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JP6402808B2 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信システムによる共用周波数の使用制御に関する。
周囲の無線環境を認知し、その無線環境に応じて通信パラメータの最適化を行うコグニティブ無線が知られている。コグニティブ無線の例として、複数の無線システムが周波数帯域を共用するケースを挙げることができる。例えば、ある無線システム(プライマリシステムと呼ばれる)が優先的に利用可能な周波数帯域を他の無線システム(セカンダリシステムと呼ばれる)が二次利用するケースがある。Institute of Electrical and Electronic Engineers(IEEE)802.22では、プライマリシステムとしてのTV放送システムにライセンスされた周波数帯域(TVチャネル)を二次利用するセカンダリシステムとしての地域無線ネットワーク(Wireless Regional Area Network:WRAN)の標準化が議論されている。
プライマリシステムにライセンスされた周波数帯域をセカンダリシステムが二次利用する際、セカンダリシステムは、プライマリシステムが提供するサービスに影響を及ぼさないようにする必要がある。したがって、セカンダリシステムは、プライマリシステムへの干渉を回避するために、プライマリシステムによって時間的若しくは空間的に使用されていない周波数帯域を使用するか、又はプライマリシステムに与える干渉が許容レベルを下回るように送信電力を調整する(例えば特許文献1を参照)。
コグニティブ無線の一例として、プライマリシステムがTV放送システムであり、セカンダリシステムがセルラシステムである場合を想定した検討が盛んに行われている。なお、TV放送システムで時間的又は空間的に使用されていない周波数帯域は、TVホワイトスペース(White Space:WS)と呼ばれる(例えば非特許文献1を参照)。
未使用の周波数帯域を特定するためのコグニティブ無線技術として、Geo-location Database(GDB)、周波数センシング、及びビーコン(又はCognitive Pilot Channel (CPC))が知られている。これらのうち2つ以上、例えばGDBと周波数センシング、又はGDBとビーコン、が組み合わせて用いられる場合もある。GDBは、地理的位置に応じた共用周波数帯域(e.g. TV band)の使用状況、又は二次利用可能な(つまり未使用の)周波数帯域(e.g. TVWS)の情報を提供する。
例えば、セルラシステムであるLong Term Evolution(LTE)システムへのTVWSの割り当ては、以下の手順で実行される。
(1)LTEシステムの運用管理装置がTVWSの利用を希望する基地局(i.e. evolved Node B(eNB))の情報をGDBに通知する。運用管理装置は、運用管理システム、Operation Administration and Maintenance (OAM)システム、又はCentral Control Pointとも呼ばれる。基地局情報は、例えば、基地局の地理的位置およびアンテナ高を示す情報を含む。
(2)GDBは、基地局情報、周波数帯域、及び伝播損の計算式に基づいて、二次利用可能な少なくとも1つの候補周波数を決定し、これを運用管理装置に提供する。
(3)運用管理装置は、GDBから通知された少なくとも1つの候補周波数の情報を基地局に転送する。
(4)基地局は、自セルに帰属する無線端末(i.e. User Equipment(UE))による候補周波数のセンシング結果に基づいて、少なくとも1つの候補周波数の中から自セルで使用する周波数(以下、割り当て周波数)を選択する。例えば、基地局は、無線端末により測定された干渉電力が最も小さい候補周波数を、自セルで使用する割り当て周波数として選択する。
(5)基地局は、選択した割り当て周波数を使用して通信サービスを提供する。
特開2011−166721号公報
上述したLTEシステムへのTVWSの割り当て例では、共用周波数(e.g. TVWS)を効果的に利用できないおそれがある。TVWSの二次利用の場合、無線通信システムは、TV放送オペレータにライセンスされた周波数を二次利用する。TV放送オペレータにライセンスされた周波数は、無線通信システムにライセンスされた周波数とは異なる。したがって、TVWSが基地局に割り当てられたとしても、当該基地局によって運用されるセルに帰属する無線端末がTVWSでの通信能力を有していなければ、TVWSの効率的な利用は達成できない。しかしながら、無線通信システムは、一般的に、バックワード・コンパチビリティを保障する。つまり、基地局は、TVWSでの通信能力を有していない古い無線端末(i.e. レガシー端末)に対しても通信サービスを提供しなければならないケースが想定される。もしセルに帰属する複数の無線端末の殆どがTVWSでの通信能力を有していないレガシー端末である場合には、基地局はTVWSを効率的に利用することができない。
本発明の目的の1つは、複数の無線システムで共用される共用周波数(e.g. TVWS)の効率的な使用に寄与することが可能な制御装置、無線局、無線端末、これらに関する方法、及びプログラムを提供することである。
第1の態様では、制御装置は制御部を含む。前記制御部は、無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数の前記無線通信システムに含まれる第1の無線局による使用を少なくとも1つの条件に基づいて制御するよう動作する。なお、前記少なくとも1つの条件は、前記第1の無線局によって運用されるセルに帰属する少なくとも1つの無線端末の前記共用周波数での通信能力に関する第1の条件を含む。
第2の態様では、無線通信システムで使用され、少なくとも1つの無線端末と通信を行う無線局が提供される。前記無線局は、前記少なくとも1つの無線端末に関する端末情報を取得し、前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数の前記無線局による使用を制御するよう動作する制御部を有する。なお、前記端末情報は、前記少なくとも1つの無線端末の前記共用周波数での通信能力に関する情報を含む。
第3の態様では、無線通信システムで使用され、無線局と通信を行う無線端末が提供される。前記無線端末は、前記無線端末に関する端末情報を、前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数の使用を制御する前記無線局に送信するよう動作する制御部を有する。なお、前記端末情報は、前記共用周波数での通信能力に関する情報を含む。
第4の態様では、共用周波数の使用制御方法が提供される。前記方法は、無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数の前記無線通信システムに含まれる第1の無線局による使用を少なくとも1つの条件に基づいて制御することを含む。なお、前記少なくとも1つの条件は、前記第1の無線局によって運用されるセルに帰属する少なくとも1つの無線端末の前記共用周波数での通信能力に関する第1の条件を含む。
第5の態様では、無線通信システムで使用され少なくとも1つの無線端末と通信を行う無線局における方法が提供される。前記方法は、前記少なくとも1つの無線端末に関する端末情報を取得すること、及び前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数の前記無線局による使用を制御すること、を含む。なお、前記端末情報は、前記少なくとも1つの無線端末の前記共用周波数での通信能力に関する情報を含む。
第6の態様では、無線通信システムで使用され無線局と通信を行う無線端末に実装される方法が提供される。前記方法は、前記無線端末に関する端末情報を、前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数の使用を制御する前記無線局に送信することを含む。なお、前記端末情報は、前記共用周波数での通信能力に関する情報を含む。
第7の態様では、上述した第4の態様に係る方法をコンピュータに行わせるためのプログラムが提供される。
第8の態様では、上述した第5の態様に係る方法をコンピュータに行わせるためのプログラムが提供される。
第9の態様では、上述した第6の態様に係る方法をコンピュータに行わせるためのプログラムが提供される。
上述した各態様によれば、複数の無線システムで共用される共用周波数(e.g. TVWS)の効率的な使用に寄与することが可能な制御装置、無線局、無線端末、これらに関する方法、及びプログラムを提供できる。
第1の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 第1の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係る無線通信システムの他の構成例を示す図である。 第1の実施形態に係る無線通信システムの他の構成例を示す図である。 第1の実施形態に係る無線通信システムの他の構成例を示す図である。 第2の実施形態に係る無線通信システムを含む無線ネットワークの構成例を示す図である。 第2の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第2の実施形態に係る無線局による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第2の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用停止手順の具体例を示すシーケンス図である。 第2の実施形態に係る無線局による共用周波数の使用停止に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第3の実施形態に係る無線通信システムを含む無線ネットワークの構成例を示す図である。 第3の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第3の実施形態に係る無線局による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第3の実施形態に係る運用管理装置(OAM)による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第4の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第4の実施形態に係る無線局による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第4の実施形態に係る運用管理装置(OAM)による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第6の実施形態に係る無線通信システムを含む無線ネットワークの構成例を示す図である。 第6の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第7の実施形態に係る無線通信システムを含む無線ネットワークの構成例を示す図である。 第7の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
<第1の実施形態>
一実施形態では、無線通信システムで使用され、無線局と通信を行う無線端末が提供される。本実施形態の無線端末は、少なくとも共用周波数での通信能力に関する情報を含む端末情報をネットワークに通知する機能を備える。当該ネットワークは、当該無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数の使用を制御する制御エンティティを含む。本実施形態では、無線端末が共用周波数での通信能力の通知機能を有するため、制御エンティティは、無線端末の共用周波数での通信能力を考慮して無線通信システムによる共用周波数の使用を制御できる。よって、本実施形態は、共用周波数を効率的に使用できるという効果が得られる。
ここで、端末情報は、例えば、共用周波数における端末無線アクセス能力、又は端末システム能力、を含む。さらに、端末情報は、端末通信量、端末サービス、及び端末位置情報、などを含んでもよい。端末サービスは、無線端末が実行中であるか又は無線端末が要求しているサービスの種別、属性(e.g. リアルタイム性、重要度、優先度、又は要求品質)、又はサービスカテゴリを示す。端末位置情報は、例えば、Global Positioning System(GPS)により取得された位置情報、又はネットワークによる位置情報サービスにより取得された位置情報(e.g. Observed Time Difference Of Arrival(OTDOA)法により所得された位置情報)である。また、端末位置情報は、無線端末により測定された無線品質(e.g. 各セルの既知ダウンリンク信号の受信品質及びセル識別子)であってもよい。
<第2の実施形態>
図1は、本実施形態に係る無線通信システム100の構成例を示している。無線通信システム100は、セルラシステム(e.g. LTEシステム、Universal Mobile Telecommunications System(UMTS)、CDMA2000システム(EV-DO、1xRTT、HPRD)、又はGlobal System for Mobile Communications (GSM)システム)であってもよい。また、無線通信システム100は、非セルラシステム(e.g. WiMAXシステム、無線Local Area Network(LAN)システム)であってもよい。
無線通信システム100は、無線局1、無線端末2、及び制御部3を含む。無線局1は、セル11を運用し、セル11に帰属する無線端末2と通信する。無線局1は、例えば、基地局、中継局(Relay Node(RN))、又はアクセスポイントと呼ばれる。無線端末2は、例えば、移動局、User Equipment(UE)、又はWireless Transmit/Receive Unit(WTRU)と呼ばれる。セル11は、無線局1のカバレッジエリアを意味する。セル11は、セクタ・セルであってもよい。
制御部3は、無線通信システム100を含む複数の無線システムで共用される共用周波数の無線局1による使用を少なくとも1つの条件に基づいて制御するよう動作する。ここで、少なくとも1つの条件は、無線局1によって運用されるセル11に帰属する少なくとも1つの無線端末2の共用周波数での通信能力に関する第1の条件を含む。
共用周波数は、例えばTVWSのように、プライマリシステムにライセンスされた周波数帯域であってもよい。この場合、セカンダリシステムとしての無線通信システム100は、例えば、共用周波数がプライマリシステムによって時間的又は空間的に使用されていない場合に共用周波数を二次利用することができる。言い換えると、無線通信システム100は、無線通信システム100にライセンスされた周波数を利用できるだけでなく、無線通信システム100にライセンスされていない(あるいは、専有できる周波数としてはライセンスされてない)共用周波数(e.g. TVWS)を二次利用することができる。なお、プライマリシステムは存在しなくてもよい。この場合、共用周波数は、複数の無線通信システム、例えば、異なるオペレータによって運用される複数の無線通信システムによって平等に共用されてもよい。複数の無線通信システムは、同じ無線アクセス技術(e.g. LTE)を用いるシステムのみを含んでもよいし、異なる無線アクセス技術(e.g. LTE、CDMA2000、GSM、WiMAX)を用いるシステムを含んでもよい。
既に述べたように、無線通信システム100は、バックワード・コンパチビリティ、つまり共用周波数における通信能力を有していない無線端末(レガシー端末)にも通信サービスを提供することが要求されるケースがある。したがって、もしセル11に帰属する複数の無線端末2の殆どが共用周波数での通信能力を有していないレガシー端末である場合には、無線局1は共用周波数の割り当てを受けてもこれを効率的に利用することができない。
この問題に対処するため、本実施形態では、制御部3は、セル11に帰属する少なくとも1つの無線端末2の共用周波数での通信能力に関する第1の条件に基づいて、共用周波数の無線局1による使用を制御する。例えば、制御部3は、第1の条件を満たすことを条件として、無線局1による共用周波数の利用を許可してもよい。この場合、第1の条件は、共用周波数がセル11において効率的に利用されることを表す条件であればよい。第1の条件は、共用周波数での通信能力を有する十分な数の無線端末2がセル11に帰属していることに対応する条件とされてもよい。
第1の条件は、例えば、以下の(1)〜(8)のいずれか、又はこれらのうち任意の組み合わせであってもよい。
(1)共用周波数での通信能力を有する無線端末2の数が所定数または所定割合を超えること;
(2)共用周波数での端末無線アクセス能力または端末システム能力を有する無線端末2の数が所定数または所定割合を超えること;
(3)共用周波数での端末無線アクセス能力または端末システム能力を有する無線端末2の総トラフィック量が所定量を超えること;
(4)共用周波数での端末無線アクセス能力または端末システム能力を有し且つ所定のサービスを実行中の無線端末2の数が所定数または所定割合を超えること;
(5)共用周波数での端末無線アクセス能力または端末システム能力を有し且つ所定のサービスを要求する無線端末2の数が所定数または所定割合を超えること;
(6)共用周波数での端末無線アクセス能力または端末システム能力を有し且つ所定エリア内に位置する無線端末2の数が所定数または所定割合を超えること;
(7)共用周波数を利用可能であり且つ所定エリア内に位置する無線端末2の数が所定数または所定割合を超えること;
(8)共用周波数を利用可能である無線端末2の総トラフィック量が所定量を超えること;
(9)共用周波数を利用可能であり且つ所定のサービスを実行中の無線端末2の数が所定数または所定割合を超えること;
(10)共用周波数の利用が可能であり且つ所定のサービスを要求する無線端末2の数が所定数または所定割合を超えること。
条件(2)〜(6)における"共用周波数での端末無線アクセス能力"は、無線端末2が共用周波数を用いて無線局1に無線アクセスを行う能力を有することを示す。"共用周波数での端末無線アクセス能力"は、例えば、共用周波数の利用能力(i.e. 共用周波数として割り当てられた周波数帯域で通信が可能か否か)、又は共用周波数における無線品質(e.g. 受信電力、干渉電力、Signal to Interference plus Noise Ratio(SINR))の測定能力、である。
条件(2)〜(6)における"共用周波数での端末システム能力"は、例えば、無線端末2が共用周波数を用いて無線局1と通信を行う能力、又はコグニティブ無線の能力(e.g. センシング能力)である。
条件(3)及び(8)における"総トラフィック量"は、複数の無線端末2のトラフィック量の合計を意味する。無線端末2のトラフィック量は、無線端末2の通信量ということもできる。無線端末2のトラフィック量は、例えば、所定期間に無線端末が通信したデータ量、単位時間あたりのデータ量(i.e. データレート、又はスループット)である。また、無線端末2のトラフィック量は、今後発生すると予想されるトラフィック量の予測値であってもよい。
条件(4)、(5)、(9)及び(10)における"所定のサービス"は、特定のサービス、又は特定の属性を持つサービスカテゴリを示す。特定の属性は、例えば、リアルタイム性、重要度、優先度、又は要求品質である。具体的には、所定のサービスは、セル11の高負荷の原因となり得る通信量の大きいサービスとしてもよい。
条件(6)及び(7)における"所定エリア"は、無線端末2の地理的位置を示す。所定エリアは、無線局1から見た相対的な位置(e.g. セルエッジ)であってもよい。
図2は、本実施形態における共用周波数の使用制御手順の具体例を示すフローチャートである。ステップS101では、制御部3は、使用可能な共用周波数を示す情報を受信する。使用可能な共用周波数を示す情報は、例えば、Geo-location Database(GDB)から直接的に供給されてもよいし、GDBから他の装置(e.g. Spectrum Manager(SM))を経由して間接的に供給されてもよい。
ステップS102では、制御部3は、セル11に属する無線端末2の共用周波数での通信能力を示す情報を取得する。具体的には、制御部3は、共用周波数での通信能力を示す情報を含む無線端末2の情報(以下、端末情報)を取得すればよい。制御部3は、無線局1による共用周波数の使用を許可するか否かを判定するために端末情報を用いる。したがって、端末情報は、当該判定に用いられる情報を含んでいればよい。
端末情報は、例えば、端末無線アクセス能力、端末システム能力、端末通信量、端末サービス、及び端末位置情報、のうち少なくとも1つを含む。端末サービスは、無線端末2が実行中であるか又は無線端末2が要求しているサービスの種別、属性(e.g. リアルタイム性、重要度、優先度、又は要求品質)、又はサービスカテゴリを示す。端末位置情報は、例えば、Global Positioning System(GPS)により取得された位置情報、又はネットワークによる位置情報サービスにより取得された位置情報(e.g. Observed Time Difference Of Arrival(OTDOA)法により所得された位置情報)である。また、端末位置情報は、無線端末2により測定された無線品質(e.g. 各セルの既知ダウンリンク信号の受信品質及びセル識別子)であってもよい。端末情報の少なくとも一部は、無線端末2から制御部3に送られてもよい。また、端末情報の少なくとも一部は、無線局1によって取得された後に制御部3に送られてもよい。また、端末情報の少なくとも一部は、加入者データを管理する加入者サーバ(e.g. Home Subscriber Server(HSS)、Home Location Register(HLR))から供給されてもよい。
ステップS103では、制御部3は、ステップS102で取得した端末情報を用いて、セル11に帰属する無線端末2の共用周波数での通信能力に関する第1の条件を含む少なくとも1つの条件を判定する。そして、制御部3は、当該少なくとも1つの条件を満たすことを条件として、無線局1による共用周波数の使用を許可する。例えば、制御部3は、共用周波数又はその一部を割り当て周波数として無線局1に通知すればよい。
制御部3は、無線局1による共用周波数の使用を許可するかどうか判定するために、第1の条件に加えて他の条件を考慮してもよい。例えば、制御部3は、無線局1の地理的位置を考慮してもよい。具体的には、制御部3は、無線局1の地理的位置が共用周波数の使用が許可されるエリア内であるか否かを判定してもよい。また、制御部3は、無線局1が使用可能な周波数を考慮してもよい。具体的には、制御部3は、無線局1の使用可能な周波数範囲に共用周波数が含まれるか否かを判定してもよい。また、制御部3は、無線局1のダウンリンク送信電力の最大値又は最小値を考慮してもよい。
制御部3は、セル11に属する無線端末2の共用周波数での通信能力に変化があったことに応じて、又は周期的に、無線局1への割り当て周波数の見直し(更新)手順を行なってもよい。また、制御部3は、割り当て周波数の解放手順(つまり、無線局1による共用周波数の使用を停止する手順)を実行してもよい。制御部3は、例えば、第1の条件を含む少なくとも1つの条件を満たさなくなった場合に、無線局1による共用周波数の使用を停止してもよい。
上述したように、本実施形態は、制御部3を有する。制御部3は、セル11に帰属する少なくとも1つの無線端末2の共用周波数での通信能力に関する第1の条件に基づいて、共用周波数の無線局1による使用を制御する。例えば、第1の条件は、共用周波数での通信能力を有する十分な数の無線端末2がセル11に帰属していることに対応する条件とすることができる。したがって、本実施形態は、複数の無線システムで共用される共用周波数の効率的な使用に寄与することができる。
ところで、制御部3の配置は、ネットワークアーキテクチャの設計思想に基づいて、又は無線通信規格に応じて、適宜決定されるものである。例えば、図3に示すように、制御部3は、無線局1と一体的に配置されてもよい。この場合、無線局1は、例えば、以下の手順で共用周波数の使用を決定すればよい。まず、制御部3を有する無線局1は、共用周波数の割り当て要求を図示されていない運用管理装置(OAM)に送信する。次に、無線局1は、運用管理装置(OAM)から少なくとも1つの候補周波数を示す通知を受信する。各候補周波数は、共用周波数に含まれる未使用の部分帯域とすればよい。そして、無線局1は、少なくとも1つの候補周波数の中から無線局1で使用される"割り当て周波数"を決定する。具体的には、無線局1は、上述した第1の条件を含む条件を満たす候補周波数を"割り当て周波数"として選択すればよい。なお、複数の候補周波数が第1の条件を満たす場合、無線局1は、最も条件に合う候補周波数1つを選択してもよいし、所定数まで候補周波数を選択してもよい。最後に、無線局1は、選択した割り当て周波数を示す報告(割り当て周波数報告)を運用管理装置に送信する。少なくとも1つの候補周波数のいずれについても条件を満たさない場合、無線局1は、周波数割り当てを行わないことを示す報告を運用管理装置に送信してもよい。なお、無線局1が、運用管理装置ではなく、例えばGDBや周波数管理装置へ直接、候補周波数を要求し、選択した割り当て周波数を報告するようにしてもよい。
また、図4に示すように、制御部3は、運用管理装置(OAM)4と一体的に配置されてよい。この場合、運用管理装置4は、例えば、以下の手順で無線局1による共用周波数の使用を決定すればよい。まず、運用管理装置4は、共用周波数の割り当て要求を無線局1から受信する。次に、運用管理装置4は、端末情報報告の要求を無線局1に送信し、無線局1から返信される端末情報報告を受信する。端末情報報告は、無線局1が運用するセル11に帰属する複数の無線端末2の端末情報を含む。そして、運用管理装置4は、受信した端末情報報告を用いて、上述した第1の条件を含む条件を満たす"割り当て周波数"を決定する。最後に、運用管理装置4は、決定した"割り当て周波数"を無線局1に通知する。
なお、図4の例では、運用管理装置4は、共用周波数の割り当て要求とともに端末情報報告を無線局1から受信してもよい。あるいは、運用管理装置4は、共用周波数の割り当て要求の代わりに、端末情報報告を無線局1から受信してもよい。これにより、運用管理装置4と無線局1の間のシグナリングを削減できる。
また、図5に示すように、制御部3は、周波数管理装置5と一体的に配置されてもよい。周波数管理装置5は、Spectrum Manager(SM)、周波数管理システム、又はCentral Control Pointとも呼ばれる。周波数管理装置5は、無線通信システム100を含む複数の無線システムに対する共用周波数の割り当てを管理する。複数の無線システムは、典型的には、異なるオペレータによって運用されるシステムを含む。
<第3の実施形態>
本実施形態では、第2の実施形態で説明した制御部3の配置、及び無線局1への共用周波数の割り当て手順の具体例について説明する。具体的には、本実施形態は、制御部3が無線局1と一体的に配置される例を示す。
図6は、本実施形態に係る無線通信システム100を含む無線ネットワークの構成例を示している。図6の例では、無線通信システム100は、2つの無線局1A及び1Bを含む。無線局1Aは、セル11Aを運用し、セル11Aに帰属する無線端末2Aと通信する。同様に、無線局1Bは、セル11Bを運用し、セル11Bに帰属する無線端末2Bと通信する。
無線局1A及び1Bは、制御部3A及び3Bをそれぞれ有する。制御部3A及び3Bの各々は、第2の実施形態で述べた制御部3に相当する。制御部3A及び3Bの各々は、無線端末2(2A又は2B)から端末情報AAを受信するよう動作する。そして、制御部3A及び3Bの各々は、端末情報AAを用いて、上述した第1の条件を含む判定条件を判定する。
無線端末2A及び2Bは、制御部20を有する。制御部20は、無線端末2が帰属するセル11(11A又は11B)を運用する無線局1(1A又は1B)に端末情報AAを送信するよう動作する。
運用管理装置(OAM)4は、無線局1A及び1Bを含む複数の無線局1を管理する。運用管理装置(OAM)4は、周波数管理装置(SM)5と通信し、共用周波数情報を周波数管理装置(SM)5から受信する。共用周波数情報は、使用可能な共用周波数(i.e. 少なくとも1つの候補周波数)を示す。なお、運用管理装置(OAM)4は、周波数管理装置(SM)5を介さずにGeo-location Database(GDB)から直接的に共用周波数情報を受信してもよい。
図7は、本実施形態に係る無線通信システム100における共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図7は、無線局1A及び1Bについて示しているが、これら2つの無線局の動作は同様である。ステップS201では、無線局1A及び1Bは、各々のセル11(11A又は11B)に帰属する無線端末2(2A又は2B)に関する端末情報AAを取得する。ステップS202では、無線局1A及び1Bは、周波数割り当て要求を運用管理装置(OAM)4に送信する。
ステップS203では、運用管理装置(OAM)4は、共用周波数のうち割当可能な候補周波数の情報を取得する。運用管理装置(OAM)4は、周波数管理装置(SM)5又はGDBから候補周波数の情報を受信すればよい。ステップS204では、運用管理装置(OAM)4は、少なくとも1つの候補周波数を示す通知を無線局1A及び1Bに送信する。
ステップS205では、無線局1A及び1Bは、各候補周波数について、無線端末2(2A又は2B)の共用周波数における通信能力に関する第1の条件を含む判定条件を満たすか否かを判定する。無線局1A及び1Bは、当該判定条件を満たす候補周波数を自セルの"割り当て周波数"として選択する。
ステップS206では、無線局1A及び1Bは、選択した"割り当て周波数"を示す報告を運用管理装置(OAM)4に送信する。なお、いずれの候補周波数も第1の条件を含む判定条件を満たさなかった場合、無線局1A及び1Bは、周波数割り当てを行わないことを示す報告を運用管理装置(OAM)4に送信すればよい。ステップS207では、運用管理装置(OAM)4は、無線局1A及び1Bからの報告に基づいて、候補周波数の情報を更新する。ただし、ステップS207は省略されてもよい。
図7に示した手順は、一例に過ぎない。例えば、無線局1A及び1Bによる端末情報AAの取得(S201)のタイミング、および運用管理装置(OAM)4による候補周波数情報の取得(S203)のタイミングは、適宜変更されてもよい。例えば、無線局1A及び1Bによる端末情報AAの取得(S201)は、候補周波数通知の受信(S204)の後で行われてもよい。また、運用管理装置(OAM)4による候補周波数情報の取得(S203)は、図7の手順に先立って予め行われてもよい。
図8は、無線局1A及び1Bによる共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。ここでは無線局1Aに関して説明するが、無線局1Bの動作も同様とすればよい。ステップS301では、無線局1Aは、共用周波数の割り当てが必要であるか否かを判定する。無線局1Aは、例えば、ライセンスバンドでのセル11Aの負荷(e.g. 通信量、無線端末数など)が所定の基準を超えた場合に追加の共用周波数が必要であると判定すればよい。
ステップS302は、図7のステップS201に対応する。すなわち、共用周波数が必要であると判定した場合(ステップS301でYES)、無線局1Aは、セル11Aに属する無線端末2の端末情報AAを取得する(ステップS302)。ステップS303は、図7のステップS202に対応する。すなわち、ステップS303では、無線局1Aは、周波数割り当て要求を運用管理装置(OAM)4に送信する。
ステップS304は、図7のステップS204に対応する。すなわち、ステップS304では、無線局1Aは、候補周波数通知を受信したか否かを判定する。ステップS305及びS306は、図7のステップS205に対応する。すなわち、候補周波数通知を受信すると(ステップS304でYES)、無線局1Aは、ステップS202で取得された端末情報を用いて、候補周波数の各々について判定条件を満たすか否かを判定する(ステップS305)。ここで、判定条件は、無線端末2Aの共用周波数での通信能力に関する第1の条件を含む。判定条件を満たす候補周波数が存在する場合(ステップS305でYES)、無線局1Aは、その候補周波数を自セル11Aの"割り当て周波数"として決定する(ステップS306)。いずれの候補周波数についても判定条件を満たさない場合(ステップS305でNO)、無線局1Aは、これらの候補周波数を破棄し、"割り当て周波数"を決定しない。
ステップS307は、図7のステップS206に対応する。すなわち、ステップS307では、無線局1Aは、割り当て周波数報告を運用管理装置(OAM)4に送信する。割り当て周波数報告は、割り当て周波数として決定した候補周波数を示すか、又は周波数割り当てを行わないことを示す。
第2の実施形態で述べたのと同様に、制御部3A及び3Bは、割り当て周波数の解放手順(つまり、無線局1による共用周波数の使用を停止する手順)を実行してもよい。以下では、共用周波数の使用停止手順の具体例について説明する。図9は、共用周波数の使用停止手順の具体例を示すシーケンス図である。ここでは無線局1Aに関して説明するが、無線局1Bの動作も同様とすればよい。ステップS401では、無線局1Aは、自セル11Aに属する無線端末2Aの端末情報を取得する。ステップS402−1では、無線局1Aは、割り当て周波数を解放するか否か、つまり共用周波数を使用停止するか否かを判定する。無線局1Aは、例えば、図7のステップS205又は図8のステップS305と同様の条件を満たすか否かを判定すればよい。無線局1Aは、共用周波数を使用している間、ステップS402−1の判定を周期的に行なってもよい。図7の例は、ステップS402−1において共用周波数の継続使用が判定され、ステップS402−2において共用周波数の使用停止(解放)が判定される。ステップS403では、無線局1Aは、割り当て周波数の解放、つまり共用周波数の使用停止を運用管理装置(OAM)4に報告する。ステップS404では、運用管理装置(OAM)4は、無線局1Aからの報告に基づいて、候補周波数の情報を更新する。ただし、ステップS404は省略されてもよい。
図10は、無線局1A及び1Bによる共用周波数の使用停止に関する動作の一例を示すフローチャートである。ここでは無線局1Aに関して説明するが、無線局1Bの動作も同様とすればよい。ステップS501は、図9のステップS401に対応する。すなわち、無線局1Aは、無線端末2Aの端末情報を取得する。ステップS502及びS503は、図9のステップS402−1及びS402−2に対応する。すなわち、無線局1Aは、割り当て周波数を解放するか否かを周期的に判定する(ステップS502)。割り当て周波数の解放を判定した場合(ステップS502でYES)、無線局1Aは、割り当て周波数の使用を停止する(ステップS503)。最後に、ステップS504は、図9のステップS404に対応する。すなわち、無線局1Aは、解放報告を運用管理装置(OAM)4に送信する。
図10に示した手順は、一例に過ぎない。例えば、無線局1A及び1Bによる端末情報AAの取得(S401)のタイミングのタイミングは、適宜変更されてもよい。例えば、無線局1A及び1Bによる端末情報AAの取得(S201)は、割り当て周波数の解放判定(ステップS402)を行う度に行われてもよい。
なお、本実施形態において、共用周波数の使用可否の判定のために用いられる第1の条件を含む判定条件は、無線局1A及び1B(制御部3A及び3B)に予め設定されてもよい。また、当該判定条件は、運用管理装置(OAM)4から候補周波数通知と一緒に無線局1A及び1Bに送られてもよい。また、当該判定条件は、候補周波数間で共通でもよいし、異なっていてもよい。また、当該判定条件は、複数の無線局1の間で共通でもよいし、異なっていてもよい。
また、運用管理装置(OAM)4は、無線局1A及び1Bに候補周波数を通知する際に、ダウンリンク送信電力の上限値を無線局1A及び1Bに通知してもよい。また、運用管理装置(OAM)4は、候補周波数の使用可能期限を示す絶対時刻又は相対時刻を無線局1A及び1Bに通知してもよい。これらは、候補周波数間で共通でもよいし、異なっていてもよい。
<第4の実施形態>
本実施形態では、第2の実施形態で説明した制御部3の配置、及び無線局1への共用周波数の割り当て手順の具体例について説明する。具体的には、本実施形態は、制御部3が運用管理装置(OAM)4と一体的に配置される例を示す。
図11は、本実施形態に係る無線通信システム100を含む無線ネットワークの構成例を示している。図11に示す無線通信システム100は、図6と同様に、2つの無線局1A及び1Bを含む。運用管理装置(OAM)4は、制御部3を有する。制御部3は、無線端末2A及び2Bから端末情報AAを受信するよう動作する。そして、制御部3は、端末情報AAを用いて、上述した第1の条件を含む条件を判定する。
図12は、本実施形態に係る無線通信システム100における共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図12は、無線局1A及び1Bについて示しているが、これら2つの無線局の動作は同様である。図12のステップS201〜S203、並びにS207における処理は、図7に示した同一符号のステップ群における処理と同様とすればよい。
ステップS604では、運用管理装置(OAM)4は、端末情報報告の要求を無線局1A及び1Bに送信する。ステップS605では、無線局1A及び1Bは、運用管理装置(OAM)4に端末情報報告を送信する。無線局1Aの端末情報報告は、セル11Aに帰属する無線端末2Aに関する端末情報を含む。既に述べたように、端末情報は、無線局1による共用周波数の使用を許可するか否かを判定するために用いられる。端末情報は、例えば、端末無線アクセス能力、端末システム能力、端末通信量、端末サービス、及び端末位置情報、のうち少なくとも1つを含む。
ステップS606では、運用管理装置(OAM)4は、無線局1A及び1Bの各々の割り当て周波数を決定する。言い換えると、運用管理装置(OAM)4は、無線局1A及び1Bの各々について共用周波数の使用を許可するか否かを判定する。ステップS606の判定では、上述した第1の条件を含む判定条件が使用される。
ステップS607では、運用管理装置(OAM)4は、無線局1A及び1Bの各々に対して、決定した割り当て周波数を通知する。なお、いずれの候補周波数についても条件を満たさない場合、運用管理装置(OAM)4は、周波数割り当てを行わないことを該当の無線局1に通知する。
図12に示した手順は、一例に過ぎない。図7に関して述べたのと同様に、例えば、無線局1A及び1Bによる端末情報AAの取得(S201)のタイミング、および運用管理装置(OAM)4による候補周波数情報の取得(S203)のタイミングは、適宜変更されてもよい。
図13は、無線局1A及び1Bによる共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。ここでは無線局1Aに関して説明するが、無線局1Bの動作も同様とすればよい。図13のステップS301〜S303における処理は、図8に示した同一符号のステップ群における処理と同様とすればよい。
図13のステップS704及びS705は、図12のステップS604及びS605に対応する。すなわち、無線局1Aは、端末情報報告の要求を受信したか否かを判定する(ステップS704)。当該要求を受信した場合(ステップS704でYES)、無線局1Aは、端末情報報告を運用管理装置(OAM)4に送信する(ステップS705)。
図13のステップS706は、図12のステップS607に対応する。すなわち、無線局1Aは、割り当て周波数の通知を受信したか否かを判定する(ステップS706)。割り当て周波数の通知を受信した場合(ステップS706でYES)、無線局1Aは、割り当て周波数を用いてセル11Aを設定し、無線端末2Aとの通信を開始すればよい。
図14は、運用管理装置(OAM)4による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。ステップS801は、図12のステップS202に対応する。すなわち、運用管理装置(OAM)は、無線局1A及び1Bから周波数割り当て要求を受信したか否かを判定する(ステップS801)。ステップS802及びS803は、図12のステップS604及びS605に対応する。すなわち、運用管理装置(OAM)4は、端末情報報告の要求を送信する(ステップS802)。そして、運用管理装置(OAM)4は、端末情報報告を受信したか否かを判定する(ステップS803)。
ステップS804及びS805は、図12のステップS606に対応する。すなわち、端末情報報告を受信すると(ステップS803でYES)、運用管理装置(OAM)4は、候補周波数の各々について判定条件を満たすか否かを判定する(ステップS804)。ここで、判定条件は、無線端末2Aの共用周波数での通信能力に関する第1の条件を含む。判定条件を満たす候補周波数が存在する場合(ステップS804でYES)、運用管理装置(OAM)4は、その候補周波数を無線局1A又は1Bに対する "割り当て周波数"として決定する(ステップS805)。
ステップS806は、図12のステップS607に対応する。すなわち、ステップS806では、運用管理装置(OAM)4は、割り当て周波数通知を無線局1A又は1Bに送信する。ステップS807は、図12のステップS207に対応する。すなわち、運用管理装置(OAM)4は、無線局1A又は1Bに対するいずれかの候補周波数の割り当てに応じて、候補周波数の情報を更新する。
なお、本実施形態において、共用周波数の使用可否の判定のために用いられる第1の条件を含む判定条件は、運用管理装置(OAM)4に予め設定されてもよい。また、当該判定条件は、周波数管理装置(SM)5などの他の装置又はシステムからから候補周波数を示す情報と一緒に運用管理装置(OAM)4に送られてもよい。また、当該判定条件は、候補周波数間で共通でもよいし、異なっていてもよい。また、当該判定条件は、複数の無線局1の間で共通でもよいし、異なっていてもよい。
また、運用管理装置(OAM)4は、無線局1A及び1Bに割り当て周波数を通知する際に、ダウンリンク送信電力の上限値を通知してもよい。また、運用管理装置(OAM)4は、候補周波数の使用可能期限を示す絶対時刻又は相対時刻を無線局1A及び1Bに通知してもよい。これらは、候補周波数間で共通でもよいし、異なっていてもよい。
<第5の実施形態>
本実施形態では、第4の実施形態の変形例について説明する。本実施形態では、第4の実施形態と同様に、制御部3が運用管理装置(OAM)4と一体的に配置される例を示す。ただし、本実施形態は、無線局1と運用管理装置(OAM)4の間のシグナリングの変形例を示す。具体的には、運用管理装置(OAM)4は、共用周波数の割り当て要求とともに端末情報報告を無線局1から受信する。あるいは、運用管理装置(OAM)4は、共用周波数の割り当て要求の代わりに、端末情報報告を無線局1から受信してもよい。これにより、運用管理装置(OAM)4と無線局1の間のシグナリングを削減できる。
本実施形態に係る無線通信システム100を含む無線ネットワークの構成例は、図11に示した第4の実施形態の構成と同様とすればよい。図15は、本実施形態に係る無線通信システム100における共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図15と図12の比較から明らかであるように、図15は、図12に示されたステップS202、S604、及びS605に代えて、ステップS902を含む。ステップS902では、無線局1A及び1Bは、端末情報報告および周波数割り当て要求を送信する。なお、端末情報報告と周波数割り当て要求は、別々のメッセージであってもよい。また、無線局1A及び1Bによる端末情報AAの取得(S201)のタイミング、および運用管理装置(OAM)4による候補周波数情報の取得(S203)のタイミングは、適宜変更されてもよい。
図16は、無線局1A及び1Bによる共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。図16と図13の比較から明らかであるように、図16は、図13に示されたステップS303、S704、及びS705に代えて、ステップS1003を含む。ステップS1003では、無線局1A及び1Bは、端末情報報告および周波数割り当て要求を送信する。
図17は、運用管理装置(OAM)4による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。図17と図14の比較から明らかであるように、図17は、図14に示されたステップS801〜S803に代えて、ステップS1101を含む。ステップS1101では、運用管理装置(OAM)4は、端末情報報告および周波数割り当て要求を受信したか否かを判定する。これらを受信した場合(ステップS1101でYES)、運用管理装置(OAM)4は、ステップS804以降の処理を実行する。
<第6の実施形態>
本実施形態では、上述した第1〜第5の実施形態に係る無線通信システム100がLTEシステムである場合について具体的に説明する。無線通信システム100がLTEシステムである場合、無線局1は"無線基地局(i.e. eNB)"に対応し、無線端末2は"UE"に対応する。
また、UE2の共用周波数での通信能力に関する第1の条件の具体例として示した条件(1)〜(9)、および端末情報の具体例に関して説明した端末無線アクセス能力は、"UE radio access capability"と呼ぶことができる。 UE radio access capabilityは、例えば、割り当て候補周波数で通信が可能か否かの情報(i.e. SupportedBandListEUTRA information)を含む。SupportedBandListEUTRA informationは、UEからEvolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)に送られるUE Capability Information に含まれる情報要素の1つである。SupportedBandListEUTRA informationは、UE2がサポートする周波数帯域を示す。また、UE radio access capabilityは、滞在中の(セルの)周波数帯域と割り当て候補周波数が同時に利用可能か否かを示す情報(i.e. SupportedBandCombination information)を含んでもよい。
同様に、端末システム能力は、"UE Non-Access-Stratum (NAS) capability"と呼ぶことができる。UE NAS capabilityは、コグニティブ無線の能力(e.g. センシング能力)の有無を示す情報(i.e. CognitiveCapability information)を含んでもよい。ここで、LTEでは、端末システム能力(UE NAS capability)は、コアネットワーク(Evolved Packet Core(EPC))のモビリティ管理装置(Mobility Management Entity(MME))が無線基地局(eNB)を介して無線端末から取得する。無線基地局(eNB)において端末システム能力(UE NAS capability)を利用する場合、eNBはMMEからこれを取得する。
また、共用周波数が端末間直接通信(UE direct communication、D2D(Device-to-Device) communication、UE-to-UE communication、などと呼ばれる)に利用される場合、端末システム能力は、端末間直接通信の能力の有無を示す情報を含んでもよい。なお、端末間通信能力は、端末システム能力ではなく、端末無線アクセス能力として定義されてもよい。
また、端末情報の具体例として示した端末サービスは、UE2が実行中であるか又はUE2が要求しているサービスのQuality of Service(QoS)又はQoS Class Indicator(QCI)であってもよい。
また、端末情報の具体例として示した端末位置情報は、GPSにより取得された位置情報であってもよいし、ネットワークによる位置情報サービス(Location Service(LCS))により取得された位置情報(e.g. OTDOA法により所得された位置情報)であってもよい。また、端末位置情報は、UE2により測定された無線品質(e.g.各セルの参照信号(Reference Signal)の受信品質及びセル識別子)であってもよい。UE2により測定された無線品質は、RF fingerprintとも呼ばれる。
<第7の実施形態>
本実施形態では、上述した第3の実施形態に係る無線通信システム100がLTEシステムであり、共用周波数がTVWSである場合について具体的に説明する。つまり、本実施形態は、制御部3が無線局(i.e. eNB)1と一体的に配置される例を示す。
図18は、本実施形態に係る無線通信システム(i.e. LTEシステム)100を含む無線ネットワークの構成例を示している。図18の例は、2つのLTEシステム100A及び100Bを含む。LTEシステム100Aは、2つのeNB1A及び1Bを含む。eNB1Aは、セル11Aを運用し、セル11Aに帰属するUE2Aと通信する。eNB1Bは、セル11Bを運用し、セル11Bに帰属するUE2Bと通信する。運用管理装置(OAM)4Aは、LTEシステム100Aに含まれる複数の無線局1(eNB1A及び1Bを含む)を管理する。
同様に、LTEシステム100Bは、2つのeNB1C及び1Dを含む。eNB1Cは、セル11Cを運用し、セル11Cに帰属するUE2Cと通信する。同様に、eNB1Dは、セル11Dを運用し、セル11Dに帰属するUE2Dと通信する。運用管理装置(OAM)4Bは、LTEシステム100Bに含まれる複数の無線局1(eNB1C及び1Dを含む)を管理する。
運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、周波数管理装置(SM)5と通信し、共用周波数情報を周波数管理装置(SM)5から受信する。共用周波数情報は、使用可能な共用周波数(i.e. 少なくとも1つの候補周波数)を示す。運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、周波数管理装置(SM)5を介さずにGeo-location Database(GDB)6から直接的に共用周波数情報を受信してもよい。GDB6は、TV放送システム200にライセンスされた周波数帯域(i.e. TV band)の使用状況を管理し、二次利用可能な周波数帯域(e.g. TVWS)の情報を提供する。
図19は、本実施形態に係るLTEシステム100Aにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図19は、eNB1Aについて示しているが、eNB1Bの動作もeNB1Aと同様である。また、LTEシステム100Bも、図19に示すLTEシステム100Aと同様の手順を実行すればよい。
図19のステップS201、S202、並びにS204〜S207における処理は、図7に示した同一符号のステップ群における処理と同様とすればよい。図19のステップS1201及びS1202は、図7に示した"候補周波数情報の取得(ステップS203)"の具体例である。つまり、ステップS1201では、運用管理装置(OAM)4Aは、候補周波数情報の要求をGDB6に送信する。ステップS1202では、運用管理装置(OAM)4Aは、候補周波数情報の通知をGDB6から受信する。候補周波数情報は、少なくとも1つの候補周波数を示す。
図19のステップS1203及びS1204は、割り当て周波数(i.e. TVWS)を用いた通信を開始するための処理を示している。ステップS1203では、eNB1Aは、割り当て周波数の設定情報をUE2Aに送信する。ステップS1204では、eNB1Aは、割り当て周波数においてUE2Aと通信する。
図19に示した手順は、一例に過ぎない。図7に関して述べたのと同様に、eNB1Aによる端末情報の取得(S201)のタイミング、および運用管理装置(OAM)4Aによる候補周波数情報の取得(S1201及びS1202)のタイミングは、適宜変更されてもよい。
<第8の実施形態>
本実施形態では、上述した第5の実施形態に係る無線通信システム100がLTEシステムであり、共用周波数がTVWSである場合について具体的に説明する。つまり、本実施形態は、制御部3が運用管理装置(OAM)4と一体的に配置される例を示す。
図20は、本実施形態に係る無線通信システム(i.e. LTEシステム)100を含む無線ネットワークの構成例を示している。図20の例は、図18と同様に、2つのLTEシステム100A及び100Bを含む。図20におけるLTEシステム100A及び100Bの基本的な構成は、図18と同様である。ただし、図20では、運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、制御部3A及び3Bをそれぞれ有する。
図21は、本実施形態に係るLTEシステム100A及び100Bにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図21は、eNB1A及び1Cについて示しているが、eNB1B及び1Dの動作もeNB1A及び1Cと同様である。
図21のステップS201、S902、S606、及びS607における処理は、図15に示した同一符号のステップ群における処理と同様とすればよい。図21のステップS1301では、周波数管理装置(SM)5は、二次利用可能なTVWSの情報、つまり、候補周波数の情報、をGDB6から受信する。図21のステップS1302及びS1303は、図15に示した"候補周波数情報の取得(ステップS203)"の具体例である。つまり、ステップS1302では、運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、候補周波数情報の要求を周波数管理装置(SM)5に送信する。ステップS1303では、運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、候補周波数情報の通知を周波数管理装置(SM)5から受信する。候補周波数情報は、少なくとも1つの候補周波数を示す。
図21のステップS1304では、運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、割り当て周波数報告を周波数管理装置(SM)5に送信する。割り当て周波数報告は、運用管理装置(OAM)4A及び4Bが"割り当て周波数"として決定した候補周波数を示すか、又は周波数割り当てを行わないことを示す。ステップS1305では、周波数管理装置(SM)5は、運用管理装置(OAM)4A及び4Bからの報告に基づいて、候補周波数の情報を更新する。ステップS1306では、eNB1Aは、割り当て周波数においてUE2Aとの通信を開始する。eNB1Aと同様に、eNB1Cは、割り当て周波数においてUE2Cとの通信を開始する。
図21に示した手順は、一例に過ぎない。例えば、端末情報報告と周波数割り当て要求は、別々のメッセージであってもよい。また、eNB1A及び1Cによる端末情報の取得(S201)のタイミング、および運用管理装置(OAM)4による候補周波数情報の取得(S1302及びS1303)のタイミングは、適宜変更されてもよい。
<第9の実施形態>
上述した第8の実施形態は、以下に述べるように変形されてもよい。第8の実施形態では、各オペレータの運用管理装置(OAM)4A及び4Bが候補周波数(i.e. TVWS)の中から割り当て周波数を決定する例を示した。しかしながら、複数のオペレータ・ネットワークの周波数割り当て(i.e. 周波数管理)を周波数管理装置(SM)5が集中的に行なってもよい。この場合、図21において、運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、周波数割り当て要求をeNB1A及び1Cから受信したことに応じて、周波数割り当て要求を周波数管理装置(SM)5に送信すればよい。運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、eNB1A及び1Cからの周波数割り当て要求メッセージを周波数管理装置(SM)5に転送してもよい。このとき、運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、端末情報を周波数割り当て要求と共に報告してもよいし、波数管理装置(SM)5から端末情報の要求を受けてからこれを送信してもよい。
周波数管理装置(SM)5は、周波数割り当て要求に応答してeNB1A及び1Cの割り当て周波数を決定する。そして、周波数管理装置(SM)5は、eNB1A及び1Cの割り当て周波数を示す通知を管理装置(OAM)4A及び4Bにそれぞれ送信する。運用管理装置(OAM)4A及び4Bは、eNB1A及び1Cの割り当て周波数を示す通知をeNB1A及び1Cにそれぞれ送信する。eNB1A及び1Cは、各々の割り当て周波数においてUE2A又は2Cとの通信を開始する。
このように、周波数管理装置(SM)5のようなネットワークノード(又は装置)が、複数のオペレータ・ネットワーク(又は複数のオペレータ・システム)に対する周波数割り当てを行うことで、オペレータ間の公平性を保つことができ、最適なオペレータ・ネットワーク(又はオペレータ・システム)を共用周波数の割当先として選択することができる。
なお、LTEシステムを想定した第8及び第9の実施形態において、TVWSをLTEシステムで利用する場合を例に用いた。しかしながら、第8及び第9の実施形態は、TV放送システム200のようなプライマリシステムが存在せず、複数のシステムが周波数を共用する場合にも適用できることは言うまでもない。また、複数のシステムとは、複数のLTEシステムであってもよいし、LTEシステムと別のシステムであってもよい。
<その他の実施形態>
第1〜第9の実施形態で説明した制御部3(又は3A〜3D)及び制御部20により行われる処理は、Application Specific Integrated Circuit(ASIC)を含む半導体処理装置を用いて実現されてもよい。また、これらの処理は、少なくとも1つのプロセッサ(e.g. マイクロプロセッサ、MPU、Digital Signal Processor(DSP))を含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現してもよい。具体的には、第1〜第9の実施形態で示された制御部3又は制御部20に関するアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む1又は複数のプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータに供給すればよい。
このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、Compact Disc Read Only Memory(CD−ROM)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、Programmable ROM(PROM)、Erasable PROM(EPROM)、フラッシュROM、Random Access Memory(RAM))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
さらに、上述した実施形態は本件発明者等により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
この出願は、2012年4月27日に出願された日本出願特願2012−102335を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
1、1A、1B、1C、1D 無線局
2、2A、2B、2C、2D 無線端末
3、3A、3B、3C、3D 制御部
4、4A、4B 運用管理装置(Operation Administration and Maintenance(OAM))
5 周波数管理装置(Spectrum Manager(SM))
6 Geo-location Database(GDB)
11、11A、11B、11C、11D セル
20 制御部
100、100A、100B 無線通信システム
200 TV放送システム
AA 端末情報

Claims (7)

  1. 無線端末と無線局とを含む無線通信システムにおける制御装置であって、
    前記無線端末に関する端末情報を受信するよう構成されたレシーバと、
    前記無線通信システムを含む複数の無線システムによって共有される共用周波数の前記無線局による使用を前記端末情報に基づいて制御するよう構成されたコントローラと、を有し、
    前記端末情報は、前記無線端末の前記共用周波数における端末間直接通信の能力に関する情報を含み、
    前記コントローラは、前記無線局を含む複数の無線局の中から前記共用周波数を割り当てる無線局を前記端末情報に基づいて決定するよう動作する、
    制御装置。
  2. 前記共用周波数における前記端末間直接通信の能力に関する情報は、
    a) 前記無線端末が前記共用周波数における前記端末間直接通信が可能であることを示す情報、及び
    b) 前記無線端末が前記端末間直接通信が可能であることを示す情報、
    のうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記共用周波数は、前記無線通信システムにおける前記無線局と前記無線端末との通信及び、複数の前記無線端末による前記端末間直接通信を行うことが可能な周波数帯域である、請求項1又は2に記載の制御装置。
  4. 前記コントローラは、前記共用周波数を含む少なくとも1つの候補周波数の中から使用する周波数を決定するよう動作する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の制御装置。
  5. 前記複数の無線システムは、異なるオペレータによって運用され、
    前記共用周波数は、異なるオペレータによって共用される周波数帯域である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の制御装置。
  6. 前記制御装置は、さらに、前記無線端末の前記共用周波数での前記端末間直接通信の通信能力に関する第1の条件に基づいて前記共用周波数の使用を制御する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の制御装置。
  7. 無線端末と無線局とを含む無線通信システムにおける共用周波数の制御方法であって、
    前記無線端末に関する端末情報を受信すること、及び
    前記無線通信システムを含む複数の無線システムによって共用される共用周波数の使用を前記端末情報に基づいて制御すること、を含み、
    前記端末情報は、前記無線端末の前記共用周波数での端末間直接通信の通信能力に関する情報を含み、
    前記制御することは、前記無線局を含む複数の無線局の中から前記共用周波数を割り当てる無線局を前記端末情報に基づいて決定することを含む、
    共用周波数の制御方法。
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