通信システム及び無線処理装置
【課題】通信システムにおいて、通信方式が異なる複数の移動通信システムそれぞれの無線リソース割り当てを動的に変更することを目的とする。
【解決手段】通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムであって、通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置を有し、前記無線処理装置は、前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、を有する。
【解決手段】通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムであって、通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置を有し、前記無線処理装置は、前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配する通信システム及び無線処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムは、サービスを提供する通信事業者の戦略と技術の発展により、数年〜十数年の間隔で新たな方式に置き換わり、新規のサービスが提供されている。例えば１９８０年代後半から１９９０年代前半にはアナログ方式の携帯電話による音声サービスが提供されていたが、その後ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）やｃｄｍａＯｎｅ、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等のディジタル方式による音声通信と低速データ通信によるメール等のサービスに置き換わっている。また、２０００年代になってからはＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００等のいわゆる第３世代（３Ｇ）移動通信方式が広く普及し、パケット通信によるインターネット接続や、音楽／動画／ゲームプログラム等のコンテンツ配信サービスが提供されるようになっている。
【０００３】
今後の動向を確認すると、日本国内ではＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＸＧＰ（ｅＸｔｅｎｄｅｄ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｌａｔｆｏｒｍ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の方式による高速のパケット通信サービスが展開され、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））を利用した高品質の音声サービスや、ストリーミング配信等のマルチメディアサービスが提供される予定となっており、一部は既に開始されている。
【０００４】
これらの新方式によるサービスを提供することで、各通信事業者は高速通信を背景とした新たなビジネスモデルを提案し、収益の拡大やＩＰ通信に親和性の高いシステムの導入によるネットワーク維持／管理コストの削減を目指している。
【０００５】
通信事業者が新しい方式を用いたサービスを提供する際に、既にある方式のシステムを用いてサービスを提供していた場合、提供中のサービスを利用しているユーザに対しては従来のサービスを継続しつつ、新規のサービスを利用するユーザを増やして行く必要がある。
【０００６】
ところで、基地局において異なる通信方式に割り当てる無線リソース量を対象のエリア内の通信量に応じて最適化する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００７−５２９１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
移動通信システムは、ユーザの移動端末とのアクセス回線に無線を利用しており、無線を用いることは対応する無線リソースを消費することであり、ある特定の無線周波数帯域中で有用に利用できる無線リソースは有限となっている。移動通信に適した周波数帯域は例えば数１００ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚ程度に限定されている。これらの帯域は、航空／船舶無線等との競合もあるため、全てを移動通信用として利用できるわけではなく、現状は、この有限な帯域を複数の通信事業者が、複数の方式にて分割して利用している。
【０００９】
通信事業者は、利用可能な無線周波数帯域の割り当てを受け、割り当てられた帯域内で無線リソースを確保してユーザにサービスを提供する。無線周波数帯域の広さと使用する無線方式によって確保可能な無線リソースの量が決まり、サービスを提供できるユーザの最大数や通信速度も決まる。既に移動通信システムを有している通信事業者が、新しい方式を利用したサービスを展開しようとした場合、システムを実現する機器については設備投資を行い、通信機器メーカ等より購入して設置すれば良い。但し、実際にサービスを提供するためには、利用する無線リソースについても確保する必要がある。この際に考えられる方法としては、新規に周波数帯域の割り当てを受け、この帯域を使用して無線リソースを確保する方法と、既存方式で使用中の周波数帯域を新方式用に振り替えて使用し、無線リソースを確保する方法が考えられる。
【００１０】
前者の方法を用いる場合、周波数割り当てのための審議に時間を要し、又は周波数確保のために多額の投資が必要となり、通信事業者のビジネス展開に大きな影響を与える可能性がある。また、後者の場合、既存方式のサービスに用いることが可能な周波数帯域が減少することで既存方式による収容者数の減少やサービス品質の低下が懸念される。
【００１１】
既存方式で使用中の周波数帯域を新方式用に振り替えて使用し、無線リソースを確保する方法を用いる場合に、既存方式に対する影響が現れることと、影響を小さくする方法について説明する。
【００１２】
移動通信システムのサービス提供エリアの一例を図１に示す。通信事業者は割り当てられた周波数帯域を、特定の帯域幅を持つ複数の搬送波（キャリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に分割し、１つのサービスエリアに対して、１つ（又は複数）のキャリアを割り当ててサービスを提供する。キャリアの持つ帯域幅は利用する無線方式によって異なるが、例えばｃｄｍａＯｎｅでは１．５ＭＨｚ、ＷＣＤＭＡでは５ＭＨｚとなっている。
【００１３】
近年の移動通信システムにおいては、多元接続の主流方式となっているのはＣＤＭＡである。ＣＤＭＡでは各キャリア内にて符号分割を行い、１キャリアあたり数十人のユーザを収容することが可能である。
【００１４】
既存方式にて利用していたキャリアの一部を新方式に割り当て、新方式のサービス提供を開始した場合の通信システムのサービス提供エリアの一例を図２に示す。この例では従来は既存方式にて利用していたキャリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、キャリアＣ，Ｄを新方式側に割り当てることでエリアを構成する。
【００１５】
既存方式にて利用していたキャリアの一部を、新方式側で利用するとした場合、既存方式では利用可能な無線リソース量が減少したこととなり、対象のエリア中でサービス提供が可能なユーザの最大数が減少することになる。例えば１キャリアに２０人のユーザを収容し、４キャリアで８０人を収容していたエリアでは割り当ての変更後は４０人までしか収容できなくなり、既存方式に対する影響が現れる。
【００１６】
移動通信システムで、移動端末は時間と共に位置を変えて行き、同じ移動端末が異なる時間帯に異なるエリアでサービスを受けられることが期待されている。移動通信を利用するユーザにとってサービスの利用が可能なエリアの広さは重要であり、提供する通信事業者と契約を結ぶ際の重要な選択肢となり得る。このため、新方式でサービス提供を開始する通信事業者は、既存方式から新方式への周波数振り替えを複数のエリアにて同時に実施し、広いサービスエリアを確保してからサービス提供を開始することが、その方式を利用するユーザ数を増やして収益を得て行く上で重要な条件となる。
【００１７】
図３に複数エリアにて既存方式側で利用していたキャリアの一部を新方式に割り当てて、サービスを開始した場合のエリア構成例を示す。図３は概念的なものであるが、移動通信ではサービスを受ける移動端末が位置を変えるという特徴から、ある時間帯の特定のエリア内では通信事業者がサービスを提供しているにもかかわらず、対象のエリア内にサービスを受ける移動端末が存在しないタイミングがあることを示している。
【００１８】
つまり、図３におけるエリアＡ２では、キャリアＣ，Ｄは新方式側に割り当てを行っているが、エリアＡ２には移動端末が在圏しておらず実際の通信では使われていない状況となっており、仮にエリアＡ２側にて既存方式による接続を希望するユーザが多く存在した場合、使われていないキャリアＣ，Ｄを既存方式側に割り当てて使用すれば、これらのユーザに対するサービスを提供できる可能性がある。通信事業者が新方式のエリア展開を行った際、サービスを提供しているエリア内に新方式の移動端末が存在せず、既存方式の移動端末は多数存在する状況は、新サービス開始直後の加入者数が少ない状況では顕著に発生することが想定される。
【００１９】
開示の通信システムは、通信方式が異なる複数の移動通信システムそれぞれの無線リソース割り当てを動的に変更することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
開示の一実施形態による通信システムは、通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムであって、
通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置を有し、
前記無線処理装置は、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本実施形態によれば、通信方式が異なる複数の移動通信システムそれぞれの無線リソース割り当てを動的に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】移動通信システムのサービス提供エリアの一例を示す図である。
【図２】通信システムのサービス提供エリアの一例を示す図である。
【図３】複数エリアのエリア構成例を示す図である。
【図４】通信システムの一実施形態の構成図である。
【図５】既存方式と新方式の通信エリアを構成する無線基地局の第１実施形態の構成図である。
【図６】状態発生回路が実行する処理のフローチャートである。
【図７】既存方式と新方式の通信エリアを構成する無線基地局の第２実施形態の構成図である。
【図８】Ｃ＆Ｍが実行する処理のフローチャートである。
【図９】共用無線処理装置の一実施形態のハイドウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて実施形態を説明する。
【００２４】
＜通信システムの構成＞
図４は通信システムの一実施形態の構成図を示す。この通信システムは既存方式の移動通信システムと新方式の移動通信システムとで通信エリア毎に複数の搬送波を分配する構成とされている。図４において、既存方式無線基地局装置１に新方式無線基地局装置２を併設し、無線処理部（ＲＥ：Ｒａｄｉｏ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、既存方式と新方式で共用して利用可能とした共用無線処理装置３を使用する。これにより、新方式に対応したエリアの拡大を早急に行い、かつ、工事等の費用を抑える。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図５に既存方式と新方式の通信エリアを構成する無線基地局の第１実施形態の構成図を示す。図５において、通信事業者の局舎１０内には、既存方式基地局制御装置１１，既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３，ＣＰＲＩ多重化装置１４が設けられている。なお、既存方式基地局制御装置１１及び既存方式無線基地局装置１２が既存方式無線基地局装置１に対応し、新方式無線基地局装置１３が新方式無線基地局装置２に対応し、後述の共用無線処理装置１５が共用無線処理装置３に対応する。ここで、既存方式をＷＣＤＭＡ、新方式をＬＴＥとした場合、既存方式基地局制御装置１１はＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：基地局制御装置）に対応し、既存方式無線基地局装置１２はＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ：基地局）に対応し、新方式無線基地局装置１３はｅＮＯｄｅＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮＯｄｅ Ｂ）に対応する。
【００２６】
既存方式基地局制御装置１１は既存方式のコア網に接続されており、呼処理部１１ａを有している。既存方式無線基地局装置１２は無線基地局における制御機能部としての既存ＲＥＣ（Ｒａｄｉｏ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２ａと、既存ＲＥＣとＲＥ間の同期情報、及びコントロール又はマネジメント情報、及びユーザプレーンデータであるベースバンド信号を光ファイバで伝送する標準インタフェースであるＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）−ＩＮＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２ｂを有している。
【００２７】
新方式無線基地局装置１３は新方式のコア網に接続されており、呼処理部１３ａと、無線基地局における制御機能部としての新ＲＥＣ１３ｂと、新ＲＥＣとＲＥ間の標準インタフェースであるＣＰＲＩ−ＩＮＦ１３ｃを有している。
【００２８】
呼処理部１１ａ，１３ａそれぞれは、移動端末との接続時にシステム内の空いている有線回線リソース、無線回線リソース、処理能力等を確認して、呼の接続に割り当てる各種リソースを決定し、呼処理手順を実行して接続を行う。呼処理部の物理的な配置は、利用する方式とシステム構成によって異なり、既存方式では無線基地局装置１２の上位装置である基地局制御装置１１に配置され、新方式側では無線基地局装置１３内に配置された構成である。
【００２９】
ＣＰＲＩ多重化装置１４は、光信号と電気信号の変換を行うＥＯ／ＯＥ１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、複数のＣＰＲＩ信号と１本のＣＰＲＩ信号との多重／分離を行うＣＰＲＩＭＵＸ／ＤＭＵＸ１４ｄを有している。ＥＯ／ＯＥ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３，共用無線処理装置１５それぞれのＣＰＲＩ−ＩＮＦ１２ｂ，１３ｃ，２１と光ファイバで接続されている。
【００３０】
共用無線処理装置１５は、ＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１と、送受信部２２と、低雑音増幅器２３と、電力増幅器２４と、多重分離部２５と、監視制御部２６と、状態発生回路２７と、比較回路２８と、積分回路２９を有している。ＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１はＲＥと既存ＲＥＣ及び新ＲＥＣ間の標準インタフェースである。
【００３１】
図中ＴＲＸと記す送受信部２２はＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１から供給される送信ベースバンド信号を変調して送信ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換すると共に、受信ＲＦ信号をＡ／Ｄ変換後、受信ベースバンド信号に変換してＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１に供給する。図中ＬＮＡ（Ｌｏｗ ＮＯｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と記す低雑音増幅器２３は受信ＲＦ信号を増幅する低雑音の増幅器である。
【００３２】
図中Ｔ−ＰＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と記す電力増幅器２４は送受信部２２から供給される送信ＲＦ信号を規定レベルまで増幅する。図中ＤＵＰ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）と記す多重分離部２５は送信ＲＦ信号及び受信ＲＦ信号を分離・多重し、不要な周波数成分に対するフィルタリングを行う。
【００３３】
図中Ｃ＆Ｍ（Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）と記す監視制御部２６は共用無線処理装置１５内の各部の監視と制御を行い、監視機能によって検出されたキャリアの状態をＣＰＲＩ上のコントロール又はマネジメント情報として上位装置の呼処理部１１ａ，１３ａに通知する。
【００３４】
プローブ３０は、対象の通信エリアで利用されるキャリアＡ〜Ｄそれぞれの無線出力を測定する。プローブ３０は共用無線処理装置１５内でキャリア毎の無線出力電力の変動を測定する構成である。この他に、共用無線処理装置１５外にて空中線の出力電力をキャリア毎に直接測定する構成のプローブ３１を用いても良く、共用無線処理装置１５内で受信電力をキャリア毎に測定する構成のプローブ３２を用いても良い。
【００３５】
積分回路２９はプローブ３０又は３１又は３２から供給される無線出力又は受信電力の例えば数ｍｓｅｃ周期の変動に対し十分に長い例えば数ｓｅｃ〜数ｍｉｎ程度の時定数を持っており、供給される無線出力又は受信電力の時間積分を行う。これにより、積分回路２９で得られる積分値は各キャリアが有意な信号の送受信を行っている際にプローブの測定電力は高いレベルを示し、信号の送受信が行われない条件では低いレベルを示す。
【００３６】
比較回路２８は積分回路２９が出力する各キャリアの積分値に対し、内部に保持する閾値との比較を行うことで各キャリアの利用状態を判定し、判定結果を状態発生回路２７に供給する。なお、比較回路２８は各キャリアそれぞれの積分値同士の比較を行う構成としても良い。
【００３７】
状態発生回路２７は比較回路２８からの各キャリアの利用状態の判定結果に基づいて、各キャリアを既存方式と新方式のいずれが使用できるかを示す各キャリアの状態を決定して監視制御部２６に供給する。ここで、例えば既存方式無線基地局装置１２でキャリアＡが使用できる状態とする場合、新方式無線基地局装置１３ではキャリアＡが使用できない状態とする。
【００３８】
監視制御部２６は各キャリアの状態を既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３それぞれで無線リソース割り当てを管理する呼処理部１１ａ，１３ａに対し、状態発生回路２７から供給される各キャリアの状態が変化した際に、状態変化のコントロール又はマネジメント情報を送信する。
【００３９】
なお、状態発生回路２７、比較回路２８、積分回路２９については、新たに回路を追加して実現しても良いし、元々実装されていたプロセッサ等にて動作するソフトウェアにて各回路の機能を実現しても良い。
【００４０】
通常、呼処理部１１ａ，１３ａは、新規に移動端末との接続を行う際に、故障や他の問題によって利用できないリソースを割り当てることはしない。このため、呼処理部１１ａ，１３ａは無線処理部等の他装置の状態や各キャリアの状態を任意のタイミングで確認して記憶している、また、移動端末との接続が発生した際に各種リソースの状態を確認する。
【００４１】
＜第１実施形態の動作説明＞
図５に示す構成において、既存方式と新方式の呼処理部１１ａ，１３ａそれぞれは全てのキャリア（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が利用できる状態と認識して運用を開始する。共用無線処理装置１５内の状態発生回路２７は、最初の状態認識として既存方式無線基地局装置１２に対してはキャリアＣ，Ｄが割り当てられ、新方式無線基地局装置１３に対してはキャリアＡ，Ｂが割り当てられる、との初期状態を与えられて運用を開始する。また、この状態認識は、比較回路２８に対しても供給される。
【００４２】
既存方式無線基地局装置１２と新方式無線基地局装置１３が起動し、既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３それぞれの装置内における各回路間の接続が完了した後、共用無線処理装置１５内に設けた状態発生回路２７は、監視制御部２６に既存方式と新方式それぞれのシステム毎に異なるキャリア状態を供給する。すなわち、既存方式無線基地局装置１２に対してはキャリアＣ，キャリアＤを割り当てるため、装置内のキャリアＡ，キャリアＢのサービスを利用できない状態であるという情報を供給する。また、新方式無線基地局装置１３に対してはキャリアＡ，キャリアＢを割り当てるため、キャリアＣ，キャリアＤをサービスに利用できない状態であるという情報を供給する。
【００４３】
監視制御部２６は、既存方式と新方式それぞれのシステムの呼処理部１１ａ，１３ａに対しキャリアの状態通知を行う。これらの状態の通知はＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報として共用無線処理装置１５から各システムの既存ＲＥＣ１２ａ，新ＲＥＣ１３ｂに通知を行い、各ＲＥＣ１２ａ，１３ｂから呼処理部１１ａ，１３ａに対しては、任意のインタフェースを用いて通知される。上記の状態通知により、それぞれのシステムの呼処理部１１ａ，１３ａは、通信エリア内で接続に用いるキャリアの一部が利用できる状態であり、他の一部ができない状態であることを認識する。
【００４４】
移動端末が呼接続を行う際、それぞれのシステムの呼処理部１１ａ，１３ａは、利用できないキャリアを避けて無線リソースの割り当てを行う。この動作により、運用開始後、システム毎に利用できる無線リソースの棲み分けが実現される。
【００４５】
上記の本状態で運用が開始されるが、運用中それぞれのキャリアにて出力される無線出力電力は、プローブ３０で測定され、積分回路２９にて積分される。この際の積分回路２９の出力をキャリア毎にＰｗｒＩｎｔ（Ａ）〜ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）とする。
【００４６】
比較回路２８にはキャリアの利用状態が高い、又は低いと判断するための閾値を判定条件として予め与えておく。この閾値は方式毎に設定し、既存方式ではＴｒｄ＿Ｈｉｇｈ、Ｔｒｄ＿Ｌｏｗ、新方式ではＮｅｗ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿Ｌｏｗとする。Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈは例えば８０％〜９０数％、Ｔｒｄ＿Ｌｏｗ、Ｎｅｗ＿Ｌｏｗは例えば数％〜２０％程度の値である。比較回路２８はＰｗｒＩｎｔ（Ａ）〜ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）それぞれを、それぞれのキャリアを利用している方式と対応する閾値と比較して、各キャリアの利用状態を判定する。
【００４７】
例えばキャリアＡはこの時点では新方式側で利用しているため、ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）をＮｅｗ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿Ｌｏｗと比較して、比較結果を状態発生回路２７に通知する。例えば比較結果がＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＜Ｎｅｗ＿Ｌｏｗ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｎｅｗ＿Ｌｏｗ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｃ）＞Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）＞Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈの場合、比較回路２８は既存方式側の利用状態が高く、かつ、新方式側の利用状態が低いと判定する。
【００４８】
状態発生回路２７は比較回路２８から通知される判定結果を用いて、それぞれのシステムに対して運用開始時に行った状態通知の内容を更新する。例えば既存方式側の利用状態が高く、かつ、新方式側の利用状態が低いと判定した場合、新方式側のシステムに対してはキャリアＢを利用できない状態であることを通知し、既存方式側に対してはキャリアＢを利用できる状態となったことを通知する。これにより、新方式で利用しているキャリアＢを既存方式側に割り当てることができ、キャリアの利用度合いを平準化できる。
【００４９】
状態発生回路２７が具体的にどのような判断条件に基づいて状態通知を行うかは、サービスを行う通信事業者の運営方針や装置／通信エリアの構成に依存する。図５の構成において状態発生回路２７が実行する処理のフローチャートを図６に示す。
【００５０】
図６では、新方式によるサービスが開始されてあまり時間が経過していない時期を想定しており、新方式のユーザは増加傾向にあるが、既存方式を用いてサービスを受けているユーザが現時点では大多数を占めているような状況を想定している。ここでは、ユーザ数が少ない新方式に、既存方式への割り当て量を超える無線リソースを与える必要はないと判断している。また、移動端末が移動することを考慮して、既存方式と新方式それぞれに最低でも１本のキャリアが常に使用できるようにしている。
【００５１】
図６において、ステップＳ１で状態発生回路２７は初期状態としては既存方式基地局制御装置１１に対してキャリアＡ，キャリアＢがサービスに利用できないことを通知し、また、ステップＳ２で新方式無線基地局装置１３に対してはキャリアＣ，キャリアＤが利用できないことを通知する。つまり、この通信エリアにおいて、現時点で新方式はキャリアＡ，キャリアＢを用いてサービスを行っており、既存方式はキャリアＣ，キャリアＤを用いてサービスを行うこととなる。
【００５２】
次にステップＳ３では新方式側で２本のキャリア（キャリアＡ，Ｂ）以上を使用しているか否かを判断する。初期状態では２本のキャリアを利用しているため、判定がＹＥＳとなる。本判定条件では、最初の判定でＹＥＳの判断がされた場合にのみ新方式側のキャリア割り当てを減らす判断を行うこととなっており、最低でも１本のキャリアは常に新方式側に割り当てられるようにしている。
【００５３】
次のステップＳ４では新方式側で利用しているキャリアＡ，キャリアＢについて、ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＜Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈと、ＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈが共に成り立つかを判断する。なお、図中のｘはＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかである。ステップＳ４の判断にてＮＯとなった場合は、新方式側で利用中のキャリアの利用状態が高いと判断し、以降の新方式側のキャリア割り当てを減らす判断は実施せずに、ステップＳ３の判定に戻る。
【００５４】
ステップＳ４の判定がＹＥＳの場合、次のステップＳ５では既存方式側で利用しているキャリアＣ、キャリアＤについて、ＰｗｒＩｎｔ（Ｃ）＞Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈと、ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）＞Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈが共に成り立つかを判断する。ステップＳ５の判定がＮＯの場合、既存方式側で利用中のキャリアに余裕が残っていると判断し、ステップＳ３の判定に戻る。
【００５５】
ステップＳ５の判定がＹＥＳの場合、次のステップＳ６で新方式側が利用しているキャリアＡ，キャリアＢについて、ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＜Ｎｅｗ＿ＬｏｗとＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｎｅｗ＿Ｌｏｗのいずれかが成立しているかの判定を行う。ステップＳ６の判定がＮＯの場合、新方式側で利用しているキャリアは双方共にある程度は利用されていると判断されるため、新方式側のキャリア割り当てを減らすことはせずに、ステップＳ３の判定に戻る。
【００５６】
ステップＳ６の判定がＹＥＳであり、例えばＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｎｅｗ＿Ｌｏｗが成立していたとすると、状態発生回路２７はステップＳ７で各方式に出力する状態の内容を変更する。すなわち、新方式無線基地局装置１３に対してキャリアＢがサービスに利用できなくなったことを出力し、既存方式基地局制御装置１１に対してキャリアＢがサービスに利用できるようになったことを出力する。また、同時に比較回路２８に対してキャリアＢの割り当てが既存方式となったことを通知する。この通知により、比較回路２８ではＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）の比較対象を、Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿ＬｏｗからＴｒｄ＿Ｈｉｇｈ、Ｔｒｄ＿Ｌｏｗに変更する。
【００５７】
一方、新方式で１本のキャリア（キャリアＡ）のみを利用しており、ステップＳ３の判定にてＮＯとなった場合は図中の右側のルートを通り、既存方式に割り当てているキャリアを新方式側に変更できるかの判断を行う。すなわち、ステップＳ８において、新方式で利用中のキャリアに対して、ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＞Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈが成立しているかを判定する。判定がＮＯの場合は、新方式側の無線リソースにまだ空きがあると判断し、ステップＳ３の判定に戻る。
【００５８】
ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＞Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈが成立している場合、次のステップＳ９の判定では既存方式側に割り当てているキャリア全て（キャリアＢ，Ｃ，Ｄ）について、ＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｔｒｄ＿Ｌｏｗ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｃ）＜Ｔｒｄ＿Ｌｏｗ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）＜Ｔｒｄ＿Ｌｏｗを確認し、複数のキャリアで条件が成立するかを判定する。本判定がＮＯの場合、新方式側の利用状況が高くはなっているが、既存方式側の利用状態が十分に少なくなっていないことを考慮して最初の判定に戻る。
【００５９】
ステップＳ９の判定がＹＥＳであり、例えばキャリアＣとキャリアＤにて条件が成立していた場合、状態発生回路２７はステップＳ１０で、既存方式基地局制御装置１１に対してキャリアＤがサービスに利用できなくなったことを通知し、新方式無線基地局装置１３に対してキャリアＤがサービスに利用できるようになったことを通知する。また、比較回路２８に対しては、キャリアＤの割り当てが新方式となったことを通知する。この通知により、比較回路２８ではＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）の比較対象を、Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈ、Ｔｒｄ＿ＬｏｗからＮｅｗ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿Ｌｏｗに変更する。
【００６０】
以上に示した手順にて状態発生回路２７は監視制御部２６に対して新方式用と既存方式用のそれぞれ新しい状態を出力する。監視制御部２６はＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報としてそれぞれのシステムの呼処理部１１ａ，１３ａに状態を通知する。
【００６１】
なお、実際にキャリアを送受信している各回路部で障害が発生した場合には、通信事業者の持つ監視装置に問題が通知され、その情報を基に作業者が対象となる回路部の交換等の作業を実行され、本実施形態で行うキャリアがサービスに利用できなくなった状態の通知では、実際に問題が発生しているわけではなく、回路部の交換等の作業は必要ない。
【００６２】
このため、監視制御部２６からＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報として各システムに対して通知する状態については、実際に問題が発生した際の状態通知と、無線リソース割り当ての変更のための状態通知を、内容を示すエラーコードを変える等により区別できるように通知して、作業者がエラーコードから作業の要否を判断できるようにしても良い。
【００６３】
既存方式及び新方式の呼処理部１１ａ，１３ａが認識する通信エリア内での接続に利用できるキャリアの状態は、上記の手順により更新される。呼処理部１１ａ，１３ａはサービスに利用できるキャリアを選んで、接続する移動端末に割り当てるリソースを決定するため、目的としていた無線リソースの動的な割り当ての変更が可能となる。
【００６４】
なお、上記実施形態では測定手段の一例としてプローブ３０又は３１又は３２を使用し、利用状況判定手段の一例として比較回路２８，積分回路２９を使用し、状態決定手段の一例として状態発生回路２７を使用し、通知手段の一例として監視制御部２６を使用している。
【００６５】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、あまり利用されていないキャリアを共用無線処理装置１５にて検出し、装置の故障等の状態通知を用いて、動的に他の方式に割り当てを変更する方法を示した。
【００６６】
状態通知を行う契機を求めるため、対象となるキャリアの出力電力レベルからキャリアの利用頻度を求めることとしていたが、利用頻度の高さはある程度判定できても、対象のキャリア内にユーザが全く存在しないことを判断することは困難である。
【００６７】
変更対象となるキャリアを用いて通信を行っているユーザが残っている状況で、そのキャリアを利用不可とした場合、利用者が実施中の通信が切断され、サービス品質が低下したと認識される可能性がある。また、通信を行っているユーザが対象のキャリア内に存在している状態で、新しくそのキャリアを利用するシステムが通信を始めた場合には、両方のシステムで通信ができなくなるおそれがある。
【００６８】
現状のほぼ全ての移動通信方式は、ハンドオーバの機能を提供している。ハンドオーバ機能は、移動端末が特定の基地局がサポートする通信エリアから、他の基地局がサポートする通信エリアに移動した際に実行し、移動端末の移動性を確保するための機能である。また、ハンドオーバは、基地局間の移動以外に、同一基地局の異なるキャリア間でも実行することが可能である。
【００６９】
ハンドオーバの動作を説明する。通信を行っている移動端末は、利用中のキャリアの通信品質が悪化したことを検出すると、他に通信品質の良好なキャリアを探す。移動端末は、ハンドオーバの対象として十分な品質を持つキャリアを検出すると、接続しているシステムに対して、通信品質が所定値以上のキャリアが存在することを通知し、これを契機にシステムがハンドオーバ手順を実行する。第２実施形態では、これを利用して割り当ての変更対象となるキャリアから、接続中のユーザをハンドオーバ機能により他のキャリアに追い出すことを可能とする。
【００７０】
図７に既存方式と新方式の通信エリアを構成する無線基地局の第２実施形態の構成図を示す。図７において図５と同一部分には同一符号を付す。図７において、通信事業者の局舎１０内には、既存方式基地局制御装置１１，既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３，ＣＰＲＩ多重化装置１４が設けられている。なお、既存方式基地局制御装置１１及び既存方式無線基地局装置１２が既存方式無線基地局装置１に対応し、新方式無線基地局装置１３が新方式無線基地局装置２に対応し、後述の共用無線処理装置４０が共用無線処理装置３に対応する。ここで、既存方式をＷＣＤＭＡ、新方式をＬＴＥとした場合、既存方式基地局制御装置１１はＲＮＣに対応し、既存方式無線基地局装置１２はＢＳに対応し、新方式無線基地局装置１３はｅＮＯｄｅＢに対応する。
【００７１】
既存方式基地局制御装置１１は既存方式のコア網に接続されており、呼処理部１１ａを有している。既存方式無線基地局装置１２は無線基地局における制御機能部としての既存ＲＥＣ１２ａと、既存ＲＥＣ，ＲＥ間の同期情報及びコントロール又はマネジメント情報及びユーザプレーンデータを光ファイバで伝送する標準インタフェースであるＣＰＲＩ１２ｂを有している。新方式無線基地局装置１３は新方式のコア網に接続されており、呼処理部１３ａと、無線基地局における制御機能部としての新ＲＥＣ１３ｂと、新ＲＥＣ，ＲＥ間の標準インタフェースであるＣＰＲＩ−ＩＮＦ１３ｃを有している。
【００７２】
なお、呼処理部１１ａ，１３ａは、移動端末との接続時にシステム内の空いている有線回線リソース、無線回線リソース、処理能力等を確認して、接続に割り当てる各種リソースを決定し、呼処理手順を実行して接続を行う。呼処理部の物理的な配置は、利用する方式とシステム構成によって異なり、既存方式では無線基地局装置１２の上位装置である基地局制御装置１１に配置され、新方式側では無線基地局装置内に配置された構成である。
【００７３】
ＣＰＲＩ多重化装置１４は、光信号と電気信号の変換を行うＥＯ／ＯＥ１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、複数のＣＰＲＩ信号と１本のＣＰＲＩ信号との多重／分離を行うＣＰＲＩＭＵＸ／ＤＭＵＸ１４ｄを有している。ＥＯ／ＯＥ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３，共用無線処理装置４０それぞれのＣＰＲＩ−ＩＮＦ１２ｂ，１３ｃ，２１と光ファイバで接続されている。
【００７４】
共用無線処理装置４０は、ＣＰＲＩ−ＩＮＦ４１と、送受信部４２と、低雑音増幅器４３と、電力増幅器４４と、多重分離部４５と、監視制御部４６と、状態発生回路４７と、比較回路４８と、積分回路４９と、減衰回路５１を有している。
【００７５】
送受信部４２はＣＰＲＩ−ＩＮＦ４１から供給される送信ベースバンド信号を変調して送信ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換すると共に、受信ＲＦ信号をＡ／Ｄ変換後、受信ベースバンド信号に変換してＣＰＲＩ−ＩＮＦ４１に供給する。低雑音増幅器４３は受信ＲＦ信号を増幅する低雑音の増幅器である。
【００７６】
電力増幅器４４は送受信部４２から供給される送信ＲＦ信号を規定レベルまで増幅する。減衰回路５１は、キャリア（キャリアＡ〜Ｄ）毎に無線出力電力を低下させる。低下量は監視制御部４６から制御する。減衰回路５１は新規に追加しても良いし、元々、無線出力を制御する機能を有している場合には、その機能を利用しても良い。
【００７７】
多重分離部４５は送信ＲＦ信号及び受信ＲＦ信号を分離・多重し、不要な周波数成分に対するフィルタリングを行う。監視制御部４６は共用無線処理装置４０内の各部の監視と制御を行い、制御情報を状態発生回路４７と比較回路４８と減衰回路５１に供給すると共に、監視機能によって検出されたキャリアの状態をＣＰＲＩ上のコントロール又はマネジメント情報として上位装置の呼処理部１１ａ，１３ａに通知する。
【００７８】
プローブ５２は、対象の通信エリアで利用されるキャリアＡ〜Ｄそれぞれの無線出力を測定する。プローブ５２は共用無線処理装置４０内でキャリア毎の無線出力電力の変動を測定する構成である。この他に、共用無線処理装置４０外にて空中線の出力電力をキャリア毎に直接測定する構成のプローブ５３を用いても良く、共用無線処理装置４０内で受信電力をキャリア毎に測定する構成のプローブ５４を用いても良い。
【００７９】
積分回路４９はプローブ５２又は５３又は５４から供給される無線出力又は受信電力の変動に対し十分に長い時定数を持っており、供給される無線出力又は受信電力の時間積分を行う。これにより、積分回路４９で得られる積分値は各キャリアが有意な信号の送受信を行っている際にプローブの測定電力は高いレベルを示し、信号の送受信が行われない条件では低いレベルを示す。
【００８０】
比較回路４８は積分回路４９が出力する各キャリアの積分値出力に対し、それぞれの積分値同士の比較、及び内部に保持する閾値との比較を行うことで各キャリアの利用状態を判定し、判定結果を状態発生回路４７に供給する。なお、比較回路４８は各キャリアそれぞれの積分値同士の比較を行う構成としても良い。
【００８１】
状態発生回路４７は比較回路４８からの各キャリアの利用状態の判定結果に基づいて、各キャリアを既存方式と新方式のいずれが使用できるかを示す各キャリアの状態を決定して監視制御部４６に供給する。ここで、例えば既存方式無線基地局装置１２でキャリアＡが使用できる状態とした場合、新方式無線基地局装置１３ではキャリアＡが使用できない状態となる。
【００８２】
監視制御部４６は各キャリアの状態を既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３それぞれで無線リソース割り当てを管理する呼処理部１１ａ，１３ａに対し、状態発生回路４７から供給される各キャリアの状態が変化した際に、状態変化のコントロール又はマネジメント情報を送信する。
【００８３】
＜第２実施形態の動作説明＞
図７の構成において監視制御部４６が実行する処理のフローチャートを図８に示す。この処理では、割り当てを変更する対象となるキャリアから、接続中のユーザをハンドオーバ機能により他のキャリアに追い出す。ここでは、第１実施形態の初期状態と同様に、新方式側に対してはキャリアＡ，キャリアＢが割り当てられており、既存方式側にはキャリアＣ，キャリアＤが割り当てられている状況とする。また、初期状態において減衰回路５１は無線出力電力の低下は行っていない。
【００８４】
第１実施形態の手順に従い、新方式側での通信量の低下と既存方式側での通信量の増加が検出され、状態発生回路４７から監視制御部４６に新方式システムで例えばキャリアＢ（又はキャリアＡ）がサービスに利用できなくなったことが通知され、既存方式システムでキャリアＢがサービスに利用できるようになったことが通知される状態であるか否かを判別する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。
【００８５】
上記ステップＳ２１，Ｓ２２が共にＹＥＳとなる条件で、監視制御部４６は各方式の呼処理部１１ａ，１３ａに対する状態の変更通知は実施せず、ステップＳ２３で減衰回路５１に対する制御を行い、割り当てを変更しようとするキャリアＢの出力を、一定の時間をかけて低下させる。キャリアＢの出力低下に伴い、キャリアＢを利用していた新方式の移動端末にて、通信の品質が悪化したことが検出される。通信品質の悪化を検出した新方式の移動端末は、他に通信品質の良好なキャリアを探す。この際、同じ通信エリアにてキャリアＡによるサービスが行われているため、キャリアＡが十分な品質を持つキャリアとして検出される可能性は高いが、隣接する通信エリアに他の通信品質の良いキャリアを検出する可能性もある。その場合ハンドオーバ先は隣接通信エリアとなる。通信品質の良好なキャリアを検出した新方式の移動端末は、システムに対して報告を行い、新方式システムの通常の手順によるハンドオーバが実施される。
【００８６】
監視制御部４６は、減衰回路５１に対する制御を継続してキャリアＢの出力を引き続き低下させる。その後、キャリアＢの出力が定めておいた一定レベルの閾値以下になったか否かをステップＳ２４で判別する。キャリアＢの出力が閾値以下になると、ステップＳ２５で監視制御部４６はＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報を用いて、キャリアＢが利用できなくなったことを新方式システムの呼処理部１３ａに通知する。
【００８７】
新方式システムの呼処理部１３ａに対する状態通知の後、ステップＳ２６で監視制御部４６は減衰回路５１に対して制御を行い、キャリアＢの出力低下を解除する。その後、ステップＳ２７で既存方式システムの呼処理部１１ａに対しキャリアＢが利用できるようになったことを通知する。監視制御部４６は、同時に比較回路４８に対してキャリアＢの割り当てが新方式から既存方式に変更となったことを通知する。
【００８８】
一方、ステップＳ２１で状態発生回路４７から監視制御部４６に新方式システムでキャリアＢがサービスに利用できなくなったことが通知されていない場合には、状態発生回路４７から監視制御部４６に既存方式システムで例えばキャリアＤ（又はキャリアＣ）がサービスに利用できなくなったことが通知され、新方式システムでキャリアＤがサービスに利用できるようになったことが通知されている状態であるか否かを判別する（ステップＳ３１，Ｓ３２）。
【００８９】
上記ステップＳ３１，Ｓ３２が共にＹＥＳとなる条件で、監視制御部４６は各方式の呼処理部１１ａ，１３ａに対する装置状態の変更通知は実施せず、ステップＳ３３で減衰回路５１に対する制御を行い、割り当てを変更しようとするキャリアＤの出力を、一定の時間をかけて低下させる。キャリアＤの出力低下に伴い、キャリアＤを利用していた既存方式の移動端末にて、通信の品質が悪化したことが検出される。通信品質の悪化を検出した既存方式の移動端末は、他に通信品質の良好なキャリアを探す。この際、同じ通信エリアにてキャリアＣによるサービスが行われているため、キャリアＣが十分な品質を持つキャリアとして検出される可能性は高いが、隣接する通信エリアに他の通信品質の良いキャリアを検出する可能性もある。その場合ハンドオーバ先は隣接通信エリアとなる。通信品質の良好なキャリアを検出した新方式の移動端末はシステムに対して報告を行い、新方式システムの通常の手順によるハンドオーバが実施される。
【００９０】
監視制御部４６は、減衰回路５１に対する制御を継続してキャリアＤの出力を引き続き低下させる。その後キャリアＤの出力が定めておいた一定のレベルの閾値以下になったか否かをステップＳ３４で判別する。キャリアＤの出力が閾値以下になると、ステップＳ３５で監視制御部４６はＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報を用いてキャリアＤが利用できなくなったことを既存方式システムの呼処理部１１ａに通知する。
【００９１】
既存方式システムの呼処理部１１ａに対する状態通知の後、ステップＳ３６で監視制御部４６は減衰回路５１に対して制御を行い、キャリアＤの出力低下を解除する。その後、ステップＳ３７で新方式システムの呼処理部１３ａに対しキャリアＤが利用できるようになったことを通知する。監視制御部４６は、同時に比較回路４８に対してキャリアＢの割り当てが新方式から既存方式に変更となったことを通知する。
【００９２】
このようにして、割り当ての変更を行うキャリア内に残っているユーザを他の通信エリア、又は他のキャリアに対してハンドオーバ手順を用いて追い出し、サービス品質の低下を感じさせずに、無線リソースの動的な割り当ての変更を行うことが可能となる。
【００９３】
なお、上記実施形態では測定手段の一例としてプローブ５２又は５３又は５４を使用し、利用状況判定手段の一例として比較回路４８，積分回路４９を使用し、状態決定手段の一例として状態発生回路４７を使用し、通知手段の一例として監視制御部４６を使用し、減衰手段の一例として減衰回路５１を使用している。
【００９４】
＜共用無線処理装置のハイドウェア構成＞
図９に共用無線処理装置１５，４０の一実施形態のハイドウェア構成図を示す。図９において、共用無線処理装置６０は光モジュール６１，ＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２，Ｒｘ＿ＬＳＩ６３，Ｔｘ＿ＬＳＩ６４，デュプレクサ６５，ＣＰＵ６６，ワークメモリ６７，不揮発性メモリ６８，外部インタフェース６９，電源回路７０を有している。
【００９５】
先ず、状態発生回路２７，４７と、比較回路２８，４８と、積分回路２９，４９をソフトウェアで構成する場合について説明する。ＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１，４１は光モジュール６１，ＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２にて構成する。送受信部２２，４２はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２にて構成する。低雑音増幅器２３，４３はＲｘ＿ＬＳＩ６３で構成する。電力増幅器２４，４４はＴｘ＿ＬＳＩ６４で構成する。多重分離部２５，４５はデュプレクサ６５で構成する。監視制御部２６，４６は不揮発性メモリ６８に保存されたプログラムをワークメモリ６７に展開しＣＰＵ６６で実行することで実現する。
【００９６】
状態発生回路２７，４７は比較回路の処理結果に基づき各キャリアの利用状態を決定する処理をＣＰＵ６６で実行し実現する。比較回路２８，４８はワークメモリ６７に格納された積分回路出力を不揮発性メモリ６８に保存した閾値と比較する処理をＣＰＵ６６で実行し実現する。積分回路２９、４９はプローブの出力を周期的にＣＰＵ６６で読み出して積算しワークメモリ６７に格納することで実現する。プローブ３０，５２はＴｘ＿ＬＳＩ６４のモニタ信号及びＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにて実現する。減衰回路５１はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックに対しＣＰＵ６６から減衰量を制御することで実現する。
【００９７】
次に、状態発生回路２７，４７と、比較回路２８，４８と、積分回路２９，４９をハードウェアで構成する場合について説明する。ＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１，４１は光モジュール６１，ＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２にて構成する。送受信部２２，４２はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２にて構成する。低雑音増幅器２３，４３はＲｘ＿ＬＳＩ６３で構成する。電力増幅器２４，４４はＴｘ＿ＬＳＩ６４で構成する。多重分離部２５，４５はデュプレクサ６５で構成する。監視制御部２６，４６は不揮発性メモリ６８に保存されたプログラムをワークメモリ６７に展開しＣＰＵ６６で実行することで実現する。
【００９８】
状態発生回路２７，４７はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにて構成し比較回路の処理結果から各キャリアの利用状態を決定する。比較回路２８，４８はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにてワークメモリ６７に格納された積分回路出力を不揮発性メモリ６８に保存した閾値と比較する。積分回路２９、４９はプローブの出力をＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにて積算しワークメモリ６７に格納する。プローブ３０，５２はＴｘ＿ＬＳＩ６４のモニタ信号及びＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにて実現する。減衰回路５１はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックに対しＣＰＵ６６から減衰量を制御することで実現する。
【００９９】
第１実施形態、第２実施形態により、通信方式が異なる複数の移動通信システムそれぞれへの無線リソース割り当て量の動的な変更を実現することが可能となる。また、無線リソース割り当てに関連する通知を、共用無線処理装置１５，４０からの状態通知といった既存のインタフェースを用いることで、網側の既存方式基地局制御装置１１、新方式無線基地局装置１３におけるアプリケーションの大幅な改造は必要ない。
（付記１）
通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムであって、
通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置を有し、
前記無線処理装置は、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
（付記２）
付記１記載の通信システムにおいて、
前記利用状況判定手段は、前記各搬送波の測定値を所定期間積分した積分値を所定の閾値と比較することで各搬送波の利用状況を判定する
ことを特徴とする通信システム。
（付記３）
付記２記載の通信システムにおいて、
前記状態決定手段は、前記複数の移動通信システムのうち一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波の利用状態が低く、他の一の移動通信システムで使用できる状態の全ての搬送波の利用状態が高い場合、前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を行う
ことを特徴とする通信システム。
（付記４）
付記３記載の通信システムにおいて、
前記状態決定手段から前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定により、前記前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を減衰させる減衰手段を有し、
前記減衰手段で前記搬送波を減衰させたのち、前記通知手段で前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を前記複数の移動通信システムに通知する
ことを特徴とする通信システム。
（付記５）
通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムで、通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置であって、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、
を有することを特徴とする無線処理装置。
（付記６）
付記５記載の無線処理装置において、
前記利用状況判定手段は、前記各搬送波の測定値を所定期間積分した積分値を所定の閾値と比較することで各搬送波の利用状況を判定する
ことを特徴とする無線処理装置。
（付記７）
付記６記載の無線処理装置において、
前記状態決定手段は、前記複数の移動通信システムのうち一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波の利用状態が低く、他の一の移動通信システムで使用できる状態の全ての搬送波の利用状態が高い場合、前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を行う
ことを特徴とする無線処理装置。
（付記８）
付記７記載の無線処理装置において、
前記状態決定手段から前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定により、前記前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を減衰させる減衰手段を有し、
前記減衰手段で前記搬送波を減衰させたのち、前記通知手段で前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を前記複数の移動通信システムに通知する
ことを特徴とする無線処理装置。
（付記９）
付記４記載の通信システムにおいて、
前記利用状況判定手段は、前記積分値を比較する閾値を前記複数の移動通信システム毎に異ならせる
ことを特徴とする通信システム。
（付記１０）
付記８記載の無線処理装置において、
前記利用状況判定手段は、前記積分値を比較する閾値を前記複数の移動通信システム毎に異ならせる
ことを特徴とする無線処理装置。
【符号の説明】
【０１００】
１１ 既存方式基地局制御装置
１１ａ 呼処理部
１２ 既存方式無線基地局装置
１２ａ 既存ＲＥＣ
１２ｃ ＣＰＲＩ−ＩＮＦ
１３ 新方式無線基地局装置
１３ａ 呼処理部
１３ｂ 新ＲＥＣ
１３ｃ ＣＰＲＩ−ＩＮＦ
１４ ＣＰＲＩ多重化装置
１５，４０ 共用無線処理装置
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ ＥＯ／ＯＥ
１４ｄ ＣＰＲＩＭＵＸ／ＤＭＵＸ
２１，４１ ＣＰＲＩ−ＩＮＦ
２２，４２ 送受信部
２３，４３ 低雑音増幅器
２４，４４ 電力増幅器
２５，４５ 多重分離部
２６，４６ 監視制御部
２７，４７ 状態発生回路
２８，４８ 比較回路
２９，４９ 積分回路
３０，３１，３２，５２，５３，５４ プローブ
５１ 減衰回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配する通信システム及び無線処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムは、サービスを提供する通信事業者の戦略と技術の発展により、数年〜十数年の間隔で新たな方式に置き換わり、新規のサービスが提供されている。例えば１９８０年代後半から１９９０年代前半にはアナログ方式の携帯電話による音声サービスが提供されていたが、その後ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）やｃｄｍａＯｎｅ、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等のディジタル方式による音声通信と低速データ通信によるメール等のサービスに置き換わっている。また、２０００年代になってからはＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００等のいわゆる第３世代（３Ｇ）移動通信方式が広く普及し、パケット通信によるインターネット接続や、音楽／動画／ゲームプログラム等のコンテンツ配信サービスが提供されるようになっている。
【０００３】
今後の動向を確認すると、日本国内ではＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＸＧＰ（ｅＸｔｅｎｄｅｄ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｌａｔｆｏｒｍ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の方式による高速のパケット通信サービスが展開され、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））を利用した高品質の音声サービスや、ストリーミング配信等のマルチメディアサービスが提供される予定となっており、一部は既に開始されている。
【０００４】
これらの新方式によるサービスを提供することで、各通信事業者は高速通信を背景とした新たなビジネスモデルを提案し、収益の拡大やＩＰ通信に親和性の高いシステムの導入によるネットワーク維持／管理コストの削減を目指している。
【０００５】
通信事業者が新しい方式を用いたサービスを提供する際に、既にある方式のシステムを用いてサービスを提供していた場合、提供中のサービスを利用しているユーザに対しては従来のサービスを継続しつつ、新規のサービスを利用するユーザを増やして行く必要がある。
【０００６】
ところで、基地局において異なる通信方式に割り当てる無線リソース量を対象のエリア内の通信量に応じて最適化する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００７−５２９１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
移動通信システムは、ユーザの移動端末とのアクセス回線に無線を利用しており、無線を用いることは対応する無線リソースを消費することであり、ある特定の無線周波数帯域中で有用に利用できる無線リソースは有限となっている。移動通信に適した周波数帯域は例えば数１００ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚ程度に限定されている。これらの帯域は、航空／船舶無線等との競合もあるため、全てを移動通信用として利用できるわけではなく、現状は、この有限な帯域を複数の通信事業者が、複数の方式にて分割して利用している。
【０００９】
通信事業者は、利用可能な無線周波数帯域の割り当てを受け、割り当てられた帯域内で無線リソースを確保してユーザにサービスを提供する。無線周波数帯域の広さと使用する無線方式によって確保可能な無線リソースの量が決まり、サービスを提供できるユーザの最大数や通信速度も決まる。既に移動通信システムを有している通信事業者が、新しい方式を利用したサービスを展開しようとした場合、システムを実現する機器については設備投資を行い、通信機器メーカ等より購入して設置すれば良い。但し、実際にサービスを提供するためには、利用する無線リソースについても確保する必要がある。この際に考えられる方法としては、新規に周波数帯域の割り当てを受け、この帯域を使用して無線リソースを確保する方法と、既存方式で使用中の周波数帯域を新方式用に振り替えて使用し、無線リソースを確保する方法が考えられる。
【００１０】
前者の方法を用いる場合、周波数割り当てのための審議に時間を要し、又は周波数確保のために多額の投資が必要となり、通信事業者のビジネス展開に大きな影響を与える可能性がある。また、後者の場合、既存方式のサービスに用いることが可能な周波数帯域が減少することで既存方式による収容者数の減少やサービス品質の低下が懸念される。
【００１１】
既存方式で使用中の周波数帯域を新方式用に振り替えて使用し、無線リソースを確保する方法を用いる場合に、既存方式に対する影響が現れることと、影響を小さくする方法について説明する。
【００１２】
移動通信システムのサービス提供エリアの一例を図１に示す。通信事業者は割り当てられた周波数帯域を、特定の帯域幅を持つ複数の搬送波（キャリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に分割し、１つのサービスエリアに対して、１つ（又は複数）のキャリアを割り当ててサービスを提供する。キャリアの持つ帯域幅は利用する無線方式によって異なるが、例えばｃｄｍａＯｎｅでは１．５ＭＨｚ、ＷＣＤＭＡでは５ＭＨｚとなっている。
【００１３】
近年の移動通信システムにおいては、多元接続の主流方式となっているのはＣＤＭＡである。ＣＤＭＡでは各キャリア内にて符号分割を行い、１キャリアあたり数十人のユーザを収容することが可能である。
【００１４】
既存方式にて利用していたキャリアの一部を新方式に割り当て、新方式のサービス提供を開始した場合の通信システムのサービス提供エリアの一例を図２に示す。この例では従来は既存方式にて利用していたキャリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、キャリアＣ，Ｄを新方式側に割り当てることでエリアを構成する。
【００１５】
既存方式にて利用していたキャリアの一部を、新方式側で利用するとした場合、既存方式では利用可能な無線リソース量が減少したこととなり、対象のエリア中でサービス提供が可能なユーザの最大数が減少することになる。例えば１キャリアに２０人のユーザを収容し、４キャリアで８０人を収容していたエリアでは割り当ての変更後は４０人までしか収容できなくなり、既存方式に対する影響が現れる。
【００１６】
移動通信システムで、移動端末は時間と共に位置を変えて行き、同じ移動端末が異なる時間帯に異なるエリアでサービスを受けられることが期待されている。移動通信を利用するユーザにとってサービスの利用が可能なエリアの広さは重要であり、提供する通信事業者と契約を結ぶ際の重要な選択肢となり得る。このため、新方式でサービス提供を開始する通信事業者は、既存方式から新方式への周波数振り替えを複数のエリアにて同時に実施し、広いサービスエリアを確保してからサービス提供を開始することが、その方式を利用するユーザ数を増やして収益を得て行く上で重要な条件となる。
【００１７】
図３に複数エリアにて既存方式側で利用していたキャリアの一部を新方式に割り当てて、サービスを開始した場合のエリア構成例を示す。図３は概念的なものであるが、移動通信ではサービスを受ける移動端末が位置を変えるという特徴から、ある時間帯の特定のエリア内では通信事業者がサービスを提供しているにもかかわらず、対象のエリア内にサービスを受ける移動端末が存在しないタイミングがあることを示している。
【００１８】
つまり、図３におけるエリアＡ２では、キャリアＣ，Ｄは新方式側に割り当てを行っているが、エリアＡ２には移動端末が在圏しておらず実際の通信では使われていない状況となっており、仮にエリアＡ２側にて既存方式による接続を希望するユーザが多く存在した場合、使われていないキャリアＣ，Ｄを既存方式側に割り当てて使用すれば、これらのユーザに対するサービスを提供できる可能性がある。通信事業者が新方式のエリア展開を行った際、サービスを提供しているエリア内に新方式の移動端末が存在せず、既存方式の移動端末は多数存在する状況は、新サービス開始直後の加入者数が少ない状況では顕著に発生することが想定される。
【００１９】
開示の通信システムは、通信方式が異なる複数の移動通信システムそれぞれの無線リソース割り当てを動的に変更することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
開示の一実施形態による通信システムは、通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムであって、
通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置を有し、
前記無線処理装置は、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本実施形態によれば、通信方式が異なる複数の移動通信システムそれぞれの無線リソース割り当てを動的に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】移動通信システムのサービス提供エリアの一例を示す図である。
【図２】通信システムのサービス提供エリアの一例を示す図である。
【図３】複数エリアのエリア構成例を示す図である。
【図４】通信システムの一実施形態の構成図である。
【図５】既存方式と新方式の通信エリアを構成する無線基地局の第１実施形態の構成図である。
【図６】状態発生回路が実行する処理のフローチャートである。
【図７】既存方式と新方式の通信エリアを構成する無線基地局の第２実施形態の構成図である。
【図８】Ｃ＆Ｍが実行する処理のフローチャートである。
【図９】共用無線処理装置の一実施形態のハイドウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて実施形態を説明する。
【００２４】
＜通信システムの構成＞
図４は通信システムの一実施形態の構成図を示す。この通信システムは既存方式の移動通信システムと新方式の移動通信システムとで通信エリア毎に複数の搬送波を分配する構成とされている。図４において、既存方式無線基地局装置１に新方式無線基地局装置２を併設し、無線処理部（ＲＥ：Ｒａｄｉｏ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、既存方式と新方式で共用して利用可能とした共用無線処理装置３を使用する。これにより、新方式に対応したエリアの拡大を早急に行い、かつ、工事等の費用を抑える。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図５に既存方式と新方式の通信エリアを構成する無線基地局の第１実施形態の構成図を示す。図５において、通信事業者の局舎１０内には、既存方式基地局制御装置１１，既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３，ＣＰＲＩ多重化装置１４が設けられている。なお、既存方式基地局制御装置１１及び既存方式無線基地局装置１２が既存方式無線基地局装置１に対応し、新方式無線基地局装置１３が新方式無線基地局装置２に対応し、後述の共用無線処理装置１５が共用無線処理装置３に対応する。ここで、既存方式をＷＣＤＭＡ、新方式をＬＴＥとした場合、既存方式基地局制御装置１１はＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：基地局制御装置）に対応し、既存方式無線基地局装置１２はＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ：基地局）に対応し、新方式無線基地局装置１３はｅＮＯｄｅＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮＯｄｅ Ｂ）に対応する。
【００２６】
既存方式基地局制御装置１１は既存方式のコア網に接続されており、呼処理部１１ａを有している。既存方式無線基地局装置１２は無線基地局における制御機能部としての既存ＲＥＣ（Ｒａｄｉｏ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２ａと、既存ＲＥＣとＲＥ間の同期情報、及びコントロール又はマネジメント情報、及びユーザプレーンデータであるベースバンド信号を光ファイバで伝送する標準インタフェースであるＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）−ＩＮＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２ｂを有している。
【００２７】
新方式無線基地局装置１３は新方式のコア網に接続されており、呼処理部１３ａと、無線基地局における制御機能部としての新ＲＥＣ１３ｂと、新ＲＥＣとＲＥ間の標準インタフェースであるＣＰＲＩ−ＩＮＦ１３ｃを有している。
【００２８】
呼処理部１１ａ，１３ａそれぞれは、移動端末との接続時にシステム内の空いている有線回線リソース、無線回線リソース、処理能力等を確認して、呼の接続に割り当てる各種リソースを決定し、呼処理手順を実行して接続を行う。呼処理部の物理的な配置は、利用する方式とシステム構成によって異なり、既存方式では無線基地局装置１２の上位装置である基地局制御装置１１に配置され、新方式側では無線基地局装置１３内に配置された構成である。
【００２９】
ＣＰＲＩ多重化装置１４は、光信号と電気信号の変換を行うＥＯ／ＯＥ１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、複数のＣＰＲＩ信号と１本のＣＰＲＩ信号との多重／分離を行うＣＰＲＩＭＵＸ／ＤＭＵＸ１４ｄを有している。ＥＯ／ＯＥ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３，共用無線処理装置１５それぞれのＣＰＲＩ−ＩＮＦ１２ｂ，１３ｃ，２１と光ファイバで接続されている。
【００３０】
共用無線処理装置１５は、ＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１と、送受信部２２と、低雑音増幅器２３と、電力増幅器２４と、多重分離部２５と、監視制御部２６と、状態発生回路２７と、比較回路２８と、積分回路２９を有している。ＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１はＲＥと既存ＲＥＣ及び新ＲＥＣ間の標準インタフェースである。
【００３１】
図中ＴＲＸと記す送受信部２２はＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１から供給される送信ベースバンド信号を変調して送信ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換すると共に、受信ＲＦ信号をＡ／Ｄ変換後、受信ベースバンド信号に変換してＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１に供給する。図中ＬＮＡ（Ｌｏｗ ＮＯｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と記す低雑音増幅器２３は受信ＲＦ信号を増幅する低雑音の増幅器である。
【００３２】
図中Ｔ−ＰＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と記す電力増幅器２４は送受信部２２から供給される送信ＲＦ信号を規定レベルまで増幅する。図中ＤＵＰ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）と記す多重分離部２５は送信ＲＦ信号及び受信ＲＦ信号を分離・多重し、不要な周波数成分に対するフィルタリングを行う。
【００３３】
図中Ｃ＆Ｍ（Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）と記す監視制御部２６は共用無線処理装置１５内の各部の監視と制御を行い、監視機能によって検出されたキャリアの状態をＣＰＲＩ上のコントロール又はマネジメント情報として上位装置の呼処理部１１ａ，１３ａに通知する。
【００３４】
プローブ３０は、対象の通信エリアで利用されるキャリアＡ〜Ｄそれぞれの無線出力を測定する。プローブ３０は共用無線処理装置１５内でキャリア毎の無線出力電力の変動を測定する構成である。この他に、共用無線処理装置１５外にて空中線の出力電力をキャリア毎に直接測定する構成のプローブ３１を用いても良く、共用無線処理装置１５内で受信電力をキャリア毎に測定する構成のプローブ３２を用いても良い。
【００３５】
積分回路２９はプローブ３０又は３１又は３２から供給される無線出力又は受信電力の例えば数ｍｓｅｃ周期の変動に対し十分に長い例えば数ｓｅｃ〜数ｍｉｎ程度の時定数を持っており、供給される無線出力又は受信電力の時間積分を行う。これにより、積分回路２９で得られる積分値は各キャリアが有意な信号の送受信を行っている際にプローブの測定電力は高いレベルを示し、信号の送受信が行われない条件では低いレベルを示す。
【００３６】
比較回路２８は積分回路２９が出力する各キャリアの積分値に対し、内部に保持する閾値との比較を行うことで各キャリアの利用状態を判定し、判定結果を状態発生回路２７に供給する。なお、比較回路２８は各キャリアそれぞれの積分値同士の比較を行う構成としても良い。
【００３７】
状態発生回路２７は比較回路２８からの各キャリアの利用状態の判定結果に基づいて、各キャリアを既存方式と新方式のいずれが使用できるかを示す各キャリアの状態を決定して監視制御部２６に供給する。ここで、例えば既存方式無線基地局装置１２でキャリアＡが使用できる状態とする場合、新方式無線基地局装置１３ではキャリアＡが使用できない状態とする。
【００３８】
監視制御部２６は各キャリアの状態を既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３それぞれで無線リソース割り当てを管理する呼処理部１１ａ，１３ａに対し、状態発生回路２７から供給される各キャリアの状態が変化した際に、状態変化のコントロール又はマネジメント情報を送信する。
【００３９】
なお、状態発生回路２７、比較回路２８、積分回路２９については、新たに回路を追加して実現しても良いし、元々実装されていたプロセッサ等にて動作するソフトウェアにて各回路の機能を実現しても良い。
【００４０】
通常、呼処理部１１ａ，１３ａは、新規に移動端末との接続を行う際に、故障や他の問題によって利用できないリソースを割り当てることはしない。このため、呼処理部１１ａ，１３ａは無線処理部等の他装置の状態や各キャリアの状態を任意のタイミングで確認して記憶している、また、移動端末との接続が発生した際に各種リソースの状態を確認する。
【００４１】
＜第１実施形態の動作説明＞
図５に示す構成において、既存方式と新方式の呼処理部１１ａ，１３ａそれぞれは全てのキャリア（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が利用できる状態と認識して運用を開始する。共用無線処理装置１５内の状態発生回路２７は、最初の状態認識として既存方式無線基地局装置１２に対してはキャリアＣ，Ｄが割り当てられ、新方式無線基地局装置１３に対してはキャリアＡ，Ｂが割り当てられる、との初期状態を与えられて運用を開始する。また、この状態認識は、比較回路２８に対しても供給される。
【００４２】
既存方式無線基地局装置１２と新方式無線基地局装置１３が起動し、既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３それぞれの装置内における各回路間の接続が完了した後、共用無線処理装置１５内に設けた状態発生回路２７は、監視制御部２６に既存方式と新方式それぞれのシステム毎に異なるキャリア状態を供給する。すなわち、既存方式無線基地局装置１２に対してはキャリアＣ，キャリアＤを割り当てるため、装置内のキャリアＡ，キャリアＢのサービスを利用できない状態であるという情報を供給する。また、新方式無線基地局装置１３に対してはキャリアＡ，キャリアＢを割り当てるため、キャリアＣ，キャリアＤをサービスに利用できない状態であるという情報を供給する。
【００４３】
監視制御部２６は、既存方式と新方式それぞれのシステムの呼処理部１１ａ，１３ａに対しキャリアの状態通知を行う。これらの状態の通知はＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報として共用無線処理装置１５から各システムの既存ＲＥＣ１２ａ，新ＲＥＣ１３ｂに通知を行い、各ＲＥＣ１２ａ，１３ｂから呼処理部１１ａ，１３ａに対しては、任意のインタフェースを用いて通知される。上記の状態通知により、それぞれのシステムの呼処理部１１ａ，１３ａは、通信エリア内で接続に用いるキャリアの一部が利用できる状態であり、他の一部ができない状態であることを認識する。
【００４４】
移動端末が呼接続を行う際、それぞれのシステムの呼処理部１１ａ，１３ａは、利用できないキャリアを避けて無線リソースの割り当てを行う。この動作により、運用開始後、システム毎に利用できる無線リソースの棲み分けが実現される。
【００４５】
上記の本状態で運用が開始されるが、運用中それぞれのキャリアにて出力される無線出力電力は、プローブ３０で測定され、積分回路２９にて積分される。この際の積分回路２９の出力をキャリア毎にＰｗｒＩｎｔ（Ａ）〜ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）とする。
【００４６】
比較回路２８にはキャリアの利用状態が高い、又は低いと判断するための閾値を判定条件として予め与えておく。この閾値は方式毎に設定し、既存方式ではＴｒｄ＿Ｈｉｇｈ、Ｔｒｄ＿Ｌｏｗ、新方式ではＮｅｗ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿Ｌｏｗとする。Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈは例えば８０％〜９０数％、Ｔｒｄ＿Ｌｏｗ、Ｎｅｗ＿Ｌｏｗは例えば数％〜２０％程度の値である。比較回路２８はＰｗｒＩｎｔ（Ａ）〜ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）それぞれを、それぞれのキャリアを利用している方式と対応する閾値と比較して、各キャリアの利用状態を判定する。
【００４７】
例えばキャリアＡはこの時点では新方式側で利用しているため、ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）をＮｅｗ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿Ｌｏｗと比較して、比較結果を状態発生回路２７に通知する。例えば比較結果がＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＜Ｎｅｗ＿Ｌｏｗ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｎｅｗ＿Ｌｏｗ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｃ）＞Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）＞Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈの場合、比較回路２８は既存方式側の利用状態が高く、かつ、新方式側の利用状態が低いと判定する。
【００４８】
状態発生回路２７は比較回路２８から通知される判定結果を用いて、それぞれのシステムに対して運用開始時に行った状態通知の内容を更新する。例えば既存方式側の利用状態が高く、かつ、新方式側の利用状態が低いと判定した場合、新方式側のシステムに対してはキャリアＢを利用できない状態であることを通知し、既存方式側に対してはキャリアＢを利用できる状態となったことを通知する。これにより、新方式で利用しているキャリアＢを既存方式側に割り当てることができ、キャリアの利用度合いを平準化できる。
【００４９】
状態発生回路２７が具体的にどのような判断条件に基づいて状態通知を行うかは、サービスを行う通信事業者の運営方針や装置／通信エリアの構成に依存する。図５の構成において状態発生回路２７が実行する処理のフローチャートを図６に示す。
【００５０】
図６では、新方式によるサービスが開始されてあまり時間が経過していない時期を想定しており、新方式のユーザは増加傾向にあるが、既存方式を用いてサービスを受けているユーザが現時点では大多数を占めているような状況を想定している。ここでは、ユーザ数が少ない新方式に、既存方式への割り当て量を超える無線リソースを与える必要はないと判断している。また、移動端末が移動することを考慮して、既存方式と新方式それぞれに最低でも１本のキャリアが常に使用できるようにしている。
【００５１】
図６において、ステップＳ１で状態発生回路２７は初期状態としては既存方式基地局制御装置１１に対してキャリアＡ，キャリアＢがサービスに利用できないことを通知し、また、ステップＳ２で新方式無線基地局装置１３に対してはキャリアＣ，キャリアＤが利用できないことを通知する。つまり、この通信エリアにおいて、現時点で新方式はキャリアＡ，キャリアＢを用いてサービスを行っており、既存方式はキャリアＣ，キャリアＤを用いてサービスを行うこととなる。
【００５２】
次にステップＳ３では新方式側で２本のキャリア（キャリアＡ，Ｂ）以上を使用しているか否かを判断する。初期状態では２本のキャリアを利用しているため、判定がＹＥＳとなる。本判定条件では、最初の判定でＹＥＳの判断がされた場合にのみ新方式側のキャリア割り当てを減らす判断を行うこととなっており、最低でも１本のキャリアは常に新方式側に割り当てられるようにしている。
【００５３】
次のステップＳ４では新方式側で利用しているキャリアＡ，キャリアＢについて、ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＜Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈと、ＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈが共に成り立つかを判断する。なお、図中のｘはＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかである。ステップＳ４の判断にてＮＯとなった場合は、新方式側で利用中のキャリアの利用状態が高いと判断し、以降の新方式側のキャリア割り当てを減らす判断は実施せずに、ステップＳ３の判定に戻る。
【００５４】
ステップＳ４の判定がＹＥＳの場合、次のステップＳ５では既存方式側で利用しているキャリアＣ、キャリアＤについて、ＰｗｒＩｎｔ（Ｃ）＞Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈと、ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）＞Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈが共に成り立つかを判断する。ステップＳ５の判定がＮＯの場合、既存方式側で利用中のキャリアに余裕が残っていると判断し、ステップＳ３の判定に戻る。
【００５５】
ステップＳ５の判定がＹＥＳの場合、次のステップＳ６で新方式側が利用しているキャリアＡ，キャリアＢについて、ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＜Ｎｅｗ＿ＬｏｗとＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｎｅｗ＿Ｌｏｗのいずれかが成立しているかの判定を行う。ステップＳ６の判定がＮＯの場合、新方式側で利用しているキャリアは双方共にある程度は利用されていると判断されるため、新方式側のキャリア割り当てを減らすことはせずに、ステップＳ３の判定に戻る。
【００５６】
ステップＳ６の判定がＹＥＳであり、例えばＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｎｅｗ＿Ｌｏｗが成立していたとすると、状態発生回路２７はステップＳ７で各方式に出力する状態の内容を変更する。すなわち、新方式無線基地局装置１３に対してキャリアＢがサービスに利用できなくなったことを出力し、既存方式基地局制御装置１１に対してキャリアＢがサービスに利用できるようになったことを出力する。また、同時に比較回路２８に対してキャリアＢの割り当てが既存方式となったことを通知する。この通知により、比較回路２８ではＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）の比較対象を、Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿ＬｏｗからＴｒｄ＿Ｈｉｇｈ、Ｔｒｄ＿Ｌｏｗに変更する。
【００５７】
一方、新方式で１本のキャリア（キャリアＡ）のみを利用しており、ステップＳ３の判定にてＮＯとなった場合は図中の右側のルートを通り、既存方式に割り当てているキャリアを新方式側に変更できるかの判断を行う。すなわち、ステップＳ８において、新方式で利用中のキャリアに対して、ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＞Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈが成立しているかを判定する。判定がＮＯの場合は、新方式側の無線リソースにまだ空きがあると判断し、ステップＳ３の判定に戻る。
【００５８】
ＰｗｒＩｎｔ（Ａ）＞Ｎｅｗ＿Ｈｉｇｈが成立している場合、次のステップＳ９の判定では既存方式側に割り当てているキャリア全て（キャリアＢ，Ｃ，Ｄ）について、ＰｗｒＩｎｔ（Ｂ）＜Ｔｒｄ＿Ｌｏｗ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｃ）＜Ｔｒｄ＿Ｌｏｗ、ＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）＜Ｔｒｄ＿Ｌｏｗを確認し、複数のキャリアで条件が成立するかを判定する。本判定がＮＯの場合、新方式側の利用状況が高くはなっているが、既存方式側の利用状態が十分に少なくなっていないことを考慮して最初の判定に戻る。
【００５９】
ステップＳ９の判定がＹＥＳであり、例えばキャリアＣとキャリアＤにて条件が成立していた場合、状態発生回路２７はステップＳ１０で、既存方式基地局制御装置１１に対してキャリアＤがサービスに利用できなくなったことを通知し、新方式無線基地局装置１３に対してキャリアＤがサービスに利用できるようになったことを通知する。また、比較回路２８に対しては、キャリアＤの割り当てが新方式となったことを通知する。この通知により、比較回路２８ではＰｗｒＩｎｔ（Ｄ）の比較対象を、Ｔｒｄ＿Ｈｉｇｈ、Ｔｒｄ＿ＬｏｗからＮｅｗ＿Ｈｉｇｈ、Ｎｅｗ＿Ｌｏｗに変更する。
【００６０】
以上に示した手順にて状態発生回路２７は監視制御部２６に対して新方式用と既存方式用のそれぞれ新しい状態を出力する。監視制御部２６はＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報としてそれぞれのシステムの呼処理部１１ａ，１３ａに状態を通知する。
【００６１】
なお、実際にキャリアを送受信している各回路部で障害が発生した場合には、通信事業者の持つ監視装置に問題が通知され、その情報を基に作業者が対象となる回路部の交換等の作業を実行され、本実施形態で行うキャリアがサービスに利用できなくなった状態の通知では、実際に問題が発生しているわけではなく、回路部の交換等の作業は必要ない。
【００６２】
このため、監視制御部２６からＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報として各システムに対して通知する状態については、実際に問題が発生した際の状態通知と、無線リソース割り当ての変更のための状態通知を、内容を示すエラーコードを変える等により区別できるように通知して、作業者がエラーコードから作業の要否を判断できるようにしても良い。
【００６３】
既存方式及び新方式の呼処理部１１ａ，１３ａが認識する通信エリア内での接続に利用できるキャリアの状態は、上記の手順により更新される。呼処理部１１ａ，１３ａはサービスに利用できるキャリアを選んで、接続する移動端末に割り当てるリソースを決定するため、目的としていた無線リソースの動的な割り当ての変更が可能となる。
【００６４】
なお、上記実施形態では測定手段の一例としてプローブ３０又は３１又は３２を使用し、利用状況判定手段の一例として比較回路２８，積分回路２９を使用し、状態決定手段の一例として状態発生回路２７を使用し、通知手段の一例として監視制御部２６を使用している。
【００６５】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、あまり利用されていないキャリアを共用無線処理装置１５にて検出し、装置の故障等の状態通知を用いて、動的に他の方式に割り当てを変更する方法を示した。
【００６６】
状態通知を行う契機を求めるため、対象となるキャリアの出力電力レベルからキャリアの利用頻度を求めることとしていたが、利用頻度の高さはある程度判定できても、対象のキャリア内にユーザが全く存在しないことを判断することは困難である。
【００６７】
変更対象となるキャリアを用いて通信を行っているユーザが残っている状況で、そのキャリアを利用不可とした場合、利用者が実施中の通信が切断され、サービス品質が低下したと認識される可能性がある。また、通信を行っているユーザが対象のキャリア内に存在している状態で、新しくそのキャリアを利用するシステムが通信を始めた場合には、両方のシステムで通信ができなくなるおそれがある。
【００６８】
現状のほぼ全ての移動通信方式は、ハンドオーバの機能を提供している。ハンドオーバ機能は、移動端末が特定の基地局がサポートする通信エリアから、他の基地局がサポートする通信エリアに移動した際に実行し、移動端末の移動性を確保するための機能である。また、ハンドオーバは、基地局間の移動以外に、同一基地局の異なるキャリア間でも実行することが可能である。
【００６９】
ハンドオーバの動作を説明する。通信を行っている移動端末は、利用中のキャリアの通信品質が悪化したことを検出すると、他に通信品質の良好なキャリアを探す。移動端末は、ハンドオーバの対象として十分な品質を持つキャリアを検出すると、接続しているシステムに対して、通信品質が所定値以上のキャリアが存在することを通知し、これを契機にシステムがハンドオーバ手順を実行する。第２実施形態では、これを利用して割り当ての変更対象となるキャリアから、接続中のユーザをハンドオーバ機能により他のキャリアに追い出すことを可能とする。
【００７０】
図７に既存方式と新方式の通信エリアを構成する無線基地局の第２実施形態の構成図を示す。図７において図５と同一部分には同一符号を付す。図７において、通信事業者の局舎１０内には、既存方式基地局制御装置１１，既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３，ＣＰＲＩ多重化装置１４が設けられている。なお、既存方式基地局制御装置１１及び既存方式無線基地局装置１２が既存方式無線基地局装置１に対応し、新方式無線基地局装置１３が新方式無線基地局装置２に対応し、後述の共用無線処理装置４０が共用無線処理装置３に対応する。ここで、既存方式をＷＣＤＭＡ、新方式をＬＴＥとした場合、既存方式基地局制御装置１１はＲＮＣに対応し、既存方式無線基地局装置１２はＢＳに対応し、新方式無線基地局装置１３はｅＮＯｄｅＢに対応する。
【００７１】
既存方式基地局制御装置１１は既存方式のコア網に接続されており、呼処理部１１ａを有している。既存方式無線基地局装置１２は無線基地局における制御機能部としての既存ＲＥＣ１２ａと、既存ＲＥＣ，ＲＥ間の同期情報及びコントロール又はマネジメント情報及びユーザプレーンデータを光ファイバで伝送する標準インタフェースであるＣＰＲＩ１２ｂを有している。新方式無線基地局装置１３は新方式のコア網に接続されており、呼処理部１３ａと、無線基地局における制御機能部としての新ＲＥＣ１３ｂと、新ＲＥＣ，ＲＥ間の標準インタフェースであるＣＰＲＩ−ＩＮＦ１３ｃを有している。
【００７２】
なお、呼処理部１１ａ，１３ａは、移動端末との接続時にシステム内の空いている有線回線リソース、無線回線リソース、処理能力等を確認して、接続に割り当てる各種リソースを決定し、呼処理手順を実行して接続を行う。呼処理部の物理的な配置は、利用する方式とシステム構成によって異なり、既存方式では無線基地局装置１２の上位装置である基地局制御装置１１に配置され、新方式側では無線基地局装置内に配置された構成である。
【００７３】
ＣＰＲＩ多重化装置１４は、光信号と電気信号の変換を行うＥＯ／ＯＥ１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、複数のＣＰＲＩ信号と１本のＣＰＲＩ信号との多重／分離を行うＣＰＲＩＭＵＸ／ＤＭＵＸ１４ｄを有している。ＥＯ／ＯＥ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３，共用無線処理装置４０それぞれのＣＰＲＩ−ＩＮＦ１２ｂ，１３ｃ，２１と光ファイバで接続されている。
【００７４】
共用無線処理装置４０は、ＣＰＲＩ−ＩＮＦ４１と、送受信部４２と、低雑音増幅器４３と、電力増幅器４４と、多重分離部４５と、監視制御部４６と、状態発生回路４７と、比較回路４８と、積分回路４９と、減衰回路５１を有している。
【００７５】
送受信部４２はＣＰＲＩ−ＩＮＦ４１から供給される送信ベースバンド信号を変調して送信ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換すると共に、受信ＲＦ信号をＡ／Ｄ変換後、受信ベースバンド信号に変換してＣＰＲＩ−ＩＮＦ４１に供給する。低雑音増幅器４３は受信ＲＦ信号を増幅する低雑音の増幅器である。
【００７６】
電力増幅器４４は送受信部４２から供給される送信ＲＦ信号を規定レベルまで増幅する。減衰回路５１は、キャリア（キャリアＡ〜Ｄ）毎に無線出力電力を低下させる。低下量は監視制御部４６から制御する。減衰回路５１は新規に追加しても良いし、元々、無線出力を制御する機能を有している場合には、その機能を利用しても良い。
【００７７】
多重分離部４５は送信ＲＦ信号及び受信ＲＦ信号を分離・多重し、不要な周波数成分に対するフィルタリングを行う。監視制御部４６は共用無線処理装置４０内の各部の監視と制御を行い、制御情報を状態発生回路４７と比較回路４８と減衰回路５１に供給すると共に、監視機能によって検出されたキャリアの状態をＣＰＲＩ上のコントロール又はマネジメント情報として上位装置の呼処理部１１ａ，１３ａに通知する。
【００７８】
プローブ５２は、対象の通信エリアで利用されるキャリアＡ〜Ｄそれぞれの無線出力を測定する。プローブ５２は共用無線処理装置４０内でキャリア毎の無線出力電力の変動を測定する構成である。この他に、共用無線処理装置４０外にて空中線の出力電力をキャリア毎に直接測定する構成のプローブ５３を用いても良く、共用無線処理装置４０内で受信電力をキャリア毎に測定する構成のプローブ５４を用いても良い。
【００７９】
積分回路４９はプローブ５２又は５３又は５４から供給される無線出力又は受信電力の変動に対し十分に長い時定数を持っており、供給される無線出力又は受信電力の時間積分を行う。これにより、積分回路４９で得られる積分値は各キャリアが有意な信号の送受信を行っている際にプローブの測定電力は高いレベルを示し、信号の送受信が行われない条件では低いレベルを示す。
【００８０】
比較回路４８は積分回路４９が出力する各キャリアの積分値出力に対し、それぞれの積分値同士の比較、及び内部に保持する閾値との比較を行うことで各キャリアの利用状態を判定し、判定結果を状態発生回路４７に供給する。なお、比較回路４８は各キャリアそれぞれの積分値同士の比較を行う構成としても良い。
【００８１】
状態発生回路４７は比較回路４８からの各キャリアの利用状態の判定結果に基づいて、各キャリアを既存方式と新方式のいずれが使用できるかを示す各キャリアの状態を決定して監視制御部４６に供給する。ここで、例えば既存方式無線基地局装置１２でキャリアＡが使用できる状態とした場合、新方式無線基地局装置１３ではキャリアＡが使用できない状態となる。
【００８２】
監視制御部４６は各キャリアの状態を既存方式無線基地局装置１２，新方式無線基地局装置１３それぞれで無線リソース割り当てを管理する呼処理部１１ａ，１３ａに対し、状態発生回路４７から供給される各キャリアの状態が変化した際に、状態変化のコントロール又はマネジメント情報を送信する。
【００８３】
＜第２実施形態の動作説明＞
図７の構成において監視制御部４６が実行する処理のフローチャートを図８に示す。この処理では、割り当てを変更する対象となるキャリアから、接続中のユーザをハンドオーバ機能により他のキャリアに追い出す。ここでは、第１実施形態の初期状態と同様に、新方式側に対してはキャリアＡ，キャリアＢが割り当てられており、既存方式側にはキャリアＣ，キャリアＤが割り当てられている状況とする。また、初期状態において減衰回路５１は無線出力電力の低下は行っていない。
【００８４】
第１実施形態の手順に従い、新方式側での通信量の低下と既存方式側での通信量の増加が検出され、状態発生回路４７から監視制御部４６に新方式システムで例えばキャリアＢ（又はキャリアＡ）がサービスに利用できなくなったことが通知され、既存方式システムでキャリアＢがサービスに利用できるようになったことが通知される状態であるか否かを判別する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。
【００８５】
上記ステップＳ２１，Ｓ２２が共にＹＥＳとなる条件で、監視制御部４６は各方式の呼処理部１１ａ，１３ａに対する状態の変更通知は実施せず、ステップＳ２３で減衰回路５１に対する制御を行い、割り当てを変更しようとするキャリアＢの出力を、一定の時間をかけて低下させる。キャリアＢの出力低下に伴い、キャリアＢを利用していた新方式の移動端末にて、通信の品質が悪化したことが検出される。通信品質の悪化を検出した新方式の移動端末は、他に通信品質の良好なキャリアを探す。この際、同じ通信エリアにてキャリアＡによるサービスが行われているため、キャリアＡが十分な品質を持つキャリアとして検出される可能性は高いが、隣接する通信エリアに他の通信品質の良いキャリアを検出する可能性もある。その場合ハンドオーバ先は隣接通信エリアとなる。通信品質の良好なキャリアを検出した新方式の移動端末は、システムに対して報告を行い、新方式システムの通常の手順によるハンドオーバが実施される。
【００８６】
監視制御部４６は、減衰回路５１に対する制御を継続してキャリアＢの出力を引き続き低下させる。その後、キャリアＢの出力が定めておいた一定レベルの閾値以下になったか否かをステップＳ２４で判別する。キャリアＢの出力が閾値以下になると、ステップＳ２５で監視制御部４６はＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報を用いて、キャリアＢが利用できなくなったことを新方式システムの呼処理部１３ａに通知する。
【００８７】
新方式システムの呼処理部１３ａに対する状態通知の後、ステップＳ２６で監視制御部４６は減衰回路５１に対して制御を行い、キャリアＢの出力低下を解除する。その後、ステップＳ２７で既存方式システムの呼処理部１１ａに対しキャリアＢが利用できるようになったことを通知する。監視制御部４６は、同時に比較回路４８に対してキャリアＢの割り当てが新方式から既存方式に変更となったことを通知する。
【００８８】
一方、ステップＳ２１で状態発生回路４７から監視制御部４６に新方式システムでキャリアＢがサービスに利用できなくなったことが通知されていない場合には、状態発生回路４７から監視制御部４６に既存方式システムで例えばキャリアＤ（又はキャリアＣ）がサービスに利用できなくなったことが通知され、新方式システムでキャリアＤがサービスに利用できるようになったことが通知されている状態であるか否かを判別する（ステップＳ３１，Ｓ３２）。
【００８９】
上記ステップＳ３１，Ｓ３２が共にＹＥＳとなる条件で、監視制御部４６は各方式の呼処理部１１ａ，１３ａに対する装置状態の変更通知は実施せず、ステップＳ３３で減衰回路５１に対する制御を行い、割り当てを変更しようとするキャリアＤの出力を、一定の時間をかけて低下させる。キャリアＤの出力低下に伴い、キャリアＤを利用していた既存方式の移動端末にて、通信の品質が悪化したことが検出される。通信品質の悪化を検出した既存方式の移動端末は、他に通信品質の良好なキャリアを探す。この際、同じ通信エリアにてキャリアＣによるサービスが行われているため、キャリアＣが十分な品質を持つキャリアとして検出される可能性は高いが、隣接する通信エリアに他の通信品質の良いキャリアを検出する可能性もある。その場合ハンドオーバ先は隣接通信エリアとなる。通信品質の良好なキャリアを検出した新方式の移動端末はシステムに対して報告を行い、新方式システムの通常の手順によるハンドオーバが実施される。
【００９０】
監視制御部４６は、減衰回路５１に対する制御を継続してキャリアＤの出力を引き続き低下させる。その後キャリアＤの出力が定めておいた一定のレベルの閾値以下になったか否かをステップＳ３４で判別する。キャリアＤの出力が閾値以下になると、ステップＳ３５で監視制御部４６はＣＰＲＩフォーマット上のコントロール又はマネジメント情報を用いてキャリアＤが利用できなくなったことを既存方式システムの呼処理部１１ａに通知する。
【００９１】
既存方式システムの呼処理部１１ａに対する状態通知の後、ステップＳ３６で監視制御部４６は減衰回路５１に対して制御を行い、キャリアＤの出力低下を解除する。その後、ステップＳ３７で新方式システムの呼処理部１３ａに対しキャリアＤが利用できるようになったことを通知する。監視制御部４６は、同時に比較回路４８に対してキャリアＢの割り当てが新方式から既存方式に変更となったことを通知する。
【００９２】
このようにして、割り当ての変更を行うキャリア内に残っているユーザを他の通信エリア、又は他のキャリアに対してハンドオーバ手順を用いて追い出し、サービス品質の低下を感じさせずに、無線リソースの動的な割り当ての変更を行うことが可能となる。
【００９３】
なお、上記実施形態では測定手段の一例としてプローブ５２又は５３又は５４を使用し、利用状況判定手段の一例として比較回路４８，積分回路４９を使用し、状態決定手段の一例として状態発生回路４７を使用し、通知手段の一例として監視制御部４６を使用し、減衰手段の一例として減衰回路５１を使用している。
【００９４】
＜共用無線処理装置のハイドウェア構成＞
図９に共用無線処理装置１５，４０の一実施形態のハイドウェア構成図を示す。図９において、共用無線処理装置６０は光モジュール６１，ＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２，Ｒｘ＿ＬＳＩ６３，Ｔｘ＿ＬＳＩ６４，デュプレクサ６５，ＣＰＵ６６，ワークメモリ６７，不揮発性メモリ６８，外部インタフェース６９，電源回路７０を有している。
【００９５】
先ず、状態発生回路２７，４７と、比較回路２８，４８と、積分回路２９，４９をソフトウェアで構成する場合について説明する。ＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１，４１は光モジュール６１，ＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２にて構成する。送受信部２２，４２はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２にて構成する。低雑音増幅器２３，４３はＲｘ＿ＬＳＩ６３で構成する。電力増幅器２４，４４はＴｘ＿ＬＳＩ６４で構成する。多重分離部２５，４５はデュプレクサ６５で構成する。監視制御部２６，４６は不揮発性メモリ６８に保存されたプログラムをワークメモリ６７に展開しＣＰＵ６６で実行することで実現する。
【００９６】
状態発生回路２７，４７は比較回路の処理結果に基づき各キャリアの利用状態を決定する処理をＣＰＵ６６で実行し実現する。比較回路２８，４８はワークメモリ６７に格納された積分回路出力を不揮発性メモリ６８に保存した閾値と比較する処理をＣＰＵ６６で実行し実現する。積分回路２９、４９はプローブの出力を周期的にＣＰＵ６６で読み出して積算しワークメモリ６７に格納することで実現する。プローブ３０，５２はＴｘ＿ＬＳＩ６４のモニタ信号及びＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにて実現する。減衰回路５１はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックに対しＣＰＵ６６から減衰量を制御することで実現する。
【００９７】
次に、状態発生回路２７，４７と、比較回路２８，４８と、積分回路２９，４９をハードウェアで構成する場合について説明する。ＣＰＲＩ−ＩＮＦ２１，４１は光モジュール６１，ＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２にて構成する。送受信部２２，４２はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２にて構成する。低雑音増幅器２３，４３はＲｘ＿ＬＳＩ６３で構成する。電力増幅器２４，４４はＴｘ＿ＬＳＩ６４で構成する。多重分離部２５，４５はデュプレクサ６５で構成する。監視制御部２６，４６は不揮発性メモリ６８に保存されたプログラムをワークメモリ６７に展開しＣＰＵ６６で実行することで実現する。
【００９８】
状態発生回路２７，４７はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにて構成し比較回路の処理結果から各キャリアの利用状態を決定する。比較回路２８，４８はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにてワークメモリ６７に格納された積分回路出力を不揮発性メモリ６８に保存した閾値と比較する。積分回路２９、４９はプローブの出力をＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにて積算しワークメモリ６７に格納する。プローブ３０，５２はＴｘ＿ＬＳＩ６４のモニタ信号及びＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックにて実現する。減衰回路５１はＦＰＧＡ（ＬＳＩ）６２内のロジックに対しＣＰＵ６６から減衰量を制御することで実現する。
【００９９】
第１実施形態、第２実施形態により、通信方式が異なる複数の移動通信システムそれぞれへの無線リソース割り当て量の動的な変更を実現することが可能となる。また、無線リソース割り当てに関連する通知を、共用無線処理装置１５，４０からの状態通知といった既存のインタフェースを用いることで、網側の既存方式基地局制御装置１１、新方式無線基地局装置１３におけるアプリケーションの大幅な改造は必要ない。
（付記１）
通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムであって、
通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置を有し、
前記無線処理装置は、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
（付記２）
付記１記載の通信システムにおいて、
前記利用状況判定手段は、前記各搬送波の測定値を所定期間積分した積分値を所定の閾値と比較することで各搬送波の利用状況を判定する
ことを特徴とする通信システム。
（付記３）
付記２記載の通信システムにおいて、
前記状態決定手段は、前記複数の移動通信システムのうち一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波の利用状態が低く、他の一の移動通信システムで使用できる状態の全ての搬送波の利用状態が高い場合、前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を行う
ことを特徴とする通信システム。
（付記４）
付記３記載の通信システムにおいて、
前記状態決定手段から前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定により、前記前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を減衰させる減衰手段を有し、
前記減衰手段で前記搬送波を減衰させたのち、前記通知手段で前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を前記複数の移動通信システムに通知する
ことを特徴とする通信システム。
（付記５）
通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムで、通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置であって、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、
を有することを特徴とする無線処理装置。
（付記６）
付記５記載の無線処理装置において、
前記利用状況判定手段は、前記各搬送波の測定値を所定期間積分した積分値を所定の閾値と比較することで各搬送波の利用状況を判定する
ことを特徴とする無線処理装置。
（付記７）
付記６記載の無線処理装置において、
前記状態決定手段は、前記複数の移動通信システムのうち一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波の利用状態が低く、他の一の移動通信システムで使用できる状態の全ての搬送波の利用状態が高い場合、前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を行う
ことを特徴とする無線処理装置。
（付記８）
付記７記載の無線処理装置において、
前記状態決定手段から前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定により、前記前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を減衰させる減衰手段を有し、
前記減衰手段で前記搬送波を減衰させたのち、前記通知手段で前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を前記複数の移動通信システムに通知する
ことを特徴とする無線処理装置。
（付記９）
付記４記載の通信システムにおいて、
前記利用状況判定手段は、前記積分値を比較する閾値を前記複数の移動通信システム毎に異ならせる
ことを特徴とする通信システム。
（付記１０）
付記８記載の無線処理装置において、
前記利用状況判定手段は、前記積分値を比較する閾値を前記複数の移動通信システム毎に異ならせる
ことを特徴とする無線処理装置。
【符号の説明】
【０１００】
１１ 既存方式基地局制御装置
１１ａ 呼処理部
１２ 既存方式無線基地局装置
１２ａ 既存ＲＥＣ
１２ｃ ＣＰＲＩ−ＩＮＦ
１３ 新方式無線基地局装置
１３ａ 呼処理部
１３ｂ 新ＲＥＣ
１３ｃ ＣＰＲＩ−ＩＮＦ
１４ ＣＰＲＩ多重化装置
１５，４０ 共用無線処理装置
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ ＥＯ／ＯＥ
１４ｄ ＣＰＲＩＭＵＸ／ＤＭＵＸ
２１，４１ ＣＰＲＩ−ＩＮＦ
２２，４２ 送受信部
２３，４３ 低雑音増幅器
２４，４４ 電力増幅器
２５，４５ 多重分離部
２６，４６ 監視制御部
２７，４７ 状態発生回路
２８，４８ 比較回路
２９，４９ 積分回路
３０，３１，３２，５２，５３，５４ プローブ
５１ 減衰回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムであって、
通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置を有し、
前記無線処理装置は、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記利用状況判定手段は、前記各搬送波の測定値を所定期間積分した積分値を所定の閾値と比較することで各搬送波の利用状況を判定する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２記載の通信システムにおいて、
前記状態決定手段は、前記複数の移動通信システムのうち一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波の利用状態が低く、他の一の移動通信システムで使用できる状態の全ての搬送波の利用状態が高い場合、前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を行う
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項３記載の通信システムにおいて、
前記状態決定手段から前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定により、前記前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を減衰させる減衰手段を有し、
前記減衰手段で前記搬送波を減衰させたのち、前記通知手段で前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を前記複数の移動通信システムに通知する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムで、通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置であって、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、
を有することを特徴とする無線処理装置。
【請求項１】
通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムであって、
通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置を有し、
前記無線処理装置は、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記利用状況判定手段は、前記各搬送波の測定値を所定期間積分した積分値を所定の閾値と比較することで各搬送波の利用状況を判定する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２記載の通信システムにおいて、
前記状態決定手段は、前記複数の移動通信システムのうち一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波の利用状態が低く、他の一の移動通信システムで使用できる状態の全ての搬送波の利用状態が高い場合、前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を行う
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項３記載の通信システムにおいて、
前記状態決定手段から前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定により、前記前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を減衰させる減衰手段を有し、
前記減衰手段で前記搬送波を減衰させたのち、前記通知手段で前記一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波を前記他の一の移動通信システムで使用できる状態の搬送波に変更する決定を前記複数の移動通信システムに通知する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
通信エリア毎に複数の搬送波を通信方式が異なる複数の移動通信システムに分配して、各移動通信システムの移動端末との間の通信を行う通信システムで、通信エリア毎に前記複数の移動通信システムの無線処理部を共用化した無線処理装置であって、
前記複数の搬送波それぞれの電力を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された各搬送波の測定値から各搬送波の利用状況を判定する利用状況判定手段と、
前記利用状況判定手段で判定された各搬送波の利用状況に応じて前記複数の移動通信システムそれぞれが使用できるか否かの各搬送波の状態を決定する状態決定手段と、
前記状態決定手段で決定した各搬送波の状態を前記複数の移動通信システムに通知する通知手段と、
を有することを特徴とする無線処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−５０５９（Ｐ２０１２−５０５９Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４０８５６（Ｐ２０１０−１４０８５６）
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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