WO2025013672A1 - 情報処理装置、通信制御装置、及び情報処理方法、及び通信制御方法 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
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- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
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-
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- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
Definitions
- This disclosure relates to an information processing device, a communication control device, an information processing method, and a communication control method.
- radio resources radio resources
- wireless systems wireless devices
- DSA Dynamic Spectrum Access
- a communication control device in dynamic frequency sharing, a communication control device is deployed to dynamically manage radio waves related to dynamic frequency sharing.
- the communication control device gives permission to use frequency bands related to dynamic frequency sharing to communication devices under its management.
- the communication devices communicate based on permission from the communication control device.
- more accurate dynamic frequency sharing e.g., more advanced/more realistic dynamic frequency sharing
- radio wave resources there is a possibility that radio wave resources will not be fully utilized effectively.
- this disclosure proposes an information processing device, a communication control device, an information processing method, and a communication control method that can realize the effective use of radio wave resources.
- an information processing device includes a generating unit that generates location information of a communication device that uses radio waves related to dynamic frequency sharing based on information related to a private network having different network settings for each area, and a transmitting unit that transmits the location information to a device that performs processing related to the dynamic frequency sharing.
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of allocation of interference margins to each communication device constituting a secondary system.
- FIG. 2 is a diagram for explaining a network configuration assumed in the present embodiment.
- FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a network configuration method.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is an explanatory diagram showing a hierarchical structure in CBRS.
- FIG. 2 is an explanatory diagram showing the CBRS bands.
- FIG. 1 illustrates an example of the configuration of a communication system.
- FIG. 1 illustrates an example of the configuration of a communication system.
- FIG. 1 illustrates an example of the configuration of a communication system.
- FIG. 1 illustrates an example of the configuration of a communication system.
- FIG. 1 illustrates an example of the configuration of a communication system.
- FIG. 1 illustrates an example of the configuration of a communication system.
- FIG. 1 is a diagram showing a model in which communication control devices are arranged in a distributed manner.
- FIG. 1 is a diagram showing a model in which one communication control device centrally controls a plurality of communication control devices.
- FIG. 13 is a diagram illustrating another example of an arrangement model of communication control devices.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a communication control device according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 illustrates an example configuration of an intermediate device according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a communication device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a management device according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an information processing device according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an interference model assumed in an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing another example of an interference model assumed in an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a primary system protection method of simultaneous interference margin allocation type.
- FIG. 13 is a diagram showing a state in which a residual interference margin occurs.
- FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of a method for identifying a private network to which a communication device belongs;
- FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of
- FIG. 2 is a sequence diagram illustrating a first embodiment.
- FIG. 11 is a sequence diagram showing a second embodiment.
- FIG. 13 is a sequence diagram showing a third embodiment.
- FIG. 13 is a sequence diagram showing a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a sequence diagram showing a fifth embodiment.
- FIG. 13 is a sequence diagram showing a sixth embodiment.
- FIG. 13 is a sequence diagram showing a seventh embodiment.
- FIG. 23 is a sequence diagram showing an eighth embodiment.
- FIG. 13 is a sequence diagram showing a ninth embodiment.
- FIG. 13 is a diagram for explaining a specific example of a method for estimating a building entry loss.
- multiple components having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different numbers after the same reference symbol.
- multiple components having substantially the same functional configuration may be distinguished as communication devices 30-1 , 30-2 , and 30-3 as necessary.
- communication devices 30-1 , 30-2 , and 30-3 are used as necessary.
- communication devices 30-1 , 30-2 , and 30-3 they will simply be referred to as communication device 30.
- Cognitive radio technology can free up radio wave resources by utilizing the time- and spatially available white space of existing wireless systems (for example, dynamic spectrum access (DSA)).
- DSA dynamic spectrum access
- CBRS Chips Broadband Radio Service
- WINNF Wireless Innovation Forum
- AFC Automated Frequency Coordination
- Cognitive radio technology not only enables dynamic frequency sharing, but also contributes to improving the frequency utilization efficiency of wireless systems.
- ETSI EN 303 387 and IEEE 802.19.1-2014 specify coexistence technology between wireless systems that use available radio waves.
- frequency sharing will be briefly described using CBRS as an example.
- the frequency sharing system is not limited to CBRS.
- the frequency sharing system may be an AFC system.
- the regulatory authority (NRA: National Regulatory Authority) of each country or region is required to protect the radio systems (primary systems) of primary users who have received a license or approval to use a frequency band.
- the NRA sets an acceptable interference standard value for the primary system, and the radio systems (secondary systems) of secondary users are required to keep the interference caused by sharing below the acceptable interference standard value.
- a “system” refers to a collection of multiple components (devices, modules (parts), etc.). In this case, it does not matter whether all the components are in the same housing. For example, multiple devices housed in separate housings and connected via a network, etc., and a single device in which multiple modules are housed in a single housing are both "systems.” In other words, wireless systems such as the primary system and secondary system may each be composed of multiple devices, or may be composed of a single device.
- a communication control device that manages communication of communication devices may be installed in a communication system.
- the communication control device e.g., a frequency management database
- the communication control device is a system for managing radio resources (e.g., frequencies) such as a geo-location database (GLDB), a spectrum access system (SAS), or an automated frequency coordination (AFC) system.
- the communication control device corresponds to the communication control device 10 described below. The communication control device 10 will be described in detail later.
- the primary system is, for example, a system (e.g., an existing system) that uses a specific frequency band in priority over other systems.
- the secondary system is, for example, a system that makes secondary use of the frequency band used by the primary system.
- the primary system and the secondary system may each be composed of multiple communication devices, or may be composed of one communication device.
- the communication control device allocates an interference allowance to one or more communication devices so that the accumulation of interference (Interference Aggregation) to the primary system of one or more communication devices that constitute the secondary system does not exceed the interference allowance (also called interference margin) of the primary system.
- the interference allowance may be an amount of interference that is predetermined by the operator of the primary system or a public institution that manages radio waves.
- the interference margin refers to the interference allowance.
- the accumulation of interference may be called the cumulative interference power.
- FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the allocation of interference margins to each communication device constituting a secondary system.
- the secondary system includes communication devices 30 1 , 30 2 , 30 3 , etc.
- the communication system includes only one protected device, but the communication system 1 may include multiple protected devices.
- the secondary system includes three communication devices 30, but the number of communication devices 30 included in the secondary system may be less than three or more than three.
- the wireless communication device included in the secondary system does not necessarily have to be the communication device 30.
- the secondary system may include a terminal device as a wireless communication device. In the example of FIG. 1, only one primary system and one secondary system are shown, but there may be multiple primary systems and multiple secondary systems.
- Each of the communication devices 30 1 , 30 2 , and 30 3 can transmit and receive radio waves.
- the amount of interference tolerated by the primary system to be protected is I accept .
- the amounts of interference that the communication devices 30 1 , 30 2 , and 30 3 cause to a predetermined protection point of the primary system are I 1 , I 2 , and I 3 , respectively.
- the protection point is an interference calculation reference point for protecting the communication system 1.
- the communication control device allocates the interference margin I accept to the plurality of communication devices 30 so that the cumulative interference (reception interference amount I 1 +I 2 +I 3 shown in FIG. 1) to a predetermined protection point of the communication system 1 does not exceed the interference margin I accept .
- the communication control device allocates the interference margin I accept to each communication device 30 so that the interference amounts I 1 , I 2 , and I 3 are I accept /3 respectively.
- the communication control device allocates the interference margin I accept to each communication device 30 so that the interference amounts I 1 , I 2 , and I 3 are I accept /3 or less respectively.
- the method of allocating the interference margin is not limited to this example, and also includes a method of sequential allocation as described later.
- the communication control device calculates the maximum transmission power (hereinafter referred to as maximum allowable transmission power) permitted for each communication device 30 based on the allocated amount of interference (hereinafter referred to as allocated interference amount). For example, the communication control device calculates the maximum allowable transmission power for each communication device 30 by calculating backwards from the allocated amount of interference based on propagation loss, antenna gain, etc. Then, the communication control device notifies each communication device 30 of information on the calculated maximum allowable transmission power.
- maximum allowable transmission power hereinafter referred to as maximum allowable transmission power permitted for each communication device 30 based on the allocated amount of interference (hereinafter referred to as allocated interference amount). For example, the communication control device calculates the maximum allowable transmission power for each communication device 30 by calculating backwards from the allocated amount of interference based on propagation loss, antenna gain, etc. Then, the communication control device notifies each communication device 30 of information on the calculated maximum allowable transmission power.
- the communication control device 10 is permitted to calculate the available frequencies taking into account the building entry loss. In this case, the communication device 30 can make secondary use of more frequencies than when it is outdoors.
- radio wave resources will not be used effectively.
- a positioning device such as a GPS sensor.
- the measurement result may be a wide area including outdoors due to compensation for measurement error.
- communication control device 10 cannot eliminate the possibility that communication device 30 is outdoors, and therefore cannot calculate available frequencies that take building entry loss into account. This may result in radio wave resources not being used effectively.
- Non-Patent Document 2 AFC Specification and Test Plans.
- SPDs Standard Power Devices
- AFC Specification and Test Plans the interface between SPDs and AFC systems.
- geolocation information and geolocation information uncertainty are lumped together and treated as an "Area of location uncertainty.” This means that an SPD exists somewhere in a specified area.
- the AFC system determines information on the secondarily available frequencies within a specified volume of location uncertainty and provides the determined information to the SPD.
- the volume of location uncertainty is, for example, the area of location uncertainty plus the height of the SPD plus the vertical uncertainty.
- the information on the secondarily available frequencies is, for example, the channel plus the maximum equivalent isotropic radiation power (EIRP) or the maximum power spectral density (PSD) per 1 MHz.
- EIRP maximum equivalent isotropic radiation power
- PSD maximum power spectral density
- SPDs in principle, be equipped with a geolocation capability.
- an SPD When an SPD is outdoors, it can obtain highly accurate location information by using GPS or other positioning methods.
- an SPD when an SPD is indoors, it cannot obtain highly accurate location information. This is because the positioning accuracy of positioning methods such as GPS decreases indoors. Therefore, when an SPD is installed indoors, it is necessary to compensate for this error by, for example, setting the volume of location uncertainty to a wider range than when it is outdoors.
- the range of the volume of location uncertainty is set wide, it may include outdoor areas.
- the AFC system needs to provide the SPD with available frequency information for the location within the volume of location uncertainty that is most subject to transmission power constraints. Therefore, if the volume of location uncertainty includes an outdoor area, the AFC system cannot provide available frequencies that take into account building penetration loss, even though the SPD is actually installed indoors. As a result, there is a problem in that the available frequencies for the SPD are reduced.
- FIG. 2 is a diagram for explaining a network configuration assumed in this embodiment.
- private IP addresses are assigned to various network devices, including wireless LAN access points (SPDs).
- SPDs wireless LAN access points
- This private network has different network settings for each area. For example, as shown in FIG. 2, an IP address range is divided and assigned for each building, or for each floor/room in a building. It is assumed that network devices connected to LAN ports installed in each building/floor/room are automatically assigned an IP address included in the assigned IP address range.
- FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a network configuration method. As a method for configuring such a network, as shown in FIG. 3, a method of changing the assigned IP address range for each VLAN (Virtual LAN) using a layer 3 switch is possible.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the communication system 1 of this embodiment.
- the communication system 1 of this embodiment includes an AFC system, a proxy, and an SPD (Standard Power Device).
- the AFC system, the proxy, and the SPD are devices that are also included in the architecture of a conventional AFC system.
- the AFC system is generally a communication control device in frequency sharing.
- the proxy is generally an intermediate device in frequency sharing.
- the SPD is generally a communication device in frequency sharing.
- the communication system 1 of this embodiment includes a network configuration information management device and a location information identification device in addition to the AFC system, proxy, and SPD.
- the configuration shown in FIG. 4 is merely an example.
- the configuration of the communication system 1 is not limited to the example configuration shown in FIG. 4.
- the network configuration information management device and the location information identification device do not necessarily need to be separated into two.
- one device may combine the functions of these two devices.
- the location information identification device is connected to all of the AFC system, proxy, and SPD, but the location information identification device may be connected to one or more devices selected from the AFC system, proxy, and SPD.
- the network configuration information management device is a device that manages information about a private network to which an SPD belongs (for example, network configuration information of a private network).
- the network configuration information management device has geospatial information on which a private network is constructed, a list of access points that constitute the private network, information on the correspondence between IP address ranges and buildings/floors/rooms, and location information of each building/floor/room registered in advance by an administrator of the private network.
- the IP address range at this time may be represented by a combination of an IP address and a subnet mask in IPv4, or by an IPv6 prefix in IPv6.
- the location information of a building/floor/room may be represented by the horizontal outline of the building/floor/room, the building height, the ceiling height, the height above ground of the bottom and/or floor, or a combination thereof.
- a plurality of network configuration information management devices may exist for each private network. Information about a plurality of private networks may be managed by one network configuration information management device.
- the location information identifying device is a device for identifying the location of the SPD.
- the location information identifying device may include information about the current location measured by the SPD (first location information), an IP address assigned to the SPD,
- the AFC system calculates available frequencies based on information acquired from the network configuration information management device (for example, information on the correspondence between IP address ranges and buildings/floors/rooms, and information on the location of buildings/floors/rooms).
- the location information specifying device transmits the specified information to a device that performs processing related to dynamic spectrum sharing (for example, an AFC system, a proxy, and an SPD 1.
- the method of claim 1 further comprising:
- the location information identifying device collects information about the private network (the network configuration information described above) from the network configuration information managing device in advance.
- the network configuration information includes, for example, information on the correspondence between IP address ranges and buildings/floors/rooms, and location information of the buildings/floors/rooms.
- the location information identification device identifies the private network to which the SPD belongs based on geographical spatial information in which the private network is constructed (e.g., office building, address, etc.), location information (first location information) measured by the wireless access points that make up the private network, and information that can uniquely identify the SPD (e.g., MAC address, or a combination of an authentication number and a serial number, etc.).
- geographical spatial information in which the private network is constructed e.g., office building, address, etc.
- location information first location information measured by the wireless access points that make up the private network
- information that can uniquely identify the SPD e.g., MAC address, or a combination of an authentication number and a serial number, etc.
- the location information identification device can identify the building, floor, or room in which the network device is installed by using the IP address assigned to the network device and the IP address range assignment information for each location.
- the location information identifying device then identifies the location information of the SPD (second location information) based on the IP address range and building/floor/room correspondence information among the network configuration information of the private network, and the IP address assigned to the SPD. At this time, the location information identifying device may generate information that makes it possible to identify whether the SPD is installed indoors or not.
- the AFC system uses the space of the location (building, floor, or room) identified in this way as the volume of location uncertainty of the SPD. Because it can be guaranteed that the volume of location uncertainty is definitely indoors, the AFC system can take into account building intrusion loss when calculating available frequencies. As a result, more frequencies become available to the SPD. In addition, by receiving IP address range allocation information from a relatively reliable network configuration information management device, the reliability of the determination itself can be improved.
- the primary system and the secondary system are in a dynamic spectrum sharing (DSA: Dynamic Spectrum Access) environment.
- DSA Dynamic Spectrum Access
- CBRS citizens Broadband Radio Service
- FCC Federal Communications Commission
- the communication system 1 of this embodiment is not limited to a system related to CBRS.
- the communication system 1 may be a system related to the AFC system defined by the Wi-Fi Alliance.
- the communication system 1 may be a system other than CBRS and AFC systems.
- FIG. 5 is an explanatory diagram showing the hierarchical structure in CBRS.
- each user of the shared frequency band is classified into one of three groups. These groups are called "tiers.”
- the three groups are called the incumbent tier, the priority access tier, and the general authorized access tier, respectively.
- the priority access tier is located above the general authorized access tier
- the incumbent tier is located above the priority access tier.
- CBRS CBRS as an example, for example, a system located in the incumbent tier (existing system) is the primary system, and systems located in the general authorized access tier and the priority access tier are secondary systems.
- the Incumbent Tier is a group of existing users who have traditionally used the frequency band designated as the shared frequency band. Incumbent users are sometimes called primary users. In the CBRS, the Department of Defense (DOD), fixed satellite operators, and Grandfathered Wireless Broadband Licensees (GWBLs) are designated as incumbent users.
- the Incumbent Tier is not required to avoid or suppress interference with the Priority Access Tier and General Authorized Access Tier (GAA), which have lower priority.
- GAA Tier Priority Access Tier and General Authorized Access Tier
- the Incumbent Tier is protected from interference by the Priority Access Tier and General Authorized Access Tier (GAA Tier). In other words, "Incumbent Tier" users can use the frequency band without considering the existence of other groups.
- the Priority Access Tier is a group of users who use the above-mentioned shared frequency band based on a license called a Priority Access License (PAL). Users who use the above-mentioned shared frequency band are sometimes called secondary users.
- PAL Priority Access License
- the Priority Access Tier is required to avoid or suppress interference with an incumbent tier that has a higher priority than the Priority Access Tier, but is not required to avoid or suppress interference with a general authorized access tier (GAA Tier) that has a lower priority.
- GAA Tier general authorized access tier
- the Priority Access Tier is not protected from interference by an incumbent tier that has a higher priority, but is protected from interference by a general authorized access tier (GAA Tier) that has a lower priority.
- the General Authorized Access Tier is a group consisting of other users who do not belong to the Incumbent Tier and Priority Access Tier. Users in this tier are also sometimes called secondary users. However, this tier is also sometimes called low-priority secondary users because it has a lower priority for shared use than the Priority Access Tier. In frequency sharing in the General Authorized Access Tier (GAA Tier), it is required to avoid or suppress interference with the Incumbent Tier and Priority Access Tier, which have higher priority. In addition, the General Authorized Access Tier (GAA Tier) is not protected from interference by the Incumbent Tier and Priority Access Tier, which have higher priority. In other words, the General Authorized Access (GAA) Tier is a "tier" that legally requires opportunistic use of shared frequencies.
- CBRS is generally called a 3-tier structure, but it may be a 2-tier structure.
- a typical example is a 2-tier structure such as LSA (Licensed Shared Access) or TVWS (TV band White Space).
- LSA adopts a structure equivalent to a combination of an existing layer (Incumbent Tier) and a priority access layer (Priority Access Tier).
- TVWS adopts a structure equivalent to a combination of an existing layer (Incumbent Tier) and a general authorized access layer (GAA Tier).
- GAA Tier general authorized access layer
- FIG. 6 is an explanatory diagram showing the CBRS band.
- the primary system is a military radar system, a grandfathered wireless system, or a fixed satellite service (space-to-earth).
- the military radar system is typically a ship-based radar.
- the secondary system is a wireless network system consisting of base stations and terminals called CBSD (Citizens Broadband Radio Service Device) and EUD (End User Device).
- CBSD Carriers Broadband Radio Service Device
- EUD End User Device
- the secondary system further has a priority, and a priority access license (PAL: Priority Access License) that can license and use the shared band, and a general authorized access (GAA: General Authorized Access) that is equivalent to no license are defined.
- Tier 1 shown in Figure 6 corresponds to the existing layer shown in Figure 5.
- Tier 2 shown in Figure 6 corresponds to the priority access layer shown in Figure 5.
- Tier 3 shown in Figure 6 corresponds to the general authorization access layer shown in Figure 5.
- a wireless system included in the Priority Access Tier may be considered as the primary system
- a system included in the General Authorized Access Tier (GAA Tier) may be considered as the secondary system.
- the primary system of this embodiment is not limited to the example shown in FIG. 6.
- Other types of wireless systems may be used as the primary system.
- the primary system include wireless systems such as TV broadcasting, fixed microwave lines (FS: Fixed System), meteorological radar, radio altimeter, communications-based train control, and radio astronomy.
- the primary system may be a television broadcasting system such as a DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) system, or a cellular communication system such as LTE (Long Term Evolution), NR (New Radio), or 6G.
- the primary system may also be an aviation wireless system such as ARNS (Aeronautical Radio Navigation Service).
- the primary system is not limited to the above wireless systems, and may be other types of wireless systems.
- Other wireless systems may be used as the primary system depending on the country, region, and frequency band to which the system is applied.
- the free radio waves (white space) used by the secondary system are not limited to radio waves in the Federal use band (3.55-3.70 GHz).
- the secondary system may use radio waves in a frequency band other than the Federal use band (3.55-3.70 GHz) as free radio waves.
- the primary system is a television broadcasting system
- the secondary system may be a system that uses TV white space as free radio waves.
- TV white space refers to a frequency band among the frequency channels assigned to the television broadcasting system (primary system) that is not used by the television broadcasting system.
- the TV white space may be a channel that is not used depending on the region.
- the relationship between the primary system and the secondary system is not limited to a frequency sharing relationship.
- the relationship between the primary system and the secondary system may be a network coexistence relationship between the same or different wireless systems that use the same frequency.
- the application of this embodiment is not limited to a frequency sharing environment.
- an existing system that uses the target band is called a primary system
- a system of a secondary user is called a secondary system.
- these (primary system, secondary system) may be replaced with a system of another term.
- the primary system and the secondary system do not necessarily need to be distinguished based on priority.
- a macrocell base station in a heterogeneous network (HetNet) may be the primary system
- a small cell or relay station may be the secondary system.
- a base station may be the primary system, and a Relay UE or Vehicle UE that realizes D2D (Device to Device) or V2X (Vehicle to everything) that exists within its coverage may be the secondary system.
- the base station is not limited to a fixed type, and may be a portable/mobile type.
- the communication control device provided by the present invention may be provided in a core network, a base station, a relay station, a Relay UE, etc.
- frequency may be replaced with another term.
- frequency may be replaced with terms such as “resource,” “resource block,” “resource element,” “resource pool,” “channel,” “component carrier,” “Bandwidth Part (BWP),” “carrier,” “subcarrier,” “BWP (Bandwidth Part),” “beam,” or terms having an equivalent or similar meaning.
- Communication system 1 is, for example, a wireless communication system that performs wireless communication by making secondary use of the frequency band used by the primary system.
- communication system 1 is a wireless communication system that shares the radio waves used by the primary system.
- Communication system 1 provides wireless services to users or devices owned by users using a specified radio access technology.
- the communication system 1 of this embodiment is not limited to a system related to CBRS.
- the communication system 1 may be a system related to an AFC system.
- the communication system 1 may be a system other than a CBRS or AFC system.
- the frequency band used by the communication system 1 does not have to be a frequency band that is primarily allocated to the primary system.
- the frequency band used by the communication system 1 may be a frequency band that is primarily allocated to the communication system 1.
- the communication system 1 may be a wireless communication system such as W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000), LTE, NR, 6G, etc.
- LTE and NR are types of cellular communication technologies that enable mobile communication of terminal devices by arranging multiple areas covered by base stations (e.g., eNB (eNodeB), gNB (gNodeB), or RAN nodes (including EUTRAN and NGRAN)) in the form of cells.
- base stations e.g., eNB (eNodeB), gNB (gNodeB), or RAN nodes (including EUTRAN and NGRAN)
- 6G has also been under consideration.
- 6G as a type of cellular communication technology, may also be a technology that enables mobile communication of terminal devices by arranging multiple areas covered by base stations in the form of cells. Note that a single base station may manage multiple cells.
- LTE includes LTE-A (LTE-Advanced), LTE-A Pro (LTE-Advanced Pro), and EUTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access).
- NR includes NRAT (New Radio Access Technology) and FEUTRA (Further EUTRA).
- a single base station may manage multiple cells.
- a cell that supports LTE is referred to as an LTE cell
- a cell that supports NR is referred to as an NR cell.
- NR is the next-generation wireless access method for LTE and is a different RAT (Radio Access Technology) from LTE.
- NR is a wireless access technology that can support various use cases including eMBB (Enhanced Mobile Broadband), mMTC (Massive Machine Type Communications), and URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications).
- eMBB Enhanced Mobile Broadband
- mMTC Massive Machine Type Communications
- URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communications
- 6G is the next generation of cellular communication technology after NR and 5GS (5G System), which are the fifth generation mobile communications.
- 6G includes radio access technology and network technology between base stations, core networks, and data networks.
- 6G will advance eMBB, mMTC, and URLLC, which were the main use cases or requirements for NR.
- Technologies provided by 6G may include AI technologies (e.g., cognitive network, AI native air interface), sensing technologies (e.g., radar sensing, network as a sensor), and terahertz communication technologies.
- the communication system 1 is not limited to a cellular communication system.
- the communication system 1 may be another wireless communication system such as a wireless LAN (Local Area Network) system, a television broadcasting system, an aviation wireless system, or a space wireless communication system.
- the communication system 1 typically comprises the following entities: Communication control devices (e.g., frequency management systems such as AFC systems and SAS) Intermediate devices (e.g. proxies) Communication devices (e.g., terminal devices, base stations) Information processing device (e.g., network configuration information management device, location information identification device)
- Communication control devices e.g., frequency management systems such as AFC systems and SAS
- Intermediate devices e.g. proxies
- Communication devices e.g., terminal devices, base stations
- Information processing device e.g., network configuration information management device, location information identification device
- a communication device is an entity that constitutes a secondary system that shares some or all of the frequency band allocated to the primary system.
- a communication device that constitutes a secondary system may be a communication device (Type A) that can access a communication control device without using a wireless path with permission from the communication control device.
- a communication device that constitutes a secondary system may be a communication device (Type B) that cannot access a communication control device without a wireless path with permission from the communication control device 10.
- the communication device does not necessarily have to be fixed, but may be installed on a moving object such as an automobile. Furthermore, the communication device does not necessarily have to be on the ground, but may be equipped with communication device functions on objects in the air or space, such as aircraft, drones, helicopters, and satellites, or on or under the sea, such as ships and submarines.
- Such mobile communication devices fall under the category of communication devices (Type B), and secure an access path to a communication control device by conducting wireless communication with other communication devices (Type A).
- Type A the frequency used in wireless communication with the communication device
- a mobile communication device can be treated as a communication device (Type A).
- FIGS. 7 to 9 are diagrams each showing an example of the configuration of the communication system 1.
- the devices in the diagrams can also be considered as devices in a logical sense.
- some of the devices in the diagrams can be realized as virtual machines (VMs), containers, dockers, etc., and these can be implemented on the same physical hardware.
- VMs virtual machines
- containers containers
- dockers etc.
- the communication system 1 includes a communication control device 10, an intermediate device 20, a communication device 30, a management device 40, and an information processing device 50.
- the information processing device 50 is connected to the communication device 30.
- the information processing device 50 is connected to the intermediate device 20.
- the information processing device 50 is connected to the communication control device 10.
- the information processing device 50 is connected to one of the communication control device 10, the intermediate device 20, and the communication device 30, but the information processing device 50 may be connected to multiple devices selected from the communication control device 10, the intermediate device 20, and the communication device 30.
- the communication system 1 includes one each of the intermediate device 20, the communication device 30, the management device 40, and the information processing device 50, but the communication system 1 may include multiple each of the intermediate device 20, the communication device 30, the management device 40, and the information processing device 50.
- the management device 40 and the information processing device 50 may be a single device.
- Communication system 1 provides wireless services to users or devices owned by users by having each of the devices (e.g., communication devices such as wireless communication devices) that make up communication system 1 work in cooperation with each other.
- a wireless communication device is a device that has wireless communication capabilities.
- at least communication device 30 corresponds to a wireless communication device.
- the communication control device 10, the intermediate device 20, the management device 40, and the information processing device 50 may have a wireless communication function.
- the communication control device 10, the intermediate device 20, the management device 40, and the information processing device 50 can also be considered as wireless communication devices.
- a wireless communication device may simply be called a communication device.
- a communication device is not limited to a wireless communication device; for example, a device that does not have a wireless communication function and is only capable of wired communication can also be considered as a communication device.
- the concept of a "communication device” includes not only portable devices such as mobile terminals, but also devices installed in structures and mobile bodies. The structures and mobile bodies themselves may be considered as communication devices.
- the concept of a communication device also includes not only terminal devices, but also base stations and relay devices.
- a communication device is a type of processing device and information processing device.
- the description of a "communication device” that appears in the following description can be rephrased as a “transmitting device” or a “receiving device” as appropriate.
- the concept of "communication” includes “broadcasting". In this case, the description of a "communication device” can be replaced with a “broadcasting device” as appropriate. Of course, the description of a “communication device” can also be replaced with a “transmitting device” or a “receiving device” as appropriate.
- a wireless communication device may be referred to as a wireless system.
- communication device 30 is one wireless system.
- a wireless system may be one system made up of multiple communication devices including at least one wireless communication device.
- a system made up of one or more base stations and one or more communication devices subordinate thereto may be considered to be one wireless system.
- a communication system made up of multiple communication devices including at least one wireless communication device may be referred to as a wireless communication system, or simply a communication system.
- a system refers to a collection of multiple components (devices, modules (parts), etc.).
- all of the components that make up the system may or may not be in the same housing.
- multiple devices housed in separate housings and connected via wires and/or wirelessly are one system.
- a single device in which multiple modules are housed in a single housing is also one system.
- Autonomous decision-making is a decision-making topology in which a decision-making entity (a communication control device in this case) makes decisions independently of other decision-making entities.
- the communication control device independently performs necessary frequency allocation and calculation of interference control.
- FIG. 10 is a diagram showing a model in which communication control devices 10 are distributedly arranged. Autonomous decision-making can be applied to a case in which a plurality of communication control devices 10 are distributedly arranged as shown in FIG. 10, for example. In this case, a plurality of communication control devices 10 (communication control devices 10 1 and communication control devices 10 2 in the example of FIG. 10) exchange information on the communication devices 30 that they manage with each other, and perform necessary frequency allocation and calculation of interference control.
- FIG. 11 is a diagram showing a model (so-called master-slave model) in which one communication control device centrally controls multiple communication control devices.
- the communication control device 10 3 is the master communication control device
- the communication control devices 10 4 and 60 5 are slave communication control devices.
- the master communication control device can control multiple slave communication control devices and make decisions in a centralized manner.
- the master communication control device can also transfer and abandon decision-making authority to each slave communication control device for the purpose of load balancing or the like.
- Distributed decision-making is a decision-making topology in which a decision-making entity cooperates with another decision-making entity to make decisions.
- a decision-making entity cooperates with another decision-making entity to make decisions.
- the master communication control device dynamically delegates or revokes decision-making authority to each slave communication control device for the purpose of load balancing, etc., can also be considered as “distributed decision-making.”
- FIG. 12 is a diagram showing another example of a placement model of the communication control device 10.
- the master communication control device exists externally, and a communication device (e.g., a base station) or an intermediate device that bundles multiple communication devices behaves as a slave communication control device.
- a communication device e.g., a base station
- an intermediate device that bundles multiple communication devices behaves as a slave communication control device.
- the communication control device 10 is a device that manages the communication of the communication device 30.
- the communication control device 10 is a device that controls the wireless communication of the communication device 30.
- the communication control device 10 is a device that performs processing related to dynamic frequency sharing of the communication device 30. At this time, the communication control device 10 may perform calculations related to frequencies available to the communication device 30 as processing related to dynamic frequency sharing.
- the communication control device 10 may also determine communication parameters (also called operating parameters) to be used by the communication device 30 (for example, a base station) and give permission or instructions to the communication device 30.
- the communication control device 10 may control the wireless communication of the communication device 30 (for example, a terminal device) via a base station or directly.
- the communication control device 10 is a type of information processing device.
- the communication control device 10 may be, for example, a server/system constituting a TV White Space Database (TVWSDB), a Geolocation database (GLDB), a Spectrum Access System (SAS), or an Automated Frequency Coordination (AFC).
- the communication control device 10 may also be a network manager that performs integrated control of wireless devices in a network.
- the communication control device 10 may be a control device such as a Spectrum Manager/Coexistence Manager that performs radio interference control between wireless devices.
- the RLSS (Registered Location Secure Server) defined in IEEE 802.11-2016 may also be the communication control device 10.
- databases databases (database servers, devices, systems) such as a geo-location database (GLDB) or a spectrum access system (SAS) can also be communication control devices 10.
- An automated frequency coordination (AFC) system can also be a communication control device 10.
- the communication control device 10 is not limited to these examples.
- An entity that issues instructions and/or management related to frequency sharing may be called a communication control device.
- an entity that determines and/or authorizes communication parameters of a communication device may be called a communication control device.
- the communication control device 10 may be a device constituting a core network.
- the core network CN is, for example, EPC (Evolved Packet Core) or 5GC (5G Core network).
- EPC Evolved Packet Core
- 5GC 5G Core network
- the communication control device 10 may be, for example, a device having a function as MME (Mobility Management Entity).
- MME Mobility Management Entity
- 5GC the communication control device 10 may be, for example, a device having a function as AMF (Access and Mobility Management Function) or SMF (Session Management Function).
- AMF Access and Mobility Management Function
- SMF Session Management Function
- the communication control device 10 does not necessarily have to be a device constituting a core network.
- the communication control device 10 may be a device having a function as RNC (Radio Network Controller).
- the communication control device 10 may also have a gateway function.
- the communication control device 10 may be a device having a function as an S-GW (Serving Gateway) or P-GW (Packet Data Network Gateway).
- the communication control device 10 may be a device having a function as a UPF (User Plane Function).
- the communication control device 10 may be an SMF, PCF, UDM, etc.
- the core network CN may include an SMF, PCF, UDM, etc.
- the communication control device 10 does not necessarily have to be a device that constitutes a core network.
- the core network may be a W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) or cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000) core network.
- the communication control device 10 may be a device that functions as an RNC (Radio Network Controller).
- the communication control device 10 may be connected to each of the multiple communication devices 30.
- an N2 reference point exists between the AMF and the NG-RAN, and the AMF and the NG-RAN are logically connected to each other via the NG interface.
- the communication control device 10 manages the communications of the communication devices 30.
- the communication control device 10 may manage the location of each communication device 30 in area units consisting of multiple cells (e.g., Tracking Area, RAN Notification Area).
- the communication control device 10 may grasp and manage, for each communication device 30, which base station (or which cell) the communication device 30 is connected to, which base station (or which cell) the communication device 30 is located within the communication area of, etc.
- the control target of the communication control device 10 is basically the communication device 30, but it may also control wireless communication devices subordinate to them.
- the communication control device 10 may also control multiple secondary systems.
- the communication system 1 can be considered as a system equipped with multiple secondary systems.
- the communication control device 10 may obtain necessary information from entities other than the intermediate device 20, the communication device 30, the management device 40, and the information processing device 50.
- the communication control device 10 may obtain information necessary for protection, such as the location information of the primary system, from a database (regulatory database) managed and operated by the national or regional radio regulatory agency (NRA: National Regulatory Authority).
- a regulatory database is the Universal Licensing System (ULS) operated by the Federal Communications Commission (FCC: Federal Communications Commissions).
- Examples of information required for protection may include, for example, location information of the primary system, communication parameters of the primary system, out-of-band emission limit (OOBE), adjacent channel leakage ratio (ACLR), adjacent channel selectivity, fading margin, and/or protection ratio (PR).
- OOBE out-of-band emission limit
- ACLR adjacent channel leakage ratio
- PR protection ratio
- the communication control device 10 acquires radio wave sensing information from a radio wave sensing system that is installed and operated for the purpose of detecting radio waves from the primary system.
- the communication control device 10 acquires radio wave detection information of the shipboard radar, which is the primary system, from a radio wave sensing system called the Environmental Sensing Capability (ESC) in the US CBRS.
- ESC Environmental Sensing Capability
- the communication control device 10 may acquire radio wave detection information of the primary system from them.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of a communication control device 10 according to an embodiment of the present disclosure.
- the communication control device 10 includes a communication unit 11, a storage unit 12, and a control unit 13. Note that the configuration shown in FIG. 13 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different. Furthermore, the functions of the communication control device 10 may be distributed and implemented in multiple physically separated configurations. For example, the communication control device 10 may be configured by multiple server devices.
- the communication unit 11 is a communication interface that communicates with other communication devices (e.g., intermediate device 20, communication device 30, management device 40, information processing device 50, and other communication control devices 10).
- the communication unit 11 may be a wireless interface or a wired interface.
- the communication unit 11 is assumed to be a wireless communication interface.
- the communication unit 11 may be compatible with one or more wireless access methods.
- the communication unit 11 may be compatible with both NR and LTE.
- the communication unit 11 may also be compatible with other wireless access methods, such as W-CDMA and cdma2000.
- the communication unit 11 may also be a communication interface other than a wireless communication interface.
- the communication unit 11 may be a network interface or a device connection interface.
- the communication unit 11 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card), or a Universal Serial Bus (USB) interface configured with a USB host controller, a USB port, etc.
- the configuration of the communication unit 11 may be the same as the wireless communication unit 31 of the base station described below.
- the storage unit 12 is a storage device capable of reading and writing data, such as a DRAM, an SRAM, a flash memory, or a hard disk.
- the storage unit 12 stores the operating parameters of each of the multiple communication devices 30 that make up the communication system 1.
- the control unit 13 is a controller that controls each part of the communication control device 10.
- the control unit 13 is realized by a processor such as a CPU or MPU.
- the control unit 13 is realized by the processor executing various programs stored in a storage device inside the communication control device 10 using a RAM or the like as a working area.
- the control unit 13 may also be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
- the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be considered as controllers.
- the control unit 13 includes an acquisition unit 131, a processing unit 132, and a transmission unit 133.
- Each block (acquisition unit 131 to transmission unit 133) constituting the control unit 13 is a functional block indicating a function of the control unit 13.
- These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
- each of the above-mentioned functional blocks may be a software module realized by software (including a microprogram), or may be a circuit block on a semiconductor chip (die).
- each functional block may be a processor or an integrated circuit.
- the method of configuring the functional blocks is arbitrary.
- the control unit 13 may be configured in functional units different from the above-mentioned functional blocks. The operation of each block constituting the control unit 13 will be described later.
- the control unit 23 of the intermediate device 20, the control unit 33 of the communication device 30, the control unit 43 of the management device 40, and the control unit 53 of the information processing device 50 may each include the functional blocks (acquisition unit 131 to transmission unit 133) of the control unit 13 of the communication control device 10.
- the description of the communication control device 10 that appears in the following description can be replaced with the intermediate device 20, the communication device 30, the management device 40, or the information processing device 50 as appropriate.
- the intermediate device 20 is a device that communicates with the communication control device 10 on behalf of (representing) one or more communication devices 30 (e.g., base stations).
- the intermediate device 20 is a proxy device (proxy system).
- the intermediate device 20 is also a type of communication device.
- the intermediate device 20 is also a type of information processing device.
- the intermediate device 20 is a device that communicates with the communication control device 10 on behalf of (representing) one or more communication devices 30.
- the intermediate device 20 is a proxy device (proxy system).
- the intermediate device 20 is also a type of communication device.
- the intermediate device 20 is also a type of information processing device.
- the intermediate device 20 may be a DP (Domain Proxy).
- the DP refers to an entity that communicates with the communication control device 10 such as a SAS on behalf of each of multiple CBSDs, or an entity that communicates with the communication control device 10 such as a SAS on behalf of a network composed of multiple CBSDs.
- the intermediate device 20 is not limited to a DP as long as it has a function of communicating with the communication control device 10 on behalf of (representing) one or more communication devices 30.
- a network manager that performs integrated control of base stations in a network may be regarded as the intermediate device 20.
- the intermediate device 20 may also be a device called an AFC (Automated Frequency Coordination) device.
- the proxy system may be composed of one device or multiple devices.
- the communication between intermediate device 20 and communication device 30 may be wired communication or wireless communication.
- the communication between intermediate device 20 and communication control device 10 may be wired communication or wireless communication.
- the communication device that intermediate device 20 represents is not limited to a base station, and may be, for example, a terminal device.
- one or more communication devices (e.g., one or more communication devices 30) that intermediate device 20 represents may be referred to as subordinate communication devices (e.g., subordinate communication devices 30).
- FIG. 14 is a diagram showing an example configuration of intermediate device 20 according to an embodiment of the present disclosure.
- Intermediate device 20 includes wireless communication unit 21, storage unit 22, control unit 23, and network communication unit 24. Note that the configuration shown in FIG. 14 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different. Furthermore, the functions of intermediate device 20 may be distributed and implemented in multiple physically separated configurations.
- the wireless communication unit 21 is a wireless communication interface that wirelessly communicates with other communication devices (e.g., the communication control device 10, the communication device 30, the management device 40, the information processing device 50, and other intermediate devices 20).
- the wireless communication unit 21 operates under the control of the control unit 23.
- the wireless communication unit 21 supports one or more wireless access methods.
- the wireless communication unit 21 supports both NR and LTE.
- the wireless communication unit 21 may also support other wireless access methods, such as W-CDMA and cdma2000.
- the configuration of the wireless communication unit 21 is the same as the wireless communication unit 31 of the communication device 30.
- the storage unit 22 is a storage device capable of reading and writing data, such as a DRAM, an SRAM, a flash memory, or a hard disk.
- the storage unit 22 functions as a storage means for the intermediate device 20.
- the storage unit 22 may store unique information, communication parameters, etc., of each of the subordinate communication devices 30 (or the subordinate communication devices 30 of the subordinate communication devices 30).
- the control unit 23 is a controller that controls each part of the intermediate device 20.
- the control unit 23 is realized by a processor such as a CPU or MPU.
- the control unit 23 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the intermediate device 20 using a RAM or the like as a working area.
- the control unit 23 may also be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
- a CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be considered as controllers.
- the network communication unit 24 is a communication interface for communicating with other communication devices (e.g., the communication control device 10, the communication device 30, the management device 40, the information processing device 50, and other intermediate devices 20).
- the network communication unit 24 is a LAN interface such as a NIC.
- the network communication unit 24 may be a USB interface configured with a USB host controller, a USB port, and the like.
- the network communication unit 24 may also be a wired interface or a wireless interface.
- the network communication unit 24 communicates with other communication devices according to the control of the control unit 23.
- the communication device 30 is a communication device (wireless system) that performs wireless communication with the communication control device 10, the intermediate device 20, the management device 40, the information processing device 50, or another communication device 30.
- the communication device 30 is a Standard Power Device (SPD).
- SPD Standard Power Device
- the communication device 30 may be a base station or a terminal device.
- the communication device 30 is a type of information processing device.
- FIG. 15 is a diagram showing the configuration of a communication device 30 according to this embodiment.
- the communication device 30 includes a wireless communication unit 31, a storage unit 32, a control unit 33, and a sensor unit 34.
- the configuration shown in FIG. 15 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different. Furthermore, the functions of the communication device 30 may be distributed and implemented in multiple physically separated components.
- the wireless communication unit 31 is a signal processing unit for wireless communication with other wireless communication devices (e.g., the communication control device 10, the intermediate device 20, the management device 40, the information processing device 50, or other communication devices 30).
- the wireless communication unit 31 is controlled by the control unit 33.
- the wireless communication unit 31 supports one or more wireless access methods.
- the wireless communication unit 31 may support at least one of NR, LTE, and 6G. In addition to NR, LTE, and 6G, the wireless communication unit 31 may support W-CDMA, cdma2000, etc.
- the wireless communication unit 31 may support automatic retransmission technology such as HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest).
- HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
- the wireless communication unit 31 may be configured to be capable of communicating using wireless access technologies (wireless communication methods) other than LTE, NR, and 6G.
- wireless communication unit 31 may be configured to be compatible with Wi-Fi and Bluetooth.
- the communication device 30 may also be configured to be capable of communicating using LPWA (Low Power Wide Area) communication.
- LPWA Low Power Wide Area
- the communication device 30 may be configured to be capable of communicating using a proprietary wireless communication standard.
- LPWA communication refers to wireless communication that enables wide-range communication with low power.
- LPWA wireless refers to IoT (Internet of Things) wireless communication that uses a specific low-power radio (e.g., 920 MHz band) or an ISM (Industry-Science-Medical) band.
- the LPWA communication used by the communication device 30 may be compliant with the LPWA standard.
- LPWA standards include ELTRES, ZETA, SIGFOX, LoRaWAN, and NB-IoT.
- the LPWA standard is not limited to these, and other LPWA standards may also be used.
- the wireless communication unit 31 includes a transmission processing unit 311, a reception processing unit 312, and an antenna 313.
- the wireless communication unit 31 may include a plurality of transmission processing units 311, reception processing units 312, and antennas 313.
- each unit of the wireless communication unit 31 may be configured separately for each wireless access method.
- the transmission processing unit 311 and the reception processing unit 312 may be configured separately for LTE, NR, and 6G.
- the antenna 313 may be configured with a plurality of antenna elements, for example, a plurality of patch antennas.
- the wireless communication unit 31 may have a beamforming function.
- the wireless communication unit 31 may have a polarized beamforming function using vertical polarization (V polarization) and horizontal polarization (H polarization) (or a polarized beamforming function using dual polarization in polarization directions of 45 degrees and -45 degrees from the vertical direction).
- V polarization vertical polarization
- H polarization horizontal polarization
- the memory unit 32 is a readable/writable storage device such as a DRAM, an SRAM, a flash memory, or a hard disk.
- the memory unit 32 functions as a storage means for the communication device 30.
- the control unit 33 is a controller that controls each part of the communication device 30.
- the control unit 33 controls the wireless communication unit so as to perform wireless communication with other wireless communication devices (e.g., the intermediate device 20 or another communication device 30).
- the control unit 33 may be realized by a processor such as a CPU or an MPU.
- the control unit 23 may be realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the communication device 30 using a RAM or the like as a working area.
- the control unit 33 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or an FPGA.
- the CPU, the MPU, the ASIC, and the FPGA can all be considered as controllers.
- the control unit 33 may be realized by a GPU.
- the CPU, the MPU, the ASIC, the FPGA, and the GPU can all be considered as controllers.
- the control unit 33 may be composed of multiple physically separated objects. For example, the control unit 33 may be composed of multiple semiconductor chips.
- the sensor unit 34 is composed of one or more sensors that acquire information regarding the position, moving speed, or moving direction of the communication device 30.
- the sensor unit 34 functions as a geolocation capability of the communication device 30.
- the sensor unit 34 may include a GNSS (Global Navigation Satellite System) sensor.
- the GNSS sensor may be a GPS (Global Positioning System) sensor, a GLONASS sensor, a Galileo sensor, or a QZSS (Quasi-Zenith Satellite System) sensor.
- the GNSS sensor can be referred to as a GNSS receiving module.
- the sensor unit 34 may also include an acceleration sensor.
- the sensor unit 34 may include an IMU (Inertial Measurement Unit), a geomagnetic sensor, or an altimeter.
- IMU Inertial Measurement Unit
- the sensor unit 34 may also include a sensor that measures the situation around the communication device 30.
- the sensor unit 34 may include a depth sensor such as LiDAR (light detection and ranging).
- the sensor unit 34 may also include a depth sensor other than LiDAR.
- the sensor unit 34 may also include a ranging system that uses millimeter wave radar.
- the sensor unit 34 may also include a ToF (Time of Flight) sensor or a stereo camera.
- ToF Time of Flight
- the sensor unit 34 may be equipped with a sensor for supplementing the position of the other communication device 30.
- the sensor equipped in the sensor unit 34 may be a combination of multiple sensors.
- the communication device 30 may be a base station.
- the configuration of the base station will be described below.
- a base station is a wireless communication device that performs wireless communication with other wireless communication devices (e.g., terminal devices or other base stations).
- a base station may perform wireless communication with a terminal device via a relay station, or may perform wireless communication directly with a terminal device.
- the base station is a device equivalent to a wireless base station (Base Station, Node B, eNB, gNB, or 6GNB, etc.) or a wireless access point (Access Point).
- the base station may be a wireless relay station.
- the base station may be an optical extension device called an RRH (Remote Radio Head).
- the base station may be a receiving station such as an FPU (Field Pickup Unit).
- the base station may be an IAB (Integrated Access and Backhaul) donor node or an IAB relay node that provides wireless access lines and wireless backhaul lines by time division multiplexing, frequency division multiplexing, or space division multiplexing.
- IAB Integrated Access and Backhaul
- the wireless access technology used by the base station may be cellular communication technology.
- the wireless access technology used by the base station may be wireless LAN technology.
- the wireless access technology used by the base station may be LPWA (Low Power Wide Area) communication technology.
- the wireless access technology used by the base station is not limited to these, and may be other wireless access technologies.
- the wireless communication used by the base station may be wireless communication using millimeter waves, or wireless communication using terahertz waves.
- the wireless communication used by the base station may be wireless communication using radio waves, or wireless communication using infrared or visible light (optical wireless).
- the base station may be capable of NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) communication with the terminal device.
- NOMA communication refers to communication (transmission, reception, or both) using non-orthogonal resources.
- the base station may be capable of NOMA communication with other base stations.
- the base station may be able to communicate with the core network via a base station-core network interface (e.g., NG Interface, S1 Interface, etc.). This interface may be either wired or wireless.
- the base station may be able to communicate with other base stations via a base station-to-base station interface (e.g., Xn Interface, X2 Interface, F1 Interface, etc.). This interface may be either wired or wireless.
- base station also called “base station equipment”
- relay base stations also called “relay stations”
- a relay base station may be any one of the following: RF Repeater, Smart Repeater, or Intelligent Surface.
- the concept of a base station includes not only a structure with base station functions, but also equipment installed in the structure.
- Structures include, for example, high-rise buildings, houses, steel towers, station facilities, airport facilities, port facilities, office buildings, school buildings, hospitals, factories, commercial facilities, stadiums, and other buildings.
- the concept of a structure includes not only buildings, but also non-building structures such as tunnels, bridges, dams, fences, and steel pillars, as well as equipment such as cranes, gates, and windmills.
- the concept of a structure includes not only land (ground in the narrow sense) or underground structures, but also structures on water such as piers or megafloats, and underwater structures such as marine observation facilities.
- a base station can also be referred to as an information processing device.
- the base station may be a donor station or a relay station (relay station).
- the base station may be a fixed station or a mobile station.
- the mobile station is a wireless communication device (e.g., a base station) that is configured to be mobile.
- the base station may be a device installed on a mobile body, or it may be the mobile body itself.
- a relay station with mobility can be considered as a base station as a mobile station.
- devices that are originally mobile and have the functions of a base station (at least part of the functions of a base station), such as vehicles, UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) represented by drones, and smartphones also fall under the category of base station as a mobile station.
- the moving body may be a mobile terminal such as a smartphone or a mobile phone.
- the moving body may be a moving body that moves on land (ground in the narrow sense) (e.g., a vehicle such as a car, bicycle, bus, truck, motorcycle, train, or linear motor car), or a moving body that moves underground (e.g., inside a tunnel) (e.g., a subway).
- the moving body may also be a moving body that moves on water (e.g., a ship such as a passenger ship, cargo ship, or hovercraft), or a moving body that moves underwater (e.g., a submarine such as a submarine, submarine, or unmanned submersible).
- the moving body may also be a moving body that moves within the atmosphere (e.g., an aircraft such as an airplane, airship, or drone).
- the base station may be a terrestrial base station (ground station) installed on the ground.
- the base station may be a base station located on a structure on the ground, or a base station installed on a mobile object moving on the ground.
- the base station may be an antenna installed on a structure such as a building and a signal processing device connected to that antenna.
- the base station may be the structure or the mobile object itself. "Terrestrial" refers not only to land (terrestrial in the narrow sense) but also to ground, on water, and underwater in a broad sense.
- the base station is not limited to a terrestrial base station. If the communication system 1 is a satellite communication system, the base station may be an aircraft station. From the perspective of the satellite station, an aircraft station located on the earth is a ground station.
- the base station is not limited to a ground station.
- the base station may be a non-terrestrial base station (non-ground station) that can float in the air or space.
- the base station may be an aircraft station or a satellite station.
- the satellite station is a satellite station capable of floating outside the atmosphere.
- the satellite station may be a device mounted on a space vehicle such as an artificial satellite, or may be the space vehicle itself.
- the space vehicle is a vehicle that moves outside the atmosphere. Examples of space vehicles include artificial celestial bodies such as artificial satellites, spacecraft, space stations, and probes.
- a satellite that becomes a satellite station may be any of a low earth orbit (LEO: Low Earth Orbiting) satellite, a medium earth orbit (MEO: Medium Earth Orbiting) satellite, a geostationary (GEO: Geostationary Earth Orbiting) satellite, or a highly elliptical orbit (HEO: Highly Elliptical Orbiting) satellite.
- the satellite station may be a device mounted on a low earth orbit satellite, a medium earth orbit satellite, a geostationary satellite, or a highly elliptical orbit satellite.
- An aircraft station is a wireless communication device capable of floating in the atmosphere of an aircraft or the like.
- An aircraft station may be a device mounted on an aircraft or the like, or it may be the aircraft itself.
- the concept of an aircraft includes not only heavier than air vehicles such as airplanes or gliders, but also lighter than air vehicles such as balloons or airships.
- the concept of an aircraft includes not only heavier than air vehicles or lighter than air vehicles, but also rotorcraft such as helicopters or autogyros.
- An aircraft station, or an aircraft equipped with an aircraft station may be an unmanned aerial vehicle such as a drone.
- unmanned aerial vehicles also includes unmanned aerial systems (UAS) and tethered UAS.
- UAS unmanned aerial systems
- LTA lighter than air UAS
- HTA heavy unmanned aerial systems
- HAPs high altitude UAS platforms
- the size of the coverage of the base station may be relatively large, such as a macrocell, or relatively small, such as a picocell.
- the size of the coverage of the base station may be extremely small, such as a femtocell.
- the base station may have a beamforming function.
- the base station may form a cell or service area for each beam. Additionally or alternatively, the base station may have a function to deliver a desired wave to a specific point with pinpoint accuracy by further considering distance information from the base station antenna, in addition to beamforming, which gives directionality to the beam. This function may be called beam focusing or point forming.
- the base station may be configured as a collection of multiple physical or logical devices.
- the base station of this embodiment may be divided into multiple devices such as a BBU (Baseband Unit) and an RU (Radio Unit).
- the base station may be interpreted as a collection of these multiple devices.
- the base station may be either a BBU or an RU, or both.
- the BBU and the RU may be connected by a specified interface, such as eCPRI (enhanced Common Public Radio Interface).
- the RU may be referred to as an RRU (Remote Radio Unit) or an RD (Radio DoT).
- the RU may correspond to a gNB-DU (gNB Distributed Unit) described later.
- the BBU may correspond to a gNB-CU (gNB Central Unit) described later.
- the RU may be a device formed integrally with an antenna.
- the base station antenna for example an antenna formed integrally with an RU, may employ an Advanced Antenna System and support, for example, MIMO such as FD-MIMO or beamforming.
- the base station antenna may have, for example, 64 transmitting antenna ports and 64 receiving antenna ports.
- the antenna mounted on the RU may be an antenna panel composed of one or more antenna elements, and the RU may be equipped with one or more antenna panels.
- the RU may be equipped with two types of antenna panels, a horizontally polarized antenna panel and a vertically polarized antenna panel.
- the RU may be equipped with two types of antenna panels, a right-hand circularly polarized antenna panel and a left-hand circularly polarized antenna panel, or an antenna panel with a polarization direction of 45 degrees from the vertical direction and an antenna panel with a polarization direction of -45 degrees.
- Multiple antennas with these multiple polarization directions may be mounted on a single antenna panel.
- the RU may form and control an independent beam for each antenna panel.
- the base station may be simply called a RAN, a RAN node, an AN (Access Network), or an AN node.
- the RAN in LTE may be called an Enhanced Universal Terrestrial RAN (EUTRAN).
- the RAN in NR may be called an NGRAN.
- the RAN in 6G may be called a 6GRAN.
- the RAN in W-CDMA (UMTS) may be called a UTRAN.
- An LTE base station may be referred to as an eNodeB (Evolved Node B) or eNB.
- the EUTRAN includes one or more eNodeBs (eNBs).
- An NR base station may be referred to as a gNodeB or gNB.
- the NGRAN includes one or more gNBs.
- a 6G base station may be referred to as a 6GNodeB, 6gNodeB, 6GNB, or 6gNB.
- the 6GRAN includes one or more 6GNBs.
- the EUTRAN may include a gNB (en-gNB) connected to a core network (EPC) in an LTE communication system (EPS).
- the NGRAN may include an ng-eNB connected to a core network 5GC in a 5G communication system (5GS).
- the base station When the base station is an eNB, gNB, 6GNB, etc., the base station may be referred to as a 3GPP Access. When the base station is a wireless access point, the base station may be referred to as a non-3GPP Access.
- the base station may be a radio extension device called an RRH (Remote Radio Head).
- RRH Remote Radio Head
- the base station When the base station is a gNB, the base station may be a combination of the gNB-CU and gNB-DU described above, or may be either a gNB-CU or a gNB-DU.
- the gNB-CU hosts multiple upper layers (e.g., RRC (Radio Resource Control), SDAP (Service Data Adaptation Protocol), PDCP (Packet Data Convergence Protocol)) in the access stratum for communication with the UE.
- the gNB-DU hosts multiple lower layers (e.g., RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control), PHY (Physical Access Control)) in the access stratum. That is, among the messages/information described below, RRC signaling (semi-static notification) may be generated by the gNB-CU, while MAC CE and DCI (dynamic notification) may be generated by the gNB-DU.
- some configurations such as IE:cellGroupConfig may be generated by the gNB-DU, and the remaining configurations may be generated by the gNB-CU. These configurations may be transmitted and received over the F1 interface described below.
- a base station may be configured to be able to communicate with other base stations.
- these base stations may be connected to each other via an X2 interface.
- these base stations may be connected to each other via an Xn interface.
- these base stations may be connected to each other via the F1 interface described above.
- Messages/information (e.g., RRC signaling, MAC CE (MAC Control Element), or DCI (Downlink Control Information), etc.) described below may be transmitted between multiple base stations, for example, via an X2 interface, an Xn interface, or an F1 interface.
- RRC signaling e.g., RRC signaling, MAC CE (MAC Control Element), or DCI (Downlink Control Information), etc.
- MAC CE MAC Control Element
- DCI Downlink Control Information
- the cell provided by the base station may be called a serving cell.
- the concept of a serving cell includes a PCell (Primary Cell) and a SCell (Secondary Cell).
- the PCell and zero or more SCells provided by a Master Node (MN) may be called a Master Cell Group.
- Examples of dual connectivity include EUTRA-EUTRA Dual Connectivity, EUTRA-NR Dual Connectivity (ENDC), EUTRA-NR Dual Connectivity with 5GC, NR-EUTRA Dual Connectivity (NEDC), and NR-NR Dual Connectivity.
- Further examples of dual connectivity include NR-6G Dual Connectivity and 6G-NR Dual Connectivity.
- the serving cell may include a PSCell (Primary Secondary Cell, or Primary SCG Cell).
- PSCell Primary Secondary Cell, or Primary SCG Cell
- the PSCell and zero or more SCells provided by the SN may be referred to as a SCG (Secondary Cell Group).
- SCG Secondary Cell Group
- PUCCH Physical Uplink Control Channel
- Radio Link Failure is detected by the PCell and PSCell but not (does not need to be detected by) the SCell.
- the PCell and PSCell are also called SpCells (Special Cells) because they play a special role among the serving cells.
- a single cell may be associated with one downlink component carrier and one uplink component carrier.
- the system bandwidth corresponding to a single cell may be divided into multiple BWPs (Bandwidth Parts).
- BWPs Bandwidth Parts
- one or multiple BWPs may be configured in a terminal device, and one BWP may be used by the terminal device as an active BWP.
- Radio resources that the terminal device can use such as frequency bands, numerology (subcarrier spacing), or slot format (Slot configuration), may differ for each cell, component carrier, or BWP.
- the communication device 30 may be a terminal device.
- the configuration of the terminal device will be described below.
- the terminal device is a wireless communication device that performs wireless communication with other wireless communication devices (e.g., a base station or another terminal device). Any type of information processing device (computer) can be used as the terminal device.
- the terminal device may be a mobile terminal such as a mobile phone, a smart device (smartphone or tablet), a PDA (Personal Digital Assistant), or a notebook PC.
- the terminal device may also be an imaging device (e.g., a camcorder) equipped with a communication function.
- the terminal device may also be a motorcycle or a mobile broadcast vehicle equipped with a communication device such as an FPU (Field Pickup Unit).
- the terminal device may also be an M2M (Machine to Machine) device or an IoT (Internet of Things) device.
- the terminal device may also be a wearable device such as a smart watch.
- the terminal device may also be an xR device such as an AR (Augmented Reality) device, a VR (Virtual Reality) device, or an MR (Mixed Reality) device.
- the xR device may be a glasses-type device such as AR glasses or MR glasses, or a head-mounted device such as a VR head-mounted display.
- the terminal device may be a standalone device consisting only of a part worn by the user (e.g., a glasses part).
- the terminal device may also be a terminal-linked device consisting of a part worn by the user (e.g., a glasses part) and a terminal part linked to that part (e.g., a smart device).
- the terminal device may be capable of NOMA communication with the base station.
- the terminal device may be able to use an automatic repeat technique such as HARQ when communicating with the base station.
- the terminal device may be capable of sidelink communication with other terminal devices.
- the terminal device may be able to use an automatic repeat technique such as HARQ when performing sidelink communication.
- the terminal device may be capable of NOMA communication when performing sidelink communication with other terminal devices.
- the terminal device may be capable of LPWA communication with other wireless communication devices such as base stations.
- the wireless communication used by the terminal device may be wireless communication using millimeter waves.
- the wireless communication used by the terminal device, including sidelink communication may be wireless communication using radio waves, or wireless communication using infrared or visible light, i.e., optical wireless.
- the terminal device may be a wireless communication device that can be moved, that is, a mobile device.
- the terminal device may be a wireless communication device installed in a mobile device, or may be the mobile device itself.
- the terminal device may be a vehicle that moves on a road, such as an automobile, a bus, a truck, or a motorcycle, or may be a wireless communication device mounted on the vehicle.
- the mobile device may be a mobile terminal, or may be a mobile device that moves on land (ground in the narrow sense), underground, on water, or underwater.
- the mobile device may also be a mobile device that moves within the atmosphere, such as an airplane, an airship, a balloon, or a helicopter, or may be a mobile device that moves outside the atmosphere, such as an artificial satellite.
- the mobile device may be a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) such as a drone.
- the terminal device may also be a wireless communication device mounted on a mobile device.
- a terminal device may be capable of connecting to and communicating with multiple base stations or multiple cells simultaneously.
- a base station supports a communication area through multiple cells (e.g., pCell or sCell)
- the multiple cells can be bundled together and communication can be performed between the base station and the terminal device using Carrier Aggregation (CA) technology, Dual Connectivity (DC) technology, or Multi-Connectivity (MC) technology.
- CA Carrier Aggregation
- DC Dual Connectivity
- MC Multi-Connectivity
- communication can be performed between the terminal device and the multiple base stations through the cells of different base stations using Coordinated Multi-Point Transmission and Reception (CoMP) technology.
- CoMP Coordinated Multi-Point Transmission and Reception
- the terminal device may be a relay terminal that relays communication to a remote terminal.
- the management device 40 is a device that manages information about the private network to which the communication device 30 belongs (e.g., network configuration information of the private network).
- the management device 40 is a device that corresponds to the network configuration information management device shown in FIG. 4.
- the management device 40 may be an application server or a Web server.
- the management device 40 may be a PC server, a midrange server, or a mainframe server.
- the management device 40 may be an information processing device that performs data processing (edge processing) near a user or a terminal.
- the management device 40 may be an information processing device (computer) that is attached to or built into a base station.
- the management device 40 may be an information processing device that performs cloud computing.
- FIG. 16 is a diagram showing an example of the configuration of a management device 40 according to an embodiment of the present disclosure.
- the management device 40 includes a communication unit 41, a storage unit 42, and a control unit 43.
- the configuration shown in FIG. 16 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different.
- the functions of the management device 40 may be distributed and implemented in multiple physically separated configurations.
- the management device 40 may be composed of multiple information processing devices.
- the communication unit 41 is a communication interface for communicating with other devices.
- the communication unit 41 is a network interface.
- the communication unit 41 is a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card).
- the communication unit 41 may be a wired interface or a wireless interface.
- the communication unit 41 functions as a communication means for the management device 40.
- the communication unit 41 communicates with the communication control device 10, the intermediate device 20, the communication device 30, the information processing device 50, and other management devices 40 according to the control of the control unit 43.
- the storage unit 42 is a storage device capable of reading and writing data, such as a dynamic random access memory (DRAM), a static random access memory (SRAM), a flash memory, or a hard disk.
- the storage unit 42 stores network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs.
- the network configuration information is registered in advance by an administrator of the private network. Note that the network configuration information of multiple private networks may be registered in the storage unit 42.
- the network configuration information includes, for example, geospatial information on where the private network is constructed, a list of access points that make up the private network, information on the correspondence between IP address ranges and buildings/floors/rooms, and location information for each building/floor/room.
- the IP address range can be represented by a combination of an IP address and a subnet mask in IPv4, or an IPv6 prefix in IPv6.
- the location information for a building/floor/room is represented by the horizontal outline of the building/floor/room, the building height, the ceiling height, the height above ground of the base and/or floor, and combinations of these.
- the control unit 43 is a controller that controls each part of the management device 40.
- the control unit 43 may be realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
- the control unit 43 may be realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the management device 40 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a working area.
- the control unit 43 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
- the control unit 43 may also be realized by a GPU (Graphics Processing Unit).
- the CPU, MPU, ASIC, FPGA, and GPU can all be considered as controllers.
- the control unit 43 may be composed of multiple physically separated objects.
- the control unit 43 may be composed of multiple semiconductor chips.
- the information processing device 50 is a device for identifying the location of the communication device 30.
- the management device 40 is a device equivalent to the location information identification device shown in FIG. 4.
- the information processing device 50 may be an application server or a Web server.
- the information processing device 50 may be a PC server, a mid-range server, or a mainframe server.
- the information processing device 50 may also be an information processing device that performs data processing (edge processing) near a user or a terminal.
- the information processing device 50 may be an information processing device (computer) that is attached to or built into a base station.
- the information processing device 50 may also be an information processing device that performs cloud computing.
- FIG. 17 is a diagram showing an example of the configuration of an information processing device 50 according to an embodiment of the present disclosure.
- the information processing device 50 includes a communication unit 51, a storage unit 52, and a control unit 53.
- the configuration shown in FIG. 17 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different.
- the functions of the information processing device 50 may be distributed and implemented in multiple physically separated configurations.
- the information processing device 50 may be composed of multiple information processing devices.
- the communication unit 51 is a communication interface for communicating with other devices.
- the communication unit 51 is a network interface.
- the communication unit 51 is a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card).
- the communication unit 51 may be a wired interface or a wireless interface.
- the communication unit 51 functions as a communication means for the information processing device 50.
- the communication unit 51 communicates with the communication control device 10, the intermediate device 20, the communication device 30, the management device 40, and other information processing devices 50 according to the control of the control unit 53.
- the memory unit 52 is a storage device capable of reading and writing data, such as a dynamic random access memory (DRAM), a static random access memory (SRAM), a flash memory, or a hard disk.
- DRAM dynamic random access memory
- SRAM static random access memory
- flash memory or a hard disk.
- the control unit 53 is a controller that controls each part of the information processing device 50.
- the control unit 53 may be realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
- the control unit 53 may be realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the information processing device 50 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a working area.
- the control unit 53 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
- the control unit 53 may also be realized by a GPU (Graphics Processing Unit).
- the CPU, MPU, ASIC, FPGA, and GPU can all be considered as controllers.
- the control unit 53 may be composed of multiple physically separated objects.
- the control unit 53 may be composed of multiple semiconductor chips.
- the control unit 53 includes an acquisition unit 531, an identification unit 532, a generation unit 533, and a transmission unit 534.
- Each block constituting the control unit 53 is a functional block indicating a function of the control unit 53.
- These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
- each of the above-mentioned functional blocks may be a software module realized by software (including a microprogram), or may be a circuit block on a semiconductor chip (die).
- each functional block may be a processor or an integrated circuit.
- the control unit 53 may be configured in functional units different from the above-mentioned functional blocks. The method of configuring the functional blocks is arbitrary.
- FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of an interference model assumed in the embodiment of the present disclosure. Note that the description of the communication device 30 that appears in the following description can be replaced with a word indicating another communication device having a wireless communication function (e.g., a base station or a terminal device).
- a wireless communication function e.g., a base station or a terminal device.
- the interference model shown in FIG. 18 is applied, for example, when the primary system has a service area.
- the primary system is a wireless communication system having a service area.
- This service area becomes, for example, the protection area of the primary system.
- Multiple interference calculation reference points (hereinafter referred to as interference calculation points or protection points) are set in the protection area.
- the protection points are set, for example, by the operator of the primary system or a public institution that manages radio waves (hereinafter referred to as the administrator). For example, the administrator may divide the protection area into a grid and set the center of a specified grid as the protection point.
- the method of determining the protection point is arbitrary.
- protection points may be set not only in the horizontal direction but also in the vertical direction. In other words, protection points may be arranged three-dimensionally. In the following explanation, protection points arranged three-dimensionally (i.e., protection points not based on the assumption of a horizontal plane, but based on the assumption of a three-dimensional space) may be referred to as spatial protection points.
- the interference margin for each protection point is set by an administrator or the like.
- Figure 18 shows the interference that multiple communication devices 30 constituting communication system 1 (secondary system) cause to protection points.
- the communication control device 10 of communication system 1 controls the transmission power of multiple communication devices 30 so that the cumulative interference at each protection point does not exceed the set interference margin.
- FIG. 19 is an explanatory diagram showing another example of an interference model assumed in an embodiment of the present disclosure.
- the interference model shown in FIG. 19 is applied, for example, when the primary system only receives.
- a communication system 1 primary system
- the protected aspect is, for example, a receiving antenna of a satellite ground station.
- the communication control device 10 of the communication system 1 sets the position of the receiving antenna as the protection point, and controls the transmission power of multiple communication devices 30 so that the cumulative interference at that point does not exceed the interference margin.
- the primary system protection method can be classified into, for example, the following two types. (1) Simultaneous allocation of interference margins (2) Sequential allocation of interference margins
- An example of a primary system protection method that allocates interference margins simultaneously is the method disclosed in ECC Report 186 (e.g., the method for calculating the maximum allowable EIRP).
- An example of a primary system protection method that allocates interference margins sequentially is the iterative allocation process (IAP) disclosed in WINNF-TS-0112.
- FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining the interference margin simultaneous distribution type primary system protection method.
- the communication control device 10 calculates the maximum allowable transmission power of the secondary system using the "value uniquely determined by the positional relationship between the protection reference point of the primary system and the secondary system" as a reference value.
- the allowable interference threshold of the primary system is I accept .
- This threshold may be an actual threshold, or may be a value set by expecting a certain margin (for example, a protection ratio) from the actual threshold in consideration of calculation errors and interference fluctuations.
- interference control means determining the transmission power (EIRP, conducted power + antenna gain, etc.) of the wireless devices so as not to exceed the tolerable interference threshold.
- the interference margin (tolerable amount of interference) is "allocated” based on the number of communication devices 30 registered in the communication control device 10.
- the total number of communication devices 30 is 5. Therefore, each communication device 30 is allocated an allowable interference amount of I accept /5. Since the communication devices 30 cannot recognize this allocation amount by themselves, they recognize it through the communication control device, or obtain the transmission power determined based on this allocation amount. Since the communication control device cannot recognize the number of wireless devices managed by other communication control devices, they can recognize the total number by exchanging information with each other, and can allocate the allowable interference amount. For example, an allowable interference amount of 3I accept /5 is allocated within the communication control device 10-1 .
- the interference margin not used by the communication device 30 can be a residual interference margin.
- FIG. 21 is a diagram showing the state in which the residual interference margin occurs.
- FIG. 21 shows the total interference amount set for each of the two communication control devices 10 (communication control devices 10 1 , 10 2 ).
- FIG. 21 also shows the amount of interference (amount of interference) that a plurality of communication devices 30 (communication devices 30 1 to 30 5 ) under the management of the two communication control devices 10 give to a predetermined protection point of the communication system 1.
- the amount of interference obtained by subtracting the amount of interference by the communication device 30 from the total amount of interference by each of the two communication control devices 10 is the residual interference margin.
- the remaining amount of interference is called the residual interference margin.
- the residual interference margin can be rephrased as the residual interference amount.
- each of the multiple communication devices 30 stores desired transmission power information in the storage unit 32.
- the desired transmission power information is information on transmission power that the communication device 30 requests from the communication control device 10 as information on transmission power required for transmitting radio waves.
- each of the communication devices 30 6 to 30 9 holds desired transmission power information A, B, C, or D.
- the communication control device 10 assigns interference amounts A to D to the communication devices 30 6 to 30 9 based on the desired transmission power information A to D.
- the communication control device 10 may calculate the maximum transmission power (hereinafter referred to as maximum allowable transmission power) permitted for each communication device 30 based on the allocated amount of interference (hereinafter referred to as allocated interference amount). For example, the communication control device may calculate the maximum allowable transmission power of each communication device 30 by performing a reverse calculation from the allocated amount of interference based on propagation loss, antenna gain, etc. Then, the communication control device 10 may notify each communication device 30 of information on the calculated maximum allowable transmission power.
- maximum allowable transmission power hereinafter referred to as maximum allowable transmission power permitted for each communication device 30 based on the allocated amount of interference (hereinafter referred to as allocated interference amount). For example, the communication control device may calculate the maximum allowable transmission power of each communication device 30 by performing a reverse calculation from the allocated amount of interference based on propagation loss, antenna gain, etc. Then, the communication control device 10 may notify each communication device 30 of information on the calculated maximum allowable transmission power.
- the dynamic frequency sharing process executed by the communication control device 10 is not limited to calculations related to the maximum allowable transmission power.
- the communication control device 10 may perform calculations related to frequencies available to the communication device 30 as part of dynamic frequency sharing processing.
- the calculations related to available frequencies are started, for example, when the communication device 30 or the intermediate device 20 makes a request to the communication control device 10 for information on available frequencies.
- available frequency information typically refers to information indicating frequencies that can be safely used for secondary purposes by the communication device 30 without causing fatal interference to the primary system.
- Example 1 The available frequency information is determined based on, for example, a secondary use prohibited area called an exclusion zone. Specifically, for example, when the communication device 30 is located in a secondary use prohibited area that is provided for the purpose of protecting a primary system that uses frequency channel F1, the frequency channel F1 is not notified to the communication device 30 as an available channel.
- a secondary use prohibited area called an exclusion zone.
- the available frequency information may be determined, for example, by the degree of interference with the primary system. Specifically, even if a frequency channel is outside the secondary use prohibited area, if it is determined that the frequency channel will cause fatal interference with the primary system, the frequency channel may not be notified as an available channel. An area where such a determination may be necessary is also called a neighborhood area.
- the available frequency information may include frequency channels that are not notified as available due to conditions other than the primary system protection requirements described in Examples 1 and 2. Specifically, for example, in order to avoid possible interference between communication devices 30 in advance, a frequency channel being used by another communication device 30 existing in the vicinity of the communication device 30 may not be notified as an available channel. In this way, the available frequency information that is set in consideration of interference with other communication devices may be set as, for example, "recommended use frequency information" and provided together with the available frequency information. In other words, it is desirable that the "recommended use frequency information" be a subset of the available frequency information.
- the communication control device 10 may transmit information on frequencies that do not cause interference between the communication devices 30 as recommended frequency information, separate from the available frequencies in Examples 1 and 2.
- Recommended frequency information can also be considered as a type of available frequency.
- the communication control device 10 can notify the same frequency as that of the primary system or the nearby communication device 30 as an available channel.
- the available frequency information typically includes maximum allowable transmission power information.
- the maximum allowable transmission power is typically expressed by equivalent isotropic radiated power (EIRP).
- EIRP equivalent isotropic radiated power
- the maximum allowable transmission power is not necessarily limited to this, and may be provided by, for example, a combination of conducted power and antenna gain.
- the antenna gain may be set to an allowable peak gain for each spatial direction.
- the communication control device 10 is permitted to calculate the available frequencies taking into account the building entry loss (BEL). In this case, the communication device 30 can make secondary use of more frequencies than when it is outdoors.
- BEL building entry loss
- the communication control device 10 determines whether the communication device 30 is indoors or not based on the positioning results of the sensor unit 34 equipped in the communication device 30.
- the measurement result may indicate a wide area including outdoors even when the communication device 30 is indoors.
- the communication control device 10 cannot eliminate the possibility that the communication device 30 is outdoors, and therefore cannot calculate available frequencies that take into account building entry loss. This may result in ineffective use of radio wave resources.
- Figure 23 is a flowchart for explaining the operation of the communication system 1. More specifically, Figure 23 shows a process for identifying the location of the communication device 30 (hereinafter referred to as location information identification process). Note that in the following description, it is assumed that the information processing device 50 executes the location information identification process described below, but some or all of the location information identification process may be executed by another device. The operation of the communication system 1 will be described below with reference to Figure 23.
- the acquisition unit 131 of the information processing device 50 acquires network configuration information in advance from the management device 40 managed by the network administrator (step S1).
- the network configuration information is information related to the private network to which the communication device 30 belongs.
- the private network may also be referred to as a local network.
- the private network may also be a 5G private network.
- the network configuration information may include, for example, the information shown in (A1) to (A4) below.
- A1 geospatial information in which a private network is constructed (A2) a list of communication devices 30 constituting the private network; (A3) correspondence information indicating a correspondence between a location (e.g., at least one of a building, a floor, and a room) and an IP address range; (A4) Location information of each location (e.g., geospatial range information)
- an example of the list of communication devices 30 that make up the private network is a list of information that can uniquely identify the communication device 30 (e.g., a MAC address, or a combination of an authentication number and a serial number, etc.).
- the acquisition unit 131 of the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication device 30, the intermediate device 20, or the communication control device 10 (step S2).
- the information about the communication device 30 may include, for example, the information shown in (B1) to (B3) below.
- B1 Current location information of the communication device 30 measured by the communication device 30 (first location information)
- B2 Information on an IP address assigned to the communication device 30 (e.g., a private IP address)
- B3 Information that can uniquely identify the communication device 30 (for example, a MAC address, or a combination of an authentication number and a serial number, etc.)
- the identification unit 532 of the information processing device 50 identifies the private network to which the communication device 30 belongs based on information about the communication device 30 (e.g., at least one of the above (B1) to (B3)) and the network configuration information (step S3).
- the information processing device 50 identifies which private network the communication device 30 belongs to by combining the current location information of the communication device 30 measured by the communication device 30 using, for example, the sensor unit 34, the private IP address of the communication device 30, and information that can uniquely identify the communication device 30.
- Fig. 24 is a diagram for explaining an example of a method for identifying a private network to which a communication device 30 belongs.
- a private network P is constructed in a geospatial range X as shown in Fig. 24.
- the information processing device 50 determines that the communication device 30.1 belongs to the private network P.
- the information on the current location of the communication device 30 may be not only a measured point, but also planar information including a measurement error as shown in Fig. 24.
- information processing device 50 may determine that it belongs to a private network (in the example of FIG. 24, private network Q) constructed in the range with the largest overlapping area (range Y in the example of FIG. 24).
- the geospatial range information of the private network and the current location information of the communication device 30 are planar information, but the geospatial range information of the private network and/or the current location information of the communication device 30 may be three-dimensional information.
- the geospatial range of the private network may be three-dimensional range information
- the current location information of the communication device 30 may be three-dimensional range information including not only horizontal error but also vertical error.
- the information processing device 50 may compare the range in which the private network is constructed with the current location of the communication device 30, taking into account the vertical error. Then, the information processing device 50 may determine which private network the communication device 30 belongs to based on the comparison result. At this time, the information processing device 50 may calculate, for example, the volume of the overlap between the current location of the communication device 30 and each range, and determine that the communication device 30 belongs to the private network with the larger volume.
- the information processing device 50 may refer to a list of the communication devices 30 that make up each private network. Then, based on the reference result, the information processing device 50 may determine which private network the communication device 30 belongs to.
- the information processing device 50 may determine that the communication device 30.1 belongs to the private network P without using the current location information of the communication device 30.1 and information on the geospatial range in which the private network is constructed.
- the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on information about the private network to which the communication device 30 belongs (step S4).
- the information processing device 50 may identify the location where the communication device 30 is located (e.g., at least one of a building, a floor, and a room) based on the information about the private network to which the communication device 30 belongs, and generate the location information (second location information) based on the identified information.
- the information processing device 50 identifies the building/floor/room in which the communication device 30 is located based on the network configuration information of the private network identified in step S3 and information about the communication device 30 acquired in step S2 (for example, information about the IP address of the communication device 30).
- the information processing device 50 can identify that the communication device 30 is located on floor B. In other words, the information processing device 50 identifies the location (building, floor, or room) corresponding to the IP address range that includes the IP address assigned to the communication device 30 as the location (building, floor, or room) where the communication device 30 is located. Furthermore, if the location identified in this way is clearly indicated as being indoors as in FIG. 1, the information processing device 50 can also identify that the communication device 30 is installed indoors.
- the second location information is information indicating the location of the identified location (e.g., at least one of a building, a floor, and a room) in any spatial coordinate system.
- the second location information in a geographic coordinate system is expressed as a combination of the horizontal outline of the identified location and the vertical altitude range (e.g., the height range from the base/floor of the building to the top/ceiling of the building).
- the second location information may be expressed as a solid in an ECEF (earth-centered earth-fixed) coordinate system or the like.
- the second location information is not limited to information indicating the location of a location.
- the second location information may include information indicating whether the communication device 30 is located indoors.
- the information processing device 50 transmits the second location information generated in step S4 to a device that performs processing related to dynamic frequency sharing (step S5).
- the device that performs processing related to dynamic frequency sharing may be the communication control device 10, the intermediate device 20, or the communication device 30.
- Any device that receives the second location information may use the second location information for some processing related to dynamic frequency sharing of the communication device 30, such as calculating available frequencies in an AFC system.
- the device performing processing related to dynamic frequency sharing is the communication control device 10 (e.g., an AFC system).
- the communication control device 10 may use the second location information to calculate the available frequencies for the communication device 30.
- the information processing device 50 (or the communication control device 10) needs to convert the second location information into information in a format that can be used by the communication control device 10 when calculating the available frequency.
- the second location information is expressed in a format that cannot be used by the communication control device 10 (e.g., an AFC system) when calculating the available frequency
- the information processing device 50 (or the communication control device 10) needs to convert this information into information in a format that can be used by the communication control device 10 when calculating the available frequency (volume of location uncertainty in the case of an AFC system).
- the information processing device 50 (or the communication control device 10) needs to convert the second location information into the horizontal range in which the communication device 30 may exist (Horizontal Uncertainty) and the vertical position of the communication device 30 and its uncertainty (Vertical Uncertainty). If the second location information is expressed as a combination of the horizontal outline of a specified building/floor/room in a geographic coordinate system and the vertical altitude range, the information processing device 50 (or the communication control device 10) may directly use the information on the horizontal range of the building/floor/room as the Horizontal Uncertainty.
- the information processing device 50 may set the median value of the vertical range as the vertical position (height) of the communication device 30, and then the information processing device 50 (or the communication control device 10) may set the Vertical Uncertainty value to 1/2 of the value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the vertical altitude.
- the coordinate system may be converted to a geographic coordinate system and then converted to a format that the AFC system can use to calculate available frequencies using the same method as above.
- Example>> The above describes the operation of the communication system 1. Next, some examples of the location information identification process will be described. The examples shown below include a sequence from when the communication device 30 (e.g., SPD) connects to a private network to when the communication control device 10 (e.g., AFC system) is inquired about available frequency information.
- the communication device 30 e.g., SPD
- the communication control device 10 e.g., AFC system
- Fig. 25 is a sequence diagram showing a first embodiment.
- the information processing device 50 executes all steps (steps S1 to S5) of the location information specification process.
- steps S1 to S5 the information processing device 50 executes all steps (steps S1 to S5) of the location information specification process.
- the first embodiment will be described with reference to the sequence diagram of Fig. 25.
- the information processing device 50 obtains network configuration information for each private network in advance from the management device 40 (step S101).
- the communication device 30 connects to one of multiple private networks (step S102). After connecting to the private network, the communication device 30 obtains an IP address assigned to itself (step S103). Then, the communication device 30 measures its current location (step S104).
- the communication device 30 transmits the measured current location information (first location information) and information on the IP address assigned to itself to the information processing device 50 (step S105). At this time, the communication device 30 may also transmit information that can uniquely identify the communication device 30 to the information processing device 50. Note that the communication device 30 may encrypt and transmit this information (for example, information that can uniquely identify the communication device 30).
- the information transmitted by the communication device 30 to the information processing device 50 here is referred to as information related to the communication device 30.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication device 30. Then, the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs (steps S106 to S108). Specifically, the information processing device 50 generates the second location information as follows.
- the information processing device 50 identifies the private network to which the communication device 30 belongs based on the information about the communication device 30 and the network configuration information (step S106). Then, the information processing device 50 identifies the location of the communication device 30 based on the information about the communication device 30 and the network configuration information that it manages (step S107). Specifically, the information processing device 50 identifies the location of the communication device 30 (e.g., at least one of a building, a floor, and a room) based on the IP address of the communication device 30 and the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs. Then, the information processing device 50 generates second location information based on the identified information (step S108).
- the location of the communication device 30 e.g., at least one of a building, a floor, and a room
- the information processing device 50 transmits the second location information to the communication device 30 (step S109).
- the information processing device 50 may convert the second location information into location information (e.g., volume of location uncertainty) that can be used by the communication control device 10 according to the method described above, and transmit the converted second location information to the communication device 30.
- location information e.g., volume of location uncertainty
- the converted second location information can also be considered as the second location information.
- the second location information may include information indicating whether the communication device 30 is located indoors.
- the communication device 30 sets the second location information (step S110). Then, the communication device 30 notifies the intermediate device 20 of the second location information (step S111).
- the intermediate device 20 acquires the second location information from the communication device 30. Then, the intermediate device 20 makes a request to the communication control device 10 for information on available frequencies based on the second location information (step S112).
- the communication control device 10 receives a query request for available frequency information from the intermediate device 20.
- the communication control device 10 then calculates the available frequencies based on the second location information included in the query request. Note that the communication control device 10 may check whether the supplied second location information is reliable before calculating the available frequencies (step S113).
- the communication device 30/information processing device 50 may transmit information regarding the reliability of the second location information (hereinafter referred to as reliability information).
- the reliability information may be provided directly to the communication control device 10 without going through the intermediate device 20.
- Examples of the reliability information include identification information of the operator of the communication device 30, identification information of the provider of the second location information (for example, information of the administrator of the information processing device 50), and identification information of the network administrator.
- the communication control device 10 may determine whether the provided reliability information satisfies a predetermined criterion. For example, the communication control device 10 may determine whether the identification information included in the reliability information indicates a trusted operator, a trusted provider of the location information, or a trusted network administrator.
- the communication control device 10 may use the provided second location information for the available frequency calculation only if the reliability information satisfies the predetermined criterion.
- identification information examples include, for example, a certificate issued for each CPI (Certified Professional Installer) in the US CBRS.
- the communication control device 10 may acquire and register user information of the communication device 30 in advance. The communication control device 10 may then compare this registration information with information included in the available frequency inquiry to confirm whether the second location information is information from a communication device 30 of a trustworthy user. Note that when registering user information in advance, the communication control device 10 may also use identification information or the like to confirm the reliability of the user. Note that, when inquiring about available frequencies, the identification information may be encrypted and transmitted.
- the communication control device 10 transmits information about the available frequencies to the intermediate device 20 (step S114).
- the intermediate device 20 transmits the information about the available frequencies to the communication device 30 (step S115).
- the communication device 30 performs communication based on the information about the available frequencies.
- the information processing device 50 may acquire in advance from the management device 40 information required to identify the private network to which the communication device 30 belongs (for example, the information shown in (A1) to (A4) above).
- Fig. 26 is a sequence diagram showing a second embodiment.
- the information processing device 50 executes all steps (steps S1 to S5) of the location information identification process, but in the second embodiment, a part of the location information identification process is executed by the management device 40.
- the second embodiment will be described below with reference to the sequence diagram of Fig. 26.
- the information processing device 50 obtains network configuration information for each private network in advance from the management device 40 (step S201).
- the communication device 30 connects to one of multiple private networks (step S202). After connecting to the private network, the communication device 30 obtains an IP address assigned to itself (step S203). Then, the communication device 30 measures its current location (step S204).
- the communication device 30 transmits information about the communication device 30 to the information processing device 50 (step S205).
- the information about the communication device 30 may include current location information (first location information) measured by the communication device 30, information about an IP address assigned to the communication device 30, and information that can uniquely identify the communication device 30.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication device 30. Then, the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs (steps S206 to S210). In the second embodiment, the information processing device 50 generates the second location information using the management device 40. Specifically, the information processing device 50 generates the second location information as follows.
- the information processing device 50 identifies the private network to which the communication device 30 belongs based on the information about the communication device 30 and the network configuration information (step S206). Then, the information processing device 50 transmits information about the IP address assigned to the communication device 30 to the management device 40 that manages the information about the identified private network (step S207).
- the management device 40 acquires IP address information from the information processing device 50.
- the management device 40 then identifies the location of the communication device 30 based on information about the communication device 30 and the network configuration information that it manages (step S208). Specifically, the management device 40 identifies the location of the communication device 30 (e.g., at least one of a building, a floor, and a room) based on the IP address of the communication device 30 and the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs.
- the management device 40 may also identify whether the communication device 30 is located indoors.
- the management device 40 then transmits the identified information to the information processing device 50 (step S209).
- the information processing device 50 acquires information identified by the management device 40 (e.g., information indicating the location of the communication device 30) from the management device 40. The information processing device 50 then generates second location information based on the information identified by the management device 40 (step S210).
- information identified by the management device 40 e.g., information indicating the location of the communication device 30
- the information processing device 50 then generates second location information based on the information identified by the management device 40 (step S210).
- the information processing device 50 transmits the second location information to the communication device 30 (step S211).
- the information processing device 50 may convert the second location information into location information (e.g., volume of location uncertainty) that can be used by the communication control device 10 according to the method described above, and transmit the converted second location information to the communication device 30.
- location information e.g., volume of location uncertainty
- the converted second location information can also be considered as the second location information.
- the second location information may include information indicating whether the communication device 30 is located indoors.
- the information indicating whether the communication device 30 is located indoors may be generated by the information processing device 50 or the management device 40.
- the communication device 30 sets the second location information (step S212). Then, the communication device 30 notifies the intermediate device 20 of the second location information (step S213).
- the intermediate device 20 acquires the second location information from the communication device 30. Then, the intermediate device 20 and the communication control device 10 perform a process of querying the available frequency information (step S214). This process may be similar to steps S112 to S114 in the first embodiment.
- the intermediate device 20 transmits the information on the available frequencies acquired from the communication control device 10 to the communication device 30 (step S215).
- the communication device 30 communicates based on the information on the available frequencies.
- the information processing device 50 when an inquiry is made from the communication device 30, the information processing device 50 causes the management device 40, which manages the private network to which the communication device 30 belongs, to execute part of the location information identification process. Therefore, the information processing device 50 may acquire in advance information required to identify the private network to which the communication device 30 belongs from the management device 40. Alternatively, the information processing device 50 may directly identify the management device 40 to which the inquiry should be made, using information on the current location of the communication device 30, etc.
- one management device 40 manages information on multiple private networks.
- the information processing device 50 queries the management device 40 for location information of the communication device 30, it may also transmit information that can identify the private network to which the communication device 30 belongs from the multiple private networks.
- the information processing device 50 may also transmit current location information of the communication device 30 to the management device 40. This may enable the management device 40 to identify the private network to which the communication device 30 belongs.
- the information indicating the location of the communication device 30 that the management device 40 transmits to the information processing device 50 in step S209 may be an identifier capable of identifying the location of the communication device 30 (at least one of a building, a floor, and a room).
- the information processing device 50 may acquire in advance correspondence information that associates the identifier capable of identifying the location of the communication device 30 (at least one of a building, a floor, and a room) with location information indicating at least one of a building, a floor, and a room.
- the information processing device 50 may then generate second location information using the correspondence information and the identifier acquired from the management device 40.
- Fig. 27 is a sequence diagram showing the third embodiment. In the third embodiment, part of the location information specification process is also executed by the management device 40. Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the sequence diagram of Fig. 27.
- the information processing device 50 obtains network configuration information for each private network in advance from the management device 40 (step S301).
- the communication device 30 connects to one of multiple private networks (step S302). After connecting to the private network, the communication device 30 obtains an IP address assigned to itself (step S303). Then, the communication device 30 measures its current location (step S304).
- the communication device 30 transmits information about the communication device 30 to the information processing device 50 (step S305).
- the information about the communication device 30 may include current location information (first location information) measured by the communication device 30, information about an IP address assigned to the communication device 30, and information that can uniquely identify the communication device 30.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication device 30. Then, the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs (steps S306 to S310). In the third embodiment, the information processing device 50 generates the second location information using the management device 40. Specifically, the information processing device 50 generates the second location information as follows.
- the information processing device 50 identifies the private network to which the communication device 30 belongs based on the information about the communication device 30 and the network configuration information (step S306). Then, the information processing device 50 identifies an identifier indicating the location of the communication device 30 based on the information about the communication device 30 and the network configuration information that it manages (step S307). Specifically, the information processing device 50 identifies an identifier indicating the location of the communication device 30 (e.g., at least one of a building, a floor, and a room) based on the IP address of the communication device 30 and the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs. Then, the information processing device 50 transmits the identifier identified in step S307 to the management device 40 that manages the information of the private network to which the communication device 30 belongs (step S308).
- the management device 40 that manages the information of the private network to which the communication device 30 belongs
- the management device 40 acquires an identifier indicating the location of the communication device 30 from the information processing device 50.
- the storage unit 42 of the management device 40 stores correspondence information in advance that associates an identifier that can identify a building, floor, or room with location information of the building, floor, or room.
- the management device 40 uses the correspondence information and the identifier acquired from the information processing device 50 to identify the location of the communication device 30 (e.g., at least one of a building, floor, and room).
- the management device 40 may also identify whether the communication device 30 is located indoors.
- the management device 40 transmits the identified information to the information processing device 50 (step S309).
- the management device 40 may generate second location information based on the identified information.
- the management device 40 may convert the second location information into location information (e.g., volume of location uncertainty) that can be used by the communication control device 10 according to the method described above.
- location information e.g., volume of location uncertainty
- the converted second location information can also be considered as second location information.
- the information processing device 50 acquires information identified by the management device 40 (e.g., information indicating the position of the communication device 30) from the management device 40.
- the information processing device 50 may acquire second position information from the management device 40.
- the information processing device 50 generates the second position information based on the information identified by the management device 40 (step S310).
- the second position information may be used as the second position information as is.
- the information processing device 50 transmits the second location information to the communication device 30 (step S311).
- the information processing device 50 may convert the second location information into location information (e.g., volume of location uncertainty) that can be used by the communication control device 10 according to the method described above, and transmit the converted second location information to the communication device 30.
- the converted second location information can also be considered as the second location information.
- the information processing device 50 acquires the converted second location information from the management device 40, it may transmit the converted second location information as is to the communication device 30.
- the second location information may include information indicating whether the communication device 30 is located indoors.
- the information indicating whether the communication device 30 is located indoors may be generated by the information processing device 50 or the management device 40.
- the communication device 30 sets the second location information (step S312). Then, the communication device 30 notifies the intermediate device 20 of the second location information (step S313).
- the intermediate device 20 acquires the second location information from the communication device 30. Then, the intermediate device 20 and the communication control device 10 perform a process of querying the available frequency information (step S314). This process may be similar to steps S112 to S114 in the first embodiment.
- the intermediate device 20 transmits the information on the available frequencies acquired from the communication control device 10 to the communication device 30 (step S315).
- the communication device 30 communicates based on the information on the available frequencies.
- FIG. 28 is a sequence diagram showing the fourth embodiment.
- part of the location information identification process is executed by the management device 40.
- a plurality of management devices 40 exist.
- the plurality of management devices 40 each manage information of a different private network. It is assumed that a management device 401 and a management device 402 exist in the fourth embodiment.
- the fourth embodiment corresponds to, for example, a case where a plurality of management devices 40 are connected to an information processing device 50.
- the second embodiment will be described with reference to the sequence diagram of FIG. 28.
- the communication device 30 connects to one of multiple private networks (step S401). After connecting to the private network, the communication device 30 obtains an IP address assigned to itself (step S402). Then, the communication device 30 measures its current location (step S403).
- the communication device 30 transmits information about the communication device 30 to the information processing device 50 (step S404).
- the information about the communication device 30 may include current location information (first location information) measured by the communication device 30, information about an IP address assigned to the communication device 30, and information that can uniquely identify the communication device 30.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication device 30. Then, the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs (steps S405 to S412). In the fourth embodiment, the information processing device 50 generates the second location information using the management device 40. Specifically, the information processing device 50 generates the second location information as follows.
- the information processing device 50 identifies the private network to which the communication device 30 belongs (steps S405 to S408). For example, the information processing device 50 transmits current location information (first location information) of the communication device 30 to all connected management devices 40 (steps S405, S407).
- the management device 40 that receives the first location information checks whether the communication device 30 belongs to a private network that it manages based on the first location information.
- the management device 40 transmits information indicating the check result (hereinafter, referred to as check information) to the information processing device 50 (steps S406, S408). Based on this check information, the information processing device 50 can identify the private network to which the communication device 30 belongs. Then, the information processing device 50 transmits information on the IP address assigned to the communication device 30 to the management device 40 that has returned information indicating that the communication device 30 belongs (step S409).
- the method of identifying the private network to which the communication device 30 belongs is not limited to the above.
- the information processing device 50 may select one management device 40 (e.g., management device 40 1 ) and transmit the first location information to it, instead of transmitting the first location information to all management devices 40 at once. Then, the information processing device 50 checks whether the confirmation information returned from the management device 40 is a positive answer or not. If the answer is positive (i.e., if the communication device 30 belongs to a private network managed by the management device 40 that returned the confirmation information), the information processing device 50 transmits information on the IP address assigned to the communication device 30 to the management device 40 that returned the confirmation information.
- the information processing device 50 may transmit IP address information to another management device 40 (e.g., management device 40 2 ).
- the information processing device 50 may similarly transmit first location information to another management device 40 (e.g., management device 40 2 ).
- the information processing device 50 may transmit information of the IP address assigned to the communication device 30 to the management device 40 that returned the confirmation information.
- the information processing device 50 may further transmit the first location information to another management device 40. Thereafter, the information processing device 50 may repeat this process until a positive response is returned.
- the management device 40 obtains IP address information from the information processing device 50.
- the management device 40 then identifies the location of the communication device 30 based on information about the communication device 30 and the network configuration information that it manages (step S410). Specifically, the management device 40 identifies the location of the communication device 30 (e.g., at least one of a building, a floor, and a room) based on the IP address of the communication device 30 and the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs.
- the management device 40 may also identify whether the communication device 30 is located indoors.
- the management device 40 then transmits the identified information to the information processing device 50 (step S411).
- the information processing device 50 acquires information identified by the management device 40 (e.g., information indicating the location of the communication device 30) from the management device 40. The information processing device 50 then generates second location information based on the information identified by the management device 40 (step S412).
- information identified by the management device 40 e.g., information indicating the location of the communication device 30
- the information processing device 50 then generates second location information based on the information identified by the management device 40 (step S412).
- the information processing device 50 transmits the second location information to the communication device 30 (step S413).
- the information processing device 50 may convert the second location information into location information (e.g., volume of location uncertainty) that can be used by the communication control device 10 according to the method described above, and transmit the converted second location information to the communication device 30.
- location information e.g., volume of location uncertainty
- the converted second location information can also be considered as the second location information.
- the second location information may include information indicating whether the communication device 30 is located indoors.
- the information indicating whether the communication device 30 is located indoors may be generated by the information processing device 50 or the management device 40.
- the communication device 30 sets the second location information (step S414). Then, the communication device 30 notifies the intermediate device 20 of the second location information (step S415).
- the intermediate device 20 acquires the second location information from the communication device 30. Then, the intermediate device 20 and the communication control device 10 perform a process of querying the available frequency information (step S416). This process may be similar to steps S112 to S114 in the first embodiment.
- the intermediate device 20 transmits the information on the available frequencies acquired from the communication control device 10 to the communication device 30 (step S417).
- the communication device 30 communicates based on the information on the available frequencies.
- FIG. 29 is a sequence diagram showing a fifth embodiment.
- the information processing device 50 executes all steps (steps S1 to S5) of the location information identification process.
- the information processing device 50 supplies, for example, the volume of location uncertainty as the second location information to other devices (for example, the communication device 30, the intermediate device 20, etc.).
- an identifier is supplied that enables the location (at least one of a building, a floor, and a room) in which the communication device 30 is present to be determined.
- the fifth embodiment will be described with reference to the sequence diagram of FIG. 29.
- the communication control device 10 acquires three-dimensional location information data (hereinafter also referred to as three-dimensional data) of buildings, floors, and rooms from the management device 40 in advance (step S501).
- the information processing device 50 acquires network configuration information of each private network in advance from the management device 40 (step S502).
- the communication device 30 connects to one of the multiple private networks (step S503). After connecting to the private network, the communication device 30 obtains an IP address assigned to itself (step S504). Then, the communication device 30 measures its current location (step S505).
- the communication device 30 transmits information about the communication device 30 to the information processing device 50 (step S506).
- the information about the communication device 30 may include current location information (first location information) measured by the communication device 30, information about an IP address assigned to the communication device 30, and information that can uniquely identify the communication device 30.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication device 30. Then, the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs (steps S507 to S508). Specifically, the information processing device 50 generates the second location information as follows.
- the information processing device 50 identifies the private network to which the communication device 30 belongs based on the information about the communication device 30 and the network configuration information (step S507). Then, the information processing device 50 identifies the location of the communication device 30 based on the information about the communication device 30 and the network configuration information that it manages (step S508). Specifically, the information processing device 50 identifies the location of the communication device 30 (e.g., at least one of a building, a floor, and a room) based on the IP address of the communication device 30 and the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs.
- the location of the communication device 30 e.g., at least one of a building, a floor, and a room
- the information processing device 50 generates second location information based on the identified information.
- the second location information includes an identifier that allows the location of the communication device 30 to be determined (at least one of a building, a floor, and a room).
- the information processing device 50 transmits the second location information including this identifier to the communication device 30 (step S509). This identifier may be considered as the second location information.
- the communication device 30 sets the second location information (step S510). Then, the communication device 30 notifies the intermediate device 20 of the second location information including the above identifier (step S511).
- the intermediate device 20 acquires the second location information from the communication device 30. Then, the intermediate device 20 makes a request to the communication control device 10 for an inquiry about available frequency information based on the second location information (step S512).
- the communication control device 10 obtains a query request for available frequency information from the intermediate device 20.
- the communication control device 10 then calculates available frequencies based on the second location information included in the query request. For example, the communication control device 10 uses an identifier included in the second location information to identify three-dimensional location information data for the location (at least one of a building, a floor, and a room) where the communication device 30 is located (step S513).
- the communication control device 10 then generates location information that can be used for calculating available frequencies based on the identified three-dimensional data and the second location information (step S514).
- the communication control device 10 converts the identifier included in the second location information into location information that can be used for calculating available frequencies based on the identified three-dimensional data.
- the communication control device 10 then calculates available frequencies based on the converted location information (step S515).
- the communication control device 10 transmits information about the available frequencies to the intermediate device 20 (step S516).
- the intermediate device 20 transmits the information about the available frequencies to the communication device 30 (step S517).
- the communication device 30 performs communication based on the information about the available frequencies.
- the intermediate device 20 may use the identifier included in the second location information to identify three-dimensional location information data of the location (at least one of the building, floor, and room) where the communication device 30 is located, generate location information usable for calculating available frequencies based on the identified three-dimensional data and the second location information, and notify the communication control device 10 of the second location information.
- the intermediate device 20 obtains the three-dimensional location information data of the building, floor, and room from the management device 40 in advance.
- all steps of the location information identification process are performed by the information processing device 50.
- part of the location information identification process may be performed by the management device 40.
- the information processing device 50 when the information processing device 50 identifies the private network to which the communication device 30 belongs, there may be cases where it is not possible to determine that the communication device 30 belongs to a certain private network. For example, in the example of Fig. 24, if the information processing device 50 does not perform a determination based on area when identifying the private network to which the communication device 30-2 belongs, the information processing device 50 cannot determine that the communication device 30 belongs to a certain private network. Also, when there are multiple ranges with the same overlapping area, it is not possible to determine that the communication device 30 belongs to a certain private network.
- the information processing device 50 identifies the location (at least one of a building, a floor, and a room) where the communication device 30 exists for each private network. The information processing device 50 may then integrate the identified multiple pieces of location information and generate second location information based on the integrated location information. In this case, the information processing device 50 may use a polygon that combines two-dimensional or three-dimensional polygons of each building, each floor, or each room into one as the integrated location information. Alternatively, the information processing device 50 may use a large polygon that completely contains the polygons of each building, each floor, or each room as the integrated location information. In addition, when the location of the communication device 30 spans multiple locations (at least one of a building, a floor, and a room) with different IP address ranges, the information processing device 50 may similarly integrate these multiple locations.
- Fig. 30 is a sequence diagram showing a sixth embodiment.
- communication device 30 transmits second location information to intermediate device 20, and intermediate device 20 inquires of communication control device 10 about available frequencies.
- intermediate device 20 inquires of communication control device 10 about available frequencies.
- communication device 30 may directly inquire of communication control device 10 about available frequencies.
- the sixth embodiment will be described with reference to the sequence diagram of Fig. 30.
- the information processing device 50 obtains network configuration information for each private network in advance from the management device 40 (step S601).
- the communication device 30 connects to one of multiple private networks (step S602). After connecting to the private network, the communication device 30 obtains an IP address assigned to itself (step S603). Then, the communication device 30 measures its current location (step S604).
- the communication device 30 transmits information about the communication device 30 to the information processing device 50 (step S605).
- the information about the communication device 30 may include current location information (first location information) measured by the communication device 30, information about an IP address assigned to the communication device 30, and information that can uniquely identify the communication device 30.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication device 30. Then, the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs (steps S606 to S608). This process may be similar to steps S106 to S108 of the first embodiment.
- the information processing device 50 transmits the second location information to the communication device 30 (step S609).
- the communication device 30 sets the second location information (step S610). Then, the communication device 30 makes a request to the communication control device 10 for information on available frequencies based on the second location information (step S611).
- the communication control device 10 receives a request for a query for available frequency information from the communication device 30.
- the communication control device 10 then calculates the available frequencies based on the second location information included in the query request. Note that the communication control device 10 may check whether the supplied second location information is reliable before calculating the available frequencies (step S612).
- the communication control device 10 After calculating the available frequencies, the communication control device 10 transmits information about the available frequencies to the communication device 30 (step S613).
- the communication device 30 performs communication based on the information about the available frequencies.
- all steps of the location information identification process are performed by the information processing device 50.
- part of the location information identification process may be performed by the management device 40.
- Fig. 31 is a sequence diagram showing a seventh embodiment.
- the communication device 30 acquires the second location information from the information processing device 50, but the intermediate device 20 may acquire the second location information.
- the seventh embodiment will be described with reference to the sequence diagram of Fig. 31.
- the information processing device 50 obtains network configuration information for each private network in advance from the management device 40 (step S701).
- the communication device 30 connects to one of multiple private networks (step S702). After connecting to the private network, the communication device 30 obtains an IP address assigned to itself (step S703). Then, the communication device 30 measures its current location (step S704).
- communication device 30 transmits information about communication device 30 to intermediate device 20 (step S705).
- Intermediate device 20 transmits information about communication device 30 to information processing device 50 (step S706).
- the information about communication device 30 may include current location information (first location information) measured by communication device 30, information about an IP address assigned to communication device 30, and information that can uniquely identify communication device 30.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the intermediate device 20. Then, the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs (steps S707 to S709). This process may be similar to steps S106 to S108 of the first embodiment.
- the information processing device 50 transmits the second location information to the intermediate device 20 (step S710).
- the intermediate device 20 sets the second location information (step S711). Then, the intermediate device 20 makes a request for an inquiry about available frequency information to the communication control device 10 based on the second location information (step S712).
- the communication control device 10 receives a query request for available frequency information from the intermediate device 20.
- the communication control device 10 then calculates the available frequencies based on the second location information included in the query request. Note that the communication control device 10 may check whether the supplied second location information is reliable before calculating the available frequencies (step S713).
- the communication control device 10 transmits information about the available frequencies to the intermediate device 20 (step S714).
- the intermediate device 20 transmits the information about the available frequencies to the communication device 30 (step S715).
- the communication device 30 performs communication based on the information about the available frequencies.
- all steps of the location information identification process are performed by the information processing device 50.
- part of the location information identification process may be performed by the management device 40.
- FIG. 32 is a sequence diagram showing an eighth embodiment.
- intermediate device 20 acquires second location information from information processing device 50, but communication control device 10 may acquire second location information.
- communication control device 10 may acquire second location information.
- the seventh embodiment will be described with reference to the sequence diagram of Fig. 32.
- the information processing device 50 obtains network configuration information for each private network in advance from the management device 40 (step S801).
- the communication device 30 connects to one of multiple private networks (step S802). After connecting to the private network, the communication device 30 obtains an IP address assigned to itself (step S803). Then, the communication device 30 measures its current location (step S804).
- the communication device 30 transmits a request to inquire about available frequencies together with information about the communication device 30 (step S805).
- the communication control device 10 transmits the information about the communication device 30 to the information processing device 50 (step S806).
- the information about the communication device 30 may include current location information (first location information) measured by the communication device 30, information about an IP address assigned to the communication device 30, and information that can uniquely identify the communication device 30.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication control device 10. Then, the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs (steps S807 to S809). This process may be similar to steps S106 to S108 of the first embodiment.
- the information processing device 50 transmits the second location information to the communication control device 10 (step S810).
- the communication control device 10 sets the second location information (step S811). Then, the communication control device 10 calculates the available frequencies based on the second location information. Note that the communication control device 10 may check whether the supplied second location information is reliable before calculating the available frequencies (step S812).
- the communication control device 10 After calculating the available frequencies, the communication control device 10 transmits information about the available frequencies to the communication device 30 (step S813).
- the communication device 30 performs communication based on the information about the available frequencies.
- all steps of the location information identification process are performed by the information processing device 50.
- part of the location information identification process may be performed by the management device 40.
- Fig. 33 is a sequence diagram showing a ninth embodiment.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the intermediate device 20 or the communication control device 10, but the information processing device 50 may acquire information about the communication device 30 from the communication device 30.
- the ninth embodiment will be described with reference to the sequence diagram of Fig. 33.
- the information processing device 50 obtains network configuration information for each private network in advance from the management device 40 (step S901).
- the communication device 30 connects to one of multiple private networks (step S902). After connecting to the private network, the communication device 30 obtains an IP address assigned to itself (step S903). Then, the communication device 30 measures its current location (step S904).
- the communication device 30 transmits information about the communication device 30 to the information processing device 50 (step S905).
- the information about the communication device 30 may include current location information (first location information) measured by the communication device 30, information about an IP address assigned to the communication device 30, and information that can uniquely identify the communication device 30.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication device 30. Then, the information processing device 50 generates location information (second location information) of the communication device 30 based on the network configuration information of the private network to which the communication device 30 belongs (steps S906 to S908). This process may be similar to steps S106 to S108 of the first embodiment.
- the information processing device 50 transmits the second location information to the intermediate device 20 (step S909).
- the intermediate device 20 sets the second location information (step S910).
- the intermediate device 20 transmits a request for inquiry about available frequency information to the communication control device 10 based on the second location information (step S911).
- the information processing device 50 may transmit the second location information directly to the communication control device 10 without going through the intermediate device 20. In this case, a request for inquiry about available frequencies may be transmitted separately from the communication device 30.
- the communication control device 10 receives a query request for available frequency information from the intermediate device 20 (or the communication device 30). The communication control device 10 then calculates the available frequencies based on the second location information included in the query request. Note that the communication control device 10 may check whether the supplied second location information is reliable before calculating the available frequencies (step S912).
- the communication control device 10 transmits information about the available frequencies to the intermediate device 20 (step S913).
- the intermediate device 20 transmits the information about the available frequencies to the communication device 30 (step S914).
- the communication device 30 performs communication based on the information about the available frequencies.
- all steps of the location information identification process are performed by the information processing device 50.
- part of the location information identification process may be performed by the management device 40.
- the information processing device 50 acquires information about the communication device 30 from the communication device 30.
- the information processing device 50 may acquire information about the communication device 30 from the intermediate device 20 or the communication control device 10, as in the seventh to eighth embodiments described above.
- the communication control device 10 performs a calculation regarding frequencies available to the communication device 30 as a calculation regarding dynamic frequency sharing of the communication device 30.
- the calculation regarding dynamic frequency sharing performed by the communication control device 10 is not limited to a calculation regarding available frequencies.
- the communication control device 10 may perform a calculation regarding transmission power available to the communication device 30 based on the second location information.
- the communication control device 10 may perform a calculation regarding the maximum allowable transmission power of the communication device 30.
- the information processing device 50 identifies the private network to which the communication device 30 belongs and/or the management device 40 to be queried for location information, using the current location information estimated by the communication device 30.
- the information processing device 50 may identify the private network or the management device 40 using an identifier (e.g., ID/token) issued by a network administrator or the like, instead of the current location information of the communication device 30. This identifier may be registered in the communication device 30 before the communication device 30 is connected to the private network.
- an identifier e.g., ID/token
- the communication device 30 may provide this identifier to the information processing device 50, the management device 40, the intermediate device 20, or the communication control device 10, instead of the current location information of the communication device 30.
- this identifier may be registered in the intermediate device 20, not in the communication device 30.
- the intermediate device 20 may provide this identifier to the information processing device 50, the management device 40, or the communication control device 10.
- the communication control device 10 e.g., an AFC system
- the communication control device 10 can identify the location where the communication device 30 is located (at least one of the building, floor, and room), by combining this information with three-dimensional data of the building, etc.
- the communication control device 10 can identify the number of obstacles (e.g., floors, ceilings, and walls) that the radio waves output from the communication device 30 will pass through before reaching the protected object (the wireless system protected by the AFC system), as well as the materials of those obstacles, etc. Therefore, the communication control device 10 can estimate the BEL using this information.
- obstacles e.g., floors, ceilings, and walls
- the communication control device 10 of this embodiment may estimate the building entry loss (BEL) as follows.
- the second location information acquired by the communication control device 10 includes information indicating at least one of the building, floor, and room in which the communication device 30 is located.
- the communication control device 10 acquires three-dimensional data of at least one of the building, floor, and room in which the communication device 30 is located. At this time, the communication control device 10 may acquire this three-dimensional data, for example, from the management device 40 or from another device (for example, a server device of a building manager).
- the communication control device 10 estimates the building entry loss (BEL) for the communication device 30 based on the information indicating at least one of the building, floor, and room in which the communication device 30 is located and the three-dimensional data of at least one of the building, floor, and room in which the communication device 30 is located.
- BEL building entry loss
- the communication control device 10 performs processing related to dynamic frequency sharing of the communication device 30 based on the estimation result. For example, the communication control device 10 may perform calculations regarding frequencies available to the communication device 30 based on the estimation result, or may perform calculations regarding transmission power available to the communication device 30.
- FIG. 34 is a diagram for explaining a specific example of a method for estimating building entry loss.
- communication control device 10 identifies obstacles (e.g., walls, floors, and ceilings) that radio waves emitted from communication device 30 present in this room will pass through before reaching the location of the wireless system to be protected. Then, communication control device 10 estimates the BEL based on this identification result.
- obstacles e.g., walls, floors, and ceilings
- the BEL (dB) can be calculated using the following formula (1).
- each L i may be determined based on the material and/or thickness of the corresponding obstacle (e.g., wall, floor, and ceiling).
- the communication control device 10 may determine only N and obtain BEL by multiplying this N by a default value of the loss during passage.
- the communication control device 10 may determine L i based on the angle at which the radio waves enter the obstacle and the distance the radio waves pass through the obstacle when the radio waves travel in a straight line from the communication device 30 to the location of the protected object.
- the location information of the SPD is expressed in the form of a volume of location uncertainty. Therefore, the communication control device 10 may divide the volume of location uncertainty into a grid with a fixed interval and obtain a BEL for each representative point of the grid. The communication control device 10 may then perform processing related to dynamic frequency sharing (e.g., calculation of available frequency information) using the propagation loss at the point where the propagation loss is minimal, either at the BEL or including the BEL.
- processing related to dynamic frequency sharing e.g., calculation of available frequency information
- the communication control device 10 In order for the communication control device 10 to be able to estimate the BEL using the above method, it is necessary to identify information about obstacles (e.g., walls, floors, and ceilings) through which radio waves pass. This identification of information about obstacles may be performed by the communication control device 10 or by another device (e.g., the information processing device 50 or the management device 40).
- This identification of information about obstacles may be performed by the communication control device 10 or by another device (e.g., the information processing device 50 or the management device 40).
- the communication control device 10 acquires three-dimensional data of the building from the management device 40 in advance. Then, when the communication control device 10 executes processing related to dynamic frequency sharing (for example, when receiving an inquiry about available frequencies), it uses this three-dimensional data and the position information of the communication device 30 to identify obstacles (for example, walls, floors, and ceilings) through which radio waves will pass.
- processing related to dynamic frequency sharing for example, when receiving an inquiry about available frequencies
- the communication control device 10 can identify the obstacle through which the radio waves pass, and at the same time, calculate the incidence angle of the radio waves to the obstacle and/or the distance through which the radio waves pass through the obstacle, based on the position information of the protected object and the position information of the communication device 30. Therefore, the communication control device 10 can calculate the loss L i by taking this information (incidence angle and/or passing distance) into consideration.
- the communication control device 10 previously obtained 3D data of the building from the management device 40.
- the communication control device 10 may obtain the data from another device (e.g., the intermediate device 20, the communication device 30, or the information processing device 50).
- the information processing device 50 acquires three-dimensional data of the building in which the communication device 30 is located from the management device 40.
- the information processing device 50 then supplies this data together with location information to entities other than the communication control device 10 (such as the communication device 30 and the intermediate device 20).
- entities other than the communication control device 10 such as the communication device 30 and the intermediate device 20.
- these entities request processing related to dynamic frequency sharing from the communication control device 10, they transmit the three-dimensional data to the communication control device 10.
- the communication control device 10 may use this three-dimensional data to estimate the BEL.
- another device e.g., the information processing device 50 or the management device 40
- the other device may provide the identification result to another entity (e.g., the communication device 30, the intermediate device 20, or the communication control device 10).
- the message flow at this time may basically be the same as the flow when providing the location information described so far.
- the timing of providing information about the obstacle e.g., a wall, a floor, and a ceiling
- the other device e.g., the information processing device 50 or the management device 40
- the other device may select a combination of obstacles that will result in the smallest number of obstacles (e.g., walls, floors, and ceilings) to be passed through, and transmit the selection result as information about the obstacles.
- the other device may transmit information about all combinations of obstacles to be passed through (e.g., walls, floors, and ceilings) as information about the obstacles.
- the other device may calculate the BEL for all combinations of obstacles (e.g., walls, floors, and ceilings). Then, the other device may transmit information about the combination of obstacles that will result in the smallest BEL, or the calculated BEL, as information about the obstacles.
- the other device may transmit the BEL for all combinations of obstacles as information about the obstacles.
- a macro cell in a Heterogeneous Network may be the primary system, and a small cell or a relay station may be the secondary system.
- a base station may be the primary system, and a Relay User Equipment (Relay UE) or Vehicle User Equipment (Vehicle UE) that realizes D2D or V2X (Vehicle-to-Everything) within its coverage may be the secondary system.
- the communication device 30 may be mobile/portable or fixed.
- the interfaces between each entity may be wired or wireless.
- the interfaces between each entity (communication control device 10, intermediate device 20, communication device 30, management device 40, or information processing device 50) appearing in this embodiment may be wireless interfaces that are not dependent on frequency sharing.
- wireless interfaces that are not dependent on frequency sharing include wireless communication lines provided by mobile communication carriers via licensed bands and wireless LAN communications that use existing license-exempt bands.
- the communication control device 10 of this embodiment is not limited to the device described in the above embodiment.
- the communication control device 10 may be a device having a function other than controlling the communication device 30 that uses the frequency band in which frequency sharing is performed.
- a network manager may have the function of the communication control device 10 of this embodiment.
- the network manager may be, for example, a C-BBU (Centralized Base Band Unit) in a network configuration called a C-RAN (Centralized Radio Access Network) or a device equipped with the C-BBU.
- a base station including an access point
- These devices can also be considered as communication control devices.
- the communication control device 10 is a device that belongs to the communication system 1, but it does not necessarily have to be a device that belongs to the communication system 1.
- the communication control device 10 may be a device external to the communication system 1.
- the communication control device 10 may not directly control the communication device 30, but may indirectly control the communication device 30 via a device that constitutes the communication system 1.
- the information processing device 50 is an independent device from other devices (the communication control device 10, the intermediate device 20, the communication device 30, or the management device 40), but the other devices may have the functions of the information processing device 50.
- the communication control device 10 may have the functions of the information processing device 50
- the intermediate device 20 may have the functions
- the communication device 30 may have the functions
- the management device 40 may have the functions.
- the communication control device 10, the intermediate device 20, the communication device 30, or the management device 40 can be regarded as the information processing device 50.
- control device that controls the communication control device 10, intermediate device 20, communication device 30, management device 40, or information processing device 50 of this embodiment may be realized by a dedicated computer system or a general-purpose computer system.
- a program for executing the above-mentioned operations is stored in a computer-readable recording medium such as an optical disk, a semiconductor memory, a magnetic tape, or a flexible disk and distributed. Then, for example, the program is installed in a computer and the above-mentioned process is executed to configure a control device.
- the control device may be a device (for example, a personal computer) external to the communication control device 10, the intermediate device 20, the communication device 30, the management device 40, or the information processing device 50.
- the control device may also be a device (for example, the control unit 13, the control unit 23, the control unit 33, the control unit 43, or the control unit 53) internal to the communication control device 10, the intermediate device 20, the communication device 30, the management device 40, or the information processing device 50.
- a device for example, the control unit 13, the control unit 23, the control unit 33, the control unit 43, or the control unit 53
- the above-mentioned communication program may also be stored on a disk device provided in a server device on a network such as the Internet, so that it can be downloaded to a computer.
- the above-mentioned functions may also be realized by cooperation between an OS (Operating System) and application software.
- OS Operating System
- the parts other than the OS may be stored on a medium and distributed, or the parts other than the OS may be stored on a server device so that it can be downloaded to a computer.
- each component of each device shown in the figure is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure.
- the specific form of distribution and integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or part of them can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads, usage conditions, etc.
- the above-described embodiments can be combined as appropriate in areas where the processing content is not contradictory.
- the first response message and the second response message can be sent as separate messages.
- the order of each step shown in the sequence diagram or flow chart of this embodiment can be changed as appropriate.
- this embodiment can be implemented as any configuration that constitutes an apparatus or system, such as a processor as a system LSI (Large Scale Integration), a module using multiple processors, a unit using multiple modules, a set in which a unit has been further enhanced with other functions, etc. (i.e., a configuration that constitutes part of an apparatus).
- a processor as a system LSI (Large Scale Integration)
- a module using multiple processors a unit using multiple modules, a set in which a unit has been further enhanced with other functions, etc.
- a configuration that constitutes part of an apparatus i.e., a configuration that constitutes part of an apparatus.
- a system refers to a collection of multiple components (devices, modules (parts), etc.), regardless of whether all the components are in the same housing. For example, multiple devices housed in separate housings and connected via a network, etc., and a single device in which multiple modules are housed in a single housing are both systems.
- this embodiment can be configured as a cloud computing system in which a single function is shared and processed collaboratively by multiple devices via a network.
- the information processing device 50 generates location information (second location information) that enables identification of whether the communication device 30 is indoors or not, based on information related to the private network to which the communication device 30 belongs. Then, the communication control device 10 performs processing related to dynamic frequency sharing, based on this second location information. For example, the communication control device 10 performs calculations related to frequencies available to the communication device 30, or calculations related to transmission power available to the communication device 30, based on the second information.
- the second information allows the communication control device 10 to determine whether the communication device 30 is definitely located indoors. This allows the communication control device 10 to take building entry loss into account in the process related to dynamic frequency sharing. As a result, the communication device 30 can use more frequencies/greater transmission power, realizing efficient use of radio wave resources.
- the present technology can also be configured as follows.
- a generating unit that generates location information of a communication device that uses radio waves related to dynamic spectrum sharing based on information about a private network having different network settings for each area;
- a transmitter that transmits the location information to a device that performs processing related to the dynamic frequency sharing;
- An information processing device comprising: (2)
- the location information includes information that enables identification of whether the communication device is indoors or not.
- the location information includes information indicating whether the communication device is located indoors.
- the location information includes information indicating at least one of a building, a floor, and a room in which the communication device is located.
- the information about the private network includes correspondence information indicating a correspondence between at least one of a building, a floor, and a room and an IP address range.
- the information processing device according to any one of (2) to (4).
- An acquisition unit that acquires information on an IP address assigned to the communication device, the generation unit identifies at least one of a building, a floor, and a room in which the communication device is located based on the IP address information and the correspondence relationship information, and generates the location information based on the identified information.
- An identification unit that identifies the private network to which the communication device belongs.
- the information processing device according to any one of (2) to (6).
- the identification unit identifies the private network to which the communication device belongs based on at least one of current location information of the communication device measured by the communication device, a private IP address of the communication device, and information capable of uniquely identifying the communication device;
- the information processing device according to (7) above.
- the current location information of the communication device is information of a two-dimensional or three-dimensional range based on a measurement error;
- the identification unit identifies the private network to which the communication device belongs based on geospatial information of one or more private networks and the current location information of the communication device.
- the information processing device according to (8).
- the transmission unit transmits information regarding reliability of the location information to a device performing processing related to the dynamic frequency sharing.
- the information processing device according to any one of (1) to (9).
- the device that performs processing related to the dynamic frequency sharing is a communication control device that performs calculations regarding frequencies that can be used by the communication device.
- the communication control device is a device constituting an AFC (Automated Frequency Coordination) system or a device constituting a SAS (Spectrum Access System).
- the device that performs processing related to the dynamic frequency sharing is a proxy that represents the communication device to a communication control device that performs calculations related to frequencies available to the communication device.
- the device that performs processing related to the dynamic frequency sharing is the communication device.
- an acquisition unit that acquires location information of a communication device that uses radio waves related to dynamic spectrum sharing, the location information being generated based on information about a private network having different network settings for each area;
- a processing unit that performs processing related to dynamic frequency sharing of the communication device based on the location information;
- a communication control device comprising: (16) The acquisition unit acquires information regarding reliability of the location information, The processing unit performs a process related to dynamic frequency sharing of the communication device based on the location information when the reliability of the location information satisfies a predetermined standard.
- the process related to the dynamic frequency sharing includes a calculation regarding a frequency available to the communication device.
- the communication control device according to (15) or (16).
- the location information includes information indicating at least one of a building, a floor, and a room in which the communication device is located;
- the acquisition unit acquires three-dimensional data of at least one of a building, a floor, and a room in which the communication device is located, the processing unit estimates a building entry loss for the communication device based on information indicating at least one of a building, a floor, and a room in which the communication device is located, and three-dimensional data of at least one of the building, the floor, and the room in which the communication device is located, and performs processing related to dynamic frequency sharing of the communication device based on a result of the estimation.
- the communication control device according to any one of (15) to (17).
- Communication system 10 Communication control device 20 Intermediate device 30 Communication device 40 Management device 50 Information processing device 11, 41, 51 Communication unit 12, 22, 32, 42, 52 Storage unit 13, 23, 33, 43, 53 Control unit 21, 31 Wireless communication unit 24 Network communication unit 34 Sensor unit 311 Transmission processing unit 312 Reception processing unit 313 Antenna 131, 531 Acquisition unit 132 Processing unit 133, 534 Transmission unit 532 Identification unit 533 Generation unit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
情報処理装置は、領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を生成する生成部と、前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報を送信する送信部と、を備える。
Description
本開示は、情報処理装置、通信制御装置、及び情報処理方法、及び通信制御方法に関する。
無線システム(無線装置)に割り当て可能な電波資源(無線リソース)が枯渇するという問題が表面化している。この問題に対応するために、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、時間的・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)」が急速に注目を集めている。近年、米国FCCやカナダISEDは、6GHz帯について、アンライセンスデバイスによるAFCシステムを活用した高出力/屋外利用を認めた。これを実現するため、例えばWINNF(Wireless Innovation Forum)等において、AFCシステムの標準化が進められている。
47 CFR Part 15, Subpart E-Unlicensed National Information Infrastructure Devices
Wi-Fi Alliance, AFC Specification and Test Plans
WINNF-TS-3007-V1.0.0, Signaling Protocols and Procedures for 6 GHz Band; AFC System - Standard Power Device Interface Technical Specification
一般的に、動的周波数共用では、動的周波数共用に係る電波を動的に管理するための通信制御装置が配置される。通信制御装置は、管理下の通信装置に対して動的周波数共用に係る周波数帯の使用許可を与える。通信装置は、通信制御装置からの許可に基づき通信を行う。なお、通信装置の位置によっては、通信装置の位置に即した、より精度の高い動的周波数共用(例えば、より高度な/より現実的な動的周波数共用)が可能になる。しかし、現状の動的周波数共用の方法のままでは、電波資源の有効利用が十分に実現しない可能性がある。
そこで、本開示では、電波資源の有効利用を実現可能な情報処理装置、通信制御装置、及び情報処理方法、及び通信制御方法を提案する。
なお、上記課題又は目的は、本明細書に開示される複数の実施形態が解決し得、又は達成し得る複数の課題又は目的の1つに過ぎない。
上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の情報処理装置は、領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を生成する生成部と、前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報を送信する送信部と、を備える。
以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて通信装置301、302、及び303のように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、通信装置301、302、及び303を特に区別する必要が無い場合には、単に通信装置30と称する。
<<1.はじめに>>
近年の多様な無線システムが混在する無線環境及び、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(例えば、周波数)が枯渇するという問題が表面化している。しかしながら、どの電波帯域もすでに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。そこで、近年では、コグニティブ無線技術等の活用による電波資源の更なる有効利用が注目されている。
近年の多様な無線システムが混在する無線環境及び、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(例えば、周波数)が枯渇するという問題が表面化している。しかしながら、どの電波帯域もすでに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。そこで、近年では、コグニティブ無線技術等の活用による電波資源の更なる有効利用が注目されている。
コグニティブ無線技術では、例えば、既存の無線システムの時間的・空間的な空き電波(White Space)を利活用(例えば、動的周波数共用(DSA:Dynamic Spectrum Access))することにより、電波資源を捻出する。例えば、米国では、世界的には3GPP band 42、43とされている周波数帯とオーバーラップするFederal use band(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CBRS(Citizens Broadband Radio Service)の法制化及び標準化が加速している。CBRSについては、WINNF(Wireless Innovation Forum)が規格を策定している。また、近年では、Wi-Fiアライアンス(Wi-Fi Alliance)が規格を策定したAFC(Automated Frequency Coordination)システムも動的周波数共用の例として注目されている。
なお、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、ETSI EN 303 387やIEEE 802.19.1-2014では、空き電波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。
<1-1.周波数共用実現のための無線システムの制御>
以下、CBRSを例に、周波数共用について簡単に説明する。なお、周波数共用システムは、CBRSに限定されない。例えば、周波数共用システムは、AFCシステムであってもよい。
以下、CBRSを例に、周波数共用について簡単に説明する。なお、周波数共用システムは、CBRSに限定されない。例えば、周波数共用システムは、AFCシステムであってもよい。
CBRSでは、例えば、各国・地域の規制当局(NRA:National Regulatory Authority)によって、周波数帯域の利用に係る免許または認可を受けた1次利用者(プライマリユーザ)の無線システム(プライマリシステム)の保護が義務付けられる。例えば、当該NRAによってプライマリシステムの許容干渉基準値が設けられ、二次利用者(セカンダリユーザ)の無線システム(セカンダリシステム)には、共用によって発生する与干渉が許容干渉基準値を下回ることを求められる。
なお、以下の説明では、「システム」とは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味するものとする。このとき、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。例えば、別個の筐体に収納され、ネットワーク等を介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、「システム」である。すなわち、プライマリシステム及びセカンダリシステム等の無線システムは、それぞれ、複数の装置で構成されていてもよいし、1つの装置で構成されていてもよい。
周波数共用を実現するため、通信装置の通信等を管理する通信制御装置が通信システムに設置されることがある。通信制御装置(例えば、周波数管理データベース)は、例えば、プライマリシステムに対して致命的な干渉を与えないようにセカンダリシステムの通信を制御する。ここで、通信制御装置は、GLDB(Geo-location Database)、SAS(Spectrum Access System)、AFC(Automated Frequency Coordination)システム等の電波資源(例えば、周波数)の管理のためのシステムである。本実施形態の場合、通信制御装置は、後述の通信制御装置10に相当する。通信制御装置10については、後に詳述する。
ここで、プライマリシステムとは、例えば、所定の周波数帯を他のシステムに優先して使用するシステム(例えば、既存のシステム)である。また、セカンダリシステムとは、例えば、プライマリシステムが使用する周波数帯を二次利用するシステムである。プライマリシステム及びセカンダリシステムは、それぞれ、複数の通信装置で構成されていてもよいし、1つの通信装置で構成されていてもよい。通信制御装置は、セカンダリシステムを構成する1又は複数の通信装置のプライマリシステムへの干渉の累積(Interference Aggregation)が、プライマリシステムの干渉許容量(干渉マージンともいう。)を越えないように、1又は複数の通信装置に干渉許容量を配分する。このとき、干渉許容量は、プライマリシステムの運営者や電波を管理する公的機関等が予め定めた干渉量であってもよい。以下の説明では、干渉マージンといった場合は、干渉許容量のことを指す。また、干渉の累積のことを、累積与干渉電力と呼ぶことがある。
図1は、セカンダリシステムを構成する各通信装置への干渉マージンの配分例を示す説明図である。図1の例では、セカンダリシステムは通信装置301、302、303等を備える。なお、図1の例では、通信システムは保護対象装置を1つしか備えていないが、通信システム1は保護対象装置を複数備えていてもよい。また、図1の例では、セカンダリシステムは通信装置30を3つ備えているが、セカンダリシステムが備える通信装置30は3つより少なくてもよいし、多くてもよい。また、セカンダリシステムが備える無線通信装置は、必ずしも通信装置30だけでなくてもよい。例えば、セカンダリシステムは、無線通信装置として、端末装置を備えていてもよい。なお、図1の例では、プライマリシステム及びセカンダリシステムがそれぞれ1つしか示されていないが、プライマリシステム及びセカンダリシステムはそれぞれ複数あってもよい。
通信装置301、302、303は、それぞれ、電波を送受信可能である。保護対象となるプライマリシステムが許容する干渉量はIacceptである。また、通信装置301、302、303がプライマリシステムの所定の保護点に与える干渉量は、それぞれ、与干渉量I1、I2、I3である。ここで、保護点は、通信システム1の保護のための干渉算出基準点である。
通信制御装置は、通信システム1の所定の保護点への干渉の累積(図1に示す受信干渉量I1+I2+I3)が干渉マージンIacceptを超えないように、複数の通信装置30に干渉マージンIacceptを配分する。例えば、通信制御装置は、与干渉量I1、I2、I3がそれぞれIaccept/3となるように各通信装置30に干渉マージンIacceptを配分する。或いは、通信制御装置は、与干渉量I1、I2、I3がそれぞれIaccept/3以下となるように、各通信装置30に干渉マージンIacceptを配分する。勿論、干渉マージンの配分方法はこの例に限定されず、後述するような逐次的に分配する方法等も含まれる。
通信制御装置は、配分された干渉量(以下、配分干渉量という。)に基づいて、各通信装置30に許容される最大送信電力(以下、最大許容送信電力という。)を算出する。例えば、通信制御装置は、伝搬損失、アンテナゲイン等に基づいて、配分干渉量から逆算することによって、各通信装置30の最大許容送信電力を算出する。そして、通信制御装置は、算出した最大許容送信電力の情報を各通信装置30に通知する。
<1-2.本実施形態の概要>
次に、本実施形態の概要を説明する。
次に、本実施形態の概要を説明する。
<1-2-1.課題>
通信装置30が屋内に設置されている場合、法制や規格によっては、通信制御装置10が、建物侵入損失(building entry loss)を考慮した利用可能周波数の計算を行うことが許容される。この場合、通信装置30は、屋外にいるときと比べてより多くの周波数を二次利用することが可能になる。
通信装置30が屋内に設置されている場合、法制や規格によっては、通信制御装置10が、建物侵入損失(building entry loss)を考慮した利用可能周波数の計算を行うことが許容される。この場合、通信装置30は、屋外にいるときと比べてより多くの周波数を二次利用することが可能になる。
しかし、現状の動的周波数共用の方法のままでは、電波資源の有効利用が十分に実現しない可能性がある。例えば、GPSセンサ等の測位装置を用いて通信装置30が自身の位置を特定する場合を考える。この場合、測位装置の測位精度(例えば、屋内での測位精度)によっては、通信装置30が屋内にいるにも関わらず、測定結果が、測定誤差の補償のため屋外を含む広範囲のエリアとなる可能性がある。この場合、通信制御装置10は、通信装置30が屋外にいる可能性を排除できないので、建物侵入損失を考慮した利用可能周波数の計算を行うことができない。こうなると、電波資源の有効利用が実現しない恐れがある。
この課題を、AFCシステムを例により具体的に説明する。
近年、米国FCC(Federal Communications Commission)及びカナダISED(Innovation, Science and Economic Development)は、6GHz帯について、アンライセンスデバイス(例えば、Wi-Fiデバイス、5G NR-U等)によるAFC(Automated Frequency Coordination)システムを活用した高出力/屋外利用を認めた。
これを実現するため、AFCシステムの標準化が進められている。例えば、Wi-Fiアライアンス(Wi-Fi Alliance)では、AFCシステムと接続されることで、高出力/屋外利用が可能となるアンライセンスデバイス(以下、SPD(Standard Power Device)ともいう。)に関する規格が策定されている(例えば、非特許文献2:AFC Specification and Test Plans)。ここでは、例えば、SPDとAFCシステムとの間のインタフェースが規格化されている。この規格では、地理位置情報と地理位置情報不確実性を一纏めにして“Area of location uncertainty”として扱う。これは、指定したエリアのどこかにSPDが存在する、ということを意味する。
Wi-Fiアライアンス及びWINNF(Wireless Innovation Forum)の仕様では、AFCシステムは、指定されたVolume of location uncertainty内で2次利用可能な周波数の情報を決定し、決定した情報をSPDに提供する。ここで、Volume of location uncertaintyは、例えば、Area of location uncertaintyとSPDの高さ+Vertical uncertaintyである。2次利用可能な周波数の情報は、例えば、チャネル + 最大EIRP(Equivalent Isotropic Radiation Power)、又は、1MHzごとの最大PSD(Power Spectral Density)である。SPDが屋内に設置されている場合、法制又は規格によっては、建物侵入損失(building entry loss)を考慮した利用可能周波数情報計算が許容されている。この場合、SPDは、屋外に比べてより多くの周波数が二次利用できるようになる。
また、SPDは、地理位置特定機能(以下、geolocation capabilityともいう。)を具備することが規則上原則求められている。SPDが屋外にいる場合、SPDは、GPSなどを用いた測位によって高精度な位置情報を得ることができる。一方で、SPDが屋内にいる場合、SPDは、高精度な位置情報を得ることができない。これは、GPSのような測位方法では、屋内で測位精度が低下するからである。そのため、SPDが屋内に設置されている場合は、Volume of location uncertaintyの範囲を屋外の場合よりも広くとるなどして、その誤差を補償する必要がある。
しかし、Volume of location uncertaintyの範囲を広くとった場合、その中に屋外のエリアが含まれる可能性がある。AFCシステムは、Volume of location uncertaintyの中で最も送信電力の制約を受ける場所の利用可能周波数情報をSPDに提供する必要がある。そのため、Volume of location uncertaintyの中に屋外のエリアが含まれる場合、AFCシステムは、SPDが実際には屋内に設置されているにも関わらず、建物侵入損失を考慮した利用可能周波数を提供できない。結果として、SPDの利用可能周波数が減少してしまうという問題がある。
<1-2-2.解決手段の概要>
この問題を解決するためには、AFCシステムが、geolocation capability以外の外部の情報源から、より精度の高い位置情報の提供を受けることが考えられる。以下、上記課題の解決手段の概要を説明する。
この問題を解決するためには、AFCシステムが、geolocation capability以外の外部の情報源から、より精度の高い位置情報の提供を受けることが考えられる。以下、上記課題の解決手段の概要を説明する。
<本実施形態で想定するネットワーク構成>
まず、本実施形態で想定するネットワーク構成について説明する。
まず、本実施形態で想定するネットワーク構成について説明する。
図2は、本実施形態で想定するネットワーク構成を説明するための図である。本実施形態では、ある1つのプライベートネットワーク(ローカルネットワークともいう。)内で、無線LANアクセスポイント(SPD)をはじめとする各種ネットワーク機器にプライベートIPアドレスが割り当てられる。このプライベートネットワークは、領域ごとに異なるネットワーク設定を有する。例えば、図2に示すように、建物ごと、あるいは建物内のフロア/部屋ごとに、IPアドレス範囲が分割して割り当てられる。各建物・フロア・部屋に備え付けられているLANポートに接続されるネットワークデバイスは、必ず割り当てられたIPアドレス範囲に含まれるIPアドレスが自動的に付与されるものとする。図3は、ネットワーク構成方法の一例を説明するための図である。このようなネットワークを構成する方法としては、図3に示すように、レイヤ3スイッチを用いてVLAN(Virtual LAN)ごとに、割り当てるIPアドレス範囲を変更する方法などが考えられる。
<通信システムの構成の概要>
次に、本実施形態の通信システム1の構成の概要を説明する。ここでは、AFCシステムを中心としたアーキテクチャを例として、通信システム1の構成の概要を説明する。なお、CBRS(Citizens Broadband Radio System)で運用されているSAS(Spectrum Access System)を始めとする、その他の通信制御装置を使用するアーキテクチャも実施形態の対象となりうる。
次に、本実施形態の通信システム1の構成の概要を説明する。ここでは、AFCシステムを中心としたアーキテクチャを例として、通信システム1の構成の概要を説明する。なお、CBRS(Citizens Broadband Radio System)で運用されているSAS(Spectrum Access System)を始めとする、その他の通信制御装置を使用するアーキテクチャも実施形態の対象となりうる。
図4は、本実施形態の通信システム1の構成の一例を示す図である。本実施形態の通信システム1は、AFCシステムと、プロキシと、SPD(Standard Power Device)と、を備える。AFCシステム、プロキシ、及びSPDは、従来のAFCシステムのアーキテクチャにも含まれる装置である。AFCシステムは、一般には周波数共用における通信制御装置である。プロキシは、一般には周波数共用における中間装置である。SPDは、一般には周波数共用における通信装置である。
本実施形態の通信システム1は、AFCシステム、プロキシ、及びSPDに加えて、ネットワーク構成情報管理装置と、位置情報特定装置と、を備える。なお、図4に示した構成は、あくまで一例である。通信システム1の構成は、図4に示した構成例に限定されない。例えば、ネットワーク構成情報管理装置と位置情報特定装置は、必ずしも2つに分かれている必要はない。例えば、1つの装置がこれら2つの装置の機能を兼ねていてもよい。また、図4の例では、位置情報特定装置が、AFCシステム、プロキシ、及びSPDの全てと接続されているが、位置情報特定装置が、AFCシステム、プロキシ、及びSPDのうちから選択される1又は複数の装置と接続されていてもよい。
(ネットワーク構成情報管理装置)
ネットワーク構成情報管理装置は、SPDが属するプライベートネットワークに関する情報(例えば、プライベートネットワークのネットワーク構成情報)を管理する装置である。例えば、ネットワーク構成情報管理装置には、プライベートネットワークが構築されている地理空間情報、プライベートネットワークを構成するアクセスポイントの一覧、IPアドレス範囲と建物/フロア/部屋の対応関係情報、及び、各建物/各フロア/各部屋の位置情報などが、プライベートネットワークの管理者により予め登録されている。このときのIPアドレス範囲は、IPv4においてIPアドレスとサブネットマスクの組み合わせで表されたり、IPv6においてIPv6プレフィックス等で表されたりしうる。また、建物/フロア/部屋の位置情報は、建物/フロア/部屋の水平方向の外形や、建物高、天井高、底面及び/又は床の地上高、及びそれらの組み合わせなどで表される。なお、ネットワーク構成情報管理装置は、プライベートネットワークごとに複数存在していてもよい。複数のプライベートネットワークに関する情報を1つのネットワーク構成情報管理装置が管理していてもよい。
ネットワーク構成情報管理装置は、SPDが属するプライベートネットワークに関する情報(例えば、プライベートネットワークのネットワーク構成情報)を管理する装置である。例えば、ネットワーク構成情報管理装置には、プライベートネットワークが構築されている地理空間情報、プライベートネットワークを構成するアクセスポイントの一覧、IPアドレス範囲と建物/フロア/部屋の対応関係情報、及び、各建物/各フロア/各部屋の位置情報などが、プライベートネットワークの管理者により予め登録されている。このときのIPアドレス範囲は、IPv4においてIPアドレスとサブネットマスクの組み合わせで表されたり、IPv6においてIPv6プレフィックス等で表されたりしうる。また、建物/フロア/部屋の位置情報は、建物/フロア/部屋の水平方向の外形や、建物高、天井高、底面及び/又は床の地上高、及びそれらの組み合わせなどで表される。なお、ネットワーク構成情報管理装置は、プライベートネットワークごとに複数存在していてもよい。複数のプライベートネットワークに関する情報を1つのネットワーク構成情報管理装置が管理していてもよい。
(位置情報特定装置)
位置情報特定装置は、SPDの位置を特定するための装置である。例えば、位置情報特定装置は、SPDが測定した現在位置に関する情報(第1の位置情報)、SPDに割り当てられたIPアドレス、及び、ネットワーク構成情報管理装置から取得する情報(例えば、IPアドレス範囲と建物/フロア/部屋の対応関係情報、および建物/フロア/部屋の位置情報)などに基づいて、AFCシステムが利用可能周波数計算に利用するVolume of location uncertainty(第2の位置情報)を特定する。そして、位置情報特定装置は、特定した情報を動的周波数共用に係る処理を行う装置(例えば、AFCシステム、プロキシ、及びSPDのうちの1つ以上の装置)に送信する。
位置情報特定装置は、SPDの位置を特定するための装置である。例えば、位置情報特定装置は、SPDが測定した現在位置に関する情報(第1の位置情報)、SPDに割り当てられたIPアドレス、及び、ネットワーク構成情報管理装置から取得する情報(例えば、IPアドレス範囲と建物/フロア/部屋の対応関係情報、および建物/フロア/部屋の位置情報)などに基づいて、AFCシステムが利用可能周波数計算に利用するVolume of location uncertainty(第2の位置情報)を特定する。そして、位置情報特定装置は、特定した情報を動的周波数共用に係る処理を行う装置(例えば、AFCシステム、プロキシ、及びSPDのうちの1つ以上の装置)に送信する。
<通信システムの動作の概要>
位置情報特定装置は、ネットワーク構成情報管理装置から事前にプライベートネットワークに関する情報(上述のネットワーク構成情報)を事前に収集しておく。ネットワーク構成情報には、例えば、IPアドレス範囲と建物/フロア/部屋の対応関係情報、および建物/フロア/部屋の位置情報が含まれる。
位置情報特定装置は、ネットワーク構成情報管理装置から事前にプライベートネットワークに関する情報(上述のネットワーク構成情報)を事前に収集しておく。ネットワーク構成情報には、例えば、IPアドレス範囲と建物/フロア/部屋の対応関係情報、および建物/フロア/部屋の位置情報が含まれる。
そして、位置情報特定装置は、プライベートネットワークが構築されている地理空間情報(例えば、オフィスビル、住所など)と、そのプライベートネットワークを構成する無線アクセスポイントが測定した位置情報(第一の位置情報)およびSPDを一意に特定できる情報(例えば、MACアドレス、又は認証番号とシリアルナンバーとの組み合わせなど)に基づき、SPDが所属するプライベートネットワークを特定する。
なお、SPD等のネットワーク機器は、接続されているLANポートが存在する場所(建物、フロア、又は部屋)の外に持ち出されることは基本的にないと考えられる。そのため、位置情報特定装置は、ネットワーク機器に割り当てられたIPアドレスと、場所ごとのIPアドレス範囲の割り当て情報と、を用いることで、ネットワーク機器が設置されている建物、フロア、又は部屋を特定することが可能である。
そこで、位置情報特定装置は、プライベートネットワークのネットワーク構成情報のうち、IPアドレス範囲と建物/フロア/部屋の対応関係情報と、SPDに割り当てられたIPアドレスに基づいて、SPDの位置情報(第2の位置情報)を特定する。このとき、位置情報特定装置は、SPDが屋内に設置されているか否かを特定可能にする情報を生成してもよい。
AFCシステムは、このようにして特定された場所(建物、フロア、又は部屋)の空間自体を、SPDのVolume of location uncertaintyとして用いる。そのVolume of location uncertainty内は確実に屋内であることが保証できるため、AFCシステムは、利用可能周波数の計算において、建物侵入損失を考慮することが可能となる。結果として、SPDは、より多くの周波数が利用可能となる。また、比較的信頼度の高いネットワーク構成情報管理装置から、IPアドレス範囲の割り当て情報の提供を受けることで、その判定自体の信頼度も高めることができる。
<1-3.周波数と共用に関する用語について>
以上、本実施形態の概要を述べたが、本実施形態を詳細な説明に入る前に、本実施形態で使用する、周波数と共用に関する用語について整理する。
以上、本実施形態の概要を述べたが、本実施形態を詳細な説明に入る前に、本実施形態で使用する、周波数と共用に関する用語について整理する。
なお、本実施形態では、プライマリシステム及びセカンダリシステム(例えば、通信システム1)は、動的周波数共用(DSA:Dynamic Spectrum Access)の環境下にあるものとする。以下、米国のFCC(Federal Communications Commission)が法整備したCBRS(Citizens Broadband Radio Service)を例にとり周波数と共用に関する用語について説明する。なお、本実施形態の通信システム1は、CBRSに係るシステムに限定されない。例えば、通信システム1は、Wi-Fiアライアンスが規定するAFCシステムに係るシステムであってもよい。勿論、通信システム1は、CBRS及びAFCシステム以外のシステムであってもよい。
以下、動的周波数共用をCBRSを例に説明する。図5は、CBRSでの階層構造を示す説明図である。図5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、既存層(Incumbent Tier)、優先アクセス層(Priority Access Tier)、及び一般認可アクセス層(General Authorized Access Tier)と呼ばれる。図5の例では、一般認可アクセス層(General Authorized Access Tier)の上位に優先アクセス層(Priority Access Tier)が位置し、優先アクセス層の上位に既存層(Incumbent Tier)が位置している。CBRSを例にとると、例えば、既存層に位置するシステム(既存システム)がプライマリシステムとなり、一般認可アクセス層及び優先アクセス層に位置するシステムがセカンダリシステムとなる。
既存層(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、プライマリユーザと呼ばれることがある。CBRSにおいては、国防総省(DOD:Department of Defense)、固定衛星事業者、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。既存層(Incumbent Tier)は、より低い優先度を有する優先アクセス層(Priority Access Tier)及び一般認可アクセス層(GAA(General Authorized Access) Tier)への干渉回避又は抑制を要求されない。また、既存層(Incumbent Tier)は、優先アクセス層(Priority Access Tier)及び一般認可アクセス層(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、周波数帯域を使用することが可能である。
優先アクセス層(Priority Access Tier)は、PAL(Priority Access License)と呼ばれる免許に基づいて上述の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。上述の共用周波数帯域を利用するユーザは、セカンダリユーザと呼ばれることがある。優先アクセス層(Priority Access Tier)における周波数共用においては、優先アクセス層(Priority Access Tier)より高い優先度を有する既存層(Incumbent Tier)への干渉回避又は抑制を要求されるが、より低い優先度を有する一般認可アクセス層(GAA Tier)への干渉回避又は抑制を要求されない。また、優先アクセス層(Priority Access Tier)は、より高い優先度を有する既存層(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一般認可アクセス層(GAA Tier)による干渉から保護される。
一般認可アクセス層(GAA Tier)は、上記既存層(Incumbent Tier)および優先アクセス層(Priority Access Tier)に属さない他のユーザからなるグループである。この層のユーザも、セカンダリユーザと呼ばれることがある。ただし、この層は、優先アクセス層(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呼ばれることもある。一般認可アクセス層(GAA Tier)における周波数共用利用においては、より高い優先度を有する既存層(Incumbent Tier)及び優先アクセス層(Priority Access Tier)への干渉の回避又は抑制を要求される。また、一般認可アクセス層(GAA Tier)は、より高い優先度を有する既存層(Incumbent Tier)に及び優先アクセス層(Priority Access Tier)よる干渉から保護されない。即ち、一般認可アクセス層(GAA Tier)は、法制上、日和見的な(opportunistic)共用周波数利用が要求される“tier”である。
なお階層構造はこれらの定義に限定されない。CBRSは一般に3Tier構造と呼ばれるが、2Tier構造であってもよい。代表的な一例として、LSA(Licensed Shared Access)やTVWS(TV band White Space)のような2Tier構造が挙げられる。LSAでは、既存層(Incumbent Tier)と優先アクセス層(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では、既存層(Incumbent Tier)と一般認可アクセス層(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、優先アクセス層(Priority Access Tier)に相当する中間層を、さらに優先度付けするなどしてもよい。また、例えば、一般認可アクセス層(GAA Tier)も同様に優先度付するなどしてもよい。
図6は、CBRSの帯域を示す説明図である。上述のCBRSを例にとると、プライマリシステムは、軍事レーダシステム(Military Radar System)、既存無線システム(Grandfathered Wireless System)、或いは固定衛星業務(宇宙から地球)(Fixed Satellite Service(space-to-earth))となる。ここで、軍事レーダシステムは、代表的には艦載レーダである。また、セカンダリシステムはCBSD(Citizens Broadband Radio Service Device)、EUD(End User Device)と呼ばれる基地局、端末からなる無線ネットワークシステムとなる。セカンダリシステムにはさらに優先度が存在し、共用帯域を免許利用可能な優先アクセス免許(PAL:Priority Access License)と、免許不要と同等の一般認可アクセス(GAA:General Authorized Access)と、が定められている。図6に示す層1(Tier 1)は、図5に示す既存層に相当する。また、図6に示す層2(Tier 2)は、図5に示す優先アクセス層に相当する。また、図6に示す層3(Tier 3)は、図5に示す一般認可アクセス層に相当する。
なお、プライマリシステム及びセカンダリシステムは上記の例に限定されない。例えば、優先アクセス層(Priority Access Tier)に含まれる無線システムをプライマリシステム、一般認可アクセス層(GAA Tier)に含まれるシステムをセカンダリシステムとみなしてもよい。
また、本実施形態のプライマリシステムは、図6に示した例に限られない。他の種類の無線システムをプライマリシステムとしてもよい。例えば、プライマリシステムの一例としては、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挙げられる。その他、プライマリシステムは、DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)システム等のテレビジョン放送システムであってもよいし、LTE(Long Term Evolution)、NR(New Radio)、6G等のセルラー通信システムであってもよい。また、プライマリシステムは、ARNS(Aeronautical Radio Navigation Service)等の航空無線システムであってもよい。勿論、プライマリシステムは、上記の無線システムに限定されず、他の種類の無線システムであってもよい。適用する国・地域・周波数帯域に応じて、他の無線システムをプライマリシステムとしてもよい。
また、セカンダリシステムが利用する空き電波(White Space)は、Federal use band(3.55-3.70GHz)の電波に限られない。セカンダリシステムは、Federal use band(3.55-3.70GHz)とは異なる周波数帯の電波を空き電波として利用してもよい。例えば、プライマリシステムがテレビジョン放送システムなのであれば、セカンダリシステムはTVホワイトスペースを空き電波として利用するシステムであってもよい。ここで、TVホワイトスペースとは、テレビジョン放送システム(プライマリシステム)に割当てられている周波数チャネルのうち、当該テレビジョン放送システムにより利用されていない周波数帯のことをいう。このとき、TVホワイトスペースは、地域に応じて使用されていないチャネルであってもよい。
また、プライマリシステム及びセカンダリシステムの関係は、周波数共用関係に限られない。プライマリシステム及びセカンダリシステムの関係は、同一周波数を利用する同一または異なる無線システム間のネットワーク共存(Network Coexistence)関係であってもよい。
また、本実施形態の適用は、周波数共用環境に限定されない。一般に周波数共用または周波数二次利用においては、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、二次利用者のシステム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、これら(プライマリシステム、セカンダリシステム)は別の用語のシステムに置き換えられてもよい。例えば、プライマリシステムとセカンダリシステムは必ずしも優先度に基づいて区別されなくても良い。また、例えば、ヘテロジー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(Device to Device)やV2X(Vehicle to everything)を実現するRelay UE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/移動型であってもよい。そのような場合、例えば、本発明の提供する通信制御装置は、コアネットワーク、基地局、リレー局、Relay UE等に具備されてもよい。
なお、以下の説明で登場する「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、「周波数」という用語は、「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」、「Bandwidth Part(BWP)」「キャリア」、「サブキャリア」、「BWP(Bandwidth Part)」、「ビーム」といった用語やこれらと同等又は類似の意味を有する用語によって置き換えられてよい。
<<2.通信システムの構成>>
以上、周波数と共用に関する用語について説明したが、以下、本開示の実施形態に係る通信システム1を詳細に説明する。
以上、周波数と共用に関する用語について説明したが、以下、本開示の実施形態に係る通信システム1を詳細に説明する。
通信システム1は、例えば、プライマリシステムが使用する周波数帯を二次利用して無線通信する無線通信システムである。例えば、通信システム1は、プライマリシステムが使用する電波を共用する無線通信システムである。通信システム1は、所定の無線アクセス技術(Radio Access Technology)を使って、ユーザ或いはユーザが有する装置に対し、無線サービスを提供する。
なお、本実施形態の通信システム1は、CBRSに係るシステムに限定されない。例えば、通信システム1は、AFCシステムに係るシステムであってもよい。勿論、通信システム1は、CBRS及びAFCシステム以外のシステムであってもよい。なお、通信システム1が使用する周波数帯(動的周波数共用に係る周波数帯)は、プライマリシステムに一次割り当てされた周波数帯でなくてもよい。例えば、通信システム1が使用する周波数帯(動的周波数共用に係る周波数帯)は、通信システム1向けに一次割り当てされた周波数帯であってもよい。
ここで、通信システム1は、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、cdma2000(Code Division Multiple Access 2000)、LTE、NR、6G等の無線通信システムであってもよい。LTE、及びNRは、セルラー通信技術の一種であり、基地局(例えば、eNB(eNodeB)、gNB(gNodeB)、又はRANノード(EUTRAN、NGRANを含む。))がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする。また、近年では、6Gの検討も開始されている。6Gもセルラー通信技術の一種として、基地局がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする技術となる可能性がある。なお、単一の基地局は複数のセルを管理してもよい。
なお、以下の説明では、「LTE」には、LTE-A(LTE-Advanced)、LTE-A Pro(LTE-Advanced Pro)、及びEUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)が含まれるものとする。また、NRには、NRAT(New Radio Access Technology)、及びFEUTRA(Further EUTRA)が含まれるものとする。なお、単一の基地局は複数のセルを管理してもよい。以下の説明において、LTEに対応するセルはLTEセルと呼称され、NRに対応するセルはNRセルと呼称される。
NRは、LTEに対する次世代の無線アクセス方式であり、LTEとは異なるRAT(Radio Access Technology)である。NRは、eMBB(Enhanced Mobile Broadband)、mMTC(Massive Machine Type Communications)及びURLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)を含む様々なユースケースに対応できる無線アクセス技術である。NRは、これらのユースケースにおける利用シナリオ、要求条件、及び配置シナリオなどに対応する技術フレームワークを実施することが可能である。
また、6Gは第5世代移動体通信であるNRや5GS(5G System)の次の世代のセルラー通信技術である。6Gには、無線アクセス技術及び基地局、コアネットワークおよびデータネットワーク間のネットワーク技術が含まれる。6Gでは、NRにおいて主要ユースケース又は要求条件とされていたeMBB、mMTC及びURLLCが高度化される。6Gで提供される技術には、AIに関する技術(例えば、Cognitive network、AI native Air Interface)、センシングに関する技術(例えば、Rader sensing、network as a sensor)、及びテラヘルツ通信に関する技術が含まれうる。
なお、通信システム1は、セルラー通信システムに限られない。例えば、通信システム1は、無線LAN(Local Area Network)システム、テレビジョン放送システム、航空無線システム、宇宙無線通信システム等の他の無線通信システムであってもよい。
<2-1.通信システムの具体的構成例>
以下、通信システム1の具体的構成例を説明する。
以下、通信システム1の具体的構成例を説明する。
通信システム1は、典型的には、以下のエンティティで構成される。
通信制御装置(例えば、AFCシステム、SAS等の周波数管理システム)
中間装置(例えば、プロキシ)
通信装置(例えば、端末装置、基地局)
情報処理装置(例えば、ネットワーク構成情報管理装置、位置情報特定装置)
通信制御装置(例えば、AFCシステム、SAS等の周波数管理システム)
中間装置(例えば、プロキシ)
通信装置(例えば、端末装置、基地局)
情報処理装置(例えば、ネットワーク構成情報管理装置、位置情報特定装置)
本実施形態において、通信装置は、特筆しない限り、プライマリシステムに割り当てられた周波数帯の一部又は全部の共用を行うセカンダリシステムを構成するエンティティである。セカンダリシステムを構成する通信装置は、通信制御装置の許可を伴う無線経路を利用せずとも通信制御装置へアクセス可能な通信装置(Type A)であってもよい。また、セカンダリシステムを構成する通信装置は、通信制御装置10の許可を伴う無線経路なしには通信制御装置へアクセスできない通信装置(Type B)であってもよい。
通信装置は、必ずしも固定設置される必要はなく、自動車のように動くものに設置されていてもよい。また、通信装置は、必ずしも地上に存在する必要はなく、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や、船、潜水艦などのように海上・海中に存在する物体に通信装置機能が具備されてもよい。典型的には、このような移動型通信装置は通信装置(Type B)に該当し、他の通信装置(Type A)と無線通信を実施することで、通信制御装置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(Type A)との無線通信で用いる周波数が通信制御装置の管理対象外であれば、移動型通信装置であっても通信装置(Type A)として扱うことは可能である。
図7~図9は、それぞれ、通信システム1の構成例を示す図である。なお、図中の装置は、論理的な意味での装置と考えることも可能である。つまり、同図の装置の一部が仮想マシン(VM:Virtual Machine)、コンテナ(Container)、ドッカー(Docker)などで実現され、それらが物理的に同一のハードウェア上で実装されてもよい。
通信システム1は、通信制御装置10と、中間装置20と、通信装置30と、管理装置40と、情報処理装置50と、を備える。図7の例では、情報処理装置50は、通信装置30と接続されている。図8の例では、情報処理装置50は、中間装置20と接続されている。図9の例では、情報処理装置50は、通信制御装置10と接続されている。図7~図9の例では、情報処理装置50は、通信制御装置10、中間装置20、及び通信装置30のいずれか1つと接続されているが、情報処理装置50は、通信制御装置10、中間装置20、及び通信装置30のうちから選択される複数の装置と接続されていてもよい。
なお、図7~図9の例では、通信システム1は、中間装置20、通信装置30、管理装置40、及び情報処理装置50を、それぞれ1つずつ備えているが、通信システム1は、中間装置20、通信装置30、管理装置40、及び情報処理装置50、それぞれ複数備えていてもよい。管理装置40と情報処理装置50は、1つの装置であってもよい。
通信システム1は、通信システム1を構成する各装置(例えば、無線通信装置等の通信装置)が連携して動作することで、ユーザ或いはユーザが有する装置に対し、無線サービスを提供する。無線通信装置は、無線通信の機能を有する装置のことである。図7~図9の例では、少なくとも、通信装置30が無線通信装置に該当する。
なお、通信制御装置10、中間装置20、管理装置40、及び情報処理装置50は、無線通信機能を有していてもよい。この場合には、通信制御装置10、中間装置20、管理装置40、及び情報処理装置50も無線通信装置とみなすことができる。以下の説明では、無線通信装置のことを単に通信装置ということがある。なお、通信装置は無線通信装置に限られず、例えば、無線通信機能を有さず、有線通信のみ可能な装置も通信装置とみなすことができる。
なお、本実施形態において、「通信装置」という概念には、携帯端末等の持ち運び可能な装置のみならず、構造物や移動体に設置される装置も含まれる。構造物や移動体そのものを通信装置とみなしてもよい。また、通信装置という概念には、端末装置のみならず、基地局及び中継装置も含まれる。通信装置は、処理装置及び情報処理装置の一種である。以下の説明で登場する「通信装置」の記載は、適宜「送信装置」又は「受信装置」と言い換えることが可能である。なお、本実施形態において、「通信」という概念には、「放送」が含まれるものとする。この場合、「通信装置」の記載は、適宜、「放送装置」に置き換えることが可能である。勿論、「通信装置」の記載は、適宜「送信装置」又は「受信装置」に置き換えられてもよい。
なお、以下の説明では、無線通信装置のことを無線システムと呼ぶことがある。例えば、通信装置30は、1つの無線システムである。なお、無線システムは、少なくとも1つの無線通信装置を含む複数の通信装置で構成される1つのシステムであってもよい。例えば、1又は複数の基地局と、その配下にある1又は複数の通信装置と、で構成されるシステムを1つの無線システムとみなしてもよい。以下の説明では、少なくとも1つの無線通信装置を含む複数の通信装置で構成される通信システムのことを、無線通信システム、或いは、単に通信システムと呼ぶことがある。
なお、本実施形態において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味するものとする。このとき、システムを構成する全ての構成要素が同一筐体にあってもよいし、同一筐体になくてもよい。例えば、別個の筐体に収納され、有線、及び/又は無線を介して接続されている複数の装置は1つのシステムである。また、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置も1つのシステムである。
なお、図7~図9の例では、通信制御装置10は、1つの通信システム1に1つしか存在していない。しかし、通信制御装置10は、1つの通信システム1に複数存在していてもよい。通信制御装置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10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)
・ 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。図10は、通信制御装置10が分散的に配置されるモデルを示す図である。自律型意思決定は、例えば、図10のように複数の通信制御装置10が分散的に配置される場合に適用されうる。この場合、複数の通信制御装置10(図10の例の場合、通信制御装置101及び通信制御装置102)は互いに管理する通信装置30の情報を交換し、必要な周波数の割り当てや干渉制御の計算を行う。
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。図11は、1つの通信制御装置が中央制御的に複数の通信制御装置を統括するモデル(いわゆるマスタ-スレーブ型のモデル)を示す図である。中型意思決定を実施する場合には、例えば、図11のようなモデルが想定される。図11の例では、通信制御装置103がマスタ通信制御装置であり、通信制御装置104、605がスレーブ通信制御装置である。このようなシステムの場合、マスタ通信制御装置は複数のスレーブ通信制御装置を統括し、集中的に意思決定を行うことが可能である。また、マスタ通信制御装置は、負荷分散(ロードバランシング)などを目的として、各スレーブ通信制御装置に対して、意思決定権限の委譲・破棄等を実施することも可能である。
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10のように複数の通信制御装置が配置される場合に、それぞれが意思決定を行ったあとに、意思決定結果の相互調整、交渉等を行うことが「分散型意思決定」に該当しうる。また、例えば、図11のようなモデルにおいて、負荷分散(ロードバランシング)などを目的として、マスタ通信制御装置が各スレーブ通信制御装置に対して、動的に意思決定権限の委譲・破棄等を実施することも「分散型意思決定」として考えることができる。
集中型意思決定(Centralized Decision-Making)および分散型意思決定(Distributed Decision-Making)が適用されるシナリオにおいては、変形例として、図12のような実装も可能である。図12は、通信制御装置10の配置モデルの他の例を示す図である。図12の例では、マスタ通信制御装置は外部に存在し、通信装置(例えば基地局)や、複数の通信装置を束ねる中間装置がスレーブ通信制御装置として振る舞う。
以下、通信システム1が備える各装置の構成を具体的に説明する。
<2-2.通信制御装置の構成>
次に、通信制御装置10の構成を説明する。
次に、通信制御装置10の構成を説明する。
通信制御装置10は、通信装置30の通信を管理する装置である。例えば、通信制御装置10は、通信装置30の無線通信を制御する装置である。例えば、通信制御装置10は、通信装置30の動的周波数共用に係る処理を行う装置である。このとき、通信制御装置10は、動的周波数共用に係る処理として、通信装置30が利用可能な周波数に関する計算を行ってもよい。また、通信制御装置10は、通信装置30(例えば、基地局)が使用する通信パラメータ(動作パラメータともいう。)を決定し、通信装置30に対して許可又は指示を行ってもよい。なお、通信制御装置10は、基地局を介して、或いは直接、通信装置30(例えば、端末装置)の無線通信の制御を行ってもよい。通信制御装置10は、情報処理装置の一種である。
通信制御装置10は、例えば、TVWSDB(TV White Space Database)、GLDB(Geolocation database)、SAS(Spectrum Access System)、又は、AFC(Automated Frequency Coordination)を構成するサーバ/システムであってもよい。また、通信制御装置10は、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であってもよい。また、ETSI EN 303 387やIEEE 802.19.1-2018を例にとると、通信制御装置10は、無線機器間の電波干渉制御を行うSpectrum Manager/Coexistence Managerといった制御装置であってもよい。また、例えば、IEEE 802.11-2016にて規定されるRLSS(Registered Location Secure Server)も通信制御装置10となりうる。また、周波数共用環境下では、GLDB(Geo-location Database)やSAS(Spectrum Access System)といったデータベース(データベースサーバ、装置、システム)も通信制御装置10となりうる。また、AFC(Automated Frequency Coordination)システムも通信制御装置10となりうる。
勿論、通信制御装置10は、これらの例に限られない。周波数共用に係る指示および/または管理を行うエンティティを通信制御装置と呼んでよい。また、通信装置の通信パラメータの決定および/または許可を行うエンティティを通信制御装置と呼んでよい。
なお、通信システム1がセルラー通信システムなのであれば、通信制御装置10は、コアネットワークを構成する装置であってもよい。コアネットワークCNは、例えば、EPC(Evolved Packet Core)や5GC(5G Core network)である。コアネットワークがEPCなのであれば、通信制御装置10は、例えば、MME(Mobility Management Entity)としての機能を有する装置であってもよい。また、コアネットワークが5GCなのであれば、通信制御装置10は、例えば、AMF(Access and Mobility Management Function)、或いは、SMF(Session Management Function)としての機能を有する装置であってもよい。なお、通信システム1がセルラー通信システムの場合であっても、通信制御装置10は必ずしもコアネットワークを構成する装置である必要はない。例えば、通信制御装置10はRNC(Radio Network Controller)としての機能を有する装置であってもよい。
なお、通信制御装置10はゲートウェイの機能を有していてもよい。例えば、コアネットワークがEPCなのであれば、通信制御装置10は、S-GW(Serving Gateway)やP-GW(Packet Data Network Gateway)としての機能を有する装置であってもよい。また、コアネットワークが5GCなのであれば、通信制御装置10は、UPF(User Plane Function)としての機能を有する装置であってもよい。また、通信制御装置10は、SMF、PCF、UDMなどであってもよい。コアネットワークCNはSMF、PCF、UDMなどを含んでいてもよい。
なお、通信制御装置10は必ずしもコアネットワークを構成する装置でなくてもよい。例えば、コアネットワークがW-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)やcdma2000(Code Division Multiple Access 2000)のコアネットワークであるとする。このとき、通信制御装置10はRNC(Radio Network Controller)として機能する装置であってもよい。
通信制御装置10は、複数の通信装置30それぞれと接続されてもよい。例えば5GCの場合、AMFとNG-RANとの間には、N2レファレンスポイントが存在し、NGインタフェースを介してAMFとNG-RANが互いに論理接続される。
通信制御装置10は、通信装置30の通信を管理する。例えば、通信制御装置10は、通信装置30が、どの位置に存在するかを、複数のセルからなるエリア単位(例えば、Tracking Area、RAN Notification Area)で通信装置30ごとに管理してもよい。なお、通信制御装置10は、通信装置30がどの基地局(或いはどのセル)に接続しているか、どの基地局(或いはどのセル)の通信エリア内に存在しているか、等を通信装置30ごとに把握して管理してもよい。
通信制御装置10の制御対象は、基本的には、通信装置30となるが、それらの配下の無線通信装置を制御してもよい。また、通信制御装置10は、複数のセカンダリシステムを制御してもよい。この場合、通信システム1は、複数のセカンダリシステムを備えるシステムとみなすことが可能である。
なお、通信制御装置10は、その役目のために、中間装置20、通信装置30、管理装置40、及び情報処理装置50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、通信制御装置10は、例えば、国・地域の電波行政機関(NRA:National Regulatory Authority)が管理・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位置情報等、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。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)、隣接チャネル漏洩比(ACLR:Adjacent Channel Leakage Ratio)、隣接チャネル選択性(Adjacent Channel Selectivity)、フェージングマージン、及び/又は保護比率(PR:Protection Ratio)等を含みうる。これらの例については、固定的な数値や取得・導出方法が法制等によって定められている場合には、それらを用いることが望ましい。
また、その他の一例としては、通信制御装置10が、プライマリシステムの電波検知を目的に設置・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、通信制御装置10は、米国CBRSにおける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、通信装置や端末がセンシング機能を具備する場合、通信制御装置10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。
図13は、本開示の実施形態に係る通信制御装置10の構成例を示す図である。通信制御装置10は、通信部11と、記憶部12と、制御部13と、を備える。なお、図13に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、通信制御装置10の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。例えば、通信制御装置10は、複数のサーバ装置により構成されていてもよい。
通信部11は、他の通信装置(例えば、中間装置20、通信装置30、管理装置40、情報処理装置50、及び他の通信制御装置10)と通信する通信インタフェースである。通信部11は、無線インタフェースであってもよいし、有線インタフェースであってもよい。例えば、通信部11が無線通信インタフェースであるとする。このとき、通信部11は1又は複数の無線アクセス方式に対応していてもよい。例えば、通信部11は、NR及びLTEの双方に対応してもよい。また、通信部11は、W-CDMAやcdma2000等、他の無線アクセス方式に対応していてもよい。
また、通信部11は、無線通信インタフェース以外の通信インタフェースであってもよい。このとき、通信部11は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、通信部11は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースであってもよいし、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。その他、通信部11の構成は、後述の基地局の無線通信部31と同様であってもよい。
記憶部12は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部12は、通信システム1を構成する複数の通信装置30それぞれの動作パラメータを記憶する。
制御部13は、通信制御装置10の各部を制御するコントローラである。制御部13は、例えば、CPU、MPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部13は、通信制御装置10内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部13は、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
制御部13は、図13に示すように、取得部131と、処理部132と、送信部133と、を備える。制御部13を構成する各ブロック(取得部131~送信部133)はそれぞれ制御部13の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部13は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。制御部13を構成する各ブロックの動作は後述する。
なお、中間装置20の制御部23、通信装置30の制御部33、管理装置40の制御部43、及び情報処理装置50の制御部53は、通信制御装置10の制御部13が有する各機能ブロック(取得部131~送信部133)を備えていてもよい。この場合、以下の説明で登場する通信制御装置10の記載は、適宜、中間装置20、通信装置30、管理装置40、又は情報処理装置50に置き換え可能である。
<2-3.中間装置の構成>
次に、中間装置20の構成を説明する。
次に、中間装置20の構成を説明する。
中間装置20は、1又は複数の通信装置30(例えば、基地局)を代理(代表)して通信制御装置10と通信する装置である。例えば、中間装置20は、プロキシ装置(プロキシシステム)である。中間装置20も通信装置の一種である。また、中間装置20は、情報処理装置の一種である。
ここで、中間装置20は、1又は複数の通信装置30を代理(代表)して通信制御装置10と通信する装置である。例えば、中間装置20は、プロキシ装置(プロキシシステム)である。中間装置20も通信装置の一種である。また、中間装置20は、情報処理装置の一種である。ここで、中間装置20は、DP(Domain Proxy)であってもよい。ここで、DPとは、複数のCBSDそれぞれに代わってSAS等の通信制御装置10と通信するエンティティ、又は複数のCBSDで構成されるネットワークに代わってSAS等の通信制御装置10と通信するエンティティのことをいう。なお、1又は複数の通信装置30を代理(代表)して通信制御装置10と通信する機能を有しているのであれば、中間装置20は、DPに限られない。例えば、ネットワーク内の基地局を統合制御するネットワークマネージャを中間装置20とみなしてもよい。また、中間装置20は、AFC(Automated Frequency Coordination)デバイスと呼ばれる装置であってもよい。
なお、プロキシシステムは、1つの装置で構成されていてもよいし、複数の装置で構成されていてもよい。中間装置20と通信装置30との間の通信は有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。同様に、中間装置20と通信制御装置10との間の通信は有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。
なお、中間装置20が代理(代表)する通信装置は基地局に限られず、例えば、端末装置であってもよい。以下の説明では、中間装置20が代理(代表)する1又は複数の通信装置(例えば、1又は複数の通信装置30)のことを配下の通信装置(例えば、配下の通信装置30)ということがある。
図14は、本開示の実施形態に係る中間装置20の構成例を示す図である。中間装置20は、無線通信部21と、記憶部22と、制御部23と、ネットワーク通信部24と、を備える。なお、図14に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、中間装置20の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
無線通信部21は、他の通信装置(例えば、通信制御装置10、通信装置30、管理装置40、情報処理装置50、及び他の中間装置20)と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部21は、制御部23の制御に従って動作する。無線通信部21は1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、無線通信部21は、NR及びLTEの双方に対応する。無線通信部21は、W-CDMAやcdma2000等、他の無線アクセス方式に対応していてもよい。無線通信部21の構成は、通信装置30の無線通信部31と同様である。
記憶部22は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部22は、中間装置20の記憶手段として機能する。記憶部22は、配下の通信装置30(或いは、配下の通信装置30の更に配下の通信装置30)それぞれの固有情報、通信パラメータ等を記憶していてもよい。
制御部23は、中間装置20の各部を制御するコントローラである。制御部23は、例えば、CPU、MPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部23は、中間装置20内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部23は、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
ネットワーク通信部24は、他の通信装置(例えば、通信制御装置10、通信装置30、管理装置40、情報処理装置50、及び他の中間装置20)と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部24は、NIC等のLANインタフェースである。ネットワーク通信部24は、USBホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。また、ネットワーク通信部24は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部24は、制御部23の制御に従って、他の通信装置と通信する。
<2-4.通信装置の構成>
次に、通信システム1が備える通信装置30の構成を説明する。
次に、通信システム1が備える通信装置30の構成を説明する。
通信装置30は、通信制御装置10、中間装置20、管理装置40、情報処理装置50、又は他の通信装置30と無線通信を行う通信装置(無線システム)である。例えば、通信装置30は、SPD(Standard Power Device)である。通信装置30は、基地局であってもよいし、端末装置であってもよい。通信装置30は、情報処理装置の一種である。
図15は、本実施形態に係る通信装置30の構成を示す図である。通信装置30は、無線通信部31と、記憶部32と、制御部33と、センサ部34と、を備える。図15に示される構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、通信装置30の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
無線通信部31は、他の無線通信装置(例えば、通信制御装置10、中間装置20、管理装置40、情報処理装置50、又は他の通信装置30)と無線通信するための信号処理部である。無線通信部31は、制御部33によって制御される。無線通信部31は、1つまたは複数の無線アクセス方式に対応する。無線通信部31は、NR、LTE、及び6Gのうち少なくとも1つに対応してもよい。無線通信部31は、NR、LTE、及び6Gに加えて、W-CDMAおよびcdma2000等に対応してもよい。無線通信部31は、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)等の自動再送技術に対応してもよい。
なお、無線通信部31は、LTE、NR、6G以外の無線アクセス技術(無線通信方式)を使って通信可能に構成されていてもよい。例えば、無線通信部31は、Wi-Fi、Bluetoothに対応可能に構成されていてもよい。また、通信装置30は、LPWA(Low Power Wide Area)通信を使って通信可能に構成されていてもよい。その他、通信装置30は、独自規格の無線通信を使って通信可能に構成されていてもよい。
ここで、LPWA通信とは、小電力の広範囲通信を可能とする無線通信のことである。例えば、LPWA無線とは、特定小電力無線(例えば、920MHz帯)又はISM(Industry-Science-Medical)バンドを使用したIoT(Internet of Things)無線通信のことである。なお、通信装置30が使用するLPWA通信はLPWA規格に準拠したものであってもよい。LPWA規格としては、例えば、ELTRES、ZETA、SIGFOX、LoRaWAN、NB-Iot等が挙げられる。勿論、LPWA規格はこれらに限定されず、他のLPWA規格であってもよい。
無線通信部31は、送信処理部311と、受信処理部312と、アンテナ313と、を含む。無線通信部31は、送信処理部311、受信処理部312、およびアンテナ313をそれぞれ複数含んでもよい。無線通信部31が複数の無線アクセス方式に対応する場合には、無線通信部31の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されてもよい。送信処理部311および受信処理部312は、LTEとNRと6Gとで個別に構成されてもよい。アンテナ313は、複数のアンテナ素子、例えば複数のパッチアンテナによって構成されもよい。無線通信部31は、ビームフォーミング機能を有してもよい。例えば、無線通信部31は、垂直偏波(V偏波)および水平偏波(H偏波)を用いる偏波ビームフォーミング機能(又は垂直方向から45度、及び-45度の偏波方向でのDual偏波を用いる偏波ビームフォーミング機能)を有してもよい。
記憶部32は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、またはハードディスク等の読み書き可能な記憶装置である。記憶部32は、通信装置30の記憶手段として機能する。
制御部33は、通信装置30の各部を制御するコントローラである。制御部33は、他の無線通信装置(例えば、中間装置20、または他の通信装置30)との間で無線通信を実施するように無線通信部を制御する。制御部33は、CPUまたはMPU等のプロセッサによって実現されてもよい。詳細には、制御部23は、通信装置30の内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することによって実現されてもよい。制御部33は、ASICまたはFPGA等の集積回路によって実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、およびFPGAは、いずれもコントローラとみなすことができる。制御部33は、GPUにより実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、FPGA、及びGPUは何れもコントローラとみなすことができる。なお、制御部33は、複数の物理的に分離された物体により構成されていてもよい。例えば、制御部33は、複数の半導体チップにより構成されていてもよい。
センサ部34は、通信装置30の位置、移動速度、又は移動方向に関する情報を取得する一又は複数のセンサから構成される。センサ部34は、通信装置30の地理位置特定機能(geolocation capabilityともいう。)として機能する。センサ部34は、GNSS(Global Navigation Satellite System)センサを備えていてもよい。ここで、GNSSセンサは、GPS(Global Positioning System)センサであってもよいし、GLONASSセンサであってもよいし、Galileoセンサであってもよいし、QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)センサであってもよい。GNSSセンサは、GNSS受信モジュールと言い換えることが可能である。また、センサ部34は、加速度センサを備えていてもよい。その他、センサ部34は、IMU(Inertial Measurement Unit)を備えていてもよいし、地磁気センサを備えていてもよいし、高度計を備えていてもよい。
また、センサ部34は、通信装置30の周辺の状況を測定するセンサを備えていてもよい。例えば、センサ部34は、LiDAR(light detection and ranging)等のデプスセンサを備えていてもよい。勿論、センサ部34には、LiDAR以外のデプスセンサを備えていてもよい。また、センサ部34は、ミリ波レーダーを使った測距システムを備えていてもよい。その他、センサ部34は、ToF(Time of Flight)センサを備えていてもよいし、ステレオカメラを備えていてもよい。
その他、センサ部34は、他の通信装置30の位置を補足するためのセンサを備えていてもよい。また、センサ部34が備えるセンサは、複数のセンサを組み合わせたものであってもよい。
<2-4-1.基地局の構成>
上述したように、通信装置30は基地局であってもよい。以下、基地局の構成を説明する。
上述したように、通信装置30は基地局であってもよい。以下、基地局の構成を説明する。
基地局は、他の無線通信装置(例えば、端末装置、または他の基地局)と無線通信を行う無線通信装置である。基地局は、中継局を介して端末装置と無線通信してもよいし、端末装置と直接無線通信してもよい。
基地局は、無線基地局(Base Station、Node B、eNB、gNB、又は6GNB等)、あるいは、無線アクセスポイント(Access Point)に相当する装置である。基地局は、無線リレー局であってもよい。基地局は、RRH(Remote Radio Head)と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。基地局は、FPU(Field Pickup Unit)等の受信局であってもよい。基地局は、無線アクセス回線および無線バックホール回線を時分割多重、周波数分割多重、または空間分割多重で提供する、IAB(Integrated Access and Backhaul)ドナーノード、あるいは、IABリレーノードであってもよい。
基地局が使用する無線アクセス技術は、セルラー通信技術であってもよい。基地局が使用する無線アクセス技術は、無線LAN技術であってもよい。基地局が使用する無線アクセス技術は、LPWA(Low Power Wide Area)通信技術であってもよい。ただし、基地局が使用する無線アクセス技術は、これらに限定されるものではなく、他の無線アクセス技術であってもよい。基地局が使用する無線通信は、ミリ波を使った無線通信であってもよし、テラ波(テラヘルツ波)を使った無線通信であってもよい。基地局が使用する無線通信は、電波を使った無線通信であってもよいし、赤外線または可視光を使った無線通信(光無線)であってもよい。また、基地局は、端末装置とNOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)通信が可能であってもよい。ここで、NOMA通信は、非直交リソースを使った通信(送信、受信、或いはその双方)のことである。なお、基地局は、他の基地局とNOMA通信可能であってもよい。
なお、基地局は、基地局-コアネットワーク間インタフェース(例えば、NG Interface 、S1 Interface等)を介してコアネットワークとお互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。また、基地局は、基地局間インタフェース(例えば、Xn Interface、X2 Interface、F1 Interface等)を介して他の基地局と互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。
基地局(「基地局装置」ともいう。)という概念には、ドナー基地局のみならず、リレー基地局(「中継局」ともいう。)も含まれる。リレー基地局は、RF Repeater、Smart Repeater、Intelligent Surfaceのうち、いずれか1つであってもよい。基地局という概念には、基地局の機能を備えた構造物(Structure)のみならず、構造物に設置される装置も含まれる。
構造物は、例えば、高層ビル、家屋、鉄塔、駅施設、空港施設、港湾施設、オフィスビル、校舎、病院、工場、商業施設、スタジアム等の建物である。構造物という概念には、建物のみならず、トンネル、橋梁、ダム、塀、および鉄柱等の構築物(Non-building structure)、並びに、クレーン、門、および風車等の設備も含まれる。構造物という概念には、陸上(狭義の地上)または地中の構造物のみならず、桟橋またはメガフロート等の水上の構造物、および、海洋観測設備等の水中の構造物も含まれる。基地局は、情報処理装置と言い換えることもできる。
基地局は、ドナー局であってもよいし、リレー局(中継局)であってもよい。また、基地局は、固定局であってもよいし、移動局であってもよい。移動局は、移動可能に構成された無線通信装置(例えば、基地局)である。このとき、基地局は、移動体に設置される装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。例えば、移動能力(Mobility)をもつリレー局は、移動局としての基地局とみなすことができる。また、車両、ドローンに代表されるUAV(Unmanned Aerial Vehicle)、スマートフォンなど、もともと移動能力がある装置であって、基地局の機能(少なくとも基地局の機能の一部)を搭載した装置も、移動局としての基地局に該当する。
ここで、移動体は、スマートフォンまたは携帯電話等のモバイル端末であってもよい。移動体は、陸上(狭義の地上)を移動する移動体(例えば、自動車、自転車、バス、トラック、自動二輪車、列車、またはリニアモーターカー等の車両)であってもよいし、地中(例えば、トンネル内)を移動する移動体(例えば、地下鉄)であってもよい。また、移動体は、水上を移動する移動体(例えば、旅客船、貨物船、またはホバークラフト等の船舶)であってもよいし、水中を移動する移動体(例えば、潜水艇、潜水艦、または無人潜水機等の潜水船)であってもよい。また、移動体は、大気圏内を移動する移動体(例えば、飛行機、飛行船、またはドローン等の航空機)であってもよい。
基地局は、地上に設置される地上基地局(地上局)であってもよい。基地局は、地上の構造物に配置される基地局であってもよいし、地上を移動する移動体に設置される基地局であってもよい。基地局は、ビル等の構造物に設置されたアンテナおよびそのアンテナに接続された信号処理装置であってもよい。基地局は、構造物または移動体そのものであってもよい。「地上」とは、陸上(狭義の地上)のみならず、地中、水上、および水中も含む広義の地上である。基地局は、地上基地局に限定されない。通信システム1が衛星通信システムである場合には、基地局は、航空機局であってもよい。衛星局から見れば、地球に位置する航空機局は地上局である。
基地局は、地上局に限定されない。基地局は、空中または宇宙を浮遊可能な非地上基地局(非地上局)であってもよい。基地局は、航空機局または衛星局であってもよい。
衛星局は、大気圏外を浮遊可能な衛星局である。衛星局は、人工衛星等の宇宙移動体に搭載される装置であってもよいし、宇宙移動体そのものであってもよい。宇宙移動体は、大気圏外を移動する移動体である。宇宙移動体としては、人工衛星、宇宙船、宇宙ステーション、または探査機等の人工天体が挙げられる。なお、衛星局となる衛星は、低軌道(LEO:Low Earth Orbiting)衛星、中軌道(MEO:Medium Earth Orbiting)衛星、静止(GEO:Geostationary Earth Orbiting)衛星、または高楕円軌道(HEO:Highly Elliptical Orbiting)衛星のいずれであってもよい。衛星局は、低軌道衛星、中軌道衛星、静止衛星、または高楕円軌道衛星に搭載される装置であってもよい。
航空機局は、航空機等の大気圏内を浮遊可能な無線通信装置である。航空機局は、航空機等に搭載される装置であってもよいし、航空機そのものであってもよい。航空機という概念には、飛行機またはグライダー等の重航空機のみならず、気球または飛行船等の軽航空機も含まれる。航空機という概念には、重航空機または軽航空機のみならず、ヘリコプターまたはオートジャイロ等の回転翼機も含まれる。航空機局、または航空機局が搭載された航空機は、ドローン等の無人航空機であってもよい。
無人航空機という概念には、無人航空システム(UAS:Unmanned Aircraft Systems)、および、つなぎ無人航空システム(tethered UAS)も含まれる。無人航空機という概念には、軽無人航空システム(LTA:Lighter than Air UAS)、および、重無人航空システム(HTA:Heavier than Air UAS)が含まれる。無人航空機という概念には、高高度無人航空システムプラットフォーム(HAPs:High Altitude UAS Platforms)も含まれる。
基地局のカバレッジの大きさは、マクロセルのような比較的大きなものであってもよいし、ピコセルのような比較的小さなものであってもよい。基地局のカバレッジの大きさは、フェムトセルのような極めて小さなものであってもよい。基地局は、ビームフォーミング機能を有していてもよい。基地局は、ビームごとにセルまたはサービスエリアが形成されてもよい。さらに又はこれに代えて、基地局は、ビームに指向性を持たせるビームフォーミングに加えて、基地局のアンテナからの距離情報をさらに考慮することで希望波を所定地点にピンポイントに届ける機能を有していてもよい。この機能はBeam focusing又はPoint formingと呼ばれていてもよい。
なお、幾つかの実施の形態において、基地局は、複数の物理的または論理的な装置の集合によって構成されてもよい。一例として、本実施形態の基地局は、BBU(Baseband Unit)およびRU(Radio Unit)等の複数の装置に区別されてもよい。基地局は、これら複数の装置の集合として解釈されてもよい。また、基地局は、BBUまたはRUのうちいずれかであってもよいし、両方であってもよい。BBUおよびRUは、例えばeCPRI(enhanced Common Public Radio Interface)等の所定のインタフェースによって接続されてもよい。
RUは、RRU(Remote Radio Unit)またはRD(Radio DoT)と言い換えてもよい。RUは、後述するgNB-DU(gNB Distributed Unit)に対応してもよい。BBUは、後述するgNB-CU(gNB Central Unit)に対応してもよい。RUは、アンテナと一体的に形成された装置であってもよい。基地局のアンテナ、例えばRUと一体的に形成されたアンテナは、Advanced Antenna Systemを採用し、例えばFD-MIMO等のMIMOまたはビームフォーミングをサポートしてもよい。基地局のアンテナは、例えば、64個の送信用アンテナポートおよび64個の受信用アンテナポートを備えてもよい。
RUに搭載されるアンテナは、1つ以上のアンテナ素子から構成されるアンテナパネルであってもよく、RUは1つ以上のアンテナパネルを搭載してもよい。RUは、水平偏波のアンテナパネルおよび垂直偏波のアンテナパネルの2種類のアンテナパネルを搭載してもよい。RUは、右旋円偏波のアンテナパネルおよび左旋円偏波のアンテナパネルの2種類のアンテナパネル、或いは、又は垂直方向から45度の偏波方向のアンテナパネルと-45度の偏波方向でのアンテナパネルを搭載してもよい。これら複数の偏波方向を持つ複数のアンテナが1つのアンテナパネルに実装されていてもよい。RUは、アンテナパネル毎に独立したビームを形成して制御してもよい。
基地局は、複数が互いに接続されてもよい。1つまたは複数の基地局は、無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)に含まれてもよい。このとき、基地局は、単にRAN、RANノード、AN(Access Network)、またはANノード等と称されることがある。LTEにおけるRANは、EUTRAN(Enhanced Universal Terrestrial RAN)と呼ばれることがある。NRにおけるRANは、NGRANと呼ばれることがある。また、6GにおけるRANは6GRANと呼ばれることがある。W-CDMA(UMTS)におけるRANは、UTRANと呼ばれることがある。
LTEの基地局は、eNodeB(Evolved Node B)またはeNBと称されることがある。このとき、EUTRANは、1つまたは複数のeNodeB(eNB)を含む。NRの基地局は、gNodeBまたはgNBと称されることがある。このとき、NGRANは、1つまたは複数のgNBを含む。6Gの基地局は、6GNodeB、6gNodeB、6GNB、又は6gNBと称されることがある。このとき、6GRANは1または複数の6GNBを含む。EUTRANは、LTEの通信システム(EPS)におけるコアネットワーク(EPC)に接続されたgNB(en-gNB)を含んでもよい。NGRANは、5G通信システム(5GS)におけるコアネットワーク5GCに接続されたng-eNBを含んでもよい。
基地局が、eNB、gNB、6GNB等である場合、基地局は、3GPPアクセス(3GPP Access)と称されることがある。基地局が無線アクセスポイント(Access Point)である場合には、基地局は、非3GPPアクセス(Non-3GPP Access)と称されることがある。基地局は、RRH(Remote Radio Head)と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。基地局がgNBである場合には、基地局は、前述したgNB-CUおよびgNB-DUを組み合わせたものであってもよいし、gNB-CUまたはgNB-DUのいずれかであってもよい。
ここで、gNB-CUは、UEとの通信のために、アクセス層(Access Stratum)のうち、複数の上位レイヤ(例えば、RRC(Radio Resource Control)、SDAP(Service Data Adaptation Protocol)、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)をホストする。一方、gNB-DUは、アクセス層(Access Stratum)のうち、複数の下位レイヤ(例えば、RLC(Radio Link Control)、MAC(Medium Access Control)、PHY(Physical layer))をホストする。すなわち、後述されるメッセージ/情報のうち、RRCシグナリング(準静的な通知)はgNB-CUで生成され、一方でMAC CEやDCI(動的な通知)はgNB-DUで生成されてもよい。又は、RRCコンフィギュレーション(準静的な通知)のうち、例えばIE:cellGroupConfigなどの一部のコンフィギュレーション(configuration)についてはgNB-DUで生成され、残りのコンフィギュレーションはgNB-CUで生成されてもよい。これらのコンフィギュレーションは、後述されるF1インタフェースで送受信されてもよい。
基地局は、他の基地局との間で通信可能に構成されてもよい。複数の基地局がeNB同士またはeNBとen-gNBの組み合わせである場合には、これらの基地局の間は、X2インタフェースによって接続されてもよい。複数の基地局がgNB同士またはgn-eNBとgNBの組み合わせである場合には、これらの基地局の間は、Xnインタフェースによって接続されてもよい。複数の基地局がgNB-CUとgNB-DUの組み合わせである場合には、これらの基地局の間は、前述したF1インタフェースによって接続されてもよい。後述するメッセージ/情報(例えば、RRCシグナリング、MAC CE(MAC Control Element)、またはDCI(Downlink Control Information)等)は、複数の基地局間で、例えば、X2インタフェース、Xnインタフェース、またはF1インタフェース等を介して、送信されてもよい。
基地局によって提供されるセルは、サービングセル(Serving Cell)と呼ばれることがある。サービングセルという概念には、PCell(Primary Cell)およびSCell(Secondary Cell)が含まれる。デュアルコネクティビティが端末装置に提供される場合には、MN(Master Node)によって提供されるPCellと、ゼロまたは1以上のSCellとは、マスターセルグループ(Master Cell Group)と呼ばれることがある。デュアルコネクティビティの例としては、EUTRA-EUTRA Dual Connectivity、EUTRA-NR Dual Connectivity(ENDC)、EUTRA-NR Dual Connectivity with 5GC、NR-EUTRA Dual Connectivity(NEDC)、およびNR-NR Dual Connectivity等が挙げられる。さらにDual Connectivityの例として、NR-6G Dual Connectivity、6G-NR Dual Connectivityが挙げられる。
サービングセルは、PSCell(Primary Secondary Cell、または、Primary SCG Cell)を含んでもよい。デュアルコネクティビティが端末装置に提供される場合には、SN(Secondary Node)によって提供されるPSCellと、ゼロまたは1以上のSCellとは、SCG(Secondary Cell Group)と呼ばれることがある。特別な設定(例えば、PUCCH on SCell)がされていない限り、物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)は、PCellおよびPSCellによっては送信されるが、SCellによっては送信されない。無線リンク障害(Radio Link Failure)は、PCellおよびPSCellによっては検出されるが、SCellによっては検出されない(検出しなくてよい)。このように、PCellおよびPSCellは、サービングセルの中で特別な役割を担うため、SpCell(Special Cell)とも呼ばれる。
1つのセルには、1つのダウンリンクコンポーネントキャリアと、1つの上りリンクコンポーネントキャリアとが対応付けられてもよい。1つのセルに対応するシステム帯域幅は、複数のBWP(Bandwidth Part)に分割されてもよい。このとき、1つまたは複数のBWPが端末装置に設定され、1つのBWP分がアクティブBWP(Active BWP)として、端末装置に使用されてもよい。端末装置が使用できる無線資源、例えば周波数帯域、ヌメロロジー(サブキャリアスペーシング)、またはスロットフォーマット(Slot configuration)は、セル毎、コンポーネントキャリア毎、またはBWP毎に、異なっていてもよい。
<2-4-2.端末装置の構成>
上述したように、通信装置30は端末装置であってもよい。以下、端末装置の構成を説明する。
上述したように、通信装置30は端末装置であってもよい。以下、端末装置の構成を説明する。
端末装置は、他の無線通信装置(例えば、基地局、または他の端末装置)との間で無線通信を行う無線通信装置である。端末装置には、あらゆる形態の情報処理装置(コンピュータ)を採用可能である。例えば、端末装置は、携帯電話、スマートデバイス(スマートフォン、又はタブレット)、PDA(Personal Digital Assistant)、ノートPC等のモバイル端末であってもよい。また、端末装置は、通信機能を具備した撮像装置(例えば、カムコーダ)であってもよい。また、端末装置は、FPU(Field Pickup Unit)等の通信機器が搭載されたバイクや移動中継車等であってもよい。また、端末装置は、M2M(Machine to Machine)デバイス、又はIoT(Internet of Things)デバイスであってもよい。また、端末装置は、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイスであってもよい。
また、端末装置は、AR(Augmented Reality)デバイス、VR(Virtual Reality)デバイス、MR(Mixed Reality)デバイス等のxRデバイスであってもよい。このとき、xRデバイスは、ARグラス、MRグラス等のメガネ型デバイスであってもよいし、VRヘッドマウントディスプレイ等のヘッドマウント型デバイスであってもよい。端末装置をxRデバイスとする場合、端末装置は、ユーザ装着部分(例えば、メガネ部分)のみで構成されるスタンドアローン型のデバイスであってもよい。また、端末装置は、ユーザ装着部分(例えば、メガネ部分)と、当該部分と連動する端末部分(例えば、スマートデバイス)と、で構成される端末連動型デバイスであってもよい。
端末装置は、基地局との間でNOMA通信が可能であってもよい。端末装置は、基地局と通信する際、HARQ等の自動再送技術を使用可能であってもよい。端末装置は、他の端末装置との間でサイドリンク通信が可能であってもよい。端末装置は、サイドリンク通信を行う際、HARQ等の自動再送技術を使用可能であってもよい。端末装置は、他の端末装置との間でサイドリンク通信を行う際、NOMA通信が可能であってもよい。端末装置は、基地局等の他の無線通信装置との間でLPWA通信が可能であってもよい。端末装置が使用する無線通信は、ミリ波を使った無線通信であってもよい。端末装置が使用する無線通信は、サイドリンク通信を含めて、電波を使った無線通信であってもよいし、赤外線または可視光を使った無線通信、すなわち光無線であってもよい。
端末装置は、移動可能な無線通信装置、すなわち移動体装置であってもよい。端末装置は、移動体に設置される無線通信装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。端末装置は、自動車、バス、トラック、または自動二輪車等の道路上を移動する車両(Vehicle)であってもよいし、当該車両に搭載された無線通信装置であってもよい。移動体は、モバイル端末であってもよいし、陸上(狭義の地上)、地中、水上、または水中を移動する移動体であってもよい。また、移動体は、航空機、飛行船、気球、ヘリコプター等の大気圏内を移動する移動体であってもよいし、人工衛星等の大気圏外を移動する移動体であってもよい。移動体は、ドローン等のUAV(Unmanned Aerial Vehicle)であってもよい。また、端末装置は、移動体に搭載された無線通信装置であってもよい。
端末装置は、同時に複数の基地局または複数のセルと接続して通信が可能であってもよい。1つの基地局が複数のセル(例えば、pCellまたはsCell)を介して通信エリアをサポートしている場合には、キャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)技術、デュアルコネクティビティ(DC:Dual Connectivity)技術、またはマルチコネクティビティ(MC:Multi-Connectivity)技術等によって、それら複数のセルを束ねて基地局と端末装置との間で通信することができる。あるいは、異なる基地局のセルを介して、協調送受信(CoMP:Coordinated Multi-Point Transmission and Reception)技術によって、端末装置とそれら複数の基地局との間で通信することもできる。
端末装置はリモート端末への通信をリレーするリレー端末であってもよい。
<2-5.管理装置の構成>
次に、管理装置40の構成を説明する。
次に、管理装置40の構成を説明する。
管理装置40は、通信装置30が属するプライベートネットワークに関する情報(例えば、プライベートネットワークのネットワーク構成情報)を管理する装置である。例えば、管理装置40は、図4に示すネットワーク構成情報管理装置に相当する装置である。
管理装置40は、アプリケーションサーバであってもよいし、Webサーバであってもよい。また、管理装置40は、PCサーバであってもよいし、ミッドレンジサーバであってもよいし、メインフレームサーバであってもよい。また、管理装置40は、ユーザや端末の近くでデータ処理(エッジ処理)を行う情報処理装置であってもよい。例えば、管理装置40は、基地局に併設又は内蔵された情報処理装置(コンピュータ)であってもよい。勿論、管理装置40は、クラウドコンピューティングを行う情報処理装置であってもよい。
図16は、本開示の実施形態に係る管理装置40の構成例を示す図である。管理装置40は、通信部41と、記憶部42と、制御部43と、を備える。図16に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、管理装置40の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。例えば、管理装置40は、複数の情報処理装置により構成されていてもよい。
通信部41は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、通信部41は、ネットワークインタフェースである。例えば、通信部41は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースである。なお、通信部41は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部41は、管理装置40の通信手段として機能する。通信部41は、制御部43の制御に従って通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、情報処理装置50、及び他の管理装置40と通信する。
記憶部42は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部42は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報を記憶する。ネットワーク構成情報は、プライベートネットワークの管理者により予め登録される。なお、記憶部42には、複数のプライベートネットワークのネットワーク構成情報が登録されてもよい。
ネットワーク構成情報には、例えば、プライベートネットワークが構築されている地理空間情報、プライベートネットワークを構成するアクセスポイントの一覧、IPアドレス範囲と建物/フロア/部屋の対応関係情報、及び、各建物/各フロア/各部屋の位置情報などが含まれる。このときのIPアドレス範囲は、IPv4においてIPアドレスとサブネットマスクの組み合わせで表されたり、IPv6においてIPv6プレフィックス等で表されたりしうる。また、建物/フロア/部屋の位置情報は、建物/フロア/部屋の水平方向の外形や、建物高、天井高、底面及び/又は床の地上高、及びそれらの組み合わせなどで表される。
制御部43は、管理装置40の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部43は、例えば、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサによって実現されてもよい。詳細には、制御部43は、管理装置40の内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することによって実現されてもよい。制御部43は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路によって実現されてもよい。また、制御部43は、GPU(Graphics Processing Unit)により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、FPGA、及びGPUは何れもコントローラとみなすことができる。なお、制御部43は、複数の物理的に分離された物体により構成されていてもよい。例えば、制御部43は、複数の半導体チップにより構成されていてもよい。
<2-6.情報処理装置の構成>
次に、情報処理装置50の構成を説明する。
次に、情報処理装置50の構成を説明する。
情報処理装置50は、通信装置30の位置を特定するための装置である。例えば、管理装置40は、図4に示す位置情報特定装置に相当する装置である。
情報処理装置50は、アプリケーションサーバであってもよいし、Webサーバであってもよい。情報処理装置50は、PCサーバであってもよいし、ミッドレンジサーバであってもよいし、メインフレームサーバであってもよい。また、情報処理装置50は、ユーザや端末の近くでデータ処理(エッジ処理)を行う情報処理装置であってもよい。例えば、情報処理装置50は、基地局に併設又は内蔵された情報処理装置(コンピュータ)であってもよい。勿論、情報処理装置50は、クラウドコンピューティングを行う情報処理装置であってもよい。
図17は、本開示の実施形態に係る情報処理装置50の構成例を示す図である。情報処理装置50は、通信部51と、記憶部52と、制御部53と、を備える。図17に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、情報処理装置50の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。例えば、情報処理装置50は、複数の情報処理装置により構成されていてもよい。
通信部51は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、通信部51は、ネットワークインタフェースである。例えば、通信部51は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースである。なお、通信部51は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部51は、情報処理装置50の通信手段として機能する。通信部51は、制御部53の制御に従って通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、管理装置40、及び他の情報処理装置50と通信する。
記憶部52は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。
制御部53は、情報処理装置50の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部53は、例えば、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサによって実現されてもよい。詳細には、制御部53は、情報処理装置50の内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することによって実現されてもよい。制御部53は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路によって実現されてもよい。また、制御部53は、GPU(Graphics Processing Unit)により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、FPGA、及びGPUは何れもコントローラとみなすことができる。なお、制御部53は、複数の物理的に分離された物体により構成されていてもよい。例えば、制御部53は、複数の半導体チップにより構成されていてもよい。
制御部53は、取得部531と、特定部532と、生成部533と、送信部534を備える。制御部33を構成する各ブロック(取得部531~送信部534)はそれぞれ制御部53の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。制御部53は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。
<<3.干渉モデル>>
次に、本実施形態で想定する干渉モデルを説明する。図18は、本開示の実施形態で想定する干渉モデルの一例を示す説明図である。なお、以下の説明で登場する、通信装置30の記載は、無線通信機能を有する他の通信装置を示すワード(例えば、基地局、又は端末装置)に置き換え可能である。
次に、本実施形態で想定する干渉モデルを説明する。図18は、本開示の実施形態で想定する干渉モデルの一例を示す説明図である。なお、以下の説明で登場する、通信装置30の記載は、無線通信機能を有する他の通信装置を示すワード(例えば、基地局、又は端末装置)に置き換え可能である。
図18に示す干渉モデルは、例えば、プライマリシステムがサービスエリアを持つ場合に適用される。図18の例では、プライマリシステムはサービスエリアを有する無線通信システムとなっている。このサービスエリアが、例えば、プライマリシステムの保護エリアとなる。保護エリアには、干渉計算基準点(以下、干渉計算点、或いは保護点という。)は複数設定される。保護点(Protection Point)は、例えば、プライマリシステムの運営者や電波を管理する公的機関等(以下、管理者という。)により設定される。例えば、管理者は、保護エリアを格子状に区切り、所定の格子の中心を保護点としてもよい。保護点の決定方法は任意である。
なお、保護点は、水平方向のみならず、垂直方向にも設定されてもよい。すなわち、保護点は、立体的に配置されてもよい。以下の説明では、立体的に配置された保護点(すなわち、水平面の想定の下での保護点ではなく、立体的空間の想定の下での保護点)のことを空間保護点(Spatial Protection Point)ということがある。
各保護点の干渉マージンは管理者等により設定される。図18には、通信システム1(セカンダリシステム)を構成する複数の通信装置30が、保護点に与える干渉が示されている。通信システム1の通信制御装置10は、各保護点における累積干渉が、設定された干渉マージンを超えないように、複数の通信装置30の送信電力を制御する。
図19は、本開示の実施形態で想定する干渉モデルの他の例を示す説明図である。図19に示す干渉モデルは、例えば、プライマリシステムが受信のみ行う場合に適用される。図19の例では、通信システム1(プライマリシステム)は、保護対象としての受信アンテナを備えている。保護態様は、例えば、衛星地上局の受信アンテナである。通信システム1の通信制御装置10は、受信アンテナの位置を保護点とし、その地点における累積干渉が干渉マージンを超えないように、複数の通信装置30の送信電力を制御する。
<<4.プライマリシステム保護方法>>
次に、プライマリシステム保護方法について説明する。上述したように、プライマリシステム保護方法は、例えば、以下の2種類に分類可能である。
(1)干渉マージン一斉配分型
(2)干渉マージン逐次配分型
次に、プライマリシステム保護方法について説明する。上述したように、プライマリシステム保護方法は、例えば、以下の2種類に分類可能である。
(1)干渉マージン一斉配分型
(2)干渉マージン逐次配分型
なお、干渉マージン一斉配分型のプライマリシステム保護方法の例としては、例えば、ECC Report 186にて開示されている手法(例えば、最大許容EIRPの計算手法)が挙げられる。また、干渉マージン逐次配分型のプライマリシステム保護方法の例としては、例えば、WINNF-TS-0112で開示されている逐次配分処理(IAP:Iterative Allocation Process)が挙げられる。
以下、「干渉マージン一斉配分型」のプライマリシステム保護方法と「干渉マージン逐次配分型」のプライマリシステム保護方法について説明する。なお、以下の説明で登場する、通信装置30の記載は、無線通信機能を有する他の通信装置を示すワードに置き換え可能である。
<4-1.干渉マージン一斉配分型>
最初に、干渉マージン一斉配分型のプライマリシステム保護方法について説明する。図20は、干渉マージン一斉配分型のプライマリシステム保護方法を説明するための説明図である。上述したように、干渉マージン一斉配分型では、通信制御装置10は、「プライマリシステムの保護基準点とセカンダリシステムの位置関係によって一意に求まる値」を基準値としてセカンダリシステムの最大許容送信電力を算出する。図20の例では、プライマリシステムの許容可能干渉閾値がIacceptとなっている。この閾値は、実際の閾値でもよいし、計算誤差や干渉変動を考慮して実際の閾値からある程度のマージン(例えば保護比率(Protection Ratio))を見込んで設定された値であってもよい。
最初に、干渉マージン一斉配分型のプライマリシステム保護方法について説明する。図20は、干渉マージン一斉配分型のプライマリシステム保護方法を説明するための説明図である。上述したように、干渉マージン一斉配分型では、通信制御装置10は、「プライマリシステムの保護基準点とセカンダリシステムの位置関係によって一意に求まる値」を基準値としてセカンダリシステムの最大許容送信電力を算出する。図20の例では、プライマリシステムの許容可能干渉閾値がIacceptとなっている。この閾値は、実際の閾値でもよいし、計算誤差や干渉変動を考慮して実際の閾値からある程度のマージン(例えば保護比率(Protection Ratio))を見込んで設定された値であってもよい。
干渉マージン一斉配分型のプライマリシステム保護方法において、干渉制御とは、許容可能干渉閾値を越えないように、無線装置の送信電力(EIRP、Conducted Power+Antenna gain等)を決定することを意味する。このとき、通信装置30が多数存在し、それぞれが許容可能干渉閾値を越えないようにすると、通信システム1(プライマリシステム)において受信される干渉電力が許容可能干渉閾値を越えてしまう恐れがある。そこで、通信制御装置10に登録されている通信装置30の数に基づき、干渉マージン(許容可能干渉量)を「配分」する。
例えば、図20の例では、通信装置30の総数は5である。そのため、個々には、Iaccept/5の許容干渉量が配分される。通信装置30は自身でこの配分量を認識することはできないので、通信制御装置を通じて認識する、またはこの配分量に基づいて決定された送信電力を取得する。通信制御装置は、他の通信制御装置が管理する無線装置の数を認識できないので、相互に情報をやりとりすることによって、総数を認識することができ、許容干渉量を配分することができるようになる。例えば、通信制御装置101内では3Iaccept/5の許容干渉量が割り当てられる。
なお、この手法では、通信装置30が使用しなかった干渉マージンは剰余干渉マージンとなり得る。図21は、剰余干渉マージンが発生した様子を示す図である。図21には、2つの通信制御装置10(通信制御装置101、102)のそれぞれに設定された総干渉量が示されている。また、図21には、2つの通信制御装置10の管理下にある複数の通信装置30(通信装置301~305)が通信システム1の所定の保護点に与える干渉量(与干渉量)が示されている。2つの通信制御装置10それぞれの総干渉量から通信装置30による干渉量を引いた干渉量が、剰余干渉マージンである。以下の説明では、余った干渉量のことを剰余干渉マージンという。剰余干渉マージンは剰余干渉量と言い換えることが可能である。
<4-2.干渉マージン逐次配分型>
次に、干渉マージン逐次配分型のプライマリシステム保護方法について説明する。上述したように、干渉マージン逐次配分型では、通信制御装置10は、「セカンダリシステムの所望送信電力」を基準値としてセカンダリシステムの最大許容送信電力を算出する。図22は、干渉マージン逐次配分型のプライマリシステム保護方法を説明するための説明図である。干渉マージン逐次配分型では、例えば、複数の通信装置30それぞれが、所望送信電力情報を記憶部32に記憶している。所望送信電力情報は、通信装置30が、電波の送信に必要な送信電力の情報として、通信制御装置10に要求する送信電力の情報である。図22の例では、通信装置306~309それぞれが、所望送信電力情報A、B、C、又はDを保持している。通信制御装置10は、所望送信電力情報A~Dに基づいて、通信装置306~309にそれぞれ干渉量A~Dを割り当てる。
次に、干渉マージン逐次配分型のプライマリシステム保護方法について説明する。上述したように、干渉マージン逐次配分型では、通信制御装置10は、「セカンダリシステムの所望送信電力」を基準値としてセカンダリシステムの最大許容送信電力を算出する。図22は、干渉マージン逐次配分型のプライマリシステム保護方法を説明するための説明図である。干渉マージン逐次配分型では、例えば、複数の通信装置30それぞれが、所望送信電力情報を記憶部32に記憶している。所望送信電力情報は、通信装置30が、電波の送信に必要な送信電力の情報として、通信制御装置10に要求する送信電力の情報である。図22の例では、通信装置306~309それぞれが、所望送信電力情報A、B、C、又はDを保持している。通信制御装置10は、所望送信電力情報A~Dに基づいて、通信装置306~309にそれぞれ干渉量A~Dを割り当てる。
<4-3.動的周波数共用に係る処理>
通信制御装置10は、配分された干渉量(以下、配分干渉量という。)に基づいて、各通信装置30に許容される最大送信電力(以下、最大許容送信電力という。)を算出してもよい。例えば、通信制御装置は、伝搬損失、アンテナゲイン等に基づいて、配分干渉量から逆算することによって、各通信装置30の最大許容送信電力を算出してもよい。そして、通信制御装置10は、算出した最大許容送信電力の情報を各通信装置30に通知してもよい。
通信制御装置10は、配分された干渉量(以下、配分干渉量という。)に基づいて、各通信装置30に許容される最大送信電力(以下、最大許容送信電力という。)を算出してもよい。例えば、通信制御装置は、伝搬損失、アンテナゲイン等に基づいて、配分干渉量から逆算することによって、各通信装置30の最大許容送信電力を算出してもよい。そして、通信制御装置10は、算出した最大許容送信電力の情報を各通信装置30に通知してもよい。
なお、通信制御装置10が実行する動的周波数共用に係る処理は、最大許容送信電力に関する計算に限定されない。例えば、通信制御装置10は、動的周波数共用に係る処理として、通信装置30が利用可能な周波数に関する計算を行ってもよい。利用可能周波数に関する計算は、例えば、通信装置30又は中間装置20が通信制御装置10に利用可能周波数情報の照会要求を行うことにより開始される。
ここで、利用可能周波数情報とは、典型的には、通信装置30がプライマリシステムに対して致命的な干渉を与えず、安全に二次利用が可能な周波数を示す情報のことである。
(1)例1
利用可能周波数情報は、例えば、排除ゾーン(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二次利用禁止エリアに通信装置30が位置する場合、その通信装置30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、排除ゾーン(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二次利用禁止エリアに通信装置30が位置する場合、その通信装置30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。
(2)例2
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、二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。このような判断が必要となりうるエリアを近傍エリア(Neighborhood Area)ともいう。
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、二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。このような判断が必要となりうるエリアを近傍エリア(Neighborhood Area)ともいう。
(3)例3
また、利用可能周波数情報は、例1、例2で述べた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30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30の近傍に存在する他の通信装置30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、他通信装置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、前記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。
また、利用可能周波数情報は、例1、例2で述べた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30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30の近傍に存在する他の通信装置30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、他通信装置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、前記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。
なお、通信制御装置10は、例1や例2でいう利用可能周波数とは別に、通信装置30間で干渉が発生しない周波数の情報を推奨周波数情報として送信してもよい。推奨周波数情報も、利用可能周波数の一種とみなすことが可能である。
(4)例4
例2、例3で説明した状況に該当する場合であっても、通信制御装置10は、プライマリシステムや近傍の通信装置30と同じ周波数を利用可能チャネルとして通知することが可能である。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、等価等方輻射電力(EIRP:Equivalent Isotropic Radiated Power)で表現される。しかしながら、最大許容送信電力は、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。
例2、例3で説明した状況に該当する場合であっても、通信制御装置10は、プライマリシステムや近傍の通信装置30と同じ周波数を利用可能チャネルとして通知することが可能である。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、等価等方輻射電力(EIRP:Equivalent Isotropic Radiated Power)で表現される。しかしながら、最大許容送信電力は、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。
<<5.通信システムの動作>>
以上を前提に、通信システム1の動作を説明する。
以上を前提に、通信システム1の動作を説明する。
上述したように、通信装置30が屋内に設置されている場合、法制や規格によっては、通信制御装置10が、建物侵入損失(BEL:Building Entry Loss)を考慮した利用可能周波数の計算を行うことが許容される。この場合、通信装置30は、屋外にいるときと比べてより多くの周波数を二次利用することが可能になる。
従来の処理では、通信制御装置10は、通信装置30が備えるセンサ部34の測位結果に基づいて通信装置30が屋内にいるか否かを判別する。しかし、通信装置30が備えるセンサ部34の測位精度(例えば、屋内での測位精度)によっては、通信装置30が屋内にいるにも関わらず、測定結果が、屋外を含む広範囲のエリアとなる可能性がある。この場合、通信制御装置10は、通信装置30が屋外にいる可能性を排除できないので、建物侵入損失を考慮した利用可能周波数の計算を行うことができない。こうなると、電波資源の有効利用が実現しない恐れがある。
以下、本課題を解決する通信システム1の動作を詳細に説明する。図23は、通信システム1の動作を説明するためのフローチャートである。より具体的には、図23は、通信装置30の位置を特定するための処理(以下、位置情報特定処理という。)である。なお、以下の説明では、情報処理装置50が以下に示す位置情報特定処理を実行するものとするが、位置情報特定処理の一部又は全部は他の装置が実行してもよい。以下、図23を参照しながら、通信システム1の動作を説明する。
まず、情報処理装置50の取得部131は、ネットワーク管理者が管理する管理装置40から、事前にネットワーク構成情報を取得する(ステップS1)。ネットワーク構成情報は、通信装置30が属するプライベートネットワークに関する情報である。プライベートネットワークは、ローカルネットワークと言い換えてもよい。また、プライベートネットワークは、5Gのプライベートネットワークであってもよい。ネットワーク構成情報には、例えば、以下の(A1)~(A4)に示す情報が含まれていてもよい。
(A1)プライベートネットワークが構築されている地理空間情報
(A2)プライベートネットワークを構成する通信装置30の一覧
(A3)場所(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)と、IPアドレス範囲と、の対応関係を示す対応関係情報、
(A4)各場所の位置情報(例えば、地理空間範囲の情報)
(A2)プライベートネットワークを構成する通信装置30の一覧
(A3)場所(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)と、IPアドレス範囲と、の対応関係を示す対応関係情報、
(A4)各場所の位置情報(例えば、地理空間範囲の情報)
このとき、プライベートネットワークを構成する通信装置30の一覧の例としては、通信装置30を一意に特定できる情報(例えば、MACアドレス、又は認証番号とシリアルナンバーとの組み合わせなど)の一覧などが挙げられる。
次に、情報処理装置50の取得部131は、通信装置30、中間装置20、又は通信制御装置10から、通信装置30に関する情報を取得する(ステップS2)。ここで、通信装置30に関する情報には、例えば、以下の(B1)~(B3)に示す情報が含まれていてもよい。
(B1)通信装置30が測定した通信装置30の現在位置情報(第1の位置情報)
(B2)通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報(例えば、プライベートIPアドレス)
(B3)通信装置30を一意に特定可能な情報(例えば、MACアドレス、又は認証番号とシリアルナンバーとの組み合わせなど)
(B2)通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報(例えば、プライベートIPアドレス)
(B3)通信装置30を一意に特定可能な情報(例えば、MACアドレス、又は認証番号とシリアルナンバーとの組み合わせなど)
次に、情報処理装置50の特定部532は、通信装置30に関する情報(例えば、上記(B1)~(B3)の少なくとも1つ)とネットワーク構成情報とに基づいて、通信装置30が属するプライベートネットワークを特定する(ステップS3)。例えば、情報処理装置50は、通信装置30が例えばセンサ部34を使って測定した通信装置30の現在位置情報、通信装置30のプライベートIPアドレス、及び通信装置30を一意に特定可能な情報、を組み合わせることで、通信装置30がどのプライベートネットワークに所属しているかを特定する。
図24は、通信装置30が属するプライベートネットワークの特定方法の一例を説明するための図である。例えば、図24に示すような地理空間範囲XにプライベートネットワークPが構築されている場合を考える。例えば、範囲Xと通信装置301が測定した現在位置とが一部でも重複しており、さらに通信装置301を一意に特定可能な情報がプライベートネットワークPを構成する通信装置30の一覧に含まれる場合、情報処理装置50は、通信装置301がプライベートネットワークPに所属していると判定する。このとき、通信装置30の現在位置に関する情報は、測定されたある1点だけでなく、図24のように測定誤差も含んだ面的な情報であってもよい。
また、通信装置302のように、現在位置の範囲が、異なる複数のプライベートネットワークの範囲(図24の例では、プライベートネットワークPが構成されている範囲X、及び、プライベートネットワークQが構築されている範囲Y)と重複している場合、情報処理装置50は、重複する面積が多い範囲(図24の例では、範囲Y)に構築されているプライベートネットワーク(図24の例では、プライベートネットワークQ)に所属していると判定してよい。
なお、上記の例では、プライベートネットワークの地理空間範囲情報、及び、通信装置30の現在位置情報が、面的な情報であったが、プライベートネットワークの地理空間範囲情報、及び/又は、通信装置30の現在位置情報が立体的な情報の場合もありうる。例えば、プライベートネットワークの地理空間範囲が立体的な範囲の情報であり、かつ、通信装置30の現在位置情報が、水平方向の誤差だけでなく、垂直方向の誤差も含む立体的な範囲の情報である場合もありうる。この場合、情報処理装置50は、垂直方向の誤差も加味して、プライベートネットワークが構築されている範囲と通信装置30の現在位置を比較してもよい。そして、情報処理装置50は、比較結果に基づいて、通信装置30がどのプライベートネットワークに所属しているかを判定してよい。このとき、情報処理装置50は、例えば、通信装置30の現在位置と、各範囲が重複する体積を計算し、体積が大きい方のプライベートネットワークに通信装置30が所属していると判定してよい。
また、重複する面積や体積が同一のプライベートネットワークが複数存在している場合、情報処理装置50は、それぞれのプライベートネットワークを構成する通信装置30の一覧を参照してもよい。そして、情報処理装置50は、参照結果に基づいて、通信装置30がどのプライベートネットワークに所属しているか判定してもよい。
また、プライベートネットワークPを構成する通信装置30の一覧がすでに分かっている場合、情報処理装置50は、通信装置301の現在位置情報と、プライベートネットワークが構築されている地理空間範囲の情報と、を用いることなく、通信装置301がプライベートネットワークPに所属していると判定してよい。
次に、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS4)。ここで、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークに関する情報に基づいて通信装置30が位置する場所(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定し、特定した情報に基づいて位置情報(第2の位置情報)を生成してもよい。
例えば、情報処理装置50は、ステップS3で特定したプライベートネットワークのネットワーク構成情報と、ステップS2で取得した通信装置30に関する情報(例えば、通信装置30のIPアドレスの情報)に基づいて、通信装置30が存在する建物/フロア/部屋を特定する。
例えば、ステップS3で特定されたプライベートネットワークPのネットワーク構成情報に含まれるIPアドレス範囲と、場所(建物、フロア、及び部屋)と、の対応関係が、図2のようになっているとする。このとき、通信装置30に192.168.1.1のプライベートIPアドレスが割り当てられているとすれば、情報処理装置50は、その通信装置30はフロアBに存在すると特定できる。つまり、情報処理装置50は、通信装置30に割り当てられたIPアドレスが含まれるIPアドレス範囲と対応する場所(建物、フロア、又は部屋)が、通信装置30が存在する場所(建物、フロア、又は部屋)であると特定する。また、このようにして特定した場所が図1のように屋内であることが明示されていれば、情報処理装置50は、通信装置30が屋内に設置されていることも併せて特定できる。
そして、情報処理装置50は、特定した情報に基づいて通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する。第2の位置情報は、任意の空間座標系における特定した場所(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)の位置を示す情報である。例えば、地理座標系における第2の位置情報は、特定した場所の水平方向の外形および垂直方向における高度の範囲(例えば、建物の底面/床から建物の天面/天井までの高さの範囲)の組み合わせで表現される。あるいは、第2の位置情報は、ECEF(earth-centered earth-fixed)座標系などにおける立体として表現されてもよい。なお、第2の位置情報は、場所の位置を示す情報に限られない。例えば、第2の位置情報には、通信装置30が屋内に位置するか否かを示す情報が含まれていてもよい。
情報処理装置50は、ステップS4で生成した第2の位置情報を動的周波数共用に係る処理を行う装置に送信する(ステップS5)。動的周波数共用に係る処理を行う装置は、通信制御装置10であってもよいし、中間装置20であってもよいし、通信装置30であってもよい。
第2の位置情報を受け取ったいずれかの装置は、例えばAFCシステムにおける利用可能周波数計算など、通信装置30の動的周波数共用に係る何らかの処理に第2の位置情報を利用してもよい。
例えば、動的周波数共用に係る処理を行う装置が通信制御装置10(例えば、AFCシステム)であるとする。このとき、通信制御装置10は、第2の位置情報を使って通信装置30の利用可能周波数の計算を行ってもよい。
なお、動的周波数共用に係る処理を行う装置が通信制御装置10の場合、情報処理装置50(或いは通信制御装置10)は、第2の位置情報を通信制御装置10が利用可能周波数を計算する際に利用できる形式の情報に変換する必要がある。例えば、第2の位置情報が、通信制御装置10(例えば、AFCシステム)が利用可能周波数を計算する際に用いることができない形式で表されている場合、情報処理装置50(或いは通信制御装置10)は、これらの情報を、通信制御装置10が利用可能周波数を計算する際に用いることができる形式の情報(AFCシステムの場合は、Volume of location uncertainty)に変換する必要がある。
例えば、通信制御装置10がAFCシステムであり、非特許文献2(AFC Specification and Test Plans)で定められているプロトロルを使って通信装置30の情報を取得する場合を考える。この場合、情報処理装置50(或いは通信制御装置10)は、第2の位置情報を、通信装置30が存在しうる水平方向の範囲(Horizontal Uncertainty)と、通信装置30の垂直方向の位置及びその不確実性(Vertical Uncertainty)と、に変換する必要がある。第2の位置情報が、地理座標系における特定した建物/フロア/部屋の水平方向の外形および垂直方向における高度の範囲の組み合わせで表現される場合、情報処理装置50(或いは通信制御装置10)は、建物/フロア/部屋の水平方向の範囲の情報をそのままHorizontal Uncertaintyとしてもよい。また、情報処理装置50(或いは通信制御装置10)は、垂直方向における範囲の中央値を通信装置30の垂直方向の位置(高さ)に設定してもよい、その上で、情報処理装置50(或いは通信制御装置10)は、垂直方向における高度の最大値から最小値を差し引いた値の1/2をVertical Uncertaintyの値として設定してよい。また、建物/フロア/部屋がECEF座標系などにける立体として表現される場合は、座標系を地理座標系に変換した上で、上記と同様の方法によりAFCシステムが利用可能周波数計算に利用可能な形式に変換してよい。
<<6.実施例>>
以上、通信システム1の動作について説明したが、次に、上述の位置情報特定処理に係る実施例をいくつか説明する。以下に示す実施例には、通信装置30(例えば、SPD)がプライベートネットワークに接続してから、通信制御装置10(例えば、AFCシステム)に利用可能周波数情報の照会がなされるまでのシーケンスが含まれる。
以上、通信システム1の動作について説明したが、次に、上述の位置情報特定処理に係る実施例をいくつか説明する。以下に示す実施例には、通信装置30(例えば、SPD)がプライベートネットワークに接続してから、通信制御装置10(例えば、AFCシステム)に利用可能周波数情報の照会がなされるまでのシーケンスが含まれる。
<6-1.第1の実施例>
図25は、第1の実施例を示すシーケンス図である。第1の実施例では、情報処理装置50が、位置情報特定処理の全てのステップ(ステップS1~ステップS5)を実行する。以下、図25のシーケンス図を参照しながら、第1の実施例を説明する。
図25は、第1の実施例を示すシーケンス図である。第1の実施例では、情報処理装置50が、位置情報特定処理の全てのステップ(ステップS1~ステップS5)を実行する。以下、図25のシーケンス図を参照しながら、第1の実施例を説明する。
まず、情報処理装置50は、管理装置40から、事前に、各プライベートネットワークのネットワーク構成情報を取得する(ステップS101)。
次に、通信装置30は、複数のプライベートネットワークのいずれかに接続する(ステップS102)。プライベートネットワークに接続した通信装置30は、自身に割り当てられたIPアドレスを取得する(ステップS103)。そして、通信装置30は、現在位置の測定を行う(ステップS104)。
そして、通信装置30は、測定した現在位置情報(第1の位置情報)と、自信に割り当てられたIPアドレスの情報と、を情報処理装置50に送信する(ステップS105)。このとき、通信装置30は、通信装置30を一意に特定可能な情報も情報処理装置50に送信してもよい。なお、通信装置30は、これらの情報(例えば、通信装置30を一意に特定可能な情報)を暗号化して送信してもよい。以下、通信装置30がここで情報処理装置50に送信した情報を通信装置30に関する情報という。
情報処理装置50は、通信装置30から、通信装置30に関する情報を取得する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS106~ステップS108)。具体的には、情報処理装置50は、以下の通り第2の位置情報を生成する。
まず、情報処理装置50は、通信装置30に関する情報とネットワーク構成情報とに基づいて、通信装置30が属するプライベートネットワークを特定する(ステップS106)。そして、情報処理装置50は、通信装置30に関する情報と、自信が管理するネットワーク構成情報と、に基づいて、通信装置30の位置を特定する(ステップS107)。具体的には、情報処理装置50は、通信装置30のIPアドレスと、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報と、に基づいて、通信装置30の位置(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定する。そして、情報処理装置50は、特定した情報に基づいて第2の位置情報を生成する(ステップS108)。
情報処理装置50は、第2の位置情報を通信装置30に送信する(ステップS109)。なお、情報処理装置50は、第2の位置情報を、上述した方法などに従って通信制御装置10で利用可能な位置情報(例えば、Volume of location uncertainty)に変換し、変換後の第2の位置情報を通信装置30に送信してもよい。変換後の第2の位置情報も第2の位置情報とみなすことができる。なお、第2の位置情報には、通信装置30が屋内に位置するか否かを示す情報が含まれていてもよい。
通信装置30は、第2の位置情報の設定を行う(ステップS110)。そして、通信装置30は、第2の位置情報を中間装置20に通知する(ステップS111)。
中間装置20は、通信装置30から第2の位置情報を取得する。そして、中間装置20は、第2の位置情報に基づいて通信制御装置10に利用可能周波数情報の照会要求を行う(ステップS112)。
通信制御装置10は、中間装置20から利用可能周波数情報の照会要求を取得する。そして、通信制御装置10は、照会要求に含まれる第2の位置情報に基づいて利用可能周波数の計算を行う。なお、通信制御装置10では、利用可能周波数を計算する前に、供給された第2の位置情報が信頼できるものかどうか確認してよい(ステップS113)。
例えば、通信装置30/情報処理装置50は、中間装置20を介して第2の位置情報を通信制御装置10に提供する際、第2の位置情報の信頼性に関する情報(以下、信頼性情報という。)を送信してもよい。信頼性情報は、中間装置20を介さず、直接、通信制御装置10に提供されてもよい。信頼性情報としては、例えば、通信装置30のオペレータの識別情報、第2の位置情報のプロバイダの識別情報(例えば、情報処理装置50の管理者の情報)、及びネットワーク管理者の識別情報、のいずれかの情報が挙げられる。通信制御装置10は、提供された信頼性情報が所定の基準を満たすか判別してもよい。例えば、通信制御装置10は、信頼性情報に含まれる識別情報が、信頼済みのオペレータ、信頼済みの位置情報のプロバイダ、あるいは信頼済みのネットワーク管理者、を示しているかどうかを判別してもよい。通信制御装置10は、信頼性情報が所定基準を満たした場合のみ、提供された第2の位置情報を利用可能周波数計算に利用してよい。
これらの識別情報の例としては、例えば米国CBRSにおけるCPI(Certified Professional Installer)ごとに発行される証明書のようなものが挙げられる。あるいは、通信制御装置10は、事前に通信装置30のユーザ情報を取得し、登録しておいてもよい。そして、通信制御装置10は、この登録情報と利用可能周波数照会に含まれる情報とを比較することで、第2の位置情報が信頼できるユーザの通信装置30からの情報かどうかを確認してよい。なお、通信制御装置10は、事前にユーザ情報を登録する際も、識別情報などを利用して、ユーザの信頼性確認を行ってよい。なお、利用可能周波数の照会の際、識別情報は暗号化されて送信されてもよい。
利用可能周波数の計算後、通信制御装置10は、利用可能周波数の情報を中間装置20に送信する(ステップS114)。中間装置20は、利用可能周波数の情報を通信装置30に送信する(ステップS115)。通信装置30は、利用可能周波数の情報に基づいて通信を行う。
なお、第1の実施例では、位置情報特定処理の全てのステップを情報処理装置50が行う。そのため、情報処理装置50は、通信装置30が所属するプライベートネットワークの特定に必要な情報(例えば、上述の(A1)~(A4)に示す情報)を、管理装置40から予め取得しておいてもよい。
<6-2.第2の実施例>
図26は、第2の実施例を示すシーケンス図である。第1の実施例では、情報処理装置50が、位置情報特定処理の全てのステップ(ステップS1~ステップS5)を実行したが、第2の実施例では、位置情報特定処理の一部を管理装置40が実行する。以下、図26のシーケンス図を参照しながら、第2の実施例を説明する。
図26は、第2の実施例を示すシーケンス図である。第1の実施例では、情報処理装置50が、位置情報特定処理の全てのステップ(ステップS1~ステップS5)を実行したが、第2の実施例では、位置情報特定処理の一部を管理装置40が実行する。以下、図26のシーケンス図を参照しながら、第2の実施例を説明する。
まず、情報処理装置50は、管理装置40から、事前に、各プライベートネットワークのネットワーク構成情報を取得する(ステップS201)。
次に、通信装置30は、複数のプライベートネットワークのいずれかに接続する(ステップS202)。プライベートネットワークに接続した通信装置30は、自身に割り当てられたIPアドレスを取得する(ステップS203)。そして、通信装置30は、現在位置の測定を行う(ステップS204)。
そして、通信装置30は、通信装置30に関する情報を情報処理装置50に送信する(ステップS205)。通信装置30に関する情報には、通信装置30が測定した現在位置情報(第1の位置情報)、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報、及び、通信装置30を一意に特定可能な情報、が含まれていてもよい。
情報処理装置50は、通信装置30から、通信装置30に関する情報を取得する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS206~ステップS210)。第2の実施例では、情報処理装置50は、管理装置40を使って、第2の位置情報を生成する。具体的には、情報処理装置50は、以下の通り第2の位置情報を生成する。
まず、情報処理装置50は、通信装置30に関する情報とネットワーク構成情報とに基づいて、通信装置30が属するプライベートネットワークを特定する(ステップS206)。そして、情報処理装置50は、特定したプライベートネットワークの情報を管理している管理装置40に対し、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報を送信する(ステップS207)。
管理装置40は、情報処理装置50からIPアドレスの情報を取得する。そして、管理装置40は、通信装置30に関する情報と、自信が管理するネットワーク構成情報と、に基づいて、通信装置30の位置を特定する(ステップS208)。具体的には、管理装置40は、通信装置30のIPアドレスと、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報と、に基づいて通信装置30の位置(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定する。管理装置40は、通信装置30が屋内に位置するか否かを特定してもよい。そして、管理装置40は、特定した情報を情報処理装置50に送信する(ステップS209)。
情報処理装置50は、管理装置40が特定した情報(例えば、通信装置30の位置を示す情報)を、管理装置40から取得する。そして、情報処理装置50は、管理装置40が特定した情報に基づいて第2の位置情報を生成する(ステップS210)。
そして、情報処理装置50は、第2の位置情報を通信装置30に送信する(ステップS211)。なお、情報処理装置50は、第2の位置情報を、上述した方法などに従って通信制御装置10で利用可能な位置情報(例えば、Volume of location uncertainty)に変換し、変換後の第2の位置情報を通信装置30に送信してもよい。変換後の第2の位置情報も第2の位置情報とみなすことができる。
なお、第2の位置情報には、通信装置30が屋内に位置するか否かを示す情報が含まれていてもよい。通信装置30が屋内に位置するか否かを示す情報は、情報処理装置50が生成してもよいし、管理装置40が生成してもよい。
通信装置30は、第2の位置情報の設定を行う(ステップS212)。そして、通信装置30は、第2の位置情報を中間装置20に通知する(ステップS213)。
中間装置20は、通信装置30から第2の位置情報を取得する。そして、中間装置20と通信制御装置10は、利用可能周波数情報の照会処理を行う(ステップS214)。この処理は、実施例1のステップS112~ステップS114と同様であってもよい。中間装置20は、通信制御装置10から取得下利用可能周波数の情報を通信装置30に送信する(ステップS215)。通信装置30は、利用可能周波数の情報に基づいて通信を行う。
なお、第2の実施例では、情報処理装置50は、通信装置30からの問い合わせ時に、通信装置30が所属するプライベートネットワークを管理している管理装置40に位置情報特定処理の一部を実行させている。そのため、情報処理装置50は、通信装置30が所属するプライベートネットワークの特定に必要な情報を、管理装置40から予め取得しておいてもよい。或いは、情報処理装置50は、通信装置30の現在位置情報などを用いて、問い合わせ先の管理装置40を直接特定してもよい。
なお、1つの管理装置40が複数のプライベートネットワークの情報を管理している場合もありうる。この場合、情報処理装置50は、通信装置30の位置情報を管理装置40に問い合わせる際、複数のプライベートネットワークから通信装置30が所属するプライベートネットワークを識別できる情報も併せて送信してもよい。或いは、情報処理装置50は、管理装置40に通信装置30の現在位置情報も併せて送信してもよい。これにより、管理装置40が、通信装置30が所属するプライベートネットワークを特定できるようにしてもよい。
また、ステップS209で管理装置40が情報処理装置50に送信する通信装置30の位置を示す情報は、通信装置30の位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定できる識別子であってもよい。この場合、情報処理装置50は、通信装置30の位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定できる識別子と、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す位置情報と、を対応付ける対応情報を予め取得しておいてもよい。そして、情報処理装置50は、対応情報と管理装置40から取得した識別子とを用いて第2の位置情報を生成してもよい。
<6-3.第3の実施例>
図27は、第3の実施例を示すシーケンス図である。第3の実施例でも、位置情報特定処理の一部を管理装置40が実行する。以下、図27のシーケンス図を参照しながら、第2の実施例を説明する。
図27は、第3の実施例を示すシーケンス図である。第3の実施例でも、位置情報特定処理の一部を管理装置40が実行する。以下、図27のシーケンス図を参照しながら、第2の実施例を説明する。
まず、情報処理装置50は、管理装置40から、事前に、各プライベートネットワークのネットワーク構成情報を取得する(ステップS301)。
次に、通信装置30は、複数のプライベートネットワークのいずれかに接続する(ステップS302)。プライベートネットワークに接続した通信装置30は、自身に割り当てられたIPアドレスを取得する(ステップS303)。そして、通信装置30は、現在位置の測定を行う(ステップS304)。
そして、通信装置30は、通信装置30に関する情報を情報処理装置50に送信する(ステップS305)。通信装置30に関する情報には、通信装置30が測定した現在位置情報(第1の位置情報)、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報、及び、通信装置30を一意に特定可能な情報、が含まれていてもよい。
情報処理装置50は、通信装置30から、通信装置30に関する情報を取得する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS306~ステップS310)。第3の実施例では、情報処理装置50は、管理装置40を使って、第2の位置情報を生成する。具体的には、情報処理装置50は、以下の通り第2の位置情報を生成する。
まず、情報処理装置50は、通信装置30に関する情報とネットワーク構成情報とに基づいて、通信装置30が属するプライベートネットワークを特定する(ステップS306)。そして、情報処理装置50は、通信装置30に関する情報と、自信が管理するネットワーク構成情報と、に基づいて、通信装置30の位置を示す識別子を特定する(ステップS307)。具体的には、情報処理装置50は、通信装置30のIPアドレスと、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報と、に基づいて、通信装置30の位置(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を示す識別子を特定する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークの情報を管理している管理装置40に対し、ステップS307で特定した識別子を送信する(ステップS308)。
管理装置40は、情報処理装置50から通信装置30の位置を示す識別子を取得する。管理装置40の記憶部42には、建物、フロア、又は部屋を特定できる識別子と、建物、フロア、又は部屋の位置情報と、を対応付ける対応情報が予め保存されている。そして、管理装置40は、対応情報と情報処理装置50から取得した識別子を用いて、通信装置30の位置(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定する。管理装置40は、通信装置30が屋内に位置するか否かを特定してもよい。そして、管理装置40は、特定した情報を情報処理装置50に送信する(ステップS309)。
なお、管理装置40は、特定した情報に基づいて第2の位置情報を生成してもよい。この場合、管理装置40は、第2の位置情報を、上述した方法などに従って通信制御装置10で利用可能な位置情報(例えば、Volume of location uncertainty)に変換してもよい。変換後の第2の位置情報も第2の位置情報とみなすことができる。
情報処理装置50は、管理装置40が特定した情報(例えば、通信装置30の位置を示す情報)を、管理装置40から取得する。情報処理装置50は、管理装置40から第2の位置情報を取得してもよい。そして、情報処理装置50は、管理装置40が特定した情報に基づいて第2の位置情報を生成する(ステップS310)。管理装置40から第2の位置情報を取得した場合には、その第2の位置情報をそのまま第2の位置情報としてもよい。
そして、情報処理装置50は、第2の位置情報を通信装置30に送信する(ステップS311)。なお、情報処理装置50は、第2の位置情報を、上述した方法などに従って通信制御装置10で利用可能な位置情報(例えば、Volume of location uncertainty)に変換し、変換後の第2の位置情報を通信装置30に送信してもよい。変換後の第2の位置情報も第2の位置情報とみなすことができる。また、情報処理装置50は、管理装置40から変換後の第2の位置情報を取得した場合には、その変換後の第2の位置情報をそのまま通信装置30に送信してもよい。
なお、第2の位置情報には、通信装置30が屋内に位置するか否かを示す情報が含まれていてもよい。通信装置30が屋内に位置するか否かを示す情報は、情報処理装置50が生成してもよいし、管理装置40が生成してもよい。
通信装置30は、第2の位置情報の設定を行う(ステップS312)。そして、通信装置30は、第2の位置情報を中間装置20に通知する(ステップS313)。
中間装置20は、通信装置30から第2の位置情報を取得する。そして、中間装置20と通信制御装置10は、利用可能周波数情報の照会処理を行う(ステップS314)。この処理は、実施例1のステップS112~ステップS114と同様であってもよい。中間装置20は、通信制御装置10から取得下利用可能周波数の情報を通信装置30に送信する(ステップS315)。通信装置30は、利用可能周波数の情報に基づいて通信を行う。
<6-4.第4の実施例>
図28は、第4の実施例を示すシーケンス図である。第4の実施例でも、位置情報特定処理の一部を管理装置40が実行する。第4の実施例では、管理装置40が複数存在している。複数の管理装置40は、それぞれ、異なるプライベートネットワークの情報を管理している。なお、第4の実施例では、管理装置401と管理装置402とが存在しているものとする。第4の実施例は、例えば、複数の管理装置40が情報処理装置50に接続されている場合が該当する。以下、図28のシーケンス図を参照しながら、第2の実施例を説明する。
図28は、第4の実施例を示すシーケンス図である。第4の実施例でも、位置情報特定処理の一部を管理装置40が実行する。第4の実施例では、管理装置40が複数存在している。複数の管理装置40は、それぞれ、異なるプライベートネットワークの情報を管理している。なお、第4の実施例では、管理装置401と管理装置402とが存在しているものとする。第4の実施例は、例えば、複数の管理装置40が情報処理装置50に接続されている場合が該当する。以下、図28のシーケンス図を参照しながら、第2の実施例を説明する。
まず、通信装置30は、複数のプライベートネットワークのいずれかに接続する(ステップS401)。プライベートネットワークに接続した通信装置30は、自身に割り当てられたIPアドレスを取得する(ステップS402)。そして、通信装置30は、現在位置の測定を行う(ステップS403)。
そして、通信装置30は、通信装置30に関する情報を情報処理装置50に送信する(ステップS404)。通信装置30に関する情報には、通信装置30が測定した現在位置情報(第1の位置情報)、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報、及び、通信装置30を一意に特定可能な情報、が含まれていてもよい。
情報処理装置50は、通信装置30から、通信装置30に関する情報を取得する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS405~ステップS412)。第4の実施例では、情報処理装置50は、管理装置40を使って、第2の位置情報を生成する。具体的には、情報処理装置50は、以下の通り第2の位置情報を生成する。
まず、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークを特定する(ステップS405~ステップS408)。例えば、情報処理装置50は、接続されているすべての管理装置40に対し、通信装置30の現在位置情報(第1の位置情報)を送信する(ステップS405、ステップS407)。第1の位置情報を受け取った管理装置40は、第1の位置情報に基づいて通信装置30が自身の管理するプライベートネットワークに所属しているか確認する。管理装置40は、確認結果を示す情報(以下、確認情報という。)を情報処理装置50に送信する(ステップS406、ステップS408)。この確認情報に基づいて、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークを特定できる。そして、情報処理装置50は、通信装置30が所属しているという情報を返してきた管理装置40に対し、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報を送信する(ステップS409)。
なお、通信装置30が属するプライベートネットワークの特定方法は上記に限定されない。例えば、情報処理装置50は、一度にすべての管理装置40に第1の位置情報を送信するのではなく、ある1つの管理装置40(例えば、管理装置401)を選んで第1の位置情報を送信してもよい。そして、情報処理装置50は、管理装置40から返された確認情報が肯定的な回答か否かを確認する。肯定的回答の場合(すなわち、確認情報を返した管理装置40が管理するプライベートネットワークに通信装置30が所属していた場合)、情報処理装置50は、その確認情報を返してきた管理装置40に対し、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報を送信する。
否定的回答の場合(すなわち、確認情報を返した管理装置40が管理するプライベートネットワークに通信装置30が所属していない場合)、情報処理装置50は、別の管理装置40(例えば、管理装置402)に対してIPアドレスの情報を送信してもよい。或いは、否定的回答の場合、情報処理装置50は、同様に、別の管理装置40(例えば、管理装置402)に第1の位置情報を送信してもよい。そして、情報処理装置50は、管理装置40から返された確認情報が肯定的回答の場合、その確認情報を返してきた管理装置40に対し、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報を送信してもよい。否定的回答の場合、情報処理装置50は、さらに別の管理装置40に対して第1の位置情報を送信してもよい。以後、情報処理装置50は、肯定的回答が返されるまで、この処理を繰り返してもよい。
管理装置40は、情報処理装置50からIPアドレスの情報を取得する。そして、管理装置40は、通信装置30に関する情報と、自信が管理するネットワーク構成情報と、に基づいて、通信装置30の位置を特定する(ステップS410)。具体的には、管理装置40は、通信装置30のIPアドレスと、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報と、に基づいて通信装置30の位置(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定する。管理装置40は、通信装置30が屋内に位置するか否かを特定してもよい。そして、管理装置40は、特定した情報を情報処理装置50に送信する(ステップS411)。
情報処理装置50は、管理装置40が特定した情報(例えば、通信装置30の位置を示す情報)を、管理装置40から取得する。そして、情報処理装置50は、管理装置40が特定した情報に基づいて第2の位置情報を生成する(ステップS412)。
そして、情報処理装置50は、第2の位置情報を通信装置30に送信する(ステップS413)。なお、情報処理装置50は、第2の位置情報を、上述した方法などに従って通信制御装置10で利用可能な位置情報(例えば、Volume of location uncertainty)に変換し、変換後の第2の位置情報を通信装置30に送信してもよい。変換後の第2の位置情報も第2の位置情報とみなすことができる。
なお、第2の位置情報には、通信装置30が屋内に位置するか否かを示す情報が含まれていてもよい。通信装置30が屋内に位置するか否かを示す情報は、情報処理装置50が生成してもよいし、管理装置40が生成してもよい。
通信装置30は、第2の位置情報の設定を行う(ステップS414)。そして、通信装置30は、第2の位置情報を中間装置20に通知する(ステップS415)。
中間装置20は、通信装置30から第2の位置情報を取得する。そして、中間装置20と通信制御装置10は、利用可能周波数情報の照会処理を行う(ステップS416)。この処理は、実施例1のステップS112~ステップS114と同様であってもよい。中間装置20は、通信制御装置10から取得下利用可能周波数の情報を通信装置30に送信する(ステップS417)。通信装置30は、利用可能周波数の情報に基づいて通信を行う。
<6-5.第5の実施例>
図29は、第5の実施例を示すシーケンス図である。第5の実施例では、情報処理装置50が、位置情報特定処理の全てのステップ(ステップS1~ステップS5)を実行する。ここまでの実施例では、情報処理装置50が、他の装置(例えば、通信装置30、中間装置20等)に、第2の位置情報として、例えばVolume of location uncertaintyを供給していた。しかし、第5の実施例では、通信装置30がいずれの位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)に存在するか判別できるような識別子を供給する。以下、図29のシーケンス図を参照しながら、第5の実施例を説明する。
図29は、第5の実施例を示すシーケンス図である。第5の実施例では、情報処理装置50が、位置情報特定処理の全てのステップ(ステップS1~ステップS5)を実行する。ここまでの実施例では、情報処理装置50が、他の装置(例えば、通信装置30、中間装置20等)に、第2の位置情報として、例えばVolume of location uncertaintyを供給していた。しかし、第5の実施例では、通信装置30がいずれの位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)に存在するか判別できるような識別子を供給する。以下、図29のシーケンス図を参照しながら、第5の実施例を説明する。
まず、通信制御装置10は、管理装置40から、事前に、建物、フロア、及び部屋の3次元位置情報データ(以下、3次元データともいう。)を取得する(ステップS501)。また、情報処理装置50は、管理装置40から、事前に、各プライベートネットワークのネットワーク構成情報を取得する(ステップS502)。
次に、通信装置30は、複数のプライベートネットワークのいずれかに接続する(ステップS503)。プライベートネットワークに接続した通信装置30は、自身に割り当てられたIPアドレスを取得する(ステップS504)。そして、通信装置30は、現在位置の測定を行う(ステップS505)。
そして、通信装置30は、通信装置30に関する情報を情報処理装置50に送信する(ステップS506)。通信装置30に関する情報には、通信装置30が測定した現在位置情報(第1の位置情報)、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報、及び、通信装置30を一意に特定可能な情報、が含まれていてもよい。
情報処理装置50は、通信装置30から、通信装置30に関する情報を取得する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS507~ステップS508)。具体的には、情報処理装置50は、以下の通り第2の位置情報を生成する。
まず、情報処理装置50は、通信装置30に関する情報とネットワーク構成情報とに基づいて、通信装置30が属するプライベートネットワークを特定する(ステップS507)。そして、情報処理装置50は、通信装置30に関する情報と、自信が管理するネットワーク構成情報と、に基づいて、通信装置30の位置を特定する(ステップS508)。具体的には、情報処理装置50は、通信装置30のIPアドレスと、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報と、に基づいて、通信装置30の位置(例えば、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定する。
そして、情報処理装置50は、特定した情報に基づいて第2の位置情報を生成する。実施例5では、第2の位置情報には、通信装置30がいずれの位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)に存在するか判別できるような識別子が含まれる。情報処理装置50は、この識別子が含まれる第2の位置情報を通信装置30に送信する(ステップS509)。この識別子を第2の位置情報とみなしてもよい。
通信装置30は、第2の位置情報の設定を行う(ステップS510)。そして、通信装置30は、上記識別子が含まれる第2の位置情報を中間装置20に通知する(ステップS511)。
中間装置20は、通信装置30から第2の位置情報を取得する。そして、中間装置20は、第2の位置情報に基づいて通信制御装置10に利用可能周波数情報の照会要求を行う(ステップS512)。
通信制御装置10は、中間装置20から利用可能周波数情報の照会要求を取得する。そして、通信制御装置10は、照会要求に含まれる第2の位置情報に基づいて利用可能周波数の計算を行う。例えば、通信制御装置10は、第2の位置情報に含まれる識別子を用いて通信装置30が存在する位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)の3次元位置情報データを特定する(ステップS513)。そして、通信制御装置10は、特定した3次元データと第2の位置情報に基づいて、利用可能周波数計算に利用可能な位置情報を生成する(ステップS514)。例えば、通信制御装置10は、特定した3次元データに基づいて、第2の位置情報に含まれる識別子を利用可能周波数計算に利用可能な位置情報に変換する。そして、通信制御装置10は、変換した位置情報に基づいて利用可能周波数の計算を行う(ステップS515)。
利用可能周波数の計算後、通信制御装置10は、利用可能周波数の情報を中間装置20に送信する(ステップS516)。中間装置20は、利用可能周波数の情報を通信装置30に送信する(ステップS517)。通信装置30は、利用可能周波数の情報に基づいて通信を行う。
上記の例のように中間装置20が、識別子をそのまま通信制御装置に通知するのではなく、中間装置20が、第2の位置情報に含まれる識別子を用いて通信装置30が存在する位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)の3次元位置情報データを特定し、特定した3次元データと第2の位置情報に基づいて、利用可能周波数計算に利用可能な位置情報を生成したうえで、通信制御装置10に第2の位置情報として通知してよい。この場合、中間装置20は、管理装置40から、事前に、建物、フロア、及び部屋の3次元位置情報データを取得する。
なお、第5の実施例では、位置情報特定処理の全てのステップを情報処理装置50が行った。しかしながら、上述の第2の実施例~第4の実施例のように、位置情報特定処理の一部を管理装置40が担ってもよい。
なお、上記の各実施例(第1の実施例~第5の実施例)では、情報処理装置50が、通信装置30の所属するプライベートネットワークを特定する際、通信装置30がある1つのプライベートネットワークに所属していることが確定できない場合がありうる。例えば、図24の例で、通信装置302の所属するプライベートネットワークを特定する際に、情報処理装置50が面積による判定を行わない場合には、情報処理装置50は、通信装置30がある1つのプライベートネットワークに所属していることが確定できない。また、重複面積が同じ複数の範囲が存在する場合にも、通信装置30がある1つのプライベートネットワークに所属していることが確定できない。
通信装置30がある1つのプライベートネットワークに所属していることが確定できない場合は、情報処理装置50は、プライベートネットワークごとに通信装置30が存在する位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定する。そして、情報処理装置50は、その特定した複数の位置情報を統合し、統合した位置情報に基づいて第2の位置情報を生成してもよい。このとき、情報処理装置50は、各建物、各フロア、又は各部屋の2次元あるいは3次元的なポリゴンを1つに結合したポリゴンを、統合した位置情報としてもよい。或いは、情報処理装置50は、各建物、各フロア、又は各部屋のポリゴンを完全に内包する大きなポリゴンを統合した位置情報としてもよい。また、通信装置30の位置が、IPアドレス範囲が異なる複数の位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)に跨っている場合についても、情報処理装置50は、同様に、これら複数の位置を統合してもよい。
<6-6.第6の実施例>
図30は、第6の実施例を示すシーケンス図である。上記の各実施例(第1の実施例~第5の実施例)では、通信装置30が中間装置20に対して第2の位置情報を送信し、中間装置20が通信制御装置10に対して利用可能周波数の照会を行った。しかしながら、通信装置30が、直接、通信制御装置10に対して利用可能周波数の照会を行ってもよい。以下、図30のシーケンス図を参照しながら、第6の実施例を説明する。
図30は、第6の実施例を示すシーケンス図である。上記の各実施例(第1の実施例~第5の実施例)では、通信装置30が中間装置20に対して第2の位置情報を送信し、中間装置20が通信制御装置10に対して利用可能周波数の照会を行った。しかしながら、通信装置30が、直接、通信制御装置10に対して利用可能周波数の照会を行ってもよい。以下、図30のシーケンス図を参照しながら、第6の実施例を説明する。
まず、情報処理装置50は、管理装置40から、事前に、各プライベートネットワークのネットワーク構成情報を取得する(ステップS601)。
次に、通信装置30は、複数のプライベートネットワークのいずれかに接続する(ステップS602)。プライベートネットワークに接続した通信装置30は、自身に割り当てられたIPアドレスを取得する(ステップS603)。そして、通信装置30は、現在位置の測定を行う(ステップS604)。
そして、通信装置30は、通信装置30に関する情報を情報処理装置50に送信する(ステップS605)。通信装置30に関する情報には、通信装置30が測定した現在位置情報(第1の位置情報)、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報、及び、通信装置30を一意に特定可能な情報、が含まれていてもよい。
情報処理装置50は、通信装置30から、通信装置30に関する情報を取得する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS606~ステップS608)。この処理は、第1の実施例のステップS106~ステップS108と同様であってもよい。
情報処理装置50は、第2の位置情報を通信装置30に送信する(ステップS609)。通信装置30は、第2の位置情報の設定を行う(ステップS610)。そして、通信装置30は、第2の位置情報に基づいて通信制御装置10に利用可能周波数情報の照会要求を行う(ステップS611)。
通信制御装置10は、通信装置30から利用可能周波数情報の照会要求を取得する。そして、通信制御装置10は、照会要求に含まれる第2の位置情報に基づいて利用可能周波数の計算を行う。なお、通信制御装置10では、利用可能周波数を計算する前に、供給された第2の位置情報が信頼できるものかどうか確認してよい(ステップS612)。
利用可能周波数の計算後、通信制御装置10は、利用可能周波数の情報を通信装置30に送信する(ステップS613)。通信装置30は、利用可能周波数の情報に基づいて通信を行う。
なお、第6の実施例では、位置情報特定処理の全てのステップを情報処理装置50が行った。しかしながら、上述の第2の実施例~第4の実施例のように、位置情報特定処理の一部を管理装置40が担ってもよい。
<6-7.第7の実施例>
図31は、第7の実施例を示すシーケンス図である。上記の各実施例(第1の実施例~第6の実施例)では、通信装置30が情報処理装置50から第2の位置情報を取得したが、中間装置20が第2の位置情報を取得するようにしてもよい。以下、図31のシーケンス図を参照しながら、第7の実施例を説明する。
図31は、第7の実施例を示すシーケンス図である。上記の各実施例(第1の実施例~第6の実施例)では、通信装置30が情報処理装置50から第2の位置情報を取得したが、中間装置20が第2の位置情報を取得するようにしてもよい。以下、図31のシーケンス図を参照しながら、第7の実施例を説明する。
まず、情報処理装置50は、管理装置40から、事前に、各プライベートネットワークのネットワーク構成情報を取得する(ステップS701)。
次に、通信装置30は、複数のプライベートネットワークのいずれかに接続する(ステップS702)。プライベートネットワークに接続した通信装置30は、自身に割り当てられたIPアドレスを取得する(ステップS703)。そして、通信装置30は、現在位置の測定を行う(ステップS704)。
そして、通信装置30は、通信装置30に関する情報を中間装置20に送信する(ステップS705)。中間装置20は、通信装置30に関する情報を情報処理装置50に送信する(ステップS706)。通信装置30に関する情報には、通信装置30が測定した現在位置情報(第1の位置情報)、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報、及び、通信装置30を一意に特定可能な情報、が含まれていてもよい。
情報処理装置50は、中間装置20から、通信装置30に関する情報を取得する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS707~ステップS709)。この処理は、第1の実施例のステップS106~ステップS108と同様であってもよい。
情報処理装置50は、第2の位置情報を中間装置20に送信する(ステップS710)。中間装置20は、第2の位置情報の設定を行う(ステップS711)。そして、中間装置20は、第2の位置情報に基づいて通信制御装置10に利用可能周波数情報の照会要求を行う(ステップS712)。
通信制御装置10は、中間装置20から利用可能周波数情報の照会要求を取得する。そして、通信制御装置10は、照会要求に含まれる第2の位置情報に基づいて利用可能周波数の計算を行う。なお、通信制御装置10では、利用可能周波数を計算する前に、供給された第2の位置情報が信頼できるものかどうか確認してよい(ステップS713)。
利用可能周波数の計算後、通信制御装置10は、利用可能周波数の情報を中間装置20に送信する(ステップS714)。中間装置20は、利用可能周波数の情報を通信装置30に送信する(ステップS715)。通信装置30は、利用可能周波数の情報に基づいて通信を行う。
なお、第7の実施例では、位置情報特定処理の全てのステップを情報処理装置50が行った。しかしながら、上述の第2の実施例~第4の実施例のように、位置情報特定処理の一部を管理装置40が担ってもよい。
<6-8.第8の実施例>
図32は、第8の実施例を示すシーケンス図である。上記の第7の実施例では、中間装置20が情報処理装置50から第2の位置情報を取得したが、通信制御装置10が第2の位置情報を取得するようにしてもよい。以下、図32のシーケンス図を参照しながら、第7の実施例を説明する。
図32は、第8の実施例を示すシーケンス図である。上記の第7の実施例では、中間装置20が情報処理装置50から第2の位置情報を取得したが、通信制御装置10が第2の位置情報を取得するようにしてもよい。以下、図32のシーケンス図を参照しながら、第7の実施例を説明する。
まず、情報処理装置50は、管理装置40から、事前に、各プライベートネットワークのネットワーク構成情報を取得する(ステップS801)。
次に、通信装置30は、複数のプライベートネットワークのいずれかに接続する(ステップS802)。プライベートネットワークに接続した通信装置30は、自身に割り当てられたIPアドレスを取得する(ステップS803)。そして、通信装置30は、現在位置の測定を行う(ステップS804)。
そして、通信装置30は、通信装置30に関する情報とともに、利用可能周波数の照会要求を送信する(ステップS805)。通信制御装置10は、通信装置30に関する情報を情報処理装置50に送信する(ステップS806)。通信装置30に関する情報には、通信装置30が測定した現在位置情報(第1の位置情報)、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報、及び、通信装置30を一意に特定可能な情報、が含まれていてもよい。
情報処理装置50は、通信制御装置10から、通信装置30に関する情報を取得する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS807~ステップS809)。この処理は、第1の実施例のステップS106~ステップS108と同様であってもよい。
情報処理装置50は、第2の位置情報を通信制御装置10に送信する(ステップS810)。通信制御装置10は、第2の位置情報の設定を行う(ステップS811)。そして、通信制御装置10は、第2の位置情報に基づいて利用可能周波数の計算を行う。なお、通信制御装置10では、利用可能周波数を計算する前に、供給された第2の位置情報が信頼できるものかどうか確認してよい(ステップS812)。
利用可能周波数の計算後、通信制御装置10は、利用可能周波数の情報を通信装置30に送信する(ステップS813)。通信装置30は、利用可能周波数の情報に基づいて通信を行う。
なお、第8の実施例では、位置情報特定処理の全てのステップを情報処理装置50が行った。しかしながら、上述の第2の実施例~第4の実施例のように、位置情報特定処理の一部を管理装置40が担ってもよい。
<6-9.第9の実施例>
図33は、第9の実施例を示すシーケンス図である。上記の第7の実施例、及び第8の実施例では、情報処理装置50は、中間装置20又は通信制御装置10から通信装置30に関する情報を取得したが、通信装置30から通信装置30に関する情報を取得するようにしてもよい。以下、図33のシーケンス図を参照しながら、第9の実施例を説明する。
図33は、第9の実施例を示すシーケンス図である。上記の第7の実施例、及び第8の実施例では、情報処理装置50は、中間装置20又は通信制御装置10から通信装置30に関する情報を取得したが、通信装置30から通信装置30に関する情報を取得するようにしてもよい。以下、図33のシーケンス図を参照しながら、第9の実施例を説明する。
まず、情報処理装置50は、管理装置40から、事前に、各プライベートネットワークのネットワーク構成情報を取得する(ステップS901)。
次に、通信装置30は、複数のプライベートネットワークのいずれかに接続する(ステップS902)。プライベートネットワークに接続した通信装置30は、自身に割り当てられたIPアドレスを取得する(ステップS903)。そして、通信装置30は、現在位置の測定を行う(ステップS904)。
そして、通信装置30は、通信装置30に関する情報を情報処理装置50に送信する(ステップS905)。通信装置30に関する情報には、通信装置30が測定した現在位置情報(第1の位置情報)、通信装置30に割り当てられたIPアドレスの情報、及び、通信装置30を一意に特定可能な情報、が含まれていてもよい。
情報処理装置50は、通信装置30から、通信装置30に関する情報を取得する。そして、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークのネットワーク構成情報に基づいて、通信装置30の位置情報(第2の位置情報)を生成する(ステップS906~ステップS908)。この処理は、第1の実施例のステップS106~ステップS108と同様であってもよい。
情報処理装置50は、第2の位置情報を中間装置20に送信する(ステップS909)。中間装置20は、第2の位置情報の設定を行う(ステップS910)。そして、中間装置20は、第2の位置情報に基づいて通信制御装置10に利用可能周波数情報の照会要求を行う(ステップS911)。なお、情報処理装置50は、第2の位置情報を、中間装置20を介さず、通信制御装置10に直接送信してもよい。この場合、別途、通信装置30から利用可能周波数の照会要求が行われてもよい。
通信制御装置10は、中間装置20(或いは通信装置30)から利用可能周波数情報の照会要求を取得する。そして、通信制御装置10は、照会要求に含まれる第2の位置情報に基づいて利用可能周波数の計算を行う。なお、通信制御装置10では、利用可能周波数を計算する前に、供給された第2の位置情報が信頼できるものかどうか確認してよい(ステップS912)。
利用可能周波数の計算後、通信制御装置10は、利用可能周波数の情報を中間装置20に送信する(ステップS913)。中間装置20は、利用可能周波数の情報を通信装置30に送信する(ステップS914)。通信装置30は、利用可能周波数の情報に基づいて通信を行う。
なお、第9の実施例では、位置情報特定処理の全てのステップを情報処理装置50が行った。しかしながら、上述の第2の実施例~第4の実施例のように、位置情報特定処理の一部を管理装置40が担ってもよい。
なお、第1~第6の実施例では、情報処理装置50は、通信装置30から通信装置30に関する情報を取得した。しかしながら、第1~第6の実施例でも、上述の第7の実施例~第8の実施例と同様に、中間装置20又は通信制御装置10から通信装置30に関する情報を取得してもよい。
<<7.変形例>>
上述の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
上述の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
<7-1.動的周波数共用に係る計算に関する変形例>
上述の実施形態では、通信制御装置10は、通信装置30の動的周波数共用に係る計算として、通信装置30が利用可能な周波数に関する計算を行った。しかしながら、通信制御装置10が実行する動的周波数共用に係る計算は、利用可能周波数に関する計算に限定されない。例えば、通信制御装置10は、第2の位置情報に基づいて、通信装置30が利用可能な送信パワーに関する計算を行ってもよい。例えば、通信制御装置10は、通信装置30の最大許容送信電力に関する計算を行ってもよい。
上述の実施形態では、通信制御装置10は、通信装置30の動的周波数共用に係る計算として、通信装置30が利用可能な周波数に関する計算を行った。しかしながら、通信制御装置10が実行する動的周波数共用に係る計算は、利用可能周波数に関する計算に限定されない。例えば、通信制御装置10は、第2の位置情報に基づいて、通信装置30が利用可能な送信パワーに関する計算を行ってもよい。例えば、通信制御装置10は、通信装置30の最大許容送信電力に関する計算を行ってもよい。
<7-2.プライベートネットワーク/管理装置の特定に関する変形例>
上述の実施形態では、情報処理装置50は、通信装置30が所属するプライベートネットワーク、及び/又は、位置情報の照会対象となる管理装置40を、通信装置30が推定した現在位置情報を用いて特定した。しかしながら、情報処理装置50は、通信装置30の現在位置情報の代わりに、ネットワーク管理者等が発行する、プライベートネットワークあるいは管理装置40を特定可能な識別子(例えば、ID/トークン)を用いて特定してもよい。この識別子は、通信装置30がプライベートネットワークに接続される前に通信装置30に登録されてもよい。そして、通信装置30は、通信装置30の現在位置情報の代わりに、この識別子を、情報処理装置50、管理装置40、中間装置20、又は通信制御装置10に提供してよい。或いは、この識別子は、通信装置30ではなく、中間装置20に登録されてもよい。そして、中間装置20は、この識別子を、情報処理装置50、管理装置40、又は通信制御装置10に提供してよい。
上述の実施形態では、情報処理装置50は、通信装置30が所属するプライベートネットワーク、及び/又は、位置情報の照会対象となる管理装置40を、通信装置30が推定した現在位置情報を用いて特定した。しかしながら、情報処理装置50は、通信装置30の現在位置情報の代わりに、ネットワーク管理者等が発行する、プライベートネットワークあるいは管理装置40を特定可能な識別子(例えば、ID/トークン)を用いて特定してもよい。この識別子は、通信装置30がプライベートネットワークに接続される前に通信装置30に登録されてもよい。そして、通信装置30は、通信装置30の現在位置情報の代わりに、この識別子を、情報処理装置50、管理装置40、中間装置20、又は通信制御装置10に提供してよい。或いは、この識別子は、通信装置30ではなく、中間装置20に登録されてもよい。そして、中間装置20は、この識別子を、情報処理装置50、管理装置40、又は通信制御装置10に提供してよい。
<7-3.建物侵入損失の推定に関する変形例>
現在時点で制度化されているAFCシステムでは、利用可能周波数を計算する際、建物侵入損失(BEL:Building Entry Loss)を考慮して利用可能周波数を計算できるようになっている。しかし、AFCシステムがBELを推定するための具体的な方法は定められていない。そのため、現状では、AFCシステムは、仕様等で定められたデフォルト値をBELとして用いるか、或いは、そもそもBELを考慮しない。
現在時点で制度化されているAFCシステムでは、利用可能周波数を計算する際、建物侵入損失(BEL:Building Entry Loss)を考慮して利用可能周波数を計算できるようになっている。しかし、AFCシステムがBELを推定するための具体的な方法は定められていない。そのため、現状では、AFCシステムは、仕様等で定められたデフォルト値をBELとして用いるか、或いは、そもそもBELを考慮しない。
一方で、本実施形態のように、通信制御装置10(例えば、AFCシステム)が、通信装置30が存在する位置(建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つ)を特定可能できる場合、この情報と建物等の3次元データを組み合わせることで、通信制御装置10は、通信装置30から出力された電波が保護対象(AFCシステムが保護する無線システム)に到達するまでに通過する障害物(例えば、床、天井、及び壁)の数、及びその素材等を特定できる。そのため、通信制御装置10は、これらの情報を用いて、BELを推定できる。
そこで、本実施形態の通信制御装置10は、動的周波数共用に係る処理を行うにあたり、以下の通り、建物侵入損失(BEL)の推定を行ってもよい。
例えば、通信制御装置10が取得する第2の位置情報には、通信装置30が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報が含まれる。通信制御装置10は、第2の位置情報に加えて、通信装置30が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つの3次元データを取得する。このとき、通信制御装置10は、この3次元データを、例えば、管理装置40から取得してもよいし、他の装置(例えば、建物管理者のサーバ装置)から取得してもよい。そして、通信制御装置10は、通信装置30が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報と、通信装置30が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つの3次元データと、に基づいて、通信装置30に関する建物侵入損失(BEL)を推定する。
そして、通信制御装置10は、推定結果に基づいて、通信装置30の動的周波数共用に係る処理を行う。例えば、通信制御装置10は、推定結果に基づいて、通信装置30が利用可能な周波数に関する計算を行ってもよいし、通信装置30が利用可能な送信パワーに関する計算を行ってもよい。
<BELの推定方法の具体例>
以下、建物侵入損失(BEL)の推定方法の具体例を説明する。
以下、建物侵入損失(BEL)の推定方法の具体例を説明する。
図34は、建物侵入損失の推定方法の具体例を説明するための図である。例えば、通信装置30が図34のように建物内のある部屋に存在しており、その部屋の内部空間が通信装置30の位置情報として特定されている場合を考える。通信制御装置10は、このような建物の3次元データを用いて、この部屋に存在する通信装置30から発射された電波が、保護対象となる無線システムの位置に到達するまでに通過する障害物(例えば、壁、床、及び天井)を特定する。そして、通信制御装置10は、この特定結果に基づいてBELを推定する。
電波が通過する障害物(例えば、壁、床、及び天井)の総数をN、かつそれぞれを電波が通過する際に生じる損失をLi(0≦i<N)としたとき、BEL(dB)は以下の式(1)のように求めることができる。
このとき、各Liについては、それぞれに対応する障害物(例えば、壁、床、及び天井)の素材や厚さおよびその両方に基づいて決定されてよい。あるいは、通信制御装置10は、Nだけを求め、このNと通過時の損失のデフォルト値の乗算でBELを求めるてもよい。これらに加え、通信制御装置10は、通信装置30から保護対象の位置まで電波が直線的に進んだとき、障害物に電波が入射する角度や、電波が障害物内を通過する距離などに基づいてLiを決定してもよい。
なお、AFCシステムでは、SPDの位置情報がVolume of location uncertaintyの形で表されている。そこで、通信制御装置10は、Volume of location uncertainty内を一定間隔のグリッドで分割し、そのグリッドの代表点ごとにBELを求めてもよい。そして、通信制御装置10は、BELあるいはBELを含む伝搬損失が最小となるような点における伝搬損失を用いて、動的周波数共用に係る処理(例えば、利用可能周波数情報の計算)を行ってもよい。
通信制御装置10が上記のような方法でBELを推定できるようにするためには、電波が通過する障害物(例えば、壁、床、及び天井)に関する情報を特定する必要がある。この障害物に関する情報の特定は、通信制御装置10が行ってもよいし、他の装置(例えば、情報処理装置50、又は管理装置40)が行ってもよい。
<通信制御装置が特定する場合>
まず、通信制御装置10が障害物に関する情報を特定する場合について説明する。
まず、通信制御装置10が障害物に関する情報を特定する場合について説明する。
通信制御装置10は、予め、管理装置40から建物の3次元データを取得しておく。そして、通信制御装置10は、動的周波数共用に係る処理を実行する際に(例えば、利用可能周波数の照会を受けた際に)、この3次元データと通信装置30の位置情報を用いて、電波が通過する障害物(例えば、壁、床、及び天井)を特定する。
この方法を用いる場合は、通信制御装置10は、電波が通過する障害物を特定すると同時に、保護対象の位置情報と通信装置30の位置情報を基に、電波の障害物への入射角度、及び/又は、電波が障害物を通過する距離、なども計算できる。そのため、通信制御装置10は、この情報(入射角度、及び/又は通過距離)を考慮して損失Liを求めることができる。
なお、上述の例では、通信制御装置10は、予め管理装置40から建物の3次元データを取得した。しかし、通信制御装置10は、他の装置(例えば、中間装置20、通信装置30、又は情報処理装置50)から取得してもよい。
例えば、情報処理装置50は、通信装置30が存在する建物の3次元データを管理装置40から取得する。そして、情報処理装置50は、位置情報と合わせて通信制御装置10以外のエンティティ(通信装置30、中間装置20など)に供給する。そして、これらのエンティティが通信制御装置10に動的周波数共用に係る処理を要求する際に、通信制御装置10に3次元データを送信する。通信制御装置10はこの3次元データを用いてBELを推定してもよい。
<他の装置が特定する場合>
上述したように、他の装置(例えば、情報処理装置50、又は管理装置40)が障害物に関する情報を特定してもよい。他の装置は、特定結果を他のエンティティ(例えば、通信装置30、中間装置20、又は通信制御装置10)に供給してもよい。このときのメッセージフローは、基本的には、今まで説明してきた位置情報を供給する際のフローと同じであってよい。ただし、障害物(例えば、壁、床、及び天井)に関する情報を供給するタイミングは、位置情報の送信タイミングと同じタイミングであってもよいし、異なるタイミングであってもよい。
上述したように、他の装置(例えば、情報処理装置50、又は管理装置40)が障害物に関する情報を特定してもよい。他の装置は、特定結果を他のエンティティ(例えば、通信装置30、中間装置20、又は通信制御装置10)に供給してもよい。このときのメッセージフローは、基本的には、今まで説明してきた位置情報を供給する際のフローと同じであってよい。ただし、障害物(例えば、壁、床、及び天井)に関する情報を供給するタイミングは、位置情報の送信タイミングと同じタイミングであってもよいし、異なるタイミングであってもよい。
なお、他の装置(例えば、情報処理装置50、又は管理装置40)では、保護対象の位置は分からないため。そのため、他の装置は、通信装置30から電波が発射されたとき、通過する障害物(例えば、壁、床、及び天井)の数が最も少なくなる障害物の組み合わせを選択し、その選択結果を障害物に関する情報として送信してもよい。若しくは、他の装置は、通過する障害物(例えば、壁、床、及び天井)の全ての組み合わせの情報を障害物に関する情報として送信してよい。又は、他の装置が、全ての障害物(例えば、壁、床、及び天井)の組み合わせについてBELの計算を行ってもよい。そして、他の装置は、最もBELが小さくなる障害物の組み合わせについての情報、或いは計算されたBELを障害物に関する情報として送信してもよい。若しくは、他の装置は、全ての障害物の組み合わせについてのBELを障害物に関する情報として送信してもよい。
<7-4.通信システムに関する変形例>
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、二次利用者をセカンダリシステムと呼ぶが、プライマリシステム及びセカンダリシステムは、別の用語に置き換えてもよい。HetNET(Heterogeneous Network)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(Vehicle-to-Everything)を実現するRelay UE(Relay User Equipment)やVehicle UE(Vehicle User Equipment)をセカンダリシステムとしてもよい。通信装置30は、移動型/可搬型であってもよいし、固定型であってもよい。
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、二次利用者をセカンダリシステムと呼ぶが、プライマリシステム及びセカンダリシステムは、別の用語に置き換えてもよい。HetNET(Heterogeneous Network)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(Vehicle-to-Everything)を実現するRelay UE(Relay User Equipment)やVehicle UE(Vehicle User Equipment)をセカンダリシステムとしてもよい。通信装置30は、移動型/可搬型であってもよいし、固定型であってもよい。
さらに、各エンティティ間のインタフェースは、有線、無線を問わない。例えば、本実施形態で登場した各エンティティ(通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、管理装置40、又は情報処理装置50)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であってもよい。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や、既存の免許不要帯域(License-exempt band)を利用する無線LAN通信、等が挙げられる。
<7-5.通信制御装置に関する変形例>
本実施形態の通信制御装置10は、上述の実施形態で説明した装置に限定されない。例えば、通信制御装置10は、周波数共用が行われる周波数帯域を利用する通信装置30を制御する以外の機能を有する装置であってもよい。例えば、本実施形態の通信制御装置10の機能をネットワークマネージャが具備してもよい。このとき、ネットワークマネージャは、例えば、C-RAN(Centralized Radio Access Network)と呼ばれるネットワーク構成のC-BBU(Centralized Base Band Unit)またはこれを備える装置であってもよい。また、ネットワークマネージャの機能を基地局(アクセスポイントを含む。)が具備してもよい。これらの装置(ネットワークマネージャ等)も通信制御装置とみなすことが可能である。
本実施形態の通信制御装置10は、上述の実施形態で説明した装置に限定されない。例えば、通信制御装置10は、周波数共用が行われる周波数帯域を利用する通信装置30を制御する以外の機能を有する装置であってもよい。例えば、本実施形態の通信制御装置10の機能をネットワークマネージャが具備してもよい。このとき、ネットワークマネージャは、例えば、C-RAN(Centralized Radio Access Network)と呼ばれるネットワーク構成のC-BBU(Centralized Base Band Unit)またはこれを備える装置であってもよい。また、ネットワークマネージャの機能を基地局(アクセスポイントを含む。)が具備してもよい。これらの装置(ネットワークマネージャ等)も通信制御装置とみなすことが可能である。
また、上述の実施形態では、通信制御装置10は、通信システム1に属する装置であるものとしたが、必ずしも通信システム1に属する装置でなくてもよい。通信制御装置10は、通信システム1の外部の装置であってもよい。通信制御装置10は、通信装置30を直接制御せず、通信システム1を構成する装置を介して間接的に通信装置30を制御してもよい。また、セカンダリシステム(通信システム1)は複数存在していてもよい。このとき、通信制御装置10は、複数のセカンダリシステムを管理してもよい。
<7-6.情報処理装置に関する変形例>
上述の実施形態では、情報処理装置50は、他の装置(通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、又は管理装置40)から独立した装置であるものととしたが、他の装置が情報処理装置50としての機能を有していてもい。例えば、上述の情報処理装置50の機能を通信制御装置10が有していてもよいし、中間装置20が有していてもよいし、通信装置30が有していてもよいし、管理装置40が有していてもよい。この場合には、通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、又は管理装置40は、情報処理装置50とみなすことができる。
上述の実施形態では、情報処理装置50は、他の装置(通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、又は管理装置40)から独立した装置であるものととしたが、他の装置が情報処理装置50としての機能を有していてもい。例えば、上述の情報処理装置50の機能を通信制御装置10が有していてもよいし、中間装置20が有していてもよいし、通信装置30が有していてもよいし、管理装置40が有していてもよい。この場合には、通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、又は管理装置40は、情報処理装置50とみなすことができる。
<7-7.その他の変形例>
本実施形態の通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、管理装置40、又は情報処理装置50を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムで実現してもよいし、汎用のコンピュータシステムで実現してもよい。
本実施形態の通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、管理装置40、又は情報処理装置50を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムで実現してもよいし、汎用のコンピュータシステムで実現してもよい。
例えば、上述の動作を実行するためのプログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。そして、例えば、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成する。このとき、制御装置は、通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、管理装置40、又は情報処理装置50の外部の装置(例えば、パーソナルコンピュータ)であってもよい。また、制御装置は、通信制御装置10、中間装置20、通信装置30、管理装置40、又は情報処理装置50の内部の装置(例えば、制御部13、制御部23、制御部33、制御部43、又は制御部53)であってもよい。
また、上記通信プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、OS(Operating System)とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、OS以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、OS以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。
また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
また、上記してきた実施形態は、処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせることが可能である。例えば、第1の応答メッセージと第2の応答メッセージを別々のメッセージとして送信しても良い。また、本実施形態のシーケンス図或いはフローチャートに示された各ステップは、適宜順序を変更することが可能である。
また、例えば、本実施形態は、装置またはシステムを構成するあらゆる構成、例えば、システムLSI(Large Scale Integration)等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等(すなわち、装置の一部の構成)として実施することもできる。
なお、本実施形態において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。例えば、別個の筐体に収納され、ネットワーク等を介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
また、例えば、本実施形態は、1つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
<<8.むすび>>
以上説明したように、本実施形態によれば、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、通信装置30が屋内にいるか否かを特定可能にする位置情報(第2の位置情報)を生成する。そして、通信制御装置10は、この第2の位置情報に基づいて動的周波数共用に係る処理を行う。例えば、通信制御装置10は、第2の情報に基づいて、通信装置30が利用可能な周波数に関する計算、又は、通信装置30が利用可能な送信パワーに関する計算を行う。
以上説明したように、本実施形態によれば、情報処理装置50は、通信装置30が属するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、通信装置30が屋内にいるか否かを特定可能にする位置情報(第2の位置情報)を生成する。そして、通信制御装置10は、この第2の位置情報に基づいて動的周波数共用に係る処理を行う。例えば、通信制御装置10は、第2の情報に基づいて、通信装置30が利用可能な周波数に関する計算、又は、通信装置30が利用可能な送信パワーに関する計算を行う。
通信制御装置10は第2の情報により、通信装置30が確実に屋内に位置するか否かを特定できる。そのため、通信制御装置10は、動的周波数共用に係る処理において、建物侵入損失を考慮することが可能となる。結果として、通信装置30は、より多くの周波数/より大きな送信パワーが利用可能となるので、電波資源の有効利用が実現する。
以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
また、本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を生成する生成部と、
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報を送信する送信部と、
を備える情報処理装置。
(2)
前記位置情報には、前記通信装置が屋内にいるか否かを特定可能にする情報が含まれる、
前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記位置情報には、前記通信装置が屋内に位置するか否かを示す情報が含まれる、
前記(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記位置情報には、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報が含まれる、
前記(2)又は(3)に記載の情報処理装置。
(5)
前記プライベートネットワークに関する情報には、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つと、IPアドレス範囲と、の対応関係を示す対応関係情報が含まれる、
前記(2)~(4)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(6)
前記通信装置に割り当てられたIPアドレスの情報を取得する取得部、を備え、
前記生成部は、前記IPアドレスの情報と前記対応関係情報とに基づいて、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを特定し、特定した情報に基づいて前記位置情報を生成する、
前記(5)に記載の情報処理装置。
(7)
前記通信装置が属する前記プライベートネットワークを特定する特定部、を備える、
前記(2)~(6)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(8)
前記特定部は、前記通信装置が測定した前記通信装置の現在位置情報、前記通信装置のプライベートIPアドレス、及び前記通信装置を一意に特定可能な情報、の少なくとも1つの情報に基づいて、前記通信装置が属する前記プライベートネットワークを特定する、
前記(7)に記載の情報処理装置。
(9)
前記通信装置の前記現在位置情報は、測定誤差に基づく二次元的又は三次元的な範囲の情報であり、
前記特定部は、一又は複数のプライベートネットワークの地理空間情報と、前記通信装置の前記現在位置情報と、に基づいて、前記通信装置が属する前記プライベートネットワークを特定する、
前記(8)に記載の情報処理装置。
(10)
前記送信部は、前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報の信頼性に関する情報を送信する、
前記(1)~(9)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(11)
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置は、前記通信装置が利用可能な周波数に関する計算を行う通信制御装置である、
前記(1)~(10)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(12)
前記通信制御装置は、AFC(Automated Frequency Coordination)システムを構成する装置、又はSAS(Spectrum Access System)を構成する装置である、
前記(11)に記載の情報処理装置。
(13)
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置は、前記通信装置が利用可能な周波数に関する計算を行う通信制御装置に対して、前記通信装置を代理するプロキシである、
前記(1)~(10)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(14)
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置は、前記通信装置である、
前記(1)~(10)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(15)
領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて生成された、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を取得する取得部と、
前記位置情報に基づいて前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う処理部と、
を備える通信制御装置。
(16)
前記取得部は、前記位置情報の信頼性に関する情報を取得し、
前記処理部は、前記位置情報の信頼性が所定の基準を満たす場合に、前記位置情報に基づいて前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う、
前記(15)に記載の通信制御装置。
(17)
前記動的周波数共用に係る処理には、前記通信装置が利用可能な周波数に関する計算が含まれる、
前記(15)又は(16)に記載の通信制御装置。
(18)
前記位置情報には、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報が含まれ、
前記取得部は、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つの3次元データを取得し、
前記処理部は、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報と、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つの3次元データと、に基づいて、前記通信装置に関する建物侵入損失を推定し、推定結果に基づいて、前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う、
前記(15)~(17)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(19)
領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を生成し、
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報を送信する、
情報処理方法。
(20)
領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて生成された、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を取得し、
前記位置情報に基づいて前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う、
通信制御方法。
(1)
領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を生成する生成部と、
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報を送信する送信部と、
を備える情報処理装置。
(2)
前記位置情報には、前記通信装置が屋内にいるか否かを特定可能にする情報が含まれる、
前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記位置情報には、前記通信装置が屋内に位置するか否かを示す情報が含まれる、
前記(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記位置情報には、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報が含まれる、
前記(2)又は(3)に記載の情報処理装置。
(5)
前記プライベートネットワークに関する情報には、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つと、IPアドレス範囲と、の対応関係を示す対応関係情報が含まれる、
前記(2)~(4)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(6)
前記通信装置に割り当てられたIPアドレスの情報を取得する取得部、を備え、
前記生成部は、前記IPアドレスの情報と前記対応関係情報とに基づいて、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを特定し、特定した情報に基づいて前記位置情報を生成する、
前記(5)に記載の情報処理装置。
(7)
前記通信装置が属する前記プライベートネットワークを特定する特定部、を備える、
前記(2)~(6)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(8)
前記特定部は、前記通信装置が測定した前記通信装置の現在位置情報、前記通信装置のプライベートIPアドレス、及び前記通信装置を一意に特定可能な情報、の少なくとも1つの情報に基づいて、前記通信装置が属する前記プライベートネットワークを特定する、
前記(7)に記載の情報処理装置。
(9)
前記通信装置の前記現在位置情報は、測定誤差に基づく二次元的又は三次元的な範囲の情報であり、
前記特定部は、一又は複数のプライベートネットワークの地理空間情報と、前記通信装置の前記現在位置情報と、に基づいて、前記通信装置が属する前記プライベートネットワークを特定する、
前記(8)に記載の情報処理装置。
(10)
前記送信部は、前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報の信頼性に関する情報を送信する、
前記(1)~(9)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(11)
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置は、前記通信装置が利用可能な周波数に関する計算を行う通信制御装置である、
前記(1)~(10)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(12)
前記通信制御装置は、AFC(Automated Frequency Coordination)システムを構成する装置、又はSAS(Spectrum Access System)を構成する装置である、
前記(11)に記載の情報処理装置。
(13)
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置は、前記通信装置が利用可能な周波数に関する計算を行う通信制御装置に対して、前記通信装置を代理するプロキシである、
前記(1)~(10)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(14)
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置は、前記通信装置である、
前記(1)~(10)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(15)
領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて生成された、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を取得する取得部と、
前記位置情報に基づいて前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う処理部と、
を備える通信制御装置。
(16)
前記取得部は、前記位置情報の信頼性に関する情報を取得し、
前記処理部は、前記位置情報の信頼性が所定の基準を満たす場合に、前記位置情報に基づいて前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う、
前記(15)に記載の通信制御装置。
(17)
前記動的周波数共用に係る処理には、前記通信装置が利用可能な周波数に関する計算が含まれる、
前記(15)又は(16)に記載の通信制御装置。
(18)
前記位置情報には、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報が含まれ、
前記取得部は、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つの3次元データを取得し、
前記処理部は、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報と、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つの3次元データと、に基づいて、前記通信装置に関する建物侵入損失を推定し、推定結果に基づいて、前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う、
前記(15)~(17)のいずれか1つに記載の通信制御装置。
(19)
領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を生成し、
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報を送信する、
情報処理方法。
(20)
領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて生成された、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を取得し、
前記位置情報に基づいて前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う、
通信制御方法。
1 通信システム
10 通信制御装置
20 中間装置
30 通信装置
40 管理装置
50 情報処理装置
11、41、51 通信部
12、22、32、42、52 記憶部
13、23、33、43、53 制御部
21、31 無線通信部
24 ネットワーク通信部
34 センサ部
311 送信処理部
312 受信処理部
313 アンテナ
131、531 取得部
132 処理部
133、534 送信部
532 特定部
533 生成部
10 通信制御装置
20 中間装置
30 通信装置
40 管理装置
50 情報処理装置
11、41、51 通信部
12、22、32、42、52 記憶部
13、23、33、43、53 制御部
21、31 無線通信部
24 ネットワーク通信部
34 センサ部
311 送信処理部
312 受信処理部
313 アンテナ
131、531 取得部
132 処理部
133、534 送信部
532 特定部
533 生成部
Claims (20)
- 領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を生成する生成部と、
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報を送信する送信部と、
を備える情報処理装置。 - 前記位置情報には、前記通信装置が屋内にいるか否かを特定可能にする情報が含まれる、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記位置情報には、前記通信装置が屋内に位置するか否かを示す情報が含まれる、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記位置情報には、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報が含まれる、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記プライベートネットワークに関する情報には、建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つと、IPアドレス範囲と、の対応関係を示す対応関係情報が含まれる、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記通信装置に割り当てられたIPアドレスの情報を取得する取得部、を備え、
前記生成部は、前記IPアドレスの情報と前記対応関係情報とに基づいて、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを特定し、特定した情報に基づいて前記位置情報を生成する、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記通信装置が属する前記プライベートネットワークを特定する特定部、を備える、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記特定部は、前記通信装置が測定した前記通信装置の現在位置情報、前記通信装置のプライベートIPアドレス、及び前記通信装置を一意に特定可能な情報、の少なくとも1つの情報に基づいて、前記通信装置が属する前記プライベートネットワークを特定する、
請求項7に記載の情報処理装置。 - 前記通信装置の前記現在位置情報は、測定誤差に基づく二次元的又は三次元的な範囲の情報であり、
前記特定部は、一又は複数のプライベートネットワークの地理空間情報と、前記通信装置の前記現在位置情報と、に基づいて、前記通信装置が属する前記プライベートネットワークを特定する、
請求項8に記載の情報処理装置。 - 前記送信部は、前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報の信頼性に関する情報を送信する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記動的周波数共用に係る処理を行う装置は、前記通信装置が利用可能な周波数に関する計算を行う通信制御装置である、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記通信制御装置は、AFC(Automated Frequency Coordination)システムを構成する装置、又はSAS(Spectrum Access System)を構成する装置である、
請求項11に記載の情報処理装置。 - 前記動的周波数共用に係る処理を行う装置は、前記通信装置が利用可能な周波数に関する計算を行う通信制御装置に対して、前記通信装置を代理するプロキシである、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記動的周波数共用に係る処理を行う装置は、前記通信装置である、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて生成された、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を取得する取得部と、
前記位置情報に基づいて前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う処理部と、
を備える通信制御装置。 - 前記取得部は、前記位置情報の信頼性に関する情報を取得し、
前記処理部は、前記位置情報の信頼性が所定の基準を満たす場合に、前記位置情報に基づいて前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う、
請求項15に記載の通信制御装置。 - 前記動的周波数共用に係る処理には、前記通信装置が利用可能な周波数に関する計算が含まれる、
請求項15に記載の通信制御装置。 - 前記位置情報には、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報が含まれ、
前記取得部は、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つの3次元データを取得し、
前記処理部は、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つを示す情報と、前記通信装置が位置する建物、フロア、及び部屋の少なくとも1つの3次元データと、に基づいて、前記通信装置に関する建物侵入損失を推定し、推定結果に基づいて、前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う、
請求項15に記載の通信制御装置。 - 領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を生成し、
前記動的周波数共用に係る処理を行う装置に前記位置情報を送信する、
情報処理方法。 - 領域ごとに異なるネットワーク設定を有するプライベートネットワークに関する情報に基づいて生成された、動的周波数共用に係る電波を使用する通信装置の位置情報を取得し、
前記位置情報に基づいて前記通信装置の動的周波数共用に係る処理を行う、
通信制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023115475 | 2023-07-13 | ||
JP2023-115475 | 2023-07-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2025013672A1 true WO2025013672A1 (ja) | 2025-01-16 |
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ID=94215383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2024/023727 WO2025013672A1 (ja) | 2023-07-13 | 2024-07-01 | 情報処理装置、通信制御装置、及び情報処理方法、及び通信制御方法 |
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WO (1) | WO2025013672A1 (ja) |
Citations (3)
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JP2013081023A (ja) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 位置検出装置、位置管理システム、位置検出方法およびプログラム |
WO2020137922A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理端末装置 |
WO2023013100A1 (ja) * | 2021-08-05 | 2023-02-09 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置、通信システム、情報処理方法およびプログラム |
-
2024
- 2024-07-01 WO PCT/JP2024/023727 patent/WO2025013672A1/ja unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013081023A (ja) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 位置検出装置、位置管理システム、位置検出方法およびプログラム |
WO2020137922A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理端末装置 |
WO2023013100A1 (ja) * | 2021-08-05 | 2023-02-09 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置、通信システム、情報処理方法およびプログラム |
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