WO2020045203A1 - 通信制御装置、通信制御方法、及び通信装置 - Google Patents

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communication control
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    • H04W16/10—Dynamic resource partitioning

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication control device, a communication control method, and a communication device.
  • radio resources wireless resources
  • wireless device wireless device
  • any radio band is already used by an existing radio system (radio device)
  • radio resources are generated by using the temporal and spatial free radio waves (White-Space) of the existing radio system.
  • the present disclosure proposes a communication control device, a communication control method, and a communication device capable of realizing efficient use of radio wave resources.
  • a communication control device provides information on holding of wireless resources of a second wireless system that performs wireless communication using radio waves in a frequency band used by a first wireless system. And an deciding unit for deciding the assignment of the interference margin to the second radio system based on the information on the holding of the radio resources.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of distribution of an interference margin to each communication device included in a secondary system.
  • FIG. 4 is a sequence diagram illustrating an example of operation of SAS. It is explanatory drawing which shows the hierarchical structure in CBRS. It is explanatory drawing which shows the band of CBRS.
  • 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to an embodiment of the present disclosure. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication device according to an embodiment of the present disclosure. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a terminal device according to an embodiment of the present disclosure. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication control device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a sequence diagram illustrating an example of operation of SAS. It is explanatory drawing which shows the hierarchical structure in CBRS. It is explanatory drawing which shows the band of CBRS.
  • 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an interference model assumed in the present embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating another example of the interference model assumed in the present embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for describing a primer system protection method of an interference margin simultaneous distribution type.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which an interference margin is reserved in advance.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for describing a low-interference node priority-permissible type primer system protection method.
  • FIG. 7 is a sequence diagram illustrating an example of a communication control process according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for describing a residual interference margin in a low-interference node priority allowable type primer system protection method.
  • 13 is a flowchart illustrating an example of a permission determination process according to the embodiment of the present disclosure.
  • 13 is a flowchart illustrating another example of a permission determination process according to the embodiment of the present disclosure.
  • 13 is a flowchart illustrating another example of the permission determination process according to the embodiment of the present disclosure.
  • 13 is a flowchart illustrating an example of a stop process according to the embodiment of the present disclosure.
  • a plurality of components having substantially the same function and configuration may be distinguished from each other by the same reference numeral followed by a different numeral.
  • the communication control device as necessary 40 1, and as 40 2 having substantially the same function and structure.
  • the same reference numeral is assigned.
  • the communication control apparatus 40 1 and there is no particular need to distinguish between the 40 2 is simply referred to as a communication control unit 40.
  • radio resources are generated by utilizing the time and space available radio waves (White Space) of the existing radio system (for example, dynamic spectrum sharing (DSA)).
  • DSA dynamic spectrum sharing
  • the CBRS which utilizes frequency sharing technology
  • Legislation and standardization of citizens Broadband ⁇ Radio Service are accelerating.
  • cognitive radio technology not only contributes to dynamic frequency sharing, but also contributes to improving the frequency utilization efficiency of radio systems.
  • ETSI EN 303 387 and IEEE 2.19.1-2014 specify a technique for coexistence between wireless systems using free radio waves.
  • the communication control device controls communication of the secondary system so as not to cause fatal interference with the primary system.
  • the communication control device is a device that manages communication and the like of the communication device.
  • the communication control device is a device (system) for managing radio wave resources (for example, frequency) such as GLDB (Geo-location Database) and SAS (Spectrum Access System).
  • the communication control device corresponds to a communication control device 40 described later (for example, the communication control devices 40 1 and 40 2 shown in FIG. 4).
  • the communication control device 40 will be described later in detail.
  • the primary system is, for example, a system (for example, an existing system) that preferentially uses radio waves of a predetermined frequency band over other systems such as a secondary system.
  • the secondary system is, for example, a system for secondary use (for example, dynamic frequency sharing) of radio waves in the frequency band used by the primary system.
  • Each of the primary system and the secondary system may be configured by a plurality of communication devices, or may be configured by one communication device.
  • the communication control device sets one or more communication devices constituting the secondary system so that the accumulation of interference (Interference Aggregation) with the primary system does not exceed the interference allowance (also referred to as interference margin) of the primary system.
  • an interference allowance is allocated to a plurality of communication devices.
  • the allowable interference amount may be an interference amount predetermined by an operator of the primary system, a public organization managing radio waves, or the like.
  • the term “interference margin” refers to an allowable interference amount.
  • the accumulation of interference may be referred to as accumulated interference power.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of distribution of an interference margin to each communication device included in a secondary system.
  • the communication system 1 is a primary system
  • the communication system 2 is a secondary system.
  • Communication system 1 comprises a communication device 10 1 and the like.
  • the communication system 2 comprises a communication device 20 1, 20 2, 20 3, and the like.
  • the communication system 1 includes only one communication device 10, but the communication system 1 may include a plurality of communication devices 10.
  • the communication system 2 includes three communication devices 20, but the communication device 20 may include fewer or more communication devices 20.
  • the primary system and the secondary system are not shown. There may be more than one each.
  • the communication device 10 1 and the communication devices 20 1 , 20 2 , and 20 3 can each transmit and receive radio waves.
  • the amount of interference the communication device 101 permits are I the accept.
  • the amount of interference given to the predetermined protection point of the communication device 20 1, 20 2, 20 3 the communication system 1 (primary system) are the interfering amount I 1, I 2, I 3.
  • the protection point is an interference calculation reference point for protecting the communication system 1.
  • the communication control device controls the plurality of communication devices 20 so that the accumulation of the interference to the predetermined protection point of the communication system 1 (the amount of received interference I 1 + I 2 + I 3 shown in FIG. 1) does not exceed the interference margin I accept.
  • the interference margin I accept is distributed.
  • the communication control device distributes the interference margin I accept to each communication device 20 such that the interference amounts I 1 , I 2 , and I 3 are each I accept / 3.
  • the communication control device distributes the interference margin I accept to each communication device 20 such that the interference amounts I 1 , I 2 , and I 3 are each smaller than I accept / 3.
  • the method of allocating the interference margin is not limited to this example.
  • the communication control device calculates the maximum transmission power (hereinafter, referred to as maximum allowable transmission power) allowed for each communication device 20 based on the distributed interference amount (hereinafter, referred to as distributed interference amount). For example, the communication control device calculates the maximum allowable transmission power of each communication device 20 by performing an inverse calculation from the distributed interference amount based on the propagation loss, the antenna gain, and the like. Then, the communication control device notifies each of the communication devices 20 of information on the calculated maximum allowable transmission power.
  • maximum allowable transmission power hereinafter, referred to as maximum allowable transmission power allowed for each communication device 20 based on the distributed interference amount (hereinafter, referred to as distributed interference amount). For example, the communication control device calculates the maximum allowable transmission power of each communication device 20 by performing an inverse calculation from the distributed interference amount based on the propagation loss, the antenna gain, and the like. Then, the communication control device notifies each of the communication devices 20 of information on the calculated maximum allowable transmission power.
  • WinFourum Wired Innovation Forum
  • the SAS is, for example, a frequency management database in the CBRS called SAS-SAS @ Protocol (see Non-Patent Document 1).
  • SAS-SAS @ Protocol there is one called "Full ⁇ Activity ⁇ Dump ⁇ Message", which provides a means for dumping and synchronizing the minimum information required for the interference control recorded in the database.
  • the following is an example of information necessary for interference control.
  • CBSD Data Record ⁇ Base station installation location information ⁇ Operation parameters (frequency, transmission power) (2) Zone Data Record ⁇ PPA (PAL Protection Area, protection area for secondary usage system with high priority) (3) ESC Sensor Record ⁇ Installation location information of sensors for detecting carrier-borne radar signals
  • a user of the communication device who wants to start operation immediately because it may receive some interference needs to wait for a while until operation permission is obtained (for example, once a day). If the protection calculation is performed, the user has to wait for one day), and thus such database operation is inconvenient. Further, if a lot of communication devices 20 are put on hold, the interference control calculation after synchronization may be complicated accordingly. Therefore, it is possible that an operation permission is issued to a specific communication device without holding the communication device. On the other hand, in interference control, it is important that the accumulation of interference from a plurality of communication devices does not exceed the allowable value of the primary system.
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing an example of the operation of the SAS. If the secondary system requests a new start-up during the day, the database needs to determine whether the secondary system should be put on hold or granted a license immediately. is assumed. However, no such criteria have been disclosed.
  • the amount of allocated frequency differs depending on the secondary system. From the viewpoint of fairness, it is desirable that all secondary systems have the same level of stock as much as possible. If radio resources are allocated to some of the secondary systems in a biased manner, it is assumed that other secondary systems cannot use the radio resources. In this case, efficient use of wireless resources cannot be realized. For this reason, it is desirable that the communication control device be able to ensure that the secondary system has the same level of stock when determining the operation permission.
  • the communication control device acquires information on the holding of the wireless resources of the secondary system that performs wireless communication using radio waves in the frequency band used by the primary system. Then, the communication control device makes a decision on the assignment of the interference margin to the secondary system based on the information on the holding of the radio resources.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a hierarchical structure in CBRS.
  • the CBRS defines a hierarchical structure including an existing layer (Incumbent @ Tier), a priority access layer (Priority @ Access @ Tier), and a general authorized access layer (General @ Authorized @ Access @ Tier).
  • the priority access layer (Priority Access Tier) is located above the general authorized access layer (General Authorized Access Tier)
  • the existing layer (Incumbent Tier) is located above the priority access layer.
  • a system located at an existing layer is a primary system
  • a system located at a general authorized access layer and a priority access layer is a secondary system.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a CBRS band.
  • the primary system is a military radar system (Military Radar System), an existing radio system (Grand fathered Wireless System), or a fixed satellite service (space to earth) (Space-to-Earth) (space-to-earth). )).
  • the military radar system is a shipborne radar.
  • the secondary system is a wireless system called CBSD (Citizens Broadband Radio Service Device).
  • CBSD Carrier-to-Earth
  • the secondary system has further priority, and a priority access license (PAL: Priority Access License) that can use a shared band and a general authorized access (GAA: General Authorized Access) equivalent to no license are defined. ing.
  • PAL Priority Access License
  • GAA General Authorized Access
  • Layer 1 (Tier # 1) shown in FIG. 4 corresponds to the existing layer shown in FIG. Further, layer 2 (Tier # 2) shown in FIG. 4 corresponds to the priority access layer shown in FIG. Further, layer 3 (Tier # 3) shown in FIG. 4 corresponds to the general authorized access layer shown in FIG.
  • the primary system (communication system 1) of the present embodiment is not limited to the example shown in FIG.
  • Another type of wireless system may be used as the primary system (communication system 1).
  • the primary system may be a television broadcasting system such as a DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) system.
  • the primary system may be a cellular communication system such as LTE (Long Term Evolution), NR (New Radio).
  • the primary system may be an aeronautical radio system such as ARNS (Aeronautical Radio Radio Navigation Service).
  • ARNS Ananautical Radio Radio Navigation Service
  • the primary system is not limited to the above wireless system, and may be another type of wireless system.
  • the free radio wave (White Space) used by the communication system 2 is not limited to the radio wave of Federal use band (3.55 to 3.70 GHz).
  • the communication system 2 may use radio waves in a frequency band different from the Federal use band (3.55 to 3.70 GHz) as free radio waves.
  • the primary system (the communication system 1) is a television broadcasting system
  • the communication system 2 may be a system that uses a TV white space as a free radio wave.
  • the TV white space refers to a frequency band that is not used by the television broadcasting system among frequency channels allocated to the television broadcasting system (primary system). At this time, the TV white space may be a channel that is not used according to a region.
  • the relationship between the communication system 1 and the communication system 2 is not limited to the frequency sharing relationship where the communication system 1 is the primary system and the communication system 2 is the secondary system.
  • the relationship between the communication system 1 and the communication system 2 may be a network coexistence relationship between the same or different wireless systems using the same frequency.
  • frequency appearing in the following description may be replaced by another term.
  • frequency has the terms “resource”, “resource block”, “resource element”, “channel”, “component carrier”, “carrier”, “subcarrier”, and similar meanings. May be replaced by a term.
  • the communication system 2 is a wireless communication system that performs wireless communication using the radio waves used by the communication system 1 (first wireless system) as a secondary communication.
  • the communication system 2 is a wireless communication system that dynamically shares an available radio wave of the communication system 1 with a frequency.
  • the communication system 2 uses a predetermined radio access technology (Radio Access Technology) to provide a radio service to a user or a device owned by the user.
  • Radio Access Technology Radio Access Technology
  • the communication system 2 may be a cellular communication system such as W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000), LTE, and NR.
  • LTE includes LTE-A (LTE-Advanced), LTE-A @ Pro (LTE-Advanced @ Pro), and EUTRA (Evolved @ Universal @ Terrestrial @ Radio @ Access).
  • NR includes NRAT (New Radio Access Technology) and FEUTRA (Further EUTRA).
  • the communication system 2 is not limited to a cellular communication system.
  • the communication system 2 may be another wireless communication system such as a wireless LAN (Local Area Network) system, a television broadcasting system, an aeronautical wireless system, and a space wireless communication system.
  • a wireless LAN Local Area Network
  • the communication system 1 is a primary system, and the communication system 2 is a secondary system. As described above, each of the communication system 1 and the communication system 2 may be plural.
  • the communication system 1 includes one communication device (the communication device 10 1 illustrated in FIG. 1 ), but may include a plurality of communication devices 10.
  • the configuration of the communication device 10 may be the same as the configuration of the communication device 20 or the terminal device 30 described below.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the communication system 2 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the communication system 2 includes a communication device 20, a terminal device 30, and a communication control device 40.
  • the communication system 2 provides a wireless service to a user or a device owned by the user by operating wireless communication devices included in the communication system 2 in cooperation with each other.
  • the wireless communication device is a device having a wireless communication function, and corresponds to the communication device 20 and the terminal device 30 in the example of FIG.
  • the communication control device 40 may have a wireless communication function.
  • the communication control device 40 can also be regarded as a wireless communication device.
  • a wireless communication device may be simply referred to as a communication device.
  • the communication system 2 may include a plurality of communication devices 20, a plurality of terminal devices 30, and a plurality of communication control devices 40.
  • the communication system 1 includes a communication device 20 1, 20 2, 20 3, 20 4, 20 5 or the like as the communication device 20.
  • the communication system 2 includes a terminal device 30 1, 30 2, 30 3, 30 4, etc. as a terminal device 30.
  • the communication system 1 includes a communication control unit 40 1, 40 2, etc. as a communication control unit 40.
  • a communication device may be called a wireless system.
  • the communication device 10 and communication device 20 1 to 20 5, respectively, is one of a wireless system.
  • the terminal device 30 1 to 30 4, respectively, is one of a wireless system.
  • the wireless system may be a single system including a plurality of wireless communication devices.
  • a system including one or a plurality of communication devices 20 and one or a plurality of terminal devices 30 under the communication device 20 may be regarded as one wireless system.
  • each of the communication system 1 and the communication system 2 can be regarded as one wireless system.
  • a communication system including a plurality of wireless communication devices may be called a wireless communication system or simply a communication system.
  • the communication device 20 (second wireless system) is a wireless communication device that performs wireless communication with the terminal device 30 or another communication device 20.
  • the communication device 20 is a base station (also referred to as a base station device) of a wireless communication system.
  • the wireless access technology used by the communication device 20 may be a cellular communication technology or a wireless LAN technology.
  • the radio access technology used by the communication device 20 is not limited to these, and another radio access technology may be used.
  • the size of the coverage of the communication device 20 may be as large as a macro cell or as small as a pico cell. Of course, the coverage of the communication device 20 may be extremely small, such as a femtocell. When the communication device 20 has a beam forming capability, a cell or a service area may be formed for each beam.
  • the communication device 20 may be installed and operated by one company, or may be installed and operated by one individual.
  • the installation and operation entity of the communication device 20 is not limited to these.
  • the communication device 20 may be installed and operated jointly by a plurality of businesses or a plurality of individuals.
  • the communication device 20 may be a shared facility used by a plurality of businesses or a plurality of individuals. In this case, the installation and operation of the equipment may be performed by a third party different from the user.
  • the concept of a base station includes an access point and a wireless relay station (also referred to as a relay device).
  • the concept of a base station includes not only a structure having a function of the base station but also a device installed in the structure.
  • the structure is, for example, a building (Building) such as an office building, a house, a steel tower, a station facility, an airport facility, a port facility, a stadium, and the like.
  • the concept of a structure includes not only buildings, but also structures such as tunnels, bridges, dams, fences, iron poles, and other structures, and cranes, gates, windmills, and other facilities.
  • the concept of a structure includes not only structures on the ground (on land) or underground, but also structures on the water such as a pier and a megafloat, and structures underwater such as an ocean observation facility.
  • the base station may be a base station (mobile station) configured to be movable.
  • the base station (mobile station) may be a wireless communication device installed in the mobile object or the mobile object itself.
  • the moving object may be a moving object that moves on the ground (land) (for example, a car, a bus, a truck, a train, a vehicle such as a linear motor car), or may move underground (for example, in a tunnel).
  • Moving object for example, a subway
  • the moving object may be a mobile terminal such as a smartphone.
  • the moving object may be a moving object that moves on water (for example, a ship such as a passenger ship, a cargo ship, a hovercraft, or the like), or a moving object that moves in water (for example, a submarine, a submarine, an unmanned submarine, or the like). Submersible).
  • the moving object may be a moving object (for example, an airplane, an airship, an aircraft such as a drone) that moves in the atmosphere, or a space moving object (for example, an artificial satellite, a spacecraft, or a universe) that moves outside the atmosphere. Station, or an artificial celestial body such as a spacecraft).
  • the terminal device 30 is a communication device having a communication function.
  • the terminal device 30 is, for example, a user terminal such as a mobile phone, a smart device (smartphone or tablet), a wearable terminal, a PDA (Personal Digital Assistant), and a personal computer.
  • the terminal device 30 may be a device other than the user terminal, such as a machine in a factory or a sensor installed in a building.
  • the terminal device 30 may be an M2M (Machine to Machine) device or an IoT (Internet of Things) device.
  • the terminal device 30 may be a device having a relay communication function as represented by D2D (Device @ to @ Device).
  • the terminal device 30 may be a device called CPE (Client ⁇ Premises ⁇ Equipment) used for wireless backhaul or the like.
  • the terminal device 30 may be a wireless communication device installed in a moving object, or may be the moving object itself.
  • the communication control device 40 is a device that controls wireless communication of the communication device 20.
  • the communication control device 40 is a device that determines an operation parameter used by the communication device 20 and instructs the communication device 20.
  • the communication control device 40 may be a network manager that integrally controls wireless devices in the network.
  • the communication control device 40 may be a control device such as Spectrum Manager / Coexistence Manager that controls radio wave interference between wireless devices.
  • a database database server, device, system
  • GLDB Global Location @ Database
  • SAS Spectrum @ Access @ System
  • a plurality of communication control devices 40 may exist in one communication system 2.
  • the communication control devices 40 exchange information on the communication devices 20 managed by each other, and perform necessary frequency allocation and interference control calculation.
  • the control target of the communication control device 40 is the communication device 20, but the communication control device 40 may control the terminal device 30 under its control.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the communication device 20 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the communication device 20 is a wireless communication device (wireless system) that performs wireless communication with the terminal device 30 under the control of the communication control device 40.
  • the communication device 20 is a base station device (ground station device) located on the ground.
  • the communication device 20 may be a base station device arranged on a structure on the ground, or may be a base station device installed on a moving body moving on the ground.
  • the communication device 20 may be an antenna installed in a structure such as a building and a signal processing device connected to the antenna.
  • the communication device 20 may be a structure or a moving object itself. "Ground" is not only ground (land) but also ground, water, and water.
  • the communication device 20 is not limited to a ground station device.
  • the communication device 20 may be a base station device (non-ground station device) that moves or floats in the air or space.
  • the communication device 20 may be an aircraft station device or a satellite station device.
  • the aircraft station device may be a device mounted on an aircraft or the like, or may be the aircraft itself.
  • the concept of an aircraft includes not only heavy aircraft such as airplanes and gliders, but also light aircraft such as balloons and airships. Further, the concept of an aircraft includes a rotary wing aircraft such as a helicopter and an autogyro.
  • the aircraft station device (or the aircraft on which the aircraft station device is mounted) may be a manned aircraft or an unmanned aircraft such as a drone.
  • the satellite station device may be a device mounted on a space vehicle such as an artificial satellite or the space vehicle itself.
  • the satellites serving as satellite station devices are low orbit (LEO: Low Earth Orbiting) satellites, medium orbit (MEO: Medium Earth Orbiting) satellites, geostationary orbit (GEO: Geostationary Earth Orbiting) satellites, and high elliptical orbit (HEO). ) Any of satellites may be used.
  • the satellite station device may be a device mounted on a low orbit satellite, a middle orbit satellite, a geostationary satellite, or a high elliptical orbit satellite.
  • the communication device 20 may be a relay station device.
  • the relay station device is, for example, an air station or an earth station.
  • the relay station device can be considered as a type of the above-described relay device.
  • the aviation station is a radio station installed on the ground or a moving body that moves on the ground in order to communicate with the aircraft station device.
  • the earth station is a radio station located on the earth (including the air) to communicate with the satellite station device.
  • the earth station may be a large earth station or a small earth station such as VSAT (Very Small Aperture Terminal).
  • the earth station may be a VSAT-controlled earth station (also called a master station or a HUB station) or a VSAT earth station (also called a slave station).
  • the earth station may be a radio station installed on a mobile body that moves on the ground.
  • an earth station mounted on a ship includes an earth station on board (ESV: Earth Stations on board Vessels).
  • the earth station may include an aircraft earth station installed on an aircraft (including a helicopter) and communicating with a satellite station.
  • the earth station may include an aeronautical earth station which is installed in a mobile body moving on the ground and communicates with an aircraft earth station via a satellite station.
  • the relay station device may be a portable and mobile radio station that communicates with a satellite station or an aircraft station.
  • the communication device 20 includes a wireless communication unit 21, a storage unit 22, a network communication unit 23, and a control unit 24. Note that the configuration shown in FIG. 6 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the communication device 20 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated devices.
  • the wireless communication unit 21 is a wireless communication interface that performs wireless communication with another communication device (for example, the terminal device 30, the communication control device 40, and the other communication device 20).
  • the wireless communication unit 21 operates according to the control of the control unit 24.
  • the wireless communication unit 21 may support a plurality of wireless access schemes.
  • the wireless communication unit 21 may support both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 21 may support another cellular communication system such as W-CDMA and cdma2000.
  • the wireless communication unit 21 may support a wireless LAN communication system in addition to the cellular communication system.
  • the wireless communication unit 21 may support only one wireless access method.
  • the wireless communication unit 21 includes a reception processing unit 211, a transmission processing unit 212, and an antenna 213.
  • the wireless communication unit 21 may include a plurality of reception processing units 211, transmission processing units 212, and a plurality of antennas 213.
  • each unit of the wireless communication unit 21 can be individually configured for each wireless access system. For example, if the communication device 20 supports NR and LTE, the reception processing unit 211 and the transmission processing unit 212 may be individually configured with NR and LTE.
  • the reception processing unit 211 processes an uplink signal received via the antenna 213.
  • the reception processing unit 211 includes a radio reception unit 211a, a demultiplexing unit 211b, a demodulation unit 211c, and a decoding unit 211d.
  • the radio reception unit 211a performs down-conversion, removal of unnecessary frequency components, control of amplification level, quadrature demodulation, conversion to digital signals, removal of guard intervals, removal of frequency domain signals by fast Fourier transform for uplink signals. Perform extraction, etc.
  • the wireless access method of the communication device 20 is a cellular communication method such as LTE.
  • the demultiplexing section 211b separates an uplink channel and an uplink reference signal such as a PUSCH (Physical Uplink Control Channel) and a PUCCH (Physical Uplink Control Channel) from the signal output from the radio reception section 211a.
  • PUSCH Physical Uplink Control Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the demodulation section 211c demodulates the received signal using a modulation scheme such as BPSK (Binary Phase Shift Keying) or QPSK (Quadrature Phase Shift keying) for the modulation symbol of the uplink channel.
  • the modulation scheme used by the demodulation unit 211c may be 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, or 256QAM.
  • the decoding unit 211d performs a decoding process on the demodulated coded bits of the uplink channel.
  • the decoded uplink data and uplink control information are output to the control unit 24.
  • the transmission processing unit 212 performs transmission processing of downlink control information and downlink data.
  • the transmission processing unit 212 includes an encoding unit 212a, a modulation unit 212b, a multiplexing unit 212c, and a wireless transmission unit 212d.
  • the encoding unit 212a encodes the downlink control information and the downlink data input from the control unit 24 using an encoding method such as block encoding, convolutional encoding, and turbo encoding.
  • the modulation unit 212b modulates the coded bits output from the coding unit 212a by a predetermined modulation method such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, or 256QAM.
  • the multiplexing unit 212c multiplexes the modulation symbol of each channel and the downlink reference signal, and arranges the multiplexed symbol in a predetermined resource element.
  • the wireless transmission unit 212d performs various signal processing on the signal from the multiplexing unit 212c.
  • the wireless transmission unit 212d performs conversion to the time domain by fast Fourier transform, addition of a guard interval, generation of a baseband digital signal, conversion to an analog signal, quadrature modulation, up-conversion, removal of extra frequency components, Processing such as power amplification is performed.
  • the signal generated by transmission processing section 212 is transmitted from antenna 213.
  • the storage unit 22 is a data readable / writable storage device such as a DRAM, an SRAM, a flash memory, and a hard disk.
  • the storage unit 22 functions as a storage unit of the communication device 20.
  • the storage unit 22 stores desired transmission power information, operation parameters, owned resource information, and the like.
  • the desired transmission power information is transmission power information that the communication device 20 requests from the communication control device 40 as transmission power information required for transmitting radio waves.
  • the operation parameter is information (for example, setting information) on the radio wave transmission operation of the communication device 20.
  • the passing operation parameter is information on the maximum value of transmission power allowed for the communication device 20 (maximum allowable transmission power).
  • the operation parameters are not limited to information on the maximum allowable transmission power.
  • ⁇ Holding resource information is information on holding of wireless resources of the communication device 20;
  • the held resource information is information on a radio resource currently available to the communication device 20.
  • the resource availability information is information on the amount of the interference margin allocated to the communication device 20 from the communication control device 40.
  • the information of the holding amount may be information of a resource block unit described later. That is, the held resource information may be information on the resource blocks held by the communication device 20 (for example, the resource block holding amount).
  • the network communication unit 23 is a communication interface for communicating with another device.
  • the network communication unit 23 is a LAN (Local Area Network) interface such as (Network Interface Card).
  • the network communication unit 23 may be a USB (Universal Serial Bus) host controller, a USB interface including a USB port, and the like. Further, the network communication unit 23 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 23 functions as a network communication unit of the communication device 20.
  • the network communication unit 23 communicates with another device under the control of the control unit 24.
  • the control unit 24 is a controller that controls each unit of the communication device 20.
  • the control unit 24 is realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit).
  • the control unit 24 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the communication device 20 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 24 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be considered as controllers.
  • the control unit 24 includes a receiving unit 241 and a transmitting unit 242, as shown in FIG.
  • Each block (the receiving unit 241 to the transmitting unit 242) constituting the control unit 24 is a functional block indicating a function of the control unit 24.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the functional blocks described above may be one software module realized by software (including a microprogram), or may be one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit.
  • the configuration method of the functional block is arbitrary.
  • the control unit 24 may be configured by a functional unit different from the above-described functional block. The operation of each block (the receiving unit 241 to the transmitting unit 242) constituting the control unit 24 will be described in detail in the following description of the communication control processing and the like.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the terminal device 30 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the terminal device 30 is a communication device that performs wireless communication with the communication device 20 and the communication control device 40.
  • the concept of a communication device includes not only a base station device but also a terminal device.
  • the communication device can be paraphrased as a wireless system.
  • the terminal device 30 includes a wireless communication unit 31, a storage unit 32, an input / output unit 33, and a control unit 34. Note that the configuration shown in FIG. 7 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the terminal device 30 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 31 is a wireless communication interface that performs wireless communication with another communication device (for example, the communication device 20 and another terminal device 30).
  • the wireless communication unit 31 operates under the control of the control unit 34.
  • the wireless communication unit 31 supports one or a plurality of wireless access methods.
  • the wireless communication unit 31 supports both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 31 may support another wireless access method such as W-CDMA or cdma2000.
  • the wireless communication unit 31 includes a reception processing unit 311, a transmission processing unit 312, and an antenna 313.
  • the wireless communication unit 31 may include a plurality of reception processing units 311, transmission processing units 312, and a plurality of antennas 313.
  • each unit of the wireless communication unit 31 can be individually configured for each wireless access system.
  • the reception processing unit 311 and the transmission processing unit 312 may be individually configured with LTE and NR.
  • the configurations of the reception processing unit 311 and the transmission processing unit 312 are the same as those of the reception processing unit 211 and the transmission processing unit 212 of the communication device 20.
  • the storage unit 32 is a data readable / writable storage device such as a DRAM, an SRAM, a flash memory, and a hard disk.
  • the storage unit 32 functions as a storage unit of the terminal device 30.
  • the input / output unit 33 is a user interface for exchanging information with a user.
  • the input / output unit 33 is an operation device for a user to perform various operations, such as a keyboard, a mouse, operation keys, and a touch panel.
  • the input / output unit 33 is a display device such as a liquid crystal display (Liquid Crystal Display) or an organic EL display (Organic Electroluminescence Display).
  • the input / output unit 33 may be an audio device such as a speaker or a buzzer.
  • the input / output unit 33 may be a lighting device such as an LED (Light Emitting Diode) lamp.
  • the input / output unit 33 functions as input / output means (input means, output means, operation means, or notification means) of the terminal device 30.
  • the control unit 34 is a controller that controls each unit of the terminal device 30.
  • the control unit 34 is realized by, for example, a processor such as a CPU and an MPU.
  • the control unit 34 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the terminal device 30 using a RAM or the like as a work area.
  • the control unit 34 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or an FPGA.
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be considered as controllers.
  • the communication control device 40 is a device that controls wireless communication of the communication device 20.
  • the communication control device 40 may control wireless communication of the terminal device 30 via the communication device 20 or directly.
  • the communication control device 40 is, for example, a network manager that integrally controls wireless devices in a network.
  • the communication control device 40 is a Spectrum Manager / Coexistence Manager.
  • the communication control device 40 may be a database server such as a GLDB (Geolocation Database) or an SAS (Spectrum Access System).
  • the communication control device 40 may be a device configuring a core network.
  • the core network CN is, for example, EPC (Evolved @ Packet @ Core) or 5GC (5G @ Core @ Network).
  • EPC Evolved @ Packet @ Core
  • 5GC 5G @ Core @ Network
  • the communication control device 40 may be, for example, a device having a function as a mobility management entity (MME).
  • MME mobility management entity
  • the communication control device 40 may be, for example, a device having a function as an AMF (Access / Mobility / Management / Function).
  • the communication control device 40 does not necessarily need to be a device configuring a core network.
  • the communication control device 40 may be a device having a function as an RNC (Radio Network Controller).
  • RNC Radio Network Controller
  • the communication control device 40 may have a gateway function.
  • the communication control device 40 may be a device having a function as an S-GW (Serving Gateway) or a P-GW (Packet Data Network Gateway).
  • the communication control device 40 may be a device having a function as UPF (User @ Plane @ Function).
  • the communication control device 40 does not necessarily have to be a device configuring the core network. For example, it is assumed that the core network is a W-CDMA or cdma2000 core network. At this time, the communication control device 40 may be a device that functions as an RNC (Radio Network Controller).
  • RNC Radio Network Controller
  • the communication control device 40 may be a system that controls a plurality of secondary systems.
  • the communication system 2 can be regarded as a system including a plurality of secondary systems.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the communication control device 40 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the communication control device 40 includes a wireless communication unit 41, a storage unit 42, a network communication unit 43, and a control unit 44. Note that the configuration shown in FIG. 8 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the communication control device 40 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations. For example, the communication control device 40 may be configured by a plurality of server devices.
  • the wireless communication unit 41 is a wireless communication interface that wirelessly communicates with another communication device (for example, the communication device 20, the terminal device 30, and the other communication control device 40).
  • the wireless communication unit 41 operates according to the control of the control unit 44.
  • the wireless communication unit 31 supports one or a plurality of wireless access methods.
  • the wireless communication unit 31 supports both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 31 may support another wireless access method such as W-CDMA or cdma2000.
  • the configuration of the wireless communication unit 41 is the same as that of the wireless communication unit 21 of the communication device 20.
  • the storage unit 42 is a data readable / writable storage device such as a DRAM, an SRAM, a flash memory, and a hard disk.
  • the storage unit 22 functions as a storage unit of the communication device 20.
  • the storage unit 22 stores the operation parameters of each of the plurality of communication devices 20 included in the communication system 2.
  • the storage unit 22 may store the resource information of each of the plurality of communication devices 20 configuring the communication system 2.
  • the owned resource information is information on the owned wireless resources of the communication device 20.
  • the network communication unit 43 is a communication interface for communicating with another device.
  • the network communication unit 43 may be a network interface or a device connection interface.
  • the network communication unit 43 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card).
  • the network communication unit 43 may be a USB (Universal Serial Bus) host controller, a USB interface including a USB port, and the like. Further, the network communication unit 43 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 43 functions as a communication unit of the communication control device 40.
  • the network communication unit 43 communicates with the communication device 20 and the terminal device 30 under the control of the control unit 44.
  • the control unit 44 is a controller that controls each unit of the communication control device 40.
  • the control unit 44 is realized by, for example, a processor such as a CPU and an MPU.
  • the control unit 44 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the communication control device 40 using a RAM or the like as a work area.
  • the control unit 44 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or an FPGA.
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be considered as controllers.
  • the control unit 44 includes an acquisition unit 441, a first determination unit 442, a registration unit 443, a second determination unit 444, a notification unit 445, a detection unit 446, a calculation unit 447.
  • Each block (the acquisition unit 441 to the calculation unit 447) constituting the control unit 44 is a functional block showing the function of the control unit 44.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the functional blocks described above may be one software module realized by software (including a microprogram), or may be one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit.
  • the configuration method of the functional block is arbitrary.
  • control unit 44 may be configured by a functional unit different from the above-described functional block.
  • the operation of each block (the acquisition unit 441 to the calculation unit 447) constituting the control unit 44 will be described in detail in the description of the communication control processing and the like described later.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of an interference model assumed in the present embodiment.
  • the interference model shown in FIG. 9 is applied, for example, when the primary system has a service area.
  • the communication system 1 primary system
  • the communication system 1 is a wireless communication system having a service area.
  • This service area is, for example, a protection area of the communication system 1.
  • a plurality of interference calculation reference points (hereinafter, referred to as protection points) are set in the protection area.
  • the protection point is set by, for example, an operator of the communication system 1 or a public organization that manages radio waves (hereinafter, referred to as an administrator).
  • the manager may divide the protection area into a grid shape and set the center of a predetermined grid as a protection point.
  • the method for determining the protection point is arbitrary.
  • the interference margin of each protection point is set by an administrator or the like.
  • FIG. 9 illustrates interference that a plurality of communication devices 20 configuring the communication system 2 (secondary system) give to a protection point.
  • the communication control device 40 of the communication system 2 controls the transmission power of the plurality of communication devices 20 so that the cumulative interference at each protection point does not exceed the set interference margin.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating another example of the interference model assumed in the present embodiment.
  • the interference model shown in FIG. 10 is applied, for example, when the primary system performs only reception.
  • the communication system 1 primary system
  • the communication device 10 2 includes a receiving antenna as the communication device 10 2.
  • Communication device 10 2 is, for example, a receiving antenna of the satellite ground stations.
  • the communication control device 40 of the communication system 2 sets the position of the receiving antenna as a protection point, and controls the transmission power of the plurality of communication devices 20 so that the accumulated interference at that point does not exceed the interference margin.
  • a primer system protection method of an interference margin (allowable interference amount) simultaneous distribution type for example, a calculation method of a maximum allowable EIRP disclosed in Non-Patent Document 3 and a non-patent Document 2 are disclosed.
  • IAP Intelligent ⁇ Allocation ⁇ Process
  • ⁇ As an example of the primer system protection method of the low-interference node priority allowable type for example, a Move @ List calculation method for DPA (Dynamic @ Protection @ Area) protection disclosed in Non-Patent Document 2 may be mentioned.
  • DPA Dynamic @ Protection @ Area
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a method for protecting a primer system of a simultaneous distribution of interference margins.
  • the acceptable interference threshold of the primary system is I accept .
  • This threshold value may be an actual threshold value, or may be a value set in consideration of a calculation error or interference fluctuation and a certain margin (for example, a protection ratio) from the actual threshold value.
  • the interference control means determining the transmission power (EIRP, Conducted @ Power + Antenna @ gain, etc.) of the wireless device so as not to exceed an allowable interference threshold.
  • the interference power received in the communication system 1 may exceed the allowable interference threshold. Therefore, based on the number of communication devices 20 registered in the communication control device 40, the interference margin (tolerable interference amount) is “distributed”.
  • the total number of the communication devices 20 is 5. Therefore, an allowable interference amount of I accept / 5 is individually allocated. Since the communication device 20 cannot recognize the distribution amount by itself, the communication device 20 recognizes the distribution amount through the communication control device or acquires the transmission power determined based on the distribution amount. Since the communication control device cannot recognize the number of wireless devices managed by the other communication control devices, by exchanging information with each other, it is possible to recognize the total number and allocate the allowable interference amount. Become. For example, the allowable interference quantity of 3I the accept / 5 is assigned by the communication control unit 40 within 1.
  • the interference margin is allocated to the communication device 20 that is operating or newly operating at the time of calculation. Therefore, when the calculation is performed periodically, the remainder (remainder) of the interference margin does not exist during the calculation. Therefore, by previously reserving the interference margin, the interference margin can be allocated to the new secondary system outside the calculation time.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which the interference margin is reserved in advance.
  • FIG. 12 shows the total amount of interference set for each of the two communication control devices 40 (communication control devices 40 1 and 40 2 ).
  • the interference amount (interference amount) given to a predetermined protection point of the communication system 1 by a plurality of communication devices 20 (communication devices 20 1 to 20 5 ) managed by two communication control devices 40. It is shown.
  • the interference amount obtained by subtracting the interference amount of the communication device 20 from the total interference amount of each of the two communication control devices 40 is the reserved interference margin.
  • the reserved or surplus interference amount is referred to as a residual interference margin.
  • the residual interference margin can be translated into a residual interference amount.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a low-interference node priority allowable type primer system protection method.
  • the low-interference node priority allowable type is a method that is assumed to be applied when the use of radio waves by the primary system is short-term and non-periodic.
  • the present invention is applied to the protection of a navigation area of a ship-borne radar set on the sea called a DPA (Dynamic Protection Area).
  • DPA Dynamic Protection Area
  • ESC Endvironmental Sensing Capability
  • Non-Patent Document 2 defines a set of secondary systems in which radio wave stop measures are taken when radio wave use is detected as DPA ⁇ Move ⁇ List.
  • the interference margin is not always 0, and a remainder may occur.
  • the communication control device 40 reserves a predetermined interference margin in advance and performs an interference margin distribution calculation so that a residual interference margin is always generated.
  • the surplus interference margin generated in this way can be used for frequency allocation to a new secondary system that appears during the period when the interference margin distribution calculation is performed periodically.
  • the present invention provides a method for allocating radio resources (interference margin, frequency, etc.) that eliminates such unfairness.
  • the communication control process is a process related to radio wave transmission of one or more communication devices 20 (secondary system) that performs wireless communication using radio waves in a frequency band used by one or more communication systems 1 (primary system).
  • FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of the communication control process according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 shows only two communication control devices 40, the number of communication control devices 40 may be more than two. Of course, only one communication control device 40 may be provided.
  • the plurality of communication control devices 40 may respectively perform the same processing. For example, each of the plurality of communication control devices 40 may determine the operation parameters of all of the plurality of communication devices 20 included in the communication system 2. In this case, the plurality of communication control devices 40 determine the same operation parameters for each of the predetermined communication devices 20.
  • the communication control device 40 1 is the subject of processing.
  • another communication control device 40 (for example, the communication control device 40 2 ) may be the main subject of the processing.
  • a plurality of communication control devices 40 may simultaneously perform the same processing (for example, the processing described below).
  • the communication control device 40 may control the wireless communication of the terminal device 30 via the communication device 20 or directly.
  • the description of the communication device 20 described below can be replaced with the terminal device 30.
  • the terminal device 30 is also a type of communication device.
  • the following description of the processing will be made under the following premise.
  • the communication control device 40 periodically synchronizes information with another communication control device 40, and performs a primary system protection calculation.
  • the secondary system that has received the radio wave use permission at the start of the information synchronization is referred to as “existing secondary system” or “existing communication device 20”.
  • Premise 3 After the primary system protection calculation, a secondary system that intends to newly start using a radio wave (performs a new radio wave use request) by the next periodic processing is referred to as a “new secondary system” or a “new communication device 20”. .
  • the existing secondary system (existing communication device 20) is also a “new secondary system (new communication device 20)” at the time of the new radio wave use request, the radio wave use permission procedure has been normally completed for easy understanding. Shall be done.
  • the communication control processing described below is started, for example, when the power of the apparatus is turned on.
  • the acquisition unit 441 of the communication control device 40 1 from existing communication device 20, to obtain a new telecommunications request (step S1).
  • the transmission unit 242 of the communication device 20 transmits the new radio wave use request, for example.
  • the new radio wave use request may include the resource information held by the communication device 20.
  • the acquisition unit 441 may acquire the resource information of the communication device 20 from the storage unit 42.
  • the notification unit 445 of the communication control device 40 1 notifies the permission to use radio wave to an existing communication device 20 (step S2).
  • each of the plurality of communication control devices 40 executes a process that is periodically performed (hereinafter, referred to as a periodic process) (step S3-1).
  • a periodic process a process that is periodically performed
  • each of the plurality of communication control devices 40 synchronizes information with another communication control device 40 (step S3a).
  • each of the plurality of communication control devices 40 performs a primary system protection calculation (step S3b, step S3c).
  • the first determination unit 442 of the communication control device 40 performs a protection calculation based on a known method for a communication system (primary system) to which the “interference margin (allowable interference amount) simultaneous distribution type” is applied. I do.
  • the first determination unit 442 of the communication control device 40 determines the following (1) to (3) as a primary system protection calculation for a communication system (primary system) to which the “low interference node priority allowable type” is applied. Determine and record information.
  • the communication node is, for example, the communication device 20.
  • the residual interference margin is a surplus interference margin.
  • the residual interference margin may include an interference margin reserved in advance.
  • Move @ List is a group of communication nodes (communication nodes for forced stop) that are normally permitted to use radio waves, but are required to stop using radio waves only when the use of radio waves by the primary system is detected.
  • Move @ List may be referred to as a “forced stop list”.
  • a communication node (communication device 20) which is required to stop using radio waves only when the use of radio waves of the primary system is detected may be referred to as a "system for forced stop”.
  • the first determination unit 442 calculates the forced stop list (Move List), for example, in the following procedure. First, the first determination unit 442 estimates the amount of interference of each secondary system (for example, the communication device 20), and sorts the secondary systems in ascending order of the amount of interference. After that, the first determination unit 442 sequentially compares the cumulative interference amount with the allowable interference amount in that order. In the example of FIG. 15, the first determination unit 442 first evaluates the interference amount A. Since the interference amount A is smaller than the allowable interference amount, the sum with the interference amount C (that is, A + C) is compared with the allowable interference amount.
  • the interference amount A Since the interference amount A is smaller than the allowable interference amount, the sum with the interference amount C (that is, A + C) is compared with the allowable interference amount.
  • the communication apparatus 20 4 and the secondary system providing a larger interference therewith (where communication device 20 2) is stored in the Move the List.
  • each interference calculation reference point also referred to as a protection point or a reference point
  • the information be recorded for each frequency.
  • the difference between I accept and the interference amount A + C is a residual interference margin.
  • Step S4 receives a registration request from a new communication device 20 (step S4).
  • the registration request is transmitted, for example, by the transmission unit 242 of the communication device 20.
  • the registration unit 443 of the communication control device 40 1 executes a registration procedure of a new communication device 20 (Registration Procedure) (step S5).
  • Registration Procedure for example, the following information is registered.
  • Information unique to the secondary system (serial number, product model information, etc.) (2) Information indicating the type of base station (3) Installation location information (latitude, longitude, altitude, accuracy information when acquiring location information, etc.) (4) Antenna information (position, height, direction, beam pattern, etc.) (5) Wireless interface information (identifier indicating wireless standard, version information, duplex mode information, etc.) (6) Public authentication information (public authentication number / ID, maximum EIRP, corresponding frequency band, etc.) (7) Installer information (installer ID, digital signature, contact information, etc.)
  • the information indicating the type of the base station may be, for example, an identifier indicating a high output type / low output type. Further, the information indicating the type of the base station may be an identifier indicating a macro cell / small cell. Note that four types of base station types (BS type 1-C, BS type 1-H, BS type 1-O, and BS type 2-O) defined by 3GPP TS 38.104 V15.0.0 are disclosed. ing. The information indicating the type of the base station may be information indicating the type of the base station.
  • the new communication device 20 generates a registration request using the device parameters and notifies the communication control device 40 of the registration request.
  • the new communication device 20 may use the information to perform processing such as falsification prevention on the registration request.
  • a part or all of the information included in the registration request may be subjected to encryption processing.
  • the installation location information may be directly written by the installer in the communication control device 40, for example.
  • the notification unit 445 of the communication control device 40 1 transmits the registration completion notification in accordance with the result of the registration process (step S6).
  • the registration procedure may be omitted, but in this case, at least the position information and the unique information that can specify the secondary system among the above-mentioned parameters are enclosed in the radio wave use request.
  • the acquisition unit 441 of the communication control device 40 1 receives the new telecommunications request from a new communication device 20 (step S7).
  • the transmission unit 242 of the communication device 20 transmits the new radio wave use request, for example.
  • the new radio wave use request may include the resource information held by the communication device 20.
  • the acquisition unit 441 may acquire the resource information of the communication device 20 from the storage unit 42.
  • the information regarding the holding of the wireless resource may be stored and transmitted in the registration request. Further, the radio wave use request may be notified integrally with the registration request.
  • the second determining unit 444 of the communication control device 40 1 executes the permission determination processing (step S8).
  • the permission determination process will be described later.
  • the notification unit 445 of the communication control device 40 1 notifies the permission determination result for the new communication device 20 (permission or non-permission) (step S9).
  • the new communication device 20 transmits radio waves as necessary.
  • the first determining unit 442 of the communication control device 40 1, once a predetermined time has elapsed from the previous periodic processing (step S3-1 shown in FIG. 14) (for example, after the lapse day), once again, execute the periodic process (Step S3-2).
  • the periodic processing the operation parameters of the communication device 20 are determined.
  • the period of the periodic processing may be referred to as the operation parameter determination period.
  • a resource block Before describing the permission determination process in step S8, a resource block will be described.
  • a unit block of an allocated frequency is defined, and frequency allocation based on a residual interference margin is performed according to the amount of the frequency block (hereinafter, resource block) held.
  • the “resource block” in the present embodiment is not necessarily equal to the “resource block” in LTE / 5G NR.
  • At least the channel bandwidth is included as an element constituting the resource block. It is desirable that the minimum bandwidth set for each band is applied as the unit bandwidth. For example, in CBRS @ band, it is desirable that 10 MHz be used as a unit bandwidth. For example, in the case of a TV band, values such as 6 MHz (US) and 8 MHz (Europe) can be set.
  • the frequency range is defined as shown in FIG. 16, and the maximum transmission bandwidth of the base station is as shown in FIGS. Stipulated. Therefore, it is desirable to use 5 MHz as the unit bandwidth in the shared band included in FR1 and 50 MHz in the shared band included in FR2.
  • a parameter depending on transmission power may be used as an element constituting a resource block.
  • the maximum transmission EIRP allowed in the assigned frequency channel may be used.
  • a numerical value such as 1 dBm or 1 mW may be used as the unit EIRP.
  • the size (area or the like) of the coverage calculated by the maximum transmission EIRP may be used.
  • the area of the coverage calculated by the unit EIRP may be adopted as the unit area.
  • the definition of the resource block holding amount is not limited to these.
  • the definition of the holding amount may be used depending on a time zone (for example, a time zone in which output such as morning or afternoon is permitted) or an area where the communication device to which the applicable device is applied is located.
  • the unit block size may be changed.
  • the unit block size may be changed depending on the output class of the communication device.
  • the transmission power axis may be a ratio to the maximum transmission power defined by the output class. For example, when there are two types of maximum transmission power specified by the output class, 30 dBm (low output) and 40 dBm (high output), the transmission power of 30 dBm is the maximum value for the communication device of the low output class, but is high. For a communication device of the output class, the transmission power is as low as 10 dB from the maximum. Therefore, the resource block holding amount may be multiplied by 1/1000 for the low output class and 1/10000 for the high output class.
  • the communication control device appropriately records the resource block holding amount defined in this way for each communication device.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of a permission determination process according to the embodiment of the present disclosure.
  • the permission determination process is a process for determining whether to permit the new communication device 20 (new secondary system) to use radio waves.
  • the permission determination process is performed during the operation parameter determination cycle (between the periodic processing and the periodic processing). For example, the permission determination process is performed in step S8 of the above-described communication control process.
  • the “new secondary system” refers to a secondary system that has not been allocated at a predetermined frequency. That is, not only a secondary system that does not have any assigned frequency but also a secondary system that is assigned with another frequency different from the predetermined frequency can be included.
  • the second determining unit 444 of the communication control device 40 1 determines whether it has received the radio wave use request from a new communication device 20 (new secondary system) (step S8a1). If a radio wave use request has not been received (step S8a1: No), the second determination unit 444 repeats step S8a1 until a radio wave use request is received.
  • the second determination unit 444 determines whether the new communication device 20 has a resource block based on the resource information of the new communication device 20. Confirm (step S8a2). As described above, the acquisition unit 441 acquires the owned resource information. The obtaining unit 441 may obtain the owned resource information from the communication device 20 or may obtain the held resource information from the storage unit 42.
  • step S8a2 If the new communication device 20 does not have the resource block (step S8a2: No), the second determination unit 444 permits the request (step S8a3). If the new communication device 20 has a resource block (step S8a2: Yes), the second determination unit 444 rejects the request (step S8a4).
  • Allow request means that if the primary system protection is achieved, the frequency is allocated, otherwise it is not allocated. That is, the second determining unit 444 allocates a frequency to the new communication device 20 when “permitting the request”, when the primary system protection has been achieved, and otherwise, assigns a new communication device. No frequency is assigned to 20.
  • the second determination unit 444 ends the permission determination process.
  • the permission determination process (first example) an operation example has been described in which the use of radio waves is unilaterally prohibited (the additional allocation is rejected) for the communication device 20 having the resource block. However, this operation is not always optimal. Therefore, in the permission determination process (second example), the resource block holding amount is determined based on a relative comparison with another communication device 20.
  • the maximum value of the resource block holding amount of the communication device 20 to be subjected to the primary system protection calculation is specified.
  • the second determining unit 444 makes a comparison using this numerical value as a reference value.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating another example of the permission determination process according to the embodiment of the present disclosure.
  • the second determining unit 444 of the communication control device 40 1 determines whether it has received the radio wave use request from a new communication device 20 (new secondary system) (step S8b1). When the radio wave use request has not been received (step S8b1: No), the second determination unit 444 repeats step S8b1 until the radio wave use request is received.
  • the second determination unit 444 checks whether the new communication device 20 has a resource block based on the held resource information (step S8b2). As described above, the acquisition unit 441 acquires the owned resource information. The obtaining unit 441 may obtain the owned resource information from the communication device 20 or may obtain the held resource information from the storage unit 42.
  • step S8b2 If the new communication device 20 does not have a resource block (step S8b2: No), the second determination unit 444 permits the new communication device 20 to use radio waves (step S8b3).
  • the second determination unit 444 determines whether the amount of the resource block is below the reference value (step S8b4).
  • the resource block holding amount may be calculated by the calculation unit 447 based on information on the new communication device 20.
  • the information on the new communication device 20 may be information on a frequency assigned to the new communication device 20.
  • the calculation unit 447 calculates the resource block holding amount by, for example, converting the frequency into a resource block.
  • the obtaining unit 441 obtains information on the holding amount calculated by the calculating unit 447.
  • the second determination unit 444 permits the new communication device 20 to use the radio wave (step S8b3). That is, the second determination unit 444 allows additional frequency allocation to the new communication device 20.
  • step S8b4 If the value is equal to or greater than the reference value (step S8b4: No), the second determination unit 444 prohibits the use of radio waves of the new communication device 20 (step S8b5).
  • the second determination unit 444 ends the permission determination process.
  • the communication control device 40 may increase the reference value.
  • the communication control device 40 sets a frequency channel and / or a maximum transmission EIRP in which it is assumed that resource blocks can be allocated in a range where the holding amount is below the reference value.
  • the communication device 20 may be notified as a recommended communication parameter (recommended operation parameter).
  • the communication device 20 may transmit a radio wave use request to the communication control device 40 again using the communication parameters (operation parameters).
  • Permission determination processing (third example)> Next, a permission determination process (third example) will be described.
  • a method has been described in which the resource block holding amount among all the communication devices can satisfy a certain level.
  • a business agreement between a user of the communication device 20 (for example, a communication carrier) and a management / operator of the communication control device 40, and a service provided by the management / operator of the communication control device 40 are provided.
  • the resource block holding amount per predetermined area is set stepwise. More specifically, for example, when it is assumed that the number of channels that can be allocated in a predetermined area is 10, the holding amount of 1 to 10 can be set according to the priority.
  • the third example shows an example in which the priority is set for the resource block possession amount, and the determination is made based on the priority.
  • an identifier indicating the operator of the communication device 20 when the communication device 20 is registered (for example, User ID and Call @ Sign) should be provided.
  • priorities corresponding to those identifiers are set.
  • FIG. 21 is a flowchart illustrating another example of the permission determination process according to the embodiment of the present disclosure.
  • the second determining unit 444 of the communication control device 40 1 determines whether it has received the radio wave use request from a new communication device 20 (new secondary system) (step S8c1). If a radio wave use request has not been received (step S8c1: No), the second determination unit 444 repeats step S8c1 until a radio wave use request is received.
  • the second determination unit 444 checks whether the new communication device 20 has a resource block (step S8c2). As described above, the acquisition unit 441 acquires the owned resource information. The obtaining unit 441 may obtain the owned resource information from the communication device 20 or may obtain the held resource information from the storage unit 42. If the new communication device 20 does not have the resource block (step S8c2: No), the second determination unit 444 permits the new communication device 20 to use the radio wave (step S8c3).
  • the second determination unit 444 determines whether the amount of the resource block is lower than a reference value corresponding to the priority (step S8c4). . For example, the second determination unit 444 determines the priority corresponding to the new communication device 20 based on the identifier indicating the operator of the new communication device 20. Then, the second determination unit 444 determines the reference value (for example, the amount of the channel allowed for the priority) corresponding to the determined priority, and determines the amount of the resource block of the new communication device 20. Is smaller than the determined reference value. If the value is lower than the reference value (step S8c4: Yes), the second determination unit 444 permits the use of radio waves of the new communication device 20 (step S8c3). That is, the second determination unit 444 allows additional frequency allocation to the new communication device 20.
  • step S8c4 If it is equal to or greater than the reference value (step S8c4: No), the second determination unit 444 prohibits the use of radio waves of the new communication device 20 (step S8c5).
  • the second determination unit 444 ends the permission determination process.
  • the radio resources are not allocated to the secondary systems whose resource blocks already have the amount equal to or larger than the reference value, so that the fairness between the secondary systems can be maintained. As a result, efficient use of radio waves becomes possible. Moreover, since the reference value corresponds to the priority of the new communication device 20, more efficient use of radio waves according to the priority becomes possible.
  • Stop processing> As an application example of the present embodiment, it is conceivable to execute a radio wave stop command of the communication device 20 based on the resource block possession amount.
  • ⁇ For example, assume a primary system that operates aperiodically, such as a radar.
  • the communication device 20 needs to stop the radio waves when the radio waves of the primary system are detected.
  • the communication control device 40 preferentially causes the communication device 20 having a large resource block holding amount to stop radio waves.
  • the communication control device 40 may cancel the assignment of the corresponding frequency for each resource block.
  • the communication control device 40 may prohibit radio wave transmission for a certain period in resource block units.
  • the calculation method is such that the communication device 20 having a large amount of interference is preferentially stored in the List.
  • the communication control device 40 The communication device 20 having a large resource block holding amount may be preferentially stored in the list.
  • the communication control device 40 may preferentially stop radio waves from the communication device 20 having a large total interference contribution amount in each resource block.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of the stop processing according to the modification.
  • the detection unit 446 of the communication control device 40 1 determines whether the detection of a radio wave of the primary system (Step S11). If the primary system radio wave has not been detected (step S11: No), the detecting unit 446 repeats step S11 until the primary system radio wave is detected.
  • the notification unit 445 of the communication control device 401 notifies the communication device 20 (secondary system) of the stop of the radio wave (step S12). At this time, the notification unit 445 sequentially notifies the communication device 20 of the radio wave stop until the protection criterion of the primary system is satisfied, starting from the communication device 20 having the largest resource block holding amount.
  • control unit 44 of the communication control device 40 1 ends the stop processing.
  • the communication control device 40 executes the permission determination process when receiving a radio wave use request from a new communication device 20 during the periodic process (during the operation parameter determination period).
  • the permission determination process is also applicable to a periodic process.
  • the radio resources distributed to the communication device 20 may be a simple interference margin instead of the residual interference margin.
  • the new communication device 20 (new secondary system) that appears in the permission determination process may simply be the communication device 20 (secondary system).
  • the communication control device 40 of the present embodiment is not limited to the device described in the above embodiment.
  • the communication control device 40 may be a device having a function other than controlling the communication device 20 that secondary uses the frequency band in which frequency sharing is performed.
  • the function of the communication control device 40 of the present embodiment may be provided by a network manager.
  • the network manager may be, for example, a C-BBU (Centralized Base Band Unit) having a network configuration called a C-RAN (Centralized Radio Access Network) or a device including the same.
  • the function of the network manager may be provided in the base station (including the access point). These devices (such as a network manager) can also be regarded as communication control devices.
  • the communication system 1 is a first wireless system
  • the communication device 20 is a second wireless system.
  • the first wireless system and the second wireless system are not limited to this example.
  • the first wireless system may be a communication device (for example, the communication device 10)
  • the second wireless system may be a communication system (communication system 2).
  • the wireless system that appears in the present embodiment is not limited to a system including a plurality of devices, and can be appropriately replaced with a “device”, a “terminal”, or the like.
  • the communication control device 40 is a device belonging to the communication system 2, but is not necessarily a device belonging to the communication system 2.
  • the communication control device 40 may be a device external to the communication system 2.
  • the communication control device 40 may control the communication device 20 indirectly via a device included in the communication system 2 without directly controlling the communication device 20.
  • a plurality of secondary systems (communication system 2) may exist.
  • the communication control device 40 may manage a plurality of secondary systems. In this case, each of the secondary systems can be regarded as a second wireless system.
  • an existing system using a target band is referred to as a primary system
  • a secondary user is referred to as a secondary system.
  • the primary system and the secondary system may be replaced with different terms.
  • a macro cell in HetNET may be a primary system
  • small cells and relay stations may be a secondary system.
  • the base station may be a primary system
  • a Relay UE or a Vehicle UE that realizes D2D or V2X (Vehicle-to-Everything) existing in the coverage may be a secondary system.
  • the base station is not limited to a fixed type, but may be a portable / mobile type.
  • the interface between each entity may be wired or wireless.
  • the interface between each entity (communication control device, communication device, or terminal device) that appeared in the present embodiment may be a wireless interface that does not depend on frequency sharing.
  • Examples of the wireless interface that does not depend on frequency sharing include a wireless interface provided by a mobile communication carrier via Licensed @ band and a wireless LAN communication using an existing unlicensed band.
  • the control device that controls the communication device 10, the communication device 20, the terminal device 30, or the communication control device 40 of the present embodiment may be realized by a dedicated computer system, or may be realized by a general-purpose computer system. .
  • a communication program for executing the above-described operation (for example, communication control processing, adjustment processing, distribution processing, or the like) is stored in a computer-readable recording medium such as an optical disk, a semiconductor memory, a magnetic tape, and a flexible disk. And distribute. Then, for example, the control device is configured by installing the program in a computer and executing the above-described processing.
  • the control device may be a communication device 10, a communication device 20, a terminal device 30, or a device external to the communication control device 40 (for example, a personal computer). Further, the control device may be a device inside the communication device 10, the communication device 20, the terminal device 30, or the communication control device 40 (for example, the control unit 24, the control unit 34, or the control unit 44).
  • the communication program may be stored in a disk device provided in a server device on a network such as the Internet, and may be downloaded to a computer. Further, the above functions may be realized by cooperation between an operating system (OS) and application software. In this case, a part other than the OS may be stored in a medium and distributed, or a part other than the OS may be stored in a server device and downloaded to a computer.
  • OS operating system
  • application software a part other than the OS may be stored in a medium and distributed, or a part other than the OS may be stored in a server device and downloaded to a computer.
  • each device shown in the drawings are functionally conceptual, and do not necessarily need to be physically configured as shown in the drawings.
  • the specific form of distribution / integration of each device is not limited to the illustrated one, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed / arbitrarily divided into arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be integrated and configured.
  • the communication control device 40 acquires information on the holding of the wireless resources of the secondary system that performs wireless communication using radio waves in the frequency band used by the primary system. . Then, the communication control device 40 makes a decision on the assignment of the interference margin to the secondary system based on the information on the holding of the radio resources. As a result, fairness between the secondary systems regarding the allocation of the interference margin can be maintained. As a result, the allocation of radio resources to specific secondary systems is less likely to be biased. As a result, the number of secondary systems that cannot use wireless resources at all is reduced, and wireless resources can be used efficiently.
  • An acquisition unit configured to acquire information on holding of wireless resources of the second wireless system that performs wireless communication using radio waves in a frequency band used by the first wireless system;
  • a determining unit that makes a determination regarding allocation of an interference margin to the second wireless system based on the information regarding the holding of the wireless resources;
  • a communication control device comprising: (2) The acquisition unit acquires, as information on holding of radio resources of the second wireless system, information on resource blocks held by the second wireless system, The communication control device according to (1).
  • the determining unit assigns an interference margin to the second wireless system when the second wireless system does not have a resource block, and assigns an interference margin to the second wireless system when the second wireless system has a resource block.
  • the communication control device Do not assign an interference margin to the radio system, The communication control device according to (2).
  • the determining unit allocates an interference margin to the second wireless system when the amount of resource blocks of the second wireless system is less than a predetermined amount, and the amount of resource blocks of the second wireless system is smaller than a predetermined amount. If not, does not assign an interference margin to the second wireless system; The communication control device according to (2).
  • the determining unit allocates an interference margin to the second wireless system when the amount of resource blocks of the second wireless system is smaller than a reference value for priority, and the amount of resource blocks of the second wireless system is reduced. If the reference value for priority is larger than the reference value, no interference margin is assigned to the second wireless system; The communication control device according to (2).
  • the determination unit is configured to forcibly stop using radio waves when using radio waves of the first wireless system from among the plurality of second radio systems based on information on the resource block holding amounts of each of the plurality of second wireless systems. Determining the second wireless system to perform, The communication control device according to any one of (2) to (5). (7) The elements that make up the resource block include at least the channel bandwidth, The communication control device according to any one of (2) to (6). (8) The elements constituting the resource block include at least the size of the allowable output power, The communication control device according to any one of (2) to (7). (9) The elements that make up the resource block include at least the size of the coverage, The communication control device according to any one of (2) to (8).
  • the elements that make up the resource block include the time zones where output is allowed, The communication control device according to any one of (2) to (9).
  • a calculating unit for calculating the amount of resource blocks held in the second wireless system The pre-calculation unit determines a resource amount per unit of a resource block based on information on the second wireless system, and calculates a resource block holding amount of the second wireless system based on the determined resource amount.
  • the obtaining unit obtains a resource block holding amount calculated by the calculating unit as a resource block holding amount of the second wireless system, The communication control device according to any one of (2) to (10).
  • a storage unit that stores the amount of resource blocks held by each of the plurality of second wireless systems, The communication control device according to any one of (2) to (11).
  • the determining unit includes: Periodically determine operation parameters related to radio wave transmission of each of the one or more second radio systems that perform radio communication using radio waves in the frequency band used by the one or more first radio systems, When a radio wave use request is received from a new second wireless system during the operation parameter determination period, a determination on allocation of a residual interference margin to the second wireless system is made based on information on the holding of the wireless resources.
  • the communication control device according to any one of (1) to (12).
  • (14) Acquiring information on the holding of wireless resources of a plurality of second wireless systems that perform wireless communication using radio waves in the frequency band used by the first wireless system; Based on the information on the holding of the radio resources, make a decision on allocation of interference margin to the second radio system, Communication control method.
  • An acquisition unit configured to acquire information about holding of wireless resources of a communication device that performs wireless communication using radio waves in a frequency band used by the first wireless system; and A determination unit that makes a determination regarding the assignment of the interference margin, and a communication control device including the transmission unit that transmits information regarding the possession of the radio resources owned by itself. Communication device.
  • a computer included in the communication control device An obtaining unit configured to obtain information on holding of wireless resources of the second wireless system that performs wireless communication using radio waves in a frequency band used by the first wireless system; A determining unit that makes a determination regarding allocation of an interference margin to the second wireless system based on the information regarding the holding of the wireless resources, Communication control program to function as (17)
  • a communication system comprising: a second wireless system that performs wireless communication using radio waves in a frequency band used by a first wireless system; and a communication control device that controls the second wireless system, The communication control device, An acquisition unit configured to acquire information on holding of wireless resources of the second wireless system that performs wireless communication using radio waves in a frequency band used by the first wireless system; A determination unit that makes a determination on allocation of an interference margin to the second wireless system based on information on the holding of the wireless resources, Communications system.
  • the second wireless system is The communication control device, comprising a transmission unit that transmits information regarding the possession of the radio resources owned by itself, The obtaining unit obtains information on holding of the

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Abstract

通信制御装置（４０）は、第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報を取得する取得部（４４１）と、無線リソースの保有に関する情報に基づいて、第２無線システムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う決定部と、を備える。

Description

通信制御装置、通信制御方法、及び通信装置
　本開示は、通信制御装置、通信制御方法、及び通信装置に関する。
　無線システム（無線装置）に割り当て可能な電波資源（無線リソース）が枯渇するという問題が表面化している。どの電波帯域もすでに既存の無線システム（無線装置）が利用しているため、新規に無線システムに電波資源を割り当てることは困難である。そこで、近年では、コグニティブ無線技術の活用による電波資源の更なる有効利用が注目されはじめている。コグニティブ無線技術では、既存の無線システムの時間的・空間的な空き電波（White　Space）を利用することにより電波資源を捻出する。
　しかしながら、単に空き電波を利用しただけでは電波資源の有効利用が実現できるとは限らない。例えば、電波資源の有効利用を実現するためには、複数の無線システム（無線装置）に効率的に空き電波を配分する必要があるが、多様な無線システムが存在する中で、効率的に空き電波を配分するのは容易ではない。
　そこで、本開示では、電波資源の効率的な利用を実現可能な通信制御装置、通信制御方法、及び通信装置を提案する。
　上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の通信制御装置は、第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報を取得する取得部と、前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記第２無線システムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う決定部と、を備える。
セカンダリシステムを構成する各通信装置への干渉マージンの配分例を示す説明図である。 ＳＡＳの運用例を示すシーケンス図である。 ＣＢＲＳでの階層構造を示す説明図である。 ＣＢＲＳの帯域を示す説明図である。 本開示の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る通信装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る端末装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る通信制御装置の構成例を示す図である。 本実施形態で想定する干渉モデルの一例を示す説明図である。 本実施形態で想定する干渉モデルの他の例を示す説明図である。 干渉マージン一斉配分型のプライマシステム保護方法を説明するための説明図である。 干渉マージンを事前にリザーブした様子を示す図である。 低干渉ノード優先許容型のプライマシステム保護方法を説明するための説明図である。 本開示の実施形態に係る通信制御処理の一例を示すシーケンス図である。 低干渉ノード優先許容型のプライマシステム保護方法における剰余干渉マージンを説明するための説明図である。 周波数範囲の定義を示す図である。 ＦＲ１における最大伝送帯域幅ゴンフィグＮＲＢを示す図である。 ＦＲ２における最大伝送帯域幅ゴンフィグＮＲＢを示す図である。 本開示の実施形態に係る許可判定処理の一例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る許可判定処理の他の例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る許可判定処理の他の例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る停止処理の一例を示すフローチャートである。
　以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
　また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて通信制御装置４０１、及び４０２のように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、通信制御装置４０１、及び４０２を特に区別する必要が無い場合には、単に通信制御装置４０と称する。
　また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
　　１．はじめに
　　２．通信システムの構成
　　　２－１．通信システムの全体構成
　　　２－２．通信装置の構成
　　　２－３．端末装置の構成
　　　２－４．通信制御装置の構成
　　３．干渉モデル
　　４．プライマリシステム保護方法
　　　４－１．干渉マージン一斉配分型
　　　４－２．低干渉ノード優先許容型
　　　４－３．剰余干渉マージンの発生
　　５．通信システムの動作
　　　５－１．通信制御処理
　　　５－２．リソースブロック
　　　５－３．許可判定処理（第１の例）
　　　５－４．許可判定処理（第２の例）
　　　５－５．許可判定処理（第３の例）
　　６．変形例
　　　６－１．停止処理
　　　６－２．実施形態の適用について
　　　６－３．システム構成に関する変形例
　　　６－４．その他の変形例
　　７．むすび
＜＜１．はじめに＞＞
　近年、無線システムに割り当て可能な電波資源（例えば、周波数）が枯渇するという問題が表面化している。しかしながら、どの電波帯域もすでに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。そこで、近年では、コグニティブ無線技術の活用による電波資源の更なる有効利用が注目されはじめている。
　コグニティブ無線技術では、既存の無線システムの時間的・空間的な空き電波（White　Space）を利活用（例えば、動的周波数共用（DSA：Dynamic　Spectrum　Access））することにより、電波資源を捻出する。例えば、米国では、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ＣＢＲＳ（Citizens　Broadband　Radio　Service）の法制化・標準化が加速している。
　なお、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ＩＥＥＥ　８０２．１９．１－２０１４では、空き電波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。
　周波数共用を実現するためには、プライマリシステムに対して致命的な干渉を与えないように、通信制御装置（例えば、周波数管理データベース）が、セカンダリシステムの通信を制御することが重要である。通信制御装置は、通信装置の通信等を管理する装置である。例えば、通信制御装置は、ＧＬＤＢ（Geo-location　Database）、ＳＡＳ（Spectrum　Access　System）等の電波資源（例えば、周波数）の管理のための装置（システム）である。本実施形態の場合、通信制御装置は、後述の通信制御装置４０（例えば、図４に示す通信制御装置４０１、４０２）に相当する。通信制御装置４０については、後に詳述する。
　ここで、プライマリシステムとは、例えば、所定の周波数帯の電波をセカンダリシステム等の他のシステムに優先して使用するシステム（例えば、既存のシステム）である。また、セカンダリシステムとは、例えば、プライマリシステムが使用する周波数帯の電波を二次利用（例えば、動的周波数共用）するシステムである。プライマリシステム及びセカンダリシステムは、それぞれ、複数の通信装置で構成されていてもよいし、１つの通信装置で構成されていてもよい。通信制御装置は、セカンダリシステムを構成する１又は複数の通信装置のプライマリシステムへの干渉の累積（Interference　Aggregation）が、プライマリシステムの干渉許容量（干渉マージンともいう。）を越えないように、１又は複数の通信装置に干渉許容量を配分する。このとき、干渉許容量は、プライマリシステムの運営者や電波を管理する公的機関等が予め定めた干渉量であってもよい。以下の説明では、干渉マージンといった場合は、干渉許容量のことを指す。また、干渉の累積のことを、累積与干渉電力と呼ぶことがある。
　図１は、セカンダリシステムを構成する各通信装置への干渉マージンの配分例を示す説明図である。図１の例では、通信システム１がプライマリシステムであり、通信システム２がセカンダリシステムである。通信システム１は通信装置１０１等を備える。また、通信システム２は通信装置２０１、２０２、２０３等を備える。なお、図１の例では、通信システム１は通信装置１０を１つしか備えていないが、通信システム１が備える通信装置１０は複数であってもよい。また、図１の例では、通信システム２は通信装置２０を３つ備えているが、通信システム２が備える通信装置２０は３つより少なくてもよいし、多くてもよい。なお、図１の例では、プライマリシステム（図１の例では通信システム１）及びセカンダリシステム（図１の例では通信システム２）がそれぞれ１つしか示されていないが、プライマリシステム及びセカンダリシステムはそれぞれ複数あってもよい。
　通信装置１０１、及び通信装置２０１、２０２、２０３は、それぞれ、電波を送受信可能である。通信装置１０１が許容する干渉量はＩａｃｃｅｐｔである。また、通信装置２０１、２０２、２０３が通信システム１（プライマリシステム）の所定の保護点に与える干渉量は、それぞれ、与干渉量Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３である。ここで、保護点は、通信システム１の保護のための干渉算出基準点である。
　通信制御装置は、通信システム１の所定の保護点への干渉の累積（図１に示す受信干渉量Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）が干渉マージンＩａｃｃｅｐｔを超えないように、複数の通信装置２０に干渉マージンＩａｃｃｅｐｔを配分する。例えば、通信制御装置は、与干渉量Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３がそれぞれＩａｃｃｅｐｔ／３となるように各通信装置２０に干渉マージンＩａｃｃｅｐｔを配分する。或いは、通信制御装置は、与干渉量Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３がそれぞれＩａｃｃｅｐｔ／３より小さくなるように、各通信装置２０に干渉マージンＩａｃｃｅｐｔを配分する。勿論、干渉マージンの配分方法はこの例に限定されない。
　通信制御装置は、配分された干渉量（以下、配分干渉量という。）に基づいて、各通信装置２０に許容される最大送信電力（以下、最大許容送信電力という。）を算出する。例えば、通信制御装置は、伝搬損失、アンテナゲイン等に基づいて、配分干渉量から逆算することによって、各通信装置２０の最大許容送信電力を算出する。そして、通信制御装置は、算出した最大許容送信電力の情報を各各通信装置２０に通知する。
　なお、ＷｉｎｎＦｏｕｒｕｍ（Wireless　Innovation　Forum）ではＳＡＳについて、複数ＳＡＳ間の情報交換に関する規格を策定している。ＳＡＳは、例えば、ＳＡＳ－ＳＡＳ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（非特許文献１参照）というＣＢＲＳにおける周波数監理データベースである。その中に、Ｆｕｌｌ　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　Ｄｕｍｐ　Ｍｅｓｓａｇｅというものがあり、データベースが記録している干渉制御に最低限必要な情報をＤｕｍｐして同期する手段が提供されている。以下は、干渉制御に必要な情報の例である。
　（１）ＣＢＳＤ　Ｄａｔａ　Ｒｅｃｏｒｄ
　　　・基地局設置位置情報
　　　・動作パラメータ（周波数、送信電力）
　（２）Ｚｏｎｅ　Ｄａｔａ　Ｒｅｃｏｒｄ
　　　・ＰＰＡ（ＰＡＬ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｒｅａ、優先度の高い二次利用システムの保護領域）
　（３）ＥＳＣ　Ｓｅｎｓｏｒ　Ｒｅｃｏｒｄ
　　　・艦載レーダ信号を検知するためのセンサの設置位置情報
　なお、個々の情報を適宜交換してリアルタイムマネジメントを行うことも考えられる。しかし、多大な負荷がかかることから、同Ｍｅｓｓａｇｅを周期的に交換（例えば１日１回交換）することで、データベースの運用負荷を減らすことが想定される。例えば１日１回交換するのであれば、通信制御装置はプライマリシステム保護計算を１日１回実施する。このような場合、その周期が訪れるときに、負荷のかかる全計算を集中させることができるため、例えば、周期の合間に通信装置から新規に運用許可リクエストが来た場合に問答無用で運用許可を保留しておいて、同期後の計算後に、運用許可を出すという実装が想定される。
　しかしながら、このような実装をした場合、多少の干渉を受けてもよいからすぐに運用を開始したいという通信装置のユーザにとっては、運用許可が下りるまでしばらく待つ必要がある（例えば、１日１回保護計算を実施するのであれば、ユーザは１日待つ必要がある）ため、このようなデータベース運用は不都合である。また、多数の通信装置２０に対して保留をかけていると、その分同期後の干渉制御計算が複雑になりかねない。そのため、特定の通信装置に対しては、保留せずに運用許可を出すということがあり得る。一方、干渉制御においては、複数の通信装置からの干渉の累積がプライマリシステムの許容値を越えないようにすることが重要である。
　図２は、ＳＡＳの運用例を示すシーケンス図である。日中にセカンダリシステムが新規に運用を開始したいとリクエストした場合に、データベースは、そのセカンダリシステムに対して保留をかけるべきか、運用許可をただちに出してもよいかどうかを判断する必要があると想定される。しかしながら、そのような判断基準についてはこれまで開示されていない。
　なお、セカンダリシステムによっては、割り当て周波数の保有量が異なることが想定される。公平性の観点から、できる限り、すべてのセカンダリシステムが同等の水準で保有量を確保されることが望ましい。一部のセカンダリシステムに偏って無線資源が割り当てられてしまうと、他のセカンダリシステムが無線資源を利用できない事態が想定される。これでは、無線資源の効率的利用が実現できない。そのため、通信制御装置は、運用許可の判断にあたり、セカンダリシステムが同等の水準で保有量を確保できるようにすることが望ましい。
　本実施形態では、通信制御装置は、プライマリシステムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信するセカンダリシステムの無線リソースの保有に関する情報を取得する。そして、通信制御装置は、無線リソースの保有に関する情報に基づいて、セカンダリシステムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う。
　これにより、干渉マージンの割り当てに関するセカンダリシステム間の公平性を保つことができる。この結果、特定のセカンダリシステムに無線資源の割り当てが偏ることが少なくなる。結果として、無線資源を全く使えないセカンダリシステムが出現することが少なくなり、無線資源の効率的な利用が可能になる。
　なお、本実施形態では、プライマリシステム（通信システム１）及びセカンダリシステム（通信システム２）は、周波数共用環境下にあるものとする。米国のＦＣＣ（Federal　Communications　Commission）が法整備したＣＢＲＳを例にとり説明する。図３は、ＣＢＲＳでの階層構造を示す説明図である。ＣＢＲＳでは、既存層（Incumbent　Tier）、優先アクセス層（Priority　Access　Tier）、及び一般認可アクセス層（General　Authorized　Access　Tier）から構成される階層構造が定義されている。この階層構造では、一般認可アクセス層（General　Authorized　Access　Tier）の上位に優先アクセス層（Priority　Access　Tier）が位置し、優先アクセス層の上位に既存層（Incumbent　Tier）が位置している。ＣＢＲＳを例にとると、既存層に位置するシステム（既存システム）がプライマリシステムとなり、一般認可アクセス層及び優先アクセス層に位置するシステムがセカンダリシステムとなる。
　図４は、ＣＢＲＳの帯域を示す説明図である。上述のＣＢＲＳを例にとると、プライマリシステムは、軍事レーダーシステム（Military　Radar　System）、既存無線システム（Grandfathered　Wireless　System）、或いは固定衛星業務（宇宙から地球）（Fixed　Satellite　Service　(space-to-earth)）となる。ここで、軍事レーダーシステムは、艦載レーダである。また、セカンダリシステムはＣＢＳＤ（Citizens　Broadband　Radio　Service　Device）と呼ばれる無線システムとなる。セカンダリシステムにはさらに優先度が存在し、共用帯域を免許利用可能な優先アクセス免許（PAL：Priority　Access　License）と、免許不要と同等の一般認可アクセス（GAA：General　Authorized　Access）と、が定められている。図４に示す層１（Tier　1）は、図３に示す既存層に相当する。また、図４に示す層２（Tier　2）は、図３に示す優先アクセス層に相当する。また、図４に示す層３（Tier　3）は、図３に示す一般認可アクセス層に相当する。
　なお、本実施形態のプライマリシステム（通信システム１）は、図４に示した例に限られない。他の種類の無線システムをプライマリシステム（通信システム１）としてもよい。例えば、プライマリシステムはＤＶＢ－Ｔ（Digital　Video　Broadcasting-Terrestrial）システム等のテレビジョン放送システムであってもよい。また、プライマリシステムは、ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）、ＮＲ（New　Radio）等のセルラー通信システムであってもよい。また、プライマリシステムは、ＡＲＮＳ（Aeronautical　Radio　Navigation　Service）等の航空無線システムであってもよい。勿論、プライマリシステムは、上記の無線システムに限定されず、他の種類の無線システムであってもよい。
　また、通信システム２が利用する空き電波（White　Space）は、Ｆｅｄｅｒａｌ　ｕｓｅ　ｂａｎｄ（3.55-3.70GHz）の電波に限られない。通信システム２は、Ｆｅｄｅｒａｌ　ｕｓｅ　ｂａｎｄ（3.55-3.70GHz）とは異なる周波数帯の電波を空き電波として利用してもよい。例えば、プライマリシステム（通信システム１）がテレビジョン放送システムなのであれば、通信システム２はＴＶホワイトスペースを空き電波として利用するシステムであってもよい。ここで、ＴＶホワイトスペースとは、テレビジョン放送システム（プライマリシステム）に割当てられている周波数チャネルのうち、当該テレビジョン放送システムにより利用されていない周波数帯のことをいう。このとき、ＴＶホワイトスペースは、地域に応じて使用されていないチャネルであってもよい。
　また、通信システム１及び通信システム２の関係は、通信システム１をプライマリシステム、通信システム２をセカンダリシステムとした周波数共用関係に限られない。通信システム１及び通信システム２の関係は、同一周波数を利用する同一または異なる無線システム間のネットワーク共存（Network　Coexistence）関係であってもよい。
　なお、以下の説明で登場する「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、「周波数」という用語は、「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。
＜＜２．通信システムの構成＞＞
　以下、本開示の実施形態に係る通信システム２を説明する。通信システム２は、通信システム１（第１無線システム）が使用する電波を二次利用して無線通信する無線通信システムである。例えば、通信システム２は、通信システム１の空き電波を動的周波数共用する無線通信システムである。通信システム２は、所定の無線アクセス技術（Radio　Access　Technology）を使って、ユーザ或いはユーザが有する装置に対し、無線サービスを提供する。
　ここで、通信システム２は、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband　Code　Division　Multiple　Access）、ｃｄｍａ２０００（Code　Division　Multiple　Access　2000）、ＬＴＥ、ＮＲ等のセルラー通信システムであってもよい。以下の説明では、「ＬＴＥ」には、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＬＴＥ－Ａ　Ｐｒｏ（LTE-Advanced　Pro）、及びＥＵＴＲＡ（Evolved　Universal　Terrestrial　Radio　Access）が含まれるものとする。また、「ＮＲ」には、ＮＲＡＴ（New　Radio　Access　Technology）、及びＦＥＵＴＲＡ（Further　EUTRA）が含まれるものとする。なお、通信システム２は、セルラー通信システムに限られない。例えば、通信システム２は、無線ＬＡＮ（Local　Area　Network）システム、テレビジョン放送システム、航空無線システム、宇宙無線通信システム等の他の無線通信システムであってもよい。
　本実施形態では、通信システム１はプライマリシステムであり、通信システム２はセカンダリシステムである。上述したように、通信システム１及び通信システム２は、それぞれ、複数あってもよい。なお、図１の例では、通信システム１は１つの通信装置（図１に示す通信装置１０１）で構成されていたが、複数の通信装置１０で構成されていてもよい。通信装置１０の構成は、後述する通信装置２０又は端末装置３０の構成と同じであってもよい。
＜２－１．通信システムの全体構成＞
　図５は、本開示の実施形態に係る通信システム２の構成例を示す図である。通信システム２は、通信装置２０と、端末装置３０と、通信制御装置４０と、を備える。通信システム２は、通信システム２を構成する各無線通信装置が連携して動作することで、ユーザ或いはユーザが有する装置に対し、無線サービスを提供する。無線通信装置は、無線通信の機能を有する装置のことであり、図５の例では、通信装置２０と端末装置３０とが該当する。なお、通信制御装置４０は、無線通信機能を有していてもよい。この場合には、通信制御装置４０も無線通信装置とみなすことができる。以下の説明では、無線通信装置のことを単に通信装置ということがある。
　通信システム２は、通信装置２０と、端末装置３０と、及び通信制御装置４０をそれぞれ複数備えていてもよい。図５の例では、通信システム１は、通信装置２０として通信装置２０１、２０２、２０３、２０４、２０５等を備えている。また、通信システム２は、端末装置３０として端末装置３０１、３０２、３０３、３０４等を備えている。また、通信システム１は、通信制御装置４０として通信制御装置４０１、４０２等を備えている。
　なお、以下の説明では、通信装置（無線通信装置）のことを無線システムと呼ぶことがある。例えば、通信装置１０及び通信装置２０１～２０５は、それぞれ、１つの無線システムである。また、端末装置３０１～３０４は、それぞれ、１つの無線システムである。なお、無線システムは、複数の無線通信装置で構成される１つのシステムであってもよい。例えば、１又は複数の通信装置２０と、その配下にある１又は複数の端末装置３０と、で構成されるシステムを１つの無線システムとみなしてもよい。また、通信システム１又は通信システム２を、それぞれ、１つの無線システムとみなすことも可能である。以下の説明では、複数の無線通信装置で構成される通信システムのことを、無線通信システム、或いは、単に通信システムと呼ぶことがある。
　通信装置２０（第２無線システム）は、端末装置３０或いは他の通信装置２０と無線通信する無線通信装置である。例えば、通信装置２０は、無線通信システムの基地局（基地局装置ともいう。）である。通信装置２０が使用する無線アクセス技術は、セルラー通信技術であってもよいし、無線ＬＡＮ技術であってもよい。勿論、通信装置２０が使用する無線アクセス技術は、これらに限定されず、他の無線アクセス技術であってもよい。
　通信装置２０の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。勿論、通信装置２０のカバレッジの大きさは、フェムトセルのような極めて小さなものであってもよい。また、通信装置２０がビームフォーミングの能力を有する場合、ビームごとにセルやサービスエリアが形成されてもよい。
　通信装置２０は１事業者が設置・運用を行うものであってもよいし、１個人が設置・運用を行うものであってもよい。勿論、通信装置２０の設置・運用主体はこれらに限定されない。例えば、通信装置２０は、複数の事業者または複数の個人が共同で設置・運用を行うものであってもよい。また、通信装置２０は、複数の事業者または複数の個人が利用する共用設備であってもよい。この場合、設備の設置・運用は利用者とは異なる第三者によって実施されてもよい。
　なお、基地局という概念には、アクセスポイントや無線リレー局（中継装置ともいう。）が含まれる。また、基地局という概念には、基地局の機能を備えた構造物（Structure）のみならず、構造物に設置される装置も含まれる。構造物は、例えば、オフィスビル、家屋、鉄塔、駅施設、空港施設、港湾施設、スタジアム等の建物（Building）である。なお、構造物という概念には、建物のみならず、トンネル、橋梁、ダム、塀、鉄柱等の構築物（Non-building　Structure）や、クレーン、門、風車等の設備も含まれる。また、構造物という概念には、地上（陸上）又は地中の構造物のみならず、桟橋、メガフロート等の水上の構造物や、海洋観測設備等の水中の構造物も含まれる。
　また、基地局は、移動可能に構成された基地局（移動局）であってもよい。このとき、基地局（移動局）は、移動体に設置される無線通信装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。また、移動体は、地上（陸上）を移動する移動体（例えば、自動車、バス、トラック、列車、リニアモーターカー等の車両）であってもよいし、地中（例えば、トンネル内）を移動する移動体（例えば、地下鉄）であってもよい。勿論、移動体は、スマートフォンなどのモバイル端末であってもよい。また、移動体は、水上を移動する移動体（例えば、旅客船、貨物船、ホバークラフト等の船舶）であってもよいし、水中を移動する移動体（例えば、潜水艇、潜水艦、無人潜水機等の潜水船）であってもよい。また、移動体は、大気圏内を移動する移動体（例えば、飛行機、飛行船、ドローン等の航空機）であってもよいし、大気圏外を移動する宇宙移動体（例えば、人工衛星、宇宙船、宇宙ステーション、探査機等の人工天体）であってもよい。
　端末装置３０は、通信機能を備えた通信機器である。端末装置３０は、例えば、携帯電話、スマートデバイス（スマートフォン、又はタブレット）、ウェアラブル端末、ＰＤＡ（Personal　Digital　Assistant）、パーソナルコンピュータ等のユーザ端末である。また、端末装置３０は、工場の機械、建物に設置されるセンサー等、ユーザ端末以外の装置であってもよい。例えば、端末装置３０は、Ｍ２Ｍ（Machine　to　Machine）デバイス、又はＩｏＴ（Internet　of　Things）デバイスであってもよい。また、端末装置３０は、Ｄ２Ｄ（Device　to　Device）に代表されるように、リレー通信機能を具備した装置であってもよい。また、端末装置３０は、無線バックホール等で利用されるＣＰＥ（Client　Premises　Equipment）と呼ばれる機器であってもよい。また、端末装置３０は、移動体に設置される無線通信装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。
　通信制御装置４０は、通信装置２０の無線通信を制御する装置である。例えば、通信制御装置４０は、通信装置２０が使用する動作パラメータを決定し、通信装置２０に指示を行う装置である。このとき、通信制御装置４０は、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であってもよい。ＥＴＳＩ　ＥＮ　３０３　３８７やＩＥＥＥ　８０２．１９．１－２０１４を例にとると、通信制御装置４０は、無線機器間の電波干渉制御を行うＳｐｅｃｔｒｕｍ　Ｍａｎａｇｅｒ／Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ　Ｍａｎａｇｅｒといった制御装置であってもよい。また、周波数共用環境下では、ＧＬＤＢ（Geolocation　Database）やＳＡＳ（Spectrum　Access　System）といったデータベース（データベースサーバ、装置、システム）も通信制御装置４０となりうる。
　なお、通信制御装置４０は、１つの通信システム２に複数存在していてもよい。この場合、通信制御装置４０は互いに管理する通信装置２０の情報を交換し、必要な周波数の割り当てや干渉制御の計算を行う。基本的には、通信制御装置４０の制御対象は通信装置２０となるが、通信制御装置４０はその配下の端末装置３０を制御してもよい。
　以下、通信システム２を構成する各装置の構成を具体的に説明する。
＜２－２．通信装置の構成＞
　最初に、通信装置２０の構成を説明する。図６は、本開示の実施形態に係る通信装置２０の構成例を示す図である。通信装置２０は、通信制御装置４０の制御に従って端末装置３０と無線通信する無線通信装置（無線システム）である。例えば、通信装置２０は、地上に位置する基地局装置（地上局装置）である。このとき、通信装置２０は、地上の構造物に配置される基地局装置であってもよいし、地上を移動する移動体に設置される基地局装置であってもよい。より具体的には、通信装置２０は、ビル等の構造物に設置されたアンテナ及びそのアンテナに接続する信号処理装置であってもよい。勿論、通信装置２０は、構造物や移動体そのものであってもよい。「地上」は、地上（陸上）のみならず、地中、水上、水中も含む広義の地上である。
　なお、通信装置２０は、地上局装置に限られない。例えば、通信装置２０は、空中又は宇宙を移動或いは浮遊する基地局装置（非地上局装置）であってもよい。このとき、通信装置２０は、航空機局装置や衛星局装置であってもよい。
　航空機局装置は、航空機等に搭載される装置であってもよいし、航空機そのものであってもよい。航空機という概念には、飛行機、グライダー等の重航空機のみならず、気球、飛行船等の軽航空機も含まれる。また、航空機という概念には、ヘリコプターやオートジャイロ等の回転翼機も含まれる。なお、航空機局装置（又は、航空機局装置が搭載される航空機）は、有人航空機であってもよいし、ドローン等の無人航空機であってもよい。
　衛星局装置は、人工衛星等の宇宙移動体に搭載される装置であってもよいし、宇宙移動体そのものであってもよい。衛星局装置となる衛星は、低軌道（LEO：Low　Earth　Orbiting）衛星、中軌道（MEO：Medium　Earth　Orbiting）衛星、静止軌道（GEO：Geostationary　Earth　Orbiting）衛星、高楕円軌道（HEO：Highly　Elliptical　Orbiting）衛星の何れであってもよい。勿論、衛星局装置は、低軌道衛星、中軌道衛星、静止衛星、又は高楕円軌道衛星に搭載される装置であってもよい。
　また、通信装置２０は中継局装置であってもよい。中継局装置は、例えば、航空局や地球局である。中継局装置は上述の中継装置の一種とみなすことができる。航空局は、航空機局装置と通信を行うために、地上又は地上を移動する移動体に設置された無線局である。また、地球局は、衛星局装置と通信するために、地球（空中を含む。）に位置する無線局である。地球局は、大型地球局であってもよいし、ＶＳＡＴ（Very　Small　Aperture　Terminal）等の小型地球局であってもよい。なお、地球局は、ＶＳＡＴ制御地球局（親局、ＨＵＢ局ともいう。）であってもよいし、ＶＳＡＴ地球局（子局ともいう。）であってもよい。また、地球局は、地上を移動する移動体に設置される無線局であってもよい。例えば、船舶に搭載される地球局として、船上地球局（ESV：Earth　Stations　on　board　Vessels）が挙げられる。また、地球局には、航空機（ヘリコプターを含む。）に設置され、衛星局と通信する航空機地球局が含まれていてもよい。また、地球局には、地上を移動する移動体に設置され、衛星局を介して航空機地球局と通信する航空地球局が含まれていてもよい。なお、中継局装置は、衛星局や航空機局と通信する携帯移動可能な無線局であってもよい。
　通信装置２０は、無線通信部２１と、記憶部２２と、ネットワーク通信部２３と、制御部２４と、を備える。なお、図６に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、通信装置２０の機能は、複数の物理的に分離された装置に分散して実装されてもよい。
　無線通信部２１は、他の通信装置（例えば、端末装置３０、通信制御装置４０、及び他の通信装置２０）と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部２１は、制御部２４の制御に従って動作する。無線通信部２１は複数の無線アクセス方式に対応してもよい。例えば、無線通信部２１は、ＮＲ及びＬＴＥの双方に対応してもよい。無線通信部２１は、Ｗ－ＣＤＭＡやｃｄｍａ２０００等の他のセルラー通信方式に対応してもよい。また、無線通信部２１は、セルラー通信方式に加えて、無線ＬＡＮ通信方式に対応してもよい。勿論、無線通信部２１は、１つの無線アクセス方式に対応するだけであってもよい。
　無線通信部２１は、受信処理部２１１と、送信処理部２１２と、アンテナ２１３と、を備える。無線通信部２１は、受信処理部２１１、送信処理部２１２、及びアンテナ２１３をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、無線通信部２１が複数の無線アクセス方式に対応する場合、無線通信部２１の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されうる。例えば、通信装置２０がＮＲとＬＴＥとに対応しているのであれば、受信処理部２１１及び送信処理部２１２は、ＮＲとＬＴＥとで個別に構成されてもよい。
　受信処理部２１１は、アンテナ２１３を介して受信された上りリンク信号の処理を行う。受信処理部２１１は、無線受信部２１１ａと、多重分離部２１１ｂと、復調部２１１ｃと、復号部２１１ｄと、を備える。
　無線受信部２１１ａは、上りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバルの除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。例えば、通信装置２０の無線アクセス方式が、ＬＴＥ等のセルラー通信方式であるとする。このとき、多重分離部２１１ｂは、無線受信部２１１ａから出力された信号から、ＰＵＳＣＨ（Physical　Uplink　Shared　Channel）、ＰＵＣＣＨ（Physical　Uplink　Control　Channel）等の上りリンクチャネル及び上りリンク参照信号を分離する。復調部２１１ｃは、上りリンクチャネルの変調シンボルに対して、ＢＰＳＫ（Binary　Phase　Shift　Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature　Phase　shift　Keying）等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復調部２１１ｃが使用する変調方式は、１６ＱＡＭ（Quadrature　Amplitude　Modulation）、６４ＱＡＭ、又は２５６ＱＡＭであってもよい。復号部２１１ｄは、復調された上りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された上りリンクデータ及び上りリンク制御情報は制御部２４へ出力される。
　送信処理部２１２は、下りリンク制御情報及び下りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部２１２は、符号化部２１２ａと、変調部２１２ｂと、多重部２１２ｃと、無線送信部２１２ｄと、を備える。
　符号化部２１２ａは、制御部２４から入力された下りリンク制御情報及び下りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部２１２ｂは、符号化部２１２ａから出力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の所定の変調方式で変調する。多重部２１２ｃは、各チャネルの変調シンボルと下りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部２１２ｄは、多重部２１２ｃからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部２１２ｄは、高速フーリエ変換による時間領域への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部２１２で生成された信号は、アンテナ２１３から送信される。
　記憶部２２は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部２２は、通信装置２０の記憶手段として機能する。記憶部２２は、所望送信電力情報、動作パラメータ、保有リソース情報等を記憶する。
　所望送信電力情報は、通信装置２０が、電波の送信に必要な送信電力の情報として、通信制御装置４０に要求する送信電力の情報である。
　動作パラメータは、通信装置２０の電波送信動作に関する情報（例えば、設定情報）である。例えば、通動作パラメータは、通信装置２０に許容された送信電力の最大値（最大許容送信電力）の情報である。勿論、動作パラメータは、最大許容送信電力の情報に限定されない。
　また、保有リソース情報は、通信装置２０の無線リソースの保有に関する情報である。例えば、保有リソース情報は、通信装置２０が現在使用可能な無線リソースの情報である。例えば、有リソース情報は、通信装置２０が通信制御装置４０から割り当てられた干渉マージンの保有量の情報である。保有量の情報は、後述のリソースブロック単位の情報であってもよい。すなわち、保有リソース情報は、通信装置２０が保有するリソースブロックに関する情報（例えば、リソースブロック保有量）であってもよい。
　ネットワーク通信部２３は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部２３は、（Network　Interface　Card）等のＬＡＮ（Local　Area　Network）インタフェースである。ネットワーク通信部２３は、ＵＳＢ（Universal　Serial　Bus）ホストコントローラ、ＵＳＢポート等により構成されるＵＳＢインタフェースであってもよい。また、ネットワーク通信部２３は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部２３は、通信装置２０のネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部２３は、制御部２４の制御に従って、他の装置と通信する。
　制御部２４は、通信装置２０の各部を制御するコントローラ（Controller）である。制御部２４は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＭＰＵ（Micro　Processing　Unit）等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部２４は、通信装置２０内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがＲＡＭ（Random　Access　Memory）等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部２４は、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）やＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＡＳＩＣ、及びＦＰＧＡは何れもコントローラとみなすことができる。
　制御部２４は、図６に示すように、受信部２４１と、送信部２４２と、を備える。制御部２４を構成する各ブロック（受信部２４１～送信部２４２）はそれぞれ制御部２４の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア（マイクロプログラムを含む。）で実現される１つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ（ダイ）上の１つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ１つのプロセッサ又は１つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部２４は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。制御部２４を構成する各ブロック（受信部２４１～送信部２４２）の動作は、後述の通信制御処理等の説明で詳述する。
＜２－３．端末装置の構成＞
　次に、端末装置３０の構成を説明する。図７は、本開示の実施形態に係る端末装置３０の構成例を示す図である。端末装置３０は、通信装置２０及び通信制御装置４０と無線通信する通信装置である。なお、本実施形態において、通信装置（無線通信装置）という概念には、基地局装置のみならず、端末装置も含まれる。通信装置は、無線システムと言い換えることができる。
　端末装置３０は、無線通信部３１と、記憶部３２と、入出力部３３と、制御部３４と、を備える。なお、図７に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、端末装置３０の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
　無線通信部３１は、他の通信装置（例えば、通信装置２０及び他の端末装置３０）と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部３１は、制御部３４の制御に従って動作する。無線通信部３１は１又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、無線通信部３１は、ＮＲ及びＬＴＥの双方に対応する。無線通信部３１は、Ｗ－ＣＤＭＡやｃｄｍａ２０００等、他の無線アクセス方式に対応していてもよい。
　無線通信部３１は、受信処理部３１１と、送信処理部３１２と、アンテナ３１３と、を備える。無線通信部３１は、受信処理部３１１、送信処理部３１２、及びアンテナ３１３をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、無線通信部３１が複数の無線アクセス方式に対応する場合、無線通信部３１の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されうる。例えば、受信処理部３１１及び送信処理部３１２は、ＬＴＥとＮＲとで個別に構成されてもよい。受信処理部３１１、及び送信処理部３１２の構成は、通信装置２０の受信処理部２１１、及び送信処理部２１２と同様である。
　記憶部３２は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部３２は、端末装置３０の記憶手段として機能する。
　入出力部３３は、ユーザと情報をやりとりするためのユーザインタフェースである。例えば、入出力部３３は、キーボード、マウス、操作キー、タッチパネル等、ユーザが各種操作を行うための操作装置である。又は、入出力部３３は、液晶ディスプレイ（Liquid　Crystal　Display）、有機ＥＬディスプレイ(Organic　Electroluminescence　Display)等の表示装置である。入出力部３３は、スピーカー、ブザー等の音響装置であってもよい。また、入出力部３３は、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）ランプ等の点灯装置であってもよい。入出力部３３は、端末装置３０の入出力手段（入力手段、出力手段、操作手段又は通知手段）として機能する。
　制御部３４は、端末装置３０の各部を制御するコントローラである。制御部３４は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部３４は、端末装置３０内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがＲＡＭ等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部３４は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＡＳＩＣ、及びＦＰＧＡは何れもコントローラとみなすことができる。
＜２－４．通信制御装置の構成＞
　通信制御装置４０は、通信装置２０の無線通信を制御する装置である。通信制御装置４０は、通信装置２０を介して、或いは直接、端末装置３０の無線通信を制御してもよい。通信制御装置４０は、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である。例えば、通信制御装置４０は、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｍａｎａｇｅｒ／Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ　Ｍａｎａｇｅｒである。また、通信制御装置４０は、ＧＬＤＢ（Geolocation　Database）やＳＡＳ（Spectrum　Access　System）といったデータベースサーバであってもよい。
　なお、通信システム２がセルラー通信システムなのであれば、通信制御装置４０は、コアネットワークを構成する装置であってもよい。コアネットワークＣＮは、例えば、ＥＰＣ（Evolved　Packet　Core）や５ＧＣ（5G　Core　Network）である。コアネットワークがＥＰＣなのであれば、通信制御装置４０は、例えば、ＭＭＥ（Mobility　Management　Entity）としての機能を有する装置であってもよい。また、コアネットワークが５ＧＣなのであれば、通信制御装置４０は、例えば、ＡＭＦ（Access　and　Mobility　Management　Function）としての機能を有する装置であってもよい。なお、通信システム２がセルラー通信システムの場合であっても、通信制御装置４０は必ずしもコアネットワークを構成する装置である必要はない。例えば、通信制御装置４０はＲＮＣ（Radio　Network　Controller）としての機能を有する装置であってもよい。
　なお、通信制御装置４０はゲートウェイの機能を有していてもよい。例えば、コアネットワークがＥＰＣなのであれば、通信制御装置４０は、Ｓ－ＧＷ（Serving　Gateway）やＰ－ＧＷ（Packet　Data　Network　Gateway）としての機能を有する装置であってもよい。また、コアネットワークが５ＧＣなのであれば、通信制御装置４０は、ＵＰＦ（User　Plane　Function）としての機能を有する装置であってもよい。なお、通信制御装置４０は必ずしもコアネットワークを構成する装置でなくてもよい。例えば、コアネットワークがＷ－ＣＤＭＡやｃｄｍａ２０００のコアネットワークであるとする。このとき、通信制御装置４０はＲＮＣ（Radio　Network　Controller）として機能する装置であってもよい。
　また、通信制御装置４０は、複数のセカンダリシステムを制御するシステムであってもよい。この場合、通信システム２は、複数のセカンダリシステムを備えるシステムとみなすことが可能である。
　図８は、本開示の実施形態に係る通信制御装置４０の構成例を示す図である。通信制御装置４０は、無線通信部４１と、記憶部４２と、ネットワーク通信部４３、制御部４４と、を備える。なお、図８に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、通信制御装置４０の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。例えば、通信制御装置４０は、複数のサーバ装置により構成されていてもよい。
　無線通信部４１は、他の通信装置（例えば、通信装置２０、端末装置３０、及び他の通信制御装置４０）と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部４１は、制御部４４の制御に従って動作する。無線通信部３１は１又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、無線通信部３１は、ＮＲ及びＬＴＥの双方に対応する。無線通信部３１は、Ｗ－ＣＤＭＡやｃｄｍａ２０００等、他の無線アクセス方式に対応していてもよい。無線通信部４１の構成は、通信装置２０の無線通信部２１と同様である。
　記憶部４２は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部２２は、通信装置２０の記憶手段として機能する。記憶部２２は、通信システム２を構成する複数の通信装置２０それぞれの動作パラメータを記憶する。なお、記憶部２２は、通信システム２を構成する複数の通信装置２０それぞれの保有リソース情報を記憶していてもよい。上述したように、保有リソース情報は、通信装置２０の無線リソースの保有に関する情報である。
　ネットワーク通信部４３は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。ネットワーク通信部４３は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、ネットワーク通信部４３は、ＮＩＣ（Network　Interface　Card）等のＬＡＮ（Local　Area　Network）インタフェースであってもよい。また、ネットワーク通信部４３は、ＵＳＢ（Universal　Serial　Bus）ホストコントローラ、ＵＳＢポート等により構成されるＵＳＢインタフェースであってもよい。また、ネットワーク通信部４３は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部４３は、通信制御装置４０の通信手段として機能する。ネットワーク通信部４３は、制御部４４の制御に従って通信装置２０及び端末装置３０と通信する。
　制御部４４は、通信制御装置４０の各部を制御するコントローラである。制御部４４は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部４４は、通信制御装置４０内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがＲＡＭ等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部４４は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＡＳＩＣ、及びＦＰＧＡは何れもコントローラとみなすことができる。
　制御部４４は、図８に示すように、取得部４４１と、第１の決定部４４２と、登録部４４３と、第２の決定部４４４と、通知部４４５と、検知部４４６と、算出部４４７と、を備える。制御部４４を構成する各ブロック（取得部４４１～算出部４４７）はそれぞれ制御部４４の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア（マイクロプログラムを含む。）で実現される１つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ（ダイ）上の１つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ１つのプロセッサ又は１つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部４４は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。制御部４４を構成する各ブロック（取得部４４１～算出部４４７）の動作は、後述の通信制御処理等の説明で詳述する。
＜＜３．干渉モデル＞＞
　次に、本実施形態で想定する干渉モデルを説明する。図９は、本実施形態で想定する干渉モデルの一例を示す説明図である。図９に示す干渉モデルは、例えば、プライマリシステムがサービスエリアを持つ場合に適用される。図９の例では、通信システム１（プライマリシステム）はサービスエリアを有する無線通信システムとなっている。このサービスエリアが、例えば、通信システム１の保護エリアとなる。保護エリアには、干渉計算基準点（以下、保護点という。）は複数設定される。保護点は、例えば、通信システム１の運営者や電波を管理する公的機関等（以下、管理者という。）により設定される。例えば、管理者は、保護エリアを格子状に区切り、所定の格子の中心を保護点としてもよい。保護点の決定方法は任意である。各保護点の干渉マージンは管理者等により設定される。図９には、通信システム２（セカンダリシステム）を構成する複数の通信装置２０が、保護点に与える干渉が示されている。通信システム２の通信制御装置４０は、各保護点における累積干渉が、設定された干渉マージンを超えないように、複数の通信装置２０の送信電力を制御する。
　図１０は、本実施形態で想定する干渉モデルの他の例を示す説明図である。図１０に示す干渉モデルは、例えば、プライマリシステムが受信のみ行う場合に適用される。図１０の例では、通信システム１（プライマリシステム）は、通信装置１０２として受信アンテナを有している。通信装置１０２は、例えば、衛星地上局の受信アンテナである。通信システム２の通信制御装置４０は、受信アンテナの位置を保護点とし、その地点における累積干渉が干渉マージンを超えないように、複数の通信装置２０の送信電力を制御する。
＜＜４．プライマリシステム保護方法＞＞
　次に、プライマシステム保護方法について説明する。既知のプライマリシステム保護方法のうち、与干渉計算処理を伴う手法については、大別して、以下の２種類に分類可能である。
　（１）干渉マージン（許容干渉量）一斉配分型
　（２）低干渉ノード優先許容型
　なお、干渉マージン（許容干渉量）一斉配分型のプライマシステム保護方法の例としては、例えば、非特許文献３にて開示されている最大許容ＥＩＲＰの計算手法や、非特許文献２にて開示されているＩＡＰ（Iterative　Allocation　Process）等が挙げられる。
　また、低干渉ノード優先許容型のプライマシステム保護方法の例としては、例えば、非特許文献２にて開示されているＤＰＡ(Dynamic　Protection　Area)保護のためのＭｏｖｅ　Ｌｉｓｔ計算方法が挙げられる。
　以下、「低干渉ノード優先許容型」のプライマシステム保護方法（第１の方法）と「干渉マージン一斉配分型」のプライマシステム保護方法（第２の方法）について説明する。
＜４－１．干渉マージン一斉配分型＞
　最初に、干渉マージン一斉配分型のプライマシステム保護方法（第２の方法）について説明する。図１１は、干渉マージン一斉配分型のプライマシステム保護方法を説明するための説明図である。図１１の例では、プライマリシステムの許容可能干渉閾値がＩａｃｃｅｐｔとなっている。この閾値は、実際の閾値でもよいし、計算誤差や干渉変動を考慮して実際の閾値からある程度のマージン（例えば保護比率（Protection　Ratio））を見込んで設定された値であってもよい。
　干渉マージン一斉配分型のプライマシステム保護方法において、干渉制御とは、許容可能干渉閾値を越えないように、無線装置の送信電力（EIRP、Conducted　Power＋Antenna　gain等）を決定することを意味する。このとき、通信装置２０が多数存在し、それぞれが許容可能干渉閾値を越えないようにすると、通信システム１（プライマリシステム）において受信される干渉電力が許容可能干渉閾値を越えてしまう恐れがある。そこで、通信制御装置４０に登録されている通信装置２０の数に基づき、干渉マージン（許容可能干渉量）を「配分」する。
　例えば、図１１の例では、通信装置２０の総数は５である。そのため、個々には、Ｉａｃｃｅｐｔ／５の許容干渉量が配分される。通信装置２０は自身でこの配分量を認識することはできないので、通信制御装置を通じて認識する、またはこの配分量に基づいて決定された送信電力を取得する。通信制御装置は、他の通信制御装置が管理する無線装置の数を認識できないので、相互に情報をやりとりすることによって、総数を認識することができ、許容干渉量を配分することができるようになる。例えば、通信制御装置４０１内では３Ｉａｃｃｅｐｔ／５の許容干渉量が割り当てられる。
　なお、この手法では、計算時点で動作中または新規に動作する通信装置２０に対して干渉マージンを配分する。したがって、計算を周期的に実施する場合には、その合間に干渉マージンの余り（剰余）は計算上存在してない。そこで、事前に干渉マージンをリザーブしておくことで、計算時間外の新規セカンダリシステムに干渉マージンを配分することができるようになる。
　図１２は、干渉マージンを事前にリザーブした様子を示す図である。図１２には、２つの通信制御装置４０（通信制御装置４０１、４０２）のそれぞれに設定された総干渉量が示されている。また、図１２には、２つの通信制御装置４０の管理下にある複数の通信装置２０（通信装置２０１～２０５）が通信システム１の所定の保護点に与える干渉量（与干渉量）が示されている。２つの通信制御装置４０それぞれの総干渉量から通信装置２０による干渉量を引いた干渉量が、リザーブされた干渉マージンである。以下の説明では、リザーブされた或いは余った干渉量のことを剰余干渉マージンという。剰余干渉マージンは剰余干渉量と言い換えることが可能である。
＜４－２．低干渉ノード優先許容型＞
　最初に、低干渉ノード優先許容型のプライマシステム保護方法（第１の方法）について説明する。図１３は、低干渉ノード優先許容型のプライマシステム保護方法を説明するための説明図である。低干渉ノード優先許容型は、プライマリシステムの電波利用が短期的かつ非周期的である場合に適用されることが想定される手法である。例えば、ＤＰＡ（Dynamic　Protection　Area）と呼ばれる海上に設定される艦載レーダの航行エリアの保護に適用される。いずれも、プライマリシステムの電波利用の検知手段が示されている。DPA、すなわち艦載レーダの場合にはＥＳＣ（Environmental　Sensing　Capability）と呼ばれる電波センシングシステムによるレーダ電波の検知が開示されている。
　この手法においては、前述の方法のように干渉マージンの一斉配分処理は実施しない。通信制御装置４０は、セカンダリシステムの動作パラメータまたは新規に動作するセカンダリシステムの所望動作パラメータに基づいて、個々のセカンダリシステムがプライマリシステムに与えうる干渉量を推定する。そして、通信制御装置４０は、干渉量が小さいセカンダリシステムから優先的に電波利用を許可する。干渉量が大きいセカンダリシステムについても電波利用は許可されるものの、前述の電波利用検知手段によってプライマリシステムの電波利用が検知されたときには、電波利用の停止処理が実行される。このように電波利用検知時に電波停止措置がとられるセカンダリシステムの集合を、非特許文献２では、ＤＰＡ　Ｍｏｖｅ　Ｌｉｓｔとして規定している。
＜４－３．剰余干渉マージンの発生＞
　いずれの手法においても、干渉マージンが必ずしも０になるとは限らず、剰余が生じうる。または、通信制御装置４０が事前に所定の干渉マージン分をリザーブしておき、干渉マージン配分計算を実施することで、必ず剰余干渉マージンが発生するように仕向けておくことも想定される。このようにして発生した剰余干渉マージンは、周期的に干渉マージン配分計算を行う場合に、その周期間に現れる新規セカンダリシステムへの周波数割り当てに活用しえる。
　ここで、すでに他の周波数の割り当てを受けているセカンダリシステムが、この剰余干渉マージンを用いて追加で周波数割り当てを受けたとする。この場合、一切周波数割り当てを受けていない完全に新規のセカンダリシステムの周波数割り当てが出来なくなってしまう恐れがある。そうすると、そのようなセカンダリシステムは次の干渉マージン配分の計算タイミングまで待つ必要が生じてしまう。
　そこで、本発明においては、このような不公平性を解消するような無線リソース（干渉マージン、周波数等）の割り当て手法を提供する。
＜＜５．通信システムの動作＞＞
　次に、通信システム２（セカンダリシステム）の動作を説明する。
＜５－１．通信制御処理＞
　最初に、通信システム２で実行される通信制御処理について説明する。通信制御処理は、１又は複数の通信システム１（プライマリシステム）が使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する１又は複数の通信装置２０（セカンダリシステム）の電波送信に関する処理である。
　図１４は、本開示の実施形態に係る通信制御処理の一例を示すシーケンス図である。なお、図１４には、通信制御装置４０が２つしか示されていないが、通信制御装置４０は２つより多くてもよい。勿論、通信制御装置４０は１つのみであってもよい。複数の通信制御装置４０はそれぞれ同じ処理を行ってもよい。例えば、複数の通信制御装置４０は、それぞれ、通信システム２が備える複数の通信装置２０すべての動作パラメータを決定してもよい。この場合、複数の通信制御装置４０は、所定の通信装置２０につき、それぞれ同じ動作パラメータを決定することになる。
　以下の説明では、理解を容易にするため、個々の通信制御装置４０を特定して説明する必要がある場合、通信制御装置４０１が処理の主体であるものとする。勿論、他の通信制御装置４０（例えば、通信制御装置４０２）が処理の主体となってもよい。また、複数の通信制御装置４０が同時に同じ処理（例えば、以下に示す処理）を行ってもよい。なお、通信制御装置４０は、通信装置２０を介して、或いは直接、端末装置３０の無線通信を制御してもよい。この場合、以下に示す通信装置２０の記載は、端末装置３０に置き換えることが可能である。上述したように、端末装置３０も通信装置の一種である。
　以下の処理の説明は、次の前提の下で行う。
（前提１）通信制御装置４０は、周期的に他の通信制御装置４０と情報同期をし、プライマリシステム保護計算を実施する。
（前提２）情報同期開始時点で電波利用許可を受けているセカンダリシステムを「既存セカンダリシステム」或いは「既存の通信装置２０」という。
（前提３）プライマリシステム保護計算後、次回周期処理実施までに新たに電波利用を開始しようとする（新規電波利用リクエストを行う）セカンダリシステムを「新規セカンダリシステム」或いは「新規の通信装置２０」という。
　なお、既存セカンダリシステム（既存の通信装置２０）も、新規電波利用リクエスト時点では「新規セカンダリシステム（新規の通信装置２０）」ではあるものの、理解を容易にするため、電波利用許可手続きを正常完了したものとする。
　以下、本開示の実施形態に係る通信制御処理を説明する。以下に示す通信制御処理は、例えば、装置への電源投入により開始される。
　まず、通信制御装置４０１の取得部４４１は、既存の通信装置２０から、新規電波利用リクエストを取得する（ステップＳ１）。新規電波利用リクエストは、例えば、通信装置２０の送信部２４２が送信する。新規電波利用リクエストには、通信装置２０の保有リソース情報が含まれていてもよい。なお、取得部４４１は、記憶部４２から該当の通信装置２０の保有リソース情報を取得してもよい。そして、通信制御装置４０１の通知部４４５は、既存の通信装置２０に対して電波の利用許可を通知する（ステップＳ２）。
　続いて、複数の通信制御装置４０は、それぞれ、周期的に実施する処理（以下、周期的処理という。）を実行する（ステップＳ３－１）。まず、複数の通信制御装置４０は、それぞれ、他の通信制御装置４０と情報の同期をとる（ステップＳ３ａ）。そして、複数の通信制御装置４０は、それぞれ、プライマリシステム保護計算を行う（ステップＳ３ｂ、ステップＳ３ｃ）。例えば、通信制御装置４０の第１の決定部４４２は、「干渉マージン（許容干渉量）一斉配分型」を適用する通信システム（プライマリシステム）に対しては既知の手法に基づいて保護計算を実施する。通信制御装置４０の第１の決定部４４２は、「低干渉ノード優先許容型」を適用する通信システム（プライマリシステム）に対しては、プライマリシステム保護計算として、以下（１）～（３）の情報を決定し、記録する。
　（１）個々の通信ノードがプライマリシステムに対して個別に与えうる干渉量の推定値
　（２）Ｍｏｖｅ　Ｌｉｓｔ
　（３）剰余干渉マージン
　ここで、通信ノードは、例えば、通信装置２０のことである。また、剰余干渉マージンは、余った干渉マージンのことである。剰余干渉マージンには、事前にリザーブしておく干渉マージンも含まれていてもよい。また、Ｍｏｖｅ　Ｌｉｓｔは普段は電波利用が認められるものの、プライマリシステムの電波利用が検知されたときに限り電波利用停止が要求される通信ノード（強制停止用の通信ノード）のグループのことである。以下、Ｍｏｖｅ　Ｌｉｓｔのことを「強制停止リスト」と呼ぶことがある。なお、以下の説明では、プライマリシステムの電波利用が検知されたときに限り電波利用停止が要求される通信ノード（通信装置２０）のことを「強制停止用のシステム」と呼ぶことがある。
　第１の決定部４４２は、強制停止リスト（Ｍｏｖｅ　Ｌｉｓｔ）の計算を、例えば、次の手順で行う。まず、第１の決定部４４２は、個々のセカンダリシステム（例えば、通信装置２０）の干渉量を推定し、干渉量が小さい順にセカンダリシステムをソートする。その後、第１の決定部４４２は、その順番に、逐次的に累積干渉量を許容干渉量と比較する。図１５の例では、第１の決定部４４２は、まず干渉量Ａを評価する。干渉量Ａは許容干渉量を下回っているので、次に干渉量Ｃとの和（すなわち、Ａ＋Ｃ）を許容干渉量と比較する。これも許容干渉量を下回っているので、さらに干渉量Ｄとの和（すなわち、Ａ＋Ｃ＋Ｄ）を許容干渉量と比較する。これは許容干渉量を越えてしまう。よって、通信装置２０４とそれより大きい干渉を与えるセカンダリシステム（ここでは通信装置２０２）がＭｏｖｅ　Ｌｉｓｔに格納される。
　これらの情報は、プライマリシステム保護計算における干渉計算基準点（保護点（Protection　Point）、参照点（Reference　Point）ともいう。）ごとに記録されることが望ましい。さらには、周波数ごとに記録されることが望ましい。なお、図１５の例では、Ｉａｃｃｅｐｔと干渉量Ａ＋Ｃとの差が剰余干渉マージンとなる。
　通信制御装置４０１の取得部４４１は、次回の周期的処理（図１４に示すステップＳ３－２）までに、新規の通信装置２０から登録リクエストを受信する（ステップＳ４）。登録リクエストは、例えば、通信装置２０の送信部２４２が送信する。そして、通信制御装置４０１の登録部４４３は、新規の通信装置２０の登録手続き（Registration　Procedure）を実行する（ステップＳ５）。登録手続きでは、例えば、以下の情報が登録される。
　（１）セカンダリシステム固有の情報（製造番号、製品モデル情報、等）
　（２）基地局の種類を示す情報
　（３）設置位置情報（緯度、経度、高度、位置情報取得時の精度情報、等）
　（４）アンテナ情報（位置、高さ、向き、ビームパターン、等）
　（５）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、等）
　（６）公的認証情報（公的認証番号・ＩＤ、最大ＥＩＲＰ、対応周波数帯、等）
　（７）設置者情報（設置者ID、ディジタル署名、連絡先、等）
　基地局の種類を示す情は、例えば、高出力型／低出力型を示す識別子であってもよい。また、基地局の種類を示す情報は、マクロセル／スモールセルを示す識別子であってもよい。なお、３ＧＰＰ　ＴＳ　３８．１０４　Ｖ１５．０．０で定義される４種類の基地局タイプ（ＢＳ　ｔｙｐｅ　１－Ｃ、ＢＳ　ｔｙｐｅ　１－Ｈ、ＢＳ　ｔｙｐｅ　１－Ｏ、ＢＳ　ｔｙｐｅ　２－Ｏ）が開示されている。基地局の種類を示す情報は、これら基地局のタイプを示す情報であってもよい。
　なお、新規の通信装置２０は、デバイスパラメータを用いて登録リクエストを生成し、通信制御装置４０に通知する。このとき、デバイスパラメータに設置者情報が含まれる場合、新規の通信装置２０は、この情報を用いて、登録リクエストに改ざん防止の加工等を実施してもよい。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が施されてもよい。また、設置位置情報に関しては、例えば、設置者が、直接、通信制御装置４０に書き込んでもよい。
　そして、登録部４４３が新規の通信装置２０の登録処理を実施した後、通信制御装置４０１の通知部４４５は、登録処理の結果に応じて登録完了通知を送信する（ステップＳ６）。なお、登録手続きは省略されてもよいが、その場合、上述のパラメータのうち少なくとも位置情報およびセカンダリシステムを特定可能な固有情報については、電波利用リクエストに同封される。
　続いて、通信制御装置４０１の取得部４４１は、新規の通信装置２０から新規電波利用リクエストを受信する（ステップＳ７）。新規電波利用リクエストは、例えば、通信装置２０の送信部２４２が送信する。新規電波利用リクエストには、通信装置２０の保有リソース情報が含まれていてもよい。なお、取得部４４１は、記憶部４２から該当の通信装置２０の保有リソース情報を取得してもよい。なお、無線リソースの保有に関する情報は、登録リクエストに格納されて送信されてもよい。また、電波利用リクエストは、登録リクエストと一体的に通知されてもよい。
　そして、通信制御装置４０１の第２の決定部４４４は、許可判定処理を実行する（ステップＳ８）。許可判定処理については後述する。そして、通信制御装置４０１の通知部４４５は、新規の通信装置２０に対して許可判定結果（許可或いは不許可）を通知する（ステップＳ９）。電波利用が許可された場合には、新規の通信装置２０は、必要に応じて、電波の送信を実施する。
　通信制御装置４０１の第１の決定部４４２は、前回の周期的処理（図１４に示すステップＳ３－１）から一定時間経過したら（例えば、一日経過したら）、再度、周期的処理を実行する（ステップＳ３－２）。周期的処理では、通信装置２０の動作パラメータが決定される。なお、以下の説明では、周期的処理の周期のことを、動作パラメータの決定周期ということがある。
＜５－２．リソースブロック＞
　ステップＳ８の許可判定処理を説明する前にリソースブロックについて説明する。本実施形態においては、割り当て周波数の単位ブロックを定義し、その周波数ブロック（以下、リソースブロック）の保有量に応じて、剰余干渉マージンに基づく周波数割り当てを実施する。なお、本実施形態における「リソースブロック」は、ＬＴＥ／５Ｇ　ＮＲにおける「リソースブロック」とイコールとは限らない。
　リソースブロックを構成する要素として、少なくとも、チャネル帯域幅が含まれる。単位帯域幅としては、帯域ごとに設定される最小帯域幅が適用されることが望ましい。例えば、ＣＢＲＳ　ｂａｎｄにおいては、１０ＭＨｚが単位帯域幅として用いられることが望ましい。また、例えば、ＴＶ帯域であれば、６ＭＨｚ（米国）、８ＭＨｚ（欧州）といった値が設定され得る。
　また、３ＧＰＰ　ＴＳ　３８．１０４　Ｖ１５．０.０によれば、５Ｇ　ＮＲでは、周波数範囲が図１６に示すように定義されるとともに、基地局の最大送信帯域幅が図１７～図１８に示すように規定される。したがって、ＦＲ１に含まれる共用帯域においては５ＭＨｚ、ＦＲ２に含まれる共用帯域においては５０ＭＨｚを単位帯域幅として用いることが望ましい。
　リソースブロックを構成する要素として、送信電力に依存するパラメータが用いられてもよい。例えば、割り当てを受けている周波数チャネルにおいて許容される最大送信ＥＩＲＰが用いられてもよい。この場合、単位ＥＩＲＰとして１ｄＢｍ、１ｍＷといった数値が用いられてもよい。または、例えば、最大送信ＥＩＲＰによって算出されるカバレッジの大きさ（面積等）が用いられてもよい。この場合、単位面積として、単位ＥＩＲＰで算出されるカバレッジの面積が採用されてもよい。
　例えば、１ＭＨｚ帯域幅、１ｍＷ送信電力を単位ブロックとする。この場合、単位リソースブロックサイズは１（＝１×１）となる。このときに、例えば、３ＭＨｚ帯域幅、３ｍＷ送信電力の割り当てを通信装置が受けると仮定すると、通信装置のリソースブロック保有量は、９（＝（３×３）／（１×１））となる。
　リソースブロック保有量の定義は、これらに限られない。例えば、時間帯（例えば、午前、午後等の出力を許容される時間帯）や適用される通信装置が位置するエリアによって保有量の定義を使い分けてもよい。または、単位ブロックサイズを変更してもよい。
　また、例えば、通信装置の出力クラスによって単位ブロックサイズを変更してもよい。具体的には、例えば、送信電力軸を、出力クラスで規定される最大送信電力との比としてもよい。例えば出力クラスで規定される最大送信電力が３０ｄＢｍ（低出力）と４０ｄＢｍ（高出力）の2種類ある場合に、低出力クラスの通信装置にとっては、３０ｄＢｍという送信電力は最大値であるが、高出力クラスの通信装置にとっては、最大から１０ｄＢも低い送信電力である。そこで、低出力クラスに対しては１／１０００、高出力クラスに対しては、１／１００００を係数としてリソースブロック保有量に掛けてもよい。
　このように定義されるリソースブロックの保有量を、通信制御装置は適宜、通信装置単位で記録しておくことが望ましい。
＜５－３．許可判定処理（第１の例）＞
　次に、許可判定処理（第１の例）を説明する。図１９は、本開示の実施形態に係る許可判定処理の一例を示すフローチャートである。許可判定処理は、新規の通信装置２０（新規セカンダリシステム）に対して電波利用を許可するか否かを判定するための処理である。許可判定処理は、動作パラメータの決定周期間（周期的処理と周期的処理の間）に実行される。例えば、許可判定処理は、上述の通信制御処理のステップＳ８で実行される。
　なお、本実施形態において、「新規セカンダリシステム」とは、所定の周波数において、割り当てを受けていないセカンダリシステムのことを指す。すなわち、一切の割り当て周波数を保有しないセカンダリシステムのみならず、所定とは異なる他の周波数での割り当てを受けているセカンダリシステムも含まれうる。
　まず、通信制御装置４０１の第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０（新規セカンダリシステム）から電波利用リクエストを受信したか判別する（ステップＳ８ａ１）。電波利用リクエストを受信していない場合（ステップＳ８ａ１：Ｎｏ）、第２の決定部４４４は、電波利用リクエストを受信するまでステップＳ８ａ１を繰り返す。
　電波利用リクエストを受信した場合（ステップＳ８ａ１：Ｙｅｓ）、第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０の保有リソース情報に基づいて、新規の通信装置２０がリソースブロックを保有しているかどうかを確認する（ステップＳ８ａ２）。上述したように、保有リソース情報は、取得部４４１が取得する。取得部４４１は、保有リソース情報を通信装置２０から取得してもよいし、記憶部４２から取得してもよい。
　新規の通信装置２０がリソースブロックを保有していない場合（ステップＳ８ａ２：Ｎｏ）、第２の決定部４４４はリクエストを許可する（ステップＳ８ａ３）。新規の通信装置２０がリソースブロックを保有している場合（ステップＳ８ａ２：Ｙｅｓ）、第２の決定部４４４はリクエストを拒絶する（ステップＳ８ａ４）。
　なお、「リクエストを許可」は、プライマリシステム保護が達成されている場合には、周波数を割り当て、そうでない場合には、割り当てないということを意味する。すなわち、第２の決定部４４４は、「リクエストを許可」する場合、プライマリシステム保護が達成されている場合には、新規の通信装置２０に周波数を割り当て、そうでない場合には、新規の通信装置２０に周波数を割り当てない。
　電波利用の許可判定が完了したら、第２の決定部４４４は、許可判定処理を終了する。
　これにより、すでにリソースブロックを保有しているセカンダリシステムに無線資源が割り当てられないので、セカンダリシステム間の公平性を保つことができる。結果として、効率的な電波利用が可能になる。
＜５－４．許可判定処理（第２の例）＞
　次に、許可判定処理（第２の例）を説明する。上述の許可判定処理（第１の例）では、リソースブロックを保有する通信装置２０に対しては一方的に電波利用を不許可（追加割り当てを拒絶する）とする動作例を示した。しかし、必ずしも、この動作が最適とは限らない。そこで、許可判定処理（第２の例）では、リソースブロック保有量について、他の通信装置２０との相対的な比較を基に判定を行う。
　この例では、周期的に行うプライマリシステム保護計算を実施した後に、当該プライマリシステム保護計算対象となる通信装置２０のリソースブロック保有量の最大値を特定しておく。第２の決定部４４４は、この数値を基準値として、比較を行う。
　図２０は、本開示の実施形態に係る許可判定処理の他の例を示すフローチャートである。
　まず、通信制御装置４０１の第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０（新規セカンダリシステム）から電波利用リクエストを受信したか判別する（ステップＳ８ｂ１）。電波利用リクエストを受信していない場合（ステップＳ８ｂ１：Ｎｏ）、第２の決定部４４４は、電波利用リクエストを受信するまでステップＳ８ｂ１を繰り返す。
　電波利用リクエストを受信した場合（ステップＳ８ｂ１：Ｙｅｓ）、第２の決定部４４４は、保有リソース情報に基づいて新規の通信装置２０がリソースブロックを保有しているかどうかを確認する（ステップＳ８ｂ２）。上述したように、保有リソース情報は、取得部４４１が取得する。取得部４４１は、保有リソース情報を通信装置２０から取得してもよいし、記憶部４２から取得してもよい。
　新規の通信装置２０がリソースブロックを保有していない場合（ステップＳ８ｂ２：Ｎｏ）、第２の決定部４４４は新規の通信装置２０の電波利用を許可する（ステップＳ８ｂ３）。
　新規の通信装置２０がリソースブロックを保有している場合（ステップＳ８ｂ２：Ｙｅｓ）、第２の決定部４４４は、その保有量が基準値を下回るかどうか判定する（ステップＳ８ｂ４）。なお、リソースブロックの保有量は、新規の通信装置２０に関する情報に基づいて算出部４４７が算出してもよい。このとき、新規の通信装置２０に関する情報は、新規の通信装置２０に割り当てられている周波数の情報であってもよい。算出部４４７は、例えば、周波数をリソースブロックに換算することにより、リソースブロックの保有量を算出する。取得部４４１は、算出部４４７が算出した保有量の情報を取得する。保有量が基準値を下回る場合（ステップＳ８ｂ４：Ｙｅｓ）、第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０の電波利用を許可する（ステップＳ８ｂ３）。すなわち、第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０への追加の周波数割り当てを認める。
　基準値以上の場合（ステップＳ８ｂ４：Ｎｏ）、第２の決定部４４４は新規の通信装置２０の電波利用を不許可とする（ステップＳ８ｂ５）。
　電波利用の許可判定が完了したら、第２の決定部４４４は、許可判定処理を終了する。
　このように判定を行うことで、セカンダリシステムの周波数割り当て総量（リソースブロック保有量）を一定の水準に保つことができ、不公平性を解消することが可能となる。なお、全セカンダリシステム間でリソースブロック保有量が一定になった場合には、通信制御装置４０は、基準値を引き上げてもよい。
　なお、このフローチャートにおいて、電波利用が不許可とされる場合に、通信制御装置４０は、保有量が基準値を下回る範囲のリソースブロック割り当てが可能と想定される周波数チャネル及び／又は最大送信ＥＩＲＰを、推奨通信パラメータ（推奨動作パラメータ）として通信装置２０に通知してもよい。通信装置２０は、この通信パラメータ（動作パラメータ）を用いて、再度、通信制御装置４０に電波利用リクエストを送信してもよい。
　これにより、すでにリソースブロックを保有量が基準値以上のセカンダリシステムに無線資源が割り当てられないので、セカンダリシステム間の公平性を保つことができる。結果として、効率的な電波利用が可能になる。
＜５－５．許可判定処理（第３の例）＞
　次に、許可判定処理（第３の例）を説明する。上述の許可判定処理（第２の例）では、すべての通信装置間でリソースブロック保有量が一定の水準を満たすことができるようにする手法を示した。しかしながら、通信装置２０の利用者（例えば、通信事業者）と通信制御装置４０の管理・運用者との間の商取引合意（Business　Agreement）や通信制御装置４０の管理・運用者の提供するサービスの形態によっては、契約内容によってリソースブロック保有量の上限を設定することが可能である場合がある。
　一例として、所定のエリアあたりのリソースブロック保有量が段階的に設定される場合が想定される。より具体的に説明すると、例えば、所定のエリア内で割り当てられうるチャネル数を１０と仮定するとき、優先度によって１～１０までの保有量が設定されうる。
　そこで、第３の例では、リソースブロック保有量について、優先度を設定し、その優先度を基に判定を行う例を示す。
　なお、第３の例では、とりわけ、通信制御装置４０と通信装置２０が異なる事業者によって運用されている場合には、通信装置２０の登録時に通信装置２０の事業者を示す識別子（例えば、User　IDやCall　Sign等）が提供されることが望ましい。また、それらの識別子に対応する優先度が設定されていることが望ましい。
　図２１は、本開示の実施形態に係る許可判定処理の他の例を示すフローチャートである。
　まず、通信制御装置４０１の第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０（新規セカンダリシステム）から電波利用リクエストを受信したか判別する（ステップＳ８ｃ１）。電波利用リクエストを受信していない場合（ステップＳ８ｃ１：Ｎｏ）、第２の決定部４４４は、電波利用リクエストを受信するまでステップＳ８ｃ１を繰り返す。
　電波利用リクエストを受信した場合（ステップＳ８ｃ１：Ｙｅｓ）、第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０がリソースブロックを保有しているかどうかを確認する（ステップＳ８ｃ２）。上述したように、保有リソース情報は、取得部４４１が取得する。取得部４４１は、保有リソース情報を通信装置２０から取得してもよいし、記憶部４２から取得してもよい。新規の通信装置２０がリソースブロックを保有していない場合（ステップＳ８ｃ２：Ｎｏ）、第２の決定部４４４は新規の通信装置２０の電波利用を許可する（ステップＳ８ｃ３）。
　新規の通信装置２０がリソースブロックを保有している場合（ステップＳ８ｃ２：Ｙｅｓ）、第２の決定部４４４は、その保有量が優先度に対応する基準値を下回るかどうか判定する（ステップＳ８ｃ４）。例えば、第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０の事業者を示す識別子に基づき、新規の通信装置２０に対応する優先度を判別する。そして、第２の決定部４４４は、判別した優先度に対応する基準値（例えば、当該優先度に許容されるチャネルの保有量）を判別するとともに、新規の通信装置２０のリソースブロックの保有量が、判別した基準値を下回るかどうか判定する。基準値を下回る場合（ステップＳ８ｃ４：Ｙｅｓ）、第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０の電波利用を許可する（ステップＳ８ｃ３）。すなわち、第２の決定部４４４は、新規の通信装置２０への追加の周波数割り当てを認める。
　基準値以上の場合（ステップＳ８ｃ４：Ｎｏ）、第２の決定部４４４は新規の通信装置２０の電波利用を不許可とする（ステップＳ８ｃ５）。
　電波利用の許可判定が完了したら、第２の決定部４４４は、許可判定処理を終了する。
　これにより、すでにリソースブロックを保有量が基準値以上のセカンダリシステムに無線資源が割り当てられないので、セカンダリシステム間の公平性を保つことができる。結果として、効率的な電波利用が可能になる。しかも、基準値は新規の通信装置２０の優先度に対応したものであるので、優先度に合わせたより効率的な電波利用が可能になる。
＜＜６．変形例＞＞
　上述の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
＜６－１．停止処理＞
　本実施形態の応用例として、リソースブロック保有量に基づいて、通信装置２０の電波停止命令を実施することが考え得る。
　例えば、レーダのように非周期的に活動を行うプライマリシステムを想定する。このようなプライマリシステムの電波を二次利用する場合、プライマリシステムの電波が検知されたときに、通信装置２０が電波を停止する必要がある。このような場合に、通信制御装置４０は、リソースブロック保有量の多い通信装置２０を優先的に電波停止させる。このとき、通信制御装置４０は、リソースブロック単位で、対応する周波数の割り当てを取り消してもよい。または、通信制御装置４０は、リソースブロック単位で、一定期間の電波送信を禁止してもよい。
　例えば、前述のＤＰＡ　Ｍｏｖｅ　Ｌｉｓｔにおいては、干渉量の大きい通信装置２０が優先的にＬｉｓｔに格納されるような計算方法になっているが、本実施形態の適用においては、通信制御装置４０は、リソースブロック保有量の多い通信装置２０を優先的にリストに格納してもよい。また、例えば、通信制御装置４０は、各リソースブロックにおける干渉寄与量の合計が大きい通信装置２０から優先的に電波停止してもよい。
　図２２は、変形例に係る停止処理の一例を示すフローチャートである。
　まず、通信制御装置４０１の検知部４４６は、プライマリシステムの電波を検知したか判別する（ステップＳ１１）。プライマリシステムの電波を検知していない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、検知部４４６は、プライマリシステムの電波を検知するまで、ステップＳ１１を繰り返す。
　プライマリシステムの電波を検知した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、通信制御装置４０１の通知部４４５は、通信装置２０（セカンダリシステム）に電波の停止を通知する（ステップＳ１２）。このとき、通知部４４５は、リソースブロック保有量の多い通信装置２０から順に、プライマリシステムの保護基準を満たすまで、順次通信装置２０に電波停止を通知する。
　通知が完了したら、通信制御装置４０１の制御部４４は、停止処理を終了する。
　これにより、リソースブロック保有量の多い順に電波が停止されるので、通信装置２０間の公平性が保たれる。一部のセカンダリシステムのみ大きなリソースブロックを確保するという事態があまり発生しないので、効率的な電波利用が可能になる。
＜６－２．実施形態の適用について＞
　上述の実施形態では、通信制御装置４０は、周期的処理の間（動作パラメータの決定周期間）に新たな通信装置２０から電波利用リクエストを受信した場合に、許可判定処理を実行した。しかし、許可判定処理は周期的処理にも適用可能である。この場合、通信装置２０に分配する無線リソースは剰余干渉マージンでなく、単なる干渉マージンであってもよい。また、許可判定処理で登場する新規の通信装置２０（新規セカンダリシステム）は、単に、通信装置２０（セカンダリシステム）であってもよい。
＜６－３．システム構成に関する変形例＞
　本実施形態の通信制御装置４０は、上述の実施形態で説明した装置に限定されない。例えば、通信制御装置４０は、周波数共用が行われる周波数帯域を二次利用する通信装置２０を制御する以外の機能を有する装置であってもよい。例えば、本実施形態の通信制御装置４０の機能をネットワークマネージャが具備してもよい。このとき、ネットワークマネージャは、例えば、Ｃ－ＲＡＮ（Centralized　Radio　Access　Network）と呼ばれるネットワーク構成のＣ－ＢＢＵ（Centralized　Base　Band　Unit）またはこれを備える装置であってもよい。また、ネットワークマネージャの機能を基地局（アクセスポイントを含む。）が具備してもよい。これらの装置（ネットワークマネージャ等）も通信制御装置とみなすことが可能である。
　なお、上述の実施形態では、通信システム１を第１無線システム、通信装置２０を第２無線システムとした。しかし、第１無線システム及び第２無線システムはこの例に限定されない。例えば、第１無線システムは通信装置（例えば、通信装置１０）であってもよいし、第２無線システムは通信システム（通信システム２）であってもよい。なお、本実施形態で登場する無線システムは、複数の装置から構成されるシステムに限定されず、適宜、「装置」、「端末」等に置き換え可能である。
　また、上述の実施形態では、通信制御装置４０は、通信システム２に属する装置であるものとしたが、必ずしも通信システム２に属する装置でなくてもよい。通信制御装置４０は、通信システム２の外部の装置であてもよい。通信制御装置４０は、通信装置２０を直接制御せず、通信システム２を構成する装置を介して間接的に通信装置２０を制御してもよい。また、セカンダリシステム（通信システム２）は複数存在していてもよい。このとき、通信制御装置４０は、複数のセカンダリシステムを管理してもよい。この場合、セカンダリシステムそれぞれを第２無線システムとみなすことができる。
　なお、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、二次利用者をセカンダリシステムと呼ぶが、プライマリシステム及びセカンダリシステムは、別の用語に置き換えてもよい。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もよい。また、基地局をプライマリシステム、そのカバレッジ内に存在するＤ２ＤやＶ２Ｘ（Vehicle-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もよい。基地局は固定型に限らず、可搬型／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、本実施形態で登場した各エンティティ（通信制御装置、通信装置、又は端末装置）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であってもよい。周波数共用に依存しない無線インタフェースとしては、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無線ＬＡＮ通信、等が挙げられる。
＜６－４．その他の変形例＞
　本実施形態の通信装置１０、通信装置２０、端末装置３０、又は通信制御装置４０を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムで実現してもよいし、汎用のコンピュータシステムで実現してもよい。
　例えば、上述の動作（例えば、通信制御処理、調整処理、又は配分処理等）を実行するための通信プログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。そして、例えば、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成する。このとき、制御装置は、通信装置１０、通信装置２０、端末装置３０、又は通信制御装置４０の外部の装置（例えば、パーソナルコンピュータ）であってもよい。また、制御装置は、通信装置１０、通信装置２０、端末装置３０、又は通信制御装置４０の内部の装置（例えば、制御部２４、制御部３４、又は制御部４４）であってもよい。
　また、上記通信プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、ＯＳ（Operating　System）とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、ＯＳ以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、ＯＳ以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。
　また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。
　また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
　また、上記してきた実施形態は、処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態のシーケンス図或いはフローチャートに示された各ステップは、適宜順序を変更することが可能である。
＜＜７．むすび＞＞
　以上説明したように、本開示の一実施形態によれば、通信制御装置４０は、プライマリシステムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信するセカンダリシステムの無線リソースの保有に関する情報を取得する。そして、通信制御装置４０は、無線リソースの保有に関する情報に基づいて、セカンダリシステムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う。これにより、干渉マージンの割り当てに関するセカンダリシステム間の公平性を保つことができる。この結果、特定のセカンダリシステムに無線資源の割り当てが偏ることが少なくなる。結果として、無線資源を全く使えないセカンダリシステムが少なくなるので、無線資源の効率的な利用が可能になる。
　以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　また、本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報を取得する取得部と、
　前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記第２無線システムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う決定部と、
　を備える通信制御装置。
（２）
　前記取得部は、前記第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報として、前記第２無線システムが保有するリソースブロックに関する情報を取得する、
　前記（１）に記載の通信制御装置。
（３）
　前記決定部は、前記第２無線システムがリソースブロックを保有してない場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当て、前記第２無線システムがリソースブロックを保有している場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当てない、
　前記（２）に記載の通信制御装置。
（４）
　前記決定部は、前記第２無線システムのリソースブロックの保有量が所定量より少ない場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当て、前記第２無線システムのリソースブロックの保有量が所定量より多い場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当てない、
　前記（２）に記載の通信制御装置。
（５）
　前記決定部は、前記第２無線システムのリソースブロックの保有量が優先度に対する基準値より少ない場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当て、前記第２無線システムのリソースブロックの保有量が優先度に対する基準値より多い場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当てない、
　前記（２）に記載の通信制御装置。
（６）
　前記決定部は、複数の前記第２無線システムそれぞれのリソースブロックの保有量の情報に基づいて、複数の前記第２無線システムの中から、前記第１無線システムの電波利用時に電波利用を強制停止する前記第２無線システムを決定する、
　前記（２）から（５）のいずれか１つに記載の通信制御装置。
（７）
　リソースブロックを構成する要素には、少なくともチャネル帯域幅が含まれる、
　前記（２）から（６）のいずれか１つに記載の通信制御装置。
（８）
　リソースブロックを構成する要素には、少なくとも許容される出力電力の大きさが含まれる、
　前記（２）から（７）のいずれか１つに記載の通信制御装置。
（９）
　リソースブロックを構成する要素には、少なくともカバレッジの大きさが含まれる、
　前記（２）から（８）のいずれか１つに記載の通信制御装置。
（１０）
　リソースブロックを構成する要素には、出力を許容される時間帯が含まれる、
　前記（２）から（９）のいずれか１つに記載の通信制御装置。
（１１）
　前記第２無線システムのリソースブロックの保有量を算出する算出部、を備え、
　前算出部は、前記第２無線システムに関する情報に基づいてリソースブロックの１単位あたりのリソース量を決定し、決定したリソース量に基づいて前記第２無線システムのリソースブロックの保有量を算出し、
　前記取得部は、前記算出部が算出したリソースブロックの保有量を前記第２無線システムのリソースブロックの保有量として取得する、
　前記（２）から（１０）のいずれか１つに記載の通信制御装置。
（１２）
　前記複数の第２無線システムそれぞれのリソースブロックの保有量を記憶する記憶部、を備える、
　前記（２）から（１１）のいずれか１つに記載の通信制御装置。
（１３）
　前記決定部は、
　１又は複数の前記第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する１又は複数の前記第２無線システムそれぞれの電波送信に関する動作パラメータを周期的に決定し、
　前記動作パラメータの決定周期間に新規の第２無線システムから電波利用リクエストを受信した場合に、前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記第２無線システムへの剰余干渉マージンの割り当てに関する決定を行う、
　前記（１）から（１２）のいずれか１つに記載の通信制御装置。
（１４）
　第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する複数の第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報を取得し、
　前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記第２無線システムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う、
　通信制御方法。
（１５）
　第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する通信装置の無線リソースの保有に関する情報を取得する取得部と、前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記通信装置への干渉マージンの割り当てに関する決定を行う決定部と、を備える通信制御装置に、自身が保有する無線リソースの保有に関する情報を送信する送信部、を備える、
　通信装置。
（１６）
　通信制御装置が有するコンピュータを、
　第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報を取得する取得部、
　前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記第２無線システムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う決定部、
　として機能させるための通信制御プログラム。
（１７）
　第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する第２無線システムと、前記第２無線システムを制御する通信制御装置と、を備える通信システムであって、
　前記通信制御装置は、
　第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報を取得する取得部と、
　前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記第２無線システムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う決定部と、を備える、
　通信システム。
（１８）
　第２無線システムは、
　前記通信制御装置に、自身が保有する無線リソースの保有に関する情報を送信する送信部、を備え、
　前記取得部は、前記送信部が送信した前記無線リソースの保有に関する情報を取得する、
　前記（１７）に記載の通信システム。
　１、２　通信システム
　１０、２０　通信装置
　３０　端末装置
　４０　通信制御装置
　２１、３１、４１　無線通信部
　２２、３２、４２　記憶部
　２３、４３　ネットワーク通信部
　２４、３４、４４　制御部
　２１１、３１１　受信処理部
　２１２、３１２　送信処理部
　２４１　受信部
　２４２　送信部
　４４１　取得部
　４４２　第１の決定部
　４４３　登録部
　４４４　第２の決定部
　４４５　通知部
　４４６　検知部
　４４７　算出部

Claims (15)

  1. 　第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報を取得する取得部と、
    　前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記第２無線システムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う決定部と、
    　を備える通信制御装置。
  2. 　前記取得部は、前記第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報として、前記第２無線システムが保有するリソースブロックに関する情報を取得する、
    　請求項１に記載の通信制御装置。
  3. 　前記決定部は、前記第２無線システムがリソースブロックを保有してない場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当て、前記第２無線システムがリソースブロックを保有している場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当てない、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  4. 　前記決定部は、前記第２無線システムのリソースブロックの保有量が所定量より少ない場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当て、前記第２無線システムのリソースブロックの保有量が所定量より多い場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当てない、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  5. 　前記決定部は、前記第２無線システムのリソースブロックの保有量が優先度に対する基準値より少ない場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当て、前記第２無線システムのリソースブロックの保有量が優先度に対する基準値より多い場合に、前記第２無線システムへ干渉マージンを割り当てない、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  6. 　前記決定部は、複数の前記第２無線システムそれぞれのリソースブロックの保有量の情報に基づいて、複数の前記第２無線システムの中から、前記第１無線システムの電波利用時に電波利用を強制停止する前記第２無線システムを決定する、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  7. 　リソースブロックを構成する要素には、少なくともチャネル帯域幅が含まれる、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  8. 　リソースブロックを構成する要素には、少なくとも許容される出力電力の大きさが含まれる、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  9. 　リソースブロックを構成する要素には、少なくともカバレッジの大きさが含まれる、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  10. 　リソースブロックを構成する要素には、出力を許容される時間帯が含まれる、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  11. 　前記第２無線システムのリソースブロックの保有量を算出する算出部、を備え、
    　前算出部は、前記第２無線システムに関する情報に基づいてリソースブロックの１単位あたりのリソース量を決定し、決定したリソース量に基づいて前記第２無線システムのリソースブロックの保有量を算出し、
    　前記取得部は、前記算出部が算出したリソースブロックの保有量を前記第２無線システムのリソースブロックの保有量として取得する、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  12. 　前記複数の第２無線システムそれぞれのリソースブロックの保有量を記憶する記憶部、を備える、
    　請求項２に記載の通信制御装置。
  13. 　前記決定部は、
    　１又は複数の前記第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する１又は複数の前記第２無線システムそれぞれの電波送信に関する動作パラメータを周期的に決定し、
    　前記動作パラメータの決定周期間に新規の第２無線システムから電波利用リクエストを受信した場合に、前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記第２無線システムへの剰余干渉マージンの割り当てに関する決定を行う、
    　請求項１に記載の通信制御装置。
  14. 　第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する複数の第２無線システムの無線リソースの保有に関する情報を取得し、
    　前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記第２無線システムへの干渉マージンの割り当てに関する決定を行う、
    　通信制御方法。
  15. 　第１無線システムが使用する周波数帯の電波を利用して無線通信する通信装置の無線リソースの保有に関する情報を取得する取得部と、前記無線リソースの保有に関する情報に基づいて、前記通信装置への干渉マージンの割り当てに関する決定を行う決定部と、を備える通信制御装置に、自身が保有する無線リソースの保有に関する情報を送信する送信部、を備える、
    　通信装置。
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