JP2010521868A - 一つ以上のネットワークが共存できる環境で、特定チャネルの使用可否を決定する方法、プリアンブル信号を受信する方法、及び異種ネットワークが共存して通信を行う方法 - Google Patents

Abstract

本文書は、ネットワーク通信に関するもので、特に、複数のネットワークが共存可能な環境で特定チャネルの使用可否を決定する方法、プリアンブル信号を受信する方法、及び異種ネットワークが共存して通信を行う方法を開示する。また、この時、狭帯域信号で構成される信号を異種ネットワーク検出用信号として使用し、異種ネットワークの信号を検出できる範囲を増大せる方法を開示する。なお、本文書は、一つ以上の通信ネットワーク、特に異種ネットワークが共存して通信を行う方法を開示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ネットワークに関するもので、より具体的には、一つ以上のネットワークが共存できる環境で、特定チャネルの使用可否を決定する方法、プリアンブル信号を受信する方法、及び異種ネットワークが共存して通信を行う方法に関する。

近年、家庭または小規模の職場のような限定された空間で比較的少ない数のデジタル機器同士間に無線ネットワークを形成し、それらの機器の間にオーディオまたはビデオデータをやり取りできるブルートゥース（ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、無線パーソナルエリア網（ＷＰＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術が開発されてきている。ＷＰＡＮは、比較的近い距離で比較的少ない数のデジタル機器の間に情報を交換するのに用いられることができ、それらデジタル機器の間において低電力及び低コストの通信を可能にする。

無線技術を通じて通信を行うと、上記のデバイスを互いに接続するためのケーブルのような線を省くことが可能となる。また、デバイス間の無線ネットワーク通信を通じて、デバイスとデバイスとの間に直接的なデータ情報の交換も可能になる。かかるネットワークを介して通信が行えるデバイスには、コンピュータ、ＰＤＡ、ノートブック、デジタルＴＶ、カムコーダ、デジタルカメラ、プリンタ、マイク、スピーカー、ヘッドセット、バーコード読み取り機、ディスプレイ、携帯電話などを含め、いずれのデジタル機器も利用可能である。

したがって、本発明は、従来技術の制約及び不都合による一つ以上の問題を大幅に軽減する、一つ以上のネットワークが共存する環境で、特定チャネルの使用可否を決定する方法、プリアンブル信号を受信する方法、及び異種ネットワークが共存して通信を行う方法を対象とする。

上記の点に鑑みて、本発明は、一つ以上のネットワークが共存できる場合、異種ネットワーク間の無線リソース衝突を防止する、または、異種ネットワークが円滑に共存できるようにする方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、一つ以上のネットワークが共存できる環境で、特定チャネルの使用可否を決定する方法を提供する。この方法は、前記特定チャネル上の少なくとも一つの信号を受信する段階と、該受信信号及び前記一つ以上のネットワークのそれぞれに相応するプリアンブル情報を用いて前記特定チャネルの使用可否を決定する段階と、を含む。

前記決定段階で、前記受信信号と前記プリアンブル情報とを相関して生成された少なくとも一つの相関値を用いて前記特定チャネルの使用可否を決定することができる。

この時、前記少なくとも一つの相関値が既に設定された臨界値を超えると、前記特定チャネルを使用できないと決定し、前記少なくとも一つの相関値が既に設定された臨界値を超えないと、前記特定チャネルは使用できると決定することができる。

前記一つ以上のネットワークでは、複数の方向に、プリアンブル情報に相応する信号を周期的に伝送することができる。

前記プリアンブル情報は、前記一つ以上のネットワークの元のプリアンブル信号が受信側のチャネル帯域幅に相応するようにフィルタリングされることができる。

前記決定段階で、前記受信信号のダウンサンプリングされた信号を使用することができる。

前記プリアンブル情報は、複数のチャネルから受信した信号を全て考慮して生成されたパターンで構成されることができる。

一方、少なくとも二つの前記相関値の間において測定された周期をさらに考慮して前記特定チャネルの使用可否を決定することもできる。

前記受信信号は、狭帯域（ｎａｒｒｏｗ ｂａｎｄ）信号で構成されるプリアンブル信号でありうる。

また、前記受信信号は、同一のデータが反復されるパターンを有し、狭帯域（ｎａｒｒｏｗ ｂａｎｄ）信号で構成されることができる。

この時、前記受信信号は、狭帯域フィルタ及び広帯域フィルタのうち一つ以上を用いてフィルタリングされることができる。

本発明の他の実施様態として、一つ以上のネットワークが共存できる環境で、検出目的信号を受信する方法を提供する。この方法は、前記一つ以上のネットワークのうち、特定チャネルを用いて通信を行っているネットワークから、同一のデータが反復されるパターンで構成される前記検出目的信号を受信する段階と、前記検出目的信号を、格納されている一つ以上のプリアンブル情報と相関し、前記特定チャネルを用いて通信を行っているネットワークを識別する段階と、を含む。

本発明のさらに他の実施様態として、一つ以上のネットワークが共存できる環境で通信を行う方法を提供する。この方法は、第１ネットワークを開始するために特定チャネルを検索する段階と、前記第１ネットワーク及び第２ネットワークを含む一つ以上の異種ネットワークで共有する前記特定チャネル上の少なくとも一つの共通コードを、前記第２ネットワークから受信する段階と、を含み、前記少なくとも一つの共通コードは、該少なくとも一つの共通コードを送信する第２ネットワークから提供されるサービスレベル情報を含むことを特徴とする。

前記少なくとも一つの共通コードは、前記第２ネットワークにより送信されるビーコンに繰り返して含まれることができる。

前記サービスレベル情報は、ストリーミングサービス及びファイル伝送サービスを含むサービス種類及びサービスの干渉に対する敏感度のうち一つ以上により決定されることができる。

この方法は、前記第２ネットワークが前記第１ネットワークと同種である場合、前記少なくとも一つの共通コードを用いてサービスレベルが適正か否かを確認する段階と、該サービスレベルが適正でないと、前記サービスレベルが変更可能か否かを確認する段階と、前記サービスレベルが変更可能であると、前記第２ネットワークとネゴシエーションを始まる段階と、前記サービスレベルが変更可能でないと、他の特定チャネル周波数を検索する段階のうち少なくとも一つをさらに含むことができる。

この方法は、前記第２ネットワークが前記第１ネットワークと異種である場合、前記共通コードを用いて、サービスレベルが適正か否かを確認する段階と、該サービスレベルが適正でないと、他の特定チャネル周波数を検索する段階のうち少なくとも一つをさらに含むことができる。

この方法は、前記第２ネットワークが前記第１ネットワークと異種である場合、前記共通コードを用いて、サービスレベルが適正か否かを確認する段階と、サービスレベルが適正であると、前記特定チャネル周波数を用いて第１ネットワークを開始する段階と、前記第２ネットワークから、干渉があるということを表す共通コードを受信する段階と、他の特定チャネル周波数を検索する段階のうち少なくとも一つを含むことができる。

また、この方法は、前記第２ネットワークが第１ネットワークと異種である場合、前記共通コードを用いてサービスレベルを確認し、第１ネットワークを開始する段階と、前記第２ネットワークから、干渉があるということを表す共通コードを受信する段階と、伝送電力を減らす方法及び伝送データレートを減らす方法のうち一つ以上を行う段階と、をさらに含むことができる。

前記特定チャネルは、狭帯域からなる一つ以上の副チャネルを含み、前記一つ以上の副チャネルは、提供されるサービスにしたがって前記一つ以上の異種ネットワークのそれぞれに指定され、各異種ネットワークがビーコンを送信するために用いられることができる。

本文書に開示される実施例によれば、あるチャネルを使用しようとする時、そのチャネルを使用するシステムが存在するか否かを確認することができる。

本文書に開示される実施例によれば、同一の電力を使用しても、信号を検出できる範囲を広げる効果がある。したがって、他のネットワークを検出する確率を高め、同一周波数帯域を複数のネットワークが同時に使用することから生じうる通信障害を防止することができる。

本文書に開示される実施例によれば、複数の異種ネットワークがより効果的に共存することができる。

本文書に開示される実施例によれば、共通コードを用いて、異種ネットワークの存在有無及び領域などを検出することができる。さらに、共通コードにサービスレベルに対する情報を含むことによって、より効果的な同種ネットワークへの進入や異種ネットワーク共存を可能にすることができる。なお、共通コードを反復使用することによって、各異種ネットワーク別に異なる領域範囲を持つことに起因する不平等、不利などを解決することができる。

また、本文書に開示される実施例によれば、一つのチャネル内に狭帯域からなる複数の副帯域が含まれるため、１チャネル上に複数の異種ネットワークが共存する場合であっても、干渉による影響を減らし、且つ、信号間の衝突を防ぐことができる。

一つ以上の異種ネットワークが共存可能できる場合を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって異種ネットワーク検出方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態によって異種ネットワーク検出方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態による例示的な検出装置を説明するためのブロック図である。 本発明の一実施形態によって異種ネットワーク検出をより效果的に行える方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって異種ネットワーク検出方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって異種ネットワークを検出する方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって特定チャネル帯域幅内に含まれる複数のチャネルを検出する方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態によってプリアンブル送信周期を用いて異種ネットワークを検出する方法を説明するための図である。 信号強度が減少する場合の例を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって検出可能範囲を拡張できる方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態によって検出目的信号が狭帯域信号で構成される方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態による効果を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって狭帯域信号で構成された検出目的信号を使用する効果を示す図である。 本発明の一実施形態による検出側構成を説明するためのブロック図である。 本発明の他の実施形態による検出側構成を説明するためのブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態による検出側構成を説明するためのブロック図である。 本発明の実施形態により検出目的信号を検出できる範囲が増加する場合を説明するための図である。 本発明の一実施例によって一つ以上の異種ネットワークが共存できる環境で異種ネットワークを検出する方法の一例を説明するための図である。 一つ以上の異種ネットワークのビーコン領域が異なる場合を説明するための図である。 本発明の一実施例によって一つ以上の異種ネットワークのビーコン領域が互いに異なる場合、共存可能な異種ネットワークを認識する方法の一例を説明するための図である。 一つ以上の異種ネットワークが共存する場合を説明するための図である。 本発明の一実施例によって、一つ以上の異種ネットワークが共存する場合、異種ネットワークから干渉を受けることを知らせる方法の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例によって、一つのチャネル上で通信する一つ以上の異種ネットワークが共存する場合、各ネットワークのビーコンを送信する方法の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例を説明するためのフローチャートである。 本発明のサービスレベルが高いデバイスと関連する実施例を説明するためのフローチャートである。 本発明のサービスレベルが低いデバイスと関連する実施例を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の実施例を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。例えば、以下の説明ではコーディネーター（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）、デバイス（ｄｅｖｉｃｅ）、プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）、共通コード（ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｄｅｓ）などを中心に説明するが、これら用語に限定される必要はなく、上のデバイスは、装置、機器などを含むいずれの用語と呼ばれる場合にも同一の意味を表すことができる。そして、プリアンブルも、各ネットワークを区別できるような情報を表すいずれの用語と呼ばれる場合にも同一の意味を表すことができる。また、共通コードは、一つ以上の異種ネットワーク間に共有できる信号を意味すれば、いずれの用語と呼ばれる場合にも同一の意味を表すことができる。

図１は、一つ以上の異種ネットワークが共存可能な場合を説明するための図である。

異種ネットワークは、伝送速度等の基本的な通信仕様だけでなく、チャネルコーディング方法、変調方法などがそれぞれ異なる場合が多い。このような場合、異種ネットワークから送信される信号として扱われ、該異種ネットワークから送信される信号により通信が妨害されることがある。したがって、共存する異種ネットワーク信号がお互い妨害を受けるのを防ぐためには、このような状況をあらかじめ考慮して通信を開始すべきである。

同一の空間上に一つ以上の異種ネットワークが共存する場合がありうる。同一の空間において全ての異種ネットワークで通信がなされている場合であっても、各ネットワークで互いに異なる周波数チャネルを使用するとすれば、各ネットワーク信号が他のネットワーク通信を妨害することなく円滑な共存が可能となる。

したがって、簡単な方法としては、ネットワークを開始する前にチャネル検索を行い、チャネルに既に通信中のネットワークがあるか否かを確認し、確認の結果、通信中の異種ネットワークが検出される場合には、他のチャネルを使用する方法を用いることができる。ネットワークを開始する前には、使用したいチャネルに現在形成されているネットワークがあるか否かを確認した上で、ネットワークを開始することが好ましい。すなわち、使用したいチャネルに既に形成されている異種ネットワークがある場合は、他の空いているチャネルを用いて通信を行うことができる。

このためには、まず、異種ネットワークが特定通信領域を占有しているか否かをわかる必要がある。すなわち、通信中の異種ネットワークがある場合は、その異種ネットワークから送信される信号を通じて異種ネットワークを検出できなければならない。ここで、特定通信領域は、任意に定義できるが、以下の本文書では、一つのチャネルを用いてネットワークのビーコンを放送する時やネットワークから特定信号を送信する時に、該ビーコンまたは特定信号が正しく受信される領域、すなわち、ビーコン領域と定義することができる。

ネットワークで特定通信領域を占有して通信を行っている場合であっても、他のネットワークを開始しようとするデバイスでネットワークのビーコンやネットワークから送信される特定信号を通じてそのネットワークの通信領域を認識できない場合は、二つ以上の異種ネットワークが無防備状態で共存する現象を防止できず、通信に障害が生じうる。

図２は、本発明の一実施形態によって異種ネットワーク検出方法を説明するためのフローチャートである。

デバイスは、特定チャネルを通じて通信を行えるか否かを確認するために、まず、特定チャネルから伝送される信号があるか否か確認する。デバイスに受信される信号がない場合は、特定チャネルを使用するネットワークが存在しないということを意味するので、この場合は、当該特定チャネルを通じて通信を行うことができる。

デバイスに受信される信号がある場合は、受信された信号が、特定チャネルを使用するネットワークから伝送された信号なのか、雑音なのか確認する。デバイスに受信された信号を確認した結果、受信された信号が雑音である場合は、特定チャネルを使用するネットワークが存在しないということを意味するので、この場合も、当該特定チャネルを通じて通信を行うことができる。

デバイスに受信された信号を確認した結果、受信された信号が特定システムから伝送する信号に相応する場合は、特定チャネルを使用するネットワークが存在することを意味するので、この場合は、当該特定チャネルを用いず、他のチャネル領域を用いて通信することが好ましい。

図２を参照して、複数のネットワークが共存できる環境で、異種ネットワーク検出方法、例えば、特定チャネルの使用可否を決定する方法について具体的に説明する。

まず、段階Ｓ１０で、通信領域に進入して特定チャネルを通じて通信を行おうとするデバイスは、特定チャネルから伝送される信号を受信する。

そして、段階Ｓ１１で、受信したチャネル信号と、該信号を受信したデバイスが知っている少なくとも一つのプリアンブル情報とを用いて、少なくとも一つの相関値を計算する。段階Ｓ１１は、デバイスが、受信した信号が特定チャネルを使用するネットワークから伝送された信号なのか、雑音なのかを確認するために行える方法の一例である。したがって、プリアンブル情報の他にも、ネットワークを区別できる情報はいずれも利用可能である。これらの情報は、異種ネットワーク検出において、“検出目的信号”と称することができる。そして、相関値を計算することに限定されず、ある信号と他の信号とがある程度一致するかを確認できる方法であればいずれも利用可能である。

また、相関値を計算するためのプリアンブル情報は、共存可能な複数のネットワークのそれぞれに相応する。言い換えると、各ネットワークは、各ネットワークを区別できる情報の一つとしてプリアンブル情報を有する。ネットワークが互いに異なると、ネットワークから伝送するプリアンブルのパターンを異ならせ、プリアンブルを通じてネットワークを区別可能にする。

そして、特定チャネルの使用可否を決定しようとするデバイスは、各ネットワークに関するプリアンブル情報をあらかじめ知っていることが好ましい。デバイスは、デバイス中に設けられているメモリに、共存可能なネットワークのそれぞれのプリアンブル情報を格納しておき、該情報を特定チャネルの使用可否を決定する時に用いれば良い。また、必要時に、特定スケジューリング個体などから、共存可能なネットワークのそれぞれのプリアンブル情報を受信し、該情報を特定チャネルの使用可否を決定する時に用いることもできる。

最後に、段階Ｓ１２で、計算された少なくとも一つの相関値を用いて当該特定チャネルの使用可否を決定する。デバイスが知っている各ネットワークに関するプリアンブル情報と特定チャネルから受信した信号とを相関し、プリアンブル情報と特定チャネルから受信した信号とが一致する場合に相関値を検出することができる。デバイスの知っているネットワークに関するプリアンブル情報が複数である場合は、複数のプリアンブル情報のそれぞれと特定チャネルから受信した信号とを順次にまたは同時に相関して相関値を検出する。

複数のプリアンブル情報のそれぞれと特定チャネルから受信した信号とを相関し、その結果が理想的な場合は、プリアンブル情報と受信した信号とが一致する場合にのみ相関値が検出されるはずである。したがって、相関値が検出される場合には、検出された相関値を生成したプリアンブルに相応するネットワークが存在すると見なし、当該特定チャネルを使用できないものと決定することができる。

しかし、複数のプリアンブル情報のそれぞれと特定チャネルから受信した信号とを相関し、その結果が理想的でない場合は、プリアンブル情報と受信された信号とが一致しないにもかかわらずに一部信号が検出されることができる。複数のプリアンブル情報のそれぞれと特定チャネルから受信した信号とを相関し、その結果が複数個検出される場合、それらを各相関に対する相関値と見なす。

一つまたは複数の相関値が生成される場合、デバイスは、生成された相関値を用いて当該特定チャネルの使用可否を決定することができる。例えば、生成された相関値が、既に設定された臨界値を超える場合は、この相関値を生成するために用いられたプリアンブルに相応するネットワークが存在すると判断し、当該特定チャネルを使用できないものと決定することができる。逆に、生成された相関値が既に設定された臨界値より小さい場合は、受信された信号は雑音であると判断し、特定チャネルを使用できないものと決定することができる。

また、例えば、複数の相関値が生成された場合、生成された相関値のうち最大値に該当する相関値を生成するために使われたプリアンブルに相応するネットワークが存在すると判断し、当該特定チャネルを使用できないものと決定することができる。この場合にも、生成された相関値のうち最大値に該当する相関値が、既に設定された臨界値を超える場合にのみ、最大値に該当する相関値を生成するために使われたプリアンブルに相応するネットワークが存在すると判断し、当該特定チャネルを使用できないものと決定することができる。逆に、生成された相関値がいずれも既に設定された臨界値よりも小さい場合は、受信された信号が雑音であると判断し、特定チャネルを使用できるものと決定することができる。

また、例えば、複数のプリアンブル情報を用いて受信された信号を相関したところ、期待以上の、すなわち、既に設定された臨界値以上の相関値が検出されるプリアンブルがある場合は、検出されたプリアンブルに相応するネットワークが存在すると判断し、当該特定チャネルを使用できないものと決定することができる。これとは逆に、生成された相関値が検出されない、または、相関値がいずれも設定された臨界値よりも小さい場合は、受信された信号が雑音であると判断し、特定チャネルを使用できるものと決定することができる。

このようにチャネル使用可否を決定した後、本実施形態を終了する。

図３は、本実施形態による異種ネットワーク検出方法を示す図である。

図３を参照して、図２の段階Ｓ１０、Ｓ１１及びＳ１２に相応する手順を、より具体的に説明する。

まず、図３の（ａ）は、特定チャネルを用いて通信しようとするデバイスが受信する信号を示す。デバイスが受信する信号はプリアンブルを含む。プリアンブル信号と共に他のデータも受信することができるが、デバイスが、特定チャネルの使用可否を決定する側面ではプリアンブルのみを受信しても良いことは当然である。

図３の（ｂ）は、特定チャネルを用いて通信しようとするデバイスが受信したまたはデバイス中に設けられたメモリに格納されている、ネットワークのプリアンブル情報を示す。図３の（ｂ）に示すように、例えば、３個のネットワーク、すなわち、ネットワークＡ、ネットワークＢ及びネットワークＣが共存でき、デバイスは、ネットワークＡ、ネットワークＢ及びネットワークＣのそれぞれのプリアンブル情報を知っている。デバイスは、信号を受信すると、知っている３個のプリアンブル情報と受信した信号とを相関する。

図３の（ｂ）に示すように、デバイスが特定チャネルから複数の信号を受信し、複数の信号を順次にネットワークＡ、ネットワークＢ及びネットワークＣのそれぞれのプリアンブル情報とそれぞれ相関する。最初に受信した二つの信号とネットワークＡのプリアンブル情報とを相関する。そして、続いて受信する二つの信号とネットワークＢのプリアンブル情報とを相関する。最後に、続いて受信する二つの信号とネットワークＣのプリアンブル情報とを相関する。

図３の（ｃ）は、デバイスが受信した信号とデバイスが知っているネットワークのプリアンブルとをそれぞれ相関した結果を示す。図３の（ｃ）から、デバイスが受信した信号とデバイスが知っているネットワークのプリアンブルのそれぞれとを相関した結果が、最後に受信した二つの信号とネットワークＣのプリアンブル情報とを相関した結果に対してのみ検出されることが確認できる。これにより、デバイスは、当該特定チャネルをネットワークＣで使用していることがわかる。したがって、この場合、デバイスは当該特定チャネルを使用できないと決定し、他のチャネルを検索して使用する、または、所定時間の経過後に、当該特定チャネルが使用できるものと確認される場合に、該特定チャネルを使用することができる。

図３の（ｃ）では、ネットワークＡ及びネットワークＢのプリアンブルを相関した結果は検出されないとしたが、これは理想的な場合である。実際には、受信された信号がネットワークＡ及びネットワークＢのプリアンブルに相応しなくても、一部の小さい信号が検出されることがある。この場合は、図１の段階Ｓ１２で説明した方法を用いて特定チャネルの使用可否を決定することができる。

図４は、本発明の一実施形態による検出装置を例示するブロック図である。

図４を参照すると、検出装置３０は、レート変換器（ｒａｔｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３２、フィルタ（ｆｉｌｔｅｒ）３３、相関器（ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ）３４及びメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）３５を含む。この検出装置３０は、特定チャネルの使用可否を確認しようとするデバイス中に設けられても良く、別の装置として構成されても良い。

デバイスまたは検出装置３０は、まず、受信された信号を用いて基底帯域信号または基底帯域サンプル３１を生成する。レート変換器３２は、生成された基底帯域サンプル３１を受信してサンプリングレートを変更する。互いにサンプリングレートが異なる信号を用いては相関できないため、レート変換器３２を用いて、受信された信号のサンプリングレートを受信側デバイスのサンプリングレートに相応するように変更する。

レート変換器３２は、信号の送信側で使用したサンプリングレートと信号の受信側デバイスで使用するサンプリングレートとが異なる場合に選択的に具備することができる。信号の送信側で使用したサンプリングレートと信号の受信側デバイスで使用するサンプリングレートとが同一である場合はレート変換器３２が備えなくても良い。または、受信側デバイスにより相関されうるように受信された信号を変更できる場合にも同様、レート変換器３２を備えなくて良い。

フィルタ３３は、サンプリングレート合わせされた信号を受信し、相関時に不要な周波数領域に対する信号は除去する。フィルタ３３を通じて不要な信号を制御することによってより正確な相関結果を得ることができる。

相関器３４は、フィルタリングされた信号を受信し、該フィルタリングされた信号と信号を受信したデバイスが知っているプリアンブル情報とを相関する。相関器３４により、受信された信号と信号を受信したデバイスが知っているプリアンブル情報とがどれくらい一致するかを確認することができる。理想的な場合、受信された信号と信号を受信したデバイスが知っているプリアンブル情報とが一致する場合にのみ相関値が検出されるはずである。しかし、理想的でない場合は、受信された信号と信号を受信したデバイスが知っているプリアンブル情報とが一致する場合にも、雑音と類似の信号が検出されることがある。

メモリ３５には、相関器３４で利用するネットワークを区別できるプリアンブル情報が格納されることができる。デバイスは、メモリに格納されたプリアンブル情報と受信された信号とが一致する否か確認する。複数のプリアンブル情報が格納されている場合は、格納されたプリアンブル情報を全て順次にまたは同時に相関することもでき、そのうち一部を選択して順次にまたは同時に相関することもできる。

相関器３４により相関値が検出される場合は、検出された相関値３６を生成したプリアンブルに相応するネットワークが存在すると判断し、当該特定チャネルを使用できないものと決定する。相関器が理想的でない場合、複数の格納されたプリアンブルに対して複数の相関値が検出されることができる。この場合は、検出された複数の相関値のうち最大値を生成したプリアンブルに相応するネットワークが存在すると判断し、当該特定チャネルを使用できないものと決定する。

検出された相関値３６が任意のプリアンブルに対して受信された信号が一致することを表す信号であるか、雑音であるかを区別するために、既に設定された臨界値を利用することができる。上述したように、検出された相関値が既に設定された臨界値を超える場合にのみ、任意のプリアンブルに対して受信された信号が一致することを表す信号と見なし、当該特定チャネルを使用できないものと決定することができる。すなわち、検出された相関値が既に設定された臨界値よりも小さい場合は雑音と見なし、当該特定チャネルを使用できるものと決定することができる。

図５は、本発明の一実施形態によって異種ネットワーク検出をより效果的に行える方法を説明するための図である。

図５を参照して、一部ネットワークが方向性の強い信号のみを送信する場合に適用できる実施形態について説明する。

図５の（ａ）及び（ｂ）は、ネットワークＢに含まれる２個のデバイス４０，４１が特定チャネルを用いて通信し、ネットワークＡに含まれるデバイス４２がこの特定チャネルを使用するために、この特定チャネルの使用可否を決定しようとする場合を示す。

ネットワークＡに含まれるデバイス４２は、上述したチャネル使用可否の決定方法を通じて当該特定チャネルを使用できる否か決定することができる。ただし、ネットワークＡに含まれるデバイスが、上述したチャネル使用可否の決定方法を用いるためには、ネットワークＢに含まれる２個のデバイス４０，４１のいずれか一方から信号を受信しなければならない。好ましくは、ネットワークＡに含まれるデバイスは、ネットワークＢに含まれる２個のデバイス４０，４１のうちいずれか一方からネットワークＢを表すプリアンブルを受信しなければならない。

しかし、図５の（ａ）に示すように、ネットワークＢに含まれる２個のデバイス４０，４１が伝送する信号が強い方向性を有する場合は、ネットワークＡに含まれるデバイス４２が、ネットワークＢを表すプリアンブルを受信できる確率は大幅に減少する。

したがって、本実施形態では、図５の（ｂ）に示すように、方向性の強い信号のみを伝送するネットワークＢに含まれるデバイスが、少なくとも一つの方向に周期的にプリアンブル情報に相応する信号を伝送するようにする。好ましくは、方向性の強い信号のみを伝送するネットワークＢに含まれるデバイスは、全方向にプリアンブル信号を伝送する。例えば、ネットワークＢに含まれる一つのデバイス４０が一回信号伝送する場合に３０°領域に含まれるデバイスがこの信号を受信できるとすれば、ネットワークＢに含まれるデバイス４０は、総１２回にわたって全方向にプリアンブル信号を伝送することができる。

このように方向性の強い信号のみを伝送するネットワークに含まれるデバイスは、周期的にプリアンブル信号を全方向にかけてカバーできるように伝送する。これにより、特定チャネルの使用可否を決定しようとするデバイスは、方向性の強い信号のみを伝送するネットワークに含まれるデバイスからもプリアンブルを受信することができる。したがって、このデバイスは、上の方法で受信されたプリアンブルとデバイスが知っているプリアンブル情報とを相関し、特定チャネルを使用できるか否かを決定することができる。

上述したように、送信側及び受信側のチャネル帯域またはチャネル帯域幅が互いに異なる場合には、送信側から伝送したプリアンブル信号と受信側で知っているプリアンブル情報とを相関するのか困難であり、正確な結果が得られない場合もある。

この場合、上述したように、受信側検出装置にレート変換器を備え、このレート変換器を用いて送信側信号のサンプリングレートを受信側サンプリングレートに合せることができる。また、受信側で受信した信号をサンプリングする時に自体的にサンプリング回数を調整してサンプリングを試みることもできる。または、受信側で受信した信号を受信側サンプリングレートにしたがってサンプリングし、それらサンプリングされた値に対して補間法を行うことによって追加的なサンプリングされた値を獲得することもできる。または、受信側で受信した信号を受信側サンプリングレートにしたがってサンプリングし、それらサンプリングされた値の中から一部を選択し、選択されるサンプリングされた値のみを用いることもできる。

図６は、本発明の一実施形態による異種ネットワーク検出方法を示す図である。

図６の（ａ）は、ネットワークＡのデバイスに対するチャネル帯域幅５０とネットワークＢのデバイスに対するチャネル帯域幅５１を示す。また、ネットワークＡのデバイスに対するチャネル帯域幅５０とネットワークＢのデバイスに対するチャネル帯域幅５１とが異なる場合、ネットワークＡのデバイスで上のチャネルから信号を受信する場合を示す。

より具体的に、プリアンブル信号の送信側ネットワークＢのデバイスで使用するチャネル周波数帯域幅５１が、受信側デバイス、すなわち、当該プリアンブル信号を受信して相関するネットワークＡのデバイスで使用するチャネル周波数帯域幅５０よりも大きい場合を示す。送信側デバイスのチャネル周波数帯域幅５１が、受信側デバイスで使用するチャネル周波数帯域幅５０よりも大きい場合は、検出しようとする受信側のチャネル周波数帯域幅５０が狭いから、送信側信号に対する周波数帯域を聞くことができない。

換言すると、デバイスに対する周波数帯域が相対的に広いということは、信号に対するサンプリングレートがより高いということを表すことができる。すなわち、送信側デバイスで生成されたプリアンブル信号がサンプリングされる周期が、受信側デバイスで信号を受信してサンプリングする周期よりも短いということを意味する。

このように受信側デバイスで使用するサンプリング周期がより大きい場合、サンプリングされた信号が、図６の（ｂ）の上段に示す波形の信号５２になると、この信号５２を受信した検出側デバイスでは、上記のレート変換器などを用いた追加的な処理無しでは上の波形をそのまま認識できない。例えば、図６の（ｂ）の中段に示すような検出側デバイスで使用するサンプリング周期５３に受信された信号５２をサンプリングすると、図６の（ｂ）の下段に示す波形の信号５４として検出されることができる。

したがって、本実施形態によって、デバイスは、共存できるネットワークのプリアンブルをそのままメモリなどに格納するよりは、一ネットワークの元のプリアンブル信号を受信側（または検出側）デバイスでサンプリングまたはフィルタリングしたパターンの信号を、当該ネットワークのプリアンブル情報として格納する。例えば、ネットワークの元のプリアンブル信号が、図６の（ｂ）の上段の波形を持つ信号５２である場合にも、信号５２の波形をそのままネットワークのプリアンブル情報として格納するのではなく、検出側デバイスでサンプリングまたはフィルタリングした後に生成された波形を持つ信号５４を、そのネットワークのプリアンブル情報として格納する。

このようにネットワークに対するプリアンブル情報を構成することによって、チャネル周波数帯域またはサンプリングレートが互いに異なるシステム間においても、チャネル使用可否を確認または決定するための相関過程をより簡単で效果的に行うことができる。

図７は、本発明の一実施形態による異種ネットワークを検出する方法を示す図である。

図７の（ａ）は、ネットワークＡのデバイスに対するチャネル帯域幅６１とネットワークＢのデバイスに対するチャネル帯域幅６０を示す。また、ネットワークＡのデバイスに対するチャネル帯域幅６１とネットワークＢのデバイスに対するチャネル帯域幅６０とが異なる場合、ネットワークＡのデバイスで当該チャネルから信号を受信する場合を示す。すなわち、ネットワークＡのデバイスが特定チャネルの使用可否を確認するためにこの信号を受信する場合、該信号はネットワークＢのプリアンブル信号でありうる。

同図では、受信側デバイスで使用するチャネル周波数帯域幅６１が送信側デバイスで使用するチャネル周波数帯域幅６０よりも大きい場合を示す。受信側デバイスのチャネル周波数帯域幅６１が送信側デバイスで使用するチャネル周波数帯域幅６０よりも大きい場合は、検出しようとする受信側のチャネル周波数帯域幅６０がより広いため、相関を行った結果の正確度が雑音によって低下することができる。

言い換えると、デバイスに対する周波数帯域が相対的に広いということは、信号に対するサンプリングレートがより高いということを表す。すなわち、送信側デバイスで生成されたプリアンブル信号がサンプリングされる周期が、受信側デバイスで信号を受信してサンプリングする周期よりも長いということを意味する。上述したように、受信側でより頻繁なサンプリングによって必要な情報以外の雑音を含めることもあり、正確なプリアンブル受信が困難となり、結果として相関値の正確度も落ちることができる。

このため、アナログフィルタを備え、受信された信号をフィルタリングする方法を利用するこもできる。しかし、この場合は、多数の予想されるチャネル帯域幅に対して多数のアナログフィルタがそれぞれ要求され、コスト及び体積が嵩むという不具合がある。

したがって、本実施形態では、受信側チャネル帯域幅が送信側チャネル帯域幅よりも大きい場合に、デジタルフィルタ、デジタルミキサー及びダウンサンプラーを備えて使用する方法を提案する。そのための受信側の構成を、図７の（ｂ）に示す。

図７の（ｂ）を参照すると、受信側ではデジタルミキサー６３、デジタルフィルタ６４及び／またはダウンサンプラー６５を含むことができる。ここで、デジタルミキサー６３は、受信側チャネル周波数帯域に該当する広い帯域に対する信号を受信し、受信した信号の中心周波数を変換する。すなわち、送信側から伝送された信号と受信側で受信した信号のそれぞれのチャネル帯域幅が異なるため、これら両信号の中心周波数を合わせる過程が必要である。

デジタルフィルタ６４は、広い帯域に対する中心周波数が変換された信号を受信し、送信側チャネル周波数帯域に相応する周波数帯域幅に変換する。例えば、図７の（ａ）で、ネットワークＢのチャネル帯域幅に対する信号を受信したが、この信号をネットワークＡのチャネル帯域幅で受信したので、受信された信号に対してネットワークＢのチャネル帯域幅に相応するフィルタを適用することによって不要な帯域の信号を除去する。すなわち、受信された信号に対してネットワークＢのチャネル帯域幅に相応するフィルタを用いてフィルタリングを行う。

ダウンサンプラー６５は、受信側の元のサンプリングレートでサンプリングを行わずに、サンプリングレートを下げてサンプリングを行う。上述したように、チャネル周波数帯域幅がより大きい場合は、サンプリングレートがより高い場合、すなわち、サンプリング周期がより短い場合である。したがって、受信側でサンプリングレートを下げてサンプリングを行うことによって送信側チャネル帯域幅に相応する信号を生成することができる。

デジタルフィルタ６４及びダウンサンプラー６５は両方とも備えられても良いが、必要によってはいずれか一方のみ備えられても良い。

以下、上記の構成６３〜６５を用いて、相関時に利用するプリアンブル情報を生成する方法について説明する。特定チャネルの使用可否を決定しようとするネットワークＡのデバイスは、このチャネルから信号を受信する。この信号は、当該チャネルを現在使用できるネットワークＢに対するプリアンブル信号でありうる。ネットワークＢに対するプリアンブル信号を受信した受信側または検出側では、ネットワークＡの周波数帯域幅に相応するように信号を受信する。この場合、送受信側チャネル帯域幅が互いに異なり、これを調整する過程を行うことができる。

ネットワークＡの周波数帯域幅に相応するように受信された信号６２を、デジタルミキサー６３を用いてその中心周波数を変換する。中心周波数の変換された信号は、デジタルフィルタ６４を通じてネットワークＢの周波数帯域幅に相応するようにフィルタリングされる。追加的にまたは択一的にダウンサンプラー６５を通じて選択的にサンプリングを行う。これによって生成された信号は、ネットワークＢの周波数帯域幅に相応するように変換された信号となりうる。この変換された信号が、検出側デバイスで使用できるプリアンブル情報になりうる。この方法により生成された信号を用いて相関をすると、より正確な相関結果値を獲得することができる。

ネットワークによっては多数のチャネルを有することができる。すなわち、特定チャネル内に、この特定チャネル帯域幅よりも小さい少なくとも３つのチャネルで通信を行うことができる。

図８は、本発明の一実施形態による特定チャネル帯域幅内に含まれる複数のチャネルを検出する方法を示す図である。

図８の（ａ）は、特定チャネルで信号を受信する検出側ネットワークＡのチャネル帯域幅７１及びこの特定チャネルを一部または全部使用できる、すなわち、該信号を伝送するネットワークＢの複数のチャネル７０を示す。

すなわち、特定チャネルの使用可否を決定しようとするネットワークＡのデバイスは、この特定チャネルを通じて信号を受信する。この場合、ネットワークＢの特性の上、該チャネル範囲内に複数の狭帯域チャネル７０が含まれることができ、複数の狭帯域チャネル７０のうち少なくとも一つを使用することができる。検出側であるネットワークＢのデバイスは、複数の狭帯域チャネル７０を全て検出する場合に、正確に当該特定チャネルの使用可否を確認することができる。

このような場合に複数の狭帯域チャネルを検出するための例示的な方法について説明する。まず、第１方法として、順次に複数の狭帯域チャネルをそれぞれ相関して検出することができる。図８の（ａ）に示すように、例えば、ネットワークＢに総５個の狭帯域チャネルが含まれることができる場合に、これらの５個の狭帯域チャネルを一つずつ順次に検出及び／またはチャネル使用可否決定過程を行う。

この時、図７を用いて説明した検出側デバイスのチャネル帯域幅がより広い場合に使用できる方法を用いて各チャネルを検出及び／またはチャネル使用可否決定をすることができる。

複数の狭帯域チャネルを検出するための第２方法として、複数の狭帯域チャネルのそれぞれを同時に相関して検出することができる。このように複数のチャネルを同時に確認するためには、検出装置を複数のチャネルの数に相応する個数としなければならない。このように複数の検出装置を備えて同時にチャネルを確認する場合には、上記の第１方法に比べて確認時間を短縮することができる。

この場合にも、各チャネルを検出及び／またはチャネル使用可否決定をするために、図７を用いて説明した検出側デバイスのチャネル帯域幅がより広い場合に使用できる方法を利用すれば良い。

複数の狭帯域チャネルを検出するための第３方法として、各チャネルが全て使われる場合、すなわち、各チャネルのプリアンブル信号が全て受信される場合と仮定し、この時のプリアンブルパターンを受信側で相関を行う時に使用するプリアンブル情報として格納して使用する。この場合、複数の狭帯域を全て含むことのできるフィルタを構成し、各チャネルのプリアンブル信号が全て受信されると仮定した場合のプリアンブルパターンを生成することができる。

図８の（ｂ）を参照すると、上段に、複数の狭帯域を全て含むことのできる例示的なフィルタ７２の構成を示す。そして、下段に、このフィルタを使用して生成された各チャネルのプリアンブル信号が全て受信されると仮定した場合のプリアンブルパターン７３を示す。受信側または検出側デバイスは複数の狭帯域チャネルをそれぞれ確認せずに、上記のように各チャネルのプリアンブル信号が全て受信されると仮定した場合のプリアンブルパターン７３をプリアンブル情報として相関を行う。この場合、全ての狭帯域チャネルからプリアンブル信号が受信される場合に最も正確な相関結果を得ることができる。

以下、本発明の他の実施形態によって異種ネットワーク検出にプリアンブル送信周期を利用する方法について説明する。

あるネットワークのデバイスは、上述したように、特定チャネルの使用可否を確認するために、当該特定チャネルの信号を受信する。そして、受信した信号を、デバイスに格納されている複数のネットワークに対するプリアンブル情報と相関する。そして、相関結果、特定ネットワークのプリアンブルと受信された信号とが一致すると判断した場合、当該特定チャネルを特定ネットワークが使用していると決定する。

この時、送信側または受信側デバイスが通信セルの境界に位置している場合のように受信される信号の強度が特に弱くなったり、雑音レベルが増加したりする場合は、受信された信号の大きさが小さいか、雑音が多く混入しているため、受信側で相関を行う際にその結果が不正確になる確率が増加する。

この場合、本実施形態によって、特定チャネルから信号を受信する時に一つの信号のみを受信するのではなく、少なくとも３個を受信する。そして、これら受信された信号と受信側デバイスが知っているプリアンブル情報との相関を用いて、それら受信された信号が特定ネットワークのプリアンブル情報に相応するか否かを確認する。

特に、この過程を通じて特定ネットワークのプリアンブル情報に相応する信号を２個以上検出する。これら検出された２個以上の特定ネットワークのプリアンブル情報に相応する信号間の周期を測定する。受信側デバイスでプリアンブル相関方法により特定ネットワークが存在すると確認されると、受信側デバイスは、さらに上記確認された信号の周期を用いて再び特定ネットワークが存在するか否かを確認することができる。

すなわち、受信側デバイスは、２個以上の信号を受信して各信号の相関値を求め、検出される信号が２個以上ある場合にそれら検出された信号間の周期を測定する。そして、受信側デバイスでは、上記測定された周期と、相関を通じて確認されたネットワークを区別できる周期情報とを比較し、再びこの確認されたネットワークが存在するか確認することができる。ここでネットワークを区別できる周期情報は、上のネットワークでプリアンブル信号を伝送する周期または上のネットワークでスケジューリングメッセージを放送する周期などとすることができる。

図９は、本発明の一実施形態によってプリアンブル送信周期を用いて異種ネットワークを検出する方法を説明するための図である。

図９の上段には、特定ネットワークの周期情報の一例としてスケジューリングメッセージを利用する場合、この特定ネットワークのスケジューリングメッセージ８０，８１が伝送または放送される周期を示す。図９の下段には、受信側デバイスで複数の信号を受信し、この受信した複数の信号を、受信側デバイスに格納されているプリアンブル情報を用いて相関した結果値８２〜８６を示す。

受信側デバイスは、検出された相関値８２〜８６のうち最大値に該当する相関値８２，８５を生成したプリアンブル情報に相応するネットワークが特定チャネルに存在すると一応確認することができる。また、上述したように、検出された相関値８２〜８６のうち最大値に該当する相関値８２，８５が２個以上存在し、これら相関値８２，８５に相応する信号間の周期が、上の確認された特定ネットワークでスケジューリングメッセージを伝送する周期と一致すると確認される場合には、ネットワークが当該特定チャネルに存在すると決定する。すなわち、当該特定チャネルを現在使用できないと決定することができる。

一つ以上のネットワークが共存できる環境で、通信を開始するデバイスは、使用しようとする特定周波数帯域を他のネットワークで使用しているか否かを確認する。使用しようとする特定周波数帯域を他のネットワークで使用しているか否かを確認できる方法の例に、使用しようとする特定周波数帯域で受信される信号を使用する方法がある。

言い換えると、デバイスが通信を開始すると、自身が特定周波数帯域を使用していることを知らせるために周期的に信号を伝送する。この時、信号を伝送する方法は、特定受信側が指定されることなく一定領域中のデバイスはいずれも受信できるように放送の形態で伝送されることが好ましい。このように特定周波数帯域を使用するデバイスが、周期的に、この特定周波数帯域を通じて信号を伝送すると、この特定周波数帯域の一部または全部を使用するために接近するデバイスが上の伝送された信号を受信し、この特定周波数帯域を使用できるか否かを確認することができる。

上述したように、信号の送受信を通じて特定周波数帯域の使用可否を確認するために使われる信号は、特定ネットワークを識別できるプリアンブル信号としても良く、プリアンブル信号とは既に設定されたパターンを持つ信号、すなわち、検出目的信号が別に構成され、プリアンブル信号と一緒に伝送されることもできる。

このように、プリアンブル信号及び／または検出目的信号の送受信を用いて特定周波数帯域の使用可否を確認するためには、プリアンブル信号及び／または検出目的信号を含む信号の送受信を円滑にすることが好ましい。しかし、場合によっては、特定周波数帯域を使用する通信デバイスがプリアンブル信号及び／または検出目的信号を放送したにもかかわらず、この特定周波数帯域を使用しようとする通信デバイスが、放送された信号を受信できない場合は、同一の周波数帯域を異なるネットワークが同時に使用することとなり、通信に障害が生じうる。

図１０は、信号強度が減少する場合の例を説明するための図である。

図１０の（ａ）は、信号強度が減少する場合の一例で、距離が遠くなるにつれて信号の強度が減少する場合を説明するための図である。

上述したように、特定周波数帯域を使用する通信デバイスが通信に妨害を受けないためには、自身が当該特定周波数帯域を使用していることを知らせることができ、この通信デバイスと異なるネットワークに属するデバイスが当該特定周波数帯域を使用しようとする場合、既に使用しているデバイスが知らせる信号を受信し、それを認識することが好ましい。

しかし、図１０の（ａ）に示すように、既に使用しているデバイスが一定強度以上の信号を送信したとしても、この信号が、遠く離れているデバイスに送信される場合は、距離が遠くなるにつれて他のデバイスで受信する信号の強度は減少する。

このように送信デバイスと受信デバイスとの距離が遠い場合は、たとえ送信デバイスから受信デバイスに特定信号、例えば、検出目的信号として認識できる程度の信号強度で検出目的信号を送信しても、受信デバイスではその検出目的信号を受信できない場合もある。また、受信デバイスが検出目的信号を受信したとしても、信号の強度が弱くなっており、それを検出目的信号として認識できず、一般雑音と同様に取扱う誤りも生じうる。

図１０の（ｂ）は、信号強度が減少する場合の他の例であり、雑音増加につれて相対的に信号の強度が減少する場合を説明するための図である。

図１０の（ｂ）に示すように、特定周波数チャネルを既に使用しているデバイスが一定強度以上の信号を送信しても、すなわち、受信デバイスで検出目的信号のような特定信号として認識できる程度の信号強度で信号を送信しても、通信環境に存在する雑音の強度が増加すると、受信デバイスでは受信した信号と雑音とを区別できない。したがって、受信デバイスでは、検出目的信号と雑音信号とを区別するのが困難となり、その結果、図１０の（ａ）におけると同様に、検出目的信号を一般雑音と同一に取扱う誤りが生じうる。

したがって、図１０で説明した場合のような誤りが生じる確率を低減させる方法を以下に説明する。

図１１は、本発明の一実施形態によって検出可能範囲を拡張できる方法を説明するためのフローチャートである。

本実施形態を説明する先立ち、第１ネットワークと第２ネットワークがあり、この両ネットワークでは互いに異なる規約に基づいて通信を行うように約束されており、特定の場合に、これら両ネットワーク間の通信が可能であると仮定する。言い換えれば、第１ネットワークが特定周波数帯域を使用している場合に同時に第２ネットワークがこの特定周波数帯域を使用すると、第１ネットワークと第２ネットワークで伝送される信号は、互いに異なるネットワークには雑音として認識されることができる。したがって、互いに異なるネットワークで伝送される信号によって互いの通信を妨害することができる。

まず、段階Ｓ２０で、第１ネットワークでは、特定周波数帯域を使用する通信を開始する。この時、第１ネットワークで当該特定周波数帯域を使用する前には、この特定周波数帯域を使用するネットワークがないと仮定する。このように第１ネットワークで当該特定周波数帯域を使用する通信を開始すると、第１ネットワークに含まれるデバイスは、定められた通信規約にしたがって当該特定周波数帯域を用いてデータを送受信することができる。

そして、段階Ｓ２１で、第１ネットワークに含まれるデバイスのうち、無線リソーススケジューリングを担当するデバイスや当該特定周波数帯域を使用する任意のデバイスは、この特定周波数帯域を第１ネットワークで使用していることを知らせうる信号を伝送する。この時、信号を伝送する方法は、上述したように、放送の形態とすることが好ましい。

この特定周波数帯域を第１ネットワークで使用していることを知らせうる信号は、各ネットワークを認識できるプリアンブル信号になりうる。また、プリアンブル信号とは別に、検出用として構成される信号が伝送されることもできる。以下、説明の便宜のために、プリアンブル信号であれ別に構成される信号であれ、当該特定周波数帯域を第１ネットワークで使用していることを知らせる信号はいずれも‘検出目的信号’と総称する。

そして、段階Ｓ２２で、第２ネットワークに含まれるデバイスが当該特定周波数帯域を使用するために通信を開始する前に、当該特定周波数帯域を使用するネットワークが存在するか否かを確認する。上述したように、この特定周波数帯域を使用するネットワークが存在するか否かを確認するために、この特定周波数帯域を通じて受信される信号があるか否かを確認することができる。

段階Ｓ２３のように、当該特定周波数帯域に対する信号が受信されると、段階Ｓ２４で、この特定周波数帯域を使用できるか否かを確認する。言い換えれば、この特定周波数帯域に対する信号を用いて、どのネットワークが当該特定周波数帯域を使用するかを決定することもでき、この特定周波数帯域に対する信号、及びネットワークを区別できる他の信号、例えば、プリアンブル信号を受信することによって、どのネットワークが当該特定周波数帯域を使用するかを決定することもできる。なお、このプリアンブル信号を用いて、当該特定周波数帯域に該当するチャネルの特性を把握することもできる。

上記の確認手順を通じて、当該特定周波数帯域を使用するネットワークが自身と同じネットワーク、すなわち、図１１の実施形態において第２ネットワークである場合は、この特定周波数帯域を使用するように決定できる。そして、上記の確認手順を通じて、当該特定周波数帯域を使用するネットワークが自身と異なるネットワーク、すなわち、図１１の実施形態において第１ネットワークである場合は、一定時間の経過後に再び通信開始を試みる、または、他の特定周波数帯域を使用する通信が可能であるか否かを確認する。

本実施形態において、上記の段階Ｓ２１及び／またはＳ２２で使用される検出目的信号は狭帯域信号で構成されることが好ましい。これは、検出目的信号の強度が減少する、または、雑音信号と比較して相対的に強度が減少した場合に対応して、信号の強度を高めることができるためである。

デバイスが信号を送信するために使用できる電力量は制限されている。また、通信に使用される電力は、周波数帯域幅と電力密度との積で定義される。ここで、電力密度は、単位周波数当たりに伝送される信号の電力強度を意味する。したがって、以前と同じ電力を使用しながら信号の電力強度を上げるためには、本実施形態によって周波数帯域幅を減らす方法を用いることが好ましい。周波数帯域幅を減らし、狭帯域信号で構成された信号を伝送すると、伝送される信号の強度が増加するわけである。

また、第１ネットワークと第２ネットワークで使用する周波数帯域が一部のみ一致する場合は、第２ネットワークに含まれるデバイスは、第１ネットワークで使用可能な全帯域を使用して検出目的信号を伝送しても、一部の帯域に対する信号しか受信することができない。したがって、このような場合には、特に、第２ネットワークの可聴周波数に制限して検出目的信号を伝送すると、同一電力を用いて相対的に強度の大きい信号を伝送することができる。

図１２は、本発明の一実施形態によって検出目的信号が狭帯域信号で構成される方法を説明するための図である。

図１２で、ハッチング部分３００が、狭帯域信号で構成された検出目的信号の周波数対電力密度関数を表す。そして、図１２で、非ハッチング部分３１０が、相対的に広帯域信号で構成された検出目的信号の周波数対電力密度関数を表す。そして、狭帯域信号で構成された検出目的信号の周波数対電力密度関数に対する面積は、広帯域信号で構成された検出目的信号の周波数対電力密度関数に対する面積と同一である。これは、これら両検出目的信号が同一電力を使用するということを意味する。

図１２を参照すると、狭帯域信号で構成された検出目的信号が、広帯域信号で構成された検出目的信号よりも大きい電力を使用できることを確認することができる。検出目的信号を狭帯域信号で構成して使用すると、同一電力を使用する場合、相対的に増加した電力密度を持つ検出目的信号を伝送できるわけである。

図１３は、本発明の一実施形態による効果を説明するための図である。

図１３の（ａ）は、図１０の（ａ）に対応する図である。図１０の（ａ）は、広帯域信号を用いて相対的に低い電力密度を持つ検出目的信号を使用する場合を示しているのに対し、図１３の（ａ）は、図１２で説明したように狭帯域信号で構成された検出目的信号を使用する場合を示している。

図１３の（ａ）を参照すると、距離が増加して信号の強度が減少する状況であっても、検出目的信号が、一緒に受信される雑音信号よりも相対的に大きい電力密度を持つので、受信側で検出目的信号を雑音信号と区別することができる。言い換えれば、狭帯域信号を使用することによって、最初に送信する信号の強度が、図１０の（ａ）で使用する検出目的信号よりも大きくなった検出目的信号を使用するので、図１０の（ａ）のように距離が増加するにつれて信号の強度が減少しても、一定レベル以上の信号強度を維持でき、よって、受信デバイスではこれを検出目的信号として認識することができる。

図１３の（ｂ）は、図１０の（ｂ）に対応する図面であり、図１３の（ａ）と同様に、図１０の（ｂ）は、広帯域信号を使用して相対的に低い電力密度を持つ検出目的信号を使用する場合を示しているのに対し、図１３の（ｂ）は、図１２で説明したように狭帯域信号で構成された検出目的信号を使用する場合を示している。

図１３の（ｂ）を参照すると、通信環境で受信される雑音の強度が増加する状況でも、増加した雑音信号よりも検出目的信号が相対的に大きい電力密度を有するので、受信側で検出目的信号を雑音信号と区別することができる。言い換えれば、図１３の（ａ）と同様に、狭帯域信号を使用することによって、最初に送信する信号の強度が、図１０の（ｂ）で使用する検出目的信号よりも大きくなった検出目的信号を使用するので、図１０の（ｂ）のように雑音の強度が増加する場合であっても、、受信される雑音信号よりも相対的に高い信号強度を持つ検出目的信号を受信することができ、よって、受信デバイスではこれを検出目的信号として認識することができる。

上述した狭帯域信号を構成する方法の一例を以下に説明する。

狭帯域信号を構成する方法の一つとして、同一データビットを反復するパターンで信号を構成する方法を挙げることができる。例えば、広帯域信号で構成されたデータビットパターンが‘１０００１０１１００１１１０…’の場合、各ビットを反復構成して検出目的信号を生成する。同一のデータビットを反復して構成されたデータビットのパターンは、上述した例において最初のデータビットから同一データビットを４回反復して狭帯域信号の検出目的信号を生成すると、‘１１１１００００００００００００１１１１００００１１１１１１１１００００００００１１１１１１１１１１１００００…’のようになる。

この時、検出目的信号としてプリアンブル信号を利用する場合、既に設定されたプリアンブル長を満たす範囲内で反復パターンを持つように構成し、検出用として使用することが好ましい。

上述したように、このような方法で構成された狭帯域信号は、プリアンブル信号として伝送することもでき、プリアンブル信号と別の信号として、プリアンブルに加えて伝送することもできる。また、このように狭帯域信号からなる検出目的信号は、使用可能な全体周波数帯域内で任意の周波数帯域を使用して伝送することができる。この場合、受信デバイスを含むネットワークの可聴周波数または可聴周波数に近接する周波数を使用して伝送することが好ましい。

図１４は、本発明の一実施形態によって、狭帯域信号で構成された検出目的信号を使用することから得られる効果を示す図である。

図１４の（ａ）は、反復パターンを使用していない検出目的信号に対する信号スペクトラムである。そして、図１４の（ｂ）は、反復パターンを使用した検出目的信号に対する信号スペクトラであり、特に、一つのデータビットが１６回の反復回数を持つ反復パターンを使用した検出目的信号に対する信号スペクトラムを示している。図１４の（ａ）と（ｂ）を比較すると、反復パターンによって狭帯域信号を構成し、該狭帯域信号を利用することによって信号強度を増加させることができるということが確認できる。

図１４の（ａ）では、反復パターンを使用していない検出目的信号の場合、０を中心に−０．６〜０．６の範囲で略一定の信号強度を維持する信号スペクトラムを示すことが確認できる。しかし、図１４の（ｂ）では、反復パターンを使用した検出目的信号の場合、０を中心に−０．１〜０．１の範囲で最大信号強度を有し、中心から遠ざかるほど信号の強度が弱くなる信号スペクトラムを示すことが確認できる。したがって、受信デバイスでは、反復パターンを使用した検出目的信号を受信すると、中心周波数を基準に−０．１〜０．１範囲の信号のみを抽出し、検出目的信号とすることができる。

また、図１４の（ａ）では、信号の強度が２０（ｄＢ）程度に一定に保たされるが、図１４の（ｂ）では、中心周波数で最大５０（ｄＢ）の信号強度を持つということが確認できる。すなわち、上述したように、反復パターンを持つように検出目的信号を構成すると、狭帯域信号として構成され、したがって、同一電力を用いてもより大きい信号強度を持つようにすることができる。

図１５は、本発明の一実施形態による検出側構成を示すブロック図である。

図１５による受信デバイスは、信号受信のためのＲＦモジュール６００、相対的に広い帯域幅信号を抽出できる広帯域フィルタ６１０、信号の電力を測定する電力感知器６２０、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ６３０、相対的に狭い帯域幅のデジタル信号を抽出できる狭帯域デジタルフィルタ６４０、及び受信された信号と格納されている信号との相関を取り、相関値を抽出する相関器（ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ）６５０を含むことができる。

このような構成を持つ受信デバイスが検出目的信号を検出する方法の一例として、受信された検出目的信号を広帯域フィルタ６１０を用いてフィルタリングし、電力感知器６２０により、フィルタリングされた信号を探索し、検出目的信号として認識できる程度の信号強度を持つ信号が感知されるか否かを確認する方法を挙げることができる。

検出目的信号を検出する方法の他の例としては、アナログ領域の信号を用いて信号を検出する上記の方法とは違い、デジタル領域で検出することができる。言い換えれば、狭帯域デジタルフィルタ６４０を用いて、ＡＤコンバータ６３０を通じてデジタル信号に変換された信号から所望の帯域に対するデジタル信号を抽出する。そして、抽出されたデジタル信号を、相関器６５を用いて特定信号と相関する。この時に利用される特定信号は、上の検出目的信号がプリアンブル信号である場合は、あらかじめ格納されているプリアンブル情報であり、検出目的信号として特定データパターンをあらかじめ設定した場合は、その検出目的信号に対する情報でありうる。そして、この相関結果に基づいて、検出目的信号が検出されるか、すなわち、当該特定周波数帯域を使用するネットワークがあるかなどを決定することもできる。例えば、相関を取った結果値が一定臨界値以上の値となる場合は、検出目的信号が受信されたものと決定することができる。

図１６は、本発明の他の実施形態による検出側構成を説明するためのブロック図である。

図１６による受信デバイスは、信号受信のためのＲＦモジュール７００、相対的に狭い帯域幅信号を抽出できる狭帯域フィルタ７１０、信号の電力を測定する電力感知器７２０、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ７３０、相対的に狭い帯域幅のデジタル信号を抽出できる狭帯域デジタルフィルタ７４０、及び受信された信号と格納されている信号の相関を取って相関値を抽出する相関器７５０を含むことができる。図１６による受信デバイスは、狭帯域フィルタ７１０を含む点で図１５の受信デバイスと異なる。

このような構成を持つ受信デバイスが検出目的信号を検出する方法の一例として、受信された検出目的信号を狭帯域フィルタ７１０を用いてフィルタリングし、電力感知器７２０を用いて、フィルタリングされた信号で、検出目的信号として認識できる程度の信号強度を持つ信号が感知されるか確認する方法を挙げることができる。しかし、この場合は、検出目的信号を伝送するために使われる周波数帯域に関する情報を受信デバイスで知っていることが好ましい。言い換えれば、検出目的信号が伝送される周波数帯域に関する情報を知っていると、受信デバイスは、該当の周波数帯域に対する狭帯域フィルタ７１０を使用して必要な信号を抽出することができる。そして、抽出された信号の強度を感知してこの信号を検出する。

検出目的信号を検出する方法の他の例として、ＡＤコンバータ７３０でデジタル信号に変換された信号を、狭帯域デジタルフィルタ７４０及び相関器７５０を用いて検出目的信号を確認する方法を挙げることができ、これは、図１５で説明した方法のうち２番目に説明された方法と略同様である。

図１７は、本発明のさらに他の実施形態による検出側構成を説明するためのブロック図である。

図１７による受信デバイスは、ＲＦモジュール８００、広帯域フィルタ８１０、狭帯域フィルタ８２０、電力感知器８３０、ＡＤコンバータ８４０、広帯域デジタルフィルタ８５０、狭帯域デジタルフィルタ８６０、及び相関器８７０を含んでなる。同図の受信デバイスは、図１５及び図１６で説明された構成と一致するので、各構成についての説明は、図１５及び図１６における説明を参照されたい。

このような構成を有する受信デバイスは、図１５及び図１６で説明された検出方法の両方を用いることができる。言い換えれば、デジタル領域及びアナログ領域でそれぞれデジタルフィルタ８５０，８６０及びアナログフィルタ８１０，８２０を用いて検出目的信号を検出することができる。すなわち、狭帯域フィルタ８２０及び電力感知器８３０を用いて狭帯域の地域化した電力を測定し、検出目的信号をアナログ領域で検出する。さらに、ＡＤコンバータ８４０を通過した後にデジタルフィルタ８５０，８６０を通してデジタルフィルタリングされた信号に対して相関器で相関値を抽出し、検出目的信号をデジタル領域で検出する。

図１８は、本発明の実施形態により検出目的信号を検出できる範囲が増加することを説明するための図である。

図１８で、ａは、第１ネットワークで検出目的信号を伝送する電力の強度を表す。そして、ｂは、第１ネットワークより狭帯域信号で構成された検出目的信号を伝送した場合、該検出目的信号を第２ネットワークで受信できる検出可能範囲を表す。ｃは、第１ネットワークより広帯域信号で構成された検出目的信号を伝送した場合、該検出目的信号を第２ネットワークで受信できる検出可能範囲を表す。

すなわち、図１８のａで表された伝送電力、すなわち、同一電力で検出目的信号を伝送する場合、狭帯域信号で構成された検出目的信号を第２ネットワークで検出できる範囲ｂが、広帯域信号で構成された検出目的信号を第２ネットワークで検出できる範囲ｃよりも広いことが確認できる。言い換えれば、同一伝送電力を使用する場合、狭帯域信号で構成された検出目的信号を利用すると、検出目的信号を受信できる範囲が増大することがわかる。

上述したように、信号の送受信を通じて特定周波数チャネルの使用可否を確認するために使用される信号は、特定通信ネットワークを識別できるプリアンブル信号としても良く、既に設定されたパターンを持つ信号、すなわち、プリアンブル信号とは別に構成される信号が、プリアンブル信号と一緒に伝送されることもできる。また、本発明の実施例で提案するように、一つ以上の異種ネットワークで共有する共通コードとしても良い。ここで、共通コードは、上述したプリアンブルと一緒にまたはプリアンブルの代わりに送信することができる。

図１９は、本発明の一実施例によって、一つ以上の異種ネットワークが共存可能な環境で、異種ネットワークを検出する方法の一例を説明するための図である。

本実施例では、上述した一つ以上の異種ネットワーク間に共有する共通コード（ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｄｅｓ）を設定し、これを送受信する方法を具体的に説明する。ここで、共通コードは、異種ネットワーク間にあらかじめ約束された形態で送信されるため、異種ネットワーク信号であるにもかかわらず、受信側でネットワークの種類を区別せずに受信及び検出できる信号である。したがって、たとえ異種ネットワークから送信される信号ではあるものの共通コードを受信すると、デバイスは、この領域及びこのチャネル上に通信中のネットワークが存在することを認識及び検出することができる。

ネットワークを開始するデバイスまたはそのネットワークでリソーススケジューリングを行うコーディネーターは、共通コードを放送して自身の領域を知らせる。

ここで、共通コードは、ビーコンに含まれてビーコンと共に放送されることができる。図１９は、ビーコンの構成に本実施例で提案する共通コードを付加する実施例を示している。このようにビーコンと共に共通コードを送信するし、ビーコン周期に相応して共通コードを周期的に送信することができ、ビーコン領域、すなわち、通信領域まで送信できるため、通信領域を知らせるのに非常に有効である。

特に、図１９に示すように、ビーコンの開始部分に上述した共通コードを挿入する場合は、既に使用しているビーコンをそのまま用いることができ、共通コードの挿入されたビーコンとそうでないビーコン間の切換が比較的自由に行えるという効果も期待される。ビーコンの末尾の部分に上述の共通コードを挿入しても、上記と同じ効果が得られることは自明である。

さらに、共通コードには、共通コードの送信側ネットワークで送受信されるサービスのレベル情報を含めることができる。ここで、サービスレベル情報は、ストリーミングサービス及びファイル伝送サービスを含むサービス種類によって決定されることができる。例えば、提供可能なサービスの各特性を考慮してサービス別にレベルを割り当て、共通コード送信時に共通コードに現ネットワークで提供可能なサービスのレベル情報を含めて送信する。ここで、サービスレベルを決定するに当たり、干渉の影響を受ける程度、ネットワークの通信領域などを含む様々な要素を考慮することができる。

また、サービスレベル情報は、各サービスの干渉に対する敏感度によって決定されることができる。例えば、高画質ビデオのストリーミングサービスなどは、干渉に非常に敏感なサービスである。すなわち、異種ネットワークの共存により割込み信号が受信されると、その影響がビデオ画面に直に表示され、サービス質に大きな問題が生じる。一方、ファイル伝送のようなサービスでは相対的に干渉による影響が少ない。

例えば、異種ネットワークの共存により割込み信号が受信されても、この信号によってデータ送信が妨害される場合、データを再び送ったり速度を下げたりすることにより全体的にデータ伝送速度が落ちることはあるが、これは、ファイル伝送サービス質を大きく低下させる要素にはならない。したがって、干渉に敏感なサービスには高いレベルを割り当て、相対的に干渉に鈍いサービスには低いレベルを割り当てることができる。もちろん、上述したサービスレベルを決定するに当たり、上述した各サービスの干渉に対する敏感度を主に考慮して決定することもできることは当然である。

サービスレベルは、例えば３種類のレベルに区分することができる。特に、サービスの干渉に対する敏感度によってサービスレベルを決定する場合は、サービスの干渉に対する敏感度が‘高’の場合にレベル１、サービスの干渉に対する敏感度が‘中’の場合にレベル２、サービスの干渉に対する敏感度が‘低’の場合にレベル３と決定することができる。これはサービスレベルを決定する一例に過ぎず、より細分化してより多数のレベルにしても良く、より少ないレベルにしても良いことは当然である。

図２０は、一つ以上の異種ネットワークのビーコン領域が互いに異なる場合を説明するための図である。

異種ネットワークは、各ネットワークの特徴によってそれぞれ異なる広さの通信領域を持って通信を行うことができる。言い換えれば、異種ネットワークの通信領域が全て同じであるわけではない。

異種ネットワークの各ビーコン領域の広さが異なる場合、不平等の問題が生じる。すなわち、ビーコン領域の狭いネットワークよりいくら共通コードを送信しても、それは狭いビーコン領域内にあるデバイスにしか受信されず、そのビーコン領域外でチャネル検索をするデバイスは検出することができない。このため、そのような領域外におけるデバイスは異種ネットワークを開始して通信を行うことになる。一方、このネットワークのビーコン領域が既に通信中のネットワークのビーコン領域よりも広い場合は、既に通信中のネットワーク領域を犯すことができる。

また、上述したように、既に通信中のネットワークの他にも、新しく開始する異種ネットワークに含まれるものの、その異種ネットワークの境界地点にあるデバイスは、既に通信中のネットワークに干渉を受けることができる。

図２１は、本発明の一実施例によって、一つ以上の異種ネットワークのビーコン領域がそれぞれ異なる場合に共存可能な異種ネットワークを認識する方法の一例を説明するための図である。

図２１を参照すると、上述の共通コードを１回以上反復して送信することができる。特に、図５では３回反復して送信する場合を示す。このように共通コードを数回反復して送信すると、１回のみ送信する場合に比べて共通コードの反復パターンによりＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が良くなり、よって通信領域が拡張される。

言い換えれば、ビーコン領域が狭いネットワークでは、他の異種ネットワークで認識してもらえるように共通コードを送信するが、この共通コードを１回以上反復して送信する。このように反復されるパターンで送信されるコードを通じてビーコン領域を拡張することができ、上述した不平等を解消することができる。

この場合にも、反復される共通コードはビーコンに含まれて、ビーコンと共に放送されることができる。図２１は、ビーコンの構成に、本実施例で提案する共通コードを反復的に付加する実施例を示している。このようにビーコンと共に共通コードを送信すると、ビーコン周期と相応して共通コードを周期的に送信でき、拡張されるビーコン領域、すなわち、通信領域まで送信できるため、通信領域を知らせるのに非常に有効である。

図２２は、一つ以上の異種ネットワークが共存する場合を説明するための図である。

上述したように、共通コードまたはサービスレベル情報を含む共通コードなどを用いて、通信を行おうとする領域及びそのチャネル上で他の異種ネットワークが通信を既に行っているか確認・検出することができる。このように異種ネットワークが検出される場合は、同一方法を通じて他のチャネルを検索し、空いているチャネルを探してネットワークを開始することが好ましい。しかし、一定領域内で使用できるチャネルの数は限定されているため、同一チャネル上でも異種ネットワークが同時に通信を行う場合がありうる。

この場合、上述したように、共通コードにサービスレベル情報、例えば、各サービスの干渉に対する敏感度によって決定されるサービスレベル情報が含まれて送信されると、このようなサービスレベル情報を考慮し、干渉による被害を最大限に抑えるような方向で共存することができる。

例えば、チャネルに既に通信を行っているネットワークがあることにもかかわらず、共存して通信を行おうとする場合には、共通コードを用いてサービスレベルを確認する。この時、上述の例のように、‘高’、‘中’、‘低’の敏感度にしたがって、サービスレベルがそれぞれレベル１、レベル２、レベル３に決定されると仮定すれば、できるだけレベル３、すなわち、干渉に対して敏感度の低いサービスが提供されるチャネルを選択するようにする。このように干渉に対する敏感度が最も低いサービスがチャネルを選択して共存しても、干渉による被害を最小化することができる。

異種ネットワークが同じ空間及び同じチャネル上で共存して通信を行う場合であっても、通信に使われる信号がミリ波（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−ｗａｖｅｓ）を使用すると、ミリ波信号の方向性が強い特性の上、互いに干渉を与えずに通信を行うことができる。しかし、ミリ波を使用してもデバイスの位置によっては干渉が発生することがあり、特に、ビーコンのような場合は一方向ではなく全方向に放送される信号であるがため、このような方向性が強いという特性の利得を得ることができない。

上述したように、共存して通信を行う場合であっても、干渉による妨害を最小化できる方法で共存できるようにすることによってある程度干渉を防止できるが、以下、同一チャネル上で一つ以上の異種ネットワークが通信を行う場合には、干渉が発生する状況を完全に排除することはできない。

図２３は、本発明の一実施例によって、一つ以上の異種ネットワークが共存する場合に異種ネットワークから干渉を受けるということを知らせる方法の一例を説明するための図である。

通信領域の同一チャネルを使用する異種ネットワークが二つ以上共存しており、他のネットワークから干渉信号を受信する場合は、この他のネットワークに干渉があるということを表す情報を送信する。この時、干渉があるということを表する情報は、他のネットワークで受信して認識できなければならないので、上述した共通コードを用いると好ましい。

図２３は、他のネットワークから干渉信号を受信すると、この他のネットワークに干渉があるということを表す共通コードを送信する時に使用できるメッセージ構成の一例を示す。この場合にも、図７に示すように、ビーコンに含めて送信できるし、ビーコン領域が狭いネットワークの場合は、干渉があるということを表す共通コードを反復して送信することができる。

このように共存している間に干渉が発生すると、干渉があるということを表す共通コードを送信できる場合には、将来開始するネットワークは、通信を開始する場合にも、既に開始して通信中にあるネットワークから送信される干渉があるということを表す共通コードが存在するか調べることが好ましい。

上記の干渉があるということを表す共通コードを受信するネットワークでは、発生した干渉を一定臨界値以下に減らして通信を維持したり、他のチャネルに移って継続して通信を行う等の方法を取るべきである。例えば、干渉があるということを表す共通コードを受信するネットワークではファイル伝送サービスを提供していると仮定する。この場合、干渉を減らすために、データレート、すなわち、伝送速度を下げる方法、伝送電力を減らす方法などを用いて現チャネルで通信を維持する、または、他のチャネルを検索して空いているチャネルなどに移って通信を続けることができる。

以下、上述の共通コードを構成する方法の一例を説明する。ここで、共通コードは、サービスレベル情報を含み、必要時には干渉があるということを表す情報も含むことができるとする。

表１は、共通コードを構成する方法の一例を示す。表１で、Ａはネットワークの種類にかかわらずに検出及び認識できる任意のコードを意味する。例えば、Ａは、Ｂａｃｋｅｒ ｃｏｄｅ、Ｇｏｌａｙ ｃｏｄｅ及びＷａｌｓｈ ｃｏｄｅなどになりうる。そして‘−Ａ’は、‘Ａ’から位相を変換させたコードを表す。

表２は、共通コードを構成する方法の他の例を示す。表２で、‘Ａ’は、表１と同様に、ネットワークの種類にかかわらずに検出及び認識できる任意のコードを意味する。上述したように、Ａは、Ｂａｃｋｅｒ ｃｏｄｅ、Ｇｏｌａｙ ｃｏｄｅ及びＷａｌｓｈ ｃｏｄｅなどになりうる。そして、‘Ｂ’は、‘Ａ’と直交する特性を持つコードを意味する。

図２４は、本発明の一実施例によって、一つのチャネル上で通信する一つ以上の異種ネットワークが共存する場合に各ネットワークのビーコンを送信する方法の一例を説明するための図である。

上述したように、同一チャネル上で同時に異種ネットワークが通信を行うと、互いに干渉を発生させることができ、特に、ビーコンのように全方向に送信される信号では干渉発生はさらに高くなる。

したがって、本実施例では、一つのチャネル内に狭帯域からなる一つ以上の副チャネルを設定し、各異種ネットワークのビーコンを送信するために使用する方法を提案する。

図２４の（ａ）は、一つのチャネル上に狭帯域からなる一つ以上の副チャネルが設定される一例を示す。すなわち、総５個の副チャネルが設定された例を示す。このように５個の副チャネルが設定されると、最大５個の異種ネットワークが共存する場合にそれぞれ異なる副チャネルを通じてビーコンを放送することができる。

さらに、一つ以上の副チャネルは、一つのチャネルを利用する一つ以上の異種ネットワークでビーコンを送信するために使用されるが、このとき、一つ以上の異種ネットワークで提供するサービスにしたがって一つ以上の副チャネルが指定されて使用されることができる。

図２４の（ｂ）は、図２４の（ａ）と同様に、一つのチャネル上に狭帯域からなる総５個の副チャネルが設定される一例を示す。さらに、図２４の（ｂ）は、副チャネルの一部または全部がサービスレベル別に指定されることができる例である。言い換えれば、一つのチャネル上に狭帯域からなる一つ以上の副チャネルが設定されるが、この場合、通信ネットワークで提供されるサービスレベル、例えば、干渉に敏感なサービスを提供するネットワークのためには、指定された副チャネルを使用できるようにする。例えば、５個の副チャネルのうち中央に位置する副チャネルは、レベル１のサービスを提供するネットワークで使用するように指定することができる。

このように一部または全部の副チャネルについて使用可能なサービスレベルを指定する場合、異種ネットワーク検出が容易であり、サービス特性によって迅速で安全な周波数割当が必要な場合にそれを保障することができ、より高い品質の通信が可能となる。例えば、低いレベルのサービスを提供するネットワークが既にチャネルを使用しており、以降、高いレベルのサービスを提供するネットワークが進入する場合、レベルの高いサービスが使用するように指定された副チャネルを確認し、そのチャネルの使用可否を決定することができる。

図２５は、本発明の一実施例を示すフローチャートである。

本実施例では、上述した実施例によって一つ以上の異種ネットワークが互いを検出できるように共通コードを送信し、共通コードは、サービスレベル、例えば、干渉に対する敏感度を表す敏感度レベル情報を含むと仮定する。図９の実施例では、共通コード、特に敏感度レベル情報を含む共通コードを用いて既に開始されている同種ネットワークに進入する例を示している。

通信ネットワークを開始しようとするデバイスは、まず、段階Ｓ８０で、利用可能なチャネルを検索する。この時、受信される共通チャネルがあるか否かによってチャネルの使用可否を確認することができる。

段階Ｓ８１で、チャネル検索を行って通信ネットワークを直接開始するに先立ち、同種のネットワークが開始されているか確認することができる。同種ネットワークとは、同一のコーディネーターを通じてスケジューリング情報を受信して通信できるネットワークを意味する。段階Ｓ８１の確認結果、同種ネットワーク、すなわち、利用可能なコーディネーターを発見すると、段階Ｓ８２で、利用可能なコーディネーターから送信するサービスレベル、例えば、干渉に対する敏感程度を表す敏感度レベル情報を確認する。

この時、あらかじめ開始された同種ネットワークから提供する敏感度レベルが、デバイスが提供しようとするサービスレベルと等しいまたは高い場合は、段階Ｓ８３で、そのコーディネーターとネゴシエーションを開始し、スケジューリング情報を受信してサービス送受信を行う。

しかし、あらかじめ開始された同種ネットワークから提供する敏感度レベルが、デバイスが提供しようとするサービスレベルよりも低い場合は、デバイスが提供しようとするサービスの品質が保障されることができない。したがって、あらかじめ開始された同種ネットワークより提供する敏感度レベルを、デバイスが提供しようとするサービスの敏感度レベルと等しいまたは高いものに変更できるか否かを確認する。

この時、現チャネル上により高いレベルのサービスを提供する異種ネットワークが存在するか否かなどを考慮することができる。すなわち、現チャネル上により高いレベルのサービスを提供する異種ネットワークが存在する場合は、あらかじめ開始された同種ネットワークより提供する敏感度レベルを、デバイスが提供しようとするサービスの敏感度レベルと同一にまたは高く変更できない確率がより高い。

段階Ｓ８４であらかじめ開始された同種ネットワークより提供する敏感度レベルを変更できる場合は、段階Ｓ８３で敏感度レベルの変更を条件としてネゴシエーションを開始する。しかし、段階Ｓ８４であらかじめ開始された同種ネットワークより提供する敏感度レベルを変更ではない場合は、段階Ｓ８５でチャネルを再び検索し、他の利用可能なチャネルがあれば、段階Ｓ８６で当該他の利用可能なチャネルを通じてネットワークを開始する。

このように共通コードを使用することによって、異種ネットワークの他に同種ネットワークの存在有無及び領域などを確認することができ、さらに、共通コードに敏感度レベルなどのサービスレベルに関する情報を含めて送信することによって、より高い通信品質を保障しながら同種ネットワークに進入することができる。

図２６は、本発明のサービスレベルが高いデバイスと関連する実施例を示すフローチャートである。

本実施例でも、上述した実施例によって一つ以上の異種ネットワークで互いを検出できるように共通コードを送信し、共通コードは、サービスレベル、例えば、干渉に対する敏感程度を表す敏感度レベル情報を含むと仮定する。図２６の実施例では、共通コード、特に敏感度レベル情報を含む共通コードを用いて、既に開始されている異種ネットワークに進入する例を示す。特に、デバイスが提供しようとするサービスの敏感度レベルが高い場合に異種ネットワークに進入する例を示す。

図２６で、段階Ｓ９００〜段階Ｓ９５０のそれぞれは、上述した図２５の実施例における段階Ｓ８０〜段階Ｓ８５のそれぞれと同一過程である。これらの過程は行っても良く、図２６に示すように、段階Ｓ９００のチャネル検索結果、同種ネットワークを発見できない場合は、直接段階Ｓ９６０に進み、使用されていないチャネルを用いてネットワークを開始しても良い。また、全てのチャネルが異種ネットワークにより使用されている場合は、段階Ｓ９７０に進行する。

各チャネルを通じて通信を行っているネットワークから、敏感度レベル情報が含まれる共通コードを受信した結果を用いて、段階Ｓ９７０で最も低い敏感度レベルを有するチャネルを選択する。

段階Ｓ９７０で最も低い敏感度レベルを有するチャネルを選択し、段階Ｓ９８０で、選択されたチャネルの敏感度が低い場合、例えば、レベル３の場合は、ネットワークを開始する。既に通信中の異種ネットワークのサービスレベルが低いため、同一チャネルを通じてネットワークを開始して通信を行っても、既に通信中の異種ネットワークの通信に大きな影響を及ぼさない確率が高いわけである。

この時、上述した例で説明したように、一つのチャネル内に狭帯域からなる複数の副帯域が設定される場合、既に通信中の異種ネットワークで使用している副帯域と異なる副帯域を使用してビーコンを送信することで、衝突確率をさらに減らすことができる。さらに、複数の副帯域の一部または全部が、敏感度の高いサービスのために使われるように指定される場合は、指定された副チャネルを用いてビーコンを送信することができる。

また、このような方法でネットワークを開始して通信を行っている途中、異種ネットワークへの信号によって干渉が発生する場合は、干渉が発生したことを表す共通コードを送信することもできる。同様に、異種ネットワークから干渉が発生したことを表す共通コードを受信することもできる。この場合には、いずれか一方が共存を維持するために電力を下げたりデータ伝送速度を下げたりすることができ、このような過程は、ファイル伝送のように干渉に対する敏感度の低いサービスを提供する側で行うことが好ましい。

そして、段階Ｓ９７０で最も低い敏感度レベルを持つチャネルを選択したにもかかわらず、段階Ｓ９８０で選択されたチャネルの敏感度が高い場合、例えば、レベル１の場合にも、ネットワークを開始できる。ただし、一つのチャネル内に干渉に対する敏感度が高いサービスを提供する異種ネットワークが二つ以上共存することとなり、サービス質は保障できない不具合がある。

図２７は、本発明のサービスレベルが低いデバイスと関連する実施例を示すフローチャートである。

本実施例でも、上述した実施例によって一つ以上の異種ネットワークで互いを検出できるように共通コードを送信し、共通コードは、サービスレベル、例えば、干渉に対する敏感程度を表す敏感度レベル情報を含むと仮定する。図２７の実施例では、共通コード、特に敏感度レベル情報を含む共通コードを用いて、既に開始されている異種ネットワークに進入する例を示している。特に、デバイスが提供しようとするサービスの敏感度レベルが低い場合、異種ネットワークに進入する例を示す。

図２７で、段階Ｓ１０００〜段階Ｓ１０５０のそれぞれは、上述した図２５の実施例における段階Ｓ８０〜段階Ｓ８５のそれぞれと同じ過程である。これらの過程は行っても良く、図２７に示すように、段階Ｓ１０００のチャネル検索結果、同種ネットワークを発見できない場合は、直接段階Ｓ１０６０に進み、使用されていないチャネルを用いてネットワークを開始することもできる。また、全てのチャネルが異種ネットワークにより使用されている場合は、段階Ｓ１０７０に進行することができる。

各チャネルを通じて通信中のネットワークから、敏感度レベル情報が含まれる共通コードを受信した結果を用いて、段階Ｓ１０７０で、最も低い敏感度レベルを持つチャネルを選択する。

段階Ｓ１０７０で最も低い敏感度レベルを持つチャネルを選択し、段階Ｓ１０８０で、選択されたチャネルの敏感度が低い場合、例えば、レベル３の場合、段階Ｓ１０９０でネットワークを開始する。既に通信中の異種ネットワークのサービスレベルが低いから、同一チャネル上でネットワークを開始して通信を行っても、既に通信中の異種ネットワークの通信に大きな影響を及ぼす確率は低い。

この時、上述した例で説明した通り、一つのチャネル内に狭帯域からなる複数の副帯域が設定される場合、既に通信中の異種ネットワークで使用する副帯域と異なる副帯域を用いてビーコンを送信し、衝突確率をさらに低減させることができる。さらに、複数の副帯域の一部または全部が敏感度の高いサービスのために使用されるように指定される場合は、指定された副チャネル以外の残りの副チャネルのうち空いているチャネルを用いてビーコンを送信することができる。

また、このような方法でネットワークを開始して通信を行う途中、異種ネットワークへの信号によって干渉が発生する場合は、干渉が発生したことを表す共通コードを送信することができる。同様に、異種ネットワークから干渉が発生したことを表す共通コードを受信することができる。この場合は、いずれか一方が、共存を維持するために電力を下げたりデータ伝送速度を下げたりすることができ、このような過程は、ファイル伝送のように干渉に対する敏感度が低いサービスを提供する側で行うことが好ましい。もし、異種ネットワークが同一または類似な干渉に対する敏感度を有する場合は、上位階層が、異種ネットワークのうちいずれか一方または両方が伝送方法を変更するように指示することもできる。

また、段階Ｓ１０７０で、最も低い敏感度レベルを持つチャネルを選択したにもかかわらず、段階Ｓ１０８０で、選択されたチャネルの敏感度が高い場合、例えば、レベル１の場合は、段階Ｓ１０８１でネットワークを開始できる。この場合、本過程を行うデバイスが提供しようとするサービスの敏感度が低いと仮定したので、既に通信中の異種ネットワークのサービス敏感度が高い場合にも、既に通信中の異種ネットワークのサービスに干渉を与えずに、同時に通信を行う確率が高い。

すなわち、段階Ｓ１０８１でネットワークを開始する。この場合も、上述した段階Ｓ１０９０と同様に、上述した例で説明した通り、一つのチャネル内に狭帯域からなる複数の副帯域が設定される場合、既に通信中の異種ネットワークで使用する副帯域と異なる副帯域を用いてビーコンを送信し、衝突確率をより減少させることができる。

そして、段階Ｓ１０８２で、周期的に既に通信を行っている異種ネットワークから送信される共通コードを注視する。段階Ｓ１０８３で、既に通信中の異種ネットワークから受信される共通コードに、上述のように、干渉が発生したことを表す情報が含まれていることができる。干渉が発生したことを表す情報が含まれた共通コードが受信される場合、送信電力またはデータ伝送速度を下げることによってこのチャネル上の通信を維持する、または、段階Ｓ１０８４で、他のチャネルに移って通信を続けることができる。

もし、段階Ｓ１０８３で、既に通信中の異種ネットワークから受信される共通コードに、上述のように、干渉が発生したことを表す情報が含まれていないと、続けてこのチャネル上で通信を維持できる。

図２８は、本発明のさらに他の実施例を説明するためのフローチャートである。

本実施例においても、上述した実施例よって、一つ以上の異種ネットワークで互いを検出できるように共通コードを送信し、共通コードは、サービスレベル、例えば、干渉に対する敏感程度を表す敏感度レベル情報を含むと仮定する。図２８の実施例では、図２５〜図２７の実施例を組み合わせている。すなわち、共通コード、特に敏感度レベル情報を含む共通コードを用いて、既に開始されている同種ネットワークに進入する例、同種ネットワークがないか、同種ネットワークに進入できない場合に空いているチャネルで新しいネットワークを開始する例、空いているチャネルもない場合に異種ネットワークと共存するようにネットワークを開始する例などを示している。

各段階についての説明は、上述した図２５〜図２７で説明した通りである。ただし、図２８の実施例は、デバイスが提供しようとするサービスレベル、例えば、干渉に対する敏感度レベルの高低を区別せずに示したもので、自身の敏感度レベルが高いか低いか確認する段階、すなわち、段階Ｓ１１７０、Ｓ１１８０がさらに含まれる。

上述したように、開示された本発明の好ましい実施形態についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現し実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施形態を参照して説明したが、当該技術分野における熟練した当業者には、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で様々な修正及び変更が可能であるということが理解できる。

すなわち、本発明は、ここに開示された実施形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び特徴と一致する最も広い範囲に対する権利を受けるためのものである。

本文書は、ネットワーク通信で利用可能である。

Claims (20)

1. 一つ以上のネットワークが共存できる環境で、特定チャネルの使用可否を決定する方法であって、
   前記特定チャネル上の少なくとも一つの信号を受信する段階と、
   前記受信信号及び前記一つ以上のネットワークのそれぞれに相応するプリアンブル情報を用いて前記特定チャネルの使用可否を決定する段階と、
   を含む、チャネル使用可否決定方法。
2. 前記決定段階で、前記受信信号と前記プリアンブル情報とを相関して生成された少なくとも一つの相関値を用いて前記特定チャネルの使用可否を決定することを特徴とする、請求項１に記載のチャネル使用可否決定方法。
3. 前記少なくとも一つの相関値が既に設定された臨界値を超えると、前記特定チャネルを使用できないと決定し、前記少なくとも一つの相関値が既に設定された臨界値を超えないと、前記特定チャネルは使用できると決定することを特徴とする、請求項２に記載のチャネル使用可否決定方法。
4. 前記一つ以上のネットワークでは、複数の方向に、プリアンブル情報に相応する信号を周期的に伝送することを特徴とする、請求項１に記載のチャネル使用可否決定方法。
5. 前記プリアンブル情報は、前記一つ以上のネットワークの元のプリアンブル信号が受信側のチャネル帯域幅に相応するようにフィルタリングされることを特徴とする、請求項１に記載のチャネル使用可否決定方法。
6. 前記決定段階で、前記受信信号のダウンサンプリングされた信号が使用されることを特徴とする、請求項１に記載のチャネル使用可否決定方法。
7. 前記プリアンブル情報は、複数のチャネルから受信した信号を全て考慮して生成されたパターンで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のチャネル使用可否決定方法。
8. 前記決定段階で、少なくとも二つの前記相関値間に測定された周期がさらに使用されることを特徴とする、請求項２に記載のチャネル使用可否決定方法。
9. 前記受信信号は、狭帯域信号で構成されるプリアンブル信号であることを特徴とする、請求項１に記載のチャネル使用可否決定方法。
10. 前記受信信号は、同一のデータが反復されるパターンを有し、狭帯域（ｎａｒｒｏｗ ｂａｎｄ）信号で構成されることを特徴とする、請求項１に記載のチャネル使用可否決定方法。
11. 前記受信信号は、狭帯域フィルタ及び広帯域フィルタのうち一つ以上を用いてフィルタリングされることを特徴とする、請求項９または１０に記載のチャネル使用可否決定方法。
12. 一つ以上のネットワークが共存できる環境で、検出目的信号を受信する方法であって、
    前記一つ以上のネットワークのうち、特定チャネルを用いて通信を行っているネットワークから、同一のデータが反復されるパターンで構成される前記検出目的信号を受信する段階と、
    前記検出目的信号を、格納されている一つ以上のプリアンブル情報と相関する段階と、
    前記特定チャネルを用いて通信を行っているネットワークを識別する段階と、
    を含む、検出目的信号受信方法。
13. 一つ以上のネットワークが共存できる環境で通信を行う方法であって、
    第１ネットワークを開始するために特定チャネルを検索する段階と、
    前記第１ネットワーク及び第２ネットワークを含む一つ以上の異種ネットワークで共有する前記特定チャネル上の少なくとも一つの共通コードを、前記第２ネットワークから受信する段階と、
    を含み、
    前記少なくとも一つの共通コードは、該少なくとも一つの共通コードを送信する第２ネットワークから提供されるサービスレベル情報を含む、通信方法。
14. 前記少なくとも一つの共通コードは、前記第２ネットワークより放送されるビーコンに繰り返して含まれることを特徴とする、請求項１３に記載の通信方法。
15. 前記サービスレベル情報は、ストリーミングサービス及びファイル伝送サービスを含むサービス種類及びサービスの干渉に対する敏感度のうち一つ以上により決定されることを特徴とする、請求項１３に記載の通信方法。
16. 前記第２ネットワークが前記第１ネットワークと同種である場合、前記少なくとも一つの共通コードを用いてサービスレベルが適正か否かを確認する段階と、
    該サービスレベルが適正でないと、前記サービスレベルが変更可能か否かを確認する段階と、
    前記サービスレベルが変更可能であると、前記第２ネットワークとネゴシエーションを始まる段階と、
    前記サービスレベルが変更可能でないと、他の特定チャネル周波数を検索する段階と、
    のうち少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の通信方法。
17. 前記第２ネットワークが前記第１ネットワークと異種である場合、前記共通コードを用いて、サービスレベルが適正か否かを確認する段階と、
    該サービスレベルが適正でないと、他の特定チャネル周波数を検索する段階と、
    のうち少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の通信方法。
18. 前記第２ネットワークが前記第１ネットワークと異種である場合、前記共通コードを用いて、サービスレベルが適正か否かを確認する段階と、
    前記サービスレベルが適正であると、前記特定チャネル周波数を用いて第１ネットワークを開始する段階と、
    前記第２ネットワークから、干渉があるということを表す共通コードを受信する段階と、
    他の特定チャネル周波数を検索する段階と、
    のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の通信方法。
19. 前記第２ネットワークが第１ネットワークと異種である場合、前記共通コードを用いてサービスレベルを確認し、第１ネットワークを開始する段階と、
    前記第２ネットワークから、干渉があるということを表す共通コードを受信する段階と、
    伝送電力を減らす方法及び伝送データレートを減らす方法のうち一つ以上を行う段階と、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の通信方法。
20. 前記特定チャネルは、狭帯域からなる一つ以上の副チャネルを含み、前記一つ以上の副チャネルは、提供されるサービスにしたがって前記一つ以上の異種ネットワークのそれぞれに指定され、各異種ネットワークがビーコンを送信するために用いられることを特徴とする、請求項１３に記載の通信方法。