JP4772582B2 - コグニティブ無線システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態(実施例1)に係るコグニティブ無線システムの概略構成を表す図である。このコグニティブ無線システムは、互いに通信可能な無線端末装置105,106で構成される無線通信システム101、無線端末装置105,106が使用可能な無線チャネルの利用状況を検出する無線チャネル利用状況検出装置102(以下、「検出装置102」と称する)、無線チャネル利用状況内部データベース装置103(以下、「内部DB103」と称する)、無線通信システム101とは異なる無線システム(例えば、警察無線や災害時に使用される緊急用無線など)にライセンスチャネルとして割り当てられた周波数帯域の無線チャネル利用状況を保存する無線チャネル利用状況外部データベース装置104(以下、「外部DB104」と称する)を備えている。
本実施形態の変形例について説明する。図6はDB103が、端末105,106の位置を確認した後、測定したチャネル利用状況情報の信頼度を計算し、計算の結果、信頼度の高いチャネル利用状況の情報を用いて空きチャネルを認識する例を示すシーケンス図である。なお、信頼度の計算は、例えば図3の空きチャネル認識部1034で行う。図6で、図5と同一部分には同一参照符号を付す。
次に本発明の第2の実施形態(実施例2)について説明する。前述した実施例1では、空きチャネルの認識は、内部DB103が行ったが、本実施例2では、内部DB103から供給されるチャネル利用状況の情報から端末105,106が空きチャネルを認識して通信チャネルを設定する例である。
次に本発明の第3の実施形態(実施例3)について説明する。
図16は図15に示した情報テーブルの変形例である。図16に示すように、情報を受け取った際には情報の更新時刻も同時に記録してもよい。また、周波数帯の利用状況の欄は、干渉電力の生データをそのまま記録してもよい。例えば、地点Nx02,Ey02でST226がf07MHzの無線チャネルを−61dBmで受信し、その情報がAP225のデータベースに12:21:48.20に書き込まれ、更新されたことを示している。また、地点Nx03,Ey03でST227がf07MHzの無線チャネルを−68dBmで受信し、その情報がAP225のデータベースに12:21:49.20に書き込まれ、更新されたことを示している。
TV224は要求を受けて現在受信している無線チャネルの情報とその受信アンテナ223の位置情報を返す。同様に、TV214は要求を受けて現在受信している無線チャネルの情報とその受信アンテナ213の位置情報を返す。(ステップS1202)。TV224(TV214)はAP225(AP215)からの要求を受けずに、電源をON・OFFした時や受信している無線チャネルを変更した場合に限り、AP225(AP215)にその情報を通知することも考えられる。
図19は、図18に示した情報テーブルの変形例である。図19に示すように、情報を受け取った際には情報の更新時刻も同時に記録してもよい。また、周波数帯の利用状況の欄は、干渉電力の生データをそのまま記録してもよい。これは前述した図16に示したテーブルと同様である。
以下、第3の実施形態の変形例を説明する。
次に本発明の第4の実施形態(実施例4)について説明する。本実施例はセルラ無線システムがレーダーや電波天文の周波数帯域を用いて通信を行う場合の例である。
102・・・無線チャネル利用状況検出装置
103・・・無線チャネル利用状況内部データベース装置
104・・・無線チャネル利用状況外部データベース装置
105,106・・・無線端末装置
Claims (13)
- 自己の無線システム以外の他の無線システムに割り当てられた周波数帯域のうち、使用可能性がある周波数帯域をスキャンして無線チャネルの利用状況を検出する無線チャネル利用状況検出装置と、
前記検出装置が検出した無線チャネルの利用状況に関する情報を受け取る第1の情報収集手段を備えた第1の無線チャネル利用状況データベース装置と、
前記他の無線システムに割り当てられている周波数帯域における無線チャネルの利用状況を保存する第2の無線チャネル利用状況データベース装置と、
前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置に設けられ、前記第2の無線チャネル利用状況データベース装置から供給される前記他の無線システムに割り当てられている周波数帯域における無線チャネルの利用状況を受け取る第2の情報収集手段と、
前記第1の情報収集手段と第2の情報収集手段で収集した情報に基づいて、管轄する第1無線端末装置に対して、第2無線端末装置との通信に使用可能な無線チャネルの情報を通知する通知手段とを備え、
前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置は、前記第1の情報収集手段と第2の情報収集手段で収集した情報の信頼度を計算するものであって、
前記信頼度は、前記第1無線端末装置と前記第2無線端末装置との間の距離が小さいほど高く、前記第1無線端末装置または前記第2無線端末装置と前記無線チャネル利用状況検出装置の場所との間の距離が小さいほど高く、前記無線チャネル利用状況検出装置が無線チャネル利用状況を検出する時刻と前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置が信頼度を計算する時刻との差が小さいほど高く計算されることを特徴とするコグニティブ無線システム。 - 自己の無線システム以外の他の無線システムに割り当てられた周波数帯域のうち、使用可能性がある周波数帯域をスキャンして無線チャネルの利用状況を検出する無線チャネル利用状況検出装置と、
前記検出装置が検出した無線チャネルの利用状況に関する情報を受け取る第1の情報収集手段を備えた第1の無線チャネル利用状況データベース装置と、
前記他の無線システムに割り当てられている周波数帯域における無線チャネルの利用状況を保存する第2の無線チャネル利用状況データベース装置と、
前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置に設けられ、前記第2の無線チャネル利用状況データベース装置から供給される前記他の無線システムに割り当てられている周波数帯域における無線チャネルの利用状況を受け取る第2の情報収集手段と、
前記第1の情報収集手段と第2の情報収集手段で収集した情報に基づいて、管轄する第1無線端末装置に対して、第2無線端末装置との通信に使用可能な無線チャネルの情報を通知する通知手段とを備え、
前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置は、前記第1の情報収集手段と第2の情報収集手段で収集した情報の信頼度を計算するものであって、
前記信頼度は、前記第1無線端末装置と前記第2無線端末装置との間の距離が小さいほど高く、前記無線チャネル利用状況検出装置の精度が高いほど高く、前記無線チャネル利用状況検出装置が無線チャネル利用状況を検出する時刻と前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置が信頼度を計算する時刻との差が小さいほど高く計算されることを特徴とするコグニティブ無線システム。 - 前記信頼度は、前記第1無線端末装置と前記第2無線端末装置との間のアンテナゲインが高いほど高く計算されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコグニティブ無線システム。
- 前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置は、前記第2の情報収集手段を介して供給された前記他の無線システムに割り当てられている周波数帯域における無線チャネルの利用状況と前記第1の情報収集手段を介して供給された情報を整理してデータベースに情報を登録する登録手段を備え、前記無線端末装置に対して、前記データベースに登録した情報を、前記通知手段を用いて前記無線端末装置に供給することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のコグニティブ無線システム。
- 前記無線チャネル利用状況検出装置はさらに、自己の位置を検出する位置情報検出手段を備え、検出した自己の位置を前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置に供給し、前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置は、収集した無線チャネル利用状況を前記位置情報と対応付けて前記データベースに保存することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のコグニティブ通信システム。
- 前記第1無線端末装置及び前記第2無線端末装置はさらに、自己の位置情報を検出する位置情報検出手段を備え、検出した前記第1無線端末装置及び前記第2無線端末装置の位置情報を、前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置に供給し、前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置は、収集した無線チャネル利用状況を、前記第1無線端末装置及び前記第2無線端末装置の位置情報と対応付けて保存することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のコグニティブ無線システム。
- 前記第1無線端末装置は、前記第2無線端末装置と通信を行う際に、通信に用いる無線チャネルに関する情報を前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置に予め通知することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のコグニティブ無線システム。
- 前記第1無線端末装置は、前記第2無線端末装置と通信を行う際に、通信に用いる無線チャネルに関する情報に加えて、予想通信時間を前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置に予め通知することを特徴とする請求項7記載のコグニティブ無線システム。
- 前記予想通信時間は、前記第1無線端末装置がバースト通信を行うときの送信時間とその周期であることを特徴とする請求項8記載のコグニティブ無線システム。
- 前記通信に用いる無線チャネルに関する情報は、通信を行う周波数帯域であることを特徴とする請求項7記載のコグニティブ無線システム。
- 前記無線チャネル利用状況検出装置は、無線チャネル利用状況検出を行う際のアンテナ利得を前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置に対して通知し、前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置は、前記アンテナ利得が高いほど、信頼度を高くするように信頼度を算出することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のコグニティブ無線システム。
- 前記無線チャネル利用状況検出装置と前記無線端末装置は自己の位置情報を前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置に対してそれぞれ通知し、前記無線チャネル利用状況検出装置は、無線チャネル利用状況検出を行う際のアンテナ指向性パターンを前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置に対して通知し、前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置は、前記アンテナ指向性パターンと前記位置情報から、アンテナ利得を得て、このアンテナ利得が高いほど、信頼度を高くすることように信頼度を算出することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のコグニティブ無線システム。
- 前記第1の無線チャネル利用状況データベース装置は、2つ以上の前記無線チャネル利用状況検出装置から得た情報の信頼度を累積加算した結果を用いて該無線チャネル利用状況検出装置に対して優劣をつけることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のコグニティブ無線システム。
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