JP6168424B2

JP6168424B2 - コントローラ及び基地局

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Publication number: JP6168424B2
Application number: JP2015176556A
Authority: JP
Inventors: 正哲吉野; 市川　泰史; 泰史市川; 紀之志水
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2035-09-08
Also published as: US20180220304A1; US10299138B2; EP3349495A1; JP2017055196A; WO2017043015A1; EP3349495A4

Description

本発明は、一次サービスとして既存ユーザに割り当てられたリソースの利用状況に応じて、ライセンスが付与された通信／放送事業者（以下、「キャリア」という）に対してリソースの二次サービスとしての利用状態を制御するコントローラ、及び、このコントローラによって割り当てられたリソースを用いて端末装置と通信を行う、ライセンスが付与されたキャリアの基地局に関する。

従来、ライセンスを受けている一次サービスの一次利用者に対して割り当てられている周波数のうち、使用されていないホワイトスペースと呼ばれる周波数を使用するシステムが知られている。特許文献１は、ホワイトスペースを利用する方法に関し、複数の異なるワイヤレスネットワークの間で公平に無線リソースを分かち合い、一次利用者と二次サービスの二次利用者との共存を可能にする方法を開示する。

また、近年、二次利用者にライセンスを取得させて運用するＬＳＡ（Licensed Shared Access）／ＡＳＡ（Authorized Shared Access）と呼ばれる補完的ライセンス・モデルが必要になってきている。ＬＳＡ／ＡＳＡを適用したシステムは、一次利用者及び二次利用者に関わらずライセンスの取得を前提とする点で、ホワイトスペースを利用するシステムと異なる。

ＬＳＡは、ある周波数帯が既存のユーザに割り当て済み又は割り当て予定の場合に、個別のライセンス制度の下で、限られた数のライセンスで運用される無線システムの導入の促進を目指したものである。ＬＳＡの枠組みでは、周波数使用権に含まれる共用ルールに従って、追加ユーザに周波数を利用することを許可している。これにより、ライセンスを受けた二次利用者のサービスを提供されたユーザ端末装置は、一定レベルのＱｏＳ（Quality of Service）の提供を受けることができる。

特表２０１３−５３７０１３号公報

しかしながら、従来の装置においては、一次利用者と二次利用者との間で、公平にリソースを分かち合うことにより共存を図ることを主眼にしており、二次利用者に効率よくリソースを割り当てることができないという課題を有する。従って、二次利用者の中に、ライセンスを付与されているにもかかわらず、一定レベルのＱｏＳの提供を受けることができない者が出てくるおそれがある。

本発明の目的は、一次利用者と二次利用者とを共存可能にしつつ、二次利用者に効率よくリソースを割り当てることができ、ライセンスを付与された二次利用者に対して一定レベルのＱｏＳを提供することができるコントローラ及び基地局を提供することである。

本発明に係るコントローラは、一次サービスとして既存ユーザに割り当てられたリソースの利用状況に応じて、ライセンスが付与されたキャリアに対して当該リソースの二次サービスとしての利用状態を制御するコントローラであって、リソースの割り当てを要求してきた各基地局のキャリアに前記ライセンスが付与されているか否かを判定するライセンス判定部と、前記一次サービスの利用状況に基づいて、前記二次サービス用にリソースを割り当てることが可能か否かを判定する割り当て可否判定部と、前記リソースの割り当てが可能である場合、前記ライセンスが付与されたキャリアの各基地局に対して割り当てるリソースの比率を所定のパラメータに基づいて決定する割り当て比率決定部と、を具備する構成を採る。

本発明に係る基地局は、上記に記載のコントローラによって割り当てられたリソースを用いて端末装置と通信を行う、ライセンスが付与されたキャリアの基地局であって、前記コントローラとの通信が可能であるか否かを判定する通信可否判定部と、前記コントローラとの通信が不可能である場合、所定の優先度に基づいて、前記端末装置との通信に用いるリソースの候補を決定するリソース候補決定部と、前記各リソースの候補について、通信環境に基づいて、前記端末装置との通信に割り当てることが可能か否かを判定する割り当て可否判定部と、割り当て可能と判定されたリソースを用いて前記端末装置と通信を行う通信部と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、一次利用者と二次利用者とを共存可能にしつつ、二次利用者に効率よくリソースを割り当てることができ、ライセンスを付与された二次利用者に対して一定レベルのＱｏＳを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成を示すブロック本発明の実施の形態１に係る基地局が要求するデータ量の一例を示す図本発明の実施の形態１に係るコントローラの割り当て結果の一例を示す図本発明の実施の形態１に係るコントローラ及び基地局の通信手順を示すシーケンス図本発明の実施の形態１に係るコントローラの動作を示すフロー図本発明の実施の形態１に係る基地局の動作を示すフロー図本発明の実施の形態２に係る通信システムの構成を示すブロック図本発明の実施の形態２に係る基地局の平均スループットの一例を示す図本発明の実施の形態２に係るコントローラの割り当て結果の一例を示す図本発明の実施の形態２に係る基地局の接続ＮＧ数の一例を示す図本発明の実施の形態２に係るコントローラの割り当て結果の一例を示す図本発明の実施の形態３に係る通信システムの構成を示すブロック図本発明の実施の形態３に係る基地局が記憶する実績情報の一例を示す図本発明の実施の形態３に係る基地局が設定する優先度の一例を示す図本発明の実施の形態３に係る基地局が記憶する実績情報の一例を示す図本発明の実施の形態３に係る基地局が設定する優先度の一例を示す図本発明の実施の形態３に係る基地局の動作を示すフロー図本発明の実施の形態３に係る基地局の自律動作を示すフロー図本発明の実施の形態３に係る基地局の復帰動作を示すフロー図本発明の実施の形態３に係る基地局の復帰動作を示すフロー図

以下、図面を適宜参照して、本発明の一実施の形態につき、詳細に説明する。

（実施の形態１）
＜通信システムの構成＞
本発明の実施の形態１に係る通信システム１の構成につき、図１を参照しながら、以下に詳細に説明する。

通信システム１は、典型的にはＬＳＡを適用したシステムである。通信システム１は、情報を格納するリポジトリ２０と、コントローラ３０と、基地局４０と、を有している。少なくともリポジトリ２０とコントローラ３０は、第三者機関１０によって管理されているものとする。

第三者機関１０は、一次利用者の利用時間および利用場所から、二次利用者の利用可能な時間および場所の管理を行う。第三者機関１０は、ライセンスを付与した一次利用者及び二次利用者のキャリアに関する情報をリポジトリ２０に格納する。

リポジトリ２０は、ライセンスを付与された一次利用者のキャリア及び二次利用者のキャリアに関する情報を格納している。

コントローラ３０は、リソースの割り当てを要求するリソース割り当て要求信号を基地局４０から受信することにより、リソースの割り当て要求を基地局４０から受けた場合に、リポジトリ２０に格納されている情報を参照して、既存ユーザである一次利用者に割り当てられたリソースの利用状況に応じて、リソースの二次利用者の利用状態を制御する。なお、コントローラ３０の構成の詳細については後述する。

基地局４０は、ライセンスが付与された二次利用者の基地局であり、コントローラ３０により割り当てられたリソースを用いて、図示しない端末装置と通信を行う。基地局４０は、ネットワークの運用・管理・保守を行うための機能であるＯＡ＆Ｍ（Operation, Administration and Maintenance）を一体に備えた構成でもよいし、ＯＡ＆Ｍを備えておらず別体のＯＡ＆Ｍと通信を行う構成でもよい。なお、基地局４０の構成の詳細については後述する。

＜コントローラの構成＞
次に、本実施の形態に係るコントローラ３０の構成につき、図１を参照しながら、以下に詳細に説明する。

コントローラ３０は、ライセンス判定部３０１と、割り当て可否判定部３０２と、割り当て比率決定部３０３と、を有している。

ライセンス判定部３０１は、リポジトリ２０に格納されている情報を参照して、リソースの割り当てを要求してきた各基地局４０のキャリアにライセンスが付与されているか否かを判定する。

割り当て可否判定部３０２は、リソースの割り当てを要求してきた各基地局４０のキャリアにライセンスが付与されているとライセンス判定部３０１で判定された各基地局４０に対して、一次サービスを利用する一次利用者のキャリアの利用状況に基づいて、二次サービス用にリソースを割り当てることが可能か否かを判定する。

割り当て比率決定部３０３は、基地局４０から受信したリソース割り当て要求信号よりデータ種別情報を抽出する。割り当て比率決定部３０３は、割り当て可否判定部３０２によりリソースの割り当てが可能であると判定した場合、抽出したデータ種別情報が示す所定のパラメータであるデータ種別に基づいて、各基地局４０に対して割り当てるリソースの比率を決定する。

具体的には、割り当て比率決定部３０３は、各基地局４０が要求する帯域保証（ＧＢＲ）データのデータ量に応じて、各基地局４０に割り当てるリソースの比率を決定する。例えば、図２に示すように、基地局Ａが要求するデータの合計が２００Ｇｂｐｓ、その内、帯域保証（ＧＢＲ）データが１５０Ｇｂｐｓであり、基地局Ｂが要求するデータの合計が３００Ｇｂｐｓ、その内、帯域保証（ＧＢＲ）データが５０Ｇｂｐｓである場合、割り当て比率決定部３０３は、図３に示すように、帯域保証（ＧＢＲ）データの比率に基づいて、基地局Ａにリソースの７５％を割り当て、基地局Ｂにリソースの２５％を割り当てる。

なお、割り当て比率決定部３０３は、帯域保証データのデータ量に代えて、帯域保証データを用いたサービスを利用するユーザ数又はアプリケーション数により、各基地局４０に割り当てるリソースの比率を決定してもよい。

割り当て比率決定部３０３は、決定したリソースを示す割り当てリソース情報を基地局４０に送信する。

＜基地局の構成＞
次に、本実施の形態に係る基地局４０の構成につき、図１を参照しながら、以下に詳細に説明する。

基地局４０は、データ種別判定部４０１と、割り当て部４０２と、通信部４０３と、を有している。

データ種別判定部４０１は、端末装置から要求されたサービスにより伝送するデータのデータ種別を判定する。

割り当て部４０２は、データ種別判定部４０１により判定したデータ種別に基づいて使用するリソースを決定し、決定したリソースを示すリソース情報と、データ種別判定部４０１で判定したデータ種別を示すデータ種別情報と、をリソース割り当て要求信号に含めてコントローラ３０に送信する。そして、割り当て部４０２は、コントローラ３０から受信した割り当てリソース情報のリソースを、端末装置との通信に割り当てる。

通信部４０３は、割り当てられたリソースを用いて、端末装置と無線通信を行う。

＜コントローラ及び基地局の通信手順＞
次に、本実施の形態に係るコントローラ３０及び基地局４０の通信手順につき、図４を参照しながら、以下に詳細に説明する。

なお、図４では、説明の便宜上、コントローラ３０と１つの基地局４０との通信手順を示す。

コントローラ３０は、各基地局４０に対してリソース割り当て要求信号の送信を指示するメッセージを一斉送信する。なお、リソース割り当て要求信号の送信を指示するメッセージをコントローラ３０から一斉送信することに代えて、各基地局４０からコントローラ３０に対して、予め定めたタイミングでリソース割り当て要求信号を送信するようにしてもよい。

図４に示すように、基地局４０のデータ種別判定部４０１は、端末装置よりサービス要求を受信する（Ｓ１）。

次に、データ種別判定部４０１は、端末装置から受信したサービス要求から伝送するデータの種別を判定する（Ｓ２）。具体的には、データ種別判定部４０１は、端末装置が使用するアプリケーションが、例えば、ストリーミングか、あるいは、ファイルダウンロードかを判定する。また、データ種別判定部４０１は、アプリケーションの品質確保に必要な帯域量を判定する。１００Ｍｂｐｓの帯域が必要なストリーミングの場合には、ＧＢＲ１００Ｍｂｐｓと判定され、帯域が不要なファイルダウンロードの場合には、帯域保証外データと判定される。データ種別としては、ここでは帯域保証（Guaranteed Bit Rate：GBR）データと帯域保証データ以外のデータとを例示する。

次に、データ種別判定部４０１は、自局のキャリアを示すキャリア情報ＩＤをコントローラ３０に送信する（Ｓ３）。

次に、基地局４０の割り当て部４０２は、データ種別の判定結果に基づいて使用するリソースを決定する（Ｓ４）。具体的には、割り当て部４０２は、使用するリソースとして、帯域保証データの帯域幅を例えば１００ＭＨｚ、及び周波数帯を３．５５ＧＨｚ帯と決定する。

次に、割り当て部４０２は、決定したリソースを示すリソース情報と、データ種別判定部４０１で判定したデータ種別を示すデータ種別情報と、をリソース割り当て要求信号に含めてコントローラ３０に送信する（Ｓ５）。

次に、キャリア情報ＩＤおよびリソース割り当て要求信号を受信したコントローラ３０のライセンス判定部３０１は、リポジトリ２０に格納されている情報を参照して、基地局４０から受信したキャリア情報ＩＤのキャリアにライセンスが付与されているか否かを判定する。また、コントローラ３０の割り当て可否判定部３０２は、ライセンスが付与されているキャリアの基地局４０に対して、一次利用者のキャリアの利用状況に基づいて、二次サービス用にリソースを割り当てることが可能か否かを決定する（Ｓ６）。

次に、コントローラ３０の割り当て比率決定部３０３は、リソースの割り当てが可能である場合、基地局４０から受信したリソース割り当て要求信号に含まれるデータ種別情報のデータ種別に基づいて、各基地局４０に対して割り当てるリソースの比率を決定する（Ｓ７）。

次に、割り当て比率決定部３０３は、決定したリソースを示す割り当てリソース情報を基地局４０に通知する（Ｓ８）。

次に、基地局４０の割り当て部４０２は、受信した割り当てリソース情報に基づいて、端末装置にリソースを割り当てる（Ｓ９）。

次に、通信部４０３は、端末装置に割り当てられリソースを用いて、端末装置と無線通信を行うことによりサービスを開始する（Ｓ１０）。

＜コントローラの動作＞
次に、本実施の形態に係るコントローラ３０の動作につき、図５を参照しながら、以下に詳細に説明する。

まず、ライセンス判定部３０１は、基地局４０からリソースの割り当て要求があるか否かを判定する（Ｓ１１）。

リソースの割り当て要求がない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ライセンス判定部３０１は、Ｓ１１の処理を繰り返す。

一方、リソースの割り当て要求がある場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、割り当て可否判定部３０２は、ライセンスが付与されているキャリアの基地局４０に対して、一次利用者のキャリアの利用状況に基づいて、二次サービス用にリソースを割り当てることが可能か否かを決定する（Ｓ１２）。

リソースを割り当てることが可能である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、割り当て比率決定部３０３は、データ種別に基づいて、各基地局４０に対して割り当てるリソースの比率を決定する（Ｓ１３）。一方、リソースを割り当てることが不可能である場合（Ｓ１２：ＮＯ）、図５のフローは終了する。

＜基地局の動作＞
次に、本実施の形態に係る基地局４０の動作につき、図６を参照しながら、以下に詳細に説明する。

まず、データ種別判定部４０１は、端末装置からサービスの要求があるか否かを判定する（Ｓ２１）。

端末装置からサービスの要求がない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、データ種別判定部４０１は、Ｓ２１の処理を繰り返す。

一方、端末装置からサービスの要求がある場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、データ種別判定部４０１は、Ｓ２と同様にデータの種別を判定する（Ｓ２２）。

次に、割り当て部４０２は、コントローラ３０に対してリソースの割り当てを要求するためにリソース割り当て要求信号を送信する（Ｓ２３）。

次に、割り当て部４０２は、コントローラ３０から受信する割り当てリソース情報に基づいて、リソースの割り当てが可能か否かを判定する（Ｓ２４）。具体的には、割り当て部４０２は、コントローラ３０から割り当て可能なリソースとして、帯域幅を例えば５０ＭＨｚ、及び周波数帯を３．５５ＧＨｚ帯という割り当てリソース情報を受信する。そして、割り当て部４０２は、Ｓ４で決定した、コントローラ３０に要求したリソース情報と、コントローラ３０から通知されたリソース情報との比較を行い、割り当て可能か否かを判定する。要求した無線リソース情報の帯域幅を例えば１００ＭＨｚ、及び周波数帯を３．５５ＧＨｚ帯とした割り当てリソースの場合、割り当て部４０２は、要求の半分の帯域幅を割り当て可能と判定する。また、要求した無線リソース情報の帯域幅を例えば５０ＭＨｚ、及び周波数帯を２．３ＧＨｚ帯とした割り当てリソースの場合、割り当て部４０２は、要求と異なる周波数帯であるが、基地局装置、端末装置が２．３ＧＨｚ帯に対応した装置であれば、割り当て可能と判定する。

コントローラ３０から受信した割り当てリソース情報よりリソースの割り当てが可能な場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、割り当て部４０２は、受信した割り当てリソース情報に基づいて端末装置に対してリソースを割り当てる（Ｓ２５）。

一方、コントローラ３０から受信した割り当てリソース情報よりリソースの割り当てが不可能な場合（Ｓ２４：ＮＯ）、基地局４０は、呼損又は待機状態となる（Ｓ２６）。

以上のように、本実施の形態によれば、一次サービスの利用状況に基づいて、二次サービス用にリソースを割り当てることが可能か否かを判定し、リソースの割り当てが可能である場合、ライセンスが付与されたキャリアの各基地局４０に対して割り当てるリソースの比率をデータ種別に基づいて決定することにより、一次利用者と二次利用者とを共存可能にしつつ、二次利用者に効率よくリソースを割り当てることができ、ライセンスを付与された二次利用者に対して一定レベルのＱｏＳを提供することができる。

（実施の形態２）
＜通信システムの構成＞
本発明の実施の形態２に係る通信システム２の構成につき、図７を参照しながら、以下に詳細に説明する。

なお、図７に示す通信システム２において、図１に示した通信システム１と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。図７に示す通信システム２は、図１に示した通信システム１と比較して、コントローラ３０Ａの内部構成が異なる。

＜コントローラの構成＞
図７に示すコントローラ３０Ａは、図１に示したコントローラ３０と比較して、実績記憶部５０１を追加した構成を採る。また、コントローラ３０Ａの割り当て比率決定部３０３Ａの機能が、コントローラ３０の割り当て比率決定部３０３のものと異なる。

実績記憶部５０１は、各基地局４０との通信の運用実績を示す実績情報を記憶する。ここで、実績情報とは、各基地局４０における過去（例えば、１００時間前から現在まで）の通信履歴を示す情報であり、例えば、各基地局４０における、通信を行った時間帯、通信を行った曜日、スループット、接続ＮＧ数、データ量又はこれらを組み合わせた情報である。

割り当て比率決定部３０３Ａは、割り当て可否判定部３０２によりリソースの割り当てが可能であると判定した場合、実績記憶部５０１に記憶されている実績情報を参照して、ライセンスが付与された二次利用者のキャリアの各基地局４０に対して割り当てるリソースの比率を決定する。割り当て比率決定部３０３Ａは、決定したリソースを示す割り当てリソース情報を基地局４０に通知する。

例えば、図８に示すように、基地局Ａの平均スループットが１５０Ｇｂｐｓであり、基地局Ｂの平均スループットが５０Ｇｂｐｓである場合、割り当て比率決定部３０３Ａは、図９に示すように、基地局Ａに割り当てるリソースの比率を７５％とし、基地局Ｂに割り当てるリソースの比率を２５％とする。このように、実績記憶部５０１に各基地局４０の平均スループットが記憶されている場合、割り当て比率決定部３０３Ａは、各基地局４０の平均スループットに応じて、各基地局４０に割り当てるリソースの比率を決定する。

また、図１０に示すように、基地局Ａの端末装置との接続に失敗した回数である接続ＮＧ数が７０回であり、基地局Ｂの接続ＮＧ数が３０回である場合、割り当て比率決定部３０３Ａは、図１１に示すように、基地局Ａに割り当てるリソースの比率を３０％とし、基地局Ｂに割り当てるリソースの比率を７０％とする。このように、実績記憶部５０１に各基地局４０の接続ＮＧ数が記憶されている場合、割り当て比率決定部３０３Ａは、各基地局４０の接続ＮＧ数に応じて、各基地局４０に割り当てるリソースの比率を決定する。

以上のように、本実施の形態によれば、一次サービスの利用状況に基づいて、二次サービス用にリソースを割り当てることが可能か否かを判定し、リソースの割り当てが可能である場合、ライセンスが付与されたキャリアの各基地局４０に対して割り当てるリソースの比率を実績情報に基づいて決定することにより、一次利用者と二次利用者とを共存可能にしつつ、二次利用者に効率よくリソースを割り当てることができ、ライセンスを付与された二次利用者に対して一定レベルのＱｏＳを提供することができる。

（実施の形態３）
＜通信システムの構成＞
本発明の実施の形態３に係る通信システム３の構成につき、図１２を参照しながら、以下に詳細に説明する。

なお、図１２に示す通信システム３において、図１に示した通信システム１と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。図１２に示す通信システム３は、図１に示した通信システム１と比較して、基地局６０の内部構成が異なる。

＜基地局の構成＞
図１２に示す基地局６０は、図１に示した基地局３０と比較して、通信可否判定部６０１と、実績記憶部６０２と、リソース候補決定部６０３と、割り当て可否判定部６０４と、を追加した構成を採る。

通信可否判定部６０１は、コントローラ３０との通信が可能であるか否かを判定する。

実績記憶部６０２は、自局の通信の実績を示す実績情報を記憶する。本実施の形態の実績情報は、例えば、図１３に示すように、リソースとして割り当て可能な周波数と、各周波数の通信方式およびスループットが対応付けられている情報である。

リソース候補決定部６０３は、通信可否判定部６０１によりコントローラ３０との通信が不可能であると判定した場合、実績記憶部６０２に記憶されている実績情報に基づいて各リソースの優先度を設定し、優先度が高い順に、端末装置との通信に用いるリソースの候補を決定する。

例えば、リソース候補決定部６０３は、図１４に示すように、スループットが大きいリソース（周波数）ほど優先度が高くなるように優先度を設定する。あるいは、図１５に示すように、実績情報としてさらに通信方式にも優先度が記憶されている場合に、リソース候補決定部６０３は、図１６のように、各リソースのスループットに通信方式の優先度を加味して、リソース（周波数）の優先度を設定する。具体的には、図１５において通信方式優先度が「１」の５Ｇの中で、スループットの大きい順に優先度を高くし、次に、通信方式優先度が「２」のＬＴＥの中で、スループットの大きい順に優先度を高くし、最後に、通信方式優先度が「３」の３Ｇの中で、スループットの大きい順に優先度を高くしていく。

割り当て可否判定部６０４は、リソース候補決定部６０３により決定した各リソースの候補について、通信環境に基づいて、端末装置との通信に割り当てることが可能か否かを判定する。例えば、図１４の場合、周波数ｆ５の優先度が最も高いため、割り当て可否判定部６０４は、まず、周波数ｆ５を端末装置との通信に割り当てることが可能か否かを判定する。なお、通信環境の例示としては、基地局６０における各端末装置または他の基地局から受信した信号レベル等が挙げられる。

通信部４０３は、割り当て可否判定部６０４により割り当て可能と判定したリソースを用いて端末装置と無線通信を行う。

＜基地局の動作＞
次に、本実施の形態に係る基地局６０の動作につき、図１７を参照しながら説明する。なお、図１７において、図６と共通するステップについては、図６と同一符号を付して説明を省略する。

図１７に示すフローでは、図６に対して、Ｓ２２とＳ２３との間にＳ３１のステップが挿入される。Ｓ３１では、通信可否判定部６０１が、コントローラ３０との通信が可能であるか否かを判定する。

コントローラ３０との通信が可能である場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、フローは、Ｓ２３に進む。一方、コントローラ３０との通信が不可能である場合（Ｓ３１：ＮＯ）、フローは、図１８に示す自律動作に進む。なお、自律動作とは、コントローラ３０に依存せずに基地局６０が自律的に端末装置に、二次利用者間の共有リソースを割り当てる動作である。

＜基地局の自律動作＞
次に、本実施の形態に係る基地局６０の自律動作につき、図１８を参照しながら、以下に詳細に説明する。

まず、リソース候補決定部６０３は、実績記憶部６０２に記憶されている実績情報に基づいて、優先度の高い順に、端末装置との通信に用いる二次利用者間の共有リソースの候補を決定する（Ｓ４１）。

次に、割り当て可否判定部６０４は、リソース候補決定部６０３により決定したリソースの候補（判定前の中で最も優先度が高いもの）に、通信環境に基づいて、端末装置との通信に割り当てることが可能か否かを判定する（Ｓ４２）。通信環境に基づく判定とは、例えば、決定したリソース候補の受信電力が閾値未満の場合は、割り当て可と判定され、閾値以上の場合は不可と判定されるようにすればよい。

対象のリソースの候補が割り当て可能であると判定した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、割り当て可否判定部６０４は、当該リソースを端末装置との通信に割り当てると共に（Ｓ４３）、実績記憶部６０２に記憶させる（Ｓ４４）。そして、通信部４０３は、割り当て可否判定部６０４により割り当てたリソースを用いて、端末装置と無線通信を行う。

一方、対象のリソースの候補が割り当て不可能と判定した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、割り当て可否判定部６０４は、他の空きリソースがあるか否かを判定する（Ｓ４５）。

他の空きリソースがある場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、フローは、Ｓ４１に戻り、次のリソースの候補に対して割り当て可否判定の処理が行われる。

一方、他の空きリソースがない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、基地局６０は、呼損又は待機状態となる（Ｓ４６）。

＜基地局の復帰動作＞
次に、本実施の形態に係る基地局６０の復帰動作につき、図１９、図２０を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、復帰動作とは、自律動作の後にコントローラ３０との接続を試みる動作である。

まず、図１９のフローについて説明する。図１９は、基地局６０が、コントローラ３０の復帰直後（共有リソースの割り当てタイミングを待たず）に、自律動作で確保した二次利用者間で共用するリソースの割り当て要求をコントローラ３０に行う場合のフローである。

基地局６０が図１８に示した自律動作を行っている際に、通信可否判定部６０１は、コントローラ３０との通信が可能であるか否かを判定する（Ｓ５１）。

コントローラ３０との通信が不可能である場合（Ｓ５１：ＮＯ）、基地局６０は、自律動作を継続する。

一方、コントローラ３０との通信が可能である場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、割り当て部４０２は、コントローラ３０に許可を得ることなく自律動作で割り当てた共有リソースが有るか否かを判定する（Ｓ５２）。

自律動作で割り当てた共有リソースが無い場合（Ｓ５２：ＮＯ）、図１９のフローは終了する。

一方、自律動作で割り当てた共有リソースが有る場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、割り当て部４０２は、当該共有リソース（周波数帯）を示す既利用周波数帯情報と、データ種別判定部４０１で判定したデータ種別を示すデータ種別情報と、を含むリソース割り当て要求信号を、コントローラ３０に対して送信する（Ｓ５３）。

次に、割り当て部４０２は、コントローラ３０から受信した割り当てリソース情報を参照して、自律動作で割り当てた共有リソースを継続して使用可能であるか否かを判定する（Ｓ５４）。

自律動作で割り当てた共有リソースを継続して使用可能である場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、通信部４０３は、自律動作で既に割り当て済みの共有リソースを用いて、端末装置と無線通信を行う（Ｓ５５）。

一方、自律動作で割り当てた共有リソースを継続して使用不可能である場合（Ｓ５４：ＮＯ）、割り当て部４０２は、ライセンスを取得した一次利用者及び二次利用者が共用するリソースと異なる基地局専有リソースを、割り当て可能か否か判定する（Ｓ５６）。

基地局専有リソースを割り当て可能な場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）、割り当て部４０２は、基地局専有リソースを割り当て（Ｓ５７）、自律動作で割り当てた共有リソースを開放する（Ｓ５８）。

一方、基地局専用リソースを割り当て不可能な場合（Ｓ５６：ＮＯ）、割り当て部４０２は、自律動作で割り当てた共有リソースを開放する（Ｓ５９）。この場合、基地局６０と無線通信を行っていた端末は、呼損又は待機状態となる（Ｓ６０）。

次に、図２０のフローについて説明する。図２０は、基地局６０が、コントローラ３０による共有リソースの割り当てタイミングがくるまで、自律動作で確保した二次利用者間で共用するリソースを継続使用することができる場合のフローである。

基地局６０が図１８に示した自律動作を行っている際に、通信可否判定部６０１は、コントローラ３０との通信が可能であるか否かを判定する（Ｓ７１）。

コントローラ３０との通信が不可能である場合（Ｓ７１：ＮＯ）、基地局６０は、自律動作を継続する。

一方、コントローラ３０との通信が可能である場合（Ｓ７１：ＹＥＳ）、割り当て部４０２は、コントローラ３０に許可を得ることなく自律動作で割り当てた共有リソースが有るか否かを判定する（Ｓ７２）。

自律動作で割り当てた共有リソースが無い場合（Ｓ７２：ＮＯ）、図２０のフローは終了する。

一方、自律動作で割り当てた共有リソースが有る場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）、割り当て部４０２は、コントローラ３０におけるリソースの割り当てのタイミングであるか否かを判定する（Ｓ７３）。

コントローラ３０におけるリソースの割り当てのタイミングである場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、割り当て部４０２は、自律動作で割り当てた共有リソースを開放する（Ｓ７４）。

一方、コントローラ３０におけるリソースの割り当てのタイミングでない場合（Ｓ７３：ＮＯ）、割り当て部４０２は、自律動作で割り当てた共有リソースを継続して使用する（Ｓ７５）。

以上のように、本実施の形態によれば、コントローラ３０との通信が不可能である場合、優先度の高い順に、端末装置との通信に用いるリソースの候補を決定し、各リソースの候補について、通信環境に基づいて、端末装置との通信に割り当てることが可能か否かを判定すると共に、割り当て可能なリソースの中で最も優先度が高いものを用いて端末装置と通信を行う。これにより、上記実施の形態１の効果に加えて、コントローラとの通信が不可能な場合であっても、二次利用者に効率よくリソースを割り当てることができ、ライセンスを付与された二次利用者に対して一定レベルのＱｏＳを提供することができる。

なお、本実施の形態において、コントローラ３０は、基地局６０が復帰動作する際のリソース割り当て要求に対して、通常のリソース割り当て要求よりも優先的にリソースを割り当てるようにしても良い。これにより、復帰動作によりコントローラ３０に接続した基地局６０は、自律動作で割り当てた共有リソースを継続して使用することができる可能性が高くなる。

なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

本発明は、一次サービスとして既存ユーザに割り当てられたリソースの利用状況に応じて、ライセンスが付与されたキャリアに対してリソースの二次サービスとしての利用状態を制御するコントローラ、及び、このコントローラに割り当てられたリソースを用いて端末装置と通信を行う、ライセンスが付与されたキャリアの基地局に好適である。

１、２、３通信システム
１０第三者機関
２０リポジトリ
３０、３０Ａコントローラ
４０、６０基地局
３０１ライセンス判定部
３０２割り当て可否判定部
３０３、３０３Ａ割り当て比率決定部
４０１データ種別判定部
４０２割り当て部
４０３通信部
５０１実績記憶部
６０１通信可否判定部
６０２実績記憶部
６０３リソース候補決定部
６０４割り当て可否判定部

Claims

一次サービスとして既存ユーザに割り当てられたリソースの利用状況に応じて、ライセンスが付与されたキャリアに対して当該リソースの二次サービスとしての利用状態を制御するコントローラであって、
リソースの割り当てを要求してきた各基地局のキャリアに前記ライセンスが付与されているか否かを判定するライセンス判定部と、
前記一次サービスの利用状況に基づいて、前記二次サービス用にリソースを割り当てることが可能か否かを判定する割り当て可否判定部と、
前記リソースの割り当てが可能である場合、前記ライセンスが付与されたキャリアの各基地局に対して割り当てるリソースの比率を所定のパラメータに基づいて決定する割り当て比率決定部と、
を具備するコントローラ。
前記割り当て比率決定部は、各基地局が割り当てを要求する特定の種別のデータのデータ量に基づいて各基地局に対して割り当てるリソースの比率を決定する、
請求項１記載のコントローラ。
前記特定の種別のデータは、帯域保証データである、
請求項２記載のコントローラ。
前記割り当て比率決定部は、各基地局の運用実績に基づいて各基地局に対して割り当てるリソースの比率を決定する、
請求項１記載のコントローラ。
前記運用実績は、各基地局における、通信を行った時間帯、通信を行った曜日、スループット、接続ＮＧ数、データ量のいずれか又はこれらを組み合わせた情報である、
請求項４記載のコントローラ。
請求項１に記載のコントローラによって割り当てられたリソースを用いて端末装置と通信を行う、ライセンスが付与されたキャリアの基地局であって、
前記コントローラとの通信が可能であるか否かを判定する通信可否判定部と、
前記コントローラとの通信が不可能である場合、所定の優先度に基づいて、前記端末装置との通信に用いるリソースの候補を決定するリソース候補決定部と、
前記各リソースの候補について、通信環境に基づいて、前記端末装置との通信に割り当てることが可能か否かを判定する割り当て可否判定部と、
割り当て可能と判定されたリソースを用いて前記端末装置と通信を行う通信部と、
を具備する基地局。
前記リソース候補決定部は、スループットが大きいリソースほど優先度が高くなるように優先度を設定する、
請求項６記載の基地局。
前記リソース候補決定部は、通信方式および各リソースのスループットに基づいて、リソースの優先度を設定する、
請求項６記載の基地局。