CN101998530A - 通信控制方法、通信设备和程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供了通信控制方法、通信设备和程序。提供了一种利用通信设备来对第二通信服务的通信进行控制的方法，所述第二通信服务对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用，所述方法包括如下步骤：在沿着时间轴的第一时段中接收针对所述第一通信服务发送的无线电信号；基于在所述第一时段中接收的无线电信号，确定要用来控制所述第二通信服务的通信的参数值；在随所述第一时段之后的第二时段中对针对所述第二通信服务发送的无线电信号进行感测；以及当在所述第二时段中未检测到针对所述第二通信服务的无线电信号时，在随所述第二时段之后的第三时段中基于所述参数值来发送用于所述第二通信服务的信标。

Description

通信控制方法、通信设备和程序

技术领域

本发明涉及通信控制方法、通信设备和程序。

背景技术

近来一直在进行有关如下方面的讨论：依据指派给初次利用的频谱的使用状况而对该频谱进行二次利用以提供二次通信服务。例如，在IEEE802.22工作组中已研究了如下标准规范：该规范用于使得美国数字TV广播(TV白色空间)的频谱中包含的未使用信道可用于无线电通信(参见2009年1月5日从因特网<URL：http://www.ieee802.org/22/>在线检索到的“IEEE 802.22 WG on WARNs”)。

此外，根据2008年11月来自FCC(联邦通信委员会)的报告，讨论涉及通过使用满足一定条件并已得到授权的通信设备来许可对TV白色空间的二次利用。FCC的报告容许了IEEE 802.22的上述标准规范，该规范是关于对TV白色空间二次利用的标准化的一项创举，并进一步转换了IEEE中的新研究小组的动向。在技术上，因为需要例如通过使用现有技术来执行在-114[dBm](例如，当NF(噪声指数)为11[dB]时，SNR约为-19[dB])的水平处的信号检测，所以诸如地理位置数据库访问之类的辅助功能被期望为是必要的(参见2009年7月10日从因特网<URL：http://hraunfoss.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/FCC-08-260A 1.pdf>在线检索到的“SECOND REPORT AND ORDER AND MEMORANDUM OPINION AND ORDER”)。此外，FCC正在寻求开放作为5GHz频带的一部分的250MHz频带作为用于二次利用的新信道。

而且，在欧盟，正在酝酿在长期策略下、在全世界分配称为CPC(认知导频信道)的专用控制信道用以实现DSA(动态频谱接入)。在2011年的ITU(国际电信联盟)-WP11的议程中包含对CPC的分配。IEEESCC(标准协调委员会)41也正在推进对实现DSA的二次利用系统的技术研究。

在这样的背景下，近来已针对在采用广播系统、卫星通信系统、移动通信系统等作为初次系统的情况下对频谱的二次利用发布了若干研究报告。例如，Alan Bok et al.，“Cognitive Radio System using IEEE 802.11aover UHF TVWS”，Motorola，Oct 2008提议了在通过在UHF(超高频)的TV白色空间上使用IEEE 802.22标准来操作无线电系统的情况下的一种系统体系结构。此外，D.Gueny et al.，“Geo-location database technique for incumbent protection in the TV White space”，DySPAN，Oct 2008也打算使用TV白色空间并提议了一种利用初次系统的服务区域的位置信息作为外部信息的形式。

在频谱二次利用的情形下，通常有必要使二次利用一方的系统(二次系统)执行不会使初次系统的通信质量降级的操作。因此，当在二次系统中发送无线电信号时，希望控制其发送功率以便避免对初次系统的节点的干扰。

关于对发送功率的这种控制，在Alan Bok等人或D.Gueny等人所提议的对TV白色空间的二次利用的情况下，可预先确认用于二次利用的信道根本未被使用，并因而可以在许多情况下确定能够使用处在最大水平的发送功率。另一方面，H.Fujii和H.Yoshino(NTT docomo)，“Spectrum sharing by adaptive transmit power control for low priority system and its achievable capacity”，CrownCom，May 2008提议了如下一种技术：该技术通过自适应地控制低优先级系统中的发送功率来保护高优先级系统的节点。

此外，Inage et al.，“Spectrum Sharing Based on Capacity Conservation Radio of Primary User”，IEICE Technical Report SR2009，May 2009提议了如下一种技术：当终端的接收环境由于衰落等而依据位置变化的诸如移动通信系统之类的系统是初次系统时，该技术采用初次系统中二次利用之前与之后之间的容量比(容量保存比)作为保护准则并进行发送功率控制以满足该容量保存比。

发明内容

为了充分有效地利用有限频谱，实现对上述白色空间的二次利用并不足够，其中，白色空间是在未提供与初次利用相关的通信服务(下文中称为第一通信服务)的区域中的频谱。一个原因在于白色空间的二次利用是利用在特定地区中在中长期显然可用的频谱，并且实际的利用机会局限于仅有第一通信服务的少量用户的区域。此外，至于对例如美国的TV白色空间的二次利用，预测了频谱的一部分要被拍卖并且留给二次利用的频谱较少。

在这种情形下，一种可能方案是例如经第一通信服务的协调器(coordinator)(例如，基站)许可而对第一通信服务的服务区域内的频谱进行二次利用。另一种可能方案是对第一通信服务的服务区域中信号接收条件由于阴影(遮挡)、衰落等而相对不适合的部分内的区域中或者外围部分中的不可用于第一通信服务的频谱进行二次利用。在这样的二次利用情况中，预期了初次系统的节点(下文中称为初次利用节点)和二次系统的节点(下文中称为二次利用节点)彼此位置接近。在这种情况下，从二次利用节点发送的第二通信服务的无线电信号(二次信号)与初次利用节点所接收的第一通信服务的无线电信号(初次信号)发生冲突或者干扰初次信号的可能性增大。因此，有效的是提供如下一种频谱二次利用的框架(framework)：该框架依据周围通信状况来避免信号冲突并且抑制在频谱二次利用时的干扰。

例如，因为Inage等人所教导的技术以恒定比率来减小一个小区中初次系统的总容量并将减小的容量分配给二次系统，所以仍然有可能由于附近二次利用节点的干扰而使得难以在一个初次利用节点中本地接收初次信号。

鉴于前述情况，希望提供一种新颖且改进的通信控制方法、通信设备和程序，其能够提供一种用于在频谱二次利用时避免信号冲突并抑制干扰的有效框架。

根据本发明一实施例，提供了一种利用通信设备来对第二通信服务的通信进行控制的方法，所述第二通信服务对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用，所述方法包括如下步骤：在沿着时间轴的第一时段中接收针对所述第一通信服务发送的无线电信号；基于在所述第一时段中接收的无线电信号，确定要用来控制所述第二通信服务的通信的参数值；在随所述第一时段之后的第二时段中对针对所述第二通信服务发送的无线电信号进行感测；以及当在所述第二时段中未检测到针对所述第二通信服务的无线电信号时，在随所述第二时段之后的第三时段中基于所述参数值来发送用于所述第二通信服务的信标。

通信设备例如可对应于后面描述的SSC(二次频谱协调器)。在此配置中，在进行频谱二次利用时，SSC例如在第一时段中接收针对第一通信服务发送的初次信号。然后，基于在初次感测时段中接收的初次信号，SSC确定要用于控制第二通信服务的通信的参数值。所确定的参数值例如可以是要用于二次信号发送的发送功率、频率、调制顺序等。然后，SSC在第二时段中执行对二次信号的感测。当在第二时段中未检测到二次信号时，SSC在第三时段中基于上述参数值来发送用于第二通信服务的信标。

确定参数值的步骤可包括基于在所述第一时段中接收的无线电信号来确定在所述第三时段中发送的信标的发送功率。

所述方法还可包括如下步骤：在随所述第三时段之后的第四时段中，从接收了所述信标的二次利用节点接收对所述第二通信服务的连接请求。

在所述第四时段中从所述二次利用节点发送的连接请求的发送功率可基于在所述第三时段中从所述通信设备发送的信标中包括的数据来确定。

所述方法还可包括如下步骤：将随所述第四时段之后的第五时段中包括的时隙指派给作为在所述第四时段中接收的连接请求的发送源的各个二次利用节点，以供所述二次利用节点进行数据发送。

所述信标可包括指示出信标间隔(beacon interval)的数据，并且所述第一时段、所述第二时段、所述第三时段、所述第四时段和所述第五时段以与所述信标间隔相对应的间隔重复。

所述方法还可包括如下步骤：当所述第二通信服务所需的数据率改变时，改变所述信标间隔。

所述第五时段可以后跟保护间隔。

所述方法还可包括如下步骤：当在所述第三时段中发送的信标与另一无线电信号的冲突被一二次利用节点检测到时，在所述第四时段中从该二次利用节点接收指示出信标冲突的发生的通知。

所述方法还可包括如下步骤：在所述第四时段中从一二次利用节点接收与在该二次利用节点中感测到的所述第一通信服务或所述第二通信服务的通信状况相关的数据。

所述方法还可包括如下步骤：在所述第一时段中从所述通信设备的外部节点接收用于在多个通信设备之间对时段进行同步的基准信号。

根据本发明另一实施例，提供了一种通信设备，包括：通信单元，该通信单元能够发送和接收用于对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用的第二通信服务的无线电信号；以及控制单元，该控制单元控制所述通信单元的通信，其中，所述控制单元控制所述通信单元以在沿着时间轴的第一时段中接收针对所述第一通信服务发送的无线电信号；基于在所述第一时段中接收的无线电信号，确定要用来控制所述第二通信服务的通信的参数值；在随所述第一时段之后的第二时段中通过所述通信单元对针对所述第二通信服务发送的无线电信号进行感测；以及当在所述第二时段中未检测到针对所述第二通信服务的无线电信号时，控制所述通信单元以在随所述第二时段之后的第三时段中基于所述参数值来发送用于所述第二通信服务的信标。

根据本发明另一实施例，提供了一种致使对包括通信单元的通信设备进行控制的计算机用作如下控制单元的程序，所述通信单元能够发送和接收用于对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用的第二通信服务的无线电信号，所述控制单元对所述通信单元的通信进行控制，所述控制单元执行如下处理：控制所述通信单元在沿着时间轴的第一时段中接收针对所述第一通信服务发送的无线电信号；基于在所述第一时段中接收的无线电信号，确定要用来控制所述第二通信服务的通信的参数值；在随所述第一时段之后的第二时段中通过所述通信单元对针对所述第二通信服务发送的无线电信号进行感测；以及当在所述第二时段中未检测到针对所述第二通信服务的无线电信号时，控制所述通信单元以在随所述第二时段之后的第三时段中基于所述参数值来发送用于所述第二通信服务的信标。

根据上述本发明的实施例，可以提供一种通信控制方法、通信设备和程序，它们能够提供用于在频谱二次利用时避免信号冲突并抑制干扰的有效框架。

附图说明

图1A是示出初次利用节点受到频谱二次利用干扰的第一示例的示图。

图1B是示出初次利用节点受到频谱二次利用的干扰的第二示例的示图。

图2A是用于描述取决于通信方案和信道方向的干扰影响的第一示图。

图2B是用于描述取决于通信方案和信道方向的干扰影响的第二示图。

图2C是用于描述取决于通信方案和信道方向的干扰影响的第三示图。

图2D是用于描述取决于通信方案和信道方向的干扰影响的第四示图。

图3A是用于描述第二通信服务之间的干扰的第一示图。

图3B是用于描述第二通信服务之间的干扰的第二示图。

图4是用于描述用于频谱二次利用的框架的示意图。

图5是示出用于频谱二次利用的信标间隔的改变方式的示意图。

图6A是示出在涉及二次信号的冲突的第一情境中的二次利用节点的位置关系的示图。

图6B是示出涉及二次信号的冲突的第一情境的序列图。

图7A是示出在涉及二次信号的冲突的第二情境中的二次利用节点的位置关系的示图。

图7B是示出涉及二次信号的冲突的第二情境的序列图。

图8是用于描述根据第一实施例的通信系统的概要的示意图。

图9是示出根据第一实施例的管理节点的逻辑配置示例的框图。

图10是示出根据第一实施例的发送功率确定处理的流程示例的流程图。

图11是示出根据第一实施例的发送功率分发处理的流程示例的流程图。

图12是示出根据第一实施例的二次利用节点(SSC)的逻辑配置示例的框图。

图13是示出根据第一实施例由二次利用节点(SSC)进行的二次利用开始处理的流程树立的流程图。

图14A是用于描述基于二次利用节点(SUE)的位置进行的发送功率控制的概要的示意图。

图14B是用于描述二次利用节点(SUE)的位置的分类的示意图。

图15是示出根据第一实施例的二次利用节点(SUE)的逻辑配置示例的框图。

图16是示出根据第一实施例的二次利用节点(SUE)的发送功率控制处理的流程示例的流程图。

图17是用于描述根据第二实施例的通信系统的概要的示意图。

图18是示出根据第二实施例的管理节点的逻辑配置示例的框图。

图19是示出根据第二实施例的二次利用节点(SSC)的逻辑配置示例的框图。

图20是示出根据第二实施例由二次利用节点(SSC)执行的二次利用开始处理的流程示例的流程图。

图21是用于描述TV频带的适用性的示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，用相同标号表示具有基本相同功能和结构的结构元件，并省略对这些结构元件的重复说明。

下文中将按如下顺序描述本发明的优选实施例。

1.根据实施例的干扰控制模型

1-1.由频谱二次利用引起的干扰示例

1-2.干扰控制模型的描述

1-3.用于二次利用的信道的比较

1-4.对第二通信服务之间的干扰的研究

1-5.发送功率在第二通信服务之间的分发

1-6.用于二次利用的框架

1-7.冲突的检测和避免方法

1-8.术语“二次利用”的范围

2.第一实施例

2-1.通信系统的概要

2-2.管理节点的示例性配置

2-3.二次利用节点(SSC)的示例性配置

2-4.二次利用节点(SUE)的示例性配置

2-5.第一实施例的总结

3.第二实施例

3-1.通信系统的概要

3-2.管理节点的示例性配置

3-3.二次利用节点(SSC)的示例性配置

3-4.第二实施例的总结

4.对TV频带的应用

<1.根据实施例的干扰控制模型>

[1-1.由频谱二次利用引起的干扰示例]

首先，参考图1A和1B简要描述初次利用节点由于频谱的二次利用而受到干扰的情况。图1A和1B是分别示出初次系统中包括的任一个初次利用节点都受频谱二次利用干扰的示例的示图。

参考图1A，初次利用节点Pn₁和Pn₂位于第一通信服务的小区10的内部。初次利用节点Pn₁是向位于小区10内部的终端设备(也称为UE：用户设备)提供第一通信服务的基站(PBS：初次基站)。第一通信服务可以是给定通信服务，包括数字TV广播服务、卫星通信服务、移动通信服务等。另一方面，初次利用节点Pn₂是被提供以第一通信服务的终端设备(PUE：初次用户设备)。初次利用节点Pn₁、初次利用节点Pn₂和图1A中的其它初次利用节点通过使用指派给第一通信服务的频谱来发送和接收无线电信号，并从而建立初次系统。

图1A还示出了位于小区10内部的多个二次利用节点Sn₁、Sn₂、Sn₃和Sn₄。那些二次利用节点根据预定频谱策略、通过使用指派给第一通信服务的频谱的一部分或全部(即，通过对频谱进行二次利用)来操作第二通信服务，并从而建立二次系统。第二通信服务例如可以是遵照诸如IEEE802.11a/b/g/n/s、Zigbee或WiMedia之类的任意无线电通信协议来实现的无线电通信服务。在单个小区中可以建立多个二次系统，并且在图1A的示例中，在小区10内部的区域12a、区域12b和区域12c中建立了不同的二次系统。注意，虽然为了说明清楚起见而分开来描述初次利用节点和二次利用节点，但是初次利用节点的一部分可以作为二次利用节点操作。

当在如图1A所示的第一通信服务的小区10内部操作第二通信服务时，针对第二通信服务发送的无线电信号有可能干扰第一通信服务。图1A的示例示出了从二次利用节点Sn₁、Sn₂和Sn₃发送的无线电信号干扰从初次利用节点Pn₂发送到初次利用节点Pn₁的上行链路信号的可能性。在此情况中，初次利用节点Pn₁有可能无法正常接收上行链路信号，或者即使接收到上行链路信号，它也不能获得希望的服务质量。

在图1B中，就像图1A一样，初次利用节点Pn₁和Pn₂位于第一通信服务的小区10内部，并且用作基站的初次利用节点Pn₁向用作终端设备的初次利用节点Pn₂提供第一通信服务。此外，在第一通信服务的小区10内部示出了二次利用节点Sn₁、Sn₂、Sn₃和Sn₄。图1B的示例示出了从二次利用节点Sn₁、Sn₂、Sn₃和Sn₄发送的无线电信号干扰从初次利用节点Pn₁发送到初次利用节点Pn₂的下行链路信号的可能性。在此情况中，初次利用节点Pn₂有可能无法正常接收下行链路信号，或者即使接收到下行链路信号，它也不能获得希望的服务质量。

用于防止由频谱二次利用引起的这种干扰并避免对第一通信服务的诸如通信质量降级之类的不利影响的一种解决方案是降低用于从二次利用节点发送无线电信号的发送功率。另一方面，发送功率的降低导致了第二通信服务的容量减小以及通信质量的降级。因此，有效的是在不导致对第一通信服务的干扰的范围内尽可能地增大用于第二通信服务的发送功率。于是，在下文中描述由频谱二次利用对第一通信服务引起的干扰与在二次利用节点中使用的发送功率之间的关系。

[1-2.干扰控制模型的描述]

关注由于二次利用而给出干扰一方的二次利用节点与受到干扰一方的初次利用节点(下文中称为被干扰节点)之间的一一对应关系，为了使被干扰节点容许干扰，必须满足以下关系表达式(1)。注意，被干扰节点例如可对应于图1A中的初次利用节点Pn₁或者图1B中的初次利用节点Pn₂。

表达式(1)

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{required}}\&le;\frac{P_{\mathrm{rx}\_\mathrm{primary},\mathrm{primary}}}{P_{\mathrm{rx}\_\mathrm{primary},\sec \mathrm{ondary}}+N_{\mathrm{primary}}}$

在以上表达式中，SINR_required指示出被干扰节点所需的最小SINR(信号比干扰和噪声)。SINR_required例如可以是被干扰节点的最小接收灵敏度、根据QoS(服务质量)给出的最小SINR等等。此外，P_{rx_primary，primary}指示出第一通信服务所需的无线电信号接收水平，并且P_{rx_primary，secondary}指示出在被干扰节点中对从二次利用节点发送的无线电信号的接收水平。此外，N_primary指示出能够施加于被干扰节点的干扰或噪声水平(包括干扰水平和噪声水平之一或二者)。

此外，无线电信号的接收水平由无线电信号的发送功率和路径损耗来表示，如以下关系表达式(2)和(3)所示。

表达式(2)

P_{rx_primary，secondary}＝P_{tx_secondary}/L_{path_tx_secondary}

表达式(3)

P_{rx_primary，primary}＝P_{tx_primary}/L_{path_tx_primary}

在以上表达式中，P_{tx_secondary}指示出二次利用节点中的无线电信号发送功率，并且L_{path_tx_secondary}指示出在从二次利用节点到被干扰节点的通信路径上的路径损耗。此外，P_{tx_primary}指示出第一通信服务中的无线电信号发送功率，并且L_{path_tx_primary}指示出第一通信服务中的无线电信号的通信路径上的路径损耗。因此，上面的关系表达式(1)变形为如下表达式。

表达式(4)

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{required}}\&le;\frac{P_{\mathrm{rx}\_\mathrm{primary},\mathrm{primary}}}{P_{\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary}}/L_{\mathrm{path}\_\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary}}+N_{\mathrm{primary}}}$

注意，表达式(1)和表达式(4)中包括的干扰或噪声水平N_primary可例如通过利用玻尔兹曼常数(Boltzmann constant)k＝1.38×10^-23[J/K]、绝对温度T[K]、噪声指数NF和带宽BW[Hz]的如下表达式来计算出。

表达式(5)

$N_{\mathrm{primary}}=I_{\mathrm{primary}}+{10}^{{10\log }_{10}\left(\mathrm{kT}\right)+\mathrm{NF}+{10\log }_{10}\left(\mathrm{BW}\right)}$

在以上表达式中，I_primary可以包括第一通信服务中的小区间干扰，毫微微小区、小小区或中继节点被宏小区覆盖的异构环境中的小区内干扰，由带外辐射引起的干扰，等等。此外，无线电信号的通信路径上的路径损耗通常取决于两个节点之间的距离d，并且例如，该路径损耗可通过如下表达式来计算出。

表达式(6)

$L_{\mathrm{path}}\left(d\right)={10}^{\frac{-10-{\log }_{10}{\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{{4\mathrm{\&pi;d}}_o}\right)}^2+{10n\log }_{10}\left(\frac{d}{d_0}\right)}{10}}$

在以上表达式中，d₀指示出基准距离，λ指示出载波频率的波长，n指示出传播常数。

关系表达式(4)进一步变形为如下表达式。

表达式(7)

$P_{\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary}}\&le;(\frac{P_{\mathrm{rx}\_\mathrm{primary},\mathrm{primary}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{required}}}-N_{\mathrm{primary}})\&CenterDot;L_{\mathrm{path}\_\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary}}$

如果二次利用节点的发送功率被控制为满足关系表达式(7)，则至少就二次利用节点与被干扰节点之间的一一对应关系而言，干扰在被干扰节点中可被容许。此外，当存在多个二次利用节点时，如果充当干扰源的二次利用节点的总数为n，则需要满足如下关系表达式。

表达式(8)

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}(P_{\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i}/L_{\mathrm{path}\_\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i})\&le;\frac{P_{\mathrm{rx}\_\mathrm{primary},\mathrm{primary}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{required}}}-N_{\mathrm{primary}}$

因此，假设在第二通信服务中也获得了最大可能容量或最高可能通信质量，则对于第二通信服务而言总体上可容许的干扰功率水平I_acceptable由如下表达式给出。

表达式(9)

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}(P_{\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i}/L_{\mathrm{path}\_\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i})=\frac{P_{\mathrm{rx}\_\mathrm{primary},\mathrm{primary}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{required}}}-N_{\mathrm{primary}}(=I_{\mathrm{acceptable}})$

这里，由于表达式(9)右边项中的参数和路径损耗L_{path_tx_secondary，i}的值是已知的，所以仅仅取决于干扰功率水平I_acceptable的发送功率P_{tx_secondary，i}成为待确定参数。可以了解，表达式(9)是用于估计初次系统上由二次系统引起的可容许干扰功率的总和的估计公式。

具体而言，对于对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用的某一二次利用节点，希望以使得发送功率总体上满足表达式(9)的方式来控制二次利用节点的发送功率。

[1-3.对用于二次利用的信道的比较]

图2A至2D是用于描述取决于第一通信服务中使用的通信方案和信道方向、在二次利用时的干扰影响的示图。

图2A至2D示出了用作基站的初次利用节点Pn₁和用作PUE的三个初次利用节点Pn₂、Pn₃和Pn₄。在图2A和2B的示例中，初次利用节点Pn₁、Pn₂、Pn₃和Pn₄通过使用OFDMA(正交频分多址接入)来建立初次系统。在此情况中的初次系统例如可以是WiMAX(注册商标)系统、LTE(长期演进)系统、LTE-A(高级LTE)系统等等。此外，在图2C和2D的示例中，初次利用节点Pn₁、Pn₂、Pn₃和Pn₄通过使用CDMA(码分多址接入)来建立初次系统。在此情况中的初次系统例如可以是UMTS(通用移动电信系统)、W-CDMA(宽带CDMA)等等。

图2A至2D还示出了二次利用节点Sn₁。二次利用节点Sn₁向和从位于区域12a中的另一二次利用节点发送和接收用于第二通信服务的无线电信号(二次信号)，这会对初次利用节点Pn₁、Pn₂、Pn₃和Pn₄产生干扰。干扰的影响范围取决于作为二次利用目标的第一通信服务的通信方案和信道方向。

首先参考图2A，当在OFDMA系统的上行链路信道上进行二次利用时，干扰可能仅出现在初次系统中从任一个PUE到基站的上行链路信号上。在图2A的示例中，来自二次利用节点Sn₁的二次信号干扰从初次利用节点Pn₂到初次利用节点(基站)Pn₁的上行链路信号。在此情况中，来自其他PUE的上行链路信号不受该二次信号的影响，这是因为它们被预先分配了不同资源块(或者不同频隙或时隙)。

接下来参考图2B，当在OFDMA系统的下行链路信道上进行二次利用时，干扰会出现在初次系统中从基站到各个PUE的下行链路信号上。在图2B的示例中，来自二次利用节点Sn₁的二次信号干扰从初次利用节点(基站)Pn₁到初次利用节点Pn₂、Pn₃和Pn₄的下行链路信号。这是因为下行链路信号(例如，控制信道的信号)可通过使用公共资源块等来发送到多个PUE。

然后参考图2C，当在CDMA系统的上行链路信道上进行二次利用时，干扰会出现在初次系统中从各个PUE到基站的上行链路信号上。在图2C的示例中，来自二次利用节点Sn₁的二次信号干扰从初次利用节点Pn₂、Pn₃和Pn₄到初次利用节点(基站)Pn₁的上行链路信号。因为在CDMA系统中初次信号通常被通过使用指派给各个PUE的扩展码来扩展到整个频带并被同时发送，所以二次信号会干扰来自多个PUE的初次信号。

进一步参考图2D，当在CDMA系统的下行链路信道上进行二次利用时，干扰会出现在初次系统中从基站到各个PUE的下行链路信号上。在图2D的示例中，来自二次利用节点Sn₁的二次信号干扰从初次利用节点(基站)Pn₁到初次利用节点Pn₂、Pn₃和Pn₄的下行链路信号。这是因为下行链路信号(例如，控制信道的信号)可被多个PUE共同接收，并因为如同在CDMA系统的上行链路信道中一样，初次信号被扩展到整个频带并被同时发送。

下表1总结了在将上述四种类型的信道用于二次利用的情况下干扰的影响范围和技术要求。

表1

参见表1，干扰的影响范围在OFDMA系统的上行链路信道中最小，如上所述。具体而言，当对OFDMA系统的上行链路信道进行二次利用时，干扰仅出现在从一个UE(“UE”)到基站的链路上，而当对另一种信道进行二次利用时，干扰会出现在与多个UE相关的链路上。就功能要求而言，感测CDMA系统中的初次信号需要检测扩展码，而在OFDMA系统中仅需要进行UL(上行链路)或DL(下行链路)同步，因此OFDMA系统会更容易实现。此外，最小接收灵敏度在CDMA系统中为-120dBm(在UMTS的情况下)，而在OFDMA系统中例如是-90dBm(在WiMAX的情况下)，并且在OFDMA系统中不太会受干扰。因此，在对频谱进行二次利用时，希望对上行链路信道的频谱，尤其是在采用OFDMA方案的第一通信服务的频谱中的上行链路信道频谱进行二次利用。鉴于此，在本说明书中稍后描述的一实施例基于如下假设：对OFDMA系统的上行链路信道进行二次利用。但是，注意，本发明适用OFDMA系统的下行链路信道或者使用除OFDMA系统以外的通信系统的信道。

[1-4.对第二通信服务之间的干扰的研究]

上面描述了频谱的二次利用对第一通信服务引起的干扰。下文中，描述在如下情况中的第二通信服务之间的干扰：存在多个对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用的第二通信服务。

图3A和3B是用于描述第二通信服务之间的干扰的示图。图3A示出了分别在不同相邻小区中操作第二通信服务的示例。另一方面，图3B示出了在同一小区中操作两个第二通信服务的示例。

图3A示出了作为位于小区10d内部的基站的初次利用节点Pn_1d和作为位于小区10e内部的基站的初次利用节点Pn_1e。此外，在小区10d内部包括二次利用节点Sn_1d和Sn_2d以及二次利用节点Sn_2e。在小区10e内部包括二次利用节点Sn_1e和Sn_2e以及二次利用节点Sn_2d。二次利用节点Sn_1d和Sn_2d在区域12d内部操作第二通信服务。此外，二次利用节点Sn_1e和Sn_2e在区域12e内部操作第二通信服务。

当第一通信服务例如采用OFDMA方案时，通常通过相邻小区之间的干扰避免算法来将不同频率指派作为在相邻小区之间使用的信道频率。在图3A的示例中，小区10d的上行链路信道频率是F1，并且小区10e的上行链路信道频率是F2。因此，当OFDMA方案的上行链路信道是二次利用的目标时，用于二次利用节点Sn_1d和Sn_2d之间的通信的频率是F1，而用于二次利用节点Sn_1e与Sn_2e之间的通信的频率是F2。其结果是，虽然在图3A的示例中区域12d和区域12e彼此交叠，但是由位于交叠部分中的二次利用节点Sn_2d和Sn_2e发送和接收的二次信号不会彼此干扰(或冲突)。

另一方面，图3B示出了作为位于小区10d内部的基站的初次利用节点Pn_1d。此外，在小区10d内部还包括二次利用节点Sn_1d和Sn_2d以及二次利用节点Sn_1f和Sn_2f。二次利用节点Sn_1d和Sn_2d在区域12d内部操作第二通信服务。此外，二次利用节点Sn_1f和Sn_2f在区域12f内部操作第二通信服务。在此情况中，用于二次利用节点Sn_1d和Sn_2d之间的通信的频率以及用于二次利用节点Sn_1f和Sn_2f之间的通信的频率都为F1。结果，由位于区域12d和区域12f彼此交叠的部分中的二次利用节点Sn_2d和二次利用节点Sn_2f发送和接收的二次信号很可能彼此干扰。

因此可了解，当通过对指派给第一通信服务的频谱中的例如OFDMA系统的上行链路信道进行二次利用来操作第二通信服务时，希望对至少在同一小区中的另一第二通信服务的有无给予考虑。

[1-5.发送功率在第二通信服务之间的分发]

当根据上述干扰控制模型来确定第二通信服务的可容许干扰功率时，如果在同一小区中存在两个或更多个第二通信服务，则需要在那些第二通信服务之间依据可容许干扰功率来进一步分发发送功率。例如，在多个二次利用节点充当协调器并开始频谱的二次利用的情况下，有必要控制它们的发送功率以使得从各个协调器发送的信标的发送功率总体上满足可容许干扰功率。此外，可在订制第二通信服务的二次利用节点之间进一步分发发送功率。作为分发发送功率的向导，提议了三种规则，即，均等类型、不等类型和干扰裕度降低类型。

(均等类型)

均等类型是依据根据上述干扰控制模型确定的可容许干扰功率将发送功率均等地分配给两个或更多个第二通信服务的分发规则。在均等类型分发规则中，根据如下表达式来导出分配给n个第二通信服务中的第i(i＝1，...，n)个第二通信服务的发送功率的值P_{tx_secondary，i}。

表达式(10)

$P_{\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i}=1/K(\frac{P_{\mathrm{rx}\_\mathrm{primary},\mathrm{primary}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{required}}}-N_{\mathrm{primary}}),$

$K=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{1}{L_{\mathrm{path}\_\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i}}$

表达式(10)的右侧是将表达式(9)的右侧除以基于路径损耗L_{path_tx_secondary，i}的系数K。这种发送功率分发规则均等地向各个第二通信服务的协调器提供通信机会，并且从用户角度看，这种规则就服务而言是公平且清楚的。但是，由各个二次利用节点对初次利用节点引起的干扰水平是不均匀的。注意，在订制了第二通信服务的二次利用节点之间分发发送功率的情况中，用于确定系数K的n的值可以是订制了第二通信服务的二次利用节点的总数，而不是第二通信服务的总数。

(不等类型)

不等类型是依据根据上述干扰控制模型确定的可容许干扰功率将发送功率不等地分配给两个或更多个第二通信服务的分发规则。在不等类型分发规则中，发送功率的值P_{tx_secondary，i}取决于二次利用节点与被干扰节点之间的距离，并且根据如下表达式来导出。

表达式(11)

$P_{\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i}=1/n\&CenterDot;(\frac{P_{\mathrm{rx}\_\mathrm{primary},\mathrm{primary}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{required}}}-N_{\mathrm{primary}})\&CenterDot;L_{\mathrm{path}\_\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i}$

表达式(11)的右侧向通过将表达式(9)的右侧除以第二通信服务的总数n而获得的值赋予在各二次利用节点的路径损耗相对于路径损耗总和之比的权重。在这种发送功率分发规则的情况下，更远离被干扰节点的二次利用节点可获得更大的通信机会或通信距离。从而可最大化整个通信范围。

(干扰裕度降低类型)

干扰裕度降低类型是这样的分发规则，其估计用作干扰源的二次利用节点的数目以便包括额外数目(extra number)，并从而进一步降低对初次利用节点引起干扰的可能性(即，提供“干扰裕度”)。在干扰裕度降低类型分发规则中，根据如下表达式来导出发送功率的值P_{tx_secondary，i}。

表达式(12)

$P_{\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i}=(\frac{P_{\mathrm{rx}\_\mathrm{primary},\mathrm{primary}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{required}}}-N_{\mathrm{primary}})\&CenterDot;L_{\mathrm{path}\_\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i}/N_{\mathrm{estimation}}$

在表达式(12)中，N_estimation指示出用作干扰源的二次利用节点的所估计总数，该所估计总数是将额外数目包括在内来估计出的。例如，N_estimation的值可被设定为使得如果用作干扰源的二次利用节点的总数为10则将发送功率减小10[dB]，并且如果总数为100，则将发送功率减小20[dB]。

下表2中总结了这三种发送功率分发规则的特征。

表2

应当注意，分发发送功率的节点可以根据在上述三种发送功率分发规则中预先选择的一个规则来分发发送功率。可替代地，分发发送功率的节点可以通过自适应地选择规则，随之使诸如给予所有二次利用节点(或者具有高优先级的二次利用节点)的容量之和或者所建立二次链路的总数之类的评估值最大化，来分发发送功率。

[1-6.用于二次利用的框架]

在根据上述干扰控制模型的可容许发送功率确定处理和发送功率分发处理中，使用了包括初次系统的被干扰节点(例如，基站等)的位置数据、二次利用节点的位置数据、路径损耗等的数据。因此，在频谱二次利用时，适合通过使用能够访问初次系统的被干扰节点的位置数据等的特定(通常为单个)二次利用节点、以集中方式来控制第二通信服务。在此说明书中，充当第二通信服务的控制中心的这种二次利用节点称为SSC(二次频谱协调器)。

图4是描述在SSC以集中方式控制第二通信服务的假设下对频谱进行二次利用的框架的示意图。

参见图4，沿着时间轴示出了以与信标间隔T_b相对应的间隔重复的框架。一个周期的时段包括从第一时段(#1)到第六时段(#6)的六个时段。第二时段(#2)到第六时段(#6)构成了用于第二通信服务的超帧。

第一时段(#1)是初次感测时段。在第一时段中，由SSC执行对初次信号的感测。例如，SSC识别第一通信服务的控制信道并在第一时段中实现上行链路信道的同步。此外，在第一时段中，SSC例如接收在控制信道上发送的被干扰节点(例如，初次系统的基站等)的位置数据、可容许发送功率的值、频谱遮罩(spectrum mask)、要用于二次利用的调制方法等。SSC从而能够确定要用于控制第二通信服务的通信的诸如发送功率、频率或调制顺序之类的参数值。

此外，在第一时段(#1)中，可以供给用于在多个SSC之间同步图4所示的超帧的定时的基准信号。基准信号例如可以是表明第一时段(#1)的起始定时和信标间隔T_b的信号。此外，基准信号例如可以包括时钟信号。基准信号例如可从对频谱的二次利用进行共同管理的管理节点供给多个SSC。在此情况下，稍后描述的第二时段(#2)之后的通信机会可通过使用随机退避(backoff)过程来均等地(或均匀地)给出，或者依据各个SSC的优先级来不等地给出。

注意，当感测初次信号的结果是确定不能使用充分的发送功率来操作第二通信服务时，可在第一时段中尝试进一步的感测以检测要用于二次利用的另一信道。此外，当一次可对多个信道执行感测时，SSC可对这多个信道的每一个执行感测并确定用于控制第二通信服务的通信的各个参数值。在此情况中，SSC可在稍后描述的第三或第四时段中通过使用信标来呈现SUE可用于二次利用的两个或更多个信道的选择项。如果被呈现作为选择项的两个或更多个信道是频率尽可能接近的信道，则可以减轻订制了第二通信服务的设备的负担。作为感测目标的多个信道可以是用于两个或更多个相邻小区中的初次利用的信道，或者通过在LTE-A等中采用的频谱聚合而在一个小区中以合成方式使用的两个或更多个信道。各个信道通常可被区分为基于某一中心频率的一个集结频带(massed band)(例如，在LTE的情况下，存在带宽为5MHz、10MHz、15MHz和20MHz的操作模式)。可替代地，资源调度的最小单位(例如，在LTE的情况下，包括12个OFDM子载波的资源块是资源调度的最小单位)例如可被视为各个信道。

第二时段(#2)是二次感测时段。在第二时段中，由SSC执行对二次信号的感测。感测主要是出于避免相邻子小区之间的二次信号冲突的目的而执行的。具体而言，SSC在第二时段中感测从另一通信设备发送的二次信号的有无。如果未检测到从另一通信设备发送的二次信号，则SSC在随第二时段之后的第三时段中发送后面描述的信标。另一方面，如果在第二时段中检测到二次信号，则SSC在过去给定时间之后尝试发送信标。就这点而言，优选的是SSC例如向从其自身发送的信标(或者另一二次信号)添加与终止超帧的时间或者超帧的结束时间相关的信息。已在第二时段中检测到二次信号的另一SSC从而能够通过解码二次信号并获取上述信息来合计出(figure out)在其自身的信标变得可发送之前的等待时间(上述给定时间)。

第三时段(#3)是控制帧发送时段。例如，当在第二时段中未检测到从另一通信设备发送的二次信号时，SSC在第三时段中发送用于第二通信服务的信标。信标的发送功率被设定为例如基于第一时段中接收的无线电信号来确定的值。此外，信标中包括诸如用于标识各第二通信服务的标识符(子小区ID等)和指示出信标的发送功率的发送功率值之类的数据。信标被位于SSC附近的二次利用节点(SUE：二次用户设备)所接收。然后，期望通过第二通信服务执行数据通信的SUE在随第三时段之后的第四时段中向SSC发送针对第二通信服务的连接请求。

当存在可用于二次利用的两个或更多个信道时，SSC可在第三时段中并行地在各信道中发送信标。在此情况下，各信标可包括针对与该信标相对应的信道确定的参数值。

第四时段(#4)是连接和调度时段。在第四时段中，SSC从SUE接收针对第二通信服务的连接请求。然后，SSC针对所接收的连接请求执行关联和认证，然后针对要为其作出连接许可的SUE执行调度。具体而言，SSC例如(按照先到先得等)将要为其作出连接许可的各SUE指派给后面要描述的第五时段中包括的各时隙1到n。然后，SSC广播SUE在各时隙中的指派信息(调度信息)。各SUE从而能够认识出指派给自身的时隙，并在所指派的时隙中通过第二通信服务执行数据通信。

注意，在未生成要在当前时间点在超帧中通过第二通信服务传送的数据的SUE可继续执行初次信号或二次信号的感测直到第三时段为止，然后在第四时段中将感测结果报告给SSC。可替代地，SUE可在为下一连接机会获得了时隙的第五时段中将感测结果报告给SSC。所报告的感测结果例如可包括与指示出初次信号或二次信号的接收水平、在附近存在初次利用节点或二次利用节点等的通信状况相关的数据。SSC从而能够更准确地掌握周围的通信状况并提高干扰控制的准确度。

此外，当在可用于二次利用的两个或更多个信道上并行发送信标时，SUE可接收两个或更多个信标并选择具有最佳接收条件的信道(例如，具有最高信标接收水平的信道等)。在此情况下，SUE可在所选择的信道上向SUE发送作为对信标的响应的连接请求。

第五时段(#5)是数据通信时段。第五时段通常包括多个时隙1到n(这些时隙可按时间、频率、码、或其组合来彼此区分)，如图4所示。各SUE根据在第四时段中从SSC提供来的调度信息，在多个时隙1到n的任一个中执行通过第二通信服务的数据通信。

第六时段(#6)是保护时间时段。第六时段也可称为保护间隔。通过第六时段，可避免在通信路径上延迟了的无线电信号与在下一周期中发送的无线电信号彼此干扰而导致通信质量降级。第六时段的长度例如可设定为T_d+α，其是通过将给定时间α与时间T_d相加而获得的时间，T_d是在第五时段的最后一个时隙发送的分组到达SSC的时间。

如上所述，图4所示的第二时段到第六时段构成了用于第二通信服务的一个超帧。此外，这些时段以与信标间隔T_b相对应的间隔重复。但是，当例如作为在第一时段中感测初次信号的结果是确定不能使用充分的发送功率来操作第二通信服务时，SSC继续执行初次信号的感测。在此情况中，取代周期性地出现包括第二时段到第六时段的超帧，而由SSC(和/或SUE)执行对初次信号的进一步感测。

此外，图4所示的信标间隔T_b不一定是固定间隔。具体而言，当例如要在第二通信服务上实现的应用的所需数据率较高时，信标间隔T_b可被动态地改变为更长间隔以增大数据通信时段(第五时段)对超帧的比例。例如，在图5的示例中，与图4所示的信标间隔T_b具有相同长度的信标间隔T_b1(参见5a)被改变为信标间隔T_b2(参见5b)，从而数据通信长度对一个超帧的比例增大了。注意，在此情况中，优选的是SSC将下一信标间隔的值插入到在第三时段中发送的信标。接收到信标的SUE(或者位于附近的另一SSC)从而能够自治地将其自身设备的操作与新信标间隔同步。此外，接收到信标并检测到信标间隔改变的SUE可将新信标间隔的值插入到在同一超帧中从其自身发送的帧中。位于不可直接接收来自SSC的信标的位置中的SUE(或另一SSC)从而也能够认识到信标间隔的改变。

虽然以上描述了SSC能够在第一时段中一次对多个信道执行感测，但是用于一次感测多个信道的接收器的配置可以如下所示。例如，SSC通过使用宽带滤波器、滤波器组等来同时接收在多个信道上的无线电信号，并根据所接收信号的信号水平(在模拟域或数字域中，例如RSSI)等于或高于给定阈值的信道来执行解调处理。SSC从而能够一次对多个信道执行感测。例如，在IEEE 802.11n的40M模式中，假设与传统终端(legacy terminal)共存，测量有关在A/D转换之后对基带信号进行的FFT处理结果的功率，并可判断使用40M全信道或者40MHz的低20MHz或高20MHz中的哪个。根据判断结果，动态改变随后的数字调制的操作。可应用接收器的这种配置来由SSC感测多个信道。

[1-7.冲突检测和避免方法]

第二通信服务是由具有协调器的职能的SSC根据以上参考图4和5描述的框架以集中方式来控制的。在此情况中，由SSC根据上述干扰控制模型来确定信标的发送功率。此外，可由SUE基于从SSC发送的信标(这将在随后进一步描述)确定要由SUE用于连接请求的发送或者数据通信的发送功率。从而可以防止由于频谱二次利用而在初次系统中发生实质性干扰。但是，因为框架尤其是在第二时段和第三时段中采用了CSMA(载波侦听多址接入)的通信过程，所以有可能会发生二次信号的冲突。因此，下文中参考图6和7描述检测并避免二次信号的冲突的技术。

(第一情境)

图6A和6B是用于描述在以上参考图4描述的框架中发生二次信号的冲突的第一情境的示意图。图6A示出了在第一情境中二次利用节点的位置关系。图6B是示出根据第一情境的通信流程示例的序列图。

参考图6A，示出了在小区10d内部提供第一通信服务的基站Pn_1d和对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用的二次利用节点Sn_1g，Sn_2g，Sn_1h和Sn_2h。二次利用节点Sn_1g充当第二通信服务的协调器，并向位于区域12g内部的二次利用节点发送用于第二通信服务的信标。二次利用节点Sn_1h也充当第二通信服务的协调器，并向位于区域12h内部的二次利用节点发送用于第二通信服务的信标。在图6A中，二次利用节点Sn_1g存在于区域12h内部。此外，二次利用节点Sn_1h存在于区域12g内部。因此，如果二次利用节点Sn_1g和二次利用节点Sn_1h同时发送信标，则这些信标很可能相互冲突。

在这种位置关系中，假设在图6B的序列图中二次利用节点Sn_1g在二次利用节点Sn_1h之前开始二次利用。参考图6B，在第二通信服务开始时，二次利用节点Sn_1g在第一时段中开始执行对初次信号的感测(步骤S10)。二次利用节点Sn_1g随后通过感测来实现同步并确定信标的发送功率。

接着，二次利用节点Sn_1g在第二时段中执行对二次信号的感测(步骤S12)。然后，当二次利用节点Sn_1g确认没有二次信号被从另一二次利用节点发送时，二次利用节点Sn_1g在第三时段中通过使用在步骤S10中确定的发送功率来发送用于区域12g内部的第二通信服务的信标(步骤S14)。

另一方面，假设在信标从二次利用节点Sn_1g发送时，二次利用节点Sn_1h也将开始二次利用。在此情况下，二次利用节点Sn_1h在第一时段中执行对初次信号的感测(步骤S16)，然后在第二时段中执行对二次信号的感测(步骤S18)。此时，当二次利用节点Sn_1h检测到从二次利用节点Sn_1g发送的信标时，二次利用节点Sn_1h在随后的第三时段中停止其自身信标的发送，并等待给定时间(步骤S28)。该给定时间例如可以是根据通过对从二次利用节点Sn_1g等发送的信标进行解码而获取的超帧的结束时间来合计出的时间段，如上所述。

注意，虽然未示出，但是当存在可用于二次利用的信道的另一候选时，二次利用节点Sn_1h可在步骤S28尝试在该信道上形成超帧，而不是等待给定时间。

另一方面，在二次利用节点Sn_1h正在等待的同时，已接收到来自二次利用节点Sn_1g的信标的二次利用节点Sn_2g在第四时段向二次利用节点Sn_1g发送连接请求(步骤S20)。然后，二次利用节点Sn_1g执行认证和调度，并且从二次利用节点Sn_1g向二次利用节点Sn_2g发送连接许可(包括调度信息)(步骤S22)。之后，二次利用节点Sn_2g在第五时段中通过使用所指派的时隙来执行数据通信(步骤S24)。

此外，在过去了给定时间之后，二次利用节点Sn_1h再次在第一时段中执行对初次信号的感测(步骤S30)，然后在第二时段中执行对二次信号的感测(步骤S32)。然后，当二次利用节点Sn_1h确认没有二次信号从另一二次利用节点发送时，二次利用节点Sn_1h在第三时段中发送用于区域12h内部的第二通信服务的信标(步骤S34)。之后，已接收到来自二次利用节点Sn_1h的信标的二次利用节点Sn_2h在第四时段中向二次利用节点Sn_1h发送连接请求(步骤S36)。后续的通信流程与步骤S20到S24相同，并且不再重复描述。

(第二情境)

图7A和7B是用于描述在以上参考图4描述的框架中发生二次信号的冲突的第二情境的示意图。图7A示出了在第二情境中的二次利用节点的位置关系。图7B是示出根据第二情境的通信流程示例的序列图。

参考图7A，示出了提供小区10d内部的第一通信服务的基站Pn_1d和对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用的二次利用节点Sn_1i、Sn_2i、Sn_1j和Sn_2j。二次利用节点Sn_1i充当第二通信服务的协调器并向位于区域12i内部的二次利用节点发送用于第二通信服务的信标。二次利用节点Sn_1j也充当第二通信服务的协调器并向位于区域12j内部的二次利用节点发送用于第二通信服务的信标。在图7A中，二次利用节点Sn_2i和二次利用节点Sn_2j彼此非常接近。因此，如果二次利用节点Sn_2i发送二次信号，则该二次信号很可能对要由二次利用节点Sn_2j接收的另一无线电信号(例如，来自二次利用节点Sn_1j的信标)产生冲突。

在这种位置关系中，在图7B的序列图中假设二次利用节点Sn_1i在二次利用节点Sn_1j之前开始二次利用。参考图7B，在第二通信服务开始时，二次利用节点Sn_1i在第一时段中执行对初次信号的感测(步骤S60)。然后，二次利用节点Sn_1i通过感测来实现同步并确定信标的发送功率。

接着，二次利用节点Sn_1i在第二时段中执行对二次信号的感测(步骤S62)。然后，当二次利用节点Sn_1i确认没有二次信号从另一二次利用节点发送时，二次利用节点Sn_1i在第三时段中通过使用在步骤S60中确定的发送功率来发送用于区域12i内部的第二通信服务的信标(步骤S64)。然后，已接收到来自二次利用节点Sn_1i的信标的二次利用节点Sn_2i在第四时段中向二次利用节点Sn_1i发送连接请求(步骤S66)。然后，二次利用节点Sn_1i执行认证和调度，并且从二次利用节点Sn_1i向二次利用节点Sn_2i发送连接许可(包括调度信息)(步骤S68)。之后，二次利用节点Sn_2i在第五时段中通过使用所指派的时隙来执行数据通信(步骤S70)。

另一方面，假设在二次利用节点Sn_2i执行数据通信时，二次利用节点Sn_1j和Sn_2j也将要开始二次利用。在此情况中，二次利用节点Sn_1j在第一时段中执行对初次信号的感测(步骤S80)，然后在第二时段中执行对二次信号的感测(步骤S82)。然后，当二次利用节点Sn_1j确认没有信号从另一二次利用节点发送时，二次利用节点Sn_1j在第三时段中发送用于区域12j内部的第二通信服务的信标(步骤S84)。此时，如果从二次利用节点Sn_2i发送的数据信号和从二次利用节点Sn_1j发送的信标在相同定时到达二次利用节点Sn_2j，则发生两个二次信号的冲突。于是，二次利用节点Sn_2j不能正常地接收从二次利用节点Sn_1j发送的信标。例如，二次利用节点Sn_2j可预先执行感测并认识出SINR的水平，并且如果尽管SINR处在充足(sufficient)水平，信标(或者另一二次信号)也不可接收，则可确定正在发生二次信号的冲突。

在此情况下，二次利用节点Sn_2j在第四时段中向二次利用节点Sn_1j通知正在发生二次信号的冲突(步骤S86)。然后，二次利用节点Sn_1j执行用于避免冲突的操作，例如，将二次利用节点Sn_2j排除在调度目标之外或者将信道切换到二次利用信道的另一候选。

此外，当二次利用节点Sn_2j不能正常接收来自二次利用节点Sn_1j和另一协调器中的任一个的信标时，二次利用节点Sn_2j可以感测干扰信号并确定干扰信号是来自附近的二次利用节点Sn_2i的信号。如果二次利用节点Sn_2j确定干扰信号接收自附近的二次利用节点Sn_2i，则二次利用节点Sn_2j可在其获得下一次的连接机会时向二次利用节点Sn_1j通知存在订制了另一第二通信服务的附近SUE。在此情况中，同样地，二次利用节点Sn_1j执行用于避免冲突的操作，例如，将二次利用节点Sn_2j排除在调度目标之外或者将信道切换到二次利用信道的另一候选。此外，二次利用节点Sn_1j可监视二次信号的重传次数，并在重传次数增大时确定正在发生二次信号的冲突。

如上所述，在频谱二次利用时，具有协调器的职能的二次利用节点根据图4所示的框架以集中方式控制第二通信服务，并从而可以依据周围的通信状况来检测或避免信号的冲突并抑制干扰。

[1-8.术语“二次利用”的范围]

在此说明书中，术语“二次利用”通常意指使用指派给第一通信服务的频谱的一部分或全部来利用附加的或可替代的通信服务(第二通信服务)，如上所述。在关于术语“二次利用”的含义的此上下文中，第一通信服务和第二通信服务可以是不同类型的服务或相同类型的服务。不同类型的服务可以从诸如数字TV广播服务、卫星通信服务、移动通信服务、无线LAN接入服务、P2P(对等)连接服务等的服务中选择。另一方面，相同类型的服务例如可以包含由通信载波提供的宏小区服务和由用户或MVNO(移动虚拟网络操作者)操作的毫微微小区服务之间的关系。另外，相同类型的服务例如可以包含由根据WiMAX、LTE(长期演进)、LTE-A(高级LTE)等的通信服务的基站提供的服务与由中继站(中继节点)提供来覆盖频谱空穴(spectrum hole)的服务之间的关系。此外，第二通信服务可以是利用通过使用频谱聚合技术来聚合的多个片段频带的服务。而且，第二通信服务可以是在常规尺寸的基站的服务区域内由毫微微小区、中继站或针对比常规尺寸基站小的服务区域的小型或中型基站来提供的补充通信服务。本说明书中描述的各实施例的主题适用这种二次利用的每一模式类型。

前面描述了所提议的干扰控制模型和用于二次利用的框架，并依次描述了相关技术关注的要点。基于此，下文中描述用于避免频谱二次利用时的信号冲突并抑制干扰的通信控制方法的两个实施例。

<2.第一实施例>

[2-1.通信系统的概要]

图8是用于描述根据本发明第一实施例的通信系统的概要的示意图。

图8示出了操作第一通信服务的初次系统102和分别操作第二通信服务的二次系统202a和202b。初次系统102包括管理节点100和多个初次利用节点104。

管理节点100是具有对指派给第一通信服务的频谱的二次利用进行管理的职能的初次利用节点。虽然管理节点100在图8的示例中是基站，但是管理节点100不限于此。具体而言，管理节点100可以是不同于基站的初次利用节点，或者可以是通过有线或无线方式连接到基站的另一节点(例如，数据服务器等)。在此实施例中，管理节点100有权访问数据库106，数据库106存储着指示出初次系统102中包括的初次利用节点的位置的位置数据。

初次利用节点104是在初次系统102中发送和接收用于第一通信服务的无线电信号的节点。如果初次利用节点104加入初次系统102，则指示出其位置的位置数据被登记到数据库106中。

数据库106通常被实现为地理位置数据库。在此实施例中，响应于来自管理节点100的请求，数据库106向管理节点100输出关于各初次利用节点的位置数据。注意，数据库106可以与管理节点100集成，或者可以是与管理节点100分立的单独单元。

另一方面，二次系统202a包括SSC 200a和多个SUE 204a。同样地，二次系统202b包括SSC 200b和多个SUE 204b。

SSC 200a和200b是具有对第二通信服务进行控制的协调器的职能的二次利用节点。具体而言，SSC 200a和200b根据预定频谱策略来确定二次利用的可行性，接收来自管理节点100的发送功率分配，并开始与SUE204a或204b的第二通信服务。SSC 200a和200b可以例如作为用于认知无线电的引擎(CE：认知引擎)操作。

SUE 204a和204b是分别在二次系统202a和202b中发送和接收用于第二通信服务的无线电信号的二次利用节点(或者终端设备或UE)。

在如下描述中，当没有特别需要区分SSC 200a和200b时，通过取消附于标号的字母来将它们统称为SSC 200。这同样适用二次系统202a和202b(二次系统202)以及SUE 204a和204b(SUE 204)。

[2-2.管理节点的示例性配置]

(功能块的描述)

图9是示出图8所示的管理节点100的逻辑配置的示例的框图。参考图9，管理节点100包括通信单元110、数据库输入/输出单元120、存储单元130和控制单元140。

通信单元110根据第一通信服务的给定通信方案，通过使用可包括天线、RF电路、基带电路等的通信接口来向和从初次利用节点104发送和接收无线电信号。此外，通信单元110从SSC 200接收SSC 200的位置数据，并将所接收的位置数据输出到控制单元140，如后面将更详细描述的。

数据库输入/输出单元120居中调停(mediate)从控制单元140到数据库106的访问。具体而言，响应于来自控制单元140的请求，数据库输入/输出单元120从数据库106获取指示出初次利用节点104的位置的位置数据，并将所获取的位置数据输出到控制单元140。此外，如果数据库输入/输出单元120通过通信单元110接收到来自新加入初次系统102的初次利用节点104的位置数据，则数据库输入/输出单元120将该位置数据登记到数据库106中。此外，数据库输入/输出单元120可以响应于来自外部设备的询问而获取数据库106中存储的位置数据并输出所获取的位置数据。

存储单元130例如通过使用诸如硬盘或半导体存储器之类的记录介质，存储要用于管理节点100的各单元的操作的程序和数据。此外，在此实施例中，存储单元130根据上述干扰控制模型而存储计算发送功率所必需的各种参数。存储单元130中存储的参数可以包括：与第一通信服务所需的无线电信号质量相关的参数(例如，所需的无线电信号接收水平和信号对干扰和噪声之比)，以及与第一通信服务中的干扰或噪声水平相关的参数。注意，这些参数的值可被动态地更新。例如，可根据要提供给初次利用节点的应用类型来动态地更新所需无线电信号质量的值。此外，例如，可通过经由通信单元110进行感测来动态地更新干扰或噪声水平的值。

控制单元140例如通过使用诸如CPU(中央处理单元)之类的控制设备来控制管理节点100的总体功能。此外，在此实施例中，当SSC 200对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用时，控制单元140根据上述干扰控制模型来确定第二通信服务的可容许发送功率。后面将更详细描述由控制单元140执行的发送功率确定处理。此外，当存在两个或更多个第二通信服务时，控制单元140将所确定的发送功率分发给该两个或更多个第二通信服务。后面将更详细描述由控制单元140执行的发送功率分发处理。控制单元140随后通过通信单元110将所确定的或所分发的发送功率值通知给各个SSC 200。

(发送功率确定处理的流程)

图10是示出通过管理节点100的控制单元140确定第二通信服务的可容许发送功率的发送功率确定处理的流程的示例的流程图。

参考图10，控制单元140首先通过通信单元110从SSC 200接收SSC200的位置数据(步骤S102)。在此说明书中，位置数据例如可包括通过使用GPS功能测得的纬度和经度值，或者通过应用到达方向估计算法等来测得的、原点在给定控制点处的坐标值。此外，控制单元140从SSC 200不仅可接收SSC 200的位置数据，而且可接收各SUE 204的位置数据。

接下来，控制单元140通过数据库输入/输出单元120从数据库106获取初次利用节点的位置数据。此外，控制单元140从存储单元130获取必要参数(步骤S104)。注意，在如同图2A所示的示例中那样在OFDMA系统的上行链路信道上进行二次利用的情况下，被干扰节点仅仅是基站。在这种情况下，控制单元140仅获取作为基站的管理节点100的位置数据作为初次利用节点的位置数据。此外，步骤S104中的必要参数例如对应于第一通信服务所需的无线电信号质量、第一通信服务中的干扰或噪声水平(或者用于计算那些水平的参数)等等。

然后，控制单元140分别基于在步骤S102接收的和在步骤S104获取的位置数据和参数，确定第二通信服务的可容许干扰功率(步骤S106)。具体而言，控制单元140例如可根据上述干扰控制模型中的表达式(9)来确定第二通信服务的可容许干扰功率。例如，第一通信服务所需的无线电信号质量对应于表达式(9)中的项P_{rx_primary，primary}/SINR_required。此外，干扰或噪声水平对应于表达式(9)中的项N_Primary。此外，表达式(9)中的路径损耗L_{path_tx_secondary，i}的值可通过使用根据初次利用节点的位置数据和各SSC 200的位置数据导出的距离d，根据表达式(6)来计算出。注意，例如，控制单元140可在步骤S102中从相应SSC 200接收各路径损耗L_{path_tx_secondary，i}的值，而不是根据位置数据来计算出各路径损耗L_{path_tx_secondary，i}的值。路径损耗L_{path_tx_secondary，i}的值可被计算为来自基站的下行链路信号的发送功率值与各SSC 200中的下行链路信号的接收水平之差。

然后，控制单元140判断是否有必要分发发送功率的值(步骤S108)。例如，在如图8所示由两个或更多个SSC 200进行二次利用的情况下，控制单元140判定有必要在两个或更多个SSC 200之间分发发送功率的值。在此情况中，处理前进到步骤S110，并且控制单元140执行发送功率分发处理(步骤S110)。另一方面，在仅存在一个进行二次利用的SSC 200并且没有必要分发发送功率的值的情况下，可跳过步骤S110。

之后，控制单元140通过通信单元110将所确定或所分发的发送功率的值通知给各SSC 200(步骤S112)。注意，除了发送功率的值之外，控制单元140还可将诸如二次利用节点在进行频谱二次利用时要遵守的策略(例如，发送频谱遮罩、调制方法等)之类的附加信息通知给各SSC200。之后，可在SSC 200与各SUE 204之间开始第二通信服务。

(发送功率分发处理的流程)

图11是示出在存在两个或更多个SSC 200的情况下，亦即，在同一个小区中操作两个或更多个第二通信服务的情况下，由管理节点100的控制单元140执行的发送功率分发处理的流程示例的流程图。

参考图11，控制单元140首先根据第一规则、依据在图10的步骤S106确定的可容许干扰功率来分发发送功率(步骤S202)。接下来，控制单元140根据第二规则、依据与步骤S202中相同的干扰功率来分发发送功率(步骤S204)。例如，第一规则和第二规则可以分别是上述均等类型发送功率分发规则和不等类型发送功率分发规则。

然后，控制单元140通过预定评估准则来评估根据第一规则分发的发送功率和根据第二规则分发的发送功率(步骤S206)。该预定评估准则例如可以是最后提供给所有SSC 200的总容量。在此情况中，可根据如下表达式来评估总容量C。

表达式(13)

$C=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_i=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left({\log }_2(1+\frac{P_{\mathrm{tx}\_\sec \mathrm{ondary},i}}{N_i})\right)$

在以上表达式中，P_{tx_secondary，i}指示出分发给第i个SSC 200的发送功率，N_i指示出第i个SSC 200的噪声水平。

此外，在表达式(13)中，控制单元140可以仅将n个SSC 200中具有高优先级的SSC 200计数在内来计算总容量。例如，可依据第二通信服务的类型、内容等来指派优先级。例如，可向需要小延迟的服务(例如，运动影像递送或网络游戏)指派高优先级。此外，可向设定了高服务收费以便确保一定服务质量的服务指派高优先级。于是，例如，可在图10的步骤S102中与SSC 200的位置数据一起接收优先级。

此外，控制单元140可在步骤S206中评估能够通过使用所分发的发送功率来建立的第二通信服务的链路总数，而不是如同表达式(13)中那样评估容量。在此情况中，控制单元140首先判断期望进行通信的各对二次利用节点是否能够根据分发给各个SSC 200的发送功率来建立通信。然后，将被判定为能够建立通信的链路数目计数为第二通信服务的链路总数。

然后，控制单元140通过比较在步骤S206评估出的容量或链路总数来判断第一规则和第二规则中的哪个更适当(步骤S208)。例如，当根据第一规则分发的发送功率能够实现比根据第二规则分发的发送功率更大的容量时，控制单元140可判定第一规则更适当。此外，当根据第二规则分发的发送功率能够实现比根据第一规则分发的发送功率更大的容量时，控制单元140可判定第二规则更适当。当判定第一规则更适当时，处理前进到步骤S210。另一方面，当判定第二规则更适当时，处理前进到步骤S212。

在步骤S210，将根据被判定为更适当的第一规则分发的发送功率分配给各个SSC 200(步骤S210)。另一方面，在步骤S212，将根据被判定为更适当的第二规则分发的发送功率分配给各个SSC 200(步骤S212)。之后，图11所示的发送功率分发处理结束。

注意，上面具体地描述了如下情况：在容量或者可建立的链路数目方面对可分别对应于均等类型和不等类型的第一规则和第二规则进行评估。但是，规则并不限于此，并且可采用除均等类型和不等类型之外的发送功率分发规则。此外，可对三种或更多种发送功率分发规则进行评估。

[2-3.二次利用节点(SSC)的示例性配置]

(功能块的描述)

图12是示出图8所示的SSC 200的逻辑配置示例的框图。参考图12，SSC 200包括第一通信单元210、第二通信单元220、存储单元230和控制单元240。在此实施例中，SSC 200可通过第一通信单元210来与管理节点100通信，并还可通过第二通信单元220来发送和接收用于第二通信服务的无线电信号。

第一通信单元210根据给定通信方案来与管理节点100通信。用于第一通信单元210与管理节点100之间的通信的信道例如可以是作为控制信道的认知导频信道(CPC)。CPC例如可以包括入站(inbound)CPC或出站(outbound)CPC，其中，在入站CPC中，CPC信息是在现有通信系统(例如，初次系统102)中外推出的，而在作为专用信道的出站CPC中，CPC信息是内插出的。

例如，第一通信单元210响应于用于开始频谱二次利用的指令(用户进行的指令操作或者来自另一节点的请求)等，而将指示出其自身设备的位置的位置数据发送给管理节点100。指示出自身设备的位置的位置数据例如可以是通过使用GPS(全球定位系统)功能测得的数据。之后，第一通信单元210从管理节点100接收根据上述技术确定的可容许发送功率的值，并将其输出到控制单元240。此外，第一通信单元210从管理节点100接收在二次利用开始时受到干扰的被干扰节点的位置数据，并将其输出端到制单元240。注意，在此实施例中，在二次利用开始时受到干扰的被干扰节点对应于管理节点100，其是初次系统102的基站。

第二通信单元220根据给定通信方案来向和从SUE 204发送和接收无线电信号。例如，第二通信单元220首先执行对第一通信服务的无线电信号的感测并实现上行链路信道的同步。然后，第二通信单元220通过使用经同步的上行链路信道来定期地向附近的SUE 204发送信标。第二通信单元220所使用的发送功率在控制单元240的控制之下而受限于不会对初次利用节点引起实质干扰的范围。此外，发送到附近的SUE 204的信标包括第一通信单元210所接收的可容许干扰功率的值、被干扰节点和SSC 200的位置数据。可容许干扰功率的值和各个位置数据被SUE 204用于发送功率控制处理，如后面要描述的。

注意，当第一通信单元210与管理节点100之间的通信链路是无线电链路时，第一通信单元210与第二通信单元220可以共享物理上相同的通信接口，该通信接口可包括天线、RF电路、基带电路等。在某些情况下，第一通信单元210与管理节点100之间的通信链路称为回程(backhaul)链路。

存储单元230例如通过使用诸如硬盘或半导体存储器之类的记录介质来存储要用于SSC 200的各单元的操作的程序和数据。此外，在此实施例中，存储单元230存储用于第二通信服务的操作和发送功率的控制的各种参数。存储单元230中存储的参数例如可以包括自身设备(和按需订制了第二通信服务的其它二次利用节点)的位置数据、从管理节点100通知来的可容许发送功率、频谱遮罩、调制方法等。

控制单元240例如通过使用诸如CPU之类的控制设备来控制SSC 200的总体功能。例如，在此实施例中，控制单元240将用于第二通信单元220的无线电信号发送的发送功率的值控制在从管理节点100通知来的可容许发送功率的范围之内。然后，控制单元240控制第二通信单元220发送包括上述可容许干扰功率和各位置数据的信标。此外，当控制单元240从已接收到信标的SUE 204接收针对第二通信服务的连接请求时，控制单元240执行连接请求的认证、SUE 204的调度(时隙指派)等。

(二次利用开始处理的流程)

图13是示出由SSC 200进行的二次利用开始处理的流程示例的流程图。

参考图13，例如在检测到用于开始二次利用的指令时，第一通信单元210将SSC 200的位置数据发送到管理节点100(步骤S302)。在此步骤中，不仅可以向管理节点100发送SSC 200的位置数据，而且可以发送其它SUE 204的位置数据。

接下来，第一通信单元210从管理节点100接收根据上述干扰控制模型确定的可容许发送功率的值和假定为被干扰节点的管理节点100的位置数据(步骤S304)。此外，除了可容许发送功率之外，例如还可接收诸如发送频谱遮罩或调制方法之类的附加信息。

然后，控制单元240在初次感测时段执行对初次信号的感测，并实现第一通信服务的上行链路信道的同步(步骤S306)。此外，控制单元240在二次感测时段执行对二次信号的感测并检查是否有二次信号被从附近的通信设备发送(步骤S308)。当检测到来自附近通信设备的二次信号时，处理行进到步骤S316。另一方面，当未检测到来自附近通信设备的二次信号时，处理行进到步骤S312(步骤S310)。

在步骤S312，控制单元240通过使用在步骤S304接收的可容许发送功率的范围内的发送功率，在控制帧发送时段中控制第二通信单元220发送用于第二通信服务的信标(步骤S312)。该信标包括分配给第二通信服务的可容许发送功率的值以及被干扰节点和SSC 200的位置数据。

然后，当控制单元240通过第二通信单元220从SUE 204接收到针对第二通信服务的连接请求时，控制单元240在连接和调度时段中对连接请求进行认证并执行SUE 204的调度(步骤S314)。SUE 204从而能够在数据通信时段中通过第二通信服务执行数据通信。此时，SUE 204基于在步骤S312中从SSC 200发送的信标中包括的可容许发送功率的值和各个位置数据，控制要用于第二通信服务的无线电信号发送的发送功率。由SUE204进行的发送功率控制处理将在后面更详细描述。

另一方面，在步骤S316，控制单元240等待给定时间以避免从另一通信设备发送的二次信号与从其自身发送的信标的冲突(步骤S316)。之后，处理返回到步骤S306。

通过以上二次利用开始处理，SSC 200能够将从其自身发送的信标和从SUE发送的二次信号的发送功率抑制在不会导致对初次系统产生实质性干扰的范围内并避免二次信号的冲突。

[2-4.二次利用节点(SUE)的示例性配置]

如上所述，在此实施例中，SUE 204从SSC 200接收用于第二通信服务的信标。然后，SUE 204基于所接收的信标中包括的SSC 200和被干扰节点的位置数据等，控制在连接和调度时段中发送的连接请求和在数据通信时段中发送的数据信号的发送功率。在此节中，在下文参考图14A描述由SUE 204基于上述位置数据进行的发送功率控制的概要。

图14A是用于描述基于二次利用节点(SUE)的位置的发送功率控制的概要的示意图。图14B是用于描述二次利用节点(SUE)的位置的分类的示意图。

在图14A的左上方示出了在此实施例中受到第二通信服务干扰的管理节点100(当关注于作为被干扰节点的方面时，管理节点100主要被称为基站100)。基站100在部分示出的边界101内的小区中提供第一通信服务。用作第二通信服务的协调器的SSC 200也在图14A中示出。SSC 200与管理节点100相距D1。SSC 200通过使用不超过根据上述干扰控制模型确定的可容许发送功率的发送功率，来发送可在边界201所围绕的范围内被接收的用于第二通信服务的信标。

此外，在图14A中示出了多个SUE 204(204-1到204-4)。这些SUE204取决于与基站100和SSC 200的位置关系而被分类成四种类型(类型1到4)。

(类型1)

被分类成类型1的SUE位于如下区域中：在该区域中，从被干扰节点(即，基站100)到SUE的距离比从被干扰节点到信标的发送源节点(即，SSC 200)的距离长，并且在该区域中，可接收信标。例如，在图14A中，基站100与SSC 200之间的距离是D1。此外，可接收从SSC 200发送的信标的位置在边界201内部。这样，位于图14B中的斜线阴影区域R1中的SUE 204被分类为类型1。

具体而言，图14A所示的SUE 204-1a和204-1b(它们统称为SUE204-1)被分类为类型1。因为SUE 204-1相比于SSC 200更远离基站100，所以SUE 204-1能够通过使用等同于来自SSC 200的信标的发送功率的发送功率来发送二次信号而不会对基站100产生干扰。此外，SUE204-1例如可用作通过ad-hoc通信将二次信号中继到不能接收来自SSC200的信标的UE的网关。

(类型2)

被分类为类型2和3的SUE也位于可接收信标的区域中。被分类为类型2的SUE位于如下区域中：在该区域中，从被干扰节点到SUE的距离比从被干扰节点到信标发送源节点的距离短，并且从被干扰节点到SUE的距离比从SUE到信标的发送源节点的距离长。例如，在图14A中，基站100与SSC 200之间的距离为D1。此外，虚线D2是指示出到基站100的距离与到SSC 200的距离相等的位置的线。这样，位于图14B中的点区域R2中的SUE 204被分类为类型2。

具体而言，图14A所示的SUE 204-2被分类为类型2。如果SUE 204-2使用与来自SSC 200的信标的发送功率相等的发送功率，则可能对基站100产生处在不容许水平的干扰。但是，通过使用比信标发送功率低的适当发送功率，SUE 204-2能够发送二次信号而不会对基站100产生干扰。此外，SUE 204-2例如可用作通过ad-hoc通信将二次信号中继到更接近基站100的UE的网关。

(类型3)

被分类为类型3的SUE位于如下区域中：其中，从被感染节点到SUE的距离比从被干扰节点到信标发送源节点的距离短，并且从被干扰节点到SUE的距离比从SUE到信标发送源节点的距离短。这样，位于图14B的水平线阴影区域R3中的SUE 204被分类为类型3。

具体而言，图14A所示的SUE 204-3被分类为类型3。如果SUE 204-3直接向SSC 200发送二次信号，则有可能对基站100产生处在不容许水平的干扰。因此，即使SUE 204-3可接收来自SSC 200的信标，也优选地不直接对信标作出响应。因此，SUE 204-3一直等待直到检测到位于SSC200与SUE 204-3之间的另一节点(例如，图14A所示的SUE 204-2)才发送对信标的响应。然后，例如当SUE 204-3接收到从SUE 204-2发送的用于中继的信标时，SUE 204-3通过使用仅SUE 204-2能够接收的低发送功率来发送针对该用于中继的信标的响应。然后，SUE 204-2将该响应从SUE 204-3中继到SSC 200，从而SUE 204-3也能够订制第二通信服务。注意，来自SUE 204-2的用于中继的信标例如可通过用于中继二次信号的ad-hoc通信、通过使用不会对被干扰节点产生干扰的低发送功率来发送。

(类型4)

被分类为类型4的SUE位于不可接收信标的区域中。具体而言，图14A所示的SUE 204-4被分类为类型4。因为SUE 204-4未能接收来自SSC 200的信标，随意SUE 204-4不能直接订制第二通信服务。因此，SUE 204-4等待直到检测到用于中继二次信号的另一节点(例如，图14A所示的SUE 204-1b)为止。然后，例如当SUE 204-4接收到从SUE 204-1b发送的用于中继的信标时，SUE 204-4发送对该用于中继的信标的响应。然后，SUE 204-1b将该响应从SUE 204-4中继到SSC 200，从而SUE 204-4也能够订制第二通信服务。注意，来自SUE 204-1b的用于中继的信标也可通过用于中继二次信号的ad-hoc通信、通过使用不会对被干扰节点产生干扰的低发送功率来发送。

如上所述，SUE 204依据与基站100和SSC 200的位置关系(这些位置关系通常分类为四种类型)来控制发送功率，从而可以安全地发送用于第二通信服务的连接请求或数据信号，而不会对基站100产生干扰。

(功能块的描述)

图15是示出基于上述概念来配置的SUE 204的逻辑配置示例的框图。参考图15，SUE 204包括通信单元205、存储单元206和控制单元207。

通信单元205可根据给定通信方案接收来自SSC 200的用于第二通信服务的信标。此外，通信单元205在控制单元207的控制之下，通过使用在不会对初次利用节点产生实质性干扰的范围内的发送功率来发送连接请求或数据信号。

存储单元206例如通过使用诸如硬盘或半导体存储器之类的记录介质，存储要用于SUE 204的各单元的操作的程序和数据。此外，在此实施例中，存储单元206例如存储由通信单元205接收的信标中包括的发送功率值、位置数据等。

控制单元207例如通过使用诸如CPU之类的控制设备来控制SUE 204的总体功能。例如，在此实施例中，如上所述，控制单元207依据与基站100和SSC 200的位置关系来控制用于通信单元205的二次信号发送的发送功率的值。下文中参考图16描述由控制单元207进行的发送功率控制处理的具体流程。

(发送功率控制处理的流程)

图16是示出由SUE 204进行的发送功率控制处理的流程示例的流程图。

参考图16，例如在检测到用于开始二次利用的指令时，SUE 204的控制单元207等待通信单元205接收第二通信服务的信标(步骤S352)。在等待期间，控制单元207可通过通信单元205执行对二次信号的感测并获取与第二通信服务的通信状况相关的数据(例如，SINR等)。然后，当在给定时间段内未接收到第二通信服务的信标时，处理行进到步骤S356。另一方面，当通信单元205接收到例如从SSC 200发送的信标时，处理行进到步骤S358(步骤S354)。

在步骤S356，因为未接收到第二通信服务的信标，所以控制单元207等待用于中继的信标而不发送二次信号，作为根据上述类型4的处理(步骤S356)。注意，虽然未在图16中示出，但是当判定未接收到信标的原因是二次信号冲突时，控制单元207可向SSC 200通知正在发生二次信号的冲突，而不是等待接收用于中继的信标。

另一方面，在步骤S358，控制单元207获取由通信单元205接收的信标中包括的、指示出SSC 200和基站100的位置的位置数据(步骤S358)。

然后，控制单元207通过使用所获取的位置数据和其自身设备的位置数据，来判断从作为被干扰节点的基站100到其自身设备的距离是否长于从基站100到SSC 200的距离(步骤S360)。当从基站100到其自身设备的距离更长时，处理行进到步骤S364。另一方面，当从基站100到其自身设备的距离更短时，处理行进到步骤S362。

在步骤S362，控制单元207判断从通信单元205到SSC 200的作为对信标的响应的二次信号的直接发送是否会对基站100产生实质性干扰(步骤S362)。例如，当从基站100到其自身设备的距离短于从其自身设备到SSC 200的距离时，可判定向SSC 200的二次信号直接发送会对基站100产生实质性干扰。在此情况下，处理行进到步骤S374。另一方面，如果判定可通过使用比信标发送功率低的发送功率来将二次信号直接发送到SSC200而不会对基站100产生实质性干扰时，处理行进到步骤S366。

在步骤S364，因为从基站100到其自身设备的距离长于从基站100到SSC 200的距离，所以控制单元207认识到自身设备被分类为上述类型1。在此情况下，控制单元207设定与从SSC 200到通信单元205的信标发送功率相等的发送功率(步骤S364)。

此外，在步骤S366，因为尽管从基站100到其自身设备的距离短于从基站100到SSC 200的距离，但是还是可将二次信号直接发送到SSC200，所以控制单元207认识到其自身设备被分类为上述类型2。在此情况下，控制单元207设定比从SSC 200到通信单元205的信标发送功率低的发送功率(步骤S366)。在此步骤中设定的发送功率的值是使得二次信号能够被SSC 200接收而不会对基站100产生实质性干扰的值。

然后，控制单元207通过使用在步骤S364或S366设定的发送功率来向SSC 200发送用于第二通信服务的连接请求作为对信标的响应。然后，在SSC 200进行认证和调度之后，控制单元207接收从SSC 200发送的调度信息。之后，SUE 204可在数据通信时段中在所指派的时隙中执行第二通信服务的数据通信(步骤S368)。

此外，控制单元207可向附近的设备发送用于中继的信标，以用作位于其自身设备附近的另一SUE 204(例如，SUE 204-3或SUE 204-4)的ad-hoc网关(步骤S370)。

另一方面，在步骤S374，因为二次信号向SSC 200的直接发送对基站100产生了实质性干扰，所以控制单元207认识到其自身设备被分类为上述类型3。在此情况下，控制单元207等待接收用于中继的信标而没有发送二次信号(步骤S374)。

然后，如果通信单元205在等待接收用于中继的信标的状况下(即，在类型3或类型4的情况下)接收到用于中继的信标，则控制单元207发送针对第二通信服务的连接请求作为对该信标的响应。用于在此步骤中发送连接请求的发送功率被设定为不会对基站100产生实质性干扰的值。连接请求随后被用作ad-hoc网关的另一SUE 204中继到SSC 200。然后，在SSC 200进行认证和调度之后，控制单元207接收到从SSC 200发送并经另一SUE 204中继的调度信息。之后，SUE 204可在数据通信时段中在所指派的时隙中执行第二通信服务的数据通信(步骤S378)。

[2-5.第一实施例的总结]

以上参考图8至16描述了本发明的第一实施例。在此实施例中，SSC200根据上面参考图4至7B描述的用于二次利用的框架来控制第二通信服务。具体而言，在进行频谱的二次利用时，SSC 200在初次感测时段(第一时段)中接收初次信号，并例如基于所接收的初次信号来确定诸如要用于二次信号发送的发送功率、频谱或调制顺序之类的参数值。然后，当在二次感测时段(第二时段)中未检测到二次信号时，SSC 200在控制帧发送时段(第三时段)中基于上述参数值来发送用于第二通信服务的信标。从而可以避免在频谱二次利用时初次信号和二次信号之间的或者二次信号之间的冲突，并有效地抑制干扰。

此外，根据上述干扰控制模型，基于第一通信服务所需的无线电信号质量、第一通信服务中的干扰或噪声水平、以及有关一个或多个二次利用节点的通信路径上的路径损耗，从SSC 200发送的信标的发送功率被确定为使得对被干扰节点的干扰处在可容许水平之内。从而可以消除(或者至少降低)在特定初次利用节点本地难以接收初次信号的可能性。

此外，根据此实施例，SUE 204接收在控制帧发送时段(第三时段)中发送的信标。然后，依据基于所接收的信标中包括的位置数据来认识出的位置关系，SUE 204控制在连接和调度时段(第四时段)发送的连接请求和在数据通信时段(第五时段)发送的数据信号的发送功率。SUE 204从而能够利用简单的机制而不用使用波束赋形等来抑制对初次系统的干扰。

注意，在此实施例中，主要描述了在开始第二通信服务时的通信控制示例。但是，上述的二次利用的框架和发送功率控制的技术适用于开始第二通信服务之后的任何时间点。

此外，在此实施例中描述了如下情况：其中，在第一通信服务的上行链路信道上进行二次利用，即，当仅将第一通信服务的基站考虑为被干扰节点时的情况。但是，本发明当然适用于存在多个被干扰节点的情况。

<3.第二实施例>

在本发明的第一实施例中，分配给第二通信服务的可容许发送功率是由可访问存储初次利用节点的位置数据的数据库的初次利用节点(管理节点)确定的。这从SSC的角度看是一种被动技术。另一方面，SSC可以获取必要参数并以主动方式确定第二通信服务的可容许发送功率。在此节中，作为本发明第二实施例来描述如下情况：进行二次利用的终端设备主动确定可容许发送功率。

[3-1.通信系统的概要]

图17是用于描述根据本发明第二实施例的通信系统的概要的示意图。

图17示出了操作第一通信服务的初次系统302和分别操作第二通信服务的二次系统402a和402b。初次系统302包括管理节点300和多个初次利用节点104。

管理节点300是具有对指派给第一通信服务的频谱的二次利用进行管理的职能的初次利用节点。虽然在图17的示例中，管理节点300是基站，但是管理节点300不限于此。在此实施例中，管理节点300有权访问存储着如下位置数据的数据库106，该位置数据指示出初次系统302中包括的初次利用节点的位置。

另一方面，二次系统402a包括SSC 400a和多个SUE 204a。同样地，二次系统402b包括SSC 400b和多个SUE 204b。

SSC 400(400a和400b)是具有如上所述的对第二通信服务进行控制的协调器的职能的二次利用节点。具体而言，SSC 400根据预定频谱策略来确定二次利用的可行性，通过从管理节点300获取必要参数来确定可容许发送功率，然后向附近的SUE 204发送用于第二通信服务的信标。SSC400例如可用作认知无线电(CE)的引擎。

[3-2.管理节点的示例性配置]

图18是示出图17所示的管理节点300的逻辑配置示例的框图。参考图18，管理节点300包括通信单元310、数据库输入/输出单元120、存储单元130和控制单元340。

通信单元310根据第一通信服务的给定通信方案，通过使用可包括天线、RF电路、基带电路等的通信接口来向和从初次利用节点104发送和接收无线电信号。此外，通信单元310还向SSC 400发送数据库106中存储的初次利用节点104的位置数据以及数据库106或存储单元130中存储的要用于确定发送功率的参数。

控制单元340例如通过使用诸如CPU之类的控制设备来控制管理节点300的总体功能。此外，在此实施例中，控制单元340通过通信单元310(或者另一回程链路)向SSC 400发送在SSC 400根据上述干扰控制模型确定可容许发送功率时要使用的上述位置数据和参数。位置数据和参数例如可通过使用诸如CPC之类的预定信道来定期发送。可替代地，位置数据和参数例如可响应于来自SSC 400的发送请求而被发送。

[3-3.二次利用节点(SSC)的示例性配置]

(功能块的描述)

图19是示出图17所示的SSC 400的逻辑配置示例的框图。参考图19，SSC 400包括第一通信单元410、第二通信单元220、存储单元430和控制单元440。

第一通信单元410根据给定通信方案接收包含从管理节点300发送的数据和参数的无线电信号。用于第一通信单元410与管理节点300之间的通信的信道例如可以是作为控制信道的上述CPC。

具体而言，第一通信单元410例如响应于用于开始频谱二次利用等的指令，而尝试从管理节点300接收要用于确定发送功率的数据和参数。要用于确定发送功率的数据和参数例如包括被干扰节点的位置数据、第一通信服务所需的无线电信号质量、第一通信服务中的干扰或噪声水平等。此外，要用于确定发送功率的数据可包括指示出其它二次利用节点的位置的位置数据。如果第一通信单元410从管理节点300接收到数据和参数，则其将所接收的数据和参数输出到控制单元440。另一方面，如果第一通信单元410由于某些原因(例如，不合适的信号接收环境)而未能接收必要的数据和参数，则其向控制单元440提供通知。

存储单元430例如通过使用诸如硬盘或半导体存储器之类的记录介质来存储要用于SSC 400的各单元的操作的程序和数据。此外，在此实施例中，存储单元430存储用于第二通信服务的可容许发送功率的确定和发送功率的控制的各种参数。存储单元430中存储的参数例如可以包括自身设备(以及按需订制了第二通信服务的其它二次利用节点)的位置数据、通过第一通信单元410从管理节点300接收的参数、等等。

控制单元440例如通过使用诸如CPU之类的控制设备来控制SSC 400的总体功能。例如，在此实施例中，当对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用时，控制单元440根据上述干扰控制模型来确定第二通信服务的可容许发送功率。如果控制单元440未能从管理节点300接收到无线电信号并因而不能获取初次利用节点的最新位置数据和必要参数，则其通过将用于降低对初次利用节点引起干扰的可能性的裕度计算在内来确定可容许发送功率。然后，控制单元440将要由第二通信单元220用于发送第二通信服务的信标和其它二次信号的发送功率的值控制为落在所确定的可容许发送功率的范围之内。

(二次利用开始处理的流程)

图20是示出SSC 400的二次利用开始处理的流程示例的流程图。

参考图20，控制单元440首先判断是否可通过第一通信单元410从管理节点300接收无线电信号(初次信号)(步骤S502)。如果来自管理节点300的无线电信号是可接收的，则处理前进到步骤S504。另一方面，如果来自管理节点300的无线电信号不可接收，则处理前进到步骤S508。

在步骤S504中，控制单元440获取通过第一通信单元410从管理节点300接收的、充当被干扰节点的初次利用节点的位置数据。此外，控制单元440以相同方式获取从管理节点300接收的参数(步骤S504)。注意，在如同图2A所示的示例中那样在OFDMA系统的上行链路信道上进行二次利用的情况下，被干扰节点仅仅是基站。在这种情况下，控制单元440仅获取作为基站的管理节点300的位置数据，作为初次利用节点的位置数据。此外，步骤S504中的必要参数例如对应于第一通信服务所需的无线电信号质量、第一通信服务中的干扰或噪声水平(或者用于计算这些水平的参数)等。

然后，控制单元440依据基于在步骤S504接收的位置数据和参数的、第二通信服务的可容许干扰功率来确定发送功率(步骤S506)。具体而言，控制单元440例如可依据根据上述干扰控制模型中的表达式(9)的、第二通信服务的可容许干扰功率来确定发送功率。例如，第一通信服务所需的无线电信号质量对应于表达式(9)中的项P_{rx_primary，primary}/SINR_required。此外，干扰或噪声水平对应于表达式(9)中的项N_Primary。此外，表达式(9)中的路径损耗L_{path_tx_secondary，i}的值可通过使用根据初次利用节点的位置数据和SSC 400的位置数据导出的距离d、根据表达式(6)来计算出。注意，控制单元440可将路径损耗L_{path_tx_secondary，i}的值计算为来自基站的下行链路信号的发送功率值与下行链路信号的接收水平之差，而不是根据位置数据来计算该路径损耗。此外，当存在另一第二通信服务时，控制单元440可根据均等类型的表达式(10)或者不等类型的表达式(11)来分发发送功率。

另一方面，如果来自管理节点300的无线电信号不可接收，则在步骤S508，控制单元440从存储单元430获取用于确定发送功率的位置数据和参数(步骤S508)。例如，控制单元440可在与管理节点300的通信变为可行时通过第一通信单元410接收被干扰节点的位置数据和必要参数，并将它们存储到存储单元430中以供以后使用。此外，例如当作为二次利用的目标的第一通信服务的类型被预先限制于若干候选时，指示出第一通信服务所需的无线电信号质量的参数可被存储在存储单元430中作为默认值。

然后，控制单元440依据基于在步骤S508获取的位置数据和参数的、第二通信服务的可容许干扰功率来确定发送功率(步骤S510)。但是，在此情况中，有可能用于确定发送功率的参数不是最新的。因此，控制单元440向发送功率的值添加给定裕度以便降低对初次利用节点引起干扰的可能性。具体而言，控制单元440例如可根据上述干扰裕度降低类型的表达式(12)来确定发送功率。表达式(12)中的N_estimaion的值例如根据可能订制第二通信服务的SUE 204的数目，而被确定为包括额外数目。

然后，当来自管理节点300的初次信号可接收时，控制单元440执行对初次信号的感测并实现第一通信服务的上行链路信道的同步(步骤S516)。另一方面，当来自管理节点300的无线电信号不可接收时，可跳过步骤S516。控制单元440然后在二次感测时段中执行对二次信号的感测并检查是否有二次信号从附近的通信设备发送(步骤S518)。当检测到来自附近通信设备的二次信号时，处理行进到步骤S526。另一方面，当未检测到来自附近通信设备的二次信号时，处理行进到步骤S522(步骤S520)。

在步骤S522中，控制单元440通过使用在步骤S506或步骤S510确定的发送功率来控制第二通信单元220在控制帧发送时段中发送用于第二通信服务的信标(步骤S522)。信标包括分配给第二通信服务的可容许发送功率的值以及被干扰节点和SSC 400的位置数据。

然后，当控制单元440通过第二通信单元220接收到来自SUE 204的对第二通信服务的连接请求时，控制单元440在连接和调度时段中对连接请求进行认证并执行SUE 204的调度(步骤S524)。SUE 204从而能够在数据通信时段中执行第二通信服务的数据通信。此时，SUE 204基于在步骤S522从SSC 400发送的信标中包括的可容许发送功率的值和各位置数据，来控制连接请求和数据信号的发送功率。

另一方面，在步骤S526，控制单元440等待给定时间以避免从另一通信设备发送的二次信号与从其自身发送的信标的冲突(步骤S526)。之后，处理返回到步骤S516(或者当来自管理节点300的初次信号不可接收时，返回到步骤S518)。

通过以上的二次利用开始处理，SSC 400能够将从其自身发送的信标和从SUE发送的二次信号的发送功率抑制到不会对初次信号引起实质性干扰的范围并避免二次信号的冲突。

[3-4.第二实施例的总结]

以上参考图17至20描述了本发明的第二实施例。在此实施例中，由用作第二通信服务的协调器的SSC 400根据上述干扰控制模型来确定对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用的第二通信服务的可容许发送功率。SSC 400从而能够以主动方式确定要用于第二通信服务的发送功率，并避免初次信号和二次信号之间的或者在二次信号之间的冲突并有效地抑制了干扰。

此外，如果SSC 400未能从管理节点300接收无线电信号并因而不能获取初次利用节点的最新位置数据，则通过将用于降低对初次利用节点引起干扰的可能性的裕度计算在内来确定可容许发送功率。SSC 400从而能够自治且安全地开始频谱的二次利用，即使在SSC 400位于信号接收条件由于阴影(遮挡)、衰落等而相对不合适的区域中时也是如此。

<4.对TV频带的应用>

图21是用于描述上述第一或第二实施例对TV频带的应用的示意图。在图21的示例中，初次利用节点900是TV广播的广播台(TV广播器)。初次利用节点910a至910c是TV广播的接收台。初次利用节点900在频带F1上向位于边界902或904内部的初次利用节点910a至910c提供数字TV广播服务。边界902的内部区域是数字TV广播服务的服务区域。边界902与边界904之间的阴影区域是其中频谱的二次利用受限制的保护区域。同时，边界904与边界906之间的区域是TV白色空间。二次利用节点920a至920c位于该TV白色空间中，并例如在与频带F1不同的频带F3上操作第二通信服务。但是，即使在用于第一通信服务的频带F1与用于第二通信服务的频带F3之间设定了保护带，仍然存在如下风险：例如在位置P0处不仅在二次系统上而且在初次系统上发生致命干扰。这种风险可通过扩展保护区域的宽度来降低。但是，扩展保护区域的宽度导致频谱二次利用的机会减少。从这个角度看，根据上述第一或第二实施例来控制第二通信服务的发送功率使得可将对初次系统的干扰降低为落在可容许范围之内，而无需过度地扩展保护区域的宽度。

应当注意，根据本说明书中描述的第一和第二实施例的一系列处理可在硬件或软件上实现。在软件上执行一系列处理或处理的一部分的情况下，构成软件的程序被预存储在诸如ROM(只读存储器)之类的记录介质中，被读入RAM(随机访问存储器)，然后通过使用CPU等而被执行。

本说明书中描述的各实施例的主题适用于各种类型的二次利用模式。例如，如上所述，可以说用于覆盖第一通信服务的频谱空穴的中继节点或毫微微小区的运用是频谱二次利用的一种模式。此外，宏小区、RRH(远程无线电头)、Hotzone、中继节点、毫微微小区等中的任一个或多个之间的关系可形成频谱二次利用的一种模式(例如，异构网络)。

虽然以上参考附图详细描述了本发明的优选实施例，但是本发明不限于此。本领域技术人员应当了解，可依据设计要求和其它因素来进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

本申请包含与在2009年8月12日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-187372、和2010年5月12日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2010-110015所公开的主题相关的主题，这些申请的全部内容通过引用而结合于此。

Claims (13)

1.一种利用通信设备来对第二通信服务的通信进行控制的方法，所述第二通信服务对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用，所述方法包括如下步骤：

在沿着时间轴的第一时段中接收针对所述第一通信服务发送的无线电信号；

基于在所述第一时段中接收的无线电信号，确定要用来控制所述第二通信服务的通信的参数值；

在随所述第一时段之后的第二时段中对针对所述第二通信服务发送的无线电信号进行感测；以及

当在所述第二时段中未检测到针对所述第二通信服务的无线电信号时，在随所述第二时段之后的第三时段中基于所述参数值来发送用于所述第二通信服务的信标。

2.根据权利要求1所述的方法，其中

所述确定参数值的步骤包括基于在所述第一时段中接收的无线电信号来确定在所述第三时段中发送的信标的发送功率。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：

在随所述第三时段之后的第四时段中，从接收了所述信标的二次利用节点接收对所述第二通信服务的连接请求。

4.根据权利要求3所述的方法，其中

在所述第四时段中从所述二次利用节点发送的连接请求的发送功率是基于在所述第三时段中从所述通信设备发送的信标中包括的数据来确定的。

5.根据权利要求3所述的方法，还包括如下步骤：

将随所述第四时段之后的第五时段中包括的时隙指派给作为在所述第四时段中接收的连接请求的发送源的各个二次利用节点，以供所述二次利用节点进行数据发送。

6.根据权利要求5所述的方法，其中

所述信标包括指示出信标间隔的数据，并且

所述第一时段、所述第二时段、所述第三时段、所述第四时段和所述第五时段以与所述信标间隔相对应的间隔重复。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括如下步骤：

当所述第二通信服务所需的数据率改变时，改变所述信标间隔。

8.根据权利要求6所述的方法，其中

所述第五时段后跟保护间隔。

9.根据权利要求3所述的方法，还包括如下步骤：

当在所述第三时段中发送的信标与另一无线电信号的冲突被一二次利用节点检测到时，在所述第四时段中从该二次利用节点接收指示出信标冲突的发生的通知。

10.根据权利要求3所述的方法，还包括如下步骤：

在所述第四时段中从一二次利用节点接收与在该二次利用节点中感测到的所述第一通信服务或所述第二通信服务的通信状况相关的数据。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：

在所述第一时段中从所述通信设备的外部节点接收用于在多个通信设备之间对时段进行同步的基准信号。

12.一种通信设备，包括：

通信单元，该通信单元能够发送和接收用于对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用的第二通信服务的无线电信号；以及

控制单元，该控制单元控制所述通信单元的通信，其中，所述控制单元

控制所述通信单元在沿着时间轴的第一时段中接收针对所述第一通信服务发送的无线电信号；

基于在所述第一时段中接收的无线电信号，确定要用来控制所述第二通信服务的通信的参数值；

在随所述第一时段之后的第二时段中通过所述通信单元对针对所述第二通信服务发送的无线电信号进行感测；以及

当在所述第二时段中未检测到针对所述第二通信服务的无线电信号时，控制所述通信单元以在随所述第二时段之后的第三时段中基于所述参数值来发送用于所述第二通信服务的信标。

13.一种致使对包括通信单元的通信设备进行控制的计算机用作如下控制单元的程序，所述通信单元能够发送和接收用于对指派给第一通信服务的频谱进行二次利用的第二通信服务的无线电信号：

所述控制单元对所述通信单元的通信进行控制，所述控制单元执行如下处理：

控制所述通信单元在沿着时间轴的第一时段中接收针对所述第一通信服务发送的无线电信号；

基于在所述第一时段中接收的无线电信号，确定要用来控制所述第二通信服务的通信的参数值；

在随所述第一时段之后的第二时段中通过所述通信单元对针对所述第二通信服务发送的无线电信号进行感测；以及

当在所述第二时段中未检测到针对所述第二通信服务的无线电信号时，控制所述通信单元以在随所述第二时段之后的第三时段中基于所述参数值来发送用于所述第二通信服务的信标。

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