JP7003937B2 - スペクトル管理装置、方法、地理的位置データベース及びサブシステム - Google Patents
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Description
(即ち、それが使用しているスペクトルリソース)場合に、当該サブシステムを含む全てのサブシステムのプライマリシステムへの集約干渉を意味する。当業者は、従来技術の任意の方法を使用して、サブシステムのプライマリシステムへの集約干渉を算出でき、その具体的算出方式については、ここで重複しない。
はプライマリシステムPS1の干渉閾値を示す。スペクトルCH1をCRSaからCRSbに遷移すると、PS1が受ける新集約干渉は
として算出され、その中、
集合演算は集合CからCRSbを加えてCRSaを除去することで新しいサブシステム集合を構成することを示し、
を満足すると、スペクトルCH1をCRSaからCRSbに遷移でき、これにより、CRSaはそれが使用しているスペクトルリソースCH1をリリースする場合に、CRSbを、リリースされた残りのスペクトルリソースCH1に対応するサブシステム集合に含ませることができる。
となり、即ち、
はCの真部分集合であり、
を必ず満足する。従って、この場合について、直接にスペクトル管理装置が管理するそれぞれのサブシステムの利用可能なスペクトル情報により、CRSbを、リリースされた空きのスペクトルリソースCH1に対応するサブシステム集合に含ませることが確認できる。
実例1
現在、共存管理によりリソース利用率が低い問題を解決するために、多数の標準が登場し、IEEE P802.19aもその一つである。当該標準に用いられるスペクトル管理システムの主な論理的なエンティティは、本開示の実施例によるスペクトル管理装置の遷移確定ユニットに対応し、位置情報に応じてGCOにスペクトルリソースを割り当てるためのスペクトル管理サーバ (Spectrum Management Database,SMD)と、本開示の実施例による共存発見装置に対応し、共存マネージャ(coexistence managers(CM))のために、それがサービスするGCOの性能に影響を与えるジオロケーション能力オブジェクト(Geolocation Capability Object(GCO))を発見し、CMをトリガーして共存管理を行うための共存発見及び情報サーバ(coexistence discovery and information server(CDIS))と、例えば本開示の実施例によるスペクトル管理装置に対応し、共存管理を提供するための共存マネージャと、例えば本開示の実施例によるサブシステムに対応し、単一又は複数のデバイスからなるネットワークを示し、これらのデバイスが認証されたジオロケーション能力に基づいて作動し、CMから共存サービスを取得するジオロケーション能力オブジェクトと、を含む。
当該方法は、スペクトルアクセスシステム(Spectrum Access System,SAS)3.5GHzシステムマルチレベル共存システム管理にも適用することができる。アメリカでは、3.5GHzバンドは常にアメリカ合衆国国防総省(Department of Defense,DoD)のレーダシステムに応用され、現在、連邦通信委員会(Federal Communications Commission,FCC)は、スペクトルを共有する形で当該バンドを商用に応用することについて検討している。当該共有システムは、SASの一部であり、三つのレベルを含み、incumbentのユーザは最高レベルを代表し、市民ブロードバンド無線サービス(Citizens Broadband Radio Service users) からの有害な干渉から保護し、incumbentユーザは、上記DoDレーダシステム、固定衛星業務(Fixed Satellite Service,FSS)、限られた時間内のグランドファサード地上無線業務 (grandfathered terrestrial wireless operations)を含み、市民ブロードバンド無線サービスはさらに優先アクセスライセンス(priority access license,PAL)、及び一般認可アクセス(General Authorized Access,GAA)の二つのレベルを含み、PALを、GAAからの有害な干渉から保護する。スペクトルリソースマネージャがincumbentを管理し、PALとGAAとの間でリソースが共存する場合には、同様に当該方法を使用して、リソース使用効率を向上させることができる。例えば、ある新しいGAAが加入する場合に、リソース割り当て結果によって直接に利用可能なリソースを取得できないと、incumbentとPALを保護する前提で、GAA間のリソース割り当てを可能な限り少なく調整して新しいGAAへのアクセスを実現する。
(第1の応用例)
図24は、本開示の内容の技術を応用できるスマートフォン900の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン900は、プロセッサ901、メモリ902、記憶装置903、外部接続インタフェース904、撮像装置906、センサ907、マイクロフォン908、入力装置909、表示装置910、スピーカ911、無線通信インタフェース912、一つ又は複数のアンテナスイッチ915、一つ又は複数のアンテナ916、バス917、バッテリー918、及び補助コントローラ919を含む。
。
図25は、本開示の内容の技術を応用できるカーナビゲーション装置920の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置920は、プロセッサ921、メモリ922、GPS(Global Positioning System)モジュール924、センサ925、データインタフェース926、コンテンツプレーヤ927、記憶媒体インタフェース928、入力装置929、表示装置930、スピーカ931、無線通信インタフェース933、一つ又は複数のアンテナスイッチ936、一つ又は複数のアンテナ937及びバッテリー938を含む。
Claims (25)
- 無線通信システムに用いられるスペクトル管理装置であって、前記無線通信システムは、プライマリシステム及びサブシステムを含み、前記スペクトル管理装置は、処理回路を含み、
前記処理回路は、
当該スペクトル管理装置が管理するサブシステムのスペクトル使用情報とスペクトル遷移能力情報とを取得し、当該スペクトル使用情報は、それぞれのサブシステムの使用のために既に割り当てられた使用スペクトル相関情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報は、サブシステムがスペクトル遷移操作をサポートするか否かに関する情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報の値は、ブール値によって示され、
それぞれのサブシステムのスペクトル使用によるプライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの許容範囲内にあるように、前記スペクトル使用情報と前記スペクトル遷移能力情報とに基づいて、当該スペクトル管理装置が管理するそれぞれのサブシステムに対するスペクトル遷移を確定する、ように配置されている、
スペクトル管理装置。 - 前記処理回路は、さらに、スペクトルリソースを要求するサブシステムが存在し、且つ前記無線通信システムにおいて残りのスペクトルリソースが存在するが、前記スペクトルリソースを要求するサブシステムが他のサブシステムのスペクトルリソース割り当てを変更しないとスペクトルリソースを得ることができない場合に、当該要求に応答して、当該スペクトル管理装置が管理するサブシステムのスペクトル使用情報を取得し、前記スペクトル使用情報と前記スペクトル遷移能力情報とに基づいて、当該スペクトル管理装置が管理するそれぞれのサブシステムに対するスペクトル遷移をトリガーするか否か確定する、ように配置されている請求項1に記載のスペクトル管理装置。
- 前記残りのスペクトルリソースには、無線通信システムにおいて使用されていないスペクトルリソース、及び新たにリリースされたスペクトルリソースの少なくとも一方が含まれる請求項2に記載のスペクトル管理装置。
- 前記処理回路は、さらに、前記無線通信システムにおけるサブシステムに対するスペクトル遷移をトリガーすると確定する場合に、それぞれのサブシステムのスペクトル遷移能力情報を取得し、且つ前記スペクトル遷移能力情報に基づいて、スペクトル遷移操作をサポートするサブシステムに対するスペクトル遷移を確定する、ように配置されている請求項2又は3に記載のスペクトル管理装置。
- 前記処理回路は、
(i)当該残りのスペクトルリソースについて、当該スペクトル管理装置が管理するサブシステムにおいて、前記残りのスペクトルリソースを使用していないが、残りのスペクトルリソースが当該サブシステムによって使用されるように調整される場合にプライマリシステムへの干渉が前記プライマリシステムの許容範囲にあるサブシステムを選択して、当該残りのスペクトルリソースに対応するサブシステム集合を構成し、
(ii)前記サブシステム集合において前記スペクトルリソースを要求するサブシステムが存在するか否かを判断し、
前記スペクトルリソースを要求するサブシステムが存在する場合に、前記判断に基づいて、当該スペクトル管理装置が管理するサブシステムに対するスペクトル遷移を確定し、
前記スペクトルリソースを要求するサブシステムが存在しない場合に、前記サブシステム集合に含まれるサブシステムのそれぞれが現在使用しているスペクトルリソースを、前記残りのスペクトルリソースとし、
前記サブシステム集合に含まれるサブシステムのそれぞれが現在使用しているスペクトルリソースに対して、前記サブシステム集合において前記スペクトルリソースを要求するサブシステムが存在するまで、上記操作(i)~(ii)を繰り返す、ように配置されている請求項2~4のいずれか一項に記載のスペクトル管理装置。 - 前記処理回路は、前記操作(i)~(ii)を繰り返す回数が所定の閾値に達した場合にも、それぞれのサブシステム集合において前記スペクトルリソースを要求するサブシステムが含まれていないと、前記スペクトルリソースを要求するサブシステムにスペクトルリソースを割り当てない、ように配置されている請求項5に記載のスペクトル管理装置。
- 前記処理回路は、当該スペクトル管理装置が管理するそれぞれのサブシステムの利用可能なスペクトル情報を利用して、前記サブシステム集合を構成するサブシステムを選択するように配置されおり、前記利用可能なスペクトル情報は、当該サブシステムのプライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの許容範囲内にある条件での、サブシステムの利用可能なスペクトルに関する情報である、請求項5又は6に記載のスペクトル管理装置。
- 前記処理回路は、それぞれのサブシステムが現在のスペクトルリソースの使用を保持しながら、プライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの許容範囲にあることを保証するという条件での、それぞれのプライマリシステムに対する移動可能範囲の情報に基づいて、当該サブシステム集合を構成するサブシステムを選択する、ように配置されている請求項5又は6に記載のスペクトル管理装置。
- 前記残りのスペクトルリソースは、無線通信システムにおいて新しくリリースされたスペクトルリソースであり、前記処理回路は、当該スペクトル管理装置が管理する、当該残りのスペクトルリソースをリリースするサブシステムの前記移動可能範囲に位置しているサブシステムを選択して、当該残りのスペクトルリソースに対応するサブシステム集合を構成する、ように配置されている請求項8に記載のスペクトル管理装置。
- 前記処理回路は、前記無線通信システムにおいて複数のプライマリシステムを含む場合に、当該残りのスペクトルリソースをリリースするサブシステムの複数の移動可能範囲のオーバラップ領域内に位置しているサブシステムを選択して、当該残りのスペクトルリソースに対応するサブシステム集合を構成する、ように配置されている請求項9に記載のスペクトル管理装置。
- 前記処理回路は、それぞれのサブシステムの使用スペクトルが割り当てられる際の時間情報に基づいて、前記サブシステム集合を構成するサブシステムを選択するように配置されている請求項5又は6に記載のスペクトル管理装置。
- 前記処理回路は、当該残りのスペクトルリソースに対応するサブシステム集合のサブシステムを選択した後、サブシステム集合におけるサブシステムのそれぞれに対して、当該残りのスペクトルリソースが当該サブシステムによって使用されるように調整される場合にプライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの許容範囲内にあるか否かを確定し、前記サブシステム集合からプライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの許容範囲を超えるサブシステムを除去する、ように配置されている請求項8~11のいずれか一項に記載のスペクトル管理装置。
- 前記処理回路は、さらに、
それぞれのサブシステム集合に基づいてペクトル遷移グラフとして有向グラフを作成し、前記ペクトル遷移グラフに応じて、深さ優先探索又は幅優先探索により前記スペクトル遷移に関するスペクトル遷移情報を確定するように配置されており、
前記有向グラフは、当該残りのスペクトルリソースをリリースするサブシステム又はスペクトル管理装置を末尾ノードとし、当該残りのスペクトルリソースに対応するサブシステム集合におけるサブシステムのそれぞれを先頭ノードとして、前記残りのスペクトルリソースを末尾ノードと先頭ノードとを接続する有向辺の重みとすることにより、作成される請求項5~12のいずれか一項に記載のスペクトル管理装置。 - 前記スペクトル遷移に関するスペクトル遷移情報を送信するように配置されている通信ユニットをさらに含み、当該スペクトル遷移情報は、スペクトル遷移操作を行うサブシステムの識別子、当該サブシステムに新たに割り当てられたスペクトルリソースの情報及び/又は当該サブシステムによってリリースされるスペクトルリソースの情報を含む請求項1~13のいずれか一項に記載のスペクトル管理装置。
- 前記通信ユニットは、さらに、当該スペクトル管理装置が管理するサブシステムのスペクトル使用情報とスペクトル遷移能力情報、無線通信システムにおける残りのスペクトルリソースに関する情報、サブシステムの移動可能範囲に関する情報、サブシステムの使用スペクトルが割り当てられる際の時間に関する情報の少なくとも一方を受信する、ように配置されている請求項14に記載のスペクトル管理装置。
- 無線通信システムに用いられるサブシステムであって、
当該サブシステムのスペクトル使用情報とスペクトル遷移能力情報とを送信し、当該スペクトル使用情報とスペクトル遷移能力情報とに基づいて当該サブシステムに対するスペクトル遷移を確定するとともに、当該サブシステムのスペクトル使用を調整するためのスペクトル遷移情報を受信する、ように配置されている通信ユニットを含み、
当該スペクトル使用情報は、それぞれのサブシステムの使用のために既に割り当てられた使用スペクトル相関情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報は、サブシステムがスペクトル遷移操作をサポートするか否かに関する情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報の値は、ブール値によって示されるサブシステム。 - 前記スペクトル遷移情報は、スペクトル遷移操作を行うサブシステムの識別子、当該サブシステムに新たに割り当てられたスペクトルリソースの情報及び/又は当該サブシステムによってリリースされるスペクトルリソースの情報を含み、前記サブシステムは、前記スペクトル遷移情報に基づいてそのスペクトル使用を調整する請求項16に記載のサブシステム。
- 前記通信ユニットは、さらに、スペクトルリソースを要求するためのスペクトルリソース要求を送信するように配置されている請求項16又は17に記載のサブシステム。
- 無線通信システムに用いられる地理的位置データベースであって、前記無線通信システムは、プライマリシステム及びサブシステムを含み、前記地理的位置データベースは、
それぞれのサブシステムのスペクトル使用情報とスペクトル遷移能力情報とを提供するように配置されている通信ユニットを含み、
当該スペクトル使用情報は、それぞれのサブシステムの使用のために既に割り当てられた使用スペクトル相関情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報は、サブシステムがスペクトル遷移操作をサポートするか否かに関する情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報の値は、ブール値によって示され、
前記スペクトル使用情報と前記スペクトル遷移能力情報は、前記無線通信システムにおけるサブシステムに対するスペクトル遷移を確定するために用いられる地理的位置データベース。 - スペクトルリソースを要求するサブシステムが存在し且つ前記無線通信システムに残りのリソースが存在するが、前記スペクトルリソースを要求するサブシステムが他のサブシステムのスペクトルリソース割り当てを変更しないとスペクトルリソースを得ることができない場合に、当該要求に応答して、無線通信システムにおけるサブシステムに対するスペクトル遷移をトリガーするか否かを確定する、ように配置されている処理回路をさらに含む請求項19に記載の地理的位置データベース。
- 前記処理回路は、さらに、当該残りのスペクトルリソースに対して、サブシステムを選択して当該残りのスペクトルリソースに対応するサブシステム集合を構成し、当該サブシステム集合に基づいてそれぞれのサブシステムのスペクトル遷移を確定する場合に、当該残りのスペクトルリソースが当該サブシステムによって使用されるように調整される際にプライマリシステムへの干渉を算出し、前記サブシステム集合から、プライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの許容範囲を超えるサブシステムを除去する、ように配置されている請求項20に記載の地理的位置データベース。
- 無線通信システムに用いられる共存発見装置であって、前記無線通信システムはプライマリシステム及びサブシステムを含み、前記共存発見装置は、
スペクトルリソースを要求するサブシステムが存在し且つ前記無線通信システムに残りのリソースが存在するが、前記スペクトルリソースを要求するサブシステムが他のサブシステムのスペクトルリソース割り当てを変更しないとスペクトルリソースを得ることができない場合に、当該要求に応答して、無線通信システムにおけるサブシステムに対するスペクトル遷移をトリガーするか否かを確定し、サブシステムを管理するスペクトル管理装置が無線通信システムにおけるサブシステムに対するスペクトル遷移をトリガーすると確定した場合に、それが管理するサブシステムのスペクトル遷移能力情報を取得することにより、サブシステムのスペクトル遷移能力情報に基づいて、管理するサブシステムに対するスペクトル遷移を確定し、当該スペクトル遷移能力情報は、サブシステムがスペクトル遷移操作をサポートするか否かに関する情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報の値は、ブール値によって示される、ように配置されている処理回路を含む、
共存発見装置。 - サブシステムのスペクトルリソースを要求するための要求、及びそれぞれのサブシステムの使用スペクトル情報の少なくとも一方を受信するとともに、無線通信システムにおけるサブシステムに対するスペクトル遷移をトリガーするか否かの確定結果を送信する、ように配置されている通信ユニットをさらに含む請求項22に記載の共存発見装置。
- 無線通信システムに用いられるスペクトル管理方法であって、前記無線通信システムは、プライマリシステム及びサブシステムを含み、前記スペクトル管理方法は、
スペクトル管理装置が管理するサブシステムのスペクトル使用情報とスペクトル遷移能力情報とを取得し、当該スペクトル使用情報は、それぞれのサブシステムの使用のために既に割り当てられた使用スペクトル相関情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報は、サブシステムがスペクトル遷移操作をサポートするか否かに関する情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報の値は、ブール値によって示され、
それぞれのサブシステムのスペクトル使用によるプライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの許容範囲内にあるように、前記スペクトル使用情報と前記スペクトル遷移能力情報とに基づいて、当該スペクトル管理装置が管理するサブシステムに対するスペクトル遷移を確定することを含む、
無線通信システムに用いられるスペクトル管理方法。 - 無線通信システムに用いられる方法であって、前記無線通信システムは、地理的位置データベース、スペクトル管理装置及びサブシステムを含み、前記方法は、
地理的位置データベースによりそれぞれのサブシステムのスペクトル使用情報とスペクトル遷移能力情報とを送信し、当該スペクトル使用情報は、それぞれのサブシステムの使用のために既に割り当てられた使用スペクトル相関情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報は、当該サブシステムがスペクトル遷移操作をサポートするか否かに関する情報に対応し、当該スペクトル遷移能力情報の値は、ブール値によって示され、
それぞれのサブシステムのスペクトル使用による無線通信システムにおけるプライマリシステムへの干渉がプライマリシステムの許容範囲内にあるように、スペクトル管理装置は、その管理するサブシステムのスペクトル使用情報とスペクトル遷移能力情報とを受信し、前記スペクトル使用情報と前記スペクトル遷移能力情報とに基づいて、当該スペクトル管理装置が管理するサブシステムに対するスペクトル遷移を確定し、
前記スペクトル管理装置は、スペクトル遷移に関するスペクトル遷移情報を送信し、
サブシステムは、前記スペクトル管理装置が送信した前記スペクトル遷移情報を受信し、当該スペクトル遷移情報を利用してそのスペクトル使用を調整する、ことを含む、
方法。
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