JP2018518088A - スペクトル協調装置と方法、無線通信システムにおける装置と方法 - Google Patents

Abstract

スペクトル協調装置と方法、無線通信システムにおける装置と方法が開示されている。当該スペクトル協調装置は、共有無線伝送リソースに対する複数のシステムの使用を協調するために用いられ、共有無線伝送リソースの使用状態を取得するように配置される取得手段と、使用状態に応じて、複数のシステムにおける１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの、複数のシステムにおける他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて、通信機器に共有無線伝送リソースを割り当てるように配置される割当手段を含み、１つのシステムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細い。本開示の実施例によれば、共有無線伝送リソースに対する異なる無線アクセス技術を使用する複数のシステムの使用を効果的に協調し、リソース利用効率を向上し、システム性能を最適化することができる。【選択図】図２

Description

本開示は、無線通信技術分野に関し、より具体的には、共有無線伝送リソースに対する異なるリソース割当粒度を有する複数のシステムの使用を効果的に協調するために用いられるスペクトル協調装置とスペクトル協調方法、及びこの場合の無線通信システムにおける装置と方法に関する。

コンピュータと通信技術の急速な発展に伴い、ユーザーデバイス、業務需要及び使用場面の数が指数級数の速度で逓増し、無線業務需要と無線スペクトルリソースとの矛盾をさらに激化している。従来の排他的なスペクトル使用は非効率的なリソース使用方式であると証明された。既存業務からますます多くの新しいスペクトルリソースが解放されることに伴い、マルチシステムに共有可能な動的アクセスリソースになり、共有システムの拡張を可能にする。各標準化団体は、各技術的な面から相応する共有準則の策定をお互いに競って、例えば、３ＧＰＰ団体のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、ロングタームエボリューション）−ＬＡＡ（Ｌｉｃｅｎｓｅ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ、ライセンスアシストアクセス）作業部会及びＩＥＥＥ的８０２．１９作業部会であり、効率的な共有の実現を期待する。

マルチシステムのリソース共有が、利用可能なスペクトルを増加する面からシステム容量の増加を可能にするにもかかわらず、マルチシステムの共存は、システムごとのＲＡＴ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、無線アクセス技術）の相違によって、スペクトル配分と使用方法にばらつきが生じることになり、それとともに、これらの無線アクセス技術のスペクトルの使用に対する優先レベルにもばらつきが生じる。異なるＲＡＴの共有バンドの使用ばらつきを協調して、異なるＲＡＴのユーザーへの共有スペクトルのアクセス容量の向上と使用優先レベルの保証を実現する技術は、未だにない。これは共有バンドの非効率的な使用を招き、ひいては当該バンドに対する異なる優先レベルのＲＡＴの使用権限を破壊する。

以下、本開示のいくつかの面に関する基本的な理解を容易にするために、本開示に関する簡単な概要を提供する。ただし、この概要が本開示に関する徹底的な概要ではないと理解すべきである。本開示の重要な部分を特定する意図ではないし、本開示の範囲を限定する意図でもない。その目的は、単に、簡略化した形で本開示に関するいくつかの概念を提供することであり、これを後述のより詳細な説明の前置きとする。

上記の問題を鑑みて、本開示の目的は、共有無線伝送リソースに対する異なるリソース割当粒度を有する複数のシステムの使用を効果的に協調するために用いられるスペクトル協調装置とスペクトル協調方法、及びこの場合の無線通信システムにおける装置と方法を提供することであり、これらは、各システムに採用される異なる無線アクセス技術によるリソース配分及び使用方式の相違性と使用優先レベルの相違性を考えることで、共有無線伝送リソースに対する利用効率を向上して、システム性能を最適化する。

本開示の一面によれば、共有無線伝送リソースに対する複数のシステムの使用を協調するために用いられるスペクトル協調装置であって、共有無線伝送リソースの使用状態を取得するように配置される取得手段と、使用状態に応じて、複数のシステムにおける１つのシステムの割当待ちのリソースエレメント（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）の、複数のシステムにおける他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて、通信機器に共有無線伝送リソースを割り当てるように配置される割当手段とを含む、１つのシステムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細いスペクトル協調装置を提供する。

本開示の好ましい実施例によれば、割当手段は、複数のシステムのうちの１つのシステムの通信機器からのリソース要求に基づいて、１つのシステムの通信機器に共有無線伝送リソースを割り当ててもよい。

本開示の好ましい実施例によれば、割当手段は、さらに、他のシステムの利用可能なリソースエレメントと占有済みのリソースエレメントの数の和が、他のシステムの予備のリソースエレメントの数以上となるように、割当待ちのリソースエレメントから１つのシステムの通信機器にリソースを割り当てるように配置されてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、割当手段は、さらに、割当待ちのリソースエレメントとともに他のシステムの同一のリソースエレメントに対応する、１つのシステムの占有済みのリソースエレメントの使用状況に応じて、割当待ちのリソースエレメントから１つのシステムの通信機器にリソースを割り当てるように配置されてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、割当手段は、さらに、１つのシステムの占有済みのリソースエレメントの使用期限に応じて、１つのシステムの通信機器に割り当てられたリソースの使用期限を特定するように配置されてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、リソース要求には、業務量需要、地理的位置情報、及びリソース使用優先レベルのうちの少なくとも１つが含まれてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、割当手段は、さらに、他のシステムとのリソース使用衝突を減らすように、他のシステムのリソース使用習慣に応じて、１つのシステムの通信機器にリソースを割り当てるように配置されてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、割当手段は、１つのシステムの通信機器に他のシステムによる占有の確率の低いリソースを優先的に割り当ててもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、取得手段は、情報交換、スペクトル感知、及びブロードキャストクエリのうちの少なくとも１つの方式によって使用状態を取得するように配置されてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、使用状態には、共有無線伝送リソースの被占有リソースを含まれてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、使用状態には、被占有リソースを占有する通信機器のタイプが含まれてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、被占有リソースを占有する通信機器のタイプが１つのシステムの通信機器である場合には、使用状態には、被占有リソースを占有する１つのシステムの通信機器の数がさらに含まれてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、スペクトル協調装置は、１つのシステムの、他のシステムのリソース可用性への影響に基づいて、共有無線伝送リソースを配分するように配置されるリソース配分手段をさらに含み、割当手段は、さらに、共有無線伝送リソースの配分に応じて通信機器にリソースを割り当るように配置されてもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、リソース配分手段は、１つのシステムのリソースエレメントと他のシステムのリソースエレメントが一致するように、共有無線伝送リソースを配分してもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、スペクトル協調装置は、１つのシステムの基地局で実現され、当該スペクトル協調装置は、１つのシステムの通信機器からのリソース要求を受信するように配置される受信手段と、割り当てられたリソースを１つのシステムの通信機器に通知するように配置される通知手段とをさらに含んでもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、受信手段は、１つのシステムの通信機器が割り当てられたリソースから選択して使用するリソースに関する情報を受信してもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、１つのシステムはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システムであり、他のシステムは無線ＬＡＮ（ＷＩ−ＦＩ）システム、放送テレビシステム、レーダーシステム、及び赤外線システムのうちの１つ又は複数のシステムであってもよい。

本開示の別の好ましい実施例によれば、ＬＴＥシステムのリソース割当粒度は時間周波数リソースブロックに基づくものであり、ＷＩ−ＦＩシステムのリソース割当粒度は予定の帯域幅を有するサブチャネルに基づいてもよい。

本開示の別の面によれば、無線通信システムにおける装置であって、スペクトル協調装置へリソース要求を送信するように配置される要求手段と、リソース要求に応答してスペクトル協調装置が割り当てられたリソースを受信するように配置される受信手段と、サービス品質需要に応じて割り当てられたリソースから使用すべきリソースを選択するように配置される選択手段とを含み、スペクトル協調装置は、共有無線伝送リソースに対する無線通信システムを含む複数のシステムの使用を協調するために用いられ、割り当てられたリソースは、スペクトル協調装置が無線通信システムの割当待ちのリソースエレメントの、複数のシステムのうちの他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて割り当てられたものであり、無線通信システムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細い装置を、さらに提供する。

本開示の別の面によれば、共有無線伝送リソースの使用状態を取得し、使用状態に応じて、複数のシステムのうちの１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの、複数のシステムのうちの他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて通信機器に共有無線伝送リソースを割り当てるように配置される１つ又は複数のプロセッサを含み、１つのシステムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細い電子機器を提供する。

本開示の別の面によれば、スペクトル協調装置にリソース要求を送信し、リソース要求に応答してスペクトル協調装置が割り当てられたリソースを受信し、サービス品質需要に応じて割り当てられたリソースから使用するリソースを選択するように配置される１つ又は複数のプロセッサを含む電子機器であって、スペクトル協調装置は、共有無線伝送リソースに対する複数のシステムの使用を協調するために用いられ、割り当てられたリソースは、スペクトル協調装置が複数のシステムのうちの１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの、複数のシステムのうちの他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて割り当てられたものであり、１つのシステムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細い電子機器を提供する。

本開示の別の面によれば、共有無線伝送リソースに対する複数のシステムの使用を協調するために用いられるスペクトル協調方法であって、共有無線伝送リソースの使用状態を取得するために用いられる取得ステップと、使用状態に応じて、複数のシステムのうちの１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの、複数のシステムのうちの他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて、通信機器に共有無線伝送リソースを割り当てる割当ステップとを含み、１つのシステムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細いスペクトル協調方法を提供する。

本開示の別の面によれば、スペクトル協調装置にリソース要求を送信するための要求ステップと、リソース要求に応答してスペクトル協調装置が割り当てられたソースを受信するための受信ステップと、サービス品質需要に応じて、割り当てられたリソースから使用すべきリソースを選択するための選択ステップを含む無線通信システムにおける方法であって、スペクトル協調装置は、共有無線伝送リソースに対する無線通信システムを含む複数のシステムの使用を協調するために用いられ、割り当てられたリソースは、スペクトル協調装置が無線通信システムの割当待ちのリソースエレメントの、複数のシステムのうちの他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて割り当てられたものであり、無線通信システムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細い方法を提供する。

本開示の他の面によれば、上記の本開示による方法を実現するためのコンピュータプログラムコードとコンピュータプログラム製品及びこの上記の本開示による方法を実現するためのコンピュータプログラムコードが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体を提供する。

本開示の実施例によれば、共有無線伝送リソースに対する異なる無線アクセス技術を採用する複数のシステムの使用を効果的に協調し、リソース利用効率を向上し、システム性能を最適化することができる。

以下の明細書部分で本開示の実施例の他の面を示し、本開示の実施例の好ましい実施例を十分に開示するように詳しく説明するが、それを限定することはない。

本開示は、以下で図面を組み合わせて提供された詳細な説明を参考して、より良い理解を得ることができる。なお、全ての図面において同じ又は類似な符号を使用して同じ又は類似な部品を示す。前記図面が、以下の詳細な説明と一緒に本明細書に含まれて明細書の一部を形成し、本開示の好ましい実施例をさらに例を挙げて説明するとともに本開示の原理と利点を解釈する。そのうち、
本開示の実施例による異なる無線アクセス技術のスペクトルの割り当てと使用方式の例を示す説明図であり、 ＷＩ−ＦＩシステムの異なるバンドのチャンネルの配分方法の対比の例を示す説明図であり、 本開示の実施例によるスペクトル協調装置の機能構成の例を示すブロック図であり、 本開示の実施例による共有無線伝送リソースの異なるリソース割当状態の例を示す説明図であり、 本開示の別の実施例によるスペクトル協調装置の機能構成の例を示すブロック図であり、 本開示の別の実施例によるスペクトル協調装置の機能構成の例を示すブロック図であり、 本開示の実施例による無線通信システムにおける装置の機能構成の例を示すブロック図であり、 本開示の別の実施例による無線通信システムにおける装置の機能構成の例を示すブロック図であり、 本開示の別の実施例による無線通信システムにおける装置の機能構成の例を示すブロック図であり、 本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置との間のシグナリング交換の流れの第一の例を示すフローチャートであり、 本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置との間のシグナリング交換の流れの第二の例を示すフローチャートであり、 本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置との間のシグナリング交換の流れの第三の例を示すフローチャートであり、 本開示の実施例によるスペクトル協調方法の過程の例を示すフローチャートであり、 本開示の実施例による無線通信システムにおける方法の過程の例を示すフローチャートであり、 本開示の実施例において適用可能な情報処理デバイスとするパーソナルコンピュータの例の構造のブロック図であり、 本開示の技術を適用できる進化型基地局（ｅＮＢ）の概略配置の第一の例を示すブロック図であり、 本開示の技術を適用できるｅＮＢの概略配置の第二の例を示すブロック図であり、 本開示の技術を適用できるスマートフォンの概略配置の例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本開示の例示的な実施例を説明する。明確と簡潔のために、明細書において、実際の実施形態の全ての特徴を説明してはない。しかしながら、開発者の具体的な目標を実現するように、いずれのこのような実際の実施例を開発する過程で多くの実施形態に特定される決定をしなければならず、例えば、システム及び業務に関するなんらかの制限条件に適合することであり、これらの制限条件は実施形態の相違によって変化する可能性があることを理解すべきである。なお、開発作業が非常に複雑で、工夫をかかるものであるかもしれないが、本開示内容から益を得る当業者にとっては、この開発作業は、単に慣例の任務に過ぎないことをさらに理解すべきである。

なお、ここで、必要ない細部によって本開示を不明瞭にすることを避けるために、図面において本開示による方式と密接に関連するデバイス構造及び／又は処理ステップしか示されておらず、本開示とそれほど関係ない他の細部を省略する。

以下、図１ないし図１７を参照して本開示の実施例を詳細に説明する。

なお、マルチシステムの共存には、まずスペクトルの割当方式と使用方式に対するそれぞれの無線アクセス技術の相違を考える必要がある。以下、ＷＩ−ＦＩとＬＴＥが共存することを例として説明する。しかしながら、本開示の実施例がこの二種類のシステムが共存する場合に限らず、異なる無線アクセス技術を採用するいずれの二つ又はそれ以上のシステムが共存する場面に適用することができると理解すべきである。例えば、アメリカとヨーロッパでは、ますます多くのバンド、例えば、放送テレビ用のバンド及びレーダー通信用のバンドが解放されてマルチシステムの共有に用いられるため、本開示の技術は、例えば放送テレビシステム又はレーダーシステムで、以下の実施例で説明するＷＩ−ＦＩシステムを替えてＬＴＥシステムと共存する場面、又はその他の複数のリソース割当粒度が対称でないシステムが共存する場面（例えば、細粒度システムとするＷＩ−ＦＩシステムと粗粒度システムとする放送テレビシステムとが共存する場面）に適用してもよい。

まず、図１Ａを参照して本開示の実施例による異なる無線アクセス技術のスペクトルの割り当てと使用方式の例を説明する。図１Ａは、本開示の実施例による異なる無線アクセス技術のスペクトルの割り当てと使用方式の例を示す説明図である。

図１Ａに示すように、ＷＩ−ＦＩシステムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ／ｇ規格の場合、２．４ＧＨｚバンドで作動し、周波数範囲が２．４００〜２．４８３５ＧＨｚであり、全部で８３．５Ｍ帯域幅であり、１４個のサブチャネルに配分され、サブチャネル毎の幅が２２ＭＨｚであり、隣り合うサブチャネルの中心周波数間隔が５ＭＨｚである。隣り合う複数のサブチャネルには周波数の重複（例えば、サブチャネル１とサブチャネル２、３、４、５には、周波数の重複）があり、バンド全体には３つのサブチャネル（１、６、１１）のみがお互いに重複せず、互いに干渉しない。一方、図１Ｂに示すように、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ規格の場合、５ＧＨｚバンドで作動し、このバンドでサブチャネル毎の幅が２０ＭＨｚであるとともに、隣り合うサブチャネル同士には重複が存在しない。５ＧＨｚバンドの隣り合うサブチャネルの中心周波数間隔をそのサブチャネルの帯域幅と等しく設定する場合、５ＧＨｚバンドでの配分方法を２．４ＧＨｚバンドの特例とみなすことができる。なお、ＷＩ−ＦＩシステムでのチャネル配分方法は、バンド別や、国別にばらつきがあり、ここで、２．４ＧＨｚバンドと５ＧＨｚバンドを例示し、本方法は他の配分方式に同様に適用される。以下、２．４ＧＨｚバンドのＷＩ−ＦＩシステムのみを粗粒度の通信システムとすることを例として説明する。

また、図１Ａに示すように、ＬＴＥシステムは、エアインタフェースリソース割当での基本単位が物理リソースブロック（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ、ＰＲＢ）である。１つのＰＲＢは、周波数領域で１２個の連続サブキャリアを含み、タイムドメインで７つの連続的な通常ＯＦＤＭシンボル期間を含む。サブキャリア間隔が１５ｋＨｚであれば、１つの物理リソースブロックＰＲＢは、帯域幅が１８０ｋＨｚであり、期間が０．５ｍｓである無線リソースに対応する。

図１Ａから分かるように、ＷＩ−ＦＩシステムのリソース割当基本単位（即ち、リソース割当粒度）は帯域幅が２２ＭＨｚであるサブチャネルであり、ＬＴＥシステムのリソース割当基本単位は帯域幅が１８０ｋＨｚである時間周波数リソースブロックであり、即ち、２つのシステムのリソース割当基本単位は異なる。これはＷＩ−ＦＩシステムとＬＴＥシステムが無線リソースを占有する方式が異なることに繋がる。具体的には、例えば、ＷＩ−ＦＩシステムは、サブチャネルをリソース割当基本単位とするとともに、通信の際には、使用されていない２２ＭＨｚのサブチャネルの全体を占有して通信を行う必要があり、ＬＴＥシステムは、物理リソースブロックをリソース割当基本単位とするとともに、通信の際には、１つの完全な１８０ｋＨｚのＰＲＢのみを占有して通信を行えばよい。一般的には、マルチシステムが共存する場面でスペクトル協調を行う時には、小さいリソース割当粒度を有する無線通信システムの方が、より良いリソース割当柔軟性を有する。

次に、図２を参照して本開示の実施例によるスペクトル協調装置の機能構成の例を説明する。図２は、本開示の実施例によるスペクトル協調装置の機能構成の例を示すブロック図である。

図２に示すように、本実施例によるスペクトル協調装置２００は、取得手段２０２と割当手段２０４を含むことができる。当該スペクトル協調装置（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ、以下、ＳＣとも略称される）２００は、共有無線伝送リソースに対する複数のシステムの使用を協調するために用いられることができる。以下、各手段の機能構成の例のそれぞれを詳細に説明する。

取得手段２０２は、共有無線伝送リソースの使用状態を取得するように配置されることができる。

割当手段２０４は、取得された使用状態に応じて、複数のシステムにおける他のシステムの利用可能なリソースエレメントに対する複数のシステムにおける１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの影響に基づいて、当該通信機器に共有無線伝送リソースを割り当てるように配置され、１つのシステムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細くてもよい。好ましくは、割当手段２０４は、さらに、複数のシステムにおける１つのシステムの通信機器からのリソース要求に基づいて、当該通信機器に共有無線伝送リソースを割り当ててもよい。

好ましくは、一例として、１つのシステムは、ＬＴＥシステムであり、そのリソース割当粒度が時間周波数リソースブロック（例えば、上記の物理リソースブロックＰＲＢ）に基づくものであり、リソースエレメントが、例えばＰＲＢであってもよく、他のシステムは、ＷＩ−ＦＩシステム、放送テレビシステム、レーダーシステム、及び赤外線システムのうちの１つの又は複数のシステムであり、ＷＩ−ＦＩシステムは、そのリソース割当粒度が予定の帯域幅を有するサブチャネル（例えば、上記の２．４ＧＨｚバンドの２２ＭＨｚ帯域幅を有するサブチャネル）に基づくものであり、リソースエレメントが、例えばサブチャネルであってもよい。ここで、ＬＴＥシステムとＷＩ−ＦＩシステムの共存を例として本開示の技術を説明したが、本開示はこれに限らず、明らかに、本開示の技術は、他の２つ又はそれ以上のシステムが共存する場合に適用されることができることを理解すべきである。

また、ＷＩ−ＦＩシステムとＬＴＥシステムの共有スペクトルに対して、以下、ＬＡＡスペクトルとも略称されることができ、ＬＴＥシステムにおけるＬＡＡ技術をサポートするデバイスがＬＡＡデバイスとも略称されることができる。さらに、なお、当該例において、ＬＡＡスペクトルは、ＷＩ−ＦＩシステムが当該スペクトルリソースに対して高い使用優先レベルを有するので、リソースを実際に割り当てる時には、ＬＡＡスペクトルに対するＷＩ−ＦＩシステムの使用の保証を優先すべきである。ただし、これは例示に過ぎず、本開示の技術は、スペクトルリソースに対する使用優先レベルにばらつきのない複数のシステムが共存する場面に適用されてもよく、この場合、同じく、粗いリソース割当粒度を有するシステムのリソース可用性に対するより細いリソース割当粒度を有するシステムの影響に基づいて、共有スペクトルリソースを割り当てることができる。

好ましくは、取得手段２０２は、情報交換、スペクトル感知、及びブロードキャストクエリのうちの少なくとも１つの方式によって使用状態を取得するように配置されることができる。以下、取得手段２０２が如何にＬＡＡスペクトルに対するＷＩ−ＦＩデバイスとＬＡＡデバイスとの使用状態を取得するかをそれぞれ詳しく説明する。

具体的には、取得手段２０２は、以下のような方式によってＬＡＡスペクトルに対するＷＩ−ＦＩデバイスの使用状態を取得するように配置されることができる。即ち、（１）１つの方式は、ＳＣ２００とＷＩ−ＦＩのスペクトル管理データベースが情報交換を行うものであり（例えば、両者がバックホール（ｂａｃｋｈａｕｌ）によって相互接続される）、当該スペクトル管理データベースには、異なる地理的位置のＷＩ−ＦＩデバイスのリアルタイムスペクトル使用状況が含まれ、地理的位置情報によって対応するスペクトル使用状況を問い合わせすることができる；（２）もう１つの方式は、ＳＣ２００自体がスペクトル感知機能を有することによって、取得手段２０２がスペクトル感知によって、ＬＡＡバンドがＷＩ−ＦＩデバイスにより占有されたか否かを検出することができ、さらに、ＳＣ２００に配置されるスペクトル感知器が目標管理領域内に分布してもよく、これにより、取得手段２０２はこれらのスペクトル感知器によって、各スペクトル感知器周囲のＬＡＡスペクトルがＷＩ−ＦＩデバイスにより占有されたことを取得することができる；（３）さらに別の方式は、ＳＣ２００が状態情報を送信することでブロードキャストを問い合わせすることができるものであり、ＷＩ−ＦＩデバイスはクエリ情報を受信した後に、自身のＬＡＡスペクトル使用状態をフィードバックすることができ、例えば端末ユーザーにマルチモードチップが配置されたことによって、異なる無線技術の情報交換をサポートすることができる。なお、仮想化技術（例えば、仮想機能ネットワーク（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＶＦＮ））の発展に従って、共有する仮想化プラットフォームを使用して異なる無線アクセス技術同士の情報交換を実現してもよい。

また、取得手段２０２は、以下のような方式によってＬＡＡスペクトルに対するＬＡＡデバイスの使用状態を取得するように配置されることができる。（１）１つの方式は、情報交換であり、即ち、ＳＣ２００がＬＡＡバンドに対するＬＡＡ設備の使用状態をメンテナンスするように、ＬＡＡデバイスが使用スペクトルと釈放解放スペクトルの情報をＳＣ２００に報告し、ＬＴＥのＵｕインタフェースシグナリングを利用して、例えば物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）と物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）によって情報交換を行う；（２）同様に、上記のようなスペクトル感知方法によって、ＬＡＡスペクトルがＬＡＡデバイスに占有されたことを取得してもよい。

より精確的にスペクトルリソース割当を実現するために、ここで取得された使用状態には、ＬＡＡスペクトルのうちのどのバンドが占有されたかのことだけではなく、これらのバンドを占有するデバイスのタイプ（即ち、ＷＩ−ＦＩデバイスであるかそれともＬＡＡデバイスであるか）に含まれてもよい。なお、ＬＡＡスペクトルがＬＡＡデバイスに占有された場合には、当該使用状態にはＬＡＡスペクトルを占有するＬＡＡデバイスの数がさらに含まれてもよい。ＬＡＡデバイスは、ＬＡＡスペクトルの同じリソースブロックを共有することができ、これらの共有する情況には、同一の団地からの携帯電話加入者とＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ ｄｅｖｉｃｅ、デバイスからデバイス）ユーザーの間で共有すること、異なる団地からの携帯電話加入者とＤ２Ｄユーザーの各種の組合の間で共有すること、又は異なるサービスプロバイダからの携帯電話加入者とＤ２Ｄユーザーの各種の組合の間で共有することなどが含まれる。

ＬＴＥにおける通信機器（即ち、ＬＡＡデバイス）のＳＣ２００へのリソース要求は、その自身のＱｏＳ（サービス品質）需要によって限定されることができ、業務量需要、地理的位置情報、及びリソース使用優先レベルのうちの少なくとも１つをさらに含むことができる。例えば、ＬＡＡデバイスは、リソース要求に業務量需要を含ませて、ＳＣ２００に利用可能なスペクトルの数を要求することができ、ＬＡＡデバイスは、リソース要求にその地理的位置情報を含ませて、精度がより高い利用可能なスペクトル情報を得ることができ、また、さらに利用可能なスペクトルで選別することを望むと、ＬＡＡデバイスは、そのリソース要求にリソース使用優先レベル情報（例えば、スペクトルシーケンス要求）を付加させることで、ＳＣ２００が優先レベルの高さによって利用可能なスペクトルをソートするとともに、利用可能なスペクトルシーケンスをＬＡＡデバイスに通知することができる。なお、当該リソース要求は、感知スペクトル要求であってもよく、この場合、ＳＣ２００が例えばＬＡＡデバイスに感知スペクトル集合又は感知スペクトルシーケンスを割り当てることによって、ＬＡＡデバイスで割り当てられた感知スペクトル集合又は感知スペクトルシーケンスのうちの各ＰＲＢが占有されたか否かを感知することができる。

ＬＡＡスペクトルの総量は一定であることから、ＬＡＡデバイスの占有するスペクトルが多いほど、ＷＩ−ＦＩデバイスの利用可能なスペクトルが少なくなる。よって、ＬＡＡデバイスに利用可能なスペクトルリソースを割り当てる場合、ＬＡＡデバイスの占有するＬＡＡスペクトルの総量及び分布を制限することによって、未来のＷＩ−ＦＩデバイスへの影響を減らすことができる。これは、当該適用場面では、ＬＡＡスペクトルに対するＷＩ−ＦＩデバイスの使用及びＬＴＥシステムにおけるリソース割当の柔軟性を優先的に保証しなければならないからである。また、ＷＩ−ＦＩデバイスが、リソースを実際に使用する時には、完全なサブチャネルの全体を占有する必要があるため、ＬＡＡデバイスの占有するスペクトルの数が同じであっても、分布が異なれば、ＷＩ−ＦＩデバイスの利用可能なスペクトルの数へ影響を与える。図３（ａ）ないし図３（ｃ）が本開示の実施例による共有無線伝送リソース（即ち、ＬＡＡスペクトル）の異なるリソース割当状態の例を示す説明図である。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、１つの灰色のボックスが１つのＰＲＢを示すことを想定すると、同様にＬＡＡデバイスに割り当てられた３つのＰＲＢがある。図３（ａ）において、３つのＰＲＢが連続的に配列されてＬＡＡスペクトルを占有し、ＷＩ−ＦＩデバイスのサブチャネル１のスペクトル（点線で示す）を占有したが、サブチャネル２と３のスペクトルは占有されていないため、ＷＩ−ＦＩデバイスに使用されることができる。図３（ｂ）において、３つのＰＲＢがＷＩ−ＦＩデバイスのサブチャネル１、２のスペクトルを占有したため、サブチャネル３のみがＷＩ−ＦＩデバイスに使用されることができる。図３（ｃ）において、３つのＰＲＢがＷＩ−ＦＩデバイスのサブチャネル１、２、３のスペクトルをそれぞれ占有したため、ＷＩ−ＦＩデバイスに使用可能なサブチャネルはない。

従って、上記に基づいて、ＬＡＡデバイスに利用可能なスペクトルを選択する前提の一つは、ＷＩ−ＦＩデバイスが利用可能なリソースを予備することである。そのため、好ましくは、割当手段２０４は、さらに、他のシステムの利用可能なリソースエレメントと占有済みのリソースエレメントとの数の和が、他のシステムが予備のリソースエレメントの数以上となるように、割当待ちのリソースエレメントから通信機器にリソースを割り当てるように配置されてもよい。

なお、上記したように、ＬＡＡスペクトルに対するＷＩ−ＦＩシステムの高い使用優先レベル、ＷＩ−ＦＩデバイスに利用可能なリソースを予備することが必要となるのは、主に２つのシステムがリソース割当粒度での不対称によるリソース割当の不公平からであり、ＷＩ−ＦＩシステムの場合、伝送に成功するには、粒度が粗いサブチャネルを独占する必要があり、その伝送する最大な占有時間に達すると、当該サブチャネルを空けて、新たに割り当てることが可能であり、ＬＴＥシステムの場合、細い粒度のリソースブロックを採用して割り当て、リソースブロック毎に最大時間を設定して、リソースブロックが空けて新たに割り当てられる機会を持たせるにもかかわらず、１つのサブチャネルのうちの対応する全てのリソースブロックが、いずれの時点でも少なくとも１つのリソースブロックがＬＡＡデバイスに占有される状況がある可能性があり、即ち当該サブチャネルが常にＬＡＡデバイスに部分的に又は全部占有され、これにより、サブチャネルの全体が完全に空けてＷＩ−ＦＩデバイスに割り当てることができない。本発明はこの課題を解決した。同一の通信スペクトルに対して、粗粒度と細粒度のシステムに使用される時には、細粒度の使用数が粗粒度の使用数より大きく、例えば１つのガラス空き瓶に対して、粗粒度であるのは棗であり、細粒度であるのは粟であり、同一のガラス空き瓶で積載できる粟の数が棗の数より大きいと理解される。粗粒度のシステムのリソースエレメント毎に対応する細粒度システムのリソースエレメントの数が多いほど、それに影響される可能性が大きくなるため、２つのシステムのリソース割当粒度の相違が大きいほど、本発明がスペクトル利用率を高めることと、システム同士のリソース割当の公平性を保証する効果がよくなる。具体的には、ＷＩ−ＦＩデバイスが予備する利用可能なサブチャネル数がＮｒｅｓであることを想定すると、当該予備することを満たすとともに、ＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響が小さい順及びＬＡＡデバイスの性能が低い順に従って利用可能なバンドを選択してＬＡＡデバイスに割り当てることができる。なお、予備する利用可能なサブチャネルの数であるＮｒｅｓは、動的に変化してもよい。例えば、一日中の異なる時間帯と異なる位置で、ＷＩ−ＦＩデバイスの平均到達量が変化するため、そのアクセス率を保証するように、この変化に応じてＷＩ−ＦＩデバイスに対して利用可能なリソースを予備することができる。

ＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響及びＬＡＡデバイスに占有されたか否かによって、ＬＡＡスペクトルを以下のような３つの種類に分けることができる。すなわち、
アイドルバンド（ｉｄｌｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ）であり、ＬＡＡデバイスに占有されると、ＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響を増加することはない第一種類、
アイドルバンドであり、ＬＡＡデバイスに占有されると、ＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響を増加する第二種類、及び、
ＬＡＡデバイスに占有されたバンドであり、ＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響を増加することがないが、ＬＡＡデバイス同士のリソース再使用を支持する必要があるとともに干渉制御を行う必要がある第三種類である。

本開示の実施例において、主に以上のような３つのタイプのＬＡＡスペクトルを検討したが、ＬＡＡスペクトルには、第四種類であるＷＩ−ＦＩデバイスに占有されたが全部使用されているのではなく、他のデバイスのアクセスを許可するバンドがさらに含まれていてもよい。ＬＡＡデバイスにこの種類のバンドを割り当てる時には、ＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響が増加することはないが、ＬＡＡデバイスが当該リソースを使用する権限を与えられたか否か、及び権限を与えられた当該リソースを使用する原則を考える必要がある。

以上のように配分されたＬＡＡスペクトルの種類から分かるように、第一種類のリソースの優先レベルが最も高く、それがＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響を増加することはなく、デバイス同士の干渉が存在しない。ＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響から見ると、第二種類のリソースの優先レベルが最も低い。さらに、使用効率から見ると、第三種類のリソースの優先レベルが最も低い。これらの３つの種類のリソースを実際に選択する時には、実際的な需要及びＬＡＡデバイスからのリソース要求を組み合わせて総合的に考える必要がある。

説明の便宜上、本開示でＬＴＥシステムとＷＩ−ＦＩシステムとを有する例示場面を説明し、ＷＩ−ＦＩシステムのリソース割当粒度がＬＴＥシステムのリソース割当粒度より大きい。しかしながら、同時に、それに、その他のシステム、例えば放送テレビシステム、レーダーシステム、及び赤外線システムが含まれることも許可し、２つのシステムが共存する時には、２つのシステムの間のリソース割当粒度の精密程度を考える必要があり、３つのシステム又はより多くのシステムが共存する時には、リソース割当粒度をソートして、順位によって相応な選択と割当を行う必要がある。

なお、実施において、あるシステムが、共有リソースに対する優先使用権を有してもよく、即ち、そのリソース割当粒度を考えると同時に、共有リソースに対するこのシステムの優先使用権によって当該共有リソースを優先に使用することができる。

図１Ａに示すように、ＷＩ−ＦＩサブチャネルの出発点と終点が逐次にＬＡＡスペクトルをいくつかのバンドに配分し、ユニットバンド（５ＭＨｚ）と称され、ＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する同一のユニットバンドのうちのリソースの影響は同じである。そのため、以上の３つの種類は、さらに、
アイドルバンドであり、あるＬＡＡデバイスに占有されたバンドと同じユニットバンドにある第一種類、
アイドルユニットバンドである第二種類、及び、
既にＬＡＡユーザーに占有されているバンドである第三種類のように示されてもよい。

割当手段２０４が、以下のような条件を満たす限り、この３つの種類のリソースを任意的に組み合わせるようにＬＡＡデバイスに割り当てることができる。即ち、
第一種類において、ＬＡＡデバイスのＱｏＳ需要に応じて、十分な利用可能なスペクトルを選択してＬＡＡデバイスに割り当てること、
第二種類において、この種類のリソースがＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響を新たに増加するため、選択した後に残っている利用可能なＷＩ−ＦＩサブチャネルの数と既にＷＩ−ＦＩに占有されているサブチャネルの数の和がＮｒｅｓ以上であることを保証する必要があること、及び、
第三種類において、ＬＡＡデバイス同士のリソース再使用をサポートすれば、この種類のリソースを選択して新たなＬＡＡデバイスに割り当てることができるが、干渉制御が必要であることである。

好ましくは、割当手段２０４が、さらに、他のシステムのリソースとの使用衝突を減らすように、他のシステムのリソースの使用習慣に応じて通信機器にリソースを割り当てるように配置されてもよい。好ましい例として、割当手段２０４が他のシステムの占有確率の低いリソースを優先的に通信機器に割り当てる。

具体的には、ＬＡＡデバイスに利用可能なスペクトルシーケンス（即ち、当該利用可能なスペクトルシーケンスは使用優先レベルに従って配列されたものである）を割り当てると、ＷＩ−ＦＩデバイスがＬＡＡスペクトルを占有する状態とそのリソース使用習慣（例えば常にいくつかのサブチャネルを占有する、又は、通常にいくつかのサブチャネルを使用しない）を考えて、衝突確率を減らすことができる。これによって、上記３つのタイプをさらに制約し、こうして選択されたスペクトルユニット（即ちリソースエレメント、例えばＰＲＢ）が順位に従えば利用可能なスペクトルシーケンスを形成する。即ち、
まず、上記３つの種類のリソースに従ってリソースを逐次に選択することができるが、一種のリソースが存在しない又は選択が終わってもＬＡＡデバイスの需要に満たしていない場合に限り、次の種類をさらに選択すること、
第二種類において、ユニットバンドがＷＩ−ＦＩサブチャネルに影響する数が小さい順となるようにソートし、この順位に従ってＬＡＡデバイスに利用可能なスペクトルを割り当てることができること、及び、
第三種類において、上記のようにして既に存在するＬＡＡデバイスの数が小さい順となるようにスペクトルユニット（例えばＰＲＢ）をソートし、この順位に従ってＬＡＡデバイスに利用可能なスペクトルを割り当てることである。

なお、ＷＩ−ＦＩデバイスに占有される確率の低いバンドを優先的に選択して、ＷＩ−ＦＩデバイスのためにリソース解放を行うのに必要となるオーバーヘッドを減らすことができる。

なお、ＬＴＥシステムの割当待ちのリソースエレメントと同一のサブチャネル内（より具体的には、例えば同一のユニットバンド内）にある占有済みのリソースエレメントも、リソース割当に影響すると理解される。そのため、好ましくは、割当手段２０４は、さらに、割当待ちのリソースエレメントとともに他のシステムの同一のリソースエレメントに対応する、１つのシステムの占有済みのリソースエレメントの使用状況に応じて、割当待ちのリソースエレメントから通信機器にリソースを割り当てるように配置されてもよい。

具体的には、一例として、ＷＩ−ＦＩシステムのサブチャネル１には、ＬＴＥシステムの割当待ちのリソースエレメントＰＲＢ１と占有済みのリソースエレメントＰＲＢ２が含まれており、ＷＩ−ＦＩシステムのサブチャネル２には、ＬＴＥシステムの割当待ちのリソースエレメントＰＲＢ３と占有済みのリソースエレメントＰＲＢ４が含まれていると想定する。ＷＩ−ＦＩデバイスが、実際に使用する時にはサブチャネル全体を占有する必要があるため、ＷＩ−ＦＩ利用可能なサブチャネルに対する割り当てられたリソースの影響に応じて、割当待ちのリソースエレメントＰＲＢ１とＰＲＢ３からＬＡＡデバイスに割り当てるリソースを選択する時には、占有済みのリソースエレメントＰＲＢ２とＰＲＢ４の使用状況をさらに考える必要がある。例えば、ＰＲＢ２が長い時間で占有され、その使用期限がもうすぐ満期になり、ＰＲＢ４が占有された時間が短く、その残り使用時間がまだ長いと想定すると、割り当てる時にはＰＲＢ３を優先的に選択してＬＡＡデバイスに割り当てることができる。それと反対に、ＰＲＢ１を選択すると、本来はサブチャネル１のリソースがすぐに解放されてＷＩ−ＦＩデバイスに使用されるはずだが、この時サブチャネル１が引き続き占有されてＷＩ−ＦＩデバイスに使用されることができなくなり、ＰＲＢ３を選択する場合に比べて将来にＷＩ−ＦＩサブチャネルに対する影響を増加する。

さらに好ましくは、割当手段２０４が、１つのシステムの占有済みのリソースエレメントの使用期限に応じて、通信機器に割り当てるリソースの使用期限を特定するように配置されてもよい。

具体的には、例えば、ある部分のＬＡＡバンドが常にＬＡＡデバイスに占有されることによって、ＷＩ−ＦＩデバイスがＬＡＡバンドを使用する優先性に影響すること及びリソース使用の公平性を両立するために、ＬＡＡバンドを占有するＬＡＡデバイスに使用期限を定義する必要がある。なお、使用期限の定義は、ＷＩ−ＦＩに対してリソースを解放する効果的な制御方法をさらに提供し、ＬＡＡデバイスは、使用期限が満期になる時に、占有したリソースを自動的に解放することで、シグナリングオーバーヘッドを減らすことができる。当該使用期限は、ある予め設定された固定値Ｔｍａｘであってもよく、ＬＡＡデバイスの占有状況に応じて動的に選択してもよい。

例えば、あるユニットバンドは、現在ＰＲＢが部分的にいくつかのＬＡＡデバイスに占有されており、これらのＰＲＢの全ての最大残り使用時間が

であり、当該ユニットバンドが解放されると影響されるＷＩ−ＦＩサブチャネル数を減らすことが可能になり、当該ユニットバンドのうちの他の利用可能なＰＲＢが現在で他のＬＡＡデバイスに割り当てられる最大利用可能な時間（即ち、使用期限）が

に設定されることができるため、ＬＡＡデバイスが設定された使用期限でＬＡＡスペクトルを占有することになる。

次に、図４を参照して本開示の別の実施例によるスペクトル協調装置の機能構成の例を説明する。図４は、本開示の別の実施例によるスペクトル協調装置の機能構成の例を示すブロック図である。

図４に示すように、当該実施例によるスペクトル協調装置４００は、取得手段４０２、リソース配分手段４０４、及び割当手段４０６を含むことができる。ただし、取得手段４０２と割当手段４０６の機能構成の例は以上で図２を参照して説明した取得手段２０２と割当手段２０４の機能構成の例と基本的に同じであり、ここでは重複的に説明しない。以下、リソース配分手段４０４の機能構成の例のみを詳しく説明する。

リソース配分手段４０４は、他のシステムのリソース可用性に対する１つのシステムの影響に基づいて、共有無線伝送リソースを配分するように配置されてもよく、これにより、割当手段４０６は、さらに、共有無線伝送リソースの配分に応じて、通信機器にリソースを割り当てるように配置されることができる。

スペクトル配分の目標は、他のシステムのスペクトル可用性に対する１つのシステムの影響をできるだけ減らすことである。いわゆる可用性とは、割当可能なリソースエレメントの数として述べることができる。具体的には、スペクトル配分の策略は、１つのシステムのいずれかのリソースエレメントが当該システムのデバイスに占有された時には、他のシステムの利用可能なリソースエレメントの数が最大になることを保証する必要がある。

好ましくは、一例として、リソース配分手段４０４は、１つのシステムのリソースエレメントを他のシステムのリソースエレメントと一致させるように共有無線伝送リソースを配分することができ、これにより、他のシステムのリソース可用性に対する１つのシステムの影響を減らす。

図１Ａに示すように、ＷＩ−ＦＩシステムとＬＴＥシステムが共存する場面では、一致の結果が、ＷＩ−ＦＩの隣り合うチャネルの中間周波数間隔である５ＭＨｚをＬＴＥの連続的な２５個のＰＲＢに配分することである。こうして、続くリソース割当を行う時には、ＷＩ−ＦＩシステムのリソース可用性に対するＬＴＥシステムの影響をできるだけ減らすことができる。

なお、上記スペクトル協調装置が１つのシステムの基地局で実現することができる。具体的には、スペクトル協調装置がＬＴＥシステムにおけるｅＮＢ（進化型基地局）で実現することができる。上記のＷＩ−ＦＩシステムと放送テレビシステムが共存する場面では、スペクトル協調装置が例えばＥＴＳＩ ＲＲＳ規格でＷＩ−ＦＩシステムに利用可能なテレビバンドリソースを提供する地理的位置データベース（Ｇｅｏｌｏｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ ｂａｓｅ）として実現されることができる。次に、図５を参照して当該場合でのスペクトル協調装置の機能構成の例を説明する。

図５は、本開示の別の実施例によるスペクトル協調装置の機能構成の例を示すブロック図である。

図５に示すように、当該実施例によるスペクトル協調装置５００は取得手段５０２、受信手段５０４、割当手段５０６、及び通知手段５０８を含むことができる。ただし、取得手段５０２と割当手段５０６の機能構成の例は以上で図２を参照して説明した取得手段２０２と割当手段２０４の機能構成の例と基本的に同じであり、ここで重複的に説明しない。以下、受信手段５０４と通知手段５０８の機能構成の例のみを詳しく説明する。

受信手段５０４は、１つのシステムの通信機器からのリソース要求を受信するように配置されることができる。好ましくは、受信手段５０４は、スペクトル協調装置５００が例えばＬＡＡスペクトルに対するＬＡＡデバイスの使用状態を更新及びメンテナンスするように、１つのシステムの通信機器が割り当てられたリソースで選択して使用するリソースに関する情報をさらに受信してもよい。

通知手段５０８は、割り当てられたリソース（例えば、利用可能なリソース集合もしくは利用可能なリソースシーケンス、又は感知スペクトル集合もしくは感知スペクトルシーケンス）を通信機器に通知するように配置されることができる。なお、好ましくは、通知手段５０８がさらに、以上で特定された使用期限を通知デバイスに通知してもよく、これにより、通信機器が当該使用期限で割り当てられたリソースから選択されたスペクトルリソースを使用して通信を行うことができる。

図６は、本開示の実施例による無線通信システムにおける装置の機能構成の例を示すブロック図である。

図６に示すように、本実施例による装置６００は、要求手段６０２、受信手段６０４、及び選択手段６０６を含む。以下、それぞれの手段の機能構成の例を詳しく説明する。

要求手段６０２は、上記スペクトル協調装置へリソース要求を送信するように配置されることができる。上記のように、当該リソース要求には、業務量需要、地理的位置情報、及びリソース使用優先レベルのうちの少なくとも１つが含まれてもよい。当該スペクトル協調装置は、共有無線伝送リソースに対する当該無線通信システムを含む複数のシステムの使用を協調するためのものである。

受信手段６０４は、リソース要求に応答してスペクトル協調装置が割り当てられたリソースを受信するように配置されることができる。割り当てられたリソースは、スペクトル協調装置が複数のシステムにおける他のシステムの利用可能なリソースエレメントに対する無線通信システムの割当待ちのリソースエレメントの影響に基づいて割り当てたものであり、当該無線通信システムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細い。好ましくは、当該無線通信システムがＬＴＥシステムであり、そのリソース割当粒度が時間周波数リソースブロック（例えば、上記の物理リソースブロックＰＲＢ）に基づくものであってもよく、他のシステムがＷＩ−ＦＩシステム、放送テレビシステム、レーダーシステム、及び赤外線システムのうちの１つ又は複数のシステムであり、ＷＩ−ＦＩシステムにとって、そのリソース割当粒度が予定の帯域幅を有するサブチャネルに基づくものであってもよい。

受信手段６０４は、上記スペクトル協調装置からの割り当てられたリソースの使用期限をさらに受信することが好ましい。

選択手段６０６は、サービス品質需要に応じて割り当てられたリソースから使用するリソースを選択するように配置されることができる。具体的には、例えば、選択手段６０６は、ＱｏＳ需要に応じて割り当てられたスペクトルリソース集合からランダムに使用すべきリソースを選択し、又は割り当てられたスペクトルシーケンスから使用するリソースを順番に選択するように配置されることができる。

なお、装置６００はＬＴＥシステムにおけるユーザーデバイスに位置してもよく、又は団地の基地局又は他のインフラに位置してもよく、本開示はこれを制限しない。

図７は、本開示の別の実施例による無線通信システムにおける装置の機能構成の例を示すブロック図である。

図７に示すように、当該実施例による装置７００は、要求手段７０２、受信手段７０４、選択手段７０６、及び通知手段７０８を含むことができる。ただし、要求手段７０２、受信手段７０４、及び選択手段７０６の機能構成の例と以上で図６を参照して説明する要求手段６０２、受信手段６０４、及び選択手段６０６の機能構成の例は、基本的に同じであり、ここで重複的に説明しない。以下、通知手段７０８の機能構成の例のみを詳しく説明する。

通知手段７０８は、選択手段７０６によって選択された使用するリソースに関する情報をスペクトル協調装置に通知するように配置されて、スペクトル協調装置が例えばＬＡＡスペクトルに対するＬＡＡデバイスの使用状態を更新およびメンテナンスすることができる。

なお、上記リソース要求がスペクトル感知要求であってもよく、これにより、スペクトル協調装置が受信したスペクトル感知要求に応じて感知スペクトル集合又は感知スペクトルシーケンスを割り当てる。図８を参照して当該場合での無線通信システムにおける装置の機能構成の例を説明する。

図８は、本開示の実施例による無線通信システムにおける装置の機能構成の例を示すブロック図である。

図８に示すように、本実施例による装置８００は、要求手段８０２、受信手段８０４、感知手段８０６、及び選択手段８０８を含むことができる。ただし、要求手段８０２、受信手段８０４、及び選択手段８０８の機能構成の例は以上で図６を参照して説明する要求手段６０２、受信手段６０４、及び選択手段６０６の機能構成の例と基本的に同じであり、ここでは重複的に説明しない。以下、感知手段８０６の機能構成の例のみを詳しく説明する。

感知手段８０６は、割り当てられたリソースを感知するように配置されることができる。具体的には、感知スペクトル集合に対しては、感知手段８０６がランダム順に感知することができ、感知スペクトルシーケンスに対しては、感知手段８０６が当該シーケンスの順に逐次に感知して自身の実際ＱｏＳ需要に応じて当該リソースを占有することが可能か否かを特定することができ、上記第一種類と第二種類のリソースに対しては、スペクトル感知を通じてそれで他のユーザーがないと確認すれば、ＬＡＡデバイスに占有されることができると特定し、第三種類リソースに対しては、スペクトル感知を通じて、要求を発信するＬＡＡデバイスに対する当該種類リソースで既に存在するＬＡＡデバイスの干渉が許容できる範囲内にあるか否かを確認して、当該リソースを占有するか否かを特定することができる。

選択手段８０８は、さらに、感知結果に応じてＱｏＳ需要を組み合わせて割り当てられたリソースから使用するリソースを選択するように配置されることができる。

なお、以上で本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置の機能構成の例を説明したが、これは単なる例示なものであり、制限するものではなく、当業者が本開示の原理に基づいて以上の実施例を改正することができ、例えば各実施例における機能モジュールに対して付加、削除及び／又は組合等を行うことができ、このような改正はともに本開示の範囲に入る。

上記で説明した装置の実施例に対応して、図９〜図１１を参照して本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置同士のシグナリング交換の流れの例を説明する。なお、以下で説明する実施例において、ＳＣとＬＡＡデバイスの間の交換を例として説明するが、本開示はこれに限らず、ＬＴＥシステム以外の他のシステムにおける通信機器でＬＡＡデバイスを替えてもよい。

図９は、本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置同士のシグナリング交換の流れの第一例を示すフローチャートである。

図９の例において、ＳＣはｅＮＢ内にある１つの機能モジュールであり、ＳＣとＬＡＡデバイスの間のシグナリング交換が例えばＬＴＥ Ｕｕインターフェースを使用することができる。

図９に示すように、まず、ステップ（１）では、ＳＣが以上のようにＬＡＡスペクトルの使用状態を取得する。次に、ステップ（２）では、ＬＡＡデバイスがＳＣへ利用可能なリソース要求を送信し、当該要求はＰＵＣＣＨを使用して伝送することができる。ステップ（３）では、ＳＣが、以上のように説明する方式でＬＡＡデバイスに利用可能なスペクトル集合又は利用可能なスペクトルシーケンスを割り当て、ステップ（４）では、ＬＡＡデバイスに割り当てられた利用可能なスペクトル集合又は利用可能なスペクトルシーケンス及び各ＰＲＢの使用期限を通知するように、利用可能なリソース応答をＬＡＡデバイスに送信し、当該応答はＰＤＣＣＨを使用して伝送することができる。次に、ステップ（５）では、ＬＡＡデバイスが実際ＱｏＳ需要に応じて利用可能なスペクトル集合又はシーケンスから使用するスペクトルリソースを選択し、ステップ（６）では、ＳＣがＬＡＡスペクトルに対するＬＡＡデバイスの使用状態を更新及びメンテナンスするように、選択して使用されたスペクトルリソースの情報をＳＣに報告し、当該報告はＰＵＣＣＨを使用して伝送することができる。最後に、ステップ（７）では、ＬＡＡデバイスが選択されたスペクトルリソースを使用して規定された使用期限で通信を行う。

次に、図１０を参照して本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置同士のシグナリング交換の流れの第二の例を説明する。図１０は、本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置同士のシグナリング交換の流れの第二の例を示すフローチャートである。

図１０の例において、ＳＣがｅＮＢ内にある１つの機能モジュールであり、ＳＣとＬＡＡデバイスの間のシグナリング交換が例えばＬＴＥ Ｕｕインターフェースを使用することができる。

図１０に示すようなシグナリング交換の流れと図９に示すようなシグナリング交換の流れは基本的に同じであり、相違するところは、ステップ（２）では、ＬＡＡデバイスがＳＣへ感知スペクトル要求を送信して、ステップ（３）では、ＳＣがＬＡＡデバイスに感知スペクトル集合又は感知スペクトルシーケンスを割り当て、そして、ステップ（４）では、感知スペクトル応答をＬＡＡデバイスに送信することで、ＬＡＡデバイスがステップ（５）でＱｏＳ需要を組み合わせて当該感知スペクトル集合又は感知スペクトルシーケンスを感知して使用するスペクトルリソースを選択することのみである。その他のステップでの処理は図９における相応するステップでの処理と基本的に同じであり、ここでは重複しない。

次に、図１１を参照して本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置同士のシグナリング交換の流れの第三の例を説明する。図１１は、本開示の実施例によるスペクトル協調装置と無線通信システムにおける装置同士のシグナリング交換の流れの第三の例を示すフローチャートである。

図１１の例において、ＳＣが複数のｅＮＢでのＬＡＡデバイスを制御するように、コアネットワーク（例えば、コアパケットネットワーク進化（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ、ＥＰＣ））又はより高いクラウドにある。ＳＣとｅＮＢとの間はＳ１インターフェースによって情報を交換し、ｅＮＢとＬＡＡデバイスとの間はＵｕインターフェースによって情報を交換する。

図１１に示すように、まず、ステップ（１）では、ＳＣがＬＡＡスペクトル使用状態を取得する。次に、ステップ（２）では、ＬＡＡデバイスがｅＮＢへスペクトル感知要求を送信し、ＰＵＣＣＨを使用して当該要求を伝送することができる。ステップ（３）では、ｅＮＢが複数のＬＡＡデバイスのスペクトル感知要求を整合し、即ち、予定の時間毎にＬＡＡデバイスのスペクトル感知要求をＳＣに送信するので、このスペクトル割当方式はセミスタティックなものであると考えてもよい。次に、ステップ（４）では、ｅＮＢがＳ１インターフェースによって整合されたスペクトル感知要求をＳＣに送信する。ステップ（５）では、ＳＣが当該要求に応じて上記の方式で感知スペクトル集合又は感知スペクトルシーケンスを割り当て、ステップ（６）では、割り当てられた感知スペクトル集合又は感知スペクトルシーケンス、及び各ＰＲＢの使用期限をｅＮＢに通知するように、Ｓ１インターフェースによってｅＮＢへ感知スペクトル応答を送信する。ステップ（７）では、ｅＮＢがさらに感知スペクトル集合又は感知スペクトルシーケンスを各ＬＡＡデバイスに割り当て、ステップ（８）では感知スペクトル応答によって割当結果を各ＬＡＡデバイスに送信し、当該感知スペクトル応答はＰＤＣＣＨを使用して伝送することができる。次に、ステップ（９）では、ＬＡＡデバイスがランダム順に、又は感知スペクトルシーケンスの順に感知スペクトル集合を感知して、自身の実際ＱｏＳ需要に応じて使用するスペクトルを選択し、そして、ステップ（１０）ではｅＮＢへその選択されたスペクトル情報を報告し、当該スペクトル情報はＰＵＣＣＨを使用して伝送することができる。ステップ（１１）では、ＬＡＡデバイスが選択されたスペクトルリソースを占有して使用期限で通信する。ｅＮＢは、ステップ（１２）で各ＬＡＡデバイスによって報告されたスペクトル情報を整合し、ステップ（１３）でＳＣによってＬＡＡスペクトルに対するＬＡＡデバイスの使用状態を更新及びメンテナンスするように、Ｓ１インターフェースによって整合された情報をＳＣに通知する。

なお、上記ステップ（３）と（１２）でのｅＮＢの整合操作が選択的なものであり、ｅＮＢがこれらの情報を整合することがなく、ＬＡＡデバイスからの情報を受信した後に直接的にＳＣに報告してもよい。

なお、さらに、Ｓ１インターフェースの情報交換の時間遅延が長いことを考えて、ｅＮＢがＳＣへ感知スペクトルを申請する頻度を低減してもよい。即ち、そのシステム容量とユーザー業務量に応じてＳＣへ１つのスペクトルを申請して長い時間を占有し、そして当該時間内でそのＬＡＡデバイスに当該バンドにおけるスペクトルを割り当てることのみを感知及び使用し、次の周期で新たなバンドと使用時限を新たに申請する。

なお、以上で図１１を参照してＳＣがＬＡＡデバイスに感知スペクトル集合又はシーケンスを割り当てる場合を説明したが、図１１を参照して説明したシグナリング交換の流れが、ＳＣが直接的にＬＡＡデバイスに利用可能なスペクトル集合又はシーケンスを割り当てる場合にも適用され、ここでは重複的に説明しない。

なお、以上で図９〜図１１を参照して本開示の実施例によるスペクトル協調装置とＬＡＡデバイスの間のシグナリング交換の流れの例を説明したが、本開示はこれに限らず、当業者が、本開示の原理に基づいて上記の流れを改正してもよいと理解されるべきである。

本開示の実施例による装置と対応して、本開示には、スペクトル協調方法がさらに提供される。以下、図１２を参照して本開示の実施例によるスペクトル協調方法の過程の例を説明する。図１２は、本開示の実施例によるスペクトル協調方法の過程の例を示すフローチャートである。

図１２に示すように、本実施例によるスペクトル協調方法１２００は取得ステップＳ１２０２と割当ステップＳ１２０４を含むことができる。

取得ステップＳ１２０２では、共有無線伝送リソースの使用状態を取得することができる。

次に、割当ステップＳ１２０４では、使用状態に応じて、複数のシステムにおける他のシステムの利用可能なリソースエレメントに対する１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの影響に基づいて通信機器に共有無線伝送リソースを割り当てることができ、１つのシステムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細い。好ましくは、１つのシステムがＬＴＥシステムであってもよく、他のシステムがＷＩ−ＦＩシステム、放送テレビシステム、レーダーシステム、及び赤外線システムにおける１つ又は複数のシステムであってもよい。具体的なリソース割当過程は以上の装置実施例における相応な場所の説明を参照すればよく、ここでは重複しない。

図１３は、本開示の実施例による無線通信システムにおける方法の過程の例を示すフローチャートである。

図１３に示すように、本実施例による方法１３００は、要求ステップＳ１３０２、受信ステップＳ１３０４、及び選択ステップＳ１３０６を含むことができる。

まず、要求ステップＳ１３０２では、上記スペクトル協調装置にリソース要求を送信することができる。スペクトル協調装置は共有無線伝送リソースに対する無線通信システムを含む複数のシステムの使用を協調するために用いられる。

次に、受信ステップＳ１３０４では、リソース要求に応答してスペクトル協調装置が割り当てたリソースを受信する。割り当てられたリソースは、スペクトル協調装置が複数のシステムにおける他のシステムの利用可能なリソースエレメントに対する無線通信システムの割当待ちのリソースエレメントの影響に基づいて割り当てたものであり、当該無線通信システムのリソース割当粒度が他のシステムのリソース割当粒度より細い。

そして、選択ステップＳ１３０６では、サービス品質需要に応じて割り当てられたリソースから使用するリソースを選択する。

より詳細的な処理過程は、以上の装置実施例における相応な場所の説明を参照すればよく、ここでは重複しない。

なお、以上で本開示の実施例によるスペクトル協調方法と無線通信システムにおける方法の過程の例を説明したが、これは単なる例示なものであり、制限するものではなく、当業者が本開示の原理に基づいて以上の実施例を改正することができ、例えば各実施例におけるステップに対して付加、削除と／又は組合等を行うことができ、このような改正はともに本開示の範囲に入る。

なお、さらに、ここの方法実施例は上記装置実施例に対応するので、方法実施例では詳しく説明しなかった内容は、装置実施例における相応な場所の説明を参照すればよく、ここでは重複的に説明しない。

なお、本開示の実施例によれば、電子機器をさらに提供し、当該電子機器は１つ又は複数のプロセッサを含むことができ、プロセッサは上記の本開示の実施例によるスペクトル協調方法と無線通信システムにおける方法を実行するように配置されることができる。

なお、本開示の実施例による記憶媒体とプログラム製品における機器の実行可能な指令は、さらに、上記装置実施例に対応する方法を実行するように配置されることができるため、ここで詳しく説明しなかった内容は、以前の相応な場所の説明を参照すればよく、ここでは重複的に説明しない。

それに応じて、上記の機器の実行可能な指令を含むプログラム製品を記憶するための記憶媒体も本発明の開示に含まれている。当該記憶媒体は、フロッピーディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリカード、メモリスティック等を含むが、これらに限らない。

また、なお、上記一連の処理と装置がソフト及び／又はファームウェアによって実現してもよい。ソフト及び／又はファームウェアによって実現する場合には、記憶媒体又はネットワークから、専用のハードウェアアーキテクチャを有するコンピュータ、例えば、図１４に示すような一般のパーソナルコンピュータ１４００に当該ソフトを構成するプログラムをインストールし、当該コンピュータは、各種のプログラムをインストールした場合、各種の機能等を実行することができる。

図１４では、中央処理装置（ＣＰＵ）１４０１は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１４０２に記憶されるプログラム又は記憶部１４０８からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１４０３にロードされるプログラムによって、各種の処理を実行する。ＲＡＭ１４０３にも、必要に応じて、ＣＰＵ１４０１が各種の処理を実行する時に必要とするデータを記憶する。

ＣＰＵ１４０１、ＲＯＭ１４０２とＲＡＭ１４０３は、バス１４０４を介して互いに接続する。入力／出力インターフェース１４０５もバス１４０４に接続される。

キーボード、マウス等を含む入力部１４０６、例えばブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のディスプレイと、スピーカー等とを含む出力部１４０７、ハードディスク等を含む記憶部１４０８、及び、例えばＬＡＮカードというネットワークインターフェースカード、モデム等を含む通信部１４０９が入力／出力インターフェース１４０５に接続される。通信部１４０９は、インターネット等のネットワークを介して通信処理を実行する。

必要に応じて、ドライバー１４１０も入力／出力インターフェース１４０５に接続される。例えばディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルメディア１４１１は、必要に応じてドライバー１４１０にインストールされることで、それから読み出されたコンピュータプログラムが必要に応じて記憶部１４０８にインストールされる。

ソフトによって上記一連の処理を実現する場合には、インターネットのようなネットワーク又はリムーバブルメディア１４１１のような記憶媒体からソフトを構成するプログラムをインストールする。

当業者は、このような記憶媒体は、図１４に示すようなプログラムが記憶されて、ユーザーにプログラムを提供するように、デバイスと離れて配布するリムーバブルメディア１４１１に限らないことを理解すべきである。リムーバブルメディア１４１１の例には、ディスク（フロッピーディスクを含む（登録商標））、光ディスク（コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）とデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む）、光磁気ディスク（ミニディスク（ＭＤ）（登録商標）を含む）、及び半導体メモリが含まれる。又は、記憶媒体は、ＲＯＭ１４０２、記憶部１４０８に含まれるハードディスク等であってもよく、それらにはプログラムが記憶されており、それらを含むデバイスとともにユーザーに配布される。

以下、図１５〜図１７を参照して本開示による応用例を説明する。

［ｅＮＢに関する応用例］
（第一応用例）
図１５は、本開示の内容の技術を適用できるｅＮＢの概略配置の第一の例を示すブロック図である。ｅＮＢ１５００には、１つ又は複数のアンテナ１５１０及び基地局デバイス１５２０が含まれる。基地局デバイス１５２０と各アンテナ１５１０がＲＦケーブルを介して互いに接続されることができる。

アンテナ１５１０におけるアンテナごとに１つ又は複数のアンテナ素子（例えば多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナにおける複数のアンテナ素子を含む）が含まれており、基地局デバイス１５２０が無線信号を送信及び受信するために用いられる。図１５に示すように、ｅＮＢ１５００は、複数のアンテナ１５１０を含むことができる。例えば、複数のアンテナ１５１０は、ｅＮＢ１５００に使用される複数の周波帯と互換性を有してもよい。図１５には、ｅＮＢ１５００が複数のアンテナ１５１０を含む例を示したが、ｅＮＢ１５００には１つのアンテナ１５１０が含まれてもよい。

基地局デバイス１５２０は、コントローラ１５２１、メモリ１５２２、ネットワークインターフェース１５２３、及び無線通信インターフェース１５２５を含む。

コントローラ１５２１は、例えばＣＰＵ又はＤＳＰであり、基地局デバイス１５２０の高い層の各種の機能を操作する。例えば、コントローラ１５２１は無線通信インターフェース１５２５によって処理した信号におけるデータによってデータグループを生成し、ネットワークインターフェース１５２３によって生成されたグループを転送する。コントローラ１５２１は、複数のベースバンドプロセッサからのデータをバンドルしてバンドルグループを生成し、生成されたバンドルグループを転送することができる。コントローラ１５２１は、例えば無線リソースコントロール、無線ベアラコントロール、モビリティマネジメント、アドミッション制御とディスパッチのような制御を実行するロジック機能を有してもよい。近所のｅＮＢ又はコアネットワークノードを組み合わせて当該制御を実行することができる。メモリ１５２２にはＲＡＭとＲＯＭが含まれており、コントローラ１５２１が実行するプログラムと各種のタイプの制御データ（例えば端末リスト、伝送パワーデータ、及びディスパッチデータ）を記憶する。

ネットワークインターフェース１５２３は、基地局デバイス１５２０をコアネットワーク１５２４に接続されるための通信インターフェースである。コントローラ１５２１は、ネットワークインターフェース１５２３を介してコアネットワークノード又は別のｅＮＢと通信することができる。この場合、ｅＮＢ１５００とコアネットワークノード又は別のｅＮＢとは、ロジックインターフェース（例えばＳ１インターフェースとＸ２インターフェース）によって互いに接続されることができる。ネットワークインターフェース１５２３は、有線通信インターフェース又は無線バックホールに使用される無線通信インターフェースであってもよい。ネットワークインターフェース１５２３が無線通信インターフェースであれば、無線通信インターフェース１５２５によって使用される周波帯に比べると、ネットワークインターフェース１５２３が高い周波帯を使用して無線通信を行うことができる。

無線通信インターフェース１５２５は、全てのセルラー通信方式（例えばロングタームエボリューション（ＬＴＥ）とＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）をサポートし、アンテナ１５１０を介してｅＮＢ１５００に位置する団地における端末までの無線接続を提供する。無線通信インターフェース１５２５は、通常に例えばベースバンド（ＢＢ）プロセッサ１５２６とＲＦ回路１５２７を含むことができる。ＢＢプロセッサ１５２６は、例えば符号化／復号化、変調／復調、および多重化／逆多重化を実行し、各層（例えばＬ１、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）、無線リンク制御（ＲＬＣ）、及びパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ））の各種のタイプの信号処理を実行することができる。コントローラ１５２１の代わりに、ＢＢプロセッサ１５２６は、上記のロジック機能の一部又は全部を有してもよい。ＢＢプロセッサ１５２６は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、又はプログラムを実行するように配置されるプロセッサと関連する回路を含むモジュールであってもよい。プログラムを更新することはＢＢプロセッサ１５２６の機能を変化させることができる。当該モジュールが基地局デバイス１５２０の溝に挿入されるカード又はブレードである。それに代えて、当該モジュールがカード又はブレードにインストールされるチップであってもよい。それとともに、ＲＦ回路１５２７が、例えばミキサ、フィルタ、及びアンプを含み、アンテナ１５１０に介して無線信号を転送及び受信する。

図１５に示すように、無線通信インターフェース１５２５は複数のＢＢプロセッサ１５２６を含むことができる。例えば、複数のＢＢプロセッサ１５２６はｅＮＢ１５００に使用される複数の周波帯と互換性を有することができる。図１５に示すように、無線通信インターフェース１５２５は、複数のＲＦ回路１５２７を含むことができる。例えば、複数のＲＦ回路１５２７は、複数のアンテナ素子と互換性を有することができる。図１５には、無線通信インターフェース１５２５が複数のＢＢプロセッサ１５２６と複数のＲＦ回路１５２７とを含む例が示されているが、無線通信インターフェース１５２５には１つのＢＢプロセッサ１５２６又は１つのＲＦ回路１５２７が含まれてもよい。

（第二応用例）
図１６は、本開示の内容の技術を適用できるｅＮＢの概略配置の第二の例を示すブロック図である。ｅＮＢ１６３０は１つ又は複数のアンテナ１６４０と、基地局デバイス１６５０と、ＲＲＨ１６６０とを含む。ＲＲＨ１６６０と各アンテナ１６４０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続される。基地局デバイス１６５０とＲＲＨ１６６０は例えば光ファイバケーブルの高速回線を介して互いに接続される。

アンテナ１６４０におけるアンテナごとには１つ又は複数のアンテナ素子（例えばＭＩＭＯアンテナに含まれる複数のアンテナ素子）が含まれており、ＲＲＨ１６６０が無線信号を送信及び受信するために用いられる。図１６に示すように、ｅＮＢ１６３０が複数のアンテナ１６４０を含むことができる。例えば、複数のアンテナ１６４０がｅＮＢ１６３０に使用される複数の周波帯と互換性を有することができる。図１６には、ｅＮＢ１６３０が複数のアンテナ１６４０を含む例が示されているが、ｅＮＢ１６３０には１つのアンテナ１６４０が含まれてもよい。

基地局デバイス１６５０はコントローラ１６５１、メモリ１６５２、ネットワークインターフェース１６５３、無線通信インターフェース１６５５、及び接続インターフェース１６５７を含む。コントローラ１６５１、メモリ１６５２、及びネットワークインターフェース１６５３は、図１５を参照して説明したコントローラ１５２１、メモリ１５２２、及びネットワークインターフェース１５２３と同じである。

無線通信インターフェース１６５５は全てのセルラー通信方式（例えばＬＴＥとＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）をサポートし、ＲＲＨ１６６０とアンテナ１６４０とを介してＲＲＨ１６６０に対応するセクタに位置する端末までの無線通信を提供する。無線通信インターフェース１６５５は、通常に例えばＢＢプロセッサ１６５６を含むことができる。ＢＢプロセッサ１６５６が接続インターフェース１６５７によってＲＲＨ１６６０のＲＦ回路１６６４に接続されること以外には、ＢＢプロセッサ１６５６は、図１５を参照して説明したＢＢプロセッサ１５２６と同じである。図１６に示すように、無線通信インターフェース１６５５は複数のＢＢプロセッサ１６５６を含むことができる。例えば、複数のＢＢプロセッサ１６５６は、ｅＮＢ１６３０に使用される複数の周波帯と互換性を有することができる。図１６には、無線通信インターフェース１６５５が複数のＢＢプロセッサ１６５６を含む例が示されているが、無線通信インターフェース１６５５には１つのＢＢプロセッサ１６５６が含まれてもよい。

接続インターフェース１６５７は、基地局デバイス１６５０（無線通信インターフェース１６５５）をＲＲＨ１６６０に接続されるためのインターフェースである。接続インターフェース１６５７は、基地局デバイス１６５０（無線通信インターフェース１６５５）をＲＲＨ１６６０の上記高速回線における通信に接続されるための通信モジュールであってもよい。

ＲＲＨ１６６０は接続インターフェース１６６１と無線通信インターフェース１６６３を含む。

接続インターフェース１６６１は、ＲＲＨ１６６０（無線通信インターフェース１６６３）を基地局デバイス１６５０に接続されるためのインターフェースである。接続インターフェース１６６１は、上記高速回線における通信に使用される通信モジュールであってもよい。

無線通信インターフェース１６６３は、アンテナ１６４０を介して無線信号を転送及び受信する。無線通信インターフェース１６６３は、通常に例えばＲＦ回路１６６４を含むことができる。ＲＦ回路１６６４は、例えばミキサ、フィルタ、及びアンプを含み、アンテナ１６４０を介して無線信号を転送及び受信することができる。図１６に示すように、無線通信インターフェース１６６３は複数のＲＦ回路１６６４を含むことができる。例えば、複数のＲＦ回路１６６４は、複数のアンテナ素子をサポートする。図１６には、無線通信インターフェース１６６３が複数のＲＦ回路１６６４を含む例が示されているが、無線通信インターフェース１６６３には１つのＲＦ回路１６６４が含まれてもよい。

図１５と図１６に示すようなｅＮＢ１５００とｅＮＢ１６３０において、図２、図４と図５を使用して説明した取得手段、及び、図５を使用して説明した受信手段５０４と通知手段５０８は、無線通信インターフェース１５２５及び無線通信インターフェース１６５５及び／又は無線通信インターフェース１６６３で実現される。スペクトル協調装置の機能の少なくとも一部は、コントローラ１５２１とコントローラ１６５１で実現されてもよい。

［ユーザーデバイスに関する応用例］
図１７は、本開示の内容の技術を適用できるスマートフォン１７００の概略配置の例を示すブロック図である。スマートフォン１７００は、プロセッサ１７０１、メモリ１７０２、記憶装置１７０３、外部接続インターフェース１７０４、撮像装置１７０６、センサー１７０７、マイクロフォン１７０８、入力装置１７０９、表示装置１７１０、スピーカー１７１１、無線通信インターフェース１７１２、１つ又は複数のアンテナスイッチ１７１５、１つ又は複数のアンテナ１７１６、バス１７１７、電池１７１８、及びサブコントローラ１７１９を含む。

プロセッサ１７０１は、例えばＣＰＵ又はシステムオンチップ（ＳｏＣ）であってもよく、スマートフォン１７００のアプリケーション層と他の層の機能を制御する。メモリ１７０２はＲＡＭとＲＯＭを含み、データとプロセッサ１７０１で実行されるプログラムを記憶する。記憶装置１７０３は、例えば半導体メモリとハードディスクのような記憶媒体を含むことができる。外部接続インターフェース１７０４は、外部装置（例えばメモリカードとユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）装置）をスマートフォン１７００に接続されるためのインターフェースである。

撮像装置１７０６は、画像センサー（例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）と相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ））であり、撮影画像を生成する。センサー１７０７は一組のセンサー、例えば計測センサー、ジャイロスコープセンサー、地磁気センサー、及び加速度センサーを含む。マイクロフォン１７０８は、スマートフォン１７００に入力された音をオーディオ信号に変換する。入力装置１７０９は、例えば表示装置１７１０のスクリーンにおけるタッチを検出するように配置されるタッチセンサー、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチを含み、ユーザーから入力された操作又は情報を受信する。表示装置１７１０は、スクリーン（例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ）を含み、スマートフォン１７００の出力画像を表示する。スピーカー１７１１は、スマートフォン１７００から出力されたオーディオ信号を音に変換する。

無線通信インターフェース１７１２は、全てのセルラー通信方式（例えばＬＴＥとＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インターフェース１７１２は、通常に例えばＢＢプロセッサ１７１３とＲＦ回路１７１４を含むことができる。ＢＢプロセッサ１７１３は、例えば符号化／復号化、変調／復調、および多重化／逆多重化を実行し、無線通信のための各種のタイプの信号処理を実行する。それとともに、ＲＦ回路１７１４は、例えばミキサ、フィルタ、及びアンプを含み、アンテナ１７１６を介して無線信号を転送及び受信する。無線通信インターフェース１７１２は、その上でＢＢプロセッサ１７１３とＲＦ回路１７１４が集積された１つのチップモジュールであってもよい。図１７に示すように、無線通信インターフェース１７１２は、複数のＢＢプロセッサ１７１３と複数のＲＦ回路１７１４とを含むことができる。図１７には、無線通信インターフェース１７１２が複数のＢＢプロセッサ１７１３と複数のＲＦ回路１７１４を含む例が示されているが、無線通信インターフェース１７１２には、１つのＢＢプロセッサ１７１３又は１つのＲＦ回路１７１４が含まれてもよい。

なお、セルラー通信方式以外に、無線通信インターフェース１７１２は他のタイプの無線通信方式、例えば近距離無線通信方式、ＮＦＣ方式と無線ＬＡＮ（ＬＡＮ）方式をサポートしてもよい。この場合、無線通信インターフェース１７１２は、各種の無線通信方式に対するＢＢプロセッサ１７１３とＲＦ回路１７１４とを含むことができる。

アンテナスイッチ１７１５における各スイッチは、無線通信インターフェース１７１２に含まれる複数の回路（例えば異なる無線通信方式に使用される回路）の間でアンテナ１７１６の接続先を切り替える。

アンテナ１７１６における各アンテナはいずれも１つ又は複数のアンテナ素子（例えばＭＩＭＯアンテナに含まれる複数のアンテナ素子）を含み、無線通信インターフェース１７１２が無線信号を転送及び受信するために使用される。図１７に示すように、スマートフォン１７００は複数のアンテナ１７１６を含むことができる。図１７には、スマートフォン１７００が複数のアンテナ１７１６を含む例が示されているが、スマートフォン１７００には、１つのアンテナ１７１６が含まれてもよい。

なお、スマートフォン１７００は、各種の無線通信方式に対するアンテナ１７１６を含むことができる。この場合、スマートフォン１７００の配置からアンテナスイッチ１７１５を省略してもよい。

バス１７１７は、プロセッサ１７０１、メモリ１７０２、記憶装置１７０３、外部接続インターフェース１７０４、撮像装置１７０６、センサー１７０７、マイクロフォン１７０８、入力装置１７０９、表示装置１７１０、スピーカー１７１１、無線通信インターフェース１７１２、及びサブコントローラ１７１９を接続する。電池１７１８はフィードラインを介して図１７に示すようなスマートフォン１７００の各ブロックに電力を提供し、フィードラインは、図面において部分的に点線で示されている。サブコントローラ１７１９は、例えばスリープパターンでスマートフォン１７００の最小必要機能を操作する。

図１７に示すようなスマートフォン１７００において、図６〜図８を使用して説明した要求手段、受信手段、及び通知手段によって無線通信インターフェース１７１２で実現されることができる。装置６００、７００と８００の機能の少なくとも一部がプロセッサ１７０１又はサブコントローラ１７１９で実現されてもよい。

以上で図面を参照して本開示の好ましい実施例を説明したが、本開示が以上の例に限らないのは当然である。当業者は、添付の請求の範囲で各種の変更と改正を得ることができ、これらの変更と改正が本開示の技術的範囲に入ると理解されるべきである。

例えば、以上の実施例で１つの手段に含まれる複数の機能が別々の装置で実現されてもよい。或いは、以上の実施例で複数の手段で実現される複数の機能がそれぞれに別々の装置で実現されてもよい。また、以上の機能の一つが複数の手段で実現されてもよい。このような配置は本開示の技術的範囲に含まれるのは言うまでもない。

当該明細書において、フローチャートで説明したステップは前記順序で時系列で実行した処理を含むだけではなく、時系列で実行する必要のない並行的に又は単独で実行する処理を含む。なお、時系列で処理したステップにおいても、この順序を適当に変えることができるのは言うまでもない。

Claims (29)

1. 共有無線伝送リソースに対する複数のシステムの使用を協調するために用いられるスペクトル協調装置であって、
   前記共有無線伝送リソースの使用状態を取得するように配置される取得手段と、
   前記使用状態に応じて、前記複数のシステムのうちの１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの、前記複数のシステムのうちの他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて、通信機器に前記共有無線伝送リソースを割り当てるように配置される割当手段とを含み、
   前記１つのシステムのリソース割当粒度が前記他のシステムのリソース割当粒度より細いスペクトル協調装置。
2. 前記割当手段は、さらに、前記複数のシステムのうちの１つのシステムの通信機器からのリソース要求に基づいて、前記１つのシステムの通信機器に前記共有無線伝送リソースを割り当てる請求項１に記載のスペクトル協調装置。
3. 前記割当手段は、さらに、前記他のシステムの利用可能なリソースエレメントと占有済みのリソースエレメントの数の和が、前記他のシステムの予備のリソースエレメントの数以上となるように、前記割当待ちのリソースエレメントから前記１つのシステムの通信機器にリソースを割り当てるように配置される請求項２に記載のスペクトル協調装置。
4. 前記割当手段は、さらに、前記割当待ちのリソースエレメントとともに前記他のシステムの同一のリソースエレメントに対応する、前記１つのシステムの占有済みのリソースエレメントの使用状況に応じて、前記割当待ちのリソースエレメントから前記１つのシステムの通信機器にリソースを割り当てるように配置される請求項２に記載のスペクトル協調装置。
5. 前記割当手段は、さらに、前記１つのシステムの前記占有済みのリソースエレメントの使用期限に応じて、前記１つのシステムの通信機器に割り当てられたリソースの使用期限を特定するように配置される請求項４に記載のスペクトル協調装置。
6. 前記リソース要求には、業務量需要、地理的位置情報、及びリソース使用優先レベルのうちの少なくとも１つが含まれる請求項２に記載のスペクトル協調装置。
7. 前記割当手段は、さらに、前記他のシステムとのリソース使用衝突を減らすように、前記他のシステムのリソース使用習慣に応じて、前記１つのシステムの通信機器にリソースを割り当てるように配置される請求項２に記載のスペクトル協調装置。
8. 前記割当手段は、前記１つのシステムの通信機器に、前記他のシステムによる占有の確率の低いリソースを優先的に割り当てる請求項７に記載のスペクトル協調装置。
9. 前記取得手段は、情報交換、スペクトル感知、及びブロードキャストクエリのうちの少なくとも１つの方式によって前記使用状態を取得するように配置される請求項１に記載のスペクトル協調装置。
10. 前記使用状態には前記共有無線伝送リソースの被占有リソースが含まれる請求項１に記載のスペクトル協調装置。
11. 前記使用状態には前記被占有リソースを占有する通信機器のタイプがさらに含まれる請求項１０に記載のスペクトル協調装置。
12. 前記被占有リソースを占有する通信機器のタイプが前記１つのシステムの通信機器である場合に、前記使用状態には前記被占有リソースを占有する前記１つのシステムの通信機器の数がさらに含まれる請求項１１に記載のスペクトル協調装置。
13. 前記１つのシステムの前記他のシステムのリソース可用性への影響に基づいて、前記共有無線伝送リソースを配分するように配置されるリソース配分手段をさらに含み、
    前記割当手段は、さらに、前記共有無線伝送リソースの配分に応じて前記通信機器にリソースを割り当てるように配置される請求項１に記載のスペクトル協調装置。
14. 前記リソース配分手段は、前記１つのシステムのリソースエレメントと前記他のシステムのリソースエレメントを一致させるように、前記共有無線伝送リソースを配分する請求項１３に記載のスペクトル協調装置。
15. 前記スペクトル協調装置は前記１つのシステムの基地局で実現され、かつ、前記スペクトル協調装置は、前記１つのシステムの通信機器からのリソース要求を受信するように配置される受信手段と、割り当てられたリソースを前記１つのシステムの通信機器に通知するように配置される通知手段をさらに含む請求項２に記載のスペクトル協調装置。
16. 前記受信手段は、前記１つのシステムの通信機器が割り当てられたリソースから選択して使用するリソースに関する情報をさらに受信する請求項１５に記載のスペクトル協調装置。
17. 前記１つのシステムはロングタームエボリューションＬＴＥシステムであり、前記他のシステムは無線ＬＡＮ ＷＩ−ＦＩシステム、放送テレビシステム、レーダーシステム、及び赤外線システムのうちの１つ又は複数のシステムである請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載のスペクトル協調装置。
18. 前記ロングタームエボリューションＬＴＥシステムのリソース割当粒度は時間周波数リソースブロックに基づくものであり、前記無線ＬＡＮ ＷＩ−ＦＩシステムのリソース割当粒度は予定の帯域幅を有するサブチャネルに基づくものである請求項１７に記載のスペクトル協調装置。
19. 無線通信システムにおける装置であって、
    スペクトル協調装置へリソース要求を送信するように配置される要求手段と、
    前記リソース要求に応答して前記スペクトル協調装置が割り当てられたリソースを受信するように配置される受信手段と、
    サービス品質需要に応じて割り当てられたリソースから使用するリソースを選択するように配置される選択手段を含み、
    前記スペクトル協調装置は、共有無線伝送リソースに対する前記無線通信システムを含む複数のシステムの使用を協調するために用いられ、割り当てられたリソースは、前記スペクトル協調装置が前記無線通信システムの割当待ちのリソースエレメントの、前記複数のシステムにおける他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて割り当てられたものであり、
    前記無線通信システムのリソース割当粒度が前記他のシステムのリソース割当粒度より細い無線通信システムにおける装置。
20. 前記受信手段は、前記スペクトル協調装置からの割り当てられたリソースの使用期限をさらに受信する請求項１９に記載の装置。
21. 前記リソース要求には、業務量需要、地理的位置情報、及びリソース使用優先レベルのうちの少なくとも１つのものが含まれる請求項１９に記載の装置。
22. 前記選択手段の選択した使用するリソースに関する情報を前記スペクトル協調装置に通知するように配置される通知手段をさらに含む請求項１９に記載の装置。
23. 前記リソース要求がスペクトル感知要求であり、
    前記装置は、割り当てられたリソースを感知するように配置される感知手段をさらに含み、
    前記選択手段は、さらに、感知結果に応じて割り当てられたリソースから使用するリソースを選択するように配置される請求項１９に記載の装置。
24. 前記無線通信システムはロングタームエボリューションＬＴＥシステムであり、前記他のシステムは無線ＬＡＮ ＷＩ−ＦＩシステム、放送テレビシステム、レーダーシステム、及び赤外線システムのうちの１つ又は複数のシステムである請求項１９ないし請求項２３のいずれかに記載の装置。
25. 前記ロングタームエボリューションＬＴＥシステムのリソース割当粒度は時間周波数リソースブロックに基づくものであり、前記無線ＬＡＮ ＷＩ−ＦＩシステムのリソース割当粒度は予定の帯域幅を有するサブチャネルに基づくものである請求項２４に記載の装置。
26. 共有無線伝送リソースの使用状態を取得し、前記使用状態に応じて、複数のシステムのうちの１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの、前記複数のシステムのうちの他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて、通信機器に前記共有無線伝送リソースを割り当てるように配置される１つ又は複数のプロセッサを含む電子機器であって、前記１つのシステムのリソース割当粒度が前記他のシステムのリソース割当粒度より細い電子機器。
27. スペクトル協調装置にリソース要求を送信し、前記リソース要求に応答して前記スペクトル協調装置が割り当てられたリソースを受信し、サービス品質需要に応じて割り当てられたリソースから使用するリソースを選択するように配置される１つ又は複数のプロセッサを含む電子機器であって、
    前記スペクトル協調装置は、共有無線伝送リソースに対する複数のシステムの使用を協調するために用いられ、割り当てられたリソースは、前記スペクトル協調装置が前記複数のシステムのうちの１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの、前記複数のシステムのうちの他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて割り当てられたものであり、
    前記１つのシステムのリソース割当粒度が前記他のシステムのリソース割当粒度より細い電子機器。
28. 共有無線伝送リソースに対する複数のシステムの使用を協調するために用いられるスペクトル協調方法であって、
    前記共有無線伝送リソースの使用状態を取得するための取得ステップと、
    前記使用状態に応じて、前記複数のシステムのうちの１つのシステムの割当待ちのリソースエレメントの、前記複数のシステムのうちの他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて、通信機器に前記共有無線伝送リソースを割り当てるための割当ステップとを、含み、
    前記１つのシステムのリソース割当粒度が前記他のシステムのリソース割当粒度より細いスペクトル協調方法。
29. スペクトル協調装置にリソース要求を送信するための要求ステップと、前記リソース要求に応答して前記スペクトル協調装置が割り当てられたリソースを受信するための受信ステップと、サービス品質需要によって割り当てられるリソースから使用するリソースを選択するための選択ステップとを含む方法であって、
    前記スペクトル協調装置は、共有無線伝送リソースに対する無線通信システムを含む複数のシステムの使用を協調するために用いられ、割り当てられたリソースは、前記スペクトル協調装置が前記無線通信システムの割当待ちのリソースエレメントの、前記複数のシステムにおける他のシステムの利用可能なリソースエレメントへの影響に基づいて割り当てられたものであり、
    前記無線通信システムのリソース割当粒度が前記他のシステムのリソース割当粒度より細い前記無線通信システムにおける方法。

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