JP2009267815A - 干渉量推定方法、無線通信方法および無線通信システムと無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の無線通信システムが同一エリアに共存する場合において、各無線通信システムが、効率的に多くの端末をシステム内に配置することができる無線通信システムを提供する。
【解決手段】複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置が、他方の無線通信システムに属する第２無線通信装置の使用する周波数およびＲＦパラメータ情報を取得する。そして、第１無線通信装置が、第２無線通信装置の使用する周波数の無線信号の受信電力を測定し、受信電力と、第２無線通信装置のＲＦパラメータ情報と、記憶する自装置のＲＦパラメータ情報とに基づいて、第２無線通信装置へ与える干渉量を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置が、他方の無線通信システムの第２無線通信装置へ与える干渉量を推定する干渉量推定方法と、無線通信方法および無線通信システムと無線通信装置に関する。

近年、携帯電話や無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの普及により、限られた周波数帯域を用いて、基地局装置に多数の端末装置が収容できる通信システムの技術が必要となっている。そして、例えば、周波数の有効利用を図る手段として、cognitive（以下、コグニティブと記す）無線技術が注目されている。コグニティブ無線技術とは、無線装置が周囲の電波環境を認識し、適切な周波数帯域等を選択して無線通信を行なうことにより、空いている周波数帯域を有効に活用する技術である。コグニティブ無線により、従来注目されていなかった周波数や時間を有効に活用することができるため、単位面積当たりの利用周波数帯域を大幅に向上させることができる。そしてコグニティブ無線の技術について、非特許文献１に開示されている。

ここで、コグニティブ無線技術のように、２つのシステムが、同一の周波数帯域の信号を用いて時間を分けて利用する場合、一方のシステムは他方のシステムからの干渉の影響を受けないよう、または相手側のシステムに干渉を及ぼさないように干渉信号の検出を行なうことが必要となる。そして、高い精度で干渉信号の到来を検出する技術としては、受信電力から干渉信号の推定を行なう方法が知られている。

しかし、この方法では、低いＣＮＲ（Carrier to Noise ratio）である場合、干渉信号の誤りを発生させてしまう。これを改善する手法として信号の周期定常性（cyclostationary）を利用した干渉信号の検出方法が提案されている。これは、例えば非特許文献２に開示されている。この検出方法では、コグニティブシステム内の一方の無線通信システム（例えばプライマリシステム）の搬送波周波数、もしくはシンボルレートと変調方式が事前に分かっていれば、非常に低いＣＮＲの場合であっても信号検出が可能となる。
S.Haykin,"Cognitive radio: brain-empowered wireless Communications, IEEE Journal on J-SAC, no.2, vol.23, pp.201-220, Feb.2005" D.cabric, S.M.Mishra, and R.W.Brodersen,"Implementationissues in spectrum sensing for cognitive radios", Conference Record of the Thirty-Eighth Asilomar Conference, vol.1, pp.772-776, 7-10/Nov/2004.

しかしながら、特許文献２に開示されている干渉信号の検出方法は、その検出に非常に多くの時間と信号のサンプル数を必要とするため、無線通信システムにおける伝搬環境が変化する場合などの対応が困難といった問題が生じるため、多くの端末をシステム内に配置することができないという問題がある。

そこでこの発明は、複数の無線通信システムが同一エリアに共存する場合において、各無線通信システムが、効率的に多くの端末をシステム内に配置することができる無線通信方法および無線通信システムと無線通信装置、干渉量推定方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置が、他方の無線通信システムの第２無線通信装置へ与える干渉量を推定する干渉量推定方法であって、前記第１無線通信装置の第２無線通信装置情報取得手段が、前記第２無線通信装置の使用する周波数およびＲＦパラメータ情報を取得し、前記第１無線通信装置の受信電力測定手段が、前記第２無線通信装置の使用する周波数の無線信号の受信電力を測定し、前記第１無線通信装置の干渉量算出手段が、前記受信電力と、前記第２無線通信装置のＲＦパラメータ情報と、記憶する自装置のＲＦパラメータ情報とに基づいて、前記第２無線通信装置へ与える干渉量を算出することを特徴とする干渉量推定方法である。

また本発明は、上述の干渉量推定方法において、前記ＲＦパラメータ情報は、少なくとも、送信アンプゲイン、受信アンプゲインであり、前記第１無線通信装置の前記干渉量算出手段は、前記第２無線通信装置から自装置に送信された無線信号によって得られる前記受信電力から干渉信号雑音電力比を導き、当該干渉信号雑音電力比と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記受信アンプゲインの差と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記送信アンプゲインの差とに基づいて、自装置が前記第２無線通信装置に与える干渉量を算出することを特徴とする。

また本発明は、複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置と、他方の無線通信システムの第２無線通信装置と、のそれぞれが各無線通信システムに割り当てられた専用周波数帯域と、各無線通信システムに共通に割り当てられた共通周波数帯域とを用いて、各無線通信システム内で当該無線通信システムに属する無線通信装置が相互にそれぞれ無線通信を行なう無線通信方法であって、前記第１無線通信装置の第２無線通信装置情報取得手段が、前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域およびＲＦパラメータ情報を取得し、前記第１無線通信装置の受信電力測定手段が、前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域における受信電力を測定し、前記第１無線通信装置の干渉量算出手段が、前記受信電力と、前記第２無線通信装置のＲＦパラメータ情報と、記憶する自装置のＲＦパラメータ情報とに基づいて、前記第２無線通信装置へ与える干渉量を算出し、前記第１無線通信装置の干渉量比較手段が、前記算出した干渉量と予め定められた干渉量の閾値とを比較し、前記第１無線通信装置の割当周波数判定手段が、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値よりも大きい場合には、自装置に前記共通周波数帯域の割り当てが可能と判定し、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値以下の場合には、自装置が属する前記無線通信システムの前記専用周波数帯域の割り当てが可能と判定することを特徴とする無線通信方法である。

また本発明は、上述の無線通信方法において、前記ＲＦパラメータ情報は、少なくとも、送信アンプゲイン、受信アンプゲインであり、前記第１無線通信装置の前記干渉量算出手段は、前記第２無線通信装置から自装置に送信された無線信号によって得られる前記受信電力から干渉信号雑音電力比を導き、当該干渉信号雑音電力比と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記受信アンプゲインの差と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記送信アンプゲインの差とに基づいて、自装置が前記第２無線通信装置に与える干渉量を算出することを特徴とする。

また本発明は、複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置と、他方の無線通信システムの第２無線通信装置と、のそれぞれが各無線通信システムに割り当てられた専用周波数帯域と、各無線通信システムに共通に割り当てられた共通周波数帯域とを用いて、各無線通信システム内で当該無線通信システムに属する無線通信装置が相互にそれぞれ無線通信を行なう無線通信システムであって、前記第１無線通信装置が、前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域およびＲＦパラメータ情報を取得する第２無線通信装置情報取得手段と、前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域における受信電力を測定する受信電力測定手段と、前記受信電力と、前記第２無線通信装置のＲＦパラメータ情報と、記憶する自装置のＲＦパラメータ情報とに基づいて、前記第２無線通信装置へ与える干渉量を算出する干渉量算出手段と、前記算出した干渉量と予め定められた干渉量の閾値とを比較する干渉量比較手段と、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値よりも大きい場合には、自装置に前記共通周波数帯域の割り当てが可能と判定し、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値以下の場合には、自装置が属する前記無線通信システムの前記専用周波数帯域の割り当てが可能と判定する割当周波数判定手段と、を備えることを特徴とする無線通信システムである。

また本発明は、上述の無線通信システムにおいて、前記ＲＦパラメータ情報は、少なくとも、送信アンプゲイン、受信アンプゲインであり、前記第１無線通信装置の前記干渉量算出手段は、前記第２無線通信装置から自装置に送信された無線信号によって得られる前記受信電力から干渉信号雑音電力比を導き、当該干渉信号雑音電力比と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記受信アンプゲインの差と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記送信アンプゲインの差とに基づいて、自装置が前記第２無線通信装置に与える干渉量を算出することを特徴とする。

また本発明は、複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置と、他方の無線通信システムの第２無線通信装置と、のそれぞれが各無線通信システムに割り当てられた専用周波数帯域と、各無線通信システムに共通に割り当てられた共通周波数帯域とを用いて、各無線通信システム内で当該無線通信システムに属する無線通信装置が相互にそれぞれ無線通信を行なう無線通信システムにおける、前記第１無線通信装置であって、前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域およびＲＦパラメータ情報を取得する第２無線通信装置情報取得手段と、前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域における受信電力を測定する受信電力測定手段と、前記受信電力と、前記第２無線通信装置のＲＦパラメータ情報と、記憶する自装置のＲＦパラメータ情報とに基づいて、前記第２無線通信装置へ与える干渉量を算出する干渉量算出手段と、前記算出した干渉量と予め定められた干渉量の閾値とを比較する干渉量比較手段と、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値よりも大きい場合には、自装置に前記共通周波数帯域の割り当てが可能と判定し、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値以下の場合には、自装置が属する前記無線通信システムの前記専用周波数帯域の割り当てが可能と判定する割当周波数判定手段と、を備えることを特徴とする無線通信装置である。

本発明によれば、複数の無線通信システムが同エリアに重なり、それぞれの無線通信システムが異なる周波数帯域と、共通の周波数帯域を用いて無線通信可能な場合において、ある一方の無線通信システム内の端末が、他方の無線通信システムに属する端末に対して無線信号の干渉の影響を与えない位置にある場合には、その端末に対して共通の周波数帯域の無線通信を利用させている。これにより、無線通信システムが専用に用いている周波数帯域に空きができるため、他の端末を収容することが可能となり、この仕組みにより、無線通信システムに接続させる端末を増加させることができる。つまり、数の無線通信システムが同一エリアに共存する場合において、各無線通信システムが、効率的に多くの端末をシステム内に配置させることができる。

以下、本発明の一実施形態による無線通信システムを図面を参照して説明する。
図１は同実施形態による無線通信システムのシステム構成を示す第１の図である。
この図における無線通信システムでは、無線通信システムＡと無線通信システムＢの２つの無線通信システムが同一域内に共存する場合の例を示している。まず無線通信システムＡは、アクセスポイント装置（ＡＰ）１０を備えており、当該ＡＰ１０には端末１ａ，２ａ，３ａ，４ａの、４つの端末が無線接続しているものとする。またＡＰ１０と端末１ａ，２ａ，３ａ，４ａは、通常は、無線通信システムＡのみが利用する無線通信システムＡ専用の周波数帯域を用いて通信接続するものとする。図１においては、初期の段階において、無線通信システムＡは、無線通信システムＡ専用の周波数帯域のうち、端末１ａが＃ａ１の周波数を利用し、端末２ａが＃ａ２の周波数を利用し、端末３ａが＃ａ３の周波数を利用し、端末４ａが＃４ａの周波数を利用して、ＡＰ１０と信号の送受信をしているものとする。

また無線通信システムＢは、アクセスポイント装置（ＡＰ）２０を備えており、当該ＡＰ２０には端末１ｂ，２ｂ，３ｂの３つの端末が無線接続しているものとする。またＡＰ２０と端末１ｂ，２ｂ，３ｂは、通常は、無線通信システムＢのみが利用する無線通信システムＢ専用の周波数帯域を用いて通信接続するものとする。図１においては、初期の段階において、無線通信システムＢは、無線通信システムＢ専用の周波数帯域のうち、端末１ｂが＃ｂ１の周波数を利用し、端末２ｂが＃ｂ２の周波数を利用し、端末３ｂが＃ｂ３の周波数を利用して、ＡＰ２０と信号の送受信をしているものとする。

また、無線通信システムＡおよび無線通信システムＢにおいては、各通信システム内の幾つかの端末が、両方の無線通信システムに共通の共通使用周波数帯域を用いて、通信することができる。つまり、無線通信システムＡは、無線通信システムＡ専用の周波数帯域のほかに、共通使用周波数帯域を用いて、ＡＰ１０と端末１ａ〜４ａが通信接続することができる。また、無線通信システムＢも、無線通信システムＢ専用の周波数帯域のほかに、共通使用周波数帯域を用いて、ＡＰ２０と端１ｂ〜３ｂが通信接続することができる。ここで、無線通信システムＡ内の端末がＡＰ１０と共通使用周波数帯域を用いて通信接続する場合、または無線通信システムＢ内の端末がＡＰ２０と共通使用周波数帯域を用いて通信接続する場合においては、一方の無線通信システム内の端末が、他の無線通信システムに干渉の影響を与えない位置にあることが必要である。そして、一方の無線通信システム内の端末は、他の無線通信システムに干渉の影響を与えない位置にあることが分かった場合にのみ、共通使用周波数帯域を用いてＡＰ（アクセスポイント装置）と通信接続することができるようになる。

図２はアクセスポイント装置と端末の機能ブロック図である。
この図が示すように、ＡＰ（アクセスポイント装置）１０，２０は、アンテナ１００、ＴＤＤ（Time Division Duplex）スイッチ１０１、信号を受信処理する受信部１０２、信号を送信処理する送信部１０３、受信信号を分岐する受信信号分岐部１０４、他システムのサブキャリア情報を取得するサブキャリア情報取得部１０５、他システムが受信する信号の受信電力判断部１０６、他システムへ与える信号干渉を推定する与干渉推定部１０７、自システム用のサブキャリア候補情報を取得するサブキャリア候補情報取得部１０８、端末との通信に利用するチャネル（周波数）を決定するチャネル決定部１０９、送信信号を生成する送信信号生成部１１０、を備えている。

また図２が示すように、端末１ａ〜４ａ，１ｂ〜３ｂは、アンテナ２００、ＴＤＤ（Time Division Duplex）スイッチ２０１、信号を受信処理する受信部２０２、信号を送信処理する送信部２０３、受信信号を分岐する受信信号分岐部２０４、他システムのサブキャリア情報を取得するサブキャリア情報取得部２０５、他システムが受信する信号の受信電力判断部２０６、他システムへ与える信号干渉を推定する与干渉推定部２０７、アクセスポイント装置（ＡＰ）との通信に利用するチャネル（周波数）を判定するチャネル判定部２０８、送信信号を生成する送信信号生成部２０９、を備えている。

次に、無線通信システムにおける処理について説明する。
無線通信システムＡおよび無線通信システムＢにおいて、アクセスポイント装置（ＡＰ１０またはＡＰ２０）と通信する各端末は、自端末が所属する無線通信システムに属するアクセスポイント装置（ＡＰ１０やＡＰ２０）と通信接続するために、無線通信システム内の他の端末との間で、通信に利用する周波数や送受信の時間の順番を決めなければならない。この通信に利用する周波数や送受信の時間の順番の決定を、以下スケジューリングと呼ぶ。そして、スケジューリング情報（本実施形態においては、利用する周波数の情報）は、ＡＰと端末それぞれで利用することとなるため、必ず、ＡＰと端末は、このスケジューリング情報を互いに送受信して交換している。

図１では、端末のチャネルを周波数で分割する場合のＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）を利用する場合の例を示している。そして上記したように、初期の状態において、無線通信システムＡにおいては、ＡＰ１０と端末１ａ〜４ａがスケジューリング情報を送受信して、無線通信システムＡ専用の周波数帯域のうち、端末１ａが＃ａ１の周波数を利用し、端末２ａが＃ａ２の周波数を利用し、端末３ａが＃ａ３の周波数を利用し、端末４ａが＃４ａの周波数を利用して、ＡＰ１０と信号の送受信しているものとする。また初期の状態において、無線通信システムＢにおいては、Ａ２０と端末１ｂ〜４ｂがスケジューリング情報を送受信して、無線通信システムＢ専用の周波数帯域のうち、端末１ｂが＃ｂ１の周波数を利用し、端末２ｂが＃ｂ２の周波数を利用し、端末３ｂが＃ｂ３の周波数を利用して、ＡＰ２０と信号の送受信をしているものとする。

ここで、スケジューリング情報を用いて、無線通信システムＡと無線通信システムＢで通常利用している専用の周波数帯域が互いに干渉しないと判断するために、無線通信システムＡと無線通信システムＢでは、通常自システム内で送受信しているスケジューリング情報のほかに、他方の無線通信システムで送受信されているスケジューリング情報を受信して、そのスケジューリング情報に基づいて、通常利用している専用の周波数帯域が互いに干渉しないかを判定することとなる。

図３は同実施形態による無線通信システムのシステム構成を示す第２の図である。
まず、図１の状態における無線通信システムＡ内の各端末に対するチャネル割当の決定が行なわれる。このとき、無線通信システムＡのＡＰ１０や端末１ａ〜４ａは、無線通信システムＢのＡＰ２０や端末１ｂ〜３ｂが送受信している信号から、無線通信システムＢのアンテナパラメータ（アンプ，アンテナ利得）と、スケジューリング情報検出し、それらの情報により、無線通信システムＢ内のＡＰ２０や端末１ｂ〜３ｂが利用している各周波数（チャネル）を検出することができる。そして、この検出した周波数により、無線通信システムＡが無線通信システムＢに信号干渉を与えているかどうか、また無線通信システムＢが無線通信システムＡに信号干渉を与える可能性があるか、を推定することができる。

図３で示すように、無線通信システムＡの端末１ａ〜３ａの３台の端末は、無線通信システムＢから遠く離れていれば、当該端末１ａ〜３ａの各端末に、無線通信システムＢと共通して利用する共通使用周波数を割り当てても、無線通信システムＢに対する信号干渉の問題はない。従って、無線通信システムＡの端末１ａ〜３ａには、共通使用周波数帯域における何れかの周波数を、チャネル割当の際に割り当てることが可能となる。他方、無線通信システムＡの端末４ａは、無線通信システムＢの通信領域付近に位置するため、この端末４ａに共通使用周波数帯域を割り当ててしまうと、無線通信システムＢのＡＰ２０、端末２ｂ、端末３ｂに対して干渉波による信号干渉を与える可能性がある。従って、信号干渉の回避のために、無線通信システムＡの端末４ａには、無線通信システムＡの専用周波数帯域を割り当てることが望ましいと判断できる。

図４は同実施形態による無線通信システムのシステム構成を示す第３の図である。
図３で示した無線通信システムＡにおけるチャネル割当の決定の結果の後、無線通信システムＢにおいてもチャネル割当が行なわれる。無線通信システムＢにおいても、ＡＰ２０や端末１ｂ〜４ｂは、無線通信システムＡのＡＰ１０や端末１ａ〜４ａが送受信している信号から、無線通信システムＡのアンテナパラメータ（アンプ，アンテナ利得）と、スケジューリング情報検出し、それらの情報により、無線通信システムＡ内のＡＰ１０や端末１ａ〜４ａが利用している各周波数（チャネル）を検出することができる。そして、この検出した周波数により、無線通信システムＢが無線通信システムＡに信号干渉を与えているかどうか、また無線通信システムＡが無線通信システムＢに信号干渉を与える可能性があるか、を推定することができる。

図４で示すように、無線通信システムＢの端末１ｂは、無線通信システムＡから遠く離れていれば、当該端末１ｂに、無線通信システムＡと共通して利用する共通使用周波数を割り当てても、無線通信システムＡに対する信号干渉の問題はない。従って、無線通信システムＢの端末１ｂには、共通使用周波数帯域における何れかの周波数を、チャネル割当の際に割り当てることが可能となる。他方、無線通信システムＢの端末２ｂ，３ｂは、無線通信システムＡの通信領域付近に位置するため、この端末２ｂ，３ｂに共通使用周波数帯域を割り当ててしまうと、無線通信システムＡのＡＰ１０や各端末のいずれかに対して干渉波による信号干渉を与える可能性がある。従って、信号干渉の回避のために、無線通信システムＢの端末２ｂ，３ｂには、無線通信システムＢの専用周波数帯域を割り当てることが望ましいと判断できる。

そして、図３、図４のように処理することによって、無線通信システムＡにおいては＃ａ１〜＃ａ３の周波数に空きがでるため、その周波数を別の新たな端末に割り当てることが可能となる。また無線通信システムＢにおいては＃ｂ１の周波数に空きがでるため、その周波数を別の新たな端末に割り当てることが出来る。つまり、無線通信システムＡおよび無線通信システムＢにおける端末の収容数を増大させることができる。

以下、干渉電力の推定方法について説明する。なお、以下の説明においては無線通信システムＡのＡＰ１０が、無線通信装置ＢのＡＰ２０から受ける干渉を例にあげて説明する。
まず、ＡＰ１０における受信電力Ｒ_{（ＡＰ２０−ＡＰ１０）}と、ＡＰ１０の干渉信号雑音電力費（ＩＮＲ_ＡＰ１０）は、下記の式（１）および式（２）で表すことができる。

これら式（１）および式（２）において、Ｇはアンプとアンテナのゲインを示す。また、添え字ＨＰＡは送信アンプ、ＬＮＡは受信アンプ、ＡＮＴはアンテナを示している。また、添え字ＡＰ２０とＡＰ１０は、ＡＰ２０またはＡＰ１０で発生する情報を示している。またＬは伝搬路のパスロス（path loss）を示している。同様に、ＡＰ１０からＡＰ２０へ与える干渉信号のＡＰ２０における受信電力Ｒ_{（ＡＰ１０−ＡＰ２０）}と、ＡＰ２０の干渉信号雑音電力費（ＩＮＲ_ＡＰ２０）は、下記の式（３）および式（３）で表すことができる。

ここで、｛式（３）−式（１）｝の演算を行なうと下記の式（５）の関係式が得られる。

また、伝搬路の可逆性は成り立つため、Ｌ_{（ＡＰ２０−ＡＰ１０）}＝Ｌ_{（ＡＰ１０−ＡＰ２０）}の関係が成り立つ。そして式（２）、（４）、（５）を用いて、式（６）が得られる。

すなわち、ＡＰ２０に対するＡＰ１０からの与干渉は式（６）で与えることができる。これはＡＰ２０からＡＰ１０に送信されて得られるＩＮＲ、ＡＰ２０とＡＰ１０の受信アンプとゲインの差、ＡＰ１０とＡＰ２０の送信アンプとゲインの差で表される。式（６）の第１項はＡＰ１０が受信信号を受ける際に得られ、第２項と第３項は他無線通信システムのアンプのゲインを知っていることで実現できる。この推定は、同様に、無線通信システムＡと無線通信システムＢの間における、ＡＰと端末間、端末と端末間でも可能である。

図５は使用周波数決定処理の処理フローを示す図である。
次に、本実施形態にける処理フローについて説明する。
まず、無線通信システムＡと無線通信システムＢそれぞれにおいて、使用する周波数を決定する（ステップＳ１０１）。例えば無線通信システムＡのＡＰ１０が、予め自分で記憶する専用周波数帯の何れかの周波数を、各端末１ａ〜５ａそれぞれに割り当てるため、専用周波数帯域内の異なる周波数の情報を保持したスケジューリング情報を各端末１ａ〜５ａに送信してもよいし、各端末１ａ〜５ａのいずれかから信号を受信したことを契機に、ＡＰ１０が、その端末に利用が空いている周波数の情報を保持したスケジューリング情報を送信するようにしてもよい。また無線通信システムＢにおいても同様である。

そして、端末１ａ〜５ａは、無線通信システムＢのＡＰ２０または端末１ｂ〜３ｂの何れかから送信された制御チャネルを受信して（受信処理は、端末の受信部２０２が行う）、その制御チャネルに含まれるスケジューリング情報を検出する（ステップＳ１０２）。これにより、当該スケジューリング情報を解析して、無線通信システムＢで利用されている周波数を検出する（周波数の検出処理は、端末のサブキャリア情報取得部２０５が行なう；ステップＳ１０３）。つまり、無線通信システムＡの端末１ａ〜５ａのそれぞれは、無線通信システムＢのＡＰ２０や端末１ｂ〜３ｂから送信される信号の周波数帯域を受信できる機能を有しているものとする。

また、無線通信システムＢの端末１ｂ〜３ｂも同様に、無線通信システムＡのＡＰ１０や端末１ａ〜５ａから送信される信号の周波数帯域を受信できる機能を有しており、無線通信システムＡのＡＰ１０または端末１ａ〜５ａの何れかから送信された制御チャネルを受信して、その制御チャネルに含まれるスケジューリング情報を受信することにより、当該スケジューリング情報を解析して、無線通信システムＡで利用されている周波数を検出する。無線通信システムＡが受信する制御チャネル内のスケジューリング情報の数ｋは、無線通信システムＢの「ユーザ数×各ユーザが使用する周波数の数」で定まる。以下、無線通信システムＡにおける端末１ａ〜５ａの処理と、無線通信システムＢにおける端末１ｂ〜３ｂの処理は同様であるため、無線通信システムＡの端末１ａ処理のみを説明する。

次に、無線通信システムＡの端末１ａの受信電力判断部２０６は、スケジューリング情報ｋのうちのＮ番目のスケジューリング情報ｋ_{Ｎ（Ｎ＝１〜ｋ）}を含む制御チャネルを受信した際の受信電力を検出する（ステップＳ１０４）。そして、端末１ａの与干渉推定部２０７が、無線通信システムＢに与える与干渉量αを算出する（ステップＳ１０５）。この算出方法は、上述した式（１）〜式（６）の関係により得ることができる。ここで、与干渉量の閾値が予めメモリ等に格納されており、端末１ａの与干渉推定部２０７は、算出した与干渉量αが、前記メモリ等に格納されている閾値以下であるかを判定する（ステップＳ１０６）。そして、与干渉量αが閾値以下であれば、受信した無線通信システムＢからのスケジューリング情報ｋ_Ｎを含む制御チャネルの信号には干渉を与えないと判断する。そして、端末１ａは１〜ｋの全てのスケジューリング情報ｋ_Ｎに対応する制御チャネルの信号全てについて処理を行なったかを判定し（ステップＳ１０７）、全てについて処理を行った場合には、全ての与干渉量αが閾値以下かを判定する（ステップＳ１０８）。そして、１〜ｋの全てのスケジューリング情報ｋ_Ｎに対応する制御チャネルの信号の全てが与干渉量以下であれば、共通使用周波数を利用できると判定する（ステップＳ１０９）。

そして、端末１ａの与干渉推定部２０７が、共通使用周波数を利用できると判定した場合には、チャネル決定部２０８に共通使用周波数の利用可を通知し、チャネル決定部２０８が、共通使用周波数利用要求の情報を、ＡＰ１０へ送信する（ステップＳ１１０）。そしてＡＰ１０は、端末１ａから共通使用周波数利用要求を受信すると、共通使用周波数に空きがあるかを判定し、空きがあれば、共通使用周波数利用要求を送信した端末１ａに対して、空いている共通使用周波数の情報を格納したスケジューリング情報を送信し、これを端末１ａが受信する（ステップＳ１１１）。なお共通使用周波数に空きがあるかどうかの情報はメモリ等に記憶していればよい。これにより、端末１ａのチャネル決定部２０８は、ＡＰ１０より自端末宛のスケジューリング情報内に共通使用周波数の情報が格納されている場合には、その共通使用周波数を利用して、ＡＰ１０と無線通信を行なう（ステップＳ１１２）。またステップＳ１０８において、無線通信システムＢの端末やＡＰ２０に対する全ての与干渉量αが閾値以下でない場合には、ステップＳ１０１で決定した専用周波数帯域をそのまま利用すると判定する。

そして、上述の端末１ａと同様の処理を、無線通信システムＡの端末２ａ〜５ａ、および無線通信システムＢに属する端末１ｂ〜３ｂが行なう。各端末の処理によって、図４で示すように、端末１ａ〜３ａ、端末１ｂが共通使用周波数を利用して、所属する無線通信システム内のＡＰと情報を送受信する。なお、共通使用周波数帯域における複数の割当周波数のどれが既に割り当てられた周波数かの情報をＡＰ１０とＡＰ２０とで情報交換して共有する必要がある。そして無線通信システムＢにおいても、上記の無線通信システムＡの処理と同様の処理を行い、無線通信システムＡに干渉を与えないと判定できた端末１ｂ〜３ｂのうちのいずれかが、共通使用周波数を用いてＡＰ２０と通信を行なうようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述の処理によれば、複数の無線通信システムが同エリアに重なり、それぞれの無線通信システムが異なる周波数帯域と、共通の周波数帯域を用いて無線通信可能な場合において、ある一方の無線通信システム内の端末が、他方の無線通信システムに属する端末に対して無線信号の干渉の影響を与えない位置にある場合には、その端末に対して共通の周波数帯域の無線通信を利用させている。これにより、無線通信システムが専用に用いている周波数帯域に空きができるため、他の端末を収容することが可能となり、この仕組みにより、無線通信システムに接続させる端末を増加させることができる。つまり、数の無線通信システムが同一エリアに共存する場合において、各無線通信システムが、効率的に多くの端末をシステム内に配置させることができる。

なお、上述のＡＰや端末は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

無線通信システムのシステム構成を示す第１の図である。 アクセスポイント装置と端末の機能ブロック図である。 無線通信システムのシステム構成を示す第２の図である。 無線通信システムのシステム構成を示す第３の図である。 使用周波数決定処理の処理フローを示す図である。

符号の説明

１ａ〜５ａ，１ｂ〜５ｂ・・・端末
１０，２０・・・アクセスポイント装置（ＡＰ）
１０１，２０１・・・ＴＤＤスイッチ
１０２，２０２・・・受信部
１０３，２０３・・・送信部
１０４，２０４・・・受信信号分岐部
１０５，２０５・・・サブキャリア情報取得部
１０６，２０６・・・受信電力判断部
１０７，２０７・・・与干渉推定部
１０８・・・サブキャリア候補情報取得部
１０９，２０８・・・チャネル決定部
１１０，２０９・・・送信信号生成部

Claims (7)

1. 複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置が、他方の無線通信システムの第２無線通信装置へ与える干渉量を推定する干渉量推定方法であって、
   前記第１無線通信装置の第２無線通信装置情報取得手段が、前記第２無線通信装置の使用する周波数およびＲＦパラメータ情報を取得し、
   前記第１無線通信装置の受信電力測定手段が、前記第２無線通信装置の使用する周波数の無線信号の受信電力を測定し、
   前記第１無線通信装置の干渉量算出手段が、前記受信電力と、前記第２無線通信装置のＲＦパラメータ情報と、記憶する自装置のＲＦパラメータ情報とに基づいて、前記第２無線通信装置へ与える干渉量を算出する
   ことを特徴とする干渉量推定方法。
2. 前記ＲＦパラメータ情報は、少なくとも、送信アンプゲイン、受信アンプゲインであり、
   前記第１無線通信装置の前記干渉量算出手段は、前記第２無線通信装置から自装置に送信された無線信号によって得られる前記受信電力から干渉信号雑音電力比を導き、当該干渉信号雑音電力比と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記受信アンプゲインの差と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記送信アンプゲインの差とに基づいて、自装置が前記第２無線通信装置に与える干渉量を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の干渉量推定方法。
3. 複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置と、他方の無線通信システムの第２無線通信装置と、のそれぞれが各無線通信システムに割り当てられた専用周波数帯域と、各無線通信システムに共通に割り当てられた共通周波数帯域とを用いて、各無線通信システム内で当該無線通信システムに属する無線通信装置が相互にそれぞれ無線通信を行なう無線通信方法であって、
   前記第１無線通信装置の第２無線通信装置情報取得手段が、前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域およびＲＦパラメータ情報を取得し、
   前記第１無線通信装置の受信電力測定手段が、前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域における受信電力を測定し、
   前記第１無線通信装置の干渉量算出手段が、前記受信電力と、前記第２無線通信装置のＲＦパラメータ情報と、記憶する自装置のＲＦパラメータ情報とに基づいて、前記第２無線通信装置へ与える干渉量を算出し、
   前記第１無線通信装置の干渉量比較手段が、前記算出した干渉量と予め定められた干渉量の閾値とを比較し、
   前記第１無線通信装置の割当周波数判定手段が、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値よりも大きい場合には、自装置に前記共通周波数帯域の割り当てが可能と判定し、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値以下の場合には、自装置が属する前記無線通信システムの前記専用周波数帯域の割り当てが可能と判定する
   ことを特徴とする無線通信方法。
4. 前記ＲＦパラメータ情報は、少なくとも、送信アンプゲイン、受信アンプゲインであり、
   前記第１無線通信装置の前記干渉量算出手段は、
   前記第２無線通信装置から自装置に送信された無線信号によって得られる前記受信電力から干渉信号雑音電力比を導き、当該干渉信号雑音電力比と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記受信アンプゲインの差と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記送信アンプゲインの差とに基づいて、自装置が前記第２無線通信装置に与える干渉量を算出する
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信方法。
5. 複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置と、他方の無線通信システムの第２無線通信装置と、のそれぞれが各無線通信システムに割り当てられた専用周波数帯域と、各無線通信システムに共通に割り当てられた共通周波数帯域とを用いて、各無線通信システム内で当該無線通信システムに属する無線通信装置が相互にそれぞれ無線通信を行なう無線通信システムであって、
   前記第１無線通信装置が、
   前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域およびＲＦパラメータ情報を取得する第２無線通信装置情報取得手段と、
   前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域における受信電力を測定する受信電力測定手段と、
   前記受信電力と、前記第２無線通信装置のＲＦパラメータ情報と、記憶する自装置のＲＦパラメータ情報とに基づいて、前記第２無線通信装置へ与える干渉量を算出する干渉量算出手段と、
   前記算出した干渉量と予め定められた干渉量の閾値とを比較する干渉量比較手段と、
   前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値よりも大きい場合には、自装置に前記共通周波数帯域の割り当てが可能と判定し、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値以下の場合には、自装置が属する前記無線通信システムの前記専用周波数帯域の割り当てが可能と判定する割当周波数判定手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
6. 前記ＲＦパラメータ情報は、少なくとも、送信アンプゲイン、受信アンプゲインであり、
   前記第１無線通信装置の前記干渉量算出手段は、
   前記第２無線通信装置から自装置に送信された無線信号によって得られる前記受信電力から干渉信号雑音電力比を導き、当該干渉信号雑音電力比と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記受信アンプゲインの差と、前記第２無線通信装置と前記第１無線通信装置の前記送信アンプゲインの差とに基づいて、自装置が前記第２無線通信装置に与える干渉量を算出する
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
7. 複数の無線通信システムにおいて、一方の無線通信システムの第１無線通信装置と、他方の無線通信システムの第２無線通信装置と、のそれぞれが各無線通信システムに割り当てられた専用周波数帯域と、各無線通信システムに共通に割り当てられた共通周波数帯域とを用いて、各無線通信システム内で当該無線通信システムに属する無線通信装置が相互にそれぞれ無線通信を行なう無線通信システムにおける、前記第１無線通信装置であって、
   前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域およびＲＦパラメータ情報を取得する第２無線通信装置情報取得手段と、
   前記第２無線通信装置の利用する専用周波数帯域における受信電力を測定する受信電力測定手段と、
   前記受信電力と、前記第２無線通信装置のＲＦパラメータ情報と、記憶する自装置のＲＦパラメータ情報とに基づいて、前記第２無線通信装置へ与える干渉量を算出する干渉量算出手段と、
   前記算出した干渉量と予め定められた干渉量の閾値とを比較する干渉量比較手段と、
   前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値よりも大きい場合には、自装置に前記共通周波数帯域の割り当てが可能と判定し、前記他方の無線通信システムに属する全ての前記第２無線通信装置へ与える干渉量が、前記閾値以下の場合には、自装置が属する前記無線通信システムの前記専用周波数帯域の割り当てが可能と判定する割当周波数判定手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
   

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