JP5213476B2 - 無線通信方法及び無線通信システム - Google Patents
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が進められている。コグニティブ無線は、無線端末に周辺の電波環境を認識・認知する機能を持たせ、電波環境に応じて無線通信に利用する周波数や方式などを無線端末が自ら選択して、周波数の利用効率を高めるものである。利用者が自ら意識することなく、状況に適した周波数や無線方式が選択され、より高速のデータ通信や安定した通信サービスを受けることができると期待されている。
て、送受信ノードの利用可能状況の履歴に基づいて、収な数チャネルの安定度を示す安定度指数を算出する安定度指数算出手段と、前記安定度指数に基づいて、通信に利用する周波数チャネルを選択する周波数チャネル選択手段と、を有することを特徴とする。
て構成することができる。デジタル信号処理部5は、その機能部として、通信制御部51、電波状況検出部52、安定度指数算出部53及び安定度指数テーブル54を含む。デジタル信号処理部5は、その他にも変復調等のための機能部を要するが、これらは公知であるため詳しい説明は省略する。
接続確立(コネクション確立)時の処理について、図2を参照して説明する。図2は、
接続確立時の処理の流れを示すフローチャートである。接続を開始しようとするノード(送信ノード)は、まず、自ノードが利用可能な周波数チャネルを、電波状況検出部52によって検出する(S10)。そして、送信ノードが利用可能な周波数チャネルを、通信相手(受信ノード)に通知しつつ接続要求を送信する(S12)。利用可能な周波数チャネルの通知方法は、種々の方法が採用可能であるため後で詳しく説明する。
≪安定度指数算出≫
次に、通信中の処理について説明する。ある周波数チャネルを使って接続が確立した後に、そのチャネルが継続的に利用できるとは限らない。したがって、コグニティブ無線通信システムでは、通信中も利用可能な周波数チャネルを検出して、利用する周波数チャネルを切り替えながら通信を行う必要がある。チャネル選択の際に、長期間にわたって利用可能なチャネルが分かれば、安定した通信を継続して行うことができる。本実施形態にかかるコグニティブ無線通信システムでは、以下の処理によって、長期間にわたって利用可能である確率の高い周波数チャネルの推定を行う。
最後にデータ送信時の処理について図8を参照して説明する。通信制御部51が送信すべきデータを上位層より取得する(S30)。そして、通信制御部51は、安定度指数テーブル54を参照して、安定度指数が閾値以上の周波数チャネルを通信に利用する周波数チャネルとして決定する(S32)。ここで、安定な周波数チャネルが複数ある場合には、これらの周波数チャネルを同時に使用して通信を行う(S34)。なお、同時に利用する周波数チャネルの数には上限を設けておいても良いし、いくつの周波数チャネルを同時に使っても良い。複数の周波数チャネルを同時に使用する場合、各チャネルで異なるデータを送信すれば通信速度の向上が望め、各チャネルで同じデータを送信すれば通信の信頼度が向上する。
5 デジタル信号処理部
51 通信制御部
52 電波状況検出部
53 安定度指数算出部
54 安定度指数テーブル
Claims (8)
- 複数の周波数チャネルの内から利用可能な周波数チャネルを検出して、利用する周波数チャネルを切り替えつつ通信を行う無線通信方法であって、
送信ノード及び受信ノードが、接続確立後の通信中において、
自ノードが利用可能な周波数チャネルを定期的に検出する工程と、
検出結果を相手ノードに通知する工程と、
自ノードおよび相手ノードの双方における、利用可能な周波数チャネルの情報である利用可能状況を収集し、前記利用可能状況の履歴に基づいて、当該周波数チャネルの安定度を示す安定度指数を算出する工程と、
前記安定度指数に基づいて、利用する周波数チャネルを切り替えて通信する工程と、
を実行することを特徴とする無線通信方法。 - 周波数チャネルの安定度指数は、当該周波数チャネルが過去において送信ノード及び受信ノードの双方で利用可能な期間が長いほど、高い値として算出される
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信方法。 - 周波数チャネルの安定度指数は、当該周波数チャネルが過去において利用可能であった期間を、最近の利用状況ほど大きな重み付けをした加重平均によって算出される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信方法。 - 通信中における、周波数チャネルの利用状況についての検出結果は、送信データと共に通信相手に送られる
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の無線通信方法。 - 複数の周波数チャネルの内から利用可能な周波数チャネルを検出して、利用する周波数チャネルを切り替えつつ通信を行う無線通信システムであって、
送信ノード及び受信ノードのいずれもが、
接続確立後の通信中において、前記検出手段を用いて自ノードが利用可能な周波数チャネルを定期的に検出し、
検出結果を相手ノードに通知する利用可能状況通知手段と、
自ノードおよび相手ノードの双方における、利用可能な周波数チャネルの情報である利用可能状況を収集し、前記利用可能状況の履歴に基づいて、周波数チャネルの安定度を示す安定度指数を算出する安定度指数算出手段と、
前記安定度指数に基づいて、通信に利用する周波数チャネルを選択する周波数チャネル選択手段と、
を有することを特徴とする無線通信システム。 - 前記安定度指数算出手段は、周波数チャネルが過去において送信ノード及び受信ノードの双方で利用可能な期間が長いほど、高い値として安定度指数を算出することを特徴とする請求項5に記載の無線通信システム。
- 前記安定度指数算出手段は、周波数チャネルが過去において利用可能であった期間を、最近の利用状況ほど大きな重み付けをした加重平均によって安定度指数を算出することを特徴とする請求項5又は6に記載の無線通信システム。
- 前記利用可能状況通知手段は、周波数チャネルの利用状況についての検出結果を、送信データと共に通信相手に送信することを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の無線通信システム。
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