CN103444218A - 通信控制设备、通信控制方法和通信系统 - Google Patents

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CN103444218A CN2012800144967A CN201280014496A CN103444218A CN 103444218 A CN103444218 A CN 103444218A CN 2012800144967 A CN2012800144967 A CN 2012800144967A CN 201280014496 A CN201280014496 A CN 201280014496A CN 103444218 A CN103444218 A CN 103444218A
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Abstract

为了避免由于二次系统的共存引起的伴随近邻检测的负荷集中。提供了一种通信控制设备，包括：参数获取单元，从在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统的二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数；计算单元，使用由参数获取单元获取的参数计算二次系统的覆盖范围；和干扰控制单元，向检测二次系统的邻近二次系统的检测节点通知代表由计算单元计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。

Description

通信控制设备、通信控制方法和通信系统
技术领域
本公开涉及一种通信控制设备、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是用作以统一方式管理多个二次系统的信息的服务器的功能实体。CDIS还具有检测可能彼此干扰的邻近二次系统的近邻发现功能。
引用列表
非专利文献
非专利文献1：“Coexistence System Description”，[在线],[在2011年3月17日搜索],互联网<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
然而，为了检测可能彼此干扰的邻近二次系统(以下，称为邻近系统)，需要用于计算每个二次系统的覆盖范围的各种参数的收集。因此，当一个功能实体尝试以统一方式执行近邻检测时，如果二次系统的数量很大，则所述一个功能实体的计算处理的负荷和伴随参数收集的交通（traffic）的负荷增加。相比之下，如果多个功能实体能够协作执行近邻检测，则预期能够避免以上负荷的集中，从而多个二次系统能够顺利地操作。
根据本公开的实施例，提供一种通信控制设备，包括：参数获取单元，从在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统的二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数；计算单元，使用由参数获取单元获取的参数计算二次系统的覆盖范围；和干扰控制单元，向检测二次系统的邻近二次系统的检测节点通知代表由计算单元计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。
另外，根据本公开的实施例，提供一种控制由在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统的二次使用节点执行的通信的控制节点的通信控制方法，所述方法包括：从二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数；使用获取的参数计算二次系统的覆盖范围；以及向检测二次系统的邻近二次系统的检测节点通知代表计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。
另外，根据本公开的实施例，提供一种通信控制系统，包括：二次使用节点，在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统；控制节点，控制由二次使用节点执行的通信；检测节点，检测二次系统的邻近二次系统。控制节点包括：参数获取单元，从二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数，计算单元，使用由参数获取单元获取的参数计算二次系统的覆盖范围，和干扰控制单元，向检测节点通知代表由计算单元计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。
发明的有益效果
根据本公开，如上所述，能够避免伴随二次系统的共存的近邻检测的负荷的集中。
附图说明
图1是表示根据实施例的通信系统的概述的解释示图。
图2是显示用于支持共存的三个功能实体之间的关联的解释示图。
图3是显示功能实体的布置的例子的解释示图。
图4是显示用于一般近邻检测的通信控制处理的流程的例子的流程图。
图5是显示二次系统的物理关系的第一例子的解释示图。
图6是显示二次系统的物理关系的第二例子的解释示图。
图7是显示根据与CM对应的通信控制设备的实施例的结构的例子的方框图。
图8是显示根据与CDIS对应的通信控制设备的实施例的结构的例子的方框图。
图9是表示在实施例中由CM产生的覆盖范围信息的第一例子的解释示图。
图10是表示基于图9中示出的覆盖范围信息的邻近系统的检测的解释示图。
图11是表示在实施例中由CM产生的覆盖范围信息的第二例子的解释示图。
图12是表示在实施例中由CDIS产生的邻近系统列表的例子的第一解释示图。
图13是表示在实施例中由CDIS产生的邻近系统列表的例子的第二解释示图。
图14是显示根据实施例的用于近邻检测的通信控制处理的流程的例子的流程图。
图15是显示根据第一变型的用于近邻检测的通信控制处理的流程的例子的流程图。
图16是显示根据第二变型的用于近邻检测的通信控制处理的流程的例子的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。需要注意的是，在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能和结构的元素由相同的标号表示，并且省略重复的解释。
将按照下面的次序提供描述。
1.系统概述
1-1.总体系统结构
1-2.功能实体的描述
1-3.功能实体的布置例子
1-4.用于一般近邻检测的处理的流程
1-5.实施例中的问题的解释
2.根据实施例的设备的结构例子
2-1.CM
2-2.CDIS
2-3.数据例子
3.根据实施例的处理的流程
4.变型
4-1.第一变型
4-2.第二变型
5.总结
<1.系统概述>
[1-1.总体系统结构]
图1是表示根据实施例的通信系统的概述的解释示图。
参照图1，示出构成一次系统的一次发送站10和多个一次接收站12。一次发送站10向位于服务区域14里面的一次接收站12提供一次系统服务。一次发送站10可以是例如TV广播的广播站或蜂窝通信方法的无线基站或中继站。当一次发送站10是TV广播的广播站时，一次接收站12是具有用于TV广播的接收天线和调谐器的接收器。当一次发送站10是蜂窝通信方法的无线基站时，一次接收站12是根据蜂窝通信方法操作的无线终端。在下面的描述中，一次发送站10和一次接收站12可一般地称为一次使用节点。
一次发送站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可以是互联网或一次系统的骨干网络。数据服务器20是具有存储关于二次信道的二次使用的数据的数据库的服务器设备。至少一个通信控制设备30连接到数据服务器20。通信控制设备30是为了控制使用分派给一次系统的频率信道的多个二次系统之间的共存而引入的设备。
在图1中，还示出多个二次使用节点40、42。二次使用节点40是通过使用分派给一次系统的频率信道向位于服务区域44里面的二次使用节点42提供二次系统服务(以下，称为二次通信服务)的设备。当一次系统是TV广播系统时，二次使用节点40也称为主TVBD(TV频带装置)。二次使用节点40通常具有地理定位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是位于每个服务区域44里面以使用由二次使用节点40提供的二次通信服务的设备。当一次系统是TV广播系统时，二次使用节点42也称为从TVBD。原则上，二次使用节点42在从附近的二次使用节点40获得许可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登记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提供的控制信息操作二次系统。然而，当像图1中示出的情况一样并行地操作多个二次系统时，可能由于二次系统之间的信号的冲突或由从每个二次系统发送的信号引起的重叠的干扰导致致命地影响一次系统的风险。特别地，当由二次系统使用的无线接入方法不同时，难以在二次系统之间保持协作的同时操作该系统，进一步增加了以上风险。因此，IEEE802.19正在开发用于顺利地支持多个二次系统的共存的机制(参见上述非专利文献1)。在IEEE802.19中，用于支持二次系统的共存的各种功能被分成CM、CE和CDIS的三组功能实体(参见图2)。
[1-2.功能实体的描述]
(1)CM(共存管理器)
CM是做出共存的决定的功能实体。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。由CM获取信息的源包括CDIS、其它CM和二次使用节点(经CE访问)。基于以上信息，CM决定在二次使用节点的控制下由二次使用节点使用哪个频率信道以操作二次系统。CM可还决定每个二次使用节点的另外的控制参数，诸如最大发射功率、推荐无线接入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操作二次系统或重新配置二次系统。
(2)CE(共存启用器)
CE是用作传达（mediate）CM和二次使用节点之间的指令传输或信息交换的接口的功能实体。例如，CE把由二次使用节点保存的信息转换成能够由CM使用的格式，并把转换的信息发送给CM。CE还把来自CM的关于二次系统的共存的指令转换成能够由二次使用节点执行的格式，并把转换的信息发送给二次使用节点。
(3)CDIS(共存发现和信息服务器)
CDIS是用作管理多个二次系统的信息的服务器的功能实体。例如，CDIS经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把收集的信息存储在数据库中。当由CM做出关于共存的决定时，使用由CDIS存储的信息。CDIS可在多个CM之中选择主CM(监督多个CM并集中做出决定的CM)。CDIS还具有检测可能彼此干扰的邻近二次系统的近邻发现功能。
以上三种功能实体中的至少一种被实现在图1中示出的每个通信控制设备30中。顺便提一句，功能实体的一部分可被实现在各二次使用节点40上。另外，功能实体的一部分也可被实现在与数据服务器20相同的设备中。
[1-3.功能实体的布置例子]
以上三种功能实体可被布置在每个设备中，如例如图3中所示。这里描述的功能实体的布置仅作为例子并且也可使用其它布置。
参照图3，CDIS被布置在通信控制设备30a中，并且CM被布置在两个通信控制设备30b中的每一个中。第一CM(CM#A)被布置在二次使用节点40a、40b所属于的通信控制设备30b之一中。第二CM(CM#B)被布置在二次使用节点40c、40d所属于的另一通信控制设备30b中。二次使用节点40a与二次使用节点42a一起操作二次系统N1。二次使用节点40b与二次使用节点42b一起操作二次系统N2。二次使用节点40c与二次使用节点42c一起操作二次系统N3。二次使用节点40d与二次使用节点42d一起操作二次系统N4。CE被布置在二次使用节点40a、40b、40c、40d中的每一个上。因此，作为操作每个二次系统的主装置的二次使用节点40中的每一个至少具有CE以与CM交互。
[1-4.用于一般近邻检测的处理的流程]
当功能实体如图3的例子中所示布置时，可在图4中示出的流程中执行用于一般近邻检测的处理。
参照图4，二次使用节点40a、40b中的每一个首先收集用于计算每个二次系统的覆盖范围(也就是说，服务区域的通信范围或范围)的参数(步骤S11)。类似地，二次使用节点40c、40d中的每一个收集用于计算每个二次系统的覆盖范围的参数(步骤S12)。这里收集的参数包括每个二次使用节点的位置、天线高度、最大发射功率、天线增益和最小接收灵敏度中的至少一个。
接下来，二次使用节点40a、40b中的每一个把包含收集的参数的参数列表发送给通信控制设备(CM#A)30b(步骤S13)。类似地，二次使用节点40b、40c中的每一个把包含收集的参数的参数列表发送给通信控制设备(CM#B)30b(步骤S14)。通信控制设备(CM#A)30b把获取的参数列表传送给通信控制设备(CDIS)30a(步骤S15)。类似地，通信控制设备(CM#B)30b把获取的参数列表传送给通信控制设备(CDIS)30a(步骤S16)。
通信控制设备(CDIS)30a使用获取的参数列表计算处于控制下的所有二次系统的覆盖范围(步骤S20)。接下来，通信控制设备(CDIS)30a确定二次系统的每个组合的干扰的可能性以检测邻近系统(步骤S30)。然后，通信控制设备(CDIS)30a把描述检测到的邻近系统的组合的邻近系统列表提供给通信控制设备(CM#A)30b和通信控制设备(CM#B)30b(步骤S41、S42)。
接下来，如果邻近系统列表指示存在可能彼此干扰的二次系统，则通信控制设备(CM#A)30b和通信控制设备(CM#B)30b交涉以控制干扰(步骤S50)。例如，在这里通过交涉可调整邻近系统的使用的信道、无线接入方法和最大发射功率中的至少一个。然后，通信控制设备(CM#A)30b和通信控制设备(CM#B)30b之一或二者指示二次使用节点40配置或重新配置该系统以在每个二次系统的结构中反映交涉结果(步骤S61、S62)。
[1-5.实施例中的问题的解释]
在图4中示出的用于近邻检测的处理的流程中，共存系统中的CDIS以统一方式执行处于控制下的所有二次系统的近邻检测。为了执行近邻检测，CDIS必须收集用于计算所有二次系统的覆盖范围的参数。然而，随着二次系统的数量的增加，伴随由CDIS执行的参数收集的交通的负荷可能不利地影响网络。另外，用于近邻检测的计算处理的负荷可能超过CDIS的处理能力。
参照图5，例如，由二次使用节点40a操作的二次系统N1的覆盖范围和由二次使用节点40b操作的二次系统N2的覆盖范围交叠。因此，二次系统N1、N2是相互邻近的系统。因为二次使用节点40a、40b属于通信控制设备(CM#A)30b，所以通信控制设备(CM#A)30b能够知道二次系统N1、N2是相互邻近的系统。此外，由二次使用节点40c操作的二次系统N3的覆盖范围和由二次使用节点40d操作的二次系统N4的覆盖范围交叠。因此，二次系统N3、N4是相互邻近的系统。因为二次使用节点40c、40d属于通信控制设备(CM#B)30b，所以通信控制设备(CM#B)30b能够知道二次系统N3、N4是相互邻近的系统。在这种情况下，假设如图6中所示操作二次系统N5的二次使用节点40e进一步的出现，并且二次使用节点40e属于通信控制设备(CM#A)30b。二次系统N5的覆盖范围与二次系统N2的覆盖范围和二次系统N3的覆盖范围交叠。然而，通信控制设备(CM#A)30b不知道二次系统N3的存在及其覆盖范围，因此不能识别二次系统N5和二次系统N3之间的相互干扰。另外，通信控制设备(CM#B)30b不知道二次系统N5的存在及其覆盖范围，因此不能识别二次系统N3和二次系统N5之间的相互干扰。
也就是说，在多个二次系统参与的共存系统中，确定在CM上延伸的二次系统之间的干扰的可能性的节点的存在是必不可少的。然而，如上所述，已有机制中的CDIS的计算处理的负荷和伴随参数收集的交通的负荷可能妨碍多个二次系统的顺利操作。
当多个通信运营商(包括广播运营商)对系统进行操作时，可能需要每个运营商尽可能避免把系统的详细参数公开给其它运营商。然而，难以在一个CDIS收集所有二次系统的参数的结构中满足这种要求。
因此，在接下来的随后的部分中描述的实施例中，通过把CDIS的一般功能的一部分转移到CM以减少从CM发送给CDIS的数据的量，避免以上负荷的问题并且还能够实现由多个运营商操作的顺利的共存系统。
<2.根据实施例的设备的结构例子>
[2-1.CM]
图7是显示根据本实施例的通信控制设备30b的结构的例子的方框图。通信控制设备30b是与CM等同的设备。从描述的简单的角度，在这里省略除与近邻检测相关的功能之外的CM的功能的描述。参照图7，通信控制设备30b包括第一通信单元110、第二通信单元120、存储单元130和控制单元140。
第一通信单元110是传达通信控制设备30b和二次使用节点40之间的通信的通信接口。第一通信单元110支持任何无线通信协议或有线通信协议以建立通信控制设备30b和至少一个二次使用节点40之间的通信连接。
第二通信单元120是传达通信控制设备30b和另一通信控制设备30之间的通信的通信接口。第二通信单元120通常支持基于分组的(有线或无线)通信协议以建立通信控制设备30b和另一通信控制设备30之间的通信连接。
存储单元130由半导体存储器或存储介质(诸如，硬盘)构造，并存储由通信控制设备30b处理的程序和数据。存储在存储单元130中的数据可包括例如由二次使用节点40收集的参数列表以及下面描述的由控制单元140产生的覆盖范围信息和由通信控制设备30a提供的邻近系统列表。
控制单元140对应于处理器，诸如CPU(中央处理单元)或DSP(数字信号处理器)。控制单元140允许通过执行存储在存储单元130或另一存储介质中的程序来执行根据本实施例的CM的功能。更具体地讲，控制单元140包括参数获取单元142、计算单元144和干扰控制单元146。
参数获取单元142经第一通信单元110从在分派给一次系统的频率信道上操作二次系统的每个二次使用节点40获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数。二次系统的覆盖范围在这里表示每个二次系统的服务区域或能够执行通信的区域的地理范围。可在服务区域的外围提供的保护区域的范围也可被包括在覆盖范围中(或者可不被包括)。用于计算二次系统的覆盖范围的参数可包括每个二次使用节点的位置、天线高度、最大发射功率、天线增益和最小接收灵敏度中的至少一个参数。
计算单元144使用由参数获取单元142获取的参数计算每个二次系统的覆盖范围。
例如，计算单元144可根据使用在“Method for point-to-areapredictions for terrestrial services in the frequency range 30 mhz to3000mhz”(International Telecommunications Commission(ITU),RECOMMENDAION ITU-R P1546-3,2007)中描述的传播路径曲线作为第一技术的技术计算每个二次系统的覆盖范围。根据第一技术，用于从天线高度和电场强度获得通信距离(按照固定定位率和固定小时率的可传输距离)的基于测量的值的统计曲线(传播路径曲线)被预先存储在存储单元130中。然后，计算单元144把二次使用节点40的最大发射功率转换成电场强度以从传播路径曲线获取与二次使用节点40的天线高度和电场强度对应的通信距离。通信距离变为由二次使用节点40操作的二次系统的覆盖范围的半径。
替代地，作为第二技术，计算单元144可根据使用Okumura/Hata曲线的市区模型(参见“DEJITARU WAIYARESU DENSOUGIJUTSU(Digital Wireless Transmission Technique)”(by SeiichiSampei,Pearson Education Japan,pp.16-19))中的评估公式的技术计算每个二次系统的覆盖范围。在这种情况下，计算单元144从二次使用节点40的最大发射功率和二次使用节点42的最小接收灵敏度计算最大容许路径损失。然后，计算单元144通过把计算的路径损失和天线高度代入到评估公式中来计算通信距离。通信距离变为由二次使用节点40操作的二次系统的覆盖范围的半径。
如果作为由二次使用节点42感测的结果在特定位置未接收到二次系统的无线信号，则计算单元144可从二次系统的覆盖范围排除该位置。
干扰控制单元146向通过确定二次系统之间的干扰的可能性来检测邻近系统的检测节点通知代表由计算单元144计算的处于控制下的每个二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。在本实施例中，检测节点是具有CDIS的通信控制设备30a。从干扰控制单元146向CDIS通知的覆盖范围信息可以是指示多个地理区块中的每一个是否属于每个二次系统的覆盖范围的地图信息。替代地，覆盖范围信息可以是指示每个二次系统的覆盖范围的参考位置(例如，作为主TVBD的二次使用节点40的位置)和半径的信息。稍后将详细描述覆盖范围信息的具体例子。当从每个通信控制设备30b的干扰控制单元146通知覆盖范围信息时，通信控制设备30a确定二次系统的每个组合的干扰的可能性以检测邻近系统。然后，通信控制设备30a把检测到的邻近系统的列表提供给每个通信控制设备30b。
如果处于控制下的二次系统和由另一通信控制设备30b控制的二次系统被由通信控制设备30a提供的邻近系统列表指示为相互邻近的系统，则干扰控制单元146与另一通信控制设备30b交涉以控制邻近系统之间的干扰。例如，如果能够在邻近系统之间使用不同的频率信道，则干扰控制单元146可允许改变二次系统之一或二者的使用的信道。如果两个邻近系统能够使用支持网协议的无线接入方法，则干扰控制单元146可允许通过把共同频率信道分派给邻近系统来形成网状网络。如果邻近系统之一或二者能够被允许通过降低最大发射功率来减小覆盖范围，则干扰控制单元146可指示二次系统降低最大发射功率。因此，能够控制邻近系统之间的干扰。
[2-2.CDIS]
图8是显示根据本实施例的通信控制设备30a的结构的例子的方框图。通信控制设备30a是与CDIS等同的设备。从描述的简单的角度，在这里省略除与近邻检测相关的功能之外的CDIS的功能的描述。参照图8，通信控制设备30a包括通信单元150、存储单元160和控制单元170。
通信单元150是传达通信控制设备30a和数据服务器20或另一通信控制设备30之间的通信的通信接口。通信单元150通常支持基于分组的(有线或无线)通信协议以建立通信控制设备30a和另一设备之间的通信连接。
存储单元160由半导体存储器或存储介质(诸如，硬盘)构造，并存储由通信控制设备30a处理的程序和数据。存储在存储单元160中的数据包括例如从通信控制设备30b通知的每个二次系统的覆盖范围信息和以下描述的由控制单元170产生的邻近系统列表。
控制单元170对应于处理器，诸如CPU或DSP。控制单元170允许通过执行存储在存储单元160或另一存储介质中的程序来执行根据本实施例的CDIS的功能。更具体地讲，控制单元170包括数据管理单元172和近邻检测单元174。
数据管理单元172管理用于多个二次系统的共存的各种信息。例如，数据管理单元172周期性地从数据服务器20获取关于一次系统的信息(例如，一次系统的覆盖范围、一次接收站的位置和可用于二次使用的信道的列表)，并使存储单元160存储获取的信息。另外，数据管理单元172使存储单元160存储从通信控制设备30b通知的关于二次系统的信息(例如，以上覆盖范围信息)。然后，数据管理单元172响应于来自通信控制设备30b的请求把使存储单元160存储的信息提供给通信控制设备30b。
近邻检测单元174在经通信单元150从通信控制设备30b通知二次系统的覆盖范围信息时确定多个二次系统之间的干扰的可能性。例如，近邻检测单元174可确定：在一个系统的覆盖范围与另一系统的覆盖范围交叠的二次系统之间可能存在干扰。即使不存在交叠的覆盖范围，近邻检测单元174也可确定：如果覆盖范围的外围之间的最短距离低于预定阈值，则在二次系统之间可能存在干扰。当检测到可能彼此干扰的二次系统时，近邻检测单元174产生描述作为邻近系统的二次系统的邻近系统列表。然后，近邻检测单元174把产生的邻近系统列表提供给通信控制设备30b。稍后将详细描述邻近系统的具体例子。
[2-3.数据例子]
(1)覆盖范围信息
(1-1)第一例子
图9是表示在本实施例中由通信控制设备30b产生的覆盖范围信息的第一例子的解释示图。通过划分地理区域形成的多个区块被显示在图9的左上角。通信控制设备30b的计算单元144计算在一个或多个区块上延伸的服务区域44的范围作为每个二次系统的覆盖范围。然后，计算单元144以指示每个区块是否属于计算的覆盖范围的位图形式产生覆盖范围信息。二次系统Ni的覆盖范围信息被显示在图9的右下角，其中不属于覆盖范围的区块被设置为0，属于覆盖范围的区块被设置为1，并且包含参考位置的覆盖范围的中心区块被设置为2。然而，覆盖范围信息不限于图9中的例子，并且每个区块的形状可以是除矩形之外的任何形状(例如，三角形或六边形)。
图10是表示基于图9中示出的覆盖范围信息的邻近系统的检测的解释示图。可从通信控制设备30b向通信控制设备30a通知的两个二次系统Ni、Nj的覆盖范围信息被显示在图10的上部。通信控制设备30a的近邻检测单元174针对覆盖范围信息的每个区块计算两条覆盖范围信息的值的逻辑关联。作为结果，如图10的下部中所示，获得仅交叠的覆盖范围的区块具有除0之外的值的位图。因此，如果位图包含除0之外的值，则两个二次系统可被确定为具有彼此干扰的可能性。如果位图包含值“2”，则应该理解，来自作为一个二次系统的主装置的二次使用节点40的无线信号能够直接到达另一二次系统的二次使用节点40。
因此，当采用覆盖范围信息的第一例子时，通信控制设备30a的近邻检测单元174能够通过重复简单的逻辑关联的操作容易地确定二次系统之间的干扰的可能性。
在覆盖范围信息的第一例子中，每个区块的值可指示在每个区块中呈现的二次系统的无线信号的功率水平。因此，虽然覆盖范围信息的数据的量增加，但不仅可估计干扰的可能性，还可由通信控制设备30a的近邻检测单元174详细地估计干扰的强度。
(1-2)第二例子
图11是表示在本实施例中由通信控制设备30b产生的覆盖范围信息的第二例子的解释示图。在第二例子中，覆盖范围信息是以列表形式指示每个二次系统的覆盖范围的参考位置和半径的信息。
从通信控制设备(CM#A)30b向通信控制设备(CDIS)30a通知的覆盖范围信息被显示在图11的左侧。该覆盖范围信息包含图6中示出的二次系统N1、N2、N5的二次系统ID、参考位置(二次使用节点40的位置)和半径(例如，在参考位置周围的服务区域的半径)。另外，在本实施例中，指示覆盖范围是否改变的变化部分附属于每个二次系统的覆盖范围信息。在图11的例子中，二次系统N5的变化部分(“新”)指示二次系统N5的覆盖范围信息被新添加。从通信控制设备(CM#B)30b向通信控制设备(CDIS)30a通知的覆盖范围信息被显示在图11的右侧。该覆盖范围信息包含图6中示出的二次系统N3、N4的二次系统ID、参考位置和半径。
当这种覆盖范围信息被通知时，通信控制设备30a的近邻检测单元174基于覆盖范围信息中所包含的二次系统的每个组合的参考位置之间的距离和两个半径确定二次系统之间的干扰的可能性。如果例如参考位置之间的距离小于半径之和，则两个二次系统具有交叠的覆盖范围。如果例如参考位置之间的距离小于一个半径，则应该理解，来自作为一个二次系统的主装置的二次使用节点40的无线信号能够直接到达另一二次系统的二次使用节点40。在这两种情况下，近邻检测单元174都可确定在二次系统之间存在干扰的可能性。
当某一二次系统被新添加时，近邻检测单元174可仅确定新的二次系统和其它二次系统之间的干扰的可能性。在图11的例子中，近邻检测单元174可另外仅确定二次系统N5和其它二次系统之间的干扰的可能性。
(2)邻近系统列表
图12和13是表示在本实施例中由通信控制设备30a产生的邻近系统列表的例子的解释示图。
图12中的邻近系统列表呈现图5中示出的二次系统之间的物理关系。图12中的邻近系统列表指示：属于CM#A的二次系统N1和属于CM#A的二次系统N2作为邻近系统(对ID：A01)而相关，并且属于CM#B的二次系统N3和属于CM#B的二次系统N4作为邻近系统(对ID：B01)而相关。这两对是属于共同CM的邻近系统的对。这种邻近系统在这里被称为CM内（Inter-CM）邻近系统。另一方面，属于不同CM的邻近系统被称为CM间（Intra-CM）邻近系统。在图12的邻近系统列表中不存在CM间邻近系统。
在图12的例子中，称为“种类”的属性附属于邻近系统的每个对。“种类”可以是代表例如下面的邻近系统的物理关系的分类的属性：
-种类C1：主装置可按照无线方式通信
-种类C2：主装置不可直接通信，但具有交叠的覆盖范围
-种类C3：一个二次系统的覆盖范围被包含在另一二次系统的覆盖范围中
-种类C4：虽然不存在交叠的覆盖范围，但由于短距离而存在干扰的可能性
当CM调整二次系统的结构以控制干扰时，可使用这种种类属性。例如，对于种类C1的对，主装置(例如，TV广播系统中的TVBD)能够直接以无线方式通信。因此，通过分派对于两个二次系统而言共同的频率信道以允许主装置交换调度信息或形成网状网络，两个二次系统能够以不彼此干扰的方式被操作。对于种类C2的对，主装置不能直接以无线方式通信。因此，当两个二次系统被允许形成网状网络时，例如，CM可被请求向每个主装置提供同步信号。对于种类C3的对，通过甚至由具有较宽覆盖范围的另一二次系统的主装置调度具有较窄覆盖范围的二次系统的信号传输，两个二次系统可被允许共存。这种分类可由通信控制设备30a的近邻检测单元174使用图9或11中示出的覆盖范围信息决定。
图13中的邻近系统列表呈现图6中示出的二次系统之间的物理关系。除了图12中的邻近系统列表中所包含的对之外，图13中的邻近系统列表还包含三对邻近系统。第一个新的对是属于CM#A的二次系统N2和属于CM#A的二次系统N5的CM内邻近系统的对(对ID：A02)。第二个新的对是属于CM#A的二次系统N5和属于CM#B的二次系统N3的CM间邻近系统的对(对ID：A11)。第三个新的对是属于CM#B的二次系统N3和属于CM#A的二次系统N5的CM间邻近系统的对(对ID：B11)。对A11和对B11是本质上相同的邻近系统的对。
通信控制设备30a的近邻检测单元174把这种邻近系统列表提供给每个通信控制设备30b。
<3.根据实施例的处理的流程>
图14是显示根据本实施例的用于近邻检测的通信控制处理的流程的例子的流程图。
参照图14，二次使用节点40a、40b、40e中的每一个首先收集用于计算每个二次系统的覆盖范围的参数(步骤S11)。类似地，二次使用节点40c、40d中的每一个收集用于计算每个二次系统的覆盖范围的参数(步骤S12)。
接下来，二次使用节点40a、40b、40e中的每一个把包含收集的参数的参数列表发送给通信控制设备(CM#A)30b(步骤S13)。这种参数列表由通信控制设备(CM#A)30b的第一通信单元110接收并由参数获取单元142获取。类似地，二次使用节点40b、40c中的每一个把包含收集的参数的参数列表发送给通信控制设备(CM#B)30b(步骤S14)。这种参数列表由通信控制设备(CM#B)30b的第一通信单元110接收并由参数获取单元142获取。
接下来，通信控制设备(CM#A)30b的计算单元144使用由参数获取单元142获取的参数计算处于控制下的每个二次系统的覆盖范围(步骤S21)。然后，干扰控制单元146向通信控制设备30a通知代表由计算单元144计算的每个二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息(步骤S25)。
另外，通信控制设备(CM#B)30b的计算单元144使用由参数获取单元142获取的参数计算处于控制下的每个二次系统的覆盖范围(步骤S23)。然后，干扰控制单元146向通信控制设备30a通知代表由计算单元144计算的每个二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息(步骤S26)。
通信控制设备(CDIS)30a的近邻检测单元174使用从通信控制设备30b通知的覆盖范围信息确定二次系统的每个组合的相互干扰的可能性以检测邻近系统(步骤S30)。然后，近邻检测单元174把描述检测到的邻近系统的组合的邻近系统列表提供给通信控制设备(CM#A)30b和通信控制设备(CM#B)30b(步骤S41、S42)。
接下来，如果邻近系统列表指示存在可能彼此干扰的二次系统，则通信控制设备(CM#A)30b和通信控制设备(CM#B)30b的干扰控制单元146交涉以控制干扰(步骤S50)。然后，通信控制设备(CM#A)30b和通信控制设备(CM#B)30b之一或二者指示二次使用节点40配置或重新配置该系统以在每个二次系统的结构中反映交涉结果(步骤S61、S62)。
顺便提一句，图14中示出的通信控制处理的流程仅作为例子。也就是说，构成该通信控制处理的每个处理步骤可按照与示出的次序不同的次序被执行。另外，图14中未示出的处理步骤可另外被执行或者处理步骤的一部分可被省略。
<4.变型>
[4-1.第一变型]
在以上实施例中，描述了CDIS确定二次系统的所有组合的干扰的可能性的例子。然而，例如，CM可使用覆盖范围信息确定处于CM控制下的二次系统的每个组合的干扰的可能性以检测CM内邻近系统(也就是说，通信控制设备30b也可包括近邻检测单元)。在这种情况下，CDIS仅确定在CM上延伸的二次系统的组合的干扰的可能性以检测CM间邻近系统。因此，CM内邻近系统的检测处理分布在多个CM上，从而CDIS上的负荷能够进一步减小。
图15是显示根据如上所述的第一变型的用于近邻检测的通信控制处理的流程的例子的流程图。参照图15，二次使用节点40a、40b、40e中的每一个首先收集用于计算每个二次系统的覆盖范围的参数(步骤S11)。类似地，二次使用节点40c、40d中的每一个收集用于计算每个二次系统的覆盖范围的参数(步骤S12)。
接下来，二次使用节点40a、40b、40e中的每一个把包含收集的参数的参数列表发送给通信控制设备(CM#A)30b(步骤S13)。类似地，二次使用节点40b、40c中的每一个把包含收集的参数的参数列表发送给通信控制设备(CM#B)30b(步骤S14)。
接下来，通信控制设备(CM#A)30b使用获取的参数计算处于控制下的每个二次系统的覆盖范围(步骤S21)以从属于CM#A的二次系统检测CM内邻近系统(步骤S22)。类似地，通信控制设备(CM#B)30b使用获取的参数计算处于控制下的每个二次系统的覆盖范围(步骤S23)以从属于CM#B的二次系统检测CM内邻近系统(步骤S24)。
接下来，通信控制设备(CM#A)30b向通信控制设备30a通知代表每个二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息(步骤S25)。此外，通信控制设备(CM#B)30b向通信控制设备30a通知代表每个二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息(步骤S26)。
通信控制设备(CDIS)30a使用从这些通信控制设备30b通知的覆盖范围信息从在CM#A和CM#B上延伸的二次系统检测CM间邻近系统(步骤S31)。然后，通信控制设备(CDIS)30a把描述检测到的CM间邻近系统的组合的邻近系统列表提供给通信控制设备(CM#A)30b和通信控制设备(CM#B)30b(步骤S41、S42)。然后，该处理的流程可与图14中示出的通信控制处理的流程相同。
[4-2.第二变型]
到目前为止，主要描述了CDIS被布置在与布置CM的设备不同的设备中的例子。然而，CDIS可被布置在布置CM的设备之一中。这里公开的技术也适用于基于除IEEE802.19之外的规范(例如，ETSI(欧洲电信标准协会)的RRS(可重配置无线电系统))的共存系统。此外，在这种情况下，除了确定多个二次系统之间的干扰的可能性以检测邻近系统的检测节点之外，还提供用于通过使用从每个二次系统收集的参数计算每个二次系统的覆盖范围的逻辑节点。然后，从计算覆盖范围的节点向检测节点通知覆盖范围信息。
图16是显示根据如上所述的第二变型的用于近邻检测的通信控制处理的流程的例子的流程图。参照图16，预先从多个通信控制设备30b之中选择执行近邻检测的检测节点(步骤S10)。可从例如每个通信控制设备30b的性能、能力、可用资源的容量或处于控制下的二次系统的较少的数量的角度检测检测节点。在图16的例子中，假设通信控制设备(CM#B)30b被选择为检测节点。
二次使用节点40a、40b、40e中的每一个首先收集用于计算每个二次系统的覆盖范围的参数(步骤S11)。类似地，二次使用节点40c、40d中的每一个收集用于计算每个二次系统的覆盖范围的参数(步骤S12)。
接下来，二次使用节点40a、40b、40e中的每一个把包含收集的参数的参数列表发送给通信控制设备(CM#A)30b(步骤S13)。类似地，二次使用节点40b、40c中的每一个把包含收集的参数的参数列表发送给通信控制设备(CM#B)30b(步骤S14)。
接下来，通信控制设备(CM#A)30b使用获取的参数计算处于控制下的每个二次系统的覆盖范围(步骤S21)。然后，通信控制设备(CM#A)30b向通信控制设备(CM#B)30b通知代表计算的每个二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息(步骤S27)。另一方面，通信控制设备(CM#B)30b也使用获取的参数计算处于控制下的每个二次系统的覆盖范围(步骤S23)。
接下来，通信控制设备(CM#A)30b使用从通信控制设备(CM#A)30b通知的覆盖范围信息和由通信控制设备(CM#B)30b自身产生的覆盖范围信息确定二次系统的每个组合的相互干扰的可能性以检测邻近系统(步骤S30)。然后，通信控制设备(CM#B)30b把描述检测到的邻近系统的组合的邻近系统列表提供给通信控制设备(CM#A)30b(步骤S41)。接下来，如果存在可能彼此干扰的二次系统，则通信控制设备(CM#A)30b和通信控制设备(CM#B)30b交涉以控制干扰(步骤S50)。然后，处理的流程可与图14中示出的通信控制处理的流程相同。
<5.总结>
到目前为止，已使用图1至16详细描述了实施例及其变型。根据这里描述的技术，具有作为CM的功能的通信控制设备使用用于计算每个二次系统的覆盖范围的参数计算每个二次系统的覆盖范围，并且代表计算的每个二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息被通知给执行近邻检测的检测节点。因此，具有大量数据的用于覆盖范围计算的参数不被发送给检测节点，因此，网络中的交通的负荷减小。另外，不需要检测节点计算许多二次系统的覆盖范围，因此，检测节点的计算处理的负荷也减小。因此，通过避免负荷的集中，多个二次系统能够顺利地操作。另外，根据以上实施例，当由多个运营商操作各种二次系统时，不需要每个运营商把系统的详细参数公开给具有检测节点的运营商。因此，能够实现由多个运营商操作的系统的顺利的共存。
由这里描述的每个设备执行的一系列控制处理可通过使用软件、硬件以及软件和硬件的组合中的任何一种来实现。构成软件的程序被存储在例如布置在每个设备里面或外面的存储介质中。然后，每个程序在执行期间被读入到RAM(随机存取存储器)中并由处理器(诸如，CPU(中央处理单元))执行。
以上参照附图详细描述了本公开的优选实施例，但本技术的技术范围当然不限于以上例子。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内发现各种变化和修改，并且应该理解，它们将会在本公开的技术范围下自然地发生。
另外，本技术也可如下构造。
(1)一种通信控制设备，包括：
参数获取单元，从在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统的二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数；
计算单元，使用由参数获取单元获取的参数计算二次系统的覆盖范围；和
干扰控制单元，向检测二次系统的邻近二次系统的检测节点通知代表由计算单元计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。
(2)如(1)所述的通信控制设备，其中所述覆盖范围信息是指示多个地理区块中的每一个是否属于覆盖范围的地图信息。
(3)如(1)所述的通信控制设备，其中所述覆盖范围信息是指示覆盖范围的参考位置和半径的信息。
(4)如(1)至(3)中任何一项所述的通信控制设备，其中所述参数指示二次使用节点的位置、天线高度、最大发射功率、天线增益和最小接收灵敏度中的至少一个。
(5)如(1)至(4)中任何一项所述的通信控制设备，其中当由检测节点检测到由另一通信控制设备控制的邻近二次系统时，干扰控制单元与所述另一通信控制设备进行交涉以控制二次系统之间的干扰。
(6)如(5)所述的通信控制设备，其中所述干扰控制单元通过交涉来调整二次系统或邻近二次系统的使用的信道、无线接入方法和最大发射功率中的至少一个。
(7)如(1)至(6)所述的通信控制设备，还包括：
近邻检测单元，从属于该设备的多个二次系统检测邻近二次系统，
其中所述检测节点检测属于不同通信控制设备的邻近二次系统。
(8)如(1)至(7)中任何一项所述的通信控制设备，其中所述检测节点是多个通信控制设备之一，每个通信控制设备具有用于计算一个或多个二次系统的覆盖范围的功能。
(9)一种控制由在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统的二次使用节点执行的通信的控制节点的通信控制方法，所述方法包括：
从二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数；
使用获取的参数计算二次系统的覆盖范围；以及
向检测二次系统的邻近二次系统的检测节点通知代表计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。
(10)一种通信控制系统，包括：
二次使用节点，在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统；
控制节点，控制由二次使用节点执行的通信；
检测节点，检测二次系统的邻近二次系统，
其中所述控制节点包括
参数获取单元，从二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数，
计算单元，使用由参数获取单元获取的参数计算二次系统的覆盖范围，和
干扰控制单元，向检测节点通知代表由计算单元计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。
标号列表
30a 检测节点
30b 通信控制设备(控制节点)
40 二次使用节点
142 参数获取单元
144 计算单元
146 干扰控制单元

Claims (10)

1.一种通信控制设备，包括：
参数获取单元，从在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统的二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数；
计算单元，使用由参数获取单元获取的参数计算二次系统的覆盖范围；和
干扰控制单元，向检测二次系统的邻近二次系统的检测节点通知代表由计算单元计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。
2.如权利要求1所述的通信控制设备，其中所述覆盖范围信息是指示多个地理区块中的每一个是否属于覆盖范围的地图信息。
3.如权利要求1所述的通信控制设备，其中所述覆盖范围信息是指示覆盖范围的参考位置和半径的信息。
4.如权利要求1所述的通信控制设备，其中所述参数指示二次使用节点的位置、天线高度、最大发射功率、天线增益和最小接收灵敏度中的至少一个。
5.如权利要求1所述的通信控制设备，其中当由检测节点检测到由另一通信控制设备控制的邻近二次系统时，干扰控制单元与所述另一通信控制设备进行交涉以控制二次系统之间的干扰。
6.如权利要求5所述的通信控制设备，其中所述干扰控制单元通过交涉来调整二次系统或邻近二次系统的使用的信道、无线接入方法和最大发射功率中的至少一个。
7.如权利要求1所述的通信控制设备，还包括：
近邻检测单元，从属于该设备的多个二次系统检测邻近二次系统，其中所述检测节点检测属于不同通信控制设备的邻近二次系统。
8.如权利要求1所述的通信控制设备，其中所述检测节点是多个通信控制设备之一，每个通信控制设备具有用于计算一个或多个二次系统的覆盖范围的功能。
9.一种控制由在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统的二次使用节点执行的通信的控制节点的通信控制方法，所述方法包括：
从二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数；
使用获取的参数计算二次系统的覆盖范围；以及
向检测二次系统的邻近二次系统的检测节点通知代表计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。
10.一种通信控制系统，包括：
二次使用节点，在分配给一次系统的频率信道上操作二次系统；
控制节点，控制由二次使用节点执行的通信；
检测节点，检测二次系统的邻近二次系统，
其中所述控制节点包括
参数获取单元，从二次使用节点获取用于计算二次系统的覆盖范围的参数，
计算单元，使用由参数获取单元获取的参数计算二次系统的覆盖范围，和
干扰控制单元，向检测节点通知代表由计算单元计算的二次系统的覆盖范围的覆盖范围信息。
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