(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護下にある各テレビジョン局の放送電波属性を管理情報として記憶保持する第１の手段と、
通信装置から、該通信装置の識別子と該通信装置の第１の時点における位置を示す第１位置とを少なくとも含む第１次装置情報を受け取る第２の手段と、
前記第１次装置情報に基づいて前記通信装置の動作領域である第１の動作領域を特定する第３の手段と、
前記管理情報に基づいて、保護対象である各チャンネルについて該各チャンネルを使用しているテレビジョン局の有無を判断する第４の手段と、
前記各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記管理情報に基づいて、保護領域をそれぞれ算出する第５の手段と、
前記第５の手段によって得た保護領域のそれぞれを記憶保持する第６の手段と、
前記保護領域のそれぞれについて、前記第１の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第１の動作領域との配置関係を勘案して点検する第７の手段と、
前記各チャンネルのうちでいずれの前記各テレビジョン局にも使用されていないチャンネルと、前記保護領域のうちの前記第１の動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれと、を有効チャンネルとしてリスト化した第１のリストを少なくとも含む第１の利用条件情報を生成する第８の手段と、
前記第１の利用条件情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出する第９の手段と、
前記通信装置から、前記通信装置の前記識別子と、前記通信装置の前記第１の時点より後の第２の時点における位置を示す第２位置と、前記第１のリストにある有効チャンネルのうちから前記通信装置が使用するとして確保したチャンネルである第１の確保チャンネルとを少なくとも含む第２次装置情報を受け取る第１０の手段と、
前記第２次装置情報に基づいて前記通信装置の動作領域である第２の動作領域を特定する第１１の手段と、
前記管理情報に基づき、前記第１の確保チャンネルのそれぞれについて、該第１の確保チャンネルを使用しているテレビジョン局の有無を判断する第１２の手段と、
前記第１の確保チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記第６の手段を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出す第１３の手段と、
前記第１３の手段によって呼び出された保護領域のそれぞれについて、前記第２の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第２の動作領域との配置関係を勘案して点検する第１４の手段と、
前記第１３の手段によって呼び出された保護領域のそれぞれがすべて、前記第２の動作領域との重なりを生じていない場合に、前記第１の確保チャンネルが前記第２位置でも引き続き有効である旨の継続可能情報を生成する第１５の手段と、
前記継続可能情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出する第１６の手段と
を具備することを特徴とするデータベース。
【請求項２】
前記第１３の手段によって呼び出された保護領域のうちに、前記第２の動作領域との重なりが生じているものがある場合に、保護対象である前記各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記第６の手段を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出す第１７の手段と、
前記第１７の手段によって呼び出された保護領域のそれぞれについて、前記第２の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第２の動作領域との配置関係を勘案して点検する第１８の手段と、
保護対象である前記各チャンネルのうちでいずれの前記各テレビジョン局にも使用されていないチャンネルと、前記第１７の手段によって呼び出された保護領域のうちの前記第２の動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれと、を有効チャンネルとしてリスト化した第２のリストを少なくとも含む第２の利用条件情報を生成する第１９の手段と、
前記第２の利用条件情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出する第２０の手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のデータベース。
【請求項３】
通信装置が、
自装置の、第１の時点での位置である第１位置を特定し、
前記第１位置と自装置の識別子とを少なくとも含む第１次装置情報をデータベースに問合せのため送出し、
前記データベースが、
保護下にある各テレビジョン局の属性を管理情報として記憶保持し、
前記第１次装置情報を受け取り、
前記第１次装置情報に基づいて前記通信装置の動作領域である第１の動作領域を特定し、
前記管理情報に基づいて、保護対象である各チャンネルについて該各チャンネルを使用しているテレビジョン局の有無を判断し、
前記各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記管理情報に基づいて、保護領域をそれぞれ算出し、
算出によって得た前記保護領域のそれぞれを記憶部に記憶保持し、
前記保護領域のそれぞれについて、前記第１の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第１の動作領域との配置関係を勘案して点検し、
前記各チャンネルのうちでいずれの前記各テレビジョン局にも使用されていないチャンネルと、前記保護領域のうちの前記第１の動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれと、を有効チャンネルとしてリスト化した第１のリストを少なくとも含む第１の利用条件情報を生成し、
前記第１の利用条件情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出し、
前記通信装置が、
前記第１の利用条件情報を受け取り、
前記第１のリストに示される前記有効チャンネルのうちから、使う予定の有効チャンネルを第１の確保チャンネルとして選択し、
前記第１の確保チャンネルを用いるべく通信機能部を制御し、
自装置の、前記第１の時点より後の第２の時点での位置である第２位置を特定し、
前記第２位置と前記識別子と前記第１の確保チャンネルとを少なくとも含む第２次装置情報を前記データベースに問合せのため送出し、
前記データベースが、
前記第２次装置情報を受け取り、
前記第２次装置情報に基づいて前記通信装置の動作領域である第２の動作領域を特定し、
前記管理情報に基づき、前記第１の確保チャンネルのそれぞれについて、該第１の確保チャンネルを使用しているテレビジョン局の有無を判断し、
前記第１の確保チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記記憶部を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出し、
呼び出された前記保護領域のそれぞれについて、前記第２の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第２の動作領域との配置関係を勘案して点検し、
呼び出された前記保護領域のそれぞれがすべて、前記第２の動作領域との重なりを生じていない場合に、前記第１の確保チャンネルが前記第２位置でも引き続き有効である旨の継続可能情報を生成し、
前記継続可能情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出し、
前記通信装置が、
前記継続可能情報を受け取り、
前記第１の確保チャンネルを引き続き用いるべく通信機能部を制御すること
を特徴とする通信制御方法。
【請求項４】
前記データベースが、さらに、
呼び出された前記保護領域のうちに、前記第２の動作領域との重なりが生じているものがある場合に、保護対象である前記各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記記憶部を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出し、
呼び出された前記保護領域のそれぞれについて、前記第２の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第２の動作領域との配置関係を勘案して点検し、
保護対象である前記各チャンネルのうちでいずれの前記各テレビジョン局にも使用されていないチャンネルと、呼び出された前記保護領域のうちの前記第２の動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれと、を有効チャンネルとしてリスト化した第２のリストを少なくとも含む第２の利用条件情報を生成し、
前記第２の利用条件情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出し、
前記通信装置が、さらに、
前記第２の利用条件情報を受け取り、
前記第２のリストに示される前記有効チャンネルのうちから、使う予定の有効チャンネルを第２の確保チャンネルとして選択し、
前記第２の確保チャンネルを用いるべく前記通信機能部を制御すること
を特徴とする請求項３記載の通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョンホワイトスペース（ＴＶＷＳ）環境下で動作するように構成された通信装置に利用できるチャンネル情報を提供するデータベース、およびこのデータベースに問合せを行う通信装置の通信制御方法に係り、特に、通信装置からデータベースへの問合せを処理する動作の効率化に好適なデータベース、および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
免許事業のテレビ放送と同じ周波数帯を使用する、そのような免許不要で運用できる無線通信規格が、ＦＣＣ、Ｏｆｃｏｍ、ＥＣＣなど各国の関係委員会で検討されている。これらの規格では、テレビ事業者を１次ユーザとして、１次ユーザの免許周波数帯が使用されていない場合に限り、その周波数帯（使用されていない免許周波数帯＝ホワイトスペース）で２次ユーザが無線通信を運用することを容認する。
【０００３】
そのような環境下で使用される２次ユーザの通信装置は、ＴＶ信号が存在しないことを確認するため、ＴＶチャンネルに関する情報をその専用のデータベースに問い合わせる必要がある。すなわち、通信装置の現在の位置情報をデータベースに送信し、データベースから、その位置で使用可能（有効）なチャンネルのリストを得ることがまず必要である。このような問合せは、通信装置から一定の時間（例えば６０秒）ごとにデータベースに対して行われるべきと定められている。
【０００４】
データベースは、通信装置からの問合せに対して、通信装置の認証、照合を行った上で計算処理を行いその通信装置が利用可能なチャンネルのリストを作成する。ここで一般に、データベースは、通信装置の動作領域が１次ユーザの保護領域に重なるか否かを点検している。このための計算処理は時間がかかり、データベースの負荷要因になる。データベースへの問合せが集中すれば処理し切れない可能性がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】FCC 10-174 rules. “In the Matter of Unlicensed Operation in the TV Broadcast Bands Additional Spectrum for Unlicensed Devices Below 900 MHz and in the 3 GHz Band”, Sep. 2010.
【非特許文献２】EU Electronic Communications Committee (ECC) Report Number 159, “TECHNICAL AND OPERATIONAL REQUIREMENT FOR THE POSSIBLE OPERATION OF COGNITIVE RADIO SYSTEMS IN THE ‘WHITE SPACE’ OF THE FREQUENCY BAND 470-790 MHZ”, Jan. 2011.
【非特許文献３】Key Bridge, “Proposal to Administer a TV Bands Database”, Response to DA 09-2479, ET Docket No. 04-185, Jan. 2010.
【非特許文献４】D. Gurney et al., “Geo-Location Database Techniques for Incumbent Protection in the TV White Space”, IEEE DySPAN, 2008.
【非特許文献５】M.L.Fredman, B.Weid, “On the complexity of computing the measure of U[ai,bi]”, Communications of the ACM, Vol.21, No.7, July 1978.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、ＴＶＷＳ環境下で動作するように構成された通信装置に利用できるチャンネル情報を提供するデータベース、およびこのデータベースに問合せを行う通信装置の通信制御方法において、通信装置からデータベースへの問合せを処理する負担を軽減することが可能なデータベース、および通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
参考態様である通信装置は、通信機能部を有する通信装置であって、自装置について、第１の時点での第１位置と該第１の時点より後の第２の時点での第２位置とを特定する第１の手段と、前記第１位置と自装置の識別子とを少なくとも含む第１次装置情報をデータベースに問合せのため送出する第２の手段と、前記第１次装置情報を伴う問合せで前記データベースが、前記第１位置で適用できる有効チャンネルを示す第１のリストを少なくとも含む第１の利用条件情報を送出した場合に、該第１の利用条件情報を受け取る第３の手段と、前記第１のリストに示される前記有効チャンネルのうちから、使う予定の有効チャンネルを第１の確保チャンネルとして選択する第４の手段と、前記第２位置と前記識別子と前記第１の確保チャンネルとを少なくとも含む第２次装置情報を前記データベースに問合せのため送出する第５の手段と、前記第２次装置情報を伴う問合せで前記データベースが、前記第１の確保チャンネルが前記第２位置でも引き続き有効である旨の継続可能情報を送出した場合に、該継続可能情報を受け取る第６の手段と、前記第１の確保チャンネルを用いるべく前記通信機能部を制御する第７の手段とを具備する。
【０００８】
通信装置から問合せを受けたデータベースでは、保護対象であるチャンネル（ＶＨＦ、ＵＨＦ）のすべてについて、通信装置の装置情報から得た動作領域がテレビジョン局の保護領域に重なるか否かを点検している。この動作により有効チャンネルを示す第１のリストが作成され、これをデータベースから得た通信装置は、第１のリストの中から使う予定の有効チャンネルを第１の確保チャンネルとして選択する。この通信装置では、次にデータベースに問い合わせるときには、第１の確保チャンネルの情報もデータベースに送る。このようにすることで、データベースは、保護対象であるチャンネルのすべてではなく第１の確保チャンネルについてだけ、領域間の重なりを点検することで処理を終えることができる。したがって、処理負担が軽減される。
【０００９】
また、本発明の一態様であるデータベースは、保護下にある各テレビジョン局の放送電波属性を管理情報として記憶保持する第１の手段と、通信装置から、該通信装置の識別子と該通信装置の第１の時点における位置を示す第１位置とを少なくとも含む第１次装置情報を受け取る第２の手段と、前記第１次装置情報に基づいて前記通信装置の動作領域である第１の動作領域を特定する第３の手段と、前記管理情報に基づいて、保護対象である各チャンネルについて該各チャンネルを使用しているテレビジョン局の有無を判断する第４の手段と、前記各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記管理情報に基づいて、保護領域をそれぞれ算出する第５の手段と、前記第５の手段によって得た保護領域のそれぞれを記憶保持する第６の手段と、前記保護領域のそれぞれについて、前記第１の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第１の動作領域との配置関係を勘案して点検する第７の手段と、前記各チャンネルのうちでいずれの前記各テレビジョン局にも使用されていないチャンネルと、前記保護領域のうちの前記第１の動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれと、を有効チャンネルとしてリスト化した第１のリストを少なくとも含む第１の利用条件情報を生成する第８の手段と、前記第１の利用条件情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出する第９の手段と、前記通信装置から、前記通信装置の前記識別子と、前記通信装置の前記第１の時点より後の第２の時点における位置を示す第２位置と、前記第１のリストにある有効チャンネルのうちから前記通信装置が使用するとして確保したチャンネルである第１の確保チャンネルとを少なくとも含む第２次装置情報を受け取る第１０の手段と、前記第２次装置情報に基づいて前記通信装置の動作領域である第２の動作領域を特定する第１１の手段と、前記管理情報に基づき、前記第１の確保チャンネルのそれぞれについて、該第１の確保チャンネルを使用しているテレビジョン局の有無を判断する第１２の手段と、前記第１の確保チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記第６の手段を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出す第１３の手段と、前記第１３の手段によって呼び出された保護領域のそれぞれについて、前記第２の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第２の動作領域との配置関係を勘案して点検する第１４の手段と、前記第１３の手段によって呼び出された保護領域のそれぞれがすべて、前記第２の動作領域との重なりを生じていない場合に、前記第１の確保チャンネルが前記第２位置でも引き続き有効である旨の継続可能情報を生成する第１５の手段と、前記継続可能情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出する第１６の手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
上記の繰り返しになるが、通信装置から問合せを受けたデータベースでは、保護対象であるチャンネル（ＶＨＦ、ＵＨＦ）のすべてについて、通信装置の装置情報から得た動作領域がテレビジョン局の保護領域に重なるか否かを点検している。この動作により有効チャンネルを示す第１のリストが作成され、これをデータベースから得た通信装置は、第１のリストの中から使う予定の有効チャンネルを第１の確保チャンネルとして選択する。
【００１１】
この通信装置から次にデータベースに問い合わせがされたときには、第１の確保チャンネルの情報もデータベースに送られてくる。これにより、データベースは、保護対象であるチャンネルのすべてではなく第１の確保チャンネルについてだけ、領域間の重なりを点検することで処理を終えることができる。したがって、処理負担が軽減される。さらに、一度計算で得られた保護領域は記憶保持しこれを取り出すことで、再度計算する場合より一層の処理負担の軽減が達せられる。
【００１２】
また、本発明の別の態様である通信制御方法は、通信装置が、自装置の、第１の時点での位置である第１位置を特定し、前記第１位置と自装置の識別子とを少なくとも含む第１次装置情報をデータベースに問合せのため送出し、前記データベースが、保護下にある各テレビジョン局の属性を管理情報として記憶保持し、前記第１次装置情報を受け取り、前記第１次装置情報に基づいて前記通信装置の動作領域である第１の動作領域を特定し、前記管理情報に基づいて、保護対象である各チャンネルについて該各チャンネルを使用しているテレビジョン局の有無を判断し、前記各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記管理情報に基づいて、保護領域をそれぞれ算出し、算出によって得た前記保護領域のそれぞれを記憶部に記憶保持し、前記保護領域のそれぞれについて、前記第１の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第１の動作領域との配置関係を勘案して点検し、前記各チャンネルのうちでいずれの前記各テレビジョン局にも使用されていないチャンネルと、前記保護領域のうちの前記第１の動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれと、を有効チャンネルとしてリスト化した第１のリストを少なくとも含む第１の利用条件情報を生成し、前記第１の利用条件情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出し、前記通信装置が、前記第１の利用条件情報を受け取り、前記第１のリストに示される前記有効チャンネルのうちから、使う予定の有効チャンネルを第１の確保チャンネルとして選択し、前記第１の確保チャンネルを用いるべく通信機能部を制御し、自装置の、前記第１の時点より後の第２の時点での位置である第２位置を特定し、前記第２位置と前記識別子と前記第１の確保チャンネルとを少なくとも含む第２次装置情報を前記データベースに問合せのため送出し、前記データベースが、前記第２次装置情報を受け取り、前記第２次装置情報に基づいて前記通信装置の動作領域である第２の動作領域を特定し、前記管理情報に基づき、前記第１の確保チャンネルのそれぞれについて、該第１の確保チャンネルを使用しているテレビジョン局の有無を判断し、前記第１の確保チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記記憶部を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出し、呼び出された前記保護領域のそれぞれについて、前記第２の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第２の動作領域との配置関係を勘案して点検し、呼び出された前記保護領域のそれぞれがすべて、前記第２の動作領域との重なりを生じていない場合に、前記第１の確保チャンネルが前記第２位置でも引き続き有効である旨の継続可能情報を生成し、前記継続可能情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出し、前記通信装置が、前記継続可能情報を受け取り、前記第１の確保チャンネルを引き続き用いるべく通信機能部を制御することを特徴とする。
【００１３】
この通信制御方法は、上記の通信装置とデータベースとの組み合わせにおいてなされ得る上記の通信装置を制御する方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＴＶＷＳ環境下で動作するように構成された通信装置に利用できるチャンネル情報を提供するデータベース、およびこのデータベースに問合せを行う通信装置の通信制御方法において、通信装置からデータベースへの問合せを処理する負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
以下での言及にかかわらず図１自体およびその説明自体は、発明の実施形態ではなく参考態様として挙げた図およびその説明である。ただし、発明の実施形態として参照されるべき事項を含んではいる。
【図１】本発明の一実施形態である通信装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態であるデータベースの構成を示すブロック図。
【図３】図１に示した通信装置と図２に示したデータベースとの相互の情報伝達関係を含めた動作フローを示す流れ図。
【図４】図３の続図であって、図１に示した通信装置と図２に示したデータベースとの相互の情報伝達関係を含めた動作フローを示す流れ図。
【図５】１次ユーザの保護領域と２次ユーザの動作領域との地理的関係を示す配置図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
通信装置の実施態様として、前記第２次装置情報を伴う問合せで前記データベースが、前記第２位置で適用できる有効チャンネルを示す第２のリストを少なくとも含む第２の利用条件情報を送出した場合に、該第２の利用条件情報を受け取る第８の手段と、前記第２のリストに示される前記有効チャンネルのうちから、使う予定の有効チャンネルを第２の確保チャンネルとして選択する第９の手段と、をさらに具備し、前記第７の手段が、前記第２の確保チャンネルが選択される前においては前記第１の確保チャンネルを、前記第２の確保チャンネルが選択された後においては該第２の確保チャンネルをそれぞれ用いるべく前記通信機能部を制御する、とすることができる。
【００１７】
これは、第１の確保チャンネルが第２位置では利用できないという判断をデータベースが行い、これに伴いデータベースが新たなリスト（第２のリスト）を提供してきた場合を想定している通信装置の構成である。
【００１８】
また、データベースの実施態様として、前記第１３の手段によって呼び出された保護領域のうちに、前記第２の動作領域との重なりが生じているものがある場合に、保護対象である前記各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記第６の手段を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出す第１７の手段と、前記第１７の手段によって呼び出された保護領域のそれぞれについて、前記第２の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第２の動作領域との配置関係を勘案して点検する第１８の手段と、保護対象である前記各チャンネルのうちでいずれの前記各テレビジョン局にも使用されていないチャンネルと、前記第１７の手段によって呼び出された保護領域のうちの前記第２の動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれと、を有効チャンネルとしてリスト化した第２のリストを少なくとも含む第２の利用条件情報を生成する第１９の手段と、前記第２の利用条件情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出する第２０の手段とをさらに具備する、とすることができる。
【００１９】
これは、第１の確保チャンネルが第２位置では利用できないという判断をデータベースが行い、これに伴い新たなリスト（第２のリスト）を作成してこれを通信装置に提供する場合を想定しているデータベースの構成である。このデータベースは、上記の実施態様である通信装置の構成と相補の関係にある。この態様のデータベースでは、第１の確保チャンネルにとらわれず、保護対象である各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、通信装置の装置情報から得た動作領域がテレビジョン局の保護領域に重なるか否かを点検し直す。ただし、一度計算で得られた保護領域は記憶保持しこれを取り出すようにすることで、再度計算する場合より処理負担の軽減が達せられる。
【００２０】
また、通信制御方法としての実施態様として、前記データベースが、さらに、呼び出された前記保護領域のうちに、前記第２の動作領域との重なりが生じているものがある場合に、保護対象である前記各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、前記記憶部を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出し、呼び出された前記保護領域のそれぞれについて、前記第２の動作領域との重なりが生じるか否かを、該保護領域と該第２の動作領域との配置関係を勘案して点検し、保護対象である前記各チャンネルのうちでいずれの前記各テレビジョン局にも使用されていないチャンネルと、呼び出された前記保護領域のうちの前記第２の動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれと、を有効チャンネルとしてリスト化した第２のリストを少なくとも含む第２の利用条件情報を生成し、前記第２の利用条件情報を前記識別子をもつ前記通信装置に向けて送出し、前記通信装置が、さらに、前記第２の利用条件情報を受け取り、前記第２のリストに示される前記有効チャンネルのうちから、使う予定の有効チャンネルを第２の確保チャンネルとして選択し、前記第２の確保チャンネルを用いるべく前記通信機能部を制御する、とすることができる。
【００２１】
この通信制御方法は、上記の各実施態様としての通信装置とデータベースとの組み合わせにおいてなされ得る通信装置を制御する方法である。
【００２２】
以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態である通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この通信装置１０は、位置特定部１１、データベース問合せ部１２、確保チャンネル選択部１３、制御部１４、通信機能部１５を有する。データベース問合せ部１２は、インターネット１００を通じて、インターネット１００上に配備されたデータベース２０に、ホワイトスペースに関する情報を問い合わせするためのインターフェース機能部である。データベース問合せ部１２は、機能的に少しだけ異なる同１２ａ、１２ｂの２つをもつ。
【００２３】
位置特定部１１は、例えばＧＰＳ（global positioning system）衛星を利用して自装置の現在位置の特定を行う。特定された現在位置は、データベース問合せ部１２ａ、または場合により同１２ｂに渡される。
【００２４】
データベース問合せ部１２ａ、１２ｂは、データベース２０にアクセスし、データベース２０に、現在位置を少なくとも含む装置情報を問合せのため送出する。現在位置以外の装置情報は、例えば、この無線装置１０の識別子、最大送信電力、使用者の名前、そのアドレス、電話番号、ｅメールアドレスなどが考えられる。後者のデータベース問合せ部１２ｂは、特に、装置情報の一部として、使用しているまたは使用するとして確保したチャンネルの情報を含めてデータベース２０に問合せを行う。これに対して、前者のデータベース問合せ部１２ａは、チャンネルの確保動作を行う前に問合せするときに用いられる。したがって、その場合は、当然ながら、確保したチャンネルの情報は含まれない。
【００２５】
データベース問合せ部１２ａは、問合せによりデータベース２０が送出してきた、装置１０の現在位置に応じて利用可能な有効チャンネルのリストを少なくとも含む利用条件情報を受け取る。データベース問合せ部１２ｂは、同１２ａと同様な機能を有するほか、データベース２０が、装置１０が確保したチャンネルが引き続き有効である旨の継続可能情報を返信してきた場合には、これを受け取る。
【００２６】
利用条件情報としては、利用可能（有効）チャンネルを示す情報のほか、（１）利用可能時間を示す情報、（２）利用可最大電力を示す情報、（３）ほかの２次ユーザの種類と、その２次ユーザがこの利用可能チャンネルをすでに使用していることを示す情報、（４）２次ユーザどうしの使用優先度を示す情報、などが含まれることがあり得る。
【００２７】
データベース問合せ部１２ａは、データベース２０から送られ受け取った利用条件情報を確保チャンネル選択部１３に渡す。データベース問合せ部１２ｂは、データベース２０から利用条件情報を受け取った場合には、これを確保チャンネル選択部１３に渡し、データベース２０から継続可能情報を受け取った場合には、これを制御部１４に渡す。
【００２８】
確保チャンネル選択部１３は、利用可能チャンネルのリストを少なくとも含む利用条件情報が渡されると、そのリストの中から、使う予定のチャンネルを確保チャンネルとして選択する（複数の選択もあり得る）。この選択においては、上記した利用条件情報の内容に鑑みて、通信がより安定的に継続できるなど、有利なチャンネルの選択を行うようにすることができる。確保チャンネルを示す情報のほか、利用条件情報のうち制御部１４の制御に必要な情報は、制御部１４に渡される。
【００２９】
制御部１４は、確保チャンネルを含む情報が渡されると、この情報に従って通信機能部１５を動作させるように制御する。また、制御部１４は、データベース問合せ部１２ｂから、装置１０が確保したチャンネルが引き続き有効である旨の継続可能情報を渡された場合には、これを受け取り、この確保チャンネルを引き続き用いるべく通信機能部１５を制御する。
【００３０】
通信機能部１５は、この無線装置１０の本来の通信機能を担う部分であり、制御部１５による制御により、ホワイトスペースでの適切な通信動作が行われることになる。
【００３１】
なお、データベース２０の動作については後述するが、概略的に述べると以下である。通信装置１０のデータベース問合せ部１２ａを介して問合せを受けたデータベース２０では、保護対象であるチャンネル（ＶＨＦ、ＵＨＦ）のすべてについて、通信装置１０の装置情報から得た動作領域がテレビジョン局の保護領域に重なるか否かを点検する。この動作を経て、有効チャンネルを示すリストが作成される。次に通信装置１０からそのデータベース問合せ部１２ｂを介して問合せが来たときには、装置１０が確保したチャンネルの情報も送られる。これにより、データベース２０は、まず、保護対象であるチャンネルのすべてではなく確保チャンネルについてだけ、領域間の重なりを点検することで処理を終える。したがって、データベース２０の処理負担が大幅に軽減される。
【００３２】
装置１０の確保チャンネルがその現在位置では利用できないという判断をデータベース２０が行った場合には、保護対象である各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、通信装置１０の装置情報から得た動作領域がテレビジョン局の保護領域に重なるか否かを点検し直す。これにより、新たなリストを作成してこれを通信装置１０に提供する。このとき、一度計算で得られた保護領域は記憶保持しこれを取り出すようにすることで、再度計算する場合より処理負担の軽減が達せられる。
【００３３】
そこで次に、図２は、本発明の一実施形態であるデータベースの構成を示すブロック図である。このデータベース２０は、図１中に示したデータベース２０の内部構成として想定されるものと考えてよい。
【００３４】
データベース２０は、図２に示すように、管理情報記憶保持部２１、受取・送出部２２、動作領域特定部２３、テレビジョン局有無判断部２４、保護領域算出部２５、保護領域記憶部２６、領域重なり点検部２７、利用条件情報生成部２８、保護領域検索部２９、継続可能情報生成部３０を有する。
【００３５】
管理情報記憶保持部２１は、保護下にある各テレビジョン局の属性を管理情報として記憶保持する。属性は、例えば、次のような情報である。（１）テレビジョン局の、ディジタル、アナログの別、最大出力、最小出力、（２）テレビジョン局の、ＶＨＦ、ＵＨＦの動作チャンネル、（３）送信アンテナ特性、（４）どのレベル［ｄＢｕ］まで保護するかの基準、（５）隣接チャンネルからのおよび同チャンネルにおける相互干渉からの保護比、（６）保護領域を算出するときのアルゴリズム、などである。これらの情報は、必要に応じて、テレビジョン局有無判断部２４、保護領域算出部２５に渡される。
【００３６】
受取・送出部２２は、通信装置１０からの問合せを受取り、この問合せに対応した返信を通信装置１０に送出するインターフェース機能部である。受取・送出部２２は、機能的に少しだけ異なる同２２ａ、２２ｂの２つをもつ。
【００３７】
通信装置１０から最初に問合せがされたとき（このときは確保チャンネルを示す情報が含まれない）には、受取・送出部２２ａが通信装置１０の現在位置と識別子とを少なくとも含む装置情報を受け取り、これを動作領域特定部２３に渡す。通信装置から次回以降に問合せがされたとき（このときには確保チャンネルを示す情報が含まれている）には、受取・送出部２２ｂが通信装置の１０の現在位置と識別子と確保チャンネルとを少なくとも含む装置情報を受け取り、これを動作領域特定部２３に渡す。
【００３８】
動作領域特定部２３は、渡された装置情報（現在位置や場合により最大送信電力）に基づいて、通信装置１０の地理的な動作領域を特定する。特定された動作領域は、領域重なり点検部２７に渡される。また、動作領域特定部２３が特に受取・送出部２２ｂから情報を渡されて動作領域を特定した場合には、確保チャンネルの情報がテレビジョン局有無判断部２４に渡される。
【００３９】
テレビジョン局有無判断部２４は、管理情報記憶保持部２１にある管理情報に基づいて、保護対象である各チャンネル（ＶＨＦ、ＵＨＦ）について、これらを使用しているテレビジョン局の有無を判断する。または、動作領域特定部２３から確保チャンネルの情報が渡されている場合には、確保チャンネルのそれぞれについて、これらを使用しているテレビジョン局の有無を判断する。
【００４０】
テレビジョン局有無判断部２４は、前者の場合、各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルを示す情報を保護領域算出部２５に渡す。また、各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局が存在しないチャンネルを示す情報を利用条件情報生成部２８に渡す。
【００４１】
テレビジョン局有無判断部２４は、確保チャンネルのそれぞれについて、これらを使用しているテレビジョン局の有無を判断した場合には、確保チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルを示す情報を保護領域検索部２９に渡す。また、確保チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局が存在しないチャンネルの情報を利用条件情報生成部２８に渡す。
【００４２】
保護領域算出部２５は、判断部２４から渡された、各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルを示す情報に基づき、そのチャンネルのそれぞれについて、管理情報記憶保持部２１にある管理情報に用いて、保護領域をそれぞれ算出する。算出された保護領域は、保護領域記憶部２６に記憶されるとともに、領域重なり点検部２７に渡される。
【００４３】
保護領域の算出は、例えば、以下のような方法による。放送塔から放射される放送電波について、その属性情報に基づいて、３６０度のうちの１度ごとの各方向で電波が届く（つまり保護されるべき地点となる）最遠地点を計算で特定する。そして、得られた３６０の地点を隣り合う方向に結んだ多角形が保護領域として定義される。
【００４４】
保護領域記憶部２６は、保護領域算出部２５で算出された保護領域の情報を記憶する。保護領域記憶部２６は、記憶された保護領域について、保護領域検索部２９から検索される場合がある。検索され呼び出された結果としての保護領域の情報は、保護領域検索部２９に渡される。
【００４５】
領域重なり点検部２７は、保護領域算出部２５で算出された保護領域のそれぞれについて、動作領域特定部２３で特定された動作領域との重なりが生じるか否かを、保護領域と動作領域との地理的な配置関係を勘案して点検する。この点検は、例えば、地球上の２点間の距離を求めるビンセンティ法を利用して行うことができる。
【００４６】
領域重なり点検部２７は、保護領域検索部２９から保護領域の情報が渡される場合もある。その場合には、その渡された保護領域のそれぞれについて、動作領域特定部２３で特定された動作領域との重なりが生じるか否かを、保護領域と動作領域との地理的な配置関係を勘案して点検する。
【００４７】
領域重なり点検部２７は、保護領域算出部２５で算出された保護領域のそれぞれについての、動作領域特定部２３で特定された動作領域との重なりが生じるか否かの点検結果を得た場合には、これを利用条件情報生成部２８に渡す。
【００４８】
領域重なり点検部２７は、保護領域検索部２９から渡された保護領域のそれぞれについての、動作領域特定部２３で特定された動作領域との重なりが生じるか否かの点検結果を得た場合であって、それらがすべて重ならない結果であるときには、その旨を継続可能情報生成部３０に報知する。
【００４９】
逆の結果、つまり、保護領域検索部２９から渡された保護領域のそれぞれについての、動作領域特定部２３で特定された動作領域との重なりが生じるか否かの点検結果を得た場合であって、その結果に重なりのある保護領域が認められるときには、領域重なり点検部２７は、以下の動作を行う。すなわち、まず、保護領域検索部２９に対して、保護対象である各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれを対象として、保護領域記憶部２６を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出すように、命ずる。命じられて保護領域検索部２９が得た保護領域は、領域重なり点検部２７に渡される。
【００５０】
命じた結果として、保護領域検索部２９から保護領域のそれぞれが領域重なり点検部２７に渡されたら、これらの保護領域が動作領域特定部２３で特定された動作領域との重なりが生じるか否かを、保護領域と動作領域との地理的な配置関係を勘案して、再度点検する。領域重なり点検部２７は、保護領域検索部２９から渡された保護領域のそれぞれについての、動作領域特定部２３で特定された動作領域との重なりが生じるか否かの再度の点検結果を、利用条件情報生成部２８に渡す。
【００５１】
なお、領域重なり点検部２７が行うべき計算の処理コストについては、例えば、「M.L.Fredman, B.Weid, “On the complexity of computing the measure of U[ai,bi]”, Communications of the ACM, Vol.21, No.7, July 1978.」（非特許文献５）に示されている。
【００５２】
利用条件情報生成部２８は、テレビジョン局有無判断部２４から渡された、いずれのテレビジョン局にも使用されていないチャンネルを示す情報と、領域重なり点検部２７から渡された、動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれを示す情報とから、有効チャンネルをリスト化する。このリスト化された情報を少なくとも含む利用条件情報は、受取・送出部２２ａに、または場合により受取・送出部２２ｂに渡される。
【００５３】
保護領域検索部２９は、テレビジョン局有無判断部２４から、確保チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルを示す情報を渡された場合には、これらのチャンネルそれぞれについて、保護領域記憶部２６を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出す。呼び出された保護領域の情報は、領域重なり点検部２７に渡される。
【００５４】
保護領域検索部２９は、また、領域重なり点検部２７から、保護対象である各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれを対象として、保護領域記憶部２６を検索し対応する保護領域をそれぞれ呼び出すように命じられた場合には、これを行う。命じられて保護領域記憶部２６から呼び出された保護領域の情報は、領域重なり点検部２７に渡される。
【００５５】
継続可能情報生成部３０は、領域重なり点検部２７から、保護領域検索部２９から渡された保護領域がすべて、動作領域特定部２３で特定された動作領域との重なりが生じないとの結果を報知されたときに、確保チャンネルが引き続き有効である旨の継続可能情報を生成する。継続可能情報は、受取・送出部２２ｂに渡される。
【００５６】
以上、データベース２０が備える各構成の機能を説明したが、データベース２０の機能を端的に説明すると以下である。すなわち、通信装置１０から問合せを受けたデータベース２０は、初回は、保護対象であるチャンネル（ＶＨＦ、ＵＨＦ）のすべてについて、通信装置１０の装置情報から得た動作領域がテレビジョン局の保護領域に重なるか否かを点検する。この動作により有効チャンネルを示すリストが作成される。これをデータベース２０から得た通信装置１０は、このリストの中から使う予定の有効チャンネルを確保チャンネルとして選択する。
【００５７】
通信装置１０から次にデータベース２０に問い合わせがされたときには、確保チャンネルの情報もデータベース２０に送られてくる。そこで、データベース２０は、保護対象であるチャンネルのすべてではなく確保チャンネルについてだけ、領域間の重なりを点検する。これにより、処理負担を低減することができ、処理時間の短縮も図ることができる。さらに、一度計算で得られた保護領域は記憶保持されており、これを呼び出すことで、再度計算する場合より一層の処理負担の軽減が達せられている。
【００５８】
データベース２０が、確保チャンネルが新たな現在位置では利用できないという判断をした場合には、新たなリストを作成してこれを通信装置１０に提供する。この場合には、確保チャンネルにとらわれず、保護対象である各チャンネルのうちで使用しているテレビジョン局のあるチャンネルのそれぞれについて、通信装置１０の装置情報から得た動作領域がテレビジョン局の保護領域に重なるか否かを点検し直す。ただし、一度計算で得られた保護領域は記憶保持しこれを取り出すようにすることで、再度計算する場合より処理負担の軽減が達せられ、処理時間の短縮も図ることができる。
【００５９】
次に、通信装置１０とデータベース２０との間の時系列的な動作関係について、図３、図４を参照して説明する。図３、図４は、図１に示した通信装置と図２に示したデータベースとの相互の情報伝達関係を含めた動作フローを示す流れ図である。なお、図５は、１次ユーザの保護領域と２次ユーザの動作領域との地理的関係を示す配置図であり、以下の説明中において適宜参照する。
【００６０】
まず、通信装置１０が、自装置の現在位置を特定する（ステップ５１；位置特定部１１）。そして、通信装置１０は、特定された位置の情報と装置の識別子とを含めた装置情報を問合せのためデータベース２０に送出する（データベース問合せ部１２ａ）。
【００６１】
データベース２０は、通信装置１０から送られた装置情報を受け取り、これにより装置１０の動作領域を特定する（ステップ６１；受取・送出部２２ａ、動作領域特定部２３；図５における、通信装置１０を囲む動作領域１０Ａが特定される）。そして、データベース２０は、その保護対象である各チャンネルについて、使用しているテレビジョン局の有無を判断する（ステップ６２；テレビジョン局有無判断部２４）。
【００６２】
データベース２０は、次に、テレビジョン局が使用しているチャンネルのそれぞれについて保護領域を算出する（ステップ６３；保護領域算出部２５；図５における、放送塔２００を囲む保護領域２００Ａが算出される）。算出された保護領域は記憶保持される（ステップ６４；保護領域記憶部２６）。さらに、データベース２０は、算出された保護領域のそれぞれについて、動作領域と重なるか否かを点検する（ステップ６５；領域重なり点検部２７）。
【００６３】
データベース２０は、次に、テレビジョン局が不使用のチャンネルと、保護領域のうちの動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれとを有効チャンネルとしてリスト化する（ステップ６６；利用条件情報生成部２８）。このリストを少なくとも含む利用条件情報は、通信装置１０に提供のため送出される（受取・送出部２２ａ、データベース問合せ部１２ａ）。
【００６４】
データベース２０からの提供に応じて、通信装置１０は、有効チャンネルのうちから、使う予定のものを確保チャンネルとして選択する（ステップ５２；確保チャンネル選択部１３）。そして、確保チャンネルを使うように通信機能部１５を制御する（ステップ５３；制御部１４）。
【００６５】
通信装置１０は、少なくとも一定の時間後、改めて自装置の現在位置を特定する（ステップ５４；位置特定部１１）。そして、通信装置１０は、特定された位置の情報と装置の識別子と確保チャンネルとを含めた装置情報を、問合せのためデータベース２０に送出する（データベース問合せ部１２ｂ）。
【００６６】
データベース２０は、通信装置１０から送られた装置情報を受け取り、これにより装置１０の動作領域を特定する（ステップ６７；受取・送出部２２ｂ、動作領域特定部２３）。そして、データベース２０は、送られてきた確保チャンネルについて、使用しているテレビジョン局の有無を判断する（ステップ６８；テレビジョン局有無判断部２４）。
【００６７】
データベース２０は、次に、テレビジョン局が使用している確保チャンネルのそれぞれの保護領域を呼び出す（ステップ６９；保護領域検索部２９、保護領域記憶部２６）。そして、呼び出された保護領域のそれぞれについて、ステップ６７で特定された動作領域と重なるか否かを点検する（ステップ７０；領域重なり点検部２７）。
【００６８】
点検の結果、すべて重ならない場合は（ステップ７１のＹ）、確保チャンネルが引き続いて利用可能である旨の継続可能情報を生成する（ステップ７２；継続可能情報生成部３０）。継続可能情報は通信装置１０に送出される（受取・送出部２２ｂ、データベース問合せ部１２ｂ）。データベース２０は、この後、通信装置１０からの、確保チャンネルを含む問合せを待ち受ける状態に移行する（図４、図３の「Ｄ」）。
【００６９】
他方、点検の結果に、動作領域と重なりがある保護領域が生じている場合には（ステップ７１のＮ）、改めて利用条件情報を生成する処理に移行する。すなわち、まず、データベース２０は、テレビジョン局が使用しているチャンネルのそれぞれの保護領域を呼び出す（ステップ７３；保護領域検索部２９、保護領域記憶部２６）。
【００７０】
そして、呼び出された保護領域のそれぞれについて、ステップ６７で特定された動作領域と重なるか否かを点検する（ステップ７４；領域重なり点検部２７）。さらに、データベース２０は、テレビジョン局が不使用のチャンネルと、保護領域のうちの動作領域との重なりが生じていない保護領域のそれぞれに対応するチャンネルのそれぞれとを有効チャンネルとしてリスト化する（ステップ７５；利用条件情報生成部２８）。このリストを少なくとも含む（新たな）利用条件情報は、通信装置１０に提供のため送出される（受取・送出部２２ａ、データベース問合せ部１２ａ）。データベース２０は、この後、通信装置１０からの、確保チャンネルを含む問合せを待ち受ける状態に移行する（図４、図３の「Ｄ」）。
【００７１】
通信装置１０の側では、データベース２０から、継続可能情報を提供された場合と、新たな利用条件情報を提供された場合とで処理が異なる。前者の場合は（ステップ５５のＹ）、通信装置１０は確保チャンネルを引き続き用いるべく通信機能部１５を制御する（制御部１４）。そして、少なくとも一定の時間後、改めて自装置の現在位置を特定する状態に移行する（図４、図３の「Ｃ」）。後者の場合は（ステップ５５のＮ）、ステップ５２に戻り処理を行う（図４、図３の「Ｅ」）。
【００７２】
以上、実施形態を説明したが、有利な効果は次のようにも説明できる。すなわち、「継続可能情報」を生成せず、問合せのたびに「利用条件情報」を生成するようにし、しかも保護領域の記憶をしていない場合のデータベースでの処理の負担については次のようになる。この場合、毎回、少なくとも、（１）保護下にあるテレビジョン局の数、（２）保護対象であるチャンネルの数、（３）保護領域の計算が必要になるテレビジョン局の数、（４）領域重なりの点検の必要数、に依拠した負担量が生じる。
【００７３】
本実施形態で「継続可能情報」を生成する場合には、（２）について、確保チャンネルの数に置き換えられ、その結果として（３）、（４）の数も小さくなる。したがって、大幅な負担量の低減になり、処理時間の低減も図れる。しかも、一度計算した保護領域を記憶して呼び出すようにしているので、その点で一層の負担量の低減になっている。一度計算した保護領域を記憶して呼び出すようにできるのは、１次ユーザとしてのテレビジョン局の電波状態が安定していると仮定できるためである。そのような仮定が一時的にできない場合には、その場合に限って保護領域の計算をし直すようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０…通信装置、１０Ａ…動作領域、１１…位置特定部（ＧＰＳ）、１２，１２ａ，１２ｂ…データベース問合せ部（送出・受取部）、１３…確保チャンネル選択部、１４…制御部、１５…通信機能部、２０…データベース、２１…管理情報記憶保持部、２２，２２ａ，２２ｂ…受取・送出部、２３…動作領域特定部、２４…テレビジョン局有無判断部、２５…保護領域算出部、２６…保護領域記憶部、２７…領域重なり点検部、２８…利用条件情報生成部、２９…保護領域検索部、３０…継続可能情報生成部、１００…インターネット、２００…放送塔、２００Ａ…保護領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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