WO2022097511A1 - 通信制御方法および通信システム - Google Patents

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WO2022097511A1
WO2022097511A1 PCT/JP2021/039201 JP2021039201W WO2022097511A1 WO 2022097511 A1 WO2022097511 A1 WO 2022097511A1 JP 2021039201 W JP2021039201 W JP 2021039201W WO 2022097511 A1 WO2022097511 A1 WO 2022097511A1
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WO
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information
communication
communication control
frequency
radio wave
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Application number
PCT/JP2021/039201
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English (en)
French (fr)
Inventor
匠 古市
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14Spectrum sharing arrangements between different networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/18TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters

Definitions

  • This disclosure relates to a communication control method and a communication system.
  • FIG. 1 is a diagram showing the current system structure (architecture) of CBRS.
  • the system structure of CBRS is disclosed as shown in Fig. 1.
  • a calendar-based portal system (calendar-based spectrum portal) managed by a SAS (Spectrum Access System) administrator is used.
  • SAS Spectrum Access System
  • a part of the shared frequency band in the CBRS system may be temporarily prioritized by the primary system such as the Department of Defense system, and the shared frequency to be used is reserved. .. Based on the reservation, the secondary system of the CBRS system can be controlled so as not to interfere with the primary system.
  • the Spectrum Scheduling System can be used not only in CBRS in the United States but also in other frequency bands, countries and regions. Therefore, there is an urgent need to develop a mechanism for the Spectrum Scheduling System and related communication control devices such as SAS.
  • the means for realizing the Spectrum Scheduling System is not specifically disclosed. Therefore, the change may affect the function of SAS.
  • the ESC Environmental Sensing Capability
  • the ESC Environmental Sensing Capability
  • the ESC detects a primary system such as a carrier-based radar in a coastal area and notifies SAS of the detection result.
  • the SAS administrator Upon receiving the notification, the SAS administrator notifies the secondary system of the suspension of use. This protects the primary system even if no reservation is made.
  • this method has a great influence, for example, it is not possible to determine which secondary system should be stopped, and even a secondary system that does not need to be paused can be stopped. Therefore, in the automatic interference prevention / detection / elimination by the Spectrum Scheduling System, it is preferable that the influence for the protection of the primary system is suppressed.
  • the present disclosure provides a communication control method and the like for automatically preventing, detecting, and eliminating interference with the frequency band reserved by the primary system.
  • One of the communication control methods according to the present disclosure is based on a request from a primary system wishing to use a frequency within the shared frequency band, the planned frequency of the primary system and the planned usage period of the planned frequency. Based on the step of registering at least a predetermined schedule, the step of detecting radio waves inside or around the protected area of the primary system during the scheduled usage period, the schedule, and the information of the detected radio waves.
  • the communication control method further includes a step of granting permission to use the frequency in the shared frequency band to one or more secondary systems wishing to use the frequency in the shared frequency band based on the schedule. , The use of frequencies within the shared frequency band by the secondary system without the permission may be prohibited.
  • the communication control method may further include a step of determining whether or not the radio wave determined to cause interference still causes interference to the primary system after the transmission of the instruction regarding the radio wave transmission. ..
  • a step of determining a setting value of the secondary system using an algorithm in order to protect the primary system from interference from a secondary system wishing to use a frequency within the shared frequency band, a step of determining a setting value of the secondary system using an algorithm.
  • the algorithm may be changed according to the planned usage period.
  • execution interval of the step for determining the set value may be determined based on the scheduled usage period.
  • the execution interval of the step for determining the set value in the predetermined unit period is the predetermined period of the plurality of primary systems. It may be the same as the length of the longest period of the planned use period in the unit period, or the length of the union of the planned use periods in the predetermined unit period of the plurality of primary systems.
  • the execution interval of the step of dividing the scheduled usage period and determining the set value according to each of the divided scheduled usage periods is set. It may be decided.
  • the step of detecting the radio wave is based on the step of acquiring information about the plurality of radio waves from the plurality of sensors, the information about the position of each of the plurality of sensors, and the information about the position of the primary system. It may include a step of selecting information on radio waves observed inside or around the protected area of the primary system from the information on radio waves in the above.
  • the communication control method further includes a step of acquiring information regarding the radio wave reach area of the secondary system for which the permission has been granted, and even if the source of the radio wave is estimated based on the information regarding the radio wave reach area. good.
  • the communication control method further includes a step of attempting communication with the authorized secondary system, and the source of the radio wave estimates based on the result of the communication or the information acquired by the communication. May be done.
  • the communication control method further includes a step of acquiring information regarding the arrival direction of the detected radio wave, and the transmission source of the radio wave may be estimated based on the arrival direction.
  • the instruction regarding the radio wave transmission may be a stop of the radio wave transmission.
  • the instruction regarding radio wave transmission may be a reduction in radio wave transmission strength.
  • another communication control method is based on a request from a primary system wishing to use a frequency within the shared frequency band, the planned frequency to be used by the primary system, the planned usage period of the planned frequency, and the planned usage period.
  • the algorithm is modified according to the planned usage period.
  • the communication system includes a plurality of communication devices, and the plurality of communication devices include at least a first communication device and a second communication device, and the first communication device is described above.
  • the communication device Based on the request from the primary system wishing to use the frequency within the shared frequency band, the communication device has a schedule in which the scheduled frequency of the primary system and the scheduled usage period of the scheduled frequency are at least defined.
  • the second communication device Upon registration, the second communication device transmits an instruction regarding radio wave transmission to a plurality of secondary systems that utilize frequencies within the shared frequency band. Then, one of the plurality of communication devices detects radio waves inside or around the protected area of the primary system during the scheduled usage period, and the detection is based on the schedule and the information of the detected radio waves.
  • the source of the radio wave is transmitted from a plurality of secondary systems using frequencies within the shared frequency band. It estimates and sends new instructions regarding radio wave transmission to the secondary system presumed to be the source.
  • FIG. 2 shows a system model according to an embodiment of the present invention.
  • this system model is represented by a communication network 100 including wireless communication, and is typically composed of the following entities.
  • -Communication device 110 ⁇ Terminal 120 -Communication control device 130
  • the system model also includes at least a primary system and a secondary system that utilize the communication network 100.
  • the primary system and the secondary system are composed of the communication device 110 or the communication device 110 and the terminal 120.
  • Various communication systems can be treated as a primary system or a secondary system, but in the present embodiment, the primary system and the secondary system shall utilize a part or all of the shared frequency band.
  • the frequency bands assigned to the primary system and the secondary system may partially or completely overlap, or may not overlap at all. That is, this system model will be described as a model of a wireless communication system related to dynamic frequency sharing (DSA: Dynamic Spectrum Access). Note that this system model is not limited to systems related to dynamic frequency sharing.
  • DSA Dynamic Spectrum Access
  • the communication device 110 typically provides a wireless communication service to the terminal 120, such as a wireless base station (BaseStation, NodeB, eNB, gNB, etc.) or a wireless access point (AccessPoint). It is a device. That is, the communication device 110 provides a wireless communication service to enable wireless communication of the terminal 120. Further, the communication device 1 may be a wireless relay device or an optical overhanging device called a Remote Radio Head (RRH). In the following description, unless otherwise specified, the communication device 110 will be described as being an entity constituting the secondary system.
  • a wireless base station BaseStation, NodeB, eNB, gNB, etc.
  • AccessPoint wireless access point
  • the communication device 1 may be a wireless relay device or an optical overhanging device called a Remote Radio Head (RRH).
  • RRH Remote Radio Head
  • the coverage (communication area) provided by the communication device 110 can have various sizes, from a large one such as a macro cell to a small one such as a pico cell.
  • a plurality of communication devices 110 may form one cell, such as a distributed antenna system (DAS). Further, when the communication device 110 has a beamforming capability, a cell or a service area may be formed for each beam.
  • DAS distributed antenna system
  • the communication device 110 that can access the communication control device 130 without using the wireless path that requires the permission of the communication control device 130 is referred to as "communication device 110A".
  • a communication device 110 capable of being connected to the Internet by wire can be regarded as a “communication device 110A”.
  • a wireless backhaul link using a frequency that does not require the permission of the communication control device 130 is constructed with another communication device 110A. If so, such a wireless relay device may also be regarded as a "communication device 110A".
  • the communication device 110 that cannot access the communication control device 130 without a wireless path that requires the permission of the communication control device 130 is referred to as "communication device 110B".
  • a wireless relay device that needs to construct a backhaul link using a frequency that requires the permission of the communication control device 130 can be regarded as a “communication device 110B”.
  • a device such as a smartphone having a wireless network providing function typified by tethering, which uses a frequency that requires the permission of the communication control device 130 for both the backhaul link and the access link, is referred to as "a device. It may be treated as "communication device 110B".
  • the communication device 110 does not necessarily have to be fixedly installed.
  • the communication device 110 may be installed in a moving object such as an automobile.
  • the communication device 110 does not necessarily have to exist on the ground.
  • an object existing in the air or space such as an aircraft, a drone, a helicopter, a HAPS (High Altitude Platform Station), a balloon, or a satellite, may be equipped with a communication device 110.
  • the communication device 110 may be provided on an object existing on or under the sea, such as a ship or a submarine.
  • such a mobile communication device 110 corresponds to the communication device 110B, and secures an access route to the communication control device 130 by performing wireless communication with the communication device 110A.
  • the frequency used for wireless communication with the communication device 110A is not managed by the communication control device 130, even the mobile communication device 110 can be treated as the communication device 110A.
  • the description "communication device 110" includes the meanings of both the communication device 110A and the communication device 110B, and may be read as either of them.
  • the communication device 110 can be used, operated, or managed by various operators.
  • mobile network operator MNO: MobileNetworkOperator
  • virtual mobile network operator MVNO: MobileVirtualNetworkOperator
  • mobile communication enabler MNE: MobileNetworkEnabler
  • virtual mobile communication enabler MVNE: Mobile Virtual Network Enabler
  • shared equipment operator neutral host network (NHN: Neutral Host Network) operator, broadcaster, enterprise, educational institution (school corporation, local government education committee, etc.), real estate (building, condominium, etc.)
  • An administrator, an individual, or the like can be assumed as a business operator involved in the communication device 110.
  • the business operator involved in the communication device 110 is not particularly limited.
  • the communication device 110A may be a shared facility used by a plurality of businesses.
  • the businesses that install, use, operate, and manage the equipment may be different.
  • the communication device 110 operated by the operator is typically connected to the Internet via a core network.
  • operation, management, and maintenance are performed by a function called OA & M (Operation, Administration & Maintenance).
  • OA & M Operaation, Administration & Maintenance
  • the intermediate device may be a communication device 110 or a communication control device 130.
  • the terminal 120 (UserEquipment, UserTerminal, UserStation, MobileTerminal, MobileStation, etc.) is a device that performs wireless communication by the wireless communication service provided by the communication device 110.
  • a communication device such as a smartphone corresponds to the terminal 120.
  • the device is equipped with a wireless communication function, it may correspond to the terminal 120.
  • a device such as a professional camera having a wireless communication function may also fall under the terminal 120 even if wireless communication is not the main application.
  • data is transmitted to the terminal 120 such as a radio station for broadcasting business (FPU: Field Pickup Unit) that transmits images for television broadcasting from outside the broadcasting station (on-site) to the broadcasting station in order to broadcast sports.
  • FPU Field Pickup Unit
  • the communication device to be used also corresponds to the terminal 120.
  • the terminal 120 does not necessarily have to be used by a person.
  • a device such as a machine in a factory or a sensor installed in a building may be connected to a network and operate as a terminal 120, such as a so-called MTC (Machine Type Communication).
  • MTC Machine Type Communication
  • CPE Customer Premises Equipment
  • the terminal 120 may be equipped with a relay communication function.
  • the terminal 120 does not need to be fixedly installed or exist on the ground like the communication device 110.
  • an object existing in the air or space such as an aircraft, a drone, a helicopter, a satellite, or the like, may operate as a terminal 120.
  • an object existing on the sea or in the sea such as a ship or a submarine may operate as the terminal 120.
  • the terminal 120 is an entity to which a wireless link using a frequency requiring the permission of the communication control device 130 is terminated.
  • the terminal 120 may operate in the same manner as the communication device 110.
  • a device that can correspond to the communication device 110 such as a wireless access point may correspond to the terminal 120
  • a device that can correspond to the terminal 120 such as a smartphone may correspond to the communication device 110. It may also be applicable to.
  • the communication control device 130 is typically a device that determines, permits, instructs, and / or manages communication parameters of the communication device 110.
  • a database server called TVWSDB (TVWhiteSpaceDatabase), GLDB (Geolocationdatabase), SAS (SpectrumAccessSystem), AFC (AutomatedFrequencyCoordination) corresponds to the communication control device 130.
  • TVWSDB TVWhiteSpaceDatabase
  • GLDB Geographiclocationdatabase
  • SAS SpectrumAccessSystem
  • AFC AutomaticFrequencyCoordination
  • the Registered Location Secure Server defined by IEEE 802.11-2016 also corresponds to the communication control device 130. That is, not limited to these examples, the entity responsible for determining, using, instructing, and managing the communication parameters of the communication device 110 may be called the communication control device 130. Basically, the control target of the communication control device 130 is the communication device 110, but the communication control device 130 may control the terminal 120 under the communication device 110.
  • a plurality of communication control devices 130 When a plurality of communication control devices 130 are present, at least one of at least one of the following three types of decision-making topologies can be applied to the communication control device 130.
  • Autonomous Decision-Making ⁇ Centralized Decision-Making ⁇ Distributed Decision-Making
  • Autonomous Decision-Making is a decision-making topology in which an entity that makes decisions (decision-making entity, in this case, communication control device 130) makes decisions independently of another decision-making entity. That is.
  • the communication control device 130 independently calculates the necessary frequency allocation and interference control. For example, autonomous decision making may be applied when a plurality of communication control devices 130 are arranged in a distributed manner as shown in FIG.
  • Centralized Decision-Making is a decision-making topology in which a decision-making entity delegates a decision to another decision-making entity.
  • FIG. 4 shows a model (so-called master-slave type) in which one communication control device 130 centrally controls a plurality of communication control devices 130.
  • the communication control device 130A which is the master, controls the communication control device 130B, which is a plurality of slaves, and can make a centralized decision.
  • Distributed Decision-Making is a decision-making topology in which a decision-making entity collaborates with another decision-making entity to make a decision.
  • a plurality of communication control devices 130 make decisions independently, but after making a decision, each communication control device 130 mutually coordinates and negotiates the decision-making results. Doing such things can correspond to "distributed decision-making”.
  • the master communication control device 130A dynamically transfers the decision-making authority to the communication control device 130B of each slave for the purpose of load balancing.
  • the implementation of destruction can be regarded as "distributed decision-making”.
  • the slave communication control device 130B operates as an intermediate device for bundling a plurality of communication devices 110.
  • the master communication control device 130A does not have to control the communication device 110 bundled by the slave communication control device 130B, that is, the secondary system configured by the slave communication control device 130B.
  • the implementation as shown in FIG. 5 is also possible.
  • the communication control device 130 can acquire necessary information from an entity other than the communication device 110 and the terminal 120 of the communication network 100 for its role.
  • information necessary for protecting the primary system can be obtained from a database (regulatory database) managed or operated by a national or regional radio wave administration (NRA: National Regulatory Authority).
  • a regulatory database is the ULS (Universal Licensing System) operated by the Federal Communications Commission (FCC).
  • ULS Universal Licensing System
  • FCC Federal Communications Commission
  • Examples of information required to protect the primary system include location information of the primary system, communication parameters of the primary system, out-of-band radiation limit (OOBE (Out-of-Band Emission) Limit), and neighborhood channel leakage ratio (ACLR).
  • OOBE Out-of-Band Emission
  • ACLR neighborhood channel leakage ratio
  • AdjacentChannelLeakageRatio AdjacentChannelLeakageRatio
  • neighborhood channel selectivity AdjacentChannelSelectivity
  • fading margin In areas where fixed numerical values, acquisition methods, derivation methods, etc. are stipulated by legislation in order to protect the primary system, the information stipulated by the legislation is used as information necessary for protecting the primary system. It is desirable to use it.
  • a database that records conformity-certified communication devices 110 and terminals 120 such as the Equipment Authorization System (EAS) managed by FCC's OET (Office of Engineering and Technology), also falls under the regulatory database. From such a regulatory database, it is possible to acquire information on the operable frequency of the communication device 110 and the terminal 120, information on the maximum equivalent isotropic radiated power (EIRP: Equivalent Isotropic Radiated Power), and the like. Of course, the communication control device 130 may use this information to protect the primary system.
  • EAS Equipment Authorization System
  • OET Office of Engineering and Technology
  • the communication control device 130 acquires radio wave sensing information from a radio wave sensing system installed and operated for the purpose of radio wave detection of the primary system.
  • a radio wave sensing system installed and operated for the purpose of radio wave detection of the primary system.
  • the communication control device 130 has a radio wave sensing system called an environmental sensing function (ESC) to a radio wave of a carrier-based radar which is a primary system. Acquire detection information.
  • the communication control device 130 may acquire radio wave detection information of the primary system from these.
  • the interface between the entities that make up this system model may be wired or wireless.
  • the interface between the communication control device 130 and the communication device 110 may use not only a wired line but also a wireless interface that does not depend on frequency sharing.
  • Wireless interfaces that do not depend on frequency sharing include, for example, a wireless communication line provided by a mobile communication operator via a licensed band, and Wi-Fi that uses an existing license-exempt band. Communication etc. exists. ⁇ 1.2 Terms related to frequency and sharing>
  • each user in the shared frequency band is classified into one of three groups. This group is called a tier.
  • the three groups are called Incumbent Tier (existing layer), Priority Access Tier (priority access layer) and General Authorized Access (GAA) Tier (general authorized access layer), respectively.
  • Incumbent Tier is a group of existing users who have traditionally used the frequency band defined as the shared frequency band. Existing users are also commonly referred to as primary users. In CBRS, the US Department of Defense (DOD: Department of Defense), fixed satellite operators, and wireless broadband licensees (GWBL: Grandfathered Wireless Broadband Licensesee) exempted from the new rules are defined as existing users.
  • the Incumbent Tier is not required to avoid interference with the Priority Access Tier and GAA Tier, which have lower priorities, and to suppress the use of the shared frequency band. Incumbent Tier is also protected from interference by Priority Access Tier and GAA Tier. That is, the Incumbent Tier user can use the shared frequency band without considering the existence of other groups.
  • Priority Access Tier is a group consisting of users who use the shared frequency band based on the above-mentioned PAL (Priority Access License). Priority Access Tier users are also commonly referred to as secondary users. When using the shared frequency band, the Priority Access Tier is required to avoid interference and suppress the use of the shared frequency band for the Incumbent Tier, which has a higher priority than the Priority Access Tier. On the other hand, the GAA Tier, which has a lower priority than the priority access layer, is not required to avoid interference or suppress the use of the shared frequency band. Also, the Priority Access Tier is not protected from interference by the higher priority Incumbent Tier, but is protected from interference by the lower priority GAA Tier.
  • GAA Tier is a group consisting of shared frequency band users who do not belong to Incumbent Tier and Priority Access Tier. Similar to Priority Access Tier, GAA Tier users are also generally referred to as secondary users. However, since the priority of shared use is lower than that of Priority Access Tier, it is also called a low priority secondary user.
  • the GAA Tier is required to avoid interference and suppress the use of the shared frequency band for the Incumbent Tier and Priority Access Tier, which have higher priorities. Also, the GAA Tier is not protected from interference by the higher priority Incumbent Tier and Priority Access Tier. That is, GAA Tier is a tier that is legally required to use an opportunistic shared frequency band.
  • CBRS generally adopts a 3-tier structure, but in the present embodiment, a 2-tier structure may be adopted.
  • Typical examples of the 2-tier structure include Authorized Shared Access (ASA), Licensed Shared Access (LSA), evolved LSA (eLSA), TVWS (TV band White Space), and US 6GHz band sharing.
  • ASA, LSA and eLSA do not have GAA Tier and adopt the same structure as the combination of Incumbent Tier and Priority Access Tier.
  • TVWS and the US 6GHz band do not have Priority Access Tier, and the same structure as the combination of Incumbent Tier and GAA Tier is adopted.
  • tiers there may be 4 or more tiers.
  • a plurality of intermediate layers corresponding to Priority Access Tier may be provided, and different priorities may be given to each intermediate layer to generate four or more tiers.
  • the GAA Tier may be similarly divided and given a priority to increase the Tier. That is, each group may be divided.
  • the primary system of this embodiment is not limited to the definition of CBRS.
  • TV broadcasting fixed microwave line (FS: Fixed System), meteorological radar (Meteorological Radar), radio altitude meter (RadioAltimeter), wireless train control system (Communications-based Train Control), radio wave
  • FS Fixed System
  • meteorological radar Metalological Radar
  • RadioAltimeter radio altitude meter
  • RadioAltimeter wireless train control system
  • radio wave such as Radio Astronomy is assumed, and any radio system, not limited to these, can be the primary system of the present embodiment.
  • this embodiment is not limited to the environment of shared frequency.
  • an existing system that uses the target frequency band is called a primary system, and a secondary user is called a secondary system.
  • a primary system an existing system that uses the target frequency band
  • a secondary user is called a secondary system.
  • the present embodiment is applied. It should be read by replacing it with another term.
  • a macrocell base station in a heterogeneous network HetNet
  • a small cell base station or a relay station may be used as a secondary system.
  • the base station may be the primary system
  • the Relay UE User Equipment
  • Vehicle UE that realizes D2D or V2X existing in the coverage
  • the base station is not limited to the fixed type, and may be a portable type or a mobile type.
  • the communication control device 130 of the present embodiment may be provided in a core network, a base station, a relay station, a Relay UE, or the like.
  • frequency in the present disclosure is replaced with another term shared by the application destination.
  • the registration procedure is a procedure for registering information on a wireless system that intends to use the shared frequency band. More specifically, it is a procedure for registering device parameters related to the communication device 110 of the wireless system in the communication control device 130.
  • the communication device 110 representing the wireless system that intends to use the shared frequency band notifies the communication control device 130 of the registration request including the device parameters, so that the registration procedure is started.
  • the device parameters of each of the plurality of communication devices are included in the registration request. Further, the device for transmitting the registration request on behalf of the wireless system may be appropriately defined. ⁇ 2.1.1 Details of required parameters>
  • the device parameter refers to, for example, the information shown below.
  • -Information about the user of the communication device 110 hereinafter referred to as user information.
  • -Information unique to the communication device 110 hereinafter referred to as unique information
  • location information -Information regarding the position of the communication device 110
  • antenna information -Information about the antenna of the communication device 110
  • wireless interface information -Information about the wireless interface of the communication device 110
  • Device parameters are not limited to the above. Information other than these may be treated as device parameters. It should be noted that the device parameter does not have to be transmitted once, and may be transmitted in a plurality of times. That is, a plurality of registration requests may be sent for one registration procedure. In this way, one procedure or one process within the procedure may be performed in a plurality of times. The same applies to the procedures described below.
  • User information is information related to the user of the communication device 110. For example, a user ID, an account name, a user name, a user contact, a call sign, and the like can be assumed.
  • the user ID and the account name may be independently generated by the user of the communication device 110, or may be issued in advance by the communication control device 130. It is desirable to use the callsign issued by NRA as the callsign.
  • User information can be used, for example, for the purpose of interference resolution.
  • the communication control device 130 makes a usage suspension determination for the frequency in use by the communication device 110, and gives an instruction based on the usage suspension determination.
  • the communication control device 130 can suspect a malfunction of the communication device 110 and notify the user contact information included in the user information of the behavior confirmation request of the communication device 110.
  • the communication control device 130 can communicate using the user information. ..
  • the unique information includes information that can identify the communication device 110, product information of the communication device 110, information about the hardware or software of the communication device 110, and the like.
  • the information that can identify the communication device 110 may include, for example, the serial number (serial number) of the communication device 110, the ID of the communication device 110, and the like.
  • the ID of the communication device 110 may be, for example, uniquely assigned by the user of the communication device 110.
  • the product information of the communication device 110 may include, for example, an authentication ID, a product model number, information about the manufacturer, and the like.
  • the certification ID is an ID given by a certification body in each country or region, such as the FCC ID in the United States, the CE number in Europe, and the technical standard conformity certification (technical suitability) in Japan.
  • An ID issued by an industry group based on its own authentication program may also be regarded as an authentication ID.
  • Unique information represented by these can be used, for example, for whitelist or blacklist applications.
  • the communication control device 130 uses the communication device 110 in the frequency usage notification procedure described in ⁇ 2.5> described later. It is possible to give an instruction to stop using the frequency. Further, the communication control device 130 can behave such that the suspension of use measures is not released until the communication device 110 is released from the blacklist. Further, for example, the communication control device 130 can reject the registration of the communication device 110 included in the blacklist. Further, for example, the communication device 110 corresponding to the information included in the blacklist is not considered in the interference calculation of the present disclosure, or only the communication device 110 corresponding to the information included in the whitelist is considered in the interference calculation. It is also possible for the communication control device 130 to perform the above.
  • the FCC ID may be treated as information regarding transmission power.
  • EAS Equipment Authorization System
  • the EAS Equipment Authorization System
  • the API Application programming interface
  • the certified maximum EIRP information Certified maximum EIRP
  • the FCC ID can be handled as transmission power information.
  • the FCC ID may be treated as equivalent to other information contained in the EAS. Further, not limited to the FCC ID, if the information associated with the authentication ID exists, the authentication ID may be treated as equivalent to the information.
  • Information about the hardware of the communication device 110 may include, for example, transmission power class information.
  • transmission power class information For example, FCC C.F.R (Code of Federal Regulations) Part 96 in the United States defines two types of transmission power class information, Category A and Category B, and the hardware of the communication device 110 that complies with these regulations. Information about which of the two classes it belongs to may be included.
  • some eNodeB and gNodeB classes are specified in TS (Technical Specification) 36.104 and TS 38.104 of 3GPP (3rd Generation Partnership Project), and these specifications can also be used.
  • the transmission power class information can be used, for example, for the purpose of interference calculation. Interference calculation can be performed using the maximum transmission power specified for each class as the transmission power of the communication device 110.
  • the information about the software of the communication device 110 may include, for example, version information and a build number related to an execution program in which the processing necessary for interaction with the communication control device 130 is described.
  • software version information, a build number, and the like for operating as the communication device 110 may also be included.
  • the position information is typically information that can specify the position of the communication device 110.
  • it is coordinate information acquired by a positioning function represented by GPS (Global Positioning System), Beidou, QZSS (Quasi-Zenith Satellite System), Galileo and A-GPS (Assisted Global Positioning System).
  • GPS Global Positioning System
  • Beidou Beidou
  • QZSS Quadasi-Zenith Satellite System
  • Galileo Galileo
  • A-GPS Assisted Global Positioning System
  • it may include information about latitude, longitude, ground clearance / sea level, altitude, and positioning error.
  • it may be location information registered in an information management device managed by NRA (National Regulatory Authority) or its consignment organization.
  • the coordinates may be the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis having a specific geographic position as the origin.
  • an identifier indicating whether the communication device 110 exists outdoors or indoors may be assigned.
  • positioning accuracy information may be included in the location information.
  • the positioning accuracy information may be provided in either a horizontal plane or a vertical plane.
  • the positioning accuracy information (location uncertainty) can be used as a correction value when calculating the distance to an arbitrary point, for example.
  • the position information may be information indicating an area in which the communication device 110 is located.
  • information indicating an area defined by the government such as a zip code or an address, may be used.
  • a region may be indicated by a set of three or more geographic coordinates. Information indicating these areas may be provided with coordinate information.
  • the location information may include information indicating the floor of the building in which the communication device 110 is located.
  • the location information may include identifiers indicating the number of floors, above ground, and underground.
  • the location information may include information indicating a further closed space indoors, such as a room number in a building and a room name.
  • the positioning function is typically provided by the communication device 110.
  • the performance of the positioning function may not meet the required accuracy.
  • the performance of the positioning function may not always be possible to acquire the position information satisfying the required accuracy depending on the installation position of the communication device 110. Therefore, the positioning function may be provided in a device other than the communication device 110, and the communication device 110 may acquire information related to the position from the device.
  • the device having the positioning function may be an existing device that can be used, but may be provided by the installer of the communication device 110. In such a case, it is desirable that the position information measured by the installer of the communication device 110 is written in the communication device 110.
  • the antenna information is typically information indicating the performance and configuration of the antenna included in the communication device 110. Typically, it may include information such as antenna installation height, tilt angle (Downtilt), horizontal orientation (Azimuth), aiming (Boresight), antenna peak gain, and antenna model.
  • the antenna information may include information about the beam that can be formed. For example, it may include information such as beam width, beam pattern, analog or digital beamforming capabilities.
  • the antenna information may include information on the performance and configuration of MIMO (Multiple Input Multiple Output) communication. For example, information such as the number of antenna elements and the maximum number of spatial streams may be included. It may also include codebook information to be used, weight matrix information, and the like. Weight matrix information includes unitary matrix, ZF (Zero-Forcing) matrix, MMSE (Minimum Mean Square Error) matrix, etc., and these include SVD (Singular Value Decomposition, EVD (Eigen Value Decomposition), BD (Block Diagonalization), etc. Further, when the communication device 110 has a function such as MLD (Maximum Likelihood Detection) that requires a non-linear calculation, information indicating the function to be provided may be included in the antenna information.
  • MLD Maximum Likelihood Detection
  • the antenna information may include ZoD (Zenith of Direction, Departure).
  • ZoD is a type of radio wave arrival angle.
  • the ZoD may not be notified from the communication device 110, but may be estimated and notified by another communication device 110 from the radio waves radiated from the antenna of the communication device 110.
  • the communication device 110 may be a device that operates as a base station or an access point, a device that performs D2D communication, a moving relay base station, or the like.
  • ZoD can be estimated by radio wave arrival direction estimation techniques such as MUSIC (Multiple Signal Classification) or ESPRIT (Estimation of Signal Propagation via Rotation Invariance Techniques). Further, ZoD can be used by the communication control device 130 as measurement information.
  • MUSIC Multiple Signal Classification
  • ESPRIT Estimatiation of Signal Propagation via Rotation Invariance Techniques
  • the wireless interface information is typically information indicating the wireless interface technology included in the communication device 110.
  • identifier information indicating technology used in GSM, CDMA2000, UMTS, E-UTRA, E-UTRA NB-IoT, 5G NR, 5G NR NB-IoT or further next-generation cellular systems may be included as wireless interface information. .. It may also include identifier information indicating LTE (LongTermEvolution) / 5G compliant derivative technologies such as MulteFire, LTE-U (LongTermEvolution-Unlicensed), and NR-U (NR-Unlicensed).
  • identifier information indicating standard technologies such as MAN (Metropolitan Area Network) such as WiMAX and WiMAX2 +, and IEEE802.11 wireless LAN.
  • identifier information indicating XGP Extended Global Platform
  • sXGP Shared XGP
  • It may be identifier information of communication technology for LPWA (Local Power, Wide Area).
  • identifier information indicating proprietary radio technology may also be included as wireless interface information.
  • the wireless interface information may also include frequency band information supported by the communication device 110.
  • frequency band information can be represented by an upper limit frequency, a lower limit frequency, a center frequency, a bandwidth, a 3GPP Operating Band number, or a combination of at least two of these. Further, one or more frequency band information may be included in the radio interface information.
  • the frequency band information supported by the communication device 110 may further include information indicating the capabilities of band expansion technologies such as carrier aggregation (CA: Carrier Aggregation) and channel bonding (Channel Bonding). For example, it may include band information that can be combined.
  • carrier aggregation may include information on the band to be used as a primary component carrier (PCC: PrimaryComponentCarrier) or a secondary component carrier (SCC: SecondaryComponentCarrier). It may also include the number of component carriers (CCs) that can be aggregated at the same time.
  • PCC PrimaryComponentCarrier
  • SCC SecondaryComponentCarrier
  • the frequency band information supported by the communication device 110 may further include information indicating a combination of frequency bands supported by Dual Connectivity and Multi Connectivity. At the same time, information on other communication devices 110 that cooperate with Dual Connectivity and Multi Connectivity may be provided. In the subsequent procedures, the communication control device 130 may determine the communication control disclosed in the present embodiment in consideration of other communication devices 110 having a cooperative relationship or the like.
  • information indicating the radio wave usage priority such as PAL and GAA may be included.
  • the wireless interface information may also include modulation method information supported by the communication device 110.
  • modulation method information supported by the communication device 110.
  • FSK Frequency Shift Keying
  • PSK Phase Shift Keying, where n is a multiplier of 2, 4, 8, etc.
  • QAM Quadrature Amplitude Modulation, here
  • N may include information indicating a primary modulation scheme (a multiplier of 4 such as 4, 16, 64, 256, 1024, etc.).
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • Variable OFDM DFT-s-OFDM
  • GFDM Generalized Frequency Division Multiplexing
  • FBMC FanBank MultiCarrier
  • the wireless interface information may include information regarding an error correction code.
  • an error correction code may include capabilities such as a Turbo code, an LDPC (Low Density Parity Check) code, a Polar code, and an erasure correction code, and code rate information to be applied.
  • LDPC Low Density Parity Check
  • Polar code a Polar code
  • erasure correction code a code rate information to be applied.
  • Modulation method information and information on error correction codes can also be expressed by the MCS (Modulation and Coding Scheme) index as another aspect.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the wireless interface information may include information indicating a function peculiar to each wireless technical specification supported by the communication device 110.
  • TM Transmission Mode
  • those having two or more modes for a specific function may be included in the wireless interface information such as TM information.
  • information indicating the supported function may be included.
  • the wireless interface information may also include wireless access method (RAT: RadioAccess Technology) information supported by the communication device 110.
  • RAT RadioAccess Technology
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • PDMA Power Division Multiple Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • SCMA Separatse Code Multiple Access
  • IDMA Interleave Division Multiple Access
  • SDMA Spatial Division Multiple Access
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance
  • CSMA / CD Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection
  • TDMA Orthogonal Multiple Access
  • FDMA Orthogonal Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Multiple Access
  • PDMA, CDMA, SCMA, IDMA, and SDMA are classified into non-orthogonal multiple access (NOMA).
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • a typical example of PDMA is a method realized by a combination of Superposition Coding (SPC) and Successive Interference Canceller (SIC).
  • SPC Superposition Coding
  • SIC Successive Interference Canceller
  • CSMA / CA and CSMA / CD are classified as opportunistic access.
  • the wireless interface information includes information indicating an opportunistic connection method
  • information indicating details of the access method may be further included.
  • information indicating whether it is Frame Based Equipment (FBE) or Load Based Equipment (LBE) defined in EN 301 598 of ETSI may be included.
  • the wireless interface information may further include LBE-specific information such as Priority Class specified in EN 301 598 of ETSI.
  • the wireless interface information may include information related to the duplex mode supported by the communication device 110.
  • information on a method such as FDD (Frequency Division Duplex), TDD (Time Division Duplex), and FD (Full Duplex) may be included.
  • TDD Frame Structure information used or supported by the communication device 110 may be added. Further, information related to the duplex mode may be included for each frequency band indicated by the frequency band information.
  • information on the interference power detection level may be included.
  • the wireless interface information may also include information about the transmission diversity method supported by the communication device 110.
  • space-time coding STC: Space Time Coding
  • STC Space Time Coding
  • the wireless interface information may also include guard band information.
  • the wireless interface may contain information about a predetermined guard band size.
  • information regarding the guard band size desired by the communication device 110 may be included.
  • wireless interface information may be provided for each frequency band.
  • Legal information is typically information about the regulations that the communication device 110 must comply with, which is set by the radio wave administration agency of each country or region or an equivalent organization, and the authentication information acquired by the communication device 110. And so on.
  • the information regarding the regulation may typically include, for example, information on the upper limit of out-of-band radiation, information on the blocking characteristics of the receiver, and the like.
  • the authentication information may typically include, for example, type approval (TypeApproval) information, legal and regulatory information that serves as a basis for acquiring authentication, and the like.
  • the type approval information corresponds to, for example, the FCC ID in the United States and the certification of conformity with Japanese technical standards.
  • the legal and regulatory information corresponds to, for example, the FCC rule number in the United States and the ETSI Harmonized Standard number in Europe.
  • the information specified in the standard of wireless interface technology may be substituted.
  • 3GPP TS 36.104 and TS 38.104 correspond to the standard of wireless interface technology.
  • ACLR Adjacent Channel Leakage Ratio
  • the ACLR specified in the standard may be used to derive and use the upper limit value of out-of-band radiation.
  • ACLR itself may be used if necessary.
  • the neighborhood channel selectivity ACS: Adjacent Channel Selectivity
  • ACS Adjacent Channel Selectivity
  • ACIR Adjacent Channel Interference Ratio
  • ACIR Adjacent Channel Interference Ratio
  • ACIR Adjacent Channel Interference Ratio
  • the installer information may include information that can identify the person (installer) who installed the communication device 110, information unique to the installer, and the like.
  • the installer information may include information about an individual who is responsible for the location information of the communication device 110, which is a CPI (Certified Professional Installer) defined in Non-Patent Document 3.
  • the CPI discloses the CPIR-ID (Certified Professional Installer Registration ID) and the CPI name.
  • unique information associated with CPI for example, a contact address (Mailing address or Contact address), an e-mail address, a telephone number, a PKI (Public Key Identifier), and the like are disclosed. Not limited to these, other information about the installer may be included in the installer information as needed.
  • the group information may include information about the communication device group to which the communication device 110 belongs. Specifically, it may include, for example, information relating to the same or equivalent type of group as disclosed in WINNF-SSC-0010. Further, for example, when a telecommunications carrier manages a communication device 110 in a group unit according to its own operation policy, information about the group may be included in the group information.
  • the information enumerated so far may be inferred from other information provided by the communication control device 130 from the communication device 110 without being provided by the communication device 110 to the communication control device 130.
  • the guard band information can be inferred from the wireless interface information.
  • the wireless interface used by the communication device 110 is E-UTRA or 5G NR
  • the communication control device 130 can acquire the information listed so far, and the communication device 110 does not necessarily have to provide the information to the communication control device 130.
  • the intermediate device 130B (for example, a network manager) that bundles a plurality of communication devices 110 does not need to provide the information to the communication control device 130A.
  • Providing information to the communication control device 130 or 130A by the communication device 110 or the intermediate device 130B is merely one means of providing information in the present embodiment.
  • the information listed so far means that the communication control device 130 is information that may be necessary for normally completing this procedure, and the means for providing the information does not matter.
  • WINNF-TS-0061 allows such a method as Multi-Step Registration.
  • the communication device 110 representing the wireless system that intends to use the shared frequency band generates a registration request including the device parameters and notifies the communication control device 130.
  • the communication device 110 may use the installer information to process the registration request to prevent tampering.
  • some or all of the information contained in the registration request may be encrypted.
  • a unique public key is shared in advance between the communication device 110 and the communication control device 130, and the communication device 110 encrypts information using the private key corresponding to the public key. May be applied.
  • the encryption target include security-sensitive information such as location information.
  • the ID and location information of the communication device 110 are disclosed, and the communication control device 130 may hold the ID and location information of the main communication device 110 existing in its own coverage in advance. In such a case, since the communication control device 130 can acquire the position information from the ID of the communication device 110 that sent the registration request, the position information does not need to be included in the registration request. Further, the communication control device 130 returns a necessary device parameter to the communication device 110 that has sent the registration request, and in response to this, the communication device 110 sends a registration request including the device parameter required for registration. Is also possible. As described above, the information contained in the registration request may differ depending on the case.
  • the communication control device 130 After receiving the registration request, the communication control device 130 executes the registration process of the communication device 110 and returns a registration response according to the processing result. If there is no shortage or abnormality of the information required for registration, the communication control device 130 records the information in the internal or external storage device and notifies the normal completion. If not, notify the registration failure. When the registration is normally completed, the communication control device 130 may assign an ID to each communication device 110 and notify the ID information at the time of response. If the registration fails, the communication device 110 may re-notify the modified registration request. Further, the communication device 110 may change the registration request and try the registration procedure until the normal completion of the communication device 110.
  • the registration procedure may be executed even after the registration is completed normally. Specifically, the registration procedure can be re-executed when the position information is changed beyond a predetermined standard due to, for example, movement / accuracy improvement. Prescribed standards are typically set by national or regional legal systems. For example, in 47 CFR Part 15 of the United States, Mode II personal / portable white space devices, that is, devices that use free frequencies, are required to re-register if their position changes by 100 meters or more. .. ⁇ 2.2 Available Spectrum Query Procedure>
  • the available frequency information inquiry procedure is a procedure in which a wireless system that intends to use the shared frequency band inquires of the communication control device 130 for information on available frequencies. It is not always necessary to carry out the procedure for inquiring about available frequency information. Further, the communication device 110 that makes an inquiry on behalf of the wireless system that intends to use the shared frequency band may be the same as or different from the communication device 110 that generated the registration request. Typically, the communication device 110 making an inquiry starts the procedure by notifying the communication control device 130 of an inquiry request including information that can identify the communication device 110.
  • the available frequency information is typically information indicating a frequency at which the communication device 110 does not cause fatal interference to the primary system and can be safely secondarily used.
  • the available frequency information is determined based on, for example, a secondary use prohibited area called Exclusion Zone. Specifically, for example, when the communication device 110 is installed in the secondary use prohibited area provided for the purpose of protecting the primary system using the frequency channel F1, the communication device 110 is referred to as F1. Frequency channel is not notified as an available channel.
  • the available frequency information can also be determined, for example, by the degree of interference with the primary system. Specifically, for example, even outside the secondary use prohibited area, if it is determined to cause fatal interference to the primary system, the frequency channel may not be notified as an available channel. ..
  • An example of a specific calculation method is described in ⁇ 2.2.2> described later.
  • the available frequency information set in consideration of the interference with the other communication device 110 may be set as, for example, "recommended frequency information for use” and provided together with the available frequency information. That is, it is desirable that the "recommended frequency information for use” be a subset of the available frequency information.
  • the same frequency as the primary system or the nearby communication device 110 may be notified as an available channel. sell.
  • the maximum allowable transmit power information is typically included in the available frequency information.
  • the maximum allowable transmission power is typically expressed in EIRP. It is not necessarily limited to this, and may be provided, for example, as a combination of antenna power and antenna gain. Further, as the antenna gain, an allowable peak gain may be set for each spatial direction. ⁇ 2.2.1 Details of required parameters>
  • the information that can identify the wireless system that intends to use the shared frequency band may be, for example, the unique information registered at the time of the registration procedure, the above-mentioned ID information, or the like.
  • Inquiry request information may also include inquiry requirement information.
  • the inquiry requirement information may include, for example, information indicating a frequency band for which it is desired to know whether or not it is available.
  • transmission power information may be included.
  • the communication device 110 making an inquiry may include the transmission power information, for example, when it is desired to know only the frequency information at which the desired transmission power is likely to be used.
  • the inquiry requirement information does not necessarily have to be included in the inquiry request.
  • the inquiry request may also include a measurement report.
  • the measurement report contains the results of the measurement performed by the communication device 110 and / or the terminal 120. Part or all of the measurement results may be represented as raw data or processed data. For example, standardized metrics such as RSRP (Reference Signal Received Power), RSSI (Reference Signal Strength Indicator), and RSRQ (Reference Signal Received Quality) can be used for measurement. ⁇ 2.2.2 Details of available frequency evaluation processing>
  • the available frequencies After receiving the inquiry request, evaluate the available frequencies based on the inquiry requirement information. For example, as described above, it is possible to evaluate the available frequency in consideration of the existence of the primary system, its secondary use prohibited area, and the communication device 110 in the vicinity.
  • the communication control device may derive a secondary use prohibited area. For example, if the maximum transmission power P MaxTx (dBm) and the minimum transmission power P MinTx (dBm) are specified, the range of the separation distance between the primary system and the secondary system is calculated from the following equation, and the secondary use prohibited area. It is possible to determine.
  • I Th (dBm) is the allowable interference power (the limit value of the allowable interference power)
  • d is the distance between the predetermined reference point and the communication device 110
  • PL () (dB) is the propagation loss. Is a function of. Thereby, the frequency availability can be determined according to the positional relationship between the primary system and the communication device 110.
  • the transmission power information or power range information that the communication device 110 wants to use is supplied by request, calculate PL -1 (P Tx (dBm) -I Th (dBm) ) and compare it with the range formula. Frequency availability can be determined with.
  • the maximum allowable transmission power information may be derived. Typically, the allowable interference power information in the primary system or its protection zone, the location information of the reference point for calculating the interference power level incurred by the primary system, the registration information of the communication device 110, and the registration information of the communication device 110.
  • the maximum allowable transmission power information is calculated using the propagation loss estimation model. Specifically, as an example, it is calculated by the following formula. In equation (2), the antenna gain in the transceiver is not included, but the expression method of the maximum allowable transmission power (EIRP, Conducted power, etc.) and the reference point of the received power (antenna input point, antenna output point, etc.) Accordingly, the antenna gain in the transceiver may be included.
  • the neighboring channels can be calculated in the same manner by adding the ACRL (Adjacent channel leakage ratio) and the maximum out-of-band radiation value.
  • the equation (2) is described based on the assumption that the single communication device 110 is the interference source (single station interference). For example, when it is necessary to consider cumulative interference from a plurality of communication devices 110 at the same time, a correction value may be added. Specifically, for example, the correction value can be determined based on the interference margin method of three types (Fixed / Predetermined, Flexible, Flexible Minimized) disclosed in Non-Patent Document 4 (ECC Report 186).
  • the allowable interference power information itself is not always directly available.
  • SINR Signal to Interference Plus Noise Ratio
  • the required signal power to interference power ratio (SIR) of the primary system, SINR (Signal to Interference Plus Noise Ratio), etc. are available, they may be converted into acceptable interference power and used. It should be noted that such a conversion process is not limited to this process, and may be applied to the process of other procedures.
  • equation (2) is expressed using a logarithm, it may be converted into an antilogarithm and used as a matter of course at the time of implementation.
  • all the parameters in logarithmic notation described in the present disclosure may be appropriately converted into antilogarithms and used.
  • the above-mentioned transmission power information is included in the inquiry requirement information, it is possible to evaluate the available frequency by a method different from the above-mentioned method. Specifically, for example, when the estimated interference amount is less than the allowable interference power in the primary system or its protection zone (Protection Zone), assuming that the desired transmission power indicated by the transmission power information is used. Is determined that the frequency channel is available and is notified to the communication device 110.
  • the REM (Radio Environment Map) area when the area or space in which the communication device 110 can use the shared frequency band is predetermined, it is simply included in the position information of the communication device 110.
  • Available frequency information may be derived based only on the coordinates (X-axis, Y-axis, Z-axis coordinates or latitude, longitude, ground height of the communication device 110). Further, for example, even when a look-up table for associating the coordinates of the position of the communication device 110 with the available frequency information is prepared, the available frequency information is derived based only on the position information of the communication device 110. May be good. As described above, there are various methods for determining the available frequencies, and the present invention is not limited to the examples of the present disclosure.
  • the communication control device 130 acquires information on the capabilities of band expansion techniques such as carrier aggregation (CA: Carrier Aggregation) and channel bonding (Channel Bonding) as frequency band information supported by the communication device 110.
  • band expansion techniques such as carrier aggregation (CA: Carrier Aggregation) and channel bonding (Channel Bonding) as frequency band information supported by the communication device 110.
  • CA Carrier Aggregation
  • Channel Bonding channel bonding
  • the communication control device 130 acquires the information about the combination of the frequency bands supported by the Dual Connectivity and the Multi Connectivity as the frequency band information supported by the communication device 110
  • the communication control device 130 is the Dual.
  • Information such as available frequencies and recommended frequencies for Connectivity and Multi Connectivity may be included in the available frequency information.
  • the maximum allowable transmission power of each frequency channel is adjusted. Then, the available frequency information may be provided. For example, from the viewpoint of primary system protection, the maximum allowable transmission power of each frequency channel may be aligned with the maximum allowable transmission power of a frequency channel having a low maximum allowable power flux density (PSD: Power Spectral Density).
  • PSD Power Spectral Density
  • the communication control device 130 may take the initiative in carrying out the inquiry without requesting an inquiry.
  • the REM or look-up table shown in the above example or an information table similar to them may be created.
  • PAL radio wave usage priority
  • the communication control device 130 After the evaluation of the available frequency is completed, the communication control device 130 notifies the communication device 110 of the evaluation result.
  • the communication device 110 may select a desired communication parameter using the evaluation result received from the communication control device 130. ⁇ 2.3 Spectrum Grant Procedure>
  • the frequency usage permission procedure is a procedure for a wireless system that intends to use the shared frequency band to receive a secondary frequency usage permission from the communication control device 130.
  • the communication device 110 that performs the frequency use permission procedure on behalf of the wireless system may be the same as or different from the communication device 110 that has performed the procedure so far.
  • the communication device 110 starts the procedure by notifying the communication control device 130 of a frequency usage permission request including information that can identify the communication device 110.
  • the procedure for inquiring about available frequency information is not essential. Therefore, the frequency usage permission procedure may be carried out after the available frequency information inquiry procedure, or may be carried out after the registration procedure.
  • the designation method is a request method in which the communication device 110 specifies a desired communication parameter and requests the communication control device 130 for permission for operation based on the desired communication parameter.
  • the desired communication parameters include, but are not limited to, the frequency channel to be used, the maximum transmission power, and the like. For example, parameters specific to the wireless interface technique (modulation method, duplex mode, etc.) may be specified. In addition, information indicating radio wave usage priority such as PAL and GAA may be included.
  • the flexible method is a request method in which the communication device 110 specifies only the requirements related to the communication parameters, and requests the communication control device 130 to specify the communication parameters that can be permitted to be used secondarily while satisfying the requirements.
  • Requirements for communication parameters include, but are not limited to, for example, bandwidth, desired maximum transmit power, or desired minimum transmit power.
  • parameters specific to the wireless interface technique may be specified. Specifically, for example, one or more of TDDFrameStructure may be selected in advance and notified.
  • the frequency usage permission request may include a measurement report regardless of whether it is a designated method or a flexible method.
  • the measurement report contains the results of the measurement performed by the communication device 110 and / or the terminal 120.
  • the measurement may be represented by raw data or processed data.
  • standardized metrics such as RSRP (Reference Signal Received Power), RSSI (Reference Signal Strength Indicator), and RSRQ (Reference Signal Received Quality) can be used for measurement.
  • the method information used by the communication device 110 may be registered in the communication control device 130 at the time of the registration procedure described in ⁇ 2.1>. ⁇ 2.3.1 Details of frequency usage permission processing>
  • the communication control device 130 After receiving the frequency usage permission request, the communication control device 130 performs frequency usage permission processing based on the frequency usage permission request method. For example, by using the method described in ⁇ 2.2>, it is possible to perform frequency usage permission processing in consideration of the presence of the primary system, the secondary usage prohibition area, the communication device 110 in the vicinity, and the like.
  • the maximum allowable transmission power information may be derived by using the method described in ⁇ 2.2.2>.
  • the maximum allowable transmission power information is calculated using the propagation loss estimation model. Specifically, as an example, it is calculated by the above equation (2).
  • the equation (2) is described based on the assumption that the single communication device 110 is the interference source. For example, when it is necessary to consider cumulative interference from a plurality of communication devices 110 at the same time, a correction value may be added. Specifically, for example, the correction value can be determined based on the three types (Fixed / Predetermined, Flexible, Flexible Minimized) disclosed in Non-Patent Document 4 (ECC Report 186).
  • the communication control device 130 can use various propagation loss estimation models in the frequency usage permission procedure, the available frequency evaluation processing for the available frequency information inquiry request, and the like.
  • a model is specified for each application, it is desirable to use the specified model.
  • a propagation loss model such as Extended Hata (eHATA) or Irregular Terrain Model (ITM) is adopted for each application.
  • eHATA Extended Hata
  • ITM Irregular Terrain Model
  • the propagation loss model is not limited to these.
  • Information on the radio wave propagation path includes, for example, information indicating the inside and outside of the line of sight (LOS: Line of Sight and / or NLOS: Non Line of Sight), topographical information (undulations, sea level, etc.), environmental information (Urban, Suburban, Rural, etc.). Open Sky, etc.) can be included.
  • the communication control device 130 may infer these pieces of information from the registered information of the communication device 110 and the information of the primary system that have already been acquired. Alternatively, if there is a parameter specified in advance, it is desirable to use that parameter.
  • the propagation loss estimation model is not specified for a given purpose, it may be used properly as needed. For example, when estimating the interference power to another communication device 110, a model in which the loss is calculated small like the free space loss model is used, but when estimating the coverage of the communication device 110, the loss is large. It is possible to use the calculated model properly.
  • the specified propagation loss estimation model it is possible to perform frequency usage permission processing by evaluating the interference risk as an example. Specifically, for example, when the estimated interference amount is less than the allowable interference power in the primary system or its protection zone (Protection Zone), assuming that the desired transmission power indicated by the transmission power information is used. Is determined that the use of the frequency channel is permitted, and is notified to the communication device 110.
  • the radio wave usage priority such as PAL and GAA may be evaluated in the same way as the inquiry request. For example, when the registered device parameter or the inquiry requirement includes information on the radio wave usage priority, it may be determined and notified whether the frequency can be used based on the priority. Further, for example, when information about the communication device 110 to be used with high priority (for example, PAL) is registered in the communication control device 130 in advance from the user, evaluation may be performed based on the information. For example, in Non-Patent Document 3 (WINNF-TS-0112), the information about the communication device 110 is called a Cluster List.
  • the positioning accuracy information may be used to correct the position information and the coverage to determine the frequency availability.
  • the frequency usage permission process does not necessarily have to be performed due to the reception of the frequency usage permission request.
  • the communication control device 130 may take the initiative in carrying out the frequency usage permission request.
  • the frequency usage permission process may be performed at regular intervals.
  • the above-mentioned REM, look-up table, or an information table similar to them may be created.
  • the frequency that can be permitted is determined only by the position information, so that the communication control device 130 can quickly return a response after receiving the frequency usage permission request.
  • the frequency usage notification is a procedure in which a wireless system using a shared frequency band notifies the communication control device 130 of the use of a frequency based on a communication parameter permitted to be used in the frequency usage permission procedure. ..
  • the communication device 110 that gives the frequency usage notification on behalf of the wireless system may be the same as or different from the communication device 110 that has undergone the procedures so far.
  • the communication device 110 notifies the communication control device 130 of a notification message including information that can identify the communication device 110.
  • the frequency usage notification is periodically performed until the frequency usage is rejected by the communication control device 130.
  • the frequency usage notification is also called a heartbeat.
  • the communication control device 130 may determine whether or not to start or continue the frequency use (in other words, radio wave transmission at the permitted frequency).
  • confirmation of frequency usage information of the primary system can be mentioned. Specifically, based on changes in the frequency used by the primary system, changes in the frequency usage status of the primary system (for example, the CBRS onboard radar in the United States) whose radio wave usage is not constant, etc., frequency usage (radio wave transmission at the permitted frequency) It is possible to decide whether to allow or deny the start or continuation of). If start or continuation is permitted, the communication device 110 may start or continue frequency utilization (radio wave transmission at the permitted frequency).
  • the communication control device 130 may instruct the communication device 110 to reconfigure the communication parameters.
  • the reconstruction of the communication parameter may be instructed.
  • recommended communication parameter information information on recommended communication parameters. It is desirable that the communication device 110 provided with the recommended communication parameter information re-performs the frequency usage permission procedure described in ⁇ 2.4> using the recommended communication parameter information. ⁇ 2.5 Supplement to various procedures>
  • the two different procedures may be realized by substituting a third procedure having the role of two different procedures.
  • the registration request and the available frequency information inquiry request may be notified integrally.
  • the frequency use permission procedure and the frequency use notification may be carried out integrally.
  • the procedure is not limited to these combinations, and three or more procedures may be performed integrally. Further, as described above, one procedure may be carried out separately in a plurality of times.
  • the expression "acquire” or an expression equivalent thereto in this disclosure does not necessarily mean to acquire according to the procedure explained in this disclosure.
  • the position information of the communication device 110 is used in the available frequency evaluation process, it is not always necessary to use the information acquired in the registration procedure, and the position information is included in the available frequency inquiry procedure request. In that case, it means that the position information may be used.
  • the procedure for acquisition described in this disclosure is an example, and acquisition by other procedures is permitted within the scope of this disclosure and within the technical feasibility.
  • the information described as being included in the response from the communication control device 130 to the communication device 110 may be actively notified from the communication control device 130 by a push method.
  • available frequency information, recommended communication parameter information, radio wave transmission continuation refusal notification, and the like may be notified by a push method.
  • the explanation has proceeded mainly assuming processing by the communication device 110A.
  • the communication device 110A not only the communication device 110A but also the terminal 120 and the communication device 110B can operate under the control of the communication control device 130. That is, a scenario is assumed in which communication parameters are determined by the communication control device 130. Even in such a case, it is basically possible to use each procedure described in ⁇ 2.1> to ⁇ 2.4>.
  • the terminal 120 and the communication device 110B need to use a frequency managed by the communication control device 130 for the backhaul link, and cannot arbitrarily transmit radio waves.
  • the communication control device must be detected only after the radio wave or the authorization signal transmitted by the communication device 110A (the communication device 110 capable of providing the wireless communication service or the master communication device 110 in the master-slave type) is detected. It is desirable to start backhaul communication for the purpose of accessing 130.
  • the terminal and the communication device 110B may also be set with acceptable communication parameters for the purpose of protecting the primary system.
  • the communication control device 130 cannot know the position information of these devices in advance. Also, these devices are likely to have mobility. That is, the location information is dynamically updated. Depending on the legal system, if the location information changes more than a certain amount, it may be obligatory to re-register with the communication control device 130.
  • the TVWS operation mode (Non-Patent Document 5) defined by the Office of Communication (UK) is as follows. Two types of communication parameters shown in 1 are specified. -Generic Operational Parameters -Specific Operational Parameters
  • Non-Patent Document 5 Comprehensive operational parameters are defined in Non-Patent Document 5 as "parameters that can be used by any slave WSD located within the coverage area of a predetermined master WSD (corresponding to the communication device 110)". Communication parameters. The feature is that it is calculated by WSDB without using the position information of the slave WSD.
  • Generic Operational Parameters may be provided by unicast or broadcast from the communication device 110 which has already been permitted to transmit radio waves from the communication control device 130.
  • a broadcast signal represented by Contact Verification Signal (CVS) specified in the US FCC Rule Part 15 Subpart H can be used.
  • CVS Contact Verification Signal
  • it may be provided by a broadcast signal specific to the wireless interface.
  • the terminal 120 and the communication device 110B can be treated as communication parameters used for radio wave transmission for the purpose of accessing the communication control device 130.
  • Specific Operational Parameters are communication parameters defined as "parameters that can be used by a specific slave WSD (White Space Device)" in Non-Patent Document 5.
  • it is a communication parameter calculated by using the device parameter of the slave WSD corresponding to the terminal 120.
  • WSDB White Space Database
  • the communication control device 130 can exchange management information with another communication control device 130. At a minimum, the following information should be exchanged: -Information related to the communication device 110-Area information-Protected system information
  • the information related to the communication device 110 includes at least the registration information and the communication parameter information of the communication device 110 operating under the permission of the communication control device 130.
  • the registration information of the communication device 110 that does not have the permitted communication parameters may be included.
  • the registration information of the communication device 110 is typically a device parameter of the communication device 110 registered in the communication control device 130 in the above-mentioned registration procedure. Not all registered information needs to be exchanged. For example, information that may be personal information does not need to be exchanged. Further, when exchanging the registration information of the communication device 110, the registration information may be encrypted and exchanged, or the information may be exchanged after the contents of the registration information are ambiguous. For example, information converted into a binary value or information signed using an electronic signature mechanism may be exchanged.
  • the communication parameter information of the communication device 110 is typically information related to the communication parameter currently used by the communication device 110. At a minimum, it is desirable to include information indicating the frequency used and the transmission power. Other communication parameters may be included.
  • Area information is typically information that indicates a predetermined geographical area. This information may include domain information of various attributes in various embodiments.
  • the area information in this case can be represented by, for example, a set of three or more coordinates indicating a geographical position.
  • the area information is represented by a unique ID, and the actual geographic area can be referred to from the external database using the ID.
  • information indicating the coverage of the communication device 110 may be included.
  • the area information in this case can also be represented by, for example, a set of three or more coordinates indicating a geographical position. Further, for example, assuming that the coverage is a circle centered on the geographical position of the communication device 110, it can be expressed by information indicating the size of the radius. Further, for example, when a plurality of communication control devices 130 can refer to a common external database for recording area information, the information indicating coverage is represented by a unique ID, and the actual coverage uses the ID from the external database. Can be referred to.
  • information relating to an area section predetermined by the government or the like may be included. Specifically, for example, it is possible to indicate a certain area by indicating an address. Further, for example, a license area and the like can be expressed in the same manner.
  • the area information does not necessarily have to represent a flat area, and may represent a three-dimensional space.
  • it may be expressed using a spatial coordinate system.
  • information indicating a predetermined closed space such as the number of floors of the building, the floor, and the room number may be used.
  • the protected system information is, for example, information on a wireless system treated as a protected target, such as the above-mentioned existing layer (Incumbent Tier). Situations in which this information must be exchanged include, for example, situations that require cross-border coordination. It is quite possible that different protected objects may exist in the same band between neighboring countries or regions. In such a case, protected system information may be exchanged between communication control devices 130 of different countries or regions to which they belong, if necessary.
  • the protected system information may include information on the secondary licensee and information on the wireless system operated by the secondary licensee.
  • the secondary licensee is specifically a licensed lessee. For example, it is assumed that the secondary licensee borrows PAL from the holder and operates his / her own wireless system. ..
  • the communication control device 130 independently manages the rental, the information of the secondary licensee and the information of the wireless system operated by the secondary licensee can be exchanged with other communication control devices for the purpose of protection.
  • This information can be exchanged between communication control devices 130 regardless of the decision-making topology applied to the communication control device 130.
  • the ID designation method is a method of acquiring information corresponding to the ID by using an ID assigned in advance for specifying the information managed by the communication control device 130.
  • the communication device 110 with ID: AAA is managed by the first communication control device 130.
  • the second communication control device 130 makes an information acquisition request to the first communication control device 130 by designating the ID: AAA.
  • the first communication control device 130 searches for information of ID: AAA, and notifies information about the communication device 110 of ID: AAA, for example, registration information communication parameter information, etc. by a response.
  • the period designation method is a method in which information satisfying a predetermined condition can be exchanged during a designated specific period.
  • the predetermined condition is, for example, whether or not the information is updated. For example, when the acquisition of information about the communication device 110 in a specific period is specified in the request, the registration information of the communication device 110 newly registered within the specific period may be notified in the response. Further, the registration information or the communication parameter information of the communication device 110 whose communication parameters have been changed within the specific period can also be notified by the response.
  • the predetermined condition is, for example, whether or not it is recorded by the communication control device 130. For example, when the acquisition of information about the communication device 110 in a specific period is specified in the request, the registration information or the information of the communication parameter recorded by the communication control device 130 in the period may be notified in the response. If the information is updated during the period, the latest information during the period may be notified. Alternatively, the update history may be notified for each information.
  • a specific area is designated, and information of the communication device 110 belonging to the area is exchanged. For example, when the acquisition of information about the communication device 110 in a specific area is specified in the request, the registration information or the communication parameter information of the communication device 110 installed in the area may be notified in the response.
  • the dump method is a method of providing all the information recorded by the communication control device 130. At least, it is desirable that the information related to the communication device 110 and the area information are provided by the dump method.
  • the communication control device 130 may execute commands or requests from each other. Specifically, as an example, reconfiguration of the communication parameter of the communication device 110 can be mentioned. For example, when it is determined that the first communication device 110 managed by the first communication control device 130 has received a great deal of interference from the second communication device 110 managed by the second communication control device 130. , The first communication control device 130 may request the second communication control device 130 to change the communication parameter of the second communication device 110.
  • Another example is the reconfiguration of area information. For example, when the calculation of the coverage information and the protected area information regarding the second communication device 110 managed by the second communication control device 130 is inadequate, the first communication control device 130 becomes the second communication control device 130. On the other hand, you may request the reconstruction of the area information. In addition to this, a request for reorganization of area information may be made for various reasons. ⁇ 2.8 Information transmission means>
  • the notification (signaling) between the entities described above can be realized via various media.
  • E-UTRA or 5G NR will be explained as an example. Naturally, the implementation is not limited to these. ⁇ 28.2 Signaling between communication control device 130 and communication device 110>
  • the notification from the communication device 110 to the communication control device 130 may be performed, for example, at the application layer.
  • it may be implemented using HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). Signaling can be performed by describing the required parameters in the HTTP message body according to a predetermined format. Further, when HTTP is used, the notification from the communication control device 130 to the communication device 110 is also performed according to the HTTP response mechanism. ⁇ 2.8.3 Signaling between communication device 110 and terminal 120>
  • the notification from the communication device 110 to the terminal 120 is, for example, at least one of radio resource control (RRC: RadioResourceControl) signaling, system information (SI: SystemInformation), and downlink control information (DCI: DownlinkControlInformation). It may be carried out by using.
  • the downlink physical channel includes PDCCH: Physical Downlink Control Channel, PDSCH: Physical Downlink Shared Channel, PBCH: Physical Broadcast Channel, NR-PDCCH, NR-PDSCH, NR-PBCH, etc., but at least one of these. May be carried out using.
  • Notification from the terminal 120 to the communication device 110 may be performed using, for example, RRC (Radio Resource Control) signaling or uplink control information (UCI, Uplink Control Information). Further, it may be carried out using an uplink physical channel (PUCCH: PhysicalUplinkControlChannel, PUSCH: PhysicalUplinkSharedChannel, PRACH: PhysicalRandomAccessChannel).
  • RRC Radio Resource Control
  • UCI Uplink Control Information
  • PUCCH PhysicalUplinkControlChannel
  • PUSCH PhysicalUplinkSharedChannel
  • PRACH PhysicalRandomAccessChannel
  • signaling may be performed in a higher layer.
  • signaling may be implemented by describing the required parameters in the HTTP message body according to a predetermined format. ⁇ 2.8.4 Signaling between terminals 120>
  • FIG. 9 shows an example of the signaling flow when D2D (Device-to-Device) or V2X (Vehicle-to-Everything), which is the communication between the terminals 120, is assumed as the communication of the secondary system.
  • a physical side link channel PSCCH: Physical Sidelink Control Channel
  • PSSCH Physical Sidelink Shared Channel
  • PSBCH Physical Sidelink Broadcast Channel
  • the communication control device 130 calculates the communication parameters to be used by the secondary system (T101) and notifies the communication device 110 of the secondary system (T102).
  • the value of the communication parameter may be determined and notified, or the condition indicating the range of the communication parameter and the like may be determined and notified.
  • the communication device 110 acquires the communication parameters to be used by the secondary system (T103), and sets the communication parameters to be used by the communication device 110 itself (T104). Then, the terminal 120 is notified of the communication parameters to be used by the terminal 120 under the communication device 110 (T105). Each terminal 120 under the communication device 110 acquires and sets a communication parameter to be used by the terminal 120 (T106) (T107). Then, communication with another terminal 120 of the secondary system is carried out (T108).
  • a resource pool is a radio resource for a side link configured by a particular frequency or time resource.
  • the frequency resource includes, for example, a resource block (Resource Block), a component carrier (Component Carrier), and the like.
  • Time resources include, for example, a radio frame, a subframe, a slot, and a mini-slot.
  • the communication parameters to be applied in the resource pool and the side link are also set in the terminal 120 by the communication device 110 based on at least one of RRC signaling, system information, and downlink control information from the communication device 110 to the terminal 120.
  • Notification of resource pool settings and notification of communication parameters to be used in the side link may be simultaneous or individual.
  • SSSS Spectrum Sharing Scheduling System
  • SSSS Spectrum Sharing Scheduling System
  • FIG. 10 is a diagram showing a communication network 100 embodying SSSS.
  • the above-mentioned communication control device 130 is divided into roles such as SAS and SSSS.
  • the communication control device 130 that plays the role of SAS is referred to as the first communication control device 131, and the communication control device 130 that plays the role of SSSS.
  • the second communication control device 132 includes a communication unit 1321, a scheduling unit 1322, a sensing unit 1323, a repository unit 1324, and an interference evaluation unit 1325.
  • the communication network 100 of the present embodiment has one or more sensors 140.
  • the sensor 140 monitors a communication environment related to a frequency used by a device belonging to the communication network 100, such as a shared frequency band.
  • a frequency used by a device belonging to the communication network 100 such as a shared frequency band.
  • an antenna capable of receiving radio waves of the frequency corresponds to the sensor 140.
  • the first communication control device 131 and the second communication control device 132 may not be separated, or even if the first communication control device 131 and the second communication control device 132 are further subdivided into a plurality of devices. good.
  • a third communication control device (not shown) may be arranged on the side of the sensor, the third communication control device may include an interference evaluation unit, and the result of the interference evaluation may be transmitted to the second communication control device.
  • the scheduling unit 1322, the sensing unit 1323, the repository unit 1324, and the interference evaluation unit 1325 are not always included in the second communication control device 132, but are in the first communication control device 131. It may be in other communication control devices.
  • the sensor 140 is installed in or near the area of the primary system so as to easily detect radio waves from the secondary system.
  • the primary system is a carrier-based radar
  • the sensor 140 is preferably installed on the coast so that it faces inland where the secondary system is located.
  • each sensor 140 is associated with one or more DPA (Dynamic Protection Area).
  • DPA Dynamic Protection Area
  • the communication unit 1321 communicates with external entities such as the first communication control device 131 and the sensor 140, and receives information necessary for processing of the second communication control device 132 from them. In addition, information necessary for processing of the first communication control device 131 is transmitted.
  • the communication may be wireless or wired.
  • the scheduling unit 1322 receives and manages frequency reservations from the primary system. We also accept cancellation of reservations.
  • the primary system provides the following information when reserving frequencies. In addition, information other than the following information may be provided, such as information on a wireless system using a frequency. -Information indicating the range of frequencies used. The upper and lower limits of the frequency may be shown, or the width of the frequency and the center frequency may be shown. -Information that indicates where the frequency is used. It suffices if the protected area of the primary system can be recognized based on the information. For example, the primary system may provide information indicating an area where radio waves of the frequency reach. Alternatively, the primary system may provide its own location and the second communication controller 132 may determine the protected area based on the location of the primary system.
  • -Information about the time when the frequency is used For example, a time zone from 9:00 AM to 5:00 PM, in other words, a usage period may be indicated. Alternatively, when used on a regular basis, intervals such as the length of time used and the length of time not used may be indicated. Further, the units related to these hours are not particularly limited, such as seconds, minutes, hours, and days.
  • the sensing unit 1323 monitors the usage status of the frequency of the secondary system based on the information obtained by the sensor 140, and detects the interference. Based on the sensing result, determine whether the secondary system interferes with the primary system.
  • the target of conventional monitoring and detection is the primary system, and the radio waves (in other words, signals) to be detected must be predetermined.
  • the ESC Environmental Sensing Capability
  • the ESC Environmental Sensing Capability of the CBRS system is set so that information on a signal of a carrier-based radar that appears suddenly is registered in advance and the signal can be detected.
  • monitoring and sensing are performed on an unspecified radio wave detected by the sensor 140. That is, in the present embodiment, interference due to unexpected radio waves of the secondary system is detected, not interference due to unplanned use of the primary system.
  • the repository unit 1324 stores the information acquired by the second communication control device 132. Mainly, information about the reservation of the primary system, information about the sensor 140, a log about sensing acquired by the sensor 140, information acquired from the first communication control device, and the like are stored. Further, the processing result of each element of the second communication control device 132 may be stored. Further, the processing result of each element may be used for processing another element.
  • Information about the sensor 140 includes, for example, the position, height, and characteristics of the antenna.
  • information on the allowable interference amount and the area (Neighborhood area) subject to interference calculation is also stored.
  • the area is an overlapping part of the area affected by the radio waves of the secondary system and the protected area of the primary system.
  • the information acquired from the first communication control device includes information about the secondary system, interference control policy information, and the like.
  • Information about the secondary system includes, for example, registration information (registration information) such as the coordinates of the transmitting antenna of the secondary system, grant information (Spectrum Grant) regarding the use of the secondary system, and the like. Grant information includes, for example, frequency range, maximum EIRP, PSD, and the like.
  • the interference control policy information includes a protection algorithm for calculating the amount of interference and a radio wave propagation model (propagation model). Also, there may be multiple protection algorithms used. It may also include information such as the identifier used to specify the protection algorithm to be used, support status for options for selecting the protection algorithm to use, and so on.
  • the interference evaluation unit executes prevention, detection, and elimination of interference. For example, based on the sensing information and the information acquired from the first communication control device, the possibility of interference is determined and the source of interference when interference occurs is specified. The evaluation result is notified to the first communication control device via the communication unit 1321.
  • the amount of interference due to the radio wave detected by the sensor 140 may interfere.
  • the calculation of the interference amount may be the same as that of the conventional method, and the threshold value of the interference amount may be set in advance for each primary system.
  • the radio wave information of the secondary system used for calculating the interference amount is based on the actual measurement of the sensor 140, but the radio wave information of the primary system used for calculating the interference amount is actually obtained from the first communication control device. It does not have to be based on the measurement of.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing the flow of the frequency reservation process and protection process.
  • information is transmitted and received between the first communication control device 131 and the second communication control device 132.
  • the interference control policy information is notified from the first communication control device 131 to the second communication control device 132 (T201).
  • Information about the sensor 140 such as the installation location of the sensor 140, the allowable interference amount, the interference calculation target area, and the like is transmitted from the second communication control device 132 to the first communication control device 131 (T202).
  • the reservation request is transmitted from the primary system to the second communication control device 132 (T203).
  • the second communication control device 132 performs a reservation process based on the request, and the frequency usage reservation is registered (T204). If it overlaps with the reservation of another primary system, the request may be rejected. Alternatively, the request may be accepted if it is presumed that duplicate reservations will not cause interference with another primary system.
  • the primary system has a sensor operated by itself, the information of the sensor of the primary system may be received together with the reservation request and the information may be registered in the repository unit 1324. For example, the position of the sensor, the specifications of the antenna, the allowable interference level, the target area of the interference control, the setting related to the interference control, and the like can be registered. In this way, the reservation process is performed, and the response to the reservation request is transmitted from the second communication control device 132 to the primary system (T205).
  • the second communication control device 132 notifies the first communication control device 131 of the schedule regarding the registered reservation (T206). Along with this information, other information, such as information about sensors owned by the primary system, is also notified. It should be noted that these information may be provided as a response to a periodic inquiry by the first communication control device 131, or may be pushed by the second communication control device 132.
  • the first communication control device 131 After notifying the reservation information, the first communication control device 131 performs interference control of the secondary system based on the reservation information (T207).
  • the set values of the operation parameters related to the radio wave transmission of the secondary system are determined, and the interference between the primary system and the secondary system exceeding the allowable amount is prevented.
  • radio waves may not be transmitted. That is, the determination of the set value includes the stop of the radio wave. In this way, a secondary system in which radio wave transmission is prohibited can occur.
  • the allowable amount may be appropriately set, and the allowable amount may be 0, that is, interference may not be allowed at all.
  • Interference control may be basically implemented by CPAS (Coordinated Periodic Activities among SAS) as before, but the protection algorithm to be applied is determined according to the frequency usage period of the primary system. Is preferable. Specifically, for example, when the usage period does not reach a predetermined threshold value, it is preferable to calculate the Move List, which has been conventionally applied in the protection of DPA, or to apply an algorithm equivalent thereto.
  • the Move List is a list of grants for the secondary system that must stop radio wave transmission during the period when the frequency of the primary system is being used. Radio transmission outside the relevant period is permitted. That is, it is expected that the frequency utilization efficiency will be improved by applying this.
  • another protection algorithm such as IAP (Iterative Allocation Process) is applied. IAPs are used to protect systems that constantly utilize frequency and are applied to ensure that interference is always below tolerance.
  • the threshold value for the usage period for determining the protection algorithm may be appropriately set, it is preferable to set the threshold value based on the CPAS interval, that is, the interference control execution interval. For example, if the CPAS interval is 12 hours, it is preferable to determine the protection algorithm with 12 hours as the threshold. It may also be determined based on the ratio of the primary system usage period to the CPAS interval.
  • the usage and usage period may differ for each primary system.
  • a rule regarding the setting of the CPAS interval may be set.
  • the CPAS interval may be determined according to the frequency utilization time in each primary system. For example, if the reservation periods of the three primary systems are 50 minutes, 3 hours, and 7 hours, respectively, the CPAS interval may be adjusted to the maximum of 7 hours. If a part of each usage reservation period overlaps, the CPAS interval may be the union of each usage reservation period.
  • the CPAS interval may be determined by setting an upper limit value of the CPAS interval and taking the upper limit value into consideration.
  • the CPAS interval is the upper limit of 1. It may be a day, or it may be 15 hours, which is the longest period of the reservation period that does not exceed the upper limit of one day.
  • the control period of the secondary system that is, the period during which the radio wave transmission of the secondary system is restricted to protect the primary system
  • the CPAS interval is always fixed, the frequency utilization efficiency will decrease. For example, if the CPAS interval is fixed at 1 day and the maximum reservation period for the primary system on a certain day is 7 hours, it is sufficient to stop the secondary system within that 7 hours. Since the CPAS interval is one day, the secondary system is down all day. Therefore, it is more meaningful for the secondary system to adjust the CPAS interval.
  • CPAS For the convenience of CPAS, it is preferable to make a reservation before the CPAS interval for the primary system with low urgency. For example, if the CPAS interval is one day, it is preferable to make a reservation by the day before the frequency usage start date. However, in a highly urgent primary system, it is preferable to accept reservations that are not before the CPAS interval, and it is preferable that interrupts can be used without reservations. Therefore, information for determining whether or not interrupts can be used, for example, information such as a range of frequencies used, area information, and an area subject to interference calculation, is transmitted to the first communication control device 131 via the second communication control device 132. It is preferable to be notified to. The first communication control device 131 can use this information to detect a secondary system that is using the frequency range to be used around the protected area of the primary system that is to allow the use of interrupts. Then, the use by the detected secondary system may be temporarily stopped immediately.
  • information for determining whether or not interrupts can be used for example, information
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing a flow of processing for detecting and eliminating interference.
  • the second communication control device 132 detects interference from the secondary system to the primary system based on the sensing information (T301). As described above, the sensor 140 is installed near the protected area of the primary system so as to receive radio waves from the secondary system. Therefore, when an abnormality occurs, that is, an interference more than expected occurs, the sensor 140 can detect the interference. Normally, interference equal to or less than the allowable interference amount is detected by the sensor 140 under the control of the first communication control device 131 with respect to the secondary system. When the second communication control device 132 detects an abnormality, the second communication control device 132 notifies the first communication control device 131 of the occurrence of the abnormality (T302).
  • the notification it is preferable to notify information effective for identifying the secondary system, for example, information regarding the sensor 140 that has detected an abnormality, information indicating a frequency range in which interference has been recognized, and the like. Further, when the sensor 140 can estimate the arrival direction of the radio wave, the arrival direction of the radio wave which is considered to be interference and the angle range centered on the arrival direction may be notified.
  • the first communication control device 131 acquires the notification of interference detection, it narrows down the secondary system related to the interference based on the information received together with the notification (T303). For example, a secondary system that exists in the interference calculation target area of the sensor 140 that has detected interference but has a license within the notified frequency range is selected as a secondary system that may have caused interference. The elected secondary system is notified to the second communication control device 132 (T304).
  • the second communication control device 132 identifies the secondary system that caused the interference from the narrowed down secondary systems based on the sensing information, the interference control policy information notified from the first communication control device 131, the secondary system information, and the like. (T305).
  • a rule is set in which the secondary system periodically transmits a heartbeat to the second communication control device 132, and the secondary system that does not receive the heartbeat in a predetermined time receives a notification from the first communication control device 131. If included, the second communication controller 132 may identify the secondary system as the interfering secondary system. This is because if the heartbeat is not received, the setting of the secondary system that transmits the heartbeat may be replaced with an abnormal value, causing interference exceeding the allowable value.
  • the radio wave transmission state is not synchronized between the first communication control device 131 and the secondary system. For example, according to the record of the first communication control device 131, it is confirmed whether or not the secondary system in which radio wave transmission is not possible erroneously recognizes that the radio wave transmission is possible. For example, when a secondary system that cannot transmit radio waves transmits a heartbeat, the second communication control device 132 may determine that the secondary system causing the erroneous recognition is the secondary system that has caused the interference.
  • the interference calculation may be performed again for the narrowed down secondary system. Further, the calculation result again may be compared with the result at the time of the previous CPAS.
  • a secondary system whose frequency use is approved using Headroom margin may be a candidate interference source.
  • Headroom margin is a margin that was reserved in advance when the Grant was issued. If it is determined that the margin is unnecessary after the Grant is issued, the margin is released and a secondary system is added. Approval is being carried out. However, it is possible that the margin was still needed. Therefore, it is conceivable that the secondary system approved by using Headroom margin is a candidate for the interference source.
  • the source of interference cannot be identified. In that case, the further narrowed down secondary system and / or grant is notified to the first communication control device 131.
  • the first communication control device 131 determines the control content for the specified or further narrowed down secondary system (T307), and gives a control instruction to the secondary system (T308). For example, control such as temporary interruption of radio wave transmission and permission revocation is determined. If CPE-CBSD, End User Device (UE, etc.) under the secondary system is the interference source, the secondary system may be instructed to reject these connections. As a result, the instructed secondary system takes measures such as weakening the transmission strength (transmission power) and stopping the transmission of radio waves (T309).
  • the first communication control device 131 also notifies the second communication control device 132 of the control content (T310).
  • the second communication control device 132 confirms the interference state after the control is performed through the environment sensor 140 (T311). When the abnormal interference is no longer detected, the second communication control device 132 reports to the first communication control device 131 that the abnormal interference has been eliminated (T312). If anomalous interference continues to be detected, it may be excluded from the candidates and the source of interference may be identified again, assuming that the cause was not the secondary system that controlled it.
  • the interference source may be specified by the first communication control device 131 instead of the second communication control device 132.
  • the work of specifying the interference source on the first communication control device 131 side is permitted and cases where the work of specifying the interference source on the second communication control device 132 side is required.
  • the wireless system related to national defense is the primary system and is damaged by interference
  • the interference source is specified by taking into account the detailed usage status (for example, detailed location information) of the wireless system
  • the first Notifying the communication control device 131 of the detailed usage status of the wireless system is a problem in terms of Operational Security. Therefore, it is preferable to determine in advance which interference source to be specified depending on the type of wireless system, and to deal with the interference problem by a predetermined method.
  • the processing procedure described in the present disclosure is an example and does not necessarily have to be performed in that procedure.
  • the interference source when it is narrowed down, it may be instructed to reduce the transmission power to all the narrowed down secondary systems without specifying the interference source. Alternatively, it is possible to instruct all the narrowed-down secondary systems to stop the transmission power and not confirm that the interference has been eliminated.
  • the frequency band and the like used by the secondary system are controlled in order to suppress interference with the frequency band reserved by the primary system.
  • a radio wave that interferes with the primary system is detected, and a secondary system that is a source of the detected radio wave is specified. Then, by executing the control for the specified secondary system, the interference is eliminated.
  • the influence was large in order to control the use of all secondary systems that are expected to affect the use, but in the present embodiment, it is specified. Since only the secondary system is controlled, the impact can be suppressed.
  • the processing procedure described in the present disclosure may be regarded as a method having these series of procedures. Alternatively, it may be regarded as a program for causing a computer to perform these series of procedures, or as a recording medium for storing the program.
  • the computer when the above program is executed by a computer, the computer operates as a communication control device 130. Further, the processing of the communication control device 130 described above is executed by a processor such as a central processing unit (CPU: Central Processing Unit) of the computer.
  • the type of recording medium is not particularly limited as it does not affect the embodiments of the present disclosure.
  • calculation formula shown in the present disclosure indicates that the processing can be executed, and the calculation formula must not be applied as it is.
  • a constant or other variable may be added to the calculation formula for processing, or when the value is calculated by the calculation formula, it may be an approximate value such as a rounding value.
  • the present disclosure may also have the following structure.
  • the step of registering a schedule in which the planned frequency of the primary system and the planned usage period of the planned frequency are at least defined. A step of detecting radio waves inside or around the protected area of the primary system during the planned usage period, and A step of determining whether or not the detected radio wave interferes with the primary system based on the schedule and the information of the detected radio wave.
  • In the step of granting the permission there is a step of determining a setting value of the secondary system using an algorithm in order to protect the primary system from interference from a secondary system wishing to use a frequency within the shared frequency band.
  • the execution interval of the step for determining the set value in the predetermined unit period is the predetermined unit period of the plurality of primary systems.
  • the step of detecting the radio wave is Steps to acquire information about multiple radio waves from multiple sensors, Based on the information on the position of each of the plurality of sensors and the information on the position of the primary system, the information on the radio waves observed inside or around the protected area of the primary system is selected from the information on the plurality of radio waves. Steps to do and The communication control method according to [1] to [7]. [9] Further provided with steps to obtain information about the radio coverage area of the authorized secondary system.
  • the communication control method according to any one of [2], [4], [5], [6] and [7], wherein the source of the radio wave is estimated based on the information regarding the radio wave reach area. [10] Further provided with a step of attempting to communicate with the authorized secondary system Any of [2], [4], [5], [6], [7] and [9] in which the source of the radio wave is estimated based on the result of the communication or the information acquired by the communication.
  • a communication system equipped with multiple communication devices The plurality of communication devices include Based on a request from the primary system wishing to use a frequency within the shared frequency band, the first is to register a schedule in which the scheduled frequency of the primary system and the planned usage period of the scheduled frequency are at least defined.
  • a second communication device that transmits instructions regarding radio wave transmission to a plurality of secondary systems that use frequencies within the shared frequency band, and Is included at least One of the plurality of communication devices Detects radio waves inside or around the protected area of the primary system during the planned usage period, Based on the schedule and the information of the detected radio wave, it is determined whether or not the detected radio wave interferes with the primary system. When it is determined to cause interference, the source of the radio wave is estimated from a plurality of secondary systems that utilize frequencies within the shared frequency band, and the source of the radio wave is estimated. A communication system that transmits new instructions regarding radio wave transmission to the secondary system presumed to be the source.
  • Communication network 110 (110A, 110B, 110C) Communication device 120 Terminal 130 (130A, 130B) Communication control device 131 First communication control device 132 Second communication control device 1321 Communication unit 1322 Scheduling unit 1323 Sensing unit 1324 Repository unit 1325 Interference Evaluation unit 140 sensor

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Abstract

[課題]プライマリシステムへの干渉の防止・検知・解消を自動的に実行するための通信制御方法等を提供する。 [解決手段]本開示による方法の一つは、プライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数および利用予定期間が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、前記スケジュールに基づき、セカンダリシステムに対し、周波数の利用に対する許可を与えるステップと、前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知するステップと、検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定するステップと、干渉を与えると判定された場合に、前記電波の送信元とされるセカンダリシステムを推定するステップと、前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する指示を送信するステップと、を備える。

Description

通信制御方法および通信システム
 本開示は、通信制御方法および通信システムに関する。
 かねてより、多様な無線システムが混在する無線環境の増加や、無線を介して提供されるコンテンツの多様化により、無線システムに割り当て可能な電波資源、例えば周波数、の枯渇問題が表面化してきている。そこで、必要な電波資源を捻出する一手段として、特定の無線システムに割り当て済みの周波数帯域のうち、使用されていない時間的および空間的な空き(White Space)を利活用する「動的周波数共用(DSA: Dynamic Spectrum Access)」が国内外で急速に注目を集めている。
 例えば、米国では、3550から3700MHz帯において、動的周波数共用であるCBRS(Citizens Broadband Radio Service)の商用サービスがスタートしている。図1は、現在のCBRSのシステム構造(アーキテクチャ)を示す図である。CBRSのシステム構造は、図1のように開示されており、例えば、Informing incumbentにおいては、SAS(Spectrum Access System)のアドミニストレータが管理するカレンダーベースのポータルシステム(calendar-based spectrum portal)が使用されている。これは、CBRSシステムにおける共用周波数帯域の一部を、国防総省のシステムなどといったプライマリシステムが一時的に優先して使用することがあり、使用予定の共用周波数を予約しておくためのものである。当該予約に基づき、CBRSシステムのセカンダリシステムがプライマリシステムに対して干渉しないよう制御することができる。
 さらに、国防総省のDefense Information Systems Agency (DISA)配下のDefense Spectrum Organization (DSO)が、周波数の使用予約の機能に加えて、自動的な干渉防止・検知・解消(automated interference prevention, detection, and resolution)を可能とするSpectrum Scheduling Systemの開発を検討していることが明らかになっている。Spectrum Scheduling Systemは、米国のCBRSに限らず、その他の周波数帯、国、地域においても活用され得る。したがって、Spectrum Scheduling System、および、それに関連するSASなどの通信制御装置の仕組みの整備が急務である。
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 しかし、Spectrum Scheduling Systemを実現する手段は、具体的に開示されていない。そのため、当該変更がSASの機能に影響を及ぼす恐れがある。また、従来では、例えば、図1に示したESC(Environmental Sensing Capability)が、沿岸部における艦載レーダなどといったプライマリシステムを検知し、検知結果をSASに通知する。通知を受けたSASの管理者は、セカンダリシステムに対して使用の一時停止を通知する。これにより、予約がされていない場合であっても、プライマリシステムの保護を実現している。しかし、本方法では、いずれのセカンダリシステムを停止させるべきかを判断できず、一時停止が不要なセカンダリシステムまで停止させられるなど、影響が大きい。そのため、Spectrum Scheduling Systemによる自動的な干渉の防止・検知・解消においては、プライマリシステムの保護のための影響が抑えられることが好ましい。
 そこで、本開示は、プライマリシステムによって予約された周波数帯域に対する干渉の防止・検知・解消を自動的に実行するための通信制御方法等を提供する。
 本開示による通信制御方法の一つは、共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知するステップと、前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定するステップと、干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定するステップと、前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する指示を送信するステップと、を備える。
 また、前記通信制御方法は、前記スケジュールに基づき、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望する1以上のセカンダリシステムに対し、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップをさらに備え、前記許可を有しないセカンダリシステムによる前記共用周波数帯域内の周波数の利用が禁止されてもよい。
 また、前記通信制御方法は、前記電波送信に関する指示の送信後に、干渉を与えると判定された電波がなおも前記プライマリシステムに干渉を与えているか否かを判定するステップをさらに備えていてもよい。
 また、前記許可を与えるステップにおいて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムからの干渉から前記プライマリシステムを保護するために、アルゴリズムを用いて前記セカンダリシステムの設定値を決定するステップを有し、前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更されてもよい。
 また、前記設定値を決定するステップの実行間隔は前記利用予定期間に基づいて決定されてもよい。
 また、前記スケジュールの所定単位期間において複数のプライマリシステムの利用予定期間が登録されている場合に、前記所定単位期間における前記設定値を決定するステップの実行間隔が、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間のうちの最長の期間の長さと、または、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間の和集合の期間の長さと、同一であってもよい。
 また、前記利用予定期間が前記スケジュールの所定単位期間を超えている場合に、前記利用予定期間を分割し、分割された利用予定期間それぞれに応じて、前記設定値を決定するステップの実行間隔が決定されてもよい。
 また、前記電波を検知するステップが、複数のセンサから複数の電波に関する情報を取得するステップと、前記複数のセンサそれぞれの位置に関する情報と、前記プライマリシステムの位置に関する情報と、に基づき、前記複数の電波に関する情報から、前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺において観測された電波の情報を選出するステップと、を含んでいてもよい。
 また、前記通信制御方法は、前記許可が与えられたセカンダリシステムの電波到達エリアに関する情報を取得するステップをさらに備え、前記電波の送信元が、前記電波到達エリアに関する情報に基づいて推定されてもよい。
 また、前記通信制御方法は、前記許可が与えられたセカンダリシステムに対して通信を試みるステップをさらに備え、前記電波の送信元が、前記通信の結果または前記通信によって取得された情報に基づいて推定されてもよい。
 また、前記通信制御方法は、検知された電波の到来方向に関する情報を取得するステップをさらに備え、前記電波の送信元が、前記到来方向に基づいて推定されてもよい
 また、前記電波送信に関する指示は、電波送信の停止であってもよい。
 また、前記電波送信に関する指示は、電波の送信強度の低減であってもよい。
 また、本開示による別の通信制御方法は、共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、複数のアルゴリズムのうちのいずれかを前記利用予定期間に応じて選択するステップと、選択されたアルゴリズムを用いて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムから前記プライマリシステムへの干渉量を算出するステップと、算出された干渉量に基づき、前記セカンダリシステムに対して、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップと、を備え、前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される。
 本開示の他の一態様である通信システムは、複数の通信装置を備えており、前記複数の通信装置には、第1通信装置と、第2通信装置と、が少なくとも含まれ、前記第1通信装置は、共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録し、前記第2通信装置は、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムに対して電波送信に関する指示を送信する。そして、前記複数の通信装置のいずれかが、前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知し、前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定し、干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定し、前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する新たな指示を送信する。
現在のCBRSのシステム構造を示す図。 本発明の一実施形態におけるシステムモデルを示す図。 自律型意思決定が適用されうるネットワーク構成を示す図。 集中型意思決定が適用されうるネットワーク構成を示す図。 集中型意思決定および分散型意思決定の両方が適用される場合のネットワーク構成を示す図。 CBRSにおける3Tier構造を説明する図。 E-UTRAの送信帯域幅仕様を示す図。 5G NRの送信帯域幅仕様を示す図。 端末間のシグナリングの流れを説明する図。 周波数予約と、自動的な干渉防止・検知・解消と、を可能とする通信制御システムの構造を示す図。 周波数予約処理および保護のプロセスの流れを示したシーケンス図。 干渉の検知および解消の処理の流れを示したシーケンス図。
<<1.想定される代表的なシナリオ>>
<1.1 システムモデル>
 図2は本発明の一実施形態におけるシステムモデルを示す。本システムモデルは、図2に示すように、無線通信を含む通信ネットワーク100で表され、典型的には、以下のエンティティで構成される。
・通信装置110
・端末120
・通信制御装置130
また、本システムモデルには、通信ネットワーク100を利用する、プライマリシステムおよびセカンダリシステムが、少なくとも含まれる。プライマリシステムおよびセカンダリシステムは、通信装置110により、または、通信装置110および端末120により、構成される。様々な通信システムをプライマリシステムまたはセカンダリシステムとして扱うことができるが、本実施形態では、プライマリシステムおよびセカンダリシステムは共用周波数帯域の一部または全部を利用するものとする。なお、プライマリシステムおよびセカンダリシステムに割り当てられる各周波数帯域は、一部または全部が重複している場合もあるし、全く重複していない場合もある。すなわち、本システムモデルを、動的周波数共用(DSA: Dynamic Spectrum Access)に関する無線通信システムのモデルとして説明する。なお、本システムモデルが、動的周波数共用に係るシステムに限定されるわけではない。
 通信装置110は、典型的には、無線基地局(Base Station、Node B、eNB、gNB、など)や無線アクセスポイント(Access Point)のように、端末120に対して無線通信サービスを提供する無線装置である。すなわち、通信装置110は、無線通信サービスを提供して、端末120の無線通信を可能にする。また、通信装置1は、無線リレー装置であってもよいし、Remote Radio Head(RRH)と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。以降の説明においては、特筆しない限り、通信装置110はセカンダリシステムを構成するエンティティであるとして、説明する。
 通信装置110が提供するカバレッジ(通信領域)は、マクロセルのような大きなものから、ピコセルのような小さなものまで、多様な大きさが許容される。分散アンテナシステム(DAS:Distributed Antenna System)のように、複数の通信装置110が1つのセルを形成してもよい。また、通信装置110がビームフォーミングの能力を有する場合、ビームごとにセルやサービスエリアが形成されてもよい。
 本開示においては、通信装置110に2種類の異なるタイプが存在することを想定する。
 本開示においては、通信制御装置130の許可を必要とする無線経路を利用せずとも通信制御装置130へアクセス可能な通信装置110を、『通信装置110A』と呼ぶ。具体的には、例えば、有線でインターネット接続が可能な通信装置110は『通信装置110A』とみなすことができる。また、例えば、有線でのインターネット接続機能をもたない無線リレー装置であっても、通信制御装置130の許可が不要な周波数を用いた無線バックホールリンクが他の通信装置110Aとの間で構築されていれば、そのような無線リレー装置も『通信装置110A』とみなしてもよい。
 本開示においては、通信制御装置130の許可を必要とする無線経路なしには通信制御装置130へアクセスできない通信装置110を、『通信装置110B』と呼ぶ。例えば、通信制御装置130の許可を必要とする周波数を用いてバックホールリンクを構築する必要がある無線リレー装置は『通信装置110B』と見なすことができる。また、例えば、テザリングに代表される無線ネットワーク提供機能を具備するスマートフォンのような装置であって、バックホールリンクとアクセスリンクの両方において通信制御装置130の許可を必要とする周波数を用いる装置を『通信装置110B』として扱ってもよい。
 通信装置110は、必ずしも固定設置される必要はない。例えば、自動車のように動くものに通信装置110が設置されていてもよい。また、通信装置110は、必ずしも地上に存在する必要はない。例えば、航空機、ドローン、ヘリコプター、HAPS(High Altitude Platform Station)、気球、衛星などのように、空中や宇宙に存在する物体に通信装置110が具備されてもよい。また、例えば、船、潜水艦などのように、海上または海中に存在する物体に、通信装置110が具備されてもよい。典型的には、このような移動型の通信装置110は、通信装置110Bに該当し、通信装置110Aと無線通信を実施することで、通信制御装置130へのアクセス経路を確保する。当然のことながら、通信装置110Aとの無線通信で用いる周波数が通信制御装置130の管理対象外であれば、移動型の通信装置110であっても通信装置110Aとして扱うことは可能である。
 本開示において、特に断りがない限りは、『通信装置110』という記載は、通信装置110Aと通信装置110Bの両方の意味を包括し、いずれかに読み替えられてもよい。
 通信装置110は、様々な事業者によって、利用、運用、または管理されうる。例えば、移動体通信事業者(MNO:Mobile Network Operator)、仮想移動体通信事業者(MVNO:Mobile Virtual Network Operator)、移動体通信イネーブラ(MNE:Mobile Network Enabler)、仮想移動体通信イネーブラ(MVNE:Mobile Virtual Network Enabler)、共用設備事業者、ニュートラルホストネットワーク(NHN:Neutral Host Network)事業者、放送事業者、エンタープライズ、教育機関(学校法人、各自治体教育委員会など)、不動産(ビル、マンションなど)管理者、個人などが、通信装置110に関わる事業者として想定されうる。なお、通信装置110に関わる事業者は、特に限られるわけではない。また、通信装置110Aは、複数の事業者が利用する共用設備であってもよい。また、設備の設置利用、運用、および管理を行う事業者がそれぞれ異なっていてもよい。
 事業者によって運用される通信装置110は、典型的には、コアネットワークを介してインターネット接続される。また、OA&M(Operation, Administration & Maintenance)と呼ばれる機能により、運用、管理、および保守がなされる。また、例えば、図2に示すように、ネットワーク内の通信装置110を統合制御する中間装置(ネットワークマネージャ)110Cが存在しうる。なお、中間装置は、通信装置110の場合もありうるし、通信制御装置130の場合もありうる。
 端末120(User Equipment、User Terminal、User Station、Mobile Terminal、Mobile Station、など)は、通信装置110によって提供された無線通信サービスにより、無線通信を行う装置である。典型的には、スマートフォンなどの通信機器が、端末120に該当する。なお、無線通信の機能が具備された装置であれば、端末120に該当しうる。例えば、無線通信の機能を有する業務用カメラといった機器も、無線通信が主な用途でなくとも、端末120に該当しうる。また、スポーツ中継などを行うために、テレビジョン放送用の画像などを放送局外(現場)から放送局へ送信する放送事業用無線局(FPU:Field Pickup Unit)など、端末120にデータを送信する通信機器も、端末120に該当する。また、端末120は、必ずしも、人が利用するものである必要はない。例えば、いわゆるMTC(Machine Type Communication)のように、工場の機械、建物に設置されるセンサ、といった機器が、ネットワーク接続して、端末120として動作してもよい。また、インターネット接続を確保するために設けられる顧客構内設備(CPE:Customer Premises Equipment)と呼ばれる機器が端末120として振る舞ってもよい。
 また、D2D(Device-to-Device)やV2X(Vehicle-to-Everything)に代表されるように、端末120にリレー通信機能が具備されていてもよい。
 また、端末120も、通信装置110と同様、固定設置される必要も、地上に存在する必要もない。例えば、航空機、ドローン、ヘリコプター、衛星などのように、空中や宇宙に存在する物体が端末120として動作してもよい。また、例えば、船、潜水艦などのように海上または海中に存在する物体が端末120として動作してもよい。
 本開示においては、特筆しない限り、端末120は、通信制御装置130の許可を必要とする周波数を用いた無線リンクが終端(Terminate)するエンティティにあたる。ただし、端末120が具備する機能や適用されるネットワークトポロジによっては、端末120は通信装置110と同等の動作をしうる。換言すれば、ネットワークトポロジに応じて、無線アクセスポイントのような通信装置110に該当しうる装置が端末120に該当する場合もありうるし、スマートフォンのような端末120に該当しうる装置が通信装置110に該当する場合もありうる。
 通信制御装置130は、典型的には、通信装置110の通信パラメータの決定、利用許可、指示、および/または管理を行う装置である。例えば、TVWSDB(TV White Space Database)、GLDB(Geolocation database)、SAS(Spectrum Access System)、AFC(Automated Frequency Coordination)と呼ばれるデータベースサーバが、通信制御装置130に該当する。また、例えば、ETSI(European Telecommunications Standards Institute)の EN 303 387やIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.19.1-2018、CBRSA-TS-2001などに代表される規格で規定された、装置間の電波干渉制御を行う制御装置も通信制御装置130に該当する。また、例えば、IEEE 802.11-2016にて規定されるRegistered Location Secure Server(RLSS)も通信制御装置130に該当する。すなわち、これらの例に限らず、通信装置110の通信パラメータの決定、利用許可、指示、管理などを担うエンティティを通信制御装置130と呼んでよい。基本的には、通信制御装置130の制御対象は通信装置110となるが、通信制御装置130は、通信装置110の配下の端末120を制御してもよい。
 通信制御装置130は複数存在してよい。通信制御装置130が複数存在する場合、少なくとも以下の3種類の意思決定トポロジのうち、少なくとも1つが通信制御装置130に適用されうる。
・自律型意思決定(Autonomous Decision-Making)
・集中型意思決定(Centralized Decision-Making)
・分散型意思決定(Distributed Decision-Making)
 自律型意思決定(Autonomous Decision-Making)とは、意思決定を行うエンティティ(意思決定エンティティ、ここでは通信制御装置130のこと)が、別の意思決定エンティティとは独立に意思決定を行う意思決定トポロジのことである。通信制御装置130は、必要な周波数割り当てや干渉制御の計算を独自に行う。例えば、図3のように複数の通信制御装置130が分散的に配置される場合に、自律型意思決定が適用されうる。
 集中型意思決定(Centralized Decision-Making)とは、意思決定エンティティが、意思決定を別の意思決定エンティティに委任する意思決定トポロジのことである。集中型意思決定を実施する場合には、例えば、図4のようなモデルが想定される。図4は、1つの通信制御装置130が中央制御的に複数の通信制御装置130を統括するモデル(いわゆるマスタ-スレーブ型)を示す。図4のモデルでは、マスタである通信制御装置130Aは、複数のスレーブである通信制御装置130Bを統括し、集中的に意思決定を行うことが可能である。
 分散型意思決定(Distributed Decision-Making)とは、意思決定エンティティが別の意思決定エンティティと連携して意思決定を行う意思決定トポロジのことである。例えば、図3の自律型意思決定のように複数の通信制御装置130が独立に意思決定を行うが、それぞれの通信制御装置130は、意思決定を行った後に、意思決定結果の相互調整、交渉などを行うことが『分散型意思決定』に該当しうる。また、例えば、図4の集中型意思決定において、負荷分散(ロードバランシング)などを目的として、マスタの通信制御装置130Aが各スレーブの通信制御装置130Bに対して、動的に意思決定権限の委譲または破棄などを実施することも、『分散型意思決定』とみなすことができる。
 集中型意思決定(Centralized Decision-Making)および分散型意思決定(Distributed Decision-Making)の両方が適用される場合もありうる。図5では、スレーブの通信制御装置130Bが、複数の通信装置110を束ねる中間装置として動作する。マスタの通信制御装置130Aは、スレーブの通信制御装置130Bが束ねる通信装置110、つまり、スレーブの通信制御装置130Bが構成するセカンダリシステムを制御しなくてもよい。このように、変形例として、図5のような実装も可能である。
 通信制御装置130は、その役目のために、通信ネットワーク100の通信装置110および端末120以外のエンティティからも必要な情報を取得しうる。具体的には、例えば、国または地域の電波行政機関(NRA:National Regulatory Authority)が管理または運用するデータベース(レギュラトリデータベース)から、プライマリシステムの保護に必要な情報を取得しうる。レギュラトリデータベースの一例としては、米国連邦通信委員会(FCC:Federal Communications Commissions)が運用するULS(Universal Licensing System)などが挙げられる。プライマリシステムの保護に必要な情報の例としては、例えば、プライマリシステムの位置情報、プライマリシステムの通信パラメータ、帯域外輻射制限(OOBE(Out-of-Band Emission) Limit)、近傍チャネル漏洩比(ACLR:Adjacent Channel Leakage Ratio)、近傍チャネル選択性(Adjacent Channel Selectivity)、フェージングマージン、保護比率(PR:Protection Ratio)などがある。プライマリシステムの保護するために、固定的な数値、取得方法、導出方法などが法制などによって定められている地域では、当該法制によって定められている情報を、プライマリシステムの保護に必要な情報として、用いることが望ましい。
 また、FCCのOET(Office of Engineering and Technology)が管理するEquipment Authorization System(EAS)のような適合認証を受けた通信装置110および端末120について記録するデータベースも、レギュラトリデータベースに該当する。このようなレギュラトリデータベースからは、通信装置110や端末120の動作可能周波数に関する情報や最大等価等方輻射電力(EIRP:Equivalent Isotropic Radiated Power)に関する情報などを取得することが可能である。当然、通信制御装置130は、これらの情報をプライマリシステムの保護に用いてよい。
 また、通信制御装置130は、プライマリシステムの電波検知を目的に設置および運用される電波センシングシステムから、電波センシング情報を取得することも想定されうる。具体的な一例としては、米国のCBRS(Citizens Broadband Radio Service)においては、通信制御装置130は、環境センシング機能(ESC:Environmental Sensing Capability)と呼ばれる電波センシングシステムから、プライマリシステムである艦載レーダの電波検知情報を取得する。また、通信装置110や端末120がセンシング機能を具備する場合、通信制御装置130は、これらからプライマリシステムの電波検知情報を取得してもよい。
 本システムモデルを構成する各エンティティ間のインタフェースは、有線か無線かを問わない。例えば、通信制御装置130および通信装置110の間のインタフェースは、有線回線のみならず、周波数共用に依存しない無線インタフェースを利用してもよい。周波数共用に依存しない無線インタフェースとしては、例えば、移動体通信事業者が免許帯域(Licensed band)を介して提供する無線通信回線、既存の免許不要帯域(License-exempt band)を利用するWi-Fi通信などが存在する。
<1.2 周波数と共用に関する用語について>
 前述の通り、本実施形態においては、動的周波数共用(Dynamic Spectrum Access)環境下を想定して説明をする。動的周波数共用の代表的な一例として、米国のCBRSで定められる仕組み(すなわち、米国のFCC規則Part 96 Citizens Broadband Radio Serviceで定められる仕組み)を説明する。
 CBRSでは、図6に示すように、共用周波数帯域のユーザの各々は3つのグループのうちのいずれかに分類される。このグループは、tierと呼ばれる。当該3つのグループは、それぞれ、Incumbent Tier(既存層)、Priority Access Tier(優先アクセス層)およびGeneral Authorized Access (GAA) Tier(一般認可アクセス層)と呼ばれる。
 Incumbent Tierは、共用周波数帯域として定められた周波数帯域を従来から利用する既存ユーザからなるグループである。既存ユーザは、一般的にはプライマリユーザとも呼ばれる。CBRSにおいては、米国の国防総省(DOD:Department of Defense)、固定衛星事業者、および新規則適用除外無線ブロードバンド免許人(GWBL:Grandfathered Wireless Broadband Licensee)が、既存ユーザとして定められる。Incumbent Tierは、より低い優先度を有するPriority Access TierおよびGAA Tierへの干渉回避も、共用周波数帯域の利用の抑制も要求されない。また、Incumbent Tierは、Priority Access Tierおよび GAA Tierによる干渉から保護される。即ち、Incumbent Tierのユーザは、他のグループの存在を考慮することなく、共用周波数帯域を使用することが可能である。
 Priority Access Tierは、前述のPAL(Priority Access License)に基づいて共用周波数帯域を利用するユーザからなるグループである。Priority Access Tierのユーザは、一般的にはセカンダリユーザとも呼ばれる。共用周波数帯域を利用する際、Priority Access Tierは、Priority Access Tierより高い優先度を有するIncumbent Tierに対しては、干渉回避も、共用周波数帯域の利用の抑制も要求される。一方、優先アクセス層より低い優先度を有するGAA Tierに対しては、干渉回避も共用周波数帯域の利用の抑制も要求されない。また、Priority Access Tierは、より高い優先度を有するIncumbent Tierによる干渉から保護されないが、より低い優先度を有するGAA Tierによる干渉から保護される。
 GAA Tierは、Incumbent TierおよびPriority Access Tierに属さない共用周波数帯域ユーザからなるグループである。Priority Access Tierと同様に、一般的には、GAA Tierのユーザもセカンダリユーザとも呼ばれる。ただし、 Priority Access Tierよりも共用利用の優先度が低いことから、低優先度セカンダリユーザとも呼ばれる。共用周波数帯域を利用する際、GAA Tierは、より高い優先度を有するIncumbent TierおよびPriority Access Tierに対して、干渉の回避も、共用周波数帯域の利用の抑制も要求される。また、GAA Tierは、より高い優先度を有するIncumbent TierおよびPriority Access Tierによる干渉から保護されない。即ち、GAA Tierは、法制上、日和見的な(opportunistic)共用周波数帯域の利用が要求されるtierである。
 上記に動的周波数共用の代表的な一例としてCBRSの仕組みを説明したが、本実施形態が、CBRSの定義に限定されるわけではない。例えば、図6に示したように、CBRSは一般に3Tier構造を採るが、本実施形態においては、2Tier構造が採用されてもよい。2Tier構造の代表的な一例として、Authorized Shared Access(ASA)やLicensed Shared Access(LSA)、evolved LSA(eLSA)、TVWS(TV band White Space)、米国6GHz帯共用などが挙げられる。ASA、LSAおよびeLSAでは、GAA Tierがなく、Incumbent TierとPriority Access Tierの組み合わせと同等の構造が採用されている。また、TVWS、米国6GHz帯共用では、Priority Access Tierがなく、Incumbent TierとGAA Tierの組み合わせと同等の構造が採用されている。また、4以上のTierが存在してもよい。具体的には、例えば、Priority Access Tierに相当する複数の中間層を設け、さらに各中間層に異なる優先度を付与するなどして、4以上のTierを生成してもよい。また、例えば、GAA Tierも同様に分割して優先度を付与するなどして、Tierを増やしてもよい。すなわち、各グループは分割されてもよい。
 また、本実施形態のプライマリシステムも、CBRSの定義に制限されるものではない。例えば、プライマリシステムの一例として、TV放送、固定マイクロ波回線(FS:Fixed System)、気象レーダ(Meteorological Radar)、電波高度計(Radio Altimeter)、無線式列車制御システム(Communications-based Train Control)、電波天文学(Radio Astronomy)といった無線システムが想定されるまた、これらに限らず、あらゆる無線システムが本実施形態のプライマリシステムとなりうる。
 また、前述の通り、本実施形態は、周波数共用の環境下に限定されるわけではない。一般に周波数共用または周波数2次利用においては、対象の周波数帯域を利用する既存システムをプライマリシステム、二次利用者をセカンダリシステムと呼ぶが、周波数共用環境以外に本実施形態を適用する場合には、別の用語に置き換えて読まれるべきである。例えば、ヘテロジニアスネットワーク(HetNet)におけるマクロセル基地局をプライマリシステム、スモールセル基地局やリレー局をセカンダリシステムとしてもよい。また、基地局をプライマリシステム、そのカバレッジ内に存在するD2DやV2Xを実現するRelay UE (User Equipment)やVehicle UEをセカンダリシステムとしてもよい。基地局は固定型に限らず、可搬型または移動型であってもよい。そのような場合、例えば、本実施形態の通信制御装置130は、コアネットワーク、基地局、リレー局、Relay UEなどに具備されてもよい。
 また、周波数共用環境以外に本実施形態を適用する場合は、本開示における「周波数」という用語は、適用先で共用される別の用語によって置き換えられる。例えば、「リソース」、「リソースブロック」、「リソースエレメント」、「リソースプール」、「チャネル」、「コンポーネントキャリア」、「キャリア」、「サブキャリア」、「Bandwidth Part(BWP)」といった用語や、これらと同等または類似の意味を有する別の用語によって置き換えられることが想定される。
<<2.本実施形態にて想定する諸手続きの説明>>
 ここでは、本実施形態の実施の際に用いることができる基本的な手続きについて説明する。なお、後述の<2.5>までは、主に通信装置110Aにおいて実施されることを想定して説明を行う。
<2.1 登録手続き(Registration Procedure)>
 登録手続きとは、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムの情報を登録する手続きのことである。より具体的には、当該無線システムの通信装置110に関するデバイスパラメータを通信制御装置130に登録する手続きのことである。典型的には、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを代表する通信装置110がデバイスパラメータを含む登録リクエストを通信制御装置130へ通知することにより、登録手続きが開始される。なお、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムに複数の通信装置110が属する場合は、当該複数の通信装置それぞれのデバイスパラメータが登録リクエストに含まれる。また、無線システムを代表して登録リクエストを送信する装置は、適宜に定めてよい。
<2.1.1 所要パラメータの詳細>
 デバイスパラメータとは、例えば、以下に示す情報のことを指す。
・通信装置110の利用者に関する情報(以下、利用者情報と記載する)
・通信装置110の固有の情報(以下、固有情報と記載する)
・通信装置110の位置に関する情報(以下、位置情報と記載する)
・通信装置110が有するアンテナに関する情報(以下、アンテナ情報と記載する)
・通信装置110が有する無線インタフェースに関する情報(以下、無線インタフェース情報と記載する)
・通信装置110に関する法的な情報(以下、法的情報と記載する)
・通信装置110の設置者に関する情報(以下、設置者情報と記載する)
・通信装置110が属するグループに関する情報(以下、グループ情報)
 デバイスパラメータは、上記に限定されるわけではない。これら以外の情報がデバイスパラメータとして扱われてもよい。なお、デバイスパラメータは、1回で送信される必要はなく、複数回に分けて送信されてもよい。すなわち、1つの登録手続きのために、複数の登録リクエストが送信されてもよい。このように、1つの手続きまたは手続き内の1つの処理が、複数回に分けて行われてもよい。以降に説明する手続きについても同様である。
 利用者情報とは、通信装置110の利用者に係る情報のことである。例えば、利用者ID、アカウント名、利用者名、利用者連絡先、コールサインなどが想定されうる。利用者IDおよびアカウント名は、通信装置110の利用者が独自に生成してもよいし、通信制御装置130が事前に発行したものであってもよい。コールサインは、NRAによって発行されるコールサインを用いることが望ましい。
 利用者情報は、例えば、干渉解決(Interference Resolution)の用途で用いられうる。具体的な一例として、通信制御装置130が、後述の<2.5>に記載の周波数利用通知手続きにおいて、通信装置110によって使用中の周波数に対する利用停止判断を行い、利用停止判断に基づく指示をするも、引き続き当該周波数の周波数利用通知リクエストが通知される場合がありうる。その場合に、通信制御装置130が、通信装置110の不具合を疑って、利用者情報に含まれる利用者連絡先に対して、通信装置110の挙動確認依頼の連絡を行うことができる。この例に限らず、通信装置110が通信制御装置130の行う通信制御に反する動作を行っていると判断される場合に、通信制御装置130は、利用者情報を用いて連絡をすることができる。
 固有情報とは、通信装置110を特定可能な情報、通信装置110の製品情報、通信装置110のハードウェアまたはソフトウェアに関する情報などである。
 通信装置110を特定可能な情報は、例えば、通信装置110の製造番号(シリアル番号)、通信装置110のIDなどが含まれうる。通信装置110のIDは、例えば、通信装置110の利用者が独自に付与するものであってもよい。
 通信装置110の製品情報とは、例えば、認証ID、製品型番、製造者に関する情報などが含まれうる。認証IDとは、例えば、米国のFCC ID、欧州のCE番号、日本の技術基準適合証明(技適)など、各国または地域の認証機関から付与されるIDのことである。業界団体などが独自の認証プログラムに基づいて発行するIDも認証IDとみなしてよい。
 これらに代表される固有情報は、例えば、ホワイトリストまたはブラックリストの用途で用いられうる。例えば、動作中の通信装置110に関するいずれかの情報がブラックリストに含まれていた場合に、通信制御装置130は、後述の<2.5>に記載の周波数利用通知手続きにおいて、当該通信装置110に対し周波数利用停止の指示を行うことが可能である。さらに、通信制御装置130は、当該通信装置110がブラックリストから解除されるまで、利用停止措置を解除しない、といったふるまいをすることが可能である。また、例えば、通信制御装置130は、ブラックリストに含まれる通信装置110の登録を拒絶することが可能である。また、例えば、ブラックリストに含まれる情報に対応する通信装置110を本開示の干渉計算において考慮しない、または、ホワイトリストに含まれる情報に対応する通信装置110のみを干渉計算で考慮する、といった動作を通信制御装置130が行うことも可能である。
 なお、本開示において、FCC IDは送信電力に関する情報として取り扱ってもよい。例えば、レギュラトリデータベースの一種であるEAS(Equipment Authorization System)databaseにおいて、認証を取得済の装置に関する情報が取得可能となっており、そのAPI(Application programming interface)も公開されている。例えば、認証を取得した最大EIRP情報(Certified maximum EIRP)等が、FCC IDと共に、当該情報に含まれ得る。このような電力情報はFCC IDに紐づいていることから、FCC IDを送信電力情報として取り扱うことが可能となる。同様に、FCC ID は、EASに含まれるその他の情報と同等のものとして扱われてもよい。また、FCC IDに限らず、認証IDに紐づく情報が存在する場合、認証IDをその情報と同等のものとして扱ってもよい。
 通信装置110のハードウェアに関する情報は、例えば、送信電力クラス情報が含まれうる。送信電力クラス情報は、例えば、米国のFCC C.F.R(Code of Federal Regulations) Part 96においては、Category A、Category Bという2種類のクラスが規定されており、当該規定に準拠する通信装置110のハードウェアに関する情報には、当該2種類のクラスのいずれに属するかの情報が含まれうる。また、3GPP(3rd Generation Partnership Project)の TS(Technical Specification)36.104やTS 38.104において、eNodeB、gNodeBのクラスがいくつか規定されており、これらの規定も用いられうる。
 送信電力クラス情報は、例えば、干渉計算の用途で用いられうる。クラスごとに規定される最大送信電力を通信装置110の送信電力として干渉計算を行うことができる。
 通信装置110のソフトウェアに関する情報は、例えば、通信制御装置130とのインタラクションに必要な処理が記述された実行プログラムに関するバージョン情報やビルド番号などが含まれうる。また、通信装置110として動作するためのソフトウェアのバージョン情報やビルド番号なども含まれてもよい。
 位置情報とは、典型的には、通信装置110の位置を特定可能な情報である。例えば、GPS(Global Positioning System)、Beidou、QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)、GalileoやA-GPS(Assisted Global Positioning System)に代表される位置測位機能によって取得される座標情報である。典型的には、緯度、経度、地上高/海抜、高度、測位誤差に係る情報が含まれうる。または、例えば、NRA(National Regulatory Authority)またはその委託機関によって管理される情報管理装置に登録される位置情報であってよい。または、例えば、特定の地理位置を原点とするX軸、Y軸、Z軸の座標であってもよい。また、このような座標情報と一緒に、通信装置110が屋外に存在するか屋内に存在するかを示す識別子が付与されうる。
 また、測位精度情報(location uncertainty)が位置情報に含まれていてもよい。例えば、測位精度情報としては、水平面、垂直面の両方またはいずれかが提供されうる。測位精度情報(location uncertainty)は、例えば、任意の地点との距離を算出する際に補正値として使用されうる。
 また、位置情報は、通信装置110が位置する領域を示す情報であってもよい。例えば、郵便番号、住所など、行政によって定められた領域を示す情報が用いられてもよい。また、例えば、3つ以上の地理座標の集合によって領域が示されてもよい。これらの領域を示す情報は、座標情報と一緒に提供されてもよい。
 また、通信装置110が屋内に位置する場合に、通信装置110が位置する建物のフロアを示す情報も、位置情報に含まれうる。例えば、階数、地上、地下を示す識別子などが位置情報に含まれうる。また、例えば、建物内の部屋番号、部屋名のように、屋内のさらなる閉空間を示す情報が位置情報に含まれうる。
 位置測位機能は、典型的には、通信装置110によって具備されることが望ましい。しかしながら、位置測位機能の性能が要求される精度を満たさない場合もありうる。また、位置測位機能の性能が要求される精度を満たしていても、通信装置110の設置位置によっては、必ずしも要求される精度を満たす位置情報が取得できない場合もありうる。そのため、位置測位機能は、通信装置110とは別の装置が具備し、通信装置110は当該装置から位置に係る情報を取得してもよい。位置測位機能を有する装置は、利用可能な既存の装置であってもよいが、通信装置110の設置者によって設けられてもよい。そのような場合、通信装置110の設置者によって測定された位置情報が通信装置110に書き込まれることが望ましい。
 アンテナ情報とは、典型的には、通信装置110が具備するアンテナの性能や構成などを示す情報である。典型的には、例えば、アンテナ設置高、チルト角(Downtilt)、水平方向の向き(Azimuth)、照準(Boresight)、アンテナピークゲイン、アンテナモデルといった情報が含まれうる。
 また、アンテナ情報には、形成可能なビームに関する情報も含まれうる。例えば、ビーム幅、ビームパターン、アナログまたはデジタルのビームフォーミングのケイパビリティといった情報が含まれうる。
 また、アンテナ情報には、MIMO(Multiple Input Multiple Output)通信の性能や構成に関する情報も含まれうる。例えば、アンテナエレメント数、最大空間ストリーム数、といった情報が含まれうる。また、用いるコードブック(Codebook)情報や、ウェイト行列情報なども含まれうる。ウェイト行列情報は、ユニタリ行列、ZF(Zero-Forcing)行列、MMSE(Minimum Mean Square Error)行列などがあり、これらは、SVD(Singular Value Decomposition、EVD (Eigen Value Decomposition) 、BD(Block Diagonalization)などによって得られる。また、通信装置110が非線形演算を要するMLD(Maximum Likelihood Detection)などの機能を具備する場合、具備する機能を示す情報がアンテナ情報に含まれてもよい。
 また、アンテナ情報には、ZoD(Zenith of Direction, Departure)が含まれてもよい。ZoDは、電波到来角度の一種である。なお、ZoDは通信装置110から通知されるのではなく、通信装置110のアンテナから放射される電波から、他の通信装置110により推定されて通知されてもよい。この場合に、通信装置110は、基地局もしくはアクセスポイントとして動作する装置、D2D通信を行う装置、またはムービングリレー基地局などであってもよい。ZoDは、MUSIC(Multiple Signal Classification)またはESPRIT(Estimation of Signal Propagation via Rotation Invariance Techniques)などの電波到来方向推定技術により推定され得る。また、ZoDは、メジャメント情報として通信制御装置130によって用いられうる。
 無線インタフェース情報とは、典型的には、通信装置110が具備する無線インタフェース技術を示す情報のことである。例えば、GSM、CDMA2000、UMTS、E-UTRA、E-UTRA NB-IoT、5G NR、5G NR NB-IoTまたはさらなる次世代のセルラーシステムで用いられる技術を示す識別子情報が無線インタフェース情報として含まれうる。また、MulteFire、LTE-U(Long Term Evolution -Unlicensed)、NR-U(NR-Unlicensed)といったLTE(Long Term Evolution)/5G準拠の派生技術を示す識別子情報も含まれうる。また、WiMAX、WiMAX2+といったMAN(Metropolitan Area Network)、IEEE 802.11系の無線LANといった標準技術を示す識別子情報も含まれうる。また、XGP(Extended Global Platform)、sXGP(Shared XGP)を示す識別子情報でもよい。LPWA(Local Power, Wide Area)向けの通信技術の識別子情報であってもよい。また、プロプライエタリな無線技術を示す識別子情報も含まれうる。また、これらの技術を定める技術仕様書のバージョン番号またはリリース番号も無線インタフェース情報として含まれてうる。
 また、無線インタフェース情報には、通信装置110がサポートする周波数帯域情報も含まれうる。例えば、上限周波数、下限周波数、中心周波数、帯域幅、3GPP Operating Band番号、または、これらの少なくとも二つの組み合わせなどによって、周波数帯域情報が表されうる。また、1以上の周波数帯域情報が無線インタフェース情報に含まれうる。
 通信装置110がサポートする周波数帯域情報として、さらに、キャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)やチャネルボンディング(Channel Bonding)などの帯域拡張技術のケイパビリティを示す情報も含まれうる。例えば、組み合わせ可能な帯域情報などが含まれうる。また、キャリアアグリゲーションについては、プライマリコンポーネントキャリア(PCC:Primary Component Carrier)やセカンダリコンポーネントキャリア(SCC:Secondary Component Carrier)として利用したい帯域に関する情報も含まれうる。また、同時にアグリゲート可能なコンポーネントキャリアの数(CC数)も含まれうる。
 通信装置110がサポートする周波数帯域情報として、さらに、Dual Connectivity、Multi Connectivityでサポートする周波数帯域の組み合わせを示す情報が含まれてもよい。併せて、Dual Connectivity、Multi Connectivityを協力して提供する他の通信装置110の情報も提供されてよい。通信制御装置130は、以降の手続きにおいて、協力関係などにある他の通信装置110を加味して、本実施形態で開示される通信制御の判断を行ってもよい。
 通信装置110がサポートする周波数帯域情報として、また、PAL、GAAのような電波利用優先度を示す情報が含まれてもよい。
 また、無線インタフェース情報には、通信装置110がサポートする変調方式情報も含まれうる。例えば、代表的な一例として、FSK(Frequency Shift Keying)、n値PSK(Phase Shift Keying、ここでのnは2、4、8などの2の乗数)、n値QAM(Quadrature Amplitude Modulation、ここでのnは4、16、64、256、1024などの4の乗数)といった一次変調方式を示す情報が含まれうる。また、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、Scalable OFDM、DFT-s-OFDM(DFT spread OFDM)、GFDM(Generalized Frequency Division Multiplexing)、FBMC(Filter Bank Multi Carrier)といった二次変調方式を示す情報が含まれうる。
 また、無線インタフェース情報には、誤り訂正符号に関する情報も含まれうる。例えば、Turbo符号、LDPC(Low Density Parity Check)符号、Polar符号、消失訂正符号などのケイパビリティや適用する符号化率情報が含まれうる。
 変調方式情報や誤り訂正符号に関する情報は、別の態様として、MCS(Modulation and Coding Scheme)インデックスでも表現されうる。
 また、無線インタフェース情報には、通信装置110がサポートする各無線技術仕様特有の機能を示す情報も含まれうる。例えば、代表的な一例として、LTEで規定されているTransmission Mode(TM)情報が挙げられる。この他にも、特定の機能に関して2以上のモードを有するものについては、TM情報のように無線インタフェース情報に含まれうる。また、技術仕様において、2以上のモードが存在しなくても仕様上必須でない機能を通信装置110がサポートする場合には、サポートする機能を示す情報も含まれうる。
 また、無線インタフェース情報には、通信装置110がサポートする無線アクセス方式(RAT:Radio Access Technology)情報も含まれうる。例えば、TDMA(Time Division Multiple Access)、FDMA(Frequency Division Multiple Access)、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、PDMA(Power Division Multiple Access)、CDMA(Code Division Multiple Access)、SCMA(Sparse Code Multiple Access)、IDMA(Interleave Division Multiple Access)、SDMA(Spatial Division Multiple Access)、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)、CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)などを示す情報が含まれうる。なお、TDMA、FDMA、およびOFDMAは、直交多元接続方式(OMA:Orthogonal Multiple Access)に分類される。PDMA、CDMA、SCMA、IDMA、およびSDMAは、非直交多元接続方式(NOMA:Non Orthogonal Multiple Access)に分類される。PDMAは、Superposition Coding(SPC)とSuccessive Interference Canceller(SIC)との組み合わせによって実現される手法が代表例である。CSMA/CAとCSMA/CDは、日和見的接続方式(Opportunistic Access)に分類される。
 無線インタフェース情報に日和見的接続方式を示す情報が含まれる場合、さらにアクセス方式の詳細を示す情報が含まれてもよい。具体的な一例として、ETSIのEN 301 598で定義されているFrame Based Equipment(FBE)、Load Based Equipment(LBE)のどちらであるかを示す情報が含まれてもよい。
 無線インタフェース情報がLBEを示す場合、さらに、ETSIのEN 301 598で規定されるPriority ClassといったLBE特有の情報を含んでもよい。
 また、無線インタフェース情報には、通信装置110がサポートするデュプレクスモードに係る情報も含まれうる。代表的な一例として、例えば、FDD(Frequency Division Duplex)、TDD(Time Division Duplex)、FD(Full Duplex)といった方式に関する情報が含まれうる。
 無線インタフェース情報としてTDDが含まれる場合、通信装置110が使用する、または、サポートするTDD Frame Structure情報が付与されうる。また、周波数帯域情報で示される周波数帯域ごとにデュプレクスモードに係る情報が含まれてもよい。
 無線インタフェース情報としてFDが含まれる場合、干渉電力検出レベルに関する情報が含まれてもよい。
 また、無線インタフェース情報には、通信装置110がサポートする送信ダイバーシチ手法に関する情報も含まれうる。例えば、時空間符号化(STC:Space Time Coding)などが含まれてもよい。
 また、無線インタフェース情報には、ガードバンド情報も含まれうる。例えば、無線インタフェースに予め定められたガードバンドサイズに関する情報が含まれうる。または、例えば、通信装置110が所望するガードバンドサイズに関する情報が含まれてもよい。
 上記の態様によらず、無線インタフェース情報は周波数帯域ごとに提供されてよい。
 法的情報とは、典型的には、各国または地域の電波行政機関またはそれに準ずる機関によって定められる、通信装置110が順守しなければならない規制に関する情報や、通信装置110が取得している認証情報などのことである。規制に関する情報として、典型的には、例えば、帯域外輻射の上限値情報、受信機のブロッキング特性に関する情報などが含まれうる。認証情報として、典型的には、例えば、型式認証(Type Approval)情報、認証取得の基準となる法規制情報などが含まれうる。型式認証情報は、例えば、米国のFCC ID、日本の技術基準適合証明などが該当する。法規制情報は、例えば、米国のFCC規則番号、欧州のETSI Harmonized Standard番号などが該当する。
 法的情報のうち、数値に関するものについては、無線インタフェース技術の規格書において定められているものを代用してもよい。無線インタフェース技術の規格書は、例えば、3GPP TS 36.104やTS 38.104などが該当する。これらには,近傍チャネル漏洩比(ACLR:Adjacent Channel Leakage Ratio)が規定されている。帯域外輻射の上限値情報の代わりに、規格書で規定されたACLRを用いて、帯域外輻射の上限値を導出し利用してもよい。また、必要に応じて、ACLRそのものを用いてもよい。また、近傍チャネル選択性(ACS:Adjacent Channel Selectivity)をブロッキング特性の代わりに用いてもよい。また、これらは併用されてもよいし、近傍チャネル干渉比(ACIR:Adjacent Channel Interference Ratio)を用いてもよい。なお、一般に、ACIRはACLR、ACSと以下のような関係を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
なお、式(1)は、真値表現を用いているが、対数表現で表されてもよい。
 設置者情報とは、通信装置110の設置を行った者(設置者)を特定することが可能な情報、設置者に紐づく固有の情報などが含まれうる。代表的には、非特許文献3において定義されるCPI(Certified Professional Installer)という、通信装置110の位置情報に責任を持つ個人に関する情報が設置者情報に含まれうる。CPIには、CPIR-ID(Certified Professional Installer Registration ID)、CPI名が開示されている。また、CPIに紐づく固有の情報として、例えば、連絡用住所(Mailing addressまたはContact address)、Eメールアドレス、電話番号、PKI(Public Key Identifier)などが開示されている。これらに限らず、必要に応じて設置者に関するその他の情報が設置者情報に含まれてもよい。
 グループ情報には、通信装置110が属する通信装置グループに関する情報が含まれうる。具体的には、例えば、WINNF-SSC-0010で開示されているものと同一または同等の種類のグループに係る情報が含まれうる。また、例えば、通信事業者が自身の運用ポリシーにてグループ単位で通信装置110を管理している場合、そのグループに関する情報がグループ情報に含まれうる。
 ここまで列挙してきた情報は、通信装置110が通信制御装置130に提供せずに、通信制御装置130が通信装置110から提供される他の情報から推測されてもよい。具体的には、例えば、ガードバンド情報は、無線インタフェース情報から推測可能である。通信装置110が用いる無線インタフェースがE-UTRAや5G NRである場合、図7に示した、3GPPのTS36.104に記載のE-UTRAの送信帯域幅仕様、図8に示した、3GPPのTS38.104に記載の5G NRの送信帯域幅仕様、以下に示した、TS38.104に記載の表に基づいて推測可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 換言すれば、これまで列挙してきた情報を通信制御装置130が取得できればよく、必ずしも通信装置110が当該情報を通信制御装置130へ提供する必要はない。また、複数の通信装置110を束ねる中間装置130B(例えば、ネットワークマネージャ)は、当該情報を通信制御装置130Aへ提供する必要はない。通信装置110または中間装置130Bが通信制御装置130または130Aへ情報を提供することは、本実施形態における情報提供のあくまでも一手段に過ぎない。これまで列挙してきた情報は、通信制御装置130が本手続きを正常完了するために必要となりうる情報であることを意味し、情報の提供手段は問わない。例えば、WINNF-TS-0061では、そのようなやり方をMulti-Step Registrationと称して許容している。
 また、当然のことながら、これまで列挙してきた情報は、地域の法制度および技術仕様に応じて選択的に適用可能である。
<2.1.1.1 所要パラメータの補足>
 登録手続きにおいて、場合によっては、通信装置110のみならず、端末120に関するデバイスパラメータを通信制御装置130に登録することも要求されることが想定される。そのような場合、<2.1.1>で述べた説明中の「通信装置」という用語を「端末」またはそれに準ずる用語で置き換えて適用してもよい。また、<2.1.1>では述べられていない「端末」特有のパラメータも登録手続きにおける所要パラメータとして扱われてよい。例えば、3GPPで規定されるUE(User Equipment)Categoryなどが挙げられる。<2.1.2 登録処理の詳細>
 前述の通り、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを代表する通信装置110)は、デバイスパラメータを含む登録リクエストを生成し、通信制御装置130へ通知する。
 ここで、デバイスパラメータに設置者情報が含まれる場合、通信装置110は、設置者情報を用いて、登録リクエストに改ざん防止の加工などを施してもよい。また、登録リクエストに含まれる情報の一部または全部に暗号化処理が施されてもよい。具体的には、例えば、通信装置110と通信制御装置130との間で事前に特有の公開鍵を共有しておき、通信装置110は当該公開鍵に対応する秘密鍵を用いて情報の暗号化を施してもよい。暗号化の対象としては、例えば、位置情報といった防犯上センシティブな情報が挙げられる。
 なお、通信装置110のIDと位置情報が公開されており、通信制御装置130が、自身のカバレッジ内に存在する主要な通信装置110のIDおよび位置情報を予め保持している場合もありうる。そのような場合、通信制御装置130は登録リクエストを送信した通信装置110のIDから位置情報を取得できるため、位置情報が登録リクエストに含まれる必要はない。また、通信制御装置130が、登録リクエストを送信した通信装置110に対して必要なデバイスパラメータを返信し、それを受けて、通信装置110が登録に必要なデバイスパラメータを含む登録リクエストを送信することも考えられる。このように、登録リクエストに含まれる情報は、場合に応じて異なっていてもよい。
 登録リクエスト受信後、通信制御装置130は、通信装置110の登録処理を実施し、処理結果に応じて登録レスポンスを返す。登録に必要な情報の不足、異常がなければ、通信制御装置130は内部または外部の記憶装置に情報を記録し、正常完了を通知する。そうでなければ、登録失敗を通知する。登録が正常完了する場合、通信制御装置130は、通信装置110個別にIDを割り振り、そのID情報を応答時に通知してもよい。登録失敗となる場合、通信装置110は、修整された登録リクエストを再通知してもよい。また、通信装置110は、の正常完了するまで、登録リクエストを変更して登録手続きを試行してもよい。
 なお、登録手続きは、登録が正常完了した後にも、実行されることがある。具体的には、例えば、移動・精度改善などにより、位置情報が所定の基準を超えて変更される場合に登録手続きが再実行されうる。所定の基準は、典型的には、各国または地域の法制度によって定められる。例えば、米国の47 C.F.R Part 15において、Mode II personal/portable white space device、つまり、空き周波数を利用する機器は、その位置が100メートル以上変わる場合には、再度登録を行うことが義務付けられている。
<2.2 利用可能周波数情報問い合わせ手続き(Available Spectrum Query Procedure)>
 利用可能周波数情報問い合わせ手続きとは、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムが、通信制御装置130に対して、利用可能な周波数に関する情報を問い合わせる手続きのことである。なお、必ずしも、利用可能周波数情報問い合わせ手続きを実施する必要はない。また、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを代表して問い合わせを行う通信装置110は、登録リクエストを生成した通信装置110と同じであっても異なっていてもよい。典型的には、問い合わせを行う通信装置110が、当該通信装置110を特定可能な情報を含む問い合わせリクエストを通信制御装置130へ通知することで手続きが開始される。
 ここで、利用可能周波数情報とは、典型的には、当該通信装置110がプライマリシステムに対して致命的な干渉を与えず、安全に2次利用が可能な周波数を示す情報のことである。
 利用可能周波数情報は、例えば、Exclusion Zoneと呼ばれる2次利用禁止エリアに基づいて決定される。具体的には、例えば、周波数チャネルF1を利用するプライマリシステムの保護を目的として設けられている2次利用禁止エリアに通信装置110が設置されている場合、その通信装置110に対しては、F1という周波数チャネルは利用可能チャネルとして通知されない。
 利用可能周波数情報は、例えば、プライマリシステムに対する与干渉の度合いによっても決定されうる。具体的には、例えば、2次利用禁止エリア外であっても、プライマリシステムに対して致命的な干渉を与えると判断される場合には、当該周波数チャネルは利用可能チャネルとして通知されない場合がある。具体的な計算方法の一例は、後述の<2.2.2>に記載している。
 また、前述のように、プライマリシステム保護要件以外の条件によっても、利用可能として通知されない周波数チャネルが存在しうる。具体的には、例えば、通信装置110間で発生しうる干渉を事前に回避するために、当該通信装置110の近傍に存在する他の通信装置110が利用中の周波数チャネルを、利用可能チャネルとして通知しない場合もある。このように、他の通信装置110との干渉を考慮して設定される利用可能周波数情報は、例えば、『利用推奨周波数情報』として設定し、利用可能周波数情報と一緒に提供されてよい。すなわち、『利用推奨周波数情報』は利用可能周波数情報の部分集合となることが望ましい。
 プライマリシステムに対して影響を与える場合であっても、送信電力を小さくすることで影響を避けられるのであれば、プライマリシステムや近傍の通信装置110と同じ周波数を利用可能チャネルとして通知することもありうる。そのような場合には、典型的には、最大許容送信電力情報が利用可能周波数情報に含まれる。最大許容送信電力は、典型的には、EIRPで表現される。必ずしもこれに限られる必要はなく、例えば、空中線電力(Conducted Power)とアンテナゲインの組み合わせで提供されてもよい。さらに、アンテナゲインは、空間的な方向ごとに許容ピークゲインが設定されてもよい。
<2.2.1 所要パラメータの詳細>
 共用周波数帯域を利用しようとする無線システムを特定可能な情報とは、例えば、登録手続き時に登録した固有情報、前述のID情報などが想定されうる。
 また、問い合わせリクエストには、問い合わせ要件情報も含まれうる。問い合わせ要件情報とは、例えば、利用可能か否かを知りたい周波数帯域を示す情報が含まれうる。また、例えば、送信電力情報も含まれうる。問い合わせを行う通信装置110は、例えば、所望の送信電力を用いることができそうな周波数情報のみを知りたい場合に送信電力情報を含めうる。問い合わせ要件情報は必ずしも問い合わせリクエストに含まれる必要はない。
 また、問い合わせリクエストには、メジャメントレポートも含まれうる。メジャメントレポートは、通信装置110および/または端末120が実施するメジャメントの結果が含まれる。メジャメントの結果の一部または全部は、生データで表されていてもよいし、加工されたデータで表されていてもよい。例えば、RSRP(Reference Signal Received Power)、RSSI(Reference Signal Strength Indicator)、RSRQ(Reference Signal Received Quality)に代表される標準化されたメトリックがメジャメントに用いられうる。
<2.2.2 利用可能周波数評価処理の詳細>
 問い合わせリクエスト受信後、問い合わせ要件情報に基づき、利用可能周波数の評価を行う。例えば、前述のように、プライマリシステムやその2次利用禁止エリア、近傍の通信装置110の存在を考慮して利用可能周波数の評価を行うことが可能である。
 通信制御装置は、2次利用禁止エリアを導出してもよい。例えば、最大送信電力PMaxTx(dBm)と最小送信電力PMinTx(dBm)が規定される場合、次式から、プライマリシステムとセカンダリシステムとの離隔距離の範囲を算出して、2次利用禁止エリアを決定することが可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
ITh(dBm)は許容可能干渉電力(許容可能な干渉電力の限界値)、dは所定の基準点(Reference Point)と通信装置110との間の距離、PL()(dB)は伝搬損失の関数である。これにより、プライマリシステムと通信装置110の位置関係に応じて周波数可用性を決定することができる。また、通信装置110が使用したい送信電力情報または電力範囲情報がリクエストで供給される場合、PL-1(PTx(dBm)-ITh(dBm))を算出し、前記範囲式と比較することで周波数可用性を決定することができる。
 最大許容送信電力情報を導出してもよい。典型的には、プライマリシステムまたはその保護領域(Protection Zone)における許容可能干渉電力情報、プライマリシステムが被る干渉電力レベルを算定する基準点(Reference Point)の位置情報、通信装置110の登録情報、および伝搬損失推定モデルを用いて、最大許容送信電力情報が算出される。具体的には、一例として、以下の数式によって算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
式(2)においては、送受信機におけるアンテナゲインが含まれていないが、最大許容送信電力の表現方法(EIRP、Conducted powerなど)や受信電力の参照点(アンテナ入力点、アンテナ出力点など)に応じて、送受信機におけるアンテナゲインが含まれてもよい。また、フェージングによる変動を補償するためのセーフティマージンなども含まれてよい。また、フィーダロスが、必要に応じて考慮されてよい。また、ACRL(Adjacent channel leakage ratio)や帯域外輻射最大値を加味することで近傍チャネルについても同様に計算することができる。
 また、式(2)は、単体の通信装置110が干渉源である仮定に基づいて記述されている(単一局干渉)。例えば、同時に複数の通信装置110からの累積的な干渉(Aggregated Interference)を考慮しなければならない場合には、補正値を加味してもよい。具体的には、例えば、非特許文献4(ECC Report 186)で開示されている3種類(Fixed/Predetermined、Flexible、Flexible Minimized)の干渉マージン方式に基づいて補正値が決定されうる。
 なお、式(2)のように、必ずしも許容可能干渉電力情報そのものを直接利用可能するとは限らない。例えば、プライマリシステムの所要の信号電力対干渉電力比(SIR)、SINR(Signal to Interference Plus Noise Ratio)などが利用可能である場合、それらを許容可能干渉電力に変換して用いてもよい。なお、このような変換処理は、この処理に限られず、他の手続きの処理にも適用されてよい。
 なお、式(2)は、対数を用いて表現されているが、実施の際には、当然のことながら真数に変換して用いてもよい。また、本開示に記載される全ての対数表記のパラメータは、適宜、真数に変換して用いてもよい。
 また、前述の送信電力情報が問い合わせ要件情報に含まれる場合には、前述の方法とは別の方法で利用可能周波数の評価を行うことが可能である。具体的には、例えば、送信電力情報で示される所望の送信電力を用いたと仮定した場合に、推定される与干渉量がプライマリシステムまたはその保護領域(Protection Zone)における許容可能干渉電力を下回るときは、当該周波数チャネルが利用可能であると判断され、通信装置110へ通知される。
 また、例えば、REM(Radio Environment Map)のエリアと同様に、通信装置110が共用周波数帯域を使用可能なエリアまたは空間が予め定められている場合には、単に、通信装置110の位置情報に含まれる座標(通信装置110のX軸、Y軸、Z軸の座標または緯度、経度、地上高)のみに基づき、利用可能周波数情報が導出されてもよい。また、例えば、通信装置110の位置の座標と利用可能周波数情報とを関連付けるルックアップテーブルが用意されている場合にも、通信装置110の位置情報のみに基づき、上記利用可能周波数情報が導出されてもよい。このように、利用可能周波数の決定方法は様々あり、本開示の例に限定されない。
 また、通信制御装置130が、通信装置110によってサポートされる周波数帯域情報として、キャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)、チャネルボンディング(Channel Bonding)などの帯域拡張技術のケイパビリティについての情報を取得している場合、通信制御装置130は、これらの利用可能な組み合わせ、推奨する組み合わせなどを利用可能周波数情報に含めてもよい。
 また、通信制御装置130が、通信装置110によってサポートされる周波数帯域情報として、Dual Connectivity、Multi Connectivityでサポートされる周波数帯域の組み合わせについての情報を取得している場合、通信制御装置130は、Dual Connectivity、Multi Connectivity向けに、利用可能な周波数、推奨する周波数などの情報を、利用可能周波数情報に含めてもよい。
 また、上記のような帯域拡張技術向けに利用可能周波数情報を提供する場合に、複数の周波数チャネル間で最大許容送信電力のインバランスが発生するときは、各周波数チャネルの最大許容送信電力を調整した上で、利用可能周波数情報を提供してもよい。例えば、プライマリシステム保護の観点から、各周波数チャネルの最大許容送信電力を、最大許容電力束密度(PSD:Power Spectral Density)が低い周波数チャネルの最大許容送信電力に、揃えてもよい。
 利用可能周波数の評価は、必ずしも問い合わせリクエスト受信後に実施する必要はない。例えば、前述の登録手続きの正常完了後に、問い合わせリクエストなしに、通信制御装置130が主体的に実施してもよい。そのような場合、上記に一例で示したREMやルックアップテーブルまたはそれらと相似の情報テーブルを作成してもよい。
 また、PALやGAAのような電波利用優先度についても評価を行ってもよい。例えば、登録済みのデバイスパラメータまたは問い合わせ要件に電波利用の優先度に関する情報が含まれる場合、当該優先度に基づいて周波数利用が可能かどうかを判定し、通知してもよい。また、例えば、非特許文献3で開示されているように、事前にユーザから高優先度利用(例えば、PAL)を行う通信装置110に関する情報(非特許文献3では、Cluster Listと呼ばれる)が通信制御装置130に登録されている場合、その情報に基づいて評価を行ってもよい。
 利用可能周波数の評価完了後、通信制御装置130は評価結果を通信装置110へ通知する。
 通信装置110は、通信制御装置130から受け取った評価結果を用いて、所望通信パラメータの選定を行ってもよい。
<2.3 周波数利用許可手続き(Spectrum Grant Procedure)>
 周波数利用許可手続きとは、共用周波数帯域を利用しようとする無線システムが通信制御装置130から周波数の2次利用許可を受けるための手続きである。無線システムを代表して周波数利用許可手続きを行う通信装置110は、これまでの手続きを行った通信装置110と同じであっても異なっていてもよい。典型的には、通信装置110が、当該通信装置110を特定可能な情報を含む周波数利用許可リクエストを通信制御装置130へ通知することで手続きが開始される。なお、前述の通り、利用可能周波数情報問い合わせ手続きは必須ではない。そのため、周波数利用許可手続きは、利用可能周波数情報問い合わせ手続きの次に実施される場合もあるし、登録手続きの次に実施される場合もある。
 本実施形態においては、少なくとも以下の2種類の周波数利用許可リクエストの方式が用いられうることを想定する。
・指定方式
・フレキシブル方式
 指定方式とは、通信装置110が所望通信パラメータを指定して、所望通信パラメータに基づく運用の許可を通信制御装置130に求めるリクエスト方式である。所望通信パラメータとしては、利用したい周波数チャネル、最大送信電力などがあるが、特に限られるものではない。例えば、無線インタフェース技術特有のパラメータ(変調方式やデュプレクスモードなど)が指定されてもよい。また、PAL、GAAのような電波利用優先度を示す情報が含まれてもよい。
 フレキシブル方式とは、通信装置110が、通信パラメータに関する要件のみを指定し、当該要件を満たしつつ2次利用の許可が可能な通信パラメータの指定を通信制御装置130に求めるリクエスト方式である。通信パラメータに関する要件としては、例えば、帯域幅、所望最大送信電力、または所望最小送信電力などがあるが、特に限られるものではない。例えば、無線インタフェース技術特有のパラメータ(変調方式やデュプレクスモードなど)が指定されてもよい。具体的には、例えば、TDD Frame Structureのうち、1以上を事前に選択して通知してもよい。
 問い合わせリクエストと同様、周波数利用許可リクエストにも、指定方式およびフレキシブル方式のいずれの方式であっても、メジャメントレポートが含まれてもよい。メジャメントレポートは、通信装置110および/または端末120が実施するメジャメントの結果が含まれる。メジャメントは、生データで表されていてもよいし、加工されたデータで表されていてもよい。例えば、RSRP(Reference Signal Received Power)、RSSI(Reference Signal Strength Indicator)、RSRQ(Reference Signal Received Quality)に代表される標準化されたメトリックがメジャメントに用いられうる。
 なお、通信装置110が用いる方式情報については、<2.1>に記載の登録手続き時に通信制御装置130に登録されてもよい。
<2.3.1 周波数利用許可処理の詳細>
 通信制御装置130は周波数利用許可リクエスト受信後、周波数利用許可リクエスト方式に基づき、周波数利用許可処理を行う。例えば、<2.2>で説明した手法を利用して、プライマリシステム、2次利用禁止エリア、近傍の通信装置110の存在などを考慮して周波数利用許可処理を行うことが可能である。
 フレキシブル方式が用いられる場合、<2.2.2>で説明した手法を利用して、最大許容送信電力情報を導出してもよい。典型的には、プライマリシステムまたはその保護領域(Protection Zone)における許容可能干渉電力情報、プライマリシステムが被る干渉電力レベルを算定する基準点(Reference Point)の位置情報、通信装置110の登録情報、および伝搬損失推定モデルを用いて、最大許容送信電力情報が算出される。具体的には、一例として、上記の式(2)によって算出される。
 また、前述の通り、式(2)は、単体の通信装置110が干渉源である仮定に基づいて記述されている。例えば、同時に複数の通信装置110からの累積的な干渉(Aggregated Interference)を考慮しなければならない場合には、補正値を加味してもよい。具体的には、例えば、非特許文献4(ECC Report 186)で開示されている3種類(Fixed/Predetermined、Flexible、Flexible Minimized)の方式に基づいて補正値が決定されうる。
 通信制御装置130は、周波数利用許可手続き、利用可能周波数情報問い合わせリクエストに対する利用可能周波数評価処理などにおいて、様々な伝搬損失推定モデルを用いうる。用途ごとにモデルが指定される場合、指定されるモデルを用いることが望ましい。例えば、非特許文献3(WINNF-TS-0112)においては、その用途ごとに、Extended Hata(eHATA)やIrregular Terrain Model(ITM)といった伝搬損失モデルが採用されている。当然ながら、伝搬損失モデルはこれらに限定されない。
 電波伝播路に関する情報を必要とする伝搬損失推定モデルも存在する。電波伝播路に関する情報には、例えば、見通し内外を示す情報(LOS:Line of Sightおよび/またはNLOS:Non Line of Sight)、地形情報(起伏、海抜など)、環境情報(Urban, Suburban, Rural, Open Skyなど)などが含まれうる。通信制御装置130は、伝搬損失推定モデルの利用にあたって、これらの情報を、既に取得している、通信装置110の登録情報やプライマリシステムの情報から推測してもよい。または、事前に指定されているパラメータがある場合は、当該パラメータを使用することが望ましい。
 所定の用途において、伝搬損失推定モデルが指定されていない場合、必要に応じて使い分けてもよい。例えば、他の通信装置110への与干渉電力を推定する際には自由空間損失モデルのように損失が小さく計算されるモデルを用いるが、通信装置110のカバレッジを推定する際には損失が大きく計算されるモデルを用いる、といった使い分けが可能である。
 また、指定された伝搬損失推定モデルが用いられる場合、一例として、与干渉リスクの評価により周波数利用許可処理を行うことが可能である。具体的には、例えば、送信電力情報で示される所望の送信電力を用いたと仮定した場合に、推定される与干渉量がプライマリシステムまたはその保護領域(Protection Zone)における許容可能干渉電力を下回るときは、当該周波数チャネルの利用が許可可能であると判断され、通信装置110へ通知される。
 指定方式およびフレキシブル方式のいずれの手法においても、問い合わせリクエストと同様、PALやGAAのような電波利用優先度についても評価を行ってもよい。例えば、登録済デバイスパラメータまたは問い合わせ要件に電波利用優先度に関する情報が含まれる場合、当該優先度に基づいて周波数利用が可能かどうかを判定し、通知してもよい。また、例えば、事前にユーザから高優先度利用(例えば、PAL)を行う通信装置110に関する情報が通信制御装置130に登録されている場合、その情報に基づいて評価を行ってもよい。例えば、非特許文献3(WINNF-TS-0112)では、通信装置110に関する情報はCluster Listと呼ばれる。
 また、上記の計算のいずれにおいても、通信装置の位置情報を使用するにあたって、測位精度情報(location uncertainty)を用いて、位置情報やカバレッジの補正を掛けて周波数可用性を決定してもよい。
 周波数利用許可処理は、必ずしも周波数利用許可のリクエストの受信を起因として実施される必要はない。例えば、前述の登録手続きの正常完了後に、周波数利用許可リクエストなしに、通信制御装置130が主体的に実施してもよい。また、例えば、一定周期毎に周波数利用許可処理を実施してもよい。そのような場合、前述のREM、ルックアップテーブル、または、それらと類似の情報テーブルを作成してもよい。これにより、位置情報のみで許可可能な周波数が判明するため、通信制御装置130は、周波数利用許可リクエスト受信後、迅速にレスポンスを返すことができるようになる。
<2.4 周波数利用通知(Spectrum Use Notification/Heartbeat)>
 周波数利用通知とは、共用周波数帯域を利用する無線システムが、通信制御装置130に対して、周波数利用許可手続きで利用が認められた通信パラメータに基づく周波数の利用の通知を行う手続きのことである。無線システムを代表して周波数利用通知を行う通信装置110は、これまでの手続きを行った通信装置110と同じであっても異なっていてもよい。典型的には、通信装置110が、当該通信装置110を特定可能な情報を含む通知メッセージを通信制御装置130へ通知する。
 周波数利用通知は、周波数の利用が通信制御装置130から拒絶されるまで、周期的に実施されることが望ましい。その場合、周波数利用通知は、ハートビートとも呼ばれる。
 周波数利用通知の受信後、通信制御装置130は、周波数利用(言い換えると、許可周波数における電波送信)の開始または継続の可否を判定してもよい。判定方法として、例えば、プライマリシステムの周波数利用情報の確認が挙げられる。具体的には、プライマリシステムの利用周波数の変更、電波利用が定常的でないプライマリシステム(例えば、米国のCBRSの艦載レーダ)の周波数利用状況の変更、などに基づき、周波数利用(許可周波数における電波送信)の開始または継続の許可または拒否を決定することが可能である。開始または継続が許可されれば、通信装置110は、周波数利用(許可周波数における電波送信)を開始または継続してもよい。
 周波数利用通知の受信後、通信制御装置130は、通信装置110に対して通信パラメータの再構成(Reconfiguration)を命令してもよい。典型的には、周波数利用通知に対する通信制御装置130のレスポンスにおいて、通信パラメータの再構成が命令されうる。例えば、推奨される通信パラメータに関する情報(以下、推奨通信パラメータ情報)が提供されうる。推奨通信パラメータ情報を提供された通信装置110は、推奨通信パラメータ情報を用いて、再度<2.4>に記載の周波数利用許可手続きを実施することが望ましい。
<2.5 諸手続きの補足>
 上記の諸手続きは、以降で説明する通りに、個別に実装される必要は必ずしもない。例えば、2つの異なる手続きの役割を備えた第3の手続きを代用することによって、当該2つの異なる手続きを実現してもよい。具体的には、例えば、登録リクエストと利用可能周波数情報問い合わせリクエストが一体的に通知されてもよい。また、例えば、周波数利用許可手続きと周波数利用通知が一体的に実施されてもよい。当然のことながら、これらの組み合わせに限定されず、また、3つ以上の手続きが一体的に行われてもよい。また、前述の通り、一つの手続きが、複数回に分離されて実施されてもよい。
 また、本開示における「取得する」という表現またはそれに準ずる表現は、必ずしも、本開示で説明された手続き通りに取得することを意味しているわけではない。例えば、利用可能周波数評価処理において通信装置110の位置情報を用いることが記載されているが、必ずしも登録手続きで取得される情報を用いる必要はなく、利用可能周波数問い合わせ手続きリクエストに位置情報が含まれる場合、その位置情報を用いてもよい、ということを意味する。換言すれば、本開示で説明された取得のための手続きは一例であり、本開示の範囲内、技術的な実現性の範囲内で、他の手続きによる取得も許される。
 また、通信制御装置130から通信装置110へのレスポンスに含まれうると説明された情報は、可能であれば、プッシュ方式で通信制御装置130から能動的に通知されてもよい。具体的な一例として、利用可能周波数情報、推奨通信パラメータ情報、電波送信継続拒否通知などは、プッシュ方式で通知されてもよい。
<2.6 端末に関する諸手続き>
 ここまでは、主に通信装置110Aでの処理を想定して説明を進めてきた。しかしながら、実施形態によっては、通信装置110Aのみならず、端末120や通信装置110Bも通信制御装置130の管理下で動作しうる。すなわち、通信制御装置130によって通信パラメータが決定される、というシナリオが想定される。そのような場合であっても、基本的には、<2.1>から<2.4>で説明した各手続きを用いることが可能である。ただし、通信装置110Aと異なり、端末120や通信装置110Bは、バックホールリンクに通信制御装置130によって管理される周波数を用いる必要があり、勝手に電波送信をすることができない。そのため、通信装置110A(無線通信サービスを提供可能な通信装置110、または、マスタ-スレーブ型におけるマスタ通信装置110)が送信する電波や認可信号(authorization signal)を検出してから初めて、通信制御装置130へのアクセスを目的としたバックホール通信を開始することが望ましい。
 一方、通信制御装置130の管理下ということは、端末や通信装置110Bもプライマリシステム保護を目的として、許容可能通信パラメータが設定される場合がありうる。しかしながら、通信制御装置130は事前にこれらの装置の位置情報などを知ることはできない。また、これらの装置はモビリティを有する可能性が高い。すなわち、動的に位置情報が更新される。法制によっては、一定以上位置情報が変わる場合、通信制御装置130への再登録が義務付けられる場合もある。
 このような多様な端末120および通信装置110の利用形態、運用形態などを加味して、英国情報通信庁(Ofcom:Office of Communication)が定めるTVWSの運用形態(非特許文献5)においては、以下に示す2種類の通信パラメータが規定されている。
・包括的可用パラメータ(Generic Operational Parameters)
・特定可用パラメータ(Specific Operational Parameters)
 包括的可用パラメータ(Generic Operational Parameters)とは、非特許文献5において、「所定のマスタWSD(通信装置110に相当)のカバレッジエリア内に位置するどのスレーブWSDも使用可能なパラメータ」として定義されている通信パラメータである。特徴としては、スレーブWSDの位置情報を用いずにWSDBによって計算されるということが挙げられる。
 包括的可用パラメータ(Generic Operational Parameters)は、通信制御装置130から既に電波送信を許可された通信装置110からユニキャストまたはブロードキャストによって提供されうる。例えば、米国のFCC規則Part 15 Subpart Hで規定されるContact Verification Signal(CVS)に代表されるブロードキャスト信号が用いられうる。または、無線インタフェース特有のブロードキャスト信号によって提供されてもよい。これにより、端末120や通信装置110Bが、通信制御装置130へのアクセスを目的とした電波送信に用いる通信パラメータとして扱うことが可能である。
 特定可用パラメータ(Specific Operational Parameters)とは、非特許文献5において、「特定のスレーブWSD(White Space Device)が使用可能なパラメータ」として定義されている通信パラメータである。換言すれば、端末120に相当するスレーブWSDのデバイスパラメータを用いて計算される通信パラメータのことである。特徴として、スレーブWSDの位置情報を用いてWSDB(White Space Database)によって計算されるということが挙げられる。
<2.7 通信制御装置間で発生する手続き>
<2.7.1 情報交換>
 通信制御装置130は、他の通信制御装置130と管理情報の交換を行うことができる。少なくとも、以下の情報が交換されることが望ましい。
・通信装置110に係る情報
・エリア情報
・保護対象システム情報
 通信装置110に係る情報は、少なくとも、通信制御装置130の許可の下で動作中の通信装置110の登録情報、通信パラメータ情報が含まれる。許可された通信パラメータを持たない通信装置110の登録情報が含まれてもよい。
 通信装置110の登録情報とは、典型的には、前述の登録手続きにおいて通信制御装置130に登録される通信装置110のデバイスパラメータのことである。必ずしも、登録されている全ての情報が交換される必要はない。例えば、個人情報に該当する恐れのある情報は交換される必要はない。また、通信装置110の登録情報を交換する際に、登録情報が暗号化されて交換されてもよいし、登録情報の内容を曖昧化した上で情報が交換されてもよい。例えば、バイナリ値に変換された情報や、電子署名の仕組みを用いて署名された情報が交換されてもよい。
 通信装置110の通信パラメータ情報とは、典型的には、通信装置110が現在使用している通信パラメータに係る情報のことである。少なくとも、利用周波数、送信電力を示す情報が含まれることが望ましい。その他の通信パラメータが含まれてもよい。
 エリア情報とは、典型的には、所定の地理領域を示す情報のことである。この情報には、様々な属性の領域情報が、様々な態様で含まれうる。
 例えば、非特許文献3(WINNF-TS-0112)で開示されているPAL Protection Area(PPA)のように、高優先度セカンダリシステムとなる通信装置110の保護領域情報がエリア情報に含まれてもよい。この場合のエリア情報は、例えば、地理位置を示す3つ以上の座標の集合で表現されうる。また、例えば、複数の通信制御装置130が共通の外部データベースを参照可能な場合、エリア情報は、一意なIDで表現され、実際の地理領域は外部データベースから当該IDを用いて参照されうる。
 また、例えば、通信装置110のカバレッジを示す情報が含まれてもよい。この場合のエリア情報も、例えば、地理位置を示す3以上の座標の集合で表現されうる。また、例えば、カバレッジが、通信装置110の地理位置を中心とする円であることを想定し、半径のサイズを示す情報でも表現されうる。また、例えば、エリア情報を記録する共通の外部データベースを複数の通信制御装置130が参照可能な場合、カバレッジを示す情報は、一意なIDで表現され、実際のカバレッジは外部データベースから当該IDを用いて参照されうる。
 また、別の態様として、行政などによりあらかじめ定められたエリア区画に係る情報も含まれうる。具体的には、例えば、住所を示すことで一定の領域を示すことが可能である。また、例えば、ライセンスエリアなども同様に表現し得る。
 また、さらなる別の態様として、エリア情報は必ずしも平面的なエリアを表現する必要はなく、3次元の空間を表現してもよい。例えば、空間座標系を用いて表現されてもよい。また、例えば、建物の階数、フロア、部屋番号など、所定の閉空間を示す情報が用いられてもよい。
 保護対象システム情報とは、例えば、前述の既存層(Incumbent Tier)のように、保護対象として扱われる無線システムの情報のことである。この情報を交換しなければならない状況としては、例えば、国境間調整(Cross-border coordination)が必要な状況が挙げられる。隣接する国または地域間では、同一帯域に異なる保護対象が存在することは十分に考えられる。そのような場合に、必要に応じて属する国または地域の異なる通信制御装置130間で保護対象システム情報が交換されうる。
 別の態様として、保護対象システム情報は、2次免許人の情報、および、2次免許人により運用される無線システムの情報、を含みうる。2次免許人とは、具体的には免許の賃借人のことであり、例えば、2次免許人は、PALを保有者から借り受けて、自身の保有する無線システムを運用することが想定される。通信制御装置130が独自に賃貸管理をする場合、保護を目的として他の通信制御装置と、2次免許人の情報、および、2次免許人により運用される無線システムの情報を交換しうる。
 これらの情報は、通信制御装置130に適用される意思決定トポロジによらず、通信制御装置130間で交換されうる。
 また、これらの情報は、さまざまな方式により交換されうる。以下にその一例を示す。・ID指定方式
・期間指定方式
・領域指定方式
・ダンプ方式
 ID指定方式とは、通信制御装置130が管理する情報を特定するためにあらかじめ付与されているIDを用いて、当該IDに対応する情報を取得する方式である。例えば、ID:AAAという通信装置110を第1の通信制御装置130が管理していると仮定する。このときに第2の通信制御装置130が、第1の通信制御装置130に対してID:AAAを指定して情報取得リクエストを行う。リクエスト受信後、第1の通信制御装置130はID:AAAの情報検索を行い、ID:AAAの通信装置110に関する情報、例えば、登録情報通信パラメータ情報などをレスポンスで通知する。
 期間指定方式とは、指定された特定の期間に所定の条件を満たす情報が交換されうる方式である。
 所定の条件とは、例えば、情報の更新の有無が挙げられる。例えば、特定期間における通信装置110に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該特定期間内に新規に登録された通信装置110の登録情報がレスポンスで通知されうる。また、当該特定期間内において通信パラメータに変更があった通信装置110の登録情報または通信パラメータの情報も、レスポンスで通知されうる。
 所定の条件とは、例えば、通信制御装置130により記録されているかどうかが挙げられる。例えば、特定の期間における通信装置110に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該期間に通信制御装置130によって記録された登録情報または通信パラメータの情報がレスポンスで通知されうる。当該期間において情報が更新された場合は、当該期間における最新情報が通知されうる。または、情報ごとに更新履歴が通知されてもよい。
 領域指定方式とは、特定の領域を指定し、当該領域に属する通信装置110の情報が交換される。例えば、特定領域における通信装置110に関する情報の取得をリクエストで指定された場合、当該領域に設置されている通信装置110の登録情報または通信パラメータの情報がレスポンスで通知されうる。
 ダンプ方式とは、通信制御装置130が記録している全ての情報を提供する方式である。少なくとも、通信装置110に係る情報やエリア情報はダンプ方式で提供されることが望ましい。
 ここまでの通信制御装置130間の情報交換についての説明は、全てプル方式に基づくものである。すなわち、リクエストで指定されたパラメータに該当する情報がレスポンスされる形態であり、一例として、HTTP GETメソッドで実現されうる。しかしながら、プル方式に限定される必要はなく、プッシュ方式で能動的に他の通信制御装置130に情報を提供してもよい。プッシュ方式は、一例として、HTTP POSTメソッドで実現されうる。
<2.7.2 命令・依頼手続き>
 通信制御装置130は、互いに命令または依頼を実施してもよい。具体的には、一例として、通信装置110の通信パラメータの再構成(Reconfiguration)が挙げられる。例えば、第1の通信制御装置130が管理する第1の通信装置110が、第2の通信制御装置130の管理する第2の通信装置110から多大な干渉を受けていると判断される場合に、第1の通信制御装置130が第2の通信制御装置130に対して、第2の通信装置110の通信パラメータの変更依頼をしてもよい。
 別の一例として、エリア情報の再構成(Reconfiguration)が挙げられる。例えば、第2の通信制御装置130の管理する第2の通信装置110に関するカバレッジ情報や保護領域情報の計算に不備が見られる場合、第1の通信制御装置130が第2の通信制御装置130に対して、当該エリア情報の再構成を依頼してもよい。これ以外にも、様々な理由からエリア情報の再構成依頼が行われてもよい。
<2.8 情報伝達手段>
 これまで説明したエンティティ間の通知(シグナリング)は、さまざまな媒体を介して実現されうる。E-UTRAまたは5G NRを例に説明する。当然のことだが、実施の際にはこれらに限定されない。
<2.8.2 通信制御装置130-通信装置110の間シグナリング>
 通信装置110から通信制御装置130への通知は、例えば、アプリケーション層で実施されてよい。例えば、HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)を用いて実施してもよい。HTTPのメッセージボディに所要パラメータを所定の様式に従って記述することで、シグナリングが実施されうる。さらに、HTTPを用いる場合には、通信制御装置130から通信装置110への通知もHTTPレスポンスの仕組みに従って実施される。
<2.8.3 通信装置110-端末120の間シグナリング>
 通信装置110から端末120への通知は、例えば、無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)シグナリング、システム情報(SI:System Information)、および、下りリンク制御情報(DCI:Downlink Control Information)の少なくともいずれかを用いて実施してもよい。また、下りリンク物理チャネルとしては、PDCCH:Physical Downlink Control Channel、PDSCH:Physical Downlink Shared Channel、PBCH:Physical Broadcast Channel、NR-PDCCH、NR-PDSCH、NR-PBCHなどがあるが、これらの少なくともいずれかを用いて実施してもよい。
 端末120から通信装置110への通知については、例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリングまたは上りリンク制御情報(UCI、Uplink Control Information)を用いて実施してもよい。また、上りリンク物理チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel、PUSCH:Physical Uplink Shared Channel、PRACH:Physical Random Access Channel)を用いて実施してもよい。
 前述の物理層シグナリングに限らず、さらに上位層でシグナリングが実施されてもよい。例えば、アプリケーション層で実施の際には、HTTPのメッセージボディに所要パラメータを所定の様式に従って記述することで、シグナリングが実施されてもよい。
<2.8.4 端末120の間のシグナリング>
 セカンダリシステムの通信として、端末120の間の通信である、D2D(Device-to-Device)またはV2X(Vehicle-to-Everything)を想定した場合のシグナリングの流れの例を図9に示す。端末120の間の通信であるD2D、またはV2Xについては、物理サイドリンクチャネル(PSCCH:Physical Sidelink Control Channel、PSSCH:Physical Sidelink Shared Channel、PSBCH:Physical Sidelink Broadcast Channel)を用いて実施してもよい。通信制御装置130はセカンダリシステムが用いるべき通信パラメータを計算し(T101)、セカンダリシステムの通信装置110へ通知する(T102)。通信パラメータの値を決定して通知してもよいし、通信パラメータの範囲等を示す条件を決定して通知してもよい。通信装置110は、セカンダリシステムが用いるべき通信パラメータを取得し(T103)、通信装置110自身が用いるべき通信パラメータを設定する(T104)。そして、通信装置110の配下の端末120が用いるべき通信パラメータを端末120に通知する(T105)。通信装置110の配下の各端末120は、端末120が用いるべき通信パラメータを取得し(T106)、設定する(T107)。そして、セカンダリシステムの他の端末120との通信を実施する(T108)。
 サイドリンク(端末120間の直接通信)で周波数共用の対象周波数チャネルを用いる場合における通信パラメータは、対象周波数チャネル内のサイドリンク用リソースプール(Resource Pool)と紐づく形で通知され、取得され、または、設定されてもよい。リソースプールは、特定の周波数リソースまたは時間リソースによって設定されるサイドリンク用の無線リソースである。周波数リソースは、例えば、リソースブロック(Resource Block)、コンポーネントキャリア(Component Carrier)などがある。時間リソースは、例えば、無線フレーム(Radio Frame)、サブフレーム(Subframe)、スロット(Slot)、ミニスロット(Mini-slot)などがある。周波数共用の対象となる周波数チャネル内にリソースプールを設定する場合には、RRCシグナリング、システム情報、および、下りリンク制御情報の少なくともいずれかに基づき、通信装置110によって端末120に設定される。そして、リソースプールおよびサイドリンクで適用すべき通信パラメータについても、通信装置110から端末120へRRCシグナリング、システム情報、および下りリンク制御情報の少なくともいずれかに基づき、通信装置110によって端末120に設定される。リソースプールの設定の通知と、サイドリンクで用いるべき通信パラメータの通知は、同時でもよいし、個別でもよい。
<<3.Spectrum Sharing Scheduling System(SSSS)>>
 Spectrum Sharing Scheduling System(SSSS)を具現化する実施形態について説明する。SSSSは、プライマリシステムをセカンダリシステムによる干渉から保護するために、プライマリシステムによる周波数予約を可能にし、さらに、プライマリシステムへの干渉の防止・検知・解消を自動的に実施可能にする。
 図10は、SSSSを具現化した通信ネットワーク100を示す図である。前述の通信制御装置130は、SAS、SSSSといった役割ごとに分けられており、ここでは、SASの役割を果たす通信制御装置130を第1通信制御装置131とし、SSSSの役割を果たす通信制御装置130を第2通信制御装置132としている。また、第2通信制御装置132は、通信部1321と、スケジューリング部1322と、センシング部1323と、リポジトリ部1324と、干渉評価部1325と、を備える。
 また、本実施形態の通信ネットワーク100は、1以上のセンサ140を有する。センサ140は、共用周波数帯域など、通信ネットワーク100に属する機器によって利用される周波数に係る通信環境を監視する。例えば、当該周波数の電波を受信可能なアンテナは、センサ140に該当する。
 なお、図10の構成は一例であって、SSSSの具現化が図10の構成に限られるわけではない。第1通信制御装置131と第2通信制御装置132が分けられていない場合もあり得るし、第1通信制御装置131および第2通信制御装置132が、さらに複数の装置に細分化されていてもよい。例えば、センサの側に、図示されていない第3通信制御装置を配置し、当該第3通信制御装置に干渉評価部を含め、干渉評価の結果が第2通信制御装置に送信されてもよい。このように、スケジューリング部1322と、センシング部1323と、リポジトリ部1324と、干渉評価部1325とは、必ず、第2通信制御装置132に含まれるとは限らず、第1通信制御装置131にあってもよいし、その他の通信制御装置にあってもよい。
 センサ140は、プライマリシステムのエリア内またはその近辺において、セカンダリシステムからの電波を検知しやすいように設置されることが好ましい。例えば、プライマリシステムが艦載レーダであれば、センサ140は、海岸部において、セカンダリシステムが存在する内陸方向を向くように設置されることが好ましい。また、この場合、センサ140はそれぞれ、1以上のDPA(Dynamic Protection Area)に紐づけられることが好ましい。センサ140をこのように設置し、センサ140の設置地点において所定の許容量を超えた干渉が起きないようにセカンダリシステムを制御することにより、プライマリシステムへの干渉を抑制する。また、このようにセンサ140を設置することにより、DPAに対する干渉計算のように膨大な演算を行う必要がなくなるため、第1通信制御装置のSASとしての演算負荷が低減される。
 通信部1321は、第1通信制御装置131、センサ140などの外部のエンティティと通信を行い、それらから、第2通信制御装置132の処理に必要な情報を受信する。また、第1通信制御装置131の処理に必要な情報を送信する。なお、当該通信は、無線でも有線でもよい。
 スケジューリング部1322は、プライマリシステムから、周波数の予約を受け付け、管理する。また、予約の解除も受け付ける。プライマリシステムは、周波数を予約する際に以下の情報を提供する。なお、周波数を使用する無線システムに関する情報など、下記の情報以外が提供されてもよい。
・使用する周波数の範囲を示す情報。周波数の上限および下限が示されていてもよいし、周波数の幅と中心周波数とが示されていてもよい。
・周波数を使用する場所を示す情報。当該情報に基づいてプライマリシステムの保護エリアを認識することができればよい。例えば、プライマリシステムが当該周波数の電波が届くエリアを示す情報を提供してもよい。あるいは、プライマリシステムは自身の位置を提供し、第2通信制御装置132がプライマリシステムの位置に基づいて保護エリアを決定してもよい。
・周波数を使用する時間に関する情報。例えば、AM9時からPM5時までといった時間帯、言い換えれば、利用期間が示されていてもよい。あるいは、定期的に使用する場合に、使用の時間長と不使用の時間長といった間隔が示されていてもよい。また、これらの時間に関する単位は、秒単位、分単位、時間単位、日単位など、特に限られるものではない。
 センシング部1323は、センサ140によって得られた情報に基づき、セカンダリシステムの周波数の使用状況を監視し、干渉を検出する。センシング結果に基づき、セカンダリシステムがプライマリシステムに干渉を与えるかどうかを判定する。
 従来の監視および検出の対象は、プライマリシステムであり、検出すべき電波(言い換えれば信号)が予め定められている必要がある。例えば、CBRSシステムのESC(Environmental Sensing Capability)は、突発的に現れる艦載レーダの信号に関する情報が予め登録されており、当該信号が検出可能なように設定されている。しかし、本実施形態は、センサ140によって検出された不特定の電波を対象にモニタリングおよびセンシングを行う。すなわち、本実施形態では、プライマリシステムの予定外の使用による干渉ではなく、セカンダリシステムの想定外の電波による干渉を検知する。
 リポジトリ部1324は、第2通信制御装置132が取得した情報を保管する。主に、プライマリシステムの予約に関する情報、センサ140に関する情報、センサ140によって取得されたセンシングに関するログ、第1通信制御装置から取得された情報などが保管される。また、第2通信制御装置132の各要素の処理結果が保管されてもよい。また、各要素の処理結果は、別の要素の処理のために用いられてもよい。
 センサ140に関する情報としては、例えば、アンテナの位置、高さ、特性などがある。また、許容干渉量、干渉計算の対象となるエリア(Neighborhood area)に関する情報なども保管される。当該エリアは、セカンダリシステムの電波の影響を受けるエリアと、プライマリシステムの保護エリアと、の重複部分である。
 第1通信制御装置から取得された情報としては、セカンダリシステムに関する情報、干渉制御ポリシー情報などがある。セカンダリシステムに関する情報は、例えば、セカンダリシステムの送信アンテナの座標などといった登録情報(registration information)、セカンダリシステムの利用に関するグラント情報(Spectrum Grant)などがある。グラント情報は、例えば、周波数範囲、最大EIRP、PSDなどがある。干渉制御ポリシー情報としては、干渉量を算出するための保護アルゴリズム、電波伝搬モデル(propagation model)といったものが含まれる。また、使用される保護アルゴリズムは複数あってもよい。使用される保護アルゴリズムを指定する際に用いられる識別子、使用する保護アルゴリズムを選択するためのオプションに関するサポート状況などといった情報も含まれてよい。
 干渉評価部は、干渉の防止、検知、および解消を実行する。例えば、センシング情報および第1通信制御装置から取得する情報に基づき、干渉可能性の判定、干渉発生時の干渉源の特定を行う。評価結果は、通信部1321を介して、第1通信制御装置に通知される。
 例えば、センサ140によって検出された電波による干渉量が、所定の閾値を超えた場合に、干渉するとしてもよい。干渉量の算出は、従来手法と同じでよく、干渉量の閾値は、プライマリシステムごとに予め定めておいてよい。なお、干渉量の算出に用いるセカンダリシステムの電波の情報はセンサ140の実際の測定によるが、干渉量の算出に用いるプライマリシステムの電波の情報は、第1通信制御装置から取得しておき、実際の測定によるものでなくともよい。
 プライマリシステムの周波数予約および保護のプロセスの流れについて説明する。図11は、周波数予約処理および保護のプロセスの流れを示したシーケンス図である。まずは、事前手続きとして、第1通信制御装置131と第2通信制御装置132との間で情報の送受信が行われる。第1通信制御装置131から第2通信制御装置132へは、干渉制御ポリシー情報が通知される(T201)。第2通信制御装置132から第1通信制御装置131へは、センサ140の設置場所、許容干渉量、干渉計算対象エリアなどといったセンサ140に関する情報が送信される(T202)。
 その後、プライマリシステムから予約リクエストが第2通信制御装置132に送信される(T203)。第2通信制御装置132は、当該リクエストに基づいて予約処理を行い、周波数の利用予約が登録される(T204)。なお、別のプライマリシステムの予約と重なる場合には、当該リクエストは拒絶されてよい。あるいは、予約が重複しても、別のプライマリシステムとの間で干渉が起こらない推定される場合には、当該リクエストは受諾されてよい。また、プライマリシステムが自身で運用するセンサを持つ場合、予約リクエストとともに、プライマリシステムのセンサの情報を受け付けて、当該情報をリポジトリ部1324に登録してもよい。例えば、当該センサの位置、アンテナの仕様、許容干渉レベル、干渉制御の対象エリア、干渉制御に係る設定などが登録され得る。こうして、予約処理が行われ、予約リクエストに対する返答が、第2通信制御装置132からプライマリシステムに送信される(T205)。
 その後、第2通信制御装置132から第1通信制御装置131へ、登録された予約に関するスケジュールが通知される(T206)。当該情報とともに、他の情報、例えば、プライマリシステムが独自で保有するセンサに関する情報なども通知される。なお、これらの情報は、第1通信制御装置131による周期的な問い合わせに対するレスポンスとして提供されてもよいし、第2通信制御装置132がプッシュ通知してもよい。
 予約情報の通知後、第1通信制御装置131は、予約情報に基づき、セカンダリシステムの干渉制御を実施する(T207)。これにより、プライマリシステムの利用予約期間において、セカンダリシステムの電波送信に関する動作パラメータの設定値が決定され、プライマリシステムとセカンダリシステムとの許容量を超えた干渉が防止される。なお、決定された設定値によっては、電波が送信できない場合もあり得る。すなわち、設定値の決定には、電波の停止も含まれる。このようにして、電波送信が禁止されたセカンダリシステムが生じうる。言い換えれば、プライマリシステムの利用予約期間において電波送信が可能な設定値が指定されたセカンダリシステムは、当該利用予約期間において電波送信が許可されたと言える。また、許容量は適宜に定めてよく、許容量が0、つまり、干渉を全く許容しないとしてもよい。
 干渉制御は、基本的には、従来通り、CPAS(Coordinated Periodic Activities among SAS)にて実施されてもよいが、プライマリシステムの周波数の利用期間に応じて、適用される保護アルゴリズムが決定されることが好ましい。具体的には、例えば、利用期間が所定の閾値に満たない場合、DPAの保護において従来より適用されているMove Listの算出、または、それに準ずるアルゴリズムが適用されることが好ましい。Move Listとは、プライマリシステムの周波数利用が行われている期間に、電波送信を停止しなければならないセカンダリシステムの利用許可(Grant)のリストである。なお、当該期間外の電波送信は認められる。すなわち、これを適用することにより、周波数利用効率が高まることが期待される。一方、利用期間が1日を超える場合では、IAP(Iterative Allocation Process)など、別の保護アルゴリズムが適用されることが好ましい。IAPは、定常的に周波数を利用するシステムの保護に用いられるもので、常に干渉が許容値を下回るようにするために適用される。
 なお、保護アルゴリズムを決定するための利用期間に対する閾値は、適宜に定めてもよいが、CPASの間隔、すなわち、干渉制御の実行間隔、に基づいて設定することが好ましい。例えばCPAS間隔が12時間であれば、12時間を閾値として、保護アルゴリズムを決定することが好ましい。また、CPAS間隔に対するプライマリシステムの利用期間の比に基づいて決定されてもよい。
 また、各プライマリシステムごとに、その用途および利用期間も異なる可能性がある。そのような場合に備えて、CPASの間隔の設定に関するルールを定めておいてもよい。例えば、各プライマリシステムにおける周波数利用時間に応じてCPAS間隔を決定してもよい。例えば、三つのプライマリシステムの利用予約期間がそれぞれ、50分、3時間、7時間である場合では、CPAS間隔を最長の7時間に合わせてもよい。また、各利用予約期間の一部が重複している場合は、CPAS間隔を各利用予約期間の和集合としてもよい。なお、CPAS間隔の上限値を定めておき、当該上限値も考慮に加えて、CPAS間隔を決定してもよい。例えば、三つのプライマリシステムの利用予約期間がそれぞれ、50分、15時間、30時間であり、CPAS間隔の上限値が1日(24時間)である場合では、CPAS間隔を、上限値である1日としてもよいし、1日という上限を超えていない利用予約期間のうちの最長期間である15時間としてもよい。
 セカンダリシステムの制御期間、つまり、プライマリシステムを保護するためにセカンダリシステムの電波送信が制限される期間をCPAS間隔と同じとした場合、CPAS間隔を常に固定としておくと、周波数利用効率が低下する。例えば、CPAS間隔を1日で固定としている場合において、ある日のプライマリシステムの利用予約期間の最長が7時間であったときは、その7時間においてセカンダリシステムを停止させれば十分であるが、CPAS間隔が1日であるため、セカンダリシステムを1日中停止していることになる。ゆえに、CPAS間隔を調整したほうが、セカンダリシステムにとって有意義である。
 また、利用予約期間がCPAS間隔よりも長い場合では、干渉制御は、複数回に分けて行われる。例えば、CPAS間隔が1日で利用予約期間が30時間の場合、24時間でCPASが掛かるため、残りの6時間分の干渉制御が必要になる。そのため、残り時間については、次回のCPASに持ち越す。換言すると、Tcpas - (Treserve - Tcpas) > 0のとき、(Treserve - Tcpas)分の利用は、次回のCPASに持ち越す。また、Tcpas - (Treserve - Tcpas) <= 0のときは、CPAS2回分以上の時間が残っているため、残時間に応じて、適宜、CPASを実施する。なお、この場合、2日目のCPAS間隔は、1日目のCPAS間隔から変えたほうが好ましい。
 CPASの都合上、緊急性の低いプライマリシステムに対しては、CPASの間隔よりも前に予約をすることが好ましい。例えば、CPASの間隔が1日の場合は、周波数の利用開始日の前日までに予約をすることが好ましい。しかしながら、緊急性の高いプライマリシステムにおいては、CPASの間隔よりも前でない予約を受け付けることが好ましく、また、予約なしの割り込み利用が可能となることが好ましい。ゆえに、割り込み利用が可能か否かを判定するための情報、例えば、利用周波数の範囲、エリア情報、干渉計算対象エリアなどの情報が、第2通信制御装置132を介して第1通信制御装置131に通知されることが好ましい。第1通信制御装置131は、これらの情報を使用して、割り込み利用を許可しようとするプライマリシステムの保護エリア周辺で、利用しようとする周波数範囲を使用中のセカンダリシステムを検出することができる。そして、検出されたセカンダリシステムによる使用をただちに一時的に停止してもよい。
 次に、干渉の検出および解消の処理の流れについて説明する。図12は、干渉の検出および解消の処理の流れを示すシーケンス図である。
 第2通信制御装置132は、センシングの情報に基づき、セカンダリシステムからプライマリシステムへの干渉を検知する(T301)。前述の通り、センサ140は、プライマリシステムの保護エリア付近にて、セカンダリシステムからの電波を受信できるように設置されている。ゆえに、異常の発生、すなわち、想定以上の干渉が発生した場合、センサ140は、当該干渉を検知することが可能である。なお、通常は、セカンダリシステムに対する第1通信制御装置131の制御により、許容干渉量以下の干渉がセンサ140によって検出される。第2通信制御装置132は、異常を検知した場合、第1通信制御装置131へ異常の発生を通知する(T302)。当該通知においては、セカンダリシステムを特定するために有効な情報、例えば、異常を検知したセンサ140に関する情報、干渉が認められた周波数範囲を示す情報、などが通知されることが好ましい。また、センサ140が、電波の到来方向を推定することができる場合は、干渉とされた電波の到来方向と、その到来方向を中心とする角度範囲と、が通知されてもよい。
 第1通信制御装置131は、干渉検知の通知を取得すると、当該通知とともに受信した情報に基づき、当該干渉に係るセカンダリシステムを絞り込む(T303)。例えば、干渉を検出したセンサ140の干渉計算対象エリアに存在しつつ、通知された周波数範囲内において利用許可(Grant)を保有するセカンダリシステムを、干渉を及ぼした恐れのあるセカンダリシステムとして選出する。選出されたセカンダリシステムは、第2通信制御装置132へ通知される(T304)。
 第2通信制御装置132は、センシング情報、第1通信制御装置131から通知された干渉制御ポリシー情報、セカンダリシステム情報などに基づいて、絞り込まれたセカンダリシステムから、干渉を及ぼしたセカンダリシステムを特定する(T305)。
 例えば、セカンダリシステムが定期的にハートビートを第2通信制御装置132に送信するというルールを定めておき、所定時間においてハートビートを受信しなかったセカンダリシステムが第1通信制御装置131からの通知に含まれていた場合、第2通信制御装置132は、当該セカンダリシステムを、干渉を及ぼしたセカンダリシステムであると認定してもよい。ハートビートを受信しなかった場合、当該ハートビートを送信するセカンダリシステムの設定が異常値に置き換わり、許容値を超えた干渉を引き起こしている可能性があるためである。
 また、第1通信制御装置131とセカンダリシステムとの間において、電波の送信状態が同期していないものを特定してもよい。例えば、第1通信制御装置131の記録によれば電波送信不可のセカンダリシステムが、電波送信可能な状態と誤認識しているといったことがないかを確認する。例えば、電波送信不可のセカンダリシステムがハートビートを送信した場合に、第2通信制御装置132は、誤認識を起こしているセカンダリシステムを、干渉を及ぼしたセカンダリシステムであると判定してもよい。
 また、現状態において、絞り込まれたセカンダリシステムに対し、干渉計算を再度実施してもよい。また、再度の計算結果を、前回CPAS時の結果と、比較してもよい。また、周波数使用がHeadroom marginを使って承認されたセカンダリシステムを干渉源候補としてもよい。Headroom marginとは、Grantの発行時において予備的に余らせておいたマージンであり、Grantが発行された後に当該マージンが不要と判断された場合に、当該マージンを開放して、セカンダリシステムを追加的に承認することが行われている。しかし、当該マージンがやはり必要であった場合もあり得る。そのため、Headroom marginを使って承認されたセカンダリシステムを干渉源候補とすることが考えられる。
 なお、干渉源を特定しきれない場合もあり得る。その場合は、さらに絞り込まれたセカンダリシステムおよび/またはグラントを第1通信制御装置131に通知する。
 第1通信制御装置131は、特定またはさらに絞り込まれたセカンダリシステムに対する制御内容を決定し(T307)、セカンダリシステムに対して制御指示を行う(T308)。例えば、電波送信の一時的な中断、許可取り消し、といった制御が決定される。セカンダリシステム配下のCPE-CBSD、End User Device(UE等)が干渉源の場合には、セカンダリシステムに対して、これらの接続を拒否するように、指示してもよい。これにより、指示されたセカンダリシステムは、送信強度(送信電力)を弱める、電波の送信を停止するなどの対応を行う(T309)。
 また、第1通信制御装置131は、第2通信制御装置132にも、制御内容を通知する(T310)。第2通信制御装置132は、環境センサ140を通じて、制御が行われた後の干渉状況を確認する(T311)。異常な干渉が検出されなくなった場合には、第2通信制御装置132は、異常な干渉が解消されたことを第1通信制御装置131に報告する(T312)。異常な干渉が引き続き検出される場合には、制御を行ったセカンダリシステムが原因ではなかったとして、候補から除外して、再度、干渉源の特定を実行してもよい。
 なお、干渉源の特定は、第2通信制御装置132ではなく、第1通信制御装置131が行うようにしてもよい。ただし、Operational Securityの都合、シチュエーションによっては第1通信制御装置131側での干渉源の特定作業が許容される場合と第2通信制御装置132側での干渉源の特定作業が必要な場合が存在しうる。例えば、国防に関わる無線システムがプライマリシステムであって干渉被害を受けた場合、当該無線システムの詳細な利用状況(例えば詳細な位置情報)を加味して干渉源を特定するにしても、第1通信制御装置131側に当該無線システムの詳細な利用状況を通知することはOperational Security上、問題である。そのため、無線システムの種類によって、どちらの干渉源の特定作業を実施するかを事前に決定しておき、干渉問題が起こる際には、事前に決定した方法によって対処することが好ましい。
 なお、上述のシーケンスなど、本開示において説明された処理の手順は、一例であり、必ずその手順で行われる必要はない。例えば、干渉源を絞り込んだ場合、干渉源を特定せずに、絞り込まれた全てのセカンダリシステムに対して、送信電力を弱めるといった指示を行ってもよい。あるいは、絞り込まれた全てのセカンダリシステムに対して送信電力を停止させる指示を行い、干渉が解消されたことの確認を行わないということもあり得る。
 以上のように、本実施形態では、プライマリシステムによって予約された周波数帯域に対する干渉を抑えるために、セカンダリシステムが利用する周波数帯域等を制御する。また、本実施形態では、プライマリシステムと干渉する電波を検出し、検出された電波の送信元のセカンダリシステムを特定する。そして、特定されたセカンダリシステムに対する制御を実行することにより、干渉の解消を実現する。従来では、例えば、予約なしのプライマリシステムの使用を検知した場合、当該使用に影響を及ぼすと予想される全てのセカンダリシステムの使用を制御するために影響が大きかったが、本実施形態では、特定されたセカンダリシステムのみが制御されるため、影響を抑えることができる。
 なお、本開示の処理は、特定の規格に限定されるものではなく、例示された設定は、適宜に変更されてよい。なお、上述の実施形態は本開示を具現化するための一例を示したものであり、その他の様々な形態で本開示を実施することが可能である。例えば、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形、置換、省略またはこれらの組み合わせが可能である。そのような変形、置換、省略等を行った形態も、本開示の範囲に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
 また、本開示において説明された処理の手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよい。あるいは、これら一連の手順をコンピュータに実施させるためのプログラム、または、当該プログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。例えば、上記のプログラムをコンピュータに実行させた場合、コンピュータが通信制御装置130として動作する。また、上記で説明された通信制御装置130の処理は、コンピュータの中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)等のプロセッサによって実行される。また、記録媒体の種類は、本開示の実施形態に影響を及ぼすものではないため、特に限られるものではない。
 なお、本開示において、「および/または」という記載は、「および」と読まれてもよいし、「または」と読まれてもよいことを意味する。
 また、本開示において示された計算式は処理が実行可能であることを示すものであり、当該計算式をそのまま適用しなければならないわけではない。例えば、当該計算式に、定数、その他の変数を付け加えて加工してもよいし、当該計算式によって値を算出する場合には、丸め値などのようなおおよその値としてもよい。
 なお、本開示は以下のような構成を取ることもできる。
[1]
 共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、
 前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知するステップと、
 前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定するステップと、
 干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定するステップと、
 前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する指示を送信するステップと、
 を備える通信制御方法。
[2]
 前記スケジュールに基づき、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望する1以上のセカンダリシステムに対し、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップ
 をさらに備え、
 前記許可を有しないセカンダリシステムによる前記共用周波数帯域内の周波数の利用が禁止される
 [1]に記載の通信制御方法。
[3]
 前記電波送信に関する指示の送信後に、干渉を与えると判定された電波がなおも前記プライマリシステムに干渉を与えているか否かを判定するステップ
 をさらに備える[1]または[2]に記載の通信制御方法。
[4]
 前記許可を与えるステップにおいて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムからの干渉から前記プライマリシステムを保護するために、アルゴリズムを用いて前記セカンダリシステムの設定値を決定するステップを有し、
 前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される
 [2]に記載の通信制御方法。
[5]
 前記設定値を決定するステップの実行間隔は前記利用予定期間に基づいて決定される
 [2]または[4]に記載の通信制御方法。
[6]
 前記スケジュールの所定単位期間において複数のプライマリシステムの利用予定期間が登録されている場合に、前記所定単位期間における前記設定値を決定するステップの実行間隔が、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間のうちの最長の期間の長さと、または、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間の和集合の期間の長さと、同一である
 [5]に記載の通信制御方法。
[7]
 前記利用予定期間が前記スケジュールの所定単位期間を超えている場合に、前記利用予定期間を分割し、分割された利用予定期間それぞれに応じて、前記前記設定値を決定するステップの実行間隔が決定される
 [5]または[6]に記載の通信制御方法。
[8]
 前記電波を検知するステップが、
  複数のセンサから複数の電波に関する情報を取得するステップと、
  前記複数のセンサそれぞれの位置に関する情報と、前記プライマリシステムの位置に関する情報と、に基づき、前記複数の電波に関する情報から、前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺において観測された電波の情報を選出するステップと、
 を含む[1]ないし[7]に記載の通信制御方法。
[9]
 前記許可が与えられたセカンダリシステムの電波到達エリアに関する情報を取得するステップ
 をさらに備え、
 前記電波の送信元が、前記電波到達エリアに関する情報に基づいて推定される
 [2]、[4]、[5]、[6]および[7]のいずれか一項に記載の通信制御方法。[10]
 前記許可が与えられたセカンダリシステムに対して通信を試みるステップ
 をさらに備え、
 前記電波の送信元が、前記通信の結果または前記通信によって取得された情報に基づいて推定される
 [2]、[4]、[5]、[6]、[7]および[9]のいずれか一項に記載の通信制御方法。
[11]
 検知された電波の到来方向に関する情報を取得するステップ
 をさらに備え、
 前記電波の送信元が、前記到来方向に基づいて推定される
 [1]ないし[10]のいずれか一項に記載の通信制御方法。
[12]
 前記電波送信に関する指示は、電波送信の停止である
 [1]ないし[11]のいずれか一項に記載の通信制御方法。
[13]
 前記電波送信に関する指示は、電波の送信強度の低減である
 [1]ないし[11]のいずれか一項に記載の通信制御方法。
[14]
 共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、
 複数のアルゴリズムのうちのいずれかを前記利用予定期間に応じて選択するステップと、
 選択されたアルゴリズムを用いて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムから前記プライマリシステムへの干渉量を算出するステップと、
 算出された干渉量に基づき、前記セカンダリシステムに対して、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップと、
 を備え、
 前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される
 通信制御方法。
[15]
 複数の通信装置を備えた通信システムであって、
 前記複数の通信装置には、
  共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録する第1通信装置と、
  前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムに対して電波送信に関する指示を送信する第2通信装置と、
 が少なくとも含まれ、
 前記複数の通信装置のいずれかが、
  前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知し、
  前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定し、
  干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定し、
  前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する新たな指示を送信する
 通信システム。
 100 通信ネットワーク
 110(110A、110B、110C) 通信装置
 120 端末
 130(130A、130B) 通信制御装置
 131 第1通信制御装置
 132 第2通信制御装置
 1321 通信部
 1322 スケジューリング部
 1323 センシング部
 1324 リポジトリ部
 1325 干渉評価部
 140 センサ

Claims (15)

  1.  共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、
     前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知するステップと、
     前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定するステップと、
     干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定するステップと、
     前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する指示を送信するステップと、
     を備える通信制御方法。
  2.  前記スケジュールに基づき、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望する1以上のセカンダリシステムに対し、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップ
     をさらに備え、
     前記許可を有しないセカンダリシステムによる前記共用周波数帯域内の周波数の利用が禁止される
     請求項1に記載の通信制御方法。
  3.  前記電波送信に関する指示の送信後に、干渉を与えると判定された電波がなおも前記プライマリシステムに干渉を与えているか否かを判定するステップ
     をさらに備える請求項1に記載の通信制御方法。
  4.  前記許可を与えるステップにおいて、前記プライマリシステムへ干渉しないように、アルゴリズムを用いて前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムの設定値を決定するステップを有し、
     前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される
     請求項2に記載の通信制御方法。
  5.  前記設定値を決定するステップの実行間隔は、前記利用予定期間に基づいて決定される、
     請求項4に記載の通信制御方法。
  6.  前記スケジュールの所定単位期間において複数のプライマリシステムの利用予定期間が登録されている場合に、前記所定単位期間における前記設定値を決定するステップの実行間隔が、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間のうちの最長の期間の長さと、または、前記複数のプライマリシステムの前記所定単位期間における利用予定期間の和集合の期間の長さと、同一である
     請求項5に記載の通信制御方法。
  7.  前記利用予定期間が前記スケジュールの所定単位期間を超えている場合に、前記利用予定期間を分割し、分割された利用予定期間それぞれに応じて、前記設定値を決定するステップの実行間隔が決定される
     請求項5に記載の通信制御方法。
  8.  前記電波を検知するステップが、
      複数のセンサから複数の電波に関する情報を取得するステップと、
      前記複数のセンサそれぞれの位置に関する情報と、前記プライマリシステムの位置に関する情報と、に基づき、前記複数の電波に関する情報から、前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺において観測された電波の情報を選出するステップと、
     を含む請求項1に記載の通信制御方法。
  9.  前記許可が与えられたセカンダリシステムの電波到達エリアに関する情報を取得するステップ
     をさらに備え、
     前記電波の送信元が、前記電波到達エリアに関する情報に基づいて推定される
     請求項2に記載の通信制御方法。
  10.  前記許可が与えられたセカンダリシステムに対して通信を試みるステップ
     をさらに備え、
     前記電波の送信元が、前記通信の結果または前記通信によって取得された情報に基づいて推定される
     請求項2に記載の通信制御方法。
  11.  検知された電波の到来方向に関する情報を取得するステップ
     をさらに備え、
     前記電波の送信元が、前記到来方向に基づいて推定される
     請求項1に記載の通信制御方法。
  12.  前記電波送信に関する指示は、電波送信の停止である
     請求項1に記載の通信制御方法。
  13.  前記電波送信に関する指示は、電波の送信強度の低減である
     請求項1に記載の通信制御方法。
  14.  共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録するステップと、
     複数のアルゴリズムのうちのいずれかを前記利用予定期間に応じて選択するステップと、
     選択されたアルゴリズムを用いて、前記共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するセカンダリシステムから前記プライマリシステムへの干渉量を算出するステップと、
     算出された干渉量に基づき、前記セカンダリシステムに対して、前記共用周波数帯域内の周波数の利用に対する許可を与えるステップと、
     を備え、
     前記アルゴリズムが、前記利用予定期間に応じて変更される
     通信制御方法。
  15.  複数の通信装置を備えた通信システムであって、
     前記複数の通信装置には、
      共用周波数帯域内の周波数の利用を希望するプライマリシステムからのリクエストに基づき、前記プライマリシステムの利用予定周波数と、前記利用予定周波数の利用予定期間と、が少なくも定められたスケジュールを登録する第1通信装置と、
      前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムに対して電波送信に関する指示を送信する第2通信装置と、
     が少なくとも含まれ、
     前記複数の通信装置のいずれかが、
      前記利用予定期間において前記プライマリシステムの保護エリアの内部または周辺の電波を検知し、
      前記スケジュールと、検知された電波の情報と、に基づき、前記検知された電波が前記プライマリシステムに干渉を与えるか否かを判定し、
      干渉を与えると判定された場合に、前記共用周波数帯域内の周波数を利用する複数のセカンダリシステムから、前記電波の送信元を推定し、
      前記送信元と推定されたセカンダリシステムに対して、電波送信に関する新たな指示を送信する
     通信システム。
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