JP5704697B2 - 無線通信装置，管理装置，および無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は，無線通信装置，管理装置，および無線通信システムに関する。

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，例えば，ＴＶバンドを利用する無線装置（ＴＶＢＤ：TV band device）の開発が進められている。

ここで，複数のＴＶＢＤの使用（共存）を可能とするために，種々の試みがなされている。しかしながら，ＴＶＢＤの共存の確実性が十分とは言い難いのが現状である。
例えば，ＴＶＷＳにおいて，ＴＶＢＤの共存を実現するための規格として，IEEE802.19 Task Group 1（TG1）が提案されている（非特許文献１，２参照）。即ち，共存マネージャＣＭによって共存イネーブラＣＥ，ひいてはＴＶＢＤを管理することで，ＴＶＢＤの共存の実現を図っている。
しかしながら，この提案には次のような問題がある。
（１）この提案では，共存イネーブラＣＥは，共存マネージャＣＭに動作チャンネルと最大パワーレベルの情報を要求し，どのチャンネルを用いるかを決定するが，この提案では共存情報のタイプが１つのみであり，共存の実現手法が制限される。
（２）不正確な情報に起因して，無線装置が共存実現を困難にするように動作する可能性があるが，このような場合への対応が示されていない。

Jihyun Lee and Yongho Seok, "TVWS coexistence procedures and protocols," doc.: IEEE 802.19-10/0147r0, Nov. 2010. (Word file) Jihyun Lee and Yongho Seok, "TVWS coexistence procedures and protocols," doc.: IEEE 802.19-10/0162r0, Nov. 2010. (PPT file)

上記に鑑み，本発明はＴＶＷＳでの無線装置の共存の確実性向上を図った無線通信装置，管理装置，および無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る管理装置は，第１の無線システムと重複する第１の周波数帯および前記第１の無線システムと重複しない第２の周波数帯で無線通信可能な無線通信装置を管理する管理装置であって，前記第１の周波数帯での干渉測定または前記第１，第２の周波数帯での他の無線装置の検出の少なくとも何れかの測定要求を前記無線通信装置に送信する第１の送信部と，前記測定要求に対応する，前記干渉測定または前記検出の結果を受信する第１の受信部と，前記無線通信装置から送信された，第１または第２の共存情報要求を受信する第２の受信部と，前記干渉測定または前記検出の結果および前記第１の共存情報要求に対応して，他の無線装置のチャンネルおよび位置を含む第１の共存情報，前記干渉測定または前記検出の結果および前記第２の共存情報要求に対応して，利用可能な１以上のチャンネルおよび最大パワーレベルを含む第２の共存情報を決定する決定部と，前記決定された，前記第１の共存情報，または前記第２の共存情報のいずれかを送信する第２の送信部と，を具備する。

本発明の一態様に係る無線通信装置は，第１の無線システムと重複する第１の周波数帯および前記第１の無線システムと重複しない第２の周波数帯で無線通信可能な無線通信部と，管理装置から送信された測定要求に基づいて，前記第１の周波数帯での干渉測定または前記第１，第２の周波数帯での他の無線装置の検出の少なくとも何れかを前記通信部に実行させる第１の制御部と，前記管理装置に，前記干渉測定または前記検出の結果および第１または第２の共存情報要求を通知する通知部と，前記管理装置から送信された，前記第１の共存情報要求に対応した他の無線装置のチャンネルおよび位置を含む第１の共存情報に基づいて，チャンネルおよび最大パワーレベルを決定し，前記無線通信部を制御する第２の制御部と，前記管理装置から送信された，前記第２の共存情報要求に対応した利用可能な１以上のチャンネルおよび最大パワーレベルを含む第２の共存情報に基づいて，前記無線通信部を制御する第３の制御部と，を具備する。

本発明によれば，ＴＶＷＳでの無線装置の共存の確実性向上を図った無線通信装置，管理装置，および無線通信システムを提供できる。

本発明の実施形態に係る無線システムを表す模式図である。 無線システム中，ネットワークＮＷに接続される機器の内部構成を表すブロック図である。 共存イネーブラＣＥと共存マネージャＣＭ間での送受信を表す図である。 測定要求フレームの構成の一例を表す図である。 測定要求要素フィールドの構成の一例を表す図である。 測定タイプフィールドの構成の一例を表す図である。 干渉測定要素の測定要求フィールドの構成の一例を表す図である。 ＴＶＢＤ検出要素の測定要求フィールドの構成の一例を表す図である。 測定報告フレームの構成の一例を表す図である。 測定報告要素フィールドの構成の一例を表す図である。 干渉測定報告要素の測定報告フィールドの構成の一例を表す図である。 干渉測定報告サブ要素フィールドの構成の一例を表す図である。 ＴＶＢＤ検出要素の測定要求フィールドの構成の一例を表す図である。 共存情報要求フレームの構成の一例を表す図である。 共存情報要求要素フィールドの構成の一例を表す図である。 情報タイプフィールドの構成の一例を表す図である。 情報要求フィールドの構成の一例を表す図である。 位置フィールドの構成の一例を表す図である。 共存情報応答フレームの構成の一例を表す図である。 共存情報応答要素フィールドの構成の一例を表す図である。 基本動作制御情報の情報要求フィールドの構成の一例を表す図である。 アドバンス動作制御情報の情報要求フィールドの構成の一例を表す図である。 決定動作制御情報の情報要求フィールドの構成の一例を表す図である。

以下，図面を参照して，本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は，本発明の実施形態に係る無線システムを表す模式図である。図２は，無線システム中，ネットワークＮＷに接続される機器の内部構成を表すブロック図である。

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ＰＳＴＸと，当該電波を受信する受信装置ＰＳＣＬとにより構成されている。

実施形態に係る二次システム（Secondary System）ＳＳ１，ＳＳ２は，アクセスポイント装置ＡＰ１，ＡＰ２と，アクセスポイント装置ＡＰ１，ＡＰ２それぞれと通信するステーション装置ＳＴＡ１（１）〜ＳＴＡ１（ｎ１），ＳＴＡ２（１）〜ＳＴＡ２（ｎ２）により構成される。

アクセスポイント装置ＡＰ１，ＡＰ２およびステーション装置ＳＴＡ１（１）〜ＳＴＡ１（ｎ１），ＳＴＡ２（１）〜ＳＴＡ２（ｎ２）は，ＴＶＷＳを利用する無線装置（ＴＶＢＤ）であり，プライマリシステムＰＳと重複する周波数帯を使用する。

これらＴＶＢＤは，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，アクセスポイント装置ＡＰ１，ＡＰ２およびステーション装置ＳＴＡ１（１）〜ＳＴＡ１（ｎ１），ＳＴＡ２（１）〜ＳＴＡ２（ｎ２）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。

このように複数の二次システムＳＳ１，ＳＳ２が存在すると，二次システムＳＳ１，ＳＳ２間で混信等の通信障害が生じる可能性がある。例えば，ステーション装置ＳＴＡ２（１）が，アクセスポイント装置ＡＰ１からの電波により混信を受けることが考えられる。本実施形態では，後述のように，共存イネーブラＣＥ，共存マネージャＣＭ，共存発見情報サーバＣＤＩＳを用いることで，このような混信等を防止し，ＴＶＢＤの共存の確実性を向上している。

この実施形態のシステムでは，アクセスポイント装置ＡＰ１，ＡＰ２，共存管理サーバＣＭＳ，共存発見情報サーバ（Coexistence Discovery and Information Server：ＣＤＩＳ）およびＴＶＷＳ−ＤＢ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。

アクセスポイント装置ＡＰ１，ＡＰ２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，ＳＳ２それぞれに属するＷＬＡＮのアクセスポイント装置であり，無線通信装置として機能する。

アクセスポイント装置ＡＰ１は，アンテナ１１，無線通信部１２，インタフェース部（Ｉ／Ｆ部）１３，アクセスポイント管理部（ＡＰ管理部）１４，記憶部１５，共存イネーブラＣＥ１を備える。なお，アクセスポイント装置ＡＰ２は，アクセスポイント装置ＡＰ１と同様の構成を有することから，説明を省略する。

無線通信部１２は，ステーション装置ＳＴＡ１（１）〜ＳＴＡ１（ｎ１）からの電波をアンテナ１１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を介して無線通信部１２に送られ，無線通信部１２が，当該情報を無線信号に変換してアンテナ１１を介してステーション装置ＳＴＡ１（１）〜ＳＴＡ１（ｎ１）に送信する。すなわち，無線通信部１２およびインタフェース部１３は，ステーション装置ＳＴＡ１（１）〜ＳＴＡ１（ｎ１）を管理する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。

無線通信部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。無線通信部１２は，第１の無線システム（プライマリシステムＰＳ）と重複する第１の周波数帯および前記第１の無線システムと重複しない第２の周波数帯で無線通信可能な無線通信部に対応する。

なお，無線通信部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（チャンネル）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，無線通信部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。

記憶部１５は，情報を格納するメモリである。記憶部１５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。

共存イネーブラＣＥ１は，アクセスポイント装置ＡＰ１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。

本実施形態では，共存イネーブラＣＥ１は，二次システムＳＳ１に属するアクセスポイント装置ＡＰ１内にハードウェアまたはソフトウェアとして配設されている。
但し，共存イネーブラＣＥ１は，アクセスポイント装置ＡＰ１とは別の無線装置内や当該二次システム内に配設しても良い。この場合，共存イネーブラＣＥ１は，対応する二次システムに属するＴＶＢＤと有線または無線により接続される。

共存イネーブラＣＥ１，ＣＥ２は，以下に対応する。
・管理装置から送信された測定要求に基づいて，前記第１の周波数帯での干渉測定または前記第１，第２の周波数帯での他の無線装置の検出の少なくとも何れかを前記通信部に実行させる第１の制御部
・前記管理装置に，前記干渉測定または前記検出の結果を通知する通知部
・前記管理装置から送信された，他の無線装置のチャンネル（周波数）および位置を含む第１の共存情報に基づいて，チャンネルおよび最大パワーレベルを決定し，前記無線通信部を制御する第２の制御部
・前記管理装置から送信された，利用可能な１以上のチャンネルおよび最大パワーレベルを含む第２の共存情報に基づいて，前記無線通信部を制御する第３の制御部
・前記管理装置から送信された許可解除情報に基づいて，前記第１，第２の周波数帯の少なくとも一部における，前記無線通信部での無線通信を停止させる第４の制御部
・前記第１の周波数帯での干渉測定または前記第１，第２の周波数帯での他の無線装置の検出の少なくとも何れかを前記通信部に自発的に実行させる第５の制御部
・前記管理装置に，前記干渉測定または前記検出の結果を通知する第３の通知部
・前記無線通信の停止を前記管理装置に通知する第２の通知部
・前記第１の周波数帯での干渉測定または前記第１，第２の周波数帯での他の無線装置の検出の少なくとも何れかを前記通信部に自発的に実行させる第５の制御部
・前記管理装置に，前記干渉測定または前記検出の結果を通知する第３の通知部

共存管理サーバＣＭＳは，アクセスポイント装置ＡＰ１，ＡＰ２に対応する共存イネーブラＣＥ１，ＣＥ２を管理する共存管理装置である。共存管理サーバＣＭＳは，第１の無線システムと重複する第１の周波数帯および前記第１の無線システムと重複しない第２の周波数帯で無線通信可能な無線通信装置を管理する管理装置に対応する。
共存管理サーバＣＭＳは，インタフェース部（Ｉ／Ｆ部）３１，記憶部３２，共存マネージャＣＭを有する。

インタフェース部３１は，共存管理サーバＣＭＳ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。インタフェース部３１は，以下に対応する。
・第１の周波数帯での干渉測定または前記第１，第２の周波数帯での他の無線装置の検出の少なくとも何れかの測定要求を前記無線通信装置に送信する第１の送信部
・前記測定要求に対応する，前記干渉測定または前記検出の結果を受信する第１の受信部
・決定された，前記第１の共存情報，または前記第２の共存情報のいずれかを送信する第２の送信部

記憶部３２は，情報を格納するメモリである。記憶部３２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。

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，二次システムＳＳ１，ＳＳ２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。

本実施形態では，共存マネージャＣＭは，共存管理サーバＣＭＳ内にハードウェアまたはソフトウェアとして配設されている。
但し，共存マネージャＣＭは，共存管理サーバＣＭＳとは別の装置内やインターネットなどのネットワークＮＷ上に配設しても良い。この場合，共存マネージャＣＭは，共存イネーブラＣＥ１，ＣＥ２等と有線または無線により接続される。

共存マネージャＣＭは，以下に対応する。
・前記干渉測定または前記検出の結果および前記共存情報要求に対応して，他の無線装置のチャンネルおよび位置を含む第１の共存情報，または利用可能な１以上のチャンネルおよび最大パワーレベルを含む第２の共存情報のいずれかを決定する決定部
・前記干渉測定または前記検出の結果に基づいて，他の無線通信装置に許可解除を指示する指示部

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ＣＤＩＳは，ネットワークＮＷ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ＴＶＢＤの位置等における通信環境（周波数利用状況，共存イネーブラＣＥからの測定報告等）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。

共存発見情報サーバＣＤＩＳは，ネットワークＮＷと接続するインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）４１，データベースエンジンとして機能するアクセス部４２および二次システムに関する通信環境の情報を格納した通信環境データベース４２を備える。後述のように，通信環境データベース４２は，共存イネーブラＣＥからの測定報告を蓄積する。

ＴＶＷＳデータベース（ＴＶＷＳ−ＤＢ）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。ＴＶＷＳ−ＤＢは，ネットワークＮＷと接続するインタフェース部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５３を備える。

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。

アクセスポイント装置ＡＰ１，ＡＰ２（およびステーション装置ＳＴＡ１（１）〜ＳＴＡ１（ｎ１），ＳＴＡ２（１）〜ＳＴＡ２（ｎ２））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）を選択する。

（本実施形態に係る無線システムの動作）
以下，本実施形態に係る無線システムの動作につき説明する。
図３は，共存イネーブラＣＥと共存マネージャＣＭ間での送受信を表す図である。

（１）ピアリング（peering）
共存イネーブラＣＥと共存マネージャＣＭ間での接続を設定するためＴＶＢＤ共存ピアリング手続（ＴＶＢＤ coexistence peering procedure）が用いられる。共存イネーブラＣＥは，ＴＶＷＳにおいて，共存ピアリングプロトコルを用いて，ＴＶＢＤ共存ピアリング手続に従い，共存マネージャＣＭへの接続を確立する。

具体的には，共存イネーブラＣＥは共存マネージャＣＭに共存ピアオープンフレームを送信する。
共存マネージャＣＭは，ピアを許可するか否かを決定する。共存マネージャＣＭは，ピアを許可する場合，成功（ＳＵＣＣＥＳＳ）に設定された理由結果コード（reason result code）を含む共存ピア確認フレーム（Coexistence Peer Confirm frame）を送信する。共存マネージャＣＭは，ピアを許可しない場合，要求が拒否または否定に設定された状態コード（Status code）を含む共存ピア確認フレーム（Coexistence Peer Confirm frame）を送信する。
ピア開放が共存マネージャＣＭに許可されると，ピアリング手続は成功して終了する。

要求が拒否または否定された場合，共存イネーブラＣＥは，他の共存マネージャＣＭに共存ピアオープンフレームを送信し，接続の設定を再試行できる。

共存ピア確認フレーム（Coexistence Peer Confirm frame）中のＣＭ識別フィールド中の共存マネージャＣＭがより効率的に共存イネーブラＣＥに共存サービスを提供できる場合，共存マネージャＣＭは，共存イネーブラＣＥにその共存マネージャＣＭへの接続を推奨しても良い。この場合，共存マネージャＣＭはこの共存マネージャＣＭのアドレスに設定されたＣＭ識別フィールドを備える共存ピア確認フレームを送信する。共存イネーブラＣＥはこのアドレスを用いて共存マネージャＣＭとの接続を試行できる。
もし，推奨された共存マネージャＣＭが推奨した共存マネージャＣＭ程に良くない場合，共存イネーブラＣＥは推奨した共存マネージャＣＭにピアの許可の再考を問い合わせても良い。

ピアリングは，後の測定要求，測定報告，共存情報要求，共存情報応答等の前提である。ピアリングが未了の場合，測定要求等は実行されない。

（２）測定要求（Measurement Request）
共存マネージャＣＭは，１以上の測定要求を含む測定要求フレームを用いて，１以上の共存イネーブラＣＥにＴＶＷＳの測定要求（干渉測定(interference measurement)，ＴＶＢＤ検出(TVBD Detection) の要求）を送信する。
測定要求は個別宛先アドレスまたはグループ宛先アドレスを用いて共存イネーブラＣＥに送信される。個別宛先アドレスは，共存イネーブラＣＥを個別に指定するアドレスである。グループ宛先アドレスは，共存イネーブラＣＥのグループを指定するアドレスである。グループ宛先アドレスを用いることで，複数の共存イネーブラＣＥへの測定要求が容易になる。

図４Ａは，測定要求フレームの構成の一例を表す図である。測定要求フレームは，共存フレーム・ヘッダ，情報タイプ，ダイアログ・トークン，測定要求要素を含む。情報タイプフィールドは，例えば，３に設定される（測定要求）。ダイアログ・トークンは，測定要求フレームを識別し，後述の測定報告との対応関係を表すためのものである。即ち，後述のように，測定報告フレームのダイアログ・トークンは，測定要求フレームのダイアログ・トークンの値がコピーされる。測定要求要素フィールドは，１以上の測定要求要素を含む。測定要求要素は，ＴＶＢＤが実行する測定内容を表す。図４Ｂに示すように，測定要求要素フィールドは，データ長，測定タイプ，測定要求を含む。図４Ｃに示すように，測定タイプフィールドでは，干渉測定，ＴＶＢＤ検出を指定できる。

図４Ｄは，干渉測定要素の測定要求フィールドの詳細を示す。測定回数は，測定／報告の回数を表す。この値が０の場合，１回の測定を表す。測定開始時間は，測定が開始される時間を表す。この値が０の場合，即時の測定を表す。測定継続時間は，測定が継続される時間を表す。測定インターバルは，測定間の時間を表す。ＴＶチャンネル番号（周波数）は，測定対象とするＴＶチャンネル番号を表す。チャンネル番号はそれぞれの国や地域で異なって定義される。そのＴＶＢＤの位置またはその付近の特定の位置で利用可能／利用不能なチャンネル番号が指定される。

図４Ｅは，ＴＶＢＤ検出要素の測定要求フィールドの詳細を示す。測定開始時間は，測定が開始される時間を表す。この値が０の場合，即時の測定を表す。測定継続時間は，測定が継続される時間を表す。測定インターバルは，測定間の時間を表す。ＴＶチャンネル番号は，測定対象のＴＶチャンネル番号を表す。チャンネル番号はそれぞれの国や地域で異なって定義される。

共存マネージャＣＭは，自己の管理する区域での通信環境の適切な把握が可能となるように，共存発見情報サーバＣＤＩＳの通信環境データベース４２を参照して，測定要求で要求する測定の内容を決定できる。例えば，そのＴＶＢＤの近傍での測定報告の豊富さに応じて，測定内容を調節できる（そのＴＶＢＤの近傍での測定報告が乏しい場合に詳細な測定（例えば，全チャンネルでの干渉測定，ＴＶＢＤ検出）を要求する等）。
また，通信環境データベース４２の内容と共存イネーブラＣＥからの測定報告とが矛盾するような場合に，その矛盾する内容に特化した測定を要求できる。例えば，隣接する位置での通信環境に大きな相違がある場合に，その近傍に配置されるＴＶＢＤでの測定を要求できる。

（３）測定報告（Measurement Report）
測定要求を受け取った共存イネーブラＣＥは，ＴＶＷＳを用いて１以上のチャンネルで測定する。なお，非動作中のチャンネルでの測定が動作中のチャンネルでの動作を阻害する可能性があることから，共存イネーブラＣＥはサービスロード，電力状態，動作条件を考慮する必要がある。

１）干渉測定（Interference Measurement）
測定要求フレームが干渉測定要求を含む場合，共存イネーブラＣＥは干渉測定（電界強度の測定）を行う。測定要求フレームのチャンネル番号フィールドに特定のチャンネル番号が挿入されている場合，共存イネーブラＣＥは指定されたチャンネルで干渉測定を行う。

２）ＴＶＢＤ検出（TVBD Detection）
測定要求フレームがＴＶＢＤ検出要求を含む場合，共存イネーブラＣＥはＴＶＢＤ検出を行う。測定要求フレームのチャンネル番号フィールドに特定のチャンネル番号が挿入されている場合，共存イネーブラＣＥは指定されたチャンネルで他のＴＶＢＤを検出する。

チャンネル番号は，測定を実行するＴＶＢＤ（ここでは，アクセスポイントＡＰ）で利用不能なチャンネル番号を指定できる。このときの検出には，パッシブ検出が用いられる。アクティブ検出は認められない。パッシブ検出によって，利用が認められていないチャンネルでの混信等を防止できる。なお，パッシブ検出は，他のＴＶＢＤ（アクセスポイントＡＰ等）から送信される電波（例えば，アクセスポイントＡＰからのビーコン）を受信して，他のＴＶＢＤを検出することをいう（検出のための送信は行わない）。アクティブ検出は，他のＴＶＢＤに対して応答を要求する信号を送信し，他のＴＶＢＤからの応答信号（例えば，ＡＣＫ）を受信することで，他のＴＶＢＤを検出することをいう。
一方，測定を実行するＴＶＢＤ（ここでは，アクセスポイントＡＰ）で利用可能なチャンネルでの検出には，パッシブ検出，またはアクティブ検出が用いられる。

測定の結果は，測定要求に対応する１以上の測定報告要素を含む測定報告フレームを用いて，大きな遅延無く，共存イネーブラＣＥから共存マネージャＣＭに送信される。

図５Ａは，測定報告フレームの構成の一例を表す図である。測定報告フレームは，共存フレーム・ヘッダ，情報タイプ，ダイアログ・トークン，測定報告要素を含む。情報タイプフィールドは，例えば，４に設定される（測定報告）。既述のように，ダイアログ・トークンフレームは，測定要求フレームに対応する同一のダイアログ・トークン値を含む。測定報告要素フィールドは，１以上の測定報告要素を含む。測定報告要素は，ＴＶＢＤが実行する測定内容を表す。図５Ｂに示すように，測定報告要素フィールドは，データ長，測定タイプ，測定報告を含む。

図５Ｃは，干渉測定報告要素の測定報告フィールドの詳細を示す。実測定開始時間は，測定が開始される時間を表す。測定継続時間は，測定が継続される時間を表す。測定ＴＶＢＤアドレスは，測定したＴＶＢＤのＭＡＣアドレスを利用できる。ＴＶＢＤ検出報告サブ要素は，測定された干渉レベルを含む。図５Ｄは，干渉測定報告サブ要素フィールドの詳細を示す。ＲＣＰＩは，ｄＢｍ単位での受信チャンネルパワーを表す。ＴＶチャンネル番号は，測定対象のＴＶチャンネル番号を表し，測定要求のＴＶチャンネル番号と対応する。

図５Ｅは，ＴＶＢＤ検出要素の測定報告フィールドの詳細を示す。実測定開始時間は，測定が開始された時間を表す。測定継続時間は，測定が継続される時間を表す。測定方法は，測定に用いられた方法を表す（０：パッシブ検出，１：アクティブ検出）。測定ＴＶＢＤアドレスは，測定したＴＶＢＤのＭＡＣアドレスを利用できる。

図示していないが，ＴＶＢＤ検出報告サブ要素は，誤動作（または不正）ＴＶＢＤフィールドおよびチャンネル番号フィールドを有する。指定されたチャンネル上で動作するＴＶＢＤのアドレスおよび対応するチャンネル番号が，誤動作（または不正）ＴＶＢＤフィールドおよびチャンネル番号フィールドそれぞれに含められる。即ち，共存イネーブラＣＥは，ＴＶＷＳ−ＤＢを参照して，ＴＶＷＳ−ＤＢで認められていないチャンネルまたはパワーレベルのＴＶＢＤを抽出できる。ＴＶＢＤ検出要求で測定するチャンネルが指定されていない場合，チャンネル番号フィールドに実際に検出されたチャンネル番号が挿入される。

・自発的測定報告
共存イネーブラＣＥは，共存マネージャＣＭからの測定要求が無くても，自発的に測定結果を送信できる。この場合，ダイアログ・トークン・フィールドを０とした測定報告フレームが送信される。例えば，バックグランド測定によって通信環境の変化が検出された場合に，自発的に測定結果が送信される。

例えば，次のａ，ｂのような自発的測定報告が可能である。
ａ．共存イネーブラＣＥが，スケジュールに従って，測定報告を行う。具体的には，測定内容，測定の日時や周期（スケジュール）を予め決めておき，決められた日時等が到来したときに，測定および共存マネージャＣＭへの報告を行う。

ｂ．共存イネーブラＣＥが，通信環境の変化に対応して，測定報告を行う。具体的には，受信信号のエラー率，干渉レベル等により，通信環境の悪化を検知したときに，測定報告を行う。エラー率あるいはその時間的変化が所定の値より大きくなったことにより，通信環境の悪化を検知できる。
この場合，通信環境が変化したチャンネルと，測定報告の対象となるチャンネルを異ならせても良い。例えば，干渉レベルが大きくなったチャンネルと隣接するチャンネルでの測定報告を行っても良い。

測定の報告を受け取った共存マネージャＣＭは，そのチャンネルの状態が良くない（例えば，高干渉）場合に，再度の測定を要求できる。このことは，共存マネージャＣＭの決定の基礎とする情報が正確でなかったり，共存イネーブラＣＥが正規に動作していない可能性が高かったりすることを意味する。

（４）測定報告の集積
共存イネーブラＣＥからの測定報告は，共存マネージャＣＭで受信され，共存発見情報サーバＣＤＩＳに送られる。即ち，共存イネーブラＣＥからの測定報告に基づいて，共存発見情報サーバＣＤＩＳの通信環境データベース４２が更新される。後述のように，共存マネージャＣＭは通信環境データベース４２を参照することで，ＴＶＢＤそれぞれのチャンネル，最大パワーレベルを指定し，混信等を防止することが可能となる。

後述のように，ＴＶＢＤの位置の誤りが生じる可能性がある。この場合，位置に誤りがあるＴＶＢＤでの測定報告は一種の誤情報となる。このような誤情報の集積を防ぐため，共存マネージャＣＭは通信環境データベース４２上のデータと共存イネーブラＣＥからの測定報告に矛盾が無いかを確認し，訂正するのが好ましい。例えば，近接する複数のＴＶＢＤでの測定結果での食い違いが大きい場合に，他のＴＶＢＤでの測定を要求し，この測定報告に基づいて食い違いを訂正する。

（５）共存情報要求(coexistence information request)
共存マネージャＣＭとのピアリングが成功した共存イネーブラＣＥは，共存マネージャＣＭに共存情報を要求する。この要求には，ＴＶＢＤのデバイスタイプ，位置，利用可能なＴＶチャンネル，最大パワーレベル，要求する情報タイプが含まれる。最大パワーレベルはＴＶＷＳ−ＤＢから取得できる。

ＴＶＢＤデバイスタイプが含まれるのは，利用可能なＴＶチャンネル，最大パワーレベルを含むチャンネルリストがＴＶＢＤデバイスタイプによって変化するためである。利用可能なＴＶチャンネル，チャンネル毎の最大パワーレベルは，ＴＶＷＳ−ＤＢから取得した最新の利用可能チャンネルリストと対応する必要がある。要求情報タイプが含まれるのは，ＴＶＢＤにその状況に対応する選択肢を与えるためである。後述のように，情報タイプに応じて，共存イネーブラＣＥと共存マネージャＣＭの役割分担が変化する。

もしＴＶＷＳ−ＤＢからＴＶＢＤが受け取る利用可能チャンネルリストが更新されたり，ＴＶＢＤの位置が変化したりした場合，共存イネーブラＣＥは共存マネージャＣＭに共存情報を再度要求する。

図６Ａは，共存情報要求フレームの構成の一例を表す図である。共存情報要求フレームは，共存フレーム・ヘッダ，情報タイプ，ダイアログ・トークン，共存情報要求要素を含む。情報タイプフィールドは，例えば，５に設定される（共存情報要求）。共存情報要求要素フィールドは，１以上の共存情報要求を含む。図６Ｂに示すように，共存情報要求要素フィールドは，データ長，情報タイプ，情報要求を含む。情報タイプは，図６Ｃに示すように基本動作制御情報（Basic Operation Control Information），アドバンス動作制御情報（Advanced Operation Control Information），決定動作制御情報（Decisive Operation Control Information）に区分できる。

情報タイプとして，基本動作制御情報を指定した場合，後述のように，そのＴＶＢＤ（アクセスポイントＡＰ）の位置付近で動作中のＴＶＢＤの位置，タイプ，使用するチャンネルの情報が共存情報として返信される。

後述のように，指定する情報タイプに応じて，次のような共存情報が共存マネージャＣＭから返信される（共存情報応答）。
情報タイプとして，基本動作制御情報を指定した場合，そのＴＶＢＤ（アクセスポイントＡＰ）の位置付近で動作中のＴＶＢＤの位置，タイプ，使用するチャンネルの情報（その周囲の環境の情報）が共存情報として返信される。基本動作制御情報を受け取ったＴＶＢＤは，その周囲の環境を考慮して，自発的に使用するチャンネル，最大パワーレベルを決定する。

情報タイプとして，アドバンス動作制御情報または決定動作制御情報を指定した場合，そのＴＶＢＤ（アクセスポイントＡＰ）で使用が認められるチャンネル，最大パワーレベルの情報が共存情報として返信される。アドバンス動作制御情報の場合，そのＴＶＢＤで使用の有無を選択可能な複数のチャンネル，最大パワーレベルの組み合わせが示される。一方，決定動作制御情報の場合，そのＴＶＢＤで使用するチャンネル，最大パワーレベルの組み合わせが示される。即ち，アドバンス動作制御情報の場合，示されたチャンネル，最大パワーレベルからの選択が可能であるが，決定動作制御情報の場合，示されたチャンネル，最大パワーレベルからの選択が不可能となっている。

ここで，ＴＶＢＤは共存情報要求フレームを用いて複数のチャンネルの利用を申請しても良い。このような場合，アドバンス動作制御情報または決定動作制御情報において，申請したチャンネルの数に対応するチャンネル，最大パワーレベルの組み合わせが選択可能な１まとまりの情報（情報のセット）として示される。即ち，ＴＶＢＤが１つのチャンネルのみを用いる場合，チャンネルを単位として，チャンネル，最大パワーレベルが選択され，ＴＶＢＤが複数のチャンネルを用いる場合，この複数のチャンネルを単位として，チャンネル，最大パワーレベルが選択される。

以上から判るように，基本動作制御情報，アドバンス動作制御情報，決定動作制御情報の順に，共存イネーブラＣＥ側の自由度が低くなっている。即ち，情報タイプを指定することで，共存マネージャＣＭ，共存イネーブラＣＥでの役割分担を変更できる。共存イネーブラＣＥの機能（使用するチャンネル，最大パワーレベルの決定能力等）に応じて，情報タイプが選択される。例えば，共存イネーブラＣＥ毎に指定する情報タイプを固定すれば良い。

図６Ｄに示すように，情報要求フィールドは，データ長，ＴＶＢＤデバイスタイプ，登録位置（ＴＶＢＤ位置），チャンネル番号，最大パワーレベルを含む。チャンネル番号，最大パワーは，ＴＶＷＳ−ＤＢから取得した利用可能なＴＶチャンネルで設定される数ｎだけ繰り返すことができる。位置フィールドは，図６Ｅに示すように，経度，緯度，標高の情報を含む。最大パワーレベルは，チャンネル番号に対応するｄＢｍ単位での許容される最大送信パワーを表す。

（６）共存情報応答(coexistence information response)
共存情報を要求された共存マネージャＣＭは，共存情報応答フレームを送信する。

１）基本動作制御情報が要求された場合，共存マネージャＣＭは現在動作中のＴＶＢＤの動作チャンネル，デバイスタイプ，認められるパワーレベル，および地理的位置を含む共存情報応答フレームを送信する。動作チャンネルは，共存イネーブラＣＥから受信された利用可能チャンネルのサブセットから構成される。

２）アドバンス動作制御情報が要求された場合，共存マネージャＣＭは認められる動作チャンネル，パワーレベルを含む共存情報応答フレームを送信する。動作チャンネルおよびパワーレベルは，共存イネーブラＣＥから受信された利用可能チャンネルおよびパワーレベルのサブセットから構成される。

３）決定動作制御情報が要求された場合，共存マネージャＣＭは認められる動作チャンネル，パワーレベルのサブセットを含む共存情報応答フレームを送信する。動作チャンネルおよびパワーレベルは，共存イネーブラＣＥから受信された利用可能チャンネルおよびパワーレベルのサブセットから構成される。

動作チャンネル，パワーレベルは，共存イネーブラＣＥから得られた位置，利用可能チャンネルのような情報に基づき，共存マネージャＣＭによって算出される。共存情報要求が利用可能チャンネル，パワーレベルが含まれない場合，共存マネージャＣＭはＴＶＷＳ−ＤＢやＣＤＩＳから得られた情報を利用できる。

共存マネージャＣＭは，共存発見情報サーバＣＤＩＳの通信環境データベース４２を参照して，送信する動作制御情報を決定する。基本動作制御情報を送信する場合，通信環境データベース４２からそのＴＶＢＤの位置近傍での通信環境の情報が抽出される。また，アドバンス動作制御情報あるいは決定動作制御情報を送信する場合，通信環境データベース４２からそのＴＶＢＤの位置近傍での通信環境の情報が抽出され，そのＴＶＢＤの位置で混信が生じ難いチャンネル，パワーレベルが決定される。アドバンス動作制御情報の場合，そのＴＶＢＤで選択可能なチャンネル，パワーレベルが決定される。決定動作制御情報の場合，そのＴＶＢＤでの使用を指定するチャンネル，パワーレベルが決定される。

図７Ａは，共存情報応答フレームの構成の一例を表す図である。共存情報応答フレームは，共存フレーム・ヘッダ，情報タイプ，ダイアログ・トークン，共存情報応答要素を含む。情報タイプフィールドは，例えば，２に設定される（共存情報応答）。図７Ｂに示すように，共存情報応答要素フィールドは，データ長，情報タイプ，情報応答を含む。情報タイプは，既述の図６Ｃに示すように基本動作制御情報，アドバンス動作制御情報，決定動作制御情報に区分できる。

１）基本動作制御情報応答
図７Ｃに示すように，基本動作制御情報の情報要求フィールドは，データ長，チャンネル番号，動作ＴＶＢＤタイプ，動作ＴＶＢＤ位置を含む。チャンネル番号，動作ＴＶＢＤタイプ，動作ＴＶＢＤ位置は繰り返すことができる。チャンネル番号は，共存イネーブラＣＥが動作可能なＴＶチャンネル番号に設定される。動作ＴＶＢＤタイプ，動作ＴＶＢＤ位置は，現在動作中のＴＶＢＤのデバイスタイプおよび地理的位置を表す。

２）アドバンス動作制御情報応答
図７Ｄに示すように，アドバンス動作制御情報の情報要求フィールドは，データ長，チャンネル番号，最大パワーレベルを含む。チャンネル番号，最大パワーレベルは繰り返すことができる。チャンネル番号は，共存イネーブラＣＥが動作可能なＴＶチャンネル番号に設定される。最大パワーレベルは，チャンネル番号に対応するｄＢｍ単位での許容される最大パワーレベルを表す。

３）決定動作制御情報応答
図７Ｅに示すように，決定動作制御情報の情報要求フィールドは，データ長，チャンネル番号，最大パワーレベルを含む。チャンネル番号は，共存イネーブラＣＥが動作可能なＴＶチャンネル番号に設定される。最大パワーレベルは，チャンネル番号に対応するｄＢｍ単位での許容される最大パワーレベルを表す。

なお，既述のように，ＴＶＢＤが複数のチャンネルの利用を申請した場合，アドバンス動作制御情報または決定動作制御情報において，申請したチャンネルの数に対応するチャンネル，最大パワーレベルの組み合わせが選択可能な１まとまりの情報（情報のセット）として示される。アドバンス動作制御情報の場合，この情報のセットは複数であるが（複数セットからの選択可能），決定動作制御情報の場合，この情報のセットは１つのみとなる（選択不可）。即ち，ＴＶＢＤが複数のチャンネルを用いる場合，この複数のチャンネルを単位として，チャンネル，最大パワーレベルが選択される。

・自発的な共存情報応答
共存イネーブラＣＥからの共存情報要求と関係なく，共存マネージャＣＭは，非要求共存情報応答を送信できる。共存マネージャＣＭが共存情報を更新し，共存マネージャＣＭがその通知が必要と判断した場合に，非要求共存情報応答が利用される。共存情報の更新は，他の共存イネーブラＣＥとの新たな接続または測定結果の受信によって発生する。共存マネージャＣＭは，ＴＶＢＤおよびプライマリシステムＰＳの測定結果としての動作（非動作）チャンネルを利用できる。

（７）ＴＶＢＤの設定
共存イネーブラＣＥは，共存マネージャＣＭから受信した動作チャンネルおよびパワーレベルがＴＶＷＳ−ＤＢから得た利用可能チャンネルとパワー限界と対応するかを確認する。対応しない場合，ＴＶＷＳ−ＤＢからの動作チャンネルとパワーレベルとＴＶＷＳ−ＤＢから得た利用可能チャンネルとパワー限界との共通部分を得る。

共存イネーブラＣＥは，共存情報応答フレーム中から動作チャンネルおよび送信パワーを選択する。選択したチャンネルが現在の動作チャンネルに含まれない場合，共存イネーブラＣＥは動的周波数選択の初期化によって，動作チェンネルを変更する。選択した送信パワーが現在の送信パワーに対応しない場合，共存イネーブラＣＥは送信パワー制御の初期化によって，送信パワーを変更する。

（８）許可解除（deenablement）
許可解除（deenablement）は，不法ＴＶＢＤに特定のチャンネルまたはＴＶバンド全域での動作を終了させるものである。共存マネージャＣＭは，１以上の共存イネーブラＣＥに許可解除コマンド（共存コマンドフレーム）を送信する。
許可解除の決定に，共存イネーブラＣＥからまたは共存マネージャＣＭ自身によるＴＶＢＤ検出報告，ＴＶＷＳ−ＤＢまたは共存発見情報サーバＣＤＩＳからの追加情報を利用できる。例えば，次のような場合に，許可解除が送信される。
・ＴＶＷＳ−ＤＢで認められていないチャンネルあるいは最大パワーレベルで送信するＴＶＢＤが検出された場合
この場合，このＴＶＢＤからの不適切な送信を停止させるために，許可解除が送信される。
・近接する複数のＴＶＢＤが近接するチャンネルで送信することで，混信が生じやすい状態が発生している場合
この場合，複数のＴＶＢＤのいずれかまたは双方からの不適切な送信を停止させるために，許可解除が送信される。

このような場合が起こる原因の一つとして，共存情報要求等に際して共存イネーブラＣＥから共存マネージャＣＭに送信されるＴＶＢＤの位置の誤りが挙げられる。ＴＶＢＤの位置は，例えば，ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて検出できるが，混信，ＧＰＳ衛星からの電波が建物等により遮られたりすることで，位置検出に誤りが生じる可能性がある。位置に誤りがあると，共存マネージャＣＭからの共存情報がそのＴＶＢＤの本来の位置と対応せず，不適切なチャンネル，パワーレベルが選択される可能性がある。

許可解除コマンドを受信した共存イネーブラＣＥは，許可解除を試みる。即ち，無線通信部１２での無線通信の少なくとも一部（一部のチャンネル）が停止される。また，必要に応じて，ステーション装置ＳＴＡでの送受信を停止させる。共存イネーブラＣＥは，停止許可解除に成功または失敗を表すＣＯＥＸ許可解除応答を共存マネージャＣＭに送信する。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張，変更可能であり，拡張，変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

ＰＳ プライマリシステム
ＰＳＣＬ 受信装置
ＰＳＴＸ 送信装置
ＳＳ１，ＳＳ２ 二次システム
ＡＰ１，ＡＰ２ アクセスポイント装置
１１，２１ アンテナ
１２，２２ 無線通信部
１３，２３ インタフェース部
１４，２４ アクセスポイント管理部
１５，２５ 記憶部
ＣＥ 共存イネーブラ
ＳＴＡ１，ＳＴＡ２ ステーション装置
ＣＭＳ 共存管理サーバ
３１ インタフェース部
３２ 記憶部
ＣＭ 共存マネージャ
ＣＤＩＳ 共存発見情報サーバ
４１ インタフェース部
４２ アクセス部
４２ 通信環境データベース
ＴＶＷＳ−ＤＢ ＴＶＷＳデータベース
５１ インタフェース部
５２ アクセス部
５３ 周波数データベース

Claims (8)

1. 第１の無線システムと重複する第１の周波数帯および前記第１の無線システムと重複しない第２の周波数帯で無線通信可能な無線通信装置を管理する管理装置であって，
   前記第１の周波数帯での干渉測定または前記第１，第２の周波数帯での他の無線装置の検出の少なくとも何れかの測定要求を前記無線通信装置に送信する第１の送信部と，
   前記測定要求に対応する，前記干渉測定または前記検出の結果を受信する第１の受信部と，
   前記無線通信装置から送信された，第１または第２の共存情報要求を受信する第２の受信部と，
   前記干渉測定または前記検出の結果および前記第１の共存情報要求に対応して，他の無線装置のチャンネルおよび位置を含む第１の共存情報，前記干渉測定または前記検出の結果および前記第２の共存情報要求に対応して，他利用可能な１以上のチャンネルおよび最大パワーレベルを含む第２の共存情報を決定する決定部と，
   前記決定された，前記第１の共存情報，または前記第２の共存情報のいずれかを送信する第２の送信部と，
   を具備することを特徴とする管理装置。
2. 前記干渉測定または前記検出の結果に基づいて，他の無線通信装置に許可解除を指示する指示部，
   をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の管理装置。
3. 前記第１の周波数帯での他の無線装置の検出をパッシブ検出とし，前記第２の周波数帯での他の無線装置の検出をパッシブ検出またはアクティブ検出とするように，前記測定要求において指示する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の管理装置。
4. 無線通信装置であって，
   第１の無線システムと重複する第１の周波数帯および前記第１の無線システムと重複しない第２の周波数帯で無線通信可能な無線通信部と，
   管理装置から送信された測定要求に基づいて，前記第１の周波数帯での干渉測定または前記第１，第２の周波数帯での他の無線装置の検出の少なくとも何れかを前記通信部に実行させる第１の制御部と，
   前記管理装置に，前記干渉測定または前記検出の結果および第１または第２の共存情報要求を通知する通知部と，
   前記管理装置から送信された，前記第１の共存情報要求に対応した他の無線装置のチャンネルおよび位置を含む第１の共存情報に基づいて，チャンネルおよび最大パワーレベルを決定し，前記無線通信部を制御する第２の制御部と，
   前記管理装置から送信された，前記第２の共存情報要求に対応した利用可能な１以上のチャンネルおよび最大パワーレベルを含む第２の共存情報に基づいて，前記無線通信部を制御する第３の制御部と，
   を具備することを特徴とする無線通信装置。
5. 前記管理装置から送信された許可解除情報に基づいて，前記第１，第２の周波数帯の少なくとも一部における，前記無線通信部での無線通信を停止させる第４の制御部と，
   前記無線通信の停止を前記管理装置に通知する第２の通知部と，
   をさらに具備することを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
6. 前記第１の周波数帯での他の無線装置の検出がパッシブ検出でなされ，前記第２の周波数帯での他の無線装置の検出がパッシブ検出またはアクティブ検出でなされる
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の無線通信装置。
7. 前記第１の周波数帯での干渉測定または前記第１，第２の周波数帯での他の無線装置の検出の少なくとも何れかを前記通信部に自発的に実行させる第５の制御部と，
   前記管理装置に，前記干渉測定または前記検出の結果を通知する第３の通知部と，
   をさらに具備することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
8. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の管理装置と，
   請求項４乃至６のいずれか１項に記載の無線通信装置と，
   を具備することを特徴とする無線通信システム。

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