JP2021141509A - Frequency mapping device, frequency mapping method and computer program - Google Patents

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Abstract

To appropriately map the frequency allocation amount of the shared frequency band assigned to each of multiple wireless communication systems on the frequency axis and the time axis.SOLUTION: A frequency mapping device includes: a frequency allocation amount input unit for accepting an input of frequency allocation amount information indicating a frequency allocation amount of a shared frequency band that is allocated to each of multiple wireless communication systems; a mapping calculation unit for finding a time slot and a frequency channel of the shared frequency band allocated to each wireless communication system so that a sum is maximized, using the objective function to find the sum of a time continuation value and a frequency continuation value of an allocation channel of each of the multiple wireless communication systems during a mapping calculation period; and an allocation result output unit for outputting allocation result information indicating an allocation result of the time slot and the frequency channel of the shared frequency band that is allocated to each of multiple wireless communication systems.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、周波数マッピング装置、周波数マッピング方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to frequency mapping devices, frequency mapping methods and computer programs.

近年、高まるモバイルトラフィックの需要に対処するために、異なる複数の無線通信システムが同じ周波数帯を共用することが検討されている。例えば、既存の無線通信システムに割り当てられている周波数帯を他の無線通信システム(2次事業者システム)が二次的に利用することができるようにすることが検討されている。この異システム間の周波数共用においては、絶対優先される既存の無線通信システムが使用していない空きリソースを2次事業者システムが使用する。既存の無線通信システムと2次事業者システムとが共用する周波数帯(共用周波数帯)を2次事業者システムに割り当てる周波数割当技術が、例えば非特許文献1,2に記載されている。非特許文献1,2に記載される周波数割当技術では、2次事業者システムの需要に基づいて周波数軸及び時間軸における共用周波数帯の周波数割当量を動的に決定している。 In recent years, in order to meet the increasing demand for mobile traffic, it has been considered that different wireless communication systems share the same frequency band. For example, it is being studied to enable another wireless communication system (secondary operator system) to secondarily use the frequency band assigned to the existing wireless communication system. In this frequency sharing between different systems, the secondary operator system uses free resources that are not used by the existing wireless communication system that has absolute priority. Non-Patent Documents 1 and 2 describe, for example, non-patent documents 1 and 2, for example, a frequency allocation technique for allocating a frequency band (shared frequency band) shared by an existing wireless communication system and a secondary operator system to the secondary operator system. In the frequency allocation technology described in Non-Patent Documents 1 and 2, the frequency allocation amount of the shared frequency band on the frequency axis and the time axis is dynamically determined based on the demand of the secondary operator system.

“Fair Dynamic Spectrum Management in Licensed Shared Access Systems”,IEEE Systems Journal,Volume: 13,Issue: 3,Sept. 2019“Fair Dynamic Spectrum Management in Licensed Shared Access Systems”, IEEE Systems Journal, Volume: 13, Issue: 3, September 2019 Mirza Kibria,“Resource Allocation in Shared Spectrum Access Communications for Operators with Diverse Service Requirements”,2016Mirza Kibria, “Resource Allocation in Shared Spectrum Access Communications for Operators with Diverse Service Requirements”, 2016

しかし、上述した非特許文献1,2に記載される周波数割当技術では、2次事業者システムへ割り当てた共用周波数帯の周波数割当量を周波数軸上及び時間軸上にどのようにマッピングするのかまでは検討されていない。このため、以下のような問題が発生する可能性があった。 However, in the frequency allocation technology described in Non-Patent Documents 1 and 2 described above, how to map the frequency allocation amount of the shared frequency band allocated to the secondary operator system on the frequency axis and the time axis is also included. Has not been considered. Therefore, the following problems may occur.

共用周波数帯の周波数割当量の周波数軸上及び時間軸上へのマッピングにおいて、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が分離すると、異なる無線通信システム間のガードバンド数が増大し、周波数利用効率が低下する。また、キャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation:CA)におけるコンポーネントキャリア数が増えることにより、基地局及び端末においてリソース消費量が増加する。また、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が時間的に不連続であると、基地局への使用周波数の切り替え設定変更が発生し、基地局の運用工数が増大する。 In the mapping of the frequency allocation amount of the shared frequency band on the frequency axis and the time axis, if the frequencies allocated to the same secondary operator system are separated, the number of guard bands between different wireless communication systems increases, and the frequency utilization efficiency increases. Decreases. Further, as the number of component carriers in carrier aggregation (CA) increases, the resource consumption in the base station and the terminal increases. Further, if the frequencies assigned to the same secondary operator system are discontinuous in time, the switching setting of the frequency used for the base station is changed, and the operation man-hours of the base station are increased.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、複数の無線通信システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を周波数軸上及び時間軸上へ適切にマッピングすることを図ることにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to appropriately assign a frequency allocation amount of a shared frequency band assigned to each of a plurality of wireless communication systems on the frequency axis and the time axis. The purpose is to map to.

(1)本発明の一態様は、複数の無線通信システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を示す周波数割当量情報の入力を受付ける周波数割当量入力部と、マッピング計算期間において各前記無線通信システムの割当チャネルの周波数連続性値及び時間連続性値の総和を求める目的関数を使用して、前記総和が最大になるように、各前記無線通信システムに割り当てる前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットを求めるマッピング計算部と、各前記無線通信システムに割り当てられた前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットの割当結果を示す割当結果情報を出力する割当結果出力部と、を備える周波数マッピング装置である。
(2)本発明の一態様は、前記目的関数は、前記周波数連続性値に対する重み係数と前記時間連続性値に対する重み係数とが設定される、上記(1)の周波数マッピング装置である。
(3)本発明の一態様は、各前記無線通信システムに割り当てられた前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットの割当結果を格納する割当結果格納部をさらに備え、前記マッピング計算期間は過去の期間を含み、前記過去の期間の前記割当結果が前記マッピング計算期間の制約条件に含められる、上記(1)又は(2)のいずれかの周波数マッピング装置である。
(1) One aspect of the present invention is a frequency allocation amount input unit that accepts an input of frequency allocation amount information indicating a frequency allocation amount of a shared frequency band assigned to each of a plurality of wireless communication systems, and each in a mapping calculation period. The frequency of the shared frequency band assigned to each wireless communication system so that the total is maximized by using an objective function for obtaining the sum of the frequency continuity value and the time continuity value of the allocated channels of the wireless communication system. A frequency including a mapping calculation unit for obtaining channels and time slots, and an allocation result output unit for outputting allocation result information indicating allocation results of frequency channels and time slots of the shared frequency band assigned to each wireless communication system. It is a mapping device.
(2) One aspect of the present invention is the frequency mapping device according to (1) above, wherein the objective function is set with a weighting coefficient for the frequency continuity value and a weighting coefficient for the time continuity value.
(3) One aspect of the present invention further includes an allocation result storage unit for storing the allocation results of the frequency channels and time slots of the shared frequency band assigned to each of the wireless communication systems, and the mapping calculation period is in the past. The frequency mapping device according to any one of (1) and (2) above, which includes a period and includes the allocation result of the past period in the constraint condition of the mapping calculation period.

(4)本発明の一態様は、周波数マッピング装置が、複数の無線通信システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を示す周波数割当量情報の入力を受付ける周波数割当量入力ステップと、前記周波数マッピング装置が、マッピング計算期間において各前記無線通信システムの割当チャネルの周波数連続性値及び時間連続性値の総和を求める目的関数を使用して、前記総和が最大になるように、各前記無線通信システムに割り当てる前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットを求めるマッピング計算ステップと、前記周波数マッピング装置が、各前記無線通信システムに割り当てられた前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットの割当結果を示す割当結果情報を出力する割当結果出力ステップと、を含む周波数マッピング方法である。 (4) One aspect of the present invention includes a frequency allocation amount input step in which the frequency mapping device receives an input of frequency allocation amount information indicating a frequency allocation amount of a shared frequency band assigned to each of a plurality of wireless communication systems. Each of the frequency mapping devices uses an objective function to obtain the sum of the frequency continuity value and the time continuity value of the allocated channels of each of the radio communication systems during the mapping calculation period so that the sum is maximized. The mapping calculation step for obtaining the frequency channel and time slot of the shared frequency band assigned to the wireless communication system, and the allocation result of the frequency channel and time slot of the shared frequency band assigned to each of the wireless communication systems by the frequency mapping device. It is a frequency mapping method including an allocation result output step for outputting allocation result information indicating.

(5)本発明の一態様は、コンピュータに、複数の無線通信システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を示す周波数割当量情報の入力を受付ける周波数割当量入力ステップと、マッピング計算期間において各前記無線通信システムの割当チャネルの周波数連続性値及び時間連続性値の総和を求める目的関数を使用して、前記総和が最大になるように、各前記無線通信システムに割り当てる前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットを求めるマッピング計算ステップと、各前記無線通信システムに割り当てられた前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットの割当結果を示す割当結果情報を出力する割当結果出力ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。 (5) One aspect of the present invention includes a frequency allocation amount input step for accepting an input of frequency allocation amount information indicating a frequency allocation amount of a shared frequency band assigned to each of a plurality of wireless communication systems to a computer, and a mapping calculation. The shared frequency assigned to each wireless communication system so that the total is maximized by using an objective function for obtaining the sum of the frequency continuity value and the time continuity value of the allocated channels of each wireless communication system during the period. A mapping calculation step for obtaining a frequency channel and a time slot of a band, an allocation result output step for outputting allocation result information indicating an allocation result of a frequency channel and a time slot of the shared frequency band assigned to each wireless communication system, and an allocation result output step. It is a computer program for executing.

本発明によれば、複数の無線通信システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を周波数軸上及び時間軸上へ適切にマッピングすることができるという効果が得られる。 According to the present invention, there is an effect that the frequency allocation amount of the shared frequency band assigned to each of the plurality of wireless communication systems can be appropriately mapped on the frequency axis and the time axis.

一実施形態に係る周波数マッピング装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the frequency mapping apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るマッピング結果と従来のマッピング結果との比較例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the comparative example of the mapping result which concerns on one Embodiment, and the conventional mapping result. 一実施形態に係る周波数マッピング方法の手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the procedure of the frequency mapping method which concerns on one Embodiment.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、一実施形態に係る周波数マッピング装置の構成例を示すブロック図である。図1において、周波数マッピング装置1は、周波数割当量入力部11と、マッピング計算部12と、割当結果出力部13と、割当結果データベース(割当結果DB)14と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a frequency mapping device according to an embodiment. In FIG. 1, the frequency mapping device 1 includes a frequency allocation amount input unit 11, a mapping calculation unit 12, an allocation result output unit 13, and an allocation result database (allocation result DB) 14.

周波数マッピング装置1の各機能は、周波数マッピング装置1がCPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)及びメモリ等のコンピュータハードウェアを備え、CPUがメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。なお、周波数マッピング装置1として、汎用のコンピュータ装置を使用して構成してもよく、又は、専用のハードウェア装置として構成してもよい。 Each function of the frequency mapping device 1 is realized by the frequency mapping device 1 having computer hardware such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and the CPU executing a computer program stored in the memory. Will be done. The frequency mapping device 1 may be configured by using a general-purpose computer device, or may be configured as a dedicated hardware device.

周波数マッピング装置1は、複数の無線通信システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を周波数軸上及び時間軸上へマッピングする周波数マッピング処理を実行する。本実施形態の一例として、周波数マッピング装置1は、既存の無線通信システム(既存システム)に割り当てられている周波数帯を他の複数の無線通信システム(2次事業者システム)が二次的に利用する場合において、当該周波数帯(共用周波数帯)の空きリソースが各2次事業者システムに割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を周波数軸上及び時間軸上へマッピングする。この周波数マッピング処理において、本実施形態では、同一の2次事業者システムに対して、周波数軸及び時間軸においてできる限り連続して割り当てるようにする。これにより、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が分離することによる周波数利用効率の低下等の問題や、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が時間的に不連続であることによる運用工数の増大等の問題などを抑制することを図る。 The frequency mapping device 1 executes a frequency mapping process for mapping the frequency allocation amount of the shared frequency band assigned to each of the plurality of wireless communication systems on the frequency axis and the time axis. As an example of this embodiment, in the frequency mapping device 1, the frequency band assigned to the existing wireless communication system (existing system) is secondarily used by a plurality of other wireless communication systems (secondary operator system). In this case, the free resources of the frequency band (shared frequency band) map the frequency allocation amount of the shared frequency band allocated to each secondary operator system on the frequency axis and the time axis. In this frequency mapping process, in the present embodiment, the same secondary operator system is assigned as continuously as possible on the frequency axis and the time axis. As a result, there are problems such as a decrease in frequency utilization efficiency due to the separation of frequencies assigned to the same secondary operator system, and operational man-hours due to temporal discontinuity in the frequencies assigned to the same secondary operator system. We will try to suppress problems such as an increase in frequency.

周波数割当量入力部11は、複数の無線通信システム(2次事業者システム)の各々に割り当てられた各タイムスロット(時間スロット)の共用周波数帯の周波数割当量を示す周波数割当量情報110の入力を受付ける。各2次事業者システムへの共用周波数帯の周波数割当量は、各2次事業者システムの需要申請と、既存システムの空きリソースにおける周波数軸の空き(空きリソース帯域)及び時間軸の空き(空きリソース時間)とに基づいて、タイムスロット毎に決定される。以下、共用周波数帯の周波数割当量のことを単に周波数割当量と称する場合がある。 The frequency allocation amount input unit 11 inputs the frequency allocation amount information 110 indicating the frequency allocation amount of the shared frequency band of each time slot (time slot) assigned to each of the plurality of wireless communication systems (secondary operator systems). To accept. The frequency allocation amount of the shared frequency band to each secondary operator system is the demand application of each secondary operator system, the free resource of the existing system, the free frequency axis (free resource band), and the free time axis (free). It is determined for each time slot based on the resource time). Hereinafter, the frequency allocation amount of the shared frequency band may be simply referred to as a frequency allocation amount.

マッピング計算部12は、周波数割当量情報110に示される各2次事業者システムの周波数割当量を周波数軸上及び時間軸上へマッピングする。このマッピングでは、マッピング計算部12は、マッピング計算期間において各2次事業者システムの割当チャネルの周波数連続性値及び時間連続性値の総和を求める目的関数を使用して、当該総和が最大になるように、各2次事業者システムに割り当てる共用周波数帯の周波数チャネル及びタイムスロットを求める。このマッピング計算方法の詳細は後述する。 The mapping calculation unit 12 maps the frequency allocation amount of each secondary operator system shown in the frequency allocation amount information 110 on the frequency axis and the time axis. In this mapping, the mapping calculation unit 12 uses an objective function to obtain the sum of the frequency continuity value and the time continuity value of the allocated channels of each secondary operator system in the mapping calculation period, and the sum is maximized. As described above, the frequency channels and time slots of the shared frequency band to be assigned to each secondary operator system are obtained. The details of this mapping calculation method will be described later.

割当結果出力部13は、各2次事業者システムに割り当てられた共用周波数帯の周波数チャネル及びタイムスロットの割当結果を示す割当結果情報120を出力する。各2次事業者システムの割当結果情報120は、各2次事業者システムへ通知される。各2次事業者システムは、割当結果情報120に示される自己の割当結果に従って、共用周波数帯を利用する。 The allocation result output unit 13 outputs allocation result information 120 indicating the allocation result of the frequency channels and time slots of the shared frequency band assigned to each secondary operator system. The allocation result information 120 of each secondary business operator system is notified to each secondary business operator system. Each secondary operator system uses the shared frequency band according to its own allocation result shown in the allocation result information 120.

割当結果DB14は、各2次事業者システムに割り当てられた共用周波数帯の周波数チャネル及びタイムスロットの割当結果を格納する。 The allocation result DB 14 stores the allocation results of the frequency channels and time slots of the shared frequency band assigned to each secondary operator system.

[マッピング計算方法]
本実施形態に係るマッピング計算方法を説明する。なお、下付き文字の例えば「a」を「_a」と表記する場合がある。周波数マッピング装置1には、周波数マッピング処理で使用されるパラメータ、目的関数及び制約条件が予め設定される。
[Mapping calculation method]
The mapping calculation method according to this embodiment will be described. In addition, for example, "a" of a subscript may be written as "_a". Parameters, objective functions, and constraints used in the frequency mapping process are preset in the frequency mapping device 1.

周波数マッピング装置1には、次の(1)式に示されるパラメータが予め設定される。 The parameters shown in the following equation (1) are preset in the frequency mapping device 1.

Figure 2021141509
Figure 2021141509

iは2次事業者システムを識別する2次事業者システム番号である。Mは2次事業者システム番号の集合である。fは共用周波数帯の周波数チャネルを識別する周波数チャネル番号である。Fは共用周波数帯の周波数チャネル番号の集合である。tは共用周波数帯が割り当てられるタイムスロットを識別するタイムスロット番号である。Tはタイムスロット番号の集合である。本実施形態では、集合Tはマッピング計算期間に対応する。これは、集合Tに含まれる全てのタイムスロット番号tがマッピング計算の対象であることを意味する。αは周波数連続性の重み係数である。βは時間連続性の重み係数である。x_i,f,tは、2次事業者システム(i)に対する周波数チャネル(f)のタイムスロット(t)でのマッピング結果(割当結果)「1が割当あり、0が割当なし」である。 i is a secondary operator system number that identifies the secondary operator system. M is a set of secondary operator system numbers. f is a frequency channel number that identifies a frequency channel in the shared frequency band. F is a set of frequency channel numbers of the shared frequency band. t is a time slot number that identifies the time slot to which the shared frequency band is assigned. T is a set of time slot numbers. In this embodiment, the set T corresponds to the mapping calculation period. This means that all time slot numbers t included in the set T are subject to mapping calculation. α is a weighting coefficient of frequency continuity. β is a weighting coefficient of time continuity. For x_i, f, and t, the mapping result (allocation result) of the frequency channel (f) with respect to the secondary operator system (i) in the time slot (t) is "1 is allocated, 0 is not allocated".

本実施形態では、2次事業者システムに割り当てるチャネル(割当チャネル)の周波数連続性を表す値(周波数連続性値)の一例として、同一タイムスロット内で同一の2次事業者システムへ割り当てる周波数チャネルが連続する個数を使用する。また、割当チャネルの時間連続性を表す値(時間連続性値)の一例として、同一周波数チャネル内で同一の2次事業者システムへ割り当てるタイムスロットが連続する個数を使用する。 In the present embodiment, as an example of a value (frequency continuity value) representing the frequency continuity of the channel (allocated channel) assigned to the secondary operator system, the frequency channel assigned to the same secondary operator system in the same time slot. Use the number of consecutive numbers. Further, as an example of a value representing the time continuity of the allocated channel (time continuity value), the number of consecutive time slots allocated to the same secondary operator system within the same frequency channel is used.

周波数マッピング装置1には、次の(2)式に示される目的関数が予め設定される。 The objective function shown in the following equation (2) is preset in the frequency mapping device 1.

Figure 2021141509
Figure 2021141509

(2)式に示される目的関数は、マッピング計算期間(T)において各2次事業者システムの割当チャネルの周波数連続性値及び時間連続性値の総和を求めるものである。(2)式において、周波数連続性値は、同一の2次事業者システム(i)且つ同一タイムスロット(t)において、ある周波数チャネル(f−1)のマッピング結果x_i,f−1,tと当該周波数チャネル(f−1)を周波数軸方向に一つずらした周波数チャネル(f)のマッピング結果x_i,f,tとの積により算出される。また、時間連続性値は、同一の2次事業者システム(i)且つ同一周波数チャネル(f)において、あるタイムスロット(t−1)のマッピング結果x_i,f,t−1と当該タイムスロット(t−1)を時間軸方向に一つずらしたタイムスロット(t)のマッピング結果x_i,f,tとの積により算出される。 The objective function shown in the equation (2) is to obtain the sum of the frequency continuity value and the time continuity value of the assigned channels of each secondary operator system in the mapping calculation period (T). In the equation (2), the frequency continuity value is the mapping result x_i, f-1, t of a certain frequency channel (f-1) in the same secondary operator system (i) and the same time slot (t). It is calculated by the product of the mapping results x_i, f, and t of the frequency channel (f) in which the frequency channel (f-1) is shifted by one in the frequency axis direction. Further, the time continuity value is the mapping result x_i, f, t-1 of a certain time slot (t-1) and the time slot (in the same secondary operator system (i) and the same frequency channel (f). It is calculated by the product of the mapping results x_i, f, and t of the time slot (t) in which t-1) is shifted by one in the time axis direction.

また、(2)式に示される目的関数は、周波数連続性の重み係数αと時間連続性の重み係数βとによって、周波数連続性値と時間連続性値とに対する重み付けを調整することができるものである。 Further, the objective function shown in Eq. (2) can adjust the weighting of the frequency continuity value and the time continuity value by the frequency continuity weighting coefficient α and the time continuity weighting coefficient β. Is.

周波数マッピング装置1には、次の(3)式,(4)式,(5)式に示される制約条件が予め設定される。 In the frequency mapping device 1, the constraint conditions shown in the following equations (3), (4), and (5) are set in advance.

Figure 2021141509
Figure 2021141509

(3)式の制約条件は、ある2次事業者システム(i)且つあるタイムスロット(t)において割り当てる周波数チャネル(f)の合計が、当該2次事業者システム(i)且つ当該タイムスロット(t)に対する周波数割当量fa_i,tに一致することである。2次事業者システム(i)に対する各タイムスロット(t)の周波数割当量fa_i,tは、周波数割当量情報110に含まれている。 The constraint condition of the equation (3) is that the total of the frequency channels (f) allocated in the secondary operator system (i) and the time slot (t) is the secondary operator system (i) and the time slot ( It is to match the frequency allocation amounts fa_i and t with respect to t). The frequency allocation amounts fa_i and t of each time slot (t) with respect to the secondary operator system (i) are included in the frequency allocation amount information 110.

Figure 2021141509
Figure 2021141509

(4)式の制約条件は、同一周波数チャネル(f)且つ同一タイムスロット(t)の割当チャネルが一つの2次事業者システム(i)に対してのみ割り当てられることである。 The constraint condition of the equation (4) is that the allocation channels of the same frequency channel (f) and the same time slot (t) are allocated only to one secondary operator system (i).

Figure 2021141509
Figure 2021141509

(5)式の制約条件は、x_i,f,tが「1:割当あり」又は「0:割当なし」である。 The constraint condition of the equation (5) is that x_i, f, and t are "1: with allocation" or "0: without allocation".

マッピング計算部12は、(3)式、(4)式及び(5)式の制約条件を満たし且つ(2)式の目的関数が最大になる解「マッピング結果(x_i,f,t)」を求める計算を実行する。この計算には、最適化問題を解くための従来の最適化ツールや探索アルゴリズムを適用することができる。 The mapping calculation unit 12 obtains a solution "mapping result (x_i, f, t)" that satisfies the constraints of Eqs. (3), (4) and (5) and maximizes the objective function of Eq. (2). Perform the desired calculation. Conventional optimization tools and search algorithms for solving optimization problems can be applied to this calculation.

なお、(2)式の目的関数が計算される対象の期間であるマッピング計算期間(T)は、周波数マッピング処理に係る計算時間やマッピングの精度などの要件に応じて可変に設定することができる。 The mapping calculation period (T), which is the period for which the objective function of Eq. (2) is calculated, can be variably set according to the requirements such as the calculation time related to the frequency mapping process and the accuracy of mapping. ..

また、マッピング計算期間(T)は、過去のタイムスロット(t)を含むように設定されてもよい。マッピング計算期間(T)が過去のタイムスロット(t)を含む場合、当該過去のタイムスロット(t)におけるマッピング結果(x_i,f,t)を制約条件として追加する。これにより、過去のタイムスロット(t)におけるマッピング結果(x_i,f,t)との周波数連続性や時間連続性も加味したマッピングを行うことができる。なお、過去のタイムスロット(t)におけるマッピング結果(x_i,f,t)は、割当結果DB14に格納されている。 Further, the mapping calculation period (T) may be set to include the past time slot (t). When the mapping calculation period (T) includes the past time slot (t), the mapping result (x_i, f, t) in the past time slot (t) is added as a constraint condition. As a result, mapping can be performed in consideration of frequency continuity and time continuity with the mapping result (x_i, f, t) in the past time slot (t). The mapping results (x_i, f, t) in the past time slot (t) are stored in the allocation result DB 14.

図2は、本実施形態に係るマッピング結果と従来のマッピング結果との比較例を示す説明図である。図2(1)には、従来のマッピング結果の例が示されている。図2(2)には、本実施形態のマッピング結果の例が示されている。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a comparative example between the mapping result according to the present embodiment and the conventional mapping result. FIG. 2 (1) shows an example of a conventional mapping result. FIG. 2 (2) shows an example of the mapping result of this embodiment.

図2(1)の従来のマッピング結果の例では、周波数割当量のマッピングにおいて周波数連続性や時間連続性が考慮されておらず、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が分離したり、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が時間的に不連続であったりする。このため、従来のマッピング結果では、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が分離することによる周波数利用効率の低下や、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が時間的に不連続であることによる基地局の運用工数の増大などが問題となり得る。 In the example of the conventional mapping result of FIG. 2 (1), frequency continuity and time continuity are not considered in the mapping of the frequency allocation amount, and the frequencies assigned to the same secondary operator system are separated or the same. The frequencies assigned to the secondary operator system are discontinuous in time. Therefore, in the conventional mapping result, the frequency utilization efficiency is lowered due to the separation of the frequencies assigned to the same secondary operator system, and the frequencies assigned to the same secondary operator system are discontinuous in time. This can cause problems such as an increase in man-hours for operating the base station.

一方、図2(2)の本実施形態のマッピング結果の例では、周波数割当量のマッピングにおいて周波数連続性や時間連続性が考慮されるため、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が分離したり、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が時間的に不連続であったりすることが抑制される。これにより、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が分離することによる周波数利用効率の低下や、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が時間的に不連続であることによる基地局の運用工数の増大などの問題の発生を防ぐことができるようになる。 On the other hand, in the example of the mapping result of the present embodiment of FIG. 2 (2), since frequency continuity and time continuity are taken into consideration in the mapping of the frequency allocation amount, the frequencies assigned to the same secondary operator system are separated. In addition, it is possible to prevent the frequencies assigned to the same secondary operator system from being discontinuous in time. As a result, the frequency utilization efficiency decreases due to the separation of the frequencies assigned to the same secondary operator system, and the operation man-hours of the base station due to the temporal discontinuity of the frequencies assigned to the same secondary operator system. It becomes possible to prevent the occurrence of problems such as an increase in frequency.

以上が本実施形態に係るマッピング計算方法の説明である。 The above is the description of the mapping calculation method according to this embodiment.

次に図3を参照して本実施形態に係る周波数マッピング方法について説明する。図3は、本実施形態に係る周波数マッピング方法の手順の例を示すフローチャートである。 Next, the frequency mapping method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the procedure of the frequency mapping method according to the present embodiment.

(ステップS1) 周波数マッピング装置1は、複数の2次事業者システムの各々に割り当てられた各タイムスロットの共用周波数帯の周波数割当量を示す周波数割当量情報110の入力を受付ける。周波数マッピング装置1は、周波数割当量情報110に基づいて、上記(1)式の各パラメータ、上記(2)式の目的関数及び上記(3)式や(4)式等の制約条件を設定する。 (Step S1) The frequency mapping device 1 accepts the input of the frequency allocation amount information 110 indicating the frequency allocation amount of the shared frequency band of each time slot assigned to each of the plurality of secondary operator systems. The frequency mapping device 1 sets each parameter of the above equation (1), the objective function of the above equation (2), and constraint conditions such as the above equations (3) and (4) based on the frequency allocation amount information 110. ..

(ステップS2) 周波数マッピング装置1は、ステップS1で設定された制約条件を満たし且つステップS1で設定された目的関数が最大になる解「マッピング結果(x_i,f,t)」を求める計算を実行する。 (Step S2) The frequency mapping device 1 executes a calculation for obtaining a solution “mapping result (x_i, f, t)” that satisfies the constraint condition set in step S1 and maximizes the objective function set in step S1. do.

(ステップS3) 周波数マッピング装置1は、ステップS2で求められた各2次事業者システムに割り当てられた共用周波数帯の周波数チャネル及びタイムスロットのマッピング結果(x_i,f,t)を割当結果DB14に格納する。 (Step S3) The frequency mapping device 1 transmits the mapping results (x_i, f, t) of the frequency channels and time slots of the shared frequency band assigned to each secondary operator system obtained in step S2 to the allocation result DB14. Store.

(ステップS4) 周波数マッピング装置1は、ステップS2で求められた各2次事業者システムに割り当てられた共用周波数帯の周波数チャネル及びタイムスロットの割当結果を示す割当結果情報120を出力する。 (Step S4) The frequency mapping device 1 outputs the allocation result information 120 indicating the allocation result of the frequency channel and the time slot of the shared frequency band allocated to each secondary operator system obtained in step S2.

本実施形態によれば、共用周波数帯の周波数割当量のマッピングにおいて周波数連続性や時間連続性が考慮されるため、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が分離したり、同一の2次事業者システムに割り当てる周波数が時間的に不連続であったりすることが抑制される。これにより、複数の2次事業者システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を周波数軸上及び時間軸上へ適切にマッピングすることができるという効果が得られる。 According to the present embodiment, since frequency continuity and time continuity are taken into consideration in the mapping of the frequency allocation amount of the shared frequency band, the frequencies assigned to the same secondary operator system may be separated, or the same secondary enterprise may be used. It is possible to prevent the frequencies assigned to the human system from being discontinuous in time. This has the effect that the frequency allocation amount of the shared frequency band assigned to each of the plurality of secondary operator systems can be appropriately mapped on the frequency axis and the time axis.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like within a range not deviating from the gist of the present invention are also included.

また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
Further, a computer program for realizing the functions of the above-described devices may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by the computer system and executed. The "computer system" referred to here may include hardware such as an OS and peripheral devices.
The "computer-readable recording medium" is a writable non-volatile memory such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disc), or a built-in computer system. A storage device such as a hard disk.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Furthermore, the "computer-readable recording medium" is a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line (for example, DRAM (Dynamic)). It also includes those that hold the program for a certain period of time, such as Random Access Memory)).
Further, the program may be transmitted from a computer system in which this program is stored in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting a program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
Further, the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-mentioned function in combination with a program already recorded in the computer system.

1…周波数マッピング装置、11…周波数割当量入力部、12…マッピング計算部、13…割当結果出力部、14…割当結果データベース(割当結果DB) 1 ... Frequency mapping device, 11 ... Frequency allocation amount input unit, 12 ... Mapping calculation unit, 13 ... Allocation result output unit, 14 ... Allocation result database (allocation result DB)

Claims (5)

複数の無線通信システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を示す周波数割当量情報の入力を受付ける周波数割当量入力部と、
マッピング計算期間において各前記無線通信システムの割当チャネルの周波数連続性値及び時間連続性値の総和を求める目的関数を使用して、前記総和が最大になるように、各前記無線通信システムに割り当てる前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットを求めるマッピング計算部と、
各前記無線通信システムに割り当てられた前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットの割当結果を示す割当結果情報を出力する割当結果出力部と、
を備える周波数マッピング装置。
A frequency allocation amount input unit that accepts input of frequency allocation amount information indicating the frequency allocation amount of the shared frequency band assigned to each of a plurality of wireless communication systems, and a frequency allocation amount input unit.
Allocate to each wireless communication system so that the total is maximized by using an objective function for obtaining the total frequency continuity value and time continuity value of the allocated channels of each wireless communication system during the mapping calculation period. A mapping calculation unit that obtains frequency channels and time slots in the shared frequency band,
An allocation result output unit that outputs allocation result information indicating an allocation result of a frequency channel and a time slot of the shared frequency band assigned to each wireless communication system, and an allocation result output unit.
A frequency mapping device comprising.
前記目的関数は、前記周波数連続性値に対する重み係数と前記時間連続性値に対する重み係数とが設定される、
請求項1に記載の周波数マッピング装置。
In the objective function, a weighting coefficient for the frequency continuity value and a weighting coefficient for the time continuity value are set.
The frequency mapping device according to claim 1.
各前記無線通信システムに割り当てられた前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットの割当結果を格納する割当結果格納部をさらに備え、
前記マッピング計算期間は過去の期間を含み、
前記過去の期間の前記割当結果が前記マッピング計算期間の制約条件に含められる、
請求項1又は2のいずれか1項に記載の周波数マッピング装置。
Further, an allocation result storage unit for storing the allocation results of the frequency channels and time slots of the shared frequency band assigned to each of the wireless communication systems is provided.
The mapping calculation period includes a past period.
The allocation result of the past period is included in the constraint condition of the mapping calculation period.
The frequency mapping device according to any one of claims 1 or 2.
周波数マッピング装置が、複数の無線通信システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を示す周波数割当量情報の入力を受付ける周波数割当量入力ステップと、
前記周波数マッピング装置が、マッピング計算期間において各前記無線通信システムの割当チャネルの周波数連続性値及び時間連続性値の総和を求める目的関数を使用して、前記総和が最大になるように、各前記無線通信システムに割り当てる前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットを求めるマッピング計算ステップと、
前記周波数マッピング装置が、各前記無線通信システムに割り当てられた前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットの割当結果を示す割当結果情報を出力する割当結果出力ステップと、
を含む周波数マッピング方法。
A frequency allocation input step in which the frequency mapping device accepts input of frequency allocation information indicating the frequency allocation of the shared frequency band assigned to each of the plurality of wireless communication systems.
Each of the frequency mapping devices uses an objective function to obtain the sum of the frequency continuity value and the time continuity value of the allocated channels of each of the radio communication systems during the mapping calculation period so that the sum is maximized. A mapping calculation step for obtaining a frequency channel and a time slot of the shared frequency band to be assigned to the wireless communication system, and
An allocation result output step in which the frequency mapping device outputs allocation result information indicating an allocation result of a frequency channel and a time slot of the shared frequency band assigned to each wireless communication system.
Frequency mapping method including.
コンピュータに、
複数の無線通信システムの各々に割り当てられた共用周波数帯の周波数割当量を示す周波数割当量情報の入力を受付ける周波数割当量入力ステップと、
マッピング計算期間において各前記無線通信システムの割当チャネルの周波数連続性値及び時間連続性値の総和を求める目的関数を使用して、前記総和が最大になるように、各前記無線通信システムに割り当てる前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットを求めるマッピング計算ステップと、
各前記無線通信システムに割り当てられた前記共用周波数帯の周波数チャネル及び時間スロットの割当結果を示す割当結果情報を出力する割当結果出力ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
On the computer
A frequency allocation amount input step that accepts input of frequency allocation amount information indicating the frequency allocation amount of the shared frequency band assigned to each of the plurality of wireless communication systems, and a frequency allocation amount input step.
Allocate to each wireless communication system so that the total is maximized by using an objective function for obtaining the total frequency continuity value and time continuity value of the allocated channels of each wireless communication system during the mapping calculation period. Mapping calculation step to find the frequency channel and time slot of the shared frequency band,
An allocation result output step for outputting allocation result information indicating an allocation result of a frequency channel and a time slot of the shared frequency band assigned to each wireless communication system, and an allocation result output step.
A computer program to run.
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