JP2019054477A - Communication arbitration apparatus, program for causing a computer to execute, computer readable recording medium having recorded program, and data structure - Google Patents

Communication arbitration apparatus, program for causing a computer to execute, computer readable recording medium having recorded program, and data structure Download PDF

Info

Publication number
JP2019054477A
JP2019054477A JP2017178592A JP2017178592A JP2019054477A JP 2019054477 A JP2019054477 A JP 2019054477A JP 2017178592 A JP2017178592 A JP 2017178592A JP 2017178592 A JP2017178592 A JP 2017178592A JP 2019054477 A JP2019054477 A JP 2019054477A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication
user
wireless communication
secondary user
distance
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.)
Granted
Application number
JP2017178592A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7220440B2 (en
Inventor
宏己 松野
Hiromi Matsuno
宏己 松野
達哉 吉岡
Tatsuya Yoshioka
達哉 吉岡
鈴木 信雄
Nobuo Suzuki
信雄 鈴木
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.)
ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Original Assignee
ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
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 ATR Advanced Telecommunications Research Institute International filed Critical ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Priority to JP2017178592A priority Critical patent/JP7220440B2/en
Publication of JP2019054477A publication Critical patent/JP2019054477A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7220440B2 publication Critical patent/JP7220440B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

To provide a communication arbitration apparatus which arbitrates communication conditions of a secondary user so as to avoid interference between wireless communication of a primary user and wireless communication of the secondary user.SOLUTION: A communication arbitration apparatus 1 includes: determination means 14; and arbitration means 15. The determination means 14 determines whether secondary user's wireless communication interferes with primary user's wireless communication on the basis of a communication range of the primary user and a communication range of the secondary user and outputs the determination result to the arbitration means 15. The arbitration means 15 arbitrates a communication conditions of the wireless communication of the secondary user on the basis of the determination result received from the determination means 14 so as to avoid interference between the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user determined to be mutually interfered.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、通信調停装置、コンピュータに実行させるためのプログラム、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体およびデータ構造に関する。   The present invention relates to a communication arbitration apparatus, a program for causing a computer to execute, a computer-readable recording medium storing the program, and a data structure.

第5世代移動通信システムにおける様々な通信性能に対する要求を満足するために、更なる周波数資源が必要になっている。その中で、時間や場所において利用のない周波数を共用する技術が注目を集めている(非特許文献1)。周波数を共用するためには、既存の無線システム(1次利用者)に干渉を与えないように、1次利用者の利用状況を逐次把握する必要がある。これに対して、移動機をセンサ端末として1次利用者の利用状況(電力分布)を推定するシステムが提案されている(非特許文献2)。また、移動機がデータをサーバに送る際のデータ量を軽減するために、移動機のすれ違い通信を利用したデータ集約方式についても提案されている(非特許文献3)。   In order to satisfy various communication performance requirements in the fifth generation mobile communication system, additional frequency resources are required. Among them, a technique for sharing a frequency that is not used in time and place is attracting attention (Non-Patent Document 1). In order to share the frequency, it is necessary to sequentially grasp the usage status of the primary user so as not to interfere with the existing wireless system (primary user). On the other hand, a system that estimates the usage status (power distribution) of a primary user using a mobile device as a sensor terminal has been proposed (Non-Patent Document 2). In addition, in order to reduce the amount of data when the mobile device sends data to the server, a data aggregation method using passing communication of the mobile device has also been proposed (Non-Patent Document 3).

総務省,“電波政策 2020懇談会報告書”,June 2016.Ministry of Internal Affairs and Communications, “Radio Policy 2020 Roundtable Report”, June 2016. 松野,他,“第5世代移動通信システムにおける異無線システム間の周波数共用に向けた取り組み,”信学技法,RCS116,Oct.2016.Matsuno, et al., "Efforts for frequency sharing between different radio systems in 5th generation mobile communication systems," IEICE Tech., RCS116, Oct. 2016. 玉井,他,“参加型センシングにおけるセルラ通信の負荷軽減のための端末間データ収集方式,”第24回マルチメディ ア通信と分散処理ワークショップ論文集,pp.84-91,Oct. 2016.Tamai, et al., “Inter-terminal data collection method for reducing cellular communication load in participatory sensing,” Proc. 24th Multimedia Communication and Distributed Processing Workshop, pp.84-91, Oct. 2016.

しかし、従来の周波数を共用する技術においては、1次利用者に干渉を与えない通信条件を2次利用者側で判定し、1次利用者に干渉を与えないように2次利用者の通信条件を調停することが行われていない。その結果、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避することが困難である。   However, in the conventional technology that shares the frequency, the secondary user side determines communication conditions that do not interfere with the primary user, and the communication of the secondary user so as not to interfere with the primary user. There is no mediation of conditions. As a result, it is difficult to avoid interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication.

そこで、この発明の実施の形態によれば、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の通信条件を調停する通信調停装置を提供する。   Therefore, according to an embodiment of the present invention, a communication arbitration device that arbitrates secondary user communication conditions so as to avoid interference between primary user radio communication and secondary user radio communication is provided. To do.

また、この発明の実施の形態によれば、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の通信条件の調停をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。   In addition, according to the embodiment of the present invention, the computer executes mediation of the communication conditions of the secondary user so as to avoid interference between the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user. Provide a program.

更に、この発明の実施の形態によれば、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の通信条件の調停をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。   Furthermore, according to the embodiment of the present invention, to cause the computer to adjust the communication condition of the secondary user so as to avoid interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication. A computer-readable recording medium on which the program is recorded is provided.

更に、この発明の実施の形態によれば、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の通信条件を調停するためのデータ構造を提供する。   Furthermore, according to the embodiment of the present invention, there is provided a data structure for arbitrating secondary user communication conditions so as to avoid interference between primary user wireless communication and secondary user wireless communication. provide.

(構成1)
この発明の実施の形態によれば、通信調停装置は、判定手段と、調停手段とを備える。判定手段は、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とに基づいて、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉するか否かを判定する。調停手段は、判定手段が2次利用者の無線通信が前記1次利用者の無線通信と干渉すると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の無線通信の通信条件を調停する。
(Configuration 1)
According to the embodiment of the present invention, the communication arbitration device includes a determination unit and an arbitration unit. The determination means determines whether or not the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication based on the primary user's communication range and the secondary user's communication range. The arbitration unit avoids interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication when the determination unit determines that the wireless communication of the secondary user interferes with the wireless communication of the primary user. As such, the communication conditions of the secondary user's wireless communication are arbitrated.

(構成2)
構成1において、1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心とを結んだ直線に平行であり、かつ、1次利用者の通信範囲の中心から2次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において1次利用者の通信範囲の中心から1次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第1の距離とし、直線に平行であり、かつ、2次利用者の通信範囲の中心から1次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において2次利用者の通信範囲の中心から2次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第2の距離とし、1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心との距離を第3の距離としたとき、判定手段は、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であるか否かを判定する第1の判定処理を行い、第1の判定処理において、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であると判定したとき、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉すると判定する。
(Configuration 2)
In Configuration 1, it is parallel to a straight line connecting the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user, and the secondary user's communication from the center of the communication range of the primary user. The distance from the center of the primary user's communication range to the line defining the primary user's communication range in the direction toward the center of the communication range is the first distance, parallel to the straight line, and secondary usage The second distance is the distance from the center of the secondary user's communication range to the line defining the secondary user's communication range in the direction from the center of the user's communication range to the center of the primary user's communication range. When the distance between the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user is the third distance, the determination unit is configured such that the third distance is equal to the first distance and the second distance. A first determination process for determining whether or not the sum is less than or equal to the distance is performed. Te, third distance is, when it is determined to be less than the sum of the first distance and the second distance, secondary use of the wireless communication is judged to interfere with the radio communication of the primary user.

(構成3)
構成2において、判定手段は、1次利用者の無線通信に用いられる第1の周波数帯域と2次利用者の無線通信に用いられる第2の周波数帯域とが少なくとも一部で重なるか否かを判定する第2の判定処理を更に行い、第1の判定処理において、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であると判定し、かつ、第2の判定処理において、第1の周波数帯域と第2の周波数帯域とが少なくとも一部で重なると判定したとき、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉すると判定する。
(Configuration 3)
In Configuration 2, the determination unit determines whether or not the first frequency band used for the wireless communication of the primary user and the second frequency band used for the wireless communication of the secondary user overlap at least partially. A second determination process is further performed. In the first determination process, it is determined that the third distance is less than or equal to the sum of the first distance and the second distance, and the second determination process. When it is determined that the first frequency band and the second frequency band overlap at least partially, it is determined that the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication.

(構成4)
構成2または構成3において、第1の距離は、1次利用者の通信範囲を規定する円の半径であり、第2の距離は、2次利用者の通信範囲を規定する円の半径である。
(Configuration 4)
In the configuration 2 or the configuration 3, the first distance is a radius of a circle that defines the communication range of the primary user, and the second distance is a radius of the circle that defines the communication range of the secondary user. .

(構成5)
構成1から構成4のいずれかにおいて、1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心とを結んだ直線に平行であり、かつ、1次利用者の通信範囲の中心から2次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において1次利用者の通信範囲の中心から1次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第1の距離とし、直線に平行であり、かつ、2次利用者の通信範囲の中心から1次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において2次利用者の通信範囲の中心から2次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第2の距離とし、1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心との距離を第3の距離としたとき、調停手段は、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であるか否かを判定し、その判定結果に応じて、2次利用者の無線通信の停止、2次利用者の無線通信における送信電力の調整および2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって2次利用者の無線通信の通信条件を調停する。
(Configuration 5)
In any one of Configurations 1 to 4, the center of the communication range of the primary user is parallel to a straight line connecting the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user. The distance from the center of the primary user's communication range to the line defining the primary user's communication range in the direction from the center to the secondary user's communication range is the first distance and is parallel to the straight line And the distance from the center of the secondary user communication range to the line defining the secondary user communication range in the direction from the center of the secondary user communication range to the center of the primary user communication range. Is the second distance, and the third distance is the distance between the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user. It is determined whether or not it is less than or equal to the sum of the distance and the second distance, and according to the determination result The secondary user's wireless communication is stopped by either adjusting the transmission power in the secondary user's wireless communication or adjusting the directivity of the radio wave in the secondary user's wireless communication. Arbitrate the conditions.

(構成6)
構成5において、調停手段は、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であると判定したとき、2次利用者の無線通信の停止によって2次利用者の無線通信の通信条件を調停し、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下でないと判定したとき、1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を通過するか否かを更に判定し、その判定結果に応じて、2次利用者の無線通信における送信電力の調整および2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって2次利用者の無線通信の通信条件を調停する。
(Configuration 6)
In the configuration 5, when the arbitration unit determines that the third distance is equal to or less than the sum of the first distance and the second distance, the wireless communication of the secondary user is stopped by stopping the wireless communication of the secondary user. When the communication conditions of communication are arbitrated and it is determined that the third distance is not less than or equal to the sum of the first distance and the second distance, the trajectory of the primary user's communication range is the secondary user's It is further determined whether or not it passes through the center of the communication range, and in accordance with the determination result, adjustment of transmission power in the secondary user's wireless communication and adjustment of radio wave directivity in the secondary user's wireless communication The communication condition of the secondary user's wireless communication is arbitrated by either.

(構成7)
構成6において、調停手段は、1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を通過すると判定したとき、2次利用者の無線通信における送信電力の調整によって2次利用者の無線通信の通信条件を調停し、1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を通過しないと判定したとき、2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整によって2次利用者の無線通信の通信条件を調停する。
(Configuration 7)
In the configuration 6, when the arbitration unit determines that the trajectory of the primary user's communication range passes through the center of the secondary user's communication range, the arbitration unit sets 2 by adjusting the transmission power in the secondary user's wireless communication. When the communication condition of the secondary user's wireless communication is arbitrated and it is determined that the trajectory of the primary user's communication range does not pass through the center of the secondary user's communication range, the secondary user's wireless communication The communication condition of the secondary user's wireless communication is adjusted by adjusting the directivity of the radio wave.

(構成8)
構成6または構成7において、調停手段は、2次利用者の無線通信における送信電力の調整および2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって2次利用者の無線通信の通信条件を調停したとき、更に、マルチホップによる無線通信への変更によって2次利用者が1次利用者と周波数帯域を共用した無線通信を行えるように調停し、2次利用者の無線通信の停止によって2次利用者の無線通信の通信条件を調停したとき、更に、無線通信網の変更によって2次利用者が1次利用者と周波数帯域を共用した無線通信を行えるように調停する。
(Configuration 8)
In the configuration 6 or the configuration 7, the arbitration unit performs the wireless communication of the secondary user by either adjusting the transmission power in the wireless communication of the secondary user or adjusting the directivity of the radio wave in the wireless communication of the secondary user. When the communication condition is adjusted, the secondary user is further adjusted to multi-hop wireless communication so that the secondary user can perform wireless communication sharing the frequency band with the primary user. When the communication condition of the secondary user's wireless communication is arbitrated by the stop, the secondary user is further arbitrated so that the secondary user can perform wireless communication sharing the frequency band with the primary user by changing the wireless communication network.

(構成9)
また、この発明の実施の形態によれば、プログラムは、判定手段が、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とに基づいて、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉するか否かを判定する第1のステップと、調停手段が、判定手段が2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉すると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の無線通信の通信条件を調停する第2のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
(Configuration 9)
Further, according to the embodiment of the present invention, the program determines whether the determination means uses the primary user's wireless communication based on the primary user's communication range and the secondary user's communication range. A first step of determining whether or not to interfere with the user's wireless communication, and the arbitrating means when the determining means determines that the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication A program for causing a computer to execute a second step of arbitrating communication conditions of secondary user wireless communication so as to avoid interference between the user wireless communication and the secondary user wireless communication.

(構成10)
構成9において、1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心とを結んだ直線に平行であり、かつ、1次利用者の通信範囲の中心から2次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において1次利用者の通信範囲の中心から1次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第1の距離とし、直線に平行であり、かつ、2次利用者の通信範囲の中心から1次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において2次利用者の通信範囲の中心から2次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第2の距離とし、1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心との距離を第3の距離としたとき、
判定手段は、第1のステップにおいて、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であるか否かを判定する第1の判定処理を行い、第1の判定処理において、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であると判定したとき、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉すると判定する。
(Configuration 10)
In Configuration 9, it is parallel to a straight line connecting the center of the primary user's communication range and the center of the secondary user's communication range, and the secondary user's communication range from the center of the primary user's communication range. The distance from the center of the primary user's communication range to the line defining the primary user's communication range in the direction toward the center of the communication range is the first distance, parallel to the straight line, and secondary usage The second distance is the distance from the center of the secondary user's communication range to the line defining the secondary user's communication range in the direction from the center of the user's communication range to the center of the primary user's communication range. When the distance between the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user is the third distance,
In the first step, the determination means performs a first determination process for determining whether or not the third distance is equal to or less than the sum of the first distance and the second distance, and the first determination process When it is determined that the third distance is less than or equal to the sum of the first distance and the second distance, it is determined that the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication.

(構成11)
構成10において、判定手段は、第1のステップにおいて、1次利用者の無線通信に用いられる第1の周波数帯域と2次利用者の無線通信に用いられる第2の周波数帯域とが少なくとも一部で重なるか否かを判定する第2の判定処理を更に行い、第1の判定処理において、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であると判定し、かつ、第2の判定処理において、第1の周波数帯域と第2の周波数帯域とが少なくとも一部で重なると判定したとき、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉すると判定する。
(Configuration 11)
In Configuration 10, in the first step, the determination means includes at least a part of the first frequency band used for the primary user's wireless communication and the second frequency band used for the secondary user's wireless communication. And a second determination process for determining whether or not the first distance and the second distance are overlapped. In the first determination process, it is determined that the third distance is equal to or less than the sum of the first distance and the second distance; and In the second determination process, when it is determined that the first frequency band and the second frequency band overlap at least partially, it is determined that the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication. To do.

(構成12)
構成10または構成11において、第1の距離は、1次利用者の通信範囲を規定する円の半径であり、第2の距離は、2次利用者の通信範囲を規定する円の半径である。
(Configuration 12)
In the configuration 10 or the configuration 11, the first distance is a radius of a circle that defines the communication range of the primary user, and the second distance is a radius of the circle that defines the communication range of the secondary user. .

(構成13)
構成9から構成12のいずれかにおいて、1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心とを結んだ直線に平行であり、かつ、1次利用者の通信範囲の中心から2次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において1次利用者の通信範囲の中心から1次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第1の距離とし、直線に平行であり、かつ、2次利用者の通信範囲の中心から1次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において2次利用者の通信範囲の中心から2次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第2の距離とし、1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心との距離を第3の距離としたとき、
調停手段は、第2のステップにおいて、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であるか否かを判定し、その判定結果に応じて、2次利用者の無線通信の停止、2次利用者の無線通信における送信電力の調整および2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって2次利用者の無線通信の通信条件を調停する。
(Configuration 13)
In any one of Configurations 9 to 12, the center of the communication range of the primary user is parallel to a straight line connecting the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user. The distance from the center of the primary user's communication range to the line defining the primary user's communication range in the direction from the center to the secondary user's communication range is the first distance and is parallel to the straight line And the distance from the center of the secondary user communication range to the line defining the secondary user communication range in the direction from the center of the secondary user communication range to the center of the primary user communication range. Is the second distance, and the distance between the center of the primary user communication range and the center of the secondary user communication range is the third distance,
In the second step, the arbitration means determines whether or not the third distance is equal to or less than the sum of the first distance and the second distance, and the secondary user's The communication condition of the secondary user's wireless communication is adjusted by either stopping the wireless communication or adjusting the transmission power in the secondary user's wireless communication and adjusting the directivity of the radio wave in the secondary user's wireless communication.

(構成14)
構成13において、調停手段は、第2のステップにおいて、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下であると判定したとき、2次利用者の無線通信の停止によって2次利用者の無線通信の通信条件を調停し、第3の距離が、第1の距離と第2の距離との和以下でないと判定したとき、1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を通過するか否かを更に判定し、その判定結果に応じて、2次利用者の無線通信における送信電力の調整および2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって2次利用者の無線通信の通信条件を調停する。
(Configuration 14)
In the configuration 13, in the second step, the arbitration unit determines that the third distance is equal to or less than the sum of the first distance and the second distance, and stops the wireless communication of the secondary user. When the communication condition of the secondary user's wireless communication is arbitrated and it is determined that the third distance is not less than or equal to the sum of the first distance and the second distance, the trajectory of the communication range of the primary user Further determines whether or not passes through the center of the communication range of the secondary user, and according to the determination result, adjustment of transmission power in the secondary user's wireless communication and radio wave in the secondary user's wireless communication The communication condition of the secondary user's wireless communication is arbitrated by either of the directivity adjustments.

(構成15)
構成14において、調停手段は、第2のステップにおいて、1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を通過すると判定したとき、2次利用者の無線通信における送信電力の調整によって2次利用者の無線通信の通信条件を調停し、1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を通過しないと判定したとき、2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整によって2次利用者の無線通信の通信条件を調停する。
(Configuration 15)
In the configuration 14, when the arbitrating unit determines in the second step that the trajectory of the communication range of the primary user passes through the center of the communication range of the secondary user, in the secondary user's wireless communication When the communication condition of the secondary user's wireless communication is adjusted by adjusting the transmission power, and it is determined that the trajectory of the primary user's communication range does not pass through the center of the secondary user's communication range, The communication conditions of the secondary user's wireless communication are adjusted by adjusting the directivity of the radio wave in the user's wireless communication.

(構成16)
構成14または構成15において、調停手段は、第2のステップにおいて、2次利用者の無線通信における送信電力の調整および2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって2次利用者の無線通信の通信条件を調停したとき、更に、マルチホップによる無線通信への変更によって2次利用者が1次利用者と周波数帯域を共用した無線通信を行えるように調停し、2次利用者の無線通信の停止によって2次利用者の無線通信の通信条件を調停したとき、更に、無線通信網の変更によって2次利用者が1次利用者と周波数帯域を共用した無線通信を行えるように調停する。
(Configuration 16)
In the configuration 14 or the configuration 15, in the second step, the arbitration unit performs the secondary operation by adjusting the transmission power in the secondary user's wireless communication or adjusting the directivity of the radio wave in the secondary user's wireless communication. When the communication condition of the user's wireless communication is arbitrated, the secondary user can arbitrate so that the secondary user can perform radio communication sharing the frequency band with the primary user by changing to multi-hop wireless communication. When the communication condition of the secondary user's wireless communication is adjusted by stopping the wireless communication of the user, the secondary user can perform wireless communication sharing the frequency band with the primary user by changing the wireless communication network. To mediate.

(構成17)
更に、この発明の実施の形態によれば、記録媒体は、構成9から構成16のいずれかに記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
(Configuration 17)
Furthermore, according to the embodiment of the present invention, the recording medium is a computer-readable recording medium in which the program according to any one of Configurations 9 to 16 is recorded.

(構成18)
更に、この発明の実施の形態によれば、データ構造は、p(pは正の整数)個の1次利用者のp個の送信電力と、q(qは正の整数)個の2次利用者のq個の位置情報と、q個の2次利用者において検出された電波のq個の受信電力と、q個の2次利用者のq個のアンテナ利得と、q個の2次利用者のq個の送信電力とを含むデータ構造であって、q個の位置情報およびq個の受信電力は、演算手段が受信電力を重みとしたq個の位置情報の加重平均からなる1次利用者の位置を演算するのに用いられ、q個の位置情報および1次利用者の位置は、演算手段が1次利用者の通信範囲の中心とq個の2次利用者のq個の通信範囲の中心との距離を演算するのに用いられ、p個の送信電力およびq個の受信電力は、演算手段がp個の1次利用者のp個の通信範囲を演算するのに用いられ、q個のアンテナ利得およびq個の送信電力は、演算手段がq個の2次利用者のq個の通信範囲を演算するのに用いられ、距離、p個の通信範囲およびq個の通信範囲は、判定手段が、距離が相互に干渉するp個の通信範囲のいずれかとq個の通信範囲のいずれかとの和以下であるか否かを判定する第1の判定処理を実行するために用いられ、判定手段は、第1の判定処理において距離が相互に干渉するp個の通信範囲のいずれかとq個の通信範囲のいずれかとの和以下であると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する。
(Configuration 18)
Further, according to the embodiment of the present invention, the data structure includes p transmission powers of p (p is a positive integer) primary users and q (q is a positive integer) secondarys. Q position information of users, q received power of radio waves detected by q secondary users, q antenna gains of q secondary users, and q secondary powers It is a data structure including q transmission powers of users, and q position information and q reception powers are 1 consisting of a weighted average of q pieces of position information whose reception power is weighted by the calculation means. It is used to calculate the position of the next user, and the q pieces of position information and the position of the primary user are calculated by the calculation means by the center of the communication range of the primary user and q pieces of q secondary users. Is used to calculate the distance from the center of the communication range, and p transmission power and q reception power are calculated by the calculation means of p primary users. Q antenna gains and q transmission powers are used to calculate q communication ranges of q secondary users, and q antenna gains and q transmission powers are used to calculate q communication ranges. , P communication ranges and q communication ranges, the determination means determines whether the distance is less than or equal to the sum of any of the p communication ranges and the q communication ranges that interfere with each other The determination means is less than the sum of any of the p communication ranges and the q communication ranges whose distances interfere with each other in the first determination process. When it is determined that there is, it is determined that the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other.

(構成19)
構成18において、p個の通信範囲およびq個の通信範囲の各々は、円形形状を有する通信範囲の半径からなる。
(Configuration 19)
In Configuration 18, each of the p communication ranges and the q communication ranges includes a radius of the communication range having a circular shape.

(構成20)
構成18または構成19において、距離、p個の通信範囲およびq個の通信範囲は、更に、調停手段が1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の無線通信の通信条件を調停するのに用いられる。
(Configuration 20)
In the configuration 18 or the configuration 19, the distance, the p communication ranges, and the q communication ranges are further set such that the arbitration unit avoids interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication. Used to mediate communication conditions for secondary users' wireless communication.

(構成21)
構成18から構成20のいずれかにおいて、データ構造は、更に、p個の1次利用者から送信された電波のp個の周波数帯域と、q個の2次利用者から送信された電波のq個の周波数帯域とを含み、p個の周波数帯域およびq個の周波数帯域は、判定手段が、p個の周波数帯域のいずれかとq個の周波数帯域のいずれかとの少なくとも一部が重なるか否かを判定する第2の判定処理を更に実行するのに用いられ、判定手段は、第1の判定処理において距離が相互に干渉するp個の通信範囲のいずれかとq個の通信範囲のいずれかとの和以下であると判定し、かつ、第2の判定処理においてp個の周波数帯域のいずれかとq個の周波数帯域のいずれかとの少なくとも一部が重なると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する。
(Configuration 21)
In any one of Configurations 18 to 20, the data structure further includes p frequency bands of radio waves transmitted from p primary users and q of radio waves transmitted from q secondary users. Whether or not p frequency bands and q frequency bands include at least a part of any one of the p frequency bands and any of the q frequency bands. Is used to further execute a second determination process for determining whether one of the p communication ranges and one of the q communication ranges whose distances interfere with each other in the first determination process. Wireless communication of the primary user when it is determined that the sum is less than or equal to and at least a part of any of the p frequency bands and any of the q frequency bands overlaps in the second determination process And secondary user wireless communication There determines that interfere with each other.

1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避して2次利用者が無線通信を行うことができる。   The secondary user can perform wireless communication while avoiding interference between the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user.

この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a radio communication system according to an embodiment of the present invention. 図1に示す通信調停装置の概略図である。It is the schematic of the communication arbitration apparatus shown in FIG. 受信電力と波源からの距離との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between received power and the distance from a wave source. 1次利用者の電力状況の推定結果を示す表の概念図である。It is a conceptual diagram of the table | surface which shows the estimation result of the power condition of a primary user. 2次利用者の決定情報を示す表の概略図である。It is the schematic of the table | surface which shows the determination information of a secondary user. 1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of determining whether radio communication of a primary user and radio communication of a secondary user interfere. 1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する別の方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another method of determining whether radio communication of a primary user and radio communication of a secondary user interfere. 1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する更に別の方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another method of determining whether radio communication of a primary user and radio communication of a secondary user interfere. 1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定結果を示す表の概念図である。It is a conceptual diagram of the table | surface which shows the determination result of the presence or absence of interference with a primary user's radio | wireless communication and a secondary user's radio | wireless communication. 2次利用者の通信条件を調停する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of mediating a communication condition of a secondary user. 2次利用者の通信条件を調停する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of mediating a communication condition of a secondary user. 2次利用者の通信方法の変更を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the change of the communication method of a secondary user. 図1に示す通信調停装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the communication arbitration apparatus shown in FIG. 図13に示すステップS1の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the detailed operation | movement of step S1 shown in FIG. 図13に示すステップS2の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the detailed operation | movement of step S2 shown in FIG. 1次利用者および2次利用者の他の通信範囲の別の形状を示す図である。It is a figure which shows another shape of the other communication range of a primary user and a secondary user. 1次利用者および2次利用者の通信範囲が任意の形状を有する場合における1次利用者および2次利用者の通信範囲を示す指標を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the parameter | index which shows the communication range of a primary user and a secondary user in case the communication range of a primary user and a secondary user has arbitrary shapes. この発明の実施の形態によるデータ構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the data structure by embodiment of this invention.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態による無線通信システム10は、通信調停装置1と、複数の端末装置2,6と、基地局3,4と、複数のセンサ5と、複数のロボット7と、有線ケーブル8とを備える。   FIG. 1 is a schematic diagram of a radio communication system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a radio communication system 10 according to an embodiment of the present invention includes a communication arbitration device 1, a plurality of terminal devices 2 and 6, base stations 3 and 4, a plurality of sensors 5, and a plurality of sensors. A robot 7 and a wired cable 8 are provided.

複数の端末装置2,6、基地局3,4、複数のセンサ5および複数のロボット7は、無線通信空間に配置される。図1において、波源Sは、既に周波数帯域が割り当てられている1次利用者であり、例えば、レーダおよび放送局等からなる。複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7は、2次利用者である。端末装置2は、例えば、スマートフォン等の携帯端末である。端末装置6は、例えば、テレメトリングを行う端末装置であり、より具体的には、遠隔地にある計測器などのデータを通信回線を使って収集する。センサ5は、例えば、固定センサである。   The plurality of terminal devices 2 and 6, the base stations 3 and 4, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 are arranged in the wireless communication space. In FIG. 1, a wave source S is a primary user to whom a frequency band has already been assigned, and includes, for example, a radar and a broadcasting station. The plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 are secondary users. The terminal device 2 is a mobile terminal such as a smartphone, for example. The terminal device 6 is, for example, a terminal device that performs telemetering. More specifically, the terminal device 6 collects data such as a measuring instrument in a remote place using a communication line. The sensor 5 is a fixed sensor, for example.

通信調停装置1は、有線ケーブル8を介して基地局3に接続される。通信調停装置1は、複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々における位置情報および電波の受信電力等を含む端末情報を有線ケーブル8を介して基地局3から受信する。   The communication arbitration device 1 is connected to the base station 3 via a wired cable 8. The communication arbitration device 1 receives terminal information including position information and radio wave reception power at each of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5 and the plurality of robots 7 from the base station 3 via the wired cable 8. To do.

そして、通信調停装置1は、複数の端末情報に基づいて、後述する方法によって、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉するか否かを判定する。通信調停装置1は、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉すると判定したとき、後述する方法によって、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の無線通信の通信条件を調停する。   Then, the communication arbitration device 1 determines whether or not the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication by a method to be described later based on the plurality of terminal information. When it is determined that the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication, the communication arbitration device 1 performs the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication with each other by a method described later. The communication conditions of the secondary user's wireless communication are arbitrated so as to avoid interference.

複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々は、定期的に、GPS(Global Positioning System)を用いて自己の位置を示す位置情報[x,y](iは、正の整数)を検出し、波源Sからの電波を受信したときの周波数帯域bw_S、下限周波数f_S_lowおよび受信電力RSSIを検出するとともに周波数帯域bw_S、下限周波数f_S_lowおよび受信電力RSSIを検出したときの時刻tを検出する。また、複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々は、無線通信を行ったとき、位置情報[x,y]、送信開始時刻t_start、送信時間t_RF、送信電力POW_t、周波数帯域bw_Cおよび下限周波数f_C_lowを検出する。 Each of the plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 periodically uses positional information [x i , y i ] (i) that indicates its own position using GPS (Global Positioning System). Is a positive integer) and detects the frequency band bw_S, the lower limit frequency f_S_low and the received power RSSI i when the radio wave from the wave source S is received, and the frequency band bw_S, the lower limit frequency f_S_low and the received power RSSI i The time t i at the time is detected. In addition, each of the plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 performs position information [x i , y i ], transmission start time t_start, transmission time t_RF, and transmission when performing wireless communication. The power POW_t, the frequency band bw_C, and the lower limit frequency f_C_low are detected.

位置情報[x,y]のxは、経度を表し、yは、緯度を表す。時刻tおよび送信開始時刻t_startは、YYYY/MM/DD/h/m/sによって表され、送信時間t_RFは、h/m/sによって表される。 In the position information [x i , y i ], x i represents longitude, and y i represents latitude. Time t i and the transmission start time t_start is represented by YYYY / MM / DD / h / m / s, transmission time t_RF is represented by h / m / s.

複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々は、自己の識別情報ID、位置情報[x,y]、周波数帯域bw_S、下限周波数f_S_low、受信電力RSSI、および時刻tを含む端末情報INFO_i=[ID/[x,y]/bw_S/f_S_low/RSSI/t]を生成し、その生成した端末情報INFO_i=[ID/[x,y]/bw_S/f_S_low/RSSI/t]を基地局3(または基地局4)へ送信する。 Each of the plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 includes its own identification information ID i , position information [x i , y i ], frequency band bw_S i , lower limit frequency f_S_low i , received power RSSI i, and the terminal includes a time t i information iNFO_i = [ID i / [x i, y i] / bw_S i / f_S_low i / RSSI i / t i] generates, the generated terminal information info_I = [ID i / [x i , y i ] / bw_S i / f_S_low i / RSSI i / t i ] is transmitted to the base station 3 (or the base station 4).

また、複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々は、無線通信を行ったとき、自己の識別情報ID、自己の送信アンテナの利得g、位置情報[x,y]、送信開始時刻t_start、送信時間t_RF、送信電力POW_t,周波数帯域bw_Cおよび下限周波数f_C_lowを含む通信情報COM_i=[ID/g/[x,y]/t_start/t_RF/POW_t/bw_C/f_C_low]を生成し、その生成した通信情報COM_i=[ID/g/[x,y]/t_start/t_RF/POW_t/bw_C/f_C_low]を基地局3(または基地局4)へ送信する。 Also, each of the plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7, when performing wireless communication, has its own identification information ID i , its own transmission antenna gain g i , and position information [x i, y i], the transmission start time t_start i, transmission time t_RF i, transmit power POW_t i, communication information COM_i = [ID i / g i / [x i including a frequency band Bw_C i and lower frequency f_C_low i, y i ] / t_start i / generate t_RF i / POW_t i / bw_C i / f_C_low i], the communication information and the generated COM_i = [ID i / g i / [x i, y i] / t_start i / t_RF i / POW_t i / bw_C i / f_C_low i ] is transmitted to the base station 3 (or the base station 4).

複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々は、基地局3(または基地局4)を介して通信調停装置1から調停された通信条件を受信する。そして、例えば、複数の端末装置2および複数のロボット7は、その受信した通信条件に基づいて、領域REG1において共用周波数f1で無線通信を行い、複数の端末装置2およびセンサ5は、その受信した通信条件に基づいて、領域REG2において共用周波数f2で無線通信を行う。共用周波数f1は、共用周波数f2と同じであっても異なっていてもよい。   Each of the plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 receives communication conditions adjusted from the communication arbitration device 1 via the base station 3 (or the base station 4). Then, for example, the plurality of terminal devices 2 and the plurality of robots 7 perform wireless communication at the shared frequency f1 in the region REG1 based on the received communication conditions, and the plurality of terminal devices 2 and the sensors 5 have received the reception. Based on the communication conditions, wireless communication is performed at the shared frequency f2 in the region REG2. The shared frequency f1 may be the same as or different from the shared frequency f2.

基地局3は、複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々から端末情報INFO_iおよび通信情報COM_iを受信し、その受信した端末情報INFO_iおよび通信情報COM_iを有線ケーブル8を介して通信調停装置1へ送信する。また、基地局3は、基地局4から端末情報INFO_iおよび通信情報COM_iを受信し、その受信した端末情報INFO_iおよび通信情報COM_iを有線ケーブル8を介して通信調停装置1へ送信する。   The base station 3 receives terminal information INFO_i and communication information COM_i from each of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5 and the plurality of robots 7, and the received terminal information INFO_i and communication information COM_i are transmitted to the wired cable 8 Is transmitted to the communication arbitration device 1. Further, the base station 3 receives the terminal information INFO_i and the communication information COM_i from the base station 4 and transmits the received terminal information INFO_i and communication information COM_i to the communication arbitration device 1 via the wired cable 8.

基地局4は、複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々から端末情報INFO_iおよび通信情報COM_iを受信し、その受信した端末情報INFO_iおよび通信情報COM_iを有線ケーブル(図示せず)を介して基地局3へ送信する。   The base station 4 receives terminal information INFO_i and communication information COM_i from each of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5 and the plurality of robots 7, and transmits the received terminal information INFO_i and communication information COM_i to the wired cable ( (Not shown) to the base station 3.

図2は、図1に示す通信調停装置1の概略図である。図2を参照して、通信調停装置1は、受信手段11と、記憶手段12と、作成手段13と、判定手段14と、調停手段15と、送信手段16とを含む。   FIG. 2 is a schematic diagram of the communication arbitration device 1 shown in FIG. With reference to FIG. 2, the communication arbitration device 1 includes a reception unit 11, a storage unit 12, a creation unit 13, a determination unit 14, an arbitration unit 15, and a transmission unit 16.

受信手段11は、有線ケーブル8を介して基地局3から端末情報INFO_iおよび通信情報COM_iを受信し、その受信した端末情報INFO_iおよび通信情報COM_iを記憶手段12に格納する。   The receiving unit 11 receives the terminal information INFO_i and the communication information COM_i from the base station 3 via the wired cable 8 and stores the received terminal information INFO_i and the communication information COM_i in the storage unit 12.

記憶手段12は、受信手段11から受けた端末情報INFO_iおよび通信情報COM_iを記憶する。   The storage unit 12 stores the terminal information INFO_i and the communication information COM_i received from the reception unit 11.

作成手段13は、記憶手段12に記憶された端末情報INFO_iに基づいて、後述する方法によって、1次利用者の電力分布を推定し、その推定した電力分布推定結果を記憶手段12に格納する。   The creation unit 13 estimates the power distribution of the primary user based on the terminal information INFO_i stored in the storage unit 12 by a method described later, and stores the estimated power distribution estimation result in the storage unit 12.

また、作成手段13は、記憶手段12に記憶された通信情報COM_iに基づいて、後述する方法によって、2次利用者の無線通信に関する決定情報を作成し、その作成した決定情報を記憶手段12に格納する。   Further, the creation means 13 creates decision information related to the secondary user's wireless communication based on the communication information COM_i stored in the storage means 12 by a method described later, and stores the created decision information in the storage means 12. Store.

判定手段14は、記憶手段12に記憶された1次利用者の電力分布推定結果および2次利用者の決定情報に基づいて、後述する方法によって、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定し、その判定結果を調停手段15へ出力する。   Based on the primary user power distribution estimation result and secondary user determination information stored in the storage unit 12, the determination unit 14 performs wireless communication between the primary user and the secondary user by a method described later. It is determined whether or not the wireless communication interferes, and the determination result is output to the arbitration unit 15.

調停手段15は、干渉の有無の判定結果を判定手段14から受ける。そして、調停手段15は、判定結果と、記憶手段12に記憶された1次利用者の電力分布推定結果および2次利用者の決定情報とに基づいて、後述する方法によって、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の通信条件を調停する。そうすると、調停手段15は、その調停結果を送信手段16へ出力する。   The arbitration unit 15 receives the determination result of the presence or absence of interference from the determination unit 14. Based on the determination result, the primary user power distribution estimation result and the secondary user determination information stored in the storage unit 12, the arbitration unit 15 performs the primary user's The communication conditions of the secondary user are arbitrated so as to avoid interference between the wireless communication and the secondary user's wireless communication. Then, the arbitration unit 15 outputs the arbitration result to the transmission unit 16.

送信手段16は、調停結果を調停手段15から受け、その受けた調停結果を有線ケーブル8および基地局3(および基地局4)を介して複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7へ送信する。   The transmission unit 16 receives the arbitration result from the arbitration unit 15, and receives the arbitration result via the wired cable 8 and the base station 3 (and the base station 4), a plurality of terminal devices 2, 6, a plurality of sensors 5, and a plurality of units. To the robot 7.

1次利用者の電力分布を推定する方法について説明する。作成手段13は、複数の端末情報INFO_iを記憶手段12から読み出し、その読み出した複数の端末情報INFO_iに含まれる複数の位置情報[x,y]および複数の受信電力RSSIに基づいて波源位置を推定する。 A method for estimating the power distribution of the primary user will be described. The creation unit 13 reads a plurality of terminal information INFO_i from the storage unit 12, and based on the plurality of pieces of position information [x i , y i ] and the plurality of received power RSSI i included in the read plurality of terminal information INFO_i. Estimate the position.

波源位置の推定方法について説明する。   A method for estimating the wave source position will be described.

作成手段13は、次式によって、複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の重心[x,y]を算出する。 The creation means 13 calculates the center of gravity [x G , y G ] of the plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 by the following formula.

Figure 2019054477
Figure 2019054477

式(1)において、wは、i番目の端末装置(複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)のウェイトを表し、i番目の端末装置における受信電力RSSIからなる。 In Expression (1), w i represents the weight of the i-th terminal device (one of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7), and the received power at the i-th terminal device. It consists of RSSI i .

そして、作成手段13は、式(1)によって演算した重心(x,y)を波源位置として推定する。即ち、作成手段13は、受信電力RSSIによって重み付けされた複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の重心[x,y]を波源位置として推定する。 The creation unit 13 estimates the center of gravity (x G, y G) were calculated by the formula (1) as wave source position. That is, the creation unit 13 estimates the center of gravity [x G , y G ] of the plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 weighted by the received power RSSI i as the wave source position.

図3は、受信電力と波源からの距離との関係を示す図である。図3において、縦軸は、受信電力を表し、横軸は、波源Sからの距離を表す。   FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the received power and the distance from the wave source. In FIG. 3, the vertical axis represents the received power, and the horizontal axis represents the distance from the wave source S.

図3を参照して、受信電力RSSIは、波源Sからの距離に反比例して減衰する。その結果、受信電力RSSIは、波源Sに近づくほど大きくなるので、波源Sの近傍の方が受信電力RSSIによる重み付けの効果が大きい。従って、重心[x,y]を波源位置とする推定法によって推定された推定値は、波源近傍に近づく。 Referring to FIG. 3, received power RSSI i attenuates in inverse proportion to the distance from wave source S. As a result, the received power RSSI i increases as it approaches the wave source S, so that the weighting effect by the received power RSSI i is greater in the vicinity of the wave source S. Therefore, the estimated value estimated by the estimation method using the center of gravity [x G , y G ] as the wave source position approaches the vicinity of the wave source.

作成手段13は、波源位置[x,y]を推定すると、その推定した波源位置[x,y]を用いて1次利用者の通信範囲を推定する。 When the generation unit 13 estimates the wave source position [x G , y G ], the creation unit 13 estimates the communication range of the primary user using the estimated wave source position [x G , y G ].

より具体的には、作成手段13は、1次利用者から送信された電波の受信電力がある値(設定値)以下となる最大半径を1次利用者の通信範囲として推定する。設定値は、許容干渉電力および干渉マージン等を考慮して設定される。作成手段13は、記憶手段12に記憶された複数の端末情報INFO_iに含まれる複数の受信電力RSSIのうち、設定値以下となる受信電力RSSI_lowを検出し、その検出した受信電力RSSI_lowを有する端末装置(複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7のうちの少なくとも1つ)の位置と、波源位置[x,y]との距離を演算し、その演算した距離の最大値を1次利用者の通信範囲として推定する。 More specifically, the creation unit 13 estimates the maximum radius at which the received power of the radio wave transmitted from the primary user is equal to or less than a certain value (set value) as the communication range of the primary user. The set value is set in consideration of allowable interference power, interference margin, and the like. Creating means 13, among the plurality of received power RSSI i included in the plurality of terminal information INFO_i stored in the storage unit 12, detects the received power RSSI i _low equal to or less than the set value, the received power RSSI i that the detected Calculating the distance between the position of the terminal device (at least one of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5 and the plurality of robots 7) having _low and the wave source position [x G , y G ], The maximum value of the calculated distance is estimated as the communication range of the primary user.

また、作成手段13は、1次利用者の送信電力が既知である場合、電波の伝搬モデルを用いて1次利用者の通信範囲を推定する。例えば、作成手段13は、電波の伝搬モデルとして自由空間伝搬モデルを用いる場合、次式に基づいて距離dprimaryを演算し、その演算した距離dprimaryを1次利用者の通信範囲として推定する。 In addition, when the transmission power of the primary user is known, the creation unit 13 estimates the primary user's communication range using a radio wave propagation model. For example, when the free space propagation model is used as the radio wave propagation model, the creation unit 13 calculates the distance d primary based on the following equation, and estimates the calculated distance d primary as the communication range of the primary user.

Figure 2019054477
Figure 2019054477

式(2)において、Pは、1次利用者の送信電力であり、Pは、端末装置(複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)の受信電力RSSIであり、λは、電波の波長である。なお、式(2)は、等方性アンテナを用いたときの関係式である。 In the formula (2), P T is the transmit power of the primary user, P R is the receiving terminal apparatus (a plurality of terminal devices 2, 6, any one of a plurality of sensors 5 and a plurality of robots 7) Is the power RSSI i , and λ is the wavelength of the radio wave. Expression (2) is a relational expression when an isotropic antenna is used.

作成手段13は、複数の端末情報INFO_iに含まれる複数の受信電力RSSIと1次利用者の送信電力とをそれぞれ式(2)のP,Pに代入し、複数の距離dprimaryを演算し、その演算した複数の距離dprimaryのうちの最大の距離を1次利用者の通信範囲として推定する。 Creating means 13 substitutes included in the plurality of terminal information INFO_i plurality of received power RSSI i and the primary user of the transmission power and the P R of each formula (2), the P T, a plurality of distances d primary The maximum distance among the calculated plurality of distances d primary is estimated as the communication range of the primary user.

図4は、1次利用者の電力状況の推定結果を示す表の概念図である。図4を参照して、表TBL−1は、1次利用者IDと、時刻と、下限周波数と、帯域幅と、経度と、緯度と、半径とを含む。1次利用者ID、時刻、下限周波数、帯域幅、経度、緯度および半径は、相互に対応付けられる。   FIG. 4 is a conceptual diagram of a table showing the estimation result of the power status of the primary user. Referring to FIG. 4, table TBL-1 includes a primary user ID, time, a lower limit frequency, a bandwidth, a longitude, a latitude, and a radius. The primary user ID, time, lower limit frequency, bandwidth, longitude, latitude, and radius are associated with each other.

作成手段13は、1次利用者の通信範囲の推定に用いた端末装置(複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)の端末情報INFO_i=[ID/[x,y]/bw_S/f_S_low/RSSI/t]を記憶手段12から読み出し、その読み出した端末情報INFO_i=[ID/[x,y]/bw_S/f_S_low/RSSI/t]から時刻t、下限周波数f_S_lowおよび帯域幅bw_Sを検出し、その検出した時刻t、下限周波数f_S_lowおよび帯域幅bw_Sをそれぞれ表TBL−1の時刻、下限周波数および帯域幅に格納する。 The creation unit 13 uses terminal information INFO_i = [ID / [of terminal devices (any of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5 and the plurality of robots 7) used for estimating the communication range of the primary user. x i , y i ] / bw_S / f_S_low / RSSI i / t i ] is read from the storage unit 12 and the read terminal information INFO_i = [ID / [x i , y i ] / bw_S / f_S_low / RSSI i / t i ] detects time t i , lower limit frequency f_S_low and bandwidth bw_S, and stores the detected time t i , lower limit frequency f_S_low and bandwidth bw_S in the time, lower limit frequency and bandwidth of table TBL-1, respectively.

また、作成手段13は、1次利用者IDを表TBL−1の1次利用者IDに格納し、推定した波源位置[x,y]を表TBL−1の経度および緯度に格納し、推定した1次利用者の通信範囲(複数の距離dprimaryのうちの最大の距離)を表TBL−1の半径に格納する。 Further, the creation means 13 stores the primary user ID in the primary user ID of the table TBL-1, and stores the estimated wave source position [x G , y G ] in the longitude and latitude of the table TBL-1. The estimated communication range of the primary user (the maximum distance among the plurality of distances d primary ) is stored in the radius of the table TBL-1.

作成手段13は、全ての1次利用者について上記の処理を行い、表TBL−1を作成し、その作成した表TBL−1を記憶手段12に格納する。   The creation means 13 performs the above-described processing for all primary users, creates a table TBL-1, and stores the created table TBL-1 in the storage means 12.

図5は、2次利用者の決定情報を示す表の概略図である。図5を参照して、表TBL−2は、2次利用者IDと、送信開始時刻と、送信時間と、下限周波数と、帯域幅と、送信電力と、経度と、緯度と、送信アンテナ利得と、半径とを含む。2次利用者ID、送信開始時刻、送信時間、下限周波数、帯域幅、送信電力、経度、緯度、送信アンテナ利得および半径は、相互に対応付けられる。   FIG. 5 is a schematic diagram of a table showing determination information of secondary users. Referring to FIG. 5, Table TBL-2 shows secondary user ID, transmission start time, transmission time, lower limit frequency, bandwidth, transmission power, longitude, latitude, and transmission antenna gain. And radius. The secondary user ID, transmission start time, transmission time, lower limit frequency, bandwidth, transmission power, longitude, latitude, transmission antenna gain, and radius are associated with each other.

作成手段13は、複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々の通信情報COM_iを記憶手段12から読み出し、その読み出した通信情報COM_iから2次利用者ID、送信開始時刻t_start、送信時間t_RF、下限周波数f_C_low、帯域幅bw_C、送信電力POW_t、位置情報[x,y](=経度、緯度)、および送信アンテナ利得gを検出する。 The creation unit 13 reads out the communication information COM_i of each of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 from the storage unit 12, and transmits the secondary user ID i and transmission from the read communication information COM_i. Detect start time t_start i , transmission time t_RF i , lower limit frequency f_C_low i , bandwidth bw_C i , transmission power POW_t i , position information [x i , y i ] (= longitude, latitude), and transmission antenna gain g i .

そして、作成手段13は、次式に基づいて、複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の各々から送信された電波の受信電力Rが設定値になる距離を演算する。 Then, the creation unit 13 calculates the distance at which the received power R i of the radio waves transmitted from each of the plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 becomes a set value, based on the following formula: To do.

Figure 2019054477
Figure 2019054477

式(3)において、Pは、端末装置(複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)の送信電力を表し、gは、アンテナ利得を表し、rは、端末装置(複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)からの距離を表し、λは、電波の波長を表す。 In Expression (3), P t represents the transmission power of the terminal device (one of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5 and the plurality of robots 7), g i represents the antenna gain, r Represents a distance from the terminal device (any one of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7), and λ represents the wavelength of the radio wave.

作成手段13は、受信電力の設定値、送信電力POW_tおよび送信アンテナ利得gをそれぞれ式(3)のR、Pおよびgに代入して受信電力Rが設定値になる距離rを演算する。そして、作成手段13は、その演算した距離rを2次利用者の通信範囲を表す半径とする。 The creation means 13 substitutes the set value of the received power, the transmission power POW_t i, and the transmission antenna gain g i for R i , P t, and g i in Expression (3), respectively, and the distance at which the received power R i becomes the set value r is calculated. Then, the creation unit 13 sets the calculated distance r as a radius representing the communication range of the secondary user.

そうすると、作成手段13は、2次利用者ID、送信開始時刻t_start、送信時間t_RF、下限周波数f_C_low、帯域幅bw_C、送信電力POW_t、位置情報[x,y]、送信アンテナ利得gおよび半径(=距離r)をそれぞれ表TBL−2の2次利用者ID、送信開始時刻、送信時間、下限周波数、帯域幅、送信電力、経度、緯度、送信アンテナ利得および半径に格納する。 Then, the creation means 13 uses the secondary user ID i , transmission start time t_start i , transmission time t_RF i , lower limit frequency f_C_low i , bandwidth bw_C i , transmission power POW_t i , position information [x i , y i ], transmit antenna gain g i and radius (= distance r), respectively table TBL-2 secondary user ID, transmission start time, transmission time, the lower limit frequency, bandwidth, transmit power, longitude, latitude, transmit antenna gain and the radius To store.

作成手段13は、複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7の全てについて上記の処理を行い、表TBL−2を作成し、その作成した表TBL−2を記憶手段12に格納する。   The creation unit 13 performs the above-described processing for all of the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7, creates a table TBL-2, and stores the created table TBL-2 in the storage unit 12. To store.

なお、式(3)の右辺の第3項は、電波の自由空間伝搬モデルに従ったときの電波の伝搬損失を示す項である。この発明の実施の形態においては、作成手段13は、自由空間伝搬モデル以外の伝搬モデルに従った伝搬損失を用いて距離rを求めてもよい。従って、自由空間伝搬モデル以外の伝搬モデルに従った伝搬損失が用いられる場合、式(3)の右辺の第3項は、実際に使用する伝搬モデルに従った伝搬損失に変えられる。   The third term on the right side of Equation (3) is a term indicating the propagation loss of radio waves when following the free space propagation model of radio waves. In the embodiment of the present invention, the creating means 13 may obtain the distance r using a propagation loss according to a propagation model other than the free space propagation model. Therefore, when a propagation loss according to a propagation model other than the free space propagation model is used, the third term on the right side of Equation (3) is changed to a propagation loss according to the actually used propagation model.

干渉の有無を判定する方法について説明する。図6は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する方法を説明するための図である。   A method for determining the presence or absence of interference will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining a method of determining whether or not the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other.

判定手段14は、記憶手段12に記録された表TBL−1の経度および緯度を1次利用者の通信範囲の中心Center1として検出し、表TBL−1の半径を1次利用者の通信範囲を表す半径rとして検出する。また、判定手段14は、記憶手段12に記録された表TBL−2の経度および緯度を2次利用者の通信範囲の中心Center2として検出し、表TBL−2の半径を2次利用者の通信範囲を表す半径rとして検出する。そして、判定手段14は、中心Center1と中心Center2との距離Dを演算する。 The determination means 14 detects the longitude and latitude of the table TBL-1 recorded in the storage means 12 as the center Center1 of the communication range of the primary user, and determines the radius of the table TBL-1 as the communication range of the primary user. It is detected as the radius r 1 which represents. Further, the determination unit 14 detects the longitude and latitude of the table TBL-2 recorded in the storage unit 12 as the center Center2 of the communication range of the secondary user, and the radius of the table TBL-2 is the communication of the secondary user. It is detected as the radius r 2 representing the range. Then, the determination unit 14 calculates the distance D between the center Center1 and the center Center2.

そうすると、判定手段14は、次式が成立するか否かを判定することによって、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する。   Then, the determination unit 14 determines whether or not the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other by determining whether or not the following equation holds.

Figure 2019054477
Figure 2019054477

より具体的には、判定手段14は、式(4)が成立すると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定し、式(4)が成立しないと判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉しないと判定する。   More specifically, when determining that the expression (4) is established, the determination unit 14 determines that the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other, and the expression (4) is satisfied. When it is determined that the wireless communication is not performed, it is determined that the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user do not interfere with each other.

式(4)が成立するとき、1次利用者の通信範囲は、2次利用者の通信範囲と接するか交差する(図6の(a)参照)。1次利用者の通信範囲が2次利用者の通信範囲と接した場合、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲との接点に位置する端末装置(複数の端末装置2,6.複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)は、1次利用者から送信された電波と、2次利用者から送信された電波との両方を受信可能である。   When Expression (4) is established, the communication range of the primary user is in contact with or intersects with the communication range of the secondary user (see (a) of FIG. 6). When the communication range of the primary user is in contact with the communication range of the secondary user, a terminal device (a plurality of terminal devices 2 and 2 located at the contact point between the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user) 6. Any of the plurality of sensors 5 and the plurality of robots 7) can receive both the radio waves transmitted from the primary user and the radio waves transmitted from the secondary user.

また、1次利用者の通信範囲が2次利用者の通信範囲と交差した場合、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲との両方に存在する端末装置(複数の端末装置2,6.複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)は、1次利用者から送信された電波と、2次利用者から送信された電波との両方を受信可能である。   Further, when the communication range of the primary user intersects with the communication range of the secondary user, terminal devices (multiple terminal devices) that exist in both the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user 2, 6. Any one of the plurality of sensors 5 and the plurality of robots 7) can receive both the radio wave transmitted from the primary user and the radio wave transmitted from the secondary user.

このように、1次利用者の通信範囲が2次利用者の通信範囲と接するか交差する場合、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉する。   Thus, when the communication range of the primary user touches or intersects with the communication range of the secondary user, the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere.

従って、式(4)が成立するとき、即ち、距離Dが半径rと半径rとの和(=r+r)以下であるとき、判定手段14は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する。 Therefore, when the expression (4) is satisfied, that is, when the distance D is equal to or less than the sum of the radius r 1 and the radius r 2 (= r 1 + r 2 ), the determination unit 14 performs wireless communication of the primary user. And the secondary user's wireless communication are determined to interfere with each other.

一方、式(4)が成立しないとき、1次利用者の通信範囲は、2次利用者の通信範囲と接することがなく、交差することもない(図6の(b)参照)。その結果、1次利用者の通信範囲内に存在する端末装置(複数の端末装置2,6.複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)は、2次利用者から送信された電波を受信せず、2次利用者の通信範囲内に存在する端末装置(複数の端末装置2,6.複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)は、1次利用者から送信された電波を受信しない。   On the other hand, when Expression (4) is not established, the communication range of the primary user does not touch or intersect with the communication range of the secondary user (see (b) of FIG. 6). As a result, a terminal device (a plurality of terminal devices 2, 6. a plurality of sensors 5 and a plurality of robots 7) existing within the communication range of the primary user can receive radio waves transmitted from the secondary user. A terminal device (one of a plurality of terminal devices 2, 6. a plurality of sensors 5 and a plurality of robots 7) that is not received and is within the communication range of the secondary user transmits a radio wave transmitted from the primary user Not receive.

このように、1次利用者の通信範囲が2次利用者の通信範囲と接することがなく、交差することもない場合、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とは干渉しない。   As described above, when the communication range of the primary user does not touch or intersect with the communication range of the secondary user, the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other. do not do.

従って、式(4)が成立しない場合、即ち、距離Dが半径rと半径rとの和(=r+r)よりも大きいとき、判定手段14は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉しないと判定する。 Therefore, when the expression (4) is not satisfied, that is, when the distance D is larger than the sum of the radius r 1 and the radius r 2 (= r 1 + r 2 ), the determination unit 14 performs wireless communication of the primary user. And the secondary user's wireless communication are determined not to interfere with each other.

判定手段14は、全ての1次利用者および全ての2次利用者(複数の端末装置2,6.複数のセンサ5および複数のロボット7の全て)について、上述した方法によって、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する。   The determination means 14 uses the above-described method for all primary users and all secondary users (a plurality of terminal devices 2, 6. a plurality of sensors 5 and a plurality of robots 7). It is determined whether or not the wireless communication of the secondary user interferes with the wireless communication of the secondary user.

上述した干渉の有無の判定方法は、1次利用者と2次利用者とが同じ周波数帯域を共用していることを前提とした場合の判定方法である。   The above-described method for determining the presence or absence of interference is a determination method when it is assumed that the primary user and the secondary user share the same frequency band.

1次利用者と2次利用者とが同じ周波数帯域を共用していることを前提としない場合、判定手段14は、上記の判定方法に加え、次の判定方法を実行し、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する。   When it is not assumed that the primary user and the secondary user share the same frequency band, the determination means 14 executes the following determination method in addition to the above determination method, and performs the primary user It is determined whether or not the wireless communication of the secondary user interferes with the wireless communication of the secondary user.

図7は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する別の方法を説明するための図である。   FIG. 7 is a diagram for explaining another method for determining whether or not the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other.

図7を参照して、1次利用者の周波数帯域bw1が2次利用者の周波数帯域bw2内の一部の周波数帯域である場合、1次利用者の周波数帯域bw1と2次利用者の周波数帯域bw2とは、一部において重なる(図7の(a)参照)。   Referring to FIG. 7, when the frequency band bw1 of the primary user is a part of the frequency band bw2 of the secondary user, the frequency band bw1 of the primary user and the frequency of the secondary user The band bw2 partially overlaps (see (a) of FIG. 7).

また、2次利用者の周波数帯域bw2が1次利用者の周波数帯域bw1内の一部の周波数帯域である場合も、1次利用者の周波数帯域bw1と2次利用者の周波数帯域bw2とは、一部において重なる(図7の(b)参照)。   Further, when the frequency band bw2 of the secondary user is a part of the frequency band bw1 of the primary user, the frequency band bw1 of the primary user and the frequency band bw2 of the secondary user are also , Partially overlapping (see FIG. 7B).

更に、1次利用者の周波数帯域bw1が2次利用者の周波数帯域bw2と異なる周波数帯域である場合、1次利用者の周波数帯域bw1と2次利用者の周波数帯域bw2とは、重ならない(図7の(c)参照)。   Further, when the frequency band bw1 of the primary user is a frequency band different from the frequency band bw2 of the secondary user, the frequency band bw1 of the primary user and the frequency band bw2 of the secondary user do not overlap ( (See (c) of FIG. 7).

従って、判定手段14は、図6において説明した干渉の有無の判定方法において、距離Dが半径rと半径rとの和(=r+r)以下であると判定したとき、更に、1次利用者の周波数帯域bw1および2次利用者の周波数帯域bw2が少なくとも一部で重なるか否かを判定する。そして、判定手段14は、1次利用者の周波数帯域bw1および2次利用者の周波数帯域bw2が少なくとも一部で重なると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する。 Therefore, when the determination unit 14 determines that the distance D is equal to or less than the sum of the radius r 1 and the radius r 2 (= r 1 + r 2 ) in the method for determining the presence or absence of interference described in FIG. It is determined whether the frequency band bw1 of the primary user and the frequency band bw2 of the secondary user overlap at least partially. When the determination unit 14 determines that the frequency band bw1 of the primary user and the frequency band bw2 of the secondary user overlap at least partially, the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user Are determined to interfere with each other.

一方、判定手段14は、1次利用者の周波数帯域bw1および2次利用者の周波数帯域bw2が少なくとも一部で重ならないと判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉しないと判定する。1次利用者の周波数帯域bw1および2次利用者の周波数帯域bw2が相互に異なるので、距離Dが半径rと半径rとの和(=r+r)以下であっても、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉は、生じないからである。 On the other hand, when the determination unit 14 determines that the frequency band bw1 of the primary user and the frequency band bw2 of the secondary user do not overlap at least partially, the wireless communication of the primary user and the wireless of the secondary user It is determined that communication does not interfere. Since the frequency band bw1 of the primary user and the frequency band bw2 of the secondary user are different from each other, even if the distance D is equal to or less than the sum (= r 1 + r 2 ) of the radius r 1 and the radius r 2 , 1 This is because interference between the secondary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication does not occur.

図8は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する更に別の方法を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining still another method for determining whether or not the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other.

図8を参照して、図7において説明した干渉の有無の判定方法において、1次利用者の周波数帯域bw1および2次利用者の周波数帯域bw2が少なくとも一部で重なると判定されたとき、判定手段14は、更に、その重なった周波数帯域bw_overlap内において、1次利用者が使用しているサブ周波数帯域bw_sub_1,bw_sub_2が、2次利用者が使用しているサブ周波数帯域bw_sub_3と重なるか否かを判定する。   Referring to FIG. 8, when it is determined that the frequency band bw <b> 1 of the primary user and the frequency band bw <b> 2 of the secondary user overlap at least partially in the method for determining the presence or absence of interference described in FIG. 7. The means 14 further determines whether or not the sub frequency bands bw_sub_1 and bw_sub_2 used by the primary user overlap the sub frequency band bw_sub_3 used by the secondary user in the overlapped frequency band bw_overlap. Determine.

そして、判定手段14は、1次利用者が使用しているサブ周波数帯域bw_sub_1,bw_sub_2が、2次利用者が使用しているサブ周波数帯域bw_sub_3と重なると判定したとき(図8の(a)参照)、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する。一方、判定手段14は、1次利用者が使用しているサブ周波数帯域bw_sub_1,bw_sub_2が、2次利用者が使用しているサブ周波数帯域bw_sub_3と重ならないと判定したとき(図8の(b)参照)、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉しないと判定する。   When the determination unit 14 determines that the sub frequency bands bw_sub_1 and bw_sub_2 used by the primary user overlap with the sub frequency band bw_sub_3 used by the secondary user ((a) of FIG. 8). Reference) It is determined that the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other. On the other hand, when the determination unit 14 determines that the sub frequency bands bw_sub_1 and bw_sub_2 used by the primary user do not overlap with the sub frequency bands bw_sub_3 used by the secondary user ((b in FIG. 8) ) Reference) It is determined that the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication do not interfere with each other.

複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の通信方式によって無線通信を行うこともあり、そのような場合、図8に示す判定方法によって1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無を判定する意義がある。   The plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 may perform wireless communication using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) communication method. In such a case, the determination method illustrated in FIG. It is meaningful to determine whether or not there is interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication.

図6から図8において説明した干渉の有無の判定方法をそれぞれ判定方法1〜判定方法3とした場合、判定手段14は、1次利用者と2次利用者とが同じ周波数帯域を共用していることを前提とするとき、判定方法1のみを用いて1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定する。また、判定手段14は、1次利用者と2次利用者とが同じ周波数帯域を共用していることを前提としないとき、判定方法1,2を用いて1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定してもよく、判定方法1〜3を用いて1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定してもよい。   When the determination method of the presence / absence of interference described in FIGS. 6 to 8 is determined as determination method 1 to determination method 3, respectively, the determination unit 14 is configured such that the primary user and the secondary user share the same frequency band. If it is assumed that the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user interfere using only the determination method 1. Further, when it is not assumed that the primary user and the secondary user share the same frequency band, the determination unit 14 uses the determination methods 1 and 2 to perform wireless communication with the primary user and 2 It may be determined whether or not the secondary user's wireless communication interferes, and whether or not the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere using the determination methods 1 to 3. May be determined.

なお、図7に示す周波数帯域bw1,bw2および図8に示すサブ周波数帯域bw_sub_1〜bw_sub_3は、無線通信を行う周波数帯域を表す意味において同じである。従って、この発明の実施の形態においては、図7に示す周波数帯域bw1,bw2および図8に示すサブ周波数帯域bw_sub_1〜bw_sub_3は、「第1の周波数帯域」または「第2の周波数帯域」を構成する。   Note that the frequency bands bw1 and bw2 illustrated in FIG. 7 and the sub-frequency bands bw_sub_1 to bw_sub_3 illustrated in FIG. 8 are the same in terms of representing frequency bands for performing wireless communication. Therefore, in the embodiment of the present invention, the frequency bands bw1 and bw2 shown in FIG. 7 and the sub-frequency bands bw_sub_1 to bw_sub_3 shown in FIG. 8 constitute the “first frequency band” or the “second frequency band”. To do.

図9は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定結果を示す表の概念図である。図9を参照して、表TBL−3は、1次利用者IDと2次利用者IDとを含む。そして、“1”は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉することを表し、“0”は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉しないことを表す。   FIG. 9 is a conceptual diagram of a table showing the determination result of the presence or absence of interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication. Referring to FIG. 9, table TBL-3 includes a primary user ID and a secondary user ID. “1” indicates that the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user interfere, and “0” indicates the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user. Represents no interference.

従って、“0”の1次利用者IDを有する1次利用者の無線通信は、“2”の2次利用者IDを有する2次利用者(複数の端末装置2,6.複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)の無線通信と干渉し、“3”の2次利用者IDを有する2次利用者(複数の端末装置2,6.複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)の無線通信と干渉しない。   Accordingly, the wireless communication of the primary user having the primary user ID of “0” is performed by the secondary user having the secondary user ID of “2” (the plurality of terminal devices 2, 6. the plurality of sensors 5). And a secondary user having a secondary user ID of “3” (a plurality of terminal devices 2, 6. a plurality of sensors 5 and a plurality of robots 7). Do not interfere with any wireless communication.

また、“1”の1次利用者IDを有する1次利用者の無線通信は、“2”の2次利用者IDを有する2次利用者(複数の端末装置2,6.複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)の無線通信と干渉せず、“3”の2次利用者IDを有する2次利用者(複数の端末装置2,6.複数のセンサ5および複数のロボット7のいずれか)の無線通信と干渉する。   The wireless communication of the primary user having the primary user ID of “1” is performed by the secondary user having the secondary user ID of “2” (a plurality of terminal devices 2, 6. a plurality of sensors 5). And a secondary user having a secondary user ID of “3” (a plurality of terminal devices 2, 6. a plurality of sensors 5 and a plurality of robots 7) without interfering with the wireless communication of any one of the plurality of robots 7). One of the above).

判定手段14は、上述した方法によって、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉するか否かを判定し、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定結果を示す表TBL−3を作成し、その作成した表TBL−3を調停手段15へ出力する。   The determination unit 14 determines whether or not the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other by the method described above, and the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication. A table TBL-3 indicating the determination result of the presence or absence of interference with communication is created, and the created table TBL-3 is output to the arbitrating means 15.

1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定された場合における干渉を回避するための調停方法について説明する。   An arbitration method for avoiding interference when it is determined that the primary user's radio communication and the secondary user's radio communication interfere with each other will be described.

調停手段15は、干渉の有無の判定結果を示す表TBL−3を判定手段14から受ける。そして、調停手段15は、表TBL−3を参照して、無線通信が干渉する1次利用者と2次利用者とを検出する。   The arbitration unit 15 receives from the determination unit 14 the table TBL-3 indicating the determination result of the presence or absence of interference. Then, the arbitrating unit 15 refers to the table TBL-3 and detects the primary user and the secondary user who interfere with the wireless communication.

そして、調停手段15は、無線通信が相互に干渉すると判定された1次利用者および2次利用者について、記憶手段12に記録された表TBL−1の経度および緯度を1次利用者の通信範囲の中心Center1として検出し、表TBL−1の半径を1次利用者の通信範囲を表す半径rとして検出する。また、判定手段14は、記憶手段12に記録された表TBL−2の経度および緯度を2次利用者の通信範囲の中心Center2として検出し、表TBL−2の半径を2次利用者の通信範囲を表す半径rとして検出する。そして、判定手段14は、中心Center1と中心Center2との距離Dを演算する。 Then, the arbitration unit 15 uses the longitude and latitude of the table TBL-1 recorded in the storage unit 12 for the primary user and the secondary user who are determined to interfere with each other in the wireless communication. The center of the range is detected as Center1, and the radius of the table TBL- 1 is detected as the radius r1 representing the communication range of the primary user. Further, the determination unit 14 detects the longitude and latitude of the table TBL-2 recorded in the storage unit 12 as the center Center2 of the communication range of the secondary user, and the radius of the table TBL-2 is the communication of the secondary user. It is detected as the radius r 2 representing the range. Then, the determination unit 14 calculates the distance D between the center Center1 and the center Center2.

図10は、2次利用者の通信条件を調停する方法を説明するための図である。図10を参照して、調停手段15は、距離Dが半径rおよび半径rよりも大きいか否かを判定する。そして、調停手段15は、距離Dが半径rおよび半径rよりも大きいと判定したとき(図10の(a)参照)、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の通信パラメータを変更する。より具体的には、調停手段15は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の電力を調整し、または2次利用者から送信される電波の指向性を調整する。距離Dが半径rおよび半径rよりも大きいとき、2次利用者の中心位置が1次利用者の通信範囲外に存在しているので、2次利用者の電力または電波の指向性を調整することにより、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とを干渉を回避できるからである。 FIG. 10 is a diagram for explaining a method of arbitrating communication conditions of secondary users. Referring to FIG. 10, arbitration means 15 determines whether distance D is greater than radius r 1 and radius r 2 . When the arbitration unit 15 determines that the distance D is larger than the radius r 1 and the radius r 2 (see FIG. 10A), the primary user wireless communication and the secondary user wireless communication are performed. The communication parameter of the secondary user is changed so as to avoid the interference. More specifically, the arbitrating unit 15 adjusts the power of the secondary user so as to avoid interference between the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user, or from the secondary user. Adjust the directivity of the transmitted radio wave. When the distance D is larger than the radius r 1 and the radius r 2 , since the secondary user's center position is outside the primary user's communication range, the secondary user's power or radio wave directivity can be reduced. This is because the interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication can be avoided by adjusting.

一方、調停手段15は、距離Dが半径rまたは半径rよりも小さいと判定したとき(図10の(b)参照)、2次利用者の無線通信を停止するように調停する。距離Dが半径rまたは半径rよりも小さいとき、2次利用者の中心位置が1次利用者の通信範囲内に存在しているので、2次利用者の電力または電波の指向性を調整しても、2次利用者の通信範囲が1次利用者の通信範囲と一部で重なり、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避できない。従って、距離Dが半径rまたは半径rよりも小さいとき、2次利用者の無線通信を停止するように調停することにしたものである。 On the other hand, when it is determined that the distance D is smaller than the radius r 1 or the radius r 2 (see FIG. 10B), the arbitrating unit 15 performs arbitration so as to stop the secondary user's wireless communication. When the distance D is smaller than the radius r 1 or the radius r 2 , since the secondary user's center position exists within the primary user's communication range, the secondary user's power or radio wave directivity can be reduced. Even if the adjustment is made, the communication range of the secondary user partially overlaps the communication range of the primary user, and interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication cannot be avoided. Therefore, when the distance D is smaller than the radius r 1 or the radius r 2 , the arbitration is performed so as to stop the secondary user's wireless communication.

図11は、2次利用者の通信条件を調停する方法を説明するための図である。図11を参照して、距離Dが半径rおよび半径rよりも大きいと判定されたとき、調停手段15は、一定時間観察して得られる1次利用者の通信範囲の軌跡(r(t)→r(t))が2次利用者の通信範囲の中心を含むか否かを判定する。この場合、一定時間は、1次利用者の移動速度に依存するが、例えば、30秒である。 FIG. 11 is a diagram for explaining a method of arbitrating communication conditions of secondary users. Referring to FIG. 11, when it is determined that distance D is larger than radius r 1 and radius r 2 , arbitration means 15 tracks the primary user's communication range (r 1) obtained by observing for a certain period of time. It is determined whether (t 0 ) → r 1 (t)) includes the center of the communication range of the secondary user. In this case, the fixed time depends on the moving speed of the primary user, but is, for example, 30 seconds.

調停手段15は、1次利用者の通信範囲の軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を含むと判定したとき、2次利用者の通信範囲が狭くなるように2次利用者の電力(送信電力)を低下させる(図11の(a)参照)。これにより、2次利用者の通信範囲の半径は、半径rから半径r’に小さくなる。その結果、距離Dが半径r(t)と半径r’との和(=r(t)+r’)よりも大きくなり、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉が回避される。 When the arbitration unit 15 determines that the trajectory of the primary user's communication range includes the center of the secondary user's communication range, the secondary user's power ( (Transmission power) is reduced (see (a) of FIG. 11). As a result, the radius of the communication range of the secondary user is reduced from the radius r 2 to the radius r ′ 2 . As a result, the distance D becomes larger than the sum of the radius r 1 (t) and the radius r ′ 2 (= r 1 (t) + r ′ 2 ), and the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless Interference with communication is avoided.

図11の(a)に示す調停方法によって調停することにより、2次利用者は、自己の電力の調整によって、できる限り長い時間、共用周波数を利用して無線通信を行うことができる。   By arbitrating by the arbitration method shown in FIG. 11A, the secondary user can perform wireless communication using the shared frequency for as long as possible by adjusting his / her power.

一方、調停手段15は、1次利用者の通信範囲の軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を含まないと判定したとき、2次利用者から送信される電波の指向性を調整する。これによって、2次利用者から送信される電波の形状は、円形状CIRから楕円形状ELLIPに変更される(図11の(b)参照)。その結果、距離Dが半径r(t)と半径r”との和(=r(t)+r”)よりも大きくなり、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉が回避される。 On the other hand, the arbitration unit 15 adjusts the directivity of the radio wave transmitted from the secondary user when it is determined that the trajectory of the communication range of the primary user does not include the center of the communication range of the secondary user. Thereby, the shape of the radio wave transmitted from the secondary user is changed from the circular CIR to the elliptical ELLIP (see FIG. 11B). As a result, the distance D becomes larger than the sum of the radius r 1 (t) and the radius r ″ 2 (= r 1 (t) + r ″ 2 ), and the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless Interference with communication is avoided.

従って、2次利用者の電波の指向性の調整によって、ある方向に電波を送信する2次利用者は、自己の無線通信を維持したまま1次利用者への干渉を回避できる。   Therefore, by adjusting the directivity of the secondary user's radio wave, the secondary user who transmits the radio wave in a certain direction can avoid interference with the primary user while maintaining his / her wireless communication.

なお、指向性の調整方法としては、DCMP(Directionally Constrained Minimization of Power)法等のアダプティブアレー技術を利用できる。このDCMP法は、受信時に電波の到来方向の推定を行い、方向拘束付出力電力最小化法により最適ウェイトの導出を行い、ビーム形成を行う方法である。   As a directivity adjustment method, an adaptive array technology such as a DCMP (Directionally Constrained Minimization of Power) method can be used. This DCMP method is a method of estimating the direction of arrival of radio waves at the time of reception, deriving the optimum weight by the direction-constrained output power minimization method, and performing beam forming.

図12は、2次利用者の通信方法の変更を示す模式図である。図12を参照して、上述した方法によって、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定されたとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避する方法として、2次利用者の通信条件の変更(電力または指向性の調整)と、2次利用者の無線通信の停止(停波)とがある。   FIG. 12 is a schematic diagram showing a change in the communication method of the secondary user. With reference to FIG. 12, when it is determined that the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other by the above-described method, the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless are performed. As a method for avoiding interference with communication, there are a change in communication conditions of the secondary user (adjustment of power or directivity) and a stop of the secondary user's wireless communication (wave stop).

2次利用者の通信条件を変更した場合、2次利用者は、マルチホップによる無線通信が可能である場合、マルチホップによって基地局3と無線通信を行う。この場合、マルチホップに利用する周波数帯域は、Wi−Fi等のUnlicensed Bandまたは異なる共用周波数帯域である。マルチホップを利用することにより、既存の通信網への負荷の増大を軽減できる。   When the communication condition of the secondary user is changed, the secondary user performs wireless communication with the base station 3 by multihop when wireless communication by multihop is possible. In this case, the frequency band used for multihop is an unlicensed band such as Wi-Fi or a different shared frequency band. By using multi-hop, an increase in load on the existing communication network can be reduced.

2次利用者が停波した場合、またはマルチホップを利用できない場合、2次利用者は、既存の通信網(共用周波数帯域を用いた通信網、例えば、LTE(Long Term Evolution))に収容網を変更する。収容網を変更することにより、2次利用者は、できるだけ周波数を共用して無線通信を行うことができる。   When the secondary user stops or when the multi-hop cannot be used, the secondary user can accommodate the existing communication network (a communication network using a shared frequency band, for example, LTE (Long Term Evolution)). To change. By changing the accommodation network, the secondary user can perform radio communication by sharing the frequency as much as possible.

図13は、図1に示す通信調停装置1の動作を説明するためのフローチャートである。図13を参照して、通信調停装置1の動作が開始されると、通信調停装置1の判定手段14は、上述した方法によって、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無を判定する(ステップS1)。   FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the communication arbitration device 1 shown in FIG. Referring to FIG. 13, when the operation of the communication arbitration device 1 is started, the determination unit 14 of the communication arbitration device 1 performs the primary user wireless communication and the secondary user wireless communication by the method described above. The presence or absence of interference is determined (step S1).

そして、判定手段14は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定結果を調停手段15へ出力する。   Then, the determination unit 14 outputs the determination result of the presence / absence of interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication to the arbitration unit 15.

調停手段15は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定結果を判定手段14から受け、その受けた判定結果に基づいて、無線通信が相互に干渉すると判定された1次利用者と2次利用者について、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の通信条件を調停する(ステップS2)。そして、通信調停装置1は、その調停結果を基地局3を介して複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7へ送信する。これによって、通信調停装置1の動作が終了する。   The arbitration unit 15 receives a determination result of whether or not there is interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication from the determination unit 14, and based on the received determination result, the wireless communication interferes with each other. Then, for the determined primary user and secondary user, the communication condition of the secondary user is arbitrated so as to avoid interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication (steps). S2). The communication arbitration device 1 transmits the arbitration result to the plurality of terminal devices 2 and 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7 via the base station 3. As a result, the operation of the communication arbitration device 1 ends.

図14は、図13に示すステップS1の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図14を参照して、通信調停装置1の動作が開始されると、通信調停装置1の判定手段14は、記憶手段12に記憶された表TBL−1から1次利用者の通信範囲の中心を検出し、記憶手段12に記憶された表TBL−2から2次利用者の通信範囲の中心を検出する。そして、判定手段14は、その検出した1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心との距離Dを演算する(ステップS11)。   FIG. 14 is a flowchart for explaining the detailed operation of step S1 shown in FIG. Referring to FIG. 14, when the operation of communication arbitration device 1 is started, determination unit 14 of communication arbitration device 1 determines the center of the communication range of the primary user from table TBL-1 stored in storage unit 12. And the center of the communication range of the secondary user is detected from the table TBL-2 stored in the storage means 12. Then, the determination unit 14 calculates the distance D between the detected center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user (step S11).

その後、判定手段14は、表TBL−1から1次利用者の通信範囲を表す半径rを検出し、表TBL−2から2次利用者の通信範囲を表す半径rを検出する(ステップS12)。 Thereafter, the determination unit 14 detects the radius r 1 representing the communication range of the primary user from the table TBL-1 and detects the radius r 2 representing the communication range of the secondary user from the table TBL-2 (step S1). S12).

そうすると、判定手段14は、距離Dが半径rと半径rとの和(r+r)以下であるか否かを判定する(ステップS13)。 Then, the determination unit 14 determines whether or not the distance D is equal to or less than the sum (r 1 + r 2 ) of the radius r 1 and the radius r 2 (step S13).

ステップS13において、距離Dが半径rと半径rとの和(r+r)以下であると判定されたとき、判定手段14は、記憶手段12に記憶された表TBL−1から1次利用者の無線通信の周波数帯域bw1を検出し、記憶手段12に記憶された表TBL−2から2次利用者の無線通信の周波数帯域bw2を検出する(ステップS14)。 In step S13, when it is determined that the distance D is equal to or less than the sum (r 1 + r 2 ) of the radius r 1 and the radius r 2 , the determination unit 14 uses the table TBL-1 stored in the storage unit 12 as 1 The frequency band bw1 of the secondary user's wireless communication is detected, and the frequency band bw2 of the secondary user's wireless communication is detected from the table TBL-2 stored in the storage unit 12 (step S14).

そして、判定手段14は、周波数帯域bw1および周波数帯域bw2が少なくとも一部で重なるか否かを判定する(ステップS15)。   Then, the determination unit 14 determines whether or not the frequency band bw1 and the frequency band bw2 overlap at least partially (step S15).

ステップS15において、周波数帯域bw1および周波数帯域bw2が少なくとも一部で重なると判定されたとき、判定手段14は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する(ステップS16)。   In step S15, when it is determined that the frequency band bw1 and the frequency band bw2 overlap at least partially, the determination unit 14 determines that the wireless communication of the primary user interferes with the wireless communication of the secondary user ( Step S16).

一方、ステップS13において、距離Dが半径rと半径rとの和(r+r)以下でないと判定されたとき、またはステップS15において、周波数帯域bw1および周波数帯域bw2が少なくとも一部で重ならないと判定されたとき、判定手段14は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉しないと判定する(ステップS17)。 On the other hand, when it is determined in step S13 that the distance D is not less than or equal to the sum (r 1 + r 2 ) of the radius r 1 and the radius r 2 , or in step S15, the frequency band bw1 and the frequency band bw2 are at least partially. When it is determined that they do not overlap, the determination unit 14 determines that the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user do not interfere (step S17).

ステップS16またはステップS17の後、判定手段14は、全ての2次利用者について干渉の有無を判定したか否かを判定する(ステップS18)。   After step S16 or step S17, the determination means 14 determines whether or not there is any interference for all secondary users (step S18).

ステップS18において、全ての2次利用者について干渉の有無を判定していないと判定されたとき、判定手段14は、記憶手段12に記憶された表TBL−2から別の2次利用者の通信範囲の中心と半径rとを検出する(ステップS19)。 When it is determined in step S18 that the presence / absence of interference has not been determined for all secondary users, the determination unit 14 communicates with another secondary user from the table TBL-2 stored in the storage unit 12. detecting the center of the range and the radius r 2 of the (step S19).

その後、一連の動作は、ステップS13へ移行し、ステップS18において、全ての2次利用者について干渉の有無を判定したと判定されるまで、ステップS13〜ステップS19が繰り返し実行される。   Thereafter, the series of operations proceeds to step S13, and steps S13 to S19 are repeatedly executed until it is determined in step S18 that the presence or absence of interference has been determined for all secondary users.

そして、ステップS18において、全ての2次利用者について干渉の有無を判定したと判定されると、判定手段14は、全ての1次利用者について干渉の有無を判定したか否かを判定する(ステップS20)。   If it is determined in step S18 that the presence / absence of interference has been determined for all secondary users, the determination unit 14 determines whether the presence / absence of interference has been determined for all primary users ( Step S20).

ステップS20において、全ての1次利用者について干渉の有無を判定していないと判定されたとき、判定手段14は、記憶手段12に記憶された表TBL−1から別の1次利用者の通信範囲の中心と半径rとを検出する(ステップS21)。 In step S20, when it is determined that the presence / absence of interference has not been determined for all primary users, the determination unit 14 communicates with another primary user from the table TBL-1 stored in the storage unit 12. detecting the center of the range and the radius r 1 of the (step S21).

その後、一連の動作は、ステップS13へ移行し、ステップS20において、全ての1次利用者について干渉の有無を判定したと判定されるまで、ステップS13〜ステップS21が繰り返し実行される。   Thereafter, the series of operations proceeds to step S13, and steps S13 to S21 are repeatedly executed until it is determined in step S20 that the presence or absence of interference has been determined for all primary users.

そして、ステップS20において、全ての1次利用者について干渉の有無を判定したと判定されると、判定手段14は、全ての1次利用者および2次利用者について干渉の有無の判定結果(表TBL−3)を作成し(ステップS22)、その作成した判定結果(表TBL−3)を調停手段15へ出力する。その後、一連の動作は、図13のステップS2へ移行する。   When it is determined in step S20 that the presence or absence of interference has been determined for all primary users, the determination unit 14 determines the presence or absence of interference for all primary users and secondary users (Table TBL-3) is created (step S22), and the created determination result (table TBL-3) is output to the arbitrating means 15. Then, a series of operation | movement transfers to step S2 of FIG.

ステップS13において距離Dが半径rと半径rとの和(r+r)以下でないと判定されたとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉しないと判定する(ステップS17参照)のは、距離Dが半径rと半径rとの和(r+r)以下でない場合、1次利用者の周波数帯域bw1と2次利用者の周波数帯域bw2とが少なくとも一部で重なっていても重なっていなくても、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉しないからである。 When it is determined in step S13 that the distance D is not less than or equal to the sum (r 1 + r 2 ) of the radius r 1 and the radius r 2 , the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user do not interfere with each other. When the distance D is not less than the sum (r 1 + r 2 ) of the radius r 1 and the radius r 2 (see step S17), the primary user's frequency band bw1 and the secondary user's frequency band bw2 are determined. This is because the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication do not interfere with each other even if they overlap at least partially.

なお、図14に示すフローチャートは、1次利用者と2次利用者とが同じ周波数帯域を共用していることを前提としない場合における図13のステップS1の詳細な動作を示すが、1次利用者と2次利用者とが同じ周波数帯域を共用していることを前提とする場合には、図14のステップS14およびステップS15は、実行されず、ステップS13において、距離Dが半径rと半径rとの和(r+r)以下であると判定されたとき、一連の動作は、ステップS16へ移行する。 The flowchart shown in FIG. 14 shows the detailed operation of step S1 in FIG. 13 when it is not premised that the primary user and the secondary user share the same frequency band. When it is assumed that the user and the secondary user share the same frequency band, step S14 and step S15 in FIG. 14 are not executed, and in step S13, the distance D has the radius r 1. When it is determined that the value is equal to or less than the sum (r 1 + r 2 ) of the value and the radius r 2 , the series of operations proceeds to step S16.

図15は、図13に示すステップS2の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図15を参照して、図13のステップS1の後、通信調停装置1の調停手段15は、干渉の有無の判定結果(表TBL−3)を判定手段14から受け、その受けた判定結果(表TBL−3)に基づいて、互いに干渉する1次利用者と2次利用者とを検出する(ステップS31)。   FIG. 15 is a flowchart for explaining the detailed operation of step S2 shown in FIG. Referring to FIG. 15, after step S <b> 1 in FIG. 13, arbitration means 15 of communication arbitration apparatus 1 receives the determination result of presence / absence of interference (table TBL-3) from determination means 14, and the received determination result ( Based on Table TBL-3), a primary user and a secondary user that interfere with each other are detected (step S31).

そして、調停手段15は、その検出した互いに干渉する1次利用者と2次利用者について、記憶手段12に記憶された表TBL−1から1次利用者の通信範囲の中心を検出し、記憶手段12に記憶された表TBL−2から2次利用者の通信範囲の中心を検出する。その後、調停手段15は、その検出した1次利用者の通信範囲の中心と2次利用者の通信範囲の中心との距離Dを演算する(ステップS32)。   Then, the arbitration unit 15 detects the center of the communication range of the primary user from the table TBL-1 stored in the storage unit 12 for the detected primary user and secondary user that interfere with each other, and stores them. The center of the communication range of the secondary user is detected from the table TBL-2 stored in the means 12. Thereafter, the arbitrating means 15 calculates a distance D between the detected center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user (step S32).

引き続いて、調停手段15は、互いに干渉する1次利用者と2次利用者について、表TBL−1から1次利用者の通信範囲を表す半径rを検出し、表TBL−2から2次利用者の通信範囲を表す半径rを検出する(ステップS33)。 Subsequently, the arbitrating means 15 detects the radius r 1 representing the communication range of the primary user from the table TBL- 1 and detects the secondary r from the table TBL-2 for the primary user and the secondary user that interfere with each other. detecting the radius r 2 representing the communication range of the user (step S33).

その後、調停手段15は、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とを推定する(ステップS34)。より具体的には、調停手段15は、半径rを有する円を1次利用者の通信範囲と推定し、半径rを有する円を2次利用者の通信範囲と推定する。 Thereafter, the arbitrating unit 15 estimates the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user (step S34). More specifically, the arbitrating unit 15 estimates a circle having the radius r 1 as the communication range of the primary user, and estimates a circle having the radius r 2 as the communication range of the secondary user.

そして、調停手段15は、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とが交差するか否かを判定する(ステップS35)。より具体的には、調停手段15は、距離Dが半径rと半径rとの和(r+r)以下であるとき、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とが交差すると判定し、距離Dが半径rと半径rとの和(r+r)以下でないとき、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とが交差しないと判定する。 Then, the arbitrating unit 15 determines whether or not the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user intersect (Step S35). More specifically, when the distance D is equal to or less than the sum (r 1 + r 2 ) of the radius r 1 and the radius r 2 , the arbitration unit 15 determines the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user. If the distance D is not less than or equal to the sum (r 1 + r 2 ) of the radius r 1 and the radius r 2 , the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user should not intersect judge.

ステップS35において、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とが交差しないと判定されたとき、一連の動作は、別の調停時へ移行し(ステップS36)、別の調停時になると、ステップS31へ移行する。   In step S35, when it is determined that the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user do not intersect with each other, the series of operations shifts to another arbitration time (step S36). Then, the process proceeds to step S31.

一方、ステップS35において、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とが交差すると判定されたとき、調停手段15は、距離Dが半径rまたは半径rよりも小さいか否かを判定する(ステップS37)。 On the other hand, in step S35, when the communication range of the primary user of the communication range and the secondary user is determined to intersect, the arbitration unit 15, or the distance D is smaller than the radius r 1 or radius r 2 not Is determined (step S37).

ステップS37において、距離Dが半径rまたは半径rよりも小さいと判定されたとき、調停手段15は、2次利用者の無線通信を停止するように調停する(ステップS38)。その後、調停手段15は、利用可能な別の通信網が有るか否かを判定する(ステップS39)。 In step S37, when the distance D is determined to be smaller than the radius r 1 or radius r 2, the arbitration unit 15 arbitrates to stop radio communication of the secondary user (step S38). Thereafter, the arbitrating unit 15 determines whether there is another communication network that can be used (step S39).

ステップS39において、利用可能な別の通信網が無いと判定されたとき、一連の動作は、ステップS38へ移行する。一方、ステップS39において、利用可能な別の通信網が有ると判定されたとき、2次利用者を別の通信網へ接続するように調停する(ステップS40)。   When it is determined in step S39 that there is no other communication network that can be used, the series of operations proceeds to step S38. On the other hand, when it is determined in step S39 that there is another usable communication network, the second user is arbitrated to connect to another communication network (step S40).

一方、ステップS37において、距離Dが半径rまたは半径rよりも小さくないと判定されたとき(即ち、、距離Dが半径rおよび半径rよりも大きいと判定されたとき)、調停手段15は、一定期間における1次利用者の通信範囲の軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を通るか否かを更に判定する(ステップS41)。 On the other hand, in step S37, the distance (when it is determined that the words ,, the distance D is greater than the radius r 1 and the radius r 2) D is the time that is judged not to be less than the radius r 1 or radius r 2, arbitration The means 15 further determines whether or not the trajectory of the primary user's communication range during a certain period passes through the center of the secondary user's communication range (step S41).

ステップS41において、1次利用者の通信範囲の軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を通ると判定されたとき、調停手段15は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の電力を調整するように調停する(ステップS42)。   In step S41, when it is determined that the trajectory of the primary user's communication range passes through the center of the secondary user's communication range, the arbitration unit 15 performs the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication. Arbitration is performed so as to adjust the power of the secondary user so as to avoid interference with communication (step S42).

一方、ステップS41において、1次利用者の通信範囲の軌跡が2次利用者の通信範囲の中心を通らないと判定されたとき、調停手段15は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の電波の指向性を調整するように調停する(ステップS43)。   On the other hand, when it is determined in step S41 that the trajectory of the primary user's communication range does not pass through the center of the secondary user's communication range, the arbitration unit 15 performs the primary user's wireless communication and secondary usage. Arbitration is performed so as to adjust the directivity of the secondary user's radio wave so as to avoid interference with the user's wireless communication (step S43).

そして、ステップS42またはステップS43の後、調停手段15は、2次利用者がマルチホップによる無線通信を利用可能か否かを判定する(ステップS44)。より具体的には、調停手段15は、調停対象の2次利用者の位置情報と、他の2次利用者の位置情報とに基づいて、他の2次利用者が調停対象の2次利用者の周囲に存在する場合、2次利用者がマルチホップによる無線通信を利用可能であると判定し、他の2次利用者が調停対象の2次利用者の周囲に存在しない場合、2次利用者がマルチホップによる無線通信を利用可能でないと判定する。また、調停手段15は、Wi−Fi等のUnlicensed Bandまたは異なる共用周波数帯域が有る場合、2次利用者がマルチホップによる無線通信を利用可能であると判定し、Wi−Fi等のUnlicensed Bandまたは異なる共用周波数帯域が無い場合、2次利用者がマルチホップによる無線通信を利用可能でないと判定する。   Then, after step S42 or step S43, the arbitrating means 15 determines whether or not the secondary user can use multi-hop wireless communication (step S44). More specifically, the arbitration unit 15 determines whether the secondary user uses the secondary usage target of the mediation based on the location information of the secondary user to be mediated and the location information of the other secondary user. The secondary user determines that the multi-hop wireless communication can be used, and the secondary user does not exist around the secondary user to be arbitrated. It is determined that the user cannot use multi-hop wireless communication. Further, the arbitration unit 15 determines that the secondary user can use the multi-hop wireless communication when there is an unlicensed band such as Wi-Fi or a different shared frequency band, and the unlicensed band such as Wi-Fi or When there is no different shared frequency band, it is determined that the secondary user cannot use the wireless communication by multi-hop.

ステップS44において、マルチホップによる無線通信を利用可能であると判定されたとき、調停手段15は、マルチホップによる無線通信を行うように調停する(ステップS45)。   When it is determined in step S44 that multi-hop wireless communication is available, the arbitrating unit 15 performs arbitration so as to perform multi-hop wireless communication (step S45).

一方、ステップS44において、マルチホップによる無線通信を利用可能でないと判定されたとき、調停手段15は、利用可能な別の通信網が有るか否かを判定する(ステップS46)。   On the other hand, when it is determined in step S44 that multi-hop wireless communication is not available, the arbitrating unit 15 determines whether there is another available communication network (step S46).

ステップS46において、利用可能な別の通信網が無いと判定されたとき、調停手段15は、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者が電力または指向性を調整して無線通信を行うように調停する(ステップS47)。   When it is determined in step S46 that there is no other communication network that can be used, the arbitration unit 15 performs secondary usage so as to avoid interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication. The mediator adjusts the power or directivity to perform wireless communication (step S47).

一方、ステップS46において、利用可能な別の通信網が有ると判定されたとき、一連の動作は、ステップS40へ移行する。   On the other hand, when it is determined in step S46 that there is another available communication network, the series of operations proceeds to step S40.

そして、ステップS40、ステップS45およびステップS47のいずれかの後、調停結果を複数の端末装置2,6、複数のセンサ5および複数のロボット7へ送信した後、一連の動作は、図13の“終了”へ移行する。   Then, after any of step S40, step S45, and step S47, the arbitration result is transmitted to the plurality of terminal devices 2, 6, the plurality of sensors 5, and the plurality of robots 7. Move to “Finish”.

通信調停装置1が、上述した図13に示すフローチャート(図14および図15に示すフローカートを含む)に従って、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定と、その干渉の有無の判定結果に基づく調停とを実行することによって、1次利用者に干渉を与えない2次利用者の通信条件を判定でき、1次利用者に干渉を与えないように2次利用者の通信条件を調停できる。その結果、2次利用者が1次利用者に干渉を与えないように無線通信を行うことができる。また、共用周波数帯域が用いられる場合、2次利用者が1次利用者に干渉を与えないように共用周波数帯域を用いて無線通信を行うことができる。   The communication arbitration device 1 determines whether or not there is interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication in accordance with the above-described flowchart shown in FIG. 13 (including the flow cart shown in FIGS. 14 and 15). And mediation based on the determination result of the presence or absence of the interference, it is possible to determine the communication condition of the secondary user that does not interfere with the primary user, so as not to interfere with the primary user. The communication conditions of secondary users can be arbitrated. As a result, it is possible to perform wireless communication so that the secondary user does not interfere with the primary user. When a shared frequency band is used, wireless communication can be performed using the shared frequency band so that the secondary user does not interfere with the primary user.

図16は、1次利用者および2次利用者の他の通信範囲の別の形状を示す図である。上記においては、1次利用者および2次利用者の通信範囲は、円形形状を有すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、1次利用者および2次利用者の通信範囲は、楕円形状であってもよく(図16の(a)参照)、四角形および五角形等の多角形であってもよく(図16の(b),(c)参照)、一般的には、任意の形状であってもよい(図16の(d)参照)。   FIG. 16 is a diagram illustrating another shape of another communication range of the primary user and the secondary user. In the above description, the communication range of the primary user and the secondary user has been described as having a circular shape. However, in the embodiment of the present invention, the primary user and the secondary user are not limited thereto. The communication range may be elliptical (see (a) in FIG. 16), or may be a polygon such as a quadrangle and pentagon (see (b) and (c) in FIG. 16). May have any shape (see FIG. 16D).

図17は、1次利用者および2次利用者の通信範囲が任意の形状を有する場合における1次利用者および2次利用者の通信範囲を表す指標を説明するための図である。   FIG. 17 is a diagram for explaining an index representing the communication range of the primary user and the secondary user when the communication range of the primary user and the secondary user has an arbitrary shape.

図17を参照して、1次利用者の通信範囲CM_REG1および2次利用者の通信範囲CM_REG2は、任意の形状を有する。1次利用者の通信範囲CM_REG1は、中心O1を有し、2次利用者の通信範囲CM_REG2は、中心O2を有する。   Referring to FIG. 17, the primary user communication range CM_REG1 and the secondary user communication range CM_REG2 have arbitrary shapes. The primary user communication range CM_REG1 has a center O1, and the secondary user communication range CM_REG2 has a center O2.

そして、中心O1と中心O2とを結ぶ線分Lineの長さが距離Dとして求められる。また、線分Lineと平行であり、かつ、中心O1から中心O2へ向かう方向において中心O1から、1次利用者の通信範囲CM_REG1を規定する線までの距離dを1次利用者の通信範囲CM_REG1を表す指標とする。 The length of the line segment Line connecting the center O1 and the center O2 is obtained as the distance D. Further, the distance d 1 from the center O1 to the line defining the primary user communication range CM_REG1 in the direction from the center O1 to the center O2 in the direction parallel to the line Line is defined as the primary user communication range. This is an index representing CM_REG1.

また、線分Lineと平行であり、かつ、中心O2から中心O1へ向かう方向において中心O2から、2次利用者の通信範囲CM_REG2を規定する線までの距離dを2次利用者の通信範囲CM_REG2を表す指標とする。 Also, is parallel to the line segment Line, and, from the center O2 in the direction from the center O2 to the center O1, to the line that defines the communication range CM_REG2 secondary user distance d 2 to the secondary user communication range The index represents CM_REG2.

そして、指標d,dは、それぞれ、上述した半径r,rに代えて用いられ、図14に示すフローチャートにおいて、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定に用いられ、図15に示すフローチャートにおいて、2次利用者の通信条件の調停に用いられる。 The indices d 1 and d 2 are used in place of the radii r 1 and r 2 described above, respectively. In the flowchart shown in FIG. 14, the primary user wireless communication and the secondary user wireless communication are performed. It is used to determine the presence or absence of interference, and is used to mediate communication conditions for secondary users in the flowchart shown in FIG.

また、好ましくは、中心O1から1次利用者の通信範囲CM_REG1を規定する線までの最大距離d1_maxを1次利用者の通信範囲CM_REG1を表す指標とし、中心O2かr2次利用者の通信範囲CM_REG2を規定する線までの最大距離d2_maxを2次利用者の通信範囲CM_REG2を表す指標する。最大距離d1_max,d2_maxをそれぞれ1次利用者の通信範囲CM_REG1および2次利用者の通信範囲CM_REG2を表す指標として用いることによって、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無を正確に判定できる。なお、最大距離d1_max,d2_maxは、それぞれ、上述した半径r,rに代えて用いられ、図14に示すフローチャートにおいて、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定に用いられ、図15に示すフローチャートにおいて、2次利用者の通信条件の調停に用いられる。 Preferably, the maximum distance d1_max from the center O1 to the line defining the primary user communication range CM_REG1 is used as an index representing the primary user communication range CM_REG1, and the communication range of the center O2 or rsecondary user is used. the maximum distance d 2_Max to the line defining the CM_REG2 to index representing the communication range CM_REG2 secondary user. Maximum distance d 1_max, by using as an index representing the communication range CM_REG1 and secondary use of the communication range CM_REG2 each primary user of d 2_max, the wireless communication of the primary user of the wireless communication and the secondary user The presence or absence of interference can be accurately determined. Note that the maximum distances d 1 — max and d 2 — max are used instead of the radii r 1 and r 2 described above, respectively, and in the flowchart shown in FIG. 14, the primary user wireless communication and the secondary user wireless communication 15 is used to determine whether or not there is interference, and in the flowchart shown in FIG.

なお、1次利用者の通信範囲CM_REG1および2次利用者の通信範囲CM_REG2は、相互に同じ形状を有していてもよく、相互に異なる形状を有していてもよい。   Note that the primary user communication range CM_REG1 and the secondary user communication range CM_REG2 may have the same shape or may have different shapes.

この発明の実施の形態においては、通信調停装置1の動作は、ソフトウェアによって実行されてもよい。この場合、通信調停装置1は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を備える。   In the embodiment of the present invention, the operation of the communication arbitration device 1 may be executed by software. In this case, the communication arbitration device 1 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory).

ROMは、図13(図14に示すフローチャートおよび図15に示すフローチャートを含む)に示すフローチャートからなるプログラムProg_Aを格納する。そして、CPUは、プログラムProg_AをROMから読み出し、その読み出したプログラムProg_Aを実行して1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定と、その干渉の有無の判定結果に基づく2次利用者の通信条件の調停とを実行する。RAMは、半径r,r(指標d,d)、受信電力RSSIおよび距離D等を一時的に記憶する。 The ROM stores a program Prog_A having the flowchart shown in FIG. 13 (including the flowchart shown in FIG. 14 and the flowchart shown in FIG. 15). Then, the CPU reads the program Prog_A from the ROM, executes the read program Prog_A, determines whether or not there is interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication, and whether or not the interference exists. The arbitration of the communication condition of the secondary user based on the determination result is executed. The RAM temporarily stores radii r 1 and r 2 (indexes d 1 and d 2 ), received power RSSI i, distance D, and the like.

また、プログラムProg_Aは、CD,DVD等の記録媒体に記録されて流通してもよい。この場合、CPUは、装着された記録媒体からプログラムProg_Aを読み出して実行し、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無の判定と、その干渉の有無の判定結果に基づく2次利用者の通信条件の調停とを行う。従って、プログラムProg_Aを記録したCD,DVD等の記録媒体は、コンピュータ(CPU)が読み取り可能な記録媒体である。   The program Prog_A may be recorded and distributed on a recording medium such as a CD or DVD. In this case, the CPU reads and executes the program Prog_A from the mounted recording medium, determines whether there is interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication, and determines whether there is interference. Based on the result, the communication condition of the secondary user is adjusted. Therefore, a recording medium such as a CD or a DVD in which the program Prog_A is recorded is a recording medium that can be read by a computer (CPU).

図18は、この発明の実施の形態によるデータ構造を示す概略図である。図18を参照して、この発明の実施の形態によるデータ構造D−STRは、1次利用者IDと、1次利用者の送信電力と、2次利用者IDと、2次利用者の位置情報と、2次利用者の受信電力と、2次利用者のアンテナ利得と、2次利用者の送信電力とを含む。   FIG. 18 is a schematic diagram showing a data structure according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 18, the data structure D-STR according to the embodiment of the present invention includes a primary user ID, a primary user transmission power, a secondary user ID, and a secondary user position. Information, secondary user's reception power, secondary user's antenna gain, and secondary user's transmission power are included.

1次利用者IDおよび1次利用者の送信電力は、相互に対応付けられる。2次利用者ID、2次利用者の位置情報、2次利用者の受信電力、2次利用者のアンテナ利得および2次利用者の送信電力は、相互に対応付けられる。   The primary user ID and the transmission power of the primary user are associated with each other. The secondary user ID, secondary user location information, secondary user received power, secondary user antenna gain, and secondary user transmission power are associated with each other.

1次利用者IDは、P(Pは正の整数)個の識別情報ID1_1〜ID1_Pからなり、1次利用者の送信電力は、P個の送信電力P1_1〜P1_Pからなる。 The primary user ID is P (P is a positive integer) a number of decision information ID1_1~ID1_P, transmission power of the primary user, consists of P number of transmission power P T 1_1~P T 1_P.

2次利用者IDは、Q(Qは正の整数)個の識別情報ID2_1〜ID2_Qからなり、2次利用者の位置情報は、Q個の位置情報Ps2_1〜Ps2_Qからなり、2次利用者の受信電力は、Q個の受信電力P2_1〜P2_Qからなり、2次利用者のアンテナ利得は、Q個のアンテナ利得g_1〜g_Qからなり、2次利用者の送信電力は、Q個の送信電力P2_1〜P2_Qからなる。 The secondary user ID is composed of Q (Q is a positive integer) pieces of identification information ID2_1 to ID2_Q, and the secondary user's location information is composed of Q pieces of location information Ps2_1 to Ps2_Q. received power is made the Q of the received power P R 2_1~P R 2_Q, antenna gain of the secondary user is made the Q of the antenna gain g 2 _1~g 2 _Q, transmission of the secondary user power consists of a Q-number of transmit power P T 2_1~P T 2_Q.

通信調停装置1の作成手段13は、上述した表TBL−1,TBL−2に基づいてデータ構造D−STRを作成し、その作成したデータ構造D−STRを記憶手段12に記憶する。   The creation unit 13 of the communication arbitration device 1 creates a data structure D-STR based on the above-described tables TBL-1 and TBL-2, and stores the created data structure D-STR in the storage unit 12.

判定手段14は、データ構造D−STRに基づいて、上述した方法によって1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉の有無を判定し、相互に干渉すると判定されたp(pは、1≦p≦Pを満たす整数)個の1次利用者およびq(qは、1≦q≦Qを満たす整数)個の2次利用者を検出する。   Based on the data structure D-STR, the determination unit 14 determines whether or not there is interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication by the method described above, and the p determined to interfere with each other. (P is an integer satisfying 1 ≦ p ≦ P) primary users and q (q is an integer satisfying 1 ≦ q ≦ Q) secondary users are detected.

そして、1次利用者と干渉すると判定された2次利用者のq個の位置情報Ps2_1〜Ps2_qおよびq個の受信電力P2_1〜P2_qは、判定手段14が受信電力P2_1〜P2_qを重みとしたq個の位置情報Ps2_1〜Ps2_qの加重平均(式(1)参照)からなる1次利用者の位置を演算するのに用いられる。ここで、1次利用者の位置を演算する判定手段14は、「演算手段」を構成する。 The primary user and interfere with the determined q-number of position of the secondary user information Ps2_1~Ps2_q and the q reception power P R 2_1~P R 2_q, the determination unit 14 receives power P R 2_1~ the weighted average of q positional information Ps2_1~Ps2_q where the P R 2_q the weights used to compute the position of the primary user consisting of (see equation (1)). Here, the determination means 14 for calculating the position of the primary user constitutes “calculation means”.

また、q個の位置情報Ps2_1〜Ps2_qおよび1次利用者の位置は、判定手段14が1次利用者の通信範囲の中心とq個の2次利用者のq個の通信範囲の中心との距離D1〜Dqを演算するのに用いられる。ここで、1次利用者の通信範囲の中心は、式(1)によって演算された1次利用者の位置からなり、q個の2次利用者のq個の通信範囲の中心は、それぞれq個の位置情報Ps2_1〜Ps2_qからなる。また、距離D1〜Dqを演算する判定手段14は、「演算手段」を構成する。   Further, the q pieces of position information Ps2_1 to Ps2_q and the position of the primary user are determined by the determination means 14 between the center of the communication range of the primary user and the center of the q communication ranges of the q secondary users. Used to calculate the distances D1 to Dq. Here, the center of the communication range of the primary user is composed of the position of the primary user calculated by the equation (1), and the centers of the q communication ranges of the q secondary users are respectively q Each piece of position information Ps2_1 to Ps2_q. The determination means 14 for calculating the distances D1 to Dq constitutes “calculation means”.

更に、2次利用者と干渉すると判定されたp個の1次利用者のp個の送信電力P1_1〜P1_p、および1次利用者と干渉すると判定されたq個の2次利用者のq個の受信電力P2_1〜P2_qは、判定手段14がp個の1次利用者のp個の通信範囲(半径r1_1〜r1_p(=指標d1_1〜d1_p))を演算するのに用いられる。ここで、p個の通信範囲(半径r1_1〜r1_p(=指標d1_1〜d1_p))を演算する判定手段14は、「演算手段」を構成する。 Furthermore, the secondary user and interfere with the determined p number of primary users of p pieces of transmission power P T 1_1~P T 1_p, and the primary user and interfere with the determined q-number of secondary use q number of the received power P R 2_1~P R 2_q the user, the determination unit 14 p number of communication range of p number of primary users (radius r 1_1 ~r 1_p (= index d 1_1 ~d 1_p)) Is used to calculate Here, the determination unit 14 that calculates p communication ranges (radius r 1 — 1 to r 1 — p (= index d 1 — 1 to d 1p )) constitutes “calculation unit”.

更に、1次利用者と干渉すると判定されたq個の2次利用者のq個のアンテナ利得g_1〜g_qおよびq個の送信電力P2_1〜P2_qは、判定手段14が式(3)を用いてq個の2次利用者のq個の通信範囲(指標d2−1〜d2−q)を演算するのに用いられる。ここで、q個の通信範囲(指標d2−1〜d2−q)を演算する判定手段14は、「演算手段」を構成する。 Furthermore, the primary user and interfere with the determined q-number of secondary users of q antenna gain g 2 _1~g 2 _q and the q transmission power P T 2_1~P T 2_q, the determination means 14 Is used to calculate q communication ranges (indexes d 2-1 to d 2-q ) of q secondary users using Equation (3). Here, the determination means 14 for calculating the q communication ranges (indexes d 2-1 to d 2-q ) constitutes “calculation means”.

更に、距離D1〜Dq、p個の通信範囲(半径r1_1〜r1_p(=指標d1_1〜d1_p))およびq個の通信範囲(指標d2−1〜d2−q)は、判定手段14が、距離(D1〜Dqのいずれか)が相互に干渉するp個の通信範囲(半径r1_1〜r1_p(=指標d1_1〜d1_p))のいずれかとq個の通信範囲(指標d2−1〜d2−q)のいずれかとの和以下であるか否かを判定する第1の判定処理を実行するのに用いられる。 Furthermore, the distance D1~Dq, p-number of communication range (radius r 1_1 ~r 1_p (= index d 1_1 ~d 1_p)) and the q communication range (index d 2-1 ~d 2-q) is determined The means 14 includes any one of p communication ranges (radius r 1 — 1 to r 1 — p (= index d 1 — 1 to d 1 — p)) whose distances (D 1 to Dq ) interfere with each other and q communication ranges (index). it is used to perform a first determination process for determining whether or not more than the sum of any of the d 2-1 ~d 2-q).

そして、判定手段14は、第1の判定処理において、相互に干渉するp個の通信範囲(半径r1_1〜r1_p(=指標d1_1〜d1_p))のいずれかとq個の通信範囲(指標d2−1〜d2−q)のいずれかとの和以下であると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する。 Then, in the first determination process, the determination unit 14 includes any one of p communication ranges (radius r 1 — 1 to r 1 — p (= index d 1 — 1 to d 1p )) that interfere with each other and q communication ranges (index). d 2-1 to d 2-q ), it is determined that the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user interfere with each other.

好ましくは、p個の通信範囲およびq個の通信範囲の各々は、円形形状の半径(r1_1〜r1_pのいずれか)からなる。 Preferably, each of the p communication ranges and the q communication ranges includes a circular radius (any one of r 1 — 1 to r 1 — p ).

好ましくは、距離D1〜Dq、p個の通信範囲(半径r1_1〜r1_p(=指標d1_1〜d1_p))およびq個の通信範囲(指標d2−1〜d2−q)は、調停手段15が、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の通信条件を調停するのに用いられる。 Preferably, the distance D1~Dq, p-number of communication range (radius r 1_1 ~r 1_p (= index d 1_1 ~d 1_p)) and the q communication range (index d 2-1 ~d 2-q) is Arbitration means 15 is used to arbitrate the communication conditions of the secondary user so as to avoid interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication.

好ましくは、データ構造D−STRは、p個の1次利用者から送信された電波のp個の周波数帯域と、q個の2次利用者から送信された電波のq個の周波数帯域とを更に含む。そして、p個の周波数帯域およびq個の周波数帯域は、判定手段14が、p個の周波数帯域のいずれかとq個の周波数帯域のいずれかとの少なくとも一部が重なるか否かを判定する第2の判定処理を実行するのに用いられる。   Preferably, the data structure D-STR includes p frequency bands of radio waves transmitted from p primary users and q frequency bands of radio waves transmitted from q secondary users. In addition. Then, in the p frequency bands and the q frequency bands, the determination unit 14 determines whether or not at least a part of any one of the p frequency bands overlaps any one of the q frequency bands. This is used to execute the determination process.

そして、判定手段14は、第1の判定処理において距離(D1〜Dqのいずれか)が相互に干渉するp個の通信範囲(半径r1_1〜r1_p(=指標d1_1〜d1_p))のいずれかとq個の通信範囲(指標d2−1〜d2−q)のいずれかとの和以下であると判定し、かつ、第2の判定処理においてp個の周波数帯域のいずれかとq個の周波数帯域のいずれかとの少なくとも一部が重なると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する。 The determination means 14, (either D1~Dq) distance in the first determination process is mutually interfering p number of communication range (radius r 1_1 ~r 1_p (= index d 1_1 ~d 1_p)) It is determined that it is equal to or less than the sum of any one of the q communication ranges (indexes d 2-1 to d 2-q ), and any one of the p frequency bands and q pieces are included in the second determination process. When it is determined that at least a part of one of the frequency bands overlaps, it is determined that the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other.

上述した実施の形態によれば、この発明の実施の形態による通信調停装置は、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とに基づいて、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉するか否かを判定する判定手段と、判定手段が2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉すると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の無線通信の通信条件を調停する調停手段とを備えていればよい。   According to the above-described embodiment, the communication arbitration device according to the embodiment of the present invention is configured so that the wireless communication of the secondary user is 1 based on the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user. Determining means for determining whether or not to interfere with the wireless communication of the next user; and when the determining means determines that the wireless communication of the secondary user interferes with the wireless communication of the primary user, the wireless of the primary user Arbitration means for arbitrating communication conditions of the secondary user's wireless communication may be provided so as to avoid interference between the communication and the secondary user's wireless communication.

判定手段および調停手段を備えていれば、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避して2次利用者が無線通信を行うことができるからである。   This is because if the determination unit and the arbitration unit are provided, the secondary user can perform wireless communication while avoiding interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication.

また、この発明の実施の形態によるプログラムは、判定手段が、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とに基づいて、2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉するか否かを判定する第1のステップと、調停手段が、判定手段が2次利用者の無線通信が1次利用者の無線通信と干渉すると判定したとき、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避するように2次利用者の無線通信の通信条件を調停する第2のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムであればよい。   Further, in the program according to the embodiment of the present invention, the determination means determines that the secondary user wireless communication is based on the primary user wireless communication based on the primary user communication range and the secondary user communication range. The first step of determining whether or not to interfere with communication, and the arbitrating means, when the determining means determines that the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication, the primary user's What is necessary is just a program for making a computer perform the 2nd step which mediates the communication condition of secondary user's radio | wireless communication so that interference with radio | wireless communication and radio | wireless communication of a secondary user may be avoided.

第1および第2のステップをコンピュータに実行させれば、1次利用者の無線通信と2次利用者の無線通信との干渉を回避して2次利用者が無線通信を行うことができるからである。   If the computer executes the first and second steps, the secondary user can perform wireless communication while avoiding interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication. It is.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

この発明は、通信調停装置、コンピュータに実行させるためのプログラム、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体およびデータ構造に適用される。   The present invention is applied to a communication arbitration device, a program for causing a computer to execute, a computer-readable recording medium storing the program, and a data structure.

1 通信調停装置、2,6 端末装置、3,4 基地局、5 センサ、7 ロボット、8 有線ケーブル、10 無線通信システム、11 受信手段、12 記憶手段、13 作成手段、14 判定手段、15 調停手段、16 送信手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication arbitration apparatus, 2, 6 Terminal apparatus, 3, 4 Base station, 5 Sensor, 7 Robot, 8 Wired cable, 10 Wireless communication system, 11 Reception means, 12 Storage means, 13 Creation means, 14 Determination means, 15 Arbitration Means, 16 Transmission means.

Claims (21)

1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とに基づいて、前記2次利用者の無線通信が前記1次利用者の無線通信と干渉するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記2次利用者の無線通信が前記1次利用者の無線通信と干渉すると判定したとき、前記1次利用者の無線通信と前記2次利用者の無線通信との干渉を回避するように前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停する調停手段とを備える通信調停装置。
A determination unit for determining whether the wireless communication of the secondary user interferes with the wireless communication of the primary user based on the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user;
When the determination means determines that the wireless communication of the secondary user interferes with the wireless communication of the primary user, the interference between the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user is avoided. A communication arbitration device comprising arbitration means for arbitrating communication conditions for wireless communication of the secondary user.
前記1次利用者の通信範囲の中心と前記2次利用者の通信範囲の中心とを結んだ直線に平行であり、かつ、前記1次利用者の通信範囲の中心から前記2次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において前記1次利用者の通信範囲の中心から前記1次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第1の距離とし、前記直線に平行であり、かつ、前記2次利用者の通信範囲の中心から前記1次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において前記2次利用者の通信範囲の中心から前記2次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第2の距離とし、前記1次利用者の通信範囲の中心と前記2次利用者の通信範囲の中心との距離を第3の距離としたとき、
前記判定手段は、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であるか否かを判定する第1の判定処理を行い、前記第1の判定処理において、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であると判定したとき、前記2次利用者の無線通信が前記1次利用者の無線通信と干渉すると判定する、請求項1に記載の通信調停装置。
It is parallel to a straight line connecting the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user, and from the center of the communication range of the primary user, A distance from a center of the communication range of the primary user to a line defining the communication range of the primary user in a direction toward the center of the communication range is a first distance, and is parallel to the straight line; and From the center of the secondary user communication range to the line defining the communication range of the secondary user in the direction from the center of the communication range of the secondary user toward the center of the communication range of the primary user. When the distance is the second distance and the distance between the center of the primary user communication range and the center of the secondary user communication range is the third distance,
The determination means performs a first determination process for determining whether or not the third distance is equal to or less than a sum of the first distance and the second distance. In the first determination process, And when the third distance is less than or equal to the sum of the first distance and the second distance, the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication. The communication arbitration apparatus according to claim 1, wherein the determination is performed.
前記判定手段は、前記1次利用者の無線通信に用いられる第1の周波数帯域と前記2次利用者の無線通信に用いられる第2の周波数帯域とが少なくとも一部で重なるか否かを判定する第2の判定処理を更に行い、前記第1の判定処理において、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であると判定し、かつ、前記第2の判定処理において、前記第1の周波数帯域と前記第2の周波数帯域とが少なくとも一部で重なると判定したとき、前記2次利用者の無線通信が前記1次利用者の無線通信と干渉すると判定する、請求項2に記載の通信調停装置。   The determination unit determines whether or not a first frequency band used for the wireless communication of the primary user and a second frequency band used for the wireless communication of the secondary user overlap at least partially. A second determination process is further performed. In the first determination process, it is determined that the third distance is less than or equal to a sum of the first distance and the second distance, and 2, when it is determined that the first frequency band and the second frequency band overlap at least partially, the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication. The communication arbitration apparatus according to claim 2, which is determined to be. 前記第1の距離は、前記1次利用者の通信範囲を規定する円の半径であり、前記第2の距離は、前記2次利用者の通信範囲を規定する円の半径である、請求項2または請求項3に記載の通信調停装置。   The first distance is a radius of a circle that defines the communication range of the primary user, and the second distance is a radius of a circle that defines the communication range of the secondary user. The communication arbitration device according to claim 2 or claim 3. 前記1次利用者の通信範囲の中心と前記2次利用者の通信範囲の中心とを結んだ直線に平行であり、かつ、前記1次利用者の通信範囲の中心から前記2次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において前記1次利用者の通信範囲の中心から前記1次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第1の距離とし、前記直線に平行であり、かつ、前記2次利用者の通信範囲の中心から前記1次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において前記2次利用者の通信範囲の中心から前記2次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第2の距離とし、前記1次利用者の通信範囲の中心と前記2次利用者の通信範囲の中心との距離を第3の距離としたとき、
前記調停手段は、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であるか否かを判定し、その判定結果に応じて、前記2次利用者の無線通信の停止、前記2次利用者の無線通信における送信電力の調整および前記2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の通信調停装置。
It is parallel to a straight line connecting the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user, and from the center of the communication range of the primary user, A distance from a center of the communication range of the primary user to a line defining the communication range of the primary user in a direction toward the center of the communication range is a first distance, and is parallel to the straight line; and From the center of the secondary user communication range to the line defining the communication range of the secondary user in the direction from the center of the communication range of the secondary user toward the center of the communication range of the primary user. When the distance is the second distance and the distance between the center of the primary user communication range and the center of the secondary user communication range is the third distance,
The arbitration unit determines whether or not the third distance is equal to or less than a sum of the first distance and the second distance, and according to the determination result, the second user's radio Arbitrate the communication conditions of the secondary user's wireless communication by either stopping the communication, adjusting the transmission power of the secondary user's wireless communication, or adjusting the directivity of the radio wave of the secondary user's wireless communication. The communication arbitration apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記調停手段は、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であると判定したとき、前記2次利用者の無線通信の停止によって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停し、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下でないと判定したとき、前記1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が前記2次利用者の通信範囲の中心を通過するか否かを更に判定し、その判定結果に応じて、前記2次利用者の無線通信における送信電力の調整および前記2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停する、請求項5に記載の通信調停装置。   When the arbitration unit determines that the third distance is equal to or less than a sum of the first distance and the second distance, the secondary user is stopped by the wireless communication of the secondary user. When the communication condition of the wireless communication is arbitrated and it is determined that the third distance is not less than or equal to the sum of the first distance and the second distance, a trajectory of the communication range of the primary user over time Further determines whether the secondary user passes through the center of the communication range of the secondary user, and adjusts the transmission power in the wireless communication of the secondary user and the wireless of the secondary user according to the determination result. The communication arbitration apparatus according to claim 5, wherein the communication condition of the secondary user's wireless communication is arbitrated by any of adjustment of radio wave directivity in communication. 前記調停手段は、前記1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が前記2次利用者の通信範囲の中心を通過すると判定したとき、前記2次利用者の無線通信における送信電力の調整によって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停し、前記1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が前記2次利用者の通信範囲の中心を通過しないと判定したとき、前記2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整によって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停する、請求項6に記載の通信調停装置。   When the arbitration unit determines that the trajectory of the communication range of the primary user passes through the center of the communication range of the secondary user, the arbitration unit adjusts the transmission power in the wireless communication of the secondary user by adjusting the transmission power. When the communication condition of the secondary user's wireless communication is arbitrated and it is determined that the trajectory of the communication range of the primary user does not pass through the center of the secondary user's communication range, the secondary user The communication arbitration apparatus according to claim 6, wherein the communication condition of the secondary user's wireless communication is adjusted by adjusting radio wave directivity in the wireless communication. 前記調停手段は、前記2次利用者の無線通信における送信電力の調整および前記2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停したとき、更に、マルチホップによる無線通信への変更によって前記2次利用者が前記1次利用者と周波数帯域を共用した無線通信を行えるように調停し、前記2次利用者の無線通信の停止によって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停したとき、更に、無線通信網の変更によって前記2次利用者が前記1次利用者と周波数帯域を共用した無線通信を行えるように調停する、請求項6または請求項7に記載の通信調停装置。   The arbitration means sets communication conditions for the secondary user's wireless communication by either adjusting transmission power in the secondary user's wireless communication or adjusting radio wave directivity in the secondary user's wireless communication. When arbitration is performed, the secondary user is further arbitrated so that the secondary user can perform radio communication sharing a frequency band with the primary user by changing to multi-hop radio communication, and the secondary user's radio communication When the communication condition of the secondary user's wireless communication is arbitrated by the stop, the arbitration is further performed so that the secondary user can perform wireless communication sharing the frequency band with the primary user by changing the wireless communication network. The communication arbitration apparatus according to claim 6 or 7. 判定手段が、1次利用者の通信範囲と2次利用者の通信範囲とに基づいて、前記2次利用者の無線通信が前記1次利用者の無線通信と干渉するか否かを判定する第1のステップと、
調停手段が、前記判定手段が前記2次利用者の無線通信が前記1次利用者の無線通信と干渉すると判定したとき、前記1次利用者の無線通信と前記2次利用者の無線通信との干渉を回避するように前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停する第2のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
Based on the communication range of the primary user and the communication range of the secondary user, the determination unit determines whether the secondary user's wireless communication interferes with the primary user's wireless communication. A first step;
When the arbitrating means determines that the wireless communication of the secondary user interferes with the wireless communication of the primary user when the determining means determines that the wireless communication of the primary user and the wireless communication of the secondary user are A program for causing a computer to execute a second step of mediating communication conditions of wireless communication of the secondary user so as to avoid interference.
前記1次利用者の通信範囲の中心と前記2次利用者の通信範囲の中心とを結んだ直線に平行であり、かつ、前記1次利用者の通信範囲の中心から前記2次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において前記1次利用者の通信範囲の中心から前記1次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第1の距離とし、前記直線に平行であり、かつ、前記2次利用者の通信範囲の中心から前記1次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において前記2次利用者の通信範囲の中心から前記2次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第2の距離とし、前記1次利用者の通信範囲の中心と前記2次利用者の通信範囲の中心との距離を第3の距離としたとき、
前記判定手段は、前記第1のステップにおいて、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であるか否かを判定する第1の判定処理を行い、前記第1の判定処理において、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であると判定したとき、前記2次利用者の無線通信が前記1次利用者の無線通信と干渉すると判定する、請求項9に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
It is parallel to a straight line connecting the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user, and from the center of the communication range of the primary user, A distance from a center of the communication range of the primary user to a line defining the communication range of the primary user in a direction toward the center of the communication range is a first distance, and is parallel to the straight line; and From the center of the secondary user communication range to the line defining the communication range of the secondary user in the direction from the center of the communication range of the secondary user toward the center of the communication range of the primary user. When the distance is the second distance and the distance between the center of the primary user communication range and the center of the secondary user communication range is the third distance,
In the first step, the determination unit performs a first determination process for determining whether the third distance is equal to or less than a sum of the first distance and the second distance; In the first determination process, when it is determined that the third distance is less than or equal to the sum of the first distance and the second distance, the wireless communication of the secondary user is the primary use. The program for making the computer of Claim 9 determine that it interferes with a person's radio | wireless communication.
前記判定手段は、前記第1のステップにおいて、前記1次利用者の無線通信に用いられる第1の周波数帯域と前記2次利用者の無線通信に用いられる第2の周波数帯域とが少なくとも一部で重なるか否かを判定する第2の判定処理を更に行い、前記第1の判定処理において、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であると判定し、かつ、前記第2の判定処理において、前記第1の周波数帯域と前記第2の周波数帯域とが少なくとも一部で重なると判定したとき、前記2次利用者の無線通信が前記1次利用者の無線通信と干渉すると判定する、請求項10に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。   In the first step, the determination means includes at least a part of a first frequency band used for wireless communication of the primary user and a second frequency band used for wireless communication of the secondary user. 2nd determination processing which determines whether it overlaps with each other, and in the 1st determination processing, the 3rd distance is below the sum of the 1st distance and the 2nd distance. And when the second determination process determines that the first frequency band and the second frequency band overlap at least partially, wireless communication of the secondary user is performed in the primary The program for making a computer run of Claim 10 determined to interfere with a user's radio | wireless communication. 前記第1の距離は、前記1次利用者の通信範囲を規定する円の半径であり、前記第2の距離は、前記2次利用者の通信範囲を規定する円の半径である、請求項10または請求項11に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。   The first distance is a radius of a circle that defines the communication range of the primary user, and the second distance is a radius of a circle that defines the communication range of the secondary user. A program for causing a computer according to claim 10 or claim 11 to execute. 前記1次利用者の通信範囲の中心と前記2次利用者の通信範囲の中心とを結んだ直線に平行であり、かつ、前記1次利用者の通信範囲の中心から前記2次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において前記1次利用者の通信範囲の中心から前記1次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第1の距離とし、前記直線に平行であり、かつ、前記2次利用者の通信範囲の中心から前記1次利用者の通信範囲の中心へ向かう方向において前記2次利用者の通信範囲の中心から前記2次利用者の通信範囲を規定する線までの距離を第2の距離とし、前記1次利用者の通信範囲の中心と前記2次利用者の通信範囲の中心との距離を第3の距離としたとき、
前記調停手段は、前記第2のステップにおいて、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であるか否かを判定し、その判定結果に応じて、前記2次利用者の無線通信の停止、前記2次利用者の無線通信における送信電力の調整および前記2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停する、請求項9から請求項12のいずれか1項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
It is parallel to a straight line connecting the center of the communication range of the primary user and the center of the communication range of the secondary user, and from the center of the communication range of the primary user, A distance from a center of the communication range of the primary user to a line defining the communication range of the primary user in a direction toward the center of the communication range is a first distance, and is parallel to the straight line; and From the center of the secondary user communication range to the line defining the communication range of the secondary user in the direction from the center of the communication range of the secondary user toward the center of the communication range of the primary user. When the distance is the second distance and the distance between the center of the primary user communication range and the center of the secondary user communication range is the third distance,
In the second step, the arbitration unit determines whether the third distance is equal to or less than a sum of the first distance and the second distance, and according to the determination result, The secondary user's wireless communication is stopped, the secondary user's wireless communication is adjusted for transmission power, or the secondary user's wireless communication is adjusted for radio wave directivity. The program for making a computer run in any one of Claims 9-12 which mediates the communication conditions of radio | wireless communication.
前記調停手段は、前記第2のステップにおいて、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下であると判定したとき、前記2次利用者の無線通信の停止によって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停し、前記第3の距離が、前記第1の距離と前記第2の距離との和以下でないと判定したとき、前記1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が前記2次利用者の通信範囲の中心を通過するか否かを更に判定し、その判定結果に応じて、前記2次利用者の無線通信における送信電力の調整および前記2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停する、請求項13に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。   In the second step, the arbitration means determines that the third distance is less than or equal to the sum of the first distance and the second distance, and the second user's wireless communication When the communication condition of the wireless communication of the secondary user is arbitrated by the stop and it is determined that the third distance is not less than or equal to the sum of the first distance and the second distance, the primary user And further determining whether or not the trajectory of the communication range of time passes through the center of the communication range of the secondary user, and adjusting the transmission power in the wireless communication of the secondary user according to the determination result, The program for causing a computer to execute the method according to claim 13, wherein the communication condition of the secondary user's wireless communication is adjusted by any one of adjustment of radio wave directivity in the wireless communication of the secondary user. 前記調停手段は、前記第2のステップにおいて、前記1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が前記2次利用者の通信範囲の中心を通過すると判定したとき、前記2次利用者の無線通信における送信電力の調整によって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停し、前記1次利用者の通信範囲の時間による軌跡が前記2次利用者の通信範囲の中心を通過しないと判定したとき、前記2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整によって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停する、請求項14に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。   In the second step, the arbitration unit determines that the trajectory of the communication range of the primary user passes through the center of the communication range of the secondary user. The communication condition of the secondary user's wireless communication is arbitrated by adjusting the transmission power in, and it is determined that the trajectory of the communication range of the primary user does not pass through the center of the secondary user's communication range. The program for causing a computer to execute the method according to claim 14, wherein the communication condition of the secondary user's wireless communication is adjusted by adjusting radio wave directivity in the secondary user's wireless communication. 前記調停手段は、前記第2のステップにおいて、前記2次利用者の無線通信における送信電力の調整および前記2次利用者の無線通信における電波の指向性の調整のいずれかによって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停したとき、更に、マルチホップによる無線通信への変更によって前記2次利用者が前記1次利用者と周波数帯域を共用した無線通信を行えるように調停し、前記2次利用者の無線通信の停止によって前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停したとき、更に、無線通信網の変更によって前記2次利用者が前記1次利用者と周波数帯域を共用した無線通信を行えるように調停する、請求項14または請求項15に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。   In the second step, the arbitration unit is configured to adjust the transmission power in the secondary user's wireless communication and adjust the radio wave directivity in the secondary user's wireless communication. When the communication condition of the wireless communication is adjusted, the secondary user is further arbitrated so that the secondary user can perform wireless communication sharing the frequency band with the primary user by changing to the multi-hop wireless communication. When the communication condition of the secondary user's wireless communication is adjusted by stopping the secondary user's wireless communication, the secondary user shares the frequency band with the primary user by changing the wireless communication network. The program for making a computer run according to Claim 14 or Claim 15 which mediates so that radio | wireless communication can be performed. 請求項9から請求項16のいずれか1項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   The computer-readable recording medium which recorded the program of any one of Claims 9-16. p(pは正の整数)個の1次利用者のp個の送信電力と、q(qは正の整数)個の2次利用者のq個の位置情報と、前記q個の2次利用者において検出された電波のq個の受信電力と、前記q個の2次利用者のq個のアンテナ利得と、前記q個の2次利用者のq個の送信電力とを含むデータ構造であって、
前記q個の位置情報および前記q個の受信電力は、演算手段が前記受信電力を重みとした前記q個の位置情報の加重平均からなる前記1次利用者の位置を演算するのに用いられ、
前記q個の位置情報および前記1次利用者の位置は、前記演算手段が前記1次利用者の通信範囲の中心と前記q個の2次利用者のq個の通信範囲の中心との距離を演算するのに用いられ、
前記p個の送信電力および前記q個の受信電力は、前記演算手段が前記p個の1次利用者のp個の通信範囲を演算するのに用いられ、
前記q個のアンテナ利得および前記q個の送信電力は、前記演算手段が前記q個の2次利用者のq個の通信範囲を演算するのに用いられ、
前記距離、前記p個の通信範囲および前記q個の通信範囲は、判定手段が、前記距離が相互に干渉する前記p個の通信範囲のいずれかと前記q個の通信範囲のいずれかとの和以下であるか否かを判定する第1の判定処理を実行するのに用いられ、
前記判定手段は、前記第1の判定処理において前記距離が相互に干渉する前記p個の通信範囲のいずれかと前記q個の通信範囲のいずれかとの和以下であると判定したとき、前記1次利用者の無線通信と前記2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する、データ構造。
p transmission powers of p primary users (p is a positive integer), q location information of q (q is a positive integer) secondary users, and the q secondarys Data structure including q received power of radio waves detected by a user, q antenna gains of the q secondary users, and q transmission powers of the q secondary users Because
The q pieces of position information and the q pieces of received power are used by the calculating means to calculate the position of the primary user comprising a weighted average of the q pieces of position information with the received power as a weight. ,
The q pieces of position information and the position of the primary user are calculated by calculating the distance between the center of the communication range of the primary user and the center of the q communication ranges of the q secondary users. Is used to calculate
The p transmission powers and the q reception powers are used by the calculating means to calculate p communication ranges of the p primary users,
The q antenna gains and the q transmission powers are used by the calculating means to calculate q communication ranges of the q secondary users,
The distance, the p communication ranges, and the q communication ranges are equal to or less than a sum of any one of the p communication ranges and the q communication ranges in which the distances interfere with each other. Is used to execute a first determination process for determining whether or not
When the determination unit determines in the first determination process that the distance is less than or equal to the sum of any of the p communication ranges and the q communication ranges that interfere with each other, the primary A data structure for determining that a user's wireless communication and the secondary user's wireless communication interfere with each other.
前記p個の通信範囲および前記q個の通信範囲の各々は、円形形状を有する通信範囲の半径からなる、請求項18に記載のデータ構造。   19. The data structure of claim 18, wherein each of the p communication ranges and the q communication ranges comprises a communication range radius having a circular shape. 前記距離、前記p個の通信範囲および前記q個の通信範囲は、更に、調停手段が前記1次利用者の無線通信と前記2次利用者の無線通信との干渉を回避するように前記2次利用者の無線通信の通信条件を調停するのに用いられる、請求項18または請求項19に記載のデータ構造。   The distance, the p number of communication ranges, and the q number of communication ranges are further determined so that the arbitrating means avoids interference between the primary user's wireless communication and the secondary user's wireless communication. 20. The data structure according to claim 18 or 19, which is used for arbitrating communication conditions of a next user's wireless communication. 前記データ構造は、更に、前記p個の1次利用者から送信された電波のp個の周波数帯域と、前記q個の2次利用者から送信された電波のq個の周波数帯域とを含み、
前記p個の周波数帯域および前記q個の周波数帯域は、前記判定手段が、前記p個の周波数帯域のいずれかと前記q個の周波数帯域のいずれかとの少なくとも一部が重なるか否かを判定する第2の判定処理を更に実行するのに用いられ、
前記判定手段は、前記第1の判定処理において前記距離が相互に干渉する前記p個の通信範囲のいずれかと前記q個の通信範囲のいずれかとの和以下であると判定し、かつ、前記第2の判定処理において前記p個の周波数帯域のいずれかと前記q個の周波数帯域のいずれかとの少なくとも一部が重なると判定したとき、前記1次利用者の無線通信と前記2次利用者の無線通信とが干渉すると判定する、請求項18から請求項20のいずれか1項に記載のデータ構造。
The data structure further includes p frequency bands of radio waves transmitted from the p primary users and q frequency bands of radio waves transmitted from the q secondary users. ,
For the p frequency bands and the q frequency bands, the determination unit determines whether at least a part of any of the p frequency bands overlaps with any of the q frequency bands. Used to further execute the second determination process,
The determination unit determines that the distance is less than or equal to a sum of any of the p communication ranges and the q communication ranges that interfere with each other in the first determination process; and When it is determined in the determination process 2 that at least a part of any one of the p frequency bands and any of the q frequency bands overlaps, the wireless communication of the primary user and the wireless of the secondary user The data structure according to any one of claims 18 to 20, wherein the data structure is determined to interfere with communication.
JP2017178592A 2017-09-19 2017-09-19 Communication arbitration device, program to be executed by computer, computer-readable recording medium and data structure recording program Active JP7220440B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017178592A JP7220440B2 (en) 2017-09-19 2017-09-19 Communication arbitration device, program to be executed by computer, computer-readable recording medium and data structure recording program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017178592A JP7220440B2 (en) 2017-09-19 2017-09-19 Communication arbitration device, program to be executed by computer, computer-readable recording medium and data structure recording program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019054477A true JP2019054477A (en) 2019-04-04
JP7220440B2 JP7220440B2 (en) 2023-02-10

Family

ID=66013960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017178592A Active JP7220440B2 (en) 2017-09-19 2017-09-19 Communication arbitration device, program to be executed by computer, computer-readable recording medium and data structure recording program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7220440B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022185964A1 (en) * 2021-03-01 2022-09-09 ソニーグループ株式会社 Communication control device, network device, communication control system, communication control method, and information communication method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009118320A (en) * 2007-11-08 2009-05-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Radio communication system
JP2012156976A (en) * 2011-01-07 2012-08-16 Hitachi Kokusai Electric Inc Radio communication system
JP2014529916A (en) * 2011-08-23 2014-11-13 日本電気株式会社 Master node, sensor node, communication system, method, and program

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009118320A (en) * 2007-11-08 2009-05-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Radio communication system
JP2012156976A (en) * 2011-01-07 2012-08-16 Hitachi Kokusai Electric Inc Radio communication system
JP2014529916A (en) * 2011-08-23 2014-11-13 日本電気株式会社 Master node, sensor node, communication system, method, and program

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022185964A1 (en) * 2021-03-01 2022-09-09 ソニーグループ株式会社 Communication control device, network device, communication control system, communication control method, and information communication method

Also Published As

Publication number Publication date
JP7220440B2 (en) 2023-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bi et al. Engineering radio maps for wireless resource management
US8692667B2 (en) Methods and apparatus for distributed learning of parameters of a fingerprint prediction map model
US11032665B1 (en) User equipment geolocation
US8675580B2 (en) Method and apparatus for facilitating packet scheduling for a hybrid communication network
JP5408586B2 (en) Power control method, cognitive radio communication system, and radio communication device in cognitive radio communication
CN109845134B (en) Fast millimeter wave cell acquisition
US20150365986A1 (en) Method for selecting channel and an electronic device thereof
US11395159B2 (en) Device and method for channel forecast in wireless communication system
US20190101632A1 (en) Location estimation method and apparatus using access point in wireless communication system
EP3004916A1 (en) Apparatus, system and method of estimating a location of a mobile device
CN106105338B (en) Method and apparatus for positioning measurement management
CN109417813B (en) Sounding reference signal sending method and user equipment
CN114729982A (en) Method and device for positioning
US20230284194A1 (en) Carrier management method, resource allocation method and related devices
US9807815B2 (en) Apparatus, system and method of simultaneous connectivity to location origin transceivers
KR101568081B1 (en) Method of resource allocation for Device-to Device communication in cellular system and apparatus thereof
JP5699569B2 (en) Wireless communication device
JP2015040721A (en) Estimation method and estimation device using it
Nguyen et al. Optimization of resource allocation for underlay device-to-device communications in cellular networks
Li et al. Value of service maximization in integrated localization and communication system through joint resource allocation
JP2019054477A (en) Communication arbitration apparatus, program for causing a computer to execute, computer readable recording medium having recorded program, and data structure
CN109412661A (en) A kind of user cluster-dividing method under extensive mimo system
JP6747571B2 (en) Communication terminal, communication method, and communication program in wireless ad hoc network
KR102077740B1 (en) Method and device for allocating resource to communicate with base station
JP7031827B2 (en) Communication arbitration device, terminal device, program to be executed by a computer, computer-readable recording medium and data structure in which the program is recorded.

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200714

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210419

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210427

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210618

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20211130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220218

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20220218

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20220301

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20220308

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20220527

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20220531

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20220613

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20220803

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20220930

C302 Record of communication

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302

Effective date: 20221006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221025

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20221212

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20221222

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20230124

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20230124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7220440

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150