毫米波通信控制方法及毫米波通信控制装置与流程

本发明涉及毫米波通信控制方法及毫米波通信控制装置。

背景技术：

近年来，对于业务量需要的急剧增长，为了确保1GHz以上的带宽，在研究使用毫米波频段进行通信的小型基站装置的导入。例如，在假想在使用微波频段进行通信的基站装置的通信区域内设置了多个小型基站装置的通信系统(有时也被称为异构网络)。

这样的小型基站装置，由于使用毫米波频段，所以传播损耗变大。因此，难以延长电波的到达距离。

作为这样的传播损耗的改善、进而有助于通信速度的高速化及小区区域(通信区域)的扩大的一个方法，有基站装置使用多个天线元件(天线阵列)，进行指向性控制(波束成形)的方法。进行指向性控制的方法，通过将基站装置发送的电波朝向终端(有时也被称为“终端装置”或“STA(Station)”)存在的方向(指向性)，相比无指向性的发送，能够使电波到达至远距离的地点。因此，进行指向性控制的方法，能够扩大基站装置覆盖的小区区域。此外，终端能够改善SINR(Signal to Interference-plus-Noise power Ratio；信号对干扰加噪声功率比)。由于可进行频率利用效率高的、调制方式及编码率的应用，所以可进行较高的传输速度的通信(例如，参照非专利文献1)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：IEEE 802.11ad-2012 Standard for Information Technology-Telecommunications and Information Exchange between systems-Local and Metropolitan networks-Specific requirements-Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications Amendment 3：Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band

技术实现要素：

可是，在异构网络中，使其他系统的终端二次利用在多个小型基站装置中构成的毫米波网络的无线资源也是有效的。例如，在与微波网络和毫米波网络的两方对应的终端利用微波网络的情况下，使该终端二次利用毫米波网络的无线资源。但是，以往，在使属于其他网络的终端二次利用毫米波网络的无线资源的情况下，在初始连接被确立为止花费了时间。

本发明的非限定性的实施例提供能够缩短毫米波网络的二次利用时的初始连接被确立为止的时间的毫米波通信控制方法及毫米波通信控制装置。

本发明的一方式的毫米波通信控制方法，其是在构成微波网络和具有在所述微波网络内设置的一个以上的毫米波接入点的毫米波网络的通信系统中的毫米波通信控制方法，包括以下步骤：在控制所述毫米波网络的毫米波通信控制装置中，从属于所述微波网络的微波通信控制装置接收包含属于所述微波网络的第1终端产生的所述毫米波网络的利用请求的第1信号，在所述第1信号中包含所述第1终端的位置信息，基于所述第1终端的位置信息，设定所述一个以上的毫米波接入点的一个以上的无线资源之中的、对所述第1终端分配的无线资源、以及对所述第1终端的波束范围，将所述毫米波网络的许可利用、以及用于连接到与所述分配的无线资源对应的第1毫米波接入点的第1连接信息发送到所述微波通信控制装置，所述第1连接信息与属于所述毫米波网络的第2终端用于连接到所述第1毫米波接入点的第2连接信息不同。

再有，这些概括性的并且具体的方式，可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序、或记录介质来实现，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序及记录介质装置的任意的组合来实现。

本发明的一方式，能够缩短毫米波网络的二次利用时的初始连接被确立为止的时间。

从说明书和附图中将清楚本发明的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的特征而提供全部特征。

附图说明

图1表示以往的毫米波网络的无线资源的二次利用中的各装置的动作。

图2表示本发明的实施方式的通信系统的结构。

图3表示本发明的实施方式的通信系统的各装置的动作。

图4A表示在本发明的实施方式的通信系统的处理(S201)中使用的通信框架的结构例。

图4B表示在本发明的实施方式的通信系统的处理(S204)中使用的通信框架的结构例子。

图4C表示在本发明的实施方式的通信系统的处理(S208)中使用的通信框架的结构例子。

图4D表示在本发明的实施方式的通信系统的处理(S209)中使用的通信框架的结构例子。

图4E表示在本发明的实施方式的通信系统的处理(S214)中使用的通信框架的结构例子。

图4F表示在本发明的实施方式的通信系统的处理(S216)中使用的通信框架的结构例子。

图4G表示在本发明的实施方式的通信系统的处理(S217)中使用的通信框架的结构例子。

具体实施方式

[完成本发明的一方式的经过]

以往，在初始连接确立前的阶段，可进行指向性控制的基站装置没有能够判断终端存在的方向的信息。因此，基站装置难以在终端存在的方向上向指向性发送信号。

因此，提出了基站装置将小区区域根据指向性的宽度细致地分割，对分割后的范围分别依次地切换指向性，并且发送信号的方法。该方法通过依次的操作来覆盖整个小区区域，通过指向性控制，可以扩大小区区域能够覆盖的范围。通过高密度地配置可进行指向性控制的小型基站装置，异构网络能够使小区区域连续，扩宽小区区域能够覆盖的范围。

但是，异构网络需要高密度地配置很多的小型基站装置。而且，异构网络被要求相应处理如何高效地将终端连接到小型基站装置。对于这些要求，异构网络二次利用已经作为独立经营LAN设定的多个小型基站装置的线路是有效的。

图1是表示在异构网络中，可连接到微波网络及毫米波网络的双方的多频带终端(多频带STA)二次利用毫米波网络(例如，已设的独立经营LAN)的小型基站装置(以下，有时也称为“毫米波AP(Access Point；接入点)”)情况中的连接处理的时序图。

这里，在小型基站装置的二次利用之时，对多频带终端的用户预先通知在二次利用时的连接上必要的被固定地分配的连接信息(无线LAN的SSID(Service Set Identifier；服务集标识符)或密码等)。用户使用连接信息，将多频带终端连接到小型基站装置。

图1中，在步骤(以下，表示为“S”)11中，毫米波AP改变波束方向，并且以信标周期(例如，100msec)发送信标。信标包含毫米波AP的SSID。

在S12中，多频带终端搜索来自毫米波AP的信标。多频带终端在进入毫米波通信系统的小区区域内，本终端的波束方向(指向性)朝向信标的发送方向的情况下，接收信标。

在S13中，多频带终端判定是否可利用与接收到的信标对应的毫米波AP。具体地说，在S12中接收到的信标与预先通知的SSID(连接信息)一致的情况下，多频带终端判定为可利用毫米波AP。在多频带终端检测出可利用的毫米波AP的情况下，在S14中，多频带终端将毫米波连接请求(包含SSID)向毫米波AP发送。在毫米波AP许可来自多频带终端的毫米波连接请求的情况下，在S15中，毫米波AP将毫米波连接许可向多频带终端发送。

在S16中，毫米波AP进行对各波束方向发送训练分组的、波束训练。训练分组包含与波束方向对应的波束ID。在S17中，多频带终端在接收到训练分组后，将接收到的训练分组中包含的波束ID通知毫米波AP。在S18中，毫米波AP基于在S17中从多频带终端接收到的波束ID，设定对多频带终端的初始波束(波束范围)。

在初始波束的设定完成后，在S19中，毫米波AP及多频带终端开始使用了毫米波频段的数据通信(毫米波数据通信)。再有，在数据通信中，毫米波AP根据需要，对于多频带终端，也可以再次进行波束的指向性控制。

在S20中，多频带终端在数据通信结束后，将毫米波连接的切断请求发送到毫米波AP。在S21中，毫米波AP切断多频带终端和毫米波AP之间的毫米波连接。

以上，说明了多频带终端二次利用毫米波AP的情况下的动作。

这样，为了毫米波AP的二次利用，用户(多频带终端)检测可二次利用的毫米波AP。毫米波AP根据用户的连接请求，将毫米波频段的无线资源分配给多频带终端。即，根据用户的情况进行对毫米波AP的连接请求，所以毫米波AP(独立经营LAN)难以掌握连接到毫米波AP的终端数或终端的状态。

因此，在未使用的毫米波频段(信道)有很多的情况下，各毫米波AP中分配的毫米波频段(信道(channel))作为空闲的无线资源通过二次利用而被有效利用。但是，在未使用的毫米波频段(信道)较少的情况下，毫米波频段因二次利用而受到压迫。这样，在二次利用毫米波频段的情况下，毫米波AP难以进行对多频带终端分配的(借出)无线资源的控制。

此外，在S20中为了使数据通信结束，多频带终端基本上向毫米波AP发送毫米波切断请求。但是，也有不发送毫米波切断请求，而多频带终端从毫米波通信的小区区域离开的情况。该情况下，毫米波AP难以释放在与脱离的多频带终端的连接上使用的无线资源(管理资源)。因此，无线资源的利用效率下降。

此外，对多频带终端预先通知多频带终端用于连接到毫米波AP的连接信息。因此，连接信息是固定的。因此，在连接信息被第三者(正常用户以外的用户)知道后，即使是第三者，也可连接到毫米波AP。因此，在毫米波网络(独立经营LAN)及异构网络的双方中，需要安全的通信(连接)。

此外，直至确立多频带终端和毫米波AP之间的初始连接为止的时间，期望进一步缩短。

本发明的一方式的目的在于，在使属于其他网络的终端二次利用毫米波网络的无线资源的情况下，将无线资源安全并且高效率地分配给该终端，以及缩短直至确立二次利用时的初始连接为止的时间。

以下，参照附图详细地说明本发明的一实施方式。

<通信系统的结构>

首先，参照图2说明本实施方式的通信系统10的结构。

图2所示的通信系统10包括：毫米波控制单元(毫米波通信控制装置)101；多个毫米波接入点(毫米波AP)102、103；毫米波网关(毫米波GW)104；连接它们的LAN(独立经营LAN)100；毫米波终端(毫米波STA)105；多频带终端(多频带STA(第1终端))107；微波控制单元(微波通信控制装置)109；微波基站装置110；以及微波网关(微波GW)111。

<毫米波网络的说明>

LAN100连接毫米波控制单元101、多个毫米波AP102、103以及毫米波GW104。此外，LAN100还连接到未图示的其他节点。LAN100可有线连接，也可以无线连接，例如能够使用基于Ethernet(注册商标)、Wi-Fi(注册商标)、USB(注册商标)或光纤通信等连接。

毫米波GW104连接LAN100和因特网等的IP(Intemet Protocol；因特网协议)网113。毫米波GW104具备中继从LAN100内的节点向外部的通信或从外部向LAN100内的节点的通信的路由器、NAT(Network Address Translation；网络地址转换)、NAPT(Network Address Port Translation；网络地址端口转换)等的功能。而且，毫米波GW104具备用于处理VLAN(Virtual LAN)、VPN(Virtual Private Network；虚拟专用网络)等的虚拟网络的功能。

毫米波AP102、103使用例如60GHz频带等的毫米波频段，与包括毫米波无线单元的终端进行通信。毫米波AP102、103在进行无线通信时进行指向性控制。此外，毫米波AP102、103也可以包括多个毫米波无线单元。

例如，图2所示的毫米波AP102包括3个独立的毫米波无线单元1021、1022、1023。毫米波无线单元1021通过指向性控制而形成比较窄的毫米波通信区域(小区区域)106(例如，角度范围：数十度，距离：数米左右)。同样地，毫米波无线单元1023通过指向性控制形成比较窄的毫米波通信区域108。再有，毫米波无线单元1022也同样地形成比较窄的毫米波通信区域(未图示)。

此外，在毫米波AP103中，也与毫米波AP102同样，多个毫米波无线单元分别形成比较窄的毫米波通信区域(未图示)。各毫米波通信区域106、108是比较窄的范围。因此，在毫米波网络中，通过配置多个毫米波AP，毫米波的通信区域被扩大。

毫米波终端105包括毫米波无线单元1051，与毫米波AP进行无线通信。例如，在图2中，毫米波终端105在毫米波通信区域106内存在。因此，毫米波终端105的毫米波无线单元1051及毫米波AP102的毫米波无线单元1021彼此进行指向性控制，进行高速通信。

毫米波控制单元101进行多个毫米波AP102、103的控制。毫米波控制单元101进行例如将在各毫米波AP102、103具有的多个毫米波通信区域内存在的终端的初始连接程序及认证、毫米波通信区域的移动管理、毫米波通信区域的形状、信道分配、收容终端数或通信量分配给各毫米波AP102、103的负载分散等的控制。

毫米波控制单元101包括通信单元1011及设定单元1012。通信单元1011包括接收单元及发送单元。通信单元1011从微波控制单元109接收属于微波网络的终端(在图2中，为多频带终端107)产生的毫米波网络的利用请求。利用请求包含多频带终端107的终端位置信息。设定单元1012基于终端位置信息，设定多个毫米波AP的多个无线资源之中的、对多频带终端107分配的无线资源、以及对多频带终端107的波束范围。

然后，通信单元1011将用于连接到与分配给多频带终端107的无线资源对应的毫米波AP(第1毫米波AP(在图2中为毫米波AP102))的第1连接信息(借出信息)发送到微波控制单元109。再有，第1连接信息(借出信息)与属于毫米波网络的毫米波终端105用于连接到与所述分配的无线资源对应的毫米波AP(第1毫米波AP(毫米波AP102))的第2连接信息不同。

<微波NW的说明>

微波基站装置110使用例如2.4GHz频带或5GHz频带等的微波频段，与包括微波无线单元的终端进行通信。作为微波通信，例如，可列举利用Wi-Fi、LTE(3GPP Long Term Evolution)、Bluetooth(注册商标)、或Zigbee(注册商标)等的通信。微波的传播距离较长，所以微波通信区域112(角度范围为360度，距离为数十米～数公里)相对于毫米波通信区域比较宽。

微波网络例如包含一个以上的微波基站装置(在图2中为微波基站装置110)。通过控制微波基站装置110，微波控制单元109将微波的通信区域扩大。微波控制单元109进行例如将在微波通信区域内包含的一个以上的终端的初始连接程序、认证、以及位置信息获取、微波通信区域的移动管理、信道分配、发送功率控制、收容终端数或通信量分配给各微波基站装置及各小型基站装置(毫米波AP)的负载分散等的控制。再有，在使属于微波网络的终端(多频带终端107)二次利用毫米波网络的情况下，微波控制单元109进行在毫米波控制单元101和微波控制单元109之间用于二次利用的初始连接程序等的控制。

微波GW111具备路由器、NAT、NAPT等的功能。此外，微波GW111还具备用于处理VLAN、VPN等的虚拟网络的功能。

再有，路由器将微波控制单元109、微波基站装置110以及未图示的其他节点所连接的微波网络(核心网)、以及外部的IP网113连接，具有中继从核心网内的节点向外部的通信或从外部向核心网内的节点的通信的功能。

<多频带终端的说明>

多频带终端107包括毫米波无线单元1071和微波无线单元1072。多频带终端107能够分别独立地进行与毫米波AP的毫米波无线单元的无线通信、以及与微波基站装置的无线通信。例如，多频带终端107在微波通信区域112内与微波基站装置110进行无线通信。此外，在检测出通过移动进入到毫米波通信区域108的情况下，多频带终端107与毫米波AP102能够无线通信。

<装置的动作>

接着，说明上述通信系统10的各装置的动作。

在以下的说明中，多频带终端107是属于微波网络(核心网)的节点。微波控制单元109进行多频带终端107的认证及管理。

此外，在本实施方式中，在设置及运营毫米波网络(LAN100)的运营商和设置及运营微波网络的运营商之间，预先商定在规定的优先级及范围内二次利用毫米波无线资源。毫米波无线资源，例如包含通信带宽、无线信道、通信区域、毫米波无线单元、扇区、波束、通信时间等。二次利用是属于毫米波网络的节点以外的节点的毫米波网络的利用。再有，二次利用也可以基于被利用的毫米波无线资源作为收费处理的对象。

图3表示多频带终端107二次利用毫米波网络的无线资源与毫米波AP102连接，进行与微波网络的通信的时序的一例子。图4A～图4G表示用于图3所示的处理的帧的结构例子。

再有，在图3中，虚线箭头表示微波通信。点划线箭头表示毫米波通信。此外，微波控制单元109和毫米波控制单元101之间的实线箭头表示通过了微波网络、微波GW111、IP网113、毫米波GW104、LAN100的通信。此外，毫米波控制单元101和毫米波AP102之间的实线箭头表示通过了LAN100的通信。

顺序地说明各处理的步骤(以下表示为“S”)。

在S201中，多频带终端107及微波控制单元109在微波通信区域112内进行了初始连接、认证后，进行微波数据通信。图4A表示用于S201中的微波数据通信的帧的一例子。图4A所示的帧包含含有目的地及控制信息的“信头”、“终端ID”(终端ID也可以包含在信头中)、“有效载荷”、用于纠错等的“尾部”。此外，图4A所示的有效载荷，在多频带终端107和微波控制单元109之间被用预先共享的密钥A加密。由此，多频带终端107和微波控制单元109之间的通信是安全的。

再有，图4A所示的帧的信头及尾部也包含在其他的帧(图4B～图4G)中。在以下的图4B～图4G的说明中，省略信头及尾部的说明。

在S202中，微波控制单元109基于S201的处理内容，获取多频带终端107的位置信息。例如，微波控制单元109基于接收功率、GPS信息或陀螺仪信息等，获取表示多频带终端107连接到哪个微波基站装置、或多频带终端107位于微波通信区域内的哪个位置等的信息，作为多频带终端107的位置信息。

在S203中，微波控制单元109基于在S202中获取的多频带终端107的位置信息，判定在多频带终端107存在的位置附近是否有能够二次利用的毫米波网络。再有，微波通信区域和能够二次利用的毫米波通信区域之间的位置关系，例如预先注册在数据库等中。

例如，微波控制单元109首先判定多频带终端107的位置、通信量或移动速度是否适合于毫米波网络的利用。然后，在判定为多频带终端107不适合于毫米波网络的利用的情况下，微波控制单元109反复进行S201～S203的处理，使微波通信持续。另一方面，在判定为多频带终端107适合于毫米波网络的利用的情况下，微波控制单元109转移到S204的处理。

在S204中，微波控制单元109对于毫米波控制单元101进行毫米波利用请求，以使频带终端107连接到毫米波网络。图4B表示S204中的用于毫米波利用请求的帧的一例子。图4B所示的帧包含表示“利用请求”的数据、二次利用毫米波网络的终端的“终端ID”(多频带终端107的ID。例如也可以使用毫米波无线单元1071的MAC地址等)、表示二次利用毫米波网络的终端的位置信息的“终端位置信息”。

包含利用请求、终端ID及终端位置信息的数据，在微波控制单元109和毫米波控制单元101之间用预先共享的密钥B加密。由此，微波控制单元109和毫米波控制单元101之间的通信是安全的。

在S204中，毫米波控制单元101从微波控制单元109接收多频带终端107的毫米波网络的利用请求(第1信号)。在S205中，毫米波控制单元101基于在S204中从微波控制单元109接受的数据，判定在毫米波网络(LAN100)内的多个毫米波AP的多个无线资源之中是否有对多频带终端107分配的无线资源(可二次利用的空闲的无线资源)。例如，毫米波控制单元101通过对各毫米波AP查询在S204中接受的终端位置信息所示的终端位置上形成毫米波通信区域的无线资源(毫米波无线单元、扇区、波束或通信频带等)是否空闲(属于LAN100的毫米波终端有没有占有毫米波AP的无线资源)等，判定有无空闲的无线资源。

在图2所示的例子中，毫米波AP102的毫米波无线单元1023空闲。因此，毫米波控制单元101基于多频带终端107的位置信息，判定为能够将毫米波无线单元1023形成的毫米波通信区域108的无线资源分配给多频带终端107。

因此，毫米波控制单元101将毫米波通信区域108的无线资源设定作为对多频带终端107分配的无线资源(以下，有时也称为“借出资源”)。再有，在对于多频带终端107判定为无可二次利用的无线资源的情况下，毫米波控制单元101使用相当于后述的S208中的帧，将毫米波不许可利用通知返回到微波控制单元109。

在S206中，毫米波控制单元101基于S205中的判定结果，生成用于连接到与分配给多频带终端107的无线资源(可二次利用的无线资源)对应的毫米波AP(第1毫米波AP)102的第1连接信息(以下，有时也称为“借出信息”)。第1连接信息包含表示多频带终端107利用(连接)的毫米波AP的ID的“借出SSID”、用于毫米波AP102和多频带终端107之间的毫米波通信的密钥即“借出密钥”、以及用于构筑多频带终端107用于通过毫米波网络连接到微波网络的虚拟网络的“VLAN标记(借出VLAN标记ID)”。

再有，多频带终端107用于连接到毫米波AP102的第1连接信息(借出信息)与属于毫米波网络的毫米波终端用于连接到毫米波AP102的第2连接信息(SSID、密钥)不同。即，借出SSID作为与毫米波AP102的ID即SSID不同的虚拟SSID而生成。此外，与毫米波AP102的MAC地址不同，还生成虚拟MAC地址。此外，借出密钥是与在毫米波网络中使用的密钥不同的密钥。此外，借出VLAN标记ID用于将来自多频带终端107的数据与属于LAN100的节点(毫米波终端)的数据分离。

即，是对二次利用毫米波网络的终端(多频带终端107)专用地临时(时限的)设定用于二次利用毫米波网络的第1连接信息、并且与在LAN100内使用的第2连接信息是独立的参数。此外，在该第1连接信息中，也可以设定二次利用毫米波网络的终端的毫米波网络的利用的有效期限。这样一来，能够防止多频带终端107使用一次发行的第1连接信息连续二次利用毫米波网络。其结果，能够防止LAN100的无线资源被连续压迫。

此外，借出信息的各参数的值，也可以在每次发行时被设定不同的值。

在S207中，毫米波控制单元101将在S206中毫米波控制单元101生成的第1连接信息通知毫米波AP102。

在S208中，毫米波控制单元101将在S206中毫米波控制单元101生成的第1连接信息和毫米波许可利用，通知微波控制单元109。图4C表示在S208中使用的帧的一例子。图4C所示的帧包含表示“许可利用”的数据、对于多频带终端107用于连接到许可二次利用的毫米波AP102的第1连接信息(借出SSID、借出密钥、借出VLAN标记ID)。此外，图4C的表示许可利用的数据也可以包含第1连接信息的有效期限和用于连接的频率信道号。表示许可利用的数据及第1连接信息用密钥B加密。由此，毫米波控制单元101和微波控制单元109之间的通信是安全的。再有，也可以省略发送许可利用及第1连接信息之中的、许可利用。

在S209中，微波控制单元109将S208中微波控制单元109接收到的毫米波许可利用及第1连接信息通过微波基站装置110通知多频带终端107。图4D表示S209中使用的帧的一例子。图4D所示的帧中包含的数据的内容，与S208中使用的帧(参照图4C)是同样。但是，图4D所示的帧中包含的数据用密钥A加密。由此，微波基站装置110和多频带终端107之间的通信是安全的。

在S210中，毫米波AP102基于S207中毫米波AP102接收到的第1连接信息，设定对多频带终端107分配的无线资源(借出资源)。

在S211中，毫米波控制单元101基于S204中毫米波控制单元101接受的终端位置信息所示的多频带终端107的位置信息，确定毫米波AP102的初始波束范围。

这里，以往(例如，参照图1)的基站装置在初始连接确立前的阶段中，不具有用于判断终端存在的方向的信息。因此，以往的基站装置难以在终端存在的方向上向指向性(波束)发送信号。其结果，以往的基站装置要进行使用了训练分组的波束训练(图1所示的S16)。相对于此，在本实施方式中，在多频带终端107的毫米波网络的二次利用时的初始连接处理中，对于毫米波控制单元101，预先通知多频带终端107的位置信息(图3的S204)。因此，毫米波控制单元101基于多频带终端107的位置信息，能够缩小初始扫描的范围(初始波束范围)。即，毫米波控制单元101控制毫米波AP102即可，使得多频带终端107存在的方向包含在初始波束范围中。因此，本实施方式能够迅速地进行多频带终端107的毫米波电波的搜索，能够缩短在毫米波电波的搜索上需要的时间(即，初始连接的确立上需要的时间)。

在S212中，毫米波控制单元101将S211中毫米波控制单元101确定的初始波束范围通知毫米波AP102。在S213中，毫米波AP102基于S212中毫米波AP102接收到的初始波束范围，设定用于搜索并连接多频带终端107的初始波束(初始指向性)，等待来自多频带终端107的连接请求。

在S214中，多频带终端107基于S209中多频带终端107接收到的第1连接信息，对于毫米波AP102进行毫米波连接请求。图4E表示S214中使用的帧的一例子。图4E所示的帧包含表示连接目的地即毫米波AP102的ID的借出SSID、表示多频带终端107的ID的终端ID(借出SSID及终端ID也可以被包含在信头中)、以及表示连接请求的数据。

在S215中，毫米波AP102对于S214中毫米波AP102接收到的毫米波连接请求，将毫米波连接许可通知多频带终端107，确立毫米波通信的连接。由此，多频带终端107在毫米波AP102和多频带终端107之间开始毫米波通信。

在S216中，多频带终端107与毫米波AP102进行毫米波数据通信。图4F表示S216中使用的帧的一例子。图4F所示的帧包含虚拟网络的借出VLAN标记ID、以及有效载荷。借出VLAN标记ID及有效载荷用借出密钥加密。

再有，在图4F中，有效载荷是多频带终端107和微波控制单元109之间被交换的数据。因此，有效载荷也可以用多频带终端107和微波控制单元109之间共享的密钥A加密。在该情况下，不需要后述的S217中的有效载荷的加密。

在S217中，毫米波AP102通过毫米波控制单元101，与微波控制单元109进行VLAN通信。图4G表示S217中使用的帧的一例子。图4G所示的帧中包含的有效载荷用毫米波控制单元101和微波控制单元109之间共享的密钥B加密。再有，在S216的处理中有效载荷部分用密钥A加密的情况下，S217中有效载荷部分也可以不用密钥B加密。

基于借出VLAN标记ID的虚拟网络，被构筑在LAN100、IP网113上。因此，进行二次利用毫米波网络通信的数据和属于LAN100的节点(毫米波终端)的数据分离的通信。

在S218中，毫米波控制单元101基于借出资源的有效期限(连接时间)，进行借出资源的过期判定。在借出资源的有效期限到期的情况下，在S219中，毫米波控制单元101对于毫米波AP102通知借出SSID及借出密钥的无效。

在S220中，毫米波AP102进行将与连接到S219中过期的借出SSID的多频带终端107之间的毫米波连接切断的处理。由此，毫米波AP102及多频带终端107能够正常地切断毫米波AP102和二次利用毫米波AP102的无线资源的多频带终端107之间的连接。例如，在二次利用毫米波AP102的多频带终端107从毫米波AP102的毫米波区域离开，并且借出资源的有效期限到期的情况下，毫米波AP102能够切换使用借出信息(第1连接信息)连接到毫米波AP102的多频带终端107和毫米波AP102之间的毫米波通信。因此，能够防止多频带终端107使用一次发布的第1连接信息连续二次利用毫米波网络。因此，毫米波AP102能够避免LAN100的无线资源被连续压迫。

以上，说明了通信系统10的各装置的动作。

这样一来，在本实施方式中，毫米波控制单元101在属于毫米波网络(LAN100)的毫米波终端105间的公平性的限制条件之下，为了有效利用空闲的无线资源而实施无线资源的控制。

具体地说，在被请求毫米波网络的二次利用的情况下，毫米波控制单元101将可二次利用的空闲资源设定作为借出资源，并通知给微波控制单元109。这样一来，通信系统10能够高效率地二次利用在为了扩宽毫米波通信区域而被高密度地设置的多个毫米波AP之中的、属于毫米波网络(LAN100)的节点(终端)不使用的无线资源(空闲资源)。即，在被请求毫米波网络的二次利用的情况下，毫米波控制单元101能够根据毫米波网络的无线资源的使用状况，进行对多频带终端107分配的(借出)无线资源的控制。

此外，在使多频带终端107二次利用毫米波网络的无线资源的情况下，毫米波控制单元101发行与属于毫米波网络的毫米波终端用的第2连接信息(SSID/密钥)不同的第1连接信息(借出SSID、借出密钥、借出VLAN标记ID)。即，在二次利用中，毫米波控制单元101通过发行临时地可使用的借出信息，限定二次利用者，并且可进行安全的通信。例如，即使是借出信息被第三者知道的情况，在毫米波网络每次被二次利用时，借出信息的各参数的值不同，所以能够防止正常用户以外的用户(第三者)连接到毫米波AP。

此外，毫米波控制单元101通过对于借出资源设定有效期限，能够防止无线资源(管理资源)未被释放造成的无线资源的利用效率的下降。

此外，在与二次利用有关的初始连接的确立时，毫米波控制单元101使用多频带终端107的位置信息，确定毫米波AP102的初始波束范围。由此，能够缩短初始波束范围的确定所需要的时间，即，直至确立初始连接为止的时间。

如以上，在使属于其他网络的终端二次利用毫米波网络的无线资源的情况下，本实施方式能够安全并且高效率地分配无线资源。此外，本实施方式能够缩短至确立二次利用时的初始连接为止的时间。因此，在通信系统10中，即使高密度地配置覆盖范围较小、指向性较高的毫米波通信区域，本实施方式也能够提高利用效率，能够增大系统容量。

再有，在图3中，在S209中多频带终端107接受的毫米波许可利用通知中包含借出资源的有效期限(连接时间)的情况下，与S218中的毫米波控制单元101同样，多频带终端107也可以进行借出资源的过期判定。这样一来，例如，在S220中，即使在多频带终端107没有接受来自毫米波AP102的毫米波通信切断指示的情况下，多频带终端107也能够检测借出资源的过期，所以能够防止无线资源未被释放造成的无线资源的利用效率的下降。

以上，一边参照附图一边说明了各种实施方式，但不言而喻，本发明不限定于这样的例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范畴内，显然可设想各种变更例或修正例，并认可它们当然属于本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的宗旨的范围中，也可以将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。

在上述各实施方式中，通过用硬件构成的例子说明了本发明，但也可以在与硬件的协同中通过软件实现本发明。

此外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为集成电路即LSI来实现。集成电路控制在上述实施方式的说明中使用的各功能块，也可以包括输入和输出。这些功能块既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含一部分或全部地被集成为单芯片。虽然这里称为LSI，但根据集成程度，可以被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、或特大LSI(Ultra LSI)。

此外，集成电路化的方法不限于LSI，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在LSI制造后编程的FPGA(Field Programmable GateArray：现场可编程门阵列)，或者使用可重构LSI内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(Reconfigurable Processor)。

再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术，如果出现能够替代LSI的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。

<本发明的总结>

本发明的毫米波通信控制方法，其是在构成微波网络和具有在所述微波网络内设置的一个以上的毫米波接入点的毫米波网络的通信系统中的毫米波通信控制方法，包括以下步骤：在控制所述毫米波网络的毫米波通信控制装置中，从属于所述微波网络的微波通信控制装置接收包含属于所述微波网络的第1终端产生的所述毫米波网络的利用请求的第1信号，在所述第1信号中包含所述第1终端的位置信息，基于所述第1终端的位置信息，设定所述一个以上的毫米波接入点的一个以上的无线资源之中的、对所述第1终端分配的无线资源、以及对所述第1终端的波束范围，将所述毫米波网络的许可利用、以及用于连接到与所述分配的无线资源对应的第1毫米波接入点的第1连接信息发送到所述微波通信控制装置，所述第1连接信息与属于所述毫米波网络的第2终端用于连接到所述第1毫米波接入点的第2连接信息不同。

在本发明的毫米波通信控制方法中，所述第1连接信息包含所述第1终端产生的所述毫米波网络的利用的有效期限，在所述有效期限到期的情况下，在所述毫米波通信控制装置中，对于所述第1毫米波接入点通知所述第1连接信息无效。

在本发明的毫米波通信控制方法中，所述第1连接信息包含表示所述第1毫米波接入点的SSID、在所述第1终端和所述第1毫米波接入点之间的用于毫米波通信的密钥、以及表示所述第1终端通过所述毫米波网络用于连接到所述微波网络的虚拟网络的ID之中的一个以上。

本发明的毫米波通信控制装置，其是在构成微波网络和具有在所述微波网络内设置的一个以上的毫米波接入点的毫米波网络的通信系统中的、属于所述毫米波网络的毫米波通信控制装置，包括：接收单元，从属于所述微波网络的微波通信控制装置接收包含属于所述微波网络的第1终端产生的所述毫米波网络的利用请求的第1信号，在所述第1信号中包含所述第1终端的位置信息；设定单元，基于所述第1终端的位置信息，设定所述一个以上的毫米波接入点的一个以上的无线资源之中的、对所述第1终端分配的无线资源、以及对所述第1终端的波束范围；以及发送单元，将所述毫米波网络的许可利用、以及用于连接到与所述分配的无线资源对应的第1毫米波接入点的第1连接信息之中的一个以上的信息发送到所述微波通信控制装置，所述第1连接信息与属于所述毫米波网络的第2终端用于连接到所述第1毫米波接入点的第2连接信息不同。

工业实用性

本发明适合用于移动通信系统。

标号说明

10 通信系统

100 LAN

101 毫米波控制单元

1011 通信单元

1012 设定单元

102、103 毫米波接入点

1021、1022、1023、1051、1071 毫米波无线单元

104 毫米波网关

105 毫米波终端

106、108 毫米波通信区域

107 多频带终端

1072 微波无线单元

109 微波控制单元

110 微波基站装置

111 微波网关

112 微波通信区域

113 TP网