JP2009165060A - 無線通信装置、無線通信方法および通信プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】コグニティブ無線通信において、外部の情報処理装置の動作に影響を与えることなく、通信品質を向上させる。
【解決手段】本発明の方法は、外部の装置が非動作中のとき１つ以上の周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより第１のキャリアレベルを１回以上測定し、各前記周波数チャネルが利用可能か否かまたは各前記周波数チャネルの測定された第１のキャリアレベルを示す、キャリアセンス情報を測定毎に生成し記憶し、外部の装置から送信すべきデータが取得されたとき１つ以上の周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより第２のキャリアレベルを測定し、各前記周波数チャネルが利用可能か否かを判定し、各前記周波数チャネルが利用可能か否かの判定において、前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルが、しきい値以上のときは前記周波数チャネルに対応するキャリアセンス情報を用いて利用可能か否かの判定を下す。
【選択図】図３

Description

本発明は、他の無線システムと周波数帯域を共用して使用する無線システムの無線通信装置、無線通信方法および通信プログラムに関する。

従来、複数の無線システムが周波数帯域を共用して使用する無線通信方式が知られている。この無線通信方式では、優先度の低い無線装置が共用周波数帯域のキャリア検出を行い、当該周波数帯域が優先度の高い無線システムにより使用されていないと判断した場合に信号を送信する。

一方、情報処理装置（たとえばＰＣ：Personal computer）の内部的な電波環境の変化が、当該情報処理装置からデータを受けて送信する無線通信装置にとって干渉信号となる場合、その干渉信号の発生を抑制して、通信品質の劣化を回避する技術が知られている。
J. Mitola III, "Cognitive Radio for Flexible Mobile Multimedia Communications," IEEE Sixth International Workshop on Mobile Multimedia Communications (MoMuC99), pp.3-10, Nov. 1999. 特開２００４−１１２７６７号

上記従来の技術は、無線通信装置の通信動作に影響する情報処理装置内の処理を特定してその実行、非実行などを制御するため、情報処理装置の動作に影響を与えてしまい、装置全体としてユーザの利便性を損ねてしまうという問題があった。

本発明は、コグニティブ無線通信において、外部の情報処理装置の動作に影響を与えることなく、通信品質を向上させることを可能とした無線通信装置、無線通信方法および通信プログラムを提供する。

本発明の一態様としての無線通信装置は、
アンテナを用いて無線通信を行う無線通信装置であって、
前記アンテナを介してあらかじめ定められた１つ以上の周波数チャネルについてキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、
外部の情報処理装置へ接続する接続手段と、
前記外部の情報処理装置が動作中か否かを検出する動作検出手段と、
前記外部の情報処理装置が非動作中のとき、前記キャリアセンス手段を用いて各前記周波数チャネルの第１のキャリアレベルを１回以上測定する第１の測定手段と、
各前記周波数チャネルに対する前記第１のキャリアレベルの測定毎に、各前記周波数チャネルが利用可能か否かまたは各前記周波数チャネルの測定された第１のキャリアレベルを示す、キャリアセンス情報を生成するキャリアセンス情報生成手段と、
各前記周波数チャネルの前記キャリアセンス情報を記憶する記憶手段と、
前記外部の情報処理装置が動作中のとき前記外部の情報処理装置から送信データを取得するデータ取得手段と、
前記送信データが取得されたとき前記キャリアセンス手段を用いて各前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルを測定する第２の測定手段と、
各前記周波数チャネルが利用可能か否かを判定するキャリア判定手段と、
前記キャリア判定手段により利用可能と判定された前記周波数チャネルを用いて、前記送信データを前記アンテナを介して送信するデータ送信手段と、を備え、
前記キャリア判定手段は、
前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルがあらかじめ与えられたしきい値未満のとき、前記周波数チャネルは利用可能であると判定し、
前記周波数チャネルの前記第２のキャリアレベルが前記あらかじめ与えられたしきい値以上のとき、前記周波数チャネルに対応するキャリアセンス情報を用いて、利用可能か否かの判定を下す
ことを特徴とする。

本発明の一態様としての無線通信方法は、
外部の情報処理装置へ接続される無線通信装置において実行する無線通信方法であって、
前記外部の情報処理装置が動作中か否かを検出する動作検出ステップと、
前記外部の情報処理装置が非動作中のとき各前記周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより、各前記周波数チャネルの第１のキャリアレベルを１回以上測定する第１の測定ステップと、
各前記周波数チャネルに対する前記第１のキャリアレベルの測定毎に、各前記周波数チャネルが利用可能か否かまたは各前記周波数チャネルの測定された第１のキャリアレベルを示す、キャリアセンス情報を生成するキャリアセンス情報生成ステップと、
各前記周波数チャネルの前記キャリアセンス情報を記憶装置に記憶する記憶ステップと、
前記外部の情報処理装置が動作中のとき前記外部の情報処理装置から送信データを取得するデータ取得ステップと、
前記送信データが取得されたとき、あらかじめ定められた１つ以上の周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより各前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルを測定する第２の測定ステップと、
各前記周波数チャネルが利用可能か否かを判定するキャリア判定ステップと、
前記キャリア判定ステップにより利用可能と判定された前記周波数チャネルを用いて、前記送信データを送信するデータ送信ステップと、
を備え、
前記キャリア判定ステップは、
前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルがあらかじめ与えられたしきい値未満のとき、前記周波数チャネルは利用可能であると判定し、
前記周波数チャネルの前記第２のキャリアレベルが前記あらかじめ与えられたしきい値以上のとき、前記周波数チャネルに対応するキャリアセンス情報を用いて、利用可能か否かの判定を下す
ことを特徴とする。

本発明の一態様としての通信プログラムは、
外部の情報処理装置へ接続されるコンピュータにおいて実行する通信プログラムであって、
前記外部の情報処理装置が動作中か否かを検出する動作検出ステップと、
前記外部の情報処理装置が非動作中のとき各前記周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより、各前記周波数チャネルの第１のキャリアレベルを１回以上測定する第１の測定ステップと、
各前記周波数チャネルに対する前記第１のキャリアレベルの測定毎に、各前記周波数チャネルが利用可能か否かまたは各前記周波数チャネルの測定された第１のキャリアレベルを示す、キャリアセンス情報を生成するキャリアセンス情報生成ステップと、
各前記周波数チャネルの前記キャリアセンス情報を記憶装置に記憶する記憶ステップと、
前記外部の情報処理装置が動作中のとき前記外部の情報処理装置から送信データを取得するデータ取得ステップと、
前記送信データが取得されたとき、あらかじめ定められた１つ以上の周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより各前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルを測定する第２の測定ステップと、
各前記周波数チャネルが利用可能か否かを判定するキャリア判定ステップと、
前記キャリア判定ステップにより利用可能と判定された前記周波数チャネルを用いて、前記送信データを送信するデータ送信ステップと、
を備え、
前記キャリア判定ステップは、
前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルがあらかじめ与えられたしきい値未満のとき、前記周波数チャネルは利用可能であると判定し、
前記周波数チャネルの前記第２のキャリアレベルが前記あらかじめ与えられたしきい値以上のとき、前記周波数チャネルに対応するキャリアセンス情報を用いて、利用可能か否かの判定を下す
ことを特徴とする。

本発明により、コグニティブ無線通信方式において、外部の情報処理装置の動作に影響を与えることなく、通信品質を向上させることを可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の一実施形態である無線通信装置Ａが無線通信を行う無線通信システムＡと、他の無線システムＢ、Ｂ’、Ｃとを示す図である。

無線通信システムＡは、無線システムＢと周波数帯域を共有し、他の無線システムが周波数帯を使用していないときのみ当該周波数帯の使用が許容されるコグニティブ無線システムである。無線システムＢは、無線通信システムＡと地理的に重なった位置に存在することもあれば、無線システムＢ’として示すように、地理的に離れた場所に存在することもある。無線システムＢおよび無線システムＣは、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）方式、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式などのセルラーシステム、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅなどのＭＡＮ（Ｍｅｔｏｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＥＥＥ８０２．１１などのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、或いは、船舶無線やレーダー、固定マイクロ波システムなどが挙げられる。無線通信システムＡは無線システムＢよりも低い優先度で周波数の利用が許可されるため、無線通信システムＡに属する無線通信装置１１は、無線システムＢに属する無線装置１２が行う無線通信に妨害を与えてはならない。

図２は、無線システムＢに割り当てられた周波数帯域１０内の複数の周波数チャネルＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５・・・、Ｂｉ、無線システムＣに割り当てられた周波数帯域１１内の複数の周波数チャネルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・、Ｃ（ｊ−１）、Ｃｊを示している。図１に示す無線通信システムＡに属する無線通信装置１１は、例えば、図２に示す無線システムＢに割当てられた周波数チャネルＢ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５を同時に共用して使用できるが、無線通信システムＡは無線システムＢよりも低い優先度で周波数の利用が許可されているため、無線通信システムＡに属する無線通信装置１１は、無線システムＢに属する無線装置１２が例えば周波数チャネルＢ３を使用している場合には、周波数チャネルＢ３に相当する周波数で信号の送信を行ってはならない。このように、無線通信システムＡに属する無線通信装置１１は、優先度の高い無線システムが周波数チャネルの使用を開始した場合には、当該周波数チャネルでは信号の送信を行わず、使用されていないと判断した周波数チャネルのみにおいて信号の送信を行うことにより、他の無線システムで行う無線通信に妨害を与えないようにしつつ、通信を継続する。

図１および図２では、無線通信システムＡが周波数帯を共用する無線システムとして無線システムＢおよび無線システムＣの例について示したが、無線通信システムＡが周波数帯を共用する無線システムの数に特に制限はなく、例えば、無線システムＢや無線システムＣとは異なる無線システムＤ、無線システムＥ、などと周波数帯を共用してもよい。この場合も、無線通信システムＡは、無線システムＤ、無線システムＥ、などよりも低い優先度で周波数帯の利用が許可されている。

図３は本発明の一実施形態である無線通信装置１１の概略構成の一例を示すブロック図である。図１の無線通信装置１１は、入力端子１と、アンテナ３０、タイマー３１、制御部３２、キャリア検出部３３、無線通信部３４、受電部３５、メモリ３６、内部電源３７から構成される。

受電部３５は、外部の情報処理装置（以下単に外部装置と称する）から入力端子１を介して電力の供給を受ける。入力端子１は外部装置に接続する接続手段に相当する。受電部３５は外部装置から受けた給電を無線通信装置１１の各要素に分配する。内部電源３７は外部装置から受けた給電により充電され、外部装置からの給電がないときは（外部装置が非動作中のときは）、内部電源３７を用いて、各要素に電力を供給する。

制御部３２は、キャリア検出部３３、無線通信部３４、受電部３５およびタイマー３１を制御する。制御部３２は、受電部３５への電力供給があるか否かに基づき外部装置が動作中か否かを検出する動作検出手段、外部装置が動作中のとき入力端子１および受電部３５を介して送信データを取得するデータ取得手段を備える。

キャリア検出部３３は、あらかじめ定められた１つ以上の周波数チャネルについてアンテナ３０を介してキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、外部装置が非動作中のとき、キャリアセンス手段を用いて各周波数チャネルの第１のキャリアレベルを１回以上測定する第１の測定手段と、上記送信データが取得されたときキャリアセンス手段を用いて各前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルを測定する第２の測定手段と、を備える。またキャリア検出部３３は、第１の測定手段による測定毎に、各周波数チャネルが利用可能か否かをまたは各前記周波数チャネルの測定された第１のキャリアレベルを示す、キャリアセンス情報を、各々の第１のキャリアレベルと、あらかじめ与えられたしきい値とに基づき生成するキャリアセンス情報生成手段を有する。

メモリ３６は、キャリア検出部３３の第１および第１の測定手段により測定された各周波数チャネルの第１および第１のキャリアレベル、キャリアセンス情報生成手段により生成されたキャリアセンス情報等、本無線通信装置の処理で生成される各種のデータを記憶する。

上記制御部３２は、外部装置の動作中、送信データを送信する前に、各周波数チャネルが利用可能か否かを、各々の第２のキャリアレベルと、あらかじめ与えられたしきい値とに基づき判定するキャリア判定手段を有する。より詳細には、キャリア判定手段は、外部装置の動作中に測定された周波数チャネルの第２のキャリアレベルが前記あらかじめ与えられたしきい値以下のとき、周波数チャネルは利用可能であると判定し、周波数チャネルの第２のキャリアレベルがあらかじめ与えられたしきい値を超えるとき、周波数チャネルに対応する上記キャリアセンス情報を用いて、利用可能か否かの判定を下す。たとえばキャリアセンス情報が各周波数チャネルについて非動作中に取得した利用可能の有無である場合、当該周波数チャネルに対応するキャリアセンス情報が利用可能を示すときは、利用可能であることを判定する。キャリアセンス情報が利用可能を示すとは、たとえば当該周波数チャネルについて取得された複数のキャリアセンス情報のうち所定の割合のキャリアセンス情報が利用可能を示すことがあり得る。キャリアセンス情報が各周波数チャネルの測定された第１のキャリアレベルを示す場合は、当該周波数チャネルに関して、第１のキャリアレベルがしきい値以下の割合が所定値を満たすときは、利用可能であることを判定することができる。

無線通信部３４は、制御部３２のキャリア判定手段により利用可能と判定された周波数チャネルを用いて、送信データをアンテナ３０を介して送信するデータ送信手段を有する。

図４は、無線通信装置１１が行う、キャリアセンスに基づいた無線通信処理の一例を示すフローチャートである。

図３の制御部３２は、受電部３５からの情報を基に、外部装置からの給電がＯＮであるかＯＦＦであるかを判定する（ステップＳ４０）。

外部装置からの給電がＯＦＦであれば、制御部３２はタイマー３１からのタイミング情報を基に、キャリアセンスのタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ４１）。

ステップＳ４１において、キャリアセンスのタイミングでなければ、キャリアセンスのタイミングまで待つ。

一方ステップＳ４１において、キャリアセンスのタイミングであれば、キャリア検出部３３へ制御信号を出力し、キャリア検出部３３はキャリアセンスを行う周波数チャネルの設定を行う（ステップＳ４２）。

キャリア検出部３３は、周波数チャネルの設定が完了すると、当該周波数チャネルにおけるキャリアの測定を行い（ステップＳ４３）、測定されたキャリアのレベルと予め決められたしきい値との比較を行う（ステップＳ４４）。

測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値以上の場合には、キャリア検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。一方、測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値より小さい場合には、キャリア非検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

制御部３２は、予め決められた周波数チャネルの中で未測定の周波数チャネルがあるか否かを判定し（ステップＳ４６）、未測定の周波数チャネルがある場合にはステップＳ４２以降の処理を繰り返す。

ステップＳ４６において、予め決められた全ての周波数チャネルのキャリア測定が完了したと判定された場合には、外部装置からの給電がＯＮに変化したか否かを判定し（ステップＳ４７）、外部装置からの給電がＯＦＦの場合には、ステップＳ４１以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ４７において、外部装置からの給電がＯＮに変化した場合には、ステップＳ４８以降の処理に進む。

ステップＳ４０において外部装置からの給電がＯＮの場合、或いは、ステップＳ４７において外部装置からの給電がＯＮに変化した場合には、外部装置より通信開始要求が入力される（ステップＳ４８）。制御部３２は、キャリア検出部３３へ制御信号を出力し、キャリア検出部３３はキャリアセンスを行う周波数チャネルの設定を行う（ステップＳ４９）。

キャリア検出部３３は、周波数チャネルの設定が完了すると、当該周波数チャネルにおけるキャリアの測定を行い（ステップＳ５０）、測定されたキャリアのレベルと予め決められたしきい値との比較を行う（ステップＳ５１）。

測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値以上の場合には（Ｓ５２のＹｅｓ）、メモリ３６に記憶された給電ＯＦＦ時の当該周波数チャネルにおけるキャリアセンス結果を参照し（ステップＳ５３）、給電ＯＦＦ時に当該周波数チャネルにおいてキャリアが検出されていなければ、当該周波数チャネルが無線通信に利用可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５４）。

一方、ステップＳ５３において、給電ＯＦＦ時に当該周波数チャネルにおいてキャリアが検出されていれば、当該周波数チャネルが無線通信に利用不可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５５）。

ステップＳ５２において、測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値より小さい場合には（ステップＳ５２のＮｏ）、キャリア非検出を判定し（ステップＳ５２）、当該周波数チャネルが無線通信に利用可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５４）。すなわち、給電がＯＮの期間に行ったキャリアセンスにおいてキャリアが検出されない周波数チャネルは、給電がＯＦＦの期間におけるキャリアセンス結果に関わらず、無線通信可能な周波数チャネルであると決定する。

１つの周波数チャネルにおけるキャリア測定を終了すると、予め決められた周波数チャネルの中で未測定の周波数チャネルがあるか否かを判定し（ステップＳ５６）、未測定の周波数チャネルがある場合にはステップＳ４９以降の処理を繰り返す。

ステップＳ５６において、予め決められた全ての周波数チャネルのキャリア測定が完了したと判定された場合には、ステップＳ５４において無線通信可能であると判断された周波数チャネルにおいて、無線通信を行う（ステップＳ５７）。

外部装置より通信終了要求が入力されたか否かを判定し（ステップＳ５８）、通信終了要求が入力されれば終了する。一方、外部装置より通信終了要求が入力されなければ、ステップＳ４９以降の処理を繰り返す。

このように、外部装置からの給電がＯＮの期間においてキャリアが検出された周波数チャネルであっても、外部装置からの給電がＯＦＦの期間においてキャリアが検出されていなければ、外部装置からの給電がＯＮの期間のキャリア検出は外部装置が出力する雑音に起因した結果でありプライマリシステムの信号に起因した結果ではないと判定できる。よって、このように判定された当該周波数チャネルを無線通信に用いることで、広帯域の通信を行うことができ、よってシステムのスループットを向上させることができる。

ここで、ステップＳ５３において外部装置からの給電がＯＦＦの期間のキャリアセンス結果として、最新のキャリアセンス結果を用いることによって、検出精度を高めることが可能である。これについて図５を用いて具体的に説明する。

図５は、無線通信装置１１が外部装置からの給電がＯＦＦの期間に測定し、メモリ３６に記憶した、各時刻における複数の周波数チャネルのキャリアセンス結果の一例を示した図である。図５では、周波数チャネル１から周波数チャネル８までの８つの周波数チャネルについて、外部装置からの給電がＯＦＦの期間の時刻ｔ０からｔ５におけるキャリアセンスの結果を示しており、Ｙｅｓがキャリア検出を、Ｎｏがキャリア非検出を表している。図５に示す例では、周波数チャネル７において、全ての時刻でキャリアが検出されており、周波数チャネル３において、時刻ｔ１まではキャリアが検出されなかったが、時刻ｔ２以降でキャリアが検出されている。これは、周波数チャネル３において、時刻ｔ２からプライマリシステムが周波数帯域の使用を開始したことを表している。したがって、参照するキャリアセンス結果として最新の時刻ｔ５のデータを用いることで、検出精度を高めることができる。

図６は、給電ＯＦＦ時の最新のキャリアセンス結果を用いる場合の無線通信装置１１により行う無線通信処理の例を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートに、ステップＳ６０を付加したものである。したがって、重複する説明は省略する。

図６に示すフローチャートでは、ステップＳ４０〜ステップＳ５２までの処理は図４に示すフローチャートと同様の処理であるため、説明は省略する。図６に示すフローチャートのステップＳ５２において、測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値以上の場合には、メモリ３６に記憶された給電ＯＦＦ時の当該周波数チャネルにおける最新のキャリアセンス結果を取得する（ステップＳ６０）。給電ＯＦＦ時の当該周波数チャネルにおける最新のキャリアセンス結果を参照し（ステップＳ５３）、キャリアが検出されていなければ、当該周波数チャネルが無線通信に利用可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５４）。一方、ステップＳ５３において、給電ＯＦＦ時の当該周波数チャネルにおける最新のキャリアセンスにおいてキャリアが検出されていれば、当該周波数チャネルが無線通信に利用不可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５５）。

給電ＯＦＦ時の最新のキャリアセンス結果を用いる場合の処理の例を図７を用いてさらに説明する。

図７は、無線通信装置１１が行うキャリアセンスのタイミングチャートを表した図である。図７において、７０は外部装置からの給電がＯＦＦの状態、７１は外部装置からの給電がＯＮの状態を表す。また、７２は外部装置からの給電がＯＦＦの期間の時刻ｔ０におけるキャリアセンスを、７３は外部装置からの給電がＯＦＦの期間の時刻ｔ１におけるキャリアセンスを、７４は外部装置からの給電がＯＦＦの期間の時刻ｔ２におけるキャリアセンスを、７５は外部装置からの給電がＯＦＦの期間の時刻ｔ３におけるキャリアセンスを、７６は外部装置からの給電がＯＦＦの期間の時刻ｔ４におけるキャリアセンスを、７７は外部装置からの給電がＯＦＦの期間の時刻ｔ５におけるキャリアセンスを、７８は外部装置からの給電がＯＮの期間の時刻ｔ６におけるキャリアセンスを表している。

外部装置からの給電がＯＮの期間の時刻ｔ６におけるキャリアセンス７８で、キャリア検出された周波数チャネルについて、外部装置からの給電がＯＦＦの期間における最新のキャリアセンスである時刻ｔ５のキャリアセンス結果と比較し、時刻ｔ５におけるキャリアセンスにおいてキャリアが検出されていなければ、時刻ｔ６における当該周波数チャネルにおけるキャリア検出は、外部装置が動作したことによる雑音に起因すると判断することができる。

このように、外部装置からの給電がＯＮの期間のキャリアセンスにおいてキャリアが検出された場合に、外部装置からの給電がＯＦＦの期間の最新のキャリアセンス結果（キャリアセンス情報）を用いることにより、プライマリシステムの信号の検出精度を高めることができる。

ここで、図４または図６のフローチャートの処理では、通信開始後のキャリアセンス（ステップＳ５０からステップＳ５２）において、キャリア非検出を判定された周波数チャネルは、給電ＯＦＦ時に当該周波数チャネルにおいてキャリアが検出された場合であっても、無線通信に利用可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５４）。これについて図８を用いて具体的に説明する。

図８は、無線通信装置１１が外部装置からの給電がＯＦＦの期間に測定し、メモリ３６に記憶した、各時刻における複数の周波数チャネルのキャリアセンス結果の一例と、外部装置からの給電がＯＮの期間に測定したキャリアセンス結果の一例を示した図である。より詳細には、図８では、周波数チャネル１から周波数チャネル８までの８つの周波数チャネルについて、外部装置からの給電がＯＦＦの期間の時刻ｔ０からｔ５におけるキャリアセンスの結果と、外部装置からの給電がＯＮの期間の時刻ｔ６からｔ１１におけるキャリアセンスの結果を示しており、Ｙｅｓがキャリア検出を、Ｎｏがキャリア非検出を表している。図８に示す例では、周波数チャネル３において、外部装置からの給電がＯＦＦの期間の全ての時刻と、外部装置からの給電がＯＮの期間の時刻ｔ９までにおいてキャリアが検出されており、外部装置からの給電がＯＮの期間の時刻ｔ１０からキャリア非検出となっている。これは、周波数チャネル３において、時刻ｔ１０からプライマリシステムが周波数帯域の使用を停止したことを表している。したがって、無線通信装置１１は、時刻ｔ１０、時刻ｔ１１において、周波数チャネル３が無線通信に利用可能な周波数チャネルであると判定し、当該周波数チャネルにおいて無線通信を行う。

このように、外部装置からの給電がＯＦＦの期間においてキャリアが検出された周波数チャネルであっても、外部装置からの給電がＯＮの期間においてキャリアが検出されていなければ、プライマリシステムが当該周波数チャネルの使用を停止したと判断し、当該周波数チャネルを無線通信に用いることによって、広帯域の通信が可能となり、システムのスループットを向上させることができる。

ここで、無線通信装置１１がメモリ３６に保持する、外部装置からの給電がＯＦＦの期間のキャリアセンス結果は、累積的に記憶してもよいし、最新のキャリアセンス結果により逐次上書きしてもよい。上書きする例を、図９を用いて説明する。

図９は、無線通信装置１１が外部装置からの給電がＯＦＦの期間に測定し、メモリ３６に記憶した、複数の周波数チャネルのキャリアセンス結果の一例を示した第二の図である。図９に示す例では、周波数チャネル毎に１つの領域を保持し、キャリアセンスを行う度にキャリアセンス結果を当該領域に上書きする。これにより、当該領域に記載されたキャリアセンス結果は、外部装置からの給電がＯＦＦの期間における常に最新のキャリアセンス結果を表す。これにより、メモリ領域を効率的に使用することができる。

（第２の実施形態）
図１０は、図３に示す無線通信装置１１の制御部３２が、タイマー３１とキャリア検出部３３を制御して行う、外部装置からの給電がＯＦＦの期間に行うキャリアセンス処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、給電ＯＦＦ時に一定時間間隔でキャリアセンスを行うことを特徴としている。

制御部３２は、メモリ３６に予め記憶された、外部装置からの給電がＯＦＦの期間に行うキャリアセンスの一定時間間隔を、タイマー３１に設定する（ステップＳ８０）。

タイマー３１は、制御部３２から設定された時間が経過すると、制御部３２に信号を出力する（ステップＳ４１）。

制御部３２は、キャリア検出部３３へ制御信号を出力し、キャリア検出部３３はキャリアセンスを行う周波数チャネルの設定を行う（ステップＳ４２）。

キャリア検出部３３は、周波数チャネルの設定が完了すると、当該周波数チャネルにおけるキャリアの測定を行い（ステップＳ４３）、測定されたキャリアのレベルと予め決められたしきい値との比較を行う（ステップＳ４４）。

測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値以上の場合には、キャリア検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

一方、測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値より小さい場合には、キャリア非検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

制御部３２は、予め決められた周波数チャネルの中で未測定の周波数チャネルがあるか否かを判定し（ステップＳ４６）、未測定の周波数チャネルがある場合にはステップＳ４２以降の処理を繰り返す。

ステップＳ４６において、予め決められた全ての周波数チャネルのキャリア測定が完了したと判定された場合には、外部装置からの給電がＯＮに変化したか否かを判定し（ステップＳ４７）、外部装置からの給電がＯＦＦの場合には、ステップＳ４１以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ４７において、外部装置からの給電がＯＮに変化した場合には、終了する。

このように、給電ＯＦＦ時に一定時間間隔でキャリアセンスを行うことにより、常に最新の周波数使用状況、即ち、プライマリシステム信号の有無を確認し、これを記憶することができる。

（第３の実施形態）
図１１は、図３に示す無線通信装置１１の制御部３２が、タイマー３１とキャリア検出部３３を制御して行う、外部装置からの給電がＯＦＦの期間に行うキャリアセンス処理の一例を示す第二のフローチャートである。本処理は、給電ＯＦＦ時に、給電ＯＦＦとなった時刻からの経過時間にしきい値を設け、このしきい値経過時間以前としきい値経過時間の後において、キャリアセンスを行う時間間隔を変化させることを特徴とする。以下本処理について詳細に説明する。

制御部３２は、メモリ３６に予め記憶された、外部装置からの給電がＯＦＦとなってからのしきい値経過時間をタイマー３１に設定する（ステップＳ９０）。

次に、制御部３２は、外部装置からの給電がＯＦＦとなってからのしきい値経過時間以前に行うキャリアセンスの時間間隔Ａを、タイマー３１に設定する（ステップＳ９１）。

続いて、制御部３２は、外部装置からの給電がＯＦＦとなってからのしきい値経過時間より後に行うキャリアセンスの時間間隔Ｂを、タイマー３１に設定する（ステップＳ９２）。

タイマー３１は最初に、制御部３２から設定されたキャリアセンスの時間間隔Ａの設定を行う（ステップＳ９３）。

タイマー３１は、制御部３２から設定された時間間隔Ａが経過すると、制御部３２に信号を出力する（ステップＳ４１）。

制御部３２は、キャリア検出部３３へ制御信号を出力し、キャリア検出部３３はキャリアセンスを行う周波数チャネルの設定を行う（ステップＳ４２）。

キャリア検出部３３は、周波数チャネルの設定が完了すると、当該周波数チャネルにおけるキャリアの測定を行い（ステップＳ４３）、測定されたキャリアのレベルと予め決められたしきい値との比較を行う（ステップＳ４４）。

測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値以上の場合には、キャリア検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

一方、測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値より小さい場合には、キャリア非検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

制御部３２は、予め決められた周波数チャネルの中で未測定の周波数チャネルがあるか否かを判定し（ステップＳ４６）、未測定の周波数チャネルがある場合にはステップＳ４２以降の処理を繰り返す。

ステップＳ４６において、予め決められた全ての周波数チャネルのキャリア測定が完了したと判定された場合には、外部装置からの給電がＯＮに変化したか否かを判定し（ステップＳ４７）、外部装置からの給電がＯＦＦの場合には、タイマー３１が、制御部３２により設定されたしきい値経過時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ９４）。

しきい値経過時間が経過していない場合には、ステップＳ４１以降の処理を繰り返し、しきい値経過時間が経過した場合には、タイマー３１は、キャリアセンスの時間間隔として時間間隔Ｂの設定を行う（ステップＳ９５）。

一方、ステップＳ４７において、外部装置からの給電がＯＮに変化した場合には、本処理を終了する。

このように、給電ＯＦＦ時に、給電ＯＦＦとなった時刻からの経過時間にしきい値を設け、このしきい値経過時間以前としきい値経過時間の後において、キャリアセンスを行う時間間隔を変化させることにより、効率よく給電ＯＦＦ期間のキャリアセンスを行うことができる。

（第４の実施形態）
図１２は本発明の一実施形態である無線通信装置１１の概略構成の一例を示すブロック図であり、図３に示すブロック図にシステムクロック１００を追加したものである。

図１３は、図１２に示す無線通信装置１１の制御部３２が、タイマー３１、キャリア検出部３３、およびシステムクロック１００を制御して行う、外部装置からの給電がＯＦＦの期間に行うキャリアセンス処理の一例を示す第三のフローチャートである。本処理は、外部装置からの給電がＯＦＦ時のキャリアセンスの時間間隔を、時間帯に応じて変化させることを特徴とする。以下本処理について詳細に説明する。

制御部３２は、システムクロック１００に時間帯を問い合わせ（ステップＳ１１０）、システムクロックから出力された時間帯Ｃであれば、メモリ３６に予め記憶されたキャリアセンスの時間間隔Ｃを、タイマー３１に設定する（ステップＳ１１１）。一方、ステップＳ１１０において、システムクロックから出力された時間帯が時間帯Ｄであれば、メモリ３６に予め記憶されたキャリアセンスの時間間隔Ｄを、タイマー３１に設定する（ステップＳ１１２）。

タイマー３１は、制御部３２から設定された時間が経過すると、制御部３２に信号を出力する（ステップＳ４１）。

制御部３２は、キャリア検出部３３へ制御信号を出力し、キャリア検出部３３はキャリアセンスを行う周波数チャネルの設定を行う（ステップＳ４２）。

キャリア検出部３３は、周波数チャネルの設定が完了すると、当該周波数チャネルにおけるキャリアの測定を行い（ステップＳ４３）、測定されたキャリアのレベルと予め決められたしきい値との比較を行う（ステップＳ４４）。

測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値以上の場合には、キャリア検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

一方、測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値より小さい場合には、キャリア非検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

制御部３２は、予め決められた周波数チャネルの中で未測定の周波数チャネルがあるか否かを判定し（ステップＳ４６）、未測定の周波数チャネルがある場合にはステップＳ４２以降の処理を繰り返す。

ステップＳ４６において、予め決められた全ての周波数チャネルのキャリア測定が完了したと判定された場合には、外部装置からの給電がＯＮに変化したか否かを判定し（ステップＳ４７）、外部装置からの給電がＯＦＦの場合には、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ４７において、外部装置からの給電がＯＮに変化した場合には、終了する。

このように、外部装置からの給電がＯＦＦ時のキャリアセンスの時間間隔を、時間帯に応じて変化させることにより、効率よく給電ＯＦＦ期間のキャリアセンスを行うことができる。

（第５の実施形態）
図１４は本発明の一実施形態である無線通信装置１１の概略構成の一例を示すブロック図であり、図１２に示すブロック図の制御部３２とメモリ３６の接続線を双方向に接続したものである。

図１５は、図１４に示す無線通信装置１１の制御部３２が、タイマー３１、キャリア検出部３３、メモリ３６を制御して行う、外部装置からの給電がＯＦＦの期間に行うキャリアセンス処理の一例を示す第四のフローチャートである。

制御部３２は、タイマー３１を用いて、外部装置からの給電がＯＦＦとなった時刻からの経過時間を取得し、予め取得した給電ＯＦＦ期間の平均値から予め決められたオフセット時間を差し引いた時間経過したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。給電ＯＦＦ期間の平均値の計算方法は後述する。

外部装置からの給電がＯＦＦとなった時刻からの経過時間が、給電ＯＦＦ期間の平均値から予め決められたオフセット時間を差し引いた時間経過していれば、メモリ３６に予め記憶されたキャリアセンスの時間間隔Ｅを、タイマー３１に設定する（ステップＳ１３１）。

一方、ステップＳ１３０において、外部装置からの給電がＯＦＦとなった時刻からの経過時間が、給電ＯＦＦ期間の平均値から予め決められたオフセット時間を差し引いた時間経過していなければ、メモリ３６に予め記憶されたキャリアセンスの時間間隔Ｆを、タイマー３１に設定する（ステップＳ１３２）。時間間隔Ｆは時間間隔Ｅよりも大きい。

タイマー３１は、制御部３２から設定された時間が経過すると、制御部３２に信号を出力する（ステップＳ４１）。

制御部３２は、キャリア検出部３３へ制御信号を出力し、キャリア検出部３３はキャリアセンスを行う周波数チャネルの設定を行う（ステップＳ４２）。

キャリア検出部３３は、周波数チャネルの設定が完了すると、当該周波数チャネルにおけるキャリアの測定を行い（ステップＳ４３）、測定されたキャリアのレベルと予め決められたしきい値との比較を行う（ステップＳ４４）。

測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値以上の場合には、キャリア検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

一方、測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値より小さい場合には、キャリア非検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

制御部３２は、予め決められた周波数チャネルの中で未測定の周波数チャネルがあるか否かを判定し（ステップＳ４６）、未測定の周波数チャネルがある場合にはステップＳ４２以降の処理を繰り返す。

ステップＳ４６において、予め決められた全ての周波数チャネルのキャリア測定が完了したと判定された場合には、外部装置からの給電がＯＮに変化したか否かを判定し（ステップＳ４７）、外部装置からの給電がＯＦＦの場合には、ステップＳ１３０以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ４７において、外部装置からの給電がＯＮに変化した場合には、本処理を終了する。

このように、過去の給電ＯＦＦ期間の履歴を基に給電がＯＮとなる時刻を予測し、給電がＯＮとなる時刻の直前に短い時間間隔でキャリアセンスを行うことにより、効率良く最新のキャリア状態を取得することができる。

図１６は、図１４に示す無線通信装置１１の制御部３２が、受電部３５、システムクロック１００、およびメモリ３６を制御して、給電ＯＦＦ期間の平均を測定する処理の一例を示すフローチャートである。

図１４の制御部３２は、受電部３５からの情報を基に、外部装置からの給電がＯＮであるかＯＦＦであるかを判定する（ステップＳ４０）。

外部装置からの給電がＯＦＦである場合には、給電がＯＦＦとなった時刻をメモリ３６に記憶する。ここでは、例えば給電がＯＦＦとなった時刻をｔ１０とする。

ステップＳ４０において、外部装置からの給電がＯＮとなった場合には、制御部３２はメモリ３６から外部装置からの給電がＯＦＦとなった時刻を読み出し（ステップＳ１２１）、外部装置からの給電がＯＮとなった時刻から、メモリから読み出した外部装置からの給電がＯＦＦとなった時刻を差し引くことにより、外部装置からの給電がＯＦＦである期間を計算する（ステップＳ１２２）。ここで、例えば、外部装置からの給電がＯＮとなった時刻をｔ１１とすると、外部装置からの給電がＯＦＦである期間はｔ１１−ｔ１０と計算される。すなわち、制御部３２は、外部装置が非動作状態になった時刻から、動作状態になった時刻までの非動作期間を計算する非動作期間計算手段を備える。

続いて、制御部３２は、給電ＯＦＦ期間の平均値をメモリから読み出し（ステップＳ１２３）、ステップＳ１２２において計算した値を用いて、外部装置からの給電がＯＦＦである期間の平均値を更新する（ステップＳ１２４）。

さらに、制御部３２は、更新した平均値をメモリ３６に記憶する（ステップＳ１２５）。メモリ３６は、非動作期間の履歴（ここでは平均値）を記憶する履歴記憶手段を含む。

無線通信装置１１がリセットされたか否かを判定し（ステップＳ１２６）、リセットされれば本処理を終了し、リセットされていなければステップＳ４０以降の処理を繰り返す。

（第６の実施形態）
図１７は、図１４に示す無線通信装置１１の制御部３２が、利用可能周波数帯域を決定する処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、外部装置からの給電がＯＦＦになった直後にキャリアセンスを１回のみ行うことを特徴とする。以下本処理について詳細に説明する。

図１４の制御部３２は、受電部３５からの情報を基に、外部装置からの給電がＯＮであるかＯＦＦであるかを判定する（ステップＳ４０）。

外部装置からの給電がＯＦＦになった場合には、キャリア検出部３３を制御しキャリアセンスを行う（ステップＳ１４０）。

続いて、メモリ３６から外部装置からの給電がＯＮ時のキャリアセンス結果を読み出し（ステップＳ１４１）、ステップＳ１４０におけるキャリアセンス結果と、ステップＳ１４１で読み出した給電がＯＮ時のキャリアセンス結果から、利用可能な周波数チャネルの決定を行う（ステップＳ１４２）。ステップＳ１４２の具体的な処理は、ステップＳ１４１においてメモリから読み出した給電がＯＮ時のキャリアセンス結果においてキャリアが検出されたが、ステップＳ１４０におけるキャリアセンスにおいてキャリアが検出されない周波数チャネルを、利用可能な周波数チャネルとして判定する。

制御部３２は、利用可能な周波数チャネルを決定すると、決定した周波数チャネルをメモリ３６に記憶する（ステップＳ１４３）。以降は、ステップＳ４０以降の処理（Ｓ１４０〜Ｓ１４３）を繰り返す。

一方、ステップＳ４０において、外部装置からの給電がＯＮになったら、メモリ３６を参照し、利用可能な周波数チャネルに関する情報があるか否かを判定する（ステップＳ１４４）。

利用可能な周波数チャネルに関する情報がある場合には、それらの周波数チャネルを無線通信に利用する（ステップＳ１４５）。

制御部３２は、キャリア検出部３３を制御し、キャリアセンスを行うとともに（ステップＳ１４６）、キャリアセンス結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ１４７）。つまり、制御部３２は、給電がＯＮになった直後に、キャリア検出部３３を制御して、キャリアセンスを行わせる。給電がＯＮになった直後として、たとえば給電がＯＮになってからしきい値時間以内があり得る。

制御部３２は、ステップＳ１４６のキャリアセンス結果を基に、無線通信に利用する周波数チャネルを決定するが（ステップＳ１４８）、ステップＳ１４６におけるキャリアセンスにおいてキャリアが検出された周波数チャネルであっても、ステップＳ１４５において利用可能周波数チャネルリストに記載されている周波数チャネルは、無線通信に利用する。

制御部３２は、無線通信部３４に利用可能な周波数チャネルを通知し、無線通信を行う（ステップＳ１４９）。無線通信装置１１がリセットされたか否かを判定し（ステップＳ１５０）、リセットされれば本処理を終了し、リセットされていなければステップＳ４０以降の処理を繰り返す。

このように、外部装置からの給電がＯＦＦとなった直後にキャリアセンスを行うようにしたことにより、給電ＯＦＦ中に内部電源３７の容量が切れて、キャリアセンスを一度も行うことができなくなるという問題を防ぐことができる。またキャリアセンスを１回のみ行うようにしたことにより内部電源３７の容量を有効に活用できる。またプライマリ信号が時間に応じて変化しない場合（たとえばレーダー信号、放送信号、テレビ信号などが想定される）など、１回行ったキャリアセンス結果がＯＦＦ期間の間有効であると考えられ、よって、効率よく、外部装置の雑音とプライマリ信号とを識別できる。また、外部装置からの給電がＯＦＦとなった直後に行ったキャリアセンス結果と、外部装置からの給電がＯＮの期間のキャリアセンス結果を比較して利用可能周波数チャネルを決定することにより、次回給電がＯＮとなった際に当該周波数チャネルを無線通信に利用可能と判断することができ、広帯域な通信によりシステムのスループットを向上することができる。

（第７の実施形態）
図１８は、無線通信装置１１の、キャリアセンスに基づいた無線通信処理の一例を示すフローチャートであり、図４に示すフローチャートにステップＳ１６０とステップＳ１６１の処理を追加したフローチャートである。

制御部３２は、受電部３５からの情報を基に、外部装置からの給電がＯＮであるかＯＦＦであるかを判定する（ステップＳ４０）。

外部装置からの給電がＯＦＦであれば、制御部３２はタイマー３１からのタイミング情報を基に、キャリアセンスのタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ４１）。

ステップＳ４１において、キャリアセンスのタイミングでなければ、キャリアセンスのタイミングまで待つ。

一方ステップＳ４１において、キャリアセンスのタイミングであれば、キャリア検出部３３へ制御信号を出力し、キャリア検出部３３はキャリアセンスを行う周波数チャネルの設定を行う（ステップＳ４２）。

キャリア検出部３３は、周波数チャネルの設定が完了すると、当該周波数チャネルにおけるキャリアの測定を行い（ステップＳ４３）、測定されたキャリアのレベルと予め決められたしきい値との比較を行う（ステップＳ４４）。

測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値以上の場合には、キャリア検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

一方、測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値より小さい場合には、キャリア非検出を判定し、結果をメモリ３６に記憶する（ステップＳ４５）。

制御部３２は、予め決められた周波数チャネルの中で未測定の周波数チャネルがあるか否かを判定し（ステップＳ４６）、未測定の周波数チャネルがある場合にはステップＳ４２以降の処理を繰り返す。

ステップＳ４６において、予め決められた全ての周波数チャネルのキャリア測定が完了したと判定された場合には、外部装置からの給電がＯＮに変化したか否かを判定し（ステップＳ４７）、外部装置からの給電がＯＦＦの場合には、ステップＳ４１以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ４７において、外部装置からの給電がＯＮに変化した場合には、ステップＳ４８以降の処理に進む。

ステップＳ４０において外部装置からの給電がＯＮの場合、或いは、ステップＳ４７において外部装置からの給電がＯＮに変化した場合には、外部装置より通信開始要求が入力される（ステップＳ４８）。

制御部３２は、キャリア検出部３３へ制御信号を出力し、キャリア検出部３３はキャリアセンスを行う周波数チャネルの設定を行う（ステップＳ４９）。

キャリア検出部３３は、周波数チャネルの設定が完了すると、当該周波数チャネルにおけるキャリアの測定を行い（ステップＳ５０）、測定されたキャリアのレベルと予め決められたしきい値との比較を行う（ステップＳ５１）。

測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値より小さい場合には、キャリア非検出を判定し（ステップＳ５２）、当該周波数チャネルが無線通信に利用可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５４）。

一方、ステップＳ５２において、測定されたキャリアのレベルが予め決められたしきい値以上の場合には、メモリ３６に記憶された給電ＯＦＦ時の当該周波数チャネルにおけるキャリアセンス結果を参照し（ステップＳ５３）、給電ＯＦＦ時に当該周波数チャネルにおいてキャリアが検出されていなければ、ステップＳ５０におけるキャリア測定のレベルから、メモリ３６に記載されたキャリア測定のレベル（前回のステップＳ５０で測定されたレベル。後述するステップＳ１６１参照）を差し引いた差分が、予め決められたしきい値（第２のしきい値）より大きいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。上記キャリア測定のレベルは、たとえばプライマリシステムが当該周波数チャネルを使用していないときは外部装置の雑音レベルに相当し、プライマリシステムが当該周波数チャネルを使用しているときはプライマリシステムのキャリアレベル＋外部装置の雑音レベルに相当する。

上記差分が予め決められたしきい値以下である場合には、当該周波数チャネルが無線通信に利用可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５４）。

ステップＳ５４の後、利用可能周波数チャネルにおけるキャリア測定レベルをメモリに記憶する（ステップＳ１６１）。ただし給電ＯＮ直後（たとえばステップＳ４０の「ＯＮ」の後、ステップＳ４８の前）に、あらかじめステップＳ４４で利用可能と判定された周波数チャネルについてキャリアセンスを行ってキャリア測定レベル（第３のキャリアレベル）をメモリに記憶しておくものとする。キャリア検出部３３は、第３のキャリアレベルを測定する第３の測定手段を備える。ここで給電ＯＦＦ時にキャリア検出されなかった当該周波数チャネルは、給電ＯＮ直後ではプライマリシステムにより使用されていない（キャリア測定のレベルが外部装置の雑音レベルである）ことを想定する。

一方、差分が予め決められたしきい値よりも大きい場合には、当該周波数チャネルを無線通信に利用不可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５５）。すなわち、プライマリシステムが当該周波数チャネルの使用を開始したと判断する。

ステップＳ５３において、給電ＯＦＦ時に当該周波数チャネルにおいてキャリアが検出されていれば、当該周波数チャネルが無線通信に利用不可能な周波数チャネルであると判定する（ステップＳ５５）。

１つの周波数チャネルにおけるキャリア測定を終了すると、予め決められた周波数チャネルの中で未測定の周波数チャネルがあるか否かを判定し（ステップＳ５６）、未測定の周波数チャネルがある場合にはステップＳ４９以降の処理を繰り返す。

ステップＳ５６において、予め決められた全ての周波数チャネルのキャリア測定が完了したと判定されたら、ステップＳ５４で利用可能と判断された周波数チャネルにおいて、無線通信を行う（ステップＳ５７）。

外部装置より通信終了要求が入力されたか否かを判定し（ステップＳ５８）、通信終了要求が入力されれば本処理を終了する。

一方、外部装置より通信終了要求が入力されなければ、ステップＳ４９以降の処理を繰り返す。

このように、一度無線通信可能と判断した周波数帯域であっても、当該周波数帯域におけるキャリアセンスレベルの変化を観測することによって、プライマリ信号の検出を行うことができるので、プライマリシステムに干渉を与えずにコグニティブ通信を行うことができる。

（第８の実施形態）
図１９は本発明の一実施形態である無線通信装置１１の概略構成の一例を示すブロック図であり、図３に示すブロック図の制御部３２に入力端子２を追加したものである。

図１９に示すブロック図においては、制御部３２に接続される入力端子２から、外部装置の給電情報が入力される。外部装置の給電情報とは、無線通信装置１１が接続される外部装置の電源がＯＮとなっているかＯＦＦとなっているかに関する情報であり、外部装置が動作中か否かを表す動作情報に相当する。制御部３２は、入力端子２を介して動作情報を受信する動作情報受信部を含む。

上記第１から第７の実施形態においては、無線通信装置１１に入力される外部からの給電のＯＮ／ＯＦＦに基づいてキャリアセンスを行ったが、本実施形態のように、無線通信装置１１に入力される外部からの給電のＯＮ／ＯＦＦの代わりに、入力端子２から入力される外部装置の給電情報に基づいてキャリアセンスを行ってもよい。

なお、以上に説明した各実施形態における無線通信装置は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、無線通信装置における、タイマー、制御部、キャリア検出部、無線通信部、システムクロックは、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、無線通信装置は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また、メモリは、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施形態である無線通信装置１１が属する無線通信システムＡの概略構成の一例を示すブロック図。 無線システムＢに割り当てられた周波数帯域１０内の複数の周波数チャネルと、無線システムＣに割り当てられた周波数帯域１１内の複数の周波数チャネルとを示した図。 本発明の一実施形態である無線通信装置１１の概略構成の一例を示すブロック図。 無線通信装置１１が行うキャリアセンスに基づいた無線通信処理の一例を示すフローチャート。 無線通信装置１１が外部装置からの給電がＯＦＦの期間に測定した、各時刻における複数の周波数チャネルのキャリアセンス結果の一例。 無線通信装置１１が行う、キャリアセンスに基づいた無線通信処理の一例を示す第二のフローチャート。 無線通信装置１１が行うキャリアセンスのタイミングチャートを表した図。 無線通信装置１１が外部装置からの給電がＯＦＦおよびＯＮの期間に測定したキャリアセンス結果の一例を示した図。 無線通信装置１１が外部装置からの給電がＯＦＦの期間に測定したキャリアセンス結果の一例を示した第二の図。 外部装置からの給電がＯＦＦの期間に行うキャリアセンス処理の一例を示すフローチャート。 外部装置からの給電がＯＦＦの期間に行うキャリアセンス処理の一例を示す第二のフローチャート。 図３に示すブロック図にシステムクロック１００を追加した図。 外部装置からの給電がＯＦＦの期間に行うキャリアセンス処理の一例を示す第三のフローチャート。 図１２に示すブロック図の制御部３２とメモリ３６の接続線を双方向に接続した図。 外部装置からの給電がＯＦＦの期間に行うキャリアセンス処理の一例を示す第四のフローチャート。 給電ＯＦＦ期間の平均を測定する処理の一例を示すフローチャート。 図１４に示す無線通信装置１１の制御部３２が利用可能周波数帯域を決定する処理の一例を示すフローチャート。 図４に示すフローチャートにステップＳ１６０とステップＳ１６１の処理を追加したフローチャート。 図３に示すブロック図の制御部３２に入力端子２を追加した図。

符号の説明

１：入力端子（接続手段）
２：入力端子
１１：無線通信装置
３１：タイマー
３２：制御部（動作検出手段、データ取得手段、キャリア判定手段、非動作期間計算手段）
３３：キャリア検出部（キャリアセンス手段、第１〜第３の測定手段、キャリアセンス情報生成手段）
３４：無線通信部（データ送信手段）
３５：受電部
３６：メモリ（記憶手段、履歴記憶手段）
３７：内部電源
１００：システムクロック

Claims (13)

1. アンテナを用いて無線通信を行う無線通信装置であって、
   前記アンテナを介してあらかじめ定められた１つ以上の周波数チャネルについてキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、
   外部の情報処理装置へ接続する接続手段と、
   前記外部の情報処理装置が動作中か否かを検出する動作検出手段と、
   前記外部の情報処理装置が非動作中のとき、前記キャリアセンス手段を用いて各前記周波数チャネルの第１のキャリアレベルを１回以上測定する第１の測定手段と、
   各前記周波数チャネルに対する前記第１のキャリアレベルの測定毎に、各前記周波数チャネルが利用可能か否かまたは各前記周波数チャネルの測定された第１のキャリアレベルを示す、キャリアセンス情報を生成するキャリアセンス情報生成手段と、
   各前記周波数チャネルの前記キャリアセンス情報を記憶する記憶手段と、
   前記外部の情報処理装置が動作中のとき前記外部の情報処理装置から送信データを取得するデータ取得手段と、
   前記送信データが取得されたとき前記キャリアセンス手段を用いて各前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルを測定する第２の測定手段と、
   各前記周波数チャネルが利用可能か否かを判定するキャリア判定手段と、
   前記キャリア判定手段により利用可能と判定された前記周波数チャネルを用いて、前記送信データを前記アンテナを介して送信するデータ送信手段と、を備え、
   前記キャリア判定手段は、
   前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルがあらかじめ与えられたしきい値未満のとき、前記周波数チャネルは利用可能であると判定し、
   前記周波数チャネルの前記第２のキャリアレベルが前記あらかじめ与えられたしきい値以上のとき、前記周波数チャネルに対応するキャリアセンス情報を用いて、利用可能か否かの判定を下す
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記キャリア判定手段は、前記あらかじめ与えられたしきい値以上のキャリアレベルが検出された周波数チャネルについて得られたキャリアセンス情報のうち最新のキャリアセンス情報が前記利用可能または前記しきい値未満を示すときは、前記あらかじめ与えられたしきい値以上のキャリアレベルが検出された周波数チャネルは利用可能であることを決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記第１の測定手段は、一定時間間隔で測定を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記第１の測定手段は、前記外部の情報処理装置が非動作状態になった時刻からの経過時間に応じて、前記一定時間間隔の値を変える
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. システムクロックをさらに備え、
   前記第１の測定手段は、時間帯に応じて前記一定時間間隔の値を変化させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
6. 前記外部の情報処理装置が前記非動作状態になった時刻から前記動作状態になった時刻までの非動作期間を計算する非動作期間計算手段と、
   前記非動作期間の履歴を記憶する履歴記憶手段と、を備え、
   前記第１の測定手段は、前記非動作期間の履歴に基づいて、前記外部の情報処理装置が前記非動作状態になってから前記動作状態になるまでの予測時間を計算し、前記非動作状態になってから経過した経過時間が、前記予測時間からオフセット時間を減算した値以上になったら前記一定時間間隔の値を短くする
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
7. 前記履歴記憶手段は、前記非動作期間の履歴として、前記非動作期間の平均を記憶し、
   前記第１の測定手段は、前記非動作期間の平均を前記予測時間として用いる
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
8. 前記外部の情報処理装置が動作中のとき前記外部の情報処理装置から電力の供給を受ける受電部と、
   前記外部の情報処理装置が非動作中のとき電力を供給する内部電源と、をさらに備え、
   前記第１の測定手段は、前記外部の情報処理装置が非動作状態に移行した直後に測定を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
9. 前記外部の情報処理装置が前記非動作状態から前記動作状態に移行した際、最新のキャリアセンス情報が利用可能または前記しきい値未満を示す周波数チャネルについて第３のキャリアレベルを測定する第３の測定手段をさらに備え、
   前記キャリア判定手段は、前記あらかじめ与えられたしきい値以上のキャリアレベルが検出された周波数チャネルについて、
   前記最新のキャリアセンス情報が前記利用可能または前記しきい値未満を示しかつ前記第２のキャリアレベルと前記第３のキャリアレベルとの差が第２のしきい値以下のときは、利用可能であることを決定し、
   前記最新のキャリアセンス情報が前記利用可能または前記しきい値未満を示しかつ前記第２のキャリアレベルと前記第３のキャリアレベルとの差が第２のしきい値を超えるとき、または前記最新のキャリアセンス情報が利用不能を示すときは、利用不能であることを決定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
10. 前記外部の情報処理装置から電力の供給を受ける受電部をさらに備え、
    前記動作検出手段は、前記受電部が前記電力の供給を受けているときは前記外部の情報処理装置が動作中であり、前記電力の供給を受けていないとき前記外部の情報処理装置が非動作中であることを決定する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
11. 前記外部の情報処理装置が前記動作中か否かを表す動作情報を受信する動作情報受信部をさらに備え、
    前記動作検出手段は、受信された動作情報に基づいて前記外部の情報処理装置が動作中か否かを決定する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
12. 外部の情報処理装置へ接続される無線通信装置において実行する無線通信方法であって、
    前記外部の情報処理装置が動作中か否かを検出する動作検出ステップと、
    前記外部の情報処理装置が非動作中のとき各前記周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより、各前記周波数チャネルの第１のキャリアレベルを１回以上測定する第１の測定ステップと、
    各前記周波数チャネルに対する前記第１のキャリアレベルの測定毎に、各前記周波数チャネルが利用可能か否かまたは各前記周波数チャネルの測定された第１のキャリアレベルを示す、キャリアセンス情報を生成するキャリアセンス情報生成ステップと、
    各前記周波数チャネルの前記キャリアセンス情報を記憶装置に記憶する記憶ステップと、
    前記外部の情報処理装置が動作中のとき前記外部の情報処理装置から送信データを取得するデータ取得ステップと、
    前記送信データが取得されたとき、あらかじめ定められた１つ以上の周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより各前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルを測定する第２の測定ステップと、
    各前記周波数チャネルが利用可能か否かを判定するキャリア判定ステップと、
    前記キャリア判定ステップにより利用可能と判定された前記周波数チャネルを用いて、前記送信データを送信するデータ送信ステップと、
    を備え、
    前記キャリア判定ステップは、
    前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルがあらかじめ与えられたしきい値未満のとき、前記周波数チャネルは利用可能であると判定し、
    前記周波数チャネルの前記第２のキャリアレベルが前記あらかじめ与えられたしきい値以上のとき、前記周波数チャネルに対応するキャリアセンス情報を用いて、利用可能か否かの判定を下す
    ことを特徴とする無線通信方法。
13. 外部の情報処理装置へ接続されるコンピュータにおいて実行する通信プログラムであって、
    前記外部の情報処理装置が動作中か否かを検出する動作検出ステップと、
    前記外部の情報処理装置が非動作中のとき各前記周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより、各前記周波数チャネルの第１のキャリアレベルを１回以上測定する第１の測定ステップと、
    各前記周波数チャネルに対する前記第１のキャリアレベルの測定毎に、各前記周波数チャネルが利用可能か否かまたは各前記周波数チャネルの測定された第１のキャリアレベルを示す、キャリアセンス情報を生成するキャリアセンス情報生成ステップと、
    各前記周波数チャネルの前記キャリアセンス情報を記憶装置に記憶する記憶ステップと、
    前記外部の情報処理装置が動作中のとき前記外部の情報処理装置から送信データを取得するデータ取得ステップと、
    前記送信データが取得されたとき、あらかじめ定められた１つ以上の周波数チャネルについてキャリアセンスを行うことにより各前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルを測定する第２の測定ステップと、
    各前記周波数チャネルが利用可能か否かを判定するキャリア判定ステップと、
    前記キャリア判定ステップにより利用可能と判定された前記周波数チャネルを用いて、前記送信データを送信するデータ送信ステップと、
    を備え、
    前記キャリア判定ステップは、
    前記周波数チャネルの第２のキャリアレベルがあらかじめ与えられたしきい値未満のとき、前記周波数チャネルは利用可能であると判定し、
    前記周波数チャネルの前記第２のキャリアレベルが前記あらかじめ与えられたしきい値以上のとき、前記周波数チャネルに対応するキャリアセンス情報を用いて、利用可能か否かの判定を下す
    ことを特徴とする通信プログラム。

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