CN102484795B - 认知无线通信中的信息共享方法、认知无线通信装置以及认知无线通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供一种认知无线通信中的信息共享方法,使用该方法能够在多个认知无线通信装置间有效且高效地进行检测信息与检测控制信息的交换。在认知无线通信装置中,在认知无线通信用的通信链路确立之前,作为测出信道检测出多个认知无线通信装置间能够利用的共用信道,利用所检测出的共用信道在多个无线通信装置间进行检测信息与检测控制信息的交换,从而共享这些信息,在多个认知无线通信装置间共享的检测信息与检测控制信息,在确定用于频谱监测与数据通信所使用的信道的处理中将会用到它们。
Description
技术领域
本发明涉及一种认知无线通信中的信息共享方法、认知无线通信装置以及认知无线通信系统等,特别是指一种在认知无线通信确立之前,多个认知无线通信装置间能够共享检测信息与检测控制信息的信息共享方法、一种能够利用该信息共享方法进行信息共享的认知无线通信装置以及认知无线通信系统。
背景技术
无线通信在多个无线通信装置间进行。为了进行无线通信,需要对每个无线通信服务划分频段。然而,由于现在无线通信服务的数量很多,因而很难对新的无线通信服务与无线通信申请分配新的频段,即,无线通信服务处于饱和状态。
然而,虽然现在无线通信服务处于饱和状态,但是,目前也公知,实际上有的频段几乎未被利用(使用)。这意味着无线频谱资源未被有效利用。
为了促进无线频谱的有效利用,美国联邦通信委员会(FCC:Federal Communications Commission)在2002年通过公开书面文件认可了,允许未授权的无线通信服务访问(接入)未被利用的频段。该文件由频谱政策特别工作组(SPTF:Spectrum Policy Task Force)制定。认知无线通信即是基于这一方案而进行改进的无线通信的一例(例如,参照专利文献1)。
在认知无线系统中,需要进行特定的处理以确立进行数据通信(确定通信链路)。具体为,首先,在特定的无线频率的整个区域范围内进行频谱检测(频谱情况检测),之后,根据该检测结果分析频谱的使用状况。并且,在构成认知无线通信系统的构成要素(节点)之间进行信息交换。所交换的信息包括检测信息与检测控制信息。这些节点可以自己进行检测而生成检测信息,也可以从其他的节点获得检测信息。如此,各节点与其他的节点共享检测信息,从而能够提高检测效果。之后,认知无线通信系统确定用于进行数据通信的频段,从而能够利用该频段进行数据通信。
然而,认知无线系统的各节点在进行检测之前,并不能够掌握用于数据通信的信道的情况,因而,各节点也不知道为了共享检测信息与检测控制信息应该使用哪个信道。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本发明专利公开公报特开2007-088940号
发明内容
发明所要解决的技术问题
因而,本发明的目的在于,提供一种认知无线通信中的信息共享方法,使用该方法能够在多个认知无线通信装置间有效且高效地进行检测信息与检测控制信息的交换。另外,本发明的目的还在于,提供一种能够使用该信息共享方法而共享检测信息与检测控制信息的认知无线通信装置以及认知无线通信系统。
本发明的第1方面涉及一种认知无线通信中的信息共享方法。该信息共享方法包括信道测出步骤与信息共享步骤。信道测出步骤,是在认知无线通信用的通信链路确立之前实行的步骤。在信道测出步骤中,检测出多个无线通信装置间能够利用的共用信道;在信息共享步骤中,利用在所述检测步骤中检测出的共用信道在所述多个无线通信装置间进行检测信息以及检测控制信息的共享。如此,通过利用共用信道从而能够高效且有效地进行检测信息与检测控制信息的交换。另外,无线通信装置可以是能够进行无线通信的装置的一部分,也可以是能够进行无线通信的装置本身。另外,多个无线通信装置例如可以包括数据存档库(DA)。该数据存档库(DA)用于存储检测信息与检测控制信息。另外,该数据存档库(DA)能够将检测信息发送给其他的无线通信装置(例如,认知引擎(CE)),将检测控制信息发送给其他的无线通信装置(例如,频谱检测器)。
在本发明的其他方面中,所述多个无线通信装置包括在所述通信链路确立之前进行频谱检测的频谱检测器。此时,所述信息共享方法还包括检测步骤,在该检测步骤中,通过由所述频谱检测器进行所述频谱检测而得到检测信息。并且,在信息共享步骤中,所述频谱检测器利用所述共用信道将由所述检测步骤所得到的检测信息发送给其他的无线通信装置,从而能够在所述多个无线通信装置间共享检测信息。
另外,在本发明的其他方面中,多个无线通信装置包括认知引擎或者数据存档库。认知引擎生成用于控制所述频谱检测器所进行的检测的检测控制信息。数据存档库用于存储认知引擎所生成的检测控制信息以及频谱检测器所得到的检测信息,并且将检测控制信息以及检测信息提供给其他的无线通信装置。此时,在所述检测步骤中,频谱检测器根据通过所述共用信道取得的检测控制信息进行频谱检测。如此,检测控制信息也被共享,从而能够有效地进行处理。另外,认知引擎(CE)与数据存档库(DA)存储或保存频谱检测器所得到的检测信息。即,认知引擎(CE)与数据存档库(DA)是频谱检测器的客户装置的一例。
再者,在本发明的另外方面中,多个无线通信装置包括:用于存储信息的数据存档库;能够读取所述数据存档库中存储的信息的认知引擎。此时,在所述信息共享步骤中,所述频谱检测器利用所述共用信道将在所述检测步骤中取得的检测信息发送给数据存档库,从而使其存储在该数据存档库中,从而使所述认知引擎能够监测存储在所述数据存档库中的检测信息。
还有,在本发明的其他方面,在所述信道测出步骤中,所述共用信道从ISM带域的频谱间隙部分检测出来。ISM带域为适宜进行认知无线通信的频段。并且,采用本方面,由于在通信链路确立之前利用ISM带域,因而能够有效地利用ISM带域。
本发明第2方面涉及能够利用上述信息共享方法而实现信息共享的认知无线通信装置。具体为,本方面涉及的认知无线通信装置能够利用在认知无线通信用的通信链路确立之前检测出的信道,与其他的无线通信装置共享信息。另外,本发明第3方面涉及包括多个第2方面涉及的认知无线通信装置的认知无线通信系统。采用第2方面与第3方面也能够获得与上述第1方面相同的效果。
【发明的效果】
采用本发明,能够高效且有效地在多个认知无线通信装置间进行信息交换。在本发明,由于是找出被称为白区的非使用频谱而将其用于进行数据通信,因而,特别是对于不同的载体(例如,频谱检测器与频谱检测器的客户)之间的检测信息以及检测控制信息的交换而言,尤其有效。检测控制信息的例子,例如在WO2008-086243中有公开记载。
附图说明
图1所示为本发明的认知无线通信系统的结构的示意图;
图2所示为图1中的频谱检测器40的结构框图;
图3为用于说明构成图1的无线通信系统100的多个构成要素之间的关系的示意图;
图4所示为频谱检测器40与其客户的ISO模式;
图5所示为由图1的无线通信系统100所进行的通信方法的处理步骤的流程图。
附图标记说明
1无线通信网络;3因特网基干网;10、15、15′基地站;20、30、31无线通信装置;30a认知引擎(CE);40、40a频谱检测器;41通信模块;42信息收发部;43无线通信模块控制器;45检测模块;46检测器;46a RF链路;46b模拟/数字变换器(A/D变换器);47检测信息处理单元;48存储器;49电源单元;50数据存档库;60信道;65、65a~65e检测用辅助控制信道(ACS);100认知无线通信系统。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。不过,下面所说明的方式仅仅是例子而已,对于本领域的技术人员而言,可以在适当的范围内进行适当的变更。
图1所示为本发明的认知无线通信系统的结构的示意图。
图1所示的认知无线通信系统100包含多个无线通信装置。并且,在认知无线通信系统100中,多个无线通信装置之间通过认知无线通信进行数据通信。
具体为,如图1所示,认知无线通信系统100的构成要素包括:主系统用的基地站10、次级系统用的基地站15、作为主用户的无线通信装置20、作为次级用户的无线通信装置30与31、频谱检测器40、数据存档库50。频谱检测器40与数据存档库50都具有无线通信装置的功能。
认知无线通信系统100的构成要素能够相互进行无线通信,从而形成了无线通信网络1。换言之,认知无线通信系统100的构成要素连接在无线通信网络1上。另外,认知无线通信系统100包括因特网基干网络3,从而,各构成要素能够通过无线通信网络1连接到因特网上。作为因特网基干网络3的一个例子,可以是公共交换电话网络(PSTN:Public Switched Telephone Network)。
另外,图1中也示出了用于其他的无线通信系统的次级系统用的基地站15′。该基地站15′位于无线通信系统100的可通信区域范围(能够通过无线通信网络1进行无线通信的区域范围)之外。该基地站15′也能够与无线通信系统100的可通信范围内的无线通信装置(例如,基地站15)进行通信,具有次级用户的功能。因而,这样的次级用户也是认知无线通信系统100的构成要素的一例。
主用户用的基地站10与次级用户用的基地站15通过有线或者无线连接,能够相互进行信息的发送与接收。在次级用户用的基地站15上配备有认知引擎(CE)15a。认知引擎15a是用于和其他的无线通信装置间进行认知无线通信的控制装置,能够与基地站10之间通过无线通信网络1直接进行无线通信。在两个无线通信装置进行认知无线通信时,该认知引擎15a确定这两个无线通信装置应该使用的频段,并对该两个无线通信装置都发送控制信号以使它们利用所确定的频段进行无线通信。
无线通信装置20能够通过无线通信网络1或者因特网基干网3与基地站10、15之间进行数据的发送与接收。
与无线通信装置20相同,无线通信装置30、31也能够通过无线通信网络1或者因特网基干网3与基地站10、15之间进行数据的发送与接收。
另外,无线通信装置30、31上配备有认知引擎(CE)30a。认知引擎(CE)30a与认知引擎(CE)15a具有相同的功能。
无线通信装置20与无线通信装置30、31根据配备有认知引擎的无线通信装置发出的控制信号进行动作(工作),从而能够直接进行相互通信(P2P通信)。由于无线通信装置30与无线通信装置31具有认知引擎30a,因而能够利用该认知引擎30a与其他的无线通信装置间进行P2P通信。
另外,在无线筒状装置31上配备有频谱检测器40a。频谱检测器40a与频谱检测器40具有相同的功能。另外,在无线通信装置30上没有配备频谱检测器。
频谱检测器40用于进行频谱检测,是独立工作的传感器,配置于无线通信网络1内。另外,与频谱检测器40不同,频谱检测器41不是独立工作的。在此,频谱检测意为,为有效促进频谱利用机会而进行的检测。
数据存档库50用于系统化地存储信息(例如,与有关时间的信息一起存储),具有无线通信系统100中的存储部或数据源或数据库的功能。例如,在数据存档库50中存储由分配在各个地域的多个频谱检测器发送来的检测信息。数据存档库50与认知引擎(CE)最大的区别在于,数据存档库50不参与确定如何使用频谱。
由其他的无线通信装置(例如,认知引擎(CE))读取数据存档库50中存储的信息(之前的检测信息)而用于频谱的检测中。另外,数据存档库50中存储的信息并不限于检测信息,也可以是其他的信息,例如检测控制信息。由于数据存档库50存储着之前的检测与之前的检测控制信息,因而能够将足够的信息迅速地提供给认知引擎(CE)。图1中所示的数据存档库50为独立工作型的,然而也可以内置在基地站10、15或者无线通信装置20、30、31中。
图2所示为图1中的频谱检测器40的结构框图。另外,频谱检测器40a与频谱检测器40具有相同的结构。
如图2所示,频谱检测器40包括通信模块41与检测模块45。通信模块41与检测模块45相互协作而进行工作。
通信模块41包括信息收发部42、无线通信模块控制器43。信息收发部42使用后述的检测用辅助控制信道(ACS)发送检测信息以及接受检测控制信息。检测用辅助控制信道(ACS)是频谱检测器40与客户之间的共用信道的一例。无线通信模块控制器43用于对通信模块41进行各种控制,例如,在检测模块45之间进行信息交换,处理信息收发部42所收发的信息。
检测模块45包括检测器46、检测信息处理单元47、存储器48、电源单元49。检测器46用于接收无线信号。具体而言,检测器46包括无线射频识别链路46a、模拟/数字变换器(A/D变换器)46b、信号检测部46c。存储器48中存储着有关频谱检测器40的信息,例如,存储着传感器制造信息单、传感器ID、传感器数据表。电源单元49提供所需的电力以使检测模块45进行工作。
在检测模块45中,若通过无线射频识别链路46a接收到了无线信号,则由A/D变换器46b将所接收到的无线信号数字化,信号检测部46c从数字化信号中检测出所需的信号。并且,将检测出的信号作为检测信息输入检测信息处理单元47中。检测信息处理单元47根据需要从存储器48中读取有关频谱检测器40的信息,以及对从信号检测部46c输入的检测信息进行处理。另外,检测信息处理单元47与无线通信模块控制器43之间进行信息交换。
图3为用于说明构成图1的无线通信系统100的多个构成要素之间的关系的示意图。
图3中示出了构成图1中的认知无线通信系统100的多个构成要素中的一部分。具体而言,无线通信网络1、第1认知引擎(CE)、第2认知引擎(CE)、数据存档库50、第1频谱检测器、第2频谱检测器表示在图2中。
第1认知引擎(CE)例如相当于无线通信装置30上所配备的认知引擎(CE)30a。第2认知引擎(CE)例如相当于基地站15上所配备的认知引擎(CE)15a。另外,第1认知引擎(CE)与第2认知引擎(CE)也可以相当于无线通信装置31上所配备的认知引擎(CE)30a。
另外,第1频谱检测器例如相当于独立工作的频谱检测器40。第2频谱检测器例如相当于无线通信装置31上所配备的频谱检测器40a。另外,第2频谱检测器只要是不同于第1频谱检测器的其他频谱检测器即可。
并且,这些构成要素相互连接,即,如图3所示,形成了信道。并且,所形成的信道在后述的图5中的信息交换处理中会用到。
在此,对检测期间所形成的信道的种类进行说明。信道的种类大致划分为两种。具体而言,一种是现有技术中也能够形成的信道,如图3所示,为在无线通信网络1与第1认知引擎(CE)或第2认知引擎(CE)之间形成的信道60。作为信道60的一例,有感知导频信道(CPC:cognitive pilot channel)。感知导频信道(CPC)用于例如将频谱使用情况相关信息报知给位于规定的区域(网状区域)中的主用户。
另外一种是在构成要素间形成的信道。该信道在检测期间形成,主要在检测期间使用。因而,本说明书中将此信道称为检测用辅助控制信道(ACS:auxiliary control channel for sensing)。
如图3所示,作为检测用辅助控制信道(ACS)而言,可以举出5种(符号65a~65e)。检测用辅助控制信道(ACS)65a为在检测期间形成于两个频谱检测器之间的信道。检测用辅助控制信道(ACS)65b为在检测期间形成于认知引擎(CE)与频谱检测器之间的信道。检测用辅助控制信道(ACS)65c为在检测期间形成于数据存档库50与频谱检测器之间的信道。检测用辅助控制信道(ACS)65d为在检测期间形成与认知引擎(CE)与数据存档库50之间的信道。检测用辅助控制信道(ACS)65e为在检测期间形成于两个认知引擎(CE)之间的信道。
图4所示为频谱检测器40与其客户的ISO模式。另外,图4所示的例子并不只是频谱检测器40,也可适用于频谱检测器40a。
如图4所示,频谱检测器40与其客户之间可以通过检测用辅助控制信道(ACS)进行相互通信。在ISO模式中,频谱检测器40与其客户都具有PHY层(物理层)以及MAC层(介质访问控制层)。作为客户而言,从图3可知,可以是其他的频谱检测器、认知引擎(CE)或者数据存档库50。检测用辅助控制信道(ACS),在图4所示的例子中,对应于ISO模式的PHY层以及MAC层。
并且,频谱检测器40与客户共用检测用辅助控制信道(ACS),从而在检测期间也形成网络而能够在两者间进行信息交换。另外,作为频谱检测器与客户的实际例子,例举了图4所示的ISO模式,然而并不限于ISO模式。
如此,在检测期间,于相距较近的两个无线通信装置间形成信道,实际中能够使用该信道从而迅速地进行信息交换。另外,由于两个无线通信装置相距较近,因而能够降低信息交换所需的能量的损失。所以,能够高效地且在稳定性较高的状态下进行信息交换。即,采用本实施方式,能够高效且有效地进行检测信息的交换与检测控制信息的交换。
接下来对检测用辅助控制信道(ACS)进行详细的说明。
分配给检测用辅助控制信道(ACS)的频段由通信中的终端装置(例如,认知引擎(CE)、频谱检测器或者数据存档库)设定,且事先已知。
例如,在以较短的距离(例如,数米~数百米)形成检测用辅助控制信道(ACS)的情况下,在频谱检测器40、40a进行检测时,考虑到在医疗化学产业用的频段(ISM带:auxiliary control channel forsensing)中有预先设定的频谱间隙(无线信道),而在这区域设定检测用辅助控制信道(ACS)的频段。例如,检测用辅助控制信道(ACS)的频段可从2.4GHz带域(2.4~2.5GHz)与5.8GHz带域(5.725GHz~5.875GHz)中选择频谱间隙进行设定。
另外,也可以不是考虑频谱间隙,而是考虑既存的无线技术(无线通信服务)来设定检测用辅助控制信道(ACS)的频段。此时,低速率的无线个人区域网络(LR-WPAN:low rate wireless personalarea network)、Zigbee(注册商标)、或者蓝牙(注册商标)、IEEE802.11、或者红外线通信(IrDA)的标准规格中的超宽带域用的物理层(UWB PHY)所对应的频段成为检测用辅助控制信道(ACS)的频段的可选项。在有多个可选项时,可以用规定的方法选择一个可选项而将检测用辅助控制频段(ACS)设定在该可选项的频段上,也可以选择多个可选项,将检测用辅助控制频段(ACS)分别设定在该多个可选项的频段上,并可切换。选择LR-WPAN、Zigbee或者蓝牙(注册商标)这些现有技术的话,能够在较近的距离范围以较低的数据传输率进行无线通信。
另外,也可以同时考虑频谱间隙与既存的无线技术这二者来设定检测用辅助控制信道(ACS)的频段。
另外,分配给检测用辅助控制信道(ACS)的频段的宽度,即使是较窄,也是足够的了。例如,可以将分配给检测用辅助控制信道(ACS)的频段的宽度设定得比分配给无线通信服务的频段的宽度窄。这是因为,检测用辅助控制信道(ACS)只需保证检测控制信息这样的信息能够在构成要素间进行交换即可。另外,由于作为交换对象的信息是有限制的,因而,利用检测用辅助控制信道(ACS)的通信链路的数据传输速率可以设定得较低(例如,数百kb/s)。
另外,为了实现构成要素间的信息交换,检测用辅助控制信道(ACS)要一直维持构成要素间的双向数据通信(信息流动)。从而,例如,作为客户的无线通信装置能够将用于使频谱检测最优化的控制信号发送给频谱检测器。另外,也能够对频谱检测器进行控制以利用特定的频段进行频谱检测。再者,也能够对对频谱检测器进行控制以规定的误检报警用的速率进行信号检测。还有,频谱检测器能够根据接收到的控制信号中所包含的控制信息与控制指令将相应的信息发送给无线通信装置。
图5所示为由图1的无线通信系统100所进行的通信方法的处理步骤的流程图。在本说明书中,以频谱检测器40与其客户之间的通信方法的处理步骤为例进行说明。
图5中,首先,在步骤S10~S40的检测期间中进行频谱检测。具体为,在步骤S10中,频谱检测器40检测出检测用辅助控制信道(ACS)。
之后在步骤S20~S40中,利用检测用辅助控制信道(ACS)从而在多个无线通信装置间进行信息交换。所交换的信息有,由频谱检测所得到的检测信息、用于控制检测的检测控制信息。另外,检测控制信息由认知引擎(CE)生成,基于检测信息生成。在该检测控制信息中包含有关进行检测的频段的信息。并且,由该信息交换实现在多个无线通信装置间的信息共享。
首先,在步骤S20中,频谱检测器40通过检测用辅助控制信道(ACS)接收来自于客户的检测指令(检测控制信息)(步骤S20)。
接下来,在步骤S30中,频谱检测器40根据接收到的指令进行频谱检测。并且,频谱检测器40将作为频谱检测的结果而得到的检测信息通过检测用辅助控制信道(ACS)发送给客户(例如,认知引擎(CE))。
步骤S10~S40的一系列处理,也在其他的频谱检测器中进行。另外,不进行频谱检测的无线通信装置(例如,数据存档库(DA))用上述的步骤S10~S40的一系列处理通过检测用辅助控制信道(ACS)接收来自于其他的无线通信装置的信息即检测信息与检测控制信息。如此,在无线通信系统100的构成要素间进行信息交换,从而各构成要素与其他的构成要素共享相同的信息。
另外,通过信息交换,检测信息汇集到认知引擎(CE)中,并且,认知引擎(CE)根据所汇集的检测信息确定要进行数据通信的两个无线通信装置以及用于使该两个无线通信装置间进行数据通信的频段。具体而言,根据频谱的利用情况的分析结果找出未被利用的频谱(白区)以进行频段的确定。并且,有关所确定的频带的信息也通过检测用辅助控制信道(ACS)发送给相应的两个无线通信装置。
之后在步骤S50中,要进行数据通信的两个无线通信装置根据检测控制信息确立(建立)通信链路,通过认知无线通信相互进行数据通信(例如,P2P通信)。该数据通信所利用的频段是由认知引擎(CE)确定的。另外,可以利用检测用辅助控制信道(ACS)进行数据通信,然而,最好是利用数据通信专用的信道进行数据通信。
接下来,说明本发明的具体实施例(第1具体实施例~第3具体实施例)。
在第1具体实施例中频谱检测器40、40a能够进行协调检测/协作检测。协调检测(cooperative sensing)是配备有频谱检测器40a的无线通信装置之间进行的检测,协作检测(collaborative sensing)是独立工作式的频谱检测器40之间所进行的检测。并且,频谱检测器40与频谱检测器40a根据来自于认知引擎(CE)的要求(指令)进行频谱检测并将该检测结果作为检测信息发送给认知引擎(CE)。从而检测信息被汇集到认知引擎(CE)。
并且,认知引擎(CE)根据所汇集的检测信息确定频谱检测器群(组)。
在该第1具体实施例中,检测用辅助控制信道(ACS)用于频谱检测器间的通信以及频谱检测器与认知引擎(CE)间的通信。
在第2具体实施例中,频谱检测器40、40a也能够进行协调检测/协作检测。并且频谱检测器40与频谱检测器40a根据来自于认知引擎(CE)的要求(指令)或者定期地进行频谱检测并将该检测结果作为检测信息发送给数据存档库50。从而检测信息汇集到数据存档库50中。之后,若数据存档库50接收到检测信息则将它们存储起来。其结果是,间断的传送过来的检测信息依次存储在数据存档库50中。
并且,数据存档库50中所存储的检测信息用于频谱的检测。
在该第2具体实施例中,检测用辅助控制信道(ACS)用于频谱检测器间的通信以及频谱检测器与数据存档库50间的通信。
在第3具体实施例中,频谱检测器40、40a也能够进行协调检测/协作检测。各无线通信装置根据来自于其他的无线通信装置的请求确定有协作可能性的无线通信装置,并且,对该无线通信装置请求规定检测信息,该规定检测信息涉及的是他们之间能够利用的特定的频段(一种或多种频段)。该请求中最好包含频谱利用情况的相关信息。作为频谱利用情况的相关信息而言有,关于频段的信息、关于中心频率的信息、关于频段的占用情况的信息、关于检测性能(误检报警的或然率、误检测的或然率)的信息。从而,各无线通信装置能够预先收集其后的数据通信中所需要的频谱利用情况的相关信息。
在该第3具体实施例中,检测用辅助控制信道(ACS)用于认知通信装置间的通信。
如上面所详细说明的,采用上述的实施方式,在通信链路确立之前的准备期间中,检测出信息交换中能够利用的共用信道,将所检测出的信道作为辅助控制信道利用,从而,迅速的在无线通信装置之间实现检测信息与检测控制信息的共享。从而能够迅速的实现通信链路确立。总之,采用本实施方式能够提供一种能够高效且有效的进行检测信息与检测控制信息的交换的认知无线通信中的信息共享方法。另外,为了利用这些公用信道可以使用现有的通信协议与工作条件说明书。
另外,采用本实施方式,在无线通信装置为频谱检测器时,上述辅助控制信道能够用于传输来自于频谱检测器的检测信息。从而,其他的无线通信装置也能够共享检测信息。其结果是,提高了无线通信系统100的检测能力。另外,通过使用检测用辅助控制信道(ACS)在较近的距离范围内进行信息交换,从而能够提高检测的可靠性,并且能够保证频谱检测的稳定性。另外,多个频谱检测器最好是在地域上分散在各无线通信系统100中,如此,能够减轻多径干扰所引起的信号衰减,从而提高可靠性。
再者,采用本实施方式,上述辅助控制信道能够用于接收来自于其他的无线通信装置的检测控制信息与来自于频谱检测器的检测信息。从而,能够汇集来自于其他的无线通信装置的检测控制信息与来自于频谱检测器的检测信息。这一点,在无线通信装置为频谱检测器的客户的时候特别有效。
还有,采用本实施方式,在无线通信装置为数据客户时,来自于其他的无线通信装置的多个信息(检测信息与检测控制信息)与关于时间的信息一起被存储。因而,通过读取出存储在数据存档库中的一系列信息从而能够例如进行这一系列的信息的检测。另外,能够从数据存档库迅速地获取足够的信息。
此外,本实施方式的辅助控制信道的频段为从ISM带域中选择的频谱间隙。辅助控制信道的带域最好是采用从2.4GHz带域(2.4~2.5GHz)中选择的频谱间隙。该2.4GHz带域用于无线LAN与无线PAN进行近距离通信,因而能够容易地检测出辅助控制信道。
另外,采用本实施方式,不仅是认知无线通信中的信息共享方法,还能够提供一种实施该方法的认知无线通信装置以及认知无线通信系统。
在上述实施方式中,无线通信装置可以为能够进行无线通信的装置的一部分,也可以是能够进行无线通信装置本身。此外,多个无线通信装置也可以包含例如数据存档库。
本发明的内容的至少一部分预定会在2009年7月29日在东京召开的IEICE SR workshop上由本发明的发明人以“Auxiliary ControlChannel For Spectrum Sensing in Cognitive Radio Systems”这样的论文名进行公开。
产业上的可利用性
本发明能够很好地应用在无线通信特别是认知无线通信等领域。
Claims (7)
1.一种信息共享方法,为认知无线通信中的信息共享方法,其特征在于,
包括:
在认知无线通信用的通信链路确立之前的检测期间,检测出多个无线通信装置间能够利用的作为共用信道的检测用辅助控制信道的信道测出步骤;
利用在所述信道测出步骤中检测出的检测用辅助控制信道在所述多个无线通信装置间进行检测信息以及检测控制信息的共享的信息共享步骤;
根据所述检测信息确定所要进行数据通信的两个无线通信装置以及该两个无线通信装置进行数据通信所使用的频段的确定步骤,
在所述检测期间之后,在所述确定步骤中确定的两个无线通信装置使用由所述确定步骤确定的频段来确立通信链路。
2.根据权利要求1所述的信息共享方法,其特征在于,
所述多个无线通信装置包括在所述通信链路确立之前进行频谱检测的频谱检测器,
所述信息共享方法还包括,通过由所述频谱检测器进行所述频谱检测而得到检测信息的检测步骤,
检测出的所述检测用辅助控制信道是由所述频谱传感器进行频谱检测而检测出的,
在所述信息共享步骤中,所述频谱检测器利用作为所述共用信道的所述检测用辅助控制信道将由所述检测步骤所得到的检测信息发送给其他的无线通信装置,从而在所述多个无线通信装置间共享检测信息。
3.根据权利要求2所述的信息共享方法,其特征在于,
所述多个无线通信装置包括认知引擎或者数据存档库,
所述认知引擎生成用于控制所述频谱检测器所进行的检测的检测控制信息,
所述数据存档库用于存储所生成的检测控制信息以及检测信息,并且对其他的无线通信装置提供检测控制信息以及检测信息,
在所述检测步骤中,所述频谱检测器根据通过作为所述共用信道的所述检测用辅助控制信道取得的控制信息进行所述频谱检测。
4.根据权利要求2所述的信息共享方法,其特征在于,
所述多个无线通信装置包括:
用于存储信息的数据存档库;
能够读取所述数据存档库中存储的信息的认知引擎,
在所述信息共享步骤中,所述频谱检测器利用作为所述共用信道的所述检测用辅助控制信道将在所述检测步骤中取得的检测信息发送给所述数据存档库,从而使其存储在该数据存档库中,从而使所述认知引擎能够监测存储在所述数据存档库中的检测信息。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的信息共享方法,其特征在于,在所述信道测出步骤中,作为所述共用信道的所述检测用辅助控制信道从ISM带域的频谱间隙部分检测出来。
6.一种认知无线通信装置,其特征在于,包括以下部分,在认知无线通信用的通信链路确立之前检测出用于在无线终端间共享检测信息与检测控制信息的作为共用信道的检测用辅助控制信道,利用检测出的该检测用辅助控制信道,在认知无线通信用的通信链路确立之前的检测期间与其他的无线通信装置共享信息。
7.一种认知无线通信系统,包括多个无线通信装置,其特征在于,还包括以下三部分,
在认知无线通信用的通信链路确立之前的检测期间检测出作为共用信道的检测用辅助控制信道,在认知无线通信用的通信链路确立之前的检测期间,使所述多个无线通信装置间利用所检测出的所述检测用辅助控制信道共享检测信息与检测控制信息;
利用所述检测用辅助控制信道收发检测信息;
根据所述检测信息确定所要进行数据通信的两个无线通信装置以及该两个无线通信装置进行数据通信所使用的频段。
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