JP5827748B2 - 無線通信システム、送信電力制御方法、ネットワーク制御装置 - Google Patents
無線通信システム、送信電力制御方法、ネットワーク制御装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、無線通信システム、送信電力制御方法、ネットワーク制御装置に係り、特に、割り当てられた周波数を使用する一次的な無線システムと同一の周波数を二次的に使用するための無線通信システム、送信電力制御方法、ネットワーク制御装置に関する。
モバイルブロードバンドの普及に伴い、今後更なるトラフィックの増大が予想される。このため新たな電波資源の確保が必要であるが、モバイルシステムにとって使い勝手のよい、例えば６ＧＨｚ以下の帯域等の帯域は既に稠密に割り当てられており、電波の逼迫状態が生じている。新たな電波利用を実現していくためには、割当て済みの周波数であっても「空間的」、「時間的」、「技術的」に利用可能な周波数帯（ホワイトスペース）について既存業務への干渉を十分回避しつつ、柔軟に電波を利用していくことが今後必要となってくる。
この流れを受けて、ホワイトスペースを活用した無線通信システムの研究開発や標準化が世界各国で進められている。米国においては２００８年１１月にホワイトスペースの利用を認める指令を採択し、ＦＣＣ（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）において具体的な技術基準の策定やデータベースの構築を含む作業を行っている。また欧州では、Ｏｆｃｏｍ（Ｏｆｆｉｃｅ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）がホワイトスペース解放の方針を提示するなど、諸外国においてもホワイトスペースの活用を目指した新たな無線技術に関する研究開発が行われている。また、ＩＥＥＥ ＳＣＣ４１、ＩＥＥＥ８０２．２２、ＩＥＥＥ８０２．１９等の標準化団体においても、ホワイトスペースを高度に活用する技術の標準化に関する取り組みが活発に行われている。
ホワイトスペースを活用した無線通信システムでは、割り当てられた周波数を使用する既存の無線システム（一次システム）が利用する周波数帯域において、元来使用を許可されていない無線システム（二次システム）が周囲の環境に合わせて、周波数を共用する。この方式では一次システムが空間的・時間的に周波数帯を使用していないときにのみ、二次システムがその周波数帯の利用を許可される。この周波数の調停を行うために、ホワイトを活用した無線通信システムには、二次システムの使用を許可する二次システム許可情報が格納されたデータベース（ＤＢ）が用意されている。
特に、ＴＶのホワイトスペースを活用した無線通信システムでは、データベースによりＴＶが使用していないことを事前に確認できるため、多くの場合最大レベルの送信電力が使用される。
特許文献１では、一次システムにおける通信品質に応じて、一次システムに対する許容干渉電力および最大送信電力の値を適応的に変化させる方法を提案している。特許文献２では、非優先システムである第１無線通信システムの基地局が、優先システムである第２無線通信システムの送信局から報知された予想干渉電力に基づいて、共用周波数帯を用いて送信される第１無線通信システム信号の許容干渉レベルを上昇させることにより、非優先システムである第２無線通信システムにおける信号の送信機会を拡大する方法を提案している。
ＴＶのホワイトスペースを活用した無線通信システムである標準化規格ＩＥＥＥ８０２．２２（非特許文献１）では、自局位置情報やＤＢにより得られる周波数情報やポリシーなどから、隣接セル間で周波数が重ならないような周波数チャネルを決定するＥｔｉｑｕｅｔｔｅ Ｍｏｄｅ機能が導入されている。またＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｓｅｎｓｉｎｇ機能により地上デジタル放送のような一次システムの使用が検出された場合に、事前に定めておいた他のバックアップチャネルに移行する仕組み（ＩＤＲＰ）が提供されている。ＩＥＥＥ８０２．２２では極力、隣接セル間で周波数チャネルが重ならないように制御を行うが、周波数チャネルが足りず、互いに干渉を与え合う距離に設置されたＢＳ間で周波数を共有しなくてはならない場合にはＳｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能が利用される。Ｓｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能はＩＥＥＥ８０２．２２システム内の隣接セル間であっても互いに干渉を与えることなく周波数チャネルを共有するために必要な機能である。
図１に、Ｓｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能のフローチャートを示す。
ＢＳは電源が投入される（Ｆ１００）と、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙによって既に使用されている周波数チャネルなど、隣接セル情報を取得する（Ｆ１０１）。Ｅｔｉｑｕｅｔｔｅ Ｍｏｄｅに従って使用する周波数チャネルの取得を試み（Ｆ１０２、Ｆ１０３）、使用できる周波数チャネルがあった場合にはその周波数チャネルを使用して通信を行う（Ｆ１０４、Ｆ１１０）。使用可能な周波数チャネルがなかった場合には、Ｓｅｌｆ−Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ Ｍｏｄｅに入り、隣接セルで使用している周波数チャネルを共用して利用することになる（Ｆ１０８、Ｆ１０９、Ｆ１１０）。Ｓｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能には送信権利を獲得したノードだけが通信できるＯｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ（Ｆ１０６）、および隣接セルの間で、ダウンリンクとアップリンクの通信時間の比率を調整するＤＳ／ＵＳ Ｓｐｌｉｔ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ（Ｆ１０７）があり、これらはＩＥＥＥ８０２．２２ＢＳ独自の判断で実行される。
ＢＳは電源が投入される（Ｆ１００）と、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙによって既に使用されている周波数チャネルなど、隣接セル情報を取得する（Ｆ１０１）。Ｅｔｉｑｕｅｔｔｅ Ｍｏｄｅに従って使用する周波数チャネルの取得を試み（Ｆ１０２、Ｆ１０３）、使用できる周波数チャネルがあった場合にはその周波数チャネルを使用して通信を行う（Ｆ１０４、Ｆ１１０）。使用可能な周波数チャネルがなかった場合には、Ｓｅｌｆ−Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ Ｍｏｄｅに入り、隣接セルで使用している周波数チャネルを共用して利用することになる（Ｆ１０８、Ｆ１０９、Ｆ１１０）。Ｓｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能には送信権利を獲得したノードだけが通信できるＯｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ（Ｆ１０６）、および隣接セルの間で、ダウンリンクとアップリンクの通信時間の比率を調整するＤＳ／ＵＳ Ｓｐｌｉｔ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ（Ｆ１０７）があり、これらはＩＥＥＥ８０２．２２ＢＳ独自の判断で実行される。
ＩＥＥＥ ８０２．２２／Ｐ８０２．２２／Ｄ３．０， Ｍａｒｃｈ ２０１１， Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｐａｒｔ ２２： Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＲＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ） ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ） ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ： Ｐｏｌｉｃｉｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ＴＶ Ｂａｎｄｓ．
図２は、従来の課題を説明する図である。
以下、図２を用いて従来の課題を説明する。先に述べた通り、ＴＶのホワイトスペースを活用した無線通信システムでは、データベースにより一次システムが使用していないことを事前に確認できるため、多くの場合最大レベルの送信電力が使用される。しかしながら、図２のように一次システムであるＴＶ、二次システムであるＢＳ（ＢＳａ、ＢＳｂ、ＢＳｃ）が密に配置され、同一チャネルを使用中に二次システムが最大レベルで送信を行った場合、ＢＳ間に広い相互干渉エリア（１０００）が発生し得るため、二次システムの通信性能が劣化する。
以下、図２を用いて従来の課題を説明する。先に述べた通り、ＴＶのホワイトスペースを活用した無線通信システムでは、データベースにより一次システムが使用していないことを事前に確認できるため、多くの場合最大レベルの送信電力が使用される。しかしながら、図２のように一次システムであるＴＶ、二次システムであるＢＳ（ＢＳａ、ＢＳｂ、ＢＳｃ）が密に配置され、同一チャネルを使用中に二次システムが最大レベルで送信を行った場合、ＢＳ間に広い相互干渉エリア（１０００）が発生し得るため、二次システムの通信性能が劣化する。
特許文献１および特許文献２では、一次システムに対する与干渉レベルを考慮して二次システムの送信電力を制御してはいるものの、二次システム間の通信品質を考慮しておらず、周波数利用効率の観点から望ましくない。
二次システム間の通信品質を考慮する場合、電波の届くＢＳ間で制御を行うと局所的な制御となり（図２においてはＢＳａとＢＳｂ、ＢＳｂとＢＳｃ）、電波の届かないＢＳ間にまたがるＢＳ（図２においてはＢＳｂ）の制御が課題となる。
二次システム間の通信品質を考慮する場合、電波の届くＢＳ間で制御を行うと局所的な制御となり（図２においてはＢＳａとＢＳｂ、ＢＳｂとＢＳｃ）、電波の届かないＢＳ間にまたがるＢＳ（図２においてはＢＳｂ）の制御が課題となる。
図３は、新たな課題を説明する図である。
以下に、この新たな課題を、図３を用いて説明する。図３のＳＴＥＰ０において、ＢＳａとＢＳｂの間で送信電力制御がなされた場合、例えばＳＴＥＰ１のようにＢＳｂとＢＳｃの間で大きな相互干渉エリアが残る。次に、ＢＳｂとＢＳｃの間で送信電力制御がなされた場合、例えばＳＴＥＰ２のようにＢＳａとＢＳｂの間に電波が届かないエリアが広がってしまう。このように、制御が各ＢＳ独自の判断、すなわち自律分散で行われると、全体の制御が困難となり、送信電力制御の収束に時間を要する可能性がある。
また、ＩＥＥＥ８０２．２２システムにおいてＳｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能が実行された際、図２に示す通り、二次システムＢＳ間で同時通信が行えず送信機会を逸失する場合が想定される。また時間的なオーバーヘッドが発生するなど通信性能が劣化するため、Ｓｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能を動作させない方が望ましい場合がある。
以下に、この新たな課題を、図３を用いて説明する。図３のＳＴＥＰ０において、ＢＳａとＢＳｂの間で送信電力制御がなされた場合、例えばＳＴＥＰ１のようにＢＳｂとＢＳｃの間で大きな相互干渉エリアが残る。次に、ＢＳｂとＢＳｃの間で送信電力制御がなされた場合、例えばＳＴＥＰ２のようにＢＳａとＢＳｂの間に電波が届かないエリアが広がってしまう。このように、制御が各ＢＳ独自の判断、すなわち自律分散で行われると、全体の制御が困難となり、送信電力制御の収束に時間を要する可能性がある。
また、ＩＥＥＥ８０２．２２システムにおいてＳｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能が実行された際、図２に示す通り、二次システムＢＳ間で同時通信が行えず送信機会を逸失する場合が想定される。また時間的なオーバーヘッドが発生するなど通信性能が劣化するため、Ｓｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能を動作させない方が望ましい場合がある。
本発明は、以下の点に鑑み、一次システムに影響を及ぼさない範囲で、二次システムの通信性能を向上させることを目的とする。
本発明の第１の解決手段によると、
無線通信システムであって、
無線局を含み、ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
基地局（ＢＳ）を含み、前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次システムであるひとつ又は複数の無線通信システムと、
ひとつ又は複数の前記無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記二次システムのＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む通信品質情報セットを記憶する二次システム通信品質情報セット部と、
制御部と
を備え、
前記ネットワーク制御装置が、二次システムの各ＢＳより、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルが足りないことを示す周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム通信品質情報セット部を参照し、ＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、受信電力に基づき、一次システムの前記無線局及び各二次システムの各前記ＢＳと各無線端末との間における信号電力及び干渉電力に分類した受信電力分類テーブルを作成し、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、
前記制御部は、計算した送信電力増幅率または送信電力を格納した送信電力変更指示パケットを、ひとつ又は複数の二次システムの周波数チャネルを共用する各ＢＳに送信する
無線通信システムが提供される。
無線通信システムであって、
無線局を含み、ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
基地局（ＢＳ）を含み、前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次システムであるひとつ又は複数の無線通信システムと、
ひとつ又は複数の前記無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記二次システムのＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む通信品質情報セットを記憶する二次システム通信品質情報セット部と、
制御部と
を備え、
前記ネットワーク制御装置が、二次システムの各ＢＳより、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルが足りないことを示す周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム通信品質情報セット部を参照し、ＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、受信電力に基づき、一次システムの前記無線局及び各二次システムの各前記ＢＳと各無線端末との間における信号電力及び干渉電力に分類した受信電力分類テーブルを作成し、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、
前記制御部は、計算した送信電力増幅率または送信電力を格納した送信電力変更指示パケットを、ひとつ又は複数の二次システムの周波数チャネルを共用する各ＢＳに送信する
無線通信システムが提供される。
本発明の第２の解決手段によると、
無線通信システムにおける送信電力制御方法であって、
前記無線通信システムは、
無線局を含み、ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
基地局（ＢＳ）を含み、前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次システムであるひとつ又は複数の無線通信システムと、
ひとつ又は複数の前記無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記二次システムのＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む通信品質情報セットを記憶する二次システム通信品質情報セット部と、
制御部と
を備え、
前記ネットワーク制御装置が、二次システムの各ＢＳより、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルが足りないことを示す周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム通信品質情報セット部を参照し、ＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、受信電力に基づき、一次システムの前記無線局及び各二次システムの各前記ＢＳと各無線端末との間における信号電力及び干渉電力に分類した受信電力分類テーブルを作成し、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、
前記制御部は、計算した送信電力増幅率または送信電力を格納した送信電力変更指示パケットを、ひとつ又は複数の二次システムの周波数チャネルを共用する各ＢＳに送信する
送信電力制御方法が提供される。
無線通信システムにおける送信電力制御方法であって、
前記無線通信システムは、
無線局を含み、ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
基地局（ＢＳ）を含み、前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次システムであるひとつ又は複数の無線通信システムと、
ひとつ又は複数の前記無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記二次システムのＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む通信品質情報セットを記憶する二次システム通信品質情報セット部と、
制御部と
を備え、
前記ネットワーク制御装置が、二次システムの各ＢＳより、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルが足りないことを示す周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム通信品質情報セット部を参照し、ＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、受信電力に基づき、一次システムの前記無線局及び各二次システムの各前記ＢＳと各無線端末との間における信号電力及び干渉電力に分類した受信電力分類テーブルを作成し、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、
前記制御部は、計算した送信電力増幅率または送信電力を格納した送信電力変更指示パケットを、ひとつ又は複数の二次システムの周波数チャネルを共用する各ＢＳに送信する
送信電力制御方法が提供される。
本発明の第３の解決手段によると、
無線通信システムにおけるネットワーク制御装置であって、
前記無線通信システムは、
無線局を含み、ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
基地局（ＢＳ）を含み、前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次システムであるひとつ又は複数の無線通信システムと、
ひとつ又は複数の前記無線通信システムを制御する前記ネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記二次システムのＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む通信品質情報セットを記憶する二次システム通信品質情報セット部と、
制御部と
を備え、
前記ネットワーク制御装置が、二次システムの各ＢＳより、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルが足りないことを示す周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム通信品質情報セット部を参照し、ＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、受信電力に基づき、一次システムの前記無線局及び各二次システムの各前記ＢＳと各無線端末との間における信号電力及び干渉電力に分類した受信電力分類テーブルを作成し、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、
前記制御部は、計算した送信電力増幅率または送信電力を格納した送信電力変更指示パケットを、ひとつ又は複数の二次システムの周波数チャネルを共用する各ＢＳに送信する
ネットワーク制御装置が提供される。
無線通信システムにおけるネットワーク制御装置であって、
前記無線通信システムは、
無線局を含み、ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
基地局（ＢＳ）を含み、前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次システムであるひとつ又は複数の無線通信システムと、
ひとつ又は複数の前記無線通信システムを制御する前記ネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記二次システムのＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む通信品質情報セットを記憶する二次システム通信品質情報セット部と、
制御部と
を備え、
前記ネットワーク制御装置が、二次システムの各ＢＳより、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルが足りないことを示す周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム通信品質情報セット部を参照し、ＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、受信電力に基づき、一次システムの前記無線局及び各二次システムの各前記ＢＳと各無線端末との間における信号電力及び干渉電力に分類した受信電力分類テーブルを作成し、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、
前記制御部は、計算した送信電力増幅率または送信電力を格納した送信電力変更指示パケットを、ひとつ又は複数の二次システムの周波数チャネルを共用する各ＢＳに送信する
ネットワーク制御装置が提供される。
本発明の実施形態によれば、一次システムに影響を及ぼさない範囲で、二次システムの通信性能を向上させることができる。
以下、実施例を図面を用いて説明する。
Ａ．概要
上記目的を達成するため、本実施形態による送信電力制御方法は、例えば、
ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次的な無線通信システムと、
二次システム許可情報が格納されたデータベースと、
複数の二次的な無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
二次システム許可情報を取得する二次システム許可情報部と、
二次的な無線通信システムの通信品質情報を取得する二次システム通信品質情報セット部に基づいて、
二次的な無線通信システムの複数ＢＳの送信電力を計算する最適計算部と
を有することを特徴とすることができる。
Ａ．概要
上記目的を達成するため、本実施形態による送信電力制御方法は、例えば、
ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次的な無線通信システムと、
二次システム許可情報が格納されたデータベースと、
複数の二次的な無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
二次システム許可情報を取得する二次システム許可情報部と、
二次的な無線通信システムの通信品質情報を取得する二次システム通信品質情報セット部に基づいて、
二次的な無線通信システムの複数ＢＳの送信電力を計算する最適計算部と
を有することを特徴とすることができる。
また、本実施形態による送信電力制御方法は、通信容量、スループット、周波数、ユーザ数などの、目的達成の度合いを評価するための指標を最適化してもよい。
また、前記最適計算部は、二次システム情報取得部は干渉対雑音電力比、信号対干渉電力比を用いて計算してもよい。
また、二次システム通信品質情報セット部は、通信品質情報セットを平均化して用いることができる。
また、前記最適計算部は、周波数チャネルが足りず、互いに干渉を与え合う距離に設置されたＢＳ間で周波数を共有しなくてはならない場合に発するトリガを用いて、共有するＢＳの送信電力を制御することができる。
また、最適計算部は、周波数チャネルが足りず、互いに干渉を与え合う距離に設置されたＢＳ間で周波数を共有した場合のオーバーヘッドを見積もり、送信電力を計算してもよい。
また、前記最適計算部は、二次システム情報取得部は干渉対雑音電力比、信号対干渉電力比を用いて計算してもよい。
また、二次システム通信品質情報セット部は、通信品質情報セットを平均化して用いることができる。
また、前記最適計算部は、周波数チャネルが足りず、互いに干渉を与え合う距離に設置されたＢＳ間で周波数を共有しなくてはならない場合に発するトリガを用いて、共有するＢＳの送信電力を制御することができる。
また、最適計算部は、周波数チャネルが足りず、互いに干渉を与え合う距離に設置されたＢＳ間で周波数を共有した場合のオーバーヘッドを見積もり、送信電力を計算してもよい。
また、本実施形態は、例えば、
ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
同一の周波数を二次的に使用する二次的な無線通信システムと、
一次システムの空き周波数であり二次的な無線システムが使用可能な情報が格納されたデータベースと、
複数の二次的な無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と、
を備え
前記二次的な無線システムのＢＳは、
周波数チャネル共用トリガをネットワーク制御装置へ送信し、
ネットワーク制御装置は、
前記トリガを受信したら二次的な無線通信システムの複数ＢＳの送信電力を計算し、
送信電力変更パケットを二次的な無線通信システムに送信することにより
二次的な無線通信システムの送信電力を変更することを特徴とすることができる。
ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
同一の周波数を二次的に使用する二次的な無線通信システムと、
一次システムの空き周波数であり二次的な無線システムが使用可能な情報が格納されたデータベースと、
複数の二次的な無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と、
を備え
前記二次的な無線システムのＢＳは、
周波数チャネル共用トリガをネットワーク制御装置へ送信し、
ネットワーク制御装置は、
前記トリガを受信したら二次的な無線通信システムの複数ＢＳの送信電力を計算し、
送信電力変更パケットを二次的な無線通信システムに送信することにより
二次的な無線通信システムの送信電力を変更することを特徴とすることができる。
Ｂ．第１の実施形態
１．無線通信システム
図５は、ホワイトスペースを活用した無線通信システムの構成図である。
ホワイトスペースを活用した無線通信システムは、一次システムであるＴＶ Ｓｔａｔｉｏｎ１０、ＴＶ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ２０、二次システムであるＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ（ＢＳ）４０、ＣｕｓｔｏｍｅｒＰｒｅｍｉｓｅｓＥｑｕｉｐｍｅｎｔ（ＣＰＥ）３０、ＷｈｉｔｅＳｐａｃｅＤａｔａＢａｓｅ（ＤＢ）５０、ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ネットワーク制御装置）６０を備える。ＴＶ Ｓｔａｔｉｏｎ１０、ＢＳ４０、ＤＢ５０、ネットワーク制御装置６０は、ネットワーク７０を介して、有線ネットワーク８０で接続されている。またネットワーク制御装置６０は、二次システムの使用を許可する二次システム許可情報を格納する。ＢＳ４０とＣＰＥ３０は、無線ネットワーク９０で接続されている。なお、ＴＶ Ｓｔａｔｉｏｎ１０、ＴＶ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ２０、ＣＰＥ３０、ＢＳ４０の数は、これに限定されるものではない。以下、本実施形態のＢＳ４０およびネットワーク制御装置６０の構成について詳述する。
１．無線通信システム
図５は、ホワイトスペースを活用した無線通信システムの構成図である。
ホワイトスペースを活用した無線通信システムは、一次システムであるＴＶ Ｓｔａｔｉｏｎ１０、ＴＶ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ２０、二次システムであるＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ（ＢＳ）４０、ＣｕｓｔｏｍｅｒＰｒｅｍｉｓｅｓＥｑｕｉｐｍｅｎｔ（ＣＰＥ）３０、ＷｈｉｔｅＳｐａｃｅＤａｔａＢａｓｅ（ＤＢ）５０、ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ネットワーク制御装置）６０を備える。ＴＶ Ｓｔａｔｉｏｎ１０、ＢＳ４０、ＤＢ５０、ネットワーク制御装置６０は、ネットワーク７０を介して、有線ネットワーク８０で接続されている。またネットワーク制御装置６０は、二次システムの使用を許可する二次システム許可情報を格納する。ＢＳ４０とＣＰＥ３０は、無線ネットワーク９０で接続されている。なお、ＴＶ Ｓｔａｔｉｏｎ１０、ＴＶ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ２０、ＣＰＥ３０、ＢＳ４０の数は、これに限定されるものではない。以下、本実施形態のＢＳ４０およびネットワーク制御装置６０の構成について詳述する。
図６は、ＢＳ４０の構成を示すブロック図である。ＢＳ４０は少なくとも、ＢＳアンテナ４０１と、無線部４０２と、制御部４０３と、ネットワークインタフェース部４０４と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）４０６と、ＧＰＳアンテナ４０５と、記憶部４０７を備える。制御部４０３には、データ送受信部４０３１と、センシング部４０３２と、主制御部４０３３、周波数チャネル共用トリガ生成部４０３４が含まれる。記憶部４０７には、二次システム通信品質情報部４０７１が含まれる。
無線部４０２は、アップコンバータ、ダウンコンバータ、フィルタ、電力増幅器等、無線の高周波信号を扱う装置を具備する。無線部４０２は、無線信号を受信する際は、アンテナ４０１より受信した高周波信号を低周波信号に変換し、データ送受信部４０３１およびセンシング部４０３２に渡す。また、無線部４０２は、無線信号を送信する際は、データ送受信部４０３１およびセンシング部４０３２の低周波信号を、高周波信号に変換し、アンテナ４０１より電波を送信する。
データ送受信部４０３１は、ベースバンド信号処理（ゲイン調整部、同期部、変復調部など含む）およびスケジューリング処理等を行う。
センシング部４０３２は、一次システムや二次システムの信号をセンシングする。センシングの方法には様々なものがあり、対象とするシステムの受信信号レベルを測定する電力検出や、信号の特徴量を検出する特徴検出などがある。ここでは、特定のセンシング方法を用いる必要はなく、一次システムの信号や二次システムの信号の有無を検出できる方式であればよい。
主制御部４０３３は、データ送受信部４０３１、センシング部４０３２、ネットワークインタフェース部４０４と連携し、データの流れを制御する。またＣＰＥおよびＢＳより取得した通信品質情報（後述、図１１）の記憶部４０７（二次システム通信品質情報４０７１）への格納や、格納した通信品質情報の記憶部４０７（二次システム通信品質情報４０７１）からの取出を行う。主制御部４０３３には周波数チャネル共用トリガ生成部４０３４が含まれ、周波数チャネル共用トリガ生成部４０３４は、運用周波数チャネルが足りない場合に周波数チャネル共用トリガを生成する。
ＧＰＳ４０６は、人工衛星を利用して自分が地球上のどこにいるのかを正確に割り出すシステムである。ＧＰＳアンテナ４０５が捕捉したＧＰＳ衛星からの信号を受信し、ＢＳ４０の位置（緯度、経度、標高）を記憶部４０７へ格納する。
記憶部４０７は、磁気ディスクドライブ、不揮発性半導体メモリ等の不揮発性記憶装置である。記憶部４０７には、主制御部４０３３が実行する各種のアプリケーションプログラムが格納されており、二次システム通信品質情報（図１１）は、二次システム通信品質情報部４０７１に格納される。
ネットワークインタフェース部４０４は、有線ネットワーク８０とのインタフェースやＢＳ内部のアプリケーションとのインタフェースであり、通信システムで伝送の対象となる信号の送受信処理を行う。ネットワークインターフェース部４０４は、例えばＩＥＥＥ８０２．２２に準拠した所定の通信処理や、データの抽出などを行う。さらにＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などへのカプセル化もここで行う。
図７は、ネットワーク制御装置６０の構成を示すブロック図である。ネットワーク制御装置６０は少なくとも、制御部６０１と、ネットワークインタフェース部６０２と、記憶部６０３を備える。制御部６０１には、目的指定部６０１１と、最適計算部６０１２と、主制御部６０１３が含まれる。記憶部には、二次システム許可情報部６０３１と、二次システム通信品質情報セット部６０３２が含まれる。
目的指定部６０１１は、最適計算部６０１２に対する目的（ポリシー）を指定する。例えば、二次システムの目的（ポリシー）として、通信容量（後述、式（５））、システムスループット、ユーザ数（後述、式（６））、周波数（後述、式（９））などの指定を受け付ける。目的（ポリシー）は、二次システムの運用に関わるパラメータであり、目的（ポリシー）を予めセットしておいてもよいし、通信品質やユーザ数の状況に応じて目的（ポリシー）を変更してもよい。
最適計算部６０１２では、記憶部６０３に格納された二次システム許可情報および二次システム通信品質情報を用い、目的指定部６０１１による指定に従って、最適なＢＳの送信電力を計算する。主制御部６０１３は、計算した送信電力の結果をネットワークインタフェース部６０２に渡す。
主制御部６０１３は、最適計算部６０１３や、ネットワークインタフェース部６０２と連携し、データの流れを制御する。またＣＰＥおよびＢＳより取得した通信品質情報セット（後述、図１３）の記憶部６０３（二次システム通信品質情報セット部６０３２）への格納や、格納した通信品質情報セットの記憶部６０３からの取出を行う。
ネットワークインタフェース部６０２は、有線ネットワーク８０とのインタフェースやネットワーク制御装置６０内部のアプリケーションとのインタフェースであり、通信システムで伝送の対象となる情報信号の送受信処理を行う。例えばＩＥＥＥ８０２．２２に準拠した所定の通信処理や、データの抽出などを行う。さらにＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などへのカプセル化もここで行う。
記憶部６０３は、磁気ディスクドライブ、不揮発性半導体メモリ等の不揮発性記憶装置である。記憶部６０３には、主制御部６０１３が実行する各種のアプリケーションプログラムが格納されており、二次システム通信品質情報セット（後述、図１３）は二次システム情報セット部６０３２に、二次システム許可情報（後述、図１５）は二次システム許可情報部６０３１に格納される。
２．通信シーケンス
次に、送信電力制御について通信シーケンス（図８および図９）を用いて説明する。本実施形態の送信電力制御は、予め通信品質情報を取得しておくことが必要である。本実施形態における通信品質情報取得処理は、送信電力制御処理には含めず別の処理として記載するが、通信品質情報取得処理を送信電力制御処理に含めてもよい。
次に、送信電力制御について通信シーケンス（図８および図９）を用いて説明する。本実施形態の送信電力制御は、予め通信品質情報を取得しておくことが必要である。本実施形態における通信品質情報取得処理は、送信電力制御処理には含めず別の処理として記載するが、通信品質情報取得処理を送信電力制御処理に含めてもよい。
図８に、送信電力制御に用いる通信品質情報の取得に関する通信シーケンスの一例を示す。
ＢＳは、ＣＰＥによって測定された通信品質情報を取得する（通信品質情報取得処理）。
例えば、ＢＳａは、ＣＰＥに対し通信品質情報要求パケットを送信する（ＳＱ１０ａ）と、ＣＰＥから通信品質情報応答パケットが返信される（ＳＱ１１ａ）。ＢＳａは、通信品質情報を取得し（ＳＱ１２ａ）、記憶部４０７にある二次システム通信品質情報部４０７１に通信品質情報を格納する。ＢＳｂも同様にして、ＣＰＥに対し通信品質要求パケットを送信する（ＳＱ１０ｂ）と、ＣＰＥから通信品質情報応答パケットが返信される（ＳＱ１１ｂ）。ＢＳｂは、通信品質情報を取得し（ＳＱ１２ｂ）、記憶部４０７にある二次システム通信品質情報部４０７１に通信品質情報を格納する。
なお、本実施形態ではＣＰＥに対しＢＳが能動的に要求パケットを送信して通信品質情報を取得しているが、ＢＳが受動的に取得してもよい。通信品質情報取得処理のフローチャートについては図１０（後述）、通信品質情報については図１１（後述）でそれぞれ説明する。
ＢＳは、ＣＰＥによって測定された通信品質情報を取得する（通信品質情報取得処理）。
例えば、ＢＳａは、ＣＰＥに対し通信品質情報要求パケットを送信する（ＳＱ１０ａ）と、ＣＰＥから通信品質情報応答パケットが返信される（ＳＱ１１ａ）。ＢＳａは、通信品質情報を取得し（ＳＱ１２ａ）、記憶部４０７にある二次システム通信品質情報部４０７１に通信品質情報を格納する。ＢＳｂも同様にして、ＣＰＥに対し通信品質要求パケットを送信する（ＳＱ１０ｂ）と、ＣＰＥから通信品質情報応答パケットが返信される（ＳＱ１１ｂ）。ＢＳｂは、通信品質情報を取得し（ＳＱ１２ｂ）、記憶部４０７にある二次システム通信品質情報部４０７１に通信品質情報を格納する。
なお、本実施形態ではＣＰＥに対しＢＳが能動的に要求パケットを送信して通信品質情報を取得しているが、ＢＳが受動的に取得してもよい。通信品質情報取得処理のフローチャートについては図１０（後述）、通信品質情報については図１１（後述）でそれぞれ説明する。
次に、ネットワーク制御装置は、ＢＳに格納された通信品質情報を取得する（通信品質情報セット取得処理）。
例えば、ネットワーク制御装置はＢＳａに対し、通信品質情報セット要求パケットを送信する（ＳＱ１４ａ）と、ネットワーク制御装置から通信品質情報セット応答パケットが返信される（ＳＱ１５ａ）。ＢＳｂも同様にして、通信品質情報セット要求パケットを送信する（ＳＱ１４ｂ）と、ネットワーク制御装置から通信品質情報セット応答パケットが返信される（ＳＱ１５ｂ）。ネットワーク制御装置は、通信品質情報セットを取得し、記憶部６０３にある二次システム通信品質情報セット部６０３２に通信品質情報セットを格納する（ＳＱ１６）。
なお、本実施形態ではＢＳに対しネットワーク制御装置が能動的に要求パケットを送信して通信品質情報セットを取得しているが、ネットワーク制御装置が受動的に取得してもよい。通信品質情報セット取得処理のフローチャートについては図１２（後述）、通信品質情報セットについては図１３（後述）でそれぞれ説明する。
例えば、ネットワーク制御装置はＢＳａに対し、通信品質情報セット要求パケットを送信する（ＳＱ１４ａ）と、ネットワーク制御装置から通信品質情報セット応答パケットが返信される（ＳＱ１５ａ）。ＢＳｂも同様にして、通信品質情報セット要求パケットを送信する（ＳＱ１４ｂ）と、ネットワーク制御装置から通信品質情報セット応答パケットが返信される（ＳＱ１５ｂ）。ネットワーク制御装置は、通信品質情報セットを取得し、記憶部６０３にある二次システム通信品質情報セット部６０３２に通信品質情報セットを格納する（ＳＱ１６）。
なお、本実施形態ではＢＳに対しネットワーク制御装置が能動的に要求パケットを送信して通信品質情報セットを取得しているが、ネットワーク制御装置が受動的に取得してもよい。通信品質情報セット取得処理のフローチャートについては図１２（後述）、通信品質情報セットについては図１３（後述）でそれぞれ説明する。
更に、ネットワーク制御装置は、ＤＢに格納された二次システム許可情報を取得する（二次システム許可情報取得処理）。
例えば、ネットワーク制御装置は、ＤＢに対し、二次システム許可情報要求パケットを送信する（ＳＱ１７）と、ネットワーク制御装置から二次システム許可情報応答パケットが返信される（ＳＱ１８）。ネットワーク制御装置は二次システム許可情報を取得し、記憶部６０３にある二次システム許可情報部６０３１に二次システム許可情報を格納する（ＳＱ１９）。
なお、本実施形態ではＤＢに対しネットワーク制御装置が能動的に要求パケットを送信して二次システム許可情報を取得しているが、ネットワーク制御装置が受動的に取得してもよい。
例えば、ネットワーク制御装置は、ＤＢに対し、二次システム許可情報要求パケットを送信する（ＳＱ１７）と、ネットワーク制御装置から二次システム許可情報応答パケットが返信される（ＳＱ１８）。ネットワーク制御装置は二次システム許可情報を取得し、記憶部６０３にある二次システム許可情報部６０３１に二次システム許可情報を格納する（ＳＱ１９）。
なお、本実施形態ではＤＢに対しネットワーク制御装置が能動的に要求パケットを送信して二次システム許可情報を取得しているが、ネットワーク制御装置が受動的に取得してもよい。
図９に、送信電力制御に関する通信シーケンスの一例を示す。
ＢＳは、既に使用されている周波数チャネルなどの隣接セルの情報や利用可能な周波数チャネル（Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）などの周辺情報を取得する（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）。
例えば、ＢＳａは、ＣＰＥより送信される報知信号（ＳＱ２０ａ）、他局であるＢＳｂの報知信号（ＳＱ２１ａ）、またＤＢ５０から取得する二次システム許可情報（ＳＱ２２ａ）を、周辺情報として、ＢＳａの記憶部４０７に格納する（ＳＱ２３ａ）。
ＢＳｂも同様にして、ＣＰＥより送信される報知信号（ＳＱ２０ｂ）、他局であるＢＳａの報知信号（ＳＱ２１ｂ）、またＤＢ５０から取得する二次システム許可情報（ＳＱ２２ｂ）を、周辺情報として、ＢＳｂの記憶部４０７に格納する（ＳＱ２３ｂ）。
ＢＳは、既に使用されている周波数チャネルなどの隣接セルの情報や利用可能な周波数チャネル（Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）などの周辺情報を取得する（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）。
例えば、ＢＳａは、ＣＰＥより送信される報知信号（ＳＱ２０ａ）、他局であるＢＳｂの報知信号（ＳＱ２１ａ）、またＤＢ５０から取得する二次システム許可情報（ＳＱ２２ａ）を、周辺情報として、ＢＳａの記憶部４０７に格納する（ＳＱ２３ａ）。
ＢＳｂも同様にして、ＣＰＥより送信される報知信号（ＳＱ２０ｂ）、他局であるＢＳａの報知信号（ＳＱ２１ｂ）、またＤＢ５０から取得する二次システム許可情報（ＳＱ２２ｂ）を、周辺情報として、ＢＳｂの記憶部４０７に格納する（ＳＱ２３ｂ）。
次にＢＳは、隣接セル間で周波数チャネルが重ならないような運用周波数チャネルを決定する（Ｅｔｉｑｕｅｔｔｅ Ｍｏｄｅ）。
Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙによって記憶部４０７に格納した隣接セルの情報や利用可能な周波数チャネル（Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）などの周辺情報から、その中で実際に運用する周波数チャネルを選択する（ＳＱ２４ａ、ＳＱ２４ｂ）。
Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙによって記憶部４０７に格納した隣接セルの情報や利用可能な周波数チャネル（Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）などの周辺情報から、その中で実際に運用する周波数チャネルを選択する（ＳＱ２４ａ、ＳＱ２４ｂ）。
次にネットワーク制御装置は、ＢＳから送信される周波数チャネル共用トリガを契機に、取得した通信品質情報セットを用いて最適送信電力を計算し、ＢＳの送信電力を変更する（送信電力制御処理）。
Ｅｔｉｑｕｅｔｔｅ Ｍｏｄｅでは隣接セルで周波数が重ならないように運用周波数チャネルが決定される。もし、運用周波数チャネルが足りなければ、ＢＳは周波数チャネル共用トリガを送信する（ＳＱ２５）。ネットワーク制御装置６０は、周波数チャネル共用トリガを受信したら、同一の共用周波数チャネルを用いるＢＳの最適な送信電力を計算する（ＳＱ２６）。送信電力の計算は、最適計算部６０１２で実行される。ネットワーク制御装置は、同一の共用周波数チャネルを用いるＢＳに対し送信電力変更指示パケットを送信すると（ＳＱ２７）、当該ＢＳの送信電力が変更される（ＳＱ２８ａ、ＳＱ２８ｂ）。
なお、ＢＳの周波数チャネル共用トリガに関するフローチャートについては図１８（後述）で、送信電力制御のフローチャートについては図１９（後述）でそれぞれ説明する。
Ｅｔｉｑｕｅｔｔｅ Ｍｏｄｅでは隣接セルで周波数が重ならないように運用周波数チャネルが決定される。もし、運用周波数チャネルが足りなければ、ＢＳは周波数チャネル共用トリガを送信する（ＳＱ２５）。ネットワーク制御装置６０は、周波数チャネル共用トリガを受信したら、同一の共用周波数チャネルを用いるＢＳの最適な送信電力を計算する（ＳＱ２６）。送信電力の計算は、最適計算部６０１２で実行される。ネットワーク制御装置は、同一の共用周波数チャネルを用いるＢＳに対し送信電力変更指示パケットを送信すると（ＳＱ２７）、当該ＢＳの送信電力が変更される（ＳＱ２８ａ、ＳＱ２８ｂ）。
なお、ＢＳの周波数チャネル共用トリガに関するフローチャートについては図１８（後述）で、送信電力制御のフローチャートについては図１９（後述）でそれぞれ説明する。
３．詳細処理
図１０に、ＢＳにおける通信品質情報取得処理のフローチャートの一例を示す。通信品質情報取得処理は、ＢＳにおいて周期的に実行される。はじめに、主制御部４０３３は、通信品質情報取得タイマーを起動する（Ｆ９０１）。タイマー（Ｔ１）が満了した（Ｆ９０２）場合、主制御部４０３３は、ＣＰＥ（ｉ）を選択するためのパラメータｉの値を初期化した後（Ｆ９０３）、ネットワークインタフェース部４０４にてＣＰＥ（ｉ）の通信品質情報要求パケット（ＳＱ１０）を生成し、ＣＰＥ（ｉ）へ送信する（Ｆ９０４）。
次に、ＣＰＥ（ｉ）より通信品質情報を受信したら（Ｆ９０５）、記憶部４０７の二次システム通信品質情報部４０７１へ格納する（Ｆ９０６）。その後、パラメータｉの値をインクリメントし（Ｆ９０７）、パラメータｉと記憶部４０７のエントリ数Ｎとを比較する（Ｆ９０８）。もし、ｉ＞Ｎとなった場合は終了し、そうでなければ、別のＣＰＥ（ｉ＋１）に関する通信品質情報を取得する。
主制御部４０３３は、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期によってタイマー（Ｔ１）の時間を変更するようにしてもよい。例えば、一次システムの稼動周期が短い場合や、フェージングやＣＰＥの移動に伴って、受信電力が短い周期で大きく変動する場合や、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期が短い場合などに、タイマー（Ｔ１）を短く設定することで、より高精度な二次システム通信品質情報が得られる。一方、タイマー（Ｔ１）を長く設定すると二次システム通信品質情報が減少するので、記憶部４０７の容量を削減することができる。
図１０に、ＢＳにおける通信品質情報取得処理のフローチャートの一例を示す。通信品質情報取得処理は、ＢＳにおいて周期的に実行される。はじめに、主制御部４０３３は、通信品質情報取得タイマーを起動する（Ｆ９０１）。タイマー（Ｔ１）が満了した（Ｆ９０２）場合、主制御部４０３３は、ＣＰＥ（ｉ）を選択するためのパラメータｉの値を初期化した後（Ｆ９０３）、ネットワークインタフェース部４０４にてＣＰＥ（ｉ）の通信品質情報要求パケット（ＳＱ１０）を生成し、ＣＰＥ（ｉ）へ送信する（Ｆ９０４）。
次に、ＣＰＥ（ｉ）より通信品質情報を受信したら（Ｆ９０５）、記憶部４０７の二次システム通信品質情報部４０７１へ格納する（Ｆ９０６）。その後、パラメータｉの値をインクリメントし（Ｆ９０７）、パラメータｉと記憶部４０７のエントリ数Ｎとを比較する（Ｆ９０８）。もし、ｉ＞Ｎとなった場合は終了し、そうでなければ、別のＣＰＥ（ｉ＋１）に関する通信品質情報を取得する。
主制御部４０３３は、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期によってタイマー（Ｔ１）の時間を変更するようにしてもよい。例えば、一次システムの稼動周期が短い場合や、フェージングやＣＰＥの移動に伴って、受信電力が短い周期で大きく変動する場合や、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期が短い場合などに、タイマー（Ｔ１）を短く設定することで、より高精度な二次システム通信品質情報が得られる。一方、タイマー（Ｔ１）を長く設定すると二次システム通信品質情報が減少するので、記憶部４０７の容量を削減することができる。
図１１は、ＢＳにおいて取得した通信品質情報の一例である。二次システム通信品質は、記憶部４０７の二次システム通信品質情報部４０７１に格納される。通信品質情報は、例えば、ＣＰＥの識別子（ＣＰＥＩＤ）、ＣＰＥの位置情報（ＬｏｃａｔｉｏｎＣＰＥ）、ＣＰＥのアドレス（ＡｄｄｒｅｓｓＣＰＥ）、周波数チャネル情報（Ｃｈａｎｎｅｌ）、受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）を含む。ＣＰＥの識別子（ＣＰＥＩＤ）は、ＣＰＥ固有のものであり、ＣＰＥの記憶部に格納されている。ＣＰＥの位置情報（ＬｏｃａｔｉｏｎＣＰＥ）は、ＣＰＥに搭載されたＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によって計測した位置情報であってもよいし、ＣＰＥを設置した際に登録された位置情報であってもよい。ＣＰＥのアドレス（ＡｄｄｒｅｓｓＣＰＥ）は、インターネットやイントラネットなどに接続された通信機器を識別するためのＣＰＥのアドレス（ＩＰアドレス）であり、ＣＰＥの記憶部に格納されている。周波数チャネル情報（Ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＣＰＥにおいて測定した、二次システムの周波数チャネルに関する情報であり、受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）とセットで使用する。受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）は、ＣＰＥにおいて、当該周波数チャネルで測定したＢＳからの受信電力である。
取得時刻（ｔｉｍｅ）はこれらの通信品質情報とセットで用いられ、ＢＳが通信品質情報を更新する必要があるかどうか判断するために取得時刻を用いてもよい。
なお、受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）は、受信信号強度（ＲＳＳＩ）を用いてもよい。
これらの通信品質情報は、記憶部の容量削減、およびＢＳとネットワーク制御装置間のトラヒック量を削減するために、平均化などを施した統計値であってもよい。
取得時刻（ｔｉｍｅ）はこれらの通信品質情報とセットで用いられ、ＢＳが通信品質情報を更新する必要があるかどうか判断するために取得時刻を用いてもよい。
なお、受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）は、受信信号強度（ＲＳＳＩ）を用いてもよい。
これらの通信品質情報は、記憶部の容量削減、およびＢＳとネットワーク制御装置間のトラヒック量を削減するために、平均化などを施した統計値であってもよい。
図１２に、ネットワーク制御装置における通信品質情報セット取得処理のフローチャートの一例を示す。通信品質情報セット取得処理は、ネットワーク制御装置において周期的に実行される。はじめに、主制御部６０１３は、通信品質情報セット取得タイマーを起動する（Ｆ１１０１）。タイマー（Ｔ２）が満了した（Ｆ１１０２）場合、主制御部６０１３は、ＢＳ（ｉ）を選択するためのパラメータｉの値を初期化した後（Ｆ１１０３）、ネットワークインタフェース部６０２にてＢＳ（ｉ）の通信品質情報セット要求パケット（ＳＱ１４）を生成し、ＢＳ（ｉ）へ送信する（Ｆ１１０４）。次に、主制御部６０１３は、ＢＳ（ｉ）より通信品質情報応答パケット（ＳＱ１５）を受信し（Ｆ１１０５）、通信品質情報セットを記憶部６０３の二次システム通信品質情報セット部６０３２へ格納する（Ｆ１１０７）。その後、主制御部６０１３はパラメータｉの値をインクリメントし（Ｆ１１０８）、パラメータｉと記憶部６０３のエントリ数Ｎとを比較する（Ｆ１１０８）。もし、ｉ＞Ｎとなった場合は終了し、そうでなければ、別のＢＳ（ｉ＋１）に関する通信品質情報セットを取得する。
主制御部６０１３は、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期によってタイマー（Ｔ２）の時間を変更するようにしてもよい。例えば、一次システムの稼動周期が短い場合や、フェージングやＣＰＥの移動に伴って、受信電力が短い周期で大きく変動する場合や、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期が短い場合などに、タイマー（Ｔ２）を短く設定することで、より高精度な二次システム通信品質情報セットが得られる。一方、タイマー（Ｔ２）を長く設定すると二次システム通信品質情報セットが減少するので、記憶部６０３の容量を削減することができる。
主制御部６０１３は、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期によってタイマー（Ｔ２）の時間を変更するようにしてもよい。例えば、一次システムの稼動周期が短い場合や、フェージングやＣＰＥの移動に伴って、受信電力が短い周期で大きく変動する場合や、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期が短い場合などに、タイマー（Ｔ２）を短く設定することで、より高精度な二次システム通信品質情報セットが得られる。一方、タイマー（Ｔ２）を長く設定すると二次システム通信品質情報セットが減少するので、記憶部６０３の容量を削減することができる。
図１３は、ネットワーク制御装置において取得される二次システム通信品質情報セットの一例である。二次システム通信品質情報セットは、記憶部６０３の二次システム通信品質情報セット部６０３２に格納される。通信品質情報は、例えば、ＣＰＥの識別子（ＣＰＥＩＤ）、ＣＰＥの位置情報（ＬｏｃａｔｉｏｎＣＰＥ）、ＣＰＥのアドレス（ＡｄｄｒｅｓｓＣＰＥ）、ＢＳの識別子（ＢＳＩＤ）、ＢＳの位置情報（ＬｏｃａｔｉｏｎＢＳ）、ＢＳのアドレス（ＡｄｄｒｅｓｓＢＳ）、周波数チャネル情報（Ｃｈａｎｎｅｌ）、受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）を含む。
ＢＳの識別子（ＢＳＩＤ）は、ＢＳ固有のものであり、ＢＳの記憶部４０７に格納されている。ＢＳの位置情報（ＬｏｃａｔｉｏｎＢＳ）は、ＢＳに搭載されたＧＰＳ４０６（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によって計測した位置情報であってもよいし、ＢＳを設置した際に登録された位置情報であってもよい。ＢＳのアドレス（ＡｄｄｒｅｓｓＢＳ）は、インターネットやイントラネットなどに接続された通信機器を識別するためのＢＳのアドレス（ＩＰアドレス）であり、ＢＳの記憶部４０７に格納されている。
なお、ＣＰＥの識別子（ＣＰＥＩＤ）、ＣＰＥの位置情報（ＬｏｃａｔｉｏｎＣＰＥ）、ＣＰＥのアドレス（ＡｄｄｒｅｓｓＣＰＥ）、周波数チャネル情報（Ｃｈａｎｎｅｌ）、受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）は、先に説明した通りである。
取得時刻（ｔｉｍｅ）は、これらの通信品質情報とセットで用いられ、ＢＳが通信品質情報を更新する必要があるかどうか判断するために取得時刻を用いてもよい。
また、これらの通信品質情報セットは、記憶部の容量削減、およびＢＳとネットワーク制御装置間のトラヒック量を削減するために、平均化などを施した統計値であってもよい。
ＢＳの識別子（ＢＳＩＤ）は、ＢＳ固有のものであり、ＢＳの記憶部４０７に格納されている。ＢＳの位置情報（ＬｏｃａｔｉｏｎＢＳ）は、ＢＳに搭載されたＧＰＳ４０６（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によって計測した位置情報であってもよいし、ＢＳを設置した際に登録された位置情報であってもよい。ＢＳのアドレス（ＡｄｄｒｅｓｓＢＳ）は、インターネットやイントラネットなどに接続された通信機器を識別するためのＢＳのアドレス（ＩＰアドレス）であり、ＢＳの記憶部４０７に格納されている。
なお、ＣＰＥの識別子（ＣＰＥＩＤ）、ＣＰＥの位置情報（ＬｏｃａｔｉｏｎＣＰＥ）、ＣＰＥのアドレス（ＡｄｄｒｅｓｓＣＰＥ）、周波数チャネル情報（Ｃｈａｎｎｅｌ）、受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）は、先に説明した通りである。
取得時刻（ｔｉｍｅ）は、これらの通信品質情報とセットで用いられ、ＢＳが通信品質情報を更新する必要があるかどうか判断するために取得時刻を用いてもよい。
また、これらの通信品質情報セットは、記憶部の容量削減、およびＢＳとネットワーク制御装置間のトラヒック量を削減するために、平均化などを施した統計値であってもよい。
図１４に、ネットワーク制御装置において二次システム許可情報取得処理のフローチャートの一例を示す。
二次システム許可情報取得処理は、ネットワーク制御装置において周期的に実行される。はじめに主制御部６０１３は、二次システム許可情報取得タイマーを起動する（Ｆ１３０１）。タイマー（Ｔ３）が満了した（Ｆ１３０２）場合、主制御部６０１３はネットワークインタフェース部６０２にてＤＢ５０の二次システム許可情報要求パケット（ＳＱ１７）を生成し、ＤＢ５０へ送信する（Ｆ１３０３）。次に、主制御部６０１３は、ＤＢ５０より二次システム許可応答パケット（ＳＱ１８）を取得し（Ｆ１３０４）、二次システム許可情報を記憶部６０３の二次システム許可情報部６０３１へ格納する（Ｆ１３０５）。
主制御部６０１３は、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期によってタイマー（Ｔ３）の時間を変更するようにしてもよい。例えば、一次システムの稼動周期が短い場合や、フェージングやＣＰＥの移動に伴って、受信電力が短い周期で大きく変動する場合や、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期が短い場合などに、タイマー（Ｔ３）を短くすることで、より高精度な一次システム許可情報が得られる。一方、タイマー（Ｔ３）を長く設定すると一次システム許可情報が減少するので、記憶部６０３の容量を削減することができる。
二次システム許可情報取得処理は、ネットワーク制御装置において周期的に実行される。はじめに主制御部６０１３は、二次システム許可情報取得タイマーを起動する（Ｆ１３０１）。タイマー（Ｔ３）が満了した（Ｆ１３０２）場合、主制御部６０１３はネットワークインタフェース部６０２にてＤＢ５０の二次システム許可情報要求パケット（ＳＱ１７）を生成し、ＤＢ５０へ送信する（Ｆ１３０３）。次に、主制御部６０１３は、ＤＢ５０より二次システム許可応答パケット（ＳＱ１８）を取得し（Ｆ１３０４）、二次システム許可情報を記憶部６０３の二次システム許可情報部６０３１へ格納する（Ｆ１３０５）。
主制御部６０１３は、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期によってタイマー（Ｔ３）の時間を変更するようにしてもよい。例えば、一次システムの稼動周期が短い場合や、フェージングやＣＰＥの移動に伴って、受信電力が短い周期で大きく変動する場合や、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）の発生周期が短い場合などに、タイマー（Ｔ３）を短くすることで、より高精度な一次システム許可情報が得られる。一方、タイマー（Ｔ３）を長く設定すると一次システム許可情報が減少するので、記憶部６０３の容量を削減することができる。
図１５は、ネットワーク制御装置において取得する二次システム許可情報の一例である。二次システム許可情報は、記憶部６０３の二次システム許可情報部６０３１に格納される。二次システム許可情報は、例えば、装置ＩＤ（ＣＰＥＩＤ、ＢＳＩＤ）、二次システムを運用する位置（Ｌｏｃａｔｉｏｎ）、二次システムが利用できるアンテナ高（Ａｌｌｏｗａｂｌｅ Ａｎｔｅｎｎａ Ｈｅｉｇｈｔ）、二次システムが利用できる周波数情報（Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）、二次システムの最大送信電力（ＭａｘＰｏｗｅｒ）を含む。これらの二次システム許可情報は、記憶部の容量削減、およびＤＢとネットワーク制御装置間のトラヒック量を削減するために、平均化などを施した統計値であってもよい。
図１６に、送信電力制御における電力レベルの説明図を示す。先に述べた通り、二次システムは、一次システムからの受信電力が所定のレベル（ｔｈ０）を超えるエリア（以下、プロテクトエリアと呼ぶ）において、干渉対雑音電力比（ＩＮＲ：Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が許容干渉レベル（ｔｈ１）以上確保されるよう、二次システムの送信電力を制限する必要がある。さらに、二次システムの送信電力は、一次システムを保護する観点から、ＤＢで指定されている送信電力の最大値（ｔｈ２）以下に設定する必要がある。
本実施形態では、この制限に加え、二次システム間の被与干渉も考慮に入れた送信電力制御を行う。一次システムに対する制約（ｔｈ０、ｔｈ１、ｔｈ２）を満たしつつ、二次システムのスループットが最大化されるような二次システムのＢＳの送信電力を求める問題を、最適化問題として以下のように定式化する。
Ｓｉｊを一次システム（ｉ＝０）、二次システムのＢＳ（ｉ＝１、２）が最大電力で送信した場合にＣＰＥ（ｊ）で受信した受信電力の測定値とし、ｘｉをＢＳ（ｉ＝１、２）の送信電力増幅率、ＮをＣＰＥにおける熱雑音（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｎｏｉｓｅ）とした場合、二次システムのＣＰＥ（ｊ）における干渉対雑音電力比（ＩＮＲｊ）、二次システムのＣＰＥ（ｋ）におけるＢＳ１の信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ１ｋ）、二次システムのＣＰＥ（ｌ）におけるＢＳ２の信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ２ｌ）は、
と表すことができる。
図１７は、第１の実施形態のネットワーク制御装置における送信電力制御の計算で用いる受信電力分類表である。以上をまとめると、図１７のようになる。
ＣＰＥ（ｊ）がプロテクトエリア端点に位置すると仮定すると、一次システムの干渉対雑音電力比（ＩＮＲ）が許容レベル（ｔｈ１）以上であることから、制約条件は式（１）を用いて
となる。また、二次システムの送信電力は、ＤＢで指定されている送信電力の最大値（ｔｈ２）以下であることから、ＢＳ１、ＢＳ２の更なる制約条件は、
となる。
次に、二次システムの目的達成の度合いを評価するための指標として、目的関数ｇをシステム全体の通信容量（総通信容量）とした場合、式（２）およびＳｈａｎｎｏｎの式を用いて、
と表すことができる。なお、Ｂは周波数帯域幅である。この最適化問題を解くと、ＢＳ（ｉ＝１、２）の送信電力増幅率ｘｉ（送信電力）を求めることができる。ここで、ＫはＢＳ１内のＣＰＥの数（ｋ＝１、２、・・・、Ｋ）、ＬはＢＳ２内のＣＰＥの数（ｌ＝１、２、・・・、Ｌ）である。本問題は、ＢＳの送信電力の大きさに従って、自ＢＳに接続されるＣＰＥに対しては信号電力が増大、他のＢＳに接続されるＣＰＥに対しては干渉電力が増大するという相反関係を利用するため、図１７のように、ＣＰＥが属するＢＳからの受信電力を信号電力（Ｓｉｇｎａｌ Ｐｏｗｅｒ）、ＣＰＥが属さない隣接ＢＳからの受信電力を干渉電力（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｏｗｅｒ）として分類しておくことに注意する。
次に、二次システムの目的達成の度合いを評価するための指標として、目的関数ｇをシステム全体の通信容量（総通信容量）とした場合、式（２）およびＳｈａｎｎｏｎの式を用いて、
ここで、一般にＳｈａｎｎｏｎの式で得られる通信容量は理論的に達成し得る上界値である。そこで、実システムのスループットとしては、ＬＡ（Ｌｉｎｋ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）により、ＳＩＮＲでテーブル変換したスループットを目的関数として用いることもできる。
さらに、ＢＳ１のユーザ係数（Ｗ１）、ＢＳ２のユーザ係数（Ｗ２）とし、ユーザ係数で表されるユーザ数を考慮した形に拡張すると、目的関数ｇは、
と表すことができる。これにより、ユーザ数まで含めて送信電力を決定することができるため、更に通信性能を改善することができる。
また、周波数チャネルが足りず、互いに干渉を与え合う距離に設置されたＢＳ間で周波数を共有しなくてはならない場合は、隣接セルで使用している周波数チャネルを共用する際（Ｓｅｌｆ−Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ Ｍｏｄｅ）のオーバーヘッドを考慮して計算してもよい。
なお、本問題は非線形計画法を用いて解くことができる。全探索はもとより、パターンサーチやＧＡ（遺伝的アルゴリズム）などメタヒューリスティックな手法を用いて解くこともできる。これにより、演算量の少ない効率的な計算が可能となる。
また、本実施形態では一次システム１台、二次システムのＢＳ２台、ＣＰＥ２台として説明したが、台数はこれに限定されるものではない。また、周波数チャネルおよびユーザ数は１変数で表現したが、これに限定されるものではない。
なお、ＣＰＥ（ｊ）は、プロテクトエリア端点に位置することを前提にしているが、ＣＰＥ（ｊ）はプロテクトエリア端点でない場所に位置してもよい。この場合、プロテクトエリア端点でない場所における干渉電力から、プロテクトエリア端点における干渉電力へ換算し、干渉対雑音電力比（ＩＮＲ）を計算することとなる。例えば、ＢＳの送信信号をＣＰＥで受信した場合の受信電力Ｓを、ＢＳとＣＰＥとの距離ｄの関数Ｓ（ｄ）と表現した場合、送信電力増幅率をｘ、ＢＳとプロテクトエリア端点でない場所に位置するＣＰＥとの距離をｄ１とすると、プロテクトエリア端点でない場所に位置するＣＰＥの受信電力Ｒ１は、
Ｒ１ ＝ ｘ × Ｓ（ｄ１）
式（７）
と表すことができる。取得したＢＳの位置（ＬｏｃａｔｉｏｎＢＳ）、ＣＰＥの位置（ＬｏｃａｔｉｏｎＣＰＥ）は二次システム通信品質情報セット（６０３２）に格納されていることから、ＢＳとプロテクトエリア端点に位置するＣＰＥとの距離ｄ０が計算できる。よって、プロテクトエリア端点に位置するＣＰＥの受信電力Ｒ０は、式（７）を用いて受信電力Ｒを以下のように換算することができる。
Ｒ０ ＝ Ｓ（ｄ０） ÷ Ｓ（ｄ１） × Ｒ１
式（８）
Ｒ１ ＝ ｘ × Ｓ（ｄ１）
式（７）
と表すことができる。取得したＢＳの位置（ＬｏｃａｔｉｏｎＢＳ）、ＣＰＥの位置（ＬｏｃａｔｉｏｎＣＰＥ）は二次システム通信品質情報セット（６０３２）に格納されていることから、ＢＳとプロテクトエリア端点に位置するＣＰＥとの距離ｄ０が計算できる。よって、プロテクトエリア端点に位置するＣＰＥの受信電力Ｒ０は、式（７）を用いて受信電力Ｒを以下のように換算することができる。
Ｒ０ ＝ Ｓ（ｄ０） ÷ Ｓ（ｄ１） × Ｒ１
式（８）
図１８に、ＢＳの周波数チャネル共用トリガに関するフローチャートを示す。周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）は、ＢＳ４０の周波数チャネル共用トリガ生成部４０３４で生成される。
まず、ＢＳの主制御部４０３３は、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルを決定する（Ｅｔｉｑｕｅｔｔｅ Ｍｏｄｅ）（Ｆ１６０１）。もし周波数チャネルが足りなければ（Ｆ１６０２）、主制御部４０３３（周波数チャネル共用トリガ生成部４０３４）は、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）を生成し（Ｆ１６０５）、ネットワーク制御装置６０へ周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）を送信する（Ｆ１６０６）。このとき、主制御部４０３３は、ネットワーク制御装置へはネットワークインタフェース部４０４においてＳＮＭＰなどへカプセル化して送信してもよい。次に、主制御部４０３３は、ネットワーク制御装置より送信電力変更指示パケットを受信したら（Ｆ１６０７）、パケットに格納されている送信電力の変更値（ＴＸｐｏｗｅｒ）を読み込み、無線部４０２の電力増幅器あるいはデータ送受信部４０３１のゲイン調整部を制御することによって、送信電力を変更する（Ｆ１６０８、ＳＱ２８）。
まず、ＢＳの主制御部４０３３は、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルを決定する（Ｅｔｉｑｕｅｔｔｅ Ｍｏｄｅ）（Ｆ１６０１）。もし周波数チャネルが足りなければ（Ｆ１６０２）、主制御部４０３３（周波数チャネル共用トリガ生成部４０３４）は、周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）を生成し（Ｆ１６０５）、ネットワーク制御装置６０へ周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）を送信する（Ｆ１６０６）。このとき、主制御部４０３３は、ネットワーク制御装置へはネットワークインタフェース部４０４においてＳＮＭＰなどへカプセル化して送信してもよい。次に、主制御部４０３３は、ネットワーク制御装置より送信電力変更指示パケットを受信したら（Ｆ１６０７）、パケットに格納されている送信電力の変更値（ＴＸｐｏｗｅｒ）を読み込み、無線部４０２の電力増幅器あるいはデータ送受信部４０３１のゲイン調整部を制御することによって、送信電力を変更する（Ｆ１６０８、ＳＱ２８）。
図１９に、ネットワーク制御装置の送信電力制御に関するフローチャートを示す。本処理は、ネットワーク制御装置６０の最適計算部６０１２で実行される。
まず、制御部６０１は、ＢＳ４０より周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）を受信したら（Ｆ１７０１）、共用周波数チャネルを決定し（Ｆ１７０２）、共用周波数チャネルで運用するＢＳを決定する（Ｆ１７０３）。共用周波数チャネルの決定方法は、例えば記憶部６０３（二次システム通信品質情報セット部６０３２及び／又は二次システム許可情報部６０３１）に格納されている、受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）、取得時間（ｔｉｍｅ）、及び／又は、二次システムが利用できる周波数情報（Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）等に基づいて、使用頻度の低い周波数チャネルを決定する。なお、この他にも、ネットワーク制御装置６０は、各周波数チャネルについての、使用帯域・帯域幅、使用している無線端末数、使用しているＢＳ数、使用時間等の周波数チャネルの利用情報を保持しており、適宜の情報を用いて使用頻度の低い周波数チャネルを決定することができる。周波数チャネルが決定したら、それに関連付けられたＢＳＩＤから共用するＢＳを特定する。
次に、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、二次システム通信品質情報セット部６０３２に格納されている受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）から、二次システムの信号電力と干渉電力に分類した受信電力分類テーブル（図１７）を作成する（Ｆ１７０４）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、このテーブルを用いて、プロテクトエリア端点における干渉対雑音電力比（ＩＮＲ）が許容レベル（ｔｈ１）以上（式（３））、かつ、二次システムの送信電力が最大送信電力（ｔｈ２）以下（式（４））となるように、制約条件を設定する（Ｆ１７０５）。更に、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、このテーブルを用いて、目的関数（式（５）、式（６））を設定する（Ｆ１７０６）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、目的指定部６０１１で指定した目的（ポリシー）が達成されるように、設定した制約条件の範囲内で二次システムの送信電力増幅率（または送信電力）を計算する（Ｆ１７０７）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、送信電力増幅率（または送信電力）の計算が成功したかどうかの判定を行い（Ｆ１７０８）、成功した場合、計算した送信電力増幅率（または送信電力）を格納した送信電力変更指示パケットを生成し、共用するＢＳに対し、送信電力指示変更パケット（ＳＱ２７）を送信する（Ｆ１７０９）。
まず、制御部６０１は、ＢＳ４０より周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）を受信したら（Ｆ１７０１）、共用周波数チャネルを決定し（Ｆ１７０２）、共用周波数チャネルで運用するＢＳを決定する（Ｆ１７０３）。共用周波数チャネルの決定方法は、例えば記憶部６０３（二次システム通信品質情報セット部６０３２及び／又は二次システム許可情報部６０３１）に格納されている、受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）、取得時間（ｔｉｍｅ）、及び／又は、二次システムが利用できる周波数情報（Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）等に基づいて、使用頻度の低い周波数チャネルを決定する。なお、この他にも、ネットワーク制御装置６０は、各周波数チャネルについての、使用帯域・帯域幅、使用している無線端末数、使用しているＢＳ数、使用時間等の周波数チャネルの利用情報を保持しており、適宜の情報を用いて使用頻度の低い周波数チャネルを決定することができる。周波数チャネルが決定したら、それに関連付けられたＢＳＩＤから共用するＢＳを特定する。
次に、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、二次システム通信品質情報セット部６０３２に格納されている受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）から、二次システムの信号電力と干渉電力に分類した受信電力分類テーブル（図１７）を作成する（Ｆ１７０４）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、このテーブルを用いて、プロテクトエリア端点における干渉対雑音電力比（ＩＮＲ）が許容レベル（ｔｈ１）以上（式（３））、かつ、二次システムの送信電力が最大送信電力（ｔｈ２）以下（式（４））となるように、制約条件を設定する（Ｆ１７０５）。更に、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、このテーブルを用いて、目的関数（式（５）、式（６））を設定する（Ｆ１７０６）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、目的指定部６０１１で指定した目的（ポリシー）が達成されるように、設定した制約条件の範囲内で二次システムの送信電力増幅率（または送信電力）を計算する（Ｆ１７０７）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、送信電力増幅率（または送信電力）の計算が成功したかどうかの判定を行い（Ｆ１７０８）、成功した場合、計算した送信電力増幅率（または送信電力）を格納した送信電力変更指示パケットを生成し、共用するＢＳに対し、送信電力指示変更パケット（ＳＱ２７）を送信する（Ｆ１７０９）。
図２０に、本実施形態に適用される制御メッセージのフレームフォーマットの一例を示す。ＩＰヘッダには、ＩＰ ｖｅｒｓｉｏｎ、ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓ、ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓを有する。例えば、通信品質情報セット取得処理のようにＢＳとネットワーク制御装置間で通信を行う場合（図８：ＳＱ１４ａ、ＳＱ１４ｂ、ＳＱ１５ａ、ＳＱ１５ｂ）、ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓおよびＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓにはＢＳのアドレス、ネットワーク制御装置のアドレスが記載される。ＳＮＭＰを用いて制御を行う場合、ＳＮＭＰのＰＤＵには、図１３の二次システム通信品質情報セットが記載される。
また、例えば二次システム許可情報取得処理のようにＤＢとネットワーク制御装置間で通信を行う場合（図８：ＳＱ１７、ＳＱ１８）、ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓおよびＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓにはＤＢのアドレス、ネットワーク制御装置のアドレスが記載される。ＳＮＭＰを用いて制御を行う場合、ＳＮＭＰのＰＤＵには、図１５の二次システム許可情報が記載される。
また、例えば送信電力制御処理のようにＢＳとネットワーク制御装置間で通信を行う場合（図９：ＳＱ２５、ＳＱ２７、ＳＱ２８）、ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓおよびＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓにはＢＳのアドレス、ネットワーク制御装置のアドレスが記載される。ＳＮＭＰを用いて制御を行う場合、ＳＮＭＰのＰＤＵには、周波数共用を行うかどうかの識別子（Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ）、共用ＢＳの識別子（ＢＳＩＤ）、共用開始時刻（ｔｉｍｅ）、共用周波数チャネル情報（Ｃｈａｎｎｅｌ）、送信電力の変更値（ＴＸｐｏｗｅｒ）が記載される。
なお、ＩＥＥＥ８０２．２２のＳｅｌｆ−ＣｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅではＣＰＥ−ＢＳ間、ＢＳ間でＳＣＨ（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒ）、ＣＢＰ（Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ Ｂｅａｃｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が用いられており、これを本実施形態に応用してもよい。
また、例えば二次システム許可情報取得処理のようにＤＢとネットワーク制御装置間で通信を行う場合（図８：ＳＱ１７、ＳＱ１８）、ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓおよびＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓにはＤＢのアドレス、ネットワーク制御装置のアドレスが記載される。ＳＮＭＰを用いて制御を行う場合、ＳＮＭＰのＰＤＵには、図１５の二次システム許可情報が記載される。
また、例えば送信電力制御処理のようにＢＳとネットワーク制御装置間で通信を行う場合（図９：ＳＱ２５、ＳＱ２７、ＳＱ２８）、ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓおよびＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓにはＢＳのアドレス、ネットワーク制御装置のアドレスが記載される。ＳＮＭＰを用いて制御を行う場合、ＳＮＭＰのＰＤＵには、周波数共用を行うかどうかの識別子（Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ）、共用ＢＳの識別子（ＢＳＩＤ）、共用開始時刻（ｔｉｍｅ）、共用周波数チャネル情報（Ｃｈａｎｎｅｌ）、送信電力の変更値（ＴＸｐｏｗｅｒ）が記載される。
なお、ＩＥＥＥ８０２．２２のＳｅｌｆ−ＣｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅではＣＰＥ−ＢＳ間、ＢＳ間でＳＣＨ（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒ）、ＣＢＰ（Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ Ｂｅａｃｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が用いられており、これを本実施形態に応用してもよい。
図２１に、本実施形態をＩＥＥＥ８０２．２２に適用した際のＳｅｌｆ−Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅに関するフローチャートを示す。本実施形態では、主に図１と異なる点として、周波数チャネルの取得に失敗した場合（Ｆ１０３）、送信電力制御処理（Ｆ２００）が実行されることとなる。すなわち、ＢＳは、次のように各ステップの処理を実行する。
まず、基地局電源がＯＮ（Ｆ１００）されると、ＢＳネットワーク情報取得（Ｆ１０１）、チャネル取得（Ｆ１０２）が実行される。ここで、チャネル取得が成功したか否かで分岐（Ｆ１０３）される。チャネル取得が成功した場合、通常モードデータサービス（Ｆ１０４）が実行される。一方、ステップＦ１０３でチャネル取得が失敗した場合、上述のような送信電力制御処理（Ｆ２００）が実行される。つぎに、干渉元判定により、隣接ＢＳ（セル）と周波数を共用した場合に、生じる干渉が基地局間だけであるか、隣接ＢＳに属するＣＰＥ（端末）にも干渉を与えてしまうのかにより分岐（Ｆ１０５）を行う。生じる干渉が基地局間だけでなければ（Ｎｏ）、ＯＤＦＣ（Ｆ１０６）に移行し、ＯＤＦＣチャネル共用モードデータサービス（Ｆ１０８）が実行され、さらに、内部からの追加／削減要求（Ｆ１０９）が実行される。一方、ステップＦ１０５で、生じる干渉が基地局間だけである場合（Ｙｅｓ）、ＤＵＳＡ（１１１）に移行する。ステップＦ１０８，Ｆ１０７、Ｆ１０４の各モードによる処理の実行後、外部からのチャネル共用要求（Ｆ１１０）が実行される。
まず、基地局電源がＯＮ（Ｆ１００）されると、ＢＳネットワーク情報取得（Ｆ１０１）、チャネル取得（Ｆ１０２）が実行される。ここで、チャネル取得が成功したか否かで分岐（Ｆ１０３）される。チャネル取得が成功した場合、通常モードデータサービス（Ｆ１０４）が実行される。一方、ステップＦ１０３でチャネル取得が失敗した場合、上述のような送信電力制御処理（Ｆ２００）が実行される。つぎに、干渉元判定により、隣接ＢＳ（セル）と周波数を共用した場合に、生じる干渉が基地局間だけであるか、隣接ＢＳに属するＣＰＥ（端末）にも干渉を与えてしまうのかにより分岐（Ｆ１０５）を行う。生じる干渉が基地局間だけでなければ（Ｎｏ）、ＯＤＦＣ（Ｆ１０６）に移行し、ＯＤＦＣチャネル共用モードデータサービス（Ｆ１０８）が実行され、さらに、内部からの追加／削減要求（Ｆ１０９）が実行される。一方、ステップＦ１０５で、生じる干渉が基地局間だけである場合（Ｙｅｓ）、ＤＵＳＡ（１１１）に移行する。ステップＦ１０８，Ｆ１０７、Ｆ１０４の各モードによる処理の実行後、外部からのチャネル共用要求（Ｆ１１０）が実行される。
４．第１の実施形態の効果
図４は、本実施の形態の効果を説明する図である。
ＩＥＥＥ８０２．２２においては、図４に示した通り、相互干渉エリア（１００１）が縮小するため、Ｓｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能の実行機会が抑えられる。ひいては、二次システムの通信性能の向上を図ることができる。
本実施形態によると、次のように格別の効果を奏する。
本発明の実施形態によれば、一次システムであるＴＶに影響を及ぼさない範囲で、二次システムの通信性能を向上させることができる。
ネットワーク制御装置によって、情報を共有することにより、より最適な送信電力を計算できるため、通信性能が改善される。
ネットワーク制御装置において、電波の届かないＢＳの情報も共有することにより、複数のＢＳ間の送信電力の干渉を考慮した最適な送信電力の算出が可能となるため、通信性能の更なる向上が期待できる。
また、通信品質情報セットを平均化して用いることにより、ＢＳとネットワーク制御装置の間の通信量を削減することができる。
また、二次システム通信品質情報セットの取得周期を適応的に変化させることにより、送信電力制御に必要な通信品質の精度の改善およびＢＳとネットワーク制御装置の間の通信量を削減することができる。
また、周波数チャネルが足りず、互いに干渉を与え合う距離に設置されたＢＳ間で周波数を共有しなくてはならない場合に発するトリガを用いて、共有するＢＳに限定して送信電力を制御することにより、必要なタイミングで、かつ送信電力制御の処理を削減することが可能となる。
ネットワーク制御装置において複数の基地局からの受信電力を測定することにより、基地局間の送信電力の干渉を考慮した最適な送信電力の算出が可能となるため、通信性能の更なる向上が期待できる。
図４は、本実施の形態の効果を説明する図である。
ＩＥＥＥ８０２．２２においては、図４に示した通り、相互干渉エリア（１００１）が縮小するため、Ｓｅｌｆ−ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能の実行機会が抑えられる。ひいては、二次システムの通信性能の向上を図ることができる。
本実施形態によると、次のように格別の効果を奏する。
本発明の実施形態によれば、一次システムであるＴＶに影響を及ぼさない範囲で、二次システムの通信性能を向上させることができる。
ネットワーク制御装置によって、情報を共有することにより、より最適な送信電力を計算できるため、通信性能が改善される。
ネットワーク制御装置において、電波の届かないＢＳの情報も共有することにより、複数のＢＳ間の送信電力の干渉を考慮した最適な送信電力の算出が可能となるため、通信性能の更なる向上が期待できる。
また、通信品質情報セットを平均化して用いることにより、ＢＳとネットワーク制御装置の間の通信量を削減することができる。
また、二次システム通信品質情報セットの取得周期を適応的に変化させることにより、送信電力制御に必要な通信品質の精度の改善およびＢＳとネットワーク制御装置の間の通信量を削減することができる。
また、周波数チャネルが足りず、互いに干渉を与え合う距離に設置されたＢＳ間で周波数を共有しなくてはならない場合に発するトリガを用いて、共有するＢＳに限定して送信電力を制御することにより、必要なタイミングで、かつ送信電力制御の処理を削減することが可能となる。
ネットワーク制御装置において複数の基地局からの受信電力を測定することにより、基地局間の送信電力の干渉を考慮した最適な送信電力の算出が可能となるため、通信性能の更なる向上が期待できる。
Ｃ．第２の実施形態
１．無線通信システム及び動作
本実施形態の第２の実施形態と第１の実施形態とは基本的な構成は同様であり、ここでは主として異なる点について説明する。
第１の実施形態では、送信電力制御処理の前に、共用する周波数チャネルを決定したが（図１９）、第２の実施形態では、共用する周波数チャネルを送信電力制御処理に含めた方法を記載する。
目的関数を、周波数チャネル変数ｆ（ｆ＝１、２、・・・、Ｆ）を用いて拡張し、例えばＢＳ１の周波数チャネルｆの使用可否（ｙ１ｆ）、ＢＳ２の周波数チャネルｆの使用可否（ｙ２ｆ）を導入した場合、目的関数ｇは、
と表すことができる。これにより、周波数チャネルまで含めて送信電力を決定することができるため、更に通信性能を改善することができる。
１．無線通信システム及び動作
本実施形態の第２の実施形態と第１の実施形態とは基本的な構成は同様であり、ここでは主として異なる点について説明する。
第１の実施形態では、送信電力制御処理の前に、共用する周波数チャネルを決定したが（図１９）、第２の実施形態では、共用する周波数チャネルを送信電力制御処理に含めた方法を記載する。
目的関数を、周波数チャネル変数ｆ（ｆ＝１、２、・・・、Ｆ）を用いて拡張し、例えばＢＳ１の周波数チャネルｆの使用可否（ｙ１ｆ）、ＢＳ２の周波数チャネルｆの使用可否（ｙ２ｆ）を導入した場合、目的関数ｇは、
図２２に、ネットワーク制御装置の周波数チャネルおよび送信電力制御に関するフローチャートを示す。本処理は、ネットワーク制御装置６０の最適計算部６０１２で実行される。
まず、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、ＢＳ４０より周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）を受信したら（Ｆ２２０１）、二次システム通信品質情報セット部６０３２に格納されている受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）から、二次システムの信号電力および干渉電力を分類した受信電力分類テーブル（図１７）を作成する（Ｆ２２０２）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、このテーブルを用いて、プロテクトエリア端点における干渉対雑音電力比（ＩＮＲ）が許容レベル（ｔｈ１）以上（式（３））、かつ、二次システムの送信電力が最大送信電力（ｔｈ２）以下（式（４））となるように、制約条件を設定する（Ｆ２２０３）。更に、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、このテーブルを用いて、目的関数（式（９））を設定する（Ｆ２２０４）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、目的指定部６０１１で指定した目的（ポリシー）が達成されるように、設定した制約条件の範囲内で二次システムの送信電力増幅率（または送信電力）を計算する（Ｆ２２０５）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、送信電力の計算が成功したかどうかの判定を行い（Ｆ２２０６）、成功した場合、共用周波数チャネルを決定し（Ｆ２２０７）、二次システム許可情報部６０３１及び／又は二次システム情報セット６０３２を参照して、共用周波数チャネルで運用するＢＳを決定する（Ｆ２２０８）。次に、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、計算した送信電力増幅率（または送信電力）を格納した送信電力変更指示パケットを生成し、共用するＢＳに対し、送信電力変更指示パケット（ＳＱ２７）を送信する（Ｆ２２０９）。
まず、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、ＢＳ４０より周波数チャネル共用トリガ（ＳＱ２５）を受信したら（Ｆ２２０１）、二次システム通信品質情報セット部６０３２に格納されている受信電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）から、二次システムの信号電力および干渉電力を分類した受信電力分類テーブル（図１７）を作成する（Ｆ２２０２）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、このテーブルを用いて、プロテクトエリア端点における干渉対雑音電力比（ＩＮＲ）が許容レベル（ｔｈ１）以上（式（３））、かつ、二次システムの送信電力が最大送信電力（ｔｈ２）以下（式（４））となるように、制約条件を設定する（Ｆ２２０３）。更に、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、このテーブルを用いて、目的関数（式（９））を設定する（Ｆ２２０４）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、目的指定部６０１１で指定した目的（ポリシー）が達成されるように、設定した制約条件の範囲内で二次システムの送信電力増幅率（または送信電力）を計算する（Ｆ２２０５）。制御部６０１（最適計算部６０１２）は、送信電力の計算が成功したかどうかの判定を行い（Ｆ２２０６）、成功した場合、共用周波数チャネルを決定し（Ｆ２２０７）、二次システム許可情報部６０３１及び／又は二次システム情報セット６０３２を参照して、共用周波数チャネルで運用するＢＳを決定する（Ｆ２２０８）。次に、制御部６０１（最適計算部６０１２）は、計算した送信電力増幅率（または送信電力）を格納した送信電力変更指示パケットを生成し、共用するＢＳに対し、送信電力変更指示パケット（ＳＱ２７）を送信する（Ｆ２２０９）。
２．第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態の効果に加えて、さらに、周波数チャネルまで含めて送信電力を決定することができるため、更に通信性能を改善することができる。
第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態の効果に加えて、さらに、周波数チャネルまで含めて送信電力を決定することができるため、更に通信性能を改善することができる。
Ｄ．付記
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
１０ ＴＶ Ｓｔａｔｉｏｎ
２０ ＴＶ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ
３０ ＣＰＥ
４０ ＢＳ
５０ ＤＢ
６０ ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
７０ Ｎｅｔｗｏｒｋ
４０１ ＢＳアンテナ
４０２ 無線部
４０３ 制御部
４０３１ データ送受信部
４０３２ センシング部
４０３３ 主制御部
４０３４ 周波数チャネル共用トリガ生成部
４０４ ネットワークインタフェース部
４０５ ＧＰＳアンテナ
４０６ ＧＰＳ
４０７ 記憶部
４０７１ 二次システム通信品質情報部
６０１ 制御部
６０１１ 目的指定部
６０１２ 送信電力計算部
６０１３ 主制御部
６０２ ネットワークインタフェース部
６０３ 記憶部
６０３１ 二次システム許可情報部
６０３２ 二次システム通信品質情報セット部
２０ ＴＶ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ
３０ ＣＰＥ
４０ ＢＳ
５０ ＤＢ
６０ ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
７０ Ｎｅｔｗｏｒｋ
４０１ ＢＳアンテナ
４０２ 無線部
４０３ 制御部
４０３１ データ送受信部
４０３２ センシング部
４０３３ 主制御部
４０３４ 周波数チャネル共用トリガ生成部
４０４ ネットワークインタフェース部
４０５ ＧＰＳアンテナ
４０６ ＧＰＳ
４０７ 記憶部
４０７１ 二次システム通信品質情報部
６０１ 制御部
６０１１ 目的指定部
６０１２ 送信電力計算部
６０１３ 主制御部
６０２ ネットワークインタフェース部
６０３ 記憶部
６０３１ 二次システム許可情報部
６０３２ 二次システム通信品質情報セット部
Claims (16)
- 無線通信システムであって、
無線局を含み、ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
基地局（ＢＳ）を含み、前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次システムであるひとつ又は複数の無線通信システムと、
ひとつ又は複数の前記無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記二次システムのＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む通信品質情報セットを記憶する二次システム通信品質情報セット部と、
制御部と
を備え、
前記ネットワーク制御装置が、二次システムの各ＢＳより、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルが足りないことを示す周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム通信品質情報セット部を参照し、ＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、受信電力に基づき、一次システムの前記無線局及び各二次システムの各前記ＢＳと各無線端末との間における信号電力及び干渉電力に分類した受信電力分類テーブルを作成し、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、
前記制御部は、計算した送信電力増幅率または送信電力を格納した送信電力変更指示パケットを、ひとつ又は複数の二次システムの周波数チャネルを共用する各ＢＳに送信する
無線通信システム。
- 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
無線端末又はＢＳの識別情報、二次システムが利用できる周波数情報、二次システムの最大送信電力を含む二次システム許可情報を記憶する二次システム許可情報部をさらに備え、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、一次システムからの受信電力が予め定められたレベルを超えるエリアであるプロテクトエリア端点における干渉対雑音電力比が予め定められた許容レベル以上、かつ、前記二次システム許可情報部を参照して、二次システムの送信電力が最大送信電力以下とする制約条件を設定し、
前記制御部は、ひとつ又は複数の二次システムの総通信容量を示す目的関数を設定し、前記制約条件の範囲内で、前記目的関数が最大化又は最適化される各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算する
ことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記ネットワーク制御装置が、前記ＢＳより前記周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム許可情報部及び／又は前記二次システム通信品質情報セット部、又は、保持している他の周波数チャネルの利用情報を参照し、使用頻度の低い周波数チャネルを決定し、該周波数チャネルに関連付けられたひとつ又は複数の前記ＢＳの識別情報から周波数チャネルを共用するひとつ又は複数の前記ＢＳを特定することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
前記制約条件は、次式であり、
- 請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記ネットワーク制御装置の前記制御部は、
前記受信電力分類テーブルを用いて、周波数チャネルを含めて送信電力を決定するための前記目的関数を設定し、
設定した前記制約条件の範囲内で各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、且つ、共用する前記周波数チャネルを決定し、
前記二次システム許可情報部及び／又は前記二次システム通信品質情報セット部を参照して、周波数チャネルを共用するひとつ又は複数の前記ＢＳを特定する
ことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項５に記載の無線通信システムにおいて、
前記制約条件は、次式であり、
- 請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御部は、二次システムの目的又はポリシーとして、通信容量、システムスループット、ユーザ数、周波数のうちひとつ又は複数の目的又はポリシーが達成されるように、前記目的関数を設定することを特徴とする無線通信システム。
- 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御部は、通信品質情報セットの要求パケットをひとつ又は複数の前記ＢＳへ送信し、
前記制御部は、ひとつ又は複数の前記ＢＳより、無線端末の識別情報、ＢＳの識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む二次システム通信品質情報セットを受信し、該二次システム通信品質情報セットを前記二次システム通信品質情報セット部へ格納する
ことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御部は、二次システム許可情報の要求パケットをＤＢへ送信し、
前記制御部は、前記ＤＢより、無線端末又はＢＳの識別情報、二次システムが利用できる周波数情報、二次システムの最大送信電力を含む二次システム許可情報を取得し、該二次システム許可情報を前記二次システム許可情報部へ格納する
ことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記二次システム通信品質情報セット及び／又は前記二次システム許可情報は、取得時刻をさらに含み、
前記制御部は、前記取得時刻をさらに用いて使用頻度の低い周波数チャネルを決定することを特徴とする無線通信システム。
- 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記二次システム通信品質情報セットは、無線端末の位置情報、ＢＳの位置情報をさらに含み、
前記制御部は、ＢＳと無線端末との距離に基づき、プロテクトエリア端点に位置する無線端末の受信電力を換算することを特徴とする無線通信システム。
- 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記ＢＳは、
隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルを決定する際、該周波数チャネルが足りなければ、前記ネットワーク制御装置へ前記周波数チャネル共用トリガを送信し、
前記ネットワーク制御装置より前記送信電力変更指示パケットを受信したら、該送信電力変更指示パケットに格納されている送信電力の変更値を読み込み、送信電力を変更する
ことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記ネットワーク制御装置は、
二次的な無線通信システムの二次システム通信品質情報を平均化して取得する二次システム通信品質情報部をさらに備えたことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記周波数チャネル共用トリガ及び／又は前記送信電力変更指示パケットは、共用ＢＳの識別子、共用開始時刻、周波数チャネル情報、送信電力の値を含むことを特徴とする無線通信システム。
- 無線通信システムにおける送信電力制御方法であって、
前記無線通信システムは、
無線局を含み、ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
基地局（ＢＳ）を含み、前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次システムであるひとつ又は複数の無線通信システムと、
ひとつ又は複数の前記無線通信システムを制御するネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記二次システムのＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む通信品質情報セットを記憶する二次システム通信品質情報セット部と、
制御部と
を備え、
前記ネットワーク制御装置が、二次システムの各ＢＳより、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルが足りないことを示す周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム通信品質情報セット部を参照し、ＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、受信電力に基づき、一次システムの前記無線局及び各二次システムの各前記ＢＳと各無線端末との間における信号電力及び干渉電力に分類した受信電力分類テーブルを作成し、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、
前記制御部は、計算した送信電力増幅率または送信電力を格納した送信電力変更指示パケットを、ひとつ又は複数の二次システムの周波数チャネルを共用する各ＢＳに送信する
送信電力制御方法。
- 無線通信システムにおけるネットワーク制御装置であって、
前記無線通信システムは、
無線局を含み、ある周波数を優先的に使用可能な一次システムと、
基地局（ＢＳ）を含み、前記一次システムと同一の周波数を二次的に使用する二次システムであるひとつ又は複数の無線通信システムと、
ひとつ又は複数の前記無線通信システムを制御する前記ネットワーク制御装置と
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記二次システムのＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、使用している周波数チャネル情報、受信電力を含む通信品質情報セットを記憶する二次システム通信品質情報セット部と、
制御部と
を備え、
前記ネットワーク制御装置が、二次システムの各ＢＳより、隣接セルで周波数が重ならないように運用する周波数チャネルが足りないことを示す周波数チャネル共用トリガを受信したら、前記制御部は、前記二次システム通信品質情報セット部を参照し、ＢＳの識別情報、無線端末の識別情報、受信電力に基づき、一次システムの前記無線局及び各二次システムの各前記ＢＳと各無線端末との間における信号電力及び干渉電力に分類した受信電力分類テーブルを作成し、
前記制御部は、前記受信電力分類テーブルを用いて、各二次システムの送信電力増幅率または送信電力を計算し、
前記制御部は、計算した送信電力増幅率または送信電力を格納した送信電力変更指示パケットを、ひとつ又は複数の二次システムの周波数チャネルを共用する各ＢＳに送信する
ネットワーク制御装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014523713A JP5827748B2 (ja) | 2012-07-04 | 2013-06-28 | 無線通信システム、送信電力制御方法、ネットワーク制御装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012150794 | 2012-07-04 | ||
| JP2012150794 | 2012-07-04 | ||
| JP2014523713A JP5827748B2 (ja) | 2012-07-04 | 2013-06-28 | 無線通信システム、送信電力制御方法、ネットワーク制御装置 |
| PCT/JP2013/067797 WO2014007158A1 (ja) | 2012-07-04 | 2013-06-28 | 無線通信システム、送信電力制御方法、ネットワーク制御装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2014523713A Active JP5827748B2 (ja) | 2012-07-04 | 2013-06-28 | 無線通信システム、送信電力制御方法、ネットワーク制御装置 |
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2013
- 2013-06-28 US US14/412,041 patent/US9265010B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2013541236A (ja) * | 2010-09-22 | 2013-11-07 | 日本電気株式会社 | 無線局、与干渉推定方法、無線通信システム、およびコンピュータプログラムこの出願は、２０１０年９月２２日に出願された日本出願特願２０１０−２１１４８６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 |
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