JP2020184739A - Wireless system capable of using shared frequency, wireless resource allocation method in radio communication using shared frequency, and base station - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、共用周波数を利用可能な無線システム、共用周波数を用いた無線通信における無線資源割当方法、および基地局に関する。 The present disclosure relates to a wireless system that can use a shared frequency, a radio resource allocation method in wireless communication using a shared frequency, and a base station.
既存の無線システム(後述するPUシステム参照)と、既存の無線システム以外の他の無線システム(後述するSUシステム参照)との間で、既存の無線システムがこれまでほぼ独占的に使用していた特定の周波数帯を所定条件下で共用することは、周波数の有効利用に資する。このため、昨今、5G(第5世代移動通信方式)の通信仕様の検討が進められているが、この5Gでの使用が想定されている周波数帯を既存の無線システムと新規の無線システム(つまり、上述した既存の無線システム以外の他の無線システム)とで共用することが検討されつつある。つまり、既存の無線システムがほぼ独占的に使用している周波数帯を新規の無線システムにも一部利用を促すことで、全体的に周波数の利用効率を上げる仕組みが検討されている。以下の明細書において、既存の無線システムを「PU(Primary User)システム」、新規の無線システムを「SU(Secondary User)システム」と称する。周波数共用の条件としては、SUシステムの周波数利用によりPUシステムの無線通信が干渉による影響を受けないことが考えられる。 The existing wireless system has been used almost exclusively between the existing wireless system (see PU system described later) and other wireless systems other than the existing wireless system (see SU system described later). Sharing a specific frequency band under predetermined conditions contributes to effective use of frequencies. For this reason, 5G (5th generation mobile communication system) communication specifications are being studied recently, but the frequency bands that are expected to be used in this 5G are the existing wireless system and the new wireless system (that is, that is). , Other wireless systems other than the existing wireless systems mentioned above) are being considered for sharing. In other words, a mechanism is being studied to improve the overall frequency utilization efficiency by encouraging new wireless systems to partially use the frequency band that is almost exclusively used by existing wireless systems. In the following specification, the existing wireless system is referred to as a "PU (Primary User) system", and the new wireless system is referred to as a "SU (Secondary User) system". As a condition for frequency sharing, it is conceivable that the radio communication of the PU system is not affected by interference due to the use of the frequency of the SU system.
この条件を満足するために、例えば第三者的な共用周波数の管理機構がPUシステムの無線機およびSUシステムの無線機のそれぞれの位置情報を基にして周波数共用による干渉計算を行い(図10参照)、この計算結果を基にしてSUシステムへの利用許可する条件を決定してSUシステムに通知する方式が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。 In order to satisfy this condition, for example, a third-party shared frequency management mechanism performs interference calculation by frequency sharing based on the position information of the PU system radio and the SU system radio (FIG. 10). (See), a method of determining conditions for permitting use in the SU system based on the calculation result and notifying the SU system is disclosed (see, for example, Non-Patent Document 1).
上述した利用許可するために付与される無線パラメータには、例えばキャリア周波数および無線帯域幅、送信電力、送信指向性利得が含まれると考えられる。このため、PUシステムにとっての許容被干渉レベルが極小となるように、その許容被干渉レベルの境界がSUシステムから最も近い方向でのSUシステムに対する送信指向性利得を含めた送信電力の値の上限を定め、この上限を超えないようにSUシステムに周波数の利用許可を与えることが考えられる。ここで、最も近い方向とは、単純に距離的に近いという概念に限定されず、SUシステムからの電波放射に伴う干渉の程度が小さいという概念も含まれて構わない。 The radio parameters given to permit the use described above are considered to include, for example, carrier frequency and radio bandwidth, transmission power, and transmission directional gain. Therefore, the upper limit of the transmission power value including the transmission directivity gain for the SU system in the direction in which the boundary of the allowable interference level is closest to the SU system so that the allowable interference level for the PU system is minimized. It is conceivable to give permission to use the frequency to the SU system so as not to exceed this upper limit. Here, the closest direction is not limited to the concept of simply being close in distance, and may include the concept that the degree of interference due to radio wave radiation from the SU system is small.
しかし、上述した利用許可のやり方では、SUシステム内での電波利用時の無線リソース制御において、SUシステムからの与干渉がPUシステムに最も大きく届いてしまう方向に対する送信指向性利得を含めた送信電力の値の上限がSUシステムから見て360度全ての方向に対して同様に適用されてしまう。従って、例えばSUシステムからの与干渉がPUシステムにさほど届かない方向が存在する場合には、その方向に対しても送信指向性利得を含めた送信電力の値の上限を超える送信電力の使用が許されず、SUシステム内での周波数有効利用における制約要因となり得た。 However, in the above-mentioned usage permission method, in the radio resource control when using radio waves in the SU system, the transmission power including the transmission directional gain in the direction in which the interference from the SU system reaches the PU system most. The upper limit of the value of is similarly applied in all directions of 360 degrees when viewed from the SU system. Therefore, for example, when there is a direction in which the interference from the SU system does not reach the PU system so much, the use of the transmission power exceeding the upper limit of the transmission power value including the transmission directivity gain is used in that direction as well. It was not allowed and could be a limiting factor in the effective use of frequencies within the SU system.
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、PUシステムが優先的に使用できる共用周波数の少なくとも一部をSUシステムが使用する際に無線通信の方向に応じて送信電力を適応的に制御し、共用周波数の利用効率の低下を抑制する共用周波数を利用可能な無線システム、共用周波数を用いた無線通信における無線資源割当方法、および基地局を提供することを目的とする。 The present disclosure has been devised in view of the above-mentioned conventional circumstances, and when the SU system uses at least a part of the shared frequencies that can be preferentially used by the PU system, the transmission power is adaptively applied according to the direction of wireless communication. It is an object of the present invention to provide a wireless system capable of using a shared frequency, a method for allocating wireless resources in wireless communication using a shared frequency, and a base station, which are controlled to the above and suppress a decrease in utilization efficiency of the shared frequency.
本開示は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能な無線システムであって、前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、前記通信エリアの周囲に配置され、前記通信エリア内から前記通信部を介して送られる信号の受信電力を測定する少なくとも1台のセンサと、前記信号のビーム方向と前記センサの測定結果との対応関係を示すビームデータを記憶するメモリと、前記共用条件と前記ビームデータとに基づいて、前記ビーム方向ごとに前記信号の許容最大送信電力を決定する決定部と、前記ビーム方向ごとの前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、無線システムを提供する。 The present disclosure is a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions, and the present disclosure includes at least one terminal housed in the communication area of the wireless system. A communication unit that wirelessly communicates between the two, at least one sensor that is arranged around the communication area and measures the received power of a signal transmitted from within the communication area via the communication unit, and a beam of the signal. A determination unit that determines the maximum allowable transmission power of the signal for each beam direction based on a memory that stores beam data indicating a correspondence relationship between the direction and the measurement result of the sensor, and the shared condition and the beam data. Provided is a wireless system including an allocation unit for allocating wireless resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power for each beam direction and line state information reported from the terminal.
また、本開示は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能な無線システムの無線通信における無線資源割当方法であって、前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信するステップと、前記通信エリアの周囲に配置され、前記通信エリア内から前記通信部を介して送られる信号の受信電力を少なくとも1台のセンサにより測定するステップと、前記信号のビーム方向と前記センサの測定結果との対応関係を示すビームデータをメモリに記憶するステップと、前記共用条件と前記ビームデータとに基づいて、前記ビーム方向ごとに前記信号の許容最大送信電力を決定するステップと、前記ビーム方向ごとの前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てるステップと、を有する、無線資源割当方法を提供する。 Further, the present disclosure is a method for allocating wireless resources in wireless communication of a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions, and is within the communication area of the wireless system. The step of wireless communication with at least one terminal accommodated in the communication area and the reception power of a signal arranged around the communication area and transmitted from within the communication area via the communication unit are received by at least one unit. Based on the step of measuring by the sensor, the step of storing the beam data indicating the correspondence between the beam direction of the signal and the measurement result of the sensor in the memory, and the shared condition and the beam data, for each beam direction. A step of determining the allowable maximum transmission power of the signal and a step of allocating wireless resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power for each beam direction and the line state information reported from the terminal. Provide a wireless resource allocation method to have.
また、本開示は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能な無線システムにおける基地局であって、前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、前記通信エリアの周囲に配置された少なくとも1台のセンサによる前記通信エリア内から前記通信部を介して送られる信号の受信電力の測定結果と、前記信号のビーム方向との対応関係を示すビームデータを記憶するメモリと、前記共用条件と前記ビームデータとに基づいて、前記ビーム方向ごとに前記信号の許容最大送信電力を決定する決定部と、前記ビーム方向ごとの前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、基地局を提供する。 Further, the present disclosure is a base station in a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions, and is at least accommodated in the communication area of the wireless system. Measurement result of received power of a signal transmitted from within the communication area via the communication unit by a communication unit that wirelessly communicates with one terminal and at least one sensor arranged around the communication area. A determination unit that determines the maximum allowable transmission power of the signal for each beam direction based on the memory that stores the beam data indicating the correspondence relationship between the signal and the beam direction, and the shared condition and the beam data. Provided is a base station including an allocation unit for allocating radio resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power for each beam direction and line state information reported from the terminal.
また、本開示は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能な無線システムであって、前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を取得する取得部と、前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向を導出する方向決定部と、導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力を導出する電力決定部と、前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、無線システムを提供する。 Further, the present disclosure is a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions, and at least one unit accommodated in the communication area of the wireless system. Communication of the wireless system using the communication unit that wirelessly communicates with the terminal, the acquisition unit that acquires the information regarding the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and the information regarding the reception sensitivity boundary of the first wireless system. A direction determining unit that derives the transmission direction of the signal that minimizes the distance from the area to the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and a power source that derives the maximum allowable transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal. Provided is a wireless system including a determination unit and an allocation unit that allocates wireless resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power and line state information reported from the terminal.
また、本開示は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能な無線システムであって、前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、前記第1無線システムと接続される共用周波数管理装置から、前記第1無線システムとの干渉を避ける程度に算出された前記信号の許容送信電力が含まれる共用条件を取得する取得部と、前記共用条件を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向を導出する方向決定部と、導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力と、前記信号の許容送信電力との差分を導出する導出部と、前記差分と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、無線システムを提供する。 Further, the present disclosure is a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions, and at least one unit accommodated in the communication area of the wireless system. Includes the permissible transmission power of the signal calculated from the communication unit that wirelessly communicates with the terminal and the shared frequency management device connected to the first wireless system to the extent that interference with the first wireless system is avoided. An acquisition unit that acquires the shared conditions, and a direction determining unit that derives a signal transmission direction that minimizes the distance from the communication area of the wireless system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system using the shared conditions. And the derivation unit that derives the difference between the allowable maximum transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal and the allowable transmission power of the signal, and the difference and the line state information reported from the terminal. Based on this, a wireless system is provided that includes an allocation unit that allocates wireless resources to the terminal.
また、本開示は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能な無線システムの無線通信における無線資源割当方法であって、前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信するステップと、前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を取得するステップと、前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向を導出するステップと、導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力を導出するステップと、前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てるステップと、を有する、無線資源割当方法を提供する。 Further, the present disclosure is a method for allocating wireless resources in wireless communication of a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions, and is within the communication area of the wireless system. Using the step of wirelessly communicating with at least one terminal housed in the first wireless system, the step of acquiring information on the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and the information on the reception sensitivity boundary of the first wireless system. The step of deriving the transmission direction of the signal that minimizes the distance from the communication area of the wireless system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and the allowable maximum transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal. Provided is a radio resource allocation method having a step of deriving the radio resource and a step of allocating the radio resource to the terminal based on the allowable maximum transmission power and the line state information reported from the terminal.
また、本開示は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能な無線システムにおける基地局であって、前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を取得する取得部と、前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向を導出する方向決定部と、導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力を導出する電力決定部と、前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、基地局を提供する。 Further, the present disclosure is a base station in a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions, and is at least accommodated in the communication area of the wireless system. The radio is used by using a communication unit that wirelessly communicates with one terminal, an acquisition unit that acquires information on the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and information on the reception sensitivity boundary of the first wireless system. A direction determining unit that derives the transmission direction of the signal that minimizes the distance from the communication area of the system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and the maximum allowable transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal. Provided is a base station including a power determination unit to be derived, an allocation unit for allocating radio resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power and line state information reported from the terminal.
また、本開示は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能な無線システムの無線通信における無線資源割当方法であって、前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信するステップと、前記第1無線システムと接続される共用周波数管理装置から、前記第1無線システムとの干渉を避ける程度に算出された信号の許容送信電力が含まれる共用条件を取得するステップと、前記共用条件を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる前記信号の送信方向を導出するステップと、導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力と、前記信号の許容送信電力との差分を導出するステップと、前記差分と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てるステップと、を有する、無線資源割当方法を提供する。 Further, the present disclosure is a method for allocating wireless resources in wireless communication of a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions, and is within the communication area of the wireless system. A signal calculated from a step of wireless communication with at least one terminal accommodated in the above and a shared frequency management device connected to the first wireless system to the extent of avoiding interference with the first wireless system. The transmission direction of the signal that minimizes the distance from the communication area of the wireless system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system by using the step of acquiring the shared condition including the allowable transmission power of the above and the shared condition. The step of deriving the difference between the allowable maximum transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal and the allowable transmission power of the signal, and the line state reported from the difference and the terminal. Provided is a radio resource allocation method comprising a step of allocating a radio resource to the terminal based on the information.
また、本開示は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能な無線システムにおける基地局であって、前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、前記第1無線システムと接続される共用周波数管理装置から、前記第1無線システムとの干渉を避ける程度に算出された信号の許容送信電力が含まれる共用条件を取得する取得部と、前記共用条件を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる前記信号の送信方向を導出する方向決定部と、導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力と、前記信号の許容送信電力との差分を導出する導出部と、前記差分と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、基地局を提供する。 Further, the present disclosure is a base station in a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions, and is at least accommodated in the communication area of the wireless system. Allowable transmission power of a signal calculated from a communication unit that wirelessly communicates with one terminal and a shared frequency management device connected to the first wireless system to the extent that interference with the first wireless system is avoided. By using the acquisition unit that acquires the shared condition including the above and the shared condition, the transmission direction of the signal that minimizes the distance from the communication area of the wireless system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system is derived. The direction determination unit, the derivation unit that derives the difference between the allowable maximum transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal and the allowable transmission power of the signal, and the line state reported from the difference and the terminal. Provided is a base station comprising an allocation unit that allocates radio resources to the terminal based on information.
本開示によれば、PUシステムが優先的に使用できる共用周波数の少なくとも一部をSUシステムが使用する際に無線通信の方向に応じて送信電力を適応的に制御し、共用周波数の利用効率の低下を抑制できる。 According to the present disclosure, when the SU system uses at least a part of the shared frequency that can be preferentially used by the PU system, the transmission power is adaptively controlled according to the direction of wireless communication, and the utilization efficiency of the shared frequency is improved. The decrease can be suppressed.
(実施の形態1の内容に至る経緯)
先ず、本開示に係る共用周波数を利用可能な無線システムの前提となる従来技術として、共用周波数管理の考え方について図10を参照して説明する。図10は、従来技術の共用周波数管理システムの構成図である。
(Background to the contents of the first embodiment)
First, the concept of shared frequency management will be described with reference to FIG. 10 as a conventional technique that is a prerequisite for a wireless system that can use the shared frequency according to the present disclosure. FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional shared frequency management system.
図10に示す共用周波数管理システムは、PUシステム101と、共用周波数管理装置102と、複数(例えばN:2以上の整数)個のSUシステム1031,…,103Nとを含む構成である。PUシステム101と共用周波数管理装置102とは、互いにデータあるいは情報の送受信が可能である。同様に、共用周波数管理装置102とそれぞれのSUシステム1031〜103Nとは、互いにデータあるいは情報の送受信が可能である。
The shared frequency management system shown in FIG. 10 includes a
PUシステム101は、所定の共用周波数帯の周波数を主にあるいはほぼ独占的に使用可能に割り当てられたシステム運用者(いわゆるプライマリユーザ)により運用の制御がなされる無線システムである。PUシステム101は、PUシステム101の運用に必要な1機以上の送信機(図示略)および受信機(図示略)を保有しており、PUシステム101の運用に必要なPUシステム情報を保持している。ここで、PUシステム情報は、例えば送信機位置、キャリア周波数(中心周波数)、帯域幅および送信電力等の送信に関わる情報と、受信機位置および受信感度等の受信に関わる情報とを含む。
The
共用周波数管理装置102は、PUシステム送信機情報格納部201と、PUシステム受信機情報格納部202と、地形建物地理データ保持部203と、SUシステム送信機情報格納部204と、SUシステム受信機情報格納部205と、PU−TX→PU−RX干渉計算部206と、PU−TX→SU−RX干渉計算部207と、SU−TX→PU−RX干渉計算部208と、SU−TX→SU−RX干渉計算部209と、許可対象周波数共用条件決定部210とを含む構成である。
The shared
SUシステム1031〜103Nのそれぞれは、PUシステム101が主にあるいはほぼ独占的に使用可能な所定の共用周波数帯の周波数の一部を条件付きで使用することを共用周波数管理装置102に申請する無線システムである。SUシステム1031〜103Nは、SUシステム1031〜103Nのそれぞれの運用に必要な1機以上の送信機(図示略)および受信機(図示略)を保有しており、SUシステム1031〜103Nのそれぞれの運用に必要なSUシステム情報を保持している。ここで、SUシステム情報は、例えば送信機位置、キャリア周波数(中心周波数)、帯域幅および送信電力等の送信に関わる情報と、受信機位置および受信感度等の受信に関わる情報とを含む。
Each of the
図10に示される従来技術では、共用周波数管理装置102は、PUシステム101からのPUシステム内の送信機に関する情報をPUシステム送信機情報格納部201に保存し、PUシステム101からのPUシステム内の受信機に関する情報をPUシステム受信機情報格納部202に保存する。同様に、共用周波数管理装置102は、SUシステム1031〜103NのそれぞれからのSUシステム内の送信機に関する情報をSUシステム送信機情報格納部204に保存し、SUシステム1031〜103NのそれぞれからのSUシステム内の受信機に関する情報をSUシステム受信機情報格納部205に保存する。共用周波数管理装置102は、地形建物地理データ保持部203から地理情報を読み出し、この地理情報を用いて各種の干渉計算を、PU−TX→PU−RX干渉計算部206、PU−TX→SU−RX干渉計算部207、SU−TX→PU−RX干渉計算部208およびSU−TX→SU−RX干渉計算部209のそれぞれにおいて実行する。
In the prior art shown in FIG. 10, the shared
例えば、PU−TX→PU−RX干渉計算部206では、PUシステム101の送信機からPUシステム101の受信機までの信号の伝搬路における干渉計算が行われる。同様に、PU−TX→SU−RX干渉計算部207では、PUシステム101の送信機からSUシステム1031〜103Nのそれぞれの受信機までの信号の伝搬路における干渉計算が行われる。同様に、SU−TX→PU−RX干渉計算部208では、SUシステム1031〜103Nのそれぞれの送信機からPUシステム101の受信機までの信号の伝搬路における干渉計算が行われる。同様に、SU−TX→SU−RX干渉計算部209では、SUシステム1031〜103Nのそれぞれの送信機からSUシステム1031〜103Nのそれぞれの受信機までの信号の伝搬路における干渉計算が行われる。
For example, the PU-TX → PU-RX
許可対象周波数共用条件決定部210では、上述した各種の膨大な干渉計算の結果に基づいて、SUシステム1031〜103Nのそれぞれにおいて使用可能な共用周波数帯の周波数の使用に関する周波数共用条件(許可情報)がそれぞれのSUシステムに通知される。
In the permission target frequency sharing
このような従来技術では、PUシステム101の無線機(例えば送信機あるいは受信機。以下同様)とSUシステム1031〜103Nのそれぞれの無線機(例えば送信機あるいは受信機。以下同様)との間での干渉計算量が膨大となり、共用周波数管理装置102の計算処理に相当の高い負荷がかかる。また、実際の測定との誤差を小さく抑えて干渉量を求めるためには、PUシステム101の無線機とSUシステム1031〜103Nのそれぞれの無線機との間あるいは周囲の建物等の存在を考慮しなくてはならないが、建物等の存在を考慮すると干渉計算が一層膨大となり現実的ではない。一方で、建物等の存在を考慮することを回避してSUシステム1031〜103Nのそれぞれの無線機からPUシステム101への無線機への干渉量を過小評価しないために、無線機間の電波経路を見通し伝搬路(つまり自由空間伝搬)と仮定して干渉計算することも考えられる。この方法では、SUシステム1031〜103NのそれぞれはPUシステム101から大変に遠くに離れた位置にしか存在することが許されないため、元々の目的である周波数共用による周波数有効利用の程度が低下してしまう。また、近郊に存在する複数のSUシステム間の干渉を回避するように各SUシステムへの共用周波数の使用許可条件を判定する際、各SUシステム1031〜103Nのそれぞれに対して使用許可される周波数が細かく分割される可能性が高くなることによって、各SUシステム1031〜103Nのそれぞれでの許可周波数利用の稼働が実際にどうであるかによらず分割損が発生する。このため、元々の目的である周波数共用による周波数有効利用の程度が分割損によっても低下してしまう。
In such a conventional technique, between the radio of the PU system 101 (for example, a transmitter or a receiver; the same applies hereinafter) and the respective radios of the
そこで、以下の実施の形態1では、煩雑な干渉計算を必要とせず、PUシステムが優先的に使用できる共用周波数の少なくとも一部のSUシステムへの使用許可の管理を簡易に行い、共用周波数の利用効率の低下を抑制する共用周波数管理システムおよび共用周波数管理方法の例を説明する。
Therefore, in the
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る共用周波数管理システムおよび共用周波数管理方法を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長化することを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, embodiments in which the shared frequency management system and the shared frequency management method according to the present disclosure are specifically disclosed will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
(実施の形態1)
以下、共用周波数管理システムにより周波数の共用がなされる周波数帯(以下「共用周波数帯」という)は、例えば20GHz以上の周波数とし、例えば現在日本国内に数千程度しかない固定無線アクセスシステム(FWA:Fixed Wireless Access)用に割り当てられている高周波数帯である25〜27GHz帯あるいは固定衛星電気通信業務に割り当てられている高周波数帯である27〜29.5GHzを例示する。これらの周波数は、電波の届く距離が例えば100m程度で小さく、建物等の遮蔽物を回折したり透過したりしにくい特性を有する。これらの共用周波数帯は、現在5G(第5世代移動通信方式)において使用が想定されており、後発ユーザであるセカンダリユーザが運用するSUシステムの通信エリア(例えばSUシステムの敷地内)での無線通信に適している周波数帯と考えることができる。例えば26GHz帯の固定無線アクセスシステムでは、帯域幅(BW: band width)が60MHzで、26個のキャリア周波数が存在している。この場合には、キャリア周波数fkの序数を示すkは1〜26の整数値のいずれかとなる。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the frequency band in which the frequency is shared by the shared frequency management system (hereinafter referred to as "shared frequency band") is, for example, a frequency of 20 GHz or higher, for example, a fixed wireless access system (FWA:) which is currently only about several thousand in Japan. 25 to 27 GHz band, which is a high frequency band assigned for Fixed Wireless Access), or 27 to 29.5 GHz, which is a high frequency band assigned to the fixed satellite telecommunications service, is exemplified. These frequencies have a characteristic that the reach of radio waves is small, for example, about 100 m, and it is difficult to diffract or transmit a shield such as a building. These shared frequency bands are currently expected to be used in 5G (5th generation mobile communication system), and are wireless in the communication area of the SU system (for example, on the premises of the SU system) operated by the secondary user who is a latecomer user. It can be considered as a frequency band suitable for communication. For example, in a fixed wireless access system in the 26 GHz band, the bandwidth (BW: band width) is 60 MHz, and there are 26 carrier frequencies. In this case, k indicating the ordinal number of the carrier frequency f k is any of an integer value from 1 to 26.
以下の実施の形態では、共用周波数管理システムは、PUシステムの送信電力に基づく無線信号の時間帯および場所ごとの受信電力分布を把握する。共用周波数の使用においては、送信された無線信号の受信電力がPUシステムの受信感度となる境界(第1ボーダー、図1参照)の内側に対して、SUシステムの送信電力がPUシステムの受信感度以上の干渉を与えないことが遵守するべき制限事項となる。第1ボーダーの詳細は後述するが、キャリア周波数fkごとに異なる。 In the following embodiment, the shared frequency management system grasps the received power distribution for each time zone and location of the radio signal based on the transmission power of the PU system. When using a shared frequency, the transmission power of the SU system is the reception sensitivity of the PU system with respect to the inside of the boundary (first border, see FIG. 1) where the reception power of the transmitted radio signal is the reception sensitivity of the PU system. Not giving the above interference is a restriction to be observed. The details of the first border will be described later, but it differs for each carrier frequency f k .
また、例えば26GHz帯の周波数を屋内あるいは敷地内で使用する予定のSUシステムでは、SUシステムに対応した無線通信が可能な送信機および受信機(アクセスポイントも含む)の存在可能エリアは、SUシステムの無線サービスが受けられる既定の限定エリアとなる(第3ボーダー、図1参照)。このような限定エリアは、例えば会社敷地、大学キャンパス、病院、遊園地、工場、建設現場、駅、あるいは数百世帯が暮らすスマートタウン等であり、これらは例示的に列挙したものであり、限定されない。第3ボーダーの詳細は後述するが、第3ボーダーは、SUシステムの無線サービスが受けられる通信エリアである限定エリア(言い換えると、閉空間エリア)の境界線を示す。 In addition, for example, in a SU system that plans to use a frequency in the 26 GHz band indoors or on the premises, the area where transmitters and receivers (including access points) capable of wireless communication compatible with the SU system can exist is the SU system. This is the default limited area where you can receive the wireless service of (3rd border, see Fig. 1). Such limited areas are, for example, company premises, university campuses, hospitals, amusement parks, factories, construction sites, train stations, or smart towns where hundreds of households live, and these are exemplary and limited. Not done. The details of the third border will be described later, but the third border indicates a boundary line of a limited area (in other words, a closed space area) which is a communication area where the wireless service of the SU system can be received.
従って、共用周波数管理システムは、第3ボーダー内に存在するSUシステムの送信電力に基づく無線信号の時間帯および場所ごとの受信電力を、SUシステムの閉空間エリアの周辺に設置された1つ以上の電波センサ(図1参照)での測定結果として用いたデータベースとして構築することで、SUシステムに使用許可が可能な共用周波数帯の周波数の有無を計算により判別できる。なお、電波センサは、第3ボーダーの近くに配置されることが好ましい。また、共用周波数管理システムは、上述した計算において、SUシステムの送信電力に基づく無線信号の時間帯および場所ごとの受信電力がPUシステムの受信感度となる位置の境界(第2ボーダー、図1参照)を把握することで、効率的な計算を行うことができる。すなわち、実施の形態1では、上述した第1ボーダー、第2ボーダー、第3ボーダーの概念を導入することにより、PUシステムが主にあるいはほぼ独占的に使用可能に割り当てられた共用周波数帯の周波数の一部をSUシステムに使用することを許可していいか否かの判定を、上述した従来技術に比べてかなり簡易的に実行できる。 Therefore, the shared frequency management system sets the received power for each time zone and place of the radio signal based on the transmission power of the SU system existing in the third border to one or more installed around the closed space area of the SU system. By constructing the database as the measurement result of the radio wave sensor (see FIG. 1), it is possible to determine by calculation whether or not there is a frequency in the common frequency band for which the SU system can be used. The radio wave sensor is preferably arranged near the third border. Further, in the shared frequency management system, in the above calculation, the boundary of the position where the reception power of the radio signal based on the transmission power of the SU system is the reception sensitivity of the PU system in each time zone and place (see the second border, FIG. 1). ), It is possible to perform efficient calculations. That is, in the first embodiment, by introducing the above-mentioned concepts of the first border, the second border, and the third border, the frequency of the shared frequency band allocated so that the PU system can be used mainly or almost exclusively can be used. It is possible to determine whether or not a part of the above can be permitted to be used in the SU system, which is considerably simpler than that of the above-mentioned conventional technique.
図1は、第1ボーダーB1、第2ボーダーB2、第3ボーダーB3の概念を示す図である。図1では、説明を分かり易くするために、2種類のPUシステムPU1,PU2が示されているが、実施の形態1においてPUシステムの数は2つに限定されないことは言うまでもない。 FIG. 1 is a diagram showing the concepts of the first border B1, the second border B2, and the third border B3. In FIG. 1, two types of PU systems PU1 and PU2 are shown for the sake of clarity, but it goes without saying that the number of PU systems in the first embodiment is not limited to two.
先ず、第1ボーダーB1について説明する。 First, the first border B1 will be described.
実施の形態1に係る共用周波数管理システムは、図1に示すPUシステムPU1,PU2のそれぞれにおいて使用される無線方式に関する情報(例えば送信点位置、キャリア周波数(fk)もしくはキャリア周波数(fk)番号、帯域幅、送信指向性利得を含む送信電力)に基づいて、PUシステムPU1,PU2のそれぞれの送信機から送信される無線信号(第1無線信号の一例)の受信電力が受信感度となる複数の受信点位置を常時把握する。ここで、受信感度(規定値の一例)とは、無線通信が成立する最小の受信電力であり、以下同様である。PUシステムからキャリア周波数fkの無線信号が送信された場合に、上述した複数の隣接する受信点位置同士を結線した境界線を「第1ボーダー」と称し、便宜的に「B1(fk)」と表記することがある。 The shared frequency management system according to the first embodiment has information on the radio system (for example, transmission point position, carrier frequency (f k ) or carrier frequency (f k )) used in each of the PU systems PU1 and PU2 shown in FIG. The reception power of the radio signal (an example of the first radio signal) transmitted from each of the transmitters of the PU systems PU1 and PU2 is the reception sensitivity based on the number, the bandwidth, and the transmission power including the transmission directional gain). Always keep track of the positions of multiple receiving points. Here, the reception sensitivity (an example of a specified value) is the minimum received power at which wireless communication is established, and the same applies hereinafter. When a radio signal having a carrier frequency of f k is transmitted from the PU system, the boundary line connecting the plurality of adjacent reception point positions described above is referred to as a "first border", and for convenience, "B1 (f k )". May be written as.
次に、第2ボーダーB2について説明する。 Next, the second border B2 will be described.
実施の形態1に係る共用周波数管理システムは、SUシステムSU1において使用予定の無線方式に関する情報(例えば限定エリア位置情報、キャリア周波数(fk)もしくはキャリア周波数(fk)番号、帯域幅、送信指向性利得を含む送信電力、後述する電波センサで測定された受信電力)に基づいて、SUシステムSU1の送信機Txから送信される無線信号(第2無線信号の一例)の受信電力がPUシステム(例えばPUシステムPU2)の受信感度となる複数の受信点位置を常時把握する。SUシステムSU1からキャリア周波数fkの無線信号が送信された場合に、上述した複数の隣接する受信点位置同士を結線した境界線を「第2ボーダー」と称し、便宜的に「B2(fk)」と表記することがある。ここで、SUシステムSU1の送信機Txから上述した受信点位置Ciまでの電波の伝搬距離を、「d2」と表記する。 The shared frequency management system according to the first embodiment has information on a radio system to be used in the SU system SU1 (for example, limited area position information, carrier frequency (f k ) or carrier frequency (f k ) number, bandwidth, transmission orientation). Based on the transmission power including the sex gain and the reception power measured by the radio wave sensor described later, the reception power of the radio signal (an example of the second radio signal) transmitted from the transmitter Tx of the SU system SU1 is the PU system (an example of the second radio signal). For example, the positions of a plurality of receiving points, which are the receiving sensitivities of the PU system PU2), are constantly grasped. When a radio signal having a carrier frequency f k is transmitted from the SU system SU1, the boundary line connecting the plurality of adjacent reception point positions described above is referred to as a "second border", and for convenience, "B2 (f k)". ) ”May be written. Here, the propagation distance of the radio wave from the transmitter Tx of the SU system SU1 to the reception point position Ci described above is referred to as “d 2 ”.
なお、図1において、第2ボーダーB2により囲まれる領域とPUシステムPU2に対応する第1ボーダーB1により囲まれる領域との間には重複する交差エリアSが存在しているが、第2ボーダーB2により囲まれる領域とPUシステムPU1に対応する第1ボーダーB1により囲まれる領域との間には上述した交差エリアSが存在していない。 In FIG. 1, there is an overlapping crossing area S between the area surrounded by the second border B2 and the area surrounded by the first border B1 corresponding to the PU system PU2, but the second border B2 The above-mentioned intersection area S does not exist between the area surrounded by the PU system and the area surrounded by the first border B1 corresponding to the PU system PU1.
最後に、第3ボーダーB3について説明する。 Finally, the third border B3 will be described.
第3ボーダーB3は、SUシステムSU1の無線サービスが受けられる通信エリアである限定エリア(例えば上述にて例示列挙した大学キャンパス等)の境界線である。実施の形態1では、第3ボーダーB3の周囲に1つ以上の電波センサ341,342,343,344がそれぞれ配置される。電波センサ341〜344のそれぞれは、SUシステムSU1の送信機Txからの送信電力に基づく無線信号の受信電力を測定してSUシステムSU1に報告する。また、電波センサ341〜344のそれぞれは、実際にSUシステムSU1に対して使用許可が与えられたキャリア周波数fkを用いた無線信号の受信電力が共用周波数使用条件許可にて規定された受信電力を遵守しているか否かのモニタリングを行う。ここで、SUシステムSU1の送信機Txから電波センサ(例えば電波センサ344)までの電波の伝搬距離を、「d1」と表記する。この伝搬距離「d1」は、詳細は後述するが、第2ボーダーB2に対応する伝搬距離「d2」の計算において用いる。
The third border B3 is a boundary line of a limited area (for example, a university campus exemplified above) which is a communication area where the wireless service of the SU system SU1 can be received. In the first embodiment, one or more
次に、実施の形態1に係る共用周波数管理システムの構成例について、図2を参照して説明する。図2は、実施の形態1に係る共用周波数管理システムの内部構成例を示すブロック図である。実施の形態1に係る共用周波数管理システムは、PUシステム1と、共用周波数管理装置2と、SUシステム3と、1つ以上の電波センサ341〜344(図1参照)とを含む構成である。電波センサ341〜344のそれぞれは、SUシステム3内に含まれる構成としてもよい。PUシステム1と共用周波数管理装置2とは、互いにデータあるいは情報の送受信が可能である。同様に、共用周波数管理装置2とSUシステム3とは、互いにデータあるいは情報の送受信が可能である。なお、説明を分かり易くするために、図1にはSUシステム3は1つだけ図示されているが、複数のSUシステムが設けられてもよい。
Next, a configuration example of the shared frequency management system according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration example of the shared frequency management system according to the first embodiment. The shared frequency management system according to the first embodiment has a configuration including a
第1無線システムの一例としてのPUシステム1は、所定の共用周波数帯の周波数(例えば20GHz〜30GHz帯)を主にあるいはほぼ独占的に使用可能に割り当てられたシステム運用者(いわゆるプライマリユーザ)により運用の制御がなされる無線システムである。PUシステム1は、PUシステム1の運用に必要な1機以上のPU送信機11、メモリ12およびPU受信機13を保有している。つまり、PU送信機11およびPU受信機13のそれぞれは、PUシステム1の提供する無線サービスの実行に用いられる。メモリ12は、PUシステム1の運用に必要なPUシステム情報を格納している。ここで、PUシステム情報は、例えばPU送信機11の設置位置を示す送信機位置、キャリア周波数(中心周波数)、帯域幅および送信電力等の送信に関わる情報と、PU受信機13の設置位置を示す受信機位置および受信感度等の受信に関わる情報とを含む。
The
共用周波数管理装置2は、B1導出部21と、B2導出部22と、許可対象周波数共用条件決定部23と、メモリ24と、地形建物地理データ保持部25と、通信インターフェース回路26とを含む構成である。B1導出部21と、B2導出部22と、許可対象周波数共用条件決定部23とは、例えばCPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)あるいはFPGA(Field Programmable Gate Array)等のプロセッサPRC1を用いて構成され、プロセッサPRC1がメモリ24に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって機能的に構成される。共用周波数管理装置2の構成の詳細については後述する。プロセッサPRC1は、共用周波数管理装置2の動作を司るコントローラとして機能し、共用周波数管理装置2の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、共用周波数管理装置2の各部との間のデータの入出力処理、データの演算(計算)処理およびデータの記憶処理を行う。プロセッサPRC1は、メモリ24に記憶されたプログラムに従って動作する。プロセッサPRC1は、動作時にメモリ24を使用し、プロセッサPRC1により生成されたデータをメモリ24に格納する。
The shared
第2無線システムの一例としてのSUシステム3は、PUシステム1が主にあるいはほぼ独占的に使用可能な所定の共用周波数帯の周波数(例えば20GHz〜30GHz帯)の一部を条件付きで使用することを共用周波数管理装置2に申請する無線システムである。SUシステム3は、SUシステム3のそれぞれの運用に必要な1機以上のSU送信機31、メモリ32およびSU受信機33を保有している。つまり、SU送信機31およびSU受信機33のそれぞれは、SUシステム3の提供する無線サービスの実行に用いられる。メモリ32は、SUシステム3の運用に必要なSUシステム情報を保持している。ここで、SUシステム情報は、例えば、キャリア周波数(中心周波数)、帯域幅、送信指向性利得を含む送信電力を少なくとも含む。また、SUシステム情報は、SUシステム3の無線サービスが受けられる通信エリアである限界エリアの境界線を示す第3ボーダーB3、電波センサ(例えば電波センサ344)での受信電力の測定結果を更に含んでよい。
The
センサの一例としての電波センサ341〜344のそれぞれは、SUシステム3のSU送信機31からの送信電力に基づく無線信号の受信電力を測定してSUシステム3に報告する。また、電波センサ341〜344のそれぞれによる受信電力の測定は、例えば、共用周波数管理装置2からSUシステム3に対して実際に使用許可が与えられたキャリア周波数fkを用いた無線信号の受信電力が共用周波数使用条件(後述参照)にて規定された受信電力を遵守しているか否かのモニタリング用に行われてよい。なお、電波センサの配置数は1以上の他の数量でも構わない。
Each of the
ここで、共用周波数管理装置2の構成の詳細について説明する。
Here, the details of the configuration of the shared
B1導出部21は、PUシステム1から送られたPUシステム情報を、通信インターフェース回路26を介して取得して把握する。B1導出部21は、地形建物地理データ保持部25から地理情報を読み出し、この地理情報とPUシステム情報とを用いて、キャリア周波数fkに対応する第1ボーダーに関する第1ボーダー情報の一例としてのB1(fk)を導出する。上述したように、B1(fk)は、PUシステム1からキャリア周波数fkの無線信号が送信された場合に、その無線信号の受信電力がPUシステム1の受信感度(上述参照)となる受信点同士を結線した境界線を示す。言い換えると、B1導出部21は、第1ボーダーB1により囲まれる領域(第1領域の一例)の位置情報を導出することができる。B1導出部21は、導出された第1ボーダー情報を許可対象周波数共用条件決定部23に出力する。
The B1 out-
導出部の一例としてのB2導出部22は、SUシステム3から送られたSUシステム情報を、通信インターフェース回路26を介して取得して把握する。このSUシステム情報には、例えば、キャリア周波数(中心周波数)、帯域幅、送信指向性利得を含む送信電力、SUシステム3の無線サービスが受けられる限界エリアの境界線を示す第3ボーダーB3、電波センサ(例えば電波センサ344)での受信電力の測定結果が含まれる。B2導出部22は、SUシステム情報を用いて、キャリア周波数fkに対応する第2ボーダーに関する第2ボーダー情報の一例としてのB2(fk)を計算(後述参照)により導出する。上述したように、B2(fk)は、SUシステム3からキャリア周波数fkの無線信号が送信された場合に、その無線信号の受信電力がPUシステム1の受信感度(上述参照)となる受信点同士を結線した境界線を示す。言い換えると、B2導出部22は、第2ボーダーB2により囲まれる領域(第2領域の一例)の位置情報を導出することができる。B2導出部22は、導出された第2ボーダー情報を許可対象周波数共用条件決定部23に出力する。
The B2 out-
入力部の一例としての許可対象周波数共用条件決定部23は、B1導出部21からの第1ボーダー情報(B1(fk))とB2導出部22からの第2ボーダー情報(B2(fk))とを入力する。許可対象周波数共用条件決定部23は、第1ボーダー情報(B1(fk))とB2導出部22からの第2ボーダー情報(B2(fk))とを用いて、SUシステム3に対する共用周波数帯の周波数に関する共用周波数使用条件(共用許可条件の一例)を決定する。つまり、許可条件決定部の一例としての許可対象周波数共用条件決定部23は、キャリア周波数fkのSUシステム3への使用許可を与えてよいか否かの判定結果を、通信インターフェース回路26を介してSUシステム3に送信する。
The permission target frequency sharing
メモリ24は、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)を用いて構成され、共用周波数管理装置2の動作の実行に必要なプログラム、更には、動作中に生成されたデータあるいは情報を一時的に保存する。RAMは、例えばプロセッサPRC1の動作時に使用されるワークメモリである。ROMは、例えばプロセッサPRC1を制御するためのプログラムを予め記憶する。
The
地理データ保持部の一例としての地形建物地理データ保持部25は、HDD(Hard Disk Drive)あるいはSSD(Solid State Drive)を用いて構成され、PUシステム1およびSUシステム3の設置されるエリアにおける地形情報および建物情報を含む地理情報を記憶している。
Topography as an example of the geographic data holding unit The building geographic
通信インターフェース回路26は、共用周波数管理装置2が接続されるネットワーク網(例えばイントラネットあるいはインターネット)との間でデータあるいは情報の送受信を行うための通信回路を用いて構成される。通信インターフェース回路26は、上述したネットワーク網に接続されるPUシステム1およびSUシステム3との間でデータもしくは情報の送受信を行う。通知部の一例としての通信インターフェース回路26は、許可対象周波数共用条件決定部23により決定された共用周波数使用条件を該当するSUシステム3に通知する。
The
ここで、B2導出部22における第2ボーダー情報(B2(fk))を導出するための計算例について、詳細に説明する。実施の形態1において、第2ボーダー情報(B2(fk))を導出することは、SUシステム3の通信エリアに対応する第3ボーダーB3内の位置(例えばSU送信機31が配置される送信点位置)からの無線信号(第2無線信号の一例)の受信電力がPUシステム1の受信感度まで低下する伝搬距離d2を導出することと同義となる。B2導出部22が伝搬距離d2を導出する方法は次の4通りが考えられる。以下の計算例の説明において、共通に用いるパラメータとして、PUシステム1での無線サービスにおいて使用される帯域幅Bを60[MHz]、キャリア周波数fkを26000[MHz]、伝搬距離d2での受信CNR(Carrier to Noise ratio)を0[dB]、雑音指数Nfを6[dB]としている。
Here, a calculation example for deriving the second border information (B2 (f k )) in the
(第1計算方法)理想的な電波の伝搬環境において電波伝搬損失式を適用する方法
第1計算方法では、理想的な電波の伝搬環境が想定されているので、B2導出部22は、電波センサでの受信電力の測定結果を使用しない。SUシステム3からの無線信号(第2無線信号の一例)の送信電力Pを30[dBm]とする。
(First calculation method) Method of applying the radio wave propagation loss equation in an ideal radio wave propagation environment Since the first calculation method assumes an ideal radio wave propagation environment, the
電波伝搬損失式として、伝搬損失Lは数式(1)により示される。数式(1)において、αは電波伝搬減衰係数であり、LOS(Line Of Sight)環境(つまり見通し環境)では2.0程度、NLOS(Non Line Of Sight)環境では3.0〜4.0程度となる。fはキャリア周波数[MHz]である。Aは付加損失[dB]である。伝搬距離d2を過小評価しないためには、α=2.0、A=0と仮定することができる。 As the radio wave propagation loss equation, the propagation loss L is expressed by the equation (1). In formula (1), α is the radio wave propagation attenuation coefficient, which is about 2.0 in the LOS (Line Of Sight) environment (that is, the line-of-sight environment) and about 3.0 to 4.0 in the NLOS (Non Line Of Sight) environment. It becomes. f is the carrier frequency [MHz]. A is an additional loss [dB]. In order not to underestimate the propagation distance d2, it can be assumed that α = 2.0 and A = 0.
また、数式(2)に示すように、送信電力Pと伝搬損失Lとの差分は、SU受信機33の位置における受信信号の受信CNRと雑音レベルと評価できる。
Further, as shown in the equation (2), the difference between the transmission power P and the propagation loss L can be evaluated as the reception CNR and the noise level of the received signal at the position of the
従って、B2導出部22は、数式(1)および数式(2)のそれぞれに、キャリア周波数fk=26000[MHz]、電波伝搬減衰係数α=2.0、付加損失A=0[dB]、帯域幅Bを60[MHz]、受信CNR=0[dB]、kT=−174[dBm/Hz]、雑音指数Nfを6[dB]を代入すると、伝搬距離d2≒1000[m]と算出できる。つまり、電波伝搬減衰係数α=2.0、付加損失A=0[dB]のように過小評価しなければ、伝搬距離d2はこのように大きな値となる。
Therefore, the
(第2計算方法)実環境において電波センサでの受信電力の実測値を電波伝搬損失式に適用して計算する方法
第2計算方法では、B2導出部22は、実環境において電波センサでの受信電力の実測値(測定結果)を使用する。SU送信機31の送信点位置から伝搬距離d1の位置に相当する第3ボーダーB3上の位置(例えば図1の電波センサ344の設置位置)における受信電力をR1、SU送信機31の送信点位置から伝搬距離d2の位置に相当する第2ボーダーB2上の位置(例えば図1の受信点位置Ci)における受信電力をR2とする。
(Second calculation method) A method of calculating by applying the measured value of the received power by the radio wave sensor in the actual environment to the radio wave propagation loss equation In the second calculation method, the
この場合、受信電力R1,R2のそれぞれについて数式(1)および数式(2)を適用すると、次の数式(3)および数式(4)が成り立つ。数式(4)では、受信電力R2を雑音レベルと想定している。B2導出部22は、数式(3)の付加損失A1と数式(4)の付加損失A2とはともに同一の一定値(つまり(第1計算方法)のようにA=0とはしない)であると仮定することで、(第1計算方法)の想定よりも実際的な現実環境に適合する伝搬距離d2を推定できる。
In this case, when the mathematical formulas (1) and (2) are applied to the received powers R 1 and R 2 , the following mathematical formulas (3) and (4) are established. In Equation (4), and the received power R 2 assuming noise level. The
つまり、数式(3)および数式(4)において、付加損失A1=付加損失A2と仮定することにより、次の数式(5)が得られる。数式(5)において、伝搬距離d2を過小評価しないための電波伝搬減衰係数α1,α2は次のような仮定となり、α2=2.0、α1>2.0(例えばα1=3.0)となる。 That is, by assuming that the additional loss A 1 = the additional loss A 2 in the mathematical formulas (3) and (4), the following mathematical formula (5) can be obtained. In equation (5), the radio wave propagation attenuation coefficients α 1 and α 2 for not underestimating the propagation distance d 2 are assumed as follows, and α 2 = 2.0 and α 1 > 2.0 (for example, α 1). = 3.0).
従って、B2導出部22は、計算例として伝搬距離d1=10[m]での電波センサの測定した受信電力R1が−70[dBm]だとすると、数式(5)に代入することで、伝搬距離d2≒324[m]と算出できる。
Therefore, assuming that the received power R 1 measured by the radio wave sensor at the propagation distance d 1 = 10 [m] is −70 [dBm] as a calculation example, the
(第3,第4計算方法)電波伝搬減衰係数α1,α2を(第2計算方法)の想定値と異なる値を適用して計算する方法
第3,第4計算方法では、B2導出部22は、第2計算方法での電波伝搬減衰係数α1,α2の想定値よりも一層現実的な環境に即した想定値を用いる。例えば、伝搬損失L1はSUシステム3の限定エリア内(言い換えると、比較的短距離)での電波の伝搬損失であるため、伝搬損失L1に対応する電波伝搬減衰係数α1は、3.0よりも小さい(言い換えると、見通し伝搬路に近い)値と考えることができる。一方で、伝搬損失L2はSUシステム3の限定エリア外(言い換えると、比較的長距離)での電波の伝搬損失であるため、伝搬損失L2に対応する電波伝搬減衰係数α2は、2.0よりは大きい値と考えることができる。
(Third and fourth calculation methods) A method of calculating the radio wave propagation attenuation coefficients α 1 and α 2 by applying a value different from the assumed value of (second calculation method) In the third and fourth calculation methods, the B2 derivation unit For 22, an assumed value that is more realistic than the assumed values of the radio wave propagation attenuation coefficients α 1 and α 2 in the second calculation method is used. For example, the propagation loss L 1 is (in other words, relatively short distance) within a limited area of the
そこで、第3計算方法では、B2導出部22は、α1=3.0、α2=3.0と仮定すると、伝搬距離d1=10[m]での電波センサの測定した受信電力R1が−70[dBm]を数式(5)に代入して使用することで(第2計算方法参照)、伝搬距離d2≒47[m]と算出できる。
Therefore, in the third calculation method, assuming that α 1 = 3.0 and α 2 = 3.0, the
同様にして、第4計算方法では、B2導出部22は、α1=2.0、α2=3.0と仮定すると、伝搬距離d1=10[m]での電波センサの測定した受信電力R1が−70[dBm]を数式(5)に代入して使用することで(第2計算方法参照)、伝搬距離d2≒22[m]と算出できる。
Similarly, in the fourth calculation method, assuming that α 1 = 2.0 and α 2 = 3.0, the
このように、B2導出部22が伝搬距離d2を算出するには、伝搬距離d1と受信電力R1とは測定値を使用し、更に、電波伝搬減衰係数α1,α2はともに仮定値を使用して数式(5)に代入すればよい。ここで、表(1)には、伝搬距離d1[m]、受信電力R1[dBm]、電波伝搬減衰係数α1,α2、伝搬距離d2[m]、電力(P−A1)[dBm]との関係が示されている。表(1)に示されるように、伝搬距離d2の値は、電波伝搬減衰係数α1,α2の仮定値の組み合わせに大きく依存することが分かる。なお、電力(P−A1)は、数式(3)から導出可能となっており、送信電力から伝搬路に遮蔽物が挿入された場合の損失を減算した値のイメージである。
In this way, in order for the
つまり、比較的に近距離の電波伝搬となるSUシステム3の送信機Txの配置箇所である送信点から電波センサ(例えば電波センサ344)の設置位置までの伝搬距離d1の電波伝搬減衰係数α1はLOS環境としての2.0を採用し、比較的に長距離の電波伝搬となるSUシステム3の送信機Txの配置箇所である送信点から電波の受信電力が雑音レベルまで減衰する伝搬距離d2の電波伝搬減衰係数α2はNLOS環境としての3.0を採用したとする。
That is, the radio wave propagation attenuation coefficient α of the propagation distance d 1 from the transmission point, which is the location of the transmitter Tx of the
この場合、B2導出部22により導出される伝搬距離d2は(第1計算方法)〜(第4計算方法)の中で最も小さい値として算出される。この値が最も現実的な値と一見考えられるが、SUシステム3の開設者が想定している無線サービスの使用環境等によっては必ずしもこの最も小さい値を伝搬距離d2として採用することが妥当ではないことも十分考えられる。このため、SUシステム3の開設者は、例えば少なくとも無線サービスの開始前に、計算により得られた伝搬距離d2のいずれが最も実際の環境に即しているかを実測あるいはシミュレーション等によって測定することが好ましい。この上で、B2導出部22が第2ボーダーB2を導出するために伝搬距離d2を算出する際には、SUシステム3の限定エリアの周辺で1つ以上の電波センサ341〜344のそれぞれを用いた受信電力の測定を送信機Txの配置箇所である送信点からの伝搬距離をパラメータとして測定で求めることで、電波伝搬減衰係数α1,α2を決めることがより適切である。
In this case, the propagation distance d 2 derived by the
実際には、電波センサの設置場所(つまり送信機Txの配置箇所である送信点から伝搬距離d1)における受信電力R1(測定値)を測定することは定期的(例えば1時間に1回)に実施したとしても大した作業とはならないが、第2ボーダーB2の存在を具現化するために必要な伝搬距離d2(つまり、PUシステム1への影響がない受信電力まで減衰する送信機Txの配置箇所である送信点からの距離)を測定するのはかなり大変な作業となる。ましてや伝搬距離d2を定期的に行うのはかなり大変な作業となるので、実施の形態1では、電波センサ等を用いた測定ではなく、上述した計算式を用いて伝搬距離d2を算出することに帰着させた点が特徴的な技術要素となっている。
In practice, measuring the received power R 1 (measured value) at the location where the radio wave sensor is installed (that is, the propagation distance d 1 from the transmission point where the transmitter Tx is located) is periodically (for example, once an hour). ) Is not a big task, but it is a transmitter that attenuates to the received power that does not affect the
しかし、伝搬距離d2を導出するための計算式において、伝搬距離d2の算出に影響の大きい電波伝搬減衰係数α1、α2を適当に仮定する(例えばα1=2.0、α2=3.0)のでは、次のようなリスクがある。具体的には、伝搬距離d2を過小評価するリスク(つまり、α1を実際の環境に即した値より小さめ、α2を実際の環境に即した値より大きめにそれぞれ仮定した場合)や、伝搬距離d2を過大評価する無駄(つまり、α1を実際の環境に即した値より大きめ、α2を実際の環境に即した値より小さめにそれぞれ仮定した場合)が発生するリスクがある。 However, the calculation formula for deriving the propagation distance d 2, the propagation distance greater wave propagation attenuation coefficient alpha 1 effects the calculation of d 2, assume suitably a alpha 2 (e.g., α 1 = 2.0, α 2 At = 3.0), there are the following risks. Specifically, the risk of underestimating the propagation distance d 2 (that is, assuming that α 1 is smaller than the value corresponding to the actual environment and α 2 is larger than the value suitable for the actual environment), There is a risk of waste overestimating the propagation distance d 2 (that is, assuming that α 1 is larger than the actual environment value and α 2 is smaller than the actual environment value).
そこで、上述したように、SUシステム3の開設者は、SUシステム3の限定エリア(言い換えると、第3ボーダーB3により囲まれるエリア内)の送信機Txの配置箇所である送信点からの伝搬距離をパラメータとして変化させて受信電力を測定する作業を少なくとも一回は実施し、その測定結果を基にして、電波伝搬減衰係数α1およびα2の値を実際の測定で求めることを行うことが適切である。
Therefore, as described above, the founder of the
従って、伝搬距離d2を過小評価するリスク回避を、伝搬距離d2を過大評価する無駄が発生するリスク回避よりも重視すべきであるので、測定で得られる値よりも電波伝搬減衰係数α1は少し大きく、電波伝搬減衰係数α2は少し小さく値を決定するようにすべきである。例えば測定でα1=2.08、α2=3.23となった場合に、そのまま数式(5)に代入するのではなく、α1=2.2、α2=3.0を数式(5)で使用すれば、伝搬距離d2を実際よりも大きめに算出することになる。言い換えると、これにより、SUシステム3からの干渉がPUシステム1に悪影響を及ぼしてはならないという前提条件をより確実に遵守することにつながる。
Thus, the underestimation risk aversion to the propagation distance d 2, the propagation distance because d 2 waste to overestimate it should be emphasized than risk aversion generated, radio wave propagation attenuation coefficient alpha 1 than the value obtained by measuring Should be a little larger and the radio wave propagation attenuation coefficient α 2 should be a little smaller. For example, when α 1 = 2.08 and α 2 = 3.23 in the measurement, instead of substituting it into the mathematical formula (5) as it is, α 1 = 2.2 and α 2 = 3.0 are mathematical formulas ( If it is used in 5), the propagation distance d 2 will be calculated to be larger than the actual value. In other words, this leads to more reliable adherence to the precondition that interference from the
一方で、PUシステム1の第1ボーダーB1とSUシステム3の第2ボーダーB2とが明らかに離れている(例えば図1に示す交差エリアSが生じていない)場合、伝搬距離d2を過大評価する無駄が発生するリスクがあることは承知の上で、α1=3.0、α2=2.0を採用して伝搬距離d2を算出しまってもよい。この場合には、電波伝搬減衰係数αの導出のための測定作業が不要となる。
On the other hand, when the first border B1 of the
次に、実施の形態1に係る共用周波数管理システムの動作手順について、図3および図4を参照して説明する。図3は、実施の形態1に係る共用周波数管理システムの動作手順を時系列に示すシーケンス図である。図4は、図3のステップSt6の詳細な動作手順を時系列に示すフローチャートである。 Next, the operation procedure of the shared frequency management system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a sequence diagram showing the operation procedure of the shared frequency management system according to the first embodiment in chronological order. FIG. 4 is a flowchart showing the detailed operation procedure of step St6 of FIG. 3 in chronological order.
図3において、PUシステム1は、PUシステム情報(例えばPU送信機11の設置位置を示す送信機位置、キャリア周波数(中心周波数)、帯域幅および送信電力等の送信に関わる情報と、PU受信機13の設置位置を示す受信機位置および受信感度等の受信に関わる情報)を共用周波数管理装置2に送る(St1)。
In FIG. 3, the
共用周波数管理装置2は、ステップSt1において送られたPUシステム情報を受信し、地形建物地理データ保持部25から地理情報を読み出す。共用周波数管理装置2は、この地理情報とPUシステム情報とを用いて、キャリア周波数fkに対応する第1ボーダーに関する第1ボーダー情報の一例としてのB1(fk)をB1導出部21において導出する(St2)。
The shared
SUシステム3は、SUシステム3のSU送信機31からの送信電力に基づく無線信号の送信に応じて、限定エリアでの近傍に配置された1つ以上の電波センサ341〜344のそれぞれにおいて上述した無線信号の受信電力を測定する(St3)。SUシステム3は、ステップSt3での受信電力の測定結果を含むSUシステム情報(例えばキャリア周波数、帯域幅、送信電力、SUシステム3の限界エリアの境界線を示す第3ボーダー情報)を共用周波数管理装置2に送る(St4)。
The
共用周波数管理装置2は、ステップSt4において送られたSUシステム情報を受信し、このSUシステム情報を用いて、キャリア周波数fkに対応する第2ボーダー情報の一例としてのB2(fk)を計算(例えば、上述した第1計算方法〜第4計算方法のうちいずれか参照)によりB2導出部22において導出する(St5)。共用周波数管理装置2は、第1ボーダー情報(B1(fk))とB2導出部22からの第2ボーダー情報(B2(fk))とを用いて、SUシステム3に対する共用周波数帯の周波数に関する共用周波数使用条件を決定する(St6)。共用周波数管理装置2は、ステップSt6において決定された共用周波数使用条件をSUシステム3に通知する(St7)。
The shared
SUシステム3は、ステップSt7において共用周波数管理装置2から通知された共用周波数使用条件に従って、SUシステム3の無線サービスにおいて共用周波数を使用することができる(St8)。
The
次に、ステップSt6の共用周波数使用条件の決定に関する共用周波数管理装置2の動作の詳細について、図4を参照して説明する。図4に示す処理は、例えば共用周波数管理装置2の許可対象周波数共用条件決定部23により実行され、共用周波数帯のうち着目するキャリア周波数fkに対応した共用周波数使用条件の決定処理であり、同じ共用周波数帯のうち他のキャリア周波数に対応した共用周波数使用条件の決定処理は同様にして繰り返して実行される。つまり、共用周波数管理装置2は、共用周波数帯のキャリア周波数を順に掃引するように、図4に示す共用周波数使用条件の決定処理を繰り返す。
Next, the details of the operation of the shared
図4において、共用周波数管理装置2は、PUシステム情報とSUシステム情報とを用いて、第1ボーダーB1(fk)の内側(つまり、PUシステム1の無線サービスが享受される通信エリア内)に第2ボーダーB2(fk)が存在するか否かを判定する(St6−1)。共用周波数管理装置2は、第1ボーダーB1(fk)の内側に第2ボーダーB2(fk)が存在しないと判定した場合には(St6−1、NO)、現在着目しているキャリア周波数fkを第3ボーダーB3の範囲内で使用可能と判断する(St6−2)。これは、第1ボーダーB1(fk)の内側に第2ボーダーB2(fk)が存在しないために、SUシステム3が現在着目しているキャリア周波数fkを用いた無線サービスを提供しても、PUシステム1の無線サービスに対する受信感度以上の干渉を与えにくいと考えられるためである。この後、現在着目しているキャリア周波数fkに対応する共用周波数使用条件の決定処理は終了し、次に着目しているキャリア周波数fkに対応する共用周波数使用条件の決定処理が同様にして実行される。
In FIG. 4, the shared
一方、共用周波数管理装置2は、第1ボーダーB1(fk)の内側に第2ボーダーB2(fk)が存在したと判定した場合には(St6−1、YES)、第1ボーダーB1(fk)の内側に存在する第2ボーダーB2(fk)との交差エリア(重複エリア)をS(fk)と設定する(St6−3)。
On the other hand, when the shared
共用周波数管理装置2は、PUシステム情報とSUシステム情報とを用いて、交差エリアS(fk)内にPUシステム1のPU受信機13が存在するか否かを判定する(St6−4)。共用周波数管理装置2は、交差エリアS(fk)内にPUシステム1のPU受信機13が存在しないと判定した場合には(St6−4、NO)、同様に現在着目しているキャリア周波数fkを第3ボーダーB3の範囲内で使用可能と判断する(St6−2)。これは、PUシステム1の運用中にPUシステム1のPU送信機11からの無線信号が受信されるPU受信機13がそもそも交差エリアS(fk)内に存在しないために、SUシステム3が現在着目しているキャリア周波数fkを用いた無線サービスを提供しても、PUシステム1の無線サービスに対する受信感度以上の干渉を与えにくいと考えられるためである。この後、現在着目しているキャリア周波数fkに対応する共用周波数使用条件の決定処理は終了し、次に着目しているキャリア周波数fkに対応する共用周波数使用条件の決定処理が同様にして実行される。
The shared
一方、共用周波数管理装置2は、交差エリアS(fk)内にPUシステム1のPU受信機13が存在すると判定した場合には(St6−4、YES)、交差エリアS(fk)内のPUシステム1のPU受信機13の位置までの伝搬距離d2を、数式(3)および数式(4)を参照することで、第1ボーダーB1(fk)の外側の任意の位置まで短縮するために必要な送信電力(P−ΔP)を計算する(St6−5)。共用周波数管理装置2は、現在着目しているキャリア周波数fkを、第3ボーダーB3の範囲内でステップSt6−5において計算された低減後の送信電力(P−ΔP)の使用を前提にすれば可能と判断する(St6−6)。これは、PUシステム1の運用中にPUシステム1のPU送信機11からの無線信号が受信されるPU受信機13がそもそも交差エリアS(fk)内に存在しているので、SUシステム3が現在着目しているキャリア周波数fkを用いた無線サービスを提供する際にはSUシステム3の電波がPUシステム1の無線サービスに対する受信感度以上の干渉を与えないよう、SUシステム3のSU送信機31からの送信電力を低減しなければならないと考えられるためである。この後、現在着目しているキャリア周波数fkに対応する共用周波数使用条件の決定処理は終了し、次に着目しているキャリア周波数fkに対応する共用周波数使用条件の決定処理が同様にして実行される。
On the other hand, shared
以上により、実施の形態1に係る共用周波数管理システムでは、共用周波数管理装置2は、PUシステム1により主に使用される共用周波数帯の周波数のSUシステム3との共用を管理する。共用周波数管理装置2は、PUシステム1による共用周波数帯の周波数を用いた無線信号の送信に基づく受信レベルが規定値(例えば受信感度)となる第1領域の境界を示す第1ボーダーB1に関する第1ボーダー情報を導出する。共用周波数管理装置2は、SUシステム3による共用周波数帯の周波数を用いた無線信号の送信に基づく受信レベルが規定値(例えば受信感度)となる第2領域の境界を示す第2ボーダーB2に関する第2ボーダー情報を導出する。共用周波数管理装置2は、第1ボーダー情報と第2ボーダー情報とに基づいて、SUシステム3に対する共用周波数帯の周波数の共用周波数使用条件を決定する。
As described above, in the shared frequency management system according to the first embodiment, the shared
これにより、共用周波数管理装置2は、上述した従来技術による第1のアプローチにおいて示した煩雑な干渉計算を必要とせず、PUシステム1が優先的に使用できる共用周波数の少なくとも一部のSUシステム3への使用許可の管理を簡易に行える。また、共用周波数管理装置2は、上述した従来技術による第2のアプローチにおいて示した構築が大変な困難を要する受信電力マップの構築を行うことなく、PUシステム1およびSUシステム3による共用周波数帯の周波数の共用の手順を簡素化して周波数共用の実現可能性を向上できる。また、共用周波数管理装置2は、SUシステム3がPUシステム1に対してPUシステム1の電波による受信感度以上の干渉を与えることを抑制できるので、PUシステム1が使用する共用周波数帯の周波数の一部をSUシステム3に開放的に使用許可することで、PUシステム1とSUシステム3との間で共用周波数帯の周波数の利用効率の低下を抑制できる。
As a result, the shared
また、共用周波数管理装置2は、共用周波数帯の周波数ごとに共用周波数使用条件を決定する。これにより、共用周波数管理装置2は、共用周波数帯(例えば20GHz〜30GHz帯)の複数のキャリア周波数のそれぞれごとにSUシステム3に使用許可が与えられるか否かを判定できるので、相対的にSUシステム3に使用を許可できるキャリア周波数の存在を担保し易くできる。
Further, the shared
また、共用周波数管理装置2は、SUシステム3が使用される局所エリア(例えば限定エリア)の周囲に設置される電波センサ341〜344のそれぞれでのSUシステム3からの無線信号の受信電力を含む、SUシステム3の通信方式に関する情報を用いて、第2ボーダー情報を導出する。これにより、共用周波数管理装置2は、SUシステム3から放射される電波がSUシステム3の限定エリアの境界近辺で測定された受信電力の実測値を用いるので、PUシステム1に干渉を与えずかつSUシステム3の実運用環境に適合した電波の伝搬距離を導出できる。
Further, the shared
また、共用周波数管理装置2は、共用周波数帯の周波数のうちいずれかの特定周波数(例えば着目しているキャリア周波数fk)に対応する第1ボーダー情報と第2ボーダー情報とに基づいて、第1ボーダーB1と第2ボーダーB2との重複領域が存在しないと判定した場合に、SUシステム3が使用される局所エリア(例えば限定エリア)内での特定周波数の使用を許可すると判定する。これにより、共用周波数管理装置2は、SUシステム3から放射される電波がPUシステム1の通信エリア内に存在するPU受信機13に対して干渉等の悪影響を及ぼす可能性が低いと判断できる。従って、共用周波数管理装置2は、その着目しているキャリア周波数の使用をSUシステム3に許可してもPUシステム1の共用周波数の使用を妨害することにならず、SUシステム3に対する周波数の共用を効果的に促進できる。
Further, the shared
また、共用周波数管理装置2は、共用周波数帯の周波数のうちいずれかの特定周波数(例えば着目しているキャリア周波数fk)に対応する第1ボーダー情報と第2ボーダー情報とに基づいて、第1ボーダーB1と第2ボーダーB2との重複領域が存在しかつ重複領域内にPUシステム1に対応したPU受信機13が配置されていないと判定した場合に、SUシステム3が使用される局所エリア(例えば限定エリア)内での特定周波数の使用を許可すると判定する。これにより、共用周波数管理装置2は、交差エリアS(fk)が存在してもその交差エリア内にPU受信機13が存在しないため、SUシステム3から放射される電波がPUシステム1の通信エリア内に存在するPU受信機13に対して干渉等の悪影響を及ぼす可能性が実質的に低いと判断できる。従って、共用周波数管理装置2は、その着目しているキャリア周波数の使用をSUシステム3に許可してもPUシステム1の共用周波数の使用を実質的に妨害することにならず、SUシステム3に対する周波数の共用を効果的に促進できる。
Further, the shared
また、共用周波数管理装置2は、共用周波数帯の周波数のうちいずれかの特定周波数(例えば着目しているキャリア周波数fk)に対応する第1ボーダー情報と第2ボーダー情報とに基づいて、第1ボーダーB1と第2ボーダーB2との重複領域が存在しかつ重複領域内にPUシステム1に対応したPU受信機13が配置されていると判定した場合に、SUシステム3が使用される局所エリア(例えば限定エリア)内での特定周波数の使用を、その局所エリアでのSUシステム3からの無線信号の送信電力を所定量低減することを前提として許可すると判定する。これにより、共用周波数管理装置2は、SUシステム3から放射される電波が第1ボーダーB1より外側までしか伝搬しない程度の送信電力に低減できるので、SUシステム3から放射される電波がPUシステム1の通信エリア内に存在するPU受信機13に対して干渉等の悪影響を及ぼす可能性を低減できる。従って、共用周波数管理装置2は、その着目しているキャリア周波数の使用を、SUシステム3に対して第1ボーダーB1の外側までしか電波の伝搬をさせない程度の送信電力の使用を条件として許可してもPUシステム1の共用周波数の使用を実質的に妨害することにならず、SUシステム3に対する周波数の共用を効果的に促進できる。
Further, the shared
また、共用周波数管理装置2は、PUシステム1からの無線信号が受信されるエリアの地形および建物の有無を示す地理情報を保持する地形建物地理データ保持部25を更に備える。共用周波数管理装置2は、PUシステム1の通信方式に関する情報と地形建物地理データ保持部25から読み出した地理情報とを用いて、第1ボーダー情報を導出する。これにより、共用周波数管理装置2は、PUシステム1から放射される電波が伝搬する伝搬路に存在する地形や建物等の地理情報を加味して受信電力が受信感度となる第1ボーダーB1を実際の環境に即して適応的に導出できる。
Further, the shared
また、共用周波数管理装置2は、共用周波数使用条件をSUシステム3に通知する。これにより、SUシステム3は、共用周波数管理装置2により決定された共用周波数使用条件に基づいて、PUシステム1に受信感度以上の受信電力となる干渉を与えない程度に、共用周波数使用条件において規定された共用周波数(キャリア周波数)の使用が可能となる。
Further, the shared
(実施の形態2以降の内容に至る経緯)
従来技術として説明した共用周波数管理装置102(図10参照)から共用周波数の利用許可のためにSUシステム103に付与される無線パラメータには、例えばキャリア周波数および無線帯域幅、送信電力、送信指向性利得が含まれると考えられる。このため、PUシステム101にとっての許容被干渉レベルが極小となるように、その許容被干渉レベルの境界がSUシステム103から最も近い方向でのSUシステム103に対する送信指向性利得を含めた送信電力の値の上限を定め、この上限を超えないようにSUシステム103に周波数の利用許可を与えることが考えられる。ここで、最も近い方向とは、単純に距離的に近いという概念に限定されず、SUシステムからの電波放射に伴う干渉の程度が小さいという概念も含まれて構わない。
(Background to the contents of the second and subsequent embodiments)
The radio parameters assigned to the SU system 103 for permission to use the shared frequency from the shared frequency management device 102 (see FIG. 10) described as the prior art include, for example, carrier frequency and radio bandwidth, transmission power, and transmission directivity. Gain is considered to be included. Therefore, the transmission power including the transmission directional gain with respect to the SU system 103 in the direction in which the boundary of the allowable interference level is closest to the SU system 103 so that the allowable interference level for the
しかし、上述した利用許可のやり方では、SUシステム103内での電波利用時の無線リソース制御において、SUシステム103からの与干渉がPUシステム101に最も大きく届いてしまう方向に対する送信指向性利得を含めた送信電力の値の上限がSUシステム103から見て360度全ての方向に対して同様に適用されてしまう。従って、例えばSUシステム103からの与干渉がPUシステム101にさほど届かない方向が存在する場合には、その方向に対しても送信指向性利得を含めた送信電力の値の上限を超える送信電力の使用が許されず、SUシステム103内での周波数有効利用における制約要因となり得た。
However, in the above-mentioned usage permission method, in the radio resource control when using radio waves in the SU system 103, the transmission directional gain in the direction in which the interference from the SU system 103 reaches the
(実施の形態2)
実施の形態2では、PUシステムが優先的に使用できる共用周波数の少なくとも一部をSUシステムが使用する際に無線通信の方向に応じて送信電力を適応的に制御し、共用周波数の利用効率の低下を抑制する、共用周波数を利用可能な無線システムおよび共用周波数を用いた無線通信における無線資源割当方法の例を説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, when the SU system uses at least a part of the shared frequency that can be preferentially used by the PU system, the transmission power is adaptively controlled according to the direction of wireless communication to improve the utilization efficiency of the shared frequency. An example of a wireless system that can use a shared frequency and a wireless resource allocation method in wireless communication using a shared frequency that suppresses a decrease will be described.
実施の形態2に係る共用周波数管理システムの構成において、実施の形態1に係る共用周波数管理システムの構成と同一の構成については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。 In the configuration of the shared frequency management system according to the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configuration as the configuration of the shared frequency management system according to the first embodiment to simplify or omit the description, and different contents are described. explain.
図5は、実施の形態2に係るSUシステム3とその周囲の少なくとも1つのPUシステム1の配置例を模式的に示す図である。図5において、SUシステム3の通信エリアSU2に対応する第3ボーダーB3内には、例えば3機の基地局TX1,TX2,TX3のそれぞれが配置されている。基地局TX1,TX2,TX3のそれぞれから送信された無線信号(いわゆる電波)は、SUシステム3内に配置されている反射物体RL1,天井,反射物体RL2のそれぞれで反射し、受信点RX1,RX2,RX3のそれぞれで受信される。なお、受信点RX1〜RX3のそれぞれは、例えばSUシステム3内の基地局TX1,TX2,TX3のそれぞれにおいて収容されるスマートフォン等の無線端末(端末の一例)である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing an arrangement example of the
SUシステム3の通信エリアSU2に対応する第3ボーダーB3の周囲には、複数台(例えば5台)の電波センサWS1,WS2,WS3,WS4,WS5がそれぞれ配置されている。
A plurality of (for example, five) radio wave sensors WS1, WS2, WS3, WS4, WS5 are arranged around the third border B3 corresponding to the communication area SU2 of the
センサの一例としての電波センサWS1〜WS5のそれぞれは、実施の形態1に係る電波センサ341〜344のそれぞれと同様の役割を有し、SUシステム3内に配置される基地局351,…35k(図6参照、k:2以上の整数)からの無線信号(信号の一例)の受信電力を測定し、SUシステム管理装置36を介して基地局351〜35kのそれぞれに報告する。電波センサWS1〜WS5のそれぞれは、受信電力(受信レベル)の測定結果を基地局351〜35kのそれぞれに送る。電波センサWS1〜WS5のそれぞれによる受信電力(受信レベル)の測定結果は、基地局351〜35kのそれぞれのプロセッサに入力される。また、電波センサWS1〜WS5のそれぞれによる受信電力の測定は、例えば、共用周波数管理装置2からSUシステム3に対して実際に使用許可が与えられたキャリア周波数fkを用いた無線信号の受信電力が共用周波数使用条件にて規定された受信電力を遵守しているか否かのモニタリング用に行われてよい。
Each of the radio wave sensors WS1 to WS5 as an example of the sensor has the same role as each of the
図5では、SUシステム3の通信エリアSU2と物理的に重複しないように、PUシステムPU1,PU3内からの無線信号の受信感度となる受信点位置同士が結線された境界線(例えば第1ボーダーB1参照)が示されている。ここで、実施の形態2においても、共用周波数管理装置2からSUシステム3に対し、共用周波数使用条件(後述する許可情報S2参照)として、例えばキャリア周波数と、帯域幅と、送信指向性利得を含めた送信電力あるいは許容最大受信レベルPs(後述参照)とが通知される。従って、SUシステム3は、SUシステム3から見てどの方向にPUシステムPU1,PU3が物理的に存在するかを判別できない。
In FIG. 5, a boundary line (for example, a first border) in which reception point positions that serve as reception sensitivity of radio signals from the PU systems PU1 and PU3 are connected to each other so as not to physically overlap with the communication area SU2 of the
しかし、SUシステム3の通信エリアSU2(第3ボーダーB3参照)における無線信号(電波)の送信による、通信エリアSU2外に放射される電波レベルを所定の許容値以下に留めるための最大送信電力は、送信指向性のビーム方向(例えば64方向)によって可変とできる。ここで、通信エリアSU2外に放射される電波レベルは、例えば、第3ボーダーB3の周辺に設置された電波センサWS1〜WS5のそれぞれでの受信レベルの測定値(モニタ値)である。
However, the maximum transmission power for keeping the radio wave level radiated outside the communication area SU2 below a predetermined allowable value by transmitting a radio signal (radio wave) in the communication area SU2 (see the third border B3) of the
特に、SUシステム3が工場等のように屋内空間であり天井、壁等の反射物体RL1,RL2での反射経路も活用できるケースでは、通信エリアSU2(第3ボーダーB3参照)外の電波の放射レベルを抑圧できる送信指向性のビーム方向が存在する可能性が高い。言い換えると、SUシステム3からの与干渉がPUシステムに最も大きく届いてしまう方向に対する送信指向性利得を含めた送信電力の値を、SUシステム3から見た電波の送信指向性のビーム方向ごとに可変に設定できれば、方向によってSUシステム3の基地局により収容される端末に対して適応的に無線資源の割り当てが可能となり、共用周波数管理装置2から通知された共用周波数使用条件を遵守する前提でキャリア周波数を有効利用できると考えられる。
In particular, in the case where the
図6は、実施の形態2に係るSUシステム3の内部構成例を詳細に示すブロック図である。図6に示すSUシステム3は、SUシステム管理装置36と、電波センサWS1〜WS5と、基地局351〜35kとを少なくとも含む構成である。基地局351〜35kのそれぞれには、端末TL1〜TLnのそれぞれのうち少なくとも1台が収容される。nは2以上の整数である。ここでは、説明を分かり易くするために、端末TL1〜TLnのそれぞれは基地局351により収容され、例えば基地局351との間で無線通信するスマートフォン等の無線端末である。端末TL1〜TLnのそれぞれは、基地局351との間で無線通信可能であれば、同一の内部構成を有するものに限定されなくても構わない。また、端末TL1〜TLnのそれぞれは、共用周波数管理装置2から通知される許可情報S2(後述参照)に基づいて基地局351によって割り当てられた無線資源(例えばリソースブロック、後述参照)を用いて、基地局351との間で無線通信を行う。
FIG. 6 is a block diagram showing in detail an example of the internal configuration of the
SUシステム管理装置36は、例えばPC(Personal Computer)を用いて構成されてよい。SUシステム管理装置36は、PUシステム1が主にあるいはほぼ独占的に使用可能な所定の共用周波数帯の周波数(例えば20GHz〜30GHz帯)の一部を条件付きで使用することを共用周波数管理装置2に申請する。申請の際に共用周波数管理装置2に送られる申請情報S1は、例えば、キャリア周波数、帯域幅、送信指向性利得を含む送信電力が少なくとも含まれる。申請情報S1は、SUシステム3の無線サービスが受けられる通信エリアである限界エリアの境界線を示す第3ボーダーB3、電波センサ(例えば電波センサWS1〜WS5)での受信電力の測定結果を更に含んでよい。
The SU
また、取得部の一例としてのSUシステム管理装置36は、申請情報S1に応じて共用周波数管理装置2により判定された共用周波数使用条件を示す許可情報S2を共用周波数管理装置2から受信して取得する。許可情報S2には、キャリア周波数と、帯域幅と、送信指向性利得を含めた送信電力あるいは許容最大受信レベルPsとが含まれる。送信指向性利得を含めた送信電力は、例えば「SUシステム3から送られる無線信号(電波)の送信電力を、送信指向性利得を含めて最大で30dBi以内に抑えてください」という旨を示す。一方で、許容最大受信レベルPsは、SUシステム3内の電波センサWS1〜WS5の配置位置と送信指向性利得を含めた送信電力とに基づいて、例えば「電波センサWS1〜WS5のそれぞれにおいて測定される無線信号の受信電力は最大で−70dBmまでにしてください」という旨を示す。送信指向性利得を含めた送信電力は、SUシステム3の基地局(例えば基地局351)から送信される無線信号の送信指向性の形成時の利得(ゲイン)とキャリア周波数帯の無線信号の送信電力との和であり、共用周波数管理装置2により算出される。一方、許容最大受信レベルPsは、電波センサWS1〜WS5において測定される電波の受信レベルの中でPUシステムへの与干渉を極小化するために許される最大の受信レベルであり、電波センサWS1〜WS5の配置位置情報を把握可能な共用周波数管理装置2の許可対象周波数共用条件決定部23により算出される。SUシステム管理装置36は、許容最大受信レベルPsの算出結果を基地局351〜35kのそれぞれに送る。許容最大受信レベルPsは、基地局351〜35kのそれぞれのプロセッサに入力される。
Further, the SU
基地局351〜35kのそれぞれの内部構成は同一であるため、ここでは、基地局351を例示して説明する。基地局351は、IF部51と、送信用BB(Base Band)信号処理部52と、DAC(Digital Analog Converter)53と、変調部54と、アップコンバータ55と、PA(Power Amplifier)56と、BPF(Band Pass Filter)57と、デュプレクサ58と、アンテナAnt1と、BPF61と、ダウンコンバータ62と、復調部63と、ADC64と、受信用BB信号処理部65と、IF部66と、プロセッサPRC2と、メモリM1とを含む構成である。
Since the internal configurations of the
IF部51は、例えば基地局351の上位装置(図示略)からのDL(Down Link)データを取得し、送信用BB信号処理部52に送る。上位装置は、例えばRNC(Radio Network Controller)、S−GW(Serving Gateway)を含む。
The
送信用BB信号処理部52は、プロセッサPRC2からの制御信号に基づいて、IF部51からのDLデータに対して、既定のベースバンド帯域での各種の信号処理(ベースバンド信号処理)を行う。ベースバンド信号処理は、例えば、符号化処理、送信指向性の制御処理(例えばビームフォーミング処理)を含む。
The transmission BB
DAC53は、送信用BB信号処理部52によりベースバンド信号処理されたDLデータを、デジタルデータからアナログ信号に変換して送信信号を生成する。
The
変調部54は、プロセッサPRC2によって選定される無線(後述参照)に対応する所定の変調方式に従って、DAC53からの送信信号を変調する。変調方式は、例えば直交変調を含む。直交変調は、例えばQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplified Modulation)を含む。
The
アップコンバータ55は、変調部54により変調されたベースバンド帯域の送信信号の周波数帯を高くし、共用周波数管理装置2から通知された許可情報S2に含まれるキャリア周波数帯(RF帯)の送信信号を生成する。
The
PA56は、プロセッサPRC2が選定した無線パラメータ(後述参照)に基づいてプロセッサPRC2が生成した送信電力制御信号に従って、アップコンバータ55からのRF帯域の送信信号の信号電力をビーム方向に応じて増幅させ、この送信信号の送信電力が許容最大受信レベルPs以下となるよう維持する。
The PA56 amplifies the signal power of the RF band transmission signal from the
BPF57は、基地局351と端末との間の無線通信において使用されるキャリア周波数および帯域幅に基づいて、所定の周波数範囲の送信信号を通過させ、所定の周波数範囲外の信号を遮断するようフィルタリングする。
The
通信部の一例としてのデュプレクサ58は、入力された信号(具体的には、送信信号あるいは受信信号)を分離し、送信系(例えば送信用BB信号処理部52、DAC53、変調部54、アップコンバータ55、PA56、BPF57)あるいは受信系(例えばBPF61、ダウンコンバータ62、復調部63、ADC64、受信用BB信号処理部65)に出力する。例えば、デュプレクサ58は、送信系(上述参照)からの送信信号をアンテナAnt1から送信(放射)する。デュプレクサ58は、アンテナAnt1で受信された受信信号を受信系(上述参照)に出力する。
The
通信部の一例としてのアンテナAnt1は、複数のアンテナ素子により構成され、基地局351の送信系(上述参照)からの送信信号をSUシステム3の通信エリアSU2に向けて送信(放射)する。
The antenna Ant1 as an example of the communication unit is composed of a plurality of antenna elements, and transmits (radiates) a transmission signal from the transmission system (see above) of the
BPF61は、基地局351と端末との間の無線通信において使用されるキャリア周波数および帯域幅に基づいて、所定の周波数範囲(上述参照)の受信信号を通過させ、所定の周波数範囲外の信号を遮断するようフィルタリングする。なお、図6では図示を省略しているが、BPF61とダウンコンバータ62との間には、LNA(Low Noise Amplifier)が設けられてよい。このLNAは、BPF61からのキャリア周波数帯(RF帯)の受信信号を増幅する。
The
ダウンコンバータ62は、BPF61あるいはLNA(上述参照)からのキャリア周波数帯の受信信号の周波数帯を低くし、既定のベースバンド帯域(上述参照)の受信信号を生成する。
The down
復調部63は、プロセッサPRC2によって選定される無線パラメータ(後述参照)に対応する所定の復調方式に従って、ダウンコンバータ62からのベースバンド帯域の受信信号を復調する。復調方式は、例えば、変調方式に対応した直交復調(例えばQPSK、QAM)を含む。
The
ADC64は、復調部63からの受信信号を、アナログ信号からデジタルデータに変換してUL(Up Link)データを生成する。
The
受信用BB信号処理部65は、ADC64からのULデータに対して、既定のベースバンド帯域での各種の信号処理(ベースバンド信号処理)を行う。ベースバンド信号処理は、例えば、復号処理、受信指向性の制御処理(例えばビームフォーミング処理)を含む。また、受信用BB信号処理部65は、端末から報告された回線状態情報(CSI:Channel State Information)をプロセッサPRC2に出力する。
The receiving BB
IF部66は、受信用BB信号処理部65からのULデータを上位装置(上述参照)に送る。
The
プロセッサPRC2は、基地局351の各部の動作を制御するものであり、例えばCPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等を用いて構成される。プロセッサPRC2は、基地局351の各部の動作を制御し、無線通信に関する処理を統合的に実行する。プロセッサPRC2は、基地局351の制御部として機能し、基地局351の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、基地局351の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理およびデータの記憶処理を行う。プロセッサPRC2は、メモリM1内のROMに記憶されたプログラムの実行に従って動作する。例えば、プロセッサPRC2は、PA56に対し、選定された無線パラメータ(後述参照)に基づいて送信信号の送信電力を制御するための送信電力制御信号を生成して出力する。
The processor PRC2 controls the operation of each part of the
プロセッサPRC2は、基地局351に収容されている端末TL1〜TLnのそれぞれとの無線通信の際に割り当てられる無線資源(「無線リソース」とも呼ばれる)の管理(RRM:Radio Resource Management)を行う。具体的には、プロセッサPRC2は、受付制御(RRC:Radio Resource Control)、スケジューリング(MAC:Media Access Control)、無線伝送パラメータ選定(PHY:Physical Layer)のそれぞれの処理を実行する。受付制御は、基地局351との無線接続(コネクション)の数の上限を設定し、端末からのコネクション数が上限を超えないように端末に対するアクセスを制御する機能である。スケジューリングは、複数の端末のそれぞれから報告される回線状態情報(CSI)に基づいて、ダウンリンク(DL)の周波数軸と時間軸との2次元にサブキャリアをマッピングする(割り当てる)機能である。無線伝送パラメータ選定は、共用周波数管理装置2から送られた許可情報S2に基づいて、無線通信(伝送)のために必要となる所定の無線パラメータを選定する機能である。無線パラメータは、例えば、キャリア周波数と、帯域幅と、送信指向性利得を含めた送信電力あるいは許容最大受信レベルPsと、最小TTI(Transmission Time Interval)と、サブキャリア周波数間隔と、サイクリックプレフィックス長と、サブキャリア変調方式と、サブキャリア復調方式とが含まれる。
The processor PRC2 manages radio resources (also referred to as “radio resources”) allocated during wireless communication with each of the terminals TL1 to TLn accommodated in the base station 351 (RRM: Radio Resource Management). Specifically, the processor PRC2 executes each process of reception control (RRC: Radio Resource Control), scheduling (MAC: Media Access Control), and wireless transmission parameter selection (PHY: Physical Layer). The reception control is a function of setting an upper limit of the number of wireless connections (connections) with the
メモリM1は、例えばRAM(Random Access Memory)とROM(Read Only Memory)を用いて構成され、基地局351の動作の実行に必要なプログラム、さらには、動作中に生成されたデータあるいは情報を一時的に保存する。RAMは、例えばプロセッサPRC2の動作時に使用されるワークメモリである。ROMは、例えばプロセッサPRC2を制御するためのプログラムを予め記憶する。メモリM1は、基地局351から送られる無線信号(電波)の複数のビーム方向のそれぞれと電波センサWS1〜WS5のそれぞれの受信レベルの測定結果との対応関係を示すビームデータを記憶している(図8参照)。
The memory M1 is configured by using, for example, a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), and temporarily stores a program necessary for executing the operation of the
ここで、ビームデータについて、図7および図8を参照して説明する。図7は、ビーム方向別の電波センサでの受信電力を説明する図である。図8は、実運用前に事前測定されたビーム方向別の電波センサでの受信電力の一例を示すテーブルである。なお、ここでは電波センサとして5つ(つまり複数)の電波センサWS1〜WS5が設けられた例を説明しているが、電波センサの受信レベルを測定する受信位置が5箇所(つまり複数個所)あるということでもよいので、電波センサの所要数が複数である必要性はない。 Here, the beam data will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a diagram for explaining the received power of the radio wave sensor for each beam direction. FIG. 8 is a table showing an example of the received power of the radio wave sensor for each beam direction, which was measured in advance before the actual operation. Although an example in which five (that is, a plurality of) radio wave sensors WS1 to WS5 are provided as radio wave sensors is described here, there are five (that is, a plurality of) reception positions for measuring the reception level of the radio wave sensor. Therefore, it is not necessary that the required number of radio wave sensors is a plurality.
図7では、説明を分かり易くするために、SUシステム3の通信エリアSU2の外形は矩形状としているが、矩形状に限定されなくてよい。図7に示されるように、基地局351は、端末との間の無線通信を開始する実運用前の段階で、ビーム方向#i(i:ビーム方向を示す識別番号)に送信指向性を形成した無線信号(以下、「ビーム方向#1の無線信号」と略記。)を送信する。電波センサWS1〜WS5のそれぞれは、ビーム方向#iの無線信号を受信した時の受信レベル(受信電力)を測定し、基地局351に出力する(図6参照)。また、基地局351は、同様にして次のビーム方向#(i+1)の無線信号を送信する。電波センサWS1〜WS5のそれぞれは、ビーム方向#(i+1)の無線信号を受信した時の受信レベル(受信電力)を測定し、基地局351に出力する。以降、基地局351は、送信し得る全てのビーム方向(例えば64個)の無線信号を送信し、それぞれの無線信号に対する電波センサWS1〜WS5のそれぞれの受信レベルの測定結果を取得し、図8に示すビームデータのテーブルTBL1を生成してメモリM1に記憶する。
In FIG. 7, the outer shape of the communication area SU2 of the
図8に示されるように、ビームデータは、上述したように基地局351から送られる無線信号(電波)の形成され得る全てのビーム方向のそれぞれと、ビーム方向に対応する無線信号(電波)が電波センサWS1〜WS5のそれぞれにおいて受信された時の受信レベルの測定結果との対応関係を示す。例えば、ビーム方向#1では、電波センサWS1の受信電力(受信レベル)はRP11であり、電波センサWS2〜WS4のそれぞれの受信電力(受信レベル)は…(中略)であり、電波センサWS5の受信電力(受信レベル)はRP51である。同様に、ビーム方向#(i+1)では、電波センサWS1の受信電力(受信レベル)はRP12であり、電波センサWS2〜WS4のそれぞれの受信電力(受信レベル)は…(中略)であり、電波センサWS5の受信電力(受信レベル)はRP52である。
As shown in FIG. 8, the beam data includes each of all possible beam directions in which the radio signal (radio wave) transmitted from the
また、決定部の一例としてのプロセッサPRC2は、共用周波数管理装置2からの許可情報S2(共用条件の一例)に含まれるとビームデータ(図8参照)とに基づいて、ビーム方向ごとに無線信号(電波)の許容最大送信電力P(b)を決定する。bはビーム番号を示す。つまり、基地局351は、SUシステム3の通信エリアSU2内で放射される無線信号(電波)のビーム方向が、例えば壁、天井、柱、窓等の反射物体の影響を含めて電波センサにおいてどのような受信レベルで受信されたかの測定結果を考慮して、基地局351から見てどの方向の端末に無線資源を割り当てるかを決める指標となる許容最大送信電力P(b)をビーム方向別に求める。
Further, the processor PRC2 as an example of the determination unit is included in the permission information S2 (an example of the shared condition) from the shared
また、割当部の一例としてのプロセッサPRC2は、ビーム方向ごとの許容最大送信電力P(b)と端末から報告される回線状態情報(上述したCSI参照)とに基づいて、端末に無線資源を割り当てる。この割り当ての詳細については、図9を参照して詳述する。 Further, the processor PRC2 as an example of the allocation unit allocates wireless resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power P (b) for each beam direction and the line state information reported from the terminal (see CSI described above). .. Details of this allocation will be described in detail with reference to FIG.
次に、実施の形態2に係るSUシステム3の基地局351の動作手順について、図9を参照して説明する。図9は、実施の形態2に係るSUシステム3の基地局351の動作手順を示すフローチャートである。図9に示す各動作手順は、例えば基地局351が端末との間で無線通信を開始する直前のタイミングで実行される。
Next, the operation procedure of the
図9において、基地局351は、端末との間の無線通信を開始する実運用前の段階で、ビーム方向#iに送信指向性を形成した無線信号(ビーム方向#1の無線信号)を送信する。電波センサWS1〜WS5のそれぞれは、ビーム方向#iの無線信号を受信した時の受信レベル(受信電力)を測定し、基地局351に出力する(St11)。また、基地局351は、同様にして次のビーム方向#(i+1)の無線信号を送信する。電波センサWS1〜WS5のそれぞれは、ビーム方向#(i+1)の無線信号を受信した時の受信レベル(受信電力)を測定し、基地局351に出力する(St11)。以降、基地局351は、送信し得る全てのビーム方向(例えば64個)の無線信号を送信し、それぞれの無線信号に対する電波センサWS1〜WS5のそれぞれの受信レベルの測定結果を取得し、図8に示すビームデータのテーブルTBL1を生成してメモリM1に記憶する(St11)。なお、基地局351は、上述した実運用中の段階で、図8に示すビームデータのテーブルTBL1を生成してメモリM1に記憶してよい。
In FIG. 9, the
基地局351は、共用周波数管理装置2からの許可情報S2(共用条件の一例)に含まれる許容最大受信レベルPsとビームデータ(図8参照)とに基づいて、ビーム方向ごとに無線信号(電波)の許容最大送信電力P(b)を決定する(St12)。基地局351は、決定された許容最大送信電力P(b)をメモリM1に記憶する。なお、ステップSt12の前提として、許容最大受信レベルPsは、電波センサWS1〜WS5の配置位置情報を把握可能な共用周波数管理装置2の許可対象周波数共用条件決定部23により算出され、共用周波数管理装置2から通知された許可情報S2に含まれている。
The
基地局351と無線接続中の端末群(例えばTL1〜TLn)のそれぞれは、ステップSt11において基地局351が送信したビーム方向ごとの無線信号(電波)を受信し、その受信に至る無線信号の下り回線の伝搬路の状態を示す回線状態情報(上述したCSI参照)を測定する。
Each of the terminal groups (for example, TL1 to TLn) wirelessly connected to the
ここで、下り回線(DL)を対象としているのは、次の理由に基づくものであり、以降の実施の形態3あるいはその変形例においても同様である。具体的には、上り回線(UL)を想定した場合、端末は360度の方向に対して均等にそれほど強くない電波を送信するというオムニ送信を行い、基地局351は端末の位置に向かって電波の受信指向性を受信ビームフォーミングによって形成した上で受信する。このため、上り回線(UL)においてはSUシステム3からPUシステムに対する与干渉を考慮する必要性が乏しいと考えられるためである。一方、下り回線(DL)では、端末は同様に360度の方向に対してオムニ受信を行い、基地局351は強い送信指向性で電波を放射する必要がありPUシステムに対する与干渉を考慮する必要があるためである。
Here, the downlink (DL) is targeted for the following reasons, and the same applies to the
端末TL1〜TLnのそれぞれは、ビーム方向ごとの無線信号(電波)の受信に至る伝搬路(下り回線)の回線状態情報の測定結果を基地局351に報告する。基地局351は、DL(下り回線)の無線通信を要求する端末群(例えば端末TL1〜TLn)のそれぞれから、下り回線の回線状態情報(上述したCSI参照)を受信して取得する(St13)。
Each of the terminals TL1 to TLn reports to the
基地局351は、ステップSt12において決定されたビーム方向ごとの無線信号(電波)の許容最大送信電力P(b)とステップSt13において取得された無線信号のビーム方向ごとの回線状態情報(上述したCSI参照)とを用い、無線接続中の端末ごとに、無線資源(例えばリソースブロック)を割り当てた場合のMCS(Modulation and Coding Scheme)を算出する(St14)。つまり、基地局351は、下り回線(DL)の回線状態情報と与干渉考慮に基づく許容最大送信電力P(b)とに基づいて既存の無線パラメータであるMCSを算出することで、ステップSt14以降のステップSt15,St16の各処理において、公知のPF(Proportional Fairness)アルゴリズムに基づいた無線資源の割り当てを端末に行え、既存の無線資源の割当処理への互換性を向上できる。
The
基地局351は、端末ごとの過去の時系列的なMCS値(言い換えると、過去の一定時間分の複数個のMCSの値)をメモリM1から読み出して取得する(St15)。メモリM1は、端末ごとの過去の時系列的なMCS値(言い換えると、過去の一定時間分の複数個のMCS値)を記憶している。
The
基地局351は、ステップSt14において算出された端末ごとの瞬時(直近)のMCS値とステップSt15において取得された端末ごとの過去の時系列的なMCS値とを用いて、既存のPFアルゴリズムに従って、それぞれの該当する端末に無線資源(例えばリソースブロック)を割り当てる処理を行う(St16)。つまり、基地局351は、端末ごとの瞬時(直近)のMCS値と過去の一定時間分の複数個のMCS値の平均値との比が相対的に大きい端末に対して優先的に無線資源を割り当てる。これにより、基地局351は、PUシステムが主にあるいはほぼ独占的に使用する共用周波数の一部を利用する無線通信を行う際に、無線接続中の端末TL1〜TLnのそれぞれへの無線資源の割り当て頻度をPFアルゴリズムにより均一化できるので、端末間の公平性を担保した上で無線資源を均等に割り当てでき共用周波数の有効利用を図ることができる。
The
以上により、実施の形態2に係るSUシステム3(無線システムの一例)は、既存のPUシステム1(第1無線システムの一例)が主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能である。SUシステム3は、通信エリアSU2内に収容される少なくとも1台の端末TL1〜TLnのそれぞれとの間で無線通信し、通信エリアSU2の周囲に配置され、通信エリアSU2内から通信部を介して送られる無線信号の受信電力を測定し、その無線信号のビーム方向と複数台の電波センサWS1〜WS5のそれぞれの測定結果との対応関係を示すビームデータをメモリM1に記憶する。SUシステム3は、許可情報S2(共用条件の一例)とビームデータとに基づいて、ビーム方向ごとに無線信号の許容最大送信電力P(b)を決定し、ビーム方向ごとの許容最大送信電力P(b)と端末から報告される回線状態情報とに基づいて、端末に無線資源を割り当てる。
As described above, the SU system 3 (an example of a wireless system) according to the second embodiment can use the shared frequency mainly used by the existing PU system 1 (an example of the first wireless system) under predetermined shared conditions. is there. The
これにより、実施の形態2に係るSUシステム3は、PUシステム1が優先的に使用できる共用周波数の少なくとも一部をSUシステム3が通信エリアSU2内で使用する際、無線通信の方向(例えばビーム方向)に応じて送信電力を適応的に制御できる。従って、SUシステム3は、PUシステム1の物理的な位置関係を把握できない場合でも、通信エリアSU2内で共用周波数を使用した無線通信によるPUシステム1に対する過大干渉を与えるインシデント(例えば停波命令)の発生確率を低減でき、通信エリアSU2内における共用周波数の利用効率の低下を抑制できる。
As a result, the
また、SUシステム3は、PUシステム1と接続される共用周波数管理装置2から、PUシステム1との干渉を避ける程度に算出された無線信号の許容最大受信レベルPs(許容送信電力の一例)が含まれる許可情報S2を取得する。SUシステム3は、許容最大受信レベルPsとビームデータとに基づいて、ビーム方向ごとの許容最大送信電力P(b)を決定する。これにより、SUシステム3は、基地局351から放射される電波のビーム方向ごとに、PUシステム1に対する与干渉を極小化可能となる程度に許される送信電力の上限を求めることができる。
Further, in the
また、SUシステム3は、無線信号のビーム方向ごとの回線状態情報を端末から受信し、ビーム方向ごとの許容最大送信電力と端末から報告されたビーム方向ごとの回線状態情報とに基づいて、端末に無線資源を割り当てる。これにより、SUシステム3は、基地局351と端末との間の下り回線(DL)の回線状態情報に鑑みて、PUシステム1に対する与干渉エリアを縮小しながらもスループットの最大化を見込める端末に対して優先的に無線資源を割り当てることができる。
Further, the
また、SUシステム3は、ビーム方向ごとの許容最大送信電力と端末から報告される回線状態情報とを用いて、無線資源に対応する無線パラメータ(例えばMCS値)を算出し、端末における直近の回線状態情報に基づくMCS値と端末における過去一定時間分の平均的な回線状態情報に基づくMCS値の平均値との比に基づいて、端末に無線資源を割り当てる。これにより、SUシステム3は、基地局351と端末との間の下り回線(DL)の回線状態情報に鑑みて、PUシステム1に対する与干渉エリアを縮小しながらもスループットの最大化を見込めつつ端末間の無線資源の割り当ての公平性を満たしながら端末に対して無線資源を効率よく割り当てることができる。
Further, the
また、許可情報S2(共用条件の一例)は、キャリア周波数と、帯域幅と、PUシステム1への与干渉を極小化する程度に算出された電波センサWS1〜WS5のそれぞれでの無線信号の許容最大受信レベルPs(許容最大受信電力の一例)とを含む。これにより、SUシステム3は、PUシステム1の物理的な位置を示す情報が通知されなくても、PUシステム1への与干渉を極小化するための無線パラメータ(上述参照)を選定できて、通信エリアSU2内において共用周波数を用いた無線通信を安定的に行える。
Further, the permission information S2 (an example of the shared condition) is the permission of the radio signal in each of the radio wave sensors WS1 to WS5 calculated to the extent that the carrier frequency, the bandwidth, and the interference with the
(実施の形態3)
実施の形態3では、実施の形態2と同様に、PUシステムが優先的に使用できる共用周波数の少なくとも一部をSUシステムが使用する際に無線通信の方向に応じて送信電力を適応的に制御し、共用周波数の利用効率の低下を抑制する、共用周波数を利用可能な無線システムおよび共用周波数を用いた無線通信における無線資源割当方法の例を説明する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, as in the second embodiment, when the SU system uses at least a part of the shared frequencies that can be preferentially used by the PU system, the transmission power is adaptively controlled according to the direction of wireless communication. An example of a wireless system that can use the shared frequency and a wireless resource allocation method in wireless communication using the shared frequency that suppresses a decrease in the utilization efficiency of the shared frequency will be described.
実施の形態3に係る共用周波数管理システムの構成において、実施の形態1,2のそれぞれに係る共用周波数管理システムの構成と同一の構成については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。 In the configuration of the shared frequency management system according to the third embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as the configurations of the shared frequency management system according to each of the first and second embodiments, and the description is simplified or omitted. , Explain the different contents.
図11は、実施の形態3に係るSUシステム3Aとその周囲の2つのPUシステムPU3,PU4の配置例を模式的に示す図である。図11には図示が省略されているが、図11において、SUシステム3Aの通信エリアSU2に対応する第3ボーダーB3内には、例えば3機の基地局TX1,TX2,TX3(図5参照)のそれぞれが配置されている。基地局TX1〜TX3は、例えば図12に示される基地局351〜35kのいずれかと同一の構成を有する。基地局TX1,TX2,TX3のそれぞれから送信された無線信号(いわゆる電波)は、SUシステム3A内に配置されている反射物体,天井のそれぞれで反射し、受信点RX1,RX2,RX3のそれぞれで受信される(図5参照)。なお、受信点RX1〜RX3のそれぞれは、例えばSUシステム3A内の基地局TX1,TX2,TX3のそれぞれにおいて収容されるスマートフォン等の無線端末(端末の一例)である。
FIG. 11 is a diagram schematically showing an arrangement example of the
実施の形態1に係る共用周波数管理システムにより、PUシステムPU3,PU4の受信感度の境界となり得る第1ボーダーB1のそれぞれと重複しないように、SUシステム3Aの通信エリアSU2の周囲には第2ボーダーB2が導出される。
The shared frequency management system according to the first embodiment has a second border around the communication area SU2 of the
第1ボーダーB1は、PUシステムPU3,PU4の許容被干渉レベルの境界(言い換えると、受信感度境界)である。なお第1ボーダーB1の形状は、必ずしも円状となる必要はなく、PUシステムPU3,PU4のそれぞれのエリア内の地形あるいは地物(例えば建物)が加味されて設定される。 The first border B1 is a boundary (in other words, a reception sensitivity boundary) of the allowable interference levels of the PU systems PU3 and PU4. The shape of the first border B1 does not necessarily have to be circular, and is set in consideration of the terrain or features (for example, buildings) in each area of the PU systems PU3 and PU4.
第2ボーダーB2は、第3ボーダーB3内を無線通信のサービスエリアとするSUシステム3Aでの「送信電力+送信指向性利得」の上限値が許可されるとして、第3ボーダーB3を中心とした略円状の許容被干渉レベルの境界であり、例えば実施の形態1において説明した方法で導出される。
The second border B2 is centered on the third border B3, assuming that the upper limit of "transmission power + transmission directivity gain" in the
第3ボーダーB3は、SUシステム3Aの無線通信のサービスエリア(いわゆる通信エリア)である。
The third border B3 is a service area (so-called communication area) for wireless communication of the
図11の上段に示されるように、SUシステム3Aが通信エリア(例えば中心地点)からPUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に最も近くなる方向DRC1,DRC2に向けて、第2ボーダーB2に対応する「送信電力+送信指向性利得」の上限値で信号を送信した場合、PUシステムPU3,PU4のそれぞれに許容被干渉レベルの干渉が及ぶ可能性がある。
As shown in the upper part of FIG. 11, the second border B2 is directed from the communication area (for example, the center point) toward the directions DRC1 and DRC2 where the
そこで、実施の形態3では、SUシステム3Aは、送信信号(つまり電波)を送信する際に、「送信電力+送信指向性利得」の上限値を決定する方向(つまり送信方向θ)を特定し、この特定された送信方向θに送信信号を送る時の許容最大送信電力P(θ)を導出する。SUシステム3Aは、この許容最大送信電力P(θ)に基づいて、SUシステム3Aの基地局351(図12参照)における無線リソースの管理を実行する。これにより、SUシステム3Aは、通信エリア(例えば中心地点)から送信信号を送る際に、PUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に許容被干渉レベルの干渉を及ぼさない程度に、送信方向θ別の許容最大送信電力P(θ)を用いた無線通信を行える。例えば、図11の下段に示されるように、SUシステム3Aは、通信エリア(例えば中心地点)からPUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1までの距離D(θ)が最小とならない送信方向θ(つまり方向DRC1,DRC2と異なる方向)には、「送信電力+送信指向性利得」の上限値を超える送信電力で送信信号を送ることが可能となる。言い換えると、SUシステム3Aは、第2ボーダーB2のエリア面積の大きさを、領域BFB2から領域AFB2へと擬似的に拡大できる。
Therefore, in the third embodiment, the
図12は、実施の形態3に係るSUシステム3Aの内部構成例を詳細に示すブロック図である。実施の形態3に係るSUシステム3Aにおいて、実施の形態2に係るSUシステム3との構成上の差異は、電波センサWS1〜WS5が省略されていることであり(図2参照)、その他の構成上の差異は無いので詳細な説明は省略する。実施の形態3においては、基地局351〜35kのそれぞれの動作が、実施の形態2に係る基地局351〜35kのそれぞれと異なる。
FIG. 12 is a block diagram showing in detail an example of the internal configuration of the
次に、実施の形態3に係るSUシステム3Aの基地局351の動作手順について、図13を参照して説明する。図13は、実施の形態3に係るSUシステム3Aの基地局351の動作手順を示すフローチャートである。なお、図13の説明において、図9の説明と重複する内容については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化あるいは省略する。図13に示す各動作手順は、例えば基地局351が端末との間で無線通信を開始する直前のタイミングで実行される。
Next, the operation procedure of the
図13において、基地局351(例えばプロセッサPRC2)は、共用周波数管理装置2から送られたPUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に関する情報を、SUシステム管理装置36を介して取得する(St21)。基地局351は、PUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に関する情報(例えばPUシステムPU3,PU4のそれぞれのエリアの位置情報)を用いて、第3ボーダーB3(つまりSUシステム3Aの通信エリア)からPUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1までの送信方向θごとの距離D(θ)の最小値を算出する(St21)。基地局351は、第3ボーダーB3に関する情報(例えばSUシステム3Aのエリアの位置情報)をメモリM1に保存している。なお、距離D(θ)が最小値となる送信方向θは、図11に示される方向DRC1,DRC2(つまり、第3ボーダーB3からPUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1までの距離が最小となる方向)である。
In FIG. 13, the base station 351 (for example, the processor PRC2) acquires information about the first border B1 of each of the PU systems PU3 and PU4 sent from the shared
基地局351は、ステップSt21で算出された距離D(θ)の最小値が得られる送信方向θに対応する許容最大送信電力P(θ)を算出して決定する(St22)。端末TL1〜TLnのそれぞれは、基地局351からの送信方向θごとの無線信号(電波)の受信に至る伝搬路(下り回線)の回線状態情報の測定結果を基地局351に報告する。基地局351は、DL(下り回線)の無線通信を要求する端末群(例えば端末TL1〜TLn)のそれぞれから、下り回線の回線状態情報(上述したCSI参照)を受信して取得する(St13)。
The
基地局351は、ステップSt22において決定された無線信号(電波)の許容最大送信電力P(θ)とステップSt13において取得された無線信号の送信方向θごとの回線状態情報(上述したCSI参照)とを用い、無線接続中の端末ごとに、無線資源(例えばキャリア周波数、リソースブロック)を割り当てた場合のMCSを算出する(St24)。つまり、基地局351は、下り回線(DL)の回線状態情報と与干渉考慮に基づく許容最大送信電力P(θ)とに基づいて既存の無線パラメータであるMCSを算出することで、ステップSt24以降のステップSt15,St16の各処理において、公知のPFアルゴリズムに基づいた無線資源の割り当てを端末に行え、既存の無線資源の割当処理への互換性を向上できる。
The
基地局351は、端末ごとの過去の時系列的なMCS値(言い換えると、過去の一定時間分の複数個のMCSの値)をメモリM1から読み出して取得する(St15)。メモリM1は、端末ごとの過去の時系列的なMCS値(言い換えると、過去の一定時間分の複数個のMCS値)を記憶している。
The
基地局351は、ステップSt24において算出された端末ごとの瞬時(直近)のMCS値とステップSt15において取得された端末ごとの過去の時系列的なMCS値とを用いて、既存のPFアルゴリズムに従って、それぞれの該当する端末に無線資源(例えばキャリア周波数、リソースブロック)を割り当てる処理を行う(St16)。つまり、基地局351は、端末ごとの瞬時(直近)のMCS値と過去の一定時間分の複数個のMCS値の平均値との比が相対的に大きい端末に対して優先的に無線資源を割り当てる。これにより、基地局351は、PUシステムが主にあるいはほぼ独占的に使用する共用周波数の一部を利用する無線通信を行う際に、無線接続中の端末TL1〜TLnのそれぞれへの無線資源の割り当て頻度をPFアルゴリズムにより均一化できるので、端末間の公平性を担保した上で無線資源を均等に割り当てでき共用周波数の有効利用を図ることができる。
The
以上により、実施の形態3に係るSUシステム3A(無線システムの一例)は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能である。SUシステム3Aは、通信エリアSU2内に収容される少なくとも1台の端末TL1〜TLnのそれぞれとの間で無線通信し、PUシステムPU3,PU4の受信感度境界(例えば第1ボーダーB1)に関する情報を取得する。SUシステム3Aは、PUシステムPU3,PU4の受信感度境界に関する情報を用いて、SUシステム3Aの通信エリアSU2からPUシステムPU3,PU4のそれぞれの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向θを、基地局351(例えば方向決定部の一例としてのプロセッサPRC2)において導出する。SUシステム3Aは、導出された信号の送信方向θの許容最大送信電力P(θ)を、基地局351(例えば電力決定部の一例としてのプロセッサPRC2)において導出する。SUシステム3Aは、許容最大送信電力P(θ)と端末から報告される回線状態情報(例えばCSI)とに基づいて、端末に無線資源を割り当てる。
As described above, the
これにより、SUシステム3Aは、通信エリアSU2(例えば中心地点)からPUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1までの距離D(θ)が最小となる送信方向θの許容最大送信電力P(θ)を加味した上で、SUシステム3Aの基地局351(図12参照)における無線リソースの管理を実行できる。従って、SUシステム3Aは、通信エリアSU2(例えば中心地点)から送信信号を送る際に、PUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に許容被干渉レベルの干渉を及ぼさない程度に、送信方向θ別の許容最大送信電力P(θ)を用いた無線通信を行える。つまり、SUシステム3Aは、通信エリアSU2(例えば中心地点)からPUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1までの距離D(θ)が最小とならない送信方向θ(つまり方向DRC1,DRC2と異なる方向)には、「送信電力+送信指向性利得」の上限値を超える送信電力で送信信号を送ることが可能となる。言い換えると、SUシステム3Aは、第2ボーダーB2のエリア面積の大きさを、領域BFB2から領域AFB2へと擬似的に拡大できる。
As a result, the
また、SUシステム3Aは、許容最大送信電力P(θ)と端末から報告される回線状態情報とを用いて、無線資源に対応する無線パラメータ(例えばMCS値)を算出し、端末における直近の回線状態情報に基づくMCS値と端末における過去一定時間分の平均的な回線状態情報に基づくMCS値の平均値との比に基づいて、端末に無線資源を割り当てる。これにより、SUシステム3Aは、基地局351と端末との間の下り回線(DL)の回線状態情報に鑑みて、PUシステムPU3,PU4に対する与干渉エリアを縮小しながらもスループットの最大化を見込めつつ端末間の無線資源の割り当ての公平性を満たしながら端末に対して無線資源を効率よく割り当てることができる。
Further, the
(実施の形態3の変形例)
実施の形態3の変形例に係る共用周波数管理システムの構成において、実施の形態1,2,3のそれぞれに係る共用周波数管理システムの構成と同一の構成については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。
(Modified Example of Embodiment 3)
In the configuration of the shared frequency management system according to the modified example of the third embodiment, the same configuration as the configuration of the shared frequency management system according to each of the first, second, and third embodiments is given the same reference numerals and described. Simplify or omit, and explain different contents.
実施の形態3では、SUシステム3Aは、PUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に関する情報(例えばPUシステムPU3,PU4のそれぞれのエリアの位置情報)を取得できる。しかしながら、PUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に関する情報は機密性を有する場合があり、PUシステムPU3,PU4のそれぞれから見て第三者のSUシステム3Aに第1ボーダーB1に関する情報が知らされるのは、現実的にはセキュリティ上の困難性が伴う可能性がある。例えば、PUシステムによっては、PUシステム内で使用される基地局等の送受信機の存在位置が機密性の高い情報となる場合があり得る。
In the third embodiment, the
そこで、実施の形態3の変形例では、SUシステム3Aは、PUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に関する情報(例えばPUシステムPU3,PU4のそれぞれのエリアの位置情報)を取得できないが、共用周波数管理装置2から送られる共用周波数使用条件(上述参照)を取得できるとする。ここで、共用周波数使用条件(許可情報S2参照)は、実施の形態2と同様に、例えばキャリア周波数と、帯域幅と、送信方向θの関数としての送信指向性利得を含めた送信電力(つまり、「送信電力+送信指向性利得」)である。言い換えると、実施の形態3の変形例では、共用周波数管理装置2は、送信方向θの関数としての送信指向性利得を含めた送信電力を、共用周波数使用条件として算出してSUシステム3Aに通知する。
Therefore, in the modified example of the third embodiment, the
実施の形態3の変形例では、SUシステム3Aは、共用周波数使用条件に含まれる送信方向θの関数としての「送信電力+送信指向性利得」(つまり、許容最大送信電力P(θ))と、許容最大送信電力P(θ)が最小となる送信方向θ0に対応する最小許容最大送信電力P(θ0)との差分を導出する。また、SUシステム3Aは、前述した差分(つまり、「許容最大送信電力P(θ)−最小許容最大送信電力P(θ0)」)を、端末TL1〜TLnのそれぞれと基地局351との間の信号対干渉波雑音比(SINR:Signal to Interference and Noise Ratio)[dB]に加算した加算済みSINRを導出する。SUシステム3Aは、この加算済みSINRに基づいて、SUシステム3Aの基地局351(図12参照)における無線リソースの管理を実行する。これにより、SUシステム3Aは、通信エリア(例えば中心地点)から送信信号を送る際に、PUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に許容被干渉レベルの干渉を及ぼさない程度に、送信方向θ別の許容最大送信電力P(θ0)を用いた無線通信を行える。例えば、図11の下段に示されるように、SUシステム3Aは、通信エリア(例えば中心地点)からPUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1までの距離D(θ)が最小とならない送信方向θ(つまり方向DRC1,DRC2と異なる方向)には、「送信電力+送信指向性利得」の上限値を超える送信電力で送信信号を送ることが可能となる。言い換えると、SUシステム3Aは、第2ボーダーB2のエリア面積の大きさを、領域BFB2から領域AFB2へと擬似的に拡大できる。
In the modification of the third embodiment, the
次に、実施の形態3の変形例に係るSUシステム3Aの基地局351の動作手順について、図14を参照して説明する。図14は、実施の形態3の変形例に係るSUシステムの基地局の動作手順を示すフローチャートである。なお、図14の説明において、図9あるいは図13の説明と重複する内容については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化あるいは省略する。図14に示す各動作手順は、例えば基地局351が端末との間で無線通信を開始する直前のタイミングで実行される。
Next, the operation procedure of the
図14において、基地局351(例えばプロセッサPRC2)は、共用周波数管理装置2から送られる共用周波数使用条件(例えば、キャリア周波数と、帯域幅と、送信方向θの関数としての「送信電力+送信指向性利得」)を取得する(St31)。基地局351は、共用周波数使用条件に含まれる許容最大送信電力P(θ)と最小許容最大送信電力P(θ0)との差分を算出する(St32)。端末TL1〜TLnのそれぞれは、基地局351からの送信方向θごとの無線信号(電波)の受信に至る伝搬路(下り回線)の回線状態情報の測定結果を基地局351に報告する。基地局351は、DL(下り回線)の無線通信を要求する端末群(例えば端末TL1〜TLn)のそれぞれから、下り回線の回線状態情報(上述したCSI参照)を受信して取得する(St13)。
In FIG. 14, the base station 351 (for example, processor PRC2) has a “transmission power + transmission orientation” as a function of the shared frequency usage conditions (for example, carrier frequency, bandwidth, and transmission direction θ) transmitted from the shared
基地局351は、ステップSt32において算出された差分(つまり、「許容最大送信電力P(θ)−最小許容最大送信電力P(θ0)」)を端末TL1〜TLnのそれぞれと基地局351との間のSINRに加算した加算済みSINRと、ステップSt13において取得された無線信号の送信方向θごとの回線状態情報(上述したCSI参照)とを用い、無線接続中の端末ごとに、無線資源(例えばキャリア周波数、リソースブロック)を割り当てた場合のMCSを算出する(St34)。つまり、基地局351は、下り回線(DL)の回線状態情報と与干渉考慮に基づく加算済みSINRとに基づいて既存の無線パラメータであるMCSを算出することで、ステップSt34以降のステップSt15,St36の各処理において、公知のPFアルゴリズムに基づいた無線資源の割り当てを端末に行え、既存の無線資源の割当処理への互換性を向上できる。
The
基地局351は、端末ごとの過去の時系列的なMCS値(言い換えると、過去の一定時間分の複数個のMCSの値)をメモリM1から読み出して取得する(St15)。メモリM1は、端末ごとの過去の時系列的なMCS値(言い換えると、過去の一定時間分の複数個のMCS値)を記憶している。
The
基地局351は、ステップSt34において算出された端末ごとの加算済みSINRに基づく瞬時(直近)ならびに過去の一定時間分のそれぞれのMCS値、あるいは加算済みSINRを用いて、既存のPFアルゴリズムに従って、それぞれの該当する端末に無線資源(例えばキャリア周波数、リソースブロック)を割り当てる処理を行う(St36)。つまり、基地局351は、端末ごとの瞬時(直近)のMCS値あるいは加算済みSINRと過去の一定時間分の複数個のMCS値あるいは加算済みSINRの平均値との比が相対的に大きい端末に対して優先的に無線資源を割り当てる。これにより、基地局351は、PUシステムが主にあるいはほぼ独占的に使用する共用周波数の一部を利用する無線通信を行う際に、無線接続中の端末TL1〜TLnのそれぞれへの無線資源の割り当て頻度をPFアルゴリズムにより均一化できるので、端末間の公平性を担保した上で無線資源を均等に割り当てでき共用周波数の有効利用を図ることができる。
The
以上により、実施の形態3の変形例に係るSUシステム3A(無線システムの一例)は、既存の第1無線システムが主に使用する共用周波数を所定の共用条件下で利用可能である。SUシステム3Aは、通信エリアSU2内に収容される少なくとも1台の端末TL1〜TLnのそれぞれとの間で無線通信し、PUシステムPU3,PU4と通信可能に接続される共用周波数管理装置2から、PUシステムPU3,PU4との干渉を避ける程度に算出された信号の許容送信電力(例えば、送信方向θの関数としての許容最大送信電力P(θ))が含まれる共用条件(例えば共用周波数使用条件)を取得する。SUシステム3Aは、上述した共用条件を用いて、通信エリアSU2からPUシステムPU3,PU4のそれぞれの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向θ0を、基地局351(例えば方向決定部の一例としてのプロセッサPRC2)において導出する。SUシステム3Aは、導出された信号の送信方向θ0の信号の許容最大送信電力(例えば最小許容最大送信電力P(θ0))と、信号の許容送信電力(例えば許容最大送信電力P(θ))との差分を、基地局351(例えば方向決定部の一例としてのプロセッサPRC2)において導出する。SUシステム3Aは、上述した差分と端末から報告される回線状態情報とに基づいて、端末に無線資源を割り当てる。
As described above, the
これにより、SUシステム3Aは、共用周波数管理装置2から通知された共用周波数使用条件に含まれる許容最大送信電力P(θ)が最小となる送信方向θ0の最小許容最大送信電力P(θ0)と許容最大送信電力P(θ)との差分を加味した上で、SUシステム3Aの基地局351(図12参照)における無線リソースの管理を実行できる。従って、SUシステム3Aは、通信エリアSU2(例えば中心地点)から送信信号を送る際に、PUシステムPU3,PU4のそれぞれの第1ボーダーB1に許容被干渉レベルの干渉を及ぼさない程度に、送信方向θ別の許容最大送信電力P(θ)を用いた無線通信を行える。つまり、SUシステム3Aは、たとえ共用周波数管理装置2からPUシステムPU3,PU4のそれぞれに関する情報(実施の形態3参照)を取得できなくても、PUシステムPU3,PU4のそれぞれに干渉を及ぼさない程度の送信電力で送信信号を送ることが可能となる。例えば、SUシステム3Aは、第2ボーダーB2のエリア面積の大きさを、領域BFB2から領域AFB2へと擬似的に拡大できる(図11参照)。
As a result, the
また、SUシステム3Aは、上述した差分(つまり「許容最大送信電力P(θ)−最小許容最大送信電力P(θ0)」)を基地局351と端末との間のSINRに加算した加算済みSINRと端末から報告される回線状態情報とを用いて、無線資源に対応する無線パラメータ(例えばMCS値)を算出する。SUシステム3Aは、端末における直近の回線状態情報に基づくMCS値と端末における過去一定時間分の平均的な回線状態情報に基づくMCS値の平均値との比に基づいて、端末に無線資源を割り当てる。これにより、SUシステム3Aは、基地局351と端末との間の下り回線(DL)の回線状態情報に鑑みて、PUシステムPU3,PU4に対する与干渉エリアを縮小しながらもスループットの最大化を見込めつつ端末間の無線資源の割り当ての公平性を満たしながら端末に対して無線資源を効率よく割り当てることができる。
Further, the
また、共用条件(例えば共用周波数使用条件)は、キャリア周波数と、帯域幅と、PUシステムPU3,PU4への与干渉を極小化する程度に算出された、送信方向θの関数としての許容最大送信電力P(θ)とを含む。これにより、SUシステム3Aは、PUシステムPU3,PU4のそれぞれの物理的な位置を示す情報が通知されなくても、PUシステムPU3,PU4のそれぞれへの与干渉を極小化するための無線パラメータ(上述参照)を選定できて、通信エリアSU2内において共用周波数を用いた無線通信を安定的に行える。
The shared conditions (for example, shared frequency usage conditions) are the maximum allowable transmission as a function of the transmission direction θ, which is calculated to the extent that the carrier frequency, the bandwidth, and the interference with the PU systems PU3 and PU4 are minimized. Includes power P (θ). As a result, the
以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications, modifications, substitutions, additions, deletions, and equality examples within the scope of the claims. It is understood that it belongs to the technical scope of the present disclosure. Further, each component in the above-described embodiment may be arbitrarily combined as long as the gist of the invention is not deviated.
なお、上述した実施の形態2において、SUシステム3の第3ボーダーB3周囲に設置される電波センサは、基地局351〜35kのそれぞれから送信される無線信号(電波)のビーム方向と第3ボーダーB3周囲の各位置での受信レベル(受信電力)の対応関係を示すテーブル(図8参照)を事前に作成する目的と、SUシステム3が共用周波数管理装置2から通知された共用周波数使用条件を遵守していることをSUシステム3自身が運用中に監視できるようにする目的との2つを担っている。上述したテーブル(図8参照)の作成において電波センサを複数台同時に使用する必要性は必ずしも無く、少なくとも1台の電波センサ(例えば電波センサWS1)を各位置に移動させながら設置してビーム方向べつの受信レベル測定を行ってもよい。また、運用時に第3ボーダーB3周囲の複数の位置に複数台の電波センサ(例えば電波センサWS1〜WS5)を設置してもよいが、最も電波センサの受信レベルが高くなる位置を特定し、その位置に電波センサ(例えば電波センサWS1)を1台だけ設置する(例えば、共用周波数の利用申請はその最大の受信レベルを用いて実行する)ということでもよい。それによっても、SUシステム3は、第3ボーダーB3エリア外への電波放出の最大値を監視して遵守することが可能だからである。
In the second embodiment described above, the radio wave sensors installed around the third border B3 of the
例えば、第1ボーダーB1や第2ボーダーB2を受信電力がPUシステム1,1Aの受信感度となる位置の境界として定義して説明したが、例えばPUシステム1,1Aの受信感度よりも10dB小さい値となる位置の境界と定義することで、10dBの干渉マージンを得ることも本開示の技術的範囲に属する。
For example, the first border B1 and the second border B2 are defined and described as the boundary of the position where the reception power becomes the reception sensitivity of the
本開示は、PUシステムが優先的に使用できる共用周波数の少なくとも一部をSUシステムが使用する際に無線通信の方向に応じて送信電力を適応的に制御し、共用周波数の利用効率の低下を抑制する共用周波数を利用可能な無線システム、および共用周波数を用いた無線通信における無線資源割当方法として有用である。 In the present disclosure, when the SU system uses at least a part of the shared frequency that can be preferentially used by the PU system, the transmission power is adaptively controlled according to the direction of wireless communication, and the utilization efficiency of the shared frequency is reduced. It is useful as a wireless system that can use the shared frequency to be suppressed and as a wireless resource allocation method in wireless communication using the shared frequency.
1 PUシステム
2 共用周波数管理装置
3 SUシステム
11 PU送信機
12、24、32、M1 メモリ
13 PU受信機
21 B1導出部
22 B2導出部
23 許可対象周波数共用条件決定部
25 地形建物地理データ保持部
26 通信インターフェース回路
31 SU送信機
33 SU受信機
51、66 IF部
52 送信用BB信号処理部
53 DAC
54 変調部
55 アップコンバータ
56 PA
57、61 BPF
58 デュプレクサ
62 ダウンコンバータ
63 復調部
64 ADC
65 受信用BB信号処理部
341、342、343、344、WS1、WS2、WS3、WS4、WS5 電波センサ
351、35k 基地局
Ant1 アンテナ
PRC1、PRC2 プロセッサ
TL1、TLn 端末
1
54
57, 61 BPF
58
65 Reception BB
Claims (16)
前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、
前記通信エリアの周囲に配置され、前記通信エリア内から前記通信部を介して送られる信号の受信電力を測定する少なくとも1台のセンサと、
前記信号のビーム方向と前記センサの測定結果との対応関係を示すビームデータを記憶するメモリと、
前記共用条件と前記ビームデータとに基づいて、前記ビーム方向ごとに前記信号の許容最大送信電力を決定する決定部と、
前記ビーム方向ごとの前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、
無線システム。 A wireless system in which the shared frequency mainly used by the existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions.
A communication unit that wirelessly communicates with at least one terminal housed in the communication area of the wireless system.
At least one sensor arranged around the communication area and measuring the received power of a signal transmitted from within the communication area via the communication unit, and
A memory that stores beam data indicating the correspondence between the beam direction of the signal and the measurement result of the sensor, and
A determination unit that determines the maximum allowable transmission power of the signal for each beam direction based on the shared condition and the beam data.
It includes an allocation unit that allocates radio resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power for each beam direction and the line state information reported from the terminal.
Wireless system.
前記決定部は、前記許容送信電力と前記ビームデータとに基づいて、前記ビーム方向ごとの前記許容最大送信電力を決定する、
請求項1に記載の無線システム。 Further, an acquisition unit that acquires the shared condition including the allowable transmission power of the signal calculated to the extent of avoiding interference with the first wireless system from the shared frequency management device connected to the first wireless system. Prepare,
The determination unit determines the allowable maximum transmission power for each beam direction based on the allowable transmission power and the beam data.
The wireless system according to claim 1.
前記割当部は、前記ビーム方向ごとの前記許容最大送信電力と、前記端末から報告された前記ビーム方向ごとの前記回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる、
請求項1に記載の無線システム。 The communication unit receives the line state information for each beam direction of the signal from the terminal, and receives the line state information.
The allocation unit allocates radio resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power for each beam direction and the line state information for each beam direction reported from the terminal.
The wireless system according to claim 1.
請求項1に記載の無線システム。 The allocation unit calculates the radio parameter corresponding to the radio resource by using the allowable maximum transmission power for each beam direction and the line state information reported from the terminal, and calculates the radio parameter corresponding to the radio resource, and the latest line state in the terminal. Allocate radio resources to the terminal based on the ratio of the information-based radio parameter to the radio parameter based on the average line status information for the past fixed time in the terminal.
The wireless system according to claim 1.
請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の無線システム。 The shared condition includes a carrier frequency, a bandwidth, and a maximum permissible received power of a signal at the sensor calculated to the extent that interference with the first radio system is minimized.
The wireless system according to any one of claims 1 to 4.
前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信するステップと、
前記通信エリアの周囲に配置され、前記通信エリア内から送られる信号の受信電力を少なくとも1台のセンサにより測定するステップと、
前記信号のビーム方向と前記センサの測定結果との対応関係を示すビームデータをメモリに記憶するステップと、
前記共用条件と前記ビームデータとに基づいて、前記ビーム方向ごとに前記信号の許容最大送信電力を決定するステップと、
前記ビーム方向ごとの前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てるステップと、を有する、
無線資源割当方法。 It is a wireless resource allocation method in wireless communication of a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions.
A step of wireless communication with at least one terminal housed in the communication area of the wireless system,
A step of measuring the received power of a signal transmitted from within the communication area, which is arranged around the communication area, by at least one sensor.
A step of storing beam data indicating the correspondence between the beam direction of the signal and the measurement result of the sensor in the memory, and
A step of determining the allowable maximum transmission power of the signal for each beam direction based on the shared condition and the beam data, and
It has a step of allocating radio resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power for each beam direction and the line state information reported from the terminal.
Radio resource allocation method.
前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、
前記通信エリアの周囲に配置された少なくとも1台のセンサによる前記通信エリア内から前記通信部を介して送られる信号の受信電力の測定結果と、前記信号のビーム方向との対応関係を示すビームデータを記憶するメモリと、
前記共用条件と前記ビームデータとに基づいて、前記ビーム方向ごとに前記信号の許容最大送信電力を決定する決定部と、
前記ビーム方向ごとの前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、
基地局。 A base station in a wireless system that can use the shared frequency mainly used by the existing first wireless system under predetermined shared conditions.
A communication unit that wirelessly communicates with at least one terminal housed in the communication area of the wireless system.
Beam data showing the correspondence between the measurement result of the received power of the signal transmitted from the communication area through the communication unit by at least one sensor arranged around the communication area and the beam direction of the signal. Memory to store and
A determination unit that determines the maximum allowable transmission power of the signal for each beam direction based on the shared condition and the beam data.
It includes an allocation unit that allocates radio resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power for each beam direction and the line state information reported from the terminal.
base station.
前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、
前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を取得する取得部と、
前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向を導出する方向決定部と、
導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力を導出する電力決定部と、
前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、
無線システム。 A wireless system in which the shared frequency mainly used by the existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions.
A communication unit that wirelessly communicates with at least one terminal housed in the communication area of the wireless system.
An acquisition unit that acquires information about the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and
A direction determining unit that derives a signal transmission direction that minimizes the distance from the communication area of the wireless system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system by using the information regarding the reception sensitivity boundary of the first wireless system.
A power determination unit that derives the maximum allowable transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal, and a power determination unit.
An allocation unit for allocating radio resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power and the line state information reported from the terminal.
Wireless system.
請求項8に記載の無線システム。 The allocation unit calculates the radio parameter corresponding to the radio resource by using the allowable maximum transmission power and the line state information reported from the terminal, and the radio parameter based on the latest line state information in the terminal. And the radio resources are allocated to the terminal based on the ratio with the radio parameter based on the average line state information for the past fixed time in the terminal.
The wireless system according to claim 8.
前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、
前記第1無線システムと接続される共用周波数管理装置から、前記第1無線システムとの干渉を避ける程度に算出された信号の許容送信電力が含まれる共用条件を取得する取得部と、
前記共用条件を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向を導出する方向決定部と、
導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力と、前記信号の許容送信電力との差分を導出する導出部と、
前記差分と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、
無線システム。 A wireless system in which the shared frequency mainly used by the existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions.
A communication unit that wirelessly communicates with at least one terminal housed in the communication area of the wireless system.
An acquisition unit that acquires a shared condition including an allowable transmission power of a signal calculated to the extent of avoiding interference with the first wireless system from a shared frequency management device connected to the first wireless system.
Using the shared conditions, a direction determining unit that derives a signal transmission direction that minimizes the distance from the communication area of the wireless system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and
A derivation unit for deriving the difference between the allowable maximum transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal and the allowable transmission power of the signal.
An allocation unit that allocates radio resources to the terminal based on the difference and the line status information reported from the terminal is provided.
Wireless system.
請求項10に記載の無線システム。 The allocation unit calculates the radio parameter corresponding to the radio resource by using the difference and the line state information reported from the terminal, and the radio parameter and the terminal based on the latest line state information in the terminal. Allocate radio resources to the terminal based on the ratio to the radio parameter based on the average line state information for the past fixed time in
The wireless system according to claim 10.
請求項10または11に記載の無線システム。 The shared condition includes a carrier frequency, a bandwidth, and the allowable transmission power calculated to the extent that interference with the first radio system is minimized.
The wireless system according to claim 10 or 11.
前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信するステップと、
前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を取得するステップと、
前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向を導出するステップと、
導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力を導出するステップと、
前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てるステップと、を有する、
無線資源割当方法。 It is a wireless resource allocation method in wireless communication of a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions.
A step of wireless communication with at least one terminal housed in the communication area of the wireless system,
The step of acquiring information on the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and
Using the information about the reception sensitivity boundary of the first wireless system, a step of deriving the transmission direction of the signal that minimizes the distance from the communication area of the wireless system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and
A step of deriving the maximum allowable transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal, and
It has a step of allocating radio resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power and the line state information reported from the terminal.
Radio resource allocation method.
前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、
前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を取得する取得部と、
前記第1無線システムの受信感度境界に関する情報を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる信号の送信方向を導出する方向決定部と、
導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力を導出する電力決定部と、
前記許容最大送信電力と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、
基地局。 A base station in a wireless system that can use the shared frequency mainly used by the existing first wireless system under predetermined shared conditions.
A communication unit that wirelessly communicates with at least one terminal housed in the communication area of the wireless system.
An acquisition unit that acquires information about the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and
A direction determining unit that derives a signal transmission direction that minimizes the distance from the communication area of the wireless system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system by using the information regarding the reception sensitivity boundary of the first wireless system.
A power determination unit that derives the maximum allowable transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal, and a power determination unit.
An allocation unit for allocating radio resources to the terminal based on the allowable maximum transmission power and the line state information reported from the terminal.
base station.
前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信するステップと、
前記第1無線システムと接続される共用周波数管理装置から、前記第1無線システムとの干渉を避ける程度に算出された信号の許容送信電力が含まれる共用条件を取得するステップと、
前記共用条件を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる前記信号の送信方向を導出するステップと、
導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力と、前記信号の許容送信電力との差分を導出するステップと、
前記差分と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てるステップと、を有する、
無線資源割当方法。 It is a wireless resource allocation method in wireless communication of a wireless system in which a shared frequency mainly used by an existing first wireless system can be used under predetermined shared conditions.
A step of wireless communication with at least one terminal housed in the communication area of the wireless system,
A step of acquiring a shared condition including an allowable transmission power of a signal calculated to the extent of avoiding interference with the first wireless system from a shared frequency management device connected to the first wireless system.
Using the shared conditions, a step of deriving the transmission direction of the signal that minimizes the distance from the communication area of the wireless system to the reception sensitivity boundary of the first wireless system, and
A step of deriving the difference between the allowable maximum transmission power of the signal in the transmission direction of the derived signal and the allowable transmission power of the signal.
It has a step of allocating wireless resources to the terminal based on the difference and the line status information reported from the terminal.
Radio resource allocation method.
前記無線システムの通信エリア内に収容される少なくとも1台の端末との間で無線通信する通信部と、
前記第1無線システムと接続される共用周波数管理装置から、前記第1無線システムとの干渉を避ける程度に算出された信号の許容送信電力が含まれる共用条件を取得する取得部と、
前記共用条件を用いて、前記無線システムの通信エリアから前記第1無線システムの受信感度境界までの距離が最小となる前記信号の送信方向を導出する方向決定部と、
導出された前記信号の送信方向の前記信号の許容最大送信電力と、前記信号の許容送信電力との差分を導出する導出部と、
前記差分と前記端末から報告される回線状態情報とに基づいて、前記端末に無線資源を割り当てる割当部と、を備える、
基地局。 A base station in a wireless system that can use the shared frequency mainly used by the existing first wireless system under predetermined shared conditions.
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An acquisition unit that acquires a shared condition including an allowable transmission power of a signal calculated to the extent of avoiding interference with the first wireless system from a shared frequency management device connected to the first wireless system.
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base station.
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