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JP2018170808A - 無線端末、無線基地局、及びこれらの制御方法 - Google Patents

無線端末、無線基地局、及びこれらの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の無線システムで共用される共用周波数（e.g. TVWS）を無線通信システムが使用する際に、無線端末がサポートするべき測定機能の簡素化に寄与する。【解決手段】無線端末（２）は、非ライセンス周波数のセカンダリセルで送信されるリファレンス信号の送信タイミングに関する第１の測定設定情報と、当該非ライセンス周波数でのRSSIの測定が実行される測定期間に関する第２の測定設定情報と、を含むRRC Connection Reconfigurationメッセージをプライマリセルにおいて受信する。無線端末（２）は、送信タイミングに関する情報を用いて、セカンダリセルで送信されるリファレンス信号を測定し、測定期間の中で非ライセンス周波数でのRSSIを測定し、RSSI値とリファレンス信号に対する測定結果（RSRP値、RSRQ値、又は両方）とを含む測定報告をプライマリセルにおいて送信する。【選択図】図１３

Description

本発明は、無線通信システムによる共用周波数の使用制御に関する。
周囲の無線環境を認知し、その無線環境に応じて通信パラメータの最適化を行うコグニティブ無線が知られている。コグニティブ無線の例として、複数の無線システムが周波数帯域を共用するケースを挙げることができる。例えば、ある無線システム（プライマリシステムと呼ばれる）が優先的に利用可能な周波数帯域を他の無線システム（セカンダリシステムと呼ばれる）が二次利用するケースがある。Institute of Electrical and Electronic Engineers（IEEE）802.22では、プライマリシステムとしてのTV放送システムにライセンスされた周波数帯域（ＴＶチャネル）を二次利用するセカンダリシステムとしての地域無線ネットワーク（Wireless Regional Area Network：WRAN）の標準化が議論されている。
プライマリシステムにライセンスされた周波数帯域をセカンダリシステムが二次利用する際、セカンダリシステムは、プライマリシステムが提供するサービスに影響を及ぼさないようにする必要がある。したがって、セカンダリシステムは、プライマリシステムへの干渉を回避するために、プライマリシステムによって時間的若しくは空間的に使用されていない周波数帯域を使用するか、又はプライマリシステムに与える干渉が許容レベルを下回るように送信電力を調整する（例えば特許文献１を参照）。
コグニティブ無線の一例として、プライマリシステムがＴＶ放送システムであり、セカンダリシステムがセルラシステムである場合を想定した検討が盛んに行われている。なお、TV放送システムで時間的又は空間的に使用されていない周波数帯域は、TVホワイトスペース（White Space：WS）と呼ばれる（例えば非特許文献１を参照）。
未使用の周波数帯域を特定するためのコグニティブ無線技術として、Geo-location Database（GDB）、周波数センシング、及びビーコン（又はCognitive Pilot Channel (CPC)）が知られている。これらのうち２つ以上、例えばGDBと周波数センシング、又はGDBとビーコン、が組み合わせて用いられる場合もある。GDBは、地理的位置に応じた共用周波数帯域（e.g. TV band）の使用状況、又は二次利用可能な（つまり未使用の）周波数帯域（e.g. TVWS）の情報を提供する。
例えば、セルラシステムであるLong Term Evolution（LTE）システムへのTVWSの割り当ては、以下の手順で実行される。
（１）LTEシステムの運用管理装置がTVWSの利用を希望する基地局（i.e. evolved Node B （eNB））の情報をGDBに通知する。運用管理装置は、運用管理システム、Operation Administration and Maintenance （OAM）システム、又はCentral Control Pointとも呼ばれる。基地局情報は、例えば、基地局の地理的位置およびアンテナ高を示す情報を含む。
（２）GDBは、基地局情報、周波数帯域、及び伝播損の計算式に基づいて、二次利用可能な少なくとも１つの候補周波数を決定し、これを運用管理装置に提供する。
（３）運用管理装置は、GDBから通知された少なくとも１つの候補周波数の情報を基地局に転送する。
（４）基地局は、自セルに帰属する無線端末（i.e. User Equipment（UE））による候補周波数のセンシング結果に基づいて、少なくとも１つの候補周波数の中から自セルで使用する周波数（以下、割り当て周波数）を選択する。例えば、基地局は、無線端末により測定された干渉電力が最も小さい候補周波数を、自セルで使用する割り当て周波数として選択する。
（５）基地局は、選択した割り当て周波数を使用して通信サービスを提供する。
特開２０１１−１６６７２１号公報
上述したLTEシステムへのTVWSの割り当て例では、無線端末（UE）がコグニティブ無線に関する周波数センシング機能をサポートしなければならない。つまり、無線端末（UE）は、LTE仕様によって要求されているダウンリンク信号の測定機能（又は測定手順（procedure））に加えて、コグニティブ無線に関する周波数センシング機能（又はセンシング手順）をサポートしなければならない。このことは、無線端末（UE）のハードウェア又はソフトウェアの規模の増大または複雑化を招くおそれがある。
本発明の目的の１つは、複数の無線システムで共用される共用周波数（e.g. TVWS）を無線通信システムが使用する際に、無線端末がサポートするべき測定機能の簡素化に寄与することが可能な無線端末、無線局、無線通信システム、これらに実装される方法、及びプログラムを提供することである。
第１の態様では、無線通信システムで使用され、無線局と通信を行う無線端末が提供される。前記無線端末は、測定部を含む。前記測定部は、前記無線通信システムに適用される無線アクセス技術に対応する第１の端末測定を実行するための端末測定プロシージャを利用して、前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数における第２の端末測定を実行するよう動作する。
第２の態様では、無線通信システムで使用され、少なくとも１つの無線端末と通信を行う無線局が提供される。前記無線局は、測定制御部を含む。前記測定制御部は、前記無線通信システムに適用される無線アクセス技術に対応する第１の端末測定を制御するための端末測定プロシージャを利用して、前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数における第２の端末測定を制御するよう動作する。
第３の態様では、無線通信システムは、無線局及び前記無線局と通信する少なくとも１つの無線端末を含む。前記少なくとも１つの無線端末は、前記無線通信システムに適用される無線アクセス技術に対応する第１の端末測定を実行するための端末測定プロシージャを利用して、前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数における第２の端末測定を実行するよう動作する。
第４の態様では、無線通信システムで使用され、無線局と通信を行う無線端末に実装される方法が提供される。当該方法は、前記無線通信システムに適用される無線アクセス技術に対応する第１の端末測定を実行するための端末測定プロシージャを利用して、前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数における第２の端末測定を実行することを含む。
第５の態様では、無線通信システムで使用され、少なくとも１つの無線端末と通信を行う無線局に実装される方法が提供される。当該方法は、前記無線通信システムに適用される無線アクセス技術に対応する第１の端末測定を制御するための端末測定プロシージャを利用して、前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される共用周波数における第２の端末測定を制御することを含む。
第６の態様では、上述した第４の態様に係る方法をコンピュータに行わせるためのプログラムが提供される。
第７の態様では、上述した第５の態様に係る方法をコンピュータに行わせるためのプログラムが提供される。
上述した各態様によれば、複数の無線システムで共用される共用周波数（e.g. TVWS）を無線通信システムが使用する際に、無線端末がサポートするべき測定機能の簡素化に寄与することが可能な無線端末、無線局、無線通信システム、これらに実装される方法、及びプログラムを提供できる。
第１の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 第１の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第１の実施形態に係る無線通信システムの他の構成例を示す図である。 第１の実施形態に係る無線通信システムの他の構成例を示す図である。 第１の実施形態に係る無線通信システムの他の構成例を示す図である。 第２の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第３の実施形態に係る無線通信システムを含む無線ネットワークの構成例を示す図である。 第３の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第３の実施形態に係る無線局による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第４の実施形態に係る無線局による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る運用管理装置（OAM）による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。 第５の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数における端末測定プロシージャの具体例を示すシーケンス図である。 第５の実施形態に係る無線端末による測定の第１の具体例を示す図である。 第５の実施形態に係る無線端末による測定の第２の具体例を示す図である。 第５の実施形態に係る無線端末による測定の第３の具体例を示す図である。 第６の実施形態に係る無線通信システムを含む無線ネットワークの構成例を示す図である。 第６の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第７の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。 第８の実施形態に係る無線通信システムにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１００の構成例を示している。無線通信システム１００は、セルラシステム（e.g. LTEシステム、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）、CDMA2000システム（EV-DO、1xRTT、HPRD）、又はGlobal System for Mobile Communications （GSM）システム）であってもよい。また、無線通信システム１００は、非セルラシステム（e.g. WiMAXシステム、無線Local Area Network（LAN）システム）であってもよい。
無線通信システム１００は、無線局１、無線端末２、及び周波数制御部３を含む。無線局１は、セル１１を運用し、セル１１に帰属する無線端末２と通信する。無線局１は、例えば、基地局、中継局（Relay Node（RN））、又はアクセスポイントと呼ばれる。無線端末２は、例えば、移動局、User Equipment（UE）、又はWireless Transmit/Receive Unit（WTRU）と呼ばれる。セル１１は、無線局１のカバレッジエリアを意味する。セル１１は、セクタ・セルであってもよい。
周波数制御部３は、無線通信システム１００を含む複数の無線システムで共用される共用周波数の無線局１による使用を制御するよう動作する。周波数制御部３は、例えば、無線局１による共用周波数の使用可否を決定してもよい。また、周波数制御部３は、無線局１と無線端末２の間の通信のために共用周波数を使用するか否かを決定してもよい。また、周波数制御部３は、共用周波数を含む候補周波数の中から無線局１の割り当て周波数を決定してもよい。割り当て周波数は、無線局１と無線端末２の間の通信に使用される周波数である。
共用周波数は、例えばTVWSのように、プライマリシステムにライセンスされた周波数帯域であってもよい。この場合、セカンダリシステムとしての無線通信システム１００は、例えば、共用周波数がプライマリシステムによって時間的又は空間的に使用されていない場合に共用周波数を二次利用することができる。言い換えると、無線通信システム１００は、無線通信システム１００にライセンスされた周波数を利用できるだけでなく、無線通信システム１００にライセンスされていない共用周波数（e.g. TVWS）を二次利用することができる。なお、プライマリシステムは存在しなくてもよい。この場合、共用周波数は、複数の無線通信システム、例えば、異なるオペレータによって運用される複数の無線通信システムによって平等に共用されてもよい。複数の無線通信システムは、同じ無線アクセス技術（e.g. LTE）を用いるシステムのみを含んでもよいし、異なる無線アクセス技術（e.g. LTE、CDMA2000、GSM、WiMAX）を用いるシステムを含んでもよい。
既に述べたように、無線通信システム１００においてTVWSのような共用周波数をするためには、無線端末２がコグニティブ無線に関する周波数センシング機能をサポートしなければならない。このことは、無線端末２のハードウェア又はソフトウェアの規模の増大または複雑化を招くおそれがある。
この問題に対処するため、本実施形態では、無線端末２は測定部２０を有する。測定部２０は、無線通信システム１００に適用される無線アクセス技術（e.g. LTE、CDMA2000、GSM、WiMAX）により定義される第１の端末測定を実行するために無線端末２に実装された端末測定プロシージャを利用して、共用周波数における第２の端末測定を実行するよう動作する。第２の端末測定の結果は、周波数制御部３に供給され、無線局１による共用周波数の使用を制御するために用いられる。
一方、無線局１は、上述した第１及び第２の端末測定を無線端末２と協調して行うために、測定制御部１０を有する。測定制御部１０は、上述した第１及び第２の端末測定を制御するよう動作する。
第１の端末測定は、少なくとも無線通信システム１００にライセンスされた周波数（i.e. ライセンスバンド）の無線特性を測定することを含む。第１の端末測定は、無線通信システム１００に適用される無線アクセス技術（e.g. LTE、UMTS、CDMA2000、GSM、WiMAX）に対応する端末測定プロシージャを用いて行われる。言い換えると、第１の端末測定は、無線通信システム１００に適用される無線アクセス技術によって規定（又は定義）される端末測定プロシージャを用いて行われる。端末測定プロシージャは、一般的に、無線局１と無線端末２の間のシグナリングを含む。例えば、無線局１は、所定の要求メッセージを用いて無線端末２に端末測定報告を要求する。要求メッセージは、例えば、測定すべき周波数、報告されるべき測定項目、及び測定期間のうち少なくとも１つを指定する。無線端末２は、要求メッセージに従って、指定された周波数に対する測定を実行する。そして、無線端末２は、測定結果を示す端末測定報告を無線局１に送信する。端末測定報告は、例えば、以下の（ａ）〜（ｅ）のうち少なくとも１つを含む。
（ａ）共用周波数における無線通信システム１００の信号の受信電力又は受信強度；
（ｂ）共用周波数における無線通信システム１００の信号の受信品質；
（ｃ）共用周波数における無線通信システム１００の通信路品質；
（ｄ）共用周波数に関する情報（e.g. 好ましい周波数、優先度）；及び
（ｅ）共用周波数におけるプライマリシステムの信号の受信電力又は受信強度。
なお、第１の端末測定および端末測定プロシージャは、一般的に、複数のライセンスバンドの測定をサポートする。例えば、端末測定プロシージャは、複数のライセンスバンドの測定のために、異周波数間測定（inter-frequency measurement）プロシージャを含む。あるいは、端末測定プロシージャは、無線局１によってプライマリセル及びセカンダリセルが無線端末２に設定されている間のセカンダリセルを測定するためのプロシージャを含んでもよい。プライマリセル及びセカンダリセルは、互いに異なるライセンスバンドを使用する。無線局１がプライマリセル及びセカンダリセルを含む複数セルを運用する形態は、例えば、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation（CA））、又はデュアルセル運用（dual-cell operation）と呼ばれる。
また、端末測定プロシージャは、無線端末２が無線局１と無線接続中に１つ以上のライセンスバンドの測定を行い、測定結果と無線端末２の位置情報とを無線局１に報告するためのプロシージャを含んでもよい。また、端末測定プロシージャは、無線端末２が無線局１と無線接続していない期間に１つ以上のライセンスバンドの測定を行い、測定結果と無線端末２の位置情報とをログとして保存し、無線局１と無線接続中に無線局１にログを報告するためのプロシージャなどを含んでも良い。前者のプロシージャは、例えば、即時MDT(Immediate Minimization of Drive Test)、後者のプロシージャは、例えば、ログMDT(Logged MDT)と呼ばれる（非特許文献２を参照）。
測定制御部１０及び測定部２０は、上述した第１の端末測定のための端末測定プロシージャを利用して、共用周波数における第２の端末測定を実行する。例えば、測定制御部１０及び測定部２０は、ライセンスバンドを測定するための異周波数間測定プロシージャを、非ライセンスバンド（あるいは、専有できる周波数としてはライセンスされてない周波数バンド）である共用周波数の測定に適用してもよい。また、測定制御部１０及び測定部２０は、キャリアアグリゲーション（又はデュアルセル運用）におけるセカンダリセル測定プロシージャを共用周波数の測定に適用してもよい。
図２は、本実施形態における共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。ステップＳ１０１では、無線端末２は無線局１の指示に従い、共用周波数の無線特性を取得するために、端末測定プロシージャを実行する。図２の例では、端末測定プロシージャは、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４を含む。ステップＳ１０２では、無線局１は、共用周波数における端末測定報告指示を無線端末２に送信する。端末測定報告指示は、例えば、ライセンスバンドにおいて利用可能な制御チャネル又はデータチャネルを用いて送信される。ステップＳ１０３では、無線端末２は、端末測定報告指示に従って共用周波数を測定する。ステップＳ１０４では、無線端末２は、共用周波数における測定結果を含む端末測定報告を無線局１に送信する。端末測定報告は、例えば、ライセンスバンドにおいて利用可能な制御チャネル又はデータチャネルを用いて送信される。
ステップＳ１０５では、無線局１は、端末測定報告を周波数制御部３に送信する。なお、周波数制御部３が無線局１と一体的に配置される場合にはステップＳ１０５は省略されてもよい。ステップＳ１０６では、周波数制御部３は、共用周波数における測定結果を含む端末測定報告に基づいて、無線局１による共用周波数の使用を制御する。
図２に示した端末測定プロシージャ（Ｓ１０１）は、例えば、周期的に実行されてもよいし、非周期的に実行されてもよい。非周期的な端末測定プロシージャ（Ｓ１０１）の実行は、例えば、運用管理装置（OAM）、周波数管理装置、又はGDBからの要求にトリガーされてもよい。周波数管理装置は、Spectrum Manager（SM）、周波数管理システム、又はCentral Control Pointとも呼ばれる。また、無線局１は、所定の条件を満たした場合に自発的に端末測定プロシージャ（Ｓ１０１）を開始してもよい。また、端末測定プロシージャ（Ｓ１０１）は、共用周波数に含まれる複数の候補周波数（部分周波数）について同時に実行されてもよいし、１つの候補周波数毎に実行されてもよい。
また、本実施形態で述べた周波数制御部３は、無線局１への割り当て周波数の見直し（更新）手順を行なってもよい。また、周波数制御部３は、割り当て周波数の解放手順（つまり、無線局１による共用周波数の使用を停止する手順）を実行してもよい。周波数制御部３は、例えば、共用周波数の使用に関する所定の条件を満たさなくなった場合に（言い換えると、所定の解放条件を満たした場合に）、無線局１による共用周波数の使用を停止してもよい。
また、周波数制御部３は、無線局１による共用周波数の使用の制御、例えば共用周波数を使用するかどうかの判定や、共用周波数の使用を許可するかどうかの判定を行うために、端末測定報告とは異なる他の条件を考慮してもよい。例えば、周波数制御部３は、無線局１の地理的位置を考慮してもよい。具体的には、周波数制御部３は、無線局１の地理的位置が共用周波数の使用が許可されるエリア内であるか否かを判定してもよい。また、周波数制御部３は、無線局１が使用可能な周波数を考慮してもよい。具体的には、周波数制御部３は、無線局１の使用可能な周波数範囲に共用周波数が含まれるか否かを判定してもよい。また、周波数制御部３は、無線局１のダウンリンク送信電力の最大値又は最小値を考慮してもよい。
上述したように、本実施形態では、無線局１及び無線端末２は、無線通信システム１００に適用される無線アクセス技術（e.g. LTE、UMTS、CDMA2000、GSM、WiMAX）により規定（又は定義）される第１の端末測定を実行するための端末測定プロシージャを利用して、共用周波数における第２の端末測定を実行するよう動作する。したがって、無線端末２は、共用周波数の測定のために追加の測定プロシージャをサポートする必要がない。従って、本実施形態は、複数の無線システムで共用される共用周波数（e.g. TVWS）を無線通信システム１００が使用する際に、無線端末２がサポートするべき測定機能の簡素化に寄与することができる。
ところで、周波数制御部３の配置は、ネットワークアーキテクチャの設計思想に基づいて、又は無線通信規格に応じて、適宜決定されるものである。例えば、図３に示すように、周波数制御部３は、無線局１と一体的に配置されてもよい。この場合、無線局１は、例えば、以下の手順で共用周波数の使用を決定すればよい。まず、周波数制御部３を有する無線局１は、共用周波数の割り当て要求を図示されていない運用管理装置（OAM）に送信する。次に、無線局１は、運用管理装置（OAM）から少なくとも１つの候補周波数を示す通知を受信する。各候補周波数は、共用周波数に含まれる未使用の部分帯域とすればよい。そして、無線局１は、少なくとも１つの候補周波数の中から無線局１で使用される“割り当て周波数”を決定する。最後に、無線局１は、選択した割り当て周波数を示す報告（割り当て周波数報告）を運用管理装置に送信する。
また、図４に示すように、周波数制御部３は、運用管理装置（OAM）４と一体的に配置されてよい。この場合、運用管理装置４は、例えば、以下の手順で無線局１による共用周波数の使用を決定すればよい。まず、運用管理装置４は、共用周波数の割り当て要求を無線局１から受信する。次に、運用管理装置４は、端末測定報告の要求を無線局１に送信し、無線局１から返信される端末測定報告を受信する。そして、運用管理装置４は、受信した端末測定報告を用いて、無線局１への“割り当て周波数”を決定する。最後に、運用管理装置４は、決定した“割り当て周波数”を無線局１に通知する。
また、図５に示すように、周波数制御部３は、周波数管理装置５と一体的に配置されてもよい。周波数管理装置５は、Spectrum Manager（SM）、又は周波数管理システムとも呼ばれる。周波数管理装置５は、無線通信システム１００を含む複数の無線システムに対する共用周波数の割り当てを管理する。複数の無線システムは、典型的には、異なるオペレータによって運用されるシステムを含む。
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態の変形例について説明する。本実施形態に係る無線通信システム１００の構成例は、図１、３、４、又は５に示した第１の実施形態の構成と同様とすればよい。
図６は、本実施形態に係る無線通信システム１００における共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図６と図２の比較から明らかであるように、図６はステップＳ２０１を含む。ステップＳ２０１では、無線局１は、無線端末２による第２の端末測定のために、共用周波数において特定信号を送信する。特定信号は、所定期間または所定タイミングまで送信され、少なくとも無線端末２による共用周波数の測定（ステップＳ１０３）が行われる間に送信される。言い換えると、特定信号は、無線局１と無線端末２の間の通信における共用周波数の使用が周波数制御部３によって正式に許可される前に、試験的に送信される。したがって、特定信号は、テスト信号又はトレーニング信号と呼ぶこともできる。ここで、特定信号が送信される所定期間は、共用周波数を使用するための仮運用期間、準備期間、又はテスト期間と呼ぶことができる。仮運用期間は、共用周波数を使用するか否かを決定する為の期間、または共用周波数を使用可能か否かを決定する為の期間である。また、特性信号の送信の基準となる所定タイミングとは、共用周波数の使用を決定する時点、または共用周波数の使用を更新する時点、などが考えられる。
特定信号は、無線局１と無線端末２の間の通常の通信において送信される無線信号に比べて制約が課されてもよい。例えば、特定信号は、ユーザーデータを送信するためのデータチャネル信号を含まなくてもよい。つまり、特定信号は、データチャネル信号を含まずに、パイロット信号、参照信号、及び同期信号のうち少なくとも１つを含んでもよい。
特定信号の送信電力に対して制約が課されてもよい。例えば、特定信号は、無線通信システム１００にライセンスされた周波数（i.e. ライセンスバンド）におけるダウンリンク信号に比べて低い送信電力で送信されてもよい。また、特定信号は、共用周波数の管理システムによって課された上限値以下の送信電力で送信されてもよい。ここで、共用周波数の管理システムは、例えば、周波数管理装置５、又はGeo-location Database（GDB）である。
図６のステップＳ１０１〜Ｓ１０６における処理は、図２に示した同一符号のステップ群における処理と同様とすればよい。なお、ステップＳ１０２における測定報告指示は、無線局１から送信される特定信号の設定情報を含んでもよい。
以上に述べたように、本実施形態は、無線局１から共用周波数内の特定信号を送信しながら、無線端末２が第２の端末測定を行う。したがって、無線端末２は、共用周波数における第２の端末測定において、無線局１から送信された特定信号の受信電力又は受信品質を測定することがきる。これにより、以下に述べる利点がある。すなわち、無線端末２が単なるセンシング、つまり他の無線システム（e.g. プライマリシステム）からの干渉電力の測定、を行うだけでは、無線通信システム１００に適した周波数の決定に不十分であるおそれがある。なぜなら、無線通信システム１００が共用周波数を使用したときの通信品質（e.g. スループット）は、無線局１から送信される共用周波数信号の無線端末２における受信電力又は受信品質に依存するためである。したがって、単なるセンシングは、無線通信システム１００が共用周波数を使用したときの通信品質が十分であることを保証できない。これに対して、本実施形態は、無線端末２が無線局１からの共用周波数信号（i.e. 特定信号）を十分な品質で受信できること、言い換えると無線通信システム１００が共用周波数を効果的に利用できること、を保証できる。
＜第３の実施形態＞
本実施形態では、第１及び第２の実施形態で説明した周波数制御部３の配置、及び無線局１への共用周波数の割り当て手順の具体例について説明する。具体的には、本実施形態は、周波数制御部３が無線局１と一体的に配置される例を示す。
図７は、本実施形態に係る無線通信システム１００を含む無線ネットワークの構成例を示している。図７の例では、運用管理装置（OAM）４は、複数の無線局１を管理する。運用管理装置（OAM）４は、周波数管理装置（SM）５と通信し、共用周波数情報を周波数管理装置（SM）５から受信する。共用周波数情報は、使用可能な共用周波数（i.e. 少なくとも１つの候補周波数）を示す。なお、運用管理装置（OAM）４は、周波数管理装置（SM）５を介さずにGeo-location Database（GDB）から直接的に共用周波数情報を受信してもよい。
図８は、本実施形態に係る無線通信システム１００における共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。ステップＳ３０１では、無線局１は、周波数割り当て要求を運用管理装置（OAM）４に送信する。ステップＳ３０２では、運用管理装置（OAM）４は、共用周波数のうち割当可能な候補周波数の情報を取得する。運用管理装置（OAM）４は、周波数管理装置（SM）５又はGDBから候補周波数の情報を受信すればよい。ステップＳ３０３では、運用管理装置（OAM）４は、少なくとも１つの候補周波数を示す通知を無線局１に送信する。
図８のステップＳ２０１並びにＳ１０１〜Ｓ１０４における処理は、図６に示した同一符号のステップ群における処理と同様である。つまり、無線局１及び無線端末２は、無線局１から共用周波数（ここでは候補周波数）における特定信号を送信しながら、共用周波数（候補周波数）における第２の端末測定を行う。第２の端末測定は、無線通信システム１００に適用される無線アクセス技術（e.g. LTE、UMTS、CDMA2000、GSM、WiMAX）により規定（又は定義）される端末測定プロシージャを用いて行われる。なお、候補周波数が複数である場合、無線局１及び無線端末２は、各候補周波数について第２の端末測定を行えばよい。
ステップＳ３０４では、無線局１は、各候補周波数における端末測定結果に基づいて、少なくとも１つの候補周波数の中から無線局１で使用される“割り当て周波数”を決定する。具体的には、無線局１は、他の無線システムからの低い干渉電力、及び特定信号の高い受信品質が測定された候補周波数を“割り当て周波数”として選択すればよい。
ステップＳ３０５では、無線局１は、選択した“割り当て周波数”を示す報告を運用管理装置（OAM）４に送信する。なお、いずれの候補周波数も割り当て周波数の決定条件を満たさなかった場合、無線局１は、周波数割り当てを行わないことを示す報告を運用管理装置（OAM）４に送信すればよい。ステップＳ３０６では、運用管理装置（OAM）４は、無線局１からの報告に基づいて、候補周波数の情報を更新する。ただし、ステップＳ３０６は省略されてもよい。
図８に示した手順は、一例に過ぎない。例えば、運用管理装置（OAM）４による候補周波数情報の取得（Ｓ３０２）は、図８の手順に先立って予め行われてもよい。また、無線局１が周波数割り当て要求（Ｓ３０１）を送信することなく、運用管理装置（OAM）４が自発的に無線局１に候補周波数を通知してもよい。
図９は、無線局１による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ４０１では、無線局１は、共用周波数の割り当てが必要であるか否かを判定する。無線局１は、例えば、ライセンスバンドでのセル１１の負荷（e.g. 通信量、無線端末数など）が所定の基準を超えた場合に追加の共用周波数が必要であると判定すればよい。ステップＳ４０２は、図８のステップＳ３０１に対応する。すなわち、ステップＳ４０２では、無線局１は、周波数割り当て要求を運用管理装置（OAM）４に送信する。
ステップＳ４０３は、図８のステップＳ３０３に対応する。すなわち、ステップＳ４０３では、無線局１は、候補周波数通知を受信したか否かを判定する。ステップＳ４０４は、図８のステップＳ２０３に対応する。すなわち、無線局１は、候補周波数通知を受信した場合に（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、候補周波数における特定信号を送信する。ステップＳ４０５及びＳ４０６は、図８に示された端末測定プロシージャ（Ｓ１０１）に対応する。すなわち、無線局１は、候補周波数における特定信号を送信している間に、候補周波数での端末測定報告指示を無線端末２に送信し、無線端末２から返信される端末測定報告を受信する。
ステップＳ４０７は、図８のステップＳ３０４に対応する。すなわち、ステップＳ４０７では、無線局１は、端末測定報告に基づいて、少なくとも１つの候補周波数の中から自セル１１Ａの“割り当て周波数”を決定する。
ステップＳ４０８は、図８のステップＳ３０５に対応する。すなわち、ステップＳ３０８では、無線局１Ａは、割り当て周波数報告を運用管理装置（OAM）４に送信する。割り当て周波数報告は、割り当て周波数として決定した候補周波数を示すか、又は周波数割り当てを行わないことを示す。
第１の実施形態で述べたのと同様に、周波数制御部３は、割り当て周波数の解放手順（つまり、無線局１による共用周波数の使用を停止する手順）を実行してもよい。
また、運用管理装置（OAM）４は、無線局１に候補周波数を通知する際に、特定信号に関する制約条件（e.g. 送信する信号種別、送信電力設定）を無線局１に通知してもよい。また、用管理装置（OAM）４は、無線局１による第２の端末測定を行うべき時間、又は無線局１から特定信号を送信してもよいタイミング又は期間などを無線局１に通知してもよい。また、運用管理装置（OAM）４は、無線局１に候補周波数を通知する際に、ダウンリンク送信電力の上限値を通知してもよい。また、運用管理装置（OAM）４は、候補周波数の使用可能期限を示す絶対時刻又は相対時刻を無線局１に通知してもよい。これらは、候補周波数間で共通でもよいし、異なっていてもよい。
＜第４の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態で説明した周波数制御部３の配置、及び無線局１への共用周波数の割り当て手順の具体例について説明する。具体的には、本実施形態は、周波数制御部３が運用管理装置（OAM）４と一体的に配置される例を示す。なお、本実施形態に係る無線通信システム１００を含む無線ネットワークの構成例は、図７に示した第２の実施形態の構成例と概ね同様とすればよい。ただし、周波数制御部３は、無線局１ではなく運用管理装置（OAM）４に配置される。
図１０は、本実施形態に係る無線通信システム１００における共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図１０のステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ２０１、並びにＳ１０１〜Ｓ１０４における処理は、図８に示した同一符号のステップ群における処理と同様とすればよい。
図１０のステップＳ５０３では、運用管理装置（OAM）４は、候補周波数通知に加えて、端末測定報告の指示を無線局１Ａ及び１Ｂに送信する。なお、候補周波数通知と端末測定報告指示は、別々のメッセージであってもよい。また、端末測定報告指示は、明示的に送信されなくてもよい。例えば、候補周波数通知は、それに示された候補周波数における端末測定報告の指示をも意味することが予め規定されてもよい。
ステップＳ５０４では、運用管理装置（OAM）４からの端末測定報告指示に応答して、無線局１は、運用管理装置（OAM）４に端末測定報告を送信する。ステップＳ５０５では、運用管理装置（OAM）４は、無線局１Ａの割り当て周波数を決定する。言い換えると、運用管理装置（OAM）４は、無線局１について共用周波数を使用するか否か（又は、無線局１による共用周波数の使用を許可するか否か）を判定する。ステップＳ５０５の判定では、端末測定報告が考慮される。
ステップＳ５０６では、運用管理装置（OAM）４は、無線局１に対して、決定した割り当て周波数を通知する。なお、いずれの候補周波数についても条件を満たさない場合、運用管理装置（OAM）４は、周波数割り当てを行わないことを無線局１に通知する。ステップＳ５０７では、運用管理装置（OAM）４は、候補周波数の情報を更新する。ただし、ステップＳ５０７は省略されてもよい。
図１０に示した手順は、一例に過ぎない。図８に関して述べたのと同様に、例えば、運用管理装置（OAM）４による候補周波数情報の取得（Ｓ３０２）のタイミングは、適宜変更されてもよい。また、無線局１が周波数割り当て要求（Ｓ３０１）を送信することなく、運用管理装置（OAM）４が自発的に無線局１に候補周波数通知及び端末測定報告指示を送信してもよい。
図１１は、無線局１による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。図１１のステップＳ４０１、Ｓ４０２、並びにＳ４０４〜Ｓ４０６における処理は、図９に示した同一符号のステップ群における処理と同様とすればよい。
図１１のステップＳ６０３は、図１０のステップＳ５０３に対応する。すなわち、ステップＳ６０３では、無線局１は、候補周波数通知および端末測定報告指示を受信したか否かを判定する。これらを受信した場合（ステップＳ６０３でＹＥＳ）、無線局１は、特定信号を送信しながら候補周波数における端末測定を制御する（ステップＳ４０４〜Ｓ４０６）。
図１１のステップＳ６０７及びＳ６０８は、図１０のステップＳ５０４及びＳ５０５に対応する。すなわち、無線局１Ａは、端末測定報告を運用管理装置（OAM）４に送信する（ステップＳ６０７）。そして、ステップＳ６０８では、無線局１は、割り当て周波数の通知を受信したか否かを判定する。割り当て周波数の通知を受信した場合（ステップＳ６０８でＹＥＳ）、無線局１は、割り当て周波数を用いてセル１１Ａを設定し、無線端末２との通信を開始すればよい。
図１２は、運用管理装置（OAM）４による共用周波数の使用制御に関する動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ７０１は、図１０のステップＳ３０１に対応する。すなわち、運用管理装置（OAM）は、無線局１から周波数割り当て要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ステップＳ７０２及びＳ７０３は、図１０のステップＳ５０３及びＳ５０４に対応する。すなわち、運用管理装置（OAM）４は、候補周波数通知および端末測定報告指示を送信する（ステップＳ７０２）。そして、運用管理装置（OAM）４は、端末測定報告を受信したか否かを判定する（ステップＳ７０３）。
図１２のステップＳ７０４〜Ｓ７０６は、図１０のステップＳ５０５〜Ｓ５０７に対応する。すなわち、ステップＳ７０４では、運用管理装置（OAM）４は、無線局１から受信した端末測定報告に基づいて、少なくとも１つの候補周波数の中から無線局１に対する “割り当て周波数”を決定する。ステップＳ７０５では、運用管理装置（OAM）４は、割り当て周波数通知を無線局１に送信する。そして、ステップＳ７０６では、運用管理装置（OAM）４は、無線局１に対する候補周波数の割り当てに応じて、候補周波数の情報を更新する。
＜第５の実施形態＞
本実施形態では、上述した第１〜第４の実施形態に係る無線通信システム１００がLTEシステムである場合について具体的に説明する。無線通信システム１００がLTEシステムである場合、無線局１は“無線基地局（i.e. eNB）”に対応し、無線端末２は“UE”に対応する。そして、第１〜第４の実施形態で説明した端末測定プロシージャは、UE測定プロシージャ（UE measurement procedure）と呼ぶことができる。
本実施形態では、端末測定報告は、例えば、以下の（１ａ）〜（１ｅ）のうち少なくとも１つを含んでもよい。
（１ａ）共用周波数におけるLTEシステム１００の信号の受信電力（Reference Signal Received Power（RSRP））又は受信強度（Received Signal Strength Indicator（RSSI））；
（１ｂ）共用周波数における無線通信システム１００の信号の受信品質（Reference Signal Received Quality（RSRQ））；
（１ｃ）共用周波数におけるLTEシステム１００の通信路品質（Channel Quality Indicator（CQI）又はChannel State Information（CSI））；
（１ｄ）共用周波数に関する情報（e.g. 好ましい周波数、優先度）；及び
（１ｅ）共用周波数におけるプライマリシステムの信号の受信電力（Received Interference Power）又は受信強度力（Received Interference Signal Strength）。
また、本実施形態では、eNB１は、UE２への端末測定報告指示を“RRC Connection Reconfiguration”によって送信してもよい。また、UE２は、eNB１への端末測定報告を“(UE) Measurement Report”として送信してもよい。
図１３は、本実施形態における端末測定プロシージャの具体例を示すシーケンス図である。図１３のステップＳ９０２では、eNB１は、“RRC Connection Reconfiguration”メッセージをUE２に送信する。ステップＳ９０３では、UE２は、“RRC Connection Reconfiguration”によって示される端末測定の設定情報（Measurement Configuration）に従って、共用周波数における測定を実行する。ステップＳ９０３では、UE２は、 共用周波数での測定結果を示す“(UE) Measurement Report”をeNB１に送信する。
また、本実施形態では、共用周波数における第２の端末測定を行うための端末測定プロシージャは、例えば以下の（２ａ）〜（２ｅ）のうち少なくとも１つを含んでもよい。
（２ａ）異周波数間測定（Inter-frequency measurement）プロシージャ；
（２ｂ）異無線アクセス技術間測定（Inter-RAT measurement）プロシージャ；
（２ｃ）デュアルレシーバ構成を有するUE２の第２レシーバ（Second Receiver）を用いて、追加キャリアとして設定された共用周波数を測定するプロシージャ；
（２ｄ）キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation（CA））のセカンダリセル（又はセカンダリキャリア）として設定された共用周波数を測定するプロシージャ；及び
（２ｅ）MDT（Minimization of Drive Test）の端末測定プロシージャ。
図１４は、共用周波数における第２の端末測定のために異周波数間測定（Inter-frequency measurement）を用いるプロシージャ（２ａ）の概念図である。図１４は、共用周波数がTVWSである場合について示している。UE２は、サービングキャリア又はサービングセルであるライセンスバンドの測定を行う。さらに、UE２は、eNB１による異周波数間測定（Inter-frequency measurement）の指示に従ってTVバンドの測定を行う。
異周波数間測定（Inter-frequency measurement）は、図１３に示したシーケンス図に従って行うことができる。具体的には、ステップＳ９０２における“RRC Connection Reconfiguration”メッセージは、Inter-frequency measurementの測定設定情報（Measurement Configuration（MeasConfig））を含む。さらに、この測定設定情報は、例えば、以下の３つのうち少なくとも１つを含む。
・測定項目（e.g. RSRP、RSRQ、RSSI、又はCQI）；
・異周波数間測定の為の通信中断期間の設定情報（Measurement Gap Configuration（MeasGapConfig））；及び
・報告に関する設定情報（Report Configuration（ReportConfig））。
図１５は、プロシージャ（２ｃ）の概念図である。図１５も、共用周波数がTVWSである場合について示している。UE２は、サービングキャリア又はサービングセルであるライセンスバンドの測定を行う。さらに、UE２は、eNB１による指示に従って、第２レシーバを用いて追加キャリアとしてのTVバンドを受信し、TVバンドの測定を行う。
プロシージャ（２ｃ）に基づく共用周波数の測定も、図１３に示したシーケンス図に従って行うことができる。具体的には、ステップＳ９０２における“RRC Connection Reconfiguration”メッセージは、異周波数測定（Inter-frequency measurement）の測定設定情報（Measurement Configuration（MeasConfig））を含む。測定設定情報の具体例は、上述した通りである。ここでは、UE２はデュアルレシーバ構成を有すること（言い換えると第２レシーバを有すること）をeNB１に予め通知している。したがって、eNB１は、UE２が第２レシーバを用いて共用周波数における端末測定を行えることを認識している。ステップＳ９０３では、UE２は、Intra-frequency 又は Inter-frequency measurementとして共用周波数の測定を行う。なお、eNB１及びUE２は、Inter-RAT measurementとして共用周波数の測定を行ってもよい。
図１６は、キャリアアグリゲーション（CA）のセカンダリセル（又はセカンダリキャリア）として設定された共用周波数を測定するプロシージャ（２ｄ）の概念図である。図１６も、共用周波数がTVWSである場合について示している。UE２は、キャリアアグリゲーション（CA）のプライマリセル（又はプライマリキャリア）であるライセンスバンドの測定を行う。さらに、UE２は、eNB１による指示に従って、TVバンドのセル（又はキャリア）をキャリアアグリゲーション（CA）のセカンダリセル（又はセカンダリキャリア）として設定し、特定信号を受信し、TVバンドにおける端末測定を行う。なお、共用周波数が複数の候補周波数を含む場合、eNB１は、１つずつ順にセカンダリセルに設定しても良いし、複数の候補周波数を同時に複数のセカンダリセルとして設定してもよい。
キャリアアグリゲーション（CA）を用いた共用周波数の測定も、図１３に示したシーケンス図に従って行うことができる。具体的には、ステップＳ９０２における“RRC Connection Reconfiguration”メッセージは、キャリアアグリゲーション（CA）のセカンダリセル（又はセカンダリキャリア）の設定情報（Secondary Cell Configuration（SCellConfig））、及び測定設定情報（Measurement Configuration（MeasConfig））を含む。ステップＳ９０３では、UE２は、Intra-frequency 又は Inter-frequency measurementとして共用周波数の測定を行う。ここで、セカンダリセル設定情報（SCellConfig）は、例えば追加又は修正されるセカンダリセルのリスト（SCellToAddModList）を含む。セカンダリセル・リスト（SCellToAddModList）は、例えば、以下の３つのうち少なくとも１つを含む。
・セカンダリセルのインデックス（SCellIndex）；
・周波数情報（Absolute Radio Frequency Channel Number（ARFCN））；及び
・無線リソース設定（Radio Resource Config）。
なお、共用周波数における第２の端末測定のために異無線アクセス技術間測定（Inter-RAT measurement）を用いるプロシージャ（２ｂ）も、図１３に示したシーケンス図に従って行うことができる。具体的には、ステップＳ９０２における“RRC Connection Reconfiguration”メッセージは、Inter-RAT measurementの測定設定情報（Measurement Configuration（MeasConfig））を含む。Inter-RAT measurementの測定設定情報の具体例は、上述したInter-frequency measurementのそれと同様である。
また、本実施形態では、eNB１は、第２の実施形態で説明した特定信号を送信してもよい。共用周波数においてeNB１から送信される特定信号は、データチャネル信号を含まずに、パイロット信号、参照信号、及び同期信号のうち少なくとも１つを含んでもよい。例えば、特定信号は、以下の（３ａ）〜（３ｃ）のうち少なくとも１つのみを含んでもよい。
（３ａ）セル内共通の参照信号（Common Reference Signal（CRS））；
（３ｂ）CSI算出用の参照信号（CSI Reference Signal（CSI-RS）；及び
（３ｃ）同期信号（Synchronization Signal）。
さらに、特定信号は、（３ｄ）セル内共通のシステム制御情報（Master Information Block（MIB）又はSystem Information Block（SIB））を含んでもよい。
また、特定信号の送信電力に対して制約が課されてもよい。例えば、特定信号は、LTEシステム１００のライセンスバンド（Licensed Band）におけるダウンリンク信号に比べて低い送信電力で送信されてもよい。また、特定信号は、共用周波数の管理システム（e.g. GDB、SM）によって課された上限値以下の送信電力で送信されてもよい。
＜第６の実施形態＞
本実施形態では、上述した第３の実施形態に係る無線通信システム１００がLTEシステムであり、共用周波数がTVWSである場合について具体的に説明する。つまり、本実施形態は、周波数制御部３が無線局（i.e. eNB）１と一体的に配置される例を示す。
図１７は、本実施形態に係る無線通信システム（i.e. LTEシステム）１００を含む無線ネットワークの構成例を示している。図１７の例は、２つのLTEシステム１００Ａ及び１００Ｂを含む。LTEシステム１００Ａは、２つのeNB１Ａ及び１Ｂを含む。eNB１Ａは、セル１１Ａを運用し、セル１１Ａに帰属するUE２Ａと通信する。eNB１Ｂは、セル１１Ｂを運用し、セル１１Ｂに帰属するUE２Ｂと通信する。運用管理装置（OAM）４Ａは、LTEシステム１００Ａに含まれる複数の無線局１（eNB１Ａ及び１Ｂを含む）を管理する。
同様に、LTEシステム１００Ｂは、２つのeNB１Ｃ及び１Ｄを含む。eNB１Ｃは、セル１１Ｃを運用し、セル１１Ｃに帰属するUE２Ｃと通信する。同様に、eNB１Ｄは、セル１１Ｄを運用し、セル１１Ｄに帰属するUE２Ｄと通信する。運用管理装置（OAM）４Ｂは、LTEシステム１００Ｂに含まれる複数の無線局１（eNB１Ｃ及び１Ｄを含む）を管理する。
運用管理装置（OAM）４Ａ及び４Ｂは、周波数管理装置（SM）５と通信し、共用周波数情報を周波数管理装置（SM）５から受信する。共用周波数情報は、使用可能な共用周波数（i.e. 少なくとも１つの候補周波数）を示す。運用管理装置（OAM）４Ａ及び４Ｂは、周波数管理装置（SM）５を介さずにGeo-location Database（GDB）６から直接的に共用周波数情報を受信してもよい。GDB６は、TV放送システム２００にライセンスされた周波数帯域（i.e. TV band）の使用状況を管理し、二次利用可能な周波数帯域（e.g. TVWS）の情報を提供する。
図１８は、本実施形態に係るLTEシステム１００Ａにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図１８は、eNB１Ａについて示しているが、eNB１Ｂの動作もeNB１Ａと同様である。また、LTEシステム１００Ｂも、図１８に示すLTEシステム１００Ａと同様の手順を実行すればよい。
図１８のステップＳ１０１〜Ｓ１０４、Ｓ２０１、Ｓ３０１、並びにＳ３０３〜Ｓ３０６における処理は、図８に示した同一符号のステップ群における処理と同様とすればよい。図１８のステップＳ８０１及びＳ８０２は、図８に示した“候補周波数情報の取得（ステップＳ３０２）”の具体例である。つまり、ステップＳ８０１では、運用管理装置（OAM）４Ａは、候補周波数情報の要求をGDB６に送信する。ステップＳ８０２では、運用管理装置（OAM）４Ａは、候補周波数情報の通知をGDB６から受信する。候補周波数情報は、少なくとも１つの候補周波数を示す。
図１８のステップＳ８０３及びＳ８０４は、割り当て周波数（i.e. TVWS）を用いた通信を開始するための処理を示している。ステップＳ８０３では、eNB１Ａは、割り当て周波数の設定情報をUE２Ａに送信する。ステップＳ８０４では、eNB１Ａは、割り当て周波数においてUE２Ａと通信する。
図１８に示した手順は、一例に過ぎない。図８に関して述べたのと同様に、運用管理装置（OAM）４Ａによる候補周波数情報の取得（Ｓ８０１及びＳ８０２）のタイミングは、適宜変更されてもよい。また、eNB１が周波数割り当て要求（Ｓ３０１）を送信することなく、運用管理装置（OAM）４が自発的にeNB１に候補周波数を通知してもよい。
＜第７の実施形態＞
本実施形態では、上述した第４の実施形態に係る無線通信システム１００がLTEシステムであり、共用周波数がTVWSである場合について具体的に説明する。つまり、本実施形態は、周波数制御部３が運用管理装置（OAM）４と一体的に配置される例を示す。なお、本実施形態に係るLTEシステム１００を含む無線ネットワークの構成例は、図１７に示した第６の実施形態の構成例と概ね同様とすればよい。ただし、周波数制御部３は、無線局（i.e. eNB）１ではなく運用管理装置（OAM）４に配置される。
図１９は、本実施形態に係るLTEシステム１００Ａ及び１００Ｂにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図１９は、eNB１Ａについて示しているが、eNB１Ｂの動作もeNB１Ａと同様である。また、LTEシステム１００Ｂも、図１９に示すLTEシステム１００Ａと同様の手順を実行すればよい。なお、図１９に示されたステップ群における処理は、図１０又は図１８に示された同一符号のステップ群における処理と同様とすればよい。したがって、ここでは、図１９の各ステップに関する詳細な説明を省略する。
図１９に示した手順は、一例に過ぎない。図１０に関して述べたのと同様に、例えば、運用管理装置（OAM）４による候補周波数情報の取得（Ｓ３０２）のタイミングは、適宜変更されてもよい。また、eNB１が周波数割り当て要求（Ｓ３０１）を送信することなく、運用管理装置（OAM）４が自発的にeNB１に候補周波数通知及び端末測定報告指示を送信してもよい。
＜第８の実施形態＞
上述した第７の実施形態は、以下に述べるように変形されてもよい。第７の実施形態では、各オペレータの運用管理装置（OAM）４Ａ及び４Ｂが候補周波数（i.e. TVWS）の中から割り当て周波数を決定する例を示した。しかしながら、複数のオペレータ・ネットワークの周波数割り当て（i.e. 周波数管理）を周波数管理装置（SM）５が集中的に行なってもよい。
図２０は、本実施形態に係るLTEシステム１００Ａ及び１００Ｂにおける共用周波数の使用制御手順の具体例を示すシーケンス図である。図２１は、eNB１Ａ及び１Ｃについて示しているが、eNB１Ｂ及び１Ｄの動作もeNB１Ａ及び１Ｃと同様である。図２０と図１９の比較から明らかであるように、図２０はステップＳ９０１を含む。ステップＳ９０１では、周波数管理装置（SM）５は、二次利用可能なTVWSの情報、つまり、候補周波数の情報、をGDB６から受信する。
また、図２０は、図１９示されたステップＳ８０１及びＳ８０２に代えて、ステップＳ９０２及びＳ９０３を含む。ステップＳ９０２では、運用管理装置（OAM）４Ａ及び４Ｂは、周波数割り当て要求（Ｓ３０１）をeNB１Ａ及び１Ｃから受信したことに応じて、周波数割り当て要求を周波数管理装置（SM）５に送信する。運用管理装置（OAM）４Ａ及び４Ｂは、eNB１Ａ及び１Ｃからの周波数割り当て要求メッセージを周波数管理装置（SM）５に転送してもよい。ステップＳ９０３では、運用管理装置（OAM）４Ａ及び４Ｂは、周波数管理装置（SM）５から候補周波数情報の通知を受信する。
さらに、図２０は、図１９示されたステップＳ５０５に代えて、ステップＳ９０４〜Ｓ９０６を含む。ステップＳ９０４では、運用管理装置（OAM）４Ａ及び４Ｂは、端末測定報告を周波数管理装置（SM）５に送信する。ステップＳ９０５では、周波数管理装置（SM）５は、端末測定報告に基づいて、eNB１Ａ及び１Ｃの各々の割り当て周波数を決定する。ステップＳ９０６では、周波数管理装置（SM）５は、eNB１Ａ及び１Ｃの割り当て周波数を示す通知を管理装置（OAM）４Ａ及び４Ｂにそれぞれ送信する。
さらにまた、図２０は、図１９示されたステップＳ５０７に代えてステップＳ９０７を含む。ステップＳ９０７では、周波数管理装置（SM）５は、eNB１Ａ及び１Ｃの各々への候補周波数の割り当て結果を反映するために、候補周波数の情報を更新する。
図２０に示した手順は、一例に過ぎない。例えば、周波数管理装置（SM）５によるGDB６からの候補周波数情報の取得（Ｓ９０１）のタイミングは、適宜変更されてもよい。また、eNB１が周波数割り当て要求（Ｓ３０１）を送信することなく、運用管理装置（OAM）４Ａ及び４Ｂが自発的に周波数管理装置（SM）５に候補周波数を要求してもよい。
本実施形態で述べたように、周波数管理装置（SM）５のようなネットワークノード（又は装置）が、複数のオペレータ・ネットワーク（又は複数のオペレータ・システム）に対する周波数割り当てを行うことで、オペレータ間の公平性を保つことができ、最適なオペレータ・ネットワーク（又はオペレータ・システム）を共用周波数の割当先として選択することができる。
なお、LTEシステムを想定した第７及び第８の実施形態において、TVWSをLTEシステムで利用する場合を例に用いた。しかしながら、第７及び第８の実施形態は、TV放送システム２００のようなプライマリシステムが存在せず、複数のシステムが周波数を共用する場合にも適用できることは言うまでもない。また、複数のシステムとは、複数のLTEシステムであってもよいし、LTEシステムと別のシステムであっても良い。
＜その他の実施形態＞
第１〜第８の実施形態で説明した測定制御部１０、測定部２０、及び周波数制御部３（又は３Ａ〜３Ｄ）により行われる処理は、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）を含む半導体処理装置を用いて実現されてもよい。また、これらの処理は、少なくとも１つのプロセッサ（e.g. マイクロプロセッサ、ＭＰＵ、Digital Signal Processor（ＤＳＰ））を含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現してもよい。具体的には、第１〜第８の実施形態で示された測定制御部１０、測定部２０、又は周波数制御部３に関するアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータに供給すればよい。
このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、Compact Disc Read Only Memory（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、Programmable ROM（ＰＲＯＭ）、Erasable PROM（ＥＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、Random Access Memory（ＲＡＭ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
＜参考の実施形態＞
以下では、参考の実施形態（参考形態）について説明する。以下に述べる参考形態から把握される技術思想は、上述した第１〜第８の実施形態から把握される技術思想とは異なる課題の解決に寄与し、第１〜第８の実施形態から把握される技術思想とは独立に実施可能である。
第２〜第８の実施形態では、無線局１について共用周波数を使用するか否か（又は、無線局１による共用周波数の使用を許可するか否か）を決定することを目的として、無線局１から共用周波数（又は候補周波数）における特定信号を送信しながら、無線端末２が共用周波数を測定する処理について説明した。当該処理は、第２の実施形態で述べたように、単なるセンシングに比べて、無線端末２が無線局１からの共用周波数信号（i.e. 特定信号）を十分な品質で受信できること、言い換えると無線通信システム１００が共用周波数を効果的に利用できること、を保証できるとの効果を奏する。
なお、当該効果を得るためには、無線通信システム１００に適用される無線アクセス技術（e.g. LTE、UMTS、CDMA2000、GSM、WiMAX）により規定（又は定義）される第１の端末測定を実行するための端末測定プロシージャを利用して共用周波数における第２の端末測定を実行することを必須としない。言い換えると、第２〜第８の実施形態で説明された“無線局１から共用周波数における特定信号を送信しながら、無線端末２が共用周波数における第２の端末測定を行う処理”は、第１及び第２の端末測定が異なる端末測定プロシージャを用いる場合にも上述した効果を奏する。
“無線局１から共用周波数における特定信号を送信しながら、無線端末２が共用周波数における第２の端末測定を行う処理”を含む参考形態は、例えば、以下の付記のように記載することができる。
（付記１）
無線局及び前記無線局と通信する少なくとも１つの無線端末を備える無線通信システムであって、
前記少なくとも１つの無線端末は、前記無線通信システムにライセンスされた第１の周波数における第１の端末測定を実行するとともに、前記無線通信システムを含む複数の無線システムで共用される第２の周波数における第２の端末測定を実行するよう動作し、
前記無線局は、前記第２の端末測定が行われる際に、前記共用周波数において特定信号を送信するよう動作する、
無線通信システム。
（付記２）
前記特定信号は、ユーザーデータを送信するためのデータチャネル信号を含まない、付記１に記載の無線通信システム。
（付記３）
前記特定信号は、パイロット信号、参照信号、及び同期信号のうち少なくとも１つを含む、付記２に記載の無線通信システム。
（付記４）
前記特定信号は、前記無線通信システムにライセンスされた周波数におけるダウンリンク信号に比べて低い送信電力で前記無線局から送信される、付記１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記５）
前記特定信号は、前記共用周波数の管理システムによって課された上限値以下の送信電力で前記無線局から送信される、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記６）
前記特定信号は、前記無線局と前記少なくとも１つの無線端末の間の通信における前記共用周波数の使用可否を決定するために送信される、付記１〜５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記７）
前記特定信号は、前記無線局と前記少なくとも１つの無線端末の間の通信における前記共用周波数の使用可否を決定するための仮運用期間、準備期間、及びテスト期間の少なくとも１つにおいて送信される、付記１〜６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記８）
前記第２の端末測定の結果に基づいて、前記無線局と前記少なくとも１つの無線端末の間の通信における前記共用周波数の使用を制御するよう動作する制御部をさらに備える、付記１〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
さらに、上述した実施形態及び参考形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態及び参考形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
この出願は、２０１２年４月２７日に出願された日本出願特願２０１２−１０２３３６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 無線局
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 無線端末
３ 周波数制御部
４、４Ａ、４Ｂ 運用管理装置（Operation Administration and Maintenance（OAM））
５ 周波数管理装置（Spectrum Manager（SM））
６ Geo-location Database（GDB）
１０ 測定制御部
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ セル
２０ 測定部
１００、１００Ａ、１００Ｂ 無線通信システム
２００ TV放送システム

Claims (7)

  1. プライマリセルと非ライセンス周波数で運用される少なくとも１つのセカンダリセルとを用いるキャリアアグリゲーションをサポートする無線端末であって、
    前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号の送信タイミングに関する情報を含む第１の測定設定情報と、前記非ライセンス周波数でのReceived Signal Strength Indicator (RSSI)の測定が実行される測定期間を含む第２の測定設定情報と、を含むRadio Resource Control (RRC) Connection Reconfigurationメッセージを前記プライマリセルにおいて受信するよう構成されたレシーバと、
    前記送信タイミングに関する情報を用いて、前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定を実行し、且つ
    前記測定期間の中で前記非ライセンス周波数でのRSSIを測定するよう構成されたプロセッサと、
    前記RSSIの値と、前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定結果と、を含む測定報告を前記プライマリセルにおいて送信するよう構成されたトランスミッタと、
    を有し、
    前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定結果は、
    （１）Reference Signal Received Power (RSRP)の値、
    （２）Reference Signal Received Quality (RSRQ)の値、又は
    （３）前記RSRPの値及び前記RSRQの値の両方、
    を含むことを特徴とする無線端末。
  2. 前記リファレンス信号は、セル内共通の参照信号（Common Reference Signal（CRS））及び同期信号（Synchronization Signal）の少なくとも１つである請求項１に記載の無線端末。
  3. 前記第１の測定設定情報は、前記リファレンス信号の１つとしてのCSI算出用の参照信号（CSI Reference Signal（CSI-RS）の設定情報を含む、請求項１又は２に記載の無線端末。
  4. 前記プロセッサは、Intra-frequency measurement又は Inter-frequency measurementとして前記リファレンス信号を測定する請求項１から３のいずれか１項に記載の無線端末。
  5. プライマリセルと非ライセンス周波数で運用される少なくとも１つのセカンダリセルとを用いるキャリアアグリゲーションをサポートする無線端末と通信する無線基地局であって、
    前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号の送信タイミングに関する情報を含む第１の測定設定情報と、前記非ライセンス周波数でのReceived Signal Strength Indicator (RSSI)の測定が実行される測定期間を含む第２の測定設定情報と、を含むRadio Resource Control (RRC) Connection Reconfigurationメッセージを前記プライマリセルにおいて送信するよう構成されたトランスミッタと、
    前記RSSIの値と、前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定結果と、を含む測定報告を前記プライマリセルにおいて受信するよう構成されたレシーバと、
    を有し、
    前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定結果は、
    （１）Reference Signal Received Power (RSRP)の値、
    （２）Reference Signal Received Quality (RSRQ)の値、又は
    （３）前記RSRPの値及び前記RSRQの値の両方、
    を含むことを特徴とする無線基地局。
  6. プライマリセルと非ライセンス周波数で運用される少なくとも１つのセカンダリセルとを用いるキャリアアグリゲーションをサポートする無線端末の制御方法であって、
    前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号の送信タイミングに関する情報を含む第１の測定設定情報と、前記非ライセンス周波数でのReceived Signal Strength Indicator (RSSI)の測定が実行される測定期間を含む第２の測定設定情報と、を含むRadio Resource Control (RRC) Connection Reconfigurationメッセージを前記プライマリセルにおいて受信し、
    前記送信タイミングに関する情報を用いて、前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定を実行し、
    前記測定期間の中で前記非ライセンス周波数でのRSSIを測定し、
    前記RSSIの値と、前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定結果と、を含む測定報告を前記プライマリセルにおいて送信することを含み、
    前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定結果は、
    （１）Reference Signal Received Power (RSRP)の値、
    （２）Reference Signal Received Quality (RSRQ)の値、又は
    （３）前記RSRPの値及び前記RSRQの値の両方、
    を含むことを特徴とする無線端末の制御方法。
  7. プライマリセルと非ライセンス周波数で運用される少なくとも１つのセカンダリセルとを用いるキャリアアグリゲーションをサポートする無線端末と通信する無線基地局の制御方法であって、
    前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号の送信タイミングに関する情報を含む第１の測定設定情報と、前記非ライセンス周波数でのReceived Signal Strength Indicator (RSSI)の測定が実行される測定期間を含む第２の測定設定情報と、を含むRadio Resource Control (RRC) Connection Reconfigurationメッセージを前記プライマリセルにおいて送信し、
    前記RSSIの値と、前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定結果と、を含む測定報告を前記プライマリセルにおいて受信することを含み、
    前記非ライセンス周波数で運用されるセカンダリセルで送信されるリファレンス信号に対する測定結果は、
    （１）Reference Signal Received Power (RSRP)の値、
    （２）Reference Signal Received Quality (RSRQ)の値、又は
    （３）前記RSRPの値及び前記RSRQの値の両方、
    を含むことを特徴とする無線基地局の制御方法。
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