスバンドに復帰することができる。このため、隣接する土地の所有者が同じライセンスバンドの使用許可を得ている場合などにおいて、土地の境界などでネットワーク間干渉が発生した場合においても、通信遅延時間の増大を抑制しつつ、ネットワーク間干渉を低減することができる。

図２は、第１実施形態に係る通信制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図２において、通信制御装置１１は、制御部２２、記憶部２３、通信部２４、出力部２５および入力部２６を備える。

制御部２２は、記憶部２３に記憶される制御プログラムを実行することにより、通信制御装置１１全体を制御する。制御部２２は、プロセッサを備えていてもよい。プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよいし、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。プロセッサは、シングルコアプロセッサであってもよいし、マルチコアプロセッサであってもよい。プロセッサは、ニューラルネットワークとして動作してもよい。

記憶部２３は、制御部２２が実行する制御プログラムと、通信パラメータやデータ等の各種情報を記憶する。例えば、ＳＲＡＭまたはＤＲＡＭなどの半導体メモリから構成することができる。記憶部２３は、例えば、ハードディスク装置またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの補助記憶装置を備えていてもよい。図４、図８および図９のライセンスバンドの運用処理は、記憶部２３に記憶された制御プログラムを制御部２２が実行することにより行われる。

通信部２４は、基地局１２と通信する。出力部２５は、各種表示などを行う。出力部２５は、視覚で認知可能な情報を出力してもよいし、音で出力してもよい。例えば、画面表示装置（液晶モニタ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、グラフィックカード等）、音声出力装置（スピーカ等）、印字装置等である。入力部２６は、ユーザが各種入力等を行う。入力部２６は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、カードリーダ、音声入力装置等である。

図３は、第１実施形態に係る通信制御装置の機能的な構成例を示すブロック図である。
図３に示す各機能ブロックのうち、ソフトウェアにより実現される機能については、各機能ブロックの機能を提供するためのプログラムがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリに記憶される。そして、そのプログラムをＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）に読み出してプロセッサが実行することにより実現される。ハードウェアにより実現される機能については、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各機能ブロックの機能を実現するためのプログラムからＦＰＧＡ上に自動的に専用回路を生成すればよい。ＦＰＧＡとは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略である。また、ＦＰＧＡと同様にしてゲートアレイ回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。また、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により実現するようにしてもよい。なお、図３に示した機能ブロックの構成は一例であり、複数の機能ブロックが１つの機能ブロックを構成するようにしてもよいし、いずれかの機能ブロックが複数の機能を行うブロックに分かれてもよい。

図３において、通信制御部３１は、信号受信部３２、信号送信部３３、データ記憶部３４、接続制御部３５および表示制御部３６を備える。さらに、通信制御部３１は、運用周波数バンド管理部３７、電波干渉関連情報取得部３８、電波干渉レポート周波数バンド管理部３９および基地局情報管理部４０を備える。

信号受信部３２および信号送信部３３は、ローカル５Ｇ基地局１２との間で３ＧＰＰ規格に準拠したローカル５Ｇの通信を実施する。
データ記憶部３４は、ソフトウェアおよび認証情報などの情報を記憶する。
接続制御部３５は、ローカル５Ｇ基地局１２との接続に関する処理を実施する。
表示制御部３６は、出力部２５に表示する画面などの制御処理を実施する。

運用周波数バンド管理部３７は、ローカル５Ｇ通信ネットワークの運用周波数バンドを管理する。このとき、運用周波数バンド管理部３７は、ライセンスバンド内の周波数バンドの電波の干渉に関連する電波干渉関連情報に基づいて、運用に用いる周波数バンドを管理することができる。
例えば、運用周波数バンド管理部３７は、ライセンスバンド内の周波数バンドの電波干渉関連情報に基づいて、アンライセンスバンド内の運用中の周波数バンドと、ライセンスバンド内の周波数バンドとの干渉状況を判定することができる。そして、運用周波数バンド管理部３７は、判定した干渉状況の判定結果に基づいて、アンライセンスバンド内の運用中の周波数バンドをライセンスバンド内の周波数バンドに変更することができる。
また、運用周波数バンド管理部３７は、ライセンスバンド内の周波数バンドの電波干渉関連情報に基づいて、ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドと、ライセンスバンド内の周波数バンドとの干渉状況を判定することができる。そして、運用周波数バンド管理部３７は、判定した干渉状況の判定結果に基づいて、ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドをアンライセンスバンド内の周波数バンドに変更することができる。

電波干渉関連情報取得部３８は、ローカル５Ｇ端末などがレポートする電波干渉関連情報を取得する。電波干渉関連情報は、例えば、基地局の周波数・ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：受信電界強度）などの情報である。電波干渉関連情報は、基地局の通信エラー率であってもよい。
電波干渉レポート周波数バンド管理部３９は、ローカル５Ｇ端末などがレポートする電波干渉関連情報について、レポートすべき周波数バンドを管理する。
基地局情報管理部４０は、自ローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局の基地局ＩＤおよび通信周波数などの基地局情報を管理する。なお、本実施形態では、基地局の台数は、説明に必要な最低限の２台で図示しているが、自ローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局の台数は更に複数あってもよい。このとき、基地局情報管理部４０は、それら複数の基地局の基地局情報を管理する。

図４は、第１実施形態に係るライセンスバンドの運用処理を示すフローチャートである。
なお、図４の各ステップは、記憶部２３に記憶されたプログラムを制御部２３が読み出し、実行することで実現される。また、図４に示すフローチャートの少なくとも一部をハードウェアにより実現してもよい。ハードウェアにより実現する場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各ステップを実現するためのプログラムからＦＰＧＡ上に自動的に専用回路を生成すればよい。また、ＦＰＧＡと同様にしてＧａｔｅ Ａｒｒａｙ回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。また、ＡＳＩＣにより実現するようにしてもよい。
この場合、図４に示すフローチャートにおける各ブロックは、ハードウェアブロックとみなすことができる。なお、複数のブロックをまとめて１つのハードウェアブロックとして構成してもよく、１つのブロックを複数のハードウェアブロックとして構成してもよい。

図４の処理は、ローカル５Ｇ通信ネットワークを運用開始後、制御部２２にて定期的に開始される。
このとき、運用周波数バンド管理部３７は、ローカル５Ｇ通信ネットワークをライセンスバンドで現在運用中か否かを判定する（ステップＳ４１）。この判定にあたっては、運用周波数バンド管理部３７が管理する運用周波数バンドの情報を利用する。本実施形態では、運用周波数バンドとして、ライセンス周波数バンドの場合は４．６ＧＨｚ帯を、アンライセンスバンドの場合は５．６ＧＨｚ帯を利用するものとする。従って、運用周波数バンド管理部３７は、ローカル５Ｇ通信ネットワークが４．６ＧＨｚ帯で運用されている場合はライセンスバンド、５．６ＧＨｚ帯で運用されている場合はアンライセンスバンドと判定することができる。

ライセンスバンドで現在運用中の場合（ステップＳ４１のＹｅｓ）、電波干渉関連情報取得部３８は、電波干渉関連情報として、現在運用中のライセンスバンドの基地局の周波数・ＲＳＳＩの一覧を取得する（ステップＳ４２）。この取得にあたっては、３ＧＰＰ仕様に準拠した端末１３が備える周辺基地局情報レポート機能を使用することができる。このとき、電波干渉関連情報取得部３８は、端末１３がレポートした周辺基地局ＩＤ毎の周波数・ＲＳＳＩ情報を、基地局１２を経由して取得する。

図５は、ライセンスバンド運用時の電波干渉関連情報の一例を示す図である。なお、図５では、ライセンスバンド運用時の電波干渉関連情報として周波数・ＲＳＳＩ情報を示した。
図５において、電波干渉関連情報は、レポート端末ＩＤ、基地局ＩＤ、基地局周波数および基地局ＲＳＳＩのエントリを含む。レポート端末ＩＤは、周波数・ＲＳＳＩ情報をレポートした端末を識別する。例えば、図１の端末１３には、レポート端末ＩＤとして１０３を割り当てられる。基地局ＩＤは、基地局を識別するＩＤを示す。基地局ＩＤは、接続中の基地局（接続基地局とも言う）の有無を示す情報を含む。例えば、図１の基地局１２、１４、１５、１６には、基地局ＩＤとして１０２、１０４、１０５、１０６がそれぞれ割り当てられる。基地局周波数は、基地局で使用される電波の通信周波数を示す。基地局ＲＳＳＩは、基地局のＲＳＳＩを示す。

なお、本実施形態では、端末１３の台数は、説明に必要な最低限の１台で図示しているが、自ローカル５Ｇ通信ネットワークの端末の台数は複数であってもよい。このとき、電波干渉関連情報取得部３８は、それら複数の端末がレポートした情報を、当該端末が接続している自ローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局を経由して取得する。

次に、運用周波数バンド管理部３７は、ステップＳ４２で取得した周波数・ＲＳＳＩの一覧中に、自ネットワークにない未知の基地局（未知基地局とも言う）があるか否かを判定する（ステップＳ４３）。この判定にあたっては、基地局情報管理部４０が管理する自ローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局ＩＤリストを使用する。

図６は、第１実施形態に係る基地局ＩＤリストの一例を示す図である。
図６において、基地局ＩＤリストは、自ローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局を識別するＩＤを示す。なお、本実施形態では、基地局１２の台数は、説明に必要な最低限の１台のため、図６のＩＤリストのエントリ数が１となっているが、自ローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局の台数は複数であってもよい。この場、基地局ＩＤリストの項目数も複数となる。

運用周波数バンド管理部３７は、図６の基地局ＩＤリストの内容と、図５の基地局ＩＤの内容とを比較することにより、自ネットワークにない未知の基地局があるか否かを判定することができる。例えば、図６の基地局ＩＤリストには、基地局ＩＤ１０４、１０５がなく、図５の電波干渉関連情報には、基地局ＩＤ１０４、１０５がある。このため、運用周波数バンド管理部３７は、基地局ＩＤ１０４、１０５が割り当てられた基地局１４、１５が未知の基地局と判定することができる。

周波数・ＲＳＳＩの一覧中に、自ネットワークにない未知の基地局がない場合（ステップＳ４３のＮｏ）、運用周波数バンド管理部３７は、処理を終了し、ライセンスバンドでの運用を継続する。
一方、周波数・ＲＳＳＩの一覧中に、自ネットワークにない未知の基地局があるものとする（ステップＳ４３のＹｅｓ）。この場合、運用周波数バンド管理部３７は、未知の基地局を報告した端末において、接続中の基地局と周波数が一致する未知の基地局があるか否かを判定する（ステップＳ４４）。例えば、図５に示すように、接続中の基地局１２の周波数は４６５０ＭＨｚである。一方、未知の基地局１４の周波数は、４７５０ＭＨｚである。このため、運用周波数バンド管理部３７は、未知の基地局１４の周波数は、接続中の基地局１２と周波数が一致しないと判定することができる。また、未知の基地局１５の周波数は４６５０ＭＨｚである。このため、運用周波数バンド管理部３７は、未知の基地局１５の周波数は、接続中の基地局１２と周波数が一致すると判定することができる。

接続中の基地局と周波数が一致する未知の基地局がない場合（ステップＳ４４のＮｏ）、運用周波数バンド管理部３７は、処理を終了し、ライセンスバンドでの運用を継続する。
一方、接続中の基地局と周波数が一致する未知の基地局があるものとする（ステップＳ４４のＹｅｓ）。この場合、運用周波数バンド管理部３７は、（接続基地局ＲＳＳＩ）－（未知基地局ＲＳＳＩ）＜０となる未知の周波数一致基地局があるか否かを判定する（ステップＳ４５）。例えば、図５に示すように、接続中の基地局１２のＲＳＳＩは、－８０ｄＢｍである。未知の周波数一致基地局１５のＲＳＳＩは、－７５ｄＢｍである。この結果、運用周波数バンド管理部３７は、（接続基地局ＲＳＳＩ）－（未知基地局ＲＳＳＩ）＝－８０－（－７５）＝－５＜０と判定することができる。

（接続基地局ＲＳＳＩ）－（未知基地局ＲＳＳＩ）＜０となる未知の周波数一致基地局がない場合（ステップＳ４５のＮｏ）、運用周波数バンド管理部３７は、処理を終了し、ライセンスバンドでの運用を継続する。
一方、（接続基地局ＲＳＳＩ）－（未知基地局ＲＳＳＩ）＜０となる未知の周波数一致基地局がある場合（ステップＳ４５のＹｅｓ）、運用周波数バンド管理部３７は、ライセンスバンドからアンライセンスバンドに運用を変更する（ステップＳ４６）。

次に、電波干渉レポート周波数バンド管理部３９は、自ローカル５Ｇ通信ネットワーク内の全ての端末に対して、運用を変更したアンライセンスバンドだけでなく、ライセンスバンドの電波干渉関連情報もレポートするように設定する（ステップＳ４７）。

一方、ライセンスバンドで現在運用中でない場合（ステップＳ４１のＮｏ）、運用予定のライセンスバンドの基地局の周波数・ＲＳＳＩの一覧を取得する（ステップＳ４８）。この取得にあたっては、ステップＳ４２と同様に、３ＧＰＰ仕様に準拠した端末が備える周辺基地局情報レポート機能を使用する。

なお、この時に端末１３が接続している基地局は、不図示のアンライセンスバンドで運用中の基地局である。ステップＳ４１がＮｏの場合は、現在はアンライセンスバンドで運用中となるが、その場合でも、ステップＳ４７においてライセンスバンドの電波干渉関連情報もレポートされるため、ステップＳ４８の処理が可能となる。そして、通信制御部３１内の電波干渉関連情報取得部３８は、端末１３がレポートした周辺基地局ＩＤごとの周波数・ＲＳＳＩ情報を、不図示のアンライセンスバンドで運用中の基地局を経由して取得する。

図７は、アンライセンスバンド運用時の電波干渉関連情報の一例を示す図である。なお、図７では、アンライセンスバンド運用時の電波干渉関連情報として周波数・ＲＳＳＩ情報を示した。
図７において、電波干渉関連情報は、レポート端末ＩＤ、基地局ＩＤ、基地局周波数および基地局ＲＳＳＩのエントリを含む。レポート端末ＩＤは、周波数・ＲＳＳＩ情報をレポートした端末を識別する。基地局ＩＤは、基地局を識別するＩＤを示す。基地局周波数は、基地局で使用される電波の通信周波数を示す。基地局ＲＳＳＩは、基地局のＲＳＳＩを示す。

次に、運用周波数バンド管理部３７は、ステップＳ４８で取得した周波数・ＲＳＳＩの一覧中に、自ネットワークにない未知の基地局があるか否かを判定する（ステップＳ４９）。この判定にあたっては、図７の周波数・ＲＳＳＩの一覧と、図６の自ローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局ＩＤリストを使用する。
運用周波数バンド管理部３７は、図６の基地局ＩＤリストの内容と、図７の基地局ＩＤの内容とを比較することにより、自ネットワークにない未知の基地局があるか否かを判定することができる。例えば、図７の基地局ＩＤリストには、基地局ＩＤ１０４、１０５がなく、図５の電波干渉関連情報には、基地局ＩＤ１０４、１０５がある。このため、運用周波数バンド管理部３７は、基地局ＩＤ１０４、１０５が割り当てられた基地局１４、１５が未知の基地局と判定することができる。

周波数・ＲＳＳＩの一覧中に、自ネットワークにない未知の基地局がないものとする（ステップＳ４９のＮｏ）。この場合、運用周波数バンド管理部３７は、アンライセンスバンドからライセンスバンドに運用を変更する（Ｓ５０）。
一方、周波数・ＲＳＳＩの一覧中に、自ネットワークにない未知の基地局がないものとする（ステップＳ４９のＹｅｓ）。この場合、運用周波数バンド管理部３７は、未知の基地局を報告した端末において、ＲＳＳＩが最も良好な既知の基地局（既知基地局とも言う）と周波数が一致する未知の基地局があるか否かを判定する（Ｓ５１）。

ＲＳＳＩが最も良好な既知の基地局の把握にあたっては、図７の周波数・ＲＳＳＩの一覧と図６の自ローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局ＩＤリストを使用する。具体的には、運用周波数バンド管理部３７は、図６の基地局ＩＤリストの内容と、図７の基地局ＩＤの内容とを比較することにより、自ネットワークにある既知の基地局を検知できる。そして、運用周波数バンド管理部３７は、自ネットワークにある既知の基地局の中から図７の一覧の基地局ＲＳＳＩを比較することにより、ＲＳＳＩが最も良好な既知の基地局をすることができる。

例えば、基地局ＩＤ１０２、１０６は、図６の自ローカル５Ｇ通信ネットワークの基地局ＩＤリストで示され、図７の基地局ＩＤの一覧でも示されている。このため、運用周波数バンド管理部３７は、基地局ＩＤ１０２、１０６が割り当てられた基地局１２、１６が既知の基地局であると検知することができる。そして、運用周波数バンド管理部３７は、図７の一覧を参照し、基地局ＩＤ１０２、１０６が割り当てられた基地局１２、１６のＲＳＳＩを比較する。これにより、運用周波数バンド管理部３７は、ＲＳＳＩが最も良好な既知の基地局は、基地局ＩＤ１０２が割り当てられた基地局１２であると把握することができる。さらに、図７に示すように、既知の基地局１２の周波数は４６５０ＭＨｚである。また、未知の基地局１４、１５の周波数はそれぞれ、４７５０ＭＨｚと４６５０ＭＨｚである。このため、運用周波数バンド管理部３７は、未知の基地局１４の周波数は、既知の基地局１２の周波数と一致せず、未知の基地局１５の周波数は、既知の基地局１２の周波数と一致すると判定することができる。

ここで、未知の基地局を報告した端末において、ＲＳＳＩが最も良好な既知の基地局と周波数が一致する未知の基地局がないものとする（ステップＳ５１のＮｏ）。この場合、運用周波数バンド管理部３７は、アンライセンスバンドからライセンスバンドに運用を変更する（Ｓ５０）。

一方、未知の基地局を報告した端末において、ＲＳＳＩが最も良好な既知の基地局と周波数が一致する未知の基地局があるものとする（ステップＳ５１のＹｅｓ）。この場合、運用周波数バンド管理部３７は、（既知の基地局ＲＳＳＩ）－（未知基地局ＲＳＳＩ）＜２０となる未知の周波数一致基地局があるか否かを判定する（ステップＳ５２）。

例えば、図７に示すように、既知の基地局１２のＲＳＳＩは、－８０ｄＢｍである。未知の周波数一致基地局１５のＲＳＳＩは、－９０ｄＢｍである。このため、（既知の基地局ＲＳＳＩ）－（未知基地局ＲＳＳＩ）＝－８０－（－９０）＝１０＜２０となる。

ここで、（既知の基地局ＲＳＳＩ）－（未知基地局ＲＳＳＩ）＜２０となる未知の周波数一致基地局がないものとする（ステップＳ５２のＮｏ）。この場合、運用周波数バンド管理部３７は、アンライセンスバンドからライセンスバンドに運用を変更する（ステップＳ５０）。これにより、運用周波数バンド管理部３７は、既知の基地局のＲＳＳＩが、未知の周波数一致基地局のＲＳＳＩと比べて、２０ｄＢ以上と十分大きい場合にのみ、アンライセンスバンドからライセンスバンドに運用を変更することができる。このため、アンライセンスバンドからライセンスバンドに運用を変更した場合においても、ネットワーク間干渉を抑制することができる。

一方、（既知の基地局ＲＳＳＩ）－（未知基地局ＲＳＳＩ）＜２０となる未知の周波数一致基地局がある場合（ステップＳ５２のＹｅｓ）、処理を終了し、アンライセンスバンドでの運用を継続する。

以上説明したように、上述した第１実施形態によれば、ネットワーク間干渉が減少または消滅した場合に、アンライセンスバンドからライセンスバンドに速やかに復帰でき、アンライセンスバンド運用時に生じる遅延時間の増大を抑制することが可能となる。また、ネットワーク間干渉が発生または増大した場合に、ライセンスバンドからアンライセンスバンドに移行することができ、ネットワーク間干渉によるパケットエラー率の悪化を抑制することが可能となる。

なお、図４のフローチャートでは、ステップＳ４５の判定式の右辺の所定値として０、ステップＳ５２の判定式の右辺の所定値として２０を用いた。本実施形態は、必ずしもこれらの所定値に限定されることなく、運用するローカル５Ｇ通信ネットワークに最適な所定値を採用してもよい。

また、上述した実施形態では、端末１３が接続する基地局は１台として説明したが、３ＧＰＰでは、制御プレーンデータを処理する周波数バンドとユーザプレーンデータを処理する周波数とを別にするＣ／Ｕ分離という仕様がある。このＣ／Ｕ分離システムにおいても、本実施形態は適用可能である。具体的には、前記のユーザプレーンデータを処理する周波数バンド基地局に対して図４の処理を適用し、制御プレーンデータを処理する周波数バンドは別に存在する形態としてもよい。

また、上述した実施形態では、電波干渉関連情報として、端末１３がレポートする周辺基地局ＩＤごとの周波数・ＲＳＳＩを採用したが、電波干渉関連情報は、周波数・ＲＳＳＩに限らない。例えば、電波干渉関連情報は、端末１３の接続履歴であってもよい。このとき、端末１３は、接続履歴中で所定の割合で瞬断もしくは途絶が発生した場合、無線通信の瞬断または途絶を通信制御装置１１にレポートすることができる。そして、通信制御装置１１は、無線通信の瞬断または途絶の頻度で電波干渉の有無を判断し、周波数バンドを決定するようにしてもよい。

＜第２施形態＞
第１実施形態では、端末が電波干渉関連情報をレポートする形態を説明した。以下の第２実施形態では、基地局が電波干渉関連情報をレポートする形態を説明する。なお、本実施形態の通信制御装置１１のハードウェア構成は、図２の構成と同様とし、通信制御装置１１の機能的な構成は、図３の構成と同様とすることができる。

図８は、第２実施形態に係るライセンスバンドの運用処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、図４のフローチャートと同じ内容については、図４と同じ記号で表記し、説明は割愛する。
図８において、ローカル５Ｇ通信ネットワークをライセンスバンドで現在運用中でない場合（ステップＳ４１のＮｏ）、運用周波数バンド管理部３７は、図４の処理と同じ処理を実行する。

ライセンスバンドで現在運用中の場合（ステップＳ４１のＹｅｓ）、電波干渉関連情報取得部３８は、現在運用中のライセンスバンドの基地局の通信エラー率の一覧を基地局から取得する（ステップＳ８１）。
次に、電波干渉関連情報取得部３８は、通信エラー率が１０％以上の基地局があるか否かを判定する（ステップＳ８２）。なお、ステップＳ８２の判定で閾値として用いられる通信エラー率は、必ずしも１０％に限定されることなく、運用するローカル５Ｇ通信ネットワークに最適な値を採用してもよい。
通信エラー率が１０％以上の基地局がない場合（ステップＳ８２のＮｏ）、運用周波数バンド管理部３７は、処理を終了し、ライセンスバンドでの運用を継続する。

一方、通信エラー率が１０％以上の基地局がある場合（ステップＳ８２のＹｅｓ）、運用周波数バンド管理部３７は、現在が平日の８時から１７時の間であるか否かを判定する（ステップＳ８３）。なお、運用周波数バンド管理部３７は、ステップＳ８３をスキップしてもよいし、ネットワーク管理者が設定した任意の日時によって判定してもよい。

現在が平日の８時から１７時の間でない場合（ステップＳ８３のＮｏ）、運用周波数バンド管理部３７は、処理を終了し、ライセンスバンドでの運用を継続する。
一方、現在が平日の８時から１７時の間であるものとする（ステップＳ８３のＹｅｓ）。この場合、運用周波数バンド管理部３７は、ライセンスバンドからアンライセンスバンドに運用を変更する（ステップＳ４６）。これにより、エラー率が１０％以上と大きく、平日業務時間中の場合にライセンスバンドからアンライセンスバンドに運用を変更することができ、平日業務時間外の遅延時間の増大を抑制しつつ、平日業務時間中における業務の効率化を図ることができる。

次に、運用周波数バンド管理部３７は、基地局設定値を変更し、処理を終了する（ステップＳ８４）。この基地局設定値は、基地局の送信電力および基地局の報知信号中に含まれるハンドオーバしきい値である。また、運用周波数バンド管理部３７は、変更する基地局に隣接する基地局の通信周波数などの情報に応じて基地局設定値を適正化してもよい。また、運用周波数バンド管理部３７は、基地局設定値を変更した後、図８の処理を再度実行することにより、さらに適切な基地局設定値に修正してもよい。

以上説明したように、上述した第２実施形態によれば、運用周波数バンド管理部３７は、電波干渉関連情報を基地局からも取得できるため、判定精度を向上させることが可能となる。また、運用周波数バンド管理部３７は、周波数バンドの変更に応じて基地局設定値を変更することができるため、ネットワーク構築の最適化を図ることが可能となる。

なお、電波干渉関連情報のレポートは、端末のみまたは基地局のみに限定されることなく、運用周波数バンド管理部３７は、端末と基地局の双方からのレポートを用いて電波干渉関連情報の有無を判断してもよい。
また、運用周波数バンド管理部３７は、電波干渉があると判定された基地局のみに対して、周波数バンドを変更してもよい。
また、図４の処理を第１モード、図８の処理を第２モードとした場合、第１モードと第２モードを同じ装置が実行可能としてもよい。このとき、ユーザからの指示またはアプリケーションからの指示などに基づいて、第１モードと第２モードをどちらのモードを実行するかを選択可能としてもよい。

＜第３施形態＞
第１実施形態および第２実施形態では、運用周波数バンドを自動的に変更する形態を説明した。以下の第３実施形態では、ネットワーク管理者に確認した後、運用周波数バンドを変更する形態を説明する。なお、本実施形態の通信制御装置１１のハードウェア構成は、図２の構成と同様とし、通信制御装置１１の機能的な構成は、図３の構成と同様とすることができる。

図９は、第３実施形態に係るライセンスバンドの運用処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、図８のフローチャートと同じ内容については、図８と同じ記号で表記し、説明は割愛する。
図９において、ローカル５Ｇ通信ネットワークをライセンスバンドで現在運用中でない場合（ステップＳ４１のＮｏ）、運用周波数バンド管理部３７は、図８の処理と同じ処理を実行する。また、運用周波数バンド管理部３７は、ローカル５Ｇ通信ネットワークをライセンスバンドで現在運用中の場合（ステップＳ４１のＹｅｓ）、ステップＳ８２までは図８の処理と同じ処理を実行する

ステップＳ８２において、ライセンスバンドで現在運用中にエラー率が１０％以上の基地局がある場合（ステップＳ８２のＹｅｓ）、制御部２２は、出力部２５を介して、その旨を管理者に通知する（ステップＳ９１）。

次に、入力部２６は、管理者からの入力があるか否かを判定する（ステップＳ９２）。そして、入力部２６は、管理者からの入力がない場合（ステップＳ９２のＮｏ）、管理者からの入力があるまで待機する。そして、管理者からの入力があると（ステップＳ９２のＹｅｓ）、運用周波数バンド管理部３７は、管理者からの入力はアンライセンスバンドに運用変更する指示か否かを判定する（ステップＳ９３）。

管理者からの入力がアンライセンスバンドに運用変更する指示でない場合（ステップＳ９３のＮｏ）、運用周波数バンド管理部３７は、処理を終了し、ライセンスバンドでの運用を継続する。一方、管理者からの入力がアンライセンスバンドに運用変更する指示である場合（ステップＳ９３のＹｅｓ）、運用周波数バンド管理部３７は、ライセンスバンドからアンライセンスバンドに運用を変更し（ステップＳ４６）、処理を終了する。

以上説明したように、上述した第３実施形態によれば、ネットワーク管理者に確認した後に、運用周波数バンドを変更することができ、管理者などの状況に応じた運用周波数バンドの管理が可能となる。

＜その他の実施形態＞
本発明は前述の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体をシステムあるいは装置に供給し、システムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行するようにしてもよい。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤなどを用いることができる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することで、前述の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳが実際の処理の一部または全部を行い、前述の機能を実現してもよい。ＯＳとは、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略である。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードを、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込む。そして、そのプログラムコードの指示に基づき、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵが実際の処理の一部または全部を行い、前述の機能を実現してもよい。

また、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給してもよい。そして、上述の実施形態の１以上の機能は、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。

さらに、上述した実施形態では、運用に用いる周波数バンドとしてアンライセンスバンドまたはライセンスバンドを選択するかを判定するために、例えば、図４に示すように、未知基地局の有無、接続基地局の周波数と未知基地局の周波数とが一致するか否かの判定および接続基地局のＲＳＳＩと未知基地局のＲＳＳＩに比較を実施した。本発明は、このようなルールベースに基づいた判定でもよいが、機械学習に基づいた判定でもよい。例えば、未知基地局の有無、接続基地局の周波数、未知基地局の周波数、接続基地局のＲＳＳＩ、未知基地局のＲＳＳＩおよび基地局の通信エラー率などを与えたときに、アンライセンスバンドまたはライセンスバンドの選択の判定結果を正解データとしてニューラルネットワークに学習させる。そして、この学習済みモデルを用いることにより、運用に用いる周波数バンドとしてアンライセンスバンドまたはライセンスバンドを選択するかを判定可能としてもよい。

１１ 制御装置、１２、１４～１６ 基地局、１３ 通信端末、３１ 通信制御部、３２ 信号受信部、３３ 信号送信部、３４ データ記憶部、３５ 接続制御部、３６ 表示制御部、３７ 運用周波数バンド管理部、３８ 電波干渉関連情報取得部、３９ 電波干渉レポート周波数バンド管理部、４０ 基地局情報管理部

Claims (20)

1. ライセンスバンド内の周波数バンドの運用状況に基づいて、前記ライセンスバンド内の周波数バンドの電波の干渉に関連する電波干渉関連情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得された電波干渉関連情報に基づいて、運用に用いる周波数バンドを管理する管理手段と、
   を備えることを特徴とする通信制御装置。
2. 前記取得手段は、アンライセンスバンド内の周波数バンドの運用中に前記ライセンスバンド内の周波数バンドの電波の干渉に関連する電波干渉関連情報を取得し、
   前記管理手段は、前記取得手段で取得された電波干渉関連情報に基づいて、前記アンライセンスバンド内の運用中の周波数バンドを前記ライセンスバンド内の周波数バンドに変更することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
3. 前記管理手段は、
   前記取得手段で取得された電波干渉関連情報に基づいて、前記アンライセンスバンド内の運用中の周波数バンドと前記ライセンスバンド内の周波数バンドとの間の干渉状況を判定し、
   前記判定した干渉状況の判定結果に基づいて、前記アンライセンスバンド内の運用中の周波数バンドを前記ライセンスバンド内の周波数バンドに変更することを特徴とする請求項２に記載の通信制御装置。
4. 前記取得手段は、前記ライセンスバンド内の周波数バンドの運用中に前記ライセンスバンド内の周波数バンドの電波の干渉に関連する電波干渉関連情報を取得し、
   前記管理手段は、前記取得手段で取得された電波干渉関連情報に基づいて、前記ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドをアンライセンスバンド内の周波数バンドに変更することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信制御装置。
5. 前記管理手段は、
   前記取得手段で取得された電波干渉関連情報に基づいて、前記ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドと、前記ライセンスバンド内の周波数バンドとの干渉状況を判定し、
   前記判定した干渉状況の判定結果に基づいて、前記ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドを前記アンライセンスバンド内の周波数バンドに変更することを特徴とする請求項４に記載の通信制御装置。
6. 前記取得手段は、ローカル５Ｇ通信ネットワークにおける端末または基地局から前記電波干渉関連情報を取得することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の通信制御装置。
7. 前記取得手段は、制御プレーンデータの周波数バンドと異なる周波数バンドが割り当てられたユーザプレーンデータの周波数バンドの電波干渉関連情報を取得し、
   前記管理手段は、前記取得手段で取得された電波干渉関連情報に基づいて、前記ユーザプレーンデータの運用に用いる周波数バンドを管理することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の通信制御装置。
8. 前記電波干渉関連情報は、接続基地局の通信周波数、受信電界強度および基地局ＩＤと、前記接続基地局に隣接する隣接基地局の通信周波数、受信電界強度および基地局ＩＤを含み、
   前記管理手段は、
   自ネットワークにない未知基地局が前記隣接基地局の中に存在し、かつ、
   前記未知基地局の通信周波数と前記接続基地局の通信周波数とが一致し、かつ、
   前記未知基地局の前記受信電界強度と接続基地局の受信電界強度の差が所定値以下の場合、前記接続基地局で運用中のライセンスバンド内の周波数バンドをアンライセンスバンド内の周波数バンドに変更することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信制御装置。
9. 前記電波干渉関連情報は、ローカル５Ｇ端末の接続履歴であり、
   前記接続履歴中で所定の割合で瞬断もしくは途絶が発生した場合、前記管理手段は、ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドをアンライセンスバンド内の周波数バンドに変更することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の通信制御装置。
10. 前記管理手段は、予め設定された日時に、前記ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドを前記アンライセンスバンド内の周波数バンドに変更することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の通信制御装置。
11. 前記管理手段は、前記電波の干渉が発生しているエリアの基地局に対して、前記ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドを前記アンライセンスバンド内の周波数バンドに変更することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の通信制御装置。
12. 前記管理手段は、前記運用に用いる周波数バンドに基づいて、ローカル５Ｇ通信ネットワークにおける基地局設定値を変更することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の通信制御装置。
13. 前記基地局設定値は、前記ローカル５Ｇ通信ネットワークにおける基地局の送信電力または前記基地局の報知信号中に含まれるハンドオーバしきい値であることを特徴とする請求項１２に記載の通信制御装置。
14. 前記管理手段は、ローカル５Ｇ通信ネットワークにおける第１基地局に隣接する第２基地局の基地局情報に基づいて、前記第１基地局の基地局設定値を変更することを特徴とする請求項１２または１３に記載の通信制御装置。
15. 前記基地局情報は、前記第２基地局の通信周波数であることを特徴とする請求項１４に記載の通信制御装置。
16. 前記管理手段は、前記基地局設定値を変更した後、前記電波干渉関連情報に基づいて、前記基地局設定値を修正することを特徴する請求項１２から１５のいずれか１項に記載の通信制御装置。
17. 前記ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドをアンライセンスバンド内の周波数バンドに変更する旨を通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の通信制御装置。
18. 運用中の周波数バンドの変更の指示を入力する入力手段をさらに備え、
    前記管理手段は、前記入力手段への入力に基づいて、前記ライセンスバンド内の運用中の周波数バンドをアンライセンスバンド内の周波数バンドに変更するか否かを決定することを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の通信制御装置。
19. ライセンスバンド内の周波数バンドの運用状況に基づいて、前記ライセンスバンド内の周波数バンドの電波の干渉に関連する電波干渉関連情報を取得するステップと、
    前記取得し電波干渉関連情報に基づいて、運用に用いる周波数バンドを管理するステップと、
    を備えることを特徴とする通信制御方法。
20. コンピュータを請求項１から１８のいずれか１項に記載の通信制御装置として動作させるためのプログラム。

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