WO2011108380A1 - 無線通信装置、無線通信システム、与干渉制御方法、記憶媒体、および制御装置 - Google Patents

無線通信装置、無線通信システム、与干渉制御方法、記憶媒体、および制御装置 Download PDF

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WO2011108380A1
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wireless communication
communication device
radio
station
signal
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PCT/JP2011/053612
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一志 村岡
弘人 菅原
正行 有吉
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日本電気株式会社
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    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/345—Interference values

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication device, a radio communication system, an interference control method, a storage medium, and a control device.
  • Cognitive radio that recognizes the surrounding radio environment and optimizes communication parameters according to the radio environment is known.
  • a secondary system interfering system
  • a primary system interfered system
  • IEEE 802.22 Draft Ver2.0 discusses standardization of a WRAN system that is a secondary system sharing a frequency band (TV channel) allocated to a TV broadcast system that is a primary system.
  • IEEE is an abbreviation for Institute of Electrical and Electronic Engineers.
  • WRAN is an abbreviation for Wireless Region Area Network.
  • the secondary system uses a frequency band that is not used temporally and spatially by the primary system, or is less than the amount of interference allowed by the primary system.
  • a TV broadcast system as a primary system uses a service area as an area where the reception intensity is a certain level or more (for example, 60 dB ⁇ V / m or more).
  • the secondary system (for example, the WRAN system) needs to suppress interference so that a predetermined SIR (for example, 23 dB) can be maintained with respect to the receivers existing in the service area.
  • SIR is an abbreviation for Signal to Interference power Ratio.
  • Non-Patent Document 1 specifies a TV service area using a TV database, and determines a transmission power so as to obtain an allowable interference power at the service area edge using a propagation loss estimated based on a propagation model. Describes how to do this.
  • Non-Patent Document 2 describes the following radio communication system. In the wireless communication system, the primary system detects interference by measuring a decrease in throughput, and when interference is detected, issues an interference warning to the secondary system. Then, the secondary system stops using the frequency shared with the primary system. Patent Document 1 describes the following technique.
  • the own radio apparatus uses the received interference power of the other system (corresponding to the received power of the primary signal) to estimate the propagation characteristics when transmitted from the transmitter of the other system (estimates the distance attenuation coefficient). To do. Then, the own radio apparatus estimates an area edge where the received power is equal to or higher than a desired value, and increases the transmission power to the limit of the allowable value at the area edge.
  • Non-Patent Document 1 when the propagation model is different from the actual environment, the possibility that the error of the propagation loss estimated value increases increases. Therefore, when the allowable transmission power when the secondary system shares the frequency is determined using the propagation loss estimation value, if the error of the propagation loss estimation value is large, the reliability of the allowable transmission power is low. End up. However, the interference control in the secondary system cannot be properly executed. In contrast, the wireless communication system described in Non-Patent Document 2 measures a decrease in throughput in real time in the primary system, and issues an interference warning to the secondary system based on the measurement result. Therefore, it is possible to execute appropriate interference control in accordance with the actual environment.
  • the primary system of Non-Patent Document 2 needs to be newly equipped with functions necessary for the interference control of the secondary system.
  • the functions necessary for the interference control are, for example, a function for measuring a decrease in throughput and a function for notifying a warning to the secondary system.
  • the primary system and the secondary system are not necessarily the same company. Therefore, it may not be desirable to request the primary system to add a function only for using the secondary system.
  • the propagation loss to the receiver of another system is estimated assuming a propagation model of a distance attenuation coefficient. This is the same method as in Non-Patent Document 1, and therefore there is a possibility that an error will increase between the propagation model and the real environment.
  • An object of the present invention is to provide a wireless communication device, a wireless communication system, an interference control method, a storage medium, and a control device.
  • the radio communication apparatus of the present invention measures radio signals of other radio communication apparatuses of the radio communication system that belong to the radio communication system and cause interference with other systems.
  • the wireless communication apparatus according to the present invention transmits the wireless communication apparatus based on the measurement result of the wireless signal of the own wireless communication apparatus that interferes with another system by another wireless communication apparatus belonging to the same wireless communication system.
  • the wireless communication system of the present invention includes a wireless communication device that measures a wireless signal of another wireless communication device of the own wireless communication system that interferes with another system.
  • the interference control method of the present invention measures a radio signal of another radio communication device of the radio communication system that causes interference with another system in a predetermined radio communication device of the radio communication system.
  • the interference control method of the present invention is a radio signal transmitted by the first radio communication device of the radio communication system in the second radio communication device of the radio communication system, and is a radio signal that interferes with other systems.
  • a signal is measured, and transmission control is performed based on the measurement result in the first wireless communication apparatus.
  • the storage medium of the present invention causes a computer of a predetermined wireless communication device of a wireless communication system to execute a process of measuring a wireless signal of another wireless communication device of the wireless communication system that interferes with another system.
  • An interference control program is stored.
  • the control device of the present invention is a control device that controls at least a wireless communication system, and measures the wireless signal of the first wireless communication device of the own wireless communication system, which causes interference with other systems. Control that receives the measurement result from the second wireless communication device of the communication system, creates transmission control related information based on the measurement result, and transmits the transmission control related information to the first wireless communication device A part.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation example of the wireless communication system shown in FIG. 2 (an operation example related to overall interference control in the secondary system).
  • 4 is a flowchart for explaining an example of transmission control in a transmission control unit of an interfering station (first base station) shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 It is a flowchart for demonstrating an example of transmission control different from what is shown in FIG. 5 in the transmission control part of the interfering station (1st base station) which comprises the secondary system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. is there.
  • amendment part shown in FIG. 7 is shown.
  • the conceptual diagram of a measurement error is shown regarding a 5th embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a wireless communication device 1 (monitoring station) according to the first embodiment of the present invention.
  • the wireless communication device 1 belongs to a secondary system (interference system).
  • the wireless communication device 1 measures the wireless signal WS1 of another wireless communication device (secondary system wireless communication device different from the wireless communication device 1) that interferes with the primary system (interfered system).
  • a measuring unit 2 (measuring means) for monitoring is provided. Therefore, for example, the secondary system can execute the interference control based on the measurement result.
  • the interference control refers to transmission control (for example, transmission stop processing or variable control of transmission output) for the generation source of the radio signal WS1, that is, the other radio communication device in the secondary system. To tell.
  • the wireless communication device 1 located in the vicinity (for example, the vicinity) of the receiving station existing in the service area of the primary system is used as a proxy for the receiving station.
  • a wireless signal of the wireless communication device can be measured. Therefore, it is possible to execute appropriate interference control that is more suitable for the real environment than the configuration in which the transmission power is estimated based on the propagation model as in Non-Patent Document 1.
  • the wireless communication apparatus 1 can be, for example, a base station, a relay station, or a terminal station, or may be a station (monitoring node) that performs monitoring exclusively.
  • a wireless communication system according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the second embodiment.
  • the wireless communication system includes a primary system 10 and a secondary system 20 that shares a frequency band assigned to the primary system.
  • the primary system 10 is a TV broadcasting system and the secondary system is a cellular system
  • the combination of the primary system 10 and the secondary system 20 is not limited to the above.
  • the combination can be, for example, a combination of a TV system and a WRAN system, or a combination of a TV system and a local radio such as a local government or a disaster prevention radio.
  • the above combinations include a combination of a cellular system and a specific use radio (for example, a housing radio, an in-house radio, an agricultural radio, etc.), or a combination of a cellular system and a wireless LAN or short-range wireless communication. It may be.
  • the primary system 10 includes a broadcasting station 14 (primary transmitting station) having a service area 12 and a receiving station 16 (primary receiving station) that receives a TV broadcast signal in the service area 12.
  • the secondary system 20 includes at least a first base station 22 (an example of “interfering station”) and a second base station 24 (an example of “monitoring station”).
  • the first base station 22 performs transmission control based on a function of transmitting a radio signal in a frequency band assigned to the primary system 10 (“radio signal transmission function”) and a measurement result (monitoring result) of the second base station 24. And a function of executing (“transmission control function”).
  • the second base station 24 has at least a function (“monitoring function”) for measuring the radio signal WS2 of the secondary system 20 that interferes with the primary system 10 (that is, the radio signal of the first base station 22).
  • the 2nd base station 24 as an example of a monitoring station measures the radio signal (for example, WS2) of the 1st base station 22 (namely, other radio communication equipment of secondary system 20) to the last.
  • the wireless signal transmitted by the second base station 24 itself is not measured.
  • the second base station 24 further provides measurement-related information (in this case, the measurement result itself, the comparison result with a predetermined threshold, or the transmission power value of the first base station 22 calculated based on the measurement result).
  • a function to notify (“notification function”) can also be provided.
  • the second base station 24 is, for example, a predetermined base station located in the vicinity (for example, the vicinity) of the receiving station existing in the service area 12 of the primary system 10, for example, the receiving station 16.
  • the secondary system 20 is further connected to a spectrum manager 40 and a geographic database 50.
  • the spectrum manager 40, the geographic database 50, the first base station 22, and the second base station 24 are connected to each other via a predetermined network 30 (for example, a wired network).
  • the network 30 is not limited to a wired network, and may be another network (for example, a wireless network).
  • the relationship between the spectrum manager 40 and the geographic database 50 and the secondary system 20 is not limited to the above.
  • At least one of the spectrum manager 40 and the geographic database 50 may be incorporated in, for example, a predetermined base station (for example, a base station of the secondary system 20). Further, at least one of the spectrum manager 40 and the geographic database 50 may belong to a host system that integrates the primary system 10 and the secondary system 20.
  • the spectrum manager 40 is basically a device that manages at least the frequency of the secondary system 20. Further, the spectrum manager 40 mediates communication related to interference control between the interfering station (first base station 22 in FIG. 1) and the monitoring station (second base station 24 in FIG. 1). . Specifically, the spectrum manager 40 transmits, for example, a “monitoring request” from the first base station 22 to the second base station 24.
  • the spectrum manager 40 transmits the “monitoring result, determination result, transmission output value (for example, transmission power setting value or transmission power increase / decrease information)” received from the second base station 24 to the first base station 22.
  • the geographic database 50 stores at least predetermined information (for example, information on the position of the wireless communication device, the height of the antenna, the antenna directivity, etc.) regarding the wireless communication device (for example, the receiving station 16 in FIG. 2) of the primary system 10. Store.
  • the geographic database 50 provides these pieces of information to the request source (for example, the first base station 22) as necessary.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the first base station 22 (interfering station) and the second base station 24 (monitoring station) constituting the secondary system 20.
  • the first base station 22 only needs to have at least the “radio signal transmission function” and the “transmission control function” described above, while the second base station 24 has the “monitoring function” described above. It suffices to have at least the “function”. That is, one base station does not necessarily have the function of the other base station.
  • the first base station 22 and the second base station 24 are shared (that is, each base station has the first base station 22 and the second base station). This will be described assuming that all 24 functions are installed.
  • the first base station 22 (the same applies to the second base station 24) includes an antenna 100, a transmission / reception separation unit 102, a first reception RF (Radio Frequency) analog unit 104, a second reception RF analog unit 106, A bandwidth control unit 108.
  • the first base station 22 (same for the second base station 24) includes a reception demodulator 110, a measurement unit 112 (measurement unit), a transmission RF analog unit 114, and a transmission control unit 116 (transmission control unit). And a transmission modulator 118.
  • the first base station 22 (the same applies to the second base station 24) includes a network communication unit 120, a monitoring result receiving unit 122, a monitoring instruction unit 124, and a monitoring result transmitting unit 126.
  • the antenna 100 transmits and receives RF signals to and from other wireless stations (other base stations, terminal stations, relay stations, monitoring nodes, etc.) (some stations only perform transmission or reception only). Do.
  • the transmission / reception separating unit 102 supplies the RF signal from the transmission RF analog unit 114 to the antenna 100 at the time of transmission.
  • the transmission / reception separating unit 102 supplies the RF signal received by the antenna 100 to the first receiving RF analog unit 104 and the second receiving RF analog unit 106 during reception.
  • the transmission RF analog unit 114 inputs a digital signal from the transmission modulator 118.
  • a digital / analog converter (not shown) of the RF analog unit for transmission 114 converts the input digital signal into an analog signal.
  • a frequency converter (not shown) of the RF analog unit for transmission 114 converts the frequency of the analog signal into a frequency determined by the band controller 108.
  • a band limiting filter (not shown) of the RF analog unit for transmission 114 removes signals other than the desired frequency.
  • An amplification unit (not shown) of the transmission RF analog unit 114 amplifies and outputs a signal so as to be within the allowable transmission power.
  • the first reception RF analog unit 104 and the second reception RF analog unit 106 receive the RF analog signal from the transmission / reception separation unit 102 and output digital baseband signals to the reception demodulator 110 and the measurement unit 112, respectively. To do.
  • the output of the second receiving RF analog unit 106 is not necessarily a digital baseband signal, and a configuration in which the RF analog signal itself is input to the measuring unit 112 is also possible.
  • a low noise amplifier (not shown) of the first receiving RF analog unit 104 (second receiving RF analog unit 106) amplifies the input RF signal.
  • a band-pass filter (not shown) in the first reception RF analog unit 104 (second reception RF analog unit 106) extracts an RF signal in a desired frequency band from the amplified signals.
  • the frequency converter (not shown) of the first receiving RF analog unit 104 (second receiving RF analog unit 106) converts the extracted RF signal in the desired frequency band into a baseband signal.
  • the baseband signal is converted from an analog signal to a digital signal by an analog / digital conversion unit (not shown) of the first reception RF analog unit 104 (second reception RF analog unit 106).
  • the difference between the first receiving RF analog unit 104 and the second receiving RF analog unit 106 is that the frequency bands to be extracted are different. That is, the frequency band of the “normally received signal” is set in the band pass filter of the first receiving RF analog unit 104.
  • the frequency band of the “signal to be monitored” is set in the band pass filter of the second receiving RF analog unit 106.
  • the frequency band of the “signal to be monitored” is a frequency band shared with the primary system 10, in other words, a frequency band of a signal transmitted by an interfering station of the secondary system 20.
  • the frequency band setting for the band pass filter of the first reception RF analog unit 104 is performed by the band control unit 108, for example.
  • the band control unit 108 acquires information related to the frequency band set in the band pass filter from the spectrum manager 40 via the network communication unit 120, for example.
  • the frequency control section 108 sets the frequency band to the band-pass filter of the second reception RF analog unit 106 in the same manner as the first reception RF analog unit 104.
  • the frequency band information is included in the monitoring request from the interfering station (second base station 22 in FIG. 2) of the secondary system 20 to the monitoring station (second base station 24 in FIG. 2) of the secondary system 20. May be notified.
  • the bandwidth control unit 108 on the monitoring station side extracts the frequency band information from the received monitoring request information and sets it to the band pass filter of the second receiving RF analog unit 106.
  • the frequency band setting for each bandpass filter is not limited to the above method.
  • transmission frequency band information of each interfering station is stored in the spectrum manager 40 in advance.
  • the spectrum manager 40 When the spectrum manager 40 receives a monitoring request from a predetermined interfering station, the spectrum manager 40 can also read the transmission frequency band information of the interfering station from the storage unit and include it in the monitoring request transmitted to the monitoring station.
  • the reception demodulator 110 performs a demodulation process and a decoding process on the digital baseband signal received from the first reception RF analog unit 104 to obtain a bit sequence of a signal that is normally received.
  • the bit sequence signal is subjected to a predetermined reception process in a reception processing unit (not shown) in the subsequent stage.
  • the measurement unit 112 Based on the digital baseband signal received from the second receiving RF analog unit 106, the measurement unit 112 monitors the target signal (that is, the signal transmitted by the interfering station of the secondary system 20), and monitors the monitoring result. The result is transmitted to the result transmitting unit 126.
  • the measurement unit 112 will be described by taking as an example a case where the “reception power” of the monitoring target signal is measured.
  • the monitoring result transmission unit 126 uses the received power information of the monitoring target signal received from the measurement unit 112 as a monitoring result, via the network communication unit 120, as an interfering station (the first base station in FIG. 2). 22).
  • the band control unit 108 sets a predetermined frequency band to each bandpass filter of the transmission RF analog unit 114, the first reception RF analog unit 104, and the second reception RF analog unit 106.
  • the monitoring instruction unit 124 sends a monitoring request for requesting execution of monitoring to the monitoring station.
  • a monitoring request from the monitoring instruction unit 124 on the interfering station side is transmitted to the monitoring station via the spectrum manager 40.
  • the interfering station includes the frequency band information for setting the band pass filter of the second receiving RF analog unit 106 on the monitoring station side in the monitoring request. Can do.
  • the monitoring result receiving unit 122 receives a monitoring result (for example, received power) transmitted from the monitoring station.
  • the transmission control unit 116 performs transmission control of the interfering station (first base station 22 in FIG. 2) based on the monitoring result. Details of the transmission control will be described in this embodiment and other embodiments thereafter.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation example of the wireless communication system shown in FIG. 2 (an operation example related to the overall interference control in the secondary system 20).
  • the first base station 22 (interfering station) of the secondary system 20 requests monitoring from the second base station 24 (monitoring station) of the secondary system 20 (step S1).
  • the monitoring request includes frequency band information for setting to the band pass filter of the second receiving RF analog unit 106 of the second base station 24.
  • the frequency band is frequency band information shared with the primary system 10, in other words, frequency band information of a signal transmitted by the first base station 22.
  • the spectrum manager 40 transmits the monitoring request received from the first base station 22 to the second base station 24 via the network 30 (step S2).
  • the second base station 24 receives the monitoring request via the spectrum manager 40 (step S3).
  • the second base station 24 sets the frequency band information included in the monitoring request in the band pass filter of the second receiving RF analog unit 106.
  • the 2nd base station 24 performs monitoring (step S4).
  • the measuring unit 112 of the second base station 24 transmits the target signal (that is, the interfering station of the secondary system 20) based on the digital baseband signal received from the second receiving RF analog unit 106. Signal).
  • the measurement unit 112 transmits the monitoring result to the monitoring result transmission unit 126.
  • the monitoring result transmission unit 126 of the second base station 24 transmits the information regarding the received power of the monitoring target signal received from the measurement unit 112 as a monitoring result (step S5).
  • the spectrum manager 40 transmits the monitoring result received from the second base station 24 to the first base station 22 via the network 30 (step S6).
  • the first base station 22 receives the monitoring result via the spectrum manager 40 (step S7).
  • the transmission control unit 116 of the first base station 22 performs transmission control based on the monitoring result (step S8).
  • the transmission control unit 116 compares the received power, which is the monitoring result, with the allowable interference power (threshold value) (step S20). It is assumed that the allowable interference power, which is a threshold value, is stored in advance in a predetermined storage unit of the first base station 22 prior to comparison with the monitoring result. If it is determined that the received power has exceeded the allowable interference power (Yes determination in step S21), the transmission control unit 116 transmits the first base station 22 (the signal sharing the frequency band with the primary system 10). Transmission) is stopped (step S22).
  • the transmission control unit 116 continues the transmission of the first base station 22 (step S23).
  • the interference control in the secondary system 20 is performed based on information measured by the secondary system 20 itself, not information from the primary system 10 (for example, interference warning).
  • the information measured by the secondary system 20 itself is information on the radio signal of the interfering station of the secondary system 20 measured by the monitoring station of the secondary system 20. That is, the interference control in the secondary system 20 can be executed without affecting the configuration of the primary system 10 as in Non-Patent Document 2.
  • the monitoring station for example, the first station in FIG.
  • the first base station 22 is the monitoring result, and the reception power of the radio signal of the interfering station that interferes with the primary system 10 exceeds the allowable interference power. , Stop sending. Therefore, interference with the primary system 10 can be avoided.
  • the comparison process can be executed by, for example, a monitoring station. In this case, the monitoring station may perform the comparison process and transmit the comparison result (whether it is exceeded, in other words, information on whether or not to stop transmission) to the interfering station.
  • the monitoring station can store the threshold value (allowable interference power) in its own storage means prior to the comparison process, or can acquire it from the spectrum manager 40 at the time of comparison, for example.
  • the threshold value (that is, the allowable interference power) does not have to be one, and may be plural. For example, when there are three thresholds, four states (for example, transmission power increase, current status maintenance, transmission power decrease, transmission stop) can be set.
  • the threshold value does not have to be a fixed value, and may be a dynamic threshold value that changes according to a predetermined condition (for example, surrounding traffic).
  • FIG. 6 shows an example of transmission control different from that shown in FIG.
  • the configuration of the radio communication system, and the configurations of the first base station and the second base station configuring the radio communication system are the same as those of the radio communication system (see FIG. 2) of the second embodiment, and the first base station. This is the same as the base station 22 and the second base station 24 (both see FIG. 3). Therefore, the description about those structures is abbreviate
  • the operation of the transmission control unit 116 constituting the first base station 22 is different from the operation of the second embodiment (see FIG. 5), it will be described below.
  • the transmission control unit 116 of the first base station 22 calculates the difference between the received power that is the monitoring result and the allowable interference power (step S30).
  • the difference ⁇ I is defined by the following (formula 1).
  • ⁇ I Imax ⁇ I [dB] (Formula 1)
  • the transmission control unit 116 calculates the new transmission power by adding the difference ⁇ I to the previous transmission power (step S31).
  • the previous transmission power is P (n)
  • the new transmission power P (n + 1) is defined by the following (formula 2).
  • the transmission control unit 116 transmits a signal with the calculated new transmission power P (n + 1) (step S32).
  • the interfering station adjusts the transmission power based on the difference between the monitored received power and the allowable interference power, so that interference does not exceed the primary system 10. It can transmit with maximum power. Therefore, it is possible to provide a higher quality communication service in the secondary system 20 without causing interference to the primary system 10.
  • the case where the calculation process of the new transmission power based on the difference between the received power and the allowable interference power is executed on the interfering station side is described as an example. However, the present invention is not limited to this.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the first base station 200 (interfering station) and the second base station 202 (monitoring station) constituting the secondary system of the wireless communication system according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 in order to clarify the explanation, it is assumed that the first base station 200 and the second base station 202 are shared as in the second embodiment (that is, each base station is the first base station). A description will be given assuming that all functions of the first base station 200 and the second base station 202 are installed.
  • the second base station 202 As a representative.
  • the difference between the second base station 202 (see FIG. 7) of the present embodiment and the second base station 24 (see FIG. 3) of the second embodiment is that the second base station 202 newly has a measurement condition correction unit. 250 is provided.
  • the configuration of the second base station 202 other than the measurement condition correction unit 250 is the same as that of the second base station 24, and a description thereof will be omitted.
  • the measurement conditions differ between the monitoring station (second base station 24) and the receiving station 16 of the primary system 10 that actually receives interference. Therefore, the measurement condition correction unit 250 of the monitoring station (second base station 202) executes processing for correcting this difference.
  • the measurement condition correction unit 250 performs measurement conditions on the monitoring result obtained from the measurement unit 112 (reception power of radio signals of interfering stations in the secondary system 20 that interfere with the primary system 10). Correction processing is performed to correct the difference.
  • examples of measurement conditions include the position of each station, the height of each station, and the directivity of the antenna of each station.
  • the monitoring station accesses the geographic database 50 in advance and acquires information necessary for the correction calculation (information on the position, height, and antenna directivity of the primary receiving station).
  • the correction term ⁇ location for the position and the correction term ⁇ height for the height can be differentially corrected using, for example, a predetermined propagation model. For example, the propagation loss Lp [dB] when the applied propagation model is the Okumura / Yasu model is expressed by the following (formula 4).
  • Lp [dB] 69.55 + 26.16logf-13.82loghb-a (hm) + (44.9-6.55logb) logd (Formula 4)
  • f is the frequency [MHz] (150 ⁇ f ⁇ 2200)
  • hb is the transmitting station antenna height [m] (30 ⁇ hb ⁇ 200)
  • hm is the receiving station antenna height [m] (1 ⁇ hm ⁇ 10)
  • d is the propagation distance [km] (1 ⁇ d ⁇ 20).
  • Log is a logarithm with a base of 10.
  • the correction coefficient a (hm) corresponding to the receiving station antenna height hm is (1.1 logf ⁇ 0.7) hm ⁇ (1.56 logf ⁇ 0.8).
  • the correction term for the antenna directivity can be estimated from the antenna main axis direction (TV transmitter direction) and the interference incident direction using, for example, a known antenna pattern.
  • the antenna gain of the receiving station 16 of the primary system 10 in the interference incident direction ⁇ int is GR ( ⁇ int) and the antenna gain of the monitoring station of the secondary system 20 is G′R ( ⁇ int)
  • the antenna directivity is expressed by the following (Equation 7).
  • the measurement condition correction unit 250 corrects the difference in measurement conditions between the monitoring station and the receiving station of the primary system that actually receives interference. Therefore, the secondary system 20 can execute transmission power control based on a measurement result (for example, reception power) with higher accuracy.
  • a measurement result for example, reception power
  • the measurement conditions to be corrected are not limited to the measurement conditions (position, height, antenna directivity) listed above. In the above description, the case where the measurement condition correction process is executed on the monitoring station side is taken as an example.
  • this process can also be executed by the interfering station. That is, in this case, the monitoring station transmits the monitoring result before correction to the interfering station, and the interfering station may perform the correction processing on the received monitoring result before correction.
  • the measurement condition correction unit 250 may be disposed, for example, between the monitoring result reception unit 122 and the transmission control unit 116 on the interfering station side. In this case, the interfering station may acquire information necessary for correction calculation from the geographic database 50.
  • the present embodiment is applied to the second embodiment is taken as an example. However, the present embodiment is not limited to the third embodiment, or the second embodiment and the third embodiment. The present invention can be applied to embodiments that combine forms. [Fifth Embodiment] FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the first base station 300 (interfering station) and the second base station 302 (monitoring station) constituting the secondary system of the wireless communication system according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. In the following, in order to clarify the explanation, it is assumed that the first base station 300 and the second base station 302 are shared as in the second embodiment (that is, each base station is the first base station). A description will be given assuming that all the functions of the first base station 300 and the second base station 302 are installed. Therefore, the following description will be made using the second base station 302 as a representative. The difference between the second base station 302 (see FIG. 9) of the present embodiment and the second base station 24 (see FIG.
  • the second base station 302 has a new measurement error correction unit. 350 is provided.
  • the configuration of the second base station 302 other than the measurement error correction unit 350 is the same as that of the second base station 24, and a description thereof will be omitted.
  • the value of the received power measured by the monitoring station includes at least a measurement error. Due to the influence of this measurement error, there is a possibility that the received power measured by the monitoring station, that is, the interference power with respect to the primary system 10 is underestimated. In such a case, there is a concern that the interfering station of the secondary system 20 transmits with power exceeding the allowable interference power of the primary system 10.
  • the measurement error correction unit 350 of the monitoring station corrects the reception power by adding a margin corresponding to the measurement error to the reception power measured by the monitoring station.
  • a margin corresponding to the “dispersion (for example, standard deviation)” of the measurement error is added to the measured received power is taken as an example.
  • the essence of the present embodiment is to add a margin based on the measurement error, and the margin does not necessarily correspond to the variance of the measurement error.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram of measurement error. Normally, as shown in FIG.
  • the measurement value includes an error that is positive or negative with a true value as the center, and the measurement error can be approximated by a Gaussian distribution (average 0, variance ⁇ 2) in many cases.
  • the measurement error is a Gaussian distribution.
  • the distribution of the measurement error is known in advance, it can be assumed in the same manner using the distribution. Assuming that the measured received power (interference power before correction) is I, the margin parameter corresponding to the measurement error is k, and the variance parameter of the Gaussian distribution is ⁇ , the corrected received power Ie is expressed as 8).
  • the variance ⁇ 2 of the Gaussian distribution is determined according to the sum of the thermal noise power at the monitoring station and the received power of the signal from the primary system 10, the measurement method, and the measurement time.
  • the thermal noise power and the received signal power are measured in advance by the monitoring station before executing the correction process, and the variance ⁇ 2 is determined according to the measurement method and the measurement time.
  • the fifth embodiment described above by changing the measurement error margin, accurate interference control can be performed without depending on the measurement method of the monitoring station. For example, it is possible to prevent a situation in which the measured reception power (interference power) is estimated to be small and the primary system 10 is given interference exceeding the allowable interference power.
  • the margin for the measurement error is added to the measured interference power.
  • the present embodiment is applied to the second embodiment has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. This embodiment can be applied to the third embodiment, the fourth embodiment, or an embodiment in which at least two of the second to fourth embodiments are combined.
  • the measurement condition correction unit and the measurement error correction unit may be provided in series (regardless of the order of processing) or in parallel. it can. When provided in parallel, both can be switched based on a predetermined index.
  • the measurement error correction process is executed on the monitoring station side is described as an example. However, this process can also be executed by the interfering station. That is, in this case, the monitoring station transmits the monitoring result before correction to the interfering station, and the interfering station may perform the correction processing on the received monitoring result before correction.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a spectrum manager 400 (control apparatus) according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the spectrum manager 40 of the second to fifth embodiments is merely a relay device between the interfering station and the monitoring station.
  • the spectrum manager 400 according to the present embodiment is characterized in that a part of the interference control function in the secondary system is installed.
  • the partial function specifically refers to all or a part of the functions related to the interference control excluding the monitoring function, for example, the measurement condition correction unit 250 (see FIG.
  • the spectrum manager 400 includes a network communication unit 402 and a measurement condition correction unit 404.
  • the network communication unit 402 communicates with the first base station 22 (interfering station) and the second base station 24 (monitoring station) configuring the secondary system 20 via the network 30.
  • the measurement condition correction unit 404 has the same function as the measurement condition correction unit 250 of the fourth embodiment. That is, the network communication unit 402 of the spectrum manager 400 receives the received power before correction from the second base station 24. Then, the network communication unit 402 does not simply transmit this value to the first base station 22 but corrects it in the measurement condition correction unit 404 and transmits the corrected received power to the first base station 22. To do.
  • the configuration of the secondary system 20 can be simplified by transferring some functions related to the interference control of the secondary system 20 to the spectrum manager 400.
  • the spectrum manager 400 includes the measurement condition correction unit 404 is described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the spectrum manager 400 is equipped with a measurement error correction function (a function equivalent to the measurement error correction unit 350 of the fifth embodiment) instead of or in addition to the measurement condition correction unit 404. You can also.
  • the measurement condition correction unit and the measurement error correction unit can be provided in series (regardless of the order of processing) or in parallel. When provided in parallel, both can be switched based on a predetermined index.
  • the spectrum manager 400 replaces other functions of interference control, for example, a transmission control function (a function corresponding to the transmission control unit 116 shown in the second and third embodiments) with the above correction functions, or In addition to each correction function, it can be installed. That is, in this case, the spectrum manager 400 receives the measured received power (that is, not corrected) from the monitoring station, and performs correction (measurement condition correction and / or measurement error correction) as necessary.
  • the spectrum manager 400 may make a final determination of transmission control in the interfering station, and transmit the result (that is, an indication of whether to stop transmission or continue, or a new transmission power value based on the difference) to the interfering station. it can.
  • the monitoring station can estimate the reception power and noise power of the primary signal (TV signal) in advance before the transmission of the interfering station.
  • the reception signal in the measurement target frequency band in the monitoring station includes a TV signal and thermal noise generated in the monitoring station receiver. Measure the received power.
  • the monitoring station can also subtract TV signal reception power and noise power measured in advance from the reception power in the frequency band to be measured, and use this as the measurement result of the reception power.
  • the received power can be estimated not only directly but also from another feature amount.
  • it can be estimated using a correlation value calculated by sliding correlation of pilot signals.
  • the correlation value between the actually received pilot signal and the known pilot signal is calculated by sliding correlation, the maximum correlation value is obtained, the received power of the pilot signal is estimated from that value, and the total received power (pilot)
  • the reception power of the pilot signal can be calculated by preliminarily holding a table representing the correspondence between the maximum correlation value and the reception power of the pilot signal, and searching the table using the obtained maximum correlation value as a key.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram for explaining the sliding correlation.
  • the interfering station when the interfering signal is an LTE (Long Term Evolution) downlink signal, the interfering station notifies the monitoring station that requests monitoring via the network 30 of the cell ID (Identification) of the own cell.
  • the monitoring station generates an RS (Reference Signal: a known pilot signal used for channel estimation and the like associated with the cell ID) corresponding to the notified cell ID, and further generates this in the time domain Convert to
  • the monitoring station receives the complex conjugate (i * p (k)) of the RS signal after time domain conversion (in FIG. 12, shortened to be expressed as “converted signal”) by the calculation formula shown in (Equation 9).
  • the maximum correlation value Tmax (see FIG. 13) is calculated from the sliding correlation with the signal (y (n + k)).
  • the monitoring station searches the table using the maximum correlation value as a key, and obtains the pilot reception power.
  • K represents the RS sequence length in the time domain.
  • the monitoring station transmits the obtained pilot reception power value to the interfering station.
  • the interfering station uses the power ratio between the total transmission power including the data part and the pilot transmission power and the pilot reception power value transmitted from the monitoring station, and uses the total reception power (that is, interference) in the monitoring station. Power) can be estimated.
  • the interfering station and the monitoring station configuring the secondary system 20 are not limited to the base station, and may be, for example, a relay station or a terminal station.
  • the monitoring station can also be a monitoring node dedicated to monitoring.
  • the measurement of the radio signal of the secondary system 20 (interfering system) that interferes with the primary system 10 (interfered system) is not necessarily the measurement of received power. There is no need.
  • the measurement of the radio signal may be measurement of another index (physical quantity) as long as the degree of interference with the primary system 10 can be recognized.
  • the primary system 10 and the secondary system 20 may be different RATs (Radio Access Technology) or the same RAT. Examples of different RATs include, for example, a combination of a TV broadcast system and a cellular system as described above.
  • the primary system 10 can be a macro cell and the secondary system 20 can be a femto cell installed therein.
  • the first to sixth embodiments described above can also be embodied as predetermined hardware, for example, a circuit.
  • the first to sixth embodiments described above can be controlled and operated by a computer circuit (for example, a CPU (Central Processing Unit)) (not shown) based on a control program.
  • these control programs are stored in, for example, a storage medium inside the apparatus or system, or an external storage medium, and are read out and executed by the computer circuit. Examples of the internal storage medium include a ROM (Read Only Memory) and a hard disk.
  • examples of the external storage medium include a removable medium and a removable disk. While the present invention has been described with reference to various embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. This application claims the priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2010-043449 for which it applied on March 1, 2010, and takes in those the indications of all here.
  • Wireless communication device monitoring station
  • Measurement unit 10
  • Primary system 12
  • Service area 14
  • Broadcasting station primary transmitting station
  • Receiving station Primary receiving station
  • Secondary System 20
  • First Base Station 24
  • Second Base Station 30
  • Spectrum Manager 50
  • Geographic Database 100
  • Antenna 102
  • Transmission / Reception Separation Unit 104
  • First Reception RF Analog Unit 106
  • Second Reception RF Analog Unit 108
  • Reception Demodulation 112 Measurement unit
  • 114 RF analog unit for transmission
  • Transmission control unit 118
  • Transmission modulator 120
  • Monitoring result reception unit 124
  • Monitoring instruction unit 126
  • Monitoring result transmission unit 200
  • First base station 202
  • Second base station 250
  • Correction of measurement conditions Unit 300
  • First base station 302 second base station 350
  • measurement error correction unit 400
  • spectrum manager 402 network communication unit 404 measurement condition correction unit

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Abstract

［課題］　プライマリシステムの構成を変更せずとも実環境に即した適切な与干渉制御を、セカンダリシステムにおいて実行することが可能な、無線通信装置、無線通信システム、与干渉制御方法、記憶媒体、および制御装置を提供する。［解決手段］　無線通信装置は、無線通信システムに属し、他のシステムに対して干渉となる、前記無線通信システムの他の無線通信装置の無線信号を測定する。

Description

無線通信装置、無線通信システム、与干渉制御方法、記憶媒体、および制御装置
　本発明は、無線通信装置、無線通信システム、与干渉制御方法、記憶媒体、および制御装置に関する。
　周囲の無線環境を認知し、その無線環境に応じて通信パラメータの最適化を行うコグニティブ無線が知られている。コグニティブ無線の例として、例えば、セカンダリシステム（与干渉システム）が、プライマリシステム（被干渉システム）に割り当てられた周波数帯域を共用する場合を挙げることができる。
　例えば、ＩＥＥＥ８０２．２２　Ｄｒａｆｔ　Ｖｅｒ２．０では、プライマリシステムであるＴＶ放送システムに割当てられている周波数帯域（ＴＶチャネル）を共用するセカンダリシステムであるＷＲＡＮシステムの標準化が議論されている。上記において、ＩＥＥＥは、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓの略である。また、ＷＲＡＮは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｒｅｇｉｏｎａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋの略である。
　セカンダリシステムがプライマリシステムと周波数帯域を共用する際、セカンダリシステムは、プライマリシステムが提供する既存サービスに影響を及ぼさないようにする必要がある。セカンダリシステムは、プライマリシステムへの干渉を回避するために、プライマリシステムにより時間的・空間的に使用されていない周波数帯域を使用するか、あるいは、プライマリシステムで許容される干渉量以下となるように通信を行う。
　例えば、プライマリシステムとしてのＴＶ放送システムは、受信強度が一定レベル以上（例えば、６０ｄＢμＶ／ｍ以上）のエリアをサービスエリアとしている。ここで、セカンダリシステム（例えば、上記ＷＲＡＮシステム）は、このサービスエリア内に存在する受信機に対して所定のＳＩＲ（例えば、２３ｄＢ）を維持できるように干渉を抑える必要がある。なお、上記において、ＳＩＲは、Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｏｗｅｒ　Ｒａｔｉｏの略である。
　セカンダリシステムのプライマリシステムに対する干渉を抑える技術の一例として、非特許文献１に記載された技術を挙げることができる。非特許文献１は、ＴＶデータベースを利用してＴＶのサービスエリアを特定し、伝搬モデルに基づいて推定された伝搬損失を使用して上記サービスエリア端で許容干渉電力となるように送信電力を決定する方法について記載する。
　また、非特許文献２は、以下の如き無線通信システムについて記載する。該無線通信システムにおいて、プライマリシステムは、スループットの低下を測定することで干渉を検出し、干渉が検出された場合、セカンダリシステムに対して干渉警告を行う。そして、セカンダリシステムは、プライマリシステムと共用中の周波数の使用を停止する。
　また、特許文献１は、以下の如き技術について記載する。該技術において、自無線装置は、受信した他システムの干渉電力（プライマリ信号の受信電力に相当）を用いて、他システムの送信機から送信した場合の伝搬特性を推定（距離減衰係数を推定）する。そして、自無線装置は、受信電力が所望値以上となるエリア端を推定して、エリア端において許容値ぎりぎりまで送信電力を増加させる。
特開２００９−２１２９２０号公報
Ｄ．Ｇｕｒｎｅｙ、Ｇ．Ｂｕｃｈｗａｌｄ、Ｌ．Ｅｃｋｌｕｎｄ、Ｓ．Ｋｕｆｆｎｅｒ、ａｎｄ　Ｊ．Ｇｒｏｓｓｐｉｅｔｓｃｈ、"Ｇｅｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＴＶ　ｗｈｉｔｅ　ｓｐａｃｅ、"Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｎｅｗ　Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ　ｉｎ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＤｙＳＰＡＮ）、Ｏｃｔ．２００８． 芝　宏礼、松井　宗大、赤羽　和徳、上原　一浩"高精度干渉検出・回避技術を搭載したコグニティブ無線システム"、電子情報通信学会技術研究報告、ＳＲ２００８−２７　ｐｐ．６１−６６　２００８年７月
　非特許文献１において、伝搬モデルが実環境と異なる場合、伝搬損失推定値の誤差が増大する可能性が高まる。従って、セカンダリシステムが周波数を共用する場合の許容送信電力を、上記伝搬損失推定値を用いて決定する場合、伝搬損失推定値の誤差が大きいと、許容送信電力の信頼性は低いものとなってしまう。然るに、セカンダリシステムにおける与干渉制御を適切に実行することができなくなってしまう。
　これに対して、非特許文献２記載の無線通信システムは、プライマリシステムにてスループットの低下をリアルタイムに測定し、その測定結果に基づいてセカンダリシステムに対して干渉警告を行う。従って、実環境に即した適切な与干渉制御を実行することができる。しかしながら、非特許文献２のプライマリシステムは、既存の構成に加えて、セカンダリシステムの与干渉制御に必要な機能を、新たに搭載する必要がある。上記において、与干渉制御に必要な機能とは、例えば、スループットの低下を測定する機能や、セカンダリシステムに警告を報知する機能である。ここで、プライマリシステムとセカンダリシステムとが同じ事業者であるとは限らない。従って、セカンダリシステムを使用するためだけの機能の追加を、プライマリシステムに対して要請することは、好ましくないことがある。
　また、特許文献１の場合、距離減衰係数の伝搬モデルを仮定して、他システムの受信機への伝搬損失を推定している。これは、非特許文献１と同様の方法であり、従って、伝搬モデルと実環境との間で誤差が大きくなる可能性がある。
　本発明は、少なくとも１つの上記の課題を解決するためになされたものであり、プライマリシステムの構成を変更せずとも実環境に即した適切な与干渉制御を、セカンダリシステムにおいて実行することが可能な、無線通信装置、無線通信システム、与干渉制御方法、記憶媒体、および制御装置を提供することを目的とする。
　本発明の無線通信装置は、無線通信システムに属し、他のシステムに対して干渉となる、前記無線通信システムの他の無線通信装置の無線信号を測定する。
　本発明の無線通信装置は、同じ無線通信システムに属する他の無線通信装置による、他のシステムに対して干渉となる自無線通信装置の無線信号の測定結果に基づいて、自無線通信装置の送信を制御する。
　本発明の無線通信システムは、他のシステムに対して干渉となる自無線通信システムの他の無線通信装置の無線信号を測定する無線通信装置を備える。
　本発明の与干渉制御方法は、無線通信システムの所定の無線通信装置において、他のシステムに対して干渉となる、前記無線通信システムの他の無線通信装置の無線信号を測定する。
　本発明の与干渉制御方法は、無線通信システムの第２の無線通信装置において、前記無線通信システムの第１の無線通信装置が送信する無線信号であって他のシステムに対して干渉となる無線信号を測定し、前記第１の無線通信装置において、前記測定結果に基づいて送信制御を行う。
　本発明の記憶媒体は、無線通信システムの所定の無線通信装置のコンピュータに、他のシステムに対して干渉となる、前記無線通信システムの他の無線通信装置の無線信号を測定する処理を実行させるための与干渉制御プログラムを記憶する。
　本発明の制御装置は、少なくとも無線通信システムを制御する制御装置であって、他のシステムに対して干渉となる、自無線通信システムの第１の無線通信装置の無線信号を測定する、前記無線通信システムの第２の無線通信装置から、該測定結果を受信し、該測定結果に基づいて送信制御関連情報を作成し、該送信制御関連情報を、前記第１の無線通信装置へ送信する制御部を備える。
　本発明によれば、プライマリシステムの構成を変更せずとも実環境に即した適切な与干渉制御を、セカンダリシステムにおいて実行することが可能となる。
本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示すシステム構成図である。 図２に示すセカンダリシステムを構成する、与干渉局（第１基地局）およびモニタリング局（第２基地局）の構成例を示すブロック図である。 図２に示す無線通信システムの動作例（セカンダリシステムにおける与干渉制御全体に関する動作例）を説明するためのフローチャートである。 図３に示す与干渉局（第１基地局）の送信制御部における送信制御の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係るセカンダリシステムを構成する与干渉局（第１基地局）の送信制御部における、図５に示すのとは別の送信制御の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る無線通信システムのセカンダリシステムを構成する、与干渉局（第１基地局）およびモニタリング局（第２基地局）の構成例を示すブロック図である。 図７に示す測定条件補正部において補正対象となる測定条件の例を示す。 本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムのセカンダリシステムを構成する、与干渉局（第１基地局）およびモニタリング局（第２基地局）の構成例を示すブロック図である。 第５の実施形態に関し、測定誤差の概念図を示す。 本発明の第６の実施形態に係るスペクトルマネージャの構成例を示すブロック図である。 スライディング相関を説明するための概念図である。 スライディング相関の最大相関値を示すグラフである。
　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１（モニタリング局）の構成例を示すブロック図である。無線通信装置１は、セカンダリシステム（与干渉システム）に属する。無線通信装置１は、プライマリシステム（被干渉システム）に対して干渉となる、セカンダリシステムの他の無線通信装置（無線通信装置１とは別のセカンダリシステムの無線通信装置）の無線信号ＷＳ１を測定（モニタリング）する測定部２（測定手段）を備える。
　従って、セカンダリシステムは、例えば、この測定結果に基づいて与干渉制御を実行することができる。ここで、与干渉制御とは、無線信号ＷＳ１の発生源、すなわち、セカンダリシステムにおける上記他の無線通信装置についての送信制御（例えば、送信停止処理、あるいは、送信出力の可変制御等）のことを言う。
　以上説明した第１の実施形態によれば、与干渉制御に必要な全ての処理を、セカンダリシステム内で完結させることができる。従って、非特許文献２のようにプライマリシステムの構成に影響を与えることなく、セカンダリシステムにおいて与干渉制御を実行することが可能となる。
　さらに、以上説明した第１の実施形態において、例えば、プライマリシステムのサービスエリア内に存在する受信局の周辺（例えば、近傍）に位置する無線通信装置１が、その受信局の代理として上記他の無線通信装置の無線信号を測定することができる。従って、非特許文献１のように伝搬モデルに基づいて送信電力を推定する構成に比べて、より実環境に即した適切な与干渉制御を実行することが可能となる。
　以上を纏めると、第１の実施形態によれば、プライマリシステムの構成を変更せずとも実環境に即した適切な与干渉制御を、セカンダリシステムにおいて実行することが可能となる。
　尚、上記無線通信装置１は、例えば、基地局、中継局、または端末局とすることができ、あるいは、モニタリングを専用に行う局（モニタリングノード）であってもよい。
　［第２の実施形態］
　以下、本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムについて図面を参照しながら説明する。
　図２は、第２の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示すシステム構成図である。本無線通信システムは、プライマリシステム１０と、プライマリシステムに割り当てられた周波数帯域を共用するセカンダリシステム２０とを備える。以下、プライマリシステム１０は、ＴＶ放送システムであり、セカンダリシステムは、セルラーシステムである場合を例に挙げる。もちろん、上記は単なる一例であって、プライマリシステム１０およびセカンダリシステム２０の組み合わせは上記に限定されない。上記組み合わせは、例えば、ＴＶシステムとＷＲＡＮシステムとの組み合わせ、または、ＴＶシステムと自治体等の地域無線や防災無線との組み合わせとすることもできる。さらに、上記組み合わせは、セルラーシステムと特定用途無線（例えば、集合住宅用無線、企業内自営無線、農業用無線等）との組み合わせ、あるいは、セルラーシステムと無線ＬＡＮや短距離無線通信との組み合わせ等であってもよい。なお、上記において、ＬＡＮは、Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋの略である。
　プライマリシステム１０は、サービスエリア１２を有する放送局１４（プライマリ送信局）と、サービスエリア１２内においてＴＶ放送信号を受信する受信局１６（プライマリ受信局）と、を備える。
　セカンダリシステム２０は、第１基地局２２（「与干渉局」の一例）と、第２基地局２４（「モニタリング局」の一例）と、を少なくとも備える。
　第１基地局２２は、プライマリシステム１０に割り当てられた周波数帯域の無線信号を送信する機能（「無線信号送信機能」）と、第２基地局２４の測定結果（モニタリング結果）に基づいて送信制御を実行する機能（「送信制御機能」）と、を少なくとも含む。
　第２基地局２４は、プライマリシステム１０に対して干渉となるセカンダリシステム２０の無線信号ＷＳ２（すなわち、第１基地局２２の無線信号）を測定する機能（「モニタリング機能」）を少なくとも備える。ここで、モニタリング局の一例としての第２基地局２４は、あくまで、第１基地局２２（すなわち、セカンダリシステム２０の他の無線通信装置）の無線信号（例えば、ＷＳ２）を測定するのであって、第２基地局２４自身が送信した無線信号を測定するわけではない。第２基地局２４は、さらに、測定関連情報（この場合、測定結果そのもの、所定の閾値との比較結果、あるいは、測定結果に基づいて算出された第１基地局２２の送信電力値等）を通知する機能（「通知機能」）を備えることもできる。
　尚、第２基地局２４は、例えば、プライマリシステム１０のサービスエリア１２内に存在する受信局、例えば、受信局１６の周辺（例えば、近傍）に位置する所定の基地局である。
　セカンダリシステム２０は、さらに、スペクトルマネージャ４０と、地理データベース５０と接続される。ここで、スペクトルマネージャ４０と、地理データベース５０と、第１基地局２２と、第２基地局２４とは、所定のネットワーク３０（一例を挙げれば、有線ネットワーク）を介して互いに接続される。もろろん、ネットワーク３０は、有線ネットワークに限定されず、他のネットワーク（例えば、無線ネットワーク）であってもよい。
　また、スペクトルマネージャ４０および地理データベース５０とセカンダリシステム２０との関係は上記に限定されない。例えば、スペクトルマネージャ４０および地理データベース５０の少なくとも一方は、例えば、所定の基地局（例えば、セカンダリシステム２０の基地局）に内蔵されてもよい。また、スペクトルマネージャ４０および地理データベース５０の少なくとも一方は、プライマリシステム１０およびセカンダリシステム２０を統合するような上位システムに属していてもよい。
　スペクトルマネージャ４０は、基本的には、少なくとも、セカンダリシステム２０の周波数を管理する装置である。さらに、スペクトルマネージャ４０は、与干渉局（図１においては、第１基地局２２）とモニタリング局（図１においては、第２基地局２４）との間における与干渉制御に関する通信の仲介を行う。具体的には、スペクトルマネージャ４０は、例えば、第１基地局２２からの「モニタリング依頼」を第２基地局２４へ送信する。また、スペクトルマネージャ４０は、第２基地局２４から受信した「モニタリング結果、判定結果、あるいは送信出力値（例えば、送信電力設定値や送信電力増減情報）等」を、第１基地局２２へ送信する。
　地理データベース５０は、少なくとも、プライマリシステム１０の無線通信装置（例えば、図２の受信局１６）に関する所定情報（例えば、無線通信装置の位置、アンテナの高さ、アンテナの指向性等に関する情報）を格納する。地理データベース５０は、これらの情報を、必要に応じて、要求元（例えば、第１基地局２２）に提供する。
　図３は、セカンダリシステム２０を構成する、第１基地局２２（与干渉局）および第２基地局２４（モニタリング局）の構成例を示すブロック図である。ここで、本来は、第１基地局２２は、上述した、「無線信号送信機能」および「送信制御機能」を少なくとも備えていればよく、一方、第２基地局２４は、上述した、「モニタリング機能」を少なくとも備えていればよい。すなわち、一方の基地局は他方の基地局の機能を必ずしも備える必要はない。以下では、説明を明りょうなものとするために、第１基地局２２と第２基地局２４とを共通化した場合を想定（すなわち、各基地局が第１基地局２２および第２基地局２４の全ての機能を搭載した場合を想定）して説明する。
　第１基地局２２（第２基地局２４も同様）は、アンテナ１００と、送受信分離部１０２と、第１受信用ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アナログ部１０４と、第２受信用ＲＦアナログ部１０６と、帯域制御部１０８と、を備える。また、第１基地局２２（第２基地局２４も同様）は、受信復調器１１０と、測定部１１２（測定手段）と、送信用ＲＦアナログ部１１４と、送信制御部１１６（送信制御手段）と、送信変調器１１８と、を備える。また、第１基地局２２（第２基地局２４も同様）は、ネットワーク通信部１２０と、モニタリング結果受信部１２２と、モニタリング指示部１２４と、モニタリング結果送信部１２６と、を備える。
　アンテナ１００は、他の無線局（他の基地局、端末局、中継局、モニタリングノード等）との間でＲＦ信号の送受信（局によっては、送信だけ、あるいは受信だけを行う場合がある）を行う。送受信分離部１０２は、送信時においては、送信用ＲＦアナログ部１１４からのＲＦ信号をアンテナ１００へ供給する。送受信分離部１０２は、受信時においては、アンテナ１００によって受信されたＲＦ信号を第１受信用ＲＦアナログ部１０４および第２受信用ＲＦアナログ部１０６へ供給する。
　送信用ＲＦアナログ部１１４は、送信変調器１１８からデジタル信号を入力する。送信用ＲＦアナログ部１１４のデジタル／アナログ変換部（不図示）は、入力したデジタル信号をアナログ信号に変換する。送信用ＲＦアナログ部１１４の周波数変換部（不図示）は、アナログ信号の周波数を、帯域制御部１０８によって決定された周波数に変換する。送信用ＲＦアナログ部１１４の帯域制限フィルタ（不図示）は、所望周波数以外の信号を除去する。送信用ＲＦアナログ部１１４の増幅部（不図示）は、許容送信電力に収まるように信号を増幅して出力する。
　第１受信用ＲＦアナログ部１０４および第２受信用ＲＦアナログ部１０６は、送受信分離部１０２からＲＦアナログ信号を入力し、各々、受信復調器１１０および測定部１１２に対してデジタルベースバンド信号を出力する。尚、第２受信用ＲＦアナログ部１０６の出力は必ずしもデジタルベースバンド信号である必要はなく、ＲＦアナログ信号そのものを測定部１１２へと入力する構成も可能である。以下では、説明を明瞭にするため第２受信用ＲＦアナログ部１０６がデジタルベースバンド信号を出力する場合についてのみ述べる。
　具体的には、まず、第１受信用ＲＦアナログ部１０４（第２受信用ＲＦアナログ部１０６）の低雑音増幅器（不図示）は、入力したＲＦ信号を増幅する。次いで、第１受信用ＲＦアナログ部１０４（第２受信用ＲＦアナログ部１０６）内の帯域通過フィルタ（不図示）は、増幅された信号の内、所望の周波数帯域のＲＦ信号を抽出する。第１受信用ＲＦアナログ部１０４（第２受信用ＲＦアナログ部１０６）の周波数変換部（不図示）は、抽出した所望周波数帯域のＲＦ信号をベースバンド信号に変換する。ベースバンド信号は、第１受信用ＲＦアナログ部１０４（第２受信用ＲＦアナログ部１０６）のアナログ／デジタル変換部（不図示）によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。
　ここで、第１受信用ＲＦアナログ部１０４と第２受信用ＲＦアナログ部１０６との違いは、抽出する周波数帯域が異なる点にある。すなわち、第１受信用ＲＦアナログ部１０４の帯域通過フィルタには、「通常受信する信号」の周波数帯域が設定される。これに対して、第２受信用ＲＦアナログ部１０６の帯域通過フィルタには、「モニタリング対象の信号」の周波数帯域が設定される。「モニタリング対象の信号」の周波数帯域とは、すなわち、プライマリシステム１０と共用する周波数帯域、換言すれば、セカンダリシステム２０の与干渉局が送信する信号の周波数帯域である。
　尚、第１受信用ＲＦアナログ部１０４の帯域通過フィルタへの周波数帯域設定は、例えば、帯域制御部１０８により行われる。この場合、帯域制御部１０８は、該帯域通過フィルタへ設定する周波数帯域に係わる情報を、例えば、ネットワーク通信部１２０を介して、スペクトルマネージャ４０から取得する。
　第２受信用ＲＦアナログ部１０６の帯域通過フィルタへの周波数帯域設定は、第１受信用ＲＦアナログ部１０４と同様に帯域制御部１０８により行われる。例えば、該周波数帯域情報は、セカンダリシステム２０の与干渉局（図２においては第１基地局２２）からセカンダリシステム２０のモニタリング局（図２においては第２基地局２４）へのモニタリング依頼時に併せて通知されてもよい。この場合、モニタリング局側の帯域制御部１０８は、受信したモニタリング依頼情報の中から周波数帯域情報を抽出し、第２受信用ＲＦアナログ部１０６の帯域通過フィルタへ設定する。
　もちろん、各帯域通過フィルタへの周波数帯域設定は、上記の方法に限定されない。例えば、各与干渉局の送信周波数帯域情報を予めスペクトルマネージャ４０に記憶しておく。そして、スペクトルマネージャ４０は、所定の与干渉局からモニタリング依頼を受けた際、その与干渉局の送信周波数帯域情報を記憶部から読み出し、モニタリング局へ送信するモニタリング依頼に含めることもできる。
　受信復調器１１０は、第１受信用ＲＦアナログ部１０４から受信したデジタルベースバンド信号に対して、復調処理、復号処理を行うことで、通常受信する信号のビット系列を得る。該ビット系列の信号は、後段の受信処理部（不図示）において所定の受信処理に供される。
　測定部１１２は、第２受信用ＲＦアナログ部１０６から受信したデジタルベースバンド信号を元に、対象信号（すなわち、セカンダリシステム２０の与干渉局が送信する信号）をモニタリングし、モニタリング結果を、モニタリング結果送信部１２６へ送信する。以下の説明では、測定部１１２は、モニタリング対象信号の「受信電力」を測定する場合を例に挙げて説明する。
　モニタリング結果送信部１２６は、測定部１１２から受信したモニタリング対象信号の受信電力情報を、モニタリング結果として、ネットワーク通信部１２０を介して、セカンダリシステム２０の与干渉局（図２においては第１基地局２２）へ送信する。
　帯域制御部１０８は、送信用ＲＦアナログ部１１４、第１受信用ＲＦアナログ部１０４および第２受信用ＲＦアナログ部１０６の各帯域通過フィルタへ所定の周波数帯域を設定する。
　モニタリング指示部１２４は、モニタリング局に対して、モニタリングの実行を依頼するためのモニタリング依頼を送出する。与干渉局側のモニタリング指示部１２４からのモニタリング依頼は、スペクトルマネージャ４０を介して、モニタリング局へ送信される。ここで、与干渉局は、モニタリング依頼をする際、前述した通り、モニタリング局側の第２受信用ＲＦアナログ部１０６の帯域通過フィルタへ設定するための周波数帯域情報を、このモニタリング依頼に含めることができる。
　モニタリング結果受信部１２２は、モニタリング局から送信されたモニタリング結果（例えば、受信電力）を受信する。
　送信制御部１１６は、モニタリング結果に基づいて、与干渉局（図２において第１基地局２２）の送信制御を行う。送信制御の詳細については、本実施形態およびそれ以降の他の実施形態において説明する。
　図４は、図２に示す無線通信システムの動作例（セカンダリシステム２０における与干渉制御全体に関する動作例）を説明するためのフローチャートである。
　セカンダリシステム２０の第１基地局２２（与干渉局）は、セカンダリシステム２０の第２基地局２４（モニタリング局）に対して、モニタリングを依頼する（ステップＳ１）。ここで、モニタリング依頼には、第２基地局２４の第２受信用ＲＦアナログ部１０６の帯域通過フィルタへ設定するための周波数帯域情報が含まれている。上記周波数帯域は、すなわち、プライマリシステム１０と共用する周波数帯域情報、換言すれば、第１基地局２２が送信する信号の周波数帯域情報である。
　スペクトルマネージャ４０は、第１基地局２２から受信したモニタリング依頼を、ネットワーク３０を介して、第２基地局２４へ送信する（ステップＳ２）。
　第２基地局２４は、スペクトルマネージャ４０を介して、モニタリング依頼を受信する（ステップＳ３）。第２基地局２４は、モニタリング依頼に含まれる上記周波数帯域情報を、第２受信用ＲＦアナログ部１０６の帯域通過フィルタへ設定する。そして、第２基地局２４は、モニタリングを実行する（ステップＳ４）。具体的には、第２基地局２４の測定部１１２は、第２受信用ＲＦアナログ部１０６から受信したデジタルベースバンド信号を元に、対象信号（すなわち、セカンダリシステム２０の与干渉局が送信する信号）をモニタリングする。測定部１１２は、モニタリング結果を、モニタリング結果送信部１２６へ送信する。ここで、測定部１１２は、モニタリング対象信号の「受信電力」を測定するものとする。
　第２基地局２４のモニタリング結果送信部１２６は、測定部１１２から受信した、モニタリング対象信号の受信電力に関する情報を、モニタリング結果として送信する（ステップＳ５）。スペクトルマネージャ４０は、第２基地局２４から受信したモニタリング結果を、ネットワーク３０を介して、第１基地局２２へ送信する（ステップＳ６）。
　第１基地局２２は、スペクトルマネージャ４０を介して、モニタリング結果を受信する（ステップＳ７）。第１基地局２２の送信制御部１１６は、モニタリング結果に基づいて、送信制御を行う（ステップＳ８）。
　図５は、第１基地局２２（与干渉局）における送信制御部１１６の送信制御の一例を説明するためのフローチャートである。送信制御部１１６は、モニタリング結果である受信電力と許容干渉電力（閾値）とを比較する（ステップＳ２０）。尚、閾値である許容干渉電力は、モニタリング結果との比較に先立って、予め第１基地局２２の所定の記憶手段に記憶されているものとする。受信電力が許容干渉電力を超過したと判断した場合（ステップＳ２１においてＹｅｓ判定の場合）、送信制御部１１６は、第１基地局２２の送信（プライマリシステム１０と周波数帯域を共用している信号の送信）を停止する（ステップＳ２２）。一方、受信電力が許容干渉電力を超過していないと判断した場合（ステップＳ２１においてＮｏ判定の場合）、送信制御部１１６は、第１基地局２２の送信を継続する（ステップＳ２３）。
　以上説明した第２の実施形態によれば、セカンダリシステム２０における与干渉制御は、プライマリシステム１０からの情報（例えば、干渉警告）でなく、セカンダリシステム２０自体が測定した情報に基づいて行われる。ここで、セカンダリシステム２０自体が測定した情報とは、セカンダリシステム２０のモニタリング局によって測定される、セカンダリシステム２０の与干渉局の無線信号についての情報である。すなわち、非特許文献２のようにプライマリシステム１０の構成に影響を与えることなく、セカンダリシステム２０における与干渉制御を実行することが可能となる。
　さらに、以上説明した第２の実施形態において、プライマリシステム１０のサービスエリア１２内に存在する受信局１６の周辺（例えば、近傍）に位置する、セカンダリシステム２０のモニタリング局（例えば、図２において第２基地局２４）が、受信局１６の代理としてセカンダリシステム２０における与干渉局（例えば、図２において第１基地局２２）が送信する信号の電力を測定する。従って、非特許文献１のように伝搬モデルに基づいて送信電力を推定する構成に比べて、より実環境に即した適切な与干渉制御を実行することが可能となる。
　以上を纏めると、第２の実施形態によれば、プライマリシステム１０の構成を変更せずとも実環境に即した適切な与干渉制御を、セカンダリシステム２０において実行することが可能となる。
　さらに、以上説明した第２の実施形態において、第１基地局２２は、モニタリング結果である、プライマリシステム１０に対して干渉となる与干渉局の無線信号の受信電力が許容干渉電力を超過する場合、送信を停止する。従って、プライマリシステム１０への干渉を回避することができる。
　尚、以上の説明では、受信電力と閾値との比較を与干渉局で行う場合を例に挙げたが、これに限定されることはない。該比較処理は、例えば、モニタリング局で実行することもできる。この場合、モニタリング局は、該比較処理を実行し、比較結果（超過か否か、換言すれば、送信を停止するか否かの情報）を、与干渉局へ送信すればよい。そして、この場合、モニタリング局は、比較処理に先立って閾値（許容干渉電力）を自らの記憶手段に記憶しておくか、あるいは比較時に、例えば、スペクトルマネージャ４０から取得することもできる。
　また、閾値（すなわち、許容干渉電力）は、１つである必要はなく、複数とすることもできる。例えば、閾値を３つとした場合、４通りの状態（例えば、送信電力増加、現状維持、送信電力減少、送信停止）を設定することもできる。
　さらに、閾値は固定値である必要はなく、所定の条件（例えば、周辺トラフィック等）により変化する動的閾値とすることもできる。
　［第３の実施形態］
　図６は、本発明の第３の実施形態に係るセカンダリシステムを構成する第１基地局２２（与干渉局）の送信制御部１１６における、図５に示すのとは別の送信制御の一例を説明するためのフローチャートである。本実施形態において、無線通信システムの構成、並びに該無線通信システムを構成する第１基地局および第２基地局の構成は、第２の実施形態の無線通信システム（図２参照）、並びに第１基地局２２および第２基地局２４（共に図３参照）と同じである。よって、それらの構成についての説明は省略する。ただし、第１基地局２２を構成する送信制御部１１６の動作については、第２の実施形態の動作（図５参照）と異なるので、以下、それについて説明する。
　第１基地局２２（与干渉局）の送信制御部１１６は、モニタリング結果である受信電力と許容干渉電力との差分を算出する（ステップＳ３０）。ここで、受信電力をＩとし、許容干渉電力をＩｍａｘとすると、差分ΔＩは、以下の（式１）で規定される。
　ΔＩ＝Ｉｍａｘ−Ｉ　　［ｄＢ］　　　（式１）
　送信制御部１１６は、前回の送信電力に差分ΔＩを加算して新送信電力を算出する（ステップＳ３１）。ここで、前回の送信電力をＰ（ｎ）とすると、新送信電力Ｐ（ｎ＋１）は、以下の（式２）で規定される。
　Ｐ（ｎ＋１）＝Ｐ（ｎ）＋ΔＩ　　［ｄＢｍ］　　（式２）
　送信制御部１１６は、算出された新送信電力Ｐ（ｎ＋１）にて信号を送信する（ステップＳ３２）。
　以上説明した第３の実施形態によれば、与干渉局は、モニタリングされた受信電力と許容干渉電力との差分に基づき送信電力を調整するので、プライマリシステム１０に対して干渉超過とならない範囲で最大限の電力で送信することができる。よって、プライマリシステム１０に干渉を与えることなく且つセカンダリシステム２０内でより品質の高い通信サービスを提供することができる。
　尚、以上の説明では、受信電力と許容干渉電力との差分に基づく新送信電力の算出処理を、与干渉局側で実行する場合を例に挙げたが、これに限定されず、例えば、モニタリング局側で実行することもできる。この場合、モニタリング局は、新送信電力を上記の方法で算出し、これを与干渉局へ送信すればよい。
　［第４の実施形態］
　図７は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信システムのセカンダリシステムを構成する、第１基地局２００（与干渉局）および第２基地局２０２（モニタリング局）の構成例を示すブロック図である。以下では、説明を明りょうなものとするために、第２の実施形態と同様に、第１基地局２００と第２基地局２０２とを共通化した場合を想定（すなわち、各基地局が第１基地局２００および第２基地局２０２の全ての機能を搭載した場合を想定）して説明する。従って、以下では、代表して第２基地局２０２を用いて説明する。
　本実施形態の第２基地局２０２（図７参照）と、第２の実施形態の第２基地局２４（図３参照）との差異は、第２基地局２０２が、新たに測定条件補正部２５０を備える点にある。尚、第２基地局２０２において、この測定条件補正部２５０以外の構成については、第２基地局２４と同様であるため、説明を省略する。
　ここで、例えば、図２を参照し、モニタリング局（第２基地局２４）と実際に干渉を受けるプライマリシステム１０の受信局１６とでは、測定条件が異なる。そこで、モニタリング局（第２基地局２０２）の測定条件補正部２５０は、この違いを補正する処理を実行する。具体的には、測定条件補正部２５０は、測定部１１２から得たモニタリング結果（プライマリシステム１０に対して干渉となるセカンダリシステム２０の与干渉局の無線信号の受信電力）に対して、測定条件の違いを補正するための補正処理を施す。以下の説明では、図８に示すように、測定条件の例として、各局の位置、各局の高さ、各局のアンテナの指向性を挙げる。尚、モニタリング局は、下記に示す補正計算に先立って、予め地理データベース５０にアクセスし、補正計算に必要な情報（プライマリ受信局の位置、高さ、アンテナ指向性に関する情報）を取得する。
　補正前の受信電力をＩ、位置について補正項をΓｌｏｃａｔｉｏｎ、高さについての補正項をΓｈｅｉｇｈｔ、アンテナ指向性についての補正項をΓａｎｔｅｎｎａとすると、補正後の受信電力Ｉｅは以下の（式３）によって算出することができる。
　Ｉｅ＝Ｉ＋Γｌｏｃａｔｉｏｎ＋Γｈｅｉｇｈｔ＋Γａｎｔｅｎｎａ　　　（式３）
　位置についての補正項Γｌｏｃａｔｉｏｎおよび高さについての補正項Γｈｅｉｇｈｔは、例えば、所定の伝搬モデルを用いて差分補正することができる。
　例えば、適用伝搬モデルが奥村・泰モデルである場合の伝搬損失Ｌｐ［ｄＢ］は、以下の（式４）で表される。
　Ｌｐ［ｄＢ］＝６９．５５＋２６．１６ｌｏｇｆ−１３．８２ｌｏｇｈｂ−ａ（ｈｍ）＋（４４．９−６．５５ｌｏｇｈｂ）ｌｏｇｄ　　　（式４）
　ここで、ｆは周波数［ＭＨｚ］（１５０＜ｆ＜２２００）であり、ｈｂは送信局アンテナ高［ｍ］（３０＜ｈｂ＜２００）であり、ｈｍは受信局アンテナ高［ｍ］（１＜ｈｍ＜１０）であり、ｄは伝搬距離［ｋｍ］（１＜ｄ＜２０）である。また、ｌｏｇは底を１０とする対数である。また、（式４）において、受信局アンテナ高ｈｍに応じた補正係数ａ（ｈｍ）は、（１．１ｌｏｇｆ−０．７）ｈｍ−（１．５６ｌｏｇｆ−０．８）である。
　然るに、セカンダリシステム２０の与干渉局とプライマリシステム１０の受信局１６との距離をｄとし、セカンダリシステム２０の与干渉局とモニタリング局との距離をｄ’とすれば、位置についての補正項Γｌｏｃａｔｉｏｎは、以下の（式５）となる。
　Γｌｏｃａｔｉｏｎ＝（４４．９−６．５５ｌｏｇｈｂ）ｌｏｇ（ｄ’／ｄ）　　　
（式５）
　また、プライマリシステム１０の受信局１６のアンテナ高をｈｍとし、セカンダリシステム２０のモニタリング局のアンテナ高をｈ’ｍとすれば、高さについての補正項Γｈｅｉｇｈｔは、以下の（式６）となる。
　Γｈｅｉｇｈｔ＝ａ（ｈｍ）−ａ（ｈ’ｍ）＝（１．１ｌｏｇｆ−０．７）（ｈｍ−ｈ’ｍ）　　　（式６）
　また、アンテナ指向性についての補正項は、例えば、既知アンテナパターンを用いて、アンテナ主軸方向（ＴＶ送信機方向）と干渉入射方向から推定することができる。
　例えば、干渉入射方向θｉｎｔでのプライマリシステム１０の受信局１６のアンテナ利得をＧＲ（θｉｎｔ）とし、セカンダリシステム２０のモニタリング局のアンテナ利得をＧ’Ｒ（θｉｎｔ）とした場合、アンテナ指向性についての補正項は、以下の（式７）によって表される。
　Γａｎｔｅｎｎａ＝ＧＲ（θｉｎｔ）−Ｇ’Ｒ（θｉｎｔ）　　　（式７）
　以上説明した第４の実施形態によれば、測定条件補正部２５０によって、モニタリング局と実際に干渉を受けるプライマリシステムの受信局との間の測定条件の違いが補正される。従って、セカンダリシステム２０は、より精度が高い測定結果（例えば、受信電力）に基づいた送信電力制御を実行することが可能となる。
　尚、上記の説明では、３つの測定条件全てについて補正する例を挙げたが、３つの条件のうちのいずれか１つのみを補正することも可能である。また、補正対象の測定条件は、上記で挙げた測定条件（位置、高さ、アンテナ指向性）に限定されることはない。
　また、上記の説明では、測定条件補正処理をモニタリング局側で実行する場合を例に挙げたが、該処理は、与干渉局で行うことも可能である。すなわち、この場合、モニタリング局は、補正前のモニタリング結果を与干渉局へ送信し、与干渉局は、受信した補正前のモニタリング結果に対して、上記補正処理を施せばよい。この場合、測定条件補正部２５０は、与干渉局側において、例えば、モニタリング結果受信部１２２と送信制御部１１６との間に配置すればよい。また、この場合、与干渉局は、補正計算に必要な情報を、地理データベース５０から取得すればよい。
　また、上記の説明では、本実施形態を第２の実施形態に適用する場合を例に挙げたが、本実施形態は、第３の実施形態、あるいは、第２の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせた実施形態に対して適用することができる。
　［第５の実施形態］
　図９は、本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムのセカンダリシステムを構成する、第１基地局３００（与干渉局）および第２基地局３０２（モニタリング局）の構成例を示すブロック図である。以下では、説明を明りょうなものとするために、第２の実施形態と同様に、第１基地局３００と第２基地局３０２とを共通化した場合を想定（すなわち、各基地局が第１基地局３００および第２基地局３０２の全ての機能を搭載した場合を想定）して説明する。従って、以下では、代表して第２基地局３０２を用いて説明する。
　本実施形態の第２基地局３０２（図９参照）と、第２の実施形態の第２基地局２４（図３参照）との差異は、第２基地局３０２が、新たに測定誤差補正部３５０を備える点にある。尚、第２基地局３０２において、この測定誤差補正部３５０以外の構成については、第２基地局２４と同様であるため、説明を省略する。
　ここで、モニタリング処理に含まれる熱雑音やプライマリシステム１０からの信号の影響により、モニタリング局で測定された受信電力の値には少なからず測定誤差が含まれる。この測定誤差の影響で、モニタリング局で測定された受信電力、すなわち、プライマリシステム１０に対する与干渉電力を、少なく見積もってしまう可能性がある。このような場合、セカンダリシステム２０の与干渉局がプライマリシステム１０の許容干渉電力を上回る電力で送信することが懸念される。そこで、モニタリング局（第２基地局３０２）の測定誤差補正部３５０は、モニタリング局にて測定された受信電力に対し、測定誤差に応じたマージンを加え、受信電力を補正する。
　以下の説明では、測定された受信電力に対し、測定誤差の「分散（例えば、標準偏差）」に応じたマージンを追加する場合を例に挙げる。もちろん、本実施形態の本質は、測定誤差に基づくマージンを加えることであり、マージンは、必ずしも測定誤差の分散に応じている必要はない。
　図１０は、測定誤差の概念図を示す。通常、図１０に示すように、測定値は真値を中心として正負対象な誤差が含まれ、その測定誤差はガウス分布（平均０、分散σ２）で近似できる場合が多い。尚、本実施形態では測定誤差がガウス分布であると仮定するが、測定誤差の分布が予め分かる場合には当該分布を用いて同様に仮定することが可能である。
　測定された受信電力（補正前の与干渉電力）をＩとし、測定誤差に応じたマージンパラメータをｋとし、ガウス分布の分散パラメータをσとすると、補正後の受信電力Ｉｅは、以下の（式８）によって表すことができる。
　Ｉｅ＝Ｉ＋ｋσ　　　（式８）
　ここで、ガウス分布の分散σ２は、モニタリング局における熱雑音の電力とプライマリシステム１０からの信号の受信電力の総和と、測定方式や測定時間に応じて決定される。ここで、熱雑音電力と受信信号電力は、補正処理実行前に、予めモニタリング局で測定しておき、測定方法や測定時間に応じて分散σ２を決定しておく。
　マージンパラメータｋは、要求される干渉保護度合いに応じて異なる値が設定される。例えば、ガウス分布を仮定した場合における、干渉電力を真値より少なく見積もる確率（すなわち、補正値が測定値よりも小さくなる確率、図１０においてＡで示す領域）は、ｋ＝１の場合は１５．８％となり、ｋ＝２の場合は２．４％となり、ｋ＝３の場合は０．１５％となることが知られている。
　例えば、干渉電力真値が許容干渉電力と等しい場合に、ｋ＝２とすれば、９７．６％は許容干渉電力より大きい補正値となり、２．４％は許容干渉電力より小さい補正値となる。すなわち、ｋ＝２とした場合、９７．６％の確率で送信電力低下（または停止）させるためことができ、送信電力を増加させて許容干渉電力以上の干渉を与える確率を２．４％に抑えることができる。従って、許容干渉電力を上回る干渉を与える確率を低下させることが可能となる。
　以上説明した第５の実施形態によれば、測定誤差のマージンを変化させることで、モニタリング局の測定方法に依存することなく正確な与干渉制御を実行することが可能となる。例えば、測定された受信電力（与干渉電力）が少なく見積もられ、プライマリシステム１０に対して、許容干渉電力を上回る干渉を与える事態を、防ぐことが可能となる。
　尚、上記の説明では、測定誤差に対するマージンを、測定した与干渉電力に加えたが、さらにシャドウイングやフェージングの影響による受信電力の低下に対するマージンを、与干渉電力に加えることも可能である。
　また、上記の説明では、本実施形態を第２の実施形態に適用する場合を例に挙げたが、これに限定されない。本実施形態は、第３の実施形態、第４の実施形態、あるいは、第２~第４の実施形態のうちの少なくとも２つ組み合わせた実施形態に対して適用することができる。本実施形態を第４の実施形態（すなわち、測定条件補正機能を備える）と組み合わせる場合、測定条件補正部と測定誤差補正部とを直列（処理の順番は問わない）、あるいは並列に設けることができる。並列に設ける場合、所定の指標に基づいて両者を切り替えることができる。
　尚、上記の説明では、測定誤差補正処理をモニタリング局側で実行する場合を例に挙げたが、該処理は、与干渉局で行うことも可能である。すなわち、この場合、モニタリング局は、補正前のモニタリング結果を与干渉局へ送信し、与干渉局は、受信した補正前のモニタリング結果に対して、上記補正処理を施せばよい。この場合、測定誤差補正部３５０は、与干渉局側において、例えば、モニタリング結果受信部１２２と送信制御部１１６との間に配置すればよい。
　［第６の実施形態］
　図１１は、本発明の第６の実施形態に係るスペクトルマネージャ４００（制御装置）の構成例を示すブロック図である。第２~５の実施形態のスペクトルマネージャ４０は単に与干渉局とモニタリング局の間の中継装置に過ぎない。しかしながら、本実施形態のスペクトルマネージャ４００は、セカンダリシステムにおける与干渉制御の一部の機能を搭載することを特徴とする。ここで、一部の機能とは、具体的には、モニタリング機能を除く与干渉制御に関する全てあるいは一部の機能、例えば、第４の実施形態に示す測定条件補正部２５０（図７参照）に相当する機能のことを指す。
　スペクトルマネージャ４００は、ネットワーク通信部４０２と、測定条件補正部４０４とを備える。ネットワーク通信部４０２は、ネットワーク３０を介して、セカンダリシステム２０を構成する第１基地局２２（与干渉局）および第２基地局２４（モニタリング局）と通信を行う。測定条件補正部４０４は、第４の実施形態の測定条件補正部２５０と同様の機能を有する。
　すなわち、スペクトルマネージャ４００のネットワーク通信部４０２は、第２基地局２４から補正前の受信電力を受信する。そして、ネットワーク通信部４０２は、この値をただ単に第１基地局２２へ送信するのではなく、測定条件補正部４０４において補正を行い、その補正された受信電力を、第１基地局２２へ送信する。ここで、「補正された受信電力」の例として、測定条件の違いを補正した補正値であって、前述の（式３）で表される値を挙げることができる。
　以上説明した第６の実施形態によれば、セカンダリシステム２０の与干渉制御に関連する一部の機能をスペクトルマネージャ４００に移管することにより、セカンダリシステム２０の構成を簡素なものとすることができる。
　尚、上記の説明では、スペクトルマネージャ４００が測定条件補正部４０４を搭載する場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、スペクトルマネージャ４００は、測定条件補正部４０４に替えて、あるいは、測定条件補正部４０４に加えて、測定誤差補正機能（第５の実施形態の測定誤差補正部３５０相当の機能）を搭載することもできる。
　スペクトルマネージャ４００が測定条件補正機能と測定誤差補正機能とを備える場合、測定条件補正部と測定誤差補正部とを直列（処理の順番は問わない）、あるいは並列に設けることができる。並列に設ける場合、所定の指標に基づいて両者を切り替えることできる。
　また、スペクトルマネージャ４００は、与干渉制御の他の機能、例えば、送信制御機能（第２および第３の実施形態に示す送信制御部１１６相当の機能）を、上記各補正機能に替えて、あるいは、各補正機能に加えて搭載することができる。すなわち、この場合、スペクトルマネージャ４００は、モニタリング局から、測定された受信電力（すなわち、補正されていない）を受信し、必要に応じて補正（測定条件補正および／または測定誤差補正）を行う。スペクトルマネージャ４００は、与干渉局における送信制御の最終判断を行い、その結果（すなわち、送信停止か継続かの指示、あるいは、差分に基づく新送信電力値）を、与干渉局に送信することができる。
　尚、以上説明した第２~第６の実施形態において、モニタリング局は、与干渉局の送信前に、予めプライマリ信号（ＴＶ信号）の受信電力及び雑音電力を推定しておくこともできる。ここで、与干渉局の送信前では、モニタリング局での測定対象周波数帯域での受信信号には、ＴＶ信号とモニタリング局受信機内で発生した熱雑音とが存在し、モニタリング局では予めこの周波数帯域の受信電力を測定しておく。モニタリング局は、測定対象の周波数帯域の受信電力から予め測定しておいたＴＶ信号受信電力及び雑音電力を減算し、これを受信電力の測定結果とすることもできる。
　また、以上説明した第２~第６の実施形態において、受信電力は、直接測定するだけでなく、別の特徴量から推定することもできる。例えば、パイロット信号のスライディング相関により算出した相関値を用いて推定することもできる。具体的には、実際に受信したパイロット信号と既知パイロット信号とをスライディング相関により相関値を計算し、最大相関値を求め、その値からパイロット信号の受信電力を推定し、さらに総受信電力（パイロット信号やデータ信号の合計電力値）を推定することもできる。ここで、パイロット信号の受信電力の算出は、最大相関値とパイロット信号の受信電力の対応関係を表すテーブルを予め保持し、求めた最大相関値をキーに該テーブルをサーチして求めることができる。
　図１２は、スライディング相関を説明するための概念図である。例えば、与干渉信号がＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）下り信号の場合、与干渉局はモニタリングを依頼するモニタリング局に対して、自セルのセルＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）をネットワーク３０経由で通知する。モニタリング局は、通知されたセルＩＤと対応したＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ：チャネル推定等に用いられる既知のパイロット信号であって、セルＩＤに紐付けられている）を生成し、さらに、これを時間領域に変換する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　モニタリング局は、（式９）に示す計算式により、時間領域変換後のＲＳ信号（図１２では、短縮して“変換後信号”と表す）の複素共役（ｉ＊ｐ（ｋ））と受信信号（ｙ（ｎ＋ｋ））とのスライディング相関から最大相関値Ｔｍａｘ（図１３参照）を算出する。そして、モニタリング局は、最大相関値をキーに上記テーブルをサーチし、パイロット受信電力を求める。尚、（式９）において、Ｋは時間領域のＲＳ系列長を示す。モニタリング局は、与干渉局に対し、求めたパイロット受信電力値を送信する。また、与干渉局では、データ部まで含めた総送信電力とパイロット送信電力との電力比と、モニタリング局から送信されたパイロット受信電力値とを用いて、モニタリング局における総受信電力（即ち、干渉電力）を推定することができる。
　尚、以上説明した第２~第６の実施形態において、セカンダリシステム２０を構成する与干渉局およびモニタリング局は、基地局に限定されず、例えば、中継局や端末局であってもよい。また、モニタリング局は、モニタリングを専用に行うモニタリングノードとすることもできる。
　また、以上説明した第２~第６の実施形態において、プライマリシステム１０（被干渉システム）に対して干渉となるセカンダリシステム２０（与干渉システム）の無線信号の測定は、必ずしも受信電力の測定である必要はない。上記無線信号の測定は、プライマリシステム１０に対する干渉度合いを認識できるのであれば、他の指標（物理量）の測定であってもよい。
　また、以上説明した第１~第６の実施形態において、プライマリシステム１０とセカンダリシステム２０とは、異なるＲＡＴ（Ｒａｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）であってもよく、同一のＲＡＴであってもよい。異なるＲＡＴである場合の例としては、前述したとおり、例えば、ＴＶ放送システムとセルラーシステムとの組み合わせを挙げることができる。同一のＲＡＴである場合の例として、例えば、プライマリシステム１０がマクロセルであり、セカンダリシステム２０がその中に設置されるフェムトセルとすることができる。
　尚、以上説明した第１~６の実施形態は、所定のハードウェア、例えば、回路として具現化することもできる。
　また、以上説明した第１~６の実施形態は、制御プログラムに基づいて図示しないコンピュータ回路（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ））によって制御され、動作するようにすることができる。その場合、これらの制御プログラムは、例えば、装置またはシステム内部の記憶媒体、あるいは外部の記憶媒体に記憶され、上記コンピュータ回路によって読み出され実行される。内部の記憶媒体としては、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク等を挙げることができる。一方、外部の記憶媒体としては、例えば、リムーバブルメディアやリムーバブルディスク等を挙げることができる。
　以上、様々な実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１０年３月１日に出願された日本出願特願２０１０−０４４３４９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１　　無線通信装置（モニタリング局）
　２　　測定部
　１０　　プライマリシステム
　１２　　サービスエリア
　１４　　放送局（プライマリ送信局）
　１６　　受信局（プライマリ受信局）
　２０　　セカンダリシステム
　２２　　第１基地局
　２４　　第２基地局
　３０　　ネットワーク
　４０　　スペクトルマネージャ
　５０　　地理データベース
　１００　　アンテナ
　１０２　　送受信分離部
　１０４　　第１受信用ＲＦアナログ部
　１０６　　第２受信用ＲＦアナログ部
　１０８　　帯域制御部
　１１０　　受信復調器
　１１２　　測定部
　１１４　　送信用ＲＦアナログ部
　１１６　　送信制御部
　１１８　　送信変調器
　１２０　　ネットワーク通信部
　１２２　　モニタリング結果受信部
　１２４　　モニタリング指示部
　１２６　　モニタリング結果送信部
　２００　　第１基地局
　２０２　　第２基地局
　２５０　　測定条件補正部
　３００　　第１基地局
　３０２　　第２基地局
　３５０　　測定誤差補正部
　４００　　スペクトルマネージャ
　４０２　　ネットワーク通信部
　４０４　　測定条件補正部

Claims (27)

  1. 　無線通信システムに属し、他のシステムに対して干渉となる、前記無線通信システムの他の無線通信装置の無線信号を測定することを特徴とする無線通信装置。
  2. 　前記他の無線通信装置は、前記測定結果に基づいて送信制御を実行することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  3. 　前記送信制御は、前記測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて実行されることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
  4. 　前記送信制御は、前記測定結果と前記閾値との比較結果に基づいた送信停止処理を含むことを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
  5. 　前記送信制御は、前記他の無線通信装置の送信出力を、前記測定結果と前記閾値との差分に基づいた送信出力に調整する処理を含むことを特徴とする請求項３または４記載の無線通信装置。
  6. 　前記閾値との比較処理は前記無線通信装置で実行され、その比較結果が前記他の無線通信装置へ送信されることを特徴とする請求項３~５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
  7. 　前記測定結果が前記無線通信装置から前記他の無線通信装置へ送信され、前記比較処理が前記他の無線通信装置において行われることを特徴とする請求項３~５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
  8. 　前記他の無線通信装置は、前記測定結果に対して所定の補正処理を施した補正測定結果に基づいて送信制御を実行することを特徴とする請求項１~７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
  9. 　前記補正処理は、前記他のシステムの受信局と前記無線通信装置の測定条件の違いを補正する処理を含むことを特徴とする請求項８記載の無線通信装置。
  10. 　前記測定条件の違いは、前記受信局と前記無線通信装置との間での、位置の違い、高さの違い、アンテナの指向性の違いのうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項９記載の無線通信装置。
  11. 　前記位置の違いおよび前記高さの違いを補正するための各補正値は、所定の伝搬モデルを用いて算出されることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
  12. 　前記アンテナの指向性の違いを補正するための補正値は、既知のアンテナパターンにおける前記無線信号の入射方向でのアンテナ利得を用いて算出されることを特徴とする請求項１０または１１記載の無線通信装置。
  13. 　前記補正処理は、前記測定結果に、測定誤差に基づくマージンを加算する処理を含むことを特徴とする請求項８~１２のいずれか１項に記載の無線通信装置。
  14. 　前記マージンは、測定誤差の分散（標準偏差）に基づくマージンであることを特徴とする請求項１３記載の無線通信装置。
  15. 　前記無線通信装置における無線信号の測定とは、前記無線信号の受信電力の測定であることを特徴とする請求項１~１４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
  16. 　前記無線通信装置における無線信号の測定とは、前記無線信号を送信する前記他の無線通信装置が送信するパイロット信号の測定であることを特徴とする請求項１~１４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
  17. 　前記無線通信装置は、予め取得した前記与干渉局のパイロット信号と受信信号との相関をとり、そのピーク相関値から前記与干渉局が送信するパイロット信号の受信電力を推定し、さらに前記与干渉局が送信する信号全体の受信電力を推定することを特徴とする請求項１６記載の無線通信装置。
  18. 　他のシステムに対して干渉となる自無線通信装置の無線信号を同じ無線通信システムに属する他の無線通信装置で測定した測定結果に基づいて、自無線通信装置の送信を制御することを特徴とする無線通信装置。
  19. 　他のシステムに対して干渉となる自無線通信システムの他の無線通信装置の無線信号を測定する無線通信装置を備えることを特徴とする無線通信システム。
  20. 　前記他の無線通信装置は、前記測定結果に基づいて送信制御を実行することを特徴とする請求項１９記載の無線通信システム。
  21. 　前記他の無線通信装置は、前記測定結果に対して所定の補正処理を施した補正測定結果に基づいて送信制御を実行することを特徴とする請求項１９または２０記載の無線通信システム。
  22. 　無線通信システムの所定の無線通信装置において、他のシステムに対して干渉となる、前記無線通信システムの他の無線通信装置の無線信号を測定することを特徴とする与干渉制御方法。
  23. 　無線通信システムの第２の無線通信装置において、前記無線通信システムの第１の無線通信装置が送信する無線信号であって他のシステムに対して干渉となる無線信号を測定し、
    　前記第１の無線通信装置において、前記測定結果に基づいて送信制御を行う
    　ことを特徴とする与干渉制御方法。
  24. 　無線通信システムの所定の無線通信装置のコンピュータに、他のシステムに対して干渉となる、前記無線通信システムの他の無線通信装置の無線信号を測定する処理を実行させるための与干渉制御プログラムを記憶する記憶媒体。
  25. 　少なくとも無線通信システムを制御する制御装置であって、
    　他のシステムに対して干渉となる、自無線通信システムの第１の無線通信装置の無線信号を測定する、前記無線通信システムの第２の無線通信装置から、該測定結果を受信し、該測定結果に基づいて送信制御関連情報を作成し、該送信制御関連情報を、前記第１の無線通信装置へ送信する制御部
    　を備えることを特徴とする制御装置。
  26. 　前記送信制御関連情報は、前記測定結果に対して所定の補正を施した補正情報を、少なくとも含むことを特徴とする請求項２５記載の制御装置。
  27. 　前記送信制御関連情報は、前記測定結果に基づいた送信指示情報を、少なくとも含むことを特徴とする請求項２５または２６記載の制御装置。
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