JP6112420B2 - 無線基地局装置、無線資源管理方法、無線資源管理プログラム、無線通信装置、及び無線通信システム - Google Patents

無線基地局装置、無線資源管理方法、無線資源管理プログラム、無線通信装置、及び無線通信システム Download PDF

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Description

本発明は、無線基地局装置、無線資源管理方法、無線資源管理プログラム、無線通信装置、及び無線通信システムに関する。特に、ホワイトスペース周波数を用いて通信を行う無線基地局装置等に関する。
近年、通信周波数の有効利用の観点から、通信周波数帯域が放送や通信のために割り当てられているが、実際には使用されていない通信周波数帯域に含まれる周波数(ホワイトスペース周波数)を用いて、複数の無線通信システム(例えば、無線通信端末と基地局装置の間の所定の無線通信規格を利用した通信)がこのホワイトスペース周波数帯域を活用することを視野に入れ、多くの議論がなされている。ホワイトスペース周波数については、占有周波数帯域を使用した通信を行うことが許可された通信事業者(一次事業者)に加えて、占有周波数帯域を持たない事業者等(二次事業者)も使用することができる。
将来的には、一次事業者および二次事業者(特に二次事業者)が、ホワイトスペース周波数の無線資源を多数かつ頻繁に使用することを欲し、さらに現実にそのように使用されていくことが予想される。
このような状況を想定して、ホワイトスペース周波数を用いて複数の通信が同時に行われる場合に、相互の通信における干渉を防止するための技術について、議論されている(例えば、非特許文献1参照)。
また、相互の通信における干渉を防止するために、通信中の通信装置がホワイトスペース周波数の使用状況を把握するためのスキャニング技術(Discovery Service)について、議論されている(例えば、非特許文献2参照)。
蓬田宏樹、「TVホワイトスペース活用へ沸き立つ無線LAN業界」、日経エレクトロニクス、2011年8月8日 Stanislav FILIN,Tuncer BAYKAS,M.Azizur RAHMAN,Hiroshi HARADA、"Performance evaluation of IEEE 802.19.1 white space coexistence services"、信学技報、社団法人 電子情報通信学会、2011年1月、p.57−p.64
しかしながら、各事業者に対してどのようにホワイトスペース周波数を割り当てるべきかという取り決めがなされていないため、ホワイトスペース周波数の無線資源の割り当てについて今後不都合が生じる可能性がある。例えば、ある事業者の基地局領域内において、ホワイトスペース周波数が最大活用されずに多数のホワイトスペース周波数の無線資源が割り当てられると、他事業者の基地局において割り当て可能な条件を満足するホワイトスペース周波数が不足するという事態を招くおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる無線基地局装置、無線資源管理方法、無線資源管理プログラム、無線通信装置、及び無線通信システムを提供することを目的とする。
本発明の無線基地局装置は、ホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てる無線基地局装置であって、前記無線通信装置からの通信周波数の割当要求に応じて、複数のホワイトスペース周波数のうち、当該無線基地局装置が他の無線通信装置に割当てていない周波数よりも、既に前記他の無線通信装置に割り当てた第1のホワイトスペース周波数を優先して前記無線通信装置に割り当てる無線資源割当部を備える。
この構成によれば、無線通信基地局が1つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、1つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源割当部が、前記第1のホワイトスペース周波数と前記第1のホワイトスペース周波数よりも多くの他の無線通信装置が割り当てられた第2のホワイトスペース周波数とがある場合、前記第2のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当ててもよい。
この構成によれば、無線通信装置が他の無線通信装置の割り当てが少ないホワイトスペース周波数に割り当てられないようにすることで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源割当部が、前記第1のホワイトスペース周波数よりも無線資源の割当量が大きい第3のホワイトスペース周波数がある場合、前記第3のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当ててもよい。
この構成によれば、無線通信端末が無線資源の割当量が少ないホワイトスペース周波数に割り当てられないようにすることで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源割当部が、無線資源の割当量が所定閾値未満であるホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当ててもよい。
この構成によれば、ホワイトスペース周波数で使用される無線資源の変化に対応することができる。したがって、1つのホワイトスペース周波数の無線資源が偏って使用されることがなく、パケット伝送遅延やパケット損失が発生しにくくなり、通信品質が向上する。
また、本発明の無線基地局装置は、当該無線基地局装置の周囲におけるホワイトスペース周波数の使用状態を検知する使用状態検知部を備え、前記無線資源割当部が、前記第1のホワイトスペース周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記使用状態検知部により無線資源の使用が検知されなかったホワイトスペース周波数の無線資源を割り当ててもよい。
この構成によれば、他の無線基地局装置が管理する無線通信装置によって使用されていないホワイトスペース周波数の無線資源を割り当てることができる。したがって、ホワイトスペース周波数を用いた通信における他の無線基地局装置との干渉を抑制することができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記通信周波数の割当要求を行う無線通信装置から、前記無線通信装置の周辺におけるホワイトスペース周波数の使用状態の情報を受信する受信部を備え、前記無線資源割当部が、前記第1のホワイトスペース周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記受信部により受信された情報に基づいて、無線資源の使用が検知されなかったホワイトスペース周波数の無線資源を割り当ててもよい。
この構成によれば、基地局周辺のホワイトスペース周波数の使用状況とともに、実際に通信を行う無線通信端末周辺のホワイトスペース周波数の使用状況も加味することで、ホワイトスペース周波数を用いた通信の精度をさらに向上させることができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記割当量が、前記無線通信装置に対する無線資源の既割当量であってもよい。
この構成によれば、既に無線資源が割り当てられている既割当量をもとに、適切なホワイトスペース周波数の無線資源の割り当てを決定することができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記割当量が、前記無線通信装置に対する無線資源の既割当量と前記通信周波数の割当要求における無線資源の割当要求量との総量であってもよい。
この構成によれば、既割当量とともに割当要求量を加味して、適切なホワイトスペース周波数の無線資源の割り当てを決定することができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記第1のホワイトスペース周波数で前記無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記割当要求を行った無線通信装置へ送信対象のパケットの分割を要求するためのパケット分割要求情報を送信する送信部と、前記パケット分割要求情報に対する前記パケットの分割情報を受信する受信部と、を備え、前記無線資源割当部が、前記受信部により受信された前記パケットの分割情報に基づいて、前記第1のホワイトスペース周波数の未割当の無線資源と、他のホワイトスペース周波数の未割当の無線資源と、を前記無線通信装置に割り当ててもよい。
この構成によれば、既割当の無線資源を有するホワイトスペース周波数を最大限活用することができるとともに、所望の通信品質を確保することができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源割当部が、前記第2のホワイトスペース周波数及び前記第3のホワイトスペース周波数がある場合、前記第2のホワイトスペース周波数に前記無線通信装置を割り当ててもよい。
この構成によれば、無線通信装置が他の無線通信装置の割り当てが少ないホワイトスペース周波数に割り当てられないようにすることで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源が、周波数軸方向に分割されるリソースブロックを複数有してもよい。
この構成によれば、ホワイトスペース周波数に含まれる所定の周波数幅を用いて、通信を行うことができる。
また、本発明の無線基地局装置は、前記無線資源が、時間軸方向に分割されるリソースブロックを複数有してもよい。
この構成によれば、ホワイトスペース周波数の通信に用いられる時間に含まれる所定の時間幅を用いて、通信を行うことができる。
また、本発明の無線資源管理方法は、ホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てる無線基地局装置の無線資源管理方法であって、前記無線通信装置からの通信周波数の割当要求に応じて、複数のホワイトスペース周波数のうち、当該無線基地局装置が他の無線通信装置に割当てていない周波数よりも、既に前記他の無線通信装置に割り当てたホワイトスペース周波数を優先して前記無線通信装置に割り当てるステップを有する。
この方法によれば、無線通信基地局が1つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、1つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。
また、本発明の無線資源管理プログラムは、上記無線資源管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
このプログラムによれば、無線通信基地局が1つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、1つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。
また、本発明の無線通信装置は、ホワイトスペース周波数を利用して通信を行う無線通信装置であって、無線基地局装置より当該無線通信装置に割り当てられた第1のホワイトスペース周波数に関する情報を受信する受信部と、前記第1のホワイトスペース周波数を利用して信号を送信する送信部と、を備え、前記第1のホワイトスペース周波数は、前記無線基地局装置が複数のホワイトスペース周波数のうち、他の無線通信装置に割当てていない周波数よりも、既に前記他の無線通信装置に優先して割り当てられた周波数帯域である。
この構成によれば、無線通信装置は他の無線通信装置と1つのホワイトスペース周波数を共有する。そのため、無線通信基地局が1つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、1つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。
また、本発明の無線通信装置は、前記第1のホワイトスペース周波数よりも多くの他の無線通信装置が割り当てられた第2のホワイトスペース周波数がある場合、前記受信部が、前記第2のホワイトスペースに関する情報を受信し、前記送信部が、前記第2のホワイトスペースを利用して信号を送信してもよい。
この構成によれば、無線通信装置が他の無線通信装置の割り当てが多いホワイトスペース周波数を利用することで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。
また、本発明の無線通信装置は、前記第1のホワイトスペース周波数よりも無線資源の割当量が大きい第3のホワイトスペース周波数がある場合、前記受信部が、前記第3のホワイトスペース周波数に関する情報を受信し、前記送信部が、前記第3のホワイトスペース周波数を利用して信号を送信してもよい。
この構成によれば、無線通信装置が無線資源の割当量が多いホワイトスペース周波数を利用することで、このホワイトスペース周波数の無線資源の全ての割り当てが早期に終了することが期待できる。したがって、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。
また、本発明の無線通信装置は、前記送信部が、前記無線基地局装置にホワイトスペース周波数の割当要求を送信してもよい。
この構成によれば、無線基地局装置は任意のタイミングで無線基地局装置よりWS周波数を割り当てられ、ホワイトスペース周波数を利用した通信を行うことができる。
また、本発明の無線通信システムは、ホワイトスペース周波数を用いて通信を行う無線通信システムであって、複数のホワイトスペース周波数のうち、他の無線通信装置に割当てていない周波数よりも、既に前記他の無線通信装置に優先して割り当てられた第1のホワイトスペース周波数に関する情報を送信する無線通信基地局と、前記情報を受信し、前記第1のホワイトスペース周波数を利用して通信を行う無線通信装置と、を備える。
この構成によれば、無線通信装置は他の無線通信装置と1つのホワイトスペース周波数を共有する。そのため、無線通信基地局が1つのホワイトスペース周波数を有効に活用するとともに、1つの無線通信基地局が次々に新しいホワイトスペース周波数を使用することを抑制することができる。したがって、ホワイトスペース周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。
本発明によれば、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる。
本発明の実施形態における複数の通信システムにおける複数の無線基地局装置および複数の無線通信端末の配置例を示す図 本発明の実施形態における無線基地局装置および無線通信端末の構成例を示すブロック図 本発明の実施形態におけるホワイトスペース周波数の一例を示す図 本発明の実施形態における無線資源の一例を示す図 本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第1例を示す図 本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第2例を示す図 本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第3例を示す図 本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第4例を示す図 本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第5例を示す図 本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第6例を示す図 本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源の割当方法の第7例を示す図 本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源割当時の動作例を示すフローチャート 本発明の実施形態における無線基地局装置によるホワイトスペース周波数の無線資源割当時の動作例を示すフローチャート(図12の続き) 本発明の実施形態における無線通信端末の動作例を示すフローチャート
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
図1は本発明の実施形態における複数の通信システムにおける複数の無線基地局装置および複数の無線通信端末の配置例を示す図である。符号A1、A2、B1、B2はそれぞれ基地局に配置される無線基地局装置を示しており、符号Ta1〜Ta6、Tb1〜Tb3はそれぞれ無線基地局装置A1またはA2、B1またはB2に管理される無線通信端末を示している。
無線基地局装置A1および無線通信端末Ta1〜Ta4は1つの通信システムを構成している。無線基地局装置A2および無線通信端末Ta5〜Ta6は1つの通信システムを構成している。無線基地局装置B1および無線通信端末Tb2は1つの通信システムを構成している。無線基地局装置B2および無線通信端末Tb1、Tb3は1つの通信システムを構成している。したがって、図1の例では、4つの通信システムが混在する通信環境を示している。
無線基地局装置A1、A2が同一事業者の無線基地局装置を示しており、同様に無線基地局装置B1、B2が他の同一事業者の無線基地局装置を示している。同一事業者の異なる無線基地局装置は連携して様々な処理を行うようにしてもよい。また、通信端末は、移動可能な移動端末であってもよい。
本実施形態の通信システムの通信方式としては、無線LAN(Local Area Network)を用いた通信、IEEE802.22規格のような無線RAN(Regional Area Network)を用いた通信、LTE(Long Term Evolution)のようなセルラー型の無線通信方式を用いた通信、などが想定される。
なお、以下の説明では、ホワイトスペース周波数(の無線資源)を無線通信装置に割り当てるという記載と、ホワイトスペース周波数(の無線資源)に無線通信装置を割り当てるという記載とは、同様の事象を意図している。つまり、どちらの記載でも同じ内容である。
図2は本発明の実施形態における無線基地局装置および無線通信端末の構成例を示すブロック図である。図2に示す無線基地局装置100は、図1に示した無線基地局装置A1、A2、B1、B2に相当するものであり、いずれの無線基地局装置も同様の構成を有する。図2に示す無線通信端末200は、図1に示した無線通信端末Ta1〜Ta6、Tb1〜Tb3に相当するものであり、いずれの無線通信端末も同様の構成を有する。以下、無線基地局装置100(単に「基地局100」ともいう)、無線通信端末200(単に「端末200」ともいう)として説明する。
また、基地局100および端末200は、基地局100が管理する無線通信装置の1つである。すなわち、以下の説明において、無線通信装置とは、基地局100および端末200を含む。そして、基地局100は複数のホワイトスペース周波数(以下、WS周波数ともいう)のうち、どのWS周波数を無線通信装置に割り当てるかを決定する(詳細は後述する)。よって、基地局100は他の基地局100との間でのWS周波数の決定することもあるが、以下の説明では、基地局100および端末200を例にして説明する。
なお、基地局100が管理する無線通信装置とは、例えば、基地局100に接続状態の無線通信装置である。接続状態の無線通信装置は、基地局100によって割り当てられたWS周波数を利用して通信を行うことができる。一方、基地局100は切断要求があった無線通信装置や、所定時間通信を行っていない無線通信装置、通信が終了した(後述する無線資源の使用が終了した)無線通信装置に対して接続状態を解除する。すなわち、これらの無線通信装置は基地局100の管理下から外れる。もちろん、上述の接続状態の解除方法を一例であり、特に限定するものではない。
基地局100は、受信アンテナ110、無線受信部120、受信パケット復号部130、スキャニング部140、RRM(Radio Resource Management:無線資源管理)部150、送信パケット生成部160、無線送信部170、送信アンテナ180、を備える。
基地局100と端末200との間に確立される無線回線には、端末200から基地局100へ信号(パケット)が伝送される上り回線310と、基地局100から端末200へ信号(パケット)が伝送される下り回線320と、が含まれる。基地局100は、端末200との間で、無線回線を介して、ホワイトスペース周波数(以下、WS周波数ともいう)の無線資源を用いて通信を行う。
受信アンテナ110は、上り回線310を介して通信された通信信号を受信し、その通信信号を受信信号として無線受信部120へ出力する。
無線受信部120は、受信アンテナ110からの受信信号を受け取る。そして、この受信信号に対して所定の復調処理や周波数変換処理などを行い、受信信号から受信パケットを取得する。無線受信部120は、この受信パケットを受信パケット復号部130へ出力する。
受信パケット復号部130は、無線受信部120からの受信パケットを受け取り、この受信パケットに対して復号化処理を行う。復号化処理によって、受信パケット復号部130は、端末200からのユーザデータ(例えば映像データ、音声データ、等)や制御データを取得する。この制御データには、端末200によるスキャニング処理の結果を含むホワイトスペース探索情報(WS探索情報)が含まれてもよい。
スキャニング部140は、基地局100周辺のWS周波数を用いた無線通信の存在の有無を探索するべく、スキャニング処理(ここではキャリアスキャニングと呼称、キャリアとは無線信号を載せる搬送波の意味である)を行う。つまり、スキャニング部140は、WS周波数の無線資源の使用状態を検知する使用状態検知部としての機能を有する。スキャニング部140は、スキャニング処理の結果を、基地局100におけるWS探索情報としてRRM部150へ出力する。
スキャニング処理では、例えば、6MHzの帯域幅を有するWS周波数において、スキャニング部140が有するセンサの出力がー114dBm以上である場合、他のキャリアが検知された、つまりそのWS周波数は使用されていると判定する。一方、センサ出力がー114dBm未満である場合、他のキャリアが検知されなかった、つまりそのWS周波数は使用されておらず、干渉がないものと判定する。
RRM部150は、内部メモリ151を有する。内部メモリ151には、どのWS周波数の無線資源を、基地局100が管理するいずれの無線通信装置に割り当てたかを示す情報が格納されている。この情報は、WS周波数の無線資源の割当状態を示す情報に相当する。RRM部150は、内部メモリ151に格納された割当状態の情報を参照して、所定条件を満たすWS周波数の未割当の無線資源を端末200に割り当てる。WS周波数の無線資源の割当方法の詳細については後述する。
また、RRM部150は、端末200からの割当要求に応じて、端末200に割り当てるべきWS周波数を決定する。そして好ましくは、RRM部150は、端末200との通信において使用する無線資源を決定する。RRM部150は、ここで決定された情報を、上り回線310のRRM制御情報に含めて送信パケット生成部160へ出力する。RRM制御情報は少なくとも割当要求元が割り当てられるWS周波数の情報が含まれる。ここでの割当要求元とは、端末200でもよいし、他の基地局100でもよい。
また、RRM部150は、自局である基地局100の割当要求に応じて割り当てるべきWS周波数の無線資源を決定する。RRM部150は、ここで決定された情報を、下り回線320のRB割当情報に含めて無線送信部170へ出力する。
また、RRM部150は、スキャニング部140によるスキャニング処理の結果を考慮して、他のキャリアが存在しないWS周波数の無線資源を端末200に割り当てる。これにより、WS周波数を用いた通信を行う前提条件である、干渉条件(干渉が検出されない)を満足することができる。
さらに、RRM部150は、端末200から送信される、端末200におけるWS探索情報にも基づいて、WS周波数の無線資源を端末200に割り当てるようにしてもよい。基地局100におけるスキャニング処理と端末200におけるスキャニング処理との結果は、それぞれの周辺の通信環境によって異なる場合があるものと想定される。そこで、実際に上り回線310での通信を行う端末200によるスキャニング処理の結果も加味することで、基地局100と端末200(または他の基地局100)との間の通信において、好ましいWS周波数を決定することができる。すなわち、WS周波数を用いた通信の精度をさらに向上させることができる。
なお、基地局100によるスキャニング処理の結果と端末200によるスキャニング結果が異なる場合、RRM部150が行う端末200を割り当てるWS周波数の決定は、基地局100によるスキャニング処理の結果が優先されてもよいし、端末200によるスキャニング処理の結果が優先されてもよい。
送信パケット生成部160は、端末200へのユーザデータ(例えば端末200からの映像データに対する表示データ)や制御データを含む送信パケットを生成する。この制御データには、RRM部150から取得した上り回線310のRRM制御信号が含まれる。送信パケット生成部160は、生成された送信パケットを無線送信部170へ出力する。
無線送信部170は、送信パケット生成部160からの送信パケットに対して所定の符号化処理、周波数変換処理、変調処理、等を行う。そして、RRM部150からの下り回線320のRB割当情報に基づいて、上記送信パケットから送信信号を生成する。無線送信部170は、生成された送信信号を送信アンテナ180へ出力する。なお、ここでのRB割当情報は下り回線320を介して上記送信パケットを送信するためのWS周波数及び無線資源の情報を含む。
送信アンテナ180は、下り回線320を介して、無線送信部170からの送信信号を通信信号として端末200へ送信する。
端末200は、受信アンテナ210、無線受信部220、受信パケット復号部230、スキャニング部240、RRM部250、送信パケット生成部260、無線送信部270、送信アンテナ280、を備える。
受信アンテナ210は、下り回線320を介して通信された通信信号を受信し、その通信信号を受信信号として無線受信部220へ出力する。
無線受信部220は、受信アンテナ210からの受信信号を受け取る。そして、この受信信号に対して所定の復調処理や周波数変換処理などを行い、受信信号から受信パケットを取得する。無線受信部220は、この受信パケットを受信パケット復号部230へ出力する。
受信パケット復号部230は、無線受信部220からの受信パケットを受け取り、この受信パケットに対して復号化処理を行う。復号化処理によって、受信パケット復号部230は、基地局100からのユーザデータ(例えば表示データ)や制御データを取得する。この制御データには、上り回線310のRRM制御情報が含まれる。
スキャニング部240は、端末200周辺のWS周波数を用いた通信のキャリアの有無を探索するべく、スキャニング処理(キャリアスキャニング)を行う。つまり、スキャニング部240は、自端末である端末200の周辺におけるWS周波数の無線資源の使用状態を検知する機能を有する。スキャニング部240は、スキャニング処理の結果を、端末200におけるWS探索情報としてRRM部250へ出力する。なお、スキャニング部240は省略可能である。
RRM部250は、自端末である端末200に対して基地局100がWS周波数の無線資源を割り当てるために必要な処理を、基地局100のRRM部150との間で行う。
また、RRM部250は、受信パケット復号部230からの上り回線310のRRM制御情報に基づいて、端末200に割り当てるべきWS周波数及び使用する無線資源を決定する。つまり、RRM部250は、端末200に対して、上り回線310のRRM制御情報に含まれた基地局100により決定されたWS周波数及び無線資源を割り当てることを決定する。RRM部250は、ここで決定された情報を、上り回線310のRB割当情報に含めて無線送信部270へ出力する。
また、RRM部250は、スキャニング部240によりスキャニング処理が実行された場合、スキャニング部240からの端末200におけるWS探索情報を送信パケット生成部260へ出力する。
送信パケット生成部260は、基地局100へのユーザデータ(例えば映像データ、音声データ、等)や制御データを含む送信パケットを生成する。この制御データには、RRM部250から取得した端末200におけるWS探索情報が含まれてもよい。送信パケット生成部260は、生成された送信パケットを無線送信部270へ出力する。
無線送信部270は、送信パケット生成部260からの送信パケットに対して所定の符号化処理、周波数変換処理、変調処理、等を行う。そして、RRM部250からの上り回線310のRB割当情報に基づいて、上記送信パケットから送信信号を生成する。無線送信部270は、生成された送信信号を送信アンテナ280へ出力する。なお、ここでのRB割当情報は上り回線310を介して上記送信パケットを送信するためのWS周波数及び無線資源の情報を含む。
送信アンテナ280は、上り回線310を介して、無線送信部270からの送信信号を通信信号として基地局100へ送信する。
次に、WS周波数およびその無線資源について説明する。
図3はWS周波数の一例を示す図である。図3では、WS周波数は、WS周波数F1〜F8として8つあり、それぞれ6MHzの幅を有する周波数帯域であることが例示されている。また、WS周波数が連続しており、それぞれの中心周波数が6MHz間隔となっていることが例示されているが、各WS周波数は連続していなくてもよい。また、WS周波数の1つの幅が6MHz以外であってもよい。
図4は無線資源の一例を示す図である。図4の例では、無線資源は、周波数軸方向および時間軸方向に分割可能に設定されている。ここでは、WS周波数F1において、周波数軸方向に周波数幅f1〜f8の8分割されており、時間軸方向に所定の時間(例えば、10msec)が時間幅t1〜t10の10分割されていることが例示されている。このように分割されたうちの1つのブロック(例えば周波数幅f1および時間幅t1で形成されるブロック)が、無線資源の最小単位としてのリソースブロック(RB:Resource Block)である。図4では、1つのWS周波数F1内にRBが80個用意されている。RBの数はこれ以外であってもよい。
なお、周波数方向の分割数および時間軸方向の分割数は、これに限られない。また、無線資源は、周波数軸方向および時間軸方向のいずれにも分割されたリソースブロックRBで構成されなくてもよく、周波数軸方向および時間軸方向の少なくとも一方に分割されたリソースブロックRBで構成されればよい。
次に、WS周波数の無線資源の割当方法について詳細に説明する。
ここでは、図5〜図11を用いて、第1例〜第7例を説明する。第1例〜第7例では、端末Ta2が周波数の割当要求を基地局100に対して行うことを想定している。
図5は基地局100によるWS周波数の無線資源の割当方法の第1例を示す図である。第1例では、基地局100は、WS周波数F3の無線資源を端末Ta1に割り当てているという情報をRRM部150の内部メモリ151に保持している。一方、基地局100は、端末Tb3が他の基地局である基地局B2が管理する通信システムに属しているので、WS周波数F6の無線資源を端末Tb3が使用しているという情報については保持していない。基地局100は、スキャニング部140によるスキャニング処理により、WS周波数F6が使用中であることを検知する。
基地局100のRRM部150は、内部メモリ151を参照して、図5において複数存在するWS周波数のうち、既に端末Ta1に無線資源が割り当てられているWS周波数F3、つまり既割当の無線資源を有するWS周波数F3について、まだ割り当てられていない(未割当の)無線資源を端末Ta2に対して割り当てる。一方、基地局100は、図5のように既割当の無線資源を有するWS周波数F3が存在する場合には、端末200が割り当てられていないWS周波数(例えばWS周波数F8(未割当のWS周波数))の無線資源を基本的には端末Ta2に割り当てない。
このように、無線資源割当部としてのRRM部150は、通信周波数の割当要求に応じて、複数のWS周波数F1〜F8のうち、基地局100が管理する無線通信装置としての端末Ta1に対して無線資源が割り当てられたWS周波数F3の未割当の無線資源を割り当てる。
これにより、基地局100が1つのWS周波数を有効に活用すると共に、1つの基地局100が次々に新しいWS周波数を使用すること(端末200または基地局100を割り当てること)を抑制することができる。すなわち、未使用のWS周波数を他の無線基地局装置のために残すことができる。したがって、他の無線基地局装置がスキャニング処理を行ってもこのWS周波数が使用中でないと判別されるので、基地局100は、このWS周波数を他の無線基地局装置とともに有効に活用することができる。
なお、無線通信装置がWS周波数を割り当てられた状態は、無線通信装置がWS周波数の無線資源を割り当てられた状態だけでなく、無線通信装置がWS周波数の無線資源を割り当てられていない状態(無線通信装置が通信時に使用するWS周波数は決まっているが、このWS周波数の無線資源を使用していない状態)も含む。
よって、上述の説明において、既割当の無線資源を有する(無線資源が使用されている)WS周波数F3に端末Ta2を割り当てたが、端末Ta2を割り当てるWS周波数が必ずしも既割当の無線資源を有する必要はない。換言すると、端末Ta2を割り当てるWS周波数は、その無線資源が他の端末200(第1例では、端末Ta1)によって使用されている必要はない。すなわち、RRM部150は、無線資源を使用していない他の端末200が通信時に使用する予定のWS周波数を端末Ta2に割り当ててもよい。
例えば、図5に示すWS周波数F3において、端末Ta1が通信を停止し、無線資源を使用していない(割り当てられていない)待機状態である場合も、WS周波数F3は端末Ta1が割り当てられている状態(既割当WS周波数)である。このため、端末Ta1が通信を再開する場合は、WS周波数F3及びその無線資源を利用する。
以上をまとめると、RRM部150は、新規接続要求してきた端末200(割当要求を送信した端末200)に既割当WS周波数を割り当て、この既割当WS周波数は、無線資源の使用の有無に関係なく、端末200(または基地局100)が割り当てられたWS周波数である。なお、この点は、以下の説明においても同様である。
図6は基地局100によるWS周波数の無線資源の割当方法の第2例を示す図である。第2例では、基地局100は、RRM部150の内部メモリ151に第1例と同様の情報を保持している。基地局100のRRM部150は、内部メモリ151を参照して、各WS周波数について、端末200に対して割り当てられている無線資源の量(無線資源の割当量、すなわち、無線資源の使用量)が所定閾値(例えば、そのWS周波数の無線資源の総量の80%)以上であるか否かを判別する。そして、基地局100のRRM部150は、無線資源の割当量が所定閾値未満のWS周波数の未割当の無線資源を端末Ta2に割り当てる。なお、第2例では、上記の無線資源の割当量は、無線通信装置に対する無線資源の既割当量である。
図6の例では、基地局100が管理する無線通信装置に対して無線資源が割り当てられているWS周波数はWS周波数F3のみであり、WS周波数F3の無線資源の割当量は所定閾値未満である。したがって、基地局100のRRM部150は、WS周波数F3の未割当の無線資源を端末Ta2に割り当てる。
このように、無線資源割当部としてのRRM部150は、無線通信装置に対する無線資源の割当量(使用量)が所定閾値未満であるWS周波数の未割当の無線資源を端末200に割り当てる。これにより、無線資源の割当量の変化に対応することができる。詳細に説明すると、無線資源の割当量は、時間と共に変化する(端末200が発生させるトラフィック量によって変化する)ため、ある程度のマージン(第2例では20%)を残すことで、この変化に対応することができる。したがって、1つのWS周波数の無線資源が偏って使用されることが抑制され、パケット伝送遅延やパケット損失が発生しにくくなり、通信品質が向上する。
図7は基地局100によるWS周波数の無線資源の割当方法の第3例を示す図である。第3例では、基地局100は、WS周波数F3の無線資源を端末Ta1、Ta3、およびTa4に割り当てているという情報をRRM部150の内部メモリ151に保持している。基地局100のRRM部150は、第2例と同様の閾値判別を行い、WS周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合には、無線資源の割当量が所定閾値未満で、他の基地局が使用していない他のWS周波数の無線資源を端末Ta2に割り当てる。他の基地局が使用中か否かは、スキャニング処理により判別できる。なお、第3例では、無線資源の割当量は既割当量である。
図7の例では、基地局100が管理する無線通信装置に対して無線資源が割り当てられているWS周波数はWS周波数F3のみであり、WS周波数F3の無線資源の割当量は所定閾値以上である。したがって、基地局100のRRM部150は、他の基地局が管理する無線通信装置が使用していない他のWS周波数(例えばWS周波数F8)の無線資源を端末Ta2に割り当てる。もちろん、所定閾値未満の既割当WS周波数が存在する場合、RRM部150は、この既割当WS周波数に端末Ta2を割り当てる。
このように、無線資源割当部としてのRRM部150は、無線通信装置に対する既割当の無線資源を有するWS周波数で無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、使用状態検知部としてのスキャニング部140により無線資源の使用が検知されなかったWS周波数の無線資源を端末200に割り当てる。さらに、RRM部150は、端末200におけるWS探索情報にも基づいて、無線資源の使用が検知されなかったWS周波数の無線資源を端末200に割り当てるようにしてもよい。
これにより、基地局100は1つのWS周波数に対して所定量以上の無線資源が端末200に割り当てられることを抑制することができるとともに、干渉のない他のWS周波数の無線資源を端末200に割り当てることができる。したがって、1つのWS周波数の無線資源が偏って使用されることが抑制され、パケット伝送遅延やパケット損失が発生しにくくなり、WS周波数を用いて高品質の通信を行うことができる。
図8は基地局100によるWS周波数の無線資源の割当方法の第4例を示す図である。第4例では、基地局100は、WS周波数F3の無線資源を端末Ta1およびTa3に割り当てており、WS周波数F8の無線資源を端末Ta4に割り当てているという情報を、RRM部150の内部メモリ151に保持している。基地局100のRRM部150は、第2例と同様の閾値判別を行う。そして、基地局100のRRM部150は、既割当の無線資源を有し、無線資源の割当量が所定閾値未満であるWS周波数が複数存在する場合には、最も無線資源の割当量が大きいWS周波数の未割当の無線資源を端末Ta2に割り当てる。なお、第4例では、無線資源の割当量は既割当量である。
図8の例では、基地局100が管理する無線通信装置に対して無線資源が割り当てられているWS周波数はWS周波数F3およびF8の2つであり、WS周波数F3の無線資源の割当量はWS周波数F8の無線資源の割当量よりも大きい。したがって、基地局100のRRM部150は、WS周波数F3の未割当の無線資源を端末Ta2に割り当てる。
このように、無線資源割当部としてのRRM部150は、無線資源が使用されているWS周波数(第4例では、WS周波数F3およびF8)が複数ある場合、無線通信装置に対して無線資源が最も割り当てられている(ここでは無線資源の割当量が最も大きい)WS周波数の未割当の無線資源を割り当てる。
これにより、無線資源の残りの割当可能量が小さいWS周波数の無線資源を端末200に割り当てるので、割当可能量が比較的大きい他のWS周波数を有効に活用することができる。第4例では、上記他のWS周波数の方が既割当の無線資源の使用が全て終了する可能性が高く、上記他のWS周波数の方が未使用状態(無線通信装置が割り当てられていない状態)となりやい。この場合、他の基地局もスキャニング処理により、上記他のWS周波数が使用可能になったことを検知することができる。すると、他の基地局が管理する無線通信装置も、上記他のWS周波数を使用することが可能になる。
なお、図8では無線資源の割当量が最も大きいWS周波数の無線資源を端末Ta2に割り当てることを説明したが、無線資源が割り当てられた無線通信装置の装置数(割当装置数)が最も多いWS周波数の無線資源を端末Ta2に割り当てるようにしてもよい。つまり、無線資源割当部としてのRRM部150が、無線通信装置に対して無線資源が割り当てられた割当装置数が最も多いWS周波数の未割当の無線資源を端末Ta2に割り当ててもよい。また、割当装置数でなく、無線資源が割り当てられた端末200の数(割当端末数)を基準としてもよい。
割当装置数を基準とする方が、割当量を基準にするよりも望ましい。これは、割当装置数を基準とする方が、基地局100が管理するWS周波数の数を減らしやすいからである。例えば、割当装置数を基準として無線端末装置を割り当てるWS周波数を決定していった結果、WS周波数F3に5つの無線通信装置が割り当てられ、WS周波数F8に1つの無線通信装置が割り当てられたとする。この場合、仮にWS周波数F8が1つの無線通信装置によって、WS周波数F3よりも無線資源が使用されるとしても、この状態は一時的にトラフィックが増加しただけである可能性が高い。換言すると、常に同等の無線資源が使用される可能性は少ない。よって、5つの無線通信装置が同時にWS周波数F3の無線資源の使用を終了するよりも、1つの無線通信装置がWS周波数F8の無線資源の使用を終了する可能性の方が高くなる。したがって、WS周波数F8を他の基地局も使用可能となる可能性が高くなり、WS周波数の無線資源を効率よく活用することができるようになる。
上述のことから、仮に、図8においてWS周波数F8の割当量の方がWS周波数F3の割当量よりも大きい場合においても、RRM部150は、端末Ta2をWS周波数F3に割り当てる。換言すると、割当装置数が多いWS周波数と、割当量が大きいWS周波数が存在する場合、RRM部150は割当装置数が多いWS周波数に無線通信装置を割り当てる。
なお、「無線資源の割当量が最も大きい」とは、必ずしも最大でなくてもよく、最大割当量とほぼ同等の割当量であってもよい。例えば、8つのWS周波数のうち、4つのWS周波数の無線資源の割当量が大きく、ほぼ同等の割当量である場合には、4つのWS周波数のいずれかの無線資源を端末200に割り当ててもよい。「無線資源の割当装置数が最も多い」、についても同様である。
図9は基地局100によるWS周波数の無線資源の割当方法の第5例を示す図である。第5例では、基地局100は、WS周波数F3の無線資源を端末Ta1およびTa3に割り当てており、WS周波数F8の無線資源を端末Ta4に割り当てているという情報を、RRM部150の内部メモリ151に保持している。基地局100のRRM部150は、第2例と同様の閾値判別を行う。ただし、ここでは、無線資源の割当量とは、通信周波数の割当要求における無線資源の割当要求量と、基地局100が管理する無線通信装置に対する無線資源の既割当量と、の総量である。つまり、基地局100は、既割当量だけでなく、これから無線資源の割り当てを行う端末Ta2に対する割当要求量も加味して、閾値判別を行う。割当要求量は、例えば、通信周波数の割当要求を行う端末200により、割当要求とともに、制御データに含めて基地局100へ伝送される。
図9の例では、既割当の無線資源を有するWS周波数はWS周波数F3およびF8であり、WS周波数F3の無線資源の割当量の方がWS周波数F48の無線資源の割当量よりも大きい。また、端末Ta2の割当要求量を加味すると、WS周波数F3の無線資源の割当量は所定閾値を超過している。したがって、基地局100のRRM部150は、WS周波数F3の未割当の無線資源を端末Ta2に割り当てる。
第5例の割当方法によれば、割当予定の無線資源を加味して閾値判別を行うことができる。したがって、割当予定の無線資源を予定通りに端末200に割り当てた場合であっても、1つのWS周波数の無線資源が偏って使用されることが抑制され、パケット伝送遅延やパケット損失が発生しにくくなり、WS周波数を用いて高品質の通信を行うことができる。
図10は基地局100によるWS周波数の無線資源の割当方法の第6例を示す図である。第6例では、基地局100は、WS周波数F3の無線資源を端末Ta1およびTa3に割り当てており、WS周波数F8の無線資源を端末Ta4に割り当てているという情報を、RRM部150の内部メモリ151に保持している。基地局100のRRM部150は、第5例と同様に、無線資源の割当量を割当要求量と既割当量との総量として閾値判別を行う。また、ここでは端末200により通信周波数の割当要求を行った場合を想定する。
いずれかのWS周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合には、基地局100は、送信パケット生成部160により、端末200の送信パケットを分割するよう要求するためのパケット分割要求情報を含む送信パケットを生成する。そして、無線送信部170により、パケット分割要求情報を含む送信信号を、下り回線320を介して端末Ta2へ送信する。このパケット分割要求情報には、所定閾値以上となったWS周波数の残りの割当可能量(上記所定閾値と無線資源の既割当量との差)の情報が含まれる。
端末200は、無線受信部220により、基地局100からのパケット分割要求情報を含むパケットを受信する。そして、送信パケット生成部260により、基地局100で参照された割当要求量に対応する送信パケット(端末200が送信すべき送信パケット)を、複数の分割パケットに分割する。このとき、分割パケットを送信するための割当要求量と既割当量との総量が上記所定閾値未満となるように調整する。
さらに、端末200は、送信パケット生成部260により、分割パケットに通信周波数を端末200に割り当てるよう要求するための分割割当要求情報を含む送信パケットを生成する。この分割割当要求情報には、分割パケットのための割当要求、パケットをどのように分割したか等の分割パケットの情報、を含む送信パケットを生成する。分割割当要求量の情報および分割パケットの情報とは、分割パケット毎に生成されてもよい。無線送信部270は、この情報を含む送信信号を、上り回線320を介して基地局100へ送信する。
基地局100は、無線受信部120により端末200からの分割割当要求情報を含む信号を受信する。そして、RRM部150により、分割割当要求情報に基づいて、複数の分割パケットのための割当要求に対して複数のWS周波数の無線資源を端末200に割り当てる。このとき、1つの分割パケットの割当要求に対しては、無線資源の割当量が上記所定閾値以上のWS周波数の未割当の無線資源を端末200に割り当て、他の分割パケットの割当要求に対しては、これ以外のWS周波数の無線資源を端末200に割り当てる。
図10の例では、既割当の無線資源を有するWS周波数はWS周波数F3およびF8であり、WS周波数F3の無線資源の割当量の方がWS周波数F8の無線資源の割当量よりも大きい。また、端末Ta2の割当要求量を加味すると、WS周波数F3の無線資源の割当量は所定閾値を超過している。
したがって、基地局100は、端末Ta2が送信予定の送信パケットを分割するように、パケット分割要求情報を含む信号を送信する。端末Ta2は、パケット分割要求情報を受信し、送信予定の送信パケットを複数のパケットに分割する。図10では、2つの分割データに分割している。端末Ta2は、分割割当要求情報を含む送信信号を送信する。基地局100は、分割割当要求情報を含む信号を受信し、この分割割当要求情報に基づいて、各分割パケットに対して複数のWS周波数の無線資源を端末Ta2に割り当てる。図10の例では、2つの分割パケットの割当要求に対して、無線資源の割当量が所定閾値を超過したWS周波数F3および既割当の無線資源を有するWS周波数F8の未割当の無線資源を端末Ta2に割り当てている。
このように、送信部としての無線送信部170は、無線通信装置に対する既割当の無線資源を有するWS周波数で無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、割当要求を行った端末200へ送信対象のパケットの分割を要求するためのパケット分割要求情報を送信し、受信部としての無線受信部120は、パケット分割要求情報に対するパケットの分割情報を受信し、無線資源割当部としてのRRM部150は、受信されたパケットの分割情報に基づいて、無線資源の割当量が所定閾値以上であるWS周波数の未割当の無線資源と、他のWS周波数の未割当の無線資源と、を割り当てる。
これにより、既割当の無線資源を有するWS周波数の無線資源を最大限使用することができる。
図11は基地局100によるWS周波数の無線資源の割当方法の第7例を示す図である。第7例では、基地局100は、WS周波数F3の無線資源を端末Ta1およびTa3に割り当てており、WS周波数F8の無線資源を端末Ta4に割り当てているという情報を、RRM部150の内部メモリ151に保持している。基地局100のRRM部150は、第2例と同様の閾値判別を行う。ただし、第3例とは異なり、WS周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合であっても、そのWS周波数の未割当の無線資源を端末Ta2に割り当てる。つまり、所定閾値を超えてWS周波数の無線資源を端末Ta2に割り当てるようにする。なお、ここでは、無線資源の割当量は、既割当量のみであってもよいし、端末Ta2の周波数の割当要求の割当要求量と基地局100が管理する無線通信装置に対する無線資源の既割当量との総量であってもよい。
図11の例では、基地局100が管理する無線通信装置に対して無線資源が割り当てられているWS周波数はWS周波数F3およびF8であり、WS周波数F3の無線資源の割当量は所定閾値以上である。したがって、基地局100のRRM部150は、WS周波数F3の未割当の無線資源を端末Ta2に割り当てる。
基地局100がRRM部150の内部メモリ151によって管理する無線資源の割当量は、基地局100が置かれた状況における平均的な割当量であり、たとえ所定閾値を超えた場合であっても、未割当の無線資源が残っていることがある。また、無線資源が不足していても、少々の通信遅延が発生するので、通信に大きな影響を与えないこともある。このような場合に、割当要求に対してそのWS周波数の未割当の無線資源を強制的に端末200に割り当てることで、最低限の通信品質を維持しつつ、WS周波数の無線資源を有効に活用することができる。
次に、基地局100の動作例について説明する。
図12および図13は基地局100がWS周波数の無線資源割当時の動作例を示すフローチャートである。この動作を行う無線資源管理プログラムは、基地局100内のROMに格納され、基地局100内のCPUによって実行される。
図12および図13では、端末200から基地局100に対して通信を行うための接続要求を行うことを想定している。この接続要求は、例えば、端末200のスキャニング部240によるスキャニング処理により、使用されていないと推定されるWS周波数の無線資源を用いて通信される。または、WS周波数以外の周波数帯域(接続要求専用の周波数帯域、占有周波数帯域、等)が使用されてもよい。
まず、無線受信部120は、端末200からの上記接続要求を受信する(図12のステップS11)。接続要求には、通信周波数の割当要求が含まれる。
続いて、RRM部150は、既割当の無線資源を有するWS周波数(既割当WS周波数)があるか否かを判定する(ステップS12)。既割当WS周波数が存在しない場合には、図13のステップS20に進む。
既割当WS周波数が存在する場合には、RRM部150は、既割当WS周波数の無線資源の割当量が所定閾値未満であるか否かを判定する(ステップS13)。既割当WS周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合には、図13のステップS20に進む。
既割当WS周波数の無線資源の割当量が所定閾値未満である場合には、RRM部150は、無線資源の割当量が閾値未満である既割当WS周波数は複数あるか否かを判定する(ステップS14)。
無線資源の割当量が閾値未満である既割当WS周波数が複数でなく、1つだけである場合には、RRM部150は、その唯一の既割当WS周波数の無線資源を、端末200の割当要求に対して端末200に割り当てることを決定する(ステップS15)。
無線資源の割当量が閾値未満である既割当WS周波数が複数存在する場合には、RRM部150は、それらのWS周波数の無線資源の割当端末数が異なるか否かを判定する(ステップS16)。
上記の割当端末数が同じである場合には、RRM部150は、無線資源の割当量が大きい方のWS周波数の無線資源を、端末200の割当要求に対して端末200に割り当てることを決定する(ステップS17)。
上記の割当端末数が異なる場合には、RRM部150は、割当端末数の多い方のWS周波数の無線資源を、端末200の割当要求に対して端末200に割り当てることを決定する(ステップS18)。
ステップS15、S17、またはS18の処理後に、無線送信部170は、決定されたWS周波数の無線資源の割当情報を、上り回線310のRRM制御情報(図2参照)に含めて、接続要求を行った端末200へ送信する(ステップS19)。そして、基地局100は、本処理を終了する。
ステップS12において既割当WS周波数が存在しなかった場合、または、ステップS13において既割当WS周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上であった場合、スキャニング部140は、スキャニング処理を行い、他のWS周波数(既割当の無線資源を有しないWS周波数)の中で干渉がないものを探索する(図13のステップS20)。
続いて、RRM部150は、干渉がなく割当可能な無線資源を有するWS周波数があるか否かを判定する(ステップS21)。
干渉がなく割当可能な無線資源を有するWS周波数が存在する場合には、RRM部150は、スキャニング部140により探索されたそのWS周波数の無線資源を、端末200の割当要求に対して端末200に割り当てることを決定する(ステップS22)。また、RRM部150は、スキャニング部140により探索されたそのWS周波数を、既割当WS周波数とする(ステップS23)。
ステップS21において干渉がなく割当可能な無線資源を有するWS周波数が存在しない場合には、RRM部150は、無線資源の割当量が所定閾値以上である既割当WS周波数があるか否かを判定する(ステップS24)。
無線資源の割当量が所定閾値以上である既割当WS周波数が存在する場合には、RRM部150は、その既割当WS周波数の無線資源を、端末200の割当要求に対して端末200に割り当てることを決定する(ステップS25)。ステップS25の後、図12のステップS19に進む。
無線資源の割当量が所定閾値以上である既割当WS周波数が存在しない場合には、無線送信部170は、接続要求を行った端末200へ割り当てるWS周波数の無線資源はない旨の情報を、送信パケットに含めて送信する(ステップS26)。そして、基地局100は、本処理を終了する。
なお、ステップS25において、ステップS26と同様の処理を行うようにしてもよい。
また、図12および図13では、端末200からの接続要求に応じてWS周波数の無線資源の端末200への割り当てを行うこと(すなわち、端末200が上り回線310を利用した通信時に使用するWS周波数および無線資源を決定すること)を説明しているが、基地局100が自ら通信を行うときに、基地局100内部(RRM部150)で通信周波数の割当要求を発生させ、この割当要求に対してWS周波数の無線資源を基地局100に割り当てる(すなわち、基地局100が下り回線320を利用した通信時に使用するWS周波数及び無線資源を決定する)ようにしてもよい。すなわち、上述のした第1例〜第7例は下り回線におけるWS周波数の決定にも適用可能である。
また、WS周波数を用いた通信を行っている最中に通信トラフィックが増大した場合には、既に端末200に割り当てられているWS周波数の無線資源のみではリソース不足に陥る可能性もある。この場合には、RRM部150は、所定閾値を超過しても既に端末200に割り当てられているWS周波数の無線資源を引き続き端末200に割り当てるようにしてもよいし、図12のステップS11に相当する新たな割当要求が発生したものとみなし、割当可能な新たなWS周波数の無線資源を端末200に割り当てるようにしてもよい。
本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
上記実施形態では、基地局100毎に、WS周波数の無線資源の割当状態を示す情報を保持することを示したが、同一事業者内では、各基地局100が連携するようにしてもよい。つまり、図1に示した基地局A1およびA2が連携し、WS周波数の無線資源の割当状態を示す情報を相互に通知することで、この情報を共有するようにしてもよい。この場合、基地局A1によって無線通信装置が割り当てられたWS周波数は、基地局A2にとっても、既割当WS周波数となる。また、他事業者間(例えば、基地局A1およびA2、基地局B1およびB2)であっても、上記情報共有を行ってもよい。
また、上記実施形態の基地局100および端末200は、WS周波数のみを用いて通信を行う無線通信装置であってもよいし、WS周波数と占有周波数を用いて通信を行う無線通信装置であってもよい。
また、上記実施形態では、基地局100のRRM部150が端末200にWS周波数だけでなく、無線資源も割り当てたが、少なくともWS周波数の割当だけ行えばよい。すなわち、無線資源の割当は端末200のRRM部250が行ってもよい。この場合、端末200が無線資源の割当結果を基地局100に通知すればよい。
また、上述したスキャニング処理は、上記実施形態のように、割当要求に対して割当可能なWS周波数が存在しないことが判明したことをきっかけに行われてもよいが、定期的に行われてもよいし、割当要求を受信した段階で行われてもよい。また、スキャニング処理は基地局100で行われず、端末200だけで行われてもよい。
また、本発明は、上記実施形態の機能を実現する無線資源管理プログラムを、ネットワークあるいは各種記憶媒体を介して通信装置に供給し、この通信装置内のコンピュータ(CPU)が読み出して実行するプログラムも適用範囲である。
また、端末200は、図12および図13を用いて説明した基地局100の動作と対となる動作を行う。図14は、端末200の動作例を示すフローチャートである。
端末200の送信パケット生成部260は、接続要求を生成し(ステップS31)、無線送信部270は、送信アンテナ280を介して、この接続要求を基地局100に送信する(ステップS32)。そして、端末200の無線受信部220は、基地局100より受信アンテナ210を介して割当情報を受信し(ステップS33)、受信パケット復号部230は、この割当情報を復号する(ステップS34)。
なお、上述したように、割当情報は、WS周波数の無線資源に関するものである。よって、無線送信部270は、この割当情報に基づいて信号を送信する。例えば、基地局100によって割り当てられたWS周波数を利用して通信を行う。
詳細に説明すると、既割当WS周波数が存在する場合、端末200は、割当情報を受信することにより、複数のWS周波数のうち、この既割当WS周波数(第1のWS周波数)の情報を入手し、この既割当WS周波数(第1のWS周波数)を利用して通信を行う。
または、複数の既割当WS周波数が存在する場合、端末200は、割当情報を受信することにより、複数の既割当WS周波数のうち、多くの端末が割り当てられた既割当WS周波数(第2のWS周波数)の情報を入手し、この既割当WS周波数(第2のWS周波数)を利用して通信を行う。
または、端末200は、複数の既割当WS周波数のうち、無線資源の割当量が大きい方の既割当WS周波数(第3のWS周波数)の情報を入手し、この既割当WS周波数(第3のWS周波数)を利用して通信を行う。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2011年10月31日出願の日本特許出願No.2011-239529に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明は、ホワイトスペース周波数を有効に活用することができる無線基地局装置、無線資源管理方法、無線資源管理プログラム、無線通信装置、及び無線通信システム等に有用である。
100、A1、A2、B1、B2 基地局(無線基地局装置)
110 受信アンテナ
120 無線受信部
130 受信パケット復号部
140 スキャニング部
150 RRM部
151 内部メモリ
160 送信パケット生成部
170 無線送信部
180 送信アンテナ
200、Ta1〜Ta6、Tb1〜Tb3 端末(無線通信端末)
210 受信アンテナ
220 無線受信部
230 受信パケット復号部
240 スキャニング部
250 RRM部
260 送信パケット生成部
270 無線送信部
280 送信アンテナ

Claims (19)

  1. ホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てる無線基地局装置であって、
    前記無線通信装置からの通信周波数の割当要求に応じて、複数のホワイトスペース周波数のうち、当該無線基地局装置が他の無線通信装置に割当てていない周波数よりも、既に前記他の無線通信装置に割り当てた第1のホワイトスペース周波数を優先して前記無線通信装置に割り当てる無線資源割当部を備える無線基地局装置。
  2. 請求項1に記載の無線基地局装置であって、
    前記無線資源割当部は、前記第1のホワイトスペース周波数と前記第1のホワイトスペース周波数よりも多くの他の無線通信装置が割り当てられた第2のホワイトスペース周波数とがある場合、前記第2のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
  3. 請求項2に記載の無線基地局装置であって、
    前記無線資源割当部は、前記第1のホワイトスペース周波数よりも無線資源の割当量が大きい第3のホワイトスペース周波数がある場合、前記第3のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
  4. 請求項3に記載の無線基地局装置であって、
    前記無線資源割当部は、無線資源の割当量が所定閾値未満であるホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
  5. 請求項3に記載の無線基地局装置であって、更に、
    当該無線基地局装置の周囲におけるホワイトスペース周波数の使用状態を検知する使用状態検知部を備え、
    前記無線資源割当部は、前記第1のホワイトスペース周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記使用状態検知部により無線資源の使用が検知されなかったホワイトスペース周波数の無線資源を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
  6. 請求項5に記載の無線基地局装置であって、更に、
    前記通信周波数の割当要求を行う無線通信装置から、前記無線通信装置の周辺におけるホワイトスペース周波数の使用状態の情報を受信する受信部を備え、
    前記無線資源割当部は、前記第1のホワイトスペース周波数の無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記受信部により受信された情報に基づいて、無線資源の使用が検知されなかったホワイトスペース周波数の無線資源を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
  7. 請求項3ないし6のいずれか1項に記載の無線基地局装置であって、
    前記割当量は、前記無線通信装置に対する無線資源の既割当量である無線基地局装置。
  8. 請求項3ないし6のいずれか1項に記載の無線基地局装置であって、
    前記割当量は、前記無線通信装置に対する無線資源の既割当量と前記通信周波数の割当要求における無線資源の割当要求量との総量である無線基地局装置。
  9. 請求項8に記載の無線基地局装置であって、更に、
    前記第1のホワイトスペース周波数で前記無線資源の割当量が所定閾値以上である場合、前記割当要求を行った無線通信装置へ送信対象のパケットの分割を要求するためのパケット分割要求情報を送信する送信部と、
    前記パケット分割要求情報に対する前記パケットの分割情報を受信する受信部と、
    を備え、
    前記無線資源割当部は、前記受信部により受信された前記パケットの分割情報に基づいて、前記第1のホワイトスペース周波数の未割当の無線資源と、他のホワイトスペース周波数の未割当の無線資源と、を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
  10. 請求項3に記載の無線基地局装置であって、
    前記無線資源割当部は、前記第2のホワイトスペース周波数及び前記第3のホワイトスペース周波数がある場合、前記第2のホワイトスペース周波数を前記無線通信装置に割り当てる無線基地局装置。
  11. 請求項ないし10のいずれか1項に記載の無線基地局装置であって、
    前記無線資源は、周波数軸方向に分割されるリソースブロックを複数有する無線基地局装置。
  12. 請求項ないし11のいずれか1項に記載の無線基地局装置であって、
    前記無線資源は、時間軸方向に分割されるリソースブロックを複数有する無線基地局装置。
  13. ホワイトスペース周波数を無線通信装置に割り当てる無線基地局装置の無線資源管理方法であって、
    前記無線通信装置からの通信周波数の割当要求に応じて、複数のホワイトスペース周波数のうち、当該無線基地局装置が他の無線通信装置に割当てていない周波数よりも、既に前記他の無線通信装置に割り当てたホワイトスペース周波数を優先して前記無線通信装置に割り当てるステップを有する無線資源管理方法。
  14. 請求項13に記載の無線資源管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるための無線資源管理プログラム。
  15. ホワイトスペース周波数を利用して通信を行う無線通信装置であって、
    無線基地局装置より当該無線通信装置に割り当てられた第1のホワイトスペース周波数に関する情報を受信する受信部と、
    前記第1のホワイトスペース周波数を利用して信号を送信する送信部と、
    を備え、
    前記第1のホワイトスペース周波数は、前記無線基地局装置が複数のホワイトスペース周波数のうち、他の無線通信装置に割当てていない周波数よりも、既に前記他の無線通信装置に優先して割り当てられた周波数帯域である、無線通信装置。
  16. 請求項15に記載の無線通信装置であって、
    前記第1のホワイトスペース周波数よりも多くの他の無線通信装置が割り当てられた第2のホワイトスペース周波数がある場合、
    前記受信部は、前記第2のホワイトスペース周波数に関する情報を受信し、
    前記送信部は、前記第2のホワイトスペース周波数を利用して信号を送信する、無線通信装置。
  17. 請求項16に記載の無線通信装置であって、
    前記第1のホワイトスペース周波数よりも無線資源の割当量が大きい第3のホワイトスペース周波数がある場合、
    前記受信部は、前記第3のホワイトスペース周波数に関する情報を受信し、
    前記送信部は、前記第3のホワイトスペース周波数を利用して信号を送信する、無線通信装置。
  18. 請求項15ないし17のいずれか1項に記載の無線通信装置であって、
    前記送信部は、前記無線基地局装置にホワイトスペース周波数の割当要求を送信する、無線通信装置。
  19. ホワイトスペース周波数を用いて通信を行う無線通信システムであって、
    複数のホワイトスペース周波数のうち、他の無線通信装置に割当てていない周波数よりも、既に前記他の無線通信装置に優先して割り当てられた第1のホワイトスペース周波数に関する情報を送信する無線通信基地局と、
    前記情報を受信し、前記第1のホワイトスペース周波数を利用して通信を行う無線通信装置と、
    を備える無線通信システム。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9887827B2 (en) * 2015-03-16 2018-02-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Secondary cell activation/deactivation in carrier aggregation
JP6447412B2 (ja) * 2015-08-19 2019-01-09 トヨタ自動車株式会社 無線通信方法、無線通信システム、およびプログラム
JP7209332B2 (ja) * 2018-08-30 2023-01-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 無線通信システム、基地局および無線通信方法
JP7197015B2 (ja) * 2019-07-24 2022-12-27 日本電信電話株式会社 帯域共用通信システム、回線制御方法、回線制御装置および回線制御プログラム
US20230224937A1 (en) * 2022-01-07 2023-07-13 Dish Wireless L.L.C. Method and system for relaying load information between neighboring enterprise networks

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6898431B1 (en) * 1999-05-24 2005-05-24 Ericsson Inc. Dynamic channel allocation in a sectored cell of a cellular communication system
US6466793B1 (en) * 1999-05-28 2002-10-15 Ericsson Inc. Automatic frequency allocation (AFA) for wireless office systems sharing the spectrum with public systems
JP3816334B2 (ja) * 2000-12-22 2006-08-30 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線リソース割当方法及び基地局
US7539496B1 (en) * 2002-03-28 2009-05-26 Intel Corporation Channel assignment based on spatial strategies in a wireless network using adaptive antenna arrays
JP2008547346A (ja) * 2005-06-28 2008-12-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ スペクトルアジャイル無線(sara)によるオポチュニスティックスペクトル共有に対するシステム及び方法
EP1855424B1 (en) * 2006-05-12 2013-07-10 Panasonic Corporation Reservation of radio resources for users in a mobile communications system
JPWO2008004561A1 (ja) * 2006-07-05 2009-12-03 日本電気株式会社 無線基地局、負荷分散装置、集中制御装置、無線通信システム、負荷分散方法及び負荷分散プログラム
JP4189417B2 (ja) * 2006-08-28 2008-12-03 株式会社東芝 無線通信装置および方法
JP5178915B2 (ja) * 2008-09-05 2013-04-10 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) セカンダリ使用のための送信の調整
US8107391B2 (en) * 2008-11-19 2012-01-31 Wi-Lan, Inc. Systems and etiquette for home gateways using white space
US8131304B2 (en) * 2009-03-30 2012-03-06 Motorola Solutions, Inc. Dynamic spectrum allocation (DSA) in a communication network
US8937872B2 (en) * 2009-06-08 2015-01-20 Wi-Lan, Inc. Peer-to-peer control network for a wireless radio access network
JP5021718B2 (ja) * 2009-12-08 2012-09-12 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線基地局及び無線リソース割り当て方法
US8787907B2 (en) * 2010-04-08 2014-07-22 Qualcomm Incorporated Frequency selection and transition over white space
CN102256257B (zh) * 2010-05-17 2016-02-24 中兴通讯股份有限公司 基于感知技术的切换方法及系统
US8451789B2 (en) * 2010-06-15 2013-05-28 Nokia Corporation Method to request resources in TV white spaces type environment

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