JP4015011B2 - 制御装置、基地局、通信システム及び通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御装置、基地局、通信システム及び通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基地局は、図９に示す制御装置４０を備える（例えば、非特許文献１参照）。基地局と移動局が通信を行う場合、まず、制御装置４０の送信電力通信チャネル決定部４３は、乱数生成部４４から乱数情報を取得する。乱数生成部４４は、予め用意された乱数を用いて、移動局が使用する使用周波数帯域を選択するための乱数情報を生成し、送信電力通信チャネル決定部４３に入力する。そして、送信電力通信チャネル決定部４３は、取得した乱数情報に基づいて使用周波数を選択する。これにより、送信電力通信チャネル決定部４３は、乱数によって決まる各使用周波数帯域を選択する確率に従って、使用周波数帯域を選択する。
【０００３】
次に、送信電力通信チャネル決定部４３は、帯域＃１の情報提供部４２１〜帯域＃Ｆの情報提供部４２Ｆの割当て可能送信電力情報提供部４２ａと、割当て可能通信チャネル情報提供部４２ｂから、各周波数帯域において割当て可能な通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報及び各周波数帯域において割当て可能な送信電力に関する割当て可能送信電力情報を取得する。そして、送信電力通信チャネル決定部４３は、割当て可能通信チャネル情報に基づいて、選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる通信チャネルを決定する。
【０００４】
次に、伝搬損失情報取得部４１が、伝搬損失情報を取得する。具体的には、受信電力計算部４１ａが、移動局から送信され、基地局が受信した受信信号の受信電力を計算する。伝搬損失推定部４１ｃは、受信電力計算部４１ａから受信電力に関する受信電力情報を取得する。又、伝搬損失推定部４１ｃは、基準電力値保持部４１ｂから、基準電力値等の基準電力情報を取得する。そして、伝搬損失推定部４１ｃは、移動局と基地局との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失を推定する。
【０００５】
送信電力通信チャネル決定部４３は、伝搬損失情報取得部４１から、伝搬損失値等の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する。そして、送信電力通信チャネル決定部４３は、取得した伝搬損失情報及び割当て可能送信電力情報に基づいて、移動局に割当てる基地局が移動局に信号を送信する送信電力を決定する。
【０００６】
尚、送信電力通信チャネル決定部４３は、選択した使用周波数帯域に割当て可能な通信チャネルがない場合や、選択した使用周波数帯域では十分な送信電力を確保できない場合には、再度、使用周波数帯域を選択するための再割当て情報を乱数生成部４４に入力する。乱数生成部４４は、再度乱数情報を生成する。そして、送信電力通信チャネル決定部４３は、再度、乱数生成部４４から取得した乱数情報に基づいて、使用周波数帯域を選択し直す。
【０００７】
このようにして、制御装置４０によって決定された移動局に割当てる割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、基地局は、移動局と通信を行う。
【０００８】
【非特許文献１】
池下、外２名，「１．５ＧＨｚ帯域共用８００ＭＨｚ方式特集 システム概要」，ＮＴＴＤｏＣｏＭｏテクニカルジャーナル，株式会社ＮＴＴドコモ，２００２年４月，第１０巻，第１号，ｐ．６−１４
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の周波数帯域を使用して通信を行う場合、使用周波数帯域に応じて信号を送受信した場合の伝搬損失が異なる。具体的には、使用周波数帯域が高いほど伝搬損失は大きくなり、使用周波数帯域が低いほど伝搬損失は小さくなる。しかし、従来の制御装置４０では、予め用意された乱数を用いて、その乱数によって決まる各使用周波数帯域を選択する確率に従って、使用周波数帯域を選択していた。その後、制御装置４０は、その使用周波数帯域において送信電力を割当てていた。
【００１０】
このように、制御装置４０では、各移動局の伝搬損失が全く考慮されずに使用周波数帯域の選択が行われていた。そのため、制御装置４０では、伝搬損失によって異なってくる信号の送信に必要な送信電力の割当てが効率的に行えなかった。よって、制御装置４０は、基地局が送信可能な総送信電力や、基地局が受信可能な総受信電力を、各移動局に適切に配分できない問題点があった。その結果、基地局に接続できる移動局の数が減少したり、基地局が送信する総送信電力や、基地局が受信する総受信電力が増大したりする問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明は、移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力を、移動局に効率的に割当てることができる制御装置、基地局、通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る制御装置は、移動局と基地局との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段と、伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、その選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
このような制御装置によれば、決定手段が、伝搬損失情報取得手段が取得した移動局と基地局との間で送受信される信号に関する伝搬損失情報に基づいて、その移動局に使用させる使用周波数帯域を選択する。そして、決定手段が、選択した使用周波数帯域において、その移動局に割当てる送信電力を決定する。そのため、制御装置は、移動局と基地局との間の伝搬損失を考慮して、使用周波数帯域を選択することができる。よって、制御装置は、送信電力を移動局に効率的に割当てることができる。尚、移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力には、基地局が移動局に信号を送信する送信電力や、移動局が基地局に信号を送信する送信電力がある。
【００１４】
更に、制御装置は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を生成する閾値生成手段を備え、決定手段は、閾値生成手段が生成した閾値及び伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択することが好ましい。これによれば、制御装置は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を用いて、容易に使用周波数帯域を選択することができる。
【００１５】
又、閾値生成手段は、基地局がカバーする無線エリア内に存在する移動局に関する伝搬損失情報に基づいて、閾値を生成することが好ましい。これによれば、制御装置は、実際に無線エリア内に存在する移動局に関する伝搬損失情報を考慮して、使用周波数帯域の選択をできる。
【００１６】
更に、決定手段は、既に基地局に接続している移動局及び新たに基地局に接続する移動局について、使用周波数帯域を選択し、割当てる送信電力を決定することが好ましい。これによれば、制御装置は、基地局に接続することになる全ての移動局を考慮して、各移動局の使用周波数帯域、各移動局に割当てる送信電力を決定できる。よって、制御装置は、基地局に接続する移動局の変動に応じて、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当てを行うことができる。その結果、制御装置は、常に最適な送信電力の移動局への配分を行うことができる。
【００１７】
このような決定手段としては、伝搬損失情報に基づいて、移動局の順番を並び替えるユーザ並び替え手段と、周波数に基づいて、周波数帯域の順番を並び替える帯域並び替え手段と、ユーザ並び替え手段により並び替えられた移動局の順番及び帯域並び替え手段により並び替えられた周波数帯域の順番に基づいて、移動局に使用周波数帯域を順次割当てて、使用周波数帯域を選択する割当て手段とを備えるものを用いることができる。これによれば、制御装置は、伝搬損失情報に基づいて並び替えられた移動局の順番及び周波数に基づいて並び替えられた周波数帯域の順番に基づいて、移動局に使用周波数帯域を順次割当てていくことができる。そのため、制御装置は、基地局に接続することになる全ての移動局について、短時間で容易に伝搬損失を考慮した使用周波数帯域の選択を行うことができる。
【００１８】
決定手段は、各周波数帯域を使用して移動局と基地局との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断し、その判断した各周波数帯域の通信品質に基づいて、使用周波数帯域を選択することが好ましい。これによれば、制御装置は、各周波数帯域の通信品質を考慮して、より移動局に適した使用周波数帯域を選択できる。
【００１９】
このとき、決定手段は、各周波数帯域を使用して移動局と基地局との間で信号を送受信した場合の干渉電力に関する干渉電力情報を取得し、取得した干渉電力情報及び伝搬損失情報に基づいて通信品質を判断することが好ましい。これによれば、制御装置は、干渉電力情報を考慮して通信品質を判断し、使用周波数帯域を選択できる。
【００２０】
更に、制御装置は、各周波数帯域において割当て可能な送信電力に関する割当て可能送信電力情報を提供する情報提供手段を備え、決定手段は、情報提供手段により提供される割当て可能送信電力情報に基づいて、選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる送信電力を決定することが好ましい。又、決定手段は、選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる通信チャネルについても決定することが好ましい。
【００２１】
又、本発明に係る通信システムは、信号を送受信する移動局と基地局とを備える通信システムである。そして、その基地局は、移動局との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段と、伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、その選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる移動局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定する決定手段と、決定手段が決定した移動局に割当てる送信電力に基づいて、移動局と信号の送受信を行う送受信手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
このような本発明に係る通信システム及び基地局によれば、決定手段が、伝搬損失情報取得手段が取得した移動局と基地局との間で送受信される信号に関する伝搬損失情報に基づいて、その移動局に使用させる使用周波数帯域を選択する。決定手段は、選択した使用周波数帯域において、その移動局に割当てる送信電力を決定する。そして、送受信手段は、決定手段が決定した移動局に割当てる送信電力に基づいて、移動局と信号の送受信を行う。そのため、基地局は、移動局と基地局との間の伝搬損失を考慮して、使用周波数帯域を選択し、送信電力を移動局に効率的に割当てることができる。そして、基地局は、移動局に割当てた送信電力に基づいて、移動局と信号の送受信を行うことができる。よって、基地局は、基地局に接続できる移動局の数を増やすことができ、基地局が送信する総送信電力や、基地局が受信する総受信電力を抑えることができる。
【００２３】
又、本発明に係る通信方法は、基地局が、移動局と基地局との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得するステップと、基地局が、取得した伝搬損失情報に基づいて、移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、その選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定するステップとを有することを特徴とする。
【００２４】
又、記基地局が、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を生成するステップを有し、決定するステップにおいて、基地局が、生成した閾値及び取得した伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択することが好ましい。又、決定するステップにおいて、基地局が、既に基地局に接続している移動局及び新たに基地局に接続する移動局について、使用周波数帯域を選択し、送信電力を決定することが好ましい。更に、決定するステップにおいて、基地局が、各周波数帯域を使用して移動局と前記基地局との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断し、判断した各周波数帯域の通信品質に基づいて、使用周波数帯域を選択することが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
〔第１の実施の形態〕
図１に示すように、通信システム１００は、移動局４と基地局１とを備える。移動局４と基地局１は、信号を送受信する。基地局１は、制御装置１０と、無線部１５と、アンテナ１５ａとを備える。制御装置１０は、伝搬損失情報取得部１１と、情報提供部１２と、決定部１３と、閾値生成部１４とを備える。
【００２７】
無線部１５は、移動局４と信号の送受信を行う送受信手段である。無線部１５は、アンテナ１５ａを介して、移動局４と信号の送受信を行う。無線部１５は、移動局４から送信され、受信した受信信号を伝搬損失情報取得部１１に入力する。又、無線部１５は、決定部１３の決定に基づいて、移動局４と信号の送受信を行う。具体的には、無線部１５は、決定部１３から、決定部１３が決定した各移動局４に割当てる送信電力に関する割当て送信電力情報及び各移動局４に割当てる通信チャネルに関する割当て通信チャネル情報を取得する。無線部１５は、取得した割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、移動局４と信号の送受信を行う。
【００２８】
伝搬損失情報取得部１１は、移動局４と基地局１との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段である。伝搬損失は、信号を送受信する移動局４と基地局１との間の距離、即ち、送受信間距離に依存する。そのため、伝搬損失情報には、例えば、伝搬損失値や送受信間距離がある。伝搬損失情報取得部１１は、受信電力計算部１１ａと、基準電力値保持部１１ｂと、伝搬損失推定部１１ｃとを備える。
【００２９】
移動局４は、基地局１に接続する時や発呼時に、基地局１に基準信号を送信する。基準信号は、基地局１においてその電力値や周波数が既知の信号系列である。無線部１５が、移動局４から送信された基準信号を受信すると、その受信信号が受信電力計算部１１ａに入力される。受信電力計算部１１ａは、無線部１５から取得した受信信号に対して復調処理を行い、移動局４から送信された基準信号の受信信号を検出する。受信電力計算部１１ａは、検出した移動局４の受信信号からその受信電力値を計算する。受信電力計算部１１ａは、計算した基準信号の受信信号の受信電力値に関する受信電力情報を、伝搬損失推定部１１ｃに入力する。
【００３０】
基準電力値保持部１１ｂは、基準信号に関する情報を保持する。基準電力値保持部１１ｂは、基準信号の電力値（以下「基準電力値」という）や周波数を保持する。伝搬損失推定部１１ｃは、伝搬損失値を推定する。具体的には、伝搬損失推定部１１ｃは、受信電力計算部１１ａから受信電力情報を取得する。伝搬損失推定部１１ｃは、基準電力値保持部１１ｂから、基準電力値を基準電力情報として取得する。伝搬損失推定部１１ｃは、取得した受信電力値と基準電力値とを比較して伝搬損失値を推定する。具体的には、伝搬損失推定部１１ｃは、受信電力値と基準電力値の差を計算することにより、伝搬損失値を推定する。伝搬損失推定部１１ｃは、推定した伝搬損失値等の伝搬損失に関する伝搬損失情報を決定部１３に入力する。
【００３１】
このように、伝搬損失情報取得部１１は、基準信号の受信信号の受信電力や基準電力値に基づいて伝搬損失値を推定することにより、伝搬損失情報を取得する。尚、伝搬損失推定部１１ｃは、受信電力値と基準電力値に基づいて送受信間距離を計算することにより、送受信間距離を推定するようにしてもよい。
【００３２】
情報提供部１２は、通信システム１００において基地局１が使用可能な各周波数帯域＃１〜＃Ｆに関する各種の情報を提供する。まず、情報提供部１２は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な送信電力に関する割当て可能送信電力情報を提供する情報提供手段として機能する。移動局４と基地局１との間の信号の送信に使用する送信電力には、基地局１が移動局４に信号を送信する送信電力や、移動局４が基地局１に信号を送信する送信電力がある。そのため、割当て可能送信電力情報にも、基地局１が移動局４に信号を送信する送信電力に関する割当て可能送信電力情報や、移動局４が基地局１に信号を送信する送信電力に関する割当て可能送信電力情報がある。
【００３３】
更に、情報提供部１２は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報を提供する。通信チャネルには、移動局４から基地局１に信号を送信する上り通信チャネルと、基地局１から移動局４に信号を送信する下り通信チャネルがある。そのため、割当て可能通信チャネル情報にも、上り通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報や、下り通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報がある。
【００３４】
情報提供部１２は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの情報を提供する周波数帯域＃１〜＃Ｆ毎の帯域＃１の情報提供部１２１〜帯域＃Ｆの情報提供部１２Ｆを備える。帯域＃１の情報提供部１２１〜帯域＃Ｆの情報提供部１２Ｆはそれぞれ、その周波数帯域における割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を、決定部１３に入力する。帯域＃１の情報提供部１２１〜帯域＃Ｆの情報提供部１２Ｆは、それぞれ割当て可能送信電力情報提供部１２ａと、割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂを備える。
【００３５】
割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、その周波数帯域の割当て可能送信電力情報を提供する。割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、その周波数帯域において使用可能な総送信電力から、既に移動局４に割当てた送信電力を減算して、現在、その周波数帯域において割当て可能な送信電力を計算する。割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、計算した割当て可能な送信電力を割当て可能送信電力情報として保持する。割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、送信電力の新たな割当てや割当ての解除を行った際に、割当て可能な送信電力を計算し、保持する割当て可能送信電力情報を更新する。割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、割当て可能送信電力情報を決定部１３に入力する。又、割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、決定部１３から、決定した割当て送信電力情報を取得する。
【００３６】
割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、その周波数帯域の割当て可能通信チャネル情報を提供する。割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、その周波数帯域において使用可能な通信チャネルのうち、既に移動局４に割当てた通信チャネル以外の通信チャネルを、現在、その周波数帯域において割当て可能な通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報として保持する。割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、通信チャネルの新たな割当てや割当ての解除を行った際に、保持する割当て可能通信チャネル情報を更新する。割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、割当て可能通信チャネル情報を決定部１３に入力する。又、割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、決定部１３から、決定した割当て通信チャネル情報を取得する。
【００３７】
決定部１３は、伝搬損失情報取得部１１が取得した伝搬損失情報に基づいて、移動局４に使用させる使用周波数帯域を選択し、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる移動局４と基地局１との間の信号の送信に使用する送信電力を決定する決定手段である。又、決定部１３は、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる通信チャネルも決定する。決定部１３は、割当て送信電力決定部１３ａと、割当て通信チャネル決定部１３ｂと、帯域選択信号生成部１３ｃと、帯域選択部１３ｄとを備える。
【００３８】
閾値生成部１４は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を生成する閾値生成手段である。閾値生成部１４は、生成した閾値に関する閾値情報を決定部１３に入力する。複数の周波数帯域を使用して通信を行う場合、使用周波数帯域に応じて信号を送受信した場合の伝搬損失が異なる。使用周波数帯域が高いほど信号の伝搬損失は大きくなり、使用周波数帯域が低いほど信号の伝搬損失は小さくなる。そのため、閾値生成部１４は、伝搬損失値や送受信間距離等の伝搬損失情報について、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以下又は閾値未満の移動局４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以上又は閾値を越える移動局４に比べて、高い周波数帯域を使用するように閾値を生成する。これにより、移動局４の伝搬損失が小さいため、信号を送受信した際の伝搬損失が大きくなってしまっても、合計の伝搬損失を抑えることができる。
【００３９】
一方、閾値生成部１４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以上又は閾値を越える移動局４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以下又は閾値未満の移動局４に比べて、低い周波数帯域を使用するように閾値を生成する。これにより、移動局４の伝搬損失が大きくても、信号を送受信した際の伝搬損失を小さくできるため、合計の伝搬損失を抑えることができる。
【００４０】
閾値生成部１４は、通信システム１００において使用可能な各周波数帯域＃１〜＃Ｆを区切る複数の閾値を生成する。閾値生成部１４は、生成した各閾値と各周波数帯域＃１〜＃Ｆとの関係を定めておく。閾値生成部１４は、例えば、基地局１がカバーする無線エリア内に存在する移動局４に関する伝搬損失情報に基づいて、閾値を生成する。例えば、無線エリア内に存在する移動局４の伝搬損失値や送受信間距離が全体的に大きい場合は、無線エリアの周辺部に移動局４が分布していると考えられる。この場合に、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを区切る伝搬損失値や送受信間距離の閾値を小さく設定してしまうと、ほとんどの移動局４が閾値を越えてしまい、使用周波数帯域の選択に偏りが生じてしまう。そのため、閾値生成部１４は、伝搬損失値や送受信距離が全体的に小さい場合に比べて大きな閾値を生成する。
【００４１】
一方、無線エリア内に存在する移動局４の伝搬損失値や送受信間距離が全体的に小さい場合は、無線エリアの中心部に移動局４が分布していると考えられる。この場合に、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを区切る伝搬損失値や送受信間距離の閾値を大きく設定してしまうと、ほとんどの移動局４が閾値未満となってしまい、使用周波数帯域の選択に偏りが生じてしまう。そのため、閾値生成部１４は、伝搬損失値や送受信距離が全体的に大きい場合に比べて小さな閾値を設定する。更に、閾値生成部１４は、道路や建物に関する情報等、伝搬損失に影響を与える情報に基づいて、閾値を生成してもよい。このように、閾値生成部１４が、基地局１がカバーする無線エリア内に存在する移動局４に関する伝搬損失情報に基づいて、閾値を生成することにより、制御装置１０は、実際に無線エリア内に存在する移動局４に関する伝搬損失情報を考慮して、使用周波数帯域の選択をできる。
【００４２】
決定部１３の帯域選択信号生成部１３ｃは、閾値生成部１４から閾値情報を取得する。又、帯域選択信号生成部１３ｃは、伝搬損失情報取得部１１から伝搬損失情報を取得する。帯域選択信号生成部１３ｃは、閾値情報と伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択するための帯域選択情報を含む帯域選択信号を生成する。帯域選択信号生成部１３ｃは、生成した帯域選択信号を帯域選択部１３ｄに入力する。帯域選択信号生成部１３ｃは、取得した伝搬損失値や送受信間距離と、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを区切る伝搬損失値や送受信間距離の閾値とを比較して、移動局４に使用させる使用周波数帯域として、選択すべき使用周波数帯域を決定する。帯域選択信号生成部１３ｃは、決定した選択すべき使用周波数帯域を帯域選択情報として含む帯域選択信号を生成する。尚、帯域選択信号生成部１３ｃは、選択すべき使用周波数帯域を複数決定してもよく、１つだけ決定してもよい。
【００４３】
帯域選択信号生成部１３ｃは、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以下又は閾値未満の移動局４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以上又は閾値を越える移動局４に比べて、高い周波数帯域を使用周波数帯域として選択し、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以上又は閾値を越える移動局４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以下又は閾値未満の移動局４に比べて、低い周波数帯域を使用周波数帯域として選択するような帯域選択情報を含む帯域選択信号を生成する。
【００４４】
帯域選択部１３ｄは、移動局４に使用させる使用周波数帯域を選択する。帯域選択部１３ｄは、帯域選択信号生成部１３ｃから帯域選択情報を含む帯域選択信号を取得する。帯域選択部１３ｄは、周波数帯域＃１〜＃Ｆの中から、帯域選択情報として取得した選択すべき使用周波数帯域に合致する周波数帯域を、使用周波数帯域として選択する。このようにして、決定部１３は、閾値生成部１４が生成した閾値及び伝搬損失情報取得部１１が取得した伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択する。
【００４５】
帯域選択部１３ｄは、割当て可能送信電力情報提供部１２ａから取得した各周波数帯域＃１〜＃Ｆに関する割当て可能送信電力情報の中から、使用周波数帯域として選択した周波数帯域に関する割当て可能送信電力情報を、割当て送信電力決定部１３ａに入力する。又、帯域選択部１３ｄは、割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂから取得した各周波数帯域＃１〜＃Ｆに関する割当て可能通信チャネル情報の中から、使用周波数帯域として選択した周波数帯域に関する割当て可能通信チャネル情報を、割当て通信チャネル決定部１３ｂに入力する。
【００４６】
割当て送信電力決定部１３ａは、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる送信電力を決定する。割当て送信電力決定部１３ａは、帯域選択部１３ｄを介して、割当て可能送信電力情報提供部１２ａから、選択した使用周波数帯域の割当て可能送信電力情報を取得する。又、割当て送信電力決定部１３ａは、伝搬損失情報取得部１１から伝搬損失情報を取得する。割当て送信電力決定部１３ａは、取得した割当て可能送信電力情報及び伝搬損失情報に基づいて、移動局４に割当てる送信電力を決定する。
【００４７】
具体的には、割当て送信電力決定部１３ａは、選択した使用周波数帯域において割当て可能な送信電力の中から、移動局４の伝搬損失を補うだけの送信電力を割当てる。割当て送信電力決定部１３ａは、伝搬損失を補って、移動局４と基地局１との間で通信を成立させるために、即ち、信号の送受信を正常に行うために、移動局４や基地局１が受信する信号の受信電力として最低限必要な受信電力を確保できるだけの送信電力を割当てる。又、割当て送信電力決定部１３ａは、送信電力の割当ての解除についても決定する。割当て送信電力決定部１３ａは、決定した各移動局４の割当て送信電力情報を無線部１５に入力する。割当て送信電力情報には、割当ての解除に関する情報も含まれる。
【００４８】
割当て通信チャネル決定部１３ｂは、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる通信チャネルを決定する。割当て通信チャネル決定部１３ｂは、帯域選択部１３ｄを介して、割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂから、選択した使用周波数帯域の割当て可能通信チャネル情報を取得する。割当て通信チャネル決定部１３ｂは、取得した割当て可能通信チャネル情報に基づいて、移動局４に割当てる通信チャネルを決定する。
【００４９】
具体的には、割当て通信チャネル決定部１３ｂは、選択した使用周波数帯域において割当て可能な通信チャネルの中から、移動局４に割当てる通信チャネルを選択する。又、割当て通信チャネル決定部１３ｂは、通信チャネルの割当ての解除についても決定する。割当て通信チャネル決定部１３ｂは、決定した各移動局４の割当て通信チャネル情報を無線部１５に入力する。割当て通信チャネル情報には、割当ての解除に関する情報も含まれる。
【００５０】
このようにして、制御装置１０によって決定された割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、無線部１５は、移動局４と通信を行う。
【００５１】
尚、割当て送信電力決定部１３ａや割当て通信チャネル決定部１３ｂは、選択した使用周波数帯域に割当て可能な通信チャネルがない場合や、選択した使用周波数帯域では十分な送信電力を確保できない場合には、再度、使用周波数帯域を選択するための再割当て情報を帯域選択信号生成部１３ｃに入力する。再割当て情報には、割当て可能な通信チャネルや送信電力が不足している周波数帯域が含まれる。帯域選択信号生成部１３ｃは、再割当て情報を取得すると、前回割当てた使用周波数帯域以外の周波数帯域の中から、使用周波数帯域として選択すべき使用周波数帯域を決定する。そして、帯域信号生成部１３ｃは、再度、帯域選択信号を生成し、帯域選択部１３ｄに入力する。帯域選択部１３ｄは、取得した帯域選択信号に基づいて、使用周波数帯域を選択し直す。そして、割当て送信電力決定部１３ａや割当て通信チャネル決定部１３ｂが、新たに選択された使用周波数帯域において、移動局４に割当てる送信電力や通信チャネルを決定する。決定部１３は、これらの動作を、送信電力や通信チャネルが割当てられるまで繰り返す。尚、決定部１３は、いずれの周波数帯域を用いても送信電力や通信チャネルを確保できない場合には、送信電力や通信チャネルの割当てを行わない。
【００５２】
次に、決定部１３が行う使用周波数帯域の選択について、図２を用いて説明する。通信システム１００において使用可能な周波数帯域として、周波数帯域ｆｌｏｗと周波数帯域ｆｈｉｇｈの２つがある。２つの周波数帯域は、「ｆｌｏｗ＜ｆｈｉｇｈ」の関係にある。又、各周波数帯域ｆｌｏｗ、ｆｈｉｇｈにおいて使用可能な総送信電力は一定である。この場合、移動局４の伝搬損失と、移動局４が基地局１から送信された信号を受信したときの最大受信電力値である移動局側最大受信電力との関係は、図２に示すようになる。図２において、縦軸は、移動局側最大受信電力（ｄＢ）を表し、横軸は、移動局４の伝搬損失値（ｄＢ）を表す。
【００５３】
又、「Ｐｍｉｎ」は、移動局４と基地局１との間で通信を成立させるために移動局４が受信する受信信号の受信電力として最低限必要な受信電力（以下「必要受信電力」という）である。又、「ＰＬｌｏｗ」は、周波数帯域ｆｌｏｗの性能を示す直線５と、必要受信電力Ｐｍｉｎを示す直線８の交点における移動局４の伝搬損失値である。このように、周波数帯域ｆｌｏｗを使用した場合には、伝搬損失値ＰＬｌｏｗが大きい移動局４であっても、必要受信電力Ｐｍｉｎを確保できる。又、「ＰＬｈｉｇｈ」は、周波数帯域ｆｈｉｇｈの性能を示す直線６と、必要受信電力Ｐｍｉｎを示す直線８の交点における移動局４の伝搬損失値である。このように、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用した場合には、伝搬損失値ＰＬｈｉｇｈが小さい移動局４には、必要受信電力Ｐｍｉｎを確保できる。
【００５４】
最初に、伝搬損失値ＰＬ１を持つユーザ＃１の移動局４が基地局１に接続し、次に、伝搬損失値ＰＬ２を持つユーザ＃２の移動局４が基地局１に接続を試みる。伝搬損失値ＰＬ１は、「ＰＬ１＜ＰＬｈｉｇｈ」の関係にあり、伝搬損失値ＰＬ２は、「ＰＬｈｉｇｈ＜ＰＬ２＜ＰＬｌｏｗ」の関係にある。ユーザ＃１の移動局４は、伝搬損失値ＰＬ１が小さいため、図２中黒丸で示すように、周波数帯域ｆｌｏｗ、ｆｈｉｇｈのいずれを使用しても、必要受信電力値を確保できる。しかし、ユーザ＃２の移動局４は、伝搬損失値ＰＬ２が大きいため、図２中白丸で示すように、周波数帯域ｆｌｏｗを使用しなければ、必要受信電力値を確保できない。即ち、ユーザ＃２の移動局４は、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用した場合には、必要受信電力値を確保するために必要な送信電力が不足してしまう。このように、移動局４が一方の周波数帯域を用いた場合にしか、通信を確立できない場合がある。
【００５５】
そのため、ユーザ＃１の移動局４の使用周波数帯域として周波数帯域ｆｌｏｗを選択してしまうと、図２に示すように、ユーザ＃２の移動局４については、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用することはできない。又、周波数帯域ｆｌｏｗにおいて割当て可能な送信電力も、ユーザ＃１の移動局に割当てられることにより減少する。そのため、ユーザ＃１の移動局４が接続した後の周波数帯域ｆｌｏｗの性能を示す直線７から明らかなように、ユーザ＃２の移動局４については、ユーザ＃１の移動局４の接続後の周波数帯域ｌｏｗを使用することもできない。よって、周波数帯域ｆｈｉｇｈにおいて割当て可能な送信電力が残っているにも関わらず、新たに接続しようとするユーザ＃２の移動局４に、送信電力や通信チャネルを割当てることができず、通信を確立できない事態が生じる。
【００５６】
よって、決定部１３は、伝搬損失値ＰＬ１が伝搬損失値ＰＬ２よりも小さいユーザ＃１の移動局４の使用周波数帯域として、周波数の高い周波数帯域ｆｈｉｇｈ
を選択する。又、決定部１３は、伝搬損失値ＰＬ２が伝搬損失値ＰＬ１よりも大きいユーザ＃２の移動局４の使用周波数帯域として、周波数の低い周波数帯域ｆｈｌｏｗを選択する。
【００５７】
次に、制御装置１０を備える基地局１を用いて行ったシミュレーションについて説明する。シミュレーション条件は、使用可能な周波数帯域として、８００ＭＨｚと、１．５ＧＨｚの２つを用意し、移動局４と基地局１との間の信号の伝搬距離と、周波数に応じた減衰特性を、奥村秦式を用いて計算する。尚、奥村秦式は、桑原監修、「ディジタル移動通信」、科学技術新聞社、１９９８年６月、ｐ．３５等に示されている。計算の条件は、移動局４の高さを１．５ｍ、基地局１の高さを５０ｍとする。比較のために、図９に示した従来の制御装置４０を備える基地局についてもシミュレーションを行う。制御装置１０を備える基地局１と、制御装置４０を備える基地局の総送信電力は、同一の半径の無線エリアをカバーできるように設定する。又、無線エリア内に存在する移動局４の分布は、一様とする。この条件下で、接続できない移動局４が発生するまで、移動局４を接続させる試行を３００００回実行し、その平均を平均接続ユーザ数として求める。
【００５８】
シミュレーション結果を、図３に示す。図３において、縦軸は平均接続ユーザ数を表し、横軸は無線エリアの半径であるセル半径（ｋｍ）を表す。図３から明らかなように、制御装置１０を用いた場合（図３中点線、菱形で示される）には、従来の制御装置４０を用いた場合（図３中実線、丸で示される）に比べて、平均接続ユーザ数が増加している。このように、制御装置１０によれば、送信電力を、移動局４に効率的に割当てることができ、基地局１が送信可能な総送信電力を、各移動局に適切に配分できる。その結果、制御装置１０は、基地局１に接続できる移動局４の数を増加させることができる。
【００５９】
このような通信システム１００、基地局１、制御装置１０、通信方法によれば、決定部１３が、伝搬損失情報取得部１１が取得した移動局４と基地局１との間で送受信される信号に関する伝搬損失情報に基づいて、その移動局４に使用させる使用周波数帯域を選択する。決定部１３は、選択した使用周波数帯域において、その移動局４に割当てる送信電力及び通信チャネルを決定する。そして、無線部１５が、決定部１３が決定した移動局４に割当てる送信電力及び通信チャネルに基づいて、移動局４と信号の送受信を行う。
【００６０】
そのため、制御装置１０は、移動局４と基地局１との間の伝搬損失を考慮して、使用周波数帯域を選択することができる。よって、制御装置１０は、送信電力や通信チャネルを移動局に効率的に割当てることができる。又、制御装置１０は、基地局１が送信可能な総送信電力や、基地局１が受信可能な総受信電力を、各移動局４に適切に配分できる。そして、基地局１は、移動局４に割当てた送信電力に基づいて、移動局４と信号の送受信を行うことができる。よって、基地局１は、基地局１に接続できる移動局４の数を増やすことができ、基地局１が送信する総送信電力や、基地局１が受信する総受信電力を抑えることができる。
【００６１】
更に、制御装置１０は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を生成する閾値生成部１４を備え、決定部１３は、閾値生成部１４が生成した閾値及び伝搬損失情報取得部１１が取得した伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択できる。そのため、制御装置１０は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を用いて、容易に使用周波数帯域を選択することができる。
【００６２】
〔第２の実施の形態〕
図４に示すように、通信システム２００は、移動局４と基地局２とを備える。基地局２は、制御装置２０と、無線部２５と、アンテナ２５ａとを備える。制御装置２０は、伝搬損失情報取得部２１と、情報提供部２２と、送信電力通信チャネル決定部２３とを備える。
【００６３】
無線部２５は、既に基地局１に接続しているユーザ（以下「既接続ユーザ」という）＃１〜＃Ｎ及び新たに基地局１に接続しようとしているユーザ（以下「新規接続ユーザ」という）の移動局４から送信され、受信した受信信号を伝搬損失情報取得部２１に入力する。又、無線部２５は、アンテナ２５ａを介して、送信電力通信チャネル決定部２３の決定に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４と信号の送受信を行う。具体的には、無線部２５は、送信電力通信チャネル決定部２３から、送信電力通信チャネル決定部２３が決定した既接続ユーザ＃１割当て送信電力情報〜既接続ユーザ＃Ｎ割当て送信電力情報、新規接続ユーザ割当て送信電力情報、既接続ユーザ＃１割当て通信チャネル情報〜既接続ユーザ＃Ｎ割当て通信チャネル情報、新規接続ユーザ割当て通信チャネル情報を取得する。無線部１５は、取得した割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４と信号の送受信を行う。
【００６４】
伝搬損失情報取得部２１は、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４それぞれについて、伝搬損失情報を取得する。伝搬損失情報取得部２１は、取得した既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報を、送信電力通信チャネル決定部２３に入力する。伝搬損失情報取得部２１は、各既接続ユーザ＃１〜＃Ｎの伝搬損失情報を取得する既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ毎の既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報取得部２１１〜既接続ユーザ＃Ｎの伝搬損失情報取得部２１Ｎと、新規接続ユーザの伝搬損失情報を取得する新規接続ユーザ伝搬損失情報取得部２１０とを備える。
【００６５】
既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報取得部２１１〜既接続ユーザ＃Ｎの伝搬損失情報取得部２１Ｎ、新規接続ユーザ伝搬損失情報取得部２１０は、それぞれ、受信電力計算部２１ａと、基準電力値保持部２１ｂと、伝搬損失推定部２１ｃとを備える。図４に示す受信電力計算部２１ａ、基準電力値保持部２１ｂ、伝搬損失推定部２１ｃは、図１に示す受信電力計算部１１ａ、基準電力値保持部１１ｂ、伝搬損失推定部１１ｃと実質的に同様である。
【００６６】
既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報取得部２１１〜既接続ユーザ＃Ｎの伝搬損失情報取得部２１Ｎ、新規接続ユーザ伝搬損失情報取得部２１０は、それぞれ、既接続ユーザの受信電力＃１〜＃Ｎ、新規接続ユーザの受信電力に基づいて、伝搬損失値や送受信間距離を推定することにより、伝搬損失情報を取得する。既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報取得部２１１〜既接続ユーザ＃Ｎの伝搬損失情報取得部２１Ｎ、新規接続ユーザ伝搬損失情報取得部２１０は、それぞれ、取得した伝搬損失情報を送信電力通信チャネル決定部２３に入力する。
【００６７】
情報提供部２２は、帯域＃１の情報提供部２２１〜帯域＃Ｆの情報提供部２２Ｆを備える。又、帯域＃１の情報提供部２２１〜帯域＃Ｆの情報提供部２２Ｆは、それぞれ割当て可能送信電力情報提供部２２ａと、割当て通信チャネル情報提供部２２ｂとを備える。情報提供部２２、帯域＃１の情報提供部２２１〜帯域＃Ｆの情報提供部２２Ｆ、割当て可能送信電力情報提供部２２ａ、割当て通信チャネル情報提供部２２ｂは、送信電力通信チャネル決定部２３に情報を入力する以外は、図１に示した情報提供部１２、帯域＃１の情報提供部１２１〜帯域＃Ｆの情報提供部１２Ｆ、割当て可能送信電力情報提供部１２ａ、割当て通信チャネル情報提供部１２ｂと実質的に同様である。
【００６８】
送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失情報取得部２１が取得した既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４について、使用周波数帯域を選択し、選択した各使用周波数帯域において、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４に割当てる送信電力を決定する決定手段である。又、送信電力通信チャネル決定部２３は、選択した各使用周波数帯域において、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４に割当てる通信チャネルも決定する。
【００６９】
即ち、送信電力通信チャネル決定部２３は、新規接続ユーザの移動局４だけでなく、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎの移動局４を含む基地局２に接続することになる全ての移動局４について、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当て、通信チャネルの割当てを行う。そのため、送信電力通信チャネル決定部２３は、基地局２に接続する移動局４の変動に応じて、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当て、通信チャネルの割当てを行うことになる。
【００７０】
送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失情報取得部２１から、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報を取得する。又、送信電力通信チャネル決定部２３は、情報提供部２２から、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を取得する。送信電力通信チャネル決定部２３は、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報及び各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４について、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当て、通信チャネルの割当てを行う。
【００７１】
送信電力通信チャネル決定部２３は、例えば、基地局１に接続する移動局の数が最大となるように、有限な使用周波数帯域の選択、有限な送信電力の割当て、有限な通信チャネルの割当てを行う。このような選択、割当ては、整数計画問題と捉えることができる。そのため、例えば、送信電力通信チャネル決定部２３は、分岐限定法や貪欲アルゴリズムを適用して、選択、割当ての解を求めることができる。例えば、貪欲アルゴリズムは、単位当たりの負荷の小さいものから順番に選択、割り当てを行う方法である。これによれば、必ずしも最適な解を得られるという保証がない近似アルゴリズムではあるものの、短い計算時間で解を得ることができる。
【００７２】
具体的には、送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失よる負荷については、それを補う送信電力を負荷のパラメータとする。送信電力が小さいほど、伝搬損失による負荷は小さくなる。又、送信電力通信チャネル決定部２３は、使用周波数帯域による負荷については、その周波数を負荷のパラメータとする。利用可能範囲の観点から、利用可能範囲が狭くなる高い周波数ほど、使用周波数帯域による負荷は小さくなる。そのため、送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失が小さく、１つの移動局４と基地局２とが信号を送受信するために必要な送信電力が小さい移動局４の順に、周波数が高い周波数帯域の順に、使用周波数帯域の通信チャネルを割当てていく。そして、送信電力通信チャネル決定部２３は、各移動局４に、割当てた通信チャネルの使用周波数帯域において、送信電力を割当てる。これにより、送信電力通信チャネル決定部２３は、短時間で適切な使用周波数帯域の選択、送信電力の割当て、通信チャネルの割当てを行うことができる。又、このように、送信電力通信チャネル決定部２３は、使用周波数帯域の選択と、その使用周波数帯域における通信チャネルの割当てを同時に行うことができる。
【００７３】
又、制御装置２０は、図５に示す送信電力通信チャネル決定部２３を用いることができる。送信電力通信チャネル決定部２３は、ユーザ並び替え部２３ａと、割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂと、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃと、ユーザ再並び替え部２３ｄとを備える。
【００７４】
ユーザ並び替え部２３ａは、伝搬損失情報に基づいて、移動局４の順番を並び替えるユーザ並び替え手段である。ユーザ並び替え部２３ａは、伝搬損失情報取得部２１から、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎの伝搬損失情報及び新規接続ユーザの伝搬損失情報を取得する。このとき、ユーザ並び替え部２３ａは、新規接続ユーザ、既接続ユーザ＃１、既接続ユーザ＃２、・・・、既接続ユーザ＃Ｎの順番で、伝搬損失情報を取得する。ユーザ並び替え部２３ａは、取得した伝搬損失情報に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の順番を、伝搬損失値や送受信間距離の小さい順に並び替える。ユーザ並び替え部２３ａは、並び替えた既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の順番を、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃに入力する。
【００７５】
割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、周波数に基づいて、周波数帯域の順番を並び替える帯域並び替え手段である。割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、周波数に基づいて、単に周波数帯域の順番を並び替えるのではなく、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネル単位で並び替える。割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、情報提供部２２から、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を取得する。割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、取得した割当て可能通信チャネル情報に基づいて、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネルの順番を、周波数の高い順に並び替える。割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、並び替えた各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネルの順番を、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃに入力する。
【００７６】
送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、ユーザ並び替え部２３ａにより並び替えられた移動局４の順番及び割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂにより並び替えられた周波数帯域に基づいて、移動局４に使用周波数帯域を順次割当てて、使用周波数帯域を選択する割当て手段である。送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、伝搬損失値や送受信間距離の小さい順に並び替えられた移動局４の順に、周波数の高い順に並び替えられた各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネルの順で、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信チャネルを割当てていく。これにより、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、伝搬損失が小さいユーザの移動局４から順に、高い周波数の周波数帯域の通信チャネルを割当てていくことになる。又、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、使用周波数帯域の選択と、その使用周波数帯域における通信チャネルの割当てを同時に行うことになる。
【００７７】
次に、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、情報提供部２２から取得した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報に基づいて、各移動局４に、割当てた通信チャネルの使用周波数帯域において、送信電力を割当てる。送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、並び替えられたままの状態の移動局４の順番で、各移動局４と、割当てられた送信電力及び通信チャネルとを対応付けた既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報を、ユーザ再並び替え部２３ｄに入力する。
【００７８】
ユーザ再並び替え部２３ｄは、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報を、送信電力通信チャネル決定部２３に、伝搬損失情報が入力された最初の移動局４の順番に並べ替える。即ち、ユーザ再並び替え部２３ｄは、新規接続ユーザ、既接続ユーザ＃１、既接続ユーザ＃２、・・・、既接続ユーザ＃Ｎの順番に、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報を並び替える。ユーザ再並び替え部２３ｄは、並び替えた既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報を、無線部２５に入力する。
【００７９】
図５に示すような送信電力通信チャネル決定部２３によれば、制御装置２０は、伝搬損失情報に基づいて並び替えられた移動局４の順番及び周波数に基づいて並び替えられた周波数帯域の順番に基づいて、移動局４に使用周波数帯域を順次割当てていくことができる。そのため、制御装置２０は、基地局２に接続することになる全ての移動局４について、短時間で容易に伝搬損失を考慮した使用周波数帯域の選択を行うことができる。しかも、図１に示した制御装置１０のように、閾値を生成し、帯域選択情報を生成する必要がないため、制御装置２０の制御負荷も軽減できる。
【００８０】
尚、送信電力通信割当て部２３ｃは、更に、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎの移動局４には、既に割当てている通信チャネルを優先して割当てるようにしてもよい。これによれば、基地局２は、通信の接続を維持することができ、使用周波数帯域の選択、送信電力や通信チャネルの割当ての作業量を低減することができる。
【００８１】
このようにして、制御装置２０によって決定された割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、無線部２５は、移動局４と通信を行う。
【００８２】
次に、送信電力通信チャネル決定部２３が行う使用周波数帯域の選択について、図６を用いて説明する。通信システム２００において使用可能な周波数帯域として、周波数帯域ｆｌｏｗと周波数帯域ｆｈｉｇｈの２つがある。この場合、移動局４の伝搬損失と、移動局４が基地局２から送信された信号を受信したときの最大受信電力値である移動局側最大受信電力との関係は、図６に示すようになる。図６において、縦軸は、移動局側最大受信電力（ｄＢ）を表し、横軸は、移動局４の伝搬損失値（ｄＢ）を表す。２つの周波数帯域ｆｌｏｗ、ｆｈｉｇｈの条件、周波数帯域ｆｌｏｗの性能を示す直線５、周波数帯域ｆｈｉｇｈの性能を示す直線６、必要受信電力Ｐｍｉｎを示す直線８及び「Ｐｍｉｎ」、「ＰＬｌｏｗ」、「ＰＬｈｉｇｈ」の意味は、図２と同様である。
【００８３】
図６では、既に伝搬損失ＰＬ１を持つユーザ＃１及び伝搬損失ＰＬ２を持つユーザ＃２の移動局４が基地局２に接続している。ユーザ＃１及びユーザ＃２の移動局４は、周波数帯域ｆｌｏｗの通信チャネルを使用して通信を行っている。そして、伝搬損失値ＰＬ３を持つユーザ＃３の移動局４が基地局２に接続を試みる。伝搬損失値ＰＬ１，ＰＬ２は「ＰＬ１＜ＰＬ２＜ＰＬｈｉｇｈ」の関係にあり、伝搬損失値ＰＬ３は、「ＰＬｈｉｇｈ＜ＰＬ３＜ＰＬｌｏｗ」の関係にある。
【００８４】
既接続ユーザであるユーザ＃１，＃２の移動局４は、伝搬損失値ＰＬ１，ＰＬ２が小さいため、図６中黒丸で示すように、周波数帯域ｆｌｏｗ、ｆｈｉｇｈのいずれを使用しても、必要受信電力値を確保できる。しかし、新規接続ユーザであるユーザ＃３の移動局４は、伝搬損失値ＰＬ３が大きいため、図６中白丸で示すように、周波数帯域ｆｌｏｗを使用しなければ、必要受信電力値を確保できない。即ち、新規接続ユーザであるユーザ＃３の移動局４は、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用した場合には、必要受信電力値を確保するために必要な送信電力が不足してしまう。
【００８５】
そのため、既接続ユーザであるユーザ＃１，＃２の移動局４の使用周波数帯域を周波数帯域ｆｌｏｗから変更しない場合には、図６に示すように、新規接続ユーザであるユーザ＃３の移動局４については、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用することはできない。又、周波数帯域ｆｌｏｗにおいて割当て可能な送信電力も、ユーザ＃１，＃２の移動局に割当てられることにより減少する。そのため、ユーザ＃１，＃２の移動局４が接続した後の周波数帯域ｆｌｏｗの性能を示す直線９から明らかなように、ユーザ＃３の移動局４については、ユーザ＃１，＃２の移動局４の接続後の周波数帯域ｌｏｗを使用することもできない。よって、周波数帯域ｆｈｉｇｈにおいて割当て可能な送信電力が残っているにも関わらず、新規接続ユーザであるユーザ＃３の移動局４に、送信電力や通信チャネルを割当てることができず、通信を確立できない事態が生じる。
【００８６】
よって、送信電力通信チャネル決定部２３は、新規接続ユーザである＃３だけでなく、既接続ユーザである＃１，２についても、使用周波数帯域の選択、送信電力や通信チャネルの割当てを行う。具体的には、送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失値ＰＬ１、ＰＬ２が伝搬損失値ＰＬ３よりも小さい既接続ユーザであるユーザ＃１，＃２の移動局４の使用周波数帯域として、周波数の高い周波数帯域ｆｈｉｇｈを新たに選択する。そして、送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失値ＰＬ３が伝搬損失値ＰＬ１、ＰＬ２よりも大きいユーザ＃３の移動局４の使用周波数帯域として、これまで既接続ユーザが使用していた周波数の低い周波数帯域ｆｈｌｏｗを選択する。
【００８７】
次に、制御装置２０を備える基地局２を用いて行ったシミュレーションについて説明する。シミュレーション条件は、図３と同様である。シミュレーション結果を、図３に示す。図３から明らかなように、制御装置２０を用いた場合（図３中一点鎖線、四角形で示される）には、従来の制御装置４０を用いた場合（図３中実線、丸で示される）に比べて、平均接続ユーザ数が増加している。又、制御装置２０を用いた場合には、制御装置１０を用いた場合（図３中点線、菱形で示される）よりも、更に平均接続ユーザ数が増加している。
【００８８】
このように、制御装置２０によれば、送信電力を、基地局２に接続する移動局４の変動に応じて、移動局４に効率的に割当てることができ、基地局２が送信可能な総送信電力を、常に各移動局４に適切に配分できる。その結果、制御装置１０は、基地局１に接続できる移動局４の数を増加させることができる。
【００８９】
このような通信システム２００、基地局２、制御装置２０、通信方法によれば、送信電力通信チャネル決定部２３が、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４について、使用周波数帯域を選択し、割当てる送信電力を決定する。そのため、制御装置２０は、基地局２に接続することになる全ての移動局４を考慮して、各移動局４の使用周波数帯域、各移動局に割当てる送信電力を決定できる。よって、制御装置２０は、基地局２に接続する移動局４の変動に応じて、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当てを見直し、基地局２が送信可能な総送信電力を、常に各移動局４に適切に配分できる。その結果、基地局２は、基地局２に接続できる移動局４の数を更に増やすことができ、基地局２が送信する総送信電力や、基地局２が受信する総受信電力を更に抑えることができる。
【００９０】
〔第３の実施の形態〕
図７に示すように、通信システム３００は、移動局４と基地局３とを備える。基地局３は、制御装置３０と、無線部３５と、アンテナ３５ａとを備える。制御装置３０は、伝搬損失情報取得部３１と、情報提供部３２と、送信電力通信チャネル決定部３３とを備える。
【００９１】
無線部３５は、移動局４から送信され、受信した受信信号を伝搬損失情報取得部３１に入力する。又、無線部３５は、移動局４から送信された移動局側干渉電力情報を受信する。干渉電力情報は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合の干渉電力に関する情報である。移動局側干渉電力情報は、移動局４が基地局３から送信され、受信する各周波数帯域＃１〜＃Ｆの受信信号における干渉信号電力に関する情報である。移動局側干渉電力情報には、例えば、移動局４が受信した受信信号について測定した干渉信号電力値等がある。無線部３５は、移動局４が各周波数帯域＃１〜＃Ｆの信号を受信した場合の移動局側干渉電力情報として、周波数帯域＃１〜＃Ｆの移動局側干渉電力情報を受信する。無線部３５は、受信した周波数帯域＃１〜＃Ｆの移動局側干渉電力情報を、送信電力通信チャネル決定部３３に入力する。又、無線部３５は、アンテナ３５ａを介して、送信電力通信チャネル決定部３３の決定に基づいて、移動局４と信号の送受信を行う。
【００９２】
伝搬損失情報取得部３１は、受信電力計算部３１ａと、基準電力値保持部３１ｂと、伝搬損失推定部３１ｃとを備える。図７に示す伝搬損失情報取得部３１、受信電力計算部３１ａ、基準電力値保持部３１ｂ、伝搬損失推定部３１ｃは、取得した伝搬損失情報を、送信電力通信チャネル決定部３３に入力する以外は、図１に示す伝搬損失情報取得部１１、受信電力計算部１１ａ、基準電力値保持部１１ｂ、伝搬損失推定部１１ｃと実質的に同様である。
【００９３】
情報提供部３２は、帯域＃１の情報提供部３２１〜帯域＃Ｆの情報提供部３２Ｆを備える。又、帯域＃１の情報提供部３２１〜帯域＃Ｆの情報提供部３２Ｆは、それぞれ割当て可能送信電力情報提供部３２ａと、割当て通信チャネル情報提供部３２ｂと、基地局側干渉電力情報提供部３２ｃとを備える。割当て可能送信電力情報提供部３２ａ、割当て通信チャネル情報提供部３２ｂは、送信電力通信チャネル決定部３３に情報を入力する以外は、図１に示した割当て可能送信電力情報提供部１２ａ、割当て通信チャネル情報提供部１２ｂと実質的に同様である。
【００９４】
基地局側干渉電力情報提供部３２ｃは、周波数帯域＃１〜＃Ｆ毎に設けられる。帯域＃１の情報提供部３２１〜帯域＃Ｆの情報提供部３２Ｆの基地局側干渉電力情報提供部３２ｃはそれぞれ、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの基地局側干渉電力情報を提供する。基地局側干渉電力情報は、基地局３が移動局３から送信され、受信する各周波数帯域＃１〜＃Ｆの受信信号における干渉信号電力に関する情報である。基地局側干渉電力情報提供部３２ｃは、新規接続ユーザの移動局４に割当てられる割当て可能な各通信チャネルにとって、干渉信号となる基地局３が現在移動局４から受信している受信信号の受信電力の総和を計算することにより、基地局側干渉電力情報として、基地局３が受信する干渉信号電力値を求めることができる。例えば、基地局３が無線アクセス方式としてＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を採用している場合、基地局側干渉電力情報提供部３２ｃは、他の基地局がカバーする無線エリアにおいて、基地局３が割当て可能な通信チャネルと同一のタイムスロットを用いて信号を送信する移動局から、基地局３が受信する受信信号の受信電力を測定することにより、基地局３が受信する干渉信号電力値を求めることができる。基地局側干渉電力情報提供部３２ｃは、求めた干渉信号電力値等の基地局側干渉電力情報を、送信電力通信チャネル決定部３３に入力する。
【００９５】
送信電力通信チャネル決定部３３は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断し、判断した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質に基づいて、使用周波数帯域を選択する決定手段である。又、送信電力通信チャネル決定部３３は、選択した各使用周波数帯域において、移動局４に割当てる通信チャネルも決定する。
【００９６】
送信電力通信チャネル決定部３３は、図８に示すように、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆと、通信品質比較部３３ｃとを備える。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆはそれぞれ、各周波数帯域＃１〜＃Ｆについて、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断する。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、伝搬損失情報取得部３１から移動局４の伝搬損失情報を取得する。又、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、無線部３５から周波数帯域＃１〜＃Ｆの移動局側干渉電力情報を取得する。又、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、情報提供部３２から各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報、割当て可能通信チャネル情報、基地局側干渉電力情報を取得する。
【００９７】
帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、取得した伝搬損失情報、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報、移動局側干渉電力情報、基地局側干渉電力情報に基づいて通信品質を判断する。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、移動局４側で信号を受信した場合の通信品質、基地局３側で信号を受信した場合の通信品質の両方を判断するほうが好ましいが、どちらか一方のみを判断してもよい。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、判断した各周波数帯域の通信品質を、通信品質比較部３３ｃに入力する。
【００９８】
帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆはそれぞれ、ＳＩＮＲ計算部３３ａと、等化特性推定部３３ｂとを備える。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３ＦのＳＩＮＲ計算部３３ａは、各周波数帯域＃１〜＃Ｆについて、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合のＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Power Ratio）を計算し、通信品質を判断する。ＳＩＮＲ計算部３３ａは、伝搬損失情報、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報、移動局側干渉電力情報、基地局側干渉電力情報を取得する。ＳＩＮＲ計算部３３ａは、取得した伝搬損失情報、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報、移動局側干渉電力情報、基地局側干渉電力情報に基づいて、ＳＩＮＲを計算する。尚、ＳＩＮＲ計算部３３ａは、ＳＩＮＲを計算するために必要な雑音電力等の値を予め保持しておく。ＳＩＮＲ計算部３３ａは、計算したＳＩＮＲを等化特性推定部３３ｂに入力する。又、ＳＩＮＲ計算部３３ａには、取得した割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を、通信品質比較部３３ｃに入力する。
【００９９】
等化特性推定部３３ｂは、求めたＳＩＮＲについて、更に、移動局４や基地局３が備える等化器や空間ダイバーシチ合成のための構成等、通信品質に影響を与える構成の効果を考慮したＳＩＮＲを求め、最終的な通信品質の判断を行う。等化特性推定部３３ｂは、例えば、移動局４や基地局３が空間ダイバーシチ合成のための複数のアンテナ素子を備えている場合、それによる通信品質の改善効果に基づいて通信品質の判断を行う。移動局４や基地局３は、複数のアンテナ素子として、全ての周波数帯域＃１〜＃Ｆを受信できるものを備える。しかし、使用周波数帯域によって波長で規格化したアンテナ素子間隔が変動し、空間ダイバーシチ合成による改善効果が変化する。そのため、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆの等化特性推定部３３ｂは、改善効果の変化に基づいて、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおける通信品質を判断し、判断した通信品質を通信品質比較部３３ｃに入力する。
【０１００】
通信品質比較部３３ｃは、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆが判断した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質を比較し、使用周波数帯域を選択する。通信品質比較部３３ｃは、等化特性推定部３３ｂから通信品質を取得する。例えば、通信品質比較部３３ｃは、取得した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質を比較し、最も通信品質の良い周波数帯域を使用周波数帯域として選択する。このようにして制御装置３０は、干渉電力情報を考慮して通信品質を判断し、使用周波数帯域を選択できる。
【０１０１】
次に、通信品質比較部３３ｃは、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる送信電力及び通信チャネルを決定する。通信品質比較部３３ｃは、ＳＩＮＲ計算部３３ａを介して、情報提供部３３から、割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を取得する。通信品質比較部３３ｃは、選択した周波数帯域の割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報に基づいて、移動局４に割当てる送信電力及び通信チャネルを決定する。
【０１０２】
このようにして、制御装置３０によって決定された割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、無線部３５は、移動局４と通信を行う。
【０１０３】
このような通信システム３００、基地局３、制御装置３０及び通信方法によれば、送信電力通信チャネル決定部２３が、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断し、その判断した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質に基づいて、使用周波数帯域を選択することができる。そのため、制御装置３０は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質を考慮して、より移動局４に適した使用周波数帯域を選択できる。
【０１０４】
〔変更例〕
本発明は、上記第１〜第３の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。図１、図４、図７に示した伝搬損失情報取得部１１，２１，３１ではなく、無線部１５，２５，３５等の送受信手段が、移動局４からの伝搬損失情報の通知を受信することにより、伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段として機能するようにしてもよい。
【０１０５】
又、図１、図７に示した決定部１３、送信電力通信チャネル決定部３３が、図４に示した制御装置２０と同様にして、既接続ユーザ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報に基づいて、既接続ユーザ及び新規接続ユーザの移動局４について、使用周波数帯域の選択、送信電力及び通信チャネルの割当てを行うようにしてもよい。
【０１０６】
又、図７に示した制御装置３０では、送信電力通信チャネル決定部３３が、干渉電力情報として移動局側干渉電力情報及び基地局側干渉電力情報の両方を用いているが、いずれか一方のみを用いてもよい。移動局側干渉電力情報を用いない場合には、無線部３５は、移動局側干渉電力情報を受信する必要がなく、基地局側干渉電力情報を用いない場合には、制御装置３０は、基地局側干渉電力情報提供部３２ｃを備えなくてもよい。又、図７に示した送信電力通信チャネル決定部３３は、通信品質として、ＳＩＮＲ以外に、ＳＩＲ（Signal to Interference Power Ratio）やＣＩＲ（Carrier to Interference Power Ratio）、ビット誤り率やフレーム誤り率等を判断するようにしてもよい。
【０１０７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力を、移動局に効率的に割当てることができる制御装置、基地局、通信システム及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る移動局の伝搬損失と移動局側最大受信電力との関係を示すグラフ図である。
【図３】本発明の第１、第２の実施の形態に係るシミュレーション結果を示すグラフ図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る送信電力通信チャネル決定部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る移動局の伝搬損失と移動局側最大受信電力との関係を示すグラフ図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る送信電力通信チャネル決定部の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
基地局
４ 移動局
１０，２０，３０，４０ 制御装置
１１，２１，３１，４１ 伝搬損失情報取得部
１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ 受信電力計算部
１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ 基準電力値保持部
１１ｃ，２１ｃ，３１ｃ，４１ｃ 伝搬損失推定部
１２，２２，３２ 情報提供部
１２１，２２１，３２１，４２１〜１２Ｆ，２２Ｆ，３２Ｆ，４２Ｆ 帯域＃１の情報提供部〜帯域＃Ｆの情報提供部
１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ 割当て可能送信電力情報提供部
１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ 割当て可能通信チャネル情報提供部
１３ 決定
１３ａ 割当て送信電力決定部
１３ｂ 割当て通信チャネル決定部
１３ｃ 帯域選択信号生成部
１３ｄ 帯域選択部
１４ 閾値生成部
１５，２５，３５ 無線部
１５ａ，２５ａ，３５ａ アンテナ
２３，３３，４３ 送信電力通信チャネル決定部
２３ａ ユーザ並び替え部
２３ｂ 割当て可能通信チャネル並び替え部
２３ｃ 送信電力通信チャネル割当て部
２３ｄ ユーザ再並び替え部
３２ｃ 基地局側干渉電力情報提供部
３３ａ ＳＩＮＲ計算部
３３ｂ 等化特性推定部
３３ｃ 通信品質比較部
４４ 乱数生成部
１００，２００，３００ 通信システム
２１０ 新規接続ユーザの伝搬損失情報提供部
２１１〜２１Ｆ 既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報提供部〜既接続ユーザ＃Ｆの伝搬損失情報提供部
３３１〜３３３Ｆ 帯域＃１の通信品質判断部〜帯域＃Ｆの通信品質判断部
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御装置、基地局、通信システム及び通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基地局は、図９に示す制御装置４０を備える（例えば、非特許文献１参照）。基地局と移動局が通信を行う場合、まず、制御装置４０の送信電力通信チャネル決定部４３は、乱数生成部４４から乱数情報を取得する。乱数生成部４４は、予め用意された乱数を用いて、移動局が使用する使用周波数帯域を選択するための乱数情報を生成し、送信電力通信チャネル決定部４３に入力する。そして、送信電力通信チャネル決定部４３は、取得した乱数情報に基づいて使用周波数を選択する。これにより、送信電力通信チャネル決定部４３は、乱数によって決まる各使用周波数帯域を選択する確率に従って、使用周波数帯域を選択する。
【０００３】
次に、送信電力通信チャネル決定部４３は、帯域＃１の情報提供部４２１〜帯域＃Ｆの情報提供部４２Ｆの割当て可能送信電力情報提供部４２ａと、割当て可能通信チャネル情報提供部４２ｂから、各周波数帯域において割当て可能な通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報及び各周波数帯域において割当て可能な送信電力に関する割当て可能送信電力情報を取得する。そして、送信電力通信チャネル決定部４３は、割当て可能通信チャネル情報に基づいて、選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる通信チャネルを決定する。
【０００４】
次に、伝搬損失情報取得部４１が、伝搬損失情報を取得する。具体的には、受信電力計算部４１ａが、移動局から送信され、基地局が受信した受信信号の受信電力を計算する。伝搬損失推定部４１ｃは、受信電力計算部４１ａから受信電力に関する受信電力情報を取得する。又、伝搬損失推定部４１ｃは、基準電力値保持部４１ｂから、基準電力値等の基準電力情報を取得する。そして、伝搬損失推定部４１ｃは、移動局と基地局との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失を推定する。
【０００５】
送信電力通信チャネル決定部４３は、伝搬損失情報取得部４１から、伝搬損失値等の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する。そして、送信電力通信チャネル決定部４３は、取得した伝搬損失情報及び割当て可能送信電力情報に基づいて、移動局に割当てる基地局が移動局に信号を送信する送信電力を決定する。
【０００６】
尚、送信電力通信チャネル決定部４３は、選択した使用周波数帯域に割当て可能な通信チャネルがない場合や、選択した使用周波数帯域では十分な送信電力を確保できない場合には、再度、使用周波数帯域を選択するための再割当て情報を乱数生成部４４に入力する。乱数生成部４４は、再度乱数情報を生成する。そして、送信電力通信チャネル決定部４３は、再度、乱数生成部４４から取得した乱数情報に基づいて、使用周波数帯域を選択し直す。
【０００７】
このようにして、制御装置４０によって決定された移動局に割当てる割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、基地局は、移動局と通信を行う。
【０００８】
【非特許文献１】
池下、外２名，「１．５ＧＨｚ帯域共用８００ＭＨｚ方式特集 システム概要」，ＮＴＴＤｏＣｏＭｏテクニカルジャーナル，株式会社ＮＴＴドコモ，２００２年４月，第１０巻，第１号，ｐ．６−１４
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の周波数帯域を使用して通信を行う場合、使用周波数帯域に応じて信号を送受信した場合の伝搬損失が異なる。具体的には、使用周波数帯域が高いほど伝搬損失は大きくなり、使用周波数帯域が低いほど伝搬損失は小さくなる。しかし、従来の制御装置４０では、予め用意された乱数を用いて、その乱数によって決まる各使用周波数帯域を選択する確率に従って、使用周波数帯域を選択していた。その後、制御装置４０は、その使用周波数帯域において送信電力を割当てていた。
【００１０】
このように、制御装置４０では、各移動局の伝搬損失が全く考慮されずに使用周波数帯域の選択が行われていた。そのため、制御装置４０では、伝搬損失によって異なってくる信号の送信に必要な送信電力の割当てが効率的に行えなかった。よって、制御装置４０は、基地局が送信可能な総送信電力や、基地局が受信可能な総受信電力を、各移動局に適切に配分できない問題点があった。その結果、基地局に接続できる移動局の数が減少したり、基地局が送信する総送信電力や、基地局が受信する総受信電力が増大したりする問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明は、移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力を、移動局に効率的に割当てることができる制御装置、基地局、通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る制御装置は、移動局と基地局との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段と、伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、その選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
このような制御装置によれば、決定手段が、伝搬損失情報取得手段が取得した移動局と基地局との間で送受信される信号に関する伝搬損失情報に基づいて、その移動局に使用させる使用周波数帯域を選択する。そして、決定手段が、選択した使用周波数帯域において、その移動局に割当てる送信電力を決定する。そのため、制御装置は、移動局と基地局との間の伝搬損失を考慮して、使用周波数帯域を選択することができる。よって、制御装置は、送信電力を移動局に効率的に割当てることができる。尚、移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力には、基地局が移動局に信号を送信する送信電力や、移動局が基地局に信号を送信する送信電力がある。
【００１４】
更に、制御装置は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を生成する閾値生成手段を備え、決定手段は、閾値生成手段が生成した閾値及び伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択することが好ましい。これによれば、制御装置は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を用いて、容易に使用周波数帯域を選択することができる。
【００１５】
又、閾値生成手段は、基地局がカバーする無線エリア内に存在する移動局に関する伝搬損失情報に基づいて、閾値を生成することが好ましい。これによれば、制御装置は、実際に無線エリア内に存在する移動局に関する伝搬損失情報を考慮して、使用周波数帯域の選択をできる。
【００１６】
更に、決定手段は、既に基地局に接続している移動局及び新たに基地局に接続する移動局について、使用周波数帯域を選択し、割当てる送信電力を決定することが好ましい。これによれば、制御装置は、基地局に接続することになる全ての移動局を考慮して、各移動局の使用周波数帯域、各移動局に割当てる送信電力を決定できる。よって、制御装置は、基地局に接続する移動局の変動に応じて、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当てを行うことができる。その結果、制御装置は、常に最適な送信電力の移動局への配分を行うことができる。
【００１７】
このような決定手段としては、伝搬損失情報に基づいて、移動局の順番を並び替えるユーザ並び替え手段と、周波数に基づいて、周波数帯域の順番を並び替える帯域並び替え手段と、ユーザ並び替え手段により並び替えられた移動局の順番及び帯域並び替え手段により並び替えられた周波数帯域の順番に基づいて、移動局に使用周波数帯域を順次割当てて、使用周波数帯域を選択する割当て手段とを備えるものを用いることができる。これによれば、制御装置は、伝搬損失情報に基づいて並び替えられた移動局の順番及び周波数に基づいて並び替えられた周波数帯域の順番に基づいて、移動局に使用周波数帯域を順次割当てていくことができる。そのため、制御装置は、基地局に接続することになる全ての移動局について、短時間で容易に伝搬損失を考慮した使用周波数帯域の選択を行うことができる。
【００１８】
決定手段は、各周波数帯域を使用して移動局と基地局との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断し、その判断した各周波数帯域の通信品質に基づいて、使用周波数帯域を選択することが好ましい。これによれば、制御装置は、各周波数帯域の通信品質を考慮して、より移動局に適した使用周波数帯域を選択できる。
【００１９】
このとき、決定手段は、各周波数帯域を使用して移動局と基地局との間で信号を送受信した場合の干渉電力に関する干渉電力情報を取得し、取得した干渉電力情報及び伝搬損失情報に基づいて通信品質を判断することが好ましい。これによれば、制御装置は、干渉電力情報を考慮して通信品質を判断し、使用周波数帯域を選択できる。
【００２０】
更に、制御装置は、各周波数帯域において割当て可能な送信電力に関する割当て可能送信電力情報を提供する情報提供手段を備え、決定手段は、情報提供手段により提供される割当て可能送信電力情報に基づいて、選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる送信電力を決定することが好ましい。又、決定手段は、選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる通信チャネルについても決定することが好ましい。
【００２１】
又、本発明に係る通信システムは、信号を送受信する移動局と基地局とを備える通信システムである。そして、その基地局は、移動局との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段と、伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、その選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる移動局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定する決定手段と、決定手段が決定した移動局に割当てる送信電力に基づいて、移動局と信号の送受信を行う送受信手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
このような本発明に係る通信システム及び基地局によれば、決定手段が、伝搬損失情報取得手段が取得した移動局と基地局との間で送受信される信号に関する伝搬損失情報に基づいて、その移動局に使用させる使用周波数帯域を選択する。決定手段は、選択した使用周波数帯域において、その移動局に割当てる送信電力を決定する。そして、送受信手段は、決定手段が決定した移動局に割当てる送信電力に基づいて、移動局と信号の送受信を行う。そのため、基地局は、移動局と基地局との間の伝搬損失を考慮して、使用周波数帯域を選択し、送信電力を移動局に効率的に割当てることができる。そして、基地局は、移動局に割当てた送信電力に基づいて、移動局と信号の送受信を行うことができる。よって、基地局は、基地局に接続できる移動局の数を増やすことができ、基地局が送信する総送信電力や、基地局が受信する総受信電力を抑えることができる。
【００２３】
又、本発明に係る通信方法は、基地局が、移動局と基地局との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得するステップと、基地局が、取得した伝搬損失情報に基づいて、移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、その選択した使用周波数帯域において、移動局に割当てる移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定するステップとを有することを特徴とする。
【００２４】
又、記基地局が、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を生成するステップを有し、決定するステップにおいて、基地局が、生成した閾値及び取得した伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択することが好ましい。又、決定するステップにおいて、基地局が、既に基地局に接続している移動局及び新たに基地局に接続する移動局について、使用周波数帯域を選択し、送信電力を決定することが好ましい。更に、決定するステップにおいて、基地局が、各周波数帯域を使用して移動局と前記基地局との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断し、判断した各周波数帯域の通信品質に基づいて、使用周波数帯域を選択することが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
〔第１の実施の形態〕
図１に示すように、通信システム１００は、移動局４と基地局１とを備える。移動局４と基地局１は、信号を送受信する。基地局１は、制御装置１０と、無線部１５と、アンテナ１５ａとを備える。制御装置１０は、伝搬損失情報取得部１１と、情報提供部１２と、決定部１３と、閾値生成部１４とを備える。
【００２７】
無線部１５は、移動局４と信号の送受信を行う送受信手段である。無線部１５は、アンテナ１５ａを介して、移動局４と信号の送受信を行う。無線部１５は、移動局４から送信され、受信した受信信号を伝搬損失情報取得部１１に入力する。又、無線部１５は、決定部１３の決定に基づいて、移動局４と信号の送受信を行う。具体的には、無線部１５は、決定部１３から、決定部１３が決定した各移動局４に割当てる送信電力に関する割当て送信電力情報及び各移動局４に割当てる通信チャネルに関する割当て通信チャネル情報を取得する。無線部１５は、取得した割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、移動局４と信号の送受信を行う。
【００２８】
伝搬損失情報取得部１１は、移動局４と基地局１との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段である。伝搬損失は、信号を送受信する移動局４と基地局１との間の距離、即ち、送受信間距離に依存する。そのため、伝搬損失情報には、例えば、伝搬損失値や送受信間距離がある。伝搬損失情報取得部１１は、受信電力計算部１１ａと、基準電力値保持部１１ｂと、伝搬損失推定部１１ｃとを備える。
【００２９】
移動局４は、基地局１に接続する時や発呼時に、基地局１に基準信号を送信する。基準信号は、基地局１においてその電力値や周波数が既知の信号系列である。無線部１５が、移動局４から送信された基準信号を受信すると、その受信信号が受信電力計算部１１ａに入力される。受信電力計算部１１ａは、無線部１５から取得した受信信号に対して復調処理を行い、移動局４から送信された基準信号の受信信号を検出する。受信電力計算部１１ａは、検出した移動局４の受信信号からその受信電力値を計算する。受信電力計算部１１ａは、計算した基準信号の受信信号の受信電力値に関する受信電力情報を、伝搬損失推定部１１ｃに入力する。
【００３０】
基準電力値保持部１１ｂは、基準信号に関する情報を保持する。基準電力値保持部１１ｂは、基準信号の電力値（以下「基準電力値」という）や周波数を保持する。伝搬損失推定部１１ｃは、伝搬損失値を推定する。具体的には、伝搬損失推定部１１ｃは、受信電力計算部１１ａから受信電力情報を取得する。伝搬損失推定部１１ｃは、基準電力値保持部１１ｂから、基準電力値を基準電力情報として取得する。伝搬損失推定部１１ｃは、取得した受信電力値と基準電力値とを比較して伝搬損失値を推定する。具体的には、伝搬損失推定部１１ｃは、受信電力値と基準電力値の差を計算することにより、伝搬損失値を推定する。伝搬損失推定部１１ｃは、推定した伝搬損失値等の伝搬損失に関する伝搬損失情報を決定部１３に入力する。
【００３１】
このように、伝搬損失情報取得部１１は、基準信号の受信信号の受信電力や基準電力値に基づいて伝搬損失値を推定することにより、伝搬損失情報を取得する。尚、伝搬損失推定部１１ｃは、受信電力値と基準電力値に基づいて送受信間距離を計算することにより、送受信間距離を推定するようにしてもよい。
【００３２】
情報提供部１２は、通信システム１００において基地局１が使用可能な各周波数帯域＃１〜＃Ｆに関する各種の情報を提供する。まず、情報提供部１２は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な送信電力に関する割当て可能送信電力情報を提供する情報提供手段として機能する。移動局４と基地局１との間の信号の送信に使用する送信電力には、基地局１が移動局４に信号を送信する送信電力や、移動局４が基地局１に信号を送信する送信電力がある。そのため、割当て可能送信電力情報にも、基地局１が移動局４に信号を送信する送信電力に関する割当て可能送信電力情報や、移動局４が基地局１に信号を送信する送信電力に関する割当て可能送信電力情報がある。
【００３３】
更に、情報提供部１２は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報を提供する。通信チャネルには、移動局４から基地局１に信号を送信する上り通信チャネルと、基地局１から移動局４に信号を送信する下り通信チャネルがある。そのため、割当て可能通信チャネル情報にも、上り通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報や、下り通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報がある。
【００３４】
情報提供部１２は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの情報を提供する周波数帯域＃１〜＃Ｆ毎の帯域＃１の情報提供部１２１〜帯域＃Ｆの情報提供部１２Ｆを備える。帯域＃１の情報提供部１２１〜帯域＃Ｆの情報提供部１２Ｆはそれぞれ、その周波数帯域における割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を、決定部１３に入力する。帯域＃１の情報提供部１２１〜帯域＃Ｆの情報提供部１２Ｆは、それぞれ割当て可能送信電力情報提供部１２ａと、割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂを備える。
【００３５】
割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、その周波数帯域の割当て可能送信電力情報を提供する。割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、その周波数帯域において使用可能な総送信電力から、既に移動局４に割当てた送信電力を減算して、現在、その周波数帯域において割当て可能な送信電力を計算する。割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、計算した割当て可能な送信電力を割当て可能送信電力情報として保持する。割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、送信電力の新たな割当てや割当ての解除を行った際に、割当て可能な送信電力を計算し、保持する割当て可能送信電力情報を更新する。割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、割当て可能送信電力情報を決定部１３に入力する。又、割当て可能送信電力情報提供部１２ａは、決定部１３から、決定した割当て送信電力情報を取得する。
【００３６】
割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、その周波数帯域の割当て可能通信チャネル情報を提供する。割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、その周波数帯域において使用可能な通信チャネルのうち、既に移動局４に割当てた通信チャネル以外の通信チャネルを、現在、その周波数帯域において割当て可能な通信チャネルに関する割当て可能通信チャネル情報として保持する。割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、通信チャネルの新たな割当てや割当ての解除を行った際に、保持する割当て可能通信チャネル情報を更新する。割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、割当て可能通信チャネル情報を決定部１３に入力する。又、割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂは、決定部１３から、決定した割当て通信チャネル情報を取得する。
【００３７】
決定部１３は、伝搬損失情報取得部１１が取得した伝搬損失情報に基づいて、移動局４に使用させる使用周波数帯域を選択し、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる移動局４と基地局１との間の信号の送信に使用する送信電力を決定する決定手段である。又、決定部１３は、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる通信チャネルも決定する。決定部１３は、割当て送信電力決定部１３ａと、割当て通信チャネル決定部１３ｂと、帯域選択信号生成部１３ｃと、帯域選択部１３ｄとを備える。
【００３８】
閾値生成部１４は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を生成する閾値生成手段である。閾値生成部１４は、生成した閾値に関する閾値情報を決定部１３に入力する。複数の周波数帯域を使用して通信を行う場合、使用周波数帯域に応じて信号を送受信した場合の伝搬損失が異なる。使用周波数帯域が高いほど信号の伝搬損失は大きくなり、使用周波数帯域が低いほど信号の伝搬損失は小さくなる。そのため、閾値生成部１４は、伝搬損失値や送受信間距離等の伝搬損失情報について、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以下又は閾値未満の移動局４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以上又は閾値を越える移動局４に比べて、高い周波数帯域を使用するように閾値を生成する。これにより、移動局４の伝搬損失が小さいため、信号を送受信した際の伝搬損失が大きくなってしまっても、合計の伝搬損失を抑えることができる。
【００３９】
一方、閾値生成部１４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以上又は閾値を越える移動局４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以下又は閾値未満の移動局４に比べて、低い周波数帯域を使用するように閾値を生成する。これにより、移動局４の伝搬損失が大きくても、信号を送受信した際の伝搬損失を小さくできるため、合計の伝搬損失を抑えることができる。
【００４０】
閾値生成部１４は、通信システム１００において使用可能な各周波数帯域＃１〜＃Ｆを区切る複数の閾値を生成する。閾値生成部１４は、生成した各閾値と各周波数帯域＃１〜＃Ｆとの関係を定めておく。閾値生成部１４は、例えば、基地局１がカバーする無線エリア内に存在する移動局４に関する伝搬損失情報に基づいて、閾値を生成する。例えば、無線エリア内に存在する移動局４の伝搬損失値や送受信間距離が全体的に大きい場合は、無線エリアの周辺部に移動局４が分布していると考えられる。この場合に、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを区切る伝搬損失値や送受信間距離の閾値を小さく設定してしまうと、ほとんどの移動局４が閾値を越えてしまい、使用周波数帯域の選択に偏りが生じてしまう。そのため、閾値生成部１４は、伝搬損失値や送受信距離が全体的に小さい場合に比べて大きな閾値を生成する。
【００４１】
一方、無線エリア内に存在する移動局４の伝搬損失値や送受信間距離が全体的に小さい場合は、無線エリアの中心部に移動局４が分布していると考えられる。この場合に、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを区切る伝搬損失値や送受信間距離の閾値を大きく設定してしまうと、ほとんどの移動局４が閾値未満となってしまい、使用周波数帯域の選択に偏りが生じてしまう。そのため、閾値生成部１４は、伝搬損失値や送受信距離が全体的に大きい場合に比べて小さな閾値を設定する。更に、閾値生成部１４は、道路や建物に関する情報等、伝搬損失に影響を与える情報に基づいて、閾値を生成してもよい。このように、閾値生成部１４が、基地局１がカバーする無線エリア内に存在する移動局４に関する伝搬損失情報に基づいて、閾値を生成することにより、制御装置１０は、実際に無線エリア内に存在する移動局４に関する伝搬損失情報を考慮して、使用周波数帯域の選択をできる。
【００４２】
決定部１３の帯域選択信号生成部１３ｃは、閾値生成部１４から閾値情報を取得する。又、帯域選択信号生成部１３ｃは、伝搬損失情報取得部１１から伝搬損失情報を取得する。帯域選択信号生成部１３ｃは、閾値情報と伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択するための帯域選択情報を含む帯域選択信号を生成する。帯域選択信号生成部１３ｃは、生成した帯域選択信号を帯域選択部１３ｄに入力する。帯域選択信号生成部１３ｃは、取得した伝搬損失値や送受信間距離と、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを区切る伝搬損失値や送受信間距離の閾値とを比較して、移動局４に使用させる使用周波数帯域として、選択すべき使用周波数帯域を決定する。帯域選択信号生成部１３ｃは、決定した選択すべき使用周波数帯域を帯域選択情報として含む帯域選択信号を生成する。尚、帯域選択信号生成部１３ｃは、選択すべき使用周波数帯域を複数決定してもよく、１つだけ決定してもよい。
【００４３】
帯域選択信号生成部１３ｃは、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以下又は閾値未満の移動局４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以上又は閾値を越える移動局４に比べて、高い周波数帯域を使用周波数帯域として選択し、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以上又は閾値を越える移動局４は、伝搬損失値や送受信間距離が閾値以下又は閾値未満の移動局４に比べて、低い周波数帯域を使用周波数帯域として選択するような帯域選択情報を含む帯域選択信号を生成する。
【００４４】
帯域選択部１３ｄは、移動局４に使用させる使用周波数帯域を選択する。帯域選択部１３ｄは、帯域選択信号生成部１３ｃから帯域選択情報を含む帯域選択信号を取得する。帯域選択部１３ｄは、周波数帯域＃１〜＃Ｆの中から、帯域選択情報として取得した選択すべき使用周波数帯域に合致する周波数帯域を、使用周波数帯域として選択する。このようにして、決定部１３は、閾値生成部１４が生成した閾値及び伝搬損失情報取得部１１が取得した伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択する。
【００４５】
帯域選択部１３ｄは、割当て可能送信電力情報提供部１２ａから取得した各周波数帯域＃１〜＃Ｆに関する割当て可能送信電力情報の中から、使用周波数帯域として選択した周波数帯域に関する割当て可能送信電力情報を、割当て送信電力決定部１３ａに入力する。又、帯域選択部１３ｄは、割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂから取得した各周波数帯域＃１〜＃Ｆに関する割当て可能通信チャネル情報の中から、使用周波数帯域として選択した周波数帯域に関する割当て可能通信チャネル情報を、割当て通信チャネル決定部１３ｂに入力する。
【００４６】
割当て送信電力決定部１３ａは、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる送信電力を決定する。割当て送信電力決定部１３ａは、帯域選択部１３ｄを介して、割当て可能送信電力情報提供部１２ａから、選択した使用周波数帯域の割当て可能送信電力情報を取得する。又、割当て送信電力決定部１３ａは、伝搬損失情報取得部１１から伝搬損失情報を取得する。割当て送信電力決定部１３ａは、取得した割当て可能送信電力情報及び伝搬損失情報に基づいて、移動局４に割当てる送信電力を決定する。
【００４７】
具体的には、割当て送信電力決定部１３ａは、選択した使用周波数帯域において割当て可能な送信電力の中から、移動局４の伝搬損失を補うだけの送信電力を割当てる。割当て送信電力決定部１３ａは、伝搬損失を補って、移動局４と基地局１との間で通信を成立させるために、即ち、信号の送受信を正常に行うために、移動局４や基地局１が受信する信号の受信電力として最低限必要な受信電力を確保できるだけの送信電力を割当てる。又、割当て送信電力決定部１３ａは、送信電力の割当ての解除についても決定する。割当て送信電力決定部１３ａは、決定した各移動局４の割当て送信電力情報を無線部１５に入力する。割当て送信電力情報には、割当ての解除に関する情報も含まれる。
【００４８】
割当て通信チャネル決定部１３ｂは、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる通信チャネルを決定する。割当て通信チャネル決定部１３ｂは、帯域選択部１３ｄを介して、割当て可能通信チャネル情報提供部１２ｂから、選択した使用周波数帯域の割当て可能通信チャネル情報を取得する。割当て通信チャネル決定部１３ｂは、取得した割当て可能通信チャネル情報に基づいて、移動局４に割当てる通信チャネルを決定する。
【００４９】
具体的には、割当て通信チャネル決定部１３ｂは、選択した使用周波数帯域において割当て可能な通信チャネルの中から、移動局４に割当てる通信チャネルを選択する。又、割当て通信チャネル決定部１３ｂは、通信チャネルの割当ての解除についても決定する。割当て通信チャネル決定部１３ｂは、決定した各移動局４の割当て通信チャネル情報を無線部１５に入力する。割当て通信チャネル情報には、割当ての解除に関する情報も含まれる。
【００５０】
このようにして、制御装置１０によって決定された割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、無線部１５は、移動局４と通信を行う。
【００５１】
尚、割当て送信電力決定部１３ａや割当て通信チャネル決定部１３ｂは、選択した使用周波数帯域に割当て可能な通信チャネルがない場合や、選択した使用周波数帯域では十分な送信電力を確保できない場合には、再度、使用周波数帯域を選択するための再割当て情報を帯域選択信号生成部１３ｃに入力する。再割当て情報には、割当て可能な通信チャネルや送信電力が不足している周波数帯域が含まれる。帯域選択信号生成部１３ｃは、再割当て情報を取得すると、前回割当てた使用周波数帯域以外の周波数帯域の中から、使用周波数帯域として選択すべき使用周波数帯域を決定する。そして、帯域信号生成部１３ｃは、再度、帯域選択信号を生成し、帯域選択部１３ｄに入力する。帯域選択部１３ｄは、取得した帯域選択信号に基づいて、使用周波数帯域を選択し直す。そして、割当て送信電力決定部１３ａや割当て通信チャネル決定部１３ｂが、新たに選択された使用周波数帯域において、移動局４に割当てる送信電力や通信チャネルを決定する。決定部１３は、これらの動作を、送信電力や通信チャネルが割当てられるまで繰り返す。尚、決定部１３は、いずれの周波数帯域を用いても送信電力や通信チャネルを確保できない場合には、送信電力や通信チャネルの割当てを行わない。
【００５２】
次に、決定部１３が行う使用周波数帯域の選択について、図２を用いて説明する。通信システム１００において使用可能な周波数帯域として、周波数帯域ｆｌｏｗと周波数帯域ｆｈｉｇｈの２つがある。２つの周波数帯域は、「ｆｌｏｗ＜ｆｈｉｇｈ」の関係にある。又、各周波数帯域ｆｌｏｗ、ｆｈｉｇｈにおいて使用可能な総送信電力は一定である。この場合、移動局４の伝搬損失と、移動局４が基地局１から送信された信号を受信したときの最大受信電力値である移動局側最大受信電力との関係は、図２に示すようになる。図２において、縦軸は、移動局側最大受信電力（ｄＢ）を表し、横軸は、移動局４の伝搬損失値（ｄＢ）を表す。
【００５３】
又、「Ｐｍｉｎ」は、移動局４と基地局１との間で通信を成立させるために移動局４が受信する受信信号の受信電力として最低限必要な受信電力（以下「必要受信電力」という）である。又、「ＰＬｌｏｗ」は、周波数帯域ｆｌｏｗの性能を示す直線５と、必要受信電力Ｐｍｉｎを示す直線８の交点における移動局４の伝搬損失値である。このように、周波数帯域ｆｌｏｗを使用した場合には、伝搬損失値ＰＬｌｏｗが大きい移動局４であっても、必要受信電力Ｐｍｉｎを確保できる。又、「ＰＬｈｉｇｈ」は、周波数帯域ｆｈｉｇｈの性能を示す直線６と、必要受信電力Ｐｍｉｎを示す直線８の交点における移動局４の伝搬損失値である。このように、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用した場合には、伝搬損失値ＰＬｈｉｇｈが小さい移動局４には、必要受信電力Ｐｍｉｎを確保できる。
【００５４】
最初に、伝搬損失値ＰＬ１を持つユーザ＃１の移動局４が基地局１に接続し、次に、伝搬損失値ＰＬ２を持つユーザ＃２の移動局４が基地局１に接続を試みる。伝搬損失値ＰＬ１は、「ＰＬ１＜ＰＬｈｉｇｈ」の関係にあり、伝搬損失値ＰＬ２は、「ＰＬｈｉｇｈ＜ＰＬ２＜ＰＬｌｏｗ」の関係にある。ユーザ＃１の移動局４は、伝搬損失値ＰＬ１が小さいため、図２中黒丸で示すように、周波数帯域ｆｌｏｗ、ｆｈｉｇｈのいずれを使用しても、必要受信電力値を確保できる。しかし、ユーザ＃２の移動局４は、伝搬損失値ＰＬ２が大きいため、図２中白丸で示すように、周波数帯域ｆｌｏｗを使用しなければ、必要受信電力値を確保できない。即ち、ユーザ＃２の移動局４は、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用した場合には、必要受信電力値を確保するために必要な送信電力が不足してしまう。このように、移動局４が一方の周波数帯域を用いた場合にしか、通信を確立できない場合がある。
【００５５】
そのため、ユーザ＃１の移動局４の使用周波数帯域として周波数帯域ｆｌｏｗを選択してしまうと、図２に示すように、ユーザ＃２の移動局４については、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用することはできない。又、周波数帯域ｆｌｏｗにおいて割当て可能な送信電力も、ユーザ＃１の移動局に割当てられることにより減少する。そのため、ユーザ＃１の移動局４が接続した後の周波数帯域ｆｌｏｗの性能を示す直線７から明らかなように、ユーザ＃２の移動局４については、ユーザ＃１の移動局４の接続後の周波数帯域ｌｏｗを使用することもできない。よって、周波数帯域ｆｈｉｇｈにおいて割当て可能な送信電力が残っているにも関わらず、新たに接続しようとするユーザ＃２の移動局４に、送信電力や通信チャネルを割当てることができず、通信を確立できない事態が生じる。
【００５６】
よって、決定部１３は、伝搬損失値ＰＬ１が伝搬損失値ＰＬ２よりも小さいユーザ＃１の移動局４の使用周波数帯域として、周波数の高い周波数帯域ｆｈｉｇｈ
を選択する。又、決定部１３は、伝搬損失値ＰＬ２が伝搬損失値ＰＬ１よりも大きいユーザ＃２の移動局４の使用周波数帯域として、周波数の低い周波数帯域ｆｈｌｏｗを選択する。
【００５７】
次に、制御装置１０を備える基地局１を用いて行ったシミュレーションについて説明する。シミュレーション条件は、使用可能な周波数帯域として、８００ＭＨｚと、１．５ＧＨｚの２つを用意し、移動局４と基地局１との間の信号の伝搬距離と、周波数に応じた減衰特性を、奥村秦式を用いて計算する。尚、奥村秦式は、桑原監修、「ディジタル移動通信」、科学技術新聞社、１９９８年６月、ｐ．３５等に示されている。計算の条件は、移動局４の高さを１．５ｍ、基地局１の高さを５０ｍとする。比較のために、図９に示した従来の制御装置４０を備える基地局についてもシミュレーションを行う。制御装置１０を備える基地局１と、制御装置４０を備える基地局の総送信電力は、同一の半径の無線エリアをカバーできるように設定する。又、無線エリア内に存在する移動局４の分布は、一様とする。この条件下で、接続できない移動局４が発生するまで、移動局４を接続させる試行を３００００回実行し、その平均を平均接続ユーザ数として求める。
【００５８】
シミュレーション結果を、図３に示す。図３において、縦軸は平均接続ユーザ数を表し、横軸は無線エリアの半径であるセル半径（ｋｍ）を表す。図３から明らかなように、制御装置１０を用いた場合（図３中点線、菱形で示される）には、従来の制御装置４０を用いた場合（図３中実線、丸で示される）に比べて、平均接続ユーザ数が増加している。このように、制御装置１０によれば、送信電力を、移動局４に効率的に割当てることができ、基地局１が送信可能な総送信電力を、各移動局に適切に配分できる。その結果、制御装置１０は、基地局１に接続できる移動局４の数を増加させることができる。
【００５９】
このような通信システム１００、基地局１、制御装置１０、通信方法によれば、決定部１３が、伝搬損失情報取得部１１が取得した移動局４と基地局１との間で送受信される信号に関する伝搬損失情報に基づいて、その移動局４に使用させる使用周波数帯域を選択する。決定部１３は、選択した使用周波数帯域において、その移動局４に割当てる送信電力及び通信チャネルを決定する。そして、無線部１５が、決定部１３が決定した移動局４に割当てる送信電力及び通信チャネルに基づいて、移動局４と信号の送受信を行う。
【００６０】
そのため、制御装置１０は、移動局４と基地局１との間の伝搬損失を考慮して、使用周波数帯域を選択することができる。よって、制御装置１０は、送信電力や通信チャネルを移動局に効率的に割当てることができる。又、制御装置１０は、基地局１が送信可能な総送信電力や、基地局１が受信可能な総受信電力を、各移動局４に適切に配分できる。そして、基地局１は、移動局４に割当てた送信電力に基づいて、移動局４と信号の送受信を行うことができる。よって、基地局１は、基地局１に接続できる移動局４の数を増やすことができ、基地局１が送信する総送信電力や、基地局１が受信する総受信電力を抑えることができる。
【００６１】
更に、制御装置１０は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を生成する閾値生成部１４を備え、決定部１３は、閾値生成部１４が生成した閾値及び伝搬損失情報取得部１１が取得した伝搬損失情報に基づいて、使用周波数帯域を選択できる。そのため、制御装置１０は、使用周波数帯域を選択する基準となる伝搬損失情報についての閾値を用いて、容易に使用周波数帯域を選択することができる。
【００６２】
〔第２の実施の形態〕
図４に示すように、通信システム２００は、移動局４と基地局２とを備える。基地局２は、制御装置２０と、無線部２５と、アンテナ２５ａとを備える。制御装置２０は、伝搬損失情報取得部２１と、情報提供部２２と、送信電力通信チャネル決定部２３とを備える。
【００６３】
無線部２５は、既に基地局１に接続しているユーザ（以下「既接続ユーザ」という）＃１〜＃Ｎ及び新たに基地局１に接続しようとしているユーザ（以下「新規接続ユーザ」という）の移動局４から送信され、受信した受信信号を伝搬損失情報取得部２１に入力する。又、無線部２５は、アンテナ２５ａを介して、送信電力通信チャネル決定部２３の決定に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４と信号の送受信を行う。具体的には、無線部２５は、送信電力通信チャネル決定部２３から、送信電力通信チャネル決定部２３が決定した既接続ユーザ＃１割当て送信電力情報〜既接続ユーザ＃Ｎ割当て送信電力情報、新規接続ユーザ割当て送信電力情報、既接続ユーザ＃１割当て通信チャネル情報〜既接続ユーザ＃Ｎ割当て通信チャネル情報、新規接続ユーザ割当て通信チャネル情報を取得する。無線部１５は、取得した割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４と信号の送受信を行う。
【００６４】
伝搬損失情報取得部２１は、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４それぞれについて、伝搬損失情報を取得する。伝搬損失情報取得部２１は、取得した既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報を、送信電力通信チャネル決定部２３に入力する。伝搬損失情報取得部２１は、各既接続ユーザ＃１〜＃Ｎの伝搬損失情報を取得する既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ毎の既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報取得部２１１〜既接続ユーザ＃Ｎの伝搬損失情報取得部２１Ｎと、新規接続ユーザの伝搬損失情報を取得する新規接続ユーザ伝搬損失情報取得部２１０とを備える。
【００６５】
既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報取得部２１１〜既接続ユーザ＃Ｎの伝搬損失情報取得部２１Ｎ、新規接続ユーザ伝搬損失情報取得部２１０は、それぞれ、受信電力計算部２１ａと、基準電力値保持部２１ｂと、伝搬損失推定部２１ｃとを備える。図４に示す受信電力計算部２１ａ、基準電力値保持部２１ｂ、伝搬損失推定部２１ｃは、図１に示す受信電力計算部１１ａ、基準電力値保持部１１ｂ、伝搬損失推定部１１ｃと実質的に同様である。
【００６６】
既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報取得部２１１〜既接続ユーザ＃Ｎの伝搬損失情報取得部２１Ｎ、新規接続ユーザ伝搬損失情報取得部２１０は、それぞれ、既接続ユーザの受信電力＃１〜＃Ｎ、新規接続ユーザの受信電力に基づいて、伝搬損失値や送受信間距離を推定することにより、伝搬損失情報を取得する。既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報取得部２１１〜既接続ユーザ＃Ｎの伝搬損失情報取得部２１Ｎ、新規接続ユーザ伝搬損失情報取得部２１０は、それぞれ、取得した伝搬損失情報を送信電力通信チャネル決定部２３に入力する。
【００６７】
情報提供部２２は、帯域＃１の情報提供部２２１〜帯域＃Ｆの情報提供部２２Ｆを備える。又、帯域＃１の情報提供部２２１〜帯域＃Ｆの情報提供部２２Ｆは、それぞれ割当て可能送信電力情報提供部２２ａと、割当て通信チャネル情報提供部２２ｂとを備える。情報提供部２２、帯域＃１の情報提供部２２１〜帯域＃Ｆの情報提供部２２Ｆ、割当て可能送信電力情報提供部２２ａ、割当て通信チャネル情報提供部２２ｂは、送信電力通信チャネル決定部２３に情報を入力する以外は、図１に示した情報提供部１２、帯域＃１の情報提供部１２１〜帯域＃Ｆの情報提供部１２Ｆ、割当て可能送信電力情報提供部１２ａ、割当て通信チャネル情報提供部１２ｂと実質的に同様である。
【００６８】
送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失情報取得部２１が取得した既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４について、使用周波数帯域を選択し、選択した各使用周波数帯域において、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４に割当てる送信電力を決定する決定手段である。又、送信電力通信チャネル決定部２３は、選択した各使用周波数帯域において、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４に割当てる通信チャネルも決定する。
【００６９】
即ち、送信電力通信チャネル決定部２３は、新規接続ユーザの移動局４だけでなく、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎの移動局４を含む基地局２に接続することになる全ての移動局４について、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当て、通信チャネルの割当てを行う。そのため、送信電力通信チャネル決定部２３は、基地局２に接続する移動局４の変動に応じて、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当て、通信チャネルの割当てを行うことになる。
【００７０】
送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失情報取得部２１から、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報を取得する。又、送信電力通信チャネル決定部２３は、情報提供部２２から、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を取得する。送信電力通信チャネル決定部２３は、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報及び各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４について、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当て、通信チャネルの割当てを行う。
【００７１】
送信電力通信チャネル決定部２３は、例えば、基地局１に接続する移動局の数が最大となるように、有限な使用周波数帯域の選択、有限な送信電力の割当て、有限な通信チャネルの割当てを行う。このような選択、割当ては、整数計画問題と捉えることができる。そのため、例えば、送信電力通信チャネル決定部２３は、分岐限定法や貪欲アルゴリズムを適用して、選択、割当ての解を求めることができる。例えば、貪欲アルゴリズムは、単位当たりの負荷の小さいものから順番に選択、割り当てを行う方法である。これによれば、必ずしも最適な解を得られるという保証がない近似アルゴリズムではあるものの、短い計算時間で解を得ることができる。
【００７２】
具体的には、送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失よる負荷については、それを補う送信電力を負荷のパラメータとする。送信電力が小さいほど、伝搬損失による負荷は小さくなる。又、送信電力通信チャネル決定部２３は、使用周波数帯域による負荷については、その周波数を負荷のパラメータとする。利用可能範囲の観点から、利用可能範囲が狭くなる高い周波数ほど、使用周波数帯域による負荷は小さくなる。そのため、送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失が小さく、１つの移動局４と基地局２とが信号を送受信するために必要な送信電力が小さい移動局４の順に、周波数が高い周波数帯域の順に、使用周波数帯域の通信チャネルを割当てていく。そして、送信電力通信チャネル決定部２３は、各移動局４に、割当てた通信チャネルの使用周波数帯域において、送信電力を割当てる。これにより、送信電力通信チャネル決定部２３は、短時間で適切な使用周波数帯域の選択、送信電力の割当て、通信チャネルの割当てを行うことができる。又、このように、送信電力通信チャネル決定部２３は、使用周波数帯域の選択と、その使用周波数帯域における通信チャネルの割当てを同時に行うことができる。
【００７３】
又、制御装置２０は、図５に示す送信電力通信チャネル決定部２３を用いることができる。送信電力通信チャネル決定部２３は、ユーザ並び替え部２３ａと、割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂと、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃと、ユーザ再並び替え部２３ｄとを備える。
【００７４】
ユーザ並び替え部２３ａは、伝搬損失情報に基づいて、移動局４の順番を並び替えるユーザ並び替え手段である。ユーザ並び替え部２３ａは、伝搬損失情報取得部２１から、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎの伝搬損失情報及び新規接続ユーザの伝搬損失情報を取得する。このとき、ユーザ並び替え部２３ａは、新規接続ユーザ、既接続ユーザ＃１、既接続ユーザ＃２、・・・、既接続ユーザ＃Ｎの順番で、伝搬損失情報を取得する。ユーザ並び替え部２３ａは、取得した伝搬損失情報に基づいて、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の順番を、伝搬損失値や送受信間距離の小さい順に並び替える。ユーザ並び替え部２３ａは、並び替えた既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４の順番を、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃに入力する。
【００７５】
割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、周波数に基づいて、周波数帯域の順番を並び替える帯域並び替え手段である。割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、周波数に基づいて、単に周波数帯域の順番を並び替えるのではなく、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネル単位で並び替える。割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、情報提供部２２から、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を取得する。割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、取得した割当て可能通信チャネル情報に基づいて、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネルの順番を、周波数の高い順に並び替える。割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂは、並び替えた各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネルの順番を、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃに入力する。
【００７６】
送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、ユーザ並び替え部２３ａにより並び替えられた移動局４の順番及び割当て可能通信チャネル並び替え部２３ｂにより並び替えられた周波数帯域に基づいて、移動局４に使用周波数帯域を順次割当てて、使用周波数帯域を選択する割当て手段である。送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、伝搬損失値や送受信間距離の小さい順に並び替えられた移動局４の順に、周波数の高い順に並び替えられた各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおいて割当て可能な通信チャネルの順で、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信チャネルを割当てていく。これにより、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、伝搬損失が小さいユーザの移動局４から順に、高い周波数の周波数帯域の通信チャネルを割当てていくことになる。又、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、使用周波数帯域の選択と、その使用周波数帯域における通信チャネルの割当てを同時に行うことになる。
【００７７】
次に、送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、情報提供部２２から取得した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報に基づいて、各移動局４に、割当てた通信チャネルの使用周波数帯域において、送信電力を割当てる。送信電力通信チャネル割当て部２３ｃは、並び替えられたままの状態の移動局４の順番で、各移動局４と、割当てられた送信電力及び通信チャネルとを対応付けた既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報を、ユーザ再並び替え部２３ｄに入力する。
【００７８】
ユーザ再並び替え部２３ｄは、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報を、送信電力通信チャネル決定部２３に、伝搬損失情報が入力された最初の移動局４の順番に並べ替える。即ち、ユーザ再並び替え部２３ｄは、新規接続ユーザ、既接続ユーザ＃１、既接続ユーザ＃２、・・・、既接続ユーザ＃Ｎの順番に、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報を並び替える。ユーザ再並び替え部２３ｄは、並び替えた既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報を、無線部２５に入力する。
【００７９】
図５に示すような送信電力通信チャネル決定部２３によれば、制御装置２０は、伝搬損失情報に基づいて並び替えられた移動局４の順番及び周波数に基づいて並び替えられた周波数帯域の順番に基づいて、移動局４に使用周波数帯域を順次割当てていくことができる。そのため、制御装置２０は、基地局２に接続することになる全ての移動局４について、短時間で容易に伝搬損失を考慮した使用周波数帯域の選択を行うことができる。しかも、図１に示した制御装置１０のように、閾値を生成し、帯域選択情報を生成する必要がないため、制御装置２０の制御負荷も軽減できる。
【００８０】
尚、送信電力通信割当て部２３ｃは、更に、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎの移動局４には、既に割当てている通信チャネルを優先して割当てるようにしてもよい。これによれば、基地局２は、通信の接続を維持することができ、使用周波数帯域の選択、送信電力や通信チャネルの割当ての作業量を低減することができる。
【００８１】
このようにして、制御装置２０によって決定された割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、無線部２５は、移動局４と通信を行う。
【００８２】
次に、送信電力通信チャネル決定部２３が行う使用周波数帯域の選択について、図６を用いて説明する。通信システム２００において使用可能な周波数帯域として、周波数帯域ｆｌｏｗと周波数帯域ｆｈｉｇｈの２つがある。この場合、移動局４の伝搬損失と、移動局４が基地局２から送信された信号を受信したときの最大受信電力値である移動局側最大受信電力との関係は、図６に示すようになる。図６において、縦軸は、移動局側最大受信電力（ｄＢ）を表し、横軸は、移動局４の伝搬損失値（ｄＢ）を表す。２つの周波数帯域ｆｌｏｗ、ｆｈｉｇｈの条件、周波数帯域ｆｌｏｗの性能を示す直線５、周波数帯域ｆｈｉｇｈの性能を示す直線６、必要受信電力Ｐｍｉｎを示す直線８及び「Ｐｍｉｎ」、「ＰＬｌｏｗ」、「ＰＬｈｉｇｈ」の意味は、図２と同様である。
【００８３】
図６では、既に伝搬損失ＰＬ１を持つユーザ＃１及び伝搬損失ＰＬ２を持つユーザ＃２の移動局４が基地局２に接続している。ユーザ＃１及びユーザ＃２の移動局４は、周波数帯域ｆｌｏｗの通信チャネルを使用して通信を行っている。そして、伝搬損失値ＰＬ３を持つユーザ＃３の移動局４が基地局２に接続を試みる。伝搬損失値ＰＬ１，ＰＬ２は「ＰＬ１＜ＰＬ２＜ＰＬｈｉｇｈ」の関係にあり、伝搬損失値ＰＬ３は、「ＰＬｈｉｇｈ＜ＰＬ３＜ＰＬｌｏｗ」の関係にある。
【００８４】
既接続ユーザであるユーザ＃１，＃２の移動局４は、伝搬損失値ＰＬ１，ＰＬ２が小さいため、図６中黒丸で示すように、周波数帯域ｆｌｏｗ、ｆｈｉｇｈのいずれを使用しても、必要受信電力値を確保できる。しかし、新規接続ユーザであるユーザ＃３の移動局４は、伝搬損失値ＰＬ３が大きいため、図６中白丸で示すように、周波数帯域ｆｌｏｗを使用しなければ、必要受信電力値を確保できない。即ち、新規接続ユーザであるユーザ＃３の移動局４は、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用した場合には、必要受信電力値を確保するために必要な送信電力が不足してしまう。
【００８５】
そのため、既接続ユーザであるユーザ＃１，＃２の移動局４の使用周波数帯域を周波数帯域ｆｌｏｗから変更しない場合には、図６に示すように、新規接続ユーザであるユーザ＃３の移動局４については、周波数帯域ｆｈｉｇｈを使用することはできない。又、周波数帯域ｆｌｏｗにおいて割当て可能な送信電力も、ユーザ＃１，＃２の移動局に割当てられることにより減少する。そのため、ユーザ＃１，＃２の移動局４が接続した後の周波数帯域ｆｌｏｗの性能を示す直線９から明らかなように、ユーザ＃３の移動局４については、ユーザ＃１，＃２の移動局４の接続後の周波数帯域ｌｏｗを使用することもできない。よって、周波数帯域ｆｈｉｇｈにおいて割当て可能な送信電力が残っているにも関わらず、新規接続ユーザであるユーザ＃３の移動局４に、送信電力や通信チャネルを割当てることができず、通信を確立できない事態が生じる。
【００８６】
よって、送信電力通信チャネル決定部２３は、新規接続ユーザである＃３だけでなく、既接続ユーザである＃１，２についても、使用周波数帯域の選択、送信電力や通信チャネルの割当てを行う。具体的には、送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失値ＰＬ１、ＰＬ２が伝搬損失値ＰＬ３よりも小さい既接続ユーザであるユーザ＃１，＃２の移動局４の使用周波数帯域として、周波数の高い周波数帯域ｆｈｉｇｈを新たに選択する。そして、送信電力通信チャネル決定部２３は、伝搬損失値ＰＬ３が伝搬損失値ＰＬ１、ＰＬ２よりも大きいユーザ＃３の移動局４の使用周波数帯域として、これまで既接続ユーザが使用していた周波数の低い周波数帯域ｆｈｌｏｗを選択する。
【００８７】
次に、制御装置２０を備える基地局２を用いて行ったシミュレーションについて説明する。シミュレーション条件は、図３と同様である。シミュレーション結果を、図３に示す。図３から明らかなように、制御装置２０を用いた場合（図３中一点鎖線、四角形で示される）には、従来の制御装置４０を用いた場合（図３中実線、丸で示される）に比べて、平均接続ユーザ数が増加している。又、制御装置２０を用いた場合には、制御装置１０を用いた場合（図３中点線、菱形で示される）よりも、更に平均接続ユーザ数が増加している。
【００８８】
このように、制御装置２０によれば、送信電力を、基地局２に接続する移動局４の変動に応じて、移動局４に効率的に割当てることができ、基地局２が送信可能な総送信電力を、常に各移動局４に適切に配分できる。その結果、制御装置１０は、基地局１に接続できる移動局４の数を増加させることができる。
【００８９】
このような通信システム２００、基地局２、制御装置２０、通信方法によれば、送信電力通信チャネル決定部２３が、既接続ユーザ＃１〜＃Ｎ及び新規接続ユーザの移動局４について、使用周波数帯域を選択し、割当てる送信電力を決定する。そのため、制御装置２０は、基地局２に接続することになる全ての移動局４を考慮して、各移動局４の使用周波数帯域、各移動局に割当てる送信電力を決定できる。よって、制御装置２０は、基地局２に接続する移動局４の変動に応じて、使用周波数帯域の選択、送信電力の割当てを見直し、基地局２が送信可能な総送信電力を、常に各移動局４に適切に配分できる。その結果、基地局２は、基地局２に接続できる移動局４の数を更に増やすことができ、基地局２が送信する総送信電力や、基地局２が受信する総受信電力を更に抑えることができる。
【００９０】
〔第３の実施の形態〕
図７に示すように、通信システム３００は、移動局４と基地局３とを備える。基地局３は、制御装置３０と、無線部３５と、アンテナ３５ａとを備える。制御装置３０は、伝搬損失情報取得部３１と、情報提供部３２と、送信電力通信チャネル決定部３３とを備える。
【００９１】
無線部３５は、移動局４から送信され、受信した受信信号を伝搬損失情報取得部３１に入力する。又、無線部３５は、移動局４から送信された移動局側干渉電力情報を受信する。干渉電力情報は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合の干渉電力に関する情報である。移動局側干渉電力情報は、移動局４が基地局３から送信され、受信する各周波数帯域＃１〜＃Ｆの受信信号における干渉信号電力に関する情報である。移動局側干渉電力情報には、例えば、移動局４が受信した受信信号について測定した干渉信号電力値等がある。無線部３５は、移動局４が各周波数帯域＃１〜＃Ｆの信号を受信した場合の移動局側干渉電力情報として、周波数帯域＃１〜＃Ｆの移動局側干渉電力情報を受信する。無線部３５は、受信した周波数帯域＃１〜＃Ｆの移動局側干渉電力情報を、送信電力通信チャネル決定部３３に入力する。又、無線部３５は、アンテナ３５ａを介して、送信電力通信チャネル決定部３３の決定に基づいて、移動局４と信号の送受信を行う。
【００９２】
伝搬損失情報取得部３１は、受信電力計算部３１ａと、基準電力値保持部３１ｂと、伝搬損失推定部３１ｃとを備える。図７に示す伝搬損失情報取得部３１、受信電力計算部３１ａ、基準電力値保持部３１ｂ、伝搬損失推定部３１ｃは、取得した伝搬損失情報を、送信電力通信チャネル決定部３３に入力する以外は、図１に示す伝搬損失情報取得部１１、受信電力計算部１１ａ、基準電力値保持部１１ｂ、伝搬損失推定部１１ｃと実質的に同様である。
【００９３】
情報提供部３２は、帯域＃１の情報提供部３２１〜帯域＃Ｆの情報提供部３２Ｆを備える。又、帯域＃１の情報提供部３２１〜帯域＃Ｆの情報提供部３２Ｆは、それぞれ割当て可能送信電力情報提供部３２ａと、割当て通信チャネル情報提供部３２ｂと、基地局側干渉電力情報提供部３２ｃとを備える。割当て可能送信電力情報提供部３２ａ、割当て通信チャネル情報提供部３２ｂは、送信電力通信チャネル決定部３３に情報を入力する以外は、図１に示した割当て可能送信電力情報提供部１２ａ、割当て通信チャネル情報提供部１２ｂと実質的に同様である。
【００９４】
基地局側干渉電力情報提供部３２ｃは、周波数帯域＃１〜＃Ｆ毎に設けられる。帯域＃１の情報提供部３２１〜帯域＃Ｆの情報提供部３２Ｆの基地局側干渉電力情報提供部３２ｃはそれぞれ、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの基地局側干渉電力情報を提供する。基地局側干渉電力情報は、基地局３が移動局３から送信され、受信する各周波数帯域＃１〜＃Ｆの受信信号における干渉信号電力に関する情報である。基地局側干渉電力情報提供部３２ｃは、新規接続ユーザの移動局４に割当てられる割当て可能な各通信チャネルにとって、干渉信号となる基地局３が現在移動局４から受信している受信信号の受信電力の総和を計算することにより、基地局側干渉電力情報として、基地局３が受信する干渉信号電力値を求めることができる。例えば、基地局３が無線アクセス方式としてＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を採用している場合、基地局側干渉電力情報提供部３２ｃは、他の基地局がカバーする無線エリアにおいて、基地局３が割当て可能な通信チャネルと同一のタイムスロットを用いて信号を送信する移動局から、基地局３が受信する受信信号の受信電力を測定することにより、基地局３が受信する干渉信号電力値を求めることができる。基地局側干渉電力情報提供部３２ｃは、求めた干渉信号電力値等の基地局側干渉電力情報を、送信電力通信チャネル決定部３３に入力する。
【００９５】
送信電力通信チャネル決定部３３は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断し、判断した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質に基づいて、使用周波数帯域を選択する決定手段である。又、送信電力通信チャネル決定部３３は、選択した各使用周波数帯域において、移動局４に割当てる通信チャネルも決定する。
【００９６】
送信電力通信チャネル決定部３３は、図８に示すように、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆと、通信品質比較部３３ｃとを備える。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆはそれぞれ、各周波数帯域＃１〜＃Ｆについて、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断する。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、伝搬損失情報取得部３１から移動局４の伝搬損失情報を取得する。又、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、無線部３５から周波数帯域＃１〜＃Ｆの移動局側干渉電力情報を取得する。又、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、情報提供部３２から各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報、割当て可能通信チャネル情報、基地局側干渉電力情報を取得する。
【００９７】
帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、取得した伝搬損失情報、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報、移動局側干渉電力情報、基地局側干渉電力情報に基づいて通信品質を判断する。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、移動局４側で信号を受信した場合の通信品質、基地局３側で信号を受信した場合の通信品質の両方を判断するほうが好ましいが、どちらか一方のみを判断してもよい。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆは、判断した各周波数帯域の通信品質を、通信品質比較部３３ｃに入力する。
【００９８】
帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆはそれぞれ、ＳＩＮＲ計算部３３ａと、等化特性推定部３３ｂとを備える。帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３ＦのＳＩＮＲ計算部３３ａは、各周波数帯域＃１〜＃Ｆについて、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合のＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Power Ratio）を計算し、通信品質を判断する。ＳＩＮＲ計算部３３ａは、伝搬損失情報、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報、移動局側干渉電力情報、基地局側干渉電力情報を取得する。ＳＩＮＲ計算部３３ａは、取得した伝搬損失情報、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの割当て可能送信電力情報、移動局側干渉電力情報、基地局側干渉電力情報に基づいて、ＳＩＮＲを計算する。尚、ＳＩＮＲ計算部３３ａは、ＳＩＮＲを計算するために必要な雑音電力等の値を予め保持しておく。ＳＩＮＲ計算部３３ａは、計算したＳＩＮＲを等化特性推定部３３ｂに入力する。又、ＳＩＮＲ計算部３３ａには、取得した割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を、通信品質比較部３３ｃに入力する。
【００９９】
等化特性推定部３３ｂは、求めたＳＩＮＲについて、更に、移動局４や基地局３が備える等化器や空間ダイバーシチ合成のための構成等、通信品質に影響を与える構成の効果を考慮したＳＩＮＲを求め、最終的な通信品質の判断を行う。等化特性推定部３３ｂは、例えば、移動局４や基地局３が空間ダイバーシチ合成のための複数のアンテナ素子を備えている場合、それによる通信品質の改善効果に基づいて通信品質の判断を行う。移動局４や基地局３は、複数のアンテナ素子として、全ての周波数帯域＃１〜＃Ｆを受信できるものを備える。しかし、使用周波数帯域によって波長で規格化したアンテナ素子間隔が変動し、空間ダイバーシチ合成による改善効果が変化する。そのため、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆの等化特性推定部３３ｂは、改善効果の変化に基づいて、各周波数帯域＃１〜＃Ｆにおける通信品質を判断し、判断した通信品質を通信品質比較部３３ｃに入力する。
【０１００】
通信品質比較部３３ｃは、帯域＃１の通信品質判断部３３１〜帯域＃Ｆの通信品質判断部３３Ｆが判断した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質を比較し、使用周波数帯域を選択する。通信品質比較部３３ｃは、等化特性推定部３３ｂから通信品質を取得する。例えば、通信品質比較部３３ｃは、取得した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質を比較し、最も通信品質の良い周波数帯域を使用周波数帯域として選択する。このようにして制御装置３０は、干渉電力情報を考慮して通信品質を判断し、使用周波数帯域を選択できる。
【０１０１】
次に、通信品質比較部３３ｃは、選択した使用周波数帯域において、移動局４に割当てる送信電力及び通信チャネルを決定する。通信品質比較部３３ｃは、ＳＩＮＲ計算部３３ａを介して、情報提供部３３から、割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報を取得する。通信品質比較部３３ｃは、選択した周波数帯域の割当て可能送信電力情報及び割当て可能通信チャネル情報に基づいて、移動局４に割当てる送信電力及び通信チャネルを決定する。
【０１０２】
このようにして、制御装置３０によって決定された割当て送信電力情報及び割当て通信チャネル情報に基づいて、無線部３５は、移動局４と通信を行う。
【０１０３】
このような通信システム３００、基地局３、制御装置３０及び通信方法によれば、送信電力通信チャネル決定部２３が、各周波数帯域＃１〜＃Ｆを使用して移動局４と基地局３との間で信号を送受信した場合の通信品質を判断し、その判断した各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質に基づいて、使用周波数帯域を選択することができる。そのため、制御装置３０は、各周波数帯域＃１〜＃Ｆの通信品質を考慮して、より移動局４に適した使用周波数帯域を選択できる。
【０１０４】
〔変更例〕
本発明は、上記第１〜第３の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。図１、図４、図７に示した伝搬損失情報取得部１１，２１，３１ではなく、無線部１５，２５，３５等の送受信手段が、移動局４からの伝搬損失情報の通知を受信することにより、伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段として機能するようにしてもよい。
【０１０５】
又、図１、図７に示した決定部１３、送信電力通信チャネル決定部３３が、図４に示した制御装置２０と同様にして、既接続ユーザ及び新規接続ユーザの移動局４の伝搬損失情報に基づいて、既接続ユーザ及び新規接続ユーザの移動局４について、使用周波数帯域の選択、送信電力及び通信チャネルの割当てを行うようにしてもよい。
【０１０６】
又、図７に示した制御装置３０では、送信電力通信チャネル決定部３３が、干渉電力情報として移動局側干渉電力情報及び基地局側干渉電力情報の両方を用いているが、いずれか一方のみを用いてもよい。移動局側干渉電力情報を用いない場合には、無線部３５は、移動局側干渉電力情報を受信する必要がなく、基地局側干渉電力情報を用いない場合には、制御装置３０は、基地局側干渉電力情報提供部３２ｃを備えなくてもよい。又、図７に示した送信電力通信チャネル決定部３３は、通信品質として、ＳＩＮＲ以外に、ＳＩＲ（Signal to Interference Power Ratio）やＣＩＲ（Carrier to Interference Power Ratio）、ビット誤り率やフレーム誤り率等を判断するようにしてもよい。
【０１０７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局と基地局との間の信号の送信に使用する送信電力を、移動局に効率的に割当てることができる制御装置、基地局、通信システム及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る移動局の伝搬損失と移動局側最大受信電力との関係を示すグラフ図である。
【図３】本発明の第１、第２の実施の形態に係るシミュレーション結果を示すグラフ図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る送信電力通信チャネル決定部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る移動局の伝搬損失と移動局側最大受信電力との関係を示すグラフ図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る送信電力通信チャネル決定部の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
基地局
４ 移動局
１０，２０，３０，４０ 制御装置
１１，２１，３１，４１ 伝搬損失情報取得部
１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ 受信電力計算部
１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ 基準電力値保持部
１１ｃ，２１ｃ，３１ｃ，４１ｃ 伝搬損失推定部
１２，２２，３２ 情報提供部
１２１，２２１，３２１，４２１〜１２Ｆ，２２Ｆ，３２Ｆ，４２Ｆ 帯域＃１の情報提供部〜帯域＃Ｆの情報提供部
１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ 割当て可能送信電力情報提供部
１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ 割当て可能通信チャネル情報提供部
１３ 決定
１３ａ 割当て送信電力決定部
１３ｂ 割当て通信チャネル決定部
１３ｃ 帯域選択信号生成部
１３ｄ 帯域選択部
１４ 閾値生成部
１５，２５，３５ 無線部
１５ａ，２５ａ，３５ａ アンテナ
２３，３３，４３ 送信電力通信チャネル決定部
２３ａ ユーザ並び替え部
２３ｂ 割当て可能通信チャネル並び替え部
２３ｃ 送信電力通信チャネル割当て部
２３ｄ ユーザ再並び替え部
３２ｃ 基地局側干渉電力情報提供部
３３ａ ＳＩＮＲ計算部
３３ｂ 等化特性推定部
３３ｃ 通信品質比較部
４４ 乱数生成部
１００，２００，３００ 通信システム
２１０ 新規接続ユーザの伝搬損失情報提供部
２１１〜２１Ｆ 既接続ユーザ＃１の伝搬損失情報提供部〜既接続ユーザ＃Ｆの伝搬損失情報提供部
３３１〜３３３Ｆ 帯域＃１の通信品質判断部〜帯域＃Ｆの通信品質判断部
Claims (11)
- 移動局と基地局との間で送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段と、
該伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、前記移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、該選択した使用周波数帯域において、前記移動局に割当てる該移動局と前記基地局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定する決定手段と、
前記基地局がカバーする無線エリア内に存在する前記移動局に関する伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択する基準となる閾値を生成する閾値生成手段とを備え、
前記決定手段は、前記閾値生成手段が生成した閾値及び前記伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択することを特徴とする制御装置。 - 前記決定手段は、既に前記基地局に接続している前記移動局及び新たに前記基地局に接続する前記移動局について、前記使用周波数帯域を選択し、前記割当てる送信電力を決定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
- 前記決定手段は、
前記伝搬損失情報に基づいて、前記移動局の順番を並び替えるユーザ並び替え手段と、
周波数に基づいて、前記周波数帯域の順番を並び替える帯域並び替え手段と、
前記ユーザ並び替え手段により並び替えられた移動局の順番及び前記帯域並び替え手段により並び替えられた周波数帯域の順番に基づいて、前記移動局に前記使用周波数帯域を順次割当てて、前記使用周波数帯域を選択する割当て手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。 - 前記決定手段は、前記各周波数帯域を使用して前記移動局と前記基地局との間で信号を送受信した場合の干渉電力に関する干渉電力情報を取得し、該取得した干渉電力情報及び前記伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
- 各周波数帯域において割当て可能な前記送信電力に関する割当て可能送信電力情報を提供する情報提供手段を備え、
前記決定手段は、前記情報提供手段により提供される割当て可能送信電力情報に基づいて、前記選択した使用周波数帯域において前記移動局に割当てる送信電力を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。 - 前記決定手段は、前記選択した使用周波数帯域において、前記移動局に割当てる通信チャネルを決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の制御装置。
- 移動局と送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段と、
該伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、前記移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、該選択した使用周波数帯域において、前記移動局に割当てる該移動局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定する決定手段と、
基地局がカバーする無線エリア内に存在する前記移動局に関する伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択する基準となる閾値を生成する閾値生成手段とを備え、
前記決定手段は、前記閾値生成手段が生成した閾値及び前記伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択することを特徴とする基地局。 - 信号を送受信する移動局と基地局とを備える通信システムであって、
前記基地局は、
前記移動局と送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得する伝搬損失情報取得手段と、
該伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、前記移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、該選択した使用周波数帯域において、前記移動局に割当てる該移動局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定する決定手段と、
前記基地局がカバーする無線エリア内に存在する前記移動局に関する伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択する基準となる閾値を生成する閾値生成手段とを備え、
前記決定手段は、前記閾値生成手段が生成した閾値及び前記伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択することを特徴とする通信システム。 - 基地局が、移動局と送受信される信号の伝搬損失に関する伝搬損失情報を取得するステップ（Ａ）と、
前記基地局が、前記ステップ（Ａ）で取得した伝搬損失情報に基づいて、前記移動局に使用させる使用周波数帯域を選択し、該選択した使用周波数帯域において、前記移動局に割当てる該移動局との間の信号の送信に使用する送信電力を決定するステップ（Ｂ）と、
前記基地局が、前記基地局がカバーする無線エリア内に存在する前記移動局に関する伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択する基準となる閾値を生成するステップ（Ｃ）とを有し、
前記ステップ（Ｂ）では、前記閾値生成手段が生成した閾値及び前記伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択することを特徴とする通信方法。 - 前記ステップ（Ｂ）では、既に前記基地局に接続している前記移動局及び新たに前記基地局に接続する前記移動局について、前記使用周波数帯域を選択し、前記割当てる送信電力を決定することを特徴とする請求項９に記載の通信方法。
- 前記ステップ（Ｂ）では、前記各周波数帯域を使用して前記移動局との間で信号を送受信した場合の干渉電力に関する干渉電力情報を取得し、該取得した干渉電力情報及び前記伝搬損失情報取得手段が取得した伝搬損失情報に基づいて、前記使用周波数帯域を選択することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の通信方法。
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