CN103380636A

CN103380636A - 通信控制设备、通信控制方法、程序和通信系统

Info

Publication number: CN103380636A
Application number: CN2012800089264A
Authority: CN
Inventors: 泽井亮
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-10-30
Also published as: US9942773B2; US11089484B2; EP3537749B1; US20200196158A1; JP5772057B2; US20150382202A1; EP3537749A1; WO2012114971A1; EP2680630A4; JP2012175616A; EP2680630A1; US20130310061A1; US9161234B2; US10616770B2; EP2680630B1; US20180192296A1

Abstract

本发明提供一种控制模型，利用该控制模型可有效地控制二次系统的共存。提供了一种通信控制设备，包括：信息获取单元，获取关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息；生成单元，生成在可用的信道中向使用二次系统的二次使用节点推荐的信道的列表；以及通知单元，向二次使用节点通知由生成单元生成的列表，并且使二次使用节点选择用于二次使用的信道。

Description

通信控制设备、通信控制方法、程序和通信系统

技术领域

本公开内容涉及通信控制设备、通信控制方法、程序和通信系统。

背景技术

作为缓解未来的频率资源耗尽的措施之一，关于频率的二次使用的讨论正在进行中。频率的二次使用是由另一系统辅助地使用被优先分配给某个系统的频率信道的一部分或全部。一般，频率信道被优先分配给的系统被称为一次系统（Primary System），而辅助地使用频率信道的系统被称为二次系统（Secondary System）。

TV空白空间是为二次使用而讨论的频率信道的示例。TV空白空间指的是，在分配给作为一次系统的TV广播系统的频率信道当中，取决于区域而未被TV广播系统使用的信道。通过释放TV空白空间用于二次使用，可以实现频率资源的有效利用。作为使得能够进行TV空白空间的二次使用的物理层（PHY）和MAC层的无线访问方法的规范，例如已知多个标准规范，例如IEEE802.22、IEEE802.11af和ECMA（欧洲计算机制造商协会）-392（CogNea）。

IEEE802.19当前正在进行工作以允许使用不同无线访问方法的多个二次系统的平滑共存。例如，以下的非专利文献1将二次系统共存所需要的各种功能划分为CM（共存管理器）、CE（共存启用器）和CDIS（共存发现和信息服务器）的三个功能实体。CM是主要做出共存决定的功能实体。CE是作为如下接口的功能实体，该接口对CM与二次使用节点之间的指令传送或信息交换进行中介。CDIS是作为如下服务器的功能实体，该服务器管理多个二次系统的信息。

引用列表

非专利文献

非专利文献1：“Coexistence System Description”，[在线]，[2011年2月14日检索]，英特网<URL:https://mentor.ieee.org/802.19/dcn/11/19-11-0011-01-0001-coexistence-system-description.pdf>

发明内容

技术问题

但是，尚未讨论如何将以上功能实体中的每个布置在组成系统的哪个设备中。例如，取决于CM的位置，CM与二次使用节点之间经由CE的信令的负载可使网络性能劣化。另外，例如当CM被布置在二次使用节点上时，也可以考虑不适合选择一个CM作为主CM的情形。因此，如果功能实体的布置不同，可有效地控制二次系统的共存的系统节点也不同。

所以，根据本公开内容的技术提供一种通信控制设备、通信控制方法、程序和通信系统，该通信控制设备、通信控制方法、程序和通信系统提供能够有效地控制二次系统的共存的控制模型。

问题的解决方案

根据本公开内容的实施例，提供了一种通信控制设备，包括：信息获取单元，获取关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息；生成单元，生成在可用的信道中为运用二次系统的二次使用节点推荐的信道的列表；以及通知单元，向二次使用节点通知由生成单元生成的所述列表，以使得二次使用节点能够选择用于二次使用的信道。

另外，信息获取单元可从存储有关一个或更多个二次系统的信息的服务器获取有关可用信道的信息。通知单元可向服务器通知由二次使用节点选择的信道。

另外，通知单元还可向其他通信控制装置通知由二次使用节点选择的信道。

另外，生成单元可根据来自二次使用节点的请求生成列表。

另外，生成单元可以以使得由二次系统导致的对一次系统的干扰不超过可允许的水平的方式，决定向二次使用节点推荐的信道。

另外，生成单元可以以使得由二次使用节点中的每个运用的二次系统之间的干扰不超过可允许的水平的方式，决定向二次使用节点中的每个推荐的信道。

另外，当不采用主控制设备的中央信道选择或二次使用节点的自动信道选择时，通信控制设备可生成列表并且向二次使用节点通知列表。

另外，根据本公开内容的另一实施例，提供了一种用来控制频率信道的二次使用的通信控制方法，包括：获取关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息；生成在可用的信道中为运用二次系统的二次使用节点推荐的信道的列表；以及向二次使用节点通知生成的所述列表，以使得二次使用节点能够选择用于二次使用的信道。

另外，根据本公开内容的另一实施例，提供了一种程序，使得用于控制通信控制设备的计算机用作如下单元，其中通信控制设备控制频率信道的二次使用：信息获取单元，获取关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息；生成单元，生成在可用的信道中为运用二次系统的二次使用节点推荐的信道的列表；以及通知单元，向二次使用节点通知由生成单元生成的所述列表，以使得二次使用节点能够选择用于二次使用的信道。

另外，根据本公开内容的另一实施例，提供了一种通信系统，包括通信控制设备和二次使用节点，其中，通信控制设备包括：获取关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息的信息获取单元，生成在可用信道中向运用二次系统的二次使用节点推荐的信道的列表的生成单元，以及向二次使用节点通知由生成单元生成的列表的通知单元；而二次使用节点基于从通信控制设备通知的列表来选择用于二次使用的信道。

发明的有益效果

根据本公开内容的通信控制设备、通信控制方法、程序和通信控制系统，提供了能够有效地控制二次系统的共存的控制模型。

附图说明

图1是图示根据实施例的通信系统的概要的说明图。

图2是示出支持共存的三个功能实体之间的相关性的说明图。

图3是示出功能实体的布置的第一示例的说明图。

图4是示出功能实体的布置的第二示例的说明图。

图5是示出功能实体的布置的第三示例的说明图。

图6是示出功能实体的布置的第四示例的说明图。

图7是示出第一控制模型中的设备的配置的示例的框图。

图8是示出第一控制模型中的通信控制处理的流程的示例的顺序图。

图9是示出第二控制模型中的设备的配置的示例的框图。

图10是示出第二控制模型中的通信控制处理的流程的示例的顺序图。

图11是示出第三控制模型中的设备的配置的示例的框图。

图12是示出第三控制模型中的通信控制处理的流程的示例的顺序图。

图13是示出控制模型的自适应选择的流程的示例的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开内容的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，用相同的附图标记表示具有基本上相同功能和结构的部件，并且省略重复说明。

将按照以下顺序描述“具体实施方式”：

1.系统概要

1-1.整体系统配置

1-2.功能实体的说明

1-3.用于做出决定的信息的示例

1-4.功能实体的布置示例

2.第一控制模型

2-1.设备配置

2-2.处理流程

3.第二控制模型

3-1.设备配置

3-2.处理流程

4.第三控制模型

4-1.设备配置

4-2.处理流程

5.复合控制模型

6.总结

<1.系统概要>

[1-1.整体系统配置]

图1是图示根据实施例的通信系统的概要的说明图。

参考图1，示出了组成一次系统的主发送站10和多个主接收站12。主发送站10向位于服务区域14内的主接收站12提供一次系统服务。主发送站10例如可为TV广播的广播站、或蜂窝通信方法的无线基站或中继站。当主发送站10为TV广播的广播站时，主接收站12为具有用于TV广播的接收天线和调谐器的接收机。当主发送站10为蜂窝通信方法的无线基站时，主接收站12为根据蜂窝通信方法进行操作的无线终端。在下面的说明中，主发送站10和主接收站12可被统称为主使用节点。

主发送站10连接到位于基于分组的网络16中的数据服务器20。基于分组的网络16可为一次系统的骨干网或英特网。数据服务器20为具有数据库的服务器设备，该数据库存储关于辅助信道的二次使用的数据。通信控制设备30还连接到数据服务器20。通信控制设备30为被引入以控制多个二次系统之间的共存的设备，多个二次系统使用分配给一次系统的频率信道。

在图1中，还示出了多个二次使用节点40、42。二次使用节点40是这样的设备，该设备通过使用分配给一次系统的频率信道向位于服务区域44内的二次使用节点42提供二次系统服务（在下文中，被称为辅助通信服务）。当一次系统是TV广播系统时，二次使用节点40还被称为主TVBD（TV频段装置）。二次使用节点40通常具有地理位置功能和访问通信控制设备30的功能。二次使用节点40可直接访问数据服务器20。二次使用节点42是位于服务区域44中的每个内以使用由二次使用节点40提供的辅助通信服务的设备。当一次系统是TV广播系统时，二次使用节点42也被称为从TVBD。基本上，二次使用节点42在从附近的二次使用节点40获得允许之后发送无线电信号。

二次使用节点40在开始二次系统的操作之前向数据服务器20注册关于二次系统的信息。然后，二次使用节点40基于从数据服务器20提供的控制信息运用二次系统。然而，当如图1所示的情形并行地操作多个二次系统时，由于二次系统之间的信号冲突或由从每个二次系统发送的信号所导致的交叠干扰，可能引起严重影响一次系统的风险。特别地，当二次系统所使用的无线访问方法不同时，难以在保持二次系统之间的合作的同时对系统进行操作，从而进一步提高了以上风险。因此，IEEE802.19正在平滑地支持多个二次系统的共存的机制方面进行工作（参见上述非专利文献1）。在IEEE802.19，支持二次系统共存的各种功能被划分为CM、CE和CDIS的三组功能实体（参见图2）。

[1-2.功能实体的说明]

（1）CM（共存管理器）

CM是用于做出共存决定的功能实体。CM获取关于一次系统的信息、关于可用信道的信息、和关于二次系统的信息。CM获取信息的源包括CDIS、其他CM和二次使用节点（经由CE访问的）。基于以上信息，CM决定在其控制下二次使用节点使用哪个频率信道来操作二次系统。CM还可为每个二次使用节点决定附加控制参数，例如最大发射功率、推荐的无线访问方法、和更新位置数据的周期。然后，根据决定的参数，CM允许每个二次使用节点运用二次系统或重新配置二次系统。

（2）CE（共存启用器）

CE是作为如下接口的功能实体，该接口对CM与二次使用节点之间的指令传送或信息交换进行中介。例如，CE将由二次使用节点保持的信息转换为可被CM使用的格式，并且将转换后的信息发送到CM。CE还将来自CM的关于二次系统共存的指令转换为可被二次使用节点执行的格式，并且将转换后的指令发送到二次使用节点。

（3）CDIS（共存发现和信息服务器）

CDIS是作为如下服务器的功能实体，该服务器管理多个二次系统的信息。例如，CDIS经由CE和CM从每个二次使用节点收集关于二次系统的信息。CDIS还从数据服务器20收集关于一次系统的信息和关于可用信道的信息。然后，CDIS将收集的信息存储在数据库中。当CM做出关于共存的决定时，使用由CDIS存储的信息。CDIS还支持位于某个CM附近的近邻CM的近邻发现。另外，CDIS还可选择稍后描述的主CM。

在以下描述的实施例中，在图1所示的通信控制设备30中实现以上三个功能实体中的至少之一。在图1的示例中仅示出了一个通信控制设备30，但是可以在基于分组的网络16中设置多个通信控制设备30，多个通信控制设备30中的每个具有功能实体中的至少之一。可在各个二次使用节点40上实现功能实体的一部分。另外，也可在与数据库20相同的设备中实现功能实体的一部分。

[1-3.用于做出决定的信息的示例]

主要基于关于一次系统的信息、关于可用信道的信息、和关于二次系统的信息做出二次系统共存的决定。关于一次系统的信息例如包括下面信息中的至少之一：

主使用节点位置、天线高度、和发射功率；

一次系统服务区域和保护区域位置；

一次系统可允许干扰量。

关于可用信道的信息例如包括下面信息中的至少之一：

信道号列表；

每个信道的最大可允许发射功率；

频谱掩码；

信道分类；

干扰计算参数。

信道分类例如可为受限制信道和正常信道的分类，其中，对受限制通道施加允许比一般发射功率更低的发射功率的限制，而对正常信道不施加这样的限制。作为示例，当US FCC（联邦通信委员会）法规中的所谓的模式I为个人/便携时，如果一次系统不使用某个信道的相邻信道，则允许100m[W]的最大发射功率。这样的信道被处理为正常通道。另一方面，如果一次系统使用某个信道的相邻信道，则最大发射功率被限制为40m[W]。这样的信道被处理为受限制信道。干扰计算参数例如包括相邻信道泄漏比（ACLR）、衰落余量、遮蔽余量、保护率、和ACS（相邻信道选择）。

关于二次系统的信息例如包括下面信息中的至少之一：

属于二次系统的活动节点的数目；

二次系统使用的无线访问方法；

二次系统的要求的质量；

二次使用节点的监管ID和制造商ID；

二次使用节点位置、天线高度和发射功率；

管理者信息。

可以以数字（或其列表）格式表示无线访问方法，其中，数字格式标识各个无线访问方法，例如IEEE802.11af、11g或11n、IEEE802.22、IEEE802.16和ECMA-392。监管ID是当被认证为可用于二次使用的装置时附连到每个装置的ID。

[1-4.功能实体的布置示例]

例如，如图3至图6所示，以上三个功能实体可被布置在每个装置中。这里描述的功能实体的布置仅为示例，并且也可使用其他布置。

（1）第一示例

在图3的示例中，CDIS被布置在通信控制设备30a中，而CM被布置在通信控制设备30b、30c中的每个中。此外，CM也可被布置在二次使用节点40d上。在这些CM中，通信控制设备30b中的CM被指定为主CM。其他CM变为从CM。二次使用节点40a、40b属于通信控制设备30b。二次使用节点40c和二次使用节点40d属于通信控制设备30c。CE被布置在二次使用节点40a、40b、40c和40d中的每个上。因此，作为运用每个二次系统的主装置（其不同于主CM，并且例如可为主TVBD）的二次使用节点40中的每个至少具有与CM交互的CE。

（2）第二示例

在图4的示例中，CDIS被布置在通信控制设备30中。另一方面，CM被布置在二次使用节点40a、40b、40c、40d中的每个上。在这些CM中，二次使用节点40a上的CM被指定为主CM。其他CM变为从CM。另外，CE被布置在二次使用节点40a、40b、40c、40d中的每个上。因此，CM可被布置在二次使用节点上或基于分组的网络中。

（3）第三示例

在图5的示例中，CDIS和CM被布置在通信控制设备30中。因此，CDIS和CM可被布置在一个设备中。另外，CM被布置在属于通信控制设备30的二次使用节点40b上。每个CM既不是主CM，也不是从CM。CE被布置在二次使用节点40a、40b中的每个上。

（4）第四示例

在图6的示例中，CDIS被布置在通信控制设备30中。另外，CM被布置在属于通信控制设备30的二次使用节点40a、40b中的每个上。另外，在图6的示例中，每个CM既不是主CM，也不是从CM。CE被布置在二次使用节点40a、40b中的每个上。

所以，以各种形式将用于二次系统共存的功能实体布置在系统中，并且如果功能实体的布置不同，则可有效地控制二次系统共存的系统模型也不同。所以，以下将描述用于有效地控制二次系统共存的三个控制模型。

<2.第一控制模型>

第一控制模型是一个主CM集中地做出决定的控制模型。从CM遵守由主CM做出的决定。第一控制模型适合于例如如图3中所示的功能实体的布置。

[2-1.设备配置]

图7是示出第一控制模型中的设备的配置的示例的框图。参考图7，示出了具有CDIS的通信控制设备30a、具有CM的通信控制设备30b、以及具有CE的二次使用节点40。

（1）CDIS

通信控制设备30a包括通信单元111、存储单元112和控制单元113。

通信单元111是通信控制设备30a与其他设备进行通信的通信接口。尽管未在图7中示出，但是通信单元111也连接到图1所示的数据服务器20。通信单元111的通信可为无线通信或有线通信。

存储单元112使用硬盘或诸如半导体存储器的存储介质，存储有关由通信控制设备30a收集的一次系统的信息、关于可用信道的信息、和关于二次系统的信息。

控制单元113使用诸如CPU（中央处理单元）的处理器控制作为CDIS的通信控制设备30a的功能。例如，控制单元113经由CE和CM从二次使用节点40中的每个收集有关二次系统的信息。控制单元113还从数据服务器20收集关于一次系统的信息和关于可用信道的信息。控制单元113还支持位于某个CM附近的近邻CM的近邻发现。

在第一控制模型中，控制单元113从多个CM中选择一个主CM。例如，控制单元113可根据下面选择标准中的至少之一选择主CM：

CM具有作为主CM的能力；

在节点的分层结构中被布置为更接近于CDIS；

以更高的速率与CDIS可通信。

然后，控制单元113在主CM被选择之后向每个CM通知选择结果。

（2）CM

通信控制设备30b包括通信单元121、存储单元122和控制单元123。

通信单元121是通信控制设备30b与其他设备进行通信的通信接口。尽管未在图7中示出，但是通信单元121也连接到图1所示的数据服务器20。通信单元121的通信可为无线通信或有线通信。

存储单元122使用硬盘或诸如半导体存储器的存储介质，存储由通信控制设备30b获取的信息。

控制单元123使用诸如CPU的处理器控制作为CM的通信控制设备30b的功能。更具体地，在第一控制模型中，控制单元123包括信息获取单元124、决定单元125和通知单元126。

如果本地设备的CM被指定为主CM，则信息获取单元124经由通信单元121从具有CDIS的通信控制设备30a获取有关一次系统的信息、和关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息。另外，信息获取单元124经由通信单元121从二次使用节点40获取有关二次系统的信息。决定单元125在可用信道中决定要被运用二次系统的二次使用节点40中的每个使用的信道。这里，决定目标通常包括主CM和属于从CM的所有活动二次使用节点40。然后，通知单元126向二次使用节点40中的每个通知由决定单元125决定的信道。

决定单元125可以基于例如由信息获取单元124获取的信息，以使得由二次系统导致的与一次系统的干扰的总和不超过一次系统的可允许的干扰量的方式，决定要由二次使用节点40中的每个使用的信道。替选地，决定单元125可以以例如使得二次系统之间的相互干扰不超过可允许的水平的方式，决定要由二次使用节点40中的每个使用的信道。可基于节点位置、天线高度、发射功率和以上用于干扰计算的参数来计算系统之间的干扰水平。另外，可为每个系统预设可允许的干扰水平，或者可基于每个系统的要求的质量来计算可允许的干扰水平。如果可分配正常信道和受限制的信道，则决定单元125可将正常信道优选地分配给二次使用节点40中的每个。如果可被多个二次系统使用的无线访问方法支持网格（mesh）协议，则决定单元125可通过分配多个二次系统共用的信道来形成网格网络。然而，用于分配信道的标准不限于这里描述的示例，并且也可以使用其他标准。

如果另一CM被指定为主CM，则信息获取单元124经由通信单元121获取由主CM决定的信道分配的通知。然后，决定单元125基于由信息获取单元124获取的通知，将要被属于本地设备的CM的二次使用节点40使用的信道识别为从CM。然后，通知单元126向二次使用节点40中的每个通知所识别的信道。

（3）CE

二次使用节点40包括通信单元131、存储单元132和控制单元133。

通信单元131包含二次使用节点40与基于分组的网络16中的设备进行通信的通信接口、和二次使用节点40运用二次系统的通信接口。通信单元131与基于分组的网络16的通信可为无线通信或有线通信。

存储单元132使用硬盘或诸如半导体存储器的存储介质，存储由二次使用节点40获取的信息。

控制单元133使用诸如CPU的处理器，控制作为CE的二次使用节点40的功能，并且还控制二次使用节点40对二次系统的运用。例如，当从CM通知要被用于二次系统的运用的信道时，控制单元133解释来自CM的通知以识别所通知的信道。然后，控制单元133在所识别的信道上开始二次系统的运用或重新配置二次系统。

[2-2.处理流程]

图8是示出第一控制模型中的通信控制处理的流程的示例的顺序图。参考图8，CM首先从属于本地设备的二次使用节点40的CE收集关于二次系统的信息（步骤S102）。CDIS从每个CM收集关于二次系统的信息（步骤S104、S106）。CDIS还从数据服务器20获取关于一次系统的信息和关于可用信道的信息。

接下来，CDIS基于获取的信息从多个CM选择一个主CM（步骤S108）。接下来，CDIS将用于通知主CM的选择结果的选择通知发送到每个CM（步骤S112、S116）。被选择为主CM的CM将指示接受选择的响应发送到CDIS（步骤S114）。

随后，主CM与CDIS和从CM交换用于信道的选择的信息（步骤S118）。接下来，主CM决定要被运用二次系统的二次使用节点40中的每个使用的信道（步骤S122）。然后，主CM将信道通知发送到二次使用节点40中的每个（步骤S124），其中该信道通知用于通知为二次使用节点40中的每个决定的信道。还经由从CM向属于从CM的二次使用节点40进行信道通知（步骤S126）。然后，从二次使用节点40中的每个向主CM发送响应（步骤S128、S130）。

随后，主CM将关于要被二次使用节点40中的每个使用的信道的信息发送到CDIS（步骤S132）。然后，CDIS基于从主CM发送的信息来更新数据库（步骤S134）。

顺便提及，在步骤S114的从CM到CDIS的响应中，CM可指示拒绝作为主CM的选择。在这种情况下，CDIS重新选择另一CM作为主CM的候选。

尽管未在图8中示出，但是在步骤S116的从CDIS向从CM通知主选择之后，可以从从CM向CDIS发送响应。当接收到来自所有从CM的响应时（或者过去预定时间段而没有响应），CDIS可以将用于控制开始的触发发送到主CM。顺便提及，可以从主CM的控制中排除未在预定时间段内响应主选择的通知的从CM、或拒绝作为主CM的选择的CM。当从CDIS接收到用于控制开始的触发时，主CM可向CDIS、其他CM和二次使用节点40通知将开始步骤S118及其之后的通信控制处理。步骤S118中的信息交换不仅可以在主CM与从CM之间进行，而且可以在主CM与从控制中排除的CM之间进行。

<3.第二控制模型>

在第一控制模型中，一个主CM统一地决定不仅被属于主CM的二次使用节点使用、而且被属于从CM的二次使用节点使用的信道。在这种情况下，不可能存在由多个CM进行决定的相互竞争以使得可以相对容易地、方便地实现CM的功能。然而，根据第一控制模型，在主CM中收集为决定信道分配所需要的大量信息。因此，主CM与其他节点之间的信令的负载可能使网络性能劣化。另外，当CM被布置在二次使用节点上时，也可以考虑难以按照性能选择一个CM作为主CM的情形。所以，与本节中描述的第二控制模型一样，将CM的权限的一部分转让给二次使用节点是有用的。

[3-1.设备配置]

图9是示出第二控制模型中的设备的配置的示例的框图。参考图9，示出了具有CDIS的通信控制设备30a、具有CM的通信控制设备30b、以及具有CE的二次使用节点40。

（1）CDIS

通信控制设备30a包括通信单元111、存储单元112和控制单元213。

控制单元213使用诸如CPU的处理器控制作为CDIS的通信控制设备30a的功能。例如，控制单元213经由CE和CM从二次使用节点40中的每个收集关于二次系统的信息。控制单元213还从数据服务器20收集关于一次系统的信息和关于可用信道的信息。控制单元213还支持位于某个CM附近的近邻CM的近邻发现。在第二控制模型中，控制单元213不选择主CM。替代地，多个CM在彼此合作的同时并行地操作。

（2）CM

通信控制设备30b包括通信单元121、存储单元122和控制单元223。

控制单元223使用诸如CPU的处理器控制作为CM的通信控制设备30b的功能。更具体地，在第二控制模型中，控制单元223包括信息获取单元224、生成单元225和通知单元226。

信息获取单元224从具有CDIS的通信控制设备30a获取关于一次系统的信息、和关于在分配给一次系统的频率信道当中可用于二次系统的信道的信息。另外，信息获取单元224从属于本地设备的CM的二次使用节点40获取关于二次系统的信息。

生成单元225基于由信息获取单元224获取的信息，生成在可用信道中为二次使用节点40中的每个推荐的信道的列表。生成单元225例如可响应于来自二次使用节点40的请求生成推荐信道的列表。替选地，可在产生超过可允许水平的干扰、或检测到诸如信号冲突的事件时，生成推荐信道的列表。

生成单元225可决定未被属于近邻CM的二次使用节点40使用的信道作为推荐信道。生成单元225也可以以使得由二次系统导致的对一次系统的干扰的总和不超过一次系统的可允许的干扰量的方式，决定推荐信道。替选地，生成单元225也可以例如以二次系统之间的相互干扰不超过可允许水平的方式，决定推荐信道。当与第一控制模型的情况相比较时，第二控制模型中的可允许的干扰水平可以是能够通过考虑裕量来容易地设定的水平。如果可以分配正常信道和受限制的信道，则生成单元225可向二次使用节点40中的每个优选地推荐正常信道。然而，用于决定推荐信道的标准不限于这里描述的示例，并且也可以使用其他标准。

通知单元226向属于本地设备的CM的二次使用节点40中的每个通知由生成单元225生成的推荐信道的列表，以允许二次使用节点40中的每个选择用于二次使用的信道。通知单元226也向CDIS和近邻CM通知关于由二次使用节点40中的每个选择的信道的信息。

（3）CE

二次使用节点40包括通信单元131、存储单元132和控制单元233。

控制单元223使用诸如CPU的处理器，控制作为CE的二次使用节点40的功能，也控制二次使用节点40对二次系统的运用。例如当从CM通知了推荐信道的列表时，控制单元223从包含在所通知的列表中的信道中选择要用于二次系统的运用的信道。控制单元223可在考虑由二次使用节点40或42感测的结果的情况下选择信道。例如，控制单元233可根据下面选择标准中的至少之一来选择信道：

信道可满足二次系统的要求的质量；

信道被判断为与一次系统或其他二次系统具有更少的干扰。

然而，用于选择信道的标准不限于这里描述的示例，并且也可以使用其他标准。当选择了一个或多个信道时，控制单元233向CM通知选择结果。另外，控制单元233在选择的信道上开始二次系统的运用，或重新配置二次系统。

[3-2.处理流程]

图10是示出第二控制模型中的通信控制处理的流程的示例。参考图10，首先从CE向CM发送合作控制请求（步骤S202），并且从CM向CE发送响应（步骤S204）。可通过被这样的请求触发或根据检测到任何其他事件，执行第二控制模型中的通信控制处理。

在决定进行与CE的合作控制之后，CM从CDIS获取关于一次系统的信息和关于可用信道的信息（步骤S206）。CM也从属于本地设备的二次使用节点40的CE收集关于二次系统的信息（步骤S208）。CM与近邻CM交换用于决定推荐信道的信息（步骤S210）。

接下来，CM生成推荐信道的列表，该列表列出可用信道中为二次使用节点40推荐的信道（步骤S212）。然后，CM将生成的推荐信道的列表发送到二次使用节点40（步骤S214）。

接下来，二次使用节点40从包含在从CM接收到的推荐信道的列表中的信道中，选择要用于二次系统的运用的信道（步骤S220）。然后，二次使用节点40经由CE向CM通知所选择的信道（步骤S222）。

接下来，CM向CDIS发送关于由二次使用节点40选择的信道的信息（步骤S224）。CM也向近邻CM发送关于由二次使用节点40选择的信道的信息（步骤S226）。当接收到关于所选择的信道的信息时，CDIS更新数据库（步骤S228）。

在步骤S222的从二次使用节点40到CM的信道通知之后，CM可检查选择是否为非竞争的，即多个二次使用节点40是否选择了交叠信道。例如，如果多个二次使用节点40的信道选择是竞争的，则CM可向除已发送了信道通知的作为第一节点的二次使用节点40之外的二次使用节点40发送更新的推荐信道的列表，以允许二次使用节点40重新选择要使用的信道。如果信道选择是非竞争的，可从CM向二次使用节点40发送指示确认要使用的信道的选择的通知，使得从二次使用节点40中的每个返回ACK。

在第二控制模型中，将CM的权限的一部分转让给二次使用节点，并且CM和二次使用节点合作以决定用于二次系统的运用的信道。由此降低了CM所要求的性能，所以取决于功能实体的布置，第二控制模型优于第一控制模型。而且，做出决定而没有将大量信息集中在CM上，所以减轻了网络中的信令的负载。

<4.第三控制模型>

第三控制模型是这样的控制模型，在该控制模型中，以分布方式布置在每个二次使用节点上的CM各自做出决定。第三控制模型适合于例如图6中所示的功能实体的布置。

[4-1.设备配置]

图11是示出第三控制模型中的设备的配置的示例的框图。参考图11，示出了具有CDIS的通信控制设备30、以及具有CM和CE的二次使用节点40。

（1）CDIS

通信控制设备30包括通信单元111、存储单元112和控制单元313。

控制单元313使用诸如CPU的处理器控制作为CDIS的通信控制设备30的功能。例如，控制单元313经由CE和CM从二次使用节点40中的每个收集关于二次系统的信息。控制单元313还从数据服务器20收集关于一次系统的信息和关于可用信道的信息。控制单元313还支持位于某个CM附近的近邻CM的近邻发现。另外，在第三控制模型中，控制单元313不选择主CM。

（2）CM/CE

二次使用节点40包括通信单元121、存储单元122和控制单元323。

控制单元323使用诸如CPU的处理器控制作为CM和CE的二次使用节点40的功能，并且还控制二次使用节点40对二次系统的运用。更具体地，在第三控制模型中，控制单元323包括信息获取单元324、选择单元325和二次系统控制器326。

信息获取单元324从具有CDIS的通信控制设备30获取关于一次系统的信息、和关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息。

选择单元325基于由信息获取单元324获取的信息，从可用信道中选择用于二次系统的运用的信道。控制单元325可在考虑本地设备或二次使用节点42的感测结果的情况下选择信道。例如，如果存在未被其他二次系统使用的信道，则选择单元325可选择该信道。选择单元325也可以以使得由要被运用的二次系统导致的对一次系统或附近二次系统的干扰不超过可允许水平的方式来选择信道。如果正常信道和受限制的信道未被使用，则选择单元325可优先选择正常信道。然而，用于选择信道的标准不限于这里描述的示例，并且也可以使用其他标准。

当选择单元325选择了信道时，二次系统控制器326在所选择的信道上开始二次系统的运用或重新配置二次系统。二次系统控制器326也向CDIS通知信道的选择结果。

[4-2.处理流程]

图12是示出第三控制模型中的通信控制处理的流程的示例的顺序图。参考图12，首先从二次使用节点40的CM向CDIS发送自动控制请求（步骤S302）。接下来，如果自动控制请求被CDIS批准（步骤S304），则CM请求CDIS提供信道列表（步骤S306）。然后，CDIS向CM提供列出可用信道的信道列表（步骤S308）。

接下来，CM从包含在从CDIS提供的信道列表中的信道中选择用于二次系统的运用的信道（步骤S310）。然后，CM向CDIS通知所选择的信道（步骤S312）。当通知了CM选择的信道时，CDIS更新数据库（步骤S314）。

在第三控制模型中，布置在每个二次使用节点上的CM以分布方式自动地选择用于二次系统的运用的信道。另外，在这种情况下，可降低每个CM所要求的性能。而且，做出决定而没有将关于多个二次系统的信息集中在一个CM上，所以减轻了网络中的信令的负担。

<5.复合控制模型>

可根据系统要求复合地使用以上三个控制模型。另外，也可自适应地选择三个控制模型。

例如，系统中的一些CM可期望根据第二控制模型的合作控制、或根据第三控制模型的自动控制，而不是根据第一控制模型的中央控制。在这样的情况下，可根据第二或第三控制模型运用系统的一部分，而可根据第一控制模型运用剩余部分。

另外，例如，由于在根据第一控制模型的系统操作期间参与系统的节点数目的增加，主CM的负载可能超过主CM的处理容量。另外，当根据第三控制模型对系统进行操作时，二次使用节点的负载可能超过节点的处理容量。在这样的情况下，通过将操作中的控制模型转变为另一控制模型来分散负载是有用的。

图13是示出控制模型的自适应选择的流程的示例的流程图。图13所示的处理可被实现为由CDIS、CM（例如主CM）或其他独立的功能实体执行的处理。

参考图13，首先确定是否存在可作为主CM进行操作的任何CM（步骤S402）。例如，如果系统中不存在具有作为主CM的能力的CM，则所有CM拒绝作为主CM进行操作，或者如果没有CM位于基于分组的网络内，则确定不存在能够作为主CM进行操作的CM。如果不存在能够作为主CM进行操作的CM，则处理前进到步骤S408。另一方面，如果存在能够作为主CM进行操作的CM，则处理前进到步骤S404。

在步骤S404，根据第一控制模型对系统进行操作（步骤S404）。然后，在系统的操作期间监控主CM的负载（和/或网络的信令的负载）（步骤S406）。如果在步骤S406中监控的负载被检测为超过主CM的处理容量（或网络容量或QoS的限制），则处理前进到步骤S408。

在步骤S408，确定系统中是否存在可被自动控制的二次使用节点（步骤S408）。例如可基于每个二次使用节点的能力、性能或QoS要求进行这里的确定。然后，如果确定存在可被自动控制的二次使用节点，则处理前进到步骤S410。另一方面，如果确定不存在可被自动控制的二次使用节点，则处理前进到步骤S414。

在步骤S410，根据第三控制模型对系统的至少一部分（例如，可被自动控制的至少一个二次使用节点、和属于二次使用节点的一组节点）进行操作。然后，监控根据第三控制模型进行操作的二次使用节点的负载（步骤S412）。在步骤S412，如果监控的负载被检测为超过二次使用节点的处理容量，则处理前进到步骤S414。

在步骤S414，根据第二控制模型对系统的至少一部分进行操作（步骤S414）。在第二控制模型中，合作地控制CM和二次使用节点，所以可分散每个节点上的负载。

于是，还可以根据各种因素，例如参与系统的节点数目的变化、布局的变化、以及通信量的增加或减少，改变应用于系统的控制模型。将控制模型的改变从CDIS、CM（例如主CM）或其他独立的功能实体发信号通知到系统中的节点。

<6.总结>

迄今为止，已详细描述了有效地控制二次系统的共存的三个控制模型。根据第一控制模型，一个主CM集中地决定由多个二次系统使用的信道。所以，多个CM的决定可能竞争。根据第二控制模型，在CM与二次使用节点之间合作地决定由二次系统使用的信道。即，可将CM的权限的一部分转让给二次使用节点。所以可以降低由CM要求的性能。而且，不需要将大量信息集中在一个CM上，所以可以减轻网络中的信令的负载。根据第三控制模型，由以分布方式布置的每个CM自动地决定由二次系统使用的信道。另外，在这种情况下，可降低由CM要求的性能，并且可以减轻网络中的信令的负载。

另外，根据第二控制模型，为二次使用节点推荐的信道的列表被CM生成并被提供给二次使用节点。然后，由二次使用节点从列表中选择用于二次系统的操作的信道。CM向CDIS和近邻CM通知由二次使用节点选择的信道。所以，可在允许多个CM在CDIS、CM和CE的功能实体的框架内合作的同时，将CM的权限的一部分转让给二次使用节点。

本文中描述的每个设备的控制处理序列可通过使用软件、硬件以及软件和硬件的组合中的任一种来实现。构成软件的程序例如存储在被设置在每个设备内部或外部的存储介质中。于是，每个程序在执行期间被读入到RAM（随机访问存储器）中，并且被诸如CPU的处理器执行。

以上已参考附图详细描述了本公开内容的优选实施例，尽管本发明内容的技术范围当然不限于以上的示例。本领域的技术人员可在所附权利要求的范围内想到各种替选和修改，并且应当理解它们自然将在本公开内容的技术范围内。

附图标记列表

10,12 主使用节点

20 数据服务器

30 通信控制设备

40,42 二次使用节点

124 信息获取单元

125 决定单元

126 通知单元

224 信息获取单元

225 生成单元

226 通知单元

324 信息获取单元

325 选择单元

326 二次使用控制器

Claims

1.一种通信控制设备，包括：

信息获取单元，获取关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息；

生成单元，生成在可用的信道中为运用所述二次系统的二次使用节点推荐的信道的列表；以及

通知单元，向所述二次使用节点通知由所述生成单元生成的所述列表，以使得所述二次使用节点能够选择用于二次使用的信道。

2.根据权利要求1所述的通信控制设备，

其中，所述信息获取单元从存储关于一个或更多个二次系统的信息的服务器获取关于可用的信道的信息，以及

其中，所述通知单元向所述服务器通知由所述二次使用节点选择的信道。

3.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，所述通知单元还向其他通信控制设备通知由所述二次使用节点选择的信道。

4.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，所述生成单元根据来自所述二次使用节点的请求生成所述列表。

5.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，所述生成单元以使得由所述二次系统导致的对所述一次系统的干扰不超过可允许的水平的方式，决定向所述二次使用节点推荐的信道。

6.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，所述生成单元以使得由所述二次使用节点中的每个运用的所述二次系统之间的干扰不超过可允许的水平的方式，决定向所述二次使用节点中的每个推荐的信道。

7.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，当不采用主控制设备的中央信道选择或所述二次使用节点的自动信道选择时，所述通信控制设备生成所述列表并且向所述二次使用节点通知所述列表。

8.一种通信控制方法，用于控制频率信道的二次使用，包括：

获取关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息；

生成在可用的信道中为运用所述二次系统的二次使用节点推荐的信道的列表；以及

向所述二次使用节点通知生成的所述列表，以使得所述二次使用节点能够选择用于二次使用的信道。

9.一种程序，使用于控制通信控制设备的计算机用作以下单元，其中所述通信控制设备控制频率信道的二次使用：

10.一种通信系统，包括：

通信控制设备，包括：

信息获取单元，获取关于在分配给一次系统的频率信道中可用于二次系统的信道的信息，

生成单元，生成在可用的信道中为运用所述二次系统的二次使用节点推荐的信道的列表，以及

通知单元，向所述二次使用节点通知由所述生成单元生成的所述列表；以及

二次使用节点，基于从所述通信控制设备通知的所述列表选择用于二次使用的信道。