WO2019187507A1 - 通信制御装置及び通信制御方法 - Google Patents
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Abstract
無線リソースの2次利用を管理する通信制御装置を提供する。 通信制御装置は、第2の無線システムから2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得部と、前記所望通信パラメータ情報に基づいて第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する設定部と、第1の無線システムの保護基準を用いて前記設定部で設定された前記仮の通信パラメータが第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定部と、前記判定部が前記所定の要件を満たすと判定した場合に前記仮の通信パラメータに基づく許可通信パラメータを第2の無線システムに通知する通知部を具備する。
Description
本明細書で開示する技術は、第1の無線システムが利用するリソースの一部又は全部の2次利用を管理する通信制御装置及び通信制御方法に関する。
近年の多様な無線システムが混在する無線環境と、無線を介したコンテンツ量の増加と多様化により、無線システムに割り当て可能な電波資源(周波数)が枯渇するという問題が表面化している。ところが、どの電波帯域も既存の無線システムが利用しているため、新規の電波資源割り当てが困難であることが分かっている。そこで、必要な電波資源を捻出するために、コグニティブ無線技術の活用による、既存無線システムの時間的及び空間的な空き電波(White Space)の利活用(動的周波数共用(DSA:Dynamic Spectrum Access))が求められ始めている。
米国においては、世界的には3GPP band 42,43とされている周波数帯とオーバーラップするFederal use band(3.55-3.70GHz)の一般国民への開放を目指し、周波数共用技術を活用するCitizens Broadband Radio Service(CBRS)の法制化と標準化が加速している。
コグニティブ無線技術は、動的周波数共用のみならず、無線システムによる周波数利用効率の向上にも寄与する。例えば、ETSI EN 303 387やIEEE802.19.1-2014においては、White Spaceを利用する無線システム間の共存技術が規定されている。
CBRSA-TS-2001 V1.0.0 CBRS Alliance Technical Specification
WINNF-SSC-0008-V1.0.0 Spectrum Sharing Committee Policy and Procedure Coordinated Periodic Activities Policy, Wireless Innovation Forum
WINNF-TS-0016-V1.2.1 Signaling Protocols and Procedures for CitizensBroadband Radio Service(CBRS); Spectrum Access System(SAS)-Citizens Broadband Radio Service Device(CBSD) Interface Technical Specification
WINNF-TS-0096-V1.2.0 Signaling Protocols and Procedures for Citizens Broadband Radio Service (DBRS):Spectrum Access Systems(SAS)-SAS Interface Technical Specifications
IEEE Std 802.19.1a-2017
WINNF-TS-0112-V1.4.1 Requirements for Commercial Operation in the U.S. 3550-3700 MHz Citizens Broadband Radio Service Band
本明細書で開示する技術の目的は、第1の無線システムが利用するリソースの一部又は全部の2次利用を管理する通信制御装置及び通信制御方法を提供することにある。
本明細書で開示する技術の第1の側面は、第1の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を2次利用する第2の無線システムを管理する通信制御装置であって、
前記第2の無線システムから2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得部と、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する設定部と、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定部で設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定部と、
前記判定部が前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータに基づく許可通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知部と、
を具備する通信制御装置である。
前記第2の無線システムから2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得部と、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する設定部と、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定部で設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定部と、
前記判定部が前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータに基づく許可通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知部と、
を具備する通信制御装置である。
前記取得部は、前記第2の無線システムが所望する最大送信電力及び周波数に関する情報を含む第1の方式、又は、前記第2の無線システムの通信パラメータに関する要件を含む第2の方式のうちのいずれかの方式に基づく前記所望通信パラメータ情報を取得する。但し、前記第2の無線システムの通信パラメータに関する要件は、帯域幅又は送信電力のレンジのうち少なくとも1つを含む。
前記取得部が前記第1の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報が示す最大送信電力及び周波数を前記第2の無線システムの仮の通信パラメータとする。あるいは、前記取得部が前記第2の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報及び1以上の他の第2の無線システムとの相互干渉を考慮して前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する。
また、本明細書で開示する技術の第2の側面は、第1の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を2次利用する第2の無線システムを管理する通信制御方法であって、
前記第2の無線システムから第1の方式又は第2の方式に基づく2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得ステップと、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムに仮の通信パラメータを設定する設定ステップと、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定ステップにおいて設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知ステップと、
を有する通信制御方法である。
前記第2の無線システムから第1の方式又は第2の方式に基づく2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得ステップと、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムに仮の通信パラメータを設定する設定ステップと、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定ステップにおいて設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知ステップと、
を有する通信制御方法である。
本明細書で開示する技術によれば、効果的に通信ノード間干渉制御機能を搭載して、第1の無線システムが利用するリソースの一部又は全部の2次利用を管理する通信制御装置及び通信制御方法を提供することができる。
なお、本明細書に記載された効果は、あくまでも例示であり、本発明の効果はこれに限定されるものではない。また、本発明が、上記の効果以外に、さらに付加的な効果を奏する場合もある。
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
周波数共用においては、同一周波数チャネル又は隣接周波数チャネルに異なる無線アクセス方式(RAT:Radio Access Technology)を用いる無線システムが混在することを考慮する必要がある。例えば、CBRS帯域においては、TDD-LTE、LBT(Listen-Before-Talk)-LTEが運用されることが想定され、将来的には、5GNR(New Radio)も運用される可能性がある。
プライマリシステムに既に割り当てられている電波資源からセカンダリシステムに必要な電波資源を捻出する際、プライマリシステムがセカンダリシステムからの干渉を被らないようにすること、すなわちプライマリシステムを保護する必要がある。例えば、セカンダリシステムを運用する際に、セカンダリシステムの送信電力を計算するための負荷を抑制しつつ、プライマリシステムへの有害な干渉を防止する通信装置について提案がなされている(例えば、特許文献1を参照のこと)。
また、CBRS周波数帯のLTE商用利用促進を目的とする団体であるCBRSアライアンスでは、CxM(Coexistence Manager)と呼ばれる論理エンティティが、SAS(Spectrum Access System)と連携して、グラフ理論を活用して無線機にチャネル割り当てを行うことによって、無線システム間の共存を図る手法について規定している(例えば、非特許文献1を参照のこと)。一方、Wireless Innovation Forum(WINNF)が発行するポリシー文書(非特許文献2を参照のこと)では、複数のSAS間で情報交換を行い、プライマリシステム保護に係る計算を実施するのは、24時間に1回とすると合意されていることが開示されている。
CBRSアライアンスで規定されているCxM(非特許文献1を参照のこと)をWINNF規格で規定されているSAS(非特許文献2などを参照のこと)が具備することは、十分に想定される。無線システム間の共存を実現する無線技術に関してさまざまな文献が公開されているが、各文献に記載されている技術を有機的に組み合わせて正しく運用するための手法に関してはいまだ開示されていない。無線システム間の共存技術を運用する上で、特にWINNFで開示しているその他の仕様書で定められたアーキテクチャや手続きに適合する必要がある。
その中でも、プライマリシステム保護計算においては、通信装置のリクエストパラメータ(電力、周波数)に基づいて干渉計算を行うことが現在発行済みのWINNF規格(非特許文献6を参照のこと)にて定められている。しかしながら、通信装置からリクエストパラメータが提供されない手法(例えば、通信パラメータの要件のみが提供される)が採用されることも将来的には十分に想定され得る。
そこで、本明細書では、無線システム間の共存技術に関する既存の仕様書を大幅に変更することなく、とりわけCBRSアライアンス(非特許文献1を参照のこと)及びWINNF規格(非特許文献2などを参照のこと)でそれぞれ規定されている仕様を同時に実現するために、CxMによって通信装置の通信パラメータの事前調整を行い、それに基づいてプライマリシステム保護計算を実施する技術について、以下で提案する。
A.システムモデル
A-1.システムリファレンスモデル
図1には、本明細書において想定する、無線システム間の共存を実現するためのシステムリファレンスモデルを模式的に示している。本明細書では、図1に示す合計8つの論理機能を定義する。また、一般機能として、2つの機能を備える。但し、必要に応じて、図示した以外の論理機能が含まれていてもよい。以下、各論理機能について説明する。
A-1.システムリファレンスモデル
図1には、本明細書において想定する、無線システム間の共存を実現するためのシステムリファレンスモデルを模式的に示している。本明細書では、図1に示す合計8つの論理機能を定義する。また、一般機能として、2つの機能を備える。但し、必要に応じて、図示した以外の論理機能が含まれていてもよい。以下、各論理機能について説明する。
A-1-1.Database function
図2には、Database functionのリファレンスモデルを示している。Database functionは、通信ノードの登録情報や通信パラメータ情報の記憶、また、通信ノードの利用可能周波数情報を計算するために必要な情報を記憶するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。Databasefunctionのサービスアクセスポイントがdatabase SAP(DB-SAP)である。
図2には、Database functionのリファレンスモデルを示している。Database functionは、通信ノードの登録情報や通信パラメータ情報の記憶、また、通信ノードの利用可能周波数情報を計算するために必要な情報を記憶するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。Databasefunctionのサービスアクセスポイントがdatabase SAP(DB-SAP)である。
DB-SAPは、通信ノードの登録やプライマリシステムの情報の提供といったデータベースが提供するサービスにアクセスするために、Interface functionによって利用される。
A-1-2.Primary Protection function
図3には、Primary Protection functionのリファレンスモデルを示している。Primary Protection functionは、プライマリシステムの電波利用を阻害せずに通信ノードが利用可能な周波数情報(周波数、最大許容送信電力)を計算する機能を有するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
図3には、Primary Protection functionのリファレンスモデルを示している。Primary Protection functionは、プライマリシステムの電波利用を阻害せずに通信ノードが利用可能な周波数情報(周波数、最大許容送信電力)を計算する機能を有するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
Primary ProtectionのサービスアクセスポイントがPrimary Protection SAP(PP-SAP)である。PP-SAPは、利用可能周波数情報の計算といったPrimary Protection functionが提供するサービスにアクセスするために、Interface functionによって利用される。
無線システム間の共存を実現するために、本論理機能は必ずしも必要ではない。例えば、本明細書で開示する技術が、既存利用者の動的保護が必要でない周波数帯(例えば、2.4GHz帯や5GHz帯における免許不要帯域)に対して適用される場合には、保護計算が不要となるので、本論理機能は存在しなくてもよい。
A-1-2-1.Primary Protection functionの一例
図4には、Primary Protection functionのリファレンスモデルの一例として、米国連邦通信委員会(Federal Communications Commission:FCC)が定めた規則Part96 CBRSで義務付けられる仕組みへの適用例を示している。図示のPrimary Protection functionは、Incumbent Protection functionality及びPAL Channel assignment functionalityの各機能を備えている。
図4には、Primary Protection functionのリファレンスモデルの一例として、米国連邦通信委員会(Federal Communications Commission:FCC)が定めた規則Part96 CBRSで義務付けられる仕組みへの適用例を示している。図示のPrimary Protection functionは、Incumbent Protection functionality及びPAL Channel assignment functionalityの各機能を備えている。
Incumbent Protection functionalityは、C.F.R Part96で義務付けられるインカムベントシステムを保護するよう、通信ノードが利用可能な周波数の特定や最大許容EIRP(Equivalent Isotropic Radiated Power:実効輻射電力)を計算する機能である。
PAL Channel assignment functionalityは、C.F.R Part96で規定される優先アクセス層(Priority Access Tier)の通信ノードに対して,優先アクセス免許(PAL:Priority Access License)に基づいてチャネル割り当てを行ったり、PAL保護エリア(PPA:PAL Protection Area)の計算などを実施したりする機能である。
A-1-3.Enhanced Spectrum Coordination function
図5には、Enhanced Spectrum Coordination functionのリファレンスモデルを示している。Enhanced Spectrum Coordination functionは、通信ノードのネットワーク特性を高めるといった目的で、通信ノードの周波数利用を調整するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。図示のEnhanced Spectrum Coordination functionは、Coexistence functionality及びMeasurement functionalityの各機能を備えている。
図5には、Enhanced Spectrum Coordination functionのリファレンスモデルを示している。Enhanced Spectrum Coordination functionは、通信ノードのネットワーク特性を高めるといった目的で、通信ノードの周波数利用を調整するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。図示のEnhanced Spectrum Coordination functionは、Coexistence functionality及びMeasurement functionalityの各機能を備えている。
Coexistence functionalityは、同一及び/又は異なる周波数を利用する通信ノード間の干渉低減若しくは回避、通信ノード間の協調動作の補助などを目的として、通信ノードの周波数利用調整を実施する機能である。
Measurement functionalityは、通信ノードによって実施されるメジャメントに関する情報の収集やメジャメント命令を行う機能である。この機能によって収集されたメジャメント情報は、Coexistence functionalityに提供されてもよい。あるいは、Coexistence functionalityの判断に基づいて、メジャメント実施命令の判断を行ってもよい。
Enhanced Spectrum Coordination functionのサービスアクセスポイントは、Enhanced spectrum coordination SAP(ES-SAP)である。ES-SAPは、coexistence、MeasurementといったEnhanced Spectrum Coordination functionが提供するサービス(functionality)にアクセスするために、Interface functionによって利用される。
A-1-4.Translation function
図6には、Translation functionのリファレンスモデルを示している。Translation functionは、通信ノードの電波監視を行う通信制御装置への通信ノードデバイスパラメータの通知、利用可能周波数情報の通信ノードへの通知といった目的でシグナリングを相手装置が認識可能な形式へ変換するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
図6には、Translation functionのリファレンスモデルを示している。Translation functionは、通信ノードの電波監視を行う通信制御装置への通信ノードデバイスパラメータの通知、利用可能周波数情報の通信ノードへの通知といった目的でシグナリングを相手装置が認識可能な形式へ変換するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
Translation functionのサービスアクセスポイントは、translation SAP(TR-SAP)である。TR-SAPは、情報通知並びに受信を目的とするアプリケーションによって利用される。
A-1-5.Control function
図7には、Control functionのリファレンスモデルを示している。Control functionは、Translationfunctionを介して、通信制御装置に補助情報を送信したり、通信制御装置から通知された制御結果に基づいて通信ノードの制御を行ったりするソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
図7には、Control functionのリファレンスモデルを示している。Control functionは、Translationfunctionを介して、通信制御装置に補助情報を送信したり、通信制御装置から通知された制御結果に基づいて通信ノードの制御を行ったりするソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
Control functionのサービスアクセスポイントは、control SAP(C-SAP)である。C-SAPは、通信制御装置への情報通知並びに情報受信を目的とするアプリケーションによって利用される。主に、通信ノードがControl functionのConsumerとなる。また、Control functionでは、通信ノードの無線機能を制御するために独自のデータ構造やパラメータが定義され得る。
A-1-6.Spectrum sensing function
図8には、Spectrum sensing functionのリファレンスモデルを示している。Spectrum sensing functionは、他の無線システムの存在を検知(スペクトラムシェアリング)するためのソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
図8には、Spectrum sensing functionのリファレンスモデルを示している。Spectrum sensing functionは、他の無線システムの存在を検知(スペクトラムシェアリング)するためのソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
図8に示すように、Spectrum sensing functionは、Sensing functionality、Storage functionality、及びSensing decision functionalityの各機能を備え得る。
Sensing functionalityは、他の無線システムの信号に関するセンシングを実施する機能であり、また、センシングデータをStorage functionality及び/又はSensing decision functionalityに提供する機能である。
Storage functionalityは、Sensing functionalityから提供されたデータを記憶する機能である。
Sensing decision functionalityは、Sensing functionalityから提供されたデータ、及び/又は、Storage functionalityから取り出されたデータを管理し、他の無線システムの信号が存在するか否かを判定する機能である。
Spectrum sensing functionのサービスアクセスポイントは、Spectrum sensing SAP(SS-SAP)である。SS-SAPは、センシング結果を必要とする機能(例えば、Primary Protection function)によって利用され得る。
A-1-7.Communication function
図9には、Communication functionのリファレンスモデルを示している。Communication functionは、通信プロトコルスタックや、論理機能間のインタフェースに要求される通信サービスを提供するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
図9には、Communication functionのリファレンスモデルを示している。Communication functionは、通信プロトコルスタックや、論理機能間のインタフェースに要求される通信サービスを提供するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。
Communication functionのサービスアクセスポイントは、communication SAP(Com-SAP)である。Com-SAPは、利用可能周波数情報、デバイスパラメータ、利用周波数情報といった情報をCommunication functionとInterface functionとの間で交換する。
A-1-8.Interface function
図10には、Interface functionのリファレンスモデルを示している。Interface functionは、上述した機能ブロックの組み合わせによって実現され得る、物理エンティティの完全性を担保するための抽象機能である。
図10には、Interface functionのリファレンスモデルを示している。Interface functionは、上述した機能ブロックの組み合わせによって実現され得る、物理エンティティの完全性を担保するための抽象機能である。
Interface functionのサービスアクセスポイントは、上述したすべてのSAPとなり得る。
A-2.代表的なシステムモデル
上記のA-1項で述べたリファレンスモデルを参照して、無線システム間の共存のための代表的なシステムモデルについて説明する。
上記のA-1項で述べたリファレンスモデルを参照して、無線システム間の共存のための代表的なシステムモデルについて説明する。
A-2-1.SAS-CBSDインタフェース
図11には、Coexixtence機能を備えるSASと、CBSD(Citizen Broadband Radio Service Device)、及びそのインタフェースの実装例を示している。図示の例では、SASは、Database function、Primary Protection function、及び、Enhanced Spectrum Coordination functionの各機能からなる。また、CBSDは、Translation function及びControl functionの各機能からなる。SASは、例えばプライマリシステムが利用する電波資源の一部又は全部を2次利用するセカンダリシステムの管理を行う通信制御装置であり、CBSDは、通信制御装置に対して電波資源の2次利用を要求する基地局(eNB、gNBなど)に相当する。
図11には、Coexixtence機能を備えるSASと、CBSD(Citizen Broadband Radio Service Device)、及びそのインタフェースの実装例を示している。図示の例では、SASは、Database function、Primary Protection function、及び、Enhanced Spectrum Coordination functionの各機能からなる。また、CBSDは、Translation function及びControl functionの各機能からなる。SASは、例えばプライマリシステムが利用する電波資源の一部又は全部を2次利用するセカンダリシステムの管理を行う通信制御装置であり、CBSDは、通信制御装置に対して電波資源の2次利用を要求する基地局(eNB、gNBなど)に相当する。
WINNF規格が規定するSAS-CBSD規格WINNF-TS-0016(非特許文献3)においては、SASとCBSDは、相互シグナリングにおいて、HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure)通信を行うことが義務付けられる。したがって、Communication functionでは、アプリケーションレイヤーの通信が提供されるとみなすことが可能である。
A-2-2.SAS-SASインタフェース
図12には、それぞれCoexistence機能を備えるSAS同士のインタフェースの実装例を示している。図示の例では、いずれのSASも、Database function、Primary Protection function、及び、Enhanced Spectrum Coordination functionの各機能からなる。
図12には、それぞれCoexistence機能を備えるSAS同士のインタフェースの実装例を示している。図示の例では、いずれのSASも、Database function、Primary Protection function、及び、Enhanced Spectrum Coordination functionの各機能からなる。
A-2-3.SAS-Domain Proxy-CBSD
図13には、SASとCBSDの間にDomain Proxyと呼ばれる中間装置が介在する通信システムの実装例を示している。Domain Proxyは、Translation functionによって成立し得る。この場合,CBSDはRadio unitのみであることが望ましい(但し、CBSDがRadio Unitとは限らない)。
図13には、SASとCBSDの間にDomain Proxyと呼ばれる中間装置が介在する通信システムの実装例を示している。Domain Proxyは、Translation functionによって成立し得る。この場合,CBSDはRadio unitのみであることが望ましい(但し、CBSDがRadio Unitとは限らない)。
このとき、SASとDomain Proxy間のCommunication functionは、上述したA-2-1項と同様に、アプリケーションレイヤーの通信(例えば、HTTPS)が提供される。一方、Domain ProxyとCBSD(Radio unit)の間のCommunication functionは、一例として、セルラーシステムにおけるコアネットワーク内で想定されるレイヤーの通信が想定される。もちろん、SASとDomain Proxy間と同様にアプリケーションレイヤーの通信(例えば、HTTPS)であってもよい。
A-2-4.SAS-CxM-CBSD
図14には、SASとCBSDの間にCoexistence serviceを提供するCoexistent Manager(CxM)と呼ばれる中間装置が介在する通信システムの実装例を示している。CxMの一例として、非特許文献1で開示されているものが想定される。
図14には、SASとCBSDの間にCoexistence serviceを提供するCoexistent Manager(CxM)と呼ばれる中間装置が介在する通信システムの実装例を示している。CxMの一例として、非特許文献1で開示されているものが想定される。
A-2-5.CxM-CxMインタフェース
図15には、非特許文献1では開示されていない、異なるCXM間のインタフェースの一例を示している。もちろん、CxM間のCommunication functionは、上述したA-2-1項と同様に、アプリケーションレイヤーの通信(例えば、HTTPS)であってもよい。
図15には、非特許文献1では開示されていない、異なるCXM間のインタフェースの一例を示している。もちろん、CxM間のCommunication functionは、上述したA-2-1項と同様に、アプリケーションレイヤーの通信(例えば、HTTPS)であってもよい。
A-3.その他の例と補足
無線システム間の共存を実施する際には、上述した実装例に限定される必要はない。上記の機能ブロックの組み合わせによって実現され得るすべての実装形態が、本明細書で開示する技術の適用範囲となる、ということを十分理解されたい。
無線システム間の共存を実施する際には、上述した実装例に限定される必要はない。上記の機能ブロックの組み合わせによって実現され得るすべての実装形態が、本明細書で開示する技術の適用範囲となる、ということを十分理解されたい。
上記の機能ブロックの組み合わせによって実現され得る無線装置は、典型的には、無線基地局やアクセスポイント、無線リレー局に相当する装置である。無線装置は、固定されたものであってもよいし、自動車のような移動体上に設置されていてもよい。無線アクセス技術も問わない。カバレッジの大きさも、マクロセルのような大きなものから、ピコセルのような小さなものであってもよい。また、ビームフォーミングの能力を有する無線装置の場合、ビーム毎にセルやサービスエリアが形成されてもよい。
典型的には、無線装置は1事業者又は1個人が設置し、運用を行うが、本明細書で開示する技術の適用範囲はこれに限定されない。あるいは、無線装置は、複数の事業者又は複数の個人が利用する共用設備であってもよい。後者の場合、設備の設置や運用は、利用者とは異なる第3者によって実施されてもよい。
上記の無線装置を利用する端末は、典型的には、スマートフォンなどの通信機器である。但し、端末は、必ずしも人が利用する装置である必要はなく、例えば、工場の機械や建物に設置させるセンサーなど、ネットワーク接続される機器であってもよい。また、D2D(Device to Device)に代表されるように、端末にリレー通信機能が装備されていてもよい。また、端末は、無線バックホールなどで利用されるCPE(Customer Premises Equipment)と呼ばれる機器であってもよい。
また、通信制御装置は、プライマリシステムに割り当てられたリソースの一部又は全部をセカンダリシステムが2次利用する際に、無線装置の通信パラメータの決定や指示を行うが、上記の機能ブロックの組み合わせによって実現され得る。例えば、ネットワーク内の無線装置を統合制御するネットワークマネージャや、ETSIEN 303 387やIEEE 802.19.1-2014に代表される、無線機器間の電波干渉制御を行うSpectrum ManagerやCoexistence Managerといった通信制御装置が想定される。周波数共用環境下では、さらに、GLDB(Geolocation database)やSASといったデータベースサーバも、通信制御装置に含まれ得る。
通信制御装置は、複数存在してよい。このような場合、各通信制御装置は互いに管理する無線装置の情報を交換し、必要な周波数割り当てや干渉制御の計算を行う。現在発行済みのWINNF規格のポリシー文書では、複数のSAS間で情報交換を行い、プライマリシステム保護に係る計算を実施するのは、24時間に1回とする運用ポリシーが開示されている(非特許文献2を参照のこと)。
基本的には、通信制御装置の制御対象は、無線装置(無線基地局やアクセスポイント、無線リレー局など)となるが、無線装置の配下の端末を制御してもよい。
A-3-1.周波数共用に関して
図16には、周波数共用環境の一例として、FCCが法制化したCBRS利用の階層構造を示している。また、図17には、CBRSの各階層が利用する帯域を示している。
図16には、周波数共用環境の一例として、FCCが法制化したCBRS利用の階層構造を示している。また、図17には、CBRSの各階層が利用する帯域を示している。
米国防総省の艦載レーダや固定衛星業務に割り当てられた3.5GHz帯を、SASなどのDatabase functionを活用したダイナミックな周波数共用により、一般国民向けの新たなブロードバンドサービスにも開放するためのフレームワークの作成が開始されている。
3.5GHz帯を使用するユーザは、図16に示すように、既存層(Incumbent Tier)、優先アクセス層(Priority Access Tier)、一般認可アクセス層(General Authorized Access(GAA) Tier)と呼ばれる3つのグループ(Tier)のいずれかに分類される。既存層のユーザとして、艦載レーダ(Mililtary Radar System)、固定衛星業務(宇宙→地球)(Fixed Satellite Service (space-to-earth))、Grandfathered Wireless System(適用除外無線システム)を挙げることができる。優先アクセス層のユーザは、共用領域を免許利用可能(Priority Access License)である。また、一般に認可アクセス層のユーザ(GAA)は、免許不要と同等である。
周波数利用に関して、既存層は、優先度が最も高いプライマリシステムである。プライマリシステムは、下位の優先アクセス層及び一般認可アクセス層に属する他の無線システムへの干渉の回避又は抑制は要求されず、且つ、優先アクセス層及び一般認可アクセス層により干渉から保護される(プライマリシステムの保護)。
優先アクセス層及び一般認可アクセス層は、プライマリシステムよりも優先度が低いセカンダリシステムである。セカンダリシステムは、プライマリシステムへの干渉の回避又は抑制が要求される。また、セカンダリシステム内でもさらに優先度が存在し、優先アクセス層は免許利用により優先度が高く、免許不要な一般認可アクセス層の優先度が最も低い。優先アクセス層は一般認可アクセス層による干渉から保護されるが、一般認可アクセス層は優先アクセス層による干渉から保護されない。
但し、本明細書で開示する技術を実施する際に、周波数共用する無線システムは上記に限定されない、という点を十分理解されたい。上述した以外の無線システムをプライマリシステム及びセカンダリシステムとしてもよい。また、3.5Hz帯以外の周波数帯における複数の無線システム間での周波数共用であってもよい、という点を十分理解されたい。
また、本明細書で開示する技術の適用範囲は、周波数共用環境に限定されない、という点にも十分理解されたい。一般に周波数共用において、対象帯域を利用する既存システムをプライマリシステム、2次利用者をセカンダリシステムと呼ぶが、周波数共用環境以外に本明細書で開示する技術を適用する場合には、別の用語に置き換えて実施してもよい。
例えば、HetNet(Heterogeneous Network)におけるマクロセルをプライマリシステム、スモールセルやリレー局をセカンダリシステムとして、本明細書で開示する技術を適用することで好適に無線システム間の共存を実現することができる。
また、基地局をプライマリシステムとし、そのカバレッジ内に存在するD2DやV2X(Vehcle to Everything)を実現するRelay UEやVehicle UEをセカンダリシステムとして、本明細書で開示する技術を適用することで好適に無線システム間の共存を実現することができる。ここで、基地局は固定型に限らず、可搬型又は移動型であってもよい。
さらに、各エンティティ間のインタフェースは、有線・無線問わない。例えば、無線リソースの2次利用を管理する通信制御装置と無線リソースを要求する通信装置間のインタフェースは、周波数共用に依存しない無線インタフェース(例えば、移動体通信事業者によってLicensed bandを介して提供される無線インタフェースや、既存の免許不要帯域を利用するWi-Fi通信など)を利用してもよい。
また、「周波数」という用語は、別の用語によって置き換えられてもよい。例えば、「リソース」、「リソースブロック」、「リソースエレメント」、「チャネル」、「コンポーネントキャリア」、「キャリア」、「サブキャリア」といった用語やこれらと類似の意味を有する用語によって置き換えられてよい。
B.周波数共用のための諸手続き
続いて、周波数共用、すなわち、プライマリシステムが利用する無線リソースの一部又は全部をセカンダリシステムが2次利用するためのプライマリシステムが利用するための諸手続きについて説明する。無線リソースの2次利用に関しては、プライマリシステムをセカンダリシステムによる干渉から保護する必要がある(前述)。
続いて、周波数共用、すなわち、プライマリシステムが利用する無線リソースの一部又は全部をセカンダリシステムが2次利用するためのプライマリシステムが利用するための諸手続きについて説明する。無線リソースの2次利用に関しては、プライマリシステムをセカンダリシステムによる干渉から保護する必要がある(前述)。
以下では、通信制御装置が、プライマリシステムが利用する無線リソースの通信装置による2次利用を管理するものとする。なお、2次利用は、既にプライマリシステムに割り当てられた対象領域の一部又は全部を、セカンダリシステムの通信装置が使用して行う通信サービスとする。
通信制御装置は、例えば、通信ノードの登録情報や通信パラメータ情報並びに通信ノードの利用可能周波数情報を計算するために必要な情報を記憶するDatabase function、さらには、プライマリシステムの電波利用を阻害せずに通信ノードが利用可能な周波数情報(周波数、最大許容送信電力)を計算するPrimary Protection function、並びに、通信ノードの周波数利用を調整するEnhanced Spectrum Coordination functionを装備するSASに相当するシステムであり、プライマリシステムを干渉から保護しながら、2次利用する無線リソースを通信装置に対して割り当てる。
通信装置は、セカンダリシステムに属する無線基地局やアクセスポイント、無線リレー局などに相当する通信ノードであり、例えば、通信制御装置に補助情報を送信したり通信制御装置から通知された制御結果に基づいて通信ノードの制御を行ったりするControl function、並びに、自身の通信ノードデバイスパラメータを通知するシグナリングを通信制御装置が認識可能な形式に変換し、並びに通信制御装置から利用可能の周波数情報が通知されるシグナリングを自装置が認識可能な形式に変換するTranslation functionを装備している。
また、通信制御装置と通信装置間は、Communication functionによって相互通信可能であるものとする。例えば、図11に示したインタフェース実装例を参照されたい。
図18には、周波数共用を実施する通信システム100の一例を模式的に示している。図示の通信システム100は、既に対象帯域(例えば、3.5GHz帯)を使用しているプライマリシステムの通信ノード(1次利用ノード)110と、セカンダリシステムとして対象帯域を2次利用する1又は複数台(図示の例では、2台)の通信ノード(2次利用ノード)200a及び200bと、通信ノード200a及び200bによる対象帯域の2次利用を管理する通信制御装置300を含んでいる。
通信ノード110は、プライマリシステムとして、対象帯域を使用して無線信号を送受信する1次利用ノードである。但し、通信ノード110は、例えば艦載レーダなどの移動型であるが、固定型の基地局であってもよい。
図18中、参照番号101で示す領域は、通信ノード110が通信可能なサービスエリアである。また、参照番号102で示す、斜線で塗り潰した領域は、通信ノード110のサービスエリアの外縁である。外縁102の内側に位置する通信装置(図示しない)は、プライマリシステムにおける端末として、対象帯域を使用して通信ノード110と無線信号を送受信することができる。さらに、参照番号103で示す、外縁102よりも外側は、プライマリシステムの時間的及び空間的な空き領域(White Space)である。外縁102は、通信ノード110のサービスエリア101と空き領域103との間に設けられる緩衝地帯(Guard Area)である。
通信ノード200a及び200bはそれぞれ、セカンダリシステムの2次利用ノードとして、対象帯域のうち、通信制御装置300によって利用が許可された無線リソースを使って、無線信号の送受信を行う。通信ノード200a及び200bは、例えばPALチャネル又はGAA周波数を用いる基地局であるが、固定型ではなく、可搬型又は移動型であってもよい。通信ノード200aと通信ノード200bは、バックホーンネットワーク(図示しない)などを介して相互接続されていてもよい。
通信制御装置300は、バックホーンネットワーク(図示しない)などを介して、プライマリシステムの通信ノード110並びにセカンダリシステムの各通信ノード200a及び200bと接続されている。通信制御装置300は、各通信ノード200a及び200bによる対象帯域の2次利用の可否を判断するために必要な情報(登録情報や位置情報など)を受信してDatabase functionにより記憶するとともに、Primary Protection functionにより、プライマリシステムの電波利用を阻害せずに各通信ノード200a及び200bが利用可能な周波数情報(周波数、最大許容送信電力)を計算して2次利用の可否を判断し、結果を各通信ノード200a及び200bに通知する。
通信制御装置300による2次利用の可否判断は、プライマリシステムへの干渉を回避又は抑制することの他、通信ノード200aと200bの間に優先度の差があるときには(例えば、一方の通信ノード200aがPALで、他方の通信ノード200bがGAAの場合)、優先度の高い通信ノードは優先度の低い通信ノードによる干渉から保護されることなどを含む、所定のスペクトラムポリシーに従うものとする。
図18中、参照番号201a及び201bはそれぞれ、各通信ノード200a及び200bのサービスエリアを示している。各サービスエリア201a及び201bは、各通信ノード200a及び200bがそれぞれ通信制御装置300から通知された最大許容送信電力で無線信号の送受信が可能な範囲に相当する。
通信制御装置300が、通信ノード110のサービスエリア101への干渉を回避又は抑制するように、利用可能な周波数情報を制限して、空き領域103に存在する通信ノード200a及び200bの2次利用を許可することによって、プライマリシステムは保護される。なお、ガードエリア102が存在することにより、空き領域103において対象帯域が2次利用される場合に、サービスエリア101内への干渉などの障害が生じる可能性が低減される。
通信ノード110が、例えば艦載レーダのような移動型である場合には、その移動に伴って、通信ノード110のサービスエリア101、ガードエリア102、及び空き領域103も移動する。図18に例示した時点では、各通信ノード200a及び200bは空き領域103に存在して対象帯域の2次利用が可能であるが、各通信ノード200a及び200bから通信ノード110のサービスエリア101までの距離も時間とともに変動し、通信ノード200a及び200bのうち少なくとも一方がサービスエリア110内に突入する時間帯もあり得る。
すなわち、セカンダリシステムの各通信ノード200a及び200bがプライマリシステムに及ぼす干渉の影響は、時々刻々と変化する。したがって、通信制御装置300は、各通信ノード200a及び200bが利用可能な周波数情報(周波数、最大許容送信電力)を所定時間毎に計算して、通知する必要がある。
図19には、プライマリシステムが既に使用している周波数帯域のセカンダリシステムによる2次利用を管理する、通信制御装置300の機能的構成を模式的に示している。図示の通信制御装置300は、通信部310と、記憶部320と、推定部330と、制御部340を備えている。各機能ブロックは、ソフトウェア又はハードウェアモジュールにより実装される。
通信部310は、セカンダリシステムの各通信ノード200a及び200bとの間で通信するための通信インタフェースであり、例えば、各通信ノード200a及び200bから2次利用のための登録要求や、利用可能周波数情報の問い合わせ、周波数利用通知など(後述)を受信処理する。通信部310は、通信プロトコルスタックや論理機能間のインタフェースに要求される通信サービスを提供するCommunication function、並びにそのサービスアクセスポイントであるCom-SAPを実装する(図9を参照のこと)。また、通信部310は、各通信ノード200a及び200bから受信した情報を、記憶部320に記憶させる。
記憶部320は、例えばハードディスクや半導体メモリなどの比較的大容量の記憶媒体で構成される。記憶部320は、通信部310が各通信ノード200a及び200bから受信した情報を記憶するために使用される。記憶部320は、各通信ノード200a及び200bの登録情報や通信パラメータ情報の記憶、各通信ノード200a及び200bの利用可能周波数情報を計算するために必要な情報を記憶するDatabase function、並びにそのサービスアクセスポイントであるDB-SAPを実装する(図2を参照のこと)。
推定部330は、記憶部320に記憶されている各通信ノード200a及び200bの情報を用いて、所定のスペクトラムポリシーに従って、各通信ノード200a及び200bが利用可能な周波数情報(周波数、最大許容送信電力)を計算し、各通信ノード200a及び200bのサービスエリア201a及び201bを推定する。推定部330は、プライマリシステムの電波利用を阻害せずに通信ノードが利用可能な周波数情報を計算するPrimary Protection function、並びにそのサービスアクセスポイントであるPP-SAPを実装する。
制御部340は、推定部130により推定されたセカンダリシステムの各サービスエリア201a及び201b間の位置関係と各通信ノード200a及び200bにより使用可能な無線アクセス方式などに基づいて、各通信ノード200a及び200b間で2次利用のための構成を調整する。制御部340は、各通信ノード200a及び200bの周波数利用を調整するEnhanced Spectrum Coordination function(通信ノード200a及び200b間の干渉低減若しくは回避や協調動作の補助などのために各通信ノード200a及び200bの周波数利用調整を実施するCoexistence functionality)、並びにそのサービスアクセスポイントであるES-SAPを実装する(図5を参照のこと)。
なお、図18並びに図19では、通信制御装置300は、1台の装置として示しているが、例えばDatabase functionとPrimary Protection functionとをそれぞれ物理的に独立した2台の装置上で通信制御装置300のすべての機能を実現するように構成することもできる。
通信制御装置300は、プライマリシステムが既に利用している電波資源の一部又は全部のセカンダリシステムによる2次利用を管理するSASとして動作するが、その他の役割を果たすことも可能である。通信制御装置300は、与えられた役割に応じて、図19に示した以外の機能ブロックも装備する可能性があるという点に留意されたい。
図20には、セカンダリシステムの通信ノードとして動作する通信装置200の機能的構成を模式的に示している。通信装置200は、プライマリシステムが既に使用している周波数帯域の一部又は全部を、通信制御装置300の利用可否判断に従って2次利用する。図示の通信装置200は、第1の通信部210と、第2の通信部220と、記憶部230と、2次利用制御部240を備えている。各機能ブロックは、ソフトウェア又はハードウェアモジュールにより実装される。
第1の通信部210は、2次利用ノードとしての通信装置200が通信制御装置300との間で通信するための通信インタフェースである。第1の通信部210は、通信制御装置300に対して、例えば、2次利用のための登録要求や、利用可能周波数情報の問い合わせ、周波数利用通知など(後述)を送信処理するとともに、通信制御装置300からの応答信号を受信処理する。第1の通信部210は、通信プロトコルスタックや論理機能間のインタフェースに要求される通信サービスを提供するCommunication function、並びにそのサービスアクセスポイントであるCom-SAPを実装する(図9を参照のこと)。
第2の通信部220は、通信装置200が2次利用ノードとして自己のサービスエリア(201a又は201b)内の端末装置に2次利用通信サービスを提供するための通信インタフェースである。第2の通信部220がサポートする無線アクセス方式は、例えば、TDD-LTE、LBT-LTE、5GNR、あるいはIEEE802.11などである。第2の通信部220がサポートする無線アクセス方式に関する情報は、あらかじめ記憶部230に記憶されている。
記憶部230は、例えばハードディスクや半導体メモリなどの比較的大容量の記憶媒体で構成される。記憶部230は、通信制御装置300に対して2次利用のための登録要求に必要な情報や、第2の通信部220がサポートする無線アクセス方式に関する情報などをあらかじめ記憶している。また、通信制御装置300から2次利用の許可に関する情報が提供され、第1の通信部210で受信したときには、記憶部230はその情報を記憶する。
2次利用制御部240は、2次利用ノードとしての通信装置200が、プライマリシステムが既に使用している周波数帯域の一部又は全部を2次利用して、第2の通信部220を介してサービスエリア201a又は201b内で2次利用通信サービスを提供するための処理を制御する。2次利用制御部240は、記憶部230に記憶されている、2次利用に必要な情報を適宜利用する。2次利用制御部240は、通信制御装置300に補助情報を送信したり、通信制御装置300から通知された制御結果に基づいて2次利用ノードとしての動作制御を行ったりするControl function、並びにそのサービスアクセスポイントC-SAPを実装する。
セカンダリシステムの通信ノードとして動作する通信装置200は、無線基地局やアクセスポイント、無線リレー局に相当する装置であるが、その役割に応じて図20に示した以外の機能ブロックも装備する可能性があるという点に留意されたい。
通信装置200は、セカンダリシステムの通信ノードとして、プライマリシステムが既に利用している周波数の一部又は全部を2次利用する場合、SASなどの通信制御装置300に対して、2次利用のための登録を行った後に、周波数の利用許可手続きを行うことができる。なお、通信装置200は、周波数利用許可手続きの前に、通信制御装置300に対して利用可能周波数を問い合わることもできる。そして、通信装置200は、通信制御装置300から許可された周波数を実際に利用する際には、さらに通信制御装置300に対して、周波数利用通知手続を実施する。また、通信制御装置300は、他の通信制御装置との間で互いのデータベースの記録情報の同期を定期的に実施する。
以下では、登録手続き、利用可能周波数情報の問い合わせ手続き、周波数利用許可手続き、周波数利用通知手続き、データベース間情報同期手続きの順に、各手続について説明する。
B-1.登録手続き
通信ノードはまず、通信制御装置の登録手続きを実施する。例えば、現在発行済みのWINNF規格の「CBSD Registration Procedure」(非特許文献3を参照のこと)が用いられ得る。
通信ノードはまず、通信制御装置の登録手続きを実施する。例えば、現在発行済みのWINNF規格の「CBSD Registration Procedure」(非特許文献3を参照のこと)が用いられ得る。
図21には、2次利用ノードの登録手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル(前述)に従って示している。但し、同図中、Control function及びTranslation functionの処理は、2次利用ノードとしての通信装置200内で実行され、Database functionの処理は、プライマリシステムが利用する無線リソースの2次利用を管理する通信制御装置300内で実行される。また、同図中、点線で示した矢印は、実行するか否かは任意の処理である。
Translation functionは、Control functionから、2次利用のための登録を要求する通信ノードに関するデバイスパラメータを取得する(SEQ2102)。但し、Control functionが、Translation functionからのデバイスパラメータの要求(SEQ2101)に応じてデバイスパラメータの送信を実行するか否かは任意である。図示しないが、Translation functionは、複数のControl functionから、及び/又は、単体のControl functionから、複数の通信ノードに関する情報を取得してもよい。
ここで言うデバイスパラメータとして、以下に示すパラメータ(1)~(6)が想定される。
(1)通信ノード固有の情報(製造番号、製品モデル情報など)
(2)設置位置情報(緯度、経度、高度、位置情報取得時の精度情報など)
(3)アンテナ情報(位置、高さ、向き、ビームパターンなど)
(4)無線インタフェース情報(無線規格を示す識別子、バージョン情報、デュプレクスモード情報など)
(5)公的認証情報(公的認証番号・ID、最大EIRP、対応周波数帯など)
(6)設置者情報(設置者ID、ディジタル署名、連絡先など)
(2)設置位置情報(緯度、経度、高度、位置情報取得時の精度情報など)
(3)アンテナ情報(位置、高さ、向き、ビームパターンなど)
(4)無線インタフェース情報(無線規格を示す識別子、バージョン情報、デュプレクスモード情報など)
(5)公的認証情報(公的認証番号・ID、最大EIRP、対応周波数帯など)
(6)設置者情報(設置者ID、ディジタル署名、連絡先など)
Translation functionは、Control functionから取得したデバイスパラメータを用いて、(通信制御装置300が認識可能な形式の)登録リクエストを生成する(SEQ2103)。デバイスパラメータに設置者情報が含まれる場合には、登録リクエスト生成処理の際に、この設置者情報を用いて登録リクエスト改ざん防止のための加工などを実施してもよい。また、登録リクエストに含まれる情報の一部又は全部に暗号化処理を施してもよい。また、設置位置情報に関しては、非特許文献3にも開示されているように、例えば設置者が直接Database functionに書き込んでもよい。
そして、Translation functionにより生成された登録リクエストは、Database functionに通知される(SEQ2105)。これに対し、Database functionは、登録リクエストを受信した後、要求元の通信ノードの登録処理を実施し(SEQ2105)、処理結果に応じて登録レスポンスを返す(SEQ2106)。
B-2.利用可能周波数情報の問い合わせ手続き
2次利用ノードとしての通信装置200は、上記の登録手続きを完了した後、任意のタイミングで、通信制御装置300に対して利用可能周波数の問合せを実施してもよい。利用可能周波数情報の問い合わせは、典型的には、周波数利用許可手続きに先立って実施され得る。これは、通信装置200がこの問い合わせで取得する利用可能周波数情報に基づいて後続の周波数利用許可手続きを実施し得るためである。利用可能周波数情報の問い合わせ手続きは、例えば、現在発行済みのWINNF規格の「CBSD Spectrum Inquiry Procedure」(非特許文献3を参照のこと)が用いられ得る。
2次利用ノードとしての通信装置200は、上記の登録手続きを完了した後、任意のタイミングで、通信制御装置300に対して利用可能周波数の問合せを実施してもよい。利用可能周波数情報の問い合わせは、典型的には、周波数利用許可手続きに先立って実施され得る。これは、通信装置200がこの問い合わせで取得する利用可能周波数情報に基づいて後続の周波数利用許可手続きを実施し得るためである。利用可能周波数情報の問い合わせ手続きは、例えば、現在発行済みのWINNF規格の「CBSD Spectrum Inquiry Procedure」(非特許文献3を参照のこと)が用いられ得る。
図22には、利用可能周波数情報問い合わせ手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル(前述)に従って示している。但し、同図中、Control function及びTranslation functionの処理は、2次利用ノードとしての通信装置200内で実行され、Database function、Primary Protection function、Enhanced Spectrum Coordination function、Interface functionの処理は、プライマリシステムが利用する無線リソースの2次利用を管理する通信制御装置300内で実行される。また、同図中、点線で示した矢印は、実行するか否かは任意の処理である。
まず、Translation functionは、Control function(すなわち、2次利用ノード)の問い合わせ要件を取得する(SEQ2202)。但し、Control functionが、Translation functionからの問い合わせ要件リクエスト(SEQ2201)に応じてデバイスパラメータの送信を実行するか否かは任意である。ここで言う問い合わせ要件とは、例えば、利用可能か否かを知りたい周波数帯域を示す情報が含まれ得る。
Translation functionは、Control functionから取得した問い合わせ要件情報に基づいて、(通信制御装置300が認識可能な形式の)問い合わせリクエストを生成する(SEQ2203)。そして、Translation functionは、問い合わせリクエストを、Interface functionに対して通知する(SEQ2204)。
Interface functionは、Enhanced Spectrum Coordination function、Primary Protection function、及び/又は、Database functionと連携して、要求元の2次利用ノードに関する利用可能周波数を取得する(SEQ2205)。Interface functionは、各機能と連携して、プライマリシステムの保護並びに他の通信ノードとの周波数の利用調整といった所定のスペクトラムポリシーに従って、利用可能周波数情報を取得するが、詳細は後述に譲る(C-2-2項を参照のこと)。
そして、Interface functionは、取得した利用可能周波数情報を、要求元のTranslation functionに通達する(SEQ2206)。
B-3.周波数利用許可手続き
2次利用ノードとしての通信装置200は、上記の登録手続きを完了した後、通信制御装置300に対して、周波数利用許可手続きを実施することができる。周波数利用許可手続きは、例えば、現在発行済みのWINNF規格の「CBSD Grant Procedure」(非特許文献3を参照のこと)が用いられ得る。
2次利用ノードとしての通信装置200は、上記の登録手続きを完了した後、通信制御装置300に対して、周波数利用許可手続きを実施することができる。周波数利用許可手続きは、例えば、現在発行済みのWINNF規格の「CBSD Grant Procedure」(非特許文献3を参照のこと)が用いられ得る。
本実施形態では、周波数利用許可リクエストの方式として、以下の2種類を想定している。
(1)Fixed type
通信装置200は、通信制御装置300に対して、2次利用ノードが利用したい周波数帯域や最大送信電力を指定して、それらの通信パラメータに基づく運用の許可を求める。
通信装置200は、通信制御装置300に対して、2次利用ノードが利用したい周波数帯域や最大送信電力を指定して、それらの通信パラメータに基づく運用の許可を求める。
(2)Flexible type
通信装置200は、通信パラメータに関する要件のみを指定する。この場合、通信制御装置300は、要件として、例えば、帯域幅、送信電力のレンジに基づいて、要求元の通信ノードの通信パラメータを指定することになる。
通信装置200は、通信パラメータに関する要件のみを指定する。この場合、通信制御装置300は、要件として、例えば、帯域幅、送信電力のレンジに基づいて、要求元の通信ノードの通信パラメータを指定することになる。
非特許文献3では、Fixed typeの周波数利用許可リクエストに対応した周波数利用許可手続きに関しては規定している。本実施形態では、Fixed type及びFlexible typeの両方の方式のリクエストに対応して周波数利用許可手続きを実施するという点を十分理解されたい。
図23には、周波数利用許可手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル(前述)に従って示している。但し、同図中、Control function及びTranslation functionの処理は、2次利用ノードとしての通信装置200内で実行され、Database function、Primary Protection function、Enhanced Spectrum Coordination function、Interface functionの処理は、プライマリシステムが利用する無線リソースの2次利用を管理する通信制御装置300内で実行される。また、同図中、点線で示した矢印は、実行するか否かは任意の処理である。
まず、Translation functionは、Control function(すなわち、2次利用ノード)の所望通信パラメータ情報を取得する(SEQ2302)。但し、Control functionが、Translation functionからの所望通信パラメータリクエスト(SEQ2301)に応じてデバイスパラメータの送信を実行するか否かは任意である。ここで言う所望通信パラメータ情報とは、例えば、プライマリシステム保護計算の補助情報として、リクエストタイプ(Fixed/Flexible)、周波数情報(Fixed)、最大送信電力(Fixed)、所望帯域幅(Flexible)、送信電力所望レンジ(Flexible)といったパラメータが含まれ得る。また、通信ノード間干渉制御計算の補助情報として、例えば、カバレッジ端における所望SINR(Signal to Interference plus Noise power Ration)、I/N(Interference to Noise power Ratio)といった情報が、所望通信パラメータ情報に含まれてもよい。
Translation functionは、Control functionから取得した所望通信パラメータ情報に基づいて、(通信制御装置300が認識可能な形式の)周波数利用許可リクエストを生成する(SEQ2303)。そして、Translation functionは、周波数利用許可リクエストを、Interface functionに対して通知する(SEQ2304)。
Interface functionは、Enhanced Spectrum Coordination function、Primary Protection function、及び/又は、Database functionと連携して、要求元の2次利用ノードに関する周波数利用許可判定を行う(SEQ2305)。Interface functionは、各機能と連携して、プライマリシステムの保護並びに他の通信ノードとの周波数の利用調整といった所定のスペクトラムポリシーに従って、周波数利用許可判定を行うが、詳細は後述に譲る(C-2-3項を参照のこと)。
そして、Interface functionは、周波数利用許可判定結果を、要求元のTranslation functionに通達する(SEQ2306)。2次利用ノードからの周波数利用許可リクエストの種類がFixed typeであった場合には、許可可能通信パラメータとして周波数帯域及び最大送信電力が、周波数利用許可判定結果で通知される。また、周波数利用許可リクエストがいずれの種類であっても、周波数利用許可判定結果の通知には、周波数利用許可IDが含まれる。この周波数利用許可IDは、WINNF規格のGrant IDに相当する。
B-4.周波数利用通知手続き
2次利用ノードとしての通信装置200は、通信制御装置300に対する周波数利用許可手続きが正常に完了した後は、さらに周波数利用通知手続を実施する。この周波数利用通知手続は、上記の周波数利用許可手続きで許可を受けた周波数の利用が通信制御装置300から拒絶されるまでは周期的に実施されることが望ましい。周波数利用通知手続きは、例えば、現在発行済みのWINNF規格の「CBSD Heartbeat Procedure」(非特許文献3を参照のこと)を用いることができる。
2次利用ノードとしての通信装置200は、通信制御装置300に対する周波数利用許可手続きが正常に完了した後は、さらに周波数利用通知手続を実施する。この周波数利用通知手続は、上記の周波数利用許可手続きで許可を受けた周波数の利用が通信制御装置300から拒絶されるまでは周期的に実施されることが望ましい。周波数利用通知手続きは、例えば、現在発行済みのWINNF規格の「CBSD Heartbeat Procedure」(非特許文献3を参照のこと)を用いることができる。
図24には、周波数利用通知手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル(前述)に従って示している。但し、同図中、Control function及びTranslation functionの処理は、2次利用ノードとしての通信装置200内で実行され、Database function、Primary Protection function、Enhanced Spectrum Coordination function、Interface functionの処理は、プライマリシステムが利用する無線リソースの2次利用を管理する通信制御装置300内で実行される。また、同図中、点線で示した矢印は、実行するか否かは任意の処理である。
まず、Translation functionは、Control function(すなわち、2次利用ノード)の周波数利用状況情報を取得する(SEQ2402)。但し、Control functionが、Translation functionからの周波数利用状況問い合わせ(SEQ2401)に応じてデバイスパラメータの送信を実行するか否かは任意である。
Translation functionは、Control functionから取得した周波数利用状況情報に基づいて、(通信制御装置300が認識可能な形式の)周波数利用通知を生成する(SEQ2403)。周波数利用通知には、少なくとも周波数利用許可ID(前述)は含まれ得る。そして、Translation functionは、周波数利用通知を、Interface functionに対して通知する(SEQ2404)。
Interface functionは、Enhanced Spectrum Coordination function、Primary Protection function、及び/又は、Database functionと連携して、要求元の2次利用ノードに関する周波数利用許可判定を行う(SEQ2405)。Interface functionは、各機能と連携して、プライマリシステムの保護並びに他の通信ノードとの周波数の利用調整といった所定のポリシーに従って、周波数利用通知を受け取った時点での周波数利用許可判定を行う。
そして、Interface functionは、周波数利用許可判定結果を、要求元のTranslation functionに通達する(SEQ2406)。
2次利用ノードとしての通信装置200は、上記の周波数利用通知手続きが正常に終了し、通信制御装置300から周波数利用が許可されれば、前述の周波数利用許可手続き(図23を参照のこと)で利用が許可された無線リソースを使って、電波送信を開始し又は継続することができる。
B-5.データベース間情報同期手続き
通信制御装置300は、他の通信制御装置と、記録部320の記録情報の同期を定期的に実施する。例えば、非特許文献2は、複数のSAS間で情報交換を行い、プライマリシステム保護に係る計算を実施するのは、24時間に1回とする運用ポリシーを開示している(非特許文献2を参照のこと)。また、データベース間情報同期手続きは、WINNF規格の「Full Activity Dump Exchange」(非特許文献4を参照のこと)を用いることが可能である。
通信制御装置300は、他の通信制御装置と、記録部320の記録情報の同期を定期的に実施する。例えば、非特許文献2は、複数のSAS間で情報交換を行い、プライマリシステム保護に係る計算を実施するのは、24時間に1回とする運用ポリシーを開示している(非特許文献2を参照のこと)。また、データベース間情報同期手続きは、WINNF規格の「Full Activity Dump Exchange」(非特許文献4を参照のこと)を用いることが可能である。
図25には、データベース間情報同期手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル(前述)に従って示している。但し、同図中の各Database functionは、通信制御装置300と他の通信制御装置でそれぞれ実行される。
データベース間情報同期は、異なるDatabase function間で記録情報を交換することに等しい。これら異なるDatabase function間で、記録情報の同期が定期的に実施される(SEQ2501)。
データベース間情報同期手続きでは、少なくとも以下の情報が交換されることが望ましい。
(1)通信ノード登録情報
(2)通信ノードの利用周波数情報)
(3)高優先度通信ノードの保護エリア情報
(2)通信ノードの利用周波数情報)
(3)高優先度通信ノードの保護エリア情報
本実施形態では、通信制御装置において周期的に実施される処理として、通信ノード間干渉制御計算をさらに組み込むことに主な特徴がある。通信ノード間干渉制御計算は、プライマリシステムが既に使用する無線リソースの一部又は全部をセカンダリシステムとして2次利用する通信ノード間における干渉の影響に基づいて、2次利用通信ノードの通信パラメータを決定する処理である。
C.周波数共用に関する実施例
C-1.周波数共用に関する代表的な実施例
図26及び図27には、通信制御装置300が周波数共用のために周期的に実施する処理手順の代表例をそれぞれフローチャートの形式で示している。いずれの処理手順も、通信制御装置300と他の通信制御装置とのデータベース間情報同期と、プライマリシステム保護計算と、さらに通信ノード間干渉制御計算を含む。また、いずれの処理手順も、プライマリシステム保護計算に先立って、通信ノード間干渉制御計算が実施されるという点に1つの特徴がある。
C-1.周波数共用に関する代表的な実施例
図26及び図27には、通信制御装置300が周波数共用のために周期的に実施する処理手順の代表例をそれぞれフローチャートの形式で示している。いずれの処理手順も、通信制御装置300と他の通信制御装置とのデータベース間情報同期と、プライマリシステム保護計算と、さらに通信ノード間干渉制御計算を含む。また、いずれの処理手順も、プライマリシステム保護計算に先立って、通信ノード間干渉制御計算が実施されるという点に1つの特徴がある。
図26や図27に示すような処理手順によれば、通信制御装置300は、プライマリシステムが使用する周波数帯域を2次利用する複数の通信ノードに対して、通信ノード間の干渉を調整した上で、プライマリシステムの保護の要件を満足することが可能である。他方、プライマリシステムの保護計算の後に通信ノード間干渉制御計算(の少なくとも一部)を実施すると、プライマリシステムの保護の要件を満足しなくなるおそれがある。
C-1-1.周期的処理に関する実施例1
図26に示す処理手順では、通信制御装置は、まず、通信ノード間干渉制御計算の一部(図中、簡素化のため、「Part1」と表記)が実施される(ステップS2601)。ここでの処理は、Enhanced Spectrum Coordination function(図5を参照のこと)が実施する。
図26に示す処理手順では、通信制御装置は、まず、通信ノード間干渉制御計算の一部(図中、簡素化のため、「Part1」と表記)が実施される(ステップS2601)。ここでの処理は、Enhanced Spectrum Coordination function(図5を参照のこと)が実施する。
通信ノード間干渉制御計算Part1の処理は、例えば、通信ノードから登録リクエスト及び/又は周波数利用リクエストが通知された時点で適宜実施してよい。この場合には、通信制御装置300は、通信ノードに対して、利用許可を出しつつ電波送信は許容しない、といったふるまいをしてもよい(例えば、通信制御装置300は周波数利用許可手続き(図23を参照のこと)により通信ノードに対して周波数の利用を許可するが、通信ノードからの周波数利用通知に対して周波数利用許可しなければ(図24を参照のこと)、通信ノードは電波通信を行えない)。又は、通信ノード間干渉制御計算Part1の処理は、例えば、周期的に実施するデータベース間情報同期の直前に実施してもよい。
通信ノード間干渉制御計算Part1の処理により、具体的には、各通信制御装置が管理する通信ノード間の相互干渉関係を特定する。通信ノード間干渉制御計算Part1の処理として、例えば、グラフ理論を活用して、通信ノード間の干渉関係を示すInterference Graphの計算を実施する。
図28には、Interference Graphの一例を示している。Interference Graphの計算では、概念的には、各通信ノードを頂点(Vertex)とし、相互に干渉すると考えられる通信ノード同士を節(Edge)で結ぶような処理が実施される。又は、例えばIEEE802.19.1規格に記述されているNetwork Geometry Classと呼ばれる類似の情報(非特許文献5を参照のこと)を計算してもよい。
異なる通信ノード同士が互いに干渉を与え得るかどうかの判断基準として、例えば、通信ノードのカバレッジ情報を用いることができる。例えば、異なる通信ノードのカバレッジが一部(カバレッジの一定割合以上)又は全部が重複する場合に、これらは互いに干渉を与えうると判断して、頂点(Vertex)間を節(Edge)で結んでよい。図29には、通信ノード1のカバレッジと通信ノード2のカバレッジを例示している。同図に示す例では、参照番号2901で示す領域で、通信ノード1及び2のカバレッジが重複している。
さらに、無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)情報を考慮して、互いにRAT特有の技術で干渉を回避できると判断される場合には、各通信ノードのカバレッジが重複していても、頂点(Vertex)間を節(Edge)で結ばなくてもよい。
通信ノード同士のカバレッジが重複するかどうかを判断する基準又は判断する方法として、さらに以下の2通りの基準又は方法を挙げることができる。
(1)各通信ノードのカバレッジを、所定の大きさのグリッドに分割する。そして、重複するグリッドの数が所定の数を上回る場合に、カバレッジが重複すると判定する。例えば、カバレッジが重複するが、グリッドのごく一部のみが重複するといった場合には、除外してよい。「ごく一部のみ」についても、グリッドに占める割合を指定してよい。
(2)異なる2つの通信ノードが互いに無線通信を行う場合には、カバレッジは重複しないと判定する。
後者の判定基準又は判定方法(2)について付言しておく。
(2-1)後者の判定基準は、無線リレー局のようにインターネット接続に無線バックホールを要する通信ノードを想定した基準である。
(2-2)後続の処理で、カバレッジが重複する通信ノードに対して異なる周波数チャネルを割り当てるという処理がある。通信ノード同士で互いに通信を行う場合には、同一周波数チャネルでなければ通信ノード間で通信できない。同一周波数チャネルを割り当てるために、カバレッジが重複しないとする判定を行う。
(2-3)互いに無線通信を行う通信ノードのカバレッジは重複しないとする判定を行うために、例えば、通信ノードの登録情報に、無線リレー局のようにインターネット接続に無線バックホールを要する通信ノードであるかどうかを示す識別子、及び/又は、そのような通信ノードのサービング通信ノードを示す識別子といった情報が含まれていれば、これらを補助情報として、カバレッジが重複しないとする判定が可能になる。
(2-4)異なる2つの通信ノードが「互いに無線通信を行う」ことを、「異なる2つの通信ノードが、TDD又はFull Duplex通信によって、互いに無線通信を行う場合」、あるいは、「異なる2つの通信ノードが、同一時間に送信を実施しない場合」と言い換えてもよい。
(2-1)後者の判定基準は、無線リレー局のようにインターネット接続に無線バックホールを要する通信ノードを想定した基準である。
(2-2)後続の処理で、カバレッジが重複する通信ノードに対して異なる周波数チャネルを割り当てるという処理がある。通信ノード同士で互いに通信を行う場合には、同一周波数チャネルでなければ通信ノード間で通信できない。同一周波数チャネルを割り当てるために、カバレッジが重複しないとする判定を行う。
(2-3)互いに無線通信を行う通信ノードのカバレッジは重複しないとする判定を行うために、例えば、通信ノードの登録情報に、無線リレー局のようにインターネット接続に無線バックホールを要する通信ノードであるかどうかを示す識別子、及び/又は、そのような通信ノードのサービング通信ノードを示す識別子といった情報が含まれていれば、これらを補助情報として、カバレッジが重複しないとする判定が可能になる。
(2-4)異なる2つの通信ノードが「互いに無線通信を行う」ことを、「異なる2つの通信ノードが、TDD又はFull Duplex通信によって、互いに無線通信を行う場合」、あるいは、「異なる2つの通信ノードが、同一時間に送信を実施しない場合」と言い換えてもよい。
データベース間情報同期を実施する通信制御装置間では、通信ノードのカバレッジ重複判定に同じ基準又は方法を利用することが望ましい。通信制御装置間でカバレッジ重複判定の基準又は方法が異なると、例えば通信制御装置毎に計算されたInterference Graphに食い違いが生じて、データベース間情報同期を実施した後に通信ノード間の相互干渉関係の特定に支障が生じるからである(例えば、同期を実施する一方の通信制御装置では通信ノード1と通信ノード2間でカバレッジが重複すると判定するが、他方の通信制御装置では判定基準の相違により通信ノード1と通信ノード2間でカバレッジが重複しないと判定することが想定される)。
通信制御装置毎にカバレッジ重複判定で異なる基準又は方法が適用される場合には、データベース間情報同期を実施する際に、判定基準又は方法を示す方法が通信制御装置間で共有されることが望ましい。また、通信制御装置が計算したカバレッジそのものについては、通信制御装置間の齟齬を低減するために、後続のデータベース間情報同期において共有されることが望ましい。
計算量を削減するために、特定の周波数に限定してカバレッジ計算を行なうようにしてもよい。例えば、3,550~3,700MHz帯域であれば、中間である3,625MHzという周波数に限定してカバレッジ計算を行ってもよい。もちろん、計算量が問題にならないのであれば、想定されるすべてのチャネルについて、カバレッジを計算して記録して、以降の処理でも使用してよい。
通信制御装置は、通信ノード間の相互干渉関係を特定した後、相互干渉関係にある通信ノード間で異なる周波数を仮割り当てする。この処理も、Enhanced Spectrum Coordination function(図5を参照のこと)が実施する。
ここで、通信ノードからの周波数利用許可リクエストの方式毎に(すなわち、Fixed type又はFlexible typeのいずれであるかに応じて)、周波数の仮割り当ての仕方が異なる。
Fixed typeの周波数利用許可リクエストを要求した通信ノードについては、リクエストで要求された周波数及び送信電力を仮の通信パラメータとしておく。
また、Flexible typeの周波数利用許可リクエストを要求した通信ノードについては、節(Edge)で結ばれた通信ノードと異なる周波数、且つ、要件として提示された周波数幅を満たす帯域を仮の通信パラメータとする。送信電力は、基本的にはデバイスパラメータ(登録情報)に基づいてよいが、要件としてレンジが指定されていれば、その最大送信電力を仮の通信パラメータとしてよい。
周波数仮割り当てまでが、ステップS2601における通信ノード間干渉制御計算Part1の処理である。
続いて、通信制御装置は、他の通信制御装置との間で、データベース間情報同期を実施する(ステップS2602)。データベース間情報同期は、同期を実施する各通信制御装置のDatabase function(図2を参照のこと)が実施する。このとき、上記B-5項で記載した情報(1)~(3)に加えて、処理ステップS2601において実行した通信ノード間干渉制御計算Part1で取得される以下の情報(4)及び(5)も、通信制御装置間で共有される。
(4)通信ノード間の相互干渉関係を示す情報(Interference Graph、Network Geometry Classなど)
(5)通信ノードのカバレッジ情報
(5)通信ノードのカバレッジ情報
通信制御装置は、データベース間情報同期を実施した後、通信ノード間干渉制御計算の後半(図中、簡素化のため、「Part2」と表記)を実施する(ステップS2603)。この処理は、ステップS2601と同様に、Enhanced Spectrum Coordination function(図5を参照のこと)が実施する。ステップS2603では、以下の計算が実施される。
(1)他の通信制御装置が管理する通信ノードも加えた相互干渉関係の特定(Interference Graph、Network Geometry Classなど)
(2)相互干渉関係の特定結果に基づく通信ノードへの割り当て周波数候補の特定
(2)相互干渉関係の特定結果に基づく通信ノードへの割り当て周波数候補の特定
図30には、他の通信制御装置が管理する通信ノードも加えた相互干渉関係を表したInterference Graphの一例を示している。同図では、通信制御装置1が管理する通信ノード間の相互干渉関係を表したInterference Graph(図28を参照のこと)に、同期相手となった通信制御装置2が管理する通信ノード間の相互干渉関係を追加したInterference Graphを重畳したグラフとなっている。
他の通信制御装置が管理する通信ノードも加えた相互干渉関係の特定では、全通信ノード情報に基づいて再度計算を実施するという手法も考えられる。但し、図30に示すように、データベース間情報同期前に計算した相互干渉関係に対して、他の通信制御装置から取得した通信ノード情報によって生じる追加の節(Edge)のみを計算することが望ましい。
ステップS2603では、Enhanced Spectrum Coordination functionにより、さらに割り当て周波数候補の特定作業が実施される。基本的には、後続のステップS2604で実施されるプライマリシステム保護計算は、仮の通信パラメータを用いて計算する。他の通信制御装置が管理する通信ノードについては、それらに紐付けられた通信パラメータ情報を参照して、プライマリシステム保護計算に用いる。ステップS2603での割り当て周波数候補の特定処理は、プライマリシステム保護計算した後のプライマリシステム保護要件を満たさない仮の通信パラメータの修正、推奨通信パラメータの通知といった目的で実施される。具体的には、以下のようにして、割り当て周波数候補の特定が行われる。
(1)他の通信制御装置の管理下にある通信ノードと相互干渉関係にあり、且つ、同一周波数を仮の通信パラメータとして設定されている通信ノードについては、以下のいずれか又は以下を満たすすべての候補が設定され得る。
(1-a)同一周波数のまま、カバレッジが重複しなくなる(又は、重畳面積又はそれに準ずる基準が所定値以下となる)最大送信電力
(1-b)他の通信制御装置管理の通信ノードとは異なる周波数、最大送信電力、且つ他の自管理の通信ノード(隣接)に重大な干渉を与えない周波数、最大送信電力
(1-a)同一周波数のまま、カバレッジが重複しなくなる(又は、重畳面積又はそれに準ずる基準が所定値以下となる)最大送信電力
(1-b)他の通信制御装置管理の通信ノードとは異なる周波数、最大送信電力、且つ他の自管理の通信ノード(隣接)に重大な干渉を与えない周波数、最大送信電力
(2)その他の通信ノードについては、以下のいずれか又は以下を満たすすべての候補が設定され得る。
(2-a)他の通信ノード(隣接)に重大な影響を与えない、最大送信電力
(2-a)他の通信ノード(隣接)に重大な影響を与えない、最大送信電力
この処理の後、通信制御装置は、Primary Protection function(図3を参照のこと)により、プライマリシステム保護計算を実施する(ステップS2604)。
本実施形態では、一例として、通信制御装置は、プライマリシステム保護計算において、WINNF規格で規定されている干渉マージン割り当て処理(IAP)及びDPA(Dynamic Protection Area) MOVE Listの計算を実施することを想定する(非特許文献6を参照のこと)。したがって、実施の際にはこれらに限定されない。
通信制御装置は、IAPにより、各通信ノードにプライマリシステムに許容される干渉量(干渉マージン)を当配分して、通信ノードの(仮の)通信パラメータによって計算される推定与干渉量が干渉マージンを超えないかどうかを判定する。非特許文献6には、超えると判定される場合には、EIRPを1dBずつ下げながら再度判定処理を行うことが開示されている。
Move Listは、艦載レーダに対して強い干渉を与え得る通信ノードを登録したリストである。例えば、図23に示した処理シーケンスに従って利用許可した周波数が艦載レーダに対して強い干渉を与え得るときには、その周波数の利用を許可した通信ノードがMove Listに登録される。そして、艦載レーダの移動などに伴いプライマリシステムの利用周波数情報が更新されたときには、このリストに含まれる通信ノードの電波利用を停止するという仕組みになっている(例えば、Move Listに含まれる通信ノードから周波数利用通知を受信しても、周波数利用を許可しない)。
プライマリシステム保護計算では、IAP、Move Listの順番で計算を実施することが好ましい。
ここで、通信制御装置は、Move Listに含まれる通信ノードに対して、電波利用停止を通知する際に、前述の割り当て周波数候補を推奨通信パラメータとして通知する。あるいは、通信制御装置は、IAP(又は類似の結果を出力する干渉マージン割り当て処理)の結果、干渉マージン割り当てがされない通信ノードが生じた場合には、そのような通信ノードに対しても、前述した割り当て周波数候補を推奨通信パラメータとして通知する。但し、通知する割り当て周波数候補についても、プライマリシステムの保護基準を満たすべきである。
C-1-2.周期的処理に関する実施例2
図27に示す処理手順では、通信制御装置は、まずデータベース管情報同期を行う(ステップS2701)。データベース間情報同期は、同期を実施する各通信制御装置のDatabase function(図2を参照のこと)が実施する。このとき、上記B-5項で記載した情報(1)~(3)が、通信制御装置間で共有される(通信ノード間干渉制御計算のPart1を実行する前であり、通信ノード間の相互干渉関係を示す情報やカバレッジ情報は共有されない)。
図27に示す処理手順では、通信制御装置は、まずデータベース管情報同期を行う(ステップS2701)。データベース間情報同期は、同期を実施する各通信制御装置のDatabase function(図2を参照のこと)が実施する。このとき、上記B-5項で記載した情報(1)~(3)が、通信制御装置間で共有される(通信ノード間干渉制御計算のPart1を実行する前であり、通信ノード間の相互干渉関係を示す情報やカバレッジ情報は共有されない)。
ここで、すでに運用中の通信ノードに関する通信パラメータ情報をデータベース間で共有することができるが、正式な運用許可を通信制御装置から得ていない通信ノードの通信パラメータ情報については、同期によりデータベース間で共有することはできない。したがって、ステップS2701でデータベース間情報同期を実施する前に、図26に示した処理手順と同様に、通信制御装置は通信ノードへの周波数仮割り当て処理を実施して、通信制御装置間で仮の通信パラメータを共有することが望ましい。
続いて、通信制御装置は、通信ノード間制御計算を実施する(ステップS2702)。ここでは、上述した通信ノード間干渉制御計算のPart1における通信ノード間の相互干渉関係の計算及び通信ノードへの周波数の仮割り当てと、通信ノード間干渉制御計算のPart2における通信ノードへの割り当て周波数候補の特定を、まとめて実施する。
そして、通信制御装置は、Primary Protection function(図3を参照のこと)により、プライマリシステム保護計算を実施する(ステップS2703)。図26に示した処理手順と同様に、通信制御装置は、プライマリシステム保護計算では、例えば、干渉マージン割り当て処理(IAP)及びMOVE Listの計算を実施する。
C-2.応用例
ここでは、C-1項で説明した周波数共用の代表的な実施例に関わる、カバレッジ計算、利用可能周波数情報取得、及び周波数利用許可判定の各処理について説明する。
ここでは、C-1項で説明した周波数共用の代表的な実施例に関わる、カバレッジ計算、利用可能周波数情報取得、及び周波数利用許可判定の各処理について説明する。
C-2-1.カバレッジ計算処理
通信制御装置は、Enhanced Spectrum Coordination functionにより、登録処理した通信ノードのカバレッジを、登録情報を用いて計算する。
通信制御装置は、Enhanced Spectrum Coordination functionにより、登録処理した通信ノードのカバレッジを、登録情報を用いて計算する。
カバレッジ情報が登録リクエストに含まれて、通信ノードの登録処理を行うようにしてもよいが、その場合であっても、Enhanced Spectrum Coordination functionによりカバレッジ計算を行い、カバレッジ情報の妥当性を検証することが好ましい。その場合、計算後の計算結果が、通信ノードへの登録レスポンスに反映される(例えば、無効なカバレッジ情報であると判断される場合は、登録拒絶が通知される)。
以下では、便宜上、登録処理後にカバレッジ計算を行う場合に限定して説明する。
図31には、カバレッジ計算手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル(前述)に従って示している。但し、同図中のEnhanced Spectrum Coordination function及びDatabase functionの処理はいずれも、通信制御装置300内で実行される。
Database functionは、プライマリシステムが使用する周波数帯域を2次利用する通信ノード(図31には図示しない)の登録処理を実行する(SEQ3101)。通信制御装置300が通信ノードを登録する処理手順の詳細については、図21を参照されたい。
Enhanced Spectrum Coordination functionは、登録処理した通信ノードの登録情報を、Database functionから取得する(SEQ3103)。但し、Database functionが、Enhanced Spectrum Coordination functionからの登録情報の照会(SEQ3102)に応じて登録情報の送信を実行するか否かは任意である。
そして、Enhanced Spectrum Coordination functionは、登録情報を用いて通信ノードのカバレッジ計算を実行する(SEQ3104)。
Enhanced Spectrum Coordination functionがカバレッジ計算により得られたカバレッジ情報をDatabase functionに通知するか否かは任意である(SEQ3105)。
Database functionは、Enhanced Spectrum Coordination functionから通知されたカバレッジ情報、若しくは、通信ノードからの登録リクエストに含まれているカバレッジ情報を、記録処理する(SEQ3106)。
Enhanced Spectrum Coordination functionが実行するカバレッジの計算によって、以下の(1)又は(2)のうちいずれかの情報が取得され得る。
(1)半径(通信ノードを中心とする)
(2)カバレッジ外形を示す位置情報の集合
(2)カバレッジ外形を示す位置情報の集合
後者の情報を取得する場合には、例えば非特許文献6で開示されている、PPA Contour Methodologyを利用して計算してもよい。このとき、計算量を削減するために、カバレッジ計算用に周波数が指定されることが望ましい。例えば、CBRSにおいては、対象帯域が3,550~3,700MHz帯域であれば、中間である3,625MHzという周波数に限定してカバレッジ計算を行ってもよい。もちろん、計算量が問題にならないのであれば、想定されるすべてのチャネルについて、カバレッジを計算して記録して、以降の処理でも使用してよい。
また、CBRSの場合、PALで運用されるCBSD(すなわち、通信ノード)については、Primary Protection functionのPAL Channel Assignment functionality(図4を参照のこと)で計算されるPPAをカバレッジとして扱い、以降の手続で使用してもよい。
C-2-2.利用可能周波数情報取得処理
ここでは、利用可能周波数情報問い合わせ手続き(図22を参照のこと)の際に通信制御装置300で実行される、利用可能周波数情報取得処理について説明する。
ここでは、利用可能周波数情報問い合わせ手続き(図22を参照のこと)の際に通信制御装置300で実行される、利用可能周波数情報取得処理について説明する。
利用可能周波数情報取得処理の方法として、以下の(1)~(3)のうちいずれかが想定される。
(1)事前に計算し、記録している情報を取得する。
(2)事前に計算した情報を用いて、現在、推奨される利用可能周波数情報を計算する。
(3)問い合わせが来た時点の最新情報に基づいて、そのときに推奨される利用可能周波数情報を計算する。
(2)事前に計算した情報を用いて、現在、推奨される利用可能周波数情報を計算する。
(3)問い合わせが来た時点の最新情報に基づいて、そのときに推奨される利用可能周波数情報を計算する。
上記(1)の方法は、非特許文献2に開示されているCPAS(Coordinated Periodic Activities SASs)のように、24時間に1回、複数の通信制御装置間で情報交換を行い、プライマリシステム保護計算を実施する場合に適用され得る。CPASのような定期的に実施される計算において通信ノード間干渉制御計算も実施される場合も、上記の方法(1)が適用され得る。
上記(2)の方法は、例えば、プライマリシステム保護計算をCPASのように24時間に1回実施し、通信ノード間干渉制御計算を動的に実施するような場合に適用され得る。又は、プライマリシステム保護計算も通信ノード間干渉制御計算も定期的に実施するが、新規の通信ノード(New entrant、新たに運用を開始する通信ノード)に対しては、リクエスト時点で推奨される利用可能周波数情報を提供する、といった場合にも、上記(2)の方法が適用され得る。
上記(3)の方法は、プライマリシステム保護計算及び通信ノード間干渉制御計算などすべての計算を動的に実施する場合に適用され得る。
上記(1)~(3)のうちいずれの方法を適用するかは、Database functionの実装によって一意に定められてもよい。しかしながら、Translation function(通信ノード側)から、利用可能周波数情報取得処理の方法に関するリクエストを通知するようにしてもよい。
上記(2)又は(3)の方法が適用される場合、上記C-1項で説明した通信パラメータの計算方法が適用可能である。例えば、利用可能周波数の候補として特定された通信パラメータが、利用可能周波数情報として提供される。
C-2-3.周波数利用許可判定処理
ここでは、周波数利用許可手続き(図23を参照のこと)の際に通信制御装置300で実行される、利用可能周波数情報取得処理について説明する。
ここでは、周波数利用許可手続き(図23を参照のこと)の際に通信制御装置300で実行される、利用可能周波数情報取得処理について説明する。
周波数利用許可判定においては、少なくともプライマリシステム保護計算の結果に基づいて、Fixed typeでリクエストされた通信パラメータの許可判定、又は、Flexible typeでリクエストされた許容可能な通信パラメータの許可判定を行う。
周波数利用許可判定処理においても、利用可能周波数情報取得処理と同様に、上記C-1項で説明した通信パラメータの計算方法が適用可能である。
Fixed typeで通信パラメータの許可がリクエストされている場合には、通信ノード間干渉制御計算で設定した仮の通信パラメータがプライマリシステムの保護基準を満たしていないと判定される場合には、通信ノード間干渉制御計算で設定した割り当て周波数候補のうちプライマリシステムの保護基準を満たすものを推奨パラメータとして要求元の通信ノードに提供するようにしてもよい。
また、Flexible typeで通信パラメータの許可がリクエストされている場合には、通信ノード間干渉制御計算で設定した仮の通信パラメータがプライマリシステムの保護基準を満たしていないと判定される場合には、仮の通信パラメータを(要件を満たす範囲内で)修正したもの、又は通信ノード間干渉制御計算で設定した割り当て周波数候補のうちプライマリシステムの保護基準を満たすもののいずれかを、許可パラメータとして要求元の通信ノードに提供するようにしてもよい。
周波数利用許可判定処理が、例えば、データベース間情報共有の直前といったタイミングで発生する場合、一旦、リクエストされた通信パラメータ(Flexible type)を仮に許可してもよい。Flexible typeで周波数利用許可がリクエストされた場合には、プライマリシステム保護計算のみを考慮して得られる通信パラメータを仮で許可するようにしてもよい。このときに仮で許可した通信パラメータが、データベース間情報共有時に実施される相互干渉関係の計算に用いられる。
通信制御装置は、上記C項で説明した処理手順に従うことによって、例えば、プライマリシステムが使用する周波数帯域を2次利用する通信ノードの電波を監視するサーバとして、効果的に通信ノード間干渉制御機能を搭載することができる。
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
本明細書では、本明細書で開示する技術を、FCCが法制化した3.5GHz帯のCBRS利用に適用した実施形態を中心に説明してきたが、本明細書で開示する技術の要旨はこれに限定されるものではない。上述した実施形態で取り上げた以外の無線システムをプライマリシステム及びセカンダリシステムとしても、又は、3.5Hz帯以外の周波数帯において複数の無線システム間で周波数共用する場合であっても、同様に本明細書で開示する技術を適用することができる。
また、本明細書で開示する技術の適用範囲は、周波数共用環境に限定されない。一般に周波数共用において、対象帯域を利用する既存システムをプライマリシステム、2次利用者をセカンダリシステムと呼ぶが、周波数共用環境以外に本明細書で開示する技術を適用する場合には、別の用語に置き換えて実施してもよい。
例えば、HetNet(Heterogeneous Network)におけるマクロセルをプライマリシステム、スモールセルやリレー局をセカンダリシステムとして、本明細書で開示する技術を適用することで好適に無線システム間の共存を実現することができる。
また、基地局をプライマリシステムとし、そのカバレッジ内に存在するD2DやV2X(Vehcle to Everything)を実現するRelay UEやVehicle UEをセカンダリシステムとして、本明細書で開示する技術を適用することで好適に無線システム間の共存を実現することができる。ここで、基地局は固定型に限らず、可搬型又は移動型であってもよい。
さらに、各エンティティ間のインタフェースは、有線・無線問わない。例えば、無線リソースの2次利用を管理する通信制御装置と無線リソースを要求する通信装置間のインタフェースは、周波数共用に依存しない無線インタフェース(例えば、移動体通信事業者によってLicensed bandを介して提供される無線インタフェースや、既存の免許不要帯域を利用するWi-Fi通信など)を利用してもよい。
要するに、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
(1)第1の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を2次利用する第2の無線システムを管理する通信制御装置であって、
前記第2の無線システムから2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得部と、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する設定部と、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定部で設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定部と、
前記判定部が前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータに基づく許可通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知部と、
を具備する通信制御装置。
(2)前記取得部は、前記第2の無線システムが所望する最大送信電力及び周波数に関する情報を含む第1の方式、又は、前記第2の無線システムの通信パラメータに関する要件を含む第2の方式のうちのいずれかの方式に基づく前記所望通信パラメータ情報を取得する、
上記(1)に記載の通信制御装置。
(3)前記第2の無線システムの通信パラメータに関する要件は、帯域幅又は送信電力のレンジのうち少なくとも1つを含む、
上記(2)に記載の通信制御装置。
(4)前記取得部が前記第1の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報が示す最大送信電力及び周波数を前記第2の無線システムの仮の通信パラメータとする、
上記(2)又は(3)に記載の通信制御装置。
(5)前記取得部が前記第2の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報及び1以上の他の第2の無線システムとの相互干渉を考慮して前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する、
上記(2)乃至(4)に記載の通信制御装置。
(6)前記通知部はさらに、前記設定部で設定された前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを他の通信制御装置に通知する、
上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の通信制御装置。
(7)前記設定部はさらに、前記第2の無線システムに関するカバレッジ情報を設定し、
前記通知部はさらに、前記カバレッジ情報を他の通信制御装置に通知する、
上記(1)乃至(6)のいずれかに記載の通信制御装置。
(7-1)互いに無線通信を行う2以上の第2の無線システムはカバレッジが重複しないと設定する、
上記(7)に記載の通信制御装置。
(7-2)2以上の第2の無線システムの登録情報に基づいて、カバレッジが重複しないと設定する、
上記(7-1)に記載の通信制御装置。
(7-3)前記第2の無線システムがCPE CBSDであれば、カバレッジが重複しないと設定する、
上記(7-2)に記載の通信制御装置。
(7-4)前記設定部は、時分割通信又は全二重通信により互いに無線通信を行う2以上の前記第2の無線システムはカバレッジが重複しないと設定する、
上記(7-1)に記載の通信制御装置。
(8)前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第2の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報と前記第1の無線システムの保護基準に関する情報を用いて、前記設定部で設定された仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満たすかどうかを判定する、
上記(1)乃至(7)のいずれかに記載の通信制御装置。
(9)前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第2の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報を用いて、自身が管理する第2の無線システムとの相互干渉関係を判定する、
上記(1)乃至(8)のいずれかに記載の通信制御装置。
(10)前記設定部は、前記第2の無線システムに許容されると見込まれる仮の通信パラメータの複数の候補を設定する、
上記(2)乃至(5)のいずれかに記載の通信制御装置。
(11)前記設定部は、前記判定部で前記第1の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを推奨パラメータとして設定し、
前記通知部は、前記推奨パラメータを前記第2の無線システムに通知する、
上記(10)に記載の通信制御装置。
(12)前記設定部は、前記判定部で前記第2の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記仮の通信パラメータを修正し、又は、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを選定することによって許可通信パラメータを設定し、
前記通知部は、前記許可通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する、
上記(10)又は(11)のいずれかに記載の通信制御装置。
(13)第1の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を2次利用する第2の無線システムを管理する通信制御方法であって、
前記第2の無線システムから第1の方式又は第2の方式に基づく2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得ステップと、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムに仮の通信パラメータを設定する設定ステップと、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定ステップにおいて設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知ステップと、
を有する通信制御方法。
(1)第1の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を2次利用する第2の無線システムを管理する通信制御装置であって、
前記第2の無線システムから2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得部と、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する設定部と、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定部で設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定部と、
前記判定部が前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータに基づく許可通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知部と、
を具備する通信制御装置。
(2)前記取得部は、前記第2の無線システムが所望する最大送信電力及び周波数に関する情報を含む第1の方式、又は、前記第2の無線システムの通信パラメータに関する要件を含む第2の方式のうちのいずれかの方式に基づく前記所望通信パラメータ情報を取得する、
上記(1)に記載の通信制御装置。
(3)前記第2の無線システムの通信パラメータに関する要件は、帯域幅又は送信電力のレンジのうち少なくとも1つを含む、
上記(2)に記載の通信制御装置。
(4)前記取得部が前記第1の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報が示す最大送信電力及び周波数を前記第2の無線システムの仮の通信パラメータとする、
上記(2)又は(3)に記載の通信制御装置。
(5)前記取得部が前記第2の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報及び1以上の他の第2の無線システムとの相互干渉を考慮して前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する、
上記(2)乃至(4)に記載の通信制御装置。
(6)前記通知部はさらに、前記設定部で設定された前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを他の通信制御装置に通知する、
上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の通信制御装置。
(7)前記設定部はさらに、前記第2の無線システムに関するカバレッジ情報を設定し、
前記通知部はさらに、前記カバレッジ情報を他の通信制御装置に通知する、
上記(1)乃至(6)のいずれかに記載の通信制御装置。
(7-1)互いに無線通信を行う2以上の第2の無線システムはカバレッジが重複しないと設定する、
上記(7)に記載の通信制御装置。
(7-2)2以上の第2の無線システムの登録情報に基づいて、カバレッジが重複しないと設定する、
上記(7-1)に記載の通信制御装置。
(7-3)前記第2の無線システムがCPE CBSDであれば、カバレッジが重複しないと設定する、
上記(7-2)に記載の通信制御装置。
(7-4)前記設定部は、時分割通信又は全二重通信により互いに無線通信を行う2以上の前記第2の無線システムはカバレッジが重複しないと設定する、
上記(7-1)に記載の通信制御装置。
(8)前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第2の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報と前記第1の無線システムの保護基準に関する情報を用いて、前記設定部で設定された仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満たすかどうかを判定する、
上記(1)乃至(7)のいずれかに記載の通信制御装置。
(9)前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第2の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報を用いて、自身が管理する第2の無線システムとの相互干渉関係を判定する、
上記(1)乃至(8)のいずれかに記載の通信制御装置。
(10)前記設定部は、前記第2の無線システムに許容されると見込まれる仮の通信パラメータの複数の候補を設定する、
上記(2)乃至(5)のいずれかに記載の通信制御装置。
(11)前記設定部は、前記判定部で前記第1の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを推奨パラメータとして設定し、
前記通知部は、前記推奨パラメータを前記第2の無線システムに通知する、
上記(10)に記載の通信制御装置。
(12)前記設定部は、前記判定部で前記第2の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記仮の通信パラメータを修正し、又は、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを選定することによって許可通信パラメータを設定し、
前記通知部は、前記許可通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する、
上記(10)又は(11)のいずれかに記載の通信制御装置。
(13)第1の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を2次利用する第2の無線システムを管理する通信制御方法であって、
前記第2の無線システムから第1の方式又は第2の方式に基づく2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得ステップと、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムに仮の通信パラメータを設定する設定ステップと、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定ステップにおいて設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知ステップと、
を有する通信制御方法。
100…通信システム
110…通信ノード(1次利用ノード)
200a、200b…通信ノード(2次利用ノード)
210…第1の通信部、220…第2の通信部
230…記憶部、240…2次利用制御部
300…通信制御装置
310…通信部、320…記憶部、330…推定部、340…制御部
110…通信ノード(1次利用ノード)
200a、200b…通信ノード(2次利用ノード)
210…第1の通信部、220…第2の通信部
230…記憶部、240…2次利用制御部
300…通信制御装置
310…通信部、320…記憶部、330…推定部、340…制御部
Claims (13)
- 第1の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を2次利用する第2の無線システムを管理する通信制御装置であって、
前記第2の無線システムから2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得部と、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する設定部と、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定部で設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定部と、
前記判定部が前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータに基づく許可通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知部と、
を具備する通信制御装置。 - 前記取得部は、前記第2の無線システムが所望する最大送信電力及び周波数に関する情報を含む第1の方式、又は、前記第2の無線システムの通信パラメータに関する要件を含む第2の方式のうちのいずれかの方式に基づく前記所望通信パラメータ情報を取得する、
請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記第2の無線システムの通信パラメータに関する要件は、帯域幅又は送信電力のレンジのうち少なくとも1つを含む、
請求項2に記載の通信制御装置。 - 前記取得部が前記第1の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報が示す最大送信電力及び周波数を前記第2の無線システムの仮の通信パラメータとする、
請求項2に記載の通信制御装置。 - 前記取得部が前記第2の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報及び1以上の他の第2の無線システムとの相互干渉を考慮して前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを設定する、
請求項2に記載の通信制御装置。 - 前記通知部はさらに、前記設定部で設定された前記第2の無線システムの仮の通信パラメータを他の通信制御装置に通知する、
請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記設定部はさらに、前記第2の無線システムに関するカバレッジ情報を設定し、
前記通知部はさらに、前記カバレッジ情報を他の通信制御装置に通知する、
請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第2の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報と前記第1の無線システムの保護基準に関する情報を用いて、前記設定部で設定された仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満たすかどうかを判定する、
請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第2の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報を用いて、自身が管理する第2の無線システムとの相互干渉関係を判定する、
請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記設定部は、前記第2の無線システムに許容されると見込まれる仮の通信パラメータの複数の候補を設定する、
請求項2に記載の通信制御装置。 - 前記設定部は、前記判定部で前記第1の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを推奨パラメータとして設定し、
前記通知部は、前記推奨パラメータを前記第2の無線システムに通知する、
請求項10に記載の通信制御装置。 - 前記設定部は、前記判定部で前記第2の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記仮の通信パラメータを修正し、又は、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを選定することによって許可通信パラメータを設定し、
前記通知部は、前記許可通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する、
請求項10に記載の通信制御装置。 - 第1の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を2次利用する第2の無線システムを管理する通信制御方法であって、
前記第2の無線システムから第1の方式又は第2の方式に基づく2次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得ステップと、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第2の無線システムに仮の通信パラメータを設定する設定ステップと、
前記第1の無線システムの保護基準を用いて、前記設定ステップにおいて設定された前記仮の通信パラメータが前記第1の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータを前記第2の無線システムに通知する通知ステップと、
を有する通信制御方法。
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