WO2013065306A1 - 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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WO2013065306A1
WO2013065306A1 PCT/JP2012/007003 JP2012007003W WO2013065306A1 WO 2013065306 A1 WO2013065306 A1 WO 2013065306A1 JP 2012007003 W JP2012007003 W JP 2012007003W WO 2013065306 A1 WO2013065306 A1 WO 2013065306A1
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WO
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radio
frequency
base station
white space
wireless communication
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PCT/JP2012/007003
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Inventor
加藤　修
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パナソニック株式会社
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Publication date
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference

Definitions

  • the present invention relates to a radio base station apparatus, a radio resource management method, a radio resource management program, a radio communication apparatus, and a radio communication system.
  • the present invention relates to a radio base station apparatus that performs communication using a white space frequency.
  • a communication frequency band is allocated for broadcasting and communication, but using a frequency (white space frequency) included in a communication frequency band that is not actually used.
  • white space frequency a frequency included in a communication frequency band that is not actually used.
  • the white space frequency in addition to the carrier (primary carrier) authorized to perform communication using the occupied frequency band, the carrier (secondary carrier) that does not have the occupied frequency band is also used. be able to.
  • Non-Patent Document 1 a technique for preventing interference in mutual communication when a plurality of communications are simultaneously performed using a white space frequency has been discussed (for example, see Non-Patent Document 1). ).
  • Non-Patent Document 2 Discovery Service
  • Hiroki Hamada “Wireless LAN industry excited for TV white space utilization”, Nikkei Electronics, August 8, 2011 Stanislav FILIN, Tuncer BAYKAS, M.M. Aizur RAHMAN, Hiroshi HARADA, “Performance evaluation of IEEE 802.19.1 white space coexistence services”, IEICE Technical Report, IEICE, January, 2011, p. 57-p. 64
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a radio base station apparatus, a radio resource management method, a radio resource management program, a radio communication apparatus, and a radio communication system that can effectively utilize a white space frequency.
  • the purpose is to provide.
  • a radio base station apparatus is a radio base station apparatus that assigns a white space frequency to a radio communication apparatus, and in response to a communication frequency assignment request from the radio communication apparatus,
  • the wireless base station apparatus includes a radio resource allocation unit that allocates a first white space frequency allocated to another radio communication apparatus to the radio communication apparatus.
  • the wireless communication base station can effectively use one white space frequency, and can suppress one wireless communication base station from using new white space frequencies one after another. Therefore, the white space frequency can be effectively used together with other radio base station apparatuses.
  • the radio resource allocating unit is configured such that the first white space frequency and the second white space frequency to which more radio communication devices than the first white space frequency are allocated are assigned. If there is a space frequency, the second white space frequency may be assigned to the wireless communication device.
  • the white space frequency can be used effectively.
  • the third white space A frequency may be assigned to the wireless communication device.
  • the white space frequency can be used effectively.
  • the radio resource allocating unit may assign a white space frequency whose radio resource allocation amount is less than a predetermined threshold to the radio communication apparatus.
  • the radio base station apparatus further includes a use state detection unit that detects a use state of a white space frequency around the radio base station apparatus, wherein the radio resource allocation unit has the first white space frequency.
  • a use state detection unit that detects a use state of a white space frequency around the radio base station apparatus, wherein the radio resource allocation unit has the first white space frequency.
  • the radio base station apparatus of the present invention further includes a receiving unit that receives information on a usage state of a white space frequency in the periphery of the radio communication apparatus from the radio communication apparatus that makes the allocation request for the communication frequency, and the radio resource
  • the allocation unit has a radio resource allocation amount of the first white space frequency equal to or greater than a predetermined threshold, based on the information received by the reception unit, the white space frequency of which the use of the radio resource is not detected Radio resources may be allocated.
  • the accuracy of communication using the white space frequency can be improved by taking into consideration the usage status of the white space frequency around the wireless communication terminal that actually performs communication in addition to the usage status of the white space frequency around the base station. Further improvement can be achieved.
  • the allocated amount may be an already allocated amount of radio resources for the radio communication device.
  • the allocation amount may be a total amount of an already allocated amount of radio resources for the radio communication device and a radio resource allocation request amount in the communication frequency allocation request.
  • the radio base station apparatus of the present invention divides a packet to be transmitted to a radio communication apparatus that has made the allocation request when the radio resource allocation amount is equal to or greater than a predetermined threshold at the first white space frequency.
  • the radio communication apparatus when the radio resource allocation unit has the second white space frequency and the third white space frequency, the radio communication apparatus is set to the second white space frequency. It may be assigned.
  • the white space frequency can be used effectively.
  • the radio base station apparatus of the present invention may have a plurality of resource blocks in which the radio resource is divided in the frequency axis direction.
  • communication can be performed using a predetermined frequency width included in the white space frequency.
  • the radio base station apparatus of the present invention may have a plurality of resource blocks in which the radio resource is divided in the time axis direction.
  • communication can be performed using a predetermined time width included in the time used for white space frequency communication.
  • the radio resource management method of the present invention is a radio resource management method of a radio base station apparatus that allocates a white space frequency to a radio communication apparatus, and a plurality of radio resource management methods according to a communication frequency allocation request from the radio communication apparatus.
  • the wireless base station device has a step of assigning a white space frequency assigned by another wireless communication device to the wireless communication device.
  • the wireless communication base station can effectively use one white space frequency, and can suppress one wireless communication base station from using new white space frequencies one after another. Therefore, the white space frequency can be effectively used together with other radio base station apparatuses.
  • the radio resource management program of the present invention is a program for causing a computer to execute each step of the radio resource management method.
  • the radio communication base station can effectively use one white space frequency, and can suppress the use of a new white space frequency by one radio communication base station one after another. Therefore, the white space frequency can be effectively used together with other radio base station apparatuses.
  • the wireless communication apparatus of the present invention is a wireless communication apparatus that performs communication using a white space frequency, and receives information on the first white space frequency assigned to the wireless communication apparatus from the wireless base station apparatus. And a transmitting unit that transmits a signal using the first white space frequency, and the first white space frequency is determined by the radio base station apparatus among a plurality of white space frequencies. This is a frequency band assigned to another wireless communication device.
  • the wireless communication device shares one white space frequency with other wireless communication devices. Therefore, the radio communication base station can effectively use one white space frequency, and can suppress one radio communication base station from using new white space frequencies one after another. Therefore, the white space frequency can be effectively used together with other radio base station apparatuses.
  • the receiving unit when there is a second white space frequency to which other wireless communication devices more than the first white space frequency are allocated, the receiving unit is configured to transmit the second white space frequency.
  • Information on a space may be received, and the transmission unit may transmit a signal using the second white space.
  • the wireless communication device since the wireless communication device uses a white space frequency that is frequently assigned by other wireless communication devices, it can be expected that all assignment of wireless resources of this white space frequency will be completed early. Therefore, the white space frequency can be used effectively.
  • the receiving unit when there is a third white space frequency in which the amount of radio resources allocated is larger than the first white space frequency, the receiving unit provides information on the third white space frequency. And the transmitter may transmit a signal using the third white space frequency.
  • the wireless communication device since the wireless communication device uses a white space frequency with a large amount of radio resources allocated, it can be expected that all allocation of radio resources of this white space frequency will be completed early. Therefore, the white space frequency can be used effectively.
  • the transmitting unit may transmit a white space frequency allocation request to the wireless base station apparatus.
  • the wireless base station device is assigned a WS frequency from the wireless base station device at an arbitrary timing, and can perform communication using the white space frequency.
  • the wireless communication system of the present invention is a wireless communication system that performs communication using a white space frequency, and relates to a first white space frequency to which another wireless communication device is assigned among a plurality of white space frequencies.
  • a wireless communication base station that transmits information; and a wireless communication device that receives the information and performs communication using the first white space frequency.
  • the wireless communication device shares one white space frequency with other wireless communication devices. Therefore, the radio communication base station can effectively use one white space frequency, and can suppress one radio communication base station from using new white space frequencies one after another. Therefore, the white space frequency can be effectively used together with other radio base station apparatuses.
  • the white space frequency can be used effectively.
  • wireless communication terminal in the several communication system in embodiment of this invention The block diagram which shows the structural example of the radio base station apparatus and radio
  • the figure which shows an example of the white space frequency in embodiment of this invention The figure which shows an example of the radio
  • wireless resource of the white space frequency by the radio base station apparatus in embodiment of this invention The figure which shows the 4th example of the allocation method of the radio
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement example of a plurality of radio base station apparatuses and a plurality of radio communication terminals in a plurality of communication systems according to an embodiment of the present invention.
  • Reference numerals A1, A2, B1, and B2 indicate wireless base station apparatuses arranged in the base stations, and reference numerals Ta1 to Ta6 and Tb1 to Tb3 are respectively managed by the wireless base station apparatuses A1 or A2, B1, or B2. 1 shows a wireless communication terminal.
  • the radio base station apparatus A1 and the radio communication terminals Ta1 to Ta4 constitute one communication system.
  • the radio base station apparatus A2 and the radio communication terminals Ta5 to Ta6 constitute one communication system.
  • the radio base station apparatus B1 and the radio communication terminal Tb2 constitute one communication system.
  • the radio base station apparatus B2 and the radio communication terminals Tb1 and Tb3 constitute one communication system. Therefore, the example of FIG. 1 shows a communication environment in which four communication systems are mixed.
  • Radio base station apparatuses A1 and A2 indicate radio base station apparatuses of the same operator, and similarly, radio base station apparatuses B1 and B2 indicate radio base station apparatuses of other same operators. Different radio base station apparatuses of the same operator may perform various processes in cooperation.
  • the communication terminal may be a mobile terminal that can move.
  • the description of allocating a white space frequency (radio resource) to a radio communication device and the description of allocating a radio communication device to a white space frequency (radio resource) are intended to be similar events. ing. In other words, the same contents are used for both descriptions.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the radio base station apparatus and the radio communication terminal in the embodiment of the present invention.
  • a radio base station apparatus 100 illustrated in FIG. 2 corresponds to the radio base station apparatuses A1, A2, B1, and B2 illustrated in FIG. 1, and all the radio base station apparatuses have the same configuration.
  • the radio communication terminal 200 shown in FIG. 2 corresponds to the radio communication terminals Ta1 to Ta6 and Tb1 to Tb3 shown in FIG. 1, and all the radio communication terminals have the same configuration.
  • the wireless base station device 100 also simply referred to as “base station 100”
  • the wireless communication terminal 200 also simply referred to as “terminal 200” will be described.
  • the base station 100 and the terminal 200 are one of wireless communication devices managed by the base station 100. That is, in the following description, the wireless communication device includes the base station 100 and the terminal 200. Then, the base station 100 determines which WS frequency among a plurality of white space frequencies (hereinafter also referred to as WS frequencies) is allocated to the wireless communication device (details will be described later). Therefore, the base station 100 may determine the WS frequency with another base station 100, but in the following description, the base station 100 and the terminal 200 will be described as an example.
  • WS frequencies white space frequencies
  • the wireless communication device managed by the base station 100 is, for example, a wireless communication device connected to the base station 100.
  • the connected wireless communication apparatus can perform communication using the WS frequency assigned by the base station 100.
  • the base station 100 is connected to a wireless communication device that has been requested to disconnect, a wireless communication device that has not performed communication for a predetermined time, or a wireless communication device that has completed communication (use of wireless resources to be described later). Is released. That is, these wireless communication devices are removed from the management of the base station 100.
  • the above-described connection state canceling method is merely an example, and is not particularly limited.
  • the base station 100 includes a reception antenna 110, a radio reception unit 120, a reception packet decoding unit 130, a scanning unit 140, an RRM (Radio Resource Management) unit 150, a transmission packet generation unit 160, a radio transmission unit 170, a transmission antenna. 180.
  • RRM Radio Resource Management
  • an uplink 310 for transmitting a signal (packet) from the terminal 200 to the base station 100 and a signal (packet) from the base station 100 to the terminal 200 are provided.
  • Base station 100 communicates with terminal 200 using a radio resource of a white space frequency (hereinafter also referred to as WS frequency) via a radio line.
  • WS frequency white space frequency
  • the reception antenna 110 receives a communication signal communicated via the uplink 310, and outputs the communication signal to the wireless reception unit 120 as a reception signal.
  • the wireless reception unit 120 receives a reception signal from the reception antenna 110. Then, predetermined demodulation processing, frequency conversion processing, and the like are performed on the received signal to obtain a received packet from the received signal. Radio receiving section 120 outputs this received packet to received packet decoding section 130.
  • the received packet decoding unit 130 receives the received packet from the wireless receiving unit 120 and performs a decoding process on the received packet. Through the decoding process, the received packet decoding unit 130 acquires user data (for example, video data, audio data, etc.) and control data from the terminal 200.
  • This control data may include white space search information (WS search information) including the result of the scanning process performed by the terminal 200.
  • WS search information white space search information
  • the scanning unit 140 performs a scanning process (herein referred to as carrier scanning, where carrier means a carrier wave carrying a radio signal) in order to search for the presence or absence of wireless communication using WS frequencies around the base station 100. Do. That is, the scanning unit 140 has a function as a usage state detection unit that detects the usage state of the radio resource of the WS frequency. The scanning unit 140 outputs the result of the scanning process to the RRM unit 150 as WS search information in the base station 100.
  • carrier scanning herein referred to as carrier scanning, where carrier means a carrier wave carrying a radio signal
  • the scanning process for example, when the output of a sensor included in the scanning unit 140 is ⁇ 114 dBm or more at a WS frequency having a bandwidth of 6 MHz, another carrier is detected, that is, the WS frequency is used. judge. On the other hand, when the sensor output is less than ⁇ 114 dBm, it is determined that no other carrier is detected, that is, the WS frequency is not used and there is no interference.
  • the RRM unit 150 has an internal memory 151.
  • the internal memory 151 stores information indicating which WS frequency radio resource is allocated to which radio communication device managed by the base station 100. This information corresponds to information indicating an allocation state of radio resources of WS frequency.
  • the RRM unit 150 refers to the allocation state information stored in the internal memory 151 and allocates an unallocated radio resource having a WS frequency satisfying a predetermined condition to the terminal 200. Details of the WS frequency radio resource allocation method will be described later.
  • the RRM unit 150 determines a WS frequency to be allocated to the terminal 200 in response to an allocation request from the terminal 200. And preferably, RRM section 150 determines a radio resource to be used in communication with terminal 200.
  • the RRM unit 150 includes the information determined here in the RRM control information of the uplink 310 and outputs the information to the transmission packet generation unit 160.
  • the RRM control information includes at least information on the WS frequency to which the allocation request source is allocated.
  • the allocation request source may be the terminal 200 or another base station 100.
  • the RRM unit 150 determines the radio resource of the WS frequency to be allocated according to the allocation request of the base station 100 that is the own station.
  • the RRM unit 150 includes the information determined here in the RB allocation information of the downlink 320 and outputs the information to the radio transmission unit 170.
  • the RRM unit 150 allocates a WS-frequency radio resource having no other carrier to the terminal 200 in consideration of the result of the scanning process performed by the scanning unit 140. Thereby, the interference condition (interference is not detected), which is a precondition for performing communication using the WS frequency, can be satisfied.
  • the RRM unit 150 may allocate WS frequency radio resources to the terminal 200 based on the WS search information in the terminal 200 transmitted from the terminal 200. It is assumed that the results of the scanning process in the base station 100 and the scanning process in the terminal 200 may differ depending on the surrounding communication environment. Therefore, by considering the result of the scanning process by the terminal 200 that actually performs communication on the uplink 310, a preferable WS frequency is set in communication between the base station 100 and the terminal 200 (or another base station 100). Can be determined. That is, the accuracy of communication using the WS frequency can be further improved.
  • the determination of the WS frequency to which the terminal 200 is assigned by the RRM unit 150 may be given priority to the scanning process result by the base station 100.
  • the result of the scanning process by the terminal 200 may be prioritized.
  • the transmission packet generator 160 generates a transmission packet including user data to the terminal 200 (for example, display data for video data from the terminal 200) and control data.
  • This control data includes the RRM control signal of the uplink 310 acquired from the RRM unit 150.
  • the transmission packet generation unit 160 outputs the generated transmission packet to the wireless transmission unit 170.
  • the wireless transmission unit 170 performs predetermined encoding processing, frequency conversion processing, modulation processing, and the like on the transmission packet from the transmission packet generation unit 160. Then, based on the RB allocation information of downlink 320 from RRM section 150, a transmission signal is generated from the transmission packet. Radio transmitting section 170 outputs the generated transmission signal to transmitting antenna 180.
  • the RB allocation information here includes WS frequency and radio resource information for transmitting the transmission packet via the downlink 320.
  • the transmission antenna 180 transmits the transmission signal from the wireless transmission unit 170 to the terminal 200 as a communication signal via the downlink 320.
  • the terminal 200 includes a reception antenna 210, a radio reception unit 220, a reception packet decoding unit 230, a scanning unit 240, an RRM unit 250, a transmission packet generation unit 260, a radio transmission unit 270, and a transmission antenna 280.
  • the reception antenna 210 receives a communication signal communicated via the downlink 320 and outputs the communication signal to the wireless reception unit 220 as a reception signal.
  • the wireless reception unit 220 receives a reception signal from the reception antenna 210. Then, predetermined demodulation processing, frequency conversion processing, and the like are performed on the received signal to obtain a received packet from the received signal. Radio receiving section 220 outputs this received packet to received packet decoding section 230.
  • the received packet decoding unit 230 receives the received packet from the wireless receiving unit 220 and performs a decoding process on the received packet. By the decoding process, the received packet decoding unit 230 acquires user data (for example, display data) and control data from the base station 100. This control data includes the RRM control information of the uplink 310.
  • the scanning unit 240 performs a scanning process (carrier scanning) to search for the presence or absence of a communication carrier using the WS frequency around the terminal 200. That is, the scanning unit 240 has a function of detecting the use state of the radio resource of the WS frequency in the vicinity of the terminal 200 that is the own terminal. The scanning unit 240 outputs the result of the scanning process to the RRM unit 250 as WS search information in the terminal 200. The scanning unit 240 can be omitted.
  • the RRM unit 250 performs processing necessary for the base station 100 to allocate the radio resource of the WS frequency to the terminal 200 that is its own terminal, with the RRM unit 150 of the base station 100.
  • the RRM unit 250 determines the WS frequency to be allocated to the terminal 200 and the radio resource to be used based on the RRM control information of the uplink 310 from the received packet decoding unit 230. That is, the RRM unit 250 determines to allocate the WS frequency and radio resource determined by the base station 100 included in the RRM control information of the uplink 310 to the terminal 200.
  • the RRM unit 250 includes the information determined here in the RB allocation information of the uplink 310 and outputs the information to the radio transmission unit 270.
  • the RRM unit 250 when the scanning process is executed by the scanning unit 240, the RRM unit 250 outputs the WS search information in the terminal 200 from the scanning unit 240 to the transmission packet generation unit 260.
  • the transmission packet generator 260 generates a transmission packet including user data (for example, video data, audio data, etc.) and control data for the base station 100.
  • This control data may include WS search information in the terminal 200 acquired from the RRM unit 250.
  • the transmission packet generator 260 outputs the generated transmission packet to the wireless transmitter 270.
  • the wireless transmission unit 270 performs predetermined encoding processing, frequency conversion processing, modulation processing, and the like on the transmission packet from the transmission packet generation unit 260. Then, based on the RB allocation information of uplink 310 from RRM section 250, a transmission signal is generated from the transmission packet. Radio transmitting section 270 outputs the generated transmission signal to transmitting antenna 280.
  • the RB allocation information here includes WS frequency and radio resource information for transmitting the transmission packet via the uplink 310.
  • the transmission antenna 280 transmits the transmission signal from the wireless transmission unit 270 to the base station 100 as a communication signal via the uplink 310.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the WS frequency.
  • WS frequencies F1 to F8 there are eight WS frequencies as WS frequencies F1 to F8, and each of them is a frequency band having a width of 6 MHz.
  • WS frequency is continuous and each center frequency is illustrated as being at 6 MHz intervals, each WS frequency may not be continuous.
  • one width of the WS frequency may be other than 6 MHz.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of radio resources.
  • the radio resource is set so as to be divided in the frequency axis direction and the time axis direction.
  • the WS frequency F1 is divided into eight frequency widths f1 to f8 in the frequency axis direction, and a predetermined time (for example, 10 msec) is divided into ten time widths t1 to t10 in the time axis direction. Illustrated.
  • One of the blocks thus divided (for example, a block formed with the frequency width f1 and the time width t1) is a resource block (RB: Resource Block) as a minimum unit of radio resources.
  • RB Resource Block
  • 80 RBs are prepared in one WS frequency F1. The number of RBs may be other than this.
  • the number of divisions in the frequency direction and the number of divisions in the time axis direction are not limited to this.
  • the radio resource may not be configured by the resource block RB divided in both the frequency axis direction and the time axis direction, but may be configured by the resource block RB divided in at least one of the frequency axis direction and the time axis direction. It only has to be done.
  • FIG. 5 is a diagram showing a first example of a method for allocating WS frequency radio resources by the base station 100.
  • the base station 100 holds information that the radio resource of the WS frequency F3 is allocated to the terminal Ta1 in the internal memory 151 of the RRM unit 150.
  • the base station 100 since the terminal Tb3 belongs to the communication system managed by the base station B2, which is another base station, the base station 100 retains information that the terminal Tb3 is using the radio resource of the WS frequency F6. Not.
  • the base station 100 detects that the WS frequency F6 is in use by the scanning process by the scanning unit 140.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 refers to the internal memory 151, and among the plurality of WS frequencies existing in FIG. 5, the WS frequency F3 to which the radio resource has already been allocated to the terminal Ta1, that is, the already allocated radio resource. With respect to the WS frequency F3 it has, radio resources that have not yet been allocated (unallocated) are allocated to the terminal Ta2. On the other hand, when there is a WS frequency F3 having already allocated radio resources as shown in FIG. 5, the base station 100 has a WS frequency to which the terminal 200 is not allocated (for example, a WS frequency F8 (an unallocated WS frequency)). ) Is not basically allocated to the terminal Ta2.
  • the RRM unit 150 as the radio resource allocation unit responds to the terminal Ta1 as the radio communication device managed by the base station 100 among the plurality of WS frequencies F1 to F8 in response to the communication frequency allocation request.
  • An unallocated radio resource of the WS frequency F3 to which the radio resource is allocated is allocated.
  • the base station 100 can effectively use one WS frequency, and can suppress one base station 100 from using new WS frequencies one after another (assigning the terminal 200 or the base station 100). . That is, an unused WS frequency can be left for another radio base station apparatus. Therefore, even if another radio base station apparatus performs the scanning process, it is determined that this WS frequency is not in use. Therefore, the base station 100 can effectively use this WS frequency together with the other radio base station apparatus. it can.
  • the state in which the wireless communication device is assigned the WS frequency is not only the state in which the wireless communication device is assigned the wireless resource of the WS frequency, but also the state in which the wireless communication device is not assigned the wireless resource of the WS frequency (wireless The WS frequency used by the communication device at the time of communication is determined, but the radio resource of this WS frequency is not used.
  • the terminal Ta2 is allocated to the WS frequency F3 having the allocated radio resource (the radio resource is used), but the WS frequency to which the terminal Ta2 is allocated needs to have the allocated radio resource. There is no. In other words, the WS frequency to which the terminal Ta2 is assigned does not have to be used by another terminal 200 (terminal Ta1 in the first example). That is, the RRM unit 150 may assign the terminal Ta2 with a WS frequency scheduled to be used by another terminal 200 that does not use radio resources during communication.
  • the terminal Ta1 is allocated to the WS frequency F3. State (already assigned WS frequency). For this reason, when the terminal Ta1 resumes communication, the WS frequency F3 and its radio resources are used.
  • the RRM unit 150 assigns an already assigned WS frequency to the terminal 200 that has requested a new connection (the terminal 200 that has sent the assignment request), and this already assigned WS frequency is independent of whether or not radio resources are used.
  • the WS frequency to which the terminal 200 (or the base station 100) is assigned This also applies to the following description.
  • FIG. 6 is a diagram showing a second example of a method for allocating WS frequency radio resources by the base station 100.
  • the base station 100 holds the same information as in the first example in the internal memory 151 of the RRM unit 150.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 refers to the internal memory 151 and the amount of radio resources allocated to the terminal 200 for each WS frequency (the amount of radio resources allocated, that is, the amount of radio resources used). Is equal to or greater than a predetermined threshold (for example, 80% of the total amount of radio resources of the WS frequency).
  • a predetermined threshold for example, 80% of the total amount of radio resources of the WS frequency.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 allocates an unallocated radio resource having a WS frequency whose radio resource allocation amount is less than a predetermined threshold to the terminal Ta2.
  • the above-described radio resource allocation amount is an already allocated radio resource allocation amount for the radio communication apparatus.
  • the WS frequency to which radio resources are allocated to the radio communication device managed by the base station 100 is only the WS frequency F3, and the allocation amount of radio resources of the WS frequency F3 is less than a predetermined threshold. . Therefore, the RRM unit 150 of the base station 100 allocates unallocated radio resources of the WS frequency F3 to the terminal Ta2.
  • the RRM unit 150 serving as a radio resource allocating unit allocates to the terminal 200 unassigned radio resources of WS frequency whose radio resource allocation amount (usage amount) for the radio communication apparatus is less than a predetermined threshold. Thereby, it is possible to cope with a change in the allocated amount of radio resources. More specifically, since the allocated amount of radio resources changes with time (changes depending on the amount of traffic generated by the terminal 200), this change can be accommodated by leaving a certain margin (20% in the second example). can do. Accordingly, the use of radio resources of one WS frequency is suppressed, packet transmission delay and packet loss are less likely to occur, and communication quality is improved.
  • FIG. 7 is a diagram showing a third example of a method for allocating WS frequency radio resources by the base station 100.
  • the base station 100 holds, in the internal memory 151 of the RRM unit 150, information that the radio resource of the WS frequency F3 is allocated to the terminals Ta1, Ta3, and Ta4.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 performs the same threshold determination as in the second example.
  • the allocation amount of the radio resource of the WS frequency is equal to or larger than the predetermined threshold value
  • the allocation amount of the radio resource is less than the predetermined threshold value.
  • Wireless resources of other WS frequencies not used by the base station are allocated to the terminal Ta2. Whether another base station is in use can be determined by scanning processing.
  • the allocated amount of radio resources is the already allocated amount.
  • the WS frequency to which radio resources are allocated to the radio communication device managed by the base station 100 is only the WS frequency F3, and the allocation amount of radio resources of the WS frequency F3 is equal to or greater than a predetermined threshold. . Therefore, the RRM unit 150 of the base station 100 allocates radio resources of other WS frequencies (for example, WS frequency F8) not used by radio communication apparatuses managed by other base stations to the terminal Ta2. Of course, when there is an already allocated WS frequency less than the predetermined threshold, the RRM unit 150 allocates the terminal Ta2 to the already allocated WS frequency.
  • WS frequencies for example, WS frequency F8
  • the RRM unit 150 as the radio resource allocating unit is configured such that the scanning unit as the use state detecting unit when the allocated amount of radio resources is equal to or greater than a predetermined threshold at the WS frequency having the radio resources already allocated to the radio communication device.
  • the wireless resource of the WS frequency whose use of the wireless resource is not detected in 140 is allocated to the terminal 200.
  • the RRM unit 150 may allocate, to the terminal 200, radio resources having WS frequencies for which use of radio resources is not detected based on WS search information in the terminal 200.
  • the base station 100 can prevent a predetermined amount or more of radio resources from being allocated to the terminal 200 with respect to one WS frequency, and allocate radio resources of other WS frequencies without interference to the terminal 200. be able to. Accordingly, the use of radio resources of one WS frequency is suppressed, packet transmission delay and packet loss are less likely to occur, and high-quality communication can be performed using the WS frequency.
  • FIG. 8 is a diagram showing a fourth example of a method for allocating WS frequency radio resources by the base station 100.
  • the base station 100 assigns the information that the radio resource of the WS frequency F3 is allocated to the terminals Ta1 and Ta3 and the radio resource of the WS frequency F8 is allocated to the terminal Ta4, the internal memory 151 of the RRM unit 150 Hold on.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 performs threshold determination similar to the second example.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 has an already allocated radio resource, and when there are a plurality of WS frequencies whose radio resource allocation amount is less than a predetermined threshold, the WS resource with the largest radio resource allocation amount is present.
  • a radio resource not assigned a frequency is assigned to the terminal Ta2.
  • the allocated amount of radio resources is the already allocated amount.
  • WS frequencies F3 and F8 there are two WS frequencies, WS frequencies F3 and F8, to which radio resources are allocated to the radio communication device managed by the base station 100, and the allocation amount of radio resources of the WS frequency F3 is WS frequency. It is larger than the allocated amount of radio resources of frequency F8. Therefore, the RRM unit 150 of the base station 100 allocates unallocated radio resources of the WS frequency F3 to the terminal Ta2.
  • the RRM unit 150 as the radio resource allocation unit has radio resources for the radio communication device.
  • An unallocated radio resource of the WS frequency that is most allocated (here, the allocation amount of radio resources is the largest) is allocated.
  • the radio resource of the WS frequency with the remaining assignable amount of the radio resource being small is assigned to the terminal 200, another WS frequency with a relatively large assignable amount can be used effectively.
  • the other WS frequency is more likely to end the use of the already allocated radio resources, and the other WS frequency is not used (the radio communication apparatus is not allocated). It ’s easy to be.
  • the other base station can also detect that the other WS frequency is usable by the scanning process. Then, wireless communication devices managed by other base stations can also use the other WS frequencies.
  • the radio resource of the WS frequency having the largest radio resource allocation amount is allocated to the terminal Ta2, but the WS having the largest number of radio communication apparatuses (allocation apparatus count) to which radio resources are allocated.
  • the number of assigned devices it is more desirable to use the number of assigned devices as a reference than to use the assigned amount as a reference. This is because it is easier to reduce the number of WS frequencies managed by the base station 100 based on the number of assigned devices. For example, as a result of determining the WS frequency to which the wireless terminal device is assigned based on the number of assigned devices, it is assumed that five wireless communication devices are assigned to the WS frequency F3 and one wireless communication device is assigned to the WS frequency F8. . In this case, even if a wireless resource is used rather than the WS frequency F3 by a wireless communication apparatus having one WS frequency F8, there is a high possibility that this state is a temporary increase in traffic. In other words, there is little possibility that equivalent radio resources are always used.
  • one wireless communication device ends the use of the radio resource of the WS frequency F8 than the five radio communication devices end the use of the radio resource of the WS frequency F3 at the same time. Therefore, there is a high possibility that other base stations can use the WS frequency F8, and the radio resources of the WS frequency can be used efficiently.
  • the RRM unit 150 allocates the terminal Ta2 to the WS frequency F3. In other words, when there is a WS frequency with a large number of allocation devices and a WS frequency with a large allocation amount, the RRM unit 150 allocates radio communication devices to WS frequencies with a large number of allocation devices.
  • the radio resource allocation amount is the largest does not necessarily have to be the maximum, and may be an allocation amount substantially equal to the maximum allocation amount. For example, if the allocation amount of radio resources of four WS frequencies among the eight WS frequencies is large and the allocation amount is almost the same, any radio resource of the four WS frequencies may be allocated to the terminal 200. Good. The same applies to “the largest number of radio resource allocation devices”.
  • FIG. 9 is a diagram showing a fifth example of a method for allocating WS frequency radio resources by the base station 100.
  • the base station 100 assigns the information that the radio resource of the WS frequency F3 is allocated to the terminals Ta1 and Ta3 and the radio resource of the WS frequency F8 is allocated to the terminal Ta4, and the internal memory 151 of the RRM unit 150 Hold on.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 performs threshold determination similar to the second example.
  • the radio resource allocation amount is the total amount of the radio resource allocation request amount in the communication frequency allocation request and the already allocated radio resource allocation amount for the radio communication device managed by the base station 100.
  • the base station 100 performs threshold determination not only with the already allocated amount but also with an allocation request amount for the terminal Ta2 to which radio resources are to be allocated.
  • the allocation request amount is transmitted to the base station 100 by being included in the control data together with the allocation request, for example, by the terminal 200 that requests the allocation of the communication frequency.
  • the WS frequencies having already allocated radio resources are WS frequencies F3 and F8, and the radio resource allocation amount of WS frequency F3 is larger than the radio resource allocation amount of WS frequency F48. Further, when the allocation request amount of the terminal Ta2 is taken into consideration, the allocation amount of the radio resource of the WS frequency F3 exceeds a predetermined threshold value. Therefore, the RRM unit 150 of the base station 100 allocates unallocated radio resources of the WS frequency F3 to the terminal Ta2.
  • the allocation method of the fifth example it is possible to perform threshold determination in consideration of radio resources scheduled to be allocated. Therefore, even when radio resources to be allocated are allocated to terminal 200 as scheduled, it is suppressed that radio resources of one WS frequency are used unevenly, and packet transmission delay and packet loss are unlikely to occur. Thus, high-quality communication can be performed using the WS frequency.
  • FIG. 10 is a diagram showing a sixth example of a method for allocating WS frequency radio resources by the base station 100.
  • the base station 100 assigns the information that the radio resource of the WS frequency F3 is allocated to the terminals Ta1 and Ta3 and the radio resource of the WS frequency F8 is allocated to the terminal Ta4, the internal memory 151 of the RRM unit 150 Hold on.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 performs threshold determination using the radio resource allocation amount as the total amount of the allocation request amount and the already allocated amount.
  • the terminal 200 makes a communication frequency allocation request.
  • the base station 100 uses the transmission packet generation unit 160 to request packet division request information for requesting the transmission packet of the terminal 200 to be divided.
  • a transmission packet including is generated.
  • Radio transmission section 170 transmits a transmission signal including packet division request information to terminal Ta2 via downlink 320.
  • This packet division request information includes information on the remaining allocatable amount of the WS frequency that is equal to or greater than a predetermined threshold (difference between the predetermined threshold and the already allocated amount of radio resources).
  • the terminal 200 receives a packet including packet division request information from the base station 100 by the wireless reception unit 220. Then, the transmission packet generator 260 divides the transmission packet (transmission packet to be transmitted by the terminal 200) corresponding to the allocation request amount referred to by the base station 100 into a plurality of divided packets. At this time, the total amount of the allocation request amount and the already allocated amount for transmitting the divided packet is adjusted to be less than the predetermined threshold.
  • terminal 200 causes transmission packet generation section 260 to generate a transmission packet including division allocation request information for requesting that the communication frequency be allocated to terminal 200 for the division packet.
  • this divided allocation request information a transmission packet including an allocation request for a divided packet and information on a divided packet such as how the packet was divided is generated.
  • the information on the divided allocation request amount and the information on the divided packets may be generated for each divided packet.
  • Radio transmitting section 270 transmits a transmission signal including this information to base station 100 via uplink 320.
  • the base station 100 receives a signal including the division allocation request information from the terminal 200 by the wireless reception unit 120. Then, RRM section 150 allocates radio resources of a plurality of WS frequencies to terminal 200 in response to an allocation request for a plurality of segmented packets based on the segment allocation request information. At this time, in response to an allocation request for one segment packet, an unallocated radio resource having a WS frequency whose radio resource allocation amount is equal to or greater than the predetermined threshold is allocated to the terminal 200, and in response to another segment packet allocation request Allocates radio resources of other WS frequencies to the terminal 200.
  • the WS frequencies having already allocated radio resources are WS frequencies F3 and F8, and the radio resource allocation amount of WS frequency F3 is larger than the radio resource allocation amount of WS frequency F8. Further, when the allocation request amount of the terminal Ta2 is taken into consideration, the allocation amount of the radio resource of the WS frequency F3 exceeds a predetermined threshold value.
  • the base station 100 transmits a signal including packet division request information so that the terminal Ta2 divides a transmission packet scheduled to be transmitted.
  • the terminal Ta2 receives the packet division request information, and divides the transmission packet scheduled for transmission into a plurality of packets. In FIG. 10, it is divided into two divided data.
  • Terminal Ta2 transmits a transmission signal including divisional allocation request information.
  • Base station 100 receives a signal including division allocation request information, and allocates radio resources of a plurality of WS frequencies to terminal Ta2 for each division packet based on the division allocation request information.
  • the terminal in response to an allocation request for two divided packets, the terminal allocates unallocated radio resources of WS frequency F3 in which the allocation amount of radio resources exceeds a predetermined threshold and WS frequency F8 having already allocated radio resources. Assigned to Ta2.
  • the wireless transmission unit 170 serving as the transmission unit transmits to the terminal 200 that has made the allocation request when the allocation amount of the radio resource is equal to or greater than a predetermined threshold at the WS frequency having the radio resource already allocated to the radio communication device.
  • Packet division request information for requesting the division of the target packet is transmitted, and the radio reception unit 120 as the reception unit receives the packet division information for the packet division request information, and the RRM unit 150 as the radio resource allocation unit Assigns an unallocated radio resource of a WS frequency whose radio resource allocation amount is equal to or greater than a predetermined threshold and an unallocated radio resource of another WS frequency based on the received packet division information.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a seventh example of a method of allocating radio resources of WS frequency by the base station 100.
  • the base station 100 assigns the information that the radio resource of the WS frequency F3 is allocated to the terminals Ta1 and Ta3 and the radio resource of the WS frequency F8 is allocated to the terminal Ta4, the internal memory 151 of the RRM unit 150 Hold on.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 performs threshold determination similar to the second example. However, unlike the third example, even if the allocation amount of the radio resource of the WS frequency is equal to or greater than the predetermined threshold, the radio resource that is not allocated to the WS frequency is allocated to the terminal Ta2.
  • the allocated amount of the radio resource may be only the allocated amount, or the allocated request amount of the frequency allocation request of the terminal Ta2 and the allocated radio resource to the radio communication apparatus managed by the base station 100. It may be the total amount with the amount.
  • the WS frequencies to which radio resources are allocated to the radio communication device managed by the base station 100 are WS frequencies F3 and F8, and the radio resource allocation amount of the WS frequency F3 is equal to or greater than a predetermined threshold. is there. Therefore, the RRM unit 150 of the base station 100 allocates unallocated radio resources of the WS frequency F3 to the terminal Ta2.
  • the allocated amount of radio resources managed by the base station 100 using the internal memory 151 of the RRM unit 150 is an average allocated amount in a situation where the base station 100 is placed, and even if it exceeds a predetermined threshold, Unassigned radio resources may remain. In addition, even if the radio resources are insufficient, a slight communication delay occurs, which may not significantly affect the communication. In such a case, in response to the allocation request, forcibly allocating unallocated radio resources of the WS frequency to the terminal 200, thereby effectively utilizing the radio resources of the WS frequency while maintaining the minimum communication quality. can do.
  • FIGS. 12 and 13 are flowcharts showing an operation example when the base station 100 allocates a radio resource of WS frequency.
  • a radio resource management program for performing this operation is stored in the ROM in the base station 100 and is executed by the CPU in the base station 100.
  • connection request for communication from the terminal 200 to the base station 100 is made.
  • This connection request is communicated using, for example, a radio resource of a WS frequency estimated to be unused by a scanning process performed by the scanning unit 240 of the terminal 200.
  • a frequency band other than the WS frequency may be used.
  • the wireless reception unit 120 receives the connection request from the terminal 200 (step S11 in FIG. 12).
  • the connection request includes a communication frequency allocation request.
  • the RRM unit 150 determines whether there is a WS frequency (already assigned WS frequency) having already assigned radio resources (step S12). If there is no assigned WS frequency, the process proceeds to step S20 in FIG.
  • the RRM unit 150 determines whether or not the allocated amount of the radio resource of the already allocated WS frequency is less than a predetermined threshold (step S13). When the allocated amount of the radio resource with the already allocated WS frequency is equal to or larger than the predetermined threshold value, the process proceeds to step S20 in FIG.
  • the RRM unit 150 determines whether there are a plurality of already allocated WS frequencies whose allocated amount of the radio resource is less than the threshold (step). S14).
  • the RRM unit 150 uses the radio resource of the only already-assigned WS frequency as an allocation request for the terminal 200. Is assigned to the terminal 200 (step S15).
  • the RRM unit 150 determines whether or not the number of allocated terminals of the radio resources of those WS frequencies is different (step S16). .
  • the RRM unit 150 determines to allocate the radio resource of the WS frequency with the larger radio resource allocation amount to the terminal 200 in response to the allocation request of the terminal 200. (Step S17).
  • the RRM unit 150 determines to allocate the radio resource of the WS frequency with the larger number of allocated terminals to the terminal 200 in response to the allocation request of the terminal 200 (step S18). .
  • radio transmission section 170 makes a connection request by including radio resource allocation information of the determined WS frequency in RRM control information (see FIG. 2) of uplink 310. To the terminal 200 (step S19). Then, the base station 100 ends this process.
  • the scanning unit 140 When the allocated WS frequency does not exist in step S12 or when the allocated amount of the radio resource of the allocated WS frequency is equal to or greater than a predetermined threshold in step S13, the scanning unit 140 performs a scanning process, A search is made for a WS frequency (a WS frequency having no already assigned radio resource) that has no interference (step S20 in FIG. 13).
  • the RRM unit 150 determines whether there is a WS frequency having radio resources that can be allocated without interference (step S21).
  • the RRM unit 150 sends the radio resource of the WS frequency searched by the scanning unit 140 to the terminal 200 in response to the allocation request of the terminal 200.
  • the allocation is determined (step S22).
  • the RRM unit 150 sets the WS frequency searched by the scanning unit 140 as the already assigned WS frequency (step S23).
  • the RRM unit 150 determines whether there is an already allocated WS frequency for which the radio resource allocation amount is equal to or greater than a predetermined threshold. (Step S24).
  • the RRM unit 150 allocates the radio resource of the already allocated WS frequency to the terminal 200 in response to the allocation request of the terminal 200. Is determined (step S25). After step S25, the process proceeds to step S19 in FIG.
  • the radio transmission unit 170 transmits information indicating that there is no radio resource of the WS frequency to be allocated to the terminal 200 that has made the connection request.
  • the packet is transmitted by being included (step S26). Then, the base station 100 ends this process.
  • step S25 the same processing as step S26 may be performed.
  • allocation of WS frequency radio resources to the terminal 200 is performed in response to a connection request from the terminal 200 (ie, the WS frequency used by the terminal 200 during communication using the uplink 310). And determining radio resources), when the base station 100 performs communication by itself, the base station 100 (RRM unit 150) generates a communication frequency assignment request, and in response to the assignment request, Thus, the radio resource of the WS frequency may be allocated to the base station 100 (that is, the base station 100 determines the WS frequency and the radio resource used during communication using the downlink 320). That is, the first to seventh examples described above can be applied to the determination of the WS frequency in the downlink.
  • the RRM unit 150 may continue to assign the radio resource of the WS frequency already assigned to the terminal 200 to the terminal 200 even if the predetermined threshold is exceeded, which corresponds to step S11 in FIG. It may be assumed that a new allocation request has occurred, and radio resources having a new WS frequency that can be allocated may be allocated to the terminal 200.
  • the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and can be applied to any configuration that can achieve the functions shown in the claims or the functions of the configuration of the present embodiment. Is possible.
  • the base stations 100 may cooperate with each other within the same provider. That is, the base stations A1 and A2 shown in FIG. 1 may cooperate to share information indicating the allocation state of the radio resource of the WS frequency, thereby sharing this information.
  • the WS frequency to which the radio communication device is allocated by the base station A1 is the already allocated WS frequency for the base station A2. Further, the information sharing may be performed even between other operators (for example, base stations A1 and A2, base stations B1 and B2).
  • the base station 100 and the terminal 200 of the above embodiment may be a wireless communication device that performs communication using only the WS frequency, or a wireless communication device that performs communication using the WS frequency and the occupied frequency. Also good.
  • the RRM unit 150 of the base station 100 allocates not only the WS frequency but also the radio resource to the terminal 200. However, at least the WS frequency may be allocated. That is, the RRM unit 250 of the terminal 200 may perform radio resource allocation. In this case, terminal 200 may notify base station 100 of the radio resource allocation result.
  • the scanning process described above may be performed in response to the fact that there is no WS frequency that can be allocated to the allocation request as in the above embodiment, but may be performed periodically. It may be performed when the allocation request is received. Further, the scanning process may not be performed by the base station 100 but may be performed only by the terminal 200.
  • the present invention also provides a wireless resource management program that implements the functions of the above embodiments to a communication device via a network or various storage media, and a program that is read and executed by a computer (CPU) in the communication device. Scope of application.
  • terminal 200 performs an operation that is paired with the operation of base station 100 described with reference to FIGS. 12 and 13.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation example of the terminal 200.
  • the transmission packet generator 260 of the terminal 200 generates a connection request (step S31), and the wireless transmitter 270 transmits the connection request to the base station 100 via the transmission antenna 280 (step S32).
  • the radio reception unit 220 of the terminal 200 receives the allocation information from the base station 100 via the reception antenna 210 (step S33), and the received packet decoding unit 230 decodes the allocation information (step S34).
  • the allocation information relates to radio resources of WS frequency. Therefore, the wireless transmission unit 270 transmits a signal based on this allocation information. For example, communication is performed using the WS frequency allocated by the base station 100.
  • the terminal 200 when there is an already allocated WS frequency, the terminal 200 obtains information on the already allocated WS frequency (first WS frequency) from among a plurality of WS frequencies by receiving the allocation information. Then, communication is performed using the already assigned WS frequency (first WS frequency).
  • the terminal 200 receives the assignment information, so that, among the plurality of already-assigned WS frequencies, the already-assigned WS frequency to which many terminals are assigned (second WS Frequency) information is obtained, and communication is performed using the already allocated WS frequency (second WS frequency).
  • terminal 200 obtains information on an already allocated WS frequency (third WS frequency) having a larger radio resource allocation amount among a plurality of already allocated WS frequencies, and this allocated WS frequency (third Communication is performed using the WS frequency.
  • the present invention is useful for a radio base station apparatus, a radio resource management method, a radio resource management program, a radio communication apparatus, a radio communication system, and the like that can effectively use a white space frequency.

Landscapes

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Abstract

　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基地局１００であって、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、無線基地局装置が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無線通信装置に割り当てるＲＲＭ部１５０を備える。

Description

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
　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り当てた第１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が割り当てた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、他の無線通信装置が割り当てられた第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り当てた第１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１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１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が割り当てた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、他の無線通信装置が割り当てられた第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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