JP7207400B2

JP7207400B2 - 通信制御装置及び通信制御方法

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Publication number: JP7207400B2
Application number: JP2020509693A
Authority: JP
Inventors: 匠古市
Original assignee: Sony Corp; Sony Group Corp
Current assignee: Sony Corp; Sony Group Corp
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2019-01-16
Publication date: 2023-01-18
Anticipated expiration: 2039-01-16
Also published as: WO2019187507A1; US11451969B2; CN111886888A; EP3780692B1; EP3780692A1; CN111886888B; US20210022011A1; EP3780692A4; JPWO2019187507A1

Description

本明細書で開示する技術は、第１の無線システムが利用するリソースの一部又は全部の２次利用を管理する通信制御装置及び通信制御方法に関する。

近年の多様な無線システムが混在する無線環境と、無線を介したコンテンツ量の増加と多様化により、無線システムに割り当て可能な電波資源（周波数）が枯渇するという問題が表面化している。ところが、どの電波帯域も既存の無線システムが利用しているため、新規の電波資源割り当てが困難であることが分かっている。そこで、必要な電波資源を捻出するために、コグニティブ無線技術の活用による、既存無線システムの時間的及び空間的な空き電波（ＷｈｉｔｅＳｐａｃｅ）の利活用（動的周波数共用（ＤＳＡ：ＤｙｎａｍｉｃＳｐｅｃｔｒｕｍＡｃｃｅｓｓ））が求められ始めている。

米国においては、世界的には３ＧＰＰｂａｎｄ４２，４３とされている周波数帯とオーバーラップするＦｅｄｅｒａｌｕｓｅｂａｎｄ（３．５５－３．７０ＧＨｚ）の一般国民への開放を目指し、周波数共用技術を活用するＣｉｔｉｚｅｎｓＢｒｏａｄｂａｎｄＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅ（ＣＢＲＳ）の法制化と標準化が加速している。

コグニティブ無線技術は、動的周波数共用のみならず、無線システムによる周波数利用効率の向上にも寄与する。例えば、ＥＴＳＩＥＮ３０３３８７やＩＥＥＥ８０２．１９．１－２０１４においては、ＷｈｉｔｅＳｐａｃｅを利用する無線システム間の共存技術が規定されている。

特開２０１６－１２３１１０号公報

ＣＢＲＳＡ－ＴＳ－２００１Ｖ１．０．０ＣＢＲＳＡｌｌｉａｎｃｅＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＷＩＮＮＦ－ＳＳＣ－０００８－Ｖ１．０．０ＳｐｅｃｔｒｕｍＳｈａｒｉｎｇＣｏｍｍｉｔｔｅｅＰｏｌｉｃｙａｎｄＰｒｏｃｅｄｕｒｅＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＰｅｒｉｏｄｉｃＡｃｔｉｖｉｔｉｅｓＰｏｌｉｃｙ，ＷｉｒｅｌｅｓｓＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＦｏｒｕｍＷＩＮＮＦ－ＴＳ－００１６－Ｖ１．２．１ＳｉｇｎａｌｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌｓａｎｄＰｒｏｃｅｄｕｒｅｓｆｏｒＣｉｔｉｚｅｎｓＢｒｏａｄｂａｎｄＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅ（ＣＢＲＳ）; ＳｐｅｃｔｒｕｍＡｃｃｅｓｓＳｙｓｔｅｍ（ＳＡＳ）－ＣｉｔｉｚｅｎｓＢｒｏａｄｂａｎｄＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅＤｅｖｉｃｅ（ＣＢＳＤ）ＩｎｔｅｒｆａｃｅＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＷＩＮＮＦ－ＴＳ－００９６－Ｖ１．２．０ＳｉｇｎａｌｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌｓａｎｄＰｒｏｃｅｄｕｒｅｓｆｏｒＣｉｔｉｚｅｎｓＢｒｏａｄｂａｎｄＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅ（ＤＢＲＳ）：ＳｐｅｃｔｒｕｍＡｃｃｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓ（ＳＡＳ）－ＳＡＳＩｎｔｅｒｆａｃｅＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１９．１ａ－２０１７ＷＩＮＮＦ－ＴＳ－０１１２－Ｖ１．４．１ＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒＣｏｍｍｅｒｃｉａｌＯｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＵ．Ｓ．３５５０－３７００ＭＨｚＣｉｔｉｚｅｎｓＢｒｏａｄｂａｎｄＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅＢａｎｄ

本明細書で開示する技術の目的は、第１の無線システムが利用するリソースの一部又は全部の２次利用を管理する通信制御装置及び通信制御方法を提供することにある。

本明細書で開示する技術の第１の側面は、第１の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を２次利用する第２の無線システムを管理する通信制御装置であって、
前記第２の無線システムから２次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得部と、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを設定する設定部と、
前記第１の無線システムの保護基準を用いて、前記設定部で設定された前記仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定部と、
前記判定部が前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータに基づく許可通信パラメータを前記第２の無線システムに通知する通知部と、
を具備する通信制御装置である。

前記取得部は、前記第２の無線システムが所望する最大送信電力及び周波数に関する情報を含む第１の方式、又は、前記第２の無線システムの通信パラメータに関する要件を含む第２の方式のうちのいずれかの方式に基づく前記所望通信パラメータ情報を取得する。但し、前記第２の無線システムの通信パラメータに関する要件は、帯域幅又は送信電力のレンジのうち少なくとも１つを含む。

前記取得部が前記第１の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報が示す最大送信電力及び周波数を前記第２の無線システムの仮の通信パラメータとする。あるいは、前記取得部が前記第２の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報及び１以上の他の第２の無線システムとの相互干渉を考慮して前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを設定する。

また、本明細書で開示する技術の第２の側面は、第１の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を２次利用する第２の無線システムを管理する通信制御方法であって、
前記第２の無線システムから第１の方式又は第２の方式に基づく２次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得ステップと、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第２の無線システムに仮の通信パラメータを設定する設定ステップと、
前記第１の無線システムの保護基準を用いて、前記設定ステップにおいて設定された前記仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータを前記第２の無線システムに通知する通知ステップと、
を有する通信制御方法である。

本明細書で開示する技術によれば、効果的に通信ノード間干渉制御機能を搭載して、第１の無線システムが利用するリソースの一部又は全部の２次利用を管理する通信制御装置及び通信制御方法を提供することができる。

なお、本明細書に記載された効果は、あくまでも例示であり、本発明の効果はこれに限定されるものではない。また、本発明が、上記の効果以外に、さらに付加的な効果を奏する場合もある。

本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、無線システム間の共存を実現するためのシステムリファレンスモデルを模式的に示した図である。図２は、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示した図である。図３は、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示した図である。図４は、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎをＦＣＣ規則Ｐａｒｔ９６ＣＢＲＳで義務付けられる仕組みに適用した例示した図である。図５は、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示した図である。図６は、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎを示した図である。図７は、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示した図である。図８は、Ｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示した図である。図９は、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示した図である。図１０は、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示した図である。図１１は、ＳＡＳとＣＢＳＤ、及びそのインタフェースの実装例を示した図である。図１２は、ＳＡＳ同士のインタフェースの実装例を示した図である。図１３は、ＳＡＳとＣＢＳＤの間にＤｏｍａｉｎＰｒｏｘｙが介在する通信システムの実装例を示した図である。図１４は、ＳＡＳとＣＢＳＤの間にＣｘＭが介在する通信システムの実装例を示した図である。図１５は、異なるＣｘＭ間のインタフェースの一例を示した図である。図１６は、ＦＣＣが法制化したＣＢＲＳ利用の階層構造を示した図である。図１７は、ＣＢＲＳの各階層が利用する帯域を示した図である。図１８は、周波数共用を実施する通信システム１００の一例を模式的に示した図である。図１９は、通信制御装置３００の機能的構成を示したブロック図である。図２０は、通信装置２００の機能的構成を示したブロック図である。図２１は、２次利用ノードの登録手続きの処理シーケンスを示した図である。図２２は、利用可能周波数情報問い合わせ手続きの処理シーケンスを示した図である。図２３は、周波数利用許可手続きの処理シーケンスを示した図である。図２４は、周波数利用通知手続きの処理シーケンスを示した図である。図２５は、データベース間情報同期手続きの処理シーケンスを示した図である。図２６は、ＳＡＳが周波数共用のために周期的に実施する処理手順の一例を示したフローチャートである。図２７は、ＳＡＳが周波数共用のために周期的に実施する処理手順の他の例を示したフローチャートである。図２８は、ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈの一例を示した図である。図２９は、通信ノード１のカバレッジと通信ノード２のカバレッジを例示した図である。図３０は、他の通信制御装置が管理する通信ノードも加えた相互干渉関係を表したＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈの一例を示した図である。図３１は、カバレッジ計算手続きの処理シーケンスを示した図である。

以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。

周波数共用においては、同一周波数チャネル又は隣接周波数チャネルに異なる無線アクセス方式（ＲＡＴ：ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を用いる無線システムが混在することを考慮する必要がある。例えば、ＣＢＲＳ帯域においては、ＴＤＤ－ＬＴＥ、ＬＢＴ（Ｌｉｓｔｅｎ－Ｂｅｆｏｒｅ－Ｔａｌｋ）－ＬＴＥが運用されることが想定され、将来的には、５ＧＮＲ（ＮｅｗＲａｄｉｏ）も運用される可能性がある。

プライマリシステムに既に割り当てられている電波資源からセカンダリシステムに必要な電波資源を捻出する際、プライマリシステムがセカンダリシステムからの干渉を被らないようにすること、すなわちプライマリシステムを保護する必要がある。例えば、セカンダリシステムを運用する際に、セカンダリシステムの送信電力を計算するための負荷を抑制しつつ、プライマリシステムへの有害な干渉を防止する通信装置について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。

また、ＣＢＲＳ周波数帯のＬＴＥ商用利用促進を目的とする団体であるＣＢＲＳアライアンスでは、ＣｘＭ（ＣｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅＭａｎａｇｅｒ）と呼ばれる論理エンティティが、ＳＡＳ（ＳｐｅｃｔｒｕｍＡｃｃｅｓｓＳｙｓｔｅｍ）と連携して、グラフ理論を活用して無線機にチャネル割り当てを行うことによって、無線システム間の共存を図る手法について規定している（例えば、非特許文献１を参照のこと）。一方、ＷｉｒｅｌｅｓｓＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＦｏｒｕｍ（ＷＩＮＮＦ）が発行するポリシー文書（非特許文献２を参照のこと）では、複数のＳＡＳ間で情報交換を行い、プライマリシステム保護に係る計算を実施するのは、２４時間に１回とすると合意されていることが開示されている。

ＣＢＲＳアライアンスで規定されているＣｘＭ（非特許文献１を参照のこと）をＷＩＮＮＦ規格で規定されているＳＡＳ（非特許文献２などを参照のこと）が具備することは、十分に想定される。無線システム間の共存を実現する無線技術に関してさまざまな文献が公開されているが、各文献に記載されている技術を有機的に組み合わせて正しく運用するための手法に関してはいまだ開示されていない。無線システム間の共存技術を運用する上で、特にＷＩＮＮＦで開示しているその他の仕様書で定められたアーキテクチャや手続きに適合する必要がある。

その中でも、プライマリシステム保護計算においては、通信装置のリクエストパラメータ（電力、周波数）に基づいて干渉計算を行うことが現在発行済みのＷＩＮＮＦ規格（非特許文献６を参照のこと）にて定められている。しかしながら、通信装置からリクエストパラメータが提供されない手法（例えば、通信パラメータの要件のみが提供される）が採用されることも将来的には十分に想定され得る。

そこで、本明細書では、無線システム間の共存技術に関する既存の仕様書を大幅に変更することなく、とりわけＣＢＲＳアライアンス（非特許文献１を参照のこと）及びＷＩＮＮＦ規格（非特許文献２などを参照のこと）でそれぞれ規定されている仕様を同時に実現するために、ＣｘＭによって通信装置の通信パラメータの事前調整を行い、それに基づいてプライマリシステム保護計算を実施する技術について、以下で提案する。

Ａ．システムモデル
Ａ－１．システムリファレンスモデル
図１には、本明細書において想定する、無線システム間の共存を実現するためのシステムリファレンスモデルを模式的に示している。本明細書では、図１に示す合計８つの論理機能を定義する。また、一般機能として、２つの機能を備える。但し、必要に応じて、図示した以外の論理機能が含まれていてもよい。以下、各論理機能について説明する。

Ａ－１－１．Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ
図２には、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示している。Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、通信ノードの登録情報や通信パラメータ情報の記憶、また、通信ノードの利用可能周波数情報を計算するために必要な情報を記憶するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。ＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎのサービスアクセスポイントがｄａｔａｂａｓｅＳＡＰ（ＤＢ－ＳＡＰ）である。

ＤＢ－ＳＡＰは、通信ノードの登録やプライマリシステムの情報の提供といったデータベースが提供するサービスにアクセスするために、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎによって利用される。

Ａ－１－２．ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ
図３には、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示している。ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、プライマリシステムの電波利用を阻害せずに通信ノードが利用可能な周波数情報（周波数、最大許容送信電力）を計算する機能を有するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。

ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎのサービスアクセスポイントがＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳＡＰ（ＰＰ－ＳＡＰ）である。ＰＰ－ＳＡＰは、利用可能周波数情報の計算といったＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎが提供するサービスにアクセスするために、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎによって利用される。

無線システム間の共存を実現するために、本論理機能は必ずしも必要ではない。例えば、本明細書で開示する技術が、既存利用者の動的保護が必要でない周波数帯（例えば、２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯における免許不要帯域）に対して適用される場合には、保護計算が不要となるので、本論理機能は存在しなくてもよい。

Ａ－１－２－１．ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎの一例
図４には、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルの一例として、米国連邦通信委員会（ＦｅｄｅｒａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ：ＦＣＣ）が定めた規則Ｐａｒｔ９６ＣＢＲＳで義務付けられる仕組みへの適用例を示している。図示のＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、ＩｎｃｕｍｂｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ及びＰＡＬＣｈａｎｎｅｌａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙの各機能を備えている。

ＩｎｃｕｍｂｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙは、Ｃ．Ｆ．ＲＰａｒｔ９６で義務付けられるインカムベントシステムを保護するよう、通信ノードが利用可能な周波数の特定や最大許容ＥＩＲＰ（ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＩｓｏｔｒｏｐｉｃＲａｄｉａｔｅｄＰｏｗｅｒ：実効輻射電力）を計算する機能である。

ＰＡＬＣｈａｎｎｅｌａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙは、Ｃ．Ｆ．ＲＰａｒｔ９６で規定される優先アクセス層（ＰｒｉｏｒｉｔｙＡｃｃｅｓｓＴｉｅｒ）の通信ノードに対して，優先アクセス免許（ＰＡＬ：ＰｒｉｏｒｉｔｙＡｃｃｅｓｓＬｉｃｅｎｓｅ）に基づいてチャネル割り当てを行ったり、ＰＡＬ保護エリア（ＰＰＡ：ＰＡＬＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｒｅａ）の計算などを実施したりする機能である。

Ａ－１－３．ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ
図５には、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示している。ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、通信ノードのネットワーク特性を高めるといった目的で、通信ノードの周波数利用を調整するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。図示のＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ及びＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙの各機能を備えている。

Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙは、同一及び／又は異なる周波数を利用する通信ノード間の干渉低減若しくは回避、通信ノード間の協調動作の補助などを目的として、通信ノードの周波数利用調整を実施する機能である。

Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙは、通信ノードによって実施されるメジャメントに関する情報の収集やメジャメント命令を行う機能である。この機能によって収集されたメジャメント情報は、Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙに提供されてもよい。あるいは、Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙの判断に基づいて、メジャメント実施命令の判断を行ってもよい。

ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのサービスアクセスポイントは、ＥｎｈａｎｃｅｄｓｐｅｃｔｒｕｍｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＳＡＰ（ＥＳ－ＳＡＰ）である。ＥＳ－ＳＡＰは、ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔといったＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎが提供するサービス（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）にアクセスするために、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎによって利用される。

Ａ－１－４．Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ
図６には、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示している。Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、通信ノードの電波監視を行う通信制御装置への通信ノードデバイスパラメータの通知、利用可能周波数情報の通信ノードへの通知といった目的でシグナリングを相手装置が認識可能な形式へ変換するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。

Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのサービスアクセスポイントは、ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎＳＡＰ（ＴＲ－ＳＡＰ）である。ＴＲ－ＳＡＰは、情報通知並びに受信を目的とするアプリケーションによって利用される。

Ａ－１－５．Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ
図７には、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示している。Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎを介して、通信制御装置に補助情報を送信したり、通信制御装置から通知された制御結果に基づいて通信ノードの制御を行ったりするソフトウェア又はハードウェアモジュールである。

Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎのサービスアクセスポイントは、ｃｏｎｔｒｏｌＳＡＰ（Ｃ－ＳＡＰ）である。Ｃ－ＳＡＰは、通信制御装置への情報通知並びに情報受信を目的とするアプリケーションによって利用される。主に、通信ノードがＣｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎのＣｏｎｓｕｍｅｒとなる。また、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎでは、通信ノードの無線機能を制御するために独自のデータ構造やパラメータが定義され得る。

Ａ－１－６．Ｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ
図８には、Ｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示している。Ｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎは、他の無線システムの存在を検知（スペクトラムシェアリング）するためのソフトウェア又はハードウェアモジュールである。

図８に示すように、Ｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ、Ｓｔｏｒａｇｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ、及びＳｅｎｓｉｎｇｄｅｃｉｓｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙの各機能を備え得る。

Ｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙは、他の無線システムの信号に関するセンシングを実施する機能であり、また、センシングデータをＳｔｏｒａｇｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ及び／又はＳｅｎｓｉｎｇｄｅｃｉｓｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙに提供する機能である。

Ｓｔｏｒａｇｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙは、Ｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙから提供されたデータを記憶する機能である。

Ｓｅｎｓｉｎｇｄｅｃｉｓｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙは、Ｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙから提供されたデータ、及び／又は、Ｓｔｏｒａｇｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙから取り出されたデータを管理し、他の無線システムの信号が存在するか否かを判定する機能である。

Ｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎのサービスアクセスポイントは、ＳｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇＳＡＰ（ＳＳ－ＳＡＰ）である。ＳＳ－ＳＡＰは、センシング結果を必要とする機能（例えば、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ）によって利用され得る。

Ａ－１－７．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ
図９には、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示している。Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、通信プロトコルスタックや、論理機能間のインタフェースに要求される通信サービスを提供するソフトウェア又はハードウェアモジュールである。

Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのサービスアクセスポイントは、ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳＡＰ（Ｃｏｍ－ＳＡＰ）である。Ｃｏｍ－ＳＡＰは、利用可能周波数情報、デバイスパラメータ、利用周波数情報といった情報をＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎとＩｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎとの間で交換する。

Ａ－１－８．Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎ
図１０には、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎのリファレンスモデルを示している。Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、上述した機能ブロックの組み合わせによって実現され得る、物理エンティティの完全性を担保するための抽象機能である。

Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎのサービスアクセスポイントは、上述したすべてのＳＡＰとなり得る。

Ａ－２．代表的なシステムモデル
上記のＡ－１項で述べたリファレンスモデルを参照して、無線システム間の共存のための代表的なシステムモデルについて説明する。

Ａ－２－１．ＳＡＳ－ＣＢＳＤインタフェース
図１１には、Ｃｏｅｘｉｘｔｅｎｃｅ機能を備えるＳＡＳと、ＣＢＳＤ（ＣｉｔｉｚｅｎＢｒｏａｄｂａｎｄＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅＤｅｖｉｃｅ）、及びそのインタフェースの実装例を示している。図示の例では、ＳＡＳは、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、及び、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎの各機能からなる。また、ＣＢＳＤは、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ及びＣｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎの各機能からなる。ＳＡＳは、例えばプライマリシステムが利用する電波資源の一部又は全部を２次利用するセカンダリシステムの管理を行う通信制御装置であり、ＣＢＳＤは、通信制御装置に対して電波資源の２次利用を要求する基地局（ｅＮＢ、ｇＮＢなど）に相当する。

ＷＩＮＮＦ規格が規定するＳＡＳ－ＣＢＳＤ規格ＷＩＮＮＦ－ＴＳ－００１６（非特許文献３）においては、ＳＡＳとＣＢＳＤは、相互シグナリングにおいて、ＨＴＴＰＳ（ＨｙｐｅｒｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌＳｅｃｕｒｅ）通信を行うことが義務付けられる。したがって、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎでは、アプリケーションレイヤーの通信が提供されるとみなすことが可能である。

Ａ－２－２．ＳＡＳ－ＳＡＳインタフェース
図１２には、それぞれＣｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ機能を備えるＳＡＳ同士のインタフェースの実装例を示している。図示の例では、いずれのＳＡＳも、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、及び、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎの各機能からなる。

Ａ－２－３．ＳＡＳ－ＤｏｍａｉｎＰｒｏｘｙ－ＣＢＳＤ
図１３には、ＳＡＳとＣＢＳＤの間にＤｏｍａｉｎＰｒｏｘｙと呼ばれる中間装置が介在する通信システムの実装例を示している。ＤｏｍａｉｎＰｒｏｘｙは、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎによって成立し得る。この場合，ＣＢＳＤはＲａｄｉｏｕｎｉｔのみであることが望ましい（但し、ＣＢＳＤがＲａｄｉｏＵｎｉｔとは限らない）。

このとき、ＳＡＳとＤｏｍａｉｎＰｒｏｘｙ間のＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、上述したＡ－２－１項と同様に、アプリケーションレイヤーの通信（例えば、ＨＴＴＰＳ）が提供される。一方、ＤｏｍａｉｎＰｒｏｘｙとＣＢＳＤ（Ｒａｄｉｏｕｎｉｔ）の間のＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、一例として、セルラーシステムにおけるコアネットワーク内で想定されるレイヤーの通信が想定される。もちろん、ＳＡＳとＤｏｍａｉｎＰｒｏｘｙ間と同様にアプリケーションレイヤーの通信（例えば、ＨＴＴＰＳ）であってもよい。

Ａ－２－４．ＳＡＳ－ＣｘＭ－ＣＢＳＤ
図１４には、ＳＡＳとＣＢＳＤの間にＣｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｓｅｒｖｉｃｅを提供するＣｏｅｘｉｓｔｅｎｔＭａｎａｇｅｒ（ＣｘＭ）と呼ばれる中間装置が介在する通信システムの実装例を示している。ＣｘＭの一例として、非特許文献１で開示されているものが想定される。

Ａ－２－５．ＣｘＭ－ＣｘＭインタフェース
図１５には、非特許文献１では開示されていない、異なるＣＸＭ間のインタフェースの一例を示している。もちろん、ＣｘＭ間のＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、上述したＡ－２－１項と同様に、アプリケーションレイヤーの通信（例えば、ＨＴＴＰＳ）であってもよい。

Ａ－３．その他の例と補足
無線システム間の共存を実施する際には、上述した実装例に限定される必要はない。上記の機能ブロックの組み合わせによって実現され得るすべての実装形態が、本明細書で開示する技術の適用範囲となる、ということを十分理解されたい。

上記の機能ブロックの組み合わせによって実現され得る無線装置は、典型的には、無線基地局やアクセスポイント、無線リレー局に相当する装置である。無線装置は、固定されたものであってもよいし、自動車のような移動体上に設置されていてもよい。無線アクセス技術も問わない。カバレッジの大きさも、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であってもよい。また、ビームフォーミングの能力を有する無線装置の場合、ビーム毎にセルやサービスエリアが形成されてもよい。

典型的には、無線装置は１事業者又は１個人が設置し、運用を行うが、本明細書で開示する技術の適用範囲はこれに限定されない。あるいは、無線装置は、複数の事業者又は複数の個人が利用する共用設備であってもよい。後者の場合、設備の設置や運用は、利用者とは異なる第３者によって実施されてもよい。

上記の無線装置を利用する端末は、典型的には、スマートフォンなどの通信機器である。但し、端末は、必ずしも人が利用する装置である必要はなく、例えば、工場の機械や建物に設置させるセンサーなど、ネットワーク接続される機器であってもよい。また、Ｄ２Ｄ（ＤｅｖｉｃｅｔｏＤｅｖｉｃｅ）に代表されるように、端末にリレー通信機能が装備されていてもよい。また、端末は、無線バックホールなどで利用されるＣＰＥ（ＣｕｓｔｏｍｅｒＰｒｅｍｉｓｅｓＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）と呼ばれる機器であってもよい。

また、通信制御装置は、プライマリシステムに割り当てられたリソースの一部又は全部をセカンダリシステムが２次利用する際に、無線装置の通信パラメータの決定や指示を行うが、上記の機能ブロックの組み合わせによって実現され得る。例えば、ネットワーク内の無線装置を統合制御するネットワークマネージャや、ＥＴＳＩＥＮ３０３３８７やＩＥＥＥ８０２．１９．１－２０１４に代表される、無線機器間の電波干渉制御を行うＳｐｅｃｔｒｕｍＭａｎａｇｅｒやＣｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅＭａｎａｇｅｒといった通信制御装置が想定される。周波数共用環境下では、さらに、ＧＬＤＢ（Ｇｅｏｌｏｃａｔｉｏｎｄａｔａｂａｓｅ）やＳＡＳといったデータベースサーバも、通信制御装置に含まれ得る。

通信制御装置は、複数存在してよい。このような場合、各通信制御装置は互いに管理する無線装置の情報を交換し、必要な周波数割り当てや干渉制御の計算を行う。現在発行済みのＷＩＮＮＦ規格のポリシー文書では、複数のＳＡＳ間で情報交換を行い、プライマリシステム保護に係る計算を実施するのは、２４時間に１回とする運用ポリシーが開示されている（非特許文献２を参照のこと）。

基本的には、通信制御装置の制御対象は、無線装置（無線基地局やアクセスポイント、無線リレー局など）となるが、無線装置の配下の端末を制御してもよい。

Ａ－３－１．周波数共用に関して
図１６には、周波数共用環境の一例として、ＦＣＣが法制化したＣＢＲＳ利用の階層構造を示している。また、図１７には、ＣＢＲＳの各階層が利用する帯域を示している。

米国防総省の艦載レーダや固定衛星業務に割り当てられた３．５ＧＨｚ帯を、ＳＡＳなどのＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎを活用したダイナミックな周波数共用により、一般国民向けの新たなブロードバンドサービスにも開放するためのフレームワークの作成が開始されている。

３．５ＧＨｚ帯を使用するユーザは、図１６に示すように、既存層（ＩｎｃｕｍｂｅｎｔＴｉｅｒ）、優先アクセス層（ＰｒｉｏｒｉｔｙＡｃｃｅｓｓＴｉｅｒ）、一般認可アクセス層（ＧｅｎｅｒａｌＡｕｔｈｏｒｉｚｅｄＡｃｃｅｓｓ（ＧＡＡ）Ｔｉｅｒ）と呼ばれる３つのグループ（Ｔｉｅｒ）のいずれかに分類される。既存層のユーザとして、艦載レーダ（ＭｉｌｉｌｔａｒｙＲａｄａｒＳｙｓｔｅｍ）、固定衛星業務（宇宙→地球）（ＦｉｘｅｄＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｅｒｖｉｃｅ（ｓｐａｃｅ－ｔｏ－ｅａｒｔｈ））、ＧｒａｎｄｆａｔｈｅｒｅｄＷｉｒｅｌｅｓｓＳｙｓｔｅｍ（適用除外無線システム）を挙げることができる。優先アクセス層のユーザは、共用領域を免許利用可能（ＰｒｉｏｒｉｔｙＡｃｃｅｓｓＬｉｃｅｎｓｅ）である。また、一般に認可アクセス層のユーザ（ＧＡＡ）は、免許不要と同等である。

周波数利用に関して、既存層は、優先度が最も高いプライマリシステムである。プライマリシステムは、下位の優先アクセス層及び一般認可アクセス層に属する他の無線システムへの干渉の回避又は抑制は要求されず、且つ、優先アクセス層及び一般認可アクセス層により干渉から保護される（プライマリシステムの保護）。

優先アクセス層及び一般認可アクセス層は、プライマリシステムよりも優先度が低いセカンダリシステムである。セカンダリシステムは、プライマリシステムへの干渉の回避又は抑制が要求される。また、セカンダリシステム内でもさらに優先度が存在し、優先アクセス層は免許利用により優先度が高く、免許不要な一般認可アクセス層の優先度が最も低い。優先アクセス層は一般認可アクセス層による干渉から保護されるが、一般認可アクセス層は優先アクセス層による干渉から保護されない。

但し、本明細書で開示する技術を実施する際に、周波数共用する無線システムは上記に限定されない、という点を十分理解されたい。上述した以外の無線システムをプライマリシステム及びセカンダリシステムとしてもよい。また、３．５Ｈｚ帯以外の周波数帯における複数の無線システム間での周波数共用であってもよい、という点を十分理解されたい。

また、本明細書で開示する技術の適用範囲は、周波数共用環境に限定されない、という点にも十分理解されたい。一般に周波数共用において、対象帯域を利用する既存システムをプライマリシステム、２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明細書で開示する技術を適用する場合には、別の用語に置き換えて実施してもよい。

例えば、ＨｅｔＮｅｔ（ＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓＮｅｔｗｏｒｋ）におけるマクロセルをプライマリシステム、スモールセルやリレー局をセカンダリシステムとして、本明細書で開示する技術を適用することで好適に無線システム間の共存を実現することができる。

また、基地局をプライマリシステムとし、そのカバレッジ内に存在するＤ２ＤやＶ２Ｘ（ＶｅｈｃｌｅｔｏＥｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）を実現するＲｅｌａｙＵＥやＶｅｈｉｃｌｅＵＥをセカンダリシステムとして、本明細書で開示する技術を適用することで好適に無線システム間の共存を実現することができる。ここで、基地局は固定型に限らず、可搬型又は移動型であってもよい。

さらに、各エンティティ間のインタフェースは、有線・無線問わない。例えば、無線リソースの２次利用を管理する通信制御装置と無線リソースを要求する通信装置間のインタフェースは、周波数共用に依存しない無線インタフェース（例えば、移動体通信事業者によってＬｉｃｅｎｓｅｄｂａｎｄを介して提供される無線インタフェースや、既存の免許不要帯域を利用するＷｉ－Ｆｉ通信など）を利用してもよい。

また、「周波数」という用語は、別の用語によって置き換えられてもよい。例えば、「リソース」、「リソースブロック」、「リソースエレメント」、「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」といった用語やこれらと類似の意味を有する用語によって置き換えられてよい。

Ｂ．周波数共用のための諸手続き
続いて、周波数共用、すなわち、プライマリシステムが利用する無線リソースの一部又は全部をセカンダリシステムが２次利用するためのプライマリシステムが利用するための諸手続きについて説明する。無線リソースの２次利用に関しては、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必要がある（前述）。

以下では、通信制御装置が、プライマリシステムが利用する無線リソースの通信装置による２次利用を管理するものとする。なお、２次利用は、既にプライマリシステムに割り当てられた対象領域の一部又は全部を、セカンダリシステムの通信装置が使用して行う通信サービスとする。

通信制御装置は、例えば、通信ノードの登録情報や通信パラメータ情報並びに通信ノードの利用可能周波数情報を計算するために必要な情報を記憶するＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ、さらには、プライマリシステムの電波利用を阻害せずに通信ノードが利用可能な周波数情報（周波数、最大許容送信電力）を計算するＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、並びに、通信ノードの周波数利用を調整するＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎを装備するＳＡＳに相当するシステムであり、プライマリシステムを干渉から保護しながら、２次利用する無線リソースを通信装置に対して割り当てる。

通信装置は、セカンダリシステムに属する無線基地局やアクセスポイント、無線リレー局などに相当する通信ノードであり、例えば、通信制御装置に補助情報を送信したり通信制御装置から通知された制御結果に基づいて通信ノードの制御を行ったりするＣｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ、並びに、自身の通信ノードデバイスパラメータを通知するシグナリングを通信制御装置が認識可能な形式に変換し、並びに通信制御装置から利用可能の周波数情報が通知されるシグナリングを自装置が認識可能な形式に変換するＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎを装備している。

また、通信制御装置と通信装置間は、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎによって相互通信可能であるものとする。例えば、図１１に示したインタフェース実装例を参照されたい。

図１８には、周波数共用を実施する通信システム１００の一例を模式的に示している。図示の通信システム１００は、既に対象帯域（例えば、３．５ＧＨｚ帯）を使用しているプライマリシステムの通信ノード（１次利用ノード）１１０と、セカンダリシステムとして対象帯域を２次利用する１又は複数台（図示の例では、２台）の通信ノード（２次利用ノード）２００ａ及び２００ｂと、通信ノード２００ａ及び２００ｂによる対象帯域の２次利用を管理する通信制御装置３００を含んでいる。

通信ノード１１０は、プライマリシステムとして、対象帯域を使用して無線信号を送受信する１次利用ノードである。但し、通信ノード１１０は、例えば艦載レーダなどの移動型であるが、固定型の基地局であってもよい。

図１８中、参照番号１０１で示す領域は、通信ノード１１０が通信可能なサービスエリアである。また、参照番号１０２で示す、斜線で塗り潰した領域は、通信ノード１１０のサービスエリアの外縁である。外縁１０２の内側に位置する通信装置（図示しない）は、プライマリシステムにおける端末として、対象帯域を使用して通信ノード１１０と無線信号を送受信することができる。さらに、参照番号１０３で示す、外縁１０２よりも外側は、プライマリシステムの時間的及び空間的な空き領域（ＷｈｉｔｅＳｐａｃｅ）である。外縁１０２は、通信ノード１１０のサービスエリア１０１と空き領域１０３との間に設けられる緩衝地帯（ＧｕａｒｄＡｒｅａ）である。

通信ノード２００ａ及び２００ｂはそれぞれ、セカンダリシステムの２次利用ノードとして、対象帯域のうち、通信制御装置３００によって利用が許可された無線リソースを使って、無線信号の送受信を行う。通信ノード２００ａ及び２００ｂは、例えばＰＡＬチャネル又はＧＡＡ周波数を用いる基地局であるが、固定型ではなく、可搬型又は移動型であってもよい。通信ノード２００ａと通信ノード２００ｂは、バックホーンネットワーク（図示しない）などを介して相互接続されていてもよい。

通信制御装置３００は、バックホーンネットワーク（図示しない）などを介して、プライマリシステムの通信ノード１１０並びにセカンダリシステムの各通信ノード２００ａ及び２００ｂと接続されている。通信制御装置３００は、各通信ノード２００ａ及び２００ｂによる対象帯域の２次利用の可否を判断するために必要な情報（登録情報や位置情報など）を受信してＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎにより記憶するとともに、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎにより、プライマリシステムの電波利用を阻害せずに各通信ノード２００ａ及び２００ｂが利用可能な周波数情報（周波数、最大許容送信電力）を計算して２次利用の可否を判断し、結果を各通信ノード２００ａ及び２００ｂに通知する。

通信制御装置３００による２次利用の可否判断は、プライマリシステムへの干渉を回避又は抑制することの他、通信ノード２００ａと２００ｂの間に優先度の差があるときには（例えば、一方の通信ノード２００ａがＰＡＬで、他方の通信ノード２００ｂがＧＡＡの場合）、優先度の高い通信ノードは優先度の低い通信ノードによる干渉から保護されることなどを含む、所定のスペクトラムポリシーに従うものとする。

図１８中、参照番号２０１ａ及び２０１ｂはそれぞれ、各通信ノード２００ａ及び２００ｂのサービスエリアを示している。各サービスエリア２０１ａ及び２０１ｂは、各通信ノード２００ａ及び２００ｂがそれぞれ通信制御装置３００から通知された最大許容送信電力で無線信号の送受信が可能な範囲に相当する。

通信制御装置３００が、通信ノード１１０のサービスエリア１０１への干渉を回避又は抑制するように、利用可能な周波数情報を制限して、空き領域１０３に存在する通信ノード２００ａ及び２００ｂの２次利用を許可することによって、プライマリシステムは保護される。なお、ガードエリア１０２が存在することにより、空き領域１０３において対象帯域が２次利用される場合に、サービスエリア１０１内への干渉などの障害が生じる可能性が低減される。

通信ノード１１０が、例えば艦載レーダのような移動型である場合には、その移動に伴って、通信ノード１１０のサービスエリア１０１、ガードエリア１０２、及び空き領域１０３も移動する。図１８に例示した時点では、各通信ノード２００ａ及び２００ｂは空き領域１０３に存在して対象帯域の２次利用が可能であるが、各通信ノード２００ａ及び２００ｂから通信ノード１１０のサービスエリア１０１までの距離も時間とともに変動し、通信ノード２００ａ及び２００ｂのうち少なくとも一方がサービスエリア１１０内に突入する時間帯もあり得る。

すなわち、セカンダリシステムの各通信ノード２００ａ及び２００ｂがプライマリシステムに及ぼす干渉の影響は、時々刻々と変化する。したがって、通信制御装置３００は、各通信ノード２００ａ及び２００ｂが利用可能な周波数情報（周波数、最大許容送信電力）を所定時間毎に計算して、通知する必要がある。

図１９には、プライマリシステムが既に使用している周波数帯域のセカンダリシステムによる２次利用を管理する、通信制御装置３００の機能的構成を模式的に示している。図示の通信制御装置３００は、通信部３１０と、記憶部３２０と、推定部３３０と、制御部３４０を備えている。各機能ブロックは、ソフトウェア又はハードウェアモジュールにより実装される。

通信部３１０は、セカンダリシステムの各通信ノード２００ａ及び２００ｂとの間で通信するための通信インタフェースであり、例えば、各通信ノード２００ａ及び２００ｂから２次利用のための登録要求や、利用可能周波数情報の問い合わせ、周波数利用通知など（後述）を受信処理する。通信部３１０は、通信プロトコルスタックや論理機能間のインタフェースに要求される通信サービスを提供するＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、並びにそのサービスアクセスポイントであるＣｏｍ－ＳＡＰを実装する（図９を参照のこと）。また、通信部３１０は、各通信ノード２００ａ及び２００ｂから受信した情報を、記憶部３２０に記憶させる。

記憶部３２０は、例えばハードディスクや半導体メモリなどの比較的大容量の記憶媒体で構成される。記憶部３２０は、通信部３１０が各通信ノード２００ａ及び２００ｂから受信した情報を記憶するために使用される。記憶部３２０は、各通信ノード２００ａ及び２００ｂの登録情報や通信パラメータ情報の記憶、各通信ノード２００ａ及び２００ｂの利用可能周波数情報を計算するために必要な情報を記憶するＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ、並びにそのサービスアクセスポイントであるＤＢ－ＳＡＰを実装する（図２を参照のこと）。

推定部３３０は、記憶部３２０に記憶されている各通信ノード２００ａ及び２００ｂの情報を用いて、所定のスペクトラムポリシーに従って、各通信ノード２００ａ及び２００ｂが利用可能な周波数情報（周波数、最大許容送信電力）を計算し、各通信ノード２００ａ及び２００ｂのサービスエリア２０１ａ及び２０１ｂを推定する。推定部３３０は、プライマリシステムの電波利用を阻害せずに通信ノードが利用可能な周波数情報を計算するＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、並びにそのサービスアクセスポイントであるＰＰ－ＳＡＰを実装する。

制御部３４０は、推定部１３０により推定されたセカンダリシステムの各サービスエリア２０１ａ及び２０１ｂ間の位置関係と各通信ノード２００ａ及び２００ｂにより使用可能な無線アクセス方式などに基づいて、各通信ノード２００ａ及び２００ｂ間で２次利用のための構成を調整する。制御部３４０は、各通信ノード２００ａ及び２００ｂの周波数利用を調整するＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ（通信ノード２００ａ及び２００ｂ間の干渉低減若しくは回避や協調動作の補助などのために各通信ノード２００ａ及び２００ｂの周波数利用調整を実施するＣｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）、並びにそのサービスアクセスポイントであるＥＳ－ＳＡＰを実装する（図５を参照のこと）。

なお、図１８並びに図１９では、通信制御装置３００は、１台の装置として示しているが、例えばＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎとＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎとをそれぞれ物理的に独立した２台の装置上で通信制御装置３００のすべての機能を実現するように構成することもできる。

通信制御装置３００は、プライマリシステムが既に利用している電波資源の一部又は全部のセカンダリシステムによる２次利用を管理するＳＡＳとして動作するが、その他の役割を果たすことも可能である。通信制御装置３００は、与えられた役割に応じて、図１９に示した以外の機能ブロックも装備する可能性があるという点に留意されたい。

図２０には、セカンダリシステムの通信ノードとして動作する通信装置２００の機能的構成を模式的に示している。通信装置２００は、プライマリシステムが既に使用している周波数帯域の一部又は全部を、通信制御装置３００の利用可否判断に従って２次利用する。図示の通信装置２００は、第１の通信部２１０と、第２の通信部２２０と、記憶部２３０と、２次利用制御部２４０を備えている。各機能ブロックは、ソフトウェア又はハードウェアモジュールにより実装される。

第１の通信部２１０は、２次利用ノードとしての通信装置２００が通信制御装置３００との間で通信するための通信インタフェースである。第１の通信部２１０は、通信制御装置３００に対して、例えば、２次利用のための登録要求や、利用可能周波数情報の問い合わせ、周波数利用通知など（後述）を送信処理するとともに、通信制御装置３００からの応答信号を受信処理する。第１の通信部２１０は、通信プロトコルスタックや論理機能間のインタフェースに要求される通信サービスを提供するＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、並びにそのサービスアクセスポイントであるＣｏｍ－ＳＡＰを実装する（図９を参照のこと）。

第２の通信部２２０は、通信装置２００が２次利用ノードとして自己のサービスエリア（２０１ａ又は２０１ｂ）内の端末装置に２次利用通信サービスを提供するための通信インタフェースである。第２の通信部２２０がサポートする無線アクセス方式は、例えば、ＴＤＤ－ＬＴＥ、ＬＢＴ－ＬＴＥ、５ＧＮＲ、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１などである。第２の通信部２２０がサポートする無線アクセス方式に関する情報は、あらかじめ記憶部２３０に記憶されている。

記憶部２３０は、例えばハードディスクや半導体メモリなどの比較的大容量の記憶媒体で構成される。記憶部２３０は、通信制御装置３００に対して２次利用のための登録要求に必要な情報や、第２の通信部２２０がサポートする無線アクセス方式に関する情報などをあらかじめ記憶している。また、通信制御装置３００から２次利用の許可に関する情報が提供され、第１の通信部２１０で受信したときには、記憶部２３０はその情報を記憶する。

２次利用制御部２４０は、２次利用ノードとしての通信装置２００が、プライマリシステムが既に使用している周波数帯域の一部又は全部を２次利用して、第２の通信部２２０を介してサービスエリア２０１ａ又は２０１ｂ内で２次利用通信サービスを提供するための処理を制御する。２次利用制御部２４０は、記憶部２３０に記憶されている、２次利用に必要な情報を適宜利用する。２次利用制御部２４０は、通信制御装置３００に補助情報を送信したり、通信制御装置３００から通知された制御結果に基づいて２次利用ノードとしての動作制御を行ったりするＣｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ、並びにそのサービスアクセスポイントＣ－ＳＡＰを実装する。

セカンダリシステムの通信ノードとして動作する通信装置２００は、無線基地局やアクセスポイント、無線リレー局に相当する装置であるが、その役割に応じて図２０に示した以外の機能ブロックも装備する可能性があるという点に留意されたい。

通信装置２００は、セカンダリシステムの通信ノードとして、プライマリシステムが既に利用している周波数の一部又は全部を２次利用する場合、ＳＡＳなどの通信制御装置３００に対して、２次利用のための登録を行った後に、周波数の利用許可手続きを行うことができる。なお、通信装置２００は、周波数利用許可手続きの前に、通信制御装置３００に対して利用可能周波数を問い合わることもできる。そして、通信装置２００は、通信制御装置３００から許可された周波数を実際に利用する際には、さらに通信制御装置３００に対して、周波数利用通知手続を実施する。また、通信制御装置３００は、他の通信制御装置との間で互いのデータベースの記録情報の同期を定期的に実施する。

以下では、登録手続き、利用可能周波数情報の問い合わせ手続き、周波数利用許可手続き、周波数利用通知手続き、データベース間情報同期手続きの順に、各手続について説明する。

Ｂ－１．登録手続き
通信ノードはまず、通信制御装置の登録手続きを実施する。例えば、現在発行済みのＷＩＮＮＦ規格の「ＣＢＳＤＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｄｕｒｅ」（非特許文献３を参照のこと）が用いられ得る。

図２１には、２次利用ノードの登録手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル（前述）に従って示している。但し、同図中、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ及びＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎの処理は、２次利用ノードとしての通信装置２００内で実行され、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎの処理は、プライマリシステムが利用する無線リソースの２次利用を管理する通信制御装置３００内で実行される。また、同図中、点線で示した矢印は、実行するか否かは任意の処理である。

Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎから、２次利用のための登録を要求する通信ノードに関するデバイスパラメータを取得する（ＳＥＱ２１０２）。但し、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎが、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎからのデバイスパラメータの要求（ＳＥＱ２１０１）に応じてデバイスパラメータの送信を実行するか否かは任意である。図示しないが、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、複数のＣｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎから、及び／又は、単体のＣｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎから、複数の通信ノードに関する情報を取得してもよい。

ここで言うデバイスパラメータとして、以下に示すパラメータ（１）～（６）が想定される。

（１）通信ノード固有の情報（製造番号、製品モデル情報など）
（２）設置位置情報（緯度、経度、高度、位置情報取得時の精度情報など）
（３）アンテナ情報（位置、高さ、向き、ビームパターンなど）
（４）無線インタフェース情報（無線規格を示す識別子、バージョン情報、デュプレクスモード情報など）
（５）公的認証情報（公的認証番号・ＩＤ、最大ＥＩＲＰ、対応周波数帯など）
（６）設置者情報（設置者ＩＤ、ディジタル署名、連絡先など）

Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎから取得したデバイスパラメータを用いて、（通信制御装置３００が認識可能な形式の）登録リクエストを生成する（ＳＥＱ２１０３）。デバイスパラメータに設置者情報が含まれる場合には、登録リクエスト生成処理の際に、この設置者情報を用いて登録リクエスト改ざん防止のための加工などを実施してもよい。また、登録リクエストに含まれる情報の一部又は全部に暗号化処理を施してもよい。また、設置位置情報に関しては、非特許文献３にも開示されているように、例えば設置者が直接Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎに書き込んでもよい。

そして、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎにより生成された登録リクエストは、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎに通知される（ＳＥＱ２１０５）。これに対し、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、登録リクエストを受信した後、要求元の通信ノードの登録処理を実施し（ＳＥＱ２１０５）、処理結果に応じて登録レスポンスを返す（ＳＥＱ２１０６）。

Ｂ－２．利用可能周波数情報の問い合わせ手続き
２次利用ノードとしての通信装置２００は、上記の登録手続きを完了した後、任意のタイミングで、通信制御装置３００に対して利用可能周波数の問合せを実施してもよい。利用可能周波数情報の問い合わせは、典型的には、周波数利用許可手続きに先立って実施され得る。これは、通信装置２００がこの問い合わせで取得する利用可能周波数情報に基づいて後続の周波数利用許可手続きを実施し得るためである。利用可能周波数情報の問い合わせ手続きは、例えば、現在発行済みのＷＩＮＮＦ規格の「ＣＢＳＤＳｐｅｃｔｒｕｍＩｎｑｕｉｒｙＰｒｏｃｅｄｕｒｅ」（非特許文献３を参照のこと）が用いられ得る。

図２２には、利用可能周波数情報問い合わせ手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル（前述）に従って示している。但し、同図中、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ及びＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎの処理は、２次利用ノードとしての通信装置２００内で実行され、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎの処理は、プライマリシステムが利用する無線リソースの２次利用を管理する通信制御装置３００内で実行される。また、同図中、点線で示した矢印は、実行するか否かは任意の処理である。

まず、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ（すなわち、２次利用ノード）の問い合わせ要件を取得する（ＳＥＱ２２０２）。但し、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎが、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎからの問い合わせ要件リクエスト（ＳＥＱ２２０１）に応じてデバイスパラメータの送信を実行するか否かは任意である。ここで言う問い合わせ要件とは、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得る。

Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎから取得した問い合わせ要件情報に基づいて、（通信制御装置３００が認識可能な形式の）問い合わせリクエストを生成する（ＳＥＱ２２０３）。そして、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、問い合わせリクエストを、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎに対して通知する（ＳＥＱ２２０４）。

Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、及び／又は、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎと連携して、要求元の２次利用ノードに関する利用可能周波数を取得する（ＳＥＱ２２０５）。Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、各機能と連携して、プライマリシステムの保護並びに他の通信ノードとの周波数の利用調整といった所定のスペクトラムポリシーに従って、利用可能周波数情報を取得するが、詳細は後述に譲る（Ｃ－２－２項を参照のこと）。

そして、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、取得した利用可能周波数情報を、要求元のＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎに通達する（ＳＥＱ２２０６）。

Ｂ－３．周波数利用許可手続き
２次利用ノードとしての通信装置２００は、上記の登録手続きを完了した後、通信制御装置３００に対して、周波数利用許可手続きを実施することができる。周波数利用許可手続きは、例えば、現在発行済みのＷＩＮＮＦ規格の「ＣＢＳＤＧｒａｎｔＰｒｏｃｅｄｕｒｅ」（非特許文献３を参照のこと）が用いられ得る。

本実施形態では、周波数利用許可リクエストの方式として、以下の２種類を想定している。

（１）Ｆｉｘｅｄｔｙｐｅ
通信装置２００は、通信制御装置３００に対して、２次利用ノードが利用したい周波数帯域や最大送信電力を指定して、それらの通信パラメータに基づく運用の許可を求める。

（２）Ｆｌｅｘｉｂｌｅｔｙｐｅ
通信装置２００は、通信パラメータに関する要件のみを指定する。この場合、通信制御装置３００は、要件として、例えば、帯域幅、送信電力のレンジに基づいて、要求元の通信ノードの通信パラメータを指定することになる。

非特許文献３では、Ｆｉｘｅｄｔｙｐｅの周波数利用許可リクエストに対応した周波数利用許可手続きに関しては規定している。本実施形態では、Ｆｉｘｅｄｔｙｐｅ及びＦｌｅｘｉｂｌｅｔｙｐｅの両方の方式のリクエストに対応して周波数利用許可手続きを実施するという点を十分理解されたい。

図２３には、周波数利用許可手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル（前述）に従って示している。但し、同図中、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ及びＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎの処理は、２次利用ノードとしての通信装置２００内で実行され、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎの処理は、プライマリシステムが利用する無線リソースの２次利用を管理する通信制御装置３００内で実行される。また、同図中、点線で示した矢印は、実行するか否かは任意の処理である。

まず、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ（すなわち、２次利用ノード）の所望通信パラメータ情報を取得する（ＳＥＱ２３０２）。但し、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎが、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎからの所望通信パラメータリクエスト（ＳＥＱ２３０１）に応じてデバイスパラメータの送信を実行するか否かは任意である。ここで言う所望通信パラメータ情報とは、例えば、プライマリシステム保護計算の補助情報として、リクエストタイプ（Ｆｉｘｅｄ／Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）、周波数情報（Ｆｉｘｅｄ）、最大送信電力（Ｆｉｘｅｄ）、所望帯域幅（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）、送信電力所望レンジ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）といったパラメータが含まれ得る。また、通信ノード間干渉制御計算の補助情報として、例えば、カバレッジ端における所望ＳＩＮＲ（ＳｉｇｎａｌｔｏＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｐｌｕｓＮｏｉｓｅｐｏｗｅｒＲａｔｉｏｎ）、Ｉ／Ｎ（ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｔｏＮｏｉｓｅｐｏｗｅｒＲａｔｉｏ）といった情報が、所望通信パラメータ情報に含まれてもよい。

Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎから取得した所望通信パラメータ情報に基づいて、（通信制御装置３００が認識可能な形式の）周波数利用許可リクエストを生成する（ＳＥＱ２３０３）。そして、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、周波数利用許可リクエストを、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎに対して通知する（ＳＥＱ２３０４）。

Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、及び／又は、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎと連携して、要求元の２次利用ノードに関する周波数利用許可判定を行う（ＳＥＱ２３０５）。Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、各機能と連携して、プライマリシステムの保護並びに他の通信ノードとの周波数の利用調整といった所定のスペクトラムポリシーに従って、周波数利用許可判定を行うが、詳細は後述に譲る（Ｃ－２－３項を参照のこと）。

そして、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、周波数利用許可判定結果を、要求元のＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎに通達する（ＳＥＱ２３０６）。２次利用ノードからの周波数利用許可リクエストの種類がＦｉｘｅｄｔｙｐｅであった場合には、許可可能通信パラメータとして周波数帯域及び最大送信電力が、周波数利用許可判定結果で通知される。また、周波数利用許可リクエストがいずれの種類であっても、周波数利用許可判定結果の通知には、周波数利用許可ＩＤが含まれる。この周波数利用許可ＩＤは、ＷＩＮＮＦ規格のＧｒａｎｔＩＤに相当する。

Ｂ－４．周波数利用通知手続き
２次利用ノードとしての通信装置２００は、通信制御装置３００に対する周波数利用許可手続きが正常に完了した後は、さらに周波数利用通知手続を実施する。この周波数利用通知手続は、上記の周波数利用許可手続きで許可を受けた周波数の利用が通信制御装置３００から拒絶されるまでは周期的に実施されることが望ましい。周波数利用通知手続きは、例えば、現在発行済みのＷＩＮＮＦ規格の「ＣＢＳＤＨｅａｒｔｂｅａｔＰｒｏｃｅｄｕｒｅ」（非特許文献３を参照のこと）を用いることができる。

図２４には、周波数利用通知手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル（前述）に従って示している。但し、同図中、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ及びＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎの処理は、２次利用ノードとしての通信装置２００内で実行され、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎの処理は、プライマリシステムが利用する無線リソースの２次利用を管理する通信制御装置３００内で実行される。また、同図中、点線で示した矢印は、実行するか否かは任意の処理である。

まず、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ（すなわち、２次利用ノード）の周波数利用状況情報を取得する（ＳＥＱ２４０２）。但し、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎが、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎからの周波数利用状況問い合わせ（ＳＥＱ２４０１）に応じてデバイスパラメータの送信を実行するか否かは任意である。

Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、Ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎから取得した周波数利用状況情報に基づいて、（通信制御装置３００が認識可能な形式の）周波数利用通知を生成する（ＳＥＱ２４０３）。周波数利用通知には、少なくとも周波数利用許可ＩＤ（前述）は含まれ得る。そして、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、周波数利用通知を、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎに対して通知する（ＳＥＱ２４０４）。

Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ、及び／又は、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎと連携して、要求元の２次利用ノードに関する周波数利用許可判定を行う（ＳＥＱ２４０５）。Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、各機能と連携して、プライマリシステムの保護並びに他の通信ノードとの周波数の利用調整といった所定のポリシーに従って、周波数利用通知を受け取った時点での周波数利用許可判定を行う。

そして、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、周波数利用許可判定結果を、要求元のＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎに通達する（ＳＥＱ２４０６）。

２次利用ノードとしての通信装置２００は、上記の周波数利用通知手続きが正常に終了し、通信制御装置３００から周波数利用が許可されれば、前述の周波数利用許可手続き（図２３を参照のこと）で利用が許可された無線リソースを使って、電波送信を開始し又は継続することができる。

Ｂ－５．データベース間情報同期手続き
通信制御装置３００は、他の通信制御装置と、記録部３２０の記録情報の同期を定期的に実施する。例えば、非特許文献２は、複数のＳＡＳ間で情報交換を行い、プライマリシステム保護に係る計算を実施するのは、２４時間に１回とする運用ポリシーを開示している（非特許文献２を参照のこと）。また、データベース間情報同期手続きは、ＷＩＮＮＦ規格の「ＦｕｌｌＡｃｔｉｖｉｔｙＤｕｍｐＥｘｃｈａｎｇｅ」（非特許文献４を参照のこと）を用いることが可能である。

図２５には、データベース間情報同期手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル（前述）に従って示している。但し、同図中の各Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、通信制御装置３００と他の通信制御装置でそれぞれ実行される。

データベース間情報同期は、異なるＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ間で記録情報を交換することに等しい。これら異なるＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ間で、記録情報の同期が定期的に実施される（ＳＥＱ２５０１）。

データベース間情報同期手続きでは、少なくとも以下の情報が交換されることが望ましい。

（１）通信ノード登録情報
（２）通信ノードの利用周波数情報）
（３）高優先度通信ノードの保護エリア情報

本実施形態では、通信制御装置において周期的に実施される処理として、通信ノード間干渉制御計算をさらに組み込むことに主な特徴がある。通信ノード間干渉制御計算は、プライマリシステムが既に使用する無線リソースの一部又は全部をセカンダリシステムとして２次利用する通信ノード間における干渉の影響に基づいて、２次利用通信ノードの通信パラメータを決定する処理である。

Ｃ．周波数共用に関する実施例
Ｃ－１．周波数共用に関する代表的な実施例
図２６及び図２７には、通信制御装置３００が周波数共用のために周期的に実施する処理手順の代表例をそれぞれフローチャートの形式で示している。いずれの処理手順も、通信制御装置３００と他の通信制御装置とのデータベース間情報同期と、プライマリシステム保護計算と、さらに通信ノード間干渉制御計算を含む。また、いずれの処理手順も、プライマリシステム保護計算に先立って、通信ノード間干渉制御計算が実施されるという点に１つの特徴がある。

図２６や図２７に示すような処理手順によれば、通信制御装置３００は、プライマリシステムが使用する周波数帯域を２次利用する複数の通信ノードに対して、通信ノード間の干渉を調整した上で、プライマリシステムの保護の要件を満足することが可能である。他方、プライマリシステムの保護計算の後に通信ノード間干渉制御計算（の少なくとも一部）を実施すると、プライマリシステムの保護の要件を満足しなくなるおそれがある。

Ｃ－１－１．周期的処理に関する実施例１
図２６に示す処理手順では、通信制御装置は、まず、通信ノード間干渉制御計算の一部（図中、簡素化のため、「Ｐａｒｔ１」と表記）が実施される（ステップＳ２６０１）。ここでの処理は、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ（図５を参照のこと）が実施する。

通信ノード間干渉制御計算Ｐａｒｔ１の処理は、例えば、通信ノードから登録リクエスト及び／又は周波数利用リクエストが通知された時点で適宜実施してよい。この場合には、通信制御装置３００は、通信ノードに対して、利用許可を出しつつ電波送信は許容しない、といったふるまいをしてもよい（例えば、通信制御装置３００は周波数利用許可手続き（図２３を参照のこと）により通信ノードに対して周波数の利用を許可するが、通信ノードからの周波数利用通知に対して周波数利用許可しなければ（図２４を参照のこと）、通信ノードは電波通信を行えない）。又は、通信ノード間干渉制御計算Ｐａｒｔ１の処理は、例えば、周期的に実施するデータベース間情報同期の直前に実施してもよい。

通信ノード間干渉制御計算Ｐａｒｔ１の処理により、具体的には、各通信制御装置が管理する通信ノード間の相互干渉関係を特定する。通信ノード間干渉制御計算Ｐａｒｔ１の処理として、例えば、グラフ理論を活用して、通信ノード間の干渉関係を示すＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈの計算を実施する。

図２８には、ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈの一例を示している。ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈの計算では、概念的には、各通信ノードを頂点（Ｖｅｒｔｅｘ）とし、相互に干渉すると考えられる通信ノード同士を節（Ｅｄｇｅ）で結ぶような処理が実施される。又は、例えばＩＥＥＥ８０２．１９．１規格に記述されているＮｅｔｗｏｒｋＧｅｏｍｅｔｒｙＣｌａｓｓと呼ばれる類似の情報（非特許文献５を参照のこと）を計算してもよい。

異なる通信ノード同士が互いに干渉を与え得るかどうかの判断基準として、例えば、通信ノードのカバレッジ情報を用いることができる。例えば、異なる通信ノードのカバレッジが一部（カバレッジの一定割合以上）又は全部が重複する場合に、これらは互いに干渉を与えうると判断して、頂点（Ｖｅｒｔｅｘ）間を節（Ｅｄｇｅ）で結んでよい。図２９には、通信ノード１のカバレッジと通信ノード２のカバレッジを例示している。同図に示す例では、参照番号２９０１で示す領域で、通信ノード１及び２のカバレッジが重複している。

さらに、無線アクセス技術（ＲＡＴ：ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）情報を考慮して、互いにＲＡＴ特有の技術で干渉を回避できると判断される場合には、各通信ノードのカバレッジが重複していても、頂点（Ｖｅｒｔｅｘ）間を節（Ｅｄｇｅ）で結ばなくてもよい。

通信ノード同士のカバレッジが重複するかどうかを判断する基準又は判断する方法として、さらに以下の２通りの基準又は方法を挙げることができる。

（１）各通信ノードのカバレッジを、所定の大きさのグリッドに分割する。そして、重複するグリッドの数が所定の数を上回る場合に、カバレッジが重複すると判定する。例えば、カバレッジが重複するが、グリッドのごく一部のみが重複するといった場合には、除外してよい。「ごく一部のみ」についても、グリッドに占める割合を指定してよい。

（２）異なる２つの通信ノードが互いに無線通信を行う場合には、カバレッジは重複しないと判定する。

後者の判定基準又は判定方法（２）について付言しておく。
（２－１）後者の判定基準は、無線リレー局のようにインターネット接続に無線バックホールを要する通信ノードを想定した基準である。
（２－２）後続の処理で、カバレッジが重複する通信ノードに対して異なる周波数チャネルを割り当てるという処理がある。通信ノード同士で互いに通信を行う場合には、同一周波数チャネルでなければ通信ノード間で通信できない。同一周波数チャネルを割り当てるために、カバレッジが重複しないとする判定を行う。
（２－３）互いに無線通信を行う通信ノードのカバレッジは重複しないとする判定を行うために、例えば、通信ノードの登録情報に、無線リレー局のようにインターネット接続に無線バックホールを要する通信ノードであるかどうかを示す識別子、及び／又は、そのような通信ノードのサービング通信ノードを示す識別子といった情報が含まれていれば、これらを補助情報として、カバレッジが重複しないとする判定が可能になる。
（２－４）異なる２つの通信ノードが「互いに無線通信を行う」ことを、「異なる２つの通信ノードが、ＴＤＤ又はＦｕｌｌＤｕｐｌｅｘ通信によって、互いに無線通信を行う場合」、あるいは、「異なる２つの通信ノードが、同一時間に送信を実施しない場合」と言い換えてもよい。

データベース間情報同期を実施する通信制御装置間では、通信ノードのカバレッジ重複判定に同じ基準又は方法を利用することが望ましい。通信制御装置間でカバレッジ重複判定の基準又は方法が異なると、例えば通信制御装置毎に計算されたＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈに食い違いが生じて、データベース間情報同期を実施した後に通信ノード間の相互干渉関係の特定に支障が生じるからである（例えば、同期を実施する一方の通信制御装置では通信ノード１と通信ノード２間でカバレッジが重複すると判定するが、他方の通信制御装置では判定基準の相違により通信ノード１と通信ノード２間でカバレッジが重複しないと判定することが想定される）。

通信制御装置毎にカバレッジ重複判定で異なる基準又は方法が適用される場合には、データベース間情報同期を実施する際に、判定基準又は方法を示す方法が通信制御装置間で共有されることが望ましい。また、通信制御装置が計算したカバレッジそのものについては、通信制御装置間の齟齬を低減するために、後続のデータベース間情報同期において共有されることが望ましい。

計算量を削減するために、特定の周波数に限定してカバレッジ計算を行なうようにしてもよい。例えば、３，５５０～３，７００ＭＨｚ帯域であれば、中間である３，６２５ＭＨｚという周波数に限定してカバレッジ計算を行ってもよい。もちろん、計算量が問題にならないのであれば、想定されるすべてのチャネルについて、カバレッジを計算して記録して、以降の処理でも使用してよい。

通信制御装置は、通信ノード間の相互干渉関係を特定した後、相互干渉関係にある通信ノード間で異なる周波数を仮割り当てする。この処理も、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ（図５を参照のこと）が実施する。

ここで、通信ノードからの周波数利用許可リクエストの方式毎に（すなわち、Ｆｉｘｅｄｔｙｐｅ又はＦｌｅｘｉｂｌｅｔｙｐｅのいずれであるかに応じて）、周波数の仮割り当ての仕方が異なる。

Ｆｉｘｅｄｔｙｐｅの周波数利用許可リクエストを要求した通信ノードについては、リクエストで要求された周波数及び送信電力を仮の通信パラメータとしておく。

また、Ｆｌｅｘｉｂｌｅｔｙｐｅの周波数利用許可リクエストを要求した通信ノードについては、節（Ｅｄｇｅ）で結ばれた通信ノードと異なる周波数、且つ、要件として提示された周波数幅を満たす帯域を仮の通信パラメータとする。送信電力は、基本的にはデバイスパラメータ（登録情報）に基づいてよいが、要件としてレンジが指定されていれば、その最大送信電力を仮の通信パラメータとしてよい。

周波数仮割り当てまでが、ステップＳ２６０１における通信ノード間干渉制御計算Ｐａｒｔ１の処理である。

続いて、通信制御装置は、他の通信制御装置との間で、データベース間情報同期を実施する（ステップＳ２６０２）。データベース間情報同期は、同期を実施する各通信制御装置のＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ（図２を参照のこと）が実施する。このとき、上記Ｂ－５項で記載した情報（１）～（３）に加えて、処理ステップＳ２６０１において実行した通信ノード間干渉制御計算Ｐａｒｔ１で取得される以下の情報（４）及び（５）も、通信制御装置間で共有される。

（４）通信ノード間の相互干渉関係を示す情報（ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈ、ＮｅｔｗｏｒｋＧｅｏｍｅｔｒｙＣｌａｓｓなど）
（５）通信ノードのカバレッジ情報

通信制御装置は、データベース間情報同期を実施した後、通信ノード間干渉制御計算の後半（図中、簡素化のため、「Ｐａｒｔ２」と表記）を実施する（ステップＳ２６０３）。この処理は、ステップＳ２６０１と同様に、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ（図５を参照のこと）が実施する。ステップＳ２６０３では、以下の計算が実施される。

（１）他の通信制御装置が管理する通信ノードも加えた相互干渉関係の特定（ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈ、ＮｅｔｗｏｒｋＧｅｏｍｅｔｒｙＣｌａｓｓなど）
（２）相互干渉関係の特定結果に基づく通信ノードへの割り当て周波数候補の特定

図３０には、他の通信制御装置が管理する通信ノードも加えた相互干渉関係を表したＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈの一例を示している。同図では、通信制御装置１が管理する通信ノード間の相互干渉関係を表したＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈ（図２８を参照のこと）に、同期相手となった通信制御装置２が管理する通信ノード間の相互干渉関係を追加したＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｒａｐｈを重畳したグラフとなっている。

他の通信制御装置が管理する通信ノードも加えた相互干渉関係の特定では、全通信ノード情報に基づいて再度計算を実施するという手法も考えられる。但し、図３０に示すように、データベース間情報同期前に計算した相互干渉関係に対して、他の通信制御装置から取得した通信ノード情報によって生じる追加の節（Ｅｄｇｅ）のみを計算することが望ましい。

ステップＳ２６０３では、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎにより、さらに割り当て周波数候補の特定作業が実施される。基本的には、後続のステップＳ２６０４で実施されるプライマリシステム保護計算は、仮の通信パラメータを用いて計算する。他の通信制御装置が管理する通信ノードについては、それらに紐付けられた通信パラメータ情報を参照して、プライマリシステム保護計算に用いる。ステップＳ２６０３での割り当て周波数候補の特定処理は、プライマリシステム保護計算した後のプライマリシステム保護要件を満たさない仮の通信パラメータの修正、推奨通信パラメータの通知といった目的で実施される。具体的には、以下のようにして、割り当て周波数候補の特定が行われる。

（１）他の通信制御装置の管理下にある通信ノードと相互干渉関係にあり、且つ、同一周波数を仮の通信パラメータとして設定されている通信ノードについては、以下のいずれか又は以下を満たすすべての候補が設定され得る。
（１－ａ）同一周波数のまま、カバレッジが重複しなくなる（又は、重畳面積又はそれに準ずる基準が所定値以下となる）最大送信電力
（１－ｂ）他の通信制御装置管理の通信ノードとは異なる周波数、最大送信電力、且つ他の自管理の通信ノード（隣接）に重大な干渉を与えない周波数、最大送信電力

（２）その他の通信ノードについては、以下のいずれか又は以下を満たすすべての候補が設定され得る。
（２－ａ）他の通信ノード（隣接）に重大な影響を与えない、最大送信電力

この処理の後、通信制御装置は、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ（図３を参照のこと）により、プライマリシステム保護計算を実施する（ステップＳ２６０４）。

本実施形態では、一例として、通信制御装置は、プライマリシステム保護計算において、ＷＩＮＮＦ規格で規定されている干渉マージン割り当て処理（ＩＡＰ）及びＤＰＡ（ＤｙｎａｍｉｃＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｒｅａ）ＭＯＶＥＬｉｓｔの計算を実施することを想定する（非特許文献６を参照のこと）。したがって、実施の際にはこれらに限定されない。

通信制御装置は、ＩＡＰにより、各通信ノードにプライマリシステムに許容される干渉量（干渉マージン）を当配分して、通信ノードの（仮の）通信パラメータによって計算される推定与干渉量が干渉マージンを超えないかどうかを判定する。非特許文献６には、超えると判定される場合には、ＥＩＲＰを１ｄＢずつ下げながら再度判定処理を行うことが開示されている。

ＭｏｖｅＬｉｓｔは、艦載レーダに対して強い干渉を与え得る通信ノードを登録したリストである。例えば、図２３に示した処理シーケンスに従って利用許可した周波数が艦載レーダに対して強い干渉を与え得るときには、その周波数の利用を許可した通信ノードがＭｏｖｅＬｉｓｔに登録される。そして、艦載レーダの移動などに伴いプライマリシステムの利用周波数情報が更新されたときには、このリストに含まれる通信ノードの電波利用を停止するという仕組みになっている（例えば、ＭｏｖｅＬｉｓｔに含まれる通信ノードから周波数利用通知を受信しても、周波数利用を許可しない）。

プライマリシステム保護計算では、ＩＡＰ、ＭｏｖｅＬｉｓｔの順番で計算を実施することが好ましい。

ここで、通信制御装置は、ＭｏｖｅＬｉｓｔに含まれる通信ノードに対して、電波利用停止を通知する際に、前述の割り当て周波数候補を推奨通信パラメータとして通知する。あるいは、通信制御装置は、ＩＡＰ（又は類似の結果を出力する干渉マージン割り当て処理）の結果、干渉マージン割り当てがされない通信ノードが生じた場合には、そのような通信ノードに対しても、前述した割り当て周波数候補を推奨通信パラメータとして通知する。但し、通知する割り当て周波数候補についても、プライマリシステムの保護基準を満たすべきである。

Ｃ－１－２．周期的処理に関する実施例２
図２７に示す処理手順では、通信制御装置は、まずデータベース管情報同期を行う（ステップＳ２７０１）。データベース間情報同期は、同期を実施する各通信制御装置のＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ（図２を参照のこと）が実施する。このとき、上記Ｂ－５項で記載した情報（１）～（３）が、通信制御装置間で共有される（通信ノード間干渉制御計算のＰａｒｔ１を実行する前であり、通信ノード間の相互干渉関係を示す情報やカバレッジ情報は共有されない）。

ここで、すでに運用中の通信ノードに関する通信パラメータ情報をデータベース間で共有することができるが、正式な運用許可を通信制御装置から得ていない通信ノードの通信パラメータ情報については、同期によりデータベース間で共有することはできない。したがって、ステップＳ２７０１でデータベース間情報同期を実施する前に、図２６に示した処理手順と同様に、通信制御装置は通信ノードへの周波数仮割り当て処理を実施して、通信制御装置間で仮の通信パラメータを共有することが望ましい。

続いて、通信制御装置は、通信ノード間制御計算を実施する（ステップＳ２７０２）。ここでは、上述した通信ノード間干渉制御計算のＰａｒｔ１における通信ノード間の相互干渉関係の計算及び通信ノードへの周波数の仮割り当てと、通信ノード間干渉制御計算のＰａｒｔ２における通信ノードへの割り当て周波数候補の特定を、まとめて実施する。

そして、通信制御装置は、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ（図３を参照のこと）により、プライマリシステム保護計算を実施する（ステップＳ２７０３）。図２６に示した処理手順と同様に、通信制御装置は、プライマリシステム保護計算では、例えば、干渉マージン割り当て処理（ＩＡＰ）及びＭＯＶＥＬｉｓｔの計算を実施する。

Ｃ－２．応用例
ここでは、Ｃ－１項で説明した周波数共用の代表的な実施例に関わる、カバレッジ計算、利用可能周波数情報取得、及び周波数利用許可判定の各処理について説明する。

Ｃ－２－１．カバレッジ計算処理
通信制御装置は、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎにより、登録処理した通信ノードのカバレッジを、登録情報を用いて計算する。

カバレッジ情報が登録リクエストに含まれて、通信ノードの登録処理を行うようにしてもよいが、その場合であっても、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎによりカバレッジ計算を行い、カバレッジ情報の妥当性を検証することが好ましい。その場合、計算後の計算結果が、通信ノードへの登録レスポンスに反映される（例えば、無効なカバレッジ情報であると判断される場合は、登録拒絶が通知される）。

以下では、便宜上、登録処理後にカバレッジ計算を行う場合に限定して説明する。

図３１には、カバレッジ計算手続きの処理シーケンスを、システムリファレンスモデル（前述）に従って示している。但し、同図中のＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ及びＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎの処理はいずれも、通信制御装置３００内で実行される。

Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、プライマリシステムが使用する周波数帯域を２次利用する通信ノード（図３１には図示しない）の登録処理を実行する（ＳＥＱ３１０１）。通信制御装置３００が通信ノードを登録する処理手順の詳細については、図２１を参照されたい。

ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、登録処理した通信ノードの登録情報を、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎから取得する（ＳＥＱ３１０３）。但し、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎが、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎからの登録情報の照会（ＳＥＱ３１０２）に応じて登録情報の送信を実行するか否かは任意である。

そして、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎは、登録情報を用いて通信ノードのカバレッジ計算を実行する（ＳＥＱ３１０４）。

ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎがカバレッジ計算により得られたカバレッジ情報をＤａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎに通知するか否かは任意である（ＳＥＱ３１０５）。

Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎは、ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎから通知されたカバレッジ情報、若しくは、通信ノードからの登録リクエストに含まれているカバレッジ情報を、記録処理する（ＳＥＱ３１０６）。

ＥｎｈａｎｃｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎが実行するカバレッジの計算によって、以下の（１）又は（２）のうちいずれかの情報が取得され得る。

（１）半径（通信ノードを中心とする）
（２）カバレッジ外形を示す位置情報の集合

後者の情報を取得する場合には、例えば非特許文献６で開示されている、ＰＰＡＣｏｎｔｏｕｒＭｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙを利用して計算してもよい。このとき、計算量を削減するために、カバレッジ計算用に周波数が指定されることが望ましい。例えば、ＣＢＲＳにおいては、対象帯域が３，５５０～３，７００ＭＨｚ帯域であれば、中間である３，６２５ＭＨｚという周波数に限定してカバレッジ計算を行ってもよい。もちろん、計算量が問題にならないのであれば、想定されるすべてのチャネルについて、カバレッジを計算して記録して、以降の処理でも使用してよい。

また、ＣＢＲＳの場合、ＰＡＬで運用されるＣＢＳＤ（すなわち、通信ノード）については、ＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎのＰＡＬＣｈａｎｎｅｌＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ（図４を参照のこと）で計算されるＰＰＡをカバレッジとして扱い、以降の手続で使用してもよい。

Ｃ－２－２．利用可能周波数情報取得処理
ここでは、利用可能周波数情報問い合わせ手続き（図２２を参照のこと）の際に通信制御装置３００で実行される、利用可能周波数情報取得処理について説明する。

利用可能周波数情報取得処理の方法として、以下の（１）～（３）のうちいずれかが想定される。

（１）事前に計算し、記録している情報を取得する。
（２）事前に計算した情報を用いて、現在、推奨される利用可能周波数情報を計算する。
（３）問い合わせが来た時点の最新情報に基づいて、そのときに推奨される利用可能周波数情報を計算する。

上記（１）の方法は、非特許文献２に開示されているＣＰＡＳ（ＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＰｅｒｉｏｄｉｃＡｃｔｉｖｉｔｉｅｓＳＡＳｓ）のように、２４時間に１回、複数の通信制御装置間で情報交換を行い、プライマリシステム保護計算を実施する場合に適用され得る。ＣＰＡＳのような定期的に実施される計算において通信ノード間干渉制御計算も実施される場合も、上記の方法（１）が適用され得る。

上記（２）の方法は、例えば、プライマリシステム保護計算をＣＰＡＳのように２４時間に１回実施し、通信ノード間干渉制御計算を動的に実施するような場合に適用され得る。又は、プライマリシステム保護計算も通信ノード間干渉制御計算も定期的に実施するが、新規の通信ノード（Ｎｅｗｅｎｔｒａｎｔ、新たに運用を開始する通信ノード）に対しては、リクエスト時点で推奨される利用可能周波数情報を提供する、といった場合にも、上記（２）の方法が適用され得る。

上記（３）の方法は、プライマリシステム保護計算及び通信ノード間干渉制御計算などすべての計算を動的に実施する場合に適用され得る。

上記（１）～（３）のうちいずれの方法を適用するかは、Ｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎの実装によって一意に定められてもよい。しかしながら、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ（通信ノード側）から、利用可能周波数情報取得処理の方法に関するリクエストを通知するようにしてもよい。

上記（２）又は（３）の方法が適用される場合、上記Ｃ－１項で説明した通信パラメータの計算方法が適用可能である。例えば、利用可能周波数の候補として特定された通信パラメータが、利用可能周波数情報として提供される。

Ｃ－２－３．周波数利用許可判定処理
ここでは、周波数利用許可手続き（図２３を参照のこと）の際に通信制御装置３００で実行される、利用可能周波数情報取得処理について説明する。

周波数利用許可判定においては、少なくともプライマリシステム保護計算の結果に基づいて、Ｆｉｘｅｄｔｙｐｅでリクエストされた通信パラメータの許可判定、又は、Ｆｌｅｘｉｂｌｅｔｙｐｅでリクエストされた許容可能な通信パラメータの許可判定を行う。

周波数利用許可判定処理においても、利用可能周波数情報取得処理と同様に、上記Ｃ－１項で説明した通信パラメータの計算方法が適用可能である。

Ｆｉｘｅｄｔｙｐｅで通信パラメータの許可がリクエストされている場合には、通信ノード間干渉制御計算で設定した仮の通信パラメータがプライマリシステムの保護基準を満たしていないと判定される場合には、通信ノード間干渉制御計算で設定した割り当て周波数候補のうちプライマリシステムの保護基準を満たすものを推奨パラメータとして要求元の通信ノードに提供するようにしてもよい。

また、Ｆｌｅｘｉｂｌｅｔｙｐｅで通信パラメータの許可がリクエストされている場合には、通信ノード間干渉制御計算で設定した仮の通信パラメータがプライマリシステムの保護基準を満たしていないと判定される場合には、仮の通信パラメータを（要件を満たす範囲内で）修正したもの、又は通信ノード間干渉制御計算で設定した割り当て周波数候補のうちプライマリシステムの保護基準を満たすもののいずれかを、許可パラメータとして要求元の通信ノードに提供するようにしてもよい。

周波数利用許可判定処理が、例えば、データベース間情報共有の直前といったタイミングで発生する場合、一旦、リクエストされた通信パラメータ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅｔｙｐｅ）を仮に許可してもよい。Ｆｌｅｘｉｂｌｅｔｙｐｅで周波数利用許可がリクエストされた場合には、プライマリシステム保護計算のみを考慮して得られる通信パラメータを仮で許可するようにしてもよい。このときに仮で許可した通信パラメータが、データベース間情報共有時に実施される相互干渉関係の計算に用いられる。

通信制御装置は、上記Ｃ項で説明した処理手順に従うことによって、例えば、プライマリシステムが使用する周波数帯域を２次利用する通信ノードの電波を監視するサーバとして、効果的に通信ノード間干渉制御機能を搭載することができる。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

本明細書では、本明細書で開示する技術を、ＦＣＣが法制化した３．５ＧＨｚ帯のＣＢＲＳ利用に適用した実施形態を中心に説明してきたが、本明細書で開示する技術の要旨はこれに限定されるものではない。上述した実施形態で取り上げた以外の無線システムをプライマリシステム及びセカンダリシステムとしても、又は、３．５Ｈｚ帯以外の周波数帯において複数の無線システム間で周波数共用する場合であっても、同様に本明細書で開示する技術を適用することができる。

また、本明細書で開示する技術の適用範囲は、周波数共用環境に限定されない。一般に周波数共用において、対象帯域を利用する既存システムをプライマリシステム、２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明細書で開示する技術を適用する場合には、別の用語に置き換えて実施してもよい。

要するに、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）第１の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を２次利用する第２の無線システムを管理する通信制御装置であって、
前記第２の無線システムから２次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得部と、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを設定する設定部と、
前記第１の無線システムの保護基準を用いて、前記設定部で設定された前記仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定部と、
前記判定部が前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータに基づく許可通信パラメータを前記第２の無線システムに通知する通知部と、
を具備する通信制御装置。
（２）前記取得部は、前記第２の無線システムが所望する最大送信電力及び周波数に関する情報を含む第１の方式、又は、前記第２の無線システムの通信パラメータに関する要件を含む第２の方式のうちのいずれかの方式に基づく前記所望通信パラメータ情報を取得する、
上記（１）に記載の通信制御装置。
（３）前記第２の無線システムの通信パラメータに関する要件は、帯域幅又は送信電力のレンジのうち少なくとも１つを含む、
上記（２）に記載の通信制御装置。
（４）前記取得部が前記第１の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報が示す最大送信電力及び周波数を前記第２の無線システムの仮の通信パラメータとする、
上記（２）又は（３）に記載の通信制御装置。
（５）前記取得部が前記第２の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報及び１以上の他の第２の無線システムとの相互干渉を考慮して前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを設定する、
上記（２）乃至（４）に記載の通信制御装置。
（６）前記通知部はさらに、前記設定部で設定された前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを他の通信制御装置に通知する、
上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の通信制御装置。
（７）前記設定部はさらに、前記第２の無線システムに関するカバレッジ情報を設定し、
前記通知部はさらに、前記カバレッジ情報を他の通信制御装置に通知する、
上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の通信制御装置。
（７－１）互いに無線通信を行う２以上の第２の無線システムはカバレッジが重複しないと設定する、
上記（７）に記載の通信制御装置。
（７－２）２以上の第２の無線システムの登録情報に基づいて、カバレッジが重複しないと設定する、
上記（７－１）に記載の通信制御装置。
（７－３）前記第２の無線システムがＣＰＥＣＢＳＤであれば、カバレッジが重複しないと設定する、
上記（７－２）に記載の通信制御装置。
（７－４）前記設定部は、時分割通信又は全二重通信により互いに無線通信を行う２以上の前記第２の無線システムはカバレッジが重複しないと設定する、
上記（７－１）に記載の通信制御装置。
（８）前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第２の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報と前記第１の無線システムの保護基準に関する情報を用いて、前記設定部で設定された仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満たすかどうかを判定する、
上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の通信制御装置。
（９）前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第２の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報を用いて、自身が管理する第２の無線システムとの相互干渉関係を判定する、
上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の通信制御装置。
（１０）前記設定部は、前記第２の無線システムに許容されると見込まれる仮の通信パラメータの複数の候補を設定する、
上記（２）乃至（５）のいずれかに記載の通信制御装置。
（１１）前記設定部は、前記判定部で前記第１の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを推奨パラメータとして設定し、
前記通知部は、前記推奨パラメータを前記第２の無線システムに通知する、
上記（１０）に記載の通信制御装置。
（１２）前記設定部は、前記判定部で前記第２の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記仮の通信パラメータを修正し、又は、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを選定することによって許可通信パラメータを設定し、
前記通知部は、前記許可通信パラメータを前記第２の無線システムに通知する、
上記（１０）又は（１１）のいずれかに記載の通信制御装置。
（１３）第１の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を２次利用する第２の無線システムを管理する通信制御方法であって、
前記第２の無線システムから第１の方式又は第２の方式に基づく２次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得ステップと、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第２の無線システムに仮の通信パラメータを設定する設定ステップと、
前記第１の無線システムの保護基準を用いて、前記設定ステップにおいて設定された前記仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータを前記第２の無線システムに通知する通知ステップと、
を有する通信制御方法。

１００…通信システム
１１０…通信ノード（１次利用ノード）
２００ａ、２００ｂ…通信ノード（２次利用ノード）
２１０…第１の通信部、２２０…第２の通信部
２３０…記憶部、２４０…２次利用制御部
３００…通信制御装置
３１０…通信部、３２０…記憶部、３３０…推定部、３４０…制御部

Claims

第１の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を２次利用する第２の無線システムを管理する通信制御装置であって、
前記第２の無線システムから２次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得部と、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを設定する設定部と、
前記第１の無線システムの保護基準を用いて、前記設定部で設定された前記仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定部と、
前記判定部が前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータに基づく許可通信パラメータを前記第２の無線システムに通知する通知部と、
を具備し、
前記取得部は、複数の方式のうちのいずれかの方式に基づく前記所望通信パラメータ情報を取得し、
前記設定部は、前記取得部が取得した前記所望通信パラメータの方式に応じた方法で前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを設定する、
通信制御装置。
前記複数の方式は、前記第２の無線システムが所望する最大送信電力及び周波数に関する情報を含む第１の方式、及び、前記第２の無線システムの通信パラメータに関する要件を含む第２の方式を含む、
請求項１に記載の通信制御装置。
前記第２の無線システムの通信パラメータに関する要件は、帯域幅又は送信電力のレンジのうち少なくとも１つを含む、
請求項２に記載の通信制御装置。
前記取得部が前記第１の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報が示す最大送信電力及び周波数を前記第２の無線システムの仮の通信パラメータとする、
請求項２に記載の通信制御装置。
前記取得部が前記第２の方式に基づく前記所望通信パラメータを取得した場合、前記設定部は、前記所望通信パラメータ情報及び１以上の他の第２の無線システムとの相互干渉を考慮して前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを設定する、
請求項２に記載の通信制御装置。
前記通知部はさらに、前記設定部で設定された前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを他の通信制御装置に通知する、
請求項１に記載の通信制御装置。
前記設定部はさらに、前記第２の無線システムに関するカバレッジ情報を設定し、
前記通知部はさらに、前記カバレッジ情報を他の通信制御装置に通知する、
請求項１に記載の通信制御装置。
前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第２の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報と前記第１の無線システムの保護基準に関する情報を用いて、前記設定部で設定された仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満たすかどうかを判定する、
請求項１に記載の通信制御装置。
前記取得部はさらに、他の通信制御装置から前記他の通信制御装置が管理する第２の無線システムに関する仮の通信パラメータに関する情報を取得し、
前記判定部は、前記取得部で取得した前記仮の通信パラメータに関する情報を用いて、自身が管理する第２の無線システムとの相互干渉関係を判定する、
請求項１に記載の通信制御装置。
前記設定部は、前記第２の無線システムに許容されると見込まれる仮の通信パラメータの複数の候補を設定する、
請求項２に記載の通信制御装置。
前記設定部は、前記判定部で前記第１の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを推奨パラメータとして設定し、
前記通知部は、前記推奨パラメータを前記第２の無線システムに通知する、
請求項１０に記載の通信制御装置。
前記設定部は、前記判定部で前記第２の方式に基づく所望通信パラメータ情報に基づいて設定された仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足しないと判定される場合に、前記仮の通信パラメータを修正し、又は、前記設定部で設定された仮の通信パラメータの前記複数の候補のうち所定の要件を満足する通信パラメータを選定することによって許可通信パラメータを設定し、
前記通知部は、前記許可通信パラメータを前記第２の無線システムに通知する、
請求項１０に記載の通信制御装置。
第１の無線システムが利用する周波数の一部又は全部を２次利用する第２の無線システムを管理する通信制御方法であって、
前記第２の無線システムから第１の方式又は第２の方式に基づく２次利用に関する所望通信パラメータ情報を取得する取得ステップと、
前記所望通信パラメータ情報に基づいて、前記第２の無線システムに仮の通信パラメータを設定する設定ステップと、
前記第１の無線システムの保護基準を用いて、前記設定ステップにおいて設定された前記仮の通信パラメータが前記第１の無線システムに関する所定の要件を満足するかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記所定の要件を満たすと判定した場合に、前記仮の通信パラメータを前記第２の無線システムに通知する通知ステップと、
を有し、
前記取得ステップでは、複数の方式のうちのいずれかの方式に基づく前記所望通信パラメータ情報を取得し、
前記設定ステップでは、前記取得ステップにおいて取得した前記所望通信パラメータの方式に応じた方法で前記第２の無線システムの仮の通信パラメータを設定する、
通信制御方法。