JP5674110B2

JP5674110B2 - 管理システム

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Publication number: JP5674110B2
Application number: JP2010244497A
Authority: JP
Inventors: チェンスン; ハグエンチャン; ヨハネスアレムスグドデメシ; 俊義王; トンチェアバイカッシュ; モハメッドアジイズルラハマン; スタニスラフフィリン; 原田　博司; 博司原田
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: JP2012099954A

Description

本発明は、使用する周波数帯を共用する無線システムにおいて混信を予め防止する管理装置、無線装置に関する。

電波関連産業において、ＴＶＷＳ（TV White Space：テレビ用空きスペース）を使用するシステムの開発が進められている。ＴＶＷＳを使用した通信を実現するには、既存の無線通信システムを改修して、これらのシステムの動作を電波関連法規に適合させる必要がある。

ＴＶＷＳを使用するシステムに要求される条件としては、例えば、当該ＴＶＷＳを使用する優先順位が高い無線局（この場合はＴＶ）が使用している周波数帯（あるいは当該無線局に割り当てられた周波数帯）と重複しない周波数（帯）を選択する機能を有することが挙げられる。免許を有し電波監理上優先順位の高い無線局の運用を妨害しないためである。

ところで、ＴＶＷＳを使用する優先順位が低い無線局（装置）は、単一のシステムとは限らない。ＴＶＷＳを使用する優先順位が低い無線装置は、ＴＶＷＳを使用する優先順位の高い無線局に対して混信を与えてはならない点で共通する機能を有しているが、当該優先順位の低い無線局同士が互いに通信可能であるとは限らない。たとえば、ＴＶＷＳを使用する優先順位が低い無線装置として利用が想定される簡易な無線システムの規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１やＩＥＥＥ８０２．２２などが知られているが、これらは互いに互換性がない。そのため、ＴＶＷＳを使用する優先順位が低い無線装置相互間の混信を防ぐことが困難であった。

Ofcom, Independent regulator and competition authority for the UK communications industries、Digital Dividend: Geolocation for Cognitive Access、[online]、Ofcom 2009、[retrieved on 2010-10-07]、Retrieved from the Internet: <URL:http://stakeholders.ofcom.org.uk/binaries/consultations/cogaccess/summary/cogaccess.pdf>

このように、従来の無線装置は、ＴＶＷＳを使用する優先順位が低い無線装置相互間の混信を防ぐことが困難であるという問題がある。以下に説明する実施形態は、かかる課題を解決するためになされたもので、ＴＶＷＳを使用する優先順位が低い無線装置相互間の混信を防ぐことができる管理装置、無線装置を提供することを目的としている。

上記した課題を解決するため、実施形態に係る管理装置は、使用する周波数帯が第１の無線システムと重複し、該重複した周波数帯を使用する優先順位が前記第１の無線システムよりも低い第２の無線システムに属する無線装置を管理する管理装置であって、第２の無線システムに属する無線装置におけるＩＤ情報、位置情報、内部時刻情報、送信電力情報、データフォーマット情報、許容干渉電力情報、送受信周波数情報およびアンテナ情報のうち少なくとも１つを含む無線通信に関する情報について、第２の無線システムに属する無線装置から第２の無線システムと異なる第３の無線システムに属する無線装置に対する送信要求を受け付ける要求受信部と、送信要求に基づいて、第３の無線システムに属する無線装置を管理する他の管理装置に対してリンクの確立を要求するリンク要求部と、他の管理装置との間のリンクが確立した場合に、第２の無線システムに属する無線装置から無線装置に関する情報を受け付ける情報受信部と、受付けた前記無線通信に関する情報を、確立したリンクにより他の管理装置を介して第３の無線システムに属する無線装置に対して送信する情報送信部と、を具備している。

本発明によれば、ＴＶＷＳを使用する優先順位が低い無線装置相互間の混信を防ぐことができる管理装置、無線装置を提供することができる。

実施形態に係るＴＶＷＳシステムの概念を示す図である。実施形態に係るＴＶＷＳシステムの機能構成を示すブロック図である。実施形態に係るＴＶＷＳシステムの動作を示すフローチャートである。実施形態に係るＴＶＷＳシステムの動作を示すフローチャートである。実施形態に係るＴＶＷＳシステムの動作を示すフローチャートである。

（実施形態の概要）
以下、図面を参照して、実施形態に係る無線装置およびシステムについて詳細に説明する。図１に示すように、この実施形態のシステムは、免許を要し正式に所定の周波数（帯）が割当てられたプライマリシステムＰＳが使用する周波数帯と重複する周波数帯を用いている。プライマリシステムＰＳは、例えば正規に免許されたテレビ放送システムなどであり、電波を送信する送信装置ＰＳ_ＴＸと、当該電波を受信する受信装置ＰＳ_ＣＬとにより構成されている。プライマリシステムＰＳが実際に利用する周波数（帯）あるいは監督官庁によりプライマリシステムＰＳに割当てられている周波数（帯）は、ＴＶＷＳデータベース（ＴＶＷＳ−ＤＢ）により管理され、インターネットなどのネットワークＮＷを介して一般に提供されている。

実施形態に係る二次システムＳＳ（Secondary System）は、例えばアクセスポイントとして機能するＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰと、ＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰと通信するクライアント装置ＳＳ１_ＣＬにより構成されている。ＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰおよびクライアント装置ＳＳ１_ＣＬは、プライマリシステムＰＳと重複する周波数帯を使用するが、電波監理上プライマリシステムＰＳに対して混信を与えてはならない。そのため、ＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰおよびクライアント装置ＳＳ１_ＣＬは、プライマリシステムＰＳが実際に使用していない（あるいは割当てられていない）周波数（帯）を選択して使用している。ＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰ（およびクライアント装置ＳＳ１_ＣＬ）は、ＴＶＷＳ−ＤＢにアクセスして、プライマリシステムＰＳが実際には使用していない（あるいは割当てられていない）周波数（帯）を選択し使用する。

ところで、二次システムＳＳは、単一のシステムのみが存在するとは限らない。図１に示すように、二次システムＳＳ１と互換性のない二次システムＳＳ２が、それぞれ重複する周波数帯を使用する可能性が考えられる。この場合、二次システムＳＳ１とＳＳ２とが共通する無線システムであれば、二次システム相互間で直接通信することができるから、予め混信を生じない周波数（帯）を選択する制御が可能である。しかし、二次システムＳＳ１とＳＳ２とが異なる無線システムである場合、例えば、二次システムＳＳ１がIEEE802.11に準拠した無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、二次システムＳＳ２がIEEE802.22に準拠した地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ：Wireless Regional Area Network）であるような場合、各々の二次システム間で通信することができない。図１に示す例では、ＡＰ装置ＳＳ２_ＡＰと通信（図中実線矢印）するクライアント装置ＳＳ２_ＣＬが、二次システムＳＳ１の通信圏内に位置しているため、ＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰからの電波（同点線矢印）により混信を受けている。

このような場合、二次システム間で情報交換をすることができれば、予め混信しない周波数（帯）を選択することが可能になる。そこで、実施形態のシステムでは、共存マネージャ（Coexistence Manager：ＣＭ）、共存イネーブラ（Coexistence Enabler：ＣＥ）、共存発見情報サーバ（Coexistence Discovery and Information Server：ＣＤＩＳ）をネットワーク上に配置し、二次システム相互間の通信を可能としている。

共存マネージャＣＭは、二次システムによるプライマリシステムとの共存要求（利用周波数の共有要求）や共存許可（利用周波数の共有許可）などの制御通信を行う管理装置である。共存マネージャＣＭは、少なくとも一つの二次システムを収容し、当該収容した二次システムがプライマリシステムの周波数帯と重複する周波数（帯）を使用する場合に、ＴＶＷＳ−ＤＢや他の共存マネージャと情報の授受および調整を行うインタフェースとして機能する。共存マネージャＣＭは、インターネットなどのネットワークＮＷ上に配設されるが、共存マネージャとしての機能を実現するソフトウェアを無線装置個々に導入して実現してもよい。図１に示す例では、共存マネージャＣＭ１は、二次システムＳＳ１を収容し、共存マネージャＣＭ２は、二次システムＳＳ２を収容している。

共存イネーブラＣＥは、二次システムに属する無線装置と、対応する共存マネージャＣＭとの間の通信を実現するインタフェースとして機能する機能要素である。共存イネーブラは、二次システムに属する無線装置内や当該二次システム内に配設される。すなわち、共存イネーブラＣＥは、対応する二次システムに属する無線装置等と有線または無線により直接接続される。図１に示す例では、共存イネーブラＣＥ１は、二次システムＳＳ１に属するＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰ内に配設され、共存イネーブラＣＥ２は、二次システムＳＳ２に属するＡＰ装置ＳＳ２_ＡＰ内に配設されている。

共存発見情報サーバ（Coexistence Discovery and Information Server：ＣＤＩＳ）は、プライマリシステムＰＳと利用する周波数（帯）が重複し当該プライマリシステムＰＳよりも当該周波数（帯）を利用する優先順位が低いシステム、すなわち二次システムを登録したデータベースサーバである。共存発見情報サーバは、例えばインターネットなどと接続され、共存マネージャＣＭからの問い合わせに応じて、対応する無線装置の位置等におけるプライマリシステムＰＳの周波数利用状況を回答する機能を有する。すなわち、共存発見情報サーバは、プライマリシステムＰＳの周波数帯と重複する周波数（帯）を利用する二次システムの情報を蓄積し、問い合わせに応じて当該情報を提供する機能を有している。図１に示す例では、共存発見情報サーバは、ネットワークＮＷを介して共存マネージャＣＭ１やＣＭ２と接続されている。

図１に示す例では、二次システムＳＳ１に属するＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰと、二次システムＳＳ２に属するＡＰ装置ＳＳ２_ＡＰとは、互いに互換性がないため直接通信することができない。二次システムＳＳ１およびＳＳ２は、プライマリシステムＰＳとの関係では、プライマリシステムＰＳが利用していない（割当てられていない）周波数（帯）を利用周波数（帯）として選択する。しかし、二次システムＳＳ１およびＳＳ２相互間は、互いに直接通信することができず、混信を生じない周波数（帯）を選択することが難しい。

そこで、二次システムＳＳ１は、共存イネーブラＣＥ１を介して共存マネージャＣＭ１やＣＭ２などと通信し、二次システムＳＳ１の位置と近接する二次システムＳＳ２に対し情報を提供または交換する。

具体的には、まず二次システムＳＳ１に属するＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰは、対応する共存イネーブラＣＥ１を介して共存マネージャＣＭ１にアクセスし、近接する二次システムＳＳ２に属するＡＰ装置ＳＳ２_ＡＰへの情報提供または情報交換を要求する。共存マネージャＣＭ１は、共存イネーブラＣＥ１の要求に応じて、二次システムＳＳ２に対応する共存マネージャＣＭ２と通信し、二次システムＳＳ２への情報提供または情報交換についてリンク設定等を行う。そして、共存イネーブラＣＥ１は、二次システムＳＳ１に属するＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰの所定の情報を読出し、共存マネージャＣＭ１、同ＣＭ２、共存イネーブラＣＥ２を介して、二次システムＳＳ２に属するＡＰ装置ＳＳ２_ＡＰに送り届ける。さらに、情報交換の場合は、共存イネーブラＣＥ２がＡＰ装置ＳＳ２_ＡＰの所定の情報を読出し、マネージャＣＭ２、同ＣＭ１、共存イネーブラＣＥ１を介して、二次システムＳＳ１に属するＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰに送り届ける。ここで「情報」は、無線通信に関する情報であり、例えばネットワークＩＤやネットワークタイプなどのＩＤ情報、所在地を例えば地球上の緯度・経度・標高等の地理座標などで示した位置情報、内部時刻情報、スロット時間、プリアンブル長およびＴＰＣリンクマージンなどのデータフォーマット情報、送信電力や最大送信電力などの電力情報、許容干渉電力情報、運用チャネルや可能チャネルリストなどの利用周波数情報、アンテナ情報、スペクトラム利用スケジュール、ターゲットビットエラーレートおよびスループットなどの運用情報の各種情報うち少なくとも１つを含んでいる（以下の説明においてこれらの情報を「無線通信に関する情報」と称する）。こうした無線通信に関する情報を利用することにより、ＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰやＳＳ２_ＡＰは、互いに混信を与えないように自ら利用する周波数（帯）を選択することが可能となる。

（実施形態の構成）
続いて、図１および図２を参照して、実施形態に係るシステムの機能構成を詳細に説明する。図２に示すように、この実施形態のシステムでは、無線装置１０および４０、共存マネージャ２０および３０、無線局サーバ５０および周波数サーバ６０が、インターネットなどのネットワークＮＷを介して相互に接続されている。

［無線装置］
無線装置１０は、プライマリシステムＰＳの周波数帯と重複した周波数（帯）を利用する二次システムＳＳ１に属するＷＬＡＮのアクセスポイント装置である。無線装置１０は、受信部１１、送信部１２、インタフェース部（Ｉ／Ｆ部）１３およびアクセスポイント管理部（ＡＰ管理部）１４を備えており、図１のＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰに対応するアクセスポイント機能を提供する。併せて、無線装置１０は、情報提供部１５、情報取得部１６、情報交換部１７、情報収集部１８および記憶部１９を備えており、図１の共存イネーブラＣＥ１に対応するインタフェース機能を提供する。

受信部１１は、クライアント装置ＳＳ１_ＣＬからの電波をアンテナＡＮＴを介して受信し、所定の方式で復調してインタフェース部１３を介してネットワークＮＷに送る。一方、ネットワークＮＷからの情報は、インタフェース部１３を介して送信部１２に送られ、送信部１２は、当該情報を無線信号に変換してアンテナＡＮＴを介してクライアント装置ＳＳ１_ＣＬに送信する。すなわち、受信部１１、送信部１２およびインタフェース部１３は、クライアント装置ＳＳ１_ＣＬを収容するＷＬＡＮのアクセスポイントとして機能し、アクセスポイント管理部１４は、これらの機能を制御する。

受信部１１および送信部１２は、例えば、IEEE802.11規格に準拠したシステムを用いて実現することができる。なお、受信部１１および送信部１２が使用する周波数帯は、プライマリシステムＰＳが使用する周波数帯と少なくとも一部が重複している。そのため、ＡＰ管理部１４は、プライマリシステムＰＳが実際には使用していないか割当てのない周波数（帯）を利用周波数として選択する。また、アクセスポイント管理部１４は、プライマリシステムＰＳに妨害を与えないため、送信部１２の周波数（帯）および送信電力を制御する機能をも有している。

情報提供部１５は、無線装置１０の例えば送受信に関する情報を他の無線装置（無線装置４０）に提供する情報処理ユニットである。情報提供部１５は、主として送信部１２の送信周波数（帯）や送信電力、受信部１１の受信周波数（帯）を決定するに際して、他の無線装置に自己の無線通信に関する情報を参考情報として提供し、予め混信を予防する作用をする。

情報取得部１６は、他の無線装置（無線装置４０）の例えば送受信に関する情報を取得する情報処理ユニットである。情報取得部１６は、主として送信部１２の送信周波数（帯）や送信電力、受信部１１の受信周波数（帯）を決定するに際して、他の無線装置における無線通信に関する情報を参考情報として取得し、予め混信を予防する作用をする。

情報交換部１７は、無線装置１０における無線通信に関する情報を他の無線装置（無線装置４０）に提供するとともに、他の無線装置（無線装置４０）における無線通信に関する情報を取得する情報処理ユニットである。すなわち、情報交換部１７は、主として送信部１２の送信周波数（帯）や送信電力、受信部１１の受信周波数（帯）を決定するに際して、他の無線装置（無線装置４０）と各種情報の交換について交渉し、条件が整った情報を提供するとともに取得する機能を有する。

情報収集部１８は、情報提供部１５や情報交換部１７の指示に基づき、他の無線装置に提供する無線通信に関する情報を受信部１１、送信部１２、インタフェース部１３およびＡＰ管理部１４などから収集する情報処理ユニットである。この実施形態では、無線装置１０が共存イネーブラの機能を併せ持っているが、例えばＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰと共存イネーブラＣＥ１とが別体として実現される場合は、情報収集部１８がＡＰ装置ＳＳ１_ＡＰとのインタフェースとして機能する。

記憶部１９は、情報提供部１５や情報交換部１７が提供する情報を一時的に格納したり、情報取得部１６が取得した情報を格納したりするメモリである。記憶部１９は、例えばフラッシュメモリやハードディスクドライブなどにより実現することができる。

無線装置４０は、プライマリシステムＰＳの周波数帯と重複した周波数（帯）を利用する二次システムＳＳ２に属するＷＲＡＮのアクセスポイント装置である。すなわち、無線装置４０は、無線装置１０とは異なる無線システムに属している。無線装置４０は、無線装置１０の受信部１１、送信部１２、インタフェース部１３およびアクセスポイント管理部１４にそれぞれ対応し共通の機能を有する受信部４１、送信部４２、インタフェース部（Ｉ／Ｆ部）４３およびアクセスポイント管理部（ＡＰ管理部）４４を備えており、図１のＡＰ装置ＳＳ２_ＡＰに対応するアクセスポイント機能を提供する。併せて、無線装置４０は、無線装置１０の情報提供部１５、情報取得部１６、情報交換部１７、情報収集部１８および記憶部１９に対応し共通の機能を有する情報提供部４５、情報取得部４６、情報交換部４７、情報収集部４８および記憶部４９を備えており、図１の共存イネーブラＣＥ２に対応するインタフェース機能を提供する。

無線装置１０および無線装置４０は、基本的に共通の構成を有しているが、異なる無線システムに属している。この実施形態では、無線装置１０の受信部１１および送信部１２は、例えば、IEEE802.11規格に準拠したシステムを用いて実現することができるが、無線装置４０の受信部４１および送信部４２は、例えばIEEE802.22規格に準拠したシステムを用いて実現することができる。すなわち、無線装置１０および無線装置４０は、どちらも使用する周波数帯がプライマリシステムＰＳが使用する周波数帯と少なくとも一部が重複しているが、互いに直接通信することができない。

［共存マネージャ］
共存マネージャ２０は、無線装置１０に対応する共存イネーブラＣＥ１を収容する共存管理装置である。共存マネージャ２０は、インタフェース部（Ｉ／Ｆ部）２１、共存マネージャリンク（ＣＭリンク部）部２２、解析部２３、情報管理部２４および記憶部２５を備えており、図１の共存マネージャＣＭ１に対応する管理機能を提供する。

インタフェース部２１は、共存マネージャ２０をネットワークＮＷと接続するためのインタフェースである。共存マネージャリンク部２２は、無線装置１０からの要求に基づき、無線装置１０が通信しようとする他の無線装置（無線装置４０）を収容する他の共存マネージャ（共存マネージャ３０）を探索してリンクを構築する接続処理ユニットである。

解析部２３は、ネットワークＮＷを介して受けた無線装置１０からの要求を解析し、要求内容を抽出する機能を有する演算ユニットである。情報管理部２４は、探索した他の共存マネージャに提供または交換する情報について管理する機能を有する演算ユニットである。記憶部２５は、通信可能な他の共存マネージャのネットワークアドレスや、提供または交換する情報を一時的に格納するメモリである。

共存マネージャ３０は、無線装置４０に対応する共存イネーブラＣＥ２を収容する共存管理装置である。共存マネージャ３０は、共存マネージャ２０のインタフェース部２１、共存マネージャリンク部２２、解析部２３、情報管理部２４および記憶部２５に対応し共通の機能を有するインタフェース部３１、共存マネージャリンク部（ＣＭリンク部）３２、解析部３３、情報管理部３４および記憶部３５を備えており、図１の共存マネージャＣＭ２に対応する管理機能を提供する。

共存マネージャ２０および共存マネージャ３０は、基本的に共通の構成を有しており、各々異なる無線システム（およびその共存イネーブラ）を収容している。

［サーバ群］
無線局サーバ４０は、プライマリシステムＰＳの周波数帯と重複する周波数（帯）についてプライマリシステムＰＳよりも利用の優先順位の低い二次システムに関する情報を管理するデータベースサーバである。無線局サーバ４０は、ネットワークＮＷと接続するインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）５１、データベースエンジンとして機能するアクセス部５２および二次システムに関する情報を格納した無線局データベース５２を備えており、図１の共存発見情報サーバ（ＣＤＩＳ）に対応するサーバ機能を提供する。

周波数サーバ（ＴＶＷＳ−ＤＢ）６０は、プライマリシステムＰＳおよび当該プライマリシステムＰＳに割当てられた周波数（帯）を管理するデータベースサーバである。周波数サーバ６０は、ネットワークＮＷと接続するインタフェース部６１、データベースエンジンとして機能するアクセス部６２およびプライマリシステムＰＳおよび割当てられた周波数等を格納した周波数データベース６３を備えており、図１のＴＶＷＳ−ＤＢに対応するサーバ機能を提供する。

（実施形態の動作例１）
次に、図１ないし図３を参照して、実施形態に係るシステムの動作を詳細に説明する。

実施形態に係る無線装置１０のＡＰ管理部１４は、周波数サーバ６０を用いて、無線装置１０が位置する領域の周辺に存在するプライマリシステムＰＳの存在および周波数（帯）を取得する。すなわち、無線装置１０は、プライマリシステムＰＳが実際には使用していないか割り当てられていない周波数（帯）を利用周波数（帯）候補として設定する。

次いで、無線装置１０のＡＰ管理部１４は、プライマリシステムＰＳより優先度が低く、無線装置１０の周囲に存在し二次システムＳＳ２に属する無線装置４０に対して自己の無線通信に関する情報を提供する。この場合、ＡＰ管理部１４は、無線装置１０における無線通信に関する情報を共有（送信）する共有イベントを情報提供部１５に送る（ステップ１００。以下「Ｓ１００」のように称する。）。

共有イベントを受けると（Ｓ１０１）、情報提供部１５は、周囲の無線装置に対する共有要求信号（送信要求信号）を生成し（Ｓ１０２）、インタフェース部１３を介して自己を収容する共存マネージャ２０に送信する（Ｓ１０３）。

共存マネージャ２０は、収容する無線装置の共存イネーブラからの共有要求や他の共存マネージャからのリンク要求に対して常に待機している状態にある。無線装置１０の情報提供部１５からインタフェース部２１を介して共有要求信号を受けると（Ｓ１０４）、解析部２３は、共有要求信号の内容を解析し共有情報の内容や共有先などを抽出する（Ｓ１０５）。このとき、情報管理部２４は、必要に応じて送られてきた共有要求が真正な要求であるかどうかや、共有情報の適否などを判定し、適切でない供給要求をエラーとして情報提供部１５に返してもよい。

共有先などが抽出されると、共存マネージャリンク部２２は、共有先の無線装置４０を収容する共存マネージャ３０を記憶部２５から検索する。共存マネージャ３０のネットワークアドレスが得られると、共存マネージャリンク部２２は、共存マネージャ３０にリンク確立の要求信号を送る（Ｓ１０６）。なお、共存マネージャリンク部２２は、共有先の無線装置４０を収容する共存マネージャ３０のアドレス等を、無線局サーバ５０から取得してもよい。

共存マネージャ３０は、共存マネージャ２０と同様に、収容する無線装置の共存イネーブラからの共有要求や他の共存マネージャからのリンク要求に対して常に待機している状態にある。共存マネージャ２０からのリンク要求をインタフェース部３１を介して受けると（Ｓ１０７）、解析部３３は、共存マネージャ２０からのリンク要求の適否を判定する（Ｓ１０８）。リンク要求の適否は、例えば予めリンクを拒否するよう設定された共存マネージャであるかどうかや、他の共存マネージャを介して情報の共有を受付しない設定にあるかどうかなどを基準に判定することができる。

判定の結果、共存マネージャ２０からのリンク要求の受け入れが可能であれば、共存マネージャリンク部３２は、リンク許可信号を生成し、インタフェース部３１を介して共存マネージャ２０に返答する（Ｓ１０９）。

共存マネージャ２０は、インタフェース部２１を介してリンク許可信号を受け取る（Ｓ１１０）。リンク許可信号を受けると、解析部２３はリンク許可の内容を確認し、情報管理部２４は、リンク許可の内容に応じて共有許可信号を生成して（Ｓ１１１）、インタフェース部２１を介して無線装置１０に送る（Ｓ１１２）。

情報提供部１５は、共有要求信号を送信後、共有許可信号の受信を待機している（Ｓ１１３）。共有許可信号を受けると、情報提供部１５は、共有許可の内容を確認し、情報収集部１８は、確認された共有許可の内容に応じて受信部１１、送信部１２およびＡＰ管理部１４から共有先である無線装置４０へ送る無線通信に関する情報を集める（Ｓ１１４）。ＡＰ管理部１４は、無線通信に関する情報として、周波数サーバ６０へのアクセス結果に基づきプライマリシステムＰＳとの関係で決定した送受信周波数（帯）や送信電力などを含めてもよい。ＡＰ管理部１４は、情報収集部１８の収集処理に応じて無線通信に関する情報を提供する（Ｓ１１５）。共有する情報が集まると、情報提供部１５は、共有情報を共存マネージャ２０に送信する（Ｓ１１６）。

共存マネージャ２０は、共有許可信号を送信後、共有情報の受信を待機している。インタフェース部２１を介して共有情報を受信すると（Ｓ１１７）、解析部２３は、共有情報と共有許可の内容とを確認し（Ｓ１１８）、情報管理部２４は、共存マネージャ３０に共有情報を送信する（Ｓ１１９）。

共存マネージャ３０は、リンク許可信号を送信後、共有情報の受信を待機している。インタフェース部３１を介して共有情報を受信すると（Ｓ１２０）、解析部３３は、共有情報とリンク許可の内容とを確認する（Ｓ１２１）。解析部３３による確認が終わると、情報管理部３４は、共有情報およびリンク許可の内容を無線装置４０へ送信する（Ｓ１２２）。

無線装置４０の情報取得部４６は、共存マネージャ３０からの信号の受信を常に待機している。インタフェース部４３を介して共存マネージャ３０から共有情報を受け取ると（Ｓ１２３）、共存マネージャ３０のリンク許可の内容を確認する（Ｓ１２４）。リンク許可の内容が確認されると、情報取得部４６は、受け取った共有情報を記憶部４９に格納するとともに、ＡＰ管理部４４へ送る（Ｓ１２５）。

無線装置１０からの共有情報を受け取ると（Ｓ１２６）、ＡＰ管理部４４は、当該共有情報を用いて自己の利用周波数（帯）や送信電力の設定を行う。

このように、この実施形態のシステムでは、プライマリシステムＰＳに対して優先度の低い二次システム相互を管理する共存マネージャを介して情報を提供・取得するので、互いに規格の異なる二次システム相互間で情報の受け渡しをすることができる。これにより、二次システム相互間で混信を予め回避することが可能になる。

（実施形態の動作例２）
次に図１、図２および図４を参照して、実施形態に係るシステムの他の動作例を詳細に説明する。この実施形態の動作例は、図３に示す動作をベースとして、共存マネージャ相互の間に共存発見情報サーバを介して通信を行うものである。そこで、図３と共通する動作については共通する符号を付して示し、重複する説明を省略する。図４に示す動作例では、図３に示すステップ１０７から１０９のリンク要求受付からリンク許可の手順を省略し、共存マネージャ２０から共存マネージャ３０への共有情報転送の間に共存発見情報サーバとして機能する無線局サーバ５０を経由させている。

実施形態に係る無線装置１０のＡＰ管理部１４は、周波数サーバ６０を用いて、無線装置１０が位置する領域の周辺に存在するプライマリシステムＰＳの存在および周波数（帯）を取得する。すなわち、無線装置１０は、プライマリシステムＰＳが実際には使用していないか割り当てられていない周波数（帯）を利用周波数（帯）候補として設定する。次いで、無線装置１０のＡＰ管理部１４は、プライマリシステムＰＳより優先度が低く、無線装置１０の周囲に存在し二次システムＳＳ２に属する無線装置４０に対して自己の無線通信に関する情報を提供する。この場合、ＡＰ管理部１４は、無線装置１０における無線通信に関する情報を共有（送信）する共有イベントを情報提供部１５に送る（Ｓ１００）。以後、共存マネージャ２０が共有要求信号を受信するまでは図３に示す動作例と共通する（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。

無線装置１０の情報提供部１５からインタフェース部２１を介して共有要求信号を受けると（Ｓ１０４）、解析部２３は、共有要求信号の内容を解析し共有情報の内容や共有先などを抽出する（Ｓ１０５）。このとき、情報管理部２４は、必要に応じて送られてきた共有要求が真正な要求であるかどうかや、共有情報の適否などを判定し、適切でない供給要求をエラーとして情報提供部１５に返してもよい。

共有先などが抽出されると、共存マネージャリンク部２２は、共有先の無線装置４０を収容する共存マネージャ３０を記憶部２５から検索する。共存マネージャ３０のネットワークアドレスが得られると、共存マネージャリンク部２２は、当該ネットワークアドレスを記憶部２５に格納するとともに、共有許可信号を生成してインタフェース部２１を介して無線装置１０に送る（Ｓ２０６）。なお、共存マネージャリンク部２２は、共有先の無線装置４０を収容する共存マネージャ３０のアドレス等を、無線局サーバ５０から取得してもよいし、無線局サーバ５０を介して共存マネージャ３０にリンク要求からリンク許可返答までの手順（図３のステップ１０７〜１０９）を含めてもよい。

共存マネージャ２０は、共有許可信号を送信後、共有情報の受信を待機している。インタフェース部２１を介して共有情報を受信すると（Ｓ１１７）、解析部２３は、共有情報と共有許可の内容とを確認し（Ｓ１１８）、情報管理部２４は、無線局サーバ５０に共有情報等を送信する（Ｓ１１９ａ）。

無線局サーバ５０のアクセス部５２は、インタフェース部５１を介して共有情報等を受け取ると（Ｓ２２０）、無線局データベース５３を検索して共有先のリンク情報等を読出すとともに、受け取った共有情報等を無線局データベース５３に記録する（Ｓ２２１）。無線局データベース５３に共有情報が記録されると、アクセス部５２は、共有先の無線装置４０を収容するリンク先である共存マネージャ３０に当該共有情報とリンク内容とを転送する（Ｓ２２２）。

共存マネージャ３０は、共存発見情報サーバとして機能する無線局サーバ５０からの通信を常に受信可能となっている。インタフェース部３１を介して共有情報等を受信すると（Ｓ１２０）、解析部３３は、共有情報とリンクの内容（共有情報の宛先）とを確認する（Ｓ１２１ａ）。解析部３３による確認が終わると、情報管理部３４は、共有情報およびリンク内容を無線装置４０へ送信する（Ｓ１２２）。

無線装置４０の情報取得部４６は、共存マネージャ３０からの信号の受信を常に待機している。インタフェース部４３を介して共存マネージャ３０から共有情報を受け取ると（Ｓ１２３）、共有情報の内容を確認する（Ｓ１２４ａ）。リンク許可の内容が確認されると、情報取得部４６は、受け取った共有情報を記憶部４９に格納するとともに、ＡＰ管理部４４へ送る（Ｓ１２５）。

無線装置１０からの共有情報を受け取ると（Ｓ１２６）、ＡＰ管理部４４は、当該共有情報を用いて自己の利用周波数（帯）や送信電力の決定を行う。

このように、この実施形態の無線装置、無線システムでは、プライマリシステムＰＳに対して優先度の低い二次システム相互を管理する共存マネージャを介して情報を提供・取得するので、互いに規格の異なる二次システム相互間で情報の受け渡しをすることができる。これにより、二次システム相互間で混信を予め回避することが可能になる。

また、図４に示す動作例では、共有情報の伝送経路に共存発見情報サーバとして機能する無線局サーバ５０が介在するので、共有先のリンク情報を確実に得ることができるとともに、共有情報の発信元である無線装置１０の情報を無線局データベース５３に記録することが可能となる。これは、共存マネージャ２０が相手の共存マネージャを知らなくても情報提供が可能になることを意味する。また、二次システムに属する他の無線装置（無線装置４０以外の無線装置）が利用周波数（帯）を決定する際、無線局サーバ５０にアクセスすることで無線装置１０の情報を得ることを可能になる。すなわち、共有情報を特定の相手たる無線装置４０だけでなく広く共有させることが可能になる。

（実施形態の動作例３）
次に、図１、図２および図５を参照して、実施形態に係るシステムのさらに他の動作を詳細に説明する。この動作例は、無線装置１０から無線装置４０への無線通信に関する情報の転送（送信）だけでなく、無線装置４０から無線装置１０への無線通信に関する情報の転送（送信）を行うものである。

次いで、無線装置１０のＡＰ管理部１４は、プライマリシステムＰＳより優先度が低く、無線装置１０の周囲に存在し二次システムＳＳ２に属する無線装置４０に対して自己の利用周波数（帯）を提供するとともに、当該無線装置４０の利用周波数（帯）を取得する。この場合、ＡＰ管理部１４は、無線装置１０に関する情報と無線装置４０に関する情報とを交換する交換イベントを情報交換部１７に送る（Ｓ３００）。

交換イベントを受けると（Ｓ３０１）、情報交換部１７は、周囲の無線装置に対する交換要求信号を生成し（Ｓ３０２）、インタフェース部１３を介して自己を収容する共存マネージャ２０に送信する（Ｓ３０３）。

共存マネージャ２０は、収容する無線装置の共存イネーブラからの交換要求や他の共存マネージャからのリンク要求に対して常に待機している状態にある。無線装置１０の情報交換部１７からインタフェース部２１を介して交換要求信号を受けると（Ｓ３０４）、解析部２３は、交換要求信号の内容を解析し交換情報の内容や交換先などを抽出する（Ｓ３０５）。このとき、情報管理部２４は、必要に応じて送られてきた交換要求が真正な要求であるかどうかや、交換情報の適否などを判定し、適切でない交換要求をエラーとして情報交換部１７に返してもよい。

交換先などが抽出されると、共存マネージャリンク部２２は、交換先の無線装置４０を収容する共存マネージャ３０を記憶部２５から検索する。共存マネージャ３０のネットワークアドレスが得られると、共存マネージャリンク部２２は、共存マネージャ３０に情報交換およびリンク確立の要求信号を送る（Ｓ３０６）。なお、共存マネージャリンク部２２は、共有先の無線装置４０を収容する共存マネージャ３０のアドレス等を、無線局サーバ５０から取得してもよいし、無線局サーバ５０を介して共存マネージャ３０にリンク要求からリンク許可返答までの手順（図３のステップ１０７〜１０９）を含めてもよい。

共存マネージャ３０は、共存マネージャ２０と同様に、収容する無線装置の共存イネーブラからの交換要求や他の共存マネージャからのリンク要求に対して常に待機している状態にある。共存マネージャ２０からインタフェース部３１を介してリンク要求等を受けると（Ｓ３０７）、解析部３３は、共存マネージャ２０からの情報交換やリンク要求の適否を判定する（Ｓ３０８）。情報交換やリンク要求の適否は、例えば予めリンクを拒否するよう設定された共存マネージャであるかどうかや、他の共存マネージャを介して情報の交換を受付しない設定にあるかどうかなどを基準に判定することができる。

判定の結果、共存マネージャ２０からの情報交換要求やリンク要求の受け入れが可能であれば、共存マネージャリンク部３２は、交換要求信号を生成し、インタフェース部３１を介して無線装置４０に送る（Ｓ３０９）。

無線装置４０の情報交換部４７は、共存マネージャ３０からの信号の受信を常に待機している。インタフェース部４３を介して共存マネージャ３０から交換要求信号を受け取ると（Ｓ３１０）、情報収集部４８は、交換情報の内容を解析し、ＡＰ管理部４４に対して情報交換が可能かどうか確認する（Ｓ３１１）。ＡＰ管理部４４は、情報収集部４８からの問い合わせに応じて、無線装置１０が要求する交換情報が交換可能か判定してその可否を回答する（Ｓ３１２）。交換情報の交換が可能である場合、情報交換部４７は、交換可能な情報を含む交換情報を共存マネージャ３０へ回答する（Ｓ３１３）。

インタフェース部３１を介して無線装置４０から交換情報を受けると（Ｓ３１４）、共存マネージャ３０の情報管理部３４は、受け取った交換情報に基づいて交換同意信号を生成して（Ｓ３１５）、共存マネージャ２０に送信する（Ｓ３１６）。

インタフェース部３１を介して交換同意信号を受けると（Ｓ３１７）、共存マネージャ２０の情報管理部２４は、受け取った交換同意信号を無線装置１０へ転送する（Ｓ３１８）。

インタフェース部１３を介して交換同意信号を受けると（Ｓ３１９）、無線装置１０の情報収集部１８は、交換同意信号が示す交換可能な交換情報に基づきＡＰ管理部１４から対応する無線通信に関する情報を収集する（Ｓ３２０）。ＡＰ管理部１４は、無線通信に関する情報として、周波数サーバ６０へのアクセス結果に基づきプライマリシステムＰＳとの関係で決定した送受信周波数（帯）や送信電力などを含めてもよい。ＡＰ管理部１４は、情報収集部１８の収集処理に応じて無線通信に関する情報を提供する（Ｓ３２１）。交換する情報が集まると、情報交換部１７は、交換情報を共存マネージャ２０に送信する（Ｓ３２２）。

共存マネージャ２０は、インタフェース部２１を介して交換情報を受け取る（Ｓ３２３）。共存マネージャ２０の情報管理部２４は、受け取った交換情報を共存マネージャ３０へ転送する（Ｓ３２４）。

共存マネージャ３０は、インタフェース部３１を介して交換情報を受け取る（Ｓ３２５）。共存マネージャ３０の情報管理部３４は、受け取った交換情報を無線装置４０へ転送する（Ｓ３２６）。

無線装置４０の情報交換部４７は、共存マネージャ３０からの信号の受信を常に待機している。インタフェース部４３を介して共存マネージャ３０から交換情報を受け取ると（Ｓ３２７）、情報交換部４７は、受け取った交換情報を記憶部４９に格納するとともに、ＡＰ管理部４４へ送る（Ｓ３２８）。

ＡＰ管理部４４は、無線装置１０からの交換情報を受け取ると（Ｓ３２９）、当該共有情報を用いて自己の利用周波数（帯）や送信電力の決定を行う。併せて、ＡＰ管理部４４は、ステップ３１２にて交換可能と判定した無線通信に関する情報を交換情報として情報収集部４８に送る（Ｓ３３０）。情報収集部４８が交換情報を受け取ると（Ｓ３３１）、情報交換部４７は、交換情報を共存マネージャ３０に送信する（Ｓ３３２）。

共存マネージャ３０は、インタフェース部３１を介して交換情報を受け取る（Ｓ３３３）。共存マネージャ３０の情報管理部３４は、受け取った交換情報を共存マネージャ２０へ転送する（Ｓ３３４）。

共存マネージャ２０は、インタフェース部２１を介して交換情報を受け取る（Ｓ３３５）。共存マネージャ２０の情報管理部２４は、受け取った交換情報を無線装置１０へ転送する（Ｓ３３６）。

無線装置１０の情報交換部１７は、共存マネージャ２０からの信号の受信を常に待機している。インタフェース部１３を介して共存マネージャ２０から交換情報を受け取ると（Ｓ３３７）、情報交換部１７は、受け取った交換情報を記憶部１９に格納するとともに、ＡＰ管理部４４へ送る（Ｓ３３８）。

無線装置４０からの交換情報を受け取ると（Ｓ３３９）、ＡＰ管理部１４は、当該交換情報を用いて自己の利用周波数（帯）や送信電力の修正等を行う。

このように、この実施形態の無線装置、無線システムでは、プライマリシステムＰＳに対して優先度の低い二次システム相互を管理する共存マネージャを介して情報を交換するので、互いに規格の異なる二次システム相互間で情報の受け渡しをすることができる。これにより、二次システム相互間で混信を予め回避することが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、図３や図４に示す動作例では、リンク要求に対する許可に応じて提供情報を送信しているが、これには限定されない。図５の動作例のステップ３１０〜３１３に示すように、無線装置４０がリンク要求の可否をも判定・回答してもよい。さらに、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。そして、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０・４０…無線装置、１１・４１…受信部、１２・４２…送信部、１３・４３…インタフェース部、１４・４４…アクセスポイント管理部、１５・４５…情報提供部、１６・４６…情報取得部、１７・４７…情報交換部、１８・４８…情報収集部、１９・４９…記憶部、２０・３０…共存マネージャ、２１・３１…インタフェース部、２２・３２…共存マネージャリンク部、２３・３３…解析部、２４・３４…情報管理部、２５・３５…記憶部、５０…無線局サーバ、５１…インタフェース部、５２…データベースアクセス部、５３…無線局データベース、６０…周波数サーバ、６１…インタフェース部、６２…データベースアクセス部、６３…周波数データベース。

Claims

使用する周波数帯が第１の無線システムと重複し、該重複した周波数帯を使用する優先順位が前記第１の無線システムよりも低い第２の無線システムおよび第３の無線システムそれぞれに属する無線装置を管理する管理システムであって、
前記第３の無線システムに属する無線装置に向けて、前記第２の無線システムに属する無線装置におけるＩＤ情報、位置情報、内部時刻情報、データフォーマット情報、電力情報、許容干渉電力情報、利用周波数情報、アンテナ情報および運用情報のうち少なくとも１つを含む無線通信パラメータを送信するための送信要求を、ネットワークを介して送信する送信要求部と、
前記送信要求に応じて前記第３の無線システムとリンクが確立された場合に、前記ネットワークを介して前記第３の無線システムに属する無線装置に向けて、前記無線通信パラメータを送信する情報提供部と
を備えた第１の無線管理装置と、
前記第１の無線管理装置から受信した前記送信要求に応じて、前記ネットワークを介して前記第３の無線システムとのリンク要求を送信するリンク要求部と、
前記リンク要求に応じて前記第３の無線システムとリンクが確立された場合に、前記第３の無線システムに属する無線装置に向けて、前記第１の無線管理装置から受信した前記第３の無線システムに向けた前記無線通信パラメータを前記ネットワークを介して送信する情報送信部と
を備えた第１の共存管理装置と、
前記ネットワークを介して受信した前記第３の無線システムに向けた前記リンク要求に応じて、前記第１の共存管理装置とリンクを確立するリンク確立部と、
前記第１の共存管理装置とリンクが確立した場合に、前記第１の共存管理装置から前記ネットワークを介して、前記第３の無線システムに属する無線装置に向けた前記無線通信パラメータを受信する情報受信部と
を備えた第２の共存管理装置と、
前記ネットワークを介して前記第２の共存管理装置が受信した、前記第３の無線システムに属する無線装置に向けた前記無線通信パラメータを取得する情報取得部と
を備えた第２の無線管理装置と
を具備したことを特徴とする管理システム。
前記情報提供部は、前記無線通信パラメータを、前記確立したリンクにより前記第２の共存管理装置を介して前記第３の無線システムに属する無線装置に対して送信するとともに、前記第２および第３の無線システムに属する無線装置に関する情報を管理する無線局サーバに登録することを特徴とする請求項１記載の管理システム。
前記リンク要求部は、前記第２および第３の無線システムに属する無線装置に関する情報を管理する無線局サーバを介して前記第２の共存管理装置に対してリンクの確立を要求することを特徴とする請求項１記載の管理システム。
前記送信要求部は、前記第２の無線システムに属する無線装置からの要求に応じて、前記送信要求を送信する前記第２の共存管理装置のアドレスを検索し、検索されたアドレスを用いて前記送信要求を送信することを特徴とする請求項１記載の管理システム。