JP2016504886A - 無線通信システムにおけるデバイス及び方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、無線通信システムにおけるデバイスと方法を開示している。当該デバイスはプライマリシステムと複数のセカンダリシステムとを備える無線通信シーンに用いられ、前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定するように配置される分布推定装置と、前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングし、各クラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布が均一であるように配置されるクラスタリング装置と、クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定するように配置されるリソース配置装置と、を備える。【選択図】図１９

Description

本開示は無線通信領域に関し、具体的に、プライマリシステムとセカンダリシステムとが混在の無線通信システムにおける方法及びデバイスに関する
無線通信システムの発展につれて、高品質や高速度で、新たなサービスに対するユーザのサービスニーズが益々高くなる。ユーザのニーズを満たすように、無線通信プロバイダとデバイス製造者が絶えずにシステムを改善して行かなければならない。これは、大量の伝送リソース（前記伝送リソースは例えばキャリア、サブキャリアなどの周波数スペクトルリソース又はタイムスロットなどの時間周波数リソースであっても良く、時間、周波数、周波数幅及び/又は許容可能な最大発射パワーなどのパラメータにより量化することができる）が必要されて、新サービスをサポートし、高速の通信ニーズを満たす必要がある。有限的な伝送リソースは一般的に既に固定のプロバイダとサービスに割当てられた。新可用伝送リソース（例えば周波数スペクトルリソース）は非常に稀で高価なものである。この場合に、動的な周波数スペクトルの利用の概念が提案された。即ち、あるサービスに割当てられたが、十分に利用されていない周波数スペクトルリソースを動的に利用することである。このような応用シーンは、一般的に、プライマリシステム（primary system、PS）とセカンダリシステム（secondary system、SS）を含む。ここで記載されたプライマリシステムは、周波数スペクトルの使用権を有するシステム、例えばテレビラジオシステム或いは周波数スペクトルリソースが割当てられたモバイル通信システムなどであっても良い。一方、セカンダリシステムは、周波数スペクトルの使用権を具備しておらず、プライマリシステムがその有する周波数スペクトルを使用していない時のみに当該周波数スペクトルを適当に使用するシステムである。また、ここで記載のプライマリシステムとセカンダリシステムは、何れも周波数スペクトルの使用権を有するシステムであっても良いが、周波数スペクトルの使用に異なる優先順位を有する。例えば、プロバイダは、新基地局を配置して新サービスを提供する場合に、既存の基地局及びその提供されたサービスは、周波数スペクトルの使用の優先権を有する。プライマリシステムの基地局はプライマリ基地局（primary base station、PBS）と呼ばれ、プライマリシステムのユーザはプライマリユーザ(primary user、PU)と呼ばれる。セカンダリシステムの基地局はセカンダリ基地局(secondary base station、SBS)と呼ばれる。セカンダリシステムにおけるユーザはセカンダリユーザ（secondary user、SU）と呼ばれる。例えば、プライマリシステムがデジタルテレビラジオシステムである場合に、セカンダリシステムは、ビデオテレビラジオ周波数スペクトルにおける、番組が放送されていないチャンネルの周波数スペクトル又は隣接のチャンネルの周波数スペクトルを動的に利用して、テレビ信号の受信を干渉しない場合に、無線モバイル通信を行うことができる。
本開示の幾つかの実施例は、無線通信システムにおけるデバイス及び方法を提供し、提供されたデバイス及び方法は、プライマリシステムとセカンダリシステムとが混在の無線通信応用シーンにおいてセカンダリシステムに伝送リソースを効率的に割当てることができる。
以下は、本発明の幾つかの面を基本的に理解させるために、本発明を概要に論述する。但し、この概略な論述は、本発明の包括的な論述ではなく、本発明の肝心な部分や重要の部分を確定するものではないとともに、本発明の範囲を限定するものでもなく、本発明の一部の概念を簡単化に表せるためだけであり、後続のさらに詳しい説明の前文に過ぎない。
本開示の一局面によれば、プライマリシステムと複数のセカンダリシステムとを備える無線通信シーンに用いられる無線通信システムにおけるデバイスであって、前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定するように配置される分布推定装置と、前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングし、各クラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布が均一であるように配置されるクラスタリング装置と、クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定するように配置されるリソース配置装置と、を備えるデバイスを提供した。
本開示の他の局面によれば、プライマリシステムと複数のセカンダリシステムとを備える無線通信シーンに用いられる無線通信システムにおける方法であって、前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定し、前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングし、各クラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布が均一であり、クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定することを含む方法を提供した。
本開示の他の局面によれば、プライマリシステムとセカンダリシステムを備える無線通信シーンに用いる無線通信システムにおける周波数スペクトルマネーシャーであって、前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定するように配置される分布推定装置と、前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングし、各クラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布が均一であるように配置されるクラスタリング装置と、クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定するように配置されるリソース配置装置とを備える周波数スペクトルマネーシャーを提供した。
本開示の別の局面によれば、プライマリシステムと複数のセカンダリシステムを備える無線通信シーンに用いられる周波数スペクトル利用イネーブル装置であって、送信装置と、当該周波数スペクトルマネーシャーが前記システム状態情報を利用して複数のセカンダリシステムを地理分布密度の均一であるセカンダリシステムクラスタにクラスタリングすることによりクラスタを単位としてセカンダリシステムに可用リソースを配置するように、当該周波数スペクトル利用イネーブル装置に制御されるセカンダリシステムのシステム状態情報を収集し、システム状態情報を周波数スペクトルマネーシャーに送信するように前記送信装置を制御するように配置される処理装置と、当該周波数スペクトルマネーシャーにより配置される相応の可用リソース情報を受信するように配置される受信装置と、を備え、前記処理装置は、前記可用リソース情報を前記セカンダリシステムにおけるセカンダリユーザに通知するように前記送信装置を制御する周波数スペクトル利用イネーブル装置を提供した。
一実施例において、前記処理装置は、更に、周波数スペクトルマネーシャーがセカンダリシステムクラスタにおけるセカンダリシステム分布が均一であるか、周波数スペクトルリソース使用が均一であるかを確定するように前記送信装置を制御してセカンダリシステムによる前記可用リソースに対する使用状況に関する情報を周波数スペクトルマネーシャーに送信するように配置される。別の実施例において、前記受信装置は、更に、周波数スペクトルマネーシャーによる前記可用リソースの更新情報を受信し、前記処理装置は、更に前記更新情報に基づいて前記セカンダリシステムのリソース使用方式を変更し、例えば選択可能な周波数帯域の個数などを増加し又は減少するように配置される。当該周波数スペクトル利用イネーブル装置は、セカンダリシステムにおけるアクセスポイント（AP）又は基地局に設置されて当該アクセスポイント又は基地局の一部としても良い。又は、周波数スペクトル利用イネーブル装置は、セカンダリシステムの周波数スペクトルマネーシャーに設置されてセカンダリシステムの周波数スペクトルマネーシャーの一部としても良い。
本開示の別の局面によれば、上記デバイスを備える無線通信システムを提供した。
また、本開示は更に上記方法を実現するためのコンピュータプログラムを提供した。
また、本開示は、少なくともコンピュータに読み取り可能ばコンピュータプログラム製品を更に提供した。その中に上記方法を実現するためのコンピュータプログラムコードが記録されている。
以下に図面による本開示の実施例の説明により、本開示の以上及び他の目的、特徴とメリットを理解できる。図面における部品は、比例的に描画されるものではなく、本開示の原理を示しすぎない。図面においては、同一又は類似の技術特徴又は部品に対して同一又は類似の符号で示す。
本開示の一実施例による無線伝送リソース管理方法を示した模式的なフローチャートである。 本開示の別の一実施例による無線伝送リソース管理方法を示した模式的なフローチャートである。 セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を推定する方法の一例を示した模式的なフローチャートである。 セカンダリシステムクラスタからプライマリシステムへの干渉モデリングを示した模式図である。 セカンダリシステムが異なる発射パワーを使用する時にセカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を示した模式図である。 セカンダリシステムクラスタの異なる個数が格納されるアクテイブセカンダリシステムにおける可用周波数スペクトルを算出する方法の一例を示した模式的なフローチャートである。 本開示の実施例を適用可能なプライマリシステムと複数のセカンダリシステムを含む無線システムシーンを示した模式図である。 セカンダリシステムクラスタの大きさと個体のセカンダリシステム容量との関係を示した模式図である。 各セカンダリシステムクラスタに対して周波数リソースの配置を行う模式図である。 本開示の別の実施例による無線伝送リソース管理方法を示した模式的なフローチャートである。 クラスタ内の各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定する方法の一例を示した模式的なフローチャートである。 クラスタ内の各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定する方法の別の一例を示した模式的なフローチャートである。 本開示の別の実施例による無線伝送リソース管理方法を示した模式的なフローチャートである。 セカンダリシステムクラスタの伝送リソースに対して最適化を行う方法の一例を示した模式的なフローチャートである。 セカンダリシステムが異なる可用周波数帯域を使用する時の個体チャンネル容量の例示を示した模式図である。 一実施例によるセカンダリシステムの伝送リソースを制御する方法を示した模式図である。 別の実施例によるセカンダリシステムの伝送リソースを制御する方法を示した模式図である。 別の実施例によるセカンダリシステムの伝送リソースを制御する方法を示した模式図である。 本開示の一実施例による無線伝送リソース管理デバイスを示した模式的なブロック図である。 本開示の別の実施例による無線伝送リソース管理デバイスを示した模式的なブロック図である。 本開示の別の実施例による無線伝送リソース管理デバイスを示した模式的なブロック図である。 本開示の別の実施例による無線伝送リソース管理デバイスを示した模式的なブロック図である。 本開示による実施例を実施可能なコンピュータデバイスの構成を示した模式的なブロック図である。 本開示の一実施例による周波数スペクトル利用イネーブル装置を示した模式的なブロック図である。
以下に図面を参照して本開示の実施例を説明する。本開示の一つの図面又は一つの実施形態において説明される要素と特徴は、一つ又は複数の他の図面又は実施形態に示される要素と特徴を組み合わせることができる。注意すべきなのは、明瞭にするために、図面と説明に本開示と関係なく、当業者に既知の部品と処理の表示と説明が省略される。
本開示の幾つかの実施例は、プライマリシステムとセカンダリシステムとが混在の無線通信応用シーンにおいてセカンダリシステムにプライマリシステムの無線伝送リソースを配置するデバイス及び方法を提供する。前記の無線通信シーンにおいて、複数のセカンダリシステムを備えることができる。これら複数のセカンダリシステムはプライマリシステムの無線伝送リソースを共有する。
ここでの無線伝送リソースは、通信システムにおいて情報伝送に用いられる任意の時間周波数リソース、例えば、キャリア、サブキャリア又はタイムスロットなどであっても良い。例えば、直交周波数分割マルチアドレス（OFDMA）システムにおいて、前記伝送リソースはサブキャリアであっても良い。また、時間分割マルチアドレス（TDMA）システムにおいて、前記伝送リソースはタイムスロットであっても良い。また、本開示に言及された通信システムは、上記のOFDMA又はTDMAシステムに限定されなく、他のタイプの通信システムであっても良いが、ここでは列挙しない。ここでは、セカンダリシステムに前記伝送リソースを割当て伝送パワーの制御を行うことは、全てセカンダリシステムに無線伝送リソースを配置することと見なすことができる。
また、ここで記載のプライマリシステムは、既に無線伝送リソースが割当てられた任意の無線通信システム、例えばテレビラジオシステム又は既存の無線プロバイダの無線通信システムなどであっても良いが、ここで列挙しない。
図１は、本開示の一実施例による無線伝送リソース管理方法を示した模式的なフローチャートである。図１に示された無線伝送リソース管理方法は、セカンダリシステムにおける無線伝送リソース管理デバイスにより実施することができる。前記無線伝送リソース管理デバイスは、例えば各セカンダリシステムの伝送リソース（例えば周波数スペクトル）を管理する周波数スペクトルマネーシャーであっても良い。当該周波数スペクトルマネーシャーは、ネットワーク側サーバーに設置されも良く、或いは他のアクセスポイントを管理するあるアクセスポイント側に設置されても良い。
図１に示されたように、前記無線伝送リソース管理方法は、ステップ102、104と106を含む。
具体的に、ステップ102において、複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定する。具体的に、アクテイブ状態にあるセカンダリシステムの地理分布密度を推定する。
一例として、各セカンダリシステムの位置情報を採集し、指定した領域、セカンダリシステム業務モデルなどに基づいて異なる時間帯内に各セカンダリシステムの分布密度を算出することができる。例えば、一定の地理領域内に一定の数の住民が存在し、且つ住民毎に一つのセカンダリシステムを有する（例えば家庭用の無線ネットワーク又は無線ゲーム機など）と仮定する。周波数スペクトルマネーシャーにおいて、セカンダリシステムのプロバイダから各領域内のセカンダリシステムの位置と業務モデルなどの情報を取得して記憶し（例えば、当該周波数スペクトルマネーシャーの記憶装置（未図示）に記憶する）、異なる時間帯に応じてアクテイブ状態にあるセカンダリシステムの分布密度を推定することができる。例えば、ある領域が住宅地区に属する場合に、昼間に殆どの住民が外出しているので、アクテイブ状態にあるセカンダリシステムの個数が比較的に少なく、その地理分布密度が低くなる。夜に、殆どの住民が帰宅したので、アクテイブ状態にあるセカンダリシステムの個数が多くなり、その分布密度が高くなる。よって、無線伝送リソース管理デバイスは、各セカンダリシステムの位置情報、セカンダリシステム業務モデルなどに基づいて異なる時間帯内の各領域のセカンダリシステムの分布密度を推定することができる。
無線伝送リソース管理デバイスは、異なる領域におけるセカンダリシステムの密度分布を提供することができる。
具体的な一例として、一定の地理領域内に一定数の住民が存在し、且つ住民毎に一つのセカンダリシステムを有すると仮定する（例えば家庭用の無線ネットワーク又は無線ゲーム機など）。各ユーザにより各セカンダリシステムを開閉することがランダムである。つまり、ある時間内に幾つかのユーザが無線ネットワークを使用するが（対応するセカンダリシステムがアクテイブ状態にある）、幾つかのユーザが無線ネットワークを使用しない（対応するセカンダリシステムがディアクテイブ状態にある）。アクテイブ状態にあるセカンダリシステムがこの領域内にランダムに分布されることを仮定することができる。この領域内の住民分布が均一であれば、アクテイブ状態にあるセカンダリシステムの当該領域内の地理分布が均一であることを仮定することができる。これにより、下式によりある時間内に当該領域内のセカンダリシステムの分布密度λを算出することができる：
Figure 2016504886
アクテイブのセカンダリシステムの個数は、ユーザ業務の分布により算出することができる。例えば、ユーザ業務の分布が一つの平均値のポアソン分布であると仮定することができる。
Figure 2016504886
即ち、毎日のあるタイミングにK個のアクテイブセカンダリユーザが存在する確率はP(x=K)である。これらの日に当該タイミングに平均にλ０個のアクテイブセカンダリユーザが存在すると仮定する。よって、λ０を用いて、公式（1）によりある領域に任意の時間のセカンダリシステム分布密度を算出することができる。他のタイプの分布、例えばガウス分布は、同じように使用することができる。又は、無線伝送リソース管理デバイスは、アクテイブセカンダリシステムからの信号に基づいてアクテイブセカンダリシステムの個数を統計しても良い。
以上にセカンダリシステムの地理分布密度を推定する例示を説明した。ここでは、上記の例示は説明的なものであり、制限をかけるものではない。更に、任意の他の適当なアルゴリズムを採用してセカンダリシステムの地理分布密度を推定することができるが、ここで限定されない。
そして、ステップ104において、推定された地理分布密度に基づいて複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタをクラスタリングして各クラスタにおける各セカンダリシステムの地理分布を均一させる。
各セカンダリシステムクラスタは、例えばクラスタ中心、面積、領域、半径及び/又は角度範囲などのパラメータを採用して描画することができるが、ここでは限定されない。
任意の適当な方法を採用してクラスタリングすることができる。各セカンダリシステムクラスタ内のセカンダリシステムの地理分布を均一させれば良い。
各セカンダリシステムに対してクラスタリングを行った後に、ステップ106において、クラスタを単位としてプライマリシステムの伝送リソースにおけるセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定することができる。つまり、セカンダリシステムの分布が均一である各クラスタを単位として各セカンダリシステムに可用伝送リソースを配置する。
図１に示された実施例において、各セカンダリシステムクラスタ内のセカンダリシステムの地理分布を均一させることにより、セカンダリシステムからプライマリシステムへの干渉演算を簡単化することができる。同時に、クラスタ内に各セカンダリシステムが異なる地理位置に何れも最大の伝送パワーを使用させてセカンダリシステム周波数スペクトル管理を簡単にさせることができる。そして、クラスタを単位としてセカンダリシステムの伝送リソースの配置と管理を行う際に、伝送リソースの利用を更に最適化することができる。
好適な一実施例として、更に各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルを取得しても良い（図中に当該ステップが示されていないが、当該ステップはクラスタリングステップ104の前に行っても良い）。これにより、各セカンダリシステムの間のチャンネルモデル及び各セカンダリシステムの地理分布密度によってセカンダリシステムに対してクラスタリングして各クラスタにおいて各セカンダリシステムの地理分布を均一させるだけではなく、各クラスタにおいて各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルも互いにほぼ一致させることができる。各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルは、これらのセカンダリシステムの位置する地理領域における地形、住宅分布と構成などの情報に基づいて推定されることができる。無線伝送リソース管理デバイスは、例えばセカンダリシステムプロバイダから事前にこれらの情報を取得して前記チャンネルモデルを推定することができる。又は、無線伝送リソース管理デバイスは、セカンダリシステムプロバイダから各システムの間のチャンネルモデルに関する情報を取得してその記憶装置に記憶させることができる。これらの方法により、クラスタを単位としてセカンダリシステムの伝送リソースの配置と管理を行う際に、伝送リソースの利用を更に最適化することができる。
別の好適な一実施例として、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルを取得しても良い（図中に当該ステップが示されていないが、当該ステップはクラスタリングステップ104の前に行っても良い）。これにより、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデル及び各セカンダリシステムの地理分布密度によりセカンダリシステムをクラスタリングして、各クラスタにおいて各セカンダリシステムの地理分布を均一させるだけではなく、各クラスタにおける各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルも互いにほぼ一致させることができる。セカンダリシステムからプライマリシステムまでの間のチャンネルモデルとは、セカンダリシステムからプライマリシステムまでのカバー領域の間のチャンネルモデルであり、セカンダリシステムからプライマリシステムまでのカバー領域の地形、住宅分布と構成などに基づいて推定されることができる。例えば、無線伝送リソース管理デバイスは、セカンダリシステムとプライマリシステムのプロバイダから事前にこれらの情報を取得して前記チャンネルモデルを推定することができる。無線伝送リソース管理デバイスは、セカンダリシステムプロバイダから各システムからプライマリシステムまでの間のチャンネルモデルの情報を取得してその記憶装置に記憶させることができる。このような方法を利用することにより、クラスタを単位としてセカンダリシステムの伝送リソースの配置と管理を行う際に、伝送リソースの利用を更に最適化することができる。
図７は、本開示の実施例が適用可能なプライマリシステムと複数のセカンダリシステムを備える応用シーンの模式図である。図７に示されたように、セカンダリシステムについて、周波数スペクトルマネーシャーを設置することができる。また、周波数スペクトル利用イネーブル装置を設置することができる。図７において、周波数スペクトル利用イネーブル装置は、周波数スペクトルマネーシャー及びセカンダリシステムとやり取りを行う独立な装置として示された。上記のように、当該周波数スペクトル利用イネーブル装置は、セカンダリシステムのAP又は基地局に設置されてAP又は基地局の一部としても良く、或いは周波数スペクトルマネーシャーに設置されて周波数スペクトルマネーシャーの一部としても良い。図７に示されたように、複数のセカンダリシステムは、複数のセカンダリシステムクラスタにクラスタされることができる。
各セカンダリシステムクラスタは、例えばその中心、面積、領域、半径及び/又は角度範囲などのパラメータで描画することができる。
各種のクラスタリング基準でセカンダリシステムに対してクラスタリングすることができる。例えば、一実施例によれば、セカンダリシステムの密度によってクラスタリングセカンダリシステムを推定して、セカンダリシステムクラスタを形成して各クラスタにおけるセカンダリシステムの分布を均一させる。又は、別の一実施例によれば、セカンダリシステムをクラスタリングする場合に、各クラスタにおける異なる位置のセカンダリシステムの間のチャンネルモデルをできるだけ一致させることができる。別の一実施例によれば、セカンダリシステムをクラスタリングする場合に、各クラスタにおける異なる位置のセカンダリシステムからプライマリシステムまでのチャンネルモデルをできるだけ一致させることができる。別の一実施例において、セカンダリシステムをクラスタリングする場合に、更に各クラスタの半径の大きさを配置することを考慮しても良い。クラスタの半径が大きくなると、個体のセカンダリシステム及びネットワーク容量も増加する。図８は、クラスタの大きさと個体のセカンダリシステム容量の関係を示した。図８に示されたように、クラスタの半径Rが大きいほど、個体のセカンダリシステム容量とネットワーク容量も大きくなる。しかし、クラスタが大きすぎると、一定の領域内のクラスタの個数が減少され、相応に周波数帯域の多重化の回数も減少する。図９は、各セカンダリシステムクラスタに対して周波数リソース配置を行う模式図を示した。図９に示すように、周波数帯域f1とf3はそれぞれ二回多重化された。クラスタの面積が減小すれば（クラスタの半径が減小すれば）、この領域クラスタの数を増加する同時、相応に周波数帯域の多重化の回数を増加することができる。よって、セカンダリシステムに対してクラスタリングを行う際に、実際のニーズに応じて（例えばセカンダリシステムの密度、可用周波数帯域の個数など）各クラスタの半径を配置することができる。例えば、セカンダリシステムの密度が大きいであれば、適当にクラスタの半径を減少することができる。逆に、クラスタの半径を増加することができる。また、例えば、可用周波数帯域の個数が一定の場合に、周波数帯域の多重化の回数を減少しようとすると、クラスタの半径を適当に増加することができる。逆に、クラスタの半径を適当に減少することができる。当業者がわかるように、実際のニーズに応じてクラスタの半径の具体的な値を設置することができ、本開示は具体的な半径の値を限定しない。具体的な一実施例として、各セカンダリシステムクラスタの間に周波数帯域の多重化が存在すれば、セカンダリシステムクラスタの形成過程において、セカンダリシステムクラスタとセカンダリシステムクラスタの間の同周波数の干渉をできるだけ小さくすることができる。以上にセカンダリシステムに対するクラスタリングの複数の基準を提供した。ここでは、上記の基準のうちの一つを採用し、或いはその内の複数を組み合わせてクラスタリングを行っても良く、ここでは詳しく説明しない。
上記のように、セカンダリシステムクラスタは、クラスタの中心と半径で描画することができる。クラスタの中心は、GPS（全地球測位システム）座標で示されても良く、あるアドレスで示されても良い。表1は、セカンダリシステムクラスタの情報の一例を示した。
Figure 2016504886
図２は、本開示の別の実施例の無線伝送リソース管理方法の模式的なフローチャートである。図１に示された実施例と異なる点は、図２に示された実施例において、セカンダリシステムをクラスタリングした後に、プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉を更に推定し、当該干渉により各セカンダリシステムクラスタに可用伝送リソースを配置することにある。
図２に示されたように、前記無線伝送リソース管理方法は、ステップ202、204、208と206を含む。
ステップ202と204は、それぞれ上記のステップ102と104の処理と類似しても良く、ここでは詳しく説明しない。
ステップ208において、プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉を推定することができる。
一例として、セカンダリシステムクラスタにおける各セカンダリシステムからプライマリシステムまでのカバー領域エッジの干渉を推定して当該セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を取得することができる。具体的に、プライマリシステムに対する各セカンダリシステムによる干渉を推定してから、クラスタにおける各セカンダリシステムの干渉の加重和、平均値又は中心値を算出して、プライマリシステムに対する当該セカンダリシステムクラスタの干渉とすることができる。
図３は、プライマリシステムに対するセカンダリシステムクラスタの干渉を推定する方法の一例を示した模式的なフローチャートである。
図３に示されたように、ステップ308-1において、セカンダリシステムクラスタの位置及び面積情報に基づいて当該セカンダリシステムクラスタのチャンネルモデルを抽出する。一例として、無線伝送リソース管理デバイスにチャンネルモデルデータベースが備えられても良い（未図示）。当該チャンネルモデルデータベースに各地理領域におけるセカンダリシステムのチャンネルモデルが記憶されている。更に、プライマリシステムの伝送リソース（例えば周波数スペクトル）の占用状況の情報とプライマリシステムに許容される最大干渉閾値の情報を取得しても良い。具体的に、通信装置がプライマリシステム基地局（例えばプライマリシステム基地局に設置される周波数スペクトルデータベース）にアクセスすることにより、プライマリシステム周波数スペクトルの占用状況に関する情報（例えば、プライマリシステムのカバー範囲、発射パワー、周波数帯域の使用状況、周波数帯域の使用時間など）とプライマリシステムに許容される最大干渉閾値に関する情報を取得することができる。
そして、ステップ308-2において、セカンダリシステムクラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布密度を推定する。例えば、下式によりクラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布密度lを推定することができる：
Figure 2016504886
そして、ステップ308-3において、プライマリシステムに対するセカンダリシステムクラスタの干渉を算出する。
以下に、プライマリシステムに対するセカンダリシステムクラスタの干渉を算出する複数の例示を説明する。
図４は、セカンダリシステムクラスタからプライマリシステムへの干渉モデリングを示した模式図である。図４に示されたように、クラスタの中心からプライマリシステムのカバー領域までの最近の距離はaである（例えば、セカンダリシステムクラスタの中心とプライマリシステムのカバー領域エッジの間の距離を算出する）。クラスタの半径はRである。示された例示において、クラスタは円として模式的に示された。当然ながら、クラスタの領域の形状は、所定の角度Φのセクション、又は他の形状であっても良いが、ここでは限定しない。クラスタにおけるあるセカンダリシステムを0に番号付けられる。クラスタにおける他のセカンダリシステムは、セカンダリシステム0との距離に基づいて小さい順にソートしてナンバリングし、即ちセカンダリシステム1はセカンダリシステム0の一つ目の隣接である。セカンダリシステム0からセカンダリシステムnまでの距離はdnである。dnの分布密度関数は以下のように示される。
Figure 2016504886
上式において、fdn(x)は、dnの分布密度関数を示し、即ちセカンダリシステム0のn個目の隣接とセカンダリシステム0の距離dnが任意に所予の数値xである確率はfdn(x)、λはセカンダリシステムの分布密度を示し、Φはセカンダリシステムクラスタの角度範囲を示す。クラスタが円であれば、フィールドアングルが2πであり、xは任意に所定の数値を示し、Γ(n)はnの冪乗である。
セカンダリシステムn(n=1,2,…,N)からプライマリシステムカバー領域までの距離cnは下式により算出することができる。
Figure 2016504886
なお、θはセカンダリシステム0からそのn個目の隣接セカンダリシステムへの方向とセカンダリシステム0からプライマリシステムカバー領域への方向の夾角であり、0〜Φの範囲内に均一に分布される。セカンダリシステム0からプライマリシステムカバー領域までの距離がc0=aであると仮定することができる。
セカンダリシステムnの伝送パワーがPnであると仮定すると、セカンダリシステムクラスタからプライマリシステムカバー領域エッジへの干渉Iは、下式で算出することができる。
Figure 2016504886
なお、αは経路減衰指数である。当該パラメータは、実際の信号伝送環境と一般的な伝送環境を比較し、一般的な伝送環境の経路減衰指数に基づいて取得することができる。α=2は、自由空間伝送モデルを示す。ここでは、伝送経路減衰のみを考慮した。他のパラメータ、例えば大尺度と小尺度減衰は、このモデルに付加しても良く、ここでは詳しく説明しない。式（5）からわかるように、セカンダリシステムの位置はランダムであり、cnは動的に変化するので、プライマリシステムに対するセカンダリシステムクラスタの干渉は動的に変化するものである。また、Pnはセカンダリシステムが動的なパワー制御を採用することにより変量になる可能性もある。例えば、図５はセカンダリシステムが、異なる発射パワーを使用する時にプライマリシステムに対するセカンダリシステムクラスタの干渉を示した模式図である。図５において、a=500、R=100、N=4、且つ公式（5）におけるα=4と仮定する。それからわかるように、Pn=16dBmの時に、セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉が-85dBを超える可能性は10%である。
一例として、セカンダリシステムに複数の可用周波数帯域Kがあると考慮した時に（即ちK>1）、最近の隣接と同じ周波数帯域を使用することを避けるように各セカンダリシステムは動的に可用周波数帯域のうち一つの周波数帯域を選択し、あるセカンダリシステムはその前のK−1個目の隣接を取ってKの異なる周波数帯域を使用する。これにより、クラスタにN個のセカンダリシステムがある場合に、同周波数の隣接セカンダリシステムの数は
Figure 2016504886
 である。よって、あるセカンダリシステムと同周波数のセカンダリシステムはそのlK個目の隣接である（l=1,2,…,L；Lは同周波数のセカンダリシステムの数を示す）。公式（5）は以下のように書き直されることができる。
Figure 2016504886
ISS2PSはセカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を示す。
以上にセカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を推定する方法の例示を示した。ここでは、これらの例は例示的なものであり、制限をかけるものではない。任意の他の適当な方法を採用してセカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を推定しても良く、本開示は上記の例示に限定されない。
推定により各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉が得られた後に、ステップ206において、推定された各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉により、クラスタを単位としてプライマリシステムの伝送リソースのうち各セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報を特定する。
具体的に、推定された各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉に基づいて、プライマリシステムに許容される最大干渉閾値又は要求（例えば、セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉が所定の閾値を超える確率5%以下で、或いはプライマリシステムの干渉ある場合の信号強度が、干渉とノイズを超える確率は95%以上であることを確保するように）により、各セカンダリシステムの伝送パワーを調節してセカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉が要求を満たさせるこれにより、各クラスタに可用リソース情報を配置することができる。
図２に示された実施例において、セカンダリシステムに可用伝送リソースを配置する際に、クラスタを単位として各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を考慮することにより、各セカンダリシステムクラスタは、配置によって伝送リソースが得られた場合にプライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの要求を満たすことができ、上記のリソース配置が更に最適化された。
好適な一実施例として、更にプライマリシステムの最大干渉閾値により、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソースの情報を取得することができる。具体的に、セカンダリシステムクラスタは異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが格納された場合における可用リソースを算出することができる。具体的に、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報は、当該セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数と当該セカンダリシステムクラスタにおける各セカンダリシステムの可用最大伝送パワー、可用伝送リソースと伝送可用リソース個数及び可用時間帯の間の対応関係の情報を含む。セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース的情報を得ることにより、セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数が変化した時に、直接に当該情報を利用してその可用リソースを調整することができ、リソース配置と更新はより便利で快速になる。
図６はセカンダリシステムクラスタの異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合における可用周波数スペクトルを算出する方法の具体的な例示を示した模式的なフローチャートである。
図６に示されたように、ステップ612において、セカンダリシステムクラスタの情報を取得する。
セカンダリシステムクラスタに関する情報は、（1）セカンダリシステムクラスタ領域情報、例えば、クラスタの中心位置、面積、領域、半径及び/又は角度など；（2）クラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数範囲、クラスタにおけるセカンダリシステム発射パワー範囲及び所望周波数スペクトルの使用時間帯；（3）個体のセカンダリシステムのシステムパラメータ、例えばパワー制御方式（固定パワー、受信側の安定なＳＮＲを維持する動的なパワー制御など）；（4）個体のセカンダリシステムの周波数スペクトルの使用ポリシー、例えばセカンダリシステムは隣接のセカンダリシステムに使用される周波数帯域を探索した場合に自動的に他の周波数帯域を使用して同周波数の干渉を回避できること、のうちの一つ又は複数を含んでも良い。セカンダリシステムに使用可能な候補周波数帯域の数がKであると仮定すると、あるセカンダリシステムが隣接のセカンダリシステムに使用される周波数帯域を探索した場合に、当該セカンダリシステムは、他のK-1個の周波数帯域を使用して同周波数の干渉を回避することができる。上記のセカンダリシステムクラスタ領域情報は、例えば上記のセカンダリシステムクラスタリングにより得られることができるが、ここでは詳しく説明しない。他のセカンダリシステムクラスタに関する情報（2）〜（4）は、セカンダリシステムプロバイダから取得しても良く、ここでは詳しく説明しない。
ステップ614において、セカンダリシステムクラスタの位置及び面積情報に基づいて当該セカンダリシステムクラスタのチャンネルモデルを抽出する。一例として、無線伝送リソース管理デバイスは、チャンネルモデルデータベースを備えても良い（未図示）。当該チャンネルモデルデータベースに各地理領域におけるセカンダリシステムのチャンネルモデルが記憶されている。更に、プライマリシステムの伝送リソース（例えば周波数スペクトル）の占用状況の情報とプライマリシステムに許容される最大干渉閾値の情報を取得することができる。具体的に、通信装置がプライマリシステム基地局（例えばプライマリシステム基地局に設置される周波数スペクトルデータベース）にアクセスすることにより、プライマリシステム周波数スペクトルの占用状況に関する情報（例えば、プライマリシステムのカバー範囲、発射パワー、周波数帯域の使用状況、周波数帯域の使用時間など）とプライマリシステムに許容される最大干渉閾値に関する情報を取得する。
ステップ616において、セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数の範囲に基づいて、セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数の初期値を設定する。例えば、個数範囲の下限を当該初期値に設定することができる。
ステップ618において、クラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数がセカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数範囲の上限以上であるか否かを判断する。肯定であれば、処理を終了する。否定であれば、ステップ620に進む。
ステップ620において、セカンダリシステムクラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布密度を算出する。当該ステップは上記のステップ308-2と類似しているので、ここでは詳しく説明しない。
ステップ622において、セカンダリシステムクラスタの可用周波数帯域がKであると仮定し、セカンダリシステムクラスタに異なる可用周波数帯域の個数k（k=1,2,…,K）を使用する場合にセカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉をそれぞれ算出し、ステップ624において、推定された干渉に基づいて、プライマリシステムの伝送リソースのうち各セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報を特定する。ステップ622とステップ624は、それぞれ上記のステップ308-3及びステップ206と類似しているので、ここでは詳しく説明しない。
ステップ626において、セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数に対してインクリメントし、ステップ618に戻る。
以下の表2は、図６の方法により算出されたセカンダリシステムクラスタに含まれるアクテイブセカンダリシステムの個数が異なる場合に個体のセカンダリシステムが異なる時間に異なる周波数幅を使用する時のセカンダリシステムの最大伝送パワーを示したテーブルである。
Figure 2016504886
表1において、最大伝送パワーでセカンダリシステムのパワーを制御するパラメータを示す。ここでは、これは例示に過ぎず、任意の他のパラメータを使用してセカンダリシステムのパワーの開示を示すことができる。例えば、セカンダリシステムが動的なパワー制御を使用する場合に、他のパラメータ（例えば所望の出力固定ＳＮＲ）を利用してセカンダリシステムパワー制御に対する制限を描画することができる。
図１０は、本開示の別の実施例による無線伝送リソース管理方法を示した模式的なフローチャートである。図１に示された実施例と異なる点は、図１０に示された実施例において、セカンダリシステムをクラスタリングした後に、更に各セカンダリシステムクラスタ内にセカンダリシステム間の干渉を推定し、当該干渉に基づいて各セカンダリシステムクラスタに可用伝送リソースを配置することにある。
図１０に示されたように、前記無線伝送リソース管理方法はステップ1002、1004、1010と1006を含む。
ステップ1002と1004は、それぞれ上記のステップ102と104の処理と類似しているので、ここでは詳しく説明しない。
ステップ1010において、各セカンダリシステムクラスタのクラスタ内の干渉を推定し、即ちクラスタ内の各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定する。
任意の適当な方法を採用してクラスタ内の各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定することができる。
図１１は、クラスタ内の各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定する方法の一例を示した。図１１に示されたように、まず、ステップ1110-1において、クラスタ内の任意一つのセカンダリシステムから他のn個目のセカンダリシステムまでの距離dnを推定する。上記の公式（3）により任意のセカンダリシステムから他のn個目のセカンダリシステムまでの距離dnを推定することができる。そして、ステップ1110-2において、推定された距離値により各セカンダリシステムの間の干渉を算出する。例えば、セカンダリシステムから他のセカンダリシステムの間の経路減衰指数がβであると仮定し、当該パラメータは実際の信号伝送環境と一般的な伝送環境を比較し、一般的な伝送環境の経路減衰指数に基づいて取得することができる。当該セカンダリシステムと同周波数の隣接セカンダリシステムの数が
Figure 2016504886
 である時に、下式を採用してセカンダリシステム間の干渉ISS2SSを算出することができる。
Figure 2016504886
上式において、dlはセカンダリシステムから当該セカンダリシステムのl個目の同周波数の隣接セカンダリシステムまでの距離を示し、Plはl個の同周波数の隣接セカンダリシステムの発射パワーを示す。ここで、モンテカルロ法により公式（2）の分布に従うセカンダリシステムとセカンダリシステムの間の距離を生成させることができる。そして、公式（7）によりISS2SSを算出する。そして、ISS2SSに対して平均値を求めることができる。
図１２は、クラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定する方法の別の一例を示した。図１２に示されたように、まず、ステップ1210-1において、クラスタ内の各セカンダリシステムの間の距離の平均値を算出することができる。例えば、上記の公式（2）により各セカンダリシステムの間の距離を求めてから、これら距離の平均値を求めることができる。また、例えば、直接に公式（8）を利用してセカンダリシステムの間の距離の平均値E(dn)を算出することができる。
Figure 2016504886
上式において、lはセカンダリシステムの分布密度を示し、Φはセカンダリシステムクラスタの角度範囲を示し、Γ(n)はnの冪乗を示す。
そして、ステップ1210-2において、前記距離の平均値を利用してクラスタ内に各セカンダリシステムの間の干渉を推定する。例えば、公式（9）によりセカンダリシステムの間の干渉を求めることができる。
Figure 2016504886
以上にクラスタ内の各セカンダリシステムの間の干渉を推定する方法の幾つかの例示を説明した。ここで、これらの例示は説明的なものであり、制限をかけるものではない。他の適当な方法を利用してクラスタ内の各セカンダリシステムの間の干渉を推定しても良く、ここでは限定しない。
推定によりセカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の干渉が得られた後に、ステップ1006において、推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉により、クラスタを単位としてセカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化する。
図１０に示された実施例において、セカンダリシステムに可用伝送リソースを配置する際に、クラスタを単位として各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の干渉を考慮することにより、更に上記のリソース配置を最適化した。
図１３は、本開示の別の一実施例による無線伝送リソース管理方法を示した模式的なフローチャートである。図１に示された実施例と異なる点は、図１３に示された実施例において、セカンダリシステムをクラスタリングした後に、各セカンダリシステムクラスタの間の干渉を更に推定し、当該干渉により各セカンダリシステムクラスタに可用伝送リソースを配置することにある。
図１３に示されたように、前記無線伝送リソース管理方法は、ステップ1302、1304、1312と1306を含む。
ステップ1302と1304は、それぞれ上記のステップ102及び104の処理と類似しているので、ここでは詳しく説明しない。
ステップ1312において、各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉を推定する。任意の適当な方法を利用して各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉を推定することができる。セカンダリシステムクラスタとセカンダリシステムクラスタの間の干渉は、あるセカンダリシステムクラスタから別のセカンダリシステムクラスタエッジへの干渉ICLUSTERとセカンダリシステムクラスタからプライマリシステムへの干渉モデルが同様であるように描画することができる。つまり、上記のセカンダリシステムクラスタからプライマリシステムへの干渉を推定する方法を利用してセカンダリシステムクラスタからセカンダリシステムクラスタまでの間の干渉を推定することができるが、ここでは詳しく説明しない。
そして、ステップ1306において、推定された各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて、クラスタを単位としてセカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化する。
図１３に示された実施例において、セカンダリシステムに可用伝送リソースを配置する際に、クラスタを単位として各セカンダリシステムクラスタ内の各セカンダリシステムの間の干渉を考慮することにより、上記のリソース配置を更に最適化した。
好適な一実施例として、ステップ1306又は1006は、推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉及び/又は各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて各セカンダリシステムクラスタの可用リソース及びその個数が一定の場合に当該セカンダリシステムクラスタ内のアクテイブセカンダリシステムの個数の最大値を取得することを含んでも良い。
図１４はセカンダリシステムクラスタの伝送リソースに対して最適化する方法の一例を示した。
図１４に示されたように、まず、ステップ1422において、セカンダリシステムクラスタの異なるセカンダリシステム個数及び可用周波数帯域の個数におけるセカンダリシステムの可用周波数スペクトル情報（例えば、表2に示される情報であり、上記の前記方法により取得することができ、ここでは詳しく説明しない）及びクラスタ内の各セカンダリシステム間の干渉情報（上記に説明された方法により取得することができ、ここでは詳しく説明しない）を取得する。
そして、ステップ1424において、セカンダリシステムの周波数スペクトル多重化のポリシーを特定する。例えば、セカンダリシステムが三つの可用周波数帯域をあれば、それぞれ、f1、f2及びf3で示す。このように、セカンダリシステムにこれらの周波数帯域の使用優先権を設置することができ、例えばf2>f1>f3である。即ち、セカンダリシステムは周波数帯域f2を優先して使用し、周波数帯域が不足の場合に周波数帯域f1とf3を使用する。このように、使用の周波数帯域の個数を段々増加する。異なる周波数帯域の優先順位は、各周波数帯域の伝送効果、チャンネル容量、運営コスト及び/又は周波数帯域の使用料などに基づいて具体的な状況によって策定することができ、ここでは詳しく説明しない。
次に、異なる可用周波数帯域の個数の場合にセカンダリシステム周波数スペクトル利用の最適のポリシーを評価する。
具体的に、ステップ1426において、可用周波数帯域の個数の初期値、即ちK=1を設置する。ステップ1428において、可用周波数帯域の個数Kが最大の多重化可能な周波数帯域の個数を超えるか否かを判断する。肯定の場合に、処理を終了する。否定の場合に、ステップはステップ1430に進む。
ステップ1430において、異なるセカンダリシステム個数の時のセカンダリシステムの通信品質を推定し、個体のセカンダリシステムの通信品質のニーズに応じてクラスタ内にアクテイブセカンダリシステム個数の上限N1を設定する。
複数種のパラメータ、例えばSER、チャンネル容量などを使用してセカンダリシステムの通信品質を評価することができる。ここで、チャンネル容量を例とする。一つの周波数帯域において一つのセカンダリシステムだけがあるならば、セカンダリシステムのチャンネル容量が以下のように示されることができる。
Figure 2016504886
ここで、gは一つのセカンダリシステム内部の発射機と受信機の間の距離を示す。PSSはセカンダリシステムの当該周波数帯域における最大発射パワー（例えば表2）である。また、IPSはプライマリシステムによるセカンダリシステムへの干渉である。プライマリシステム周波数スペクトルデータベースにアクセスすることにより、プライマリシステム発射パワー、発射機の地理位置を得ることができる。そして、プライマリシステムからセカンダリシステムまでのチャンネル伝送モデルにより、プライマリシステムからセカンダリシステムへの干渉を算出することができる。
Figure 2016504886
 はセカンダリシステム受信機のガウスホワイトノイズエネルギーを示す。当該周波数帯域にK個のセカンダリシステムが存在している場合に、クラスタ内のセカンダリシステム間の干渉により、l個目のセカンダリシステムの個体の通信品質は下式で算出することができる。
Figure 2016504886
なお、plはl個目のセカンダリシステムの最大伝送パワーを示す。図１５にセカンダリシステムが異なる可用周波数帯域を使用する場合の個体のチャンネル容量（ビッド/秒/ヘルツ）の例を示した。図１５からわかるように、セカンダリシステムのチャンネル品質は、クラスタ内にセカンダリシステムの個数の増加につれて低減し、セカンダリシステムの可用周波数帯域の数の増加につれて向上する。実際の応用において、占用される周波数スペクトルの個数をできるだけ減少すると共にセカンダリシステムの通信品質が最低の要求を満たすことを確保する。セカンダリシステムチャンネル容量の最低の要求が5ビッド/秒/ヘルツであると仮定し、図１５からわかるように、一つの周波数帯域に25個のセカンダリシステムが格納されることができる。セカンダリシステムの個数が25を超えると、セカンダリシステムチャンネル容量が最低の要求に未満することになる。よって、システムは可用周波数帯域を増加し、即ち同時に二つの周波数帯域を使用すると共にセカンダリシステムが動的に可用周波数帯域を選択することにより隣接のセカンダリシステム周波数帯域と異なることを確保することができる。このように、セカンダリシステムクラスタは、40個のセカンダリシステムを格納することができる。このように、セカンダリシステムの個数が60を超えた場合に、セカンダリシステムは、3個の周波数帯域を使用してセカンダリシステムの最低の要求を確保する必要がある。従って、セカンダリシステムの異なる可用周波数帯域の個数K=1,2,3に対応する最大セカンダリシステムの個数はN1=25,40,60である。
ステップ1432において、セカンダリシステムクラスタのネットワーク通信品質を算出し、これに基づいてクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数の上限N2を設定する。チャンネル容量パラメータを利用して下式でセカンダリシステムのネットワーク通信品質CNETを評価することができる。
Figure 2016504886
上式において、glはl個目のセカンダリシステム内部の発射機と受信機の間の距離を示す。
図１５は、セカンダリシステムネットワーク容量の曲線を提供した。図１５からわかるように、システムネットワーク容量は、セカンダリシステム個数の増加につれて、先に増加するが後に減少する。これは、セカンダリシステム個数が段々増加すると同時に、セカンダリシステム間の干渉が段々大きくなるためである（クラスタにおけるセカンダリシステムの密度が段々大きくなる）。よって、曲線によりセカンダリシステムネットワーク容量の観点から考慮されるセカンダリシステム個数の最大値を得ることができる。また、セカンダリシステムの可用周波数スペクトルの個数を増加すると、セカンダリシステムネットワーク容量も増加する。例えば、可用周波数帯域が一つだけある時にK=1、セカンダリシステムの個数が30を超えた場合に、セカンダリシステムネットワークの容量が低減する。セカンダリシステムクラスタは、可用周波数帯域の個数を増加し、セカンダリシステムが動的に可用周波数帯域を使用することを許可することにより、隣接のセカンダリシステム周波数帯域と異なることを確保する必要がある。従って、ネットワーク容量の観点から、異なる可用周波数帯域の個数K=1,2,3の場合に、格納可能なセカンダリシステム最大の個数はN2=30,50,70である。
そして、ステップ1434において、N1とN2のうち値が大きい方をセカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数として選択する。ステップ1436において、セカンダリシステムの可用周波数帯域の個数Kに対してインクリメントし、ステップ1428に戻って上式の処理を繰り返す。このように、異なるセカンダリシステムの可用周波数帯域の個数について、対応のアクテイブセカンダリシステムの個数を得ることができる。例えば、セカンダリシステムの可用周波数帯域の個数K=1,2,3の場合に、アクテイブセカンダリシステムの個数はそれぞれNo=25,40,60である。
上記の処理において、使用されるパラメータの値が異なると、個体のネットワーク容量の曲線及びクラスタのネットワーク容量の曲線の形状が変化することになる。この場合に、本開示の実施例も同様に適用できる。このような最適化方式を利用することにより、プライマリシステムへの干渉がプライマリシステムに許可される最大干渉を超えないことを確保することを前提として、セカンダリシステムの個体の通信品質要求を満たすと共に、クラスタ内のセカンダリシステムの個数に基づいてセカンダリシステムの周波数帯域の使用個数をできるだけ減少することにより、周波数帯域リソースが節約された。
以上にセカンダリシステムの無線伝送リソースに対して管理及び最適化を行う幾つかの実施例と例示を説明した。以降の処理において、更にセカンダリシステムのリソース使用に対して更なる制御及び更新を行うことができる。
図１６は、一実施例によるセカンダリシステムの伝送リソースを制御する方法を示した模式図である。図１６に示されたように、ステップ1640において、各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースでのセカンダリシステムの個数が均一であるか否かを判断する。否定の場合に、1642において、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整することにより、各可用リソースでのセカンダリシステムの個数をほぼ均一させる。即ち、各伝送リソース（例えば各周波数帯域）でのセカンダリシステムの個数をほぼ一致させる。例えば、セカンダリシステムに周波数の調整を行わせ、各周波数帯域の優先順位を設置することができる。肯定の場合に、前記の調整を行わない。
図１７は別の一実施例によるセカンダリシステムの伝送リソースを制御する方法を示した模式図である。図１７に示されたように、ステップ1750において、各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布が均一であるか否かを判断する。否定の場合に、ステップ1752において、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整して各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布をほぼ均一させる。例えば、ある領域においてランダムに選択されるセカンダリシステムに使用の周波数帯域を強制に変更して各可用伝送リソースでのセカンダリシステムの地理分布をほぼ均一させる。肯定の場合に、前記調整を行わない。
図１８は、別の一実施例によるセカンダリシステムの伝送リソースを制御する方法を示した模式図である。図１８に示されたように、ステップ1860において、セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉により、各セカンダリシステムクラスタ内に使用可能な各可用リソースのセカンダリシステムの最大の個数を特定する。そして、各可用リソースでのセカンダリシステムの個数と地理分布が均一である場合に、ステップ1862において、前記最大の個数によってセカンダリシステムクラスタのうち可用リソースの個数を再調整する。セカンダリシステムクラスタにおけるセカンダリシステムの個数が所予の周波数帯域の個数Kの場合におけるセカンダリシステムの個数の最大値を超えた場合に、クラスタにおけるセカンダリシステムに一つの新たな可用周波数帯域を増加させ、且つ動的な周波数帯域の選択を行わせるように指示することができる。周波数帯域の個数が最大値に達する場合に、クラスタ内にセカンダリシステムの個数の増加により性能の低減を招くことを意味する。セカンダリシステムクラスタにおけるセカンダリシステムの個数が現在のK値よりも小さいセカンダリシステムの個数の最大値よりも小さい場合に、周波数帯域の個数を減少する。例えば、上記のように求められたセカンダリシステムの可用周波数帯域の個数K=1,2,3の場合に、アクテイブセカンダリシステムの個数はそれぞれNo=25,40,60である。K=1且つ30個のシステムがある場合に、周波数帯域の個数をK＝2まで増加する。30個のセカンダリシステムがあり且つK=3の場合に、周波数帯域の個数をK＝2まで減少する。
一実施例において、セカンダリシステムはセカンダリシステムクラスタ内に動的に可用周波数帯域を選択することができるが、当該周波数帯域の使用はセカンダリシステムの周波数スペクトルマネーシャーの管理と制御を受ける必要がある。例えば、セカンダリシステムは、周波数スペクトルマネーシャーへリソース使用要求を送信することができ、例えばセカンダリシステムの周波数スペクトル利用イネーブル装置によりその位置情報を送信する。周波数スペクトルマネーシャーは、当該要求を受信した場合に、セカンダリシステムに使用可能な伝送リソース（周波数スペクトル）を通知する。そして、セカンダリシステムは、可用の伝送リソースに基づいて、動的に伝送リソースを選択することができる。セカンダリシステムは、リソースの使用を動的に選択して隣接のセカンダリシステムに使用の伝送リソースと異なることを確保する。また、セカンダリシステムは、周波数スペクトルマネーシャーがセカンダリシステムクラスタにおけるセカンダリシステム分布が均一であるか、周波数スペクトルリソースの使用が均一であるかを確定するように、周波数スペクトルマネーシャーへその選択された伝送リソースを報告する。セカンダリシステムの周波数スペクトルマネーシャーから送信された制御情報（例えば、周波数帯域の変更、周波数帯域の増加、パワー制御など）を受信すると、セカンダリシステムはシステム調節を行う。例えば、セカンダリシステムは、可用リソースの個数が変化したか否かを判断することができる。肯定の場合に、可用リソース情報を更新し且つ動的に可用リソースの選択を行う必要があり、例えば可用周波数帯域の個数を増加し又は減少し、及びセカンダリシステムの伝送パワーを変更する。否定の場合に、前記制御情報に基づいてリソース使用状況を変更する。
以下に本開示の幾つかの実施例による無線伝送リソース管理デバイスを説明する。
図１９は、本開示の一実施例による無線伝送リソース管理デバイスの模式的なブロック図である。当該無線伝送リソース管理デバイスは、例えばセカンダリシステムの伝送リソース（例えば周波数スペクトル）を管理する周波数スペクトルマネーシャーであっても良い。当該周波数スペクトルマネーシャーは、ネットワーク側のサーバーに設置されても良く、或いは他のアクセスポイントを管理するアクセスポイントに設置されても良い。
図１９に示されたように、前記無線伝送リソース管理デバイス1900は、分布推定装置1901、クラスタリング装置1903及びリソース配置装置1905を備える。
分布推定装置1901は、複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定する。具体的に、アクテイブ状態にあるセカンダリシステムの地理分布密度を推定する。分布推定装置1901は、上記の各実施例又は例示に説明された方法を用いて前記地理分布密度を推定することができるが、ここでは詳しく説明しない。
クラスタリング装置1903は、推定された地理分布密度に基づいて複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングして、各クラスタにおける各セカンダリシステムの地理分布を均一させる。
各セカンダリシステムクラスタは、例えばクラスタ中心、面積、領域、半径及び/又は角度範囲などのパラメータで描画することができるが、ここでは限定しない。
クラスタリング装置1903は、任意の適当な方法によりクラスタリングを行っても良く、各セカンダリシステムクラスタ内のセカンダリシステムの地理分布を均一させれば良い。例えば、上記に説明された各実施例又は例示における方法によりクラスタリングを行っても良く、ここでは詳しく説明しない。
クラスタリング装置1903により各セカンダリシステムに対してクラスタリングを行った後に、リソース配置装置1905は、クラスタを単位としてプライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定することができる。つまり、均一に分布される各クラスタを単位として各セカンダリシステムに可用伝送リソースを配置する。
図１９に示された実施例において、各セカンダリシステムクラスタ内のセカンダリシステムの地理分布を均一させる。これにより、クラスタを単位としてセカンダリシステムの伝送リソースの配置と管理を行う際に、伝送リソースの利用を更に最適化することができる。
好適な一実施例として、無線伝送リソース管理デバイス1900は、各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルを取得するチャンネルモデル取得装置（図１９に未図示）を更に備えても良い。これにより、クラスタリング装置1903は、各セカンダリシステムの間のチャンネルモデル及び各セカンダリシステムの地理分布密度に基づいてセカンダリシステムに対してクラスタリングを行って各クラスタにおいて各セカンダリシステムの地理分布を均一させるだけではなく、各クラスタにおける各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルも互いにほぼ一致させる。各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルは、これらセカンダリシステムの位置する地理領域における地形、住宅分布と構成などの情報により推定されても良い。無線伝送リソース管理デバイスは、例えばセカンダリシステムプロバイダから事前にこれら情報を取得して前記チャンネルモデルを推定することができる。又は、無線伝送リソース管理デバイスは、セカンダリシステムプロバイダから各システムの間のチャンネルモデルに関する情報を取得してその記憶装置に記憶させることができる。このような実施例によれば、クラスタを単位としてセカンダリシステムの伝送リソースの配置と管理を行う際に、伝送リソースの利用を更に最適化することができる。
好適な別の一実施例として、チャンネルモデル取得装置は、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルを取得することができる。これにより、クラスタリング装置1903は、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデル及び各セカンダリシステムの地理分布密度に基づいてセカンダリシステムをクラスタリングして各クラスタにおいて各セカンダリシステムの地理分布を均一させるだけではなく、且つ各クラスタにおける各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルも互いにほぼ一致させることができる。セカンダリシステムからプライマリシステムまでの間のチャンネルモデルは、セカンダリシステムからプライマリシステムのカバー領域までの間のチャンネルモデルであり、セカンダリシステムからプライマリシステムのカバー領域までの地形、住宅分布と構成などにより推定することができる。例えば、無線伝送リソース管理デバイスは、セカンダリシステムとプライマリシステムのプロバイダから事前にこれら情報を取得して前記チャンネルモデルを推定することができる。無線伝送リソース管理デバイスは、各システムからプライマリシステムまでの間のチャンネルモデルに関する情報をセカンダリシステムプロバイダから取得してその記憶装置に記憶させることができる。このような実施例によれば、クラスタを単位としてセカンダリシステムの伝送リソースの配置と管理を行う際に、伝送リソースの利用を更に最適化することができる。
一実施例によれば、クラスタリング装置1903は、各種のクラスタリング基準を採用してセカンダリシステムに対してクラスタリングを行うことができる。例えば、一実施例によれば、セカンダリシステムの密度推定に基づいてセカンダリシステムをクラスタリングしてセカンダリシステムクラスタを形成して各クラスタにおけるセカンダリシステムの分布を均一させることができる。また、例えば、別の一実施例によれば、セカンダリシステムをクラスタリングする際に、各クラスタにおける異なる位置のセカンダリシステムの間のチャンネルモデルをできるだけ一致させることができる。別の一実施例によれば、セカンダリシステムをクラスタリングする際に、各クラスタにおける異なる位置のセカンダリシステムからプライマリシステムまでのチャンネルモデルをできるだけ一致させることができる。別の一実施例において、セカンダリシステムをクラスタリングする際に、更に各クラスタの半径の大きさを配置することを考慮しても良い。クラスタの半径が大きくなると、個体のセカンダリシステム及びネットワーク容量も増加する。図８は、クラスタの大きさと個体のセカンダリシステム容量の関係を示した。図８に示されたように、クラスタの半径Rが大きいほど、個体のセカンダリシステム容量とネットワーク容量も大きくなる。しかし、クラスタが大きすぎると、一定の領域内のクラスタの個数が減少され、対応的に周波数多重化の回数も減少される。図９は、各セカンダリシステムクラスタに周波数リソースを配置する模式図を示した。図９に示されたように、周波数帯域f1とf3はそれぞれ二回多重化された。クラスタの面積が減小されると（クラスタの半径が減小される）、その領域のクラスタの数を増加すると共に相応的に周波数帯域の多重化の回数を増加することができる。従って、セカンダリシステムに対してクラスタリングを行う際に、実際のニーズ（例えばセカンダリシステムの密度、可用周波数帯域の個数など）に応じて各クラスタの半径を配置することができる。例えば、セカンダリシステムの密度が大きいと、クラスタの半径を適当に減少することができ、逆にクラスタの半径を増加することができる。また、例えば、可用周波数帯域の個数が一定の場合に、周波数帯域の多重化回数を減少しようとすると、クラスタの半径を適当に増加することができ、逆にクラスタの半径を適当に減少することができる。当業者であればわかるように、実際のニーズに応じてクラスタの半径の具体的な数値を設置しても良く、本開示はある具体的な半径の数値に限定しない。具体的な一実施例として、各セカンダリシステムクラスタの間に周波数帯域の多重化が存在すれば、セカンダリシステムクラスタの形成過程において、セカンダリシステムクラスタとセカンダリシステムクラスタの間の同周波数の干渉をできるだけ小さくすることができる。以上にセカンダリシステムに対してクラスタリングを行う幾つかの基準を提供した。ここでは、クラスタリング装置1903は上記の基準のうちのひとつを採用し、或いはその複数を組み合わせてクラスタリングを行っても良く、ここでは詳しく説明しない。
図２０は本開示の別の一実施例による無線伝送リソース管理デバイスを示した模式的なブロック図である。図１９に示された実施例と異なる点は、図２０に示された実施例において、分布推定装置2001、クラスタリング装置2003とリソース配置装置2005のほかに、無線伝送リソース管理デバイス2000は更に干渉推定装置2007を備える。
分布推定装置2001、クラスタリング装置2003とリソース配置装置2005は、それぞれ上記の分布推定装置1901、クラスタリング装置1903とリソース配置装置1905と類似する機能を有するため、ここでは詳しく説明しない。
干渉推定装置2007は、各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を推定することができる。干渉推定装置2007は、上記に説明された各実施例又は例示の方法により各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を推定することができる。例えば、干渉推定装置2007は、クラスタにおける各セカンダリシステムからプライマリシステムのカバー領域エッジまでの干渉を推定して当該クラスタによるプライマリシステムへの干渉を取得しても良く、ここでは詳しく説明しない。
推定により各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉が得られた後に、リソース配置装置2005は、推定された各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉に基づいて、クラスタを単位としてプライマリシステムの伝送リソースのうち各セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報を特定することができる。
具体的に、リソース配置装置2005は、推定された各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉に基づいて、プライマリシステムに許容される最大干渉閾値又は要求（例えば、セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉が所定の閾値を超える確率が5%以下、或いはプライマリシステムの干渉がある場合における信号強度が干渉とノイズを超える確率が95%以上であることを確保する）により、各セカンダリシステムの伝送パワーを調節してセカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を要求を満たさせることにより、各クラスタに可用リソース情報を配置することができる。
図２０に示された実施例において、セカンダリシステムに可用伝送リソースを配置する際に、クラスタを単位として各セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉を考慮することにより、各セカンダリシステムクラスタは伝送リソースが配置されて得られる場合にプライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの要求を満たすことができ、更に上記のリソース配置を最適化した。
好適な一実施例として、リソース配置装置2005又は1905は、プライマリシステムの最大干渉閾値に基づいて、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソースの情報を取得することができる。具体的に、リソース配置装置2005又は1905は、セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが格納される場合における可用リソースを算出することができる。具体的に、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが格納される場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報は、当該セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数と当該セカンダリシステムクラスタにおける各セカンダリシステムの可用最大伝送パワー、可用伝送リソースと伝送可用リソース個数及び可用時間帯の間の対応関係の情報を含む。セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソースの情報を取得することにより、セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数が変化する場合に、直接に当該情報を利用してその可用リソースを調整してリソース配置と更新をより便利で快速させることができる。
図２１は、本開示の別の実施例による無線伝送リソース管理デバイスを示した模式的なブロック図である。図１９に示された実施例と異なる点は、図２１に示された実施例において、分布推定装置2101、クラスタリング装置2103とリソース配置装置2105のほか、無線伝送リソース管理デバイス2100は更にクラスタ内干渉推定装置2009を備える。
分布推定装置2101、クラスタリング装置2103及びリソース配置装置2105はそれぞれ上記の分布推定装置1901、クラスタリング装置1903及びリソース配置装置1905と類似している機能を有するため、ここでは詳しく説明しない。
クラスタ内干渉推定装置2009は、各セカンダリシステムクラスタのクラスタ内干渉を推定し、即ちクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定する。クラスタ内干渉推定装置2009は、任意の適当な方法を利用してクラスタ内の各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定し、例えば上記の各実施例又は例示における方法を採用してクラスタ内干渉を推定しても良く、ここでは詳しく説明しない。
推定によりセカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の干渉が得られた後に、リソース配置装置2005は、推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉により、クラスタを単位としてセカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化することができる。
図２１に示された実施例において、セカンダリシステムに可用伝送リソースを配置する際に、クラスタを単位として各セカンダリシステムクラスタ内の各セカンダリシステムの間の干渉を考慮することにより、上記のリソース配置を更に最適化した。
別の実施例において、無線伝送リソース管理デバイス2100はクラスタ間干渉推定装置2011を更に備えても良い。クラスタ間干渉推定装置2011は、各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉を推定する。クラスタ間干渉推定装置2011は、任意の適当な方法を利用してクラスタ内の各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定することができる。セカンダリシステムクラスタとセカンダリシステムクラスタの間の干渉は、一つのセカンダリシステムクラスタから別のセカンダリシステムクラスタエッジまでの干渉ICLUSTERとして描画されることができ、セカンダリシステムクラスタからプライマリシステムまでの干渉モデルと同様である。つまり、クラスタ間干渉推定装置2011は、上記のセカンダリシステムクラスタからプライマリシステムまでの干渉を推定する方法によりセカンダリシステムクラスタからセカンダリシステムクラスタまでの間の干渉を推定することができるが、ここでは詳しく説明しない。このように、リソース配置装置2105は、推定された各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉により、クラスタを単位としてセカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化することができる。当該実施例において、セカンダリシステムに可用伝送リソースを配置する際に、クラスタを単位として各セカンダリシステムクラスタ内の各セカンダリシステムの間の干渉を考慮することにより、上記のリソース配置を更に最適化した。
好適な一実施例として、リソース配置装置2105は、推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉及び/又は各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉により、各セカンダリシステムクラスタの可用リソース及びその個数が一定の場合に当該セカンダリシステムクラスタ内のアクテイブセカンダリシステムの個数の最大値を取得することができる。例えば、図１４に示された方法により当該推定を行っても良く、ここでは詳しく説明しない。
図２２は、本開示の別の実施例による無線伝送リソース管理デバイスを示した模式的なブロック図である。図１９に示された実施例と異なる点は、図２２に示された実施例において、分布推定装置2201、クラスタリング装置2203及びリソース配置装置2205のほか、無線伝送リソース管理デバイス2200は最適化装置2213を更に備える。
分布推定装置2201、クラスタリング装置2203及びリソース配置装置2205は、それぞれ、上記の分布推定装置1901、クラスタリング装置1903及びリソース配置装置1905と類似している機能を有するため、ここでは詳しく説明しない。
最適化装置2213は、各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースでのセカンダリシステムの個数が均一であるか否かを判断する。否定の場合に、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整して各可用リソースでのセカンダリシステムの個数をほぼ均一させる。即ち、各伝送リソース（例えば各周波数帯域）でのセカンダリシステムの個数をほぼ同じにさせる。例えば、セカンダリシステムに周波数の調整を行わせ、且つ各周波数帯域の優先順位を設置させることができる。肯定の場合に、前記の調整を行わない。
別の一実施例において、最適化装置2213は、更に、各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布が均一であるか否かを判断することができる。否定の場合に、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整して各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布をほぼ均一させる。例えば、ある領域においてランダムに選択されるセカンダリシステムに使用の周波数帯域を強制的に変更して各可用伝送リソースでのセカンダリシステムの地理分布をほぼ均一させる。肯定の場合に、前記調整を行わない。
別の一実施例において、最適化装置2213は、更に、セカンダリシステムクラスタによるプライマリシステムへの干渉に基づいて、各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースを使用可能なセカンダリシステムの最大の個数を特定することができる。また、各可用リソースでのセカンダリシステムの個数と地理分布が均一である場合に、前記最大の個数に基づいてセカンダリシステムクラスタにおける可用リソースの個数を再調整する。セカンダリシステムクラスタにおけるセカンダリシステムの個数が所定の周波数帯域の個数Kの場合におけるセカンダリシステム個数の最大値を超えると、クラスタにおけるセカンダリシステムに一つの新たな可用周波数帯域を増加するとともに、動的な周波数帯域の選択を行うように指示することができる。周波数帯域の個数が最大値に達すると、クラスタ内のセカンダリシステムの個数の増加により性能が低減されることを意味する。セカンダリシステムクラスタにおけるセカンダリシステムの個数が現在のK値よりも小さいセカンダリシステムの個数の最大値よりも小さい場合に、周波数帯域の個数を減少する。
本開示の幾つかの実施例によれば、セカンダリシステムの周波数スペクトル管理に用いられる周波数スペクトル利用イネーブル装置を更に提供した。周波数スペクトル利用イネーブル装置は、周波数スペクトルマネーシャーにアクセスすることにより、その制御されるセカンダリシステムに可用周波数スペクトルリソース情報を取得する。周波数スペクトル利用イネーブル装置は、周波数スペクトルマネーシャーからの制御により、セカンダリシステムに対して相応の操作、例えばセカンダリシステム周波数スペクトルの使用状況の報告、周波数スペクトル使用の変更、セカンダリシステムの可用周波数スペクトルの個数の調節などを行う。当該周波数スペクトル利用イネーブル装置は、セカンダリシステムにおけるアクセスポイント（AP）又は基地局に設置されて当該アクセスポイント又は基地局の一部としても良い。又は、周波数スペクトル利用イネーブル装置は、セカンダリシステムの周波数スペクトルマネーシャーに設置されてセカンダリシステムの周波数スペクトルマネーシャーの一部としても良い。
図２４は、一実施例による周波数スペクトル利用イネーブル装置を示した模式的なブロック図である。図２４に示されたように、周波数スペクトル利用イネーブル装置2400は、送信装置2411、処理装置2413及び受信装置2415を備える。送信装置2411は、周波数スペクトルマネーシャーと当該周波数スペクトル利用イネーブル装置に制御されるセカンダリシステムにおけるセカンダリユーザと通信接続する。処理装置2413は、セカンダリシステムのシステム状態情報を採集し、前記送信装置を制御してシステム状態情報を周波数スペクトルマネーシャーへ送信させることにより、周波数スペクトルマネーシャーにより前記システム状態情報を利用して複数のセカンダリシステムを地理分布密度が均一のセカンダリシステムクラスタにクラスタリングして、クラスタを単位としてセカンダリシステムに可用リソースを配置する。前記システム状態情報は、当該セカンダリシステムがアクテイブ状態にあるか否かに関する情報を含む。例示として、前記システム状態情報は、更に、他のセカンダリシステム運行状態に関する情報、例えば当該セカンダリシステムの位置又はリソース利用状況などを含んでも良く、ここでは列挙しない。受信装置2415も周波数スペクトルマネーシャーと各セカンダリユーザに通信接続され、周波数スペクトルマネーシャーによりセカンダリシステムへ配置される可用リソース情報を受信することができる。処理装置2413は、送信装置2411を制御して可用リソース情報をセカンダリシステムにおけるセカンダリユーザに通知する。
一つの具体的な実施例において、処理装置2413は、更に、周波数スペクトルマネーシャーがセカンダリシステムクラスタにおけるセカンダリシステムの分布が均一であるか、周波数スペクトルリソースの使用が均一であるかを確定するように、送信装置2411を制御してセカンダリシステムによる前記可用リソースの使用状況に関する情報を周波数スペクトルマネーシャーに送信しても良い。
別の具体的な実施例において、受信装置2415は、周波数スペクトルマネーシャーによる前記可用リソースの更新情報を受信しても良く、処理装置2413は、更に前記更新情報に基づいて前記セカンダリシステムのリソース使用方式を変更し、例えば選択可能な周波数帯域の個数の増加又は減少などを行うことができる。
本開示の幾つかの実施例によれば、さらにプライマリシステムと複数のセカンダリシステムを備え、且つ上記実施例又は例示による無線伝送リソースマネーシャーを備える無線通信システムを提供した。
本開示の上記実施例は、複数の応用シーンに適用することができる。例えば、動的なアクセス制御に用いることができる。この場合に、セカンダリシステム周波数スペクトルマネーシャーは、通信システムの業務ニーズ、例えばある時間帯、ある地区の無線ユーザの数と業務ニーズに応じて、その管理されるセカンダリシステムクラスタを確立する。クラスタ内において、一定の数のセカンダリシステムが許可され、ローカルネットワーク、エンドツーエンド通信などが含まれる。セカンダリシステム周波数スペクトルマネーシャーは、異なる数の周波数帯域を使用する場合にクラスタ内にセカンダリシステムの最大数を算出する。そして、クラスタにおけるセカンダリシステムの数を動的に検出し、セカンダリシステムの周波数スペクトル利用イネーブル装置によりセカンダリシステム周波数スペクトルの使用を管理して、周波数スペクトル利用の最大化に達成することにより、セカンダリシステム周波数スペクトルのアクセス管理を実現した。また、例えば、本開示の上記及び下記の実施例は、周波数スペクトルの配分の応用に用いることもできる。この場合に、複数のセカンダリシステムがプライマリシステム周波数スペクトルを利用する必要がある場合に、セカンダリシステム周波数スペクトルマネーシャーは、セカンダリシステムの個数及びそれらの領域分布に基づいて直接に当該数のセカンダリシステムに使用すべき周波数帯域の個数を算出することにより、周波数スペクトル利用の最大化を達成した。上記又は下記の実施例により、更に時間に基づいてセカンダリシステムの数を予測することもできる。例えば、異なる時間帯、異なる地区の場合に、無線業務のスループットが大幅に変化する。例えば、昼に都市の金融センターの業務スループットが増大し、夜に住民地区の業務スループットが増大する。よって、業務統計モデルに基づいて、異なる時間帯、異なる地区のセカンダリシステム密度及びアクテイブセカンダリシステムの個数を算出することができる。異なる時間帯、異なる地区の周波数帯域の使用に対して事前に最適化することができる。セカンダリシステムが可用周波数スペクトルリソースを問い合わせる場合に、セカンダリシステム周波数スペクトルマネーシャーは、現在の時間、セカンダリシステムの位置により直接に周波数帯域の制御情報をセカンダリシステムに送信することができる。このように業務モデルに基づいて行われる事前の長期策定により、リアルタイムの周波数スペクトル管理が低減され、必要なシステム負荷が減少される。
また、ここでは、上記の実施例又は例示におけるリソース管理方法とデバイスは、何れも例示的なものである。実際の応用において、これらリソース管理方法とデバイスは更に上記の省略されるステップ、要素又は部品を備えても良い。
本開示の幾つかの実施例によれば、更に上記リソース管理デバイスを備える無線通信システムを提供した。前記リソース管理デバイスは、周波数スペクトルマネーシャー又はセカンダリ基地局に設置されても良く、セカンダリ基地局又は周波数スペクトルマネーシャーの一部として設置されても良い。
ここでは、上記の実施例と例示は例示的なものであり、網羅的なものではない。本開示は、任意の具体的な実施例又は例示に限定されない。また、上記実施例と例示において、数字符号で方法のステップ又はデバイスのモジュールを示した。当業者であればわかるように、これら数字符号は、ただこれらステップ又はモジュールを文字上で区別させるためのものであり、その順序又は任意の他の制限を意味することではない。
一例として、上記方法の各ステップ及び上記装置の各構成モジュール及び/又はユニットはソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はそれらの組み合わせにより構成されてもよい。ソフトウェア又はファームウェアにより構成される場合は、記憶媒体又はネットワークから上記の方法を実施するためのソフトウェアを構成するプログラムを専用ハードウェア構造を有するコンピュータ（例えば、図２３に示す汎用コンピュータ2300）にインストールする。このコンピュータは各種のプログラムをインストールした後、各種の機能等を実現できる。
図２３では、演算処理ユニット（CPU）2301は、読取専用記憶媒体（ROM）2302に記憶されるプログラム又は記憶部2308からランダムアクセスメモリ（RAM）2303にローディングするプログラムにより各種の処理を実行する。RAM2303は、必要に応じてCPU2301が各種の処理を実行する場合に必要なデータをも記憶する。CPU2301、ROM2302及びRAM2303はバス2304を介して互いに接続される。入力／出力インタフェース2305もバス2304に接続される。
入力部2306（キーボード、マウス等を含む）、出力部2307（例えば、陰極線管（CRT）、液晶ディスプレイ（LCD）等のディスプレイ、スピーカー等を含む）、記憶部2308（ハードウェア等を含む）、通信部2309（ネットワークインタフェースカード、例えば、LANカード、モデム等を含む）は、入力／出力インタフェース2305に接続される。通信部分2309は、ネットワーク、例えば、インターネットを介して通信処理を実行する。駆動装置2310は必要に応じて入力／出力インタフェース2305に接続されてもよい。リムーバブルメディア2311、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体記憶装置等は、必要に応じて駆動装置2310に実装され、これにより、それから読み出されるコンピュータプログラムは必要に応じて記憶部2308にインストールされる。
ソフトウェアにより上記一連の処理を実現する場合、ネットワーク、例えば、インターネット、或いは、記憶媒体、例えば、リムーバブルメディア2311からソフトウェアを構成するプログラムをインストールする。
当業者であればわかるように、このような記憶媒体は、図２３に示すプログラムが記憶され、ユーザにプログラムを提供するように装置から分離して配信するリムーバブルメディア2311に限らない。リムーバブルメディア2311は、例えば、磁気ディスク（フロッピーディスク（登録商標）を含む）、光ディスク（光ディスク読取専用記憶媒体（CD-ROM）及びデジタル多用途ディスク（DVD））、光磁気ディスク（ミニディスク（MD）（登録商標）を含む）及び半導体記憶装置を含む。或いは、記憶媒体は、ROM2302、記憶部2308に含まれるハードディスク等であってもよく、プログラムを記憶しており、それらを含む装置とともにユーザに配信される。
本発明は、更に、機器読み取り可能な指令コードが記憶されたプログラム製品を提出する。上記指令コードが機器に読み取られ実行される場合に、上記の本開示の実施例に基づく方法を実行できる。
対応するように、上記の機器読み取り可能な指令コードが記憶されたプログラム製品がロードされた記憶媒体も本開示の開示に含まれる。上記記憶媒体はフロッピーディスク（登録商標）、光ディスク、光磁気ディスク、メモリカード、メモリスティックなどを含むがこれに限定されない。
以上で、本開示の具体的実施例の記述において、一種の実施形態に対して記述及び／又は示した特徴は、同じ又は類似する方式で一つ又は複数の他の実施形態に使用され、他の実施形態における特徴と組合せ、又は他の実施形態における特徴を取り替えることが可能である。
強調すべきことは、用語「包括/含む」を本文で使用する際は、特徴、要素、ステップ或いはモジュールの存在を指し、一つ或いは複数の他の特徴、要素、ステップ或いはモジュールの存在或いは付加を排除しない。
また、本開示の方法は、明細書で記述した時間順序で実行されることに限定されず、他の時間順序で、並行或いは独立に実行されてもよい。よって、本明細書で記述の方法の実行順序は本開示の技術範囲を限定しない。
以上で、本開示の具体的実施例の記述によって本開示を説明したが、理解すべきことは、上記の実施例と例示は何れも例示的なものであり、制限をかけるものではない。当業者は、請求項の精神と範囲内で本開示に対する各種の修正、改善、或いは均等物を設計できる。これらの修正、改善、或いは均等物も本開示の保護範囲に含まれると見なすべきである。
以下は、本発明の幾つかの面を基本的に理解させるために、本発明を概要に論述する。但し、この概略な論述は、本発明の包括的な論述ではなく、本発明の肝心な部分や重要の部分を確定するものではないとともに、本発明の範囲を限定するものでもなく、本発明の一部の概念を簡単化に表せるためだけであり、後続のさらに詳しい説明の前文に過ぎない。
本開示の一つの面によれば、システムを提供し、該システムは、異なる優先順位を有する複数のシステムうちの第一のシステムからのリソース請求を受信し、受信した請求に基づいて前記複数のシステムと異なる第二のシステムにおける可用のリソースを認識し、前記第一のシステムの優先順位及び第二のシステムにおける可用のリソースに基づいて、前記複数のシステムに割り当てるリソースを調整するか否かを特定する。
以下に、上述開示した実施例の例示的な配置を提供する。
一つの例示的な実施例によれば、本開示がシステムに関し、該システムは、第一の地理領域にあるセカンダリシステムの数を識別し、前記セカンダリシステムに割当可能なプライマリリソースを識別し、プライマリシステムは前記プライマリリソースに対して優先使用権を有し、前記第一の地理領域にある前記セカンダリシステムの数が所定の閾値を超えるか否かを確定し、前記第一の地理領域にある前記セカンダリシステムの数が前記所定の閾値を超えたと確定した場合に、前記プライマリリソースが割当てられるセカンダリシステムの数を限定するように配置される回路を備える。
上記のシステムによれば、前記回路は、第二の地理領域に含まれるセカンダリシステムの数に基いて、前記セカンダリシステムの前記第二の地理領域における分布を識別し、前記第二の地理領域は、前記第一の地理領域よりも大きいサイズを有し且つ前記第一の地理領域を含むように配置される。
上記のシステムによれば、前記回路は、識別された前記セカンダリシステムの前記第二の地理領域における分布に基いて複数のセカンダリシステムクラスタを識別するように配置され、前記複数のクラスタは第一のクラスタと第二のクラスタを含み、前記第一のクラスタは前記第一の数の、前記第一の地理領域にある前記セカンダリシステムを含み、前記第二のクラスタは第二の数の、第三の地理領域にある前記セカンダリシステムを含み、前記第三の地理領域は前記第一の地理領域と異なり且つ前記第二の地理領域に含まれる。
上記のシステムによれば、前記回路は、前記プライマリリソースが前記第一のクラスタに割当てられた場合に前記第二のクラスタへの干渉量を確定し、確定された前記第二のクラスタへの干渉量が所定の閾値よりも小さい場合に、前記プライマリリソースを前記第一のクラスタに割当て、確定された第二のクラスタへの干渉量が前記所定の閾値よりも大きい場合に、前記第一のクラスタに割当てる前記プライマリリソースの量を限定するように配置される。
上記のシステムによれば、前記回路は、前記第一のクラスタと第二のクラスタのそれぞれに含まれるセカンダリシステムの地理分布がほぼ均一であるように前記第一のクラスタと第二のクラスタを識別する。
上記のシステムによれば、前記回路は、前記第一のクラスタと第二のクラスタに含まれる前記セカンダリシステムに割当可能なプライマリリソースを確定する。
上記のシステムによれば、前記回路は、前記プライマリリソースが前記セカンダリシステムに割当てられた場合に前記プライマリシステムへの干渉量を確定し、確定された前記プライマリシステムへの干渉量が所定の閾値よりも小さい場合に、前記プライマリリソースを前記セカンダリシステムに割当て、確定された前記プライマリシステムへの干渉量が前記所定の閾値よりも大きい場合に、前記セカンダリシステムに割当てられる前記プライマリリソースの量を限定する。

上記のシステムによれば、前記セカンダリシステムに割当可能な前記プライマリリソースは周波数帯域に対応し、かつ、前記回路は、確定された前記セカンダリシステムの数が前記所定の閾値を超えた場合に、前記周波数帯域が割当てられる前記セカンダリシステムの数を限定する。
上記のシステムによれば、前記回路は、前記セカンダリシステムの数が前記所定の閾値未満に減少され、前記セカンダリシステムの数が前記所定の閾値未満に減少された場合に、前記周波数帯域を前記セカンダリシステムに割当てる。
上記のシステムによれば、前記セカンダリシステムに割当可能な前記プライマリリソースは少なくとも第一の周波数帯域と第二の周波数帯域に対応し、且つ、前記回路は、前記セカンダリシステムの数が第二の所定の閾値よりも小さいと確定した場合に、前記第一の周波数帯域と前記第二の周波数帯域のうちの一方を前記セカンダリシステムに割当てる。
上記のシステムによれば、前記セカンダリシステムに割当可能な前記プライマリリソースは少なくとも第一の周波数帯域と第二の周波数帯域に対応し、且つ、前記回路は、前記セカンダリシステムの数が第二の所定の閾値よりも大きいと確定した場合に、前記第一の周波数帯域と第二の周波数帯域の何れもを前記セカンダリシステムに割当てる。
上記のシステムによれば、前記セカンダリシステムに割当可能な前記プライマリリソースは少なくとも第一の周波数帯域と第二の周波数帯域に対応し、且つ、前記回路は、前記第一の周波数帯域と前記第二の周波数帯域の前記複数のセカンダリシステムのそれぞれへの割当を最適化する。
上記のシステムによれば、前記回路は、前記セカンダリシステムのそれぞれの間の所定の干渉レベルに基いて、前記第一の周波数帯域と前記第二の周波数帯域の前記複数のシステムのそれぞれへの割当を最適化する。
上記のシステムによれば、前記回路は、前記第一の周波数帯域が割当てられたセカンダリシステムの数と前記第二の周波数帯域が割当てられたセカンダリシステムの数とほぼ同じであるように、前記第一の周波数帯域と前記第二の周波数帯域の前記複数のシステムのそれぞれへの割当を最適化する。
上記のシステムによれば、前記回路は、前記の前記セカンダリシステムに割当可能な前記プライマリリソースが前記セカンダリシステムに割当てられた場合に、前記セカンダリシステムの間に生成される干渉量を確定する。
上記のシステムによれば、前記回路は、確定された前記セカンダリシステムの間に生成された干渉量が所定の閾値よりも小さい場合に、前記の前記セカンダリシステムに割当可能な前記プライマリリソースを割当てる。
上記のシステムによれば、前記回路は、確定された前記セカンダリシステムの間に生成された干渉量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記セカンダリシステムに割当可能な前記プライマリリソースの量を限定する。
上記のシステムによれば、前記回路は、前記第一の地理領域にある前記セカンダリシステムの数が前記所定の閾値を超えたと確定した場合に、前記セカンダリシステムに割当すべき定額以外のプライマリリソースを識別する。
別の例示的な実施例によれば、本開示は、コンピュータ読取可能なコマンドを含む不揮発性のコンピュータ読取可能な媒体に関し、前記コンピュータ読取可能なコマンドがシステムに実行される時に前記システムに、第一の地理領域にあるセカンダリシステムの数を識別し、前記セカンダリシステムに割当可能なプライマリリソースを識別し、プライマリシステムは前記プライマリリソースに対して優先使用権を有し、前記第一の地理領域にある前記セカンダリシステムの数が所定の閾値を超えるか否かを確定し、前記第一の地理領域にある前記セカンダリシステムの数が前記所定の閾値を超えたと確定した場合に、前記プライマリリソースが割当てられるセカンダリシステムの数を限定することを実行させる。
別の例示的な実施例によれば、本開示はシステムに関し、該システムは、所定の地理領域にある複数のセカンダリシステムを識別し、前記複数のセカンダリシステムに割当可能なプライマリリソースを確定し、前記プライマリリソースの前記所定の地理領域における全ての前記複数のセカンダリシステムへの割り当てにより、許容されない干渉レベルが生じされるか否かを確定し、前記プライマリリソースの前記所定地理領域における全ての前記複数のセカンダリシステムへの割当により、許容されない干渉レベルが生じされると確定した場合に、前記プライマリリソースが割当てられるセカンダリシステムの数を限定するように配置される回路を備える。
別の例示的な実施例によれば、本開示はプライマリシステムと複数のセカンダリシステムとを備える無線通信シーンに用いられる無線通信システムにおけるデバイスに関し、該システムは、前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定するように配置される分布推定装置と、前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングし、各クラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布が均一であるように配置されるクラスタリング装置と、クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定するように配置されるリソース配置装置と、を備える。
上記装置は、各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルを取得するように配置されるチャンネルモデル取得装置を更に備え、前記クラスタリング装置は、更に、各セカンダリシステムの間のチャンネルモデル及び前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムに対してクラスタリングを行い、各クラスタにおけるセカンダリシステムの間のチャンネルモデルが互いにほぼ一致するように配置される。
上記装置は、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルを取得するように配置されるチャンネルモデル取得装置を更に備え、前記クラスタリング装置は、更に、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデル及び前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムに対してクラスタリングを行い、各クラスタにおける各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルが互いにほぼ一致する。
上記装置は、プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉を推定するように配置される干渉推定装置を更に備え、前記リソース配置装置は、更に、推定された、プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉に基づいて、クラスタを単位としてプライマリシステムの伝送リソースのうち各セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報を特定するように配置される。
上記装置によれば、前記リソース配置装置は、更に、プライマリシステムの最大干渉閾値に基づいて、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソースの情報を取得するように配置される。
上記装置によれば、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報は、当該セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数と当該セカンダリシステムクラスタにおける各セカンダリシステムの可用最大伝送パワー、可用伝送リソースと可用伝送リソースの個数及び可用時間帯の間の対応関係の情報を含む。
上記装置によれば、前記干渉推定装置は、クラスタにおける各セカンダリシステムからプライマリシステムカバー領域エッジまでの干渉を推定することにより、プライマリシステムに対する当該クラスタの干渉を取得するように配置される。
上記装置は、各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定するように配置されるクラスタ内干渉推定装置を更に備え、前記リソース配置装置は、更に、推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉に基づいてセカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化するように配置される。
上記装置は、各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉を推定するように配置されるクラスタ間干渉推定装置を更に備え、前記リソース配置装置は、推定された各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて、セカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化するように配置される。
上記装置によれば、前記リソース配置装置は、更に、推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉及び/又は各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて、各セカンダリシステムクラスタの可用リソース及びその個数が一定の場合に当該セカンダリシステムクラスタ内のアクテイブセカンダリシステムの個数の最大値を取得することにより、セカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化するように配置される。
上記装置は、各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースでのセカンダリシステムの個数が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整するように配置される最適化装置を更に備える。
上記装置によれば、前記最適化装置は、更に、各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整するように配置される。
上記装置によれば、前記最適化装置は、更に、プライマリシステムに対するセカンダリシステムクラスタの干渉に基づいて、各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースを使用可能なセカンダリシステムの最大の個数を確定し、各可用リソースでのセカンダリシステムの個数と地理分布が均一である場合に、前記最大の個数に基づいてセカンダリシステムクラスタにおける可用リソースの個数を再調整するように配置される。
上記装置によれば、前記分布推定装置は、更に、領域内に単位面積あたりアクテイブ状態にあるセカンダリシステムの個数を当該領域内にセカンダリシステムの地理分布密度として推定するように配置される。
別の例示的な実施例によれば、本開示は、プライマリシステムと複数のセカンダリシステムとを備える無線通信シーンに用いられる無線通信システムにおける方法に関し、該方法は、前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定し、前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングし、各クラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布が均一であり、クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定することを含む。
上記方法は、各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルを取得することを更に含み、前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングすることは、各セカンダリシステムの間のチャンネルモデル及び前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムに対してクラスタリングを行い、各クラスタにおけるセカンダリシステムの間のチャンネルモデルが互いにほぼ一致する。
上記方法は、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルを取得することを更に含み、前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングすることは、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデル及び前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムに対してクラスタリングを行い、各クラスタにおける各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルが互いにほぼ一致する。

上記方法に関し、クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定することは、
プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉を推定し、
推定されたプライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉に基づいて、クラスタを単位としてプライマリシステムの伝送リソースのうち各セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報を特定する。
上記方法に関し、各セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報を特定することは、プライマリシステムの最大干渉閾値に基づいて、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソースの情報を取得することを含む請求項18に記載の方法。
上記方法に関し、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報は、当該セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数と当該セカンダリシステムクラスタにおける各セカンダリシステムの可用最大伝送パワー、可用伝送リソースと可用伝送リソース個数及び可用時間帯の間の対応関係の情報を含む。
上記方法に関し、プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉を推定することは、クラスタにおける各セカンダリシステムからプライマリシステムカバー領域エッジまでの干渉を推定することにより、プライマリシステムに対する当該クラスタの干渉を取得することを含む。
上記方法は、各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉を更に推定し、推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉に基づいてセカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化することを含む。
上記方法は、各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉を更に推定し、
推定された各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて、セカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化することを含む。
上記方法に関し、セカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化することは、推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉及び/又は各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて、各セカンダリシステムクラスタの可用リソース及びその個数が一定の場合に当該セカンダリシステムクラスタ内のアクテイブセカンダリシステムの個数の最大値を取得することを含む。
上記方法は各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースでのセカンダリシステムの個数が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整することを更に含む。
上記方法は、各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整することを更に含む。
上記方法は、プライマリシステムに対するセカンダリシステムクラスタの干渉に基づいて、各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースを使用可能なセカンダリシステムの最大の個数を確定し、各可用リソースでのセカンダリシステムの個数と地理分布が均一である場合に前記最大の個数に基づいてセカンダリシステムクラスタにおける可用リソースの個数を再調整することを更に含む。
上記方法に関し、前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定することは、領域内に単位面積あたりアクテイブ状態にあるセカンダリシステムの個数を当該領域内にセカンダリシステムの地理分布密度として推定する。
別の例示的な実施例によれば、本開示は、プライマリシステムと複数のセカンダリシステムを備える無線通信シーンに用いられる周波数スペクトル利用イネーブル装置に関し、該周波数スペクトル利用イネーブル装置は、送信装置と、当該周波数スペクトルマネーシャーが前記システム状態情報を利用して複数のセカンダリシステムを地理分布密度の均一であるセカンダリシステムクラスタにクラスタリングすることによりクラスタを単位としてセカンダリシステムに可用リソースを配置するように、当該周波数スペクトル利用イネーブル装置に制御されるセカンダリシステムのシステム状態情報を収集し、システム状態情報を周波数スペクトルマネーシャーに送信するように前記送信装置を制御するように配置される処理装置と、当該周波数スペクトルマネーシャーにより配置される相応の可用リソース情報を受信するように配置される受信装置と、を備え、前記処理装置は、前記可用リソース情報を前記セカンダリシステムにおけるセカンダリユーザに通知するように前記送信装置を制御する。
上記の周波数スペクトル利用イネーブル装置に関し、前記処理装置は、更に、セカンダリシステムによる前記可用リソースの使用状況に関する情報を前記周波数スペクトルマネーシャーに送信するように前記送信装置を制御するように配置される。
周波数スペクトル利用イネーブル装置に関し、前記受信装置は、更に、前記周波数スペクトルマネーシャーによる前記可用リソースに対する更新情報を受信し、前記処理装置は、更に前記更新情報に基づいて前記セカンダリシステムのリソース使用方式を変更するように配置される。
以上で、本開示の具体的実施例の記述によって本開示を説明したが、理解すべきことは、上記の実施例と例示は何れも例示的なものであり、制限をかけるものではない。当業者は、請求項の精神と範囲内で本開示に対する各種の修正、改善、或いは均等物を設計できる。これらの修正、改善、或いは均等物も本開示の保護範囲に含まれると見なすべきである。

Claims (41)

  1. プライマリシステムと複数のセカンダリシステムとを備える無線通信シーンに用いられる無線通信システムにおけるデバイスであって、
    前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定するように配置される分布推定装置と、
    前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングし、各クラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布が均一であるように配置されるクラスタリング装置と、
    クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定するように配置されるリソース配置装置と、を備えることを特徴とするデバイス。
  2. 各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルを取得するように配置されるチャンネルモデル取得装置を更に備え、
    前記クラスタリング装置は、更に、各セカンダリシステムの間のチャンネルモデル及び前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムに対してクラスタリングを行い、各クラスタにおけるセカンダリシステムの間のチャンネルモデルが互いにほぼ一致するように配置される請求項１に記載のデバイス。
  3. 各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルを取得するように配置されるチャンネルモデル取得装置を更に備え、
    前記クラスタリング装置は、更に、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデル及び前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムに対してクラスタリングを行い、各クラスタにおける各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルが互いにほぼ一致するように配置される請求項１に記載のデバイス。
  4. プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉を推定するように配置される干渉推定装置を更に備え、
    前記リソース配置装置は、更に、推定された、プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉に基づいて、クラスタを単位としてプライマリシステムの伝送リソースのうち各セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報を特定するように配置される請求項１に記載のデバイス。
  5. 前記リソース配置装置は、更に、
    プライマリシステムの最大干渉閾値に基づいて、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソースの情報を取得するように配置される請求項４に記載のデバイス。
  6. 各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報は、当該セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数と当該セカンダリシステムクラスタにおける各セカンダリシステムの可用最大伝送パワー、可用伝送リソースと可用伝送リソースの個数及び可用時間帯の間の対応関係の情報を含む請求項５に記載のデバイス。
  7. 前記干渉推定装置は、
    クラスタにおける各セカンダリシステムからプライマリシステムカバー領域エッジまでの干渉を推定することにより、プライマリシステムに対する当該クラスタの干渉を取得するように配置される請求項４に記載のデバイス。
  8. 各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定するように配置されるクラスタ内干渉推定装置を更に備え、
    前記リソース配置装置は、更に、推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉に基づいてセカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化するように配置される請求項１に記載のデバイス。
  9. 各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉を推定するように配置されるクラスタ間干渉推定装置を更に備え、
    前記リソース配置装置は、推定された各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて、セカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化するように配置される請求項８に記載のデバイス。
  10. 前記リソース配置装置は、更に、
    推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉及び/又は各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて、各セカンダリシステムクラスタの可用リソース及びその個数が一定の場合に当該セカンダリシステムクラスタ内のアクテイブセカンダリシステムの個数の最大値を取得することにより、セカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化するように配置さされる請求項９に記載のデバイス。
  11. 各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースでのセカンダリシステムの個数が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整するように配置される最適化装置を更に備える請求項１〜１０の何れか一つに記載のデバイス。
  12. 前記最適化装置は、更に、各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整するように配置される請求項１１に記載のデバイス。
  13. 前記最適化装置は、更に、プライマリシステムに対するセカンダリシステムクラスタの干渉に基づいて、各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースを使用可能なセカンダリシステムの最大の個数を確定し、各可用リソースでのセカンダリシステムの個数と地理分布が均一である場合に、前記最大の個数に基づいてセカンダリシステムクラスタにおける可用リソースの個数を再調整するように配置される請求項１２に記載のデバイス。
  14. 前記分布推定装置は、更に、領域内に単位面積あたりアクテイブ状態にあるセカンダリシステムの個数を当該領域内にセカンダリシステムの地理分布密度として推定するように配置される請求項１〜１０の何れか一つに記載のデバイス。
  15. プライマリシステムと複数のセカンダリシステムとを備える無線通信シーンに用いられる無線通信システムにおける方法であって、
    前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定し、
    前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングし、各クラスタにおけるセカンダリシステムの地理分布が均一であり、
    クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定することを含むことを特徴とする方法。
  16. 各セカンダリシステムの間のチャンネルモデルを取得することを更に含み、
    前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングすることは、各セカンダリシステムの間のチャンネルモデル及び前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムに対してクラスタリングを行い、各クラスタにおけるセカンダリシステムの間のチャンネルモデルが互いにほぼ一致する請求項１５に記載の方法。
  17. 各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルを取得することを更に含み、
    前記複数のセカンダリシステムを一つ又は複数のクラスタにクラスタリングすることは、各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデル及び前記地理分布密度に基づいて前記複数のセカンダリシステムに対してクラスタリングを行い、各クラスタにおける各セカンダリシステムとプライマリシステムの間のチャンネルモデルが互いにほぼ一致する請求項１５に記載の方法。
  18. クラスタを単位として前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定することは、
    プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉を推定し、
    推定されたプライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉に基づいて、クラスタを単位としてプライマリシステムの伝送リソースのうち各セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報を特定することを含む請求項１５に記載の方法。
  19. 各セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報を特定することは、
    プライマリシステムの最大干渉閾値に基づいて、各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソースの情報を取得することを含む請求項１８に記載の方法。
  20. 各セカンダリシステムクラスタに異なる個数のアクテイブセカンダリシステムが含まれる場合に当該セカンダリシステムクラスタに使用可能な可用リソース情報は、当該セカンダリシステムクラスタにおけるアクテイブセカンダリシステムの個数と当該セカンダリシステムクラスタにおける各セカンダリシステムの可用最大伝送パワー、可用伝送リソースと可用伝送リソース個数及び可用時間帯の間の対応関係の情報を含む請求項１９に記載の方法。
  21. プライマリシステムに対する各セカンダリシステムクラスタの干渉を推定することは、
    クラスタにおける各セカンダリシステムからプライマリシステムカバー領域エッジまでの干渉を推定することにより、プライマリシステムに対する当該クラスタの干渉を取得することを含む請求項１８に記載の方法。
  22. 各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉を更に推定し、
    推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉に基づいてセカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化することを含む請求項１５に記載の方法。
  23. 各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉を更に推定し、
    推定された各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて、セカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化することを含む請求項２２に記載の方法。
  24. セカンダリシステムに使用可能な可用リソースを最適化することは、
    推定された各セカンダリシステムクラスタ内に各セカンダリシステムの間の相互干渉及び/又は各セカンダリシステムクラスタの間の相互干渉に基づいて、各セカンダリシステムクラスタの可用リソース及びその個数が一定の場合に当該セカンダリシステムクラスタ内のアクテイブセカンダリシステムの個数の最大値を取得することを含む請求項２３に記載の方法。
  25. 各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースでのセカンダリシステムの個数が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整することを更に含む請求項１５〜２４の何れか一つに記載の方法。
  26. 各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整することを更に含む請求項２５に記載の方法。
  27. プライマリシステムに対するセカンダリシステムクラスタの干渉に基づいて、各セカンダリシステムクラスタ内に各可用リソースを使用可能なセカンダリシステムの最大の個数を確定し、
    各可用リソースでのセカンダリシステムの個数と地理分布が均一である場合に前記最大の個数に基づいてセカンダリシステムクラスタにおける可用リソースの個数を再調整することを更に含む請求項２６に記載の方法。
  28. 前記複数のセカンダリシステムの地理分布密度を推定することは、
    領域内に単位面積あたりアクテイブ状態にあるセカンダリシステムの個数を当該領域内にセカンダリシステムの地理分布密度として推定することを含む請求項１５〜２４の何れか一つに記載の方法。
  29. プライマリシステムと複数のセカンダリシステムを備える無線通信シーン に用いられる周波数スペクトル利用イネーブル装置であって、
    送信装置と、
    当該周波数スペクトルマネーシャーが前記システム状態情報を利用して複数のセカンダリシステムを地理分布密度の均一であるセカンダリシステムクラスタにクラスタリングすることによりクラスタを単位としてセカンダリシステムに可用リソースを配置するように、当該周波数スペクトル利用イネーブル装置に制御されるセカンダリシステムのシステム状態情報を収集し、システム状態情報を周波数スペクトルマネーシャーに送信するように前記送信装置を制御するように配置される処理装置と、
    当該周波数スペクトルマネーシャーにより配置される相応の可用リソース情報を受信するように配置される受信装置と、を備え、
    前記処理装置は、前記可用リソース情報を前記セカンダリシステムにおけるセカンダリユーザに通知するように前記送信装置を制御することを特徴とする周波数スペクトル利用イネーブル装置。
  30. 前記処理装置は、更に、セカンダリシステムによる前記可用リソースの使用状況に関する情報を前記周波数スペクトルマネーシャーに送信するように前記送信装置を制御するように配置される請求項２９に記載の周波数スペクトル利用イネーブル装置。
  31. 前記受信装置は、更に、前記周波数スペクトルマネーシャーによる前記可用リソースに対する更新情報を受信し、前記処理装置は、更に前記更新情報に基づいて前記セカンダリシステムのリソース使用方式を変更するように配置される請求項２９又は３０に記載の周波数スペクトル利用イネーブル装置。
  32. プライマリシステムと複数のセカンダリシステムを備える無線通信シーンに用いられる無線通信システムにおけるデバイスであって、
    各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定するように配置される干渉推定装置と、
    前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定し、前記各セカンダリシステムの間の相互干渉に基づいて各可用リソースでのセカンダリシステムの最大の個数を特定するように配置されるリソース配置装置と、を備えることを特徴とするデバイス。
  33. 前記リソース配置装置は、更に、現在の各可用リソースでのセカンダリシステムの個数が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整するように配置される請求項３２に記載のデバイス。
  34. 前記リソース配置装置は、更に、各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整するように配置される請求項３２又は３３に記載のデバイス。
  35. 前記リソース配置装置は、更に、各可用リソースでのセカンダリシステムの個数と地理分布が均一である場合に、最大の個数によって可用リソースの個数を再調整するように配置される請求項３４に記載のデバイス。
  36. プライマリシステムと複数のセカンダリシステムを備える無線通信シーンに用いられる無線通信システムにおける方法であって、
    各セカンダリシステムの間の相互干渉を推定し、
    前記プライマリシステムの伝送リソースのうちセカンダリシステムに使用可能な可用リソース情報を特定し、前記各セカンダリシステムの間の相互干渉に基づいて各可用リソースでのセカンダリシステムの最大の個数を特定することを含むことを特徴とする方法。
  37. 現在の各可用リソースでのセカンダリシステムの個数が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整することを更に含む請求項３６に記載の方法。
  38. 各可用リソースでのセカンダリシステムの地理分布が均一であるかを判断し、否定であれば、関連の可用リソースでのセカンダリシステムを再調整することを更に含む請求項３６又は３７に記載のデバイス。
  39. 各可用リソースでのセカンダリシステムの個数と地理分布が均一である場合に、最大の個数によって可用リソースの個数を再調整することを更に含む請求項３８に記載のデバイス。
  40. コンピュータ読取可能なコンピュータプログラムコードが記録されたコンピュータ記憶媒体であって、
    前記コンピュータプログラムコードがコンピュータに読み取って実行される場合に、前記コンピュータに請求項１５〜２８及び３６〜３９の何れか一つに記載の無線通信システムにおける方法を実行させることを特徴とするコンピュータ記憶媒体。
  41. メモリとプロセッサを備える無線通信システムにおける装置であって、
    前記メモリはコンピュータコードを記憶し、前記プロセッサは、前記メモリに記憶された当該コンピュータコードを実行して請求項１５〜２８及び３６〜３９の何れか一つに記載の無線通信システムにおける方法を実行することを特徴とする装置。
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