WO2021192869A1 - 通信制御装置、通信制御方法、通信装置および通信方法 - Google Patents

通信制御装置、通信制御方法、通信装置および通信方法 Download PDF

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WO2021192869A1
WO2021192869A1 PCT/JP2021/008214 JP2021008214W WO2021192869A1 WO 2021192869 A1 WO2021192869 A1 WO 2021192869A1 JP 2021008214 W JP2021008214 W JP 2021008214W WO 2021192869 A1 WO2021192869 A1 WO 2021192869A1
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communication
communication device
communication control
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PCT/JP2021/008214
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匠 古市
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ソニーグループ株式会社
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    • H04W52/36TPC using constraints in the total amount of available transmission power with a discrete range or set of values, e.g. step size, ramping or offsets
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    • HELECTRICITY
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    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
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    • H04W52/24TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/241TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account channel quality metrics, e.g. SIR, SNR, CIR, Eb/lo
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    • H04W52/24TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/243TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account interferences
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    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/56Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria
    • H04W72/566Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria of the information or information source or recipient

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication control device, a communication control method, a communication device, and a communication method.
  • radio wave resources for example, frequency
  • DSA Dynamic
  • CBRS Citizens Broadband Radio Service
  • UUT Unit Under Test
  • CBRS Spectrum Access System
  • CBSD Broadband Radio Service Device
  • WINNF-TS-0016 includes Spectrum Access System (SAS), which is a frequency management server, CBSD (Citizens Broadband Radio Service Device), which is a base station / proxy system, and Domain Proxy (DP).
  • SAS Spectrum Access System
  • CBSD Cazens Broadband Radio Service Device
  • DP Domain Proxy
  • the signaling protocol between them is defined.
  • CBSD will be able to use radio waves with the priority of Priority Access (PA) or General Authorized Access (GAA).
  • PA Priority Access
  • GAA General Authorized Access
  • SAS is supposed to approve the use of radio waves. Upon licensing, SAS reviews the set of maximum permissible EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) and frequency channels (frequency band between upper and lower frequencies) requested by CBSD, and the requested maximum permissible EIRP and frequency channels. Is approved as a Grant. Upon approval of the grant by SAS, CBSD will be notified by SAS of either PA or GAA priority. Grant-based use of CBSD radio waves is managed by a procedure called the heartbeat between SAS and CBSD.
  • EIRP Equivalent Isotropic Radiated Power
  • frequency channels frequency band between upper and lower frequencies
  • the present disclosure provides a communication control device, a communication control method, a communication device, and a communication method that enable the frequency band to be used to be changed to another frequency band without the need to newly re-permit the use of the frequency band.
  • the communication control device of the present disclosure is A first transmitter that transmits recommended information that recommends a second frequency band as a change destination of the first frequency band used by a communication device that is permitted to use the first frequency band by a permission identifier.
  • a receiving unit that receives request information requesting that the frequency band permitted to be used by the permission identifier be changed from the first frequency band to the second frequency band.
  • the request information includes the permission identifier
  • the first transmission unit may transmit the recommended information when a specific condition regarding the first frequency band is satisfied.
  • the first transmission unit may transmit the recommended information when the use of the first frequency band is detected by a system that can preferentially use the first frequency band as the specific condition. ..
  • the first transmitter receives the recommended information when the permission identifier of the communication device is included in the list storing the permission identifier for stopping the radio wave transmission when the use of the first frequency band by the system is detected. May be sent.
  • the recommended information may include information on transmission power used in the second frequency band.
  • the receiving unit receives a frequency utilization notification regarding the first frequency band from the communication device at regular intervals, and receives the frequency utilization notification.
  • the first transmission unit may transmit a response including the recommended information to the communication device in response to the frequency utilization notification.
  • the second frequency band may be a frequency band for backing up the first frequency band.
  • the second transmission unit may transmit instruction information for returning the frequency band permitted to be used by the permission identifier to the first frequency band.
  • the communication control device includes a processing unit that calculates transmission power at which the amount of interference in the second frequency band does not exceed the interference margin.
  • the recommended information may include information that designates the calculated transmission power as the transmission power used in the second frequency band.
  • the recommended information may be transmission power using the same transmission power as the transmission power used by the communication device in the first frequency band in the second frequency band.
  • the communication control method of the present disclosure is Send the recommended information that recommends the second frequency band as the change destination of the first frequency band used by the communication device that is permitted to use the first frequency band by the permission identifier.
  • the request information requesting that the frequency band permitted to be used by the permission identifier be changed from the first frequency band to the second frequency band.
  • the permission information for permitting the change of the frequency band permitted to be used by the permission identifier from the first frequency band to the second frequency band is transmitted.
  • the communication device of the present disclosure is a receiver that receives recommended information recommending a second frequency band as a change destination of the first frequency band used by the communication device whose use of the first frequency band is permitted by a permission identifier.
  • a transmission unit that includes the permission identifier and transmits request information requesting that the frequency band permitted to be used by the permission identifier be changed from the first frequency band to the second frequency band.
  • the communication method of the present disclosure is It is a communication method executed by a communication device that is permitted to use the first frequency band by a permission identifier.
  • the request information including the permission identifier and requesting to change the frequency band permitted to be used by the permission identifier from the first frequency band to the second frequency band is transmitted.
  • Receives permission information that permits the frequency band that is permitted to be used by the permission identifier to be changed from the first frequency band to the second frequency band.
  • the figure which shows the system model in embodiment of this disclosure The figure which shows the network configuration to which autonomous decision making can be applied.
  • the block diagram of the communication system which concerns on embodiment of this disclosure.
  • the operation sequence diagram performed between a communication device and a communication control device.
  • 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 is a wireless system that uses a specific frequency band, and the secondary system uses a part or all of the frequency band. It will be a shared wireless system. 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 110 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 110 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".
  • a communication device 110 that can be connected to the Internet by wire can be regarded as a “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 typified 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 businesses.
  • 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 (TVWhiteSpaceDatabase), GLDB (Geolocationdatabase), SAS (SpectrumAccessSystem), and AFC (AutomatedFrequencyCoordination) correspond to the communication control device 130.
  • TVWSDB TVWhiteSpaceDatabase
  • GLDB Geographiclocationdatabase
  • SAS SpectrumAccessSystem
  • AFC AutomaticFrequencyCoordination
  • 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 administrative agency (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 carrier-based 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 Priority Access Tier and GAA Tier, which have lower priorities, and 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, users of the Incumbent Tier 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 a 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, the GAA Tier is not protected from interference by the higher priority Incumbent Tier and Priority Access Tier. That is, the GAA Tier is a tier that is legally required to use an opportunistic shared frequency band.
  • 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 a Priority Access Tier, and has a structure equivalent to the combination of the 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 waves
  • FS Fixed System
  • meteorological radar Metalological Radar
  • RadioAltimeter radio altitude meter
  • RadioAltimeter wireless train control system
  • Communication-based Train Control Communication-based Train Control
  • radio waves A radio system such as Radio Astronomy is assumed, and any radio 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.
  • 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 procedures described below.
  • the 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, etc. 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 makes a usage suspension determination for the frequency in use by the communication device 110, 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 performs 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. It may also include codebook information to be used, weight matrix information, and the like. 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. Further, when the communication device 110 has a function such as MLD (Maximum Likelihood Detection) that requires a non-linear calculation, information indicating the function to be provided may be included in the antenna information.
  • MLD Maximum Likelihood Detection
  • 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 a radio wave arrival direction estimation technique 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 include information on an 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 information specified in the wireless interface technology standard may be substituted.
  • 3GPP TS 36.104 and TS 38.104 correspond to the standard of wireless interface technology. These specify the Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR).
  • ACLR Adjacent Channel Leakage Ratio
  • the ACLR specified in the standard may be used to derive and use the upper limit value of out-of-band radiation.
  • ACLR itself may be used if necessary.
  • 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.
  • ACIR Adjacent Channel Interference ratio
  • ACIR adjacent channel interference 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 transmission bandwidth specification of E-UTRA described in TS36.104 of 3GPP and the transmission bandwidth specification of 5G NR described in TS38.104 of 3GPP. Can be inferred based on the table described in TS38.104 shown below.
  • 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 given.
  • 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 this, 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.
  • Inquiry request information 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.
  • 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 transceiver, 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.). Accordingly, the antenna gain in the transceiver may be included. Also, feeder loss may be considered as needed. This embodiment is applied, for example, when deriving the maximum allowable transmission power information. Details will be described later.
  • 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. For example, if the required signal power to interference power ratio (SIR), SINR (Signal to Interference Plus Noise Ratio), INR (Interference-to-Noise Ratio), etc. of the primary system are available, they can be tolerated. It may be converted to 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.
  • SIR signal power to interference power ratio
  • SINR Signal to Interference Plus Noise Ratio
  • INR Interference-to-Noise Ratio
  • 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 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
  • the available frequency evaluation does not necessarily have to be performed after receiving the 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. This embodiment is applied to, for example, frequency usage permission processing. Details will be described later.
  • 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, etc.) 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), information about the communication device 110 is called a Cluster List.
  • WINNF-TS-0112 Non-Patent Document 3
  • 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. Specifically, 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, etc., frequency usage (radio waves at the permitted frequency) 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 that 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 can 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-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.
  • 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 condition is, 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 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. ⁇ 2.8.2 Signaling between communication control device 130 and communication device 110>
  • 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. 6 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 (Resource Block), a component carrier (Component Carrier), and the like.
  • Time resources include, for example, a radio frame (RadioFrame), a subframe (Subframe), a slot (Slot), and a mini-slot (Mini-slot).
  • the resource pool When the resource pool is set in the frequency channel to be the target of frequency sharing, it is set in the terminal 120 by the communication device 110 based on at least one of RRC signaling, system information, and downlink control information. Then, 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. Notification of resource pool settings and notification of communication parameters to be used in sidelinks may be simultaneous or individual.
  • the communication device 110 such as CBSD uses radio waves with the priority of Priority Access (PA) or General Authorized Access (GAA) by complying with the frequency sharing standard WINNF-TS-0016 in the 3550-3700MHz band in the United States. It can be carried out.
  • the communication control device 130 such as SAS examines the maximum allowable EIRP and the set of frequency channels (frequency bands) requested by the communication device 110 when permitting the use of radio waves. Approve the requested maximum permissible EIRP and frequency channels as Grants. The communication control device 130 notifies the communication device 110 of the priority of either PA or GAA at the time of grant approval.
  • the communication control device 130 issues a permission identifier (grant ID) associated with the approved maximum allowable EIRP, frequency channel, and priority, and notifies the communication device 110.
  • a permission identifier grant ID
  • the use of radio waves in the communication device 110 based on the grant is managed by a procedure called a heartbeat (hereinafter referred to as a heartbeat procedure) performed between the communication control device 130 and the communication device 110 described above.
  • the grant temporary modification procedure (Grant Temporal Modification Procedure) is newly introduced while utilizing the heartbeat procedure and the mechanism of the dynamic protection area (DPA) protection.
  • SAS communication control device 130
  • the response code for example, "SUSPENDED_GRANT" (for example, "SUSPENDED_GRANT" instructing the stop of radio wave transmission in the heartbeat response transmitted by the heartbeat procedure. Pause radio wave transmission)
  • the communication device 110 is instructed to stop radio wave transmission for the grant that uses the same frequency band as the radar system.
  • the recommended operation parameters can be included in the heartbeat response, and the communication device that has acquired the recommended operation parameters requests a new grant while maintaining the grant ID using the recommended operation parameters. It is possible to do.
  • the present embodiment is characterized in that the temporary change procedure of the grant is executed by using the recommended operation parameter, triggered by the need to return the heartbeat response instructing the stop of radio wave transmission. Let it be one of.
  • FIG. 7 is a block diagram of the communication system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is an operation sequence diagram performed between the communication device 110 and the communication control device 130.
  • the communication system of FIG. 7 includes a communication device 110 and a communication control device 130. Only the blocks related to the part mainly related to the present embodiment are shown, and the blocks related to the other processes are not shown.
  • the communication control device 130 includes a reception unit 31, a determination unit 32, a processing unit 33, a transmission unit 34 (first transmission unit, second transmission unit), a control unit 35, a storage unit 36, and a detection unit 37.
  • the control unit 35 controls the entire communication control device 130 by controlling each element in the communication control device 130.
  • the communication device 110 includes a receiving unit 11, a processing unit 13, a transmitting unit 14, a control unit 15, and a storage unit 16.
  • the control unit 15 controls the entire communication device 110 by controlling each element in the communication device 110.
  • Various information necessary for communication with the communication device 110 and other communication control devices is stored in advance in the storage unit 36 of the communication control device 130.
  • Various information necessary for communication with the communication control device 130 and communication with the terminal 120 to be provided with the service is stored in advance in the storage unit 16 of the communication device 110.
  • Each processing block of the communication control device 130 and the communication device 110 is composed of a hardware circuit, software (program, etc.), or both of them.
  • the storage unit 36 and the storage unit 16 are composed of an arbitrary storage device such as a memory device, a magnetic storage device, and an optical disk.
  • the storage unit 36 and the storage unit 16 may be externally connected to the communication control device 130 and the communication device 110 by wire or wirelessly, not in the communication control device 130 and the communication device 110.
  • the transmitting unit 34 and the receiving unit 31 in the communication control device 130, and the transmitting unit 14 and the receiving unit 11 in the communication device 110 may include one or more network interfaces depending on the number or type of networks to be connected. good.
  • the communication control device 130 and the communication device 110 may each have at least one antenna. good.
  • the communication system of FIG. 7 provides a mechanism for changing the frequency channel of the PAL grant from the primary channel to the backup channel when the primary channel and the backup channel are set in the PAL (Priority Access License).
  • a PAL grant is a grant granted by SAS under PAL.
  • a GAA grant is a grant approved by SAS based on GAA. GAA grants have a lower priority than PAL grants, and communication devices that communicate with PAL grants are protected by SAS from interference from devices that communicate with GAA.
  • the primary channel corresponds to the channel (first frequency band) permitted to be used by PAL's grant ID (permission identifier)
  • the backup channel corresponds to the channel (second frequency band) that is a candidate for changing the first frequency band. do.
  • the backup channel is 10MHz and the license area (License Area) out of the 3,550-3,600MHz band used only by the radar system (Federal Incumbent), which is the primary system used by the U.S. Navy on aircraft carriers as the primary user. Suppose it is set to a free channel in.
  • the communication device 110 will be described as CBSD, and the communication control device 130 will be described as SAS.
  • the detection unit 37 of the communication control device 130 performs detection processing of radio wave use by the radar system.
  • the detection unit 37 may include an antenna for detection processing.
  • the receiving unit 31 is provided with an antenna, the detecting unit 37 may perform the detection process via the receiving unit 31.
  • the determination unit 32 When the determination unit 32 acquires the detection information, it recognizes that it is necessary to protect the dynamic protection area (it is also said that the DPA has changed from OFF to ON), and among the grants given to the communication device 110, radio wave transmission is performed. Identify the grant to stop. That is, the grant that allows the use of the primary channel containing the same frequency as the channel used in the radar system is specified.
  • the DPA move list is generated by Seapass as part of the process. Seapass is a procedure that is carried out once every 24 hours between a plurality of communication control devices 130 (SAS), and calculations related to higher-tier protection are executed. For example, the interference calculation is performed, and as a result of the interference calculation, information such as the managed grant and the position of the controlled communication device 110 is shared with another communication control device 130.
  • SAS communication control devices 130
  • a DPA move list (DPAMoveList) containing grants that should stop radio wave transmission when radio wave use by the radar system is detected is created.
  • the created DPA movement list is stored in the storage unit 36.
  • the determination unit 32 can easily identify the grant to stop using the radio wave by referring to the DPA movement list. In this embodiment, it is assumed that a DPA movement list is used.
  • the DPA movement list is generated for each channel. If there are multiple primary channels, it is generated for each primary channel.
  • the DPA roaming list may also be generated for backup channels.
  • a DPA movement list may be created by grouping a plurality of channels.
  • Judgment unit 32 checks whether the PAL grant is included in the DPA movement list of the primary channel. If a PAL grant is included, identify the PAL grant as a grant whose radio transmission should be stopped. The determination unit 32 stores the identified ground ID (permission identifier) in the storage unit 36. Further, the determination unit 32 may check the backup channel information set in the PAL and include all GAA grants using the backup channel in the DPA movement list for the backup channel. This DPA mobile list may be used to protect the communication device 120 from radio wave interference by devices (communication devices and terminals) that use the backup channel in GAA when the communication device 120 uses the backup channel.
  • the receiving unit 31 of the communication control device 130 receives a heartbeat request from the communication device 110 as a heartbeat procedure (S101 in FIG. 8).
  • the determination unit 32 of the communication control device 130 checks whether or not the grant related to the heartbeat request is a PAL grant whose radio wave transmission should be stopped, based on the information stored in the storage unit 36. If the PAL grant should stop radio wave transmission, the processing unit 33 is notified to that effect.
  • the processing unit 33 selects one or more backup channels set in the PAL grant. Further, the same transmission power as the transmission power permitted by the PAL grant (for example, maximum EIRP) is determined as the transmission power for the selected backup channel. However, if the current transmission power may exceed the interference margin, the EIRP within the range not exceeding the interference margin may be calculated and the calculated EIRP may be determined as the transmission power allowed for the backup channel.
  • the processing unit 33 creates a heartbeat response including a recommended operation parameter representing information on the selected backup channel and the determined transmission power, and a response code. For example, 501 (SUSPENDED_GRANT: pause of radio wave transmission) is used as the response code.
  • the dedicated response code shall not cause grant cancellation. That is, code such as TERMINATED_GRANT that causes grant cancellation should not be used.
  • the recommended operating parameters may include an indicator indicating that the channel is a backup channel. This also enables the communication device 110 to recognize the situation (the use of radio waves of the radar system is detected in the primary channel).
  • the heartbeat response including the recommended operating parameters is the backup channel (first) as the change destination of the primary channel used by the communication device 110 whose use of the primary channel (first frequency band) is permitted by the grant ID (permission identifier). It corresponds to the recommended information that recommends (2 frequency bands).
  • the heartbeat response including the recommended operation parameters when the use of radio waves by the radar system is detected, the heartbeat response including the recommended operation parameters is transmitted, but the conditions for transmitting the heartbeat response including the recommended operation parameters may be other conditions. For example, it may be the case where the primary channel cannot be used due to radio interference or the like, or it may be the other case. When a specific condition regarding the primary channel (first frequency band) is satisfied, a heartbeat response including recommended operating parameters may be transmitted.
  • the transmission unit 34 transmits the heartbeat response generated by the processing unit 33 to the communication device 110 (S102 in FIG. 8).
  • the receiving unit 11 of the communication device 110 receives the heartbeat response transmitted from the communication control device 130 (S102 in FIG. 8). The receiving unit 11 provides the received heartbeat response to the processing unit 13.
  • the processing unit 13 of the communication device 110 stops the radio wave transmission related to the grant within a certain time (for example, within 60 seconds) after receiving the heartbeat response. Further, the processing unit 13 generates a grant temporary modification request (Grant Temporal Modification request) based on the recommended operation parameters included in the heartbeat response.
  • a grant temporary modification request for example, within 60 seconds
  • the grant temporary change request includes at least the original grant ID and the ID (CBSD ID) of the communication device 110 for one or more grants for which a new setting is requested.
  • the original grant ID is the ID of the grant notified of the recommended operating parameters in the heartbeat response. In other words, the original grant ID is the grant instructed to suspend radio wave transmission.
  • the original grant ID is maintained as the ID of the grant that requests the new setting.
  • the grant temporary change request corresponds to the request information requesting that the frequency band permitted to be used by the grant ID (permission identifier) be changed from the primary channel (first frequency band) to the backup channel (second frequency band). ..
  • the transmission unit 14 transmits the grant temporary change request generated by the processing unit 13 to the communication control device 130 (S103 in FIG. 8).
  • the communication device 110 generated and transmitted the grant temporary change request, but the domain proxy (DP) acting for the processing of the communication device 110 may generate and transmit the grant temporary change request.
  • the communication device 110 may transfer the heartbeat response to the domain proxy, or the communication control device 130 may send the heartbeat response to the domain proxy.
  • the communication device 110 generates and transmits a grant temporary change request, but when the domain proxy performs the grant temporary change request, the terms may be appropriately read.
  • the receiving unit 31 of the communication control device 130 receives the grant temporary change request from the communication device 110 (S103 in FIG. 8).
  • the receiving unit 31 provides the received grant temporary change request to the processing unit 33.
  • the processing unit 33 executes the grant temporary change processing based on the grant temporary change request.
  • the following is first verified. -Whether the ID of the communication device 110 is valid-Whether the grant ID is valid-Whether the grant ID is the ID of the grant that immediately notified the recommended operating parameters
  • the processing unit 33 After passing these verifications, the processing unit 33 generates a grant temporary modification response (Grant Temporal Modification response), which is a response to the grant temporary change request.
  • the grant change response may include information indicating the success (SUCCESS) or failure (FAILURE) of the grant change request.
  • the communication device 110 may suspend the radio wave transmission of the backup channel as in the case of the heartbeat response code “501” (“Granted” in FIG. 11 or FIG. 12 described later). See “Modification Granted”). In this case, the communication device 110 may be able to use the backup channel when the use of the backup channel is permitted by the heartbeat procedure (see “Granted” in FIG. 11 or “Modification Authorized” in FIG. 12 described later). ).
  • the communication device 110 may be in a state capable of transmitting radio waves on the backup channel when the ground temporary change response including the success information is received.
  • the grant temporary change response corresponds to permission information that permits the frequency band that is permitted to be used by the ground ID (permission identifier) to be changed from the primary channel (first frequency band) to the backup channel (second frequency band).
  • the processing unit 33 handles the recommended operation parameter as a temporary operation parameter of the grant associated with the grant ID.
  • a grant in which this temporary operation parameter is set is called a "temporal grant" for convenience.
  • the ID of the temporary grant is the same as the original grant ID.
  • Temporary grants can be placed in the DPA roaming list for channels (backup channels) associated with recommended operating parameters.
  • the transmission unit 34 transmits the grant temporary change response generated by the processing unit 33 to the communication device 110 (S104 in FIG. 8).
  • the receiving unit 11 of the communication device 110 receives the grant temporary change response transmitted from the communication control device 130 (S104 in FIG. 8). The receiving unit 11 provides the received grant temporary change response to the processing unit 13.
  • the processing unit 13 of the communication device 110 acquires the grant temporary change response
  • the processing unit 13 instructs the control unit 15 to transmit radio waves based on the recommended operation parameters specified in the heartbeat response.
  • the control unit 15 controls the transmission unit 14 based on the channel (backup channel) specified by the recommended operation parameter. Whether or not radio wave transmission can be continued on the backup channel is managed based on the heartbeat procedure as before.
  • the grant temporary change response is successful
  • the radio wave transmission of the backup channel is temporarily suspended, and when the communication device 110 is permitted to use the backup channel by the heartbeat procedure, the backup channel is used (radio wave transmission). May start).
  • the former case temporaryly suspending radio wave transmission and starting radio wave transmission when permitted by the heartbeat procedure
  • the detection unit 37 of the communication control device 130 notifies the determination unit 32 of the non-detection information when the use of radio waves by the radar system is no longer detected (S105 in FIG. 8).
  • the determination unit 32 acquires the non-detection information, it recognizes that it is no longer necessary to protect the dynamic protected area (it is also said that the DPA has returned from ON to OFF).
  • the determination unit 32 notifies the processing unit 33 that the DPA has returned from ON to OFF.
  • the processing unit 33 when the processing unit 33 receives the heartbeat request regarding the temporary grant from the communication device 110 via the receiving unit 31 (S106 in FIG. 8), the processing unit 33 includes a heartbeat including information instructing to return to the original primary channel. Generate a response. 501 may be included as a response code in the heartbeat response. The processing unit 33 also removes the temporary grant from the DPA movement list for the backup channel. Also, delete all GAA grants that were previously added to the DPA move list from the DPA move list for the backup channel. The heartbeat response returns the frequency band permitted to be used by the grant ID (permission identifier) to the primary channel (first frequency band) when certain conditions such as the DPA returning from ON to OFF are no longer satisfied. Corresponds to instructional information.
  • the transmission unit 34 transmits the heartbeat response generated by the processing unit 33 to the communication device 110 (S107 in FIG. 8).
  • the receiving unit 11 of the communication device 110 receives the heartbeat response transmitted from the communication control device 130 (S107 in FIG. 8), and provides the received heartbeat response to the processing unit 13.
  • the processing unit 13 instructs the control unit 15 to return the operation channel from the backup channel to the primary channel according to the instruction of the heartbeat response.
  • the grant ID will not be changed.
  • the control unit 15 controls the transmission unit 14 based on the primary channel. Whether or not radio wave transmission can be continued on the primary channel is managed based on the heartbeat procedure as before. After returning to the primary channel, the radio wave transmission is temporarily suspended, and then, if permitted by the heartbeat procedure, the radio wave transmission is started on the primary channel.
  • the communication device 110 does not carry out the procedure according to the present embodiment when it receives the heartbeat response including the recommended operation parameters from the communication control device 130 in the sequence S102 of FIG. That is, when the communication device 110 receives the heartbeat response including the recommended operation parameter, it operates according to the recommended operation parameter, waits for the suspension of the radio wave transmission of the current PAL grant to be released, or You may choose to send a new grant request.
  • the above-mentioned grant temporary change procedure be performed in the 3,550-3,600MHz band as an example.
  • it is a satellite base station (Fixed Satellite Service).
  • the radar system can be protected by including the grant in the DPA movement list.
  • it is necessary to calculate the interference so that the interference is below a certain level (that is, the calculation of the transmission power that does not exceed the interference margin (Interference margin allocation)). Therefore, even when the primary channel is switched to the backup channel, it takes time to calculate the interference of the backup channel, and it takes time to start radio wave transmission.
  • this embodiment is particularly effective when performing a grant temporary change procedure for a frequency band (3,550-3,600 MHz band) in which only a system that does not require interference calculation exists.
  • a frequency band (3,550-3,600 MHz band) in which only a system that does not require interference calculation exists.
  • the interference margin of the frequency band remains.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the communication control device 130 according to the present embodiment.
  • the determination unit 32 determines whether or not the detection unit 38 of the communication control device 130 has detected the use of radio waves by the primary system (radar system or the like) (S201).
  • the grant to stop radio wave transmission is specified (S202). For example, when a DPA movement list exists, among the PAL grants set in the communication device 110, the grants included in the list are specified.
  • the information of the identified grant is stored in the storage unit 36.
  • the processing unit 33 selects the backup channel set in the PAL grant (S203). ..
  • the transmission power of the selected back channel is determined to be, for example, the current maximum EIRP or an EIRP within a range not exceeding the interference margin (S203).
  • a heartbeat response including a recommended operating parameter representing the selected backup channel and the determined transmission power and a response code is generated (S203).
  • the response code is, for example, 501 (SUSPENDED_GRANT: pause of radio wave transmission).
  • the transmission unit 34 transmits the heartbeat response generated by the processing unit 33 to the communication device 110 (S204).
  • the processing unit 33 executes the grant temporary change process based on the grant temporary change request (S205). That is, the processing unit 33 verifies whether the ID of the communication device 110 is valid, the grant ID is valid, and the grant ID is the ID of the grant that has just notified the recommended operation parameter. After passing these verifications, the processing unit 33 sets the recommended operation parameter as the operation parameter of the temporary grant associated with the grant ID, and sets the temporary grant. The processing unit 33 generates a grant temporary change response, which is a response to the temporary change request (S205). The grant temporary change response contains the temporary grant ID, which is the same value as the original grant ID.
  • the transmission unit 34 transmits the grant temporary change response generated by the processing unit 33 to the communication device 110 (S206).
  • the detection unit 38 When the detection unit 38 no longer detects the use of radio waves by the primary system (radar system, etc.) (S207), the judgment unit 32 no longer needs to protect the dynamic protection area (DPA has returned from ON to OFF). Also referred to as) (S208).
  • the processing unit 33 When the receiving unit 31 receives the heartbeat request regarding the temporary grant from the communication device 110, the processing unit 33 generates a heartbeat response including information instructing the return to the original primary channel (S209).
  • the transmission unit 34 transmits the heartbeat response generated by the processing unit 33 to the communication device 110 (S210).
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the communication device 110 according to the present embodiment.
  • the transmission unit 14 of the communication device 110 transmits a heartbeat response based on the PAL grant to the communication control device 130 (S301).
  • the receiving unit 11 receives a heartbeat response including a recommended operation parameter and an instruction (response code) for pausing radio wave transmission from the communication control device 130 (S302).
  • the control unit 35 of the communication device 110 stops the radio wave transmission of the primary channel related to the PAL grant based on the response code included in the heartbeat response. Further, the processing unit 33 generates a grant temporary change request based on the recommended operation parameter included in the heartbeat response (S303).
  • the grant temporary change request includes at least the original grant ID and the ID (CBSD ID) of the communication device 110 for one or more grants for which a new setting is requested.
  • the transmission unit 14 transmits the grant temporary change request generated by the processing unit 13 to the communication control device 130 (S304).
  • the receiving unit 11 receives the grant temporary change response transmitted from the communication control device 130 (S305).
  • the processing unit 13 instructs the control unit 15 to use the backup channel based on the recommended operation parameter specified in the heartbeat response (S306).
  • the control unit 15 controls the radio wave transmission of the transmission unit 14 based on the instructed backup channel (S306). Whether or not radio wave transmission can be continued on the backup channel is managed based on the heartbeat procedure as in the past (S307).
  • the processing unit 13 determines that the operating channel is returned from the backup channel to the primary channel. (S308).
  • the control unit 15 controls the radio wave transmission of the transmission unit 14 based on the primary channel (S308).
  • the control unit 15 stops radio wave transmission on the backup channel.
  • the recommended operation parameters (recommended backup channel, transmission power, etc.) and the stop of radio wave transmission are performed in the heartbeat response transmitted by the heartbeat procedure.
  • a response code for example, “SUSPENDED_GRANT”
  • the communication device 110 is instructed to suspend the radio wave transmission for the grant using the same frequency band as the radar system.
  • a new grant request using the recommended operating parameters (grant temporary change request) is received from the communication device that has acquired the recommended operating parameters
  • a response (grant temporary change response) that allows the use of the recommended operating parameters is sent. .. This makes it possible to quickly switch the operating channel from the primary channel to the backup channel while maintaining the PAL grant ID.
  • Modification example 1 Feature Capability Exchange
  • SAS communication control device
  • CBSD communication device
  • the communication control device 130 and the communication device can be provided with the ability information or identifier indicating whether or not the function of the grant temporary change procedure is supported by at least the registration procedure described in ⁇ 2.1>.
  • the ability information may be exchanged between the communication control devices 130 in the same manner. If the communication device 110 does not support this function, the communication control device 130 does not execute the grant temporary change procedure for the communication device 110. Similarly, the communication device 110 can grasp in advance that the communication control device 130 cannot execute the grant temporary change procedure unless the communication control device 130 supports this function.
  • the communication control device 130 temporarily saves the frequency for protection of the radar system without changing the grant ID assigned to the communication device 110. Can be done. That is, the communication device 110 can change the operating channel from the primary channel to the backup channel without transmitting the grant rerequest.
  • FIG. 11 shows a grant state machine defined by WINNF-TS-0016.
  • FIG. 11 is an excerpt from Non-Patent Document 5.
  • FIG. 12 shows an example of a grant state machine according to the second modification.
  • the grant state machine of FIG. 12 no change is made to the grant state machine of FIG. 11, and two states M1 and M2 are newly added.
  • the state M1 is "Modification Granted” and the state M2 is "Modification Authorized”. Transitions between states M1 and M2, and transitions between existing states and added states M1 and M2 have been added.
  • the management of the grant state machine is performed by at least one of the control unit 35 and the communication device 15 of the communication control device 130.
  • a new transition condition "Grant Temporal Modification Success” has been added to transition from the existing state "Granted State” to the new state M1.
  • the communication device 110 suspends the radio wave transmission of the primary channel by the heartbeat response transmitted in the sequence S102 of FIG. 8, it becomes “GrantedState”.
  • the transition condition of “Grant Temporal Modification Success” is satisfied and the state transitions to M1 (“Modification Granted”). do.
  • SAS communication control unit
  • CBSD communication device
  • the state transitions to the state M2 (“Modification Authorized”). If the use of the backup channel is not permitted in the heartbeat procedure in the state M2, or if the expiration date has expired, the transition condition of "Heartbeat Req Failure (grant suspended) or transmission time not extended” is satisfied, and the state M1 is reached. return.
  • the state M1 when the heartbeat request to return to the original primary channel is transmitted in the sequence S106 of FIG. 8, the process returns to “Granted”.
  • the grant is canceled, the grant is abandoned, the expiration date has passed, or the registration of the communication device 110 (CBSD) is canceled in the heartbeat procedure, the process transitions to "Idle”.
  • the existing transition condition is not changed. Only the transition conditions associated with the newly introduced grant temporary change procedure according to this embodiment are added. Only the communication control device and the communication device corresponding to the function of the procedure of the present embodiment need to implement this transition condition.
  • a first transmitter that transmits recommended information that recommends a second frequency band as a change destination of the first frequency band used by a communication device that is permitted to use the first frequency band by a permission identifier.
  • a receiving unit that receives request information requesting that the frequency band permitted to be used by the permission identifier be changed from the first frequency band to the second frequency band.
  • the request information includes the permission identifier
  • a second transmission for transmitting permission information for permitting the frequency band permitted to be used by the permission identifier to be changed from the first frequency band to the second frequency band.
  • a communication control device equipped with a unit.
  • [Item 2] The communication control device according to item 1, wherein the first transmission unit transmits the recommended information when a specific condition relating to the first frequency band is satisfied.
  • the first transmission unit transmits the recommended information when the use of the first frequency band is detected by a system that can preferentially use the first frequency band as the specific condition.
  • the first transmitter receives the recommended information when the permission identifier of the communication device is included in the list storing the permission identifier for stopping the radio wave transmission when the use of the first frequency band by the system is detected.
  • [Item 5] The communication control device according to any one of items 1 to 4, wherein the recommended information includes information on transmission power used in the second frequency band.
  • the receiving unit receives a frequency utilization notification regarding the first frequency band from the communication device at regular intervals, and receives the frequency utilization notification.
  • the communication control device according to any one of items 1 to 5, wherein the first transmission unit transmits a response including the recommended information to the communication device in response to the frequency usage notification.
  • the second frequency band is a frequency band for backing up the first frequency band.
  • the second transmission unit transmits instruction information for returning the frequency band permitted to be used by the permission identifier to the first frequency band when the specific condition is no longer satisfied. ..
  • a processing unit for calculating transmission power in which the amount of interference in the second frequency band does not exceed the interference margin is provided.
  • the recommended information is the same transmission power as the transmission power used by the communication device in the first frequency band as the transmission power used in the second frequency band.
  • a transmission unit that includes the permission identifier and transmits request information requesting that the frequency band permitted to be used by the permission identifier be changed from the first frequency band to the second frequency band.
  • a communication device including a second receiving unit that receives permission information that permits the frequency band that is permitted to be used by the permission identifier to be changed from the first frequency band to the second frequency band.
  • the request information including the permission identifier and requesting to change the frequency band permitted to be used by the permission identifier from the first frequency band to the second frequency band is transmitted.
  • a communication method for receiving permission information that permits the frequency band that is permitted to be used by the permission identifier to be changed from the first frequency band to the second frequency band.
  • Control unit 32 Judgment unit 33: Processing unit 34: Transmission unit 35: Control unit 36: Storage unit 37: Detection unit 11: Reception unit 13: Processing unit 14: Transmission unit 15: Control unit 16: Storage unit 100: Communication network 110, 110A, 110B, 110C: Communication device 120: Terminal 130, 130A, 130B: Communication control device 100: Communication network 110, 110A, 110B, 110C: Communication device 120: Terminal 130, 130A, 130B: Communication control device

Landscapes

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Abstract

[課題]新たに周波数帯域の利用の許可を取り直す必要無く、利用する周波数帯域を他の周波数帯域に変更可能にする。 [解決手段]本開示の通信制御装置は、許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を送信する第1送信部と、前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を受信する受信部と、前記要求情報に前記許可識別子が含まれる場合に、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を送信する第2送信部とを備える。

Description

通信制御装置、通信制御方法、通信装置および通信方法
 本開示は、通信制御装置、通信制御方法、通信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リッチ化により、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、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)』が急速に注目を集めている。
WINNF-SSC-0004-V14.0.0 Spectrum Sharing Committee CBRS Release Plan [available at https://cbrs.wirelessinnovation.org/policies-and-procedures] Electronic Code of Federal Regulations, Title 47, Chapter I, Subchapter D, Part 96 Citizens Broadband Radio Service [available at https://www.ecfr.gov/cgi-bin/text-idx?node=pt47.5.96] Electronic Code of Federal Regulations, Title 47, Chapter I, Subchapter A, Part 1, Subpart X Spectrum Leasing [available at https://www.ecfr.gov/cgi-bin/text-idx?node=sp47.1.1.x] WINNF-TS-0061-V1.5.1 Test and Certification for Citizens Broadband Radio Service (CBRS); Conformance and Performance Test Technical Specification; SAS as Unit Under Test (UUT) [available at https://cbrs.wirelessinnovation.org/release-1-of-the-baseline-standard-specifications] WINNF-TS-0016-V1.2.4 Signaling Protocols and Procedures for Citizens Broadband Radio Service (CBRS): Spectrum Access System (SAS) - Citizens Broadband Radio Service Device (CBSD) Interface Technical Specification [available at https://cbrs.wirelessinnovation.org/release-1-of-the-baseline-standard-specifications]
 米国における3550-3700MHz帯の周波数共用規格として、Wireless Innovation Forum (WInnForum) Spectrum Sharing Committee (SSC)のCBRS Baseline Standardsと呼ばれる規格群が知られている。
 この規格群のうち、WINNF-TS-0016では、周波数管理サーバであるSpectrum Access System(SAS)、基地局・プロキシシステムであるCBSD(Citizens Broadband Radio Service Device)、およびドメインプロキシ(DP:Domain Proxy)間のシグナリングプロトコルを定めている。このプロトコルに従うことで、CBSDは、Priority Access(PA)またはGeneral Authorized Access(GAA)の優先度で電波利用を行うことができるようになる。
 電波利用に掛かる許認可はSASが行うことになっている。SASは、許認可にあたっては、CBSDからリクエストされた最大許容EIRP(Equivalent Isotropic Radiated Power)および周波数チャネル(上限周波数と下限周波数間の周波数帯域)のセットを審査し、リクエストされた最大許容EIRP及び周波数チャネルを、グラント(Grant)として承認する。SASによるグラントの承認時に、CBSDは、PAまたGAAのいずれかの優先度をSASから通知される。グラントに基づくCBSDの電波利用は、SAS及びCBSD間のハートビートと呼ばれる手続きで管理される。
 ここで、“グラントのパラメータは変更不可であり、パラメータを変更する場合には再度グラントを申請する必要がある”という制約がある。この制約が将来的に問題点となりうる。想定されるシチュエーションとして、PALのグラントに紐づく周波数チャネルにおいて、電波送信停止の必要性が生じる場合に、PALのバックアップチャネルについて新規にグラントを獲得しなおしたい場合が考えられる。現行の仕組みにおいては、グラント自体はSASですぐに発行できるものの、グラントに基づく実際の電波送信ができるのは、複数のSAS間で24時間に一回実施されるシーパス(CPAS:Coordinated Periodic Activities among SASs)と呼ばれる処理が終了した後である。CPASでは、上位層保護(higher-tier protection)に係る計算等が実行される。米国連邦通信委員会(FCC:Federal Communications Commissions)規則では、すべての登録されたCBSDへのサービスの継続を確実なものとすることが規定されていることから、できる限り電波送信の中断を回避できることが望ましい。
 本開示は、新たに周波数帯域の利用の許可を取り直す必要無く、利用する周波数帯域を他の周波数帯域に変更可能にする通信制御装置、通信制御方法、通信装置および通信方法を提供する。
 本開示の通信制御装置は、
 許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を送信する第1送信部と、
 前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を受信する受信部と、
 前記要求情報に前記許可識別子が含まれる場合に、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を送信する第2送信部と
 を備える。
 前記第1送信部は、前記第1周波数帯域に関する特定の条件が満たされた場合に、前記推奨情報を送信してもよい。
 前記第1送信部は、前記特定の条件として、前記第1周波数帯域を優先的に利用可能なシステムによる前記第1周波数帯域の利用が検知された場合に、前記推奨情報を送信してもよい。
 前記第1送信部は、前記システムによる前記第1周波数帯域の利用が検知された場合に電波送信を停止させる許可識別子を格納したリストに前記通信装置の前記許可識別子が含まれる場合に前記推奨情報を送信してもよい。
 前記推奨情報は、前記第2周波数帯域で使用する送信電力の情報を含んでもよい。
 前記受信部は、前記通信装置から一定の間隔で前記第1周波数帯域に関する周波数利用通知を受信し、
 前記第1送信部は、前記周波数利用通知に対して、前記推奨情報を含む応答を前記通信装置に送信してもよい。
 前記第2周波数帯域は、前記第1周波数帯域のバックアップ用の周波数帯域でもよい。
 前記第2送信部は、前記特定の条件が満たされなくなった場合は、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域へ戻す指示情報を送信してもよい。
 前記通信制御装置は、前記第2周波数帯域における干渉量が前記干渉マージンを超えない送信電力を算出する処理部を備え、
 前記推奨情報は、算出された前記送信電力を前記第2周波数帯域で用いる送信電力として指定する情報を含んでもよい。
 前記推奨情報は、前記通信装置が前記第1周波数帯域で用いている前記送信電力と同じ送信電力を前記第2周波数帯域で用いる送信電力としてもよい。
 本開示の通信制御方法は、
 許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を送信し、
 前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を受信し、
 前記要求情報に前記許可識別子が含まれる場合に、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を送信する。
 本開示の通信装置は
 許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された前記通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を受信する受信部と、
 前記推奨情報を受信した場合に、前記許可識別子を含み、前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を送信する送信部と、
 前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を受信する第2受信部と
 を備える。
 本開示の通信方法は、
 許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置により実行する通信方法であって、
 前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を受信し、
 前記推奨情報を受信した場合に、前記許可識別子を含み、前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を送信し、
 前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を受信する。
本開示の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。 端末間のシグナリングの流れを説明する図。 本開示の実施形態に係る通信システムのブロック図。 通信装置及び通信制御装置間で行う動作シーケンス図。 本開示の実施形態に係る通信制御装置の動作の一例を示すフローチャート。 本開示の実施形態に係る通信装置の動作の他の例を示すフローチャート。 比較例に係るグラント状態マシンの一例を示す図。 本開示の実施形態に係るグラント状態マシンの一例を示す図。
 以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。本開示において示される1以上の実施形態において、各実施形態が含む要素を互いに組み合わせることができ、かつ、当該組み合わせられた結果物も本開示が示す実施形態の一部をなす。
<<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は、特定の周波数帯域を使用する無線システムとし、セカンダリシステムは、当該周波数帯域の一部または全部を共用する無線システムとする。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110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、3GPPのTS36.104に記載のE-UTRAの送信帯域幅仕様、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、フィーダロスが、必要に応じて考慮されてよい。本実施形態は、例えば、最大許容送信電力情報を導出する際に適用される。詳細は後述する。
 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)、INR(Interference-to-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。本実施形態は、例えば、周波数利用許可処理に適用される。詳細は後述する。
 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
・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6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.グラント(Grant)の一時的な変更手続(Grant Temporal Modification Procedure)>>
 前述したようにCBSD等の通信装置110は、米国における3550-3700MHz帯の周波数共用規格WINNF-TS-0016に従うことによって、Priority Access(PA)またはGeneral Authorized Access(GAA)の優先度で電波利用を行うことができる。SAS等の通信制御装置130は、電波利用の許認可にあたっては、通信装置110からリクエストされた最大許容EIRPおよび周波数チャネル(周波数帯域)のセットを審査する。リクエストされた最大許容EIRP及び周波数チャネルを、グラント(Grant)として承認する。通信制御装置130は、グラントの承認時に、PAまたGAAのいずれかの優先度を通信装置110に通知する。また、通信制御装置130は、グラントの承認時に、承認された最大許容EIRP及び周波数チャネルおよび優先度に紐づく許可識別子(グラントID)を発行し、通信装置110に通知する。グラントに基づく通信装置110の電波利用は、前述した通信制御装置130及び通信装置110間で行われるハートビートと呼ばれる手続き(以下、ハートビート手続)で管理される。
 本実施形態では、ハートビート手続き、及び動的保護エリアの保護(Dynamic Protection Area (DPA) protection)の仕組みを活用しつつ、グラントの一時変更手続(Grant Temporal Modification Procedure)を新たに導入する。通信制御装置130(SAS)は、プライマリシステムであるレーダシステムによる電波利用を認識したときに、ハートビート手続きで送信するハートビートレスポンスにおいて、電波送信の停止を指示するレスポンスコード(例えば“SUSPENDED_GRANT”(電波送信の一時停止))を含める。これによりレーダシステムと同一の周波数帯域を用いるグラントについて電波送信停止を通信装置110に指示する。この際、ハートビートレスポンスには推奨動作パラメータ(recommended operation parameters)を含めることができ、推奨動作パラメータを取得した通信装置は、推奨動作パラメータを用いてグラントIDを維持したまま、新たにグラントをリクエストすることが可能である。本実施形態は、このように電波送信の停止を指示するハートビートレスポンスを返す必要性が生じたことをトリガーにして、推奨動作パラメータを利用して、グラントの一時変更手続きを実行することを特徴の1つとする。
 図7は、本開示の実施形態に係る通信システムのブロック図である。図8は、通信装置110及び通信制御装置130間で行う動作シーケンス図である。図7の通信システムは、通信装置110と通信制御装置130とを備えている。本実施形態に主に関わる処理を行う部分に関するブロックのみが示されており、他の処理に関するブロックの図示は省略している。
 通信制御装置130は、受信部31、判断部32、処理部33、送信部34(第1送信部、第2送信部)、制御部35、記憶部36および検知部37を備えている。制御部35は、通信制御装置130内の各要素を制御することで、通信制御装置130の全体を制御する。
 通信装置110は、受信部11、処理部13、送信部14、制御部15及び記憶部16を備えている。制御部15は、通信装置110内の各要素を制御することで、通信装置110の全体を制御する。
 通信制御装置130の記憶部36には、予め通信装置110及び他の通信制御装置との通信に必要な各種情報が予め格納されている。通信装置110の記憶部16には、予め通信制御装置130との通信、およびサービス提供対象となる端末120との通信に必要な各種情報が予め格納されている。
 通信制御装置130及び通信装置110の各処理ブロックはハードウェア回路、ソフトウェア(プログラム等)又は、これらの両方によって構成される。記憶部36及び記憶部16は、メモリ装置、磁気記憶装置、光ディスクなど任意の記憶装置によって構成される。記憶部36及び記憶部16は、通信制御装置130および通信装置110内ではなく、通信制御装置130および通信装置110に有線又は無線で外部接続されていてもよい。通信制御装置130における送信部34および受信部31、通信装置110における送信部14と受信部11は、接続可能なネットワークの数又は種類に応じて、1つ又は複数のネットワークインタフェースを含んでいてもよい。通信制御装置130における送信部34および受信部31、通信装置110における送信部14と受信部11が無線通信を行う場合、通信制御装置130および通信装置110はそれぞれ少なくとも1つのアンテナを備えていてもよい。
 図7の通信システムは、PAL(Priority Access License)にプライマリチャネルとバックアップチャネルが設定されている場合に、PALのグラントの周波数チャネルをプライマリチャネルからバックアップチャネルに変更する仕組みを提供する。PALグラントとは、PALに基づきSASが許可したグラントである。また、GAAグラントとは、GAAに基づきSASが許可したグラントである。GAAグラントは、PALグラントよりも低い優先度を有し、PALグラントで通信する通信装置は、GAAで通信する装置からの干渉をSASによって保護される。プライマリチャネルはPALのグラントID(許可識別子)によって利用を許可されたチャネル(第1周波数帯域)に対応し、バックアップチャネルは第1周波数帯域の変更先候補となるチャネル(第2周波数帯域)に対応する。
 バックアップチャネルは、1次利用者として米国海軍が空母で使用しているプライマリシステムであるレーダシステム(Federal Incumbent)のみが使用している3,550-3,600MHz帯のうち、10MHzかつライセンスエリア(License Area)内の空きチャネルに設定されているとする。
 以下では通信装置110はCBSD、通信制御装置130はSASであるとして説明を行う。
 通信制御装置130の検知部37は、レーダシステムによる電波利用の検知処理を行う。検知部37は検知処理のためのアンテナを備えていてもよい。または、検知部37は、受信部31にアンテナが設けられている場合は、受信部31を介して検知処理を行ってもよい。
 判断部32は、検知情報を取得すると、動的保護エリアの保護を行う必要がある(DPAがOFFからONになったとも言う)と認識し、通信装置110に付与したグラントのうち、電波送信を停止すべきグラントを特定する。すなわちレーダシステムで使用されるチャネルと同じ周波数を含むプライマリチャネルの利用を許可したグラントを特定する。
 判断部32がグラントを特定するために、レーダシステムによる電波利用を検知した場合に電波送信を停止すべきグラントのID(許可識別子)を格納したDPA移動リスト(DPA Move List)を参照してもよい。DPA移動リストはシーパスによって処理の一環として生成される。シーパスは、複数の通信制御装置130(SAS)間で24時間に一回実施される手続であり、上位層保護(higher-tier protection)に係る計算等が実行される。例えば、干渉計算が行われ、干渉計算の結果、管理しているグラント、管理下の通信装置110の位置などの情報を、他の通信制御装置130と共有する手続である。この手続の一環として、レーダシステムによる電波利用を検知した場合に電波送信停止すべきグラントを格納したDPA移動リスト(DPA Move List)が作成される。作成されたDPA移動リストは記憶部36に格納される。判断部32は、DPA移動リストを参照することで、電波利用を停止すべきグラントを容易に特定できる。本実施形態ではDPA移動リストを用いる場合を想定する。
 DPA移動リストは、チャネルごとに生成される。プライマリチャネルが複数存在する場合、プライマリチャネルごとに生成される。また、DPA移動リストはバックアップチャネルについても生成されてもよい。なお、複数のチャネルをまとめてDPA移動リストを作成してもよい。
 判断部32は、プライマリチャネルのDPA移動リストにPALグラントが含まれるかどうかをチェックする。PALグラントが含まれる場合、PALグラントを、電波送信を停止すべきグラントとして特定する。判断部32は、特定したグランドのID(許可識別子)を記憶部36に格納する。また、判断部32は、PALに設定されているバックアップチャネル情報をチェックし、バックアップチャネルを使用しているGAAグラントを全てバックアップチャネル用のDPA移動リストに含めてもよい。このDPA移動リストを、通信装置120がバックアップチャネルを利用する場合に、GAAでバックアップチャネルを利用する装置(通信装置及び端末)による電波干渉から通信装置120を保護するのに用いてもよい。
 通信制御装置130の受信部31は、ハートビート手続として、通信装置110からハートビートリクエストを受信する(図8のS101)。
 通信制御装置130の判断部32は、ハートビートリクエストに係るグラントが電波送信停止をすべきPALグラントであるかどうかを、記憶部36に記憶された情報に基づき、チェックする。もし、電波送信停止をすべきPALグラントである場合、その旨を処理部33に通知する。
 処理部33は、当該PALグラントに設定されているバックアップチャネルを1つ又は複数選択する。また、当該PALグラントで許可されている送信電力(例えば最大EIRP)と同じ送信電力を、選択したバックアップチャネルに対する送信電力として決定する。ただし、現在の送信電力が干渉マージンを超える可能性がある場合、干渉マージンを超えない範囲のEIRPを計算し、計算したEIRPをバックアップチャネルに許容される送信電力として決定してもよい。処理部33は、選択したバックアップチャネル及び決定した送信電力の情報を表す推奨動作パラメータと、レスポンスコードとを含むハートビートレスポンスを作成する。レスポンスコードとして、例えば501(SUSPENDED_GRANT:電波送信の一時停止)が用いられる。
 または、新規に専用のレスポンスコードを用意して、専用レスポンスコードをハートビートレスポンスに含めることで、プライマリチャネルでレーダシステムの電波利用が検知されたことを認識させてもよい。ただし、専用レスポンスコードは、グラントの取り消しを発生させないものとする。すなわち、グラントの取り消しを発生させるTERMINATED_GRANTのようなコードは用いないものとする。専用レスポンスコードを用いずに、例えば、推奨動作パラメータにチャネルがバックアップチャネルであることを示すインディケータを含めてもよい。これによっても、通信装置110は状況(プライマリチャネルでレーダシステムの電波利用が検知されたこと)を認識できるようになる。
 推奨動作パラメータを含むハートビートレスポンスは、グラントID(許可識別子)によってプライマリチャネル(第1周波数帯域)の利用を許可された通信装置110が利用している当該プライマリチャネルの変更先としてバックアップチャネル(第2周波数帯域)を推奨する推奨情報に相当する。
 本実施形態ではレーダシステムによる電波利用を検知した場合に推奨動作パラメータを含むハートビートレスポンスを送信したが、推奨動作パラメータを含むハートビートレスポンスを送信する条件は他の条件でもよい。例えば、電波障害等でプライマリチャネルの利用ができなくなった場合でもよいし、その他の場合でもよい。プライマリチャネル(第1周波数帯域)に関する特定の条件が満たされた場合に、推奨動作パラメータを含むハートビートレスポンスを送信すればよい。
 送信部34は、処理部33によって生成されたハートビートレスポンスを通信装置110に送信する(図8のS102)。
 通信装置110の受信部11は、通信制御装置130から送信されたハートビートレスポンスを受信する(図8のS102)。受信部11は、受信したハートビートレスポンスを処理部13に提供する。
 通信装置110の処理部13が、ハートビートレスポンスに含まれるレスポンスコードに基づき、ハートビートレスポンスの受信後一定時間(例えば60秒以内)にグラントに係る電波送信を停止する。また、処理部13は、ハートビートレスポンスに含まれる推奨動作パラメータに基づき、グラント一時変更リクエスト(Grant Temporal Modification request)を生成する。
 グラント一時変更リクエストには、新たに設定を要求する1つ又は複数のグラントについて、元のグラントIDと、通信装置110のID(CBSD ID)とを少なくとも含む。元のグラントIDは、ハートビートレスポンスにおいて推奨動作パラメータが通知されたグラントのIDである。換言すれば、元のグラントIDは、電波送信の一時停止が指示されたグラントである。新たに設定を要求するグラントのIDとして、元のグラントIDが維持される。グラント一時変更要求は、グラントID(許可識別子)によって利用を許可する周波数帯域を、プライマリチャネル(第1周波数帯域)からバックアップチャネル(第2周波数帯域)へ変更することを要求する要求情報に対応する。
 送信部14は、処理部13によって生成されたグラント一時変更リクエストを通信制御装置130に送信する(図8のS103)。
 通信装置110がグラント一時変更リクエストの生成及び送信を行ったが、通信装置110の処理を代行するドメインプロキシ(DP)が、グラント一時変更リクエストの生成及び送信を行ってもよい。この場合、通信装置110はハートビートレスポンスをドメインプロキシに転送してもよいし、通信制御装置130がハートビートレスポンスをドメインプロキシに送信してもよい。以下の説明では、通信装置110がグラント一時変更リクエストの生成及び送信を行う場合を想定して説明するが、ドメインプロキシが行う場合は、適宜用語を読み替えればよい。
 通信制御装置130の受信部31は、通信装置110からグラント一時変更リクエストを受信する(図8のS103)。受信部31は、受信したグラント一時変更リクエストを処理部33に提供する。処理部33は、グラント一時変更リクエストに基づき、グラント一時変更処理を実施する。
 グラント一時変更処理では、まず、以下を検証する。
・通信装置110のIDは有効であるかどうか
・グラントIDは有効であるかどうか
・グラントIDは推奨動作パラメータを直前に通知したグラントのIDであるかどうか
 処理部33は、これらの検証をパスしたら、グラント一時変更リクエストに対する応答であるグラント一時変更レスポンス(Grant Temporal Modification response)を生成する。グラント一時変更レスポンスには、グラント一時変更リクエストの成功(SUCCESS)または失敗(FAILURE)を表す情報を含めてもよい。成功の情報を含める場合、ハートビートのレスポンスコード“501”の場合と同様に、通信装置110にバックアップチャネルの電波送信を一時停止にしてもよい(後述する図11の“Granted”または図12の“Modification Granted”を参照)。この場合、通信装置110がハートビート手続でバックアップチャネルの利用が許可された場合にバックアップチャネルを利用できるようにしてもよい(後述する図11の“Granted”または図12の“Modification Authorized”を参照)。あるいは、成功の情報を含むグランド一時変更レスポンスを受信した時点で、通信装置110がバックアップチャネルの電波送信を可能な状態にしてもよい。グラント一時変更レスポンスは、グランドID(許可識別子)で利用を許可する周波数帯域をプライマリチャネル(第1周波数帯域)からバックアップチャネル(第2周波数帯域)に変更することを許可する許可情報に相当する。
 処理部33は、推奨動作パラメータを、グラントIDに紐づくグラントの一時的な動作パラメータとして扱う。この一時的な動作パラメータが設定されたグラントを、便宜上、“一時グラント(Temporal Grant)”と呼ぶ。一時グラントのIDは元のグラントIDと同じである。一時グラントを、推奨動作パラメータに紐づくチャネル(バックアップチャネル)に関するDPA移動リストに入れられる。
 送信部34は、処理部33によって生成されたグラント一時変更レスポンスを通信装置110に送信する(図8のS104)。
 通信装置110の受信部11は、通信制御装置130から送信されたグラント一時変更レスポンスを受信する(図8のS104)。受信部11は、受信したグラント一時変更レスポンスを処理部13に提供する。
 通信装置110の処理部13は、グラント一時変更レスポンスを取得すると、ハートビートレスポンスで指定された推奨動作パラメータに基づいて電波送信を行うことを制御部15に指示する。制御部15は、推奨動作パラメータで指定されたチャネル(バックアップチャネル)に基づき、送信部14を制御する。バックアップチャネルでの電波送信の継続可否は、これまでと同様にハートビート手続きに基づいて管理される。前述したようにグラント一時変更レスポンスが成功の場合に、一旦バックアップチャネルの電波送信を一時停止にし、通信装置110がハートビート手続でバックアップチャネルの利用が許可された場合にバックアップチャネルを利用(電波送信を開始)してもよい。あるいは、成功の情報を含むグランド一時変更レスポンスを受信した時点で、バックアップチャネルでの電波送信を開始する形態もあり得る。以降の説明では、前者の場合(一旦電波送信を一時停止にし、ハートビート手続で許可された場合に電波送信を開始する)を想定する。
 通信制御装置130の検知部37は、レーダシステムによる電波利用が検知されなくなったら(図8のS105)、非検知情報を判断部32に通知する。判断部32は、非検知情報を取得すると、動的保護エリアの保護を行う必要がなくなった(DPAがONからOFFに戻ったとも言う)と認識する。判断部32は、DPAがONからOFFに戻ったことを処理部33に通知する。
 この後、処理部33は、受信部31を介して、一時グラントに関するハートビートリクエストを通信装置110から受信すると(図8のS106)、元のプライマリチャネルに戻すことを指示する情報を含むハートビートレスポンスを生成する。ハートビートレスポンスにはレスポンスコードとして501を含めてもよい。また処理部33は、バックアップチャネル用のDPA移動リストから当該一時グラントを除去する。また、バックアップチャネル用のDPA移動リストから、先ほどDPA移動リストに入れたGAAグラントを全て削除する。ハートビートレスポンスは、DPAがONからOFFに戻った等の特定の条件が満たされなくなった場合に、グラントID(許可識別子)で利用を許可する周波数帯域をプライマリチャネル(第1周波数帯域)へ戻す指示情報に相当する。
 送信部34は、処理部33によって生成されたハートビートレスポンスを通信装置110に送信する(図8のS107)。
 通信装置110の受信部11は、通信制御装置130から送信されるハートビートレスポンスを受信し(図8のS107)、受信したハートビートレスポンスを処理部13に提供する。処理部13は、ハートビートレスポンスの指示に従って、動作チャネルをバックアップチャネルからプライマリチャネルに戻すことを制御部15に指示する。なお、グラントIDは変更されない。制御部15は、プライマリチャネルに基づき、送信部14を制御する。プライマリチャネルで電波送信の継続可否は、これまでと同様にハートビート手続きに基づいて管理される。プライマリチャネルに戻した後、いったん電波送信を一時停止にし、その後、ハートビート手続で許可された場合に、プライマリチャネルで電波送信を開始する。
 なお、通信装置110は、図8のシーケンスS102で通信制御装置130から推奨動作パラメータを含むハートビートレスポンスを受信したときに、本実施形態に係る手続きを実施しないことも可能である。すなわち、通信装置110は、推奨動作パラメータを含むハートビートレスポンスを受信したときに、推奨動作パラメータに従って動作するか、現在のPALグラントの電波送信の一時停止が解除されるのを待つか、または、新規にグラントのリクエストを送信するかを選択してもよい。
 上述したグラント一時変更手続きは、一例として3,550-3,600MHz帯で行われることが望ましい。3,600-3,700MHz帯には異なる干渉保護方法(Incumbent protection method)を要するシステムが存在するからである。具体的には、衛星基地局(Fixed Satellite Service)である。前述のレーダシステムについてはグラントをDPA移動リストに含むことでレーダシステムを保護可能である。しかしながら、衛星基地局を保護するためには、干渉が一定レベル以下になるための干渉計算(すなわち、干渉マージンを超えない送信電力の計算(Interference margin allocation))が必要となる。このため、プライマリチャネルをバックアップチャネルに切り替える場合でも、バックアップチャネルの干渉計算に時間を要し、電波送信の開始までに時間を要する。
 このため、本実施形態は、干渉計算が不要なシステムのみが存在する周波数帯域(3,550-3,600MHz帯)に対してグラント一時変更手続きを行う場合に特に有効である。ただし、干渉計算が必要なシステムのみが存在する周波数帯域であっても、CPAS間の期間で、CPASの帯域をバックアップチャネルとして用いて、一時変更手続きを行うことも可能である。ただし、当該周波数帯域の干渉マージンが残っていることが必要である。
 図9は、本実施形態に係る通信制御装置130の動作の一例を示すフローチャートである。通信制御装置130の検出部38によりプライマリシステム(レーダシステム等)による電波利用が検知したかを判断部32が判断する(S201)。判断部32により電波利用が検知された場合、電波送信を停止すべきグラントを特定する(S202)。例えばDPA移動リストが存在する場合は、通信装置110に設定したPALのグラントのうち、当該リストに含まれるグラントを特定する。特定したグラントの情報を記憶部36に格納しておく。
 通信装置110からハートビートリクエストが受信され、ハートビートリクエストに係るグラントが電波送信停止をすべきPALグラントである場合、処理部33は、PALグラントに設定されているバックアップチャネルを選択する(S203)。選択したバックチャネルの送信電力を、例えば現在の最大EIRP又は干渉マージンを超えない範囲内のEIRPに決定する(同S203)。選択したバックアップチャネル及び決定した送信電力を表す推奨動作パラメータと、レスポンスコードとを含むハートビートレスポンスを生成する(同S203)。レスポンスコードは、例えば、501(SUSPENDED_GRANT:電波送信の一時停止)とする。
 送信部34が、処理部33により生成されたハートビートレスポンスを通信装置110に送信する(S204)。
 受信部31が、通信装置からグラント一時変更リクエストを受信した場合、処理部33は、グラント一時変更リクエストに基づき、グラント一時変更処理を実施する(S205)。すなわち、処理部33は、通信装置110のIDが有効であり、グラントIDが有効であり、かつグラントIDは推奨動作パラメータを直前に通知したグラントのIDであるかどうかを検証する。これらの検証をパスしたら、処理部33は、推奨動作パラメータを、グラントIDに紐づく一時グラントの動作パラメータとし、一時グラントを設定する。処理部33は、一時変更リクエストに対する応答であるグラント一時変更レスポンスを生成する(同S205)。グラント一時変更レスポンスは、一時グラントのIDを含み、この値は元のグラントIDと同じである。
 送信部34は、処理部33によって生成されたグラント一時変更レスポンスを通信装置110に送信する(S206)。
 検出部38によりプライマリシステム(レーダシステム等)による電波利用が検知されなくなった場合(S207)、判断部32は、動的保護エリアの保護を行う必要がなくなった(DPAがONからOFFに戻ったとも言う)と認識する(S208)。
 受信部31で一時グラントに関するハートビートリクエストが通信装置110から受信されると、処理部33は、元のプライマリチャネルに戻すことを指示する情報を含むハートビートレスポンスを生成する(S209)。
 送信部34は、処理部33によって生成されたハートビートレスポンスを通信装置110に送信する(S210)。
 図10は、本実施形態に係る通信装置110の動作の一例を示すフローチャートである。
 通信装置110の送信部14が通信制御装置130にPALグラントに基づくハートビートレスポンスを送信する(S301)。受信部11が、通信制御装置130から推奨動作パラメータおよび電波送信の一時停止の指示(レスポンスコード)を含むハートビートレスポンスを受信する(S302)。
 通信装置110の制御部35が、ハートビートレスポンスに含まれるレスポンスコードに基づきPALグラントに係るプライマリチャネルの電波送信を停止する。また、処理部33が、ハートビートレスポンスに含まれる推奨動作パラメータに基づき、グラント一時変更リクエストを生成する(S303)。グラント一時変更リクエストには、新たに設定を要求する1つ又は複数のグラントについて、元のグラントIDと、通信装置110のID(CBSD ID)とを少なくとも含まれる。
 送信部14は、処理部13によって生成されたグラント一時変更リクエストを通信制御装置130に送信する(S304)。
 受信部11は、通信制御装置130から送信されたグラント一時変更レスポンスを受信する(S305)。処理部13は、ハートビートレスポンスで指定された推奨動作パラメータに基づいてバックアップチャネルの利用を制御部15に指示する(S306)。制御部15は、指示されたバックアップチャネルに基づき、送信部14の電波送信を制御する(同S306)。バックアップチャネルで電波送信の継続可否は、これまでと同様にハートビート手続きに基づいて管理する(S307)。
 通信装置110の受信部11で、元のプライマリチャネルに戻すことを指示する情報を含むハートビートレスポンスを受信した場合、処理部13は、動作チャネルをバックアップチャネルからプライマリチャネルに戻すことを制御部15に指示する(S308)。制御部15は、プライマリチャネルに基づき、送信部14の電波送信を制御する(S308)。制御部15は、バックアップチャネルでの電波送信を停止する。
 以上、本実施形態によれば、レーダシステムによる電波利用を認識したときに、ハートビート手続きで送信するハートビートレスポンスにおいて、推奨動作パラメータ(推奨するバックアップチャネルと送信電力等)と、電波送信の停止を指示するレスポンスコード(例えば“SUSPENDED_GRANT”)を含める。これによりレーダシステムと同一の周波数帯域を用いるグラントについて電波送信を通信装置110に一時停止させる指示する。推奨動作パラメータを取得した通信装置から、推奨動作パラメータを用いた新たなグラントのリクエスト(グラント一時変更リクエスト)を受信した場合に、推奨動作パラメータの利用を認めるレスポンス(グラント一時変更レスポンス)を送信する。これにより、PALのグラントIDを維持しつつ、動作チャネルをプライマリチャネルからバックアップチャネルに早期に切り替えることができる。
(変形例1: 機能能力交換(Feature Capability Exchange))
 通信ネットワーク内に上述したグラント一時変更手続きの機能に対応しない通信制御装置(SAS)及び通信装置(CBSD)が存在する場合もあり得る。例えば、WInnForumのCBRS規格においては、Release 2以降、基本的には全ての機能がオプショナルとして扱われることが非特許文献1に記載されている。そのため、本機能に対応する能力を有するか否かを通信制御装置および通信装置間に交換することで、互いの能力を把握できることが望ましい。具体的には、例えば、グラント一時変更手続きの機能に対応しているかを示す能力情報又は識別子を、少なくとも<2.1>に記載の登録手続き(Registration Procedure)で、通信制御装置130及び通信装置110間で互いに通知する。通信制御装置130間においても同様に能力情報を交換するようにしてもよい。通信制御装置130は、通信装置110が本機能に対応していなければ、当該通信装置110に対してはグラント一時変更手続きを実行しない。同様に通信装置110は、通信制御装置130は、通信制御装置130が本機能に対応していなければ、グラント一時変更手続きを実行できないことを事前に把握できる。
(変形例2:グラント状態マシンの改良(Grant State Machine Enhancement))
 上述したように、本実施形態に係るグラント一時変更手続きにより、通信制御装置130は通信装置110に付与したグラントIDを変更せずに、レーダシステムの保護のための一時的な周波数退避を行うことができる。すなわち、通信装置110は、グラントの再リクエストを送信せずに、動作チャネルをプライマリチャネルからバックアップチャネルへ変更することができる。
 本変形例2では、上述のグラント一時変更手続きを、WINNF-TS-0016で定義されているグラント状態マシン(Grant State Machine)に反映させる形態を示す。この際、グラント状態マシンに基づいて設計された、本手続の機能を備えないCBSD及びSASの動作に影響を与えないように、また、関連する既存のテスト仕様に影響を及ぼさないようにする。
 図11は、WINNF-TS-0016で定義されているグラント状態マシンを示す。図11は、非特許文献5から抜粋したものである。
 図12は、本変形例2に係るグラント状態マシンの一例を示す。図12のグラント状態マシンにおいては、図11のグラント状態マシンに対する変更は一切行わず、新たに2つの状態M1、M2を追加している。状態M1は“Modification Granted”、状態M2は“Modification Authorized”である。状態M1、M2間の遷移、及び既存の状態と追加した状態M1、M2間の遷移が追加されている。グラント状態マシンの管理は通信制御装置130の制御部35及び通信装置15の少なくとも一方が行う。
 既存の状態である“Granted State”から新規の状態M1へ遷移する新規の遷移条件“Grant Temporal Modification Success”が追加されている。例えば、通信装置110が図8のシーケンスS102で送信されるハートビートレスポンスでプライマリチャネルの電波送信を一時停止する場合、“Granted State”になる。この“Granted State”の状態で、グラント一時変更リクエストを送信し、成功のグラント一時変更レスポンスを受信すると、“Grant Temporal Modification Success”の遷移条件が満たされ、状態M1(“Modification Granted”)に遷移する。本実施形態の手続きの機能に対応しない通信制御装置(SAS)及び通信装置(CBSD)は、この遷移を実装する必要がない。
 状態M1で、ハートビート手続きにおいてバックアップチャネルの利用が許可されると、状態M2(“Modification Authorized”)に遷移する。状態M2においてハートビート手続きにおいて、バックアップチャネルの利用が許可されない場合は、または有効期限が過ぎた場合、“Heartbeat Req Failure (grant suspended) or transmission time not extended”の遷移条件が満たされ、状態M1に戻る。状態M1で、図8のシーケンスS106で元のプライマリチャネルに戻すハートビートリクエストが送信されると、“Granted”に戻る。状態M2においてハートビート手続きにおいて、グラントの取り消し、グラントの放棄、有効期限の経過、通信装置110(CBSD)の登録解除等があった場合は、“Idle”に遷移する。
 既存の状態である“Granted State”から他の状態に遷移しない条件“Grant Temporal Modification Failure”が追加されている。例えば、通信装置110が図8のシーケンスS102で送信されるハートビートレスポンスでプライマリチャネルの電波送信を一時停止すると、“Granted State”になる。この“Granted State”の状態で、グラント一時変更リクエストを送信し、失敗のグラント一時変更レスポンスを受信すると、“Grant Temporal Modification Failure”の遷移条件が満たされ、同じ状態“Granted State”が維持される。本実施形態の手続きの機能に対応しない通信制御装置(SAS)及び通信装置(CBSD)は、この遷移を実装する必要がない。
 よって、図12のグラント状態マシンでは、既存の遷移条件を変更していない。本実施形態に係る新たに導入したグラント一時変更手続きに伴う遷移条件を追加しているのみである。本実施形態の手続の機能に対応した通信制御装置及び通信装置のみが、この遷移条件を実装すればよい。
 このように図12に示した改良版のグラント状態マシンを用いることで、本実施形態に係る一時変更手続きの導入による後方互換性(Backward compatibility)の問題は生じない。
 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、省略又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、本明細書に記載された本開示の効果は例示に過ぎず、その他の効果があってもよい。
 なお、本開示は以下のような構成を取ることもできる。
[項目1]
 許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を送信する第1送信部と、
 前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を受信する受信部と、
 前記要求情報に前記許可識別子が含まれる場合に、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を送信する第2送信部と
 を備えた通信制御装置。
[項目2]
 前記第1送信部は、前記第1周波数帯域に関する特定の条件が満たされた場合に、前記推奨情報を送信する
 項目1に記載の通信制御装置。
[項目3]
 前記第1送信部は、前記特定の条件として、前記第1周波数帯域を優先的に利用可能なシステムによる前記第1周波数帯域の利用が検知された場合に、前記推奨情報を送信する 項目2に記載の通信制御装置。
[項目4]
 前記第1送信部は、前記システムによる前記第1周波数帯域の利用が検知された場合に電波送信を停止させる許可識別子を格納したリストに前記通信装置の前記許可識別子が含まれる場合に前記推奨情報を送信する
 項目3に記載の通信制御装置。
[項目5]
 前記推奨情報は、前記第2周波数帯域で使用する送信電力の情報を含む
 項目1~4のいずれか一項に記載の通信制御装置。
[項目6]
 前記受信部は、前記通信装置から一定の間隔で前記第1周波数帯域に関する周波数利用通知を受信し、
 前記第1送信部は、前記周波数利用通知に対して、前記推奨情報を含む応答を前記通信装置に送信する
 項目1~5のいずれか一項に記載の通信制御装置。
[項目7]
 前記第2周波数帯域は、前記第1周波数帯域のバックアップ用の周波数帯域である
 項目1~6のいずれか一項に記載の通信制御装置。
[項目8]
 前記第2送信部は、前記特定の条件が満たされなくなった場合は、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域へ戻す指示情報を送信する
 項目2に記載の通信制御装置。
[項目9]
 前記第2周波数帯域における干渉量が前記干渉マージンを超えない送信電力を算出する処理部を備え、
 前記推奨情報は、算出された前記送信電力を前記第2周波数帯域で用いる送信電力として指定する情報を含む
 項目5に記載の通信制御装置。
[項目10]
 前記推奨情報は、前記通信装置が前記第1周波数帯域で用いている前記送信電力と同じ送信電力を前記第2周波数帯域で用いる送信電力とする
 項目5に記載の通信制御装置。
[項目11]
 許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を送信し、
 前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を受信し、
 前記要求情報に前記許可識別子が含まれる場合に、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を送信する
 通信制御方法。
[項目12]
 通信装置であって、
 許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された前記通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を受信する受信部と、
 前記推奨情報を受信した場合に、前記許可識別子を含み、前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を送信する送信部と、
 前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を受信する第2受信部と
 を備えた通信装置。
[項目13]
 許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置により実行する通信方法であって、
 前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を受信し、
 前記推奨情報を受信した場合に、前記許可識別子を含み、前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を送信し、
 前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を受信する
 通信方法。
31:受信部
32:判断部
33:処理部
34:送信部
35:制御部
36:記憶部
37:検知部
11:受信部
13:処理部
14:送信部
15:制御部
16:記憶部
100:通信ネットワーク
110、110A、110B、110C:通信装置
120:端末
130、130A、130B:通信制御装置
100:通信ネットワーク
110、110A、110B、110C:通信装置
120:端末
130、130A、130B:通信制御装置

Claims (13)

  1.  許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を送信する第1送信部と、
     前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を受信する受信部と、
     前記要求情報に前記許可識別子が含まれる場合に、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を送信する第2送信部と
     を備えた通信制御装置。
  2.  前記第1送信部は、前記第1周波数帯域に関する特定の条件が満たされた場合に、前記推奨情報を送信する
     請求項1に記載の通信制御装置。
  3.  前記第1送信部は、前記特定の条件として、前記第1周波数帯域を優先的に利用可能なシステムによる前記第1周波数帯域の利用が検知された場合に、前記推奨情報を送信する 請求項2に記載の通信制御装置。
  4.  前記第1送信部は、前記システムによる前記第1周波数帯域の利用が検知された場合に電波送信を停止させる許可識別子を格納したリストに前記通信装置の前記許可識別子が含まれる場合に前記推奨情報を送信する
     請求項3に記載の通信制御装置。
  5.  前記推奨情報は、前記第2周波数帯域で使用する送信電力の情報を含む
     請求項1に記載の通信制御装置。
  6.  前記受信部は、前記通信装置から一定の間隔で前記第1周波数帯域に関する周波数利用通知を受信し、
     前記第1送信部は、前記周波数利用通知に対して、前記推奨情報を含む応答を前記通信装置に送信する
     請求項1に記載の通信制御装置。
  7.  前記第2周波数帯域は、前記第1周波数帯域のバックアップ用の周波数帯域である
     請求項1に記載の通信制御装置。
  8.  前記第2送信部は、前記特定の条件が満たされなくなった場合は、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域へ戻す指示情報を送信する
     請求項2に記載の通信制御装置。
  9.  前記第2周波数帯域における干渉量が前記干渉マージンを超えない送信電力を算出する処理部を備え、
     前記推奨情報は、算出された前記送信電力を前記第2周波数帯域で用いる送信電力として指定する情報を含む
     請求項5に記載の通信制御装置。
  10.  前記推奨情報は、前記通信装置が前記第1周波数帯域で用いている前記送信電力と同じ送信電力を前記第2周波数帯域で用いる送信電力とする
     請求項5に記載の通信制御装置。
  11.  許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を送信し、
     前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を受信し、
     前記要求情報に前記許可識別子が含まれる場合に、前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を送信する
     通信制御方法。
  12.  通信装置であって、
     許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された前記通信装置が利用している前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を受信する受信部と、
     前記推奨情報を受信した場合に、前記許可識別子を含み、前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を送信する送信部と、
     前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を受信する第2受信部と
     を備えた通信装置。
  13.  許可識別子によって第1周波数帯域の利用を許可された通信装置により実行する通信方法であって、
     前記第1周波数帯域の変更先として第2周波数帯域を推奨する推奨情報を受信し、
     前記推奨情報を受信した場合に、前記許可識別子を含み、前記許可識別子によって利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から第2周波数帯域へ変更することを要求する要求情報を送信し、
     前記許可識別子で利用を許可する周波数帯域を前記第1周波数帯域から前記第2周波数帯域に変更することを許可する許可情報を受信する
     通信方法。
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