CN102948227A - 无线电控制设备、第二发送站发送功率确定方法和程序 - Google Patents

Abstract

确定第二系统的每个基站的发送功率，使得通过适当地控制多个第二发送站的发送功率，尽可能地增加第二系统的传输容量，同时抑制对第一无线电系统(主系统)的干扰。提供第二发送站发送功率确定装置，用于根据满足与系统干扰量有关的容许值的第一条件，确定在每个第二发送站中使用的发送功率，所述系统干扰量是所有多个第二发送站施加于作为第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量，所有多个第二发送是使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段的第二无线电系统的发送站。

Description

无线电控制设备、第二发送站发送功率确定方法和程序

技术领域

本发明涉及一种无线电系统，其中，在不同系统之间共享频率，且具体地，本发明涉及一种无线电控制设备、无线电系统、第二发送站发送功率确定方法、以及第二发送站发送功率确定程序，用于控制作为次系统的发送站的多个第二发送站的发送功率。

背景技术

通常，对于无线电通信中的频率存在限制。因此，需要增强频率的有效使用的技术。为了有效地使用频率，已经关于提高每1Hz的发送速率的技术进行了各种研究，例如多级调制和纠错码、使用每个小区的频率复用方法的蜂窝系统、使用一次小区复用的CDMA通信系统、干扰消除器等。

同时，近年来，“感知无线电”已经受到关注，其中，使用其无线电波未使用的空闲频段来执行无线电通信。这种感知无线电技术具有以下机制：无线电基站自身从要使用的所有频段中搜索无线电基站周围的当前空闲的频段，并使用该频率来通信。例如，当根据时间段和陆地区域，在每个无线电系统中存在当前未使用的频段，则可以在无线电通信中在无线电基站中使用该频段。按照这种方式，根据感知无线电方法，可以预期对频率的有效使用。

无线电基站通过无线电终端来估计未使用其无线电波的频段，并使用该频段来执行通信，所述无线电终端存在于其自身无线电基站内或其自身无线电基站所覆盖的覆盖区域内，并获取主系统尚未使用的频段的信息。此时，需要使用空闲频段，不会通过干扰分配了目标频段或允许优先使用目标频段的其他无线电系统而使其他无线电系统的接收质量劣化。

例如，当通过预定发送功率来发送无线电波时，需要在足够远离其他无线电系统的位置使用该无线电波。此外，例如，当在不足够远离其他无线电系统的位置使用该无线电波时，需要使发送功率保持较低。

在使用其无线电波尚未使用的频段的这种技术中，例如，非专利文献1公开了所有基站以相同的发送功率使用空闲频率的情况的研究和评价结果。更具体地，假定以地面数字广播作为高优先级的主系统，而以无线区域网(WRAN)作为低优先级的次系统。此时，非专利文献1公开了评估使用以下模型的情况的频率使用效率和覆盖效率的结果：其中次系统的多个基站使用主系统的空闲频段，并且使用次基站与评价区域的范围之间的距离作为参数。

此外，关于无线电基站中的发送功率控制方法，例如，专利文献1公开了根据无线电基站中的干扰量来确定无线电基站的发送功率的方法。

引用列表

专利文献

PTL1：JP 2006-135673A

非专利文献

NPL 1：Cha-sik Leem，Jaiyong Lee，Sangwon Kim，Chang-joo Kim，and Sung-chul Kang，“The Spectral Efficiency analysis of the SpectrumOverlay technology of the TV band”，International Conference on CognitiveRadio Oriented Wireless Networks and Communications(CrownCom)，May，2008，p.1-5

发明内容

技术问题

然而，专利文献1中公开的发送功率控制方法根据其自身无线电基站中的干扰量来确定其自身无线电基站的发送功率。也就是说，要评价干扰量的基站和要确定发送功率的基站是相同的基站。因此，如果将该方法应用于本发明所考虑的由不同系统共享频率的无线电系统，则无法设置适当的发送功率。

注意，非专利文献1讨论了一种控制无线电系统中的次系统的基站的发送功率的方法，其中，由不同系统共享频率。然而，如非专利文献1所公开的，当次系统的所有基站的发送功率均相等时会出现以下问题。例如，当次系统的所有基站的发送功率均相等时，产生问题，使得即使在允许范围内，在整个次系统中也不一定增加传输容量。在非专利文献1公开的方法中，例如，当在主系统附近存在次系统的多个基站之一时，为了抑制由此基站引起的干扰，将所有次基站的发送功率保持为低。结果，并不会增加次系统的传输容量。

鉴于上述情况而做出本发明，并且本发明的示例目的是通过适当地控制多个第二发送站(例如次系统的基站)的发送功率，抑制对第一无线电系统(主系统)的干扰并最大化次系统的传输容量。

技术问题的解决方案

根据本发明的无线电控制设备确定在作为第二无线电系统的发送站的多个第二发送站中使用的发送功率，所述第二无线电系统使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段，所述无线电控制设备包括：第二发送站发送功率确定装置，配置用于根据满足与系统干扰量有关的容许值的第一条件，确定在每个第二发送站中使用的发送功率，所述系统干扰量是所有第二发送站施加于作为第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量。

此外，根据本发明的无线电系统使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段，并且所述无线电系统包括：第二发送站发送功率确定装置，配置用于根据满足与系统干扰量有关的容许值的第一条件，确定在每个发送站中使用的发送功率，所述系统干扰量是无线电系统中需要二次使用频段的所有发送站施加于作为第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量。

此外，根据本发明的第二发送站发送功率确定方法是用于确定在第二无线电系统的多个第二发送站中使用的发送功率的方法，所述第二无线电系统使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段，所述方法包括：根据满足系统干扰量的容许值的第一条件，确定在每个第二发送站中使用的发送功率，所述系统干扰量是所有第二发送站施加于作为第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量。

此外，根据本发明的第二发送站发送功率确定程序是用于确定在第二无线电系统的多个第二发送站中使用的发送功率的程序，所述第二无线电系统使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段，所述程序使计算机执行以下操作：根据满足系统干扰量的容许值的第一条件，确定在每个第二发送站中使用的发送功率，所述系统干扰量是所有第二发送站施加于作为第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量。

本发明的有益效果

根据本发明，通过适当地控制多个第二发送站的发送功率，可以一致对第一无线电系统(主系统)引起的干扰，同时还可以增加次系统的传输容量。

附图说明

图1是示出了根据本发明的无线电系统的示例的系统配置图。

图2是示出了根据第一示例性实施例的系统波段的示例的频率配置图。

图3是示出了根据第一示例性实施例的系统波段的另一示例的频率配置图。

图4是示出了第一示例性实施例的无线电控制设备的配置示例的方框图。

图5是示出了第一示例性实施例的发送功率计算单元的配置示例的方框图。

图6是示出了第一示例性实施例的无线电控制设备的整个操作的示例的流程图。

图7是示出了第一示例性实施例的发送功率计算单元的更详细示例的流程图。

图8是示出了第二示例性实施例的发送功率计算单元的配置示例的方框图。

图9是示出了第二示例性实施例的未分配发送功率的基站的发送功率计算单元的配置示例的方框图。

图10是示出了第二示例性实施例中的发送功率计算操作的更详细示例的流程图。

图11是示出了第二示例性实施例的未分配发送功率的基站的发送功率计算单元的另一配置示例的方框图。

图12是示出了本发明的概要的方框图。

具体实施方式

示例性实施例1

下面，描述根据本发明的第一示例性实施例。本发明的示例性实施例采用次基站的发送功率确定方法，以最大化传输容量或者使传输容量接近最大值，同时满足施加于主系统的接收站的干扰量的容许值。此外，还给次基站的发送功率的最大值/最小值添加条件，并确定次基站的发送功率。

图1是示出了无线电系统1的系统配置图，无线电系统1包括根据本发明的无线电控制设备50、第一无线电系统11和第二无线电系统12的示例。在本发明中，第一无线电系统11被描述为主系统，而第二无线电系统12被描述为次系统。

主系统11包括基站101。此外，作为系统波段，例如，分配图2所示的频段21(或者，允许优先使用频段21)。

此外，主系统11包括在区域(覆盖区域)102中的终端站103，在区域102中可以进行与基站101的通信或广播。注意，图1示出了在基站101的覆盖区域102中的五个终端站103(终端站103-1至103-5)。然而，终端站103的数目并不局限于此。

同时，在图1所示的示例中，次系统12包括基站201、基站301以及基站401。基站201被布置使得覆盖区域202位于主系统11的基站101的覆盖区域102周围某处或与之重叠。此外，假定在基站201的覆盖区域202中存在一个或多个终端站203。

类似地，基站301和401被布置使得各个覆盖区域302和402位于主系统11的基站101的覆盖区域102周围某处或与之重叠。此外，假定在基站301和401的覆盖区域302和402中分别存在一个或多个终端站303和一个或多个终端站403。

注意，图1示出了在基站201的覆盖区域202中存在终端站203-1和203-2、在基站301的覆盖区域302中存在终端站303-1和302-1、以及在基站401的覆盖区域402中存在终端站403-1和403-2的示例。注意，终端站203、303和403的数目并不局限于此。

这里，次系统12使用在空间上远离主系统11的频段22。例如如图2所示，频段22与作为系统波段被分配给主系统11或被允许优先使用的频段21相同。

此外，在将例如如图3所示的频段31作为系统波段分配给主系统11或允许主系统11优先使用频段31时，次系统12可以使用与频段31相邻的频段32。

在这种系统模型中，无线电控制设备50以如下方式确定次系统12的发送功率，使得从次系统12到达主系统11的干扰信号不会影响主系统的接收站的接收质量。这里，假定以下示例性实施例：在主系统的下行链路中使用图2所示的频段21或图3所示的频段31，并且在次系统的下行链路中使用图2所示的频段22或图3所示的频段32。因此，在主系统的基站101的覆盖区域102中的主终端站103-1至103-5用作主系统的接收站。此外，次系统的基站201、301和401用作次系统的发送站。

图4是示出了无线电控制设备50的配置示例的方框图。无线电控制设备50包括主信息存储单元501、传播增益计算单元502、容许干扰功率计算单元503、发送功率计算单元504、其他接收点干扰评价单元505、评价指数计算单元506、信号接收单元507、次信息存储单元508、发送功率确定单元509以及信号发送单元510。

主信息存储单元501从主DB(数据库)104中获取主系统的信息(下面称为主信息)并存储所获取的主信息，在DB中存储了主信息。例如，主信息是主基站所使用的频率的信息、覆盖区域信息、位置信息、发送功率信息、发送天线高度信息、发送天线指向特性信息、主终端站的位置信息、接收天线高度信息、接收天线指向特性信息、周边地理和平面特征信息、容许信号干扰比(SIR，信号干扰功率比)信息等。

注意，主信息存储单元501中存储的主信息将由传播增益计算单元502、容许干扰功率计算单元503、发送功率计算单元504、其他接收点干扰评价单元505以及评价指数计算单元506参考。无线电控制设备50(更具体地，主信息存储单元501)和主DB 104可以通过线路连接，或者可以被配置为以无线方式获取主信息。注意，无线电控制设备50可以被配置为包括主DB 104本身，而不是主信息存储单元501。

信号接收单元507从每个次基站201、301和401接收次信息，并将信息输出至次信息存储单元508(并将信息存储在次信息存储单元508)。次信息是次系统的信息，并且包括例如次基站所使用的频率的信息、覆盖区域信息、位置信息、容许最大发送功率值信息、所需最小发送功率值信息、发送天线高度信息、发送天线指向特性信息、周边地理和平面特征信息等。此外，次信息可包括出现业务的次终端站的位置信息、接收天线高度信息、接收天线指向特性信息、无线电资源分配信息等。注意，无线电控制设备50(更具体地，信号接收单元507)和每个次基站201、301和401通过线路连接，或者可以被配置为以无线方式获取次信息。在与次系统的每个基站以无线方式交换(从中收集和向其通知)信息时，无线电控制设备50被配置为包括发送天线和接收天线。

这里，可以根据构成次基站的功率放大器等的功能方面，定义次信息中包括的次基站的容许最大发送功率值和所需最小发送功率值。此外，可以根据次基站中的当前业务或将来预期的业务，或者根据出现业务的次终端站的位置信息等，适当地改变这些值。例如，关于每个次基站的业务量，预先确定用于定义容许最大发送功率值的阈值，并且在当前业务或将来预期的业务大于预定阈值时，可以确定从功能方面定义的最大值是容许最大发送功率值。同时，在当前业务或将来预期的业务小于预定阈值时，例如，可以确定小于从功能方面定义的最大值的值是容许最大发送功率值。此外，当出现业务的次终端站的位置在次基站附近时，例如，在预定阈值距离内时，例如，可以确定小于从功能方面定义的最大值的值是容许最大发送功率值。

注意，这里，已经描述了无线电控制设备50独立于次系统12而存在的配置。然而，本示例性实施例并不局限于上述配置。例如，可以配置使得无线电控制设备50在次系统12的网络中存在。此外，还可以配置使得无线电控制设备50设置在次系统12的发送站(基站或终端站)中。

次信息存储单元508存储从信号接收单元507输出的次信息。注意，在次信息存储单元508中存储的次信息将由传播增益计算单元502、发送功率计算单元504、其他接收点干扰评价单元505以及评价指数计算单元506参考。

传播增益计算单元502计算从次系统的基站201、301和401至主系统的接收站103(在本示例中，为接收站103-1至103-5)的传播增益。更具体地，传播增益计算单元502使用在主信息存储单元501中存储的主信息(例如，主终端站的位置信息、接收天线高度信息、周边地理和平面特征信息)以及次信息存储单元508中存储的次信息(例如，次基站所使用的频率的信息、次基站的位置信息以及发送天线高度信息)，通过预定传播损耗计算公式，计算从次系统的基站至主终端站的传播损耗L_j ^SP0[dB](“j”表示次基站的编号)。例如，在使用Hata模型(中等大小城市模型)来计算时，利用以下公式(1)来计算传播损耗。

L_j ^SP0＝69.55+22.16log(f)-13.82log(h_b)-(1.1log(f)-0.7)h_m+(1.56log(f)-0.8)+(44.9-6.55log(h_b))logd      (公式1)

这里，“f”表示次基站所使用的频率，“h_b”表示次基站的天线高度，“h_m”表示主终端站的天线高度，“d”表示次基站和主终端站之间的距离。

注意，已经描述了使用Hata模型(中等大小城市模型)计算传播损耗的示例。然而，传播损耗的计算模型并不局限于上述计算模型。例如，可以配置使得预先准备多个传播增益计算模型，并使用主信息存储单元501中存储的主信息(例如，周边地理和平面特征信息)来选择最优传播增益计算模型。例如，可以从大城市模型、郊区模型、开放区域模型等中选择最佳传播增益计算模型。备选地，可以使用其他传播模型和传播损耗模型，例如Sakagami模型、Recommendation ITU-R P.1546模型、平面大地传播模型，并且可以使用自由空间传播损耗模型来计算传播损耗。

接下来，利用以下公式(2)来获得主系统与次系统之间的传播增益。

[数学式1]

$G_j^{\mathrm{SPO}}={10}^{-L_j^{\mathrm{SPO}}/10}$ (公式2)

这里，传播增益与传播损耗成倒数关系。因此，传播增益较大意味着传播损耗较小，而传播增益较小意味着传播损耗较大。此外，考虑到接收天线增益(考虑在次基站的方向上的主终端站的天线指向特性)和发送天线增益(考虑在主终端站的方向上的次基站的发送天线指向特性)，由以下公式(3)表示主系统的终端站(主终端站)与次基站之间的系统间传播增益G_j ^SP。

G_j ^SP＝G_j ^SP0×TxG_j×RxG_j      (公式3)

这里，“TxG_j”表示考虑在主终端站的方向上的次基站j的发送天线指向特性的发送天线增益。此外。“RxG_j”表示考虑在次基站j的方向上的主终端站的天线指向特性的接收天线增益。

传播增益计算单元502可以计算次基站和在次基站的覆盖区域中存在的终端站之间的传播增益或终端站(在次基站的覆盖区域中存在的终端站)和与终端站所连接到的基站不同的基站之间的传播增益。按照这种方式获得的传播增益信息被输出到发送功率计算单元504、其他接收点干扰评价单元505和评价指数计算单元506，并用于获得次系统的传输容量。注意，次基站和在次基站的覆盖区域中存在的终端站之间的传播增益例如用作下面所述的公式(5)中的传播增益G_jk。此外，在次基站的覆盖区域中存在的终端站和与终端站所连接到的基站不同的基站之间的传播增益例如用作下面所述的公式(6)中的G_hjk ^SS。

容许干扰功率计算单元503计算主系统中的容许干扰功率，并将其输出给发送功率计算单元504，作为容许干扰功率信息。例如，通过S-23[dB]获得容许干扰功率，其中主系统的所需接收信号功率是S[dB]，容许SIR被定义为23[dB]。

发送功率计算单元504使用主信息、次信息、传播增益计算单元502所计算的传播增益信息以及容许干扰功率计算单元503所计算的容许干扰功率信息，来计算每个次基站的发送功率。更具体地，关于目标主终端站，发送功率计算单元504获得每个次基站的发送功率，以最大化主系统的传输容量，同时将次基站所施加的干扰量抑制为容许值或更小。发送功率计算单元504将所计算的发送功率输出至其他接收点干扰估计单元505，作为发送功率信息。注意，下面将描述发送功率计算单元504的更详细的配置和发送功率计算单元504中的发送功率计算方法。

其他接收点干扰评价单元505使用主信息、次信息、传播增益计算单元502所计算的传播增益信息以及发送功率计算单元504所计算的发送功率信息，评价发送功率计算单元504中的过程所针对的主终端站之外的主终端站中的干扰量是否是容许值或更小。结果，当在所有主终端站中干扰量是容许值或更小时，其他接收点干扰评价单元505向评价指数计算单元506通知该结果和来自发送功率计算单元504的发送功率信息。

评价指数计算单元506使用主信息、次信息、传播增益计算单元502所计算的传播增益信息以及发送功率计算单元504所计算的发送功率信息(在此为在所有主终端站中干扰量被评价为容许值或更小的情况下的发送功率的信息)，计算用于评价在发送功率信息中指示的发送功率的评价索引，并将其输出至发送功率确定单元509，作为评价索引信息。例如，作为评价索引，可以计算整个次系统的传输容量。例如，可以使用以下公式(4)来计算整个次系统的传输容量C。

[数学式2]

$C=B\underset{j=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{K_j}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{jk}})$ (公式4)

这里，“B”表示要使用的频率带宽，“M”表示次基站的数目，“K_j”表示次基站j中终端站的数目。此外，“SINR_jk”表示每个次基站j的覆盖区域中每个终端站k的信号与干扰和噪声比(SINR，信号与干扰和噪声功率比)。注意，信号功率(S_jK)和干扰功率(I_jK)分别由以下公式(5)和(6)表示。

S_jK＝P_jG_jk      (公式5)

[数学式3]

$I_{\mathrm{jk}}=P_p{G}_{\mathrm{jk}}^{\mathrm{PS}}+\underset{h=1,h\≠j}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{P}_h{G}_{\mathrm{hjk}}^{\mathrm{SS}}$ (公式6)

这里，“P_j”表示次基站j的发送功率，“G_jk”表示从次基站j至在次基站j的覆盖区域中存在的次终端站k的传播增益。此外，“P_p”表示主基站的发送功率，“G_jk ^PS”表示从主基站至在次基站j的覆盖区域中存在的次终端站k的传播增益，“G_hjk ^SS”表示从次基站h至在次基站j的覆盖区域中存在的次终端站k的干扰信号。此外，N是噪声功率。注意，以反对数表示“S_jk”、“I_jk”和“N”。

注意，在此，假定次信息包括出现业务的次终端站的位置信息、接收天线高度信息以及接收天线指向特性信息，以严格的方式计算整个次系统的传输容量。然而，评价指数并不局限于此。例如，通过假定每个次基站中的一个代表性终端(Kj＝1)，可以简单地计算整个次系统中的传输容量。在这种情况下，可以根据每个次基站的覆盖区域信息来计算G_jk、G_jk ^PS和G_hjk ^SS，或者可以在所有基站中使用单个值。此外，当来自主基站的干扰功率和来自不同于终端站所连接的次基站的次基站的干扰功率均小到可忽略，则可以设置I_jk＝0。这种近似可行的一个示例是目标次基站远离主基站且次基站彼此远离的情况等。例如，可以根据距离是预定阈值或更大来判断是否远离。

发送功率确定单元509关于所有主终端站执行从发送功率计算单元504中的发送功率计算至计算评价索引计算单元506中的评价索引计算的过程，然后根据每个主终端站中计算的评价索引信息来确定次基站的最终发送功率。更具体地，发送功率确定单元509确定在每个主基站中计算的、最大化次系统的传输容量的主终端站的发送功率，作为次基站的最终发送功率。将作为所确定的发送功率的信息的发送功率确定信息输出至信号发送单元510，并经由信号发送单元510发送至每个次基站201、301和401。

根据需要，信号发送单元510将发送功率确定单元509所确定的发送功率的信息发送至每个次基站。

图5是示出了发送功率计算单元504的配置示例的方框图。图5所示的发送功率计算单元504包括临时发送功率计算单元520、最大发送功率值判断单元521、切换单元522、最大发送功率值分配单元523、干扰功率计算单元524、容许干扰功率更新单元525、计算目标更新单元526、最小发送功率值判断单元527、切换单元528、二次使用不许可确定单元529以及发送功率分配单元530。

临时发送功率计算单元520计算要计算的每个次基站的临时发送功率(临时发送功率)。通过与容许最大发送功率值、所需最小功率值等的比较来修改在此所计算的临时发送功率，并且确定为最终发送功率。临时发送功率计算单元529将所计算的临时发送功率输出至最大发送功率值判断单元521，作为临时发送功率信息。

临时发送功率计算单元520的临时发送功率计算方法包括多种计算方法。临时发送功率计算单元520中的第一临时发送功率计算方法是以下方法：计算每个次基站的临时发送功率，使得由每个次基站对主系统的接收站所引起的干扰功率变为相等。更具体地，临时发送功率计算单元520使用以下公式(7)来计算次基站j的临时发送功率P_j’。

[数学式4]

(公式7)

这里，“I_容许”表示容许干扰功率信息。此外，“M”’表示要计算的次基站的数目。

临时发送功率计算单元520中的第二临时发送功率计算方法是根据以下公式(8)的方法。

[数学式5]

(公式8)

这里，具有

是次基站j至终端站的传播增益的中心值。注意，“P_pG_j ^PS”表示从主基站至次终端站的干扰功率。注意，如果该值小于噪声功率N，则可以设置P_pG_j ^PS＝0。

公式(8)在理论上计算在以下条件下最大化作为次基站的接收站次终端站的传输容量的次基站j的发送功率：要计算的所有次基站施加于主接收站的干扰量是容许值。此外，公式(7)假定公式(8)中的第二项很小，并忽略了该项。

最大发送功率值判断单元521将临时发送功率计算单元520所计算的每个次基站的临时发送功率与次信息存储单元508中存储的次信息中指示的每个次基站的容许最大发送功率值进行比较。然后，最大发送功率值判断单元521根据比较结果来对切换单元522要连接的目的地(这里，这意味着暗示来自最大发送功率值判断单元521的下一个控制指令的临时发送功率信息的输出目的地)进行切换。这里，当在每个次基站的临时发送功率信息中包括具有容许最大发送功率值或更大发送功率值的一个或多个次基站时，对切换单元522进行切换，使得最大发送功率值判断单元521的输出与最大发送功率值分配单元523相连。在这种情况下，将临时发送功率信息输出至最大发送功率值分配单元523。同时，当在每个次基站的临时发送功率信息中不包括具有容许最大发送功率值或更大发送功率值的次基站时，则对切换单元522进行切换，使得最大发送功率值判断单元521的输出与最小发送功率值判断单元527相连。在这种情况下，临时发送功率信息被输出至最小发送功率值判断单元527。

当在每个次基站的临时发送功率信息中包括具有容许最大发送功率值或更大发送功率值的一个或多个次基站时，最大发送功率值分配单元523响应于来自最大发送功率值判断单元521的临时发送功率信息，执行对容许最大发送功率的校正。最大发送功率值分配单元523向临时发送功率是容许最大发送功率值或更大的所有次基站分配容许最大发送功率值，作为基站的发送功率。然后，最大发送功率值分配单元523改变适当的次基站的临时发送功率的值，以更新临时发送功率信息，并将其输出至干扰功率计算单元524和容许干扰功率更新单元525。注意，已经被分配了容许最大发送功率的次基站的信息可以由最大发送功率值分配单元523输出至容许干扰功率更新单元525。因此，最大发送功率值分配单元523可以经由下述的干扰功率计算单元524，向容许干扰功率更新单元525输出次基站的信息。

干扰功率计算单元524提取已经被分配了容许最大发送功率值的次基站的信息。然后，干扰功率计算单元524关于所有提取的次基站，计算在以容许最大发送功率发送信号时施加于主终端站的干扰功率I_after(I_之后)。例如，可以利用以下公式(9)来计算干扰功率I_after。注意，所计算的干扰功率被输出至容许干扰功率更新单元525，作为干扰功率信息。注意，根据需要，干扰功率计算单元524还输出已经被分配了容许最大发送功率值的次基站的信息。

[数学式6]

$I_{\mathrm{after}}=\underset{j}{\overset{X}{\mathrm{\Σ}}}\left(P_j^{\mathrm{MAX}}{G}_j^{\mathrm{SP}}\right)$ (公式9)

这里，“P_j ^MAX”表示容许最大发送功率值，“X”表示已经被分配了容许最大发送功率值的次基站的数目。

容许干扰功率更新单元525根据干扰功率计算单元524所输出的干扰功率信息，使用以下公式(10)计算容许干扰功率信息I_容许。注意，在此更新的容许干扰功率用于下面的临时发送功率计算单元520中的对临时发送功率的重新计算。容许干扰功率更新单元525将容许干扰功率的更新输出至计算目标更新单元526。注意，根据需要，容许干扰功率更新单元525还输出已经被分配了容许最大发送功率值的次基站的信息。

I_容许-＝I_after        (公式10)

同时，在每个次基站的临时发送功率信息中不包括具有容许最大发送功率值或更大发送功率值的次基站时，最小发送功率值判断单元527响应于来自最大发送功率值判断单元521的临时发送功率信息，对所需最小发送功率值执行校正(这里，条件判断)。最小发送功率值判断单元527提取被分配了临时发送功率计算单元520中计算的临时发送功率中的最小临时发送功率的次基站。最小发送功率值判断单元527将所提取的次基站的所提取的临时发送功率与次信息存储单元508中存储的次信息中指示的次基站的所需最小发送功率值进行比较。然后，最小发送功率值判断单元527根据比较结果来对切换单元528要连接的目的地(这里，这意味着暗示来自最小发送功率值判断单元527的下一个控制指令的最小发送功率判断结果的输出目的地)进行切换。

当要评价的临时发送功率小于所需最小发送功率值时，最小发送功率值判断单元527对切换单元528进行切换，以与二次使用不许可确定单元529相连。在这种情况下，最小发送功率判断结果被输出至二次使用不许可确定单元529。同时，当要评价的临时发送功率是所需最小发送功率值或更大时，最小发送功率值判断单元527对切换单元528进行切换，以与发送功率分配单元530相连。在这种情况下，最小发送功率判断结果被输出至发送功率分配单元530。

在每个次基站的临时发送功率信息中不包括具有容许最大发送功率值或更大发送功率值的次基站，且被评价为分配给每个次基站的临时最小功率中的最小临时发送功率的临时发送功率小于所需最小发送功率值时，二次使用不许可确定单元529响应于来自最小发送功率值判断单元527的最小发送功率判断结果，针对目标次基站执行二次使用的不许可判断。二次使用不许可确定单元529针对根据接收到的最小发送功率判断结果而判断为发送功率小于所需最小功率值的次基站，执行对目标频段的二次使用的不许可判断。然后，二次使用不许可确定单元529将结果输出至计算目标更新单元526，作为二次使用不许可判断结果。

作为容许最大发送功率被分配给一个或多个次基站的结果，计算目标更新单元526在接收到来自容许干扰功率更新单元525的与容许干扰功率的更新有关的信息和来自二次使用不许可确定单元529的二次使用判断结果时，确定被分配了临时发送功率的、要计算的下一个次基站。计算目标更新单元526从要被分配临时发送功率的、要计算的下一个目标中排除在最大发送功率值分配单元523中已经被分配容许最大发送功率值的次基站和在二次使用不许可确定单元529中被判断不允许二次使用的次基站。然后，如果作为排除结果还存在任何次基站，则计算目标更新单元526向临时发送功率计算单元520输出指示该次基站是要计算的目标的计算目标信息。

临时发送功率计算单元520根据输入的计算目标信息，针对被指示作为要计算的目标的次基站，新计算临时发送功率。然后，临时发送功率计算单元520将结果输出至最大发送功率值判断单元521，作为临时发送功率信息。

按照这种方式，重复执行临时发送功率的计算，直到满足预定条件。最终，所有要计算的次基站要么被判断为不允许二次使用，要么被分配了作为容许最大发送功率或更小发送功率和所需最小发送功率值或更大的发送功率值的值。

这里，在最小发送功率值判断单元527中，当如上所述，要评价的目标的临时发送功率是所需最小发送功率值或更大时，对切换单元528进行切换，使得最小发送功率值判断单元527的输出目的地与发送功率分配单元530相连。然后，将最小发送功率判断结果输出至发送功率分配单元530。

发送功率分配单元530此时向要计算的次基站(尚未被分配发送功率的次基站)分配从临时发送功率计算单元520输出的临时发送功率，作为次基站的发送功率。然后，发送功率分配单元530向其他接收点干扰评价单元505输出最终分配结果，作为发送功率信息。

注意，在本示例性实施例中，主信息存储单元501和次信息存储单元508由例如存储设备实现。此外，传播增益计算单元502、容许干扰功率计算单元503、发送功率计算单元504、其他接收点干扰评价单元505以及评价指数计算单元506由例如被配置为执行预定信号处理的硬件或诸如根据程序操作的CPU之类的处理器单元而实现。注意，上述单元并不排除通过分离单元而分别实现。此外，信号接收单元507和信号发送单元510由例如被配置为执行预定信号处理的硬件或诸如根据程序操作的CPU之类的处理器单元以及发送/接收天线而实现。

接下来，描述本示例性实施例的操作。图6是示出了整个无线电控制设备50的操作的示例的流程图。

首先，无线电控制设备50从主DB 104中获取主信息，并将其存储在主信息存储单元501中(步骤S101)。可以由例如主信息获取装置(未示出)来执行主信息的获取和至主信息存储单元501的存储，或者至少一部分信息的获取和存储可以通过用户操作等预先执行。

接下来，信号接收单元507从需要二次使用的次基站获取次信息，并将信息存储在次信息存储单元508中(步骤S102)。此外，容许干扰功率计算单元503使用主信息来计算容许干扰功率(步骤S103)。

接下来，发送功率计算单元504针对每个主接收点(在本示例中为主终端站)计算次基站的发送功率(步骤S104至S113：循环A)。

在循环A中，首先，传播增益计算单元502计算每个次基站与目标主终端站之间的传播增益(步骤S105至S107：循环B)。在循环B中，传播增益计算单元502逐个选择需要二次使用的次基站，并依次计算所选次基站与目标主终端站之间的传播增益(步骤S106)。

在传播增益的计算步骤(步骤S106)中，传播增益计算单元502计算所选次基站与目标主终端站之间的传播增益。此外，传播增益计算单元502可以计算次基站和在基站的覆盖区域中存在的终端站之间的传播增益，以及终端站和与终端站所连接的基站不同的基站之间的传播增益。

在完成循环B时，接下来，发送功率计算单元504针对目标主终端站，计算最大化主系统的传输容量、同时将次基站所施加的干扰量抑制为容许值或更小的每个次基站的发送功率(步骤S108)。下面将描述发送功率计算步骤的细节。

当完成发送功率计算步骤时，接下来，其他接收点干扰评价单元505关于所计算的每个次基站的发送功率，确认所有主终端站中的干扰量是否是容许值或更小(步骤S109至S111：循环C)。更具体地，其他接收点干扰评价单元505逐个选择目标主终端站(主接收站)之外的主终端站，作为主观察点。然后，其他接收点干扰评价单元505针对所选主终端站，判断所计算的每个次基站的发送功率中的干扰功率是否是容许干扰功率或更小(步骤S110)。在步骤S110，在与某个主终端站相关的每个次基站的发送功率中，当判断干扰功率是容许干扰功率或更小时(步骤S110中的“是”)，选择另一主终端站作为主观察点，并执行类似判断。

在循环C中，当判断与某个主终端站相关的每个次基站的发送功率中的干扰功率超过容许干扰功率时(步骤S110中的“否”)，其他接收点干扰评价单元505判断当前次基站中的每个次基站的发送功率设置值是不适当的，并且确定不采用所计算的发送功率。在这种情况下，无线电控制设备50返回循环A的顶部，选择下一个主终端站，并针对所选主终端站执行从步骤S105开始的处理。

同时，当在所有主终端站中干扰功率均为容许干扰功率或更小时，循环C结束，并且处理前进至步骤S112。在步骤S112，评价指数计算单元506计算例如传输容量，作为在使用某个次基站的发送功率的情况下的次系统的评价指数。

当针对所有主终端站执行了上述处理(步骤S105至S112)时，循环A结束(步骤S113)，并且处理前进至步骤S114。

在步骤S114，发送功率确定单元509根据上述处理的结果，确定次基站的发送功率中的针对次系统的传输容量被最大化的主终端站满足容许干扰功率的发送功率，作为次基站的最终发送功率。

接下来，描述次基站的发送功率计算步骤(步骤S108)。图7是示出了次基站的发送功率计算步骤的更详细操作的示例的流程图。

在发送功率计算步骤中，首先，临时发送功率计算单元520计算所有次基站的临时发送功率(步骤S201)。通过与下面所述的容许最大发送功率值、所需最小功率值等的比较来修改该步骤中的临时发送功率，并将其确定为最终发送功率。

接下来，最大发送功率值判断单元521判断在所计算的临时发送功率中是否存在具有容许最大发送功率值或更大发送功率值的一个或多个次基站(步骤S202)。在存在具有容许最大发送功率值或更大发送功率值的一个或多个次基站时(步骤S202中的“是”)，处理前进至步骤S203。

在步骤S203，最大发送功率值分配单元523向所有适当的次基站分配容许最大发送功率值。接下来，干扰功率计算单元524计算在从所有适当次基站以容许最大发送功率发送信号时施加于主终端站的干扰功率(步骤S204)。

然后，容许干扰功率更新单元525从原始容许干扰功率中减去所计算的干扰功率，并更新容许干扰功率(步骤S205)。然后，计算目标更新单元526从要被分配临时发送功率的、要计算的下一个目标中排除已经被分配了容许最大发送功率值的次基站(步骤S206)，并针对剩下的次基站(尚未被分配发送功率的次基站)再次执行计算临时发送功率的处理(返回步骤S201)。

同时，在步骤S202，当不存在具有容许最大发送功率值或更大发送功率值的次基站时(步骤S202中的“否”)，处理前进至步骤S207。

在步骤S207，最小发送功率值判断单元527提取被分配了所计算的临时发送功率中的最小临时发送功率的次基站，并判断适当的次基站的临时发送功率是否小于所需最小发送功率值。当具有最小临时发送功率的次基站的临时发送功率小于所需最小发送功率值时(步骤S207中的“是”)，处理前进至步骤S208。

在步骤S208，二次使用不许可确定单元529判断(判定)针对次基站不允许二次使用目标频段(步骤S208)。然后，计算目标更新单元526从要被分配发送功率的、要计算的下一个目标中排除被判断不允许二次使用的次基站(步骤S209)。然后，临时发送功率计算单元520针对剩下的次基站(尚未被分配发送功率的次基站)再次执行临时发送功率的计算处理(返回步骤S201)。

同时，在步骤S207，当具有最小临时发送功率的次基站的临时发送功率是所需最小发送功率或更大发送功率时(步骤S207中的“否”)，向此时要计算的次基站(尚未被分配发送功率的次基站)分配在步骤S201中计算的发送功率，作为适当基站的发送功率(步骤S210)。

注意，在上述说明中，图5和7的配置和流程图被示出为发送功率计算单元504针对每个次基站的发送功率计算方法。然而，本示例性实施例并不局限于上述方法。例如，可以通过典型数值分析，使用优化算法来计算每个次基站的发送功率。优化算法的特定示例包括牛顿方法的应用。在这种情况下，以下公式(11)和(12)是约束条件。

[数学式7]

(公式11)

P_MIN≤P_j≤P_MAX    (公式12)

这里，“P_MIN”表示所需最小发送功率值，“P_MAX”表示容许最大发送功率值。此时，确定次基站的临时发送功率Pj，以最大化上述公式(4)所定义的次系统的系统传输容量C。

此外，在本示例性实施例的发送功率计算单元504计算每个次基站的发送功率中，假定针对每个次基站定义了容许最大发送功率值和所需最小发送功率值，要使得每个次基站的发送功率落入这些值的范围内。

在次基站中未定义容许最大发送功率值或所需最小发送功率值的情况下，不需要相关处理。例如，当未定义容许最大发送功率值时，关于配置，不需要图5所示的发送功率计算单元504的配置示例中的最大发送功率值判断单元521、切换单元522、最大发送功率值分配单元523、干扰功率计算单元524和容许干扰功率更新单元525。此外，关于操作，不需要图7所示的次基站的发送功率计算步骤中步骤S202至S206的处理。同时，当未定义所需最小发送功率值时，关于配置，图5所示的发送功率计算单元504的配置示例中的最小发送功率值判断单元527、切换单元528和二次使用不许可确定单元529变为不需要的。此外，关于操作，不需要图7所示的无线电控制设备50的次基站的发送功率计算步骤中步骤S207至S209的处理。

这里，当容许最大发送功率值和所需最小发送功率值均未定义时，关于配置，除了图5所示的发送功率计算单元504的配置示例中的最大发送功率值判断单元521、切换单元522、最大发送功率值分配单元523、干扰功率计算单元524、容许干扰功率更新单元525、最小发送功率值判断单元527、切换单元528和二次使用不许可确定单元529不需要以外，还不需要计算目标更新单元526。此外，关于操作，图7所示的无线电控制设备50的次基站的发送功率计算步骤中的步骤S202至S209的处理变为不需要的。

此外，在上述说明中，示出了以下示例：针对所有主终端站计算次发送功率，然后将至传输容量为最大的主终端站的发送功率确定为次基站的最终发送功率。然而，本示例性实施例不局限于该示例。当主终端站的位置未知时，将主终端站的覆盖区域划分为预定网格区域，在网格区域中设置观察点，并将观察点当做主终端站。

备选地，预先选择来自次基站的干扰功率较大的主终端站，并且针对所选主终端站执行步骤S104至S113的处理，而不是针对所有主终端站执行图6的步骤S104至S113的处理。作为选择主终端站的方法，可以只选择来自次基站的干扰功率较大的主终端站，例如，具有来自需要二次使用的次基站的最大传播增益的任意主终端站或具有与次基站的最短距离的任意主终端站。

此外，来自次基站的干扰所影响的主接收站实质上是一个点，可以针对该点执行传播增益的计算(步骤S106)或次基站的发送功率的计算(步骤S108)。在这种情况下，循环A、循环C、次评价指数的计算(步骤S112)等是不需要的。也就是说，在步骤S108所计算的次基站的发送功率就可以是次基站的最终发送功率。由于来自次基站的干扰所影响的主接收站实质上是一个点，所以可以考虑以下情况：例如，主系统在上行链路中使用图2所示的频段21或图3所示的频段31。此外，针对上述情况，可以考虑以下情况：例如，主系统的终端站为1个，或者限制为较小数目。

此外，在上述说明中，已经描述了在次系统的下行链路中使用图2所示的频段22或图3所示的频段32的情况。除了上述情况，可以采用以下配置：在上行链路中使用分配给主系统的频段，或者使用被允许优先使用的频段。在这种情况下，次系统的终端站用作次系统的发送站。此时，可以单独地处理所有终端站，以确定发送功率。备选地，从每个次基站中选择一个代表性终端站，关于所选的代表性终端来确定发送功率，并且可以使得该发送功率成为在该所选基站中的上行信号的(最大)发送功率。作为代表性终端站，选择具有来自次基站的较小传播增益的终端站或者远离次基站的终端站、以及具有较大传播增益或位于靠近主接收的终端站是有利的。

此外，在上述说明中，尽管描述了次基站201、301和401属于一个次系统，但是并不一定需要所有次基站都属于相同的系统。例如，本示例性实施例可以应用于属于与次发送站不同的不同系统的基站或终端站。

如上所述，根据本示例性实施例，在二次使用分配作为主系统11的系统波段或被允许优先使用的频段的次系统12中，可以适当地设置发送功率值(即，次发送功率)，使得可以最大化次系统的传输容量，或者使之接近最大值，同时满足施加于主系统11的干扰量的容许值。这是因为采用了控制方法，其中，至少根据施加于主接收站的干扰量，向每个次基站分发发送功率。此外，可以通过向条件添加次发送站的最大值/最小值，在实际约束条件下适当地设置次发送功率。

示例性实施例2

接下来，描述根据本发明的第二示例性实施例。在本示例性实施例中，描述以下方法：按照从具有施加于主系统的较小传播增益至较大传播增益的次基站的顺序，分配容许最大发送功率，只要满足施加于主系统的接收站的干扰量的容许值。

在本示例性实施例中，将参考图1所示的系统配置图来进行描述。下面，在本示例性实施例中，每个次基站201、301和401与主系统的终端站103-5之间的距离分别为d1、d2和d3。此外，以建立G₂₀₁ ^SP＞G₃₀₁ ^SP＞G₄₀₁ ^SP的关系的情况为例，描述根据上述距离计算的从每个次基站至终端站103-5的传播增益(系统间的传播增益)G₂₀₁ ^SP、G₃₀₁ ^SP和G₄₀₁ ^SP。在本示例性实施例中，判断是否可以按照具有较小传播增益至较大传播增益的次基站的顺序(在本示例中，按照次基站401→301→201的顺序)来分配容许最大发送功率值，并且如果可以，则向适当基站分配容许最大发送功率值。

下面，使用特定示例来进行描述。首先，从次基站201、301和401中选择具有至主系统的终端站103-5的最小传播增益的次基站401，并且设置容许最大发送功率值。此时，计算从已经被分配了容许最大发送功率值的次基站401至主系统的终端站103-5的干扰功率I₄₀₁，并将其与容许干扰功率I_容许进行比较。然后，当干扰功率I₄₀₁是容许干扰功率或更小时，向次基站401分配容许最大发送功率值。然后，从容许干扰功率I_容许中减去干扰功率I₄₀₁并且更新容许干扰功率I_容许，作为新的容许干扰功率I_容许。通过按照具有较小传播增益至较大传播增益的次基站的顺序逐个执行该操作，来确定每个次基站的发送功率。

在这种情况下，当向某个次基站分配容许最大发送功率值时，可能存在干扰功率超过容许干扰功率的情况。例如，当向具有第二最小传播增益的次基站301分配容许最大发送功率值时，假定从被分配了容许最大发送功率值的次基站301至主系统的终端站103-5的干扰功率I301超过了当前的容许干扰功率I_容许。在这种情况下，例如，使用当前容许干扰功率I_容许和从次基站301至主终端站的传播增益G₃₀₁ ^SP，利用以下公式(13)，计算次基站301的发送功率P₃₀₁。

[数学式8]

(公式13)

此时，由于向次基站301分配了等于容许干扰功率的所有发送功率，所以无法向具有大于次基站301的传播增益的次基站201分配发送功率。因此，在本示例性实施例中，在这种情况下，关于剩余次基站(在本示例中，次基站201)判断不允许二次使用。

接下来，将更详细地描述本示例性实施例的配置。根据本示例性实施例的无线电控制设备50的整个配置与图4类似。然而，本示例性实施例的无线电控制设备50包括发送功率计算单元504A，而不是发送功率计算单元504。

图8是示出了发送功率计算单元504A的配置示例的方框图。图8所示的发送功率计算单元504A包括次基站数目判断单元601、切换单元602、最小传播增益基站选择单元603、第一干扰功率计算单元604、第一干扰功率判断单元605、切换单元606、最大发送功率值分配单元607、容许干扰功率更新单元608、最大传播增益基站选择单元609、第二干扰功率计算单元610、第二干扰功率判断单元611、切换单元612、二次使用不许可确定单元613以及发送功率未分配基站发送功率计算单元614。

次基站数目判断单元601判断需要二次使用的次基站的数目，并根据需要二次使用的次基站的数目，控制切换单元602的连接目的地。当需要二次使用的次基站的数目为二或更多时，次基站数目判断单元601使切换单元602与最小传播增益基站选择单元603相连，作为控制指令的下一个输出目的地。同时，当需要二次使用的次基站的数目为1或更少时，次基站数目判断单元601将切换单元602切换为连接至发送功率未分配基站发送功率计算单元614。

最小传播增益基站选择单元603从此时要计算的次基站(尚未被分配发送功率的次基站)中选择具有对目标主系统终端站的最小传播增益的次基站，并向第一干扰功率计算单元604输出信息，作为最小传播增益基站信息。

当向最小传播增益基站选择单元603所选择的次基站j分配容许最大发送功率值时，第一干扰功率计算单元604利用以下公式(14)计算至主系统终端站的干扰功率I_test(I_测试)。注意，所计算的干扰功率I_test的信息被输出至第一干扰功率判断单元605，作为干扰功率信息1.

I_test＝P^MAXG_j ^SP            (公式14)

第一干扰功率判断单元605将在干扰功率信息1中指示的干扰功率I_test与当前容许干扰功率I_容许进行比较，并根据比较结果来控制切换单元606的连接目的地。当干扰功率I_test是容许干扰功率I_容许或更小时，第一干扰功率判断单元605使切换单元606连接至最大发送功率值分配单元607，作为控制指令的下一个输出目的地。同时，当干扰功率I_test超过容许干扰功率I_容许时，第一干扰功率判断单元605将切换单元606切换为连接至最大传播增益基站选择单元609。

最大发送功率值分配单元607向所选次基站分配容许最大发送功率值，并将结果输出至容许干扰功率更新单元608。

在向所选次基站分配容许最大发送功率值的情况下，容许干扰功率更新单元608从容许干扰功率I_容许中减去干扰功率I_test，并将其输出至最小传播增益基站选择单元603，作为新的容许干扰功率信息I_容许。

最小传播增益基站选择单元603从要计算的次基站中选择具有最小传播增益的次基站(这里，为除了已经被分配了容许最大发送功率值的次基站之外的次基站，即，尚未被分配发送功率的次基站)。

同时，在干扰功率I_test超过容许干扰功率I_容许时操作的最大传播增益基站选择单元609从此时要计算的次基站中选择具有至主系统终端站103-5的最小传播增益的次基站(即，尚未被分配发送功率的次基站)。然后，最大传播增益基站选择单元609将所选次基站的信息输出至第二干扰功率计算单元610，作为第二最大传播增益基站信息。

在向最大传播增益基站选择单元609所选择的次基站分配所需最小发送功率值时，第二干扰功率计算单元610使用以下公式(15)，计算对主系统终端站的干扰功率I_test。注意，所计算的干扰功率的信息被输出至第二干扰功率判断单元611，作为干扰功率信息2。

I_test＝P^MING_j ^SP      (公式15)

第二干扰功率判断单元611将干扰功率信息2中指示的干扰功率I_test与当前容许干扰功率I_容许进行比较，并根据比较结果来控制切换单元612的连接目的地。

当干扰功率I_test超过容许干扰功率I_容许时，第二干扰功率判断单元611使切换单元612与二次使用不许可确定单元613相连，作为控制指令的下一个输出目的地。同时，当干扰功率I_test是容许干扰功率I_容许或更小时，第二干扰功率判断单元611使切换单元612切换为连接至发送功率未分配基站发送功率计算单元614。

二次使用不许可确定单元613针对目标次基站判断不允许二次使用，这是因为即使向目标次基站分配所需最小发送功率值，干扰功率也是容许干扰功率或更大。然后，二次使用不许可确定单元613从要被分配发送功率的目标中排除该次基站，并将结果输出至最大传播增益基站选择单元609。

如上所述，最大传播增益基站选择单元609从尚未被分配发送功率的次基站(这里，为除了已经被分配了发送功率的次基站和被判断不允许二次使用的次基站之外的次基站)中选择具有最大传播增益的次基站。

发送功率未分配基站发送功率计算单元614计算此时尚未被分配发送功率的次基站的发送功率，对其结果进行求和，并输出作为发送功率计算信息。

图9是示出了发送功率未分配基站发送功率计算单元614的配置示例的方框图。图9所示的发送功率未分配基站发送功率计算单元614包括第二最小传播增益基站选择单元620、第二发送功率计算单元621和第二发送功率分配单元622。

第二最小传播增益基站选择单元620从此时尚未被分配发送功率的次基站中选择具有至主系统终端站103-5的最小传播增益的次基站。然后，第二最小传播增益基站选择单元620向第二发送功率计算单元621输出所选次基站的信息，作为最小传播增益基站信息2。

第二发送功率计算单元621根据最小传播增益基站信息2，使用所选次基站j至主系统终端站103-5的传播增益G_j ^SP和当前容许干扰功率I_容许，计算所选次基站的发送功率P_j。此外，第二发送功率计算单元621向第二发送功率分配单元622输出所计算的发送功率的信息，作为发送功率计算信息2。第二发送功率计算单元621使用以下公式(16)，计算例如所选次基站的发送功率P_j。

[数学式9]

(公式16)

第二发送功率分配单元622根据发送功率计算信息2，向所选次基站j分配在第二发送功率计算单元621中计算的发送功率P_j。此外，第二发送功率分配单元622针对第二最小传播增益基站选择单元620未从尚未被分配发送功率的次基站中选择的其他次基站，判断不允许二次使用，并且不向其分配发送功率。

接下来，描述本示例性实施例的操作。根据本示例性实施例的无线电控制设备50的操作基本上与图6所示的第一示例性实施例相同。然而，本示例性实施例与第一示例性实施例不同之处在于：次发送功率计算步骤S108被次发送功率计算步骤S108A所替换。

图10是示出了本示例性实施例中的次发送功率计算步骤S108A的更详细操作的示例的流程图。如图10所示，首先，次基站数目判断单元601判断需要二次使用的次基站的数目(步骤S301)。当需要二次使用的次基站的数目为二或更多时，次基站数目判断单元601前进到步骤S302，而当需要二次使用的次基站的数目为1或更少时，次基站数目判断单元601前进到步骤S311。

在步骤S302，最小传播增益基站选择单元603从此时尚未被分配发送功率的基站(首先，需要二次使用的所有次基站)中选择具有至主系统终端站的最小传播增益的基站。

当最小传播增益基站选择单元603选择了一个次基站时，第一干扰功率计算单元604则计算在针对所选次基站设置了容许最大发送功率值时至主系统的干扰功率(步骤S303)。然后，第一干扰功率判断单元605将所计算的干扰功率和容许干扰功率进行比较(步骤S304)。

作为比较结果，在干扰功率是容许干扰功率或更小时(步骤S304中的“是”)，控制切换到最大发送功率值分配单元607。最大发送功率值分配单元607向所选次基站分配容许最大发送功率(步骤S305)。

接下来，容许干扰功率更新单元608从容许干扰功率中减去在步骤S303中计算的干扰功率，并更新容许干扰功率(步骤S306)。在更新了容许干扰功率之后，处理转到步骤S302，并且通过从此时尚未被分配发送功率的基站(在第二和后续处理中，为除了已经被分配了容许最大发送功率值的次基站之外的所有次基站)中进行选择，再次执行选择具有至主系统终端站的最小传播增益的基站的处理。

同时，在步骤S304，当判断干扰功率超出容许干扰功率时(步骤S304中的“否”)，控制切换到最大传播增益基站选择单元609。最大传播增益基站选择单元609从此时尚未被分配发送功率的基站(例如，除已经被分配了容许最大发送功率的次基站之外的所有次基站)中选择具有至主系统终端站的最大传播增益的基站(步骤S307)。

当最大传播增益基站选择单元609选择了一个次基站时，第二干扰功率计算单元610则计算在针对所选次基站设置了所需最小发送功率值时的至主系统的干扰功率(步骤S308)。接下来，第二干扰功率判断单元611将第二干扰功率计算单元610所计算的干扰功率与容许干扰功率进行比较，并根据干扰功率执行判断(步骤S309)。

作为比较结果，当干扰功率超过容许干扰功率时(步骤S309中的“是”)，控制切换到二次使用不许可确定单元613。二次使用不许可确定单元613判断针对该次基站不允许二次使用，并从要被分配发送功率的目标中排除该次基站(步骤S310)。然后，当仍然存在尚未被分配发送功率的基站时，处理转到步骤S307，并且选择下一个次基站。在步骤S307中，从此时尚未被分配发送功率的基站(在第二和后续处理中，为除了尚未被分配容许最大发送功率值的次基站和被判断不允许二次使用的次基站之外的所有次基站)中选择具有至主系统终端站的最大传播增益的基站。

同时，当在步骤S309判断干扰功率是容许干扰功率或更小时(步骤S309中的“否”)，处理前进到步骤S311。

在步骤S311，发送功率未分配基站发送功率计算单元614计算此时尚未被分配发送功率的次基站的发送功率。在这种情况下，针对需要二次使用的所有次基站，计算发送功率或不允许二次使用。然后，发送功率未分配基站发送功率计算单元614输出该信息(指示关于每个次基站的二次使用不许可或发送功率的信息)，作为发送功率计算信息。

注意，发送功率未分配基站发送功率计算单元614中的发送功率计算方法并不局限于上述方法。例如，可以应用下面所述的方法。

也就是说，作为发送功率未分配基站发送功率计算单元614中的发送功率确定方法的另一方法，可以应用第一示例性实施例中所示的临时发送功率计算单元520中的发送功率计算方法。更具体地，使用上述公式(7)或(8)。

此外，作为另一方法，可以应用使尚未被分配发送功率的次基站的发送功率相等的方法。图11是示出了发送功率未分配基站发送功率计算单元614的另一配置示例的方框图。图11所示的发送功率未分配基站发送功率计算单元614(下面称为发送功率未分配基站发送功率计算单元614A)包括总传播增益计算单元630、第三发送功率计算单元631和第三发送功率分配单元632。

总传播增益计算单元630计算尚未被分配发送功率的次基站至主系统终端站107的传播增益的总和(下面称为总传播增益)，并向第三发送功率计算单元631输出其结果，作为总传播增益信息。

第三发送功率计算单元631使用在总传播增益信息中指示的总传播增益和容许干扰功率信息I_容许，利用以下公式(17)，计算要分配给尚未被分配发送功率的基站的发送功率P′。第三发送功率计算单元631向第三发送功率分配单元632输出计算结果，作为发送功率计算信息3。

[数学式10]

(公式17)

第三发送功率分配单元632根据发送功率计算信息3，向尚未被分配发送功率的所有次基站分配在第三发送功率计算单元631中计算的所计算发送功率值。

如上所述，根据本示例性实施例，在使用分配给主系统11的频段或被允许优先使用的频段的次系统12中，按照次基站的传播增益的降序来分配容许最大发送功率值，只要满足施加于主系统11的干扰的容许值。因此，对于具有较小传播增益的次基站，可以确保较大的传输容量。由于还考虑了次基站的最大值/最小值，所以可以在实际约束条件下适当地设置次基站的发送功率。

也即，可以适当地设置每个次基站的发送功率，使得满足施加于主系统11的干扰量的容许值，并且最大化次系统的传输容量。

注意，在上述描述中，描述了通过按照从具有至主系统终端站的较小传播增益至较大传播增益的顺序来选择次基站而分配容许最大发送功率值的方法。然而，本示例性实施例并不局限于上述方法。例如，可以应用按照从具有至主系统终端站的较大距离至较小距离的顺序向次基站分配容许最大发送功率值的方法。

此外，在选择具有至主系统终端站的较小传播增益的次基站之前，可以提前计算在向每个次基站分配所需最小发送功率值的情况下至主系统的干扰功率，并且排除干扰功率为容许干扰功率或更大的次基站。

此外，在发送功率计算单元504A计算每个次基站的发送功率中，假定在次基站中定义了容许最大发送功率值和所需最小发送功率值，要使得次基站的发送功率落入这些值的范围内。

同时，当在次基站中未定义容许最大发送功率值或所需最小发送功率值时，不需要相关处理。例如，当未定义容许最大发送功率值时，关于配置，不需要图8所示的发送功率计算单元504A的配置示例中的最小传播增益基站选择单元603、第一干扰功率计算单元604、第一干扰功率判断单元605、切换单元606、最大发送功率值分配单元607、以及容许干扰功率更新单元608。此外，关于操作，不需要图10所示的次发送功率计算步骤中的步骤S302至S306的处理。同时，当未定义所需最小发送功率值时，关于配置，不需要图8所示的发送功率计算单元504的配置示例中的最大传播增益基站选择单元609、第二干扰功率计算单元610、第二干扰功率判断单元611、切换单元612以及二次使用不许可确定单元613。此外，关于操作，不需要图10所示的次发送功率计算步骤中的步骤S307至S310的处理。

因此，当容许最大发送功率值和所需最小发送功率值均未定义时，关于配置，不需要图8所示的发送功率计算单元504A的配置示例中的最小传播增益基站选择单元603、第一干扰功率计算单元604、第一干扰功率判断单元605、切换单元606、最大发送功率值分配单元607、容许干扰功率更新单元608、最大传播增益基站选择单元609、第二干扰功率计算单元610、第二干扰功率判断单元611、切换单元612以及二次使用不许可确定单元613。此外，关于操作，不需要图10所示的次发送功率计算步骤中的步骤S302至S310的处理。

此外，在本示例性实施例中，可以对第一示例性实施例的类似部分应用与第一示例性实施例有关的修改。具体地，可应用主终端站用作网状区域中的观察点的方法、预先选择预期具有来自次基站的较大干扰功率的主终端站的方法、将主接收站限制为一个点的技术、次系统为上行链路的情况下的处理方法、次系统为分离系统的情况下的方法等。

接下来，描述本发明的概要。图12是示出了本发明的概要的方框图。图12所示的无线电控制设备70包括第二发送站发送功率确定装置701。

第二发送站发送功率确定装置701根据满足与系统干扰量有关的容许值的第一条件，确定每个第二发送站的发送功率，所述系统干扰量是多个第二发送站中的所有第二发送站施加于作为第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量，所述多个第二发送站是使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段的第二无线电系统的发送站。

注意，在上述示例性实施例中，由容许干扰功率计算单元503、发送功率计算单元504(或504A)、其他接收点干扰评价单元505、评价指数计算单元506和发送功率确定单元509代表第二发送站发送功率确定装置701。

此外，第二发送站发送功率确定单元701可以根据第一条件和与第二无线电系统的传输容量有关的第二条件来确定在每个第二发送站中使用的发送功率。

此外，第二发送站发送功率确定单元701可以通过进一步添加与每个第二发送站的发送功率有关的第三条件，确定在每个第二发送站中使用的发送功率。

此外，第二发送站发送功率确定装置701可以包括临时发送功率计算装置(例如，临时发送功率计算装置520)和第一校正装置(例如，最大发送功率值判断单元521和最大发送功率值分配单元523，或者最小发送功率值判断单元527和二次使用不许可确定单元529)，临时发送功率计算装置使用第一条件和第二条件所形成的计算方法来计算在每个第二发送站中使用的临时发送功率，第一校正装置根据第三条件校正临时发送功率。在这种情况下，可以将第一校正装置所校正的发送功率确定为在第二发送站中使用的发送功率。

根据这种配置，可以向每个第二发送站分发发送功率，使得尽可能地增加第二无线电系统的传输容量，同时满足施加于第一接收站的干扰量的条件。

此外，第一校正装置可以包括第一容许最大发送功率分配装置(例如，最大发送功率值分配单元523)和干扰量容许值更新装置(例如，容许干扰功率更新单元525)，第一容许最大发送功率分配装置向临时发送功率是容许最大发送功率或更大的第二发送站分配容许最大发送功率，干扰量容许值更新装置从系统干扰量的容许值中减去被第一容许最大发送功率分配装置分配了容许最大发送功率的第二发送站施加于第一接收站的干扰功率，并将其确定为新的容许值，其中，第三条件是确定每个第二发送站的容许最大发送功率的条件。

根据这种配置，可以向每个第二发送站分发发送功率，使得满足与施加于第一接收站的干扰量有关的条件，同时在不超过每个第二发送站的容许最大发送功率的范围内尽可能地增加第二无线电系统的传输容量。

此外，第一校正装置可以包括第一恰当判断装置(例如，最小发送功率值判断单元527和二次使用不许可确定单元529)，所述第一恰当判断装置针对临时发送功率小于所需最小发送功率的第二发送站执行不允许使用频段的判断，其中，第三条件是确定每个第二发送站的所需最小发送功率的条件。

此外，作为由第一条件和第二条件形成的公式，可以使用公式(7)，其中，第二发送站j的临时发送功率是P_j’，容许干扰功率是I_容许，要计算的发送站的数目是M’，从第二发送站j至第一接收站的传播增益是G_j ^SP。

此外，作为由第一条件和第二条件形成的公式，可以使用公式(8)，其中第一无线电系统的第一发送站的发送功率是P_p，从第一发送站至第二发送站j中包含的第二接收站的传播增益是G_j ^PS，第二接收站中的噪声功率是N，并且从第二发送站j至其中包含的第二接收站的传播增益是

此外，第二发送站发送功率确定装置701可以通过数值计算的优化算法来计算满足第二条件的第二发送站的发送功率，其中，第一条件和第三条件是约束条件。

此外，第二发送站发送功率确定装置701可以包括根据第一条件来校正由第三条件所给出的第二发送站的临时发送功率的第二校正装置(例如，第一干扰功率判断单元605和最大发送功率值分配单元607，或第二干扰功率判断单元611和二次使用不许可确定单元613)。在这种情况下，可以将第二校正装置所校正的发送功率确定为在第二发送站中使用的发送功率。

根据这种配置，可以向每个第二发送站分发发送功率，同时施加于第一接收站的干扰量的条件在与每个第二发送站的发送功率有关的约束条件下。

此外，第二校正装置可以包括第二容许最大发送功率分配装置(例如，最大发送功率值分配单元607)和干扰量容许值更新装置(例如，容许干扰功率更新单元608)，所述第二容许最大发送功率分配装置向第二发送站分配容许最大发送功率，所述第二发送站在提供容许最大发送功率作为临时发送功率的情况下施加于第一接收站的干扰功率是容许干扰功率或更小，所述干扰量容许值更新装置从系统干扰量的容许值中减去被第二容许最大发送功率分配装置分配了容许最大发送功率的第二发送站施加于第一接收站的干扰功率，以确定新的容许值，其中，第三条件是确定每个第二发送站的容许最大发送功率的条件。

根据这种配置，可以向每个第二发送站分发发送功率，同时满足施加于第一接收站的干扰量的条件，并且在不超过每个第二发送站的容许最大发送功率的范围内尽可能地增加第二无线电系统的传输容量。

此外，第二校正装置可以包括第二恰当判断装置(例如，第二干扰功率判断单元611和二次使用不许可确定单元613)，所述第二恰当判断装置针对在提供容许发送功率作为临时发送功率时、下施加于第一接收站的干扰功率超过容许干扰功率的第二发送站，执行不允许使用频段的判断，其中，第三条件是确定每个第二发送站的所需最小功率的条件。

根据这种配置，可以向每个第二发送站分发发送功率，使得在实际约束条件下尽可能地增加第二无线电系统的传输容量，同时满足施加于第一接收站的干扰量的条件，在实际约束条件中，针对不满足所需最小功率条件的每个第二发送站，不允许使用频段。

此外，可以根据第二无线电系统的业务或接收站的位置来确定第三条件。

如上所述，尽管参考示例性实施例和示例描述了本发明，本发明并不局限于上述示例性实施例和示例。可以对本发明的配置和细节进行本领域技术人员在不背离本发明的范围的情况下可以理解的各种修改。

本专利申请要求2010年6月18日提交的日本专利申请No.2010-139144的优先权，并且将整个公开并入在此。

工业实用性

在不同系统之间共享频率的无线电系统中，本发明可以有利地应用于控制作为次系统的发送站的多个第二发送站的发送功率。

参考符号列表

1无线电系统

11第一无线电系统(主系统)

12第二无线电系统(次系统)

21，31主系统的系统波段

22，32次系统的系统波段

101主系统基站

102主系统覆盖区域

103-1至103-5主系统的终端站(主终端站)

104主DB

201，301，401次系统的基站(次基站)

202次基站201的覆盖区域

302次基站301的覆盖区域

402次基站401的覆盖区域

203-1至203-2次基站201中包含的次终端站

303-1至303-2次基站301中包含的次终端站

403-1至403-2次基站401中包含的次终端站

50无线电控制设备

501主信息存储单元

502传播增益计算单元

503容许干扰功率计算单元

504，504A发送功率计算单元

505其他接收点干扰评价单元

506评价指数计算单元

507信号接收单元

508次信息存储单元

509发送功率确定单元

510信号发送单元

520临时发送功率计算单元

521最大发送功率值判断单元

522切换单元

523最大发送功率值分配单元

524干扰功率计算单元

525容许干扰功率更新单元

526计算目标更新单元

527最小发送功率值判断单元

528切换单元

529二次使用不许可确定单元

520发送功率分配单元

601次基站数目判断单元

602切换单元

603最小传播增益基站选择单元

604第一干扰功率计算单元

605第一干扰功率判断单元

606切换单元

607最大发送功率值分配单元

608容许干扰功率更新单元

609最大传播增益基站选择单元

610第二干扰功率计算单元

611第二干扰功率判断单元

612切换单元

613次使用不许可确定单元

614发送功率未分配基站发送功率计算单元

620第二最小传播增益基站选择单元

621第二发送功率计算单元

622第二发送功率分配单元

630总传播增益计算单元

631第三发送功率计算单元

632第三发送功率分配单元

70无线电控制设备

701第二发送站发送功率确定装置

Claims (16)

1.一种无线电控制设备，用于确定在多个第二发送站中使用的发送功率，所述多个第二发送站是使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段的第二无线电系统的发送站，所述无线电控制设备包括：

第二发送站发送功率确定装置，配置用于根据满足与系统干扰量有关的容许值的第一条件，确定在每个所述第二发送站中使用的发送功率，所述系统干扰量是所有所述第二发送站施加于作为所述第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量。

2.根据权利要求1所述的无线电控制设备，其中，所述第二发送站发送功率确定装置根据所述第一条件和与所述第二无线电系统的传输容量有关的第二条件，确定在每个所述第二发送站中使用的发送功率。

3.根据权利要求1或2所述的无线电控制设备，其中，所述第二发送站发送功率确定装置通过进一步添加与每个所述第二发送站的发送功率有关的第三条件，来确定在每个所述第二发送站中使用的发送功率。

4.根据权利要求3所述的无线电控制设备，其中，所述第二发送站发送功率确定装置包括：

临时发送功率计算装置，配置用于使用由所述第一条件和所述第二条件形成的公式，来计算在每个所述第二发送站中使用的临时发送功率；以及

第一校正装置，配置用于根据所述第三条件来校正所述临时发送功率。

5.根据权利要求4所述的无线电控制设备，其中，所述第三条件是确定每个所述第二发送站的容许最大发送功率的条件，并且

所述第一校正装置包括：

第一容许最大发送功率分配装置，配置用于向所述临时发送功率为所述容许最大发送功率或更大的所述第二发送站分配所述容许最大发送功率；以及

干扰量容许值更新装置，配置用于从所述系统干扰量的所述容许值中减去被分配了所述容许最大发送功率的所述第二发送站施加于所述第一接收站的所述干扰功率，并且将所获得的值确定为新的容许值。

6.根据权利要求4或5所述的无线电控制设备，其中，所述第三条件是确定每个所述第二发送站的所需最小发送功率的条件，以及

所述第一校正装置包括第一恰当判断装置，所述第一恰当判断装置配置用于：针对所述临时发送功率小于所述所需最小发送功率的所述第二发送站，执行不允许使用所述频段的判断。

7.根据权利要求4～6之一所述的无线电控制设备，其中，所述公式由以下公式A表示：

[数学式11]

公式(A)

其中，第二发送站j的临时发送功率是P_j’，容许干扰功率是I_容许，要计算的发送站的数目是M’，从第二发送站j至第一接收站的传播增益是G_j ^SP。

8.根据权利要求4～6之一所述的无线电控制设备，其中，所述公式由以下公式B表示：

[数学式12]

公式(B)

其中，所述第一无线电系统的第一发送站的发送功率是P_p，从所述第一发送站至所述第二发送站j中包含的第二接收站的传播增益是G_j ^PS，所述第二接收站中的噪声功率是N，并且从所述第二发送站j至所述第二发送站j中包含的所述第二接收站的传播增益是

9.根据权利要求3～8之一所述的无线电控制设备，其中，以所述第一条件和所述第三条件作为约束条件，所述第二发送站发送功率确定装置通过数值计算的优化算法来计算满足所述第二条件的所述第二发送站的所述发送功率。

10.根据权利要求9所述的无线电控制设备，其中，所述第二发送站发送功率确定装置包括第二校正装置，所述第二校正装置配置用于根据所述第一条件，校正由所述第三条件给出的所述第二发送站的所述临时发送功率。

11.根据权利要求10所述的无线电控制设备，其中，所述第三条件是确定每个所述第二发送站的所述容许最大发送功率的条件，以及

所述第二校正装置包括：

第二容许最大发送功率分配装置，配置用于向所述第二发送站分配所述容许最大发送功率，所述第二发送站在提供所述容许最大发送功率作为所述临时发送功率时施加于所述第一接收站的干扰功率小于所述容许干扰功率，以及

干扰量容许值更新装置，配置用于从所述系统干扰量的所述容许值中减去被分配了所述容许最大发送功率的所述第二发送站施加于所述第一接收站的所述干扰功率，并将所获得的值确定为新的容许值。

12.根据权利要求10或11所述的无线电控制设备，其中，所述第三条件是确定每个所述第二发送站的所需最小发送功率的条件，以及

所述第二校正装置包括第二恰当判断装置，所述第二恰当判断装置配置用于：针对在提供所述所需最小发送功率作为所述临时发送功率时、施加于所述第一接收站的干扰功率超过所述容许干扰功率的所述第二发送站，执行不允许使用所述频段的判断。

13.根据权利要求3～12之一所述的无线电控制设备，其中，根据所述第二无线电系统的接收站的业务或位置来确定所述第三条件。

14.一种无线电系统，使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段，所述无线电系统包括：

第二发送站发送功率确定装置，配置用于根据满足与系统干扰量有关的容许值的第一条件，确定在每个发送站中使用的发送功率，所述系统干扰量是所述无线电系统中需要二次使用所述频段的所有所述发送站施加于作为所述第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量。

15.一种第二发送站发送功率确定方法，用于确定在多个第二发送站中使用的发送功率，所述多个第二发送站是使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段的第二无线电系统的发送站，所述方法包括：

根据满足系统干扰量的容许值的第一条件，确定在每个所述第二发送站中使用的发送功率，所述系统干扰量是所有所述第二发送站施加于作为所述第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量。

16.一种第二发送站发送功率确定程序，用于确定在多个第二发送站中使用的发送功率，所述多个第二发送站是使用分配给第一无线电系统的频段或被允许优先使用的频段的第二无线电系统的发送站，所述程序使计算机执行以下处理：

根据满足系统干扰量的容许值的第一条件，确定在每个所述第二发送站中使用的发送功率，所述系统干扰量是所有所述第二发送站施加于作为所述第一无线电系统中的预定接收站的第一接收站的干扰量。

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