(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信システムの許可制御手続での使用のための許可制御の閾値を決定するための方法において、前記許可制御手続は、第１のスペクトラム資源（Ｒ１）を管理し、前記第１のスペクトラム資源（Ｒ１）は、第１のスペクトラム資源容量と、前記第１の無線通信システムによる使用について利用可能である第１の利用可能なスペクトラム資源容量とを有し、前記第１のスペクトラム資源容量は、前記第１のスペクトラム資源（Ｒ１）を使用するサービスの量とともに変化せず、前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量は、前記第１のスペクトラム資源容量から他の通信システムにより占有される容量を差し引いた残りの容量であり、時間依存性を有し、前記方法は、
前記第１のスペクトラム資源容量と、前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の前記時間依存性の指標とに基づいて、前記許可制御の閾値を決定するステップ（２２０）
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の前記時間依存性は、１年未満である限定された期間での前記許可制御手続への前記第１のスペクトラム資源（Ｒ１）の割当てに依存する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の前記時間依存性の前記指標は、時間での前記第１のスペクトラム資源容量の平均可用性に基づく、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
時間での前記第１のスペクトラム資源容量の前記平均可用性は、期間のパーセンテージに対応し、前記パーセンテージは、前記第１のスペクトラム資源容量が前記第１の無線通信システムによる使用について利用可能である前記期間の割合を示す、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の前記時間依存性の前記指標は、前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量（Ｒ１）の時間的な特徴に基づく、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量（Ｒ１）の前記時間的な特徴は、前記第１のスペクトラム資源についてのライセンスの取決めにより規制される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の前記時間依存性の前記指標は、前記第１のスペクトラム資源容量について使用されるスペクトラム制度および／または適用されるポリシーに基づく、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記使用されるスペクトラム制度および／または前記適用されるポリシーは、ライセンスの取決めおよび／またはスペクトラム資源を共有するためのルールにより規制される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の前記時間依存性の前記指標は、前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の予測可能性に基づく、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の予測可能性は、レーダ局からの干渉の予測可能性から導かれる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法は、無線資源管理ノード（１０１、１１０、１１１）の中で実行される、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記許可制御手続は、第２のスペクトラム資源容量および第２の利用可能なスペクトラム資源容量を有する、少なくとも１つの第２のスペクトラム資源（Ｒ２）を管理する、請求項１〜１１のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の利用可能なスペクトラム資源容量は、ユーザ機器（１１２）による使用について常に利用可能である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の利用可能なスペクトラム資源容量は、第２の時間依存性を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記許可制御の閾値は、前記第２のスペクトラム資源容量および前記第２の利用可能なスペクトラム資源容量の前記時間依存性の指標にさらに基づく、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１の無線通信システム（１００）の許可制御手続での使用のための許可制御の閾値を決定するための構成であって、前記許可制御手続は、第１のスペクトラム資源（Ｒ１）を管理し、前記第１のスペクトラム資源（Ｒ１）は、第１のスペクトラム資源容量と、前記第１の無線通信システムによる使用について利用可能である第１の利用可能なスペクトラム資源容量とを有し、前記第１のスペクトラム資源容量は、前記第１のスペクトラム資源（Ｒ１）を使用するサービスの量とともに変化せず、前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量は、前記第１のスペクトラム資源容量から他の通信システムにより占有される容量を差し引いた残りの容量であり、時間依存性を有し、前記構成は、
前記第１のスペクトラム資源容量と、前記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の前記時間依存性の指標とに基づいて、前記許可制御の閾値を決定する（２２０）、ように構成される決定部（４１０）
を備える、構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、許可制御手続での使用のための許可制御の閾値を決定するための方法および構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線スペクトラムの使用は緩和され、周波数帯域は、１つの特定の通信システムに独占的に割当てられないこともあり、または、周波数帯域は、限定された期間に１つの特定の通信システムのみに割当てられることもある。これの理由は、ライセンスによりライセンシーに割当てられる周波数帯域がある期間に使用されないことも多いためである。例えば、規制の中で追求されるアプローチの１つの候補は、周波数帯域またはスペクトラム資源をライセンシー（１次ユーザ）にライセンスし、同時に、第２ユーザが１次ユーザのシステム運用に有害な干渉をもたらさないという条件の下で、他のユーザまたは２次ユーザに周波数帯域を使用できるようにすることである。将来的に、電磁スペクトラムの様々な部分に適用される多数のスペクトラム使用制度（regime）が存在するであろう。
【０００３】
当該使用制度またはスペクトラム資源の使用制度の第１の例は、専用のライセンスされるスペクトラムの運用（dedicated  licensed  spectrum  operation）である。そこでは、ライセンシーは、ある地域内である期間にあるスペクトラムの部分または周波数帯域を使用するための独占的なライセンスを受ける（例えば、今日の２Ｇ／３Ｇセルラー通信システム）。
【０００４】
さらに、第２の制度は、２次ユーザによる日和見的なスペクトラムアクセスを伴う、ライセンスされるスペクトラムの運用である。そこでは、１次ユーザは、ある地域内である期間にあるスペクトラムの部分を使用するための非独占的なライセンスを受け、他のシステムは、２次ライセンスの下でおよび／またはある使用ルールの下でライセンスされたスペクトラムを使用することを可能とされる。例えば、他のシステム（２次ユーザ）は、ライセンシー（１次ユーザ）がスペクトラムを使用しているかを識別しまたは検出する必要がある。そして、１次使用が検出されれば、２次ユーザは、２次システムから１次システムへ引き起こされる干渉がある閾値を超える場合に、スペクトラムの使用を控えまたは中止しなければならない（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．２２の中で発展されたような、ＵＳ  ＴＶ帯域の中のホワイトスペーススペクトラムの２次使用）。
【０００５】
さらに、第３の制度は、スペクトラムの取引についての容認を伴う、ライセンスされるスペクトラムの運用である。そこでは、ライセンシーは、ある地域内である期間にあるスペクトラムの部分を使用するための独占的なライセンスを受ける。当該ライセンスは、ライセンスされたスペクトラムの使用を独占的な２次ライセンスの中で貸し出すオプションを伴う。例えば、１次ライセンシーは、２０年間の特定の地域内でのあるスペクトラムの部分についてのスペクトラム使用権を有するが、ある期間でのみスペクトラムを使用している。そして、１次ユーザは、例えば年単位もしくは月単位で、または夜間等の毎日の時間帯のみに、スペクトラム資源の時間的な／地域的な使用を２次ユーザに貸与できる。
【０００６】
さらに、様々な第３の制度として、ある地域内である期間にあるスペクトラムの部分を使用するための独占的なライセンスは、スペクトラムのライセンスを提供するためのスペクトラム使用規制機関によって、直接的に提供されてもよい。当該スペクトラム使用規制機関は、上記の例では１次ユーザに対応する。
【０００７】
さらに、第４の制度は、ライセンスされないスペクトラムの運用である。そこでは、ある地域内におけるあるスペクトラムの部分の使用は、最大許容送信電力または共有ルール等のある使用ポリシーを満たす任意のシステムに可能とされる
【０００８】
アドホックネットワークでは、ネットワークはインフラストラクチャを有しない。例示のアドホックネットワークは、複数の移動局を含む。当該複数の移動局は、自由にネットワークから離脱しまたはネットワークへ参加してもよい。また、このアドホックネットワークでは、許可制御（admission  control）が必要である。許可制御を実行するために、移動局のうちの１つは、許可制御資源管理ノード、いわゆるアドホックネットワークを形成するモバイル端末の集合のスーパーノードとして、構成される必要がある。したがって、特に、許可制御はモバイル端末のうちの１つの中で実行される。代わりに、許可制御は、各モバイル端末の中で実行されてもよい。
【０００９】
具体的なサービスの種類（例えば、放送サービス、セルラー通信サービス）からの、スペクトラムの使用の独立性のために、各スペクトラムの部分についての対応するスペクトラム使用制度が適用される限り、通信システムは、多数のスペクトラムの部分の使用を組合せることができる。当該システムでは、モバイルネットワークのスペクトラム資源集約機能が、様々なスペクトラム資源の集約を実行し、これらの資源についての共通の資源管理を実行する。例えば、あるスペクトラム資源は、専用のライセンスされるスペクトラムの運用に従った独占的な使用権を伴う、モバイルネットワークの運用者のライセンスされたスペクトラムであり得る。別のスペクトラム資源は、別のモバイルネットワークの運用者またはＴＶ放送の運用者から購入された２次ライセンスに従う時間的に独占的な使用権を伴いライセンスされ得る。第３のスペクトラム資源は、別のシステム（例えば、ＴＶ放送運用者またはレーダシステム）により非独占的にライセンスされ得る。これは、モバイルネットワークにより日和見的に使用される。第４のスペクトラム資源は、未知数のシステムにより使用されるライセンスされないスペクトラム資源であり得る。
【００１０】
本願の開示を通して、用語「スペクトラムオンデマンド（spectrum-on-demand）システム」は、必ずしもではないが必要であればいずれかの１次スペクトラム資源に加えて、独占的な１次ライセンスの下でモバイルネットワークの運用者に割当てられるわけではないスペクトラム資源を利用する、モバイルネットワークシステムを含む、として理解されるべきである。
【００１１】
スペクトラムオンデマンドシステムでは、個別のスペクトラム資源により提供される様々な資源成分を含む資源は、共通の資源管理部または資源管理センタにより管理される。これは、例えば電力制御、輻輳制御等のような追加の資源管理機能が各システム資源内で実行されることを除外しない。この共通の資源管理部は、サービスの許可制御およびサービス割当てのような機能を含む。
【００１２】
許可制御は、ほとんどの通信ネットワークの一部である。許可制御の基本的な機能性は、最低限のサービス要件が依然として満たされるようにスペクトラム資源によりサポートされることが可能な多くのサービスをシステムへ入れることである。全ての資源が占有される場合に、いずれかの追加のサービス要求は拒否される。以下の条件が常に満たされる必要がある。
【数１】
0005591257.tif 000002
ここで、ｓｊは、セッションｊにサービス提供するために必要な資源の量である。Ａｔは、許可制御が新しいサービスの許可を拒否する前の占有資源の最大量を示す許可閾値である。Ｃｔｏｔは、許可制御により管理される資源の総容量である。Ａｍは、許可制御マージン（admission  control  margin）である。許可制御の閾値は、サービスＳｊに必要とされる資源の量が、一定ではなく、例えば移動性に起因する無線チャネルの変動、フェージングもしくは変化する干渉、またはユーザの移動性に伴い変化し得る、ということを補う。許可制御マージンＡｍは、この不確実性／推定誤りを埋め合わせる。さらに、許可制御マージンＡｍを用いて、断片の投入の要件（fractional  loading  requirement）、すなわち搬送されるトラフィックのサービス品質（ＱｏＳ）要件に起因して所与の総容量を１００％まで投入できない場合を、説明することができる。総容量Ｃｔｏｔは、システムに割当てられる容量に依存する。モバイルネットワークでは、総容量は、使用されるアクセス技術に割当てられるスペクトラム資源の容量である。モバイルネットワークは、また、多数のスペクトラム資源を組合せてもよい。これは、例えば、モバイルネットワークの運用者が、様々なスペクトラムの部分についての様々なスペクトラムのライセンスを有し、複数のキャリア上で同一のアクセス技術を使用する、場合である。さらなる例として、モバイルネットワークの運用者は、様々なスペクトラムの部分についての様々なスペクトラムのライセンスを有する。その中で、運用者は、ＧＳＭ周波数帯域内でのＧＳＭ／ＥＤＧＥ無線アクセスネットワーク、ＵＭＴＳ周波数帯域内でのＵＭＴＳ無線アクセスネットワーク、および新しいＩＭＴ周波数帯域内でのＬＴＥ無線アクセスネットワーク等の、様々なアクセス技術を運用する。図２の中で示されるように、複数のスペクトラム資源を伴う当該システム内の許可制御について使用される総容量は、様々なスペクトラム資源の容量の和として決定される。
【００１３】
スペクトラムオンデマンドシステムにおける複数のスペクトラム資源についてのこの共通許可制御のアプローチは、サービスの劣化またはスペクトラム資源の非効率な利用をもたらし得る。したがって、許可制御の閾値を決定するための改善された手続が必要である。
【発明の概要】
【００１４】
本発明の目的は、スペクトラムオンデマンドシステムのサービスの信頼性を向上させることである。
【００１５】
本発明の形態によると、目的は、第１の無線通信システムの許可制御手続での使用のための許可制御の閾値を決定するための方法により達成される。上記許可制御手続は、第１のスペクトラム資源を管理する。上記第１のスペクトラム資源（Ｒ１）は、第１のスペクトラム資源容量および第１の利用可能なスペクトラム資源容量を有する。上記第１の利用可能なスペクトラム資源容量は、上記第１の無線通信システムによる使用について利用可能である。また、上記第１の利用可能なスペクトラム資源容量は、時間依存性を有する。ステップでは、上記許可制御手続は、上記第１のスペクトラム資源容量と、上記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の上記時間依存性の指標とに基づいて、上記許可制御の閾値を決定する。
【００１６】
用語「容量」または「スペクトラム資源容量」は、周波数の範囲またはスペクトラム資源の帯域幅により定義されるようなスペクトラム資源の容量として解釈されることを意図されている、ということに留意すべきである。したがって、スペクトラム資源の容量は、スペクトラム資源を使用するサービスの量とともに変化しない。別の表現をすると、スペクトラム資源容量は、焦点のスペクトラム資源を使用するユーザ機器の数から独立である。しかしながら、「スペクトラム資源の利用可能な容量」、「利用可能なスペクトラム資源容量」、または「スペクトラム資源容量の可用性」は、上記のように、例えばライセンスの取決めに起因して変化し得る。したがって、スペクトラム資源の利用可能な容量は、時間で変化し得る。別の表現をすると、スペクトラム資源の利用可能な容量は、時間依存性を有する。この文脈では、用語「利用可能な」および「可用性」は、容量と併せて使用されて表現「利用可能な容量」および「スペクトラム資源容量の可用性」を形成する場合に、焦点のシステムすなわち第１の無線通信システムよりもむしろ他の通信システムにより占有される容量だけ減らされたスペクトラム資源容量である。スペクトラム資源容量は、時間で制限されるライセンスの取決め、または他の通信システムによる使用に起因して、占有され得る。
【００１７】
特に、利用可能なスペクトラム資源容量は、未使用のスペクトラム資源容量よりも大きい（または未使用のスペクトラム資源容量と等しい）。未使用のスペクトラム資源容量は、第１の無線通信システムのサービスにより使用され得る。「等しい」は、いずれのサービスもアクティブではない場合に当てはまる。未使用のスペクトラム資源容量を示すために、スペクトラム資源の「未使用容量」および「残容量」という用語が使用され得る。
【００１８】
本発明の別の形態によると、目的は、第１の無線通信システムの許可制御手続での使用のための許可制御の閾値を決定するための構成により達成される。上記許可制御手続は、第１のスペクトラム資源を管理する。上記第１のスペクトラム資源は、第１のスペクトラム資源容量および第１の利用可能なスペクトラム資源容量を有する。上記第１の利用可能なスペクトラム資源容量は、上記第１の無線通信システムによる使用について利用可能である。上記第１の利用可能なスペクトラム資源容量は、時間依存性を有する。上記構成は、上記第１のスペクトラム資源容量と、上記第１の利用可能なスペクトラム資源容量の上記時間依存性の指標とに基づいて、上記許可制御の閾値を決定する、ように構成される決定部を備える。
【００１９】
許可制御の閾値は、第１のスペクトラム資源容量と第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標とに基づいて決定されるため、時間依存性（時間変化）を有する第１の利用可能なスペクトラム資源容量の改善された指標が、得られる。この手法では、許可制御手続での使用のための総システム容量を決定する際に、スペクトラム資源の容量に加えて、第１のスペクトラム資源容量の時間での可用性が、考慮される。したがって、サービスにより利用されるスペクトラム資源が少なくともある期間に信頼性をもって利用可能であることが、保証される。好ましくは、当該期間は、サービスが第１の無線通信システムにより実行されてその動作を完了するのに、十分に長い。その結果、本ソリューションは、スペクトラムオンデマンドシステムのサービスの向上された信頼性を提供する。
【００２０】
有利なことに、本ソリューションは、許可制御がスペクトラムオンデマンドシステムにどのように適用され得るかについての手段を提供する。スペクトラムオンデマンドシステムでは、スペクトラム資源は、モバイルネットワーク内で集約される。また、スペクトラムオンデマンドシステムでは、スペクトラム資源は、日和見的なスペクトラムアクセス、２次スペクトラムライセンスおよび／またはライセンスされないスペクトラムアクセス等の様々なスペクトラム使用制度に従った様々な可用性を有し得る。
【００２１】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の特許請求の範囲および以下の説明を熟読する場合に、明らかになるであろう。本発明の様々な特徴が組合せられて、添付の特許請求の範囲により定義されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、以下に説明される実施形態以外の実施形態が作り出され得る、ということを当業者は認識する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
具体的な特徴および利点を含む本発明の様々な形態は、以下の詳細な説明および以下の添付の図面から容易に理解されるであろう。
【図１】複数のスペクトラム資源が異なる無線通信ネットワークにより使用される、例示のシステムを示す。
【図２】運用中の図１のシステムの結合されたシグナリングフローチャートを示す。
【図３】本発明に従った方法の実施形態のフローチャートを示す。
【図４】本発明に従った構成の実施形態の概略的なブロック図を示す。
【図５】無線資源管理センタまたは無線資源管理ノードの概略的なブロック図を示す。
【図６】本ソリューションが適用され得る例示のシナリオを説明する。
【図７】許可制御についての手続および対応する許可制御の閾値の例を示す。
【図８】許可制御についての手続および対応する許可制御の閾値の例を示す。
【図９】許可制御についての手続および対応する許可制御の閾値の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下の説明を通して、適用できる場合に、同様の参照番号を使用して、同様の要素、部分、項目または特徴を示す。
【００２４】
当然のことながら、用語「コアネットワークノード」は、移動性管理エンティティ（ＭＭＥ）、運用サポートシステム（ＯＳＳ）等を含むが、これに限定されない。さらに、当然のことながら、用語「通信装置」は、モバイル端末、移動局、ユーザ機器、携帯情報端末等を含むが、これに限定されない。
【００２５】
図１は、複数のスペクトラム資源Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が２つの無線通信ネットワーク１３０、１４０により使用される、例示の通信システム１００を示す。通信システム１００は、上記複数のスペクトラム資源Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を含むスペクトラム資源のセットを管理するように構成される無線資源管理ノード１０１を含む。少なくとも１つのスペクトラム資源は、第１のスペクトラム資源容量および第１の利用可能なスペクトラム資源容量を有する。第１の利用可能なスペクトラム資源容量は、時間依存性を有する。さらに、この例では、スペクトラム資源Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のいずれも独占的なライセンスの下でライセンスされていないと仮定する。図１の中の第１の無線通信ネットワーク１３０は、第１のコアネットワークノード１１０、第１の無線基地局１１１および第１の通信装置１１２を含む。図１の中の第２の無線通信ネットワーク１４０は、第２のコアネットワークノード１２０、第２の無線基地局１２１および第２の通信装置１２２を含む。
【００２６】
当然のことながら、無線資源管理ノードは、モバイル端末、無線基地局または専用の無線資源管理ネットワークノード等であってもよい。
【００２７】
別の例示の通信システム（図示せず）は、コアネットワークを形成する複数のコアネットワークノードを含む。複数の無線アクセスネットワークはコアネットワークを共有し、各無線アクセスネットワークはいくつかの無線基地局を含む。この例では、コアネットワークは、無線資源管理ノードを含んでもよく、または無線資源管理ノードと同一の場所に配置されてもよい。代わりに、無線資源管理ノードは、無線アクセスネットワークの中の全てのノードに接続する管理ネットワークの中に含まれてもよい。さらに、無線資源管理ノードは、例えば無線基地局に含まれまたは無線基地局と同一の場所に配置されるように、無線アクセスネットワークのうちの１つの中に含まれてもよい。無線資源管理ノードが必ずしもコアネットワークノードを介するのではなく無線基地局に直接的に接続されることが、好ましくてもよい。
【００２８】
図２を参照すると、運用中のシステム１００の単純化された結合されたシグナリングフローチャートが示される。以下のステップが実行され得る。
２１０  任意に、ステップ２１０において、通信装置１１２は、第１のコアネットワークノード１１０および第１の無線基地局１１１を介して無線資源管理ノード１０１にサービス要求を送信する。
いくつかの実施携帯では、サービス要求は、例えば着信マルチメディアセッション設定の形で、ネットワークによりトリガされてもよい。この場合に、ステップ２１０が省略されてもよい。
いくつかの実施形態では、サービス要求は、無線資源管理ノード１０１に割当てられるスペクトラム資源の数の変更によりトリガされてもよい。例えば、スペクトラム資源が、（例えば、短期間のスペクトラムのライセンス、または未使用のスペクトラム資源の発見に起因して）追加され、または（例えば、短期間のスペクトラムのライセンスの満了、またはアクティブになる１次スペクトラムユーザの検出）削除される場合に、無線資源管理ノード１０１は、許可制御の閾値の値を更新する必要があるであろう。
２２０  ステップ２２０では、無線資源管理ノード１０１は、上記複数のスペクトラム資源の容量と、上記複数のスペクトラム資源の容量の可用性のいずれかの時間依存性の指標とに基づいて、許可制御の閾値を決定する。
２３０  ステップ２３０では、上記複数のスペクトラム資源のうちの１つ以上にアクセスすることを既に許可されたサービスにより占有される容量の合計として算出される容量が、許可制御の閾値よりも小さい場合に、無線資源管理ノード１０１は、上記複数のスペクトラム資源のうちの少なくとも１つを、通信装置１１２の中で実行されるサービスに割り当てる。任意に、１つ以上のスペクトラム資源が、サービスに割当てられてもよい。
【００２９】
システム１００の中での方法のいくつかの実施形態では、無線資源管理ノード１１０および／または第１のコアネットワークノード１１０は、上記複数のスペクトラム資源について適用される（ライセンスの取決め等に依存する）使用制度についての情報を用いて構成されてもよい。
【００３０】
システム１００の中での方法のいくつかの実施形態では、第１のコアネットワークノード１１０は、ステップ２２０を実行する。例えば、これは、スペクトラム資源のうちのいずれか１つに適用される使用制度についての情報を用いて第１のコアネットワークノード１１０が構成される場合であってもよい。
【００３１】
システム１００の中での方法のいくつかの実施形態では、無線資源管理ノード１０１は、第１の無線基地局１１１および／または第１のコアネットワークノード１１０を含む。別の表現をすると、無線制限管理ノード１０１は、第１の無線基地局１１１および／または第１のコアネットワークノード１１０の中に配置されてもよい。
【００３２】
システム１００の中での方法のいくつかの実施形態では、許可制御の閾値を決める提案される方法を使用する許可制御は、最小のサービス要件を伴うサービスのみ（３ＧＰＰの用語では、保証ビットレート（ＧＢＲ）を伴うベアラが使用されるサービスのみ）に適用される、ということが仮定される。ＧＢＲベアラを伴わない他のサービス（すなわち、ベストエフォート型のサービス）は、いずれかの予備の容量を使用することを許可されることが可能である。
【００３３】
図３は、第１の無線通信システムの許可制御手続での使用のための許可制御の閾値を決定するための方法の実施形態のフローチャートを示す。無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１は、任意に、第１の無線通信システム１００の中に含まれてもよい。許可制御手続は、少なくとも１つの第１のスペクトラム資源Ｒ１を管理する。上記少なくとも１つの第１のスペクトラム資源Ｒ１は、第１のスペクトラム資源容量と、第１の利用可能なスペクトラム資源容量とを有する。第１の利用可能なスペクトラム資源容量は、時間依存性を有する。ユーザ機器１１２は、任意に、無線通信システム１００の中に含まれてもよい。任意に、ユーザ機器は、第１のスペクトラム資源容量の少なくとも一部を必要とするサービスを実行してもよい。以下のステップが、実行され得る。
２２０  ステップ２２０では、許可制御の閾値が、第１のスペクトラム資源容量と、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標とに基づいて、決定される。
無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１は、モバイル端末、無線基地局または専用の資源管理ネットワークノードであってもよい、ということに留意してもよい。
【００３４】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、上記少なくとも１つの第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性は、限定された期間での許可制御手続への上記少なくとも１つのスペクトラム資源Ｒ１の割当てに依存する。割当ては、ライセンスの取決めまたはアクティブな１次ユーザに起因して、期間に限定されてもよい。好ましくは、期間は１年未満であり、最も好ましくは、期間は時間または月の範囲内である。
【００３５】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、時間での第１のスペクトラム資源容量の平均可用性に基づく。
【００３６】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、時間での第１のスペクトラム資源容量の平均可用性は、期間のパーセンテージに対応し、当該パーセンテージは、第１のスペクトラム資源容量が第１の無線通信システムによる使用について利用可能である期間の割合を示す。
【００３７】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、第１の利用可能なスペクトラム資源容量Ｒ１の時間的な特徴に基づく。
【００３８】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量Ｒ１の時間的な特徴は、第１のスペクトラム資源についてのライセンスの取決めにより規制される。
【００３９】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１のスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、第１のスペクトラム資源容量について使用されるスペクトラム制度および／または適用されるポリシーに基づく。
【００４０】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、使用されるスペクトラム制度および／または適用されるポリシーは、ライセンスの取決めおよび／またはスペクトラム資源を共有するためのルールにより規制される。
【００４１】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の予測可能性に基づく。
【００４２】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の予測可能性は、レーダ局からの干渉の予測可能性から導かれる。
【００４３】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、時間での第１のスペクトラム資源容量の平均可用性、第１の利用可能なスペクトラム資源容量Ｒ１の時間的な特徴、第１のスペクトラム資源容量について使用されるスペクトラム制度および／もしくは適用されるポリシー、もしくは第１の利用可能なスペクトラム資源容量の予測可能性、またはそれらの組合せに基づく。
【００４４】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、許可制御手続は、第２のスペクトラム資源容量および第２の利用可能なスペクトラム資源容量を有する、少なくとも１つの第２のスペクトラム資源Ｒ２を管理する。
【００４５】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第２のスペクトラム資源容量は、ユーザ機器１１２による使用について信頼性をもって利用可能である。任意に、第２のスペクトラム資源容量は、ユーザ機器１１２による使用について常に利用可能であってもよい。一例として、これは、無線資源管理ノードが、独占的なライセンスにより得られる１つのスペクトラム資源と、アクティブでない１次ユーザに起因して得られる第２のスペクトラム資源とを管理する、場合である。
【００４６】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第２の利用可能なスペクトラム資源容量は第２の時間依存性を有する。一例として、これは、無線資源管理ノードが、短期間の２次ライセンスにより得られる第１のスペクトラム資源と、アクティブでない１次ユーザに起因して得られる第２のスペクトラム資源とを管理する、場合である。
【００４７】
方法のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、許可制御の閾値は、第２のスペクトラム資源容量および第２の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標にさらに基づく。
【００４８】
図４は、第１の無線通信システム１００の許可制御手続での使用のための許可制御の閾値を決定するための構成４００の実施形態の概略的なブロック図を示す。無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１は、任意に、無線通信システム１００の中に含まれてもよい。許可制御手続は、少なくとも１つの第１のスペクトラム資源Ｒ１を管理する。上記少なくとも１つの第１のスペクトラム資源Ｒ１は、第１のスペクトラム資源容量および第１の利用可能なスペクトラム資源容量を有する。第１の利用可能なスペクトラム資源容量は、時間依存性を有する。ユーザ機器１１２は、任意に、無線通信システム１００の中に含まれてもよい。任意に、ユーザ機器は、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の少なくとも一部を必要とするサービスを実行してもよい。さらに、構成は、第１のスペクトラム資源容量と第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標とに基づいて許可制御の閾値を決定するように構成される決定部４１０を備える。任意に、構成は、送信部４３０および受信部４２０を備えてもよい。
【００４９】
無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１は、モバイル端末、無線基地局、または専用の資源管理ネットワークノードであってもよい、ということに留意してもよい。
【００５０】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、上記少なくとも１つの第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性は、限定された期間での許可制御手続への上記少なくとも１つのスペクトラム資源Ｒ１の割当てに依存する。割当ては、ライセンスの取決めまたはアクティブである１次ユーザに起因して期間に限定されてもよい。好ましくは、期間は１年未満である。さらに好ましくは、期間は、時間または月の範囲内である。
【００５１】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、時間での第１のスペクトラム資源容量の平均可用性に基づく。
【００５２】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、時間での第１のスペクトラム資源容量の平均可用性は、期間のパーセンテージに対応する。上記パーセンテージは、第１のスペクトラム資源容量が第１の無線通信システムによる使用について利用可能である期間の割合を示す。
【００５３】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、第１の利用可能なスペクトラム資源容量Ｒ１の時間的な特徴に基づく。
【００５４】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量Ｒ１の時間的な特徴は、第１のスペクトラム資源についてのライセンスの取決めにより規制される。
【００５５】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１のスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、第１のスペクトラム資源容量について使用されるスペクトラム制度および／または適用されるポリシーに基づく。
【００５６】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、使用されるスペクトラム制度および／または適用されるポリシーは、ライセンスの取決めおよび／またはスペクトラム資源を共有するためのルールにより規制される。
【００５７】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の予測可能性に基づく。
【００５８】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の予測可能性は、レーダ局からの干渉の予測可能性から導かれる。
【００５９】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第１の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標は、時間での第１のスペクトラム資源容量の平均可用性、第１のスペクトラム資源容量Ｒ１の時間的な特徴、第１のスペクトラム資源容量について使用されるスペクトラム制度および／もしくは適用されるポリシー、もしくは第１のスペクトラム資源容量の予測可能性、またはそれらの組合せに基づく。
【００６０】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、許可制御手続は、第２のスペクトラム資源容量および第２の利用可能なスペクトラム資源容量を有する、少なくとも１つの第２のスペクトラム資源Ｒ２を管理するようにさらに構成される。
【００６１】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第２のスペクトラム資源容量は、ユーザ機器１１２による使用について信頼性をもって利用可能である。任意に、第２のスペクトラム資源容量は、ユーザ機器１１２による使用について常に利用可能であってもよい。一例として、これは、無線資源管理ノードが、独占的なライセンスにより得られる１つのスペクトラム資源と、アクティブでない１次ユーザに起因して得られる第２のスペクトラム資源とを管理する、場合である。
【００６２】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、第２の利用可能なスペクトラム資源容量は、第２の時間依存性を有する。一例として、これは、無線資源管理ノードが、短期の２次ライセンスにより得られる第１のスペクトラム資源と、アクティブでない１次ユーザに起因して得られる第２のスペクトラム資源とを管理する、場合である。
【００６３】
構成４００のいくつかの実施形態では、任意に、無線資源管理ノード１０１、１１０、１１１の中で、許可制御の閾値は、第２のスペクトラム資源容量および第２の利用可能なスペクトラム資源容量の時間依存性の指標にさらに基づく。
【００６４】
図５は、無線資源管理センタ１０４または無線資源管理ノード１０４の概略的なブロック図を示す。矢印１０５は、図１の中のシステム１００に属していた通信装置からのサービス要求を示す。無線資源管理ノード１０４は、矢印１０６により示されるように、いくつかのスペクトラム資源Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを管理する。無線資源管理ノード１０４は、１つ以上のスペクトラム資源Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを、１つ以上のスペクトラム資源にアクセスすることを要求するサービスに割り当てる。
【００６５】
時間変化または時間依存性を有する利用可能なスペクトラム資源容量を扱うために、信頼性係数ρｉが導入される。信頼性係数は、例えば独占的なライセンスを伴うスペクトラム資源はρｉ＝１を有する等、スペクトラム資源のスペクトラム使用制度に依存し、および／または、利用可能なスペクトラム資源容量の時間変化（例えば、平均、分散、２次ライセンスからの決定論的な知識（deterministic  knowledge））に依存してもよい。１次ユーザが、ある期間の部分でのみスペクトラムを利用する場合には、信頼性係数ρｉは、当該ある期間の部分のある期間に対する比として決定されるパーセンテージに設定されてもよい。そして、スペクトラム資源は、パーセンテージにより乗算されたある期間と等しい時間で「統計的に信頼性がある」とみなされてもよい。
【００６６】
図６では、レーダ局６０１および基地局６０２が説明される。このシナリオでは、レーダ局６０１は１次ユーザであり、基地局６０２は２次ユーザである。レーダ局６０１は、矢印６０６により示されるように、ある角度幅αを伴う回転ビームを有する。回転ビームが、基地局６０２のカバー範囲６０４を横切る場合に、回転ビームのスペクトラム資源は、空けられなければならない。任意に、角度幅αは、回転ビームの幅に加えてマージンを含む。この手法では、回転ビームは、カバー範囲６０４の外部というだけではなく、カバー範囲６０４から（角度αに加えられるマージンから導かれる）あるマージン距離だけ離れて位置する必要があるため、回転ビームと基地局との間の干渉の機会は、さらに減らされる。ビームの回転数がｆであれば、レーダビームが除外区域を横切るのに必要な時間は、（α＋β）／（２＊ｐｉ＊ｆ）と等しい。そして、信頼性係数ρｉは、１−（α＋β）／（２＊ｐｉ）として算出される。
【００６７】
いくつかの実施形態では、システムは、スペクトラム取引についての容認を伴うライセンスを有する、１次システムから貸与されたスペクトラム資源にアクセスする。この場合、スペクトラム帯域の信頼性係数は、スペクトラムが貸与される時間の間に１に等しく、貸与期間が満了するとゼロに設定される。
【００６８】
スペクトラム帯域への日和見的なアクセスを使用するシステム、すなわち１次ユーザがアクティブか否かを判定するためのスペクトラムの識別を用いるシステムでは、逃した検出の確率ｐｍが、帯域の利用可能性を決める際に考慮されるべきである。２次システムは、１次システムが帯域においてアクティブであることを逃すという手法で、スペクトラムの識別に失敗する。この結果、２次システムは、帯域が使用について自由であると誤ってみなすことになる。１次システムが帯域においてアクティブであるとシステムが気付く時間の割合ρi＾（ρiの上に＾があることを示す）を、検出での不確実性を補う係数により重み付けすることにより、すなわち、
【数２】
0005591257.tif 000003
により、第２のシステムは、１次システムによるスペクトラム使用が逃され得る確率を考慮する。
【００６９】
例えば、１次ユーザとしてのＴＶ放送ネットワークの場合、１次ユーザのスペクトラム使用パターンは、準静的であるとみなされてもよい。スペクトラム使用パターンへのいずれかの変更は有効になる前に前もってよく通知されると仮定すると、信頼性係数は、例えば機器を設定しテストする等のために１次ユーザにより必要とされる／望まれるある（予め合意された）「移行期間」の開始まで、１に設定される。移行期間から始まると、信頼性係数は０に設定される。
【００７０】
図７は、本ソリューションの例示の実装を示す。当該実装では、Ｎ個のスペクトラム資源を伴うスペクトラムオンデマンドシステムについての許可制御の閾値Ａｔは、以下のように決定される。
【数３】
0005591257.tif 000004
【００７１】
この式では、スペクトラム資源により提供される容量、すなわちスペクトラム資源の帯域幅により定義されるような容量は、信頼性係数ρｉにより乗算される。この手法では、「統計的に信頼性がある」スペクトラム資源容量の部分のみが、総容量に寄与する。上記のように、この部分は、利用可能なスペクトラム資源容量と呼ばれてもよい。実線３１２は、利用可能な総容量を示し、点線Ａｔは、どのように許可の閾値が時間に伴って変化するかを示す。例えば、スペクトラム資源容量が２時間のうちの１時間利用可能であれば、信頼性係数の値は０．５である。結果として、矢印３１１により示されるように、３１０を示すに容量で寄与する全ての信頼性のないスペクトラム資源が急に消える極端な場合に、いくつかのＧＢＲサービスが中断されるということが起こり得る。しかしながら、スペクトラム資源の統計的な信頼性は、典型的なシナリオにおいて全てのＧＢＲサービスをサポートできることを保証すべきである。
【００７２】
図８は、本ソリューションのさらなる例示の実装を示す。当該実装では、Ｎ個のスペクトラム資源を伴うスペクトラムオンデマンドシステムについての許可制御の閾値Ａｔ（点線）は、以下のように決定される。
【数４】
0005591257.tif 000005
【００７３】
この式では、保証されたまたは信頼性のあるスペクトラム資源のみが、許可制御の閾値の決定に寄与する。時間変化し得る３１０により示される信頼性のないスペクトラム資源は、ＧＢＲサービスおよび／または非ＧＢＲサービスの性能向上にのみ使用される。結果として、常に信頼性のあるスペクトラム資源容量のみ、すなわち時間変化しないスペクトラム資源容量のみが、許可制御の閾値の算出に加わる。矢印３１２を見ると、信頼性のないスペクトラム資源が消える場合に、ＧＢＲサービスのいかなる中断も起こらないであろう。この例示は図７における例の特別な場合としてみなされてもよい、ということに留意してもよい。図８に示される例は、図７の例において信頼性ρｉ＾がある信頼性の閾値を下回る場合にρｉがゼロに設定されれば、達成され得る。
【００７４】
図９を参照すると、許可制御の閾値を決定し、スペクトラム資源を使用することを求めるサービスの許可を制御するための手続の中で、どのように本ソリューションが実装され得るか、の更なる例が示される。Ａｔは、例えば２次ライセンスの中で特定されるようなオンデマンドのスペクトラム資源の決定論的な利用可能性に、決定論的に適合される。例えば、２次スペクトラム資源は、第１の時間間隔Ｔ１−Ｔの中で信頼性のあるスペクトラム資源としてみなされ、その信頼性は、２次ライセンスの満了前に期間Ｔの中で徐々に減少する。この手法では、システムがスペクトラム資源容量を切らす前にほとんどのサービスが終了し得るようにＡｔの傾きが好ましく調整されるため、ＧＢＲサービスの中断の確率は低く維持され得る。
【００７５】
いくつかの実施形態では、Ａｔは期間Ｔ１の終了前の追加期間にレベルＡ１に設定されることが好ましくてもよい。したがって、期間Ｔ１の満了前の追加期間は、動作を終了するためにサービスにさらなる時間を提供する。それによって、サービスの信頼性は、さらに向上され得る。
【００７６】
本発明が、その具体的な例示の実施形態を参照して説明されたが、多数の異なる変更、改変等が、当業者にとって明らかになるであろう。したがって、説明された実施形態は、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲を限定することを意図されていない。
【図１】
0005591257.tif 000006
【図２】
0005591257.tif 000007
【図３】
0005591257.tif 000008
【図４】
0005591257.tif 000009
【図５】
0005591257.tif 000010
【図６】
0005591257.tif 000011
【図７】
0005591257.tif 000012
【図８】
0005591257.tif 000013
【図９】
0005591257.tif 000014