CN104012135A - 频率选择方法以及认知无线系统 - Google Patents

Abstract

在认知无线系统中适当地决定要利用的频率。DB装置管理针对每个频率的白色空间(WS)，计算关于每个频率的WS矢量(从移动终端位置关于东西南北这4方向的到干涉区域为止的距离)并通知给移动终端。移动终端参照WS矢量利用提供关于移动方向最长的可利用距离的频率。可利用距离计算通过各种方法对WS边界进行插补(三角插补、椭圆插补、矩形插补)而求出。优选移动终端将行驶方向通知给DB装置，DB装置通知仅关于靠近该移动方向的2个方向的到干涉区域为止的距离。另外，优选对WS矢量附加表示2个方向的干扰区域相同还是不同的信息，并与其对应地改变移动终端装置采用的插补处理方法。

Description

频率选择方法以及认知无线系统

技术领域

本发明涉及认知无线系统中的频率选择技术。

背景技术

正在进行如下的认知无线技术的研究:为了提高频率的利用效率，识别/认知周围的电波环境，无线通信装置适当地变更无线通信中利用的频率、无线方式等。特别地考虑未授权者(二级用户)使用分配给授权者(初级用户)但实际未被使用的频率的方式。这样的频率被称作可2次使用的频率或者白色空间(white space)等。二级用户利用这样的白色空间时，需要检测可利用的频率，进而需要决定优选利用哪个频率。

近年来，为了对迅速决定可使用的频率进行辅助，正在探讨频谱(白色空间)数据库的利用(非专利文献1)。期待通过从该数据库取得可使用的频率，从而二级用户迅速地决定通信中利用的频率。

另外，还在探讨将使用了白色空间的认知无线技术应用到面向车辆(移动体)的通信。在面向车辆的认知无线技术中，其特征点在于车辆频繁地变化其位置，与其相应地可使用的频率也频繁地变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-200773号公报

非专利文献

非专利文献1:Google Inc."Proposal by Google Inc.to Providea TV Band Device Database Management Solution"，[online]，[平成23年10月17日检索]，<URL:http://www.scribd.com/doc/24784912/01-04-10-Google-White-Spaces-Database-Proposal>

发明内容

但是，非专利文献1记载的白色空间数据库中，将信息的提供目的地设想为固定终端，并未研究向车辆那样的高速移动终端的信息提供方法。由于车辆的移动，可2次利用的频率无论在时间上还是在空间上都急剧地变化。为了将这样的变化从数据库传送到车辆，信息量变得庞大，所以需要高效地传送。

为了信息传送的效率性，压缩白色空间信息(降低信息量)而发送即可，但是如果那样做则会丢失信息的详细内容，二级用户无法准确地取得白色空间信息。其结果，产生如下问题:对初级用户造成干扰，或者反而产生过多地切换使用中的频道的需要。因此，期望能够抑制频率选择的精度恶化的信息压缩、能够从压缩后的信息进行恰当的频率选择的选择方法。

本发明的目的在于从具有白色空间信息的数据库装置对移动终端高效地提供白色空间信息，在移动终端中能够恰当地决定通信中利用的频率。

本发明的频率决定方法是在无线通信系统中移动通信装置决定通信中利用的频率的频率决定方法，该无线通信系统包括:数据库装置，针对每个频率存储作为授权者正使用的电波的区域的禁止区域；以及能够与所述数据库装置进行无线通信的上述移动通信装置。

本发明的频率决定方法包括:移动通信装置取得本装置的位置信息的步骤；移动通信装置将位置信息通知到数据库装置的步骤；数据库装置针对每个频率生成距离信息的步骤；数据库装置将针对每个频率的距离信息通知给移动通信装置的步骤；移动通信装置根据所通知的距离信息以及本装置的移动方向而决定通信中利用的频率的步骤。在此，距离信息是包括第1距离和第2距离的信息，该第1距离是从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第1方向上的距离，该第2距离是从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第2方向上的距离。

根据这样的结构，能够削减从数据库装置向移动通信装置发送的数据量。另外，通过插补处理求出与移动通信装置的移动方向相关的到禁止区域为止的距离，所以能够抑制由数据量削减造成的影响，能够进行高精度的可利用距离的计算。

本发明中的决定通信中利用的频率的步骤优选包括:可利用距离计算工序，针对每个频率，根据距离信息所包含的第1距离以及第2距离通过插补而求出关于移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离；频率选择工序，将提供通过可利用距离计算工序求出的距离中的最长的距离的频率决定为通信中利用的频率。

由此，通过采用可利用的距离最长的频率，能够抑制频率间的切换(一般称作垂直切换)的次数。另外，频率选择的基准不需要仅限定为可利用距离。还优选考虑可利用距离和其他要素来决定要利用的频率。例如，还优选以在直到变为不可利用为止的期间可通信的数据量为基准来决定要利用的频率。在此情况下，考虑可利用的距离和通信速度来决定要利用的频率。

作为上述的插补处理，例如，可以考虑以下的3个处理方法。

第1插补处理方法是在本说明书中称作三角插补的方法。在三角插补中，禁止区域的边界假定为连结从移动通信装置的当前位置在第1方向上离开第1距离的点、和从移动通信装置的当前位置在第2方向上离开第2距离的点的直线，而求出关于移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离。

第2插补处理方法是在本说明书中称作椭圆插补的方法。在椭圆插补中，禁止区域的边界假定为通过从移动通信装置的当前位置在第1方向上离开第1距离的点、和从移动通信装置的当前位置在第2方向上离开第2距离的点的椭圆，而求出关于移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离。

第3插补处理方法是在本说明书中称作矩形插补的方法。在矩形插补中，禁止区域的边界假定为通过从移动通信装置的当前位置在第1方向上离开第1距离的点、和从移动通信装置的当前位置在第2方向上离开第2距离的点的矩形，而求出关于移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离。

另外，在本发明中，优选数据库装置所生成的距离信息包含表示处于第1方向的禁止区域和处于第2方向的禁止区域是相同区域还是不同区域的信息。在此情况下，在移动通信装置中，优选如果第1方向和第2方向的禁止区域是相同的区域则采用椭圆插补，如果是不同的区域则采用矩形插补。

根据第1方向和第2方向的禁止区域相同还是不同，禁止区域的边界线的形状不同，所以适当的插补方法也变化。这样，根据状况分开使用椭圆插补和矩形插补，从而能够更适当地计算关于移动方向的到禁止区域为止的距离。

另外，在本发明中，还优选还包括移动通信装置向数据库装置通知本装置的移动方向的步骤，数据库装置从预先确定的方向中选择最接近移动通信装置的移动方向的2个方向而作为第1方向以及第2方向。

在决定要利用的频率的处理中，移动通信装置需要的信息是关于最接近移动方向的2个方向的到禁止区域为止的距离。因此，从移动通信装置向数据库装置通知移动方向，数据库装置向移动通信装置仅通知关于最接近该移动方向的2个方向上的距离信息。由此，能够削减数据库装置与移动通信装置之间的数据通信量。

在本发明中，第1方向和第2方向能够设为正交的方向。例如，第1方向和第2方向也可以设为从预先确定的各自错开90度的4个方向中选择。另外，该4个方向能够设为东西南北方向。

但是，在本发明中，第1方向和第2方向未必设为正交的方向。例如，也可以设为从预先确定的各自错开45度的8个方向中选择。一般地，能够设为从预先确定的360/N度(N为整数)的N个方向中选择。另外，这N个方向未必为对360度等分而得到的方向。

另外，在本发明中，还优选移动通信装置还考虑本装置的预定移动路径来选择通信中利用的频率。

更具体而言，优选通过如下工序来决定通信中利用的频率:取得本装置的预定移动路径的工序；在预定移动路径上设定中间点的工序；从所述数据库装置取得中间点处的距离信息的工序；可利用距离计算工序，针对每个频率，根据当前位置的距离信息求出当前位置的关于移动方向的到禁止区域为止的距离，在该距离超过到预定移动路径上的下一个中间点为止的距离的情况下，根据下一个中间点处的距离信息与该下一个中间点处的移动方向求出关于该下一个中间点的移动方向的到禁止区域为止的距离，将从所述移动通信装置的当前位置到所述下一个中间点为止的距离、和在所述下一个中间点处求出的到禁止区域为止的距离之和计算为可利用该频率的距离；频率选择工序，将提供由所述可利用距离计算工序求出的距离中的最长的距离的频率决定为通信中利用的频率。

另外，在上述的处理中，在下一个中间点处的可利用距离进一步超过到下一个中间点为止的距离的情况下，也可以根据需要进一步以下一个中间点为基准来计算可利用距离。该反复能够进行所需要的次数。

根据这样的结构，能够考虑移动通信装置的预定移动路径来计算各频率的可利用距离，所以能够选择更恰当的频率。

另外，本发明能够设为包括上述处理的至少一部分的频率决定方法。另外，本发明还能够设为执行该方法的计算机程序。另外，本发明还能够设为具有执行上述处理的至少一部分处理的单元的无线通信系统、移动通信装置或者数据库装置。上述单元以及处理的每一个尽可能地相互组合而能够构成本发明。

例如，作为本发明的一实施方式的无线通信系统是包括数据库装置和移动通信装置、且移动通信装置从能够使用的频率中选择频率而进行通信的无线通信系统，

所述数据库装置具有：

禁止区域存储单元，针对每个频率存储作为授权者正使用电波的区域的禁止区域；以及

距离信息生成单元，根据从所述移动通信装置通知的位置信息，针对每个频率，求出作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第1方向上的距离的第1距离、和作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第2方向上的距离的第2距离，生成包括第1距离以及第2距离的距离信息，

所述移动通信装置具有：

位置信息取得单元，取得位置信息；

距离信息要求单元，将位置信息通知给所述数据库装置，并取得所述距离信息；以及

利用频率决定单元，根据所通知的距离信息以及本装置的移动方向决定通信中利用的频率。

另外，作为本发明的一实施方式，移动通信装置根据从数据库装置通知的距离信息决定要使用的频率并进行通信，该数据库装置针对每个频率存储作为授权者正使用电波的区域的禁止区域，该移动通信装置具有：

位置信息取得单元，取得位置信息；

距离信息要求单元，将位置信息通知给所述数据库装置，并取得距离信息，该距离信息包括作为从该位置信息表示的位置到禁止区域为止的第1方向上的距离的第1距离、和作为从该位置信息表示的位置到禁止区域为止的第2方向上的距离的第2距离；以及

利用频率决定单元，根据所通知的距离信息以及本装置的移动方向决定通信中利用的频率。

另外，作为本发明的一实施方式的数据库装置，具有：

禁止区域存储单元，针对每个频率存储作为授权者正使用电波的区域的禁止区域；以及

距离信息生成单元，根据从所述移动通信装置通知的位置信息，针对每个频率，求出作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第1方向上的距离的第1距离、和作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第2方向上的距离的第2距离，生成包括第1距离以及第2距离的距离信息。

根据本发明，从具有白色空间信息的数据库装置对移动终端高效地提供白色空间信息，并且移动终端能够根据所提供的白色空间信息适当地决定通信中利用的频率。

附图说明

图1是示出实施方式的无线通信系统的系统概要的图。

图2是说明频率决定方法的概要的图。

图3是说明白色空间的图。

图4是说明基于白色空间矢量的白色空间的表现的图。

图5是示出第1实施方式中的白色空间信息的数据结构的图。

图6是说明计算关于车辆的移动方向的到干扰区域为止的距离的方法的图。(A)示出基于三角插补的方法，(B)示出基于椭圆插补的方法，(C)示出基于矩形插补的方法。

图7是示出实施方式的无线通信系统的功能块的图。

图8是示出第1～第4实施方式中的、车载终端进行的无线通信处理的整体流程的流程图。

图9A是示出第1实施方式中的、车载终端中的频率选择处理的详情的流程图。

图9B是示出第1实施方式中的、数据库装置中的白色空间信息生成处理的流程图。

图10是说明第2实施方式中的选择白色空间矢量的分量的处理的图。

图11是说明第2实施方式中的白色空间信息的数据结构的图。

图12A是示出第2实施方式中的、车载终端中的频率选择处理的详情的流程图。

图12B是示出第2实施方式中的、数据库装置中的白色空间信息生成处理的流程图。

图13的(A)是示出2个方向的干扰区域为同一区域时椭圆插补适当的图。(B)是示出2方向的干扰区域为不同区域时矩形插补适当的图。

图14是说明第3实施方式中的白色空间信息的数据结构的图。

图15A是示出第3实施方式中的、车载终端中的频率选择处理的详情的流程图。

图15B是示出第3实施方式中的、数据库装置中的白色空间信息生成处理的流程图。

图16是说明行驶路径为非直线时的可利用距离的计算的图。

图17是示出第4实施方式中的、车载终端中的频率选择处理的详情的流程图。

图18是说明第4实施方式中的、在行驶路径上设定中间点的处理的图。

符号说明

10:数据库装置；11:无线通信部；12:白色空间信息制作部；13:干扰区域信息存储部；20:车辆；21:车载终端；22:无线通信部；23:白色空间信息要求部；24:利用频带决定部；25:车车间通信装置；26:GPS装置

具体实施方式

(第1实施方式)

<系统概要>

本发明的第一实施方式是包括具备车载通信装置(车载终端)的车辆和数据库装置的无线通信系统。图1示出本实施方式的无线通信系统的概要图。无线通信系统大体上包括数据库装置10、具备车载终端21的车辆20。

车载终端21利用白色空间进行与其它车载终端的通信。白色空间是指初级用户(授权者)未利用且二级用户可利用的频率。车载终端21作为二级用户在不对初级用户造成干扰的范围内利用白色空间。车载终端21利用从数据库装置10得到的白色空间信息而决定在当前位置可使用的频率。

数据库装置10关于各个频率具有能够识别在当前时刻能够利用该频率的区域以及不可利用该频率的区域的信息(白色空间信息)。在本发明中，不管数据库装置10如何制作白色空间信息，都以数据库装置10具有白色空间信息为前提而进行说明。作为白色空间信息的制作方法，例如，考虑如果是具有固定了初级用户的电波塔的广播运营者，则收集电波塔的位置、发送电力的强度(电波的到达距离)以及广播时刻，并根据这些来制作。此外，还考虑实时地收集各位置处的频率利用状况并汇集到数据库装置10、或者对收集到的信息实时统计处理来制作白色空间信息。

通过利用与白色空间有关的信息，如图2所示，能够考虑车辆20的当前位置和移动方向来计算车辆20可利用该频率的距离。考虑对车辆20来说优选的频率的定义是，虽然根据应用的要求等也发生变化，但在此优选可利用距离(或者时间)最长的频率。

另外，在本实施方式中，为了避免向数据库装置10的处理负载的集中，设为频率选择处理在车辆20中进行。因此，数据库装置10基本上仅进行对车辆20通知与白色空间有关的信息的处理。

<白色空间信息的通知方法>

在此成为问题的是如何从数据库装置10对车辆20传送与白色空间有关的信息的点。根据图3可知，如果对车辆20通知从当前的车辆20的位置关于各方向到干扰区域为止的距离，则能够准确地计算频率的可利用情况。但是，发送关于全部方向的信息从通信数据量的观点看实际是不可能的，需要削减数据量。

因此，在本实施方式中，如图4A或者图4B所示地，数据库装置10以车辆20的当前位置为中心，对车辆20通知关于预先确定的规定方向的到干涉区域为止的距离。

图4A中，关于相互各自错开90度的4个方向即方向401～404(例如，方向401为东方向、方向402为北方向、方向403为西方向、方向404为南方向)，向车辆20通过到干涉区域为止的距离。在图4A所示的例子中，各方向401～404的到干涉区域为止的距离分别为100m，350m，250m，150m，所以从数据库装置10向车辆20通知(100，350，250，150)这样的数据。在本说明书中，将这样的组合了关于各方向的到干涉区域为止的距离的信息称作白色空间矢量(或者省略为WSV)。该白色空间矢量与本发明中的距离信息相当。

图4B中，关于相互各自错开45度的8个方向的方向411～418，向车辆20通知到干涉区域为止的距离。图4B的例中，向车辆20通知(100，370，350，410，250，220，150，180)这样的WSV。

关于方向的分辨率，越细分越能将白色空间的形状通知到车辆20，但是产生相应地通信数据量增加、数据库装置10中的计算量也增加的问题。本发明中，不对方向的分辨率设置上限。不过，如图4B所示地8个(45度单位)左右就能够得到足够的效果。

关于各频率求出1个WSV。数据库装置10关于多个频率计算WSV，并发送给车辆20。图5示出从数据库装置10发送到车辆20的白色空间信息的数据结构。图5是如图4A所示地采用由4个分量构成的WSV的情况的例子。关于频率f1至fn的每一个频率，白色空间信息由关于上述4方向的每一个方向的到干扰区域为止的数值构成。关于该数值，通过以适当的距离(例如10米)为单位进行量化来表现，从而能够削减白色空间信息的数据量。

<频率决定方法>

从数据库装置10取得了白色空间信息的车辆20根据该信息来决定最适合通信的频率。该频率决定处理包括以下的2个步骤。

1.针对每个频率，计算可利用距离

2.选择提供最大的可利用距离的频率

在此，说明上述的步骤1、即根据关于某个频率的白色空间矢量(WSV)计算该频率的可利用距离的处理。另外，在此，假设车辆的移动方向固定且在途中不变化而进行计算。通过其他实施方式说明考虑车辆的移动路径而进行计算的方法。

WSV仅提供关于特定的方向的到干涉区域为止的距离，所以一般车辆20的移动方向与WSV的各分量的方向不一致。因此，为了求出关于车辆20的移动方向的到干涉区域为止的距离，需要基于插补的推测。主要考虑3个插补方法。图6A～图6C示出这3个插补处理的例子。

第1方法是假定干扰区域的边界为直线而求出可利用距离的方法。在本说明书中，将该第1方法称作“三角插补”。图6A是说明三角插补的图。图6A中的点601表示车辆的位置、角度φ表示车辆的移动方向。θ_i和θ_i+1是WSV分量中的最接近车辆的移动方向的2个方向，d_θi以及d_θi+1是关于θ_i方向和θ_i+1方向的到干涉区域为止的距离。因此，可知从车辆的当前位置601在θ_i方向上离开d_θi的点602、从车辆的当前位置601在θ_i+1方向上离开d_θi+1的点603是干扰区域与非干扰区域的边界。但是，关于点602和点603以外，干扰区域与非干扰区域的边界不清楚。因此，在图6A所示的手法中，假定干扰区域的边界为连结点602和点603的直线，求出关于车辆移动方向的到干涉区域为止的距离。

如果基于上述那样的假定，则关于车辆的移动方向φ的到干涉区域为止的距离d_est通过下式表示。

[数学式1]

$d_{\mathrm{est}}=\frac{d_{\mathrm{\&theta;i}}{d}_{\mathrm{\&theta;i}+1}\sin \mathrm{\&phi;}}{d_{\mathrm{\&theta;i}}\sin \mathrm{\&phi;}+d_{\mathrm{\&theta;i}+1}\sin (\frac{2\mathrm{\&pi;}}{N}-\mathrm{\&phi;})}$

第2方法是假定干扰区域的边界为椭圆曲线而求出可利用距离的方法。在本说明书中，将该第2方法称作“椭圆插补”。图6B是说明椭圆插补的图。关于图6B的各要素中的与图6A相同的要素赋予同一符号并省略其说明。图6B内的点604是与点601，602，603一起制作长方形的点。在图6B所示的手法中，干扰区域与非干扰区域的边界假定为以点604中心、且分别以线段602-604和线段603-604为半径的椭圆。

如果基于这样的假定，则关于车辆的移动方向φ的到干涉区域为止的距离d_est用下式来表示。

[数学式2]

$d_{\mathrm{est}}=\sqrt{x_{\mathrm{est}}^2+y_{\mathrm{est}}^2}$

其中，

$\begin{array}{c}{x}_{\mathrm{est}}=\frac{d_{\mathrm{\&theta;i}}{d}_{\mathrm{\&theta;i}+1}(d_{\mathrm{\&theta;i}+1}+d_{\mathrm{\&theta;i}}\tan \mathrm{\&phi;}\&PlusMinus;\sqrt{2d_{\mathrm{\&theta;i}}{d}_{\mathrm{\&theta;i}+1}\tan \mathrm{\&phi;}})}{d_{\mathrm{\&theta;i}}^2{\tan }^2\mathrm{\&phi;}{+d}_{\mathrm{\&theta;i}+1}^2}\end{array}$

y_est＝x_esttanφ

第3方法是假定干扰区域的边界为矩形而求出可利用距离的方法。在本说明书中，将该第3方法称作“矩形插补”。图6C是说明矩形插补的图。关于图6C的各要素中的与图6A、图6B相同的要素赋予同一符号并省略其说明。在图6C所示的手法中，将干扰区域与非干扰区域的边界假定为以点602和点604为两端的线段、以及以点603和点604为两端的线段。

如果基于这样的假定，则关于车辆的移动方向φ的到干涉区域为止的距离d_est用下式来表示。

[数学式3]

如果比较这三个插补方法，则椭圆插补(图6B)提供最短的距离，矩形插补(图6C)提供最长的距离，三角插补(图6A)提供中间的距离。在没有关于白色空间的形状的信息的情况下，能够推测为提供中间的评价的三角插补是提供最妥当的推测结果的插补。因此，在本实施方式的以下的说明中，设为使用三角插补求出可利用距离来进行说明。

不过，既可以不采用三角插补而采用椭圆插补或矩形插补，也可以采用这3个手法中的2个手法或3个手法的计算结果的平均等。另外，在得到关于白色空间的形状的信息的情况下，优选根据该信息变更所采用的插补方法。该手法通过其他实施方式来说明。

通过如上述那样的推测，求出关于车辆的移动方向的可利用距离。关于全部的频率进行该可利用距离的计算。而且，提供针对每个频率求出的可利用距离中的、最长的可利用距离的频率被设为是最优选的频率，将该频率决定为利用频率(上述处理2)。

<系统详情>

[功能构成]

图7示出构成本实施方式的无线通信系统的数据库装置10和车辆20的功能块图。数据库装置10是具有CPU、RAM、HDD等辅助存储装置等的计算机(电子计算机)，CPU读入操作系统、应用程序等计算机程序并执行，从而作为以下的功能部进行动作。即、数据库装置10作为无线通信部11、白色空间信息制作部12、干扰区域信息存储部13发挥功能。

无线通信部11是用于与车辆20的车载终端21进行通信的接口。只要能够与车载终端进行21通信则能够采用任意的无线通信方式，例如，能够采用LTE(Long Term Evolution:长期演进)、MobileWiMax(IEEE802.16e)、WAVE(IEEE802.16p)、iBurst(IEEE802.20)等。

白色空间信息制作部12取得车辆的位置信息，并且参照干扰区域信息存储部13而制作表示车辆位置处的到周围的干涉区域为止的距离的信息。仅关于规定数量的(例如4个)方向计算该距离。这些距离的值的组合就是上述说明过的白色空间矢量。

干扰区域信息存储部13中关于多个频率而保存任意地点处的在各时刻的初级用户的频率使用区域。换而言之，干扰区域信息存储部13关于多个频率存储任意地点处的在各时刻的、二级用户无法利用的(如果利用则对初级用户造成干扰的)区域。在本实施方式中，干扰区域信息存储部13的制作方法可以是任意的。既可以根据电波塔的位置、发送输出以及广播时间段等信息取得干扰区域，也可以实时地进行测量而取得干扰区域，还可以对固定期间的测量实施统计处理而取得干扰区域。另外，在本实施方式中，数据库装置10中的干扰区域信息的具体的数据保持方法可以是任意的。数据保持的方法能够采用分散关联数据库等任意的已有的手法。

另外，数据库装置10不需要仅由1台计算机构成，也可以构成为分散系统，该分散系统包括相互网络连接了的多个计算机。

车辆2具备车载终端21、车车间通信装置25以及GPS装置26。车载终端是包括CPU、RAM、ROM等的计算机，CPU读取操作系统、应用程序等的计算机程序并执行，从而作为以下的功能进行动作。即、作为无线通信部22、白色空间信息要求部23、利用频带决定部24而进行动作。

无线通信部22是用于与数据库装置10进行通信的接口。只要能够与数据库装置10进行通信则能够采用任意的无线通信方式，例如，能够采用LTE(Long Term Evolution:长期演进)、Mobile WiMax(IEEE802.16e)、WAVE(IEEE802.16p)、iBurst(IEEE802.20)等。

白色空间信息要求部23取得从GPS装置26得到的位置信息，制作包括该位置信息的白色空间信息要求。所制作的白色空间信息要求经由无线通信部22而被发送给数据库装置10。另外，白色空间信息要求的发送定时是开始通信时、此前一直利用的频率变得不能利用时等产生决定通信中利用的频率的需要的定时。

利用频带决定部24根据作为白色空间信息要求的结果而从数据库装置10得到的白色空间信息、从GPS装置26得到的当前位置来决定要利用的频率。关于利用频率的决定方法已经在上述进行了说明，所以在此不再重复。

车车间通信装置25是在与其它车辆之间进行无线通信的装置。无线通信方式可以是任意的，但优选对应于宽频带，以可利用更多的白色空间。另外，车车间通信装置25具有进行用于检测在当前时刻可利用的频率的频谱感知的功能。频谱感知优选能够尽早执行尽量宽的频帯。作为频谱感知方法能够采用已有的任意的手法。例如，能够对应于进行检测的无线通信方式，通过能量检测、小波分解技术、基于导频的频谱感知、基于固有值的频谱感知、特征(feature)检测、匹配滤波(matched filter)方法等来判别频率是使用中还是未使用。

[处理详情]

图8是示出本实施方式中的车辆20的车车间通信方法的处理的流程图。车辆20在开始通信时，首先，车车间通信装置25检测在当前位置可利用的频率(S801)。在此，在未检测到可利用的频率的情况下(S802-“否”且S803-“是”)，隔开时间而再次检测可利用的频率。另一方面，在仅检测到一个可利用的频率的情况下(S802-“否”并且S803-“否”)的情况下，利用该频率开始数据通信(S805)。

在检测到多个可利用的频率的情况下(S802-“是”)，进入步骤S804。在步骤S804中，车载终端21对数据库装置10要求白色空间信息，根据所得到的白色空间信息来决定要使用的频率。而且，该车车间通信装置25使用所决定的频率进行数据通信(S805)。另外，关于步骤S804的频率选择处理的详情，参照图9A以及图9B如后所述地进行详细说明。

在数据通信中，车车间通信装置25也继续周围的频谱感知(S806)。如果当前使用着的频率可利用(S807-“是”)，则原样地继续进行数据通信(S811)。另一方面，在当前使用着的频率变为不可利用的情况下、或者预想到变为不可利用的情况下(S807-“否”)，实施频率的变更处理。在检测到多个可使用的频率的情况下(S808-“是”)，车载终端21执行基于白色空间信息的频率选择处理(S809)、并实施频率转换的切换(垂直切换)(S810)。另外，步骤S809的处理与步骤S804的处理相同。

如果垂直切换结束了，则重新开始数据通信(S811)。在数据通信中也继续进行频谱感知(S806)，直到数据通信结束为止(到变为S812-“是”为止)根据需要反复进行垂直切换。

接着，参照图9A以及图9B说明步骤S804以及步骤S809中的频率选择处理的详情。图9A是在车载终端21中进行的处理的流程图，图9B是在数据库装置10中进行的处理的流程图。

首先说明图9A。如果开始频率选择处理，则车载终端21从GPS装置26取得当前位置(S901)。白色空间信息要求部23生成包括当前位置的白色空间信息要求，并经由无线通信部22将该要求发送到数据库装置10(S902)。

在此，参照图9B说明数据库装置10中的处理。数据库装置10如果从车载终端21接收到白色空间信息要求(S909)，则白色空间信息制作部12提取白色空间信息要求所包含的车辆的当前位置(S910)。然后，根据从白色空间信息要求提取出的车辆的当前位置，关于规定的各方向(例如，图4A所示的4个方向、或者图4B所示的8个方向等)计算可利用该频率的距离(到干涉区域为止的距离)(S912)。从这些距离的组合，生成针对1个频率的白色空间矢量(S913)。白色空间信息制作部12关于干扰区域信息存储部13保存的全部的频率重复执行步骤S912至步骤S913的处理，得到关于各频率的白色空间矢量。

白色空间信息制作部12根据关于各频率的白色空间矢量制作图5所示的白色空间信息，并经由无线通信部11回送给车载终端21(S915)。

返回图9A继续说明车载终端21的处理。如果车载终端21从数据库装置10接收到白色空间信息(S903)，则利用频带决定部24关于各频率重复执行步骤S905以及S906，计算可利用的距离。具体而言，利用频带决定部24从对象频率的白色空间矢量中选择关于最接近车辆的移动方向的2个方向的分量(S905)。然后，使用图6A～图6C所示的某一个插补方法，计算从当前位置关于移动方向的到干涉区域为止的距离(S906)。在此，使用图6A所示的插补方法(三角插补)、即数学式1来计算距离。

如果关于全部的频率结束了可利用的距离的计算，则利用频带决定部24将提供最长的可利用距离的频率决定为车车间通信所使用的频率(S908)。利用频带决定部24将该频率传送给车车间通信装置25，车车间通信装置25使用该频率执行车车间通信。

<本实施方式的作用/效果>

根据本实施方式，以白色空间矢量这样的降低了信息量的形式通知从数据库装置10向车辆20发送的与白色空间有关的信息，所以能够削减数据库装置10与车辆20之间的通信量。虽然削减了通信量，但在车辆20中实施插补处理来计算可利用各频率的距离，所以能够抑制由于信息量削减造成的精度的劣化。因此，能够抑制数据库装置10与车辆20之间的通信量，并且车辆20能够考虑初级用户的电波利用状况来选择适当的频率。

另外，因为车辆进行移动，所以针对数据库装置的白色空间信息的要求变得很频繁，所以可以说通信量的抑制是有效的。另外，在本实施方式中，数据库装置仅进行最小限的处理。关于这一点，如果考虑数据库装置必须处理来自多个车辆的大量的白色空间信息要求，则在系统运用上也可以说是有效的手法。

(第2实施方式)

在本实施方式中，与第1实施方式比较，使数据库装置10与车辆20之间的交换的数据的内容不同。在第1实施方式中，如图4A、图4B所示，白色空间矢量具有4个或者8个等多个分量。但是，如图6A～图6C所示，在计算频率的可利用距离时，仅使用了最接近车辆的移动方向的2个分量。因此，在本实施方式中，如图10A、图10B所示地，数据库装置10仅将最接近车辆的移动方向的2个分量通知给车辆20。

例如，如图10A所示，考虑白色空间矢量的分量的方向是各自错开90度的4个方向的情况。在此，设θ₀为东方向(0度)、θ₁为北方向(90度)、θ₂为西方向(180度)、θ₃为南方向(270度)。在车辆的移动方向为60度方向的情况下，最接近车辆的移动方向的2个方向是θ₀(0度)和θ₁(90度)。因此，仅将θ₀方向和θ₁方向上的距离通知给车辆20，关于其它方向上的距离不通知给车辆20。

如图10B所示，在利用各自错开45度的8个方向(θ₀～θ₇)的情况下，如果车辆的移动方向为60度，则采用最接近它的θ₁(45度)和θ₂(90度)。

图11示出本实施方式中的白色空间信息的数据结构。白色空间信息由关于各频率的白色空间矢量构成的点与第1实施方式相同，但在本实施方式中在白色空间矢量仅包括2个分量(d₁以及d₂)的点上不同。进而，包括用于明示这2个分量(d₁以及d₂)的方向的数据(θ_i和θ_i+1)。另外，在数据库装置10与车辆20之间，如果可相互识别白色空间矢量所包含的2个方向是哪个方向，则不需要与方向有关的数据。

本实施方式中的数据库装置10与车辆20的功能构成与第1实施方式(图7)相同，所以省略了说明。另外，本实施方式中的通信处理的整体的流程也与第1实施方式(图8)相同，所以省略说明。

图12A以及图12B分别是表示车载终端21以及数据库装置10中的频率选择处理的流程的流程图。基本与第1实施方式的处理(图9A以及图9B)相同，所以关于进行相同的处理的部分赋予同一参照符号而省略说明。以下，主要关于与第1实施方式不同的部分进行说明。

在本实施方式中，车载终端21在白色空间信息的要求时，不仅将当前位置通知给数据库装置10，还需要将车辆的移动方向通知给数据库装置10。因此，白色空间信息要求部23取得车辆20的移动方向(S1201)，制作包括当前位置和移动方向的白色空间信息要求并发送给数据库装置10(S1202)。

从车载终端21接收到白色空间信息要求的数据库装置10的白色空间信息制作部12从白色空间信息要求中提取位置信息以及车辆的移动方向(S1204)。然后，白色空间信息制作部12从预先确定的多个方向中选择最接近车辆的移动方向的2个方向(S1205)。然后，在白色空间矢量的制作中，仅关于在此选择的2个方向计算从车辆的位置到干涉区域为止的距离(S1206)，制作白色空间矢量(S1207)。根据这样求出的关于各频率的白色空间矢量制作白色空间信息，并回送给车载终端21。

从数据库装置10发送的白色空间信息中已经仅包括关于靠近车辆的移动方向的2个方向的分量，所以在本实施方式中不需要进行车载终端21选择靠近车辆的移动方向的分量的处理(图9A的步骤S905)。利用频带决定部24从白色空间信息所包含的2个分量，通过三角插补等手法计算移动方向的可利用距离(S1203)。以后的处理与第1实施方式相同。

根据本实施方式，在必须发送行进方向的信息的点上通信量增加，但在仅发送白色空间矢量的2个分量的点上能够减少通信量。另外，因为计算从车辆位置到干涉区域为止的距离的对象的方向也仅限定为2个，所以还能够削减数据库装置10中的计算量。另外，能够在实现这样的进一步的效果的同时实现第1实施方式的效果。

(第3实施方式)

在第1以及第2实施方式中，作为求出从车辆的当前位置到干涉区域为止的距离(频率的可利用距离)时的插补方法，采用了三角插补(图6A)、椭圆插补(图6B)、矩形插补(图6C)中某一个插补方式。在本实施方式中，以根据状况采用适当的插补方式，从而能够进一步提高可利用距离的计算精度为目的。

白色空间矢量中的各分量表示从车辆的当前位置朝向规定方向的到干涉区域为止的距离。在此，相邻的2个方向的分量指示的干扰区域的状态有如图13A所示地各自表示到相同的干涉区域为止的距离的情况、如图13B所示地各自表示到不同的干涉区域为止的距离的情况这两种情况。

如图13A所示，可知在相邻的2个方向分量表示到同一干涉区域为止的距离的情况下，在它们之间的角度下的干扰区域与非干扰区域的边界适合看做椭圆。因此，这样的情况下，适合在可利用距离的计算中使用椭圆插补(图6B)。

另一方面，如图13B，在相邻的2个方向的分量表示到不同的干涉区域为止的距离的情况下，它们之间的角度的干扰区域与非干扰区域的边界能够视为矩形。因此，这样的情况下，在可利用距离的计算中使用矩形插补(图6C)。另外，在图13B所示的状况下，可利用距离根据干扰区域1302的位置、大小或者车辆的移动方向而变化。例如，在干扰区域1302的大小比图13B所示干涉区域的小、或者位置向左方向错开、或者车辆的移动方向更朝向右方向(d_θi方向)的情况下，可利用的距离变得更长。这样，在2个方向上存在不同的干扰区域的情况下，边界的形状根据其位置关系等而变化。但是，如本实施方式那样，通过假定边界的形状为矩形来避免过度乐观或过度悲观的推测，能够平均地计算适当的可利用距离。

为了在车载终端中进行上述那样的处理，需要从数据库装置10向车载终端21通知白色空间矢量的相邻的2个分量是表示到相同的干涉区域为止的距离还是表示到不同的干涉区域为止的距离。因此，在本实施方式中，对白色空间信息(白色空间矢量)追加表示相邻的方向的干扰区域的关系的信息。该信息仅仅表示相邻的方向的干扰区域是相同的干扰区域还是不同的干扰区域，所以1比特的信息就足够了。以下，将该信息的情况称为相邻判定比特。相邻判定比特，例如如果是“0”则表示是同一干扰区域，如果是“1”则表示是不同的干扰区域。

图14A以及图14B是示出本实施方式中的白色空间信息的数据结构的图。图14A是对第2实施方式的白色空间信息附加了相邻判定比特时的例子。在各频率的白色空间矢量的最后附加有1个相邻判定比特。如上所述，在第2实施方式中，白色空间信息中保存仅关于白色空间矢量中的最接近车辆的移动方向的2个方向的分量。因此，相邻判定比特只要表示处于这2个方向的干扰区域是相同区域还是不同区域即可，相邻判定比特只要1个即可。

图14B是表示对第1实施方式的白色空间信息附加了相邻判定比特时的例子。在该例子中，在各频率的白色空间矢量的最后附加有多个相邻判定比特。在第1实施方式中，白色空间矢量中保存有白色空间矢量的全部分量。因此，相邻的方向的组合也存在与白色空间矢量的分量相同的数量。因此，在该例子中，附加与白色空间矢量的分量数相同数量的相邻判定比特。

本实施方式中的数据库装置10和车辆20的功能构成与第1以及第2实施方式(图7)相同，所以省略说明。另外，本实施方式中的通信处理的整体的流程也与第1以及第2实施方式(图8)相同，所以省略说明。

图15A以及图15B分别是表示车载终端21以及数据库装置10中的频率选择处理的流程的流程图。图中示出的处理是以第2实施方式为基础并增加了变更的处理，所以基本与第2实施方式的处理(图9A以及图9B)相同，因此对进行相同处理的部分附加同一参照符号而省略说明。以下，主要说明与第2实施方式不同的部分。

图15A中，从车载终端21对数据库装置10要求白色空间信息的处理(步骤S901、S1201、S1202)与第2实施方式相同。图15B中，在数据库装置10中制作白色空间信息的处理也与第2实施方式相同，但在步骤S1207之后有步骤S1505的点不同。在步骤S1505中，白色空间信息制作部12判定存在于在步骤S1205中选择出的2个方向的干扰区域是同一干扰区域还是不同的干扰区域，对白色空间矢量附加对应于判定结果的相邻判定比特。例如，如果2个方向的干扰区域是同一干扰区域则附加“0”作为相邻判定比特，如果是不同干扰区域则附加“1”作为相邻判定比特。

如果那样，生成对各白色空间矢量附加了相邻判定比特的白色空间信息，从数据库装置10发送给车载终端21。

另外，如第1实施方式那样，在白色空间矢量中关于预先确定的全部方向保存有到干涉区域为止的距离的情况下，关于相邻的2个方向的各个组合进行附加相邻判定比特的处理。

在从数据库装置10接收到白色空间信息的车载终端21中，如以下那样地计算针对每个频率的可利用距离。首先，参照附加于某个频率的白色空间矢量的相邻判定比特，判定处于白色空间矢量中包含的2个方向的干扰区域是同一区域还是不同的区域(S1501)。

在2个方向的干扰区域是同一区域的情况下(S1502-“是”)，认为如图13A所示地椭圆插补(图6B)适合，所以按照数学式2来计算该频率的可利用距离(S1503)。

另一方面，在2个方向的干扰区域是不同的区域的情况下(S1502-“否”)，认为如图13B所示地矩形插补(图6C)适合，所以按照数学式3来计算该频率的可利用距离(S1504)。

这样，对应于2个方向的干扰区域相同还是不同而使用不同的插补方法，计算关于全部频率的可利用距离。然后，将提供所计算出的可利用距离中的最长的距离的频率选择为要使用的频率(S908)。

根据本实施方式，对应于干扰区域的关系而采用适当的插补方式，从而与始终采用相同的插补方式的情况相比，能够进一步提高可利用距离的计算精度，因此能够更准确地进行频率选择处理。

另外，由于追加相邻判定比特而数据库装置10与车载终端21之间的通信量增加，但其増加量仅仅为1比特，不怎么成为问题。倒是通过该极其少量的通信量的增加而能够显著地提高频率选择的精度，所以可以说每单位通信量的改善效果非常大。

(第4实施方式)

在上述第1至第3实施方式中，以车辆始终在固定方向行驶为前提而计算频率的可利用距离。但是，实际上车辆不是始终直行而是进行方向转换。因此，本实施方式中通过还考虑车辆的预定行驶路径，从而能够更高精度地计算频率的可利用距离。

图16A以及图16B是示出在假设车辆的行驶方向始终固定时成为问题的状况的例子的图。图中，点1601是车辆20的当前位置，线1602是从车载导航装置等取得的预定行驶路径。

在图16A所示的例子中，车辆20实际上能够在比较长期间使用该频率，但如果如第1～第3实施方式那样假设车辆直行，则在进入干扰区域1603的时刻，将误判定为该频率变得不可使用。

相反，在图16B所示的例子中，车辆20通过方向转换而进入干扰区域1605，但如果假定车辆直行则不进入干扰区域，所以将误判定为在比实际更长的期间该频率可利用。

因此，在本实施方式中，如以下那样考虑车辆的行驶路径而计算各频率的可利用距离，从而消除上述那样的误判定的问题。

以下，参照图17、图18A以及图18B说明本实施方式中的各频率的可利用距离的计算方法。另外，本实施方式中的数据库装置10和车辆20的功能构成与第1～第3实施方式(图7)相同，所以省略说明。另外，本实施方式中的通信处理的整体的流程与第1～第3实施方式(图8)相同，数据库装置10中的白色空间信息制作处理也与第1～第3实施方式(图9B、图12B、图15B的某一个)相同，所以省略说明。

图17是示出车载终端21中的频率选择处理(图8的步骤S804以及S809)的详情的流程图。图17的流程图基本与第1实施方式中的处理(图9A)相同，所以关于进行相同处理的部分附加同一参照符号而省略说明。以下，主要说明与第1实施方式不同的部分。

在本实施方式中，车载终端21取得当前位置(S901)，并且从车载导航装置等取得行驶预定路径，决定行驶路径上的中间点(S1701)。如上述那样，中间点是视为车辆20进行方向转换的位置，典型地是进行左右转弯的地点。

参照图18A以及图18B来说明中间点的计算方法。首先，在行驶路径上以规定的距离间隔设定中间点候选。图18A中将点N₁、N₂、N₃表示为中间点候选。另外，点N₀是车辆20的当前位置。然后，计算相邻的2点间(点N_i-1与点N_i之间)的车辆的行驶方向φ_i，采用行驶方向的变化φ_i+1-φ_i成为规定的阈值以上的点N_i而作为中间点。

能够如上述那样地决定中间点，但是如果是图18A所示的方法则无法对应于逐渐改变行驶方向的情况。因此，除了上述那样的方法外，优选还通过图18B所示的方法来决定中间点。即，将初期位置N₀与候选点N_i之间的距离设为D_i、将点N₀处的行驶方向与从点N₀朝向点N_i的方向的差设为ψ_i。然后，采用D_i×sinψ_i成为规定的阈值以上的点N_i而作为中间点。该方法可以说是将初期位置N₀的朝向行驶方向直行时的路径与实际的行驶位置之间离开规定的阈值以上的点决定为中间点的方法。

返回图17的流程图的说明。白色空间信息的要求处理与第1实施方式等相同。根据白色空间信息计算关于各频率的可利用距离的计算方法(步骤S904～S907的环内的处理)与第1实施方式明显不同。

在求关于某个频率的可利用距离时，用0对变量D进行初始化。该变量D最终表示关于该频率的可利用距离。

步骤S1703～S1707是针对每个中间点的环。将作为对象的中间点设为N_i，进行着眼于作为对象的中间点N_i与下一个中间点N_i+1的处理。另外，在最初的处理中，对象中间点是点N₀(车辆的当前位置)。

在到此为止的处理中，车载终端21从数据库装置10取得了地点N_i处的白色空间信息。因此，假定和第1实施方式等同样地车辆进行直行，计算当前地点的可利用距离(S905，S906)。另外，在本实施方式中，步骤S906中的“移动方向”采用点N_i处的移动方向。或者，在点Ni处的移动方向和从点N_i朝向点N_i+1的方向不同的情况下，也可以采用它们的平均等。

判定这样求出的可利用距离是否大于点N_i和点N_i+1之间的距离(S1704)。另外，点N_i和点N_i+1之间的距离既可以是实际的距离，也可以是直线距离，还可以设为将连结点N_i和点N_i+1的线段投影到点N_i处的移动方向的线段的距离。步骤S906中求出的可利用距离大于点N_i和点N_i+1之间的距离的情况下，利用频带决定部24对变量D加上点N_i与点N_i+1之间的距离(S1705)。然后，白色空间信息要求部23对数据库装置10要求关于下一个中间点Ni+1的白色空间信息(步骤S1706)。然后，关于下一个中间点反复进行上述的处理。

在步骤S906中求出的可利用距离为点N_i与点N_i+1之间的距离以下的情况下(S1704-“否”)，对变量D加上计算出的可利用距离(步骤S1708)，并将加法运算后的变量D的值存储为该频率下的可利用距离。

关于各频率反复进行上述的处理，将提供最长的可利用距离的频率选择为要使用的频率(S1709)。

这样，因为考虑车辆的行驶预定路径而计算各频率的可利用距离，所以能够更高精度地计算可利用距离。因此，能够选择更恰当的频率。

另外，在上述的说明中，设为从数据库装置10取得关于1个中间点的白色空间信息，并对应于计算结果取得关于下一个中间点的白色空间信息。但是，也可以设为从数据库装置10一并取得关于多个中间点的白色空间信息。例如，既可以设为从当前位置一并取得关于处于规定距离以内范围的中间点的白色空间信息，也可以设为从当前位置关于规定数量的中间点一并取得白色空间信息。

(其它)

上述的第1至第4实施方式能够适当组合。另外，上述的实施方式的说明仅为说明本发明上的例示，不是将本发明的范围限定为上述的实施方式。如果是本领域技术人员，容易按照本发明的技术思想对上述公开的实施方式增加各种变形。

例如，在上述的说明中，设为车载通信装置与其它车辆之间进行认知无线通信而进行了说明，但通信对方不需要限于车辆，能够将任意的装置设为通信对方。另外，设为移动通信装置是搭载于汽车的通信装置而进行了说明，但关于本发明中的移动通信装置，除了车辆以外，既可以是搭载在电车、飞机、船舶等的通信装置，也可以是人们手持移动的便携通信终端、组装到车辆等通过该车辆等移动而移动的通信装置。

另外，在上述的说明中，设为将可利用的距离最长的频率选择为要利用的频率而进行了说明，但频率的选择基准不限于此。一般，认为还考虑可利用距离以外的要素来进行频率选择。例如，也可以还考虑每个频率的通信速度，以在可利用的期间能够通信的数据量(基本上，能够评价为可利用距离与通信速度之积)为基准进行频率选择。

Claims (20)

1.一种在无线通信系统中移动通信装置决定通信中利用的频率的频率决定方法，该无线通信系统包括：数据库装置，针对每个频率存储作为授权者正使用电波的区域的禁止区域；以及所述移动通信装置，能够与所述数据库装置进行无线通信，该频率决定方法包括：

所述移动通信装置取得本装置的位置信息的步骤；

所述移动通信装置将所述位置信息通知给所述数据库装置的步骤；

所述数据库装置针对每个频率求出作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第1方向上的距离的第1距离、和作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第2方向上的距离的第2距离，生成包括第1距离以及第2距离的距离信息的步骤；

所述数据库装置将每个频率的距离信息通知给所述移动通信装置的步骤；以及

所述移动通信装置根据所通知的距离信息以及本装置的移动方向决定通信中利用的频率的步骤。

2.根据权利要求1所述的频率决定方法，其特征在于，

在所述决定通信中利用的频率的步骤中包括：

可利用距离计算工序，针对每个频率，根据所述距离信息中包含的第1距离以及第2距离通过插补求出关于所述移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离；以及

频率选择工序，将提供通过所述可利用距离计算工序求出的距离中的最长的距离的频率决定为通信中利用的频率。

3.根据权利要求2所述的频率决定方法，其特征在于，

在所述可利用距离计算工序中，禁止区域的边界假定为连结从所述移动通信装置的当前位置在所述第1方向上离开所述第1距离的点、和从所述移动通信装置的当前位置在所述第2方向上离开所述第2距离的点的直线，而求出关于所述移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离。

4.根据权利要求2所述的频率决定方法，其特征在于，

在所述可利用距离计算工序中，禁止区域的边界假定为通过从所述移动通信装置的当前位置在所述第1方向上离开所述第1距离的点、和从所述移动通信装置的当前位置在所述第2方向上离开所述第2距离的点的椭圆，而求出关于所述移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离。

5.根据权利要求2所述的频率决定方法，其特征在于，

在所述可利用距离计算工序中，禁止区域的边界假定为通过从所述移动通信装置的当前位置在所述第1方向上离开所述第1距离的点、和从所述移动通信装置的当前位置在所述第2方向上离开所述第2距离的点的矩形，而求出关于所述移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离。

6.根据权利要求2所述的频率决定方法，其特征在于，

所述距离信息包含有以下信息，该信息表示从由所述移动通信装置通知的位置信息表示的位置处于所述第1方向的禁止区域、和从由所述移动通信装置通知的位置信息表示的位置处于所述第2方向的禁止区域是相同区域还是不同区域，

在所述可利用距离计算工序中，

如果处于所述第1方向的禁止区域和处于所述第2方向的禁止区域为相同区域，则假定禁止区域的边界为通过从所述移动通信装置的当前位置在所述第1方向上离开所述第1距离的点、和从所述移动通信装置的当前位置在所述第2方向上离开所述第2距离的点的椭圆，求出关于所述移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离，

如果处于所述第1方向的禁止区域和处于所述第2方向的禁止区域为不同区域，则假定禁止区域的边界为通过从所述移动通信装置的当前位置在所述第1方向上离开所述第1距离的点、和从所述移动通信装置的当前位置在所述第2方向上离开所述第2距离的点的矩形，求出关于所述移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的频率决定方法，其特征在于，

还包括所述移动通信装置将本装置的移动方向通知给所述数据库装置的步骤，

在所述频率决定方法中，从预先确定的多个方向中选择最接近所述移动通信装置的移动方向的2个方向而作为所述第1方向以及第2方向。

8.根据权利要求7所述的频率决定方法，其特征在于，

所述第1方向以及第2方向正交。

9.根据权利要求8所述的频率决定方法，其特征在于，

所述第1方向以及第2方向是从预先确定的各自错开90度的4个方向中选择的。

10.根据权利要求1～6中任意一项所述的频率决定方法，其特征在于，

在生成所述距离信息的步骤中，针对每个频率，关于预先确定的各自错开90度的第1～第4方向求出从由所述移动通信装置通知的位置信息表示的位置到不能利用该频率的区域为止的距离，并生成包含这些距离的距离信息。

11.根据权利要求1～10中任意一项所述的频率决定方法，其特征在于，

在所述决定通信中利用的频率的步骤中，所述移动通信装置还考虑本装置的预定移动路径来决定通信中利用的频率。

12.根据权利要求11所述的频率决定方法，其特征在于，

所述决定通信中利用的频率的步骤包括：

取得本装置的预定移动路径的工序；

在所述预定移动路径上设定中间点的工序；

从所述数据库装置取得所述中间点处的距离信息的工序；

针对每个频率，根据当前位置处的距离信息求出关于当前位置的移动方向的到禁止区域为止的距离，在该距离超过到预定移动路径上的下一个中间点为止的距离的情况下，根据下一个中间点处的距离信息和该下一个中间点处的移动方向求出关于该下一个中间点的移动方向的到禁止区域为止的距离，将从所述移动通信装置的当前位置到所述下一个中间点为止的距离、与在所述下一个中间点求出的到禁止区域为止的距离之和计算为能够利用该频率的距离的可利用距离计算工序；以及

将提供通过所述可利用距离计算工序求出的距离中的最长的距离的频率决定为通信中利用的频率的频率选择工序。

13.一种无线通信系统，包括数据库装置和移动通信装置，移动通信装置从能够使用的频率中选择频率而进行通信，

所述数据库装置具有:

禁止区域存储单元，针对每个频率存储作为授权者正使用电波的区域的禁止区域；以及

距离信息生成单元，根据从所述移动通信装置通知的位置信息，针对每个频率，求出作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第1方向上的距离的第1距离、和作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第2方向上的距离的第2距离，生成包括第1距离以及第2距离的距离信息，

所述移动通信装置具有：

位置信息取得单元，取得位置信息；

距离信息要求单元，将位置信息通知给所述数据库装置，并取得所述距离信息；以及

利用频率决定单元，根据所通知的距离信息以及本装置的移动方向决定通信中利用的频率。

14.根据权利要求13所述的无线通信系统，其特征在于，

在所述利用频率决定单元中，

针对每个频率，根据所述距离信息中包含的第1距离以及第2距离通过插补求出关于所述移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离，

将提供所求出的距离中的最长的距离的频率决定为通信中利用的频率。

15.一种移动通信装置，根据从数据库装置通知的距离信息决定要使用的频率并进行通信，该数据库装置针对每个频率存储作为授权者正使用电波的区域的禁止区域，该移动通信装置具有：

位置信息取得单元，取得位置信息；

距离信息要求单元，将位置信息通知给所述数据库装置，并取得距离信息，该距离信息包括作为从该位置信息表示的位置到禁止区域为止的第1方向上的距离的第1距离、和作为从该位置信息表示的位置到禁止区域为止的第2方向上的距离的第2距离；以及

利用频率决定单元，根据所通知的距离信息以及本装置的移动方向决定通信中利用的频率。

16.根据权利要求15所述的移动通信装置，其特征在于，

在所述利用频率决定单元中，

针对每个频率，根据所述距离信息中包含的第1距离以及第2距离通过插补求出关于所述移动通信装置的移动方向的到禁止区域为止的距离，

将提供所求出的距离中的最长的距离的频率决定为通信中利用的频率。

17.一种数据库装置，具有：

禁止区域存储单元，针对每个频率存储作为授权者正使用电波的区域的禁止区域；以及

距离信息生成单元，根据从所述移动通信装置通知的位置信息，针对每个频率，求出作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第1方向上的距离的第1距离、和作为从所通知的位置信息表示的位置到禁止区域为止的第2方向上的距离的第2距离，生成包括第1距离以及第2距离的距离信息。

18.根据权利要求17所述的数据库装置，其特征在于，

所述距离信息生成单元根据从所述移动通信装置通知的移动方向，从预先确定的多个方向中选择最接近所述移动通信装置的移动方向的2个方向，而作为所述第1方向以及第2方向。

19.根据权利要求18所述的数据库装置，其特征在于，

所述第1方向以及第2方向正交。

20.根据权利要求17～19中任意一项所述的数据库装置，其特征在于，

所述距离信息生成单元将表示处于所述第1方向的禁止区域和处于所述第2方向的禁止区域是相同区域还是不同区域的信息包含在所述距离信息中。