JP6357373B2 - Spectrum sensing method and wireless communication apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、スペクトラムセンシングに関し、特に、ホワイトスペース情報提供装置からホワイトスペース情報を取得できない場合のスペクトラムセンシングに関する。   The present invention relates to spectrum sensing, and more particularly to spectrum sensing when white space information cannot be acquired from a white space information providing apparatus.

周波数の利用効率を高めるために、周囲の電波環境を認識・認知して、無線通信に利用する周波数や無線方式などを無線通信装置が適応的に変更するコグニティブ無線の研究が進められている。特に免許者(プライマリユーザ)に割り当てられているが実際には使用されていない周波数を無免許者(セカンダリユーザ)が使用する形態が考えられる。このような周波数は、2次的に使用可能な周波数、あるいはホワイトスペースなどと称される。セカンダリユーザはこのようなホワイトスペースを利用する場合には、利用可能な周波数(チャネル)を検出する必要がある。   In order to increase the frequency use efficiency, research on cognitive radio in which the radio communication device adaptively changes the frequency and radio scheme used for radio communication by recognizing and recognizing the surrounding radio wave environment is underway. In particular, a form in which the unlicensed person (secondary user) uses a frequency allocated to the licensee (primary user) but not actually used can be considered. Such a frequency is referred to as a secondary usable frequency or white space. When the secondary user uses such a white space, it is necessary to detect an available frequency (channel).

利用可能な周波数をセカンダリユーザが取得する方式として、ホワイトスペースデータベースから取得する手法の検討が進められている。ホワイトスペースデータベース(ホワイトスペース情報提供装置)は、それぞれの場所においてセカンダリユーザが利用可能な周波数を取得し、セカンダリユーザに通知する装置である。各場所において利用可能な周波数は、プライマリユーザに関する情報(送信所の場所、周波数、送信電力等)や地形情報等に基づいて決定することが考えられている。   As a method of acquiring a usable frequency by a secondary user, a method of acquiring from a white space database is being studied. The white space database (white space information providing device) is a device that acquires frequencies available to the secondary user at each location and notifies the secondary user. It is considered that the frequency that can be used in each location is determined based on information (primary location, frequency, transmission power, etc.) on the primary user, terrain information, and the like.

しかしながら、セカンダリユーザとホワイトスペースデータベースとの間の通信が行えなくなる事態が想定される。ホワイトスペースデータベースにアクセスできない場合であってもプライマリユーザに干渉を与えずにセカンダリ通信を継続するためには、セカンダリユーザが自らスペクトラムセンシングを行い、センシング結果を基に通信を継続する必要がある。   However, a situation in which communication between the secondary user and the white space database cannot be performed is assumed. In order to continue secondary communication without interfering with the primary user even when the white space database cannot be accessed, the secondary user must perform spectrum sensing by himself and continue communication based on the sensing result.

ここで、スペクトラムセンシングには時間がかかるため、全ての周波数を対象として順番にセンシングを繰り返すと、センシング処理だけで多大な時間を要してしまう。   Here, since spectrum sensing takes time, if sensing is repeated in order for all frequencies, a large amount of time is required only for sensing processing.

特表2013−530608号公報Special table 2013-530608 gazette 特表2012−529196号公報Special table 2012-529196 gazette

上述のように、全ての周波数(チャネル)をセンシングすると処理時間が多大になるので、センシング対象とする周波数を絞り込んでセンシングを行うことが望ましい。   As described above, if all frequencies (channels) are sensed, the processing time becomes long. Therefore, it is desirable to narrow down the frequency to be sensed and perform sensing.

本発明は、ホワイトスペース情報提供装置からホワイトスペース情報が取得できないときに、センシング対象の周波数を絞り込んで、センシング処理に要する時間を短縮することを目的とする。   An object of the present invention is to reduce the time required for sensing processing by narrowing down the frequency to be sensed when white space information cannot be acquired from the white space information providing apparatus.

上記目的を達成するために、本発明の第一の態様は、
無線通信装置が実施するスペクトラムセンシング方法であって、
ホワイトスペース情報提供装置から、周波数ごとの利用状況を表すホワイトスペース情
報を取得するホワイトスペース情報取得ステップと、
前記ホワイトスペース情報提供装置から前記ホワイトスペース情報が取得できない場合にスペクトラムセンシングを実施するセンシングステップと、
を含み、
前記センシングステップは、
直近に取得できたホワイトスペース情報に基づいて、プライマリユーザが使用していない周波数の少なくとも一部をセンシング対象周波数に設定する第1ステップと、
直近に取得できたホワイトスペース情報に基づいて、プライマリユーザが使用している周波数のうち一部の周波数を前記センシング対象周波数に追加する第2ステップと、
前記第1ステップおよび前記第2ステップにおいて決定された前記センシング対象周波数を対象としてスペクトラムセンシングを実施する第3ステップと、
を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides:
A spectrum sensing method performed by a wireless communication device,
A white space information acquisition step for acquiring white space information representing a usage situation for each frequency from the white space information providing device;
A sensing step of performing spectrum sensing when the white space information cannot be obtained from the white space information providing device;
Including
The sensing step includes
A first step of setting at least a part of frequencies not used by the primary user as sensing target frequencies based on the white space information acquired most recently;
A second step of adding a part of the frequencies used by the primary user to the sensing target frequency based on the white space information acquired most recently;
A third step of performing spectrum sensing for the sensing target frequency determined in the first step and the second step;
It is characterized by including.

このような方法によれば、無線通信装置は、直近にホワイトスペースデータベースから取得したホワイトスペース情報に基づいてセンシング対象を決定できるため、全ての周波数をセンシングする必要がなくなる。   According to such a method, the wireless communication apparatus can determine the sensing target based on the white space information acquired from the white space database most recently, so that it is not necessary to sense all frequencies.

この際、プライマリユーザが使用していない周波数のうちの全部または少なくとも一部をセンシング対象にするのは、ホワイトスペース情報からセカンダリ使用が可能であると判明している周波数が継続して使用可能であることを確認するためである。なお、プライマリユーザが使用していない周波数の全てをセンシング対象にすることが好ましいが、プライマリユーザが使用していない周波数の一部だけをセンシング対象としてもよい。一部のみをセンシング対象とする際には、無線通信装置がセカンダリ使用している周波数をセンシング対象に含めることが好ましい。   In this case, all or at least a part of the frequencies not used by the primary user are set as sensing targets because the frequencies that are known to be secondary usable from the white space information can be used continuously. This is to confirm that there is. In addition, although it is preferable to make all the frequencies which the primary user is not using as a sensing object, it is good also considering only a part of the frequency which the primary user is not using as a sensing object. When only a part is to be sensed, it is preferable to include in the sensing target the frequency that the wireless communication device is secondary using.

プライマリユーザが使用している周波数の一部もセンシング対象にするのは、無線通信装置の移動や時間の経過に伴い、プライマリユーザによる周波数使用が終了する可能性があるためである。プライマリユーザが使用していない周波数のみをセンシング対象とすると、新たにセカンダリ使用が可能となる周波数を検出できず、周波数の利用効率が低下してしまうおそれがある。そこで、プライマリユーザが使用中の周波数であっても、一部の周波数をセンシング対象とすることで、周波数の利用効率を高めることができる。   The reason why a part of the frequency used by the primary user is also a sensing target is that the use of the frequency by the primary user may end with the movement of the wireless communication device or the passage of time. If only the frequency that is not used by the primary user is set as a sensing target, a frequency that can be newly used for secondary use cannot be detected, and there is a concern that the frequency utilization efficiency may be reduced. Therefore, even if the frequency is being used by the primary user, the frequency utilization efficiency can be increased by setting some of the frequencies as sensing targets.

本発明の前記第2ステップでは、プライマリユーザが使用している周波数のうち、所定個の周波数を、前記センシング対象周波数に追加することも好ましい。ここで、センシング対象に追加する周波数の数(所定個)は、あらかじめ定められた固定値であってもよいし、他の要素に基づいて決定される値であってもよいし、ランダムに決定される値であってもよい。   In the second step of the present invention, it is also preferable to add a predetermined number of frequencies among the frequencies used by the primary user to the sensing target frequency. Here, the number of frequencies to be added to the sensing target (predetermined number) may be a predetermined fixed value, may be a value determined based on other factors, or may be determined randomly. It may be a value to be set.

また、本発明の前記第2ステップでは、プライマリユーザが使用している周波数のうち一部の周波数を、ランダムに選択して、前記センシング対象周波数に追加することも好ましい。あるいは、センシング対象になっていない期間が長い周波数ほど優先的にセンシング対象に追加するようにしてもよい。   In the second step of the present invention, it is also preferable that some of the frequencies used by the primary user are randomly selected and added to the sensing target frequency. Or you may make it add to a sensing object preferentially as a frequency with a long period which is not a sensing object.

また、前記ホワイトスペース情報提供装置からホワイトスペース情報が取得できない間は、前記センシングステップを繰り返し実行することが好ましい。この際、繰り返し処理の最初のセンシングステップではホワイトスペースデータベースから直近に取得したホワイトスペース情報に基づいてセンシング対象を決定するが、繰り返し処理における2度目以降の前記センシングステップにおいては、前回のセンシング結果に基づいて、前記第1ステップおよび前記第2ステップを実施することが好ましい。こうすることで、自らが直近に行ったセンシング結果を利用した効率的なセンシングが行える。   In addition, it is preferable to repeatedly execute the sensing step while white space information cannot be acquired from the white space information providing apparatus. At this time, in the first sensing step of the iterative process, the sensing target is determined based on the white space information most recently acquired from the white space database. In the second and subsequent sensing steps in the iterative process, the previous sensing result is determined. Based on this, it is preferable to implement the first step and the second step. By doing so, efficient sensing can be performed using the latest sensing results.

なお、本発明は、上記処理の少なくとも一部を実行するスペクトラムセンシング方法として捉えることもできる。本発明は、上記処理の少なくとも一部を実行する手段を備える無線通信装置あるいは当該無線通信装置を備える移動体として捉えることができる。また、本発明は、この方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム、あるいはこのコンピュータプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ可読記憶媒体として捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。   The present invention can also be understood as a spectrum sensing method that executes at least a part of the above processing. The present invention can be understood as a wireless communication device provided with a means for executing at least a part of the above processing or a mobile body provided with the wireless communication device. The present invention can also be understood as a computer program for causing a computer to execute this method, or a computer-readable storage medium in which this computer program is stored non-temporarily. Each of the above means and processes can be combined with each other as much as possible to constitute the present invention.

本発明によれば、ホワイトスペース情報提供装置からホワイトスペース情報が取得できないときに、センシング対象の周波数を絞り込んで、センシング処理に要する時間を短縮することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when white space information cannot be acquired from a white space information provision apparatus, the frequency required for sensing can be narrowed down and the time required for sensing processing can be shortened.

本実施形態に係る通信システムの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the communication system which concerns on this embodiment. 本実施形態における車載無線通信装置の機能ブロックを示す図。The figure which shows the functional block of the vehicle-mounted radio | wireless communication apparatus in this embodiment. 本実施形態におけるスペクトラムセンシング処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the spectrum sensing process in this embodiment.

<システム概要>
図1は、本実施形態に係る車両通信システムの概要を示す図である。車両通信システムは、車載無線通信装置10を搭載した車両1とホワイトスペースデータベース(WSDB)2とから構成される。WSDBは、各周波数(チャネル)についてプライマリユーザが利用しているか否か(すなわち、セカンダリユーザが使用可能であるか否か)を把握しており、プライマリユーザの利用状況についての情報を車両1へ送信する。車両1は、WSDB装置2から送信されるプライマリユーザの利用状況に基づいて、セカンダリ通信に使用するチャネルを決定する。
<System overview>
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a vehicle communication system according to the present embodiment. The vehicle communication system includes a vehicle 1 equipped with an in-vehicle wireless communication device 10 and a white space database (WSDB) 2. The WSDB knows whether or not the primary user is using each frequency (channel) (that is, whether or not the secondary user is available), and sends information about the usage status of the primary user to the vehicle 1. Send. The vehicle 1 determines a channel to be used for secondary communication based on the usage status of the primary user transmitted from the WSDB device 2.

以下では、各チャネルについてのプライマリユーザの利用状況を表す情報(すなわち、セカンダリ通信への使用可否を表す情報)をホワイトスペース情報(WS情報)と称する。   Hereinafter, information indicating the usage status of the primary user for each channel (that is, information indicating availability of secondary communication) is referred to as white space information (WS information).

ここで、時刻Aの時点ではWSDB装置2からWS情報が取得可能であったのに対し、時刻Bの時点では車両1とWSDB装置2との間の通信が切断し、車両1がWSDB装置2からWS情報を取得できなくなった状況を想定する。車両1が、セカンダリ通信を継続するためには、プライマリユーザに干渉を与えないために、スペクトラムセンシングを行う必要がある。ここで、全てのチャネルを対象としてセンシングを行うと処理に時間を要してしまうので、車両1は直近にWSDB装置2から取得したWS情報を保存しておき、保存されたWS情報に基づいてセンシング対象のチャネルを決定して、一部のチャネルについてのスペクトラムセンシングを実施する。センシング対象チャネルの具体的な決定方法については、後ほど詳細に説明する。   Here, while the WS information can be acquired from the WSDB device 2 at the time A, the communication between the vehicle 1 and the WSDB device 2 is cut off at the time B, and the vehicle 1 becomes the WSDB device 2. Assume that the WS information can no longer be acquired. In order for the vehicle 1 to continue the secondary communication, it is necessary to perform spectrum sensing so as not to interfere with the primary user. Here, if sensing is performed for all channels, the processing takes time. Therefore, the vehicle 1 stores the WS information acquired from the WSDB device 2 most recently, and based on the stored WS information. Determine the channels to be sensed and perform spectrum sensing on some channels. A specific method for determining the sensing target channel will be described in detail later.

<装置構成および処理詳細>
ここで、車載無線通信装置10の構成について説明する。車載無線通信装置10は、無線通信機能を有する情報処理装置(コンピュータ)である。車載無線通信装置10は、中央演算処理装置、RAMやROMなどの記憶装置、入出力装置、通信インタフェースなどを有し、中央演算処理装置がプログラムを実行することで、図2に示す機能を実現する。すなわち、車載無線通信装置10は、無線通信部11、WS情報取得部12、WS情報記
憶部13、センシング対象チャネル決定部14、センシング部15、チャネル決定部16として機能する。なお、これらの機能のうち一部または全部について専用のハードウェア回路によって実現しても構わない。
<Device configuration and processing details>
Here, the configuration of the in-vehicle wireless communication device 10 will be described. The in-vehicle wireless communication device 10 is an information processing device (computer) having a wireless communication function. The in-vehicle wireless communication device 10 includes a central processing unit, a storage device such as a RAM and a ROM, an input / output device, a communication interface, and the like, and the functions shown in FIG. 2 are realized by the central processing unit executing a program. To do. That is, the in-vehicle wireless communication device 10 functions as a wireless communication unit 11, a WS information acquisition unit 12, a WS information storage unit 13, a sensing target channel determination unit 14, a sensing unit 15, and a channel determination unit 16. Note that some or all of these functions may be realized by a dedicated hardware circuit.

無線通信部11は、WSDB装置2や他の車両(車載無線通信装置)との間で無線通信を行う機能部である。無線通信部11の無線通信方式は、特に限定されず、既存の任意の通信方式を採用することができる。例えば、DSRC(Dedicated Short Range Communication)、無線LAN(IEEE 802.11系)、ミリ波通信、モバイルWiMAX(IEEE 802.16e,m)、携帯電話通信などを採用することができる。なお、無線通信部11は、WSDB装置2との間の通信と他の車両との間の通信とについて、それぞれ異なる通信インタフェースを有し異なる無線通信方式で通信を行っても構わない。   The wireless communication unit 11 is a functional unit that performs wireless communication with the WSDB device 2 and other vehicles (on-vehicle wireless communication devices). The wireless communication method of the wireless communication unit 11 is not particularly limited, and any existing communication method can be adopted. For example, DSRC (Dedicated Short Range Communication), wireless LAN (IEEE 802.11 system), millimeter wave communication, mobile WiMAX (IEEE 802.16e, m), mobile phone communication, and the like can be employed. Note that the wireless communication unit 11 may perform communication with the WSDB device 2 and communication with another vehicle by using different wireless communication methods having different communication interfaces.

WS情報取得部12は、無線通信部11を介してWSDB装置2からWS情報を取得する機能部である。WSDB装置2から得られるWS情報には、チャネルごとのプライマリユーザの利用状況が含まれる。なを、WS情報のフォーマットは本発明においては特に限定されず、任意の形式で表現されてよい。例えばWS情報には、現在地での各チャネルのチャネル利用状況のみが含まれてもよいし、複数のエリアについてのチャネル利用状況が含まれてもよい。   The WS information acquisition unit 12 is a functional unit that acquires WS information from the WSDB device 2 via the wireless communication unit 11. The WS information obtained from the WSDB device 2 includes the usage status of the primary user for each channel. Note that the format of the WS information is not particularly limited in the present invention, and may be expressed in an arbitrary format. For example, the WS information may include only the channel usage status of each channel at the current location, or may include the channel usage status for a plurality of areas.

WS情報取得部12がWSDB装置2から取得したWS情報は、WS情報記憶部13に格納される。WS情報取得部12はWSDB装置2からWS情報を取得する度にWS情報記憶部13に格納するので、WS情報記憶部13には直近にWSDB装置2から受信したWS情報が格納される。   The WS information acquired by the WS information acquisition unit 12 from the WSDB device 2 is stored in the WS information storage unit 13. Since the WS information acquisition unit 12 stores the WS information in the WS information storage unit 13 every time it acquires the WS information from the WSDB device 2, the WS information storage unit 13 stores the WS information received from the WSDB device 2 most recently.

WS情報記憶部13にはWS情報が格納される。WS情報記憶部13に格納されたWS情報は、セカンダリ通信に用いるチャネルを決定する際にチャネル決定部16によって参照されるとともに、センシング対象チャネル決定部14がセンシング対象チャネルを決定する際に参照される。   WS information is stored in the WS information storage unit 13. The WS information stored in the WS information storage unit 13 is referred to by the channel determination unit 16 when determining a channel used for secondary communication, and is also referred to when the sensing target channel determination unit 14 determines a sensing target channel. The

センシング対象チャネル決定部14は、WSDB装置2との通信が切断した場合に車載無線通信装置10が自らスペクトラムセンシングを実施する際の、センシング対象チャネルを決定する機能部である。センシング対象チャネル決定部14は、WS情報記憶部13に格納された直近のWS情報に基づいて、センシング対象チャネルを決定する。センシング対象チャネルの決定方法の詳細については、後ほど説明する。   The sensing target channel determination unit 14 is a functional unit that determines a sensing target channel when the in-vehicle wireless communication device 10 performs spectrum sensing by itself when communication with the WSDB device 2 is disconnected. The sensing target channel determination unit 14 determines a sensing target channel based on the latest WS information stored in the WS information storage unit 13. Details of the method for determining the sensing target channel will be described later.

センシング部15は、センシング対象チャネル決定部14によって決定されたセンシング対象チャネルを対象として、スペクトラムセンシングを実行してプライマリユーザがチャネルを利用中であるか否か検出する機能部である。センシングアルゴリズムは任意のものを採用可能である。検出する無線通信方式に応じて、例えば、エネルギー検出、ウェーブレット分解技法、パイロットベースのスペクトラムセンシング、固有値ベースセンシング、特徴(feature)検出、マッチドフィルター(matched filter)方法などによって、
チャネルが利用中であるか否かを判別することができる。
The sensing unit 15 is a functional unit that performs spectrum sensing on the sensing target channel determined by the sensing target channel determination unit 14 and detects whether or not the primary user is using the channel. Any sensing algorithm can be adopted. Depending on the wireless communication method to be detected, for example, by energy detection, wavelet decomposition technique, pilot-based spectrum sensing, eigenvalue-based sensing, feature detection, matched filter method, etc.
It can be determined whether or not the channel is in use.

以下、センシング対象チャネル決定処理を含むスペクトラムセンシング処理について、図3のフローチャートを参照して説明する。車載無線通信装置10によるスペクトラムセンシング処理は、WSDB装置2との接続が切断したり時間内にWS情報が取得できなかったりした場合(S10)に開始する。   Hereinafter, spectrum sensing processing including sensing target channel determination processing will be described with reference to the flowchart of FIG. The spectrum sensing process by the in-vehicle wireless communication device 10 is started when the connection with the WSDB device 2 is disconnected or the WS information cannot be acquired within the time (S10).

ステップS11では、センシング対象チャネル決定部14は、WS情報記憶部13に格納されている最も新しいWS情報を取得し、プライマリユーザが利用しているチャネルは
センシング対象から排除し(排除リストに追加)、プライマリユーザが利用していないその他のチャネルをセンシング対象チャネルに設定する。このように、センシング対象チャネル決定部14は、直近にWSDB装置2から取得したWS情報に基づいて、センシング対象のチャネルを決定する。なお、以下では、WSDB装置から取得したWS情報を、自らセンシングして取得したWS情報と区別するために、DB情報とも称する。
In step S11, the sensing target channel determination unit 14 acquires the latest WS information stored in the WS information storage unit 13, and excludes the channel used by the primary user from the sensing target (adds to the exclusion list). Other channels not used by the primary user are set as sensing target channels. As described above, the sensing target channel determination unit 14 determines a sensing target channel based on the WS information acquired from the WSDB device 2 most recently. Hereinafter, the WS information acquired from the WSDB apparatus is also referred to as DB information in order to distinguish it from the WS information acquired by sensing itself.

ステップS11においては、プライマリユーザが利用していない全てのチャネルをセンシング対象に加えてもよいし、そのうちの一部のみをセンシング対象に加えてもよい。一部のみをセンシング対象とする場合には、あらかじめ定められた数のチャネルをセンシング対象にすることが考えられる。また、車載無線通信装置10が、セカンダリ通信に現在利用しているチャネルや今後利用する可能性が高いチャネルについては、センシング対象に加えることが好ましい。   In step S11, all channels not used by the primary user may be added to the sensing target, or only some of them may be added to the sensing target. When only a part is set as a sensing target, a predetermined number of channels may be set as sensing targets. Moreover, about the channel which the vehicle-mounted radio | wireless communication apparatus 10 is currently using for secondary communication, or a channel with high possibility of using in the future, adding to a sensing object is preferable.

ステップS12において、センシング対象チャネル決定部14は、排除リストに登録されている排除チャネルの中から所定個(N個とする)を選択して、センシング対象チャネルに追加する。所定数Nは、あらかじめ定められた値であってもよいし、その他の要素に基づいて決定してもよい。センシング対象に追加するチャネルは、例えば、排除リスト内のチャネルからランダムに選択することができる。   In step S12, the sensing target channel determination unit 14 selects a predetermined number (N) from the excluded channels registered in the exclusion list and adds the selected channel to the sensing target channel. The predetermined number N may be a predetermined value or may be determined based on other factors. For example, the channels to be added to the sensing target can be randomly selected from the channels in the exclusion list.

ステップS13において、センシング部15はステップS12で決定されたセンシング対象チャネルを対象として、スペクトラムセンシングを実施する。センシング結果は、WS情報記憶部13に最新のWS情報として格納されるとともに、チャネル決定部16に通知される。   In step S13, the sensing unit 15 performs spectrum sensing for the sensing target channel determined in step S12. The sensing result is stored as the latest WS information in the WS information storage unit 13 and is notified to the channel determination unit 16.

ステップS14において、チャネル決定部16は、セカンダリ通信に使用するチャネルを決定する。例えば、それまで使用していたチャネルにおいてプライマリユーザの通信が検出された場合には、このチャネルの使用を即座に中止して、使用可能なその他のチャネルから任意の基準にしたがって使用チャネルを決定する。使用しているチャネルにプライマリユーザの通信が検出されない場合、そのチャネルの使用を継続すればよい。   In step S14, the channel determination unit 16 determines a channel to be used for secondary communication. For example, if communication of the primary user is detected in the channel that has been used so far, the use of this channel is immediately stopped, and the use channel is determined according to any criteria from the other available channels. . If the primary user's communication is not detected in the channel being used, the use of that channel may be continued.

ステップS15では、WSDB装置2との接続が回復し、WSDB装置2からWS情報が取得可能であるか否かを判定する。WSDB装置2との通信が不可能な場合(S15−NO)には、ステップS16に進む。WSDB装置2との通信が可能な場合(S15−YES)には、スペクトラムセンシング処理を中止し、WSDB装置2から取得したWS情報に基づくチャネル決定処理に戻る(ステップS17)。   In step S <b> 15, it is determined whether or not the connection with the WSDB apparatus 2 is restored and the WS information can be acquired from the WSDB apparatus 2. If communication with the WSDB device 2 is impossible (S15-NO), the process proceeds to step S16. If communication with the WSDB apparatus 2 is possible (S15-YES), the spectrum sensing process is stopped, and the process returns to the channel determination process based on the WS information acquired from the WSDB apparatus 2 (step S17).

ステップS16では、センシング対象チャネル決定部14が、ステップS13におけるスペクトラムセンシング結果に基づいて、プライマリユーザが利用中のチャネルを排除リストに追加し、プライマリユーザが利用していないチャネルをセンシング対象に設定する。   In step S16, based on the spectrum sensing result in step S13, the sensing target channel determination unit 14 adds a channel that is being used by the primary user to the exclusion list, and sets a channel that is not being used by the primary user as a sensing target. .

ステップS16の後は、ステップS12に戻って、上記ステップS12〜S15の処理を繰り返し実行する。この繰り返し処理は、WSDB装置2との接続が回復するまで継続する。繰り返し処理の2度目以降のセンシング対象チャネル決定処理は、1回目の処理と
比較すると、WSDB装置2から取得したWS情報ではなく自らがセンシングして取得したWS情報に基づいてセンシング対象を決定している点で異なるが、その他は基本的に同様である。ただし、ステップS12において、排除チャネルからセンシング対象チャネルを選択する際に、単にランダムに選択してもよいが、スペクトラムセンシングの対象になっていない期間が長い周波数ほど優先的にセンシング対象に追加するなどの基準にしたがって選択してもよい。
After step S16, the process returns to step S12, and the processes of steps S12 to S15 are repeated. This repeated process continues until the connection with the WSDB device 2 is restored. The sensing target channel determination process for the second and subsequent iterations determines the sensing target based on the WS information acquired by sensing itself rather than the WS information acquired from the WSDB device 2 as compared with the first process. The other points are basically the same. However, in step S12, when selecting the sensing target channel from the excluded channel, it may be simply selected at random, but the frequency that is not the target of spectrum sensing is preferentially added to the sensing target, etc. You may choose according to the criteria of.

<本実施形態の有利な効果>
車載無線通信装置10において自らスペクトラムセンシングを行う場合に、全てのチャネルを対象とすると時間的コストが高くなってしまうが、最近のWS情報に基づいてセンシング対象のチャネルを絞り込むことでセンシングに要する時間を短縮することができる。この際、セカンダリ通信に使用可能なチャネルをセンシングすることで、それまで使用可能であったチャネルが継続して使用可能であるか否かを検出できる。また、セカンダリ通信に使用不可能なチャネルについてもいくつか選択してセンシングすることで、車両の移動や時間の経過に伴ってプライマリユーザの通信がなくなるチャネルを検出することができる。それまで使用可能なチャネルのみをセンシング対象とすると、使用可能なチャネルは減るだけであるが、それまで使用不可能なチャネルもセンシング対象とすることで、使用可能なチャネル数が増える可能性がある。
<Advantageous effects of this embodiment>
When the in-vehicle wireless communication device 10 performs spectrum sensing by itself, if all channels are targeted, the time cost becomes high, but the time required for sensing by narrowing down the sensing target channels based on recent WS information. Can be shortened. At this time, by sensing a channel that can be used for secondary communication, it is possible to detect whether or not a channel that has been usable up to that point can be used continuously. Further, by selecting and sensing several channels that cannot be used for secondary communication, it is possible to detect a channel in which communication of the primary user is lost as the vehicle moves or time elapses. If only the channels that can be used so far are targeted for sensing, the number of channels that can be used is reduced, but the number of channels that can be used may increase by sensing channels that are not usable until then. .

<変形例>
上記の説明は、本発明を例示的に説明したものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その技術的思想の範囲内で、種々の変形が可能である。
<Modification>
The above description is illustrative of the present invention and is not intended to limit the present invention. The present invention can be variously modified within the scope of its technical idea.

例えば、上記の実施形態では車両に搭載された無線通信装置を例にして説明しているが、セカンダリユーザは車載無線通信装置には限られない。本発明におけるセカンダリユーザは、車載の無線通信装置以外の任意の移動可能な無線通信装置であってよい。移動可能な無線通信装置とは、車両や飛行機、船舶などに備え付けられた無線通信装置や、車両や飛行機、船舶などに持ち込まれそれらの移動に伴って移動する無線通信装置や、人間が持ち運び可能な無線通信装置などが該当する。   For example, in the above embodiment, the wireless communication device mounted on the vehicle is described as an example, but the secondary user is not limited to the in-vehicle wireless communication device. The secondary user in the present invention may be any movable wireless communication device other than the in-vehicle wireless communication device. A movable wireless communication device is a wireless communication device installed in a vehicle, airplane, ship, etc., a wireless communication apparatus that is brought into a vehicle, airplane, ship, etc., and moves as they move, and can be carried by humans Such as a wireless communication device.

10 車載無線通信装置
11 無線通信部
12 WS情報取得部
13 WS情報記憶部
14 センシング対象チャネル決定部
15 センシング部
16 チャネル決定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 In-vehicle wireless communication apparatus 11 Wireless communication part 12 WS information acquisition part 13 WS information storage part 14 Sensing object channel determination part 15 Sensing part 16 Channel determination part

Claims (11)

無線通信装置が実施するスペクトラムセンシング方法であって、
ホワイトスペース情報提供装置から、周波数ごとの利用状況を表すホワイトスペース情報を取得するホワイトスペース情報取得ステップと、
前記ホワイトスペース情報提供装置から前記ホワイトスペース情報が取得できない場合にスペクトラムセンシングを実施するセンシングステップと、
を含み、
前記センシングステップは、
直近に取得できたホワイトスペース情報に基づいて、プライマリユーザが使用していない周波数の少なくとも一部をセンシング対象周波数に設定する第1ステップと、
直近に取得できたホワイトスペース情報に基づいて、プライマリユーザが使用している周波数のうち一部の周波数を前記センシング対象周波数に追加する第2ステップと、
前記第1ステップおよび前記第2ステップにおいて決定された前記センシング対象周波数を対象としてスペクトラムセンシングを実施する第3ステップと、
を含む、ことを特徴とするスペクトラムセンシング方法。
A spectrum sensing method performed by a wireless communication device,
A white space information acquisition step for acquiring white space information representing a usage situation for each frequency from the white space information providing device;
A sensing step of performing spectrum sensing when the white space information cannot be obtained from the white space information providing device;
Including
The sensing step includes
A first step of setting at least a part of frequencies not used by the primary user as sensing target frequencies based on the white space information acquired most recently;
A second step of adding a part of the frequencies used by the primary user to the sensing target frequency based on the white space information acquired most recently;
A third step of performing spectrum sensing for the sensing target frequency determined in the first step and the second step;
A spectrum sensing method comprising:
前記第2ステップでは、プライマリユーザが使用している周波数のうち、所定個の周波数を、前記センシング対象周波数に追加する、
請求項1に記載のスペクトラムセンシング方法。
In the second step, a predetermined number of frequencies among the frequencies used by the primary user are added to the sensing target frequency.
The spectrum sensing method according to claim 1.
前記第2ステップでは、プライマリユーザが使用している周波数のうち一部の周波数を、ランダムに選択して、前記センシング対象周波数に追加する、
請求項1または2に記載のスペクトラムセンシング方法。
In the second step, a part of the frequencies used by the primary user is randomly selected and added to the sensing target frequency.
The spectrum sensing method according to claim 1 or 2.
前記ホワイトスペース情報提供装置からホワイトスペース情報が取得できない間は、前記センシングステップを繰り返し実行する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のスペクトラムセンシング方法。
While the white space information cannot be acquired from the white space information providing device, the sensing step is repeatedly executed.
The spectrum sensing method of any one of Claims 1-3.
繰り返し処理における2度目以降の前記センシングステップにおいては、前回のセンシング結果に基づいて、前記第1ステップおよび前記第2ステップを実施する、
請求項4に記載のスペクトラムセンシング方法。
In the second and subsequent sensing steps in the iterative process, the first step and the second step are performed based on the previous sensing result.
The spectrum sensing method according to claim 4.
ホワイトスペース情報提供装置から、周波数ごとの利用状況を表すホワイトスペース情報を取得する取得手段と、
前記ホワイトスペース情報提供装置から前記ホワイトスペース情報が取得できない場合にスペクトラムセンシングを実施するセンシング手段と
を備え、
前記センシング手段は、直近に取得できたホワイトスペース情報に基づいて、プライマリユーザが使用していない周波数の少なくとも一部をセンシング対象周波数に設定し、さらに、プライマリユーザが使用している周波数のうち一部の周波数を前記センシング対象周波数に追加し、当該センシング対象周波数を対象としてスペクトラムセンシングを実施する、
ことを特徴とする無線通信装置。
An acquisition means for acquiring white space information representing a usage situation for each frequency from the white space information providing device;
Sensing means for performing spectrum sensing when the white space information cannot be obtained from the white space information providing device,
The sensing means sets at least a part of the frequencies not used by the primary user as sensing target frequencies based on the white space information acquired most recently, and further selects one of the frequencies used by the primary user. Part frequency is added to the sensing target frequency, and spectrum sensing is performed for the sensing target frequency.
A wireless communication apparatus.
前記センシング手段は、プライマリユーザが使用している周波数のうち、所定個の周波数を、前記センシング対象周波数に追加する、
請求項6に記載の無線通信装置。
The sensing means adds a predetermined number of frequencies among the frequencies used by the primary user to the sensing target frequency.
The wireless communication apparatus according to claim 6.
前記センシング手段は、プライマリユーザが使用している周波数のうち一部の周波数を
、ランダムに選択して、前記センシング対象周波数に追加する、
請求項6または7に記載の無線通信装置。
The sensing means randomly selects some of the frequencies used by the primary user and adds them to the sensing target frequency.
The wireless communication apparatus according to claim 6 or 7.
前記センシング手段は、前記ホワイトスペース情報提供装置からホワイトスペース情報が取得できない間は、センシング対象周波数の決定およびスペクトラムセンシングを繰り返し実行する、
請求項6〜8のいずれか1項に記載の無線通信装置。
The sensing means repeatedly executes determination of sensing target frequency and spectrum sensing while white space information cannot be acquired from the white space information providing apparatus.
The wireless communication apparatus according to any one of claims 6 to 8.
繰り返し処理における2度目以降の処理においては、前記センシング手段は、前回のセンシング結果に基づいて、センシング対象周波数を決定する、
請求項9に記載の無線通信装置。
In the second and subsequent processes in the iterative process, the sensing means determines a sensing target frequency based on the previous sensing result.
The wireless communication apparatus according to claim 9.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform each step of the method of any one of Claims 1-5.
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