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【発明の名称】 基地局、移動体通信システム、及びチャネル割当方法
【発明者】 【氏名】古川 剛志
【要約】 【課題】帯域幅の異なる周波数チャネルが混在しても端数出線効果を抑制でき、短時間で空き周波数チャネルを検出できる基地局、移動体通信システム、及びチャネル割当方法を提供する。

【構成】優先度数算出部１７は、優先度記憶部１６を参照して、端末との通信に割り当てる割当用周波数チャネルより広い帯域幅をもつ参照用周波数チャネルの優先度に応じて、参照用周波数チャネルと一部帯域の重なる割当用周波数チャネルの優先度数Ｕを算出する。割当順序テーブル作成部１８は、複数の割当用周波数チャネルを優先度数Ｕが高いものから順にソートし、割当順序テーブルを作成する。復調部１４−１〜１４−ｎは、割当順序テーブルに従い、優先度数の高い順に割当用周波数チャネルを端末との通信に割り当てる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯域幅が異なる複数の周波数チャネルを用いて複数の端末と通信を行う基地局であって、
前記複数の周波数チャネルのキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、
前記キャリアセンスを行った周波数チャネルが通信に使用されているか否かを推定し、使用されていると推定した周波数チャネルの第一優先度は低く、使用されていないと推定した周波数チャネルの第一優先度は高くなるように前記第一優先度を算出する第一優先度算出手段と、
前記第一優先度を帯域幅が同じ周波数チャネルごとに記憶する優先度記憶手段と、
前記優先度記憶手段に記憶された第一優先度を基に、端末との通信に使用する帯域幅を持つ複数の通信用周波数チャネルの第二優先度を算出する第二優先度算出手段と、
前記第二優先度を基に、前記複数の通信用周波数チャネルの割当順序を求める割当順序算出手段と、
前記割当順序の早い順に前記通信用周波数チャネルが前記端末との通信に使用できるか否かを推定し、使用できる場合に当該通信用周波数チャネルを前記端末との通信に割り当てるチャネル割当手段を備え、
前記第二優先度算出手段は、前記優先度記憶手段に記憶される通信用周波数チャネルの第一優先度及び通信用周波数チャネルより帯域幅の広い参照用周波数チャネルの第一優先度を参照し、第一優先度が高い参照用周波数チャネルの一部と周波数帯域が重なる通信用周波数チャネルの第二優先度を、当該参照用周波数チャネルの第一優先度に応じて当該通信用周波数チャネルの第一優先度より低くなるよう算出する
ことを特徴とする基地局。
【請求項２】
帯域幅ｗｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ、ｗｉ＜ｗｉ＋１）の周波数チャネルを用いて複数の端末と通信を行う基地局であって、前記第二優先度算出手段は、ｉ＜ｎのとき、中心周波数ｆｉ、帯域幅ｗｉの通信用周波数チャネルの第二優先度Ｕｗｉ（ｆｉ）を、Ｕｗｉ（ｆｉ）＝Ｙｗｉ（ｆｉ）−αｉ＋１Ｚｗｉ＋１（ｆｉ）−αｉ＋２Ｚｗｉ＋２（ｆｉ）−・・・−αｎＺｗｎ（ｆｉ）を用いて算出し、ｉ＝ｎのとき、中心周波数ｆｎ、帯域幅ｗｎの通信用周波数チャネルの第二優先度Ｕｗｎ（ｆｎ）を、Ｕｗｎ（ｆｎ）＝Ｙｗｎ（ｆｎ）を用いて算出することを特徴とする請求項１の基地局。
ただし、Ｙｗｉ（ｆｉ）は、中心周波数ｆｉ、帯域幅ｗｉの通信用周波数チャネルの第一優先度、Ｚｗｉ（ｆｉ）は、周波数ｆｉを含む帯域幅ｗｉの参照用周波数チャネルの第一優先度の最大値又は平均値、係数αｊ（ｊ＝ｉ＋１，ｉ＋２，・・・，ｎ）は、αｊ≧０，かつαｉ＋１＋αｉ＋２＋・・・＋αｎ≦１である。
【請求項３】
前記基地局は、端末との通信を開始する前に使用していた最終呼チャネルを帯域幅ごとに記憶する最終呼チャネル記憶手段をさらに備え、前記チャネル割当手段は、前記最終呼チャネル記憶手段を参照して、通信に使用する帯域幅の最終呼チャネルを端末との通信に割り当てられるか否かを推定し、割り当てられる場合は、前記最終呼チャネルを端末との通信に割り当て、割り当てられない場合は、前記割当順序算出手段が算出した割当順序に従い、前記通信用周波数チャネルを前記端末との通信に割り当てることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基地局。
【請求項４】
帯域幅が異なる複数の周波数チャネルを用いて基地局と複数の端末とが通信を行う移動体通信システムであって、
前記端末は、前記基地局に通信開始要求と通信に使用する帯域幅の情報とを含んだ信号を送信し、
前記基地局は、
前記端末が送信する信号を受信する受信手段と、
前記複数の周波数チャネルのキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、
前記キャリアセンスを行った周波数チャネルが通信に使用されているか否かを推定し、使用されていると推定した周波数チャネルの第一優先度は低く、使用されていないと推定した周波数チャネルの第一優先度は高くなるように前記第一優先度を算出する第一優先度算出手段と、
前記第一優先度を帯域幅が同じ周波数チャネルごとに記憶する優先度記憶手段と、
前記優先度記憶手段に記憶された第一優先度を基に、端末との通信に使用する帯域幅を持つ複数の通信用周波数チャネルの第二優先度を算出する第二優先度算出手段と、
前記第二優先度を基に、前記複数の通信用周波数チャネルの割当順序を求める割当順序算出手段と、
前記割当順序の早い順に前記通信用周波数チャネルが前記端末との通信に使用できるか否かを推定し、使用できる場合に当該通信用周波数チャネルを前記端末との通信に割り当てるチャネル割当手段を備え、
前記第二優先度算出手段は、前記優先度記憶手段に記憶される通信用周波数チャネルの第一優先度及び通信用周波数チャネルより帯域幅の広い参照用周波数チャネルの第一優先度を参照し、第一優先度が高い参照用周波数チャネルの一部と周波数帯域が重なる通信用周波数チャネルの第二優先度を、当該参照用周波数チャネルの第一優先度に応じて当該通信用周波数チャネルの第一優先度より低くなるよう算出する
ことを特徴とする移動体通信システム。
【請求項５】
基地局が、複数の端末との通信に帯域幅の異なる複数の周波数チャネルを割り当てるチャネル割当方法であって、
前記複数の周波数チャネルのキャリアセンスを行うステップと、
前記キャリアセンスを行った周波数チャネルが通信に使用されているか否かを推定し、使用されていると推定した周波数チャネルの第一優先度は低く、使用されていないと推定した周波数チャネルの第一優先度は高くなるように前記第一優先度を算出する第一算出ステップと、
前記端末から通信要求が送信された場合に、
前記端末との通信に使用する帯域幅を持つ複数の通信用周波数チャネルの第二優先度を、前記第一優先度を基に算出する第二算出ステップと、
前記第二優先度を基に、前記複数の通信用周波数チャネルの割当順序を求める割当順序ステップと、
前記割当順序が早い順に前記通信用周波数チャネルが前記端末との通信に使用できるか否か推定し、推定した通信用周波数チャネルが使用できる場合に当該通信用周波数チャネルを前記端末との通信に割り当てる割当ステップを備え、
前記算出ステップは、前記通信用周波数チャネルの第一優先度及び通信用周波数チャネルより帯域幅の広い参照用周波数チャネルの第一優先度を基に、第一優先度が高い参照用周波数チャネルの一部と周波数帯域が重なる通信用周波数チャネルの第二優先度を、当該参照用周波数チャネルの第一優先度に応じて当該通信用周波数チャネルの第一優先度より低くなるよう算出する
ことを特徴とするチャネル割当方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局、移動体通信システム、及びチャネル割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動体通信システムでは、周波数の利用効率を向上させるため、端末との通信に使用する周波数チャネルをその通信ごとに基地局が動的に割り当てている。基地局が周波数チャネルを動的に割り当てる方法としてチャネル棲み分け方法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
このチャネル棲み分け方法では、まず基地局が複数の周波数チャネルの使用状況を観測して、各周波数チャネルに優先度を設定する。例えば、周波数チャネルが通信に使用されていなければ、この周波数チャネルの優先度を上げ、使用されていれば優先度を下げる。
【０００４】
次に基地局は、この各周波数チャネルの優先度に従って、端末との通信に優先度の高い周波数チャネルから順に割り当てる。このように、複数の周波数チャネルの優先度を設定し、優先度の高い周波数チャネルから順に端末との通信に割り当てることで、基地局と端末との間の通信の干渉を減らすことができる。
【０００５】
しかしながら、上述したチャネル棲み分け方法では、帯域幅の異なる周波数チャネルが混在する場合に、呼損が生じる（以下、端数出線効果と称する。）場合がある。例えば、帯域幅がｗ，２ｗの周波数チャネルが混在する移動体通信システムにおいて、帯域幅が３ｗの周波数帯域が使用可能であった場合、先に帯域幅ｗの周波数チャネルを要求する端末Ａとの通信に使用可能な帯域幅３ｗのうち中心の帯域幅ｗを割り当てると、帯域幅２ｗの周波数チャネルを要求する端末Ｂとの通信に帯域幅２ｗを割り当てられなくなり、端末Ｂは呼損を生じることとなる。
【０００６】
このような端数出線効果を抑制する方法として、空き周波数チャネルの検索順序を周波数チャネルの帯域幅ごとに設ける方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、フルレートとハーフレートのように２種類の異速度呼種が混在した場合の回線設定方法が開示されている。
【０００７】
この回線設定方法では、周波数チャネルの使用状況の検索順序を異速度呼種ごとに設けている。異速度呼種ごとの検索順序は、例えばフルレートは、周波数の高い周波数チャネルから順に使用状況の有無を検索し、ハーフレートは、周波数の低い周波数チャネルから順に検索するなど、その検索順序が互いに反対方向となるようにする。
【０００８】
このように、フルレートとハーフレートの検索順序を互いに反対方向とすることでハーフレートに対する周波数チャネルの割当がフルレートの周波数チャネルの割り当てを妨げないようにすることが可能となり、端数出線効果を抑制することができる。
【非特許文献１】笹岡秀一著、「移動通信 ウェーブサミット講座」、オーム社、１９９８年
【特許文献１】特開平７−２４５７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載される回線設定方法では、最初に検索する周波数チャネルや検索順序が限定されているため、必要な空き周波数チャネルを検出するまでに時間がかかるという問題がある。
【００１０】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであって、帯域幅の異なる周波数チャネルが混在する移動体通信システムであっても、端数出線効果を抑制でき、短時間で空きチャネルを検出することができる基地局、移動体通信システム、及びチャネル割当方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の基地局は、帯域幅が異なる複数の周波数チャネルを用いて複数の端末と通信を行う基地局であって、前記複数の周波数チャネルのキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、前記キャリアセンスを行った周波数チャネルが通信に使用されているか否かを推定し、使用されていると推定した周波数チャネルの第一優先度は低く、使用されていないと推定した周波数チャネルの第一優先度は高くなるように前記第一優先度を算出する第一優先度算出手段と、前記第一優先度を帯域幅が同じ周波数チャネルごとに記憶する優先度記憶手段と、前記優先度記憶手段に記憶された第一優先度を基に、端末との通信に使用する帯域幅を持つ複数の通信用周波数チャネルの第二優先度を算出する第二優先度算出手段と、前記第二優先度を基に、前記複数の通信用周波数チャネルの割当順序を求める割当順序算出手段と、前記割当順序の早い順に前記通信用周波数チャネルが前記端末との通信に使用できるか否かを推定し、使用できる場合に当該通信用周波数チャネルを前記端末との通信に割り当てるチャネル割当手段を備え、前記第二優先度算出手段は、前記優先度記憶手段に記憶される通信用周波数チャネルの第一優先度及び通信用周波数チャネルより帯域幅の広い参照用周波数チャネルの第一優先度を参照し、第一優先度が高い参照用周波数チャネルの一部と周波数帯域が重なる通信用周波数チャネルの第二優先度を、当該参照用周波数チャネルの第一優先度に応じて当該通信用周波数チャネルの第一優先度より低くなるよう算出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の移動体通信システムは、帯域幅が異なる複数の周波数チャネルを用いて基地局と複数の端末とが通信を行う移動体通信システムであって、前記端末は、前記基地局に通信開始要求と通信に使用する帯域幅の情報とを含んだ信号を送信し、前記基地局は、前記端末が送信する信号を受信する受信手段と、前記複数の周波数チャネルのキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、前記キャリアセンスを行った周波数チャネルが通信に使用されているか否かを推定し、使用されていると推定した周波数チャネルの第一優先度は低く、使用されていないと推定した周波数チャネルの第一優先度は高くなるように前記第一優先度を算出する第一優先度算出手段と、前記第一優先度を帯域幅が同じ周波数チャネルごとに記憶する優先度記憶手段と、前記優先度記憶手段に記憶された第一優先度を基に、端末との通信に使用する帯域幅を持つ複数の通信用周波数チャネルの第二優先度を算出する第二優先度算出手段と、前記第二優先度を基に、前記複数の通信用周波数チャネルの割当順序を求める割当順序算出手段と、前記割当順序の早い順に前記通信用周波数チャネルが前記端末との通信に使用できるか否かを推定し、使用できる場合に当該通信用周波数チャネルを前記端末との通信に割り当てるチャネル割当手段を備え、前記第二優先度算出手段は、前記優先度記憶手段に記憶される通信用周波数チャネルの第一優先度及び通信用周波数チャネルより帯域幅の広い参照用周波数チャネルの第一優先度を参照し、第一優先度が高い参照用周波数チャネルの一部と周波数帯域が重なる通信用周波数チャネルの第二優先度を、当該参照用周波数チャネルの第一優先度に応じて当該通信用周波数チャネルの第一優先度より低くなるよう算出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のチャネル割当方法は、基地局が、複数の端末との通信に帯域幅の異なる複数の周波数チャネルを割り当てるチャネル割当方法であって、前記複数の周波数チャネルのキャリアセンスを行うステップと、前記キャリアセンスを行った周波数チャネルが通信に使用されているか否かを推定し、使用されていると推定した周波数チャネルの第一優先度は低く、使用されていないと推定した周波数チャネルの第一優先度は高くなるように前記第一優先度を算出する第一算出ステップと、前記端末から通信要求が送信された場合に、前記端末との通信に使用する帯域幅を持つ複数の通信用周波数チャネルの第二優先度を、前記第一優先度を基に算出する第二算出ステップと、前記第二優先度を基に、前記複数の通信用周波数チャネルの割当順序を求める割当順序ステップと、前記割当順序が早い順に前記通信用周波数チャネルが前記端末との通信に使用できるか否か推定し、推定した通信用周波数チャネルが使用できる場合に当該通信用周波数チャネルを前記端末との通信に割り当てる割当ステップを備え、前記算出ステップは、前記通信用周波数チャネルの第一優先度及び通信用周波数チャネルより帯域幅の広い参照用周波数チャネルの第一優先度を基に、第一優先度が高い参照用周波数チャネルの一部と周波数帯域が重なる通信用周波数チャネルの第二優先度を、当該参照用周波数チャネルの第一優先度に応じて当該通信用周波数チャネルの第一優先度より低くなるよう算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の基地局、移動体通信システム、及びチャネル割当方法によれば、帯域幅の異なる周波数チャネルが混在する移動体通信システムであっても、端数出線効果を抑制でき、短時間で空きチャネルを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、実施例１に係る移動体通信システムの構成例を示す図である。本実施例に係る移動体通信システムには、複数の基地局ＣＳ１，・・・と、各基地局ＣＳ１，・・・と通信を行う複数の端末Ｔａ１，・・・が属している。各基地局ＣＳ１，・・・は、通信エリア（図１中点線で示すエリア。）内に存在する複数の端末Ｔａ１，・・・と、帯域幅の異なる周波数チャネルを用いて通信を行っている。図１に示す例では、基地局ＣＳ１は、端末Ｔａ１，Ｔａ２と、基地局ＣＳ２は、端末Ｔａ３，Ｔａ４と、基地局ＣＳ３は、端末Ｔａ５と通信を行っている。
【００１７】
次に、図２に基地局ＣＳ１〜ＣＳ３と端末Ｔａ１〜Ｔａ５が通信に使用するシステム帯域幅とスロットの関係を示す。本実施例に係る移動体通信システムには一定帯域幅のシステム帯域が割り当てられており、各基地局は、このシステム帯域を帯域幅ｗまたは４ｗの周波数チャネルにわけて通信を行う。
【００１８】
例えば、図２に示す例では、基地局ＣＳ１は、端末Ｔａ１と帯域幅ｗの周波数チャネルを使用してＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：時分割複信）方式で通信を行っている。基地局ＣＳ１は、下りスロットで端末Ｔａ１に対して信号を送信し、上りスロットで端末Ｔａ１が送信する信号を受信する。また、基地局ＣＳ１は、端末Ｔａ２と帯域幅４ｗの周波数チャネルを使用して通信を行っている。
【００１９】
続いて、図３乃至図６を用いて、本実施例に係る基地局ＣＳ１の構成を説明する。なお、基地局ＣＳ２，ＣＳ３の構成は、基地局ＣＳ１と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００２０】
図３に示す基地局ＣＳ１は、送信及び受信に用いるアンテナ１１と、送受信を切り替えるスイッチＳＷ１２と、システム帯域幅以外の受信電力を低減させるシステム帯域幅用ＢＰＦ（Ｂａｎｄ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１３と、端末の送信信号を受信し復調するための復調部１４−１〜１４−ｎ（ｎは、基地局ＣＳ１が同時に通信可能な端末数）と、一定期間の経過ごとに周波数チャネルをキャリアセンスし、後述する帯域幅ごとの優先度テーブルを作成するキャリアセンス部１５と、キャリアセンス部１５が作成した優先度テーブルを記憶する優先度テーブル記憶部１６と、優先度記憶部１６を参照して端末との通信に使用する帯域幅の周波数チャネルの優先度数Ｕを算出する優先度数算出部１７と、優先度数算出部１７の算出結果を基に割当順序テーブルを作成する割当順序テーブル作成部１８と、この割当順序テーブルを記憶する割当順序記憶部１９と、各端末に送信する信号を生成する変調部２０−１〜２０−ｎと、送信信号の電力を増幅するパワーアンプ２１を備えている。
【００２１】
システム帯域幅用ＢＰＦ１３は、アンテナ１１を介して受信した受信信号のシステム帯域幅以外の受信電力を低減させ、低減させた受信信号を復調部１４−１〜１４−ｎ及びキャリアセンス部１５へ出力する。復調部１４−１〜１４―ｎは、システム帯域幅用ＢＰＦ１３を通過した受信信号に対して復調等の処理を行い、受信データを得る。復調部１４−１〜１４−ｎは、得られた受信データを図示しない上位レイヤＩ／Ｆへ出力するとともに、受信データに端末からの通信開始要求が含まれていた場合には、端末が要求する帯域幅の周波数チャネルの優先度数Ｕを算出するよう優先度算出部１７へトリガ信号及び端末が要求する帯域幅を通知する。
【００２２】
次に、優先度数算出部１７は、復調部１４−１〜１４−ｎから通知される帯域幅の周波数チャネルの優先度数Ｕを算出し、算出結果を割当順序テーブル作成部１８へ出力する。割当順序テーブル作成部１８は、優先度数算出部１７が算出する優先度数Ｕを基に、端末と通信を行う復調部ごとに割当順序テーブルを作成し、割当順序記憶部１９に記憶する。
【００２３】
変調部２０−１〜２０−ｎは、制御情報や図示しない上位レイヤＩ／Ｆから入力されるデータなどの送信データを変調して送信信号を生成する。この送信信号は、パワーアンプ２１へ出力され、パワーアンプ２１によって電力が増幅された後、アンテナ１１を介して送信される。
【００２４】
続いて図４を用いて、基地局ＣＳ１のキャリアセンス部１５の詳細を説明する。
図４に示すキャリアセンス部１５は、システム帯域用ＢＰＦ１３から入力された高周波信号を直交復調しＩチャネル信号を出力する直交復調器１５１と、高周波信号を直交復調しＱチャネル信号を出力する直交復調器１５２と、直交復調器１５１，１５２が高周波信号を直交復調する際に使用する正弦波を生成する局部発振器１５３と、帯域幅ｗ以外の受信電力を低減するｗ幅モニタ用ＬＰＦ（Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１５４−１，１５４−２と、帯域幅４ｗ以外の受信電力を低減する４ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−３，１５４−４と、ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−１，１５４−２，４ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−３，１５４−４を通過した信号のゲインをそれぞれ調整する可変ゲインアンプ１５５−１〜１５５−４と、アナログ信号をそれぞれデジタル信号へと変換するＡＤ変換器１５６−１〜１５６−４と、各ＡＤ変換器１５６−１〜１５６−４が出力する信号から受信電力を測定する電力測定部１５７−１，１５７−２と、各電力測定部１５７−１，１５７−２で促成された受信電力と予め保持しているしきい値とを比較するしきい値比較部１５８−１，１５８−２と、しきい値比較部１５８−１の比較結果を基に、帯域幅ｗの優先度テーブルを更新し、優先度記憶部１６に記憶する帯域幅ｗの優先度テーブル更新部１５９−１と、しきい値比較部１５８−２の比較結果を基に、帯域幅４ｗの優先度テーブルを更新し、優先度記憶部１６に記憶する帯域幅４ｗの優先度テーブル更新部１５９−２を有している。
【００２５】
直交復調器１５１は、システム帯域用ＢＰＦ１３から入力される高周波信号を、局部発振器１５３から入力される正弦波を用いてＩチャネル信号へと変換し、変換したＩチャネル信号をｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−１及び４ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−３へそれぞれ出力する。直交復調器１５２も同様にシステム帯域用ＢＰＦ１３から入力される高周波信号を、局部発振器１５３から入力される正弦波を用いてＱチャネル信号へと変換し、変換したＱチャネル信号をｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−２及び４ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−４へそれぞれ出力する。
【００２６】
ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−１，１５４−２は、入力されるＩ，Ｑチャネル信号の帯域幅ｗ以外の受信電力を低減し、それぞれ対応する可変ゲインアンプ１５５−１，１５５−２へ出力する。可変ゲインアンプ１５５−１，１５５−２は、各ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−１，１５４−２を通過したＩ，Ｑチャネル信号のゲインを後段のＡＤ変換器１５６−１，１５６−２へ入力できる大きさに調整し、調整した信号をＡＤ変換器１５６−１，１５６−２それぞれへ出力する。ＡＤ変換器１５６−１，１５６−２は、入力されたＩ，Ｑチャネル信号をそれぞれアナログ信号からデジタル信号へと変換し、変換結果を電力測定部１５７−１へ出力する。
【００２７】
電力測定部１５７−１は、ＡＤ変換器１５６−１，１５６−２から入力されたＩ，Ｑチャネル信号を基に、受信信号の電力を測定し、測定結果をしきい値比較部１５８−１へ出力する。測定結果が入力されたしきい値比較部１５８−１は、予め保持しているｗ幅モニタ用しきい値Ｔｈ−ｗと電力測定部１５７−１の測定結果とを比較し、比較結果を帯域幅ｗの優先度テーブル更新部１５９−１へ出力する。帯域幅ｗの優先度テーブル更新部１５９−１は、入力された比較結果を基に優先度記憶部１６に記憶されている帯域幅ｗの優先度テーブルを更新する。
【００２８】
一方、直交復調器１５１から出力されたＩチャネル信号は、ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−１へ出力されるとともに、４ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−３へも出力される。同様に、直交復調器１５２から出力されたＱチャネル信号は、４ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−４へ出力される。
【００２９】
この４ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−３，１５４−４は、入力されるＩ，Ｑチャネル信号の帯域幅４ｗ以外の受信電力を低減し、それぞれ対応する可変ゲインアンプ１５５−３，１５５−４へ出力する。可変ゲインアンプ１５５−３，１５５−４は、入力されたＩ，Ｑチャネル信号のゲインを後段のＡＤ変換器へ入力できる大きさにそれぞれ調整し、調整したＩ，Ｑチャネル信号をそれぞれＡＤ変換器１５６−３，１５６−４へ出力する。ＡＤ変換器１５６−３，１５６−４は、入力されたＩ，Ｑチャネル信号をそれぞれアナログ信号からデジタル信号へと変換し、変換結果を電力測定部１５７−２へ出力する。
【００３０】
電力測定部１５７−２は、ＡＤ変換器１５６−３，１５６−４から入力されたＩ，Ｑチャネル信号を基に、受信信号の電力を測定し、測定結果をしきい値比較部１５８−２へ出力する。測定結果が入力されたしきい値比較部１５８−２は、予め保持している４ｗ幅モニタ用しきい値Ｔｈ−４ｗと電力測定部１５７−２の測定結果とを比較し、比較結果を帯域幅４ｗの優先度テーブル更新部１５９−２へ出力する。帯域幅４ｗの優先度テーブル更新部１５９−２は、入力された比較結果を基に優先度記憶部１６に記憶されている帯域幅４ｗの優先度テーブルを更新する。
【００３１】
次に、図５を用いて優先度記憶部１６の詳細を説明する。図５に示す優先度記憶部１６は、システム帯域に含まれる帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−ｍ，帯域幅４ｗの周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−Ｍ（図５ではｍ＝１６，Ｍ＝１３）の優先度を記憶する優先度テーブルを保持している。
【００３２】
なお、帯域幅４ｗの周波数チャネルｃｈ４−ｉは、連続する４つの周波数チャネルｃｈ１−ｉ〜ｃｈ１−ｉ＋３（ｉ＝１，・・・，１３）に相当する。例えば、周波数チャネルｃｈ４−１は、周波数チャネルｃｈ１−１から周波数チャネルｃｈ１−４までに相当し、周波数チャネルｃｈ４−２は、周波数チャネルｃｈ１−２〜ｃｈ１−５に相当する。
【００３３】
帯域幅ｗの優先度テーブルは、周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６の優先度を記憶している。優先度の値が大きい周波数チャネルほど使用率が低く、チャネル割り当ての優先度が高いことを意味する。例えば、図５に示す例では、周波数チャネルｃｈ１−１の優先度は「＋１０」であり、周波数チャネルｃｈ１−２の優先度は「−１０」であるため、周波数チャネルｃｈ１−１の方が周波数チャネルｃｈ１−２より優先度が高い。
【００３４】
帯域幅４ｗの優先度テーブルは、周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４Ｍの優先度を記憶する。例えば、図５に示す帯域幅４ｗの優先度テーブルは、周波数チャネルｃｈ４−１（帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−４に相当。）の優先度「−１１」を記憶している。また、周波数チャネルｃｈ４−２（帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−２〜ｃｈ１−５に相当。）の優先度「−１２」を記憶している。
【００３５】
これら帯域幅ｗ、４ｗの優先度テーブルは、一定期間の経過ごとに更新される。この優先度テーブル更新処理については後述する。
【００３６】
次に、図６を用いて割当順序記憶部１９の詳細を説明する。割当順序テーブル作成部１８は、端末から通信要求があった場合に、端末と通信を行う復調部に応じて割当順序テーブルを作成し、作成した割当順序テーブルを割当順序記憶部１９に記憶する。そのため、割当順序記憶部１９は、割当順序テーブル作成部１８が作成した割当順序テーブルが保持されることになる。図６では、復調部１４−１が端末Ｔａ１と帯域幅ｗの周波数チャネルを用いて通信を行い、復調部１４−２が端末Ｔａ２と帯域幅４ｗの周波数チャネルを用いて通信を行う場合に、割当順序記憶部１９が記憶する割当順序テーブルの例を示す。
【００３７】
割当順序テーブルは、割当順序の早い順に、割り当てる周波数チャネルと優先度数Ｕとを対応付けて記憶している。例えば、図６に示す復調部１４−１の割当順序テーブルから、周波数チャネルｃｈ１−１（優先度数Ｕは、１８．７５）の割当順序が１番であり、次の周波数チャネルｃｈ１−１１（優先度数Ｕは、１７．７５）の割当順序が２番であることがわかる。なお、割当順序テーブルに従った周波数チャネルの割当処理の詳細については後述する。
【００３８】
次に、図７を用いて基地局ＣＳ１の動作を説明する。図７は、基地局ＣＳ１が端末Ｔａ１と通信を開始するまでの動作を示すフローチャートである。
【００３９】
ここでは、基地局ＣＳ１は、端末Ｔａ１から通信要求があった場合に、帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６を割り当てて通信を行うものとする。なお、通信に帯域幅ｗの周波数チャネルまたは帯域幅４ｗの周波数チャネルのどちらを用いるかについては、端末Ｔａ１が通知する。なお、基地局ＣＳ１と端末Ｔａ１とが通信を行う場合について説明するが、基地局ＣＳ２，ＣＳ３や端末Ｔａ２〜Ｔａ５との通信の場合も同様である。
【００４０】
まず、基地局ＣＳ１は、端末Ｔａ１からの通信要求を受信するまで、システム帯域の周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６，ｃｈ４−１〜ｃｈ４−１３をキャリアセンスし（ステップＳ１０１）、キャリアセンス結果を基に帯域幅ｗ，４ｗの優先度テーブルの両方を更新する（ステップＳ１０２）。この優先度更新処理の詳細については後述する。
【００４１】
次に、基地局ＣＳ１は、端末Ｔａ１から通信要求を受信したか否かを推定する（ステップＳ１０３）。端末Ｔａ１からの通信要求を受信していない場合（ステップＳ１０３のＮｏ）は、ステップＳ１０１に戻り、一定期間の経過ごとに周波数チャネルのキャリアセンスを行う。
【００４２】
一方、端末Ｔａ１からの通信要求を受信した場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）は、端末Ｔａ１が帯域幅ｗの周波数チャネルを通信に使用するよう通知してきたか否かを推定する（ステップＳ１０４）。通信に帯域幅ｗの周波数チャネルを使用する場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、基地局ＣＳ１の優先度数算出部１７は、帯域幅ｗ，４ｗの優先度テーブルを参照し、各周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６の優先度数Ｕを算出する（ステップＳ１０５）。この優先度数算出処理の詳細は後述する。
【００４３】
続いて、割当順序テーブル作成部１８は、優先度数算出部１７が算出した周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６を優先度数Ｕの大きい順にソートし、割当順序テーブルを作成する（ステップＳ１０６）。基地局ＣＳ１は、この割当順序テーブルに従い、端末Ｔａ１との通信に周波数チャネルを割り当てて（ステップＳ１０７）、通信を開始する。この周波数チャネルの割当処理の詳細については後述する。
【００４４】
一方、端末Ｔａ１が帯域幅ｗの周波数チャネルを通信に使用するよう通知していない場合（ステップＳ１０４のＮｏ）は、帯域幅４ｗの周波数チャネルを使用して通信を行う。そこで、基地局ＣＳ１の優先度数算出部１７は、帯域幅４ｗの優先度テーブルを参照し、各周波数チャネルｃｈ４−１（ｃｈ１−１〜ｃｈ１−４）〜ｃｈ４−１３（ｃｈ１−１３〜ｃｈ１−１６）の優先度数Ｕを算出する（ステップＳ１０８）。
【００４５】
続いて、割当順序テーブル作成部１８は、優先度数算出部１７が算出した周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−１３を優先度数Ｕの大きい順にソートし、割当順序テーブルを作成する（ステップＳ１０９）。基地局ＣＳ１は、この割当順序テーブルに従い、端末Ｔａ１との通信に周波数チャネルを割り当てて（ステップＳ１０７）、通信を開始する。
【００４６】
次に、図８を用いて優先度更新処理の詳細について説明する。
キャリアセンス部１５は、一定周期経過ごとに周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６，ｃｈ４−１〜ｃｈ４−１３のうち一部の周波数チャネルのキャリアセンスを行い、帯域幅ｗまたは４ｗの優先度テーブルを更新する。
【００４７】
具体的には、キャリアセンス部１５は、一定周期経過すると、周波数チャネルｃｈ１−ｊ（ｊ＝１，２，・・・，１６）を用いて送信される信号を受信し、この受信信号の電力を測定する。次に、測定した電力のうち、ある一定時間ｔ（以下、モニタ時間ｔと称する）の間の受信電力と予め保持しているｗ幅モニタ用しきい値Ｔｈ−ｗとを比較する。比較結果、モニタ時間ｔの受信電力がｗ幅モニタ用しきい値Ｔｈ−ｗ以下であるならば、周波数チャネルｃｈ１−ｊは、空き周波数チャネルであり、優先度は「＋１」であるとする。一方、モニタ時間ｔの受信電力がｗ幅モニタ用しきい値Ｔｈ−ｗより大きければ、その周波数チャネルｃｈ１−ｊは使用されているとし、優先度を「−１」とする。この比較を一定時間間隔Ｔごとに行い、過去ｐ回の優先度の平均値を算出し、平均値を周波数チャネルｃｈ１−ｊの優先度とする。
【００４８】
図８に、周波数チャネルｃｈ１−１の受信電力を一定時間キャリアセンスした場合の例を示す。この例では、過去４回の比較結果から周波数チャネルｃｈ１−１の優先度を算出するものとする。この場合、キャリアセンス部１５は、一定間隔Ｔの経過ごとにモニタ時間ｔの間の受信電力とｗ幅用しきい値Ｔｈ−ｗとを比較する。比較結果、各優先度は、「＋１」、「＋１」、「−１」、「＋１」となる。そこで、周波数チャネルｃｈ１−１の優先度は、過去４回の優先度の平均値「（１＋１−１＋１）／４」である「０．５」となる。キャリアセンス部１５は、優先度記憶部１６に記憶されている帯域幅ｗの優先度テーブルの優先度を算出した値に更新する。
【００４９】
ここでは、帯域幅ｗの周波数チャネルについて優先度テーブルの更新処理について説明したが、帯域幅４ｗの周波数チャネルについても同様である。また、キャリアセンス部が１つの周波数チャネルのキャリアセンスを行っている場合の例について説明したが、複数の周波数チャネルのキャリアセンスを行える場合は、複数の周波数チャネルの優先度を一度に更新してもよい。
【００５０】
次に、優先度数算出部１７における優先度数算出処理の詳細について説明する。
優先度数算出部１７は、復調部１４−１からトリガ信号及び端末Ｔａ１が要求する周波数チャネルの帯域幅ｗが通知されると、帯域幅ｗ，４ｗの優先度テーブルを参照して、中心周波数がｆである周波数チャネルの優先度数Ｕｗ（ｆ）を以下のように算出する。
【００５１】
Ｕｗ（ｆ）＝Ｙｗ（ｆ）−αＺ４ｗ（ｆ） （１）
ここで、Ｙｗ（ｆ）は、帯域幅ｗ、中心周波数ｆの周波数チャネルの優先度であり、帯域幅ｗの優先度テーブルを参照することによって得られる。また、Ｚ４ｗ（ｆ）は、帯域幅４ｗの周波数チャネルのうち、周波数ｆを含むものの優先度の最大値を示し、帯域幅４ｗの優先度テーブルを参照することによって得られる。また、αは、０≦α≦１の実数である。
【００５２】
図５に示す帯域幅ｗ，４ｗの優先度テーブルを参照して、中心周波数がｆ１である周波数チャネルｃｈ１−４の優先度数Ｕｗ（ｆ１）を算出する場合の例を説明する。なお、α＝１／２とする。
【００５３】
まず、Ｙｗ（ｆ１）は、周波数チャネルｃｈ１−４の優先度であるから、図５の帯域幅ｗの優先度テーブルを参照すると、Ｙｗ（ｆ１）＝−１１である。次に、周波数チャネルｃｈ１−４の中心周波数ｆ１を含む帯域幅４ｗの周波数チャネルは、周波数チャネルｃｈ４−１，ｃｈ４−２，ｃｈ４−３，ｃｈ４−４であるので、Ｚ４ｗ（ｆ１）は、この周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−４の優先度の最大値、Ｚ４ｗ（ｆ１）＝−９（周波数チャネルｃｈ４−４のとき）となる。 従って、周波数チャネルｃｈ１−４の優先度数Ｕｗ（ｆ１）は、Ｕｗ（ｆ１）＝−１１−（−９）／２＝−６．５となる。同様にして、優先度数算出部１７は、周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６の優先度数Ｕを算出する。
【００５４】
なお、帯域幅４ｗの周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−１３の優先度数Ｕ４ｗは、帯域幅４ｗの優先度テーブルに記憶されている周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−１３の優先度とする。
【００５５】
図９を用いて、優先度数算出部１７が、帯域幅ｗ，４ｗの優先度テーブルを参照して帯域幅ｗの優先度数Ｕを算出する概念を説明する。図９（ａ）に、キャリアセンス部１５がシステム帯域を帯域幅ｗの単位でキャリアセンスを行った例を示す。縦軸が優先度、横軸が周波数である。同様に図９（ｂ）に、キャリアセンス部１５がシステム帯域を帯域幅４ｗの単位でキャリアセンスを行った例を示す。
【００５６】
このとき、帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６の優先度数Ｕを、（１）式に従い算出すると、図９（ｃ）に示すように４つの周波数チャネルが連続するところでは、他の周波数チャネルに比べ優先度数Ｕが低くなる。
【００５７】
続いて、図１０を用いて周波数チャネルの割当処理の詳細を説明する。ここでは、基地局ＣＳ１は、帯域幅ｗの周波数チャネルを使用し、復調部１４−１を介して端末Ｔａ１と通信を行うものとする。
【００５８】
図７に示すフローチャートに従い、割当順序テーブル作成部１８が割当順序テーブルを作成すると、復調部１４−１は、この割当順序テーブルに従い周波数チャネルの割当処理を行う。
【００５９】
まず、復調部１４−１は、帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６全てについてキャリアセンスを行ったか否かを判断する（ステップＳ２０１）。全ての周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６についてキャリアセンスを行った場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）は、割り当てられる周波数チャネルがなく呼損となる。
【００６０】
一方、キャリアセンスを行っていない周波数チャネルが存在する場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、復調部１４−１は、割当順序テーブルを参照し、キャリアセンスを行っていない周波数チャネルの中から割当順序が最も早いものを選択し、キャリアセンスを行う（ステップＳ２０２）。ここでは、周波数チャネルｃｈ１−１のキャリアセンスを行うものとする。
【００６１】
次に、ステップＳ２０２のキャリアセンスの結果、周波数チャネルｃｈ１−１が既に通信に使用されているか否かを推定する（ステップＳ２０３）。周波数チャネルｃｈ１−１が既に通信に使用されている場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）は、ステップＳ２０１に戻る。
【００６２】
一方、周波数チャネルｃｈ１−１が通信に使用されていない場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、復調部１４−１は、通信相手である端末Ｔａ１に周波数チャネルｃｈ１−１のキャリアセンスを行うよう要求する（ステップＳ２０４）。これは変調部２０−１が、復調部１４−１からの通知に従い、端末Ｔａ１にキャリアセンス要求信号を送信することで実現できる。例えば、復調部１４−１は、割当順序がｋ番目の周波数チャネルをキャリアセンスするよう変調部２０−１に通知し、変調部２０−１は、割当順序テーブルを参照し、周波数チャネルｃｈ１−１のキャリアセンスを行うよう端末Ｔａ１に要求する。
【００６３】
次に、端末Ｔａ１の周波数チャネルｃｈ１−１のキャリアセンス結果を受信した後、復調部１４−１は、端末Ｔａ１のキャリアセンス結果から、周波数チャネルｃｈ１−１が使用されているか否かを推定する（ステップＳ２０５）。周波数チャネルｃｈ１−１が使用されていると推定した場合（ステップＳ２０５のＹｅｓ）は、ステップＳ２０１に戻る。
【００６４】
一方、使用されていないと推定した場合（ステップＳ２０５のＮｏ）は、周波数チャネルｃｈ１−１を端末Ｔａ１との通信に割り当て（ステップＳ２０６）、端末Ｔａ１との通信を開始する。
【００６５】
なお、ステップＳ２０５では、端末Ｔａ１が送信するキャリアセンス結果を基に、復調部１４−１が周波数チャネルｃｈ１−１の使用の有無を推定しているが、端末Ｔａ１がこの推定を行い、推定結果を基地局ＣＳ１に対して送信しても良い。
【００６６】
以上のように実施例１によれば、帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６の優先度数Ｕを算出する際に、帯域幅４ｗの周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−１３の優先度を参照し、周波数チャネル４−１〜４−１３のうち優先度が高いものに相当する周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６の優先度数Ｕを低く、優先度が低いものに相当する周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６の優先度数Ｕを高く設定する。これにより、帯域幅ｗの周波数チャネルを通信に割り当てる場合に、帯域幅４ｗの周波数チャネルとして割り当てられない周波数チャネルから優先的に割り当てられるようになるため、異なる帯域幅の周波数チャネルが混在する場合であっても、端数出線効果を抑制できる。
【００６７】
また、周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６及び周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−１６の優先度数Ｕをそれぞれ算出し、帯域幅ごとに優先度数Ｕが高いものから周波数チャネルを割り当てることで、各帯域幅によって検索順序を制限されることがなく、短期間で空き周波数チャネルを検出することができる。
【実施例２】
【００６８】
次に図１１乃至図１２を用いて、本発明に係る移動体通信システムの実施例２を説明する。本実施例に係る移動体通信システムは、帯域幅ｗ，２ｗ，４ｗの周波数チャネルを使用して通信を行う点をのぞき、図１に示す移動体通信システムと同じである。
【００６９】
本実施例に係る基地局ＣＳ４は、帯域幅２ｗの周波数チャネルｃｈ２−１〜ｃｈ２−１５についても、帯域幅ｗ，４ｗの周波数チャネル同様、優先度テーブル、割当順序テーブルを作成し、割当順序に従い端末との通信に周波数チャネルを割り当てる。それ以外の構成及び動作は、図３に示す基地局ＣＳ１と同様であるため、同一符号を付し説明を省略する。
【００７０】
なお、帯域幅２ｗの周波数チャネル２ｗは、連続する２つの帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−ｉ〜ｃｈ１−ｉ＋１（ｉ＝１，・・・，１５）に相当する。すなわち、周波数チャネルｃｈ２−１は、周波数チャネルｃｈ１−１と周波数チャネルｃｈ１−２をあわせたものに相当し、周波数チャネルｃｈ２−２は、周波数チャネルｃｈ１−２〜ｃｈ１−３に相当する。
【００７１】
図１１を用いて基地局ＣＳ４のキャリアセンス部１５の詳細について説明する。基地局ＣＳ４のキャリアセンス部１５は、図４に示すキャリアセンス部１５の構成に加え、Ｉチャネル信号の帯域幅２ｗ以外の受信電力を低減する２ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−５と、Ｑチャネル信号の帯域幅２ｗ以外の受信電力を低減する２ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−６と、各２ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１，２を通過したＩ，Ｑチャネル信号のゲインをそれぞれ調整する可変ゲインアンプ１５５−５，１５５−６と、アナログ信号であるＩ，Ｑチャネル信号をそれぞれデジタル信号へと変換するＡＤ変換器１５６−５，１５６−６と、ＡＤ変換器１５６−５，１５６−６が出力するＩ，Ｑチャネル信号から受信電力を測定する電力測定部１５７−３と、電力測定部１５７−３が測定した受信電力と予め保持している２ｗ幅モニタ用しきい値Ｔｈ−２ｗとを比較するしきい値比較部１５８−３と、しきい値比較部１５８−３の比較結果を基に、帯域幅２ｗの優先度テーブルを更新し、優先度記憶部１６に記憶する帯域幅２ｗの優先度テーブル更新部１５８−３をさらに備えている。
【００７２】
直交復調器１５１から出力されたＩチャネル信号は、ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−１，４ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−３へ出力されるとともに、２ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−５へも出力される。同様に、直交復調器１５２から出力されたＱチャネル信号も、２ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−６へ出力される。この２ｗ幅モニタ用ＬＰＦ１５４−５，１５４−６は、入力されるＩ，Ｑチャネル信号の帯域幅２ｗ以外の受信電力を低減し、それぞれ対応する可変ゲインアンプ１５５−５，１５５−６へ出力する。
【００７３】
可変ゲインアンプ１５５−５，１５５−６は、入力されたＩ，Ｑチャネル信号のゲインを後段のＡＤ変換器へ入力できる大きさにそれぞれ調整し、調整したＩ，Ｑチャネル信号をそれぞれＡＤ変換器１５６−５，１５６−６へ出力する。ＡＤ変換器１５６−５，１５６−６は、入力されたＩ，Ｑチャネル信号をそれぞれアナログ信号からデジタル信号へと変換し、変換結果を電力測定部１５７−３へ出力する。
【００７４】
電力測定部１５７−３は、ＡＤ変換器１５６−５，１５６−６から入力されたＩ，Ｑチャネル信号を基に、受信信号の電力を測定し、測定結果をしきい値比較部１５８−３へ出力する。測定結果が入力されたしきい値比較部１５８−３は、予め保持している２ｗ幅モニタ用しきい値Ｔｈ−２ｗと電力測定部１５７−３の測定結果とを比較し、比較結果を帯域幅２ｗの優先度テーブル更新部１５９−３へ出力する。
【００７５】
帯域幅２ｗの優先度テーブル更新部１５９−３は、入力された比較結果を基に優先度記憶部１６に記憶されている帯域幅２ｗの優先度テーブルを更新する。
【００７６】
次に、優先度記憶部１６は、帯域幅ｗ，４ｗの優先度テーブルに加え、帯域幅２ｗの優先度テーブルも記憶している。また、優先度数算出部１７は、優先度記憶部１６に記憶されている帯域幅ｗ，２ｗ，４ｗの優先度テーブルを基に、通信を要求している端末が通知した帯域幅の周波数チャネルの優先度数Ｕを算出する。
【００７７】
図１２は、本実施例に係る基地局ＣＳ４の動作を示すフローチャートである。
【００７８】
基地局ＣＳ４は、キャリアセンス部１５が帯域幅ｗ，２ｗ，４ｗの優先度テーブルを更新する点、端末Ｔａ１から帯域幅２ｗの周波数チャネルを通信に使用するよう要求があった場合に、帯域幅２ｗの周波数チャネルの優先度数Ｕを算出し、算出した優先度数Ｕを基に割当順序テーブルを作成する点をのぞき、図７に示す基地局ＣＳ１の動作と同様であるので、同一符号を付し詳細説明を省略する
まず、基地局ＣＳ４は、一定期間の経過ごとに周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１−１６のキャリアセンスを行い（ステップＳ１０１）、キャリアセンス結果を基に帯域幅ｗ，４ｗの優先度テーブル及び帯域幅２ｗの優先度テーブルを更新する（ステップＳ３０１）。
【００７９】
次に、基地局ＣＳ４は、端末Ｔａ１から通信要求を受信すると、どの帯域幅の周波数チャネルを通信に使用するか、端末Ｔａ１が送信する通信要求から推定する。ここで、帯域幅ｗの周波数チャネルを通信に使用しない場合（ステップＳ１０４のＮｏ）、帯域幅２ｗの周波数チャネルを使用するか否かを推定する（ステップＳ３０２）。帯域幅２ｗの周波数チャネルを通信に使用しない場合（ステップＳ３０２のＮｏ）は、帯域幅４ｗの周波数チャネルを使用し、帯域幅４ｗの周波数チャネルについて優先度数Ｕを算出し、割当順序テーブルを作成して端末Ｔａ１との通信に周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−１３のいずれかを割り当てて通信を行う。
【００８０】
一方、帯域幅２ｗの周波数チャネルを通信に使用する場合（ステップＳ３０２のＹｅｓ）、基地局ＣＳ４の優先度数算出部１７は、帯域幅２ｗ，４ｗの優先度テーブルを参照し、各周波数チャネルｃｈ２−１〜ｃｈ２−１５の優先度数Ｕを算出する（ステップＳ３０３）。
【００８１】
続いて、割当順序テーブル作成部１８は、優先度数算出部１７が算出した周波数チャネルｃｈ２−１〜ｃｈ２−１５を優先度数Ｕの大きい順にソートし、割当順序テーブルを作成する（ステップＳ３０４）。基地局ＣＳ４は、この割当順序テーブルに従い、端末Ｔａ１との通信に周波数チャネルを割り当てて（ステップＳ１０７）、通信を開始する。
【００８２】
次に、ステップＳ１０５，Ｓ１０８，Ｓ３０３で行われる各帯域幅ｗ，２ｗ，４ｗの優先度数算出処理の詳細について説明する。
【００８３】
帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−ｉ（ｉ＝１，２，・・・，１６）の優先度数Ｕｗ（ｆｉ）は、式（１）の代わりに以下の式（２）を用いて算出する。
【００８４】
Ｕｗ（ｆｉ）＝Ｙｗ（ｆｉ）−α１Ｚ２ｗ（ｆｉ）−α２Ｚ４ｗ（ｆｉ） （２）
ここで、ｆｉは、周波数チャネルｃｈ１−ｉの中心周波数、Ｙｗ（ｆｉ）は、周波数チャネルｃｈ１−ｉの優先度を意味する。このＹｗ（ｆｉ）は、帯域幅ｗの優先度テーブルを参照することによって得られる。
【００８５】
また、Ｚ２ｗ（ｆｉ）は、帯域幅２ｗの周波数チャネルのうち、周波数ｆｉを含む周波数チャネルの優先度の最大値を示し、帯域幅２ｗの優先度テーブルを参照することによって得られる。Ｚ４ｗ（ｆｉ）は、帯域幅４ｗの周波数チャネルのうち、周波数ｆｉを含む周波数チャネルの優先度の最大値を示し、帯域幅４ｗの優先度テーブルを参照することによって得られる。係数α１，α２は、α１≧０，α２≧０，α１＋α２≦１を満たすものとする。なお、Ｚ２ｗ（ｆｉ），Ｚ４ｗ（ｆｉ）は、周波数ｆｉを含む周波数チャネルの優先度の最大値としたが、平均値などでもよい。
【００８６】
次に、帯域幅２ｗの周波数チャネルｃｈ２−ｊ（ｊ＝１〜１５）の優先度数Ｕ２ｗ（ｆｊ）は、以下の式（３）を用いて算出する。
【００８７】
Ｕ２ｗ（ｆｊ）＝Ｙ２ｗ（ｆｊ）−βＺ４ｗ（ｆｊ） （３）
ここで、ｆｊは、周波数チャネルｃｈ２−ｊの中心周波数、Ｙ２ｗ（ｆｊ）は、周波数チャネルｃｈ２−ｊの優先度を意味する。このＹ２ｗ（ｆｊ）は、帯域幅２ｗの優先度テーブルを参照することによって得られる。また、係数βは、０≦β≦１を満たすものとする。
【００８８】
帯域幅４ｗの周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−１３の優先度数は、帯域幅４ｗの優先度テーブルに記憶されている周波数チャネルｃｈ４−１〜ｃｈ４−１３の優先度とする。すなわち、帯域幅４ｗの周波数チャネルｃｈ４−ｋの優先度数Ｕ４ｗ（ｆｋ）は、以下の式（４）となる。
【００８９】
Ｕ４ｗ（ｆｋ）＝Ｙ４ｗ（ｆｋ） （４）
ただし、ｆｋは、周波数チャネルｃｈ４−ｋの中心周波数、Ｙ４ｗ（ｆｋ）は、周波数チャネルｃｈ４−ｋの優先度を意味する。
【００９０】
以上のように実施例２によれば、帯域幅がそれぞれ異なる３種類の周波数チャネルが混在する移動体通信システムであっても、端末との通信に割り当てる帯域幅より広い帯域幅をもつ周波数チャネルの優先度を参照し、帯域幅の広い周波数チャネルとして割り当てられない周波数を優先的に端末との通信に割り当てることで実施例１と同様の効果が得られる。
【００９１】
（変形例）
なお、実施例１，２では、２種類または３種類の帯域幅をもつ周波数チャネルを通信に使用する場合について説明したが、ｎ種類の帯域幅ｗ，２ｗ，・・・，ｎｗを持つ周波数チャネルを使用する場合も同様に通信に周波数チャネルを割り当てることができる。この場合、優先度記憶部１６は、帯域幅ｗ，２ｗ，・・・，ｎｗの優先度テーブルを記憶しており、優先度数算出部１７は、これらの優先度テーブルを参照し、以下の式（５）または式（６）を用いて、帯域幅ｐｗの周波数チャネルの優先度数Ｕｐｗ（ｆｘ）を算出する。
【００９２】
まず、帯域幅ｗ，２ｗ，・・・，（ｎ−１）ｗの周波数チャネルの優先度数Ｕｐｗ場合は、式（５）を用いる。
【００９３】
Ｕｐｗ（ｆｘ）＝Ｙｐｗ（ｆｘ）−αｎＺｎｗ（ｆｘ）−αｎ−１Ｚ（ｎ−１）ｗ（ｆｘ）−・・・−αｐ＋１Ｚ（ｐ＋１）ｗ（ｆｘ） （ｐ＝１，２，・・・，ｎ−１） （５）
次に、帯域幅ｎｗの場合は、式（６）を用いる。
【００９４】
Ｕｐｗ（ｆｘ）＝Ｙｐｗ（ｆｘ） （ｐ＝ｎ） （６）
ただし、ｆｘは、周波数チャネルｃｈｐ−ｘの中心周波数、Ｙｐｗ（ｆｘ）は、周波数チャネルｃｈｐ−ｘの優先度を意味する。このＹｐｗ（ｆｘ）は、帯域幅ｐｗの優先度テーブルを参照することによって得られる。
【００９５】
また、Ｚｑｗ（ｆｘ）は、帯域幅ｑｗの周波数チャネルのうち、周波数ｆｘを含む周波数チャネルの優先度の最大値を示し、帯域幅ｑｗの優先度テーブルを参照することによって得られる。係数αｑは、αｑ≧０，αｐ＋１＋αｐ＋２+・・・＋αｎ≦１を満たすものとする。なお、Ｚｑｗ（ｆｘ）は、周波数ｆｘを含む周波数チャネルの優先度の最大値としたが、平均値などでもよい。ただし、ｑは、ｑ＝１，２，・・・，ｎである。
【実施例３】
【００９６】
続いて、図１３及び図１４を用いて実施例３を説明する。実施例３に係る基地局ＣＳ５は、帯域幅ｗ，４ｗごとに最終呼チャネルを記憶している点をのぞき、実施例１に係る基地局ＣＳ１とほぼ同様の構成及び動作となっているため、同一符号を付し、説明を省略する。ここで、最終呼チャネルとは、基地局ＣＳ５が新たに端末Ｔａ１と通信を開始する直前に、通信に使用していた周波数チャネルを意味する。
【００９７】
図１３は、実施例３に係る基地局ＣＳ５の構成を示す図である。基地局ＣＳ５は、図３に示す基地局ＣＳ１の構成に加え、帯域幅ごとに１つ前の通信に使用した最終呼チャネルを記憶する最終呼チャネル記憶部２２をさらに有している。
【００９８】
次に、図１４を用いて、実施例３に係る基地局ＣＳ５が端末Ｔａ１との通信を開始するまでの動作を示す。最終呼チャネルのキャリアセンスを行う点及び周波数チャネルを割当後、割り当てた周波数チャネルを最終呼チャネルとして記憶する点をのぞき、図７に示すフローチャートと同じである。
【００９９】
基地局ＣＳ５は、端末Ｔａ１から通信要求があった場合、端末Ｔａ１が帯域幅ｗを通信に使用するよう通知してきたか否かを推定する（ステップＳ１０４）。通信に帯域幅ｗの周波数チャネルを使用する場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、基地局ＣＳ５は、最終呼チャネル記憶部を参照して帯域幅ｗの最終呼チャネルの割当処理を行う（ステップＳ４０１）。この割当処理は、通信に使用する周波数チャネルのキャリアセンスを、基地局ＣＳ５及び端末Ｔａ１の両方で行う点は図１０に示す割当処理と同様であるが、このキャリアセンスを行う周波数チャネルが最終呼チャネルである点が異なる。基地局ＣＳ５は、キャリアセンス結果、基地局ＣＳ５及び端末Ｔａ１の両方で最終呼チャネルが使用されていないと推定したときに、最終呼チャネルを端末Ｔａ１との通信に割り当てる。しかしながら、キャリアセンスの結果、基地局ＣＳ５、端末Ｔａ１のどちらか一方でも最終呼チャネルが使用されていると推定した場合は、最終呼チャネルを割り当てずに次のステップＳ４０２へ進む。
【０１００】
次のステップでは、最終呼チャネルの割当処理で最終呼チャネルが割り当てられたか否かを推定する（ステップＳ４０２）。最終呼チャネルが割り当てられた場合（ステップＳ４０２のＹｅｓ）、基地局ＣＳ５は、割り当てた最終呼チャネルを最終呼チャネル記憶部２２に記憶する（ステップＳ４０５）。
【０１０１】
一方、最終呼チャネルが割り当てられなかった場合（ステップＳ４０２のＮｏ）、基地局ＣＳ５は、帯域幅ｗの周波数チャネルｃｈ１−１〜ｃｈ１〜１６の割当順序テーブルを作成し、割当処理を行う（ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）。
【０１０２】
次に、基地局ＣＳ５は、ステップＳ１０７の割当処理によって割り当てられた帯域幅ｗの周波数チャネルを用いて端末Ｔａ１と通信を行う（ステップＳ４０５）。続いて端末Ｔａとの通信が終了したか否かを推定し（ステップＳ４０６）、通信が終了した場合に、通信に使用した周波数チャネルを最終呼チャネルとして、最終呼チャネル記憶部に記憶する（ステップＳ４０７）。
【０１０３】
一方、端末Ｔａ１が帯域幅ｗの周波数チャネルを通信に使用するよう通知していない場合（ステップＳ１０４のＮｏ）は、帯域幅４ｗの周波数チャネルを使用して通信を行う。そこで、基地局ＣＳ５は、記憶している帯域幅４ｗの最終呼チャネルの割当処理を行う（ステップＳ４０３）。この割当処理以降の処理は、帯域幅ｗの場合と同じであるため説明を省略する。
【０１０４】
以上のように実施例３によると、周波数チャネルの割当処理を行う前に、直前の通信に使用した周波数チャネル（最終呼チャネル）の割当処理を行うことで、短時間で空き周波数チャネルの検出を行うことができる。これは、直前の通信に使用した周波数チャネル（最終呼チャネル）は、他の周波数チャネルに比べ、次の通信までに再度使用される可能性が低いため、最終呼チャネルの割当処理だけで通信を開始できる可能性が高くなるためである。
【０１０５】
なお、本実施例では、通信に使用する周波数チャネルの帯域幅をｗと４ｗとしたが、これに限定されるものではなく、実施例２で示したように、帯域幅ｗ，２ｗ，４ｗ、また帯域幅ｗ，２ｗ，・・・，ｎｗであっても同様の効果が得られる。
【０１０６】
なお、本発明は上記実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施例１に係る移動体通信システムを示す図。
【図２】本発明の実施例１に係る移動体通信システムに割り当てられたシステム帯域幅を示す図。
【図３】本発明の実施例１に係る基地局ＣＳ１の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の実施例１に係るキャリアセンス部１５の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の実施例１に係る優先度記憶部１６の構成を示す図。
【図６】本発明の実施例１に係る割当順序記憶部１９の構成を示す図。
【図７】本発明の実施例１に係る基地局ＣＳ１の動作を示すフローチャート。
【図８】本発明の実施例１に係る優先度更新処理を説明する図。
【図９】本発明の実施例１に係る優先度数算出処理を説明する図。
【図１０】本発明の実施例１に係る割当処理を示すフローチャート。
【図１１】本発明の実施例２に係るキャリアセンス部１５の構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の実施例２に係る基地局ＣＳ４の動作を示すフローチャート。
【図１３】本発明の実施例３に係る基地局ＣＳ５の構成を示すブロック図。
【図１４】本発明の実施例３に係る基地局ＣＳ５の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０８】
ＣＳ１〜ＣＳ５・・・基地局
Ｔａ１〜Ｔａ５・・・端末
１１・・・アンテナ
１２・・・スイッチ
１３・・・システム帯域用ＢＰＦ
１４・・・復調部
１５・・・キャリアセンス部
１６・・・優先度記憶部
１７・・・優先度数算出部
１８・・・割当順序テーブル作成部
１９・・・割当順序記憶部
２０・・・変調部
２１・・・パワーアンプ
２２・・・最終呼チャネル記憶部
１５１，１５２・・・直交復調器
１５３・・・局部発振器
１５４・・・モニタ用ＬＰＦ
１５５・・・可変ゲインアンプ
１５６・・・ＡＤ変換器
１５７・・・電力測定部
１５８・・・しきい値比較部
１５９・・・優先度テーブル更新部
【出願人】 【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
【出願日】 平成１８年９月１３日（２００６．９．１３）
【代理人】 【識別番号】１００１０９９００
【弁理士】
【氏名又は名称】堀口 浩
【公開番号】 特開２００８−７２３８１（Ｐ２００８−７２３８１Ａ）
【公開日】 平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願番号】 特願２００６−２４８５９４（Ｐ２００６−２４８５９４）