WO2024034286A1 - 通信制御装置および電波伝搬制御装置 - Google Patents

通信制御装置および電波伝搬制御装置 Download PDF

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WO2024034286A1
WO2024034286A1 PCT/JP2023/024239 JP2023024239W WO2024034286A1 WO 2024034286 A1 WO2024034286 A1 WO 2024034286A1 JP 2023024239 W JP2023024239 W JP 2023024239W WO 2024034286 A1 WO2024034286 A1 WO 2024034286A1
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WO
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communication device
communication
radio wave
wave propagation
control device
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Application number
PCT/JP2023/024239
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮太 木村
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
    • H01Q3/46—Active lenses or reflecting arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication control device and a radio wave propagation control device.
  • DSA Dynamic Spectrum Access
  • radio wave interference between communication devices is prevented or suppressed by appropriately setting operating parameters of a plurality of communication devices that use the same frequency resource.
  • radio wave propagation control devices that can freely control the radio wave propagation characteristics of their surroundings, specifically the angles of radio wave reflection, scattering, diffraction, transmission, etc. is being developed.
  • the present disclosure provides communication control that can prevent or suppress radio wave interference from one communication device to another communication device that uses the same wireless communication resource in a wireless communication system that can use a radio wave propagation control device.
  • the purpose of the present invention is to provide a device and a radio wave propagation control device.
  • a communication control device includes a first receiving unit that receives position information of a first communication device and a second communication device, and a first reception unit that receives position information of a radio wave propagation control device. Calculate the distance and direction between the first communication device and the second communication device based on the second reception unit that receives the characteristic information and the position information of the first communication device and the second communication device.
  • the radio wave propagation control device is a radio wave propagation control device that can control its own radio wave propagation characteristics according to operating parameters received from the communication control device.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a wireless communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which a primary system and a secondary system use the same frequency band.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which a primary system and a secondary system use the same time period.
  • 1 is a diagram showing a detailed configuration of a communication control device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a sequence diagram illustrating the operation of the wireless communication network according to the first embodiment.
  • 12 is a flowchart illustrating an example of a process for detecting an available radio wave propagation control device.
  • FIG. 3 is a diagram showing two examples of methods for setting the detection range of an available radio wave propagation control device.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a process for calculating radio wave propagation characteristics between a first communication device and a second communication device.
  • FIG. 2 is a diagram showing an overview of geographic information.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a method for controlling radio wave propagation characteristics of a radio wave propagation control device.
  • FIG. 3 is a diagram showing details of a data structure of geographic information.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a data structure of meshed geographic information regarding location. It is a flowchart explaining the comparison method of location information and geographic information.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method for identifying the mesh closest to position information.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of usage schedule information of wireless communication resources.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a process for determining availability of wireless communication resources.
  • 3 is a flowchart illustrating an example of a process for determining the maximum allowable transmission power based on a first determination method.
  • 12 is a flowchart illustrating an example of a process for determining the maximum allowable transmission power based on a second determination method.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a data structure of characteristic information of a wireless access method.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a data structure of characteristic information of a wireless access method meshed with respect to location.
  • 3 is a flowchart illustrating a method of comparing location information and characteristic information of a wireless access method.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a process for determining a frequency band and a wireless access method used by a communication device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a communicable area, a non-communicable area, and a boundary thereof.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of holding communicable areas and non-communicable areas as geographic information.
  • FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of a process for deregistering a communication device or a radio wave propagation control device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of implementation of a radio wave propagation control device on a building, building, or signboard.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of implementation of a radio wave propagation control device in a video/audio device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of implementation of a radio wave propagation control device on a moving body/vehicle.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a wireless communication network 100 according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the wireless communication network 100 includes a primary system 10, a secondary system 20, radio wave propagation control devices 30a to 30c, and a communication control device 40, which are connected via an Internet line 50. and are communicably connected to each other. Additionally, the wireless communication network 100 may include an information recording device 60.
  • the primary system 10 is a cellular system such as 3G/4G/5G, local 5G, private 5G, Beyond 5G, or 6G.
  • the secondary system 20 is a wireless LAN system such as WLAN or Wi-Fi.
  • the primary system 10 and the secondary system 20 are not limited to these, and include, for example, IoT communication systems (LPWA, Wi-SUN, Zigbee, Sigfox, LoRa, etc.), TV broadcasting systems (terrestrial broadcasting, satellite broadcasting, It may be a relay material transmission (FPU: Field Pickup Unit, etc.), a defense/military communication system, a satellite communication system, or an air traffic control communication system.
  • the primary system 10 includes an access point 12a and a terminal device 12b.
  • the access point 12a and the terminal device 12b may be referred to as "communication devices 12a to 12b."
  • the access point 12a is connected to the Internet line 50 via wire or wireless.
  • the terminal device 12b is, for example, a UE (User Equipment), a mobile phone, a smartphone, a smart watch, smart glasses, or a smart device.
  • the access point 12a and the terminal device 12b can communicate via wireless communication.
  • the secondary system 20 includes a core network 21, a base station 22a, and terminal devices 22b to 22c.
  • the base station 22a and the terminal devices 22b to 22c may be referred to as "communication devices 22a to 22c.”
  • the core network 21 is, for example, EPC (Evolved Packet Core) or 5GC (5G Core). Core network 21 is connected to Internet line 50 via wire or wireless.
  • the base station 22a is connected to the core network 21 via wire or wireless.
  • the terminal devices 22b to 22c are, for example, a UE, a mobile phone, a smartphone, a smart watch, smart glasses, or a smart device.
  • the base station 22a and the terminal devices 22b to 22c can communicate via wireless communication.
  • the radio wave propagation control devices 30a to 30c are devices that can freely control the radio wave propagation characteristics of the space around themselves, specifically, the angles of reflection, scattering, diffraction, transmission, etc. of radio waves.
  • the radio wave propagation characteristics of the radio wave propagation control devices 30a to 30c can be controlled by setting operating parameters.
  • the radio wave propagation control device is also called by names such as RIS (Reconfigurable Intelligent Surface), Metasurface, Intelligent Surface, Large Intelligent Surface, radio wave shutter, and reflector.
  • the radio wave propagation control devices 30a to 30c are connected to the Internet line 50 via wire or wireless.
  • the communication control device 40 controls the secondary system 20 so that when the primary system 10 and the secondary system 20 use the same wireless communication resource, radio wave interference from the secondary system 20 to the primary system 10 is prevented or suppressed.
  • the operating parameters of the included communication devices 22a to 22c and radio wave propagation control devices 30a to 30c are determined.
  • Communication control device 40 is connected to Internet line 50 via wire or wireless.
  • the communication control device 40 can communicate with the communication devices 12a to 12b included in the primary system 10 via the Internet line 50.
  • the communication control device 40 can communicate with the communication devices 22a to 22c included in the secondary system 20 via the Internet line 50 and the core network 21.
  • the communication control device 40 can communicate with the radio wave propagation control devices 30a to 30c via the Internet line 50. Further, if the information recording device 60 is present, the communication control device 40 can communicate with the information recording device 60 via the Internet line 50.
  • the information recording device 60 records and stores information on the communication devices 12a to 12b included in the primary system 10, the communication devices 22a to 22c included in the secondary system 20, the radio wave propagation control devices 30a to 30c, and the communication control device 40. .
  • the information recording device 60 is, for example, a comprehensive radio station management system (PARTNER) in Japan, a system operation adjustment system that uses TV white space, etc., an FCC ULS (Universal Licensing System), an EAS (Equipment Authorization System), or a CBRS in the United States. Informing Incumbent Portal etc.
  • the information recording device 60 is connected to the Internet line 50 via wire or wireless.
  • the number of primary systems 10 and secondary systems 20 may be one or more, and may be two or more.
  • the number of communication devices included in the primary system 10 and the secondary system 20 may also be one or more, respectively.
  • the number of radio wave propagation control devices 30 and communication control devices 40 may also be one or more.
  • the information recording device 60 is present, the number may be one, or two or more.
  • the primary system 10 and the secondary system 20 use the same frequency band, frequency channel, or spectrum.
  • FIG. 2 shows five examples in which the primary system 10 and the secondary system 20 use the same frequency band. These all use the same frequency band, and there is a possibility that radio wave interference from the secondary system 20 to the primary system 10 may occur.
  • (1) and (2) in FIG. 2 are examples in which the frequency band used by the secondary system 20 is entirely included in the frequency band of the primary system 10.
  • (3) and (4) in FIG. 2 are examples in which a part of the frequency band used by the secondary system 20 overlaps with the frequency band of the primary system 10.
  • (5) in FIG. 2 is an example in which the frequency band used by the secondary system 20 and the frequency band of the primary system 10 do not overlap, but the gap between them, for example, a guard band, is less than a predetermined width. It is. In this case, out-of-band radiation of radio waves emitted by the secondary system 20 may interfere with the primary system 10.
  • F P,Lower ⁇ F S,Lower and F S,Upper ⁇ F P,Upper (1) (2) in Figure 2
  • F S,Lower ⁇ F P,Lower and F P,Lower ⁇ F S,Upper (3) in Figure 2)
  • F S,Lower ⁇ F P,Upper and F P,Upper ⁇ F S,Upper ((4) in Figure 2) 0 ⁇ F P,Lower -F S,Upper ⁇ B P,S,Guard or 0 ⁇ F S,Lower -F P,Upper ⁇ B P,S,Guard ((5) in Figure 2)
  • F P,Lower and F P,Upper are the lower and upper limits of the frequency band used by the primary system 10 (F P,Lower ⁇ F P,Upper ), F S,Lower and F S,Upper are the lower and upper limits of the frequency band used by the secondary system 20 (F S,Lower ⁇ F S,Upper ), and B P,S,Guard is the predetermined guard band that is considered to use the same frequency band.
  • the width is (0 ⁇ BP,S,Guard ).
  • a time period or a time slot can also be considered in the same way as a frequency band.
  • FIG. 3 shows five examples where primary system 10 and secondary system 20 utilize the same time period. These all "use the same time period" and there is a possibility that radio wave interference from the secondary system 20 to the primary system 10 may occur.
  • (1) in FIG. 3 is an example in which the time period used by the secondary system 20 includes the entire time period of the primary system 10.
  • (2) in FIG. 3 is an example in which the time period used by the secondary system 20 is entirely included in the time period of the primary system 10.
  • (3) and (4) in FIG. 3 are examples in which a part of the time period used by the secondary system 20 overlaps with the time period of the primary system 10.
  • the time period used by the secondary system 20 and the time period of the primary system 10 do not overlap, but the gap between them, for example Guard Time, is This is an example of the width below. In this case, the rise time and fall time of the radio waves emitted by the secondary system 20 may interfere with the primary system 10.
  • T P,Start and T P,End are the start and end of the time period used by the primary system 10 (T P,Start ⁇ T P,End ), T S,Start and T S,End are the start and end of the time period used by the secondary system 20 (T S,Start ⁇ T S,End ), and T P,S,Guard is the predetermined guard time that is considered to be using the same time period.
  • the width is (0 ⁇ TP, S communication, Guard ).
  • the communication devices 12a to 12b included in the primary system 10 and the communication devices 22a to 22c included in the secondary system 20 use the same frequency band. Therefore, if no measures are taken, radio wave interference from the secondary system 20 to the primary system 10 may occur.
  • the communication control device 40 controls the operating parameters of the communication devices 22a to 22c and the radio wave propagation control devices 30a to 30c included in the secondary system 20 so that interference of radio waves from the secondary system 20 to the primary system 10 is prevented or suppressed. decide.
  • FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of the communication control device 40 according to the first embodiment.
  • the communication control device 40 includes a first receiving section 401, a first transmitting section 402, a second receiving section 403, a second transmitting section 404, a first calculating section 405, and a detecting section 406. , a second calculation section 407, a third calculation section 408, a first determination section 409, a second determination section 410, and a control section 411.
  • the first receiving unit 401 receives registration requests including location information from the communication devices 12a to 12b and the communication devices 22a to 22c.
  • the first transmitting unit 402 returns a registration completion notification to the communication devices 12a to 12b and the communication devices 22a to 22c.
  • the first transmitter 402 transmits the operating parameters to at least one of the communication devices 22a to 22c included in the secondary system 20.
  • the second receiving unit 403 receives a registration request including location information and characteristic information from the radio wave propagation control devices 30a to 30c.
  • the second transmitter 404 returns a registration completion notification to the radio wave propagation control devices 30a to 30c. Further, the second transmitter 404 transmits the operating parameters to available radio wave propagation control devices.
  • the first calculation unit 405 calculates the distance and direction between the first communication device included in the secondary system 20 and the second communication device included in the primary system 10.
  • the detection unit 406 detects a radio wave propagation control device that can be used to prevent or suppress radio wave interference from the first communication device to the second communication device.
  • the second calculation unit 407 calculates radio wave propagation characteristics between the first communication device and the second communication device.
  • the third calculation unit 408 calculates the interference signal power that the second communication device receives when the first communication device emits radio waves.
  • the first determining unit 409 determines operating parameters of available radio wave propagation control devices.
  • the second determining unit 410 determines an operating parameter of at least one of the communication devices 22a to 22c included in the secondary system 20.
  • the control unit 411 controls the overall operation of the communication control device 40.
  • FIG. 5 is a sequence diagram illustrating the operation of the wireless communication network 100 according to the first embodiment.
  • “communication devices” represent communication devices 12a to 12b and communication devices 22a to 22c.
  • Radio wave propagation control device represents the radio wave propagation control devices 30a to 30c.
  • “Communication control device” represents the communication control device 40. Further, in FIG. 5, the link between the communication device, the radio wave propagation control device, and the communication control device is expressed in a form regardless of whether they are physically directly connected or indirectly connected.
  • the communication devices 12a to 12b included in the primary system 10 and 22a to 22c included in the secondary system 20 include their own location information (latitude, longitude, altitude, 2D coordinates, 3D coordinates, etc.).
  • a registration request is sent to the communication control device 40.
  • the first receiving unit 401 of the communication control device 40 receives registration requests from the communication devices 12a to 12b and 22a to 22c.
  • the control unit 411 of the communication control device 40 registers the location information included in the received registration request in its own internal memory (step S2).
  • the first transmitter 402 of the communication control device 40 returns a registration completion notification to the communication devices 12a to 12b and 22a to 22c (step S3).
  • 22a to 22c included in the secondary system 20 can receive operating parameters, which will be described later, from the communication control device 40, and can benefit from frequency sharing.
  • the radio wave propagation control devices 30a to 30c transmit a registration request including their own location information and characteristic information to the communication control device 40.
  • the second receiving unit 403 of the communication control device 40 receives registration requests from the radio wave propagation control devices 30a to 30c.
  • the control unit 411 of the communication control device 40 registers the location information and characteristic information included in the received registration request in its own internal memory (step S5).
  • the second transmitter 404 of the communication control device 40 returns a registration completion notification to the radio wave propagation control devices 30a to 30c (step S6).
  • the radio wave propagation control devices 30a to 30c can receive operation parameters, which will be described later, from the communication control device 40, and can perform operations that improve the effect of frequency sharing.
  • position information and characteristic information of the radio wave propagation control devices 30a to 30c include the following.
  • ⁇ Location information Installation location (latitude, longitude, altitude, 2D coordinates, 3D coordinates) - Opening surface (size, horizontal/vertical)
  • ⁇ Characteristic information - Compatible frequency band - Compatible wireless access system - Compatible angle range (horizontal/vertical) - Compatible radio wave attenuation/amplification (horizontal/vertical) - Available control granularity (time, frequency, space) - Synchronization accuracy (time) with secondary system
  • a certain communication device for example, the communication device 22b included in the secondary system 20, transmits its own communication start request to the communication control device 40.
  • the communication control device 40 prevents the radio waves emitted from the communication device 22b included in the secondary system 20 from interfering with the communication of the communication devices 12a to 12b included in the primary system 10 that use the same frequency band.
  • the operating parameters of the communication device 22b and the operating parameters of any available radio wave propagation control devices 31a to 30c are determined.
  • the communication control device 40 executes the processing from step S8 onward in FIG.
  • the communication device 22b included in the secondary system 20 will be referred to as a "first communication device”
  • the communication devices 12a to 12b included in the primary system 10 will be referred to as "second communication devices”.
  • first communication device the communication device 22b included in the secondary system 20
  • second communication devices a plurality of communication devices included in the secondary system 20 may be collectively used as the first communication device.
  • the communication devices 12a to 12b included in the primary system 10 are collectively referred to as the second communication device, only one of the communication devices 12a and 12b may be used as the second communication device.
  • the first calculation unit 405 of the communication control device 40 performs the first communication based on the position information of the first communication device and the second communication device registered in step S2 above. Calculating the distance and direction between the device and the second communication device.
  • the position information of the first communication device is the position information of the communication device 22b.
  • the position information of the second communication device is, for example, position information of an intermediate point between the communication devices 12a and 12b.
  • the three-dimensional distance between the two can be calculated according to the following formula.
  • the horizontal azimuth of position Loc 2 as viewed from position Loc 1 can be calculated according to the following formula, with the north direction as zero radians.
  • the horizontal azimuth of position Loc 1 as viewed from position Loc 2 can be calculated according to the following formula, with north as zero radians.
  • the vertical angle of position Loc 2 viewed from position Loc 1 can be calculated according to the following formula, with the zenith direction being zero radians.
  • the vertical angle of position Loc 1 viewed from position Loc 2 can be calculated according to the following formula, with the zenith direction being zero radians.
  • the azimuth angle of position Loc 2 viewed from position Loc 1 can be calculated according to the following formula, assuming the north direction as 0 degrees (deg), the east direction as 90 degrees, the south direction as 180 degrees, and the west direction as 270 degrees. .
  • the correspondence between north, south, east, west, and angles is not limited to this.
  • the function atan2(x,y) means arctan that takes two arguments.
  • the distance and direction may be calculated using a geodetic method such as the inverse solution method or the forward solution method of Vincenty's Formula.
  • the detection unit 406 of the communication control device 40 detects the first to second communication devices based on the position information and characteristic information of the radio wave propagation control devices 30a to 30c registered in step S5 above. Detecting radio wave propagation control device(s) that can be used to prevent or suppress radio wave interference to communication devices of. That is, in the first embodiment, in order to prevent or suppress radio wave interference from the first communication device included in the secondary system 20 to the second communication device included in the primary system 10, all radio wave propagation is always Instead of using a control device, only a positionally and frequency-appropriate radio wave propagation control device is used.
  • FIG. 6 shows radio wave propagation control that can be used to prevent or suppress interference from the first communication device included in the secondary system 20 to the second communication device included in the primary system 10 in the first embodiment.
  • 2 is a flowchart illustrating an example of a process for detecting device(s).
  • the detection unit 406 of the communication control device 40 sets a range for detecting available radio wave propagation control device(s) (step S61), and detects one or more registered radio wave propagation control devices within the detection range. It is determined whether it exists (step S62).
  • the detection unit 406 of the communication control device 40 detects the first communication device and the first communication device among them. It is determined whether there is a frequency band that can be used in common by the two communication devices (step S63).
  • the detection unit 406 of the communication control device 40 detects the radio waves.
  • the propagation control device is detected as a radio wave propagation control device (or devices) that can be used to prevent or suppress radio wave interference from the first communication device to the second communication device (step S64).
  • FIG. 7 is a diagram showing two examples of how to set the detection range of the available radio wave propagation control device(s) in step S61 of FIG. 6.
  • the line L connecting the first communication device and the second communication device is set as the detection range
  • the radio wave propagation control device 30b located on the line L is set as the available radio wave propagation control device.
  • two communication devices are connected by a straight line, but they may be connected by a curved line or a polygonal line.
  • a two-dimensional or three-dimensional area D including the first communication device and the second communication device is set as the detection range, and the radio wave propagation control devices 30a to 30c included in the area D can be used.
  • Detected as a radio wave propagation control device Since actual radio wave propagation has an angular spread, there are radio waves that travel in directions other than straight lines. Therefore, it is advantageous to set the detection range of an available radio wave propagation control device as a two-dimensional or three-dimensional area.
  • the second calculation unit 407 of the communication control device 40 calculates radio wave propagation characteristics between the first communication device and the second communication device. Specifically, in a general-purpose radio wave propagation model, the signal power attenuation L1 ⁇ 2 due to radio wave propagation from the first communication device to the second communication device is expressed as follows in decibel (dB). be able to.
  • G 1 is the antenna gain at the position Loc 1 of the first communication device
  • G 2 is the antenna gain at the position Loc 2 of the second communication device.
  • antenna gain may be a function of horizontal angle ⁇ and vertical angle ⁇ .
  • Lp is a (pure) radio wave propagation characteristic between two communication devices.
  • Fc is a carrier frequency assumed in the radio wave propagation model.
  • Map is geographic information, topographic information, map information, etc. referred to in a radio wave propagation model, and is hereinafter referred to as "geographic information".
  • L 1 ⁇ 2 L 2 ⁇ 1 .
  • the values of gain G and attenuation L both take positive values.
  • a positive value of the gain G means that the signal power is strengthened.
  • a positive value of attenuation L means that the signal power is weakened.
  • the expression allows the gain G and the attenuation L to take negative values.
  • a negative value of the gain G means that the signal power is weakened.
  • a negative value of attenuation L means that the signal power is strengthened.
  • the (pure) radio wave propagation characteristic Lp can be expressed, for example, as follows if the elements are further divided into smaller parts.
  • LD is a term that depends on the distance between two communication devices (so-called distance attenuation).
  • L S is attenuation (so-called shadowing) due to shielding objects around a certain position Loc.
  • LF includes reflection, scattering, diffraction, transmission, etc. that occur at a certain position Lo, and attenuation (so-called fading) that depends on time such as movement.
  • radio wave propagation models There are a wide variety of radio wave propagation models, but they can be broadly categorized as follows. Furthermore, these are not completely independent models, and there may also be models with composite features.
  • Example a Free space model
  • Example b Exponential decay model
  • ⁇ Stochastic or Probabilistic Model Of the above expressions, it often corresponds mainly to L S and L F.
  • Example a Shadowing (Shadowing, Log-Normal Fading)
  • Example b Fading (Small-Scale Fading, Fast Fading)
  • Geographic Model Geographic Model, Location-Specific Model: More detailed geographic information, topographic information, map information, etc. are often used. *Please note that this does not mean that the other models above do not use geographic information, etc.
  • Example b ITM (Irregular Terrain Model)
  • Example c ITU-R P.1546
  • Example d ITU-R P.452
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing for calculating radio wave propagation characteristics between the first communication device and the second communication device in the first embodiment.
  • step S81 the second calculation unit 407 of the communication control device 40 obtains the distance and direction between the first communication device and the second communication device calculated in step S8 of FIG. 5.
  • step S82 the second calculation unit 407 of the communication control device 40 acquires geographic information between the first communication device and the second communication device.
  • FIG. 9 is a diagram showing an overview of geographic information. At each location on the map divided into a grid, the values of various parameters that affect radio wave propagation characteristics are recorded.
  • the second calculation unit 407 of the communication control device 40 compares the position information of the first communication device and the second communication device with the geographic information acquired in step S82, and calculates the A value of a distance-dependent parameter that affects radio wave propagation characteristics between a first communication device and a second communication device is obtained.
  • distance-dependent parameters include the exponential coefficient in the exponential decay model (square law, cube law, fourth power law, ⁇ power law ( ⁇ is a real number), etc.), and the environmental settings in the Hata model (open land, suburban , small and medium-sized cities, large cities, etc.).
  • step S84 the second calculation unit 47 of the communication control device 40 compares the position information of the first communication device and the second communication device with the geographic information acquired in step S82, and calculates the A value of a shadowing parameter that affects radio wave propagation characteristics between a first communication device and a second communication device is obtained.
  • a specific example of the shadowing parameter is a variance value ( ⁇ _S decibel ( ⁇ _S is a real number), etc.) in a lognormal distribution.
  • step S85 the communication control device 40 compares the location information of the first communication device and the second communication device with the geographic information acquired in step S82 above, and Obtain the value of the fading parameter that affects the radio wave propagation characteristics between the communication device and the communication device.
  • fading parameters include the number of delayed waves in multipath propagation, the power level and delay time of each delayed wave, Rayleigh fading, Rician fading, K-factor, etc. .
  • step S86 the second calculation unit 407 of the communication control device 40 calculates the azimuth angle (horizontal direction, vertical direction) between the first communication device and the second communication device acquired in step S81 above. Based on this, antenna gains G 1 and G 2 of the first communication device and the second communication device are calculated.
  • step S87 the second calculation unit 407 of the communication control device 40 uses the values of the various parameters acquired or calculated in steps S81 to S86 above to calculate Attenuation L 1 ⁇ 2 of signal power due to radio wave propagation from the first communication device to the second communication device is calculated.
  • step S88 the second calculation unit 407 of the communication control device 40 calculates the difference between the first communication device and the second communication device based on the available radio wave propagation control device(s) detected in step S9 of FIG. The amount of change in the radio wave propagation characteristics MRIS,Total,1 ⁇ 2 is calculated.
  • the amount of change in radio wave propagation characteristics M RIS, Total, 1 ⁇ 2 changes depending on the number of radio wave propagation control devices and their radio wave propagation characteristics, specifically, the angle of reflection, scattering, diffraction, transmission, etc. do.
  • the radio wave propagation characteristics of the radio wave propagation control device can be controlled by setting operating parameters.
  • M RIS, Total, 1 ⁇ 2 is a scalar quantity, and can take either a positive or negative value.
  • the radio wave propagation control device is adjusted so that M RIS,Total,1 ⁇ 2 takes a positive value. It is preferable to control radio wave propagation characteristics.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a method for controlling radio wave propagation characteristics of a radio wave propagation control device, and is intended to reduce radio wave interference from a first communication device to a second communication device.
  • the communication control device 40 controls the radio wave propagation characteristics of the radio wave propagation control device, specifically, radio wave reflection, so that the radio waves emitted from the first communication device are not reflected in the direction of the second communication device. Control angles of scattering, diffraction, transmission, etc.
  • the direction in which reflection is prevented may be defined as a straight line connecting the radio wave propagation control device and the second communication device, or may be defined as a region with an angular spread.
  • the second calculation unit 407 of the communication control device 40 calculates the amount of change M RIS,1 ⁇ 2 in the individual radio wave propagation characteristics due to the available radio wave propagation control device(s), and adds these up. Calculate M RIS, Total, 1 ⁇ 2 . The summation of MRIS,1 ⁇ 2 is performed by addition if it is a decibel value, and by multiplication if it is a true value.
  • step S89 the second calculation unit 407 of the communication control device 40 calculates the signal power attenuation L 1 ⁇ 2 due to radio wave propagation from the first communication device to the second communication device calculated in step S87 above.
  • the radio wave propagation characteristic N between the first communication device and the second communication device 1 ⁇ 2 is calculated according to the following formula.
  • step S11 of FIG. 5 the third calculation unit 408 of the communication control device 40 calculates the interference signal power I 1 ⁇ 2 received by the second communication device when the first communication device emits radio waves as follows. Calculate according to the formula.
  • P T,1 is the transmission power of the radio wave emitted by the first communication device.
  • N1 ⁇ 2 is the radio wave propagation characteristic between the first communication device and the second communication device calculated in step S10 above. Note that when considering the sum of interference signals from multiple communication devices, for example, aggregate interference, the cumulative interference power I Agg,2 received by the second communication device is calculated according to the following formula. can.
  • the transmission power P T of the first communication device is set such that the interference signal power received by the second communication device is equal to or less than a predetermined value, specifically, a value that can be ignored in practical terms. . _
  • the dotted line arrow from the third calculation unit 408 to the second calculation unit 407 in FIG. 4 and the dotted line arrow from step S11 to S10 in FIG. 5 express this.
  • the first determining unit 409 of the communication control device 40 determines the operating parameters of the available radio wave propagation control device(s) detected in step S9 above. Specifically, the first determining unit 409 of the communication control device 40 determines that the radio wave propagation characteristic L 1 ⁇ 2 +M RIS,Total,1 ⁇ 2 calculated in step S10 above is The operating parameters of the radio wave propagation control device are determined so that the term is realized.
  • the second determining unit 410 of the communication control device 40 determines the operating parameters of the first communication device.
  • operational parameters include availability of wireless communication resources, maximum allowable transmission power, frequency band and wireless access method to be used, communicable area, non-communicable area, boundary, minimum separation distance, and the like.
  • the maximum allowable transmission power of the first transmitter is determined to be equal to the transmission power P T,1 in step S10 above.
  • step S14 of FIG. 5 the second transmitter 404 of the communication control device 40 transmits the operating parameters determined in step S12 above to the radio wave propagation control device.
  • the radio wave propagation control device that has received this sets the operating parameters to itself (step S15).
  • the first transmitter 402 of the communication control device 40 transmits the operating parameters determined in step S13 above to the first communication device.
  • the first communication device that has received this sets the operating parameters to itself (step S17) and starts emitting radio waves (step S18).
  • the radio waves emitted from the first communication device attenuate according to the radio wave propagation characteristic N 1 ⁇ 2 calculated in step S10 above before reaching the second communication device. Radio wave interference from the second communication device to the second communication device is prevented or suppressed.
  • the communication control device 40 can communicate between the first communication device and the second communication device based on the position information of the first communication device and the second communication device. Based on the distance and direction between the first communication device and the second communication device, and the position information and characteristic information of the radio wave propagation control device. , a second calculation unit 407 that calculates the radio wave propagation characteristic N 1 ⁇ 2 between the first communication device and the second communication device, and a radio wave between the first communication device and the second communication device. and a first determining unit 409 that determines operating parameters of the radio wave propagation control device based on the propagation characteristic N1 ⁇ 2 .
  • interference of radio waves from the secondary system 20 including the first communication device to the primary system 10 including the second communication device is prevented or suppressed.
  • radio wave interference was prevented or suppressed by controlling only the operating parameters of the communication devices (for example, the maximum allowable transmission power, etc.) . Therefore, it has not been possible to control radio wave propagation characteristics between communication devices. In other words, in the conventional technology, the radio wave propagation characteristics between communication devices are only a prerequisite and are not subject to control.
  • the communication control device 40 controls not only the operating parameters of the communication device but also the operating parameters of the radio wave propagation control device. Therefore, it becomes possible to actively control radio wave propagation characteristics between communication devices, and radio wave interference can be more effectively prevented or suppressed.
  • the communication control device 40 includes a detection unit that detects a radio wave propagation control device that can be used to prevent or suppress radio wave interference from the first communication device to the second communication device. 406.
  • the second calculation unit 407 When calculating the radio wave propagation characteristic N1 ⁇ 2 between the first communication device and the second communication device, the second calculation unit 407 only uses the position information and characteristic information of the available radio wave propagation control device.
  • the secondary system 20 including the first communication device is transferred to the primary system including the second communication device. Radio wave interference to the system 10 is prevented or suppressed very efficiently.
  • the second calculation unit 407 calculates the radio wave propagation characteristic N 1 ⁇ 2 between the first communication device and the second communication device. , geographic information between the first communication device and the second communication device, specifically distance-dependent parameters, shadowing parameters, fading parameters, etc. that affect the radio wave propagation characteristics N 1 ⁇ 2 are considered.
  • the radio wave propagation characteristic N 1 ⁇ 2 is calculated with high precision, so that the secondary system 20 including the first communication device is transferred from the primary system 10 including the second communication device. Radio wave interference is extremely effectively prevented or suppressed.
  • FIG. 11 is a diagram showing details of the data structure of geographic information in the present disclosure.
  • attributes and factors that are relatively close to nature and the natural environment can be considered, such as ocean/sea level, ground surface/altitude, etc.
  • Attributes and factors of ocean/sea surface, ground surface/altitude, etc. may include water quality, geology, material, and radio wave reflection coefficient/transmission coefficient associated with water quality, geology, and material, in addition to height information.
  • Attributes and factors similar to those of artificial objects such as roads, buildings, and structures are also considered. Attributes and factors of roads, buildings, and structures may include size, material, and radio wave reflection coefficient and transmission coefficient associated with the material. Attributes and factors that affect these radio wave propagation characteristics may be directly included in the geographic information. For example, this may include distance dependent properties, shadowing properties, fading properties, etc.
  • the data structure of geographic information may be meshed with respect to location, as shown in FIG. Further, the geographic information shown in FIG. 12 may be further generated for each frequency band. Since radio wave propagation characteristics are frequency dependent, more accurate calculations can be made by having multiple pieces of geographic information in accordance with this situation. If geographic information exists for multiple frequency bands, location/coordinate information may be shared. An advantage of sharing location/coordinate information in this way is that when comparing location information and geographic information, the number of times the comparison is performed using location/coordinate information as a key can be reduced. For example, when geographic information exists for M frequency bands, if the position/coordinate information is shared, the number of comparisons is 1/M compared to the case where it is not shared.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of comparing location information and geographic information.
  • geographic information and location information to be referenced are acquired (step S131).
  • step S132 geographic information corresponding to that frequency band is acquired (step S133).
  • step S134 the meshed position information/coordinate information is compared with the position information to be queried (step S134), and the mesh closest to the position information to be queried is specified (step S135).
  • this comparison/identification is performed by comparing the distance between the meshed location information and the location information to be queried, and identifying the closest mesh.
  • the values of the attributes and factors of the geographic information set and linked to the identified mesh that is, the values of the specific rows in FIG. 12, are acquired (step S136).
  • the communication control device 40 notifies the communication system or communication device of operating parameters.
  • An example of information included in the operating parameters is availability of wireless communication resources by the communication system or communication device. Specifically, when the target communication system or communication device belongs to a secondary system or when trying to use the same frequency band as that used by another communication system, the target communication system or communication device Notify the device of the availability of wireless communication resources.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of usage schedule information of wireless communication resources held by the communication control device 40.
  • communication system Sys1 is scheduled to use wireless communication resources in frequency band Freq1 from time hh1:mm1:ss1 to time hh5:mm5:ss5,
  • An operating parameter Para1 is set in the communication system Sys1 and the communication devices belonging thereto.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a process for determining availability of wireless communication resources.
  • the communication control device 40 receives a request to use wireless communication resources in a specific location, time, and frequency band from a certain communication system or communication device (step S1601).
  • This usage request may be notified as part of the information notified from the communication device to the communication control device 40, or included in the registration request from the communication device to the communication control device 40 in the sequence shown in FIG. 5 described above.
  • the communication control device 40 compares the received wireless communication resource usage request with the wireless communication resource usage schedule information it owns (step S1602). Specifically, it is determined whether the location, time, and frequency band included in the usage request overlap with the location, time, and frequency band scheduled to be used by another communication system.
  • the communication control device 40 When updating the usage schedule information, the communication control device 40 adds, for example, information such as the location, time, frequency band, etc. included in the usage request to the usage schedule information. Alternatively, if the usage schedule of an existing lower priority communication system is changed or deleted due to a usage request from a higher priority communication system or communication device, based on the content of the change or deletion, Change or delete usage schedule information.
  • the communication control device 40 notifies the communication system or communication device that sent the usage request of the operating parameters including whether or not the wireless communication resource can be used. Furthermore, if an existing usage schedule is changed or deleted, the communication system whose usage schedule has been changed or deleted is notified of the operating parameters including the details of the change or deletion.
  • overlapping frequency bands if any of (1) to (5) in FIG. 2 described above applies, it may be determined that the frequency bands overlap. However, as shown in (1), (3), (4), and (5) in Figure 2, another method of determination is to use frequency bands that are not actually used by the primary system, or interference from the secondary system to the primary system. For frequency bands that are considered to be negligible, it may be determined that they do not overlap.
  • time overlap if any of (1) to (6) in FIG. 3 described above applies, it may be determined that there is overlap. However, as shown in (1), (3), (4), (5), and (6) in Figure 3, another method of determination is the time when the primary system is not actually being used, or the time when the primary system is being transferred from the secondary system to the primary system. For times when interference is considered negligible, it may be determined that there is no overlap.
  • the original request for use cannot be approved as is, but changes in location, time, frequency band, etc., especially changes that reduce usage opportunities compared to the original If permission is granted, the operating parameters including the changed position, time, frequency band, etc. may be notified together with the result of the determination that the use is not possible.
  • the original request cannot be granted as is, but changes in location, time, frequency band, etc., especially those that reduce usage opportunities compared to the initial one, cannot be granted.
  • the operating parameters including the changed position, time, frequency band, etc. may be notified together with the determination result of use permission.
  • the communication control device 40 notifies the communication system or communication device of operating parameters.
  • An example of information included in the operating parameters is the maximum allowable transmission power of the communication device.
  • the second communication device when a wireless signal is transmitted from a transmitting side communication device (first communication device) to a receiving side communication device (second communication device), the second communication The maximum permissible transmission power of the first communication device is determined so that the reception power of the device is equal to or higher than a request level (required reception power).
  • P req,2 is the required reception power of the second communication device
  • P alloc,1 is the allowable maximum transmission power of the first communication device
  • P max,1 is the maximum transmission power according to the specifications of the first communication device
  • the communication control device 40 determines the maximum allowable transmission power P alloc,1 of the first communication device so as to satisfy the above conditions.
  • the calculation at this time may be performed by secret calculation using encrypted information of the communication device.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of a process for determining the maximum allowable transmission power based on the first determination method.
  • the communication control device 40 acquires information on the specifications and settable operating parameters of the first communication device and the second communication device (S171 to S172), and based on these, the communication control device 40 The radio wave propagation characteristic N 1 ⁇ 2 between the communication device No. 2 and the communication device No. 2 is calculated (S173).
  • the communication control device 40 determines the allowable maximum transmission power P alloc,1 of the first communication device that satisfies the above conditions (S174).
  • the operating parameters including information on the determined maximum allowable transmission power P alloc,1 are notified (S175).
  • the maximum allowable transmission power of the first to Kth communication devices is determined so that it is equal to or less than the maximum interference power (maximum interference power).
  • the maximum allowable interference power of the M-th communication device is I accept,M
  • the maximum allowable transmission power of the first communication device is P alloc,1
  • the radio wave between the first communication device and the M-th communication device is If the propagation characteristic is N1 ⁇ M , the following conditions hold.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a process for determining the maximum allowable transmission power based on the second determination method.
  • the communication control device 40 acquires information on the specifications and settable operating parameters of the first to Kth communication devices and the Mth communication device (S181 to S182), and based on these, the first to Kth communication devices
  • the communication control device 40 notifies the communication system or communication device of operating parameters.
  • Examples of information included in the operating parameters include the frequency band and wireless access method used by the communication device.
  • the wireless access method is 4G LTE/5G NR/6G in the case of a cellular system (mobile phone system), and IEEE802.11a/b/g/n/ac/in the case of wireless LAN. ax/be, etc., or Wi-Fi 4/5/6/7/8 (a further advanced standard of Wi-Fi).
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the data structure of the characteristic information of the wireless access method.
  • it is necessary to consider a plurality of wireless access methods as shown in the figure. Furthermore, even within one radio access method, it is necessary to consider a plurality of characteristic indicators.
  • the characteristic index includes throughput, delay, and reliability. These are characteristic indicators close to basic evaluation indicators in wireless communication. Although not included in the figure, indicators of environmental performance and economic efficiency such as power consumption, CO2 consumption, and communication charges may also be included.
  • the data structure of the characteristic information of the wireless access method may be meshed with respect to position, as shown in FIG. Further, the characteristic information of the radio access method shown in FIG. 20 may be further generated for each frequency band. Since the characteristics of a radio access method are frequency dependent, by having a plurality of pieces of characteristic information in accordance with this situation, it becomes possible to select a radio access method more flexibly. If characteristic information of a wireless access method exists for multiple frequency bands, the position/coordinate information may be shared. An advantage of sharing location/coordinate information in this way is that when comparing location information and characteristic information of a wireless access method, it is possible to reduce the number of times the location/coordinate information is used as a key for comparison. For example, if characteristic information of a wireless access method exists for M frequency bands, if location/coordinate information is shared, the number of comparisons is 1/M compared to when it is not shared. It's over.
  • FIG. 21 is a flowchart illustrating a method of comparing location information and characteristic information of a wireless access method.
  • the characteristic information of the wireless access method and the location information to be inquired are acquired (step S211).
  • step S212 characteristic information of the wireless access method corresponding to that frequency band is acquired (step S213).
  • step S214 the meshed location information/coordinate information is compared with the location information to be queried (step S214), and the mesh closest to the location information to be queried is identified (step S214). S215).
  • This comparison/identification is performed by comparing the distance between the meshed location information and the location information to be queried, and identifying the closest mesh, in the same way as shown in FIG. 14 described above. Finally, the value of the characteristic index of the characteristic information of the wireless access method set and linked to the specified mesh, that is, the value of the specific row in FIG. 19, is acquired (step S216).
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a process for determining a frequency band and a wireless access method used by a communication device.
  • the communication control device 40 acquires characteristic information of the wireless access method for a plurality of frequency bands acquired according to the process of FIG. 21 (step S221).
  • the communication control device 40 sets a characteristic index to be used when selecting a radio access method (step S222). For example, if high-speed communication is desired, throughput is desired; if low-latency communication is desired, delay, If you want to achieve reliable communication, reliability is set as a characteristic index. Not only a single characteristic index but also a combination of characteristic indexes may be set.
  • the communication control device 40 selects the best radio access method for each frequency band from the viewpoint of the characteristic index set in step S222 above (step S223).
  • the communication control device 40 also sets the number of frequency bands that can be aggregated (1 if aggregation is not possible) (step S224).
  • the communication control device 40 selects frequency bands to be used by the communication device by the number of frequency bands that can be aggregated set in step S224 above, and selects frequency bands to be used by the communication device in step S223 above.
  • the selected wireless access method is acquired and determined as the frequency band and wireless access method used by the communication device (step S225).
  • the communication control device 40 notifies the communication device of the operating parameters including information on the frequency band and wireless access method determined in step S225 above (step S226).
  • the communication control device 40 notifies the communication system or communication device of operating parameters.
  • Examples of information included in the operating parameters include information regarding communicable areas, non-communicable areas, boundaries, minimum separation distances, etc. of the communication device system or communication device.
  • the communicable area is an area where wireless communication of the target communication system or communication device is permitted.
  • the communication prohibited area is an area (eg, Exclusion Zone, etc.) where wireless communication of the target communication system or communication device is not permitted or prohibited.
  • the boundary is the boundary between the communicable area and the non-communicable area.
  • the minimum separation distance is the minimum separation distance required between a target communication system or communication device and another communication system or communication device.
  • the communicable area and the non-communicable area may be defined planarly (two-dimensionally) or spatially (three-dimensionally), or may be defined by a boundary line or contour of a surface or space.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of a communicable area, a non-communicable area, and their boundaries.
  • the target communication system or communication device belongs to the secondary system, and another communication system or communication device belongs to the primary system.
  • an area relatively close to another communication system or communication device may be determined to be a communication prohibited area where wireless communication of the target communication system or communication device is not permitted.
  • an area relatively far from another communication system or communication device may be determined to be a communicable area where wireless communication of the target communication system or communication device is permitted.
  • the communicable area and the non-communicable area are each gridded, and the boundaries between the two are defined by straight lines.
  • the sizes of the grids in the communicable area and the communicable area may be different.
  • the boundary between the communicable area and the non-communicable area may be defined by a curve.
  • the communicable area assumes that the virtual position of the target communication device is Loc SS , its transmission power is P T,SS , the position of another communication device is Loc PS , and the received interference power is I SS ⁇ PS . Letting the interference power be I accept, PS , it can be determined as a set of virtual positions Lo SS that satisfy the following conditions.
  • the communication area Lo allow is the interference power I SS received by another communication device when the target communication device emits radio waves from the virtual position Lo SS with the transmission power P T, SS ⁇
  • the communication prohibited area assumes that the virtual position of the target communication device is Lo SS , its transmission power is P T,SS , the position of another communication device is Loc PS , and the received interference power is I SS ⁇ PS . Letting the interference power be I accept, PS , it can be determined as a set of virtual positions Lo SS that satisfy the following conditions.
  • the communication unavailable area Lo disallow is the interference power I SS received by another communication device when it is assumed that the target communication device emits radio waves from the virtual position Lo SS with the transmission power P T, SS ⁇ This means that it is a set of virtual positions Loc SS such that PS exceeds the allowable interference power I accept, PS .
  • the communicable area Lo allow and the non-communicable area Lo disallow are areas that do not overlap with each other, and in terms of sets, they are considered to have no common elements. Therefore, after determining the communicable area Loc allow with the set of positional information of the entire area targeted by the present disclosure as loc all , the communicable area loc disallow is determined by deleting loc allow from the entire set loc all . You may.
  • the communicable area loc allow may be determined by removing loc disallow from the entire set loc all .
  • the boundary between the communicable area and the non-communicable area is determined by assuming that the virtual position of the target communication device is Loc SS , its transmission power is P T,SS , the position of another communication device is Loc PS , and the received interference power Assuming that I SS ⁇ PS and the allowable interference power I accept, PS , it can be determined as a set of virtual positions Lo SS that satisfy the following conditions.
  • the boundary Lo contour is the interference power I SS ⁇ PS received by another communication device when it is assumed that the target communication device emits radio waves from the virtual position Lo SS with the transmission power P T, SS .
  • ⁇ is a coefficient that determines the interference power range for determining the boundary. It is desirable that ⁇ be a non-negative number. If ⁇ is zero, Loc contour will represent a line with no width. If ⁇ is non-zero, Loc contour will have area or volume.
  • the minimum separation distance between a target communication device and another communication device is determined by assuming that the virtual position of the target communication device is Loc SS , its transmission power is P T,SS , and the position of another communication device is Loc PS , where the received interference power is I SS ⁇ PS and the allowable interference power is I accept,PS , it can be determined as a distance that satisfies the following conditions.
  • the minimum separation distance D separate is the interference power I SS received by another communication device when it is assumed that the target communication device emits radio waves from the virtual position Loc SS with the transmission power P T, SS ⁇
  • the minimum value of the distance between Loc SS and Loc PS becomes the minimum separation distance D separate .
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of holding communicable areas and non-communicable areas as geographic information.
  • the secret regarding communication permission may also be shared and held. By sharing secrets, it is also possible to protect information as to whether or not the target communication device actually operates.
  • FIG. 25 is a sequence diagram illustrating an example of a process for deregistering a communication device or a radio wave propagation control device.
  • the communication control device 40 receives a deregistration request for a certain communication device or radio wave propagation control device, it deletes the information registered regarding the communication device or radio wave propagation control device.
  • deletion of registration information is completed, communication control device 40 notifies the communication device or radio wave propagation control device of completion of registration cancellation.
  • the deregistration request for a communication device or radio wave propagation control device may be sent by the communication device or radio wave propagation control device itself, or may be sent by another device. Alternatively, a human may manually send the deregistration request.
  • the communication control device 40 may also cancel the registration of the communication device when it is discovered that the communication device has provided unacceptable interference power.
  • the communication control device 40 may also notify the reason for the deregistration when notifying the communication device of the completion of deregistration. By doing this, the deregistered communication device can determine whether the deregistration was intentional or unintentional, so it can take appropriate measures. Can be done. An example of this could be, for example, requiring operating parameters such that interference with other communication systems is reduced.
  • radio wave propagation control device is implemented as a standalone device.
  • the radio wave propagation control device may be implemented in the form of a reflector, passive reflector, active reflector, or the like.
  • the radio wave propagation control device may be implemented not only as a standalone device but also as a product having other functions.
  • the functions of the radio wave propagation control device may be implemented on wall materials (outer walls, inner walls), doors, windows, roofs, etc. of houses and buildings. By doing so, it is possible to prevent the radio waves of indoor wireless communication from going outside unnecessarily, or conversely, the radio waves of outdoor wireless communication from unnecessarily penetrating indoors.
  • the function of the radio wave propagation control device may be implemented on the wall material or ceiling surface of a domed baseball stadium. Further, the functions of the radio wave propagation control device may be implemented in advertisements, billboards, signage, etc. installed indoors and outdoors. Such signboards are often found in everyday spaces, so by implementing the radio wave propagation control device function on them, it is easier to improve the installation cost than introducing a standalone radio wave propagation control device.
  • the functions of the radio wave propagation control device may be implemented in products that occupy a relatively large area in homes and living spaces, such as television screens, computer screens, and mirrors.
  • the function of the radio wave propagation control device may be implemented on the body or glass of a moving body such as a car, train, or airplane. Similar effects can be expected from houses and buildings.
  • a radio wave propagation control device it is preferable to notify and update information related to radio wave propagation control, such as position information and posture of the mobile body in which the function is implemented, to the communication control device 40.
  • the communication control device 40 that has received the notification/update preferably performs calculations based on the updated information when performing interference calculations that include the characteristics of the radio wave propagation control device.
  • processing procedure described in the present disclosure may be regarded as a method having a series of these procedures. Alternatively, it may be regarded as a program for causing a computer to execute these series of procedures, or a recording medium that stores the program. Further, the processing described above is executed by a processor such as a CPU of a computer. Furthermore, the type of recording medium is not particularly limited because it does not affect the embodiments of the present disclosure.
  • each of the illustrated components of the present disclosure may be realized by software or hardware.
  • each component may be a software module implemented by software such as a microprogram, and each component may be implemented by a processor executing the software module.
  • each component may be realized by a circuit block on a semiconductor chip (die), for example, an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the number of constituent elements and the number of hardware realizing the constituent elements do not need to match.
  • one processor or circuit may implement multiple components.
  • one component may be implemented by multiple processors or circuits.
  • processors described in this disclosure are not limited.
  • it may be a CPU, an MPU (Micro Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or the like.
  • a first receiving unit that receives position information of the first communication device and the second communication device; a second receiving unit that receives position information and characteristic information of the radio wave propagation control device; a first calculation unit that calculates a distance and direction between the first communication device and the second communication device based on the position information of the first communication device and the second communication device; , Based on the distance and direction between the first communication device and the second communication device, as well as the position information and characteristic information of the radio wave propagation control device, the first communication device and the second communication device a second calculation unit that calculates radio wave propagation characteristics with the second communication device;
  • a communication control device comprising: a first determining unit that determines operating parameters of the radio wave propagation control device based on the radio wave propagation characteristics between the first communication device and the second communication device.
  • the communication control device according to [1], which considers only information.
  • the detection unit sets a line connecting the first communication device and the second communication device as a detection range, and sets the radio wave propagation control device located on the line as the available radio wave propagation control device.
  • the communication control device which detects the communication control device.
  • the detection unit sets a region including the first communication device and the second communication device as a detection range, and detects the radio wave propagation control device included in the region as the available radio wave propagation control device.
  • the communication control device according to [2].
  • the second calculation unit calculates the radio wave propagation characteristics between the first communication device and the second communication device, when calculating the radio wave propagation characteristics between the first communication device and the second communication device.
  • the communication control device according to any one of [1] to [4], which takes into account geographical information between [6]
  • the geographic information includes at least one of a distance-dependent parameter, a shadowing parameter, and a fading parameter that affect the radio wave propagation characteristics between the first communication device and the second communication device. 5].
  • the communication control device according to item 5. [7] Interference signal power received by the second communication device when the first communication device emits radio waves, based on the radio wave propagation characteristics between the first communication device and the second communication device.
  • the communication control device according to any one of [1] to [6], further comprising a third calculation unit that calculates .
  • the communication control device further comprising a second determining unit that determines an operating parameter of the first communication device based on the interference signal power.
  • a radio wave propagation control device that can control its own radio wave propagation characteristics according to operating parameters received from a communication control device.
  • the radio wave propagation control device wherein the radio wave propagation characteristic includes at least one of a reflection angle, a scattering angle, a diffraction angle, and a transmission angle of radio waves.
  • the operating parameters are determined so that interference of radio waves from the first communication device to the second communication device is prevented or suppressed.

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Abstract

［課題］電波伝搬制御装置を利用可能な無線通信システムにおいて、同一の無線通信リソースを利用する一方の通信装置から他方の通信装置への電波の干渉を防止または抑制することができる、通信制御装置を提供する。 ［解決手段］通信制御装置は、第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報に基づいて、第１の通信装置と第２の通信装置との間の距離および方向を計算する第１の計算部と、第１の通信装置と第２の通信装置との間の距離および方向、並びに、電波伝搬制御装置の位置情報および特性情報に基づいて、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性を計算する第２の計算部と、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性に基づいて、電波伝搬制御装置の動作パラメータを決定する第１の決定部とを備える。

Description

通信制御装置および電波伝搬制御装置
　本開示は、通信制御装置および電波伝搬制御装置に関する。
　同一の無線通信リソースを複数の通信装置で共用する技術として、例えばダイナミック周波数共用（ＤＳＡ：Dynamic Spectrum Access）が知られている。従来のＤＳＡでは、同一の周波数リソースを利用する複数の通信装置の動作パラメータを適切に設定することにより、通信装置間の電波の干渉を防止または抑制している。
　また、近年のメタマテリアル等のデバイスの発展から、自身の周囲の電波伝搬特性、具体的には、電波の反射、散乱、回折、透過等の角度を自在に制御可能な電波伝搬制御装置の実用化が進められている。
特表２０１９－５３０３８７号公報
　本開示は、電波伝搬制御装置を利用可能な無線通信システムにおいて、同一の無線通信リソースを利用する一方の通信装置から他方の通信装置への電波の干渉を防止または抑制することができる、通信制御装置および電波伝搬制御装置を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本開示に係る通信制御装置は、第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報を受信する第１の受信部と、電波伝搬制御装置の位置情報および特性情報を受信する第２の受信部と、第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報に基づいて、第１の通信装置と第２の通信装置との間の距離および方向を計算する第１の計算部と、第１の通信装置と第２の通信装置との間の距離および方向、並びに、電波伝搬制御装置の位置情報および特性情報に基づいて、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性を計算する第２の計算部と、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性に基づいて、電波伝搬制御装置の動作パラメータを決定する第１の決定部とを備える。
　また、本開示に係る電波伝搬制御装置は、通信制御装置から受信される動作パラメータに従って、自身の電波伝搬特性を制御可能な電波伝搬制御装置である。
実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。 プライマリシステムとセカンダリシステムが同一の周波数帯域を利用する例を示す図である。 プライマリシステムとセカンダリシステムが同一の時間期間を利用する例を示す図である。 実施の形態１に係る通信制御装置の詳細な構成を示す図である。 実施の形態１に係る無線通信ネットワークの動作を説明するシーケンス図である。 利用可能な電波伝搬制御装置を検出する処理の一例を説明するフローチャートである。 利用可能な電波伝搬制御装置の検出範囲の設定方法の２つの例を示す図である。 第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性を計算する処理の一例を説明するフローチャートである。 地理情報の概要を示す図である。 電波伝搬制御装置の電波伝搬特性の制御方法の一例を示す図である。 地理情報のデータ構造の詳細を示す図である。 位置に関してメッシュ化された地理情報のデータ構造を示す図である。 位置情報と地理情報との比較方法を説明するフローチャートである。 位置情報に最も近いメッシュを特定する方法を示す図である。 無線通信リソースの利用予定情報の一例を示す図である。 無線通信リソースの利用可否を判定する処理の一例を説明するフローチャートである。 第１の決定方法に基づいて、許容最大送信電力を決定する処理の一例を説明するフローチャートである。 第２の決定方法に基づいて、許容最大送信電力を決定する処理の一例を説明するフローチャートである。 無線アクセス方式の特性情報のデータ構造の一例を示す図である。 位置に関してメッシュ化された無線アクセス方式の特性情報のデータ構造を示す図である。 位置情報と無線アクセス方式の特性情報との比較方法を説明するフローチャートである。 通信装置が利用する周波数帯域および無線アクセス方式を決定する処理の一例を説明するフローチャートである。 通信可能エリアおよび通信不可エリアとそれらの境界の一例を示す図である。 通信可能エリアおよび通信不可エリアを地理情報として保有する場合の例を示す図である。 通信装置または電波伝搬制御装置の登録解除の処理の一例を示すシーケンス図である。 建物・建築物・看板への電波伝搬制御装置の実装例を示す図である。 映像音声装置への電波伝搬制御装置の実装例を示す図である。 移動体・乗り物への電波伝搬制御装置の実装例を示す図である。
　以下では、図面を参照しながら、本開示の実施の形態について詳細に説明する。図面において、同一または対応する要素には同じ参照符号を付して、詳細な説明は適宜省略する。
　（実施の形態１）
　図１は、本開示の実施の形態１に係る無線通信ネットワーク１００の構成を示す図である。無線通信ネットワーク１００は、プライマリシステム（Primary System）１０と、セカンダリシステム（Secondary System）２０と、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃと、通信制御装置４０とを含んでおり、これらはインターネット回線５０を介して互いに通信可能に接続されている。また、無線通信ネットワーク１００は、情報記録装置６０を含んでいてもよい。
　本実施の形態１において、プライマリシステム１０は、３Ｇ／４Ｇ／５Ｇ、ローカル５Ｇ、プライベート５Ｇ、ビヨンド５Ｇ、６Ｇ等の携帯電話システム（Cellular System）である。セカンダリシステム２０は、ＷＬＡＮ、Ｗｉ-Ｆｉ等の無線ＬＡＮシステム（Wireless LAN System）である。ただし、プライマリシステム１０およびセカンダリシステム２０は、これらに限定されるものではなく、例えば、ＩｏＴ通信システム(LPWA、Wi-SUN、Zigbee、Sigfox、LoRa等)、ＴＶ放送システム（地上放送、衛星放送、中継用素材伝送（FPU：Field Pickup Unit）等）、防衛・軍事用通信システム、衛星通信システム、あるいは航空管制通信システム等であってもよい。
　プライマリシステム１０は、アクセスポイント（Access Point）１２ａおよび端末装置１２ｂを含んでいる。これ以降、アクセスポイント１２ａおよび端末装置１２ｂを「通信装置１２ａ～１２ｂ」と称することがある。アクセスポイント１２ａは、有線または無線を介して、インターネット回線５０に接続されている。端末装置１２ｂは、例えば、ＵＥ（User Equipment）、携帯電話、スマートフォン、スマートウォッチ、スマートグラス、またはスマートデバイス等である。アクセスポイント１２ａと端末装置１２ｂとは、無線通信によって通信することができる。
　セカンダリシステム２０は、コアネットワーク２１と、基地局（Base Station）２２ａと、端末装置２２ｂ～２２ｃとを含んでいる。これ以降、基地局２２ａおよび端末装置２２ｂ～２２ｃを「通信装置２２ａ～２２ｃ」と称することがある。コアネットワーク２１は、例えば、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）または５ＧＣ（5G Core）等である。コアネットワーク２１は、有線または無線を介して、インターネット回線５０に接続されている。
　基地局２２ａは、有線または無線を介して、コアネットワーク２１に接続されている。端末装置２２ｂ～２２ｃは、例えば、ＵＥ、携帯電話、スマートフォン、スマートウォッチ、スマートグラス、またはスマートデバイス等である。基地局２２ａと端末装置２２ｂ～２２ｃとは、無線通信によって通信することができる。
　電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃは、自身の周囲の空間の電波伝搬特性、具体的には、電波の反射、散乱、回折、透過等の角度を自在に制御可能な装置である。電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃの電波伝搬特性は、動作パラメータを設定することにより制御することができる。電波伝搬制御装置は、ＲＩＳ（Reconfigurable Intelligent Surface）、Metasurface、Intelligent Surface、Large Intelligent Surface、電波シャッター、反射板等の名称でも呼ばれている。電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃは、有線または無線を介して、インターネット回線５０に接続されている。
　通信制御装置４０は、プライマリシステム１０とセカンダリシステム２０が同一の無線通信リソースを利用する際に、セカンダリシステム２０からプライマリシステム１０への電波の干渉が防止または抑制されるように、セカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ａ～２２ｃおよび電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃの動作パラメータを決定する。通信制御装置４０は、有線または無線を介して、インターネット回線５０に接続されている。
　通信制御装置４０は、インターネット回線５０を介して、プライマリシステム１０に含まれる通信装置１２ａ～１２ｂと通信することができる。通信制御装置４０は、インターネット回線５０およびコアネットワーク２１を介して、セカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ａ～２２ｃと通信することができる。通信制御装置４０は、インターネット回線５０を介して、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃと通信することができる。また、情報記録装置６０が存在する場合には、通信制御装置４０は、インターネット回線５０を介して、情報記録装置６０と通信することができる。
　情報記録装置６０は、プライマリシステム１０に含まれる通信装置１２ａ～１２ｂ、セカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ａ～２２ｃ、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃ、および通信制御装置４０の情報を記録・保存する。情報記録装置６０は、例えば、日本における総合無線局監理システム（PARTNER）、ＴＶホワイトスペース等を利用するシステム運用調整システム、米国におけるＦＣＣ ＵＬＳ（Universal Licensing System）、ＥＡＳ（Equipment Authorization System）、ＣＢＲＳで使用されているInforming Incumbent Portal等である。情報記録装置６０は、有線または無線を介して、インターネット回線５０に接続されている。
　なお、図１の無線通信ネットワーク１００において、プライマリシステム１０およびセカンダリシステム２０の数は、それぞれ１つ以上であればよく、２つ以上であってもよい。プライマリシステム１０およびセカンダリシステム２０に含まれる通信装置の数も、それぞれ１つ以上であればよい。電波伝搬制御装置３０および通信制御装置４０の数も、そぞれ１つ以上であればよい。また、情報記録装置６０が存在する場合には、その数は１つでもよいし、２つ以上であってもよい。
　（プライマリシステムとセカンダリシステムが利用する周波数帯域の関係）
　本実施の形態１では、プライマリシステム１０とセカンダリシステム２０が同一の周波数帯域（Frequency Band）、あるいは周波数チャネルまたはスペクトラムを利用する。図２は、プライマリシステム１０とセカンダリシステム２０が同一の周波数帯域を利用する５つの例を示している。これらはすべて「同一の周波数帯域を利用する」ものであり、セカンダリシステム２０からプライマリシステム１０への電波の干渉が発生する可能性がある。
　図２の（１）および（２）は、セカンダリシステム２０が利用する周波数帯域がプライマリシステム１０の周波数帯域の中にすべて含まれる例である。図２の（３）および（４）は、セカンダリシステム２０が利用する周波数帯域の一部がプライマリシステム１０の周波数帯域に重なっている例である。図２の（５）は、セカンダリシステム２０が利用する周波数帯域とプライマリシステム１０の周波数帯域が重なってはいないが、両者の間の隙間、例えばガードバンド（Guard Band）が所定の幅以下の例である。この場合には、セカンダリシステム２０が発射する電波の帯域外輻射がプライマリシステム１０に干渉する可能性がある。
　以上をまとめると、プライマリシステム１０とセカンダリシステム２０が同一の周波数帯域を利用するということは、以下のように表現することができる。
　　ＦP,Lower≦ＦS,Lower and ＦS,Upper≦ＦP,Upper　　　　（図２の（１）（２））
　　ＦS,Lower≦ＦP,Lower  and  ＦP,Lower≦ＦS,Upper　　　（図２の（３））
　　ＦS,Lower≦ＦP,Upper  and  ＦP,Upper≦ＦS,Upper　　　（図２の（４））
　　０≦ＦP,Lower－ＦS,Upper≦ＢP,S,Guard  or
　　０≦ＦS,Lower－ＦP,Upper≦ＢP,S,Guard　　　　　　　　（図２の（５））
　ただし、上式において、ＦP,LowerおよびＦP,Upperは、プライマリシステム１０が利用する周波数帯域の下限および上限（ＦP,Lower≦ＦP,Upper）、ＦS,LowerおよびＦS,Upperは、セカンダリシステム２０が利用する周波数帯域の下限および上限（ＦS,Lower≦ＦS,Upper）、ＢP,S,Guardは、同一の周波数帯域を利用していると考えられる所定のガードバンド幅（０≦ＢP,S,Guard）である。
　（プライマリシステムとセカンダリシステムの利用する時間期間の関係）
　時間期間（Time Period）、あるいはタイムスロットについても、周波数帯域と同様に考えることができる。図３は、プライマリシステム１０とセカンダリシステム２０が同一の時間期間を利用する５つの例を示している。これらはすべて「同一の時間期間を利用する」ものであり、セカンダリシステム２０からプライマリシステム１０への電波の干渉が発生する可能性がある。
　図３の（１）は、セカンダリシステム２０が利用する時間期間がプライマリシステム１０の時間期間をすべて含む例である。図３の（２）は、セカンダリシステム２０が利用する時間期間がプライマリシステム１０の時間期間の中にすべて含まれる例である。図３の（３）および（４）は、セカンダリシステム２０が利用する時間期間の一部がプライマリシステム１０の時間期間に重なっている例である。図３の（５）および（６）は、セカンダリシステム２０が利用する時間期間とプライマリシステム１０の時間期間が重なってはいないが、両者の間の隙間、例えばガードタイム（Guard Time）が所定の幅以下の例である。この場合には、セカンダリシステム２０が発射する電波の立ち上がり時間および立ち下がり時間がプライマリシステム１０に干渉する可能性がある。
　以上をまとめると、プライマリシステム１０とセカンダリシステム２０が同一の時間期間を利用するということは、以下のように表現することができる。
　　ＴP,Start≦ＴS,Start  and  ＴS,End≦ＴP,End　　　　　（図３（１）（２））
　　ＴS,Start≦ＴP,Start  and  ＴP,Start≦ＴS,End　　　　　（図３（３））
　　ＴS,Start≦ＴP,End  and  ＴP,End≦ＴS,End　　　　　　（図３（４））
　　０≦ＴP,Start－ＴS,End≦ＴP,S,Guard  or
　　０≦ＴS,Start－ＴP,End≦ＴP,S,Guard　　　　　　　　　（図３の（５）（６））
　ただし、上式において、ＴP,StartおよびＴP,Endは、プライマリシステム１０が利用する時間期間の開始および終了（ＴP,Start≦ＴP,End）、ＴS,StartおよびＴS,Endは、セカンダリシステム２０が利用する時間期間の開始および終了（TS,Start≦ＴS,End）、ＴP,S,Guardは、同一の時間期間を利用していると考えられる所定のガードタイム幅（０≦ＴP,S通信,Guard）である。
　（無線通信ネットワークの通信制御プロトコル）　　
　本実施の形態１では、プライマリシステム１０に含まれる通信装置１２ａ～１２ｂとセカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ａ～２２ｃが同一の周波数帯域を利用する。そのため、何の対策も施さない場合には、セカンダリシステム２０からプライマリシステム１０への電波の干渉が発生する可能性がある。通信制御装置４０は、セカンダリシステム２０からプライマリシステム１０への電波の干渉が防止または抑制されるように、セカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ａ～２２ｃおよび電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃの動作パラメータを決定する。
　図４は、本実施の形態１に係る通信制御装置４０の詳細な構成を示す図である。通信制御装置４０は、第１の受信部４０１と、第１の送信部４０２と、第２の受信部４０３と、第２の送信部４０４と、第１の計算部４０５と、検出部４０６と、第２の計算部４０７と、第３の計算部４０８と、第１の決定部４０９と、第２の決定部４１０と、制御部４１１とを備えている。
　第１の受信部４０１は、通信装置１２ａ～１２ｂおよび通信装置２２ａ～２２ｃから位置情報を含む登録要求を受信する。第１の送信部４０２は、通信装置１２ａ～１２ｂおよび通信装置２２ａ～２２ｃに登録完了通知を返信する。また、第１の送信部４０２は、セカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ａ～２２ｃの少なくとも１つに対して、動作パラメータを送信する。
　第２の受信部４０３は、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃから位置情報および特性情報を含む登録要求を受信する。第２の送信部４０４は、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃに登録完了通知を返信する。また、第２の送信部４０４は、利用可能な電波伝搬制御装置に対して、動作パラメータを送信する。
　第１の計算部４０５は、セカンダリシステム２０に含まれる第１の通信装置とプライマリシステム１０に含まれる第２の通信装置との間の距離および方向を計算する。検出部４０６は、第１の通信装置から第２の通信装置への電波の干渉を防止または抑制する際に利用可能な電波伝搬制御装置を検出する。第２の計算部４０７は、第１の通信装置と第２の通信装置との間の間の電波伝搬特性を計算する。第３の計算部４０８は、第１の通信装置が電波を発射した際に第２の通信装置が受信する干渉信号電力を計算する。
　第１の決定部４０９は、利用可能な電波伝搬制御装置の動作パラメータを決定する。第２の決定部４１０は、セカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ａ～２２ｃのうちの少なくとも１つの動作パラメータを決定する。制御部４１１は、通信制御装置４０の全体の動作を制御する。
　図５は、本実施の形態１に係る無線通信ネットワーク１００の動作を説明するシーケンス図である。図５において、「通信装置」は、通信装置１２ａ～１２ｂおよび通信装置２２ａ～２２ｃを表している。「電波伝搬制御装置」は、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃを表している。「通信制御装置」は、通信制御装置４０を表している。また、図５では、通信装置および電波伝搬制御装置と通信制御装置との間のリンクが物理的に直接接続されているか、間接的に接続されているかは問わない形で表現されている。
　図５のステップＳ１において、プライマリシステム１０に含まれる通信装置１２ａ～１２ｂおよびセカンダリシステム２０に含まれる２２ａ～２２ｃは、自身の位置情報（緯度、経度、高度、２Ｄ座標、３Ｄ座標等）を含む登録要求を通信制御装置４０に送信する。通信制御装置４０の第１の受信部４０１は、通信装置１２ａ～１２ｂおよび２２ａ～２２ｃからの登録要求を受信する。通信制御装置４０の制御部４１１は、受信された登録要求に含まれる位置情報を自身の内部メモリに登録する（ステップＳ２）。通信制御装置４０の第１の送信部４０２は、通信装置１２ａ～１２ｂおよび２２ａ～２２ｃに登録完了通知を返信する（ステップＳ３）。この登録によって、セカンダリシステム２０に含まれる２２ａ～２２ｃは、通信制御装置４０から後述する動作パラメータを受信できるようになり、周波数共用の恩恵を受けることができるようになる。
　図５のステップＳ４において、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃは、自身の位置情報および特性情報を含む登録要求を通信制御装置４０に送信する。通信制御装置４０の第２の受信部４０３は、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃからの登録要求を受信する。通信制御装置４０の制御部４１１は、受信された登録要求に含まれる位置情報および特性情報を自身の内部メモリに登録する（ステップＳ５）。通信制御装置４０の第２の送信部４０４は、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃに登録完了通知を返信する（ステップＳ６）。この登録によって、電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃは、通信制御装置４０から後述する動作パラメータを受信できるようになり、周波数共用の効果を向上させる動作ができるようになる。
　電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃの位置情報および特性情報の具体例としては、以下のようなものが挙げられる。
　　・位置情報
　　　 - 設置位置（緯度、経度、高度、２Ｄ座標、３Ｄ座標）
　　　 - 開口面（サイズ、水平・垂直）
　　・特性情報
　　　 - 対応可能周波数帯域
　　　 - 対応可能無線アクセスシステム
　　　 - 対応可能角度範囲（水平・垂直）
　　　 - 対応可能電波減衰量／増幅量（水平・垂直）
　　　 - 対応可能制御粒度（時間、周波数、空間）
　　　 - セカンダリシステムとの同期精度（時間）
　図５のステップＳ７において、ある通信装置、例えばセカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ｂは、自身の通信開始要求を通信制御装置４０に送信する。これを受信した通信制御装置４０は、セカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ｂから発射される電波が、同一の周波数帯域を利用するプライマリシステム１０に含まれる通信装置１２ａ～１２ｂの通信に干渉しないように、通信装置２２ｂの動作パラメータと、電波伝搬制御装置３１ａ～３０ｃの中で利用可能なものがあればその動作パラメータとを決定する。
　具体的には、通信制御装置４０は、図５のステップＳ８以降の処理を実行する。また、これ以降、セカンリシステム２０に含まれる通信装置２２ｂを「第１の通信装置」、プライマリシステム１０に含まれる通信装置１２ａ～１２ｂを「第２の通信装置」と称することにする。ただし、ここではセカンダリシステム２０に含まれる通信装置２２ｂのみを第１の通信装置としているが、セカンダリシステム２０に含まれる複数の通信装置をまとめて第１の通信装置としてもよい。また、プライマリシステム１０に含まれる通信装置１２ａ～１２ｂをまとめて第２の通信装置としているが、通信装置１２ａまたは１２ｂのいずれか一方のみを第２の通信装置としてもよい。
　図５のステップＳ８において、通信制御装置４０の第１の計算部４０５は、上記のステップＳ２で登録された第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報に基づいて、第１の通信装置と第２の通信装置との間の距離および方向を計算する。ここでは、第１の通信装置の位置情報は、通信装置２２ｂの位置情報である。また、第２の通信装置の位置情報は、例えば通信装置１２ａおよび１２ｂの中間地点の位置情報である。
　先ず、地球が球体であることを考慮せず、東西方向にＸ軸、南北方向にＹ軸、高さ方向にＺ軸をとり、位置情報がＸ、Ｙ、Ｚの座標で与えられる場合の例を挙げる。このとき、第１の通信装置の位置Ｌｏｃ１＝［Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１］、第２の通信装置の位置Ｌｏｃ２＝［Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２］とすると、両者の間の２次元の距離は、以下の式に従って計算できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　また、両者の間の３次元の距離は、以下の式に従って計算できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　位置Ｌｏｃ１から見た位置Ｌｏｃ２の水平方向の方位角は、北方向をゼロラジアンとして、以下の式に従って計算できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　位置Ｌｏｃ２から見た位置Ｌｏｃ１の水平方向の方位角は、北方向をゼロラジアンとして、以下の式に従って計算できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　位置Ｌｏｃ１から見た位置Ｌｏｃ２の垂直方向の角度は、天頂方向をゼロラジアンとして、以下の式に従って計算できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　位置Ｌｏｃ２から見た位置Ｌｏｃ１の垂直方向の角度は、天頂方向をゼロラジアンとして、以下の式に従って計算できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　次に、地球が球体であることを考慮し、位置情報が緯度Ａ、経度Ｂの座標で与えられる場合の例を挙げる。このとき、第１の通信装置の位置Ｌｏｃ１＝［Ａ１，Ｂ１］、第２の通信装置の位置Ｌｏｃ２＝［Ａ２，Ｂ２］とすると、両者の間の２次元の距離は、地球の赤道半径をＲとして、以下の式に従って計算できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　また、位置Ｌｏｃ１から見た位置Ｌｏｃ２の方位角は、北方向をゼロ度（ｄｅｇ）、東方向を９０度、南方向を１８０度、西方向を２７０度として、以下の式に従って計算できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　ただし、東西南北の方位と角度との対応付けは、これに限定されるものではない。また、関数ａｔａｎ２（ｘ，ｙ）は、２つの引数をとるａｒｃｔａｎを意味する。また、上記の計算方法の他にも、Ｖｉｎｃｅｎｔｙ法（Vincenty’s Formulate）の逆解法または順解法等の測地法を用いて、距離および方位を計算してもよい。
　図５のステップＳ９において、通信制御装置４０の検出部４０６は、上記のステップＳ５で登録された電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃの位置情報および特性情報に基づいて、第１の通信装置から第２の通信装置への電波の干渉を防止または抑制するために利用可能な電波伝搬制御装置（複数可）を検出する。すなわち、本実施の形態１では、セカンダリシステム２０に含まれる第１の通信装置からプライマリシステム１０に含まれる第２の通信装置への電波の干渉を防止または抑制するために、常にすべての電波伝搬制御装置を利用するのではなく、位置的および周波数的に適した電波伝搬制御装置のみを利用する。
　図６は、本実施の形態１において、セカンダリシステム２０に含まれる第１の通信装置からプライマリシステム１０に含まれる第２の通信装置への干渉を防止または抑制するために利用可能な電波伝搬制御装置（複数可）を検出する処理の一例を説明するフローチャートである。
　通信制御装置４０の検出部４０６は、利用可能な電波伝搬制御装置（複数可）を検出する範囲を設定し（ステップＳ６１）、検出範囲内に１つまたは複数の登録された電波伝搬制御装置が存在するか否かを判定する（ステップＳ６２）。
　検出範囲内に１つまたは複数の登録された電波伝搬制御装置が存在する場合（ステップＳ６２＝ＹＥＳ）には、通信制御装置４０の検出部４０６は、それらの中で第１の通信装置と第２の通信装置が共通して利用する周波数帯域に対応可能なものが存在するか否かを判定する（ステップＳ６３）。
　第１の通信装置と第２の通信装置が共通して利用する周波数帯域に対応可能なものが存在する場合（ステップＳ６３＝ＹＥＳ）には、通信制御装置４０の検出部４０６は、それらの電波伝搬制御装置を、第１の通信装置から第２の通信装置への電波の干渉を防止または抑制するために利用可能な電波伝搬制御装置（複数可）として検出する（ステップＳ６４）。
　図７は、図６のステップＳ６１における利用可能な電波伝搬制御装置（複数可）の検出範囲の設定方法の２つの例を示す図である。第１の例として、第１の通信装置と第２の通信装置とを結ぶ線Ｌを検出範囲として設定し、線Ｌ上に位置する電波伝搬制御装置３０ｂを、利用可能な電波伝搬制御装置として検出する。なお、図７では、２つの通信装置の間を直線で結んでいるが、曲線または折れ線で結んでもよい。
　第２の例として、第１の通信装置および第２の通信装置を含む２次元または３次元の領域Ｄを検出範囲として設定し、領域Ｄに含まれる電波伝搬制御装置３０ａ～３０ｃを、利用可能な電波伝搬制御装置として検出する。実際の電波伝搬は角度広がりを有するため、直線方向以外にも進行する電波が存在する。そのため、利用可能な電波伝搬制御装置の検出範囲を、２次元または３次元の領域として設定することは有利である。
　図５のステップＳ１０において、通信制御装置４０の第２の計算部４０７は、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性を計算する。詳細には、汎用的な電波伝搬モデルにおいて、第１の通信装置から第２の通信装置への電波伝搬による信号電力の減衰Ｌ１→２は、デシベル（ｄＢ）表現では、以下のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　上式において、Ｇ１は第１の通信装置の位置Ｌｏｃ１におけるアンテナ利得であり、Ｇ２は第２の通信装置の位置Ｌｏｃ２におけるアンテナ利得である。一般的には、アンテナ利得は、水平方向角度θおよび垂直方向角度φの関数となり得る。
　また、Ｌｐは、2つの通信装置の間の（純粋な）電波伝搬特性である。Ｆｃは、電波伝搬モデルで想定するキャリア周波数である。Ｍａｐは、電波伝搬モデルで参照する地理情報、地形情報、地図情報等であり、これ以降、代表して「地理情報」と称する。
　なお、一般的には、Ｌ１→２＝Ｌ２→１であると仮定することが多い。また、原則として、利得Ｇおよび減衰Ｌの値はともに正の値をとる。利得Ｇが正の値であるということは、信号電力が強まることを意味する。減衰Ｌが正の値であるということは、信号電力が弱まることを意味する。ただし、表現上は利得Ｇおよび減衰Ｌが負の値をとることも許されることに注意されたい。利得Ｇが負の値であるということは、信号電力が弱まることを意味する。減衰Ｌが負の値であるということは、信号電力が強まることを意味する。
　また、（純粋な）電波伝搬特性Ｌｐは、さらに細かく要素を分けると、例えば以下のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　上式において、ＬＤは、２つの通信装置の間の距離に依存する項（いわゆる距離減衰）である。ＬＳは、ある位置Ｌｏｃの周囲の遮蔽物などによる減衰（いわゆるシャドウイング）である。ＬＦは、ある位置Ｌｏｃで発生する反射、散乱、回折、透過等や、移動等の時間に依存する減衰（いわゆるフェージング）などである。
　電波伝搬モデルには、多種多様なモデルが存在するが、大別すると以下のようにまとめることができる。また、これらは完全に独立したモデルではなく、複合的な特徴を有するモデルも存在し得る。
　　・決定論的なモデル（Deterministic Mode）：
　　　上式のうち、主にＬＤに相当することが多い。
　　　 - 例ａ：自由空間モデル
　　　 - 例ｂ：指数減衰モデル
　　・確率的または統計的なモデル（Stochastic or Probabilistic Model）：
　　　上式のうち、主にＬＳ、ＬＦに相当することが多い。
　　　 - 例ａ：シャドウイング（Shadowing、Log-Normal Fading）
　　　 - 例ｂ：フェージング（Small-Scale Fading、Fast Fading）
　　・地理的なモデル（Geographic Model、Location-Specific Model)：
　　　地理情報、地形情報、地図情報等をより細かく採用することが多い。
　　　＊上記別のモデルが地理情報等を使わないということではない点に注意。
　　　 - 例ａ：秦モデル（(Hata Model）
　　　 - 例ｂ：ＩＴＭ（Irregular Terrain Model）
　　　 - 例ｃ：ITU-R P.1546
　　　 - 例ｄ：ITU-R P.452
　図８は、本実施の形態１において、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性を計算する処理の一例を説明するフローチャートである。
　ステップＳ８１において、通信制御装置４０の第２の計算部４０７は、図５のステップＳ８で計算された第１の通信装置と第２の通信装置との間の距離および方向を取得する。ステップＳ８２において、通信制御装置４０の第２の計算部４０７は、第１の通信装置と第２の通信装置との間の地理情報を取得する。図９は、地理情報の概要を示す図である。格子状に区切られた地図上の各位置において、電波伝搬特性に影響を与える各種のパラメータの値が記録されている。
　ステップＳ８３において、通信制御装置４０の第２の計算部４０７は、第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報と、上記のステップＳ８２で取得された地理情報とを比較して、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性に影響を与える距離依存パラメータの値を取得する。距離依存パラメータの具体例としては、指数減衰モデルにおける指数係数（２乗則、３乗則、４乗則、α乗則（αは実数）等）や、秦モデルにおける環境設定（開放地、郊外、中小都市、大都市等）などである。
　ステップＳ８４において、通信制御装置４０の第２の計算部４７は、第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報と、上記のステップＳ８２で取得された地理情報とを比較して、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性に影響を与えるシャドウイングパラメータの値を取得する。シャドウイングパラメータの具体例としては、対数正規分布における分散値（σ＿Ｓデシベル（σ＿Ｓは実数）等）などである。
　ステップＳ８５において、通信制御装置４０は、第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報と、上記のステップＳ８２で取得された地理情報とを比較して、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性に影響を与えるフェージングパラメータの値を取得する。フェージングパラメータの具体例としては、マルチパス伝搬における遅延波数、各遅延波の電力レベル・遅延時間、レイリーフェージング（(Rayleigh fading）、ライスフェージング（Rician fading）、Ｋファクタ（K-factor）などである。
　ステップＳ８６において、通信制御装置４０の第２の計算部４０７は、上記のステップＳ８１で取得された第１の通信装置と第２の通信装置との間の方位角（水平方向、垂直方向）に基づいて、第１の通信装置および第２の通信装置のアンテナ利得Ｇ１およびＧ２を計算する。
　ステップＳ８７において、通信制御装置４０の第２の計算部４０７は、上記のステップＳ８１～Ｓ８６で取得または計算された各種のパラメータの値を用いて、先述した減衰Ｌ１→２の定義式に従って、第１の通信装置から第２の通信装置への電波伝搬による信号電力の減衰Ｌ１→２を計算する。
　ステップＳ８８において、通信制御装置４０の第２の計算部４０７は、図５のステップＳ９で検出された利用可能な電波伝搬制御装置（複数可）による、第１の通信装置から第２の通信装置への電波伝搬特性の変化量ＭＲＩＳ，Ｔｏｔａｌ，１→２を計算する。
　詳細には、電波伝搬特性の変化量ＭＲＩＳ，Ｔｏｔａｌ，１→２は、電波伝搬制御装置の数やその電波伝搬特性、具体的には、反射、散乱、回折、透過等の角度などにより変化する。また、電波伝搬制御装置の電波伝搬特性は、動作パラメータを設定することにより制御することができる。本実施の形態１では、ＭＲＩＳ，Ｔｏｔａｌ，１→２はスカラー量であると仮定し、正または負のいずれの値もとり得るものとする。ただし、本実施の形態１が目指す効果としては、電波伝搬制御装置によって干渉信号の電力を弱めることであるから、ＭＲＩＳ，Ｔｏｔａｌ，１→２が正の値を取るように電波伝搬制御装置の電波伝搬特性を制御することが好ましい。
　図１０は、電波伝搬制御装置の電波伝搬特性の制御方法の一例を示す図であり、第１の通信装置から第２の通信装置への電波の干渉を低減させることを意図している。通信制御装置４０は、第１の通信装置から発射された電波が第２の通信装置の方向に反射していかないように、電波伝搬制御装置の電波伝搬特性、具体的には、電波の反射、散乱、回折、透過等の角度を制御する。反射を防ぐ方向は、電波伝搬制御装置と第２の通信装置とを結ぶ直線として定義してもよいし、角度広がりをもった領域として定義してもよい。ここで、角度広がりを考慮する場合には、水平方向または垂直方向の少なくともいずれかを考慮することが好ましい。また、複数の電波伝搬制御装置の電波伝搬特性を制御する場合にも、各々の電波伝搬制御装置に対して同様の考え方を適用することができる。
　通信制御装置４０の第２の計算部４０７は、利用可能な電波伝搬制御装置（複数可）による個々の電波伝搬特性の変化量ＭＲＩＳ，１→２を計算し、これらを合算することにより、ＭＲＩＳ，Ｔｏｔａｌ，１→２を計算する。ＭＲＩＳ，１→２の合算は、デシベル値であれば加算によって行われ、真値であれば乗算によって行われる。
　ステップＳ８９において、通信制御装置４０の第２の計算部４０７は、上記のステップＳ８７で計算された第１の通信装置から第２の通信装置への電波伝搬による信号電力の減衰Ｌ１→２と、上記のステップＳ８８で計算された電波伝搬制御装置による電波伝搬特性の変化量ＭＲＩＳ，Ｔｏｔａｌ，１→２とから、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性Ｎ１→２を、以下の式に従って計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　図５のステップＳ１１において、通信制御装置４０の第３の計算部４０８は、第１の通信装置が電波を発射した際に第２の通信装置が受信する干渉信号電力Ｉ１→２を、以下の式に従って計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　上式において、ＰＴ，１は、第１の通信装置が発射する電波の送信電力である。Ｎ１→２は、上記のステップＳ１０で計算された第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性である。なお、複数の通信装置からの干渉信号の総和、例えば累積干渉（Aggregate interference）等を考慮する場合には、第２の通信装置が受信する累積干渉電力ＩＡｇｇ，２は、以下の式に従って計算できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　本実施の形態１では、第２の通信装置が受信する干渉信号電力が所定の値、具体的には実用上無視できる程度の値以下になるように、第１の通信装置の送信電力ＰＴ，１を決定するとともに、上記のステップＳ８８における電波伝搬制御装置による電波伝搬特性の変化量ＭＲＩＳ，Ｔｏｔａｌ，１→２を制御する。図４の第３の計算部４０８から第２の計算部４０７への点線の矢印、および図５のステップＳ１１からＳ１０への点線の矢印は、このことを表現している。
　図５のステップＳ１２において、通信制御装置４０の第１の決定部４０９は、上記のステップＳ９で検出された利用可能な電波伝搬制御装置（複数可）の動作パラメータを決定する。詳細には、通信制御装置４０の第１の決定部４０９は、上記のステップＳ１０で計算された電波伝搬特性Ｌ１→２＋ＭＲＩＳ，Ｔｏｔａｌ，１→２におけるＭＲＩＳ，Ｔｏｔａｌ，１→２の項が実現されるように、電波伝搬制御装置の動作パラメータを決定する。
　図５のステップＳ１３において、通信制御装置４０の第２の決定部４１０は、第１の通信装置の動作パラメータを決定する。動作パラメータの具体例としては、無線通信リソースの利用可否、許容最大送信電力、利用する周波数帯域および無線アクセス方式、通信可能エリア、通信不能エリア、境界、最小離間距離等である。特に、第１の送信装置の許容最大送信電力は、上記のステップＳ１０における送信電力ＰＴ，１と等しくなるように決定される。
　図５のステップＳ１４において、通信制御装置４０の第２の送信部４０４は、上記のステップＳ１２で決定された動作パラメータを電波伝搬制御装置に送信する。これを受信した電波伝搬制御装置は、当該動作パラメータを自身に設定する（ステップＳ１５）。
　図５のステップＳ１６において、通信制御装置４０の第１の送信部４０２は、上記のステップＳ１３で決定された動作パラメータを第１の通信装置に送信する。これを受信した第１の通信装置は、当該動作パラメータを自身に設定し（ステップＳ１７）、電波の発射を開始する（ステップＳ１８）。この際、第１の通信装置から発射された電波は、第２の通信装置に到達するまでの間に、上記のステップＳ１０で計算された電波伝搬特性Ｎ１→２に従って減衰するため、第１の通信装置から第２の通信装置への電波の干渉が防止または抑制される。
　以上説明したように、本実施の形態１に係る通信制御装置４０は、第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報に基づいて、第１の通信装置と第２の通信装置との間の距離および方向を計算する第１の計算部４０５と、第１の通信装置と第２の通信装置との間の距離および方向、並びに、電波伝搬制御装置の位置情報および特性情報に基づいて、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性Ｎ１→２を計算する第２の計算部４０７と、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性Ｎ１→２に基づいて、電波伝搬制御装置の動作パラメータを決定する第１の決定部４０９とを備えている。
　上記の特徴により、本実施の形態１では、第１の通信装置を含むセカンダリシステム２０から第２の通信装置を含むプライマリシステム１０への電波の干渉が防止または抑制される。
　従来、同一の無線通信リソースを複数の通信装置で共用する際には、通信装置の動作パラメータ（例えば、許容最大送信電力等）のみを制御することにより、電波の干渉を防止または抑制していた。そのため、通信装置間の電波伝搬特性を制御することはできなかった。換言すれば、従来の技術では、通信装置間の電波伝搬特性はあくまで前提条件であり、制御の対象ではなかった。
　これに対して、本実施の形態１に係る通信制御装置４０では、通信装置の動作パラメータだけでなく、電波伝搬制御装置の動作パラメータを制御している。これにより、通信装置間の電波伝搬特性を積極的に制御することが可能になり、より効果的に電波の干渉を防止または抑制することができる。
　また、本実施の形態１に係る通信制御装置４０は、第１の通信装置から第２の通信装置への電波の干渉を防止または抑制するために利用可能な電波伝搬制御装置を検出する検出部４０６をさらに備えている。第２の計算部４０７は、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性Ｎ１→２を計算する際に、利用可能な電波伝搬制御装置の位置情報および特性情報のみを考慮する。
　上記の特徴により、本実施の形態１では、効果を発揮することが期待できる電波伝搬制御装置のみを制御することにより、第１の通信装置を含むセカンダリシステム２０から第２の通信装置を含むプライマリシステム１０への電波の干渉が極めて効率的に防止または抑制される。
　また、本実施の形態１に係る通信制御装置４０では、第２の計算部４０７は、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性Ｎ１→２を計算する際に、第１の通信装置と第２の通信装置との間の地理情報、具体的には、電波伝搬特性Ｎ１→２に影響を与える距離依存パラメータ、シャドウイングパラメータ、フェージングパラメータ等を考慮する。
　上記の特徴により、本実施の形態１では、電波伝搬特性Ｎ１→２が高精度に計算されることにより、第１の通信装置を含むセカンダリシステム２０から第２の通信装置を含むプライマリシステム１０への電波の干渉が極めて効果的に防止または抑制される。
　（地理情報のデータ構造の詳細）
　図１１は、本開示おける地理情報のデータ構造の詳細を示す図である。電波伝搬モデルに基づいて電波伝搬特性を計算するためには、同図のように地理・地形・地図などにおいて複数の属性・要因を考慮に入れる必要がある。例えば、海洋・海面や地表・標高など、比較的自然・天然環境に近い属性・要因が考えられる。海洋・海面、地表・標高の属性・要因には、高さ情報の他、水質・地質・材質、水質・地質・材質に伴う電波反射係数・透過係数などが含まれ得る。また、道路や建物・構造物など人工物に近い属性・要因も考えられる。道路、建物・構造物の属性・要因としても、サイズ、材質、材質に伴う電波反射係数・透過係数などが含まれ得る。これら電波伝搬特性に影響を与える属性・要因を直接的に地理情報に含めてもよい。例えば、距離依存特性、シャドウイング特性、フェージング特性などがこれに含まれ得る。
　地理情報のデータ構造は、図１２に示されるように、位置に関してメッシュ化されてもよい。また、図１２の地理情報は、さらに周波数帯域ごとに生成されてもよい。電波伝搬特性は周波数依存性があるため、この事情に合わせて複数の地理情報をもつことにより、より正確な計算が可能になる。複数の周波数帯域について地理情報が存在する場合、位置・座標情報は共通化してもよい。このように位置・座標情報を共通化することによるメリットとして、位置情報と地理情報とを比較する際に、位置・座標情報をキーとして比較する回数を減らすことができる。例えば、地理情報がＭ個の周波数帯域について存在する場合、位置・座標情報が共通化されている場合には、共通化されていない場合と比べて、１／Ｍの比較回数で済む。
　図１３は、位置情報と地理情報との比較方法を説明するフローチャートである。先ず、地理情報と照会したい位置情報を取得する（ステップＳ１３１）。次に、特定の周波数帯域の希望・指定がある場合（ステップＳ１３２）には、その周波数帯域に対応する地理情報を取得する（ステップＳ１３３）。次に、地理情報のうち、メッシュ化された位置情報・座標情報と、照会したい位置情報との比較を行い（ステップＳ１３４）、照会したい位置情報に最も近いメッシュを特定する（ステップＳ１３５）。この比較・特定は、図１４に示されるように、メッシュ化された位置情報と、照会したい位置情報との間の距離を比較し、最も近いメッシュを特定するという方法をとる。最後に、特定されたメッシュに設定・紐づけされた地理情報の属性・要因の値、すなわち図１２の特定の行の値を取得する（ステップＳ１３６）。
　（動作パラメータ（無線通信リソースの利用可否））
　本開示では、通信制御装置４０が通信システムまたは通信装置に動作パラメータを通知する。動作パラメータに含まれる情報の一例として、通信システムまたは通信装置による無線通信リソースの利用可否が挙げられる。詳細には、対象の通信システムまたは通信装置が、セカンダリシステムに属している場合や、他の通信システムが利用する周波数帯域と同一の周波数帯域を利用しようとする場合に、対象の通信システムまたは通信装置に対して無線通信リソースの利用可否を通知する。
　図１５は、通信制御装置４０が保有する無線通信リソースの利用予定情報の一例を示す図である。同図では、例えば、位置ｘ１／ｙ１／ｚ１において、時刻ｈｈ１：ｍｍ１：ｓｓ１から時刻ｈｈ５：ｍｍ５：ｓｓ５までの時間、周波数帯域Ｆｒｅｑ１において、通信システムＳｙｓ１が無線通信リソースを利用する予定であり、通信システムＳｙｓ１およびそれに属する通信装置には、動作パラメータＰａｒａ１が設定される。
　図１６は、無線通信リソースの利用可否を判定する処理の一例を説明するフローチャートである。
　先ず、通信制御装置４０は、ある通信システムまたは通信装置から、特定の位置、時間、周波数帯域における無線通信リソースの利用要求を受信する（ステップＳ１６０１）。この利用要求は、先述した図５のシーケンスにおいて、通信装置から通信制御装置４０に通知される情報や、あるいは通信装置から通信制御装置４０への登録要求に含めて通知されてもよい。
　通信制御装置４０は、受信された無線通信リソースの利用要求と、自身が保有する無線通信リソースの利用予定情報とを比較する（ステップＳ１６０２）。具体的には、利用要求に含まれる位置、時間、周波数帯域が、他の通信システムによって利用される予定の位置、時間、周波数帯域と重複しているか否かを判定する。
　詳細には、利用要求に含まれる位置と重複する利用予定があり（Ｓ１６０３＝ＹＥＳ）、かつ利用要求に含まれる時間と重複する利用予定があり（Ｓ１６０４＝ＹＥＳ）、かつ利用要求に含まれる周波数帯域と重複する利用予定があり（Ｓ１６０５＝ＹＥＳ）、かつそれらの利用を予定している通信システムの優先度が、利用要求を送信した通信システム（または、利用要求を送信した通信装置の属している通信システム）の優先度よりも高い場合（Ｓ１６０６＝ＹＥＳ）には、通信制御装置４０は、利用要求を送信した通信システムまたは通信装置による無線通信リソースの利用は不可であると判定する（Ｓ１６０７）。
　一方、それ以外の場合、すなわち利用要求に含まれる位置と重複する利用予定がないか（Ｓ１６０３＝ＮＯ）、あるいは利用要求に含まれる時間と重複する利用予定がないか（Ｓ１６０４＝ＮＯ）、あるいは利用要求に含まれる周波数帯域と重複する利用予定がないか（Ｓ１６０５＝ＮＯ）、あるいはそれらの利用を予定している通信システムの優先度が、利用要求を送信した通信システム（または、利用要求を送信した通信装置の属している通信システム）の優先度よりも低い場合（Ｓ１６０６＝ＮＯ）には、通信制御装置４０は、利用要求を送信した通信システムまたは通信装置による無線通信リソースの利用を許可（Grant）し（Ｓ１６０８）、自身の保有する利用予定情報を更新する（Ｓ１６０９）。
　利用予定情報を更新する際には、通信制御装置４０は、例えば、利用要求に含まれる位置、時間、周波数帯域等の情報を利用予定情報に追加する。あるいは、より高い優先度の通信システムまたは通信装置からの利用要求により、既存のより優先度の低い通信システムの利用予定が変更または削除される場合には、当該変更または削除の内容に基づいて、利用予定情報の変更または削除を行う。
　最後に、通信制御装置４０は、利用要求を送信した通信システムまたは通信装置に対して、無線通信リソースの利用の可否を含む動作パラメータを通知する。また、既存の利用予定の変更または削除が伴う場合には、利用予定が変更または削除された通信システムに対して、変更または削除の内容を含む動作パラメータを通知する。
　なお、周波数帯域の重複については、先述した図２の（１）～（５）のいずれかに該当する場合には、重複すると判定してよい。ただし、別の判定方法として、図２の（１）（３）（４）（５）のように、現実にはプライマリシステムが利用していない周波数帯域や、セカンダリシステムからプライマリシステムへの干渉が無視できると考えられる周波数帯域については、重複しないと判定してもよい。
　同様に、時間の重複については、先述した図３の（１）～（６）のいずれかに該当する場合には、重複すると判定してよい。ただし、別の判定方法として、図３の（１）（３）（４）（５）（６）のように、現実にはプライマリシステムが利用していない時間や、セカンダリシステムからプライマリシステムへの干渉が無視できると考えられる時間については、重複しないと判定してもよい。
　また、無線通信リソースの利用要求に対して不可と判定する場合において、当初の利用要求そのままでは許可できないが、位置、時間、周波数帯域等の変更、特に当初よりも利用機会を削減するような変更により許可できる場合には、当該変更後の位置、時間、周波数帯域等を含む動作パラメータを、利用不可の判定結果とともに通知してもよい。
　同様に、無線通信リソースの利用要求に対して許可と判定する場合でも、当初の利用要求そのままでは許可できないが、位置、時間、周波数帯域等の変更、特に当初よりも利用機会を削減するような変更により許可と判定する場合には、当該変更後の位置、時間、周波数帯域等を含む動作パラメータを、利用許可の判定結果とともに通知してもよい。
　（動作パラメータ（許容最大送信電力））
　本開示では、通信制御装置４０が通信システムまたは通信装置に動作パラメータを通知する。動作パラメータに含まれる情報の一例として、通信装置の許容最大送信電力が上げられる。
　許容最大送信電力の第１の決定方法では、送信側の通信装置（第１の通信装置）から受信側の通信装置（第２の通信装置）に無線信号を送信する際に、第２の通信装置の受信電力が要求レベル（要求受信電力）以上となるように、第１の通信装置の許容最大送信電力を決定する。
　第２の通信装置の要求受信電力をＰｒｅｑ，２、第１の通信装置の許容最大送信電力をＰａｌｌｏｃ，１、第１の通信装置の仕様上の最大送信電力をＰｍａｘ，１、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性をＮ１→２とすると、以下の条件が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　通信制御装置４０は、上記の条件を満たすように、第１の通信装置の許容最大送信電力Ｐａｌｌｏｃ，１を決定する。この際の計算は、暗号化された通信装置の情報を用いた秘密計算で実行されてもよい。
　図１７は、第１の決定方法に基づいて、許容最大送信電力を決定する処理の一例を説明するフローチャートである。
　先ず、通信制御装置４０は、第１の通信装置および第２の通信装置の仕様および設定可能な動作パラメータの情報を取得し（Ｓ１７１～Ｓ１７２）、これらに基づいて、第１の通信装置と第２の通信装置との間の電波伝搬特性Ｎ１→２を計算する（Ｓ１７３）。次に、通信制御装置４０は、上記の条件を満たす第１の通信装置の許容最大送信電力Ｐａｌｌｏｃ，１を決定する（Ｓ１７４）。最後に、決定された許容最大送信電力Ｐａｌｌｏｃ，１の情報を含む動作パラメータを通知する（Ｓ１７５）。
　許容最大送信電力の第２の決定方法では、第１～第Ｋの通信装置が無線信号を送信する際に、第Ｍ（＝Ｋ＋１）の通信装置によって受信される累積干渉電力が許容レベル（許容最大干渉電力）以下となるように、第１～第Ｋの通信装置の許容最大送信電力を決定する。
　先ず、第Ｍの通信装置の許容最大干渉電力をＩａｃｃｅｐｔ，Ｍ、第１の通信装置の許容最大送信電力をＰａｌｌｏｃ，１、第１の通信装置と第Ｍの通信装置との間の電波伝搬特性をＮ１→Ｍとすると、以下の条件が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　これを一般化して、ｋ＝１～Ｋとして、第ｋの通信装置の許容最大送信電力をＰａｌｌｏｃ，ｋ、第ｋの通信装置と第Ｍの通信装置との間の電波伝搬特性をＮｋ→Ｍ、第Ｍの通信装置の第ｋの通信装置からの許容最大干渉電力をＩａｃｃｅｐｔ，ｋ→Ｍとすると、以下の条件が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　図１８は、第２の決定方法に基づいて、許容最大送信電力を決定する処理の一例を説明するフローチャートである。
　先ず、通信制御装置４０は、第１～第Ｋの通信装置および第Ｍの通信装置の仕様および設定可能な動作パラメータの情報を取得し（Ｓ１８１～Ｓ１８２）、これらに基づいて、第１～第Ｋの装置と第Ｍの通信装置との間の電波伝搬特性Ｎｋ→Ｍ（ｋ＝１～Ｋ）を計算する（Ｓ１８３）。
　次に、Ｋ＞２、すなわち送信側の通信装置が複数の場合（Ｓ１８４＝ＹＥＳ）には、通信制御装置４０は、第Ｍの通信装置の許容最大干渉電力Ｉａｃｃｅｐｔ，Ｍの第１～第Ｋの通信装置への配分、すなわちＩａｃｃｅｐｔ，ｋ→Ｍ（ｋ＝１～Ｋ）を決定する（Ｓ１８５）。続いて、通信制御装置４０は、上記の条件を満たす第１～第Ｋの通信装置の許容最大送信電力Ｐａｌｌｏｃ，ｋ（ｋ＝１～Ｋ）を決定する（Ｓ１８６）。最後に、通信制御装置４０は、第１～第Ｋの通信装置に対して、決定された許容最大送信電力Ｐａｌｌｏｃ，ｋ（ｋ＝１～Ｋ）の情報を含む動作パラメータを通知する（Ｓ１８７）。
　（動作パラメータ（周波数帯域および無線アクセス方式））
　本開示では、通信制御装置４０が通信システムまたは通信装置に動作パラメータを通知する。動作パラメータに含まれる情報の一例として、通信装置が利用する周波数帯域および無線アクセス方式が挙げられる。無線アクセス方式とは、例えば、セルラシステム（携帯電話システム）の場合には、４Ｇ ＬＴＥ／５Ｇ ＮＲ／６Ｇ等であり、無線ＬＡＮの場合には、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ／ｂｅ等、あるいはＷｉ－Ｆｉ ４／５／６／７／８（Ｗｉ－Ｆｉのさらなる高度化規格）等である。
　通信装置の位置によって、利用可能な無線アクセス方式や、特性が良好な無線アクセス方式が変化することが考えられる。そのため、通信装置の位置情報を保護しながら、利用する無線アクセス方式を選択したいという要求があり得る。
　図１９は、無線アクセス方式の特性情報のデータ構造の一例を示す図である。通信装置が利用する無線アクセス方式を選択できるようにするためには、同図のように複数の無線アクセス方式を考慮する必要がある。また、１つの無線アクセス方式の中でも、複数の特性指標を考慮する必要がある。
　図１９の例では、特性指標として、スループット、遅延、信頼性を含んでいる。これらは、無線通信における基本的な評価指標に近い特性指標である。また、同図には含まれていないが、消費電力、ＣＯ２消費量、通信料金等の環境性能や経済性の指標などが含まれてもよい。
　無線アクセス方式の特性情報のデータ構造は、図２０に示されるように、位置に関してメッシュ化されてもよい。また、図２０の無線アクセス方式の特性情報は、さらに周波数帯域ごとに生成されてもよい。無線アクセス方式の特性は周波数依存性があるため、この事情に合わせて複数の特性情報をもつことにより、より柔軟な無線アクセス方式の選択が可能になる。複数の周波数帯域について無線アクセス方式の特性情報が存在する場合、位置・座標情報は共通化してもよい。このように位置・座標情報を共通化することによるメリットとして、位置情報と無線アクセス方式の特性情報とを比較する際に、位置・座標情報をキーとして比較する回数を減らすことができる。例えば、無線アクセス方式の特性情報がＭ個の周波数帯域について存在する場合、位置・座標情報が共通化されている場合には、共通化されていない場合と比べて、１／Ｍの比較回数で済む。
　図２１は、位置情報と無線アクセス方式の特性情報との比較方法を説明するフローチャートである。先ず、無線アクセス方式の特性情報と照会したい位置情報を取得する（ステップＳ２１１）。次に、特定の周波数帯域の希望・指定がある場合（ステップＳ２１２）には、その周波数帯域に対応する無線アクセス方式の特性情報を取得する（ステップＳ２１３）。次に、無線アクセス方式の特性情報のうち、メッシュ化された位置情報・座標情報と、照会したい位置情報との比較を行い（ステップＳ２１４）、照会したい位置情報に最も近いメッシュを特定する（ステップＳ２１５）。この比較・特定は、先述した図１４に示されるのと同様に、メッシュ化された位置情報と、照会したい位置情報との間の距離を比較し、最も近いメッシュを特定するという方法をとる。最後に、特定されたメッシュに設定・紐づけされた無線アクセス方式の特性情報の特性指標の値、すなわち図１９の特定の行の値を取得する（ステップＳ２１６）。
　図２２は、通信装置が利用する周波数帯域および無線アクセス方式を決定する処理の一例を説明するフローチャートである。
　先ず、通信制御装置４０は、図２１の処理に従って取得された複数の周波数帯域についての無線アクセス方式の特性情報を取得する（ステップＳ２２１）。次に、通信制御装置４０は、無線アクセス方式を選択する際に用いる特性指標を設定する（ステップＳ２２２）例えば、高速通信を実現したい場合にはスループット、低遅延通信を実現したい場合には遅延、確実な通信を実現したい場合には信頼性を特性指標として設定する。特性指標は単一のものだけでなく、複合的に設定してもよい。
　次に、通信制御装置４０は、各周波数帯域について、上記のステップＳ２２２で設定された特性指標の観点から、最良の無線アクセス方式を１つ選択する（ステップＳ２２３）。また、通信制御装置４０は、アグリゲート可能な周波数帯域の数（アグリゲート不可の場合は１）を設定する（ステップＳ２２４）。
　続いて、通信制御装置４０は、上記のステップＳ２２４で設定されたアグリゲート可能な周波数帯域の数の分だけ、通信装置が利用する周波数帯域を選択するとともに、当該周波数帯域について上記のステップＳ２２３で選択された無線アクセス方式を取得し、これらを通信装置が利用する周波数帯域および無線アクセス方式として決定する（ステップＳ２２５）。
　最後に、通信制御装置４０は、通信装置に対して、上記のステップＳ２２５で決定された周波数帯域および無線アクセス方式の情報を含む動作パラメータを通知する（ステップＳ２２６）。
　（動作パラメータ（通信可能エリア、通信不可エリア、境界、最小離隔距離））
　本開示では、通信制御装置４０が通信システムまたは通信装置に動作パラメータを通知する。動作パラメータに含まれる情報の一例として、通信装置システムまたは通信装置の通信可能エリア、通信不可エリア、境界、最小離隔距離等に関する情報が挙げられる。
　通信可能エリアは、対象の通信システムまたは通信装置の無線通信が許可されるエリアである。通信不可エリアは、対象の通信システムまたは通信装置の無線通信が許可されないかあるいは禁止されるエリア（例えば、Exclusion Zone等）である。境界は、通信可能エリアと通信不可エリアとの境界である。最小離隔距離は、対象の通信システムまたは通信装置と他の通信システムまたは通信装置との間で必要とされる最小の離隔距離である。通信可能エリアおよび通信不可エリアは、面的（２次元）または空間的（３次元）に定義されてもよいし、あるいは面・空間の境界線・境界面（Contour）によって定義されてもよい。
　図２３は、通信可能エリアおよび通信不可エリアとそれらの境界の一例を示す図である。この例では、対象の通信システムまたは通信装置がセカンダリシステムに属しており、別の通信システムまたは通信装置がプライマリシステムに属している。この場合、別の通信システムまたは通信装置からの距離が比較的近い領域では、対象の通信システムまたは通信装置の無線通信が許可されない通信不可エリアと決定され得る。一方、別の通信システムまたは通信装置からの距離が比較的遠い領域では、対象の通信システムまたは通信装置の無線通信が許可される通信可能エリアと決定され得る。
　なお、図２３の例では、通信可能エリアおよび通信不可エリアがそれぞれ格子状にグリッド化されており、両者の境界が直線によって定義されている。しかしながら、例えば、通信可能エリアおよび通信不可エリアの各グリッドのサイズがそれぞれ異なっていてもよい。あるいは、通信可能エリアと通信不可エリアとの境界が曲線によって定義されてもよい。
　通信可能エリアは、対象の通信装置の仮想位置をＬｏｃＳＳと仮定し、その送信電力をＰＴ，ＳＳ、別の通信装置の位置をＬｏｃＰＳ、受信される干渉電力をＩＳＳ→ＰＳ、許容干渉電力をＩａｃｃｅｐｔ，ＰＳとして、以下の条件を満たす仮想位置ＬｏｃＳＳの集合として決定することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
　上式は、通信可能エリアＬｏｃａｌｌｏｗは、対象の通信装置が仮想位置ＬｏｃＳＳから送信電力ＰＴ，ＳＳで電波を発射すると仮定した際に、別の通信装置によって受信される干渉電力ＩＳＳ→ＰＳが許容干渉電力Ｉａｃｃｅｐｔ，ＰＳ以下となるような仮想位置ＬｏｃＳＳの集合であることを意味している。
　通信不可エリアは、対象の通信装置の仮想位置をＬｏｃＳＳと仮定し、その送信電力をＰＴ，ＳＳ、別の通信装置の位置をＬｏｃＰＳ、受信される干渉電力をＩＳＳ→ＰＳ、許容干渉電力をＩａｃｃｅｐｔ，ＰＳとして、以下の条件を満たす仮想位置ＬｏｃＳＳの集合として決定することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　上式は、通信不可エリアＬｏｃｄｉｓａｌｌｏｗは、対象の通信装置が仮想位置ＬｏｃＳＳから送信電力ＰＴ，ＳＳで電波を発射すると仮定した際に、別の通信装置によって受信される干渉電力ＩＳＳ→ＰＳが許容干渉電力Ｉａｃｃｅｐｔ，ＰＳを上回るような仮想位置ＬｏｃＳＳの集合であることを意味している。
　ある通信装置と別の通信装置との組み合わせにおいて、通信可能エリアＬｏｃａｌｌｏｗと通信不可エリアＬｏｃｄｉｓａｌｌｏｗとは互いに重複しない領域であり、集合の言葉で言えば共通要素を持たないものと考えられる。したがって、本開示が対象とする領域全体の位置情報の集合をＬｏｃａｌｌとして、通信可能エリアＬｏｃａｌｌｏｗを決定した後に、全体集合ＬｏｃａｌｌからＬｏｃａｌｌｏｗを除いたものとして、通信不可エリアＬｏｃｄｉｓａｌｌｏｗを決定してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
　あるいは、上記とは反対に、通信不可エリアＬｏｃｄｉｓａｌｌｏｗを決定した後に、全体集合ＬｏｃａｌｌからＬｏｃｄｉｓａｌｌｏｗを除いたものとして、通信可能エリアＬｏｃａｌｌｏｗを決定してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
　通信可能エリアと通信不可エリアとの境界は、対象の通信装置の仮想位置をＬｏｃＳＳと仮定し、その送信電力をＰＴ，ＳＳ、別の通信装置の位置をＬｏｃＰＳ、受信される干渉電力をＩＳＳ→ＰＳ、許容干渉電力をＩａｃｃｅｐｔ，ＰＳとして、以下の条件を満たす仮想位置ＬｏｃＳＳの集合として決定することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
　上式は、境界Ｌｏｃｃｏｎｔｏｕｒは、対象の通信装置が仮想位置ＬｏｃＳＳから送信電力ＰＴ，ＳＳで電波を発射すると仮定した際に、別の通信装置によって受信される干渉電力ＩＳＳ→ＰＳが所定の範囲（Ｉａｃｃｅｐｔ，ＰＳ－εＬｏｗ，Ｉａｃｃｅｐｔ，ＰＳ＋εＨｉｇｈ）内に収まるような仮想位置ＬｏｃＳＳの集合であることを意味している。
　なお、上式において、εは境界を求めるための干渉電力範囲を定める係数である。εは非負の数であることが望ましい。εがゼロの場合、Ｌｏｃｃｏｎｔｏｕｒは幅をもたない線を表現することになる。εが非ゼロの場合、Ｌｏｃｃｏｎｔｏｕｒは面積または体積を有することになる。
　対象の通信装置と別の通信装置との間の最小離隔距離は、対象の通信装置の仮想位置をＬｏｃＳＳと仮定し、その送信電力をＰＴ，ＳＳ、別の通信装置の位置をＬｏｃＰＳ、受信される干渉電力をＩＳＳ→ＰＳ、許容干渉電力をＩａｃｃｅｐｔ，ＰＳとして、以下の条件を満たす距離として決定することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
　上式は、最小離隔距離Ｄｓｅｐａｒａｔｅは、対象の通信装置が仮想位置ＬｏｃＳＳから送信電力ＰＴ，ＳＳで電波を発射すると仮定した際に、別の通信装置によって受信される干渉電力ＩＳＳ→ＰＳが許容干渉電力Ｉａｃｃｅｐｔ，ＰＳ以下となるような仮想位置ＬｏｃＳＳの集合の制約の下で、ＬｏｃＳＳとＬｏｃＰＳとの間の距離の最小値が最小離隔距離Ｄｓｅｐａｒａｔｅとなることを意味している。
　図２４は、通信可能エリアおよび通信不可エリアを地理情報として保有する場合の例を示す図である。ここで、通信可否（AllowまたはDisallow）についても秘密分散化して保有してもよい。秘密分散化することにより、対象の通信装置が実際に動作するか否かという情報も保護することが可能となる。
　（通信装置または電波伝搬制御装置の登録解除）
　図２５は、通信装置または電波伝搬制御装置の登録解除の処理の一例を示すシーケンス図である。通信制御装置４０は、ある通信装置または電波伝搬制御装置の登録解除要求を受信すると、当該通信装置または電波伝搬制御装置に関して登録されていた情報を削除する。登録情報の削除が完了すると、通信制御装置４０は、当該通信装置または電波伝搬制御装置に登録解除完了を通知する。通信装置または電波伝搬制御装置の登録を解除する際に、当該通信装置または電波伝搬制御装置の情報を削除することにより、通信装置または電波伝搬制御装置の情報保護を確実にすることができる。通信装置または電波伝搬制御装置の登録解除要求は、当該通信装置または電波伝搬制御装置が自身で送信してもよいし、他の装置が送信してもよい。あるいは、人間が手動で登録解除要求を送信してもよい。
　また、登録解除要求が受信される以外の場合でも、例えば、ある通信装置が通信制御装置４０から指定された動作パラメータに違反した設定を利用していることが発覚した場合や、他の通信システムが許容できない干渉電力を与えたことが発覚した場合などにも、通信制御装置４０は、当該通信装置の登録を解除してもよい。
　上記のような場合には、通信制御装置４０は、当該通信装置に登録解除完了を通知する際に、登録解除の理由を併せて通知してもよい。このようにすることで、登録を解除された通信装置は、自身の意図に沿った登録解除なのか、あるいは自身の意図しない登録解除なのかを判定することができるため、適切な対応をとることができる。対応の例として、例えば、他の通信システムへの干渉が低減されるような動作パラメータを要求することが考えられる。
　（電波伝搬制御装置の実装形態）
　電波伝搬制御装置は、それ単体の装置として実装されることが考えられる。例えば、反射板、Passive Reflector、Active Reflectorなどの形態で実装されてもよい。また、電波伝搬制御装置は、それ単独としての実装以外にも、他の機能を有する製品に乗じて実装されてもよい。
　例えば、図２６に示されるように、住宅や建造物などの壁材（外壁、内壁）、ドア・扉、窓、屋根などに電波伝搬制御装置の機能を実装してもよい。このようにすることで、屋内での無線通信の電波が不要に屋外へ出ていくこと、あるいは反対に屋外での無線通信の電波が不要に屋内へ浸透することを回避することができる。
　大型の建造物の場合、例えばドーム型球場の壁材や天井面に電波伝搬制御装置の機能を実装してもよい。また、屋内外に設置される広告、看板、サイネージなどに電波伝搬制御装置の機能を実装してもよい。このような看板などは日常空間に多く見受けられるので、これらに電波伝搬制御装置の機能を実装することで、単独の電波伝搬制御装置を導入するよりも導入コストの改善が図りやすくなる。
　また、例えば、図２７に示されるように、テレビ画面、パソコン画面、鏡など、住宅や生活スペースにおいて比較的面積を有するような製品に、電波伝搬制御装置の機能を実装してもよい。
　屋内外の電波に関しては、例えば、図２８に示されるように、自動車、電車、飛行機などの移動体の車体やガラスに、電波伝搬制御装置の機能を実装してもよい。住宅や建造物と同様の効果が期待できる。移動体に電波伝搬制御装置の機能を実装する場合には、その機能を実装した移動体の位置情報や姿勢など電波伝搬制御に関する情報を通信制御装置４０に通知・更新することが好ましい。通知・更新を受けた通信制御装置４０は、電波伝搬制御装置の特性を含む干渉計算などの際に、更新された情報に基づいて計算を実施することが好ましい。
　（むすび）
　本開示に係る技術は、特定の規格に限定されるものではなく、例示された設定は、適宜に変更されてよい。なお、上述の各実施例は本開示を具現化するための一例を示したものであり、その他の様々な形態で本開示を実施することが可能である。例えば、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形、置換、省略、または組み合わせ等が可能である。そのような変形、置換、省略、または組み合わせ等を行った形態も、本開示の範囲に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　また、本開示において説明された処理の手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよい。あるいは、これら一連の手順をコンピュータに実施させるためのプログラム、または、当該プログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。また、上記で説明した処理は、コンピュータのＣＰＵ等のプロセッサによって実行される。また、記録媒体の種類は、本開示の実施例に影響を及ぼすものではないため、特に限定されるものではない。
　なお、本開示の示された各構成要素は、ソフトウェアで実現されてもよいし、ハードウェアで実現されてもよい。例えば、各構成要素がマイクロプログラムなどのソフトウェアで実現されるソフトウェアモジュールであり、プロセッサが当該ソフトウェアモジュールを実行することにより、各構成要素が実現されてもよい。或いは、各構成要素が、半導体チップ（ダイ）上の回路ブロック、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路によって実現されてもよい。また、構成要素の数と構成要素を実現するハードウェアの数とは、一致していなくともよい。例えば、１つのプロセッサまたは回路が複数の構成要素を実現していてもよい。逆に、１つの構成要素が複数のプロセッサまたは回路により実現されていてもよい。
　なお、本開示で述べられたプロセッサは、その種類が限られるものではない。例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、またはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等であってもよい。
　なお、本開示は以下のような構成を取ることもできる。
［１］
　第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報を受信する第１の受信部と、
　電波伝搬制御装置の位置情報および特性情報を受信する第２の受信部と、
　前記第１の通信装置および前記第２の通信装置の前記位置情報に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の距離および方向を計算する第１の計算部と、
　前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記距離および前記方向、並びに、前記電波伝搬制御装置の前記位置情報および前記特性情報に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の電波伝搬特性を計算する第２の計算部と、
　前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性に基づいて、前記電波伝搬制御装置の動作パラメータを決定する第１の決定部と
を備える、通信制御装置。
［２］
　前記第１の通信装置および前記第２の通信装置の前記位置情報、並びに、前記電波伝搬制御装置の前記位置情報および前記特性情報に基づいて、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置への電波の干渉を防止または抑制するために利用可能な電波伝搬制御装置を検出する検出部をさらに備え、
　前記第２の計算部は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性を計算する際に、前記利用可能な電波伝搬制御装置の前記位置情報および前記特性情報のみを考慮する、［１］に記載の通信制御装置。
［３］
　前記検出部は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とを結ぶ線を検出範囲として設定し、該線上に位置する前記電波伝搬制御装置を、前記利用可能な電波伝搬制御装置として検出する、請求項［２］に記載の通信制御装置。
［４］
　前記検出部は、前記第１の通信装置および前記第２の通信装置を含む領域を検出範囲として設定し、該領域に含まれる前記電波伝搬制御装置を、前記利用可能な電波伝搬制御装置として検出する、［２］に記載の通信制御装置。
［５］
　前記第２の計算部は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性を計算する際に、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の地理情報を考慮する、［１］～［４］のいずれかに記載の通信制御装置。
［６］
　前記地理情報は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性に影響を与える距離依存パラメータ、シャドウイングパラメータおよびフェージングパラメータのうちの少なくとも１つを含む、［５］に記載の通信制御装置。
［７］
　前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性に基づいて、前記第１の通信装置が電波を発射した際に前記第２の通信装置が受信する干渉信号電力を計算する第３の計算部をさらに備える、［１］～［６］のいずれかに記載の通信制御装置。
［８］
　前記干渉信号電力に基づいて、前記第１の通信装置の動作パラメータを決定する第２の決定部をさらに備える、［７］に記載の通信制御装置。
［９］
　通信制御装置から受信される動作パラメータに従って、自身の電波伝搬特性を制御可能な電波伝搬制御装置。
［１０］
　前記電波伝搬特性は、電波の反射角度、散乱角度、回折角度および透過角度のうちの少なくとも１つを含む、［９］に記載の電波伝搬制御装置。
［１１］
　前記動作パラメータは、第１の通信装置から第２の通信装置への電波の干渉が防止または抑制されるように決定される、［９］に記載の電波伝搬制御装置。
１０　プライマリシステム
１２ａ　アクセスポイント（通信装置）
１２ｂ　端末装置（通信装置）
２０　セカンダリシステム
２１　コアネットワーク
２２ａ　基地局（通信装置）
２２ｂ　端末装置（通信装置）
２２ｃ　端末装置（通信装置）
３０ａ　電波伝搬制御装置
３０ｂ　電波伝搬制御装置
３０ｃ　電波伝搬制御装置
４０　通信制御装置
４０１　第１の受信部
４０２　第１の送信部
４０３　第２の受信部
４０４　第２の送信部
４０５　第１の計算部
４０６　検出部
４０７　第２の計算部
４０８　第３の計算部
４０９　第１の決定部
４１０　第２の決定部
４１１　制御部
５０　インターネット回線
６０　情報記録装置

Claims (11)

  1. 　第１の通信装置および第２の通信装置の位置情報を受信する第１の受信部と、
    　電波伝搬制御装置の位置情報および特性情報を受信する第２の受信部と、
    　前記第１の通信装置および前記第２の通信装置の前記位置情報に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の距離および方向を計算する第１の計算部と、
    　前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記距離および前記方向、並びに、前記電波伝搬制御装置の前記位置情報および前記特性情報に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の電波伝搬特性を計算する第２の計算部と、
    　前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性に基づいて、前記電波伝搬制御装置の動作パラメータを決定する第１の決定部と
    を備える、通信制御装置。
  2. 　前記第１の通信装置および前記第２の通信装置の前記位置情報、並びに、前記電波伝搬制御装置の前記位置情報および前記特性情報に基づいて、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置への電波の干渉を防止または抑制するために利用可能な電波伝搬制御装置を検出する検出部をさらに備え、
    　前記第２の計算部は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性を計算する際に、前記利用可能な電波伝搬制御装置の前記位置情報および前記特性情報のみを考慮する、請求項１に記載の通信制御装置。
  3. 　前記検出部は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とを結ぶ線を検出範囲として設定し、該線上に位置する前記電波伝搬制御装置を、前記利用可能な電波伝搬制御装置として検出する、請求項２に記載の通信制御装置。
  4. 　前記検出部は、前記第１の通信装置および前記第２の通信装置を含む領域を検出範囲として設定し、該領域に含まれる前記電波伝搬制御装置を、前記利用可能な電波伝搬制御装置として検出する、請求項２に記載の通信制御装置。
  5. 　前記第２の計算部は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性を計算する際に、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の地理情報を考慮する、請求項１に記載の通信制御装置。
  6. 　前記地理情報は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性に影響を与える距離依存パラメータ、シャドウイングパラメータおよびフェージングパラメータのうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の通信制御装置。
  7. 　前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記電波伝搬特性に基づいて、前記第１の通信装置が電波を発射した際に前記第２の通信装置が受信する干渉信号電力を計算する第３の計算部をさらに備える、請求項１に記載の通信制御装置。
  8. 　前記干渉信号電力に基づいて、前記第１の通信装置の動作パラメータを決定する第２の決定部をさらに備える、請求項７に記載の通信制御装置。
  9. 　通信制御装置から受信される動作パラメータに従って、自身の電波伝搬特性を制御可能な電波伝搬制御装置。
  10. 　前記電波伝搬特性は、電波の反射角度、散乱角度、回折角度および透過角度のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の電波伝搬制御装置。
  11. 　前記動作パラメータは、第１の通信装置から第２の通信装置への電波の干渉が防止または抑制されるように決定される、請求項９に記載の電波伝搬制御装置。
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