频谱控制系统、频谱控制方法、无线通信系统和计算机可读介质的制作方法
频谱控制系统、频谱控制方法、无线通信系统和计算机可读介质的制作方法
【专利摘要】在一些情况下，即使当将附加频带分配给不再能够满足预定质量水平的基站时，也无法极大地提高无线通信系统的特性。鉴于上述问题，根据本发明的频谱控制系统包括：识别装置，用于基于由用于收集与无线通信系统的网络状态有关的信息的收集装置收集的与网络状态有关的信息，来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取装置，用于提取包括除所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区，作为附加频带分配候选；以及分配装置，用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
【专利说明】频谱控制系统、频谱控制方法、无线通信系统和计算机可读介质
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于除了分配通常由基站使用的频带以外还临时将新频带(附加频带)分配给无线通信系统中的基站的频谱控制系统和频谱控制方法。本发明进一步涉及一种与该频谱控制方法有关的频谱控制程序、存储该程序的非临时性计算机可读介质、以及使用该频谱控制方法的无线通信系统。
【背景技术】
[0002]由于蜂窝电话的内容更丰富以及固定费率的普及，无线通信中的业务量继续增大。为了处理这种业务量的增大，有必要扩大在无线通信系统中所使用的频带。然而，适合于移动通信的诸如UHF频带的频带已经许可给各种无线系统。因此，难以向现有无线通信系统许可新频带。
[0003]同时，已经分配给特定系统的一些频带在一些地区或在特定时间不被使用。具有高业务需求的无线通信系统临时使用空闲频带(空白空间，white space)以及未许可给任何无线系统的共享频带的使用在考虑之中。该使用实现了无线通信系统的传输速度的提高以及频率的有效使用。
[0004]然而，当以这种方式共享频带时，要求不将有害干扰引入到同一系统中的其他无线系统及其他基站。特别是当二次使用许可频带时，对许可系统(主系统)的可靠保护是必要的。
[0005]作为用于实现此的技术，提出了频谱控制系统。图8是使用频谱控制系统的无线系统的概念性示意图。频谱控制系统10与包括无线通信系统的多个无线系统连接，并且辨识无线通信系统1000中的基站1011和1012以及其他无线系统2000中的发射站2011的
频率利用。
[0006]无线通信系统1000中的基站1011和1012使用分别提供给基站1011和1012的
许可频带π和f2来执行与从属于该基站的终端的无线通信。在这里，假如基站1011的通信负载临时增大，并且无法满足期望的通信容量。此时，考虑到对其他无线系统和同一系统中的其他基站施加的干扰以及与相应地区中的频率使用有关的规则，频谱控制系统10确定要额外分配给基站1011的频带、发射功率以及可用时段。
[0007]除了上述许可频带以外，基站1011根据由频谱控制系统10进行的分配来二次使用许可给无线系统2000的频带f3，或者使用未许可给任何无线系统的共享频带f4。然后，能够提高通信容量。
[0008]作为这种频谱控制系统的控制方法，存在非专利文献I中所公开的方法。图9是在非专利文献I中所公开的无线通信系统的系统配置示意图。
[0009]网络监视单元900监视无线通信系统的服务质量。必要频带评估单元910针对要求值来评估网络监视单元900所获取的当前服务质量，以便于评估需要多少附加频带。可用频带数据库(DB) 90根据发射站的位置来存储可用频带的列表。附加频带协商单元920将包括发射站的位置信息的参数发送到可用频带DB90，以便于获取可用于发射站的频带。附加频带协商单元920基于可用频带来确定要由基站1009使用的附加频带，并且向网络设定单元930通知所确定的附加频带的信息。当所通知的附加频带足以满足无线通信系统中的所要求的服务水平值时，网络设定单元930基于从附加频带协商单元920通知的附加频带的信息来将附加频带分配给基站1009。当附加频带不足以满足所要求的服务水平值时，网络设定单元930请求必要频带评估单元910以进一步分配附加频带。
[0010]非专利文献1:FP7C0GEU Project, ^Dynamic Radio Resource Managementalgorithms for an efficient use of TVffS^, Deliverable D6.1,2010 。
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]非专利文献I的频谱控制系统在提供给无线通信系统的许可频带都在使用中时，将附加频带分配给不再能够满足预定质量水平的基站。然而，在实际使用的环境中，即使将附加频带分配给不再能够满足预定质量水平的基站，有时也无法极大地提高无线通信系统的特性。
[0013]例如，在不再能够满足预定质量水平的基站不包括附加频带中的通信能力的情况下，即使频谱控制系统将附加频带分配给基站，因为该基站不能使用该附加频带，所以也无法提闻特性。
[0014]鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种用于在除了通常由无线通信系统的基站使用的频带以外还将附加频带临时分配给有限基站的使用中极大地提高无线通信系统的特性的频谱控制系统、频谱控制方法、无线通信系统以及频谱控制程序。
[0015]对问题的解决方案
[0016]根据本发明的频谱控制系统包括:识别装置，用于基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取装置，用于提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及分配装置，用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0017]此外，根据本发明的频谱控制方法包括步骤:基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0018]此外，根据本发明的无线通信系统使用下述频谱控制方法，该频谱控制方法包括步骤:基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0019]此外，根据本发明的非临时性计算机可读介质存储下述频谱控制程序，该频谱控制程序使计算机执行:识别处理，用于基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取处理，用于提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及分配处理，用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0020]发明的有利效果
[0021]根据本发明，能够提供一种用于在除了分配通常由无线通信系统的基站使用的频带以外还将附加频带临时分配给有限基站的使用中极大地提高无线通信系统的特性的频谱控制系统、频谱控制方法、无线通信系统、以及非临时性计算机可读介质。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是根据第一实施例的频谱控制系统的框图；
[0023]图2是根据第二实施例的频谱控制系统的框图；
[0024]图3是示出了根据第二实施例的频谱控制系统的操作的流程图；
[0025]图4是用于说明本发明在异构网络中的应用示例的示意图；
[0026]图5是根据第三实施例的频谱控制系统的框图；
[0027]图6A是示出了根据第三实施例的频谱控制系统的操作的一部分的流程图；
[0028]图6B是示出了根据第三实施例的频谱控制系统的操作的一部分的流程图；
[0029]图6C是示出了根据第三实施例的频谱控制系统的操作的一部分的流程图；
[0030]图7是用于说明本发明在一个基站由多个小区构成的配置中的应用示例的视图；
[0031]图8是根据相关技术的使用频谱控制系统的无线系统的概念性示意图；以及
[0032]图9是根据相关技术的频谱控制系统的系统配置示意图。
【具体实施方式】
[0033]第一实施例
[0034]在下文中，参考【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例。图1是根据本发明的第一实施例的频谱控制系统11的框图。频谱控制系统11与至少一个无线通信系统连接。属于无线通信系统的每个基站使用预先分配的许可频带来执行与从属通信终端的无线通信。在下文中，详细地说明频谱控制系统11的配置。
[0035]频谱控制系统11包括信息收集单元100、网络质量分析单元110、分配候选提取单元120以及附加频带分配单元130。
[0036]信息收集单元100从要由频谱控制系统11控制的无线通信系统收集与当前网络状态有关的信息。信息收集单元100使所收集到的与网络状态有关的信息聚合，并且将该聚合信息发送到网络质量分析单元110。
[0037]术语“当前”在这里是指在分配考虑要分配的附加频带之前的状态，并且此时，无线通信系统仅使用许可频带或者此时已经被分配的附加频带和许可频带。
[0038]此外，与网络状态有关的信息指的是指示网络的通信质量的信息。具体地说，与网络状态有关的信息包括诸如每个基站的业务量、无线资源的利用率和异常呼叫掉话率的KPI (关键性能指标)、系统吞吐量以及进一步的，从属于该基站的终端的吞吐量和延迟、以及包括接收信号功率和信噪干扰比的统计值(例如，平均值、最低5%的值以及每个无线质量的直方图)。将这些信息段统称为网络质量信息。
[0039]与网络状态有关的信息可以进一步包括关于从属于基站的终端是否能够在附加频带中进行通信的信息。这样的信息被称为终端能力信息。
[0040]网络质量分析单元110基于从信息收集单元100接收到的与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站、小区等，例如不满足期望通信容量的基站、小区等。具体地说，网络质量分析单元110执行在基于与网络状态有关的信息所识别的每个基站或小区中的网络质量的当前值与作为预定基准的要求值之间的比较处理。作为比较处理的结果，当预定基站或小区的当前值小于要求值时，网络质量分析单元110评估出相应基站或小区不再能够满足预定质量水平。在下文中，不满足预定质量水平的基站和小区均被称为质量劣化基站。
[0041]作为比较处理的结果，当网络质量分析单元110评估出在网络中存在质量劣化基站并且有必要分配附加频带时，网络质量分析单元110请求分配候选提取单元120分配附加频带。在请求附加频带分配的情况下，网络质量分析单元Iio向分配候选提取单元120发送与质量劣化基站有关的信息以及由信息收集单元100收集到的与网络状态有关的信息等。应该注意的是，与质量劣化基站有关的信息包括例如用于识别质量劣化基站的基站ID0
[0042]在这里，附加频带是指与已经许可给无线通信系统的频带(许可频带)不同的频带，并且是指要由频谱控制系统11额外分配给无线通信系统的频带。作为该类型的频带，存在在一些地区中或者在特定时间没有使用的空闲频带(空白空间)以及未许可给任何无线系统的共享频带。
[0043]响应于来自网络质量分析单元110的附加频带分配请求，分配候选提取单元120提取要作为分配有附加频带的候选的基站或小区。
[0044]具体地说，分配候选提取单元120基于从网络质量分析单元110接收到的与质量劣化基站有关的信息来提取包括质量劣化基站的多个基站或小区作为附加频带分配候选，该附加频带分配候选是要被分配有附加频带的候选基站(小区)。也就是说，分配候选提取单元120不仅提取质量劣化基站，而且还提取除质量劣化基站以外的基站(小区)作为附加频带分配候选。因此，在需要时，根据与质量劣化基站的关系，满足预定通信质量水平的基站(小区)也被提取为附加频带分配候选。
[0045]在这里，例如，选择质量劣化基站的周围基站(周围小区)作为要由分配候选提取单元120提取的附加频带分配候选的基站(小区)。具体地说，分配候选提取单元120可以提取质量劣化基站以及在该质量劣化基站附近的基站或小区作为附加频带分配候选。
[0046]分配候选提取单元120可以与提取质量劣化基站一起进一步提取具有与质量劣化基站的覆盖范围相重叠的覆盖范围的基站或小区作为附加频带分配候选。作为这种环境，存在下述环境，在该环境中，具有安装在塔或建筑屋顶上的天线的宏小区和微小区基站以及具有安装在诸如电话线杆的较低位置处的天线的微微小区基站位于同一区域中，使得宏小区和微小区基站以及微微小区站的覆盖范围重叠。这种环境被称为异构网络。当从网络质量分析单元110向分配候选提取单元120通知微小区微基站或微微小区微微基站是质量劣化基站时，分配候选提取单元120可以提取微小区微基站和微微小区微微基站二者作为附加频带分配候选。
[0047]在执行上述提取中，分配候选提取单元120参考基站信息，以确定要成为附加频带分配候选的多个基站(小区)，该基站信息是每个基站(小区)的详细信息。这种基站信息可以被存储到设置在分配候选提取单元120内部的存储单元，或者可以被存储到设置在分配候选提取单元120外部的基站DB。分配候选提取单元120可以从使用从网络质量分析单元110通知的质量劣化基站的基站ID作为搜索词所检索到的基站信息获取与质量劣化基站有关的详细信息例如作为与质量劣化基站有关的信息，以便于确定要作为附加频带分配候选的基站(小区)。
[0048]分配候选提取单元120将与所提取的附加频带分配候选有关的信息发送到附加频带分配单元130。此时，分配候选提取单元120还将从网络质量分析单元110接收到的与网络状态有关的信息发送到附加频带分配单元130。
[0049]附加频带分配单元130实际上将附加频带分配给在要成为由分配候选提取单元120提取的分配候选的基站(小区)当中的满足预定条件的基站(小区)。
[0050]在这里，上述预定条件可以使得基站(小区)包括在附加频带中的通信功能。也就是说，附加频带分配单元130向在由分配候选提取单元120提取的多个基站或小区当中的包括在附加频带中的通信功能的基站或小区分配附加频带。
[0051]即使质量劣化基站不包括在附加频带中的通信功能，附加频带分配单元130也将附加频带分配给附加频带分配候选当中的包括通信功能的基站(小区)，从而极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使基站不再能够满足预定质量水平并且基站不包括在附加频带中进行通信的功能时，也可以将附加频带分配给不同的邻居基站。通过这样做，能够期望分散负载并且降低干扰，从而极大地提高了无线通信系统的特性。
[0052]此外，上述预定条件可以是使得从属终端的数目或比例超过预定值。具体地说，附加频带分配单元130将上述附加频带分配给在由分配候选提取单元120提取的多个基站或小区当中的、具有超过预定值的包括附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例的基站或小区。
[0053]即使在质量劣化基站的从属终端当中几乎不存在包括在附加频带中的通信功能的终端，附加频带分配单元130也将附加频带分配给在附加频带分配候选当中的具有超过预定值的从属终端数目或比例的基站或小区，从而极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使基站不再能够满足预定质量水平并且基站几乎不具有包括附加频带中的通信功能的从属终端，也可将附加频带分配给不同的邻居基站。通过这样做，能够期望分散负载并且降低干扰，从而极大地提高了无线通信系统的特性。
[0054]其他预定条件可以是使得在使用附加频带的情况下所遵循的允许发射功率超过预定值。具体地说，附加频带分配单元130将附加频带分配给在由分配候选提取单元120提取的多个基站或小区当中的具有超过预定值的在使用附加频带的情况下所遵循的允许发射功率的基站和小区。
[0055]在与附加频带的使用相关的规范(regulation)中，可以存在下述情况,在该情况中，使用附加频带的情况所遵循的允许发射功率根据基站的安装状态(即，发射天线的安装高度以及固定站和移动站的类型)而不同。例如，可能的情况是基站的发射天线的安装高度越高，发射功率被限制得越小。在这种情况下，例如，在将质量劣化基站安装在地面之上的高处位置的情况下，即使基站使用附加频带时，发射功率也被限制得小，并且因而不可能极大地改善特性。
[0056]然而,通过附加频带分配单元130根据上述条件将附加频带分配给适当基站(小区)，即使在使用附加频带的情况下所遵循的允许发射功率根据基站的安装状态而不同，也可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使基站不再能够满足预定质量水平并且将基站安装在地面之上的高处位置，也可将附加频带分配给安装在接近于地面的位置处的不同邻近基站。通过这样做，能够期望分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0057]此外，其他预定条件可以是使得当将附加频带分配给基站或小区时对其他系统施加的估计的干扰量小于预定值。具体地说，附加频带分配单元130将附加频带分配给在由分配候选提取单元120提取的多个基站或小区当中的具有在分配附加频带时对与基站或小区不同的其他系统(例如主系统)施加的估计干扰量小于预定值的基站或小区。
[0058]在与附加频带的使用相关的规范中，可以存在下述允许发射功率的规范，该允许发射功率是通过在使用附加频带之前估计在基站使用附加频带时对主系统施加的预期的干扰量并且指定允许发射功率以便所估计的干扰量等于或小于指定值而确定的。在这种情况下，例如在质量劣化基站以及主系统的接收器是直射(line of sight)或者质量劣化基站的天线的主轴面向主系统的接收器的方向的情况下，即使当基站使用附加频带，发射功率也被限制得小，从而不能极大地改善特性。
[0059]然而,通过附加频带分配单元130根据上述条件将附加频带分配给适当基站(小区)，即使在与附加频带的使用有关的上述规范之下，也可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平，并且基站和主系统的接收器是直射或者质量劣化基站的天线的主轴面向主系统的接收器的方向时，也可以极大地提高无线通信系统的特性。这是因为通过将附加频带分配给在上述质量劣化基站附近的不同基站可以预期分散负载并且降低干扰。
[0060]应该注意的是预定条件不局限于上述那些，而是例如可以使得在基站(小区)使用附加频带时所估计的可覆盖范围超过预定值。此外，预定条件可以是使得当从属于在使用附加频带之前不满足预定通信质量水平的基站(小区)的终端使用附加频带时，估计为在附加频带中执行通信的终端的数目或比例超过预定值。此外，这些条件的组合可以用作实际上分配附加频带的预定条件。
[0061]附加频带分配单元130使用对是否满足上述预定条件的判定以作为确定准则之一，确定在将成为附加频带分配候选的基站(小区)当中的将实际上分配有附加频带的基站(小区)，并且将附加频带分配给所确定的基站(小区)。
[0062]如上所说明的，在第一实施例的频谱控制系统中，不但包括质量劣化基站，而且还包括可以有助于提高质量劣化基站的通信质量的其他基站(小区)，作为附加频带分配候选。作为这种基站，存在与质量劣化基站处于干扰关系的基站(小区)。按照这种方式，使用对将附加频带分配给基站提供了一定程度的自由度的配置，可以灵活地分配附加频带。因此，在即使当将附加频带分配给质量劣化基站本身时也几乎不期望质量提高的情况下，可以通过将附加频带分配给其他另一基站(小区)来提高质量。
[0063]应该注意的是在上面说明的频谱控制系统11中，信息收集单元、网络质量分析单元、分配候选提取单元、附加频带分配单元的全部或一部分可以在一个频谱控制装置中实现，作为构成该装置的功能块。替代地，上面单元的每一个可以是独立装置并且位于频谱控制系统中。换句话说，频谱控制系统可以由彼此连接的信息收集装置、网络质量分析装置、分配候选提取装置、以及附加频带分配装置构成。
[0064]此外，由分配候选提取单元执行的提取处理可以并入在由附加频带分配单元执行的分配处理的一部分中。在这种情况下，可以采用下述配置，其中分配候选提取单元被提供在附加频带分配单元中，并且附加频带分配单元执行用于提取附加频带分配候选的提取处理以及用于确定在所提取的附加频带分配候选当中的实际上将被分配有附加频带的基站或小区的确定处理。
[0065]第二实施例
[0066]在下文中，参考【专利附图】
【附图说明】本发明的第二实施例。图2是示出了根据本发明的第二实施例的频谱控制系统21的配置的视图。频谱控制系统21与包括基站1001至1003的无线通信系统1000相连接。
[0067]频谱控制系统21包括可用频带DB20、基站DB30、信息收集单元100、网络质量分析单元210、分配候选提取单元120、以及附加频带分配单元230。网络质量分析单元210包括质量劣化基站识别单元211和必要频带评估单元212。附加频带分配单元230包括附加频带分配基站和附加频带确定单元231以及网络设定单元232。在下面详细说明每个块。然而，已在第一实施例中说明的块将不再部分地说明。
[0068]可用频带DB20是用于根据发射站的位置来存储可用频带的列表的数据库。除了在无线通信系统中所使用的基站以外，发射站在这里还包括其他无线系统中的接入点、广播站等等。使用可用频带DB20，可以基于希望使用附加频带的发射站的位置信息来获取发射站可用的频带。
[0069]基站DB30是用于存储基站信息的数据库，该基站信息是与要由频谱控制系统21控制的、包括基站1001至1003的基站有关的详细信息。在该实施例中，基站DB30至少存储与每个基站是否能够在附加频带中通信有关的信息。
[0070]信息收集单元100从要由频谱控制系统21控制的基站收集与当前网络状态有关的信息。与网络状态有关的信息包括上述网络质量信息。信息收集单元100将所收集的信息聚合并且将聚合信息发送到网络质量分析单元210。
[0071]响应于来自信息收集单元100的与网络状态有关的信息，网络质量分析单元210将包括在该信息中的网络质量信息输出到质量劣化基站识别单元211。质量劣化基站识别单元211基于网络质量信息来识别质量劣化基站。具体地说，对于要评估的每个基站而言，质量劣化基站识别单元211执行在基于网络质量信息的网络质量的当前值与作为预定参考的要求值之间的比较处理。作为比较处理的结果，当预定基站或小区的当前值小于要求值时，质量劣化基站识别单元211评估相应基站或小区不满足预定质量水平，并且将该基站或小区识别为质量劣化基站。
[0072]必要频带评估单元212对照要求值来评估网络质量的当前值，以便评估要求多少附加频带。具体地说，必要频带评估单元212判定在对于每个基站的网络质量的当前值与要求值之间的比较处理中由质量劣化基站识别单元211识别的数目的质量劣化基站要求附加频带，并且计算必要的附加频带的数量。
[0073]以用于分配附加频带的请求的形式将与由质量劣化基站识别单元211识别的质量劣化基站有关的信息以及与由必要频带评估单元212计算的附加频带的数量有关的信息，和由信息收集单元100收集到的与网络状态有关的信息一起发送到分配候选提取单元120。
[0074]分配候选提取单元120基于与第一实施例相似的方式发送的与质量劣化基站有关的信息，参考存储到基站DB30的基站信息，并且提取要分配有附加频带的基站(小区)候选。分配候选提取单元120可以基于从必要频带评估单元212接收到的与附加频带的数量有关的信息来确定要提取多少基站(小区)以作为附加频带分配候选。当质量劣化基站的质量严重劣化并且要求许多附加频带时，分配候选提取单元120可以提取要成为附加频带分配候选的多个基站(小区)。将与所提取的附加频带分配候选有关的信息与从网络质量分析单元210接收到的其他信息一起发送到附加频带分配单元230。
[0075]提供在附加频带分配单元230中的附加频带分配基站和附加频带确定单元231参考可用频带DB20和基站DB30，基于从分配候选提取单元120发送的各种信息，根据随后所述的分配过程来确定将实际上分配有附加频带的基站以及附加频带。附加频带分配基站和附加频带确定单元231向网络设定单元232通知所确定的将分配有附加频带的基站的信息以及所确定的附加频带。
[0076]网络设定单元232改变用于将附加频带分配给由附加频带分配基站和附加频带确定单元231确定的附加频带分配基站的网络设定。按照与在非专利文献I中公开的网络设定单元相似的方式，当所分配的附加频带不足以满足网络质量的要求值时，网络设定单元232可以请求必要频带评估单元212以进一步分配附加频带。
[0077]基站1001至1003是无线通信系统1000中的基站。基站1001至1003向信息收
集单元100通知诸如基站1001至1003的网络质量信息以及终端容量信息的与网络状态有关的信息。此外，基站1001至1003根据由网络设定单元232指定的设定来使用附加频带与从属通信终端通信。
[0078]应该注意的是在图2所示的系统配置示意图中，将频谱控制系统21说明为包括可用频带DB20、基站DB30、信息收集单元100、质量劣化基站识别单元211、必要频带评估单元212、分配候选提取单元120、附加频带分配基站和附加频带确定单元231、以及网络设定单元232。然而，该实施例并不局限于此。例如，可用频带DB20可以位于任何人可访问的因特网上以作为用于调查可用频带的数据库。此外，基站DB30、信息收集单元100、质量劣化基站识别单元211、必要频带评估单元212、以及网络设定单元232可以位于能够由网络的服务提供商管理的操作管理系统中。
[0079]接下来，说明上述频谱控制系统21的操作。图3是示出了根据本发明的第二实施例的频谱控制系统21的操作的流程图，并且具体地说，它是用于将附加频带分配给要由频谱控制系统21控制的基站的频谱控制的流程图。
[0080]在该实施例的频谱控制系统中，首先，信息收集单元100从要由频谱控制系统21控制的基站收集与当前网络状态有关的信息(步骤SlOl)。具体地说，信息收集单元100收集网络质量信息和终端容量信息，作为与网络状态有关的信息。
[0081]接下来，质量劣化基站识别单元211将在步骤SlOl中获取的每个基站(小区)的网络质量的当前值与要求值比较，以便识别质量劣化基站(步骤S102)。
[0082]随后，必要频带评估单元212对照要求值来评估在步骤SlOl中获取的每个基站(小区)的网络质量的当前值，以便评估要求多少附加频带(步骤S103)。 [0083]必要频带评估单元212基于在步骤S103中的评估结果来评估是否有必要分配附加频带(步骤S104)。
[0084]当存在质量劣化基站并且需要附加频带时(在步骤S104中为是)，必要频带评估单元212请求分配候选提取单元120分配附加频带(步骤S105)。同时，当不需要附加频带时(在步骤S104中为否)，该操作结束。
[0085]基于步骤S105中的用于分配附加频带的请求，分配候选提取单元120从包括下述质量劣化基站的区域提取多个基站作为附加频带分配候选(候选基站)(步骤S106)，该质量劣化基站具有不满足要求值的网络质量的当前值。此时，分配候选提取单元120在候选基站中不但包括质量劣化基站而且还包括满足要求值的基站。将所提取的候选基站的信息输出到附加频带分配基站和附加频带确定单元231。此时，还将在步骤SlOl中收集的与网络状态有关的信息以及与在步骤S104中评估的附加频带的必要数量有关的信息输出到附加频带分配基站和附加频带确定单元231。
[0086]接下来，附加频带分配基站和附加频带确定单元231在由分配候选提取单元120提取的多个候选基站当中确定将实际上分配有附加频带的基站以及附加频带(步骤S107至SI15)。该确定过程中的详细流程如下。
[0087]附加频带分配基站和附加频带确定单元231选择多个候选基站当中的一个基站(步骤S107)。此外，附加频带分配基站和附加频带确定单元231参考可用频带DB20并且基于所选择的基站的基站位置来获取对基站可用的频带列表，并且从该列表选择一个频带(步骤 S108)。
[0088]接下来，附加频带分配基站和附加频带确定单元231参考基站DB30并且评估是否能够将在步骤S108中选择的频带(对象频带)分配给在步骤S107中选择的基站(对象基站)(步骤S109)。具体地说，附加频带分配基站和附加频带确定单元231评估对象基站是否包括在对象频带中通信的功能。
[0089]当对象基站包括上述功能时(在步骤S109中为是)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231基于在步骤SlOl中收集的终端容量信息来评估在从属于对象基站的终端当中的包括在对象频带中通信的功能的终端数目是否大于或等于预定数目(步骤S110)。
[0090]当包括上述功能的终端数目大于或等于预定数目时(在步骤SllO中为是)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231选择对象基站与对象频带对,作为附加频带分配候选对(步骤S111)。
[0091]接下来,附加频带分配基站和附加频带确定单元231估计当在步骤Slll中选择的对象基站使用对象波段时的可覆盖范围(S112)。
[0092]具体地说，在由信息收集单元100收集的网络质量信息中，附加频带分配基站和附加频带确定单元231尤其使用从属终端的接收信号功率或信噪干扰比的直方图(无线质量信息)。这种直方图示出了在使用对象频带之前已经由从属于基站的终端使用的频带，换句话说，许可频带或已被分配的附加频带中的质量分布。假定在这些频带以及当前在评估下的对象频带中发出来自相同发射源的信号，因而可以通过将由于频率差所引起的差添加到上述直方图(无线质量信息)，来计算在对象基站使用对象频带时的终端的接收信号功率。在这里，可通过以下方法来计算由于频率差所引起的差。假定诸如Hata模型的传播模型，则假如取决于频率的项是g(f)。在这里，当在频率fl的接收信号功率是Pl时，可由以下表达式I来表示在频率f2的接收信号功率P2。[0093](表达式l)P2=Pl_g (f2)+g (fl)
[0094]附加频带分配基站和附加频带确定单元231可以获取当对象基站使用如上所计算的接收信号功率来使用对象频带时的接收信号功率或信噪干扰比的直方图。使用该直方图，可以计算具有超过预定值的接收信号功率或信噪干扰比的终端数目和比例，并且可以计算在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。
[0095]应该注意的是在对象基站使用对象频带时获取接收信号功率或信噪干扰比的直方图中，优选是考虑到由信息收集单元100收集的终端容量信息而仅获取包括在对象频带中通信的功能的终端。此外，优选是，参考由信息收集单元100收集的网络质量信息，指定在对象基站使用对象频带之前已经与质量劣化基站通信并且而被估计为在对象基站使用对象频带时在对象频带中通信的终端，以便从指定终端的数目或比列来计算当在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。
[0096]当在步骤S112中完成了对可覆盖范围的估计时，评估是否对对象基站可用的频带列表中的所有可用频带完成了调查(步骤S113)。在步骤S109中对象基站不包括在对象频带中通信的功能(在步骤S109中为否)的情况下，或者在步骤SllO中在从属于对象基站的终端当中的包括在对象频带中通信的功能的终端数目不大于且不等于预定数目的情况下(在步骤SllO中为否)，执行步骤S113。
[0097]当对对象基站可用的频带列表中的所有可用频带未完成调查时(在步骤S113中为否)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231从可用频带的列表选择尚未被选择的频带中的一个(返回到步骤S108)。
[0098]当对可用频带完成了调查时(在步骤S113中为是)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231评估是否对在步骤S106中提取的所有对象基站完成了调查(步骤S114)。当未完成调查时(在步骤S114中为否)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231在候选基站当中选择尚未被选择的基站中的一个(返回到步骤S107 )。
[0099]当对所有候选基站完成了调查时(在步骤S114中为是)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231在步骤Slll中选择的基站与频带的对当中确定将实际上分配有附加频带的基站(附加频带分配基站)以及要分配的附加频带(步骤S115)。此时，附加频带分配基站和附加频带确定单元231参考步骤S112的结果并且确定在对象基站使用对象频带时具有超过预定值的可覆盖范围的对，作为最终附加频带分配基站和附加频带。
[0100]最后，网络设定单元232改变用于将附加频带分配给在步骤S115中所确定的附加频带分配基站的网络设定(步骤S116)。
[0101]应该注意的是在上述说明中，取决于在从属于基站的终端当中的包括在附加频带中通信的功能的终端数目是否大于或等于预定数目，来进行评估以确定附加频带分配基站，然而可以不执行该评估处理。在这种情况下，不再要求信息收集单元100获取终端容量信息。在该操作中步骤SllO也变为不必要。
[0102]上述说明假定在与附加频带的使用有关的规范之下取决于使用附加频带的基站的位置来确定可用频带的情况。因而将可用频带DB20说明为用于根据发射站的位置来存储可用频带列表的数据库。然而，本发明并不局限于该配置。
[0103]例如，在与附加频带的使用有关的规范之下，存在在使用附加频带的情况下所遵循的允许发射功率取决于基站的安装状态(发射天线的安装高度以及固定站和移动站的类型)而不同的情况。为了响应这种情况，除了发射站的位置以外，可用频带DB20还根据发射天线的安装高度以及固定站和移动站的类型来存储可用频带以及允许的发射功率的列表。
[0104]在这种情况下,在步骤S108中，附加频带分配基站和附加频带确定单元231除了基于基站的安装位置以外还基于发射天线的安装高度来获取可用频带以及允许的发射功率的列表并且从该列表选择一个频带。此外，在步骤S112中，基于该允许的发射功率来估计在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。
[0105]当使用允许的发射功率时，在步骤S115中，可以基于在步骤S112中估计的可覆盖范围来确定附加频带分配基站和附加频带。然而，更简单点地说，可以基于允许的发射功率来确定附加频带分配基站和附加频带。具体地说，在步骤Slll中选择的基站与频带对当中的具有大于或等于预定值的允许发射功率的基站与频带对应该是附加频带分配基站和附加频带。替代地，在步骤Slll中选择的基站与频带对当中，具有最大允许发射功率的对可以是附加频带分配基站和附加频带。当使用允许的发射功率时，步骤S112变为不必要。
[0106]根据该实施例，即使当无线通信系统的基站或终端不包括在附加频带中通信的功能时，也可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平并且基站不包括在附加频带中通信的功能时，可以将附加频带分配给不同邻近基站。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。按照类似方式，例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平并且基站几乎不具有包括在附加频带中的通信功能的从属终端时，可以将附加频带分配给不同邻近基站。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0107]此外，在上述实施例中，在与附加频带的使用有关的规范之下，即使当使用附加频带的情况所遵循的允许发射功率取决于基站的安装状态(发射站的安装高度以及固定站和移动站的类型)而不同时，也可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平并且将基站安装在地面之上的高处位置时，也可以将附加频带分配给安装在接近于地面的位置处的不同邻近基站。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0108]该优点在下述异构网络中尤其有效，在该异构网络中，具有安装在塔或建筑屋顶上的天线的宏小区和微小区基站以及具有安装在诸如电话线杆的较低位置上的天线的微微小区基站位于同一区域中，以便宏小区和微小区基站与微微小区站的覆盖范围重叠。
[0109]图4是用于说明本发明在异构网络中的应用示例的视图。在图4中，基站1013、1014、1015试图使用许可给主系统2001的频带以作为它们自己的附加频带。在这里，基站1013是宏小区基站，并且基站1014和1015是微微小区基站。在图4所示的环境中，当宏小区基站1013不再能够满足预定质量水平时，通过将附加频带分配给微微小区基站1014或1015而不是具有有限发射功率的宏小区基站1013，可以预期分散负载并降低干扰，并且从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0110]第三实施例
[0111]图5是根据本发明的第三实施例的包括频谱控制系统31的无线通信系统的系统配置示意图。在该实施例中，除了第二实施例的配置以外，还进一步包括地图DB40、频带利用DB50、以及无线电传播估计单元333。在与附加频带的使用有关的规范之下，该实施例假定下述情况，即在使用附加频带之前估计在基站使用附加频带时对主系统施加的干扰量，并且指定允许的发射功率，以便所估计的干扰量将小于或等于指定值。因此，例如进一步要求用于估计干扰量的无线电传播估计单元333、地图DB40、以及频带利用DB50。同时，包括在第二实施例中的可用频带DB20变为不必要。
[0112]除了与每个基站是否可以在附加频带中通信有关的信息以外，该实施例的基站DB30还至少存储与每个基站的发射天线的安装位置、安装高度、增益、以及辐射模式有关的信息，作为基站信息。
[0113]地图DB40是存储用于估计无线电传播的地图信息的数据库。具体地说，地图DB40存储指示被划分成网格的区域中的每个点的海拔高度的海拔高度信息以及与每个有限区域的土地利用有关的土地利用信息。地图DB40可以进一步存储诸如每个建筑物的位置、高度、以及楼层的建筑物信息。
[0114]频带利用DB50是存储使用要由频谱控制系统31控制的频带的无线系统的频带利用的数据库。具体地说，对于每个频带而言，频带利用DB50存储诸如要使用的无线系统的发射站的发射功率和发射信号格式，天线的安装位置、安装高度、增益、和辐射模式，以及频带的使用时间的信息。频带利用DB50还存储与可允许的干扰量有关的信息。优选地，频带利用DB50还存储与无线系统的覆盖区、覆盖区中的接收站的天线的位置、安装高度、增益、以及辐射模式有关的信息。
[0115]在这里，主系统包括在对象无线系统之中。当已确定了计划要由主系统使用的许可频带时，可以将要使用的许可频带的信息存储到频带利用DB50。同时，例如二次使用许可给其他无线系统的频带的无线系统以及使用未许可给任何无线系统的共享频带的无线系统的无线系统在辨识频带的可用性的同时使用频带。因此，在这种情况下，当使用频带时，可以将频带可用性信息登记到频带利用DB50，并且当中止频带的使用时，可以抛弃该信息或者可以登记该使用的中止。
[0116]无线电传播估计单元333分析指定发射点与接收点之间的无线电波的传播状态，并且计算传播增益、接收功率等等。诸如Hata模型和推荐的ITU-R P.1546模型的一般统计模型可以被应用于对无线电波的传播状态的分析。在这种统计模型中，除了使用在发射点与接收点之间的距离、天线的安装高度、增益、以及辐射模式以外，还使用指示诸如城市或农村的类型的土地利用信息。
[0117]此外，考虑到来自山脉的衍射以及在地面上的反射的几何建模可以被应用作为用于分析无线电波的传播状态的另一方法。在这种几何建模中，除了使用发射点与接收点的安装位置、增益、以及辐射模式以外，还使用发射点与接收点之间的海拔高度信息。
[0118]替代地，诸如光线追踪的确定模型可以被应用作为用于分析无线电波的传播状态的另一方法。在这种确定模型中，除了使用发射点和接收点的安装位置、增益、以及辐射模式以外，还使用包括发射点和接收点的区域的建筑物信息以及海拔高度信息。
[0119]应该注意的是如在第二实施例中所述，在图5所示的系统配置示意图中，将频谱控制系统31说明为包括基站DB30、地图DB40、频带利用DB50、信息收集单元100、质量劣化基站识别单元211、必要频带评估单元212、分配候选提取单元120、附加频带分配基站和附加频带确定单元231、网络设定单元232、以及无线电传播估计单元333，该实施例并不局限于此。
[0120]例如，地图DB40和频带利用DB50可以位于任何人可访问的因特网上，作为用于调查可用频带的数据库。此外，基站DB30、信息收集单元100、质量劣化基站识别单元211、必要频带评估单元212、以及网络设定单元232可以位于能够由网络的服务提供商管理的操作管理系统中。
[0121]接下来，说明该实施例的频谱控制系统的操作。图6A至6C是示出了根据本发明的第三实施例的频谱控制系统的操作的流程图。具体地说，它是用于将附加频带分配给要由频谱控制系统31控制的基站的频谱控制的流程图。
[0122]因为该实施例中的从步骤S201至步骤S211的操作与第二实施例中的从步骤SlOl至步骤Slll的操作相同，因此在这里将不提供该说明。
[0123]在该实施例中，在步骤S211之后，附加频带分配基站和附加频带确定单元231以及无线电传播估计单元333估计在基站使用对象频带时对主系统施加的干扰量，并且计算允许的发射功率，以便干扰量将小于或等于允许值。此后，波传播估计单元333基于所计算的允许发射功率来估计在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围(从步骤S212至步骤S220)。详细流程如下。
[0124]首先,无线电传播估计单元333选择对于在对象基站使用对象频带时所施加的干扰量要评估的一个主系统频带(评估主频带)(步骤S212)。就对主系统施加的干扰而言，与对使用与对象频带相同的频带的主接收站施加的干扰相比，对使用相邻于与对象频带相同的频带的频带的主接收站施加的干扰可能更强。为此，优选的是无线电传播估计单元333不但对相同频带而且还对周围频带执行干扰评估。此后，将对象频带和周围频带定义为要评估干扰的频带(干扰评估对象频带)，并且波传播估计单元333选择干扰评估对象频带中的一个作为评估主频带。
[0125]接下来，将使用主系统的评估主频带的主系统的接收站的所有或一部分定义为要评估干扰的接收站(干扰评估对象接收站)，并且无线电传播估计单元333选择要评估所施加的干扰量的一个接收站(评估主接收站)(步骤213)。
[0126]在这里，假如存在使用该频带的多个接收站。当将主系统的覆盖区中的接收站的信息存储到频带利用DB50时，无线电传播估计单元333应当选择一个接收站以作为评估主接收站。
[0127]当频带利用DB50存储主系统的覆盖区的信息而不是接收站的信息时，无线电传播估计单元333可以根据由主系统提供的服务来估计接收站的位置，并且将该接收站确定为干扰评估对象接收站。例如，当主系统是电视广播系统时，可以假定将接收天线安装在覆盖区中的建筑物屋顶上，因而无线电传播估计单元333可以假定干扰评估对象接收站定位在建筑物的重心位置并且在比该建筑物高度高几米的位置。
[0128]当不将主系统的覆盖区的信息存储到频带利用DB50时，无线电传播估计单元333估计从发射站的周围区域的无线电传播状态并且计算该区域中的接收点处的接收功率。在这种情况下，无线电传播估计单元333使用存储到频带利用DB50的发射站的发射功率和发射信号格式、天线的安装位置、安装高度、增益、以及辐射模式，并且将发射站的周边区域的地图信息存储到地图DB40。此后，无线电传播估计单元333评估所计算的输入功率是否足够享用由主系统提供的服务，并且将评估为足够的区域确定为主系统的覆盖区。按照与如上相似的方式，无线电传播估计单元333基于覆盖区，可以根据由主系统提供的服务来估计接收站的位置，并且将该接收站确定为干扰评估对象接收站。[0129]接下来，无线电传播估计单元333估计当对象基站在对象频带中通信时对使用评估主频带的评估主接收站施加的干扰量，并且确定发射功率的允许值以便干扰量将小于或等于预定值(步骤S214)。
[0130]为了估计所施加的干扰量，无线电传播估计单元333估计从对象基站的发射天线到评估主接收站的接收天线的无线电传播状态，并且计算在发射天线与接收天线之间的传播增益。此时，无线电传播估计单元333使用存储到基站DB30的对象基站的发射天线的安装位置、安装高度、增益、辐射模式，和存储到频带利用DB50的主系统的接收站的天线的位置、安装高度、增益、辐射模式，以及存储到地图DB40的在发射天线与接收天线之间的地图信息，来计算考虑天线增益的传播增益。无线电传播估计单元333使用所计算的传播增益来确定在基站中的发射功率的允许值，使得对评估主接收站施加的干扰量小于或等于存储到频带利用DB50的允许干扰量。
[0131]接下来，无线电传播估计333评估是否对所有干扰评估对象接收站完成了调查(步骤S215)。当没有对所有接收站完成调查时(在步骤S215中为否)，无线电传播估计单元333从尚未被选择的干扰评估对象接收站选择一个接收站作为评估主接收站(返回到步骤S213)。当对所有接收站完成了调查时(在步骤S215中为是)，无线电传播估计单元333从每个评估主接收站中的允许发射功率的计算结果来确定具有最小允许发射功率的接收站或者在预定比例(例如底值5%)之内的接收站作为要评估的接收站(评估对象接收站)(步骤 S216)。
[0132]随后，无线电传播估计单元333评估是否对所有干扰评估对象频带完成了调查(步骤S217)。当未完成调查时(在步骤S217中为否)，无线电传播估计单元333在干扰评估对象频带当中选择尚未被选择的一个频带以作为评估主频带(返回到步骤S212)。当对所有频带完成了调查时(在步骤S217中为是)，无线电传播估计单元333从评估对象接收站中的允许发射功率的计算结果来确定具有最小允许发射功率的频带作为要评估的频带(评估对象频带)(步骤S218)。响应于这些结果，无线电传播估计单元333确定由评估对象接收站在评估对象频带中的允许发射功率，作为在对象基站使用对象频带时的允许发射功率(步骤 S219)。
[0133]此后，附加频带分配基站和附加频带确定单元231利用在步骤S219中获取的允许发射功率来估计在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围(步骤S220)。与第一实施例的步骤S112—样，附加频带分配基站和附加频带确定单元231可以从具有超过预定值的接收信号功率或信噪干扰比的终端的数目或比例，来计算在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。然而，下面说明不同的方法。
[0134]更具体地说，无线电传播估计单元333估计从对象的发射站的周围区域的无线电传播状态，并且计算该区域中的接收点的接收功率。在这种情况下，无线电传播估计单元333使用存储到基站DB30的天线的允许发射功率、安装位置、安装高度、增益、辐射模式以及存储到地图DB40的发射站的周边区域的地图信息。此后，附加频带分配基站和附加频带确定单元231评估由无线电传播估计单元333计算的接收功率是否足够以预定质量水平执行无线通信，并且将被评估为足够的区域确定为在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。在这里，附加频带分配基站和附加频带确定单元231可以简单地从面积或体积来计算可覆盖范围，或者可以使用根据使用存储到地图DB40的土地利用信息的用户数目以及人口分布而被加权的指标来计算可覆盖范围。
[0135]因为从步骤S221至步骤S224的操作与从步骤S113至步骤S116的操作相同，因此在这里将不提供该说明。
[0136]应该注意的是虽然在上述说明中，从对主系统施加的干扰量来计算允许的发射功率，并且基于所计算的允许发射功率来估计可覆盖范围，但是本发明并不局限于此。例如，与第二实施例一样，可以由可用频带DB20来指定允许的发射输出，并且可以基于所指定的允许发射功率来估计可覆盖范围。在这种情况下，在可用频带DB20变为必要的同时，步骤S214变为不必要。
[0137]此外，虽然在上述说明中，当在步骤S223中确定附加频带分配基站和附加频带时参考可覆盖范围，但是本发明并不局限于此。例如，可以参考在步骤S219中所计算的允许发射功率，并且可以将具有超过预定值的允许发射功率的对象基站与对象频带对或者具有最大允许发射功率的对确定为附加频带分配基站和附加频带。替代地，可以参考在先前步骤中所计算的对主系统施加的干扰量，并且将具有低于预定值的所施加的干扰量的对象基站与对象频带对或具有最小的所施加的干扰量的对确定为附加频带分配基站和附加频带。
[0138]根据该实施例，在与附加频带的使用有关的规范之下，在使用基站之前估计在基站使用附加频带时对主系统施加的预期干扰量，并且指定允许发射功率以便所估计的干扰量将等于或小于指定值的情况下，可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平，并且基站和主系统的接收器是直射或者质量劣化基站的天线的主轴面向主系统的接收器的方向时，可以将附加频带分配给不同邻近基站。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0139]应该注意的是在本发明的第一和第三实施例中，网络质量分析单元识别质量劣化基站并且使用由信息收集单元100获取的网络质量信息来评估附加频带的必要性，并且取决于该结果来请求附加频带的分配，然而本发明并不局限于这种配置。例如，可以采用基站本身监视网络质量并且对照要求值来评估网络质量的当前值的配置。在这种情况下，当每个基站评估附加频带的必要性并且判定附加频带的分配是必要的时，基站向频谱控制系统请求附加频带。因而频谱控制系统要求用于接收从基站1001至1003发射的附加频带分配请求的功能。同时，网络质量分析单元变为不必要。另外，还在该操作中，步骤SlOl (201)至步骤S104 (204)变为不必要，但是代替地，增加用于从基站1001至1003接收附加频带分配请求的步骤。
[0140]此外，在第二和第三实施例中，网络设定单元232改变用于将附加频带分配给附加频带分配基站的网络设定。同时，在本发明中，可以将附加频带分配给邻近基站而非不再能够满足预定通信质量水平的质量劣化基站。这将有效地实现分散负载并且降低干扰。为了进一步增强该优点，优选的是，在附加频带的分配时，控制最初从属于质量劣化基站的终端的一部分，使其从属于附加频带分配基站。为此，网络设定单元232可以包括用于改变与从属终端有关的基站参数的功能。具体地说，与从属终端有关的基站参数例如是附加频带分配基站和质量劣化基站的发射功率和天线倾斜角度以及与切换有关的小区个体偏移(CIO)0例如，通过调节附加频带分配基站的C10，并且实际上增大基站的覆盖范围，最初已经从属于质量劣化基站的终端的一部分将从属于附加频带分配基站。
[0141 ] 此外，在本发明的第二和第三实施例中，对每个基站执行诸如由信息收集单元100收集网络质量信息和终端容量信息、由必要频带评估单元212评估附加频带的必要性、由附加频带分配基站和附加频带确定单元231确定分配对象、以及由网络设定单元232改变网络设定的一系列处理。然而，本发明并不局限于该配置。例如，当基站是由多个小区构成时，优选的是对每个小区执行所有处理。
[0142]图7是用于说明本发明在一个基站是由多个小区构成的配置中的应用示例的视图。在图7中，基站1016试图使用许可给主系统2001的频带以作为其自己的附加频带。在这里，基站1016由作为小区1017和1018的两个小区构成。在小区1017中，发射天线的主轴面向主系统的方向，而在小区1018中，发射天线的主轴面向与主系统相反的方向。在图7所示的环境中，即使当小区1017不再能够满足预定质量水平时，也将附加频带分配给小区1018而不是具有有限发射功率的小区1017，因为小区1017中的发射天线的主轴面向主系统的方向。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高了无线通信系统的特性。
[0143]虽然将本发明说明为硬件配置，但是本发明并不局限于此。本发明还可以通过使CPU (中央处理单元)对计算机程序执行任意处理来实现。可以将上述程序存储到并提供给使用任何类型的非临时性计算机可读介质的计算机。非临时性计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非临时性计算机可读介质的示例包括磁存储介质(诸如软盘、磁带、硬盘驱动器等等)、光磁存储介质(例如磁光盘)、⑶-ROM (高密度盘片只读存储器)、⑶-R (可记录光盘)、CD_R/W (可重写光盘)、以及半导体存储器(诸如掩模ROM、PROM (可编程序只读ROM),EPROM (可擦PROM)、闪速R0M、RAM (随机存取存储器)等等)。可以使用任何类型的临时性计算机可读介质将该程序提供给计算机。临时性计算机可读介质的示例包括电信号、光信号、以及电磁波。临时性计算机可读介质可以经由有线通信线路(例如电线和光纤)或者无线通信线路将该程序提供给计算机。
[0144]应该注意的是本发明并不局限于上述实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下可做出修改。例如，还可将本发明描述为以下方式。
[0145](I) 一种频谱控制系统，包括:
[0146]收集装置，所述收集装置用于收集与无线通信系统的网络状态有关的信息；
[0147]识别装置，所述识别装置用于基于与所述网络状态有关的所述信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；
[0148]提取装置，所述提取装置用于提取包括所识别的基站或所识别的小区的多个基站或多个小区，作为附加频带分配候选；以及
[0149]分配装置，所述分配装置用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0150](2)根据(I)所述的频谱控制系统，进一步包括评估装置，所述评估装置用于基于与所述网络状态有关的所述信息来评估必要附加频带的数量，
[0151]其中，所述分配装置将由所述评估装置计算的所计算的附加频带的数量分配给满足所述预定条件的基站或小区。
[0152](3)根据(2)所述的频谱控制系统，其中，所述评估装置通过基于与所述网络状态有关的所述信息将网络质量的当前值与要求值比较，来计算要分配的附加频带的数量。
[0153](4)根据(I)至(3)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述提取装置提取不满足所述预定通信质量水平的基站或小区以及周围基站或周围小区，作为所述附加频带分配候选。
[0154](5)根据(I)至(3)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述提取装置提取下述基站或小区作为附加频带分配候选，该基站或小区的覆盖范围与不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的覆盖范围相重叠。
[0155](6)根据(I)至(5)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区包括在所述附加频带中的通信功能。
[0156](7)根据(I)至(6)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、在使用所述附加频带时所遵循的允许发射功率。
[0157](8)根据(I)至(7)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、包括在所述附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例。
[0158](9)根据(I)至(8)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、在该基站或该小区使用所述附加频带时的估计可覆盖范围。
[0159](10)根据(9)所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的、具有超过预定值的下述终端的数目或比例的基站或小区，该终端在使用所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区并且被估计为在使用所述附加频带时在所述附加频带中通信。
[0160](11)根据(10)所述的频谱控制系统，其中，关于在与所述附加频带不同的另一频带中测量的无线质量信息，所述分配装置使用被添加有由于所述附加频带与所述另一频带的频率差而引起的传播损失的差的无线质量信息，来估计所述终端是否能够在所述附加频带中通信。
[0161](12)根据(I)至(11)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给下述基站或小区，该基站或该小区具有小于预定值的、在将所述附加频带分配给该基站或该小区时对与该基站或该小区不同的另一系统施加的估计干扰量。
[0162](13)根据(I)至(12)中的任何一项所述的频谱控制系统，进一步包括改变装置，所述改变装置用于改变在不满足所述预定通信质量水平的基站或小区或者要由所述分配装置实际上分配有所述附加频带的基站或小区中的参数，所述参数与从属终端有关，
[0163]其中，所述改变装置改变所述参数，使得在所述分配装置分配所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的终端的一部分，在所述分配装置分配所述附加频带时从属于实际上被分配有所述附加频带的基站或小区。
[0164]( 14) 一种频谱控制方法包括步骤:
[0165]收集与无线通信系统的网络状态有关的信息；
[0166]基于与所述网络状态有关的所述信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；
[0167]提取包括所识别的基站或所识别的小区的多个基站或多个小区，作为附加频带分配候选；以及
[0168]将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0169]( 15)根据(14)所述的频谱控制方法，进一步包括步骤:基于与所述网络状态有关的所述信息来评估必要附加频带的数量，
[0170]其中，分配步骤将由所述评估装置计算的所计算的附加频带的数量分配给满足所述预定条件的基站或小区。
[0171](16)根据(15)所述的频谱控制方法，其中，评估步骤通过基于与所述网络状态有关的所述信息将网络质量的当前值与要求值比较，来计算要分配的所述附加频带的数量。
[0172](17)根据(14)至(16)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，提取步骤提取不满足所述预定通信质量水平的基站或小区以及周围基站或周围小区，作为所述附加频带分配候选。
[0173](18)根据(14)至(16)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，提取步骤提取下述基站或小区作为附加频带分配候选，该基站或小区的覆盖范围与不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的覆盖范围相重叠。
[0174](19)根据(14)至(18)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区包括在所述附加频带中的通信功能。
[0175](20)根据(14)至(19)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、在使用所述附加频带时所遵循的允许发射功率。
[0176](21)根据(14)至(20)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、包括在所述附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例。
[0177](22)根据(14)至(21)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或小区具有超过预定值的、在该基站或该小区使用所述附加频带时的估计可覆盖范围。
[0178](23)根据(22)所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的、具有超过预定值的下述终端数目或比例的基站或小区，该终端在使用所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区并且被估计为在使用所述附加频带时在所述附加频带中通信。
[0179](24)根据(23)所述的频谱控制方法，其中，关于在与所述附加频带不同的另一频带中测量的无线质量信息，分配步骤使用被添加有由于所述附加频带与所述另一频带的频率差而引起的传播损失的差的无线质量信息，来估计所述终端是否能够在所述附加频带中通信。
[0180](25)根据(14)至(21)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给下述基站或小区，该基站或该小区具有小于预定值的、在将所述附加频带分配给该基站或该小区时对与该基站或该小区不同的另一系统施加的估计干扰量。
[0181](26)根据(14)至(25)中的任何一项所述的频谱控制方法，进一步包括步骤:改变不满足所述预定通信质量水平的基站或小区或者在分配步骤中实际上要被分配有所述附加频带的基站或小区中的参数，所述参数与从属终端有关，
[0182]其中，改变步骤改变所述参数，使得在分配步骤中分配所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的终端的一部分，在分配步骤中分配所述附加频带时从属于实际上被分配有所述附加频带的基站或小区。
[0183](27)—种用于存储频谱控制程序的非临时性计算机可读介质，所述频谱控制程序使计算机执行:
[0184]收集处理，用于收集与无线通信系统的网络状态有关的信息；
[0185]识别处理，用于基于与所述网络状态有关的所述信息来识别不满足所述预定通信质量水平的基站或小区；
[0186]提取处理，用于提取包括除所识别的基站或所识别的小区以外的小区或基站的多个基站或多个小区，作为附加频带分配候选；以及
[0187]分配处理，用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0188](28) 一种无线通信系统，所述无线通信系统使用根据(14)至(26)中的任何一项所述的方法。
[0189](29)根据(28)所述的无线通信系统，除了所述附加频带以外，进一步包括许可的或者允许优先使用的频带。
[0190]虽然至此已参考实施例说明了本发明，但是本发明不局限于上述。对于本领域普通技术人员来说显而易见地是在不脱离本发明的范围之内，可以对本发明的配置和细节做出各种修改。
[0191]本申请要求并且基于在2011年5月19日向日本专利局提交的日本专利申请N0.2011-112814的优先权，其整个内容通过参考由此并入。
[0192]本发明可以用于诸如移动通信系统的各种无线通信系统。
[0193]1001 至 1003 基站
[0194]10 频谱控制系统
[0195]11 频谱控制系统
[0196]21 频谱控制系统
[0197]31 频谱控制系统
[0198]20 可用频带DB
[0199]30 基站 DB
[0200]40 地图 DB
[0201]50 频带利用DB
[0202]90 可用频带DB
[0203]100信息收集单元
[0204]110网络质量分析单元[0205]120分配候选提取单元
[0206]130附加频带分配单元
[0207]210网络质量分析单元
[0208]211质量劣化基站识别单元
[0209]212必要频带评估单元
[0210]230附加频带分配单元
[0211]231附加频带分配基站和附加频带确定单元
[0212]232网络设定单元[0213]330附加频带分配单元
[0214]333无线电传播估计单元
[0215]900网络监视单元
[0216]910必要频带评估单元
[0217]920附加频带协商单元
[0218]930网络设定单元
[0219]1000无线通信系统
[0220]1009基站
[0221]1011基站
[0222]1013宏小区基站
[0223]1014微微小区基站
[0224]1016基站
[0225]1017小区
[0226]1018小区
[0227]2000无线系统
[0228]2001主系统
[0229]2011发射站
【权利要求】
1.一种频谱控制系统，包括: 识别装置，所述识别装置用于基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区； 提取装置，所述提取装置用于提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及 分配装置，所述分配装置用于向在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中满足预定条件的基站或小区分配附加频带。
2.根据权利要求1所述的频谱控制系统，其中，所述提取装置提取不满足所述预定通信质量水平的基站或小区以及周围基站或周围小区作为所述附加频带分配候选。
3.根据权利要求1所述的频谱控制系统，其中，所述提取装置提取下述基站或小区作为所述附加频带分配候选:所述基站或所述小区的覆盖范围与不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的覆盖范围相重叠。
4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件包括所述附加频带中的通信功能。
5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是在使用所述附加频带时所要遵循的允许发射功率超过预定值。
6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是包括在所述附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例超过预定值。
7.根据权利要求 1至6中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是在所述基站或所述小区使用所述附加频带时的估计的可覆盖范围超过预定值。
8.根据权利要求7所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是下述终端的数目或比例超过预定值:所述终端在使用所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区并且在使用所述附加频带时被估计为在所述附加频带中进行通信。
9.根据权利要求8所述的频谱控制系统，其中，对于在与所述附加频带不同的另一频带中所测量的无线质量信息，所述分配装置使用无线质量信息来估计所述终端是否能够在所述附加频带中进行通信，所述无线质量信息被添加有由于所述附加频带与所述另一频带的频率差而引起的传播损失的差。
10.根据权利要求1至9中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是在将所述附加频带分配给基站或小区时对与所述基站或所述小区不同的另一系统施加的干扰的估计量小于预定值。
11.根据权利要求1至10中的任何一项所述的频谱控制系统，进一步包括改变装置，所述改变装置用于改变在不满足所述预定通信质量水平的基站或小区或者通过所述分配装置实际上被分配有所述附加频带的基站或小区中的参数，所述参数与从属终端有关， 其中，所述改变装置改变所述参数，使得在所述分配装置分配所述附加频带之前已经从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的终端的一部分，在所述分配装置分配所述附加频带时，从属于实际上被分配有所述附加频带的基站或小区。
12.根据权利要求1至11中的任何一项所述的频谱控制系统，进一步包括评估装置，所述评估装置用于基于与所述网络状态有关的信息来评估必要附加频带的数量， 其中，所述分配装置向满足所述预定条件的基站或小区分配由所述评估装置计算的所计算的附加频带的数量。
13.根据权利要求12所述的频谱控制系统，其中，所述评估装置通过基于与所述网络状态有关的信息而将网络质量的当前值与要求值进行比较，来计算要分配的附加频带的数量。
14.一种频谱控制方法包括下述步骤: 基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区； 提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及 向在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中满足预定条件的基站或小区分配附加频带。
15.根据权利要求14所述的频谱控制方法，其中，所述提取步骤提取不满足所述预定通信质量水平的基站或小区以及周围基站或周围小区作为所述附加频带分配候选。
16.根据权利要求14所述的频谱控制方法，其中，所述提取步骤提取下述基站或小区作为所述附加频带分配候选:所述基站或所述小区的覆盖范围与不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的覆盖范围相重叠。
17.根据权利要求14至16中的任何一项所述的频谱控制方 法，其中，所述预定条件包括在所述附加频带中的通信功能。
18.根据权利要求14至17中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是在使用所述附加频带时所要遵循的允许发射功率超过预定值。
19.根据权利要求14至18中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是包括在所述附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例超过预定值。
20.根据权利要求14至19中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是在所述基站或所述小区使用所述附加频带时的估计的可覆盖范围超过预定值。
21.根据权利要求20所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是下述终端的数目或比例超过预定值:所述终端在使用所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区并且在使用所述附加频带时被估计为在所述附加频带中进行通信。
22.根据权利要求21所述的频谱控制方法，其中，对于在与所述附加频带不同的另一频带中所测量的无线质量信息，所述分配步骤使用无线质量信息来估计所述终端是否能够在所述附加频带中进行通信，所述无线质量信息被添加有由于所述附加频带和所述另一频带的频率差而引起的传播损失的差。
23.根据权利要求14至22中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是对与所述基站或所述小区不同的另一系统施加的干扰的估计量小于预定值。
24.根据权利要求14至23中的任何一项所述的频谱控制方法，进一步包括下述步骤:改变在不满足所述预定通信质量水平的基站或小区或者通过所述分配步骤实际上被分配有所述附加频带的基站或小区中的参数，所述参数与从属终端有关， 其中，所述改变步骤改变所述参数，使得在所述分配步骤中分配所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的终端的一部分，在所述分配步骤中分配所述附加频带时，从属于实际上被分配有所述附加频带的基站或小区。
25.根据权利要求14所述的频谱控制方法，进一步包括下述步骤:基于与所述网络状态有关的信息来评估必要附加频带的数量， 其中，在所述分配步骤中，向满足所述预定条件的基站或小区分配在所述评估步骤中计算的所计算的附加频带的数量。
26.根据权利要求25所述的频谱控制方法，其中，所述评估步骤通过基于与所述网络状态有关的信息而将网络质量的当前值与要求值进行比较，来计算要分配的附加频带的数量。
27.一种存储频谱控制程序的非临时性计算机可读介质，所述频谱控制程序使得计算机执行: 识别处理，所述识别处理基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区； 提取处理，所述提取处理提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及 分配处理，所述分配处理向在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中满足预定条件的基站或小区分配附加频带。
28.一种无线通信系统，所述无线通信系统使用根据权利要求14至26中的任何一项所述的频谱控制方法。
29.根据权利要求28所述的无线通信系统，除了所述附加频带以外还包括被许可的或者被允许优先使用的频 带。
【文档编号】H04W16/04GK103548370SQ201280024363
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年3月9日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】菅原弘人 申请人:日本电气株式会社
【专利摘要】在一些情况下，即使当将附加频带分配给不再能够满足预定质量水平的基站时，也无法极大地提高无线通信系统的特性。鉴于上述问题，根据本发明的频谱控制系统包括：识别装置，用于基于由用于收集与无线通信系统的网络状态有关的信息的收集装置收集的与网络状态有关的信息，来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取装置，用于提取包括除所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区，作为附加频带分配候选；以及分配装置，用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
【专利说明】频谱控制系统、频谱控制方法、无线通信系统和计算机可读介质
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于除了分配通常由基站使用的频带以外还临时将新频带(附加频带)分配给无线通信系统中的基站的频谱控制系统和频谱控制方法。本发明进一步涉及一种与该频谱控制方法有关的频谱控制程序、存储该程序的非临时性计算机可读介质、以及使用该频谱控制方法的无线通信系统。
【背景技术】
[0002]由于蜂窝电话的内容更丰富以及固定费率的普及，无线通信中的业务量继续增大。为了处理这种业务量的增大，有必要扩大在无线通信系统中所使用的频带。然而，适合于移动通信的诸如UHF频带的频带已经许可给各种无线系统。因此，难以向现有无线通信系统许可新频带。
[0003]同时，已经分配给特定系统的一些频带在一些地区或在特定时间不被使用。具有高业务需求的无线通信系统临时使用空闲频带(空白空间，white space)以及未许可给任何无线系统的共享频带的使用在考虑之中。该使用实现了无线通信系统的传输速度的提高以及频率的有效使用。
[0004]然而，当以这种方式共享频带时，要求不将有害干扰引入到同一系统中的其他无线系统及其他基站。特别是当二次使用许可频带时，对许可系统(主系统)的可靠保护是必要的。
[0005]作为用于实现此的技术，提出了频谱控制系统。图8是使用频谱控制系统的无线系统的概念性示意图。频谱控制系统10与包括无线通信系统的多个无线系统连接，并且辨识无线通信系统1000中的基站1011和1012以及其他无线系统2000中的发射站2011的
频率利用。
[0006]无线通信系统1000中的基站1011和1012使用分别提供给基站1011和1012的
许可频带π和f2来执行与从属于该基站的终端的无线通信。在这里，假如基站1011的通信负载临时增大，并且无法满足期望的通信容量。此时，考虑到对其他无线系统和同一系统中的其他基站施加的干扰以及与相应地区中的频率使用有关的规则，频谱控制系统10确定要额外分配给基站1011的频带、发射功率以及可用时段。
[0007]除了上述许可频带以外，基站1011根据由频谱控制系统10进行的分配来二次使用许可给无线系统2000的频带f3，或者使用未许可给任何无线系统的共享频带f4。然后，能够提高通信容量。
[0008]作为这种频谱控制系统的控制方法，存在非专利文献I中所公开的方法。图9是在非专利文献I中所公开的无线通信系统的系统配置示意图。
[0009]网络监视单元900监视无线通信系统的服务质量。必要频带评估单元910针对要求值来评估网络监视单元900所获取的当前服务质量，以便于评估需要多少附加频带。可用频带数据库(DB) 90根据发射站的位置来存储可用频带的列表。附加频带协商单元920将包括发射站的位置信息的参数发送到可用频带DB90，以便于获取可用于发射站的频带。附加频带协商单元920基于可用频带来确定要由基站1009使用的附加频带，并且向网络设定单元930通知所确定的附加频带的信息。当所通知的附加频带足以满足无线通信系统中的所要求的服务水平值时，网络设定单元930基于从附加频带协商单元920通知的附加频带的信息来将附加频带分配给基站1009。当附加频带不足以满足所要求的服务水平值时，网络设定单元930请求必要频带评估单元910以进一步分配附加频带。
[0010]非专利文献1:FP7C0GEU Project, ^Dynamic Radio Resource Managementalgorithms for an efficient use of TVffS^, Deliverable D6.1,2010 。
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]非专利文献I的频谱控制系统在提供给无线通信系统的许可频带都在使用中时，将附加频带分配给不再能够满足预定质量水平的基站。然而，在实际使用的环境中，即使将附加频带分配给不再能够满足预定质量水平的基站，有时也无法极大地提高无线通信系统的特性。
[0013]例如，在不再能够满足预定质量水平的基站不包括附加频带中的通信能力的情况下，即使频谱控制系统将附加频带分配给基站，因为该基站不能使用该附加频带，所以也无法提闻特性。
[0014]鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种用于在除了通常由无线通信系统的基站使用的频带以外还将附加频带临时分配给有限基站的使用中极大地提高无线通信系统的特性的频谱控制系统、频谱控制方法、无线通信系统以及频谱控制程序。
[0015]对问题的解决方案
[0016]根据本发明的频谱控制系统包括:识别装置，用于基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取装置，用于提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及分配装置，用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0017]此外，根据本发明的频谱控制方法包括步骤:基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0018]此外，根据本发明的无线通信系统使用下述频谱控制方法，该频谱控制方法包括步骤:基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0019]此外，根据本发明的非临时性计算机可读介质存储下述频谱控制程序，该频谱控制程序使计算机执行:识别处理，用于基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；提取处理，用于提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及分配处理，用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0020]发明的有利效果
[0021]根据本发明，能够提供一种用于在除了分配通常由无线通信系统的基站使用的频带以外还将附加频带临时分配给有限基站的使用中极大地提高无线通信系统的特性的频谱控制系统、频谱控制方法、无线通信系统、以及非临时性计算机可读介质。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是根据第一实施例的频谱控制系统的框图；
[0023]图2是根据第二实施例的频谱控制系统的框图；
[0024]图3是示出了根据第二实施例的频谱控制系统的操作的流程图；
[0025]图4是用于说明本发明在异构网络中的应用示例的示意图；
[0026]图5是根据第三实施例的频谱控制系统的框图；
[0027]图6A是示出了根据第三实施例的频谱控制系统的操作的一部分的流程图；
[0028]图6B是示出了根据第三实施例的频谱控制系统的操作的一部分的流程图；
[0029]图6C是示出了根据第三实施例的频谱控制系统的操作的一部分的流程图；
[0030]图7是用于说明本发明在一个基站由多个小区构成的配置中的应用示例的视图；
[0031]图8是根据相关技术的使用频谱控制系统的无线系统的概念性示意图；以及
[0032]图9是根据相关技术的频谱控制系统的系统配置示意图。
【具体实施方式】
[0033]第一实施例
[0034]在下文中，参考【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例。图1是根据本发明的第一实施例的频谱控制系统11的框图。频谱控制系统11与至少一个无线通信系统连接。属于无线通信系统的每个基站使用预先分配的许可频带来执行与从属通信终端的无线通信。在下文中，详细地说明频谱控制系统11的配置。
[0035]频谱控制系统11包括信息收集单元100、网络质量分析单元110、分配候选提取单元120以及附加频带分配单元130。
[0036]信息收集单元100从要由频谱控制系统11控制的无线通信系统收集与当前网络状态有关的信息。信息收集单元100使所收集到的与网络状态有关的信息聚合，并且将该聚合信息发送到网络质量分析单元110。
[0037]术语“当前”在这里是指在分配考虑要分配的附加频带之前的状态，并且此时，无线通信系统仅使用许可频带或者此时已经被分配的附加频带和许可频带。
[0038]此外，与网络状态有关的信息指的是指示网络的通信质量的信息。具体地说，与网络状态有关的信息包括诸如每个基站的业务量、无线资源的利用率和异常呼叫掉话率的KPI (关键性能指标)、系统吞吐量以及进一步的，从属于该基站的终端的吞吐量和延迟、以及包括接收信号功率和信噪干扰比的统计值(例如，平均值、最低5%的值以及每个无线质量的直方图)。将这些信息段统称为网络质量信息。
[0039]与网络状态有关的信息可以进一步包括关于从属于基站的终端是否能够在附加频带中进行通信的信息。这样的信息被称为终端能力信息。
[0040]网络质量分析单元110基于从信息收集单元100接收到的与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站、小区等，例如不满足期望通信容量的基站、小区等。具体地说，网络质量分析单元110执行在基于与网络状态有关的信息所识别的每个基站或小区中的网络质量的当前值与作为预定基准的要求值之间的比较处理。作为比较处理的结果，当预定基站或小区的当前值小于要求值时，网络质量分析单元110评估出相应基站或小区不再能够满足预定质量水平。在下文中，不满足预定质量水平的基站和小区均被称为质量劣化基站。
[0041]作为比较处理的结果，当网络质量分析单元110评估出在网络中存在质量劣化基站并且有必要分配附加频带时，网络质量分析单元110请求分配候选提取单元120分配附加频带。在请求附加频带分配的情况下，网络质量分析单元Iio向分配候选提取单元120发送与质量劣化基站有关的信息以及由信息收集单元100收集到的与网络状态有关的信息等。应该注意的是，与质量劣化基站有关的信息包括例如用于识别质量劣化基站的基站ID0
[0042]在这里，附加频带是指与已经许可给无线通信系统的频带(许可频带)不同的频带，并且是指要由频谱控制系统11额外分配给无线通信系统的频带。作为该类型的频带，存在在一些地区中或者在特定时间没有使用的空闲频带(空白空间)以及未许可给任何无线系统的共享频带。
[0043]响应于来自网络质量分析单元110的附加频带分配请求，分配候选提取单元120提取要作为分配有附加频带的候选的基站或小区。
[0044]具体地说，分配候选提取单元120基于从网络质量分析单元110接收到的与质量劣化基站有关的信息来提取包括质量劣化基站的多个基站或小区作为附加频带分配候选，该附加频带分配候选是要被分配有附加频带的候选基站(小区)。也就是说，分配候选提取单元120不仅提取质量劣化基站，而且还提取除质量劣化基站以外的基站(小区)作为附加频带分配候选。因此，在需要时，根据与质量劣化基站的关系，满足预定通信质量水平的基站(小区)也被提取为附加频带分配候选。
[0045]在这里，例如，选择质量劣化基站的周围基站(周围小区)作为要由分配候选提取单元120提取的附加频带分配候选的基站(小区)。具体地说，分配候选提取单元120可以提取质量劣化基站以及在该质量劣化基站附近的基站或小区作为附加频带分配候选。
[0046]分配候选提取单元120可以与提取质量劣化基站一起进一步提取具有与质量劣化基站的覆盖范围相重叠的覆盖范围的基站或小区作为附加频带分配候选。作为这种环境，存在下述环境，在该环境中，具有安装在塔或建筑屋顶上的天线的宏小区和微小区基站以及具有安装在诸如电话线杆的较低位置处的天线的微微小区基站位于同一区域中，使得宏小区和微小区基站以及微微小区站的覆盖范围重叠。这种环境被称为异构网络。当从网络质量分析单元110向分配候选提取单元120通知微小区微基站或微微小区微微基站是质量劣化基站时，分配候选提取单元120可以提取微小区微基站和微微小区微微基站二者作为附加频带分配候选。
[0047]在执行上述提取中，分配候选提取单元120参考基站信息，以确定要成为附加频带分配候选的多个基站(小区)，该基站信息是每个基站(小区)的详细信息。这种基站信息可以被存储到设置在分配候选提取单元120内部的存储单元，或者可以被存储到设置在分配候选提取单元120外部的基站DB。分配候选提取单元120可以从使用从网络质量分析单元110通知的质量劣化基站的基站ID作为搜索词所检索到的基站信息获取与质量劣化基站有关的详细信息例如作为与质量劣化基站有关的信息，以便于确定要作为附加频带分配候选的基站(小区)。
[0048]分配候选提取单元120将与所提取的附加频带分配候选有关的信息发送到附加频带分配单元130。此时，分配候选提取单元120还将从网络质量分析单元110接收到的与网络状态有关的信息发送到附加频带分配单元130。
[0049]附加频带分配单元130实际上将附加频带分配给在要成为由分配候选提取单元120提取的分配候选的基站(小区)当中的满足预定条件的基站(小区)。
[0050]在这里，上述预定条件可以使得基站(小区)包括在附加频带中的通信功能。也就是说，附加频带分配单元130向在由分配候选提取单元120提取的多个基站或小区当中的包括在附加频带中的通信功能的基站或小区分配附加频带。
[0051]即使质量劣化基站不包括在附加频带中的通信功能，附加频带分配单元130也将附加频带分配给附加频带分配候选当中的包括通信功能的基站(小区)，从而极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使基站不再能够满足预定质量水平并且基站不包括在附加频带中进行通信的功能时，也可以将附加频带分配给不同的邻居基站。通过这样做，能够期望分散负载并且降低干扰，从而极大地提高了无线通信系统的特性。
[0052]此外，上述预定条件可以是使得从属终端的数目或比例超过预定值。具体地说，附加频带分配单元130将上述附加频带分配给在由分配候选提取单元120提取的多个基站或小区当中的、具有超过预定值的包括附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例的基站或小区。
[0053]即使在质量劣化基站的从属终端当中几乎不存在包括在附加频带中的通信功能的终端，附加频带分配单元130也将附加频带分配给在附加频带分配候选当中的具有超过预定值的从属终端数目或比例的基站或小区，从而极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使基站不再能够满足预定质量水平并且基站几乎不具有包括附加频带中的通信功能的从属终端，也可将附加频带分配给不同的邻居基站。通过这样做，能够期望分散负载并且降低干扰，从而极大地提高了无线通信系统的特性。
[0054]其他预定条件可以是使得在使用附加频带的情况下所遵循的允许发射功率超过预定值。具体地说，附加频带分配单元130将附加频带分配给在由分配候选提取单元120提取的多个基站或小区当中的具有超过预定值的在使用附加频带的情况下所遵循的允许发射功率的基站和小区。
[0055]在与附加频带的使用相关的规范(regulation)中，可以存在下述情况,在该情况中，使用附加频带的情况所遵循的允许发射功率根据基站的安装状态(即，发射天线的安装高度以及固定站和移动站的类型)而不同。例如，可能的情况是基站的发射天线的安装高度越高，发射功率被限制得越小。在这种情况下，例如，在将质量劣化基站安装在地面之上的高处位置的情况下，即使基站使用附加频带时，发射功率也被限制得小，并且因而不可能极大地改善特性。
[0056]然而,通过附加频带分配单元130根据上述条件将附加频带分配给适当基站(小区)，即使在使用附加频带的情况下所遵循的允许发射功率根据基站的安装状态而不同，也可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使基站不再能够满足预定质量水平并且将基站安装在地面之上的高处位置，也可将附加频带分配给安装在接近于地面的位置处的不同邻近基站。通过这样做，能够期望分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0057]此外，其他预定条件可以是使得当将附加频带分配给基站或小区时对其他系统施加的估计的干扰量小于预定值。具体地说，附加频带分配单元130将附加频带分配给在由分配候选提取单元120提取的多个基站或小区当中的具有在分配附加频带时对与基站或小区不同的其他系统(例如主系统)施加的估计干扰量小于预定值的基站或小区。
[0058]在与附加频带的使用相关的规范中，可以存在下述允许发射功率的规范，该允许发射功率是通过在使用附加频带之前估计在基站使用附加频带时对主系统施加的预期的干扰量并且指定允许发射功率以便所估计的干扰量等于或小于指定值而确定的。在这种情况下，例如在质量劣化基站以及主系统的接收器是直射(line of sight)或者质量劣化基站的天线的主轴面向主系统的接收器的方向的情况下，即使当基站使用附加频带，发射功率也被限制得小，从而不能极大地改善特性。
[0059]然而,通过附加频带分配单元130根据上述条件将附加频带分配给适当基站(小区)，即使在与附加频带的使用有关的上述规范之下，也可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平，并且基站和主系统的接收器是直射或者质量劣化基站的天线的主轴面向主系统的接收器的方向时，也可以极大地提高无线通信系统的特性。这是因为通过将附加频带分配给在上述质量劣化基站附近的不同基站可以预期分散负载并且降低干扰。
[0060]应该注意的是预定条件不局限于上述那些，而是例如可以使得在基站(小区)使用附加频带时所估计的可覆盖范围超过预定值。此外，预定条件可以是使得当从属于在使用附加频带之前不满足预定通信质量水平的基站(小区)的终端使用附加频带时，估计为在附加频带中执行通信的终端的数目或比例超过预定值。此外，这些条件的组合可以用作实际上分配附加频带的预定条件。
[0061]附加频带分配单元130使用对是否满足上述预定条件的判定以作为确定准则之一，确定在将成为附加频带分配候选的基站(小区)当中的将实际上分配有附加频带的基站(小区)，并且将附加频带分配给所确定的基站(小区)。
[0062]如上所说明的，在第一实施例的频谱控制系统中，不但包括质量劣化基站，而且还包括可以有助于提高质量劣化基站的通信质量的其他基站(小区)，作为附加频带分配候选。作为这种基站，存在与质量劣化基站处于干扰关系的基站(小区)。按照这种方式，使用对将附加频带分配给基站提供了一定程度的自由度的配置，可以灵活地分配附加频带。因此，在即使当将附加频带分配给质量劣化基站本身时也几乎不期望质量提高的情况下，可以通过将附加频带分配给其他另一基站(小区)来提高质量。
[0063]应该注意的是在上面说明的频谱控制系统11中，信息收集单元、网络质量分析单元、分配候选提取单元、附加频带分配单元的全部或一部分可以在一个频谱控制装置中实现，作为构成该装置的功能块。替代地，上面单元的每一个可以是独立装置并且位于频谱控制系统中。换句话说，频谱控制系统可以由彼此连接的信息收集装置、网络质量分析装置、分配候选提取装置、以及附加频带分配装置构成。
[0064]此外，由分配候选提取单元执行的提取处理可以并入在由附加频带分配单元执行的分配处理的一部分中。在这种情况下，可以采用下述配置，其中分配候选提取单元被提供在附加频带分配单元中，并且附加频带分配单元执行用于提取附加频带分配候选的提取处理以及用于确定在所提取的附加频带分配候选当中的实际上将被分配有附加频带的基站或小区的确定处理。
[0065]第二实施例
[0066]在下文中，参考【专利附图】
【附图说明】本发明的第二实施例。图2是示出了根据本发明的第二实施例的频谱控制系统21的配置的视图。频谱控制系统21与包括基站1001至1003的无线通信系统1000相连接。
[0067]频谱控制系统21包括可用频带DB20、基站DB30、信息收集单元100、网络质量分析单元210、分配候选提取单元120、以及附加频带分配单元230。网络质量分析单元210包括质量劣化基站识别单元211和必要频带评估单元212。附加频带分配单元230包括附加频带分配基站和附加频带确定单元231以及网络设定单元232。在下面详细说明每个块。然而，已在第一实施例中说明的块将不再部分地说明。
[0068]可用频带DB20是用于根据发射站的位置来存储可用频带的列表的数据库。除了在无线通信系统中所使用的基站以外，发射站在这里还包括其他无线系统中的接入点、广播站等等。使用可用频带DB20，可以基于希望使用附加频带的发射站的位置信息来获取发射站可用的频带。
[0069]基站DB30是用于存储基站信息的数据库，该基站信息是与要由频谱控制系统21控制的、包括基站1001至1003的基站有关的详细信息。在该实施例中，基站DB30至少存储与每个基站是否能够在附加频带中通信有关的信息。
[0070]信息收集单元100从要由频谱控制系统21控制的基站收集与当前网络状态有关的信息。与网络状态有关的信息包括上述网络质量信息。信息收集单元100将所收集的信息聚合并且将聚合信息发送到网络质量分析单元210。
[0071]响应于来自信息收集单元100的与网络状态有关的信息，网络质量分析单元210将包括在该信息中的网络质量信息输出到质量劣化基站识别单元211。质量劣化基站识别单元211基于网络质量信息来识别质量劣化基站。具体地说，对于要评估的每个基站而言，质量劣化基站识别单元211执行在基于网络质量信息的网络质量的当前值与作为预定参考的要求值之间的比较处理。作为比较处理的结果，当预定基站或小区的当前值小于要求值时，质量劣化基站识别单元211评估相应基站或小区不满足预定质量水平，并且将该基站或小区识别为质量劣化基站。
[0072]必要频带评估单元212对照要求值来评估网络质量的当前值，以便评估要求多少附加频带。具体地说，必要频带评估单元212判定在对于每个基站的网络质量的当前值与要求值之间的比较处理中由质量劣化基站识别单元211识别的数目的质量劣化基站要求附加频带，并且计算必要的附加频带的数量。
[0073]以用于分配附加频带的请求的形式将与由质量劣化基站识别单元211识别的质量劣化基站有关的信息以及与由必要频带评估单元212计算的附加频带的数量有关的信息，和由信息收集单元100收集到的与网络状态有关的信息一起发送到分配候选提取单元120。
[0074]分配候选提取单元120基于与第一实施例相似的方式发送的与质量劣化基站有关的信息，参考存储到基站DB30的基站信息，并且提取要分配有附加频带的基站(小区)候选。分配候选提取单元120可以基于从必要频带评估单元212接收到的与附加频带的数量有关的信息来确定要提取多少基站(小区)以作为附加频带分配候选。当质量劣化基站的质量严重劣化并且要求许多附加频带时，分配候选提取单元120可以提取要成为附加频带分配候选的多个基站(小区)。将与所提取的附加频带分配候选有关的信息与从网络质量分析单元210接收到的其他信息一起发送到附加频带分配单元230。
[0075]提供在附加频带分配单元230中的附加频带分配基站和附加频带确定单元231参考可用频带DB20和基站DB30，基于从分配候选提取单元120发送的各种信息，根据随后所述的分配过程来确定将实际上分配有附加频带的基站以及附加频带。附加频带分配基站和附加频带确定单元231向网络设定单元232通知所确定的将分配有附加频带的基站的信息以及所确定的附加频带。
[0076]网络设定单元232改变用于将附加频带分配给由附加频带分配基站和附加频带确定单元231确定的附加频带分配基站的网络设定。按照与在非专利文献I中公开的网络设定单元相似的方式，当所分配的附加频带不足以满足网络质量的要求值时，网络设定单元232可以请求必要频带评估单元212以进一步分配附加频带。
[0077]基站1001至1003是无线通信系统1000中的基站。基站1001至1003向信息收
集单元100通知诸如基站1001至1003的网络质量信息以及终端容量信息的与网络状态有关的信息。此外，基站1001至1003根据由网络设定单元232指定的设定来使用附加频带与从属通信终端通信。
[0078]应该注意的是在图2所示的系统配置示意图中，将频谱控制系统21说明为包括可用频带DB20、基站DB30、信息收集单元100、质量劣化基站识别单元211、必要频带评估单元212、分配候选提取单元120、附加频带分配基站和附加频带确定单元231、以及网络设定单元232。然而，该实施例并不局限于此。例如，可用频带DB20可以位于任何人可访问的因特网上以作为用于调查可用频带的数据库。此外，基站DB30、信息收集单元100、质量劣化基站识别单元211、必要频带评估单元212、以及网络设定单元232可以位于能够由网络的服务提供商管理的操作管理系统中。
[0079]接下来，说明上述频谱控制系统21的操作。图3是示出了根据本发明的第二实施例的频谱控制系统21的操作的流程图，并且具体地说，它是用于将附加频带分配给要由频谱控制系统21控制的基站的频谱控制的流程图。
[0080]在该实施例的频谱控制系统中，首先，信息收集单元100从要由频谱控制系统21控制的基站收集与当前网络状态有关的信息(步骤SlOl)。具体地说，信息收集单元100收集网络质量信息和终端容量信息，作为与网络状态有关的信息。
[0081]接下来，质量劣化基站识别单元211将在步骤SlOl中获取的每个基站(小区)的网络质量的当前值与要求值比较，以便识别质量劣化基站(步骤S102)。
[0082]随后，必要频带评估单元212对照要求值来评估在步骤SlOl中获取的每个基站(小区)的网络质量的当前值，以便评估要求多少附加频带(步骤S103)。 [0083]必要频带评估单元212基于在步骤S103中的评估结果来评估是否有必要分配附加频带(步骤S104)。
[0084]当存在质量劣化基站并且需要附加频带时(在步骤S104中为是)，必要频带评估单元212请求分配候选提取单元120分配附加频带(步骤S105)。同时，当不需要附加频带时(在步骤S104中为否)，该操作结束。
[0085]基于步骤S105中的用于分配附加频带的请求，分配候选提取单元120从包括下述质量劣化基站的区域提取多个基站作为附加频带分配候选(候选基站)(步骤S106)，该质量劣化基站具有不满足要求值的网络质量的当前值。此时，分配候选提取单元120在候选基站中不但包括质量劣化基站而且还包括满足要求值的基站。将所提取的候选基站的信息输出到附加频带分配基站和附加频带确定单元231。此时，还将在步骤SlOl中收集的与网络状态有关的信息以及与在步骤S104中评估的附加频带的必要数量有关的信息输出到附加频带分配基站和附加频带确定单元231。
[0086]接下来，附加频带分配基站和附加频带确定单元231在由分配候选提取单元120提取的多个候选基站当中确定将实际上分配有附加频带的基站以及附加频带(步骤S107至SI15)。该确定过程中的详细流程如下。
[0087]附加频带分配基站和附加频带确定单元231选择多个候选基站当中的一个基站(步骤S107)。此外，附加频带分配基站和附加频带确定单元231参考可用频带DB20并且基于所选择的基站的基站位置来获取对基站可用的频带列表，并且从该列表选择一个频带(步骤 S108)。
[0088]接下来，附加频带分配基站和附加频带确定单元231参考基站DB30并且评估是否能够将在步骤S108中选择的频带(对象频带)分配给在步骤S107中选择的基站(对象基站)(步骤S109)。具体地说，附加频带分配基站和附加频带确定单元231评估对象基站是否包括在对象频带中通信的功能。
[0089]当对象基站包括上述功能时(在步骤S109中为是)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231基于在步骤SlOl中收集的终端容量信息来评估在从属于对象基站的终端当中的包括在对象频带中通信的功能的终端数目是否大于或等于预定数目(步骤S110)。
[0090]当包括上述功能的终端数目大于或等于预定数目时(在步骤SllO中为是)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231选择对象基站与对象频带对,作为附加频带分配候选对(步骤S111)。
[0091]接下来,附加频带分配基站和附加频带确定单元231估计当在步骤Slll中选择的对象基站使用对象波段时的可覆盖范围(S112)。
[0092]具体地说，在由信息收集单元100收集的网络质量信息中，附加频带分配基站和附加频带确定单元231尤其使用从属终端的接收信号功率或信噪干扰比的直方图(无线质量信息)。这种直方图示出了在使用对象频带之前已经由从属于基站的终端使用的频带，换句话说，许可频带或已被分配的附加频带中的质量分布。假定在这些频带以及当前在评估下的对象频带中发出来自相同发射源的信号，因而可以通过将由于频率差所引起的差添加到上述直方图(无线质量信息)，来计算在对象基站使用对象频带时的终端的接收信号功率。在这里，可通过以下方法来计算由于频率差所引起的差。假定诸如Hata模型的传播模型，则假如取决于频率的项是g(f)。在这里，当在频率fl的接收信号功率是Pl时，可由以下表达式I来表示在频率f2的接收信号功率P2。[0093](表达式l)P2=Pl_g (f2)+g (fl)
[0094]附加频带分配基站和附加频带确定单元231可以获取当对象基站使用如上所计算的接收信号功率来使用对象频带时的接收信号功率或信噪干扰比的直方图。使用该直方图，可以计算具有超过预定值的接收信号功率或信噪干扰比的终端数目和比例，并且可以计算在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。
[0095]应该注意的是在对象基站使用对象频带时获取接收信号功率或信噪干扰比的直方图中，优选是考虑到由信息收集单元100收集的终端容量信息而仅获取包括在对象频带中通信的功能的终端。此外，优选是，参考由信息收集单元100收集的网络质量信息，指定在对象基站使用对象频带之前已经与质量劣化基站通信并且而被估计为在对象基站使用对象频带时在对象频带中通信的终端，以便从指定终端的数目或比列来计算当在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。
[0096]当在步骤S112中完成了对可覆盖范围的估计时，评估是否对对象基站可用的频带列表中的所有可用频带完成了调查(步骤S113)。在步骤S109中对象基站不包括在对象频带中通信的功能(在步骤S109中为否)的情况下，或者在步骤SllO中在从属于对象基站的终端当中的包括在对象频带中通信的功能的终端数目不大于且不等于预定数目的情况下(在步骤SllO中为否)，执行步骤S113。
[0097]当对对象基站可用的频带列表中的所有可用频带未完成调查时(在步骤S113中为否)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231从可用频带的列表选择尚未被选择的频带中的一个(返回到步骤S108)。
[0098]当对可用频带完成了调查时(在步骤S113中为是)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231评估是否对在步骤S106中提取的所有对象基站完成了调查(步骤S114)。当未完成调查时(在步骤S114中为否)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231在候选基站当中选择尚未被选择的基站中的一个(返回到步骤S107 )。
[0099]当对所有候选基站完成了调查时(在步骤S114中为是)，附加频带分配基站和附加频带确定单元231在步骤Slll中选择的基站与频带的对当中确定将实际上分配有附加频带的基站(附加频带分配基站)以及要分配的附加频带(步骤S115)。此时，附加频带分配基站和附加频带确定单元231参考步骤S112的结果并且确定在对象基站使用对象频带时具有超过预定值的可覆盖范围的对，作为最终附加频带分配基站和附加频带。
[0100]最后，网络设定单元232改变用于将附加频带分配给在步骤S115中所确定的附加频带分配基站的网络设定(步骤S116)。
[0101]应该注意的是在上述说明中，取决于在从属于基站的终端当中的包括在附加频带中通信的功能的终端数目是否大于或等于预定数目，来进行评估以确定附加频带分配基站，然而可以不执行该评估处理。在这种情况下，不再要求信息收集单元100获取终端容量信息。在该操作中步骤SllO也变为不必要。
[0102]上述说明假定在与附加频带的使用有关的规范之下取决于使用附加频带的基站的位置来确定可用频带的情况。因而将可用频带DB20说明为用于根据发射站的位置来存储可用频带列表的数据库。然而，本发明并不局限于该配置。
[0103]例如，在与附加频带的使用有关的规范之下，存在在使用附加频带的情况下所遵循的允许发射功率取决于基站的安装状态(发射天线的安装高度以及固定站和移动站的类型)而不同的情况。为了响应这种情况，除了发射站的位置以外，可用频带DB20还根据发射天线的安装高度以及固定站和移动站的类型来存储可用频带以及允许的发射功率的列表。
[0104]在这种情况下,在步骤S108中，附加频带分配基站和附加频带确定单元231除了基于基站的安装位置以外还基于发射天线的安装高度来获取可用频带以及允许的发射功率的列表并且从该列表选择一个频带。此外，在步骤S112中，基于该允许的发射功率来估计在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。
[0105]当使用允许的发射功率时，在步骤S115中，可以基于在步骤S112中估计的可覆盖范围来确定附加频带分配基站和附加频带。然而，更简单点地说，可以基于允许的发射功率来确定附加频带分配基站和附加频带。具体地说，在步骤Slll中选择的基站与频带对当中的具有大于或等于预定值的允许发射功率的基站与频带对应该是附加频带分配基站和附加频带。替代地，在步骤Slll中选择的基站与频带对当中，具有最大允许发射功率的对可以是附加频带分配基站和附加频带。当使用允许的发射功率时，步骤S112变为不必要。
[0106]根据该实施例，即使当无线通信系统的基站或终端不包括在附加频带中通信的功能时，也可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平并且基站不包括在附加频带中通信的功能时，可以将附加频带分配给不同邻近基站。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。按照类似方式，例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平并且基站几乎不具有包括在附加频带中的通信功能的从属终端时，可以将附加频带分配给不同邻近基站。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0107]此外，在上述实施例中，在与附加频带的使用有关的规范之下，即使当使用附加频带的情况所遵循的允许发射功率取决于基站的安装状态(发射站的安装高度以及固定站和移动站的类型)而不同时，也可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平并且将基站安装在地面之上的高处位置时，也可以将附加频带分配给安装在接近于地面的位置处的不同邻近基站。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0108]该优点在下述异构网络中尤其有效，在该异构网络中，具有安装在塔或建筑屋顶上的天线的宏小区和微小区基站以及具有安装在诸如电话线杆的较低位置上的天线的微微小区基站位于同一区域中，以便宏小区和微小区基站与微微小区站的覆盖范围重叠。
[0109]图4是用于说明本发明在异构网络中的应用示例的视图。在图4中，基站1013、1014、1015试图使用许可给主系统2001的频带以作为它们自己的附加频带。在这里，基站1013是宏小区基站，并且基站1014和1015是微微小区基站。在图4所示的环境中，当宏小区基站1013不再能够满足预定质量水平时，通过将附加频带分配给微微小区基站1014或1015而不是具有有限发射功率的宏小区基站1013，可以预期分散负载并降低干扰，并且从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0110]第三实施例
[0111]图5是根据本发明的第三实施例的包括频谱控制系统31的无线通信系统的系统配置示意图。在该实施例中，除了第二实施例的配置以外，还进一步包括地图DB40、频带利用DB50、以及无线电传播估计单元333。在与附加频带的使用有关的规范之下，该实施例假定下述情况，即在使用附加频带之前估计在基站使用附加频带时对主系统施加的干扰量，并且指定允许的发射功率，以便所估计的干扰量将小于或等于指定值。因此，例如进一步要求用于估计干扰量的无线电传播估计单元333、地图DB40、以及频带利用DB50。同时，包括在第二实施例中的可用频带DB20变为不必要。
[0112]除了与每个基站是否可以在附加频带中通信有关的信息以外，该实施例的基站DB30还至少存储与每个基站的发射天线的安装位置、安装高度、增益、以及辐射模式有关的信息，作为基站信息。
[0113]地图DB40是存储用于估计无线电传播的地图信息的数据库。具体地说，地图DB40存储指示被划分成网格的区域中的每个点的海拔高度的海拔高度信息以及与每个有限区域的土地利用有关的土地利用信息。地图DB40可以进一步存储诸如每个建筑物的位置、高度、以及楼层的建筑物信息。
[0114]频带利用DB50是存储使用要由频谱控制系统31控制的频带的无线系统的频带利用的数据库。具体地说，对于每个频带而言，频带利用DB50存储诸如要使用的无线系统的发射站的发射功率和发射信号格式，天线的安装位置、安装高度、增益、和辐射模式，以及频带的使用时间的信息。频带利用DB50还存储与可允许的干扰量有关的信息。优选地，频带利用DB50还存储与无线系统的覆盖区、覆盖区中的接收站的天线的位置、安装高度、增益、以及辐射模式有关的信息。
[0115]在这里，主系统包括在对象无线系统之中。当已确定了计划要由主系统使用的许可频带时，可以将要使用的许可频带的信息存储到频带利用DB50。同时，例如二次使用许可给其他无线系统的频带的无线系统以及使用未许可给任何无线系统的共享频带的无线系统的无线系统在辨识频带的可用性的同时使用频带。因此，在这种情况下，当使用频带时，可以将频带可用性信息登记到频带利用DB50，并且当中止频带的使用时，可以抛弃该信息或者可以登记该使用的中止。
[0116]无线电传播估计单元333分析指定发射点与接收点之间的无线电波的传播状态，并且计算传播增益、接收功率等等。诸如Hata模型和推荐的ITU-R P.1546模型的一般统计模型可以被应用于对无线电波的传播状态的分析。在这种统计模型中，除了使用在发射点与接收点之间的距离、天线的安装高度、增益、以及辐射模式以外，还使用指示诸如城市或农村的类型的土地利用信息。
[0117]此外，考虑到来自山脉的衍射以及在地面上的反射的几何建模可以被应用作为用于分析无线电波的传播状态的另一方法。在这种几何建模中，除了使用发射点与接收点的安装位置、增益、以及辐射模式以外，还使用发射点与接收点之间的海拔高度信息。
[0118]替代地，诸如光线追踪的确定模型可以被应用作为用于分析无线电波的传播状态的另一方法。在这种确定模型中，除了使用发射点和接收点的安装位置、增益、以及辐射模式以外，还使用包括发射点和接收点的区域的建筑物信息以及海拔高度信息。
[0119]应该注意的是如在第二实施例中所述，在图5所示的系统配置示意图中，将频谱控制系统31说明为包括基站DB30、地图DB40、频带利用DB50、信息收集单元100、质量劣化基站识别单元211、必要频带评估单元212、分配候选提取单元120、附加频带分配基站和附加频带确定单元231、网络设定单元232、以及无线电传播估计单元333，该实施例并不局限于此。
[0120]例如，地图DB40和频带利用DB50可以位于任何人可访问的因特网上，作为用于调查可用频带的数据库。此外，基站DB30、信息收集单元100、质量劣化基站识别单元211、必要频带评估单元212、以及网络设定单元232可以位于能够由网络的服务提供商管理的操作管理系统中。
[0121]接下来，说明该实施例的频谱控制系统的操作。图6A至6C是示出了根据本发明的第三实施例的频谱控制系统的操作的流程图。具体地说，它是用于将附加频带分配给要由频谱控制系统31控制的基站的频谱控制的流程图。
[0122]因为该实施例中的从步骤S201至步骤S211的操作与第二实施例中的从步骤SlOl至步骤Slll的操作相同，因此在这里将不提供该说明。
[0123]在该实施例中，在步骤S211之后，附加频带分配基站和附加频带确定单元231以及无线电传播估计单元333估计在基站使用对象频带时对主系统施加的干扰量，并且计算允许的发射功率，以便干扰量将小于或等于允许值。此后，波传播估计单元333基于所计算的允许发射功率来估计在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围(从步骤S212至步骤S220)。详细流程如下。
[0124]首先,无线电传播估计单元333选择对于在对象基站使用对象频带时所施加的干扰量要评估的一个主系统频带(评估主频带)(步骤S212)。就对主系统施加的干扰而言，与对使用与对象频带相同的频带的主接收站施加的干扰相比，对使用相邻于与对象频带相同的频带的频带的主接收站施加的干扰可能更强。为此，优选的是无线电传播估计单元333不但对相同频带而且还对周围频带执行干扰评估。此后，将对象频带和周围频带定义为要评估干扰的频带(干扰评估对象频带)，并且波传播估计单元333选择干扰评估对象频带中的一个作为评估主频带。
[0125]接下来，将使用主系统的评估主频带的主系统的接收站的所有或一部分定义为要评估干扰的接收站(干扰评估对象接收站)，并且无线电传播估计单元333选择要评估所施加的干扰量的一个接收站(评估主接收站)(步骤213)。
[0126]在这里，假如存在使用该频带的多个接收站。当将主系统的覆盖区中的接收站的信息存储到频带利用DB50时，无线电传播估计单元333应当选择一个接收站以作为评估主接收站。
[0127]当频带利用DB50存储主系统的覆盖区的信息而不是接收站的信息时，无线电传播估计单元333可以根据由主系统提供的服务来估计接收站的位置，并且将该接收站确定为干扰评估对象接收站。例如，当主系统是电视广播系统时，可以假定将接收天线安装在覆盖区中的建筑物屋顶上，因而无线电传播估计单元333可以假定干扰评估对象接收站定位在建筑物的重心位置并且在比该建筑物高度高几米的位置。
[0128]当不将主系统的覆盖区的信息存储到频带利用DB50时，无线电传播估计单元333估计从发射站的周围区域的无线电传播状态并且计算该区域中的接收点处的接收功率。在这种情况下，无线电传播估计单元333使用存储到频带利用DB50的发射站的发射功率和发射信号格式、天线的安装位置、安装高度、增益、以及辐射模式，并且将发射站的周边区域的地图信息存储到地图DB40。此后，无线电传播估计单元333评估所计算的输入功率是否足够享用由主系统提供的服务，并且将评估为足够的区域确定为主系统的覆盖区。按照与如上相似的方式，无线电传播估计单元333基于覆盖区，可以根据由主系统提供的服务来估计接收站的位置，并且将该接收站确定为干扰评估对象接收站。[0129]接下来，无线电传播估计单元333估计当对象基站在对象频带中通信时对使用评估主频带的评估主接收站施加的干扰量，并且确定发射功率的允许值以便干扰量将小于或等于预定值(步骤S214)。
[0130]为了估计所施加的干扰量，无线电传播估计单元333估计从对象基站的发射天线到评估主接收站的接收天线的无线电传播状态，并且计算在发射天线与接收天线之间的传播增益。此时，无线电传播估计单元333使用存储到基站DB30的对象基站的发射天线的安装位置、安装高度、增益、辐射模式，和存储到频带利用DB50的主系统的接收站的天线的位置、安装高度、增益、辐射模式，以及存储到地图DB40的在发射天线与接收天线之间的地图信息，来计算考虑天线增益的传播增益。无线电传播估计单元333使用所计算的传播增益来确定在基站中的发射功率的允许值，使得对评估主接收站施加的干扰量小于或等于存储到频带利用DB50的允许干扰量。
[0131]接下来，无线电传播估计333评估是否对所有干扰评估对象接收站完成了调查(步骤S215)。当没有对所有接收站完成调查时(在步骤S215中为否)，无线电传播估计单元333从尚未被选择的干扰评估对象接收站选择一个接收站作为评估主接收站(返回到步骤S213)。当对所有接收站完成了调查时(在步骤S215中为是)，无线电传播估计单元333从每个评估主接收站中的允许发射功率的计算结果来确定具有最小允许发射功率的接收站或者在预定比例(例如底值5%)之内的接收站作为要评估的接收站(评估对象接收站)(步骤 S216)。
[0132]随后，无线电传播估计单元333评估是否对所有干扰评估对象频带完成了调查(步骤S217)。当未完成调查时(在步骤S217中为否)，无线电传播估计单元333在干扰评估对象频带当中选择尚未被选择的一个频带以作为评估主频带(返回到步骤S212)。当对所有频带完成了调查时(在步骤S217中为是)，无线电传播估计单元333从评估对象接收站中的允许发射功率的计算结果来确定具有最小允许发射功率的频带作为要评估的频带(评估对象频带)(步骤S218)。响应于这些结果，无线电传播估计单元333确定由评估对象接收站在评估对象频带中的允许发射功率，作为在对象基站使用对象频带时的允许发射功率(步骤 S219)。
[0133]此后，附加频带分配基站和附加频带确定单元231利用在步骤S219中获取的允许发射功率来估计在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围(步骤S220)。与第一实施例的步骤S112—样，附加频带分配基站和附加频带确定单元231可以从具有超过预定值的接收信号功率或信噪干扰比的终端的数目或比例，来计算在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。然而，下面说明不同的方法。
[0134]更具体地说，无线电传播估计单元333估计从对象的发射站的周围区域的无线电传播状态，并且计算该区域中的接收点的接收功率。在这种情况下，无线电传播估计单元333使用存储到基站DB30的天线的允许发射功率、安装位置、安装高度、增益、辐射模式以及存储到地图DB40的发射站的周边区域的地图信息。此后，附加频带分配基站和附加频带确定单元231评估由无线电传播估计单元333计算的接收功率是否足够以预定质量水平执行无线通信，并且将被评估为足够的区域确定为在对象基站使用对象频带时的可覆盖范围。在这里，附加频带分配基站和附加频带确定单元231可以简单地从面积或体积来计算可覆盖范围，或者可以使用根据使用存储到地图DB40的土地利用信息的用户数目以及人口分布而被加权的指标来计算可覆盖范围。
[0135]因为从步骤S221至步骤S224的操作与从步骤S113至步骤S116的操作相同，因此在这里将不提供该说明。
[0136]应该注意的是虽然在上述说明中，从对主系统施加的干扰量来计算允许的发射功率，并且基于所计算的允许发射功率来估计可覆盖范围，但是本发明并不局限于此。例如，与第二实施例一样，可以由可用频带DB20来指定允许的发射输出，并且可以基于所指定的允许发射功率来估计可覆盖范围。在这种情况下，在可用频带DB20变为必要的同时，步骤S214变为不必要。
[0137]此外，虽然在上述说明中，当在步骤S223中确定附加频带分配基站和附加频带时参考可覆盖范围，但是本发明并不局限于此。例如，可以参考在步骤S219中所计算的允许发射功率，并且可以将具有超过预定值的允许发射功率的对象基站与对象频带对或者具有最大允许发射功率的对确定为附加频带分配基站和附加频带。替代地，可以参考在先前步骤中所计算的对主系统施加的干扰量，并且将具有低于预定值的所施加的干扰量的对象基站与对象频带对或具有最小的所施加的干扰量的对确定为附加频带分配基站和附加频带。
[0138]根据该实施例，在与附加频带的使用有关的规范之下，在使用基站之前估计在基站使用附加频带时对主系统施加的预期干扰量，并且指定允许发射功率以便所估计的干扰量将等于或小于指定值的情况下，可以极大地提高无线通信系统的特性。例如，即使当基站不再能够满足预定质量水平，并且基站和主系统的接收器是直射或者质量劣化基站的天线的主轴面向主系统的接收器的方向时，可以将附加频带分配给不同邻近基站。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高无线通信系统的特性。
[0139]应该注意的是在本发明的第一和第三实施例中，网络质量分析单元识别质量劣化基站并且使用由信息收集单元100获取的网络质量信息来评估附加频带的必要性，并且取决于该结果来请求附加频带的分配，然而本发明并不局限于这种配置。例如，可以采用基站本身监视网络质量并且对照要求值来评估网络质量的当前值的配置。在这种情况下，当每个基站评估附加频带的必要性并且判定附加频带的分配是必要的时，基站向频谱控制系统请求附加频带。因而频谱控制系统要求用于接收从基站1001至1003发射的附加频带分配请求的功能。同时，网络质量分析单元变为不必要。另外，还在该操作中，步骤SlOl (201)至步骤S104 (204)变为不必要，但是代替地，增加用于从基站1001至1003接收附加频带分配请求的步骤。
[0140]此外，在第二和第三实施例中，网络设定单元232改变用于将附加频带分配给附加频带分配基站的网络设定。同时，在本发明中，可以将附加频带分配给邻近基站而非不再能够满足预定通信质量水平的质量劣化基站。这将有效地实现分散负载并且降低干扰。为了进一步增强该优点，优选的是，在附加频带的分配时，控制最初从属于质量劣化基站的终端的一部分，使其从属于附加频带分配基站。为此，网络设定单元232可以包括用于改变与从属终端有关的基站参数的功能。具体地说，与从属终端有关的基站参数例如是附加频带分配基站和质量劣化基站的发射功率和天线倾斜角度以及与切换有关的小区个体偏移(CIO)0例如，通过调节附加频带分配基站的C10，并且实际上增大基站的覆盖范围，最初已经从属于质量劣化基站的终端的一部分将从属于附加频带分配基站。
[0141 ] 此外，在本发明的第二和第三实施例中，对每个基站执行诸如由信息收集单元100收集网络质量信息和终端容量信息、由必要频带评估单元212评估附加频带的必要性、由附加频带分配基站和附加频带确定单元231确定分配对象、以及由网络设定单元232改变网络设定的一系列处理。然而，本发明并不局限于该配置。例如，当基站是由多个小区构成时，优选的是对每个小区执行所有处理。
[0142]图7是用于说明本发明在一个基站是由多个小区构成的配置中的应用示例的视图。在图7中，基站1016试图使用许可给主系统2001的频带以作为其自己的附加频带。在这里，基站1016由作为小区1017和1018的两个小区构成。在小区1017中，发射天线的主轴面向主系统的方向，而在小区1018中，发射天线的主轴面向与主系统相反的方向。在图7所示的环境中，即使当小区1017不再能够满足预定质量水平时，也将附加频带分配给小区1018而不是具有有限发射功率的小区1017，因为小区1017中的发射天线的主轴面向主系统的方向。通过这样做，可以预期分散负载并且降低干扰，从而极大地提高了无线通信系统的特性。
[0143]虽然将本发明说明为硬件配置，但是本发明并不局限于此。本发明还可以通过使CPU (中央处理单元)对计算机程序执行任意处理来实现。可以将上述程序存储到并提供给使用任何类型的非临时性计算机可读介质的计算机。非临时性计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非临时性计算机可读介质的示例包括磁存储介质(诸如软盘、磁带、硬盘驱动器等等)、光磁存储介质(例如磁光盘)、⑶-ROM (高密度盘片只读存储器)、⑶-R (可记录光盘)、CD_R/W (可重写光盘)、以及半导体存储器(诸如掩模ROM、PROM (可编程序只读ROM),EPROM (可擦PROM)、闪速R0M、RAM (随机存取存储器)等等)。可以使用任何类型的临时性计算机可读介质将该程序提供给计算机。临时性计算机可读介质的示例包括电信号、光信号、以及电磁波。临时性计算机可读介质可以经由有线通信线路(例如电线和光纤)或者无线通信线路将该程序提供给计算机。
[0144]应该注意的是本发明并不局限于上述实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下可做出修改。例如，还可将本发明描述为以下方式。
[0145](I) 一种频谱控制系统，包括:
[0146]收集装置，所述收集装置用于收集与无线通信系统的网络状态有关的信息；
[0147]识别装置，所述识别装置用于基于与所述网络状态有关的所述信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；
[0148]提取装置，所述提取装置用于提取包括所识别的基站或所识别的小区的多个基站或多个小区，作为附加频带分配候选；以及
[0149]分配装置，所述分配装置用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0150](2)根据(I)所述的频谱控制系统，进一步包括评估装置，所述评估装置用于基于与所述网络状态有关的所述信息来评估必要附加频带的数量，
[0151]其中，所述分配装置将由所述评估装置计算的所计算的附加频带的数量分配给满足所述预定条件的基站或小区。
[0152](3)根据(2)所述的频谱控制系统，其中，所述评估装置通过基于与所述网络状态有关的所述信息将网络质量的当前值与要求值比较，来计算要分配的附加频带的数量。
[0153](4)根据(I)至(3)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述提取装置提取不满足所述预定通信质量水平的基站或小区以及周围基站或周围小区，作为所述附加频带分配候选。
[0154](5)根据(I)至(3)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述提取装置提取下述基站或小区作为附加频带分配候选，该基站或小区的覆盖范围与不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的覆盖范围相重叠。
[0155](6)根据(I)至(5)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区包括在所述附加频带中的通信功能。
[0156](7)根据(I)至(6)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、在使用所述附加频带时所遵循的允许发射功率。
[0157](8)根据(I)至(7)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、包括在所述附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例。
[0158](9)根据(I)至(8)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、在该基站或该小区使用所述附加频带时的估计可覆盖范围。
[0159](10)根据(9)所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的、具有超过预定值的下述终端的数目或比例的基站或小区，该终端在使用所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区并且被估计为在使用所述附加频带时在所述附加频带中通信。
[0160](11)根据(10)所述的频谱控制系统，其中，关于在与所述附加频带不同的另一频带中测量的无线质量信息，所述分配装置使用被添加有由于所述附加频带与所述另一频带的频率差而引起的传播损失的差的无线质量信息，来估计所述终端是否能够在所述附加频带中通信。
[0161](12)根据(I)至(11)中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述分配装置将所述附加频带分配给下述基站或小区，该基站或该小区具有小于预定值的、在将所述附加频带分配给该基站或该小区时对与该基站或该小区不同的另一系统施加的估计干扰量。
[0162](13)根据(I)至(12)中的任何一项所述的频谱控制系统，进一步包括改变装置，所述改变装置用于改变在不满足所述预定通信质量水平的基站或小区或者要由所述分配装置实际上分配有所述附加频带的基站或小区中的参数，所述参数与从属终端有关，
[0163]其中，所述改变装置改变所述参数，使得在所述分配装置分配所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的终端的一部分，在所述分配装置分配所述附加频带时从属于实际上被分配有所述附加频带的基站或小区。
[0164]( 14) 一种频谱控制方法包括步骤:
[0165]收集与无线通信系统的网络状态有关的信息；
[0166]基于与所述网络状态有关的所述信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区；
[0167]提取包括所识别的基站或所识别的小区的多个基站或多个小区，作为附加频带分配候选；以及
[0168]将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0169]( 15)根据(14)所述的频谱控制方法，进一步包括步骤:基于与所述网络状态有关的所述信息来评估必要附加频带的数量，
[0170]其中，分配步骤将由所述评估装置计算的所计算的附加频带的数量分配给满足所述预定条件的基站或小区。
[0171](16)根据(15)所述的频谱控制方法，其中，评估步骤通过基于与所述网络状态有关的所述信息将网络质量的当前值与要求值比较，来计算要分配的所述附加频带的数量。
[0172](17)根据(14)至(16)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，提取步骤提取不满足所述预定通信质量水平的基站或小区以及周围基站或周围小区，作为所述附加频带分配候选。
[0173](18)根据(14)至(16)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，提取步骤提取下述基站或小区作为附加频带分配候选，该基站或小区的覆盖范围与不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的覆盖范围相重叠。
[0174](19)根据(14)至(18)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区包括在所述附加频带中的通信功能。
[0175](20)根据(14)至(19)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、在使用所述附加频带时所遵循的允许发射功率。
[0176](21)根据(14)至(20)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或该小区具有超过预定值的、包括在所述附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例。
[0177](22)根据(14)至(21)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的下述基站或小区，该基站或小区具有超过预定值的、在该基站或该小区使用所述附加频带时的估计可覆盖范围。
[0178](23)根据(22)所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的、具有超过预定值的下述终端数目或比例的基站或小区，该终端在使用所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区并且被估计为在使用所述附加频带时在所述附加频带中通信。
[0179](24)根据(23)所述的频谱控制方法，其中，关于在与所述附加频带不同的另一频带中测量的无线质量信息，分配步骤使用被添加有由于所述附加频带与所述另一频带的频率差而引起的传播损失的差的无线质量信息，来估计所述终端是否能够在所述附加频带中通信。
[0180](25)根据(14)至(21)中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，分配步骤将所述附加频带分配给下述基站或小区，该基站或该小区具有小于预定值的、在将所述附加频带分配给该基站或该小区时对与该基站或该小区不同的另一系统施加的估计干扰量。
[0181](26)根据(14)至(25)中的任何一项所述的频谱控制方法，进一步包括步骤:改变不满足所述预定通信质量水平的基站或小区或者在分配步骤中实际上要被分配有所述附加频带的基站或小区中的参数，所述参数与从属终端有关，
[0182]其中，改变步骤改变所述参数，使得在分配步骤中分配所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的终端的一部分，在分配步骤中分配所述附加频带时从属于实际上被分配有所述附加频带的基站或小区。
[0183](27)—种用于存储频谱控制程序的非临时性计算机可读介质，所述频谱控制程序使计算机执行:
[0184]收集处理，用于收集与无线通信系统的网络状态有关的信息；
[0185]识别处理，用于基于与所述网络状态有关的所述信息来识别不满足所述预定通信质量水平的基站或小区；
[0186]提取处理，用于提取包括除所识别的基站或所识别的小区以外的小区或基站的多个基站或多个小区，作为附加频带分配候选；以及
[0187]分配处理，用于将附加频带分配给在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中的满足预定条件的基站或小区。
[0188](28) 一种无线通信系统，所述无线通信系统使用根据(14)至(26)中的任何一项所述的方法。
[0189](29)根据(28)所述的无线通信系统，除了所述附加频带以外，进一步包括许可的或者允许优先使用的频带。
[0190]虽然至此已参考实施例说明了本发明，但是本发明不局限于上述。对于本领域普通技术人员来说显而易见地是在不脱离本发明的范围之内，可以对本发明的配置和细节做出各种修改。
[0191]本申请要求并且基于在2011年5月19日向日本专利局提交的日本专利申请N0.2011-112814的优先权，其整个内容通过参考由此并入。
[0192]本发明可以用于诸如移动通信系统的各种无线通信系统。
[0193]1001 至 1003 基站
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[0196]21 频谱控制系统
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[0198]20 可用频带DB
[0199]30 基站 DB
[0200]40 地图 DB
[0201]50 频带利用DB
[0202]90 可用频带DB
[0203]100信息收集单元
[0204]110网络质量分析单元[0205]120分配候选提取单元
[0206]130附加频带分配单元
[0207]210网络质量分析单元
[0208]211质量劣化基站识别单元
[0209]212必要频带评估单元
[0210]230附加频带分配单元
[0211]231附加频带分配基站和附加频带确定单元
[0212]232网络设定单元[0213]330附加频带分配单元
[0214]333无线电传播估计单元
[0215]900网络监视单元
[0216]910必要频带评估单元
[0217]920附加频带协商单元
[0218]930网络设定单元
[0219]1000无线通信系统
[0220]1009基站
[0221]1011基站
[0222]1013宏小区基站
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[0225]1017小区
[0226]1018小区
[0227]2000无线系统
[0228]2001主系统
[0229]2011发射站
【权利要求】
1.一种频谱控制系统，包括: 识别装置，所述识别装置用于基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区； 提取装置，所述提取装置用于提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及 分配装置，所述分配装置用于向在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中满足预定条件的基站或小区分配附加频带。
2.根据权利要求1所述的频谱控制系统，其中，所述提取装置提取不满足所述预定通信质量水平的基站或小区以及周围基站或周围小区作为所述附加频带分配候选。
3.根据权利要求1所述的频谱控制系统，其中，所述提取装置提取下述基站或小区作为所述附加频带分配候选:所述基站或所述小区的覆盖范围与不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的覆盖范围相重叠。
4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件包括所述附加频带中的通信功能。
5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是在使用所述附加频带时所要遵循的允许发射功率超过预定值。
6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是包括在所述附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例超过预定值。
7.根据权利要求 1至6中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是在所述基站或所述小区使用所述附加频带时的估计的可覆盖范围超过预定值。
8.根据权利要求7所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是下述终端的数目或比例超过预定值:所述终端在使用所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区并且在使用所述附加频带时被估计为在所述附加频带中进行通信。
9.根据权利要求8所述的频谱控制系统，其中，对于在与所述附加频带不同的另一频带中所测量的无线质量信息，所述分配装置使用无线质量信息来估计所述终端是否能够在所述附加频带中进行通信，所述无线质量信息被添加有由于所述附加频带与所述另一频带的频率差而引起的传播损失的差。
10.根据权利要求1至9中的任何一项所述的频谱控制系统，其中，所述预定条件是在将所述附加频带分配给基站或小区时对与所述基站或所述小区不同的另一系统施加的干扰的估计量小于预定值。
11.根据权利要求1至10中的任何一项所述的频谱控制系统，进一步包括改变装置，所述改变装置用于改变在不满足所述预定通信质量水平的基站或小区或者通过所述分配装置实际上被分配有所述附加频带的基站或小区中的参数，所述参数与从属终端有关， 其中，所述改变装置改变所述参数，使得在所述分配装置分配所述附加频带之前已经从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的终端的一部分，在所述分配装置分配所述附加频带时，从属于实际上被分配有所述附加频带的基站或小区。
12.根据权利要求1至11中的任何一项所述的频谱控制系统，进一步包括评估装置，所述评估装置用于基于与所述网络状态有关的信息来评估必要附加频带的数量， 其中，所述分配装置向满足所述预定条件的基站或小区分配由所述评估装置计算的所计算的附加频带的数量。
13.根据权利要求12所述的频谱控制系统，其中，所述评估装置通过基于与所述网络状态有关的信息而将网络质量的当前值与要求值进行比较，来计算要分配的附加频带的数量。
14.一种频谱控制方法包括下述步骤: 基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区； 提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及 向在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中满足预定条件的基站或小区分配附加频带。
15.根据权利要求14所述的频谱控制方法，其中，所述提取步骤提取不满足所述预定通信质量水平的基站或小区以及周围基站或周围小区作为所述附加频带分配候选。
16.根据权利要求14所述的频谱控制方法，其中，所述提取步骤提取下述基站或小区作为所述附加频带分配候选:所述基站或所述小区的覆盖范围与不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的覆盖范围相重叠。
17.根据权利要求14至16中的任何一项所述的频谱控制方 法，其中，所述预定条件包括在所述附加频带中的通信功能。
18.根据权利要求14至17中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是在使用所述附加频带时所要遵循的允许发射功率超过预定值。
19.根据权利要求14至18中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是包括在所述附加频带中的通信功能的从属终端的数目或比例超过预定值。
20.根据权利要求14至19中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是在所述基站或所述小区使用所述附加频带时的估计的可覆盖范围超过预定值。
21.根据权利要求20所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是下述终端的数目或比例超过预定值:所述终端在使用所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区并且在使用所述附加频带时被估计为在所述附加频带中进行通信。
22.根据权利要求21所述的频谱控制方法，其中，对于在与所述附加频带不同的另一频带中所测量的无线质量信息，所述分配步骤使用无线质量信息来估计所述终端是否能够在所述附加频带中进行通信，所述无线质量信息被添加有由于所述附加频带和所述另一频带的频率差而引起的传播损失的差。
23.根据权利要求14至22中的任何一项所述的频谱控制方法，其中，所述预定条件是对与所述基站或所述小区不同的另一系统施加的干扰的估计量小于预定值。
24.根据权利要求14至23中的任何一项所述的频谱控制方法，进一步包括下述步骤:改变在不满足所述预定通信质量水平的基站或小区或者通过所述分配步骤实际上被分配有所述附加频带的基站或小区中的参数，所述参数与从属终端有关， 其中，所述改变步骤改变所述参数，使得在所述分配步骤中分配所述附加频带之前从属于不满足所述预定通信质量水平的基站或小区的终端的一部分，在所述分配步骤中分配所述附加频带时，从属于实际上被分配有所述附加频带的基站或小区。
25.根据权利要求14所述的频谱控制方法，进一步包括下述步骤:基于与所述网络状态有关的信息来评估必要附加频带的数量， 其中，在所述分配步骤中，向满足所述预定条件的基站或小区分配在所述评估步骤中计算的所计算的附加频带的数量。
26.根据权利要求25所述的频谱控制方法，其中，所述评估步骤通过基于与所述网络状态有关的信息而将网络质量的当前值与要求值进行比较，来计算要分配的附加频带的数量。
27.一种存储频谱控制程序的非临时性计算机可读介质，所述频谱控制程序使得计算机执行: 识别处理，所述识别处理基于与网络状态有关的信息来识别不满足预定通信质量水平的基站或小区； 提取处理，所述提取处理提取包括除了所识别的基站或所识别的小区以外的基站或小区的多个基站或多个小区作为附加频带分配候选；以及 分配处理，所述分配处理向在所提取的多个基站或所提取的多个小区当中满足预定条件的基站或小区分配附加频带。
28.一种无线通信系统，所述无线通信系统使用根据权利要求14至26中的任何一项所述的频谱控制方法。
29.根据权利要求28所述的无线通信系统，除了所述附加频带以外还包括被许可的或者被允许优先使用的频 带。
【文档编号】H04W16/04GK103548370SQ201280024363
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年3月9日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】菅原弘人 申请人:日本电气株式会社
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