JP2012039613A - 通信装置、データ通信方法、およびコンピュータプログラム - Google Patents

通信装置、データ通信方法、およびコンピュータプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2012039613A
JP2012039613A JP2011171250A JP2011171250A JP2012039613A JP 2012039613 A JP2012039613 A JP 2012039613A JP 2011171250 A JP2011171250 A JP 2011171250A JP 2011171250 A JP2011171250 A JP 2011171250A JP 2012039613 A JP2012039613 A JP 2012039613A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication
wireless
communication system
radio
communication device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011171250A
Other languages
English (en)
Inventor
Dominik Mueck Markus
ドミニク ミュエク マルクス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Deutschland GmbH
Original Assignee
Intel Mobile Communications Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intel Mobile Communications Technology GmbH filed Critical Intel Mobile Communications Technology GmbH
Publication of JP2012039613A publication Critical patent/JP2012039613A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058—Allocation criteria
    • H04L5/0069—Allocation based on distance or geographical location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

【課題】無線双方向通信システムに加入することなく、そのリソースを使用する通信装置を提供する。
【解決手段】トランシーバーと、通信装置が位置する地理的領域における無線双方向通信システムに使用されるように割り当てられている無線リソースを、前記無線双方向通信システムへ加入することなく無線データ通信を行うために前記通信装置が使用可能か否かについて判定する判定回路と、前記通信装置が前記無線リソースを使用可能な場合に、前記無線リソースを使用して前記無線データ通信を実行するように前記トランシーバーを制御する制御器とを備えることを特徴とする通信装置。
【選択図】図４

Description

発明の詳細な説明
〔技術分野〕
本発明は、通信装置、データ通信方法、およびコンピュータプログラムに関するものである。
〔背景技術〕
無線で送信されるデータ量が増えるに伴い、周波数帯域や周波数領域などの無線リソースが不足しつつあるため、無線リソースを効率的に使うことが望ましい。
〔図面の簡単な説明〕
図面において、同一の符号は同一の部分を参照するものとする。また、図面は必ずしも実際の縮尺と一致せず、代わりに本発明の原理を示すことを強調するものである。以下の説明では、以下の図面を参照しながら実施形態を説明する。
図１は、一実施形態に係る通信システムを示す図である。
図２は、一実施形態に係るセルの配置を示す図である。
図３は、一実施形態に係る通信装置を示す図である。
図４は、一実施形態に係るフローチャートを示す図である。
図５は、一実施形態に係るセルの配置を示す図である。
図６は、一実施形態に係るフローチャートを示す図である。
図７は、一実施形態に係るフローチャートを示す図である。
図８は、一実施形態に係るセルの配置を示す図である。
図９は、一実施形態に係るセルの配置を示す図である。
図１０は、一実施形態に係る通信装置を示す図である。
図１１は、一実施形態に係るフローチャートを示す図である。
図１２は、一実施形態に係るセルの配置を示す図である。
図１３は、一実施形態に係るフローチャートを示す図である。
〔発明を実施するための形態〕
以下の詳細な説明では、特定の詳細および本発明を実施するための形態を図解する添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できる程度に十分詳細に説明される。その他の実施形態に利用されてよく、本発明の技術的範囲から外れることなく、構造的な、理論的な、そして電気的な変更がなされてもよい。各実施形態は必ずしも互いに排他的ではないため、新しい実施形態を構成するために、１つまたは複数の他の実施形態を組み合わせた実施形態もある。
最近では、アナログ方式からデジタル方式のテレビ（テレビジョン）に切り替える文脈で「ホワイトスペース」という用語が用いられる。デジタルテレビは、従来のアナログテレビよりも周波数帯効率が良いことにより、その通信は非常に少ない帯域幅で足りるため、現在アナログテレビに占有されている巨大な周波数帯域が、方式移行後は他のシステムへ再利用できる。この目的のために、２つのアプローチが使われる。すなわち、
（１）他のシステムに周波数帯の一部を完全に割り当て直す。例えば、７９０〜８６２ＭＨｚ帯（欧州）、または６９８〜７９０ＭＨｚ帯（米国）は、国家による統制のもとでオークションにかけられる。この周波数帯の一部は、「デジタル化の配当」と呼ばれる。
（２）新しく導入されるデジタルテレビに周波数帯の一部を割り当てる。これは、欧州では４７０〜７９０ＭＨｚ帯、米国では５４〜６９８ＭＨｚ帯である（２〜５１のテレビチャンネルであるが、この帯域のすべての周波数が利用可能であるわけではなく、他のシステムへ割り当てられる周波数帯もある。ホワイトスペースは実際にテレビへ割り当てられた帯域においてのみ使用可能である）。しかし、一部の地域では、デジタルテレビのカバー率は低いと予想されるため、「第１の」システム（すなわちテレビ放送局）が周波数帯を使っていない場合、「第２の」システム（すなわちテレビ放送局ではない他の通信システム）が、当該周波数帯へアクセスできる。これらの（一時的に、地理的に）利用されていない周波数帯は「ホワイトスペース」と呼ばれる。
ライセンスされた帯域で、ライセンスを受けていないユーザが通信可能な「ホワイトスペース」を導入するというアイデアは、テレビ放送に割り当てられていた周波数帯ではなく、他の周波数帯で採用されている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｙ標準にしたがって、同様のアイデアが通信衛星の帯域で採用されている。
ホワイトスペースの用途については、テレビのホワイトスペースに特別な焦点をあてて、様々な標準化団体やフォーラムによって議論されている。
一実施形態においては、携帯電話の周波数帯域（すなわち、１つまたは複数のセルラー移動通信システムに割り当てられる周波数帯域、または一般に無線双方向通信システムに割り当てられる周波数帯域）における「ホワイトスペース」を使用する方法が提案されている。携帯電話接続（すなわち、ＵＭＴＳ通信ネットワークのようなセルラー移動体無線ネットワーク）の地理的範囲は多くの国で依然として主要なエリアに限定されているため、この方法により非常に多くの通信リソースを提供できる。例えば、２００８年のイギリスにおいて、あるオペレータ（operator）によってライセンスされた周波数帯の一部に対するＵＭＴＳのカバレッジを解析したところ、その周波数帯は当該国の大部分で使われていないことが分かった。そのオペレータがそうした地域で当該周波数帯（すなわち周波数領域）を使用しない限り、その周波数帯は他のシステムに開放できる。例えば、第２の周波数帯の利用（すなわち、そのオペレータの移動体通信ネットワークではなく、他の通信システムによる周波数帯の利用）に開放できる。ＩＭＴアドバンスドのフレームワークにおいては、４００ＭＨｚから５ＧＨｚの間のより多くの周波数帯が利用可能となる可能性が高い。例えば、４１０〜４３０ＭＨｚ、４５０〜４７０ＭＨｚ、４７０〜９６０ＭＨｚ、１７１０〜２０２５ＭＨｚおよび２１１０〜２２００ＭＨｚ、２３００〜２４００ＭＨｚ、２５００〜２６９０ＭＨｚ、２７００〜２９００ＭＨｚ、３４００〜４２００ＭＨｚ、４４００〜４９９０ＭＨｚといった周波数帯である。
少なくとも、ＩＭＴアドバンスドが展開された後の最初期の間は、これらの周波数帯域の多くは未使用のまま残ると期待される。そして、その最初期の後であっても、これらの周波数帯域のすべてが高いレベルで使用されるのは、人口密度の高い一部の地域に限られ、他の地域においては当該周波数帯を利用可能である。したがって、そうした帯域は他のシステム（例えば第２の周波数の利用）に開放される。
一実施形態においては、指向性通信システム（例えばセルラー周波数帯域、すなわちセルラー移動通信システムのような無線双方向通信システムに割り当てられている周波数帯域）によって使われる周波数帯域に、第２の周波数帯域を利用する装置を効率的に導入できる方法が提供される。
無線双方向通信システムの例としてＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）セルラー通信システムを参照しながら、以下で上記方法を説明する。
図１は、一実施形態に係る通信システム１００を表す。
本実施形態では、通信システム１００は、ＬＴＥのネットワーク構造に基づいて構成される。
当該通信システムは、無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ、Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）１０１と、コアネットワーク（ＥＰＣ、Evolved Packet Core）１０２とを含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０１は、基地（送信）局（eNodeBs, eNBs）１０３を含んでいてもよい。各基地局１０３は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０１の１つまたは複数の移動無線セル１０４に無線カバレッジ（radio coverage）を提供する。
移動無線セル１０４の内部に位置する移動体端末（ＵＥ、ユーザ機器）１０５は、無線カバレッジを提供する（言い換えれば、移動無線セルを機能させる）基地局を通して、コアネットワーク１０２および他の移動体端末１０５と通信してもよい。
基地局１０３と移動体端末との間では、制御データおよびユーザデータが通信される。移動体端末は移動無線セル１０４の内部に位置し、基地局１０３は、多重アクセス方法に基づき、エアインターフェース１０６を介してその移動無線セル１０４を機能させる。
基地局１０３は、Ｘ２インターフェース１０７を使って互いに双方向接続されている。基地局は、Ｓ１インターフェース１０８を使ってコアネットワーク（Evolved Packet Core）１０２とも接続されている。ここで、コアネットワークとは、より具体的には、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）１０９、およびサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）１１０である。ＭＭＥ１０９によって、Ｅ−ＵＴＲＡＮのカバレッジエリア（coverage area）に位置するＵＥの移動性がコントロールされる。一方、Ｓ−ＧＷ１１０によって、移動体端末１０５とコアネットワーク１０２との間におけるユーザデータの通信が処理される。
基地局１０３が制御する移動無線セル１０４は、特定の地理的なエリアのみをカバーするのが一般的であり、他のエリアはカバーしない。例えば、通信システム１００のオペレータは、ある地理的なエリア（例えば、人口の少ないエリア）にはネットワークをカバーする基地局を設置しない場合がある。すなわち、通信装置１１１は、通信システム１００のカバレッジの外側にある。言い換えれば、通信装置１１１は、通信システム１００の移動無線セル１０４の内部に位置しないため、通信システムに割り当てられる無線リソース（例えば、通信システムのオペレータが（対応するライセンスを持っているなどにより）使用権限を有している）が、通信システム１００によって使われないエリアに位置している。
このことは、図２に表されている。
図２は、一実施形態に係るセル配置２００を示す。
セル配置２００において、セルラー移動体通信システムによって機能する無線セル２０１が存在する（このＬＴＥ基地局の例においては、基地局を意味する「ｅＮＢ」と符号されたブロックにより示される）。無線セル２０１は、例えば図１を参照して説明された通信システム１００における移動無線セル１０４に対応する。
無線セル２０１に加えて、セルラー移動体通信システムに割り当てられる通信リソース（これは、例えばセルラー移動体通信システムのオペレータにライセンスされている）が使われない地理的領域２０２（無線セルの六角形で同様に示される）が存在する。
地理的領域２０２は、セルラーホワイトスペース、すなわち、セルラー移動体通信システムのホワイトスペースと見なされる。地理的領域２０２は限られた地理的エリアに対応し、図示のように近隣の無線セル２０１（例えば、移動体ネットワークマクロセルである）に近接して位置する。
一実施形態において、地理的領域２０２の１つに位置する通信装置（例えば、通信装置１１１に対応する）は、セルラー移動体通信システムに割り当てられているが、当該地理的エリア２０１では使用されていない周波数リソースを判定する。当該通信装置は、特定の周波数リソースがコンポーネント（例えば、セルラー移動体通信システムのネットワークコンポーネント、または移動体端末のようなコンポーネント）によって使用されているかどうかを検出可能な装置であり、例えばコグニティブ無線（cognitive radio；ＣＲ）装置（例えばＣＲユーザ装置）である。
一実施形態においては、干渉が回避される。すなわち、地理的領域（すなわちセルラー帯域のホワイトスペース）で動作するコグニティブ無線装置は、近隣の基地局（すなわち、コグニティブ無線装置が位置する地理的領域２０１の近隣の基地局、またはその近くにある無線セル２０１を機能させる基地局であり、例えばｅＮＢｓ）とは干渉しない。ここで、近隣の基地局に対して干渉が累積するため、例えばコグニティブ無線装置の最大出力電気（maximum output power）が特定の隣接領域に存在するコグニティブ無線装置の総数に依存することにしてもよい。一実施形態において、コグニティブ無線装置が所定の地理的領域２０２で使用されているかどうかを判定し、コグニティブ無線装置の最大出力電気（近隣の他のコグニティブ無線装置の間に潜在的に存在し、近隣の基地局に対する干渉を累積させる）を決定するための対応メカニズムは、例えばセルラー通信ネットワーク、またはコグニティブ無線装置の中心意思決定（centric decision making、すなわちコグニティブ無線装置それ自体）によって処理される。
図３を参照しながら、一実施形態に係る通信装置（例えば、図１で示される通信装置１１１に対応するものや、図２で示されるように地理的領域２０２に位置するもの）について以下で説明する。
図３は、一実施形態に係る通信装置３００を示す。
通信装置３００は、トランシーバー３０１、判定回路３０２、および制御器３０３を含む。判定回路３０２は、通信装置が無線リソースを使えるかどうかを判定する。制御器３０３は、当該通信装置が無線リソースを利用可能な場合に、無線リソースを用いて無線データ通信を実行させるようにトランシーバー３０１を制御する。なお、当該通信装置が位置する地理的領域における無線双方向通信システムによって、前記無線リソースが割り当てられ、これにより無線双方向通信システムに加入しない無線データ通信が可能となる。
言い換えれば、双方向通信ネットワークの加入端末として機能することのない通信装置が、当該通信装置の位置するスポットで無線リソースが使われていないことにより、無線双方向通信ネットワークに割り当てられた当該無線リソース（すなわち、例えば双方向通信ネットワークのオペレータによってライセンスされた無線リソース）を使えるかどうかを検出し、これにより当該通信装置はコグニティブ無線装置として動作するものとみなされるようになる。さらに言い換えれば、通信装置は自身が無線双方向通信システム（例えばセルラー移動体通信システム、またはセルラー移動体通信ネットワーク）のホワイトスペースに位置しているかどうかを検出し、ホワイトスペースに位置している場合は、（例えば異なる通信システムを使う場合や、セルラー移動体通信ではなく異なる無線技術を使う場合であっても）無線双方向通信システムから独立した通信を行うために（例えば、無線双方向通信システムへ登録したり、無線双方向通信システムから無線リソース割り当てを要求したりすることなく、すなわち無線双方向通信システムの加入端末として動作することなく）、無線リソースが使用可能かどうかを判定する。無線リソースを使用可能かどうかについて通信装置が判定することには、当該通信装置が無線双方向通信システムのホワイトスペースに位置しているかどうかを判定することだけでなく、それが無線双方向通信システムの干渉の原因となるかどうかを判定することも含まれる。例えば、その無線リソースを使うことで無線双方向通信システムに干渉をもたらすという報告がなければ、無線リソースは使用可能と通信装置は判定する。
通信装置が無線リソースを使える場合、例えば無線リソースを使って無線データ通信を実行するトランシーバーを、制御器３０３が制御するように構成されていてもよい。言い換えれば、無線リソースがもはや通信装置によって使われないことを検出するように判定回路３０２を構成してもよく、このときデータ通信に無線リソースを使うことを停止するよう当該トランシーバーを制御してもよい。したがって、通信装置は、第１のユーザ（すなわち無線リソースが割り当てられる通信システム）が帰ってきた（すなわち、当該地理的領域において無線リソースの使用を再開した）ときに、無線リソースの使用を中止する無線リソースの第２のユーザとみることもできる。
地理的領域は、より大きなエリアであってもよく、より小さなエリアであってもよい。これは、無線双方向通信システム（例えば、セルラー移動体通信システムの場合は無線アクセスネットワーク）のネットワーク側から送信される信号を受信できない、または微弱にしか受信できないエリアの例となる、シャドウエリア（shadowed area）である。例えば、金属のドアの影やそれに類似するもの、例えば（無線双方向通信システムのネットワーク側へ、またはネットワーク側からの送受信の）伝播条件が悪化する原因となる部屋や、部屋の一部や、閉めきられた部屋など、地理的領域は比較的小さいエリアであってもよい。
一実施形態において、「回路」はあらゆる種類の論理実装エンティティとして理解され、それは特別な目的の電気回路、またはメモリに格納されたソフトウェア、ファームウェア、またはそれらのすべての組み合わせを実行するプロセッサであってもよい。したがって、一実施形態において、「回路」は配線接続された論理回路や、例えばマイクロプロセッサ（例えば、複雑命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）プロセッサ、またはリスクコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ）のようなプログラム可能プロセッサなどの、プログラム可能な論理回路であってもよい。また、「回路」はソフトウェアを実行するプロセッサであってもよく、例えばＪａｖａ（登録商標）のような仮想マシンを用いるコンピュータプログラムなど、あらゆる種類のコンピュータプログラムであってもよい。以下でより詳細に説明される各機能は、異なる実施形態として「回路」によっても実現できる。
無線双方向通信システムは、例えばセルラー移動体通信システムである。無線双方向通信システムは、例えばテレビ放送通信システムやラジオ放送通信システムといった放送通信システムと比較して、相対的に小さな無線セルをもつ一般的な通信システムであってよい。例えば、無線双方向通信システムは、一般に３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）通信システム、ＷｉＦｉ通信システム（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ、またはＩＥＥＥ８０２．１１ａｄにしたがうもの）、ＷｉＭＡＸ通信システムなどの、アクセスポイントや基地局に依存する無線通信システムであってよい。双方向システムは通信ネットワークと加入者端末とを構成する通信システムとして理解でき、通信ネットワークから加入者端末への方向と、加入者端末から通信ネットワークへの方向との、両方の通信を実現する。これはネットワークサイドから加入者端末への通信しかできない、例えばテレビ放送ネットワークに例示される放送通信ネットワークとは異なる。
一実施形態において、制御器は、無線双方向通信システムに加入することなく無線データ通信を実行するようにトランシーバーを制御する。
制御器は、例えば無線双方向通信システムとは異なる通信システムを使って無線データ通信を実行するトランシーバーを制御するよう構成されている。異なる通信システムとは、例えばアドホック通信システム、または他の無線双方向通信システムである。
制御器は、無線双方向通信システムを使った無線技術とは異なる無線技術を使って無線データ通信を実行するようにトランシーバーを制御してもよい。異なる無線技術とは、例えばピア・トゥ・ピアの無線技術である。
一実施形態において、トランシーバーは、無線双方向通信システムに加入することなく、データ通信を行うための無線リソースを、通信装置が使用可能かどうかにについて判定する基となる情報を受信するよう構成されている。そして、判定回路は、無線双方向通信システムに加入することなく、通信装置が無線データ通信のために無線リソースを使用可能かどうかについて判定するよう構成される。
トランシーバーは、例えば他の通信装置から前記情報を受信するよう構成されてもよい。
トランシーバーは、例えば前記情報をブロードキャストする他の通信装置から情報を受信するよう構成される。
トランシーバーは、他の通信装置および／またはデータベースに、前記情報に対するリクエストを送信するよう構成されていてもよい。
トランシーバーは、前記情報に加えて、無線リソースがどれくらい使用可能かについての情報（例えば最大送信出力）を受信するよう構成されていてもよい。言い換えれば、一実施形態において、トランシーバーは無線リソースの使用についての設定情報を受信するよう構成される。
一実施形態において、トランシーバーは、前記情報に対するリクエストを他の無線双方向通信システム（例えば、他のセルラー移動体通信システム）へ送信するよう構成される。
他の通信装置とは、例えば移動体通信端末である。
一実施形態においては、前記情報は、無線双方向通信システムにおいて他の通信装置が無線リソースの使用を検出するかどうかを特定する。
通信装置は、例えば移動体通信端末である。
通信装置は、例えば少なくとも１つの移動体通信端末に、通信ネットワークへの無線アクセスを提供するよう構成されている。
一実施形態において、無線リソースは１つまたは複数の無線周波数、１つまたは複数の無線周波数領域、または１つまたは複数の無線周波数帯域を含む。
一実施形態において、無線双方向通信システムは、基地局コントロールドハンドオーバー（base station controlled handover）を含む通信システムである。
無線リソースは、例えば１つまたは複数のＩＭＴ（International Mobile Telecommunications）アドバンスド周波数帯、上記４００ＭＨｚから５ＧＨｚの間の１つまたは複数の周波数帯を含む。
無線双方向通信システムは、例えばＷＲＡＮ（Wireless Regional Access Network）、またはＷＷＡＮ（Wide Wireless Area Network）である。
無線双方向通信システムは、例えば図１を参照して前述したセルラー移動体通信システム１００に対応する。
無線リソースを使う通信装置３００によって実行される無線データ通信は、様々な通信ネットワークのタイプおよび通信技術に基づく。例えば、通信装置３００は、他の通信装置とアドホック通信ネットワークとを構築してもよく、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような当該アドホック通信ネットワークにより他の通信装置と通信してもよい。また、通信装置３００は、ピア・トゥ・ピアリンクを使って他の通信装置と通信してもよい。または、当該通信装置および他の通信装置（例えばクラスタヘッド通信装置）は、セルラー無線ネットワーク通信技術などによって基地局として動作してもよい。
通信装置３００は、例えば図４に示される方法を実行する。
図４は、一実施形態に係るフロー図４００を示す。
フロー図４００は、データ通信の方法を図示する。
４０１において、通信装置は、セルラー移動体通信システムに加入することなく無線データ通信を行うために無線リソースが使用可能かどうかを判定する。無線リソースは、通信装置が位置する地理的領域におけるセルラー移動体通信システムに使用されるように割り当てられている。
４０２において、通信装置が無線リソースを使用できる場合、無線リソースを使った無線データ通信を実行するようトランシーバーを制御する。
シャドウイング（shadowing）が発生する、基地局まで距離が長い、伝播特性が悪い、干渉が発生するなどによって、通信装置（例えば移動体装置および／またはユーザ端末）が無線双方向通信システムへアクセスできない場合に（のみ）、通信装置は例えば前記方法を使用する。
一実施形態においては、無線信号が壁や他の障害物などによって非常に減衰するような閉めきられた施設（例えばビルなど）にいる場合に（のみ）、通信装置は例えば前記方法を利用する。
一実施形態においては、一般に広域の基地局および／またはセルラーシステムであまりカバーされていない田園地帯にいる場合に（のみ）、通信装置は例えば前記方法を利用する。
一実施形態によれば、コンピュータプログラム製品が提供される。それはコンピュータに対する命令を含み、プロセッサによって実行されるときは、プロセッサが図４を参照して説明した上記方法を実行するようになっている。
なお、前記通信装置を前提として説明された実施形態は、他の通信装置、データ通信方法、およびコンピュータプログラム製品に対しても同様に適用できることに注意する。
以下では、例えば、パーミッション（permission）を得るために通信装置３００が実行する処理、およびセルラーホワイトスペース（すなわち、セルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースが当該セルラー移動体通信システムで使われていないような地理的領域）において動作するために必要となる各パラメータを含む実施形態が、より詳細に説明される。
セルラー通信ネットワーク（すなわちセルラー移動体通信システム）の近隣の基地局に、通信装置３００が近接している場合、およびセルラー通信ネットワークの最も近い基地局から通信装置がある特定の距離だけ離れている場合、異なる実施形態が採用される。
以下では、通信装置３００がセルラー移動体通信システムの基地局に比較的近く、他の通信ネットワーク（例えば、セルラー移動体通信システムに割り当てられている無線リソースが使用可能かどうかを決定する、セルラー移動体通信システムのオペレータと競合するオペレータによって運営されているセルラー通信ネットワーク）を使用する状況にあると仮定して、実施形態を説明する。
図５は、上記の背景にある状況を示す。
図５は、一実施形態に係るセル配置を示す。
図２で示される状況と同様に、セル配置はセルラー移動体通信システム（例えば図１を参照して説明された通信システム１００に対応する）の基地局によって機能する複数の無線セル５０１を含み、当該セルラー移動体通信システムによってカバーされていない地理的領域５０２が存在する。
図３に示した通信装置３００に対応する通信装置５０３は、地理的領域５０２の１つに位置する。ここで、地理的領域５０２がカバレッジから外れていることにより、セルラー移動体通信システムに割り当てられる無線リソースは、当該セルラー移動体通信システムによって使われない（すなわち、当該通信装置は、セルラー移動体通信システムのホワイトスペースに位置する）。なお、本実施形態において、上記セルラー移動体通信システムは、オペレータＡのセルラー移動体通信システムともいう。
このとき、通信装置５０３は、上記セルラー移動体通信システムの基地局によって機能する無線セル５０１に近接している。
ここで、他のセルラー移動体通信システム（本実施形態においては、オペレータＢのセルラー移動体通信システムともいう）の基地局は、無線セル５０４を動作させることをさらに仮定する。無線セル５０４は、無線セル５０１と少なくとも部分的に重複しており、通信装置５０３が位置する地理的領域５０２をカバーしている。オペレータＢのセルラー移動体通信システムは、異なる無線リソース（例えば、オペレータＡのセルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースとは異なる周波数帯域）を使用するとする。
例えば、通信装置５０３は図６に示されるフローにしたがって処理を行う。
図６は、一実施形態に係るフローチャート６００を示す。
６０１において、通信装置５０３（図６ではコグニティブ無線装置ＣＲ（例えばＣＲユーザ装置）として参照される）は、例えばセンシングまたはスキャニングによって、オペレータＡのセルラー移動体通信システムのカバレッジの不足を検出する。
６０２において、通信装置５０３は、当該セルがオペレータＢのセルラー移動体通信システムでカバーされていることを検出する。
６０３において、通信装置５０３は、オペレータＢのセルラー移動体通信システムにアクセスし、オペレータＢのセルラー移動体通信システムを介して、オペレータＡのセルラー移動体通信システムのコンポーネントに接続し、オペレータＡのセルラー移動体通信システムに位置情報などのパラメータを示し、オペレータＡのセルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースの使用を要求する（例えば、オペレータＡのセルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースを使うコグニティブ無線装置（コグニティブ無線モード）として動作するための承認を要求する）。
６０４において、当該無線リソースの使用がオペレータＡによって承認された場合、６０５において、無線装置５０３はオペレータＡのセルラー移動体通信システムのセルラーホワイトスペースで動作する。ここで、この動作は、例えばオペレータＡのセルラー移動体通信システムによって示されるパラメータにしたがってもよい。なお、当該パラメータには、例えば他のコグニティブ無線装置を考慮に入れることにより、オペレータＡのセルラー移動体通信システムによって計算されるものが含まれる（例えば最大出力電気など）。
６０４において、当該無線リソースの使用がオペレータＡによって承認されなかった場合、６０６において、無線装置５０３はオペレータＡのセルラー移動体通信システムのホワイトスペースで動作できない。その代わり、オペレータＢのセルラー移動体通信システムを使って通信を継続できる。
一実施形態においては、オペレータＡおよび／またはオペレータＢは、決定権および／または利用可能な周波数に係る情報などの供給を、信頼できるサードパーティ（第三者機関）に委任できる。
他の実施形態において、図５に示された状況を仮定したもとでは、データベースを使って、およびオペレータＢのセルラー移動体通信システムまたは他の利用可能な無線アクセス技術を使って、オペレータＡのセルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースの使用がコントロールされる。
本実施形態においては、オペレータＡのセルラー移動体通信システムのホワイトスペースの存在、およびオペレータＡのセルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースの使用を希望するコグニティブ無線装置に必要なパラメータは、データベースに集中的に保持される。例えば、オペレータＡまたはオペレータＢがこのデータベースを管理する。当該データベースは、（例えばテレビ放送の領域に比べて）比較的小さいセルサイズに合わせて設計される。また、当該コグニティブ無線装置に対する（最大出力電気などについての）要求値に、保持されたコグニティブ無線装置のパラメータ（すなわちコンフィギュレーション）を動的に適応させる。この適応は、例えばコグニティブ無線装置の現在の数、および現在のパラメータ（すなわち、オペレータＡのセルラー移動体通信システムに割り当てられた、無線リソースの使用に関する現在のコンフィギュレーション）を考慮に入れて行われる。
本実施形態において、通信装置５０３は、例えば図７に示されるフローにしたがって処理を進める。
図７は、一実施形態に係るフローチャート７００を示す。
７０１において、通信装置５０３は、例えばセンシングまたはスキャニングによって、オペレータＡのセルラー移動体通信システムのカバレッジの不足を検出する。
７０２において、通信装置５０３は、当該セルがオペレータＢのセルラー移動体通信システムでカバーされていることを検出する。オペレータＢのセルラー移動体通信システムが利用できない状況では、通信装置５０３は、例えばＷｉＦｉネットワークなどの他の無線アクセスネットワークを検出してもよい。
７０３において、オペレータＢのセルラー移動体通信システムを介して、または他の無線アクセスネットワークを介して、通信装置５０３は中央データベースにアクセスし、オペレータＡのセルラー移動体通信システムのホワイトスペースで動作できるかどうかについての情報を要求する。
７０４において、通信装置５０３が無線リソースを使用できる場合、７０５において、通信装置５０３はデータベースから動作パラメータを再取得し、オペレータＡのセルラー移動体通信システムのセルラーホワイトスペースで（例えば当該パラメータにしたがって）動作する。
７０４において、通信装置５０３が無線リソースを使用できない場合、７０６において、通信装置５０３はオペレータＡのセルラー移動体通信システムのホワイトスペースでは動作できない。その代わりに、例えばオペレータＢのセルラー移動体通信システムを使って通信を継続してもよい。
以下では、無線装置が使用可能かどうかの判定に係る通信リソースを有するセルラー移動体通信システムのオペレータが、マルチホップ通信を使うことによりコグニティブ無線装置を制御する実施形態について説明する。すなわち、当該オペレータが、当該セルラー移動体通信システムの一部ではない通信装置による無線リソースの使用を制御する実施形態について説明する。
図８は、上記の背景にある状況を示す。
図８は、一実施形態に係るセル配置を示す。
図２で示される状況と同様に、セル配置はセルラー移動体通信システム（例えば図１を参照して説明された通信システム１００に対応する）の基地局によって機能する複数の無線セル８０１を含む。また、当該セルラー移動体通信システムによってカバーされていない地理的領域８０２が存在する。
図３で示された通信装置３００に対応する通信装置８０３は、地理的領域８０２の１つに位置する。ここで、セルラー移動体通信システムに割り当てられる無線リソースは、当該セルラー移動体通信システムによって使われない。図示のように、通信装置８０３は、無線セル８０１の近くにある地理的領域（セルラー移動体通信システムのホワイトスペース）に配置されてもよい。
通信装置は、ホワイトスペースにあるオペレータＡのセルラー移動体通信システムの無線リソースを使おうとしている。そこで、図６を参照して上述したアプローチと同様に、オペレータＢのセルラー移動体通信システムへのアクセスを介して、オペレータＡのセルラー移動体通信システムに接続する。そして、本実施形態に係るアプローチにしたがい、セルラー移動体通信システムネットワークを介して、通信装置８０３はコグニティブ無線のパラメータ情報にアクセスする。
しかし、図６を参照して上述した実施形態とは対照的に、使用可能かどうかの決定に係る無線リソースによって、無線装置８０３はセルラー移動体通信システムにアクセスする。この例において、通信装置８０３はセルラー移動体通信システムのカバレッジの外側に位置しており、無線セル８０１に位置する他の通信装置８０４を介するマルチホップ通信を用いることで、その接続が提供される。こうしたマルチホップの特性は、ＬＴＥアドバンスドやＩＥＥＥ８０２．１６などのように、次世代のセルラーシステムにおいて利用可能になると期待されている。
以下では、最も近いセルラー移動体通信システムの基地局から、セルラー移動体通信システムが使用しない場合に通信装置３００の使用に対して割り当てられる無線リソースまで、通信装置３００が相当な距離にある状況を想定した実施形態について述べる。一実施形態において、通信装置３００は、セルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースが使用可能かどうかを決定するコグニティブ無線クラスタヘッドと通信する。
図９は、上記の背景にある状況を示す。
図９は、一実施形態に係るセル配置を示す。
図２で示される状況と同様に、セル配置はセルラー移動体通信システム（例えば図１を参照して説明された通信システム１００に対応する）の基地局によって機能する複数の無線セル９０１を含む。また、当該セルラー移動体通信システムによってカバーされていない地理的領域９０２が存在する。
図３で示された通信装置３００に対応する通信装置９０３は、地理的領域９０２の１つに位置する。ここで、地理的領域９０２がカバレッジから外れていることにより、セルラー移動体通信システムに割り当てられる無線リソースは、当該セルラー移動体通信システムによって使われない（すなわち、セルラー移動体通信システムのホワイトスペースに位置する）ことを仮定する。
また、通信装置９０３は、セルラー移動体通信システムの基地局によって機能する無線セル９０１まで、一定距離のあるところにあると仮定する。
さらに、他の通信装置９０４が存在することも仮定する。ここで、他の通信装置９０４は、（コグニティブ無線）クラスタヘッドとして参照される。なお、当該クラスタヘッドは、セルラー移動体通信システムのホワイトスペースに位置する（すなわち、当該セルラー移動体通信システムによってカバーされない地理的領域９０２の１つに位置する）。本実施形態において、クラスタヘッド９０４は、セルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースに関して、アクセス情報とコンディション情報とを地理的領域９０２に放送する。
一実施形態においてクラスタヘッド９０４として使用される通信装置について、図１０を参照して以下で説明する。
図１０は、一実施形態に係る通信装置１０００を示す。
通信装置１０００は、他の通信装置が無線リソースを使用可能かどうかを判定する基となる情報を送信するよう構成される、トランスミッター（transmitter）１００１を含む。ここで、当該無線リソースは、通信装置が位置する地理的領域におけるセルラー移動体通信システムに使用されるように割り当てられ、当該セルラー移動体通信システムへ加入することなく無線データ通信を行うための無線リソースである。
通信装置１０００は、例えば上記情報に含まれるビーコン（beacon）を送信する通信装置であってよい。通信装置１０００は、例えば（コグニティブ無線）クラスタヘッドであってよい。
言い換えれば、１つまたは複数の他の通信装置（例えば図３を参照して説明される通信装置３００）へ送信される、当該他の通信装置が無線リソースを使用可能かどうかに係る信号を、通信装置は受け取る。ここで、当該無線リソースは、当該セルラー移動体通信システムへ加入していなくとも、基本的にはセルラー移動体通信システムに割り当てられるものである。その割り当ては、例えばセルラー移動体通信システムへ登録することなく、またはセルラー移動体通信システムからの無線リソースの割り当てを要求することなくなされてもよい。または、セルラー移動体通信システムではなく異なる通信ネットワークを使っている場合、またはセルラー移動体通信システムではなく異なる無線技術を使っている場合でさえあってよい。
上記トランスミッターは、例えば上記情報を放送するよう構成される。
上記トランスミッターは、例えば、地理的領域において上記情報を放送するよう構成される。ここで、当該領域では、当該セルラー移動体通信システムへ加入していなくとも、データ通信のために無線リソースを利用可能である。例えば、セルラー移動体通信システムのオペレータは、無線リソースを使う通信装置へ信号を送るために、セルラー移動体通信システムのホワイトスペースに無線装置１０００を置いてもよい。
セルラー移動体通信システムのオペレータは、（当該セルラー移動体通信システムへ加入していなければ）通信装置が無線リソースを使用できない地理的領域に、通信装置１０００を置いてもよい。通信装置１０００は、各情報をそうした地理的領域にある通信装置へ送信する（例えば放送する）よう構成されていてもよい。通信装置は、当該情報に加えて、無線リソースの使用に関する情報（例えば当該リソースの使用に係る最大送信電力、すなわち無線リソースの使用についての他の通信装置）を送信してもよい。
通信装置は、他の通信装置からの情報についてのリクエストを受け取るよう構成されている受信機をさらに含んでいてもよい。
一実施形態において、他の通信装置（例えば図３の通信装置３００に対応するもの）の１つにあるトランスミッターは「プッシュ」ベースで制御される。すなわち、通信装置１０００は、ホワイトスペースの使用条件を示すデータを周期的に放送する。一実施形態におけるこの放送は、他の通信装置によるいかなるアクションもトリガーにならず、自動的に発生する。
一実施形態において、他の通信装置（例えば図３の通信装置３００に対応するもの）の１つにあるトランスミッターは、「プル」ベースで制御される。すなわち、当該コントロールユニットは、ホワイトスペースの使用条件を示すデータの放送（ビーコンまたはこれに類似する形式である）に対する、１つまたは複数の他の通信装置からの要求がトリガーとなって動作する。本実施形態においては、他の通信装置のうちの１つの適切なアクションが、この放送のトリガーとならなければならない（すなわち、リクエストは、例えば通信装置１０００によって示される特定の「リクエストスロット」の間に送られなければならない）。
一実施形態において、通信装置１０００による他の通信装置との通信は、ピア・トゥ・ピアのリンクに基づく。すなわち、両装置との通信では双方向の通信システムや他の通信ネットワークを介することなく、両装置が直接データを交換する。
一実施形態において、通信装置１０００による他の通信装置との通信は、（例えばセルラーホワイトスペースではない他の）ライセンスされていない帯域における、ピア・トゥ・ピアの情報交換に基づく。例えば、ＩＳＭ帯域やＴＶのホワイトスペースなどである。
一実施形態にしたがえば、通信装置１０００による情報の発信方法が提供される。
無線リソースの使用を希望する通信装置９０３は、図１１に例示されるフローにしたがって処理を進める。
図１１は、一実施形態に係るフローチャート１１００を示す。
１１０１において、通信装置９０３はクラスタヘッド放送情報を検索する。すなわち、当該通信装置は、クラスタヘッド９０４から送信された（例えば放送された）情報を受信できる。例えば、当該通信装置は、図１０を参照して前述した通信装置１０００のように実装されている。
１１０２において、クラスタヘッド情報が検出できなかった場合、１１０３において、セルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースを使用する当該セルラー移動体通信システムのホワイトスペースでは、通信装置９０３は動作できない。
１１０２において、クラスタヘッド情報が検出できた場合、１１０４において、通信装置９０３はクラスタヘッド情報を復号化し、無線リソースの使用条件を決定する。
１１０５において、通信装置９０３がアクセス要求を充足可能と判定した場合（すなわち、無線リソースの使用に係る条件を満足できると判定した場合）、１１０６において、通信装置９０３は通信リソースを使用し、クラスタヘッド情報およびアクセス条件にしたがって動作する。
一方、１１０５において、通信装置９０３がアクセス要求を充足不可能と判定した場合、１１０７において、セルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースを使用する当該セルラー移動体通信システムのホワイトスペースでは、通信装置９０３は動作できない。
通信装置９０３に対する上記のアクセス条件は、パラメータを含んでいる。それは、
（１）位置に依存したアクセス承認（すなわち、通信装置９０３は、最も近い当該セルラー移動体通信システムの基地局から十分に遠い場合に、セルラーホワイトスペースを使用可能である）。
（２）（位置に依存した）最大出力電気レベル（すなわち、当該通信装置は、最も近い当該セルラー移動体通信システムの基地局で干渉が起きないことについて、確証を得なければならない）。
例えばその干渉レンジ９０５が当該無線セル９０１と重複（オーバラップ）していなければ、セルラー移動体通信システムに割り当てられた通信リソースを、通信装置９０３が使用できるようにしてもよい。一方、その干渉レンジ９０７が無線セル９０１の１つと重複しているため、セルラー移動体通信システムに割り当てられた通信リソースを、他の通信装置９０６は使用できないようにしてもよい。
さらに、通信装置９０３に対するクラスタヘッド９０４の登録要求を、通信を開始する前に行ってもよい。これにより、クラスタヘッド９０４は、近隣の位置にある（例えばそのカバレッジにある）すべてのコグニティブ（ユーザ）装置に関する情報を確実に得ることができる。したがって、クラスタヘッド９０４は、近隣のセルラー移動体通信システムの基地局に対する累積干渉レベル（accumulated interference levels）を導出でき、それに対応させて接続条件（例えば最大出力電気レベル）を適合させることができる。
他の実施形態においては、クラスタヘッド９０４は近隣の基地局に接続し、接続条件および累積干渉レベルを交渉する。これらの交渉のあと、合意した接続条件がクラスタヘッド９０４から通信装置９０３へ送信される。（例えばセルラー移動体通信システムの）オペレータは、接続条件を変更することもできる。コグニティブ無線装置が多すぎる場合には、クラスタヘッドは絶えず接続条件を更新してもよい。このとき、変更された接続条件は、クラスタヘッド９０４によって更新された接続条件として、例えば放送されてもよい。
以下では、複数の通信装置の間で、セルラーホワイトスペースへの接続が可能かどうか（すなわち、セルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースが利用可能かどうか）を通信装置が判定する実施形態について説明する。
図１２は、上記の背景にある状況を示す。
図１２は、一実施形態に係るセル配置１２００を表す。
図９で示される状況と同様に、セル配置はセルラー移動体通信システム（例えば図１を参照して説明された通信システム１００に対応する）の基地局によって機能する複数の無線セル１２０１を含み、当該セルラー移動体通信システムによってカバーされていない地理的領域１２０２が存在する。
ここで、第１の通信装置１２０３（装置Ａとして参照される）および第２の通信装置１２０４（装置Ｂとして参照される）は、例えば図３で示された通信装置３００に対応するものであり、いずれも地理的領域９０２に位置することを仮定する。なお、セルラー移動体通信システムに割り当てられた無線リソースがカバレッジから外れていることにより（すなわち、セルラー移動体通信システムのホワイトスペースに位置する）、当該セルラー移動体通信システムに使われていないとする。
本実施形態において、セルラー移動体通信システムの基地局まで一定の距離だけ離れたところに、通信装置１２０３（装置Ａ）、１２０４（装置Ｂ）が位置すると仮定する。セルラー移動体通信システムに割り当てられているが、地理的領域１２０２では当該セルラー移動体通信システムに使われていない無線リソースを、通信装置１２０３、１２０４が利用可能かどうかを判定するために、通信装置１２０３、１２０４は例えば以下のように通信を行う。
（１）当該セルラー移動体通信ネットワークに割り当てられたいかなる周波数リソースとも干渉しない周波数があれば、当該周波数で通信装置１２０３、１２０４は通信する。
（２）セルラー移動体通信システムに割り当てられているが、当該セルラー移動体通信システムに使われていない無線リソースを、さらなる通信のために利用可能と通信装置１２０３、１２０４は判定する。
通信装置１２０３、１２０４は、図１３で示される問題を実行する。
図１３は、一実施形態に係るフローチャート１３００である。
１３０１において、第１の通信装置１２０３は、ピア・トゥ・ピアのコグニティブ無線装置セルラーホワイトスペース通信を使用することを試みる。すなわち、セルラー移動体通信システムに割り当てられているが、ピア・トゥ・ピア通信接続のために当該セルラー移動体通信システムで使われていない無線リソースの利用を試みる。
１３０２において、第１の通信装置１２０３がセルラー移動体通信システム（例えば当該セルラー移動体通信システムの近隣の基地局）による通信を検知した場合、１３０３において、当該第１の通信装置は当該無線リソースを使用する。
１３０２において、第１の通信装置１２０３がセルラー移動体通信システムによる通信を検知しなかった場合、１３０４において、例えばセルラー移動体通信システムによるいかなる通信も検出されない周波数の一部を使って、第１の通信装置１２０３は近隣の任意の装置へ通信リクエストを送信する。
この例においては、第２の通信装置１２０４は第１の通信装置１２０３の近くに位置する装置であり、同様にコグニティブ無線ホワイトスペースにおける通信を希望していると仮定する。
１３０５において、第２の通信装置１２０４がセルラー移動体通信システム（例えば当該セルラー移動体通信システムの近隣の基地局）による通信を検知した場合、１３０６において、第１の通信装置１２０３および第２の通信装置１２０６は、当該無線リソースを使用できない。
１３０５において、第２の通信装置１２０４がセルラー移動体通信システム（例えば、近隣の当該セルラー移動体通信システムの基地局）による通信を検知しなかった場合、１３０７において、通信装置１２０３、１２０４は動作パラメータ（例えばコンフィギュレーションパラメータ）を交換し、通信リソースの使用を開始する（すなわち、セルラーホワイトスペース周波数における動作を開始する）。
上記実施形態は、セルラー帯域が所定の位置、所定の時間において未使用となる（セルラー帯域におけるホワイトスペースとみることもできる）機会を狙って周波数にアクセスするようにセルラー帯域を使用する、という可能性を追求したともいえる。これは、テレビのホワイトスペース（一般的に４７０〜７９０ＭＨｚ）の利用とは異なるアプローチとみることもできる。４７０〜７９０ＭＨｚ（欧州）、または５４〜６９８ＭＨｚ（米国）の周波数帯域におけるテレビのホワイトスペースの周波数利用に対しては、利用可能なテレビ帯域の一部を使用するためのリクエストを行うために、移動体端末は自身の位置を知っていなければならない。上記実施形態は、以下の課題に取り組んだとみることができる。
（１）所定の場所、所定の時間において、Ｎ個の携帯電話の帯域がオペレータに利用可能と仮定する。しかし、それらの帯域のうちＫ個（＜Ｎ）だけが実際に使われており、他は上記の機会的な周波数利用（例えば、アドホック（ホーム）ネットワークなど）としてアクセス可能である。一実施形態によれば、移動体端末（例えばＵＥ）は、セルラー帯域は機会を狙った周波数利用として利用可能であることを知ることができ、利用のリクエストを出すことができる。
（２）所定の場所、所定の時間において、Ｎ個の携帯電話の帯域がオペレータに利用可能であると仮定する。しかし、それらの帯域は実際に使われておらず、上記の機会的な周波数利用（例えば、アドホック（ホーム）ネットワークなど）としてアクセス可能である。一実施形態によれば、移動体端末（例えばＵＥ）は、セルラー帯域は上記の機会的な周波数利用が可能であることを知ることができ、利用するためのリクエストを出すことができる。
上記実施形態は、２つの場合をカバーしたとみてよい。すなわち、移動体端末は未使用であるセルラー帯域の一部を検出し、（１）セルラー帯域の他の一部にある他のオペレータを検出する、または（２）他の通信システムを検出しない（一般的には、例えばビルの間などで起こるシャドウイング効果が原因である）。こうした状況に取り組んだ実施形態の特徴は、以下のように要約できる。
（１）移動体端末は、セルラー帯域の他の一部にある他のオペレータ（オペレータＢ）を検出する。ここで、一実施形態によれば、ホワイトスペースにアクセスする権利を決定する過程は、移動体端末からより信頼できるサードパーティ（第三者機関）に移すことができる。例えば、オペレータＢ（移動体端末それ自身ではない）は、データベースコンサルテーション（data base consultation）として機能し、これは（例えば、移動体端末が接続する基地局を検出することによって）移動体端末の（おおよその）位置を判定することを含む。すなわち、移動体端末は、オペレータＢにある特定の帯域が利用可能かどうかについてのリクエストを出すだけであり、いかなる位置情報、またはその他の情報を提供しない。そして、オペレータＢから、帯域がどのくらいの期間だけ使用可能かについての情報を含むアクセス承認またはアクセス否認を、移動体端末は受け取る。移動体端末による（例えばＧＰＳを介した）位置の判定と比較して、オペレータＢによる位置の判定には、より高い信頼性、エラー証明、およびハッカー証明が期待されているため、このアプローチでは潜在的なシステム停止の発生源を取り除いてもよい。
（２）移動体端末は、現在位置におけるシステムの存在を検出しない。この場合、いくつかのアプローチを利用できる。すなわち、
（２−１）移動体端末が、オペレータの基地局を検出可能な近隣の移動体端末を検出した場合（これは移動体端末に典型的なシャドウイングの状況とみることができる）、当該移動体端末はピア・トゥ・ピア通信によって情報を取得でき、近隣の移動体端末を介した基地局との間接通信により、ホワイトスペースの利用に関するリクエストを行える。移動体端末は、アクセス承認またはアクセス否認を、やはり近隣の移動体端末から受信する。近隣の移動体端末は、ホワイトスペースの使用についてのリクエストを基地局までリレーする機能を有する。
（２−２）セルラー移動体通信システムは、目標とする帯域（すなわち移動体端末が使用を希望する帯域）を使用しているが、（例えばシャドウイング効果が原因で）当該移動体端末も近隣の移動体端末もまったく基地局を検出できない場合、（当該セルラー移動体通信システムの）オペレータは、局所的なホワイトスペースのクラスタヘッドを配置してもよい。ここで、ホワイトスペースを利用するためのリクエストを行うために、当該移動体端末から上記クラスタヘッドにアクセス可能である。そうしたボックスを導入することにより、シャドウエリアにある移動体端末が所定の場所で干渉を発生することを防ぐことができる。例えば、移動体端末が機会的なユーザとしてセルラー帯域にアクセスすることにより、恒常的に干渉が発生していることを、当該オペレータが検知したような場合に、上記オペレータがそうしたボックスを配置する。
（２−３）目標とする帯域を使用するセルラー移動体通信システムが存在しない場合（すなわち、移動体端末も近隣の移動体端末も基地局を検出できない場合）、移動体端末は１つまたは複数の隣接する移動体端末を（ピア・トゥ・ピアチャネルを介して）検出する。
ここで、当該近隣の移動体端末は、セルラー移動体通信システムを検出できない。近隣の移動体端末から得られる情報（周囲には利用可能な基地局が存在しないことを示すもの）に基づき、例えば局所的なアドホック（ホーム）ネットワークなどを確立するために、機会的にセルラー帯域を使用することを、移動体端末は決定する。
まとめると、実施形態は、例えば以下の特徴を有する。
（１）隣接するセルを確実に保護するセルラーホワイトスペース通信、
（２）競合するオペレータのネットワークを利用したＣＲ装置のオペレータ制御（図５、６を参照）
（３）競合するオペレータのネットワーク（または利用可能な他の無線アクセス技術）を利用したＣＲ装置のデータベース駆動制御（図５、７を参照）
（４）マルチホップ通信を利用したＣＲ装置のオペレータ制御（図８を参照）
（５）ＣＲ装置は、ＣＲホワイトスペースクラスタヘッドと通信する（図９から１１を参照）
（６）ＣＲ装置が、セルラーホワイトスペースへのアクセスが可能かどうかを決定する（図１２を参照）
例えば、２つのＣＲ装置が第１のオペレータＡのセルラーホワイトスペースに位置しており、一方で第２のオペレータＢへもアクセス可能である場合に、一実施形態が適用される。図５および６を参照して上述したように、ＣＲセルラーホワイトスペースへのアクセスによって、オペレータＡのセルラー無線通信ネットワークに干渉を発生させないことを確実にするために、ＣＲ装置は以下を実行する。
（ａ）ＣＲ装置は、オペレータＢの通信ネットワークにアクセスする。
（ｂ）ＣＲ装置は、（オペレータＢの通信ネットワークを介して）オペレータＡの通信ネットワークに接続し、現在位置においてホワイトスペースが利用可能かどうかについてのリクエストを出す。
（ｃ）利用可能であれば、ＣＲ装置はホワイトスペースのアクセスパラメータについて、オペレータＡの通信ネットワークと交渉を行う。
（ｄ）ＣＲ装置は、当該ホワイトスペースのアクセスパラメータにしたがって、当該セルラーホワイトスペースで通信を開始する。
一実施形態に係る通信システムを示す図である。 一実施形態に係るセルの配置を示す図である。 一実施形態に係る通信装置を示す図である。 一実施形態に係るフローチャートを示す図である。 一実施形態に係るセルの配置を示す図である。 一実施形態に係るフローチャートを示す図である。 一実施形態に係るフローチャートを示す図である。 一実施形態に係るセルの配置を示す図である。 一実施形態に係るセルの配置を示す図である。 一実施形態に係る通信装置を示す図である。 一実施形態に係るフローチャートを示す図である。 一実施形態に係るセルの配置を示す図である。 一実施形態に係るフローチャートを示す図である。

Claims (25)

  1. 通信装置であって、
    トランシーバーと、
    前記通信装置が位置する地理的領域における無線双方向通信システムに使用されるように割り当てられている無線リソースを、前記無線双方向通信システムへ加入することなく無線データ通信を行うために前記通信装置が使用可能か否かについて判定する判定回路と、
    前記通信装置が前記無線リソースを使用可能な場合に、前記無線リソースを使用して前記無線データ通信を実行するように前記トランシーバーを制御する制御器とを備えることを特徴とする通信装置。
  2. 前記無線双方向通信システムは、セルラー移動体通信システムであることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記制御器は、前記無線双方向通信システムへ加入することなく、前記無線データ通信を実行するように前記トランシーバーを制御することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  4. 前記制御器は、前記無線双方向通信システムとは異なる通信システムを使って前記無線データ通信を実行するように前記トランシーバーを制御することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  5. 前記異なる通信システムは、アドホック通信システム、または他の無線双方向通信システムであることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
  6. 前記制御器は、前記無線双方向通信システムにて用いられている無線技術とは異なる無線技術を用いて前記無線データ通信を実行するように前記トランシーバーを制御することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  7. 前記異なる無線技術は、ピア・トゥ・ピアの無線技術であることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
  8. 前記トランシーバーは、前記無線双方向通信システムへ加入することなく無線データ通信を行うために前記通信装置が前記無線リソースを使用可能か否かについて判定する基となる情報を受信し、
    前記判定回路は、前記無線双方向通信システムへ加入することなく無線データ通信を行うために前記通信装置が前記無線リソースを使用可能か否かについて判定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  9. 前記トランシーバーは、他の通信装置から前記情報を受信することを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
  10. 前記トランシーバーは、前記情報を放送する他の通信装置から前記情報を受信することを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
  11. 前記トランシーバーは、前記情報に対するリクエストを、前記他の通信装置に送信することを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
  12. 前記トランシーバーは、前記情報に対する前記リクエストをデータベースに送信することを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
  13. 前記トランシーバーは、前記情報に対する前記リクエストを他の無線双方向通信システムに送信することを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
  14. 前記情報は、前記無線双方向通信システムによる前記無線リソースの使用を、他の通信装置が検出したか否かを特定するものであることを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
  15. 前記通信装置は移動体通信端末であることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  16. 前記通信装置は、少なくとも１つの移動体通信端末に通信ネットワークへの無線アクセスを提供することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  17. 前記無線リソースは、１つまたは複数の無線周波数、１つまたは複数の無線周波数領域、或いは、１つまたは複数の無線周波数帯域であることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  18. 前記無線リソースは、前記周波数帯域４１０〜４３０ＭＨｚ、４５０〜４７０ＭＨｚ、４７０〜９６０ＭＨｚ、１７１０〜２０２５ＭＨｚおよび２１１０〜２２００ＭＨｚ、２３００〜２４００ＭＨｚ、２５００〜２６９０ＭＨｚ、２７００〜２９００ＭＨｚ、３４００〜４２００ＭＨｚ、および４４００〜４９９０ＭＨｚのうち少なくとも１つまたは複数を構成することを特徴とする請求項１７に記載の通信装置。
  19. 通信装置が位置する地理的領域における無線双方向通信システムに使用されるように割り当てられている無線リソースを、前記無線双方向通信システムへ加入することなく無線データ通信を行うために使用可能か否かについて判定する通信装置にて、前記無線リソースを使用可能な場合に、前記無線リソースを使用して前記無線データ通信を実行するようにトランシーバーを制御するステップを含むことを特徴とするデータ通信方法。
  20. プロセッサにより実行されるときに、データ通信のための方法を前記プロセッサに実行させる命令を構成するコンピュータプログラムであって、
    前記方法は、通信装置が位置する地理的領域における無線双方向通信システムに使用されるように割り当てられている無線リソースを、前記無線双方向通信システムへ加入することなく無線データ通信を行うために使用可能か否かについて判定する通信装置が、前記無線リソースを使用可能な場合に、前記無線リソースを使用して前記無線データ通信を実行するようにトランシーバーを制御するステップを含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
  21. 通信装置であって、
    前記通信装置が位置する地理的領域における無線双方向通信システムに使用されるように割り当てられている無線リソースを、前記無線双方向通信システムへ加入することなく無線データ通信を行うために他の通信装置が使用可能か否かを判定する基となる情報を送信するトランスミッターを備えることを特徴とする通信装置。
  22. 前記トランスミッターは、前記情報を放送することを特徴とする請求項２１に記載の通信装置。
  23. 前記トランスミッターは、地理的領域における前記情報を放送し、
    前記地理的領域では、前記無線双方向通信システムへ加入することなくデータ通信を行うための前記無線リソースを、複数の通信装置が使用可能であることを特徴とする請求項２２に記載の通信装置。
  24. 他の通信装置から前記情報に対するリクエストを受信する受信機をさらに備えたことを特徴とする請求項２１に記載の通信装置。
  25. 通信装置であって、
    トランシーバーと、
    前記通信装置が位置する地理的領域におけるＷＲＡＮに使用されるように割り当てられている無線リソースを、無線双方向通信システムへ加入することなく無線データ通信を行うために前記通信装置が使用可能か否かについて判定する判定回路と、
    前記通信装置が前記無線リソースを使用可能な場合に、前記無線リソースを使用して前記無線データ通信を実行するように前記トランシーバーを制御する制御器とを備えることを特徴とする通信装置。
JP2011171250A 2010-08-04 2011-08-04 通信装置、データ通信方法、およびコンピュータプログラム Pending JP2012039613A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/849,846 US8654721B2 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Communication devices, method for data communication, and computer program product
US12/849,846 2010-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012039613A true JP2012039613A (ja) 2012-02-23

Family

ID=45556124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011171250A Pending JP2012039613A (ja) 2010-08-04 2011-08-04 通信装置、データ通信方法、およびコンピュータプログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8654721B2 (ja)
JP (1) JP2012039613A (ja)
KR (1) KR101397755B1 (ja)
CN (1) CN102378204B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015060033A1 (ja) * 2013-10-22 2015-04-30 株式会社日立国際電気 無線通信システム

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8913550B2 (en) * 2010-02-16 2014-12-16 Intel Corporation Clustering management in mmWave wireless systems
US9066371B2 (en) * 2010-09-27 2015-06-23 Lg Electronics Inc. Method and apparatus of transmitting a White Space Map information in a wireless local area network system
US10687250B2 (en) 2010-11-05 2020-06-16 Mark Cummings Mobile base station network
US10531516B2 (en) 2010-11-05 2020-01-07 Mark Cummings Self organizing system to implement emerging topologies
US10285094B2 (en) * 2010-11-05 2019-05-07 Mark Cummings Mobile base station network
US10694402B2 (en) 2010-11-05 2020-06-23 Mark Cummings Security orchestration and network immune system deployment framework
WO2012060886A1 (en) 2010-11-05 2012-05-10 Mark Cummings, Ph.D. Orchestrating wireless network operations
WO2012096447A2 (ko) * 2011-01-13 2012-07-19 엘지전자 주식회사 네트워크 또는 디바이스 및 그 네이버 발견 방법
JP5796325B2 (ja) 2011-03-31 2015-10-21 ソニー株式会社 通信制御装置、通信制御方法及び通信制御システム
US20150296484A1 (en) * 2011-06-14 2015-10-15 Nokia Corporation Managing resource licenses
US9071976B2 (en) * 2012-05-31 2015-06-30 Intel Mobile Communications GmbH Communication network device, communication device, method for managing communication resource allocation and method for communication resource allocation
ITVE20120018A1 (it) * 2012-06-08 2013-12-09 Itec Srl Metodo ed apparati per migliorare l'efficienza dell'accesso opportunistico allo spettro elettromagnetico
CN103582056B (zh) * 2012-08-07 2017-05-10 华为技术有限公司 基于白频谱的小区切换方法、设备及系统
ES2656518T3 (es) * 2013-02-17 2018-02-27 Parallel Wireless Inc. Métodos para incorporar una red celular ad hoc en una red celular fija
US8995299B2 (en) 2013-02-27 2015-03-31 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Aggregation of carriers of a cellular radio network with carriers of an auxiliary network
WO2015031512A1 (en) * 2013-08-27 2015-03-05 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for mobile network function virtualization
US10055554B2 (en) 2015-03-02 2018-08-21 Parallel Wireless, Inc. Software-enabled remote licensing and provisioning
CN105162539B (zh) * 2015-07-31 2017-07-28 南京邮电大学 一种基于节点信息的认知无线传感器网络频谱检测方法
US10595315B2 (en) * 2016-07-19 2020-03-17 Qualcomm Incorporated Enabling multi-cluster transmissions
CN108418624B (zh) * 2018-04-04 2020-12-25 北京邮电大学 一种在未授权频段中进行认知卫星通信的方法及装置
US11477667B2 (en) 2018-06-14 2022-10-18 Mark Cummings Using orchestrators for false positive detection and root cause analysis

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010027308A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Coordinated transmission for secondary usage
WO2010057086A2 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Microsoft Corporation Channel reuse with cognitive low interference signals
WO2010084801A1 (ja) * 2009-01-26 2010-07-29 ソニー株式会社 通信制御方法、通信装置、及びプログラム

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6785510B2 (en) 2000-03-09 2004-08-31 Salbu Resarch & Development (Proprietary) Limited Routing in a multi-station network
US20020104011A1 (en) 2001-02-01 2002-08-01 Bechtel Bwtx Idaho, Llc Systems and methods for employing opportunistic data transfer to create a dynamically mobile data communication system
US7254811B2 (en) 2003-04-17 2007-08-07 Ntt Docomo, Inc. Update system and method for updating a scanning subsystem in a mobile communication framework
US20050128995A1 (en) 2003-09-29 2005-06-16 Ott Maximilian A. Method and apparatus for using wireless hotspots and semantic routing to provide broadband mobile serveices
CN1886919A (zh) 2003-12-22 2006-12-27 艾利森电话股份有限公司 具不同特征的业务的无线电通信方法和系统
US9408220B2 (en) 2005-04-19 2016-08-02 Qualcomm Incorporated Channel quality reporting for adaptive sectorization
DE602006000385T2 (de) 2005-04-20 2008-05-08 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Verfahren zur adaptiven Rückführungssteuerung von zellularer Kommunikation
US9179319B2 (en) 2005-06-16 2015-11-03 Qualcomm Incorporated Adaptive sectorization in cellular systems
FR2891977A1 (fr) 2005-10-06 2007-04-13 France Telecom Planification d'allocations de porteuses dans un reseau de radiocommunication cellulaire
US20090227261A1 (en) 2006-07-07 2009-09-10 Nokia Corporation Radio resource allocation mechanism
US9270944B2 (en) 2007-02-14 2016-02-23 Time Warner Cable Enterprises Llc Methods and apparatus for content delivery notification and management
ATE547872T1 (de) 2007-03-30 2012-03-15 British Telecomm Ad-hoc-kommunikationssystem
US8254393B2 (en) 2007-06-29 2012-08-28 Microsoft Corporation Harnessing predictive models of durations of channel availability for enhanced opportunistic allocation of radio spectrum
JP5059555B2 (ja) 2007-11-07 2012-10-24 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信システム、無線回線制御装置、移動機、交換機、および、無線回線制御方法
WO2009085266A2 (en) 2007-12-21 2009-07-09 Sezmi Corporation System for content delivery
US8098620B2 (en) 2008-03-12 2012-01-17 Motorola Mobility, Inc. Method for status reporting in wireless communication systems when one-time allocated resource is insufficent
US8958400B2 (en) * 2009-10-16 2015-02-17 Silver Spring Networks, Inc. Wireless device with opportunistic band access

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010027308A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Coordinated transmission for secondary usage
WO2010057086A2 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Microsoft Corporation Channel reuse with cognitive low interference signals
WO2010084801A1 (ja) * 2009-01-26 2010-07-29 ソニー株式会社 通信制御方法、通信装置、及びプログラム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015060033A1 (ja) * 2013-10-22 2015-04-30 株式会社日立国際電気 無線通信システム
JPWO2015060033A1 (ja) * 2013-10-22 2017-03-09 株式会社日立国際電気 無線通信システム
US9609523B2 (en) 2013-10-22 2017-03-28 Hitachi Kokusai Electric, Inc. Relaying operation between base stations using white spaces in wireless access system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120013203A (ko) 2012-02-14
KR101397755B1 (ko) 2014-05-20
CN102378204B (zh) 2018-04-24
US8654721B2 (en) 2014-02-18
CN102378204A (zh) 2012-03-14
US20120033621A1 (en) 2012-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012039613A (ja) 通信装置、データ通信方法、およびコンピュータプログラム
CN105338556B (zh) 用于优化毫微微小区网络管理的方法和设备
US10772111B2 (en) Interference management in wireless network
JP5654691B2 (ja) 共存システムにおけるリソース取得方法及びそれを利用した装置
KR101521004B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 컨텍스트 정보를 제공하는 방법 및 장치
JP5785249B2 (ja) 種々の種類のアクセスポイントが共存できるように情報を提供する方法
US9380589B2 (en) Method for detecting a network or device and a neighbor thereof
CN104160731A (zh) 用于动态频谱分配的方法、设备和系统
US20140003282A1 (en) Network Discovery and Mobility Management for White Space Devices
US9215718B2 (en) Method for switching service of management device serving network or device
US9326159B2 (en) Representative device selection method in coexistence scheme
US20150072702A1 (en) Method for selecting master cm in coexistence network
KR101590967B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 화이트스페이스 맵 송수신 방법 및 장치
US9357518B2 (en) Method for registering WSO in coexistence network
JP2018517339A (ja) 通信方法及びデバイス
KR20140006282A (ko) 매크로 셀 및 적어도 하나의 펨토 셀을 포함하는 무선 통신 시스템에서 무선 자원 할당 방법 및 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121211

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130307

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130416

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130913

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20131008

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20131206

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20131206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20131206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20131206

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140331

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140403