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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-28
(45)【発行日】2024-01-12
(54)【発明の名称】制御装置、及び、制御方法
(51)【国際特許分類】
H04W 16/14 20090101AFI20240104BHJP
H04W 72/0453 20230101ALI20240104BHJP
H04W 72/52 20230101ALI20240104BHJP
H04W 72/54 20230101ALI20240104BHJP
H04W 28/08 20230101ALI20240104BHJP
【ＦＩ】
H04W16/14
H04W72/0453
H04W72/52
H04W72/54
H04W28/08
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019220163
(22)【出願日】2019-12-05
(65)【公開番号】P2021022913
(43)【公開日】2021-02-18
【審査請求日】2022-11-07
(31)【優先権主張番号】P 2019136836
(32)【優先日】2019-07-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３１年度、総務省、平成３１年度における電波資源拡大のための研究開発のうちＩｏＴ／５Ｇ時代の様々な電波環境に対応した最適通信方式選択技術の研究開発の委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】下条 則之
【審査官】横田 有光
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－２２９７７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／０３８７９３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６
Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の無線システムをサポートし、第１のネットワークに属する端末に対するチャネル割り当てを行う制御装置であって、複数のチャネルのそれぞれにおいて検出された干渉を、前記第１の無線システムをサポートし、前記第１のネットワークに属する無線装置からの第１の干渉と、前記第１の干渉と異なる第２の干渉とに分類した分類結果を取得する受信部と、
前記第２の干渉の干渉量に基づいて決定された前記複数のチャネルそれぞれの管理外トラフィック量と、前記端末に配分する管理内トラフィック量との和に基づいて、前記チャネル毎の前記管理内トラフィック量を決定し、
前記管理内トラフィック量に基づいて、前記複数のチャネルそれぞれに割り当てる前記端末の数を決定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記管理外トラフィック量と前記管理内トラフィック量との和が所定の上限値以下に収まるように、前記チャネル毎の前記管理内トラフィック量を決定する、
制御装置。
【請求項2】
前記第２の干渉の干渉量は、チャネル使用率に相関し、前記管理外トラフィック量は、前記チャネル使用率から換算されるパケット送出率、パケット到達率、及び、パケット衝突率のいずれか１つである、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記制御部は、注水定理を用いて、前記管理外トラフィック量と前記管理内トラフィック量との和が所定の範囲に収まるように、前記チャネル毎の前記管理内トラフィック量を決定する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記管理外トラフィック量が前記所定の範囲を規定する上限以上のチャネルに前記管理内トラフィック量を配分しない、請求項３に記載の制御装置。
【請求項5】
前記受信部は、複数の基地局から、複数の前記分類結果を取得し、前記制御部は、前記複数の基地局それぞれにおける前記チャネル毎の前記管理内トラフィック量を決定する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項6】
前記管理外トラフィック量は、前記第２の干渉に含まれる、前記第１の無線システムよりも優先度が高い第２の無線システムをサポートする無線装置からの第３の干渉の干渉量に基づいて前記チャネル毎に決定される、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記端末の通信品質に関する条件、及び／又は、前記端末に要求される通信頻度に関する条件に基づいて、前記複数のチャネルそれぞれに割り当てる前記端末を決定する、請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項8】
第１の無線システムをサポートし、第１のネットワークに属する端末に対するチャネル割り当てを行う制御方法であって、複数のチャネルのそれぞれにおいて検出された干渉を、前記第１の無線システムをサポートし、前記第１のネットワークに属する無線装置からの第１の干渉と、前記第１の干渉と異なる第２の干渉とに分類した分類結果を取得し、
前記第２の干渉の干渉量に基づいて決定された前記複数のチャネルそれぞれの管理外トラフィック量と、前記端末に配分する管理内トラフィック量との和が所定の上限値以下に収まるように、前記チャネル毎の前記管理内トラフィック量を決定し、
前記管理内トラフィック量に基づいて、前記複数のチャネルそれぞれに割り当てる前記端末の数を決定する、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、制御装置、及び、制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信装置間（例えば、基地局と端末との間）の通信には、免許不要な帯域（アンライセンスバンド）が利用されることがある。アンライセンスバンドは、様々な無線システムによって利用されるため、複数の要因によって干渉が生じる場合がある。
【0003】
例えば、特許文献１には、複数の基地局に対して、通信に用いるチャネルを割り当てる場合に、干渉量が最小化されるようにチャネルの割り当てを決定する無線通信システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－８１０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、干渉を考慮した適切なチャネルの割り当てについては、検討の余地がある。
【0006】
本開示の非限定的な実施例は、干渉を考慮した適切なチャネル割り当てを行うことができる制御装置、及び、制御方法の提供に資する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一実施例に係る制御装置は、第１の無線システムをサポートし、第１のネットワークに属する端末に対するチャネル割り当てを行う制御装置であって、複数のチャネルのそれぞれにおいて検出された干渉を、前記第１の無線システムをサポートし、前記第１のネットワークに属する無線装置からの第１の干渉と、前記第１の干渉と異なる第２の干渉とに分類した分類結果を取得する受信部と、前記第２の干渉の干渉量に基づいて決定された前記複数のチャネルそれぞれの管理外トラフィック量と、前記端末に配分する管理内トラフィック量との和に基づいて、前記チャネル毎の前記管理内トラフィック量を決定し、前記管理内トラフィック量に基づいて、前記複数のチャネルそれぞれに割り当てる前記端末の数を決定する制御部と、を備える。
【0008】
本開示の一実施例に係る制御方法は、第１の無線システムをサポートし、第１のネットワークに属する端末に対するチャネル割り当てを行う制御方法であって、複数のチャネルのそれぞれにおいて検出された干渉を、前記第１の無線システムをサポートし、前記第１のネットワークに属する無線装置からの第１の干渉と、前記第１の干渉と異なる第２の干渉とに分類した分類結果を取得し、前記第２の干渉の干渉量に基づいて決定された前記複数のチャネルそれぞれの管理外トラフィック量と、前記端末に配分する管理内トラフィック量との和に基づいて、前記チャネル毎の前記管理内トラフィック量を決定し、前記管理内トラフィック量に基づいて、前記複数のチャネルそれぞれに割り当てる前記端末の数を決定する。
【0009】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、又は、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【0010】
本開示の一実施例によれば、周波数利用効率を向上させるチャネル割り当てを行うことができる。
【0011】
本開示の一実施例における更なる利点及び効果は、明細書及び図面から明らかにされる。かかる利点及び／又は効果は、いくつかの実施形態並びに明細書及び図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つ又はそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】ＬＰＷＡを含む無線システムの概要を示す図
【図2】本開示の一実施の形態に係るネットワークの構成例を示すブロック図
【図3】本開示の一実施の形態に係る基地局の構成例を示すブロック図
【図4】本開示の一実施の形態に係る集中制御サーバの構成例を示すブロック図
【図5】本開示の一実施の形態における干渉の分類結果の第１の例を示す図
【図6】本開示の一実施の形態におけるパケット送出率の配分結果の第１の例を示す図
【図7】本開示の一実施の形態におけるパケット送出率の配分結果の第２の例を示す図
【図8】本開示の一実施の形態におけるチャネル割り当ての第１の例を示すフローチャート
【図9】チャネル割り当ての第２の例におけるパケット送出率の配分結果の一例を示す図
【図10】本開示の一実施の形態におけるチャネル割り当ての第２の例を示すフローチャート
【図11】本開示の一実施の形態における干渉の分類結果の第２の例を示す図
【図12】本開示の一実施の形態におけるパケット送出率の配分結果の第３の例を示す図
【図13】本開示の一実施の形態におけるチャネル割り当ての第３の例を示すフローチャート
【図14】本開示の一実施の形態における端末の割り当て順序の決定の例を示す図
【図15】本開示の一実施の形態における端末の割り当て順序の決定の処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0014】
（一実施の形態）
アンライセンスバンド（例えば、９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、及び、５ＧＨｚ帯といった周波数帯）では、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の通信に加えて、ＩｏＴ（Internet of Things）端末及び／又はＭ２Ｍ（Machine to Machine）端末による通信が行われる。
アンライセンスバンド（例えば、９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、及び、５ＧＨｚ帯といった周波数帯）では、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の通信に加えて、ＩｏＴ（Internet of Things）端末及び／又はＭ２Ｍ（Machine to Machine）端末による通信が行われる。
【0015】
例えば、ＩｏＴ及び／又はＭ２Ｍでは、低消費電力で広いエリアでの通信が可能なＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）と呼ばれる無線通信技術の利用が検討されている。
【0016】
ＬＰＷＡには、複数の方式（規格）が存在する。例えば、ＬＰＷＡの通信方式には、スペクトラム拡散方式を用いて通信を行う第１の通信方式と、スペクトラム拡散方式を用いずに通信を行う第２の通信方式とが含まれる。第１の通信方式には、例えば、「ＬｏＲａ」と称される通信方式が含まれる。また、第２の通信方式には、例えば、「Ｗｉ－ＳＵＮ（Wireless Smart Utility Network）」と称される通信方式が含まれる。
【0017】
ＬＰＷＡシステムの通信をサポートする端末（以下、「ＬＰＷＡ端末」と記載される場合がある）は、ユーザが所有する端末に限らず、様々な機器に搭載される。例えば、ＬＰＷＡ端末は、テレビ、エアコン、洗濯機、及び、冷蔵庫等の家電機器、ならびに、車両等の移動輸送機関にも搭載される。
【0018】
アンライセンスバンドは、ＬＰＷＡの他にも、例えば、Ｗｉ－ｆｉ（登録商標）やＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentifier）等を含む様々なシステムが使用するため、トラヒックが急増し、干渉が増加する。
【0019】
そのため、例えば、ＬＰＷＡシステムにおいて、ＬＰＷＡ端末の通信に使用するチャネルを割り当てる場合には、同一システム内の干渉、及び、他のシステムからの干渉を考慮することが望まれる。
【0020】
図１は、ＬＰＷＡを含む無線システムの概要を示す図である。
【0021】
図１には、グループ＃１と、グループ＃２と、グループ＃３とが示される。各グループには、複数の装置が含まれる。
【0022】
グループ＃１と＃２とは、どちらも、ＬＰＷＡシステムである。ただし、グループ＃１の各装置が属するネットワーク＃１（ＮＷ＃１）は、グループ＃２の各装置が属するネットワーク＃２（ＮＷ＃２）と異なる。例えば、ＮＷ＃１とＮＷ＃２とは、同一のＬＰＷＡシステムであり、互いに異なる事業者によって運用されるネットワークである。グループ＃２のＬＰＷＡシステムは、グループ＃１によって管理されないネットワーク（管理外ネットワーク）のＬＰＷＡシステムである。
【0023】
グループ＃１には、ＮＷ＃１に属し、ＮＷ＃１と有線接続又は無線接続する装置が含まれる。例えば、グループ＃１は、ＬＰＷＡシステムのゲートウェイ＃１（ＧＷ＃１）とＧＷ＃２と端末＃１～＃３とを含む。また、グループ＃１は、ＮＷ＃１を介して、ＧＷ等を集中制御する集中制御サーバ＃１を含む。
【0024】
グループ＃２には、ＮＷ＃２に属し、ＮＷ＃２と有線接続又は無線接続する装置が含まれる。例えば、グループ＃２は、ＬＰＷＡシステムのＧＷ＃３と端末＃４～＃５とを含む。また、グループ＃２は、ＮＷ＃２を介して、ＧＷ等を集中制御する集中制御サーバ＃２を含む。
【0025】
なお、図１のグループ＃１及びグループ＃２における装置の数は一例であり、本開示はこれに限定されない。例えば、１つのグループに含まれるＧＷの数は、３以上であってもよい。また、１つのグループに含まれる端末の数は、１であってもよいし、４以上であってもよい。
【0026】
また、各グループのＮＷには、他の装置が接続されてもよい。例えば、グループ＃１には、ＧＷ＃１及び／又はＧＷ＃２と端末＃１～＃３との無線通信を中継する中継局が含まれてよい。なお、グループ＃２においても、同様の中継局が含まれてよい。
【0027】
グループ＃３は、グループ＃１の無線システム（ＬＰＷＡシステム）と異なる無線システムである。グループ＃３の無線システムは、グループ＃１によって管理されない管理外ネットワークの無線システムである。グループ＃３の無線システムは、例えば、ＲＦＩＤ及びＷｉ－ｆｉ等である。グループ＃３には、ＲＦＩＤリーダ／ライタ及びＲＦＩＤタグと、Ｗｉ－ｆｉを使用する端末等が含まれる。なお、グループ＃３の無線システムには、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システム、及び、レーダシステム等が含まれてよい。さらにグループ＃３には、無線システム以外の、例えば一般家電、照明設備、重機設備等の雑音源が含まれてよい。
【0028】
なお、図１に示すネットワーク構成、及び／又は、装置の構成は一例であり、本開示はこれに限定されない。
【0029】
なお、上述した、ＧＷは、干渉を測定する干渉モニタリング装置の機能を有してもよい。以下の説明における「基地局」は、干渉モニタリング装置の機能を有するＧＷに対応する。
【0030】
また、図１に示す各ネットワークには、図１に示す装置と別の装置が含まれてよい。その場合、当該別の装置が、図１に示す装置の一部又は全部の機能を有してもよい。例えば、グループ＃１又はグループ＃２に中継局が設けられる場合、当該中継局が、干渉モニタリング装置の機能を有してもよい。また、中継局は、ＧＷの機能と干渉モニタリング機能とを有してもよい。あるいは、中継局は、干渉モニタリング装置の機能を有し、ＧＷの機能を有さなくてもよい。
【0031】
グループ＃１～＃３の各無線装置は、共通のシステム帯域（例えば、アンライセンスバンド）を使用する。そのため、グループ＃１～＃３に含まれる各無線装置は、他の無線装置からの干渉を受ける。以下、グループ＃１に含まれる無線装置が受ける干渉を例に挙げて説明する。
【0032】
例えば、グループ＃１に含まれる第１の無線装置（例えば、端末＃２）がグループ＃１に含まれる第２の無線装置（例えば、ＧＷ＃１）に対して送信する信号は、グループ＃１に含まれる第３の無線装置（例えば、ＧＷ＃２）においても受信（検出）される場合がある。この場合、第３の無線装置においては、当該信号に起因した干渉を生じさせる場合がある。以下では、ＮＷ＃１に属する無線装置がＮＷ＃１に属する他の無線装置から受信する干渉信号は、「管理内信号」と記載されることがある。例えば、管理内信号は、ＬＰＷＡシステムの通信をサポートし、ＮＷ＃１に属する無線装置が、ＬＰＷＡシステムの通信をサポートし、ＮＷ＃１に属する別の無線装置から受ける干渉に該当する。
【0033】
また、例えば、グループ＃２及び／又はグループ＃３に含まれる無線装置（例えば、端末＃５及び／又はＲＦＩＤリーダ／ライタ）によって送信される信号は、グループ＃１に含まれる無線装置（例えば、端末＃１）において干渉を生じさせる。以下では、ＮＷ＃１に属する無線装置が、ＮＷ＃１に属さない無線装置から受ける干渉は、「管理外干渉」と記載されることがある。例えば、管理外干渉は、ＬＰＷＡシステムの通信をサポートし、ＮＷ＃１に属する無線装置が、ＮＷ＃１に属さない無線装置から受ける干渉に該当する。あるいは、管理外干渉は、検出した信号（干渉）の中から、管理内信号を除いた干渉成分に該当する。
【0034】
管理外干渉は、更に、干渉の要因に基づいて分類されてよい。
【0035】
例えば、グループ＃２に含まれる無線装置（例えば、端末＃４）によって送信される信号は、グループ＃１に含まれる無線装置（例えば、ＧＷ＃１）において干渉を生じさせる。以下では、ＮＷ＃１に属する無線装置がＮＷ＃２に属する無線装置から受ける干渉は、「管理外干渉」のうち、「電波干渉」と記載されることがある。例えば、「電波干渉」は、ＬＰＷＡシステムの通信をサポートし、ＮＷ＃１に属する無線装置が、ＬＰＷＡシステムの通信をサポートし、ＮＷ＃１と異なるＮＷ＃２に属する無線装置から受ける干渉に該当する。
【0036】
また、例えば、グループ＃３に含まれる無線装置（例えば、ＲＦＩＤリーダ／ライタ）によって送信される信号は、グループ＃１に含まれる無線装置（例えば、ＧＷ＃１）において干渉を生じさせる。以下では、ＬＰＷＡシステムの通信をサポートし、ＮＷ＃１に属する無線装置が、ＬＰＷＡシステムと異なる無線システムをサポートする無線装置から受ける干渉は、「管理外干渉」のうち、「環境雑音」と記載されることがある。
【0037】
図１を例に挙げて示したように、ＬＰＷＡシステムは、ＬＰＷＡシステムと異なる無線システム、及び／又は、異なるネットワークに属する同じＬＰＷＡシステムと、共通のシステム帯域を使用する。そのため、チャネルにおける干渉を考慮することが望まれる。
【0038】
例えば、端末は、送信試行時に、複数の候補チャネルからランダムにチャネルを選択し、キャリアセンスによって当該チャネルが空きチャネルであると判断した場合に、当該チャネルにおいて信号送信を実行するという方法が考えられる。しかしながら、この方法では、上述した管理外干渉の割合が相対的に高いチャネルが選択される可能性があるため、信号送信できる確率が低下してしまう。あるいは、この方法では、干渉の影響により受信誤り率が増加してしまう。
【0039】
また、例えば、基地局側で各チャネルの受信電力を測定し、受信電力が相対的に低いチャネルを優先的に端末に割り当てる方法が考えられる。しかしながら、この方法では、測定した受信電力が管理外干渉と管理内信号とが混ざった信号の電力を示すため、チャネル割り当てを適切に行うことが困難である。
【0040】
本開示の非限定的な実施例は、干渉を分類することによって得られる結果に基づいて、端末に対するチャネル割り当てを行うことによって、干渉を考慮した適切なチャネル割り当てを行うことができる制御装置、及び、制御方法の提供に資する。
【0041】
＜ネットワークの構成例＞
図２は、本実施の形態に係るネットワーク（ＮＷ）の構成例を示すブロック図である。図２に示すネットワークには、基地局１０（基地局１０－１～１０－Ｌ（Ｌは１以上の整数））、集中制御サーバ２０、及び、端末＃１～＃Ｍ（Ｍは１以上の整数）が含まれる。図２に示すネットワークに含まれる各装置は、図１に示したグループ＃１の装置に対応し、例えば、ＬＰＷＡシステムの通信をサポートする。
図２は、本実施の形態に係るネットワーク（ＮＷ）の構成例を示すブロック図である。図２に示すネットワークには、基地局１０（基地局１０－１～１０－Ｌ（Ｌは１以上の整数））、集中制御サーバ２０、及び、端末＃１～＃Ｍ（Ｍは１以上の整数）が含まれる。図２に示すネットワークに含まれる各装置は、図１に示したグループ＃１の装置に対応し、例えば、ＬＰＷＡシステムの通信をサポートする。
【0042】
基地局１０は、端末（端末＃１～＃Ｍのいずれか）と無線接続し、端末に割り当てられたチャネルにおいて無線通信を行う。また、基地局１０は、使用可能なチャネルのそれぞれにおいて干渉モニタリングを行い、干渉の分類結果を集中制御サーバ２０へ出力する。
【0043】
集中制御サーバ２０は、基地局１０と有線接続し、基地局１０から、分類結果を取得する。また、集中制御サーバ２０は、基地局１０から、基地局１０と無線接続する端末に関する情報を取得してもよい。集中制御サーバ２０は、分類結果に基づいて、基地局１０において端末に割り当てるチャネルを決定する。集中制御サーバ２０は、端末に割り当てるチャネルの情報を含む割当情報を基地局１０へ出力する。
【0044】
端末＃１～＃Ｍは、それぞれ、基地局１０（基地局１０－１～１０－Ｌのいずれか）とＬＰＷＡシステムの通信を行うＬＰＷＡ端末である。
【0045】
【0046】
基地局１０は、受信部１０１と、復調／復号部１０２と、干渉分類部１０３と、制御部１０４と、制御信号生成部１０５と、符号化／変調部１０６と、送信部１０７と、を備える。
【0047】
受信部１０１は、端末が送信した信号を受信し、受信した信号に所定の受信処理を行う。例えば、所定の受信処理は、端末に割り当てたチャネルの周波数又は制御信号を送信するためのチャネルの周波数に基づいた、周波数変換処理（ダウンコンバート）を含む。端末に割り当てたチャネルの周波数の情報は、例えば、制御部１０４から取得されてよい。
【0048】
また、受信部１０１は、干渉測定（干渉モニタリング）のために、システム帯域における使用可能な各チャネル（例えば、アンライセンスバンドに含まれる各チャネル）において、信号を受信（検出）する。そして、受信部１０１は、受信した信号に所定の受信処理を行う。所定の受信処理は、例えば、各チャネルの周波数に基づく周波数変換処理を含む。
【0049】
受信部１０１は、所定の受信処理を行った受信信号を復調／復号部１０２と、干渉分類部１０３へ出力する。
【0050】
復調／復号部１０２は、受信部１０１から取得した受信信号に対して、復調処理及び復号処理を行い、受信データを生成する。なお、受信データには、基地局１０と同じＮＷ（ＮＷ＃１）に属する端末を識別する識別子が含まれてよい。
【0051】
干渉分類部１０３は、例えば、各チャネルにおける干渉を分類する。例えば、干渉分類部１０３は、１つのチャネルにおける、所定時間の受信信号をモニタリングし、受信信号から、上述した、管理内信号、及び、管理外干渉を分類する。
【0052】
例えば、干渉分類部１０３は、受信信号のプリアンブルを検出する。ＬＰＷＡシステムをサポートする端末が送信する信号には、ＬＰＷＡシステムのプリアンブルが付される。例えば、干渉分類部１０３は、ＬＰＷＡシステムにおいて用いられるプリアンブルと受信信号との相関を計算する。ＬＰＷＡシステムにおいて用いられるプリアンブルは、受信信号の送信元の端末が属するＮＷに関わらず共通であってよい。
【0053】
干渉分類部１０３は、プリアンブルと受信信号との相関の結果に所定値以上のピークが生じなかった場合、受信信号の送信元は、ＬＰＷＡ端末でない、と判定する。この場合、干渉分類部１０３は、受信信号の送信元がＬＰＷＡシステムと異なる無線システムをサポートする無線装置であり、当該受信信号が、管理外干渉の一例である環境雑音に対応する、と判定する。
【0054】
例えば、干渉分類部１０３は、プリアンブルと受信信号との相関の結果に所定値以上のピークが生じた場合、受信信号の送信元がＬＰＷＡ端末である、と判定する。
【0055】
ここで、ＬＰＷＡシステムの通信に用いられるプリアンブルは、受信信号の送信元の端末が属するＮＷに関わらず共通であってよい。そのため、干渉分類部１０３は、受信信号の送信元がＬＰＷＡ端末であると判定した場合、送信元の属するＮＷが、基地局１０と同じＮＷ（ＮＷ＃１）か、基地局１０と異なるＮＷ（例えば、図１のＮＷ＃２）かを判定する。
【0056】
例えば、干渉分類部１０３は、復調／復号部１０２から取得する受信信号の復号結果に基づいて、送信元の属するＮＷを判定する。例えば、干渉分類部１０３は、受信信号が正しく復号され、受信信号に識別子が含まれる場合、当該受信信号の送信元の属するＮＷが基地局１０と同じＮＷである、と判定する。一方で、例えば、干渉分類部１０３は、受信信号が正しく復号されず、受信信号に識別子が含まれていない場合、当該受信信号の送信元の属するＮＷが基地局１０と異なるＮＷである、と判定する。
【0057】
干渉分類部１０３は、受信信号の送信元が、基地局１０と同じＮＷ＃１に属するＬＰＷＡ端末である場合、当該受信信号が管理内信号に対応する、と判定する。干渉分類部１０３は、受信信号の送信元が、基地局１０と異なるＮＷに属するＬＰＷＡ端末である場合、当該受信信号が管理外干渉の一例である電波干渉に対応する、と判定する。
【0058】
なお、干渉分類部１０３における分類方法は、上述した、受信信号のプリアンブル検出結果及び受信信号の復号結果に基づく方法に限定されない。
【0059】
例えば、干渉分類部１０３は、受信信号を、管理内信号と、管理内信号と異なる干渉（管理外干渉）とに分類してよい。この場合、干渉分類部１０３は、管理外干渉を電波干渉と環境雑音とに分類しなくてもよい。例えば、干渉分類部１０３は、受信信号の復号結果に基づいて、受信信号の中から管理内信号を分類し、受信信号から管理内信号を差し引くことによって、管理外干渉を検出してよい。
【0060】
干渉分類部１０３は、分類した結果得られる干渉の干渉量から、各チャネルにおけるトラフィック量を表す指標を決定してよい。例えば、トラフィック量は、各チャネルにおけるパケット送出率であってよい。なお、干渉分類部１０３における指標の決定の例については後述する。
【0061】
干渉分類部１０３は、干渉モニタリングを行い、干渉を分類した結果を示す通知情報を制御部１０４へ出力する。通知情報は、例えば、分類した干渉の干渉量を示してもよいし、干渉量から決定される指標を示してもよい。
【0062】
なお、干渉量の表し方は、特に限定されない。例えば、干渉量は、受信信号電力（干渉電力と称されてもよい）の平均値、最小値、又は、最大値によって表されてもよい。あるいは、干渉量は、受信信号電力と受信信号を受信する時間区間（モニタリング区間と称されてもよい）との関係を用いて表されてよい。例えば、干渉量は、受信信号電力が所定値以上の値を有する時間区間等によって表されてもよいし、受信信号電力が所定値以上の値を有する時間区間が所定長以上か否か等によって表されてもよい。また、管理内信号、及び、管理外干渉の干渉量の表し方は、互いに異なってもよいし、共通であってもよい。
【0063】
【0064】
制御部１０４は、割当情報を制御信号生成部１０５へ出力する。
【0065】
また、制御部１０４は、端末とのデータ通信に関する制御を行う。例えば、復調／復号部１０２から取得した受信データを、図示しない外部のネットワーク、又は、ＮＷ＃１内の他の装置へ出力してもよい。また、制御部１０４は、外部のネットワーク、又は、ＮＷ＃１内の他の装置から取得した、端末宛の送信データを、符号化／変調部１０６へ出力する。
【0066】
制御信号生成部１０５は、制御部１０４から取得した情報に基づいて、端末宛の制御信号を生成する。制御信号生成部１０５は、制御信号を符号化／変調部１０６へ出力する。
【0067】
符号化／変調部１０６は、制御部１０４から取得した送信データに対して、符号化処理及び変調処理を行い、送信信号を生成する。また、符号化／変調部１０６は、制御信号生成部１０５から取得した制御信号に対して、符号化処理及び変調処理を行い、送信制御信号を生成する。符号化／変調部１０６は、送信信号及び／又は送信制御信号を送信部１０７へ出力する。
【0068】
送信部１０７は、送信信号に対して、所定の送信処理を行う。例えば、所定の送信処理は、端末に割り当てたチャネルの周波数に基づいた、周波数変換処理（アップコンバート）を含む。端末に割り当てたチャネルの周波数に関する割当情報は、例えば、制御部１０４から取得されてよい。
【0069】
また、送信部１０７は、送信制御信号に対して、所定の送信処理を行う。例えば、所定の送信処理は、端末に送信制御信号を送信するためのチャネルの周波数に基づいた、周波数変換処理（アップコンバート）を含む。端末に送信制御信号を送信するためのチャネルとは、例えば、予め決められたチャネルであってもよいし、端末との通信に現時点で用いられているチャネルであってもよい。
【0070】
＜集中制御サーバの構成例＞
図４は、本実施の形態に係る集中制御サーバ２０の構成例を示すブロック図である。集中制御サーバ２０は、例えば、図１に示したＮＷ＃１に属する。例えば、集中制御サーバ２０は、上述した基地局１０と有線接続する。あるいは、集中制御サーバ２０は、インターネット等のネットワークと有線接続し、当該ネットワークを介して基地局１０と接続してもよい。
図４は、本実施の形態に係る集中制御サーバ２０の構成例を示すブロック図である。集中制御サーバ２０は、例えば、図１に示したＮＷ＃１に属する。例えば、集中制御サーバ２０は、上述した基地局１０と有線接続する。あるいは、集中制御サーバ２０は、インターネット等のネットワークと有線接続し、当該ネットワークを介して基地局１０と接続してもよい。
【0071】
集中制御サーバ２０は、受信部２０１、制御部２０２、及び、送信部２０３を備える。
【0072】
受信部２０１は、例えば、基地局１０からの情報を受信する。例えば、基地局１０から受信する情報は、通知情報を含む種々の情報であってよい。また、基地局１０から受信する情報は、基地局１０のチャネル割り当てに関する情報を含んでもよい。チャネル割り当てに関する情報は、例えば、基地局１０と無線接続中の端末及び／又は基地局１０と無線接続を要求する端末に関する情報を含む。端末に関する情報は、端末数及び／又は端末それぞれのＤｕｔｙ比の情報を含んでもよい。
【0073】
制御部２０２は、基地局１０から受信した情報に基づいて、基地局１０におけるチャネル割り当てを行う。例えば、制御部２０２は、通知情報に基づいて、基地局１０が使用するチャネルのそれぞれに割り当てる端末の数を決定する。あるいは、制御部２０２は、決定した端末の数に基づいて、チャネルのそれぞれに割り当てる端末を決定してもよい。
【0074】
なお、制御部２０２におけるチャネル割り当ての一例については後述する。
【0075】
送信部２０３は、基地局１０に対して、制御部２０２におけるチャネル割り当て結果を示す割当情報を送信する。
【0076】
なお、上述では、図３に示す構成が１つの基地局１０に含まれ、図４に示す構成が１つの集中制御サーバ２０に含まれる例を説明した。本開示はこれに限定されない。例えば、基地局１０が、集中制御サーバ２０の構成の少なくとも一部を有してもよいし、集中制御サーバ２０が、基地局１０の構成の少なくとも一部を有してもよい。例えば、図２に示すネットワークにおいて、基地局１０のいずれか少なくとも１つが、集中制御サーバ２０の構成を有してもよい。
【0077】
例えば、図３に示す基地局１０の構成が、ＬＰＷＡシステムの通信機能を有する第１の装置と、電波干渉モニタリング装置の機能（例えば、干渉分類部１０３）を有する第２の装置とに分けられてよい。
【0078】
また、この場合、例えば、第２の装置は、第１の装置における受信信号の復号結果を取得してもよいし、第２の装置によって生成される通知情報を、第１の装置へ出力してもよい。また、例えば、第２の装置は、受信部１０１を有する代わりに、第１の装置の受信部１０１が受信した受信信号を、取得する形態であってもよい。
【0079】
また、第２の装置の機能ブロックは、中継局に含まれてもよい。あるいは、第２の装置は、中継局と接続し、動作してもよい。
【0080】
＜チャネル割り当ての第１の例＞
次に、集中制御サーバ２０の制御部２０２における、チャネル割り当ての第１の例を説明する。
次に、集中制御サーバ２０の制御部２０２における、チャネル割り当ての第１の例を説明する。
【0081】
なお、以下の説明において、「管理内端末」は、集中制御サーバ２０及び基地局１０と同じネットワークに属する端末を指す。別言すると、「管理内端末」は、集中制御サーバ２０が属するネットワークの管理下にある端末を指す。また、以下の説明において、「管理外端末」は、集中制御サーバ２０が属するネットワークの管理下では無い端末及び／又は無線装置を指す。なお、「管理外端末」は、無線システムの装置に限定されず、雑音を発生させる源となる機器を含んでもよい。
【0082】
基地局１０の干渉分類部１０３は、各チャネルの干渉をモニタリングし、検出した干渉に含まれる管理外干渉と管理内信号とを分類する。
【0083】
干渉分類部１０３は、管理内信号から管理内端末の平均Ｄｕｔｙ比を算出する。例えば、干渉分類部１０３は、割り当てる端末の数と管理内信号が検出される時間区間の長さとに基づいて、平均Ｄｕｔｙ比を算出してよい。
【0084】
干渉分類部１０３は、管理外干渉の干渉量からチャネル使用率ｒｉ
ｕを算出する。なお、チャネル使用率ｒｉ
ｕにおけるｉは、チャネルのインデックスを示し、ｕは、ｒｉが管理外干渉のチャネル使用率であることを示す。例えば、チャネル数がＮＣＨ（ＮＣＨは、１以上の整数）の場合、ｉは、０からＮＣＨ－１までの整数のいずれか１つの値をとる。なお、以下では、管理外干渉の干渉量から決定したチャネル使用率は、「管理外干渉のチャネル使用率」と記載される場合がある。
【0085】
例えば、モニタリング対象の時間区間と、管理外干渉の電力が閾値以上の時間区間との比率が、管理外干渉のチャネル使用率と決定されてよい。
【0086】
図５は、本実施の形態における干渉の分類結果の第１の例を示す図である。図５の横軸は、周波数（チャネル）を示し、縦軸はチャネル使用率を示す。図５には、チャネルｆ０～チャネルｆ４の４つのチャネルそれぞれにおける管理外干渉のチャネル使用率が示される。
【0087】
干渉分類部１０３は、管理外干渉のチャネル使用率ｒｉ
ｕからパケット送出率λｉ
ｕを算出する。以下では、管理外干渉のチャネル使用率から換算されたパケット送出率は、「管理外干渉のパケット送出率」と記載される場合がある。また、管理外干渉のパケット送出率は、管理外干渉の干渉量に基づいて決定される管理外トラフィック量の一例に相当する。例えば、ランダムアクセスのパケット送信に対する送信衝突率がポアソン分布に従う場合、チャネル使用率ｒｉ
ｕに対するパケット送出率λｉ
ｕは、次の式（１）によって換算される。
【数1】
【0088】
パケット送出率に換算されることによって、各チャネルにおけるトラフィック量を加算によって表すことができる。
【0089】
なお、管理外干渉のパケット送出率λｉ
ｕは、管理外端末のＤｕｔｙ比の和に相当する。例えば、管理外端末のＤｕｔｙ比が互いに同一の場合、或るチャネルにおけるパケット送出率は、或るチャネルを使用中の管理外端末の数とＤｕｔｙ比との積に該当する。
【0090】
ただし、管理外端末は基地局１０の管理下では無いため、基地局１０は、或るチャネルを使用中の管理外端末の数及びＤｕｔｙ比を把握できない。しかしながら、管理外干渉のチャネル使用率に基づいて、パケット送出率の推定が可能である。
【0091】
次に、集中制御サーバ２０の制御部２０２は、基地局１０から取得する通知情報に含まれる管理外干渉のパケット送出率に基づいて、管理内端末のパケット送出率の配分を決定する。例えば、制御部２０２は、式（２）及び式（３）を用いて、各チャネルにおける管理内端末のパケット送出率λｉ
ｍを決定する。なお、管理内端末のパケット送出率は、管理内端末に配分する管理内トラフィック量の一例に相当する。
【数2】
【数3】
【0092】
ここで、ＮＣＨは、チャネルの総数を示す。例えば、図５の例では、ＮＣＨは４である。また、αは、式（２）及び式（３）を満たすための値である。ここで、式（３）におけるλｔｏｔａｌ
ｍは、割り当てる全ての管理内端末それぞれのパケット送出率の総和である。例えば、λｔｏｔａｌ
ｍは、管理内信号から換算されてよい。例えば、λｔｏｔａｌ
ｍは、管理内端末の数と管理内端末のＤｕｔｙ比とから決定されてよい。例えば、λｔｏｔａｌ
ｍは、割り当て決定前の管理内信号のチャネル使用率から換算した、管理内端末のパケット送出率の和であってよい。
【0093】
図６は、本実施の形態におけるパケット送出率の配分結果の第１の例を示す図である。図６の横軸は、周波数（チャネル）を示し、縦軸はパケット送出率を示す。図６に示すように、管理外干渉のパケット送出率λｉ
ｕと、管理内端末のパケット送出率λｉ
ｍとの和は、各チャネルにおいて、一定の値αを示す。図６に示すように、パケット送出率λｉ
ｍの配分が決定されることによって、各チャネルにおけるトラフィックは同等となり、周波数利用効率を向上できる。なお、図６で示したパケット送出率の配分を決定する手順は、管理外干渉のパケット送出率λｉ
ｕによって形成される容器に対し水を注ぐ様相でパケット送出率λｉ
ｍを決定していることから、「注水定理」と呼んでもよい。
【0094】
なお、図６では、パケット送出率λｉ
ｕと、パケット送出率λｉ
ｍとの和が、各チャネルにおいて一定の値αである例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、パケット送出率λｉ
ｕと、パケット送出率λｉ
ｍとの和が、各チャネルにおいて所定の範囲に収まるように、パケット送出率の配分が決定されてよい。
【0095】
なお、図６では、各チャネルにパケット送出率λｉ
ｍが配分される例を示すが、本開示はこれに限定されない。例えば、管理外干渉のパケット送出率λｉ
ｕと、パケット送出率λｉ
ｍとの大きさに応じて、パケット送出率λｉ
ｍが配分されないチャネルが存在してもよい。
【0096】
図７は、本実施の形態におけるパケット送出率の配分結果の第２の例を示す図である。図７の横軸は、周波数（チャネル）を示し、縦軸はパケット送出率を示す。図７の例では、チャネルｆ０における管理外干渉のパケット送出率λｉ
ｕが大きく、配分が必要なパケット送出率λｉ
ｍが相対的に小さいため、チャネルｆ０にパケット送出率λｉ
ｍが配分されない。なお、図７では、パケット送出率λｉ
ｕと、パケット送出率λｉ
ｍとの和が、チャネルｆ０を除く各チャネルにおいてにおいて一定の値αである例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、パケット送出率λｉ
ｕと、パケット送出率λｉ
ｍとの和が、各チャネルにおいて所定の範囲に収まるように、パケット送出率の配分が決定されてよい。この場合、所定の範囲を規定する上限以上のパケット送出率λｉ
ｕを有するチャネルは、パケット送出率λｉ
ｍが配分されなくてよい。
【0097】
【0098】
次に、制御部２０２は、パケット送出率λｉ
ｍから、式（４）を用いて、インデックスｉに対応するチャネルに割り当てる管理内端末の数ｎｉ
ｍを決定する。ここで、ｄは、管理内端末のＤｕｔｙ比を表す。
【数4】
【0099】
例えば、式（４）を用いて決定したｎｉ
ｍが整数では無い場合、制御部２０２は、小数点以下の切り上げ、切り捨て、又は、四捨五入等によって整数に換算してもよい。また、制御部２０２は、式（４）を用いて決定したｎｉ
ｍと基地局１０において割り当てる管理内端末の総数とに基づいて、各チャネルの管理内端末の数を決定してもよい。例えば、各チャネルの管理内端末の数の総和が基地局１０において割り当てる管理内端末の数に一致するという条件と、式（４）を用いて決定したｎｉ
ｍと各チャネルの管理内端末の数との差が所定値以下であるという条件とが満たされるように、各チャネルの管理内端末の数を決定してもよい。
【0100】
なお、管理内端末のＤｕｔｙ比が同一である場合、式（４）によって、管理内端末の数が決定されるが、本開示はこれに限定されない。Ｄｕｔｙ比は、管理内端末毎に異なってもよい。例えば、Ｄｕｔｙ比は、干渉モニタリングの分類結果から推定されてよい。あるいは、予め固定された値がＤｕｔｙ比に設定されてもよい。
【0101】
制御部２０２は、決定した管理内端末の数に基づいて、各チャネルに管理内端末を割り当てる。割り当て方法については、特に限定されない。例えば、ランダムに割り当ててよいし、管理内端末それぞれの受信レベルに基づいて、割り当てられてよい。
【0102】
なお、上述では、管理外干渉のチャネル使用率を用いる例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、管理外干渉のチャネル使用率の代わりに、管理外干渉のチャネル未使用率が用いられてもよい。
【0103】
また、上述では、管理外干渉のチャネル使用率からパケット送出率を換算する例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、パケット送出率の代わりに、パケット到達率、又は、パケット衝突率が用いられてもよい。パケット到達率、又は、パケット衝突率を換算する方法は、特に限定されないが、例えば、上述したパケット送出率と同様に、ポアソン分布に基づいて換算する方法であってよい。例えば、パケット到達率が用いられる場合も、パケット送出率が用いられる場合と同様に、管理外干渉のパケット到達率に対して注水定理が適用され、管理内端末のパケット到達率の配分が決定されてよい。そして、管理内端末のパケット到達率から、各チャネルに割り当てられる管理内端末の数が決定されてもよい。
【0104】
なお、上述した例では、管理外干渉のパケット送出率に対して注水定理を適用したが本開示はこれに限定されない。例えば、管理外干渉のパケット送出率を、管理外端末の数に換算し、換算した管理外端末の数に対して注水定理が適用されてもよい。この場合、注水定理の結果、管理内端末の数が得られてよい。
【0105】
ただし、管理外端末の数に換算する場合、管理外端末の数が整数では無い値に換算される可能性がある。このような場合、整数では無い値に対して注水定理を適用してもよいし、小数点以下の切り上げ、切り捨て、四捨五入等によって整数に近似した後で、整数に近似した管理外干渉の端末数に対して注水定理を適用してもよい。
【0106】
また、端末の数に換算した後で注水定理を適用する場合、得られる管理内端末の数が、整数では無い値になる可能性がある。このような場合、切り上げ、切り捨て、四捨五入等によって整数に近似した管理外端末の数に基づいて、チャネル割り当てを行ってもよい。
【0107】
なお、上述したチャネル使用率、チャネル未使用率、パケット送出率、パケット到達率、パケット衝突率、及び、端末の数は、チャネルのトラフィック量を表す指標の例であるが、本開示では、チャネルのトラフィック量を表す別の指標が用いられてもよい。なお、チャネルのトラフィック量は、チャネルの使用量、チャネルの使用頻度等に置き換えられてよい。
【0108】
なお、αには、上限値が設定されてもよい。例えば、式（２）及び式（３）を満たすためのαが、上限値αｌｉｍｉｔ以上となる場合、制御部２０２は、α＜αｌｉｍｉｔを満たすように管理内端末のパケット送出率の配分を決定する。この場合、ｉ＝０～ＮＣＨ－１のそれぞれのｎｉ
ｍの総和が割り当てる管理内端末の総数よりも少なくなり、チャネルに割り当てられない管理内端末が存在する可能性がある。この場合、チャネルに割り当てられない管理内端末は、送信を休止するため、Ｄｕｔｙ比が減少する。
【0109】
αに上限値が設けられることによって、各チャネルのチャネル使用率の増加を抑制でき、送信衝突確率を低減できる。
【0110】
＜チャネル割り当ての第１の例における処理フロー＞
次に、上述した第１の例における処理フローを説明する。図８は、本実施の形態におけるチャネル割り当ての第１の例を示すフローチャートである。
次に、上述した第１の例における処理フローを説明する。図８は、本実施の形態におけるチャネル割り当ての第１の例を示すフローチャートである。
【0111】
基地局１０は、各チャネルの干渉を検出し、検出結果から管理外干渉と管理内信号とを分類する（Ｓ１０１）。
【0112】
基地局１０は、管理内信号から平均Ｄｕｔｙ比を算出する（Ｓ１０２）。
【0113】
基地局１０は、各チャネルの管理外干渉の干渉量から、チャネル毎のチャネル使用率を算出する（Ｓ１０３）。
【0114】
基地局１０は、各チャネルのチャネル使用率からパケット送出率を算出する（Ｓ１０４）。
【0115】
集中制御サーバ２０は、管理外干渉のパケット送出率に対して注水定理を適用し、管理内端末のパケット送出率の配分を決定する（Ｓ１０５）。
【0116】
集中制御サーバ２０は、各チャネルの管理内端末のパケット送出率の割り当てと、平均Ｄｕｔｙ比とから、各チャネルに割り当てる端末の数を決定する（Ｓ１０６）。
【0117】
集中制御サーバ２０は、各チャネルに割り当てる管理内端末を決定する（Ｓ１０７）。そして、フローは終了する。
【0118】
なお、図８には、基地局１０における処理と、集中制御サーバ２０における処理とが含まれるが、基地局１０における処理の少なくも一部が集中制御サーバ２０において実行されてもよいし、集中制御サーバ２０における処理の少なくとも一部が基地局１０において実行されてもよい。
【0119】
以上説明したチャネル割り当ての第１の例では、集中制御サーバ２０（制御装置の一例）の制御部２０２は、管理外干渉の干渉量に基づいて決定された複数のチャネルそれぞれの管理外干渉のパケット送出率（管理外トラフィック量の一例）と、管理内端末に配分するパケット送出率（管理内トラフィック量の一例）との和に基づいて、チャネル毎の管理内端末に配分するパケット送出率を決定し、決定した管理内端末に配分するパケット送出率に基づいて、チャネルに割り当てる管理内端末の数を決定する。一例として、制御部２０２は、パケット送出率に対して注水定理を適用して、管理内端末に配分するパケット送出率の配分を決定する。この例では、管理外トラフィック量と管理内トラフィック量との和が特定のチャネルに偏ることが無いため、干渉を考慮した適切なチャネル割り当てを行うことができる。また、トラフィック量が特定のチャネルに偏らないため、ネットワーク全体の（システム帯域全体の）送信衝突確率を低減でき、周波数利用効率を向上できる。
【0120】
また、上述したチャネル割り当ての第１の例では、集中制御サーバ２０は、基地局１０における干渉モニタリングの分類結果を示す通知情報を随時取得できるため、ＬＰＷＡシステムの運用中にチャネル割り当ての更新ができる。
【0121】
＜チャネル割り当ての第２の例＞
上述した、チャネル割り当ての第１の例は、１つの基地局１０における各チャネルの干渉を干渉モニタリングの分類結果から、当該基地局１０におけるチャネル割り当てを行う。本開示はこれに限定されず、例えば、複数の基地局１０における各チャネルの干渉を干渉モニタリングの分類結果から、複数の基地局１０におけるチャネル割り当てを行ってもよい。以下では、２つの基地局１０における各チャネルの干渉を干渉モニタリングの分類結果から、複数の基地局１０におけるチャネル割り当てを行う例を説明する。
上述した、チャネル割り当ての第１の例は、１つの基地局１０における各チャネルの干渉を干渉モニタリングの分類結果から、当該基地局１０におけるチャネル割り当てを行う。本開示はこれに限定されず、例えば、複数の基地局１０における各チャネルの干渉を干渉モニタリングの分類結果から、複数の基地局１０におけるチャネル割り当てを行ってもよい。以下では、２つの基地局１０における各チャネルの干渉を干渉モニタリングの分類結果から、複数の基地局１０におけるチャネル割り当てを行う例を説明する。
【0122】
図９は、チャネル割り当ての第２の例におけるパケット送出率の配分結果の一例を示す図である。図９には、２つの基地局１０（基地局１０－１及び基地局１０－２）におけるモニタリング結果の例と、２つのモニタリング結果から得られるパケット送出率の配分の例が示される。２つの基地局１０（基地局１０－１及び基地局１０－２）におけるモニタリング結果の例の横軸は、周波数（チャネル）を示し、縦軸はチャネル使用率を示す。なお、チャネル使用率ｒｋ＿ｉ
ｕ及びパケット送出率λｋ＿ｉ
ｕにおいて、ｉはチャネルのインデックスを示し、ｋは基地局１０を識別するインデックスを示し、ｕはｒｋ＿ｉ及びλｋ＿ｉがそれぞれ管理外干渉のチャネル使用率及びパケット送出率であることを示す。例えば、図９の例では、ｉは、０～３までの整数であり、ｋは、１又は２である。
【0123】
例えば、２つの基地局１０の干渉分類部１０３は、それぞれ、電波モニタリングによって検出した干渉を、管理外干渉と管理内信号とに分類する。そして、２つの基地局１０の干渉分類部１０３は、管理外干渉の干渉量からチャネル使用率を算出する。そして、干渉分類部１０３は、チャネル使用率からパケット送出率を算出する。なお、干渉分類部１０３におけるパケット送出率の算出方法については、上述したチャネル割り当ての第１の例と同様であるので、説明を省略する。
【0124】
集中制御サーバ２０の制御部２０２は、２つの基地局１０の干渉分類部１０３において換算されたパケット送出率に対して注水定理を適用し、各チャネルにおいて管理内端末のパケット送出率λｋ＿ｉ
ｍを決定する。ここで、制御部２０２は、注水定理を適用する場合に、複数の基地局における互いに同一のチャネルを、異なるチャネルであるものとみなして扱う。例えば、図９に示すように、制御部２０２は、基地局１０－１のチャネルｆ０と基地局１０－２のチャネルｆ０とが異なるチャネルであるものとみなして扱い、注水定理を用いて、パケット送出率λｋ＿ｉ
ｍを決定する。なお、注水定理の適用方法については、上述したチャネル割り当ての第１の例と同様であるので、説明を省略する。
【0125】
そして、制御部２０２は、パケット送出率λｋ＿ｉ
ｍからインデックスｉに対応するチャネルに割り当てる管理内端末の数を決定する。そして、制御部２０２は、決定した管理内端末の数に基づいて、各チャネルに管理内端末を割り当てる。なお、第２の例では、２つの基地局１０のそれぞれについてのチャネル割り当てが実行される。
【0126】
＜チャネル割り当ての第２の例における処理フロー＞
次に、上述した第２の例における処理フローを説明する。図１０は、本実施の形態におけるチャネル割り当ての第２の例を示すフローチャートである。なお、図１０において、図８と同様の処理については、同一の符番を付し、説明を適宜省略する。
次に、上述した第２の例における処理フローを説明する。図１０は、本実施の形態におけるチャネル割り当ての第２の例を示すフローチャートである。なお、図１０において、図８と同様の処理については、同一の符番を付し、説明を適宜省略する。
【0127】
【0128】
そして、集中制御サーバ２０は、複数の基地局１０から結果を集約する（Ｓ２０１）。例えば、集中制御サーバ２０は、複数の基地局から通知情報を取得することによって、結果を集約する。
【0129】
そして、集中制御サーバ２０は、注水定理を適用し、複数の基地局１０のそれぞれにおける各チャネルの管理内端末のパケット送出率の配分を決定する（Ｓ２０２）。
【0130】
集中制御サーバ２０は、各チャネルの管理内端末のパケット送出率の割り当てと、平均Ｄｕｔｙ比とから、複数の基地局１０のそれぞれにおける各チャネルに割り当てる端末の数を決定する（Ｓ２０３）。
【0131】
集中制御サーバ２０は、各チャネルに割り当てる管理内端末を決定する（Ｓ２０４）。そして、フローは終了する。
【0132】
なお、図１０には、基地局１０における処理と、集中制御サーバ２０における処理とが含まれるが、基地局１０における処理の少なくも一部が集中制御サーバ２０において実行されてもよいし、集中制御サーバ２０における処理の少なくとも一部が基地局１０において実行されてもよい。
【0133】
以上説明したチャネル割り当ての第２の例では、制御部２０２は、複数の基地局１０における干渉モニタリングの分類結果から得られる基地局１０それぞれの管理外干渉のパケット送出率と、管理内端末に配分するパケット送出率（管理内トラフィック量の一例）との和に基づいて、複数の基地局１０それぞれにおけるチャネル毎の管理内端末に配分するパケット送出率を決定する。そして、制御部２０２は、管理内端末に配分するパケット送出率に基づいて、複数の基地局１０それぞれにおけるチャネルに割り当てる管理内端末の数を決定する。この例では、管理外干渉のトラフィック量と管理内端末のトラフィック量との和が特定の基地局１０の特定のチャネルに偏ることが無く、各基地局１０の各チャネルにおいて一定範囲に収めるため、干渉を考慮した適切なチャネル割り当てを、複数の基地局１０に対して行うことができる。また、トラフィックが特定の基地局１０の特定のチャネルに偏らないため、ネットワーク全体の（システム帯域全体の）送信衝突確率を低減でき、周波数利用効率を向上できる。
【0134】
＜チャネル割り当ての第３の例＞
上述した、チャネル割り当ての第１の例及び第２の例は、各チャネルにおける干渉から、管理内信号と管理外干渉とを分類し、管理外干渉に基づいて、チャネル割り当てを実行する例を説明した。第３の例では、管理外干渉を、優先度に基づいて分類し、優先度の高い干渉に基づいて、チャネル割り当てを実行する例を説明する。
上述した、チャネル割り当ての第１の例及び第２の例は、各チャネルにおける干渉から、管理内信号と管理外干渉とを分類し、管理外干渉に基づいて、チャネル割り当てを実行する例を説明した。第３の例では、管理外干渉を、優先度に基づいて分類し、優先度の高い干渉に基づいて、チャネル割り当てを実行する例を説明する。
【0135】
なお、以下では、管理外干渉のうち、相対的に優先度の低い干渉は「低優先度干渉」と記載され、相対的に優先度の高い干渉は「高優先度干渉」と記載される。
【0136】
低優先度干渉と高優先度干渉との分類については、特に限定されない。基地局１０を含むＮＷ＃１に含まれる無線装置（例えば、端末）の信号送信が、ＮＷ＃１に含まれない無線装置の信号送信よりも優先される場合、ＮＷ＃１に含まれない無線装置が送信する信号による干渉は、低優先度干渉に相当してよい。ＮＷ＃１に含まれない無線装置の信号送信が、ＮＷ＃１に含まれる無線装置の信号送信よりも優先される場合、ＮＷ＃１に含まれない無線装置が送信する信号による干渉は、高優先度干渉に相当してよい。
【0137】
例えば、ＬＰＷＡシステムにおける低優先度干渉は、ＬＰＷＡシステムが使用する帯域と隣り合う帯域を使用する無線システムであって、ＬＰＷＡシステムと異なる無線システムからの帯域外漏洩を含む。あるいは、ＬＰＷＡシステムにおける低優先度干渉は、ＬＰＷＡシステムが使用するチャネルと隣り合うチャネルを使用する無線システムであって、ＬＰＷＡシステムと異なる無線システムからの帯域外漏洩を含んでもよい。また、ＬＰＷＡシステムにおける低優先度干渉は、機器ノイズを含んでよい。例えば、ＬＰＷＡシステムにおける低優先度干渉は、図１にて例示した環境雑音の中で、ＬＰＷＡシステムよりも優先度が低い無線システムによる環境雑音を含んでよい。
【0138】
ＬＰＷＡシステムにおける高優先度干渉は、例えば、管理外干渉の中で、上述したＬＰＷＡシステムにおける低優先度干渉を除いた干渉であってよい。例えば、高優先度干渉は、図１にて例示した電波干渉を含んでよい。あるいは、高優先度干渉は、また、高優先度干渉は、チャネルｆ０における高優先度干渉は、同じチャネルｆ０を使用する無線システムであって、ＬＰＷＡシステムと異なる無線システムからの干渉を含む。
【0139】
基地局１０の干渉分類部１０３は、検出した干渉を、管理内信号と管理外干渉とに分類し、管理外干渉を、高優先度干渉と低優先度干渉とに分類する。
【0140】
なお、干渉分類部１０３における高優先度干渉と低優先度干渉との分類方法は、特に限定されない。例えば、干渉分類部１０３は、管理外干渉に相当する受信信号を周波数領域に変換し、当該受信信号の周波数スペクトルが、どの無線システム（ＬＰＷＡシステムと異なる無線システム）に対応するかを判定してよい。そして、干渉分類部１０３は、判定した無線システムが、ＬＰＷＡシステムよりも優先されるか否かを判定することによって、高優先度干渉と低優先度干渉とを分類してよい。なお、他の無線システムの周波数スペクトルおよび他の無線システムの優先度に関する情報は、予め、干渉分類部１０３において記憶されてよい。
【0141】
図１１は、本実施の形態における干渉の分類結果の第２の例を示す図である。図１１の横軸は、周波数（チャネル）を示し、縦軸はチャネル使用率を示す。図１１は、４つのチャネルそれぞれにおける管理外干渉が、高優先度干渉（図１１の「Ｈ」）と低優先度干渉（図１１の「Ｌ」）とに分類された例を示す。
【0142】
干渉分類部１０３は、高優先度干渉の干渉量からチャネル使用率を算出し、算出したチャネル使用率からパケット送出率λｉ
Ｈを算出する。なお、チャネル使用率の算出及びパケット送出率の算出方法については、対象とする干渉が管理外干渉から高優先度干渉に置き換えられた点を除いて第１の例と同様であるので、説明は省略する。
【0143】
集中制御サーバ２０の制御部２０２は、高優先度干渉の干渉量から得られたパケット送出率λｉ
Ｈに対して注水定理を適用し、各チャネルにおいて管理内端末のパケット送出率λｉ
ｍを決定する。なお、注水定理の適用方法については、対象とするパケット送出率が管理外干渉から高優先度干渉に置き換えられた点を除いて第１の例と同様であるので、説明を省略する。
【0144】
図１２は、本実施の形態におけるパケット送出率の配分結果の第３の例を示す図である。図１２の横軸は、周波数（チャネル）を示し、縦軸はパケット送出率を示す。図１２に示すように、高優先度干渉のパケット送出λｉ
Ｈと、パケット送出率λｉ
ｍとの和は、各チャネルにおいて、一定の値αを示す。図１２に示すようにパケット送出率λｉ
ｍの配分を決定することによって、各チャネルにおけるトラフィックは同等となり、周波数利用効率を向上できる。
【0145】
＜チャネル割り当ての第３の例における処理フロー＞
次に、上述した第３の例における処理フローを説明する。図１３は、本実施の形態におけるチャネル割り当ての第３の例を示すフローチャートである。なお、図１３において、図８と同様の処理については、同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
次に、上述した第３の例における処理フローを説明する。図１３は、本実施の形態におけるチャネル割り当ての第３の例を示すフローチャートである。なお、図１３において、図８と同様の処理については、同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
【0146】
基地局１０は、各チャネルの干渉を検出し、検出結果から管理外干渉と管理内信号とを分類する（Ｓ１０１）。
【0147】
基地局１０は、管理外干渉を高優先度干渉と低優先度干渉とに分類する（Ｓ３０１）。
【0148】
基地局１０は、管理内信号から平均Ｄｕｔｙ比を算出する（Ｓ１０２）。
【0149】
基地局１０は、各チャネルの高優先度干渉の干渉量から、チャネル毎の高優先度干渉のチャネル使用率を算出する（Ｓ３０２）。
【0150】
基地局１０は、各チャネルの高優先度干渉のチャネル使用率から高優先度干渉のパケット送出率を算出する（Ｓ３０３）。
【0151】
集中制御サーバ２０は、高優先度干渉のパケット送出率に対して注水定理を適用し、各チャネルの管理内端末のパケット送出率の配分を決定する（Ｓ３０４）。
【0152】
集中制御サーバ２０は、各チャネルの管理内端末のパケット送出率の割り当てと、平均Ｄｕｔｙ比とから、各チャネルに割り当てる端末の数を決定する（Ｓ１０６）。
【0153】
集中制御サーバ２０は、各チャネルに割り当てる管理内端末を決定する（Ｓ１０７）。そして、フローは終了する。
【0154】
なお、図１３には、基地局１０における処理と、集中制御サーバ２０における処理とが含まれるが、基地局１０における処理の少なくも一部が集中制御サーバ２０において実行されてもよいし、集中制御サーバ２０における処理の少なくとも一部が基地局１０において実行されてもよい。
【0155】
以上説明したチャネル割り当ての第３の例では、管理外干渉を高優先度干渉と低優先度干渉とに分類し、高優先度干渉の干渉量から得られるパケット送出率に対して注水定理を適用して、管理内端末のパケット送出率の配分を決定する。この例では、高優先度干渉に起因するトラフィック量と管理内端末のトラフィック量との和が特定のチャネルに偏ることが無いため、干渉を考慮した適切なチャネル割り当てを行うことができる。また、トラフィックが特定のチャネルに偏らないため、ネットワーク全体の（システム帯域全体の）送信衝突確率を低減でき、周波数利用効率を向上できる。
【0156】
また、チャネル割り当ての第３の例では、高い優先度を有するシステムに対する与干渉を抑制でき、低い優先度を有するシステムとの共存を図ることにより、周波数利用効率の向上を実現できる。
【0157】
＜チャネル割り当ての第４の例＞
上述した各例において、各チャネルに割り当てる端末の割り当て方法（例えば、どのチャネルにどの端末を割り当てるか）については限定されない。
上述した各例において、各チャネルに割り当てる端末の割り当て方法（例えば、どのチャネルにどの端末を割り当てるか）については限定されない。
【0158】
例えば、「ＬｏＲａ」と称される通信方式（以下、ＬｏＲａ方式）と「Ｗｉ－ＳＵＮ」と称される通信方式（以下、Ｗｉ－ＳＵＮ方式）とを含む異なる種類の無線システムでは、各端末のＤｕｔｙ比、及び／又は、占有チャネル幅が、互いに異なる場合がある。
【0159】
例えば、ＬｏＲａ方式では、１チャネルが使用され、Ｗｉ－ＳＵＮ方式よりも大きいＤｕｔｙ比での通信が行われる。Ｗｉ－ＳＵＮ方式は、２チャネルが使用され、ＬｏＲａ方式よりも小さいＤｕｔｙ比での通信が行われる。
【0160】
チャネルの割り当てにおいては、各端末のＤｕｔｙ比、及び、占有チャネル幅等の様々な条件が考慮されてよい。また、チャネル割り当てにおいては、各端末において動作するシステムのアプリケーション等に応じて各端末が要求する通信頻度、及び／又は、各端末の通信品質が考慮されてよい。
【0161】
以下、第４の例では、チャネル割り当てにおいて、どの端末をどのチャネルに割り当てるかを決定する方法の一例について説明する。なお、以下では、基地局１０がチャネル割り当てを実行する例を説明するが、本開示はこれに限定されず、例えば、集中制御サーバ２０が、チャネル割り当てを実行してもよい。或いは、基地局１０が、以下に説明する手順の一部を実行し、集中制御サーバ２０が、残りの一部を実行してもよい。また、以下に説明する端末は、基地局１０の「管理内端末」に相当してよい。
【0162】
チャネル割り当てには、端末の割り当て順序を決定する手順１（端末のソート）と、手順１にて決定した割り当て順序の順に、割り当て可能なチャネルを端末に割り当てる手順２とが含まれてよい。ここで、割り当て可能なチャネルとは、上述した例において、管理内端末に配分する管理内トラフィック量（例えば、パケット送出率λｉ
ｍ）が存在するチャネルである。図６の例では、チャネルｆ０～ｆ３が端末に割り当て可能なチャネルに相当し、図７の例では、チャネルｆ１～ｆ３が、端末に割り当て可能なチャネルに相当する。ここで、チャネルｆ０～ｆ３は、それぞれ、チャネル番号＃０～＃３に対応するチャネルであってよい。
【0163】
＜手順１：端末のソート＞
手順１では、割り当てを行う端末（割り当て対象の端末）の割り当て順序をソートする（並び替える）。割り当て対象の端末は、例えば、基地局１０と無線接続する端末の少なくとも一部であってよい。
手順１では、割り当てを行う端末（割り当て対象の端末）の割り当て順序をソートする（並び替える）。割り当て対象の端末は、例えば、基地局１０と無線接続する端末の少なくとも一部であってよい。
【0164】
例えば、ソートは、割り当て対象の端末の順序（割り当て順序）を決定すること、と捉えてもよい。また、割り当て順序を決定することは、割り当ての優先度を決定すること、と捉えてよい。
【0165】
端末の割り当て順序の決定方法（ソート方法）は、特に限定されない。例えば、割り当て順序は、ランダムであってもよいし、あるいは、所定のパラメータの値に基づいて決定されてもよい。例えば、以下の５つの例が挙げられる。なお、所定のパラメータは、「割り当て優先度」と称されてよい。
例１：ランダム順
例２：通信品質（例えば、受信品質）順
例３：「前回通信成功からの経過時間÷所要通信間隔」の値の順
例４：「通信成功時間間隔の平均値÷所要通信間隔」の値の順
例５：「通信成功時間間隔の最大値÷所要通信間隔」の値の順
例１：ランダム順
例２：通信品質（例えば、受信品質）順
例３：「前回通信成功からの経過時間÷所要通信間隔」の値の順
例４：「通信成功時間間隔の平均値÷所要通信間隔」の値の順
例５：「通信成功時間間隔の最大値÷所要通信間隔」の値の順
【0166】
なお、手順１の各例については、後述する。
【0167】
手順１によって決定された端末の割り当て順序に基づいて、以下の手順２では、端末に割り当てるチャネルを決定する。
【0168】
＜手順２：端末へのチャネルの割り当て＞
手順１によって決定した割り当て順序の高い端末から順に、割り当て可能なチャネル（候補チャネル）が割り当てられる。割り当て対象の端末にどの候補チャネルを割り当てるか、については、特に限定されない。例えば、以下の４つの方法が挙げられる。割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネル（候補チャネル）とは、例えば、割り当て対象の端末のＤｕｔｙ比、及び／又は、占有チャネル幅が確保できるチャネルに対応してよい。例えば、各チャネルに配分される管理内端末のパケット送出率λｉ ｍの中で、割り当て対象の端末が要求するパケット送出率よりも多いパケット送出率が配分されたチャネルが、割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネル（候補チャネル）に対応してよい。別言すると、端末毎に割り当て可能なチャネルが異なってもよい。
手順１によって決定した割り当て順序の高い端末から順に、割り当て可能なチャネル（候補チャネル）が割り当てられる。割り当て対象の端末にどの候補チャネルを割り当てるか、については、特に限定されない。例えば、以下の４つの方法が挙げられる。割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネル（候補チャネル）とは、例えば、割り当て対象の端末のＤｕｔｙ比、及び／又は、占有チャネル幅が確保できるチャネルに対応してよい。例えば、各チャネルに配分される管理内端末のパケット送出率λｉ ｍの中で、割り当て対象の端末が要求するパケット送出率よりも多いパケット送出率が配分されたチャネルが、割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネル（候補チャネル）に対応してよい。別言すると、端末毎に割り当て可能なチャネルが異なってもよい。
【0169】
（ＦＦ（First-Fit））
割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネルの中で、最も若い（最も小さい）チャネル番号のチャネルから順に割り当てる。例えば、図６におけるチャネルｆ１～ｆ３が割り当て対象の端末に割り当て可能な場合、チャネルｆ１が、当該割り当て対象の端末に割り当てられる。例えば、チャネルｆ０が、端末ａに割り当て可能ではなく、端末の割り当て順序において端末ａよりも後の端末ｂに割り当て可能な場合、チャネルｆ０は、端末ｂに割り当てられてよい。
割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネルの中で、最も若い（最も小さい）チャネル番号のチャネルから順に割り当てる。例えば、図６におけるチャネルｆ１～ｆ３が割り当て対象の端末に割り当て可能な場合、チャネルｆ１が、当該割り当て対象の端末に割り当てられる。例えば、チャネルｆ０が、端末ａに割り当て可能ではなく、端末の割り当て順序において端末ａよりも後の端末ｂに割り当て可能な場合、チャネルｆ０は、端末ｂに割り当てられてよい。
【0170】
（ＢＦ（Best-Fit））
割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネルの中で、最も空きが少ないチャネルから順に割り当てる。例えば、図６におけるチャネルｆ１～ｆ３が割り当て対象の端末に割り当て可能な場合、チャネルｆ２が割り当てられる。
割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネルの中で、最も空きが少ないチャネルから順に割り当てる。例えば、図６におけるチャネルｆ１～ｆ３が割り当て対象の端末に割り当て可能な場合、チャネルｆ２が割り当てられる。
【0171】
（ＷＦ（Worst-Fit））
割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネルの中で、最も空きが多いチャネルから順に割り当てる。例えば、図６におけるチャネルｆ１～ｆ３が割り当て対象の端末に割り当て可能な場合、チャネルｆ３が割り当てられる。
割り当て対象の端末に割り当て可能なチャネルの中で、最も空きが多いチャネルから順に割り当てる。例えば、図６におけるチャネルｆ１～ｆ３が割り当て対象の端末に割り当て可能な場合、チャネルｆ３が割り当てられる。
【0172】
（ＮＦ（Next-Fit））
最も若いチャネル番号のチャネルから順に割り当てる。例えば、図６では、チャネルｆ０から順に割り当てられる。例えば、チャネルｆ０が端末ａに割り当て可能ではなく、チャネルｆ１が端末ａに割り当てられた場合、チャネルｆ０が端末の割り当て順序において端末ａよりも後の端末ｂに割り当て可能な場合であっても、チャネルｆ０は、端末ｂに割り当てられない。
最も若いチャネル番号のチャネルから順に割り当てる。例えば、図６では、チャネルｆ０から順に割り当てられる。例えば、チャネルｆ０が端末ａに割り当て可能ではなく、チャネルｆ１が端末ａに割り当てられた場合、チャネルｆ０が端末の割り当て順序において端末ａよりも後の端末ｂに割り当て可能な場合であっても、チャネルｆ０は、端末ｂに割り当てられない。
【0173】
なお、手順２における方法は、上記の４つに限られない。例えば、手順２における方法は、管理内端末に配分する各チャネルの管理内トラフィック量を空き箱と見立てて、管理内端末のトラフィック量（例えば、チャネル幅とＤｕｔｙ比の大きさとの積）を荷物と見立てた場合の空き箱に荷物を詰める方法に対応する。別言すると、手順２における方法は、組み合わせ最適化問題の一種である「ビンパッキング問題」の解法に対応してよい。
【0174】
手順２における方法は、上記の４つに限られず、例えば、貪欲法、局所探索法、遺伝的アルゴリズム、粒子群最適化、列生成法といった、他のビンパッキング問題に対する解法が適用されてもよい。
【0175】
次に手順１の各例を説明する。
【0176】
（例１：ランダム順）
例えば、端末の割り当て順序が、ランダムに決定される場合、手順２において各端末がチャネルに均等に割り当てられる。そのため、割り当て順序がランダムに決定されることは、送信機会の観点で、端末間での公平性が確保できる。
例えば、端末の割り当て順序が、ランダムに決定される場合、手順２において各端末がチャネルに均等に割り当てられる。そのため、割り当て順序がランダムに決定されることは、送信機会の観点で、端末間での公平性が確保できる。
【0177】
（例２：受信品質順）
例えば、端末の割り当て順序が、受信品質の悪い順（例えば、ＳＩＮＲが小さい順）に決定される場合、通信品質の悪い、すなわち、受信成功確率が低い端末に対して、より多くの送信機会（例えば、チャネルの割り当て）が与えられる。そのため、通信品質に基づいて割り当て順序を決定することは、受信成功率の観点で、端末間の公平性が確保できる。
例えば、端末の割り当て順序が、受信品質の悪い順（例えば、ＳＩＮＲが小さい順）に決定される場合、通信品質の悪い、すなわち、受信成功確率が低い端末に対して、より多くの送信機会（例えば、チャネルの割り当て）が与えられる。そのため、通信品質に基づいて割り当て順序を決定することは、受信成功率の観点で、端末間の公平性が確保できる。
【0178】
（例３：「前回通信成功からの経過時間÷所要通信間隔」の値の順）
「所要通信間隔」とは、例えば、端末において動作する機能、あるいは、設定される機能（例えば、アプリケーション）によって要求される通信間隔であってよい。例えば、少なくとも、５分に１回の通信（データ等の送受信）が実行されるアプリケーションが動作する端末では、「所要通信間隔」は、５分に設定される。また、「前回通信成功からの経過時間」とは、例えば、直近の通信成功（例えば、データ等の送信又は受信の成功）の時点から経過した時間であってよい。なお、「所要通信間隔」は、端末毎に固定であってもよいし、１つの端末において変動してもよい。
「所要通信間隔」とは、例えば、端末において動作する機能、あるいは、設定される機能（例えば、アプリケーション）によって要求される通信間隔であってよい。例えば、少なくとも、５分に１回の通信（データ等の送受信）が実行されるアプリケーションが動作する端末では、「所要通信間隔」は、５分に設定される。また、「前回通信成功からの経過時間」とは、例えば、直近の通信成功（例えば、データ等の送信又は受信の成功）の時点から経過した時間であってよい。なお、「所要通信間隔」は、端末毎に固定であってもよいし、１つの端末において変動してもよい。
【0179】
【0180】
図１４は、本実施の形態における端末の割り当て順序の決定の例を示す図である。
【0181】
図１４には、システム１に属する端末１～４と、システム２に属する端末５～８が示される。システム１は、例えば、所要通信間隔が５分のアプリケーションを使用するシステムである。システム２は、例えば、所要通信間隔が１０分のアプリケーションを使用するシステムである。
【0182】
また、図１４には、端末１～８のそれぞれの、「前回通信成功からの経過時間」と、「前回通信成功からの経過時間」を「所要通信間隔」で除算した結果を示す「割り当て優先度」と、割り当て優先度の大きい方から順位付けた、「優先度順」とが示される。
【0183】
図１４に示す例では、端末１～８の中で、端末３が最初の割り当て対象の端末となり、以降、優先度順に従って、チャネルが端末に割り当てられる。
【0184】
【0185】
基地局１０は、端末のそれぞれの「前回通信成功からの経過時間」を計時する（Ｓ４０１）。
【0186】
基地局１０は、チャネル割り当てを行う場合において、「割り当て優先度」を算出する（Ｓ４０２）。
【0187】
基地局１０は、割り当て優先度に基づいて、割り当て順序（優先度順）を決定する（Ｓ４０３）。そして、図１５のフローは、終了する。
【0188】
例３の「前回通信成功からの経過時間÷所要通信間隔」の値（図１４の「割り当て優先度」）に基づいて、端末の割り当て順序が決定されることによって、通信の頻度に関連した所要通信間隔の観点で、端末間の公正性を確保できる。例３の方法によると、通信品質が悪く、前回通信成功からの経過時間が長く、所要通信間隔と比較して長い間通信が成功していない端末に、チャネルを優先的に割り当てることができる。
【0189】
なお、例３における「割り当て優先度」に基づいて、端末にチャネルを割り当てるか否かが判断されてもよい。例えば、基地局１０は、「割り当て優先度」が閾値以上の端末にチャネルを割り当てる、と判断し、「割り当て優先度」が閾値未満の端末にチャネルを割り当てない、と判断してもよい。
【0190】
（例４：「通信成功時間間隔の平均値÷所要通信間隔」の値の順）
「通信成功時間間隔」とは、或る機会において通信が成功したタイミングと、その次の機会において通信が成功したタイミングとの間隔に対応してよい。例４は、例３における「前回通信成功からの経過時間」が「通信成功時間間隔の平均値」に置き換わった例である。
「通信成功時間間隔」とは、或る機会において通信が成功したタイミングと、その次の機会において通信が成功したタイミングとの間隔に対応してよい。例４は、例３における「前回通信成功からの経過時間」が「通信成功時間間隔の平均値」に置き換わった例である。
【0191】
例えば、基地局１０は、各端末の通信成功時間間隔を計測し、各端末の通信成功時間間隔の平均値を決定する。そして、上述した例３と同様に、基地局１０は、「通信成功時間間隔の平均値」を「所要通信間隔」で除算した結果を示す「割り当て優先度」に基づいて、割り当て優先度の大きい方から順位付けた割り当て順序（優先度順）を決定してよい。
【0192】
例４の「通信成功時間間隔の平均値÷所要通信間隔」の値に基づいて、端末の割り当て順序が決定されることによって、通信の頻度に関連した所要通信間隔の観点で、端末間の公正性を確保できる。例４の方法によると、通信品質が悪く、通信成功時間間隔が平均的に長く、所要通信間隔と比較して長い間通信が成功していない端末に、チャネルを優先的に割り当てることができる。
【0193】
（例５：「通信成功時間間隔の最大値÷所要通信間隔」の値の順）
例５は、例３における「前回通信成功からの経過時間」が「通信成功時間間隔の最大値」に置き換わった例である。
例５は、例３における「前回通信成功からの経過時間」が「通信成功時間間隔の最大値」に置き換わった例である。
【0194】
例えば、基地局１０は、各端末の通信成功時間間隔を計測し、各端末の通信成功時間間隔の最大値を決定する。そして、上述した例３と同様に、基地局１０は、「通信成功時間間隔の最大値」を「所要通信間隔」で除算した結果を示す「割り当て優先度」に基づいて、割り当て優先度の大きい方から順位付けた割り当て順序（優先度順）を決定してよい。
【0195】
例５の「通信成功時間間隔の最大値÷所要通信間隔」の値に基づいて、端末の割り当て順序が決定されることによって、通信の頻度に関連した所要通信間隔の観点で、端末間の公正性を確保できる。例５の方法によると、通信品質が悪く、通信成功時間間隔の最大値が長く、所要通信間隔と比較して長い間通信が成功していない端末に、チャネルを優先的に割り当てることができる。
【0196】
なお、手順１の例１～例５は、適宜、組み合わせて用いられてもよい。例えば、例３において、同一の「前回通信成功からの経過時間÷所要通信間隔」の値（図１４の「割り当て優先度」）を有する複数の端末の割り当て順序が、例３と異なる他の例に基づいて決定されてもよい。あるいは、複数のパラメータに基づいて、端末の割り当て順序が決定されてもよい。
【0197】
以上説明したチャネル割り当ての第４の例では、所定の条件に基づいて端末の割り当て順序を決定し、決定した順序に従ってチャネルを割り当てるため、周波数利用効率を向上させ、端末毎の条件に応じた適切なチャネル割り当てを実行できる。例えば、端末毎の条件とは、端末の通信品質に関する条件、及び／又は、端末に要求される通信頻度に関する条件が含まれてよい。
【0198】
なお、上述した実施の形態、及び、各例では、ＬＰＷＡシステムにおける干渉の分類及び分類した干渉に関する情報の通知方法について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、ＬＰＷＡシステムと異なる無線システムにおいて、干渉モニタリングを行う場合にも、本開示は適用されてよい。
【0199】
また、上述した実施の形態における割り当ての各例は、組み合わせて用いられてもよい。例えば、上述した第２の例と第３の例とが組み合わせて用いられてもよい。この組み合わせでは、例えば、集中制御サーバ２０は、複数の基地局１０における各チャネルの干渉の干渉モニタリングの分類結果から、管理外干渉の中で、優先度の高い干渉に基づいて、複数の基地局１０におけるチャネル割り当てを実行してもよい。また、上述した実施の形態における割り当ての各例は、動的に切替えて用いられてもよい。
【0200】
なお、上記実施の形態における「・・・部」という表記は、「・・・回路（circuitry）」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
【0201】
また、上記実施の形態における「チャネル」という表記は、「周波数」、「周波数チャネル」、「帯域」、「バンド」、「キャリア」、「サブキャリア」、又は、「（周波数）リソース」といった他の表記に置換されてもよい。
【0202】
また、上記実施の形態における「算出」という用語は、「決定」、「推定」、「導出」といった他の用語に置換されてもよい。
【0203】
また、上記実施の形態における「分類」という用語は、「分離」、「抽出」といった他の用語に置換されてもよい。
【0204】
本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。
【0205】
上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部又は全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【0206】
集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。
【0207】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【0208】
本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム（通信装置と総称）において実施可能である。通信装置の、非限定的な例としては、電話機（携帯電話、スマートフォン等）、タブレット、パーソナル・コンピューター（ＰＣ）（ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等）、カメラ（デジタル・スチル／ビデオ・カメラ等）、デジタル・プレーヤー（デジタル・オーディオ／ビデオ・プレーヤー等）、着用可能なデバイス（ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等）、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン（遠隔ヘルスケア・メディシン処方）デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関（自動車、飛行機、船等）、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。
【0209】
通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運びできない又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス（家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等）、自動販売機、その他ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ（Things）」をも含む。
【0210】
通信には、セルラーシステム、無線ＬＡＮシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。
【0211】
また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサー等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサーが含まれる。
【0212】
また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。
【0213】
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【0214】
以上、本開示の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0215】
本開示は、無線通信システムに好適である。
【符号の説明】
【0216】
１０ 基地局
１０１、２０１ 受信部
１０２ 復調／復号部
１０３ 干渉分類部
１０４、２０２ 制御部
１０５ 制御信号生成部
１０６ 符号化／変調部
１０７、２０３ 送信部
２０ 集中制御サーバ
１０１、２０１ 受信部
１０２ 復調／復号部
１０３ 干渉分類部
１０４、２０２ 制御部
１０５ 制御信号生成部
１０６ 符号化／変調部
１０７、２０３ 送信部
２０ 集中制御サーバ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】