WO2022019180A1 - 通信制御装置および通信制御方法 - Google Patents

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WO2022019180A1
WO2022019180A1 PCT/JP2021/026337 JP2021026337W WO2022019180A1 WO 2022019180 A1 WO2022019180 A1 WO 2022019180A1 JP 2021026337 W JP2021026337 W JP 2021026337W WO 2022019180 A1 WO2022019180 A1 WO 2022019180A1
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WO
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communication
information
protection
control device
communication control
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PCT/JP2021/026337
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English (en)
French (fr)
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寛斗 栗木
亮太 木村
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/30TPC using constraints in the total amount of available transmission power
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/345Interference values
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14Spectrum sharing arrangements between different networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/18TPC being performed according to specific parameters
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18Network planning tools

Definitions

  • This disclosure relates to a communication control device and a communication control method.
  • the FPU Field Pickup Unit operated in the 2.3 GHz band will be the target of frequency sharing.
  • the communication control device of one form according to the present disclosure protects the first radio system from the second radio system that shares the radio waves used by the first radio system. Based on the setting unit that sets a plurality of protection points in the space and the plurality of protection points set by the setting unit, the target protection points to be calculated for the interference power received from the second radio system are determined.
  • the interference power calculation unit that calculates a representative value of the interference power based on the determination unit, the interference power calculated for the target protection point determined by the determination unit, and the interference power calculation unit that calculates the interference power.
  • An allowable power calculation unit for calculating an allowable power indicating an allowable interference power at the target protection point based on a representative value of the interference power is provided.
  • radio resources are generated by utilizing the temporal and spatial free radio waves (White Space) of existing wireless systems (for example, dynamic frequency sharing (DSA: Dynamic Spectrum Access)).
  • DSA Dynamic Spectrum Access
  • CBRS CBRS
  • CBRS CBRS
  • cognitive radio technology contributes not only to dynamic frequency sharing but also to improvement of frequency utilization efficiency by wireless systems.
  • ETSI EN 303 387 and IEEE 802.19.1-2014 stipulate coexistence technology between wireless systems that use free radio waves.
  • the "system” means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.). At this time, it does not matter whether all the components are in the same housing. For example, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network or the like, and one device in which a plurality of modules are housed in one housing are both “systems”. ". That is, the wireless system such as the primary system and the secondary system may each be composed of a plurality of devices or may be composed of one device.
  • a communication control device controls the communication of the secondary system so as not to cause fatal interference to the primary system.
  • the communication control device is a device that manages communication and the like of the communication device.
  • the communication control device is a system for managing radio wave resources (for example, frequency) such as GLDB (Geo-location Database) and SAS (Spectrum Access System).
  • the communication control device corresponds to the communication control device 130 described later.
  • the communication control device 130 will be described in detail later.
  • the primary system is, for example, a system (for example, an existing system) that preferentially uses a predetermined frequency band over other systems.
  • the secondary system is, for example, a system in which the frequency band used by the primary system is secondarily used (for example, dynamic frequency sharing).
  • Each of the primary system and the secondary system may be composed of a plurality of communication devices, or may be composed of one communication device.
  • the communication device communication control device in the communication device communication control device, the accumulation of interference of one or more communication devices constituting the secondary system with the primary system (Interference Aggregation) is the interference allowance (interference margin) of the primary system.
  • the interference allowance is allocated to one or more communication devices so as not to exceed (also referred to as).
  • the allowable interference amount may be a predetermined amount of interference by the operator of the primary system, a public organization that manages radio waves, or the like.
  • the term "interference margin" refers to the amount of interference allowed.
  • the accumulation of interference may be referred to as cumulative interference power.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a communication network system 100.
  • -Communication device 110 -Terminal device 120 -Communication control device 130
  • this system model includes at least a primary system and a secondary system that utilize the communication network system 100.
  • the primary system and the secondary system are composed of a communication device 110 or a communication device 110 and a terminal device 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 using a specific frequency band, and the secondary system is 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 device 120, such as a wireless base station (Base Station, Node B, eNB, gNB, etc.) or a wireless access point (Access Point). It is a device. That is, the communication device 110 provides a wireless communication service to enable wireless communication of the terminal device 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 being an entity constituting the secondary system.
  • 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.
  • a plurality of communication devices 110 may form one cell, such as a distributed antenna system (DAS). 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 that can access the communication control device 130 without using the wireless path that requires the permission of the communication control device 130 is referred to as "communication device 110A".
  • the communication device 110 capable of connecting to the Internet by wire can be regarded as "communication device 110A.
  • a wireless relay device having no wired Internet connection function may be used. If a wireless backhaul link using a frequency that does not require the permission of the communication control device 130 is constructed with another communication device 110A, such a wireless relay device may also be regarded as the "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 referred to 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.
  • 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, may be equipped with a communication device 110.
  • the communication device 110 may be provided on an object existing on or under 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, apartment, 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 110C may be a communication device 110 or a communication control device 130.
  • the terminal device 120 (also referred to as 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 device 120.
  • the device is equipped with a wireless communication function, it may correspond to the terminal device 120.
  • a device such as a professional camera having a wireless communication function may also fall under the terminal device 120 even if wireless communication is not the main application.
  • data is transferred to the terminal device 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.
  • FPU Field Pickup Unit
  • the communication device for transmission also corresponds to the terminal device 120.
  • the terminal device 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 device 120.
  • MTC Machine Type Communication
  • a device called customer premises equipment (CPE: Customer Premises Equipment) provided to secure the Internet connection may behave as the terminal device 120.
  • CPE Customer Premises Equipment
  • the terminal device 120 may be equipped with a relay communication function.
  • the terminal device 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, a satellite, or the like, may operate as the terminal device 120.
  • an object existing on the sea or in the sea such as a ship or a submarine may operate as the terminal device 120.
  • the terminal device 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 device 120 may perform the same operation 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 device 120
  • a device that can correspond to the terminal device 120 such as a smartphone communicates. It may correspond to the device 110.
  • the communication control device 130 is typically a device that determines, permits, instructs, and / or manages communication parameters of the communication device 110.
  • database servers called TVWSDB (TV White Space Database), GLDB (Geolocation database), SAS (Spectrum Access System), and AFC (Automated Frequency Coordination) correspond to the communication control device 130.
  • TVWSDB TV White Space Database
  • GLDB Geographiclocation database
  • SAS Spectrum Access System
  • AFC Automatic Frequency Coordination
  • a control device that controls radio interference also corresponds to the communication control device 130.
  • the 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 device 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 an entity that makes decisions (decision-making entity, in this case, communication control device 130) makes decisions independently of another decision-making entity. That is.
  • the communication control device 130 independently calculates the necessary frequency allocation and interference control. For example, autonomous decision making may be applied when a plurality of communication control devices 130 are arranged in a distributed manner as shown in FIG.
  • FIG. 2 is a diagram showing a case where a plurality of communication control devices 130 are arranged in a distributed manner.
  • FIG. 3 shows a model (so-called master-slave type) in which one communication control device 130A centrally controls a plurality of communication control devices 130B.
  • 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 collaborates with another decision-making entity to make a decision.
  • a plurality of communication control devices 130 make decisions independently, but each communication control device 130 makes a decision and then 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 the communication control device 130B of each slave for the purpose of load balancing.
  • the implementation of destruction can be regarded as "distributed decision-making”.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example in which the slave communication control device 130B operates as an intermediate device for bundling a plurality of communication devices 110A.
  • 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 communication control device 130 can acquire necessary information from an entity other than the communication device 110 and the terminal device 120 of the communication network system 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 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 location information of the primary system, communication parameters of the primary system, out-of-band radiation limit (OOBE (Out-of-Band Emission) Limit), and adjacent channel leakage ratio (ACLR).
  • OOBE Out-of-Band Emission
  • ACLR adjacent channel leakage ratio
  • Adjacent Channel Leakage Ratio Adjacent Channel Leakage Ratio
  • adjacent channel selectivity Adjacent Channel Selectivity
  • fading margin protection ratio
  • PR Protection Ratio
  • a database that records communication devices 110 and terminal devices 120 that have received conformity certification such as 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 device 120, information on the maximum EIRP, and the like. Of course, the communication control device 130 may use this information to protect the primary system.
  • EAS Equipment Authorization System
  • FCC's 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 radio wave detection of the primary system.
  • a radio wave sensing system installed and operated for the purpose of radio wave detection of the primary system.
  • the communication control device 130 has a radio wave sensing system called an environmental sensing function (ESC: Environmental Sensing Capability), and a radio wave of a carrier-based radar that is the 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 each entity that makes 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.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a hierarchical structure in CBRS. 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 CBRS, the US Department of Defense (DOD: Department of Defense), fixed satellite operators, and wireless broadband licensees (GWBL: Grandfathered Wireless Broadband Licensesee) exempt from the new rules 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, the Incumbent Tier user can use the shared frequency band without considering the existence of other groups.
  • Priority Access Tier is a group consisting of users who use the shared frequency band based on the above-mentioned PAL (Priority Access License). Priority Access Tier users are also generally referred to as secondary users. When using the shared frequency band, 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. On the other hand, 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. Also, the Priority Access Tier is not protected from interference by the Incumbent Tier, which has a higher priority, but is protected from interference by the GAA Tier, which has a lower priority.
  • GAA Tier is a group consisting of shared frequency band users who do not belong to Incumbent Tier and Priority Access Tier. Similar to Priority Access Tier, GAA Tier users are also generally called 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, 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 2-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 the same structure as the combination of Incumbent tier and Priority Access tier is adopted.
  • TVWS does not have Priority Access Tier, and has a structure equivalent to the combination of Incumbent Tier and GAA Tier.
  • tiers there may be 4 or more tiers.
  • a plurality of intermediate layers corresponding to Priority Access Tier may be provided, and different priorities may be given to each intermediate layer to generate 4 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.
  • a primary system an existing system that uses the target frequency band
  • a secondary user is called a secondary system.
  • the present embodiment is applied. It should be read by replacing it with another term.
  • a macrocell base station in a heterogeneous network HetNet
  • a small cell base station or a relay station may be used as a secondary system.
  • the base station may be the primary system
  • the Relay UE User Equipment
  • Vehicle UE that realizes D2D or V2X existing in the coverage
  • 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.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the terminal device 120 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the terminal device 120 is a communication device (wireless system) that wirelessly communicates with the communication device 110 and / or the communication control device 130.
  • the terminal device 120 is a kind of information processing device.
  • the terminal device 120 includes a wireless communication unit 121, a storage unit 122, an input / output unit 123, and a control unit 124.
  • the configuration shown in FIG. 6 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the terminal device 120 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 121 is a wireless communication interface that wirelessly communicates with another communication device (for example, a communication device 110 and another terminal device 120).
  • the wireless communication unit 121 operates according to the control of the control unit 124.
  • the wireless communication unit 121 corresponds to one or a plurality of wireless access methods.
  • the wireless communication unit 121 corresponds to both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 121 may be compatible with other wireless access methods such as W-CDMA and cdma2000.
  • the storage unit 122 is a storage device capable of reading and writing data such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), a SRAM (Static Random Access Memory), a flash memory, and a hard disk.
  • the storage unit 122 functions as a storage means for the terminal device 120.
  • the input / output unit 123 is a user interface for exchanging information with the user.
  • the input / output unit 123 is an operation device for a user to perform various operations such as a keyboard, a mouse, operation keys, and a touch panel.
  • the input / output unit 123 is a display device such as a liquid crystal display (Liquid Crystal Display) or an organic EL display (Organic Electroluminescence Display).
  • the input / output unit 123 may be an audio device such as a speaker or a buzzer.
  • the input / output unit 123 may be a lighting device such as an LED (Light Emitting Diode) lamp.
  • the input / output unit 123 functions as an input / output means (input means, output means, operation means, or notification means) of the terminal device 120.
  • the control unit 124 is a controller that controls each unit of the terminal device 120.
  • the control unit 124 is realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit), for example.
  • the control unit 124 is realized by executing various programs stored in the storage device inside the terminal device 120 by the processor using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 124 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 124 may have each functional block of the control unit of the communication device 110.
  • the control unit 124 may be indicated by a functional block indicating a function executed by the control unit 124.
  • the functional block may be a software block or a hardware block.
  • each functional block may be one software module realized by software (including a microprogram) or one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • the plurality of functional blocks may be one processor or one integrated circuit, respectively.
  • the method of configuring the functional block is arbitrary.
  • the control unit 124 can be configured as an arbitrary functional unit.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the communication device 110 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the communication device 110 is a communication device (wireless system) that wirelessly communicates with the terminal device 120 under the control of the communication control device 130.
  • the communication device 110 is a kind of information processing device.
  • the communication device 110 includes a wireless communication unit 111, a storage unit 112, a network communication unit 113, and a control unit 114.
  • the configuration shown in FIG. 7 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the function of the communication device 110 may be distributed and mounted in a plurality of physically separated devices.
  • the wireless communication unit 111 is a wireless communication interface that wirelessly communicates with other communication devices (for example, a terminal device 120, a communication control device 130, an intermediate device 110C, and another communication device 110).
  • the wireless communication unit 111 operates according to the control of the control unit 114.
  • the wireless communication unit 111 may support a plurality of wireless access methods.
  • the wireless communication unit 111 may support both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 111 may support other cellular communication methods such as W-CDMA and cdma2000.
  • the wireless communication unit 111 may support a wireless LAN communication method in addition to the cellular communication method.
  • the wireless communication unit 111 may only support one wireless access method.
  • the reception processing unit 1111 processes the uplink signal received via the antenna 1113.
  • the reception processing unit 1111 includes a wireless reception unit 1111a, a multiple separation unit 1111b, a demodulation unit 1111c, and a decoding unit 1111d.
  • the wireless receiver 1111a for the uplink signal down-converts, removes unnecessary frequency components, controls the amplification level, quadrature demodulation, converts to a digital signal, removes the guard interval, and performs high-speed Fourier transform to obtain a frequency domain signal. Perform extraction, etc.
  • the wireless access method of the communication device 110 is a cellular communication method such as LTE.
  • the multiplex separation unit 1111b separates the uplink channel such as PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) and PUCCH (Physical Uplink Control Channel) and the uplink reference signal from the signal output from the wireless reception unit 1111a.
  • the demodulation unit 1111c demodulates the received signal with respect to the modulation symbol of the uplink channel by using a modulation method such as BPSK (Binary Phase Shift Keying) or QPSK (Quadrature Phase shift Keying).
  • the modulation method used by the demodulation unit 1111c may be a multi-valued QAM such as 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, or 256QAM.
  • the decoding unit 1111d performs decoding processing on the coded bits of the demodulated uplink channel.
  • the decoded uplink data and uplink control information are output to the control unit 114.
  • the transmission processing unit 1112 performs transmission processing of downlink control information and downlink data.
  • the transmission processing unit 1112 includes a coding unit 1112a, a modulation unit 1112b, a multiplexing unit 1112c, and a wireless transmission unit 1112d.
  • the radio transmitter 1112d converts to the time domain by fast Fourier transform, adds a guard interval, generates a baseband digital signal, converts to an analog signal, orthogonal modulation, up-conversion, and removes an extra frequency component. Performs processing such as power amplification.
  • the signal generated by the transmission processing unit 1112 is transmitted from the antenna 1113.
  • the desired transmission power information is information on the transmission power requested by the communication device 110 from the communication control device 130 as information on the transmission power required for transmission of radio waves.
  • the operation parameter is information (for example, setting information) related to the radio wave transmission operation of the communication device 110.
  • the communication operation parameter is information on the maximum value (maximum allowable transmission power) of the transmission power allowed in the communication device 110.
  • the operating parameters are not limited to the information of the maximum allowable transmission power.
  • the network communication unit 113 is a communication interface for communicating with other devices (for example, a communication control device 130, an intermediate device 110C, and another communication device 110).
  • the network communication unit 113 is a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card).
  • the network communication unit 113 may be a USB interface configured by a USB (Universal Serial Bus) host controller, a USB port, or the like. Further, the network communication unit 113 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 113 functions as a network communication means of the communication device 110.
  • the network communication unit 113 communicates with other devices according to the control of the control unit 114.
  • the control unit 114 is a controller that controls each unit of the communication device 110.
  • the control unit 114 is realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit), for example.
  • the control unit 114 is realized by executing various programs stored in the storage device inside the communication device 110 by the processor using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 114 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 124 of the terminal device 120 described above may have each functional block possessed by the control unit 114 of the communication device 110.
  • the description of the "communication device 110" appearing in the following description can be appropriately replaced with the "terminal device 120".
  • the description of the "control unit 124" appearing in the following description can be appropriately replaced with the "control unit 114".
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the intermediate device 110C according to the embodiment of the present disclosure.
  • the intermediate device 110C is a communication device that communicates with the communication device 110 and the communication control device 130.
  • the intermediate device 110C is a kind of information processing device.
  • the intermediate device 110C includes a wireless communication unit 111c, a storage unit 112c, a network communication unit 113c, and a control unit 114c.
  • the configuration shown in FIG. 8 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the intermediate device 110C may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 111c is a wireless communication interface that wirelessly communicates with other communication devices (for example, a communication device 110, a terminal device 120, a communication control device 130, and another intermediate device 110C).
  • the wireless communication unit 111c operates according to the control of the control unit 114c.
  • the wireless communication unit 111c corresponds to one or a plurality of wireless access methods.
  • the wireless communication unit 111c corresponds to both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 111c may be compatible with other wireless access methods such as W-CDMA and cdma2000.
  • the configuration of the wireless communication unit 111c is the same as that of the wireless communication unit 111c of the communication device 110.
  • the storage unit 112c is a storage device that can read and write data such as DRAM, SRAM, flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 112c functions as a storage means for the intermediate device 110C.
  • the storage unit 112c may store unique information, communication parameters, and the like of each of the subordinate communication devices 110 (or the terminal device 120 further subordinate to the subordinate communication device 110).
  • the network communication unit 113c is a communication interface for communicating with other devices (for example, a communication device 110, a communication control device 130, and another intermediate device 110C).
  • the network communication unit 113c is a LAN interface such as a NIC.
  • the network communication unit 113c may be a USB interface configured by a USB host controller, a USB port, or the like. Further, the network communication unit 113c may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 113c functions as a network communication means of the intermediate device 110C.
  • the network communication unit 113c communicates with other devices according to the control of the control unit 114c.
  • the control unit 114c is a controller that controls each unit of the intermediate device 110C.
  • the control unit 114c is realized by, for example, a processor such as a CPU or MPU.
  • the control unit 114c is realized by the processor executing various programs stored in the storage device inside the intermediate device 110C with the RAM or the like as a work area.
  • the control unit 114c may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 114c may be indicated by a functional block indicating a function executed by the control unit 114c.
  • the functional block may be a software block or a hardware block.
  • each functional block may be one software module realized by software (including a microprogram) or one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • the plurality of functional blocks may be one processor or one integrated circuit, respectively.
  • the method of configuring the functional block is arbitrary.
  • the control unit 114c can be configured as an arbitrary functional unit.
  • the communication control device 130 is a device that controls the wireless communication of the communication device 110.
  • the communication control device 130 may control the wireless communication of the terminal device 120 via the communication device 110 or directly.
  • the communication control device 130 is a kind of information processing device.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the communication control device 130 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the communication control device 130 includes a wireless communication unit 131, a storage unit 132, a network communication unit 133, and a control unit 134.
  • the configuration shown in FIG. 9 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the communication control device 130 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations. For example, the communication control device 130 may be composed of a plurality of server devices.
  • the wireless communication unit 131 is a wireless communication interface that wirelessly communicates with other communication devices (for example, a communication device 110, a terminal device 120, an intermediate device 110C, and another communication control device 130).
  • the wireless communication unit 131 operates according to the control of the control unit 134.
  • the wireless communication unit 131 corresponds to one or a plurality of wireless access methods.
  • the wireless communication unit 131 corresponds to both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 131 may be compatible with other wireless access methods such as W-CDMA and cdma2000.
  • the configuration of the wireless communication unit 131 is the same as that of the wireless communication unit 111 of the communication device 110.
  • the network communication unit 133 is a communication interface for communicating with other devices (for example, a communication device 110, an intermediate device 110C, and another communication control device 130).
  • the network communication unit 133 may be a network interface or a device connection interface.
  • the network communication unit 133 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card).
  • the network communication unit 133 may be a USB interface configured by a USB (Universal Serial Bus) host controller, a USB port, or the like.
  • the network communication unit 133 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 133 functions as a communication means of the communication control device 130.
  • the network communication unit 133 communicates with the communication device 110, the terminal device 120, and the intermediate device 110C according to the control of the control unit 134.
  • the control unit 134 is a controller that controls each unit of the communication control device 130.
  • the control unit 134 is realized by, for example, a processor such as a CPU or MPU.
  • the control unit 134 is realized by the processor executing various programs stored in the storage device inside the communication control device 130 using the RAM or the like as a work area.
  • the control unit 134 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 134 includes a setting unit 1341, a determination unit 1342, a selection unit 1343, an interference power calculation unit 1344, and an allowable power calculation unit 1345.
  • Each functional block (setting unit 1341 to allowable power calculation unit 1345) constituting the control unit 134 is a functional block indicating the function of the control unit 134, respectively.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above-mentioned functional blocks may be one software module realized by software (including a microprogram), or may be one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit.
  • the method of configuring the functional block is arbitrary.
  • the control unit 134 may be configured in a functional unit different from the above-mentioned functional block. The operation of each block constituting the control unit 134 will be described later.
  • the control unit 114 of the communication device 110 and the control unit 114c of the intermediate device 110C may have each functional block (setting unit 1341 to allowable power calculation unit 1345) of the control unit 134 of the communication control device 130. ..
  • the description of the "communication control device 130" appearing in the following description can be appropriately replaced with the "communication device 110" or the “intermediate device 110C”.
  • the description of "control unit 134", "setting unit 1341", “decision unit 1342”, “selection unit 1343”, “interference power calculation unit 1344”, and “allowable power calculation unit 1345" appearing in the following description is also provided.
  • the registration procedure is a procedure for registering information on a wireless system (primary system or secondary system) that intends to use the shared frequency band. More specifically, the registration procedure is a procedure for registering device parameters related to the communication device 110 of the wireless system in the communication control device 130. Typically, 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. When a plurality of communication devices 110 belong to a wireless system that intends to use the shared frequency band, the device parameters of each of the plurality of communication devices 110 are included in the registration request. Further, the device for transmitting the registration request on behalf of the wireless system may be appropriately defined.
  • the device parameter refers to, for example, the information shown below.
  • -Information about the user of the communication device 110 hereinafter referred to as user information.
  • -Information unique to the communication device 110 hereinafter referred to as unique information
  • location information -Information regarding the position of the communication device 110
  • antenna information -Information about the antenna of the communication device 110
  • wireless interface information -Information about the wireless interface of the communication device 110
  • the device parameters are not limited to the above. Information other than these may be treated as device parameters. It should be noted that the device parameter does not need to be transmitted in one registration request, 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.
  • 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 information, a call sign, and the like can be assumed.
  • the user ID and account name may be independently generated by the user of the communication device 110, or may be issued in advance by the communication control device 130. It is desirable to use the callsign issued by NRA as the callsign.
  • User information can be used, for example, for the purpose of interference resolution.
  • the communication control device 130 determines to stop using the frequency being used by the communication device 110 in the frequency usage notification procedure described later and gives an instruction based on the decision to stop using the frequency, or continues to use the frequency.
  • User information is used when a frequency usage notification request is notified. In that case, the communication control device 130 can suspect a malfunction of the communication device 110 and notify the user contact information included in the user information of the behavior confirmation request 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.
  • 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 a 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.
  • the unique information represented by these can be used for, for example, a white list or a black list.
  • the communication control device 130 instructs the communication device 110 to stop using the frequency in the frequency use notification procedure described later. It is possible to do. 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. It is also possible for the communication control device 130 to perform the above.
  • Information about the hardware of the communication device 110 may include, for example, transmission power class information.
  • transmission power class information for example, in FCC CFR (Code of Federal Regulations) Part 96 in the United States, two types of classes, Category A and Category B, are specified, and the hardware of the communication device 110 that complies with the regulations is specified. Information about which of the two classes it belongs to may be included.
  • some eNodeB and gNodeB classes 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 the purpose of interference calculation. Interference calculation can be performed using the maximum transmission power specified for each class as the transmission power of the communication device 110.
  • 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, the Y-axis, and the Z-axis having a specific geographic position as the origin.
  • an identifier indicating whether the communication device 110 exists outdoors or indoors may be assigned.
  • 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 in 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, antenna model, and the like.
  • the antenna information may include information about the beam that can be formed. For example, it may include information such as beam width, beam pattern, analog or digital beamforming capabilities.
  • 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 are 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 radio wave arrival direction estimation technology such as MUSIC (Multiple Signal Classification) or ESPRIT (Estimation of Signal Propagation via Rotation Invariance Techniques). Further, ZoD can be used by the communication control device 130 as measurement information.
  • MUSIC Multiple Signal Classification
  • ESPRIT Estimatiation of Signal Propagation via Rotation Invariance Techniques
  • the wireless interface information is typically information indicating the wireless interface technology included in the communication device 110.
  • the identifier information indicating the technology used in GSM (registered trademark), CDMA2000, UMTS, E-UTRA, E-UTRA NB-IoT, 5G NR, 5G NR NB-IoT or further next-generation cellular systems is wireless interface information. Can be included as. It may also include identifier information indicating LTE (Long Term Evolution) / 5G compliant derivative technologies such as MulteFire, LTE-U (Long Term Evolution-Unlicensed), and NR-U (NR-Unlicensed).
  • 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 radio 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: Carrier Aggregation) and channel bonding (Channel Bonding). For example, it may include band information that can be combined.
  • CA Carrier Aggregation
  • Channel Bonding channel bonding
  • the 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 other communication devices 110 that cooperate 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
  • n-value PSK Phase Shift Keying, where n is a multiplier of 2, 4, 8, etc.
  • 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
  • Variable OFDM Variable OFDM
  • DFT-s-OFDM DFT spread OFDM
  • GFDM Generalized Frequency Division Multiplexing
  • FBMC Fan Bank MultiCarrier
  • the wireless interface information may include information regarding an error correction code.
  • an error correction code 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.
  • the modulation method information and the information regarding the error correction code can be expressed by the MCS (Modulation and Coding Scheme) index as another aspect.
  • 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 may 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 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), and FD (Full Duplex) may be included.
  • TDD Frame Structure information used or supported by the communication device 110 may be added. Further, 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 regarding 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.
  • Information on regulation may typically include, for example, information on the upper limit of out-of-band radiation, information on blocking characteristics of the receiver, and the like.
  • the authentication information may include type approval (Type Approval) information, legal and regulatory information that is a standard for acquiring 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.
  • the legal and regulatory information corresponds to, for example, the FCC rule number in the United States and the ETSI Harmonized Standard number in Europe.
  • ACLR Adjacent Channel Leakage Ratio
  • ACIR Adjacent Channel Leakage Ratio
  • ACS Adjacent Channel Selectivity
  • ACIR Adjacent Channel Interference Ratio
  • the installer information may include information that can identify the person (installer) who installed the communication device 110, 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 information enumerated so far may be inferred from other information provided by the communication control device 130 from the communication device 110 without being provided by the communication device 110 to the communication control device 130.
  • the guard band information can be inferred from the wireless interface information.
  • the wireless interface used by the communication device 110 is E-UTRA or 5G NR
  • the communication control device 130 can acquire the information listed so far, and the communication device 110 does not necessarily have to provide the information to the communication control device 130.
  • the intermediate device 110C (for example, a network manager) that bundles a 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 110C 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 may be necessary for normally completing this procedure, and the means for providing the information does not matter.
  • ⁇ 3-1-1-1 Supplement of required parameters>
  • the term "communication device” in the description may be replaced with a term “terminal device” or a similar term.
  • Parameters specific to the "terminal device” not described in> may be treated as required parameters in the registration procedure. Examples of parameters specific to the terminal device include UE (User Equipment) Category defined by 3GPP.
  • 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 falsification.
  • some or all of the information contained 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 the private key corresponding to the public key. May be applied.
  • the encryption target include security-sensitive information such as location information.
  • the ID and location information of the communication device 110 are disclosed, and 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 sends 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, notify the 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 communication device 110.
  • 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. Prescribed standards are typically set by national or regional legal systems. For example, in 47 CFR Part 15 in the United States, Mode II personal / portable white space device, that is, a device that uses a free frequency, is obliged to re-register if its position changes by 100 meters or more. ..
  • the available frequency information is determined based on, for example, a secondary use prohibited area called 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, the communication device 110 is referred to as F1. 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 to cause fatal interference to the primary system, the frequency channel may not be notified as an available channel. ..
  • An example of a specific calculation method is described in ⁇ 3-2-2. >.
  • the available frequency information set in consideration of the 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" is a subset of the available frequency information.
  • the inquiry request may also include a measurement report.
  • the measurement report contains the results of the measurement performed by the communication device 110 and / or the terminal device 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.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • RSSI Reference Signal Strength Indicator
  • RSRQ Reference Signal Received Quality
  • the available frequency is evaluated 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 (protected space), the position information of the reference point for calculating the interference power level incurred by the primary system, and the communication device 110.
  • the maximum allowable transmission power information is calculated using the registration information and the propagation loss estimation model. Specifically, as an example, it is calculated by the following equation (2).
  • PMaxTx (dBm) is the maximum allowable transmission power
  • ITh (dBm) is the allowable interference power (the limit value of the allowable interference power)
  • d is between a predetermined reference point (Reference Point) and the communication device 110.
  • the distance, PL (d) (dB) is the propagation loss at the distance d.
  • the antenna gain in the transceiver is not included, but the expression method of the maximum allowable transmission power (EIRP, Conducted power, etc.) and the reference point of the 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).
  • equation (2) is expressed using a logarithm, it may be converted into an antilogarithm and used as a matter of course at the time of implementation.
  • all the parameters in logarithmic notation described in the present disclosure may be appropriately converted into antilogarithms and used.
  • the above-mentioned transmission power information is included in the inquiry requirement information, it is possible to evaluate the available frequency by a method different from the above-mentioned method. Specifically, for example, when the estimated interference amount is less than the allowable interference power in the primary system or its protection zone (Protection Zone), assuming that the desired transmission power indicated by the transmission power information is used. Is determined that the frequency channel is available and is notified to the communication device 110.
  • the REM (Radio Environment Map) area when the area or space in which the communication device 110 can use the shared frequency band is predetermined, it is simply included in the position information of the communication device 110.
  • Available frequency information may be derived based only on the coordinates (X-axis, Y-axis, Z-axis coordinates or latitude, longitude, ground height of the communication device 110). Further, for example, even when a look-up table for associating the coordinates of the position of the communication device 110 with the available frequency information is prepared, the available frequency information is derived based only on the position information of the communication device 110. You may. As described above, there are various methods for determining the available frequency, and the present invention is not limited to the examples of the present disclosure.
  • the communication control device 130 acquires information on the capabilities of band expansion technologies such as carrier aggregation (CA: Carrier Aggregation) and channel bonding (Channel Bonding) as frequency band information supported by the communication device 110.
  • band expansion technologies such as carrier aggregation (CA: Carrier Aggregation) and channel bonding (Channel Bonding) as frequency band information supported by the communication device 110.
  • CA Carrier Aggregation
  • Channel Bonding channel bonding
  • the communication control device 130 acquires the information about the combination of the frequency bands supported by the Dual Connectivity and the 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 maximum allowable transmission power of each frequency channel is adjusted. Then, the available frequency information may be provided. For example, from the viewpoint of primary system protection, 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 communication control device 130 may take the initiative in carrying out the inquiry without requesting an inquiry.
  • the REM or look-up table shown in the above example or an information table similar to them may be created.
  • PAL radio wave usage priority
  • 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 a desired communication parameter using the evaluation result received from the communication control device 130.
  • the frequency usage permission procedure is a procedure for a wireless system that intends to use the shared frequency band to receive 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 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 to be used secondarily 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 TDD Frame Structure 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 contains the results of the measurement performed by the communication device 110 and / or the terminal device 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 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, ⁇ 3-2. >, It is possible to perform frequency usage permission processing in consideration of the presence of the primary system, the secondary usage prohibited area, the communication device 110 in the vicinity, and the like by using the method described in>. This embodiment is applied to, for example, frequency usage permission processing. Details will be described later.
  • ⁇ 3-2-2. > May be used to derive the maximum permissible transmission power information.
  • 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 usage permission procedure, the available frequency evaluation processing 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.
  • Radio wave propagation path There is also a propagation loss estimation model that requires information on the radio wave propagation path.
  • Information on radio wave propagation paths 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 these pieces of information from the registered information of the communication device 110 and the information of the primary system that have already been acquired. Alternatively, if there is a parameter specified in advance, it is desirable to use that parameter.
  • 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 small like 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 it is possible to perform frequency usage permission processing by evaluating the interference risk as an example. 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 is 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, evaluation may be performed based on the information. For example, in Non-Patent Document 3 (WINNF-TS-0112), the information about the communication device 110 is called a Cluster List.
  • the frequency usage permission process does not necessarily have to be carried out due to the reception of the frequency usage permission request.
  • the communication control device 130 may take the initiative in implementing the frequency usage permission request.
  • the frequency usage 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 usage 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 permitted to be used 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 carried out until the frequency usage is rejected by the communication control device 130.
  • the frequency usage notification is also called a heartbeat.
  • the communication control device 130 may determine whether or not to start or continue the frequency use (in other words, radio wave transmission at the permitted frequency).
  • confirmation of frequency usage information of the primary system can be mentioned.
  • frequency usage (radio waves at the permitted frequency) is based on changes in the frequency used by the primary system, changes in the frequency usage status of the primary system (for example, the CBRS onboard radar in the United States) whose radio wave usage is not constant, and so on. It is possible to decide whether to allow or deny the start or continuation of transmission). If start or continuation is permitted, the communication device 110 may start or continue frequency utilization (radio wave transmission at the permitted frequency).
  • the communication control device 130 may instruct the communication device 110 to reconfigure the communication parameters.
  • the reconstruction of the communication parameter may be instructed.
  • information on recommended communication parameters hereinafter referred to as recommended communication parameter information
  • the communication device 110 provided with the recommended communication parameter information uses the recommended communication parameter information again in ⁇ 3-4. It is desirable to carry out the frequency usage permission procedure described in>.
  • 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 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 communication control device must be detected only after the radio wave or the authorization signal transmitted by the communication device 110A (the communication device 110 capable of providing the wireless communication service or the master communication device 110 in the master-slave type) is detected. It is desirable to start backhaul communication for the purpose of accessing 130.
  • 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 position information of the slave WSD.
  • Generic Operational Parameters may be provided by unicast or broadcast from the communication device 110 which has already been permitted to transmit radio waves from the communication control device 130.
  • a broadcast signal represented by Contact Verification Signal (CVS) specified in FCC Regulation Part 15 Subpart H of the United States can be used.
  • CVS Contact Verification Signal
  • it may be provided by a broadcast signal specific to the wireless interface.
  • the terminal device 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.
  • 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 by using the device parameter of the slave WSD corresponding to the terminal device 120. As a feature, it is calculated by WSDB (White Space Database) using the position information of the slave WSD.
  • WSDB White Space Database
  • the communication control device 130 can exchange management information with another communication control device 130. At a minimum, the following information should be exchanged: -Information related to the communication device 110-Area information-Protected system information
  • the information related to the communication device 110 includes at least the registration information and the communication parameter information of the communication device 110 operating under the permission of the communication control device 130.
  • the registration information of the communication device 110 that does not have the permitted communication parameters may be included.
  • the registration information of the communication device 110 is typically a device parameter of the communication device 110 registered in the communication control device 130 in the above-mentioned registration procedure. Not all registered information needs to be exchanged. For example, information that may be 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 parameter 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 embodiments.
  • 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 a geographical position. Further, for example, assuming that the coverage is a circle centered on the geographical position of the communication device 110, it can 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 section 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 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 in which cross-border coordination is required. It is quite possible that different protected objects may exist in the same band between neighboring countries or regions. In such a case, the protected system information may 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 independently manages the rental, the information of the secondary licensee and the information of the wireless system operated by the secondary licensee can be exchanged with other communication control devices for the purpose of protection.
  • This information can be exchanged between communication control devices 130 regardless of the decision-making topology applied to the communication control device 130.
  • this information can be exchanged by various methods. An example is shown below. ⁇ ID designation method ⁇ Period designation method ⁇ Area designation method ⁇ Dump method
  • the ID designation method is a method of acquiring information corresponding to the ID by using an ID assigned in advance for specifying the information managed by the communication control device 130.
  • the communication device 110 with ID: AAA is managed by the first communication control device 130.
  • 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, registration 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 a specific period is specified in the request, the registration information of the communication device 110 newly registered within the specific period may be notified in the response. Further, the registration information or the communication parameter information of the communication device 110 whose communication parameters have been changed within the specific period can also be notified by the response.
  • the predetermined condition is, for example, whether or not it is recorded by the communication control device 130. For example, when the acquisition of information about the communication device 110 in a specific period is specified in the request, the registration information or the information of the communication parameter recorded by the communication control device 130 in the period may 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 may 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 related to the communication device 110 and the area information are provided by the dump method.
  • the push method can be realized by the HTTP POST method as an example.
  • Communication control devices 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 has received 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 becomes the second communication control device 130. On the other hand, you may request the reconstruction of the area information. In addition to this, a request for reorganization of area information may be made for various reasons.
  • the notification from the communication device 110 to the terminal device 120 is, for example, at least 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 using either.
  • RRC Radio Resource Control
  • SI System Information
  • DCI Downlink Control Information
  • 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 them. May be carried out using.
  • Notification from the terminal device 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: Physical Uplink Control Channel, PUSCH: Physical Uplink Shared Channel, PRACH: Physical Random Access Channel).
  • RRC Radio Resource Control
  • UCI Uplink Control Information
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • 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.
  • FIG. 14 is a diagram showing a usage scenario 1 of the communication network system 100.
  • FIG. 15 is a diagram showing a usage scenario 2 of the communication network system 100.
  • the FPU (Field Pickup Unit) system primary system operated by the broadcaster in Japan is the protected system.
  • a usage scenario is assumed in which video is transmitted from a transmission station moving on the ground such as a relay vehicle toward a helicopter that is a receiving station of the FPU. It protects an aerial communication device (an example of a primary system) that is mounted on a helicopter, which is a receiving station, and moves three-dimensionally in the air from a secondary system.
  • the helicopter becomes the FPU transmitting station, and in the scenario where the video is transmitted to the fixed receiving station of the FPU installed on the roof of a building or the like, the helicopter is mounted on the helicopter which is the transmitting station. It can also be applied to the aerial communication device (an example of the primary system).
  • the object on which the communication device is mounted is not limited to helicopters and relay vehicles. This embodiment is applicable to all communication devices that are mounted on an object that moves three-dimensionally in space, such as an aircraft, and communicate with each other somewhere in the space. Such communication devices will be collectively referred to as aerial communication devices.
  • the protected system to which the present invention is applicable is not limited to the FPU.
  • Other wireless systems such as public service wireless systems in the 2.3 GHz band, satellite mobile communication services and broadband mobile wireless access systems in the 2.6 GHz band, 5 GHz band wireless access systems, DSRC (Dedicated Short Range Communications), amateur wireless 5.8GHz band image transmission system, FPU using microwave band around 5-7GHz, STL (Studio to Transmitter Link) / TTL (Transmitter to Transmitter Link) / TSL (Transmitter to Studio Link), 6GHz used for video transmission Fixed wireless system for band telecommunications business, mobile satellite uplink (C band), 26GHz band FWA (Fixed Wireless Access), airport surface detection radar, 25GHz band low power data communication system, satellite uplink (Ka band), 40GHz band An aerial communication device used in an image transmission (public business) using the 40 GHz band, a wireless system for public business / general business using the 40 GHz band, an FPU using the 40 GHz band, and the like can also be the subject of the present invention
  • the interference from the communication device (secondary system) to the space protection point in the space where the aerial communication device exists is calculated, and the communication device that is the secondary system is controlled so that the interference level at the space protection point falls below the specified value. ..
  • the communication device is controlled by the communication control device 130, but ⁇ 1-1. >
  • the connection form of each entity is not limited to that shown in FIG.
  • any entity that performs the interference calculation may be used.
  • it can be performed by the communication control device 130 or the intermediate device 110C. That is, the intermediate device 110C can act as the communication control device 130.
  • the communication control device 130 performs the interference calculation will be described.
  • FIG. 17 is a diagram showing an operation flow of interference calculation in this embodiment. Details of each flow will be described below.
  • the communication control device 130 first sets a protected space in the interference calculation. If the range of movement of the aerial communication device is given in advance, it is desirable to set the protected space based on this.
  • the movement range of the aerial communication device can be acquired from the communication control device 130, the communication device 110 of the communication network system 100, and the terminal device 120, but other than the communication control device 130, the communication device 110 of the communication network system 100, and the terminal device 120. It can also be obtained from the entity of. Specifically, for example, information can be obtained from a database managed or operated by a national or regional radio wave administrative agency, a third party agency, a business operator using an aerial communication device, or the like.
  • the moving range of the aerial communication device can be represented by, for example, vector data such as a polygon mesh and a range of coordinates in a Cartesian coordinate system, a polar coordinate system, a geographic coordinate system, or the like.
  • DPS Dynamic Protection Space
  • DPA Dynamic Protection Area
  • the DPS may be given in advance from the above-mentioned database, or may be generated by dividing the protected space according to a certain standard.
  • division standard numerical values predetermined by the legal system, values acquired from the database, values independently generated by the communication control device, and the like can be used.
  • the data acquisition method is not limited to these.
  • DPS When using DPS, create a list of communication devices that need to change parameters or stop transmission for each DPS. Created when a sensor such as the Environmental Sensing Capability (ESC) used in CBRS detects the use of an aerial communication device in the DPS, or when a preset scheduler notifies the use of an aerial communication device. According to the list, request the communication device to change the parameters or stop the radio wave.
  • ESC Environmental Sensing Capability
  • the communication control device 130 may predict the movement range of the aerial communication device from the information of the communication partner. That is, the communication control device 130 estimates the movement range of the aerial communication device based on the information acquired from the communication destination (the terrestrial communication device in FIG. 14) in the aerial communication device, and sets the protected space based on the estimated movement range. do.
  • FIG. 18 is a diagram showing a moving range of the aerial communication device. For example, as shown in FIG. 18, by acquiring information on the movement path of the terrestrial communication device as the communication destination, the minimum value h min and the maximum value in the altitude direction are within a certain distance d max from the movement path of the terrestrial communication device. The range of h max may be the range of movement to the aerial communication device. When the terrestrial communication device does not move, the movement range of the aerial communication device may be within a certain distance from a certain point.
  • the movement range may be predicted.
  • the predicted movement range may be used instead of the given movement range, or the range obtained by taking the sum or product of the two may be used as the movement range.
  • these values may be selected by the entity performing the calculation itself based on the information about the surrounding propagation environment. For example, the minimum value h min in the altitude direction may be given a certain margin from the average height, maximum height, etc. of the surrounding buildings within the distance d max. It should be noted that these values do not necessarily have to be obtained within the distance d max , and may be, for example, the average height within a certain administrative district. Further, instead of the height of the building, a value obtained from the altitude or the like may be used.
  • a certain value margin may be given to the actual altitude, the building height, etc. of each point within the distance d max obtained by the vector or raster data.
  • a value obtained by averaging or interpolating the actual altitude, building height, etc. for each range may be used. In this case, the minimum value h min, which differs depending on the point, is used.
  • ⁇ h may be a value given in advance, or may be obtained by the communication control device 130 or the like depending on the surrounding environment.
  • FIG. 19 is a diagram showing a moving range of the aerial communication device.
  • the range in which the terrestrial communication device and the aerial communication device at a certain position can be seen is the movement range of the aerial communication device on a certain plane. Can be used as.
  • the movement range at this time is expressed in the range of x and z as shown in the following equation, where the average road width of the movement route is wr and the average building height in the surrounding area is h b, with the position of the terrestrial communication device as the origin. You can also. That is, it can be expressed by (2h b ) / wr ⁇ x ⁇ z, ⁇ (2h b ) / wr ⁇ x ⁇ z, h min ⁇ z ⁇ h max.
  • the terrestrial communication device keeps the range of movement. Further, the calculation may be performed using the actual road width or the building height, or the altitude of the mountaintop may be used instead of the building height.
  • the values of d max , h max , h min , ⁇ h, etc. used for predicting the protected space, the criteria for calculation, etc. are defined by rules, laws, etc., and the entity that performs the calculation (communication in this embodiment).
  • the control device 130) can be obtained from a database managed or operated by a national or regional radio administration agency, a third party agency, a user of an aerial communication device, or the like.
  • these values may be set for each area or point such as an administrative district to be calculated. For example, different values may be used in urban areas and suburbs.
  • the range of movement may be predicted using the cruising altitude and the like described in the flight plan submitted to the aviation office, and the space may be protected.
  • h max and h min may be obtained by providing a margin in the vertical direction from the cruising altitude.
  • the communication control device 130 sets the space protection point after setting the protection space.
  • a method of setting a space protection point will be described with reference to FIGS. 20 to 30.
  • 20 to 30 are diagrams illustrating a method of setting a space protection point.
  • the spatial protection point is a kind of interference calculation point. That is, the spatial protection point as the interference calculation point is the target protection point for which the interference power is calculated.
  • the space protection point may be set by any entity, but in the following description, the space protection point is set by the communication control device 130 as an example.
  • the space protection point may be specified by acquiring the information of the space protection point set by another device.
  • the protected system is an aerial communication device
  • the transmission point is the radio wave transmission antenna of the communication device.
  • the space protection points are set at a certain grid interval within the movement range of the aerial communication device, and the interference margin from the communication device is distributed at each protection point. .. That is, the communication control device 130 sets a plurality of spatial protection points in each of the altitude direction (Z-axis direction) and the horizontal direction (X-axis direction and / or Y-axis direction).
  • the space protection point may be specified based on the surrounding environmental information.
  • the environmental information refers to information such as urban area (Urban), suburb (Suburban), and countryside (Rural) used in the radio wave propagation loss model, for example. These differences cause some parameters to differ.
  • Non-Patent Document 10 discloses a table showing the relationship between the clutter and the reference height and the reference interval. That is, the communication control device 130 sets a plurality of space protection points at intervals according to the surrounding environment of the protected space.
  • the communication control device 130 specifies which clutter category the area around the protected system corresponds to.
  • various means can be applied. For example, when the information corresponding to the clutter category is embedded in the digital map information, the embedded information may be used to specify the environmental information around the protected system. Further, for example, when the area / space to be protected is specified in advance and the clutter category is specified for each area / space, the environment information around the protected system may be specified by referring to the specified information. .. Further, as the environmental information, not only the ground but also the clutter category such as the sea and the lake may be provided.
  • the communication control device 130 determines the grid spacing on the vertical plane based on the identified clutter category. For example, it is assumed that a base station is likely to be placed on the rooftop or street light of a building in an urban area, or on each floor of a building if it is indoors, and that the terminal is located on the ground or on each floor of the building. can do. Also, for example, in the suburbs, it can be assumed that the radio is installed on a high tower. For example, at sea, it can be assumed that a radio is placed on board. In this way, since the installation position of the radio can be limited to some extent depending on the environment, it is considered possible to set the grid spacing so as to ignore the other places.
  • the grid spacing may be specified in advance for each category according to the legislation / standard.
  • the communication control device 130 may use the average height between the floors of a building as the grid spacing.
  • the grid spacing may be specified by referring to them.
  • the grid spacing may be set according to the type of ship using the protected system.
  • the grid spacing may be specified based on general fishing boat height information or the like. If the system to be protected is a carrier-based radar, the grid spacing may be set based on the height of the ship. Also, the grid spacing on the vertical plane does not necessarily have to be constant.
  • the grid spacing on the vertical plane does not necessarily have to be constant. Different grid spacings may be set depending on the height. That is, the communication control device 130 sets a plurality of spatial protection points at intervals according to the altitude. As a matter of course, it is desirable to set the height of the upper limit for providing the grid. If the range of movement of the aerial communication device in the altitude direction is narrower than the grid spacing of the space protection points, the protection points in the altitude direction may be omitted.
  • the protection point setting does not necessarily have to be done in the Cartesian coordinate system as shown in FIG. 20, but can also be defined in the polar coordinate system or the geographic coordinate system.
  • the grid is set in the x-axis, y-axis, and z-axis directions, but in the polar coordinate system of spherical coordinates, the spatial protection points may be set in the r, ⁇ , and ⁇ axes.
  • spatial protection points may be set on the axes of latitude, longitude, and altitude.
  • the amount of calculation may be reduced by reducing the protection points based on a certain standard that can guarantee the protection of the primary system. That is, the communication control device 130 determines the spatial protection point selected from the plurality of spatial protection points based on a predetermined selection condition as the target protection point to be calculated for the interference power.
  • the following three methods can be considered. It should be noted that a method in which two or more of the following three methods are combined may be used. (1) A method of reducing the protection points in the altitude direction (2) A method of reducing the protection points in the horizontal direction in addition to the altitude direction (3) A method of omitting by predicting the protection points to be protected with priority.
  • the DPS When setting the DPS, the DPS may be reset after the protection point is reduced, or the protection point reduction may be reduced for each DPS.
  • the reduction of protection points in the altitude direction is, for example, the Z-axis when the space protection points are set in the Cartesian coordinate system, the r-axis direction in the polar coordinate system, and the geo-coordinate system.
  • the protection points will be reduced in the altitude direction.
  • reduction may be performed on other axes.
  • these altitudes may be altitudes above the ground or above sea level. Further, it may be a relative altitude from a reference point obtained from the height of surrounding buildings such as the average building height. Further, this reference point may be the actual building height or the average building height within a certain range.
  • the communication control device 130 may select the target protection points so that the intervals increase as the altitude increases with respect to the space protection points set in advance at equal intervals, and the altitude may be selected at the stage of setting the space protection points. It may be set so that the interval increases as the number increases. That is, the communication control device 130 determines the target protection point so that the higher the altitude, the longer the interval in the altitude direction.
  • a predetermined grid spacing for each altitude may be used.
  • the functions used and the relationship between altitude and grid spacing can be defined as rules and ordinances.
  • the increase in grid spacing does not necessarily have to be regular, it may be an irregular increase, and it does not necessarily have to be constantly increasing.
  • the degree of increase in grid spacing due to altitude may be changed depending on the surrounding environment (suburbs, urban areas, urban areas, etc.). For example, in urban areas and urban areas where clutter caused by buildings may occur, the increase in grid spacing due to altitude may be reduced.
  • the space protection point in the altitude direction may be set by dividing the movement range in the altitude direction into a plurality of ranges at regular intervals and performing data processing within each range. That is, the communication control device 130 divides the distance in the altitude direction in the protected space into a plurality of ranges at predetermined intervals, and sets a space protection point as a target protection point for each of the divided ranges. For example, as shown in FIG. 24, after divided into a plurality of ranges the advanced direction at regular intervals Delta] z r, average height in the respective ranges, it may set the spatial protection point.
  • the data processing method may include not only the average value but also the calculation of the minimum value and other methods.
  • the distance Delta] z r is advanced and the surrounding environment (suburban, urban, urban, etc.) may vary depending on the. For example, it may be set without necessarily constant in altitude direction, for example the interval Delta] z r as altitude increases to a large value.
  • some protection points may be extracted and used from preset spatial protection points based on a certain standard regarding altitude. That is, the communication control device 130 selects a space protection point to be a target protection point from the space protection points arranged in the altitude direction at each position in the horizontal direction (x-axis direction in FIG. 25). For example, as shown in FIG. 25, among the set protection points, only the protection point having the lowest altitude may be used as the target protection point. Also, only protection points with an altitude closest to the median altitude may be used.
  • the extraction criteria are not limited to the extraction of the minimum point and the extraction of the protection point close to the median.
  • the protection points may be divided into a plurality of groups in the altitude direction at regular intervals, and then some protection points may be extracted from the spatial protection points in the group based on a certain standard and used. That is, the communication control device 130 groups the space protection points arranged in the altitude direction by a predetermined number at each position in the horizontal direction, and selects the space protection points to be the target protection points for each group. For example, after divided into a plurality of groups in the advanced direction protection point at regular intervals Delta] z r as shown in FIG. 26, after divided into a plurality of groups in the advanced direction, protective altitude minimum in each group Only points may be used. The distance Delta] z r is advanced and the surrounding environment (suburban, urban, urban, etc.) may vary depending on the.
  • the reduction of the protection points in the horizontal direction is, for example, the xy axis when the spatial protection points are set in the Cartesian coordinate system, and ⁇ in the polar coordinate system.
  • the axial direction in the case of the geographic coordinate system, it means reducing the protection points in the latitude and longitude direction.
  • reduction may be performed on other axes.
  • the function f is highly proportional, but it is not always necessary to increase the grid spacing in this way.
  • the grid spacing for each altitude may be predetermined and used.
  • the functions used and the relationship between altitude and grid spacing can be defined as rules and ordinances. The same processing may be performed not only on the x-axis but also on the y-axis and the z-axis.
  • the communication control device 130 determines the target protection point so that the higher the altitude and the longer the distance in the horizontal direction, the longer the distance in the altitude direction or the horizontal direction. Also, the increase in grid spacing does not necessarily have to be regular, it may be an irregular increase, and it does not necessarily have to be constantly increasing.
  • the degree of increase in the horizontal grid spacing due to altitude may be changed depending on the surrounding environment (suburbs, urban areas, urban areas, etc.). For example, in urban areas and urban areas where clutter caused by buildings may occur, the increase in grid spacing due to altitude may be reduced.
  • the number of horizontal protection points to be calculated may be reduced according to the altitude.
  • the horizontal protection points to be calculated are selected at regular intervals, and the intervals are increased by one as the altitude increases.
  • the method of reducing the protection points to be calculated is not limited to the method of FIG. 28. Further, the same processing may be performed not only on the x-axis but also on the y-axis and the z-axis, but it is not always necessary to reduce the number at the same interval on the x-axis and the y-axis. Further, it is not always necessary to reduce the interval at regular intervals in the horizontal direction, and the intervals may be varied in the horizontal direction.
  • one new protection point representing each group may be obtained from the information of the protection points in each group, and the protection points may be used as the interference calculation target. That is, the communication control device 130 generates (or selects) a representative protection point for each predetermined number of space protection points based on the set plurality of space protection points, and determines the representative protection point as the target protection point. ..
  • the centers of gravity of a plurality of protection points may be obtained and used as new protection points.
  • the method of selecting the protection point for taking the center of gravity does not necessarily have to be a quadrangle as shown in FIG. 29, and may be, for example, a triangle. Further, in the example of FIG.
  • the center of gravity is taken within the xz axis, but the center of gravity may be taken together with the y-axis. Further, the size of the range when selecting the protection point does not have to be one, and the range may be increased in the direction of the xyz axis as the altitude rises as shown in FIG. 29, for example.
  • the protection points may be alternately reduced so that the horizontal planes adjacent to each other in the vertical direction do not overlap each other. It is not always necessary to reduce the protection points at all altitudes, and there may be altitudes that do not reduce the protection points by some standard. Further, it is not always necessary to alternately reduce the protection points between two adjacent horizontal planes, and the protection points to be reduced between three or more horizontal planes may not overlap. Further, the number of horizontal planes so that the protection points to be reduced do not overlap may be increased or decreased depending on the altitude, for example. That is, the communication control device 130 targets and protects the spatial protection points selected at a predetermined number of intervals (one is skipped in FIG. 30) so that the adjacent protection points do not exist at the shortest distance in each of the altitude direction and the horizontal direction. Determined as a point.
  • the reduction amount may be changed based on the importance of protection and the required protection accuracy.
  • the set grid spacing may be used as it is in a space where the importance of protection and the required protection accuracy are above the threshold, or a narrower grid spacing may be used while the grid spacing is below the threshold.
  • a grid spacing wider than the set grid spacing may be used, or the grid spacing as it is may be used.
  • the reduction number may be larger or smaller than the determined value according to the importance of protection and the required protection accuracy.
  • the space is not necessarily divided into two by one threshold value, but also two or more threshold values are set and the space is divided into three or more spaces. You can do it.
  • this threshold value may be different depending on the surrounding environment. For example, different thresholds may be used for urban and suburban areas.
  • the threshold value at this time can be set as a rule or a law.
  • This information can be obtained from a database managed or operated by a communication control device or other entity by a national or regional radio administration agency, a third party agency, a business operator using an aerial communication device, or the like.
  • the importance of protection and the required protection accuracy may be determined based on the existence probability of the aerial communication device in the protected space. For example, among the protected spaces, the space in which the probability that the aerial communication device exists may be required to have higher protection accuracy or the importance of protection may be higher. Further, the existence probability of the aerial communication device may be used as it is as a substitute for the importance of protection and the required protection accuracy. That is, the communication control device 130 determines the space protection point selected based on the existence probability in the protection space of the primary system as the target protection point.
  • the existence probability of the aerial communication device may be determined based on the altitude or the horizontal position in the protected space. Further, the existence probability of the spatial communication device with respect to the altitude or the horizontal position in the protected space may differ depending on the surrounding environment. For example, different standards may be set for urban areas and suburbs.
  • the probability of existence at this time can be set as a rule or a law.
  • This information can be obtained from a database managed or operated by a communication control device or other entity by a national or regional radio administration agency, a third party agency, a business operator using an aerial communication device, or the like.
  • these values may be determined not only by the external entity but also by the entity that performs the interference calculation.
  • the existence probability may be predicted from information such as the relationship between the height of surrounding buildings and the flight altitude of a general helicopter, and the past movement route information of an actual aerial communication device.
  • the aerial communication device is an aircraft
  • the existence probability may be predicted from prior information such as the cruising altitude described in the flight plan.
  • the existence probability may be represented by a normal distribution having a cruising altitude as a median.
  • a different propagation loss calculation method may be selected for each secondary radio station based on the three-dimensional propagation distance from the protection point. That is, the communication control device 130 selects a calculation method according to the distance from the target protection point to the secondary radio station among the predetermined calculation methods (propagation loss calculation method) for calculating the interference power. For example, as shown in FIG. 31, when the three-dimensional propagation distance from the target protection point is less than d 1, method 1 is selected, and when d 1 or more and less than d 2, method 2 is selected. If it is 2 or more, select method 3.
  • a method is set in which the propagation loss is conservatively underestimated as the secondary radio station has a shorter propagation distance.
  • FIG. 31 shows a case where two threshold values (d 1 and d 2 ) of the propagation distance are set, the number of threshold values may be one or any three or more integers. ..
  • the propagation loss calculation method for each secondary radio station may be selected independently at all protection points, or the calculation method selected at one protection point may be applied to other protection points. That is, the communication control device 130 may select a calculation method for each target protection point, or may select a calculation method selected at a specific target protection point as a calculation method at another target protection point.
  • the protection points may be divided into groups for each of a plurality of protection points, and the propagation loss calculation method may be selected for each group. The calculation method at this time may be selected, for example, by determining a representative protection point in the group and selecting based on the protection point.
  • the propagation loss from the secondary radio station may be infinite.
  • the propagation loss from the secondary radio station having a very large interference power within a certain distance may be set to 0.
  • the threshold of the propagation distance and the calculation method used for each can be defined as rules and regulations, and the communication control device or other entity is a national or regional radio wave administrative agency or a third party agency.
  • Information can be obtained from a database managed or operated by a business operator using an aerial communication device.
  • the threshold value of this propagation distance may be set to a different value for each protection point based on the surrounding environment and altitude. For example, different threshold values may be used depending on the surrounding environment such as an urban area or a suburb. Further, different threshold values may be used for each altitude as shown in d'1 and d' 2 in FIG. For example, the higher the altitude of the protection point, the larger the threshold value at which the conservative propagation loss calculation method is used may be set.
  • the propagation loss calculation method may be selected based on the condition of the propagation path between the protection point and the secondary radio station. For example, different propagation loss calculation methods may be selected for a secondary radio station whose propagation path to the protection point is in line of sight and a secondary radio station which is out of line of sight. Here, whether the propagation path is in the line of sight or out of the line of sight may be determined by using the information of the actual topography and the building. Further, a different propagation loss calculation method may be selected among secondary radio stations installed indoors and having a high probability that the propagation path is out of sight. In addition, the propagation loss calculation method may be selected by using the altitude information of the building or terrain existing between the protection point and the secondary radio station.
  • a different calculation method may be selected.
  • these threshold values may be determined based on the protection point and the antenna height of the secondary radio station. For example, a value obtained by adding a margin to the protection point or the antenna height of the secondary radio station may be used as the threshold value.
  • the calculation method may be selected based on the angle formed by any two straight lines including the antenna position of the protection point or the secondary base station in the path at the antenna position of the protection point or the secondary base station.
  • the straight line connecting the protection point and the secondary base station and the straight line connecting the protection point and the secondary base station to any point on the terrain between the protection point and the secondary base station are the antenna positions of the protection point and the secondary base station.
  • the calculation method may be selected based on the angle formed by or the maximum value thereof. Further, as the selection criteria based on the situation of these propagation paths, a plurality of criteria may be arbitrarily combined to select the calculation method.
  • the propagation loss calculation method may be selected based on the positional relationship between the protected space and the secondary radio station. For example, a secondary radio station directly under or near the set protected space may be regarded as having a very small propagation loss, and a conservative propagation loss calculation method may be used.
  • the selection of the calculation method based on these metrics may be used in combination with the selection of the calculation method based on the threshold value of the propagation distance. For example, as the propagation distance, even if it is a secondary radio station that needs to use a conservative propagation loss calculation method, another calculation method may be used when it is out of line of sight. On the contrary, even if the secondary radio station has a large propagation distance, another calculation method may be used if it is within the line of sight. Further, the calculation method may be selected by using criteria other than the propagation distance together.
  • the calculation method of the interference power itself may be selected instead of the propagation loss.
  • the interference power from the secondary radio station that is more than a certain distance from the protection point may be set to 0, or the interference power of the secondary radio station within a certain distance may be set to a very large value.
  • the communication control device 130 calculates the allowable power indicating the allowable interference power at the target protection point based on the calculated interference power (or the representative value of the interference power). Specifically, the communication control device 130 prevents each secondary radio station 130 so that the total interference power set from each secondary radio station k to each target protection point p does not exceed the allowable interference power margin I accept. Allocate the interference margin (allowable power) to the stations. The total interference power is calculated by the following equation (3).
  • interference margin allocation method for example, a simultaneous distribution type interference margin allocation method such as the method disclosed in Non-Patent Document 3 (for example, a calculation method of the maximum allowable EIRP), or a non-patent document.
  • a simultaneous distribution type interference margin allocation method such as the method disclosed in Non-Patent Document 3 (for example, a calculation method of the maximum allowable EIRP), or a non-patent document.
  • Examples thereof include a sequential allocation type interference margin allocation method such as the sequential allocation process (IAP: Iterative Allocation Process) disclosed in 2.
  • IAP Iterative Allocation Process
  • Non-Patent Document 2 a method of calculating a secondary radio station that stops the transmission of radio waves, such as DPA Protection disclosed in Non-Patent Document 2, may be used.
  • the calculation of the secondary radio station that stops transmission by the calculation of IAP and cumulative interference power described above is also calculated at each protection point. You need to do each. However, when the number of protection points in the altitude direction increases, the amount of calculation also increases proportionally.
  • the representative value of the interference power to the protected points in each space is calculated for each secondary radio station, and the IAP or transmission of the secondary radio station is stopped for each space.
  • the representative value of the interference power it is not necessary to limit the calculation to the representative value of the interference power, and it may be any representative value of the values obtained in the process of calculating the interference power such as the propagation loss and the coupling loss. In the following, the case of calculating the representative value of the interference power will be described as an example.
  • FIGS. 33 to 35 are diagrams showing a method of calculating a representative value of the interference power.
  • the processing may be performed separately for each DPS.
  • the representative value calculation in the altitude direction is, for example, the z-axis when the spatial protection point is set in the Cartesian coordinate system, the r-axis direction in the polar coordinate system, and the geographic coordinate system. If so, it means to calculate the representative value in the altitude direction.
  • the representative value may be calculated on other axes.
  • these altitudes may be altitudes above the ground or above sea level. Further, it may be a relative altitude from a reference point obtained from the height of surrounding buildings such as the average building height. Further, this reference point may be the actual building height or the average building height within a certain range.
  • P protection points p 0,1 which have the same horizontal coordinates but different heights from a certain secondary radio station k. ..., There is a method of performing data processing on the interference power I k ⁇ p to P and calculating one representative value I k.
  • the average value of the interference power to all the protection points in the altitude direction may be used as the representative value of the coordinates in the horizontal direction.
  • the maximum value of the interference power to all the protection points in the altitude direction may be calculated and used as a representative value.
  • the statistical processing method is not limited to the calculation of the average value or the maximum value.
  • the average value of the interference power may be calculated in each range and used as a representative value.
  • the maximum value of the interference power may be calculated and used as a representative value.
  • the method of statistical processing may include not only the average value but also the calculation of the minimum value and other methods.
  • the representative values I k, m, n may be calculated by performing data processing in the order of I k ⁇ m, n, p, q.
  • the average value of the interference power may be calculated in each range and used as a representative value.
  • the maximum value of the interference power may be calculated and used as a representative value.
  • the method of statistical processing may include not only the average value but also the calculation of the minimum value and other methods.
  • the same processing may be performed not only on the axis but also on the y-axis. Further, it is not always necessary to perform grouping in the horizontal direction, and the representative value may be calculated in the entire horizontal direction after grouping only in the altitude direction.
  • the division interval of the group may be changed according to the altitude and the surrounding environment (suburbs, urban areas, urban areas, etc.). Further, it is not necessary to be constant in the altitude direction, and for example, the interval may be set to a larger value as the altitude increases.
  • protection points are extracted from a certain space based on the magnitude of interference power from a secondary radio station and protected. Data processing for only the interference power to the point may be used as a representative value of the interference power in the space.
  • the interference power from a certain secondary radio station to all the protection points can be obtained. It may be a representative value.
  • a protection point having a large interference power may be extracted between protection points having the same horizontal coordinates but different heights, and a representative value of the interference power from a certain secondary radio station may be calculated. Further, protection points having the same horizontal coordinates but different heights may be divided into several groups, and representative values may be calculated within each group.
  • grouping may be performed in the horizontal direction, and the protection points with strong interference may be extracted and the representative value may be calculated.
  • the communication control device 130 may calculate a representative value from the interference power for each of a predetermined number of target protection points, or may use the interference power calculated for the above-mentioned representative protection points as the representative value as it is.
  • interference margin allocation is performed at some protection points as usual. good. For example, if it is definitely difficult to protect the primary system due to omission of calculation, or if many secondary radio stations become unavailable, the interference margin allocation as usual is implemented according to the computing power of the communication controller. You can do it.
  • the communication control device 130 of the present embodiment is not limited to the device described in the above-described embodiment.
  • the communication control device 130 may be a device having a function other than controlling the communication device 110 that secondarily uses the frequency band in which the frequency is shared.
  • the network manager may have the function of the communication control device 130 of the present embodiment.
  • the network manager may be, for example, a C-BBU (Centralized Base Band Unit) having a network configuration called a C-RAN (Centralized Radio Access Network) or a device including the same.
  • the base station including the access point
  • These devices can also be regarded as communication control devices.
  • the communication control device 130 is assumed to be a device belonging to the communication network system 100, but it does not necessarily have to be a device belonging to the communication network system 100.
  • the communication control device 130 may be an external device of the communication network system 100.
  • the communication control device 130 may not directly control the communication device 110, but may indirectly control the communication device 110 via a device constituting the communication network system 100.
  • a plurality of secondary systems (communication network system 100) may exist. At this time, the communication control device 130 may manage a plurality of secondary systems. In this case, each secondary system can be regarded as a second wireless system.
  • the existing system that uses the target band is called the primary system
  • the secondary user is called the secondary system
  • the macro cell in HetNET Heterogeneous Network
  • the small cell or relay station may be used as the secondary system
  • the base station may be the primary system
  • the Relay UE Relay User Equipment
  • the Vehicle UE Vehicle User Equipment
  • the base station is not limited to the fixed type, and may be a portable type / mobile type.
  • the interface between each entity may be wired or wireless.
  • the interface between each entity (communication device, communication control device, or terminal device) that appears in the present embodiment may be 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 a wireless LAN that uses an existing license-exempt band. Communication, etc. can be mentioned.
  • the control device for controlling the terminal device 120, the communication device 110, the intermediate device 110C, or the communication control device 130 of the present embodiment may be realized by a dedicated computer system or a general-purpose computer system. ..
  • a program for executing the above operation is stored and distributed in a computer-readable recording medium such as an optical disk, a semiconductor memory, a magnetic tape, or a flexible disk.
  • the control device is configured by installing the program in a computer and executing the above-mentioned processing.
  • the control device may be a terminal device 120, a communication device 110, an intermediate device 110C, or an external device (for example, a personal computer) of the communication control device 130.
  • the control device is a device inside the terminal device 120, the communication device 110, the intermediate device 110C, or the communication control device 130 (for example, the control unit 124, the control unit 114, the control unit 114c, or the control unit 134). May be good.
  • each component of each device shown in the figure is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. That is, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to the one shown in the figure, and all or part of them may be functionally or physically distributed / physically in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be integrated and configured.
  • the present embodiment includes a device or any configuration constituting the system, for example, a processor as a system LSI (Large Scale Integration), a module using a plurality of processors, a unit using a plurality of modules, and a unit. It can also be implemented as a set or the like with other functions added (that is, a configuration of a part of the device).
  • a processor as a system LSI (Large Scale Integration)
  • a module using a plurality of processors a unit using a plurality of modules
  • a unit that is, a configuration of a part of the device.
  • the system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing.
  • a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network or the like, and one device in which a plurality of modules are housed in one housing are both systems. be.
  • the present embodiment can have a cloud computing configuration in which one function is shared by a plurality of devices via a network and jointly processed.
  • the communication control device 130 protects the first wireless system from the second wireless system that shares the radio waves used by the first wireless system.
  • a decision to determine a target protection point for which the interference power received from the second radio system is calculated based on the setting unit 1341 that sets a plurality of protection points in the space and the plurality of protection points set by the setting unit 1341.
  • An allowable power calculation unit 1345 for calculating an allowable power indicating an allowable interference power at a target protection point based on a representative value is provided. As a result, the amount of calculation can be reduced while ensuring the protection accuracy of the primary system.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • a setting unit that sets a plurality of protection points in the protected space that protects the first wireless system from the second wireless system that shares the radio waves used by the first wireless system.
  • a determination unit that determines a target protection point for which the interference power received from the second wireless system is to be calculated based on the plurality of protection points set by the setting unit.
  • An interference power calculation unit that calculates a representative value of the interference power based on the interference power calculated for the target protection point determined by the determination unit.
  • a communication control device including an allowable power calculation unit that calculates an allowable power indicating an allowable interference power at the target protection point based on a representative value of the interference power calculated by the interference power calculation unit.
  • the setting unit is The plurality of protection points are arranged in the altitude direction and the horizontal direction, respectively.
  • the decision-making part The communication control device according to (1) above, wherein the protection point selected from the plurality of protection points based on a predetermined selection condition is determined as the target protection point.
  • (3) The decision-making part The communication control device according to (2), wherein the protection point to be the target protection point is selected from the protection points arranged in the altitude direction at each position in the horizontal direction.
  • (4) The decision-making part The communication control device according to (3) above, wherein the protection points arranged in the altitude direction are grouped by a predetermined number at each position in the horizontal direction, and the protection points to be the target protection points are selected for each group. ..
  • the decision-making part The communication control device according to any one of (2) to (4), wherein the target protection point is determined so that the higher the altitude, the longer the interval in the altitude direction. (6) The decision-making part The communication control device according to (5) above, wherein the target protection point is determined so that the higher the altitude and the longer the horizontal distance, the longer the horizontal interval. (7) The decision-making part The protection points selected at a predetermined number of intervals are determined as the target protection points so that the protection points adjacent to each other at the shortest distance do not exist in each of the altitude direction and the horizontal direction (2) to (6). The communication control device according to any one of the above.
  • the decision-making part The communication control device according to any one of (2) to (7) above, wherein a number of the protection points corresponding to the accuracy required for the protection of the first wireless system is determined as the target protection points. (9) The decision-making part The communication control device according to any one of (2) to (8), wherein the protection point selected based on the existence probability of the first wireless system in the protection space is determined as the target protection point. (10) The decision-making part The existence probability is calculated based on at least one information of the height of the building around the protected space, the flight altitude of the first radio system, and the past travel path of the first radio system (9). ). The communication control device.
  • the decision-making part Based on the plurality of protection points set by the setting unit, representative protection points are generated for each predetermined number of protection points, and the representative protection points are determined as the target protection points (1) to (10). ).
  • the communication control device according to any one of. (12)
  • the setting unit is The communication control device according to any one of (1) to (11) above, wherein the plurality of protection points are set at intervals according to altitude.
  • the setting unit is The communication control device according to any one of (1) to (12), wherein the plurality of protection points are set at intervals according to the surrounding environment of the protection space.
  • the setting unit is The communication control device according to any one of (1) to (13), wherein the protection point is set based on the range of the distance in the altitude direction in the protection space.
  • the setting unit is The communication control device according to (14), wherein the distance in the altitude direction in the protected space is divided into a plurality of ranges at predetermined intervals, and the protection points are set for each of the divided ranges.
  • a selection unit that selects the calculation method based on the distance from the target protection point to the second radio system or at least one of the propagation paths among the predetermined calculation methods for calculating the interference power.
  • the interference power calculation unit is The communication control device according to any one of (1) to (15), wherein the interference power is calculated by using the calculation method selected by the selection unit.
  • the selection unit is The communication control device according to (16), wherein the calculation method is selected for each target protection point.
  • the selection unit is The communication control device according to (16), wherein the calculation method selected at the specific protection point is selected as the calculation method at another target protection point.
  • the setting unit is The movement range of the first radio system is estimated based on the information acquired from the communication destination in the first radio system, and the protected space is set based on the estimated movement range (1) to (18). ).
  • the communication control device according to any one of. (20)
  • a plurality of protection points are set in the protected space that protects the first wireless system from the second wireless system that shares the radio waves used by the first wireless system. Based on the plurality of protection points set, the target protection points to be calculated for the interference power received from the second wireless system are determined. Based on the interference power calculated for the determined target protection point, a representative value of the interference power is calculated.

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Abstract

本開示に係る一形態の通信制御装置は、第1の無線システムが利用する電波を共用利用する第2の無線システムから第1の無線システムを保護する保護空間に複数の保護点を設定する設定部と、設定部によって設定された複数の保護点に基づいて、第2の無線システムから受ける干渉電力の計算対象となる対象保護点を決定する決定部と、決定部によって決定された対象保護点について算出した干渉電力に基づいて、干渉電力の代表値を算出する干渉電力算出部と、干渉電力算出部によって算出された干渉電力の代表値に基づいて、対象保護点において許容可能な干渉電力を示す許容電力を算出する許容電力算出部と、を備える。

Description

通信制御装置および通信制御方法
 本開示は、通信制御装置および通信制御方法に関する。
 近年、周波数共用技術を活用したCBRS(Citizens Broadband Radio Service)等のプライマリシステム保護の手法が法制や規格等で策定されている。
 また、日本国内では、2.3GHz帯で運用されているFPU(Field Pickup Unit)が、周波数共用の対象となることが想定されている。
CBRS Alliance "CBRSA-TS-2001" February 1,2018"https://www.cbrsalliance.org/wp-content/uploads/2018/06/CBRSA-TS-2001-V1.0.0.pdf" WINNF,"WINNF-TS-0112","https://winnf.memberclicks.net/assets/CBRS/WINNF-TS-0112.pdf" CEPT ECC,"ECC Report 186 Technical and operational requirements for the operation of white space devices under geo-location approach",January 2013,"https://www.ecodocdb.dk/download/124023a2-73ee/ECCREP186.PDF" The National Archives,"The Wireless Telegraphy(White Space Devices)(Exemption)Regulations 2015",http://www.legislation.gov.uk/uksi/2015/2066/contents/made WINNF,"WINNF-SSC-0010",https://winnf.memberclicks.net/assets/CBRS/WINNF-SSC-0010.pdf FCC(Federal Communications Commissions),"C.F.R (Code of Federal Regulations) Part 96",https://www.ecfr.gov/cgi-bin/retrieveECFR?gp=&SID=2dd346ae3b51f2866ab6fb907e755526&mc=true&r=PART&n=pt47.5.96 3GPP(3rd Generation Partnership Project),"TS(Technical Specification)36.104","https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specification Id=2412" 3GPP,"TS38.104",https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specification Id=3202 ETSI(European Telecommunications Standards Institute),"EN 301 598",httph://www.etsi.org/deliver/etsi_en/301500_301599/301598/01.01.01_60/en_301598v010101p.pdf ITU-R P.452-16,"Prediction procedure for the evaluation of microwave interference between stations on the surface of the Earth at frequencies above about 0.7 GHz",https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.452-16-201507-I!!PDF-E.pdf
 ここで、2.3GHz帯が周波数共用の対象帯域となった場合、例えば、プライマリシステムであるFPU無線局がヘリコプター等の空中を移動する移動体に適用される可能性がある。このような空中を移動するようなFPU無線局をセカンダリシステムから保護する場合、従来のプライマリシステム保護のために設定される保護点を高度方向にも設定する必要がある。
 しかしながら、ヘリコプターのような移動体は非常に広範囲に渡って移動することが想定されることから、移動範囲を全て保護するためには、大量の保護点の設定が必要となり、干渉電力等の計算量が膨大になってしまう。
 そこで、本開示では、プライマリシステムの保護精度を担保しつつ計算量を削減することができる通信制御装置および通信制御方法を提案する。
 上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の通信制御装置は、第1の無線システムが利用する電波を共用利用する第2の無線システムから前記第1の無線システムを保護する保護空間に複数の保護点を設定する設定部と、前記設定部によって設定された前記複数の保護点に基づいて、前記第2の無線システムから受ける干渉電力の計算対象となる対象保護点を決定する決定部と、前記決定部によって決定された前記対象保護点について算出した前記干渉電力に基づいて、前記干渉電力の代表値を算出する干渉電力算出部と、前記干渉電力算出部によって算出された前記干渉電力の代表値に基づいて、前記対象保護点において許容可能な干渉電力を示す許容電力を算出する許容電力算出部と、を備える。
通信ネットワークシステムの構成例を示す図である。 複数の通信制御装置が分散的に配置される場合を示す図である。 1つの通信制御装置が中央制御的に複数の通信制御装置を統括するモデルを示す図である。 スレーブの通信制御装置が、複数の通信装置を束ねる中間装置として動作する例を示す図である。 CBRSでの階層構造を示す説明図である。 本開示の実施形態に係る端末装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る通信装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る中間装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る通信制御装置の構成例を示す図である。 3GPPのTS36.104のTable 5.6-1より引用した図であり、Transmission bandwidth configuration NRB in E-UTRA channel bandwidthsに関する図である。 3GPPのTS38.104のTable 5.3.3-1より引用した図であり、Minimum guardband (kHz) (FR1)に関する図である。 3GPPのTS38.104のTable 5.3.3-2より引用した図であり、Minimum guardband (kHz) (FR2)に関する図である。 3GPPのTS38.104 Table 5.3.3-3より引用した図であり、Minimum guardband (kHz) of SCS 240 kHz SS/PBCH block (FR2)に関する図である。 通信ネットワークシステムの利用シナリオ1を示す図である。 通信ネットワークシステムの利用シナリオ2を示す図である。 空中通信装置が移動する3次元空間の保護に関する図である。 本実施形態における干渉計算の動作フローを示す図である。 空中通信装置の移動範囲を示す図である。 空中通信装置の移動範囲を示す図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 空間保護点の設定方法を例示した図である。 与干渉電力の算出方法を示す図である。 与干渉電力の算出方法を示す図である。 与干渉電力の代表値の算出方法を示す図である。 与干渉電力の代表値の算出方法を示す図である。 与干渉電力の代表値の算出方法を示す図である。
 以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
 また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
 1.はじめに
  1-1.周波数共用実現のための無線システムの制御
  1-2.周波数と共用に関する用語について
 2.通信ネットワークシステムの構成
  2-1.端末装置の構成
  2-2.通信装置の構成
  2-3.中間装置の構成
  2-4.通信制御装置の構成
 3.本実施形態にて想定する諸手続きの説明
  3-1.登録手続き
   3-1-1.所要パラメータの詳細
    3-1-1-1.所要パラメータの補足
   3-1-2.登録処理の詳細
  3-2.利用可能周波数情報問い合わせ手続き
   3-2-1.所要パラメータの詳細
   3-2-2.利用可能周波数評価処理の詳細
  3-3.周波数利用許可手続き
   3-3-1.周波数利用許可処理の詳細
  3-4.周波数利用通知
  3-5.諸手続きの補足
  3-6.端末に関する諸手続き
  3-7.通信制御装置間で発生する手続き
   3-7-1.情報交換
   3-7-2.命令・依頼手続き
  3-8.情報伝達手段
   3-8-1.通信制御装置130-通信装置110の間シグナリング
   3-8-2.通信装置110-端末装置120の間シグナリング
 4.空中通信装置保護にかかる動作
  4-1.想定する保護対象システム
  4-2.本実施形態における干渉計算
  4-3.保護空間の設定方法
   4-3-1.保護空間の予測方法
  4-4.空間保護点の設定方法
  4-5.与干渉電力の算出
  4-6.干渉マージンの配分方法
 5.変形例
 6.むすび
<<1.はじめに>>
 近年の多様な無線システムが混在する無線環境及び、無線を介したコンテンツ量の増加と多様化により、無線システムに割り当て可能な電波資源(例えば、周波数)が枯渇するという問題が表面化している。しかしながら、どの電波帯域もすでに既存の無線システムが利用しているため、新規の電波資源割り当てが困難である。そこで、近年では、コグニティブ無線技術の活用による電波資源の更なる有効利用が注目されはじめている。
 コグニティブ無線技術では、既存の無線システムの時間的・空間的な空き電波(White Space)を利活用(例えば、動的周波数共用(DSA:Dynamic Spectrum Access))することにより、電波資源を捻出する。例えば、米国では、世界的には3GPP band 42、43とされている周波数帯とオーバーラップするFederal use band(3.55-3.70GHz)の一般国民への開放を目指し、周波数共用技術を活用するCBRS(Citizens Broadband Radio Service)の法制化・標準化が加速している。
 なお、コグニティブ無線技術は、動的周波数共用のみならず、無線システムによる周波数利用効率の向上にも寄与する。例えば、ETSI EN 303 387やIEEE 802.19.1-2014では、空き電波を利用する無線システム間の共存技術が規定されている。
<1-1.周波数共用実現のための無線システムの制御>
 一般に周波数共用においては、各国・地域の規制当局(NRA:National Regulatory Authority)によって、周波数帯域の利用に係る免許または認可を受けた1次利用者(プライマリユーザ)の無線システム(プライマリシステム)の保護が義務付けられる。典型的には、当該NRAによってプライマリシステムの許容干渉基準値が設けられ、二次利用者(セカンダリユーザ)の無線システム(セカンダリシステム)には、共用によって発生する与干渉が許容干渉基準値を下回ることを求められる。
 なお、以下の説明では、「システム」とは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味するものとする。このとき、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。例えば、別個の筐体に収納され、ネットワーク等を介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、「システム」である。すなわち、プライマリシステム及びセカンダリシステム等の無線システムは、それぞれ、複数の装置で構成されていてもよいし、1つの装置で構成されていてもよい。
 周波数共用を実現するため、例えば、通信制御装置(例えば、周波数管理データベース)が、プライマリシステムに対して致命的な干渉を与えないようにセカンダリシステムの通信を制御する。通信制御装置は、通信装置の通信等を管理する装置である。例えば、通信制御装置は、GLDB(Geo-location Database)、SAS(Spectrum Access System)等の電波資源(例えば、周波数)の管理のためのシステムである。本実施形態の場合、通信制御装置は、後述の通信制御装置130に相当する。通信制御装置130については、後に詳述する。
 ここで、プライマリシステムとは、例えば、所定の周波数帯を他のシステムに優先して使用するシステム(例えば、既存のシステム)である。また、セカンダリシステムとは、例えば、プライマリシステムが使用する周波数帯を二次利用(例えば、動的周波数共用)するシステムである。プライマリシステム及びセカンダリシステムは、それぞれ、複数の通信装置で構成されていてもよいし、1つの通信装置で構成されていてもよい。また、以下では、プライマリシステムを、通信装置通信制御装置は、セカンダリシステムを構成する1又は複数の通信装置のプライマリシステムへの干渉の累積(Interference Aggregation)が、プライマリシステムの干渉許容量(干渉マージンともいう。)を越えないように、1又は複数の通信装置に干渉許容量を配分する。このとき、干渉許容量は、プライマリシステムの運営者や電波を管理する公的機関等が予め定めた干渉量であってもよい。以下の説明では、干渉マージンといった場合は、干渉許容量のことを指す。また、干渉の累積のことを、累積与干渉電力と呼ぶことがある。
 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システム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。図1は、通信ネットワークシステム100の構成例を示す図である。
・通信装置110
・端末装置120
・通信制御装置130
 また、本システムモデルには、通信ネットワークシステム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および端末装置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、端末装置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、端末装置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。具体的には、図1に示すように、「通信装置110A」および「通信装置110B」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110C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。
 端末装置120(User Equipment、User Terminal、User Station、Mobile Terminal、Mobile Station、などとも称される)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、端末装置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、端末装置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、端末装置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、端末装置120にデータを送信する通信機器も、端末装置120に該当する。また、端末装置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、端末装置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装置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、端末装置120にリレー通信機能が具備されていてもよい。
 また、端末装置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装置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装置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、端末装置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、端末装置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、端末装置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装置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装置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の配下の端末装置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。図2は、複数の通信制御装置130が分散的に配置される場合を示す図である。
 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130Aが中央制御的に複数の通信制御装置130B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110Aを束ねる中間装置として動作する例を示す図である。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。
 通信制御装置130は、その役目のために、通信ネットワークシステム100の通信装置110および端末装置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および端末装置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や端末装置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や端末装置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。図5は、CBRSでの階層構造を示す説明図である。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。
 以下、通信ネットワークシステム100が備える各装置の構成、及び外部装置を具体的に説明する。
<<2.通信ネットワークシステムの構成>>
<2-1.端末装置の構成>
 次に、端末装置120の構成を説明する。図6は、本開示の実施形態に係る端末装置120の構成例を示す図である。端末装置120は、通信装置110及び/又は通信制御装置130と無線通信する通信装置(無線システム)である。端末装置120は、情報処理装置の一種である。
 端末装置120は、無線通信部121と、記憶部122と、入出力部123と、制御部124と、を備える。なお、図6に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、端末装置120の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 無線通信部121は、他の通信装置(例えば、通信装置110及び他の端末装置120)と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部121は、制御部124の制御に従って動作する。無線通信部121は1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、無線通信部121は、NR及びLTEの双方に対応する。無線通信部121は、W-CDMAやcdma2000等、他の無線アクセス方式に対応していてもよい。
 無線通信部121は、受信処理部1211と、送信処理部1212と、アンテナ1213と、を備える。無線通信部121は、受信処理部1211、送信処理部1212、及びアンテナ1213をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、無線通信部121が複数の無線アクセス方式に対応する場合、無線通信部121の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されうる。例えば、受信処理部1211及び送信処理部1212は、LTEとNRとで個別に構成されてもよい。受信処理部1211、及び送信処理部1212の構成は、通信装置110の受信処理部1111、及び送信処理部1112と同様である。
 記憶部122は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部122は、端末装置120の記憶手段として機能する。
 入出力部123は、ユーザと情報をやりとりするためのユーザインタフェースである。例えば、入出力部123は、キーボード、マウス、操作キー、タッチパネル等、ユーザが各種操作を行うための操作装置である。又は、入出力部123は、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display)、有機ELディスプレイ(Organic Electroluminescence Display)等の表示装置である。入出力部123は、スピーカー、ブザー等の音響装置であってもよい。また、入出力部123は、LED(Light Emitting Diode)ランプ等の点灯装置であってもよい。入出力部123は、端末装置120の入出力手段(入力手段、出力手段、操作手段又は通知手段)として機能する。
 制御部124は、端末装置120の各部を制御するコントローラ(Controller)である。制御部124は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部124は、端末装置120内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部124は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。なお、制御部124は、通信装置110の制御部が有する各機能ブロックを有していてもよい。
 制御部124は、制御部124が実行する機能を示す機能ブロックで示されてもよい。機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、複数の機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部124は任意の機能単位で構成することができる。
<2-2.通信装置の構成>
 次に、通信装置110の構成を説明する。図7は、本開示の実施形態に係る通信装置110の構成例を示す図である。通信装置110は、通信制御装置130の制御に従って端末装置120と無線通信する通信装置(無線システム)である。通信装置110は、情報処理装置の一種である。
 通信装置110は、無線通信部111と、記憶部112と、ネットワーク通信部113と、制御部114と、を備える。なお、図7に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、通信装置110の機能は、複数の物理的に分離された装置に分散して実装されてもよい。
 無線通信部111は、他の通信装置(例えば、端末装置120、通信制御装置130、中間装置110C、及び他の通信装置110)と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部111は、制御部114の制御に従って動作する。無線通信部111は複数の無線アクセス方式に対応してもよい。例えば、無線通信部111は、NR及びLTEの双方に対応してもよい。無線通信部111は、W-CDMAやcdma2000等の他のセルラー通信方式に対応してもよい。また、無線通信部111は、セルラー通信方式に加えて、無線LAN通信方式に対応してもよい。勿論、無線通信部111は、1つの無線アクセス方式に対応するだけであってもよい。
 無線通信部111は、受信処理部1111と、送信処理部1112と、アンテナ1113と、を備える。無線通信部111は、受信処理部1111、送信処理部1112、及びアンテナ1113をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、無線通信部111が複数の無線アクセス方式に対応する場合、無線通信部111の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されうる。例えば、通信装置110がNRとLTEとに対応しているのであれば、受信処理部1111及び送信処理部1112は、NRとLTEとで個別に構成されてもよい。
 受信処理部1111は、アンテナ1113を介して受信された上りリンク信号の処理を行う。受信処理部1111は、無線受信部1111aと、多重分離部1111bと、復調部1111cと、復号部1111dと、を備える。
 無線受信部1111aは、上りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバルの除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。例えば、通信装置110の無線アクセス方式が、LTE等のセルラー通信方式であるとする。このとき、多重分離部1111bは、無線受信部1111aから出力された信号から、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)等の上りリンクチャネル及び上りリンク参照信号を分離する。復調部1111cは、上りリンクチャネルの変調シンボルに対して、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase shift Keying)等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復調部1111cが使用する変調方式は、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM、又は256QAM等の多値QAMであってもよい。復号部1111dは、復調された上りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された上りリンクデータ及び上りリンク制御情報は制御部114へ出力される。
 送信処理部1112は、下りリンク制御情報及び下りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部1112は、符号化部1112aと、変調部1112bと、多重部1112cと、無線送信部1112dと、を備える。
 符号化部1112aは、制御部114から入力された下りリンク制御情報及び下りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部1112bは、符号化部1112aから出力された符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の所定の変調方式で変調する。多重部1112cは、各チャネルの変調シンボルと下りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部1112dは、多重部1112cからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部1112dは、高速フーリエ変換による時間領域への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部1112で生成された信号は、アンテナ1113から送信される。
 記憶部112は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部112は、通信装置110の記憶手段として機能する。記憶部112は、所望送信電力情報、動作パラメータ、保有リソース情報等を記憶する。
 所望送信電力情報は、通信装置110が、電波の送信に必要な送信電力の情報として、通信制御装置130に要求する送信電力の情報である。
 動作パラメータは、通信装置110の電波送信動作に関する情報(例えば、設定情報)である。例えば、通動作パラメータは、通信装置110に許容された送信電力の最大値(最大許容送信電力)の情報である。勿論、動作パラメータは、最大許容送信電力の情報に限定されない。
 また、保有リソース情報は、通信装置110の無線リソースの保有に関する情報である。例えば、保有リソース情報は、通信装置110が現在使用可能な無線リソースの情報である。例えば、保有リソース情報は、通信装置110が通信制御装置130から割り当てられた干渉マージンの保有量の情報である。保有量の情報は、後述のリソースブロック単位の情報であってもよい。すなわち、保有リソース情報は、通信装置110が保有するリソースブロックに関する情報(例えば、リソースブロック保有量)であってもよい。
 ネットワーク通信部113は、他の装置(例えば、通信制御装置130、中間装置110C、及び他の通信装置110)と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部113は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースである。ネットワーク通信部113は、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。また、ネットワーク通信部113は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部113は、通信装置110のネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部113は、制御部114の制御に従って、他の装置と通信する。
 制御部114は、通信装置110の各部を制御するコントローラ(Controller)である。制御部114は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部114は、通信装置110内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部114は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
 制御部114は、制御部114が実行する機能を示す機能ブロックで示されてもよい。機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、複数の機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部114は任意の機能単位で構成することができる。
 なお、上述した端末装置120の制御部124は、通信装置110の制御部114が有する各機能ブロックを有していてもよい。この場合、以下の説明で登場する「通信装置110」の記載は、適宜「端末装置120」に置き換え可能である。また、以下の説明で登場する「制御部124」の記載も、適宜「制御部114」に置き換え可能である。
<2-3.中間装置の構成>
 次に、中間装置110Cの構成を説明する。図8は、本開示の実施形態に係る中間装置110Cの構成例を示す図である。中間装置110Cは、通信装置110及び通信制御装置130と通信する通信装置である。中間装置110Cは、情報処理装置の一種である。
 中間装置110Cは、無線通信部111cと、記憶部112cと、ネットワーク通信部113cと、制御部114cと、を備える。なお、図8に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、中間装置110Cの機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 無線通信部111cは、他の通信装置(例えば、通信装置110、端末装置120、通信制御装置130、及び他の中間装置110C)と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部111cは、制御部114cの制御に従って動作する。無線通信部111cは1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、無線通信部111cは、NR及びLTEの双方に対応する。無線通信部111cは、W-CDMAやcdma2000等、他の無線アクセス方式に対応していてもよい。無線通信部111cの構成は、通信装置110の無線通信部111cと同様である。
 記憶部112cは、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部112cは、中間装置110Cの記憶手段として機能する。記憶部112cは、配下の通信装置110(或いは、配下の通信装置110の更に配下の端末装置120)それぞれの固有情報、通信パラメータ等を記憶していてもよい。
 ネットワーク通信部113cは、他の装置(例えば、通信装置110、通信制御装置130、及び、他の中間装置110C)と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部113cは、NIC等のLANインタフェースである。ネットワーク通信部113cは、USBホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。また、ネットワーク通信部113cは、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部113cは、中間装置110Cのネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部113cは、制御部114cの制御に従って、他の装置と通信する。
 制御部114cは、中間装置110Cの各部を制御するコントローラである。制御部114cは、例えば、CPU、MPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部114cは、中間装置110C内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部114cは、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
 制御部114cは、制御部114cが実行する機能を示す機能ブロックで示されてもよい。機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、複数の機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部114cは任意の機能単位で構成することができる。
 制御部114cを構成する各機能ブロックの動作は、通信装置110の制御部114を構成する各ブロックの動作と同じであってもよい。この場合、以下の説明で登場する「中間装置110C」の記載は、適宜、「通信装置110」に置き換え可能である。同様に、以下の説明で登場する「制御部114」の記載は、適宜、「制御部114c」に置き換え可能である。
<2-4.通信制御装置の構成>
 通信制御装置130は、通信装置110の無線通信を制御する装置である。通信制御装置130は、通信装置110を介して、或いは直接、端末装置120の無線通信を制御してもよい。通信制御装置130は、情報処理装置の一種である。
 図9は、本開示の実施形態に係る通信制御装置130の構成例を示す図である。通信制御装置130は、無線通信部131と、記憶部132と、ネットワーク通信部133、制御部134と、を備える。なお、図9に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、通信制御装置130の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。例えば、通信制御装置130は、複数のサーバ装置により構成されていてもよい。
 無線通信部131は、他の通信装置(例えば、通信装置110、端末装置120、中間装置110C、及び他の通信制御装置130)と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部131は、制御部134の制御に従って動作する。無線通信部131は1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、無線通信部131は、NR及びLTEの双方に対応する。無線通信部131は、W-CDMAやcdma2000等、他の無線アクセス方式に対応していてもよい。無線通信部131の構成は、通信装置110の無線通信部111と同様である。
 記憶部132は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部132は、通信装置110の記憶手段として機能する。記憶部132は、通信ネットワークシステム100を構成する複数の通信装置110それぞれの動作パラメータを記憶する。なお、記憶部132は、通信ネットワークシステム100を構成する複数の通信装置110それぞれの保有リソース情報を記憶していてもよい。上述したように、保有リソース情報は、通信装置110の無線リソースの保有に関する情報である。
 ネットワーク通信部133は、他の装置(例えば、通信装置110、中間装置110C、及び、他の通信制御装置130)と通信するための通信インタフェースである。ネットワーク通信部133は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、ネットワーク通信部133は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースであってもよい。また、ネットワーク通信部133は、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。また、ネットワーク通信部133は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部133は、通信制御装置130の通信手段として機能する。ネットワーク通信部133は、制御部134の制御に従って通信装置110、端末装置120及び中間装置110Cと通信する。
 制御部134は、通信制御装置130の各部を制御するコントローラである。制御部134は、例えば、CPU、MPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部134は、通信制御装置130内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部134は、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
 制御部134は、図9に示すように、設定部1341と、決定部1342と、選択部1343と、干渉電力算出部1344と、許容電力算出部1345と、を備える。制御部134を構成する各機能ブロック(設定部1341~許容電力算出部1345)はそれぞれ制御部134の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部134は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。制御部134を構成する各ブロックの動作は後述する。
 なお、通信装置110の制御部114や中間装置110Cの制御部114cは、通信制御装置130の制御部134が有する各機能ブロック(設定部1341~許容電力算出部1345)を有していてもよい。この場合、以下の説明で登場する「通信制御装置130」の記載は、適宜「通信装置110」又は「中間装置110C」に置き換え可能である。また、以下の説明で登場する「制御部134」、「設定部1341」、「決定部1342」、「選択部1343」、「干渉電力算出部1344」、「許容電力算出部1345」の記載も、適宜、「制御部114」又は「制御部114c」に置き換え可能である。
<<3.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<3-5.>までは、通信装置110として、主に通信装置110A(あるいは通信装置110B)において実施されることを想定して説明を行う。
<3-1.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(プライマリシステムやセカンダリシステム)の情報を登録する手続きのことである。より具体的には、登録手続きとは、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110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。
<3-1-1.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)
 なお、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回の登録リクエスト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。なお、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場合や、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に利用者情報が用いられる。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(登録商標)、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と以下に示す式(1)のような関係を有する。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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 設置者情報とは、通信装置110の設置を行った者(設置者)を特定することが可能な情報、設置者に紐づく固有の情報などが含まれうる。代表的には、非特許文献3において定義されるCPI(Certified Professional Installer)という、通信装置110の位置情報に責任を持つ個人に関する情報が設置者情報に含まれうる。CPIには、CPIR-ID(Certified Professional Installer Registration ID)、CPI名が開示されている。また、CPIに紐づく固有の情報として、例えば、連絡用住所(Mailing addressまたはContact address)、Eメールアドレス、電話番号、PKI(Public Key Identifier)などが開示されている。これらに限らず、必要に応じて設置者に関するその他の情報が設置者情報に含まれてもよい。
 グループ情報には、通信装置110が属する通信装置グループに関する情報が含まれうる。具体的には、例えば、WINNF-SSC-0010で開示されているものと同一または同等の種類のグループに係る情報が含まれうる。また、例えば、通信事業者が自身の運用ポリシーにてグループ単位で通信装置110を管理している場合、そのグループに関する情報がグループ情報に含まれうる。
 ここまで列挙してきた情報は、通信装置110が通信制御装置130に提供せずに、通信制御装置130が通信装置110から提供される他の情報から推測されてもよい。具体的には、例えば、ガードバンド情報は、無線インタフェース情報から推測可能である。通信装置110が用いる無線インタフェースがE-UTRAや5G NRである場合、図10~図13に示した、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、TS38.104に記載の表に基づいて推測可能である。
 なお、図10は、3GPPのTS36.104のTable 5.6-1より引用した図であり、Transmission bandwidth configuration NRB in E-UTRA channel bandwidthsに関する図である。また、図11は、3GPPのTS38.104のTable 5.3.3-1より引用した図であり、Minimum guardband (kHz) (FR1)に関する図である。また、図12は、3GPPのTS38.104のTable 5.3.3-2より引用した図であり、Minimum guardband (kHz) (FR2)に関する図である。また、図13は、3GPPのTS38.104 Table: 5.3.3-3より引用した図であり、Minimum guardband (kHz) of SCS 240 kHz SS/PBCH block (FR2)に関する図である。
 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110C(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110C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。
<3-1-1-1.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、端末装置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、<3-1-1.>で述べた説明中の「通信装置」という用語を「端末装置」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、<3-1-1.>では述べられていない「端末装置」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。端末装置特有のパラメータとしては、例えば、3GPPで規定されるUE(User Equipment)Categoryなどが挙げられる。
<3-1-2.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。
<3-2.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<3-2-2.>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。
<3-2-1.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/または端末装置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。
<3-2-2.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)(保護空間)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、以下の式(2)によって算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 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。
<3-3.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/または端末装置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、<3-1.>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。
<3-3-1.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、<3-2.>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、<3-2-2.>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。
<3-4.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<3-4.>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。
<3-5.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。
<3-6.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、端末装置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、<3-1.>から<3-4.>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、端末装置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装置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、端末装置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、端末装置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。
<3-7.通信制御装置間で発生する手続き>
<3-7-1.情報交換>
 通信制御装置130は、他の通信制御装置130と管理情報の交換を行うことができる。少なくとも、以下の情報が交換されることが望ましい。
・通信装置110に係る情報
・エリア情報
・保護対象システム情報
 通信装置110に係る情報は、少なくとも、通信制御装置130の許可の下で動作中の通信装置110の登録情報、通信パラメータ情報が含まれる。許可された通信パラメータを持たない通信装置110の登録情報が含まれてもよい。
 通信装置110の登録情報とは、典型的には、前述の登録手続きにおいて通信制御装置130に登録される通信装置110のデバイスパラメータのことである。必ずしも、登録されている全ての情報が交換される必要はない。例えば、個人情報に該当する恐れのある情報は交換される必要はない。また、通信装置110の登録情報を交換する際に、登録情報が暗号化されて交換されてもよいし、登録情報の内容を曖昧化した上で情報が交換されてもよい。例えば、バイナリ値に変換された情報や、電子署名の仕組みを用いて署名された情報が交換されてもよい。
 通信装置110の通信パラメータ情報とは、典型的には、通信装置110が現在使用している通信パラメータに係る情報のことである。少なくとも、利用周波数、送信電力を示す情報が含まれることが望ましい。その他の通信パラメータが含まれてもよい。
 エリア情報とは、典型的には、所定の地理領域を示す情報のことである。この情報には、様々な属性の領域情報が、様々な態様で含まれうる。
 例えば、非特許文献3(WINNF-TS-0112)で開示されているPAL Protection Area(PPA)のように、高優先度セカンダリシステムとなる通信装置110の保護領域情報がエリア情報に含まれてもよい。この場合のエリア情報は、例えば、地理位置を示す3つ以上の座標の集合で表現されうる。また、例えば、複数の通信制御装置130が共通の外部データベースを参照可能な場合、エリア情報は、一意なIDで表現され、実際の地理領域は外部データベースから当該IDを用いて参照されうる。
 また、例えば、通信装置110のカバレッジを示す情報が含まれてもよい。この場合のエリア情報も、例えば、地理位置を示す3以上の座標の集合で表現されうる。また、例えば、カバレッジが、通信装置110の地理位置を中心とする円であることを想定し、半径のサイズを示す情報でも表現されうる。また、例えば、エリア情報を記録する共通の外部データベースを複数の通信制御装置130が参照可能な場合、カバレッジを示す情報は、一意なIDで表現され、実際のカバレッジは外部データベースから当該IDを用いて参照されうる。
 また、別の態様として、行政などによりあらかじめ定められたエリア区画に係る情報も含まれうる。具体的には、例えば、住所を示すことで一定の領域を示すことが可能である。また、例えば、ライセンスエリアなども同様に表現し得る。
 また、さらなる別の態様として、エリア情報は必ずしも平面的なエリアを表現する必要はなく、3次元の空間を表現してもよい。例えば、空間座標系を用いて表現されてもよい。また、例えば、建物の階数、フロア、部屋番号など、所定の閉空間を示す情報が用いられてもよい。
 保護対象システム情報とは、例えば、前述の既存層(Incumbent Tier)のように、保護対象として扱われる無線システムの情報のことである。この情報を交換しなければならない状況としては、例えば、国境間調整(Cross-border coordination)が必要な状況が挙げられる。隣接する国または地域間では、同一帯域に異なる保護対象が存在することは十分に考えられる。そのような場合に、必要に応じて属する国または地域の異なる通信制御装置130間で保護対象システム情報が交換されうる。
 別の態様として、保護対象システム情報は、2次免許人の情報、および、2次免許人により運用される無線システムの情報、を含みうる。2次免許人とは、具体的には免許の賃借人のことであり、例えば、2次免許人は、PALを保有者から借り受けて、自身の保有する無線システムを運用することが想定される。通信制御装置130が独自に賃貸管理をする場合、保護を目的として他の通信制御装置と、2次免許人の情報、および、2次免許人により運用される無線システムの情報を交換しうる。
 これらの情報は、通信制御装置130に適用される意思決定トポロジによらず、通信制御装置130間で交換されうる。
 また、これらの情報は、さまざまな方式により交換されうる。以下にその一例を示す。
・ID指定方式
・期間指定方式
・領域指定方式
・ダンプ方式
 ID指定方式とは、通信制御装置130が管理する情報を特定するためにあらかじめ付与されているIDを用いて、当該IDに対応する情報を取得する方式である。例えば、ID:AAAという通信装置110を第1の通信制御装置130が管理していると仮定する。このときに第2の通信制御装置130が、第1の通信制御装置130に対してID:AAAを指定して情報取得リクエストを行う。リクエスト受信後、第1の通信制御装置130はID:AAAの情報検索を行い、ID:AAAの通信装置110に関する情報、例えば、登録情報通信パラメータ情報などをレスポンスで通知する。
 期間指定方式とは、指定された特定の期間に所定の条件を満たす情報が交換されうる方式である。
 所定の条件とは、例えば、情報の更新の有無が挙げられる。例えば、特定期間における通信装置110に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該特定期間内に新規に登録された通信装置110の登録情報がレスポンスで通知されうる。また、当該特定期間内において通信パラメータに変更があった通信装置110の登録情報または通信パラメータの情報も、レスポンスで通知されうる。
 所定の条件とは、例えば、通信制御装置130により記録されているかどうかが挙げられる。例えば、特定の期間における通信装置110に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該期間に通信制御装置130によって記録された登録情報または通信パラメータの情報がレスポンスで通知されうる。当該期間において情報が更新された場合は、当該期間における最新情報が通知されうる。または、情報ごとに更新履歴が通知されてもよい。
 領域指定方式とは、特定の領域を指定し、当該領域に属する通信装置110の情報が交換される。例えば、特定領域における通信装置110に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該領域に設置されている通信装置110の登録情報または通信パラメータの情報がレスポンスで通知されうる。
 ダンプ方式とは、通信制御装置130が記録している全ての情報を提供する方式である。少なくとも、通信装置110に係る情報やエリア情報はダンプ方式で提供されることが望ましい。
 ここまでの通信制御装置130間の情報交換についての説明は、全てプル方式に基づくものである。すなわち、リクエストで指定されたパラメータに該当する情報がレスポンスされる形態であり、一例として、HTTP GETメソッドで実現されうる。しかしながら、プル方式に限定される必要はなく、プッシュ方式で能動的に他の通信制御装置130に情報を提供してもよい。プッシュ方式は、一例として、HTTP POSTメソッドで実現されうる。
<3-7-2.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。
<3-8.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。
<3-8-1.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。
<3-8-2.通信装置110-端末装置120の間シグナリング>
 通信装置110から端末装置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。
 端末装置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。
<<4.空中通信装置保護にかかる動作>>
<4-1.想定する保護対象システム>
 次に、図14および図15を用いて、通信ネットワークシステム100の利用シナリオについて説明する。図14は、通信ネットワークシステム100の利用シナリオ1を示す図である。図15は、通信ネットワークシステム100の利用シナリオ2を示す図である。本実施形態では、日本国内において放送事業者が運用しているFPU(Field Pickup Unit)システム(プライマリシステム)を保護対象システムとする。その中でも、図14に示すように、FPUの受信局となるヘリコプターに向けて、中継車等の地上を移動する送信局から映像が伝送される利用シナリオを想定する。受信局であるヘリコプターに搭載され、空中を3次元的に移動する空中通信装置(プライマリシステムの一例)を、セカンダリシステムから保護する。
 また、この利用シナリオ1で送信局となる中継車等に搭載されて地上を移動する地上通信装置についても、移動範囲が3次元的な広がりを持っている場合は適用可能である。
 また、図15に示すように、利用シナリオ2では、ヘリコプターがFPU送信局となり、ビルの屋上等に設置されたFPUの固定受信局に映像が伝送されるシナリオにおいて、送信局であるヘリコプターに搭載された空中通信装置(プライマリシステムの一例)にも適用できる。
 また、通信装置が搭載される物体はヘリコプターや中継車に限定されることはない。本実施形態は、航空機といった3次元的に空間を移動する物体に搭載され、空間内のどこかで通信を行う通信装置全般に適用可能である。このような通信装置を総称して空中通信装置と呼ぶこととする。
 さらに、本発明が適用可能な保護対象システムも、FPUに限定されることはない。その他の無線システム、例えば2.3GHz帯における公共業務用の無線システム、2.6GHz帯における衛星移動通信サービスや広帯域移動無線アクセスシステム、5GHz帯無線アクセスシステム、DSRC(Dedicated Short Range Communications)、アマチュア無線、5.8GHz帯画像伝送システム、5~7GHz付近のマイクロ波帯を用いるFPU、映像伝送に用いるSTL(Studio to Transmitter Link)/TTL(Transmitter to Transmitter Link)/TSL(Transmitter to Studio Link)、6GHz帯電気通信業務用固定無線システム、移動衛星アップリンク(Cバンド)、26GHz帯FWA(Fixed Wireless Access)、空港面探知レーダ、25GHz帯小電力データ通信システム、衛星アップリンク(Kaバンド)、40GHz帯を用いる画像伝送(公共業務)、40GHz帯を用いる公共業務・一般業務用の無線システム、40GHz帯を用いるFPU等で用いられる空中通信装置も、本発明の対象となりうる。さらに、本発明は必ずしも空中通信装置のみに適用が限定されるものではなく、例えば地上に固定された無線局や、地上を移動する無線局の保護に適用してよい。
<4-2.本実施形態における干渉計算>
 本実施形態では、プライマリシステムである空中通信装置が移動する3次元空間全体が保護対象である。図16は、空中通信装置が移動する3次元空間の保護に関する図である。例えば、図16のように空中通信装置が移動する一定の範囲内を、その他の複数の通信装置(セカンダリシステム)から保護する必要がある。このような保護を実現するため、CBRSにおけるエリア保護(Area Protection)の概念を拡張する。具体的には、図16のように干渉計算点としての保護点を平面のみならず、空中通信装置が移動する一定の空間内にも設定する(以下、空間保護点)。空中通信装置が存在する空間内の空間保護点への通信装置(セカンダリシステム)からの与干渉を計算し、空間保護点における干渉レベルが規定値を下回るようにセカンダリシステムである通信装置を制御する。なお、本実施形態では、通信装置は通信制御装置130により制御されるが、<1-1.>で述べた通り、各エンティティの接続形態はこの図16の限りではない。また、干渉計算を実施するエンティティは、どれであっても構わない。例えば、通信制御装置130または、中間装置110Cで行うことができる。つまり、中間装置110Cが通信制御装置130としてふるまうことができる。本実施形態では、通信制御装置130が干渉計算を実施する例で説明を行う。
 図17は、本実施形態における干渉計算の動作フローを示す図である。各フローの詳細は、下記に述べる。
 図17に示す本実施形態の各動作では、プライマリシステムの保護を担保出来ることが前提の上で、計算量を削減できる様々な手法を状況に応じて選択し、用いることができる。
<4-3.保護空間の設定方法>
 図17に示すように、通信制御装置130は、干渉計算にあたり、まず保護空間を設定する。空中通信装置の移動範囲が事前に与えられる場合は、これに基づいて保護空間を設定することが望ましい。空中通信装置の移動範囲は、通信制御装置130、通信ネットワークシステム100の通信装置110および端末装置120から取得可能であるが、通信制御装置130、通信ネットワークシステム100の通信装置110および端末装置120以外のエンティティからも取得しうる。具体的には、例えば、国または地域の電波行政機関や、第3者機関、空中通信装置を利用する事業者等が管理または運用するデータベースから情報を取得しうる。
 空中通信装置の移動範囲は、例えば、ポリゴンメッシュのようなベクタデータおよび直交座標系、極座標系、地理座標系等における座標の範囲等で表しうる。
 また、非特許文献2で開示されている動的保護エリア(DPA:Dynamic Protection Area)の概念を拡張した動的保護空間(DPS:Dynamic Protection Space)を設定しても構わない。DPSは、前述したデータベースからあらかじめ与えられても良いし、保護空間を一定の基準において分割することで生成してもよい。なお、この分割基準は、あらかじめ法制で定められている数値や、データベースから取得した値、通信制御装置が独自に生成した値等を用いることができる。なお、データの取得方法は、これらに限らない。
 DPSを用いる場合、DPSごとに、パラメータ変更や送信の停止が必要な通信装置のリストを作成する。CBRSで用いられるEnvironmental Sensing Capability(ESC)のようなセンサーがDPS内での空中通信装置の利用を検知したり、事前に設定したスケジューラによって空中通信装置の利用が通知されたりした際は、作成したリストにしたがって、通信装置にパラメータ変更や電波の停止を要求する。
<4-3-1.保護空間の予測方法>
 なお、通信制御装置130は、空中通信装置の移動範囲が不明な場合、通信相手の情報から空中通信装置の移動範囲を予測してよい。つまり、通信制御装置130は、空中通信装置における通信先(図14における地上通信装置)から取得した情報に基づいて空中通信装置の移動範囲を推定し、推定した移動範囲に基づいて保護空間を設定する。図18は、空中通信装置の移動範囲を示す図である。例えば、図18のように、通信先である地上通信装置の移動経路の情報を取得することで、地上通信装置の移動経路から一定距離dmax内で、高度方向の最小値hminおよび最大値hmaxの範囲を空中通信装置に移動範囲としてよい。なお、地上通信装置が移動しない場合は、ある一点からの一定距離内を、空中通信装置の移動範囲としてよい。
 なお、空中通信装置の移動範囲がすでに与えられている場合であっても、移動範囲の予測は行ってよい。与えられた移動範囲の代わりに予測した移動範囲を用いてもよいし、両者の和または積をとった範囲を移動範囲としてよい。
 また、地上通信装置の移動経路は、図18のような直線である必要はなく、曲線であってもよい。また、平面や曲面、空間であっても同様の手法を適用してよい。
 また、これらの値は、周辺の伝搬環境に関する情報をもとに、計算を行うエンティティ自身が選択してよい。例えば、高度方向の最小値hminを、距離dmax内の周辺建築物の平均高や最大高等から一定値のマージンを与えたものとしてよい。なお、これらの値は必ずしも距離dmax内で求められたものである必要はなく、例えばある行政区内の平均高等であってもよい。また、建築物の高さの代わりに標高等から求めた値を用いてもよい。
 また、平均高や最大高ではなく、ベクタまたはラスタデータで得られる距離dmax内の各地点の実際の標高や建物高等に対して、一定値のマージンを与えたものを用いてもよい。また、実際の値の代わりに、実際の標高や建物高等をある範囲ごとに平均化や補間した値を用いてもよい。この場合、地点によって異なる最小値hminが使用される。
 また、最大値hmaxは最小値hminとは独立に定めてもよいし、最小値hminから一定高度としてもよい。つまり、hmax=hmin+Δhとして求められてよい。ここで、Δhはあらかじめ与えられた値であってもよいし、周辺環境に応じて、通信制御装置130等が求めてもよい。
 また、最大値hmaxは高度ごとに変動させてよい。図19は、空中通信装置の移動範囲を示す図である。例えば、移動経路の平均道路幅および周辺の平均建物高を用いると、図19のように、ある位置の地上通信装置と空中通信装置が見通しとなる範囲を、ある平面における空中通信装置の移動範囲として用いることができる。このときの移動範囲は、移動経路の平均道路幅をw、周辺の平均建物高をhとすると、地上通信装置の位置を原点として、次式のようなxとzの範囲で表すこともできる。すなわち、(2h)/w・x≦z,-(2h)/w・x≦z,hmin≦z≦hmaxで表すことができる。
 また、地上通信装置が移動範囲を保つ場合にも適用できるのは明らかである。さらに、実際の道路幅や建物高を用いて計算しても良いし、建物高ではなく山頂の標高等を用いてもよい。
 なお、保護空間の予測に用いられるdmax、hmax、hmin、Δh等の値や、算出するための基準等は、規則や法律等で定められ、計算を行うエンティティ(本実施形態では通信制御装置130)が、国または地域の電波行政機関や、第3者機関、空中通信装置の利用者等が、管理または運用するデータベースからを取得しうる。また、これらの値は、計算対象となる行政区などのエリアや地点ごとに定められてよい。例えば、市街地と郊外で異なる値を用いてよい。
 また、日本国内で航空機が飛行を行う際に、航空官署に提出する飛行計画に記載されている巡航高度等を用いて移動範囲を予測し、保護空間としてよい。例えば、巡航高度から上下方向にマージンを設けることで、hmax、hminを求めてよい。
<4-4.空間保護点の設定方法>
 図17に示すように、通信制御装置130は、保護空間を設定した後、空間保護点を設定する。ここで、図20~図30を用いて、空間保護点の設定方法について説明する。図20~図30は、空間保護点の設定方法を例示した図である。なお、空間保護点は、干渉計算点の一種である。つまり、干渉計算点としての空間保護点は、干渉電力の計算対象となる対象保護点である。なお、空間保護点は、どのエンティティが設定してもよいが、以下の説明では、空間保護点は、一例として、通信制御装置130によって設定されるものとする。なお、他の装置によって設定された空間保護点の情報を取得することを以って、空間保護点を特定してもよい。
 上述したように、保護対象システムは、空中通信装置であり、送信点は、通信装置の電波送信アンテナである。空間保護点の設定方法として、例えば、図20のように、空中通信装置の移動範囲内に、あるグリッド間隔で空間保護点を設定し、それぞれの保護点において通信装置からの干渉マージンを配分する。つまり、通信制御装置130は、高度方向(Z軸方向)および水平方向(X軸方向、および/または、Y軸方向)それぞれに複数の空間保護点を設定する。
 なお、周辺の環境情報に基づいて空間保護点を特定してよい。環境情報とは、例えば、電波伝搬損失モデルにおいて用いられる市街地(Urban)、郊外(Suburban)、田舎(Rural)といった情報を指す。これらの違いによって、一部のパラメータに違いが生じる。例えば、非特許文献10ではクラッタと基準高さ及び基準間隔との関係を示すテーブルが開示されている。つまり、通信制御装置130は、保護空間の周辺環境に応じた間隔で複数の空間保護点を設定する。
 この例であれば、通信制御装置130は、保護対象システム周辺がどのクラッタカテゴリ(Clutter category)に該当するかを特定する。特定方法としては、様々な手段が適用されうる。例えば、クラッタカテゴリに該当する情報がデジタル地図情報に埋め込まれている場合、その埋め込まれた情報を用いて保護対象システム周辺の環境情報を特定してもよい。また、例えば、保護対象のエリア・空間が事前に指定され、かつエリア・空間ごとにクラッタカテゴリが指定される場合、その指定情報を参照して保護対象システム周辺の環境情報を特定してもよい。また、環境情報としては、地上のみならず、海上、湖上といったクラッタカテゴリが設けられていてもよい。
 次に、通信制御装置130は、特定したクラッタカテゴリに基づいて、垂直面上のグリッド間隔を決定する。例えば、都市部などであれば、ビルの屋上や街灯、屋内であれば建物の各フロアに基地局が置かれる可能性が高く、かつ、端末は、地上、または建物の各フロアに存在すると仮定することができる。また、例えば、郊外であればまた、高い鉄塔上に無線機が設置されると仮定できる。例えば、海上であれば、船上に無線機が置かれると仮定できる。このように、環境によって、ある程度、無線機の設置位置を限定することができることから、そこ以外の場所を無視するようにグリッド間隔を設定することが可能であると考えられる。
 また、法制・規格によりカテゴリごとにグリッド間隔が事前指定されてもよい。例えば、都市部であれば、通信制御装置130は、ビルのフロア間の平均的な高さなどをグリッド間隔としてもよい。この値として、例えば、建築基準法などでフロア間の高さの上限値または下限値等が定められている場合には、それらを参照してグリッド間隔を特定してもよい。海上であれば、例えば、保護対象のシステムを利用する船の種類に応じてグリッド間隔を設定してもよい。例えば、漁船などの海上無線であれば、一般的な漁船の高さの情報等に基づいてグリッド間隔を特定してもよい。保護対象のシステムが艦載レーダなのであれば、当該艦船の高さを基づいてグリッド間隔を設定してもよい。また、垂直面上のグリッド間隔は必ずしも一定である必要はない。
 また、垂直面上のグリッド間隔は必ずしも一定ある必要はない。高さに応じて異なるグリッド間隔を設定してもよい。つまり、通信制御装置130は、高度に応じた間隔で複数の空間保護点を設定する。当然のことながら、グリッドを設ける上限の高さを設定することが望ましい。なお、空中通信装置の移動範囲の高度方向の範囲が、空間保護点のグリッド間隔より狭い場合は、高度方向の保護点を省略してよい。
 保護点の設定は、必ずしも図20のように直交座標系で行う必要はなく、極座標系や地理座標系でも定義できる。直交座標系ではx軸、y軸、z軸方向でグリッドを設定するが、球座標の極座標系であればr、θ、Φの軸で空間保護点を設定してよい。地理座標系であれば、例えば、緯度、経度、高度の軸で、空間保護点を設定してよい。
 空中通信装置の保護では、高度方向で保護すべき範囲が非常に広くなり、膨大な空間保護点について干渉の計算が必要となる。そこで、プライマリシステムの保護を担保できる一定の基準に基づいて、保護点を削減することで、計算量を削減してよい。つまり、通信制御装置130は、複数の空間保護点の中から所定の選択条件に基づいて選択した空間保護点を干渉電力の計算対象となる対象保護点として決定する。具体的な手法として、以下の3つの方法が考えられる。なお、下記の3つの方法を2つ以上組み合わせた方法であってもよい。
(1)高度方向の保護点を削減する方法
(2)高度方向に加えて水平方向の保護点も削減する方法
(3)重点的に保護すべき保護点を予測することで省略する方法
 なお、DPSの設定を行う場合には、保護点削減後にDPSを設定し直してもよいし、DPSごとに保護点削減の削減を行ってもよい。
(1)高度方向の保護点を削減する方法
 高度方向の保護点の削減とは、例えば直交座標系で空間保護点を設定した場合はZ軸、極座標系ならばr軸方向、地理座標系なら標高方向で保護点を削減することとなる。もちろん、異なる座標軸の設定を用いる場合や、その他の座標系を用いる場合では、これ以外の軸で削減することもありうる。
 なお、これらの高度は、地上からの高度であってもよいし、海抜であってもよい。また、平均建物高など、周辺建物の高さから求めた基準点からの相対的な高度であってもよい。また、この基準点は、実際の建物高でもよいし、ある範囲内の平均建物高であってもよい。
 (1-i)
 まず、高度に基づいて垂直方向のグリッド間隔を変えることができる。例えば、伝搬距離が長くなるほど伝搬損失の変動が小さくなることを利用して、図22のように高度zが増加するに従って増加するような関数fを用いてグリッド間隔Δz=f(z)を求めてよい。この場合、通信制御装置130は、予め等間隔で設定された空間保護点について、高度が増加するに従って間隔が増加するように対象保護点を選択してもよく、空間保護点の設定段階で高度が増加するに従って間隔が増加するように設定してもよい。つまり、通信制御装置130は、高度が高くなるほど、高度方向への間隔が長くなるように対象保護点を決定する。また、あらかじめ定められた高度ごとのグリッド間隔を用いてもよい。用いる関数や、高度とグリッド間隔の関係は、規則や法令として定められうる。また、グリッド間隔の増加は、必ずしも規則的である必要はなく、不規則の増加をしてもよいし、必ずしも常に増加し続ける必要はない。
 また、高度によるグリッド間隔の増加の程度は、周辺環境(郊外、市街地、都市部等)によって変更してよい。例えば、建物によるクラッタが発生する市街地や都市部では、高度によるグリッド間隔の増加を小さくしてもよい。
 (1-ii)
 また、空中通信装置の高度方向の移動範囲に何らかのデータ処理を行うことで、新たな高度方向の空間保護点を設定してよい。つまり、通信制御装置130は、保護空間における高度方向の距離の範囲に基づいて対象保護点となる空間保護点を設定する。例えば、図23のように、高度方向の移動範囲から平均高度を算出し、その高度のみに空間保護点を設定してよい。また、同様に移動範囲の最低高度のみに空間保護点を設定してよい。なお、データ処理の方法は、平均値または最低値の算出のみに限られない。
 また、高度方向の移動範囲を一定の間隔で複数の範囲に分け、それぞれの範囲内でデータ処理を行うことで、高度方向の空間保護点を設定してよい。つまり、通信制御装置130は、保護空間における高度方向の距離を所定の間隔で複数の範囲に分割し、分割した範囲毎に対象保護点となる空間保護点を設定する。例えば、図24のように、高度方向を一定の間隔Δzで複数の範囲に分けた上で、それぞれの範囲の平均高度に、空間保護点を設定してよい。なお、データ処理の方法には、平均値だけでなく、最低値の算出やその他の方法も含まれうる。
 なお、間隔Δzは、高度や周辺環境(郊外、市街地、都市部等)に応じて変化させてよい。例えば、高度方向で一定である必要もなく、例えば高度が上昇するほど間隔Δzを大きな値に設定してよい。
 (1-iii)
 また、高度に関する一定の基準に基づいて、あらかじめ設定された空間保護点からいくつかの保護点を抽出して用いてよい。つまり、通信制御装置130は、水平方向(図25ではx軸方向)の各位置において、高度方向に並んだ空間保護点の中から対象保護点となる空間保護点を選択する。例えば、図25のように、設定した保護点のうち、高度が最小の保護点のみを対象保護点として用いてよい。また、高度の中央値にもっとも近い高度をもつ保護点のみを用いてもよい。なお、抽出の基準は、最小点の抽出や、中央値に近い保護点の抽出に限らない。
 また、保護点を一定の間隔で高度方向に複数のグループに分けた上で、そのグループ内の空間保護点から、一定の基準に基づいていくつかの保護点を抽出して用いてよい。つまり、通信制御装置130は、水平方向の各位置において、高度方向に並んだ空間保護点を所定数毎にグループ化し、グループ毎に対象保護点となる空間保護点を選択する。例えば、図26のように保護点を一定の間隔Δzで高度方向に複数のグループに分けた上で、高度方向に複数のグループに分けた上で、それぞれのグループ内で高度が最小の保護点のみを用いてよい。なお、間隔Δzは、高度や周辺環境(郊外、市街地、都市部等)に応じて変化させてよい。
(2)高度方向に加えて水平方向の保護点も削減する方法
 水平方向の保護点の削減とは、ここでは例えば直交座標系で空間保護点を設定した場合はxy軸、極座標系ならばθΦ軸方向、地理座標系なら緯度経度方向で保護点を削減することを指す。もちろん、異なる座標軸の設定を用いる場合や、その他の座標系を用いる場合では、これ以外の軸で削減することもありうる。
 (2-i)
 例えば、図27に示すように、高度に基づいて水平方向のグリッド間隔を大きくしてよい。つまり、例えば、Δx=f(z)のように高度zが増加するに従ってグリッド間隔Δxも増加する関数fを用いて求めてよい。なお、図27では、関数fを高度に比例するものとしているが、必ずしもこのようにグリッド間隔を増加させる必要はない。また、高度ごとのグリッド間隔を、あらかじめ定めておき用いてもよい。用いる関数や、高度とグリッド間隔の関係は、規則や法令として定められうる。なお、x軸だけでなく、y軸やz軸でも同様の処理を行ってよい。つまり、通信制御装置130は、高度が高くなるほど、かつ、水平方向の距離が遠くなるほど、高度方向または水平方向への間隔が長くなるように対象保護点を決定する。また、グリッド間隔の増加は、必ずしも規則的である必要はなく、不規則の増加をしてもよいし、必ずしも常に増加し続ける必要はない。
 また、高度による水平方向のグリッド間隔の増加の程度は、周辺環境(郊外、市街地、都市部等)によって変更してよい。例えば、建物によるクラッタが発生する市街地や都市部では、高度によるグリッド間隔の増加を小さくしてもよい。
 (2-ii)
 また、高度に応じて計算対象とする水平方向の保護点の数を減らしてよい。例えば、図28では、計算対象とする水平方向の保護点を一定間隔で選ぶものとし、さらにその間隔は高度が上昇するについて1つずつ増加させている。なお、計算対象の保護点の減らし方は、図28の方法に限らない。また、x軸だけでなく、y軸やz軸でも同様の処理を行ってよいが、必ずしもx軸とy軸で同じ間隔で減らす必要はない。また、必ずしも水平方向の一定間隔で減らす必要はなく、その間隔を水平方向に変動させてよい。
 (2-iii)
 また、一定範囲ごとに保護点をグループ化した上で、各グループ内の保護点の情報から各グループを代表する新たな保護点を1つ求め、その保護点を干渉計算対象としてよい。つまり、通信制御装置130は、設定された複数の空間保護点に基づいて、所定数の空間保護点毎に代表保護点を生成(もしくは選択)し、かかる代表保護点を対象保護点として決定する。例えば、図29のように、複数の保護点の重心を求め、これを新たな保護点としてよい。なお、重心をとる保護点の選び方は、必ずしも図29のような四角形である必要はなく、例えば三角形等であってもよい。また、図29の例では、xz軸内での重心をとっているが、y軸も合わせた重心をとってもよい。さらに、保護点を選ぶときの範囲の大きさは、1通りである必要はなく、例えば図29のように高度が上昇するにつれて範囲をxyz軸の方向に大きくしてよい。
 (2-iv)
 また、図30のように、垂直方向で隣接する水平面同士で重ならないように、交互に保護点を減らしてよい。なお、必ずしもすべての高度で保護点を減らす必要はなく、何らかの基準において、保護点を減らさない高度があってもよい。また、必ずしも隣接する2つの水平面同士で保護点を交互に減らす必要はなく、3つ以上の水平面同士で減らす保護点が重ならないようにしてもよい。また、減らす保護点が重ならないようにする水平面の数を、例えば高度に応じて増減させてもよい。つまり、通信制御装置130は、高度方向および水平方向それぞれにおいて最短距離で隣接する保護点が存在しなくなるように、所定数の間隔(図30では1つ飛ばし)で選択した空間保護点を対象保護点として決定する。
(3)重点的に保護すべき保護点を予測することで省略する方法
 保護空間内でも、保護の重要性や要求される保護精度に基づいて、異なる保護点削減手法を用いてよい。例えば、保護空間内において、保護の重要性や要求される保護精度がある閾値以上の一部の空間では、保護点の削減を行わない一方、閾値以下の一部の空間では、(1)や(2)で述べた保護点削減方法のうちいずれかを用いて計算対象の保護点を削減したり、すべての保護点の計算を省略したりしてよい。つまり、通信制御装置130は、プライマリシステムの保護で要求される精度に応じた数の空間保護点を対象保護点として決定する。
 また、同一の保護点削減手法を用いながら、その削減量を保護の重要性や要求される保護精度に基づいて変更してよい。例えば、グリッド間隔を変化させるような削減手法では、保護の重要性や要求される保護精度がある閾値以上の空間では設定したグリッド間隔をそのまま用いたり、より狭いグリッド間隔を用いる一方で、閾値以下の空間では、設定したグリッド間隔より広いグリッド間隔を用いたり、そのままのグリッド間隔を用いたりしてもよい。また、計算対象の保護点の数を削減する手法では、保護の重要性や要求される保護精度に応じて削減数を決定された値より大きくしたり、小さくしたりしてよい。
 なお、削減手法を変えたり、削減量を変えたりする空間の分け方としては、必ずしも1つの閾値で2つに分けるだけでなく、2つ以上の閾値を設けて、3つ以上の空間に分割してよい。
 また、この閾値は周辺環境によって異なるものを用いてよい。例えば、都市部と郊外で異なる閾値を用いてよい。なお、このときの閾値は、規則や法令として定められうる。これらの情報は、通信制御装置またはその他のエンティティが、国または地域の電波行政機関や、第3者機関、空中通信装置を利用する事業者等が管理または運用するデータベースから取得しうる。
 また、保護の重要性や要求される保護精度を、保護空間内における空中通信装置の存在確率に基づいて決定してよい。例えば、保護空間のうち、空中通信装置が存在する確率が高い空間ほど、高い保護精度が要求されたり、保護の重要性が高かったりするものとしてよい。また、空中通信装置の存在確率を、そのまま保護の重要性や要求される保護精度の代わりとしてよい。つまり、通信制御装置130は、プライマリシステムの保護空間における存在確率に基づいて選択した空間保護点を対象保護点として決定する。
 また、空中通信装置の存在確率は、保護空間内の高度または水平位置に基づいて定められてよい。さらに、保護空間内の高度または水平位置に対する空間通信装置の存在確率は、周辺環境によって異なるものを用いてよい。例えば、都市部と郊外で異なる基準を設けてよい。
 なお、このときの存在確率は、規則や法令として定められうる。これらの情報は、通信制御装置またはその他のエンティティが、国または地域の電波行政機関や、第3者機関、空中通信装置を利用する事業者等が管理または運用するデータベースから取得しうる。
 また、これらの値は、外部のエンティティから取得するだけでなく、干渉計算を行うエンティティにより決定してもよい。例えば、周辺の建物高と一般的なヘリコプターの飛行高度の関係性や、実際の空中通信装置の過去の移動経路情報といった情報から、存在確率を予測してよい。また、空中通信装置が航空機であれば、飛行計画に記載された巡航高度といった事前情報等から存在確率を予測してよい。例えば、存在確率は、中央値として巡航高度を持つ正規分布で表されるものとしてよい。
 また、保護の重要性や要求される保護精度を、受ける干渉の大きさの見込みに基づいて決定してよい。例えば、セカンダリ基地局からの干渉が大きくなると見込まれる空間では、保護の重要性が高かったり、高い保護精度が要求されたりするものとしてよい。セカンダリ基地局からの干渉が大きくなるような場所としては、セカンダリ無線局間が見通しとなる空中通信装置の移動範囲が考えられる。
<4-5.与干渉電力の算出>
 次に、図31および図32を用いて、与干渉電力の算出方法について説明する。図31および図32は、与干渉電力の算出方法を示す図である。通信制御装置130は、セカンダリ無線局(セカンダリシステム)から、設定した各空間保護点において受ける干渉電力(以下、与干渉電力と記載する場合がある)を算出する。与干渉電力は、セカンダリ無線局の送信電力から伝搬損失を始めとした各種損失を減算し、セカンダリ無線局とプライマリ無線局(プライマリシステム)のアンテナ利得を加算することで求めることができる。その際、セカンダリ無線局とプライマリ無線局間の伝搬損失の計算方法を任意に選択することで伝搬損失計算の計算量を削減したり、空間方向の代表値算出を行うことで干渉マージンの配分にかかる計算量を削減したりしてよい。なお、複数の空間保護点が設定されておらず、空間のある一点のみを保護する場合であっても、伝搬損失の計算方法の選択は実施してよい。
 また、複数のセカンダリ無線局からある保護点への干渉電力を計算する際、保護点からの3次元的な伝搬距離に基づいて、セカンダリ無線局ごとに異なる伝搬損失計算方法を選択してよい。つまり、通信制御装置130は、干渉電力を計算するための所定の計算法(伝搬損失計算方法)のうち、対象保護点からセカンダリ無線局までの距離に応じた計算法を選択する。例えば、図31のように、対象保護点からの3次元的な伝搬距離がd未満の場合には方法1を選択し、d以上d未満の場合には方法2を選択し、d以上の場合には方法3を選択する。なお、方法1~方法3は、伝搬距離の近いセカンダリ無線局ほど伝搬損失を保守的に小さく見積もるような方法が設定される。なお、図31では、伝搬距離の閾値を2つ(dおよびd)設定する場合を示したが、閾値の数は、1つ、あるいは、3つ以上の任意の整数であってもよい。
 また、セカンダリ無線局ごとの伝搬損失計算方法の選択は、全ての保護点で独立して行ってよいし、ある保護点で選択した計算方法を他の保護点でも適用してよい。つまり、通信制御装置130は、対象保護点毎に計算法を選択してもよく、特定の対象保護点において選択した計算法を、他の対象保護点における計算法として選択してもよい。例えば、保護点を複数個ごとのグループに分け、それぞれのグループで伝搬損失計算方法の選択を行ってよい。このときの計算方法の選択は、例えばグループ内の代表保護点を決め、その保護点に基づいて選択するなどしてよい。
 また、伝搬損失計算方法としては、自由空間伝搬損失や大地2波モデルといった理論式、奥村―秦モデルやWalfisch-池上モデルといった実験式、さらにこれらを他周波数に拡張した各種モデル、Irregular Terrain Model (ITM) のような地形プロファイルを用いてサイトスペシフィックに計算を行うモデル、P.452やP.1411といったITU-R勧告で示された伝搬モデル、3GPPのTechnical Report等で報告されている伝搬モデルを用いることが出来る。さらに、伝搬モデルを用いた計算を行わずに、一定値を伝搬損失として用いてよい。例えば、セカンダリ無線局との伝搬距離がある一定距離以上で、干渉電力が限りなく無視出来る場合は、そのセカンダリ無線局からの伝搬損失を無限大としてもよい。逆に、一定距離以内で干渉電力が非常に大きいセカンダリ無線局からの伝搬損失を0としてもよい。
 なお、伝搬距離の閾値と、それぞれで用いられる計算方法は、規則や法令として定められうるものであり、通信制御装置またはその他のエンティティが、国または地域の電波行政機関や、第3者機関、空中通信装置を利用する事業者等が管理または運用するデータベースから情報を取得しうる。
 また、この伝搬距離の閾値には、周辺環境や高度に基づいて保護点ごとに異なる値を設定してよい。例えば、都市部や郊外地といった周辺環境によって異なる閾値を用いてよい。また、図32のd',d'のように高度ごとに異なる閾値を用いてよい。例えば、高度が高い保護点ほど、保守的な伝搬損失計算方法が用いられる閾値を大きい値に設定してよい。
 また、保護点とセカンダリ無線局間の伝搬路の状況に基づいて、伝搬損失計算方法を選択してよい。例えば、保護点との間の伝搬路が見通し内であるセカンダリ無線局と、見通し外であるセカンダリ無線局で、異なる伝搬損失計算方法を選択してよい。ここで、伝搬路が見通し内であるか見通し外であるかは、実際の地形や建物の情報を用いて求めてよい。また、屋内に設置され、伝搬路が見通し外となる確率が高いセカンダリ無線局の間でさらに異なる伝搬損失計算方法を選択してよい。また、保護点とセカンダリ無線局の間に存在する建物や地形の高度情報を用いて、伝搬損失計算方法を選択してよい。例えば、伝搬路内にある一定値以上の高度を持つ建物が存在する場合や、一定値以上の高度を持つ建物が一定数存在する場合、異なる計算方法を選択してよい。また、これらの閾値を、保護点やセカンダリ無線局のアンテナ高に基づいて決定してよい。例えば、保護点やセカンダリ無線局のアンテナ高にマージンを加えた値を閾値としてよい。また、保護点またはセカンダリ基地局のアンテナ位置を経路に含む任意の2つの直線同士が、保護点またはセカンダリ基地局のアンテナ位置でなす角度に基づいて、計算方法を選択してよい。例えば、保護点とセカンダリ基地局間を結ぶ直線と、保護点とセカンダリ基地局間の地形上の任意の点と保護点またはセカンダリ基地局を結んだ直線が、保護点とセカンダリ基地局のアンテナ位置でなす角度、またはその最大値に基づいて、計算方法を選択してよい。また、これらの伝搬路の状況に基づいた選択基準は、任意に複数の基準を組み合わせて計算方法の選択を実施してよい。
 また、保護空間とセカンダリ無線局の位置関係に基づいて、伝搬損失計算方法を選択してよい。例えば、設定した保護空間の直下やその付近のセカンダリ無線局を、伝搬損失が非常に小さいものとみなして、保守的な伝搬損失計算方法を用いてよい。
 また、これらのメトリックによる計算方法の選択を、伝搬距離の閾値による計算方法の選択と併用してよい。例えば、伝搬距離としては、保守的な伝搬損失計算方法を用いる必要があるセカンダリ無線局であっても、見通し外となる場合は別の計算方法を用いてよい。逆に、伝搬距離が大きいセカンダリ無線局であっても、見通し内となる場合は、別の計算方法を用いてよい。さらに、伝搬距離以外の基準同士を併用して、計算方法を選択してもよい。
 また、伝搬損失ではなく、干渉電力そのものの計算方法を選択してもよい。例えば、保護点からある距離以上離れたセカンダリ無線局からの干渉電力を0としたり、一定距離以内のセカンダリ無線局の干渉電力を非常に大きい値に設定したりしてよい。
<4-6.干渉マージンの配分方法>
 最後に、通信制御装置130は、算出した与干渉電力(もしくは与干渉電力の代表値)に基づいて、対象保護点において許容可能な与干渉電力を示す許容電力を算出する。具体的には、通信制御装置130は、各セカンダリ無線局kから設定した各対象保護点pへの干渉電力の合計が、許容される干渉電力のマージンIacceptを超えないように、各セカンダリ無線局に干渉マージン(許容電力)を配分する。なお、干渉電力の合計は、以下の式(3)によって算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 なお、干渉マージンの配分方法としては、例えば、非特許文献3にて開示されている手法(例えば、最大許容EIRPの計算手法)のような一斉配分型の干渉マージン配分方法、または、非特許文献2で開示されている逐次配分処理(IAP:Iterative Allocation Process)のような逐次配分型の干渉マージン配分方法が挙げられる。なお、干渉マージンの配分方法としてこれ以外の手法を用いてもかまわない。
 また、干渉マージン配分の代わりに、非特許文献2で開示されているDPA Protectionのような、電波の送信を停止するセカンダリ無線局を算出する手法を用いてよい。
 なお、空中通信装置の保護では、高度方向に複数の保護点が設定されているため、上で述べたIAPや累積干渉電力の計算による送信を停止するセカンダリ無線局の算出も、各保護点でそれぞれ行う必要がある。しかしながら、高度方向の保護点が多くなる場合には、計算量も比例して増加してしまう。
 そこで、保護空間をいくつかの空間に分割した上で、各空間内の保護点への干渉電力の代表値をセカンダリ無線局ごとに算出し、空間ごとにIAPまたは送信を停止するセカンダリ無線局の算出を行う。なお、干渉電力の代表値の算出に限る必要はなく、伝搬損失や結合損失などの干渉電力の算出過程で得られる値のいずれかの代表値であってよい。なお、以下では全て干渉電力の代表値を算出する場合を例に説明を行う。
 具体的な手法として、以下の3つの方法が考えらえる。さらに、下記の3つの方法を含むいくつかの手法を組み合わせた方法も考えられる。
(1)高度方向の代表値を算出する方法
(2)高度方向に加えて水平方向でも代表値を算出する方法
(3)干渉電力の大きさに基づいて保護点を抽出し代表値を算出する方法
 以下、図33~図35を用いて、干渉電力の代表値の算出方法について説明する。図33~図35は、与干渉電力の代表値の算出方法を示す図である。
 なお、DPSの設定を行う場合には、DPSごとに分けて処理を行ってよい。
 (1)高度方向の代表値を算出する方法
 ここで高度方向の代表値算出とは、例えば直交座標系で空間保護点を設定した場合はz軸、極座標系ならばr軸方向、地理座標系なら標高方向で代表値を算出することを指す。もちろん、異なる座標軸の設定を用いる場合や、その他の座標系を用いる場合では、これ以外の軸で代表値を算出することもありうる。
 なお、これらの高度は、地上からの高度であってもよいし、海抜であってもよい。また、平均建物高など、周辺建物の高さから求めた基準点からの相対的な高度であってもよい。また、この基準点は、実際の建物高でもよいし、ある範囲内の平均建物高であってもよい。
 高度方向の代表値を算出する方法の1つとして、図33のように、あるセカンダリ無線局kから、水平方向の座標が同一で高さのみが異なるP個の保護点p=0,1,…,Pへの干渉電力Ik→pにデータ処理を行い、1つの代表値Iを算出する手法がある。例えば、高度方向の全ての保護点への干渉電力の平均値をその水平方向の座標の代表値としてよい。同様に、高度方向の全ての保護点への干渉電力の最大値を算出し、代表値としてよい。なお、統計的処理の方法は、平均値または最大値の算出のみに限られない。
 また、図34のように、高度方向の保護点をM個のグループ(m=0,1,…,M)に分け、セカンダリ無線局kから、それぞれのグループ内にある水平方向の座標が同一で高さのみが異なるP個の保護点(p=0,1,…,Pm)への干渉電力Ik→m,pにデータ処理を行うことで、代表値Ik,mを算出してよい。例えば、それぞれの範囲で干渉電力の平均値を算出し、代表値としてよい。また、同様に干渉電力の最大値を算出し、代表値としてよい。なお、統計的処理の方法には、平均値だけでなく、最低値の算出やその他の方法も含まれうる。
 なお、グループの分割間隔は、高度や周辺環境(郊外、市街地、都市部等)に応じて変化させてよい。また、高度方向で一定である必要もなく、例えば高度が上昇するほど間隔を大きな値に設定してよい。
 (2)水平方向も含めて代表値を算出する方法
 水平方向も含めた代表値算出とは、ここでは例えば直交座標系で空間保護点を設定した場合はxy軸、極座標系ならばθΦ軸方向、地理座標系なら緯度経度方向でも代表値を算出することを指す。もちろん、異なる座標軸の設定を用いる場合や、その他の座標系を用いる場合では、これ以外の軸でも構わない。
 例えば、図35のように、高度に加えて水平方向でも、保護点をM×N個の複数のグループ(m=0,1,…,M,n=0,1,…,N)に分け、セカンダリ無線局kから、それぞれのグループ内に存在するP×Q個の保護点(p=0,1,…,Pm,q=0,1,…,Qn)への干渉電力Ik→m,n,p,qにデータ処理を行うことで、代表値Ik,m,nを算出してよい。例えば、それぞれの範囲で干渉電力の平均値を算出し、代表値としてよい。また、同様に干渉電力の最大値を算出し、代表値としてよい。なお、統計的処理の方法には、平均値だけでなく、最低値の算出やその他の方法も含まれうる。
 なお、保護点をM×N×O個の複数のグループ(m=0,1,…,M,n=0,1,…,N,o=0,1,…,O)に分け、x軸だけでなく、y軸でも同様の処理を合わせて行ってよい。また、必ずしも水平方向にグループ分けを行う必要はなく、高度方向にのみグループ分けを行った上で、水平方向全体で代表値を算出してよい。
 なお、グループの分割間隔は、高度や周辺環境(郊外、市街地、都市部等)に応じて変化させてよい。また、高度方向で一定である必要もなく、例えば高度が上昇するほど間隔を大きな値に設定してよい。
 (3)干渉電力の大きさに基づいて保護点を抽出し代表値を算出する方法
 また、セカンダリ無線局からの干渉電力の大きさに基づいて、ある空間内から保護点を抽出し、その保護点への干渉電力のみに対してデータ処理したものを、その空間内の干渉電力の代表値としてよい。
 データ処理としては、例えば、平均値や中央値の算出等が考えられる。また、干渉の強い保護点を抽出する基準としては、例えば干渉電力が予め設定された閾値以上である保護点を抽出したり、見通し内の保護点のみを抽出したりすることが考えられる。なお、これらの基準は、一定である必要はなく、周辺環境等によって変化させてよい。
 ある空中通信装置の移動範囲に設定された全ての保護点について干渉が大きい保護点を抽出し、その干渉電力にデータ処理を行うことで、あるセカンダリ無線局から全ての保護点への干渉電力の代表値としてよい。
 また、水平方向の座標が同一で高さのみが異なる保護点の間で、干渉電力が大きい保護点を抽出して、あるセカンダリ無線局からの干渉電力の代表値を算出してよい。さらに、水平方向の座標が同一で高さのみが異なる保護点を、いくつかのグループに分け、それぞれのグループ内で代表値を算出してよい。
 さらに、高度方向に加えて、水平方向でもグループ分けを行い、その中の干渉の強い保護点を抽出して代表値を算出してよい。
 なお、通信制御装置130は、所定数の対象保護点毎の干渉電力から代表値を算出してもよく、上述した代表保護点について算出した干渉電力をそのまま代表値としてもよい。
 また、このようなデータ処理はある空中通信装置の移動範囲に設定された保護点の全てで実施する必要はなく、場合によって、一部の保護点には通常通りに干渉マージン配分を実施してよい。例えば、計算の省略によって、プライマリシステムの保護が確実に難しい場合や、多くのセカンダリ無線局が利用できなくなってしまう場合は、通信制御装置の計算能力に応じて、通常通りの干渉マージン配分を実施してよい。
<<5.変形例>>
 本実施形態の通信制御装置130は、上述の実施形態で説明した装置に限定されない。例えば、通信制御装置130は、周波数共用が行われる周波数帯域を二次利用する通信装置110を制御する以外の機能を有する装置であってもよい。例えば、本実施形態の通信制御装置130の機能をネットワークマネージャが具備してもよい。このとき、ネットワークマネージャは、例えば、C-RAN(Centralized Radio Access Network)と呼ばれるネットワーク構成のC-BBU(Centralized Base Band Unit)またはこれを備える装置であってもよい。また、ネットワークマネージャの機能を基地局(アクセスポイントを含む。)が具備してもよい。これらの装置(ネットワークマネージャ等)も通信制御装置とみなすことが可能である。
 また、上述の実施形態では、通信制御装置130は、通信ネットワークシステム100に属する装置であるものとしたが、必ずしも通信ネットワークシステム100に属する装置でなくてもよい。通信制御装置130は、通信ネットワークシステム100の外部の装置であてもよい。通信制御装置130は、通信装置110を直接制御せず、通信ネットワークシステム100を構成する装置を介して間接的に通信装置110を制御してもよい。また、セカンダリシステム(通信ネットワークシステム100)は複数存在していてもよい。このとき、通信制御装置130は、複数のセカンダリシステムを管理してもよい。この場合、セカンダリシステムそれぞれを第2の無線システムとみなすことができる。
 なお、一般に周波数共用において、対象帯域を利用する既存システムをプライマリシステム、二次利用者をセカンダリシステムと呼ぶが、プライマリシステム及びセカンダリ詩システムは、別の用語に置き換えてもよい。HetNET(Heterogeneous Network)におけるマクロセルをプライマリシステム、スモールセルやリレー局をセカンダリシステムとしてもよい。また、基地局をプライマリシステム、そのカバレッジ内に存在するD2DやV2X(Vehicle-to-Everything)を実現するRelay UE(Relay User Equipment)やVehicle UE(Vehicle User Equipment)をセカンダリシステムとしてもよい。基地局は固定型に限らず、可搬型/移動型であってもよい。
 さらに、各エンティティ間のインタフェースは、有線・無線問わない。例えば、本実施形態で登場した各エンティティ(通信装置、通信制御装置、又は端末装置)間のインタフェースは、周波数共用に依存しない無線インタフェースであってもよい。周波数共用に依存しない無線インタフェースとしては、例えば、移動体通信事業者が免許帯域(Licensed band)を介して提供する無線通信回線や、既存の免許不要帯域(License-exempt band)を利用する無線LAN通信、等が挙げられる。
 本実施形態の端末装置120、通信装置110、中間装置110C、又は通信制御装置130を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムで実現してもよいし、汎用のコンピュータシステムで実現してもよい。
 例えば、上述の動作を実行するためのプログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。そして、例えば、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成する。このとき、制御装置は、端末装置120、通信装置110、中間装置110C、又は通信制御装置130の外部の装置(例えば、パーソナルコンピュータ)であってもよい。また、制御装置は、端末装置120、通信装置110、中間装置110C、又は通信制御装置130の内部の装置(例えば、制御部124、制御部114、制御部114c、又は制御部134)であってもよい。
 また、上記通信プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、OS(Operating System)とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、OS以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、OS以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。
 また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。
 また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
 また、上記してきた実施形態は、処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態のシーケンス図或いはフローチャートに示された各ステップは、適宜順序を変更することが可能である。
 また、例えば、本実施形態は、装置またはシステムを構成するあらゆる構成、例えば、システムLSI(Large Scale Integration)等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等(すなわち、装置の一部の構成)として実施することもできる。
 なお、本実施形態において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。例えば、別個の筐体に収納され、ネットワーク等を介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
 また、例えば、本実施形態は、1つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
<<6.むすび>>
 以上説明したように、本開示の一実施形態によれば、通信制御装置130は、第1の無線システムが利用する電波を共用利用する第2の無線システムから第1の無線システムを保護する保護空間に複数の保護点を設定する設定部1341と、設定部1341によって設定された複数の保護点に基づいて、第2の無線システムから受ける干渉電力の計算対象となる対象保護点を決定する決定部1342と、決定部1342によって決定された対象保護点について算出した干渉電力に基づいて、干渉電力の代表値を算出する干渉電力算出部1344と、干渉電力算出部1344によって算出された干渉電力の代表値に基づいて、対象保護点において許容可能な干渉電力を示す許容電力を算出する許容電力算出部1345と、を備える。これにより、プライマリシステムの保護精度を担保しつつ計算量を削減することができる。
 以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
 また、本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の効果があってもよい。
 なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
 第1の無線システムが利用する電波を共用利用する第2の無線システムから前記第1の無線システムを保護する保護空間に複数の保護点を設定する設定部と、
 前記設定部によって設定された前記複数の保護点に基づいて、前記第2の無線システムから受ける干渉電力の計算対象となる対象保護点を決定する決定部と、
 前記決定部によって決定された前記対象保護点について算出した前記干渉電力に基づいて、前記干渉電力の代表値を算出する干渉電力算出部と、
 前記干渉電力算出部によって算出された前記干渉電力の代表値に基づいて、前記対象保護点において許容可能な干渉電力を示す許容電力を算出する許容電力算出部と
 を備える通信制御装置。
(2)
 前記設定部は、
 高度方向および水平方向それぞれに前記複数の保護点を配列し、
 前記決定部は、
 前記複数の保護点の中から所定の選択条件に基づいて選択した前記保護点を前記対象保護点として決定する
 前記(1)に記載の通信制御装置。
(3)
 前記決定部は、
 前記水平方向の各位置において、前記高度方向に並んだ前記保護点の中から前記対象保護点となる前記保護点を選択する
 前記(2)に記載の通信制御装置。
(4)
 前記決定部は、
 前記水平方向の各位置において、前記高度方向に並んだ前記保護点を所定数毎にグループ化し、グループ毎に前記対象保護点となる前記保護点を選択する
 前記(3)に記載の通信制御装置。
(5)
 前記決定部は、
 高度が高くなるほど、前記高度方向への間隔が長くなるように前記対象保護点を決定する
 前記(2)~(4)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(6)
 前記決定部は、
 高度が高くなるほど、かつ、前記水平方向の距離が遠くなるほど、前記水平方向への間隔が長くなるように前記対象保護点を決定する
 前記(5)に記載の通信制御装置。
(7)
 前記決定部は、
 前記高度方向および前記水平方向それぞれにおいて最短距離で隣接する前記保護点が存在しなくなるように、所定数の間隔で選択した前記保護点を前記対象保護点として決定する
 前記(2)~(6)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(8)
 前記決定部は、
 前記第1の無線システムの保護で要求される精度に応じた数の前記保護点を前記対象保護点として決定する
 前記(2)~(7)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(9)
 前記決定部は、
 前記第1の無線システムの前記保護空間における存在確率に基づいて選択した前記保護点を前記対象保護点として決定する
 前記(2)~(8)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(10)
 前記決定部は、
 前記保護空間周辺の建物高さ、前記第1の無線システムの飛行高度、および前記第1の無線システムの過去の移動経路のうち少なくとも1つの情報に基づいて、前記存在確率を算出する
 前記(9)に記載の通信制御装置。
(11)
 前記決定部は、
 前記設定部によって設定された前記複数の保護点に基づいて、所定数の前記保護点毎に代表保護点を生成し、前記代表保護点を前記対象保護点として決定する
 前記(1)~(10)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(12)
 前記設定部は、
 高度に応じた間隔で前記複数の保護点を設定する
 前記(1)~(11)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(13)
 前記設定部は、
 前記保護空間の周辺環境に応じた間隔で前記複数の保護点を設定する
 前記(1)~(12)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(14)
 前記設定部は、
 前記保護空間における高度方向の距離の範囲に基づいて前記保護点を設定する
 前記(1)~(13)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(15)
 前記設定部は、
 前記保護空間における高度方向の距離を所定の間隔で複数の範囲に分割し、分割した範囲毎に前記保護点を設定する
 前記(14)に記載の通信制御装置。
(16)
 前記干渉電力を計算するための所定の計算法のうち、前記対象保護点から前記第2の無線システムまでの距離、または、伝搬路の少なくとも一方に基づいて前記計算法を選択する選択部をさらに備え、
 前記干渉電力算出部は、
 前記選択部によって選択された前記計算法を用いて前記干渉電力を算出する
 前記(1)~(15)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(17)
 前記選択部は、
 前記対象保護点毎に前記計算法を選択する
 前記(16)に記載の通信制御装置。
(18)
 前記選択部は、
 特定の前記保護点において選択した前記計算法を、他の前記対象保護点における前記計算法として選択する
 前記(16)に記載の通信制御装置。
(19)
 前記設定部は、
 前記第1の無線システムにおける通信先から取得した情報に基づいて前記第1の無線システムの移動範囲を推定し、推定した前記移動範囲に基づいて前記保護空間を設定する
 前記(1)~(18)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(20)
 第1の無線システムが利用する電波を共用利用する第2の無線システムから前記第1の無線システムを保護する保護空間に複数の保護点を設定し、
 設定された前記複数の保護点に基づいて、前記第2の無線システムから受ける干渉電力の計算対象となる対象保護点を決定し、
 決定された前記対象保護点について算出した前記干渉電力に基づいて、前記干渉電力の代表値を算出し、
 算出された前記干渉電力の代表値に基づいて、前記対象保護点において許容可能な干渉電力を示す許容電力を算出する
 通信制御方法。
100  通信ネットワークシステム
110  通信装置
110C 中間装置
120  端末装置
130  通信制御装置
1341 設定部
1342 決定部
1343 選択部
1344 干渉電力算出部
1345 許容電力算出部

Claims (20)

  1.  第1の無線システムが利用する電波を共用利用する第2の無線システムから前記第1の無線システムを保護する保護空間に複数の保護点を設定する設定部と、
     前記設定部によって設定された前記複数の保護点に基づいて、前記第2の無線システムから受ける干渉電力の計算対象となる対象保護点を決定する決定部と、
     前記決定部によって決定された前記対象保護点について算出した前記干渉電力に基づいて、前記干渉電力の代表値を算出する干渉電力算出部と、
     前記干渉電力算出部によって算出された前記干渉電力の代表値に基づいて、前記対象保護点において許容可能な干渉電力を示す許容電力を算出する許容電力算出部と
     を備える通信制御装置。
  2.  前記設定部は、
     高度方向および水平方向それぞれに前記複数の保護点を配列し、
     前記決定部は、
     前記複数の保護点の中から所定の選択条件に基づいて選択した前記保護点を前記対象保護点として決定する
     請求項1に記載の通信制御装置。
  3.  前記決定部は、
     前記水平方向の各位置において、前記高度方向に並んだ前記保護点の中から前記対象保護点となる前記保護点を選択する
     請求項2に記載の通信制御装置。
  4.  前記決定部は、
     前記水平方向の各位置において、前記高度方向に並んだ前記保護点を所定数毎にグループ化し、グループ毎に前記対象保護点となる前記保護点を選択する
     請求項3に記載の通信制御装置。
  5.  前記決定部は、
     高度が高くなるほど、前記高度方向への間隔が長くなるように前記対象保護点を決定する
     請求項2に記載の通信制御装置。
  6.  前記決定部は、
     高度が高くなるほど、かつ、前記水平方向の距離が遠くなるほど、前記水平方向への間隔が長くなるように前記対象保護点を決定する
     請求項5に記載の通信制御装置。
  7.  前記決定部は、
     前記高度方向および前記水平方向それぞれにおいて最短距離で隣接する前記保護点が存在しなくなるように、所定数の間隔で選択した前記保護点を前記対象保護点として決定する
     請求項2に記載の通信制御装置。
  8.  前記決定部は、
     前記第1の無線システムの保護で要求される精度に応じた数の前記保護点を前記対象保護点として決定する
     請求項2に記載の通信制御装置。
  9.  前記決定部は、
     前記第1の無線システムの前記保護空間における存在確率に基づいて選択した前記保護点を前記対象保護点として決定する
     請求項2に記載の通信制御装置。
  10.  前記決定部は、
     前記保護空間周辺の建物高さ、前記第1の無線システムの飛行高度、および前記第1の無線システムの過去の移動経路のうち少なくとも1つの情報に基づいて、前記存在確率を算出する
     請求項9に記載の通信制御装置。
  11.  前記決定部は、
     前記設定部によって設定された前記複数の保護点に基づいて、所定数の前記保護点毎に代表保護点を生成し、前記代表保護点を前記対象保護点として決定する
     請求項1に記載の通信制御装置。
  12.  前記設定部は、
     高度に応じた間隔で前記複数の保護点を設定する
     請求項1に記載の通信制御装置。
  13.  前記設定部は、
     前記保護空間の周辺環境に応じた間隔で前記複数の保護点を設定する
     請求項1に記載の通信制御装置。
  14.  前記設定部は、
     前記保護空間における高度方向の距離の範囲に基づいて前記保護点を設定する
     請求項1に記載の通信制御装置。
  15.  前記設定部は、
     前記保護空間における高度方向の距離を所定の間隔で複数の範囲に分割し、分割した範囲毎に前記保護点を設定する
     請求項14に記載の通信制御装置。
  16.  前記干渉電力を計算するための所定の計算法のうち、前記対象保護点から前記第2の無線システムまでの距離、または、伝搬路の少なくとも一方に基づいて前記計算法を選択する選択部をさらに備え、
     前記干渉電力算出部は、
     前記選択部によって選択された前記計算法を用いて前記干渉電力を算出する
     請求項1に記載の通信制御装置。
  17.  前記選択部は、
     前記対象保護点毎に前記計算法を選択する
     請求項16に記載の通信制御装置。
  18.  前記選択部は、
     特定の前記保護点において選択した前記計算法を、他の前記対象保護点における前記計算法として選択する
     請求項16に記載の通信制御装置。
  19.  前記設定部は、
     前記第1の無線システムにおける通信先から取得した情報に基づいて前記第1の無線システムの移動範囲を推定し、推定した前記移動範囲に基づいて前記保護空間を設定する
     請求項1に記載の通信制御装置。
  20.  第1の無線システムが利用する電波を共用利用する第2の無線システムから前記第1の無線システムを保護する保護空間に複数の保護点を設定し、
     設定された前記複数の保護点に基づいて、前記第2の無線システムから受ける干渉電力の計算対象となる対象保護点を決定し、
     決定された前記対象保護点について算出した前記干渉電力に基づいて、前記干渉電力の代表値を算出し、
     算出された前記干渉電力の代表値に基づいて、前記対象保護点において許容可能な干渉電力を示す許容電力を算出する
     通信制御方法。
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