WO2012169400A1 - パスロス算出方法、パスロス算出装置、パスロス算出プログラム、無線通信システム、スペクトルマネージャ - Google Patents

パスロス算出方法、パスロス算出装置、パスロス算出プログラム、無線通信システム、スペクトルマネージャ Download PDF

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WO2012169400A1
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station
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path loss
frequency
primary
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PCT/JP2012/063901
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一志 村岡
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日本電気株式会社
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02Arrangements for optimising operational condition
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14Spectrum sharing arrangements between different networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08Testing, supervising or monitoring using real traffic
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/18TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/242TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account path loss
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18Network planning tools

Definitions

  • the present invention relates to a path loss calculation method, a path loss calculation apparatus, a path loss calculation program for calculating a propagation loss between radio stations, a radio communication system and a spectrum manager for performing power control using a path loss value.
  • Cognitive radio that recognizes the surrounding wireless environment and optimizes communication parameters according to the wireless environment is known.
  • a secondary system interfering system
  • a primary system interfered system
  • the transmission power of the secondary system transmitting station (hereinafter referred to as the secondary transmitting station) is adjusted so that the predetermined reception quality at the receiving station of the primary system (hereinafter referred to as the primary receiving station) can be maintained (
  • the primary receiving station the transmission power of the secondary system transmitting station
  • CIR Carrier Interference Ratio
  • CINR Carrier Interference plus Noise Ratio
  • Non-Patent Document 1 discloses an allowable transmission power for maintaining a CIR at a predetermined value or more in a receiving station of a TV (Television) broadcasting system as a primary system.
  • a path loss propagation loss
  • a signal (secondary signal) transmitted from a secondary transmitting station reaches the primary receiving station is estimated, and an amount of interference of the primary receiving station caused by the secondary signal is estimated.
  • the allowable transmission power is determined.
  • path loss estimation includes errors due to shadowing and errors due to differences between propagation models (path loss estimation formulas such as the Okumura / Hata equation) and the actual environment, CIR estimation errors result.
  • Non-Patent Document 1 the allowable transmission power is set by adding a margin corresponding to the magnitude of the CIR error. By so doing, it is possible to limit the allowable transmission power in accordance with the magnitude of the CIR estimation error and maintain the CIR with a predetermined probability.
  • Patent Document 1 discloses that a base station apparatus in a wireless communication system shares a frequency band that is common and / or adjacent to another wireless communication system, and a frequency band to be used and a frequency used by the other wireless communication system.
  • the separation frequency width from the band is obtained, the separation distance between the base station device and the receiving device included in the other wireless communication system is obtained, and the communication of the other wireless communication system which is the priority system based on the separation frequency and the separation distance. It is described to determine the maximum transmission power that does not disturb the quality.
  • This Patent Document 1 describes the use of a free space propagation loss equation for the calculation of the separation distance and the estimated propagation loss amount. In the case of Patent Document 1, as in the case of Non-Patent Document 1, since an error due to a difference from the actual environment is included, a CIR estimation error occurs as a result.
  • Non-Patent Document 2 a monitoring station (described as a secondary system receiving station (secondary receiving station) in the vicinity of the primary receiving station) is used as a secondary signal or a primary system transmitting station (primary transmission).
  • the interference level monitoring used to estimate the CIR at the primary receiving station by measuring the reception level of the signal (primary signal) transmitted from the primary station is shown.
  • the estimated value of the path loss used in Non-Patent Document 1 is actually measured and corrected using the reception levels of the secondary signal and the primary signal measured by the monitoring station.
  • the CIR estimation error can be reduced by correcting the estimated value of the path loss using the measurement result, the margin necessary for suppressing the allowable transmission power can be reduced, and as a result, the allowable transmission power can be increased. Further, by using the monitoring station for measurement, there is an advantage that the CIR estimation accuracy at the primary receiving station can be improved without changing the receiving station of the primary system which is the priority system.
  • ECC Electronic Communications Committee
  • CEPT European Conference of Postal and Telecommunications Administrations
  • TECHNICAL AND OPERATIONAL REQUIREMENTS FOR THE POSSIBLE OPERATION OF COGNITIVE RADIO SYSTEM -35 January, 2011.
  • Kazushi Muraoka, Hiroto Sugawara, Masayuki Ariyoshi “Study of White Space Secondary Use Cognitive Radio System (3)-Advanced Spectrum Control Based on Interference Monitoring”, IEICE Society Conference, B-17-2, 2010 September
  • Non-Patent Document 2 measurement errors may be a problem when the monitoring station measures the reception level of the secondary signal. This is because the allowable transmission power is set so that the reception level of the secondary signal at the monitoring station is relatively smaller than the reception level of the primary signal transmitted in the same frequency band (to ensure the required CIR). Is to be transmitted. In this case, since it is necessary to measure the reception level of the secondary signal in the frequency band in which the primary signal having a large reception level exists, it is difficult to accurately measure the reception level because the secondary signal is affected by the primary signal. If there is a large measurement error in the measured reception level, the CIR estimation error cannot be reduced even if the path loss is corrected using the measurement result. Therefore, there is a possibility that the margin necessary for suppressing the allowable transmission power cannot be reduced.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and a path loss calculation method, a path loss calculation device, and a path loss calculation program capable of accurately correcting an estimated value of a path loss until a secondary signal reaches a primary receiving station. And a wireless communication system and a spectrum manager.
  • a path loss calculation method is provided between a transmitting station of the own wireless system and a wireless system receiving station of another person existing in the service area of the transmitting station of the other wireless system.
  • the reception power value of the radio signal of its own radio system transmission station transmitted at a time when the transmission station of another radio system does not use the first frequency is measured at the service area and its surrounding monitoring stations.
  • the path loss value estimated by using the measured value of the received power of the own wireless system signal is corrected.
  • the path loss calculating apparatus calculates a path loss value between a transmitting station of its own wireless system and a wireless system receiving station of another person existing in the service area of the transmitting station of the other person's wireless system as a first frequency. And the measured value of the received power of the radio signal of the own radio system transmitter station transmitted at the second frequency of the transmitter station of the other person's radio system different from the first frequency, or the other party Means for correcting a path loss value estimated using one of the measured values of the received power of the radio signal of the own radio system transmitter station transmitted at a time when the transmitter station of the radio system does not use the first frequency; It is characterized by providing.
  • a path loss calculation program calculates a path loss value between a transmitting station of its own wireless system and a wireless system receiving station of another person existing in the service area of the transmitting station of the other person's wireless system.
  • the wireless communication system shares the same frequency as that of the transmission station of the primary system with the secondary system, so that the transmission signal of the secondary system does not interfere with the primary system.
  • the primary system includes at least a transmission station of the primary system and a reception station of the primary system
  • the secondary system includes at least a transmission station of the secondary system.
  • the first manager estimates the path loss value between the secondary system transmitting station and the primary system receiving station at the first frequency, and is transmitted at the second frequency of the primary system transmitting station different from the first frequency.
  • the path loss value between the estimated transmission station of the secondary system and the reception station of the primary system is corrected, and the allowable transmission power of the transmission station of the secondary system is calculated using the corrected path loss value.
  • a spectrum manager is a spectrum manager that manages a secondary system that shares the same frequency as the transmission station of the primary system, and is located in and around the service area of the transmission station of the primary system.
  • Communication means for receiving the received power value measured by the station, path loss estimation means for estimating a path loss value between the transmitting station of the secondary system and the receiving station of the primary system at the first frequency, and the reception measured by the monitoring station
  • a measurement result storage means for holding a power value, and a received power value of a radio signal of a transmitting station of the secondary system transmitted at a second frequency of the transmitting station of the primary system different from the first frequency, or of the primary system The cell transmitted at a time when the transmitting station does not use the first frequency.
  • a path loss correction unit that corrects a path loss value between the estimated transmitter station of the secondary system and the receiver station of the primary system using the received power value of the radio signal of the transmitter station of the primary system, and a corrected path loss value.
  • an allowable power setting means for calculating the allowable transmission power of the transmission station of the secondary system.
  • a path loss value is estimated at a first frequency corresponding to a frequency used by a primary receiving station to be protected, and another second frequency different from the first frequency or the first frequency Even so, the received power of the secondary signal measured by the monitoring station during the unused time is used for the path loss actual measurement correction.
  • the secondary signal can be measured in an environment where the primary received power is small, and the measurement error can be reduced. Since the path loss estimated value in the propagation path from the secondary transmitting station to the primary receiving station can be accurately corrected, as a result, in a wireless system in which the same frequency is shared between the primary system frequency and the secondary system, the allowable transmission power is suppressed. The margin required for the transmission can be reduced, and the allowable transmission power can be set to the maximum.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of a cognitive radio system according to the first embodiment of the present invention.
  • the cognitive radio system performs communication by sharing a frequency with the primary system as a secondary system.
  • the primary system is a TV broadcasting system and the secondary system is a cellular system.
  • this configuration is merely an example, and the combination of the primary system and the secondary system is not limited to such a configuration.
  • the combination of the primary system and the secondary system can be, for example, a combination of a TV system and a WRAN (Wireless Regional Access Network) system, or a combination of a TV system and a local radio such as a local government or a disaster prevention radio.
  • the primary system may be a wireless microphone or a special purpose radio (for example, an apartment radio, an in-house radio, an agricultural radio, etc.)
  • the secondary system is a wireless local area network (LAN).
  • LAN wireless local area network
  • the configuration of the first embodiment of the present invention is not necessarily limited to a combination of radio systems having different priorities when using frequencies, such as a primary system and a secondary system. It may be configured to share the frequency.
  • the primary system includes a primary transmitting station 20 and a primary receiving station 21.
  • a primary transmitting station 20 transmits to a primary transmitting station 20 and a primary receiving station 21.
  • one primary receiving station 21 is shown, but there may be a plurality of primary receiving stations 21.
  • the secondary system includes a secondary transmission station 10, a spectrum manager 12, a monitoring station 11, a geographic database 13, and a core network 14.
  • the secondary system may include a configuration other than the above (for example, a receiving station of a secondary system that is a communication partner of the secondary transmitting station 10), but these configurations are not directly related to the embodiment of the present invention. 1 are not shown in FIG. 1 for the sake of clarity.
  • Secondary transmission station 10 secondary uses the frequency band of the primary system for communication. At this time, the secondary transmitting station 10 makes a secondary use request (it is also possible to specify the time or frequency of secondary use) to the spectrum manager 12 via the core network 14, and from the spectrum manager 12 as a response to the request. Allowable transmission power is specified.
  • the secondary system communicates with the primary system by sharing the frequency.
  • the secondary transmission station 10 performs transmission with transmission power equal to or less than the allowable transmission power, so that even if the secondary system and the primary system share the frequency, the primary reception station 21 is predetermined.
  • the amount of interference of the secondary transmitting station 10 is limited so that the reception quality can be maintained.
  • this reception quality is assumed to be the CIR (Carrier-to-Interference-Ratio) of the primary receiving station 21.
  • the allowable transmission power of the secondary transmission station 10 is set to the maximum transmission power at which the CIR of the primary reception station 21 becomes a predetermined value or more. Thereby, even if the secondary transmitting station 10 transmits using the same frequency as the primary transmitting station 20, the primary receiving station 21 receives a signal from the primary transmitting station 20 while maintaining a predetermined reception quality. be able to.
  • the allowable transmission power of the secondary transmission station 10 is updated by actually correcting the path loss estimated value as will be described later.
  • the secondary transmission station 10 In order for the spectrum manager 12 to perform the actual correction of the path loss estimated value and the selection of the monitoring station 11, the secondary transmission station 10 notifies the spectrum manager 12 of the transmission power and the frequency in use.
  • the monitoring station 11 is located around the primary receiving station 21 and measures the received power of the secondary signal from the secondary transmitting station 10 and the received power of the primary signal from the primary transmitting station 20.
  • the measured received power is sent to the spectrum manager 12 via the core network 14. As will be described later, the measured received power is used to correct the path loss estimated value.
  • the secondary transmission station 10 and the monitoring station 11 can be, for example, a base station, a relay station, or a terminal station in a cellular system.
  • the monitoring station 11 may be a station (monitoring sensor) that performs monitoring exclusively.
  • the secondary transmitting station 10 and the monitoring station 11 are base stations and the core network can be used will be described as an example. In FIG. 1, only one monitoring station 11 is illustrated, but it is assumed that a plurality of monitoring stations are arranged in a plane like a base station of a cellular system.
  • the spectrum manager 12 basically has a function of managing the frequency usage of the secondary system.
  • the spectrum manager 12 notifies the allowable transmission power that can be used at each usable frequency to the secondary transmission station 10 that requests secondary use of the frequency band of the primary system.
  • the spectrum manager 12 receives information on the frequency in use (or information on the frequency to be used) from the secondary transmission station 10 and transmits a measurement request to the monitoring station 11. At this time, the spectrum manager 12 selects one or a plurality of monitoring stations 11 that actually perform measurement from the plurality of monitoring stations 11, and transmits a measurement request. A method for selecting the monitoring station 11 will be described later.
  • the spectrum manager 12 calculates a path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21 and a path loss estimated value between the primary transmitting station 20 and the primary receiving station 21. Further, the spectrum manager 12 receives the received power measurement value of the primary signal from the primary transmission station 20 in the monitoring station 11 and the received power measurement value of the secondary signal from the secondary transmission station 10 via the core network 14, and this Holds measurement results.
  • the measurement result is the received power value measured by the monitoring station 11, but the result of quantizing the received power value or another value proportional to the received power (for example, the pilot signal and the received signal). Correlation value) or the like.
  • the spectrum manager 12 selects a measurement result suitable for correcting the path loss estimated value based on the measurement accuracy information from the stored measurement results, and performs actual measurement correction of the path loss estimated value.
  • path loss estimation is performed at the first frequency corresponding to the frequency used by the primary receiving station 21 to be protected, which is different from the first frequency.
  • the received power value of the secondary signal measured at the second frequency or the received power value of the secondary signal measured at a time different from the time used by the primary receiving station even at the same frequency is used for the path loss actual measurement correction. .
  • the path loss estimated value can be actually measured and corrected with higher accuracy.
  • the spectrum manager 12 calculates the allowable transmission power using the path loss estimated value that has been actually corrected, and transmits it to the secondary transmission station 10 to set the allowable transmission power of the secondary transmission station 10. That is, the spectrum manager 12 uses the path loss estimated value from the primary transmitting station 20 to the primary receiving station 21 and the path loss estimated value from the secondary transmitting station 10 to the primary receiving station 21 that have been actually corrected. The reception power of the primary signal and the reception power of the secondary signal are estimated, and the allowable transmission power of the secondary transmission station 10 is set to the maximum transmission power at which the CIR becomes a predetermined value or more.
  • the spectrum manager 12 may be a single device or may be provided as a function in the same device as the secondary transmission station 10 and the monitoring station 11. Furthermore, each function of the spectrum manager 12 may be separately provided as a function in each device of the secondary transmission station 10 and the monitoring station 11.
  • the geographic database 13 stores predetermined information about the primary system and the secondary system (for example, information on the position of the wireless station, the coverage of the wireless station, the transmission power, the height of the antenna, the directivity of the antenna, etc.).
  • the geographic database 13 provides these pieces of information to requesters (for example, the spectrum manager 12, the secondary transmission station 10, and the monitoring station 11) as necessary.
  • the geographic database 13 may be separated as a plurality of database devices in order to separately manage primary system information and secondary system information.
  • the geographic database 13 may be a device in which a part of the functions of the spectrum manager 12 (for example, the frequency-specific / time-specific measurement result storage unit 104 described later) or all of them are integrated.
  • the core network 14 is a network through which the secondary transmission station 10, the monitoring station 11, the spectrum manager 12, and the geographic database 13 communicate.
  • This network may be a core network closed to a telecommunications carrier, or a network spanning a plurality of telecommunications carriers. Further, this network may be a wired network or a wireless network.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram showing an example of the geographical relationship between the primary system and the secondary system.
  • FIG. 2 shows a primary transmitting station 20 (20_1 to 20_7), a primary receiving station 21 (21_1 to 21_7), a primary system service area 22 (22_1 to 22_7), a secondary transmitting station 10, and a monitoring station 11.
  • the primary transmitting station 20 (20_1 to 20_7) and the primary receiving station 21 (21_1 to 21_7) constitute a primary system.
  • the secondary transmission station 10 and the monitoring station 11 constitute a secondary system.
  • Primary transmission stations 20_1 to 20_7 indicate a plurality of stations as transmission stations using any of the frequencies f1 to f14.
  • the primary transmission station 20_1 is f1, f8, the primary transmission station 20_2 is f2, f9, the primary transmission station 20_3 is f3, f10, the primary transmission station 20_4 is f4, f11, and the primary transmission station 20_5 is f5, f12, primary
  • the transmitting station 20_6 is shown as using f6 and f13, and the primary transmitting station 20_7 is shown as using f7 and f14.
  • a plurality of frequencies are allocated to broadcasting in each station as in FIG.
  • the frequency allocation method is not limited to this.
  • the primary system service areas 22_1 to 22_7 are assumed to be service areas divided by hexagonal cells, and it is assumed that the service areas of the two frequencies used by the primary transmitting stations 20_1 to 20_7 are the same.
  • the primary system service areas 22_1 to 22_7 are service areas designed such that geographically adjacent service areas overlap, and are included in a plurality of service areas of different transmitting stations at one position. It does not matter.
  • the secondary transmitting station 10 is assumed to be located in the primary system service area 22_1 that uses the frequencies f1 and f8, and it is assumed that the frequency f6 is secondarily used at that position.
  • the monitoring station 11 is illustrated assuming a monitoring station in the vicinity of a position where the influence of interference is large (for example, the distance from the secondary transmission station 10 is short) when the secondary transmission station 10 uses the frequency f6. . Actually, it is assumed that a plurality of monitoring stations 11 are expanded.
  • the monitoring station 11 when the secondary transmission station 10 uses the frequency f6, the monitoring station 11 in the vicinity of the position where the influence of interference is maximized transmits the signal transmitted from the secondary transmission station 10 and the primary transmission station 20_6. The received power of the received primary signal is measured. Then, this received power measurement value is sent to the spectrum manager 12.
  • the spectrum manager 12 corrects the path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21_6 and the path loss estimated value between the primary transmitting station 20_6 and the primary receiving station 21_6. Do. Then, the spectrum manager 12 determines the allowable transmission power of the secondary transmission station 10 so that the primary system can be protected at a position where the influence of interference is maximized in the primary system service area 22_6 of the frequency f6. .
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the spectrum manager 12.
  • the spectrum manager 12 includes a network communication unit 101, a monitoring station determination unit 102, a measurement accuracy calculation unit 103, a frequency and time measurement result storage unit 104, a path loss estimation unit 105, The path loss correction unit 106 and the allowable transmission power setting unit 107 are configured.
  • the network communication unit 101 has a function for each unit of the spectrum manager 12 to communicate with other devices (secondary transmission station 10, monitoring station 11, geographic database 13, etc.) via the core network 14.
  • the monitoring station determination unit 102 receives the notification of the frequency used by the secondary transmission station 10 or the frequency determined to be used, and determines the monitoring station 11 that measures the radio signal.
  • the monitoring station determination unit 102 transmits a measurement request to the determined monitoring station 11 and instructs a frequency to be measured.
  • the measurement frequency specified in the measurement request may be set such that the frequency for measuring the secondary signal and the frequency for measuring the primary signal can be set separately.
  • the measurement accuracy calculation unit 103 has a function of using the measurement result received from the monitoring station 11 as an input, calculating measurement accuracy information, and storing the measurement result and the measurement accuracy information in the measurement result storage unit 104 by frequency / time. .
  • the calculation of measurement accuracy information will be described later.
  • the measurement result storage unit 104 by frequency / time has a function of storing the measurement result by frequency (measurement frequency) at which measurement is performed or by time (measurement time) at which measurement is performed. This measurement result is held for each combination of the secondary transmission station 10 and the monitoring station 11.
  • the path loss estimation unit 105 receives the secondary usage request sent from the secondary transmission station 10 and uses the propagation model corresponding to each frequency that is a candidate for secondary usage, so that the secondary transmission station 10 and the primary reception station 21 are used. The function of calculating the path loss estimated value between is provided. Further, the path loss estimation unit 105 has a function of calculating a path loss estimated value between the primary transmitting station 20 and the primary receiving station 21.
  • the path loss correction unit 106 performs actual measurement correction of the path loss estimated value based on the measurement result held in the frequency-specific / time-specific measurement result storage unit 104. In the first embodiment of the present invention, the path loss correction unit 106 performs actual correction using the received power measurement value of the secondary signal when correcting the path loss estimated value between the secondary transmission station 10 and the primary reception station 21. Do.
  • the path loss correction unit 106 As the received power measurement value, the received power of the secondary signal transmitted at a frequency (second frequency) different from the frequency used in the primary receiving station 21 to be protected and measured by the monitoring station 11 or the protection target The reception power transmitted at a time different from the time used by the primary receiving station 21 and measured by the monitoring station 11 is used.
  • the path loss estimated value between the primary transmitting station 20 and the primary receiving station 21 is estimated using the third frequency, and the received power measured value of the primary signal is used for the actual measurement correction.
  • the received power measurement value of the primary signal is transmitted from the primary transmission station 20 at a frequency (fourth frequency) different from the frequency used by the secondary transmission station (secondary transmission station 10 or another secondary transmission station). Received power measured by the monitoring station 11 or transmitted from the primary transmitting station 20 at a time different from the time used by the secondary transmitting station 10 even at the same frequency and measured by the monitoring station 11 Use power.
  • the path loss correcting unit 106 when correcting the path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21, includes secondary frequencies at a plurality of frequencies including the frequency used by the primary receiving station 21 to be protected.
  • the measurement accuracy is high from the measurement accuracy information.
  • the measured received power measurement value is used.
  • the measurement accuracy information for the received power value of the secondary signal the received power estimated value of the primary signal in the monitoring station 11 calculated using the propagation model is used, and the secondary signal with the smallest received power estimated value of the primary signal is used.
  • the received power measurement value is used for actual measurement correction.
  • the actual measurement correction method corrects the path loss estimated value from the secondary transmitting station 10 to the primary receiving station 21 using a difference value between the received power estimated value of the secondary signal and the received power estimated value of the secondary signal as a correction value.
  • the path loss correction unit 106 corrects the path loss estimated value between the primary transmission station 20 and the primary reception station 21, the primary reception power measurement at a plurality of frequencies including the frequency used by the secondary transmission station 10 is performed.
  • the measurement accuracy is high from the measurement accuracy information as described above.
  • the measured received power is used.
  • the measurement accuracy information for the received power value of the primary signal in this case, the received power estimated value of the secondary signal in the monitoring station 11 calculated using the propagation model is used, and the received power estimated value of the secondary signal is the minimum.
  • the received power measurement value of the primary signal is used for the actual measurement correction.
  • the actual measurement correction method corrects the path loss estimated value to the primary transmitting station 20 and the primary receiving station 21 using the difference value between the received power estimated value of the primary signal and the received power measured value of the primary signal as a correction value.
  • the allowable transmission power setting unit 107 uses the path loss estimated value from the primary transmitting station 20 to the primary receiving station 21 and the path loss estimated value from the secondary transmitting station 10 to the primary receiving station 21 that have been actually corrected, at the primary receiving station 21.
  • the reception power of the primary signal and the reception power of the secondary signal are estimated, and the allowable transmission power of the secondary transmission station 10 is set to the maximum transmission power at which the CIR becomes a predetermined value or more.
  • the measurement accuracy calculation unit 103 receives the measurement result received from the monitoring station 11, calculates measurement accuracy information, and sends the measurement result and measurement accuracy information to the measurement result storage unit 104 for each frequency and time. Processing to store. A method for calculating the measurement accuracy in the measurement accuracy calculation unit 103 at this time will be described below.
  • the received power estimated value of the primary signal at the monitoring station 11 calculated based on the path loss estimation using the propagation model is used as the measurement accuracy information for the received power measured value of the secondary signal. ing.
  • the received power estimated value C Mon Est of the primary signal at the monitoring station 11 can be calculated by the following equation.
  • P Pri is the transmission power of the primary transmission station 20 at the frequency / time (measurement frequency / measurement time) measured by the monitoring station 11
  • G Pri Tx is the transmission antenna gain of the primary transmission station 20
  • L Pri -Mon is an estimated path loss value between the primary transmission station 20 and the monitoring station 11 calculated using the propagation model
  • G Pri-Mon Rx is a reception antenna gain of the monitoring station 11 in the direction of the primary transmission station 20.
  • the frequency (or wavelength) in the propagation model is a frequency (or wavelength) corresponding to the frequency used by the primary receiving station to be protected.
  • the unit of each term is dB or dBm, and the same applies to the variables in the following explanation.
  • the path loss estimated value between the primary transmitting station 20 and the monitoring station 11 uses a propagation model using parameters such as the distance between the primary transmitting station 20 and the monitoring station 11 (which can be calculated from the position information of each station) and the antenna height of each station. Can be calculated. Further, the transmission power information, transmission antenna gain, transmission antenna height, position information, reception antenna gain of the monitoring station 11, position information, etc. are held in the geographic database 13 through the core network 14. Shall be obtained and used. Similarly, when calculating the received power estimation value or the path loss estimation value in the following description, necessary information is acquired from the geographic database 13.
  • the estimated reception power value of the primary signal When the estimated reception power value of the primary signal is low in the monitoring station 11, it is possible to determine that the measurement error is reduced and the measurement accuracy is high because the reception power of other signals other than the secondary signal is small.
  • the estimated received power value of the primary signal at the monitoring station 11 when the estimated received power value of the primary signal at the monitoring station 11 is high, it can be determined that the received power of other signals other than the secondary signal is large, so that the measurement error is large and the measurement accuracy is low. Therefore, if the received power estimated value of the primary signal is obtained as shown in Equation (1), the received power estimated value of the primary signal can be used as measurement accuracy information for the received power measured value of the secondary signal.
  • the measurement accuracy for the received power measurement value of the secondary signal has been described above, as the measurement accuracy information for the received power measurement value of the primary signal, reception of the secondary signal in the monitoring station 11 calculated based on the path loss estimation by the propagation model is performed. Assume power estimation value.
  • the transmission power of the secondary transmission station 10 at the frequency / time measured by the monitoring station 11, the transmission antenna gain of the secondary transmission station 10, and the secondary transmission as in the equation (1).
  • the path loss estimated value between the station 10 and the monitoring station 11 and the reception antenna gain in the direction of the secondary transmitting station 10 in the monitoring station 11 are calculated.
  • the secondary signal transmission power is acquired from the secondary transmission station 10 at the measurement frequency and measurement time measured by the monitoring station.
  • the estimated path loss between the secondary transmitting station 10 and the monitoring station 11 is a propagation model using parameters such as the distance between the secondary transmitting station 10 and the monitoring station 11 (which can be calculated from the position information of each station) and the antenna height of each station. Can be calculated by using.
  • the measurement accuracy calculation unit 103 calculates the received power estimation value of the primary signal calculated based on the propagation model as the measurement accuracy information for the received power measurement value of the secondary signal, and As the measurement accuracy information, an estimated received power value of the secondary signal calculated based on the propagation model is calculated.
  • the measurement accuracy information calculated in this way is held in the measurement result storage unit 104 for each frequency / time.
  • FIG. 4 is an example of the measurement result by frequency held in the measurement result storage unit 104 by frequency / time when the primary system and the secondary system are arranged as shown in FIG.
  • the received power measurement value of the secondary signal transmitted from the secondary transmission station 10 at the frequencies f4, f5, and f6 and the received power measurement value of the primary signal transmitted from the primary signal 20_6 at the frequencies f6 and f13 are measured. It shows.
  • the received power estimated value of the primary signal is held as measurement accuracy information for the received power measured value of the secondary signal.
  • a primary transmission station 20_4 having a frequency f4 is located in the primary system service area 22_4, and a primary transmission station 20_5 having a frequency f5 is located in the primary system service area 22_5.
  • the primary transmission station 20_6 having the frequency f6 is located.
  • FIG. 5 shows received power at the frequencies f4, f5, and f6 at the monitoring station 11 at this time.
  • the primary transmission station 20_4 Since the primary transmission station 20_4 is away from the monitoring station 11, the power estimation value of the primary signal reception at the frequency f4 is small, and the measurement accuracy of the reception power measurement value of the secondary signal at the frequency f4 is high. Since the primary transmission station 20_5 is closer to the monitoring station 11 than the primary transmission station 20_4, the measurement accuracy of the received power measurement value of the secondary signal at the frequency f5 is lower than that at the frequency f4. On the other hand, since the primary transmitting station 20_6 is close to the monitoring station 11, the estimated reception power value of the primary signal at the frequency f6 is large, and the measurement accuracy of the received power measurement value of the secondary signal at the frequency f6 is large. Becomes lower.
  • the measurement result and measurement accuracy measured for each frequency are stored in the measurement result storage unit 104 for each frequency / time.
  • the measurement result and the measurement accuracy measured for each time are measured for each frequency / time. You may make it hold
  • the received power measurement value of the secondary signal becomes the measurement accuracy information, and the higher the received power estimate value of the secondary signal, the more the measurement of the primary signal becomes. The error is large and the measurement accuracy is low.
  • FIG. 6 is an example of the measurement result by time held in the measurement result storage unit 104 by frequency / time.
  • the example of FIG. 6 is different from the example of FIG. 4 in that the measurement result at a certain measurement frequency is held for each time.
  • FIG. 7 is an example in which the received power estimation value of the primary signal in FIG. 6 is displayed for each measurement time.
  • the time t1 is 3 o'clock
  • the time t2 is 11 o'clock
  • the time t3 is 19 o'clock.
  • the reception power of the primary signal is set to zero.
  • the measurement accuracy of the measured received power value of the secondary signal at time t1 becomes high.
  • the estimated received power value of the primary signal at other times t2 and t3 increases, and the measurement accuracy of the received power measurement value of the secondary signal at times t2 and t3 decreases.
  • the measurement results classified by the measured time (time t1, t2, t3) for each measurement frequency (f4, f5, f6) are measured by frequency and time by time measurement result storage unit 104. It is also possible to hold it.
  • the path loss estimation unit 105 receives the secondary usage request sent from the secondary transmission station 10 and, for each frequency that is a candidate for secondary usage, the secondary transmission station 10 and the primary reception station 21. The path loss estimated value between is calculated. Further, the path loss estimation unit 105 can also calculate a path loss estimated value between the primary transmitting station 20 and the primary receiving station 21.
  • the path loss estimated by the path loss estimation unit 105 corresponds to information such as frequency and time included in the secondary usage request.
  • the time is specified depending on whether the secondary transmitting station 10 secondary uses the frequency at the current time or performs secondary usage in the future.
  • the secondary use request of the secondary transmitting station 10 may not include information specifying the frequency and time, and may perform path loss estimation for all of the secondary use candidate frequencies.
  • the frequency of the secondary usage candidate that is the target of path loss estimation, path loss correction, and allowable transmission power setting is assumed to be one, but as described above, when there are a plurality of secondary usage candidate frequencies. The same operation is performed for each frequency.
  • the path loss estimation unit 105 identifies the position of the primary receiving station 21 where the interference is maximized when the secondary transmitting station 10 uses the secondary usage candidate frequency.
  • the secondary use candidate frequency is set to f6.
  • the primary system service area 22_6 that uses the same frequency f6 as the secondary usage frequency in the primary system service areas 22_1 to 22_7 gives interference.
  • the amount of interference is considered to be maximum at the primary reception station 21_6 closest to the secondary transmission station 10 at the service area end.
  • the primary receiving station 21_6 at the specified position is set as a primary receiving station to be protected.
  • the position of the primary reception station to be protected is not necessarily one, and there may be a plurality of primary reception stations 21 to be protected in an area where the interference is estimated to be a predetermined value or more.
  • the path loss estimating unit 105 calculates the path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21_6 from the distance between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21_6 (which can be calculated from the position information of each station) and each station. It is calculated by using a propagation model with the antenna height and so on as a parameter. Further, the path loss estimation unit 105 calculates the path loss estimated value between the primary transmission station 20_6 and the primary reception station 21_6 from the distance between the primary transmission station 20_6 and the primary reception station 21_6 (which can be calculated from the position information of each station) and Calculation is performed using a propagation model with antenna height as a parameter.
  • the path loss estimated values calculated in this way and the position information of the protected primary receiving station 21_6 are output from the path loss estimating unit 105 and input to the path loss correcting unit 106.
  • the path loss correction unit 106 performs actual measurement correction of the path loss estimation value between the secondary transmission station 10 and the primary reception station 21_6 input from the path loss estimation unit 105. It is also possible to perform actual measurement correction of the path loss estimated value between the primary transmitting station 20 and the primary receiving station 21_6.
  • the processing of the path loss correction unit 106 will be further described in detail.
  • the path loss correcting unit 106 performs the following processing when performing actual measurement correction of the path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21_6.
  • the path loss correcting unit 106 identifies the nearby monitoring station 11 by comparing the input position information of the primary receiving station 21_6 with the position information of the monitoring station 11. Next, the path loss correction unit 106 searches whether the measurement result of the reception power of the secondary transmission station 10 measured by the monitoring station 11 is held in the measurement result storage unit 104 for each frequency / time.
  • the path loss correction unit 106 corrects the path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station to be protected (primary receiving station 21_6 in the example of FIG. 2). At this time, actual measurement correction using the received power measurement value of the secondary signal is performed.
  • the received power measurement value of the secondary signal the received power of the secondary signal transmitted at a frequency different from the frequency used in the primary receiving station 21_6 to be protected and measured by the monitoring station 11 or the primary sound to be protected The reception power transmitted at a time different from the time used by the reception station 21_6 and measured by the monitoring station 11 is used.
  • the received power measurement value of the primary signal the received power measured from the primary transmitting station 20 at a frequency different from the frequency used by the secondary transmitting station 10 and measured by the monitoring station 11 or the same frequency is used. Also, the reception power transmitted from the primary transmission station 20 at a time different from the time used by the secondary transmission station 10 and measured by the monitoring station 11 is used.
  • the receiving station to be protected is the primary receiving station 21_6.
  • the path loss correction unit 106 corrects the path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21_6, the received power of the secondary signal transmitted at a frequency different from the frequency f6 and measured by the monitoring station 11 A measured value or a received power measurement value of a secondary signal that is transmitted at a time different from a time at which the primary signal is transmitted even at the frequency f6 (that is, a time when the primary signal is not transmitted) and measured by the monitoring station 11 Is used for path loss correction.
  • the primary transmission station 20_6 when the secondary transmission station 10 is transmitting at the frequency f6, when the path loss correction unit 106 corrects the path loss estimated value between the primary transmission station 20_6 and the primary reception station 21_6, the primary transmission station 20_6 This is the frequency to be used, transmitted at a frequency different from f6 (f13 in the example of FIG. 2), and the received power measurement value of the primary signal measured by the monitoring station 11, or the secondary signal even at frequency f6 The received power measurement value of the secondary signal transmitted at a time different from the transmitted time and measured by the monitoring station 11 is used for path loss correction.
  • the path loss correcting unit 106 corrects the path loss estimation value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21_6, and receives the secondary signal received power at a plurality of frequencies including the frequency used by the primary receiving station 21_6.
  • the measurement accuracy is high from the measurement accuracy information.
  • the measurement accuracy information for the received power value of the secondary signal the received power estimated value of the primary signal in the monitoring station 11 calculated using the propagation model is used, and the received power estimated value of the primary signal is the minimum.
  • the received power measurement value of the signal is used for the actual measurement correction.
  • the actual measurement correction method corrects the path loss estimated value from the secondary transmitting station 10 to the primary receiving station 21_6 using a difference value between the received power estimated value of the secondary signal and the received power estimated value of the secondary signal as a correction value.
  • the path loss correction unit 106 corrects the path loss estimated value between the primary transmitting station 20 and the primary receiving station 21_6, primary received power measurement at a plurality of frequencies including the frequency used by the secondary transmitting station 10 is performed.
  • the result is available, or when the primary reception power measurement result at a plurality of times including the time used by the secondary transmitting station 10 is available, it is determined that the measurement accuracy is high from the measurement accuracy information as described above.
  • the received power correction value is used.
  • the measurement accuracy information for the received power value of the primary signal in this case, the received power estimated value of the secondary signal in the monitoring station 11 calculated using the propagation model is used, and the received power estimated value of the secondary signal is minimized.
  • the received power measurement value of the primary signal is used for the actual measurement correction.
  • the actual measurement correction method corrects the path loss estimated value to the primary transmitting station 20 and the primary receiving station 21 by using a difference value between the received power estimated value of the primary signal and the received power estimated value of the primary signal as a correction value.
  • the measurement result storage unit 104 for each frequency / time stores measurement results for each measurement frequency (f4, f5, f6).
  • the estimated received power value of the primary signal at the frequency f4 is the smallest, and the received power measurement value of the secondary signal at the frequency f4 is the highest. In such a case, the received power measurement value of the secondary signal at the frequency f4 is used for path loss correction.
  • the value is about 0, the smallest.
  • the accuracy of the received power measurement value of the secondary signal at the measurement time t1 is the highest, and the received power measurement value of the secondary signal at the time t1 is used for path loss correction.
  • the received power estimated value of the primary signal used as measurement accuracy information.
  • the ratio of the received power of the secondary signal among the signals included in the same band can be increased, so that the measurement error can be reduced.
  • the received power measurement of the primary signal with the minimum received power estimated value of the secondary signal used as measurement accuracy information is performed. By using the value for correction of the path loss estimated value, the ratio of the received power of the primary signal among the signals included in the same band can be increased, so that the measurement error can be reduced.
  • the received power estimation value of the primary signal is used as the measurement accuracy information of the received power measurement value of the secondary signal.
  • the reception of the primary signal measured by the monitoring station 11 is used. Power measurements may be used.
  • the estimated received power value of the primary signal is used as measurement accuracy information
  • the measured received power value of the secondary signal having the smallest received power value of the primary signal is used for the actual measurement correction. Since the ratio of the received power of the secondary signal among the signals included in the same band can be increased, the measurement error can be reduced.
  • a reception power estimated value of the secondary signal at the monitoring station 11 may be used. In this case, since the received power measurement value of the secondary signal having a large estimated received power value of the secondary signal is expected to have a large actual received power, the measurement error can be reduced by using this measured value for the actual correction. it can.
  • the reception power estimation value of the secondary signal is used as the measurement accuracy information of the reception power measurement value of the primary signal.
  • the secondary signal measured by the monitoring station 11 is used as another measurement accuracy information.
  • the received power measurement value may be used. Even in this case, the received power measurement value of the primary signal having the smallest received power measurement value of the secondary signal is used for the actual measurement correction in the same manner as when the estimated received power value of the secondary signal is used as the measurement accuracy information. Since the ratio of the received power of the primary signal among the signals included in the same band can be increased, the measurement error can be reduced.
  • the received power estimated value of the primary signal at the monitoring station 11 may be used as other measurement accuracy information. In this case, it is expected that the received power measurement value of the primary signal having a large estimated received power value of the primary signal also has a large actual received power. Therefore, the measurement error can be reduced by using this measured value for the actual correction. it can.
  • the received power estimated value of the primary signal may be used.
  • the ratio of the received power of the primary signal among the signals included in the same band can be increased. Measurement error can be reduced.
  • the path loss correction unit 106 uses the measurement result determined to have high measurement accuracy, the estimated path loss from the secondary transmission station 10 to the primary reception station 21_6, and the primary transmission station 20 and the primary reception station 21_6.
  • the path loss estimated value during is actually corrected.
  • amendment of the path loss estimated value between the secondary transmission station 10 and the primary receiving station 21_6 is demonstrated.
  • I Mon Meas be the received power measurement value of the secondary signal at the monitoring station 11 at the frequency (or time) at which the estimated received power value of the primary signal is minimum.
  • a correction value ⁇ for actually correcting the estimated value of the path loss from the secondary transmitting station 10 to the primary receiving station 21_6 is calculated.
  • This correction value ⁇ is calculated as a difference value between the measured received power value of the secondary signal and the estimated received power value of the secondary signal, as in the following equation.
  • I Mon Est is the estimated received power value of the secondary signal at the monitoring station 11 at the frequency (or time) at which the estimated received power value of the primary signal is minimum.
  • the path loss estimation correction value ⁇ can be stored in the frequency-specific / time-specific measurement result storage unit 104.
  • This correction value ⁇ is used for correcting the path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21_6. Specifically, correction is performed by the following equation.
  • L Sec-Pri is a path loss estimated value at the frequency f6 from the secondary transmitting station 10 to the primary receiving station 21_6
  • L ′ Sec-Pri is a corrected path loss estimated value
  • w is a weight coefficient ( 0 ⁇ w ⁇ 1).
  • the weighting factor w is determined according to the correlation of the propagation environment between the monitoring station 11 and the secondary transmission station 10, for example. For example, when the distance between the monitoring station 11 and the secondary transmission station 10 is far and the correlation of the propagation environment is low, the weight is reduced, and conversely, when the distance is close, the weight is increased to reflect the correction value more.
  • the weighting factor w includes a propagation environment due to a frequency difference between the frequency of the measurement result used for calculating the correction value (measurement frequency) and the frequency of the path loss estimated value to be corrected (secondary use candidate frequency). May be reflected.
  • the weighting factor w when the frequency difference increases, the weighting factor w can be reduced because the correlation of the propagation environment decreases, and when the frequency difference is small, the correlation of the propagation environment increases and the weighting factor w can be increased.
  • the weighting factor w reflects the correlation of the propagation environment due to the time difference between the time of the measurement result used for calculating the correction value (measurement time) and the time when the secondary usage is actually performed (for example, the current time). May be. This is because, for example, the path loss varies depending on the time, such as radio wave reflection by the ionosphere is different between day and night, so the weighting factor w may be determined according to the time difference between the measurement time and the current time.
  • the corrected path loss estimated value obtained as described above is output from the path loss correction unit 106 to the allowable transmission power setting unit 107.
  • the correction of the above path loss estimated value is applicable not only to the path loss estimated value from the secondary transmitting station 10 to the single primary receiving station 21_6 but also to each path loss estimated value to a plurality of primary receiving stations. is there.
  • the primary system service area 22 (22_1 to 22_7) to be subject to interference protection in FIG. 2 is divided into a lattice shape (for example, 100 m ⁇ 100 m), and the primary system service areas 22 (22 — 1 to 22 — 7) Assuming that there is a receiving station 21, the path loss to the plurality of primary receiving stations 21 is estimated, and actual measurement correction is performed. At this time, the measurement result used for correcting the path loss estimated value to each primary receiving station 21 does not need to be the measurement result obtained by the single monitoring station 11, and the distance to each primary receiving station 21 is individual. The measurement results measured at the monitoring stations can be used. Further, the actual measurement correction of the path loss estimated value can be performed using the measurement results measured by the plurality of monitoring stations 11.
  • a lattice shape for example, 100 m ⁇ 100 m
  • the primary system service areas 22 (22 — 1 to 22 — 7) Assuming that there is a receiving station 21, the path loss to the plurality of primary receiving stations 21 is estimated, and actual
  • the above description is a case where the actual measurement correction of the path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21_6 is performed. Similarly, the path loss estimation between the primary transmitting station 20_6 and the primary receiving station 21_6 is performed. The value can be corrected by actual measurement. In this case, the received power measurement value of the primary signal stored in the frequency-specific / time-specific measurement result storage unit 104 is used as the measurement result.
  • the primary signal here is a signal transmitted from a primary transmitting station (for example, 20_6 in FIG. 2) that is transmitting to the primary receiving station 21 to be protected, and is in a different position. Is not the primary signal transmitted by the primary transmitting station (for example, 20_1 to 20_5, 20_7 in FIG. 2).
  • the path loss correction unit 106 performs path loss correction using the actually measured values.
  • Each corrected path loss estimated value (path loss estimated value between secondary transmitting station 10 and primary receiving station 21_6, path loss estimated value between primary transmitting station 20_6 and primary receiving station 21_6) is allowed from path loss correcting section 106. It is sent to transmission power setting section 107.
  • the allowable transmission power setting unit 107 sets the allowable transmission power P Sec, Max as follows using these corrected path loss estimated values.
  • P Pri is the transmission power of the primary transmission station 20_6 using the secondary usage candidate frequency
  • G Pri Tx is the transmission antenna gain of the primary transmission station 20_6
  • L ′ Pri-Pri is the primary transmission station 20_6 to the primary reception station 21_6.
  • the corrected path loss estimated value L ′ Sec-Pri is the corrected path loss estimated value from the secondary transmitting station 10 to the primary receiving station 21_6.
  • G Pri-Pri Rx and G Sec-Pri Rx are reception antenna gains of the primary receiving station 21, and are a gain in the arrival direction of the primary signal and a gain in the arrival direction of the secondary signal, respectively.
  • the arrival direction of each signal is calculated based on the positional relationship between the primary receiving station 21 and the primary transmitting station 20 and the positional relationship between the primary receiving station 21 and the secondary transmitting station 10 to calculate the antenna gain.
  • the CIR req is a CIR required for protection of the primary receiving station 21_6 and is determined for each primary system. Furthermore, ⁇ is a standard deviation regarding the CIR estimation error when it is assumed that the corrected path loss estimated value is used, and q is a coefficient corresponding to the probability that the required CIR can be secured. Therefore, q ⁇ corresponds to a margin provided in the allowable transmission power so that the CIR of the primary receiving station 21_6 can satisfy the required CIR with a predetermined probability. Note that the value of q is 1.645, for example, when the required CIR is secured at 95% when the CIR estimation error is a Gaussian distribution.
  • Formula (4) is the allowable transmission power for securing the required CIR with a predetermined probability in the single primary receiving station 21_6 that uses the secondary usage candidate frequency.
  • the allowable transmission power of the equation (4) is calculated for each primary receiving station 21_6, and the minimum value among them is finally determined.
  • the allowable transmission power can also be set.
  • the permissible transmission power thus obtained is sent to the secondary transmission station 10 via the core network 14, and the secondary transmission station 10 sets a transmission power that is equal to or less than the permissible transmission power.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the monitoring station 11.
  • the monitoring station 11 includes a network communication unit 151, a measurement frequency setting unit 152, a reception RF unit 153, and a reception power measurement unit 154.
  • components that are not directly related to the present invention for example, a circuit that performs wireless communication between a base station and a terminal when the monitoring station 11 is a base station) are omitted for the sake of clarity. ing.
  • the network communication unit 151 is used for the monitoring station 11 to communicate with other devices (for example, the spectrum manager 12) via the core network 14.
  • the measurement frequency setting unit 152 receives a measurement request from the spectrum manager via the core network 14. Subsequently, the measurement frequency setting unit 152 outputs the frequency (measurement frequency) for which the measurement request has been received to the reception RF unit 153.
  • the “measurement frequency” is a frequency for measuring a signal transmitted from the secondary transmission station 10 or the primary transmission station 20, and the frequency of the downlink signal transmitted to the terminal to which the monitoring station 11 belongs as a base station, This is different from the frequency of the uplink signal received from the terminal.
  • the measurement frequency specified in the measurement request may be set such that the frequency for measuring the secondary signal and the frequency for measuring the primary signal can be set separately.
  • the reception RF unit 153 includes a band-pass filter, a low noise amplifier, a frequency conversion unit that performs frequency conversion between a radio frequency (RF) band signal and a baseband signal, an A / D conversion unit (Analog to Digital conversion unit), and the like. Is provided inside.
  • the frequency (center frequency, frequency bandwidth) of the bandpass filter is set by the measurement frequency setting unit 152, and reception of radio waves outside the measurement frequency band is limited in the radio signal input from the antenna. To do.
  • the reception RF unit 153 further converts the extracted signal in the measurement frequency band into a digital baseband signal and outputs the digital baseband signal to the reception power measurement unit 154.
  • an RF signal or an IF (Intermediate Frequency) signal may be input depending on the measurement method of the reception power measurement unit 154.
  • the reception power measurement unit 154 receives the digital baseband signal of the measurement frequency from the reception RF unit 153 and calculates the reception power of the measurement target signal.
  • the measurement target signal is a secondary signal or a primary signal.
  • any method may be used as long as it can measure the received power of the secondary signal or the received power of the primary signal.
  • a signal to be measured for example, a secondary signal
  • the received power of the measurement frequency is directly measured, and the frequency band
  • the received power of the signal to be measured can be measured by subtracting the noise power contained therein.
  • a method of measuring the power of each signal separately is used.
  • a power measurement method using a cross-correlation value obtained by a sliding correlation between a pilot signal of a measurement target signal and a reception signal can be used. Specifically, a correlation value is calculated by sliding correlation between the actually received pilot signal and the known pilot signal, a maximum correlation value is obtained, and the received power of the pilot signal is estimated from the value.
  • 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.
  • the monitoring station 11 determines the reception power of the measurement target signal from the reception power of the pilot signal. It can also be estimated. For example, the ratio of the pilot signal transmission power to the total transmission power can be used by notifying the monitoring station 11 from the secondary transmission station 10 via the core network 14.
  • the reception power of the pilot signal is sent to the spectrum manager 12, and the spectrum manager 12 obtains the ratio of the pilot signal transmission power to the total transmission power from the secondary transmission station 10, and the reception power of the measurement target signal is obtained from the pilot signal reception power. It is also possible to calculate the correction value of the path loss estimated value using this value.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining the sliding correlation.
  • the vertical axis represents the subcarrier (frequency), and the horizontal axis represents the symbol (time).
  • the upper row shows the received signal, and the lower row shows the RS (Reference Signal) after time domain conversion.
  • the spectrum manager 12 sends a monitoring request to the monitoring station that requests monitoring.
  • the cell ID (Identification) of the secondary transmitting station 10 is notified.
  • the monitoring station 11 generates an RS corresponding to the notified cell ID (Reference ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Signal: a known pilot signal used for channel estimation or the like, which is associated with the cell ID), and further converts this into time. Convert to area.
  • the monitoring station 11 performs sliding correlation using the RS in the time domain according to the following equation.
  • the monitoring station 11 calculates the maximum correlation value T max from the sliding correlation between the complex conjugate (i * p (k)) of the RS signal after time domain conversion and the received signal (y (n + k)) according to the calculation formula shown in Equation 5. And the above table is searched using the maximum correlation value as a key to obtain the pilot received power.
  • K represents the RS sequence length in the time domain.
  • the monitoring station 11 transmits the received power measurement value of the pilot signal calculated as described above (or the received power of the measurement target signal) to the spectrum manager 12.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation example of the spectrum manager 12.
  • the network communication unit 101 of the spectrum manager 12 receives information (transmission power, frequency, time, cell ID, etc.) on the frequency being used or scheduled to be used sent from the secondary transmission station 10 or sent from the monitoring station 11.
  • Measurement result (reception power measurement value of secondary signal, reception power measurement value of primary signal) or secondary usage request (including information such as frequency and time) sent from secondary transmission station 10 is received. (Step S10).
  • the monitoring station determination unit 102 of the spectrum manager 12 determines and determines the monitoring station 11 that performs measurement. A measurement request is transmitted to the monitoring station 11 (step S11).
  • the path loss correction in the spectrum manager 12 is performed by receiving the secondary signal measured by the monitoring station 11 at the frequency (or time) used by the primary receiving station 21 to be protected when the secondary transmitting station 10 transmits.
  • the reception power measurement value of the secondary signal measured by the monitoring station 11 at another frequency (or another time) such as the adjacent frequency is used.
  • the spectrum manager 12 can detect the signal of the secondary transmission station 10 not only in the monitoring station 11 in the primary system service area 22 where the transmission of the secondary transmission station 10 causes interference, but also in the monitoring station in the service area of another frequency. Measure the received power.
  • the secondary transmitting station 10 since the secondary transmitting station 10 uses the frequency f6, it causes interference to the primary system service area 22_6.
  • the primary system service areas 22_1 to 22_5 , 22_7 monitoring power (not shown in FIG. 2) also measures the received power of the secondary signal of frequency f6. This measurement of received power may be performed in all applicable monitoring stations.
  • a monitoring station a monitoring station located in the vicinity of each primary receiving station shown in FIG. 2 located in an area where the influence of interference is large in the service area of each frequency may be performed.
  • the reception power of the secondary signal transmitted at the frequency f6 the reception power of the secondary signal transmitted from the secondary transmission station 10 can be measured in advance, and the primary transmission stations (20_1 to 20_1 to 20) in each service area can be measured in advance.
  • the received power of the primary signal transmitted from each frequency f1 to f5, f7 to f14
  • the secondary transmitting station 10 uses the frequencies f1 to f5 and f7 to f14, the received power measurement value of the secondary signal previously measured at the frequency f6 and the primary signal measured at the frequencies f1 to f5 and f7 to f14 are used.
  • the actual measurement correction of the path loss estimated value can be performed using the received power measured value.
  • the measurement accuracy calculation unit 103 of the spectrum manager 12 is used. Calculates measurement accuracy information for the measurement result (step S12).
  • the measurement accuracy information of the reception power measurement value of the secondary signal is the reception power estimation value of the primary signal
  • the measurement accuracy information of the reception power measurement value of the primary signal is the reception power estimation value of the secondary signal.
  • the measurement accuracy calculation unit 103 stores the calculated measurement result, measurement accuracy information, measurement frequency, and measurement time information in the frequency / time measurement result storage unit 104 (step S13).
  • the path loss estimation unit 105 determines that the influence of interference is large when using the secondary usage candidate frequency.
  • the primary receiving station 21 is identified and the path loss between the transmitting and receiving stations (path loss between the secondary transmitting station and the primary receiving station or the path loss between the primary transmitting station and the primary receiving station) is estimated using the propagation model (step S14).
  • the path loss correction unit 106 performs actual measurement correction of the path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21 calculated in step S14.
  • the monitoring station 11 located around the primary receiving station 21 to be protected is specified.
  • the received power used for correcting the path loss between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21 is different from the frequency used in the primary receiving station 21 to be protected. It is assumed that the received power of the measured secondary signal or the received power measured at a time different from the time used by the primary receiving station 21 to be protected.
  • the received power measurement value of the secondary signal measured at the adjacent frequency (adjacent channel) of the frequency used by the primary receiving station 21 to be protected is used for path loss correction.
  • the reception power measurement result of the secondary signal measured at a plurality of frequencies including the frequency used at the primary receiving station 21 is available, or at a plurality of times including the time used at the primary receiving station 21.
  • the reception power measurement value of the secondary signal determined to have high measurement accuracy from the measurement accuracy information is used.
  • the path loss correction unit 106 receives the measured received power value of the secondary signal and the estimated received power value of the secondary signal in the monitoring station 11 calculated based on the path loss estimation (the estimated path loss value between the secondary transmitting station 10 and the monitoring station 11).
  • the path loss estimated value calculated in step S14 is corrected using the difference from the received power estimated value of the secondary signal calculated based on the correction value (step S15).
  • the path loss correcting unit 106 measures the primary measured by the monitoring station 11 specified above. It is searched whether the received power measurement value of the signal of the transmitting station 20 is held in the measurement result storage unit 104 for each frequency and time.
  • the received power used for correcting the path loss is a frequency different from the frequency used for the secondary transmission station (secondary transmission station 10 or another secondary transmission station), Or it is set as the reception power of the primary signal measured in the frequency different from the time currently used by the secondary transmission station.
  • the path loss correction unit 106 uses the received power measurement value of the primary signal that is determined to have high measurement accuracy from the measurement accuracy information.
  • the path loss correction unit 106 receives the primary signal reception power measurement value and the primary signal reception power estimation value calculated based on the path loss estimation (the primary loss calculated based on the path loss estimation value between the primary transmitting station 20 and the monitoring station 11).
  • the path loss estimated value calculated in step S14 is corrected using the difference from the signal received power estimated value) as a correction value.
  • the allowable transmission power setting unit 107 calculates the corrected path loss estimated value between the secondary transmitting station 10 and the primary receiving station 21, and the corrected path loss estimated value between the primary transmitting station 20 and the primary receiving station 21. Is used to calculate the allowable transmission power of the secondary transmission station 10.
  • the permissible transmission power thus obtained is sent to the secondary transmission station 10 via the core network 14, and the secondary transmission station 10 sets a transmission power that is equal to or less than the permissible transmission power (step S16).
  • FIG. 11 is a flowchart showing an operation example of the monitoring station 11.
  • the network communication unit 151 of the monitoring station 11 receives a measurement request from the spectrum manager 12 (step S20).
  • the measurement frequency setting unit 152 of the monitoring station 11 sets the pass band of the band pass filter of the reception RF unit 153 to the frequency in order to receive the radio signal of the frequency specified in the measurement request (step S21). ).
  • the monitoring station 11 receives a radio signal from the antenna, and the reception RF unit 153 converts the radio signal having the frequency to be measured into a digital baseband signal (step S22). Then, the received power measuring unit 154 of the monitoring station 11 measures the received power of the secondary signal and the received power of the primary signal using the digital baseband signal to be measured, and the network communication unit 151 and the core network 14 are connected. To the spectrum manager 12 (step S23).
  • the path loss value is estimated at the first frequency, and the same frequency band as the secondary signal.
  • the received power of the secondary signal measured by the monitoring station over time is used for the actual measurement correction of the path loss.
  • the measurement is performed in an environment where the received power of the other signals is small compared to the case where the received power of the secondary signal is measured using the first frequency used in the primary system service area around the monitoring station. Measurement error of the received power of the secondary signal can be reduced. That is, the path loss estimated value in the propagation path from the secondary transmitting station to the primary receiving station can be actually measured and corrected with higher accuracy.
  • the path loss value is estimated at yet another third frequency, and signals other than the measurement target (secondary signal) are received.
  • the monitoring station measures the received power of the primary signal at another frequency (fourth frequency) with low power or at time.
  • measurement can be performed in an environment where the received power of signals other than the measurement target is small, and the measurement error of the received power of the secondary signal is reduced. That is, the path loss estimated value in the propagation path from the primary transmitting station to the primary receiving station can be actually measured and corrected with higher accuracy.
  • the CIR estimation error can be reduced, and the margin necessary for setting the allowable transmission power of the secondary transmission station can be further reduced, so that the allowable transmission power can be increased.
  • the CIR of the primary receiving station is used as the reception quality for setting the allowable transmission power.
  • setting the allowable transmission power so that the CINR is not less than a predetermined value It is also possible to set the allowable transmission power so that the amount of interference is less than or equal to a predetermined value.
  • the allowable transmission power can be set so that the degree of deterioration of the CIR or CINR of the primary receiving station caused by transmission at the secondary transmitting station is suppressed to a predetermined value or less.
  • the first embodiment of the present invention is not limited to interference between the same channels (frequencies), but also out-of-band leakage to a frequency adjacent to (or adjacent to) the transmission frequency of the secondary transmission station, Also consider interference between adjacent channels (frequency sharing for adjacent channels with the primary system) due to the adjacent channel selectivity of the reception filter of the receiving station (the nature of the reception filter that captures signals up to the frequency adjacent to the desired frequency) be able to.
  • the allowable transmission power when considering interference between adjacent channels is the reception power of the primary signal at the frequency of the primary reception station and the secondary signal at the primary reception station at a frequency adjacent to the frequency of the primary reception station. Interference between adjacent channels is avoided by determining the ratio with the received power as the reception quality and keeping the reception quality at a predetermined value or higher.
  • the monitoring station uses a frequency different from the frequency used in the primary receiving station (for example, the frequency used in the primary receiving station). Of the secondary signal and the frequency at which the secondary signal is transmitted, and at a frequency different from the frequency at which the secondary signal is transmitted (for example, the frequency used in the primary receiving station).
  • the frequency used by the primary receiving station to be protected is a frequency (time) different from the first frequency (time) that is a frequency for estimating the path loss.
  • the measured received power of the secondary signal is used for path loss correction, the following other forms are possible.
  • the received power of the secondary signal measured at a frequency different from each frequency corresponding to the service area may be used for path loss correction with respect to the frequency where the primary receiving station to be protected is within the service area. .
  • the primary receiving station 21_6 since the primary receiving station 21_6 is located in the service area of f6 and f13, this corresponds to measurement at the frequency of the primary system other than f6 and f13.
  • the service area in this case may be a service area of a plurality of primary transmission stations, and it is not necessary to target only the service area of a single primary transmission station. If the primary receiving station to be protected and the monitoring station are in different service areas, the received power of the secondary signal measured at a frequency different from the frequency included in the service area by the monitoring station is corrected for path loss. You may use for. Furthermore, the following forms are also possible. For example, the reception power of the secondary signal measured at a frequency different from each frequency used in the primary transmission station with respect to a single or a plurality of primary transmission stations having the protected primary reception station in the service area Can also be used for path loss correction.
  • the second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in the measurement accuracy information used for correcting the path loss estimated value.
  • the ratio of the received signal power estimated value to be measured and the received power estimated value of other signals is Use measurement accuracy information. For the sake of clarity, only differences from the first embodiment will be described.
  • the measurement accuracy information of the received power measurement value of the secondary signal is an ICR that is a ratio between the received power estimate value of the secondary signal calculated based on the path loss estimation and the received power estimate value of the primary signal. (Interference to Carrier Ratio).
  • the measurement accuracy information of the received power measurement value of the primary signal is a CIR estimated value that is a ratio between the received power estimated value of the primary signal calculated based on the path loss estimation and the received power estimated value of the secondary signal.
  • FIG. 12 is an example of frequency-specific measurement results held in the frequency-specific / time-specific measurement result storage unit 104 according to the second embodiment of the present invention. This measurement result is held for each combination of the secondary transmission station 10 and the monitoring station 11.
  • the measurement results of the measurement frequencies f4, f5, f6, and f13 are shown as in FIG.
  • the measurement results are the received power measurement value of the secondary signal and the received power measurement value of the primary signal.
  • the ICR estimated value used as the measurement accuracy information of the received power measurement value of the secondary signal is the same as in the first embodiment, and the received power estimate value of the secondary signal and the received power estimate value of the primary signal are calculated. If the received power is displayed in dBm, it is defined as a difference. Then, when the ICR estimation value is high, it is determined that the received power measurement value has high measurement accuracy.
  • the measurement accuracy information of the received power measurement value of the primary signal is a CIR estimated value that is a value obtained by inverting the sign of the ICR estimated value in dB display (CIR estimated value that is the reciprocal of the ICR estimated value in true value display). ). In this case, when the CIR estimation value is high, it is determined that the received power measurement value has high measurement accuracy.
  • 13A and 13B show examples of the received power estimated value of the secondary signal and the received power estimated value of the primary signal in FIG. 12 for each measurement frequency.
  • 13A and 13B show the received power estimation value of the secondary signal and the estimated received power of the primary signal assuming the arrangement of the secondary transmitting station 10, the monitoring station 11, and each primary transmitting station 20 (20_4, 20_5, 20_6) in FIG. It is an example of a value.
  • the received power estimated value of the primary signal is the same as that in FIG. 5, the description is omitted, and the received power estimated value of the secondary signal is described.
  • the distance to the service area end up to the frequency f5 is far and the path loss is larger than the distance to the service area end of the frequencies f4 and f6. Accordingly, since the allowable transmission power when the frequency f5 is used is maximized, the estimated reception power value of the secondary signal in the monitoring station 11 is also larger than the other frequencies (f4 and f6).
  • the ICR estimated value that is the measurement accuracy information of the received power measurement value of the secondary signal in the second embodiment of the present invention
  • the received power measurement value of the secondary signal of f5 is used for the actual measurement correction.
  • the CIR estimated value which is the measurement accuracy information of the received power measurement value of the primary signal is similarly calculated from the received power estimate value of the secondary signal and the received power estimate value of the primary signal for the frequencies f6 and f13.
  • the received power measurement value of the primary signal having the highest CIR estimation value is used for the actual measurement correction.
  • the ICR estimation value is used as the measurement accuracy information of the received power measurement value of the secondary signal
  • the CIR estimation value is used as the measurement accuracy information of the reception power measurement value of the primary signal.
  • the received power estimated value of the other signal the received power estimated value of the secondary signal or the received power estimated value of the primary signal
  • the received power of the signal to be measured is further increased. Since this can be taken into account, the measurement error can be further reduced.
  • the measurement accuracy information may be an ICNR (Interference-to-Carrier-Plus-Noise-Ratio) estimated value or a CINR estimated value instead of the ICR estimated value or the CIR estimated value.
  • ICNR Interference-to-Carrier-Plus-Noise-Ratio
  • the path loss estimated value in the propagation path from the secondary transmitting station to the primary receiving station or the path loss estimated value in the propagation path from the primary transmitting station to the primary receiving station can be corrected with high accuracy. Power can be increased.
  • the primary system and the secondary system may be different RATs (Radio Access Technology) or the same RAT.
  • different RATs include, for example, a combination of a TV broadcast system and a cellular system as described above.
  • the primary system can be a macro cell and the secondary system can be a femto cell installed therein.
  • the spectrum manager and the monitoring station are part of the secondary system. However, these may be in another wireless system outside the secondary system.
  • the spectrum manager, the geographic database, and the monitoring station may be a third system that provides frequency management based on path loss estimation and actual measurement correction to a plurality of secondary systems.
  • first and second embodiments described above can also be embodied as predetermined hardware, for example, a circuit.
  • the first and second 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 (for example, a ROM (Read Only Memory) or a hard disk) or an external storage medium (for example, a removable medium or a removable disk). And read and executed by the computer circuit.
  • the path loss value can be estimated accurately.

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Abstract

 スペクトルマネージャは、プライマリシステムと周波数を共用するセカンダリシステムを管理する。ネットワーク通信部は、モニタリング局で測定されたセカンダリシステムの信号受信電力の測定値を受信し、測定結果記憶部に保持する。パスロス推定部は、第1の周波数でパスロスの推定を行い、パスロス補正部は、第1の周波数とは異なる第2の周波数で測定したセカンダリ送信局の無線信号の受信電力測定値、又は、プライマリシステムが使用しない時間において測定されたセカンダリ送信局の無線信号の受信電力測定値を用いて、パスロス推定値を実測補正する。許容送信電力設定部は、実測補正されたパスロス推定値を用いてセカンダリ送信局の許容送信電力を算出する。

Description

パスロス算出方法、パスロス算出装置、パスロス算出プログラム、無線通信システム、スペクトルマネージャ
 本発明は、無線局間の伝搬ロスを算出するパスロス算出方法、パスロス算出装置、及びパスロス算出プログラム、並びに、パスロス値を用いて電力制御を行う無線通信システム及びスペクトルマネージャに関する。
 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。
 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。そのため、セカンダリシステムの送信局(以下、セカンダリ送信局と記載)では、プライマリシステムの受信局(以下、プライマリ受信局と記載)における所定の受信品質を保つことができるように調整された送信電力(以下、許容送信電力と記載)で通信を行う。ここで、所定の受信品質を保つための基準としては、プライマリ受信局のCIR(Carrier to Interference Ratio)やCINR(Carrier to Interference plus Noise Ratio)を所定値以上に保つことや、プライマリ受信局の被干渉量を所定値以下とすることが考えられる。
 非特許文献1では、プライマリシステムであるTV(Television)放送システムの受信局におけるCIRを所定値以上に保つ許容送信電力が示されている。非特許文献1では、セカンダリ送信局から送信された信号(セカンダリ信号)がプライマリ受信局に到達する際のパスロス(伝搬損失)を推定し、セカンダリ信号によって生じるプライマリ受信局の被干渉量を推定することで、この許容送信電力を決定している。ただし、パスロスの推定は、シャドウイングによる誤差や伝搬モデル(奥村・秦式等のパスロス推定式)と実環境との違いによる誤差等を含むため、結果としてCIRの推定誤差が生じる。このため、非特許文献1では、このCIRの誤差の大きさに応じたマージンを加えて許容送信電力を設定している。こうすることで、CIRの推定誤差の大きさに応じて許容送信電力を制限し、所定の確率でCIRを保つことができる。
 また、特許文献1には、無線通信システムにおける基地局装置に、他の無線通信システムと共通及び/又は隣接する周波数帯域を共用し、使用する周波数帯域と他の無線通信システムにより使用される周波数帯との離隔周波数幅を求め、基地局装置と他の無線通信システムに含まれる受信装置との離隔距離を求め、離隔周波数と離隔距離に基づいて、優先システムである他の無線通信システムの通信品質を阻害しない最大送信電力を決定することが記載されている。この特許文献1では、離隔距離と推定伝搬損失量の算出については、自由空間伝搬損失式を用いることが記載されている。特許文献1の場合も、非特許文献1の場合と同様に、実環境との違いによる誤差等を含むため、結果としてCIRの推定誤差が生じる。
 一方、非特許文献2では、プライマリ受信局の周辺に位置するモニタリング局(文献中では、セカンダリシステムの受信局(セカンダリ受信局)と記載)が、セカンダリ信号や、プライマリシステムの送信局(プライマリ送信局)から送信された信号(プライマリ信号)の受信レベルを測定して、プライマリ受信局でのCIRの推定に利用する与干渉モニタリングを示している。この方法では、モニタリング局が測定したセカンダリ信号やプライマリ信号の受信レベルを用いて、非特許文献1で使用するパスロスの推定値を実測補正する。測定結果を用いたパスロスの推定値の補正により、CIR推定誤差を削減できるため、許容送信電力の抑制に必要なマージンを削減でき、結果として許容送信電力を増加できる。また、モニタリング局を測定に利用することで、優先システムであるプライマリシステムの受信局に変更を加えることなく、プライマリ受信局でのCIRの推定精度を向上できるという利点がある。
特開2009-100452号公報
Electronic Communications Committee (ECC) within the European Conference of Postal and Telecommunications Administrations (CEPT)、"TECHNICAL AND OPERATIONAL REQUIREMENTS FOR THE POSSIBLE OPERATION OF COGNITIVE RADIO SYSTEMS IN THE WHITE SPACES OF THE FREQUENCY BAND 470-790MHz"、ECC Report 159、pp23-35、January、2011. 村岡一志、菅原弘人、有吉正行、"ホワイトスペース二次利用型コグニティブ無線システムの検討(3)-与干渉モニタリングに基づく高度スペクトル制御-"、電子情報通信学会ソサイエティ大会、B-17-2、2010年9月
 しかしながら、非特許文献2に記載された技術では、モニタリング局がセカンダリ信号の受信レベルを測定する際に、測定誤差が問題となる場合がある。なぜならば、モニタリング局におけるセカンダリ信号の受信レベルは、同一周波数帯域で送信されているプライマリ信号の受信レベルと比べて相対的に小さくなるよう(所要CIRを確保するような)、許容送信電力が設定され、送信されるためである。この場合、大きな受信レベルのプライマリ信号の存在する周波数帯域においてセカンダリ信号の受信レベルを測定する必要があるため、セカンダリ信号がプライマリ信号の影響を受け、受信レベルを正確に測定することが難しくなる。測定した受信レベルに大きな測定誤差がある場合、測定結果を用いてパスロスの補正を行っても、CIRの推定誤差を削減できない。したがって、許容送信電力の抑制に必要なマージンを削減できない可能性がある。
 本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、セカンダリ信号がプライマリ受信局に到達するまでのパスロスの推定値を精度よく補正できるパスロス算出方法、パスロス算出装置、及びパスロス算出プログラム、並びに、無線通信システム及びスペクトルマネージャを提供することを目的とする。
 上述の課題を解決するために、本発明に係るパスロス算出方法は、自己の無線システムの送信局と他者の無線システムの送信局のサービスエリアに在圏する他者の無線システム受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定し、第1の周波数とは異なる他者の無線システムの送信局の第2の周波数で送信された自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力値、又は、他の無線システムの送信局が第1の周波数を使用しない時間において送信された自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力値を、サービスエリア及びその周辺のモニタリング局にて測定し、自己の無線システム信号の受信電力の測定値を用いて推定されたパスロス値を補正することを特徴とする。
 本発明に係るパスロス算出装置は、自己の無線システムの送信局と他者の無線システムの送信局のサービスエリアに在圏する他者の無線システム受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定する手段と、第1の周波数とは異なる他者の無線システムの送信局の第2の周波数で送信された自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力の測定値、又は、他者の無線システムの送信局が第1の周波数を使用しない時間において送信された自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力の測定値のいずれかを用いて推定されたパスロス値を補正する手段とを備えることを特徴とする。
 本発明の一様態に係るパスロス算出プログラムは、自己の無線システムの送信局と他者の無線システムの送信局のサービスエリアに在圏する他者の無線システム受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定するステップと、サービスエリア及びその周辺のモニタリング局で測定された、第1の周波数とは異なる他者の無線システムの送信局の第2の周波数で送信された自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力値、又は、他者の無線システムの送信局が第1の周波数を使用しない時間において送信された自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力の測定値を用いて推定されたパスロス値を補正するステップとを含むことを特徴とする。
 本発明の一様態に係る無線通信システムは、プライマリシステムの送信局の周波数と同一周波数をセカンダリシステムで共用し、セカンダリシステムの送信信号がプライマリシステムに干渉を与えないように、セカンダリシステムの送信信号の許容電力を制御するようにした無線通信システムであって、プライマリシステムは、少なくとも、プライマリシステムの送信局と、プライマリシステムの受信局とを含み、セカンダリシステムは、少なくとも、セカンダリシステムの送信局と、セカンダリシステムの送信局からの送信信号を管理するスペクトルマネージャと、プライマリシステムの送信局のサービスエリア及びその周辺に位置してセカンダリシステムの送信局からの送信信号の受信電力を測定するモニタリング局とを含み、スペクトルマネージャは、セカンダリシステムの送信局とプライマリシステムの受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定し、第1の周波数とは異なるプライマリシステムの送信局の第2の周波数で送信されたセカンダリシステム送信局の無線信号の受信電力値、又は、プライマリシステムの送信局が第1の周波数を使用しない時間において送信されたセカンダリシステムの送信局からの送信信号の受信電力値を用いて、推定されたセカンダリシステムの送信局とプライマリシステムの受信局との間のパスロス値を補正し、補正後のパスロス値を用いて、セカンダリシステムの送信局の許容送信電力を算出することを特徴とする。
 本発明の一様態に係るスペクトルマネージャは、プライマリシステムの送信局の周波数と同一周波数を共用するセカンダリシステムを管理するスペクトルマネージャであって、プライマリシステムの送信局のサービスエリア及びその周辺に位置するモニタリング局が測定した受信電力値を受信する通信手段と、セカンダリシステムの送信局とプライマリシステムの受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定するパスロス推定手段と、モニタリング局が測定した受信電力値を保持する測定結果記憶手段と、第1の周波数とは異なるプライマリシステムの送信局の第2の周波数で送信されたセカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値、又は、プライマリシステムの送信局が第1の周波数を使用しない時間において送信されたセカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値を用いて、推定されたセカンダリシステムの送信局とプライマリシステムの受信局との間のパスロス値を補正するパスロス補正手段と、補正後のパスロス値を用いて、セカンダリシステムの送信局の許容送信電力を算出する許容電力設定手段とを備えたことを特徴とする。
 本発明によれば、保護対象のプライマリ受信局の使用する周波数と対応する第1の周波数においてパスロス値を推定し、第1の周波数とは異なる他の第2の周波数、又は、第1の周波数であっても使用されない時間においてモニタリング局が測定したセカンダリ信号の受信電力をパスロス実測補正に用いている。これにより、プライマリ受信電力が小さい環境でセカンダリ信号の測定が可能になり、測定誤差が軽減できる。セカンダリ送信局からプライマリ受信局への伝搬経路におけるパスロスの推定値を精度よく補正できることから、その結果、プライマリシステムの周波数とセカンダリシステムで同一周波数を共用するような無線システムにおいて、許容送信電力の抑制に必要なマージンを削減でき、許容送信電力を最大限に設定することが可能になる。
本発明の第1の実施形態に係るセカンダリシステムの構成例を示すシステム構成図である。 本発明の第1の実施形態に係るプライマリシステムとセカンダリシステムの関係の一例を示すシステム構成図である。 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。 周波数・時間別測定結果記憶部に保持する周波数別の測定結果の一例を示す図である。 周波数別のプライマリ信号の受信電力を示す図である。 周波数・時間別測定結果記憶部に保持する時間別の測定結果の一例を示す図である。 時間別のプライマリ信号の受信電力を示す図である。 モニタリング局の構成例を示すブロック図である。 パイロット信号のスライディング相関を示す概念図である。 スペクトルマネージャの処理例を示すフローチャートである。 モニタリング局の処理例を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る周波数・時間別測定結果記憶部に保持する周波数別の測定結果の一例である。 周波数別のセカンダリ信号の受信電力を示す図である。 周波数別のプライマリ信号の受信電力を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
<第1の実施形態>
 図1は、本発明の第1の実施形態に係るコグニティブ無線システムの一例を示すシステム構成図である。コグニティブ無線システムは、セカンダリシステムとしてプライマリシステムと周波数を共用して通信を行う。以下では、プライマリシステムがTV放送システムであり、セカンダリシステムがセルラーシステムである場合を例として想定する。もちろん、この構成は単なる一例であって、プライマリシステム及びセカンダリシステムの組み合わせは、このような構成に限定されない。プライマリシステム及びセカンダリシステムの組み合わせは、例えば、TVシステムとWRAN(Wireless Regional Access Network)システムの組み合わせ、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ができる。その他の例では、プライマリシステムがワイヤレスマイクや特定用途無線(例えば、集合住宅用無線、企業内自営無線、農業用無線等)であってもよいし、セカンダリシステムが無線LAN(Local Area Network)であってもよい。また、本発明の第1の実施形態の構成は、プライマリシステムとセカンダリシステムといった周波数利用時の優先順位が異なる無線システムの組合せのみに必ずしも限定されるわけでなく、優先順位が同列な無線システムにおいて周波数を共用することを想定した構成であってもよい。
 図1において、プライマリシステムは、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21とから構成される。なお、ここでは、一つのプライマリ受信局21を示しているが、プライマリ受信局21は複数あってもよい。
 セカンダリシステムは、セカンダリ送信局10と、スペクトルマネージャ12と、モニタリング局11と、地理データベース13と、コアネットワーク14とから構成される。
 なお、セカンダリシステムは、上記以外の構成(例えば、セカンダリ送信局10の通信相手となるセカンダリシステムの受信局)を含む場合があるが、これらの構成は、本発明の実施形態と直接関係しないので、説明を明瞭にするために図1において図示しない。
 セカンダリ送信局10は、通信を行うために、プライマリシステムの周波数帯域を二次利用する。この際に、セカンダリ送信局10は、スペクトルマネージャ12に対してコアネットワーク14経由で二次利用要求(二次利用する時間又は周波数を指定することも可能)を行い、その返答としてスペクトルマネージャ12から許容送信電力が指定される。
 セカンダリシステムは、プライマリシステムと周波数を共用して通信を行う。ここで、セカンダリ送信局10からの送信電力が大きいと、プライマリシステムに干渉を与え、プライマリ受信局21でプライマリ送信局20からの信号が適正品質で受信できなくなってしまう。そこで、本発明の実施形態では、セカンダリ送信局10は、許容送信電力以下の送信電力で送信を行うことで、セカンダリシステムとプライマリシステムとで周波数を共用しても、プライマリ受信局21が所定の受信品質を保つことができるよう、セカンダリ送信局10の与干渉量を制限している。
 以下では、この受信品質をプライマリ受信局21のCIR(Carrier to Interference Ratio)とする。セカンダリ送信局10の許容送信電力は、プライマリ受信局21のCIRが所定値以上となる最大の送信電力に設定するものとする。これにより、セカンダリ送信局10がプライマリ送信局20と同一の周波数を用いて送信を行ったとしても、プライマリ受信局21は、プライマリ送信局20からの信号を所定の受信品質を保持して受信することができる。
 また、セカンダリ送信局10の許容送信電力は、後述するように、パスロス推定値を実測補正することで更新される。スペクトルマネージャ12がパスロス推定値の実測補正やモニタリング局11の選択を行うために、セカンダリ送信局10は、送信電力、使用中の周波数をスペクトルマネージャ12に通知する。
 モニタリング局11は、プライマリ受信局21の周辺に位置し、セカンダリ送信局10からのセカンダリ信号の受信電力や、プライマリ送信局20からのプライマリ信号の受信電力を測定する。測定した受信電力は、コアネットワーク14経由でスペクトルマネージャ12へ送られる。後述するように、この測定した受信電力は、パスロス推定値を補正するのに用いられる。
 ここで、セカンダリ送信局10及びモニタリング局11は、例えば、セルラーシステムにおける基地局、中継局、又は端末局とすることができる。また、モニタリング局11に関しては、モニタリングを専用に行う局(モニタリング用のセンサー)であってもよい。
 以下では、セカンダリ送信局10及びモニタリング局11が基地局であって、コアネットワークを利用可能である場合を例に説明をする。また、図1では、モニタリング局11を一つのみ図示したが、セルラーシステムの基地局のように、複数のモニタリング局が面的に配置されているものとする。
 スペクトルマネージャ12は、基本的には、セカンダリシステムの周波数利用を管理する機能を有する。
 すなわち、スペクトルマネージャ12は、プライマリシステムの周波数帯域を二次利用することを要求するセカンダリ送信局10に対し、使用可能な各周波数で使用できる許容送信電力を通知する。
 また、スペクトルマネージャ12は、セカンダリ送信局10から、使用中の周波数に関する情報(又は、使用予定の周波数に関する情報)を受けて、モニタリング局11へ測定依頼を送信する。この際、スペクトルマネージャ12は、複数のモニタリング局11の中から実際に測定を行うモニタリング局11を一つ又は複数選択して、測定依頼を送信する。モニタリング局11の選択方法については、後述する。
 また、スペクトルマネージャ12は、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値や、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値を算出する。また、スペクトルマネージャ12は、モニタリング局11でのプライマリ送信局20からのプライマリ信号の受信電力測定値、及びセカンダリ送信局10からのセカンダリ信号の受信電力測定値をコアネットワーク14経由で受信し、この測定結果を保持する。なお、ここでは、測定結果は、モニタリング局11で測定した受信電力値とするが、受信電力値を量子化した結果や、受信電力と比例関係にある別な値(例えば、パイロット信号と受信信号との相関値)等であってもよい。そして、スペクトルマネージャ12は、保持した測定結果の中で、測定精度情報を基にして、パスロス推定値を補正するのに適した測定結果を選択し、パスロス推定値の実測補正を行う。このとき、本発明の第1の実施形態では、後述するように、保護対象のプライマリ受信局21の使用する周波数に対応する第1の周波数でパスロス推定を行い、第1の周波数とは別な第2の周波数で測定されたセカンダリ信号の受信電力、又は、同一周波数であってもプライマリ受信局の使用する時間とは別な時間で測定されたセカンダリ信号の受信電力値をパスロス実測補正に用いる。これにより、パスロス推定値をより精度よく実測補正できる。
 更に、スペクトルマネージャ12は、実測補正されたパスロス推定値を用いて許容送信電力の計算を行い、セカンダリ送信局10へ送信し、セカンダリ送信局10の許容送信電力を設定する。すなわち、スペクトルマネージャ12は、実測補正されたプライマリ送信局20からプライマリ受信局21までのパスロス推定値及びセカンダリ送信局10からプライマリ受信局21までのパスロス推定値を用いて、プライマリ受信局21でのプライマリ信号の受信電力及びセカンダリ信号の受信電力を推定し、CIRが所定値以上となる最大の送信電力に、セカンダリ送信局10の許容送信電力を設定する。
 なお、スペクトルマネージャ12は、単独の装置であってもよいし、セカンダリ送信局10やモニタリング局11と同一の装置内に機能として備わっていてもよい。更に、スペクトルマネージャ12の各機能は、セカンダリ送信局10やモニタリング局11のそれぞれの装置に機能として分離して備わっていてもよい。
 地理データベース13は、プライマリシステム及びセカンダリシステムに関する所定情報(例えば、無線局の位置、無線局のカバレッジ、送信電力、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13は、これらの情報を、必要に応じて、要求元(例えば、スペクトルマネージャ12やセカンダリ送信局10、モニタリング局11)に提供する。ここで、地理データベース13は、プライマリシステムの情報とセカンダリシステムの情報を別に管理するために、複数のデータベース装置として分離されていてもよい。加えて、この地理データベース13は、スペクトルマネージャ12の機能の一部(例えば、後述する周波数別・時間別測定結果記憶部104)又は全部が統合された装置であってもよい。
 コアネットワーク14は、セカンダリ送信局10と、モニタリング局11と、スペクトルマネージャ12と、地理データベース13とが通信を行うネットワークである。このネットワークは、通信事業者に閉じたコアネットワークであっても、複数の通信事業者に跨るネットワークであってもよい。また、このネットワークは、有線ネットワークであっても、無線ネットワークであってもよい。
 図2は、プライマリシステムとセカンダリシステムの地理的関係の一例を示すシステム構成図である。
 図2では、プライマリ送信局20(20_1~20_7)、プライマリ受信局21(21_1~21_7)、プライマリシステムサービスエリア22(22_1~22_7)、セカンダリ送信局10、モニタリング局11が示されている。プライマリ送信局20(20_1~20_7)及びプライマリ受信局21(21_1~21_7)は、プライマリシステムを構成している。セカンダリ送信局10及びモニタリング局11は、セカンダリシステムを構成している。
 プライマリ送信局20_1~20_7は、周波数f1~f14のどれかを使用する送信局として複数局を示している。図2では、プライマリ送信局20_1はf1、f8、プライマリ送信局20_2はf2、f9、プライマリ送信局20_3はf3、f10、プライマリ送信局20_4はf4、f11、プライマリ送信局20_5はf5、f12、プライマリ送信局20_6はf6、f13、プライマリ送信局20_7はf7、f14を使用するものとして示している。例えば、TV放送システムの各放送局では、この図2と同様に各局で複数の周波数が放送に割り当てられる。周波数の割り当て方はこれに限定されるものではない。
 プライマリ受信局21_1~21_7は、各プライマリシステムサービスエリア22_1~21_7で一つずつのみ示しているが、実際にはサービスエリア内に複数あるものとする。
 プライマリシステムサービスエリア22_1~22_7は、六角セルで分割したサービスエリアとし、各プライマリ送信局20_1~20_7で使用する2つの周波数のサービスエリアの大きさが同じであると仮定した。なお、プライマリシステムサービスエリア22_1~22_7は、地理的に隣接するサービスエリアが重複するようなサービスエリア設計であって、一つの位置が異なる送信局の複数のサービスエリアに含まれるようなサービスエリアであっても構わない。
 セカンダリ送信局10は、周波数f1、f8を使用するプライマリシステムサービスエリア22_1の中に位置するものとし、その位置で周波数f6を二次利用することを想定している。
 モニタリング局11は、セカンダリ送信局10が周波数f6を使用するときに、干渉の影響が大きい(例えば、セカンダリ送信局10からの距離が近い)位置周辺にあるモニタリング局を想定し、図示している。実際には、複数のモニタリング局11が面的に展開されているものとする。
 図2の例でセカンダリ送信局10が周波数f6を使用する場合、干渉の影響が最大となる位置周辺にあるモニタリング局11では、セカンダリ送信局10から送信された信号と、プライマリ送信局20_6から送信されたプライマリ信号の受信電力を測定する。そして、この受信電力測定値がスペクトルマネージャ12に送られる。
 スペクトルマネージャ12は、この測定結果を用いて、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値、及び、プライマリ送信局20_6とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値の補正を行う。そして、スペクトルマネージャ12は、周波数f6のプライマリシステムサービスエリア22_6の中で干渉の影響が最大となる位置において、プライマリシステムの保護が可能となるように、セカンダリ送信局10の許容送信電力を決定する。
 図3はスペクトルマネージャ12の構成を示すブロック図である。図3に示すように、スペクトルマネージャ12は、ネットワーク通信部101と、モニタリング局決定部102と、測定精度算出部103と、周波数別・時間別測定結果記憶部104と、パスロス推定部105と、パスロス補正部106と、許容送信電力設定部107とから構成される。
 ネットワーク通信部101は、スペクトルマネージャ12の各部がコアネットワーク14を経由して他の装置(セカンダリ送信局10、モニタリング局11、地理データベース13等)と通信を行うための機能を備える。
 モニタリング局決定部102は、セカンダリ送信局10が使用中の周波数、又は、使用することを決定した周波数の通知を受けて、その無線信号を測定するモニタリング局11を決定する。モニタリング局決定部102は、決定したモニタリング局11に対して測定依頼を送信し、測定を行う周波数を指示する。また、測定依頼で指定する測定周波数は、セカンダリ信号を測定する周波数と、プライマリ信号を測定する周波数を別々に設定できるようにしてもよい。
 測定精度算出部103は、モニタリング局11から受信した測定結果を入力とし、測定精度情報を算出して、測定結果と測定精度情報を周波数別・時間別測定結果記憶部104へ格納する機能を備える。測定精度情報の算出については、後に説明する。
 周波数別・時間別測定結果記憶部104は、測定を行った周波数(測定周波数)別、又は、測定を行った時間(測定時間)別に測定結果を記憶する機能を備える。この測定結果は、セカンダリ送信局10とモニタリング局11の組み合わせ毎に保持される。
 パスロス推定部105は、セカンダリ送信局10から送られた二次利用要求を受けて、二次利用の候補となる各周波数に対応した伝搬モデルを用いることで、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値を算出する機能を備える。更に、パスロス推定部105は、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値を算出する機能を備える。
 パスロス補正部106は、周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持されている測定結果を基に、パスロス推定値の実測補正を行う。本発明の第1の実施形態では、パスロス補正部106は、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値を補正する際にセカンダリ信号の受信電力測定値を用いた実測補正を行う。パスロス推定部105でのパスロス推定では、保護対象のプライマリ受信局の使用する周波数と対応する周波数(第1の周波数)でパスロス推定を行うのに対して、パスロス補正部106では、そのセカンダリ信号の受信電力測定値としては、保護対象のプライマリ受信局21で使用する周波数とは別な周波数(第2の周波数)で送信され、モニタリング局11によって測定されたセカンダリ信号の受信電力、又は、保護対象のプライマリ受信局21の使用する時間とは別な時間で送信され、モニタリング局11によって測定された受信電力を用いる。また、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値は第3の周波数を用いて推定し、実測補正する際にはプライマリ信号の受信電力測定値を用いる。そのプライマリ信号の受信電力測定値としては、セカンダリ送信局(セカンダリ送信局10、又は、他のセカンダリ送信局)の使用する周波数とは別な周波数(第4の周波数)でプライマリ送信局20から送信され、モニタリング局11によって測定された受信電力、又は、同一周波数であってもセカンダリ送信局10の使用する時間とは別な時間でプライマリ送信局20から送信され、モニタリング局11によって測定された受信電力を用いる。
 また、パスロス補正部106は、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値を補正する際に、保護対象のプライマリ受信局21の使用する周波数を含めて複数の周波数でのセカンダリ信号受信電力測定結果が利用可能な場合、又は、プライマリ受信局21の使用する時間を含めて複数の時間でのセカンダリ信号受信電力測定結果が利用可能な場合、測定精度情報から測定精度が高いと判断される受信電力の測定値を用いる。ここで、セカンダリ信号の受信電力値に対する測定精度情報としては、伝搬モデルを用いて算出したモニタリング局11におけるプライマリ信号の受信電力推定値を用い、プライマリ信号の受信電力推定値が最小であるセカンダリ信号の受信電力測定値を実測補正に用いる。実測補正の方法は、セカンダリ信号の受信電力推定値とセカンダリ信号の受信電力推定値との差分値を補正値として、セカンダリ送信局10からプライマリ受信局21へのパスロス推定値を補正する。
 一方、パスロス補正部106において、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値を補正する際に、セカンダリ送信局10の使用する周波数を含めて複数の周波数でのプライマリ受信電力測定値が利用可能な場合、又は、セカンダリ送信局10の使用する時間を含めて複数の時間でのプライマリ受信電力測定値が利用可能な場合、上記と同様に測定精度情報から測定精度が高いと判断される受信電力の測定値を用いる。但し、この場合のプライマリ信号の受信電力値に対する測定精度情報としては、伝搬モデルを用いて算出したモニタリング局11におけるセカンダリ信号の受信電力推定値を用い、セカンダリ信号の受信電力推定値が最小であるプライマリ信号の受信電力測定値を実測補正に用いる。実測補正の方法は、プライマリ信号の受信電力推定値とプライマリ信号の受信電力測定値との差分値を補正値として、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21へのパスロス推定値を補正する。
 許容送信電力設定部107は、実測補正されたプライマリ送信局20からプライマリ受信局21までのパスロス推定値及びセカンダリ送信局10からプライマリ受信局21までのパスロス推定値を用いて、プライマリ受信局21でのプライマリ信号の受信電力及びセカンダリ信号の受信電力を推定し、CIRが所定値以上となる最大の送信電力に、セカンダリ送信局10の許容送信電力を設定する。
 以降では、図3に示すスペクトルマネージャ12の測定精度算出部103、周波数別・時間別測定結果記憶部104、パスロス推定部105、パスロス補正部106、許容送信電力設定部107のそれぞれについて、その処理を詳細に説明する。
 上述のように、測定精度算出部103では、モニタリング局11から受信した測定結果を入力とし、測定精度情報を算出して、測定結果と測定精度情報を周波数別・時間別測定結果記憶部104へ格納する処理を行っている。このときの測定精度算出部103での測定精度の算出方法について以下で説明する。
 まず、セカンダリ信号の受信電力測定値に対する測定精度の算出について説明する。本発明の第1の実施形態では、セカンダリ信号の受信電力測定値に対する測定精度情報として、伝搬モデルを用いたパスロス推定に基づき算出したモニタリング局11でのプライマリ信号の受信電力推定値を用いるようにしている。
 つまり、モニタリング局11でのプライマリ信号の受信電力推定値CMon Estは次式で算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001

 ここで、PPriは、モニタリング局11で測定を行った周波数・時間(測定周波数・測定時間)におけるプライマリ送信局20の送信電力、GPri Txは、プライマリ送信局20の送信アンテナ利得、LPri-Monは、伝搬モデルを用いて算出したプライマリ送信局20とモニタリング局11との間のパスロス推定値、GPri-Mon Rxは、モニタリング局11におけるプライマリ送信局20方向の受信アンテナ利得である。伝搬モデルでの周波数(又は波長)は、保護対象のプライマリ受信局の使用する周波数と対応する周波数(又は波長)とする。
 なお、各項の単位はdB、又は、dBmとし、以降の説明中の変数でも同様とする。プライマリ送信局20とモニタリング局11との間のパスロス推定値は、プライマリ送信局20とモニタリング局11との距離(各局の位置情報から算出可能)や各局のアンテナ高等をパラメータとした伝搬モデルを用いることで算出できる。また、プライマリ送信局20の送信電力情報、送信アンテナ利得、送信アンテナ高、位置情報、モニタリング局11の受信アンテナ利得や、位置情報等は地理データベース13に保持されており、コアネットワーク14を経由して取得して、使用するものとする。同様にして、以降の説明で受信電力推定値の算出やパスロス推定値の算出を行う場合には、必要な情報は地理データベース13から取得するものとする。
 モニタリング局11においてプライマリ信号の受信電力推定値が低い場合、セカンダリ信号以外の他信号の受信電力が小さい環境となるため、測定誤差が軽減され、測定精度が高いと判断できる。一方、モニタリング局11でのプライマリ信号の受信電力推定値が高い場合、セカンダリ信号以外の他信号の受信電力が大きい環境となるため、測定誤差が大きく、測定精度が低いと判断できる。したがって、式(1)に示すようにしてプライマリ信号の受信電力推定値を求めれば、このプライマリ信号の受信電力推定値を、セカンダリ信号の受信電力測定値に対する測定精度情報として利用できる。
 以上は、セカンダリ信号の受信電力測定値に対する測定精度を説明したが、プライマリ信号の受信電力測定値に対する測定精度情報としては、伝搬モデルによるパスロス推定に基づいて算出したモニタリング局11におけるセカンダリ信号の受信電力推定値とする。
 セカンダリ信号の受信電力推定値についても、式(1)と同様にして、モニタリング局11で測定を行った周波数・時間におけるセカンダリ送信局10の送信電力、セカンダリ送信局10の送信アンテナ利得、セカンダリ送信局10とモニタリング局11との間のパスロス推定値、モニタリング局11におけるセカンダリ送信局10方向の受信アンテナ利得によって算出する。
 なお、セカンダリ信号送信電力は、モニタリング局が測定を行った測定周波数・測定時間での送信電力をセカンダリ送信局10から取得する。また、セカンダリ送信局10とモニタリング局11との間のパスロス推定値は、セカンダリ送信局10とモニタリング局11との距離(各局の位置情報から算出可能)や各局のアンテナ高等をパラメータとした伝搬モデルを用いることで算出できる。
 このように、測定精度算出部103は、セカンダリ信号の受信電力測定値に対する測定精度情報として、伝搬モデルに基づいて算出したプライマリ信号の受信電力推定値を算出し、プライマリ信号の受信電力測定値に対する測定精度情報として、伝搬モデルに基づいて算出したセカンダリ信号の受信電力推定値を算出している。このようにして算出された測定精度情報が周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持される。
 図4は、図2に示したようにプライマリシステムとセカンダリシステムが配置された場合の周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持された周波数別測定結果の一例である。この例では測定結果として、周波数f4、f5、f6におけるセカンダリ送信局10から送信されたセカンダリ信号の受信電力測定値と、周波数f6、f13におけるプライマリ信号20_6から送信されたプライマリ信号の受信電力測定値とを示している。
 図4に示すように、セカンダリ信号の受信電力測定値に対する測定精度情報として、プライマリ信号の受信電力推定値が保持される。プライマリ信号の受信電力推定値が高いほど、セカンダリ信号の測定誤差が大きく、測定精度が低くなる。
 図2に示したように、プライマリシステムサービスエリア22_4には、周波数f4のプライマリ送信局20_4が位置し、プライマリシステムサービスエリア22_5には、周波数f5のプライマリ送信局20_5が位置し、プライマリシステムサービスエリア22_6には、周波数f6のプライマリ送信局20_6が位置している。この際のモニタリング局11での周波数f4、f5、f6での受信電力を図5に示す。
 プライマリ送信局20_4は、モニタリング局11から離れているので、周波数f4でのプライマリ信号受信の電力推定値は小さくなり、周波数f4でのセカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度が高くなる。プライマリ送信局20_5は、プライマリ送信局20_4よりモニタリング局11に近いので、周波数f5でのセカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度は、周波数f4のときよりも、低くなる。これに対して、プライマリ送信局20_6は、モニタリング局11に近接しているので、周波数f6でのプライマリ信号の受信電力推定値は大きくなり、周波数f6でのセカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度は低くなる。
 上述の例では、周波数別に測定した測定結果及び測定精度を周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持する例について説明したが、時間別に測定した測定結果及び測定精度を周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持するようにしてもよい。
 同様にして、プライマリ送信局20_6から送信されたプライマリ信号の受信電力測定値に関しては、セカンダリ信号の受信電力測定値が測定精度情報となり、セカンダリ信号の受信電力推定値が高いほど、プライマリ信号の測定誤差が大きく、測定精度が低くなる。
 図6は、周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持された時間別測定結果の一例である。図6の例はある測定周波数において測定した結果を時間別に保持している点が図4の例と異なる。
 図7は、図6におけるプライマリ信号の受信電力推定値を測定時間別に表示した一例である。例えば、時刻t1が3時、時刻t2が11時、時刻t3が19時といったように、異なる時刻を表す。ここで、時刻t1はプライマリ送信局が送信を行っていない時間(例えば、テレビ放送が停波している時間)に相当することを仮定し、プライマリ信号の受信電力を0としている。この場合、時刻t1でのプライマリ信号の受信電力推定値は小さくなる(0になる)ので、時刻t1でのセカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度は高くなる。他の時刻t2、t3でのプライマリ信号の受信電力推定値は大きくなり、時刻t2、t3でのセカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度は低くなる。
 なお、図4及び図6を組み合わせて、測定周波数毎(f4、f5、f6)に、測定した時間(時刻t1、t2、t3)で分類した測定結果を周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持することも可能である。
 次に、図3に示したスペクトルマネージャ12におけるパスロス推定部105の処理について説明する。前述したように、パスロス推定部105は、セカンダリ送信局10から送られた二次利用要求を受けて、二次利用の候補となる各周波数に対して、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値を算出する。更に、パスロス推定部105は、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値を算出することも可能である。
 パスロス推定部105が推定するパスロスは、二次利用要求に含まれる周波数や時間等の情報に応じたものとする。例えば、セカンダリ送信局10が現在の時刻で周波数を二次利用するか、将来的に二次利用を行うかによって時間の指定がされる。また、パスロスを推定する周波数(二次利用を行う予定の周波数)をセカンダリ送信局10によって指定することも可能である。また、セカンダリ送信局10の二次利用要求には周波数や時間を指定する情報を含めず、二次利用候補周波数の全てに対してパスロス推定を行ってもよい。
 なお、以下の説明では、パスロス推定、パスロス補正及び許容送信電力設定の対象となる二次利用候補の周波数を一つとした例とするが、上記の通り、二次利用候補周波数が複数ある場合には、各周波数について同様の操作を行うこととする。
 まず、パスロス推定部105は、セカンダリ送信局10が二次利用候補周波数を使用する際に、与干渉が最大となるプライマリ受信局21の位置を特定する。
 例えば図2では、二次利用候補周波数をf6とする。この場合、干渉を与えるのは、プライマリシステムサービスエリア22_1~22_7の中で、二次利用する周波数と同じ周波数f6を使用するプライマリシステムサービスエリア22_6である。そして、この周波数f6のプライマリシステムサービスエリア22_6の中で、セカンダリ送信局10から最も近いサービスエリア端のプライマリ受信局21_6で与干渉量が最大となると考えられる。この特定された位置にあるプライマリ受信局21_6を保護対象のプライマリ受信局とする。
 なお、保護対象のプライマリ受信局の位置は必ずしも一つである必要はなく、与干渉が所定値以上となると推定されるエリアにおいて保護対象のプライマリ受信局21が複数あるものとしてもよい。
 次に、パスロス推定部105は、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との距離(各局の位置情報から算出可能)や各局のアンテナ高等をパラメータとした伝搬モデルを用いることで算出する。また、パスロス推定部105は、プライマリ送信局20_6とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を、プライマリ送信局20_6とプライマリ受信局21_6との距離(各局の位置情報から算出可能)や各局のアンテナ高等をパラメータとした伝搬モデルを用いることで算出する。
 こうして算出された各パスロス推定値と保護対象のプライマリ受信局21_6の位置情報は、パスロス推定部105から出力され、パスロス補正部106に入力される。
 パスロス補正部106は、パスロス推定部105から入力されたセカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値の実測補正を行う。また、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値の実測補正を行うことも可能である。
 このパスロス補正部106の処理について更に詳述する。パスロス補正部106は、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値の実測補正を行う場合には、以下の処理を行う。
 まず、パスロス補正部106は、入力されたプライマリ受信局21_6の位置情報をモニタリング局11の位置情報と比較することで、付近のモニタリング局11を特定する。
 次に、パスロス補正部106は、モニタリング局11によって測定されたセカンダリ送信局10の受信電力の測定結果が周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持されているかサーチする。
 本発明の第1の実施の形態では、パスロス補正部106は、セカンダリ送信局10と保護対象のプライマリ受信局(図2の例では、プライマリ受信局21_6)との間のパスロス推定値を補正する際にセカンダリ信号の受信電力測定値を用いた実測補正を行う。そのセカンダリ信号の受信電力測定値としては、保護対象のプライマリ受信局21_6で使用する周波数とは別な周波数で送信され、モニタリング局11によって測定されたセカンダリ信号の受信電力、又は、保護対象音プライマリ受信局21_6の使用する時間とは別な時間で送信され、モニタリング局11によって測定された受信電力を用いる。また、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21_6との間のパスロス補正を補正する際にはプライマリ信号の受信電力測定値を用いた実測補正を行う。そのプライマリ信号の受信電力測定値としては、セカンダリ送信局10の使用する周波数とは別な周波数でプライマリ送信局20から送信され、モニタリング局11によって測定された受信電力、又は、同一周波数であってもセカンダリ送信局10の使用する時間とは別な時間でプライマリ送信局20から送信され、モニタリング局11によって測定された受信電力を用いる。
 例えば、図2の例では、周波数f6をプライマリシステムとセカンダリシステムとで共用する場合には、保護対象の受信局はプライマリ受信局21_6となる。パスロス補正部106においてセカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を補正する際には、周波数f6とは別な周波数で送信され、モニタリング局11が測定したセカンダリ信号の受信電力測定値、又は、周波数f6であってもプライマリ信号の送信される時間とは別な時間(すなわち、プライマリ信号の送信されない時間)で送信され、モニタリング局11が測定したセカンダリ信号の受信電力測定値をパスロス補正に用いる。一方、周波数f6においてセカンダリ送信局10が送信している場合に、パスロス補正部106においてプライマリ送信局20_6とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を補正する際には、プライマリ送信局20_6の使用する周波数であって、f6とは別な周波数(図2の例ではf13)において送信され、モニタリング局11が測定したプライマリ信号の受信電力測定値、又は、周波数f6であってもセカンダリ信号の送信される時間とは別な時間で送信され、モニタリング局11が測定したセカンダリ信号の受信電力測定値をパスロス補正に用いる。
 また、パスロス補正部106は、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を補正する際に、プライマリ受信局21_6の使用する周波数を含めて複数の周波数でのセカンダリ信号受信電力測定結果が利用可能な場合、又は、プライマリ受信局21の使用する時間を含めて複数の時間でのセカンダリ信号受信電力測定結果が利用可能な場合、測定精度情報から測定精度が高いと判断される受信電力の測定値を用いる。前述のとおり、セカンダリ信号の受信電力値に対する測定精度情報としては、伝搬モデルを用いて算出したモニタリング局11におけるプライマリ信号の受信電力推定値を用い、プライマリ信号の受信電力推定値が最小であるセカンダリ信号の受信電力測定値を実測補正に用いる。実測補正の方法は、セカンダリ信号の受信電力推定値とセカンダリ信号の受信電力推定値との差分値を補正値として、セカンダリ送信局10からプライマリ受信局21_6へのパスロス推定値を補正する。
 一方、パスロス補正部106において、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を補正する際に、セカンダリ送信局10の使用する周波数を含めて複数の周波数でのプライマリ受信電力測定結果が利用可能な場合、又は、セカンダリ送信局10の使用する時間を含めて複数の時間でのプライマリ受信電力測定結果が利用可能な場合、上記と同様に測定精度情報から測定精度が高いと判断される受信電力の補正値を用いる。前述のとおり、この場合のプライマリ信号の受信電力値に対する測定精度情報としては、伝搬モデルを用いて算出したモニタリング局11におけるセカンダリ信号の受信電力推定値を用い、セカンダリ信号の受信電力推定値が最小であるプライマリ信号の受信電力測定値を実測補正に用いる。実測補正の方法は、プライマリ信号の受信電力推定値とプライマリ信号の受信電力推定値との差分値を補正値として、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21へのパスロス推定値を補正する。
 例えば、図2に示したように、保護対象のプライマリ受信局21_6が周波数f6、f13を使用する場合において、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値の補正を考え、図4に示したように、周波数別・時間別測定結果記憶部104は、測定周波数別(f4、f5、f6)に測定結果が記憶されるとする。このとき、図5に示したとおり、この中で周波数f4でのプライマリ信号の受信電力推定値が最小であり、周波数f4でのセカンダリ信号の受信電力測定値の精度が最も高い。このような場合には、周波数f4でのセカンダリ信号の受信電力測定値がパスロス補正に用いられる。
 一方、図6及び図7に示したように、測定結果が時間別に周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持されている場合には、測定時刻t1で測定されたプライマリ信号の受信電力推定値は約0であり、最も小さい。このような場合には、測定時刻t1でのセカンダリ信号の受信電力測定値の精度が最も高く、時刻t1でのセカンダリ信号の受信電力測定値がパスロス補正に用いられる。
 このように、本発明の第1の実施形態では、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を補正する場合には、測定精度情報として用いられるプライマリ信号の受信電力推定値が最小であるセカンダリ信号の受信電力測定値をパスロス推定値の補正に用いることで、同一帯域に含まれる信号の中でセカンダリ信号の受信電力の割合を大きくできるため、測定誤差を小さくできる。同様にして、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を補正する場合には、測定精度情報として用いられるセカンダリ信号の受信電力推定値が最小であるプライマリ信号の受信電力測定値をパスロス推定値の補正に用いることで、同一帯域に含まれる信号の中でプライマリ信号の受信電力の割合を大きくできるため、測定誤差を小さくできる。
 なお、上述の例では、セカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度情報として、プライマリ信号の受信電力推定値を用いているが、別な測定精度情報として、モニタリング局11で測定したプライマリ信号の受信電力測定値を用いてもよい。この場合においても、プライマリ信号の受信電力推定値を測定精度情報として用いる場合と同様にして、プライマリ信号の受信電力測定値が最小であるセカンダリ信号の受信電力測定値が実測補正に用いられることで、同一帯域に含まれる信号の中でセカンダリ信号の受信電力の割合を大きくできるため、測定誤差を小さくできる。更に、別な測定精度情報として、モニタリング局11でのセカンダリ信号の受信電力推定値を用いてもよい。この場合においては、セカンダリ信号の受信電力推定値の大きいセカンダリ信号の受信電力測定値は、実際の受信電力も大きいことが予想されるため、この測定値を実測補正に用いることで測定誤差を小さくできる。
 同様にして、上述の例では、プライマリ信号の受信電力測定値の測定精度情報として、セカンダリ信号の受信電力推定値を用いているが、別な測定精度情報として、モニタリング局11で測定したセカンダリ信号の受信電力測定値を用いてもよい。この場合においても、セカンダリ信号の受信電力推定値を測定精度情報として用いる場合と同様にして、セカンダリ信号の受信電力測定値が最小であるプライマリ信号の受信電力測定値が実測補正に用いられることで、同一帯域に含まれる信号の中でプライマリ信号の受信電力の割合を大きくできるため、測定誤差を小さくできる。更に、別な測定精度情報として、モニタリング局11でのプライマリ信号の受信電力推定値を用いてもよい。この場合においては、プライマリ信号の受信電力推定値の大きいプライマリ信号の受信電力測定値は、実際の受信電力も大きいことが予想されるため、この測定値を実測補正に用いることで測定誤差を小さくできる。
 プライマリ信号の受信電力推定値を用いてもよい。この場合、プライマリ信号の受信電力推定値が最大であるプライマリ信号の受信電力測定値が実測補正に用いられることで、同一帯域に含まれる信号の中でプライマリ信号の受信電力の割合を大きくできるため、測定誤差を小さくできる。
 次に、パスロス補正部106は、測定精度が高いと判断した測定結果を用いて、セカンダリ送信局10からプライマリ受信局21_6までのパスロスの推定値、及び、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を実測補正する。以下では、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を実測補正するときの処理について説明する。
 プライマリ信号の受信電力推定値が最小である周波数(又は時間)でのモニタリング局11でのセカンダリ信号の受信電力測定値をIMon Measとする。この測定結果を用いて、セカンダリ送信局10からプライマリ受信局21_6までのパスロスの推定値を実測補正するための補正値Δを算出する。この補正値Δは、次式のように、セカンダリ信号の受信電力測定値とセカンダリ信号の受信電力推定値との差分値として算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002

 ここで、IMon Estは、プライマリ信号の受信電力推定値が最小である周波数(又は時間)でのモニタリング局11でのセカンダリ信号の受信電力推定値である。このパスロス推定の補正値Δは、周波数別・時間別測定結果記憶部104に格納しておくことも可能である。
 この補正値Δは、セカンダリ送信局10からプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値の補正に用いる。具体的には次式によって補正が行われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003

 ここで、LSec―Priはセカンダリ送信局10からプライマリ受信局21_6への周波数f6におけるパスロス推定値、L’Sec―Priは補正を行ったパスロス推定値であり、wは補正値の重み係数(0≦w≦1)である。
 ここで、重み係数wは、例えば、モニタリング局11とセカンダリ送信局10との伝搬環境の相関に応じて決定する。例えば、モニタリング局11とセカンダリ送信局10との間の距離が離れており伝搬環境の相関が低い場合は重みを小さくし、反対に距離が近い場合には重みを大きくして補正値をより反映させる。
 また、重み係数wには、補正値の算出に使用した測定結果の周波数(測定周波数)と、補正対象であるパスロス推定値の周波数(二次利用候補周波数)との間の周波数差による伝搬環境の相関を反映してもよい。
 例えば、周波数差が大きくなる場合に、伝搬環境の相関が小さくなるため重み係数wを小さくし、周波数差が小さい場合には、伝搬環境の相関が大きくなるため重み係数wを大きくすることができる。更に、重み係数wには、補正値の算出に使用した測定結果の時間(測定時間)と二次利用を実際に行う時間(例えば、現時刻)との間の時間差による伝搬環境の相関を反映してもよい。これは、例えば、昼と夜では電離層による電波反射が異なる等、時刻によってパスロスが変動するので、測定時間と現時間の時間差に応じて重み係数wを決定してもよい。
 以上のようにして得られた補正後のパスロス推定値は、パスロス補正部106から許容送信電力設定部107へ出力される。
 なお、以上のパスロス推定値の補正は、セカンダリ送信局10から単一のプライマリ受信局21_6へのパスロス推定値のみでなく、複数のプライマリ受信局への各パスロス推定値に対しても適用可能である。
 例えば、図2における干渉保護の対象となるプライマリシステムサービスエリア22(22_1~22_7)を格子状(例えば、100m×100m)に分割し、干渉が大きいことが想定されるエリアの各格子点にプライマリ受信局21があることを想定し、この複数のプライマリ受信局21へのパスロスを推定し、実測補正を行う。この際、各プライマリ受信局21へのパスロス推定値の補正に用いる測定結果は、単一のモニタリング局11で得られた測定結果である必要はなく、各プライマリ受信局21までの距離が近い個々のモニタリング局で測定された測定結果を用いることができる。更に、複数のモニタリング局11で測定された測定結果を用いて、パスロス推定値の実測補正を行うこともできる。
 以上の説明は、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値の実測補正を行う場合であるが、同様にして、プライマリ送信局20_6とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値を実測補正することができる。この場合、測定結果として周波数別・時間別測定結果記憶部104に格納されたプライマリ信号の受信電力測定値を用いる。
 ここでのプライマリ信号とは、あくまで保護対象のプライマリ受信局21に対して送信を行っているプライマリ送信局(例えば、図2における20_6)から送信された信号であって、別な位置にある他のプライマリ送信局(例えば、図2における20_1~20_5、20_7)によって送信されたプライマリ信号ではない。
 このようにして、パスロス補正部106で、実測値を用いてパスロス補正が行われる。
 補正後の各パスロス推定値(セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値、プライマリ送信局20_6とプライマリ受信局21_6との間のパスロス推定値)は、パスロス補正部106から許容送信電力設定部107へ送られる。
 なお、初期状態等では、パスロス推定値の補正に使用できる測定が行われておらず、周波数別・時間別測定結果記憶部104に適切な測定結果が格納されていない場合が考えられる。この場合は、実測補正は行わずに、元々のパスロス推定値を許容送信電力設定部107へ入力することで代用する。
 次に、図3におけるスペクトルマネージャ12の許容送信電力設定部107での処理について説明する。許容送信電力設定部107では、補正後のセカンダリ送信局10からプライマリ受信局21_6へのパスロス推定値と、補正後のプライマリ送信局20_6からプライマリ受信局21_6へのパスロス推定値とが入力される。許容送信電力設定部107は、これら補正後のパスロス推定値を用いて、以下のようにして、許容送信電力PSec,Maxを設定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004

 ここで、PPriは二次利用候補周波数を使用するプライマリ送信局20_6の送信電力、GPri Txはプライマリ送信局20_6の送信アンテナ利得、L’Pri-Priはプライマリ送信局20_6からプライマリ受信局21_6への補正後パスロス推定値、L’Sec-Priはセカンダリ送信局10からプライマリ受信局21_6への補正後パスロス推定値である。
 また、GPri-Pri RxとGSec-Pri Rxは、プライマリ受信局21の受信アンテナ利得であって、それぞれ、プライマリ信号の到来方向の利得、セカンダリ信号の到来方向の利得である。各信号の到来方向は、プライマリ受信局21とプライマリ送信局20との位置関係、プライマリ受信局21とセカンダリ送信局10との位置関係によって算出し、アンテナ利得を算出する。
 また、CIRreqはプライマリ受信局21_6の保護に要求されるCIRであって、プライマリシステム毎に定まっているものとする。更に、σは補正後のパスロス推定値を使用することを想定した場合のCIRの推定誤差に関する標準偏差であって、qは要求CIRを確保できる確率に応じた係数である。したがって、qσはプライマリ受信局21_6のCIRが要求CIRを所定確率でもって満足できるよう、許容送信電力に設けたマージンに相当する。なお、qの値としては、例えば、CIR推定誤差がガウス分布である場合に、要求CIRを95%で確保することを考えると、1.645となる。
 なお、式(4)は二次利用候補周波数を使用する単一のプライマリ受信局21_6において要求CIRを所定確率で確保するための許容送信電力である。同一の二次利用候補周波数において、複数のプライマリ受信局21_6を保護する方法としては、各プライマリ受信局21_6に対して式(4)の許容送信電力を算出し、その中で最小値を最終的な許容送信電力とすることもできる。
 こうして得られた許容送信電力は、コアネットワーク14を経由して、セカンダリ送信局10へ送られ、セカンダリ送信局10は許容送信電力以下となる送信電力を設定する。
 図8は、モニタリング局11の構成例を示すブロック図である。モニタリング局11は、ネットワーク通信部151、測定周波数設定部152、受信用RF部153、受信電力測定部154で構成される。なお、本発明と直接関係のない構成要素(例えば、モニタリング局11が基地局である場合に、基地局と端末間で無線通信を行う回路等)については、説明を明瞭にするために省略している。
 ネットワーク通信部151は、モニタリング局11がコアネットワーク14を経由して他の装置(例えばスペクトルマネージャ12)と通信をするために用いられる。
 測定周波数設定部152では、コアネットワーク14を経由して、スペクトルマネージャから測定依頼を受信する。続いて、測定周波数設定部152では、測定依頼を受けた周波数(測定周波数)を受信用RF部153へ出力する。
 なお、「測定周波数」は、セカンダリ送信局10やプライマリ送信局20から送信される信号を測定するための周波数であって、モニタリング局11が基地局として帰属する端末へ送信する下り信号の周波数や、端末から受信する上り信号の周波数とは異なる。また、測定依頼で指定される測定周波数は、セカンダリ信号を測定する周波数と、プライマリ信号を測定する周波数を別々に設定できるようにしてもよい。
 受信用RF部153は、帯域通過フィルタ、低雑音増幅器、RF(Radio Frequency)帯の信号とベースバンド信号との周波数変換を行う周波数変換部、A/D変換部(Analog to Digital 変換部)等を内部に備える。
 受信用RF部153では、測定周波数設定部152によって帯域通過フィルタの周波数(中心周波数、周波数帯域幅)が設定され、アンテナから入力された無線信号の中で測定周波数帯域外の電波の受信を制限する。受信用RF部153では更に、抽出された測定周波数帯域の信号を、デジタルベースバンド信号に変換して受信電力測定部154へ出力する。
 なお、受信電力測定部154の測定方法によっては、RF信号やIF(Intermediate Frequency)信号を入力しても構わない。
 受信電力測定部154は、受信用RF部153から測定周波数のデジタルベースバンド信号が入力され、測定対象信号の受信電力を算出する。ここで、測定対象信号は、セカンダリ信号、又は、プライマリ信号である。
 受信電力の測定方法としては、セカンダリ信号の受信電力又はプライマリ信号の受信電力を測定できる方法であれば、如何なる方法を用いても構わない。
 例えば、測定対象の信号(例えば、セカンダリ信号)が送信されている間に、他の信号(例えば、プライマリ信号)が送信されていない場合には、測定周波数の受信電力を直接測定し、周波数帯域内に含まれる雑音電力を減算することで、測定対象信号の受信電力を測定できる。
 測定周波数において、セカンダリ信号とプライマリ信号が同時に送信されている場合には、各信号の電力を分離して測定する方法を用いる。このような方法としては、測定対象信号のパイロット信号と受信信号とのスライディング相関により求めた相互相関値を用いた電力の測定方法を利用することができる。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する。
 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。パイロット信号の送信電力が総送信電力(パイロット信号やデータ信号の合計送信電力値)の中に占める割合が既知である場合は、モニタリング局11においてパイロット信号の受信電力から測定対象信号の受信電力を推定することもできる。例えば、総送信電力に対するパイロット信号送信電力の割合は、セカンダリ送信局10からモニタリング局11に対してコアネットワーク14経由で通知することで利用できる。一方で、パイロット信号の受信電力をスペクトルマネージャ12に送り、スペクトルマネージャ12はセカンダリ送信局10から総送信電力に対するパイロット信号送信電力の割合を取得し、パイロット信号受信電力から測定対象信号の受信電力を算出し、この値を用いてパスロス推定値の補正値を算出させることもできる。
 図9は、スライディング相関を説明するための概念図である。縦軸がサブキャリア(周波数)を示し、横軸がシンボル(時間)を示す。上段が受信信号、下段が時間領域変換後のRS(Reference Signal)を示す。例えば、セカンダリ送信局10の送信信号がLTE(Long Term Evolution)下り信号であってモニタリング局11がこの信号の受信電力を測定する場合、スペクトルマネージャ12は、モニタリングを依頼するモニタリング局に対して、セカンダリ送信局10のセルID(Identification)を通知する。モニタリング局11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、更に、これを時間領域に変換する。モニタリング局11は、この時間領域のRSを用いて、以下の式の通りスライディング相関を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005

 モニタリング局11は、式5に示す計算式により、時間領域変換後のRS信号の複素共役(i*(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を算出し、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。なお、式(5)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11は、以上のように算出したパイロット信号の受信電力測定値(又は測定対象信号の受信電力)をスペクトルマネージャ12へ送信する。
 図10は、スペクトルマネージャ12の動作例を示すフローチャートである。まず、スペクトルマネージャ12のネットワーク通信部101は、セカンダリ送信局10から送られた使用中又は使用予定の周波数に関する情報(送信電力、周波数、時間、セルID等)、又は、モニタリング局11から送られた測定結果(セカンダリ信号の受信電力測定値、プライマリ信号の受信電力測定値)、又は、セカンダリ送信局10から送られた二次利用要求(周波数、時間等の情報も含む)のいずれかを受信する(ステップS10)。
 ステップS10で受信したメッセージがセカンダリ送信局10から送られた使用中の周波数に関する情報である場合には、スペクトルマネージャ12のモニタリング局決定部102は、測定を行うモニタリング局11を決定し、決定したモニタリング局11に対して測定依頼を送信する(ステップS11)。
 次にモニタリング局11の決定方法について説明する。前述の通り、スペクトルマネージャ12でのパスロス補正は、セカンダリ送信局10の送信時に保護対象となるプライマリ受信局21が使用する周波数(又は、時間)において、モニタリング局11によって測定されたセカンダリ信号の受信電力測定値だけでなく、その隣接周波数等の別周波数(又は、別時間)においてモニタリング局11によって測定されたセカンダリ信号の受信電力測定値を用いる。
 そこで、スペクトルマネージャ12は、セカンダリ送信局10の送信が与干渉となるプライマリシステムサービスエリア22にいるモニタリング局11に加えて、別周波数のサービスエリアにいるモニタリング局においても、セカンダリ送信局10の信号の受信電力を測定させる。
 例えば、図2では、セカンダリ送信局10は周波数f6を使用するため、プライマリシステムサービスエリア22_6に対して与干渉となるが、このサービスエリアのモニタリング局11に加えて、プライマリシステムサービスエリア22_1~22_5、22_7のモニタリング局(図2では不図示)においても、周波数f6のセカンダリ信号の受信電力を測定させる。この受信電力の測定は、該当する全てのモニタリング局において行ってもよい。
 また、例えば、各周波数のサービスエリアの中で、干渉の影響が大きいエリアに位置するモニタリング局(図2で図示されている各プライマリ受信局の周辺に位置するモニタリング局)のみが行ってもよい。このように、周波数f6で送信されたセカンダリ信号の受信電力を測定することで、セカンダリ送信局10から送信されたセカンダリ信号の受信電力を予め測定でき、更に各サービスエリアのプライマリ送信局(20_1~20_5、20_7)から送信されたプライマリ信号の受信電力を各周波数(f1~f5、f7~f14)で予め測定できる。したがって、セカンダリ送信局10が周波数f1~f5、f7~f14を使用する際には、予め周波数f6で測定したセカンダリ信号の受信電力測定値や周波数f1~f5、f7~f14で測定したプライマリ信号の受信電力測定値を用いてパスロス推定値の実測補正を行うことができるようになる。
 ステップS10で受信したメッセージがモニタリング局11から送られた測定結果(セカンダリ信号の受信電力測定値、プライマリ信号の受信電力測定値)である場合には、まず、スペクトルマネージャ12の測定精度算出部103は、測定結果に対して測定精度情報を算出する(ステップS12)。本発明の実施の形態では、セカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度情報はプライマリ信号の受信電力推定値とし、プライマリ信号の受信電力測定値の測定精度情報はセカンダリ信号の受信電力推定値とする。
 続いて、測定精度算出部103は、算出した測定結果、測定精度情報、測定周波数、測定時間の情報を周波数別・時間別測定結果記憶部104へ格納する(ステップS13)。
 ステップS10で受信したメッセージがセカンダリ送信局10から送られた二次利用要求である場合には、パスロス推定部105は、二次利用候補周波数を使用する際に与干渉の影響が大きい保護対象となるプライマリ受信局21を特定し、伝搬モデルを用いて、送受信局間のパスロス(セカンダリ送信局―プライマリ受信局間のパスロス、又は、プライマリ送信局-プライマリ受信局間のパスロス)を推定する(ステップS14)。
 次に、パスロス補正部106は、ステップS14で算出したセカンダリ送信局10とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値の実測補正を行う。この際、まず、保護対象のプライマリ受信局21の周辺に位置するモニタリング局11を特定する。次に、モニタリング局11で測定したセカンダリ送信局10の信号の受信電力が周波数別・時間別測定結果記憶部104で保持されているかサーチする。
 本発明の第1の実施の形態では、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21との間のパスロスの補正に用いる受信電力は、保護対象のプライマリ受信局21で使用する周波数とは別な周波数において測定されたセカンダリ信号の受信電力、又は、保護対象のプライマリ受信局21の使用する時間とは別な時間で測定された受信電力とする。
 例えば、保護対象のプライマリ受信局21で使用する周波数の隣接周波数(隣接チャネル)において測定されたセカンダリ信号の受信電力測定値をパスロス補正に用いる。
 更に、プライマリ受信局21で使用する周波数を含めて複数の周波数で測定されたセカンダリ信号の受信電力測定結果が利用可能な場合、又は、プライマリ受信局21で使用する時間を含めて複数の時間で測定されたセカンダリ信号の受信電力測定結果が利用可能な場合には、測定精度情報から測定精度が高いと判断されるセカンダリ信号の受信電力測定値を用いる。パスロス補正部106は、このセカンダリ信号の受信電力測定値と、パスロス推定に基づき算出したモニタリング局11におけるセカンダリ信号の受信電力推定値(セカンダリ送信局10とモニタリング局11との間のパスロス推定値に基づき算出したセカンダリ信号の受信電力推定値)との差分を補正値として、ステップS14で算出したパスロス推定値の補正を行う(ステップS15)。
 加えて、ステップS15において、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21との間のパスロス推定値の実測補正を行う場合には、パスロス補正部106は、上記で特定されたモニタリング局11で測定したプライマリ送信局20の信号の受信電力測定値が周波数別・時間別測定結果記憶部104で保持されているかサーチする。
 本発明の第1の実施の形態では、このパスロスの補正に用いる受信電力は、セカンダリ送信局(セカンダリ送信局10、又は、他のセカンダリ送信局)に使用されている周波数とは別な周波数、又は、セカンダリ送信局に使用されている時間とは別な周波数において測定されたプライマリ信号の受信電力とする。
 更に、セカンダリ送信局で使用された周波数を含めて複数の周波数で測定されたプライマリ信号の受信電力が利用可能な場合、又は、セカンダリ送信局で使用された時間を含めて複数の時間で測定されたプライマリ信号の受信電力が利用可能な場合には、パスロス補正部106は、測定精度情報から測定精度が高いと判断されるプライマリ信号の受信電力測定値を用いる。パスロス補正部106は、このプライマリ信号の受信電力測定値と、パスロス推定に基づき算出したプライマリ信号の受信電力推定値(プライマリ送信局20とモニタリング局11との間のパスロス推定値に基づき算出したプライマリ信号の受信電力推定値)との差分を補正値として、ステップS14で算出したパスロス推定値の補正を行う。
 続いて、許容送信電力設定部107は、セカンダリ送信局10とプライマリ受信局21との間の補正後パスロス推定値と、プライマリ送信局20とプライマリ受信局21との間の補正後パスロス推定値とを用いて、セカンダリ送信局10の許容送信電力を算出する。
こうして得られた許容送信電力は、コアネットワーク14を経由して、セカンダリ送信局10へ送られ、セカンダリ送信局10では許容送信電力以下となる送信電力を設定する(ステップS16)。
 図11は、モニタリング局11の動作例を示すフローチャートである。モニタリング局11のネットワーク通信部151は、スペクトルマネージャ12から測定依頼を受信する(ステップS20)。
 次に、モニタリング局11の測定周波数設定部152は、測定依頼で指定された周波数の無線信号を受信するため、受信用RF部153の帯域通過フィルタの通過帯域を当該周波数に設定する(ステップS21)。
 続いて、モニタリング局11は、アンテナから無線信号を受信し、受信用RF部153にて測定対象の周波数の無線信号をデジタルベースバンド信号へと変換する(ステップS22)。そして、モニタリング局11の受信電力測定部154は、測定対象のデジタルベースバンド信号を用いて、セカンダリ信号の受信電力、また、プライマリ信号の受信電力を測定し、ネットワーク通信部151、コアネットワーク14を介して、スペクトルマネージャ12に通知する(ステップS23)。
 以上説明した第1の実施形態によれば、セカンダリ送信局からプライマリ受信局への伝搬経路におけるパスロス推定値を補正する際に、第1の周波数でパスロス値を推定し、セカンダリ信号と同一周波数帯域内に含まれる他の信号(プライマリ信号)の受信電力が小さくなる他の周波数(第2の周波数)、又は、時間においてモニタリング局が測定したセカンダリ信号の受信電力を、パスロスの実測補正に用いる。これにより、モニタリング局の周辺にあるプライマリシステムサービスエリアで使用される第1の周波数を用いて、セカンダリ信号の受信電力を測定する場合と比べて、他信号の受信電力が小さい環境で測定を行うことができ、セカンダリ信号の受信電力の測定誤差が軽減される。すなわち、セカンダリ送信局からプライマリ受信局への伝搬経路におけるパスロス推定値をより精度よく実測補正することができる。
 同様に、プライマリ送信局からプライマリ受信局への伝搬経路におけるパスロス推定値を補正する際には、更に別な第3の周波数でパスロス値を推定し、測定対象以外の信号(セカンダリ信号)の受信電力が小さな他の周波数(第4の周波数)、又は、時間において、モニタリング局がプライマリ信号の受信電力を測定する。これにより、測定対象以外の信号の受信電力が小さい環境で測定を行うことができ、セカンダリ信号の受信電力の測定誤差が軽減される。すなわち、プライマリ送信局からプライマリ受信局への伝搬経路におけるパスロス推定値を、より精度よく実測補正することができる。結果として、CIRの推定誤差を削減でき、セカンダリ送信局の許容送信電力に設定必要なマージンをより小さくすることができるため、許容送信電力の増加が可能になる。
 なお、上記の説明では、許容送信電力を設定するための受信品質として、プライマリ受信局のCIRを用いたが、CINRを所定値以上にするよう許容送信電力を設定すること、プライマリ受信局での被干渉量を所定値以下とするよう許容送信電力を設定することも可能である。また、セカンダリ送信局での送信によって生じるプライマリ受信局のCIRやCINRの劣化度を所定値以下に抑えるように許容送信電力を設定することもできる。
 また、本発明の第1の実施の形態は、同一チャネル(周波数)間の干渉だけでなく、セカンダリ送信局の送信周波数に隣接する(又は、隣々接する)周波数への帯域外漏洩や、プライマリ受信局の受信フィルタの隣接チャネル選択性(所望周波数に隣接する周波数まで信号を取り込んでしまう受信フィルタの性質)に起因する隣接チャネル間の干渉(プライマリシステムとの隣接チャネルに関する周波数共用)も考慮することができる。
 一般的に、隣接チャネル間の干渉を考慮する場合の許容送信電力は、プライマリ受信局の周波数におけるプライマリ信号の受信電力と、プライマリ受信局の周波数と隣接した周波数におけるプライマリ受信局でのセカンダリ信号の受信電力との比を受信品質として、この受信品質を所定値以上に保つよう決定することで、隣接チャネル間干渉を回避する。
 このような場合においても、本発明の第1の実施の形態の方法によれば、モニタリング局は、プライマリ受信局で使用される周波数とは別な周波数(例えば、プライマリ受信局で使用される周波数の隣接周波数であって、セカンダリ信号を送信する周波数)において、セカンダリ信号の受信電力の測定を行い、セカンダリ信号を送信する周波数とは別な周波数(例えば、プライマリ受信局で使用される周波数)においてプライマリ信号の受信電力を測定することで、各受信電力の測定誤差を軽減した測定を行うことができ、この測定結果を用いることでパスロス推定値をより精度よく実測補正することができる。
 更に、本発明の第1の実施の形態では、保護対象のプライマリ受信局の使用する周波数であって、パスロスを推定する周波数である第1の周波数(時間)とは別な周波数(時間)で測定されたセカンダリ信号の受信電力をパスロス補正に用いるとしたが、次のような他の形態も可能である。例えば、保護対象のプライマリ受信局がサービスエリア内となる周波数に対して、サービスエリアに対応する各周波数とは別な周波数で測定されたセカンダリ信号の受信電力をパスロス補正に用いるとすることもできる。例えば、図2の例では、プライマリ受信局21_6はf6、f13のサービスエリア内に在圏しているため、f6、f13以外のプライマリシステムの周波数において測定することに相当する。ここで、この場合のサービスエリアは、複数のプライマリ送信局のサービスエリアであってよく、単一のプライマリ送信局のサービスエリアのみを対象とする必要はない。また、保護対象のプライマリ受信局とモニタリング局とが別のサービスエリアに入る場合には、モニタリング局がサービスエリア内に含まれる周波数とは別な周波数で測定されたセカンダリ信号の受信電力をパスロス補正に用いてもよい。更に、次のような形態も可能である。例えば、保護対象のプライマリ受信局をサービスエリア内とする単一又は複数のプライマリ送信局に対して、当該プライマリ送信局において使用される各周波数とは別な周波数で測定されたセカンダリ信号の受信電力をパスロス補正に用いるとすることもできる。
<第2の実施形態>
 本発明の第2の実施形態は、パスロス推定値の補正に用いる測定精度情報が第1の実施形態と異なり、測定対象の受信信号電力推定値と、他の信号の受信電力推定値の比を測定精度情報とする。説明を明瞭にするため、第1の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
 本発明の第1の実施の形態では、セカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度情報は、パスロス推定に基づき算出したセカンダリ信号の受信電力推定値とプライマリ信号の受信電力推定値の比であるICR(Interference to Carrier Ratio)とする。一方、プライマリ信号の受信電力測定値の測定精度情報は、パスロス推定に基づき算出したプライマリ信号の受信電力推定値とセカンダリ信号の受信電力推定値の比であるCIR推定値とする。
 図12は、本発明の第2の実施形態に係る周波数別・時間別測定結果記憶部104に保持される周波数別測定結果の例である。この測定結果は、セカンダリ送信局10とモニタリング局11の組み合わせ毎に保持される。
 この例では、図4と同様に測定周波数f4、f5、f6、f13の測定結果を示している。ここで、測定結果はセカンダリ信号の受信電力測定値及びプライマリ信号の受信電力測定値である。セカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度情報として用いているICR推定値は、第1の実施形態と同様にして、セカンダリ信号の受信電力推定値とプライマリ信号の受信電力推定値を算出し、その比として定義し、受信電力がdBm表示の場合は差として定義する。そして、ICR推定値が高い場合に測定精度が高い受信電力測定値であると判断する。一方、プライマリ信号の受信電力測定値の測定精度情報は、dB表示でのICR推定値の符号を反転させた値であるCIR推定値(真値表示でのICR推定値の逆数であるCIR推定値)としている。この場合には、CIR推定値が高い場合に、測定精度が高い受信電力測定値であると判断する。
 図13A及び図13Bは、図12におけるセカンダリ信号の受信電力推定値とプライマリ信号の受信電力推定値の例を測定周波数別に表したものである。図13Aび図13Bは、図2におけるセカンダリ送信局10、モニタリング局11、各プライマリ送信局20(20_4、20_5、20_6)の配置を想定したセカンダリ信号の受信電力推定値とプライマリ信号の受信電力推定値の例である。
 プライマリ信号の受信電力推定値は図5と同じであるため説明を省略し、セカンダリ信号の受信電力推定値について説明する。図2のセカンダリ送信局10の位置では、周波数f4とf6のサービスエリア端までの距離と比べて、周波数f5までのサービスエリア端までの距離が遠く、パスロスも大きくなると想定される。したがって、周波数f5を使用した際の許容送信電力が最も大きくなるため、モニタリング局11におけるセカンダリ信号の受信電力推定値も他の周波数(f4とf6)と比べて大きくなる。
 ここで、本発明の第2の実施形態におけるセカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度情報であるICR推定値を考えると、図13Aび図13Bの例では、周波数f5において最も大きくなるため、周波数f5のセカンダリ信号の受信電力測定値を実測補正に用いる。一方、プライマリ信号の受信電力測定値の測定精度情報であるCIR推定値についても、同様にして周波数f6、f13に対してセカンダリ信号の受信電力推定値とプライマリ信号の受信電力推定値とから算出し、CIR推定値が最も高いプライマリ信号の受信電力測定値を実測補正に用いる。
 以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、セカンダリ信号の受信電力測定値の測定精度情報としてICR推定値を、プライマリ信号の受信電力測定値の測定精度情報としてCIR推定値を用いる。第1の実施形態で示した測定精度情報である他信号の受信電力推定値(セカンダリ信号の受信電力推定値又はプライマリ信号の受信電力推定値)と比べて、測定対象の信号の受信電力を更に考慮できるため、測定誤差をより軽減することができる。
 なお、測定精度情報は、ICR推定値やCIR推定値の代わりに、ICNR(Interference to Carrier Plus Noise Ratio)推定値やCINR推定値とすることもできる。
 以上説明した第1~第2の実施形態によれば、モニタリング局によるセカンダリ送信局の信号の受信電力測定、又は、プライマリ送信局の信号の受信電力測定の精度を向上できる。その結果として、セカンダリ送信局からプライマリ受信局への伝搬経路におけるパスロスの推定値、又は、プライマリ送信局からプライマリ受信局への伝搬経路におけるパスロスの推定値を精度よく補正できるようになり、許容送信電力を増加できる。
 また、以上説明した第1~第2の実施形態において、プライマリシステムとセカンダリシステムとは、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がマクロセルであり、セカンダリシステム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。
 また、以上説明した第1~2の実施形態において、スペクトルマネージャとモニタリング局をセカンダリシステムの一部とする構成としたが、これらはセカンダリシステムの外部である別な無線システムにあってもよい。例えば、スペクトルマネージャ、地理データベース、モニタリング局は、パスロス推定とその実測補正に基づく周波数管理を複数のセカンダリシステムに対して提供する第3のシステムであってもよい。
 なお、以上説明した第1~2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1~2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、装置又はシステム内部の記憶媒体(例えば、ROM(Read Only Memory)やハードディスク等)、あるいは、外部の記憶媒体(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)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。
 本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
 同一周波数を共用して通信を行うシステムにおいて、パスロス値を精度よく推定することができる。
 本願は、2011年6月7日に、日本に出願された特願2011-127739号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 10  セカンダリ送信局
 11  モニタリング局
 12  スペクトルマネージャ
 13  地理データベース
 14  コアネットワーク
 20  プライマリ送信局
 20_1  プライマリ送信局
 20_2  プライマリ送信局
 20_3  プライマリ送信局
 20_4  プライマリ送信局
 20_5  プライマリ送信局
 20_6  プライマリ送信局
 20_7  プライマリ送信局
 21  プライマリ受信局
 21_1  プライマリ受信局
 21_2  プライマリ受信局
 21_3  プライマリ受信局
 21_4  プライマリ受信局
 21_5  プライマリ受信局
 21_6  プライマリ受信局
 21_7  プライマリ受信局
 22_1  プライマリシステムサービスエリア
 22_2  プライマリシステムサービスエリア
 22_3  プライマリシステムサービスエリア
 22_4  プライマリシステムサービスエリア
 22_5  プライマリシステムサービスエリア
 22_6  プライマリシステムサービスエリア
 22_7  プライマリシステムサービスエリア
 101  ネットワーク通信部
 102  モニタリング局決定部
 103  測定精度算出部
 104  周波数別・時間別測定結果記憶部
 105  パスロス推定部
 106  パスロス補正部
 107  許容送信電力設定部
 151  ネットワーク通信部
 152  測定周波数設定部
 153  受信用RF部
 154  受信電力測定部

Claims (18)

  1.  自己の無線システムの送信局と他者の無線システムの送信局のサービスエリアに在圏する他者の無線システム受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定し、
     前記第1の周波数とは異なる他者の無線システムの送信局の第2の周波数で送信された前記自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力値、又は、前記他者の無線システムの送信局が前記第1の周波数を使用しない時間において送信された前記自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力値を、前記サービスエリア及びその周辺のモニタリング局にて測定し、
     前記自己の無線システム信号の受信電力の測定値を用いて前記推定されたパスロス値を補正するパスロス算出方法。
  2.  自己の無線システムの送信局と他者の無線システムの送信局のサービスエリアに在圏する他者の無線システム受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定するパスロス推定部と、
     前記第1の周波数とは異なる他者の無線システムの送信局の第2の周波数で送信された前記自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力の測定値、又は、前記他者の無線システムの送信局が前記第1の周波数を使用しない時間において送信された前記自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力の測定値のいずれかを用いて、前記推定されたパスロス値を補正するパスロス補正部を備えたパスロス算出装置。
  3.  自己の無線システムの送信局と他者の無線システムの送信局のサービスエリアに在圏する他者の無線システム受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定するステップと、
     前記サービスエリア及びその周辺のモニタリング局で測定された、前記第1の周波数とは異なる他者の無線システムの送信局の第2の周波数で送信された前記自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力の測定値、又は、前記他者の無線システムの送信局が前記第1の周波数を使用しない時間において送信された前記自己の無線システム送信局の無線信号の受信電力の測定値を用いて前記推定されたパスロス値を補正するステップとを含むコンピュータにより実行可能なパスロス算出プログラム。
  4.  プライマリシステムの送信局の周波数と同一周波数をセカンダリシステムで共用し、前記セカンダリシステムの送信信号が前記プライマリシステムに干渉を与えないように、前記セカンダリシステムの送信信号の許容電力を制御するようにした無線通信システムであって、
     前記プライマリシステムは、少なくとも、プライマリシステムの送信局と、プライマリシステムの受信局とを含み、
     前記セカンダリシステムは、少なくとも、セカンダリシステムの送信局と、前記セカンダリシステムの送信局からの送信信号を管理するスペクトルマネージャと、前記プライマリシステムの送信局のサービスエリア及びその周辺に位置して前記セカンダリシステムの送信局からの送信信号の受信電力を測定するモニタリング局とを含み、
     前記スペクトルマネージャは、前記セカンダリシステムの送信局と前記プライマリシステムの受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定し、前記第1の周波数とは異なるプライマリシステムの送信局の第2の周波数で送信された前記セカンダリシステム送信局の無線信号の受信電力値、又は、前記プライマリシステムの送信局が前記第1の周波数を使用しない時間において送信された前記セカンダリシステムの送信局からの送信信号の受信電力値を用いて、前記推定されたセカンダリシステムの送信局とプライマリシステムの受信局との間のパスロス値を補正し、前記補正後のパスロス値を用いて、前記セカンダリシステムの送信局の許容送信電力を算出する無線通信システム。
  5.  前記モニタリング局は、更に、前記プライマリシステムの送信局からの送信信号の受信電力を測定し、
     前記スペクトルマネージャは、更に、前記プライマリシステムの送信局と前記プライマリシステムの受信局との間のパスロス値を第3の周波数で推定し、前記第3の周波数とは異なる前記セカンダリシステムの送信局の第4の周波数で送信された前記プライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値、又は、前記セカンダリシステムの送信局が前記第3の周波数を使用しない時間において送信された前記プライマリシステムの送信局からの送信信号の受信電力値を用いて、前記推定されたプライマリシステムの送信局とプライマリシステムの受信局との間のパスロス値を補正する請求項4に記載の無線通信システム。
  6.  プライマリシステムの送信局の周波数と同一周波数を共用するセカンダリシステムを管理するスペクトルマネージャであって、
     前記プライマリシステムの送信局のサービスエリア及びその周辺に位置するモニタリング局が測定した受信電力値を受信する通信部と、
     前記セカンダリシステムの送信局と前記プライマリシステムの受信局との間のパスロス値を第1の周波数で推定するパスロス推定部と、
     前記モニタリング局が測定した受信電力値を保持する測定結果記憶手段と、
     前記第1の周波数とは異なるプライマリシステムの送信局の第2の周波数で送信された前記セカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値、又は、前記プライマリシステムの送信局が前記第1の周波数を使用しない時間において送信された前記セカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値を用いて、前記推定されたセカンダリシステムの送信局とプライマリシステムの受信局との間のパスロス値を補正するパスロス補正部と、
     前記補正後のパスロス値を用いて、前記セカンダリシステムの送信局の許容送信電力を算出する許容電力設定部とを備えたスペクトルマネージャ。
  7.  前記測定結果記憶部は、複数の周波数毎に前記セカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値を測定精度情報と対応付けて保持し、又は、複数の時間毎に前記セカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値を測定精度情報と対応付けて保持し、
     前記パスロス補正部は、前記複数の周波数毎に保持された前記セカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値、又は、前記複数の時間毎に保持された前記セカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値の中で、前記測定精度情報に基づいて測定精度の高い受信電力値を抽出し、前記測定精度の高い受信電力値を用いて、前記セカンダリシステムの送信局と前記プライマリシステムの受信局との間のパスロス推定値を補正する請求項6に記載のスペクトルマネージャ。
  8.  前記測定精度情報は、プライマリシステムの送信局から送信された無線信号の前記モニタリング局における受信電力の推定値であり、
     前記パスロス補正部は、前記受信電力の推定値が小さいものに対応付けられたセカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値をパスロス補正に用いる請求項7に記載のスペクトルマネージャ。
  9.  前記測定精度情報は、前記モニタリング局が測定した前記プライマリシステムの送信局から送信された無線信号の受信電力の測定値であり、
     前記パスロス補正部は、前記受信電力の測定値が小さいものに対応付けられたセカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値をパスロス補正に用いる請求項7に記載のスペクトルマネージャ。
  10.  前記測定精度情報は、前記セカンダリシステムの送信局から送信された無線信号の前記モニタリング局における受信電力の推定値であり、
     前記パスロス補正部は、前記受信電力の推定値が大きいものに対応付けられたセカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値をパスロス補正に用いる請求項7に記載のスペクトルマネージャ。
  11.  前記測定精度情報は、前記セカンダリシステムの送信局から送信された無線信号の前記モニタリング局における受信電力の推定値と前記プライマリシステムの送信局から送信された無線信号の前記モニタリング局における受信電力の推定値との電力比であり、
     前記パスロス補正部は、前記電力比が大きいものに対応付けられたセカンダリシステムの送信局の無線信号の受信電力値をパスロス補正に用いる請求項7に記載のスペクトルマネージャ。
  12.  複数のモニタリング局の中から受信電力を測定させるモニタリング局を決定するモニタリング局決定部を,更に有し、
     前記モニタリング局決定部は、受信電力を測定させるモニタリング局として、前記プライマリシステムの送信局の周波数のサービスエリア及びその周辺に位置するモニタリング局と、前記プライマリシステムの送信局の周波数とは異なる周波数のサービスエリアエリア及びその周辺に位置し、前記セカンダリシステムの送信局が前記他の周波数で送信する際に被干渉となるモニタリング局とを位置情報から特定する請求項6乃至11の何れかに記載のスペクトルマネージャ。
  13.  前記パスロス推定部は、更に、前記プライマリシステムの送信局と前記プライマリシステムの受信局との間のパスロス値を第3の周波数で推定し、
     前記パスロス補正部は、前記第3の周波数とは異なるセカンダリシステムの送信局の第4の周波数で送信された前記プライマリシステム送信局の無線信号の受信電力値、又は、前記セカンダリシステムの送信局が前記第3の周波数を使用しない時間において送信された前記プライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値を用いて、前記推定されたプライマリシステムの送信局とプライマリシステムの受信局との間のパスロス値を補正する請求項6に記載のスペクトルマネージャ。
  14.  前記測定結果記憶部は、更に、複数の周波数毎に前記プライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値を測定精度情報と対応付けて保持し、又は、複数の時間毎に前記プライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値を測定精度情報と対応付けて保持し、
     前記パスロス補正部は、前記複数の周波数毎に保持された前記プライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値、又は、前記複数の時間毎に保持された前記プライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値の中で、前記測定精度情報に基づいて測定精度の高い受信電力値を抽出し、前記測定精度の高い受信電力値を用いて、前記プライマリシステムの送信局と前記プライマリシステムの受信局との間のパスロス推定値を補正する請求項13に記載のスペクトルマネージャ。
  15.  前記測定精度情報は、セカンダリシステムの送信局から送信された無線信号の前記モニタリング局における受信電力の推定値であり、
     前記パスロス補正部は、前記受信電力の推定値が小さいものに対応付けられたプライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値をパスロス補正に用いる請求項14に記載のスペクトルマネージャ。
  16.  前記測定精度情報は、前記モニタリング局が測定した前記セカンダリシステムの送信局から送信された無線信号の受信電力の測定値であり、
     前記パスロス補正部は、前記受信電力の測定値が小さいものに対応付けられたプライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値をパスロス補正に用いる請求項14に記載のスペクトルマネージャ。
  17.  前記測定精度情報は、前記プライマリシステムの送信局から送信された無線信号の前記モニタリング局における受信電力の推定値であり、
     前記パスロス補正部は、前記受信電力の推定値が大きいものに対応付けられたプライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値をパスロス補正に用いる請求項14に記載のスペクトルマネージャ。
  18.  前記測定精度情報は、前記プライマリシステムの送信局から送信された無線信号の前記モニタリング局における受信電力の推定値と前記セカンダリシステムの送信局から送信された無線信号の前記モニタリング局における受信電力の推定値との電力比であり、
     前記パスロス補正部は、前記電力比が大きいものに対応付けられたプライマリシステムの送信局の無線信号の受信電力値をパスロス補正に用いる請求項14に記載のスペクトルマネージャ。
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