JP7619450B2 - 無線通信の干渉制御システム、干渉制御方法、中継装置および干渉制御用プログラム - Google Patents

Description

この開示は、無線通信の干渉制御システム、干渉制御方法、中継装置および干渉制御用プログラムに係り、特に、無線通信機能を有する多数の与干渉装置が、保護すべき他の被干渉装置に与える干渉総量を制限する上で好適な無線通信の干渉制御システム、干渉制御方法、中継装置および干渉制御用プログラムに関する。

保護すべき被干渉装置と、干渉信号を発する複数の与干渉装置との混在を前提とした技術として、米国で提案されているCBRS（Citizens Broadband Radio Service）が知られている。CBRSは、より具体的には、被干渉装置と、与干渉装置とが、同じ周波数帯を共用する場合に、被干渉装置に対する干渉総量を抑える機能を有する無線通信の技術である。下記非特許文献１には、CBRSに関する技術標準が記載されている。

CBRSでは、例えば政府が利用する被干渉装置と、民間での利用を目的とする複数の与干渉装置（CBSD: Citizens Broadband Radio Service Device）の夫々が、ネットワークを介して、それらの位置情報を制御装置（SAS: Spectrum Access System）に事前登録する。上記の位置情報には、与干渉装置夫々の緯度および経度、並びにそれらの装置が屋内設置されているのか、屋外設置されているのかを示す情報が含まれている。

与干渉装置の夫々は、使用周波数や送信電力を含む無線リソースの利用申請を制御装置に向けて送信する。利用申請を受けた制御装置は、全ての与干渉装置が被干渉装置に与える干渉総量を推定する。干渉総量は、被干渉装置および与干渉装置の夫々について事前に登録されている位置情報、夫々の装置におけるアンテナ利得並びに送信電力等から算出される。そして、制御装置は、干渉総量の推定値が許容値に収まるか否かにより利用申請の可否を判断し、その判断の結果を応答として与干渉装置に返信する。

尚、CBRSにおいて、与干渉装置と制御装置との間での申請および応答は、直接交わされることもあり、また、中継装置（Domain Proxy）を介して交わされることもある。

CBRS Baseline Standards, WINNF-TS-0016, CBRS WInnForum Standards, 2020年11月25日、https://cbrs.wirelessinnovation.org/release-1-of-the-baseline-standard-specifications

通信事業者が提供する光アクセスサービスでは、多数の加入者が、無線LANのアクセスポイント等の無線装置を利用する。それらの無線装置は、CBRSにおける与干渉装置と同様に、保護すべき被干渉装置に対する干渉源となることがある。

上記の光アクセスサービスにCBRSの技術を適用した場合、干渉総量を制御する制御装置が、そのサービスを提供している通信事業者のネットワークの外に設置される形が想定される。そして、加入者の無線装置が、何らの調整も受けずに、制御装置に向けて自由に利用申請を発した場合、混雑している周波数チャネルについての申請が出され、その申請が却下されるなど、無駄な処理が多発する可能性がある。更に、被干渉装置の近くに位置する与干渉装置が、被干渉装置と同じ周波数チャネルを使うなど、被干渉装置の位置等を考慮せず周波数チャネル選択をすることで、干渉量を大きく増大させる場合がある。

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、与干渉装置に、被干渉装置の通信に干渉を与え難い周波数チャネルでの申請を優先させることにより、無駄な申請を抑制し、かつ、大きな干渉量を生じさせることなく、良好な通信品質を提供することのできる無線通信の干渉制御システムを提供することを第１の目的とする。

また、本開示は、与干渉装置に、被干渉装置の通信に干渉を与え難い周波数チャネルでの申請を優先させることにより、無駄な申請を抑制し、かつ、大きな干渉量を生じさせることなく、良好な通信品質を提供することのできる無線通信の干渉制御方法を提供することを第２の目的とする。

また、本開示は、与干渉装置に、被干渉装置の通信に干渉を与え難い周波数チャネルでの申請を優先させることにより、無駄な申請を抑制し、かつ、大きな干渉量を生じさせることなく、良好な通信品質を提供することのできる無線通信の中継装置を提供することを第３の目的とする。

また、本開示は、与干渉装置に、被干渉装置の通信に干渉を与え難い周波数チャネルでの申請を優先させることにより、無駄な申請を抑制し、かつ、大きな干渉量を生じさせることなく、良好な通信品質を提供することのできる無線通信の干渉制御用プログラムを提供することを第４の目的とする。

第１の態様は、上記の目的を達成するため、無線通信を行う複数の与干渉装置が、無線通信を保護すべき被干渉装置に与える干渉量を制御する制御装置を含む無線通信の干渉制御システムであって、
前記与干渉装置と前記制御装置との間に配置される中継装置が、プロセッサユニットと、前記プロセッサユニットが実行するプログラムを格納したメモリとを備え、
前記プロセッサユニットは、
事業者ネットワークに配置された与干渉装置が無線リソースの使用に関して発したメッセージに基づくリソース申請を、公衆ネットワークに配置された制御装置に提供する処理と、
前記リソース申請に対して前記制御装置が発したメッセージに基づく応答を、当該リソース申請を発した前記与干渉装置に提供する処理と、
前記被干渉装置の使用周波数チャネル、位置、アンテナ利得、および許容干渉量の一部または全部に関する登録情報を取得する処理と、
前記与干渉装置の位置、送信電力、アンテナ利得および使用可能な周波数チャネルの一部または全部に関する情報を取得する処理と、
前記与干渉装置が前記送信電力で前記周波数チャネルの夫々で送信を行った場合に、前記被干渉装置の前記使用周波数チャネルの夫々で生ずる干渉総量の増加の有無または増加量を推定する増加量推定処理と、
前記増加量の推定結果を、前記与干渉装置からのリソース申請および前記与干渉装置への応答の少なくとも一つに、制限および修正の少なくとも一つの形で反映させる反映処理と、を実行することが望ましい。

また、第２の態様は、無線通信を行う複数の与干渉装置が、無線通信を保護すべき被干渉装置に与える干渉量を制御する制御装置を用いる無線通信の干渉制御方法であって、
事業者ネットワークに配置された与干渉装置が無線リソースの使用に関して発したメッセージに基づくリソース申請を、公衆ネットワークに配置された制御装置に提供するステップと、
前記リソース申請に対して前記制御装置が発したメッセージに基づく応答を、当該リソース申請を発した前記与干渉装置に提供するステップと、
前記被干渉装置の使用周波数チャネル、位置、アンテナ利得、および許容干渉量の一部または全部に関する登録情報を取得するステップと、
前記与干渉装置の位置、送信電力、アンテナ利得および使用可能な周波数チャネルの一部または全部に関する情報を取得するステップと、
前記与干渉装置が前記送信電力で前記周波数チャネルの夫々で送信を行った場合に、前記被干渉装置の前記使用周波数チャネルの夫々で生ずる干渉総量の増加の有無または増加量を推定するステップと、
前記増加量の推定結果を、前記与干渉装置からのリソース申請および前記与干渉装置への応答の少なくとも一つに、制限および修正の少なくとも一つの形で反映させるステップと、を含むことが望ましい。

また、第３の態様は、無線通信を行う複数の与干渉装置が、無線通信を保護すべき被干渉装置に与える干渉量を制御する制御装置を用いる無線通信の中継装置であって、
プロセッサユニットと、
前記プロセッサユニットが実行するプログラムを格納したメモリとを備え、
前記プロセッサユニットは、
事業者ネットワークに配置された与干渉装置が無線リソースの使用に関して発したメッセージに基づくリソース申請を、公衆ネットワークに配置された制御装置に提供する処理と、
前記リソース申請に対して前記制御装置が発したメッセージに基づく応答を、当該リソース申請を発した前記与干渉装置に提供する処理と、
前記被干渉装置の使用周波数チャネル、位置、アンテナ利得、および許容干渉量の一部または全部に関する登録情報を取得する処理と、
前記与干渉装置の位置、送信電力、アンテナ利得および使用可能な周波数チャネルの一部または全部に関する情報を取得する処理と、
前記与干渉装置が前記送信電力で前記周波数チャネルの夫々で送信を行った場合に、前記被干渉装置の前記使用周波数チャネルの夫々で生ずる干渉総量の増加の有無または増加量を推定する増加量推定処理と、
前記増加量の推定結果を、前記与干渉装置からのリソース申請および前記与干渉装置への応答の少なくとも一つに、制限および修正の少なくとも一つの形で反映させる反映処理と、を実行することが望ましい。

また、第４の態様は、第３の態様の中継装置を実現するための無線通信の干渉制御用プログラムであって、
プロセッサユニットに、
事業者ネットワークに配置された与干渉装置が無線リソースの使用に関して発したメッセージに基づくリソース申請を、公衆ネットワークに配置された制御装置に提供する処理と、
前記リソース申請に対して前記制御装置が発したメッセージに基づく応答を、当該リソース申請を発した前記与干渉装置に提供する処理と、
前記被干渉装置の使用周波数チャネル、位置、アンテナ利得、および許容干渉量の一部または全部に関する登録情報を取得する処理と、
前記与干渉装置の位置、送信電力、アンテナ利得および使用可能な周波数チャネルの一部または全部に関する情報を取得する処理と、
前記与干渉装置が前記送信電力で前記周波数チャネルの夫々で送信を行った場合に、前記被干渉装置の前記使用周波数チャネルの夫々で生ずる干渉総量の増加の有無または増加量を推定する増加量推定処理と、
前記増加量の推定結果を、前記与干渉装置からのリソース申請および前記与干渉装置への応答の少なくとも一つに、制限および修正の少なくとも一つの形で反映させる反映処理と、を実行させるプログラムを含むことが望ましい。

第１乃至第４の態様によれば、干渉総量の増加量をリソース申請および応答の少なくとも一方に反映させることができる。これにより、与干渉装置に、被干渉装置の通信に干渉を与え難い周波数チャネルでの申請を優先させることができ、無駄な申請を抑制し、かつ、大きな干渉量を生じさせることなく、良好な通信品質を提供することができる。

本開示の実施の形態１のシステムの比較例であるCBRSを用いた干渉制御システムの概要を説明するための図である。 本開示の実施の形態１の干渉制御システムの概要を説明するための図である。 図２において事業者NWの中に配置される与干渉装置の構成を説明するための図である。 図２に示す中継装置の構成を説明するための図である。 本開示の実施の形態１の干渉制御システムの特徴を説明するための図である。 本開示の実施の形態１で想定される被干渉装置と与干渉装置の配置の例を示す図である。 本開示の実施の形態１において、一台の与干渉装置が被干渉装置に与える干渉量の推定結果の一例を示す図である。 本開示の実施の形態１において、与干渉装置が被干渉装置に与える干渉量を推定するために中継装置が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態２の干渉制御システムの特徴を説明するための図である。 本開示の実施の形態２で想定される被干渉装置と与干渉装置の配置の例を示す図である。 本開示の実施の形態２で推定されるリソース残量テーブルの一例を示す図である。 本開示の実施の形態２において中継装置が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態３の干渉制御システムの特徴を説明するための図である。 本開示の実施の形態３において中継装置が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態３において、リソース残量テーブルを更新するために与干渉装置が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態３において、リソース残量テーブルに基づくリソース申請を送信するために与干渉装置が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 図１６に示すルーチン中で参照されるリソース残量テーブルの概要を説明するための図である。 本開示の実施の形態４の干渉制御システムの特徴を説明するための図である。 本開示の実施の形態４において中継装置が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態５の干渉制御システムの特徴を説明するための図である。 本開示の実施の形態５において中継装置が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。

実施の形態１．
［実施の形態１の比較例］
図１は、CBRSを用いた干渉制御システムの概要を説明するための図である。以下、本開示の実施の形態１の干渉制御システムの比較例として、このシステムの構成および動作を説明する。

図１に示すシステムは、被干渉装置１０を含んでいる。被干渉装置１０は、政府が利用するレーダシステム等、通信品質を保護する必要のある無線装置である。図１に示すシステムは、また、複数の与干渉装置１２－１～１２－５を含んでいる。ここでは、５台の与干渉装置を例示している。以下、与干渉装置１２－１～１２－５の夫々を区別する必要がない場合は、符号１２を用いてそれらを与干渉装置１２と称する。与干渉装置１２は、例えば民間での利用が想定される無線装置である。被干渉装置１０と与干渉装置１２は、重複する周波数帯を使用することができる。

与干渉装置１２から発せられる無線信号は、被干渉装置１０が授受する無線信号と干渉することがある。図１においては、例えば、与干渉装置１２－１に起因する干渉量を「Ｉ１」、与干渉装置１２－２に起因する干渉量を［Ｉ２］と表している。また、与干渉装置１２の夫々に起因する干渉の総和である干渉総量を「Ｉ」と表している。被干渉装置１０の通信を保護するためには、被干渉装置１０が使用している周波数チャネルにおける干渉総量Ｉを、許容値以下に抑えることが必要である。

図１に示すシステムでは、一部の与干渉装置１２－１および１２－２が、CBRSの制御装置１４と直接接続されている。また、残余の与干渉装置１２－３～１２－５は、中継装置１６を介して制御装置１４と接続されている。中継装置１６は、複数の与干渉装置１２－３～１２－５の夫々と制御装置１４との間で、リソース申請と応答とを中継することができる。

CBRSを用いたシステムでは、被干渉装置１０と与干渉装置１２の夫々が、装置のIDや位置情報等を、通信の開始に先立って制御装置１４に事前登録する。図１には、それらの一例として、与干渉装置１２－５から制御装置１４に向けて送信される登録メッセージ１８が示されている。登録メッセージ１８には、具体的には以下のような情報が含まれている。
１．装置ID＝CBSD５
２．装置の設置位置の緯度および経度
３．装置が屋内設置であるか屋外設置であるかを示す情報
４．装置のアンテナ利得

与干渉装置１２の夫々は、上記の事前登録の後、通信を開始するに当たり、制御装置１４に向けて使用を欲する通信リソースを申請する。図１には、与干渉装置１２－５から制御装置１４に向けて、ID＝CBSD５を含むリソース申請２０が発せられている様子が示されている。リソース申請２０には、具体的には以下のような情報が含まれている。
１．通信に使用したい周波数チャネル
２．信号の送信に用いたい送信電力

制御装置１４の内部には、データベース更新部２２が形成されている。データベース更新部２２は、事前登録により得た情報、リソース申請で得た情報、更にはリソース申請に対して生成した応答の情報等に基づいて、周波数利用状況等に関する情報を更新する。具体的には、データベース更新部２２が生成するデータベースには、与干渉装置１２および被干渉装置１０の夫々につき、下記のような情報が格納される。

＜与干渉装置１２＞（CBSD1～CBSD5）
１．位置（緯度、経度、屋内外）
２．使用可能な、および使用中の周波数チャネル
３．規定の、および使用中の送信電力
４．アンテナ利得
＜被干渉装置１０＞
１．位置（緯度、経度）
２．アンテナ利得
３．使用する周波数チャネル
４．許容干渉量

制御装置１４の内部には、干渉総量推定部２４が形成されている。干渉総量推定部２４は、被干渉装置１０が受ける干渉総量Ｉを推定する。具体的には、先ず、被干渉装置１０が使用する周波数チャネル毎に、与干渉装置１２の夫々に起因する干渉量Ｉ１～Ｉ５を計算する。例えば、与干渉装置１２－１に起因する干渉量Ｉ１は、CBSD1の位置、CBSD1の送信電力、およびCBSD1のアンテナ利得と、被干渉装置１０の位置および被干渉装置１０のアンテナ利得の関数として既知の手法で計算することができる。他の与干渉装置１２の干渉量Ｉ２～Ｉ５についても同様である。このようにして推定または計算した干渉量Ｉ１～Ｉ５の和を、周波数チャネル毎に計算することで、夫々のチャネルにおける干渉総量Ｉが算出される。

制御装置１４の内部には、更に、可否判断/応答部２６が形成されている。可否判断/応答部２６は、与干渉装置１２の何れかが発したリソース申請を受けて推定した干渉総量Ｉが、被干渉装置１０に対する干渉の許容値以下であるかを判定する。「干渉総量Ｉ≦許容値」の関係が成立する場合は、リソース申請を認めても、被干渉装置１０に過度の干渉は生じないと判断できる。この場合、可否判断/応答部２６は、リソース申請に対してＯＫの応答を生成する。一方、「干渉総量＞許容値」の関係が成立する場合は、リソース申請を認めると、被干渉装置１０に許容できない干渉が生ずると判断できる。この場合、可否判断/応答部２６は、リソース申請に対してＮＧの応答を生成する。

可否判断/応答部２６で生成された応答は、直接、または中継装置１６を経由して、与干渉装置１２に送信される。図１には、制御装置１４から、中継装置１６を経由して、与干渉装置１２－５に向けて応答２８が送信される様子が示されている。ここには、図示の通り、ID=CBSD5と共にOKまたはNGの情報が含まれている。

与干渉装置１２は、リソース申請に対してOKの応答を受領したら、申請した周波数と送信電力を用いて通信を開始する。一方、リソース申請に対してNGの応答を受領したら、要求するリソースを変えて再びリソース申請を行う。以上の処理によれば、多数の与干渉装置１２に効率的な通信を許可しながら、被干渉装置１０の通信を適切に保護し続けることができる。

［実施の形態１の構成］
図２は、本開示の実施の形態１の干渉制御システムの構成を示す。図２に示す干渉制御システムでは、図１に示すCBRSの構成に、特定の通信事業者が提供する光アクセスサービスが組み込まれている。尚、図２において、図１に示す要素と同一の要素については、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

図２に示すシステムは、与干渉装置１２－１および１２－２と共に、複数の与干渉装置３０－１～３０－３を含んでいる。与干渉装置１２－１および１２－２は、制御装置１４と共に公衆ネットワーク（NW）３６の中に配置されている。以下、与干渉装置１２－１および１２－２を区別する必要が無い場合は、それらを「与干渉装置１２」と称す。

与干渉装置３０－１～３０－３は、通信事業者が提供する光アクセスサービスの加入者が自ら管理する無線装置である。以下、与干渉装置３０－１～３０－３を区別する必要が無い場合は、符号３０を用いて、それらを「与干渉装置３０」と称す。与干渉装置３０は、通信事業者が管理するネットワーク（以下、「事業者NW３２」と称す）の中に配置されている。尚、与干渉装置３０は、加入者が管理する加入者ネットワークを介して事業者NW３２に繋がっているが、ここでは、両者を区別せずにそれらを「事業者NW３２」と称することにする。

事業者NW３２の中には、更に、中継装置３４が配置されている。中継装置３４は、本実施形態の干渉制御システムの主要部を構成する要素であり、与干渉装置３０と制御装置１４との間で、リソース申請および応答を中継する機能を有している。

図３は、図２に示す与干渉装置３０の構成を説明するためのブロック図である。図３に示すように、与干渉装置３０は、制御部４０および情報格納部４２を備えている。制御部４０は、プロセッサユニット（CPU）を備えている。また、情報格納部４２は、メモリを備えており、そのメモリには、CPUが実行するべきプログラムが格納されている。制御部４０の機能は、制御部４０のCPUが上記のプログラムに沿って処理を進めることにより実現される。情報格納部４２には、更に、当該装置のID、位置情報、および通信に使用している周波数等に関するリソース情報が格納されている。

与干渉装置３０は、無線インターフェース部４４を備えている。無線インターフェース部４４は、アンテナ４６を介して、外部の無線装置との無線通信を確立することができる。また、無線インターフェース部４４は、アンテナ４６を介して、当該装置のGPS情報を取得することができる。与干渉装置３０は、更に、ネットワークインターフェース部４８を備えている。ネットワークインターフェース部４８は、事業者NW３２を介して中継装置３４との間でメッセージを送受信することができる。

図４は、図２に示す中継装置３４の構成を説明するためのブロック図である。図４に示すように、中継装置３４は、制御部５０および情報格納部５２を備えている。制御部５０は、プロセッサユニット（CPU）を備えている。また、情報格納部５２は、メモリを備えており、そのメモリには、CPUが実行するべきプログラムが格納されている。制御部５０の機能は、制御部５０のCPUが上記のプログラムに沿って処理を進めることにより実現される。このプログラムは、記録媒体に記録して中継装置３４に提供することが可能であると共に、ネットワークを介して中継装置３４に提供することも可能である。情報格納部５２には、更に、中継するべきメッセージの内容や、周波数の利用状況を示す「リソース残量テーブル」等の情報が格納されている。リソース残量テーブルについては、後に詳細に説明する。

中継装置３４は、ネットワークインターフェース部５４を備えている。ネットワークインターフェース部５４は、事業者NW３２を介して与干渉装置３０の夫々との間でメッセージを送受信することができると共に、公衆NW３６を介して制御装置１４との間でメッセージを送受信することができる。

中継装置３４は、更に、加入者データベース（DB）５６を備えている。加入者DB５６には、与干渉装置３０の夫々を管理する加入者のIDや住所等の情報が格納される。

［実施の形態１の特徴］
図５は、本開示の実施の形態１の干渉制御システムの特徴を説明するための図である。尚、図５において、上記図２に示す要素と同一の要素については、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

図５に示す干渉制御システムは、二台の被干渉装置１０が含まれている。以下、複数の被干渉装置が存在する場合に、それらを区別する必要がある場合は、１０－１、１０－２のように添え字を付することとする。被干渉装置１０－１、１０－２は、同一のシステムであってもよく、異なるシステムであってもよい。また、被干渉装置１０－１、１０－２の夫々が使用する周波数チャネルは、同じであって、重複していても、或いは異なっていてもよい。

図５は、具体的には、本実施形態の干渉制御システムで、以下の処理が時系列で実行されることを示している。
（１）：制御装置１４から中継装置３４に被干渉装置情報が提供される。
（２）：中継装置３４は、取得した上記の情報に基づいて干渉総量Ｉの増加量を推定する。
（３）：中継装置３４は、更に、干渉総量Ｉの増加量に関する推定結果を、与干渉装置３０と制御装置１４との間で授受されるリソース申請や応答に反映させる。

上記（１）の処理では、被干渉装置情報として以下の情報が制御装置１４から中継装置３４に提供される。
１．位置（緯度および経度）
２．アンテナパターン（アンテナ利得を含む）
３．使用する周波数チャネル
４．許容干渉量

中継装置３４は、上記の被干渉装置情報に加えて、配下の与干渉装置１２から、以下の情報を取得する。尚、この情報は、被干渉装置１２から直接取得してもよいし、制御装置１４を経由して取得してもよい。
１．位置（緯度、経度、屋内外）
２．使用する周波数チャネル
３．規定の送信電力
４．アンテナ利得

上記（２）の処理では、与干渉装置３０の夫々が、使用可能な周波数チャネルの夫々で規定の送信電力を発した場合に、被干渉装置１０の夫々において生ずる干渉総量Ｉの増加量が推定される。

上記（３）の処理では、推定された干渉総量Ｉの増加量に基づいて「リソース残量テーブル」が更新される。更に、更新されたリソース残留テーブルの内容を、リソース申請または応答に反映させるための処理が行われる。

図６は、本実施形態が想定する被干渉装置１０と与干渉装置３０の配置の例を示す。図６には、三台の被干渉装置１０－１～１０－３と、四台の与干渉装置３０－１～３０－４が含まれている。四台目の与干渉装置３０－４は、三台の与干渉装置３０－１～３０－３が既に存在している状況下で、図示の位置に新たに設置されたものとする。以下、この配置を例にしてリソース残量テーブルを推定する手順を説明する。

図７の上側三段は、与干渉装置３０－４が新設されたことにより被干渉装置１０－１～１０－３の夫々に生ずる干渉総量Ｉの増加量の推定結果を示す。各段に示す「許容干渉量」の横線６２－１～６２－３は、夫々の高さが干渉の許容値を示していると共に、夫々の幅が各被干渉装置１０－１～１０－３で使用される周波数帯を示している。例えば、最上段に示す横線６２－１は、被干渉装置１０－１が、図中の左側三つの周波数チャネル（以下、「Ｆ１～Ｆ３」とする）を使用することを表している。

中継装置３４は、制御装置１４から取得した被干渉装置情報に基づいて、被干渉装置１０－１の使用周波数チャネルを特定する。また、中継装置３４は、被干渉装置１０－１と与干渉装置３０－４のアンテナ特性および位置等に基づいて、それらの使用周波数チャネルで与干渉装置３０－４が既定の送信電力を用いた場合に被干渉装置１０－１が被る干渉量「Ｉ４」を推定する。中継装置３４は、同様の手順で、被干渉装置１０－２、１０－３についても「Ｉ４」を推定する。

図７の上側三段に示す「Ｉ４」の各ブロックは、このようにして推定された干渉量の増加量を示す。「Ｉ４」の各ブロックと「許容干渉量」の横線６２－１～６２－３との間に描かれた矢印は、与干渉装置３０－４が、夫々の周波数チャネルで規定の送信電力を用いた場合に、被干渉装置１０－１～１０－３の夫々に残存する干渉量のマージンを意味する。以下、このマージンを「リソース残量」と称す。

中継装置３４は、既知である許容干渉量から、推定した干渉量「Ｉ４」を減ずることにより、被干渉装置１０－１～１０－３の夫々について、使用周波数チャネル毎のリソース残量を推定することができる。図７の最下段は、それらの推定に基づいて生成された「リソース残量テーブル」の例を示す。

例えば、図中最も左側の二つの周波数チャネル（Ｆ１、Ｆ２）は、被干渉装置１０－１にだけ使用される。従って、これらの周波数チャネルは、被干渉装置１０－１の保護だけを考えて使用すればよい。このため、被干渉装置１０－１におけるリソース残量の推定値は、そのままシステム全体のリソース残量と見做すことができる。

一方、図７の左から三つ目の周波数チャネル（Ｆ３）は、二台の被干渉装置１０－１、１０－２で使用される。この場合は、それらの双方で干渉総量Ｉを許容値以下とすることが必要である。このため、周波数チャネルＦ３では、被干渉装置１０―１で推定されたリソース残量と、被干渉装置１０－２で推定されたリソース残量のうち、少ない方をシステム全体のリソース残量とすることが必要である。つまり、複数の被干渉装置１０で使用される周波数チャネルについては、被干渉装置１０の夫々で推定されたリソース残量のうち、最小のものをシステム全体のリソース残量とする必要がある。

図７に示す例では、最も右側に示す周波数チャネル（以下、「Ｆ７」とする）が、何れの被干渉装置１０においても使用されていない。この場合、与干渉装置３０は、被干渉装置１０を保護する目的において、何らの制約も受けることなく周波数チャネルＦ７を使用することができる。従って、周波数チャネルＦ７は「制約なし」のチャネルとして扱うことができる。

図７最下段のリソース残量テーブルは、上記の観点から、与干渉装置３０－４の新設に際して生成されたものである。このようなリソース残量テーブルを参照すれば、与干渉装置３０－４が新設された場合に、最も厳しい条件、つまり全ての周波数チャネルが規定の送信電力で用いられることを想定したリソース残量テーブルを生成することができる。このようなリソース残量テーブルを参照すれば、最も厳しい条件下で、どの周波数チャネルが混雑する可能性が高く、どのチャネルが混在の可能性が低いかを知ることができる。このため、以後の通信において、混雑する可能性の低いチャネルを優先して使用することとすれば、干渉量を適切に抑え、かつ、無駄なリソース申請の却下を回避しつつ、良好な通信品質を得ることができる。

ところで、上記の例では、与干渉装置３０－４が新規使用開始または更新される場合を想定して、与干渉装置３０－４に起因する総干渉量Ｉの増加量を推定しているが、推定の対象はこれに限定されるものではない。同様の推定は、既存の与干渉装置３０－１～３０－３の夫々が、各周波数チャネルを使用する場合について実行してもよい。

図８は、上記のリソース残量テーブルを生成するために中継装置３４が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。図８に示すように、定常状態にある中継装置３４は、先ず、制御装置１４から、上述した被干渉装置情報を受信したか否かを判別する（ステップ１００）。

上記の処理は、被干渉装置情報の受信が判別されるまで繰り返される。そして、その情報の受信が認められると、被干渉装置１０の使用周波数チャネルが把握される（ステップ１０２）。例えば、図７に示す例によれば、本ステップの処理により、被干渉装置１０－１～１０－３夫々の使用周波数チャネルが把握される。

上記の処理が終わると、次に、被干渉装置１０の夫々について、使用周波数チャネルの夫々で発生する干渉総量Ｉの増加量が推定される（ステップ１０４）。例えば、図６および図７に示す例によれば、与干渉装置３０－４が新規使用開始または更新されることにより、各被干渉装置１０の各使用周波数チャネルに生ずる干渉総量Ｉの増加量が推定される。本ステップでは、更に、上記の推定の結果に基づいて、図７の下段に示すようなリソース残量テーブルが生成される。

以上の処理が終わると、中継装置３４は、本ルーチンを終了して一旦定常状態に復帰する。

中継装置３４は、図５を参照して説明した通り、リソース残量テーブルの内容を、制御装置１４に送信されるリソース申請や、与干渉装置１２に戻される応答に反映させる。具体的には、リソース残量の多い周波数チャネルが、リソース残量の少ないチャネルに優先して使用されるように、リソース残量テーブルの内容をリソース申請または応答に反映させる。その結果、例えば図７に示す例では、「制約なし」とされている周波数チャネルが第一優先で新規の通信に用いられる。

このため、本実施形態の無線通信システムによれば、複数の被干渉装置１０と複数の与干渉装置３０が存在する環境下で、被干渉装置１０の夫々を有効に保護することができる。また、複数の与干渉装置３０と制御装置１４との間で、無駄なリソース申請と却下とが繰り返されるのを避けることができる。更に、与干渉装置３０の夫々において良好な通信品質を実現することができる。

実施の形態２．
次に、図２乃至図４および図８と共に、図９乃至図１２を参照して本開示の実施の形態２について説明する。本実施形態の干渉制御システムは、実施の形態１の場合と同様に、図２乃至図４に示すハードウェア構成により実現することができる。

［実施の形態２の特徴］
図９は、本開示の実施の形態２の特徴を説明するための図である。尚、図９において、上記図５に示す要素と同一の要素については、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

図９は、本実施形態の干渉制御システムで、以下の処理が時系列で実行されることを示している。
（１）：制御装置１４から中継装置３４に被干渉装置情報が提供される。
（２）：与干渉装置３０から、制御装置１４に向けたリソース申請が発せられる。
（３）：制御装置１４から、与干渉装置３０に向けた応答が返信される。
（４）：中継装置３４は、リソース申請と応答を蓄積して、それらの内容に基づいて周波数チャネルの空き状況を把握する。
（５）：中継装置３４は、把握した周波数チャネルの空き状況に基づいてリソース残量を推定し、リソース残量テーブルを生成する。
（６）～（１０）：中継装置３４が、リソース残量の大きな周波数チャネルの使用が優先されるように、制御装置１４に向かうリソース申請、或いは与干渉装置３０に向かう応答に、リソース残量テーブルの結果を反映させる。

図１０は、本実施形態で用い得る被干渉装置１０と与干渉装置１２、３０の配置の例を示す。図１０に示す例は、公衆NW３６に属する与干渉装置１２、つまり中継装置３４の配下に属していない与干渉装置１２が含まれている点を除いて、図６に示す上記の例と同様である。以下、この配置を例にして、本実施形態において中継装置３４がリソース残量テーブルを推定する手順を説明する。

図１１は、中継装置３４が周波数チャネルの空き状況を把握し、把握した状況に基づいてリソース残量テーブルを生成する過程を説明するための図である。図１１において、「Ｉ１」のブロックは、与干渉装置３０－１が、対応する周波数チャネルで規定の送信電力を用いた場合に、被干渉装置１０の夫々が被る干渉量を示している。「Ｉ２」「Ｉ３」の各ブロックは、与干渉装置３０－２、３０－３に起因する干渉量である。

中継装置３４は、例えば、与干渉装置３０－１から周波数チャネルＦ１の使用を欲するリソース申請を受けて、その申請を許可する応答を戻した場合は、与干渉装置３０－１がＦ１のチャネルを使用していると推定することができる。そして、与干渉装置３０―１が、被干渉装置１０の夫々に与える干渉量Ｉ１の大きさは、実施の形態１で説明した手法により推定することができる。

中継装置３４は、与干渉装置３０－２、３０－３についても、同様に、どの周波数チャネルで、どの程度の干渉量Ｉ２、Ｉ３を、被干渉装置１０の夫々に与えているかを推定することができる。図１１に示す「Ｉ１」「Ｉ２」「Ｉ３」の各ブロックは、リソース申請と応答との蓄積に基づいて上記の手法で推定した結果を示している。

図１１において、「Ｉ２」のブロックの上に、ドットを付して示す三つのブロックは、公衆NW３６に属する与干渉装置１２に起因する干渉量を示している。与干渉装置１２は中継装置３４の配下に無いため、中継装置３４は、「Ｉ１」～「Ｉ３」と同じ手法では、その干渉量を推定することができない。そこで、中継装置３４は、配下の与干渉装置３０に対する制御装置１４からの応答の履歴に基づいて、与干渉装置１２に起因する干渉量を推定する。

例えば、配下の与干渉装置３０から発せられたリソース申請により許容干渉量に近い干渉総量が生ずるにも関わらず、そのリソース申請が許可された場合は、その申請に関わる周波数チャネルには、与干渉装置１２起因する干渉量が生じていないと推定する。また、配下の与干渉装置３０から発せられたリソース申請が、許容干渉量に対して十分に余裕のあるものであるにも関わらず、その申請を許可しない応答を受けた場合は、その余裕よりも大きな干渉量が与干渉装置１２に起因して生じていると推定する。図１１中にドットを付して示す三つのブロックは、制御装置１４からの応答履歴に基づいて、このような手法で推定した結果を示している。

図１１中に示す「Ｉ４」のブロックは、実施の形態１の場合と同様、新設の与干渉装置３０－４に起因する干渉量を示す。干渉量「Ｉ４」の推定方法も実施の形態１の場合と同様である。但し、図１１では、被干渉装置１０－２の使用周波数チャネルの最も右側に位置するチャネル（以下、「Ｆ５」とする）と、被干渉装置１０－３の使用周波数チャネルの中央に位置するチャネルＦ５には、「Ｉ４」ブロックの代わりに破線の矢印が示されている。

各被干渉装置１０の使用周波数チャネルにおける「Ｉ４」ブロックの非表示は、それらの使用周波数チャネルでは、与干渉装置３０－４が規定の送信電力を用いると、既存の干渉量との関係で、干渉総量Ｉが許容干渉量を超えてしまうことを表している。そして、それらの周波数チャネルに示されている破線の矢印は、そのチャネルにおける干渉量のマージンである。中継装置３４は、そのマージンに基づいて、与干渉装置３０に追加で割り当てることのできる送信電力を計算することができる。

図１１の最下段は、上記の手法で把握した周波数チャネルの空き状況に基づいて生成されたリソース残量テーブルを示す。実施の形態１の場合（図７参照）と同様に、個々の周波数チャネルにおけるリソース残量は、配下の被干渉装置１０の全てで把握されたリソース残量のうち、最も小さいものとされている。例えば、上述した「Ｉ４」ブロック非表示のチャネルについては、被干渉装置１０－３で推定されたマージンより、被干渉装置１０－２で推定されたマージンの方が小さいため、後者の破線の矢印がリソース残量テーブルに示されている。また、図１１に示すリソース残量テーブルでも、実施の形態１の場合と同様に、被干渉装置１０の何れもが使用しない周波数チャネルには「制約なし」の表示がされている。

上記の手法によれば、与干渉装置３０－４が新規使用開始または更新される場合に、最も厳しい条件で生ずるリソース残量をリソース残量テーブルに反映させることができる。このため、以後、何れかの与干渉装置３０から新たなリソースの要求があった場合に、そのリソース残量テーブルに従ってリソースの配分を判断すれば、被干渉装置１０の通信を確実に保護することができる。

図１２は、与干渉装置３０からのリソース申請と、制御装置１４からの応答とを両者の間で中継するために中継装置３４が実行する処理の流れを説明するためのフローチャートである。尚、中継装置３４は、図１２に示すルーチンを実行すると共に、干渉総量Ｉの増加量を推定するために、実施の形態１の場合と同様に、上記図８に示すルーチンを適宜実行する。

図１２に示すように、定常状態にある中継装置３４は、配下の与干渉装置３０の何れかからリソース申請を受信したか否かを判別する（ステップ１１０）。

リソース申請の受信が判別されると、そのリソース申請を制御装置１４に送信する（ステップ１１２）。この処理により制御装置１４に向けて送信されるリソース申請は、リソース残量テーブルにおいて、最も大きなリソース残量が示されている周波数チャネルの使用を求めるものであることが望ましい。

次に、一定の時間内に、リソース申請に対する応答を制御装置１４から受信したか否かが判別される（ステップ１１４）。この応答には、リソース申請を許可または却下する内容が含まれている。或いは、この応答には、許可できる送信電力の大きさや、許可できる周波数チャネルなど、使用を許可できるリソースの情報が含まれる場合がある。

制御装置１４からの応答が受信できない場合は、ステップ１１２に戻ってリソース申請が再送信される。一方、応答の受信が認められた場合は、次に、被干渉装置１０におけるチャネルの使用状況を把握する処理、並びに把握した状況に基づいてリソース残量テーブルを更新する処理が実行される（ステップ１１６）。

上記ステップ１１６では、具体的には、先ず、今回のリソース申請と応答の内容が蓄積される。次に、リソース申請と応答の蓄積データに基づいて、既存の無線通信に起因する干渉総量Ｉが推定される。例えば、配下の与干渉装置３０－１～３０－３と外部の与干渉装置１２で無線通信が行われている場合は、それらに起因する干渉総量Ｉを推定する。その結果、図１１の例では、「Ｉ１」～「１３」として示すブロックと、ドットを付して示すブロックが推定される。

上記ステップ１１６では、次に、図８に示すルーチンの結果が参照される。具体的には、新設の与干渉装置３０が、各周波数チャネルを使った場合に被干渉装置１０の夫々において称する干渉総量Ｉの増加量が参照される。そして、上記の処理により推定されている干渉総量Ｉにその増加量が重ね合わされる。与干渉装置３０－４が新規使用開始または更新される例では、その結果、図１１の上側三段に示す周波数チャネルの使用状況が把握される。

上記ステップ１１６では、最後に、上記の通り把握した周波数チャネルの使用状況に 基づいて、リソース残量テーブルが更新される。与干渉装置３０－４が新規使用開始または更新される例では、これにより、図１１の最下段に示すリソース残量テーブルが生成される。

上記の処理が終わると、中継装置３４は、次に、リソース申請を発した与干渉装置３０に、そのリソース申請に対する応答を返信する（ステップ１１８）。この応答は、上記ステップ１１６で更新したリソース残量テーブルにおいて、最も大きなリソース残量が示されている周波数チャネルの使用を第一優先とし、かつ、そのリソース残量に収まるチャネルの使用を許可するものとなる。

ステップ１１６で得られるリソース残量テーブルは、新設の与干渉装置３０が全ての周波数チャネルで規定の送信電力を用いる条件を想定して生成されたものである。つまり、そのリソース残量テーブルは、現状での最も厳しい条件を想定して生成されたものである。そして、与干渉装置３０に戻される応答は、上記の通りそのリソース残量テーブルに従ったものとなる。このため、本実施形態の無線通信システムによれば、被干渉装置１０の全てを適切に保護し続けることができる。

また、上記の処理によれば、リソース申請を発した与干渉装置３０には、リソース残量テーブルが示す最も大きなリソースに対応する許可が与えられる。このため、本実施形態の無線通信システムによれば、被干渉装置１０の保護を適切に維持し得る限りで最大の通信効率を実現することができる。

実施の形態３．
次に、図２乃至図４並びに図８および図１２と共に、図１３乃至図１７を参照して本開示の実施の形態３について説明する。本実施形態の干渉制御システムは、実施の形態１の場合と同様に、図２乃至図４に示すハードウェア構成により実現することができる。また、本実施形態において、中継装置３４は、実施の形態２の場合と同様に、上述した図８に示すルーチン並びに図１２に示すルーチンを実行する。これにより、本実施形態においても、中継装置３４は、実施の形態２の場合と同様のリソース残量テーブルを生成する。

［実施の形態３の特徴］
図１３は、リソース残量テーブルの内容を、リソース申請または応答に反映させるべく、本実施形態において実行される処理の流れを具体的に説明するための図である。尚、図１３において、上記図９に示す要素或いは処理に対応するものについては、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

図１３は、具体的には、本実施形態の干渉制御システムで以下の処理が時系列で実行されることを示している。
（１）～（５）：実施の形態２の場合と同様の手順でリソース残量テーブルを生成する。
（６－１）：中継装置３４が、リソース残量テーブルの情報を、配下の与干渉装置３０に通知する。
（６－２）：与干渉装置３０は、受け取ったリソース残量テーブルの情報に基づいて、混雑の可能性が低い周波数チャネルを選定して、リソース申請を生成する。
（７）～（１０）：与干渉装置３０が送信したリソース申請に応えて制御装置１４が返信した応答に従って、与干渉装置３０が通信を開始する。

図１４は、上記（６－１）の処理を実現するために中継装置３４が実行するルーチンのフローチャートである。本実施形態の中継装置３４は、一定の時間が経過する毎に、その時点における最新のリソース残量テーブルを配下の与干渉装置３０に提供する。

この機能を実現するため、中継装置３４は、定常状態において、前回の通知から一定時間が経過したか否かを判別する（ステップ１２０）。

その結果、一定時間の経過が認められると、最新のリソース残量テーブルを配下の与干渉装置３０の全てに送信する（ステップ１２２）。以上の処理が終わると、中継装置３４は、今回のルーチンを終了して再び定常状態に戻る。

図１５は、上記（６－２）の一部を実現するために与干渉装置３０の夫々が実行するルーチンのフローチャートである。図１５に示すように、本実施形態における与干渉装置３０は、定常状態において、中継装置３４からリソース残量テーブルの通知を受信したか否かを判別する（ステップ１３０）。

その結果、リソース残量テーブルの受信が認められると、その内容に合わせて、自らが保管しているリソース残量テーブルを更新する（ステップ１３２）。以上の処理が終わると、与干渉装置３０は、今回のルーチンを終了して再び定常状態に戻る。

図１６は、上記（６－２）の残部と、上記（７）および（１０）の処理を実現するために与干渉装置３０の夫々が実行するルーチンのフローチャートである。図１６に示すように、定常状態にある与干渉装置３０は、リソース申請の契機が生じたか否かを判別する（ステップ１４０）。与干渉装置３０は、例えば、新たな通信の必要性を認識すると、リソース申請の契機が発生したと判断する。

リソース申請の契機発生が認められると、図１５の処理により更新したリソース残量テーブルを参照して、使用を求める周波数の範囲と送信電力が決定される（ステップ１４２）。

図１７は、上記ステップ１４２において参照されるリソース残量テーブルの一例を示す。図１７には、周波数チャネル毎に、リソース残量と、更新時刻が記されている。上記ステップ１４２では、リソース残量テーブル中で最も大きなリソース残量を示す周波数チャネルが優先的に申請チャネルとされる。具体的には、「制約なし」のチャネルが存在すれば、そのチャネルが申請チャネルとされる。「制約なし」のチャネルが存在しなければ、リソース残量の数値が最も大きいチャネルが申請チャネルとなる。また、更新時刻が古いデータは、信ぴょう性が下がるため、申請チャネルを決定する際には、その時刻も考慮する。例えば、リソース残量が同じチャネルが複数存在する場合は、更新時刻が最も新しいチャネルが申請チャネルとなる。

更に、上記ステップ１４２では、リソース残量テーブルに示されているリソース残量を超えないように、使用を求める送信電力が決定される。例えば、図１７に示す周波数チャネル１が申請チャネルとして決定された場合、送信電力は、ａ［dbm］以下となるように決定される。

上記の処理が終わると、与干渉装置３０は、決定された内容でリソース申請を送信する（ステップ１４４）。以後、この申請は、中継装置３４を経由して制御装置１４に到達する。本実施形態では、リソース申請が、リソース残量テーブルの制限を満たすように設定されている。このため、制御装置１４では、原則として、その申請に対して許可の判断が下されることになる。

制御装置１４が、リソース申請に対して返信する応答は、中継装置３４を経由して、そのリソース申請を発した与干渉装置３０に戻される。与干渉装置３０は、リソース申請を発した後、中継装置３４からその応答が送信されてきたか否かを繰り返し判別する（ステップ１４６）。

その結果、応答の受信が認められると、受信した応答の内容に従って、自らの無線リソースに変更を加える（ステップ１４８）。以後、与干渉装置３０が定常状態に復帰して、今回のルーチンが終了される。

以上の処理によれば、被干渉装置１０の夫々を適切に保護できる範囲で、与干渉装置３０に新たな通信を開始させることができる。また、与干渉装置３０と制御装置１４との間で無駄な申請と却下がやり取りされるのを有効に回避することができる。更に、リソース残量が最も大きなチャネルが優先的に使用されるため、システム全体のリソースを最大限に有効に活用することができる。このため、本実施形態によれば、被干渉装置１０の保護を果たしつつ、効率的に与干渉装置３０の通信品質を高めることができる。

実施の形態４．
次に、図２乃至図４並びに図８および図１２と共に、図１８および図１９を参照して本開示の実施の形態４について説明する。本実施形態の干渉制御システムは、実施の形態１の場合と同様に、図２乃至図４に示すハードウェア構成により実現することができる。また、本実施形態において、中継装置３４は、実施の形態２の場合と同様に、上述した図８に示すルーチン並びに図１２に示すルーチンを実行する。これにより、本実施形態においても、中継装置３４は、実施の形態２の場合と同様のリソース残量テーブルを生成する。

［実施の形態４の特徴］
図１８は、リソース残量テーブルの内容を、リソース申請または応答に反映させるべく、本実施形態において実行される処理の流れを具体的に説明するための図である。尚、図１８において、上記図９に示す要素或いは処理に対応するものについては、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

図１８は、具体的には、本実施形態の干渉制御システムで以下の処理が時系列で実行されることを示している。
（１）～（５）：実施の形態２の場合と同様の手順でリソース残量テーブルを生成する。
（７）：与干渉装置３０が中継装置３４にリソース申請を送信する。
（６－３）：中継装置３４が、受信したリソース申請を、リソース残量テーブルの制約に適うように修正する。
（６－４）：中継装置３４が、修正したリソース申請を制御装置１４に送信する。
（９）～（１０）：リソース申請に対して制御装置１４が返信した応答に従って、与干渉装置３０が通信を開始する。

図１９は、上記（６－３）および（６－４）の処理、並びに上記（１０）の一部を実現するために中継装置３４が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１９において、上記図１２の示すステップと同一のステップについては、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

図１９に示すように、本実施形態の中継装置３４は、ステップ１００でリソース申請の受信を認めると、その申請が求めるリソースの割り当てが可能であるかを判別する（ステップ１５０）。本ステップの処理は、図１２に示すステップ１１６において更新した最新のリソース残量テーブルに基づいて行われる。その結果、今回受け取ったリソース申請の内容が、リソース残量テーブルに照らして割り当て可能なものであると認められた場合は、そのままステップ１１２以降の処理が実行される。

一方、上記ステップ１５０において、リソース申請の内容がリソース残量テーブルに照らして割り当て可能でないと認められる場合は、申請内容に修正が施される（ステップ１５２）。具体的には、リソース申請が求める周波数チャネルが、リソース残留テーブル中でリソース残量が最大のチャネルに変更される。更に、リソース申請を求める送信電力が変更後のチャネルのリソース残量に収まるかが判断される。そして、その判断が否定された場合は、変更後のチャネルのリソース残量に収まるように、申請に係る送信電力が下げられる。

以後、ステップ１１２～１１８の処理により、中継装置３４が認めたリソース申請が制御装置１４に送信され、そのリソース申請に対する応答が与干渉装置３０に戻される。この場合、与干渉装置３０は、リソース残量テーブルの制約に適う応答を受けることとなる。このため、本実施形態においても、被干渉装置１０の保護、無駄な申請と応答の回避、および効率的なリソース活用の三点を実施の形態３の場合と同様に実現することができる。

実施の形態５．
次に、図２乃至図４並びに図８および図１２と共に、図２０および図２１を参照して本開示の実施の形態５について説明する。本実施形態の干渉制御システムは、実施の形態１の場合と同様に、図２乃至図４に示すハードウェア構成により実現することができる。また、本実施形態において、中継装置３４は、実施の形態２の場合と同様に、上述した図８に示すルーチン並びに図１２に示すルーチンを実行する。これにより、本実施形態においても、中継装置３４は、実施の形態２の場合と同様のリソース残量テーブルを生成する。

［実施の形態５の特徴］
図２０は、リソース残量テーブルの内容を、リソース申請または応答に反映させるべく、本実施形態において実行される処理の流れを具体的に説明するための図である。尚、図２０において、上記図９に示す要素或いは処理に対応するものについては、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

図２０は、具体的には、本実施形態の干渉制御システムで以下の処理が時系列で実行されることを示している。
（１）～（５）：実施の形態２の場合と同様の手順でリソース残量テーブルを生成する。
（７）～（１０）：与干渉装置３０が発したリソース申請を中継装置３４が制御装置１４に送信し、制御装置１４が、そのリソース申請に対する応答を中継装置１４に戻す。
（６－５）：中継装置３４が、受信した応答を、リソース残量テーブルの制約に適うように修正する。
（６－６）：中継装置３４は、修正した応答を与干渉装置３０に送信する。

図２１は、上記（８）の処理、並びに上記（６－５）および（６－６）の処理を実現するために中継装置３４が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図２１において、上記図１２の示すステップと同一のステップについては、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

図２１に示すように、本実施形態の中継装置３４は、ステップ１１４で応答を受信し、ステップ１１６でリソース残量テーブルの更新を終えると、その応答の条件が、リソース残量テーブルに照らして許容できるものであるかを判別する（ステップ１６０）。その結果、今回受け取った応答の条件が許容できるものである場合は、そのままステップ１１８以降の処理が実行される。

一方、上記ステップ１６０において、受信した応答の内容がリソース残量テーブルに照らして許容できないものであると判別された場合は、応答の内容に修正が施される（ステップ１６２）。具体的には、応答に含まれる周波数チャネルが、リソース残留テーブル中でリソース残量が最大のチャネルに変更される。更に、応答が認める送信電力が変更後のチャネルのリソース残量に収まるかが判断される。そして、その判断が否定された場合は、変更後のチャネルのリソース残量に収まるように、応答に含める送信電力を低下させる。

以後、ステップ１１８の処理により、中継装置３４が認めた応答が与干渉装置３０に提供される。この場合、与干渉装置３０は、リソース残量テーブルの制約に適う応答を受けることとなる。このため、本実施形態においても、被干渉装置１０の保護、無駄な申請と応答の回避、および効率的なリソース活用の三点を実施の形態３の場合と同様に実現することができる。

１０、１０－１、１０－２、１０－３ 被干渉装置
１２、１２－１～１２－５、３０、３０－１～３０－４ 与干渉装置
１４ 制御装置
３２ 事業者ネットワーク（事業者NW）
３４ 中継装置
３６ 公衆ネットワーク（公衆NW）
５０ 制御部
５２ 情報格納部

Claims (8)

1. 無線通信を行う複数の与干渉装置が、無線通信を保護すべき被干渉装置に与える干渉量を制御する制御装置を含む無線通信の干渉制御システムであって、
   前記与干渉装置と前記制御装置との間に配置される中継装置が、プロセッサユニットと、前記プロセッサユニットが実行するプログラムを格納したメモリとを備え、
   前記プロセッサユニットは、
   事業者ネットワークに配置された与干渉装置が無線リソースの使用に関して発したメッセージに基づくリソース申請を、公衆ネットワークに配置された制御装置に提供する処理と、
   前記リソース申請に対して前記制御装置が発したメッセージに基づく応答を、当該リソース申請を発した前記与干渉装置に提供する処理と、
   前記被干渉装置の使用周波数チャネル、位置、アンテナ利得、および許容干渉量の一部または全部に関する登録情報を取得する処理と、
   前記与干渉装置の位置、送信電力、アンテナ利得および使用可能な周波数チャネルの一部または全部に関する情報を取得する処理と、
   前記与干渉装置が前記送信電力で前記周波数チャネルの夫々で送信を行った場合に、前記被干渉装置の前記使用周波数チャネルの夫々で生ずる干渉総量の増加の有無または増加量を推定する増加量推定処理と、
   前記増加量の推定結果を、前記与干渉装置からのリソース申請および前記与干渉装置への応答の少なくとも一つに、前記被干渉装置の通信に干渉を与え難い周波数チャネルでの申請を優先させる制限および修正の少なくとも一つの形で反映させる反映処理と、
   を実行する無線通信の干渉制御システム。
2. 前記プロセッサユニットは、
   前記与干渉装置が発した前記リソース申請と前記制御装置が発した前記応答に含まれるメッセージの内容を前記メモリに蓄積する処理と、
   蓄積された前記メッセージの内容に基づいて、前記複数の与干渉装置夫々の周波数利用状況を推定する処理と、
   前記中継装置の配下に属する前記与干渉装置の少なくとも一つに干渉を受ける被干渉装置の夫々が、前記周波数利用状況の下で被る干渉総量を周波数チャネル毎に推定した結果が反映された周波数チャネル空き状況を推定する処理と、を更に実行し、
   前記増加量推定処理は、新規使用開始または更新される与干渉装置について前記増加量を推定する処理を含み、
   前記反映処理は、
   前記周波数チャネル空き状況に、前記増加量の推定結果を重ね合わせてリソース残量テーブルを生成する処理と、
   前記リソース残量テーブルに基づいて、使用を優先するべき優先周波数チャネルを選定するチャネル選定処理と、
   前記優先周波数チャネルを、前記リソース申請および前記応答の少なくとも一つに反映させるチャネル反映処理と、
   を含む請求項１に記載の無線通信の干渉制御システム。
3. 前記チャネル選定処理は、前記リソース残量テーブルに基づいて、前記優先周波数チャネルにおけるリソース残量を推定する処理を含み、
   前記チャネル反映処理は、前記優先周波数チャネルと前記リソース残量の情報とを前記中継装置の配下に属する前記与干渉装置に提供して、当該与干渉装置に、前記優先周波数チャネルおよび前記リソース残量に適うリソース申請を生成させる処理を含む請求項２に記載の無線通信の干渉制御システム。
4. 前記チャネル選定処理は、前記リソース残量テーブルに基づいて、前記優先周波数チャネルにおけるリソース残量を推定する処理を含み、
   前記チャネル反映処理は、前記中継装置の配下に属する前記与干渉装置から受けたリソース申請を、前記優先周波数チャネルおよび前記リソース残量に適うリソース申請に修正して前記制御装置に送信する処理を含む請求項２に記載の無線通信の干渉制御システム。
5. 前記チャネル選定処理は、前記リソース残量テーブルに基づいて、前記優先周波数チャネルにおけるリソース残量を推定する処理を含み、
   前記チャネル反映処理は、前記制御装置から受けた応答を、前記優先周波数チャネルおよび前記リソース残量に適う応答に修正して前記中継装置の配下に属する前記与干渉装置に送信する処理を含む請求項２に記載の無線通信の干渉制御システム。
6. 無線通信を行う複数の与干渉装置が、無線通信を保護すべき被干渉装置に与える干渉量を制御する制御装置を用いる無線通信の干渉制御方法であって、
   前記与干渉装置と前記制御装置との間に配置される中継装置が、
   事業者ネットワークに配置された与干渉装置が無線リソースの使用に関して発したメッセージに基づくリソース申請を、公衆ネットワークに配置された制御装置に提供するステップと、
   前記リソース申請に対して前記制御装置が発したメッセージに基づく応答を、当該リソース申請を発した前記与干渉装置に提供するステップと、
   前記被干渉装置の使用周波数チャネル、位置、アンテナ利得、および許容干渉量の一部または全部に関する登録情報を取得するステップと、
   前記与干渉装置の位置、送信電力、アンテナ利得および使用可能な周波数チャネルの一部または全部に関する情報を取得するステップと、
   前記与干渉装置が前記送信電力で前記周波数チャネルの夫々で送信を行った場合に、前記被干渉装置の前記使用周波数チャネルの夫々で生ずる干渉総量の増加の有無または増加量を推定するステップと、
   前記増加量の推定結果を、前記与干渉装置からのリソース申請および前記与干渉装置への応答の少なくとも一つに、前記被干渉装置の通信に干渉を与え難い周波数チャネルでの申請を優先させる制限および修正の少なくとも一つの形で反映させるステップと、
   を実行する無線通信の干渉制御方法。
7. 無線通信を行う複数の与干渉装置が、無線通信を保護すべき被干渉装置に与える干渉量を制御する制御装置を用いる無線通信の中継装置であって、
   プロセッサユニットと、
   前記プロセッサユニットが実行するプログラムを格納したメモリとを備え、
   前記プロセッサユニットは、
   事業者ネットワークに配置された与干渉装置が無線リソースの使用に関して発したメッセージに基づくリソース申請を、公衆ネットワークに配置された制御装置に提供する処理と、
   前記リソース申請に対して前記制御装置が発したメッセージに基づく応答を、当該リソース申請を発した前記与干渉装置に提供する処理と、
   前記被干渉装置の使用周波数チャネル、位置、アンテナ利得、および許容干渉量の一部または全部に関する登録情報を取得する処理と、
   前記与干渉装置の位置、送信電力、アンテナ利得および使用可能な周波数チャネルの一部または全部に関する情報を取得する処理と、
   前記与干渉装置が前記送信電力で前記周波数チャネルの夫々で送信を行った場合に、前記被干渉装置の前記使用周波数チャネルの夫々で生ずる干渉総量の増加の有無または増加量を推定する増加量推定処理と、
   前記増加量の推定結果を、前記与干渉装置からのリソース申請および前記与干渉装置への応答の少なくとも一つに、前記被干渉装置の通信に干渉を与え難い周波数チャネルでの申請を優先させる制限および修正の少なくとも一つの形で反映させる反映処理と、
   を実行する無線通信の中継装置。
8. 請求項７に記載の中継装置を実現するための無線通信の干渉制御用プログラムであって、
   プロセッサユニットに、
   事業者ネットワークに配置された与干渉装置が無線リソースの使用に関して発したメッセージに基づくリソース申請を、公衆ネットワークに配置された制御装置に提供する処理と、
   前記リソース申請に対して前記制御装置が発したメッセージに基づく応答を、当該リソース申請を発した前記与干渉装置に提供する処理と、
   前記被干渉装置の使用周波数チャネル、位置、アンテナ利得、および許容干渉量の一部または全部に関する登録情報を取得する処理と、
   前記与干渉装置の位置、送信電力、アンテナ利得および使用可能な周波数チャネルの一部または全部に関する情報を取得する処理と、
   前記与干渉装置が前記送信電力で前記周波数チャネルの夫々で送信を行った場合に、前記被干渉装置の前記使用周波数チャネルの夫々で生ずる干渉総量の増加の有無または増加量を推定する増加量推定処理と、
   前記増加量の推定結果を、前記与干渉装置からのリソース申請および前記与干渉装置への応答の少なくとも一つに、前記被干渉装置の通信に干渉を与え難い周波数チャネルでの申請を優先させる制限および修正の少なくとも一つの形で反映させる反映処理と、
   を実行させるプログラムを含む無線通信の干渉制御用プログラム。

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