JP6431428B2 - 構築装置及び構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線周波数を共用する無線通信システムの構築技術に関する。

現在、スマートフォンの普及・拡大によって、ワイヤレスブロードバンドトラヒックは急激に増加しており、２０２０年には現在のトラヒック量の２００倍以上に達すると予測されている。増加するトラヒックを収容するため、現在も、光回線に繋がった公衆無線ＬＡＮ（Local Area Network）やユーザ宅の無線ＬＡＮを経由したトラヒックオフロードが利用されている。オフロード先の無線ＬＡＮでは、移動体通信のオフロードだけでなく、映像伝送などのアプリケーションも利用するため、移動体通信よりも１桁以上大きいスループットの実現を目指し、標準規格化が進められている。

無線ＬＡＮのスループットを向上させるためには、周波数利用効率の向上と周波数帯域拡大の２つの高速化アプローチがある。周波数利用効率を向上させるため、複数の送受信アンテナにより、空間多重してスループットを向上させるＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）技術の研究開発が進められており、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃやＬＴＥなどで活用されている。一方、有限リソースである周波数帯は、有効活用に向け、周波数再編を行いながら無駄なくシステムが割り当てられているため、更に周波数利用効率を向上させるためには、割り当て済みの一次利用システムとの周波数共用を実現する必要がある。

周波数の共用には、厳しく定められた一次利用システムへの許容干渉値を遵守する必要がある。一次利用システムに与える干渉値を許容干渉値以下として二次利用システムを構築するための手法として、一次利用システムのアクセスポイントの位置を把握したうえで、十分に地理的な離隔を取るものがある（特許文献１）。

図６は、一次利用システムと二次利用システムとで周波数を共用する場合の説明図である。図６において、一次利用システム１０１は、テレビ放送等の既存の無線システムである。本手法では、二次利用システム１０２を構築する場合、電波センシング装置の情報や位置情報により、一次利用システム１０１との離間が確認される。そして、一次利用システム１０１と二次利用システム１０２とで十分な離間が確保され、二次利用システムが一次利用システムに干渉を与えないことが確認された場合のみ、二次利用システム１０２が構築される。本手法は、基地局装置の位置を把握可能なテレビ放送周波数帯域などとの周波数共用に適しており、各国で実証実験が行われている（非特許文献１及び非特許文献２）。

また、特許文献１には、一次利用システムと周波数を共用する二次利用システムを構築するようにした無線通信システムが開示されている。図７は、無線通信システムの構成を示すブロック図である。図７に示すように、この無線通信システムは、一次利用システム２１１と、二次利用システム２１２と、電波センシング装置２１３と、集中制御局２１４と、管理データベース部２１５とを有する。二次利用システム２１２、電波センシング装置２１３、集中制御局２１４、管理データベース部２１５とは、コアネットワーク２１６を介して、接続可能とされている。

一次利用システム２１１は、テレビ放送等の既存の無線システムである。二次利用システム２１２は、アクセスポイントＡＰと、端末Ｌとからなる。集中制御局２１４は、解析部２２１、制御部２２２、ネットワークインターフェース２２３を有している。管理データベース部２１５は、周波数二次利用システム管理データベース２３１と、伝搬環境管理データベース２３２と、共用規定データベース２３３とを有している。周波数二次利用システム管理データベース２３１には、アクセスポイントや端末毎の位置情報、送信電力、送信周波数、送信時間、アンテナパターン、無線方式の情報が保存される。伝搬環境管理データベース２３２には、アクセスポイントや端末毎に周波数帯毎の被干渉量推定情報及び伝搬特性推定情報が記憶される。共用規定データベース２３３には、一次利用システムとの利用境界情報、二次利用アクセスポイントと端末間の利用境界情報、周波数毎の許容与干渉値情報及び許容被干渉値情報が記憶される。

図７に示す無線通信システムでは、二次利用システム２１２が試験信号を送信し、様々な場所に配置された電波センシング装置２１３がその信号を受信し、解析部２２１がその受信結果に基づき伝搬環境を推定する。伝搬環境管理データベース２３２には、これら被干渉量推定情報及び伝搬特性推定情報が記憶される。そして、一次利用システムと二次利用システムの利用境界で互いに与干渉とならないように、利用境界が設定され、共用規定データベース２３３に記憶される。二次利用システム２１２の運用時には、二次利用システム２１２の端末Ｌ（又はアクセスポイントＡＰ）は、集中制御局２１４の制御部２２２に、送信周波数、送信電力などの送信局情報を付記して問い合わせる。制御部２２２は、推定した伝搬環境情報にもとづき利用境界を設定し、アクセスポイントＡＰや端末Ｌの送信電力や無線方式を制御する。これにより、共用する一次利用システムの位置情報を用いずに、変動する伝搬環境に応じて一次利用システムへの与干渉量を許容値以下に抑えることができる。なお、各システム間での与干渉及び被干渉が許容値以下であり、電波の利用境界が各システム間で交わらない状態を、以下、電波閉空間と定義する。

特開２０１４−１２７７９２号公報

S.D.Meinrath, Unlicensed Broadband Device Technologies:"White space Device" Operations on the TV Band and the Myth of Harmful Interference, New America Foundation, December 2007. 原田博司，石津健太郎，村上誉, "ホワイトスペースにおける新たなブロードバンドアクセスに向けた研究開発," 信学技報, SR2011-76, pp. 199-206, 2011年10月．

特許文献１に示されるものでは、一次利用システムと二次利用システムとで周波数を共用する場合、一次利用システムと二次利用システムの利用境界で互いに与干渉とならないように、二次利用システムの送信電力を制限している。しかしながら、既設の二次利用システム内で新規の二次利用システムを構築する場合においても、一次利用システムと二次利用システムとの間の共用条件を既設の二次利用システムと新規の二次利用システムとの間にも適用し、利用境界で互いに与干渉とならないように制御すると、通信エリアが極端に制限されてしまう。

上記事情に鑑み、本発明は、一次利用システムと共有する新規の二次利用システムを構築する際に、新規の二次利用システムの電波閉空間エリアを拡大できる技術の提供を目的とする。

本発明の一態様は、一次利用システムと周波数を共用する二次利用システムを用いた無線通信システムを構築する構築装置であって、アクセスポイント及び端末の位置を示す位置情報の推定を行い、推定した位置情報に基づいて利用範囲を推定する位置推定部と、新規の二次利用システムを構築する際に、前記位置推定部で推定された利用範囲に制限して、一次利用システム及び既存の二次利用システムへの与干渉を解析する解析部と、前記利用範囲内において、前記一次利用システム及び前記既存の二次利用システムに干渉を与えないアクセスポイント及び端末に電波閉空間を割り当て、新規の二次利用システムを構築する制御部とを備える構築装置である。

本発明の一態様は、上記の構築装置であって、前記制御部は、前記新規の二次利用システムに、前記利用範囲に制限して前記既存の二次利用システムに干渉を与えない周波数を割り当てる。

本発明の一態様は、上記の構築装置であって、前記制御部は、前記新規の二次利用システムに、前記利用範囲に制限して前記既存の二次利用システムに干渉を与えない送信電力を割り当てる。

本発明の一態様は、上記の構築装置であって、二次利用システムの優先度に応じて二次利用システムの再構築を行う。

本発明の一態様は、位置推定部と解析部と制御部とを備える構築装置が、一次利用システムと周波数を共用する二次利用システムを用いた無線通信システムを構築する構築方法であって、前記位置推定部が、アクセスポイント及び端末の位置を示す位置情報の推定を行い、推定した位置情報に基づいて利用範囲を推定する位置推定ステップと、前記解析部が、新規の二次利用システムを構築する際に、前記位置推定ステップで推定された利用範囲に制限して、一次利用システム及び既存の二次利用システムへの与干渉を解析する解析ステップと、前記制御部が、前記利用範囲内において、前記一次利用システム及び前記既存の二次利用システムに干渉を与えないアクセスポイント及び端末に電波閉空間を割り当て、新規の二次利用システムを構築する制御ステップとを有する構築方法である。

本発明により、一次利用システムと共有する新規の二次利用システムを構築する際に、新規の二次利用システムの電波閉空間エリアを拡大することが可能となる。

本発明の第１実施形態の無線通信システム１の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第１実施形態における管理データベース部１５の各データベースの内容の説明図である。 本発明の第１実施形態において、新規な二次利用システム１２（二次利用システムＱとする）を構築する場合の処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態における電波閉空間の再構築処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態において新規な二次利用システムを構築する場合の処理を示すフローチャートである。 一次利用システムと二次利用システムとで周波数を共用する場合の説明図である。 無線通信システムの構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態の無線通信システム１の構成を示す概略ブロック図である。図１において、一次利用システム１１は、その周波数帯を使用する免許を保有している一次利用者の無線システムである。一次利用システム１１としては、地上波テレビシステム、携帯電話システム等が挙げられる。

二次利用システム１２は、二次利用者の無線システムである。二次利用システム１２は、一次利用システム１１に干渉を与えないように、一次利用システム１１と周波数を共用する。二次利用システム１２は、複数のアクセスポイントＡＰと、複数の端末Ｌとからなる。アクセスポイントＡＰと端末Ｌとの間は、無線で通信が行われる。アクセスポイントＡＰは、コアネットワーク１６を介して、集中制御局１４と接続可能とされている。

電波センシング装置１３は、周辺の信号を受信し、一次利用システム１１や二次利用システム１２の周波数情報、受信電力、受信時間などを検出している。電波センシング装置１３は、様々な場所に配置されている。電波センシング装置１３は、コアネットワーク１６を介して、集中制御局１４と接続可能とされている。

集中制御局１４は、本発明における構築装置の一実施形態である。集中制御局１４は、一次利用システム１１に影響を与えないように、二次利用システム１２を管理する。集中制御局１４は、解析部２１と、制御部２２と、位置推定部２３と、ネットワークインターフェース２４とを有している。解析部２１は、電波センシング装置１３からの検出情報を取得し、管理データベース部１５の情報を用いて、伝搬特性や干渉量を解析する。制御部２２は、管理データベース部１５の情報を用いて、一次利用システムや既存の二次利用システムに影響を与えないように、周波数や送信電力の制御を行う。位置推定部２３は、アクセスポイント及び端末位置分布の推定を行い、推定した位置分布情報より利用範囲を推定する。ネットワークインターフェース２４は、コアネットワーク１６との通信インターフェースを提供する。

管理データベース部１５は、周波数二次利用システム管理データベース３１と、伝搬環境管理データベース３２と、共用規定データベース３３と、ＡＰ・端末間干渉量データベース３４と、電波閉空間システム優先度管理データベース３５とを有している。図２は、本発明の第１実施形態における管理データベース部１５の各データベースの内容の説明図である。図２（Ａ）に示すように、周波数二次利用システム管理データベース３１には、アクセスポイントや端末毎の位置情報、送信電力、送信周波数、送信時間、アンテナパターン、利用方式の情報が格納される。図２（Ｂ）に示すように、伝搬環境管理データベース３２には、アクセスポイントや端末毎に周波数帯毎の被干渉量推定情報及び与干渉量推定情報、伝搬特性推定情報が格納される。図２（Ｃ）に示すように、共用規定データベース３３には、一次利用システムとの利用境界情報、二次利用アクセスポイントと端末間の利用境界情報、周波数毎の許容与干渉値情報及び許容被干渉値情報が格納される。図２（Ｄ）に示すように、ＡＰ・端末間干渉量データベース３４には、アクセスポイントと端末のペア間の利用周波数と送信電力と与干渉量情報が格納される。図２（Ｅ）に示すように、電波閉空間システム優先度管理データベース３５には、二次利用システム毎の優先度情報が格納される。

本発明の第１実施形態では、新規な二次利用システムを構築する際に、位置推定部２３は、アクセスポイント及び端末位置分布の推定を行い、推定した位置分布情報より利用範囲を推定する。解析部２１は、新規の二次利用システムを構築する際に、位置推定部２３で推定された利用範囲に制限して、一次利用システム及び既存の二次利用システムへの与干渉を解析する。制御部２２は、利用範囲内において、一次利用システム及び前記既存の二次利用システムに干渉を与えないように、利用可能周波数や送信電力を設定する。このようにして、新規の二次利用システムに電波閉空間が割り当てられる。これにより、新規の二次利用システムとして利用できる電波閉空間を拡大でき、送信電力を大きくすることができる。また、本発明の第１実施形態では、二次利用システムに優先度が付加され、この優先度に基づいて、二次利用システムに割り当てられる電波閉空間の再構築が行われる。

次に、本発明の第１実施形態において、新規の二次利用システム１２を構築する場合の処理について説明する。図３は、本発明の第１実施形態において、新規な二次利用システム１２（二次利用システムＱとする）を構築する場合の処理を示すフローチャートである。図３において、新規の二次利用システムＱを構築するための閉空間利用を要求する端末Ｌは、集中制御局１４に、閉空間利用要求を送信する（ステップＳ１）。なお、この閉空間利用を要求は、アクセスポイントＡＰから送信しても良い。

集中制御局１４の位置推定部２３は、端末Ｌから閉空間利用要求を受信すると、要求のあった端末Ｌについて、アクセスポイント及び端末のペアの位置分布を推定する。そして、位置推定部２３は、推定されたアクセスポイント及び端末のペアの位置分布より、利用範囲を推定する（ステップＳ２）。

アクセスポイント及び端末位置分布の推定は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、音波などの測位方法を用いて取得した端末位置情報と、取得時刻情報とから、端末位置情報を中心として測定誤差を半径とした円で表現する。このとき、時刻ｔに取得した端末位置情報を基準にして、測位した過去ｎ回分の端末位置情報の円と基準端末位置情報の円とが重複する空間を算出して、アクセスポイント及び端末位置分布として与える。利用範囲の推定は、アクセスポイント及び端末位置分布を用いて事前に定めた閾値を超える空間をアクセスポイント及び端末利用範囲情報として与える。閾値は、例えば分布の９０％などを事前に与える（非特許文献２）。

次に、集中制御局１４の解析部２１は、伝搬環境管理データベース３２に登録された一次利用システムとの与被干渉量が許容値以下となるような周波数を抽出する。なお、図２（Ｂ）に示したように、伝搬環境管理データベース３２には、予め、電波センシング装置１３からの検出信号から解析されたアクセスポイントや端末毎に周波数帯毎の被干渉量推定情報及び伝搬特性推定情報が格納されている。解析部２１は、抽出された二次利用可能な周波数の中から、利用可能な周波数群ｆを選択する（ステップＳ３）。解析部２１は、利用可能な周波数群ｆで、端末Ｌの利用範囲に限定して、接続可能なアクセスポイントＡＰｉ（ｉは任意の整数）を検索する（ステップＳ４）。ここで、端末Ｌの利用範囲は、ステップＳ２において推定されている。

次に、解析部２１は、端末Ｌに必要な送信電力ＰＳＬ（ｆ，ＡＰｉ）及びアクセスポイントＡＰｉに必要な送信電力ＰＳｉ（ｆ，Ｌ）を計算する（ステップＳ５）。送信電力ＰＳＬ（ｆ，ＡＰｉ）及び送信電力ＰＳｉ（ｆ，Ｌ）は、共用規定データベース３３に登録された一次システムの許容与干渉値以下となるように設定される。そして、解析部２１は、利用範囲に限定して、接続可能なアクセスポイントＡＰｉから、一次利用システム１１の許容与干渉値以下となるアクセスポイントＡＰＲｉの集合Ａを検索する（ステップＳ６）。なお、ステップＳ１からＳ６は、利用可能な周波数群ｆの各周波数において計算される。

次に、解析部２１は、一次利用システム１１の許容与干渉値以下となるアクセスポイントの集合Ａのコピーとして集合Ａ’を作成する。そして、解析部２１は、集合Ａ’から任意のアクセスポイントＡＰＲｉを選択する（ステップＳ７）。そして、解析部２１は、アクセスポイントＡＰＲｉにより二次利用システムＱを構築することで干渉を与える既設の二次利用システム（二次利用システムＰとする）があるかを利用範囲内でチェックする（ステップＳ８）。ここで、検索範囲は、ステップＳ２において推定された利用範囲に制限される。また、ステップＳ５で求められたように、アクセスポイントＡＰＲｉの電力はＰＳｉ（ｆ，Ｌ）とし、端末Ｌの電力はＰＳＬ（ｆ，ＡＰｉ）とする。そして、それぞれの利用範囲で通信した際の与干渉量が既設の二次利用システムＰを構成するアクセスポイントの利用範囲において許容被干渉力値を超える場合、干渉を与えるとみなす。ステップＳ８の処理は、アクセスポイントＡＰＲｉの利用可能な周波数群ｆの全てにおいて実施する。

干渉を与える既設の二次利用システムＰがなければ（ステップＳ８：Ｎｏ）、制御部２２は、アクセスポイントＡＰＲｉにより新規の二次利用システムＱを構築する（ステップＳ９）。そして、制御部２２は、ＡＰ・端末間干渉量データベース３４に、構築された二次利用システムに関して、アクセスポイントと端末のペア間の利用周波数と送信電力と与干渉量情報を登録する（ステップＳ１０）。端末Ｌは、周波数を利用可能な周波数群ｆの中からＳＩＮＲ(signal-to-interference noise ratio)が最大となる周波数として、アクセスポイントＡＰＲｉとで電波閉空間を生成し、二次利用システムを構築する。制御部２２は、新規の二次利用システムＱに優先度を付加し、電波閉空間システム優先度管理データベース３５に登録して（ステップＳ１５）、処理を終了する。

ステップＳ８で、干渉を与える既設の二次利用システムＰがある場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、解析部２１は、電波センシング装置１３の検出値から、干渉レベルを周波数群ｆの中の周波数毎に測定する。そして、解析部２１は、接続性を維持しながら、利用範囲に限定して、既設の二次利用システムＰに干渉を与えないように、送信電力や無線方式（変調方式、アンテナ方向等）を制御する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理は、アクセスポイントＡＰＲｉの利用可能な周波数群ｆの全てにおいて実施する。ここで、検索範囲は、ステップＳ２において推定された利用範囲に制限される。

解析部２１は、送信電力や無線方式の制御により、既設の二次利用システムＰに干渉を与えることがなくなったかを判定する（ステップＳ１２）。送信電力や無線方式の制御により、既設の二次利用システムＰに干渉を与えなくなった場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、制御部２２は、干渉する周波数を利用可能な周波数から削除して、アクセスポイントＡＰＲｉにより新規の二次利用システムＱを構築する（ステップＳ１３）。そして、制御部２２は、ＡＰ・端末間干渉量データベース３４に、構築された二次利用システムＱに関して、アクセスポイントと端末のペア間の利用周波数と送信電力と与干渉量情報を登録する（ステップＳ１４）。端末Ｌは、周波数を利用可能な周波数群ｆの中からＳＩＮＲが最大となる周波数として、制御された送信電力及び通信方式で、アクセスポイントＡＰＲｉとで電波閉空間を生成し、二次利用システムを構築する。制御部２２は、新規の二次利用システムＱに優先度を付加し、電波閉空間システム優先度管理データベース３５に登録して（ステップＳ１５）、処理を終了する。

送信電力や無線方式を制御しても、既設の二次利用システムＰに干渉を与える場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、解析部２１は、アクセスポイントＡＰＲｉを集合Ａ’から削除する（ステップＳ１６）。そして、解析部２１は、集合Ａ’に要素となるアクセスポイントが存在するかどうかを判定し（ステップＳ１７）、要素となるアクセスポイントが存在する場合には（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、ステップＳ７に処理をリターンする。

ステップＳ１７で、集合Ａ’の要素が存在しない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、制御部２２は、新規の二次利用システムＱに優先度を付加し、電波閉空間システム優先度管理データベース３５に登録する（ステップＳ１８）。

以上のように、本発明の第１実施形態では、新規の二次利用システムＱを構築する際に、利用範囲に限定して、一次利用システム１１や既存の二次利用システムＰに干渉を与えないように、利用可能周波数や送信電力、無線方式が設定される。ここで、二次利用システムが構築できれば、ステップＳ１７で集合Ａ’の要素がなくなる間に、ステップＳ９又はステップＳ１３で、二次利用システムが構築される。二次利用システムが構築できない場合には、ステップＳ１７で、集合Ａ’の要素が存在しなくなる。このときには、ステップＳ１８で優先度が付加され、優先度により電波閉空間の再構築が行われる。

図４は、本発明の第１実施形態における電波閉空間の再構築処理を示すフローチャートである。解析部２１は、電波閉空間システム優先度管理データベース３５の情報から、再構築を行う二次利用システム１２（二次利用システムＹとする）の優先度と、他の二次利用システム１２の優先度とを比較し、再構築を行う二次利用システムＹより優先度の高い二次利用システム１２（二次利用システムＸとする）を検索する（ステップＳ１０１）。

前述のステップＳ１５で示したように、電波閉空間が割り当てられた二次利用システムには、優先度が付加されて、電波閉空間システム優先度管理データベース３５に登録される。また、ステップＳ１８で示したように、二次システムに電波閉空間を割り当てられない場合にも、優先度が付加され、電波閉空間システム優先度管理データベース３５に登録される。なお、既存の二次利用システムとの優先関係が特に決められていない場合には、この優先度は、ランダム値でも良く、また、固定の値でも良い。

再構築を行う二次利用システムＹの優先度が最大で、これより優先度の高い二次利用システムＸが検出できない場合には、（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御部２２は、接続可能なアクセスポイントＡＰｉ（一次利用システムの許容与干渉値以下となるアクセスポイントＡＰｉ）により二次利用システムＹを構築する（ステップＳ１０３）。そして、制御部２２は、構築された二次利用システムＹに関して、アクセスポイントと端末のペア間の利用周波数と送信電力と与干渉量情報とをＡＰ・端末間干渉量データベース３４に登録する（ステップＳ１０４）。そして、制御部２２は、この二次利用システムＹより優先度の低い二次利用システムの再構築処理を指示する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０２で、再構築を行おうとする二次利用システムＹより優先度の高い二次利用システムＸが存在すれば（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、解析部２１は、集合Ａ’（一次利用システムの許容与干渉値以下となるアクセスポイントＡＰｉの集合Ａのコピー）から任意のアクセスポイントＡＰＲｉを選択する（ステップＳ１０６）。そして、解析部２１は、アクセスポイントＡＰＲｉにより二次利用システムＹを構築することで、優先度の高い二次利用システムに干渉を与えるかを利用範囲内でチェックする（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０7の処理は、アクセスポイントＡＰＲｉの利用可能な周波数群ｆの全てにおいて実施する。

優先度の高い二次利用システムＸに干渉を与えなければ（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、制御部２２は、アクセスポイントＡＰＲｉにより二次利用システムＹを構築する（ステップＳ１０８）。そして、制御部２２は、ＡＰ・端末間干渉量データベース３４に、構築された二次利用システムＹに関して、アクセスポイントと端末のペア間の利用周波数と送信電力と与干渉量情報を登録する（ステップＳ１０９）。そして、制御部２２は、この二次利用システムＹより優先度の低い二次利用システムの再構築処理を指示する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０７で、優先度の高い二次利用システムＸに干渉を与える場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、解析部２１は、電波センシング装置１３により、干渉レベルを周波数群ｆの中の周波数毎に測定する。そして、解析部２１は、接続性を維持しながら、優先度の高い二次利用システムＸに干渉を与えないように、送信電力及び無線方式を制御する（ステップＳ１１０）。

解析部２１は、送信電力及び無線方式の制御により、優先度の高い二次利用システムＸに干渉を与えることがなくなったかを判定する（ステップＳ１１１）。送信電力及び無線方式の制御により、優先度の高い二次利用システムＸに干渉を与えなくなった場合には（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、制御部２２は、干渉する周波数を利用可能な周波数から削除して、アクセスポイントＡＰＲｉにより二次利用システムＹを構築する（ステップＳ１１２）。そして、制御部２２は、ＡＰ・端末間干渉量データベース３４に、構築された二次利用システムＹに関して、アクセスポイントと端末のペア間の利用周波数と送信電力と与干渉量情報を登録する（ステップＳ１１３）。そして、制御部２２は、この二次利用システムＹより優先度の低い二次利用システムの再構築処理を指示する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１１１で、送信電力及び無線方式の制御をしても、優先度の高い二次利用システムＸに干渉を与える場合には（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、解析部２１は、アクセスポイントＡＰＲｉを集合Ａ’から削除する（ステップＳ１１４）。そして、解析部２１は、集合Ａ’に要素となるアクセスポイントが存在するかどうかを判定し（ステップＳ１１５）、要素となるアクセスポイントが存在する場合には（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に処理をリターンする。ステップＳ１１５で、集合Ａ’の要素が存在しない場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、再構築は失敗となり、処理を終了する。

以上のような処理により、優先度の高い二次利用システムから順に、二次利用システムが構築される。これにより、既存の二次利用システムと新規の二次利用システムとが共存できるように、電波閉空間を割り当てられる可能性が高くなる。また、割り当てられる電波閉空間に制限がある場合には、優先度が高い二次利用システムを優先して、電波閉空間を割り当てられる。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態において新規な二次利用システムを構築する場合の処理を示すフローチャートである。この実施形態は、二次利用システム１２に対するユーザの伝送速度等の要求があった場合の処理を示している。図５において、ステップＳ２０１〜ステップＳ２１８の処理は、第１実施形態におけるステップＳ１〜ステップＳ１８と同様である。

この第２実施形態では、解析部２１は、ステップＳ２０８で、アクセスポイントＡＰＲｉにより干渉を与える既設の二次利用システムＰがあるかを利用範囲内でチェックした後、更に、ステップＳ２３１で、所望の帯域を確保しているかを判定している。また、ステップＳ２１２で、アクセスポイントＡＰＲｉの送信電力及び無線方式を制御して、干渉を与える既設の二次利用システムＰがあるかを利用範囲内でチェックした後、更に、ステップＳ２３２で、所望の帯域を確保しているかを判定している。そして、所望の帯域を確保できなければ、解析部２１は、ステップＳ２１６で、このアクセスポイントＡＰＲｉを集合Ａ’から削除している。これにより、ユーザから要求された所望の帯域を確保して、新規な二次利用システム１２を構築できる。

なお、無線通信システム１の全部または一部の機能を実現するための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、実行することにより各部の処理を行っても良い。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とする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
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、ＣＤ−ＲＯＭ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。更に「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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、更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であっても良い。

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、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１１…一次利用システム， １２…二次利用システム， １３…電波センシング装置， １４…集中制御局， １５…管理データベース部， １６…コアネットワーク， ２１…解析部， ２２…制御部， ２３…位置推定部， ２４…ネットワークインターフェース， ３１…周波数二次利用システム管理データベース， ３２…伝搬環境管理データベース， ３３…共用規定データベース， ３４…ＡＰ・端末間干渉量データベース， ３５…電波閉空間システム優先度管理データベース

Claims (5)

1. 一次利用システムと周波数を共用する二次利用システムを用いた無線通信システムを構築する構築装置であって、
   アクセスポイント及び端末の位置を示す位置情報の推定を行い、推定した位置情報に基づいて利用範囲を推定する位置推定部と、
   新規の二次利用システムを構築する際に、前記位置推定部で推定された利用範囲に制限して、一次利用システム及び既存の二次利用システムへの与干渉を解析する解析部と、
   前記利用範囲内において、前記一次利用システム及び前記既存の二次利用システムに干渉を与えないアクセスポイント及び端末に電波閉空間を割り当て、新規の二次利用システムを構築する制御部と
   を備える構築装置。
2. 前記制御部は、前記新規の二次利用システムに、前記利用範囲に制限して前記既存の二次利用システムに干渉を与えない周波数を割り当てる請求項１に記載の構築装置。
3. 前記制御部は、前記新規の二次利用システムに、前記利用範囲に制限して前記既存の二次利用システムに干渉を与えない送信電力を割り当てる請求項１又は２に記載の構築装置。
4. 二次利用システムの優先度に応じて二次利用システムの再構築を行う請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の構築装置。
5. 位置推定部と解析部と制御部とを備える構築装置が、一次利用システムと周波数を共用する二次利用システムを用いた無線通信システムを構築する構築方法であって、
   前記位置推定部が、アクセスポイント及び端末の位置を示す位置情報の推定を行い、推定した位置情報に基づいて利用範囲を推定する位置推定ステップと、
   前記解析部が、新規の二次利用システムを構築する際に、前記位置推定ステップで推定された利用範囲に制限して、一次利用システム及び既存の二次利用システムへの与干渉を解析する解析ステップと、
   前記制御部が、前記利用範囲内において、前記一次利用システム及び前記既存の二次利用システムに干渉を与えないアクセスポイント及び端末に電波閉空間を割り当て、新規の二次利用システムを構築する制御ステップと
   を有する構築方法。

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