JP4685646B2 - 基地局装置及び無線通信システム及び周波数割当方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局装置及び無線通信システム及び周波数割当方法に関する。

従来の無線通信システムでは、複数の無線通信システム毎に使用できる周波数帯域があらかじめ割り当てられており、各無線通信システムは、割り当てられた周波数帯域を用いて無線通信を実現している。ところが、現在無線通信システムの利用者は増加の一途にあり、割り当てられた周波数帯域だけでは、利用者の増加に対応することが困難になりつつある。

このような状況下における周波数の効率的な利用方法として、複数の無線通信システムが自己に割り当てられた専用周波数帯域を持つと共に、この専用周波数帯域とは別の周波数帯域を複数のシステム間で共有することで周波数利用効率の向上を図る方法がある（例えば、特許文献１参照。）。

即ち、特許文献１では、専用周波数帯域の通信トラフィック量が増加した無線通信システムＡは、共用周波数帯域を使用している他の無線通信システムＢに対し、共用周波数帯域の使用を要求する。要求を受けた他の無線通信システムＢは、自己の専用周波数帯域の通信トラフィック量が小さければ、共有周波数帯域を無線通信システムＡに明け渡す。

このように、複数の無線通信システムが、各自の専用周波数帯域の通信トラフィック量に応じて共用周波数帯域を使用することで、周波数を効率的に利用している。
特開２００３−３３３６４８公報（第１６―１８頁、図５）

しかしながら、上述した特許文献１に記載される発明では、共用周波数帯域を使用している無線通信システムＢの専用周波数帯域の通信トラフィック量が大きい場合、無線通信システムＢは共用周波数帯域を明け渡さず、無線通信システムＡは、共用周波数帯域を使用することができない。このように、複数の無線通信システムの通信トラフィック量が増加すると、共用周波数帯域を使用できない無線通信システムでは、スループットの低下や通信要求の拒絶などが発生するという問題があった。さらに、無線通信システムＡが共用周波数帯域を使用したとしても、通信トラフィック量が非常に増加すると、専用周波数帯域及び共用周波数帯域だけでは対応できなくなり、スループットの低下や通信要求の拒絶などが発生するという問題があった。

そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、利用者数が増加し、これに伴い通信トラフィック量が増加しても、スループットの低下や通信要求の拒絶などが発生することなく、周波数資源を効率よく利用することが可能な基地局装置及び無線通信システム及び周波数割当方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の基地局装置は、複数の移動局と通信可能な基地局装置において、自装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して少なくとも１つの第１の移動局と通信を行う少なくとも１つの第１の無線通信回路と、自装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して少なくとも１つの第２の移動局と通信を行う複数の第２の無線通信回路と、前記複数の第２の無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、前記周波数検出手段で検出された前記複数の第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、前記第１の移動局および少なくとも１つの第２の移動局の通信中の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度が当該移動局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から前記少なくとも１つの第２の移動局との通信に使用されていない未使用第２周波数帯域が存在すると判断し、かつ前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の前記第１の移動局の前記平均通信頻度が一定値以下であると判断した場合、前記第１の移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更制御手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の基地局装置は、複数の移動局と通信可能な基地局装置において、自装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して少なくとも１つの第１の移動局と通信を行う少なくとも１つの第１の無線通信回路と、自装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して少なくとも１つの第２の移動局と通信を行う複数の第２の無線通信回路と、前記複数の第２の無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、前記周波数検出手段で検出された前記複数の第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、前記第１の移動局および少なくとも１つの第２の移動局の通信中の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度及び前記情報データの単位回数あたりの平均データ長が当該移動局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から前記少なくとも１つの第２の移動局との通信に使用されていない未使用第２周波数帯域が存在すると判断し、前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の前記第１の移動局の前記平均通信頻度が一定値以上であり、かつ前記平均データ長が一定値以下であると判断した場合、前記第１の移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更制御手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の基地局装置は、複数の移動局と通信可能な基地局装置において、自装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して少なくとも１つの第１の移動局と通信を行う少なくとも１つの第１の無線通信回路と、自装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して少なくとも１つの第２の移動局と通信を行う複数の第２の無線通信回路と、前記複数の第２の無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、前記周波数検出手段で検出された前記第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、前記第１の移動局および少なくとも１つの第２の移動局の通信中の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度及び前記情報データの単位回数あたりの平均データ長が当該移動局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から前記少なくとも１つの第２の移動局との通知に使用されていない未使用第２周波数帯域が複数存在すると判断し、前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の前記第１の移動局の前記平均通信頻度が一定値以上であり、かつ前記平均データ長が一定値以上であると判断した場合、前記第１の移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記複数の未使用第２周波数帯域の中から最も帯域幅が広い未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更制御手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の無線通信システムは、少なくとも１つの第１の移動局および少なくとも１つの第２の移動局と、前記第１の移動局および複数の第２の移動局と通信を行う基地局装置とを備え、前記第１の移動局および少なくとも１つの第２の移動局は、前記基地局装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して前記基地局装置と通信を行う第１の移動局側無線通信回路と、前記基地局装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して前記基地局装置と通信を行う第２の移動局側無線通信回路とを備え前記基地局装置は、前記第１周波数帯域を使用して前記第１の移動局の前記第１の移動局側無線通信回路と通信を行う第１の基地局側無線通信回路と、前記複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して前記少なくとも１つの第２の移動局の前記第２の移動局側無線通信回路と通信を行う複数の第２の基地局側無線通信回路と、前記複数の第２の基地局側無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、前記周波数検出手段で検出された前記複数の第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、前記第１の移動局および少なくとも１つの第２の移動局の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度が当該移動局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、前記周波数検出記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から前記少なくとも１つの第２の移動局との通信に使用されていない未使用第２周波数帯域が存在すると判断し、かつ前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の前記第１の移動局の前記平均通信頻度が一定値以下であると判断した場合、前記第１の移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更制御手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の無線通信システムは、少なくとも１つの第１の移動局および少なくとも１つの第２の移動局と、前記第１の移動局および複数の第２の移動局と通信を行う基地局装置とを備え、前記第１の移動局および少なくとも１つの第２の移動局は、前記基地局装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して前記基地局装置と通信を行う第１の移動局側無線通信回路と、前記基地局装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して前記基地局装置と通信を行う第２の移動局側無線通信回路とを備え前記基地局装置は、前記第１周波数帯域を使用して前記第１の移動局の前記第１の移動局側無線通信回路と通信を行う第１の基地局側無線通信回路と、前記複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して前記少なくとも１つの第２の移動局の前記第２の移動局側無線通信回路と通信を行う複数の第２の基地局側無線通信回路と、前記複数の第２の基地局側無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、前記周波数検出手段で検出された前記複数の第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、前記第１の移動局および前記少なくとも１つの第２の移動局の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度及び前記情報データの単位回数あたりの平均データ長が当該移動局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、前記周波数検出記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から前記少なくとも１つの第２の移動局との通信に使用されていない未使用第２周波数帯域が存在すると判断し、前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の前記第１の移動局の前記平均通信頻度が一定値以上であり、かつ前記平均データ長が一定値以下であると判断した場合、前記第１の移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の周波数割当方法は、基地局装置と少なくとも１つの第１の移動局との間で前記基地局装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して通信中に、前記基地局装置と少なくとも１つの第２の移動局との間の通信に使用される前記基地局装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域から未使用第２周波数帯域を検出して割り当てる方法であって、前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出し、検出した前記複数の第２周波数帯域の使用有無を履歴として周波数検出結果記憶手段に記憶し、前記第１の移動局および前記少なくとも１つの第２の移動局の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度を算出し、前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から前記少なくとも１つの第２の移動局との通信に使用されていない前記未使用第２周波数帯域を検出し、かつ前記第１周波数帯域を使用して通信中の前記第１の移動局の前記平均通信頻度が一定値以下である場合、前記第１の移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域に割り当てることを特徴とする。

また、本発明の周波数割当方法は、基地局装置と少なくとも１つの第１の移動局との間で前記基地局装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して通信中に、前記基地局装置と少なくとも１つの第２の移動局との間の通信に使用される前記基地局装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域から未使用第２周波数帯域を検出して割り当てる方法であって、前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出し、検出した前記複数の第２周波数帯域の使用有無を履歴として周波数検出結果記憶手段に記憶し、前記第１の移動局および前記少なくとも１つの第２の移動局の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度及び前記情報データの単位回数あたりの平均データ長を算出し、前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から前記少なくとも１つの第２の移動局との通信に使用されていない前記未使用第２周波数帯域を検出し、前記第１周波数帯域を使用して通信中の前記第１の移動局の前記平均通信頻度が一定値以上であり、かつ前記平均データ長が一定値以下である場合、前記第１の移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域に割り当てることを特徴とする。

本発明によると、利用者数が増加し、これに伴い通信トラフィック量が増加しても、スループットの低下や通信要求の拒絶などが発生することなく、周波数資源を効率よく利用することが可能な無線通信システム、基地局装置及び周波数割当方法を提供することができる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。

図１乃至図１４を用いて本発明の第１の実施例を説明する。まず、図１を用いて本実施例に係る無線通信システムの構成について説明する。図１に示す無線通信システムでは、基地局装置１００は、通信エリアの範囲において複数の移動局２０１，２０２，・・・（図１では、移動局数は４である。）と、例えば時分割多重アクセス方式や周波数分割多重アクセス方式などの通信方式により無線通信を行う。

ここで、基地局装置１００と移動局２０１，２０２との無線通信には、あらかじめこの無線通信システム（以下、第１無線通信システムと称する。）に割り当てられている周波数帯域を用いている。また、基地局装置１００と移動局２０３，２０４との無線通信には、他の無線通信システム（以下、第２無線通信システムと称する。）に割り当てられている複数の周波数帯域のうち、後述するいくつかの条件を満たす周波数帯域を用いている。即ち、基地局装置１００は複数の周波数帯域を用いて複数の移動局２０１，２０２，・・・と無線通信を行う。

ここで、図２を用いて上述した無線通信に用いる周波数帯域の詳細を説明する。図２の周波数帯域ＦＣは、第１無線通信システムにあらかじめ割り当てられている周波数帯域である。また、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍは、第２無線通信システムに割り当てられている周波数帯域のうち、第２無線通信システムで常時使用されていないこと、第１無線通信システムの通信エリア範囲内及びその近傍において使用されていないこと、及び緊急性の高い用途に用いられていないことなどの条件を満たす周波数帯域である。なお、この周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍは、第１無線通信システムによりあらかじめ決定されている。

基地局装置１００は、これらの周波数帯域ＦＣ，Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍを、無線通信に使用できる周波数帯域として、あらかじめ記憶しておき、状況に応じて移動局２０１，２０２，・・・との無線通信に使用する。なお本実施例では、周波数帯域ＦＣ，Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍは全て同じ周波数帯域幅のＸ［ＭＨｚ］としている。

次に図３及び図８を用いて、本実施例に係る無線通信システムを構成する基地局装置１００及び移動局２０１，２０２，・・・の構成例を説明する。
図３は、基地局装置１００の構成例を示している。図３に示す基地局装置１００は、周波数帯域ＦＣに対応した第１の無線通信回路１１、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍに対応した第２の無線通信回路１２−１，・・・，１２−Ｎ（Ｎ＞ｍ）、送信制御回路１３、受信制御回路１４、制御部１５を備えている。

続いて各部の詳細な構成を説明する。第１の無線通信回路１１は、送信用アンテナ１１１、受信用アンテナ１１２、送信用アンテナ１１１に接続される送信用無線処理回路１１３、受信用アンテナ１１２に接続される受信用無線処理回路１１４、上記送信制御回路１３と送信用無線処理回路１１３の間に接続される変調回路１１５、受信用無線処理回路１１４と上記受信制御回路１４の間に接続される復調回路１１６を有しており、周波数帯域ＦＣを使用してデータの送受信を行う。また、第２の無線通信回路１２−１は、第１の無線通信回路１１の構成要素に加え、さらに上記制御部１５に接続される周波数検出回路１２７−１を有しており、制御部１５からの指示に従い、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍの中の１つの周波数帯域を使用してデータの送受信を行う。なお、第２の無線通信回路１２−２，・・・，１２−Ｎは、第２の無線通信回路１２−１と同じ構成であるため説明は省略する。

次に制御部１５は、周波数割当記憶部１５１、周波数検出結果記憶部１５２、及び通信状態記憶部１５３を有している。そして、制御部は、第１の無線通信回路１１及び第２の無線通信回路１２−１，・・・，１２−Ｎの送受信の切り替えや制御データの生成を行うとともに、周波数帯域ＦＣ，Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍの使用状況等に応じて、基地局装置１００と移動局２０１，２０２，・・・との間の通信に使用する周波数帯域を決定する。

続いて図４乃至図６を用いて周波数割当記憶部１５１、周波数検出結果記憶部１５２、及び通信状態記憶部１５３を説明する。まず、図４は周波数割当記憶部１５１のテーブルの一例を示す図である。このテーブルには、基地局装置１００が通信を行っている移動局２０１，２０２，・・・を特定するＩＤと、この各移動局ＩＤに対応して移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用している使用周波数帯域１５４が格納されている。図４に示す例では、基地局装置１００と通信を行っている移動局は５つあり、そのうち移動局ＩＤ「３」である移動局は、周波数帯域Ｆ２を用いて通信を行っており、残りの４つの移動局（ＩＤ「１」，「２」，「４」，「５」）は、周波数帯域ＦＣを用いて通信を行っている。

次に、図５は周波数検出記憶部１５２のテーブルの一例を示す図である。このテーブルには、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍごとに、過去ｎ回（ｎは任意の整数であり、図５ではｎ＝５。）の周波数検出結果１〜ｎ、この周波数検出結果１〜ｎを元に算出される周波数使用可能フラグ１５６、及び周波数使用状態フラグ１５７が格納される。

図５に示すテーブルでは、各周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍに対して行った過去５回の周波数検出の結果は、各周波数検出結果１〜５に格納される。最も新しい検出結果は、周波数検出結果１に格納され、最も古い検出結果は、周波数検出結果５に格納されている。この周波数検出結果１が「１」である周波数帯域（例えば、Ｆ１）は、第２無線通信システムがその周波数帯域を通信に使用しており、周波数検出結果１が「０」である周波数帯域（例えば、Ｆ３，Ｆｍ）は、第２無線通信システムがその周波数を通信に使用していないことを示している。また、周波数検出結果１が「Ｎ／Ａ」である周波数帯域（例えば、Ｆ２）は、既に移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用していることを示している。

また周波数使用可能フラグ１５６は、過去５回の周波数検出結果１〜５を元に基地局装置１００が周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍを使用して移動局２０１，２０２，・・・と通信可能か否か算出した結果を格納している。この周波数使用可能フラグ１５６が「１」である周波数帯域（例えば、Ｆ３）は、移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用可能であり、「０」である周波数帯域（例えば、Ｆ１）は、移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用不可であることを示している。この周波数使用可能フラグ１５６も周波数検出結果１〜５と同様に、既に基地局装置１００と移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用されている周波数帯域（例えば、Ｆ２）には「Ｎ／Ａ」が書き込まれる。

また周波数使用状態フラグ１５７は、各周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍが基地局装置１００と移動局２０１，２０２，・・・との間の通信に使用されているか否かを格納している。そして、周波数使用可能フラグ１５７が「１」である周波数帯域（例えば、Ｆ２）は、基地局装置１００が移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用しており、「０」である周波数帯域（例えば、Ｆ１，Ｆ３，Ｆｍ）は、移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用していないことを意味している。

次に、図６は通信状態記憶部１５３のテーブルの一例を示す図である。このテーブルは、基地局装置１００と各移動局２０１，２０２，・・・との間の通信状態として、各移動局固有のＩＤに対する平均通信頻度１５８と平均情報データ長１５９を記憶している。ここで、平均通信頻度１５８とは、所定の単位時間あたりの移動局２０１，２０２，・・・に対する情報データの送信回数であり、平均情報データ長１５９とは、アプリケーションデータ等の情報データの所定送信回数あたりの平均データ長のことである。

次に図７及び図８を用いて、移動局２０１，２０２，・・・の構成を説明する。基地局装置１００と通信を行う複数の移動局２０１，２０２，・・・は同じ構成であるため、ここでは移動局２０１，２０２の構成を代表例２００として説明する。

図７に示す移動局２００は、第１の無線通信回路２１、第２の無線通信回路２２、送信制御回路２３、受信制御回路２４、及び制御部２５を有している。第１の無線通信回路２１は、図３に示す基地局装置１００の第１の無線通信回路１１と同じ構成である。また、第２の無線通信回路２２も図３に示す基地局装置１００の第２の無線通信回路１２とほぼ同じ構成であるが、基地局装置１００の第２の無線通信回路１２が有している周波数検出回路１２７は有していない。また制御部２５は、周波数割当記憶部２５１を有している。

図８は、この周波数割当記憶部２５１のテーブルの一例を示しており、基地局装置１００との通信に使用している周波数帯域が記憶されている。図８の例では、移動局２００は、周波数帯域ＦＣを使用して通信を行っているため、図８の周波数割当記憶部２５１は、使用周波数帯域１５４として「ＦＣ」を記憶している。

続いて、図３乃至図１４を用いて基地局装置１００及び移動局２０１，２０２，・・・の動作を説明する。
まず図３を用いて基地局装置１００がデータを送受信する場合の動作を説明する。アプリケーションデータ等の情報データを送信する場合、この情報データは上位レイヤから送信制御回路１３に入力される。また、制御部１５が生成する制御データを送信する場合も同様に、この制御データは、制御部１５から送信制御回路１３に入力される。以後、この情報データ及び制御データをあわせて送信データと称する。

送信制御回路１３は、入力された送信データを第１の無線通信回路１１又は第２の無線通信回路１２−１，・・・，１２−Ｎのいずれか１つへ出力する。この送信データを出力する無線通信回路１２−ｋ（ｋは１，２，３‥Ｎの１つ）は、制御部１５からの通知により決定される。送信データが入力された無線通信回路の動作は、第１の無線通信回路１１又は第２の無線通信回路１２−ｋのいずれも同じであるため、ここでは、送信データが第１の無線通信回路１１に入力された場合について説明する。

第１の無線通信回路１１に入力された送信データは、まず変調回路１１５にて誤り訂正符号化等の処理が行われるとともに、所定の変調方式にて変調され、送信用無線処理回路１１３へ出力される。次に送信用無線処理回路１１３は、入力された変調後の送信データに対して、Ｄ／Ａ変換、直交変調、アップコンバード、帯域制限、電力増幅等の無線処理を行い、無線信号を生成する。生成された無線信号は、送信用アンテナ１１１を介して移動局に送信される。なお、第２の無線通信回路１２−ｋにて処理され送信される無線信号の周波数帯域は、制御部１５からの通知により決定される。

次に、基地局装置１００がデータを受信する場合について説明する。受信用アンテナ１１２又は受信用アンテナ１２２−１，・・・，１２２−Ｎにより受信された無線信号は、それぞれ受信用無線処理回路１１４，１２４−１，・・・，１２４−Ｎに入力される。受信用無線処理回路１１４，１２４−１，・・・，１２４−Ｎに入力された無線信号は、以降同様の処理が行われるため、ここでは、受信用無線処理回路１１４に入力された無線信号の処理について説明する。

受信用無線処理回路１１４は、入力された無線信号に対して電力増幅、帯域制限、ダウンコンバード、直交復調、Ａ／Ｄ変換等の無線処理を行い、受信データを生成し、復調回路１１６へ出力する。次に復調回路１１６は、入力された受信データを復調するとともに、誤り訂正復号等の処理を行い、受信制御回路１４へ出力する。次に、受信制御回路１４は、受信した受信データのヘッダ部の判断から情報データであれば上位レイヤへ出力し、制御データであれば制御部１５へ出力する。

ところで、移動局２０１，２０２，・・・と通信を行っている、又は周波数検出処理Ａを行っている場合、制御部１５は、第２の無線通信回路１２−ｋを選択し、この第２の無線通信回路１２−ｋに対し、受信される無線信号の周波数帯域を通知する。従って、選択された第２の無線通信回路１２−ｋの受信用無線処理回路１２４−ｋは、通知があった周波数帯域にあわせて無線処理を行う。また、受信用無線処理回路１２４−ｋは、制御部１５からの通知に従い、受信データを復調回路１２６−ｋまたは周波数検出回路１２７−ｋへ出力する。次に復調回路１２６−ｋは、入力された受信データを復調するとともに、誤り訂正復号等の処理を行い、受信制御回路１４へ出力する。一方、周波数検出回路１２７−ｋは、入力された受信データに対して後述する周波数検出処理Ａの一部として電力測定を行い、結果を制御部１５へ出力する。

次に移動局２０１，２０２，・・・は、図３に示す基地局装置１００と同様にしてデータの送受信を行うため、説明は省略する。ただし、移動局２０１，２０２，・・・は第２の無線通信回路２２を１つしか有していないため、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍを使用してデータの送受信を行う場合は、この第２の無線通信回路２２を使用する。なお、第２の無線通信回路２２から送受信される無線信号の周波数帯域は、制御部２５からの通知により決定される。

（基地局装置１００と移動局２０１との無線通信）
続いて、図９を用いて基地局装置１００と移動局２０１，２０２，・・・との間で行われる無線通信について説明する。図９は、基地局装置１００と移動局２０１，２０２の間の無線通信のシーケンスを示す図である。なお図９では、例えば移動局２０１が基地局装置１００に対して無線通信開始を要求することで無線通信が開始される場合の例を示しているが、基地局装置１００が移動局２０１に対して無線通信開始を要求してもよい。

まず基地局装置１００は、移動局２０１と通信を開始する前に、移動局２０１との通信に使用する周波数帯域をあらかじめ設定しておく（５０１）。なお、設定される周波数帯域は、第１無線通信システムに割り当てられている周波数帯域ＦＣのほかに、第２無線通信システムに割り当てられている周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍも含まれる。また、設定とは、第２無線通信システムが常時利用している周波数帯域や緊急性の高い用途に利用されている周波数帯域を除いた周波数帯域を特定し、その中心周波数を決定することを意味する。

ただし、これらの周波数帯域を移動局２０１との通信に使用するためには、第２無線通信システムにより使用されていないことが条件となる。そこで、制御部１５は、移動局２０１と通信中であるか否かにかかわらず、設定した周波数帯域に対して定期的に周波数検出処理Ａを実行し、周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍ毎にその使用の有無を判断して周波数検出結果記憶部１５２を更新する（５０２）。

次に、移動局２０１と基地局装置１００との間で無線通信を開始する場合、移動局２０１は、周波数帯域ＦＣを用いて基地局装置１００に無線通信開始を要求する（５０３）。要求を受け取った基地局装置１００も同様に、周波数帯域ＦＣを用いて、無線通信開始応答を移動局２０１に対して通知する（５０４）。これにより、移動局２０１と基地局装置１００の間が電気的に接続され、無線通信が開始される。このとき、通信に使用される周波数帯域はＦＣであり、基地局装置１００の周波数割当記憶部１５１及び移動局２０１の周波数割当記憶部２５１にはこの周波数帯域ＦＣが記憶され、以後の通信にもこの周波数帯域ＦＣが使用される（５０５）。

次に基地局装置１００は、移動局２０１と通信を行いながら、定期的に周波数変更評価Ｂ１を実施し、この移動局２０１との通信に最適な周波数帯域の評価を行う（Ｒ１の５０６）。この周波数変更評価Ｂ１の詳細については後述する。この周波数変更評価Ｂ１を行った結果、現在の通信に使用している周波数帯域（図９では周波数帯域ＦＣ）を維持すべきと評価した場合、基地局装置１００は、引き続き周波数帯域ＦＣを使用して移動局２０１と通信を行う（Ｒ１の５０７）。

一方、周波数変更評価Ｂ１を実施により、現在通信に使用している周波数帯域ＦＣから最適な周波数帯域（例えば、Ｆ３）に変更すべきと評価した場合は（Ｒ２の５０６)、基地局装置１００の制御部１５は、周波数帯域Ｆ３を使用して移動局２０１と通信を行うことを決定し、変更前の周波数帯域ＦＣを用いて、移動局２０１に対して周波数帯域Ｆ３への変更を通知する（Ｒ２の５０８）。また、制御部１５は、周波数割当記憶部１５１に記憶されている使用周波数帯域１５４をＦ３に更新するとともに、周波数検出結果記憶部１５２の周波数検出結１のＦ３を「Ｎ／Ａ」に更新する。一方、その通知を受けた移動局２０１の制御部２５は、それに従い周波数割当記憶部２５１の使用周波数帯域１５４を「Ｆ３」に変更するとともに、周波数帯域Ｆ３を用いて周波数変更通知応答を基地局装置１００に対して通知する（Ｒ２の５０９）。これより以後、基地局装置１００と移動局２０１は、周波数帯域Ｆ３を使用して通信が行われる（Ｒ２の５１０）。

（周波数検出処理Ａ）
続いて図１０のフローチャートを用いて、基地局装置１００の制御部１５が行う周波数検出処理Ａを説明する。
制御部１５は、一定の周期が経過する毎に周波数検出結果記憶部１５２を参照して、記憶されている周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍの中から周波数検出処理Ａを行っていない周波数帯域を１つ選択する（ステップＳ１０１）。ここでは周波数帯域Ｆ１を選択したものとする。次いで制御部１５は、選択した周波数帯域Ｆ１の周波数使用状態フラグ１５７を参照し、この周波数帯域Ｆ１の周波数使用状態フラグ１５７が「０」であるか否か（即ち、周波数帯域Ｆ１が使用可能か否か）を判断する（ステップＳ１０２）。

この判断結果、周波数使用状態フラグ１５７が「１」（使用不可）である場合で、かつ全ての周波数帯域の処理が終了していなければ（ステップＳ１０２，Ｓ１１０のＮｏ）、次の周波数帯域の判断のためステップＳ１０１に戻る。一方、この判断結果、周波数使用状態フラグ１５７が「０」（使用可）である場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、制御部１５は、この周波数検出処理Ａの実行中に、移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用していない無線通信回路を、第２の無線通信回路１２−１，・・・，１２−Ｎの中から選択し、選択した第２の無線通信回路に対し周波数検出指示を与える。なお、ここでは、例えば第２の無線通信回路１２−１が選択されたものとする。

選択された第２の無線通信回路１２−１の受信用無線処理回路１２４−１は、アンテナ１２２−１を介して周波数帯域Ｆ１の無線信号を未使用を確認するため受信する。更に、周波数検出回路１２７−１にて受信信号の電力を測定し、結果を制御部１５へ出力する（ステップＳ１０３）。次に制御部１５は、周波数検出回路１２７−１から入力された電力測定結果とあらかじめ定めた閾値Ｔｈ１とを比較する（ステップＳ１０４）。比較結果、電力測定結果が閾値Ｔｈ１以上であれば（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、制御部１５は、第２の無線通信システムが周波数帯域Ｆ１を使用していると判断し、周波数検出結果記憶部１５２の周波数検出結果１（図５参照）に検出結果「１」を記憶する（ステップＳ１０５）。一方、電力測定結果が閾値Ｔｈ１より小さければ（ステップＳ１０４のＮｏ）、制御部１５は、第２の無線通信システムは周波数帯域Ｆ１を使用していないと判断し、周波数検出結果１に検出結果「０」を記憶する（ステップＳ１０６）。あわせて、制御部１５は、周波数検出結果２〜Ｎの更新も行う。

次に制御部１５は、更新後の周波数検出結果１〜Ｎを参照し、これら周波数検出結果１〜Ｎ全てが「０」であるか否かを判断する（ステップＳ１０７）。周波数検出結果１〜Ｎが全て「０」である場合は、周波数帯域Ｆ１を移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用可能と判断し、周波数帯域Ｆ１の周波数使用可能フラグ１５６に「１」記憶する（ステップＳ１０８）。一方、周波数検出結果１〜Ｎのうち１つでも「１」が記憶されている場合は、周波数帯域Ｆ１は移動局２０１，２０２，・・・との通信に使用できないと判断し、周波数使用可能フラグ１５６に「０」を記憶する（ステップＳ１０９）。

以上が１つの周波数帯域に対する周波数検出処理であり、この処理を全ての周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍに対して行ったか否かを判断し（ステップＳ１１０）、全ての周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍに対して行った場合は、周波数検出処理を終了する。また、周波数検出処理を実行していない周波数帯域が存在する場合は、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１乃至Ｓ１１０を実行する。

（周波数変更評価処理Ｂ１）
続いて、図１１乃至図１４のフローチャートを用いて基地局装置１００の制御部１５が行う周波数変更評価処理Ｂ１を説明する。図１１は、周波数変更評価処理Ｂ１のフローチャートを示す。なお、この周波数変更評価処理Ｂ１は、基地局装置１００が移動局２０１，２０２，・・・のいずれかと通信を行っている間に一定の周期の経過をもって実行される。

まず制御部１５は、一定の周期が経過すると、無線通信を行っている移動局２０１，２０２，・・・の中から１つを選択し、通信状態記憶部１５３を参照し（ステップＳ１１１）、選択した移動局に対して後述する評価処理Ｃ１を実行する（ステップＳ１１２）。なお、以下では移動局２０１を選択したものとして説明する。

ステップＳ１１２の評価処理Ｃ１の結果、移動局２０１との通信に使用する周波数帯域を変更すると判断された場合には（ステップＳ１１３のＹｅｓ）、制御部１５は、周波数割当記憶部１５１に記憶される移動局２０１の使用周波数帯域１５４を更新する（ステップＳ１１４）。また、制御部１５は、周波数検出結果記憶部１５２に記憶される変更対象の周波数帯域Ｆｉ（ｉは１，２，３‥ｍ）の周波数使用状態フラグ１５７を「１」に更新する（ステップＳ１１５）。

以上が移動局２０１に対する周波数変更評価処理であり、この処理を基地局装置１００と通信を行っている移動局２０１，２０２，・・・全てに対して行ったか否かを判断する（ステップＳ１１６）。そして、全て移動局２０１，２０２，・・・に対してこの処理を行った場合は、周波数変更評価処理Ｂ１を終了する。一方、まだ周波数変更評価処理を実行していない移動局が存在する場合は、ステップＳ１１１に戻り、ステップＳ１１１乃至Ｓ１１６を実行する。

（評価処理Ｃ１）
続いて、図１２乃至図１４を用いて上述した評価処理Ｃ１を説明する。なお、ここでは周波数変更評価処理に続いて移動局２０１に対して評価処理を行う場合について説明する。

図１２に示す評価処理Ｃ１の場合、まず制御部１５は、周波数割当記憶部１５１を参照し、移動局２０１に対して使用している周波数帯域が、第１無線通信システムに割り当てられている周波数帯域ＦＣであるか否かを判断する（ステップＳ１２１）。使用周波数帯域１５４が「ＦＣ」でない場合は、周波数帯域の変更は行わないと決定し処理を終了する。

一方、使用周波数帯域１５４が「ＦＣ」である場合、通信状態記憶部１５３を参照し、移動局２０１のＩＤに記憶される平均通信頻度１５８（図６参照）の値が、あらかじめ決定しておいた閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２２）。平均通信頻度１５８の値が閾値Ｔｈ２より小さい場合、周波数帯域の変更は行わないと決定し処理を終了する。

一方、平均通信頻度１５８が閾値Ｔｈ２以上の場合、再び通信状態記憶部１５３を参照し、移動局２０１のＩＤに記憶される平均情報データ長１５９（図６参照）の値が、あらかじめ決定しておいた閾値Ｔｈ３以下であるか否かを判断する（ステップＳ１２３）。その判断結果、平均情報データ長１５９の値が閾値Ｔｈ３より大きい場合、周波数帯域の変更は行わないと決定し処理を終了する。

一方、平均情報データ長１５９が閾値Ｔｈ３以下の場合、周波数検出結果記憶部１５２の周波数使用可能フラグ１５６を参照して、変更可能な周波数帯域が存在するか否かを判断する。即ち、全ての周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍの周波数使用可能フラグ１５６を参照し、全ての周波数使用可能フラグ１５６が「０」であれば、変更可能な周波数帯域は存在せず、周波数使用可能フラグ１５６が「１」となっている周波数帯域が１つでもあれば、変更可能な周波数帯域が存在すると判断する（ステップＳ１２４）。

この判断結果、変更可能な周波数帯域が存在しない場合、周波数帯域の変更は行わないと決定し処理を終了する。一方、変更可能な周波数帯域Ｆｉが存在すると判断した場合、制御部１５は、周波数帯域Ｆｉの変更を決定する（ステップＳ１２５）。

このとき、図５に示すように、周波数使用可能フラグ１５６が「１」である周波数帯域ＦｉがＦ３のみの場合は、制御部１５は、周波数帯域Ｆ３を使用することを決定する。また、複数の周波数使用可能フラグ１５６が「１」となっている場合には、例えば第１無線通信システムに割り当てられた周波数帯域ＦＣに最も近い周波数帯域Ｆｉを選択し、制御部１５は、移動局２０１との通信にこの周波数帯域Ｆｉを使用することを決定する。

つまり、この評価処理Ｃ１では、移動局２０１，２０２，・・・の通信状態を評価し、少量の情報データを高い頻度で通信する移動局が存在する場合に、周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍのいずれかを使用して通信を行うよう周波数帯域を変更する。

（評価処理Ｃ２）
次に、図１３を用いて評価処理Ｃ１の変形例を説明する。図１２に示す評価処理Ｃ１では、ステップＳ１２２において平均通信頻度１５８の値が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判断しているが、図１３に示す評価処理Ｃ２では、その代わりに平均通信頻度１５８の値が閾値Ｔｈ４以下であるか否かを判断している点が異なっている（ステップＳ１２６）。つまり、この評価処理Ｃ２では、移動局２０１，２０２，・・・の通信状態を評価し、少量の情報データを低い頻度で通信する移動局が存在する場合に、周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍのいずれかを使用して通信を行うよう周波数帯域を変更している。

（評価処理Ｃ３）
続いて、図１４を用いて評価処理Ｃ２の別の変形例を説明する。図１４に示す評価処理Ｃ３は、図１３に示す評価処理Ｃ２とほぼ同じ処理を行っているが、評価処理Ｃ２のステップＳ１２３で行っている平均情報データ長１５９の値と閾値Ｔｈ３の比較を行っていない点が異なっている。つまり、この評価処理Ｃ３では、移動局２０１，２０２，・・・の通信状態を評価し、平均通信頻度１５８の値が低い移動局が存在する場合に、周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍのいずれかを使用して通信を行うよう周波数帯域を変更している。

以上のように第１の実施例によれば、第２無線通信システムに割り当てられている複数の周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍを、基地局装置１００と移動局２０１，２０２，・・・との間の通信に使用することで、第１無線通信システムの利用者数が増加や、これに伴う通信トラフィック量の増加に対応し、スループットの低下や通信要求の拒絶などが発生することなく、限りある周波数資源を効率よく利用することができる。また、基地局装置１００と移動局２０１，２０２，・・・との間の通信に使用する周波数帯域ＦＣを、第２無線通信システムが一定期間使用していないことを条件として周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍの中から選択し、さらに選択した周波数帯域で通信を行う移動局２０１，２０２，・・・を、少量の情報データを高い頻度で通信する等、所定の条件を満たす移動局に限定することで、第２無線通信システムへ与える干渉を低減することができる。

次に、図１５乃至図１９を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第２の実施例に係る第１及び第２無線通信システム、基地局装置１００、及び移動局２０１，２０２，・・・の構成は、図１乃至図７に示す第１及び第２無線通信システム、基地局装置１００、及び移動局２０１，２０２，・・・の構成と同じであるため、同一符号を付して説明は省略する。

続いて、図１５乃至図１９を用いて第２の実施例に係る基地局装置１００の動作を説明する。本実施例では、基地局装置１００の制御部１５が行う周波数変更評価処理Ｂ２において、あらかじめ第１無線通信システムに割り当てられている周波数帯域ＦＣの利用効率Ｅも考慮して周波数の変更を決定しているが、それ以外の基地局装置１００の動作、及び移動局２０１，２０２，・・・の動作は、第１の実施例と同じであるため説明は省略する。

（周波数変更評価処理Ｂ２）
図１５のフローチャートを用いて、本実施例に係る周波数変更評価処理Ｂ２を説明する。
基地局装置１００と移動局２０１，２０２，・・・とが通信している間に一定の周期が経過すると、基地局装置１００の制御部１５は、周波数変更評価処理Ｂ２を開始する。まず制御部１５は、通信状態記憶部１５３を参照して、周波数帯域ＦＣに対する利用効率評価処理Ｄ１を行う（ステップＳ２０１）。この利用効率評価処理Ｄ１については後述する。

この利用効率評価処理Ｄ１の結果、第２無線通信システムに割り当てられた周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍを使用すべきと判断された場合（ステップＳ２０２のＮｏ）の周波数変更処理は、図１１に示す周波数変更評価処理Ｂ１と同じであるため、同一符号（ステップＳ１１１乃至Ｓ１１６）を付して説明は省略する。

また、利用効率評価処理Ｄ１の結果、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍではなく周波数帯域ＦＣを使用すべきと判断された場合は（ステップＳ２０２のＹｅｓ）、制御部１５は、周波数割当記憶部１５１を参照し（ステップＳ２０２）、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍを用いて通信を行っている移動局２０１，２０２，・・・が存在するか否かを調べる（ステップＳ２０３）。その結果、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍを用いて通信を行っている移動局２０１，２０２，・・・が存在しない場合、周波数変更評価処理Ｂ２を終了する。

一方、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍを用いて通信を行っている移動局２０１，２０２，・・・が存在した場合（ステップＳ２０４のＹｅｓ）、この移動局２０１，２０２，・・・に対する通信に使用する周波数帯域を「ＦＣ」に変更する（ステップＳ２０５）。次に、周波数割当記憶部１５１の使用周波数１５４を更新し（ステップＳ２０６）、次に周波数検出結果記憶部１５２の周波数使用状態フラグ１５７を更新する（ステップＳ２０７）。

（利用効率評価処理Ｄ１）
続いて図１６乃至図１９を用いて、周波数帯域ＦＣに対する利用効率評価処理Ｄ１について説明する。図１６には、制御部１５が行う利用効率評価処理Ｄ１のフローチャートを示している。

まず制御部１５は、通信状態記憶部１５３を参照し、通信に周波数帯域ＦＣを使用している移動局を見つけ出す。次に、制御部１５は、見つけ出した移動局における周波数帯域ＦＣの利用効率Ｅを算出する（ステップＳ２１１）。ここで利用効率Ｅとは、各移動局ごとに平均通信頻度１５８の値と平均情報データ長１５９の値を掛け合わせたものを算出し、これを見つけ出した全移動局で合計したものである。そして、制御部１５は、あらかじめ決定しておいた閾値Ｔｈ５とこの利用効率Ｅを比較し（ステップＳ２１２）、利用効率Ｅが閾値Ｔｈ５より大きければ、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍの使用を決定して（ステップＳ２１３）終了し、小さければ決定せずに利用効率評価処理Ｄ１を終了する。

（利用効率評価処理Ｄ２）
次に、図１７に示す利用効率評価処理Ｄ１の変形例である利用効率評価処理Ｄ２について説明する。この利用効率評価処理Ｄ２では、利用効率Ｅを算出する代わりに、通信に周波数帯域ＦＣを使用している移動局の数をカウントし（ステップＳ２１４）、この移動局の数と、あらかじめ決定しておいた閾値Ｔｈ６を比較している（ステップＳ２１５）点が図１６に示す利用効率評価処理Ｄ１と異なる。

（利用効率評価処理Ｄ３）
続いて、図１８及び図１９を用いて、利用効率評価処理Ｄ１の別の変形例について説明する。利用効率評価処理Ｄ１の変形例である利用効率評価処理Ｄ３では、利用効率Ｅを算出する代わりに、各移動局の通信待ち頻度Ｆの合計を算出し（ステップＳ２１６）、この通信待ち頻度Ｆの合計と、あらかじめ決定しておいた閾値Ｔｈ７を比較している（ステップＳ２１７）点が図１６に示す利用効率評価処理Ｄ１と異なる。ここで、通信待ち頻度Ｆとは、移動局に対する送信データが存在するものの、周波数資源が他の移動局にて利用されているなどの理由により、送信データを送信できない状態がどれだけ続いているか、一定周期ごとにカウントしたものとする。なお、制御部１５がこの利用効率評価処理Ｄ３を行う場合、図１９に示すように、通信状態記憶部１５３は、図６の構成に加え、新たに通信待ち頻度Ｆを記憶できる構成をとる。

以上のように第２の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果が得られるとともに、第１無線通信システムに割り当てられた周波数帯域ＦＣの利用効率評価処理Ｄ１に基づき、周波数帯域ＦＣを使用して通信を行うべきか否かを決定することで、必要以上に第２無線通信システムに割り当てられた周波数帯域を使用した場合に、第２無線通信システムへ過剰な干渉を与えてしまうという問題点を解消することができる。

次に、図２０乃至図２４を用いて第３の実施例について説明する。図２０に示すように、第３の実施例では、第２無線通信システムに割り当てられている周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍの帯域幅が異なっている。そのため、図２１に示すように、基地局装置１００の周波数検出結果記憶部１６０は、図５に示す周波数検出結果記憶部１５２の構成に加え、さらに周波数帯域幅１６１を記憶する構成となっている。この周波数検出結果記憶部１６０以外の基地局装置１００の構成及び移動局２０１，２０２，・・・の構成は、第１の実施例の構成と同じであるため、同一符号を付して説明は省略する。

続いて、図２２乃至図２４を用いて本実施例における基地局装置１００及び移動局２０１，２０２，・・・の動作について説明する。第３の実施例における基地局装置１００及び移動局２０１，２０２，・・・の動作は、第２無線通信システムに割り当てられた周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍを用いて通信を行う際に、基地局装置１００の制御部１５及び移動局２０１，２０２，・・・の制御部２５が各第２の無線通信回路１２−１，・・・，１２−Ｎ，２２に通知する内容、及び基地局装置１００の制御部１５が行う周波数変更評価処理Ｂ１中の評価処理Ｃ４が異なるが、それ以外の動作は第１の実施例と同じであるため説明は省略する。

まず、図３及び図７を用いて制御部１５，２５の動作を説明する。

図３に示す基地局装置１００の制御部１５は、周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍを用いて通信を行う際に、送受信に使用する第２の無線通信回路１２−１，・・・，１２−Ｎが有する無線処理回路１２３−１，１２４−１・・・，１２３−Ｎ，１２４−Ｎに対して、通信に使用する周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍを通知するとともに、この周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍの帯域幅も通知する。

また、図７に示す移動局２０１，２０２，・・・の制御部２５も同様に、送受信に使用する第２の無線通信回路２２が有する無線処理回路２２３，２２４に対して、通信に使用する周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍを通知するとともに、この周波数帯域の帯域幅も通知する。

（評価処理Ｃ４）
次に、図２２乃至図２４を用いて基地局装置１００の制御部１５が行う周波数変更評価処理Ｂ１中の評価処理Ｃ４について説明する。図２２に示す評価処理Ｃ４は、周波数帯域を変更すると決定した際に、少量の情報データを高い頻度で通信する移動局が存在する場合に周波数帯域の変更を決定する点は、図１２に示す評価処理Ｃ１と同じであるため、同一符号（ステップＳ１２１乃至Ｓ１２４）を付して説明は省略する。この評価処理Ｃ４では、周波数帯域の変更が決定し、変更後の周波数帯域を選択する際に、変更可能な周波数帯域が複数存在した場合、帯域幅が最も狭い周波数帯域を選択する（ステップＳ３０１）。

（評価処理Ｃ５）
続いて、図２３に示す評価処理Ｃ５を説明する。この評価処理Ｃ５は、移動局の通信状態を評価し、周波数帯域を変更すると決定した際に、少量の情報データを低い頻度で通信する移動局が存在する場合に周波数帯域の変更を決定する点は、図１３に示す評価処理Ｃ２と同じであるため、同一符号（ステップＳ１２１、Ｓ１２６，Ｓ１２３，Ｓ１２４）を付して説明は省略する。この評価処理Ｃ５では、周波数帯域の変更が決定し、変更後の周波数帯域を選択する際に、変更可能な周波数帯域が複数存在した場合、帯域幅が最も小さい周波数帯域を選択する（ステップＳ３０２）。

（評価処理Ｃ５）
次に、図２４に示す評価処理Ｃ６を説明する。なお、ここでは移動局２０１に対して評価処理Ｃ６を行う場合について説明する。図２４に示す評価処理Ｃ６の場合、まず制御部１５は、周波数割当記憶部１５１を参照し、移動局２０１に対して使用している周波数帯域が、第１無線通信システムに割り当てられている周波数帯域ＦＣであるか否かを判断する（ステップＳ３１１）。使用周波数帯域１５４が「ＦＣ」でない場合は、制御部１５は周波数帯域の変更は行わないと決定し処理Ｃ６を終了する。

一方、使用周波数帯域１５４が「ＦＣ」である場合、制御部１５は通信状態記憶部１５３を参照し、移動局２０１のＩＤに記憶された平均通信頻度１５８（図６参照）の値が、あらかじめ決定しておいた閾値Ｔｈ７以上であるか否かを判断する（ステップＳ３１２）。また、平均通信頻度１５８の値が閾値Ｔｈ７より小さい場合は、周波数帯域の変更は行わないと決定し処理Ｃ６を終了する。

一方、平均通信頻度１５８の値が閾値Ｔｈ７以上の場合、制御部１５は再び通信状態記憶部１５３を参照し、移動局２０１のＩＤに記憶された平均情報データ長１５９（図６参照）の値が、あらかじめ決定しておいた閾値Ｔｈ８以上であるか否かを判断する（ステップＳ３１３）。その判断結果、平均情報データ長１５９の値が閾値Ｔｈ８より小さい場合は、周波数帯域の変更は行わないと決定し処理Ｃ６を終了する。

一方、平均情報データ長１５９が閾値Ｔｈ８以上の場合は、制御部１５は周波数検出結果記憶部１５２の周波数使用可能フラグ１５６を参照して、変更可能な周波数帯域が存在するか否かを判断する。即ち、全ての周波数帯域Ｆ１，・・・，Ｆｍの周波数使用可能フラグ１５６を参照し、全ての周波数使用可能フラグ１５６が「０」であれば、変更可能な周波数帯域は存在せず、周波数使用可能フラグ１５６が「１」となっている周波数帯域が１つでもあれば、変更可能な周波数帯域が存在すると判断する（ステップＳ３１４）。この判断結果、変更可能な周波数帯域が存在しない場合、周波数帯域の変更は行わないと決定し処理Ｃ６を終了する。

一方、変更可能な周波数帯域が存在すると判断した場合、制御部１５は、周波数帯域の変更を決定する（ステップＳ３１５）。このとき、図６に示すように、周波数使用可能フラグ１５６が「１」である周波数帯域Ｆｉが「Ｆ３」のみの場合は、制御部１５は、変更後、周波数帯域Ｆ３を使用することを決定する。また、複数の周波数使用可能フラグ１５６が「１」となっている場合には、制御部１５は、周波数検出結果記憶部１５２を参照し、移動局２０１との通信に帯域幅が最も大きい周波数帯域Ｆｉを使用することを決定する。

つまり、この評価処理Ｃ６では、移動局２０１，２０２，・・・の通信状態を評価し、大量の情報データを高い頻度で通信する移動局が存在する場合に、使用可能な周波数帯域の中から、最も帯域幅が大きい周波数帯域Ｆｉを使用して通信を行うよう周波数帯域を変更している。

以上のように第３の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果が得られるとともに、周波数帯域ＦＣを使用して通信を行っている移動局が存在し、基地局装置１００の制御部１５が、この移動局との通信に使用する周波数帯域を複数の周波数帯域の中から１つ選択して変更すると決定した場合に、少量の情報データをやり取りしている移動局との通信には、帯域幅が最も小さい周波数帯域を選択し、大量の情報データを高い頻度でやり取りしている移動局との通信には、帯域幅が最も大きい周波数帯域を選択することで、第２無線通信システムに割り当てられた周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｍを、長時間にわたって使用することを防ぎ、第２無線通信システムへ与える干渉をより低減することができる。

なお、本発明は上記実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１の実施例に係る無線通信システムの構成を示す図。 本発明の第１の実施例に係る周波数帯域の構成を示す図。 本発明の第１の実施例に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施例に係る基地局装置１００の周波数割当記憶部１５１の構成を示す図。 本発明の第１の実施例に係る周波数検出記憶部１５２の構成を示す図。 本発明の第１の実施例に係る通信状態記憶部１５３の構成を示す図。 本発明の第１の実施例に係る移動局２０１の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施例に係る移動局２０１の周波数割当記憶部２６の構成を示す図。 本発明の第１の実施例に係る基地局装置１００と移動局２０１の間の無線通信のシーケンスを示す図。 本発明の第１の実施例に係る周波数検出処理Ａの流れを示すフローチャート。 本発明の第１の実施例に係る周波数変更評価処理Ｂ１の流れを示すフローチャート。 本発明の第１の実施例に係る評価処理Ｃ１の流れを示すフローチャート。 本発明の第１の実施例に係る評価処理Ｃ２を示すフローチャート。 本発明の第１の実施例に係る評価処理Ｃ３を示すフローチャート。 本発明の第２の実施例に係る周波数変更評価処理Ｂ２の流れを示すフローチャート。 本発明の第２の実施例に係る利用効率評価処理Ｄ１の流れを示すフローチャート。 本発明の第２の実施例に係る利用効率評価処理Ｄ２の流れを示すフローチャート。 本発明の第２の実施例に係る利用効率評価処理Ｄ３の流れを示すフローチャート。 本発明の第２の実施例に係る通信状態記憶部１５３の構成を示す図。 本発明の第３の実施例に係る周波数帯域の構成を示す図。 本発明の第３の実施例に係る周波数検出記憶部１６０の構成を示す図。 本発明の第３の実施例に係る評価処理Ｃ４の流れを示すフローチャート。 本発明の第３の実施例に係る評価処理Ｃ５の流れを示すフローチャート。 本発明の第３の実施例に係る評価処理Ｃ６の流れを示すフローチャート。

符号の説明

１１，１２−１，・・・，１２−Ｎ，２１，２２・・・無線通信回路
１３，１４，２３，２４・・・制御回路
１５，２５・・・制御部
１１１，１１２，１２１−１，１２２−１，２１１，２１２，２２１，２２２・・・アンテナ
１１３，１１４，１２３−１，１２４−１，２１３，２１４，２２３，２２４・・・無線処理回路
１１５，１２５−１，２１５，２２５・・・変調回路
１１６，１２６−１，２１６，２２６・・・復調回路
１２７−１・・・周波数検出回路
１５１，２５１・・・周波数割当記憶部
１５２・・・周波数検出結果記憶部
１５３・・・通信状態記憶部

Claims (15)

1. 複数の移動局と通信可能な基地局装置において、
   自装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して少なくとも１つの移動局と通信を行う少なくとも１つの第１の無線通信回路と、
   自装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して少なくとも１つの移動局と通信を行う複数の第２の無線通信回路と、
   前記複数の第２の無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、
   前記周波数検出手段で検出された前記複数の第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、
   前記複数の移動局の通信中の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度が当該移動局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、
   前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から使用されていない未使用第２周波数帯域が存在すると判断し、かつ前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の移動局の前記平均通信頻度が一定値以下であると判断した場合、前記移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更制御手段と
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 複数の移動局と通信可能な基地局装置において、
   自装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して少なくとも１つの移動局と通信を行う少なくとも１つの第１の無線通信回路と、
   自装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して少なくとも１つの移動局と通信を行う複数の第２の無線通信回路と、
   前記複数の第２の無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、
   前記周波数検出手段で検出された前記複数の第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、
   前記複数の移動局の通信中の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度及び前記情報データの単位回数あたりの平均データ長が当該移動
   局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、
   前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から使用されていない未使用第２周波数帯域が存在すると判断し、前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の移動局の前記平均通信頻度が一定値以上であり、かつ前記平均データ長が一定値以下であると判断した場合、前記移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更制御手段と を備えることを特徴とする基地局装置。
3. 前記周波数変更制御手段は、前記未使用第２周波数帯域が複数存在した場合、当該第２周波数帯域の中から前記第１周波数帯域に近い帯域の未使用第２周波数帯域を選択して変更することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の基地局装置。
4. 前記周波数変更制御手段は、前記複数の第２周波数帯域の周波数帯域幅がそれぞれ異なり、かつ前記未使用第２周波数帯域が複数存在した場合、当該第２周波数帯域の中から最も帯域幅が狭い未使用第２周波数帯域を選択して変更することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の基地局装置。
5. 複数の移動局と通信可能な基地局装置において、
   自装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して少なくとも１つの移動局と通信を行う少なくとも１つの第１の無線通信回路と、
   自装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して少なくとも１つの移動局と通信を行う複数の第２の無線通信回路と、
   前記複数の第２の無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、
   前記周波数検出手段で検出された前記第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、
   前記複数の移動局の通信中の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度及び前記情報データの単位回数あたりの平均データ長が当該移動
   局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、
   前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から使用されていない未使用第２周波数帯域が複数存在すると判断し、前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の移動局の前記平均通信頻度が一定値以上であり、かつ前記平均データ長が一定値以上であると判断した場合、前記移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記複数の未使用第２周波数帯域の中から最も帯域幅が広い未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更制御手段と
   を備えることを特徴とする基地局装置。
6. 前記通信状態記憶手段に記憶された前記平均通信頻度及び前記平均データ長をもとに、前記第１周波数帯域の利用効率を算出する周波数利用効率評価手段をさらに備え、
   前記周波数変更制御手段は、前記周波数利用効率評価手段が算出した前記利用効率が一定値以上と判断した場合、前記第１周波数帯域を使用して通信中の少なくとも１つの移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項５
   のいずれかに記載の基地局装置。
7. 前記周波数変更制御手段は、前記周波数利用効率評価手段が算出した前記利用効率が一定値より小さいと判断した場合、前記移動局との通信を前記未使用第２周波数帯域から前記第１周波数帯域へ戻すことを特徴とする請求項６に記載の基地局装置。
8. 前記第１周波数帯域を使用して通信中の移動局の数をカウントする周波数利用効率評価手段をさらに備え、
   前記周波数変更制御手段は、前記周波数利用効率評価手段がカウントした前記移動局の数が一定値以上と判断した場合、前記第１周波数帯域を使用して通信中の少なくとも１つの移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項５のいずれかに記載の基地局装置。
9. 前記周波数変更制御手段は、前記周波数利用効率評価手段が算出した移動局の数が一定値より小さいと判断した場合、前記移動局との通信を前記未使用第２周波数帯域から前記第１周波数帯域へ戻すことを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
10. 前記通信状態記憶手段は、前記複数の移動局の通信待ち頻度を当該移動局のＩＤと対応付けてさらに記憶し、
    前記通信状態記憶手段に記憶された前記通信待ち頻度の合計を算出する周波数利用効率評価手段をさらに備え、
    前記周波数変更制御手段は、前記周波数利用効率評価手段が算出した前記通信待ち頻度の合計が一定値以上と判断した場合、前記第１周波数帯域を使用して通信中の少なくとも１つの移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項５のいずれかに記載の基地局装置。
11. 前記周波数変更制御手段は、前記周波数利用効率評価手段が算出した通信待ち頻度の合計が一定値より小さいと判断した場合、前記移動局との通信を前記未使用第２周波数帯域から前記第１周波数帯域へ戻すことを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
12. 複数の移動局と、前記移動局の少なくとも１つと通信を行う基地局装置とを備え、
    前記移動局は、
    前記基地局装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して前記基地局装置と通信を行う第１の移動局側無線通信回路と、
    前記基地局装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して前記基地局装置と通信を行う第２の移動局側無線通信回路とを備え
    前記基地局装置は、
    前記第１周波数帯域を使用して前記移動局の前記第１の移動局側無線通信回路と通信を行う第１の基地局側無線通信回路と、
    前記複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して前記移動局の前記第２の移動局側無線通信回路と通信を行う複数の第２の基地局側無線通信回路と、
    前記複数の第２の基地局側無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、
    前記周波数検出手段で検出された前記複数の第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、
    前記複数の移動局の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度が当該移動局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、
    前記周波数検出記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から通信に使用されていない未使用第２周波数帯域が存在すると判断し、かつ前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の前記平均通信頻度が一定値以下であると判断した場合、前記移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更制御手段とを備える
    ことを特徴とする無線通信システム。
13. 複数の移動局と、前記移動局の少なくとも１つと通信を行う基地局装置とを備え、
    前記移動局は、
    前記基地局装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して前記基地局装置と通信を行う第１の移動局側無線通信回路と、
    前記基地局装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して前記基地局装置と通信を行う第２の移動局側無線通信回路とを備え
    前記基地局装置は、
    前記第１周波数帯域を使用して前記移動局の前記第１の移動局側無線通信回路と
    通信を行う第１の基地局側無線通信回路と、
    前記複数の第２周波数帯域の少なくとも１つを使用して前記移動局の前記第２の移動局側無線通信回路と通信を行う複数の第２の基地局側無線通信回路と、
    前記複数の第２の基地局側無線通信回路における前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して、前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出する周波数検出手段と、
    前記周波数検出手段で検出された前記複数の第２周波数帯域の使用有無が履歴として記憶される周波数検出結果記憶手段と、
    前記複数の移動局の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度及び前記情報データの単位回数あたりの平均データ長が当該移動局のＩＤと対応付けて記憶される通信状態記憶手段と、
    前記周波数検出記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から通信に使用されていない未使用第２周波数帯域が存在すると判断し、前記通信状態記憶手段を参照して前記第１周波数帯域を使用して通信中の移動局の前記平均通信頻度が一定値以上であり、かつ前記平均データ長が一定値以下であると判断した場合、前記移動局との通信を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域へ変更する周波数変更手段とを備える
    ことを特徴とする無線通信システム。
14. 基地局装置と少なくとも１つの移動局との間で前記基地局装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して通信中に、前記基地局装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域から未使用第２周波数帯域を検出して割り当てを変更する方法であって、
    前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出し、
    検出した前記複数の第２周波数帯域の使用有無を履歴として周波数検出結果記憶手段に記憶し、
    前記移動局の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度を算出し、
    前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から通信に使用されていない前記未使用第２周波数帯域を検出し、かつ前記第１周波数帯域を使用して通信中の移動局の前記平均通信頻度が一定値以下である場合、前記移動局との通信に使用する周波数帯域を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域に変更する
    ことを特徴とする周波数割当方法。
15. 基地局装置と少なくとも１つの移動局との間で前記基地局装置に優先的に割り当てられた第１周波数帯域を使用して通信中に、前記基地局装置以外に優先的に割り当てられた複数の第２周波数帯域から未使用第２周波数帯域を検出して割り当てを変更する方法であって、
    前記複数の第２周波数帯域の電力を定期的に検出して前記複数の第２周波数帯域の使用有無を検出し、
    検出した前記複数の第２周波数帯域の使用有無を履歴として周波数検出結果記憶手段に記憶し、
    前記移動局の単位時間あたりの情報データの平均通信頻度及び前記情報データの単位回数あたりの平均データ長を算出し、
    前記周波数検出結果記憶手段を参照して過去Ｎ回の使用有無の検出結果から通信に使用されていない前記未使用第２周波数帯域を検出し、前記第１周波数帯域を使用して通信中の第１の移動局の前記平均通信頻度が一定値以上であり、かつ前記平均データ長が一定値以下である場合、前記移動局との通信に使用する周波数帯域を前記第１周波数帯域から前記未使用第２周波数帯域に変更する
    ことを特徴とする周波数割当方法。

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