JP2011024068A - コグニティブ無線通信における電力制御方法,コグニティブ無線通信システム,及び無線通信デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の電力制御方法では,まず,干渉に関する制御情報に基づいてSNRの目標値が推定される。続いて,推定されたSNRの目標値に基づいて,コグニティブ無線通信に用いる通信電力が調整される。これにより,間接コストをかけすぎることなく,効率的に電力制御を行うことが可能となる。
【選択図】図4
Description
システムモデルは,分析モデルの前提となるものであり,本実施例では,以下のように構築した。
xi=zi (1)
Γ0=GS σu 2/σz 2 (3−2)
Γ1=GI σs 2/σz 2 (5)
Γ2=GU σs 2/σn 2 (7)
続いて,スペクトラムセンシングを行う方法の一例として,エネルギー検出(ED:energy detection)について説明する。エネルギー検出(ED)では,消費電力の少ないデバイスを用いることが可能であり,容易に改良することが可能である。なお,スペクトラムセンシングを行う方法としては,エネルギー検出(ED)に限られることはなく,調和フィルター検出(matched filter detection),周期性検出(cyclostationary property detection)などであってもよい。
続いて,分析モデルを構築した。
第1に,検出の確率に関する閉形式の数式を導くために,エネルギー検出(ED)の結果に基づいたレイリーフェージングの下で,エネルギー検出(ED)を選択的合成(SC:selective combining)とともに用いた。
上記式(14)中の積分部分について公知の式(例えば,1975年にA.H.NuttallによってIEEE Trans.Inform.Theoryで示された式)を用いることにより,下記式(15)に示すような閉形式の数式を得た。この閉形式の数式も,レイリーフェージングチャネルにおける選択的合成(SC)を用いたエネルギー検出(ED)によって検出される確率を示すものである。なお,下記式(15)におけるpは,{2×(n+1)}1/2である。
a=(2Γ0 N0)1/2 (16)
b=(2γ0)1/2/σz (17)
続いて,比較例1による単純固定電力制御方法について説明する。比較例1による電力制御方法は,実施例1による電力制御方法と比較するためのものである。この単純固定電力制御方法では,上述した図4におけるステップS8〜S9が実施されない。
上記式(20)において,Pr{In>η|MD}は,Ptの関数であることが既知であるので,第1のセカンダリーユーザー(SU1)の無線送信機は,上述したステップS4’において,Pr{In>η|MD}が,干渉制限値に含まれるパラメーターξよりも小さくなるような最大値Pt’を算出することが可能である。
続いて,実施例1による最適固定電力制御方法について説明する。
Pe=Q(2α’Γ2)1/2 (27)
次に,上述した実施例1と比較例1の分析モデルに対する数値結果について説明する。数値結果は,具体的には,セカンダリーユーザー(SU)間のデータ通信のパフォーマンスを示すものである。
10 無線通信デバイス(プライマリーユーザー(PU))
20,20a,20b 無線通信デバイス(セカンダリーユーザー(SU))
21 受信部
22 多重アンテナ
23 バンドパスフィルター
24 RF
27 スペクトラムセンサー部
29 ベースバンドプロセッサー
30 センシングチャネル
40 干渉チャネル
50 ユーザーチャネル
100 コグニティブ無線通信システム
Claims (5)
- コグニティブ無線通信に用いる通信電力を制御するための電力制御方法であって,
干渉に関する制御情報に基づいてSNRの目標値を推定する推定ステップと,
前記推定ステップで推定したSNRの目標値に基づいて前記通信電力を調整する調整ステップと,
を含む,
電力制御方法。 - 前記コグニティブ無線通信を行う無線通信システムは,
コグニティブ無線通信用の基地局と,
無線通信可能な第1の無線通信デバイスと,
無線通信可能な第2の無線通信デバイスと
を含み,
前記第1の無線通信デバイスは,
無線受信機を含み,
前記第2の無線通信デバイスは,
無線送信機を含み,
前記電力制御方法は,
前記基地局が,前記干渉に関する制御情報を,前記第1の無線通信デバイスの前記無線受信機に送信するステップをさらに含み,
前記推定ステップでは,
前記第1の無線通信デバイスの無線受信機が,前記制御情報に基づいて,SNRの目標値を推定するとともに,当該SNRの目標値を含むコマンドを前記第2の無線通信デバイスの無線送信機に通知し,
前記調整ステップでは,
前記第2の無線通信デバイスの前記無線送信機が,前記SNRの目標値に基づいて,前記第2の無線通信デバイスに対して無線信号を送出するための送信電力を調整し,
これにより,前記第1の無線通信デバイスは,前記第2の無線通信デバイスとの間で,前記送信電力で前記コグニティブ無線通信を行う,
請求項1に記載の電力制御方法。 - 前記SNRは,複数の一定出力値から選択可能な1つの一定出力値に対応し,
前記調整ステップは,
前記複数の一定出力値のうち,前記SNRの目標値を超えない一定出力値のうちの最大値を選択するステップと,
前記通信電力の調整として,出力値を,前記最大値をとる一定出力値に変更するステップと
を含む,
請求項1又は請求項2に記載の電力制御方法。 - 複数の無線通信デバイスを含むコグニティブ無線通信システムであって,
干渉に関する制御情報に基づいてSNRの目標値を推定する第1の無線通信デバイスと,
前記SNRの目標値に基づいて前記通信電力を調整する第2の無線通信デバイスと
を含み,
前記第1の無線通信デバイスと前記第2の無線通信デバイスとの間で,前記調整された通信電力でコグニティブ無線通信を行うことが可能な,
コグニティブ無線通信システム。 - コグニティブ無線通信用の無線通信デバイスであって,
他の無線通信デバイスが,干渉に関する制御情報に基づいて推定したSNRの目標値に基づいて,前記コグニティブ無線通信に用いる通信電力を調整する手段を含み,
前記他の無線通信デバイスとの間で,前記調整された通信電力でコグニティブ無線通信を行うことが可能な,
無線通信デバイス。
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