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路径损耗计算方法、路径损耗计算装置、路径损耗计算程序、无线通信系统、频谱管理器

摘要

频谱管理器管理与一次系统共用频率的二次系统。网络通信部接收监测站测定二次系统的信号接收功率的测定值,保存在测定结果存储部中。路径损耗推测部以第1频率进行路径损耗的推测,路径损耗校正部使用以和第1频率不同的第2频率测定的二次发送站的无线信号的接收功率测定值、或者在一次系统不使用的时间内测定的二次发送站的无线信号的接收功率测定值,实测校正路径损耗推测值。允许发送功率设定部使用实测校正的路径损耗推测值,计算二次发送站的允许发送功率。

著录项

  • 公开/公告号CN103609155A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-02-26

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 日本电气株式会社;

    申请/专利号CN201280027696.6

  • 发明设计人 村冈一志;

    申请日2012-05-30

  • 分类号H04W16/14;H04W24/08;

  • 代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人戚传江

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2024-02-19 22:49:04

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-05-24

    授权

    授权

  • 2014-03-26

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04W16/14 申请日:20120530

    实质审查的生效

  • 2014-02-26

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算出无线站之间的传送损耗的路径损耗计算方法、路径损耗计算装置、及路径损耗计算程序,并涉及一种使用路径损耗值进行功率控制的无线通信系统及频谱管理器。 

背景技术

识别周围的无线环境、对应该无线环境进行通信参数的优化的认知无线(Cognitive radio)为世人所知。作为认知无线的例子,例如包括二次系统(干扰系统)共用一次系统(被干扰系统)中分配的频带的情况。 

当二次系统与一次系统共用频带时,二次系统需要对一次系统提供的既有服务不产生影响。因此,在二次系统的发送站(以下称为二次发送站)中,以调整为可确保一次系统的接收站(以下称为一次接收站)中的规定接收质量的发送功率(以下称为允许发送功率)来进行通信。其中,作为用于确保规定的接收质量的基准,可考虑将一次接收站的CIR(Carrier to Interference Ratio/载波干扰比)、CINR(Carrier to Interference plus Noise Ratio/载波干扰噪声比)确保为规定值以上,或使一次接收站的被干扰量为规定值以下。 

在非专利文献1中,示出了将作为一次系统的TV(Television/电视)播放系统的接收站中的CIR确保为规定值以上的允许发送功率。在非专利文献1中,推测从二次发送站发送的信号(二次信号)到达一次接收站时的路径损耗(传送损失),通过推测由二次信号产生的一次接收站的被干扰量,决定该允许发送功率。但是,路径损耗的推 测包括遮蔽产生的误差、或传送模型(奥村-秦式等路径损耗推测公式)和实际环境的不同造成的误差等,结果产生CIR的推测误差。因此,在非专利文献1中,加上与该CIR的误差大小对应的范围来设定允许发送功率。由此,可对应CIR的推测误差的大小来限制允许发送功率,以规定的概率确保CIR。 

并且,专利文献1记载了以下内容:在无线通信系统中的基站装置中,共用与其他无线通信系统通用及/或相邻的频带,求出使用的频带和由其他无线通信系统使用的频带的隔离频率宽度,求出基站装置和其他无线通信系统中包含的接收装置的隔离距离,根据隔离频率和隔离距离,决定不妨碍作为优先系统的其他无线通信系统的通信质量的最大发送功率。在该专利文献1中记载了:对于隔离距离和推测传送损失量的计算,使用自由空间传送损失公式。专利文献1也和非专利文献1一样,包括因与实际环境的不同而造成的误差等,结果产生CIR的推测误差。 

另一方面,在非专利文献2中,公开了以下干扰监测:位于一次接收站周边的监测站(在文献中记载为二次系统的接收站(二次接收站))测定二次信号、从一次系统的发送站(一次发送站)发送的信号(一次信号)的接收电平,用于一次接收站中的CIR的推测。在该方法中,使用监测站测定的二次信号、一次信号的接收电平,实测校正非专利文献1中使用的路径损耗的推测值。通过使用了测定结果的路径损耗的推测值的校正,可减少CIR推测误差,因此可降低抑制允许发送功率所需的范围,结果可增加允许发送功率。并且具有以下优点:通过将监测站用于测定,可对作为优先系统的一次系统的接收站不加以变更地提高一次接收站中的CIR的推测精度。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1:日本特开2009-100452号公报 

非专利文献: 

非专利文献1:Electronic Communications Committee(ECC)within the European Conference of Postal and Telecommunications Administrations(CEPT),“TECHNICAL AND OPERATIONAL REQUIREMENTS FOR THE POSSIBLE OPERATION OF COGNITIVE RADIO SYSTEMS IN THE WHITE SPACES OF THE FREQUENCY BAND470-790MHz”,ECC Report159,pp23-35,January,2011. 

非专利文献2:村岡一志、菅原弘人、有吉正行、“ホワイトスペース二次利用型コグニティブ無線システムの検討(3)-与干渉モニタリングに基づく高度スペクトル制御-”,電子情報通信学会ソサイエティ大会、B-17-2、2010年9月 

发明内容

发明要解决的问题 

但是,在非专利文献2记载的技术中,当监测站测定二次信号的接收电平时,存在测定误差成为问题的情况。这是因为,使监测站中的二次信号的接收电平和以同一频带发送的一次信号的接收电平相比相对较小(确保所需的CIR)地设定并发送允许发送功率。这种情况下,在较大接收电平的一次信号存在的频带中,需要测定二次信号的接收电平,因此二次信号受到一次信号的影响,难以正确地测定接收电平。当测定的接收电平有较大测定误差时,即使使用测定结果进行路径损耗的校正,也无法减少CIR的推测误差。因此,可能无法减小抑制允许发送功率所需的范围。 

本发明为解决上述问题而提出,其目的在于提供一种可高精度地校正二次信号到达一次接收站为止的路径损耗的推测值的路径损耗计算方法、路径损耗计算装置,以及路径损耗计算程序和无线通信系统及频谱管理器。 

用于解决问题的方法 

为解决上述问题,本发明涉及的路径损耗计算方法的特征在于,以第1频率推测自身的无线系统的发送站、和位于其他无线系统的发送站的服务区域的其他无线系统接收站之间的路径损耗值,在服务区域及其周边的监测站测定以和第1频率不同的其他无线系统的发送站的第2频率发送的自身的无线系统发送站的无线信号的接收功率值、或者在其他无线系统的发送站不使用第1频率的时间内所发送的自身的无线系统发送站的无线信号的接收功率值,使用自身的无线系统信号的接收功率的测定值,校正所推测的路径损耗值。 

本发明涉及的路径损耗计算装置的特征在于具有如下单元:以第1频率推测自身的无线系统的发送站、和位于其他无线系统的发送站的服务区域的其他无线系统接收站之间的路径损耗值;以及使用以和第1频率不同的其他无线系统的发送站的第2频率发送的自身的无线系统发送站的无线信号的接收功率的测定值、或者在其他无线系统的发送站不使用第1频率的时间内所发送的自身的无线系统发送站的无线信号的接收功率的测定值中的任一方,校正所推测的路径损耗值。 

本发明的一个方式涉及的路径损耗计算程序的特征在于,包括可由计算机执行的以下步骤:以第1频率推测自身的无线系统的发送站、和位于其他无线系统的发送站的服务区域的其他无线系统接收站之间的路径损耗值;以及使用在服务区域及其周边的监测站测定的、以和第1频率不同的其他无线系统的发送站的第2频率发送的自身的无线系统发送站的无线信号的接收功率的测定值、或者在其他无线系统的发送站不使用第1频率的时间内所发送的自身的无线系统发送站的无线信号的接收功率的测定值,校正所推测的路径损耗值。 

本发明的一个方式涉及的无线通信系统中,在二次系统中共用与一次系统的发送站的频率相同的频率,控制二次系统的发送信号的允许功率,以使二次系统的发送信号不对一次系统产生干扰,其特征在于,一次系统至少包括:一次系统的发送站;以及一次系统的接收站, 二次系统至少包括:二次系统的发送站;频谱管理器,管理来自二次系统的发送站的发送信号;以及监测站,位于一次系统的发送站的服务区域及其周边,测定来自二次系统的发送站的发送信号的接收功率,频谱管理器以第1频率推测二次系统的发送站和一次系统的接收站之间的路径损耗值,使用以和第1频率不同的一次系统的发送站的第2频率发送的二次系统发送站的无线信号的接收功率值、或者在一次系统的发送站不使用第1频率的时间内所发送的来自二次系统的发送站的发送信号的接收功率值,校正所推测的二次系统的发送站和一次系统的接收站之间的路径损耗值,使用校正后的路径损耗值,计算二次系统的发送站的允许发送功率。 

本发明的一个方式涉及的频谱管理器管理共用和一次系统的发送站的频率相同的频率的二次系统,其特征在于具有:通信单元,接收位于一次系统的发送站的服务区域及其周边的监测站测定的接收功率值;路径损耗推测单元,以第1频率推测二次系统的发送站和一次系统的接收站之间的路径损耗值;测定结果存储单元,保存监测站测定的接收功率值;路径损耗校正单元,使用以和第1频率不同的一次系统的发送站的第2频率发送的二次系统的发送站的无线信号的接收功率值、或者在一次系统的发送站不使用第1频率的期间内所发送的二次系统的发送站的无线信号的接收功率值,校正所推测的二次系统的发送站和一次系统的接收站之间的路径损耗值;以及允许功率设定单元,使用校正后的路径损耗值,计算二次系统的发送站的允许发送功率。 

发明效果 

根据本发明,在与保护对象的一次接收站使用的频率对应的第1频率下推测路径损耗值,将和第1频率不同的其他第2频率、或者在即使是第1频率但不使用的时间内由监测站测定的二次信号的接收功率,用于路径损耗实测校正。由此,在一次接收功率小的环境下可进行二次信号的测定,减小测定误差。由于可高精度地校正从二次发送 站到一次接收站的传送路径中的路径损耗的推测值,结果在二次系统共用与一次系统的频率相同的频率的无线系统中,可减小抑制允许发送功率所需的范围,可在最大限度内设定允许发送功率。 

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的二次系统的构成例的系统构成图。 

图2是表示本发明的第1实施方式涉及的一次系统和二次系统的关系的一例的系统构成图。 

图3是表示频谱管理器的构成例的框图。 

图4是表示各频率/各时间测定结果存储部中保存的各频率的测定结果的一例的图。 

图5是表示各频率的一次信号的接收功率的图。 

图6是表示各频率/各时间测定结果存储部中保存的各时间的测定结果的一例的图。 

图7是表示各时间的一次信号的接收功率的图。 

图8是表示监测站的构成例的框图。 

图9是表示导频信号的滑动相关的概念图。 

图10是表示频谱管理器的处理例的流程图。 

图11是表示监测站的处理例的流程图。 

图12是本发明的第2实施方式涉及的各频率/各时间测定结果存储部中保存的各频率的测定结果的一例。 

图13A是表示各频率的二次信号的接收功率的图。 

图13B是表示各频率的一次信号的接收功率的图。 

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。 

(第1实施方式) 

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的认知无线系统的一例的 系统构成图。认知无线系统中,作为二次系统和一次系统共用频率并进行通信。以下假设的例子为:一次系统是TV播放系统,二次系统是蜂窝系统。当然,该构成仅是一例,一次系统及二次系统的组合不限于该构成。一次系统及二次系统的组合例如可以是TV系统和WRAN(Wireless Regional Access Network/无线区域网络接入)系统的组合、TV系统和自治体等地区无线、防灾无线的组合。在其他例子中,一次系统可以是无线麦克风、特定用途无线(例如集中住宅用无线、企业内自营无线、农业用无线等),二次系统可以是无线LAN(Local Area Network/局域网)。并且,本发明的第1实施方式的构成不一定仅限于一次系统和二次系统这样的频率利用时的优先顺序不同的无线系统的组合,也可以是在优先顺序相同的无线系统中共用频率。 

在图1中,一次系统由一次发送站20和一次接收站21构成。此外,在此显示了一个一次接收站21,但一次接收站21也可有多个。 

二次系统由二次发送站10、频谱管理器12、监测站11、地理数据库13、核心网14构成。 

此外,二次系统存在包括上述之外的构成(例如,作为二次发送站10的通信对象的二次系统的接收站)的情况,但这些构成和本发明的实施方式没有直接关系,因此为使说明清晰,在图1中没有图示。 

二次发送站10为了进行通信,二次利用一次系统的频带。此时,二次发送站10对频谱管理器12,经由核心网14进行二次利用请求(也可指定二次利用的时间或频率),作为其回答,从频率管理器12指定允许发送功率。 

二次系统和一次系统共用频率以进行通信。其中,当来自二次发送站10的发送功率较大时,对一次系统形成干扰,通过一次接收站21无法以适当的质量接收来自一次发送站20的信号。因此,在本发明的 实施方式中,二次发送站10通过以允许发送功率以下的发送功率进行发送,限制二次发送站10的干扰量,以便在二次系统和一次系统共用频率的情况下,一次接收站21也可确保规定的接收质量。 

以下设该接收质量为一次接收站21的CIR(Carrier to Interference Ratio/载波干扰比)。二次发送站10的允许发送功率设定为一次发送站21的CIR变为规定值以上的最大发送功率。由此,在二次发送站10使用和一次发送站20相同的频率进行发送的情况下,一次接收站21也可将来自一次发送站20的信号保持规定的接收质量并接收。 

并且,如下所述,二次发送站10的允许发送功率通过实测校正路径损耗推测值而更新。为了使频谱管理器12进行路径损耗推测值的实测校正、监测站11的选择,二次发送站10将发送功率、使用中的频率通知给频谱管理器12。 

监测站11位于一次接收站21的周边,测定来自二次发送站10的二次信号的接收功率、来自一次发送站20的一次信号的接收功率。测定的接收功率经由核心网14传送给频谱管理器12。如下所述,该测定的接收功率用于校正路径损耗推测值。 

其中,二次发送站10及监测站11例如可作为蜂窝系统中的基站、中转站、或终端站。并且,对于监测站11,也可以是专用于监测的站点(监测用传感器)。 

以下以二次发送站10及监测站11是基站、且可利用核心网的情况为例进行说明。并且,在图1中,仅图示了一个监测站11,但也可以如蜂窝系统的基站一样,以平面式配置多个监测站。 

频谱管理器12基本上具有管理二次系统的频率利用的功能。 

即,频谱管理器12对于请求二次利用一次系统的频带的二次发送站10,通知在可使用的各频率下使用的允许发送功率。 

并且,频谱管理器12从二次发送站10接收和使用中的频率相关的信息(或者和预定使用的频率相关的信息),向监测站11发送测定委托。此时,频谱管理器12从多个监测站11中选择一个或多个实际进行测定的监测站11,发送测定委托。对于监测站11的选择方法稍后论述。 

并且,频谱管理器12计算出二次发送站10和一次发送站21之间的路径损耗推测值、或一次发送站20和一次接收站21之间的路径损耗推测值。并且,频谱管理器12经由核心网14接收监测站11中的来自一次发送站20的一次信号的接收功率测定值、及来自二次发送站10的二次信号的接收功率测定值,保存该测定结果。此外,测定结果是由监测站11测定的接收功率值,但也可以是将接收功率值量子化的结果、或与接收功率成比例关系的其他值(例如导频信号和接收信号的相关值)等。并且,频谱管理器12在保存的测定结果中,以测定精度信息为基础,选择适于校正路径损耗值的测定结果,进行路径损耗推测值的实测校正。此时,在本发明的第1实施方式中,如下所述,以保护对象的一次接收站21使用的频率所对应的第1频率进行路径损耗推测,将以和第1频率不同的第2频率测定的二次信号的接收功率、或虽然是同一频率但以和一次接收站的使用的时间不同的时间测定的二次信号的接收功率值,用于路径损耗实测校正。由此,可高精度地实测校正路径损耗推测值。 

进一步,频谱管理器12使用实测校正的路径损耗推测值进行允许发送功率的计算,发送到二次发送站10,设定二次发送站10的允许发送功率。即,频谱管理器12使用实测校正的从一次发送站20到一次接收站21的路径损耗推测值、及从二次发送站10到一次接收站21的路径损耗推测值,推测一次接收站21中的一次信号的接收功率及二次 信号的接收功率,将二次发送站10的允许发送功率设定为CIR为规定值以上的最大发送功率。 

此外,频谱管理器12可以是单独的装置,也可在和一次发送站10、监测站11相同的装置内发挥作用。进一步,频谱管理器12的各功能在二次发送站10、监测站11的各自的装置中可功能分离地设置。 

地理数据库13存储与一次系统及二次系统相关的规定信息(例如无线站的位置、无线站的覆盖范围、发送功率、天线高度、天线指向性等相关的信息)。地理数据库13将这些信息根据需要提供到请求发送地(例如频谱管理器12、二次发送站10、监测站11)。其中,地理数据库13为了分别管理一次系统的信息和二次系统的信息,也可作为多个数据库装置分离。并且,该地理数据库13也可以是频谱管理器12的功能的一部分(例如下述各频率/各时间测定结果存储部104)或全部被统合的装置。 

核心网14是二次发送站10、监测站11、频谱管理器12、地理数据库13进行通信的网络。该网络可以是对通信商关闭的核心网,也可以是跨越多个通信商的网络。并且,该网络可以是有线网络,也可以是无线网络。 

图2是表示一次系统和二次系统的地理关系的一例的系统构成图。 

在图2中,显示了一次发送站20(20_1~20_7)、一次接收站21(21_1~21_7)、一次系统服务区域22(22_1~22_7)、二次发送站10、监测站11。一次发送站20(20_1~20_7)及一次接收站21(21_1~21_7)构成一次系统。二次发送站10及监测站11构成二次系统。 

一次发送站20_1~20_7表示作为使用频率f1~f14中的任一方的 发送站的多个发送站。在图2中,一次发送站20_1使用f1、f8,一次发送站20_2使用f2、f9,一次发送站20_3使用f3、f10,一次发送站20_4使用f4、f11,一次发送站20_5使用f5、f12,一次发送站20_6使用f6、f13,一次发送站20_7使用f7、f14。例如,在TV播放系统的各播放站中,和该图2一样,在各站中多个频率分配到播放中。频率的分配方法不限于此。 

一次接收站21_1~21_7在各一次系统服务区域22_1~22_7中仅逐个表示,但实际上在服务区域内有多个。 

一次系统服务区域22_1~22_7是以六角单元分割的服务区域,假设在各一次发送站20_1~20_7中使用的两个频率的服务区域的大小相同。此外,一次系统服务区域22_1~22_7是地理上相邻的服务区域重复的服务区域设计,也可以是一个位置不同的发送站包含在多个服务区域的服务区域。 

二次发送站10位于使用频率f1、f8的一次系统服务区域22_1中,假设在该位置上二次利用频率f6。 

监测站11假设并图示:在二次发送站10使用频率f6时,位于干扰影响较大(例如距二次发送站10的距离较近)的位置周边的监测站。实际上,以平面式展开多个监测站11。 

在图2的例子中,当二次发送站10使用频率f6时,在位于干扰影响最大的位置周边的监测站11中,测定从二次发送站10发送的信号、和从一次发送站20_6发送的一次信号的接收功率。并且,该接收功率测定值传送给频谱管理器12。 

频谱管理器12使用该测定结果,进行二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值、及一次发送站20_6和一次接收站21_6 之间的路径损耗推测值的校正。并且,频谱管理器12在频率f6的一次系统服务区域22_6中,在干扰影响最大的位置上,为了保护一次系统,决定二次发送站10的允许发送功率。 

图3是表示频谱管理器12的构成的框图。如图3所示,频谱管理器12由网络通信部101、监测站决定部102、测定精度计算部103、各频率/各时间测定结果存储部104、路径损耗推测部105、路径损耗校正部106、允许发送功率设定部107构成。 

网络通信部101具有以下功能:频谱管理器12的各部件经由核心网14与其他装置(二次发送站10、监测站11、地理数据库13等)进行通信。 

监测站决定部102接收二次发送站10在使用中的频率、或决定了使用的频率的通知,决定用于测定该无线信号的测定站11。监测站决定部102对决定的监测站11发送测定委托,指示进行测定的频率。并且,在测定委托中指定的测定频率可分别设定为测定二次信号的频率和测定一次信号的频率。 

测定精度计算部103具有以下功能:输入从监测站11接收的测定结果,计算出测定精度信息,将测定结果和测定精度信息存储到各频率/各时间测定结果存储部104。对于测定精度信息的计算稍后进行说明。 

各频率/各时间测定结果存储部104具有按照进行了测定的各频率(测定频率)、或进行了测定的各时间(测定时间)存储测定结果的功能。该测定结果按照二次发送站10和监测站11的各组合保存。 

路径损耗推测部105具有以下功能:接收从二次发送站10传送的二次利用请求,通过使用与作为二次利用的候选的各频率对应的传送 模型,计算出二次发送站10和一次接收站21之间的路径损耗推测值。进一步,路径损耗推测部105具有计算出一次发送站20和一次接收站21之间的路径损耗推测值的功能。 

路径损耗校正部106根据各频率/各时间测定结果存储部104中保存的测定结果,进行路径损耗推测值的实测校正。在本发明的第1实施方式中,路径损耗校正部106在校正二次发送站10和一次接收站21之间的路径损耗推测值时,进行使用了二次信号的接收功率测定值的实测校正。在路径损耗推测部105中的路径损耗推测中,以和保护对象的一次接收站使用的频率所对应的频率(第1频率)进行路径损耗推测,与之相对,在路径损耗校正部106中,作为该二次信号的接收功率测定值,使用以与在保护对象的一次接收站21中使用的频率不同的频率(第2频率)发送且由监测站11测定的二次信号的接收功率、或者以和保护对象的一次接收站21使用的时间不同的时间发送且由监测站11测定的接收功率。并且,一次发送站20和一次接收站21之间的路径损耗推测值使用第3频率推测,在实测校正时使用一次信号的接收功率测定值。作为该一次信号的接收功率测定值,使用以与二次发送站(二次发送站10或其他二次发送站)使用的频率不同的频率(第4频率)从一次发送站20发送且由监测站11测定的接收功率、或者虽然是同一频率但以和二次发送站10使用的时间不同的时间从一次发送站20发送且由监测站11测定的接收功率。 

并且,路径损耗校正部106在校正二次发送站10和一次接收站21之间的路径损耗校正值时,在包括保护对象的一次接收站21使用的频率在内、可利用多个频率下的二次信号接收功率测定结果的情况下,或者在包括一次接收站21使用的时间在内可利用多个时间下的二次信号接收功率测定结果的情况下,使用根据测定精度信息判断为测定精度高的接收功率的测定值。其中,作为对二次信号的接收功率值的测定精度信息,使用利用传送模型计算出的监测站11中的一次信号的接收功率推测值,将一次信号的接收功率推测值最小的二次信号的接收 功率推测值用于实测校正。实测校正的方法是,将二次信号的接收功率推测值和二次信号的接收功率推测值的差分值作为校正值,校正从二次发送站10到一次接收站21的路径损耗推测值。 

另一方面,在路径损耗校正部106中,在校正一次发送站20和一次接收站21之间的路径损耗推测值时,在包括二次接收站20使用的频率在内、可利用多个频率下的一次信号接收功率测定值结果的情况下,或者在包括二次发送站10使用的时间在内、可利用多个时间下的一次信号接收功率测定值的情况下,和上述一样使用根据测定精度信息判断为测定精度高的接收功率的测定值。其中,作为对此时的一次信号的接收功率值的测定精度信息,使用利用传送模型计算出的监测站11中的二次信号的接收功率推测值,将二次信号的接收功率推测值最小的一次信号的接收功率推测值用于实测校正。实测校正的方法是,将一次信号的接收功率推测值和一次信号的接收功率推测值的差分值作为校正值,校正从一次发送站20到一次接收站21的路径损耗推测值。 

允许发送功率设定部107使用实测校正的从一次发送站20到一次接收站21的路径损耗推测值、及从二次发送站10到一次接收站21的路径损耗推测值,推测一次接收站21中的一次信号的接收功率及二次信号的接收功率,将二次发送站10的允许发送功率设定为CIR为规定值以上的最大发送功率。 

以下对图3所示的频谱管理器12的测定精度计算部103、各频率/各时间测定结果存储部104、路径损耗测定部105、路径损耗校正部106、允许发送功率设定部107,分别详细说明其处理。 

如上所述,在测定精度计算部103中进行以下处理:输入从监测站11接收的测定结果,计算出测定精度信息,将测定结果和测定精度信息存储到各频率/各时间测定结果存储部104。以下说明此时的测定 精度计算部103中的测定精度的计算方法。 

首先,说明对二次信号的接收功率测定值的测定精度的计算。在本发明的第1实施方式中,作为对二次信号的接收功率测定值的测定精度信息,使用根据利用了传送模型的路径损耗推测而计算出的监测站11中的一次信号的接收功率推测值。 

即,监测站11中的一次信号的接收功率推测值CMonEst可通过下式计算。 

(数式1) 

CMonEst=PPri+GPriTx-Lpri-Mon+GPri-MonRx···(1)

其中,PPri是通过监测站11进行了测定的频率/时间(测定频率/测定时间)下的一次发送站20的发送功率,GPriTx是一次发送站20的发送天线增益,LPri-Mon是使用传送模型计算出的一次发送站20和监测站11之间的路径损耗推测值,GPri-MonRx是监测站11中的一次发送站20方向的接收天线增益。传送模型中的频率(或波长)是与保护对象的一次接收站使用的频率对应的频率(或波长)。 

此外,各项的单位是dB或dBm,以下说明中的变量也同样。一次发送站20和监测站11之间的路径损耗推测值,可使用以一次发送站20和监测站11的距离(可根据各站的位置计算)、各站的天线高度等为参数的传送模型来计算。并且,一次发送站20的发送功率信息、发送天线增益、发送天线高度、位置信息、监测站11的接收天线增益、位置信息等被保存于地理数据库13,经由核心网14取得并使用。同样,在以下说明中,进行接收功率推测值的计算、路径损耗推测值的计算时,必要的信息从地理数据库13取得。 

在监测站11中,当一次信号的接收功率推测值较低时,成为二次信号以外的其他信号的接收功率较小的环境,因此可判断测定误差减小、测定精度较高。另一方面,在监测站11中的一次信号的接收功率推测值较高时,成为二次信号以外的其他信号的接收功率较大的环境,因此可判断测定误差较大、测定精度较低。因此,如公式(1)所示求出一次信号的接收功率推测值,则可将该一次信号的接收功率推测值作为对二次信号的接收功率推测值的测定精度信息利用。 

以上说明了对二次信号的接收功率测定值的测定精度,但作为对一次信号的接收功率测定值的测定精度信息,设为根据传送模型下的路径损耗推测所计算的监测站11中的二次信号的接收功率推测值。 

二次信号的接收功率推测值也和公式(1)一样,通过由监测站11测定的频率/时间下的二次发送站10的发送功率、二次发送站10的发送天线增益、二次发送站10和监测站11之间的路径损耗推测值、监测站11中的二次发送站10方向的接收天线增益。 

此外,二次信号发送功率从二次发送站10取得监测站进行了测定的测定频率/测定时间下的发送功率。并且,二次发送站10和监测站11之间的路径损耗推测值,可使用以二次发送站10和监测站11的距离(根据各站的位置信息可计算)、各站的天线高度等为参数的传送模型来计算。 

因此,测定精度计算部103,作为对二次信号的接收功率测定值的测定精度信息,计算出根据传送模型计算的一次信号的接收功率推测值,作为对一次信号的接收功率测定值的测定精度信息,计算出根据传送模型计算的二次信号的接收功率推测值。这样计算出的测定精度信息保存在各频率/各时间测定结果存储部104。 

图4是如图2所示配置一次系统和二次系统时的各频率/各时间测 定结果存储部104中保存的各频率测定结果的一例。在该例中,作为测定结果表示:频率f4、f5、f6下从二次发送站10发送的二次信号的接收功率测定值;频率f6、f13下从一次信号20_6发送的一次信号的接收功率测定值。 

如图4所示,作为对二次信号的接收功率测定值的测定精度信息,保存一次信号的接收功率推测值。一次信号的接收功率推测值越高,二次信号的测定误差越大,测定精度越低。 

如图2所示,在一次系统服务区域22_4中存在频率f4的一次发送站20_4,在一次系统服务区域22_5中存在频率f5的一次发送站20_5,在一次系统服务区域22_6中存在频率f6的一次发送站20_6。此时的监测站11中的频率f4、f5、f6下的接收功率如图5所示。 

一次发送站20_4远离监测站11,因此频率f4下的一次信号接收的功率推测值变小,频率f4下的二次信号的接收功率测定值的测定精度变高。一次发送站20_5和一次发送站20_4相比距监测站11较近,因此频率f5下的二次信号的接收功率测定值的测定精度比频率f4时低。与之相对,一次发送站20_6接近监测站11,因此频率f6下的一次信号的接收功率推测值变大,频率f6下的二次信号的接收功率测定值的测定精度变低。 

在上述例子中,说明了将按各频率测定的测定结果及测定精度保存在各频率/各时间测定结果存储部104的例子,但也可将按各时间测定的测定结果及测定精度保存在各频率/各时间测定结果存储部104中。 

同样,对于从一次发送站20_6发送的一次信号的接收功率测定值,二次信号的接收功率测定值变为测定精度信息,二次信号的接收功率推测值越高,一次信号的测定误差越大、测定精度越低。 

图6是各频率/各时间测定结果存储部104中保存的各时间测定结果的一例。和图4的例子的不同点在于,图6的例子是将在某个测定频率下测定的结果按各时间保存。 

图7是按各测定时间显示图6中的一次信号的接收功率推测值的一例。例如,时刻t1是3点、时刻t2是11点、时刻t3是19点这样表示不同的时刻。其中,时刻t1假设相当于一次发送站未进行发送的时间(例如电视播放停止的时间),设一次信号的接收功率为0。此时,时刻t1下的二次信号的接收功率推测值变小(变为0),因此时刻t1下的二次信号的接收功率测定值的测定精度变高。其他时刻t2、t3下的一次信号的接收功率推测值变大,时刻t2、t3下的二次信号的接收功率测定值的测定精度变低。 

此外,也可组合图4及图6,按照各测定频率(f4、f5、f6),将以测定的时间(时刻t1、t2、t3)分类的测定结果保存在各频率/各时间测定结果存储部104中。 

接着说明图3所示的频谱管理器12中的路径损耗推测部105的处理。如上所述,路径损耗推测部105接收从二次发送站10发送的二次利用请求,对作为二次利用的候选的各频率,计算出二次发送站10和一次接收站21之间的路径损耗推测值。进一步,路径损耗推测部105也可计算出一次发送站20和一次接收站21之间的路径损耗推测值。 

路径损耗推测部105推测的路径损耗与二次利用请求中包含的频率、时间等信息对应。例如,通过二次发送站10是在当前的时刻下二次利用频率、还是将来进行二次利用,来进行时间的指定。并且,推测路径损耗的频率(进行二次利用的预定频率)也可通过二次发送站10指定。并且,二次发送站10的二次利用请求中也可不包括指定频率、时间的信息,而对所有二次利用候选频率进行路径损耗推测。 

此外,在以下说明中,是作为路径损耗推测、路径损耗校正及允许发送功率设定对象的二次利用候选的频率是一个的例子,但如上所述,当二次利用候选频率有多个时,对各频率进行同样的操作。 

首先,路径损耗推测部105在二次发送站10使用二次利用候选频率时,确定干扰最大的一次接收站21的位置。 

例如,在图2中,二次利用候选频率为f6。这种情况下,产生干扰的是一次系统服务区域22_1~22_7中,使用与二次利用的频率相同的频率f6的一次系统服务区域22_6。并且,在该频率f6的一次系统服务区域22_6中,可认为距二次发送站10最近的服务区域端的一次接收站21_6的干扰量最大。将位于该确定的位置的一次接收站21_6作为保护对象的一次接收站。 

此外,保护对象的一次接收站的位置不一定是一个,在推测干扰为规定值以上的区域中,保护对象的一次接收站21也可有多个。 

接着,路径损耗推测部105对二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值,通过使用以二次发送站10和一次接收站21_6之间的距离(根据各站的位置信息可计算)、各站的天线高度等为参数的传送模型来计算。并且,路径损耗推测部105对一次发送站20_6和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值,通过使用以一次发送站20_6和一次接收站21_6之间的距离(根据各站的位置信息可计算)、各站的天线高度等为参数的传送模型来计算。 

如上计算出的各路径损耗推测值和保护对象的一次接收站21_6的位置信息,从路径损耗推测部105输出,输入给路径损耗校正部106。 

路径损耗校正部106进行从路径损耗推测部105输入的二次发送 站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值的实测校正。并且,也可进行一次发送站20和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值的实测校正。 

进一步详述该路径损耗校正部106的处理。路径损耗校正部106在进行二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值的实测校正时,进行以下处理。 

首先,路径损耗校正部106通过将输入的一次接收站21_6的位置信息与监测站11的位置信息相比较,来确定附近的监测站11。 

接着,路径损耗校正部106搜索由监测站11测定的二次发送站10的接收功率的测定结果是否保存在各频率/各时间测定结果存储部104中。 

在本发明的第1实施方式中,路径损耗校正部106在校正二次发送站10和保护对象的一次接收站(在图2的例子中是一次接收站21_6)之间的路径损耗推测值时,进行使用了二次信号的接收功率测定值的实测校正。作为该二次信号的接收功率测定值,使用以和在保护对象的一次接收站21_6中使用的频率不同的频率发送且由监测站11测定的二次信号的接收功率、或者以和保护对象的一次接收站21_6使用的时间不同的时间发送且由监测站11测定的接收功率。并且,在校正一次发送站20和一次接收站21_6之间的路径损耗校正时,进行使用了一次信号的接收功率测定值的实测校正。作为该一次信号的接收功率测定值,使用以和二次发送站10中使用的频率不同的频率从一次发送站20发送且由监测站11测定的二次信号的接收功率、或者虽然是同一频率但和二次发送站10使用的时间不同的时间从一次发送站20发送且由监测站11测定的接收功率。 

例如,在图2的例子中,一次系统和二次系统共用频率f6时,保 护对象的接收站变为一次接收站21_6。在路径损耗校正部106中校正二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值时,将以和频率f6不同的频率发送且由监测站11测定的二次信号的接收功率测定值、或者虽然是频率f6但以和一次信号的发送时间不同的时间(即一次信号未发送的时间)发送且由监测站11测定的二次信号的接收功率测定值,用于路径损耗校正。另一方面,在频率f6下二次发送站10进行发送的情况下,在路径损耗校正部106中校正一次发送站20_6和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值时,将在一次发送站20_6使用的频率且和f6不同的频率(图2的例子中是f13)下被发送且由监测站11测定的一次信号的接收功率测定值、或者虽然是频率f6但以和二次信号发送的时间不同的时间被发送且由监测站11测定的二次信号的接收功率测定值,用于路径损耗校正。 

并且,路径损耗校正部106在校正二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值时,包括一次接收站21_6使用的频率在内、可利用多个频率下的二次信号接收功率测定结果时,或者包括一次接收站21使用的时间在内、可利用多个时间下的二次信号接收功率测定结果时,使用根据测定精度信息判断为测定精度高的接收功率的测定值。如上所述,作为对二次信号的接收功率值的测定精度信息,使用利用传送模型计算出的监测站11中的一次信号的接收功率推测值,将一次信号的接收功率推测值最小的二次信号的接收功率测定值用于实测校正。实测校正的方法是,将二次信号的接收功率推测值和二次信号的接收功率推测值的差分值作为校正值,校正从二次发送站10到一次接收站21_6的路径损耗校正值。 

另一方面,在路径损耗校正部106中,校正一次发送站20和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值时,包括二次发送站10使用的频率在内、可利用多个频率下的一次接收功率测定结果时,或者包括二次发送站10使用的时间在内、可利用多个时间下的一次接收功率测定结果时,和上述一样,使用根据测定精度信息判断为测定精度高的接 收功率的测定值。如上所述,作为对此时的一次信号的接收功率值的测定精度信息,使用利用传送模型计算出的监测站11中的二次信号的接收功率推测值,将二次信号的接收功率推测值最小的一次信号的接收功率测定值用于实测校正。实测校正的方法是,将一次信号的接收功率推测值和一次信号的接收功率推测值的差分值作为校正值,校正从一次发送站20到一次接收站21的路径损耗校正值。 

例如,如图2所示,当保护对象的一次接收站21_6使用频率f6、f13时,考虑二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值的校正,如图4所示,各频率/各时间测定结果存储部104在各测定频率(f4、f5、f6)中存储测定结果。此时,如图5所示,其中频率f4下的一次信号的接收功率推测值最小,频率f4下的二次信号的接收功率测定值的精度最高。这种情况下,频率f4下的二次信号的接收功率测定值用于路径损耗校正。 

另一方面,如图6及图7所示,测定结果按照各时间保存在各频率/各时间测定结果存储部104中时,在测定时刻t1下测定的一次信号的接收功率推测值最小,约为0。这种情况下,在测定时刻t1下的二次信号的接收功率测定值的精度最高,在时刻t1下的二次信号的接收功率测定值用于路径损耗校正。 

因此,在本发明的第1实施方式中,当校正二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值时,将作为测定精度信息使用的一次信号的接收功率推测值最小的二次信号的接收功率测定值,用于路径损耗推测值的校正,从而在同一带域包含的信号中,可增大二次信号的接收功率的比例,因此可减小测定误差。同样,当校正一次发送站20和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值时,将作为测定精度信息使用的二次信号的接收功率测定值最小的一次信号的接收功率测定值,用于路径损耗推测值的校正,从而在同一带域包含的信号中,可增大一次信号的接收功率的比例,因此可减小测定误差。 

此外,在上述例子中,作为二次信号的接收功率测定值的测定精度信息,使用一次信号的接收功率推测值,但作为其他测定精度信息,也可使用由监测站11测定的一次信号的接收功率测定值。这种情况下,与将一次信号的接收功率推测值作为测定精度信息使用时一样,一次信号的接收功率测定值最小的二次信号的接收功率测定值用于实测校正,从而在同一带域包含的信号中,可增大二次信号的接收功率的比例,因此可减小测定误差。进一步,作为其他测定精度信息,也可使用监测站11中的二次信号的接收功率推测值。这种情况下,预测二次信号的接收功率推测值大的二次信号的接收功率测定值的实际的接收功率也较大,因此通过将该测定值用于实测校正,可减小测定误差。 

同样,在上述例子中,作为一次信号的接收功率测定值的测定精度信息,使用二次信号的接收功率推测值,但作为其他测定精度信息,也可使用由监测站11测定的二次信号的接收功率测定值。这种情况下,和将二次信号的接收功率推测值作为测定精度信息使用时一样,二次信号的接收功率测定值最小的一次信号的接收功率测定值用于实测校正,从而在同一带域包含的信号中,可增大一次信号的接收功率的比例,因此可减小测定误差。进一步,作为其他测定精度信息,也可使用监测站11中的一次信号的接收功率推测值。这种情况下,预测一次信号的接收功率推测值大的一次信号的接收功率测定值的实际的接收功率也较大,因此通过将该测定值用于实测校正,可减小测定误差。 

也可使用一次信号的接收功率推测值。这种情况下,一次信号的接收功率测定值最大的一次信号的接收功率测定值用于实测校正,从而在同一带域包含的信号中,可增大一次信号的接收功率的比例,因此可减小测定误差。 

接着,路径损耗校正部106使用判断为测定精度高的测定结果,实测校正从二次发送站10到一次接收站21_6的路径损耗的推测值、 及一次发送站20和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值。以下说明实测校正二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值时的处理。 

设一次信号的接收功率推测值最小的频率(或时间)下的监测站11中的监测信号的接收功率测定值为IMonMeas。使用该测定结果,计算出用于实测校正从二次发送站10到一次接收站21_6的路径损耗的推测值的校正值△。该校正值△如下式所示,作为二次信号的接收功率测定值和二次信号的接收功率推测值的差分值计算。 

(数式2) 

Δ=IMonEst-IMonMeas···(2)

其中,IMonEst是一次信号的接收功率推测值最小的频率(或时间)下的监测站11中的二次信号的接收功率推测值。该路径损耗推测的校正值△可存储到各频率/各时间测定结果存储部104。 

该校正值△用于从二次发送站10到一次接收站21_6之间的路径损耗推测值的校正。具体通过下式进行校正。 

(数式3) 

L′Sec-Pri=LSec-Pri+w·Δ   …(3) 

其中,LSec-Pri是从二次发送站10到一次接收站21_6的频率f6下的路径损耗推测值,L’Sec-Pri是进行了校正的路径损耗推测值,w是校正值的加权系数(0≤w≤1)。 

其中,加权系数w例如根据监测站11和二次发送站10的传送环境的相关性来决定。例如,当监测站11和二次发送站10之间的距离 离开、传送环境的相关性较低时,减小权重,相反当距离较近时,增大权重,以进一步反映校正值。 

并且,加权系数w也可反映校正值的计算中使用的测定结果的频率(测定频率)、和作为校正对象的路径损耗推测值的频率(二次利用候选频率)之间的频率差形成的传送环境的相关性。 

例如,当频率差变大时,传送环境的相关性变小,因此减小加权系数w,当频率差较小,传送环境的相关性变大,因此可增大加权系数w。进一步,加权系数w中也可反映校正值的计算中使用的测定结果的时间(测定时间)和实际进行二次利用的时间(例如当前时刻)之间的时间差形成的传送环境的相关性。例如,白天和黑夜的电离层形成的电波反射不同等,因时刻不同,路径损耗发生变动,因此也可根据测定时间和当前时间的时间差来决定加权系数w。 

如上获得的校正后的路径损耗推测值从路径损耗校正部106输出给允许发送功率设定部107。 

此外,以上路径损耗推测值的校正不仅可适用于从二次发送站10到单一的一次接收站21_6的路径损耗推测值,也可适用于到多个一次接收站的各路径损耗推测值。 

例如,将图2中的作为干扰保护对象的一次系统服务区域22(22_1~22_7)栅格状(例如100m×100m)分割,在假设干扰大的区域的各栅格点上假设存在一次接收站21,推测到该多个一次接收站21的路径损耗,进行实测校正。此时,用于到各一次接收站21的路径损耗推测值的校正的测定结果,无需是通过单一的监测站11获得的测定结果,可使用由距各一次接收站21的距离近的各监测站测定的测定结果。进一步,使用由多个监测站11测定的测定结果,也可进行路径损耗推测值的实测校正。 

以上说明是在进行二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值的实测校正的情况,同样,也可实测校正一次发送站20_6和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值。此时,作为测定结果,使用各频率/各时间测定结果存储部104中存储的一次信号的接收功率测定值。 

总之,这里的一次信号是对保护对象的一次接收站21从进行发送的一次发送站(例如图2中的20_6)发送的信号,并非通过位于其他位置的其他一次发送站(例如图2中的20_1~20_5、20_7)发送的一次信号。 

如上所述,通过路径损耗校正部106,使用实测值进行路径损耗校正。 

校正后的各路径损耗推测值(二次发送站10和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值、一次发送站20_6和一次接收站21_6之间的路径损耗推测值),从路径损耗校正部106传送给允许发送功率设定部107。 

此外,在初始状态等中,可考虑以下情况:未进行可用于路径损耗推测值的校正的测定,各频率/各时间测定结果存储部104中未存储适当的测定结果。此时,不进行实测校正,取而代之,将原来的路径损耗推测值输入给允许发送功率设定部107。 

接着说明图3中的频谱管理器12的允许发送功率设定部107中的处理。在允许发送功率设定部107中,输入从校正后的二次发送站10到一次接收站21_6的路径损耗推测值、及从校正后的一次发送站20_6到一次接收站21_6的路径损耗推测值。允许发送功率设定部107使用这些校正后的路径损耗推测值,如下设定允许发送功率PSec,Max。 

(数式4) 

PSec,Max=(PPri+GPriTx-LPri-Pri+GPri-PriRx)-(GSecTx-LSec-Pri+GSec-PriRx)-CIRreq-···(4)

其中,PPri是使用二次利用候选频率的一次发送站20_6的发送功率,GPriTx是一次发送站20_6的发送天线增益,L’Pri-Pri是从一次发送站20_6到一次接收站21_6的校正后路径损耗推测值,L’Sec-Pri是从二次发送站10到一次接收站21_6的校正后路径损耗推测值。 

并且,GPri-PriRx和GSec-PriRx是一次接收站21的接收天线增益,分别是一次信号的到来方向的增益、二次信号的到来方向的增益。各信号的到来方向根据一次接收站21和一次接收站20的位置关系、一次接收站21和二次发送站10的位置关系计算,并计算出天线增益。 

并且,CIRreq是一次接收站21_6的保护所请求的CIR,按照各一次系统确定。进一步,σ是与假设使用校正后的路径损耗推测值时的CIR的推测误差相关的标准偏差,q是可确保请求CIR的概率所对应的系数。因此,qσ相当于对允许发送功率设定的范围,以使一次接收站21_6的CIR以规定概率可满足请求CIR。此外,作为q值,例如当CIR推测误差是高斯分布时,考虑以95%确保请求CIR时,为1.645。 

此外,公式(4)是在使用二次利用候选频率的单一的一次接收站21_6中,用于以规定概率确保请求CIR的允许发送功率。在同一二次利用候选频率中,作为保护多个一次接收站21_6的方法,也可对各一次接收站21_6计算出公式(4)的允许发送功率,将其中的最小值作为最终的允许发送功率。 

这样获得的允许发送功率经由核心网14传送给二次发送站10,二次发送站10设定作为允许发送功率以下的发送功率。 

图8是表示监测站11的构成例的框图。监测站11由网络通信部151、测定频率设定部152、接收用RF部153、接收功率测定部154构成。此外,对于和本发明没有直接关系的构成要素(例如当监测站11是基站时,在基站和终端间进行无线通信的电路等),为使说明清楚而省略。 

网络通信部151用于由监测站11经由核心网14与其他装置(例如频谱管理器12)进行通信。 

在测定频率设定部152中,经由核心网14,从频谱管理器接收测定委托。接着,在测定频率设定部152中,将接收到测定委托的频率(测定频率)输出给接收用RF部153。 

此外,“测定频率”是用于测定从二次发送站10、一次发送站20发送的信号的频率,与监测站11作为基站向从属的终端发送的下行信号的频率、或从终端接收的上行信号的频率不同。并且,通过测定委托而指定的测定频率也可分别设定为测定二次信号的频率和测定一次信号的频率。 

接收用RF部153在内部具有:带通滤波器、低杂音放大器、进行RF(Radio Frequency/无线电频率)带信号和基带信号的频率变换的频率变换部、A/D变换部(Analog to Digital变换部/模拟到数字变换部)等。 

在接收用RF部153中,通过测定频率设定部152设定带通滤波器的频率(中心频率、频带宽度),在从天线输入的无线信号中,限制测定频带以外的电波的接收。在接收用RF部153中,进一步将提取的测定频带的信号变换为数字基带信号,输出给接收功率测定部154。 

此外,根据接收功率测定部154的测定方法不同,也可输入RF信号、IF(Intermediate Frequency/中频)信号。 

接收功率测定部154,从接收用RF部153输入测定频率的数字基带信号,计算出测定对象信号的接收功率。其中,测定对象信号是二次信号或一次信号。 

作为接收功率的测定方法,只要是可测定二次信号的接收功率或一次信号的接收功率的方法,则可使用任意的方法。 

例如,在测定对象的信号(例如二次信号)被发送的期间,其他信号(例如一次信号)未被发送的情况下,对测定频率的接收功率直接测定,减去频带内包含的杂音功率,从而可测定测定对象信号的接收功率。 

在测定频率中,当二次信号和一次信号同时被发送时,使用分离各信号的功率并测定的方法。作为该方法可利用以下功率测定方法:其使用了通过测定对象信号的导频信号和接收信号的滑动相关而求出的相互相关值。具体而言,对实际接收的导频信号和已知的导频信号,通过滑动相关计算相关值,求出最大相关值,根据该值推测导频信号的接收功率。 

其中,导频信号的接收功率的计算是,预先保存表示最大相关值和导频信号的接收功率的对应关系的表格,以求出的最大相关值为检索值,检索该表格并求出。当导频信号的发送功率在总发送功率(导频信号、数据信号的总发送功率值)中所占比例已知时,在监测站11中,可根据导频信号的接收功率推测出测定对象信号的接收功率。例如,导频信号发送功率相对总发送功率的比例可通过从二次发送站10对监测站11经由核心网14通知而利用。另一方面,也可将导频信号的接收功率传送给频谱管理器12,频谱管理器12从二次发送站10取 得导频信号发送功率相对总发送功率的比例,根据导频信号接收功率计算出测定对象信号的接收功率,使用该值可计算出路径损耗推测值的校正值。 

图9是用于说明滑动相关的概念图。纵轴表示副载波(频率),横轴表示标志(时间)。上段表示接收信号,下段表示时间区域变换后的RS(Reference Signal/参考信号)。例如,二次发送站10的发送信号是LTE(Long Term Evolution/长期演进)下行信号,监测站11测定该信号的接收功率时,频谱管理器12对委托监测的监测站,通知二次发送站10的单元ID(Identification/标识)。监测站11生成与通知的单元ID对应的RS(Reference Signal;是信道推测等中使用的已知的导频信号,与单元ID相关联),进一步将其变换为时间区域。监测站11使用该时间区域的RS,如下式所示,进行滑动相关。 

(数式5) 

Tmax=max0nN-1|1KΣk=0K-1y(n+k)ip*(k)|···(5)

监测站11通过公式5所示的计算公式,根据时间区域变换后的RS信号的复共轭(i*p(k))和接收信号(y(n+k))的滑动相关,计算出最大相关值Tmax,以最大相关值为检索值,检索上述表格,求出导频接收功率。此外,在公式(5)中,K表示时间区域的RS系列长度。 

监测站11将如上计算出的导频信号的接收功率测定值(或者测定对象信号的接收功率)发送到频谱管理器12。 

图10是表示频谱管理器12的动作例的流程图。首先,频谱管理器12的网络通信部101接收从二次发送站10发送的与使用中或预定使用的频率相关的信息(发送功率、频率、时间、单元ID等)、或从 监测站11发送的测定结果(二次信号的接收功率测定值、一次信号的接收功率测定值)、或从二次发送站10发送的二次利用请求(也包括频率、时间等信息)中的任一方(步骤S10)。 

当在步骤S10中接收的消息是从二次发送站10发送的与使用中的频率相关的信息时,频谱管理器12的监测站决定部102决定进行测定的监测站11,对决定的监测站11发送测定委托(步骤S11)。 

接着说明监测站11的决定方法。如上所述,频谱管理器12中的路径损耗校正在二次发送站10发送时作为保护对象的一次接收站21使用的频率(或时间)中,不仅使用由监测站11测定的二次信号的接收功率测定值,而且使用在其相邻频率等其他频率(或其他时间)中由监测站11测定的二次信号的接收功率测定值。 

因此,频谱管理器12除了二次发送站10的发送成为干扰的位于一次系统服务区域22的监测站11外,在位于其他频率的服务区域的监测站中,也使其测定二次发送站10的信号的接收功率。 

例如,在图2中,二次发送站10使用频率f6,所以对一次系统服务区域22_6成为干扰,但除了该服务区域的监测站11,在一次系统服务区域22_1~22_5、22_7的监测站(在图2中未图示)中,也使其测定频率f6的二次信号的接收功率。该接收功率的测定也可在对应的所有监测站中进行。 

并且,例如,在各频率的服务区域中,也可仅由位于干扰影响较大的区域的监测站(位于图2中图示的各一次接收站周边的监测站)进行。由此,通过测定以频率f6发送的二次信号的接收功率,可预先测定从二次发送站10发送的二次信号的接收功率,进一步可以各频率(f1~f5、f7)预先预测从各服务区域的一次发送站(20_1~20_5、20_7)发送的一次信号的接收功率。因此,当二次发送站10使用频率f1~f5、 f7~f14时,可使用预先以频率f6测定的二次信号的接收功率测定值、或以频率f1~f5、f7~f14测定的一次信号的接收功率测定值来进行路径损耗推测值的实测校正。 

当在步骤S10中接收的消息是从监测站11发送的测定结果(二次信号的接收功率测定值、一次信号的接收功率测定值)时,首先,频谱管理器12的测定精度计算部103对测定结果计算出测定精度信息(步骤S12)。在本发明的实施方式中,二次信号的接收功率测定值的测定精度信息是一次信号的接收功率推测值,一次信号的接收功率测定值的测定精度信息是二次信号的接收功率推测值。 

接着,测定精度计算部103将计算出的测定结果、测定精度信息、测定频率、测定时间的信息,存储到各频率/各时间测定结果存储部104(步骤S13)。 

在步骤S10中接收的消息是从二次发送站10发送的二次利用请求时,路径损耗推测部105确定使用二次利用候选频率时作为干扰影响大的保护对象的一次接收站21,使用传送模型,推测接收站发送站之间的路径损耗(二次发送站—一次接收站之间的路径损耗,或一次发送站—一次接收站之间的路径损耗)(步骤S14)。 

接着,路径损耗校正部106进行在步骤S14中计算出的二次发送站10和一次接收站21之间的路径损耗推测值的实测校正。此时,首先确定位于保护对象的一次接收站21周边的监测站11。接着,检索由监测站11测定的二次发送站10的信号的接收功率是否由各频率/各时间测定结果存储部104保存。 

在本发明的第1实施方式中,用于二次发送站10和一次接收站21之间的路径损耗的校正的接收功率是,以与保护对象的一次接收站21中使用的频率不同的频率测定的二次信号的接收功率、或者是以与 保护对象的一次接收站21使用的时间不同的时间测定的接收功率。 

例如,将在保护对象的一次接收站21中使用的频率的相邻频率(相邻信道)中测定的二次信号的接收功率测定值,用于路径损耗校正。 

进一步,在包括一次接收站21使用的频率在内、可利用多个频率下测定的二次信号的接收功率测定结果的情况下,或者在包括一次接收站21使用的时间在内、可利用多个时间下测定的二次信号的接收功率测定结果的情况下,使用根据测定精度信息判断为测定精度高的二次信号的接收功率测定值。路径损耗校正部106将该二次信号的接收功率测定值、和根据路径损耗推测计算出的监测站11中的二次信号的接收功率推测值(根据二次发送站10和监测站11之间的路径损耗推测值计算出的二次信号的接收功率推测值)的差分,作为校正值,进行在步骤S14中计算出的路径损耗推测值的校正(步骤S15)。 

并且,在步骤S15中,当进行一次发送站20和一次接收站21之间的路径损耗推测值的实测校正时,路径损耗校正部106检索由以上确定的监测站11测定的一次发送站20的信号的接收功率测定值是否由各频率/各时间测定结果存储部104保存。 

在本发明的第1实施方式中,用于该路径损耗校正的接收功率是,与二次发送站(二次发送站10或其他二次发送站)中使用的频率不同的频率,或者是与二次发送站中使用的时间不同的频率下测定的一次信号的接收功率。 

进一步,在包括二次发送站中使用的频率在内、可利用多个频率下测定的一次信号的接收功率的情况下,或者在包括二次发送站中使用的时间在内、可利用多个时间下测定的二次信号的接收功率的情况下,路径损耗校正部106使用根据测定精度信息判断为测定精度高的 一次信号的接收功率测定值。路径损耗校正部106将该一次信号的接收功率测定值、和根据路径损耗推测计算出的一次信号的接收功率推测值(根据一次发送站20和监测站11之间的路径损耗推测值计算出的一次信号的接收功率推测值)的差分,作为校正值,进行在步骤S14中计算出的路径损耗推测值的校正。 

接着,允许发送功率设定部107使用二次发送站10和一次接收站21之间的校正后路径损耗推测值、及一次发送站20和一次接收站21之间的校正后路径损耗推测值,计算出二次发送站10的允许发送功率。 

这样获得的允许发送功率经由核心网14传送给二次发送站10,在二次发送站10中,设定变为允许发送功率以下的发送功率(步骤S16)。 

图11是表示监测站11的动作示例的流程图。监测站11的网络通信部151从频谱管理器12接收测定委托(步骤S20)。 

接着,监测站11的测定频率设定部152接收由测定委托指定的频率的无线信号,因此将接收用RF部153的带通滤波器的带通设定为对应频率(步骤S21)。 

接着,监测站11从天线接收无线信号,在接收用RF部153中将测定对象的频率的无线信号变换为数字基带信号(步骤S22)。并且,监测站11的接收功率测定部154使用测定对象的数字基带信号,测定二次信号的接收功率、及一次信号的接收功率,经由网络通信部151、核心网14,通知给频谱管理器12(步骤S23)。 

根据以上说明的第1实施方式,校正从二次发送站到一次接收站的传送路径中的路径损耗推测值时,以第1频率推测路径损耗值,将与二次信号相同频带内所包含的其他信号(一次信号)的接收功率变 小的其他频率(第2频率)、或者时间下、由监测站测定的二次信号的接收功率,用于路径损耗的实测校正。由此,与使用位于监测站周边的一次系统服务区域中使用的第1频率、来测定二次信号的接收功率时相比,在其他信号的接收功率小的环境下也可进行测定,减小了二次信号的接收功率的测定误差。即,可较高精度地实测校正从二次发送站到一次接收站的传送路径上的路径损耗推测值。 

同样,在校正从一次发送站到一次接收站的传送路径上的路径损耗推测值时,进一步以不同的第3频率推测路径损耗值,在测定对象以外的信号(二次信号)的接收功率小的其他频率(第4频率)、或者时间下,监测站测定一次信号的接收功率。由此,可在测定对象以外的信号的接收功率小的环境下进行测定,减小二次信号的接收功率的测定误差。即,可较高精度地实测校正从一次发送站到一次接收站的传送路径中的路径损耗推测值。结果可减少CIR的推测误差,使二次发送站的允许发送功率需要设定的范围更小,因此可增加允许发送功率。 

此外,在以上说明中,作为用于设定允许发送功率的接收质量,使用了一次接收站的CIR,但也可设定允许发送功率以使CINR为规定值以上,或者设定允许发送功率以使一次接收站中的被干扰量为规定值以下。并且,也可设定允许发送功率,以使因二次发送站中的发送产生的一次接收站的CIR、CINR的劣化度抑制在规定值以下。 

并且,本发明的第1实施方式不仅是同一信道(频率)间的干扰,也可考虑以下情况:向与二次发送站的发送频率相邻(或第二相邻)的频率的带域外泄漏,或因一次接收站的接收滤波器的相邻信道选择性(到与所需频率相邻的频率为止取入信号的接收滤波器的性质)造成的相邻信道间的干扰(与一次系统的相邻信道相关的频率共用)。 

一般情况下,将一次接收站的频率下的一次信号的接收功率、和 与一次接收站的频率相邻的频率下的一次接收站中的二次信号的接收功率的比作为接收质量,考虑了相邻信道间的干扰时的允许发送功率以将该接收质量确保为规定值以上的方式进行决定,从而避免相邻信道间的干扰。 

这种情况下,根据本发明的第1实施方式的方法,监测站以和一次接收站中使用的频率不同的频率(例如,是在一次接收站中使用的频率的相邻频率,且是发送二次信号的频率),进行二次信号的接收功率的测定,以和发送二次信号的频率不同的频率(例如是在一次接收站中使用的频率)测定一次信号的接收功率,从而可进行减小了各接收功率的测定误差的测定,通过使用该测定结果,可更高精度地实测校正路径损耗推测值。 

进一步,在本发明的第1实施方式中,将以保护对象的一次接收站使用的频率且与作为推测路径损耗的频率的第1频率(时间)不同的频率(时间)测定的二次信号的接收功率,用于路径损耗校正,但也可以是以下其他方式。例如,对于保护对象的一次接收站在服务区域内的频率,将以和服务区域对应的各频率不同的频率测定的二次信号的接收功率,用于路径损耗校正。例如,在图2的例子中,一次接收站21_6位于f6、f13的服务区域内,因此相当于在f6、f13以外的一次系统的频率下进行测定。其中,此时的服务区域可以是多个一次发送站的服务区域,无需仅将单一的一次发送站的服务区域作为对象。并且,保护对象的一次接收站和监测站进入到其他服务区域时,监测站也可将以与服务区域内含有的频率不同的频率测定的二次信号的接收功率,用于路径损耗校正。进一步,也可以是以下实施方式。例如,对于保护对象的一次接收站在服务区域内的单一或多个一次发送站,可将以在该一次发送站中使用的各频率不同的频率测定的二次信号的接收功率,用于路径损耗校正。 

(第2实施方式) 

本发明的第2实施方式和第1实施方式不同点在于,路径损耗推测值的校正中使用的测定精度信息,将测定对象的接收信号功率推测值、和其他信号的接收功率推测值的比,作为测定精度信息。为使说明明确化,仅说明和第1实施方式的不同点。 

在本发明的第1实施方式中,二次信号的接收功率测定值的测定精度信息是,作为根据路径损耗推测计算出的二次信号的接收功率推测值、和一次信号的接收功率推测值的比的ICR(Interference to Carrier Ratio/载波干扰比)。另一方面,一次信号的接收功率测定值的测定精度信息是,作为根据路径损耗推测计算出的一次信号的接收功率推测值、和二次信号的接收功率推测值的比的CIR推测值。 

图12是本发明的第2实施方式涉及的各频率/各时间测定结果存储部104保存的各频率测定结果的例子。该测定结果按二次发送站10和监测站11的组合来保存。 

在该例中,和图4一样,表示测定频率f4、f5、f6、f13的测定结果。其中,测定结果是二次信号的接收功率测定值及一次信号的接收功率测定值。作为二次信号的接收功率测定值的测定精度信息使用的ICR推测值和第1实施方式一样,计算二次信号的接收功率推测值和一次信号的接收功率推测值,作为其比定义,接收功率表示为dBm时,作为差定义。并且,当ICR推测值较高时,判断为测定精度高的接收功率测定值。另一方面,一次信号的接收功率测定值的测定精度信息是,作为将dB表示下的ICR推测值的符号反转的值的CIR推测值(作为真值表示下的ICR推测值的倒数的CIR推测值)。这种情况下,当CIR推测值较高时,判断为测定精度高的接收功率测定值。 

图13A及图13B将图12中的二次信号的接收功率推测值和一次信号的接收功率推测值的例子按照各测定频率表示。图13A及图13B是假设了图2中的二次发送站10、监测站11、各一次发送站20(20_4、 20_5、20_6)的配置的二次信号的接收功率推测值和一次信号的接收功率推测值的例子。 

一次信号的接收功率推测值和图5相同,因此省略说明,对二次信号的接收功率推测值进行说明。在图2的二次发送站10的位置,和到频率f4与f6的服务区域终端的距离相比,到频率f5的服务区域终端的距离较远,假设路径损耗也较大。因此,使用了频率f5时的允许发送功率也变得最大,监测站11中的二次信号的接收功率推测值和其他频率(f4和f6)相比也变大。 

在此,如果考虑本发明的第2实施方式中的作为二次信号的接收功率测定值的测定精度信息的ICR推测值,则在图13A及图13B的例子中,频率f5下变得最大,因此将频率f5的二次信号的接收功率测定值用于实测校正。另一方面,对于作为一次信号的接收功率测定值的测定精度信息的CIR推测值,也同样对频率f6、f13根据二次信号的接收功率推测值和一次信号的接收功率推测值计算,将CIR推测值最高的一次信号的接收功率测定值用于实测校正。 

根据以上说明的本发明的第2实施方式,作为二次信号的接收功率测定值的测定精度信息使用ICR推测值,作为一次信号的接收功率测定值的测定精度信息使用CIR推测值。和第1实施方式中所示的作为测定精度信息的其他信号的接收功率推测值(二次信号的接收功率推测值或一次信号的接收功率推测值)相比,可进一步考虑测定对象的信号的接收功率,因此可减小测定误差。 

此外,测定精度信息也可替代ICR推测值、CIR推测值,而使用ICNR(Interference to Carrier Plus Noise Ration/载波干扰加噪声比)推测值、CINR推测值。 

根据以上说明的第1~第2实施方式,可提高监测站对二次发送站 的信号的接收功率测定、或者一次发送站的信号的接收功率测定的精度。结果可高精度地校正从二次发送站到一次接收站的传送路径中的路径损耗的推测值、或者从一次发送站到一次接收站的传送路径中的路径损耗的推测值,可增加允许发送功率。 

并且,在以上说明的第1~第2实施方式中,一次系统和二次系统可以是不同的RAT(Radio Access Technology/无线接入技术),也可以是相同的RAT。作为不同RAT时的例子,如上所述,例如包括TV播放系统和蜂窝系统的组合。作为相同RAT时的例子,例如是,一次系统是微蜂窝,二次系统是设置在其中的飞蜂窝。 

并且,在以上说明的第1~第2实施方式中,其构成是,频谱管理器和监测站是二次系统的一部分,但它们也可位于作为二次系统的外部的其他无线系统中。例如,频谱管理器、地理数据库、监测站也可以是对多个二次系统提供路径损耗推测和基于其实测校正的频率管理的第3系统。 

此外,以上说明的第1~第2实施方式可作为规定的硬件例如电路来具体实现。 

并且,以上说明的第1~第2实施方式可根据控制程序由未图示的计算机电路(例如CPU(Central Processing Unit/中央处理单元))控制并运行。此时,这些控制程序例如存储在装置或系统内部的存储介质(例如ROM(Read Only Memory/只读存储器)、硬盘等),或者外部存储介质(例如可移动介质、可移动盘等)中,由上述计算机电路读出并执行。 

本发明不限于上述实施方式,在不脱离发明主旨的范围内可进行各种变形、应用。 

产业可利用性 

在共用同一频率以进行通信的系统中,可高精度地推测路径损耗值。 

本申请根据2011年6月7日在日本申请的特愿2011-127739号要求优先权,将其内容引用至此。 

符号说明 

10 二次发送站 

11 监测站 

12 频谱管理器 

13 地理数据库 

14 核心网 

20 一次发送站 

20_1 一次发送站 

20_2 一次发送站 

20_3 一次发送站 

20_4 一次发送站 

20_5 一次发送站 

20_6 一次发送站 

20_7 一次发送站 

21 一次接收站 

21_1 一次接收站 

21_2 一次接收站 

21_3 一次接收站 

21_4 一次接收站 

21_5 一次接收站 

21_6 一次接收站 

21_7 一次接收站 

22_1 一次系统服务区域 

22_2 一次系统服务区域 

22_3 一次系统服务区域 

22_4 一次系统服务区域 

22_5 一次系统服务区域 

22_6 一次系统服务区域 

22_7 一次系统服务区域 

101 网络通信部 

102 监测站决定部 

103 测定精度计算部 

104 各频率/各时间测定结果存储部 

105 路径损耗推测部 

106 路径损耗校正部 

107 允许发送功率设定部 

151 网络通信部 

152 测定频率设定部 

153 接收用RF部 

154 接收功率测定部 。

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