JP5322009B2 - 航空産業に適用される無線通信システム,及びエアバンド干渉検出方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように,この制御メッセージクラスは,スペクトラムセンサーとそのクライアントの間でセンシング情報を交換するための制御メッセージを記述するためのものである。
このクラスには,センシング情報の送出を制御するためのメッセージが含まれる。制御メッセージクラスの各インスタンス(instance)には,トランスポートクラスのインスタンスを1つ含ませることが可能である。なお,トランスポートクラスのインスタンスを制御メッセージクラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,センシング情報の送出用のMACを制御するためのメッセージが含まれる。トランスポートクラスのインスタンスには,トランスポートMACクラスのインスタンスを1つだけを含ませることが可能である。
このクラスには,センシング情報の交換用の送出モードを制御するためのメッセージが含まれる。情報のタイプには,例えば,ソフトの情報やハードの情報がある。トランスポートクラスのインスタンスには,トランスポートモードクラスのインスタンスを1つだけを含ませることが可能である。
このクラスには,スペクトラムの計測を制御するためのメッセージが含まれる。各制御メッセージクラスのインスタンスには,このメジャメントクラスの複数のインスタンスを含ませることが可能である。なお,メジャメントクラスのインスタンスを制御メッセージクラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,計測対象を制御するためのメッセージが含まれる。計測対象としては,例えば,無線周波数の計測を開始する周波数と終了する周波数がある。これにより,計測する無線周波数の範囲が定まることとなる。このメジャメントクラスのインスタンスには,メジャメントオブジェクトクラスのインスタンスを1つ以上含ませることが可能である。
このクラスには,計測動作を制御するためのメッセージが含まれる。計測動作としては,例えば,スペクトラムセンシングに用いる技術を決定することがある。このメジャメントクラスの任意のインスタンスには,メジャメントプロフィールクラスのインスタンスを1つ以上含ませることが可能である。
このクラスには,無線周波数計測のパフォーマンスを制御するためのメッセージが含まれる。そのようなパフォーマンスとしては,例えば,スペクトラムセンシングの出力として所望の誤報確率がある。このメジャメントクラスの任意のインスタンスには,メジャメントプロフィールクラスのインスタンスを1つ以上含ませることが可能である。
このクラスには,センシング情報の要求やセンシング情報の供給を制御するためのメッセージが含まれる。各制御メッセージクラスのインスタンスには,このアプリケーションクラスの複数のインスタンスを含ませることが可能である。なお,アプリケーションクラスのインスタンスを制御メッセージクラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,センシング情報を要求するクライアントに対して優先レベルを設定するためのメッセージが含まれる。アプリケーションクラスの各インスタンスには,センシング情報要求クラスのインスタンスが1つ以上含まれる。
<<<センシング情報供給>>>
このクラスには,センシング情報をそのクライアントに送出するときのセンサーに対して優先レベルを設定するためのメッセージが含まれる。アプリケーションクラスの各インスタンスには,センシング情報送出クラスのインスタンスが1つ又は複数含まれる。
続いて,センサーメッセージクラスについて説明する。
このクラスには,図2に示すように,センサーに関連するメッセージが記述される。以下詳細に説明する。
このクラスには,センサーのPHYに関する情報が含まれる。センサーのPHYに関する情報としては,例えば,位相ノイズがある。センサーメッセージの各インスタンスには,センサーPHYプロフィールのインスタンスだけを含ませることが可能である。
このクラスには,センサーの位置(センサーロケーション)に関する情報が含まれる。センサーロケーションとしては,絶対位置や相対位置がある。センサーPHYプロフィールの各インスタンスには,センシング情報要求クラスのインスタンスが1つ又は複数含まれる。
このクラスには,センサーのアンテナに関する情報が含まれる。センサーのアンテナとしては,アンテナハイ(antenna high)や,ビームパターンなどがある。センサーPHYプロフィールの各インスタンスには,アンテナプロフィールクラスのインスタンスが1つ又は複数含まれる。なお,アンテナプロフィールクラスのインスタンスをアンテナプロフィールのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,センサーのMACに関する情報が含まれる。センサーのMACに関する情報としては,例えば,MACのIDがある。センサーメッセージの各インスタンスには,センサーMACプロフィールクラスのインスタンスを1つだけ含ませることが可能である。なお,なお,センサーMACプロフィールクラスのインスタンスをセンサーメッセージのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,センサーに関する一般的な情報が含まれる。センサーメッセージの各インスタンスには,センサープロフィールクラスのインスタンスを1つだけ含ませることが可能である。なお,なお,センサーMACプロフィールクラスのインスタンスをセンサーメッセージのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,センサーの製造者情報に関する情報が含まれる。センサーの製造者情報としては,例えば,製造者のIDや,製品のIDがある。センサープロフィールクラスの各インスタンスには,製造者情報クラスのインスタンスが1つ含まれる。
このクラスには,センサーの出力情報に関する情報が含まれる。センサーの出力情報としては,例えば,電源の電力レベルや電力消費量がある。センサープロフィールクラスの各インスタンスには,出力プロフィールクラスのインスタンスが1つ含まれる。
このクラスには,センサーが無線スペクトラムを計測するときのセンサー性能(Sensor Capability)に関する情報が含まれる。そのような情報としては,計測範囲,感度などがある。センサーメッセージの各インスタンスには,センサープロフィールクラスのインスタンスを1つだけ含ませることが可能である。なお,センサーMACプロフィールのインスタンスをセンサーメッセージのインスタンスに含ませなくてもよい。
続いて,センシングメッセージクラスについて説明する。このクラスには,図3に示すように,センシング結果を示すメッセージが記述される。以下詳細に説明する。
このクラスには,センシング情報を生成するために実行される計測に関する一般的な情報が含まれる。そのような情報としては,計測の確信レベル,計測特徴,計測に用いた閾値などがある。センシングメッセージクラスのインスタンスには,センシング情報プロフィールクラスのインスタンスだけを含ませることが可能である。
このクラスには,計測を実行したときの位置(ロケーション)に関する情報が含まれる。そのような情報としては,絶対位置や相対位置がある。センシングメッセージクラスの各インスタンスには,ロケーション情報クラスのインスタンスを1つ含ませることが可能である。なお,ロケーション情報クラスのインスタンスをセンサーメッセージクラスの各インスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,計測した信号(シグナル)に関する情報が含まれる。センシングメッセージクラスの各インスタンスには,シグナルクラスのインスタンスを1つ以上含まれる。
このクラスには,計測した信号に関する情報が含まれる。そのような情報としては,信号レベル,推定した振幅などがある。シグナルクラスの各インスタンスには,シグナルプロフィールクラスのインスタンスが1つだけ含まれる。
このクラスには,計測した信号の挙動を記述した情報(例えば,デューティーサイクル)が含まれる。シグナルクラスの1つのインスタンスには,シグナル挙動クラスのインスタンスを1つ含ませることが可能である。なお,シグナル挙動クラスのインスタンスをシグナルクラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,計測したチャネルに関する情報が含まれる。センシングメッセージクラスの各インスタンスには,チャネルクラスのインスタンスを1つ以上含ませることが可能である。なお,チャネルクラスのインスタンスをセンシングメッセージクラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,計測したチャネルに関する一般的な情報が含まれる。そのような情報としては,例えば,開始周波数や終了周波数がある。チャネルクラスの各インスタンスには,チャネルプロフィールクラスのインスタンスが1つだけ含まれる。
このクラスには,チャネルの計測結果に関する情報(例えば,計測したバンド幅やノイズパワー)が含まれる。チャネルクラスの各インスタンスには,チャネル計測クラスのインスタンスを1つ含ませることが可能である。なお,チャネル計測クラスのインスタンスをチャネルクラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,計測したRATに関する情報が含まれる。センシングメッセージクラスの各インスタンスには,RATクラスのインスタンスを1つ以上含ませることが可能である。なお,RATクラスのインスタンスをセンシングメッセージクラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,計測したRATに関する一般的な情報(例えば,RATのID)が含まれる。RATクラスの各インスタンスには,RATプロフィールクラスのインスタンスが1つだけ含まれる。
このクラスには,RATの計測結果に関する情報(例えば,計測したバンド幅やノイズパワー)が含まれる。RATクラスの各インスタンスには,RAT計測クラスのインスタンスを1つ含ませることが可能である。なお,RAT計測クラスのインスタンスをRATクラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
続いて,規制情報クラスについて説明する。このクラスには,図4に示すように,規制要求が含まれる。ここで,複数の規制要求は,互いに異なる位置にあるプライマリーユーザー(Aタイプのプライマリーユーザー及びBタイプのプライマリーユーザー)の互いに異なる信号に応じたものである。以下詳細に説明する。
このクラスには,Aタイプのプライマリーユーザーの信号の規制要求が含まれる。そのような要求としては,検出閾値,検出バンド幅などがある。規制情報クラスの各インスタンスには,Aタイプ信号クラスのインスタンスを1つ含ませることが可能である。なお,Aタイプ信号クラスのインスタンスを規制情報クラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
このクラスには,Bタイプのプライマリーユーザーの信号の規制要求が含まれる。そのような要求としては,検出閾値,検出バンド幅などがある。規制情報クラスの各インスタンスには,Bタイプ信号クラスのインスタンスを1つ含ませることが可能である。なお,Bタイプ信号クラスのインスタンスを規制情報クラスのインスタンスに含ませなくてもよい。
コミュニケーションSAPは,スペクトラムセンサーとそれらのクライアントの間でのセンシング情報等の情報交換に用いる通信サービスを提供する。このように,コミュニケーションSAPは,複数の階層(ネットワーク層,データリンク層,及び物理層)に関与することが可能である。
コミュニケーションSAPは,センサーとそのクライアントの間で,センシング情報を交換するために用いられる。ここで,センシング情報には,上述したクラス分けにより,センシングメッセージ,センサーメッセージ,制御メッセージ,及び規制情報が含まれている。クライアントの役割は,包括的な1群のプリミティブを提供して,それらのプリミティブをトランスポートプロトコル上でマッピング(展開)することによって,コグニティブ無線通信エンティティから通信メカニズムを取り除くことにある。なお,各プリミティブは,テーブルの形式で記述されている。
このプリミティブは,コグニティブ無線通信エンティティがセンシング情報を他のコグニティブ無線通信エンティティに送信するために使用される。具体的には,このプリミティブは,コグニティブ無線通信エンティティがセンシング情報をそのコミュニケーションSAPを介して,コミュニケーションSAPを含む他のコグニティブ無線通信エンティティに送信するために使用される。より具体的には,コグニティブ無線通信エンティティがこのサービスを要求(request)すると,その要求を受けたコグニティブ無線通信エンティティが要求したコグニティブ無線通信エンティティに対して応答(response)するようになっている。そして,この応答には,ソースID,センシング情報の宛先,センシング情報などに関する情報が含まれている。
センシング情報受信サービスは,コグニティブ無線通信エンティティが,コミュニケーションSAPを含む他のコグニティブ無線通信エンティティからセンシング情報を受信するために使用される。具体的には,センシング情報受信サービスに対応するプリミティブは,コグニティブ無線通信エンティティがそのコミュニケーションSAPを介して,コミュニケーションSAPを含む他のコグニティブ無線通信エンティティからセンシング情報を受信するために使用される。より具体的には,コグニティブ無線通信エンティティがこのサービスを要求(request)すると,その要求を受けたコグニティブ無線通信エンティティが要求したコグニティブ無線通信エンティティに対して応答(response)するようになっている。そして,この応答には,ソースID,センシング情報の宛先,センシング情報などに関する情報が含まれている。
アプリケーションSAPは,例えばIEEE1900.6に準拠した構成要素に,センシング情報といったアプリケーションサービスを提供する。例えば,このアプリケーションSAPは,IEEE1900.6のアプリケーションに用いられる。このようなアプリケーションは,その目的(例えば,ポリシーの調査や,スペクトラムの利用状況の解析)のためにセンシング情報を利用するものである。
アプリケーションSAPは,制御/アプリケーションが,コグニティブ無線通信エンティティのセンシングインターフェイスサービスと情報のやりとりをするために使用される。アプリケーションSAPには,包括的な1群のプリミティブがあり,これらのプリミティブを用いることによって,コグニティブ無線通信エンティティがスペクトラムセンシングを制御したり,スペクトラムセンシングで得られたセンシング情報を取得したりすることが可能となる。なお,各プリミティブは,テーブルの形式で記述されている。
センサー開示サービスは,コグニティブ無線通信エンティティに属する制御/アプリケーションが,利用可能なスペクトラム計測モジュールを開示可能な一般的なフレームワークを提供するものである。また,このサービスによって,コグニティブ無線通信エンティティに属する制御/アプリケーションが利用可能な通信サブシステムを開示可能な一般的なフレームワークを提供するものである。これにより,通信サブシステムを含む他のコグニティブ無線通信エンティティに向けてセンシング情報を送出する機構が提供されることとなる。具体的には,このサービスによって,スペクトラム計測モジュールのIDや通信サブシステムのIDが開示される。
センシング情報アクセスサービスは,コグニティブ無線通信エンティティに属する制御/アプリケーションが,この標準化(IEEE1900.6)で定義されたロジカルインターフェイスを介して,センシング情報にアクセス可能な一般的なフレームワークを提供するものである。このサービスによって,コグニティブ無線通信エンティティに属する制御/アプリケーションは,センシング情報読出しや,センシング情報書込みを行うことが可能となる。
管理・構成サービスは,コグニティブ無線通信エンティティに属する制御/アプリケーションが,そのコグニティブ無線通信エンティティを管理したり,コグニティブ無線通信エンティティ間での通信を構成したりすることが可能な一般的なフレームワークを提供するものである。すなわち,このサービスによって,コグニティブ無線通信エンティティに属する制御/アプリケーションは,センサーの管理や通信構成を行うことができる。
メジャメントSAPは,スペクトラムセンサーのスペクトラム計測機能を管理するために,リコンフィギャレーションサービスやメジャメントサービスを提供する。すなわち,メジャメントSAPも,シナリオによっては,複数の階層と関与することが可能である。スペクトラム計測機能としては,例えば,アナログディジタル変換(ADC),ディジタルアナログ変換(DAC),フィルタリング,及び信号状態がある。
計測性能開示サービスとは,コグニティブ無線通信エンティティがそのエンティティの計測性能に関連する情報を得ることが可能な一般的なフレームワークを提供するものである。
計測構成開示サービスとは,コグニティブ無線通信エンティティがスペクトラム計測モジュールの計測構成に関連する情報を得ることが可能な一般的なフレームワークを提供するものである。具体的には,コグニティブ無線通信エンティティがこのサービスを要求(request)すると,その要求に応じて,スペクトラム計測モジュールがコグニティブ無線通信エンティティに対して応答(response)するようになっている。そして,この応答には,センサーPHYプロフィール,センサーアンテナプロフィール,及びセンサー位置(ロケーション)プロフィールが含まれている。
計測構成開示設定サービスとは,コグニティブ無線通信エンティティがスペクトラム計測モジュールの構成を設定することが可能な一般的なフレームワークを提供するものである。具体的には,コグニティブ無線通信エンティティがこのサービスを要求(request)すると,その要求に応じた構成(計測対象,計測プロフィール,及び計測パフォーマンス)が,パラメータとしてスペクトラム計測モジュールにセットされる。また,スペクトラム計測モジュールは,パラメータのセットの結果をコグニティブ無線通信エンティティに対して応答(response)するようになっている。
情報サービスとは,コグニティブ無線通信エンティティがスペクトラム計測モジュールの計測構成に関する情報を収集することが可能な一般的なフレームワークを提供するものである。具体的には,コグニティブ無線通信エンティティがこのサービスを要求(request)すると,その要求に応じて,スペクトラム計測モジュールがコグニティブ無線通信エンティティに対して応答(response)するようになっている。そして,この応答には,センサープロフィール,計測プロフィール,信号計測,チャネル計測,及びRAT計測が含まれている。ここで,これらのプロフィールに関連するプリミティブは,メジャメントSAPの一部をなすものである。
続いて,本発明の特に好ましい態様を説明する。この好ましい態様では,上述した無線通信システムが航空産業に適用される。
Claims (7)
- 航空産業に適用される無線通信システムであって,
第1のコミュニケーションSAPとアプリケーションSAPとを含む制御装置と,
第2のコミュニケーションSAPとメジャメントSAPとを含むスペクトラムセンサーとを含み,
前記スペクトラムセンサーは,
前記メジャメントSAPを用いてスペクトラムセンシングを行うことにより,無線通信デバイスからの信号を受信するとともに,
受信した信号に関する情報をセンシング情報として,前記第2のコミュニケーションSAPを介して送出するものであり,
前記制御装置は,
前記第1のコミュニケーションSAPを介して前記スペクトラムセンサーから前記センシング情報を受信するとともに,
前記アプリケーションSAPを用いて前記センシング情報の解析を行うことにより,前記無線通信デバイスからの信号が前記航空産業において使用されるエアバンドの電波に干渉するかどうかを特定するものである,
無線通信システム。 - 前記メジャメントSAPは,
前記センシング情報を,制御メッセージクラス,センサーメッセージクラス,センシングメッセージクラス,規制情報クラスにクラス分けされた情報として生成するとともに,
前記無線通信デバイスからの信号の周波数を推定した結果に関する情報を推定周波数情報として前記センシングメッセージクラスに含め,
前記アプリケーションSAPは,
前記センシング情報のセンシングメッセージクラスに含まれる推定周波数情報に関する情報に基づいて,前記無線通信デバイスからの信号が前記エアバンドの電波に干渉するかどうかを特定する,
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記制御装置は,さらに,
警報を鳴らすための警報装置を含み,
前記警報装置は,
前記制御装置が前記無線通信デバイスからの信号が前記エアバンドの電波に干渉するものであると特定した場合に,前記警報を鳴らす,
請求項1又は2に記載の無線通信システム。 - 前記制御装置は,空港の搭乗ゲートに設置され,
前記スペクトラムセンサーは,携帯可能であり,
これにより,前記制御装置は,移動可能な前記スペクトラムセンサーからのセンシング情報に基づいて,前記無線通信デバイスの位置を特定する,
請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記制御装置は,
前記無線通信デバイスからの信号が前記エアバンドの電波に干渉するものであると特定した場合,その旨を前記第1のコミュニケーションSAP及び前記第2のコミュニケーションSAPを介して前記スペクトラムセンサーに通知する,
請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記スペクトラムセンサーは複数であり,
前記制御装置は,前記複数のスペクトラムセンサーからのセンシング情報を統合する,
請求項1〜5のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 無線通信システムを用いて前記航空産業において使用されるエアバンドにおいて干渉が生じているかどうかを特定するためのエアバンド干渉検出方法であって,
前記無線通信システムは,
第1のコミュニケーションSAPとアプリケーションSAPとを含む制御装置と,
第2のコミュニケーションSAPとメジャメントSAPとを含むスペクトラムセンサーと
を含み,
前記エアバンド干渉検出方法は,
前記スペクトラムセンサーが,前記メジャメントSAPを用いてスペクトラムセンシングを行うことにより,無線通信デバイスからの信号を受信するステップと,
前記スペクトラムセンサーが受信した信号に関する情報をセンシング情報として,前記第2のコミュニケーションSAP及び前記第1のコミュニケーションSAPを介して送信するステップと,
前記制御装置が,前記アプリケーションSAPを用いて前記センシング情報を解析することにより,前記無線通信デバイスからの信号が前記エアバンドの電波に干渉するかどうかを特定するステップと,
を含み,
これにより,前記エアバンドにおける干渉を検出することができる,
エアバンド干渉検出方法。
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