JP6200187B2 - 無線周波数管理装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線システムが使用不可能な無線周波数を使用不可周波数リストを用いて管理する無線周波数管理装置および方法に関するものである。

プラントや建物内で使用される無線システムでは、他の無線システムとの干渉により、通信の安定性が低くなることがある。電波環境の状態は、他の無線システムの新たな設置や使用状況の変化により時間とともに変化するため、以前は良好な状態であった無線周波数が、現在は干渉してしまう周波数となることもある。これとは逆に、以前は他の無線システムとの干渉で不安定であった無線周波数が、現在は安定して利用できるようになっていることもある。

そこで、他の無線システムとの干渉により安定しない無線周波数をブラックリストに登録し、登録した無線周波数を利用しないようにする技術が提案されている（特許文献１参照）。無線機器間の通信では、直接波、反射波、透過波といった電波の重ね合わせにより、電波を強め合ったり弱め合ったりする場所が生じる。電波が弱い場所に無線機器が設置されている場合、他の無線システムが存在しない状況であっても通信が安定しない。電波が弱い場所は、使用する無線周波数や、電波を反射する物の設置状況によって異なる。無線システムが設置されている場所の電波状況や置かれている物の状況は、時間とともに変化するため、より多くの無線周波数を使用できた方が、通信の安定性を確保するためには有利である。しかしながら、特許文献１に開示された技術では、一度ブラックリストに登録された無線周波数は、電波状況が変化して良好な状態になったとしても、ブラックリストから削除されないため、使用できる無線周波数が減ってしまうという問題がある。

そこで、利用可能となった無線周波数をブラックリストから削除し、再び利用できるようにする技術が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に開示された技術では、送電装置から送電するときの無線周波数ごとに送電効率を求め、送電効率が基準下限値以下の無線周波数を不使用候補パラメータに設定する。一定期間内にこの不使用候補パラメータに設定された回数が所定の回数となった無線周波数を不使用パラメータとしてブラックリストに登録し、当該無線周波数を使用しないようにする。無線周波数が一旦ブラックリストに登録されたとしても、電波環境が変化すれば、再度正常に電力を送受信できる可能性があるので、特許文献２に開示された技術では、定期的または非定期的に不使用パラメータまたは不使用候補パラメータの解除を行い、使用可能な無線周波数の数をできる限り多くするようにしている。

特表２００５−５１３９７４号公報 特開２０１２−１７５７９７号公報

特許文献２に開示された技術では、電波環境が真に改善されたか否かに関係なく、定期的または非定期的に無線周波数をブラックリストから削除するため、利用できない無線周波数もブラックリストから削除してしまう可能性があり、利用できない無線周波数で通信を試みる可能性があった。その結果、特許文献２に開示された技術では、他の無線通信の邪魔をしたり、通信の遅延が発生したり、無駄なエネルギーを消費したりするという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、無線システムが使用不可能な無線周波数を使用不可周波数リストを用いて管理する無線周波数管理装置および方法において、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことを目的とする。

本発明の無線周波数管理装置は、管理対象となる無線システムで使用できなかった無線周波数のリストである使用不可周波数リストを記憶する使用不可周波数リスト記憶手段と、無線周波数が前記使用不可周波数リストに登録された日時および無線周波数が前記使用不可周波数リストから削除された日時を履歴情報として記憶する使用不可登録履歴記憶手段と、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている履歴情報に基づいて、前記使用不可周波数リストから削除する無線周波数の候補を抽出するための判定指標値を生成する判定指標値生成手段と、前記使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち前記判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数を使用不可登録削除候補として抽出する使用不可登録削除候補抽出手段と、前記使用不可登録削除候補が使用可能になったかどうかを判定する無線周波数使用可否判定手段と、前記使用不可登録削除候補が使用可能と判定されたときに、この使用不可登録削除候補を前記使用不可周波数リストから削除すると共に、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている当該使用不可登録削除候補の削除日時を更新する使用不可登録削除手段と、前記使用不可登録削除候補が使用不可能と判定されたときに、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている当該使用不可登録削除候補の履歴情報に降格マークを付加する降格マーク付加手段とを備え、前記判定指標値生成手段は、前記使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち、対応する履歴情報に前記降格マークが付加されている無線周波数については、前記使用不可登録削除候補として抽出するときの選択順位が下がるように前記判定指標値を変更することを特徴とするものである。

また、本発明の無線周波数管理装置の１構成例において、前記判定指標値生成手段は、一定時間前の過去から現在までの期間を指定期間とし、無線周波数が指定期間中で使用可能となっていた累積時間の比率である使用可能率、または無線周波数が指定期間中で使用不可能となっていた累積時間の比率である使用不可能率を前記判定指標値とし、前記使用不可登録削除候補抽出手段は、前記使用可能率を判定指標値とする場合、判定指標値が所定の閾値以上であることを前記抽出条件とし、前記使用不可能率を判定指標値とする場合、判定指標値が所定の閾値以下であることを前記抽出条件とすることを特徴とするものである。
また、本発明の無線周波数管理装置の１構成例において、前記判定指標値生成手段は、無線周波数が前記使用不可周波数リストに登録された最新の日時を前記判定指標値とし、前記使用不可登録削除候補抽出手段は、前記判定指標値が示す日時が現在から指定期間以上前であることを前記抽出条件とすることを特徴とするものである。
また、本発明の無線周波数管理装置の１構成例において、前記判定指標値生成手段は、判定指標値を生成しようとしている現在時刻が含まれる所定の長さの時間帯を指定期間とし、過去の指定期間中で無線周波数が使用可能となっていた累積時間の比率である使用可能率、または過去の指定期間中で無線周波数が使用不可能となっていた累積時間の比率である使用不可能率を前記判定指標値とし、前記使用不可登録削除候補抽出手段は、前記使用可能率を判定指標値とする場合、判定指標値が所定の閾値以上であることを前記抽出条件とし、前記使用不可能率を判定指標値とする場合、判定指標値が所定の閾値以下であることを前記抽出条件とすることを特徴とするものである。

また、本発明の無線周波数管理装置の１構成例は、さらに、管理対象となる無線システムで使用できなかった無線周波数を前記使用不可周波数リストに登録すると共に、当該無線周波数の使用不可周波数リストへの登録日時を、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている履歴情報に加える使用不可周波数リスト登録手段を備えることを特徴とするものである。

また、本発明の無線周波数管理方法は、無線周波数が使用不可周波数リストに登録された日時および無線周波数が前記使用不可周波数リストから削除された日時を履歴情報として記憶する使用不可登録履歴記憶手段を参照して、前記履歴情報に基づいて、前記使用不可周波数リストから削除する無線周波数の候補を抽出するための判定指標値を生成する判定指標値生成ステップと、前記使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち前記判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数を使用不可登録削除候補として抽出する使用不可登録削除候補抽出ステップと、前記使用不可登録削除候補が使用可能になったかどうかを判定する無線周波数使用可否判定ステップと、前記使用不可登録削除候補が使用可能と判定されたときに、この使用不可登録削除候補を前記使用不可周波数リストから削除すると共に、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている当該使用不可登録削除候補の削除日時を更新する使用不可登録削除ステップと、前記使用不可登録削除候補が使用不可能と判定されたときに、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている当該使用不可登録削除候補の履歴情報に降格マークを付加する降格マーク付加ステップとを含み、前記判定指標値生成ステップは、前記使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち、対応する履歴情報に前記降格マークが付加されている無線周波数については、前記使用不可登録削除候補として抽出するときの選択順位が下がるように前記判定指標値を変更するステップを含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数ごとに判定指標値を算出し、判定指標値を基に、使用可能になっている可能性が高い無線周波数を使用不可登録削除候補として抽出し、使用不可登録削除候補が実際に使用可能になったかどうかを確認して、使用可能になった使用不可登録削除候補を使用不可周波数リストから削除するようにしたので、使用できない無線周波数で通信を試みる可能性を低減することができ、通信の遅延や無駄なエネルギー消費を低減して、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことができる。

また、本発明では、一定時間前の過去から現在までの期間を指定期間とし、無線周波数が指定期間中で使用可能となっていた累積時間の比率である使用可能率、または無線周波数が指定期間中で使用不可能となっていた累積時間の比率である使用不可能率を判定指標値とすることにより、これらの簡単に求められる判定指標値に基づいて、使用可能になっている可能性が高い無線周波数を使用不可登録削除候補として抽出することができ、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことができる。

また、本発明では、無線周波数が使用不可周波数リストに登録された最新の日時を判定指標値とすることにより、使用不可周波数リストに登録された時点から、より長く時間が経過している無線周波数を使用不可登録削除候補とするので、電波環境が変化して現在は使用できるようになっている可能性が高い無線周波数を使用不可登録削除候補とすることができ、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことができる。

また、本発明では、判定指標値を生成しようとしている現在時刻が含まれる所定の長さの時間帯を指定期間とし、過去の指定期間中で無線周波数が使用可能となっていた累積時間の比率である使用可能率、または過去の指定期間中で無線周波数が使用不可能となっていた累積時間の比率である使用不可能率を判定指標値とすることにより、電波環境が時間帯によって変動する場合に対応することができ、現在の時間帯において使用できるようになっている可能性が高い無線周波数を使用不可登録削除候補とすることができるので、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことができる。

また、本発明では、使用不可登録削除候補が使用不可能と判定されたときに、この使用不可登録削除候補の選択順位が下がるように判定指標値を変更するので、次回の判定処理で使用不可登録削除候補として選定され難いようにすることができ、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る無線周波数管理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態において使用不可登録履歴記憶部に記憶される履歴情報の１例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態の使用不可登録削除処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における判定指標値生成部の算出結果の１例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態において使用不可登録削除候補抽出部が無線周波数を並べ替えた結果を示す図である。 使用不可登録削除処理終了後の使用不可登録履歴記憶部に記憶されている履歴情報を示す図である。

［発明の原理］
本発明では、利用できない無線周波数で通信を試みる無駄なトライを減らすために、ブラックリストに登録された履歴情報を利用して、使用可能になっている可能性が高い無線周波数を選択する。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る無線周波数管理装置の構成を示すブロック図である。無線周波数管理装置は、管理対象となる無線システム（不図示）で使用できなかった無線周波数のリストである使用不可周波数リストを記憶する使用不可周波数リスト記憶部１と、無線周波数が使用不可周波数リストに登録された日時および無線周波数が使用不可周波数リストから削除された日時を履歴情報として記憶する使用不可登録履歴記憶部２と、管理対象となる無線システムで使用できなかった無線周波数を使用不可周波数リストに登録すると共に、当該無線周波数の使用不可周波数リストへの登録日時を、使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている履歴情報に加える使用不可周波数リスト登録部３と、使用不可周波数リストから削除する無線周波数の候補を抽出するための判定指標値を生成する判定指標値生成部４と、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数を使用不可登録削除候補として抽出する使用不可登録削除候補抽出部５と、使用不可登録削除候補抽出部５が抽出した使用不可登録削除候補が使用可能になったかどうかを判定する無線周波数使用可否判定部６と、使用不可登録削除候補が使用可能と判定されたときに、この使用不可登録削除候補を使用不可周波数リストから削除すると共に、使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている当該使用不可登録削除候補の削除日時を更新する使用不可登録削除部７と、使用不可登録削除候補が使用不可能と判定されたときに、使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている当該使用不可登録削除候補の履歴情報に降格マークを付加する降格マーク付加部８とから構成される。

使用不可周波数リスト登録部３は、管理対象となる無線システムで使用できなかった無線周波数を、使用不可周波数リスト記憶部１に記憶されている使用不可周波数リストに登録すると共に、当該無線周波数の使用不可周波数リストへの登録日時を、使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている当該無線周波数の履歴情報に加える。使用不可周波数リスト登録部３は、このような登録処理を無線システムからの無線周波数使用不可情報に応じて随時行う。

無線システムは、ある無線周波数が使用不可周波数リストに登録されると、この登録が削除されるまで、当該無線周波数を使用しないようにする。ここで、ある無線周波数が使用できるか否かの判断は無線システムに依存するが、無線システムは、例えば無線周波数を使って情報を送信したときに相手からの応答がない場合、あるいは無線周波数を使った通信のエラー率が所定の閾値以上の場合に、この無線周波数を使用できないと判定する。

図２は使用不可登録履歴記憶部２に記憶される履歴情報の１例を示す図である。図２の例では、無線周波数をチャネル番号で表している。図２に示す履歴情報によると、チャネル番号１７の無線周波数は、２０１２年１０月１日の１２時１分１５秒の時点で使用不可周波数リストに登録され、同１０月１日の１５時３分５６秒の時点で使用不可周波数リストから削除され、また２０１２年１１月１日の１５時５分３０秒の時点で使用不可周波数リストに登録され、同１１月１日の１８時５分５５秒の時点で使用不可周波数リストから削除され、さらに２０１２年１２月１日の１１時７分２０秒の時点で使用不可周波数リストに登録されたことが分かる。

使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数については、削除日時の情報が非現実的な値（図２の例では２０９９年１２月３１日の２３時５９分５９秒）に設定されている。したがって、最新の履歴情報によれば、例えばチャネル番号１７の無線周波数は、２０１２年１２月１日の１１時７分２０秒の時点で使用不可周波数リストに登録された後、使用不可周波数リストから削除されていないことが分かる。なお、図２の降格マークについては後述する。

使用不可周波数リストに登録された無線周波数が増えると、使用できる無線周波数が減ってしまうので、使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている履歴情報を基に、使用可能になっている可能性が高い無線周波数を使用不可周波数リストから削除できるか否かを判断する。図３は本実施の形態の使用不可登録削除処理を説明するフローチャートである。

判定指標値生成部４は、使用不可周波数リストに登録された無線周波数が増えて使用可能な無線周波数が一定数以下になった場合、または一定間隔で実行するように予め規定された削除処理タイミングになった場合、使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている履歴情報を基に、使用不可周波数リストから削除する無線周波数の候補を抽出するための判定指標値を生成する（図３ステップＳ１）。

本実施の形態では、無線周波数が、ある時点で偶然に使用不可周波数リストに登録された場合を想定している。このような場合としては、例えば通信経路上に一時的に配置された物体の影響で、無線機器間で電波が弱くなり、使用されていた無線周波数が使用不可周波数リストに登録されたが、現在は物体が移動したために、無線機器間で電波が弱くなる状況が解消された場合などがある。このような場合に対応するため、本実施の形態では、一定時間前の過去から現在時刻までの期間を指定期間ＲＴ（例えば直近１日）とし、無線周波数が指定期間ＲＴ中で使用不可能となっていた累積時間ＦＴの比率である使用不可能率ＦＴ／ＲＴを判定指標値とする。

使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている履歴情報を参照すれば、無線周波数が使用可能であった日時と使用不可能であった日時とを認識することができるので、判定指標値生成部４は、無線周波数が指定期間ＲＴ中で使用不可能となっていた累積時間ＦＴを求めることができ、判定指標値を算出することができる。判定指標値生成部４は、以上のような判定指標値の算出を、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数ごとに行う。

図４に判定指標値生成部４の算出結果の１例を示す。図２と同様に、図４では無線周波数をチャネル番号で表している。図４における判定指標値（使用不可能率ＦＴ／ＲＴ）の単位は％である。また、図４では、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数を登録状態「１」として表し、使用不可周波数リストに登録されていない使用可能状態の無線周波数を登録状態「０」として表しているが、上記のとおり使用可能状態の無線周波数については判定指標値を算出する必要はない。

次に、使用不可登録削除候補抽出部５は、判定指標値生成部４が算出した判定指標値を基に、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数を、使用可能になっている可能性が高い順に並べ替える（図３ステップＳ２）。本実施の形態では、判定指標値として使用不可能率ＦＴ／ＲＴを算出しているので、判定指標値が小さい順に無線周波数を並べ替えればよい。図４に示した算出結果を基に使用不可登録削除候補抽出部５が無線周波数を並べ替えた結果を図５に示す。なお、使用可能状態にある無線周波数（登録状態が「０」の無線周波数）が並べ替えの対象外であることは言うまでもない。

続いて、使用不可登録削除候補抽出部５は、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数の中に判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数が存在するかどうかを判定する（図３ステップＳ３）。使用不可登録削除候補抽出部５は、判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数が存在する場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、この無線周波数を使用不可登録削除候補とする（図３ステップＳ４）。ここでは、判定指標値（使用不可能率ＦＴ／ＲＴ）に対応する抽出条件として、判定指標値が所定の閾値（例えば５０％）以下であること、という条件が予め定められているものとする。図５の例では、このような抽出条件を満足する無線周波数として、チャネル番号１８，１７の無線周波数がある。

次に、無線周波数使用可否判定部６は、使用不可登録削除候補抽出部５が抽出した使用不可登録削除候補のうち、使用可能になっている可能性が最も高い無線周波数が実際に使用可能になったかどうかを、管理対象となる無線システムに問い合わせる（図３ステップＳ５）。ここでは、使用不可登録削除候補のうち判定指標値（使用不可能率ＦＴ／ＲＴ）が最も小さい無線周波数を、使用可能になっている可能性が最も高い無線周波数とする。

無線システムは、無線周波数使用可否判定部６からの問い合わせに応じて、無線周波数が使用可能になったかどうかを確認する試験を行い、無線周波数の使用可否の判定結果を無線周波数使用可否判定部６に通知する。無線システムは、例えば無線周波数を使って情報を送信したときに相手からの応答があった場合、あるいは無線周波数を使った通信のエラー率が所定の閾値未満の場合に、この無線周波数を使用できたと判定する。無線周波数使用可否判定部６は、無線システムから受け取った無線周波数の使用可否の判定結果を使用不可登録削除部７と降格マーク付加部８に通知する。

使用不可登録削除部７は、無線周波数使用可否判定部６から無線周波数の使用が可能という通知を受け取った場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、この使用可能になった無線周波数を使用不可周波数リスト記憶部１に記憶されている使用不可周波数リストから削除すると共に、使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている当該無線周波数の削除日時を現在の日時に更新する（図３ステップＳ６）。

また、降格マーク付加部８は、無線周波数使用可否判定部６から無線周波数の使用が不可能という通知を受け取った場合（ステップＳ５においてＮＯ）、この使用不可能状態の無線周波数を使用不可周波数リストに載せたままにしておき、使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている当該無線周波数の最新の履歴情報に降格マークを付加する（図３ステップＳ７）。この降格マークは、使用不可登録削除候補を抽出する際の無線周波数の選択順位を下げるために使用される。

無線周波数管理装置は、以上のようなステップＳ３〜Ｓ７の処理を、判定指標値（使用不可能率ＦＴ／ＲＴ）が小さい順、すなわち選択順位が高い順に使用不可登録削除候補ごとに行い、使用不可登録削除候補がなくなった時点で（ステップＳ３においてＮＯ）、使用不可登録削除処理を終了する。

使用不可登録削除処理終了後の使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている履歴情報を図６に示す。図６の例では、チャネル番号１８の無線周波数が使用不可周波数リストから削除された日時（図６の例では２０１２年１２月１日の１２時０分５秒）が、このチャネル番号１８の無線周波数の最新の履歴情報に記録されている。また、チャネル番号１７の無線周波数の最新の履歴情報には降格マークが付加されている。図６の例では、降格マークが付加されていることを「○」印で表している。

判定指標値生成部４は、次回の使用不可登録削除処理で判定指標値を算出する際に、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち、対応する最新の履歴情報に降格マークが付加されている無線周波数については、当該無線周波数の選択順位が下がるように判定指標値を算出する。使用不可能率ＦＴ／ＲＴを判定指標値とする場合には、算出した使用不可能率ＦＴ／ＲＴに所定値（例えば２０％）を加算すればよい。これにより、判定指標値が大きくなり、選択順位が下がるので、今回の使用不可登録削除処理で使用不可と判定された無線周波数が次回の使用不可登録削除処理で使用不可登録削除候補として選定され難いようにすることができる。

以上のように、本実施の形態では、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数ごとに判定指標値を算出し、判定指標値を基に、使用可能になっている可能性が高い無線周波数を使用不可登録削除候補として抽出し、使用不可登録削除候補が実際に使用可能になったかどうかを確認して、使用可能になった使用不可登録削除候補を使用不可周波数リストから削除するようにしたので、使用できない無線周波数で通信を試みる可能性を低減することができ、通信の遅延や無駄なエネルギー消費を低減して、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことができる。

また、使用不可登録削除処理で使用不可と判定された無線周波数は次回の使用不可登録削除処理でも使用不可と判定される可能性が高い。本実施の形態では、使用不可登録削除処理で使用不可と判定された無線周波数の履歴情報に降格マークを付加することで、次回の使用不可登録削除処理で使用不可登録削除候補として選定され難いようにすることができ、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことができる。

なお、本実施の形態では、無線周波数が指定期間ＲＴ中で使用不可能となっていた累積時間ＦＴの比率である使用不可能率ＦＴ／ＲＴを判定指標値としたが、これに限るものではなく、無線周波数が指定期間ＲＴ中で使用可能となっていた累積時間ＳＴの比率である使用可能率ＳＴ／ＲＴを判定指標値としてもよい。この場合、ステップＳ２の処理では、判定指標値が大きい順に無線周波数を並べ替えればよい。これにより、無線周波数を選択順位が高い順に並べることができる。また、判定指標値（使用可能率ＳＴ／ＲＴ）に対応する抽出条件としては、判定指標値が所定の閾値以上であること、という条件を定めておけばよい。また、判定指標値生成部４は、最新の履歴情報に降格マークが付加されている無線周波数については、算出した使用可能率ＳＴ／ＲＴから所定値（例えば２０％）を減算すればよい。これにより、判定指標値が小さくなり、選択順位が下がるので、使用不可と判定された無線周波数が次回の使用不可登録削除処理で使用不可登録削除候補として選定され難いようにすることができる。

また、本実施の形態では、判定指標値が所定の閾値以下または所定の閾値以上という条件を抽出条件としているが、これに限るものではなく、判定指標値が示す選択順位が高い方から数えた無線周波数の個数が指定個数であること、という条件を抽出条件としてもよい。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態においても、無線周波数管理装置の構成および無線周波数管理装置の処理の流れは第１の実施の形態と同様であるので、図１、図３の符号を用いて説明する。本実施の形態では、使用不可周波数リストに登録された時点から、より長く時間が経過している無線周波数ほど、電波環境が変化し、現在は使用できるようになっている可能性が高い場合を想定している。このような場合としては、例えば通信経路上に一時的に配置された物体の影響で、無線機器間で電波が弱くなり、使用されていた無線周波数が使用不可周波数リストに登録されたが、現在は物体が移動したために、無線機器間で電波が弱くなる状況が解消された場合などがある。このような場合に対応するため、本実施の形態では、無線周波数が使用不可周波数リストに登録された最新の日時を判定指標値とする。

使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている履歴情報を参照すれば、無線周波数が使用不可周波数リストに登録された最新の日時を取得することができる。例えば図２の例では、チャネル番号１７の無線周波数が使用不可周波数リストに登録された最新の日時は２０１２年１２月１日の１１時７分２０秒であることが分かる。判定指標値生成部４は、このような判定指標値の生成を、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数ごとに行う（図３ステップＳ１）。

使用不可登録削除候補抽出部５は、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数を、使用可能になっている可能性が高い順に並べ替える（図３ステップＳ２）。本実施の形態では、無線周波数が使用不可周波数リストに登録された日時を判定指標値としているので、判定指標値が小さい（時間が古い）順に無線周波数を並べ替えればよい。

続いて、使用不可登録削除候補抽出部５は、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数の中に判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数が存在するかどうかを判定する（図３ステップＳ３）。使用不可登録削除候補抽出部５は、判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数が存在する場合、この無線周波数を使用不可登録削除候補とする（図３ステップＳ４）。本実施の形態では、判定指標値に対応する抽出条件として、判定指標値が示す日時が現在から指定期間（例えば１日）以上前であること、という条件が予め定められているものとする。
図３のステップＳ５〜Ｓ７の処理は第１の実施の形態で説明したとおりである。

判定指標値生成部４は、次回の使用不可登録削除処理で判定指標値を生成する際に、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち、対応する最新の履歴情報に降格マークが付加されている無線周波数については、当該無線周波数の選択順位が下がるように判定指標値を生成する。無線周波数が使用不可周波数リストに登録された最新の日時を判定指標値とする場合には、この日時に所定時間を加算すればよい。これにより、判定指標値が大きくなり（時間が新しくなる）、選択順位が下がるので、使用不可と判定された無線周波数が次回の使用不可登録削除処理で使用不可登録削除候補として選定され難いようにすることができる。

こうして、本実施の形態では、無線周波数が使用不可周波数リストに登録された最新の日時を判定指標値とすることにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、使用不可周波数リストに登録された時点から、より長く時間が経過している無線周波数を使用不可登録削除候補とするので、電波環境が変化して現在は使用できるようになっている可能性が高い無線周波数を使用不可登録削除候補とすることができ、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態においても、無線周波数管理装置の構成および無線周波数管理装置の処理の流れは第１の実施の形態と同様であるので、図１、図３の符号を用いて説明する。本実施の形態では、電波環境が時間帯によってパターンを持つ場合を想定している。このような場合としては、例えば管理対象となる無線システムが無線ＬＡＮ（Local Area Network）と共存する環境において、昼間は無線ＬＡＮの利用が多いために無線ＬＡＮで使用されている無線周波数が使用不可能となる可能性が高くなり、夜間は無線ＬＡＮの利用が少なくなるために無線周波数が使用不可能となる可能性が低くなる場合などがある。このような場合に対応するため、本実施の形態では、判定指標値を生成しようとしている現在時刻が含まれる所定の長さの時間帯を指定期間ＰＴとし、過去の同じ指定期間ＰＴ中で無線周波数が使用不可能となっていた累積時間ＭＴの比率である使用不可能率ＭＴ／ＰＴを判定指標値とする。

使用不可登録履歴記憶部２に記憶されている履歴情報を参照すれば、無線周波数が使用可能であった日時と使用不可能であった日時とを認識することができるので、判定指標値生成部４は、過去の指定期間ＰＴ中で無線周波数が使用不可能となっていた累積時間ＭＴを求めることができ、判定指標値を算出することができる。判定指標値生成部４は、このような判定指標値の算出を、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数ごとに行う（図３ステップＳ１）。

使用不可登録削除候補抽出部５は、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数を、使用可能になっている可能性が高い順に並べ替える（図３ステップＳ２）。本実施の形態では、本実施の形態では、判定指標値として使用不可能率ＭＴ／ＰＴを算出しているので、判定指標値が小さい順に無線周波数を並べ替えればよい。

続いて、使用不可登録削除候補抽出部５は、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数の中に判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数が存在するかどうかを判定する（図３ステップＳ３）。使用不可登録削除候補抽出部５は、判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数が存在する場合、この無線周波数を使用不可登録削除候補とする（図３ステップＳ４）。本実施の形態では、判定指標値に対応する抽出条件として、判定指標値が所定の閾値以下であること、という条件が予め定められているものとする。
図３のステップＳ５〜Ｓ７の処理は第１の実施の形態で説明したとおりである。

判定指標値生成部４は、次回の使用不可登録削除処理で判定指標値を算出する際に、使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち、対応する最新の履歴情報に降格マークが付加されている無線周波数については、当該無線周波数の選択順位が下がるように判定指標値を算出する。使用不可能率ＭＴ／ＰＴを判定指標値とする場合には、算出した使用不可能率ＭＴ／ＰＴに所定値を加算すればよい。これにより、判定指標値が大きくなり、選択順位が下がるので、今回の使用不可登録削除処理で使用不可と判定された無線周波数が次回の使用不可登録削除処理で使用不可登録削除候補として選定され難いようにすることができる。

こうして、本実施の形態では、使用不可能率ＭＴ／ＰＴを判定指標値とすることにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、電波環境が時間帯によって変動する場合に対応することができ、現在の時間帯において使用できるようになっている可能性が高い無線周波数を使用不可登録削除候補とすることができるので、使用可能な無線周波数を効率良く増やすことができる。

なお、本実施の形態では、過去の指定期間ＰＴ中で無線周波数が使用不可能となっていた累積時間ＭＴの比率である使用不可能率ＭＴ／ＰＴを判定指標値としたが、これに限るものではなく、過去の指定期間ＰＴ中で無線周波数が使用可能となっていた累積時間ＬＴの比率である使用可能率ＬＴ／ＰＴを判定指標値としてもよい。この場合、ステップＳ２の処理では、判定指標値が大きい順に無線周波数を並べ替えればよい。これにより、無線周波数を選択順位が高い順に並べることができる。また、判定指標値（使用可能率ＬＴ／ＰＴ）に対応する抽出条件としては、判定指標値が所定の閾値以上であること、という条件を定めておけばよい。また、判定指標値生成部４は、最新の履歴情報に降格マークが付加されている無線周波数については、算出した使用可能率ＬＴ／ＰＴから所定値を減算すればよい。これにより、判定指標値が小さくなり、選択順位が下がるので、使用不可と判定された無線周波数が次回の使用不可登録削除処理で使用不可登録削除候補として選定され難いようにすることができる。

なお、第１〜第３の実施の形態で説明した判定指標値は、あくまでも事例である。使用可能になっている可能性が高い無線周波数を抽出できるものあれば、判定指標値は第１〜第３の実施の形態で説明したものに限られない。

第１〜第３の実施の形態で説明した無線周波数管理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第３の実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、プラントで使用される無線フィールド機器や、建物内で使用される無線センサシステムなどの、無線システムに適用することができる。

１…使用不可周波数リスト記憶部、２…使用不可登録履歴記憶部、３…使用不可周波数リスト登録部、４…判定指標値生成部、５…使用不可登録削除候補抽出部、６…無線周波数使用可否判定部、７…使用不可登録削除部、８…降格マーク付加部。

Claims (6)

1. 管理対象となる無線システムで使用できなかった無線周波数のリストである使用不可周波数リストを記憶する使用不可周波数リスト記憶手段と、
   無線周波数が前記使用不可周波数リストに登録された日時および無線周波数が前記使用不可周波数リストから削除された日時を履歴情報として記憶する使用不可登録履歴記憶手段と、
   前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている履歴情報に基づいて、前記使用不可周波数リストから削除する無線周波数の候補を抽出するための判定指標値を生成する判定指標値生成手段と、
   前記使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち前記判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数を使用不可登録削除候補として抽出する使用不可登録削除候補抽出手段と、
   前記使用不可登録削除候補が使用可能になったかどうかを判定する無線周波数使用可否判定手段と、
   前記使用不可登録削除候補が使用可能と判定されたときに、この使用不可登録削除候補を前記使用不可周波数リストから削除すると共に、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている当該使用不可登録削除候補の削除日時を更新する使用不可登録削除手段と、
   前記使用不可登録削除候補が使用不可能と判定されたときに、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている当該使用不可登録削除候補の履歴情報に降格マークを付加する降格マーク付加手段とを備え、
   前記判定指標値生成手段は、前記使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち、対応する履歴情報に前記降格マークが付加されている無線周波数については、前記使用不可登録削除候補として抽出するときの選択順位が下がるように前記判定指標値を変更することを特徴とする無線周波数管理装置。
2. 請求項１記載の無線周波数管理装置において、
   前記判定指標値生成手段は、一定時間前の過去から現在までの期間を指定期間とし、無線周波数が指定期間中で使用可能となっていた累積時間の比率である使用可能率、または無線周波数が指定期間中で使用不可能となっていた累積時間の比率である使用不可能率を前記判定指標値とし、
   前記使用不可登録削除候補抽出手段は、前記使用可能率を判定指標値とする場合、判定指標値が所定の閾値以上であることを前記抽出条件とし、前記使用不可能率を判定指標値とする場合、判定指標値が所定の閾値以下であることを前記抽出条件とすることを特徴とする無線周波数管理装置。
3. 請求項１記載の無線周波数管理装置において、
   前記判定指標値生成手段は、無線周波数が前記使用不可周波数リストに登録された最新の日時を前記判定指標値とし、
   前記使用不可登録削除候補抽出手段は、前記判定指標値が示す日時が現在から指定期間以上前であることを前記抽出条件とすることを特徴とする無線周波数管理装置。
4. 請求項１記載の無線周波数管理装置において、
   前記判定指標値生成手段は、判定指標値を生成しようとしている現在時刻が含まれる所定の長さの時間帯を指定期間とし、過去の指定期間中で無線周波数が使用可能となっていた累積時間の比率である使用可能率、または過去の指定期間中で無線周波数が使用不可能となっていた累積時間の比率である使用不可能率を前記判定指標値とし、
   前記使用不可登録削除候補抽出手段は、前記使用可能率を判定指標値とする場合、判定指標値が所定の閾値以上であることを前記抽出条件とし、前記使用不可能率を判定指標値とする場合、判定指標値が所定の閾値以下であることを前記抽出条件とすることを特徴とする無線周波数管理装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線周波数管理装置において、
   さらに、管理対象となる無線システムで使用できなかった無線周波数を前記使用不可周波数リストに登録すると共に、当該無線周波数の使用不可周波数リストへの登録日時を、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている履歴情報に加える使用不可周波数リスト登録手段を備えることを特徴とする無線周波数管理装置。
6. 無線周波数が使用不可周波数リストに登録された日時および無線周波数が前記使用不可周波数リストから削除された日時を履歴情報として記憶する使用不可登録履歴記憶手段を参照して、前記履歴情報に基づいて、前記使用不可周波数リストから削除する無線周波数の候補を抽出するための判定指標値を生成する判定指標値生成ステップと、
   前記使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち前記判定指標値が所定の抽出条件を満足する無線周波数を使用不可登録削除候補として抽出する使用不可登録削除候補抽出ステップと、
   前記使用不可登録削除候補が使用可能になったかどうかを判定する無線周波数使用可否判定ステップと、
   前記使用不可登録削除候補が使用可能と判定されたときに、この使用不可登録削除候補を前記使用不可周波数リストから削除すると共に、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている当該使用不可登録削除候補の削除日時を更新する使用不可登録削除ステップと、
   前記使用不可登録削除候補が使用不可能と判定されたときに、前記使用不可登録履歴記憶手段に記憶されている当該使用不可登録削除候補の履歴情報に降格マークを付加する降格マーク付加ステップとを含み、
   前記判定指標値生成ステップは、前記使用不可周波数リストに登録されている使用不可能状態の無線周波数のうち、対応する履歴情報に前記降格マークが付加されている無線周波数については、前記使用不可登録削除候補として抽出するときの選択順位が下がるように前記判定指標値を変更するステップを含むことを特徴とする無線周波数管理方法。

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