JP2023181566A - Communication control method and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、通信制御方法および通信システムに関する。 The present disclosure relates to a communication control method and a communication system.
かねてより、多様な無線システムが混在する無線環境の増加や、無線を介して提供されるコンテンツの多様化により、無線システムに割り当て可能な電波資源、例えば周波数、の枯渇問題が表面化してきている。そこで、必要な電波資源を捻出する一手段として、特定の無線システムに割り当て済みの周波数帯域のうち、使用されていない時間的および空間的な空き（White Space）を利活用する「動的周波数共用（DSA: Dynamic Spectrum Access）」が国内外で急速に注目を集めている。 BACKGROUND ART For some time now, with the increase in wireless environments in which a variety of wireless systems coexist and the diversification of content provided via wireless, the problem of depletion of radio wave resources, such as frequencies, that can be allocated to wireless systems has come to the fore. Therefore, as a means of generating the necessary radio wave resources, "dynamic frequency sharing" is proposed, which utilizes unused temporal and spatial white space among the frequency bands that have already been allocated to specific wireless systems. (DSA: Dynamic Spectrum Access) is rapidly gaining attention both domestically and internationally.
例えば、米国では、3550から3700MHz帯において、動的周波数共用であるCBRS（Citizens Broadband Radio Service）の商用サービスがスタートしている。図１は、現在のCBRSのシステム構造（アーキテクチャ）を示す図である。CBRSのシステム構造は、図１のように開示されており、例えば、Informing incumbentにおいては、SAS（Spectrum Access System）のアドミニストレータが管理するカレンダーベースのポータルシステム(calendar-based spectrum portal)が使用されている。これは、CBRSシステムにおける共用周波数帯域の一部を、国防総省のシステムなどといったプライマリシステムが一時的に優先して使用することがあり、使用予定の共用周波数を予約しておくためのものである。当該予約に基づき、CBRSシステムのセカンダリシステムがプライマリシステムに対して干渉しないよう制御することができる。 For example, in the United States, commercial services of CBRS (Citizens Broadband Radio Service), which is dynamic frequency sharing, have started in the 3550 to 3700 MHz band. FIG. 1 is a diagram showing the current system structure (architecture) of CBRS. The system structure of CBRS is disclosed as shown in Figure 1. For example, in Informing incumbent, a calendar-based spectrum portal system managed by a SAS (Spectrum Access System) administrator is used. There is. This is because primary systems such as the Department of Defense system may temporarily use a part of the shared frequency band in the CBRS system with priority, and this is to reserve the shared frequency band that is scheduled to be used. . Based on the reservation, the secondary system of the CBRS system can be controlled not to interfere with the primary system.
さらに、国防総省のDefense Information Systems Agency (DISA)配下のDefense Spectrum Organization (DSO)が、周波数の使用予約の機能に加えて、自動的な干渉防止・検知・解消（automated interference prevention, detection, and resolution）を可能とするSpectrum Scheduling Systemの開発を検討していることが明らかになっている。Spectrum Scheduling Systemは、米国のCBRSに限らず、その他の周波数帯、国、地域においても活用され得る。したがって、Spectrum Scheduling System、および、それに関連するSASなどの通信制御装置の仕組みの整備が急務である。 In addition, the Defense Spectrum Organization (DSO) under the Department of Defense's Defense Information Systems Agency (DISA) has developed an automated interference prevention, detection, and resolution system, in addition to the function of frequency reservation. It has been revealed that the company is considering developing a Spectrum Scheduling System that would enable The Spectrum Scheduling System is not limited to CBRS in the United States, but can also be used in other frequency bands, countries, and regions. Therefore, there is an urgent need to develop a Spectrum Scheduling System and related communication control equipment mechanisms such as SAS.
しかし、Spectrum Scheduling Systemを実現する手段は、具体的に開示されていない。そのため、当該変更がSASの機能に影響を及ぼす恐れがある。また、従来では、例えば、図１に示したESC(Environmental Sensing Capability)が、沿岸部における艦載レーダなどといったプライマリシステムを検知し、検知結果をSASに通知する。通知を受けたSASの管理者は、セカンダリシステムに対して使用の一時停止を通知する。これにより、予約がされていない場合であっても、プライマリシステムの保護を実現している。しかし、本方法では、いずれのセカンダリシステムを停止させるべきかを判断できず、一時停止が不要なセカンダリシステムまで停止させられるなど、影響が大きい。そのため、Spectrum Scheduling Systemによる自動的な干渉の防止・検知・解消においては、プライマリシステムの保護のための影響が抑えられることが好ましい。 However, the means for realizing the Spectrum Scheduling System is not specifically disclosed. Therefore, there is a risk that the changes will affect the functionality of SAS. Furthermore, conventionally, for example, an ESC (Environmental Sensing Capability) shown in FIG. 1 detects a primary system such as a ship-based radar in a coastal area, and notifies the detection result to the SAS. After receiving the notification, the SAS administrator notifies the secondary system of the temporary suspension of use. This ensures protection of the primary system even if no reservations have been made. However, with this method, it is not possible to determine which secondary system should be stopped, and even secondary systems that do not need to be temporarily stopped are stopped, which has a large impact. Therefore, in automatically preventing, detecting, and resolving interference using the Spectrum Scheduling System, it is preferable that the impact for protecting the primary system be suppressed.
そこで、本開示は、プライマリシステムによって予約された周波数帯域に対する干渉の防止・検知・解消を自動的に実行するための通信制御方法等を提供する。 Accordingly, the present disclosure provides a communication control method and the like for automatically preventing, detecting, and eliminating interference in a frequency band reserved by a primary system.
本開示による通信制御方法の一つは、共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知するステップと、前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定するステップと、干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定するステップと、前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する指示を送信するステップと、を備える。 One of the communication control methods according to the present disclosure is based on a request from a primary system that desires to use a frequency within a shared frequency band, and a frequency scheduled to be used by the primary system and a scheduled usage period of the frequency scheduled to be used are determined. a step of registering at least a predetermined schedule; a step of detecting radio waves inside or around the protected area of the primary system during the scheduled usage period; based on the schedule and information on the detected radio waves; determining whether or not the detected radio waves cause interference to the primary system; and if it is determined that the detected radio waves cause interference, the radio waves are transmitted from a plurality of secondary systems using frequencies within the shared frequency band; and a step of transmitting an instruction regarding radio wave transmission to a secondary system estimated to be the transmission source.
また、前記通信制御方法は、前記スケジュールに基づき、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望する１以上のセカンダリシステムに対し、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップをさらに備え、前記許可を有しないセカンダリシステムによる前記共用周波数帯域内の周波数の利用が禁止されてもよい。 The communication control method further includes the step of granting permission to use frequencies within the shared frequency band to one or more secondary systems that desire to use frequencies within the shared frequency band, based on the schedule. , a secondary system that does not have the permission may be prohibited from using frequencies within the shared frequency band.
また、前記通信制御方法は、前記電波送信に関する指示の送信後に、干渉を与えると判定された電波がなおも前記プライマリシステムに干渉を与えているか否かを判定するステップをさらに備えていてもよい。 The communication control method may further include the step of determining whether the radio waves determined to cause interference are still interfering with the primary system after transmitting the instruction regarding radio wave transmission. .
また、前記許可を与えるステップにおいて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムからの干渉から前記プライマリシステムを保護するために、アルゴリズムを用いて前記セカンダリシステムの設定値を決定するステップを有し、前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更されてもよい。 Further, in the step of granting permission, a step of determining a setting value of the secondary system using an algorithm in order to protect the primary system from interference from a secondary system that desires to use a frequency within the shared frequency band. and the algorithm may be changed depending on the scheduled usage period.
また、前記設定値を決定するステップの実行間隔は前記利用予定期間に基づいて決定されてもよい。 Furthermore, the execution interval of the step of determining the set value may be determined based on the scheduled usage period.
また、前記スケジュールの所定単位期間において複数のプライマリシステムの利用予定期間が登録されている場合に、前記所定単位期間における前記設定値を決定するステップの実行間隔が、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間のうちの最長の期間の長さと、または、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間の和集合の期間の長さと、同一であってもよい。 Further, when scheduled usage periods of a plurality of primary systems are registered in a predetermined unit period of the schedule, the execution interval of the step of determining the setting value in the predetermined unit period is set to the predetermined period of the plurality of primary systems. It may be the same as the length of the longest period among the scheduled usage periods in the unit period, or the length of the union of the scheduled usage periods of the plurality of primary systems in the predetermined unit period.
また、前記利用予定期間が前記スケジュールの所定単位期間を超えている場合に、前記利用予定期間を分割し、分割された利用予定期間それぞれに応じて、前記設定値を決定するステップの実行間隔が決定されてもよい。 Further, when the scheduled usage period exceeds a predetermined unit period of the schedule, the execution interval of the step of dividing the scheduled usage period and determining the set value according to each divided scheduled usage period is set. may be determined.
また、前記電波を検知するステップが、複数のセンサから複数の電波に関する情報を取得するステップと、前記複数のセンサそれぞれの位置に関する情報と、前記プライマリシステムの位置に関する情報と、に基づき、前記複数の電波に関する情報から、前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺において観測された電波の情報を選出するステップと、を含んでいてもよい。 Further, the step of detecting the radio waves may be based on the step of acquiring information regarding a plurality of radio waves from a plurality of sensors, information regarding the position of each of the plurality of sensors, and information regarding the position of the primary system. The method may include the step of selecting information on radio waves observed inside or around a protected area of the primary system from information on radio waves.
また、前記通信制御方法は、前記許可が与えられたセカンダリシステムの電波到達エリアに関する情報を取得するステップをさらに備え、前記電波の送信元が、前記電波到達エリアに関する情報に基づいて推定されてもよい。 The communication control method may further include the step of acquiring information regarding the radio wave coverage area of the secondary system to which the permission has been granted, and the transmission source of the radio wave may be estimated based on the information regarding the radio wave coverage area. good.
また、前記通信制御方法は、前記許可が与えられたセカンダリシステムに対して通信を試みるステップをさらに備え、前記電波の送信元が、前記通信の結果または前記通信によって取得された情報に基づいて推定されてもよい。 The communication control method further includes the step of attempting to communicate with the secondary system to which the permission has been granted, and the source of the radio wave is estimated based on the result of the communication or the information acquired by the communication. may be done.
また、前記通信制御方法は、検知された電波の到来方向に関する情報を取得するステップをさらに備え、前記電波の送信元が、前記到来方向に基づいて推定されてもよい The communication control method may further include the step of acquiring information regarding the direction of arrival of the detected radio waves, and the source of the radio waves may be estimated based on the direction of arrival.
また、前記電波送信に関する指示は、電波送信の停止であってもよい。 Furthermore, the instruction regarding radio wave transmission may be to stop radio wave transmission.
また、前記電波送信に関する指示は、電波の送信強度の低減であってもよい。 Further, the instruction regarding the radio wave transmission may be a reduction in the transmission strength of the radio wave.
また、本開示による別の通信制御方法は、共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、複数のアルゴリズムのうちのいずれかを前記利用予定期間に応じて選択するステップと、選択されたアルゴリズムを用いて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムから前記プライマリシステムへの干渉量を算出するステップと、算出された干渉量に基づき、前記セカンダリシステムに対して、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップと、を備え、前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される。 Another communication control method according to the present disclosure includes, based on a request from a primary system that desires to use a frequency within a shared frequency band, a frequency scheduled to be used by the primary system, and a scheduled usage period of the frequency scheduled to be used, a step of registering a schedule in which at least a predetermined frequency is determined; a step of selecting one of a plurality of algorithms according to the scheduled usage period; and a step of registering a schedule in which at least calculating the amount of interference from a secondary system that the secondary system desires to use to the primary system; and granting permission to the secondary system to use a frequency within the shared frequency band based on the calculated amount of interference. , and the algorithm is changed according to the scheduled usage period.
本開示の他の一態様である通信システムは、複数の通信装置を備えており、前記複数の通信装置には、第１通信装置と、第２通信装置と、が少なくとも含まれ、前記第１通信装置は、共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録し、前記第２通信装置は、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムに対して電波送信に関する指示を送信する。そして、前記複数の通信装置のいずれかが、前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知し、前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定し、干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定し、前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する新たな指示を送信する。 A communication system that is another aspect of the present disclosure includes a plurality of communication devices, the plurality of communication devices include at least a first communication device and a second communication device, and the first communication device includes a first communication device and a second communication device. Based on a request from a primary system that desires to use a frequency within a shared frequency band, the communication device creates a schedule in which at least a scheduled frequency of the primary system and a scheduled usage period of the scheduled frequency are determined. The second communication device transmits an instruction regarding radio wave transmission to a plurality of secondary systems that use frequencies within the shared frequency band. Then, one of the plurality of communication devices detects radio waves inside or around the protection area of the primary system during the scheduled usage period, and based on the schedule and information on the detected radio waves, the detection It is determined whether or not the transmitted radio waves cause interference to the primary system, and if it is determined that the transmitted radio waves cause interference to the primary system, the transmission source of the radio waves is determined from a plurality of secondary systems that use frequencies within the shared frequency band. A new instruction regarding radio wave transmission is transmitted to the secondary system estimated to be the transmission source.
＜＜１．想定される代表的なシナリオ＞＞
＜１．１ システムモデル＞
<<1. Typical expected scenarios >>
<1.1 System model>
図２は本発明の一実施形態におけるシステムモデルを示す。本システムモデルは、図２に示すように、無線通信を含む通信ネットワーク１００で表され、典型的には、以下のエンティティで構成される。
・通信装置１１０
・端末１２０
・通信制御装置１３０
また、本システムモデルには、通信ネットワーク１００を利用する、プライマリシステムおよびセカンダリシステムが、少なくとも含まれる。プライマリシステムおよびセカンダリシステムは、通信装置１１０により、または、通信装置１１０および端末１２０により、構成される。様々な通信システムをプライマリシステムまたはセカンダリシステムとして扱うことができるが、本実施形態では、プライマリシステムおよびセカンダリシステムは共用周波数帯域の一部または全部を利用するものとする。なお、プライマリシステムおよびセカンダリシステムに割り当てられる各周波数帯域は、一部または全部が重複している場合もあるし、全く重複していない場合もある。すなわち、本システムモデルを、動的周波数共用（DSA: Dynamic Spectrum Access）に関する無線通信システムのモデルとして説明する。なお、本システムモデルが、動的周波数共用に係るシステムに限定されるわけではない。
FIG. 2 shows a system model in one embodiment of the invention. As shown in FIG. 2, this system model is represented by a
・
・
・
Furthermore, this system model includes at least a primary system and a secondary system that utilize the
通信装置１１０は、典型的には、無線基地局（Base Station、Node B、eNB、gNB、など）や無線アクセスポイント（Access Point）のように、端末１２０に対して無線通信サービスを提供する無線装置である。すなわち、通信装置１１０は、無線通信サービスを提供して、端末１２０の無線通信を可能にする。また、通信装置１は、無線リレー装置であってもよいし、Remote Radio Head（RRH）と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。以降の説明においては、特筆しない限り、通信装置１１０はセカンダリシステムを構成するエンティティであるとして、説明する。
The
通信装置１１０が提供するカバレッジ（通信領域）は、マクロセルのような大きなものから、ピコセルのような小さなものまで、多様な大きさが許容される。分散アンテナシステム（DAS：Distributed Antenna System）のように、複数の通信装置１１０が１つのセルを形成してもよい。また、通信装置１１０がビームフォーミングの能力を有する場合、ビームごとにセルやサービスエリアが形成されてもよい。
The coverage (communication area) provided by the
本開示においては、通信装置１１０に２種類の異なるタイプが存在することを想定する。
In this disclosure, it is assumed that there are two different types of
本開示においては、通信制御装置１３０の許可を必要とする無線経路を利用せずとも通信制御装置１３０へアクセス可能な通信装置１１０を、『通信装置１１０Ａ』と呼ぶ。具体的には、例えば、有線でインターネット接続が可能な通信装置１１０は『通信装置１１０Ａ』とみなすことができる。また、例えば、有線でのインターネット接続機能をもたない無線リレー装置であっても、通信制御装置１３０の許可が不要な周波数を用いた無線バックホールリンクが他の通信装置１１０Ａとの間で構築されていれば、そのような無線リレー装置も『通信装置１１０Ａ』とみなしてもよい。
In this disclosure, the
本開示においては、通信制御装置１３０の許可を必要とする無線経路なしには通信制御装置１３０へアクセスできない通信装置１１０を、『通信装置１１０Ｂ』と呼ぶ。例えば、通信制御装置１３０の許可を必要とする周波数を用いてバックホールリンクを構築する必要がある無線リレー装置は『通信装置１１０Ｂ』と見なすことができる。また、例えば、テザリングに代表される無線ネットワーク提供機能を具備するスマートフォンのような装置であって、バックホールリンクとアクセスリンクの両方において通信制御装置１３０の許可を必要とする周波数を用いる装置を『通信装置１１０Ｂ』として扱ってもよい。
In this disclosure, the
通信装置１１０は、必ずしも固定設置される必要はない。例えば、自動車のように動くものに通信装置１１０が設置されていてもよい。また、通信装置１１０は、必ずしも地上に存在する必要はない。例えば、航空機、ドローン、ヘリコプター、HAPS(High Altitude Platform Station)、気球、衛星などのように、空中や宇宙に存在する物体に通信装置１１０が具備されてもよい。また、例えば、船、潜水艦などのように、海上または海中に存在する物体に、通信装置１１０が具備されてもよい。典型的には、このような移動型の通信装置１１０は、通信装置１１０Ｂに該当し、通信装置１１０Ａと無線通信を実施することで、通信制御装置１３０へのアクセス経路を確保する。当然のことながら、通信装置１１０Ａとの無線通信で用いる周波数が通信制御装置１３０の管理対象外であれば、移動型の通信装置１１０であっても通信装置１１０Ａとして扱うことは可能である。
本開示において、特に断りがない限りは、『通信装置１１０』という記載は、通信装置１１０Ａと通信装置１１０Ｂの両方の意味を包括し、いずれかに読み替えられてもよい。
In this disclosure, unless otherwise specified, the description "
通信装置１１０は、様々な事業者によって、利用、運用、または管理されうる。例えば、移動体通信事業者（MNO：Mobile Network Operator）、仮想移動体通信事業者（MVNO：Mobile Virtual Network Operator）、移動体通信イネーブラ（MNE：Mobile Network Enabler）、仮想移動体通信イネーブラ（MVNE：Mobile Virtual Network Enabler）、共用設備事業者、ニュートラルホストネットワーク（NHN：Neutral Host Network）事業者、放送事業者、エンタープライズ、教育機関（学校法人、各自治体教育委員会など）、不動産（ビル、マンションなど）管理者、個人などが、通信装置１１０に関わる事業者として想定されうる。なお、通信装置１１０に関わる事業者は、特に限られるわけではない。また、通信装置１１０Ａは、複数の事業者が利用する共用設備であってもよい。また、設備の設置利用、運用、および管理を行う事業者がそれぞれ異なっていてもよい。
事業者によって運用される通信装置１１０は、典型的には、コアネットワークを介してインターネット接続される。また、OA&M（Operation, Administration & Maintenance）と呼ばれる機能により、運用、管理、および保守がなされる。また、例えば、図２に示すように、ネットワーク内の通信装置１１０を統合制御する中間装置（ネットワークマネージャ）１１０Ｃが存在しうる。なお、中間装置は、通信装置１１０の場合もありうるし、通信制御装置１３０の場合もありうる。
端末１２０（User Equipment、User Terminal、User Station、Mobile Terminal、Mobile Station、など）は、通信装置１１０によって提供された無線通信サービスにより、無線通信を行う装置である。典型的には、スマートフォンなどの通信機器が、端末１２０に該当する。なお、無線通信の機能が具備された装置であれば、端末１２０に該当しうる。例えば、無線通信の機能を有する業務用カメラといった機器も、無線通信が主な用途でなくとも、端末１２０に該当しうる。また、スポーツ中継などを行うために、テレビジョン放送用の画像などを放送局外（現場）から放送局へ送信する放送事業用無線局（FPU：Field Pickup Unit）など、端末１２０にデータを送信する通信機器も、端末１２０に該当する。また、端末１２０は、必ずしも、人が利用するものである必要はない。例えば、いわゆるMTC（Machine Type Communication）のように、工場の機械、建物に設置されるセンサ、といった機器が、ネットワーク接続して、端末１２０として動作してもよい。また、インターネット接続を確保するために設けられる顧客構内設備（CPE：Customer Premises Equipment）と呼ばれる機器が端末１２０として振る舞ってもよい。
The terminal 120 (User Equipment, User Terminal, User Station, Mobile Terminal, Mobile Station, etc.) is a device that performs wireless communication using the wireless communication service provided by the
また、D2D（Device-to-Device）やV2X（Vehicle-to-Everything）に代表されるように、端末１２０にリレー通信機能が具備されていてもよい。 Further, the terminal 120 may be equipped with a relay communication function, as typified by D2D (Device-to-Device) and V2X (Vehicle-to-Everything).
また、端末１２０も、通信装置１１０と同様、固定設置される必要も、地上に存在する必要もない。例えば、航空機、ドローン、ヘリコプター、衛星などのように、空中や宇宙に存在する物体が端末１２０として動作してもよい。また、例えば、船、潜水艦などのように海上または海中に存在する物体が端末１２０として動作してもよい。
Further, like the
本開示においては、特筆しない限り、端末１２０は、通信制御装置１３０の許可を必要とする周波数を用いた無線リンクが終端（Terminate）するエンティティにあたる。ただし、端末１２０が具備する機能や適用されるネットワークトポロジによっては、端末１２０は通信装置１１０と同等の動作をしうる。換言すれば、ネットワークトポロジに応じて、無線アクセスポイントのような通信装置１１０に該当しうる装置が端末１２０に該当する場合もありうるし、スマートフォンのような端末１２０に該当しうる装置が通信装置１１０に該当する場合もありうる。
In this disclosure, unless otherwise specified, the terminal 120 corresponds to an entity where a wireless link using a frequency that requires permission from the
通信制御装置１３０は、典型的には、通信装置１１０の通信パラメータの決定、利用許可、指示、および／または管理を行う装置である。例えば、TVWSDB（TV White Space Database）、GLDB（Geolocation database）、SAS（Spectrum Access System）、AFC（Automated Frequency Coordination）と呼ばれるデータベースサーバが、通信制御装置１３０に該当する。また、例えば、ETSI（European Telecommunications Standards Institute）の EN 303 387やIEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers） 802.19.1-2018、CBRSA-TS-2001などに代表される規格で規定された、装置間の電波干渉制御を行う制御装置も通信制御装置１３０に該当する。また、例えば、IEEE 802.11-2016にて規定されるRegistered Location Secure Server（RLSS）も通信制御装置１３０に該当する。すなわち、これらの例に限らず、通信装置１１０の通信パラメータの決定、利用許可、指示、管理などを担うエンティティを通信制御装置１３０と呼んでよい。基本的には、通信制御装置１３０の制御対象は通信装置１１０となるが、通信制御装置１３０は、通信装置１１０の配下の端末１２０を制御してもよい。
The
通信制御装置１３０は複数存在してよい。通信制御装置１３０が複数存在する場合、少なくとも以下の３種類の意思決定トポロジのうち、少なくとも１つが通信制御装置１３０に適用されうる。
・自律型意思決定（Autonomous Decision-Making）
・集中型意思決定（Centralized Decision-Making）
・分散型意思決定（Distributed Decision-Making）
A plurality of
・Autonomous Decision-Making
・Centralized Decision-Making
・Distributed Decision-Making
自律型意思決定（Autonomous Decision-Making）とは、意思決定を行うエンティティ（意思決定エンティティ、ここでは通信制御装置１３０のこと）が、別の意思決定エンティティとは独立に意思決定を行う意思決定トポロジのことである。通信制御装置１３０は、必要な周波数割り当てや干渉制御の計算を独自に行う。例えば、図３のように複数の通信制御装置１３０が分散的に配置される場合に、自律型意思決定が適用されうる。
Autonomous Decision-Making is a decision-making topology in which a decision-making entity (decision-making entity, herein referred to as the communication control device 130) makes decisions independently of other decision-making entities. It is about. The
集中型意思決定（Centralized Decision-Making）とは、意思決定エンティティが、意思決定を別の意思決定エンティティに委任する意思決定トポロジのことである。集中型意思決定を実施する場合には、例えば、図４のようなモデルが想定される。図４は、１つの通信制御装置１３０が中央制御的に複数の通信制御装置１３０を統括するモデル（いわゆるマスタ－スレーブ型）を示す。図４のモデルでは、マスタである通信制御装置１３０Ａは、複数のスレーブである通信制御装置１３０Ｂを統括し、集中的に意思決定を行うことが可能である。
Centralized Decision-Making is a decision-making topology in which a decision-making entity delegates decisions to another decision-making entity. When implementing centralized decision-making, a model such as that shown in FIG. 4 is assumed, for example. FIG. 4 shows a model (so-called master-slave type) in which one
分散型意思決定（Distributed Decision-Making）とは、意思決定エンティティが別の意思決定エンティティと連携して意思決定を行う意思決定トポロジのことである。例えば、図３の自律型意思決定のように複数の通信制御装置１３０が独立に意思決定を行うが、それぞれの通信制御装置１３０は、意思決定を行った後に、意思決定結果の相互調整、交渉などを行うことが『分散型意思決定』に該当しうる。また、例えば、図４の集中型意思決定において、負荷分散（ロードバランシング）などを目的として、マスタの通信制御装置１３０Ａが各スレーブの通信制御装置１３０Ｂに対して、動的に意思決定権限の委譲または破棄などを実施することも、『分散型意思決定』とみなすことができる。
Distributed decision-making is a decision-making topology in which a decision-making entity collaborates with another decision-making entity to make decisions. For example, a plurality of
集中型意思決定（Centralized Decision-Making）および分散型意思決定（Distributed Decision-Making）の両方が適用される場合もありうる。図５では、スレーブの通信制御装置１３０Ｂが、複数の通信装置１１０を束ねる中間装置として動作する。マスタの通信制御装置１３０Ａは、スレーブの通信制御装置１３０Ｂが束ねる通信装置１１０、つまり、スレーブの通信制御装置１３０Ｂが構成するセカンダリシステムを制御しなくてもよい。このように、変形例として、図５のような実装も可能である。
Both Centralized Decision-Making and Distributed Decision-Making may be applied. In FIG. 5, a slave
通信制御装置１３０は、その役目のために、通信ネットワーク１００の通信装置１１０および端末１２０以外のエンティティからも必要な情報を取得しうる。具体的には、例えば、国または地域の電波行政機関（NRA：National Regulatory Authority）が管理または運用するデータベース（レギュラトリデータベース）から、プライマリシステムの保護に必要な情報を取得しうる。レギュラトリデータベースの一例としては、米国連邦通信委員会（FCC：Federal Communications Commissions）が運用するULS（Universal Licensing System）などが挙げられる。プライマリシステムの保護に必要な情報の例としては、例えば、プライマリシステムの位置情報、プライマリシステムの通信パラメータ、帯域外輻射制限（OOBE（Out-of-Band Emission） Limit）、近傍チャネル漏洩比（ACLR：Adjacent Channel Leakage Ratio）、近傍チャネル選択性（Adjacent Channel Selectivity）、フェージングマージン、保護比率（PR：Protection Ratio）などがある。プライマリシステムの保護するために、固定的な数値、取得方法、導出方法などが法制などによって定められている地域では、当該法制によって定められている情報を、プライマリシステムの保護に必要な情報として、用いることが望ましい。
For its role, the
また、FCCのOET（Office of Engineering and Technology）が管理するEquipment Authorization System（EAS）のような適合認証を受けた通信装置１１０および端末１２０について記録するデータベースも、レギュラトリデータベースに該当する。このようなレギュラトリデータベースからは、通信装置１１０や端末１２０の動作可能周波数に関する情報や最大等価等方輻射電力（EIRP：Equivalent Isotropic Radiated Power）に関する情報などを取得することが可能である。当然、通信制御装置１３０は、これらの情報をプライマリシステムの保護に用いてよい。
Further, a database that records
また、通信制御装置１３０は、プライマリシステムの電波検知を目的に設置および運用される電波センシングシステムから、電波センシング情報を取得することも想定されうる。具体的な一例としては、米国のCBRS（Citizens Broadband Radio Service）においては、通信制御装置１３０は、環境センシング機能（ESC：Environmental Sensing Capability）と呼ばれる電波センシングシステムから、プライマリシステムである艦載レーダの電波検知情報を取得する。また、通信装置１１０や端末１２０がセンシング機能を具備する場合、通信制御装置１３０は、これらからプライマリシステムの電波検知情報を取得してもよい。
Furthermore, it may be assumed that the
本システムモデルを構成する各エンティティ間のインタフェースは、有線か無線かを問わない。例えば、通信制御装置１３０および通信装置１１０の間のインタフェースは、有線回線のみならず、周波数共用に依存しない無線インタフェースを利用してもよい。周波数共用に依存しない無線インタフェースとしては、例えば、移動体通信事業者が免許帯域（Licensed band）を介して提供する無線通信回線、既存の免許不要帯域（License-exempt band）を利用するWi-Fi通信などが存在する。
＜１．２ 周波数と共用に関する用語について＞
The interface between the entities that make up this system model may be wired or wireless. For example, the interface between the
<1.2 Terminology related to frequency and sharing>
前述の通り、本実施形態においては、動的周波数共用（Dynamic Spectrum Access）環境下を想定して説明をする。動的周波数共用の代表的な一例として、米国のCBRSで定められる仕組み（すなわち、米国のFCC規則Part 96 Citizens Broadband Radio Serviceで定められる仕組み）を説明する。 As mentioned above, this embodiment will be described assuming a dynamic frequency sharing (Dynamic Spectrum Access) environment. As a typical example of dynamic frequency sharing, we will explain the mechanism defined by CBRS in the United States (that is, the mechanism defined by Part 96 Citizens Broadband Radio Service of the FCC Rules in the United States).
CBRSでは、図６に示すように、共用周波数帯域のユーザの各々は３つのグループのうちのいずれかに分類される。このグループは、tierと呼ばれる。当該３つのグループは、それぞれ、Incumbent Tier（既存層）、Priority Access Tier(優先アクセス層)およびGeneral Authorized Access (GAA) Tier(一般認可アクセス層)と呼ばれる。 In CBRS, each user of the shared frequency band is classified into one of three groups, as shown in FIG. This group is called a tier. The three groups are called Incumbent Tier, Priority Access Tier, and General Authorized Access (GAA) Tier, respectively.
Incumbent Tierは、共用周波数帯域として定められた周波数帯域を従来から利用する既存ユーザからなるグループである。既存ユーザは、一般的にはプライマリユーザとも呼ばれる。CBRSにおいては、米国の国防総省（DOD：Department of Defense）、固定衛星事業者、および新規則適用除外無線ブロードバンド免許人（GWBL：Grandfathered Wireless Broadband Licensee）が、既存ユーザとして定められる。Incumbent Tierは、より低い優先度を有するPriority Access TierおよびGAA Tierへの干渉回避も、共用周波数帯域の利用の抑制も要求されない。また、Incumbent Tierは、Priority Access Tierおよび GAA Tierによる干渉から保護される。即ち、Incumbent Tierのユーザは、他のグループの存在を考慮することなく、共用周波数帯域を使用することが可能である。 Incumbent Tier is a group consisting of existing users who have traditionally used a frequency band that has been defined as a shared frequency band. Existing users are also commonly referred to as primary users. Under CBRS, existing users include the US Department of Defense (DOD), fixed satellite operators, and Grandfathered Wireless Broadband Licensees (GWBL) exempted from the new regulations. The Incumbent Tier is not required to avoid interference with the Priority Access Tier and GAA Tier, which have lower priorities, nor to suppress the use of shared frequency bands. The Incumbent Tier is also protected from interference by the Priority Access Tier and GAA Tier. That is, Incumbent Tier users can use the shared frequency band without considering the existence of other groups.
Priority Access Tierは、前述のPAL（Priority Access License）に基づいて共用周波数帯域を利用するユーザからなるグループである。Priority Access Tierのユーザは、一般的にはセカンダリユーザとも呼ばれる。共用周波数帯域を利用する際、Priority Access Tierは、Priority Access Tierより高い優先度を有するIncumbent Tierに対しては、干渉回避も、共用周波数帯域の利用の抑制も要求される。一方、優先アクセス層より低い優先度を有するGAA Tierに対しては、干渉回避も共用周波数帯域の利用の抑制も要求されない。また、Priority Access Tierは、より高い優先度を有するIncumbent Tierによる干渉から保護されないが、より低い優先度を有するGAA Tierによる干渉から保護される。 Priority Access Tier is a group of users who use a shared frequency band based on the PAL (Priority Access License) described above. Priority Access Tier users are also generally called secondary users. When using a shared frequency band, the Priority Access Tier is required to avoid interference and suppress the use of the shared frequency band for Incumbent Tiers that have a higher priority than the Priority Access Tier. On the other hand, the GAA Tier, which has a lower priority than the priority access tier, is not required to avoid interference or suppress the use of the shared frequency band. Also, the Priority Access Tier is not protected from interference by Incumbent Tiers with higher priority, but is protected from interference by GAA Tiers with lower priority.
GAA Tierは、Incumbent TierおよびPriority Access Tierに属さない共用周波数帯域ユーザからなるグループである。Priority Access Tierと同様に、一般的には、GAA Tierのユーザもセカンダリユーザとも呼ばれる。ただし、 Priority Access Tierよりも共用利用の優先度が低いことから、低優先度セカンダリユーザとも呼ばれる。共用周波数帯域を利用する際、GAA Tierは、より高い優先度を有するIncumbent TierおよびPriority Access Tierに対して、干渉の回避も、共用周波数帯域の利用の抑制も要求される。また、GAA Tierは、より高い優先度を有するIncumbent TierおよびPriority Access Tierによる干渉から保護されない。即ち、GAA Tierは、法制上、日和見的な（opportunistic）共用周波数帯域の利用が要求されるtierである。 GAA Tier is a group consisting of shared frequency band users that do not belong to Incumbent Tier or Priority Access Tier. Similar to Priority Access Tier, GAA Tier users are also commonly referred to as secondary users. However, since the priority for shared use is lower than the Priority Access Tier, it is also called a low-priority secondary user. When using a shared frequency band, the GAA Tier is required to avoid interference with the Incumbent Tier and Priority Access Tier, which have higher priority, and to suppress the use of the shared frequency band. Also, GAA Tiers are not protected from interference by Incumbent Tiers and Priority Access Tiers, which have higher priorities. That is, the GAA Tier is a tier that legally requires opportunistic use of a shared frequency band.
上記に動的周波数共用の代表的な一例としてCBRSの仕組みを説明したが、本実施形態が、CBRSの定義に限定されるわけではない。例えば、図６に示したように、CBRSは一般に３Tier構造を採るが、本実施形態においては、２Tier構造が採用されてもよい。２Tier構造の代表的な一例として、Authorized Shared Access（ASA）やLicensed Shared Access（LSA）、evolved LSA(eLSA)、TVWS（TV band White Space）、米国6GHz帯共用などが挙げられる。ASA、LSAおよびeLSAでは、GAA Tierがなく、Incumbent TierとPriority Access Tierの組み合わせと同等の構造が採用されている。また、TVWS、米国6GHz帯共用では、Priority Access Tierがなく、Incumbent TierとGAA Tierの組み合わせと同等の構造が採用されている。また、４以上のTierが存在してもよい。具体的には、例えば、Priority Access Tierに相当する複数の中間層を設け、さらに各中間層に異なる優先度を付与するなどして、４以上のTierを生成してもよい。また、例えば、GAA Tierも同様に分割して優先度を付与するなどして、Tierを増やしてもよい。すなわち、各グループは分割されてもよい。 Although the CBRS mechanism has been described above as a typical example of dynamic frequency sharing, this embodiment is not limited to the definition of CBRS. For example, as shown in FIG. 6, CBRS generally has a 3-tier structure, but in this embodiment, a 2-tier structure may be adopted. Typical examples of 2-tier structures include Authorized Shared Access (ASA), Licensed Shared Access (LSA), evolved LSA (eLSA), TVWS (TV band White Space), and shared use of the 6GHz band in the United States. ASA, LSA, and eLSA do not have a GAA tier and use a structure equivalent to a combination of Incumbent Tier and Priority Access Tier. In addition, in TVWS and the US 6GHz band shared use, there is no Priority Access Tier, and a structure equivalent to a combination of Incumbent Tier and GAA Tier is adopted. Furthermore, there may be four or more Tiers. Specifically, for example, four or more Tiers may be generated by providing a plurality of intermediate layers corresponding to the Priority Access Tier and further assigning different priorities to each intermediate layer. Further, for example, the number of Tiers may be increased by dividing GAA Tier in the same way and assigning priorities. That is, each group may be divided.
また、本実施形態のプライマリシステムも、CBRSの定義に制限されるものではない。例えば、プライマリシステムの一例として、TV放送、固定マイクロ波回線（FS：Fixed System）、気象レーダ（Meteorological Radar）、電波高度計（Radio Altimeter）、無線式列車制御システム（Communications-based Train Control）、電波天文学（Radio Astronomy）といった無線システムが想定されるまた、これらに限らず、あらゆる無線システムが本実施形態のプライマリシステムとなりうる。 Further, the primary system of this embodiment is not limited to the definition of CBRS either. For example, examples of primary systems include TV broadcasting, fixed microwave lines (FS), meteorological radar, radio altimeter, communications-based train control, and radio waves. A wireless system such as astronomy (Radio Astronomy) is assumed, but not limited to these, any wireless system can be the primary system of this embodiment.
また、前述の通り、本実施形態は、周波数共用の環境下に限定されるわけではない。一般に周波数共用または周波数２次利用においては、対象の周波数帯域を利用する既存システムをプライマリシステム、二次利用者をセカンダリシステムと呼ぶが、周波数共用環境以外に本実施形態を適用する場合には、別の用語に置き換えて読まれるべきである。例えば、ヘテロジニアスネットワーク（HetNet）におけるマクロセル基地局をプライマリシステム、スモールセル基地局やリレー局をセカンダリシステムとしてもよい。また、基地局をプライマリシステム、そのカバレッジ内に存在するD2DやV2Xを実現するRelay UE (User Equipment)やVehicle UEをセカンダリシステムとしてもよい。基地局は固定型に限らず、可搬型または移動型であってもよい。そのような場合、例えば、本実施形態の通信制御装置１３０は、コアネットワーク、基地局、リレー局、Relay UEなどに具備されてもよい。
Furthermore, as described above, the present embodiment is not limited to the frequency sharing environment. Generally, in frequency sharing or secondary frequency usage, the existing system that uses the target frequency band is called the primary system, and the secondary user is called the secondary system. However, when applying this embodiment to an environment other than the frequency sharing environment, should be read in place of another term. For example, a macro cell base station in a heterogeneous network (HetNet) may be used as a primary system, and a small cell base station or a relay station may be used as a secondary system. Further, the base station may be used as a primary system, and the Relay UE (User Equipment) or Vehicle UE that implements D2D or V2X existing within its coverage may be used as a secondary system. The base station is not limited to a fixed type, but may be a portable or mobile type. In such a case, for example, the
また、周波数共用環境以外に本実施形態を適用する場合は、本開示における「周波数」という用語は、適用先で共用される別の用語によって置き換えられる。例えば、「リソース」、「リソースブロック」、「リソースエレメント」、「リソースプール」、「チャネル」、「コンポーネントキャリア」、「キャリア」、「サブキャリア」、「Bandwidth Part（BWP）」といった用語や、これらと同等または類似の意味を有する別の用語によって置き換えられることが想定される。
＜＜２．本実施形態にて想定する諸手続きの説明＞＞
Furthermore, when this embodiment is applied to an environment other than a frequency sharing environment, the term "frequency" in this disclosure is replaced by another term that is shared in the application destination. For example, terms such as "resource", "resource block", "resource element", "resource pool", "channel", "component carrier", "carrier", "subcarrier", "Bandwidth Part (BWP)", It is envisioned that these terms may be replaced by other terms having equivalent or similar meanings.
<<2. Explanation of various procedures assumed in this embodiment >>
ここでは、本実施形態の実施の際に用いることができる基本的な手続きについて説明する。なお、後述の＜２．５＞までは、主に通信装置１１０Ａにおいて実施されることを想定して説明を行う。
＜２．１ 登録手続き（Registration Procedure）＞
Here, basic procedures that can be used when implementing this embodiment will be explained. Note that the explanation up to <2.5> described below will be given assuming that it is mainly implemented in the
<2.1 Registration Procedure>
登録手続きとは、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムの情報を登録する手続きのことである。より具体的には、当該無線システムの通信装置１１０に関するデバイスパラメータを通信制御装置１３０に登録する手続きのことである。典型的には、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを代表する通信装置１１０がデバイスパラメータを含む登録リクエストを通信制御装置１３０へ通知することにより、登録手続きが開始される。なお、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムに複数の通信装置１１０が属する場合は、当該複数の通信装置それぞれのデバイスパラメータが登録リクエストに含まれる。また、無線システムを代表して登録リクエストを送信する装置は、適宜に定めてよい。
＜２．１．１ 所要パラメータの詳細＞
The registration procedure is a procedure for registering information about a wireless system that intends to use a shared frequency band. More specifically, it is a procedure for registering device parameters regarding the
<2.1.1 Details of required parameters>
デバイスパラメータとは、例えば、以下に示す情報のことを指す。
・通信装置１１０の利用者に関する情報（以下、利用者情報と記載する）
・通信装置１１０の固有の情報（以下、固有情報と記載する）
・通信装置１１０の位置に関する情報（以下、位置情報と記載する）
・通信装置１１０が有するアンテナに関する情報（以下、アンテナ情報と記載する）
・通信装置１１０が有する無線インタフェースに関する情報（以下、無線インタフェース情報と記載する）
・通信装置１１０に関する法的な情報（以下、法的情報と記載する）
・通信装置１１０の設置者に関する情報（以下、設置者情報と記載する）
・通信装置１１０が属するグループに関する情報（以下、グループ情報）
Device parameters refer to the following information, for example.
- Information regarding the user of the communication device 110 (hereinafter referred to as user information)
- Unique information of the communication device 110 (hereinafter referred to as unique information)
- Information regarding the location of the communication device 110 (hereinafter referred to as location information)
- Information regarding the antenna possessed by the communication device 110 (hereinafter referred to as antenna information)
- Information regarding the wireless interface possessed by the communication device 110 (hereinafter referred to as wireless interface information)
-Legal information regarding the communication device 110 (hereinafter referred to as legal information)
- Information regarding the installer of the communication device 110 (hereinafter referred to as installer information)
- Information regarding the group to which the
デバイスパラメータは、上記に限定されるわけではない。これら以外の情報がデバイスパラメータとして扱われてもよい。なお、デバイスパラメータは、１回で送信される必要はなく、複数回に分けて送信されてもよい。すなわち、１つの登録手続きのために、複数の登録リクエストが送信されてもよい。このように、１つの手続きまたは手続き内の１つの処理が、複数回に分けて行われてもよい。以降に説明する手続きについても同様である。 Device parameters are not limited to the above. Information other than these may be treated as device parameters. Note that the device parameters do not need to be transmitted at one time, and may be transmitted multiple times. That is, multiple registration requests may be sent for one registration procedure. In this way, one procedure or one process within a procedure may be performed multiple times. The same applies to the procedures described below.
利用者情報とは、通信装置１１０の利用者に係る情報のことである。例えば、利用者ID、アカウント名、利用者名、利用者連絡先、コールサインなどが想定されうる。利用者IDおよびアカウント名は、通信装置１１０の利用者が独自に生成してもよいし、通信制御装置１３０が事前に発行したものであってもよい。コールサインは、NRAによって発行されるコールサインを用いることが望ましい。
User information is information related to the user of the
利用者情報は、例えば、干渉解決（Interference Resolution）の用途で用いられうる。具体的な一例として、通信制御装置１３０が、後述の＜２．５＞に記載の周波数利用通知手続きにおいて、通信装置１１０によって使用中の周波数に対する利用停止判断を行い、利用停止判断に基づく指示をするも、引き続き当該周波数の周波数利用通知リクエストが通知される場合がありうる。その場合に、通信制御装置１３０が、通信装置１１０の不具合を疑って、利用者情報に含まれる利用者連絡先に対して、通信装置１１０の挙動確認依頼の連絡を行うことができる。この例に限らず、通信装置１１０が通信制御装置１３０の行う通信制御に反する動作を行っていると判断される場合に、通信制御装置１３０は、利用者情報を用いて連絡をすることができる。
The user information can be used, for example, for interference resolution. As a specific example, in the frequency usage notification procedure described in <2.5> below, the
固有情報とは、通信装置１１０を特定可能な情報、通信装置１１０の製品情報、通信装置１１０のハードウェアまたはソフトウェアに関する情報などである。
The unique information includes information that can identify the
通信装置１１０を特定可能な情報は、例えば、通信装置１１０の製造番号（シリアル番号）、通信装置１１０のIDなどが含まれうる。通信装置１１０のIDは、例えば、通信装置１１０の利用者が独自に付与するものであってもよい。
The information that can identify the
通信装置１１０の製品情報とは、例えば、認証ID、製品型番、製造者に関する情報などが含まれうる。認証IDとは、例えば、米国のFCC ID、欧州のCE番号、日本の技術基準適合証明（技適）など、各国または地域の認証機関から付与されるIDのことである。業界団体などが独自の認証プログラムに基づいて発行するIDも認証IDとみなしてよい。
The product information of the
これらに代表される固有情報は、例えば、ホワイトリストまたはブラックリストの用途で用いられうる。例えば、動作中の通信装置１１０に関するいずれかの情報がブラックリストに含まれていた場合に、通信制御装置１３０は、後述の＜２．５＞に記載の周波数利用通知手続きにおいて、当該通信装置１１０に対し周波数利用停止の指示を行うことが可能である。さらに、通信制御装置１３０は、当該通信装置１１０がブラックリストから解除されるまで、利用停止措置を解除しない、といったふるまいをすることが可能である。また、例えば、通信制御装置１３０は、ブラックリストに含まれる通信装置１１０の登録を拒絶することが可能である。また、例えば、ブラックリストに含まれる情報に対応する通信装置１１０を本開示の干渉計算において考慮しない、または、ホワイトリストに含まれる情報に対応する通信装置１１０のみを干渉計算で考慮する、といった動作を通信制御装置１３０が行うことも可能である。
The unique information represented by these can be used, for example, as a whitelist or a blacklist. For example, if any information regarding the currently operating
なお、本開示において、FCC IDは送信電力に関する情報として取り扱ってもよい。例えば、レギュラトリデータベースの一種であるEAS（Equipment Authorization System）databaseにおいて、認証を取得済の装置に関する情報が取得可能となっており、そのAPI（Application programming interface）も公開されている。例えば、認証を取得した最大EIRP情報（Certified maximum EIRP）等が、FCC IDと共に、当該情報に含まれ得る。このような電力情報はFCC IDに紐づいていることから、FCC IDを送信電力情報として取り扱うことが可能となる。同様に、FCC ID は、EASに含まれるその他の情報と同等のものとして扱われてもよい。また、FCC IDに限らず、認証IDに紐づく情報が存在する場合、認証IDをその情報と同等のものとして扱ってもよい。 Note that in this disclosure, the FCC ID may be treated as information regarding transmission power. For example, in the EAS (Equipment Authorization System) database, which is a type of regulatory database, information on certified devices can be obtained, and its API (Application Programming Interface) is also made public. For example, the information may include certified maximum EIRP information, etc. together with the FCC ID. Since such power information is linked to the FCC ID, the FCC ID can be treated as transmission power information. Similarly, the FCC ID may be treated as equivalent to other information included in the EAS. Furthermore, if there is information associated with the authentication ID, not only the FCC ID, the authentication ID may be treated as equivalent to that information.
通信装置１１０のハードウェアに関する情報は、例えば、送信電力クラス情報が含まれうる。送信電力クラス情報は、例えば、米国のFCC C.F.R（Code of Federal Regulations） Part 96においては、Category A、Category Bという２種類のクラスが規定されており、当該規定に準拠する通信装置１１０のハードウェアに関する情報には、当該２種類のクラスのいずれに属するかの情報が含まれうる。また、3GPP（3rd Generation Partnership Project）の TS（Technical Specification）36.104やTS 38.104において、eNodeB、gNodeBのクラスがいくつか規定されており、これらの規定も用いられうる。
Information regarding the hardware of the
送信電力クラス情報は、例えば、干渉計算の用途で用いられうる。クラスごとに規定される最大送信電力を通信装置１１０の送信電力として干渉計算を行うことができる。
Transmission power class information can be used, for example, in interference calculations. Interference calculation can be performed using the maximum transmission power defined for each class as the transmission power of the
通信装置１１０のソフトウェアに関する情報は、例えば、通信制御装置１３０とのインタラクションに必要な処理が記述された実行プログラムに関するバージョン情報やビルド番号などが含まれうる。また、通信装置１１０として動作するためのソフトウェアのバージョン情報やビルド番号なども含まれてもよい。
Information regarding the software of the
位置情報とは、典型的には、通信装置１１０の位置を特定可能な情報である。例えば、GPS（Global Positioning System）、Beidou、QZSS（Quasi-Zenith Satellite System）、GalileoやA-GPS（Assisted Global Positioning System）に代表される位置測位機能によって取得される座標情報である。典型的には、緯度、経度、地上高／海抜、高度、測位誤差に係る情報が含まれうる。または、例えば、NRA（National Regulatory Authority）またはその委託機関によって管理される情報管理装置に登録される位置情報であってよい。または、例えば、特定の地理位置を原点とするX軸、Y軸、Z軸の座標であってもよい。また、このような座標情報と一緒に、通信装置１１０が屋外に存在するか屋内に存在するかを示す識別子が付与されうる。
The location information is typically information that allows the location of the
また、測位精度情報（location uncertainty）が位置情報に含まれていてもよい。例えば、測位精度情報としては、水平面、垂直面の両方またはいずれかが提供されうる。測位精度情報（location uncertainty）は、例えば、任意の地点との距離を算出する際に補正値として使用されうる。 Furthermore, positioning accuracy information (location uncertainty) may be included in the position information. For example, the positioning accuracy information may be provided on a horizontal plane and/or a vertical plane. Positioning accuracy information (location uncertainty) can be used, for example, as a correction value when calculating the distance to an arbitrary point.
また、位置情報は、通信装置１１０が位置する領域を示す情報であってもよい。例えば、郵便番号、住所など、行政によって定められた領域を示す情報が用いられてもよい。また、例えば、３つ以上の地理座標の集合によって領域が示されてもよい。これらの領域を示す情報は、座標情報と一緒に提供されてもよい。
Further, the location information may be information indicating an area where the
また、通信装置１１０が屋内に位置する場合に、通信装置１１０が位置する建物のフロアを示す情報も、位置情報に含まれうる。例えば、階数、地上、地下を示す識別子などが位置情報に含まれうる。また、例えば、建物内の部屋番号、部屋名のように、屋内のさらなる閉空間を示す情報が位置情報に含まれうる。
Furthermore, when the
位置測位機能は、典型的には、通信装置１１０によって具備されることが望ましい。しかしながら、位置測位機能の性能が要求される精度を満たさない場合もありうる。また、位置測位機能の性能が要求される精度を満たしていても、通信装置１１０の設置位置によっては、必ずしも要求される精度を満たす位置情報が取得できない場合もありうる。そのため、位置測位機能は、通信装置１１０とは別の装置が具備し、通信装置１１０は当該装置から位置に係る情報を取得してもよい。位置測位機能を有する装置は、利用可能な既存の装置であってもよいが、通信装置１１０の設置者によって設けられてもよい。そのような場合、通信装置１１０の設置者によって測定された位置情報が通信装置１１０に書き込まれることが望ましい。
It is desirable that the positioning function is typically provided by the
アンテナ情報とは、典型的には、通信装置１１０が具備するアンテナの性能や構成などを示す情報である。典型的には、例えば、アンテナ設置高、チルト角（Downtilt）、水平方向の向き（Azimuth）、照準（Boresight）、アンテナピークゲイン、アンテナモデルといった情報が含まれうる。
The antenna information is typically information indicating the performance, configuration, etc. of an antenna included in the
また、アンテナ情報には、形成可能なビームに関する情報も含まれうる。例えば、ビーム幅、ビームパターン、アナログまたはデジタルのビームフォーミングのケイパビリティといった情報が含まれうる。 Furthermore, the antenna information may also include information regarding beams that can be formed. For example, information such as beam width, beam pattern, and analog or digital beamforming capabilities may be included.
また、アンテナ情報には、MIMO（Multiple Input Multiple Output）通信の性能や構成に関する情報も含まれうる。例えば、アンテナエレメント数、最大空間ストリーム数、といった情報が含まれうる。また、用いるコードブック（Codebook）情報や、ウェイト行列情報なども含まれうる。ウェイト行列情報は、ユニタリ行列、ZF（Zero-Forcing）行列、MMSE（Minimum Mean Square Error）行列などがあり、これらは、SVD（Singular Value Decomposition、EVD (Eigen Value Decomposition) 、BD（Block Diagonalization）などによって得られる。また、通信装置１１０が非線形演算を要するMLD（Maximum Likelihood Detection）などの機能を具備する場合、具備する機能を示す情報がアンテナ情報に含まれてもよい。
The antenna information may also include information regarding the performance and configuration of MIMO (Multiple Input Multiple Output) communication. For example, information such as the number of antenna elements and the maximum number of spatial streams may be included. It may also include codebook information to be used, weight matrix information, and the like. Weight matrix information includes unitary matrices, ZF (Zero-Forcing) matrices, MMSE (Minimum Mean Square Error) matrices, etc. These include SVD (Singular Value Decomposition), EVD (Eigen Value Decomposition), BD (Block Diagonalization), etc. Further, when the
また、アンテナ情報には、ZoD（Zenith of Direction, Departure）が含まれてもよい。ZoDは、電波到来角度の一種である。なお、ZoDは通信装置１１０から通知されるのではなく、通信装置１１０のアンテナから放射される電波から、他の通信装置１１０により推定されて通知されてもよい。この場合に、通信装置１１０は、基地局もしくはアクセスポイントとして動作する装置、D2D通信を行う装置、またはムービングリレー基地局などであってもよい。ZoDは、MUSIC（Multiple Signal Classification）またはESPRIT（Estimation of Signal Propagation via Rotation Invariance Techniques）などの電波到来方向推定技術により推定され得る。また、ZoDは、メジャメント情報として通信制御装置１３０によって用いられうる。
Further, the antenna information may include ZoD (Zenith of Direction, Departure). ZoD is a type of radio wave arrival angle. Note that the ZoD may not be notified from the
無線インタフェース情報とは、典型的には、通信装置１１０が具備する無線インタフェース技術を示す情報のことである。例えば、GSM、CDMA2000、UMTS、E-UTRA、E-UTRA NB-IoT、5G NR、5G NR NB-IoTまたはさらなる次世代のセルラーシステムで用いられる技術を示す識別子情報が無線インタフェース情報として含まれうる。また、MulteFire、LTE-U（Long Term Evolution -Unlicensed）、NR-U（NR-Unlicensed）といったLTE（Long Term Evolution）/5G準拠の派生技術を示す識別子情報も含まれうる。また、WiMAX、WiMAX２+といったMAN（Metropolitan Area Network）、IEEE ８０２.１１系の無線LANといった標準技術を示す識別子情報も含まれうる。また、XGP(Extended Global Platform)、sXGP(Shared XGP)を示す識別子情報でもよい。LPWA(Local Power, Wide Area)向けの通信技術の識別子情報であってもよい。また、プロプライエタリな無線技術を示す識別子情報も含まれうる。また、これらの技術を定める技術仕様書のバージョン番号またはリリース番号も無線インタフェース情報として含まれてうる。
The wireless interface information typically refers to information indicating the wireless interface technology that the
また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする周波数帯域情報も含まれうる。例えば、上限周波数、下限周波数、中心周波数、帯域幅、3GPP Operating Band番号、または、これらの少なくとも二つの組み合わせなどによって、周波数帯域情報が表されうる。また、１以上の周波数帯域情報が無線インタフェース情報に含まれうる。
Additionally, the wireless interface information may also include frequency band information supported by the
通信装置１１０がサポートする周波数帯域情報として、さらに、キャリアアグリゲーション（CA：Carrier Aggregation）やチャネルボンディング（Channel Bonding）などの帯域拡張技術のケイパビリティを示す情報も含まれうる。例えば、組み合わせ可能な帯域情報などが含まれうる。また、キャリアアグリゲーションについては、プライマリコンポーネントキャリア（PCC：Primary Component Carrier）やセカンダリコンポーネントキャリア（SCC：Secondary Component Carrier）として利用したい帯域に関する情報も含まれうる。また、同時にアグリゲート可能なコンポーネントキャリアの数（CC数）も含まれうる。
The frequency band information supported by the
通信装置１１０がサポートする周波数帯域情報として、さらに、Dual Connectivity、Multi Connectivityでサポートする周波数帯域の組み合わせを示す情報が含まれてもよい。併せて、Dual Connectivity、Multi Connectivityを協力して提供する他の通信装置１１０の情報も提供されてよい。通信制御装置１３０は、以降の手続きにおいて、協力関係などにある他の通信装置１１０を加味して、本実施形態で開示される通信制御の判断を行ってもよい。
The frequency band information supported by the
通信装置１１０がサポートする周波数帯域情報として、また、PAL、GAAのような電波利用優先度を示す情報が含まれてもよい。
The frequency band information supported by the
また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする変調方式情報も含まれうる。例えば、代表的な一例として、FSK（Frequency Shift Keying）、n値PSK（Phase Shift Keying、ここでのnは２、４、８などの２の乗数）、n値QAM（Quadrature Amplitude Modulation、ここでのnは４、１６、６４、２５６、１０２４などの４の乗数）といった一次変調方式を示す情報が含まれうる。また、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、Scalable OFDM、DFT-s-OFDM（DFT spread OFDM）、GFDM（Generalized Frequency Division Multiplexing）、FBMC（Filter Bank Multi Carrier）といった二次変調方式を示す情報が含まれうる。
Additionally, the wireless interface information may also include modulation scheme information supported by the
また、無線インタフェース情報には、誤り訂正符号に関する情報も含まれうる。例えば、Turbo符号、LDPC（Low Density Parity Check）符号、Polar符号、消失訂正符号などのケイパビリティや適用する符号化率情報が含まれうる。 Additionally, the radio interface information may also include information regarding error correction codes. For example, capabilities such as Turbo code, LDPC (Low Density Parity Check) code, Polar code, erasure correction code, and applicable coding rate information may be included.
変調方式情報や誤り訂正符号に関する情報は、別の態様として、MCS（Modulation and Coding Scheme）インデックスでも表現されうる。 Information regarding modulation scheme information and error correction codes can also be expressed as an MCS (Modulation and Coding Scheme) index as another aspect.
また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする各無線技術仕様特有の機能を示す情報も含まれうる。例えば、代表的な一例として、LTEで規定されているTransmission Mode（TM）情報が挙げられる。この他にも、特定の機能に関して２以上のモードを有するものについては、TM情報のように無線インタフェース情報に含まれうる。また、技術仕様において、２以上のモードが存在しなくても仕様上必須でない機能を通信装置１１０がサポートする場合には、サポートする機能を示す情報も含まれうる。
The wireless interface information may also include information indicating functions specific to each wireless technology specification supported by the
また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする無線アクセス方式（RAT：Radio Access Technology）情報も含まれうる。例えば、TDMA（Time Division Multiple Access）、FDMA（Frequency Division Multiple Access）、OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）、PDMA（Power Division Multiple Access）、CDMA（Code Division Multiple Access）、SCMA（Sparse Code Multiple Access）、IDMA（Interleave Division Multiple Access）、SDMA（Spatial Division Multiple Access）、CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）、CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）などを示す情報が含まれうる。なお、TDMA、FDMA、およびOFDMAは、直交多元接続方式（OMA：Orthogonal Multiple Access）に分類される。PDMA、CDMA、SCMA、IDMA、およびSDMAは、非直交多元接続方式（NOMA：Non Orthogonal Multiple Access）に分類される。PDMAは、Superposition Coding（SPC）とSuccessive Interference Canceller（SIC）との組み合わせによって実現される手法が代表例である。CSMA/CAとCSMA/CDは、日和見的接続方式（Opportunistic Access）に分類される。
The radio interface information may also include radio access technology (RAT) information supported by the
無線インタフェース情報に日和見的接続方式を示す情報が含まれる場合、さらにアクセス方式の詳細を示す情報が含まれてもよい。具体的な一例として、ETSIのEN 301 598で定義されているFrame Based Equipment（FBE）、Load Based Equipment（LBE）のどちらであるかを示す情報が含まれてもよい。 When the wireless interface information includes information indicating an opportunistic connection method, it may further include information indicating details of the access method. As a specific example, information indicating whether it is Frame Based Equipment (FBE) or Load Based Equipment (LBE) defined in ETSI's EN 301 598 may be included.
無線インタフェース情報がLBEを示す場合、さらに、ETSIのEN 301 598で規定されるPriority ClassといったLBE特有の情報を含んでもよい。 When the radio interface information indicates LBE, it may further include LBE-specific information such as Priority Class defined in ETSI's EN 301 598.
また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートするデュプレクスモードに係る情報も含まれうる。代表的な一例として、例えば、FDD（Frequency Division Duplex）、TDD（Time Division Duplex）、FD（Full Duplex）といった方式に関する情報が含まれうる。
Furthermore, the wireless interface information may also include information regarding the duplex mode supported by the
無線インタフェース情報としてTDDが含まれる場合、通信装置１１０が使用する、または、サポートするTDD Frame Structure情報が付与されうる。また、周波数帯域情報で示される周波数帯域ごとにデュプレクスモードに係る情報が含まれてもよい。
When TDD is included as the wireless interface information, TDD Frame Structure information used or supported by the
無線インタフェース情報としてFDが含まれる場合、干渉電力検出レベルに関する情報が含まれてもよい。 When FD is included as the wireless interface information, information regarding interference power detection level may be included.
また、無線インタフェース情報には、通信装置１１０がサポートする送信ダイバーシチ手法に関する情報も含まれうる。例えば、時空間符号化（STC：Space Time Coding）などが含まれてもよい。
The radio interface information may also include information regarding the transmit diversity method supported by the
また、無線インタフェース情報には、ガードバンド情報も含まれうる。例えば、無線インタフェースに予め定められたガードバンドサイズに関する情報が含まれうる。または、例えば、通信装置１１０が所望するガードバンドサイズに関する情報が含まれてもよい。
Additionally, the wireless interface information may also include guard band information. For example, information regarding a predetermined guard band size may be included in the wireless interface. Alternatively, for example, information regarding the guard band size desired by the
上記の態様によらず、無線インタフェース情報は周波数帯域ごとに提供されてよい。 Regardless of the above aspect, the wireless interface information may be provided for each frequency band.
法的情報とは、典型的には、各国または地域の電波行政機関またはそれに準ずる機関によって定められる、通信装置１１０が順守しなければならない規制に関する情報や、通信装置１１０が取得している認証情報などのことである。規制に関する情報として、典型的には、例えば、帯域外輻射の上限値情報、受信機のブロッキング特性に関する情報などが含まれうる。認証情報として、典型的には、例えば、型式認証（Type Approval）情報、認証取得の基準となる法規制情報などが含まれうる。型式認証情報は、例えば、米国のFCC ID、日本の技術基準適合証明などが該当する。法規制情報は、例えば、米国のFCC規則番号、欧州のETSI Harmonized Standard番号などが該当する。
Legal information typically refers to information regarding regulations that the
法的情報のうち、数値に関するものについては、無線インタフェース技術の規格書において定められているものを代用してもよい。無線インタフェース技術の規格書は、例えば、3GPP TS 36.104やTS 38.104などが該当する。これらには，近傍チャネル漏洩比（ACLR：Adjacent Channel Leakage Ratio）が規定されている。帯域外輻射の上限値情報の代わりに、規格書で規定されたACLRを用いて、帯域外輻射の上限値を導出し利用してもよい。また、必要に応じて、ACLRそのものを用いてもよい。また、近傍チャネル選択性（ACS：Adjacent Channel Selectivity）をブロッキング特性の代わりに用いてもよい。また、これらは併用されてもよいし、近傍チャネル干渉比（ACIR：Adjacent Channel Interference Ratio）を用いてもよい。なお、一般に、ACIRはACLR、ACSと以下のような関係を有する。
設置者情報とは、通信装置１１０の設置を行った者（設置者）を特定することが可能な情報、設置者に紐づく固有の情報などが含まれうる。代表的には、非特許文献３において定義されるCPI（Certified Professional Installer）という、通信装置１１０の位置情報に責任を持つ個人に関する情報が設置者情報に含まれうる。CPIには、CPIR-ID（Certified Professional Installer Registration ID）、CPI名が開示されている。また、CPIに紐づく固有の情報として、例えば、連絡用住所（Mailing addressまたはContact address）、Eメールアドレス、電話番号、PKI（Public Key Identifier）などが開示されている。これらに限らず、必要に応じて設置者に関するその他の情報が設置者情報に含まれてもよい。
The installer information may include information that can identify the person who installed the communication device 110 (installer), unique information linked to the installer, and the like. Typically, the installer information may include information about an individual who is responsible for the location information of the
グループ情報には、通信装置１１０が属する通信装置グループに関する情報が含まれうる。具体的には、例えば、WINNF-SSC-0010で開示されているものと同一または同等の種類のグループに係る情報が含まれうる。また、例えば、通信事業者が自身の運用ポリシーにてグループ単位で通信装置１１０を管理している場合、そのグループに関する情報がグループ情報に含まれうる。
The group information may include information regarding a communication device group to which the
ここまで列挙してきた情報は、通信装置１１０が通信制御装置１３０に提供せずに、通信制御装置１３０が通信装置１１０から提供される他の情報から推測されてもよい。具体的には、例えば、ガードバンド情報は、無線インタフェース情報から推測可能である。通信装置１１０が用いる無線インタフェースがE-UTRAや5G NRである場合、図７に示した、3GPPのTS36.104に記載のE-UTRAの送信帯域幅仕様、図８に示した、3GPPのTS38.104に記載の5G NRの送信帯域幅仕様、以下に示した、TS38.104に記載の表に基づいて推測可能である。
換言すれば、これまで列挙してきた情報を通信制御装置１３０が取得できればよく、必ずしも通信装置１１０が当該情報を通信制御装置１３０へ提供する必要はない。また、複数の通信装置１１０を束ねる中間装置１３０Ｂ（例えば、ネットワークマネージャ）は、当該情報を通信制御装置１３０Ａへ提供する必要はない。通信装置１１０または中間装置１３０Ｂが通信制御装置１３０または１３０Ａへ情報を提供することは、本実施形態における情報提供のあくまでも一手段に過ぎない。これまで列挙してきた情報は、通信制御装置１３０が本手続きを正常完了するために必要となりうる情報であることを意味し、情報の提供手段は問わない。例えば、WINNF-TS-0061では、そのようなやり方をMulti-Step Registrationと称して許容している。
In other words, it is sufficient that the
また、当然のことながら、これまで列挙してきた情報は、地域の法制度および技術仕様に応じて選択的に適用可能である。
＜２．１．１．１ 所要パラメータの補足＞
Also, of course, the information listed so far can be selectively applied depending on local legal systems and technical specifications.
<2.1.1.1 Supplementary information on required parameters>
登録手続きにおいて、場合によっては、通信装置１１０のみならず、端末１２０に関するデバイスパラメータを通信制御装置１３０に登録することも要求されることが想定される。そのような場合、＜２．１．１＞で述べた説明中の「通信装置」という用語を「端末」またはそれに準ずる用語で置き換えて適用してもよい。また、＜２．１．１＞では述べられていない「端末」特有のパラメータも登録手続きにおける所要パラメータとして扱われてよい。例えば、3GPPで規定されるUE（User Equipment）Categoryなどが挙げられる。
＜２．１．２ 登録処理の詳細＞
In the registration procedure, it is assumed that in some cases, it is required to register not only the device parameters related to the
<2.1.2 Details of registration process>
前述の通り、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを代表する通信装置１１０）は、デバイスパラメータを含む登録リクエストを生成し、通信制御装置１３０へ通知する。
As described above, the
ここで、デバイスパラメータに設置者情報が含まれる場合、通信装置１１０は、設置者情報を用いて、登録リクエストに改ざん防止の加工などを施してもよい。また、登録リクエストに含まれる情報の一部または全部に暗号化処理が施されてもよい。具体的には、例えば、通信装置１１０と通信制御装置１３０との間で事前に特有の公開鍵を共有しておき、通信装置１１０は当該公開鍵に対応する秘密鍵を用いて情報の暗号化を施してもよい。暗号化の対象としては、例えば、位置情報といった防犯上センシティブな情報が挙げられる。
Here, if the device parameters include installer information, the
なお、通信装置１１０のIDと位置情報が公開されており、通信制御装置１３０が、自身のカバレッジ内に存在する主要な通信装置１１０のＩＤおよび位置情報を予め保持している場合もありうる。そのような場合、通信制御装置１３０は登録リクエストを送信した通信装置１１０のＩＤから位置情報を取得できるため、位置情報が登録リクエストに含まれる必要はない。また、通信制御装置１３０が、登録リクエストを送信した通信装置１１０に対して必要なデバイスパラメータを返信し、それを受けて、通信装置１１０が登録に必要なデバイスパラメータを含む登録リクエストを送信することも考えられる。このように、登録リクエストに含まれる情報は、場合に応じて異なっていてもよい。
Note that the ID and location information of the
登録リクエスト受信後、通信制御装置１３０は、通信装置１１０の登録処理を実施し、処理結果に応じて登録レスポンスを返す。登録に必要な情報の不足、異常がなければ、通信制御装置１３０は内部または外部の記憶装置に情報を記録し、正常完了を通知する。そうでなければ、登録失敗を通知する。登録が正常完了する場合、通信制御装置１３０は、通信装置１１０個別にIDを割り振り、そのID情報を応答時に通知してもよい。登録失敗となる場合、通信装置１１０は、修整された登録リクエストを再通知してもよい。また、通信装置１１０は、の正常完了するまで、登録リクエストを変更して登録手続きを試行してもよい。
After receiving the registration request, the
なお、登録手続きは、登録が正常完了した後にも、実行されることがある。具体的には、例えば、移動・精度改善などにより、位置情報が所定の基準を超えて変更される場合に登録手続きが再実行されうる。所定の基準は、典型的には、各国または地域の法制度によって定められる。例えば、米国の４７ C.F.R Part １５において、Mode II personal/portable white space device、つまり、空き周波数を利用する機器は、その位置が１００メートル以上変わる場合には、再度登録を行うことが義務付けられている。
＜２．２ 利用可能周波数情報問い合わせ手続き（Available Spectrum Query Procedure）＞
Note that the registration procedure may be executed even after registration has been successfully completed. Specifically, the registration procedure may be re-executed if the location information is changed beyond a predetermined standard due to movement, accuracy improvement, etc., for example. The predetermined standards are typically set by the legal system of each country or region. For example, under 47 CFR Part 15 in the United States, Mode II personal/portable white space devices, that is, devices that use vacant frequencies, are required to re-register if their location changes by more than 100 meters. .
<2.2 Available Spectrum Query Procedure>
利用可能周波数情報問い合わせ手続きとは、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムが、通信制御装置１３０に対して、利用可能な周波数に関する情報を問い合わせる手続きのことである。なお、必ずしも、利用可能周波数情報問い合わせ手続きを実施する必要はない。また、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを代表して問い合わせを行う通信装置１１０は、登録リクエストを生成した通信装置１１０と同じであっても異なっていてもよい。典型的には、問い合わせを行う通信装置１１０が、当該通信装置１１０を特定可能な情報を含む問い合わせリクエストを通信制御装置１３０へ通知することで手続きが開始される。
The available frequency information inquiry procedure is a procedure in which a wireless system that wishes to use a shared frequency band inquires of the
ここで、利用可能周波数情報とは、典型的には、当該通信装置１１０がプライマリシステムに対して致命的な干渉を与えず、安全に２次利用が可能な周波数を示す情報のことである。
Here, the available frequency information typically refers to information indicating a frequency that can be safely used for secondary use by the
利用可能周波数情報は、例えば、Exclusion Zoneと呼ばれる２次利用禁止エリアに基づいて決定される。具体的には、例えば、周波数チャネルF１を利用するプライマリシステムの保護を目的として設けられている２次利用禁止エリアに通信装置１１０が設置されている場合、その通信装置１１０に対しては、F１という周波数チャネルは利用可能チャネルとして通知されない。
The available frequency information is determined based on, for example, a secondary use prohibited area called an Exclusion Zone. Specifically, for example, if the
利用可能周波数情報は、例えば、プライマリシステムに対する与干渉の度合いによっても決定されうる。具体的には、例えば、２次利用禁止エリア外であっても、プライマリシステムに対して致命的な干渉を与えると判断される場合には、当該周波数チャネルは利用可能チャネルとして通知されない場合がある。具体的な計算方法の一例は、後述の＜２．２．２＞に記載している。 The available frequency information may also be determined, for example, based on the degree of interference to the primary system. Specifically, for example, even if it is outside the secondary usage prohibited area, if it is determined that it will cause fatal interference to the primary system, the frequency channel may not be notified as an available channel. . An example of a specific calculation method is described in <2.2.2> below.
また、前述のように、プライマリシステム保護要件以外の条件によっても、利用可能として通知されない周波数チャネルが存在しうる。具体的には、例えば、通信装置１１０間で発生しうる干渉を事前に回避するために、当該通信装置１１０の近傍に存在する他の通信装置１１０が利用中の周波数チャネルを、利用可能チャネルとして通知しない場合もある。このように、他の通信装置１１０との干渉を考慮して設定される利用可能周波数情報は、例えば、『利用推奨周波数情報』として設定し、利用可能周波数情報と一緒に提供されてよい。すなわち、『利用推奨周波数情報』は利用可能周波数情報の部分集合となることが望ましい。
Further, as described above, there may be frequency channels that are not notified as available due to conditions other than the primary system protection requirements. Specifically, for example, in order to avoid interference that may occur between
プライマリシステムに対して影響を与える場合であっても、送信電力を小さくすることで影響を避けられるのであれば、プライマリシステムや近傍の通信装置１１０と同じ周波数を利用可能チャネルとして通知することもありうる。そのような場合には、典型的には、最大許容送信電力情報が利用可能周波数情報に含まれる。最大許容送信電力は、典型的には、EIRPで表現される。必ずしもこれに限られる必要はなく、例えば、空中線電力（Conducted Power）とアンテナゲインの組み合わせで提供されてもよい。さらに、アンテナゲインは、空間的な方向ごとに許容ピークゲインが設定されてもよい。
＜２．２．１ 所要パラメータの詳細＞
Even if the primary system is affected, if the impact can be avoided by reducing the transmission power, the same frequency as the primary system or
<2.2.1 Details of required parameters>
共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを特定可能な情報とは、例えば、登録手続き時に登録した固有情報、前述のID情報などが想定されうる。 Information that can identify the wireless system that is attempting to use the shared frequency band may include, for example, unique information registered during the registration procedure, the ID information described above, and the like.
また、問い合わせリクエストには、問い合わせ要件情報も含まれうる。問い合わせ要件情報とは、例えば、利用可能か否かを知りたい周波数帯域を示す情報が含まれうる。また、例えば、送信電力情報も含まれうる。問い合わせを行う通信装置１１０は、例えば、所望の送信電力を用いることができそうな周波数情報のみを知りたい場合に送信電力情報を含めうる。問い合わせ要件情報は必ずしも問い合わせリクエストに含まれる必要はない。
Further, the inquiry request may also include inquiry requirement information. The inquiry requirement information may include, for example, information indicating a frequency band whose availability is desired to be known. Furthermore, for example, transmission power information may also be included. The
また、問い合わせリクエストには、メジャメントレポートも含まれうる。メジャメントレポートは、通信装置１１０および／または端末１２０が実施するメジャメントの結果が含まれる。メジャメントの結果の一部または全部は、生データで表されていてもよいし、加工されたデータで表されていてもよい。例えば、RSRP（Reference Signal Received Power）、RSSI（Reference Signal Strength Indicator）、RSRQ（Reference Signal Received Quality）に代表される標準化されたメトリックがメジャメントに用いられうる。
＜２．２．２ 利用可能周波数評価処理の詳細＞
The inquiry request may also include a measurement report. The measurement report includes the results of measurements performed by
<2.2.2 Details of available frequency evaluation processing>
問い合わせリクエスト受信後、問い合わせ要件情報に基づき、利用可能周波数の評価を行う。例えば、前述のように、プライマリシステムやその２次利用禁止エリア、近傍の通信装置１１０の存在を考慮して利用可能周波数の評価を行うことが可能である。
After receiving the inquiry request, the available frequencies are evaluated based on the inquiry requirement information. For example, as described above, it is possible to evaluate the usable frequency by taking into account the primary system, its secondary usage prohibited area, and the presence of
通信制御装置は、２次利用禁止エリアを導出してもよい。例えば、最大送信電力PMaxTx(dBm)と最小送信電力PMinTx(dBm)が規定される場合、次式から、プライマリシステムとセカンダリシステムとの離隔距離の範囲を算出して、２次利用禁止エリアを決定することが可能である。
最大許容送信電力情報を導出してもよい。典型的には、プライマリシステムまたはその保護領域（Protection Zone）における許容可能干渉電力情報、プライマリシステムが被る干渉電力レベルを算定する基準点（Reference Point）の位置情報、通信装置１１０の登録情報、および伝搬損失推定モデルを用いて、最大許容送信電力情報が算出される。具体的には、一例として、以下の数式によって算出される。
また、式（２）は、単体の通信装置１１０が干渉源である仮定に基づいて記述されている（単一局干渉）。例えば、同時に複数の通信装置１１０からの累積的な干渉（Aggregated Interference）を考慮しなければならない場合には、補正値を加味してもよい。具体的には、例えば、非特許文献４(ECC Report 186)で開示されている３種類（Fixed/Predetermined、Flexible、Flexible Minimized）の干渉マージン方式に基づいて補正値が決定されうる。
Furthermore, equation (2) is written based on the assumption that the
なお、式（２）のように、必ずしも許容可能干渉電力情報そのものを直接利用可能するとは限らない。例えば、プライマリシステムの所要の信号電力対干渉電力比（SIR）、SINR(Signal to Interference Plus Noise Ratio)などが利用可能である場合、それらを許容可能干渉電力に変換して用いてもよい。なお、このような変換処理は、この処理に限られず、他の手続きの処理にも適用されてよい。 Note that, as in equation (2), it is not always possible to directly use the allowable interference power information itself. For example, if the required signal power to interference power ratio (SIR), SINR (Signal to Interference Plus Noise Ratio), etc. of the primary system are available, they may be converted into tolerable interference power and used. Note that such conversion processing is not limited to this processing, and may be applied to processing of other procedures.
なお、式（２）は、対数を用いて表現されているが、実施の際には、当然のことながら真数に変換して用いてもよい。また、本開示に記載される全ての対数表記のパラメータは、適宜、真数に変換して用いてもよい。 Note that although equation (2) is expressed using logarithms, it goes without saying that it may be converted into antilogarithms and used. Further, all parameters in logarithmic notation described in the present disclosure may be converted into antilogarithmic numbers as appropriate.
また、前述の送信電力情報が問い合わせ要件情報に含まれる場合には、前述の方法とは別の方法で利用可能周波数の評価を行うことが可能である。具体的には、例えば、送信電力情報で示される所望の送信電力を用いたと仮定した場合に、推定される与干渉量がプライマリシステムまたはその保護領域（Protection Zone）における許容可能干渉電力を下回るときは、当該周波数チャネルが利用可能であると判断され、通信装置１１０へ通知される。
Further, when the above-mentioned transmission power information is included in the inquiry requirement information, it is possible to evaluate the available frequency using a method different from the above-mentioned method. Specifically, for example, when the estimated amount of interference is lower than the allowable interference power in the primary system or its protection zone, assuming that the desired transmission power indicated by the transmission power information is used. , it is determined that the frequency channel is available, and the
また、例えば、REM（Radio Environment Map）のエリアと同様に、通信装置１１０が共用周波数帯域を使用可能なエリアまたは空間が予め定められている場合には、単に、通信装置１１０の位置情報に含まれる座標（通信装置１１０のX軸、Y軸、Z軸の座標または緯度、経度、地上高）のみに基づき、利用可能周波数情報が導出されてもよい。また、例えば、通信装置１１０の位置の座標と利用可能周波数情報とを関連付けるルックアップテーブルが用意されている場合にも、通信装置１１０の位置情報のみに基づき、上記利用可能周波数情報が導出されてもよい。このように、利用可能周波数の決定方法は様々あり、本開示の例に限定されない。
For example, similar to the REM (Radio Environment Map) area, if an area or space in which the
また、通信制御装置１３０が、通信装置１１０によってサポートされる周波数帯域情報として、キャリアアグリゲーション（CA：Carrier Aggregation）、チャネルボンディング（Channel Bonding）などの帯域拡張技術のケイパビリティについての情報を取得している場合、通信制御装置１３０は、これらの利用可能な組み合わせ、推奨する組み合わせなどを利用可能周波数情報に含めてもよい。
Furthermore, the
また、通信制御装置１３０が、通信装置１１０によってサポートされる周波数帯域情報として、Dual Connectivity、Multi Connectivityでサポートされる周波数帯域の組み合わせについての情報を取得している場合、通信制御装置１３０は、Dual Connectivity、Multi Connectivity向けに、利用可能な周波数、推奨する周波数などの情報を、利用可能周波数情報に含めてもよい。
Further, if the
また、上記のような帯域拡張技術向けに利用可能周波数情報を提供する場合に、複数の周波数チャネル間で最大許容送信電力のインバランスが発生するときは、各周波数チャネルの最大許容送信電力を調整した上で、利用可能周波数情報を提供してもよい。例えば、プライマリシステム保護の観点から、各周波数チャネルの最大許容送信電力を、最大許容電力束密度（PSD：Power Spectral Density）が低い周波数チャネルの最大許容送信電力に、揃えてもよい。 In addition, when providing available frequency information for band expansion technology as described above, if an imbalance in the maximum allowable transmit power occurs between multiple frequency channels, the maximum allowable transmit power for each frequency channel will be adjusted. After that, available frequency information may be provided. For example, from the viewpoint of primary system protection, the maximum allowable transmit power of each frequency channel may be made equal to the maximum allowable transmit power of a frequency channel with a low maximum allowable power spectral density (PSD).
利用可能周波数の評価は、必ずしも問い合わせリクエスト受信後に実施する必要はない。例えば、前述の登録手続きの正常完了後に、問い合わせリクエストなしに、通信制御装置１３０が主体的に実施してもよい。そのような場合、上記に一例で示したREMやルックアップテーブルまたはそれらと相似の情報テーブルを作成してもよい。
Evaluation of available frequencies does not necessarily need to be performed after receiving an inquiry request. For example, the
また、PALやGAAのような電波利用優先度についても評価を行ってもよい。例えば、登録済みのデバイスパラメータまたは問い合わせ要件に電波利用の優先度に関する情報が含まれる場合、当該優先度に基づいて周波数利用が可能かどうかを判定し、通知してもよい。また、例えば、非特許文献３で開示されているように、事前にユーザから高優先度利用（例えば、PAL）を行う通信装置１１０に関する情報（非特許文献３では、Cluster Listと呼ばれる）が通信制御装置１３０に登録されている場合、その情報に基づいて評価を行ってもよい。
Furthermore, radio wave usage priorities such as PAL and GAA may also be evaluated. For example, if the registered device parameters or inquiry requirements include information regarding the priority of radio wave use, it may be determined whether the frequency can be used based on the priority and the notification may be made. For example, as disclosed in Non-Patent Document 3, information (referred to as Cluster List in Non-Patent Document 3) regarding the
利用可能周波数の評価完了後、通信制御装置１３０は評価結果を通信装置１１０へ通知する。
After completing the evaluation of the available frequencies, the
通信装置１１０は、通信制御装置１３０から受け取った評価結果を用いて、所望通信パラメータの選定を行ってもよい。
＜２．３ 周波数利用許可手続き（Spectrum Grant Procedure）＞
The
<2.3 Spectrum Grant Procedure>
周波数利用許可手続きとは、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムが通信制御装置１３０から周波数の２次利用許可を受けるための手続きである。無線システムを代表して周波数利用許可手続きを行う通信装置１１０は、これまでの手続きを行った通信装置１１０と同じであっても異なっていてもよい。典型的には、通信装置１１０が、当該通信装置１１０を特定可能な情報を含む周波数利用許可リクエストを通信制御装置１３０へ通知することで手続きが開始される。なお、前述の通り、利用可能周波数情報問い合わせ手続きは必須ではない。そのため、周波数利用許可手続きは、利用可能周波数情報問い合わせ手続きの次に実施される場合もあるし、登録手続きの次に実施される場合もある。
The frequency usage permission procedure is a procedure for a wireless system that wishes to use a shared frequency band to receive permission from the
本実施形態においては、少なくとも以下の２種類の周波数利用許可リクエストの方式が用いられうることを想定する。
・指定方式
・フレキシブル方式
In this embodiment, it is assumed that at least the following two types of frequency usage permission request methods can be used.
・Specification method ・Flexible method
指定方式とは、通信装置１１０が所望通信パラメータを指定して、所望通信パラメータに基づく運用の許可を通信制御装置１３０に求めるリクエスト方式である。所望通信パラメータとしては、利用したい周波数チャネル、最大送信電力などがあるが、特に限られるものではない。例えば、無線インタフェース技術特有のパラメータ（変調方式やデュプレクスモードなど）が指定されてもよい。また、PAL、GAAのような電波利用優先度を示す情報が含まれてもよい。
The specification method is a request method in which the
フレキシブル方式とは、通信装置１１０が、通信パラメータに関する要件のみを指定し、当該要件を満たしつつ２次利用の許可が可能な通信パラメータの指定を通信制御装置１３０に求めるリクエスト方式である。通信パラメータに関する要件としては、例えば、帯域幅、所望最大送信電力、または所望最小送信電力などがあるが、特に限られるものではない。例えば、無線インタフェース技術特有のパラメータ（変調方式やデュプレクスモードなど）が指定されてもよい。具体的には、例えば、TDD Frame Structureのうち、１以上を事前に選択して通知してもよい。
The flexible method is a request method in which the
問い合わせリクエストと同様、周波数利用許可リクエストにも、指定方式およびフレキシブル方式のいずれの方式であっても、メジャメントレポートが含まれてもよい。メジャメントレポートは、通信装置１１０および／または端末１２０が実施するメジャメントの結果が含まれる。メジャメントは、生データで表されていてもよいし、加工されたデータで表されていてもよい。例えば、RSRP（Reference Signal Received Power）、RSSI（Reference Signal Strength Indicator）、RSRQ（Reference Signal Received Quality）に代表される標準化されたメトリックがメジャメントに用いられうる。
Similar to the inquiry request, the frequency usage permission request may also include a measurement report, regardless of whether it is a specified method or a flexible method. The measurement report includes the results of measurements performed by
なお、通信装置１１０が用いる方式情報については、＜２．１＞に記載の登録手続き時に通信制御装置１３０に登録されてもよい。
＜２．３．１ 周波数利用許可処理の詳細＞
Note that the method information used by the
<2.3.1 Details of frequency usage permission processing>
通信制御装置１３０は周波数利用許可リクエスト受信後、周波数利用許可リクエスト方式に基づき、周波数利用許可処理を行う。例えば、＜２．２＞で説明した手法を利用して、プライマリシステム、２次利用禁止エリア、近傍の通信装置１１０の存在などを考慮して周波数利用許可処理を行うことが可能である。
After receiving the frequency usage permission request, the
フレキシブル方式が用いられる場合、＜２．２．２＞で説明した手法を利用して、最大許容送信電力情報を導出してもよい。典型的には、プライマリシステムまたはその保護領域（Protection Zone）における許容可能干渉電力情報、プライマリシステムが被る干渉電力レベルを算定する基準点（Reference Point）の位置情報、通信装置１１０の登録情報、および伝搬損失推定モデルを用いて、最大許容送信電力情報が算出される。具体的には、一例として、上記の式（２）によって算出される。
When a flexible method is used, the maximum allowable transmission power information may be derived using the method described in <2.2.2>. Typically, the information includes allowable interference power information in the primary system or its protection zone, location information of a reference point for calculating the interference power level experienced by the primary system, registration information of the
また、前述の通り、式（２）は、単体の通信装置１１０が干渉源である仮定に基づいて記述されている。例えば、同時に複数の通信装置１１０からの累積的な干渉（Aggregated Interference）を考慮しなければならない場合には、補正値を加味してもよい。具体的には、例えば、非特許文献４(ECC Report 186)で開示されている３種類（Fixed/Predetermined、Flexible、Flexible Minimized）の方式に基づいて補正値が決定されうる。
Further, as described above, equation (2) is written based on the assumption that the
通信制御装置１３０は、周波数利用許可手続き、利用可能周波数情報問い合わせリクエストに対する利用可能周波数評価処理などにおいて、様々な伝搬損失推定モデルを用いうる。用途ごとにモデルが指定される場合、指定されるモデルを用いることが望ましい。例えば、非特許文献３(WINNF-TS-0112)においては、その用途ごとに、Extended Hata（eHATA）やIrregular Terrain Model（ITM）といった伝搬損失モデルが採用されている。当然ながら、伝搬損失モデルはこれらに限定されない。
The
電波伝播路に関する情報を必要とする伝搬損失推定モデルも存在する。電波伝播路に関する情報には、例えば、見通し内外を示す情報（LOS：Line of Sightおよび/またはNLOS:Non Line of Sight）、地形情報（起伏、海抜など）、環境情報（Urban, Suburban, Rural, Open Skyなど）などが含まれうる。通信制御装置１３０は、伝搬損失推定モデルの利用にあたって、これらの情報を、既に取得している、通信装置１１０の登録情報やプライマリシステムの情報から推測してもよい。または、事前に指定されているパラメータがある場合は、当該パラメータを使用することが望ましい。
There are also propagation loss estimation models that require information about radio wave propagation paths. Information on radio wave propagation paths includes, for example, information indicating line of sight and/or non-line of sight (LOS: Line of Sight and/or NLOS: Non Line of Sight), topographical information (relief, sea level, etc.), and environmental information (Urban, Suburban, Rural, etc.). Open Sky, etc.). When using the propagation loss estimation model, the
所定の用途において、伝搬損失推定モデルが指定されていない場合、必要に応じて使い分けてもよい。例えば、他の通信装置１１０への与干渉電力を推定する際には自由空間損失モデルのように損失が小さく計算されるモデルを用いるが、通信装置１１０のカバレッジを推定する際には損失が大きく計算されるモデルを用いる、といった使い分けが可能である。
In a given application, if a propagation loss estimation model is not specified, different models may be used as needed. For example, when estimating the interference power to
また、指定された伝搬損失推定モデルが用いられる場合、一例として、与干渉リスクの評価により周波数利用許可処理を行うことが可能である。具体的には、例えば、送信電力情報で示される所望の送信電力を用いたと仮定した場合に、推定される与干渉量がプライマリシステムまたはその保護領域（Protection Zone）における許容可能干渉電力を下回るときは、当該周波数チャネルの利用が許可可能であると判断され、通信装置１１０へ通知される。
Further, when a specified propagation loss estimation model is used, as an example, it is possible to perform frequency usage permission processing based on evaluation of interference risk. Specifically, for example, when the estimated amount of interference is lower than the allowable interference power in the primary system or its protection zone, assuming that the desired transmission power indicated by the transmission power information is used. It is determined that the use of the frequency channel can be permitted, and the
指定方式およびフレキシブル方式のいずれの手法においても、問い合わせリクエストと同様、PALやGAAのような電波利用優先度についても評価を行ってもよい。例えば、登録済デバイスパラメータまたは問い合わせ要件に電波利用優先度に関する情報が含まれる場合、当該優先度に基づいて周波数利用が可能かどうかを判定し、通知してもよい。また、例えば、事前にユーザから高優先度利用（例えば、PAL）を行う通信装置１１０に関する情報が通信制御装置１３０に登録されている場合、その情報に基づいて評価を行ってもよい。例えば、非特許文献３（WINNF-TS-0112）では、通信装置１１０に関する情報はCluster Listと呼ばれる。
In both the specification method and the flexible method, radio wave usage priorities such as PAL and GAA may also be evaluated in the same way as inquiry requests. For example, if registered device parameters or inquiry requirements include information regarding radio wave usage priority, it may be determined whether frequency usage is possible based on the priority and notification may be made. Further, for example, if information regarding the
また、上記の計算のいずれにおいても、通信装置の位置情報を使用するにあたって、測位精度情報（location uncertainty）を用いて、位置情報やカバレッジの補正を掛けて周波数可用性を決定してもよい。 Furthermore, in any of the above calculations, when using the location information of the communication device, frequency availability may be determined by correcting the location information and coverage using location uncertainty.
周波数利用許可処理は、必ずしも周波数利用許可のリクエストの受信を起因として実施される必要はない。例えば、前述の登録手続きの正常完了後に、周波数利用許可リクエストなしに、通信制御装置１３０が主体的に実施してもよい。また、例えば、一定周期毎に周波数利用許可処理を実施してもよい。そのような場合、前述のREM、ルックアップテーブル、または、それらと類似の情報テーブルを作成してもよい。これにより、位置情報のみで許可可能な周波数が判明するため、通信制御装置１３０は、周波数利用許可リクエスト受信後、迅速にレスポンスを返すことができるようになる。
＜２．４ 周波数利用通知（Spectrum Use Notification／Heartbeat）＞
The frequency usage permission process does not necessarily need to be performed upon reception of a frequency usage permission request. For example, after the above-mentioned registration procedure is successfully completed, the
<2.4 Spectrum Use Notification/Heartbeat>
周波数利用通知とは、共用周波数帯域を利用する無線システムが、通信制御装置１３０に対して、周波数利用許可手続きで利用が認められた通信パラメータに基づく周波数の利用の通知を行う手続きのことである。無線システムを代表して周波数利用通知を行う通信装置１１０は、これまでの手続きを行った通信装置１１０と同じであっても異なっていてもよい。典型的には、通信装置１１０が、当該通信装置１１０を特定可能な情報を含む通知メッセージを通信制御装置１３０へ通知する。
Frequency usage notification is a procedure in which a wireless system that uses a shared frequency band notifies the
周波数利用通知は、周波数の利用が通信制御装置１３０から拒絶されるまで、周期的に実施されることが望ましい。その場合、周波数利用通知は、ハートビートとも呼ばれる。
It is desirable that the frequency usage notification be periodically carried out until the frequency usage is rejected by the
周波数利用通知の受信後、通信制御装置１３０は、周波数利用（言い換えると、許可周波数における電波送信）の開始または継続の可否を判定してもよい。判定方法として、例えば、プライマリシステムの周波数利用情報の確認が挙げられる。具体的には、プライマリシステムの利用周波数の変更、電波利用が定常的でないプライマリシステム（例えば、米国のCBRSの艦載レーダ）の周波数利用状況の変更、などに基づき、周波数利用（許可周波数における電波送信）の開始または継続の許可または拒否を決定することが可能である。開始または継続が許可されれば、通信装置１１０は、周波数利用（許可周波数における電波送信）を開始または継続してもよい。
After receiving the frequency usage notification, the
周波数利用通知の受信後、通信制御装置１３０は、通信装置１１０に対して通信パラメータの再構成（Reconfiguration）を命令してもよい。典型的には、周波数利用通知に対する通信制御装置１３０のレスポンスにおいて、通信パラメータの再構成が命令されうる。例えば、推奨される通信パラメータに関する情報（以下、推奨通信パラメータ情報）が提供されうる。推奨通信パラメータ情報を提供された通信装置１１０は、推奨通信パラメータ情報を用いて、再度＜２．４＞に記載の周波数利用許可手続きを実施することが望ましい。
＜２．５ 諸手続きの補足＞
After receiving the frequency usage notification, the
<2.5 Supplementary information on procedures>
上記の諸手続きは、以降で説明する通りに、個別に実装される必要は必ずしもない。例えば、２つの異なる手続きの役割を備えた第３の手続きを代用することによって、当該２つの異なる手続きを実現してもよい。具体的には、例えば、登録リクエストと利用可能周波数情報問い合わせリクエストが一体的に通知されてもよい。また、例えば、周波数利用許可手続きと周波数利用通知が一体的に実施されてもよい。当然のことながら、これらの組み合わせに限定されず、また、３つ以上の手続きが一体的に行われてもよい。また、前述の通り、一つの手続きが、複数回に分離されて実施されてもよい。 The above procedures do not necessarily need to be implemented individually, as explained below. For example, the two different procedures may be implemented by substituting a third procedure with the role of the two different procedures. Specifically, for example, the registration request and the available frequency information inquiry request may be notified together. Further, for example, the frequency usage permission procedure and the frequency usage notification may be performed integrally. Naturally, the procedure is not limited to these combinations, and three or more procedures may be performed integrally. Furthermore, as described above, one procedure may be performed in multiple separate steps.
また、本開示における「取得する」という表現またはそれに準ずる表現は、必ずしも、本開示で説明された手続き通りに取得することを意味しているわけではない。例えば、利用可能周波数評価処理において通信装置１１０の位置情報を用いることが記載されているが、必ずしも登録手続きで取得される情報を用いる必要はなく、利用可能周波数問い合わせ手続きリクエストに位置情報が含まれる場合、その位置情報を用いてもよい、ということを意味する。換言すれば、本開示で説明された取得のための手続きは一例であり、本開示の範囲内、技術的な実現性の範囲内で、他の手続きによる取得も許される。
Further, the expression "obtain" or an equivalent expression in the present disclosure does not necessarily mean obtaining according to the procedure described in the present disclosure. For example, although it is described that the location information of the
また、通信制御装置１３０から通信装置１１０へのレスポンスに含まれうると説明された情報は、可能であれば、プッシュ方式で通信制御装置１３０から能動的に通知されてもよい。具体的な一例として、利用可能周波数情報、推奨通信パラメータ情報、電波送信継続拒否通知などは、プッシュ方式で通知されてもよい。
＜２．６ 端末に関する諸手続き＞
Further, the information described as being able to be included in the response from the
<2.6 Procedures related to terminals>
ここまでは、主に通信装置１１０Ａでの処理を想定して説明を進めてきた。しかしながら、実施形態によっては、通信装置１１０Ａのみならず、端末１２０や通信装置１１０Ｂも通信制御装置１３０の管理下で動作しうる。すなわち、通信制御装置１３０によって通信パラメータが決定される、というシナリオが想定される。そのような場合であっても、基本的には、＜２．１＞から＜２．４＞で説明した各手続きを用いることが可能である。ただし、通信装置１１０Ａと異なり、端末１２０や通信装置１１０Ｂは、バックホールリンクに通信制御装置１３０によって管理される周波数を用いる必要があり、勝手に電波送信をすることができない。そのため、通信装置１１０Ａ（無線通信サービスを提供可能な通信装置１１０、または、マスタ－スレーブ型におけるマスタ通信装置１１０）が送信する電波や認可信号（authorization signal）を検出してから初めて、通信制御装置１３０へのアクセスを目的としたバックホール通信を開始することが望ましい。
Up to this point, the explanation has mainly been based on the assumption of processing in the
一方、通信制御装置１３０の管理下ということは、端末や通信装置１１０Ｂもプライマリシステム保護を目的として、許容可能通信パラメータが設定される場合がありうる。しかしながら、通信制御装置１３０は事前にこれらの装置の位置情報などを知ることはできない。また、これらの装置はモビリティを有する可能性が高い。すなわち、動的に位置情報が更新される。法制によっては、一定以上位置情報が変わる場合、通信制御装置１３０への再登録が義務付けられる場合もある。
On the other hand, since the terminal and
このような多様な端末１２０および通信装置１１０の利用形態、運用形態などを加味して、英国情報通信庁（Ofcom：Office of Communication）が定めるTVWSの運用形態（非特許文献５）においては、以下に示す２種類の通信パラメータが規定されている。
・包括的可用パラメータ（Generic Operational Parameters）
・特定可用パラメータ（Specific Operational Parameters）
Taking into account such various usage and operation forms of the terminal 120 and the
・Generic Operational Parameters
・Specific Operational Parameters
包括的可用パラメータ（Generic Operational Parameters）とは、非特許文献５において、「所定のマスタWSD（通信装置１１０に相当）のカバレッジエリア内に位置するどのスレーブWSDも使用可能なパラメータ」として定義されている通信パラメータである。特徴としては、スレーブWSDの位置情報を用いずにWSDBによって計算されるということが挙げられる。 Generic Operational Parameters are defined in Non-Patent Document 5 as "parameters that can be used by any slave WSD located within the coverage area of a predetermined master WSD (corresponding to the communication device 110)". communication parameters. A feature is that it is calculated by WSDB without using the slave WSD's location information.
包括的可用パラメータ（Generic Operational Parameters）は、通信制御装置１３０から既に電波送信を許可された通信装置１１０からユニキャストまたはブロードキャストによって提供されうる。例えば、米国のFCC規則Part １５ Subpart Hで規定されるContact Verification Signal（CVS）に代表されるブロードキャスト信号が用いられうる。または、無線インタフェース特有のブロードキャスト信号によって提供されてもよい。これにより、端末１２０や通信装置１１０Ｂが、通信制御装置１３０へのアクセスを目的とした電波送信に用いる通信パラメータとして扱うことが可能である。
The generic operational parameters may be provided by unicast or broadcast from the
特定可用パラメータ（Specific Operational Parameters）とは、非特許文献５において、「特定のスレーブWSD（White Space Device）が使用可能なパラメータ」として定義されている通信パラメータである。換言すれば、端末１２０に相当するスレーブWSDのデバイスパラメータを用いて計算される通信パラメータのことである。特徴として、スレーブWSDの位置情報を用いてWSDB（White Space Database）によって計算されるということが挙げられる。
＜２．７ 通信制御装置間で発生する手続き＞
＜２．７．１ 情報交換＞
Specific operational parameters are communication parameters defined in Non-Patent Document 5 as "parameters that can be used by a specific slave WSD (White Space Device)." In other words, it is a communication parameter calculated using the device parameters of the slave WSD corresponding to the terminal 120. A feature is that it is calculated by WSDB (White Space Database) using the slave WSD's position information.
<2.7 Procedures that occur between communication control devices>
<2.7.1 Information exchange>
通信制御装置１３０は、他の通信制御装置１３０と管理情報の交換を行うことができる。少なくとも、以下の情報が交換されることが望ましい。
・通信装置１１０に係る情報
・エリア情報
・保護対象システム情報
The
・Information related to the
通信装置１１０に係る情報は、少なくとも、通信制御装置１３０の許可の下で動作中の通信装置１１０の登録情報、通信パラメータ情報が含まれる。許可された通信パラメータを持たない通信装置１１０の登録情報が含まれてもよい。
The information related to the
通信装置１１０の登録情報とは、典型的には、前述の登録手続きにおいて通信制御装置１３０に登録される通信装置１１０のデバイスパラメータのことである。必ずしも、登録されている全ての情報が交換される必要はない。例えば、個人情報に該当する恐れのある情報は交換される必要はない。また、通信装置１１０の登録情報を交換する際に、登録情報が暗号化されて交換されてもよいし、登録情報の内容を曖昧化した上で情報が交換されてもよい。例えば、バイナリ値に変換された情報や、電子署名の仕組みを用いて署名された情報が交換されてもよい。
The registration information of the
通信装置１１０の通信パラメータ情報とは、典型的には、通信装置１１０が現在使用している通信パラメータに係る情報のことである。少なくとも、利用周波数、送信電力を示す情報が含まれることが望ましい。その他の通信パラメータが含まれてもよい。
The communication parameter information of the
エリア情報とは、典型的には、所定の地理領域を示す情報のことである。この情報には、様々な属性の領域情報が、様々な態様で含まれうる。 Area information typically refers to information indicating a predetermined geographical area. This information may include area information of various attributes in various ways.
例えば、非特許文献３（WINNF-TS-0112）で開示されているPAL Protection Area（PPA）のように、高優先度セカンダリシステムとなる通信装置１１０の保護領域情報がエリア情報に含まれてもよい。この場合のエリア情報は、例えば、地理位置を示す３つ以上の座標の集合で表現されうる。また、例えば、複数の通信制御装置１３０が共通の外部データベースを参照可能な場合、エリア情報は、一意なIDで表現され、実際の地理領域は外部データベースから当該IDを用いて参照されうる。
For example, even if the protection area information of the
また、例えば、通信装置１１０のカバレッジを示す情報が含まれてもよい。この場合のエリア情報も、例えば、地理位置を示す３以上の座標の集合で表現されうる。また、例えば、カバレッジが、通信装置１１０の地理位置を中心とする円であることを想定し、半径のサイズを示す情報でも表現されうる。また、例えば、エリア情報を記録する共通の外部データベースを複数の通信制御装置１３０が参照可能な場合、カバレッジを示す情報は、一意なIDで表現され、実際のカバレッジは外部データベースから当該IDを用いて参照されうる。
Further, for example, information indicating coverage of the
また、別の態様として、行政などによりあらかじめ定められたエリア区画に係る情報も含まれうる。具体的には、例えば、住所を示すことで一定の領域を示すことが可能である。また、例えば、ライセンスエリアなども同様に表現し得る。 In addition, as another aspect, information related to area divisions predetermined by the government or the like may also be included. Specifically, for example, it is possible to indicate a certain area by indicating an address. Furthermore, for example, a license area can also be expressed in the same way.
また、さらなる別の態様として、エリア情報は必ずしも平面的なエリアを表現する必要はなく、３次元の空間を表現してもよい。例えば、空間座標系を用いて表現されてもよい。また、例えば、建物の階数、フロア、部屋番号など、所定の閉空間を示す情報が用いられてもよい。 Furthermore, as another aspect, the area information does not necessarily have to represent a planar area, but may represent a three-dimensional space. For example, it may be expressed using a spatial coordinate system. Furthermore, information indicating a predetermined closed space, such as the number of floors of a building, floor, and room number, may also be used.
保護対象システム情報とは、例えば、前述の既存層（Incumbent Tier）のように、保護対象として扱われる無線システムの情報のことである。この情報を交換しなければならない状況としては、例えば、国境間調整（Cross-border coordination）が必要な状況が挙げられる。隣接する国または地域間では、同一帯域に異なる保護対象が存在することは十分に考えられる。そのような場合に、必要に応じて属する国または地域の異なる通信制御装置１３０間で保護対象システム情報が交換されうる。
The protected system information is, for example, information on a wireless system that is treated as a protection target, such as the above-mentioned existing layer (Incumbent Tier). Situations where this information must be exchanged include, for example, situations where cross-border coordination is required. It is quite conceivable that different protection targets exist in the same band between adjacent countries or regions. In such a case, protected system information can be exchanged between
別の態様として、保護対象システム情報は、２次免許人の情報、および、２次免許人により運用される無線システムの情報、を含みうる。２次免許人とは、具体的には免許の賃借人のことであり、例えば、２次免許人は、PALを保有者から借り受けて、自身の保有する無線システムを運用することが想定される。通信制御装置１３０が独自に賃貸管理をする場合、保護を目的として他の通信制御装置と、２次免許人の情報、および、２次免許人により運用される無線システムの情報を交換しうる。
As another aspect, the protected system information may include information on a secondary licensee and information on a wireless system operated by the secondary licensee. A secondary licensee is specifically a lessee of a license. For example, a secondary licensee is assumed to rent a PAL from a holder and operate their own wireless system. . When the
これらの情報は、通信制御装置１３０に適用される意思決定トポロジによらず、通信制御装置１３０間で交換されうる。
This information can be exchanged between
また、これらの情報は、さまざまな方式により交換されうる。以下にその一例を示す。
・ID指定方式
・期間指定方式
・領域指定方式
・ダンプ方式
Also, this information can be exchanged in various ways. An example is shown below.
・ID specification method ・Period specification method ・Area specification method ・Dump method
ID指定方式とは、通信制御装置１３０が管理する情報を特定するためにあらかじめ付与されているIDを用いて、当該IDに対応する情報を取得する方式である。例えば、ID：AAAという通信装置１１０を第１の通信制御装置１３０が管理していると仮定する。このときに第２の通信制御装置１３０が、第１の通信制御装置１３０に対してID：AAAを指定して情報取得リクエストを行う。リクエスト受信後、第１の通信制御装置１３０はID：AAAの情報検索を行い、ID：AAAの通信装置１１０に関する情報、例えば、登録情報通信パラメータ情報などをレスポンスで通知する。
The ID designation method is a method of acquiring information corresponding to the ID using an ID assigned in advance to identify information managed by the
期間指定方式とは、指定された特定の期間に所定の条件を満たす情報が交換されうる方式である。 The period designation method is a method in which information that satisfies predetermined conditions can be exchanged during a specified specific period.
所定の条件とは、例えば、情報の更新の有無が挙げられる。例えば、特定期間における通信装置１１０に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該特定期間内に新規に登録された通信装置１１０の登録情報がレスポンスで通知されうる。また、当該特定期間内において通信パラメータに変更があった通信装置１１０の登録情報または通信パラメータの情報も、レスポンスで通知されうる。
The predetermined condition includes, for example, whether or not information has been updated. For example, if the request specifies the acquisition of information regarding the
所定の条件とは、例えば、通信制御装置１３０により記録されているかどうかが挙げられる。例えば、特定の期間における通信装置１１０に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該期間に通信制御装置１３０によって記録された登録情報または通信パラメータの情報がレスポンスで通知されうる。当該期間において情報が更新された場合は、当該期間における最新情報が通知されうる。または、情報ごとに更新履歴が通知されてもよい。
The predetermined condition includes, for example, whether or not it is recorded by the
領域指定方式とは、特定の領域を指定し、当該領域に属する通信装置１１０の情報が交換される。例えば、特定領域における通信装置１１０に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該領域に設置されている通信装置１１０の登録情報または通信パラメータの情報がレスポンスで通知されうる。
In the area designation method, a specific area is specified and information about
ダンプ方式とは、通信制御装置１３０が記録している全ての情報を提供する方式である。少なくとも、通信装置１１０に係る情報やエリア情報はダンプ方式で提供されることが望ましい。
The dump method is a method for providing all information recorded by the
ここまでの通信制御装置１３０間の情報交換についての説明は、全てプル方式に基づくものである。すなわち、リクエストで指定されたパラメータに該当する情報がレスポンスされる形態であり、一例として、HTTP GETメソッドで実現されうる。しかしながら、プル方式に限定される必要はなく、プッシュ方式で能動的に他の通信制御装置１３０に情報を提供してもよい。プッシュ方式は、一例として、HTTP POSTメソッドで実現されうる。
＜２．７．２ 命令・依頼手続き＞
The explanation so far regarding information exchange between the
<2.7.2 Order/Request Procedures>
通信制御装置１３０は、互いに命令または依頼を実施してもよい。具体的には、一例として、通信装置１１０の通信パラメータの再構成（Reconfiguration）が挙げられる。例えば、第１の通信制御装置１３０が管理する第１の通信装置１１０が、第２の通信制御装置１３０の管理する第２の通信装置１１０から多大な干渉を受けていると判断される場合に、第１の通信制御装置１３０が第２の通信制御装置１３０に対して、第２の通信装置１１０の通信パラメータの変更依頼をしてもよい。
別の一例として、エリア情報の再構成（Reconfiguration）が挙げられる。例えば、第２の通信制御装置１３０の管理する第２の通信装置１１０に関するカバレッジ情報や保護領域情報の計算に不備が見られる場合、第１の通信制御装置１３０が第２の通信制御装置１３０に対して、当該エリア情報の再構成を依頼してもよい。これ以外にも、様々な理由からエリア情報の再構成依頼が行われてもよい。
＜２．８ 情報伝達手段＞
Another example is reconfiguration of area information. For example, if a flaw is found in the calculation of coverage information or protection area information regarding the
<2.8 Means of information transmission>
これまで説明したエンティティ間の通知（シグナリング）は、さまざまな媒体を介して実現されうる。E-UTRAまたは5G NRを例に説明する。当然のことだが、実施の際にはこれらに限定されない。
＜２．８．２ 通信制御装置１３０－通信装置１１０の間シグナリング＞
The above-described signaling between entities may be accomplished via a variety of media. This will be explained using E-UTRA or 5G NR as an example. Of course, implementation is not limited to these.
<2.8.2 Signaling between
通信装置１１０から通信制御装置１３０への通知は、例えば、アプリケーション層で実施されてよい。例えば、HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）を用いて実施してもよい。HTTPのメッセージボディに所要パラメータを所定の様式に従って記述することで、シグナリングが実施されうる。さらに、HTTPを用いる場合には、通信制御装置１３０から通信装置１１０への通知もHTTPレスポンスの仕組みに従って実施される。
＜２．８．３ 通信装置１１０－端末１２０の間シグナリング＞
The notification from the
<2.8.3 Signaling between
通信装置１１０から端末１２０への通知は、例えば、無線リソース制御（RRC：Radio Resource Control）シグナリング、システム情報（SI：System Information）、および、下りリンク制御情報（DCI：Downlink Control Information）の少なくともいずれかを用いて実施してもよい。また、下りリンク物理チャネルとしては、PDCCH：Physical Downlink Control Channel、PDSCH：Physical Downlink Shared Channel、PBCH：Physical Broadcast Channel、NR-PDCCH、NR-PDSCH、NR-PBCHなどがあるが、これらの少なくともいずれかを用いて実施してもよい。
The notification from the
端末１２０から通信装置１１０への通知については、例えば、RRC（Radio Resource Control）シグナリングまたは上りリンク制御情報（UCI、Uplink Control Information）を用いて実施してもよい。また、上りリンク物理チャネル（PUCCH：Physical Uplink Control Channel、PUSCH：Physical Uplink Shared Channel、PRACH：Physical Random Access Channel）を用いて実施してもよい。
The notification from the terminal 120 to the
前述の物理層シグナリングに限らず、さらに上位層でシグナリングが実施されてもよい。例えば、アプリケーション層で実施の際には、HTTPのメッセージボディに所要パラメータを所定の様式に従って記述することで、シグナリングが実施されてもよい。
＜２．８．４ 端末１２０の間のシグナリング＞
In addition to the above-mentioned physical layer signaling, signaling may be performed in a higher layer. For example, when implemented in the application layer, signaling may be performed by describing required parameters in the HTTP message body according to a predetermined format.
<2.8.4 Signaling between
セカンダリシステムの通信として、端末１２０の間の通信である、D2D（Device-to-Device）またはV2X（Vehicle-to-Everything）を想定した場合のシグナリングの流れの例を図９に示す。端末１２０の間の通信であるD2D、またはV2Xについては、物理サイドリンクチャネル（PSCCH：Physical Sidelink Control Channel、PSSCH：Physical Sidelink Shared Channel、PSBCH：Physical Sidelink Broadcast Channel）を用いて実施してもよい。通信制御装置１３０はセカンダリシステムが用いるべき通信パラメータを計算し（Ｔ１０１）、セカンダリシステムの通信装置１１０へ通知する（Ｔ１０２）。通信パラメータの値を決定して通知してもよいし、通信パラメータの範囲等を示す条件を決定して通知してもよい。通信装置１１０は、セカンダリシステムが用いるべき通信パラメータを取得し（Ｔ１０３）、通信装置１１０自身が用いるべき通信パラメータを設定する（Ｔ１０４）。そして、通信装置１１０の配下の端末１２０が用いるべき通信パラメータを端末１２０に通知する（Ｔ１０５）。通信装置１１０の配下の各端末１２０は、端末１２０が用いるべき通信パラメータを取得し（Ｔ１０６）、設定する（Ｔ１０７）。そして、セカンダリシステムの他の端末１２０との通信を実施する（Ｔ１０８）。
FIG. 9 shows an example of a signaling flow assuming D2D (Device-to-Device) or V2X (Vehicle-to-Everything), which is communication between
サイドリンク（端末１２０間の直接通信）で周波数共用の対象周波数チャネルを用いる場合における通信パラメータは、対象周波数チャネル内のサイドリンク用リソースプール（Resource Pool）と紐づく形で通知され、取得され、または、設定されてもよい。リソースプールは、特定の周波数リソースまたは時間リソースによって設定されるサイドリンク用の無線リソースである。周波数リソースは、例えば、リソースブロック（Resource Block）、コンポーネントキャリア（Component Carrier）などがある。時間リソースは、例えば、無線フレーム（Radio Frame）、サブフレーム（Subframe）、スロット（Slot)、ミニスロット（Mini-slot）などがある。周波数共用の対象となる周波数チャネル内にリソースプールを設定する場合には、RRCシグナリング、システム情報、および、下りリンク制御情報の少なくともいずれかに基づき、通信装置１１０によって端末１２０に設定される。そして、リソースプールおよびサイドリンクで適用すべき通信パラメータについても、通信装置１１０から端末１２０へRRCシグナリング、システム情報、および下りリンク制御情報の少なくともいずれかに基づき、通信装置１１０によって端末１２０に設定される。リソースプールの設定の通知と、サイドリンクで用いるべき通信パラメータの通知は、同時でもよいし、個別でもよい。
＜＜３．Spectrum Sharing Scheduling System（SSSS）＞＞
Communication parameters when using a target frequency channel for frequency sharing in sidelink (direct communication between terminals 120) are notified and acquired in a form linked to a sidelink resource pool (Resource Pool) in the target frequency channel, Alternatively, it may be set. A resource pool is a sidelink radio resource configured by specific frequency resources or time resources. Frequency resources include, for example, resource blocks, component carriers, and the like. Examples of time resources include radio frames, subframes, slots, mini-slots, and the like. When setting a resource pool within a frequency channel that is a target of frequency sharing, the resource pool is set in the terminal 120 by the
<<3. Spectrum Sharing Scheduling System (SSSS) >>
Spectrum Sharing Scheduling System（SSSS）を具現化する実施形態について説明する。SSSSは、プライマリシステムをセカンダリシステムによる干渉から保護するために、プライマリシステムによる周波数予約を可能にし、さらに、プライマリシステムへの干渉の防止・検知・解消を自動的に実施可能にする。 An embodiment that implements Spectrum Sharing Scheduling System (SSSS) will be described. SSSS allows the primary system to reserve frequencies to protect the primary system from interference from secondary systems, and also automatically prevents, detects, and resolves interference to the primary system.
図１０は、SSSSを具現化した通信ネットワーク１００を示す図である。前述の通信制御装置１３０は、SAS、SSSSといった役割ごとに分けられており、ここでは、SASの役割を果たす通信制御装置１３０を第１通信制御装置１３１とし、SSSSの役割を果たす通信制御装置１３０を第２通信制御装置１３２としている。また、第２通信制御装置１３２は、通信部１３２１と、スケジューリング部１３２２と、センシング部１３２３と、リポジトリ部１３２４と、干渉評価部１３２５と、を備える。
FIG. 10 is a diagram showing a
また、本実施形態の通信ネットワーク１００は、１以上のセンサ１４０を有する。センサ１４０は、共用周波数帯域など、通信ネットワーク１００に属する機器によって利用される周波数に係る通信環境を監視する。例えば、当該周波数の電波を受信可能なアンテナは、センサ１４０に該当する。
Furthermore, the
なお、図１０の構成は一例であって、SSSSの具現化が図１０の構成に限られるわけではない。第１通信制御装置１３１と第２通信制御装置１３２が分けられていない場合もあり得るし、第１通信制御装置１３１および第２通信制御装置１３２が、さらに複数の装置に細分化されていてもよい。例えば、センサの側に、図示されていない第３通信制御装置を配置し、当該第３通信制御装置に干渉評価部を含め、干渉評価の結果が第２通信制御装置に送信されてもよい。このように、スケジューリング部１３２２と、センシング部１３２３と、リポジトリ部１３２４と、干渉評価部１３２５とは、必ず、第２通信制御装置１３２に含まれるとは限らず、第１通信制御装置１３１にあってもよいし、その他の通信制御装置にあってもよい。
Note that the configuration in FIG. 10 is an example, and the implementation of SSSS is not limited to the configuration in FIG. 10. The first
センサ１４０は、プライマリシステムのエリア内またはその近辺において、セカンダリシステムからの電波を検知しやすいように設置されることが好ましい。例えば、プライマリシステムが艦載レーダであれば、センサ１４０は、海岸部において、セカンダリシステムが存在する内陸方向を向くように設置されることが好ましい。また、この場合、センサ１４０はそれぞれ、１以上のDPA（Dynamic Protection Area）に紐づけられることが好ましい。センサ１４０をこのように設置し、センサ１４０の設置地点において所定の許容量を超えた干渉が起きないようにセカンダリシステムを制御することにより、プライマリシステムへの干渉を抑制する。また、このようにセンサ１４０を設置することにより、DPAに対する干渉計算のように膨大な演算を行う必要がなくなるため、第１通信制御装置のSASとしての演算負荷が低減される。
The
通信部１３２１は、第１通信制御装置１３１、センサ１４０などの外部のエンティティと通信を行い、それらから、第２通信制御装置１３２の処理に必要な情報を受信する。また、第１通信制御装置１３１の処理に必要な情報を送信する。なお、当該通信は、無線でも有線でもよい。
The
スケジューリング部１３２２は、プライマリシステムから、周波数の予約を受け付け、管理する。また、予約の解除も受け付ける。プライマリシステムは、周波数を予約する際に以下の情報を提供する。なお、周波数を使用する無線システムに関する情報など、下記の情報以外が提供されてもよい。
・使用する周波数の範囲を示す情報。周波数の上限および下限が示されていてもよいし、周波数の幅と中心周波数とが示されていてもよい。
・周波数を使用する場所を示す情報。当該情報に基づいてプライマリシステムの保護エリアを認識することができればよい。例えば、プライマリシステムが当該周波数の電波が届くエリアを示す情報を提供してもよい。あるいは、プライマリシステムは自身の位置を提供し、第２通信制御装置１３２がプライマリシステムの位置に基づいて保護エリアを決定してもよい。
・周波数を使用する時間に関する情報。例えば、AM9時からPM5時までといった時間帯、言い換えれば、利用期間が示されていてもよい。あるいは、定期的に使用する場合に、使用の時間長と不使用の時間長といった間隔が示されていてもよい。また、これらの時間に関する単位は、秒単位、分単位、時間単位、日単位など、特に限られるものではない。
The
- Information indicating the frequency range to be used. The upper and lower limits of the frequency may be shown, or the width of the frequency and the center frequency may be shown.
・Information indicating where the frequency is used. It is only necessary to be able to recognize the protection area of the primary system based on this information. For example, the primary system may provide information indicating the area where radio waves of the frequency can reach. Alternatively, the primary system may provide its location and the
・Information about the time to use the frequency. For example, a time period such as 9 AM to 5 PM, in other words, a period of use may be indicated. Alternatively, in the case of regular use, intervals such as the length of time of use and the length of time of non-use may be indicated. Further, the units related to these times are not particularly limited, such as seconds, minutes, hours, days, etc.
センシング部１３２３は、センサ１４０によって得られた情報に基づき、セカンダリシステムの周波数の使用状況を監視し、干渉を検出する。センシング結果に基づき、セカンダリシステムがプライマリシステムに干渉を与えるかどうかを判定する。
The
従来の監視および検出の対象は、プライマリシステムであり、検出すべき電波（言い換えれば信号）が予め定められている必要がある。例えば、CBRSシステムのESC(Environmental Sensing Capability)は、突発的に現れる艦載レーダの信号に関する情報が予め登録されており、当該信号が検出可能なように設定されている。しかし、本実施形態は、センサ１４０によって検出された不特定の電波を対象にモニタリングおよびセンシングを行う。すなわち、本実施形態では、プライマリシステムの予定外の使用による干渉ではなく、セカンダリシステムの想定外の電波による干渉を検知する。
The target of conventional monitoring and detection is a primary system, and the radio waves (in other words, signals) to be detected need to be determined in advance. For example, the ESC (Environmental Sensing Capability) of a CBRS system has information about signals from a ship-mounted radar that suddenly appears registered in advance, and is set so that the signals can be detected. However, in this embodiment, monitoring and sensing are performed for unspecified radio waves detected by the
リポジトリ部１３２４は、第２通信制御装置１３２が取得した情報を保管する。主に、プライマリシステムの予約に関する情報、センサ１４０に関する情報、センサ１４０によって取得されたセンシングに関するログ、第１通信制御装置から取得された情報などが保管される。また、第２通信制御装置１３２の各要素の処理結果が保管されてもよい。また、各要素の処理結果は、別の要素の処理のために用いられてもよい。
The
センサ１４０に関する情報としては、例えば、アンテナの位置、高さ、特性などがある。また、許容干渉量、干渉計算の対象となるエリア（Neighborhood area）に関する情報なども保管される。当該エリアは、セカンダリシステムの電波の影響を受けるエリアと、プライマリシステムの保護エリアと、の重複部分である。
Information regarding the
第１通信制御装置から取得された情報としては、セカンダリシステムに関する情報、干渉制御ポリシー情報などがある。セカンダリシステムに関する情報は、例えば、セカンダリシステムの送信アンテナの座標などといった登録情報（registration information）、セカンダリシステムの利用に関するグラント情報（Spectrum Grant）などがある。グラント情報は、例えば、周波数範囲、最大EIRP、PSDなどがある。干渉制御ポリシー情報としては、干渉量を算出するための保護アルゴリズム、電波伝搬モデル（propagation model）といったものが含まれる。また、使用される保護アルゴリズムは複数あってもよい。使用される保護アルゴリズムを指定する際に用いられる識別子、使用する保護アルゴリズムを選択するためのオプションに関するサポート状況などといった情報も含まれてよい。 The information acquired from the first communication control device includes information regarding the secondary system, interference control policy information, and the like. The information regarding the secondary system includes, for example, registration information such as the coordinates of the transmitting antenna of the secondary system, and grant information (spectrum grant) regarding the use of the secondary system. The grant information includes, for example, frequency range, maximum EIRP, and PSD. The interference control policy information includes things such as a protection algorithm and a radio wave propagation model for calculating the amount of interference. Also, multiple protection algorithms may be used. Information such as an identifier used to specify the protection algorithm to be used, support status regarding options for selecting the protection algorithm to be used, etc. may also be included.
干渉評価部は、干渉の防止、検知、および解消を実行する。例えば、センシング情報および第１通信制御装置から取得する情報に基づき、干渉可能性の判定、干渉発生時の干渉源の特定を行う。評価結果は、通信部１３２１を介して、第１通信制御装置に通知される。
The interference evaluation unit prevents, detects, and eliminates interference. For example, based on sensing information and information acquired from the first communication control device, the possibility of interference is determined and the source of interference when interference occurs is identified. The evaluation result is notified to the first communication control device via the
例えば、センサ１４０によって検出された電波による干渉量が、所定の閾値を超えた場合に、干渉するとしてもよい。干渉量の算出は、従来手法と同じでよく、干渉量の閾値は、プライマリシステムごとに予め定めておいてよい。なお、干渉量の算出に用いるセカンダリシステムの電波の情報はセンサ１４０の実際の測定によるが、干渉量の算出に用いるプライマリシステムの電波の情報は、第１通信制御装置から取得しておき、実際の測定によるものでなくともよい。
For example, interference may occur when the amount of interference caused by radio waves detected by the
プライマリシステムの周波数予約および保護のプロセスの流れについて説明する。図１１は、周波数予約処理および保護のプロセスの流れを示したシーケンス図である。まずは、事前手続きとして、第１通信制御装置１３１と第２通信制御装置１３２との間で情報の送受信が行われる。第１通信制御装置１３１から第２通信制御装置１３２へは、干渉制御ポリシー情報が通知される（Ｔ２０１）。第２通信制御装置１３２から第１通信制御装置１３１へは、センサ１４０の設置場所、許容干渉量、干渉計算対象エリアなどといったセンサ１４０に関する情報が送信される（Ｔ２０２）。
The flow of the primary system frequency reservation and protection process will be explained. FIG. 11 is a sequence diagram showing the flow of the frequency reservation processing and protection process. First, as a preliminary procedure, information is transmitted and received between the first
その後、プライマリシステムから予約リクエストが第２通信制御装置１３２に送信される（Ｔ２０３）。第２通信制御装置１３２は、当該リクエストに基づいて予約処理を行い、周波数の利用予約が登録される（Ｔ２０４）。なお、別のプライマリシステムの予約と重なる場合には、当該リクエストは拒絶されてよい。あるいは、予約が重複しても、別のプライマリシステムとの間で干渉が起こらない推定される場合には、当該リクエストは受諾されてよい。また、プライマリシステムが自身で運用するセンサを持つ場合、予約リクエストとともに、プライマリシステムのセンサの情報を受け付けて、当該情報をリポジトリ部１３２４に登録してもよい。例えば、当該センサの位置、アンテナの仕様、許容干渉レベル、干渉制御の対象エリア、干渉制御に係る設定などが登録され得る。こうして、予約処理が行われ、予約リクエストに対する返答が、第２通信制御装置１３２からプライマリシステムに送信される（Ｔ２０５）。
Thereafter, a reservation request is sent from the primary system to the second communication control device 132 (T203). The second
その後、第２通信制御装置１３２から第１通信制御装置１３１へ、登録された予約に関するスケジュールが通知される（Ｔ２０６）。当該情報とともに、他の情報、例えば、プライマリシステムが独自で保有するセンサに関する情報なども通知される。なお、これらの情報は、第１通信制御装置１３１による周期的な問い合わせに対するレスポンスとして提供されてもよいし、第２通信制御装置１３２がプッシュ通知してもよい。
Thereafter, the second
予約情報の通知後、第１通信制御装置１３１は、予約情報に基づき、セカンダリシステムの干渉制御を実施する（Ｔ２０７）。これにより、プライマリシステムの利用予約期間において、セカンダリシステムの電波送信に関する動作パラメータの設定値が決定され、プライマリシステムとセカンダリシステムとの許容量を超えた干渉が防止される。なお、決定された設定値によっては、電波が送信できない場合もあり得る。すなわち、設定値の決定には、電波の停止も含まれる。このようにして、電波送信が禁止されたセカンダリシステムが生じうる。言い換えれば、プライマリシステムの利用予約期間において電波送信が可能な設定値が指定されたセカンダリシステムは、当該利用予約期間において電波送信が許可されたと言える。また、許容量は適宜に定めてよく、許容量が０、つまり、干渉を全く許容しないとしてもよい。
After notifying the reservation information, the first
干渉制御は、基本的には、従来通り、CPAS(Coordinated Periodic Activities among SAS)にて実施されてもよいが、プライマリシステムの周波数の利用期間に応じて、適用される保護アルゴリズムが決定されることが好ましい。具体的には、例えば、利用期間が所定の閾値に満たない場合、DPAの保護において従来より適用されているMove Listの算出、または、それに準ずるアルゴリズムが適用されることが好ましい。Move Listとは、プライマリシステムの周波数利用が行われている期間に、電波送信を停止しなければならないセカンダリシステムの利用許可（Grant）のリストである。なお、当該期間外の電波送信は認められる。すなわち、これを適用することにより、周波数利用効率が高まることが期待される。一方、利用期間が１日を超える場合では、IAP（Iterative Allocation Process）など、別の保護アルゴリズムが適用されることが好ましい。IAPは、定常的に周波数を利用するシステムの保護に用いられるもので、常に干渉が許容値を下回るようにするために適用される。 Interference control may basically be implemented using CPAS (Coordinated Periodic Activities among SAS) as before, but the protection algorithm to be applied should be determined depending on the usage period of the frequency of the primary system. is preferred. Specifically, for example, if the period of use is less than a predetermined threshold, it is preferable to apply Move List calculation, which has traditionally been applied in DPA protection, or an algorithm similar thereto. The Move List is a list of grants for the secondary system that must stop transmitting radio waves during the period when the primary system is using the frequency. Please note that radio wave transmission outside of this period is permitted. That is, by applying this, it is expected that frequency usage efficiency will increase. On the other hand, if the usage period exceeds one day, it is preferable to apply another protection algorithm such as IAP (Iterative Allocation Process). IAP is used to protect systems that use frequency regularly, and is applied to ensure that interference is always below acceptable limits.
なお、保護アルゴリズムを決定するための利用期間に対する閾値は、適宜に定めてもよいが、CPASの間隔、すなわち、干渉制御の実行間隔、に基づいて設定することが好ましい。例えばCPAS間隔が12時間であれば、12時間を閾値として、保護アルゴリズムを決定することが好ましい。また、CPAS間隔に対するプライマリシステムの利用期間の比に基づいて決定されてもよい。 Note that the threshold for the usage period for determining the protection algorithm may be determined as appropriate, but is preferably set based on the CPAS interval, that is, the interference control execution interval. For example, if the CPAS interval is 12 hours, it is preferable to determine the protection algorithm using 12 hours as a threshold. Alternatively, it may be determined based on the ratio of the usage period of the primary system to the CPAS interval.
また、各プライマリシステムごとに、その用途および利用期間も異なる可能性がある。そのような場合に備えて、CPASの間隔の設定に関するルールを定めておいてもよい。例えば、各プライマリシステムにおける周波数利用時間に応じてCPAS間隔を決定してもよい。例えば、三つのプライマリシステムの利用予約期間がそれぞれ、50分、3時間、7時間である場合では、CPAS間隔を最長の7時間に合わせてもよい。また、各利用予約期間の一部が重複している場合は、CPAS間隔を各利用予約期間の和集合としてもよい。なお、CPAS間隔の上限値を定めておき、当該上限値も考慮に加えて、CPAS間隔を決定してもよい。例えば、三つのプライマリシステムの利用予約期間がそれぞれ、50分、15時間、30時間であり、CPAS間隔の上限値が１日（24時間）である場合では、CPAS間隔を、上限値である1日としてもよいし、１日という上限を超えていない利用予約期間のうちの最長期間である15時間としてもよい。 Furthermore, the purpose and usage period of each primary system may also differ. In preparation for such a case, rules regarding the setting of CPAS intervals may be established. For example, the CPAS interval may be determined according to the frequency usage time in each primary system. For example, if the reservation periods for the three primary systems are 50 minutes, 3 hours, and 7 hours, the CPAS interval may be adjusted to the longest period of 7 hours. Furthermore, if some of the usage reservation periods overlap, the CPAS interval may be set as the sum of the usage reservation periods. Note that an upper limit value of the CPAS interval may be determined in advance, and the CPAS interval may be determined by taking this upper limit value into consideration. For example, if the usage reservation periods for the three primary systems are 50 minutes, 15 hours, and 30 hours, and the upper limit of the CPAS interval is 1 day (24 hours), the CPAS interval is set to 1 day (24 hours), which is the upper limit. It may be a day, or it may be 15 hours, which is the longest period of the usage reservation period that does not exceed the upper limit of one day.
セカンダリシステムの制御期間、つまり、プライマリシステムを保護するためにセカンダリシステムの電波送信が制限される期間をCPAS間隔と同じとした場合、CPAS間隔を常に固定としておくと、周波数利用効率が低下する。例えば、CPAS間隔を１日で固定としている場合において、ある日のプライマリシステムの利用予約期間の最長が７時間であったときは、その７時間においてセカンダリシステムを停止させれば十分であるが、CPAS間隔が１日であるため、セカンダリシステムを１日中停止していることになる。ゆえに、CPAS間隔を調整したほうが、セカンダリシステムにとって有意義である。 If the control period of the secondary system, that is, the period during which the radio wave transmission of the secondary system is restricted to protect the primary system, is the same as the CPAS interval, then if the CPAS interval is always fixed, the frequency usage efficiency will decrease. For example, if the CPAS interval is fixed at one day, and the longest reservation period for the primary system on a given day is 7 hours, it is sufficient to stop the secondary system during those 7 hours. Since the CPAS interval is one day, the secondary system will be stopped all day long. Therefore, it is more meaningful for the secondary system to adjust the CPAS interval.
また、利用予約期間がCPAS間隔よりも長い場合では、干渉制御は、複数回に分けて行われる。例えば、CPAS間隔が1日で利用予約期間が30時間の場合、24時間でCPASが掛かるため、残りの6時間分の干渉制御が必要になる。そのため、残り時間については、次回のCPASに持ち越す。換言すると、Tcpas - (Treserve - Tcpas) > 0のとき、（Treserve - Tcpas）分の利用は、次回のCPASに持ち越す。また、Tcpas - (Treserve - Tcpas) <= 0のときは、CPAS2回分以上の時間が残っているため、残時間に応じて、適宜、CPASを実施する。なお、この場合、２日目のCPAS間隔は、1日目のCPAS間隔から変えたほうが好ましい。 Furthermore, if the usage reservation period is longer than the CPAS interval, interference control is performed in multiple steps. For example, if the CPAS interval is 1 day and the usage reservation period is 30 hours, CPAS will be applied after 24 hours, so interference control will be required for the remaining 6 hours. Therefore, the remaining time will be carried over to the next CPAS. In other words, when Tcpas - (Treserve - Tcpas) > 0, the usage of (Treserve - Tcpas) is carried over to the next CPAS. Furthermore, when Tcpas - (Treserve - Tcpas) <= 0, there is time remaining for two or more CPASs, so CPAS is performed as appropriate according to the remaining time. In this case, it is preferable to change the CPAS interval on the second day from the CPAS interval on the first day.
CPASの都合上、緊急性の低いプライマリシステムに対しては、CPASの間隔よりも前に予約をすることが好ましい。例えば、CPASの間隔が１日の場合は、周波数の利用開始日の前日までに予約をすることが好ましい。しかしながら、緊急性の高いプライマリシステムにおいては、CPASの間隔よりも前でない予約を受け付けることが好ましく、また、予約なしの割り込み利用が可能となることが好ましい。ゆえに、割り込み利用が可能か否かを判定するための情報、例えば、利用周波数の範囲、エリア情報、干渉計算対象エリアなどの情報が、第２通信制御装置１３２を介して第１通信制御装置１３１に通知されることが好ましい。第１通信制御装置１３１は、これらの情報を使用して、割り込み利用を許可しようとするプライマリシステムの保護エリア周辺で、利用しようとする周波数範囲を使用中のセカンダリシステムを検出することができる。そして、検出されたセカンダリシステムによる使用をただちに一時的に停止してもよい。
For CPAS reasons, it is preferable to make reservations for less urgent primary systems in advance of the CPAS interval. For example, if the CPAS interval is one day, it is preferable to make a reservation by the day before the frequency usage start date. However, in a primary system with a high degree of urgency, it is preferable to accept reservations that are not earlier than the CPAS interval, and it is also preferable to enable interrupt use without reservation. Therefore, information for determining whether or not interrupt usage is possible, such as information such as the frequency range to be used, area information, and interference calculation target area, is transmitted to the first
次に、干渉の検出および解消の処理の流れについて説明する。図１２は、干渉の検出および解消の処理の流れを示すシーケンス図である。 Next, the flow of interference detection and cancellation processing will be explained. FIG. 12 is a sequence diagram showing the flow of interference detection and cancellation processing.
第２通信制御装置１３２は、センシングの情報に基づき、セカンダリシステムからプライマリシステムへの干渉を検知する（Ｔ３０１）。前述の通り、センサ１４０は、プライマリシステムの保護エリア付近にて、セカンダリシステムからの電波を受信できるように設置されている。ゆえに、異常の発生、すなわち、想定以上の干渉が発生した場合、センサ１４０は、当該干渉を検知することが可能である。なお、通常は、セカンダリシステムに対する第１通信制御装置１３１の制御により、許容干渉量以下の干渉がセンサ１４０によって検出される。第２通信制御装置１３２は、異常を検知した場合、第１通信制御装置１３１へ異常の発生を通知する（Ｔ３０２）。当該通知においては、セカンダリシステムを特定するために有効な情報、例えば、異常を検知したセンサ１４０に関する情報、干渉が認められた周波数範囲を示す情報、などが通知されることが好ましい。また、センサ１４０が、電波の到来方向を推定することができる場合は、干渉とされた電波の到来方向と、その到来方向を中心とする角度範囲と、が通知されてもよい。
The second
第１通信制御装置１３１は、干渉検知の通知を取得すると、当該通知とともに受信した情報に基づき、当該干渉に係るセカンダリシステムを絞り込む（Ｔ３０３）。例えば、干渉を検出したセンサ１４０の干渉計算対象エリアに存在しつつ、通知された周波数範囲内において利用許可（Grant）を保有するセカンダリシステムを、干渉を及ぼした恐れのあるセカンダリシステムとして選出する。選出されたセカンダリシステムは、第２通信制御装置１３２へ通知される（Ｔ３０４）。
Upon acquiring the interference detection notification, the first
第２通信制御装置１３２は、センシング情報、第１通信制御装置１３１から通知された干渉制御ポリシー情報、セカンダリシステム情報などに基づいて、絞り込まれたセカンダリシステムから、干渉を及ぼしたセカンダリシステムを特定する（Ｔ３０５）。
The second
例えば、セカンダリシステムが定期的にハートビートを第２通信制御装置１３２に送信するというルールを定めておき、所定時間においてハートビートを受信しなかったセカンダリシステムが第１通信制御装置１３１からの通知に含まれていた場合、第２通信制御装置１３２は、当該セカンダリシステムを、干渉を及ぼしたセカンダリシステムであると認定してもよい。ハートビートを受信しなかった場合、当該ハートビートを送信するセカンダリシステムの設定が異常値に置き換わり、許容値を超えた干渉を引き起こしている可能性があるためである。
For example, a rule is established that the secondary system periodically sends a heartbeat to the second
また、第１通信制御装置１３１とセカンダリシステムとの間において、電波の送信状態が同期していないものを特定してもよい。例えば、第１通信制御装置１３１の記録によれば電波送信不可のセカンダリシステムが、電波送信可能な状態と誤認識しているといったことがないかを確認する。例えば、電波送信不可のセカンダリシステムがハートビートを送信した場合に、第２通信制御装置１３２は、誤認識を起こしているセカンダリシステムを、干渉を及ぼしたセカンダリシステムであると判定してもよい。
Alternatively, a device whose radio wave transmission state is not synchronized between the first
また、現状態において、絞り込まれたセカンダリシステムに対し、干渉計算を再度実施してもよい。また、再度の計算結果を、前回CPAS時の結果と、比較してもよい。また、周波数使用がHeadroom marginを使って承認されたセカンダリシステムを干渉源候補としてもよい。Headroom marginとは、Grantの発行時において予備的に余らせておいたマージンであり、Grantが発行された後に当該マージンが不要と判断された場合に、当該マージンを開放して、セカンダリシステムを追加的に承認することが行われている。しかし、当該マージンがやはり必要であった場合もあり得る。そのため、Headroom marginを使って承認されたセカンダリシステムを干渉源候補とすることが考えられる。 Furthermore, in the current state, interference calculation may be performed again for the narrowed down secondary systems. Furthermore, the results of the calculation again may be compared with the results of the previous CPAS. Furthermore, a secondary system whose frequency use has been approved using headroom margin may be used as an interference source candidate. Headroom margin is a margin that is left in reserve at the time of grant issuance, and if it is determined that the margin is unnecessary after the grant is issued, the margin can be released and a secondary system can be added. Approval is being carried out. However, there may be cases where such a margin was still necessary. Therefore, it is possible to use a secondary system that has been approved using headroom margin as a candidate for interference.
なお、干渉源を特定しきれない場合もあり得る。その場合は、さらに絞り込まれたセカンダリシステムおよび／またはグラントを第１通信制御装置１３１に通知する。
Note that there may be cases where the interference source cannot be completely identified. In that case, the first
第１通信制御装置１３１は、特定またはさらに絞り込まれたセカンダリシステムに対する制御内容を決定し（Ｔ３０７）、セカンダリシステムに対して制御指示を行う（Ｔ３０８）。例えば、電波送信の一時的な中断、許可取り消し、といった制御が決定される。セカンダリシステム配下のCPE－CBSD、End User Device（UE等）が干渉源の場合には、セカンダリシステムに対して、これらの接続を拒否するように、指示してもよい。これにより、指示されたセカンダリシステムは、送信強度（送信電力）を弱める、電波の送信を停止するなどの対応を行う（Ｔ３０９）。
The first
また、第１通信制御装置１３１は、第２通信制御装置１３２にも、制御内容を通知する（Ｔ３１０）。第２通信制御装置１３２は、環境センサ１４０を通じて、制御が行われた後の干渉状況を確認する（Ｔ３１１）。異常な干渉が検出されなくなった場合には、第２通信制御装置１３２は、異常な干渉が解消されたことを第１通信制御装置１３１に報告する（Ｔ３１２）。異常な干渉が引き続き検出される場合には、制御を行ったセカンダリシステムが原因ではなかったとして、候補から除外して、再度、干渉源の特定を実行してもよい。
The first
なお、干渉源の特定は、第２通信制御装置１３２ではなく、第１通信制御装置１３１が行うようにしてもよい。ただし、Operational Securityの都合、シチュエーションによっては第１通信制御装置１３１側での干渉源の特定作業が許容される場合と第２通信制御装置１３２側での干渉源の特定作業が必要な場合が存在しうる。例えば、国防に関わる無線システムがプライマリシステムであって干渉被害を受けた場合、当該無線システムの詳細な利用状況（例えば詳細な位置情報）を加味して干渉源を特定するにしても、第１通信制御装置１３１側に当該無線システムの詳細な利用状況を通知することはOperational Security上、問題である。そのため、無線システムの種類によって、どちらの干渉源の特定作業を実施するかを事前に決定しておき、干渉問題が起こる際には、事前に決定した方法によって対処することが好ましい。
Note that the interference source may be identified by the first
なお、上述のシーケンスなど、本開示において説明された処理の手順は、一例であり、必ずその手順で行われる必要はない。例えば、干渉源を絞り込んだ場合、干渉源を特定せずに、絞り込まれた全てのセカンダリシステムに対して、送信電力を弱めるといった指示を行ってもよい。あるいは、絞り込まれた全てのセカンダリシステムに対して送信電力を停止させる指示を行い、干渉が解消されたことの確認を行わないということもあり得る。 Note that the processing procedures described in this disclosure, such as the above-mentioned sequence, are merely examples, and the processing does not necessarily need to be performed in that order. For example, when the interference sources are narrowed down, an instruction to weaken the transmission power may be given to all the narrowed down secondary systems without specifying the interference sources. Alternatively, it is also possible that all secondary systems that have been narrowed down are instructed to stop their transmission power, without confirming that the interference has been resolved.
以上のように、本実施形態では、プライマリシステムによって予約された周波数帯域に対する干渉を抑えるために、セカンダリシステムが利用する周波数帯域等を制御する。また、本実施形態では、プライマリシステムと干渉する電波を検出し、検出された電波の送信元のセカンダリシステムを特定する。そして、特定されたセカンダリシステムに対する制御を実行することにより、干渉の解消を実現する。従来では、例えば、予約なしのプライマリシステムの使用を検知した場合、当該使用に影響を及ぼすと予想される全てのセカンダリシステムの使用を制御するために影響が大きかったが、本実施形態では、特定されたセカンダリシステムのみが制御されるため、影響を抑えることができる。 As described above, in this embodiment, the frequency band used by the secondary system is controlled in order to suppress interference with the frequency band reserved by the primary system. Furthermore, in this embodiment, radio waves that interfere with the primary system are detected, and the secondary system that is the source of the detected radio waves is identified. Then, interference is eliminated by controlling the identified secondary system. Conventionally, for example, if the use of a primary system without a reservation was detected, the impact would be large because the use of all secondary systems that were expected to affect the use would be controlled, but in this embodiment, Since only the secondary system that has been installed is controlled, the impact can be suppressed.
なお、本開示の処理は、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、上述の実施形態は本開示を具現化するための一例を示したものであり、その他の様々な形態で本開示を実施することが可能である。例えば、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形、置換、省略またはこれらの組み合わせが可能である。そのような変形、置換、省略等を行った形態も、本開示の範囲に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Note that the processing of the present disclosure is not limited to a specific standard, and the illustrated settings may be changed as appropriate. Note that the above-described embodiments show an example for embodying the present disclosure, and the present disclosure can be implemented in various other forms. For example, various modifications, substitutions, omissions, or combinations thereof are possible without departing from the gist of the present disclosure. Forms with such modifications, substitutions, omissions, etc. are also included within the scope of the present disclosure, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
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。例えば、上記のプログラムをコンピュータに実行させた場合、コンピュータが通信制御装置１３０として動作する。また、上記で説明された通信制御装置１３０の処理は、コンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）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、本開示の実施形態に影響を及ぼすものではないため、特に限られるものではない。
Further, the 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. For example, when the above program is executed by a computer, the computer operates as the
なお、本開示において、「および／または」という記載は、「および」と読まれてもよいし、「または」と読まれてもよいことを意味する。 In addition, in this disclosure, the description "and/or" means that it may be read as "and" or "or."
また、本開示において示された計算式は処理が実行可能であることを示すものであり、当該計算式をそのまま適用しなければならないわけではない。例えば、当該計算式に、定数、その他の変数を付け加えて加工してもよいし、当該計算式によって値を算出する場合には、丸め値などのようなおおよその値としてもよい。 Further, the calculation formula shown in this disclosure indicates that the process is executable, and the calculation formula does not have to be applied as is. For example, the calculation formula may be modified by adding constants and other variables, or when a value is calculated using the calculation formula, it may be an approximate value such as a rounded value.
なお、本開示は以下のような構成を取ることもできる。
［１］
共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、
前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知するステップと、
前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定するステップと、
干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定するステップと、
前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する指示を送信するステップと、
を備える通信制御方法。
［２］
前記スケジュールに基づき、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望する１以上のセカンダリシステムに対し、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップ
をさらに備え、
前記許可を有しないセカンダリシステムによる前記共用周波数帯域内の周波数の利用が禁止される
［１］に記載の通信制御方法。
［３］
前記電波送信に関する指示の送信後に、干渉を与えると判定された電波がなおも前記プライマリシステムに干渉を与えているか否かを判定するステップ
をさらに備える［１］または［２］に記載の通信制御方法。
［４］
前記許可を与えるステップにおいて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムからの干渉から前記プライマリシステムを保護するために、アルゴリズムを用いて前記セカンダリシステムの設定値を決定するステップを有し、
前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される
［２］に記載の通信制御方法。
［５］
前記設定値を決定するステップの実行間隔は前記利用予定期間に基づいて決定される
［２］または［４］に記載の通信制御方法。
［６］
前記スケジュールの所定単位期間において複数のプライマリシステムの利用予定期間が登録されている場合に、前記所定単位期間における前記設定値を決定するステップの実行間隔が、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間のうちの最長の期間の長さと、または、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間の和集合の期間の長さと、同一である
［５］に記載の通信制御方法。
［７］
前記利用予定期間が前記スケジュールの所定単位期間を超えている場合に、前記利用予定期間を分割し、分割された利用予定期間それぞれに応じて、前記前記設定値を決定するステップの実行間隔が決定される
［５］または［６］に記載の通信制御方法。
［８］
前記電波を検知するステップが、
複数のセンサから複数の電波に関する情報を取得するステップと、
前記複数のセンサそれぞれの位置に関する情報と、前記プライマリシステムの位置に関する情報と、に基づき、前記複数の電波に関する情報から、前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺において観測された電波の情報を選出するステップと、
を含む［１］ないし［７］に記載の通信制御方法。
［９］
前記許可が与えられたセカンダリシステムの電波到達エリアに関する情報を取得するステップ
をさらに備え、
前記電波の送信元が、前記電波到達エリアに関する情報に基づいて推定される
［２］、［４］、［５］、［６］および［７］のいずれか一項に記載の通信制御方法。
［１０］
前記許可が与えられたセカンダリシステムに対して通信を試みるステップ
をさらに備え、
前記電波の送信元が、前記通信の結果または前記通信によって取得された情報に基づいて推定される
［２］、［４］、［５］、［６］、［７］および［９］のいずれか一項に記載の通信制御方法。
［１１］
検知された電波の到来方向に関する情報を取得するステップ
をさらに備え、
前記電波の送信元が、前記到来方向に基づいて推定される
［１］ないし［１０］のいずれか一項に記載の通信制御方法。
［１２］
前記電波送信に関する指示は、電波送信の停止である
［１］ないし［１１］のいずれか一項に記載の通信制御方法。
［１３］
前記電波送信に関する指示は、電波の送信強度の低減である
［１］ないし［１１］のいずれか一項に記載の通信制御方法。
［１４］
共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、
複数のアルゴリズムのうちのいずれかを前記利用予定期間に応じて選択するステップと、
選択されたアルゴリズムを用いて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムから前記プライマリシステムへの干渉量を算出するステップと、
算出された干渉量に基づき、前記セカンダリシステムに対して、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップと、
を備え、
前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される
通信制御方法。
［１５］
複数の通信装置を備えた通信システムであって、
前記複数の通信装置には、
共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録する第１通信装置と、
前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムに対して電波送信に関する指示を送信する第２通信装置と、
が少なくとも含まれ、
前記複数の通信装置のいずれかが、
前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知し、
前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定し、
干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定し、
前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する新たな指示を送信する
通信システム。
Note that the present disclosure can also have the following configuration.
[1]
Based on a request from a primary system that desires to use a frequency within a shared frequency band, registering a schedule in which at least a frequency scheduled to be used by the primary system and a scheduled usage period of the frequency scheduled to be used are determined. ,
detecting radio waves inside or around the protected area of the primary system during the scheduled usage period;
determining whether or not the detected radio waves interfere with the primary system, based on the schedule and information on the detected radio waves;
If it is determined that there is interference, estimating the source of the radio waves from a plurality of secondary systems that use frequencies within the shared frequency band;
transmitting instructions regarding radio wave transmission to the secondary system estimated to be the transmission source;
A communication control method comprising:
[2]
further comprising the step of granting permission to use frequencies within the shared frequency band to one or more secondary systems that wish to use frequencies within the shared frequency band, based on the schedule;
The communication control method according to [1], wherein use of a frequency within the shared frequency band by a secondary system that does not have the permission is prohibited.
[3]
The communication control according to [1] or [2], further comprising the step of determining whether the radio waves determined to cause interference are still interfering with the primary system after transmitting the instruction regarding the radio wave transmission. Method.
[4]
The step of granting permission includes the step of determining settings of the secondary system using an algorithm in order to protect the primary system from interference from a secondary system that desires to use frequencies within the shared frequency band. death,
The communication control method according to [2], wherein the algorithm is changed according to the scheduled usage period.
[5]
The communication control method according to [2] or [4], wherein the execution interval of the step of determining the setting value is determined based on the scheduled usage period.
[6]
When scheduled usage periods of a plurality of primary systems are registered in a predetermined unit period of the schedule, the execution interval of the step of determining the setting value in the predetermined unit period is set according to the predetermined unit period of the plurality of primary systems. or the length of the sum of the scheduled usage periods of the plurality of primary systems in the predetermined unit period, the communication control according to [5]. Method.
[7]
If the scheduled usage period exceeds a predetermined unit period of the schedule, the scheduled usage period is divided, and an execution interval of the step of determining the set value is determined according to each divided scheduled usage period. The communication control method according to [5] or [6].
[8]
The step of detecting the radio waves includes:
acquiring information about multiple radio waves from multiple sensors;
Selecting information on radio waves observed inside or around the protection area of the primary system from the information on the plurality of radio waves based on information on the positions of each of the plurality of sensors and information on the position of the primary system. the step of
The communication control method according to [1] to [7], including:
[9]
further comprising the step of acquiring information regarding the radio coverage area of the secondary system to which the permission has been granted;
The communication control method according to any one of [2], [4], [5], [6], and [7], wherein the source of the radio wave is estimated based on information regarding the radio wave coverage area.
[10]
further comprising the step of attempting to communicate with the secondary system to which the permission has been granted;
Any of [2], [4], [5], [6], [7], and [9], wherein the source of the radio wave is estimated based on the result of the communication or the information acquired by the communication. The communication control method according to item (1).
[11]
further comprising the step of obtaining information regarding the direction of arrival of the detected radio waves,
The communication control method according to any one of [1] to [10], wherein the transmission source of the radio wave is estimated based on the direction of arrival.
[12]
The communication control method according to any one of [1] to [11], wherein the instruction regarding radio wave transmission is to stop radio wave transmission.
[13]
The communication control method according to any one of [1] to [11], wherein the instruction regarding radio wave transmission is to reduce the transmission strength of radio waves.
[14]
Based on a request from a primary system that desires to use a frequency within a shared frequency band, registering a schedule in which at least a frequency scheduled to be used by the primary system and a scheduled usage period of the frequency scheduled to be used are determined. ,
selecting one of the plurality of algorithms according to the expected period of use;
using the selected algorithm to calculate the amount of interference from a secondary system that wishes to use frequencies within the shared frequency band to the primary system;
giving permission to the secondary system to use a frequency within the shared frequency band based on the calculated amount of interference;
Equipped with
A communication control method, wherein the algorithm is changed according to the scheduled usage period.
[15]
A communication system comprising a plurality of communication devices,
The plurality of communication devices include:
A first method for registering a schedule in which at least a frequency scheduled to be used by the primary system and a scheduled usage period of the frequency scheduled to be used are determined based on a request from a primary system that desires to use a frequency within a shared frequency band. a communication device;
a second communication device that transmits instructions regarding radio wave transmission to a plurality of secondary systems that utilize frequencies within the shared frequency band;
contains at least
Any one of the plurality of communication devices,
Detecting radio waves inside or around the protected area of the primary system during the scheduled usage period,
Based on the schedule and information on the detected radio waves, determine whether the detected radio waves interfere with the primary system;
If it is determined that interference will occur, estimating the source of the radio wave from a plurality of secondary systems that use frequencies within the shared frequency band;
A communication system that transmits a new instruction regarding radio wave transmission to the secondary system estimated to be the transmission source.
１００ 通信ネットワーク
１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ） 通信装置
１２０ 端末
１３０（１３０Ａ、１３０Ｂ） 通信制御装置
１３１ 第１通信制御装置
１３２ 第２通信制御装置
１３２１ 通信部
１３２２ スケジューリング部
１３２３ センシング部
１３２４ リポジトリ部
１３２５ 干渉評価部
１４０ センサ
100 Communication network 110 (110A, 110B, 110C)
Claims (15)
前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知するステップと、
前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定するステップと、
干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定するステップと、
前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する指示を送信するステップと、
を備える通信制御方法。 Based on a request from a primary system that desires to use a frequency within a shared frequency band, registering a schedule in which at least a frequency scheduled to be used by the primary system and a scheduled usage period of the frequency scheduled to be used are determined. ,
detecting radio waves inside or around the protected area of the primary system during the scheduled usage period;
determining whether or not the detected radio waves interfere with the primary system, based on the schedule and information on the detected radio waves;
If it is determined that there is interference, estimating the source of the radio waves from a plurality of secondary systems that use frequencies within the shared frequency band;
transmitting instructions regarding radio wave transmission to the secondary system estimated to be the transmission source;
A communication control method comprising:
をさらに備え、
前記許可を有しないセカンダリシステムによる前記共用周波数帯域内の周波数の利用が禁止される
請求項１に記載の通信制御方法。 further comprising the step of granting permission to use frequencies within the shared frequency band to one or more secondary systems that wish to use frequencies within the shared frequency band, based on the schedule;
The communication control method according to claim 1, wherein use of a frequency within the shared frequency band by a secondary system that does not have the permission is prohibited.
をさらに備える請求項１に記載の通信制御方法。 The communication control method according to claim 1, further comprising the step of determining, after transmitting the instruction regarding the radio wave transmission, whether or not the radio waves determined to cause interference are still interfering with the primary system.
前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される
請求項２に記載の通信制御方法。 In the step of granting permission, the step of determining settings of a secondary system that desires to use a frequency within the shared frequency band using an algorithm so as not to interfere with the primary system;
The communication control method according to claim 2, wherein the algorithm is changed according to the scheduled usage period.
請求項４に記載の通信制御方法。 The execution interval of the step of determining the setting value is determined based on the scheduled usage period,
The communication control method according to claim 4.
請求項５に記載の通信制御方法。 When scheduled usage periods of a plurality of primary systems are registered in a predetermined unit period of the schedule, the execution interval of the step of determining the setting value in the predetermined unit period is set according to the predetermined unit period of the plurality of primary systems. The communication control according to claim 5, is the same as the length of the longest period among the scheduled usage periods in the predetermined unit period of the plurality of primary systems, or the length of the sum of the scheduled usage periods of the plurality of primary systems in the predetermined unit period. Method.
請求項５に記載の通信制御方法。 If the scheduled usage period exceeds a predetermined unit period of the schedule, the scheduled usage period is divided, and an execution interval of the step of determining the set value is determined according to each divided scheduled usage period. The communication control method according to claim 5.
複数のセンサから複数の電波に関する情報を取得するステップと、
前記複数のセンサそれぞれの位置に関する情報と、前記プライマリシステムの位置に関する情報と、に基づき、前記複数の電波に関する情報から、前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺において観測された電波の情報を選出するステップと、
を含む請求項１に記載の通信制御方法。 The step of detecting the radio waves includes:
acquiring information about multiple radio waves from multiple sensors;
Selecting information on radio waves observed inside or around the protection area of the primary system from the information on the plurality of radio waves based on information on the positions of each of the plurality of sensors and information on the position of the primary system. the step of
The communication control method according to claim 1, comprising:
をさらに備え、
前記電波の送信元が、前記電波到達エリアに関する情報に基づいて推定される
請求項２に記載の通信制御方法。 further comprising the step of acquiring information regarding the radio coverage area of the secondary system to which the permission has been granted;
The communication control method according to claim 2, wherein the source of the radio wave is estimated based on information regarding the radio wave coverage area.
をさらに備え、
前記電波の送信元が、前記通信の結果または前記通信によって取得された情報に基づいて推定される
請求項２に記載の通信制御方法。 further comprising the step of attempting to communicate with the secondary system to which the permission has been granted;
The communication control method according to claim 2, wherein the source of the radio wave is estimated based on a result of the communication or information acquired by the communication.
をさらに備え、
前記電波の送信元が、前記到来方向に基づいて推定される
請求項１に記載の通信制御方法。 further comprising the step of obtaining information regarding the direction of arrival of the detected radio waves,
The communication control method according to claim 1, wherein the source of the radio wave is estimated based on the direction of arrival.
請求項１に記載の通信制御方法。 The communication control method according to claim 1, wherein the instruction regarding radio wave transmission is to stop radio wave transmission.
請求項１に記載の通信制御方法。 The communication control method according to claim 1, wherein the instruction regarding radio wave transmission is to reduce the transmission strength of radio waves.
複数のアルゴリズムのうちのいずれかを前記利用予定期間に応じて選択するステップと、
選択されたアルゴリズムを用いて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムから前記プライマリシステムへの干渉量を算出するステップと、
算出された干渉量に基づき、前記セカンダリシステムに対して、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップと、
を備え、
前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される
通信制御方法。 Based on a request from a primary system that desires to use a frequency within a shared frequency band, registering a schedule in which at least a frequency scheduled to be used by the primary system and a scheduled usage period of the frequency scheduled to be used are determined. ,
selecting one of the plurality of algorithms according to the expected period of use;
using the selected algorithm to calculate the amount of interference from a secondary system that wishes to use frequencies within the shared frequency band to the primary system;
giving permission to the secondary system to use a frequency within the shared frequency band based on the calculated amount of interference;
Equipped with
A communication control method, wherein the algorithm is changed according to the scheduled usage period.
前記複数の通信装置には、
共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録する第１通信装置と、
前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムに対して電波送信に関する指示を送信する第２通信装置と、
が少なくとも含まれ、
前記複数の通信装置のいずれかが、
前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知し、
前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定し、
干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定し、
前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する新たな指示を送信する
通信システム。 A communication system comprising a plurality of communication devices,
The plurality of communication devices include:
A first method for registering a schedule in which at least a frequency scheduled to be used by the primary system and a scheduled period of use of the frequency scheduled to be used are determined based on a request from a primary system that desires to use a frequency within a shared frequency band. a communication device;
a second communication device that transmits instructions regarding radio wave transmission to a plurality of secondary systems that utilize frequencies within the shared frequency band;
contains at least
Any one of the plurality of communication devices,
Detecting radio waves inside or around the protected area of the primary system during the scheduled usage period,
Based on the schedule and information on the detected radio waves, determine whether the detected radio waves interfere with the primary system;
If it is determined that interference will occur, estimating the source of the radio wave from a plurality of secondary systems that use frequencies within the shared frequency band;
A communication system that transmits a new instruction regarding radio wave transmission to the secondary system estimated to be the transmission source.
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