CN103797833B - 通信控制设备、通信控制方法及通信控制系统 - Google Patents

通信控制设备、通信控制方法及通信控制系统 Download PDF

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Abstract

为了在不过度增加信令的情况下适当地控制来自多个二次系统的累积干扰。提供了一种通信控制设备，包括：功率分配单元，该功率分配单元向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所允许的发射功率；以及通知单元，该通知单元向每个二次系统通知根据由所述功率分配单元分配的第一发射功率的值而确定的第二发射功率的值。当更新发射功率时，仅在向二次系统先前通知的第二发射功率的值和已经由功率分配单元新分配的第一发射功率的值满足预定条件的情况下，所述通知单元才向二次系统通知第二发射功率的新的值。

Description

通信控制设备、通信控制方法及通信控制系统
技术领域
本公开内容涉及通信控制设备、通信控制方法及通信控制系统。
背景技术
作为用于减轻频率源的将来损耗的措施讨论了频率的二次使用。频率的二次使用意味着优选向系统分派的频率信道的一部分或全部被其他系统二次使用。通常，将优选分配有频率信道的系统称为一次系统，而将二次使用该频率信道的系统称为二次系统。
TV白色空间是其二次使用被讨论的示例性频率信道（参见非专利文献1）。TV白色空间是如下信道：依据向作为一次系统的TV广播系统所分派的频率信道中的区域而不被该TV广播系统所使用的信道。TV白色空间向二次系统公开，使得实现频率源的高效使用。使得能够二次使用TV白色空间的物理层（PHY）和MAC层的标准可以包括IEEE802.22、IEEE802.11af以及ECMA（欧洲计算机制造商协会）-392（CogNeA（认知网络联盟），参见后面描述的非专利文献2）。
通常需要二次系统进行操作，以在二次使用频带时不对一次系统带来致命干扰。针对其的重要技术是发射功率控制。例如，后面描述的专利文献1提出了如下方法：二次系统的基站计算从其到一次系统的接收设备的路径损耗以及频率信道之间的离散频率带宽，以及基于计算结果确定二次系统的最大发射功率。
引用列表
非专利文献
非专利文献1：“SECOND REPORT AND ORDER AND MEMORANDUM OPINION ANDORDER,”[在线]，[于2011年9月6日搜索]，互联网<URL:http://hraunfoss.fcc.gov/edocs_public/attachmatch /FCC-08-260A1.pdf>
非专利文献2：“Standard ECMA-392MAC and PHY for Operation in TV WhiteSpace,”[在线]，[于2010年9月6日搜索]，互联网<URL:http://www.ecma-international.org/publications/standards/Ecma-392.htm>
专利文献
专利文献1：JP2009-100452A
发明内容
技术问题
在存在多个二次系统的情况下，优选地控制每个二次系统的发射功率，使得来自多个二次系统的累积干扰落在一次系统可接受的范围内。在此情况下，如果依据每个二次系统的路径损耗而将发射功率简单地分配给多个二次系统，则每当二次系统的数目增加或减少或者二次系统移动时，要针对多个二次系统来更新发射功率值。然而，发射功率值的这样的频繁更新会由于信令增加而导致系统吞吐量下降。
因此，有利的是实现一种在不过度增加信令的情况下能够适当地控制来自多个二次系统的累积干扰的机制。
解决方案
根据本公开内容，提供了一种通信控制设备，其包括：功率分配单元，所述功率分配单元被配置成向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及通知单元，所述通知单元被配置成向每个二次系统通知依据由所述功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值。在更新所述发射功率时，仅在先前通知的所述第二发射功率的值和由所述功率分配单元新分配的所述第一发射功率的值满足关于某一二次系统的预定条件的情况下，所述通知单元才向所述二次系统通知所述第二发射功率的新的值。
根据本公开内容，提供一种通信控制方法，其包括：向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及向每个二次系统通知依据由功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值。在更新所述发射功率时，仅在先前通知的所述第二发射功率的值和新分配的所述第一发射功率的值满足关于某一二次系统的预定条件的情况下，才通知所述二次系统所述第二发射功率的新的值。
根据本公开内容，提供了一种通信控制系统，其包括：通信控制设备，所述通信控制设备包括：功率分配单元，所述功率分配单元被配置成向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及通知单元，所述通知单元被配置成向每个二次系统通知依据由所述功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值，以及通信设备，所述通信设备被配置成将用于操作所述二次系统的发射功率设定在由所述通信控制设备通知的所述第二发射功率的值的范围内。在更新所述发射功率时，仅在向所述通信设备先前通知的所述第二发射功率的值和向所述通信设备新分配的所述第一发射功率的值满足预定条件的情况下，所述通信控制设备的所述通知单元才向所述通信设备通知所述第二发射功率的新的值。
本发明的有益效果
根据本公开内容的技术，可以在不过度增加信令的情况下适当地控制来自多个二次系统的累积干扰。
附图说明
图1是用于说明在二次使用频率时一次系统的节点所经受的干扰的说明图。
图2是用于说明信道中的干扰和信道之间的干扰的说明图。
图3是用于说明根据一个实施方式的通信控制系统的配置的说明图。
图4是示出在根据一个实施方式的通信控制系统中执行的干扰控制处理的示例性示意流程的时序图。
图5是示出根据一个实施方式的通信控制设备的示例性配置的框图。
图6A是示出根据一个实施方式的功率分配处理的流程的第一示例的流程图。
图6B是示出根据一个实施方式的功率分配处理的流程的第二示例的流程图。
图6C是示出根据一个实施方式的功率分配处理的流程的第三示例的流程图。
图7是示出根据一个实施方式的二次系统管理表的示例性配置的说明图。
图8是示出通过根据一个实施方式的通信控制设备的功率调节处理的流程的示例的流程图。
图9A是示出图8中所示的功率通知确定处理的详细流程的第一示例的流程图。
图9B是示出图8中所示的功率通知确定处理的详细流程的第二示例的流程图。
图10是示出图8中所示的消息生成处理的详细流程的示例的流程图。
图11是示出附加确定处理的流程的示例的流程图。
图12A是用于说明对一次系统与每个二次系统之间的距离进行定义的第一示例的说明图。
图12B是用于说明对一次系统与每个二次系统之间的距离进行定义的第二示例的说明图。
图12C是用于说明对一次系统与每个二次系统之间的距离进行定义的第三示例的说明图。
图12D是用于说明对一次系统与每个二次系统之间的距离进行定义的第四示例的说明图。
图13是示出根据一个实施方式的二次系统的主节点的示例性配置的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。注意，在本说明书和附图中，使用相同的附图标记来表示具有基本上相同的功能和结构的元件，并且省略重复说明。
将按以下顺序给出描述。
1.系统概述
1-1.与一个实施方式有关的问题
1-2.通信控制系统的概述
2.基本干扰控制模型
3.二次系统管理器的示例性配置
3-1.单元的说明
3-2.处理流
3-2.一次系统与二次系统之间的距离
3-4.信道之间干扰项的简化
4.主节点的示例性配置
5.示例性修改
6.总结
<1.系统概述>
首先，参照图1至图4，将描述与一个实施方式有关的问题以及通信控制系统的概述。
[1-1.与一个实施方式有关的问题]
图1是用于说明在二次使用频率时一次系统的节点所经受的干扰的说明图。参照图1，示出了用于提供一次系统的服务的一次发射站10以及位于一次系统的服务区域的边界线12内部的一次接收站20。一次发射站10可以是TV广播站，或者例如蜂窝通信系统中的无线基站或中继站。蜂窝通信系统可以包括GSM、UMTS、WCDMA、CDMA2000、LTE、LTE增强型、IEEE802.16、WiMAX或WiMAX2等。在一次发射站10是TV广播站的情况下，一次接收站20是具有用于接收TV广播的天线或调谐器的接收器。在一次发射站10是蜂窝通信系统中的无线基站的情况下，一次接收站20是根据蜂窝通信系统进行操作的无线终端。在图1的示例中，针对一次发射站10分派信道F1。一次发射站10可以提供TV广播服务、通过在信道F1上发射无线信号的无线通信服务或一些其他无线服务。
图1还示出了分别对二次系统进行操作的主节点200a、200b、200c和200d。主节点中的每个主节点使用向一次系统分派的信道F1或相邻信道F2或F3，以分别对二次系统进行操作。每个主节点可以是符合或部分使用无线通信系统（例如IEEE802.22、IEEE802.11或ECMA）的无线接入点，或者可以是符合蜂窝通信系统或部分使用蜂窝通信系统的标准的无线基站或中继站。如果二次系统根据蜂窝通信系统进行操作，则蜂窝通信系统可以与一次系统的系统一样或不同。二次系统的一个或更多个从节点（未示出）可以存在于每个主节点周围。从节点和与其相连接的主节点一样支持相同的无线通信系统。在图1的示例中，位于保护区域的边界线14外部的主节点200a使用信道F1。位于保护区域内部的主节点200b和200c使用与信道F1相邻的信道F2和F3。位于保护区域的边界线14外部的主节点200d使用信道F2。
在例如图1的情况下，一次接收站20可以受归因于从二次发射站（主节点和从节点两者）发射的无线信号的干扰的影响。图2是用于说明信道中（带内）的干扰和信道之间的干扰的说明图。在图2的示例中，信道F1是一次系统所使用的信道。如果图1的主节点200a二次使用该信道F1，则可能在相同的信道中出现干扰。信道F2是与信道F1相邻的信道。信道F3是与信道F2相邻的信道。在信道F1与信道F2之间以及在信道F2与信道F3之间提供防护带。当其他系统使用这些信道F2和信道F3时，一次系统理想地不受干扰。然而，如图2所示，实际上，由于带外辐射，可以出现来自相邻信道（例如，信道F2、信道F3和其他信道）的相当大的干扰。
为了使来自多个二次系统的累积干扰不对一次系统带来负面影响，优选的是，依据二次系统的数目的增加或减少或者二次系统的移动来动态控制每个二次系统的发射功率。例如，如果主节点200d新出现在其中图1所示的主节点200a、200c和200d各自对二次系统进行操作的情形中，则将向主节点200a、200c和200d分派的发射功率更新为较低的值，以使得能够向主节点200b新分派发射功率。然而，如果在例如二次系统的数目增加或减少或者二次系统移动的每个情况下，更新多个二次系统的发射功率值，则在系统中频繁地交换用于通知发射功率值的消息，这导致增加信令。然后，信令的过度增加会导致系统吞吐量下降。因此，将在本描述中详细说明以下实施方式：在不过度增加信令的情况下，适当地控制从多个二次系统到一次系统的累积干扰。
[1-2.通信控制系统的概述]
图3是用于说明根据一个实施方式的通信控制系统1的说明图。参照图3，通信控制系统1包括一次发射站10，数据服务器30、通信控制设备100以及主节点200a和200b。这里，在图3的示例中，仅示出主节点200a和200b作为用于操作二次系统的主节点，但是实际上可以存在更多的主节点。除非在以下描述的说明中需要彼此区分主节点200a和200b（以及其他主节点），否则省略对符号后缀的字母字符，以将这些主节点统称为主节点200。
数据服务器30是具有在其中存储有关于二次使用的数据的数据库的服务器设备。该数据服务器30接受来自主节点200的访问，以向主节点200提供表示二次可使用信道的数据以及一次系统的发射站10的位置数据。另外，在开始二次使用时，主节点200在数据服务器30中寄存关于二次系统的信息。可以经由任意网络例如互联网进行数据服务器30与主节点200之间的通信。关于像这样的数据服务器的示例性说明，参照用于描述TV白色空间的二次使用的非专利文献1。
通信控制设备100具有作为对每个主节点200所使用的发射功率进行调节的二次系统管理器的功能，使得来自多个二次系统的累积干扰不对一次系统带来负面影响。通信控制设备100可以经由例如网络（例如互联网）访问数据服务器30，并且从数据服务器30获取用于调节发射功率的数据。另外，通信控制设备100也与每个主节点200通信地连接。然后，响应于来自主节点200或一次系统的请求，通信控制设备100调节多个二次系统的发射功率，或者通信控制设备100周期性地调节多个二次系统的发射功率。注意，在不限于图3的示例的情况下，通信控制设备100可以安装在与数据服务器30或主节点200的任意主节点物理上相同的设备上。
图4是示出在通信控制系统1中执行的干扰控制处理的示例性示意流程的时序图。
首先，主节点200在开始操作二次系统之前在数据服务器30中寄存关于二次系统的信息（步骤S10）。寄存于此的信息可以包括例如设备ID、主节点200的类别和位置数据等。而且，响应于关于二次系统的信息的寄存，数据服务器30向主节点200通知用于对二次系统进行配置的信息，例如，二次可使用频率信道的信道编号的列表、可接受的最大发射功率以及频谱屏蔽。这里，可以基于与频率使用管理有关的规定来决定从主节点200至数据服务器30的访问周期。例如，FCC（联邦通信委员会）考虑如下需求：如果主节点的位置改变，则应该至少每隔60秒更新位置数据。另外，已经推荐如下：主节点应当至少每30秒检查可使用信道编号的列表。然而，对数据服务器30访问的增加导致开支增加。因此，可以将对数据服务器30的访问周期设定为更长的周期（例如规定周期的整数倍等）。而且，可以依据活动节点的编号来动态地设定访问周期（例如，如果节点编号小，则干扰风险低，使得可以设定更长的周期）。例如，在开始寄存与二次系统有关的信息时，数据服务器30可以向主节点200指示访问周期。
此外，通信控制设备100例如周期性地从数据服务器30接收关于一次系统的信息，并且使用所接收的信息来更新存储在其中的信息（步骤S11）。这里接收的信息可以包括如下信息中的一个或更多个信息：一次发射站10的位置数据；天线的高度；保护区域的宽度；频率信道的信道编号的列表；一次系统的可接受干扰量；用于后面描述的干扰计算的基准点的位置数据；所寄存的主节点200的ID列表；以及其他参数（例如，相邻信道泄露比（ACLR）、衰落裕度、阴影裕度、保护比、相邻信道选择性（ACS）等）。这里，通信控制设备100可以间接地从主节点200接收与一次系统有关的所有信息或一部分信息（例如，信道数目的列表等）。
接下来，主节点200基于由数据服务器30通知的信息对二次系统进行配置（步骤S12）。例如，主节点200从二次可使用频率信道中选择一个或更多个信道作为二次系统的使用信道。然后，将干扰控制请求从主节点200发射至通信控制设备100，或者从通信控制设备100发射至主节点200（步骤S13）。
在对干扰控制请求返回确认时，在通信控制设备100与主节点200之间进行相互认证和应用层信息交换（步骤S14）。另外，将关于二次系统的信息从主节点200发射至通信控制设备100（步骤S15）。这里所发射的信息可以包括主节点200的设备ID、类别、位置数据、由主节点200选择的频率信道（使用信道）的信道编号、关于通信质量要求的信息（包括服务质量（QoS）要求）、优选级信息、通信历史等。
接下来，通信控制设备100基于从数据服务器30和主节点200获取的信息来执行功率调节处理（步骤S16）。将在后面详细描述这里通过通信控制设备100的功率调节处理。然后，通信控制设备100将用于通知新分派的发射功率的功率通知消息发射至主节点200（步骤S17）。另外，通信控制设备100也向现存二次系统中的确定为要通知新分派发射功率的主节点200发射功率通知消息。
主节点200在接收到功率通知消息后根据所通知的发射功率的值来设定其自身中的发射电路的输出电平（步骤S18）。此外，主节点200可以向与其相连接的从节点指示待使用的发射功率的值。主节点200在完成发射功率的设定后向通信控制设备100报告二次系统配置（步骤S19）。然后，响应于来自主节点200的报告，通信控制设备100更新存储在其中的与二次系统有关的信息（步骤S20）。
这里注意，对如下示例进行说明：其中，数据服务器30向主节点200提供二次可使用的频率信道的信道编号的列表。然而，代替数据服务器30，通信控制设备100可以向主节点200提供针对二次使用所推荐的信道的信道编号的列表。例如，针对二次系统，推荐如下信道：不被现存二次系统使用的信道；被使用相关信道的较少数目的二次系统使用的信道；或者具有较大剩余的可接受干扰量的信道。这里，剩余的可接受干扰量表示通过从可接受干扰量中减去归因于现存二次系统的干扰量而获得的干扰量。
<2.基本干扰控制模型>
在上述时序中，在步骤S16中通过通信控制设备100的功率调节处理可以是基于例如下面所描述的干扰控制模型的处理。这里注意，将真实值表达式用于描述干扰控制模型的数学公式，但是通过转换数学公式能够将该干扰控制模型应用于分贝值表达式。
首先，假定干扰计算的基准点为i，向一次系统分派的频率信道为fj，一次系统的可接受干扰量为Iacceptable(i,fj)。另外，假设二次使用信道fj的单个的二次系统k位于保护区域的外周上。相应地，在二次系统的最大发射功率Pmax(fj,k)、最小分开距离（保护区域的宽度）的路径损耗L(i,fj,k)以及可接受干扰量Iacceptable(i,fj)中，下面的关系表达式成立。
Iacceptale(i，fj)＝Pmax(fj，k)·L(i，fj，k) (1)
这里，基于在图4的步骤S11中通信控制设备100从数据服务器30接收的信息来确定基准点的位置。在预先定义基准点的情况下，可以从数据服务器30接收表示相关基准点的位置的位置数据（例如，经度和纬度等）。相应地，通信控制设备100可以使用从数据服务器30接收的一次系统的节点的位置数据、服务区域或保护区域以及从每个主节点200接收的位置数据来动态决定基准点的位置。
如果存在多个二次系统，则需要对每个二次系统分配发射功率，以满足通过扩展公式（1）而获得的下面的关系表达式。
这里，在公式（2）的右侧的第一项表示由二次使用与向一次系统分派的信道fj一样的信道的二次系统引起的干扰量的总和。Mj是二次使用相同信道的二次系统的数目，P(fj,k)是向第k个二次系统分派的功率，L(ifj,k)是第k个二次系统与一次系统的基准点i之间的路径损耗，并且G(fj,k)是增益分量。此外，第二项表示由二次使用与信道fj不同的相邻信道的二次系统引起的干扰量的总和。Oj是相邻信道的数目，jj是相邻信道的索引，Njj是二次使用相邻信道的二次系统的数目，kk是二次使用相邻信道的二次系统的索引，以及H(fj,fjj,kk)是关于二次系统kk的从相邻信道fjj至信道fj的损耗分量。注意，上面的Mj和Njj可以是活动二次系统（或主节点）的数目。
可以基于在下面的表1中示出的主要因素来确定公式（2）中的增益分量G。
例如，可以以如下概念来应用表1中的保护比PR。具体地，已知从二次使用信道fCR的二次系统至使用信道fBS的一次系统的可接受干扰量为Iacceptable。此外，一次系统所需的接收功率为Preq(fBS)。在这些参数之间，下面的公式成立。
Iacceptable＝Preq(fBS)/PR(fCR-fBS) (3)
注意，在以分贝表示保护比的情况下，代替上面的公式（3），可以使用如下的公式。
公式（2）中的损耗分量H依赖于例如相邻信道选择性和泄露比。这里，针对这些增益分量和损耗分量的细节，参考例如“Technical and operational requirements forthe possible operation of cognitive radio systems in the"white spaces"of thefrequency band470-790MHz”（ECC报告159，2010）。
<3.二次系统管理器的示例性配置>
图5是示出图3所示的通信控制设备100（即，二次系统管理器）的示例性配置的框图。参照图5，通信控制设备100包括通信单元110、存储单元120以及控制单元130。控制单元130包括功率分配单元140和通知单元150。
[3-1.单元的说明]
（1）通信单元
通信单元110是用于使通信控制设备100与数据服务器30以及与主节点200进行通信的通信接口。可以通过有线通信或无线通信或有线通信与无线通信的组合中的任意通信来实现通信控制设备100与数据服务器30之间的通信以及通信控制设备100与主节点200之间的通信。
（2）存储单元
存储单元120通过使用存储介质例如硬盘或半导体存储器来存储用于对通信控制设备100进行操作的程序和数据。例如，存储单元120存储从数据服务器30接收的与一次系统有关的信息以及从每个二次系统的主节点200接收的与二次系统有关的信息。在本实施方式中，存储单元120具有由功率分配单元140和通知单元150参考或更新的二次系统管理表122。将在后面具体描述二次系统管理表122的示例性配置。
（3）功率分配单元
功率分配单元140向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率。针对一次系统所保护的频率信道可以包括向一次系统分派的频率信道及其相邻频率信道。在此描述中，将针对每个二次系统计算的作为由功率分配单元140计算功率分配的结果的第一发射功率称为可接受发射功率。另一方面，在满足预定条件的情况下，后面描述的通知单元150向每个二次系统通知依据由功率分配单元140分配的可接受发射功率的值而决定的第二发射功率的值。在本实施方式中，以此方式向每个二次系统通知的第二发射功率称为可分派发射功率。在下文中，将描述可以通过功率分配单元140执行的功率分配处理的三个示例。
（3-1）第一示例
图6A是示出通过功率分配单元140的功率分配处理的流程的第一示例的流程图。在第一示例中，针对每个频率信道，功率分配单元140向二次使用相关频率信道的二次系统暂时分派发射功率，随后，在考虑不同频率信道中的影响的情况下重新分配暂时分派的发射功率。然后，功率分配单元140在分派或重新分配之后修改发射功率，以满足上述干扰控制模型中的公式（2）。
参照图6，首先，功率分配单元140从存储单元120获取由数据服务器30提供的与一次系统有关的信息（步骤S101）。另外，功率分配单元140从存储单元120获取由主节点200收集的与二次系统有关的信息（步骤S102）。接下来，针对二次系统所使用的每个频率信道，功率分配单元140重复步骤S103的处理。
在步骤S103中，功率分配单元140在使用某个目标信道的二次系统中暂时分派发射功率（步骤S103）。可以根据例如下面所述的三种方法（固定裕度法、均匀法和非均匀法）中的任意方法来执行发射功率的暂时分派。
（固定裕度法）
第一种方法是固定裕度法。在固定裕度法的情况下，预先固定地设定的分配裕度MI（以及安全裕度SM）被用于容易地计算向每个二次系统分派的发射功率。在此情况下，分派发射功率的计算成本降低。暂时分派给第k个二次系统以使用频率信道fj的发射功率P(fj,k)从以下公式获得。
P(fj，k)=Iacceptable(i，fj)/L(i，fj，k)·G(fj，k)·MI·SM (5)
（均匀法）
第二种方法是均匀法。在均匀法的情况下，向各个二次系统分派的发射功率彼此相等。换言之，将发射功率均匀地分配给多个二次系统。从以下公式获得暂时分派给第k个二次系统以使用频率信道fj的发射功率P(fj,k)。
（非均匀法）
第三种方法是非均匀法。在非均匀法的情况下，二次系统具有距一次系统较远的距离，二次系统被分派有更大的发射功率。相应地，可以总体上增加二次使用的机会。从以下公式获得暂时分派给第k个二次系统以使用频率信道fj的发射功率P(fj,k)。
P(fj，k)＝Iacceptable(i，fj)/{L(i，fj·，k)·G(fj，k)·Mj} (7)
而且，可以将均匀法和非均匀法与下面所述的干扰引起的裕度降低法相结合。
（干扰引起的裕度降低法）
该干扰引起的裕度降低法是用于计算（count）降低干扰风险的安全裕度SM的方法，并且该方法可以与上述均匀法和非均匀法结合使用。就与均匀法结合而言，可以由以下公式（8）获得发射功率P(fj,k)，并且就与非均匀法结合而言，可以由以下公式（9）获得发射功率P(fj,k)。这里，SM表示预先设定或者由主节点200通知的安全裕度。
P(fj，k)＝Iacceptable(i，fj)/{L(i，fj，k)·G(fj，k)·Mj·SM) (9)
此外，上述方法可以与以下描述的加权分布法相结合。
（加权分布法）
加权分布法是其中依据每个二次系统的优先级来对发射功率的分配进行加权的方法。就与均匀法结合而言，由以下公式（10）获得发射功率P(fj,k)，并且就与非均匀法结合而言，由以下公式（11）获得发射功率P(fj,k)。另外，就与均匀法和干扰引起的裕度降低法结合而言，由以下公式（10'）获得发射功率P(fj,k)，并且就与非均匀法和干扰引起的裕度降低法结合而言，由以下公式（11'）获得发射功率P(fj,k)。这里，wk表示依据优先级的权重。注意，代替针对每个二次系统的权重wk，可以使用针对每个频率信道的权重wj。
这里，在一次系统中，可能存在如下一些情况：仅限定频率信道fjj的可接受干扰量Iacceptable(i,fjj)，而没有限定相邻频率信道fj的可接受干扰量。例如，这样的情况可以出现如下情况中：频率信道fjj是分派给一次系统的信道，并且频率信道fjj的相邻信道fj是没有被一次系统使用而受保护的信道。在该情况下，通过如下方式获得用于向二次使用相邻信道fj的二次系统分配发射功率的分配公式：在上述分配公式中，使用Iacceptable(i,fjj)来代替可接受干扰量Iacceptable(i,fj)，并且使用用于计算损耗分量的项L（i,fj,k）·G（fj,k）/H（fjj,fj,k）来代替路径损耗和增益分量的项L（i,fj,k）·G（fj,k）。例如，固定裕度法中的分配公式可以被修改为如下。
P(fj，k)＝Iacceptable(i，fjj)·H(fjj，fj，k)/L(i，fj，k)·G(fj，k)·MI·SM (5′)
在针对由二次系统使用的所有频率信道完成步骤S103中的处理的情况下，功率分配单元140还对信道之间的干扰进行计算，以在二次系统中重新分配发射功率（步骤S104）。例如，根据以下公式（12）（在与干扰引起的裕度降低法结合的情况下为公式（12'））以均匀法执行发射功率的重新分配。
公式（12）表示在剩余的二次系统中重新分配通过从一次系统的可接受干扰量中减去归因于相邻信道的使用的干扰量而留下的可接受干扰量。类似地，可以根据公式（13）（在与干扰引起的裕度降低法结合的情况下为公式（13'））以非均匀法执行发射功率的重新分配。
这里，可以将加权分布法中的权重进一步自然地应用于上述用于进行重新分配的数学公式。
接下来，功率分配单元140在一次系统的服务区域寻找具有基于重新分配之后的发射功率而估算的最严重的干扰量的点（步骤S105）。例如，如下面的公式（14）或公式（14'）所示，寻找具有最严重的干扰量的点i'。
接下来，功率分配单元140基于点i'处的总干扰量与可接受干扰量Iacceptable(i,fj)来如下面的公式所示计算功率分配的校正系数△（步骤S106）。
这里，上面的公式（15'）可以用于以下情况：在功率分配时使用干扰引起的裕度降低法。
然后，功率分配单元140使用所计算的校正系数△，以根据下面的公式来修改发射功率并且导出二次系统k的可接受发射功率P''（fj,k）（步骤S107）。
P"(fj，k)＝P′(fj，k)·Δ (16)
注意，在不考虑不同频率信道中的影响的情况下，可以省略上述发射功率的重新分配（图6A中的步骤S104）。在此情况下，在公式（13）至公式（16）中，可以使用发射功率P（fj,k）和P（fjj,kk）来分别代替发射功率P'（fj,k）和P'（fjj,kk）。
（3-2）第二示例
图6B是示出通过功率分配单元140的功率分配处理的流程的第二示例的流程图。在第二示例中，类似于第一示例，针对每个频率信道，功率分配单元140向二次使用相关频率信道的二次系统暂时分派发射功率，并且随后，在考虑不同频率信道中的影响的情况下重新分配暂时分派的发射功率。然而，在第二示例中，功率分配单元140逐步（例如，依据每个二次系统的优先级或每个频率信道的优先级）确认暂时分派的发射功率。
在图6B的示例中，首先，类似于第一示例，关于由二次系统使用的所有频率信道，功率分配单元140向每个信道暂时分配发射功率（步骤S101至步骤S103）。接下来，功率分配单元140确定暂时分配的发射功率是否满足上述干扰控制模型中的公式（2）（步骤S109）。这里，如果不满足公式（2），则处理进行至步骤S110。
在步骤S110中，功率分配单元140在未确认功率分配的二次系统中确认具有较高优先级的二次系统的功率分配（步骤S110）。例如，功率分配单元140可以将向具有较高优先级的二次系统暂时分配的发射功率在不进行任何改变的情况下确认为用于相关二次系统的可接受发射功率。可替代地，功率分配单元140可以将例如通过使暂时分配的发射功率与依据优先级的权重相乘而获得的值确认为相关二次系统的可接受发射功率。
接下来，功率分配单元140计算信道之间的干扰，以向未确认功率分配的剩余二次系统重新分配发射功率（步骤S111）。这里的计算公式可以与上述公式（12）或公式（13）相同。
在此之后，在步骤S109中在满足公式（2）的情况下，关于所有二次系统，功率分配单元140将暂时分配的发射功率或重新分配的发射功率确认为可接受发射功率（步骤S112）。
（3-3）第三示例
在功率分配处理的第三示例中，与第一示例和第二示例不同，功率分配单元140在不进行针对每个频率信道暂时分配发射功率的步骤的情况下决定发射功率的分派。
首先，已知公式（2）的左侧与右侧之间的差为Dj，然后可以将公式（2）表示为如下。
这里，假设已知每个频率信道的可接受干扰量Iacceptable(i,fj)（j=1,…，Oj）。而且，已知向Mj+Njj个二次系统中的每个二次系统所分派的发射功率为Ps（s=1,…,Mj+Njj）。然后，通过扩展公式（17），在Oj-维可接受干扰量向量与Mj+Njj-维发射功率向量之间，下面的关系表达式成立。
可以基于在上述干扰控制模型中的路径损耗L、增益分量G以及损耗分量H来计算出现在公式（18）中的、就第j个频率信道而言与第s个二次系统的发射功率Ps相乘的系数as,j。因此，在计算公式（18）中的系数矩阵之后，功率分配单元140可以导出求解公式（18），以计算发射功率向量（P1,…,PMj+Njj）。
已知可接受干扰量向量是Iacceptable，发射功率向量是Pv，并且系数矩阵是A。然后，公式（18）被表示为如下。这里，向量D的与裕度相对应的元素可以是固定值或零。
Iacceptable＝A.Pv+D (19)
例如，在二次系统的数目Mj+Njj等于频率信道的数目Oj的情况下，功率分配单元140可以通过使用为方阵的系数矩阵A的逆矩阵来按照如下计算发射功率向量（P1,…,PMj+Njj）。
Pv＝A-1(Iacceptable-D) (20)
注意，二次系统的数目Mj+Njj不等于频率信道的数目Oj，功率分配单元140可以将选自多个发射功率向量的解中的一个发射功率向量确定为待分派给每个二次系统的发射功率的解。另外，公式（18）的解可以是近似解。此外，代替二次系统的数目Mj+Njj，按照下面的公式所示，可以将通过针对每个信道待考虑的二次系统的数目的累加而获得的数目作为发射功率向量的维度数来处理。
图6C是示出通过功率分配单元140的功率分配处理的流程的第三示例的流程图。
参照图6C，首先，功率分配单元140从存储单元120获取由数据服务器30提供的关于一次系统的信息（步骤S101）。这里所获取的信息包括公式（18）中的可接受干扰量向量Iacceptable。另外，功率分配单元140从存储单元120获取由主节点200收集的关于二次系统的信息（步骤S102）。
接下来，功率分配单元140根据上述干扰控制模型来计算发射功率向量Ptx与可接受干扰量向量Iacceptable之间的关系表达式的系数矩阵A（步骤S114）。这使得能够在发射功率向量Ptx与可接受干扰量向量Iacceptable之间构成关系表达式，例如公式（18）。然后，功率分配单元140对所构成的关系表达式进行求解，以确定发射功率的分配并且将发射功率向量的每个元素设为每个二次系统的可接受发射功率（步骤S115）。
注意，这里所描述的三种功率分配处理仅是示例。也就是说，功率分配单元140可以通过使用其他方法来向二次系统分配发射功率。而且，图4示出了响应于新出现二次系统（也就是说，二次系统的数目增加）来调节发射功率的示例。然而，更一般地说，可以响应于包括二次系统的数目的变化或二次系统的移动的各种事件或者周期性地来更新可接受发射功率，以确定通过下述通知单元150的预定通知条件。
（4）通知单元
通知单元150依据由功率分配单元140分配的可接受发射功率的值来决定可分派发射功率的值。然后，如果满足预定通知条件，则通知单元150向每个二次系统通知所决定的可分派发射功率的值。通常通过从可接受发射功率的值中除去预定裕度来决定可分派发射功率的值。例如，假定就信道fj而言分配给二次系统k的可接受发射功率的值为Ptmp(fj,k)，那么如下面的公式所示，可以通过使用裕度Z来决定可分派发射功率的值Ptx(fj,k)。
Ptx(fj，k)＝Ptmp(fj，k)-Z (22)
可以通过通信控制设备100将裕度Z的值预先存储为固定值，或者可以依据例如可接受发射功率的值Ptmp或其他参数来动态决定裕度Z的值。而且，针对每个信道，可以使用不同的裕度Z的值。
用于使通知单元150向二次系统新通知可分派发射功率的值的通知条件可以使用如下值来表示：先前通知的可分派发射功率的值以及关于相关二次系统新分配的可接受发射功率的值。假定关于某一二次系统先前通知的可分派发射功率的值为Ptx,prev；新分配的可接受发射功率的值为Ptmp,new；以及依照公式（22）而根据Ptmp,new决定的新可分派发射功率的值为Ptx,new。然后，可以将通知条件表示为如下公式所示。
Ptx，prev＞，Ptmp，new (23)，或者
Ptx，prev+Thtx＜Ptx，new＝Ptmp，new-Z (24)
公式（23）表示先前通知的可分派发射功率的值Ptx,prev大于新分配的可接受发射功率的值Ptmp,new。如果满足这样的不等，则二次系统正在使用比响应于最近的状态而计算的可接受发射功率大的发射功率。因此，通知单元150向二次系统通知新可分派发射功率的值Ptx,new，以降低由二次系统使用的发射功率。
公式（24）表示：通过从依据新分配的可接受发射功率的值Ptmp,new决定的可分派发射功率的新的值Ptx,new中减去先前通知的可分派发射功率的值Ptx,prev而获得的差大于预定阈值Thtx。如果满足这样的不等，则对于一次系统不存在过度干扰，即使二次系统当前使用的发射功率增至响应于最近状态而计算的可分派发射功率的情况下也如此。因此，通知单元150向二次系统通知新可分派发射功率的值Ptx,new，以增加二次系统的发射功率从而扩展通信机会。可以通过通信控制设备100将阈值Thtx预先存储为固定值，或者可以依据例如可分派发射功率的值Ptx,prev或其他参数来动态决定阈值Thtx。
这里，通知单元150可以关于新出现的二次系统在不确定以上通知条件的情况下通知新可分派发射功率的值Ptx,new。
如公式（22）所示，在本实施方式中，在向二次系统通知的值或可分派发射功率中计算裕度Z。换言之，可分派发射功率的值是通过从可接受发射功率的值中减去预定裕度所获得的值。因此，即使在可接受发射功率可以响应于变化的状态（例如，二次系统的数目增加或降低，或者二次系统移动）而降低情况下，也在可接受发射功率降至二次系统正在使用的发射功率之前留有暂缓（respite）。然后，只要可接受发射功率没有降至二次系统正在使用的发射功率以下，就不对相关二次系统的可分派发射功率进行更新。而且，即使可以增加可接受发射功率，也不对二次系统的可分派发射功率进行更新，直至其增加幅度超过某一水平（与上面的阈值Thtx相对应的水平）。因此，不仅避免对一次系统的过度干扰，而且抑制用于通知可分派发射功率的信令的增加。
通常，可以按照预定更新单位的整数倍（例如，1dBm或5dBm）来离散地更新可分派发射功率的值。通知单元150可以通过例如向每个二次系统发送可分派发射功率的差值的信号来向每个二次系统通知可分派发射功率的新的值。可分派发射功率的差值dPtx可以通过以下公式来计算。
dPtx＝Ptx，new-Ptx，prev (25)
通知单元150可以信号通知使用上面的预定更新单位而量化的差值，以进一步降低信令开支。假定更新单位是punit，那么可以如下面公式所示对dPtx进行量化。
因此，从通知单元150向每个二次系统发射的功率通知消息可以包括每个二次系统的主节点200的地址以及上面量化的可分派发射功率的差值dPtx,quantized。这使得与在功率通知消息中包括可分派发射功率的新的值Ptx,new的情况相比，能够降低消息的位长度。
除了确定上面的通知条件以外，通知单元150确定对一次系统的累加干扰量是否违反可接受干扰量，并且在累加干扰量没有违反可接受干扰量的情况下，可以不向二次系统通知可分派发射功率的新的值。
如下面的公式所示，基于跨一个或更多个二次系统的可分派发射功率的值，可以将对一次系统的累加干扰量估计为对一次系统的干扰量的总和Iest(i,fj)。注意，在下面的公式中，将新的二次系统的可分派发射功率的新的值Ptx,new和向现存二次系统先前通知的可分派发射功率的值Ptx,prev用作发射功率值Ptx。
仅在对一次系统的干扰量的总和Iest(i,fj)满足以下公式的情况下，才进行向二次系统通知可分派发射功率的新的值。
Iest(i，fj)＞Iacceptable(i，fj) (28)
这里，公式（28）中Iacceptable(i,fj)表示基准点i处的信道fj的可接受干扰量。像这样的附加确定使得可以进一步有效地抑制用于通知可分派发射功率的信令的增加。
图7是示出在本实施方式中的存储单元120具有的二次系统管理表122的示例性配置的说明图。参照图7，二次系统管理表122具有如下五项：“信道编号”；“系统ID”；“可接受发射功率”；“裕度量”；“可分派发射功率”；以及“更新日期”。“信道编号”是用于标识二次可使用的频率信道中的每个频率信道的数字。“系统ID”是用于唯一地标识二次系统的标识符。可以将二次系统的主节点200的设备ID用作系统ID。“可接受发射功率”表示与向每个二次系统通知的可分派发射功率相对应的可接受发射功率的值。“裕度量”表示在决定向每个二次系统通知的可分派发射功率时从可接受发射功率的值去除的裕度Z的值。“可分派发射功率”表示向每个二次系统通知的可分派发射功率的值。“更新日期”表示更新二次系统管理表122中的每个记录的日期。
在满足如上所述的通知条件的情况下，通知单元150向每个二次系统通知可分派发射功率的值，以更新二次系统管理表122中的“可接受发射功率”、“裕度量”、“可分派发射功率”以及“更新日期”。然后，在通知单元150接下来确定通知条件时，参考二次系统管理表122中的这些数据项。
[3-2.处理流]
接下来，通过使用图8至图11来说明通过根据本实施方式的通信控制设备100的处理流程。
（1）功率调节处理
图8是示出通过通信控制设备100的功率调节处理的流程的示例的流程图。参考图8，首先，根据在图6A至图6C所示的方法中的任一方法，由功率分配单元140执行功率分配处理（步骤S100）。随后，针对每个二次系统重复步骤S130至S180中的处理。
在步骤S130中，通知单元130关注一个二次系统（在下文中，称为目标系统），以执行功率通知确定处理（步骤S130）。将在后面进一步说明该步骤的功率通知确定处理的详细流程的示例。如果在功率通知确定处理中确定没有向目标系统通知可分派发射功率，则跳过随后的处理（步骤S140）。
如果在功率通知确定处理中确定向目标系统通知可分派发射功率，则通知单元130执行消息生成处理，以生成送往目标系统的功率通知消息（步骤S160）。然后，通知单元130将所生成的功率通知消息从通信单元110发射至目标系统（步骤S170）。此外，通知单元130更新二次系统管理表122中所存储的目标系统的可接受发射功率的数据、裕度量以及可分派发射功率（步骤S180）。
当针对所有二次系统（或所有活动的二次系统）完成这些处理时，图8中所示的功率调节处理结束。
（2）功率通知确定处理
图9A是示出与图8中的步骤S130相对应的功率通知确定处理的详细流程的第一示例的流程图。
参照图9A，首先，通知单元150确定目标系统是否为新出现的二次系统（步骤S131）。这里，如果目标系统是新出现的二次系统，则通知单元150确定向目标系统通知新分派的发射功率（步骤S136）。相反，如果目标系统是现存二次系统，则处理进行至步骤S132。
在步骤S132中，通知单元150从二次系统管理表122中获取向目标系统先前通知的可分派发射功率的值Ptx,prev（步骤S132）。然后，通知单元150使用由功率分配单元140向目标系统新分配的可接受发射功率的值Ptmp,new以及先前通知的可分派发射功率的值Ptx,prev来确定是否满足上述通知条件。例如，在Ptmp,new<Ptx,prev的情况下，满足上述通知条件，并且因此，处理进行至步骤S136（步骤S133）。另外，同样在Ptx,prev+Thtx<Ptx,new=Ptmp,new-Z的情况下，满足上述通知条件，并且因此，处理进行至步骤S136（步骤S134）。如果不满足上述通知条件，则处理进行至步骤S137。
当处理进行至步骤S136时，通知单元135确定向目标系统通知新可分派发射功率的值（步骤S136）。反之，当处理进行至步骤S137时，通知单元135确定不向目标系统通知新可分派发射功率的值（步骤S137）。
图9B是示出与图8中的步骤S130相对应的功率通知确定处理的详细流程的第二示例的流程图。这里，假定通信控制设备100知道能够在每个二次系统中输出的最大发射功率值Ptx,max。
参考图9B，首先，通知单元150确定目标系统是否为新出现的二次系统（步骤S131）。这里，如果目标系统是新出现的二次系统，则通知单元150确定向目标系统通知新分派的发射功率（步骤S136）。反之，如果目标系统是现存二次系统，则处理进行至步骤S132。
在步骤S132中，通知单元150从二次系统管理表122中获取向目标系统先前通知的可分派发射功率的值Ptx,prev（步骤S132）。然后，通知单元150使用由功率分配单元140向目标系统新分配的可接受发射功率的值Ptmp,new和先前通知的可分派发射功率的值Ptx,prev来确定是否满足上述通知条件。例如，在Ptmp,new<Ptx,prev的情况下，满足上述通知条件，并且因此，处理进行至步骤S136（步骤S133）。另外，同样在Ptx,prev+Thtx<Ptx,new的情况下，满足上述通知条件。然而，在第二示例中，通知单元150进一步比较Ptx,new与目标系统的最大发射功率值Ptx,max。然后，仅在Ptx,new等于或小于Ptx,max的情况下，处理进行至步骤S136（步骤S134）。反之，如果不满足上述通知条件或者Ptx,new超过Ptx,max，则处理进行至步骤S137。
当处理进行至步骤S136时，通知单元135确定向目标系统通知新可分派发射功率的值（步骤S136）。反之，当处理进行至步骤S137时，通知单元135确定不向目标系统通知新的可分派发射功率的值（步骤S137）。
在第二示例中，不分配超出能够在目标系统中输出的范围的过高的发射功率，并且可以进一步降低用于通知可分派发射功率的信令。通信控制设备100也可以保留针对每个二次系统的请求发射功率的最小值，并且从功率分派目标中排除如下目标系统：该目标系统的可分派发射功率在请求发射功率的最小值以下。
注意，诸如触发图8所示的功率调节处理的事件通常包括下面三种类型的事件Ev1至Ev3。
Ev1）二次系统的数目增加
Ev2）二次系统的数目降低
Ev3）二次系统移动
其中，在事件Ev1的情况下，因为现存二次系统的可分派发射功率通常不增加，所以可以省略图9A中的步骤S134或图9B中的步骤S134和S135中的确定。类似地，在事件Ev2的情况下，因为现存二次系统的可接受发射功率通常不降低，所以可以省略图9A或图9B中的步骤S133中的确定。可以通过与二次系统分开的明确通知或者通过未接收到来自使用能够预先寄存的周期来监测的二次系统的信号（例如信标）来识别事件Ev2。如果没有接收到来自二次系统的周期信号，则在进一步的预定等待时间过去之后，可以确定出现事件Ev2。这使得可以防止在二次系统的主节点暂时断开或休眠的情况下，由于二次系统增加或减少而出现不必要的信令。
（3）消息生成处理
图10是示出与图8中的步骤S160相对应的消息生成处理的详细流程的示例的流程图。
参照图10，首先，通知单元150从由功率分配单元140向目标系统新分配的可接受发射功率的值Ptmp,new中去除裕度Z，以决定新的可分派发射功率的值Ptx,new（步骤S161）。
接下来，通知单元150确定目标系统是否为新出现的二次系统（步骤S162）。这里，如果目标系统是新出现的二次系统，则处理进行至步骤S165。反之，如果目标系统是现存二次系统，则处理进行至步骤S163。
在步骤S163中，通知单元150计算可分派发射功率的差值dPtx=Ptx,new-Ptx,prev（步骤S163）。此外，通知单元150通过使用更新单位punit来对所计算的差值dPtx进行量化（步骤S164）。反之，在步骤S165中，通知单元150通过使用更新单位punit对新的可分派发射功率的值Ptx,new进行量化（步骤S165）。
然后，通知单元150生成功率通知消息，该功率通知消息例如包括表示量化的可分派发射功率值（现存二次系统中的差值）的字段，并且指向目标系统的主节点200的地址（步骤S166）。
在图8的步骤S170中，将以此方式产生的功率通知消息从通信控制设备100发射至目标系统的主节点200。
（4）附加确定处理
图11是示出通过使用上述公式（27）和公式（28）来确定累积干扰量的确定处理的流程的示例的流程图。除了图8中的步骤S130中的功率通知确定处理以外，可以执行该确定处理。
参照图11，首先，通知单元150获取向新的二次系统新分配的可分派发射功率的值Ptx,new（步骤S151）。另外，通知单元150获取向现存二次系统先前通知的可分派发射功率的值Ptx,prev（步骤S152）。接下来，通知单元150根据公式（27）来估计对一次系统的干扰量的总和Iest（步骤S153）。然后，通知单元150确定所估计的干扰量的总和Iest是否违反一次系统的可接受干扰量Iacceptable（步骤S154）。这里，如果所估算的干扰量的总和Iest违反可接受干扰量Iacceptable，则通知单元150确定向现存系统中的每个系统通知新的可分派发射功率的值（步骤S155）。反之，如果所估算的干扰量的总和Iest未违反可接受干扰量Iacceptable，则通知单元150确定不向现存系统通知新的可分派发射功率的值（步骤156）。
[3-3.一次系统与二次系统之间的距离]
在上述功率分配处理中，需确定一次系统与二次系统之间的距离，以取得每个二次系统的路径损耗。可以根据例如下面描述的示例中的任意示例来定义一次系统与二次系统之间的距离。
（1）第一示例
在第一示例中，一次系统与二次系统之间的距离是从每个二次系统的位置至一次系统的服务区域的外周的最短距离。
例如，图12A示出了与一次系统的服务区域的外周相对应的边界线12和四个二次系统。第一二次系统、第二二次系统和第三二次系统位于一次系统的服务区域的外部。从第一二次系统、第二二次系统和第三二次系统到一次系统的服务区域的外周的最短距离分别为d01、d02和d03。另一方面，第四二次系统位于一次系统的服务区域的内部。当推导与第四二次系统有关的路径损耗时，可以认为一次系统与二次系统之间的距离为零。在此情况下，路径损耗变得最大。可替代地，作为一次系统与第四二次系统之间的距离处理从第四二次系统至边界线12的最短距离。
（2）第二示例
在第二示例中，一次系统与二次系统之间的距离是从每个二次系统的位置到一次系统的服务区域的外周上或一次系统的服务区域内部的某一点的距离。某一点可以是例如一次系统的服务区域的外周上的距离二次系统最近的点。另外，某一点可以是例如具有距多个二次系统的最小距离和的点。该点被认为是通过一次系统的经受来自二次系统的干扰的虚拟接收站定位的位置。
例如，图12B又示出了边界线12和四个二次系统。第一二次系统、第二二次系统和第三二次系统位于一次系统的服务区域的外部。这里，假定边界12上最靠近第一二次系统的点是P1。第一二次系统与一次系统的距离、第二二次系统与一次系统的距离以及第三二次系统与一次系统的距离分别与第一二次系统、第二二次系统和第三二次系统中的每个位置与点P1之间的距离d11、d12和d13相对应。另一方面，第四二次系统位于一次系统的服务区域的内部。当获取与第四二次系统有关的路径损耗时，类似于第一示例，可以认为一次系统与二次系统之间的距离为零。可替代地，可以作为一次系统与第四二次系统之间的距离处理第四二次系统与点P1之间的距离。
在图12B中，点P2是边界线12上具有距第一二次系统、第二二次系统和第三二次系统的最小距离和的点。这样的点P2可以用于代替点P1。注意，例如，在如下情况下：许多二次系统远离一次系统的保护区域，已知一次接收站仅存在于窄的地理区域，可接受干扰量在某一点相当严重等，可以将某一预先指定的点用作进行距离计算的基准点。另外，在针对每个调制系统来调整多个不同的可接受干扰量的情况下，可以不仅考虑距离而且考虑调制系统和多个可接受干扰量来选择基准点。
与第一示例和第二示例相比，在第一示例的情况下，距离计算是容易的，同时路径损耗的值可能被估算的过小。例如，这样的情形可以出现在两个二次系统被定位成使得两个二次系统之间存在一次系统的情况下。在此情况下，向二次系统分派的发射功率具有较小的值。因此，可以说第一示例在计算成本方面比较低，并且鉴于干扰保护来说是更安全的限定。另一方面，在第二示例中，路径损耗的值不易于被估算为过小，并且可以更多地增加二次使用的机会。
（3）第三示例
在第三示例中，一次系统与二次系统之间的距离是从每个二次系统的位置至最相邻的一次接收站的距离。例如，图12C示出了三个二次系统和三个一次接收站。第一一次接收站位于最相邻第一二次系统的位置。第一二次系统与第一一次接收站之间的距离是d21。第二一次接收站位于最相邻第二二次系统的位置。第二二次系统与第二一次接收站之间的距离是d22。第三一次接收站位于最相邻第三二次系统的位置。第三二次系统与第三一次接收站之间的距离为d23。因此，可以将d21用作第一二次系统与一次系统之间的距离，可以将d22用作第二二次系统与一次系统之间的距离，并且可以将d23用作第三二次系统与一次系统之间的距离。
（4）第四示例
在第四示例中，每个二次系统与一次系统之间的距离是距如下一次接收站的距离：该一次接收站具有距所有二次系统的位置的最小距离和。例如，图12D又示出了三个二次系统与三个一次接收站。其中，具有距三个二次系统的位置的最小距离和的一次接收站是第二一次接收站。第一二次系统与第二一次接收站之间的距离是d31。第二二次系统与第二一次接收站之间的距离是d32。第三二次系统与第二一次接收站之间的距离是d33。因此，可以将d31用作第一二次系统与一次系统之间的距离，可以将d32用作第二二次系统与一次系统之间的距离，并且可以将d33用作第三二次系统与一次系统之间的距离.
在第三示例和第四示例中，将一次接收站的实际位置用作进行距离计算的基准点，并且因此，这使得能够进行更实际的干扰量估计。
在图12A至图12D的示例中，主要说明在计算一次系统与二次系统之间的距离中如何设定一次系统侧上的基准点。然而，关于二次系统侧上的基准点，各种设定方法也是可能的。例如，二次系统侧上的基准点的位置可以简单地是作为二次系统的主导（master）的主节点200的位置。二次系统侧上的基准点的位置可以是二次系统的节点（主节点和从节点）中的最靠近一次系统的保护区域或一次接收站中的任意一次接收站的节点的位置。另外，尽管计算是复杂的，但是可以基于二次系统的多个节点的位置来计算多个距离，以根据相关的多个距离来计算综合路径损耗。二次系统侧上的基准点的这些设定方法可以分别与图12A至图12D所示的一次系统侧上的基准点的设定方法中的任意方法相结合。
此外，例如，可以按照如下逐步设定二次系统侧上的基准点。首先，将二次系统侧上的基准点暂时设定为作为二次系统的主导的主节点200。接下来，可以将一次系统的服务区域的外周上的最靠近主节点200的一个点或最靠近主节点200的一次接收站的位置设为一次系统侧上的基准点。接着，针对二次系统的节点（主节点和从节点）中的每个节点来估计给一次系统侧上的以上基准点带来的干扰。然后，将二次系统侧上的给一次系统侧上的以上基准点带来最大干扰的节点的位置设为二次系统侧上的最终基准点。在估算二次系统的每个节点的干扰时，可以依据节点（主节点或从节点）的类型来考虑不同的发射功率。
[3-4.信道之间的干扰项的简化]
在通过功率分配单元140的功率分配处理的上述第一示例中，可以使用固定裕度量或可变裕度数来代替用于对信道之间的干扰进行估算的项。假定信道fj的裕度量是Rint,j，则可以将上述公式（13）至公式（15）转换为如下所示的公式（29）至公式（31）。
以上公式（29）至公式（31）表示通过使用不依据每个二次系统的路径损耗的简化方法来估算从每个二次系统至一次系统的信道之间的干扰。通常，可以依据使用信道fj的相邻信道的二次系统的数目来设定裕度量Rint,j。例如，在公式（32）的下一个示例中，裕度量Rint,j等于使用相邻信道的二次系统的数目的总和。在公式（33）的示例中，依据来自相邻信道的损耗分量H来使用权重。在公式（34）的示例中，使用权重系数γjj来代替损耗分量H（例如，信道之间的间隔越大，可以将权重系数γjj设定为越小的值）。
作为如这样来替代信道之间的干扰项的结果，二次使用信道的二次系统的移动导致向二次使用相关信道的相邻信道的二次系统分配的可接受发射功率的低可变性。这使得能够更不频繁地满足上述通知条件，以抑制信令的增加。
此外，在公式（32）至公式（34）中，关于与每个相邻信道有关的二次系统的数目Njj，使用标称数目N'jj来代替实际数目。与每个相邻信道有关的二次系统的标称数目N'jj不被更新，例如直至满足以下更新条件为止。
Njj＜nlow·N′jj ヌはnhigh·N′jj＜Njj (35)
或者
如果确定二次系统的实际数目Njj和与每个相邻信道有关的二次系统的标称数目N'jj满足以上更新条件，则可以根据以下示出的公式中的任意公式来更新二次系统的标称数目N'jj。这里，每个公式中的参数dN1、dN2和dN3是可以预先定义的附加参数。
N′jj←N′jj+(Njj-N′jj)+dN1 (36)
N′jj←N′jj+dN2·(Njj-N′jj) (37)
N′jj←N′jj+c·dN3 (38)
在图6A的流程图中的步骤S102之后，可以由例如功率分配单元140来执行与每个相邻信道有关的二次系统的标称数目N'jj的更新。引入这样的二次系统的标称数目N'jj导致用于估算信道之间的干扰的裕度量Rint,j没有完全遵从二次系统的实际数目，并且在等待二次系统的标称数目N'jj的更新之后改变。因此，二次使用信道的二次系统的数目的增加和降低导致向二次使用相关信道的相邻信道的二次系统分配的可接受发射功率的低可变性。结果，可以进一步不频繁地满足上述通知条件。
<4.主节点的示例性配置>
图13是示出主节点200的示例性配置的框图，该主节点200是通过使用向上述通信控制设备100分派的发射功率来操作二次系统的通信设备。参照图13，主节点200包括通信单元210、控制单元220、存储单元230以及无线通信单元240。
通信单元210作为通过主节点200在数据服务器30与通信控制设备100之间进行通信的通信接口进行操作。例如在二次使用开始时，在控制单元220的控制下，通信单元210向数据服务器30发射关于二次系统的信息。另外，通信单元210接收从数据服务器30通知的信息。而且，通信单元210向通信控制设备100发射或从通信控制设备100接收接口控制请求和确认。此外，通信单元210接收来自通信控制设备100的功率通知消息，以将所接收的消息输出至控制单元220。
控制单元220具有控制主节点200的一般操作的功能。例如，控制单元220按照图4中示出的序列与通信控制设备100进行合作，以抑制在操作二次系统时对一次系统的干扰。更具体地，控制单元220参照由从通信控制设备100接收的功率通知消息表示的可分派发射功率的值。然后，控制单元220向用于对二次系统进行操作的无线通信单元240设定在可分派发射功率范围内的发射功率。控制单元220还在例如参与二次系统的节点中分配可分派发射功率。
存储单元230使用存储介质例如硬盘或半导体存储器来存储用于与通信控制设备100进行合作以及对二次系统进行操作的程序和数据。
无线通信单元240作为用于在主节点200与同相关主节点200连接的从节点之间的无线通信的无线通信接口来操作。无线通信单元240根据例如IEEE802.22、IEEE802.11af或ECMA-392来向一个或更多个从节点发射或者从一个或更多个从节点接收无线信号。可以通过控制单元220将由无线通信单元240发射的无线信号的发射功率控制在可分派发射功率的上述范围内。
<5.示例性修改>
在本描述中，已经主要说明了如下示例：具有作为二次系统管理器的功能的通信控制设备100执行用于对二次系统的发射功率进行调节的各种计算处理。如关于图3所说明的，可以将通信控制设备100安装在物理上与数据服务器30或主节点200中的任意节点相同的设备上。而且，可以在物理上不同的设备上执行上述一部分计算处理。
例如，除了基于上述干扰控制模型执行相对复杂的计算的第一设备以外，可以设置执行简单的参数计算的第二设备。在此情况下，第二设备可以执行例如分配裕度M1的获取、安全裕度SM的获取、根据可接受发射功率计算可分派发射功率或者计算可分派发射功率与其量化的差值。代替使用固定的分配裕度M1，第二设备可以例如根据依赖于二次系统的数目的以下计算公式中的任意计算公式来计算分配裕度M1。
MI[dB]＝10·log10(Npotential_max_interferers) (39)
MI[dB]＝10·log10(max(Nactive_interferers(fWSD))) (40)
在公式（39）中，Npotential_max_interferers表示可以同时变成干扰源的二次系统的潜在最大数目。如果Npotential_max_interferers为2，则MI为约3.0[dB]；如果Npotential_max_interferers为3，则MI为约4.8[dB]；并且如果Npotential_max_interferers为4，则MI为约6.0[dB]。另一方面，在公式（40）中，Nactive_interferers(fWSD)表示同时二次使用信道fWSD的活跃二次系统的数目。注意，可以如下将偏移值dMI加入MI的计算公式。
MI[dB]＝10·log10(Npotential_max_interferers)+dMI (41)
MI[dB]＝10·log10(max(Nactive_interferers(fWSD)))+dMI (42)
<6.总结>
迄今，已经使用图1至图13详细说明了根据本公开内容的技术的实施方式。根据上述实施方式，在向二次使用针对一次系统所保护的频率信道的二次系统分配发射功率时，向二次系统通知依据在二次系统之间分配的可接受发射功率而决定的可分派发射功率。仅在如下情况下才执行这样的通知：在更新发射功率时，先前通知的可分派发射功率的值与新分配的可接受发射功率的值满足预定通知条件。因此，如果二次系统的数目改变或者二次系统移动，则不会跨多个二次系统必然出现用于通知发射功率的信令。相应地，可以抑制信令增加。
以上通知条件可以包括如下条件：先前通知的可分派发射功率的值大于新分配的可接受发射功率的值。根据这样的配置，在其中对一次系统的干扰量可能超过可接受干扰量的情况下，向二次系统通知新的可分派发射功率的值。因此，防止来自多个二次系统的累积干扰对一次系统带来负面影响。
另外，以上通知条件可以包括如下条件：通过从新决定的可分派发射功率的值中减去先前通知的可分派发射功率的值而获得的差大于预定阈值。根据这样的配置，在可接受发射功率增加的情况下，二次系统的可分派发射功率保持不变，直至其增加幅度超过预定阈值为止。因此，防止信令增加可以与归因于可分派发射功率上升的通信机会增加相平衡。
而且，二次系统管理器向二次系统推荐用于二次使用的信道，使得在将来出现的发射功率调节中，可以降低显著改变可接受发射功率的值的可能性，并且可以防止信令增加。
注意，可以通过软件、硬件以及软件和硬件的组合来实现在本描述中所说明的通过各个设备的一系列控制处理。构成软件的程序例如预先存储在每个设备内部或外部设置的存储介质中。然后，每个程序在通过处理器例如CPU（中央处理单元）执行时例如被读入RAM（随机读取存储器）。
已经在上面参照附图描述了本发明的优选实施方式，当然本发明不限于以上示例。本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内作出各种变化和更改，应理解这些变化和更改也落入本发明的技术范围内。
另外，本技术还可以被配置成如下。
（1）一种通信控制设备，包括：
功率分配单元，所述功率分配单元被配置成向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及
通知单元，所述通知单元被配置成向每个二次系统通知依据由所述功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值，
其中，在更新所述发射功率时，仅在先前通知的所述第二发射功率的值和由所述功率分配单元新分配的所述第一发射功率的值满足关于某一二次系统的预定条件的情况下，所述通知单元才向所述二次系统通知所述第二发射功率的新的值。
（2）根据（1）所述的通信控制设备，其中，所述预定条件包括以下条件：先前通知的所述第二发射功率的值大于由所述功率分配单元新分配的所述第一发射功率的值。
（3）根据（1）或（2）所述的通信控制设备，其中，所述预定条件包括以下条件：从依据新分配的所述第一发射功率的值而决定的所述第二发射功率的新的值中减去先前通知的所述第二发射功率的值而获得的差大于预定阈值。
（4）根据（1）至（3）中任一项所述的通信控制设备，所述第二发射功率的值是通过从所述第一发射功率的值中去除预定裕度而决定的。
（5）根据（1）至（4）中任一项所述的通信控制设备，其中，在分配给现存二次系统的所述第二发射功率的新的值大于能够在所述二次系统中输出的发射功率的最大值的情况下，所述通知单元不向所述二次系统通知所述第二发射功率的新的值。
（6）根据（1）至（5）中任一项所述的通信控制设备，其中响应于包括所述二次系统数目的变化或所述二次系统移动的事件，所述功率分配单元执行所述第一发射功率的分配计算；或者所述功率分配单元周期性地执行所述第一发射功率的分配计算。
（7）根据（1）至（6）中任一项所述的通信控制设备，其中，当更新所述发射功率时，所述通知单元进一步将基于跨所述一个或更多个二次系统的可分配发射功率的值的、对所述一次系统的干扰量的总和与所述一次系统的可接受干扰量进行比较，并且仅在所述干扰量的总和违反所述可接受干扰量的情况下，向所述现存二次系统通知所述第二发射功率的新的值。
（8）根据（1）至（7）中任一项所述的通信控制设备，其中，所述通知单元通过用信号通知与所述第二发射功率的前次通知的差值来向每个二次系统通知所述第二发射功率的新的值。
（9）根据（8）所述的通信控制设备，
其中，所述第二发射功率的值是按照所述预定更新单位的整数倍来离散地更新的，以及
其中，所述通知单元用信号通知通过使用所述预定更新单位量化的所述差值。
（10）根据（1）至（9）中任一项所述的通信控制设备，其中，通过使用不依赖于每个二次系统的路径损耗的简化方法来对从每个二次系统至所述一次系统的信道之间的干扰进行估算，所述功率分配单元向所述一个或更多个二次系统分配发射功率。
（11）根据（10）所述的通信控制设备，其中，所述功率分配单元通过使用不完全遵从针对每个信道的实际二次系统数目的标称二次系统数目来估算从每个二次系统至所述一次系统的信道之间的干扰。
（12）一种通信控制方法，包括：
向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及
向每个二次系统通知依据由功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值，
其中，在更新所述发射功率时，仅在先前通知的所述第二发射功率的值和新分配的所述第一发射功率的值满足关于某一二次系统的预定条件的情况下，才通知所述二次系统所述第二发射功率的新的值。
（13）一种通信控制系统，包括：
信控制设备，所述通信控制设备包括：
功率分配单元，所述功率分配单元被配置成向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及
通知单元，所述通知单元被配置成向每个二次系统通知依据由所述功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值，以及
通信设备，所述通信设备被配置成将用于操作所述二次系统的发射功率设定在由所述通信控制设备通知的所述第二发射功率的值的范围内，
其中，在更新所述发射功率时，仅在向所述通信设备先前通知的所述第二发射功率的值和向所述通信设备新分配的所述第一发射功率的值满足预定条件的情况下，所述通信控制设备的所述通知单元才向所述通信设备通知所述第二发射功率的新的值。
附图标记列表
1 通信控制系统
10 一次发射站
20 一次接收站
100 通信控制设备
140 功率分配单元
150 通知单元
200 二次系统的主节点

Claims (14)

1.一种通信控制设备，包括：
功率分配单元，所述功率分配单元被配置成向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及
通知单元，所述通知单元被配置成向每个二次系统通知依据由所述功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值，
其中，仅在先前通知的所述第二发射功率的值和由所述功率分配单元新分配的所述第一发射功率的值满足关于某一二次系统的预定条件的情况下，所述通知单元才向所述某一二次系统通知所述第二发射功率的新的值。
2.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，所述预定条件包括以下条件：先前通知的所述第二发射功率的值大于由所述功率分配单元新分配的所述第一发射功率的值。
3.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，所述预定条件包括以下条件：从依据新分配的所述第一发射功率的值而决定的所述第二发射功率的新的值中减去先前通知的所述第二发射功率的值而获得的差大于预定阈值。
4.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，所述第二发射功率的值是通过从所述第一发射功率的值中去除预定裕度而决定的。
5.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，在分配给现存二次系统的所述第二发射功率的新的值大于能够在所述现存二次系统中输出的发射功率的最大值的情况下，所述通知单元不向所述现存二次系统通知所述第二发射功率的新的值。
6.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，响应于包括所述二次系统数目的变化或所述二次系统移动的事件，所述功率分配单元执行所述第一发射功率的分配计算；或者所述功率分配单元周期性地执行所述第一发射功率的分配计算。
7.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，所述通知单元进一步将基于跨所述一个或更多个二次系统的可分配发射功率的值的、对所述一次系统的干扰量的总和与所述一次系统的可接受干扰量进行比较，并且仅在所述干扰量的总和违反所述可接受干扰量的情况下，向现存二次系统通知所述第二发射功率的新的值。
8.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，所述通知单元通过用信号通知与所述第二发射功率的前次通知的差值来向每个二次系统通知所述第二发射功率的新的值。
9.根据权利要求8所述的通信控制设备，
其中，所述第二发射功率的值是按照预定更新单位的整数倍来离散地更新的，以及
其中，所述通知单元用信号通知通过使用所述预定更新单位量化的所述差值。
10.根据权利要求1所述的通信控制设备，其中，通过使用不依赖于每个二次系统的路径损耗的简化方法来对从每个二次系统至所述一次系统的信道之间的干扰进行估算，所述功率分配单元向所述一个或更多个二次系统分配发射功率。
11.根据权利要求10所述的通信控制设备，其中，所述功率分配单元通过使用不完全遵从针对每个信道的实际二次系统数目的标称二次系统数目来估算从每个二次系统至所述一次系统的信道之间的干扰。
12.一种通信控制方法，包括：
向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及
向每个二次系统通知依据由功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值，
其中，仅在先前通知的所述第二发射功率的值和新分配的所述第一发射功率的值满足关于某一二次系统的预定条件的情况下，才通知所述某一二次系统所述第二发射功率的新的值。
13.一种通信控制系统，包括：
通信控制设备，所述通信控制设备包括：
功率分配单元，所述功率分配单元被配置成向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及
通知单元，所述通知单元被配置成向每个二次系统通知依据由所述功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值，以及
通信设备，所述通信设备被配置成将用于操作每个二次系统的发射功率设定在由所述通信控制设备通知的所述第二发射功率的值的范围内，
其中，仅在向所述通信设备先前通知的所述第二发射功率的值和向所述通信设备新分配的所述第一发射功率的值满足预定条件的情况下，所述通信控制设备的所述通知单元才向所述通信设备通知所述第二发射功率的新的值。
14.一种存储有程序的计算机可读存储介质，所述程序当由计算机执行时，使得所述计算机执行以下操作：
向一个或更多个二次系统分配为二次使用针对一次系统所保护的频率信道所接受的发射功率；以及
向每个二次系统通知依据由功率分配单元分配的第一发射功率的值而决定的第二发射功率的值，
其中，仅在先前通知的所述第二发射功率的值和新分配的所述第一发射功率的值满足关于某一二次系统的预定条件的情况下，才通知所述某一二次系统所述第二发射功率的新的值。
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