WO2021131913A1 - 通信装置、通信制御装置、および通信方法 - Google Patents

通信装置、通信制御装置、および通信方法 Download PDF

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WO2021131913A1
WO2021131913A1 PCT/JP2020/046791 JP2020046791W WO2021131913A1 WO 2021131913 A1 WO2021131913 A1 WO 2021131913A1 JP 2020046791 W JP2020046791 W JP 2020046791W WO 2021131913 A1 WO2021131913 A1 WO 2021131913A1
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communication device
communication
reference point
frequency
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PCT/JP2020/046791
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圭太 小野瀬
亮 澤井
亮太 木村
寛斗 栗木
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ソニー株式会社
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    • H04W52/38—TPC being performed in particular situations
    • H04W52/42—TPC being performed in particular situations in systems with time, space, frequency or polarisation diversity

Definitions

  • This disclosure relates to a communication device, a communication control device, and a communication method.
  • radio resources for example, frequency
  • DSA Dynamic Spectrum Access
  • Non-Patent Document [6] potential interferers are detected based on the position of the reference point which is the reference for interference calculation or the distance from the edge of the protected area, and the cumulative interference from the detected interferers ( It is required to keep the power value of Aggregate interference) below a predetermined threshold. It is clear that this requirement presupposes that the radio device uses an omnidirectional antenna, for example, a radio device with a beamforming function has a high output beam in the direction opposite to the protected area. Is also prohibited, and the convenience of beamforming is impaired.
  • the present disclosure proposes a communication device for a secondary system that enables seamless switching of beamforming beam patterns without causing harmful interference to the primary system.
  • the communication device on one aspect of the present disclosure includes an acquisition unit, a calculation unit, and a radio wave communication unit.
  • the acquisition unit acquires the position of the reference point provided in the region related to the first wireless system and the limit value (also referred to as the allowable interference level) of the amount of interference at the reference point.
  • the calculation unit calculates an allowable power at which the amount of interference of radio waves transmitted by beamforming at the reference point is equal to or less than the limit value, based on at least the position and the limit value.
  • the radio wave communication unit uses beamforming to generate radio waves having a frequency in the second frequency band that partially or completely overlaps the first frequency band assigned to the first radio system with a power equal to or less than the allowable power. Send.
  • the calculation unit calculates the permissible power for each of the plurality of beam patterns related to the beam forming, and the radio wave communication unit generates the radio wave when any one of the plurality of beam patterns is selected.
  • the communication device may be configured to transmit with a power equal to or less than the allowable power corresponding to the selected beam pattern according to the selected beam pattern.
  • the radio wave communication unit further includes a determination unit for determining whether or not to perform the switching of the selected beam pattern, and the radio wave communication unit uses the beam pattern for newly switching the radio wave when it is determined to perform the switching.
  • the communication device may be configured to transmit with a power equal to or less than the allowable power calculated before the determination of the switching corresponding to the beam pattern to be switched to.
  • the communication device may be configured such that the determination unit determines whether or not to perform the switching based on the radio wave or communication from the terminal that receives the radio wave.
  • the calculation unit calculates the permissible power for each of the plurality of reference points, and the radio wave communication unit uses the radio wave as the reference.
  • the communication device may be configured to transmit by beamforming with power equal to or less than the minimum allowable power for each point.
  • the calculation unit selects a reference point satisfying a predetermined condition, calculates an allowable power for each selected reference point, and the radio wave communication unit determines the allowable power.
  • the communication device may be configured such that the radio wave is transmitted by beamforming with a power equal to or less than the minimum value of the allowable power for each selected reference point.
  • the calculation unit calculates the permissible power for a beam pattern satisfying a predetermined condition among the plurality of beam patterns, and the radio wave communication unit calculates the permissible power according to any of the beam patterns for which the permissible power has been calculated.
  • the communication device may be configured to transmit radio waves.
  • the calculation unit calculates the allowable power based on the allowable power of the beam pattern that satisfies the predetermined condition, and so on.
  • a communication device may be configured.
  • the calculation unit determines a beam pattern that can be transmitted from the plurality of beam patterns based on the radiation angle of the main lobe of each of the plurality of beam patterns and the direction toward the reference point, and the transmittable beam.
  • the communication device may be configured such that the allowable power is calculated for the pattern.
  • the communication device is configured such that the calculation unit calculates the allowable power for a beam pattern in which a direction toward the reference point exists within a predetermined range centered on the radiation angle of the main lobe. You may be.
  • a communication control device including a determination unit and a transmission unit.
  • the determination unit determines whether or not the communication device that has requested the transmission permission of the radio wave of the frequency within the shared frequency band used by the first wireless system interferes with the first wireless system.
  • the transmission unit determines the position of a reference point provided in the area related to the first wireless system and the reference point. The limit value of the amount of interference is transmitted to the communication device.
  • the determination unit determines that the plurality of communication devices interfere with the first wireless system
  • the determination unit distributes the limit value of the amount of interference at the reference point to the plurality of communication devices
  • the transmission unit determines that the transmission unit interferes with the first radio system.
  • the communication control device may be configured such that the distributed limit value is transmitted to each of the plurality of communication devices.
  • a communication method including a step of transmitting a radio wave having a frequency in a second frequency band that partially or completely overlaps the band with a power equal to or less than the allowable power by beamforming.
  • the figure which shows the system model in one Embodiment of this invention The figure which shows the network configuration to which autonomous decision making can be applied.
  • the figure explaining the calculation of the permissible transmission power of a beam pattern The figure explaining the determination of the permissible transmission power of the nth beam pattern.
  • FIG. 1 shows a system model according to an embodiment of the present invention.
  • the system model is represented by a communication network 100 including wireless communication, and is typically composed of the following entities.
  • -Communication device 110 ⁇ Terminal 120 -Communication control device 130
  • the system model also includes at least a primary system and a secondary system that utilize the communication network 100.
  • the primary system and the secondary system are composed of the communication device 110 or the communication device 110 and the terminal 120.
  • Various communication systems can be treated as a primary system or a secondary system, but in the present embodiment, the primary system and the secondary system utilize a part or all of the shared frequency band.
  • the frequency bands assigned to the primary system and the secondary system may partially or completely overlap, or may not overlap at all. That is, this system model will be described as a model of a wireless communication system related to dynamic frequency sharing (DSA: Dynamic Spectrum Access). Note that this system model is not limited to systems related to dynamic frequency sharing.
  • DSA Dynamic Spectrum Access
  • the communication device 110 typically provides a wireless communication service to the terminal 120, such as a wireless base station (BaseStation, NodeB, eNB, gNB, etc.) or a wireless access point (AccessPoint). It is a device. That is, the communication device 110 provides a wireless communication service to enable wireless communication of the terminal 120. Further, the communication device 1 may be a wireless relay device or an optical overhanging device called a Remote Radio Head (RRH). In the following description, unless otherwise specified, the communication device 110 will be described as an entity constituting the secondary system.
  • a wireless base station BaseStation, NodeB, eNB, gNB, etc.
  • AccessPoint wireless access point
  • the communication device 1 may be a wireless relay device or an optical overhanging device called a Remote Radio Head (RRH).
  • RRH Remote Radio Head
  • the coverage (communication area) provided by the communication device 110 can have various sizes, from a large one such as a macro cell to a small one such as a pico cell. As in the distributed antenna system (DAS), a plurality of communication devices 110 may form one cell. Further, when the communication device 110 has a beamforming capability, a cell or a service area may be formed for each beam.
  • DAS distributed antenna system
  • the communication device 110 has two different types.
  • the communication device 110 that can access the communication control device 130 without using the wireless path that requires the permission of the communication control device 130 is referred to as "communication device 110A".
  • the communication device 110 capable of being connected to the Internet by wire can be regarded as the “communication device 110A”.
  • a wireless backhaul link using a frequency that does not require permission from the communication control device 130 is constructed with another communication device 110A. If so, such a wireless relay device may also be regarded as a "communication device 110A".
  • the communication device 110 that cannot access the communication control device 130 without a wireless path that requires the permission of the communication control device 130 is referred to as "communication device 110B".
  • a wireless relay device that needs to construct a backhaul link using a frequency that requires the permission of the communication control device 130 can be regarded as a “communication device 110B”.
  • a device such as a smartphone having a wireless network providing function represented by tethering, which uses a frequency that requires the permission of the communication control device 130 for both the backhaul link and the access link, is described as "a device”. It may be treated as "communication device 110B".
  • the communication device 110 does not necessarily have to be fixedly installed.
  • the communication device 110 may be installed in a moving object such as an automobile.
  • the communication device 110 does not necessarily have to exist on the ground.
  • a communication device 110 may be provided on an object existing in the air or space, such as an aircraft, a drone, a helicopter, a HAPS (High Altitude Platform Station), a balloon, or a satellite.
  • the communication device 110 may be provided on an object existing on the sea or in the sea, such as a ship or a submarine.
  • such a mobile communication device 110 corresponds to the communication device 110B, and secures an access route to the communication control device 130 by performing wireless communication with the communication device 110A.
  • the frequency used for wireless communication with the communication device 110A is not managed by the communication control device 130, even the mobile communication device 110 can be treated as the communication device 110A.
  • the description "communication device 110" includes the meanings of both the communication device 110A and the communication device 110B, and may be read as either of them.
  • the communication device 110 can be used, operated, or managed by various operators.
  • mobile network operator MNO: Mobile Network Operator
  • MVNO Mobile Virtual Network Operator
  • MNE Mobile Network Enabler
  • MVNE Mobile Virtual Network Enabler
  • shared equipment operator neutral host network (NHN: Neutral Host Network) operator, broadcaster, enterprise, educational institution (school corporation, local government education committee, etc.), real estate (building, condominium, etc.)
  • NW Neutral Host Network
  • An administrator, an individual, or the like can be assumed as a business operator involved in the communication device 110.
  • the business operator involved in the communication device 110 is not particularly limited.
  • the communication device 110A may be a shared facility used by a plurality of businesses.
  • the businesses that install, use, operate, and manage the equipment may be different.
  • the communication device 110 operated by the operator is typically connected to the Internet via a core network.
  • operation, management, and maintenance are performed by a function called OA & M (Operation, Administration & Maintenance).
  • OA & M Operaation, Administration & Maintenance
  • the intermediate device may be the communication device 110 or the communication control device 130.
  • the terminal 120 (User Equipment, User Terminal, User Station, Mobile Terminal, Mobile Station, etc.) is a device that performs wireless communication by the wireless communication service provided by the communication device 110.
  • a communication device such as a smartphone corresponds to the terminal 120.
  • Any device provided with a wireless communication function may correspond to the terminal 120.
  • a device such as a professional camera having a wireless communication function can also correspond to the terminal 120 even if the wireless communication is not the main application.
  • data is transmitted to the terminal 120 such as a radio station for broadcasting business (FPU: Field Pickup Unit) that transmits images for television broadcasting from outside the broadcasting station (on-site) to the broadcasting station in order to broadcast sports.
  • the communication device to be used also corresponds to the terminal 120.
  • the terminal 120 does not necessarily have to be used by a person.
  • a device such as a factory machine or a sensor installed in a building, such as a so-called MTC (Machine Type Communication), may be connected to a network and operate as a terminal 120.
  • MTC Machine Type Communication
  • a device called customer premises equipment (CPE: Customer Premises Equipment) provided to secure the Internet connection may act as the terminal 120.
  • CPE Customer Premises Equipment
  • the terminal 120 may be provided with a relay communication function.
  • the terminal 120 does not need to be fixedly installed or exist on the ground like the communication device 110.
  • an object existing in the air or space such as an aircraft, a drone, a helicopter, or a satellite, may operate as the terminal 120.
  • an object existing on the sea or in the sea such as a ship or a submarine may operate as the terminal 120.
  • the terminal 120 is an entity to which a wireless link using a frequency requiring the permission of the communication control device 130 is terminated.
  • the terminal 120 may operate in the same manner as the communication device 110.
  • a device that can correspond to the communication device 110 such as a wireless access point may correspond to the terminal 120
  • a device that can correspond to the terminal 120 such as a smartphone may correspond to the communication device 110. It may also be applicable to.
  • the communication control device 130 is typically a device that determines, permits, instructs, and / or manages communication parameters of the communication device 110.
  • database servers called TVWSDB (TV White Space Database), GLDB (Geolocation database), SAS (Spectrum Access System), and AFC (Automated Frequency Coordination) correspond to the communication control device 130.
  • TVWSDB TV White Space Database
  • GLDB Geographiclocation database
  • SAS Spectrum Access System
  • AFC Automatic Frequency Coordination
  • devices specified by standards such as ETSI (European Telecommunications Standards Institute) EN 303 387, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.19.1-2018, and CBRSA-TS-2001.
  • a control device that controls radio interference also corresponds to the communication control device 130.
  • Registered Location Secure Server defined by IEEE 802.11-2016 also corresponds to the communication control device 130. That is, not limited to these examples, an entity responsible for determining, using, instructing, and managing communication parameters of the communication device 110 may be referred to as a communication control device 130. Basically, the control target of the communication control device 130 is the communication device 110, but the communication control device 130 may control the terminal 120 under the communication device 110.
  • a plurality of communication control devices 130 When a plurality of communication control devices 130 are present, at least one of at least one of the following three types of decision-making topologies can be applied to the communication control device 130.
  • Autonomous Decision-Making ⁇ Centralized Decision-Making ⁇ Distributed Decision-Making
  • Autonomous decision-making is a decision-making topology in which a decision-making entity (decision-making entity, in this case, communication control device 130) makes a decision independently of another decision-making entity. That is.
  • the communication control device 130 independently calculates the necessary frequency allocation and interference control. For example, when a plurality of communication control devices 130 are arranged in a distributed manner as shown in FIG. 2, autonomous decision making can be applied.
  • Centralized decision-making is a decision-making topology in which a decision-making entity delegates decisions to another decision-making entity.
  • FIG. 3 shows a model (so-called master-slave type) in which one communication control device 130 centrally controls a plurality of communication control devices 130.
  • the communication control device 130A which is the master, controls the communication control device 130B, which is a plurality of slaves, and can make a centralized decision.
  • Distributed Decision-Making is a decision-making topology in which a decision-making entity makes decisions in collaboration with another decision-making entity.
  • a plurality of communication control devices 130 make decisions independently, but after making a decision, each communication control device 130 mutually coordinates and negotiates the decision-making results. Doing such things can correspond to "distributed decision-making”.
  • the master communication control device 130A dynamically transfers the decision-making authority to each slave communication control device 130B for the purpose of load balancing.
  • the implementation of destruction can be regarded as "distributed decision-making”.
  • the slave communication control device 130B operates as an intermediate device for bundling a plurality of communication devices 110.
  • the master communication control device 130A does not have to control the communication device 110 bundled by the slave communication control device 130B, that is, the secondary system configured by the slave communication control device 130B.
  • the implementation as shown in FIG. 4 is also possible.
  • the communication control device 130 can acquire necessary information from entities other than the communication device 110 and the terminal 120 of the communication network 100 for its role.
  • information necessary for protecting the primary system can be obtained from a database (regulatory database) managed or operated by a national or regional radio wave administration (NRA: National Regulatory Authority).
  • a regulatory database is the ULS (Universal Licensing System) operated by the Federal Communications Commission (FCC).
  • FCC Federal Communications Commission
  • Examples of information required to protect the primary system include primary system location information, primary system communication parameters, out-of-band emission limit (OOBE), and adjacent channel leakage ratio (ACLR).
  • AdjacentChannelLeakageRatio AdjacentChannelLeakageRatio
  • AdjacentChannelSelectivity adjacent channel selectivity
  • fading margin protection ratio
  • PR: ProtectionRatio protection ratio
  • a database that records conformity-certified communication devices 110 and terminals 120 such as the Equipment Authorization System (EAS) managed by FCC's OET (Office of Engineering and Technology), also falls under the regulatory database. From such a regulatory database, it is possible to acquire information on the operable frequency of the communication device 110 and the terminal 120, information on the maximum EIRP, and the like. Naturally, the communication control device 130 may use this information to protect the primary system.
  • EAS Equipment Authorization System
  • OET Office of Engineering and Technology
  • the communication control device 130 acquires radio wave sensing information from a radio wave sensing system installed and operated for the purpose of detecting radio waves in the primary system.
  • a radio wave sensing system installed and operated for the purpose of detecting radio waves in the primary system.
  • the communication control device 130 has a radio wave sensing system called an environmental sensing function (ESC) to a radio wave of a ship-mounted radar which is a primary system. Acquire detection information.
  • the communication control device 130 may acquire radio wave detection information of the primary system from these.
  • the interface between the entities that make up this system model may be wired or wireless.
  • the interface between the communication control device 130 and the communication device 110 may use not only a wired line but also a wireless interface that does not depend on frequency sharing.
  • a wireless interface that does not depend on frequency sharing for example, a wireless communication line provided by a mobile communication operator via a licensed band, or Wi-Fi that uses an existing license-exempt band. Communication etc. exists.
  • each user in the shared frequency band is classified into one of three groups. This group is called a tier.
  • the three groups are called Incumbent Tier (existing layer), Priority Access Tier (priority access layer) and General Authorized Access (GAA) Tier (general authorized access layer), respectively.
  • Incumbent Tier is a group of existing users who have traditionally used the frequency band defined as the shared frequency band. Existing users are also commonly referred to as primary users. In the CBRS, the US Department of Defense (DOD), fixed satellite operators, and wireless broadband licensees (GWBL: Grandfathered Wireless Broadband Licensee) exempt from the new regulations are defined as existing users.
  • the Incumbent Tier is not required to avoid interference with the lower priority Priority Access Tier and GAA Tier, nor to suppress the use of the shared frequency band. Incumbent Tier is also protected from interference by Priority Access Tier and GAA Tier. That is, the Incumbent Tier user can use the shared frequency band without considering the existence of other groups.
  • Priority Access Tier is a group consisting of users who use the shared frequency band based on the above-mentioned PAL (Priority Access License). Priority Access Tier users are also commonly referred to as secondary users.
  • the Priority Access Tier is required to avoid interference and suppress the use of the shared frequency band for the Incumbent Tier, which has a higher priority than the Priority Access Tier.
  • the GAA Tier which has a lower priority than the priority access layer, is not required to avoid interference or suppress the use of the shared frequency band.
  • the Priority Access Tier is not protected from interference by the Incumbent Tier, which has a higher priority, but is protected from interference by the GAA Tier, which has a lower priority.
  • GAA Tier is a group consisting of shared frequency band users who do not belong to Incumbent Tier and Priority Access Tier. Like the Priority Access Tier, GAA Tier users are also commonly referred to as secondary users. However, since the priority of shared use is lower than that of Priority Access Tier, it is also called a low priority secondary user.
  • the GAA Tier is required to avoid interference and suppress the use of the shared frequency band for the Incumbent Tier and Priority Access Tier, which have higher priorities. Also, GAA Tiers are not protected from interference by higher priority Incumbent Tiers and Priority Access Tiers. That is, the GAA Tier is a tier that is legally required to use an opportunistic shared frequency band.
  • CBRS CBRS
  • the CBRS generally adopts a 3-tier structure, but in the present embodiment, a 2-tier structure may be adopted.
  • Typical examples of the two-tier structure include Authorized Shared Access (ASA), Licensed Shared Access (LSA), evolved LSA (eLSA), and TVWS (TV band White Space).
  • ASA, LSA and eLSA do not have GAA Tier and adopt the same structure as the combination of Incumbent Tier and Priority Access Tier.
  • TVWS does not have Priority Access Tier, and adopts a structure equivalent to the combination of Incumbent Tier and GAA Tier.
  • tiers there may be 4 or more tiers.
  • a plurality of intermediate layers corresponding to Priority Access Tier may be provided, and different priorities may be given to each intermediate layer to generate four or more tiers.
  • the GAA tier may be similarly divided and given a priority to increase the tier. That is, each group may be divided.
  • the primary system of this embodiment is not limited to the definition of CBRS.
  • TV broadcasting TV broadcasting, fixed microwave line (FS: Fixed System), meteorological radar (Meteorological Radar), radio altitude meter (RadioAltimeter), wireless train control system (Communications-based Train Control), radio wave
  • FS Fixed System
  • meteorological radar Metaloperability Radar
  • RadioAltimeter radio altitude meter
  • wireless train control system Communicationations-based Train Control
  • radio wave a wireless system such as Radio Astronomy is assumed, and any wireless system, not limited to these, can be the primary system of the present embodiment.
  • this embodiment is not limited to the environment of shared frequency.
  • an existing system that uses the target frequency band is called a primary system, and a secondary user is called a secondary system.
  • the present embodiment is called. It should be read by replacing it with another term.
  • the macrocell base station in the heterogeneous network HetNet
  • the small cell base station or the relay station may be the secondary system.
  • the base station may be the primary system
  • the Relay UE (User Equipment) or Vehicle UE that realizes D2D or V2X existing in the coverage may be the secondary system.
  • the base station is not limited to the fixed type, and may be a portable type or a mobile type.
  • the communication control device 130 of the present embodiment may be provided in a core network, a base station, a relay station, a Relay UE, or the like.
  • frequency in the present disclosure is replaced with another term shared by the application destination.
  • the registration procedure is a procedure for registering information on a wireless system that intends to use the shared frequency band. More specifically, it is a procedure for registering device parameters related to the communication device 110 of the wireless system in the communication control device 130.
  • the communication device 110 representing the wireless system that intends to use the shared frequency band notifies the communication control device 130 of the registration request including the device parameters, so that the registration procedure is started.
  • the device parameters of the plurality of communication devices are included in the registration request. Further, the device for transmitting the registration request on behalf of the wireless system may be appropriately defined. ⁇ 2.1.1 Details of required parameters>
  • the device parameter refers to, for example, the information shown below.
  • user information -Information about the user of the communication device 110
  • unique information -Information unique to the communication device 110
  • location information -Information on the position of the communication device 110
  • antenna information -Information about the antenna of the communication device 110
  • wireless interface information -Information on the wireless interface of the communication device 110
  • Device parameters are not limited to the above. Information other than these may be treated as device parameters. It should be noted that the device parameter does not have to be transmitted once, and may be transmitted in a plurality of times. That is, a plurality of registration requests may be sent for one registration procedure. In this way, one procedure or one process within the procedure may be performed in a plurality of times. The same applies to the procedure described below.
  • User information is information related to the user of the communication device 110. For example, a user ID, an account name, a user name, a user contact, a call sign, and the like can be assumed.
  • the user ID and account name may be independently generated by the user of the communication device 110, or may be issued in advance by the communication control device 130. It is desirable to use the callsign issued by NRA as the callsign.
  • User information can be used, for example, for the purpose of interference resolution.
  • the communication control device 130 determines the frequency usage suspension for the frequency in use by the communication device 110 in the frequency usage notification procedure described in ⁇ 2.5> described later, and gives an instruction based on the usage suspension determination.
  • the communication control device 130 can suspect a malfunction of the communication device 110 and contact the user contact information included in the user information to request the behavior confirmation of the communication device 110.
  • the communication control device 130 can communicate using the user information. ..
  • the unique information includes information that can identify the communication device 110, product information of the communication device 110, information about the hardware or software of the communication device 110, and the like.
  • the information that can identify the communication device 110 may include, for example, the serial number (serial number) of the communication device 110, the ID of the communication device 110, and the like.
  • the ID of the communication device 110 may be, for example, uniquely assigned by the user of the communication device 110.
  • the product information of the communication device 110 may include, for example, an authentication ID, a product model number, information about the manufacturer, and the like.
  • the certification ID is an ID given by a certification body in each country or region, such as an FCC ID in the United States, a CE number in Europe, and a certification of conformity with Japanese technical standards (technical suitability).
  • An ID issued by an industry group based on its own authentication program may also be regarded as an authentication ID.
  • Unique information represented by these can be used, for example, for white list or blacklist applications.
  • the communication control device 130 uses the communication device 110 in the frequency usage notification procedure described in ⁇ 2.5> described later. It is possible to instruct the user to stop using the frequency. Further, the communication control device 130 can behave such that the suspension of use measures is not released until the communication device 110 is released from the blacklist. Further, for example, the communication control device 130 can reject the registration of the communication device 110 included in the blacklist. Further, for example, the communication device 110 corresponding to the information included in the blacklist is not considered in the interference calculation of the present disclosure, or only the communication device 110 corresponding to the information included in the white list is considered in the interference calculation. Can also be performed by the communication control device 130.
  • Information about the hardware of the communication device 110 may include, for example, transmission power class information.
  • transmission power class information for example, FCC CFR (Code of Federal Regulations) Part 96 in the United States defines two types of classes, Category A and Category B, and the hardware of the communication device 110 that complies with the regulations. Information about which of the two classes it belongs to may be included.
  • some classes of eNodeB and gNodeB are specified in TS (Technical Specification) 36.104 and TS 38.104 of 3GPP (3rd Generation Partnership Project), and these specifications can also be used.
  • the transmission power class information can be used, for example, for interference calculation purposes. Interference calculation can be performed using the maximum transmission power specified for each class as the transmission power of the communication device 110.
  • the information about the software of the communication device 110 may include, for example, version information and a build number related to an execution program in which the processing necessary for interaction with the communication control device 130 is described.
  • software version information and a build number for operating as the communication device 110 may also be included.
  • the position information is typically information that can specify the position of the communication device 110.
  • it is coordinate information acquired by a positioning function represented by GPS (Global Positioning System), Beidou, QZSS (Quasi-Zenith Satellite System), Galileo and A-GPS (Assisted Global Positioning System).
  • GPS Global Positioning System
  • Beidou Beidou
  • QZSS Quadasi-Zenith Satellite System
  • Galileo Galileo
  • A-GPS Assisted Global Positioning System
  • it may include information about latitude, longitude, ground clearance / sea level, altitude, and positioning error.
  • it may be location information registered in an information management device managed by NRA (National Regulatory Authority) or its consignment organization.
  • the coordinates may be the X-axis, Y-axis, and Z-axis having a specific geographic position as the origin. Further, along with such coordinate information, an identifier indicating whether the communication device 110 exists outdoors or indoors can be assigned.
  • the position information may be information indicating an area where the communication device 110 is located.
  • information indicating an area defined by the government such as a zip code or an address, may be used.
  • a region may be indicated by a set of three or more geographic coordinates. Information indicating these areas may be provided together with the coordinate information.
  • the location information may include information indicating the floor of the building in which the communication device 110 is located.
  • the location information may include identifiers indicating the number of floors, above ground, and underground.
  • the location information may include information indicating a further closed space indoors, such as a room number in a building and a room name.
  • the positioning function is typically provided by the communication device 110.
  • the performance of the positioning function may not meet the required accuracy.
  • the performance of the positioning function may not always be possible to acquire the position information satisfying the required accuracy depending on the installation position of the communication device 110. Therefore, the positioning function may be provided by a device other than the communication device 110, and the communication device 110 may acquire information related to the position from the device.
  • the device having the positioning function may be an existing device that can be used, but may be provided by the installer of the communication device 110. In such a case, it is desirable that the position information measured by the installer of the communication device 110 is written in the communication device 110.
  • the antenna information is typically information indicating the performance and configuration of the antenna included in the communication device 110. Typically, it may include information such as antenna installation height, tilt angle (Downtilt), horizontal orientation (Azimuth), aiming (Boresight), antenna peak gain, and antenna model.
  • the antenna information may include information about the beam that can be formed. For example, information such as beam width, beam pattern, analog or digital beamforming capabilities can be included.
  • the antenna information may include information on the performance and configuration of MIMO (Multiple Input Multiple Output) communication. For example, information such as the number of antenna elements and the maximum number of spatial streams may be included.
  • codebook information to be used, weight matrix information, and the like may be included.
  • Weight matrix information includes unitary matrix, ZF (Zero-Forcing) matrix, MMSE (Minimum Mean Square Error) matrix, etc., and these include SVD (Singular Value Decomposition, EVD (Eigen Value Decomposition), BD (Block Diagonalization), etc.
  • MLD Maximum Likelihood Detection
  • information indicating the function to be provided may be included in the antenna information.
  • the antenna information may include ZoD (Zenith of Direction, Departure).
  • ZoD is a type of radio wave arrival angle.
  • the ZoD may not be notified from the communication device 110, but may be estimated and notified by another communication device 110 from the radio waves radiated from the antenna of the communication device 110.
  • the communication device 110 may be a device that operates as a base station or an access point, a device that performs D2D communication, a moving relay base station, or the like.
  • ZoD can be estimated by radio wave arrival direction estimation technology such as MUSIC (Multiple Signal Classification) or ESPRIT (Estimation of Signal Propagation via Rotation Invariance Techniques).
  • ZoD can be used by the communication control device 130 as measurement information.
  • the wireless interface information is typically information indicating the wireless interface technology included in the communication device 110.
  • identifier information indicating technology used in GSM, CDMA2000, UMTS, E-UTRA, E-UTRA NB-IoT, 5G NR, 5G NR NB-IoT or further next-generation cellular systems may be included as wireless interface information. .. It may also include identifier information indicating LTE (LongTermEvolution) / 5G compliant derivative technologies such as MulteFire, LTE-U (LongTermEvolution-Unlicensed), and NR-U (NR-Unlicensed).
  • identifier information indicating standard technologies such as MAN (Metropolitan Area Network) such as WiMAX and WiMAX2 +, and IEEE802.11 wireless LAN.
  • identifier information indicating XGP Extended Global Platform
  • sXGP Shared XGP
  • It may be identifier information of communication technology for LPWA (Local Power, Wide Area).
  • identifier information indicating proprietary wireless technology may also be included as wireless interface information.
  • the wireless interface information may also include frequency band information supported by the communication device 110.
  • frequency band information can be represented by an upper limit frequency, a lower limit frequency, a center frequency, a bandwidth, a 3GPP Operating Band number, or a combination of at least two of these. Further, one or more frequency band information may be included in the wireless interface information.
  • the frequency band information supported by the communication device 110 may further include information indicating the capabilities of band expansion technologies such as carrier aggregation (CA) and channel bonding (Channel Bonding). For example, it may include band information that can be combined.
  • carrier aggregation may include information on the band to be used as a primary component carrier (PCC: Primary Component Carrier) or a secondary component carrier (SCC: Secondary Component Carrier). It may also include the number of component carriers (CCs) that can be aggregated at the same time.
  • PCC Primary Component Carrier
  • SCC Secondary Component Carrier
  • the frequency band information supported by the communication device 110 may further include information indicating a combination of frequency bands supported by Dual Connectivity and Multi Connectivity. At the same time, information on another communication device 110 that cooperates with Dual Connectivity and Multi Connectivity may be provided. In the subsequent procedures, the communication control device 130 may determine the communication control disclosed in the present embodiment in consideration of other communication devices 110 having a cooperative relationship or the like.
  • information indicating the radio wave usage priority such as PAL and GAA may be included.
  • the wireless interface information may also include modulation method information supported by the communication device 110.
  • modulation method information supported by the communication device 110.
  • FSK Frequency Shift Keying
  • PSK Phase Shift Keying, where n is a multiplier of 2 such as 2, 4, 8
  • n value QAM Quadrature Amplitude Modulation, here N may include information indicating a primary modulation scheme (a multiplier of 4 such as 4, 16, 64, 256, 1024, etc.).
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • Scalable OFDM Scalable OFDM
  • DFT-s-OFDM DFT spread OFDM
  • GFDM Generalized Frequency Division Multiplexing
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • the wireless interface information may also include information on the error correction code.
  • it may include capabilities such as Turbo code, LDPC (Low Density Parity Check) code, Polar code, and erasure correction code, and code rate information to be applied.
  • Turbo code Low Density Parity Check
  • LDPC Low Density Parity Check
  • Polar code Polar code
  • erasure correction code code rate information to be applied.
  • Modulation method information and information on error correction codes can also be expressed by the MCS (Modulation and Coding Scheme) index as another aspect.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the wireless interface information may include information indicating a function peculiar to each wireless technical specification supported by the communication device 110.
  • TM Transmission Mode
  • those having two or more modes for a specific function can be included in the wireless interface information such as TM information.
  • information indicating the supported function may be included.
  • the wireless interface information may also include wireless access method (RAT: Radio Access Technology) information supported by the communication device 110.
  • RAT Radio Access Technology
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • PDMA Power Division Multiple Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • SCMA Separatse Code Multiple Access
  • IDMA Interleave Division Multiple Access
  • SDMA Spatial Division Multiple Access
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance
  • CSMA / CD Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection
  • TDMA Orthogonal Multiple Access
  • FDMA Orthogonal Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Multiple Access
  • PDMA, CDMA, SCMA, IDMA, and SDMA are classified into non-orthogonal multiple access (NOMA).
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • a typical example of PDMA is a method realized by a combination of Superposition Coding (SPC) and Successive Interference Canceller (SIC).
  • SPC Superposition Coding
  • SIC Successive Interference Canceller
  • CSMA / CA and CSMA / CD are classified as opportunistic access.
  • the wireless interface information includes information indicating an opportunistic connection method
  • information indicating details of the access method may be further included.
  • information indicating whether it is Frame Based Equipment (FBE) or Load Based Equipment (LBE) defined in EN 301 598 of ETSI may be included.
  • the wireless interface information may further include LBE-specific information such as Priority Class specified in EN 301 598 of ETSI.
  • the wireless interface information may also include information related to the duplex mode supported by the communication device 110.
  • information on a method such as FDD (Frequency Division Duplex), TDD (Time Division Duplex), or FD (Full Duplex) may be included.
  • TDD Frame Structure information used or supported by the communication device 110 can be added.
  • information related to the duplex mode may be included for each frequency band indicated by the frequency band information.
  • information on the interference power detection level may be included.
  • the wireless interface information may also include information about the transmission diversity method supported by the communication device 110.
  • space-time coding STC: Space Time Coding
  • STC Space Time Coding
  • the wireless interface information may also include guard band information.
  • the wireless interface may contain information about a predetermined guard band size.
  • information about the guard band size desired by the communication device 110 may be included.
  • wireless interface information may be provided for each frequency band.
  • Legal information is typically information about regulations that the communication device 110 must comply with, which is set by the radio wave administration agency of each country or region or an equivalent organization, and authentication information acquired by the communication device 110. And so on.
  • the regulatory information may typically include, for example, information on the upper limit of out-of-band radiation, information on the blocking characteristics of the receiver, and the like.
  • the authentication information can typically include, for example, type approval (Type Approval) information, legal and regulatory information that serves as a basis for obtaining authentication, and the like.
  • the type approval information corresponds to, for example, the FCC ID in the United States and the certification of conformity with Japanese technical standards.
  • Legal information includes, for example, the FCC rule number in the United States and the ETSI Harmonized Standard number in Europe.
  • the wireless interface technology standards include, for example, 3GPP TS 36.104 and TS 38.104. These specify the Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR). Instead of the upper limit value information of out-of-band radiation, the ACLR specified in the standard may be used to derive and use the upper limit value of out-of-band radiation. Moreover, ACLR itself may be used if necessary. Also, Adjacent Channel Selectivity (ACS) may be used instead of the blocking characteristic. Further, these may be used in combination, or an adjacent channel interference ratio (ACIR) may be used. In general, ACIR has the following relationship with ACLR and ACS. Although the equation (1) uses the true value expression, it may be expressed in the logarithmic expression.
  • ACLR Adjacent Channel Leakage Ratio
  • the installer information may include information that can identify the person who installed the communication device 110 (installer), information unique to the installer, and the like.
  • the installer information may include information about an individual who is responsible for the location information of the communication device 110, which is a CPI (Certified Professional Installer) defined in Non-Patent Document 3.
  • the CPIR-ID (Certified Professional Installer Registration ID) and CPI name are disclosed in the CPI.
  • unique information associated with CPI for example, a contact address (Mailing address or Contact address), an e-mail address, a telephone number, a PKI (Public Key Identifier), and the like are disclosed. Not limited to these, other information about the installer may be included in the installer information as needed.
  • the group information may include information about the communication device group to which the communication device 110 belongs. Specifically, for example, it may include information relating to the same or equivalent type of group as disclosed in WINNF-SSC-0010. Further, for example, when a telecommunications carrier manages a communication device 110 in a group unit according to its own operation policy, information about the group may be included in the group information.
  • the information enumerated so far may be inferred from other information provided by the communication control device 130 from the communication control device 110 without being provided by the communication device 110 to the communication control device 130.
  • the guard band information can be inferred from the wireless interface information.
  • the wireless interface used by the communication device 110 is E-UTRA or 5G NR
  • the communication control device 130 can acquire the information listed so far, and the communication device 110 does not necessarily have to provide the information to the communication control device 130.
  • the intermediate device 130B (for example, a network manager) that bundles the plurality of communication devices 110 does not need to provide the information to the communication control device 130A.
  • Providing information to the communication control device 130 or 130A by the communication device 110 or the intermediate device 130B is merely one means of providing information in the present embodiment.
  • the information listed so far means that the communication control device 130 is information that can be required to normally complete this procedure, and the means for providing the information does not matter.
  • the communication device 110 representing the wireless system that intends to use the shared frequency band generates a registration request including the device parameters and notifies the communication control device 130.
  • the communication device 110 may use the installer information to process the registration request to prevent tampering.
  • a part or all of the information included in the registration request may be encrypted.
  • a unique public key is shared in advance between the communication device 110 and the communication control device 130, and the communication device 110 encrypts information using a private key corresponding to the public key. May be applied.
  • the encryption target include security-sensitive information such as location information.
  • the communication control device 130 may hold the ID and location information of the main communication device 110 existing in its own coverage in advance. In such a case, since the communication control device 130 can acquire the position information from the ID of the communication device 110 that sent the registration request, the position information does not need to be included in the registration request. Further, the communication control device 130 returns a necessary device parameter to the communication device 110 that has sent the registration request, and in response to the return, the communication device 110 transmits a registration request including the device parameter required for registration. Is also possible. As described above, the information contained in the registration request may differ depending on the case.
  • the communication control device 130 After receiving the registration request, the communication control device 130 executes the registration process of the communication device 110 and returns a registration response according to the processing result. If there is no shortage or abnormality of the information required for registration, the communication control device 130 records the information in the internal or external storage device and notifies the normal completion. If not, it will notify you of registration failure. When the registration is normally completed, the communication control device 130 may assign an ID to each communication device 110 and notify the ID information at the time of response. If the registration fails, the communication device 110 may re-notify the modified registration request. Further, the communication device 110 may change the registration request and try the registration procedure until the normal completion of.
  • the registration procedure may be executed even after the registration is completed normally. Specifically, the registration procedure can be re-executed when the position information is changed beyond a predetermined standard due to, for example, movement / accuracy improvement.
  • Predetermined standards are typically set by national or regional legal systems. For example, in 47 CFR Part 15 of the United States, Mode II personal / portable white space devices, that is, devices that use free frequencies, are required to re-register if their position changes by 100 meters or more. .. ⁇ 2.2 Available Spectrum Query Procedure>
  • the available frequency information inquiry procedure is a procedure in which a wireless system that intends to use the shared frequency band inquires the communication control device 130 for information on available frequencies. It is not always necessary to carry out the procedure for inquiring about available frequency information. Further, the communication device 110 that makes an inquiry on behalf of the wireless system that intends to use the shared frequency band may be the same as or different from the communication device 110 that generated the registration request. Typically, the communication device 110 making an inquiry starts the procedure by notifying the communication control device 130 of an inquiry request including information that can identify the communication device 110.
  • the available frequency information is typically information indicating a frequency at which the communication device 110 does not cause fatal interference to the primary system and can be safely secondarily used.
  • Available frequency information is determined based on, for example, a secondary use prohibited area called the Exclusion Zone. Specifically, for example, when the communication device 110 is installed in the secondary use prohibited area provided for the purpose of protecting the primary system using the frequency channel F1, F1 is applied to the communication device 110. Frequency channel is not notified as an available channel.
  • the available frequency information can also be determined, for example, by the degree of interference with the primary system. Specifically, for example, even outside the secondary use prohibited area, if it is determined that the primary system is to be fatally interfered with, the frequency channel may not be notified as an available channel. ..
  • An example of a specific calculation method is described in ⁇ 2.2.2> described later.
  • the available frequency information set in consideration of interference with the other communication device 110 may be set as, for example, "recommended frequency information for use” and provided together with the available frequency information. That is, it is desirable that the "recommended frequency information for use” be a subset of the available frequency information.
  • EIRP Equivalent Isotropic Radiated Power
  • the information that can identify the wireless system that intends to use the shared frequency band may be, for example, the unique information registered at the time of the registration procedure, the ID information mentioned above, or the like.
  • the inquiry request may also include inquiry requirement information.
  • the inquiry requirement information may include, for example, information indicating a frequency band for which it is desired to know whether or not it is available. Also, for example, transmission power information may be included.
  • the communication device 110 that makes an inquiry may include the transmission power information, for example, when it is desired to know only the frequency information in which the desired transmission power can be used. Inquiry requirement information does not necessarily have to be included in the inquiry request.
  • the inquiry request may also include a measurement report.
  • the measurement report includes the results of the measurement performed by the communication device 110 and / or the terminal 120. Part or all of the measurement results may be represented by raw data or processed data. For example, standardized metrics such as RSRP (Reference Signal Received Power), RSSI (Reference Signal Strength Indicator), and RSRQ (Reference Signal Received Quality) can be used for measurement. ⁇ 2.2.2 Details of available frequency evaluation processing>
  • the available frequencies After receiving the inquiry request, evaluate the available frequencies based on the inquiry requirement information. For example, as described above, it is possible to evaluate the available frequency in consideration of the existence of the primary system, its secondary use prohibited area, and the communication device 110 in the vicinity.
  • the maximum allowable transmission power information may be derived. Typically, the allowable interference power information in the primary system or its protection zone, the location information of the reference point for calculating the interference power level incurred by the primary system, the registration information of the communication device 110, and the registration information of the communication device 110.
  • the maximum permissible transmission power information is calculated using the propagation loss estimation model. Specifically, as an example, it is calculated by the following formula.
  • P MaxTx (dBm) is the maximum allowable transmission power
  • I Th (dBm) is the allowable interference power (the limit value of the allowable interference power)
  • d is a predetermined reference point and the communication device 110.
  • the distance between, PL (d) (dB) is the propagation loss at distance d.
  • Equation (2) does not include the antenna gain in the transmitter / receiver, but it can be used as a reference point for the maximum allowable transmission power (EIRP, Conducted power, etc.) and reception power (antenna input point, antenna output point, etc.).
  • EIRP maximum allowable transmission power
  • reception power antenna input point, antenna output point, etc.
  • the antenna gain in the transmitter / receiver may be included.
  • a safety margin for compensating for fluctuations due to fading may be included.
  • feeder loss may be considered as needed.
  • the equation (2) is described based on the assumption that the single communication device 110 is the interference source (single station interference). For example, when it is necessary to consider cumulative interference from a plurality of communication devices 110 at the same time, a correction value may be added. Specifically, for example, the correction value can be determined based on the interference margin method of three types (Fixed / Predetermined, Flexible, Flexible Minimized) disclosed in Non-Patent Document 4 (ECC Report 186).
  • the permissible interference power information itself is not always directly available.
  • SINR Signal to Interference Plus Noise Ratio
  • the required signal power to interference power ratio (SIR) of the primary system, SINR (Signal to Interference Plus Noise Ratio), etc. are available, they may be converted into acceptable interference power and used. It should be noted that such a conversion process is not limited to this process, and may be applied to the process of other procedures.
  • equation (2) is expressed using a logarithm, it may be converted to an antilogarithm and used as a matter of course at the time of implementation.
  • all the parameters in logarithmic notation described in the present disclosure may be appropriately converted into antilogarithms and used.
  • the above-mentioned transmission power information is included in the inquiry requirement information, it is possible to evaluate the available frequency by a method different from the above-mentioned method. Specifically, for example, when the estimated interference amount is less than the allowable interference power in the primary system or its protection zone (Protection Zone), assuming that the desired transmission power indicated by the transmission power information is used. Is determined that the frequency channel is available and is notified to the communication device 110.
  • the REM (Radio Environment Map) area when the area or space in which the communication device 110 can use the shared frequency band is predetermined, it is simply included in the position information of the communication device 110.
  • Available frequency information may be derived based only on the coordinates (X-axis, Y-axis, Z-axis coordinates or latitude, longitude, ground height of the communication device 110). Further, for example, even when a look-up table for associating the coordinates of the position of the communication device 110 with the available frequency information is prepared, the available frequency information is derived based only on the position information of the communication device 110. You may. As described above, there are various methods for determining the available frequency, and the present invention is not limited to the examples of the present disclosure.
  • the communication control device 130 acquires information on the capabilities of band expansion technologies such as carrier aggregation (CA: Carrier Aggregation) and channel bonding (Channel Bonding) as frequency band information supported by the communication device 110.
  • band expansion technologies such as carrier aggregation (CA: Carrier Aggregation) and channel bonding (Channel Bonding) as frequency band information supported by the communication device 110.
  • CA Carrier Aggregation
  • Channel Bonding channel bonding
  • the communication control device 130 acquires the information about the combination of the frequency bands supported by Dual Connectivity and Multi Connectivity as the frequency band information supported by the communication device 110
  • the communication control device 130 is the Dual.
  • Information such as available frequencies and recommended frequencies for Connectivity and Multi Connectivity may be included in the available frequency information.
  • the available frequency information is provided for the band expansion technology as described above and the maximum allowable transmission power is imbalanced among a plurality of frequency channels, the maximum allowable transmission power of each frequency channel is adjusted. Then, the available frequency information may be provided. For example, from the viewpoint of protecting the primary system, the maximum allowable transmission power of each frequency channel may be aligned with the maximum allowable transmission power of a frequency channel having a low maximum allowable power flux density (PSD: Power Spectral Density).
  • PSD Power Spectral Density
  • Evaluation of available frequencies does not necessarily have to be performed after receiving an inquiry request.
  • the communication control device 130 may independently execute the registration procedure without requesting an inquiry.
  • the REM or lookup table shown in the above example or an information table similar to them may be created.
  • the radio wave usage priority such as PAL and GAA may be evaluated.
  • the registered device parameter or inquiry requirement includes information on the priority of radio wave use, it may be determined based on the priority and whether or not frequency use is possible and notified.
  • information regarding a communication device 110 referred to as Cluster List in Non-Patent Document 3
  • the evaluation may be performed based on the information.
  • the communication control device 130 After the evaluation of the available frequency is completed, the communication control device 130 notifies the communication device 110 of the evaluation result.
  • the communication device 110 may select desired communication parameters by using the evaluation result received from the communication control device 130. ⁇ 2.3 Spectrum Grant Procedure>
  • the frequency usage permission procedure is a procedure for a wireless system that intends to use the shared frequency band to obtain a secondary frequency usage permission from the communication control device 130.
  • the communication device 110 that performs the frequency use permission procedure on behalf of the wireless system may be the same as or different from the communication device 110 that has performed the procedure so far.
  • the communication device 110 starts the procedure by notifying the communication control device 130 of a frequency use permission request including information that can identify the communication device 110.
  • the procedure for inquiring about available frequency information is not essential. Therefore, the frequency usage permission procedure may be carried out after the available frequency information inquiry procedure, or may be carried out after the registration procedure.
  • the designation method is a request method in which the communication device 110 specifies a desired communication parameter and requests the communication control device 130 for permission for operation based on the desired communication parameter.
  • the desired communication parameters include, but are not limited to, the frequency channel to be used, the maximum transmission power, and the like. For example, parameters specific to the wireless interface technology (modulation method, duplex mode, etc.) may be specified. In addition, information indicating radio wave usage priority such as PAL and GAA may be included.
  • the flexible method is a request method in which the communication device 110 specifies only the requirements related to the communication parameters, and requests the communication control device 130 to specify the communication parameters that can be permitted for secondary use while satisfying the requirements.
  • Requirements for communication parameters include, but are not limited to, for example, bandwidth, desired maximum transmit power, or desired minimum transmit power.
  • parameters specific to the wireless interface technology may be specified. Specifically, for example, one or more of TDDFrameStructures may be selected in advance and notified.
  • the frequency usage permission request may include a measurement report regardless of whether it is a designated method or a flexible method.
  • the measurement report includes the results of the measurement performed by the communication device 110 and / or the terminal 120.
  • the measurement may be represented by raw data or processed data.
  • standardized metrics such as RSRP (Reference Signal Received Power), RSSI (Reference Signal Strength Indicator), and RSRQ (Reference Signal Received Quality) can be used for measurement.
  • the method information used by the communication device 110 may be registered in the communication control device 130 at the time of the registration procedure described in ⁇ 2.1>. ⁇ 2.3.1 Details of frequency usage permission processing>
  • the communication control device 130 After receiving the frequency use permission request, the communication control device 130 performs the frequency use permission process based on the frequency use permission request method. For example, by using the method described in ⁇ 2.2>, it is possible to perform the frequency use permission process in consideration of the primary system, the secondary use prohibited area, the existence of the communication device 110 in the vicinity, and the like.
  • the maximum allowable transmission power information may be derived by using the method described in ⁇ 2.2.2>.
  • the maximum permissible transmission power information is calculated using the propagation loss estimation model. Specifically, as an example, it is calculated by the above equation (2).
  • the equation (2) is described based on the assumption that the single communication device 110 is the interference source. For example, when it is necessary to consider cumulative interference from a plurality of communication devices 110 at the same time, a correction value may be added. Specifically, for example, the correction value can be determined based on the three types (Fixed / Predetermined, Flexible, Flexible Minimized) disclosed in Non-Patent Document 4 (ECC Report 186).
  • the communication control device 130 can use various propagation loss estimation models in the frequency use permission procedure, the available frequency evaluation process for the available frequency information inquiry request, and the like.
  • a model is specified for each application, it is desirable to use the specified model.
  • a propagation loss model such as Extended Hata (eHATA) or Irregular Terrain Model (ITM) is adopted for each application.
  • eHATA Extended Hata
  • ITM Irregular Terrain Model
  • the propagation loss model is not limited to these.
  • Information on the radio wave propagation path includes, for example, information indicating the inside and outside of the line of sight (LOS: Line of Sight and / or NLOS: Non Line of Sight), topographical information (undulations, sea level, etc.), environmental information (Urban, Suburban, Rural, Open Sky, etc.) can be included.
  • the communication control device 130 may infer such information from the registration information of the communication device 110 and the information of the primary system that have already been acquired. Alternatively, if there are parameters specified in advance, it is desirable to use those parameters.
  • the propagation loss estimation model is not specified for a given purpose, it may be used properly as needed. For example, when estimating the interference power to another communication device 110, a model in which the loss is calculated to be small, such as the free space loss model, is used, but when estimating the coverage of the communication device 110, the loss is large. It is possible to use the calculated model properly.
  • the specified propagation loss estimation model when used, as an example, it is possible to perform frequency usage permission processing by evaluating the risk of interference. Specifically, for example, when the estimated interference amount is less than the allowable interference power in the primary system or its protection zone (Protection Zone), assuming that the desired transmission power indicated by the transmission power information is used. Is determined that the use of the frequency channel can be permitted, and is notified to the communication device 110.
  • the radio wave usage priority such as PAL and GAA may be evaluated in the same way as the inquiry request. For example, when the registered device parameter or the inquiry requirement includes information on the radio wave usage priority, it may be determined and notified whether the frequency can be used based on the priority. Further, for example, when information about the communication device 110 to be used with high priority (for example, PAL) is registered in the communication control device 130 in advance from the user, the evaluation may be performed based on the information. For example, in Non-Patent Document 3 (WINNF-TS-0112), the information about the communication device 110 is called a Cluster List.
  • the frequency usage permission process does not necessarily have to be carried out due to the reception of the frequency usage permission request.
  • the communication control device 130 may take the initiative in executing the frequency usage permission request.
  • the frequency use permission process may be performed at regular intervals.
  • the above-mentioned REM, look-up table, or an information table similar to them may be created.
  • the frequency that can be permitted is determined only by the position information, so that the communication control device 130 can quickly return a response after receiving the frequency use permission request.
  • the frequency usage notification is a procedure in which a wireless system using a shared frequency band notifies the communication control device 130 of the use of a frequency based on a communication parameter approved for use in the frequency usage permission procedure. ..
  • the communication device 110 that gives the frequency usage notification on behalf of the wireless system may be the same as or different from the communication device 110 that has performed the procedures so far.
  • the communication device 110 notifies the communication control device 130 of a notification message including information that can identify the communication device 110.
  • the frequency usage notification is periodically executed until the frequency usage is rejected by the communication control device 130.
  • the frequency usage notification is also called a heartbeat.
  • the communication control device 130 may determine whether or not to start or continue the frequency use (in other words, radio wave transmission at the permitted frequency).
  • confirmation of frequency usage information of the primary system can be mentioned.
  • frequency usage (radio waves at the permitted frequency) is based on changes in the frequency used by the primary system, changes in the frequency usage status of the primary system (for example, CBRS onboard radar in the United States) whose radio wave usage is not constant, and so on. It is possible to decide whether to allow or deny the start or continuation of (transmission). If start or continuation is permitted, the communication device 110 may start or continue frequency utilization (radio wave transmission at the permitted frequency).
  • the communication control device 130 may instruct the communication device 110 to reconfigure the communication parameters.
  • the reconstruction of the communication parameters may be instructed.
  • recommended communication parameter information information on recommended communication parameters. It is desirable that the communication device 110 provided with the recommended communication parameter information re-execute the frequency use permission procedure described in ⁇ 2.4> using the recommended communication parameter information. ⁇ 2.5 Supplement to various procedures>
  • the two different procedures may be realized by substituting a third procedure having the role of two different procedures.
  • the registration request and the available frequency information inquiry request may be notified integrally.
  • the frequency use permission procedure and the frequency use notification may be carried out integrally.
  • the procedure is not limited to these combinations, and three or more procedures may be performed integrally. Further, as described above, one procedure may be carried out separately in a plurality of times.
  • the expression "acquire” in this disclosure or an expression equivalent thereto does not necessarily mean to acquire according to the procedure explained in this disclosure.
  • the position information of the communication device 110 is used in the available frequency evaluation process, it is not always necessary to use the information acquired in the registration procedure, and the available frequency inquiry procedure request includes the position information. In the case, it means that the position information may be used.
  • the procedure for acquisition described in this disclosure is an example, and acquisition by other procedures is permitted within the scope of this disclosure and within the technical feasibility.
  • the information explained to be included in the response from the communication control device 130 to the communication device 110 may be actively notified from the communication control device 130 by a push method.
  • available frequency information, recommended communication parameter information, radio wave transmission continuation refusal notification, and the like may be notified by a push method.
  • the explanation has proceeded mainly assuming processing by the communication device 110A.
  • the communication device 110A not only the communication device 110A but also the terminal 120 and the communication device 110B can operate under the control of the communication control device 130. That is, a scenario is assumed in which communication parameters are determined by the communication control device 130. Even in such a case, it is basically possible to use each procedure described in ⁇ 2.1> to ⁇ 2.4>.
  • the terminal 120 and the communication device 110B need to use the frequency managed by the communication control device 130 for the backhaul link, and cannot transmit radio waves without permission.
  • the communication control device must be detected only after the radio wave or authorization signal transmitted by the communication device 110A (communication device 110 capable of providing wireless communication service or master communication device 110 in the master-slave type) is detected. It is desirable to start backhaul communication for the purpose of accessing 130.
  • the terminal and the communication device 110B may also be set with acceptable communication parameters for the purpose of protecting the primary system.
  • the communication control device 130 cannot know the position information of these devices in advance. Also, these devices are likely to have mobility. That is, the position information is dynamically updated. Depending on the legal system, if the location information changes by a certain amount or more, re-registration to the communication control device 130 may be obligatory.
  • the TVWS operation patterns (Non-Patent Document 5) defined by the British Information and Communication Agency (Ofcom: Office of Communication) are as follows. Two types of communication parameters shown in are specified. -Generic Operational Parameters -Specific Operational Parameters
  • Non-Patent Document 5 Comprehensive operational parameters are defined in Non-Patent Document 5 as "parameters that can be used by any slave WSD located within the coverage area of a predetermined master WSD (corresponding to the communication device 110)". Communication parameters. The feature is that it is calculated by WSDB without using the location information of the slave WSD.
  • Generic Operational Parameters may be provided by unicast or broadcast from the communication device 110, which has already been permitted to transmit radio waves from the communication control device 130.
  • a broadcast signal represented by Contact Verification Signal (CVS) specified in US FCC Regulation Part 15 Subpart H can be used.
  • CVS Contact Verification Signal
  • it may be provided by a broadcast signal specific to the wireless interface.
  • the terminal 120 and the communication device 110B can be treated as communication parameters used for radio wave transmission for the purpose of accessing the communication control device 130.
  • Non-Patent Document 5 Specific Operational Parameters are communication parameters defined in Non-Patent Document 5 as "parameters that can be used by a specific slave WSD (White Space Device)". In other words, it is a communication parameter calculated using the device parameter of the slave WSD corresponding to the terminal 120. As a feature, it is calculated by WSDB (White Space Database) using the position information of the slave WSD. ⁇ 2.7 Procedures that occur between communication control devices> ⁇ 2.7.1 Information exchange>
  • the communication control device 130 can exchange management information with another communication control device 130. At a minimum, the following information should be exchanged: -Information related to the communication device 110-Area information-Protected system information
  • the information related to the communication device 110 includes at least the registration information and the communication parameter information of the communication device 110 operating under the permission of the communication control device 130.
  • the registration information of the communication device 110 that does not have the permitted communication parameters may be included.
  • the registration information of the communication device 110 is typically a device parameter of the communication device 110 registered in the communication control device 130 in the above-mentioned registration procedure. Not all registered information need to be exchanged. For example, information that may correspond to personal information does not need to be exchanged. Further, when exchanging the registration information of the communication device 110, the registration information may be encrypted and exchanged, or the information may be exchanged after obscuring the contents of the registration information. For example, information converted into a binary value or information signed using an electronic signature mechanism may be exchanged.
  • the communication parameter information of the communication device 110 is typically information related to the communication parameters currently used by the communication device 110. At a minimum, it is desirable to include information indicating the frequency used and the transmission power. Other communication parameters may be included.
  • Area information is typically information that indicates a predetermined geographical area. This information may include domain information of various attributes in various aspects.
  • Non-Patent Document 3 PAL Protection Area (PPA) disclosed in Non-Patent Document 3 (WINNF-TS-0112)
  • PPA PAL Protection Area
  • WINNF-TS-0112 PAL Protection Area
  • the area information in this case can be represented by, for example, a set of three or more coordinates indicating a geographical position.
  • the area information is represented by a unique ID, and the actual geographic area can be referred to from the external database using the ID.
  • information indicating the coverage of the communication device 110 may be included.
  • the area information in this case can also be represented by, for example, a set of three or more coordinates indicating the geographical position. Further, for example, assuming that the coverage is a circle centered on the geographical position of the communication device 110, it can also be expressed by information indicating the size of the radius. Further, for example, when a plurality of communication control devices 130 can refer to a common external database for recording area information, the information indicating coverage is represented by a unique ID, and the actual coverage uses the ID from the external database. Can be referred to.
  • information relating to an area division predetermined by the government or the like may be included. Specifically, for example, it is possible to indicate a certain area by indicating an address. Further, for example, a license area and the like can be expressed in the same manner.
  • the area information does not necessarily have to represent a flat area, and may represent a three-dimensional space.
  • it may be expressed using a spatial coordinate system.
  • information indicating a predetermined closed space such as the number of floors, floors, and room numbers of the building may be used.
  • the protected system information is, for example, information on a wireless system that is treated as a protected target, such as the above-mentioned existing layer (Incumbent Tier). Situations in which this information must be exchanged include, for example, situations where cross-border coordination is required. It is quite possible that there are different protection targets in the same band between neighboring countries or regions. In such a case, the protected system information can be exchanged between the communication control devices 130 of different countries or regions to which they belong, if necessary.
  • the protected system information may include information on the secondary licensee and information on the wireless system operated by the secondary licensee.
  • the secondary licensee is specifically a licensed lessee. For example, it is assumed that the secondary licensee borrows PAL from the holder and operates his / her own wireless system. ..
  • the communication control device 130 manages the rental independently, it is possible to exchange the information of the secondary licensee and the information of the wireless system operated by the secondary licensee with another communication control device for the purpose of protection.
  • This information can be exchanged between the communication control devices 130 regardless of the decision-making topology applied to the communication control device 130.
  • the ID designation method is a method of acquiring information corresponding to the ID by using an ID assigned in advance to specify the information managed by the communication control device 130.
  • the first communication control device 130 manages the communication device 110 with ID: AAA.
  • the second communication control device 130 makes an information acquisition request to the first communication control device 130 by designating the ID: AAA.
  • the first communication control device 130 searches for information of ID: AAA, and notifies information about the communication device 110 of ID: AAA, for example, registered information communication parameter information, etc. by a response.
  • the period designation method is a method in which information satisfying a predetermined condition can be exchanged during a designated specific period.
  • the predetermined conditions include, for example, whether or not the information is updated. For example, when the acquisition of information about the communication device 110 in the specific period is specified in the request, the registration information of the communication device 110 newly registered within the specific period may be notified in the response. Further, the registration information or the communication parameter information of the communication device 110 whose communication parameters have been changed within the specific period can also be notified by the response.
  • the predetermined condition is, for example, whether or not it is recorded by the communication control device 130. For example, when the acquisition of information about the communication device 110 in a specific period is specified in the request, the registration information or the communication parameter information recorded by the communication control device 130 in the period can be notified in the response. If the information is updated during the period, the latest information during the period may be notified. Alternatively, the update history may be notified for each information.
  • a specific area is designated, and information of the communication device 110 belonging to the area is exchanged. For example, when the acquisition of information about the communication device 110 in a specific area is specified in the request, the registration information or the communication parameter information of the communication device 110 installed in the area can be notified in the response.
  • the dump method is a method of providing all the information recorded by the communication control device 130. At least, it is desirable that the information and area information related to the communication device 110 are provided by the dump method.
  • the communication control device 130 may execute commands or requests from each other. Specifically, as an example, reconfiguration of the communication parameter of the communication device 110 can be mentioned. For example, when it is determined that the first communication device 110 managed by the first communication control device 130 receives a great deal of interference from the second communication device 110 managed by the second communication control device 130. , The first communication control device 130 may request the second communication control device 130 to change the communication parameter of the second communication device 110.
  • Another example is the reconfiguration of area information. For example, when the calculation of the coverage information and the protected area information regarding the second communication device 110 managed by the second communication control device 130 is inadequate, the first communication control device 130 changes to the second communication control device 130. On the other hand, the reconstruction of the area information may be requested. In addition to this, a request for reconstruction of area information may be made for various reasons. ⁇ 2.8 Information transmission means>
  • the notification (signaling) between entities described above can be realized through various media.
  • E-UTRA or 5G NR will be described as an example. Naturally, the implementation is not limited to these.
  • the notification from the communication device 110 to the communication control device 130 may be performed, for example, at the application layer.
  • it may be implemented using HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). Signaling can be performed by describing the required parameters in the HTTP message body according to a predetermined format. Further, when HTTP is used, the notification from the communication control device 130 to the communication device 110 is also executed according to the HTTP response mechanism. ⁇ 2.8.3 Signaling between communication device 110 and terminal 120>
  • the notification from the communication device 110 to the terminal 120 is, for example, at least one of radio resource control (RRC: Radio Resource Control) signaling, system information (SI: System Information), and downlink control information (DCI: Downlink Control Information). It may be carried out by using.
  • the downlink physical channel includes PDCCH: Physical Downlink Control Channel, PDSCH: Physical Downlink Shared Channel, PBCH: Physical Broadcast Channel, NR-PDCCH, NR-PDSCH, NR-PBCH, etc., but at least one of these. May be carried out using.
  • Notification from the terminal 120 to the communication device 110 may be performed using, for example, RRC (Radio Resource Control) signaling or uplink control information (UCI, Uplink Control Information). Further, it may be carried out using an uplink physical channel (PUCCH: PhysicalUplinkControlChannel, PUSCH: PhysicalUplinkSharedChannel, PRACH: PhysicalRandomAccessChannel).
  • RRC Radio Resource Control
  • UCI Uplink Control Information
  • PUCCH PhysicalUplinkControlChannel
  • PUSCH PhysicalUplinkSharedChannel
  • PRACH PhysicalRandomAccessChannel
  • signaling may be performed in a higher layer.
  • signaling may be implemented by describing the required parameters in the HTTP message body according to a predetermined format. ⁇ 2.8.4 Signaling between terminals 120>
  • FIG. 8 shows an example of the signaling flow when D2D (Device-to-Device) or V2X (Vehicle-to-Everything), which is the communication between the terminals 120, is assumed as the communication of the secondary system.
  • D2D or V2X which is communication between terminals 120
  • physical side link channels PSCCH: Physical Sidelink Control Channel
  • PSSCH Physical Sidelink Shared Channel
  • PSBCH Physical Sidelink Broadcast Channel
  • the communication control device 130 calculates the communication parameters to be used by the secondary system (T101) and notifies the communication device 110 of the secondary system (T102).
  • the value of the communication parameter may be determined and notified, or the condition indicating the range of the communication parameter and the like may be determined and notified.
  • the communication device 110 acquires the communication parameters to be used by the secondary system (T103), and sets the communication parameters to be used by the communication device 110 itself (T104). Then, the terminal 120 is notified of the communication parameters to be used by the terminal 120 under the communication device 110 (T105). Each terminal 120 under the communication device 110 acquires and sets a communication parameter to be used by the terminal 120 (T106) (T107). Then, communication with the other terminal 120 of the secondary system is performed (T108).
  • a resource pool is a radio resource for a side link set by a particular frequency or time resource.
  • the frequency resource includes, for example, a resource block and a component carrier.
  • Time resources include, for example, radio frames, subframes, slots, mini-slots, and the like.
  • the communication parameters to be applied in the resource pool and the side link are also set in the terminal 120 by the communication device 110 based on at least one of RRC signaling, system information, and downlink control information from the communication device 110 to the terminal 120. Will be done.
  • the notification of the resource pool setting and the notification of the communication parameter to be used in the side link may be simultaneous or individual. ⁇ 3. Procedures for beamforming >>
  • the communication device 110 has a function for performing beamforming, and when using the shared frequency band, a procedure for performing beamforming is performed. And. By this procedure, it is possible to eliminate the situation where the transmission of radio waves is stopped when the shape of the beam in beamforming, that is, the beam pattern is changed.
  • the types of beamforming are not limited, and either digital beamforming or analog beamforming may be used.
  • the communication device 110 may be capable of performing both digital beamforming and analog beamforming.
  • the communication control device 130 is also a frequency management (which can also be described as supervision) database server such as SAS. Then, the procedure for performing beamforming is performed between the communication device 110 and the communication control device 130. Not all communication control devices 130 in the system need to be frequency management database servers.
  • the procedure may be performed as one procedure in the above-mentioned frequency use permission procedure, available frequency information inquiry procedure, and the like. Alternatively, it may be performed independently of those procedures.
  • the communication related to the procedure for performing beamforming may be performed by wire or wirelessly. Further, the communication may be performed directly between the two devices, or indirectly via an intermediate device such as a network manager.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of an internal configuration of a communication device and a communication control device for performing a procedure for performing beamforming.
  • the communication device 110 shown in FIG. 9 includes a transmission unit 111, an acquisition unit 112, a calculation unit 113, a radio wave communication unit 114, an antenna 115, and a storage unit 116.
  • the communication control device 130 shown in FIG. 9 includes an acquisition unit 131, an interference determination unit 132, a transmission unit 133, and a storage unit 134.
  • the component of FIG. 9 is for performing a procedure for performing beamforming, and even if the communication device 110 and the communication control device 130 have components or functions (not shown or described). Good. In addition, the description of the present disclosure does not exclude components or functions not shown or described. Further, when the components of FIG. 9 are realized by software, a circuit, or the like, they may be subdivided or realized collectively.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a flow of procedures when performing beamforming.
  • the storage unit 134 of the communication control device 130 stores the interference amount limit value at each reference point in the protected area of each primary system under its control (T201).
  • the protected area of the primary system is predetermined.
  • the protection area may be the same as the coverage of the communication device 110 belonging to the primary system, or may be wider than the coverage by providing a margin.
  • the primary system is only a base station that receives satellite radio waves. In that case, the base station becomes the reference point.
  • Point Protection protecting only a specific reference point is called Point Protection, and it may be distinguished from Area Protection that protects a certain range of areas.
  • Point Protection is a case where the protection area is narrow. , Explained as being included in Area Protection.
  • the reference point of the primary system indicates the place where the amount of interference is calculated when calculating the amount of interference from other wireless systems.
  • the reference point may be predetermined or may be determined by the communication control device 130 based on the protected area.
  • the interference amount limit value indicates the maximum amount of interference that can be tolerated at the reference point.
  • the interference amount limit value may be provided by the primary system, or may be determined by the communication control device 130 based on the legally specified value of the area related to the protected area.
  • the interference amount limit value may be the above-mentioned allowable interference power.
  • the interference amount limit value may be further adjusted in consideration of the protection ratio, the signal power to the interference power ratio, the surrounding environment, the importance of the primary system, the margin, and the like.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a reference point.
  • the area surrounded by the solid line indicates the protectorate area 201.
  • the coverage of the primary system is the protection area 201, and the coverage is not a circle centered on the position of the communication device 110 but a shape distorted by the actual terrain or the like. ing.
  • the edges of the protectorate area 201 and the white circles provided inside indicate the reference point 211.
  • the reference point in the protected area may be, for example, a position where grid lines provided in advance on a map showing the protected area intersect. Further, the position where the grid line and the edge of the protected area intersect may be used as a reference point. Further, the center of each grid (area surrounded by grid lines) may be used as a reference point.
  • the communication control device 130 may also determine the positions and intervals of the grid lines.
  • the transmission unit 111 of the communication device 110 transmits a request for performing beamforming, as shown in FIG. (T202), the acquisition unit 131 of the communication control device 130 receives this (T203).
  • the interference determination unit 132 of the communication control device 130 determines whether each primary system under the control of the communication control device 130 can interfere with the communication device 110 that has transmitted the request, and the primary system that can interfere, in other words, interference. Detect the primary system that may be (T204).
  • the communication device 110 Even if the frequency band assigned to the communication device 110 that transmitted the request and the frequency band assigned to the primary system (first frequency band) do not overlap, the communication device 110 actually causes out-of-band radiation or the like.
  • the frequency band (second frequency band) of the radio wave transmitted to the communication device 110 exceeds the frequency band assigned to the communication device 110 and overlaps with a part of the frequency band (first frequency band) assigned to the primary system. It is possible. Therefore, even in such a case, it is preferable to determine whether the communication device 110 and the primary system may interfere with each other due to out-of-band radiation.
  • the interfering primary system is typically determined based on the protection area of the primary system and the coverage of the communication device 110. If the protected area and the coverage overlap, it may be considered that they can interfere with each other. Even if the protected area and the coverage do not overlap, if the distance does not exceed a predetermined threshold value, it may be considered that they can interfere with each other. In this way, if it may not actually interfere, but there is a risk of interference, it may be considered to interfere. This is because when a primary system that does not actually interfere is detected, the number of subsequent processes of the communication device 110 increases, but the result of the processes does not change.
  • Information necessary for the communication control device 130 to grasp the coverage of the communication device 110 can be transmitted together with a request for performing beamforming. If the communication control device 130 has already received the information during the above-mentioned registration procedure or the like, it is not necessary to transmit the information again.
  • the communication device 110 may transmit information indicating its coverage itself. Alternatively, the communication control device 130 may calculate the coverage of the communication device 110 by transmitting its own position information and antenna information to the communication control device 130.
  • the communication control device 130 may simply regard the circle centered on the position of the communication device 110 as the coverage of the communication device 110.
  • more accurate coverage is calculated based on the model, gain, number of elements, dimension (2D, 3D), element spacing, installation elevation angle, installation azimuth angle, installation height, etc. of the antenna 115 included in the antenna information. You may. Further, when the orientation of the antenna 115 can be dynamically changed, the coverage of the communication device 110 may be calculated more accurately based on the range of motion of the elevation angle and the azimuth angle included in the antenna information.
  • the antenna information may include information on the shape of the beam that can be formed, that is, the beam pattern, but the information does not have to be transmitted to the communication control device 130 in the procedure for performing beamforming.
  • the communication control device 130 in order to reduce the processing load of the communication control device 130, the communication control device 130 does not consider the beam pattern of the communication device 110, and the communication device 110 determines the beam pattern and the like to be used.
  • the position information sent and received in the procedure for performing beamforming may be any information that can identify the position, like the position information used in the registration procedure.
  • the communication device 110 and the communication control device 130 may share a map file showing the grid, and the identifier of the grid on the map may be notified as position information.
  • the transmission unit 133 of the communication control device 130 transmits information about the primary system that may interfere (T205), and the acquisition unit 112 of the communication device 110 receives this (T206).
  • the information includes at least the reference point of the primary system and its interference limit.
  • the interference amount limit value indicates the limit value of the total interference amount of each radio wave when interference is received by a plurality of radio waves at the reference point. Therefore, when there are a plurality of communication devices 110 serving as interfering parties, it is necessary to allocate the interference amount limit value to each interfering party. That is, the transmission unit 133 of the communication control device 130 transmits the individual interference amount limit values allocated to the communication device 110.
  • the method for determining the distribution of the interference amount limit value may be appropriately determined as long as the following equation is satisfied.
  • the interference amount limit value may be equally divided by the interfering parties, or may be weighted and distributed for each interfering party. The weight can be determined according to the distance between the interfering person and the reference point, the type of the interfering person, the scale of the secondary system, and the like.
  • I Threshold, k indicates the interference amount limit value at the kth interference calculation reference point (k is an integer of 1 or more).
  • I Threshold, k, i indicate the interference amount limit value of the j (j is an integer of 1 or more) th interfering person at the kth interference calculation reference point.
  • J (J is an integer greater than or equal to j) indicates the total number of interfering parties.
  • the calculation unit 113 of the communication device 110 calculates the allowable transmission power of each beam pattern that can be performed by the beamforming of the communication device 110 based on the position of the reference point and the interference amount limit value (T207). The details of the calculation will be described later. Allowable transmission power means power in which the amount of radio wave interference at the reference point is equal to or less than the interference amount limit value. Then, the radio wave communication unit 114 selects the beam pattern to be used, and transmits the radio wave with the power equal to or less than the allowable transmission power corresponding to the selected beam pattern (T208).
  • the beam pattern may be selected as appropriate.
  • the beam pattern may be selected based on the position of the terminal 120 that uses the wireless communication service provided by the communication device 110.
  • the beam pattern may be selected based on the intensity of radio waves, the SN ratio (Signal-Noise ratio), and the like at the position of the terminal 120.
  • the transmission power of the radio wave may be the same as the allowable transmission power, or a margin may be provided.
  • the communication device 110 can perform beamforming by recognizing the transmission power that does not interfere with the primary system for each beam pattern. That is, even if the beam pattern is freely switched, the radio wave is transmitted with a power lower than the allowable transmission power of the switched beam pattern, so that all the reference points can be protected.
  • FIG. 12 is a flowchart of the calculation process of the allowable transmission power. This flow is performed by the calculation unit 113. It is assumed that the beam pattern that can be performed by beamforming is stored in the storage unit 116 in advance.
  • the calculation unit 113 selects the nth beam pattern (n is an integer of 1 or more and the initial value of n is 1) (S101). Further, the calculation unit 113 selects the k-th reference point (the initial value is 1) (S102), and sets the distance and direction to the k-th reference point based on the positions of the communication device 110 and the reference point. Calculate (S103).
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the calculation of the allowable transmission power of the beam pattern.
  • FIG. 13 shows a three-dimensional space with XYZ coordinate axes. It is assumed that the antenna 115 is located at the origin (intersection of each coordinate axis) in the three-dimensional space.
  • the radio wave of the kth beam pattern is radiated from the antenna 115, and is shown by a dotted line as the beam pattern 301. Further, the selected k-th reference point is shown as the reference point 211.
  • the arrow from the origin where the antenna 115 exists to the reference point 211 indicates the direction to the reference point.
  • the direction is represented by the angle ⁇ k [rad] in the vertical plane and the angle ⁇ k [rad] in the horizontal plane.
  • the dotted line forming an angle ⁇ k together with the X axis indicates the horizontal plane component of the arrow. That is, these angles ⁇ k and ⁇ k are calculated as the direction to the k-th reference point.
  • the formula for calculating the allowable transmission power with respect to the k-th reference point of the n-th beam pattern is expressed by the following formula.
  • P n and k indicate the allowable transmission power with respect to the k-th reference point of the n-th beam pattern.
  • L (d k ) indicates the value [dB] of the propagation loss when the distance between the communication device 110 and the reference point is d k.
  • G n ( ⁇ , ⁇ ) indicates the value of the beam gain at the angles ⁇ k and ⁇ k of the nth beam pattern.
  • a known function for calculating the propagation loss and the beam gain may be used.
  • M is a margin.
  • the margin may be taken into consideration when calculating the permissible transmission power, or may be taken into consideration when transmitting radio waves, and the transmission power may be lower than the permissible transmission power. That is, the margin M may be omitted, in other words, it may be 0.
  • the allowable transmission power for the k-th reference point is calculated, and the calculation unit 113 confirms whether the k + 1-th reference point exists, and if so, adds 1 to k (YES in S105). After that (S106), the process returns to the process of S102. In this way, the processes of S102 to S104 are repeated until the allowable transmission power for all the reference points of the nth beam pattern is calculated.
  • the allowable transmission power of the nth beam pattern is the allowable transmission power of each reference point.
  • S107 The setting is expressed by the following equation.
  • P n indicates the allowable transmission power of the nth beam pattern. In the above formula, it is assumed that there are K reference points.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating determination of the allowable transmission power of the nth beam pattern.
  • the beam pattern 302A at the allowable transmission power P n, 1 with respect to the reference point 212 is shown by the dotted line.
  • the beam pattern 302B at the allowable transmission power P n and 2 with respect to the reference point 213 is shown by a solid line.
  • the beam pattern shrinks when the allowable transmission power is reduced. Therefore, the beam pattern 302B has a smaller allowable transmission power. Further, as shown in FIG. 14, the beam pattern having the smaller allowable transmission power does not reach the reference point related to the beam pattern having the larger allowable transmission power. Therefore, if the minimum value of the allowable transmission power is selected as in the equation (4), the interference amount limit value is not exceeded at all the reference points.
  • the allowable transmission power of the nth beam pattern is calculated, and the calculation unit 113 confirms whether the n + 1th beam pattern exists, and if so, adds 1 to n (YES in S108). After that (S109), the process returns to the process of S101. In this way, the processes of S101 to S107 are repeated until the allowable transmission powers of all the beam patterns are calculated. When the n + 1th beam pattern does not exist (YES in S108), the allowable transmission power of all the beam patterns has been calculated, and the flow ends.
  • the allowable transmission power was calculated without considering the gain on the receiving antenna side.
  • the following equation may be used instead of the above equation (4).
  • the gains of the transmitting antenna and the receiving antenna do not necessarily have to be provided as a beam pattern, and gains may be provided for each range in the spatial direction. The same gain may be applied in all directions, such as an omni-antenna.
  • the gain of the beam's main lobe may be set in the spatially omnidirectional or directional range of the beam. Further, the gain of the main lobe of a beam may be set in the spatial omnidirectional or directional range of all beams.
  • the beam pattern selection condition may be provided, and the allowable transmission power may be calculated only for the beam pattern that satisfies the selection condition.
  • a beam pattern for which the allowable transmission power has not been calculated may be disabled. In other words, only the beam pattern that satisfies the selection condition and the allowable transmission power is calculated may be recognized as the beam pattern that can be transmitted.
  • the selection condition may be to omit the beam pattern that is not expected to be implemented. For example, it is not necessary to select a beam pattern in which the main lobe (the maximum peak of the beam pattern) exists in the direction of the reference point. Further, for example, the beam patterns may be arranged in the order of the radiation angles of the main lobes, and the beam patterns that are not selected at regular intervals in the order may be determined.
  • the allowable transmission power of the unselected beam pattern may be calculated by another calculation method.
  • the permissible transmit power of the unselected beam pattern may be complemented based on the permissible transmit power of the selected beam pattern.
  • beam patterns whose radiation angle difference from the unselected beam pattern is within a predetermined value are extracted, and the extracted allowable transmission power is used to obtain a weighted average weighted by the reciprocal of the angle difference. It may be calculated and the calculated value may be used as the allowable transmission power of the unselected beam pattern.
  • the shared power to be newly used is based on the allowable transmission power of the beam pattern in another shared frequency band.
  • the allowable transmission power of the beam pattern in the frequency band may be calculated.
  • the interpolation method may use various methods such as a weighted average, a kriging method, and spline interpolation, and is not particularly limited.
  • the allowable transmission power for all the reference points was calculated for each beam pattern, and then the allowable transmission power for each beam pattern was determined. Therefore, if the reference point is finely provided in the protected area, the processing load of the calculation unit 113 increases. Therefore, not all reference points may be included in the calculation, but only specific reference points may be included in the calculation. That is, the reference points to be calculated can be thinned out. No, in that case, it is preferable to adjust so as to increase the margin M when calculating the allowable transmission power according to the number thinned out or the like.
  • only the reference point in a specific part of the protected area may be calculated.
  • only the reference point at the edge of the protected area may be the calculation target, and the reference point in the protected area may not be the calculation target.
  • only the reference point existing on the arc or side closer to the communication device 110 can be calculated. This is because it is estimated that the allowable transmission power is smaller at the reference point closer to the communication device 110.
  • only the reference point closest to the communication device 110 may be calculated.
  • the calculation target can be thinned out based on the beam pattern. For example, a reference point existing in a direction within the radiation angle of the main lobe can be calculated. Further, for example, a reference point existing in a direction within a predetermined angle from the radiation angle at the center of the main lobe can be calculated. Further, for example, a reference point existing in a direction in which the ratio of the beam pattern to the maximum radiant intensity is within a range (for example, half width) in which the radiant intensity is equal to or higher than a predetermined value can be calculated.
  • the reference point to be calculated may be narrowed down in consideration of the topography, buildings, etc. around the protected area. Also, the reference points that are close to each other can be combined into one. The reference point to be calculated may be determined according to a predetermined rule.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a method of determining a reference point to be calculated.
  • FIG. 15A shows an example in which only the reference points 212 and 213 at the edges of the protected areas 202 and 203 are calculated.
  • FIG. 15B shows an example in which reference points 212 and 213 to be calculated are selected at regular intervals.
  • FIG. 15C shows an example in which only the reference points 212 and 213 existing in the arc closer to the communication device 110 are calculated.
  • FIG. 15D shows an example in which the reference point 212 existing in the direction within the radiation angle of the main lobe is used as the calculation target. The method of determining the reference point to be calculated may be appropriately determined.
  • the allowable transmission power of each beam pattern was obtained in order to enable each beam pattern.
  • a beam pattern that can interfere with the protected area of the primary system can be used by lowering the transmission power.
  • beam patterns that can interfere with the protected area of the primary system may be disabled.
  • the interference amount of the radio wave at the reference point is the interference amount limit value. If it exceeds, the selected beam pattern may be disabled.
  • the procedure for performing beamforming is performed, and the communication device 110 transmits each beam pattern so as not to infringe on the primary system. Power is determined.
  • the beam pattern can be freely switched on the communication device 110 side, enabling smooth operation of beamforming.
  • the communication device 110 when the communication device 110 provides a wireless communication service to the terminal 120 by using beamforming, the communication device 110 can instantly switch the beam pattern according to the movement of the terminal 120 or the like.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the internal configuration of the communication device 110 for switching the beam pattern. Compared with the internal configuration of the communication device 110 shown in FIG. 9, the switching determination unit 117 is newly added.
  • the switching determination unit 117 determines that the currently used beam pattern is switched to another beam pattern. For example, when the terminal 120 moves, the intensity of the radio wave received from the terminal 120, the noise ratio of the radio wave, and the like fluctuate. Accordingly, it may be determined that the terminal 120 has moved. Alternatively, the pros and cons of switching may be determined by communication with the terminal 120, for example, the number of packet retransmission requests, a message notifying the movement from the terminal 120, and the like.
  • FIG. 17 is a flowchart of the process of switching the beam pattern. It is assumed that this flow is performed after the allowable transmission power of each beam pattern has already been determined, and the allowable transmission power is stored in the storage unit 116.
  • the radio wave communication unit 114 receives radio waves and the like from the communication device 110 (S201).
  • the switching determination unit 117 determines whether or not to switch the beam pattern based on the radio wave or communication by the radio wave (S202). If it is determined that switching is not performed (NO in S203), the flow ends.
  • the radio wave communication unit 114 selects a beam pattern to be switched from the available beam patterns stored in the storage unit 116 (S204), and the selected beam pattern is allowed.
  • the transmission power is acquired from the storage unit 116 (S205). Then, the radio wave communication unit 114 transmits the selected beam pattern with a power lower than the corresponding allowable transmission power (S206). As a result, the beam pattern is switched and the flow ends.
  • processing procedure described in the present disclosure such as the above-mentioned flowchart, is an example, and it is not always necessary to perform the procedure.
  • the processing result of each processing may be sequentially stored in the storage unit of each device, and each component may acquire the processing result via the storage unit in the same device.
  • processing procedure described in the present disclosure may be regarded as a method having a series of these procedures.
  • it may be regarded as a program for causing a computer to perform these series of procedures, or as a recording medium for storing the program.
  • the type of recording medium is not particularly limited as it does not affect the embodiments of the present disclosure.
  • the present disclosure may also have the following structure.
  • An acquisition unit that acquires the position of a reference point provided in the area related to the first wireless system and the limit value of the amount of interference at the reference point.
  • a calculation unit that calculates an allowable power at which the amount of interference of radio waves transmitted by beamforming at the reference point is equal to or less than the limit value based on at least the position and the limit value.
  • a radio communication unit that transmits radio waves of frequencies in the second frequency band that partially or completely overlaps the first frequency band assigned to the first wireless system with a power equal to or less than the allowable power by beamforming.
  • a communication device equipped with [2]
  • the calculation unit calculates the permissible power for each of a plurality of beam patterns related to the beam forming.
  • the radio wave communication unit transmits the radio wave with the power equal to or less than the allowable power corresponding to the selected beam pattern by the selected beam pattern.
  • a determination unit for determining whether or not to switch the selected beam pattern is further provided. When it is determined that the switching is to be performed, the radio wave communication unit uses the beam pattern for newly switching the radio wave to correspond to the newly switched beam pattern and the allowable power calculated before the determination of the switching.
  • the communication device according to the above [2] which transmits with the following electric power.
  • the determination unit determines whether or not to perform the switching based on radio waves or communication from a terminal that receives the radio waves.
  • the calculation unit calculates the allowable power for each of the plurality of reference points.
  • the communication device according to any one of [1] to [4] above, wherein the radio wave communication unit transmits the radio wave by beamforming with power equal to or less than the minimum value among the allowable powers for each of the plurality of reference points. ..
  • the calculation unit selects a reference point satisfying a predetermined condition, calculates an allowable power for each selected reference point, and calculates the allowable power.
  • the communication according to any one of [1] to [5] above, wherein the radio wave communication unit transmits the radio wave by beamforming with power equal to or less than the minimum value of the allowable power for each selected reference point. apparatus.
  • the calculation unit calculates the allowable power for a beam pattern that satisfies a predetermined condition among the plurality of beam patterns.
  • the communication device according to any one of [2] to [4] above, wherein the radio wave communication unit transmits the radio wave according to any of the beam patterns for which the allowable power has been calculated.
  • the calculation unit calculates the permissible power for a beam pattern that does not satisfy the predetermined condition among the plurality of beam patterns based on the permissible power of the beam pattern that satisfies the predetermined condition [2] to The communication device according to any one of [4].
  • the calculation unit A beam pattern that can be transmitted from the plurality of beam patterns is determined based on the radiation angle of the main lobe of each of the plurality of beam patterns and the direction toward the reference point.
  • the communication device according to any one of [2] to [4] above, which calculates the allowable power for a beam pattern that can be transmitted.
  • a communication device that requests transmission permission of radio waves having a frequency within the shared frequency band used by the first wireless system, and a determination unit that determines whether or not the first wireless system interferes with each other. When it is determined that the communication device and the first wireless system interfere with each other, the position of the reference point provided in the area related to the first wireless system and the limit value of the amount of interference at the reference point. And, a transmitter that transmits to the communication device, A communication control device comprising.
  • the determination unit distributes the limit value of the amount of interference at the reference point to the plurality of communication devices.
  • the communication control device according to the above [11], wherein the transmission unit transmits a distributed limit value to each of the plurality of communication devices.
  • Communication method including.
  • Communication network 110 (110A, 110B, 110C) Communication device 111 Communication device transmission unit 112 Communication device acquisition unit 113 Calculation unit 114 Radio communication unit 115 Antenna 116 Communication device storage unit 117 Switching judgment unit 120 Terminal 130 (130A, 130A, 130B) Communication control device 131 Communication control device acquisition unit 132 Interference judgment unit 133 Communication control device transmission unit 134 Communication control device storage unit 201, 202, 203 Protected area 211, 212, 213 Reference points 301, 302 (302A, 302B) Beam pattern

Abstract

本開示の一側面の通信装置は、取得部と、算出部と、電波通信部と、を備える。前記取得部は、第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値と、を取得する。前記算出部は、前記位置と、前記限界値と、に少なくとも基づいて、ビームフォーミングにより送信される電波の前記基準点における干渉量が前記限界値以下となる許容電力を算出する。前記電波通信部は、前記第１の無線システムに割り当てられた第１周波数帯域と一部または全部が重複する第２周波数帯域内の周波数の電波を、前記許容電力以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する。

Description

通信装置、通信制御装置、および通信方法
　本開示は、通信装置、通信制御装置、および通信方法に関する。
　かねてより、多様な無線システムが混在する無線環境の増加や、無線を介して提供されるコンテンツの多様化により、無線システムに割り当て可能な電波資源（例えば、周波数）の枯渇問題が表面化してきている。そこで、必要な電波資源を捻出する一手段として、特定の無線システムに割り当て済みの周波数帯域のうち、使用されていない時間的および空間的な空き（White Space）を利活用する「動的周波数共用（DSA: Dynamic Spectrum Access）」が国内外で急速に注目を集めている。
　海外では、多数の国で周波数割り当ての検討や技術開発が進められている。米国においては、世界的には3GPP band 42, 43とされている周波数帯と重複する Federal use band（3.55-3.70GHz）を一般に開放することを目指し、周波数共用技術を活用する Citizens Broadband Radio Service（CBRS）の法制化および標準化が加速している。近年、日本国内においても、このような周波数共用の仕組みを導入する動きが見られ、「異システム間の周波数共用技術の高度化に関する研究開発」が2019年度より総務省主導で実施されている。この研究開発プロジェクトでは、周波数再編アクションプランで共用対象の候補として挙げられている2.3GHz帯や26GHz帯などを、今後導入が進む第5世代移動通信（5G）システム向けに開放することが検討されている。
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　このように、日本における周波数共用においては、既存の無線システムを5Gシステム向けに開放することが検討されている。一方で、日本以外で導入が進められている、空きチャンネル計算に関する法制要件および規格は、5Gにて利用が想定されるビームフォーミングなどのマルチアンテナ技術の特性が考慮されていない。
　非特許文献[6]においては、干渉計算の基準となる基準点の位置または保護領域端からの離隔距離に基づいて潜在的与干渉者を検出し、検出された与干渉者からの累積干渉(Aggregate interference)の電力値を所定の閾値以下に抑えることが求められている。この要件は、無線装置が無指向性アンテナを用いていることを前提としたものであることは明白であり、例えば、ビームフォーミング機能を有する無線装置が保護エリアとは逆方向に高出力のビームを送信することも禁止されてしまい、ビームフォーミングの利便性が損なわれてしまう。
　また、ビームパターンの変更時には、潜在的与干渉者による電波の送信を停止し、累積干渉電力値を再計算することが求められている。そのため、電波を受信する端末にビームを随従させようとすると、電波の送信を一時的に止める必要が生じてしまう。これでは、ミリ秒単位で実施可能な、ビームの切り替えおよび随従技術の特性を最大限に活かすことができない。
　国際公開WO2019/026375A1号など、セカンダリシステムがビームフォーミングを行う場合に適した周波数共用の仕組みを提示する先行技術文献も存在するが、当該課題を解決するものではない。
　そこで、本開示は、プライマリシステムに有害な干渉を与えずに、ビームフォーミングのビームパターンをシームレスに切替可能とするセカンダリシステムの通信装置などを提案する。
　本開示の一側面の通信装置は、取得部と、算出部と、電波通信部と、を備える。前記取得部は、第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値(許容干渉レベルとも称される)と、を取得する。前記算出部は、前記位置と、前記限界値と、に少なくとも基づいて、ビームフォーミングにより送信される電波の前記基準点における干渉量が前記限界値以下となる許容電力を算出する。前記電波通信部は、前記第１の無線システムに割り当てられた第１周波数帯域と一部または全部が重複する第２周波数帯域内の周波数の電波を、前記許容電力以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する。
　前記算出部は、前記ビームフォーミングに係る複数のビームパターンごとに、前記許容電力を算出し、前記電波通信部は、前記複数のビームパターンのうちのいずれかが選択されたときに、前記電波を、選択されたビームパターンにより、前記選択されたビームパターンに対応する許容電力以下の電力で、送信する、といったように前記通信装置が構成されていてもよい。
　前記選択されたビームパターンの切り替えの実施是非を判定する判定部をさらに備え、前記電波通信部は、前記切り替えを実施すると判定されたときに、前記電波を、新たに切り替えるビームパターンにより、前記新たに切り替えるビームパターンに対応し前記切り替えの判定よりも前に算出済みの許容電力以下の電力で、送信する、といったように前記通信装置が構成されていてもよい。
　前記判定部は、前記電波を受信する端末からの電波または通信に基づいて、前記切り替えの実施是非を判定する、といったように前記通信装置が構成されていてもよい。
　前記算出部は、前記基準点が前記領域内に複数設けられているときに、複数の基準点それぞれに対して前記許容電力を算出し、前記電波通信部は、前記電波を、前記複数の基準点ごとの許容電力のうちの最小値以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する、といったように前記通信装置が構成されていてもよい。
　前記算出部は、前記基準点が前記領域内に複数設けられているときに、所定条件を満たす基準点を選出し、選出された基準点ごとに許容電力を算出し、前記電波通信部は、前記電波を、前記選出された基準点ごとの許容電力のうちの最小値以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する、といったように前記通信装置が構成されていてもよい。
　前記算出部は、前記複数のビームパターンのうちの所定条件を満たすビームパターンに対して前記許容電力を算出し、前記電波通信部は、前記許容電力が算出されたビームパターンのいずれかにより、前記電波を送信する、といったように前記通信装置が構成されていてもよい。
　前記算出部は、前記複数のビームパターンのうちの所定条件を満たさないビームパターンに対しては、前記許容電力を、前記所定条件を満たすビームパターンの許容電力に基づいて算出する、といったように前記通信装置が構成されていてもよい。
　前記算出部は、前記複数のビームパターンそれぞれのメインローブの放射角と、前記基準点へ向かう方向と、に基づいて、前記複数のビームパターンから送信可能なビームパターンを決定し、送信可能なビームパターンに対して前記許容電力を算出する、といったように前記通信装置が構成されていてもよい。
　前記算出部は、前記メインローブの放射角を中心とした所定範囲内に前記基準点へ向かう方向が存在するビームパターンに対して、前記許容電力を算出する、といったように前記通信装置が構成されていてもよい。
　本開示の他の一態様では、判定部と、送信部と、を備える通信制御装置が提供される。前記判定部は、第１の無線システムが利用する共用周波数帯域内の周波数の電波の送信許可要求した通信装置と、前記第１の無線システムと、が干渉するかを判定する。前記送信部は、前記通信装置と、前記第１の無線システムと、が干渉すると判定された場合に、前記第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値と、を、前記通信装置に送信する。
　前記判定部は、複数の通信装置が前記第１の無線システムと干渉すると判定されたときに、前記基準点における干渉量の限界値を前記複数の通信装置に配分し、前記送信部は、前記複数の通信装置それぞれに対し、配分された限界値を送信する、といったように前記通信制御装置が構成されていてもよい。
　本開示の他の一態様では、第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値と、を取得するステップと、前記位置と、前記限界値と、に少なくとも基づいて、ビームフォーミングにより送信される電波の前記基準点における干渉量が前記限界値以下となる許容電力を算出するステップと、前記第１の無線システムに割り当てられた第１周波数帯域と一部または全部が重複する第２周波数帯域内の周波数の電波を、前記許容電力以下の電力で、ビームフォーミングにより送信するステップと、を備える通信方法が提供される。
本発明の一実施形態におけるシステムモデルを示す図。 自律型意思決定が適用されうるネットワーク構成を示す図。 集中型意思決定が適用されうるネットワーク構成を示す図。 集中型意思決定および分散型意思決定の両方が適用される場合のネットワーク構成を示す図。 CBRSにおける３Tier構造を説明する図。 E-UTRAの送信帯域幅仕様を示す図。 5G NRの送信帯域幅仕様を示す図。 端末間のシグナリングの流れを説明する図。 ビームフォーミングを実施するための手続きを行うための通信装置および通信制御装置の内部構成の一例を示す図。 ビームフォーミングを実施する場合の手続きの流れについて説明する図。 基準点を説明する図。 許容送信電力の算出処理のフローチャート。 ビームパターンの許容送信電力の算出について説明する図。 ｎ番目のビームパターンの許容送信電力の決定を説明する図。 計算対象とする基準点の決定方法を説明する図。 ビームパターンを切替るための通信装置の内部構成の一例を示す図。 ビームパターンを切り替える処理のフローチャート。
＜＜１．想定される代表的なシナリオ＞＞
＜１．１　システムモデル＞
　図１は本発明の一実施形態におけるシステムモデルを示す。本システムモデルは、図１に示すように、無線通信を含む通信ネットワーク１００で表され、典型的には、以下のエンティティで構成される。
・通信装置１１０
・端末１２０
・通信制御装置１３０
　また、本システムモデルには、通信ネットワーク１００を利用する、プライマリシステムおよびセカンダリシステムが、少なくとも含まれる。プライマリシステムおよびセカンダリシステムは、通信装置１１０により、または、通信装置１１０および端末１２０により、構成される。様々な通信システムをプライマリシステムまたはセカンダリシステムとして扱うことができるが、本実施形態では、プライマリシステムおよびセカンダリシステムは共用周波数帯域の一部または全部を利用するものとする。なお、プライマリシステムおよびセカンダリシステムに割り当てられる各周波数帯域は、一部または全部が重複している場合もあるし、全く重複していない場合もある。すなわち、本システムモデルを、動的周波数共用（DSA: Dynamic Spectrum Access）に関する無線通信システムのモデルとして説明する。なお、本システムモデルが、動的周波数共用に係るシステムに限定されるわけではない。
　通信装置１１０は、典型的には、無線基地局（Base Station、Node B、eNB、gNB、など）や無線アクセスポイント（Access Point）のように、端末１２０に対して無線通信サービスを提供する無線装置である。すなわち、通信装置１１０は、無線通信サービスを提供して、端末１２０の無線通信を可能にする。また、通信装置１は、無線リレー装置であってもよいし、Remote Radio Head（RRH）と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。以降の説明においては、特筆しない限り、通信装置１１０はセカンダリシステムを構成するエンティティであるとして、説明する。
　通信装置１１０が提供するカバレッジ（通信領域）は、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まで、多様な大きさが許容される。分散アンテナシステム（DAS：Distributed Antenna System）のように、複数の通信装置１１０が１つのセルを形成してもよい。また、通信装置１１０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。
　本開示においては、通信装置１１０に２種類の異なるタイプが存在することを想定する。
　本開示においては、通信制御装置１３０の許可を必要とする無線経路を利用せずとも通信制御装置１３０へアクセス可能な通信装置１１０を、『通信装置１１０Ａ』と呼ぶ。具体的には、例えば、有線でインターネット接続が可能な通信装置１１０は『通信装置１１０Ａ』とみなすことができる。また、例えば、有線でのインターネット接続機能をもたない無線リレー装置であっても、通信制御装置１３０の許可が不要な周波数を用いた無線バックホールリンクが他の通信装置１１０Ａとの間で構築されていれば、そのような無線リレー装置も『通信装置１１０Ａ』とみなしてもよい。
　本開示においては、通信制御装置１３０の許可を必要とする無線経路なしには通信制御装置１３０へアクセスできない通信装置１１０を、『通信装置１１０Ｂ』と呼ぶ。例えば、通信制御装置１３０の許可を必要とする周波数を用いてバックホールリンクを構築する必要がある無線リレー装置は『通信装置１１０Ｂ』と見なすことができる。また、例えば、テザリングに代表される無線ネットワーク提供機能を具備するスマートフォンのような装置であって、バックホールリンクとアクセスリンクの両方において通信制御装置１３０の許可を必要とする周波数を用いる装置を『通信装置１１０Ｂ』として扱ってもよい。
　通信装置１１０は、必ずしも固定設置される必要はない。例えば、自動車のように動くものに通信装置１１０が設置されていてもよい。また、通信装置１１０は、必ずしも地上に存在する必要はない。例えば、航空機、ドローン、ヘリコプター、HAPS(High Altitude Platform Station)、気球、衛星などのように、空中や宇宙に存在する物体に通信装置１１０が具備されてもよい。また、例えば、船、潜水艦などのように、海上または海中に存在する物体に、通信装置１１０が具備されてもよい。典型的には、このような移動型の通信装置１１０は、通信装置１１０Ｂに該当し、通信装置１１０Ａと無線通信を実施することで、通信制御装置１３０へのアクセス経路を確保する。当然のことながら、通信装置１１０Ａとの無線通信で用いる周波数が通信制御装置１３０の管理対象外であれば、移動型の通信装置１１０であっても通信装置１１０Ａとして扱うことは可能である。
　本開示において、特に断りがない限りは、『通信装置１１０』という記載は、通信装置１１０Ａと通信装置１１０Ｂの両方の意味を包括し、いずれかに読み替えられてもよい。
　通信装置１１０は、様々な事業者によって、利用、運用、または管理されうる。例えば、移動体通信事業者（MNO：Mobile Network Operator）、仮想移動体通信事業者（MVNO：Mobile Virtual Network Operator）、移動体通信イネーブラ（MNE：Mobile Network Enabler）、仮想移動体通信イネーブラ（MVNE：Mobile Virtual Network Enabler）、共用設備事業者、ニュートラルホストネットワーク（NHN：Neutral Host Network）事業者、放送事業者、エンタープライズ、教育機関（学校法人、各自治体教育委員会など）、不動産（ビル、マンションなど）管理者、個人などが、通信装置１１０に関わる事業者として想定されうる。なお、通信装置１１０に関わる事業者は、特に限られるわけではない。また、通信装置１１０Ａは、複数の事業者が利用する共用設備であってもよい。また、設備の設置利用、運用、および管理を行う事業者がそれぞれ異なっていてもよい。
　事業者によって運用される通信装置１１０は、典型的には、コアネットワークを介してインターネット接続される。また、OA&M（Operation, Administration & Maintenance）と呼ばれる機能により、運用、管理、および保守がなされる。また、例えば、図１に示すように、ネットワーク内の通信装置１１０を統合制御する中間装置（ネットワークマネージャ）１１０Ｃが存在しうる。なお、中間装置は、通信装置１１０の場合もありうるし、通信制御装置１３０の場合もありうる。
　端末１２０（User Equipment、User Terminal、User Station、Mobile Terminal、Mobile Station、など）は、通信装置１１０によって提供された無線通信サービスにより、無線通信を行う装置である。典型的には、スマートフォンなどの通信機器が、端末１２０に該当する。なお、無線通信の機能が具備された装置であれば、端末１２０に該当しうる。例えば、無線通信の機能を有する業務用カメラといった機器も、無線通信が主な用途でなくとも、端末１２０に該当しうる。また、スポーツ中継などを行うために、テレビジョン放送用の画像などを放送局外（現場）から放送局へ送信する放送事業用無線局（FPU：Field Pickup Unit）など、端末１２０にデータを送信する通信機器も、端末１２０に該当する。また、端末１２０は、必ずしも、人が利用するものである必要はない。例えば、いわゆるMTC（Machine Type Communication）のように、工場の機械、建物に設置されるセンサー、といった機器が、ネットワーク接続して、端末１２０として動作してもよい。また、インターネット接続を確保するために設けられる顧客構内設備（CPE：Customer Premises Equipment）と呼ばれる機器が端末１２０として振る舞ってもよい。
　また、D2D（Device-to-Device）やV2X（Vehicle-to-Everything）に代表されるように、端末１２０にリレー通信機能が具備されていてもよい。
　また、端末１２０も、通信装置１１０と同様、固定設置される必要も、地上に存在する必要もない。例えば、航空機、ドローン、ヘリコプター、衛星などのように、空中や宇宙に存在する物体が端末１２０として動作してもよい。また、例えば、船、潜水艦などのように海上または海中に存在する物体が端末１２０として動作してもよい。
　本開示においては、特筆しない限り、端末１２０は、通信制御装置１３０の許可を必要とする周波数を用いた無線リンクが終端（Terminate）するエンティティにあたる。ただし、端末１２０が具備する機能や適用されるネットワークトポロジによっては、端末１２０は通信装置１１０と同等の動作をしうる。換言すれば、ネットワークトポロジに応じて、無線アクセスポイントのような通信装置１１０に該当しうる装置が端末１２０に該当する場合もありうるし、スマートフォンのような端末１２０に該当しうる装置が通信装置１１０に該当する場合もありうる。
　通信制御装置１３０は、典型的には、通信装置１１０の通信パラメータの決定、利用許可、指示、および／または管理を行う装置である。例えば、TVWSDB（TV White Space Database）、GLDB（Geolocation database）、SAS（Spectrum Access System）、AFC（Automated Frequency Coordination）と呼ばれるデータベースサーバが、通信制御装置１３０に該当する。また、例えば、ETSI（European Telecommunications Standards Institute）の EN 303 387やIEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers） 802.19.1-2018、CBRSA-TS-2001などに代表される規格で規定された、装置間の電波干渉制御を行う制御装置も通信制御装置１３０に該当する。また、例えば、IEEE 802.11-2016にて規定されるRegistered Location Secure Server（RLSS）も通信制御装置１３０に該当する。すなわち、これらの例に限らず、通信装置１１０の通信パラメータの決定、利用許可、指示、管理などを担うエンティティを通信制御装置１３０と呼んでよい。基本的には、通信制御装置１３０の制御対象は通信装置１１０となるが、通信制御装置１３０は、通信装置１１０の配下の端末１２０を制御してもよい。
　通信制御装置１３０は複数存在してよい。通信制御装置１３０が複数存在する場合、少なくとも以下の３種類の意思決定トポロジのうち、少なくとも１つが通信制御装置１３０に適用されうる。
・自律型意思決定（Autonomous Decision-Making）
・集中型意思決定（Centralized Decision-Making）
・分散型意思決定（Distributed Decision-Making）
　自律型意思決定（Autonomous Decision-Making）とは、意思決定を行うエンティティ（意思決定エンティティ、ここでは通信制御装置１３０のこと）が、別の意思決定エンティティとは独立に意思決定を行う意思決定トポロジのことである。通信制御装置１３０は、必要な周波数割り当てや干渉制御の計算を独自に行う。例えば、図２のように複数の通信制御装置１３０が分散的に配置される場合に、自律型意思決定が適用されうる。
　集中型意思決定（Centralized Decision-Making）とは、意思決定エンティティが、意思決定を別の意思決定エンティティに委任する意思決定トポロジのことである。集中型意思決定を実施する場合には、例えば、図３のようなモデルが想定される。図３は、１つの通信制御装置１３０が中央制御的に複数の通信制御装置１３０を統括するモデル（いわゆるマスタ－スレーブ型）を示す。図３のモデルでは、マスタである通信制御装置１３０Ａは、複数のスレーブである通信制御装置１３０Ｂを統括し、集中的に意思決定を行うことが可能である。
　分散型意思決定（Distributed Decision-Making）とは、意思決定エンティティが別の意思決定エンティティと連携して意思決定を行う意思決定トポロジのことである。例えば、図２の自律型意思決定のように複数の通信制御装置１３０が独立に意思決定を行うが、それぞれの通信制御装置１３０は、意思決定を行った後に、意思決定結果の相互調整、交渉などを行うことが『分散型意思決定』に該当しうる。また、例えば、図３の集中型意思決定において、負荷分散（ロードバランシング）などを目的として、マスタの通信制御装置１３０Ａが各スレーブの通信制御装置１３０Ｂに対して、動的に意思決定権限の委譲または破棄などを実施することも、『分散型意思決定』とみなすことができる。
　集中型意思決定（Centralized Decision-Making）および分散型意思決定（Distributed Decision-Making）の両方が適用される場合もありうる。図４では、スレーブの通信制御装置１３０Ｂが、複数の通信装置１１０を束ねる中間装置として動作する。マスタの通信制御装置１３０Ａは、スレーブの通信制御装置１３０Ｂが束ねる通信装置１１０、つまり、スレーブの通信制御装置１３０Ｂが構成するセカンダリシステムを制御しなくてもよい。このように、変形例として、図４のような実装も可能である。
　通信制御装置１３０は、その役目のために、通信ネットワーク１００の通信装置１１０および端末１２０以外のエンティティからも必要な情報を取得しうる。具体的には、例えば、国または地域の電波行政機関（NRA：National Regulatory Authority）が管理または運用するデータベース（レギュラトリデータベース）から、プライマリシステムの保護に必要な情報を取得しうる。レギュラトリデータベースの一例としては、米国連邦通信委員会（FCC：Federal Communications Commissions）が運用するULS（Universal Licensing System）などが挙げられる。プライマリシステムの保護に必要な情報の例としては、例えば、プライマリシステムの位置情報、プライマリシステムの通信パラメータ、帯域外輻射制限（OOBE（Out-of-Band Emission） Limit）、隣接チャネル漏洩比（ACLR：Adjacent Channel Leakage Ratio）、隣接チャネル選択性（Adjacent Channel Selectivity）、フェージングマージン、保護比率（PR：Protection Ratio）などがある。プライマリシステムの保護するために、固定的な数値、取得方法、導出方法などが法制などによって定められている地域では、当該法制によって定められている情報を、プライマリシステムの保護に必要な情報として、用いることが望ましい。
　また、FCCのOET（Office of Engineering and Technology）が管理するEquipment Authorization System（EAS）のような適合認証を受けた通信装置１１０および端末１２０について記録するデータベースも、レギュラトリデータベースに該当する。このようなレギュラトリデータベースからは、通信装置１１０や端末１２０の動作可能周波数に関する情報や最大EIRPに関する情報などを取得することが可能である。当然、通信制御装置１３０は、これらの情報をプライマリシステムの保護に用いてよい。
　また、通信制御装置１３０は、プライマリシステムの電波検知を目的に設置および運用される電波センシングシステムから、電波センシング情報を取得することも想定されうる。具体的な一例としては、米国のCBRS（Citizens Broadband Radio Service）においては、通信制御装置１３０は、環境センシング機能（ESC：Environmental Sensing Capability）と呼ばれる電波センシングシステムから、プライマリシステムである艦載レーダの電波検知情報を取得する。また、通信装置１１０や端末１２０がセンシング機能を具備する場合、通信制御装置１３０は、これらからプライマリシステムの電波検知情報を取得してもよい。
　本システムモデルを構成する各エンティティ間のインタフェースは、有線か無線かを問わない。例えば、通信制御装置１３０および通信装置１１０の間のインタフェースは、有線回線のみならず、周波数共用に依存しない無線インタフェースを利用してもよい。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、移動体通信事業者が免許帯域（Licensed band）を介して提供する無線通信回線、既存の免許不要帯域（License-exempt band）を利用するWi-Fi通信などが存在する。
＜１．２　周波数と共用に関する用語について＞
　前述の通り、本実施形態においては、動的周波数共用（Dynamic Spectrum Access）環境下を想定して説明をする。動的周波数共用の代表的な一例として、米国のCBRSで定められる仕組み（すなわち、米国のFCC規則Part 96 Citizens Broadband Radio Serviceで定められる仕組み）を説明する。
　CBRSでは、図５に示すように、共用周波数帯域のユーザの各々は３つのグループのうちのいずれかに分類される。このグループは、tierと呼ばれる。当該３つのグループは、それぞれ、Incumbent Tier（既存層）、Priority Access Tier(優先アクセス層)およびGeneral Authorized Access (GAA) Tier(一般認可アクセス層)と呼ばれる。
　Incumbent Tierは、共用周波数帯域として定められた周波数帯域を従来から利用する既存ユーザからなるグループである。既存ユーザは、一般的にはプライマリユーザとも呼ばれる。CBRSにおいては、米国の国防総省（DOD：Department of Defense）、固定衛星事業者、および新規則適用除外無線ブロードバンド免許人（GWBL：Grandfathered Wireless Broadband Licensee）が、既存ユーザとして定められる。Incumbent Tierは、より低い優先度を有するPriority Access TierおよびGAA Tierへの干渉回避も、共用周波数帯域の利用の抑制も要求されない。また、Incumbent Tierは、Priority Access Tierおよび GAA Tierによる干渉から保護される。即ち、Incumbent Tierのユーザは、他のグループの存在を考慮することなく、共用周波数帯域を使用することが可能である。
　Priority Access Tierは、前述のPAL（Priority Access License）に基づいて共用周波数帯域を利用するユーザからなるグループである。Priority Access Tierのユーザは、一般的にはセカンダリユーザとも呼ばれる。共用周波数帯域を利用する際、Priority Access Tierは、Priority Access Tierより高い優先度を有するIncumbent Tierに対しては、干渉回避も、共用周波数帯域の利用の抑制も要求される。一方、優先アクセス層より低い優先度を有するGAA Tierに対しては、干渉回避も共用周波数帯域の利用の抑制も要求されない。また、Priority Access Tierは、より高い優先度を有するIncumbent Tierによる干渉から保護されないが、より低い優先度を有するGAA Tierによる干渉から保護される。
　GAA Tierは、Incumbent TierおよびPriority Access Tierに属さない共用周波数帯域ユーザからなるグループである。Priority Access Tierと同様に、一般的には、GAA Tierのユーザもセカンダリユーザとも呼ばれる。ただし、 Priority Access Tierよりも共用利用の優先度が低いことから、低優先度セカンダリユーザとも呼ばれる。共用周波数帯域を利用する際、GAA Tierは、より高い優先度を有するIncumbent TierおよびPriority Access Tierに対して、干渉の回避も、共用周波数帯域の利用の抑制も要求される。また、GAA Tierは、より高い優先度を有するIncumbent TierおよびPriority Access Tierによる干渉から保護されない。即ち、GAA Tierは、法制上、日和見的な（opportunistic）共用周波数帯域の利用が要求されるtierである。
　上記に動的周波数共用の代表的な一例としてCBRSの仕組みを説明したが、本実施形態が、CBRSの定義に限定されるわけではない。例えば、図５に示したように、CBRSは一般に３Tier構造を採るが、本実施形態においては、２Tier構造が採用されてもよい。２Tier構造の代表的な一例として、Authorized Shared Access（ASA）やLicensed Shared Access（LSA）、evolved LSA(eLSA)、TVWS（TV band White Space）などが挙げられる。ASA、LSAおよびeLSAでは、GAA Tierがなく、Incumbent TierとPriority Access Tierの組み合わせと同等の構造が採用されている。また、TVWSでは、Priority Access Tierがなく、Incumbent TierとGAA Tierの組み合わせと同等の構造が採用されている。また、４以上のTierが存在してもよい。具体的には、例えば、Priority Access Tierに相当する複数の中間層を設け、さらに各中間層に異なる優先度を付与するなどして、４以上のTierを生成してもよい。また、例えば、GAA Tierも同様に分割して優先度を付与するなどして、Tierを増やしてもよい。すなわち、各グループは分割されてもよい。
　また、本実施形態のプライマリシステムも、CBRSの定義に制限されるものではない。例えば、プライマリシステムの一例として、TV放送、固定マイクロ波回線（FS：Fixed System）、気象レーダ（Meteorological Radar）、電波高度計（Radio Altimeter）、無線式列車制御システム（Communications-based Train Control）、電波天文学（Radio Astronomy）といった無線システムが想定されるまた、これらに限らず、あらゆる無線システムが本実施形態のプライマリシステムとなりうる。
　また、前述の通り、本実施形態は、周波数共用の環境下に限定されるわけではない。一般に周波数共用または周波数２次利用においては、対象の周波数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、周波数共用環境以外に本実施形態を適用する場合には、別の用語に置き換えて読まれるべきである。例えば、ヘテロジニアスネットワーク（HetNet）におけるマクロセル基地局をプライマリシステム、スモールセル基地局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を実現するRelay UE (User Equipment)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、可搬型または移動型であってもよい。そのような場合、例えば、本実施形態の通信制御装置１３０は、コアネットワーク、基地局、リレー局、Relay UEなどに具備されてもよい。
　また、周波数共用環境以外に本実施形態を適用する場合は、本開示における「周波数」という用語は、適用先で共用される別の用語によって置き換えられる。例えば、「リソース」、「リソースブロック」、「リソースエレメント」、「リソースプール」、「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」、「Bandwidth Part（BWP）」といった用語や、これらと同等または類似の意味を有する別の用語によって置き換えられることが想定される。
＜＜２．本実施形態にて想定する諸手続きの説明＞＞
　ここでは、本実施形態の実施の際に用いることができる基本的な手続きについて説明する。なお、後述の＜２．５＞までは、主に通信装置１１０Ａにおいて実施されることを想定して説明を行う。
＜２．１　登録手続き（Registration Procedure）＞
　登録手続きとは、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムの情報を登録する手続きのことである。より具体的には、当該無線システムの通信装置１１０に関するデバイスパラメータを通信制御装置１３０に登録する手続きのことである。典型的には、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを代表する通信装置１１０がデバイスパラメータを含む登録リクエストを通信制御装置１３０へ通知することにより、登録手続きが開始される。なお、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムに複数の通信装置１１０が属する場合は、当該複数の通信装置それぞれのデバイスパラメータが登録リクエストに含まれる。また、無線システムを代表して登録リクエストを送信する装置は、適宜に定めてよい。
＜２．１．１　所要パラメータの詳細＞
　デバイスパラメータとは、例えば、以下に示す情報のことを指す。
・通信装置１１０の利用者に関する情報（以下、利用者情報と記載する）
・通信装置１１０の固有の情報（以下、固有情報と記載する）
・通信装置１１０の位置に関する情報（以下、位置情報と記載する）
・通信装置１１０が有するアンテナに関する情報（以下、アンテナ情報と記載する）
・通信装置１１０が有する無線インタフェースに関する情報（以下、無線インタフェース情報と記載する）
・通信装置１１０に関する法的な情報（以下、法的情報と記載する）
・通信装置１１０の設置者に関する情報（以下、設置者情報と記載する）
・通信装置１１０が属するグループに関する情報（以下、グループ情報）
　デバイスパラメータは、上記に限定されるわけではない。これら以外の情報がデバイスパラメータとして扱われてもよい。なお、デバイスパラメータは、１回で送信される必要はなく、複数回に分けて送信されてもよい。すなわち、１つの登録手続きのために、複数の登録リクエストが送信されてもよい。このように、１つの手続きまたは手続き内の１つの処理が、複数回に分けて行われてもよい。以降に説明する手続きについても同様である。
　利用者情報とは、通信装置１１０の利用者に係る情報のことである。例えば、利用者ID、アカウント名、利用者名、利用者連絡先、コールサインなどが想定されうる。利用者IDおよびアカウント名は、通信装置１１０の利用者が独自に生成してもよいし、通信制御装置１３０が事前に発行したものであってもよい。コールサインは、NRAによって発行されるコールサインを用いることが望ましい。
　利用者情報は、例えば、干渉解決（Interference Resolution）の用途で用いられうる。具体的な一例として、通信制御装置１３０が、後述の＜２．５＞に記載の周波数利用通知手続きにおいて、通信装置１１０によって使用中の周波数に対する利用停止判断を行い、利用停止判断に基づく指示をするも、引き続き当該周波数の周波数利用通知リクエストが通知される場合がありうる。その場合に、通信制御装置１３０が、通信装置１１０の不具合を疑って、利用者情報に含まれる利用者連絡先に対して、通信装置１１０の挙動確認依頼の連絡を行うことができる。この例に限らず、通信装置１１０が通信制御装置１３０の行う通信制御に反する動作を行っていると判断される場合に、通信制御装置１３０は、利用者情報を用いて連絡をすることができる。
　固有情報とは、通信装置１１０を特定可能な情報、通信装置１１０の製品情報、通信装置１１０のハードウェアまたはソフトウェアに関する情報などである。
　通信装置１１０を特定可能な情報は、例えば、通信装置１１０の製造番号（シリアル番号）、通信装置１１０のIDなどが含まれうる。通信装置１１０のIDは、例えば、通信装置１１０の利用者が独自に付与するものであってもよい。
　通信装置１１０の製品情報とは、例えば、認証ID、製品型番、製造者に関する情報などが含まれうる。認証IDとは、例えば、米国のFCC ID、欧州のCE番号、日本の技術基準適合証明（技適）など、各国または地域の認証機関から付与されるIDのことである。業界団体などが独自の認証プログラムに基づいて発行するIDも認証IDとみなしてよい。
　これらに代表される固有情報は、例えば、ホワイトリストまたはブラックリストの用途で用いられうる。例えば、動作中の通信装置１１０に関するいずれかの情報がブラックリストに含まれていた場合に、通信制御装置１３０は、後述の＜２．５＞に記載の周波数利用通知手続きにおいて、当該通信装置１１０に対し周波数利用停止の指示を行うことが可能である。さらに、通信制御装置１３０は、当該通信装置１１０がブラックリストから解除されるまで、利用停止措置を解除しない、といったふるまいをすることが可能である。また、例えば、通信制御装置１３０は、ブラックリストに含まれる通信装置１１０の登録を拒絶することが可能である。また、例えば、ブラックリストに含まれる情報に対応する通信装置１１０を本開示の干渉計算において考慮しない、または、ホワイトリストに含まれる情報に対応する通信装置１１０のみを干渉計算で考慮する、といった動作を通信制御装置１３０が行うことも可能である。
　通信装置１１０のハードウェアに関する情報は、例えば、送信電力クラス情報が含まれうる。送信電力クラス情報は、例えば、米国のFCC C.F.R（Code of Federal Regulations） Part 96においては、Category A、Category Bという２種類のクラスが規定されており、当該規定に準拠する通信装置１１０のハードウェアに関する情報には、当該２種類のクラスのいずれに属するかの情報が含まれうる。また、3GPP（3rd Generation Partnership Project）の TS（Technical Specification）36.104やTS 38.104において、eNodeB、gNodeBのクラスがいくつか規定されており、これらの規定も用いられうる。
　送信電力クラス情報は、例えば、干渉計算の用途で用いられうる。クラスごとに規定される最大送信電力を通信装置１１０の送信電力として干渉計算を行うことができる。
　通信装置１１０のソフトウェアに関する情報は、例えば、通信制御装置１３０とのインタラクションに必要な処理が記述された実行プログラムに関するバージョン情報やビルド番号などが含まれうる。また、通信装置１１０として動作するためのソフトウェアのバージョン情報やビルド番号なども含まれてもよい。
　位置情報とは、典型的には、通信装置１１０の位置を特定可能な情報である。例えば、GPS（Global Positioning System）、Beidou、QZSS（Quasi-Zenith Satellite System）、GalileoやA-GPS（Assisted Global Positioning System）に代表される位置測位機能によって取得される座標情報である。典型的には、緯度、経度、地上高／海抜、高度、測位誤差に係る情報が含まれうる。または、例えば、NRA（National Regulatory Authority）またはその委託機関によって管理される情報管理装置に登録される位置情報であってよい。または、例えば、特定の地理位置を原点とするX軸、Y軸、Z軸の座標であってもよい。また、このような座標情報と一緒に、通信装置１１０が屋外に存在するか屋内に存在するかを示す識別子が付与されうる。
　また、位置情報は、通信装置１１０が位置する領域を示す情報であってもよい。例えば、郵便番号、住所など、行政によって定められた領域を示す情報が用いられてもよい。また、例えば、３つ以上の地理座標の集合によって領域が示されてもよい。これらの領域を示す情報は、座標情報と一緒に提供されてもよい。
　また、通信装置１１０が屋内に位置する場合に、通信装置１１０が位置する建物のフロアを示す情報も、位置情報に含まれうる。例えば、階数、地上、地下を示す識別子などが位置情報に含まれうる。また、例えば、建物内の部屋番号、部屋名のように、屋内のさらなる閉空間を示す情報が位置情報に含まれうる。
　位置測位機能は、典型的には、通信装置１１０によって具備されることが望ましい。しかしながら、位置測位機能の性能が要求される精度を満たさない場合もありうる。また、位置測位機能の性能が要求される精度を満たしていても、通信装置１１０の設置位置によっては、必ずしも要求される精度を満たす位置情報が取得できない場合もありうる。そのため、位置測位機能は、通信装置１１０とは別の装置が具備し、通信装置１１０は当該装置から位置に係る情報を取得してもよい。位置測位機能を有する装置は、利用可能な既存の装置であってもよいが、通信装置１１０の設置者によって設けられてもよい。そのような場合、通信装置１１０の設置者によって測定された位置情報が通信装置１１０に書き込まれることが望ましい。
　アンテナ情報とは、典型的には、通信装置１１０が具備するアンテナの性能や構成などを示す情報である。典型的には、例えば、アンテナ設置高、チルト角（Downtilt）、水平方向の向き（Azimuth）、照準（Boresight）、アンテナピークゲイン、アンテナモデルといった情報が含まれうる。
　また、アンテナ情報には、形成可能なビームに関する情報も含まれうる。例えば、ビーム幅、ビームパターン、アナログまたはデジタルのビームフォーミングのケイパビリティといった情報が含まれうる。
　また、アンテナ情報には、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信の性能や構成に関する情報も含まれうる。例えば、アンテナエレメント数、最大空間ストリーム数、といった情報が含まれうる。また、用いるコードブック（Codebook）情報や、ウェイト行列情報なども含まれうる。ウェイト行列情報は、ユニタリ行列、ZF（Zero-Forcing）行列、MMSE（Minimum Mean Square Error）行列などがあり、これらは、SVD（Singular Value Decomposition、EVD (Eigen Value Decomposition) 、BD（Block Diagonalization）などによって得られる。また、通信装置１１０が非線形演算を要するMLD（Maximum Likelihood Detection）などの機能を具備する場合、具備する機能を示す情報がアンテナ情報に含まれてもよい。
　また、アンテナ情報には、ZoD（Zenith of Direction, Departure）が含まれてもよい。ZoDは、電波到来角度の一種である。なお、ZoDは通信装置１１０から通知されるのではなく、通信装置１１０のアンテナから放射される電波から、他の通信装置１１０により推定されて通知されてもよい。この場合に、通信装置１１０は、基地局もしくはアクセスポイントとして動作する装置、D2D通信を行う装置、またはムービングリレー基地局などであってもよい。ZoDは、MUSIC（Multiple Signal Classification）またはESPRIT（Estimation of Signal Propagation via Rotation Invariance Techniques）などの電波到来方向推定技術により推定され得る。また、ZoDは、メジャメント情報として通信制御装置１３０によって用いられうる。
　無線インタフェース情報とは、典型的には、通信装置１１０が具備する無線インタフェース技術を示す情報のことである。例えば、GSM、CDMA2000、UMTS、E-UTRA、E-UTRA NB-IoT、5G NR、5G NR NB-IoTまたはさらなる次世代のセルラーシステムで用いられる技術を示す識別子情報が無線インタフェース情報として含まれうる。また、MulteFire、LTE-U（Long Term Evolution -Unlicensed）、NR-U（NR-Unlicensed）といったLTE（Long Term Evolution）/5G準拠の派生技術を示す識別子情報も含まれうる。また、WiMAX、WiMAX２+といったMAN（Metropolitan Area Network）、IEEE ８０２.１１系の無線LANといった標準技術を示す識別子情報も含まれうる。また、XGP(Extended Global Platform)、sXGP(Shared XGP)を示す識別子情報でもよい。LPWA(Local Power, Wide Area)向けの通信技術の識別子情報であってもよい。また、プロプライエタリな無線技術を示す識別子情報も含まれうる。また、これらの技術を定める技術仕様書のバージョン番号またはリリース番号も無線インタフェース情報として含まれてうる。
　また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする周波数帯域情報も含まれうる。例えば、上限周波数、下限周波数、中心周波数、帯域幅、3GPP Operating Band番号、または、これらの少なくとも二つの組み合わせなどによって、周波数帯域情報が表されうる。また、１以上の周波数帯域情報が無線インタフェース情報に含まれうる。
　通信装置１１０がサポートする周波数帯域情報として、さらに、キャリアアグリゲーション（CA：Carrier Aggregation）やチャネルボンディング（Channel Bonding）などの帯域拡張技術のケイパビリティを示す情報も含まれうる。例えば、組み合わせ可能な帯域情報などが含まれうる。また、キャリアアグリゲーションについては、プライマリコンポーネントキャリア（PCC：Primary Component Carrier）やセカンダリコンポーネントキャリア（SCC：Secondary Component Carrier）として利用したい帯域に関する情報も含まれうる。また、同時にアグリゲート可能なコンポーネントキャリアの数（CC数）も含まれうる。
　通信装置１１０がサポートする周波数帯域情報として、さらに、Dual Connectivity、Multi Connectivityでサポートする周波数帯域の組み合わせを示す情報が含まれてもよい。併せて、Dual Connectivity、Multi Connectivityを協力して提供する他の通信装置１１０の情報も提供されてよい。通信制御装置１３０は、以降の手続きにおいて、協力関係などにある他の通信装置１１０を加味して、本実施形態で開示される通信制御の判断を行ってもよい。
　通信装置１１０がサポートする周波数帯域情報として、また、PAL、GAAのような電波利用優先度を示す情報が含まれてもよい。
　また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする変調方式情報も含まれうる。例えば、代表的な一例として、FSK（Frequency Shift Keying）、n値PSK（Phase Shift Keying、ここでのnは２、４、８などの２の乗数）、n値QAM（Quadrature Amplitude Modulation、ここでのnは４、１６、６４、２５６、１０２４などの４の乗数）といった一次変調方式を示す情報が含まれうる。また、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、Scalable OFDM、DFT-s-OFDM（DFT spread OFDM）、GFDM（Generalized Frequency Division Multiplexing）、FBMC（Filter Bank Multi Carrier）といった二次変調方式を示す情報が含まれうる。
　また、無線インタフェース情報には、誤り訂正符号に関する情報も含まれうる。例えば、Turbo符号、LDPC（Low Density Parity Check）符号、Polar符号、消失訂正符号などのケイパビリティや適用する符号化率情報が含まれうる。
　変調方式情報や誤り訂正符号に関する情報は、別の態様として、MCS（Modulation and Coding Scheme）インデックスでも表現されうる。
　また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする各無線技術仕様特有の機能を示す情報も含まれうる。例えば、代表的な一例として、LTEで規定されているTransmission Mode（TM）情報が挙げられる。この他にも、特定の機能に関して２以上のモードを有するものについては、TM情報のように無線インタフェース情報に含まれうる。また、技術仕様において、２以上のモードが存在しなくても仕様上必須でない機能を通信装置１１０がサポートする場合には、サポートする機能を示す情報も含まれうる。
　また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする無線アクセス方式（RAT：Radio Access Technology）情報も含まれうる。例えば、TDMA（Time Division Multiple Access）、FDMA（Frequency Division Multiple Access）、OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）、PDMA（Power Division Multiple Access）、CDMA（Code Division Multiple Access）、SCMA（Sparse Code Multiple Access）、IDMA（Interleave Division Multiple Access）、SDMA（Spatial Division Multiple Access）、CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）、CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）などを示す情報が含まれうる。なお、TDMA、FDMA、およびOFDMAは、直交多元接続方式（OMA：Orthogonal Multiple Access）に分類される。PDMA、CDMA、SCMA、IDMA、およびSDMAは、非直交多元接続方式（NOMA：Non Orthogonal Multiple Access）に分類される。PDMAは、Superposition Coding（SPC）とSuccessive Interference Canceller（SIC）との組み合わせによって実現される手法が代表例である。CSMA/CAとCSMA/CDは、日和見的接続方式（Opportunistic Access）に分類される。
　無線インタフェース情報に日和見的接続方式を示す情報が含まれる場合、さらにアクセス方式の詳細を示す情報が含まれてもよい。具体的な一例として、ETSIのEN 301 598で定義されているFrame Based Equipment（FBE）、Load Based Equipment（LBE）のどちらであるかを示す情報が含まれてもよい。
　無線インタフェース情報がLBEを示す場合、さらに、ETSIのEN 301 598で規定されるPriority ClassといったLBE特有の情報を含んでもよい。
　また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートするデュプレクスモードに係る情報も含まれうる。代表的な一例として、例えば、FDD（Frequency Division Duplex）、TDD（Time Division Duplex）、FD（Full Duplex）といった方式に関する情報が含まれうる。
　無線インタフェース情報としてTDDが含まれる場合、通信装置１１０が使用する、または、サポートするTDD Frame Structure情報が付与されうる。また、周波数帯域情報で示される周波数帯域ごとにデュプレクスモードに係る情報が含まれてもよい。
　無線インタフェース情報としてFDが含まれる場合、干渉電力検出レベルに関する情報が含まれてもよい。
　また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする送信ダイバーシチ手法に関する情報も含まれうる。例えば、時空間符号化（STC：Space Time Coding）などが含まれてもよい。
　また、無線インタフェース情報には、ガードバンド情報も含まれうる。例えば、無線インタフェースに予め定められたガードバンドサイズに関する情報が含まれうる。または、例えば、通信装置１１０が所望するガードバンドサイズに関する情報が含まれてもよい。
　上記の態様によらず、無線インタフェース情報は周波数帯域ごとに提供されてよい。
　法的情報とは、典型的には、各国または地域の電波行政機関またはそれに準ずる機関によって定められる、通信装置１１０が順守しなければならない規制に関する情報や、通信装置１１０が取得している認証情報などのことである。規制に関する情報として、典型的には、例えば、帯域外輻射の上限値情報、受信機のブロッキング特性に関する情報などが含まれうる。認証情報として、典型的には、例えば、型式認証（Type Approval）情報、認証取得の基準となる法規制情報などが含まれうる。型式認証情報は、例えば、米国のFCC ID、日本の技術基準適合証明などが該当する。法規制情報は、例えば、米国のFCC規則番号、欧州のETSI Harmonized Standard番号などが該当する。
　法的情報のうち、数値に関するものについては、無線インタフェース技術の規格書において定められているものを代用してもよい。無線インタフェース技術の規格書は、例えば、3GPP TS 36.104やTS 38.104などが該当する。これらには，隣接チャネル漏洩比（ACLR：Adjacent Channel Leakage Ratio）が規定されている。帯域外輻射の上限値情報の代わりに、規格書で規定されたACLRを用いて、帯域外輻射の上限値を導出し利用してもよい。また、必要に応じて、ACLRそのものを用いてもよい。また、隣接チャネル選択性（ACS：Adjacent Channel Selectivity）をブロッキング特性の代わりに用いてもよい。また、これらは併用されてもよいし、隣接チャネル干渉比（ACIR：Adjacent Channel Interference Ratio）を用いてもよい。なお、一般に、ACIRはACLR、ACSと以下のような関係を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　なお、式（１）は、真値表現を用いているが、対数表現で表されてもよい。
　設置者情報とは、通信装置１１０の設置を行った者（設置者）を特定することが可能な情報、設置者に紐づく固有の情報などが含まれうる。代表的には、非特許文献３において定義されるCPI（Certified Professional Installer）という、通信装置１１０の位置情報に責任を持つ個人に関する情報が設置者情報に含まれうる。CPIには、CPIR-ID（Certified Professional Installer Registration ID）、CPI名が開示されている。また、CPIに紐づく固有の情報として、例えば、連絡用住所（Mailing addressまたはContact address）、Eメールアドレス、電話番号、PKI（Public Key Identifier）などが開示されている。これらに限らず、必要に応じて設置者に関するその他の情報が設置者情報に含まれてもよい。
　グループ情報には、通信装置１１０が属する通信装置グループに関する情報が含まれうる。具体的には、例えば、WINNF-SSC-0010で開示されているものと同一または同等の種類のグループに係る情報が含まれうる。また、例えば、通信事業者が自身の運用ポリシーにてグループ単位で通信装置１１０を管理している場合、そのグループに関する情報がグループ情報に含まれうる。
　ここまで列挙してきた情報は、通信装置１１０が通信制御装置１３０に提供せずに、通信制御装置１３０が通信装置１１０から提供される他の情報から推測されてもよい。具体的には、例えば、ガードバンド情報は、無線インタフェース情報から推測可能である。通信装置１１０が用いる無線インタフェースがE-UTRAや5G NRである場合、図６に示した、3GPPのTS36.104に記載のE-UTRAの送信帯域幅仕様、図７に示した、3GPPのTS38.104に記載の5G NRの送信帯域幅仕様、以下に示した、TS38.104に記載の表に基づいて推測可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　換言すれば、これまで列挙してきた情報を通信制御装置１３０が取得できればよく、必ずしも通信装置１１０が当該情報を通信制御装置１３０へ提供する必要はない。また、複数の通信装置１１０を束ねる中間装置１３０Ｂ（例えば、ネットワークマネージャ）は、当該情報を通信制御装置１３０Ａへ提供する必要はない。通信装置１１０または中間装置１３０Ｂが通信制御装置１３０または１３０Ａへ情報を提供することは、本実施形態における情報提供のあくまでも一手段に過ぎない。これまで列挙してきた情報は、通信制御装置１３０が本手続きを正常完了するために必要となりうる情報であることを意味し、情報の提供手段は問わない。
＜２．１．１．１　所要パラメータの補足＞
　登録手続きにおいて、場合によっては、通信装置１１０のみならず、端末１２０に関するデバイスパラメータを通信制御装置１３０に登録することも要求されることが想定される。そのような場合、＜２．１．１＞で述べた説明中の「通信装置」という用語を「端末」またはそれに準ずる用語で置き換えて適用してもよい。また、＜２．１．１＞では述べられていない「端末」特有のパラメータも登録手続きにおける所要パラメータとして扱われてよい。例えば、3GPPで規定されるUE（User Equipment）Categoryなどが挙げられる。
＜２．１．２　登録処理の詳細＞
　前述の通り、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを代表する通信装置１１０）は、デバイスパラメータを含む登録リクエストを生成し、通信制御装置１３０へ通知する。
　ここで、デバイスパラメータに設置者情報が含まれる場合、通信装置１１０は、設置者情報を用いて、登録リクエストに改ざん防止の加工などを施してもよい。また、登録リクエストに含まれる情報の一部または全部に暗号化処理が施されてもよい。具体的には、例えば、通信装置１１０と通信制御装置１３０との間で事前に特有の公開鍵を共有しておき、通信装置１１０は当該公開鍵に対応する秘密鍵を用いて情報の暗号化を施してもよい。暗号化の対象としては、例えば、位置情報といった防犯上センシティブな情報が挙げられる。
　なお、通信装置１１０のIDと位置情報が公開されており、通信制御装置１３０が、自身のカバレッジ内に存在する主要な通信装置１１０のＩＤおよび位置情報を予め保持している場合もありうる。そのような場合、通信制御装置１３０は登録リクエストを送信した通信装置１１０のＩＤから位置情報を取得できるため、位置情報が登録リクエストに含まれる必要はない。また、通信制御装置１３０が、登録リクエストを送信した通信装置１１０に対して必要なデバイスパラメータを返信し、それを受けて、通信装置１１０が登録に必要なデバイスパラメータを含む登録リクエストを送信することも考えられる。このように、登録リクエストに含まれる情報は、場合に応じて異なっていてもよい。
　登録リクエスト受信後、通信制御装置１３０は、通信装置１１０の登録処理を実施し、処理結果に応じて登録レスポンスを返す。登録に必要な情報の不足、異常がなければ、通信制御装置１３０は内部または外部の記憶装置に情報を記録し、正常完了を通知する。そうでなければ、登録失敗を通知する。登録が正常完了する場合、通信制御装置１３０は、通信装置１１０個別にIDを割り振り、そのID情報を応答時に通知してもよい。登録失敗となる場合、通信装置１１０は、修整された登録リクエストを再通知してもよい。また、通信装置１１０は、の正常完了するまで、登録リクエストを変更して登録手続きを試行してもよい。
　なお、登録手続きは、登録が正常完了した後にも、実行されることがある。具体的には、例えば、移動・精度改善などにより、位置情報が所定の基準を超えて変更される場合に登録手続きが再実行されうる。所定の基準は、典型的には、各国または地域の法制度によって定められる。例えば、米国の４７ C.F.R Part １５において、Mode II personal/portable white space device、つまり、空き周波数を利用する機器は、その位置が１００メートル以上変わる場合には、再度登録を行うことが義務付けられている。
＜２．２　利用可能周波数情報問い合わせ手続き（Available Spectrum Query Procedure）＞
　利用可能周波数情報問い合わせ手続きとは、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムが、通信制御装置１３０に対して、利用可能な周波数に関する情報を問い合わせる手続きのことである。なお、必ずしも、利用可能周波数情報問い合わせ手続きを実施する必要はない。また、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを代表して問い合わせを行う通信装置１１０は、登録リクエストを生成した通信装置１１０と同じであっても異なっていてもよい。典型的には、問い合わせを行う通信装置１１０が、当該通信装置１１０を特定可能な情報を含む問い合わせリクエストを通信制御装置１３０へ通知することで手続きが開始される。
　ここで、利用可能周波数情報とは、典型的には、当該通信装置１１０がプライマリシステムに対して致命的な干渉を与えず、安全に２次利用が可能な周波数を示す情報のことである。
　利用可能周波数情報は、例えば、Exclusion Zoneと呼ばれる２次利用禁止エリアに基づいて決定される。具体的には、例えば、周波数チャネルF１を利用するプライマリシステムの保護を目的として設けられている２次利用禁止エリアに通信装置１１０が設置されている場合、その通信装置１１０に対しては、F１という周波数チャネルは利用可能チャネルとして通知されない。
　利用可能周波数情報は、例えば、プライマリシステムに対する与干渉の度合いによっても決定されうる。具体的には、例えば、２次利用禁止エリア外であっても、プライマリシステムに対して致命的な干渉を与えると判断される場合には、当該周波数チャネルは利用可能チャネルとして通知されない場合がある。具体的な計算方法の一例は、後述の＜２．２．２＞に記載している。
　また、前述のように、プライマリシステム保護要件以外の条件によっても、利用可能として通知されない周波数チャネルが存在しうる。具体的には、例えば、通信装置１１０間で発生しうる干渉を事前に回避するために、当該通信装置１１０の近傍に存在する他の通信装置１１０が利用中の周波数チャネルを、利用可能チャネルとして通知しない場合もある。このように、他の通信装置１１０との干渉を考慮して設定される利用可能周波数情報は、例えば、『利用推奨周波数情報』として設定し、利用可能周波数情報と一緒に提供されてよい。すなわち、『利用推奨周波数情報』は利用可能周波数情報の部分集合となることが望ましい。
　プライマリシステムに対して影響を与える場合であっても、送信電力を小さくすることで影響を避けられるのであれば、プライマリシステムや近傍の通信装置１１０と同じ周波数を利用可能チャネルとして通知することもありうる。そのような場合には、典型的には、最大許容送信電力情報が利用可能周波数情報に含まれる。最大許容送信電力は、典型的には、等価等方輻射電力（EIRP：Equivalent Isotropic Radiated Power）で表現される。必ずしもこれに限られる必要はなく、例えば、空中線電力（Conducted Power）とアンテナゲインの組み合わせで提供されてもよい。さらに、アンテナゲインは、空間的な方向ごとに許容ピークゲインが設定されてもよい。
＜２．２．１　所要パラメータの詳細＞
　共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを特定可能な情報とは、例えば、登録手続き時に登録した固有情報、前述のID情報などが想定されうる。
　また、問い合わせリクエストには、問い合わせ要件情報も含まれうる。問い合わせ要件情報とは、例えば、利用可能か否かを知りたい周波数帯域を示す情報が含まれうる。また、例えば、送信電力情報も含まれうる。問い合わせを行う通信装置１１０は、例えば、所望の送信電力を用いることができそうな周波数情報のみを知りたい場合に送信電力情報を含めうる。問い合わせ要件情報は必ずしも問い合わせリクエストに含まれる必要はない。
　また、問い合わせリクエストには、メジャメントレポートも含まれうる。メジャメントレポートは、通信装置１１０および／または端末１２０が実施するメジャメントの結果が含まれる。メジャメントの結果の一部または全部は、生データで表されていてもよいし、加工されたデータで表されていてもよい。例えば、RSRP（Reference Signal Received Power）、RSSI（Reference Signal Strength Indicator）、RSRQ（Reference Signal Received Quality）に代表される標準化されたメトリックがメジャメントに用いられうる。
＜２．２．２　利用可能周波数評価処理の詳細＞
　問い合わせリクエスト受信後、問い合わせ要件情報に基づいて、利用可能周波数の評価を行う。例えば、前述のように、プライマリシステムやその２次利用禁止エリア、近傍の通信装置１１０の存在を考慮して利用可能周波数の評価を行うことが可能である。
　最大許容送信電力情報を導出してもよい。典型的には、プライマリシステムまたはその保護領域（Protection Zone）における許容可能干渉電力情報、プライマリシステムが被る干渉電力レベルを算定する基準点（Reference Point）の位置情報、通信装置１１０の登録情報、および伝搬損失推定モデルを用いて、最大許容送信電力情報が算出される。具体的には、一例として、以下の数式によって算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 ここで、PMaxTx(dBm)は最大許容送信電力、ITh(dBm)は許容可能干渉電力（許容可能な干渉電力の限界値）、dは所定の基準点（Reference Point）と通信装置１１０との間の距離、PL(d)(dB)は距離ｄにおける伝搬損失である。式（２）においては、送受信機におけるアンテナゲインが含まれていないが、最大許容送信電力の表現方法（EIRP、Conducted powerなど）や受信電力の参照点（アンテナ入力点、アンテナ出力点など）に応じて、送受信機におけるアンテナゲインが含まれてもよい。また、フェージングによる変動を補償するためのセーフティマージンなども含まれてよい。また、フィーダロスが、必要に応じて考慮されてよい。
　また、式（２）は、単体の通信装置１１０が干渉源である仮定に基づいて記述されている（単一局干渉）。例えば、同時に複数の通信装置１１０からの累積的な干渉（Aggregated Interference）を考慮しなければならない場合には、補正値を加味してもよい。具体的には、例えば、非特許文献４(ECC Report 186)で開示されている３種類（Fixed/Predetermined、Flexible、Flexible Minimized）の干渉マージン方式に基づいて補正値が決定されうる。
　なお、式（２）のように、必ずしも許容可能干渉電力情報そのものを直接利用可能するとは限らない。例えば、プライマリシステムの所要の信号電力対干渉電力比（SIR）、SINR(Signal to Interference Plus Noise Ratio)などが利用可能である場合、それらを許容可能干渉電力に変換して用いてもよい。なお、このような変換処理は、この処理に限られず、他の手続きの処理にも適用されてよい。
　なお、式（２）は、対数を用いて表現されているが、実施の際には、当然のことながら真数に変換して用いてもよい。また、本開示に記載される全ての対数表記のパラメータは、適宜、真数に変換して用いてもよい。
　また、前述の送信電力情報が問い合わせ要件情報に含まれる場合には、前述の方法とは別の方法で利用可能周波数の評価を行うことが可能である。具体的には、例えば、送信電力情報で示される所望の送信電力を用いたと仮定した場合に、推定される与干渉量がプライマリシステムまたはその保護領域（Protection Zone）における許容可能干渉電力を下回るときは、当該周波数チャネルが利用可能であると判断され、通信装置１１０へ通知される。
　また、例えば、REM（Radio Environment Map）のエリアと同様に、通信装置１１０が共用周波数帯域を使用可能なエリアまたは空間が予め定められている場合には、単に、通信装置１１０の位置情報に含まれる座標（通信装置１１０のX軸、Y軸、Z軸の座標または緯度、経度、地上高）のみに基づいて、利用可能周波数情報が導出されてもよい。また、例えば、通信装置１１０の位置の座標と利用可能周波数情報とを関連付けるルックアップテーブルが用意されている場合にも、通信装置１１０の位置情報のみに基づいて、上記利用可能周波数情報が導出されてもよい。このように、利用可能周波数の決定方法は様々あり、本開示の例に限定されない。
　また、通信制御装置１３０が、通信装置１１０によってサポートされる周波数帯域情報として、キャリアアグリゲーション（CA：Carrier Aggregation）、チャネルボンディング（Channel Bonding）などの帯域拡張技術のケイパビリティについての情報を取得している場合、通信制御装置１３０は、これらの利用可能な組み合わせ、推奨する組み合わせなどを利用可能周波数情報に含めてもよい。
　また、通信制御装置１３０が、通信装置１１０によってサポートされる周波数帯域情報として、Dual Connectivity、Multi Connectivityでサポートされる周波数帯域の組み合わせについての情報を取得している場合、通信制御装置１３０は、Dual Connectivity、Multi Connectivity向けに、利用可能な周波数、推奨する周波数などの情報を、利用可能周波数情報に含めてもよい。
　また、上記のような帯域拡張技術向けに利用可能周波数情報を提供する場合に、複数の周波数チャネル間で最大許容送信電力のインバランスが発生するときは、各周波数チャネルの最大許容送信電力を調整した上で、利用可能周波数情報を提供してもよい。例えば、プライマリシステム保護の観点から、各周波数チャネルの最大許容送信電力を、最大許容電力束密度（PSD：Power Spectral Density）が低い周波数チャネルの最大許容送信電力に、揃えてもよい。
　利用可能周波数の評価は、必ずしも問い合わせリクエスト受信後に実施する必要はない。例えば、前述の登録手続きの正常完了後に、問い合わせリクエストなしに、通信制御装置１３０が主体的に実施してもよい。そのような場合、上記に一例で示したREMやルックアップテーブルまたはそれらと相似の情報テーブルを作成してもよい。
　また、PALやGAAのような電波利用優先度についても評価を行ってもよい。例えば、登録済みのデバイスパラメータまたは問い合わせ要件に電波利用の優先度に関する情報が含まれる場合、当該優先度に基づいて周波数利用が可能かどうかを判定し、通知してもよい。また、例えば、非特許文献３で開示されているように、事前にユーザから高優先度利用（例えば、PAL）を行う通信装置１１０に関する情報（非特許文献３では、Cluster Listと呼ばれる）が通信制御装置１３０に登録されている場合、その情報に基づいて評価を行ってもよい。
　利用可能周波数の評価完了後、通信制御装置１３０は評価結果を通信装置１１０へ通知する。
　通信装置１１０は、通信制御装置１３０から受け取った評価結果を用いて、所望通信パラメータの選定を行ってもよい。
＜２．３　周波数利用許可手続き（Spectrum Grant Procedure）＞
　周波数利用許可手続きとは、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムが通信制御装置１３０から周波数の２次利用許可を受けるための手続きである。無線システムを代表して周波数利用許可手続きを行う通信装置１１０は、これまでの手続きを行った通信装置１１０と同じであっても異なっていてもよい。典型的には、通信装置１１０が、当該通信装置１１０を特定可能な情報を含む周波数利用許可リクエストを通信制御装置１３０へ通知することで手続きが開始される。なお、前述の通り、利用可能周波数情報問い合わせ手続きは必須ではない。そのため、周波数利用許可手続きは、利用可能周波数情報問い合わせ手続きの次に実施される場合もあるし、登録手続きの次に実施される場合もある。
　本実施形態においては、少なくとも以下の２種類の周波数利用許可リクエストの方式が用いられうることを想定する。
・指定方式
・フレキシブル方式
　指定方式とは、通信装置１１０が所望通信パラメータを指定して、所望通信パラメータに基づく運用の許可を通信制御装置１３０に求めるリクエスト方式である。所望通信パラメータとしては、利用したい周波数チャネル、最大送信電力などがあるが、特に限られるものではない。例えば、無線インタフェース技術特有のパラメータ（変調方式やデュプレクスモードなど）が指定されてもよい。また、PAL、GAAのような電波利用優先度を示す情報が含まれてもよい。
　フレキシブル方式とは、通信装置１１０が、通信パラメータに関する要件のみを指定し、当該要件を満たしつつ２次利用の許可が可能な通信パラメータの指定を通信制御装置１３０に求めるリクエスト方式である。通信パラメータに関する要件としては、例えば、帯域幅、所望最大送信電力、または所望最小送信電力などがあるが、特に限られるものではない。例えば、無線インタフェース技術特有のパラメータ（変調方式やデュプレクスモードなど）が指定されてもよい。具体的には、例えば、TDD Frame Structureのうち、１以上を事前に選択して通知してもよい。
　問い合わせリクエストと同様、周波数利用許可リクエストにも、指定方式およびフレキシブル方式のいずれの方式であっても、メジャメントレポートが含まれてもよい。メジャメントレポートは、通信装置１１０および／または端末１２０が実施するメジャメントの結果が含まれる。メジャメントは、生データで表されていてもよいし、加工されたデータで表されていてもよい。例えば、RSRP（Reference Signal Received Power）、RSSI（Reference Signal Strength Indicator）、RSRQ（Reference Signal Received Quality）に代表される標準化されたメトリックがメジャメントに用いられうる。
　なお、通信装置１１０が用いる方式情報については、＜２．１＞に記載の登録手続き時に通信制御装置１３０に登録されてもよい。
＜２．３．１　周波数利用許可処理の詳細＞
　通信制御装置１３０は周波数利用許可リクエスト受信後、周波数利用許可リクエスト方式に基づいて、周波数利用許可処理を行う。例えば、＜２．２＞で説明した手法を利用して、プライマリシステム、２次利用禁止エリア、近傍の通信装置１１０の存在などを考慮して周波数利用許可処理を行うことが可能である。
　フレキシブル方式が用いられる場合、＜２．２．２＞で説明した手法を利用して、最大許容送信電力情報を導出してもよい。典型的には、プライマリシステムまたはその保護領域（Protection Zone）における許容可能干渉電力情報、プライマリシステムが被る干渉電力レベルを算定する基準点（Reference Point）の位置情報、通信装置１１０の登録情報、および伝搬損失推定モデルを用いて、最大許容送信電力情報が算出される。具体的には、一例として、上記の式（２）によって算出される。
　また、前述の通り、式（２）は、単体の通信装置１１０が干渉源である仮定に基づいて記述されている。例えば、同時に複数の通信装置１１０からの累積的な干渉（Aggregated Interference）を考慮しなければならない場合には、補正値を加味してもよい。具体的には、例えば、非特許文献４(ECC Report 186)で開示されている３種類（Fixed/Predetermined、Flexible、Flexible Minimized）の方式に基づいて補正値が決定されうる。
　通信制御装置１３０は、周波数利用許可手続き、利用可能周波数情報問い合わせリクエストに対する利用可能周波数評価処理などにおいて、様々な伝搬損失推定モデルを用いうる。用途ごとにモデルが指定される場合、指定されるモデルを用いることが望ましい。例えば、非特許文献３(WINNF-TS-0112)においては、その用途ごとに、Extended Hata（eHATA）やIrregular Terrain Model（ITM）といった伝搬損失モデルが採用されている。当然ながら、伝搬損失モデルはこれらに限定されない。
　電波伝播路に関する情報を必要とする伝搬損失推定モデルも存在する。電波伝播路に関する情報には、例えば、見通し内外を示す情報（LOS：Line of Sightおよび/またはNLOS:Non Line of Sight）、地形情報（起伏、海抜など）、環境情報（Urban, Suburban, Rural, Open Skyなど）などが含まれうる。通信制御装置１３０は、伝搬損失推定モデルの利用にあたって、これらの情報を、既に取得している、通信装置１１０の登録情報やプライマリシステムの情報から推測してもよい。または、事前に指定されているパラメータがある場合は、当該パラメータを使用することが望ましい。
　所定の用途において、伝搬損失推定モデルが指定されていない場合、必要に応じて使い分けてもよい。例えば、他の通信装置１１０への与干渉電力を推定する際には自由空間損失モデルのように損失が小さく計算されるモデルを用いるが、通信装置１１０のカバレッジを推定する際には損失が大きく計算されるモデルを用いる、といった使い分けが可能である。
　また、指定された伝搬損失推定モデルが用いられる場合、一例として、与干渉リスクの評価により周波数利用許可処理を行うことが可能である。具体的には、例えば、送信電力情報で示される所望の送信電力を用いたと仮定した場合に、推定される与干渉量がプライマリシステムまたはその保護領域（Protection Zone）における許容可能干渉電力を下回るときは、当該周波数チャネルの利用が許可可能であると判断され、通信装置１１０へ通知される。
　指定方式およびフレキシブル方式のいずれの手法においても、問い合わせリクエストと同様、PALやGAAのような電波利用優先度についても評価を行ってもよい。例えば、登録済デバイスパラメータまたは問い合わせ要件に電波利用優先度に関する情報が含まれる場合、当該優先度に基づいて周波数利用が可能かどうかを判定し、通知してもよい。また、例えば、事前にユーザから高優先度利用（例えば、PAL）を行う通信装置１１０に関する情報が通信制御装置１３０に登録されている場合、その情報に基づいて評価を行ってもよい。例えば、非特許文献３（WINNF-TS-0112）では、通信装置１１０に関する情報はCluster Listと呼ばれる。
　周波数利用許可処理は、必ずしも周波数利用許可のリクエストの受信を起因として実施される必要はない。例えば、前述の登録手続きの正常完了後に、周波数利用許可リクエストなしに、通信制御装置１３０が主体的に実施してもよい。また、例えば、一定周期毎に周波数利用許可処理を実施してもよい。そのような場合、前述のREM、ルックアップテーブル、または、それらと類似の情報テーブルを作成してもよい。これにより、位置情報のみで許可可能な周波数が判明するため、通信制御装置１３０は、周波数利用許可リクエスト受信後、迅速にレスポンスを返すことができるようになる。
＜２．４　周波数利用通知（Spectrum Use Notification／Heartbeat）＞
　周波数利用通知とは、共用周波数帯域を利用する無線システムが、通信制御装置１３０に対して、周波数利用許可手続きで利用が認められた通信パラメータに基づく周波数の利用の通知を行う手続きのことである。無線システムを代表して周波数利用通知を行う通信装置１１０は、これまでの手続きを行った通信装置１１０と同じであっても異なっていてもよい。典型的には、通信装置１１０が、当該通信装置１１０を特定可能な情報を含む通知メッセージを通信制御装置１３０へ通知する。
　周波数利用通知は、周波数の利用が通信制御装置１３０から拒絶されるまで、周期的に実施されることが望ましい。その場合、周波数利用通知は、ハートビートとも呼ばれる。
　周波数利用通知の受信後、通信制御装置１３０は、周波数利用（言い換えると、許可周波数における電波送信）の開始または継続の可否を判定してもよい。判定方法として、例えば、プライマリシステムの周波数利用情報の確認が挙げられる。具体的には、プライマリシステムの利用周波数の変更、電波利用が定常的でないプライマリシステム（例えば、米国のCBRSの艦載レーダ）の周波数利用状況の変更、などに基づいて、周波数利用（許可周波数における電波送信）の開始または継続の許可または拒否を決定することが可能である。開始または継続が許可されれば、通信装置１１０は、周波数利用（許可周波数における電波送信）を開始または継続してもよい。
　周波数利用通知の受信後、通信制御装置１３０は、通信装置１１０に対して通信パラメータの再構成（Reconfiguration）を命令してもよい。典型的には、周波数利用通知に対する通信制御装置１３０のレスポンスにおいて、通信パラメータの再構成が命令されうる。例えば、推奨される通信パラメータに関する情報（以下、推奨通信パラメータ情報）が提供されうる。推奨通信パラメータ情報を提供された通信装置１１０は、推奨通信パラメータ情報を用いて、再度＜２．４＞に記載の周波数利用許可手続きを実施することが望ましい。
＜２．５　諸手続きの補足＞
　上記の諸手続きは、以降で説明する通りに、個別に実装される必要は必ずしもない。例えば、２つの異なる手続きの役割を備えた第３の手続きを代用することによって、当該２つの異なる手続きを実現してもよい。具体的には、例えば、登録リクエストと利用可能周波数情報問い合わせリクエストが一体的に通知されてもよい。また、例えば、周波数利用許可手続きと周波数利用通知が一体的に実施されてもよい。当然のことながら、これらの組み合わせに限定されず、また、３つ以上の手続きが一体的に行われてもよい。また、前述の通り、一つの手続きが、複数回に分離されて実施されてもよい。
　また、本開示における「取得する」という表現またはそれに準ずる表現は、必ずしも、本開示で説明された手続き通りに取得することを意味しているわけではない。例えば、利用可能周波数評価処理において通信装置１１０の位置情報を用いることが記載されているが、必ずしも登録手続きで取得される情報を用いる必要はなく、利用可能周波数問い合わせ手続きリクエストに位置情報が含まれる場合、その位置情報を用いてもよい、ということを意味する。換言すれば、本開示で説明された取得のための手続きは一例であり、本開示の範囲内、技術的な実現性の範囲内で、他の手続きによる取得も許される。
　また、通信制御装置１３０から通信装置１１０へのレスポンスに含まれうると説明された情報は、可能であれば、プッシュ方式で通信制御装置１３０から能動的に通知されてもよい。具体的な一例として、利用可能周波数情報、推奨通信パラメータ情報、電波送信継続拒否通知などは、プッシュ方式で通知されてもよい。
＜２．６　端末に関する諸手続き＞
　ここまでは、主に通信装置１１０Ａでの処理を想定して説明を進めてきた。しかしながら、実施形態によっては、通信装置１１０Ａのみならず、端末１２０や通信装置１１０Ｂも通信制御装置１３０の管理下で動作しうる。すなわち、通信制御装置１３０によって通信パラメータが決定される、というシナリオが想定される。そのような場合であっても、基本的には、＜２．１＞から＜２．４＞で説明した各手続きを用いることが可能である。ただし、通信装置１１０Ａと異なり、端末１２０や通信装置１１０Ｂは、バックホールリンクに通信制御装置１３０によって管理される周波数を用いる必要があり、勝手に電波送信をすることができない。そのため、通信装置１１０Ａ（無線通信サービスを提供可能な通信装置１１０、または、マスタ－スレーブ型におけるマスタ通信装置１１０）が送信する電波や認可信号（authorization signal）を検出してから初めて、通信制御装置１３０へのアクセスを目的としたバックホール通信を開始することが望ましい。
　一方、通信制御装置１３０の管理下ということは、端末や通信装置１１０Ｂもプライマリシステム保護を目的として、許容可能通信パラメータが設定される場合がありうる。しかしながら、通信制御装置１３０は事前にこれらの装置の位置情報などを知ることはできない。また、これらの装置はモビリティを有する可能性が高い。すなわち、動的に位置情報が更新される。法制によっては、一定以上位置情報が変わる場合、通信制御装置１３０への再登録が義務付けられる場合もある。
　このような多様な端末１２０および通信装置１１０の利用形態、運用形態などを加味して、英国情報通信庁（Ofcom：Office of Communication）が定めるTVWSの運用形態（非特許文献５）においては、以下に示す２種類の通信パラメータが規定されている。
・包括的可用パラメータ（Generic Operational Parameters）
・特定可用パラメータ（Specific Operational Parameters）
　包括的可用パラメータ（Generic Operational Parameters）とは、非特許文献５において、「所定のマスタWSD（通信装置１１０に相当）のカバレッジエリア内に位置するどのスレーブWSDも使用可能なパラメータ」として定義されている通信パラメータである。特徴としては、スレーブWSDの位置情報を用いずにWSDBによって計算されるということが挙げられる。
　包括的可用パラメータ（Generic Operational Parameters）は、通信制御装置１３０から既に電波送信を許可された通信装置１１０からユニキャストまたはブロードキャストによって提供されうる。例えば、米国のFCC規則Part １５ Subpart Hで規定されるContact Verification Signal（CVS）に代表されるブロードキャスト信号が用いられうる。または、無線インタフェース特有のブロードキャスト信号によって提供されてもよい。これにより、端末１２０や通信装置１１０Ｂが、通信制御装置１３０へのアクセスを目的とした電波送信に用いる通信パラメータとして扱うことが可能である。
　特定可用パラメータ（Specific Operational Parameters）とは、非特許文献５において、「特定のスレーブWSD（White Space Device）が使用可能なパラメータ」として定義されている通信パラメータである。換言すれば、端末１２０に相当するスレーブWSDのデバイスパラメータを用いて計算される通信パラメータのことである。特徴として、スレーブWSDの位置情報を用いてWSDB（White Space Database）によって計算されるということが挙げられる。
＜２．７　通信制御装置間で発生する手続き＞
＜２．７．１　情報交換＞
　通信制御装置１３０は、他の通信制御装置１３０と管理情報の交換を行うことができる。少なくとも、以下の情報が交換されることが望ましい。
・通信装置１１０に係る情報
・エリア情報
・保護対象システム情報
　通信装置１１０に係る情報は、少なくとも、通信制御装置１３０の許可の下で動作中の通信装置１１０の登録情報、通信パラメータ情報が含まれる。許可された通信パラメータを持たない通信装置１１０の登録情報が含まれてもよい。
　通信装置１１０の登録情報とは、典型的には、前述の登録手続きにおいて通信制御装置１３０に登録される通信装置１１０のデバイスパラメータのことである。必ずしも、登録されている全ての情報が交換される必要はない。例えば、個人情報に該当する恐れのある情報は交換される必要はない。また、通信装置１１０の登録情報を交換する際に、登録情報が暗号化されて交換されてもよいし、登録情報の内容を曖昧化した上で情報が交換されてもよい。例えば、バイナリ値に変換された情報や、電子署名の仕組みを用いて署名された情報が交換されてもよい。
　通信装置１１０の通信パラメータ情報とは、典型的には、通信装置１１０が現在使用している通信パラメータに係る情報のことである。少なくとも、利用周波数、送信電力を示す情報が含まれることが望ましい。その他の通信パラメータが含まれてもよい。
　エリア情報とは、典型的には、所定の地理領域を示す情報のことである。この情報には、様々な属性の領域情報が、様々な態様で含まれうる。
　例えば、非特許文献３（WINNF-TS-0112）で開示されているPAL Protection Area（PPA）のように、高優先度セカンダリシステムとなる通信装置１１０の保護領域情報がエリア情報に含まれてもよい。この場合のエリア情報は、例えば、地理位置を示す３つ以上の座標の集合で表現されうる。また、例えば、複数の通信制御装置１３０が共通の外部データベースを参照可能な場合、エリア情報は、一意なIDで表現され、実際の地理領域は外部データベースから当該IDを用いて参照されうる。
　また、例えば、通信装置１１０のカバレッジを示す情報が含まれてもよい。この場合のエリア情報も、例えば、地理位置を示す３以上の座標の集合で表現されうる。また、例えば、カバレッジが、通信装置１１０の地理位置を中心とする円であることを想定し、半径のサイズを示す情報でも表現されうる。また、例えば、エリア情報を記録する共通の外部データベースを複数の通信制御装置１３０が参照可能な場合、カバレッジを示す情報は、一意なIDで表現され、実際のカバレッジは外部データベースから当該IDを用いて参照されうる。
　また、別の態様として、行政などによりあらかじめ定められたエリア区画に係る情報も含まれうる。具体的には、例えば、住所を示すことで一定の領域を示すことが可能である。また、例えば、ライセンスエリアなども同様に表現し得る。
　また、さらなる別の態様として、エリア情報は必ずしも平面的なエリアを表現する必要はなく、３次元の空間を表現してもよい。例えば、空間座標系を用いて表現されてもよい。また、例えば、建物の階数、フロア、部屋番号など、所定の閉空間を示す情報が用いられてもよい。
　保護対象システム情報とは、例えば、前述の既存層（Incumbent Tier）のように、保護対象として扱われる無線システムの情報のことである。この情報を交換しなければならない状況としては、例えば、国境間調整（Cross-border coordination）が必要な状況が挙げられる。隣接する国または地域間では、同一帯域に異なる保護対象が存在することは十分に考えられる。そのような場合に、必要に応じて属する国または地域の異なる通信制御装置１３０間で保護対象システム情報が交換されうる。
　別の態様として、保護対象システム情報は、２次免許人の情報、および、２次免許人により運用される無線システムの情報、を含みうる。２次免許人とは、具体的には免許の賃借人のことであり、例えば、２次免許人は、PALを保有者から借り受けて、自身の保有する無線システムを運用することが想定される。通信制御装置１３０が独自に賃貸管理をする場合、保護を目的として他の通信制御装置と、２次免許人の情報、および、２次免許人により運用される無線システムの情報を交換しうる。
　これらの情報は、通信制御装置１３０に適用される意思決定トポロジによらず、通信制御装置１３０間で交換されうる。
　また、これらの情報は、さまざまな方式により交換されうる。以下にその一例を示す。
・ID指定方式
・期間指定方式
・領域指定方式
・ダンプ方式
　ID指定方式とは、通信制御装置１３０が管理する情報を特定するためにあらかじめ付与されているIDを用いて、当該IDに対応する情報を取得する方式である。例えば、ID：AAAという通信装置１１０を第１の通信制御装置１３０が管理していると仮定する。このときに第２の通信制御装置１３０が、第１の通信制御装置１３０に対してID：AAAを指定して情報取得リクエストを行う。リクエスト受信後、第１の通信制御装置１３０はID：AAAの情報検索を行い、ID：AAAの通信装置１１０に関する情報、例えば、登録情報通信パラメータ情報などをレスポンスで通知する。
　期間指定方式とは、指定された特定の期間に所定の条件を満たす情報が交換されうる方式である。
　所定の条件とは、例えば、情報の更新の有無が挙げられる。例えば、特定期間における通信装置１１０に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該特定期間内に新規に登録された通信装置１１０の登録情報がレスポンスで通知されうる。また、当該特定期間内において通信パラメータに変更があった通信装置１１０の登録情報または通信パラメータの情報も、レスポンスで通知されうる。
　所定の条件とは、例えば、通信制御装置１３０により記録されているかどうかが挙げられる。例えば、特定の期間における通信装置１１０に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該期間に通信制御装置１３０によって記録された登録情報または通信パラメータの情報がレスポンスで通知されうる。当該期間において情報が更新された場合は、当該期間における最新情報が通知されうる。または、情報ごとに更新履歴が通知されてもよい。
　領域指定方式とは、特定の領域を指定し、当該領域に属する通信装置１１０の情報が交換される。例えば、特定領域における通信装置１１０に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該領域に設置されている通信装置１１０の登録情報または通信パラメータの情報がレスポンスで通知されうる。
　ダンプ方式とは、通信制御装置１３０が記録している全ての情報を提供する方式である。少なくとも、通信装置１１０に係る情報やエリア情報はダンプ方式で提供されることが望ましい。
　ここまでの通信制御装置１３０間の情報交換についての説明は、全てプル方式に基づくものである。すなわち、リクエストで指定されたパラメータに該当する情報がレスポンスされる形態であり、一例として、HTTP GETメソッドで実現されうる。しかしながら、プル方式に限定される必要はなく、プッシュ方式で能動的に他の通信制御装置１３０に情報を提供してもよい。プッシュ方式は、一例として、HTTP POSTメソッドで実現されうる。
＜２．７．２　命令・依頼手続き＞
　通信制御装置１３０は、互いに命令または依頼を実施してもよい。具体的には、一例として、通信装置１１０の通信パラメータの再構成（Reconfiguration）が挙げられる。例えば、第１の通信制御装置１３０が管理する第１の通信装置１１０が、第２の通信制御装置１３０の管理する第２の通信装置１１０から多大な干渉を受けていると判断される場合に、第１の通信制御装置１３０が第２の通信制御装置１３０に対して、第２の通信装置１１０の通信パラメータの変更依頼をしてもよい。
　別の一例として、エリア情報の再構成（Reconfiguration）が挙げられる。例えば、第２の通信制御装置１３０の管理する第２の通信装置１１０に関するカバレッジ情報や保護領域情報の計算に不備が見られる場合、第１の通信制御装置１３０が第２の通信制御装置１３０に対して、当該エリア情報の再構成を依頼してもよい。これ以外にも、様々な理由からエリア情報の再構成依頼が行われてもよい。
＜２．８　情報伝達手段＞
　これまで説明したエンティティ間の通知（シグナリング）は、さまざまな媒体を介して実現されうる。E-UTRAまたは5G NRを例に説明する。当然のことだが、実施の際にはこれらに限定されない。
＜２．８．２　通信制御装置１３０－通信装置１１０の間シグナリング＞
　通信装置１１０から通信制御装置１３０への通知は、例えば、アプリケーション層で実施されてよい。例えば、HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）を用いて実施してもよい。HTTPのメッセージボディに所要パラメータを所定の様式に従って記述することで、シグナリングが実施されうる。さらに、HTTPを用いる場合には、通信制御装置１３０から通信装置１１０への通知もHTTPレスポンスの仕組みに従って実施される。
＜２．８．３　通信装置１１０－端末１２０の間シグナリング＞
　通信装置１１０から端末１２０への通知は、例えば、無線リソース制御（RRC：Radio Resource Control）シグナリング、システム情報（SI：System Information）、および、下りリンク制御情報（DCI：Downlink Control Information）の少なくともいずれかを用いて実施してもよい。また、下りリンク物理チャネルとしては、PDCCH：Physical Downlink Control Channel、PDSCH：Physical Downlink Shared Channel、PBCH：Physical Broadcast Channel、NR-PDCCH、NR-PDSCH、NR-PBCHなどがあるが、これらの少なくともいずれかを用いて実施してもよい。
　端末１２０から通信装置１１０への通知については、例えば、RRC（Radio Resource Control）シグナリングまたは上りリンク制御情報（UCI、Uplink Control Information）を用いて実施してもよい。また、上りリンク物理チャネル（PUCCH：Physical Uplink Control Channel、PUSCH：Physical Uplink Shared Channel、PRACH：Physical Random Access Channel）を用いて実施してもよい。
　前述の物理層シグナリングに限らず、さらに上位層でシグナリングが実施されてもよい。例えば、アプリケーション層で実施の際には、HTTPのメッセージボディに所要パラメータを所定の様式に従って記述することで、シグナリングが実施されてもよい。
＜２．８．４　端末１２０の間のシグナリング＞
　セカンダリシステムの通信として、端末１２０の間の通信である、D2D（Device-to-Device）またはV2X（Vehicle-to-Everything）を想定した場合のシグナリングの流れの例を図８に示す。端末１２０の間の通信であるD2D、またはV2Xについては、物理サイドリンクチャネル（PSCCH：Physical Sidelink Control Channel、PSSCH：Physical Sidelink Shared Channel、PSBCH：Physical Sidelink Broadcast Channel）を用いて実施してもよい。通信制御装置１３０はセカンダリシステムが用いるべき通信パラメータを計算し（Ｔ１０１）、セカンダリシステムの通信装置１１０へ通知する（Ｔ１０２）。通信パラメータの値を決定して通知してもよいし、通信パラメータの範囲等を示す条件を決定して通知してもよい。通信装置１１０は、セカンダリシステムが用いるべき通信パラメータを取得し（Ｔ１０３）、通信装置１１０自身が用いるべき通信パラメータを設定する（Ｔ１０４）。そして、通信装置１１０の配下の端末１２０が用いるべき通信パラメータを端末１２０に通知する（Ｔ１０５）。通信装置１１０の配下の各端末１２０は、端末１２０が用いるべき通信パラメータを取得し（Ｔ１０６）、設定する（Ｔ１０７）。そして、セカンダリシステムの他の端末１２０との通信を実施する（Ｔ１０８）。
サイドリンク（端末１２０間の直接通信）で周波数共用の対象周波数チャネルを用いる場合における通信パラメータは、対象周波数チャネル内のサイドリンク用リソースプール（Resource Pool）と紐づく形で通知され、取得され、または、設定されてもよい。リソースプールは、特定の周波数リソースまたは時間リソースによって設定されるサイドリンク用の無線リソースである。周波数リソースは、例えば、リソースブロック（Resource Block）、コンポーネントキャリア（Component Carrier）などがある。時間リソースは、例えば、無線フレーム（Radio Frame）、サブフレーム（Subframe）、スロット（Slot)、ミニスロット（Mini-slot）などがある。周波数共用の対象となる周波数チャネル内にリソースプールを設定する場合には、RRCシグナリング、システム情報、および、下りリンク制御情報の少なくともいずれかに基づいて、通信装置１１０によって端末１２０に設定される。そして、リソースプールおよびサイドリンクで適用すべき通信パラメータについても、通信装置１１０から端末１２０へRRCシグナリング、システム情報、および下りリンク制御情報の少なくともいずれかに基づいて、通信装置１１０によって端末１２０に設定される。リソースプールの設定の通知と、サイドリンクで用いるべき通信パラメータの通知は、同時でもよいし、個別でもよい。
＜＜３．ビームフォーミングを実施する場合の手続きについて＞＞
　さらに、本実施形態の動的周波数共用では、通信装置１１０がビームフォーミングを実施するための機能を有し、共用周波数帯域を利用する際には、ビームフォーミングを実施するための手続きが行われるものとする。当該手続きにより、ビームフォーミングにおけるビームの形状、すなわち、ビームパターンの変更時において、電波の送信を停止するといった事態をなくすことができる。
　なお、ビームフォーミングの種類は限られるものではなく、デジタルビームフォーミングでも、アナログビームフォーミングでもよい。通信装置１１０が、デジタルビームフォーミングおよびアナログビームフォーミングの両方を実施可能であってもよい。
　本実施形態では、通信制御装置１３０は、SASのような周波数管理（監理とも記載されうる）データベースサーバでもあるとする。そして、ビームフォーミングを実施するための手続きは、通信装置１１０と通信制御装置１３０との間で行われる。なお、システム内の全ての通信制御装置１３０が周波数管理データベースサーバでなくともよい。また、当該手続きは、前述の周波数利用許可手続き、利用可能周波数情報問い合わせ手続きなどにおける一手続きとして行われてもよい。あるいは、それらの手続きとは別に独立して行われてもよい。また、前述の通り、ビームフォーミングを実施するための手続きに係る通信は、有線で行われてもよいし、無線で行われてもよい。また、当該通信は、両装置間で直接行われてもよいし、ネットワークマネージャのような中間装置などを介して間接的に行われてもよい。
　ビームフォーミングを実施するための手続きを行うための通信制御装置１３０および通信装置１１０の構成について説明する。図９は、ビームフォーミングを実施するための手続きを行うための通信装置および通信制御装置の内部構成の一例を示す図である。図９に示す通信装置１１０は、送信部１１１と、取得部１１２と、算出部１１３と、電波通信部１１４と、アンテナ１１５と、記憶部１１６と、を備える。また、図９に示す通信制御装置１３０は、取得部１３１と、干渉判定部１３２と、送信部１３３と、記憶部１３４と、を備える。
　なお、図９の構成要素は、ビームフォーミングを実施するための手続きを行うためのものであり、通信装置１１０および通信制御装置１３０に、図示または説明されていない構成要素または機能が存在してもよい。また、本開示の説明は、図示または説明されていない構成要素または機能を除外するものではない。また、図９の構成要素がソフトウェア、回路などによって実現される際に、細分化されて実現されてもよいし、まとめられて実現されていてもよい。
　通信装置１１０および通信制御装置１３０の構成要素の処理を、ビームフォーミングを実施する場合の手続きの流れとともに説明する。図１０は、ビームフォーミングを実施する場合の手続きの流れについて説明する図である。まず、通信制御装置１３０の記憶部１３４が、自身の管理下にある各プライマリシステムの保護領域内の各基準点における干渉量限界値を記憶する（Ｔ２０１）。
　プライマリシステムの保護領域は、予め定められているとする。保護領域は、プライマリシステムに属する通信装置１１０のカバレッジと同一とされてもよいし、マージンを設けてカバレッジよりも広くされてもよい。なお、プライマリシステムが衛星電波を受信する基地局のみの場合もありうる。その場合、当該基地局が基準点となる。なお、特定の基準点だけを保護することをPoint Protectionと称し、一定範囲の領域を保護するArea Protectionと区別されることもあるが、本開示では、Point Protectionは、保護領域が狭い場合であり、Area Protectionに含まれるものとして説明する。
　プライマリシステムの基準点は、他の無線システムからの干渉量を計算する際の、干渉量が計算される場所を示す。基準点は、予め定められていてもよいし、通信制御装置１３０が保護領域に基づいて決定してもよい。干渉量限界値は、基準点において許容可能な最大干渉量を示す。干渉量限界値は、プライマリシステムから提供されてもよいし、保護領域に係る地域の法制上の規定値などに基づいて、通信制御装置１３０により決定されてもよい。例えば、干渉量限界値を、前述の許容可能干渉電力としてもよい。また、保護比率（Protection Ratio）、信号電力対干渉電力比、周囲の環境、プライマリシステムの重要度、マージンなどが考慮されて、干渉量限界値がさらに調整されてもよい。
　図１１は、基準点を説明する図である。実線で囲まれた領域が保護領領域２０１を示す。なお、図１１の例では、プライマリシステムのカバレッジが保護領域２０１であり、当該カバレッジは通信装置１１０の位置を中心とする円ではなく、実際の地形などによって歪められた形状であることを想定している。保護領領域２０１の縁および内部に設けられた白抜きの丸が基準点２１１を示す。
　例えば、保護領域における基準点は、例えば、保護領域を示す地図上に予め設けられたグリッド線の交差する位置としてもよい。また、グリッド線と、保護領域の縁と、の交差する位置を基準点としてもよい。また、各グリッド（グリッド線に囲まれた領域）の中心を基準点にしてもよい。グリッド線の位置、間隔なども、通信制御装置１３０が決定してもよい。
　ビームフォーミングを実施する場合の手続きの流れの説明に戻る。このようにして、取得または算出された干渉量限界値が記憶部１３４に記憶された後、図１０に示すように、通信装置１１０の送信部１１１は、ビームフォーミングを実施するためのリクエストを送信し（Ｔ２０２）、通信制御装置１３０の取得部１３１がこれを受信する（Ｔ２０３）。通信制御装置１３０の干渉判定部１３２は、通信制御装置１３０の管理下にある各プライマリシステムと、リクエストを送信した通信装置１１０と干渉しうるかを判定し、干渉しうるプライマリシステム、言い換えれば、干渉する恐れがあるプライマリシステムを検出する（Ｔ２０４）。
　なお、リクエストを送信した通信装置１１０に割り当てられた周波数帯域と、プライマリシステムに割り当てられた周波数帯域（第１周波数帯域）と、が重複しない場合でも、帯域外輻射などにより、通信装置１１０によって実際に送信される電波の周波数帯域（第２周波数帯域）が、通信装置１１０に割り当てられた周波数帯域を越えてしまい、プライマリシステムに割り当てられた周波数帯域（第１周波数帯域）の一部と重複することもあり得る。ゆえに、そのような場合でも、通信装置１１０とプライマリシステムとが帯域外輻射によって干渉する恐れがあるかを判定することが好ましい。
　干渉しうるプライマリシステムは、典型的には、プライマリシステムの保護領域と、通信装置１１０のカバレッジと、に基づいて判定される。当該保護領域と当該カバレッジが重複する場合は、干渉しうるとみなしてよい。なお、当該保護領域と当該カバレッジが重複しない場合であっても、その距離が所定閾値を超えていない場合は、干渉しうるとみなしてよい。このように、実際には干渉しないかもしれないが干渉する恐れがあるならば、干渉するとみなしてよい。実際に干渉しないプライマリシステムが検出された場合、その後の通信装置１１０の処理の回数は増加するものの、当該処理の結果は変動しないためである。
　通信制御装置１３０が通信装置１１０のカバレッジを把握するために必要な情報は、ビームフォーミングを実施するためのリクエストとともに送信されうる。なお、前述の登録手続きなどの際に、当該情報を通信制御装置１３０が既に受信している場合は、改めて送信する必要はない。通信装置１１０は、自身のカバレッジそのものを示す情報を送信してもよい。あるいは、自身の位置情報およびアンテナ情報を通信制御装置１３０に送信し、通信制御装置１３０が通信装置１１０のカバレッジを算出してもよい。
　通信制御装置１３０は、前述のように、通信装置１１０の位置を中心とする円を通信装置１１０のカバレッジと単純にみなしてもよい。あるいは、例えば、アンテナ情報に含まれる、アンテナ１１５のモデル、ゲイン、素子数、次元（2D、3D）、素子間隔、設置仰角、設置方位角、設置高などに基づいて、より正確なカバレッジを算出してもよい。また、アンテナ１１５の向きが動的に変更可能である場合、アンテナ情報に含まれる、仰角、方位角の可動域にさらに基づいて、通信装置１１０のカバレッジを、より正確に算出してもよい。
　なお、アンテナ情報には、形成可能なビームの形状、つまり、ビームパターンに関する情報も含まれうるが、ビームフォーミングを実施する手続きにおいては、当該情報は通信制御装置１３０に送信されなくともよい。図１０の例では、通信制御装置１３０の処理負荷を軽減するため、通信制御装置１３０は通信装置１１０のビームパターンを考慮せず、用いられるビームパターンなどは通信装置１１０が決定するためである。
　なお、ビームフォーミングを実施する場合の手続きにおいて送受信される位置情報も、登録手続きなどに用いられる位置情報と同様、位置を特定可能な情報であればよい。例えば、通信装置１１０および通信制御装置１３０が、グリッドが示された地図ファイルを共有し、位置情報として当該地図上のグリッドの識別子が通知されてもよい。
　通信制御装置１３０の送信部１３３は、干渉しうるプライマリシステムに関する情報を送信し（Ｔ２０５）、通信装置１１０の取得部１１２がこれを受信する（Ｔ２０６）。当該情報には、少なくとも、プライマリシステムの基準点およびその干渉量限界値が含まれる。
　なお、干渉量限界値は、その基準点において複数の電波により干渉を受ける場合は、各電波の干渉量の総和の限界値を示す。ゆえに、与干渉者となる通信装置１１０が複数ある場合は、干渉量限界値を与干渉者ごとに配分する必要がある。すなわち、通信制御装置１３０の送信部１３３は、通信装置１１０に配分された個別の干渉量限界値を送信する。
　干渉量限界値の配分の決定方法については、次式を満たせば、適宜に定めてよい。干渉量限界値を与干渉者で等分してもよいし、与干渉者ごとの重みを付けて配分してもよい。当該重みは、与干渉者と基準点との距離、与干渉者の種類、セカンダリシステムの規模などに応じて、決定することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 　IThreshold,kは、ｋ（ｋは１以上の整数）番目の干渉計算基準点における干渉量限界値を示す。IThreshold,k,iは、ｋ番目の干渉計算基準点におけるｊ（ｊは１以上の整数）番目の与干渉者の干渉量限界値を示す。Ｊ（Ｊはｊ以上の整数）は、与干渉者の総数を示す。
　通信装置１１０の算出部１１３は、基準点の位置と、干渉量限界値と、に基づき、通信装置１１０のビームフォーミングにて実施可能な各ビームパターンの許容送信電力を算出する（Ｔ２０７）。算出の詳細は後述する。許容送信電力は、基準点における電波の干渉量が干渉量限界値以下の電力を意味する。そして、電波通信部１１４は、用いられるビームパターンを選択し、選択されたビームパターンに対応する許容送信電力以下の電力で電波を送信する（Ｔ２０８）。
　ビームパターンの選択は、適宜に行わればよい。例えば、通信装置１１０が提供する無線通信サービスを利用する端末１２０の位置に基づいて、ビームパターンが選択されてもよい。例えば、端末１２０の位置における、電波の強度、ＳＮ比（Signal-Noise ratio）などに基づいて、ビームパターンが選択されてもよい。
　電波の送信電力は、許容送信電力と同じであってもよいし、さらにマージンを設けてもよい。こうして、通信装置１１０は、ビームパターンごとにプライマリシステムに干渉しない送信電力を認識して、ビームフォーミングを実施することが可能となる。すなわち、ビームパターンを自在に切り替えても、切り替えたビームパターンの許容送信電力よりも低い電力で電波が送信されるため、全ての基準点を保護することができる。
　送信電力の算出の詳細について説明する。図１２は、許容送信電力の算出処理のフローチャートである。本フローは、算出部１１３において行われる。なお、ビームフォーミングにて実施可能なビームパターンは予め記憶部１１６に記憶されているとする。
　算出部１１３は、ｎ（ｎは１以上の整数、ｎの初期値は１とする）番目のビームパターンを選択する（Ｓ１０１）する。また、算出部１１３は、ｋ（初期値は１とする）番目の基準点を選択し（Ｓ１０２）、ｋ番目の基準点までの距離および方向を、通信装置１１０および基準点の位置に基づいて算出する（Ｓ１０３）。
　次に、ｎ番目のビームパターンのｋ番目の基準点に対する許容送信電力を算出する（Ｓ１０４）。図１３は、ビームパターンの許容送信電力の算出について説明する図である。図１３には、ＸＹＺの座標軸による３次元空間が示されている。３次元空間の原点（各座標軸の交差点）にアンテナ１１５があるとする。アンテナ１１５からはｋ番目のビームパターンの電波が放射されており、ビームパターン３０１として、点線で示されている。また、選択されたｋ番目の基準点が、基準点２１１として示されている。
　アンテナ１１５の存在する原点から基準点２１１へ向かう矢印が、基準点への方向を示す。方向は、鉛直面における角度θk[rad]、水平面における角度φk[rad]で表される。なお、Ｘ軸とともに角度φkを形成する点線は、当該矢印の水平面の成分を示す。すなわち、ｋ番目の基準点への方向として、これらの角度θkおよびφkが算出されている。
　干渉量限界値が電力［dBm］で表される場合、ｎ番目のビームパターンのｋ番目の基準点に対する許容送信電力の計算式は、次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 　Pn,kがｎ番目のビームパターンのｋ番目の基準点に対する許容送信電力を示す。L(dk)は、通信装置１１０と基準点との距離がｄｋである場合の伝搬損失の値［dB］を示す。Gn(θ,Φ)は、ｎ番目のビームパターンの角度θkおよびφkにおけるビームゲインの値を示す。伝搬搬損失およびビームゲインの算出関数は、公知のものを用いればよい。Ｍはマージンである。マージンは、前述の通り、許容送信電力の算出の際に考慮されてもよいし、電波の送信の際に考慮されて、送信電力が許容送信電力よりも低くされてもよい。すなわち、マージンＭは省略されてよく、言い換えれば、０であってもよい。
　このようにして、ｋ番目の基準点に対する許容送信電力が算出され、算出部１１３は、ｋ＋１番目の基準点が存在するかを確認し、存在する場合（Ｓ１０５のＹＥＳ）は、ｋを１加算した上で（Ｓ１０６）、Ｓ１０２の処理に戻る。こうして、ｎ番目のビームパターンの全ての基準点に対する許容送信電力が算出されるまで、Ｓ１０２からＳ１０４の処理が繰り返される。
　ｋ＋１番目の基準点が存在しない場合（Ｓ１０８のＮＯ）、つまり、全ての基準点に対する許容送信電力が算出された場合は、ｎ番目のビームパターンの許容送信電力を各基準点の許容送信電力の最小値に設定する（Ｓ１０７）。当該設定は、次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 　Pnがｎ番目のビームパターンの許容送信電力を示す。なお、上式では、基準点はＫ個であるとしている。
　図１４は、ｎ番目のビームパターンの許容送信電力の決定を説明する図である。図１４の例では、二つの保護領域２０２および２０３にそれぞれ、基準点２１２および２１３がある。基準点２１２に対する許容送信電力Pn,1でのビームパターン３０２Ａが点線で示されている。基準点２１３に対する許容送信電力Pn,2でのビームパターン３０２Ｂが実線で示されている。
　ビームパターンは、許容送信電力を小さくすると縮小する。ゆえに、ビームパターン３０２Ｂのほうが、その許容送信電力は小さい。また、図１４に示すように、許容送信電力が小さいほうのビームパターンは、許容送信電力の大きいほうのビームパターンに係る基準点には到達しない。したがって、式（４）のように、許容送信電力の最小値を選べば、全ての基準点において干渉量限界値を越えることはない。
　このようにして、ｎ番目のビームパターンの許容送信電力が算出され、算出部１１３は、ｎ＋１番目のビームパターンが存在するかを確認し、存在する場合（Ｓ１０８のＹＥＳ）は、ｎを１加算した上で（Ｓ１０９）、Ｓ１０１の処理に戻る。こうして、全てのビームパターンの許容送信電力が算出されるまで、Ｓ１０１からＳ１０７の処理が繰り返される。ｎ＋１番目のビームパターンが存在しない場合（Ｓ１０８のＹＥＳ）は、全てのビームパターンの許容送信電力が算出されており、フローは終了する。
　なお、上記の例では、受信アンテナ側のゲインを考慮せずに、許容送信電力を算出した。受信アンテナ側のゲインを考慮する場合は、上式（４）の代わりに、次式を用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
　また、送信アンテナ及び受信アンテナのゲインは、必ずしもビームパターンとして提供される必要はなく、空間的な方向の範囲ごとにゲインが提供されてもよい。オムニアンテナのように、全方向で同じゲインが適用されてもよい。ビームのメインローブのゲインを、そのビームの空間的な全方向、または、ある方向の範囲に設定してもよい。さらに、あるビームのメインローブのゲインを、全てのビームの空間的な全方向、または、ある方向の範囲に設定してもよい。
　なお、上記のフローでは、全てのビームパターンが選択されて、その許容送信電力が算出された。しかし、ビームパターンの選択条件を設け、選択条件を満たすビームパターンにのみ許容送信電力を算出するとしてもよい。許容送信電力が算出されなかったビームパターンは使用不可とされてよい。言い換えれば、選択条件を満たし、許容送信電力が算出されたビームパターンだけが送信可能なビームパターンと認定されてよい。
　選択条件は、実施されないと想定されるビームパターンを省くためのものが考えられる。例えば、基準点の方向にメインローブ（ビームパターンの最大のピーク）が存在するビームパターンを選択しないとしてもよい。また、例えば、ビームパターンをそのメインローブの放射角の順に並べ、当該順番において一定の間隔で選択しないビームパターンを決定してもよい。
　また、選択されなかったビームパターンの許容送信電力を算出しないのではなく、選択されなかったビームパターンの許容送信電力は、別の計算方法で算出されてもよい。例えば、選択されなかったビームパターンの許容送信電力は、選択されたビームパターンの許容送信電力に基づいて補完されてもよい。例えば、選択されなかったビームパターンとの放射角度の差が所定値以内であるビームパターンを抽出し、抽出されたそれらの許容送信電力を用いて、角度差の逆数によって重みづけられた加重平均を算出し、算出値を選択されなかったビームパターンの許容送信電力としてもよい。また、例えば、別の共用周波数帯域において、ビームフォーミングを実施するための手続きが完了している場合は、別の共用周波数帯域におけるビームパターンの許容送信電力に基づいて、新たに利用しようとしている共用周波数帯域におけるビームパターンの許容送信電力を算出してもよい。補間方法は、加重平均、クリギング法、スプライン補間などの様々な手法を用いてよく、特に限られるものではない。
　なお、上記のフローでは、各ビームパターンごとに、全ての基準点に対する許容送信電力を算出してから、各ビームパターンの許容送信電力を決定した。ゆえに、保護領域内に細かく基準点が設けられていると、算出部１１３の処理負荷が高くなる。そこで、全ての基準点を計算対象とせず、特定の基準点だけを計算対象としてもよい。すなわち、計算対象とされる基準点の間引くこともできる。ない、その場合、間引いた数などに応じて、許容送信電力を算出する際のマージンＭを増やすように調整するほうが好ましい。
　例えば、保護領域の特定の部分にある基準点のみを計算対象としてもよい。例えば、保護領域の縁にある基準点のみを計算対象として、保護領域内の基準点を計算対象としないとすることができる。また、例えば、通信装置１１０に近いほうの円弧または辺の上に存在する基準点のみを計算対象とすることもできる。通信装置１１０に近い基準点のほうが、許容送信電力が小さいと推定されるからである。また、同一の方向に複数の基準点が存在する場合は、そのうちの最も通信装置１１０に近い基準点のみを計算対象としてもよい。
　また、ビームパターンに基づいて、計算対象を間引くこともできる。例えば、メインローブの放射角度内の方向に存在する基準点を計算対象とすることもできる。また、例えば、メインローブの中央の放射角度から所定角度以内の方向に存在する基準点を計算対象とすることもできる。また、例えば、ビームパターンの最大の放射強度に対する割合が所定値以上の放射強度である範囲（例えば、半値幅）内の方向に存在する基準点を計算対象とすることもできる。
　また、保護領域周辺の地形、建物などを考慮して、計算対象とする基準点を絞ってもよい。また、距離が近い基準点は、一つに集約することもできる。所定の法則で計算対象とする基準点を決定してもよい。
　図１５は、計算対象とする基準点の決定方法を説明する図である。図１５（Ａ）には、保護領域２０２および２０３の縁にある基準点２１２および２１３のみを計算対象とした例が示されている。図１５（Ｂ）には、一定間隔で計算対象とする基準点２１２および２１３を選出した例が示されている。図１５（Ｃ）には、通信装置１１０に近いほうの円弧に存在する基準点２１２および２１３のみを計算対象とした例が示されている。図１５（Ｄ）には、メインローブの放射角度内の方向に存在する基準点２１２を計算対象とした例が示されている。計算対象とする基準点の決定方法は、適宜に定められてよい。
　なお、上記の例では、各ビームパターンを使用可能とするために、各ビームパターンの許容送信電力を求めた。言い換えれば、プライマリシステムの保護領域に干渉しうるビームパターンであっても、送信電力を下げることによって使用可能としている。しかし、プライマリシステムの保護領域に干渉しうるビームパターンを使用不可としてもよい。具体的には、Ｓ１０１の処理で選択されたビームパターンを送信電力情報で示される所望の送信電力または最大所望電力で送信したと仮定した場合に、基準点における電波の干渉量が干渉量限界値を超えるときは、選択されたビームパターンを使用不可としてもよい。
　以上のように、本実施形態では、共用周波数帯域を利用する際には、ビームフォーミングを実施するための手続きが行われ、通信装置１１０により、プライマリシステムを侵害しないように、各ビームパターンの送信電力が決定される。これにより、ビームパターンを通信装置１１０側で自在に切り替えることができ、ビームフォーミングの円滑な運用を可能にする。
　例えば、通信装置１１０が端末１２０へビームフォーミングを用いて無線通信サービスを提供する場合に、通信装置１１０が端末１２０の移動などに応じてビームパターンを瞬時に切り替えるといったことも実施可能になる。
　図１６は、ビームパターンを切替るための通信装置１１０の内部構成の一例を示す図である。図９に示した通信装置１１０の内部構成に比べて、切替判定部１１７が新たに追加されている。
　切替判定部１１７は、現在使用しているビームパターンを別のビームパターンに切り替えることを判定する。例えば、端末１２０が移動すると、端末１２０から受信する電波の強度、当該電波の雑音比などが変動する。これに応じて、端末１２０が移動したと判定してもよい。あるいは、端末１２０との通信、例えば、パケット再送依頼の回数、端末１２０からの移動を知らせるメッセージなどよって、切り替えの是非を判定してもよい。
　図１７は、ビームパターンを切り替える処理のフローチャートである。本フローは、既に各ビームパターンの許容送信電力が決定された後に行われ、当該許容送信電力は記憶部１１６に記憶されているとする。
　電波通信部１１４が通信装置１１０からの電波などを受信する（Ｓ２０１）。切替判定部１１７は、当該電波または当該電波による通信などに基づいて、ビームパターンの切り替えの実施の是非を判定する（Ｓ２０２）。切り替えないと判定された場合（Ｓ２０３のＮＯ）は、フローは終了する。切り替えると判定された場合（Ｓ２０３のＹＥＳ）は、電波通信部１１４が、記憶部１１６に記憶されている使用可能なビームパターンから切り替えるビームパターンを選択し（Ｓ２０４）、選択されたビームパターンの許容送信電力を記憶部１１６から取得する（Ｓ２０５）。そして、電波通信部１１４は、選択されたビームパターンを、対応する許容送信電力より低い電力で送信する（Ｓ２０６）。これにより、ビームパターンが切り替えられてフローは終了する。
　本フローが通信装置１１０からの電波を受信する度に実行されることにより、端末１２０にとって適したビームパターンを提供し続けることができる。
　なお、上述の実施形態は本開示を具現化するための一例を示したものであり、その他の様々な形態で本開示を実施することが可能である。例えば、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形、置換、省略またはこれらの組み合わせが可能である。そのような変形、置換、省略等を行った形態も、本開示の範囲に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　また、上述のフローチャートなど、本開示において説明された処理の手順は、一例であり、必ずその手順で行われる必要はない。例えば、各処理の処理結果は、各装置の記憶部に逐次記憶され、各構成要素は同装置内の記憶部を介して処理結果を取得してもよい。
　また、上述のフローチャートなど、本開示において説明された処理の手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよい。あるいは、これら一連の手順をコンピュータに実施させるためのプログラム、または、当該プログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。記録媒体の種類は、本開示の実施形態に影響を及ぼすものではないため、特に限られるものではない。
　なお、本開示において、「および／または」という記載は、「および」と読まれてもよいし、「または」と読まれてもよいことを意味する。
　なお、本開示は以下のような構成を取ることもできる。
　[１］
　第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値と、を取得する取得部と、
　前記位置と、前記限界値と、に少なくとも基づいて、ビームフォーミングにより送信される電波の前記基準点における干渉量が前記限界値以下となる許容電力を算出する算出部と、
　前記第１の無線システムに割り当てられた第１周波数帯域と一部または全部が重複する第２周波数帯域内の周波数の電波を、前記許容電力以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する電波通信部と、
　を備える通信装置。
　[２］
　前記算出部は、前記ビームフォーミングに係る複数のビームパターンごとに、前記許容電力を算出し、
　前記電波通信部は、前記複数のビームパターンのうちのいずれかが選択されたときに、前記電波を、選択されたビームパターンにより、前記選択されたビームパターンに対応する許容電力以下の電力で、送信する
　上記[１］に記載の通信装置。
　[３］
　前記選択されたビームパターンの切り替えの実施是非を判定する判定部
　をさらに備え、
　前記電波通信部は、前記切り替えを実施すると判定されたときに、前記電波を、新たに切り替えるビームパターンにより、前記新たに切り替えるビームパターンに対応し前記切り替えの判定よりも前に算出済みの許容電力以下の電力で、送信する
　上記[２］に記載の通信装置。
　[４］
　前記判定部は、前記電波を受信する端末からの電波または通信に基づいて、前記切り替えの実施是非を判定する
　上記[３］に記載の通信装置。
　[５］
　前記算出部は、前記基準点が前記領域内に複数設けられているときに、複数の基準点それぞれに対して前記許容電力を算出し、
　前記電波通信部は、前記電波を、前記複数の基準点ごとの許容電力のうちの最小値以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する
　上記[１］ないし［４］のいずれかに記載の通信装置。
　[６］
　前記算出部は、前記基準点が前記領域内に複数設けられているときに、所定条件を満たす基準点を選出し、選出された基準点ごとに許容電力を算出し、
　前記電波通信部は、前記電波を、前記選出された基準点ごとの許容電力のうちの最小値以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する
　上記[１］ないし[５］のいずれかに記載の通信装置。
　[７］
　前記算出部は、前記複数のビームパターンのうちの所定条件を満たすビームパターンに対して前記許容電力を算出し、
　前記電波通信部は、前記許容電力が算出されたビームパターンのいずれかにより、前記電波を送信する
　上記[２］ないし[４]のいずれかに記載の通信装置。
　[８］
　前記算出部は、前記複数のビームパターンのうちの所定条件を満たさないビームパターンに対しては、前記許容電力を、前記所定条件を満たすビームパターンの許容電力に基づいて算出する
　上記[２］ないし[４]のいずれかに記載の通信装置。
　[９］
　前記算出部は、
　　前記複数のビームパターンそれぞれのメインローブの放射角と、前記基準点へ向かう方向と、に基づいて、前記複数のビームパターンから送信可能なビームパターンを決定し、
　　送信可能なビームパターンに対して前記許容電力を算出する
　上記[２］ないし[４]のいずれかに記載の通信装置。
　[１０］
　前記算出部は、前記メインローブの放射角を中心とした所定範囲内に前記基準点へ向かう方向が存在するビームパターンに対して、前記許容電力を算出する
　上記[９］に記載の通信装置。
　[１１］
　第１の無線システムが利用する共用周波数帯域内の周波数の電波の送信許可を要求した通信装置と、前記第１の無線システムと、が干渉するかを判定する判定部と、
　前記通信装置と、前記第１の無線システムと、が干渉すると判定された場合に、前記第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値と、を、前記通信装置に送信する送信部と、
　を備える通信制御装置。
　[１２］
　前記判定部は、複数の通信装置が前記第１の無線システムと干渉すると判定されたときに、前記基準点における干渉量の限界値を前記複数の通信装置に配分し、
　前記送信部は、前記複数の通信装置それぞれに対し、配分された限界値を送信する
　上記[１１］に記載の通信制御装置。
　[１３］
　第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値と、を取得するステップと、
　前記位置と、前記限界値と、に少なくとも基づいて、ビームフォーミングにより送信される電波の前記基準点における干渉量が前記限界値以下となる許容電力を算出するステップと、
　前記第１の無線システムに割り当てられた第１周波数帯域と一部または全部が重複する第２周波数帯域内の周波数の電波を、前記許容電力以下の電力で、ビームフォーミングにより送信するステップと、
　を備える通信方法。
　１００　通信ネットワーク
　１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）　通信装置
　１１１　通信装置の送信部
　１１２　通信装置の取得部
　１１３　算出部
　１１４　電波通信部
　１１５　アンテナ
　１１６　通信装置の記憶部
　１１７　切替判定部
　１２０　端末
　１３０（１３０Ａ、１３０Ｂ）　通信制御装置
　１３１　通信制御装置の取得部
　１３２　干渉判定部
　１３３　通信制御装置の送信部
　１３４　通信制御装置の記憶部
　２０１、２０２、２０３　保護領域
　２１１、２１２、２１３　基準点
　３０１、３０２（３０２Ａ、３０２Ｂ）　ビームパターン

Claims (13)

  1. 　第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値と、を取得する取得部と、
    　前記位置と、前記限界値と、に少なくとも基づいて、ビームフォーミングにより送信される電波の前記基準点における干渉量が前記限界値以下となる許容電力を算出する算出部と、
    　前記第１の無線システムに割り当てられた第１周波数帯域と一部または全部が重複する第２周波数帯域内の周波数の電波を、前記許容電力以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する電波通信部と、
    　を備える通信装置。
  2. 　前記算出部は、前記ビームフォーミングに係る複数のビームパターンごとに、前記許容電力を算出し、
    　前記電波通信部は、前記複数のビームパターンのうちのいずれかが選択されたときに、前記電波を、選択されたビームパターンにより、前記選択されたビームパターンに対応する許容電力以下の電力で、送信する
    　請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記選択されたビームパターンの切り替えの実施是非を判定する判定部
    　をさらに備え、
    　前記電波通信部は、前記切り替えを実施すると判定されたときに、前記電波を、新たに切り替えるビームパターンにより、前記新たに切り替えるビームパターンに対応し前記切り替えの判定よりも前に算出済みの許容電力以下の電力で、送信する
    　請求項２に記載の通信装置。
  4. 　前記判定部は、前記電波を受信する端末からの電波または通信に基づいて、前記切り替えの実施是非を判定する
    　請求項３に記載の通信装置。
  5. 　前記算出部は、前記基準点が前記領域内に複数設けられているときに、複数の基準点それぞれに対して前記許容電力を算出し、
    　前記電波通信部は、前記電波を、前記複数の基準点ごとの許容電力のうちの最小値以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する
    　請求項１に記載の通信装置。
  6. 　前記算出部は、前記基準点が前記領域内に複数設けられているときに、所定条件を満たす基準点を選出し、選出された基準点ごとに許容電力を算出し、
    　前記電波通信部は、前記電波を、前記選出された基準点ごとの許容電力のうちの最小値以下の電力で、ビームフォーミングにより送信する
    　請求項１に記載の通信装置。
  7. 　前記算出部は、前記複数のビームパターンのうちの所定条件を満たすビームパターンに対して前記許容電力を算出し、
    　前記電波通信部は、前記許容電力が算出されたビームパターンのいずれかにより、前記電波を送信する
    　請求項２に記載の通信装置。
  8. 　前記算出部は、前記複数のビームパターンのうちの所定条件を満たさないビームパターンに対しては、前記許容電力を、前記所定条件を満たすビームパターンの許容電力に基づいて算出する
    　請求項２に記載の通信装置。
  9. 　前記算出部は、
    　　前記複数のビームパターンそれぞれのメインローブの放射角と、前記基準点へ向かう方向と、に基づいて、前記複数のビームパターンから送信可能なビームパターンを決定し、
    　　送信可能なビームパターンに対して前記許容電力を算出する
    　請求項２に記載の通信装置。
  10. 　前記算出部は、前記メインローブの放射角を含む所定範囲内に前記基準点へ向かう方向が存在するビームパターンに対して、前記許容電力を算出する
    　請求項９に記載の通信装置。
  11. 　第１の無線システムが利用する共用周波数帯域内の周波数の電波の送信許可を要求した通信装置と、前記第１の無線システムと、が干渉するかを判定する判定部と、
    　前記通信装置と、前記第１の無線システムと、が干渉すると判定された場合に、前記第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値と、を、前記通信装置に送信する送信部と、
    　を備える通信制御装置。
  12. 　前記判定部は、複数の通信装置が前記第１の無線システムと干渉すると判定されたときに、前記基準点における干渉量の限界値を前記複数の通信装置に配分し、
    　前記送信部は、前記複数の通信装置それぞれに対し、配分された限界値を送信する
    　請求項１１に記載の通信制御装置。
  13. 　第１の無線システムに係る領域に設けられた基準点の位置と、前記基準点における干渉量の限界値と、を取得するステップと、
    　前記位置と、前記限界値と、に少なくとも基づいて、ビームフォーミングにより送信される電波の前記基準点における干渉量が前記限界値以下となる許容電力を算出するステップと、
    　前記第１の無線システムに割り当てられた第１周波数帯域と一部または全部が重複する第２周波数帯域内の周波数の電波を、前記許容電力以下の電力で、ビームフォーミングにより送信するステップと、
    　を備える通信方法。
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