專利名稱：無線機(jī)、無線通信系統(tǒng)以及無線電波的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及認(rèn)知周圍無線環(huán)境來決定要使用的頻帶的無線機(jī)以及無線通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在作為根據(jù)周圍無線環(huán)境來適應(yīng)性地改變用于無線通信的參數(shù)的無線通信系統(tǒng) 的認(rèn)知無線電系統(tǒng)中，認(rèn)知周圍無線環(huán)境(檢測無線信號)，并根據(jù)該無線環(huán)境來進(jìn)行參數(shù) 的最優(yōu)化。尤其在分配給其他無線通信系統(tǒng)(以后稱為主要系統(tǒng))的頻帶中，認(rèn)知無線電 通信系統(tǒng)作為次要系統(tǒng)共用頻帶，由此能夠提高頻帶的使用效率。當(dāng)主要系統(tǒng)和次要系統(tǒng)共享頻帶時(shí)，需要優(yōu)先保護(hù)主要系統(tǒng)。因此，主要系統(tǒng)能夠 優(yōu)先使用預(yù)先獲得分配的頻帶。此外，次要系統(tǒng)為了避免干擾到主要系統(tǒng)，需要利用主要系 統(tǒng)當(dāng)前不使用的頻帶、或者以使干擾量低于主要系統(tǒng)所容許的干擾量的方式進(jìn)行通信。艮口， 次要系統(tǒng)在使用頻帶之前需要正確地識別主要系統(tǒng)對該頻帶的使用狀態(tài)。次要系統(tǒng)識別頻帶的使用狀態(tài)的方法大致可分為兩種。一種是由次要系統(tǒng)的無線機(jī)在通信開始前在次要系統(tǒng)的使用候選頻帶中檢測主 要系統(tǒng)正在使用的頻帶的方法。另一種是由次要系統(tǒng)在處于使用中的頻帶中檢測主要系統(tǒng) 開始了通信的方法。在此情況下，次要系統(tǒng)停止頻帶的使用，利用其他可用頻帶來進(jìn)行通信 °作為次要系統(tǒng)無線機(jī)(認(rèn)知無線機(jī))檢測周圍無線信號的手段的頻譜感知是一種 檢測主要系統(tǒng)使用的頻帶(次要系統(tǒng)要使用的頻帶)的具體方法。頻譜感知大致分為利用 功率檢測的方法，該方法根據(jù)取時(shí)間平均求得的接收信號功率的大小來進(jìn)行判定；以及將 包含在主要系統(tǒng)的發(fā)送信號中的特征量利用于檢測的方法。作為利用信號特征量的方法， 有利用包含在主要系統(tǒng)的發(fā)送信號中的循環(huán)平穩(wěn)特性的方法、和在次要系統(tǒng)無線機(jī)中準(zhǔn)備 與接收信號的導(dǎo)頻信號序列相同的序列并與接收信號序列取相關(guān)的方法。例如非專利文獻(xiàn) 1和專利文獻(xiàn)1中記載了這樣的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1中記載了一種認(rèn)知通信系統(tǒng)，該認(rèn)知通信系統(tǒng)包括用于檢測分配給其 他無線設(shè)備(主要系統(tǒng))的無線信道(無線頻帶)是否處于空閑狀態(tài)的無線信道檢測裝 置。在該認(rèn)知通信系統(tǒng)中，當(dāng)檢測無線信道并處于空閑的情況下(主要系統(tǒng)沒有正在使用 的情況下)規(guī)定有效期間，當(dāng)該有效期間期滿時(shí)無線基站指示認(rèn)知通信系統(tǒng)的無線終端進(jìn) 行有效期間期滿的頻帶的檢測，由此重新確認(rèn)無線信道的空閑狀態(tài)。此外，該文獻(xiàn)中還記載 了對接收信號進(jìn)行分析處理來識別頻率特性、振幅特性、接入方式、調(diào)制方式等的頻譜感知 技術(shù)。然而，諸如專利文獻(xiàn)1中記載的通過個(gè)別的次要系統(tǒng)無線機(jī)進(jìn)行的頻譜感知由于 受衰落、陰影效應(yīng)、距離衰減、頻率相關(guān)的影響等周圍無線傳播環(huán)境的影響，難以可靠地檢 測主要系統(tǒng)。同樣地，由次要系統(tǒng)無線機(jī)個(gè)體造成的檢測精度或檢測失敗等影響也很大。下面，在圖1中示出通過多個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)進(jìn)行的協(xié)調(diào)感知的概念并進(jìn)行說 明。圖1中包括作為現(xiàn)有無線機(jī)的進(jìn)行發(fā)送的主要系統(tǒng)無線機(jī)100和進(jìn)行接收的主要系統(tǒng)無線機(jī)110 ；以及被包含在由可使用相同通信方式的次要系統(tǒng)的所有無線機(jī)或一部分無 線機(jī)構(gòu)成的群組(無線機(jī)群組)中的次要系統(tǒng)無線機(jī)200 230。在圖1中，作為一個(gè)例 子，示出了由四個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的群組(無線機(jī)群組)。包含在群組中的次要系統(tǒng) 無線機(jī)被分為兩類，即一臺(tái)主節(jié)點(diǎn)200和其余的從節(jié)點(diǎn)210、220、230。從節(jié)點(diǎn)210、220、230 既可以具有與主節(jié)點(diǎn)相同的結(jié)構(gòu)，也可以具有不同的結(jié)構(gòu)。這里，包含在群組中的主節(jié)點(diǎn)200、從節(jié)點(diǎn)210、220、230分別進(jìn)行主要系統(tǒng)的檢 測。并且，檢測所采用的頻譜感知方法不特別進(jìn)行限定，可以是非專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)1 中公開的方法或其他方法。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行檢測之后分別向主節(jié)點(diǎn)200發(fā)送檢測信息。主節(jié)點(diǎn)200將從從 節(jié)點(diǎn)接收的使用頻帶的檢測信息和主節(jié)點(diǎn)200自己所進(jìn)行的檢測信息結(jié)合使用，判定檢測 的頻帶是否正被主要系統(tǒng)使用。主節(jié)點(diǎn)200向從節(jié)點(diǎn)通知可用的頻帶。如上所述，在協(xié)調(diào)感知中，由每個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)單獨(dú)進(jìn)行的頻譜感知方法可以 采用任意的方法。但是，利用與導(dǎo)頻信號之間的相關(guān)值的方法等利用特征量的頻譜感知方 法與利用功率檢測的頻譜感知方法相比，雖主要系統(tǒng)的檢測精度更高，但處理時(shí)間也長。因 此，對于寬頻帶中包含的所有信道，不宜應(yīng)用利用特征量的頻譜感知。因此，期待一種可有 效地檢測寬頻帶中包含的所有信道的技術(shù)。作為檢測上述寬頻帶的技術(shù)的一個(gè)例子，可舉出專利文獻(xiàn)2。專利文獻(xiàn)2中記載 了一種在次要系統(tǒng)正在使用的信道中設(shè)定時(shí)長不同的兩種等待時(shí)間并分兩個(gè)階段檢測主 要系統(tǒng)的方法。在該方法中，在預(yù)定的周期內(nèi)設(shè)定在第一階段的檢測中使用的一個(gè)或多個(gè) 短的等待時(shí)間和在第二階段的檢測中使用的一個(gè)長的等待時(shí)間。短的等待時(shí)間對應(yīng)于各信 道，各個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)對對應(yīng)的信道進(jìn)行功率檢測等所需時(shí)間短且處理量小的頻譜感知 的感知。次要系統(tǒng)無線機(jī)對于所得結(jié)果中正被主要系統(tǒng)使用的可能性非常低的信道，省去 第二階段的檢測。例如，對于通過功率檢測得到的功率值總是小于預(yù)先確定的閾值的信道 等，在第二階段中省去對其的檢測。然后，在長的等待時(shí)間內(nèi)，次要系統(tǒng)無線機(jī)只針對剩余 的信道，通過使用利用了特征量的上述的頻譜感知來進(jìn)行精度更高的主要系統(tǒng)的檢測。在上述方法中，通過在第一階段采用處理時(shí)間短的功率檢測等頻譜感知，事先限 定了進(jìn)行利用了特征量的頻譜感知的信道，減少了處理時(shí)間。專利文獻(xiàn)1 日本專利申請公開公報(bào)2007-88940號；專利文獻(xiàn)2 國際申請公開公報(bào)W02007096819號；非專禾丨J文獻(xiàn) 1 :D. Cabric, S. Μ. Mishra, R. W. Brodersen, "Implementation issues in spectrum sensing for cognitive radios,，，出處:theThirty-Eighth Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers(2004 年 11 月)0

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題下面，為了清楚地進(jìn)行說明，使用圖2A和圖2B示出八個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)在將同一 個(gè)頻帶作為對象的情況下檢測主要系統(tǒng)的無線信號的例子。在圖2A中，將橫軸設(shè)為頻率，將縱軸設(shè)為功率，并將主要系統(tǒng)的信號記為信號 301、302、303。該主要系統(tǒng)的信號例如是分配給電視或廣播等各站的頻帶的信號。此外，沒有信號的頻帶(信道)表示當(dāng)前未被主要系統(tǒng)使用。在圖2A的例子中，將次要系統(tǒng)使用的 信道劃分為八個(gè)信道，即chl ch8。在圖2B中，橫軸對應(yīng)于頻率，縱軸的#1 #8對應(yīng)于次要系統(tǒng)的第一無線機(jī)至第 八無線機(jī)。此外，用虛線圍起來的區(qū)域表示每個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)進(jìn)行檢測的頻帶，該區(qū)域中 對每個(gè)信道通過縱向虛線進(jìn)行了劃分。每個(gè)次要系統(tǒng)的無線機(jī)從chl至ch8依次檢測主要 系統(tǒng)是否正在使用。圖中的符號〇、X分別是次要系統(tǒng)無線機(jī)對各信道進(jìn)行檢測的結(jié)果，其中，符號〇 表示“主要系統(tǒng)沒有正在使用該頻帶”，符號X表示“主要系統(tǒng)正在使用該頻帶”。如圖2A 所示，主要系統(tǒng)正在使用與chl、ch5、ch8這三個(gè)ch相關(guān)的頻帶，因此在圖2B的例子中，由 次要系統(tǒng)的第一無線機(jī)至第八無線機(jī)進(jìn)行的檢測結(jié)果為X。在圖2B中，不區(qū)分主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)而均以節(jié)點(diǎn)#n的標(biāo)記方式表示了包含在群組 中的八個(gè)全部的次要系統(tǒng)無線機(jī)。這樣的標(biāo)記在圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖 15、圖17、圖18、圖19的每個(gè)圖中也通用。當(dāng)如此由每個(gè)次要系統(tǒng)的無線機(jī)對所有頻帶(信道)依次進(jìn)行檢測時(shí)，需要花費(fèi) 很多資源，效率低。本發(fā)明就是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供可有效地檢測其他無線通 信系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)。解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的特征在于，包括多臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)，其中每臺(tái)認(rèn)知無 線機(jī)至少具有收發(fā)部和檢測部，所述檢測部檢測從其他無線通信系統(tǒng)的無線機(jī)發(fā)送的無線 電波，所述無線通信系統(tǒng)還具有控制部，所述控制部決定使得無線機(jī)群組的各個(gè)認(rèn)知無線 機(jī)檢測無線電波的頻帶，所述無線機(jī)群組由所述多臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)構(gòu)成。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可有效地檢測其他無線通信系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)。


圖1是示出與主要系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)感知的次要系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖；圖2A是示出所有次要系統(tǒng)無線機(jī)在同一頻帶中進(jìn)行協(xié)調(diào)感知時(shí)的頻帶分配的說 明圖；圖2B是示出所有次要系統(tǒng)無線機(jī)在同一頻帶中進(jìn)行協(xié)調(diào)感知時(shí)的頻帶分配的說 明圖；圖3是示出主節(jié)點(diǎn)的次要系統(tǒng)無線機(jī)的功能框圖；圖4是示出主節(jié)點(diǎn)的控制部的功能框圖；圖5是示出另一主節(jié)點(diǎn)的功能框圖；圖6是示出從節(jié)點(diǎn)的次要系統(tǒng)無線機(jī)的功能框圖；圖7是示出另一從節(jié)點(diǎn)的功能框圖；圖8是示出與主節(jié)點(diǎn)的檢測相關(guān)的動(dòng)作的流程圖；圖9是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的一個(gè)例子的圖10是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的一個(gè)例子的圖；圖11是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的一個(gè)例子的圖；圖12是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的一個(gè)例子的圖；圖13是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的一個(gè)例子的圖；圖14是示出子群組的重新編組和頻帶的重新分配的一個(gè)例子的圖；圖15是示出子群組的重新編組和頻帶的重新分配的一個(gè)例子的圖；圖16是示出與從節(jié)點(diǎn)的檢測相關(guān)的動(dòng)作的流程圖；圖17是示出第二實(shí)施方式中的子群組的重新編組和頻帶的重新分配的一個(gè)例子 的圖；圖18是示出第三實(shí)施方式中的子群組的重新編組和頻帶的重新分配的一個(gè)例子 的圖；圖19是示出第四實(shí)施方式中的子群組的重新編組和頻帶的重新分配的一個(gè)例子 的圖。
具體實(shí)施例方式基于圖3至圖16，對本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的特征在于從主節(jié)點(diǎn)對多個(gè)從節(jié)點(diǎn)指示進(jìn)行主要系統(tǒng)的檢測的頻 帶，并且主節(jié)點(diǎn)500收集檢測結(jié)果進(jìn)行分析，由此可有效地檢測主要系統(tǒng)。以下，將由主節(jié) 點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無線機(jī)群組記為協(xié)調(diào)群組來進(jìn)行說明，所述從節(jié)點(diǎn)根據(jù)主節(jié)點(diǎn)的指示來 檢測主要系統(tǒng)。圖3是示出主節(jié)點(diǎn)500的功能框圖，主節(jié)點(diǎn)500是第一實(shí)施方式中的次要系統(tǒng)無 線機(jī)(認(rèn)知無線機(jī))。為了清楚地進(jìn)行說明，省略對與本發(fā)明關(guān)系不大的主節(jié)點(diǎn)的細(xì)節(jié)部分 的描述。主節(jié)點(diǎn)500包括發(fā)射機(jī)501和接收機(jī)503，用于在次要系統(tǒng)之間進(jìn)行通信；傳感 器部502 (檢測部)，其檢測主要系統(tǒng)是否正在使用頻帶，即檢測從其他通信系統(tǒng)的無線機(jī) 發(fā)送的無線電波；頻率分配信息存儲(chǔ)部504，其存儲(chǔ)主要系統(tǒng)的頻率分配；檢測結(jié)果存儲(chǔ)部 505，其收集并存儲(chǔ)主節(jié)點(diǎn)500和每個(gè)從節(jié)點(diǎn)過去所擔(dān)負(fù)檢測的頻帶的信息及其檢測結(jié)果； 以及控制部506，其決定使無線機(jī)群組的每個(gè)無線機(jī)檢測無線電波的頻帶，并且進(jìn)行各種運(yùn) 算處理和控制處理。另外，存儲(chǔ)部的分配是任意的，既可以將信息分散存儲(chǔ)在多個(gè)存儲(chǔ)部 中，也可以將全部信息存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)部中。圖4是示出主節(jié)點(diǎn)500的控制部506的功能框圖?？刂撇?06包括子群組劃分部701，其將包含在協(xié)調(diào)群組中的從節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn) 500劃分成一個(gè)或多個(gè)子群組；頻帶分配部702，其分配由每個(gè)子群組中包含的次要系統(tǒng)無 線機(jī)擔(dān)負(fù)檢測的頻帶；以及檢驗(yàn)部703，其基于檢測結(jié)果進(jìn)行判別以檢驗(yàn)是否滿足主要系 統(tǒng)所要求的頻帶使用條件。
子群組劃分部701利用存儲(chǔ)在檢測結(jié)果存儲(chǔ)部505中的主節(jié)點(diǎn)500和每個(gè)從節(jié)點(diǎn) 所擔(dān)負(fù)檢測的頻帶的信息及其檢測結(jié)果來進(jìn)行子群組的編組、重新編組。并且，子群組劃分 部701將次要系統(tǒng)無線機(jī)被包含在哪個(gè)子群組中的信息發(fā)給發(fā)射機(jī)501。頻帶分配部702利用存儲(chǔ)在頻率分配信息存儲(chǔ)部504中的主要系統(tǒng)的頻率分配信 息、以及存儲(chǔ)在檢測結(jié)果存儲(chǔ)部505中的主節(jié)點(diǎn)500和每個(gè)從節(jié)點(diǎn)所擔(dān)負(fù)檢測的頻帶的信 息及其檢測結(jié)果，來進(jìn)行在第一次以及在下一階段的檢測中使用的每個(gè)子群組所要擔(dān)負(fù)的 頻帶的分配(決定)以及重新分配。此外，頻帶分配部702將每個(gè)子群組擔(dān)負(fù)檢測的頻帶 的信息發(fā)給發(fā)射機(jī)501。檢驗(yàn)部703利用存儲(chǔ)在檢測結(jié)果存儲(chǔ)部505中的主節(jié)點(diǎn)500和每個(gè)從節(jié)點(diǎn)所擔(dān)負(fù) 檢測的(過去收集的)頻帶的信息及其檢測結(jié)果，來檢驗(yàn)是否滿足主要系統(tǒng)所要求的頻帶 的使用條件。檢驗(yàn)部703在進(jìn)行檢驗(yàn)的結(jié)果滿足該頻帶的使用條件時(shí)，向發(fā)射機(jī)501發(fā)出 該頻帶可用的信息。此外，檢驗(yàn)部在不滿足該頻帶的使用條件時(shí)，向子群組劃分部701和頻 帶分配部702發(fā)出該頻帶不可用的信息。圖5是示出另一主節(jié)點(diǎn)600的功能框圖。主節(jié)點(diǎn)600使用在主要系統(tǒng)的檢測中利 用了每個(gè)系統(tǒng)的特征量的頻譜感知。在主節(jié)點(diǎn)600中，除主節(jié)點(diǎn)500的結(jié)構(gòu)之外還設(shè)置了 系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部601，該系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部601存儲(chǔ)從主要系統(tǒng)發(fā)送而來的信號的符號長度、 導(dǎo)頻信號等。系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部601與傳感器部502 —起被用于利用了主要系統(tǒng)的特征量的 頻譜感知。在本發(fā)明中，主節(jié)點(diǎn)無論采用500和600的哪個(gè)結(jié)構(gòu)都能夠?qū)崿F(xiàn)。圖6是示出作為次要系統(tǒng)無線機(jī)的從節(jié)點(diǎn)510的功能框圖。為了更清楚地進(jìn)行說 明，省略與本發(fā)明關(guān)系不大的從節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)部分。從節(jié)點(diǎn)510包括發(fā)射機(jī)511和接收機(jī)513，用于在次要系統(tǒng)之間進(jìn)行通信；傳感 器部512 (檢測部)，其擔(dān)負(fù)進(jìn)行在作為被通知的檢測對象的頻帶中檢測主要系統(tǒng)；以及頻 率分配信息存儲(chǔ)部514，其存儲(chǔ)主要系統(tǒng)的頻率分配。這里，“擔(dān)負(fù)”是指由從節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)在劃分作為檢測對象的整個(gè)頻帶而得的一個(gè)或多 個(gè)頻帶中檢測主要系統(tǒng)。圖7是示出另一從節(jié)點(diǎn)610的功能框圖。從節(jié)點(diǎn)610使用在主要系統(tǒng)的檢測中利 用了每個(gè)系統(tǒng)的特征量的頻譜感知。在從節(jié)點(diǎn)610中，除從節(jié)點(diǎn)510的結(jié)構(gòu)之外還設(shè)置了 系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部611，該系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部611存儲(chǔ)從主要系統(tǒng)發(fā)送而來的信號的符號長度、 導(dǎo)頻信號等。系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部611與傳感器部512—起被用于利用了主要系統(tǒng)的特征量的 頻譜感知。在本發(fā)明中，從節(jié)點(diǎn)無論使用510和610的哪個(gè)結(jié)構(gòu)都能夠?qū)崿F(xiàn)。接著，對第一實(shí)施方式的動(dòng)作示例進(jìn)行說明。圖8是示出有關(guān)主節(jié)點(diǎn)500檢測主要系統(tǒng)的動(dòng)作的流程圖。以下使用該流程圖進(jìn) 行說明。主節(jié)點(diǎn)500的控制部506決定開始檢測(步驟S1000)。接著，控制部506的子群組劃分部701將協(xié)調(diào)群組中包含的從節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)500 自身一并劃分成一個(gè)或多個(gè)子群組。并且，控制部506的頻帶分配部702為了檢測主要系 統(tǒng)而分配每個(gè)子群組要擔(dān)負(fù)的頻帶(步驟S1010)。這里，使得被包含在同一子群組中的所有從節(jié)點(diǎn)在同一頻帶中進(jìn)行主要系統(tǒng)的檢測。關(guān)于子群組的劃分和頻帶的分配將在后面舉 例進(jìn)行詳細(xì)的說明。接著，發(fā)射機(jī)501向從節(jié)點(diǎn)通知在步驟S1010中分配給每個(gè)子群組的頻帶(步驟 S1020)。接著，傳感器部502在分配給包含主節(jié)點(diǎn)自身的子群組的頻帶中進(jìn)行主要系統(tǒng)的 檢測(步驟S1030)。接著，接收機(jī)503接收從從節(jié)點(diǎn)發(fā)送而來的檢測結(jié)果(步驟S1040)。然后，控制部506的檢驗(yàn)部703利用從從節(jié)點(diǎn)接收的檢測結(jié)果、主節(jié)點(diǎn)500自己 所進(jìn)行的檢測結(jié)果、以及主節(jié)點(diǎn)500和從節(jié)點(diǎn)的過去的檢測結(jié)果，來檢驗(yàn)是否滿足了頻 帶使用條件，當(dāng)滿足了頻帶使用條件時(shí)進(jìn)入下一個(gè)步驟，當(dāng)不滿足使用條件時(shí)返回步驟 S1010 (步驟S1050)。當(dāng)不滿足使用條件時(shí)，在步驟S1010中，利用存儲(chǔ)在檢測結(jié)果存儲(chǔ)部 505中的主節(jié)點(diǎn)500和從節(jié)點(diǎn)過去所擔(dān)負(fù)檢測的頻帶的信息及其檢測結(jié)果的信息，來進(jìn)行 子群組的重新編組并重新分配各個(gè)子群組擔(dān)負(fù)檢測的頻帶，然后進(jìn)入步驟S1020。當(dāng)滿足頻帶使用條件時(shí)，控制部506向所有的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送表示完成檢測的 ACK(Acknowledgement，確認(rèn))(步驟 S1060)?？刂撇?06重復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作，直到滿足頻帶使用條件為止。在滿足頻帶使用條 件并發(fā)送ACK之后，有關(guān)檢測的動(dòng)作結(jié)束(步驟S1070)。如此，通過以主節(jié)點(diǎn)為中心構(gòu)成協(xié)調(diào)群組，將檢測對象的頻帶分配給子群組，并分 配檢測該子群組的從節(jié)點(diǎn)，能夠高效地檢測正在使用檢測對象的頻帶的主要系統(tǒng)。此外，如后面所述，通過由主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行子群組的重新決定以及頻帶的重新分配，能 夠在保持主要系統(tǒng)的檢測精度的同時(shí)減少各節(jié)點(diǎn)的處理量、處理時(shí)間。即，能夠高效地檢測 其他無線通信系統(tǒng)。接著，對于在步驟S1010中進(jìn)行的子群組的劃分和由各子群組進(jìn)行檢測的頻帶的 分配、以及子群組的重新劃分和重新分配，舉多個(gè)示例進(jìn)行說明。圖9是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的一個(gè)例子的圖。在圖9中，劃分總共8個(gè)節(jié)點(diǎn)(8臺(tái)次要系統(tǒng)無線機(jī))的協(xié)調(diào)群組，從而節(jié)點(diǎn)#1和 節(jié)點(diǎn)#2被分配到子群組#1 (401)，節(jié)點(diǎn)#3和節(jié)點(diǎn)#4被分配到子群組#2(402)，節(jié)點(diǎn)#5和 節(jié)點(diǎn)#6被分配到子群組#3 (403)，節(jié)點(diǎn)#7和節(jié)點(diǎn)#8被分配到子群組#4 (404)。在本例子 中，不特別區(qū)分每個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)是主節(jié)點(diǎn)還是從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)也與從節(jié)點(diǎn)同樣地檢測 分配給自己的頻帶，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)感知的一部分。在圖9的例子中，所有子群組包含兩個(gè)信道的頻帶。在該例子中，分配了相同的信 道個(gè)數(shù)，以使每個(gè)子群組承擔(dān)一樣多的協(xié)調(diào)感知的處理。通過每個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)對各信 道進(jìn)行用于檢測主要系統(tǒng)的頻譜感知，并用〇(主要系統(tǒng)沒有正在使用該頻帶)、x(主要 系統(tǒng)正在使用該頻帶)示出了其結(jié)果。圖10是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的另一例子的圖。圖9和圖10中示出的子群組劃分和頻率分配的不同點(diǎn)在于，在圖10中，總節(jié)點(diǎn)數(shù) 為7，節(jié)點(diǎn)#6被包含在子群組#3 (413)和子群組#4 (414) 二者中。通過如此劃分子群組，諸如在節(jié)點(diǎn)#6可使用比其他節(jié)點(diǎn)精度更高的頻譜感知方法的情況下、或者在節(jié)點(diǎn)#6可被供 電、從而電力消耗相比于其他節(jié)點(diǎn)不構(gòu)成問題的情況下，能夠高效地進(jìn)行協(xié)調(diào)感知。如此例 所示，也可以存在被包含在多個(gè)子群組中的次要系統(tǒng)無線機(jī)。圖11是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的再一例子的圖。在圖11所示的子群組劃分和頻率分配的例子中，全部8個(gè)節(jié)點(diǎn)被劃分成8個(gè)子群 組，因此被分配的各個(gè)頻帶中的主要系統(tǒng)的檢測均由一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。通過按每一臺(tái)分離由 各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行頻譜感知的頻帶，能夠在更寬的頻帶中進(jìn)行頻譜感知。并且可減少每個(gè)節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行頻譜感知所需的處理量。如此例所示，包含在每個(gè)子群組中的節(jié)點(diǎn)數(shù)既可以為多個(gè)也 可以為一個(gè)。圖12是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的又一例子的圖。在圖12所示的子群組劃分和頻率分配的例子中，分配給每個(gè)子群組的各個(gè)頻帶 被離散地布置而不連續(xù)。此外，分配給子群組#3 (423)的頻帶中包含不是連續(xù)的頻帶的信 道。如此例所示，被劃分的每個(gè)頻帶沒有必要連續(xù)，并且被劃分的頻帶內(nèi)的信道也同樣沒有 必要連續(xù)。而且，包含在如圖12那樣劃分的每個(gè)頻帶中的信道的數(shù)目、每個(gè)信道的帶寬也 可以不固定。圖13是示出由次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu)成的子群組和擔(dān)負(fù)主要系統(tǒng)的檢測的頻帶分配 的又一例子的圖。在圖13所示的例子中，包含在各個(gè)子群組中的次要系統(tǒng)無線機(jī)的數(shù)目不同。諸如 在能夠利用各個(gè)頻帶的過去的檢測結(jié)果的情況等，可分類為被主要系統(tǒng)使用的頻率高的頻 帶和被主要系統(tǒng)使用的頻率低的頻帶，并如此例所示那樣，能夠由主節(jié)點(diǎn)依據(jù)主要系統(tǒng)的 使用頻率來改變進(jìn)行頻譜感知的節(jié)點(diǎn)數(shù)目。例如，在圖13中，關(guān)于分配給子群組#1(431) 的頻帶，當(dāng)基于過去該頻帶的檢測結(jié)果而能夠判斷是被主要系統(tǒng)使用的頻率低的頻帶時(shí)， 由于次要系統(tǒng)對使用該頻率的主要系統(tǒng)造成干擾的幾率低，因此將進(jìn)行頻譜感知的節(jié)點(diǎn)數(shù) 目設(shè)置為1。與此相對，關(guān)于分配給子群組#2 (432)的頻帶，當(dāng)基于過去該頻帶的檢測結(jié)果 而能夠判斷出被主要系統(tǒng)使用的頻率高時(shí)，由于次要系統(tǒng)對使用該頻率的主要系統(tǒng)造成干 擾的可能性高，因此可采用將進(jìn)行頻譜感知的節(jié)點(diǎn)數(shù)目增加到3來進(jìn)行更高精度的檢測、 從而降低對主要系統(tǒng)造成干擾的幾率的方法。此外，也可以采用通過改變各個(gè)頻帶中進(jìn)行頻譜感知的節(jié)點(diǎn)數(shù)目來積極利用空閑 頻帶的方法。例如，關(guān)于分配給圖13的子群組#1(431)的頻帶，當(dāng)基于過去該頻帶的檢測 結(jié)果而能夠判斷是被主要系統(tǒng)使用的頻率高的頻帶時(shí)，由于在次要系統(tǒng)中能夠使用該頻 帶的可能性低，因此將進(jìn)行頻譜感知的節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)置為1。與此相對，關(guān)于分配給子群組 #2(432)的頻帶，當(dāng)基于過去該頻帶的檢測結(jié)果而能夠判斷出被主要系統(tǒng)使用的頻率低時(shí)， 由于能夠被次要系統(tǒng)使用的可能性高，因此將進(jìn)行頻譜感知的節(jié)點(diǎn)數(shù)目增加到3來進(jìn)行更 高精度的檢測，從而準(zhǔn)確地檢測出沒有被主要系統(tǒng)使用的頻帶。在以上圖9、圖10、圖11、圖12、圖13的例子中，以主要系統(tǒng)“沒有正在使用”還是
“正在使用”頻帶來示出了各個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)的檢測結(jié)果。但是，檢測結(jié)果沒有必要限定 于此。例如，在各節(jié)點(diǎn)在頻譜感知中利用功率檢測的情況下，也可以將接收功率值或?qū)⒃摻邮展β手蛋慈舾傻燃壛炕玫闹底鳛闄z測結(jié)果。在例示的說明中，為了清楚地進(jìn)行說明， 以“沒有正在使用”或“正在使用”這兩個(gè)值來表示檢測結(jié)果。此外，在圖8的步驟S1050的檢驗(yàn)中使用的頻帶使用條件例如相當(dāng)于小于主要系 統(tǒng)所要求的誤檢概率的值。誤檢概率表示盡管有主要系統(tǒng)但主要系統(tǒng)的檢測失敗從而判斷 為主要系統(tǒng)“沒有正在使用”頻帶的概率。在該情況下，當(dāng)?shù)玫搅藵M足主要系統(tǒng)所要求的或 者預(yù)先作為策略而規(guī)定的誤檢概率的檢測結(jié)果時(shí)，從主節(jié)點(diǎn)500向從節(jié)點(diǎn)發(fā)送ACK。此外，關(guān)于在圖8的步驟S1050中沒有滿足頻帶使用條件時(shí)的子群組的重新編組 和各個(gè)子群組擔(dān)負(fù)檢測的頻帶的重新分配，如下進(jìn)行子群組的重新編組和頻帶的重新分 配，即使得每個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)擔(dān)負(fù)與已進(jìn)行過檢測的所擔(dān)負(fù)頻帶不同的頻帶的檢測。換 句話說，將自己無線機(jī)所屬的協(xié)調(diào)群組劃分為子群組，使得與自己無線機(jī)所屬的協(xié)調(diào)群組 的無線機(jī)已檢測過的其他無線通信系統(tǒng)的頻帶不同的頻帶被分配為下次及其以后的其他 無線通信系統(tǒng)的檢測頻帶。圖14是示出子群組的重新編組和頻帶的重新分配的一個(gè)例子的圖。在圖14中， 在圖的上部示出了第一階段的子群組的構(gòu)成和頻帶的分配，在圖的下部示出了其后的第二 階段的子群組被重新編組后的構(gòu)成和頻帶的重新分配。上部的頻帶和下部的頻帶是相同的 頻帶。在圖上部的第一階段，將次要系統(tǒng)的8個(gè)節(jié)點(diǎn)(#1 #8)劃分成4個(gè)子群組并進(jìn) 行了主要系統(tǒng)的檢測。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的檢測結(jié)果在主要系統(tǒng)“沒有正在使用”頻帶時(shí)標(biāo)記〇，在 主要系統(tǒng)“正在使用”頻帶時(shí)標(biāo)記X，如此對分配給各個(gè)子群組的劃分頻帶內(nèi)的兩個(gè)信道的 每一個(gè)提供兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的檢測結(jié)果。從從節(jié)點(diǎn)接收到這些檢測結(jié)果的主節(jié)點(diǎn)500判斷每個(gè)信 道的主要系統(tǒng)的使用狀態(tài)。在圖14所示的例子中，主節(jié)點(diǎn)500在各個(gè)子群組內(nèi)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的檢測結(jié)果為〇 時(shí)，對該信道作出〇(相當(dāng)于能夠使用的可能性高的信道)的判斷，在一個(gè)節(jié)點(diǎn)的檢測結(jié)果 為〇而另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的檢測結(jié)果為X時(shí)，作出Δ (相當(dāng)于無法判斷能否使用的信道)的判 斷，在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的檢測結(jié)果為X時(shí)，作出X(相當(dāng)于不能使用的可能性高的信道)的判斷。該判斷結(jié)果示于各信道的下部。主節(jié)點(diǎn)500選擇判斷結(jié)果為〇和八的四個(gè)信道作 為要使用的信道的候選。如圖14的下部所示，在接下來的第二階段的主要系統(tǒng)的檢測中， 重編子群組來設(shè)定包含節(jié)點(diǎn)#5、節(jié)點(diǎn)#6、節(jié)點(diǎn)#7、節(jié)點(diǎn)#8的新的子群組#1 (451)和包含節(jié) 點(diǎn)#1、節(jié)點(diǎn)#2、節(jié)點(diǎn)#3、節(jié)點(diǎn)#4的新的子群組#2(452)，并對每個(gè)子群組分配頻帶。這里，在圖14的下部，被分配給新的子群組#1 (451)的兩個(gè)信道如圖14的上部所 示那樣是原先分配給節(jié)點(diǎn)#1、節(jié)點(diǎn)#2、節(jié)點(diǎn)#3、節(jié)點(diǎn)#4的信道，在第二階段分配了與第一階 段所分配的節(jié)點(diǎn)不同的節(jié)點(diǎn)。被分配給新的子群組#2 (452)的兩個(gè)頻帶也一樣。于是，在進(jìn)行了每個(gè)節(jié)點(diǎn)被分配的頻帶的檢測之后，從節(jié)點(diǎn)向主節(jié)點(diǎn)500發(fā)送檢 測結(jié)果，主節(jié)點(diǎn)500基于接收到的檢測結(jié)果來再次檢驗(yàn)是否滿足頻帶使用條件。在圖14 下部的各信道的下方部分示出了在第一階段和第二階段作出〇的判斷的總節(jié)點(diǎn)數(shù)、即作出 “沒有正在使用”的判斷的總節(jié)點(diǎn)數(shù)。也可以使用該總節(jié)點(diǎn)數(shù)來選擇用于通信的信道。如此，在主節(jié)點(diǎn)500中，也可以進(jìn)行將第一階段的檢測結(jié)果和重編子群組后的第 二階段的檢測結(jié)果結(jié)合使用的檢驗(yàn)。圖15是示出子群組的重新編組和頻帶的重新分配的另一例子的圖。
13
在圖15中，當(dāng)進(jìn)行第一階段的檢測時(shí)，為每個(gè)子群組分配了兩個(gè)信道，但在對子 群組進(jìn)行了重編的第二次檢測時(shí)，為每個(gè)子群組分配了一個(gè)信道。如此也可以在進(jìn)行第一 階段的檢測和第二階段的檢測時(shí)改變每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測的信道數(shù)。圖16是示出有關(guān)從節(jié)點(diǎn)510檢測主要系統(tǒng)的動(dòng)作的流程圖。以下使用該流程圖 進(jìn)行說明。從節(jié)點(diǎn)510開始檢測動(dòng)作(步驟S1100)。接收機(jī)513接收從主節(jié)點(diǎn)500發(fā)送的進(jìn)行主要系統(tǒng)的檢測的頻帶(信道)的指示 (步驟 Sl 110)。傳感器部512檢測被通知的頻帶中的主要系統(tǒng)(步驟S1120)。發(fā)射機(jī)511向主節(jié)點(diǎn)500報(bào)告步驟S1120的檢測結(jié)果(步驟S1130)。接著，接收機(jī)513接收從主節(jié)點(diǎn)500發(fā)送的、在下一個(gè)階段要進(jìn)行主要系統(tǒng)的檢測 的頻帶的通知、或者用于通知主要系統(tǒng)的檢測完成的ACK(步驟S1140)。接收機(jī)513識別是否接收了 ACK，當(dāng)接收到ACK時(shí)進(jìn)入下一個(gè)步驟，當(dāng)沒有接收到 ACK時(shí)(接收到要進(jìn)行主要系統(tǒng)的檢測的頻帶的通知時(shí))進(jìn)入步驟S1120中進(jìn)行相應(yīng)頻帶 中的主要系統(tǒng)的檢測(步驟Sl 150)。接收機(jī)513在接收到ACK時(shí)結(jié)束檢測(步驟S1160)。在上述第一實(shí)施方式的動(dòng)作中，為了降低主要系統(tǒng)的檢測失敗的幾率，在進(jìn)行第 二階段及其以后(第二次及其以后、下次及其以后)的主要系統(tǒng)的檢測時(shí)，利用過去的檢測 結(jié)果來選擇主要系統(tǒng)正在使用的可能性低的頻帶作為次要系統(tǒng)要使用的頻帶的候選，并進(jìn) 行第二階段及其以后的檢測。與此相反，也可以為了以同樣的動(dòng)作確保更寬的頻帶，選擇主 要系統(tǒng)正在使用的可能性高的頻帶并對其進(jìn)行第二階段及其以后的檢驗(yàn)，以檢驗(yàn)其是否真 的不能使用。此外，在上述實(shí)施方式中，主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)以第一階段、第二階段……的方式同步 地進(jìn)行動(dòng)作。同步可基于從主節(jié)點(diǎn)發(fā)出的同步信號來進(jìn)行。此外，也可以非同步地進(jìn)行動(dòng) 作，此時(shí)，主節(jié)點(diǎn)只要利用收集到的當(dāng)前的檢測結(jié)果和過去的檢測結(jié)果適時(shí)進(jìn)行處理即可。 此外，在上述實(shí)施方式中，主節(jié)點(diǎn)在從主節(jié)點(diǎn)向從節(jié)點(diǎn)發(fā)送頻帶通知、并接收到所有從節(jié)點(diǎn) 的檢測結(jié)果之前停止處理，但并非必須停止。此時(shí)，主節(jié)點(diǎn)只要利用收集到的當(dāng)前的檢測結(jié) 果和過去的檢測結(jié)果適時(shí)進(jìn)行處理即可。接著，對第一實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明。第一實(shí)施方式被構(gòu)成為在第二次及其以 后的檢測中，重編各個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)以使其被分配給與由該無線機(jī)已進(jìn)行過主要系統(tǒng)的 檢測的頻帶不同的頻帶，然后進(jìn)行了檢測，因此對于各頻帶，能夠利用更多的不同的次要系 統(tǒng)無線機(jī)的檢測結(jié)果，能夠利用次要系統(tǒng)的不同的空間配置來減少無線傳播環(huán)境的影響， 從而發(fā)能夠提高檢測主要系統(tǒng)的可靠性。換句話說，由于對于各頻帶，能夠利用更多的不 同的次要系統(tǒng)無線機(jī)的檢測結(jié)果，因此可獲得多用戶分集效果，能夠減少無線傳播的影響 (衰落、陰影效應(yīng))。下面，對第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。在第二實(shí)施方式中，其與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)僅在于，主節(jié)點(diǎn)的動(dòng)作(在圖8的 步驟S1050中沒有滿足頻帶使用條件時(shí)的子群組的重編方法)。在第二實(shí)施方式的子群組的重編方法中，當(dāng)進(jìn)行下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的檢測時(shí)，重編子群組以使其均勻或至少包含具有成功檢測到其他無線通信系統(tǒng)的無線 機(jī)。換句話說，以不編出僅由在過去的檢測中判斷為不存在主要系統(tǒng)的次要系統(tǒng)無線機(jī)構(gòu) 成的子群組、或者包含較多這樣的次要系統(tǒng)無線機(jī)的子群組的方式進(jìn)行重新編組。圖17是示出第二實(shí)施方式中的子群組的重新編組和頻帶的重新分配的一個(gè)例子 的圖。在本例子中，為了清楚地進(jìn)行說明，僅示出四個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)(節(jié)點(diǎn)#1、節(jié)點(diǎn)#2、 節(jié)點(diǎn)#3、節(jié)點(diǎn)#4)的頻率分配，省略其他次要系統(tǒng)無線機(jī)的示出。在圖17上部的第一階段的檢測中，作出不存在主要系統(tǒng)(〇)的判定的次要系統(tǒng) 無線機(jī)是被分配到子群組#2 (482)的節(jié)點(diǎn)#3和節(jié)點(diǎn)#4。因此，在圖17下部的第二階段的 檢測中，以使節(jié)點(diǎn)#3和節(jié)點(diǎn)#4不包含在同一子群組中的方式進(jìn)行子群組的重新編組，從而 節(jié)點(diǎn)#3被分配到新的子群組#1(483)中，節(jié)點(diǎn)#4被分配到新的子群組#2 (484)中。接著，對第二實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明。第二實(shí)施方式的效果在于能夠提高主要 系統(tǒng)的檢測可靠性。這是因?yàn)樽鞒龃嬖谥饕到y(tǒng)的判斷的次要系統(tǒng)無線機(jī)具有高平均 SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)的可能性高，但沒有檢測到主要系統(tǒng)的次要系統(tǒng)無 線機(jī)具有低平均SNR的可能性高，因此通過使得具有低平均SNR的可能性高的次要系統(tǒng)無 線機(jī)不被包含在同一子群組中，能夠降低編出下述這樣的子群組的幾率，即不管主要系統(tǒng) 存在與否，該子群組中的所有的次要系統(tǒng)無線機(jī)均作出不存在主要系統(tǒng)的判斷。S卩，作出不存在主要系統(tǒng)的判斷的次要系統(tǒng)無線機(jī)由于其平均SNR可能較低，因 此，通過不構(gòu)成僅由平均SNR低的無線機(jī)構(gòu)成的子群組，來降低不管主要系統(tǒng)存在與否都 作出不存在的錯(cuò)誤判定的幾率。接著，對第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。在第三實(shí)施方式中，其與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)僅在于，主節(jié)點(diǎn)的動(dòng)作(在圖8的 步驟S1050中沒有滿足頻帶使用條件時(shí)的子群組的重編方法和頻帶的分配方法)。在第三實(shí)施方式的子群組的重編方法和分配給各個(gè)子群組的用于檢測主要系統(tǒng) 的頻帶的重新分配方法中，當(dāng)進(jìn)行第二階段及其以后的檢測時(shí)，進(jìn)行子群組的重新編組和 頻帶的重新分配，以分配與各個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)過去擔(dān)負(fù)檢測的頻帶遠(yuǎn)離的頻帶。換句話 說，當(dāng)進(jìn)行下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的檢測時(shí)，以將與自己無線機(jī)所屬的協(xié)調(diào)群 組的無線機(jī)已檢測過的頻帶不同的遠(yuǎn)離的頻帶設(shè)定為下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng) 的檢測頻帶的方式重編子群組。圖18是示出第三實(shí)施方式中的子群組的重新編組和頻帶的重新分配的一個(gè)例子 的圖。在本例子中，為了清楚地進(jìn)行說明，僅示出一個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)(節(jié)點(diǎn)#1)，省略其他 次要系統(tǒng)無線機(jī)的示出。在圖18上部的第一階段的檢測中，節(jié)點(diǎn)#1被分配給頻率f4的頻帶。因此，進(jìn)行 子群組的重新編組和頻帶的重新分配，以使節(jié)點(diǎn)#1被分配給遠(yuǎn)離頻率f4的頻率，在圖18 下部的第二階段的檢測中，節(jié)點(diǎn)#1被分配給頻率f8的頻帶。接著，對第三實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明。第三實(shí)施方式的效果在于，在從主要系統(tǒng) 發(fā)送的信號是在進(jìn)行檢測的頻帶內(nèi)具有頻率相關(guān)的信號、并且該信號受到頻率選擇性衰落 的影響的情況下，能夠提高主要系統(tǒng)的檢測可靠性。其理由如下在頻率選擇性衰落的環(huán)境 下，遠(yuǎn)離的頻帶之間彼此的頻率相關(guān)低，因此在進(jìn)行第二階段及其以后的檢測時(shí)，通過選擇 頻率相關(guān)低的頻帶，來避免平均SNR高的次要系統(tǒng)無線機(jī)總是受由頻率選擇性衰落造成的接收電平的降落的影響，從而能夠有效地利用平均SNR高的次要系統(tǒng)無線機(jī)的檢測。S卩，受 到頻率選擇性衰落的影響的信道與頻率相隔較遠(yuǎn)的信道的相關(guān)下降，因此能夠防止對平均 SNR高的無線機(jī)總是分配接收電平低的信道。接著，對第四實(shí)施方式進(jìn)行說明。在第四實(shí)施方式中，其與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)僅在于，主節(jié)點(diǎn)的動(dòng)作(在圖8的 步驟S1050中沒有滿足頻帶使用條件時(shí)的子群組的重編方法)。在第四實(shí)施方式的子群組的重編方法中，以使得在過去的檢測中被包含在同一子 群組中的次要系統(tǒng)無線機(jī)在重新編組時(shí)被包含在不同的子群組的方式進(jìn)行重新編組。換句 話說，以將過去被編在同組的無線機(jī)劃分到不同的子群組來編組的方式重編子群組。圖19是示出第四實(shí)施方式中的子群組的重新編組的一個(gè)例子的圖。在本例子中， 為了清楚地進(jìn)行說明，僅示出兩個(gè)次要系統(tǒng)無線機(jī)(節(jié)點(diǎn)#1、節(jié)點(diǎn)#2)，省略其他次要系統(tǒng) 無線機(jī)。在圖19上部的第一階段的檢測中，節(jié)點(diǎn)#1和節(jié)點(diǎn)#2包含在同一子群組#1(485) 中。因此，在圖19下部的第二階段的檢測中，為了使節(jié)點(diǎn)#1和節(jié)點(diǎn)#2被包含在不同的子 群組中，進(jìn)行子群組的重新編組，以使節(jié)點(diǎn)#1被包含在新的子群組#1(486)中，并使節(jié)點(diǎn)#2 被包含在新的子群組#2 (487)中。接著，對第四實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明。第四實(shí)施方式的效果在于，能夠提高主要 系統(tǒng)的檢測可靠性。其理由如下在包含在子群組中的若干次要系統(tǒng)無線機(jī)具有低的平均 SNR的情況下，能夠降低通過將這些次要系統(tǒng)無線機(jī)總是包含到同一子群組中而編出易作 出不存在主要系統(tǒng)的判斷的子群組的幾率。換句話說，如果存在由平均SNR低的無線機(jī)構(gòu) 成的子群組，則能夠避免總是受到其影響。如此，根據(jù)本發(fā)明，通過使多個(gè)認(rèn)知無線機(jī)協(xié)作，可取得以下某個(gè)效果或復(fù)合效^ ο可進(jìn)行不易受到衰落、陰影效應(yīng)、距離衰減的影響等周圍無線傳播環(huán)境的影響的 檢測。同樣地，可進(jìn)行不易受到起因于次要系統(tǒng)無線機(jī)個(gè)體的檢測精度、檢測失敗等影 響的檢測。此外，通過利用過去的頻帶分配的信息和檢測結(jié)果，可在之后階段的檢測中進(jìn)行 對于各頻帶能夠利用更多的不同的次要系統(tǒng)無線機(jī)的檢測結(jié)果的頻帶分配，從而可減少無 線傳播的影響。而且，通過利用過去的檢測結(jié)果，能夠降低出現(xiàn)主要系統(tǒng)檢測失敗的可能性高的 次要系統(tǒng)無線機(jī)的組合的幾率。同樣地，通過利用過去的頻帶分配的信息，能夠避免檢測結(jié)果總是受相同的頻率 選擇性衰落的影響。S卩，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可有效地檢測其他無線通信系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)。上述例示的多個(gè)子群組的分配方法通過同時(shí)組合不同的方法、或者分多個(gè)階段實(shí) 時(shí)組合不同的方法，能夠更有效地檢測其他無線通信系統(tǒng)。各無線機(jī)的各個(gè)部分和各種手段可通過硬件、或軟件和硬件的組合來實(shí)現(xiàn)。在組 合硬件和軟件的方式中，通過在RAM中展開程序并基于程序使控制部等硬件動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)各個(gè)部分和各種手段。此外，所述程序也可以記載在存儲(chǔ)介質(zhì)中來發(fā)布。記錄在該記錄介質(zhì) 中的程序經(jīng)有線、無線或者記錄介質(zhì)其本身而被讀入存儲(chǔ)器中來使控制部等動(dòng)作。記錄介 質(zhì)可舉出光盤、磁盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置、硬盤等例子。此外，在上述一個(gè)實(shí)施方式中，描述了將無線通信系統(tǒng)的控制部內(nèi)置在主節(jié)點(diǎn)中， 但控制部只要能夠與從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，設(shè)置在哪里都可以。例如，也可以設(shè)置在可與無線通 信系統(tǒng)通信的管理設(shè)備中。此外，如果從節(jié)點(diǎn)可進(jìn)行有線通信，則也可以設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 中。此外，也可以使一部分從節(jié)點(diǎn)與控制部進(jìn)行無線通信，并使一部分從節(jié)點(diǎn)與控制部進(jìn)行 有線通信。本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式、實(shí)施例。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作可在本發(fā)明的要求保 護(hù)的范圍內(nèi)進(jìn)行本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可理解的各種變更。本發(fā)明能夠應(yīng)用于下述的無線通信系統(tǒng)，即該無線通信系統(tǒng)是進(jìn)行在無線通信系 統(tǒng)之間或者系統(tǒng)內(nèi)的各用戶之間進(jìn)行頻率共享的系統(tǒng)，并且判斷其頻帶是否已被其他系統(tǒng) 或其他用戶正在使用或開始使用。此外，本發(fā)明不僅可應(yīng)用于由次要系統(tǒng)進(jìn)行的處于使用 中的頻帶中的主要系統(tǒng)的檢測，同樣也可以應(yīng)用于通信開始時(shí)的主要系統(tǒng)的檢測。此外，本 發(fā)明不僅可應(yīng)用于主要系統(tǒng)的檢測，也可以應(yīng)用于使用同一頻帶的其他次要系統(tǒng)或其他系 統(tǒng)的檢測。該申請主張以為2007年12月28日申請的日本申請?zhí)卦?007-341376號、以及 2008年4月15日申請的日本申請?zhí)卦?008-105473號為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)，并將它們的全部公 開內(nèi)容合并于此。
權(quán)利要求
一種無線通信系統(tǒng)，其特征在于，包括多臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)，其中每臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)至少具有收發(fā)部和檢測部，所述檢測部檢測從其他無線通信系統(tǒng)的無線機(jī)發(fā)送的無線電波，所述無線通信系統(tǒng)還具有控制部，所述控制部決定使無線機(jī)群組的各個(gè)認(rèn)知無線機(jī)檢測無線電波的頻帶，所述無線機(jī)群組由所述多臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部劃分使所述無線機(jī)群 組的認(rèn)知無線機(jī)進(jìn)行檢測的頻帶，并對劃分后的頻帶分配所述無線機(jī)群組的各個(gè)認(rèn)知無線 機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部在使所述無線機(jī)群組 的認(rèn)知無線機(jī)進(jìn)行檢測的頻帶的劃分、和/或?qū)λ鰟澐趾蟮念l帶進(jìn)行檢測的認(rèn)知無線機(jī) 的分配中使用過去收集的頻帶的檢測結(jié)果。
4.如權(quán)利要求2或3所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部在使所述無線機(jī)群組的認(rèn)知無線機(jī)進(jìn)行檢測的頻帶的劃分、和/或?qū)λ?劃分后的頻帶進(jìn)行檢測的認(rèn)知無線機(jī)的分配中使用上次分配時(shí)的頻帶的檢測結(jié)果。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部從所述無線機(jī)群組的認(rèn)知無線機(jī)收集檢測結(jié)果，并使用該檢測結(jié)果來檢驗(yàn) 并判別頻帶的使用狀況。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)具有存儲(chǔ)部，所述存儲(chǔ)部記錄由構(gòu)成所述無線機(jī)群組的無線機(jī)擔(dān)負(fù) 了檢測的頻帶的信息和頻帶的檢測結(jié)果，所述控制部具有頻帶分配部，其利用記錄在所述存儲(chǔ)部中的頻帶的信息和頻帶的檢測結(jié)果來決定由所 述無線機(jī)擔(dān)負(fù)檢測的頻帶；以及檢驗(yàn)部，其檢驗(yàn)成為檢測對象的頻帶是否可用。
7.如權(quán)利要求6所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)還具有子群組劃分部，所述子群組劃分部利用記錄在所述存儲(chǔ)部中 的頻帶的信息和頻帶的檢測結(jié)果來從所述無線機(jī)群組中構(gòu)成子群組，所述頻帶分配部針對每個(gè)子群組決定由被分配給所述子群組的各個(gè)無線機(jī)擔(dān)負(fù)檢測 的頻帶。
8.一種無線機(jī)，其特征在于，包括收發(fā)部；檢測部，其檢測從其他無線通信系統(tǒng)的無線機(jī)發(fā)送的無線電波；以及控制部，其對由多臺(tái)無線機(jī)構(gòu)成的無線機(jī)群組的各個(gè)無線機(jī)決定檢測無線電波的頻 帶，并將決定的頻帶發(fā)送給所述各個(gè)無線機(jī)。
9.如權(quán)利要求8所述的無線機(jī)，其特征在于，所述控制部劃分使所述無線機(jī)群組的各個(gè)無線機(jī)進(jìn)行檢測的頻帶，并對劃分后的頻帶 分配各個(gè)無線機(jī)。
10.如權(quán)利要求9所述的無線機(jī)，其特征在于，所述控制部在使所述無線機(jī)群組的無線機(jī)進(jìn)行檢測的頻帶的劃分、和/或?qū)λ鰟澐?后的頻帶進(jìn)行檢測的無線機(jī)的分配中使用過去收集的頻帶的檢測結(jié)果。
11.如權(quán)利要求9或10所述的無線機(jī)，其特征在于，所述控制部在使所述無線機(jī)群組的無線機(jī)進(jìn)行檢測的頻帶的劃分、和/或?qū)λ鰟澐?后的頻帶進(jìn)行檢測的無線機(jī)的分配中使用上次分配時(shí)的頻帶的檢測結(jié)果。
12.如權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的無線機(jī)，其特征在于，所述控制部還從所述無線機(jī)群組的無線機(jī)收集檢測結(jié)果，并基于所述收集的檢測結(jié)果 來檢驗(yàn)并判別成為檢測對象的頻帶是否可用。
13.如權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的無線機(jī)，其特征在于，所述無線機(jī)具有存儲(chǔ)部，所述存儲(chǔ)部記錄由構(gòu)成所述無線機(jī)群組的無線機(jī)進(jìn)行了檢測 的頻帶的信息和頻帶的檢測結(jié)果，所述控制部具有頻帶分配部，其利用記錄在所述存儲(chǔ)部中的頻帶的信息和頻帶的檢測結(jié)果來決定由所 述無線機(jī)擔(dān)負(fù)檢測的頻帶；以及檢驗(yàn)部，其檢驗(yàn)成為檢測對象的頻帶可否使用。
14.如權(quán)利要求13所述的無線機(jī)，其特征在于，還具有子群組劃分部，其利用記錄在所 述存儲(chǔ)部中的頻帶的信息和頻帶的檢測結(jié)果來從自己無線機(jī)所屬的無線機(jī)群組構(gòu)成子群 組，所述頻帶分配部針對每個(gè)子群組決定由被分配給所述子群組的各個(gè)無線機(jī)擔(dān)負(fù)檢測 的頻帶。
15.如權(quán)利要求14所述的無線機(jī)，其特征在于，所述子群組劃分部將自己無線機(jī)所屬的無線機(jī)群組劃分成子群組，以便向所述無線機(jī) 分配與由所述無線機(jī)群組的無線機(jī)擔(dān)負(fù)了檢測的其他無線通信系統(tǒng)的頻帶不同的頻帶，作 為下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的檢測頻帶。
16.如權(quán)利要求14或15所述的無線機(jī)，其特征在于，所述子群組劃分部在進(jìn)行下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的檢測時(shí)，重編子群組， 以使重編后的子群組均勻地或至少包含成功檢測到其他無線通信系統(tǒng)的無線機(jī)。
17.如權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的無線機(jī)，其特征在于，所述子群組劃分部在進(jìn)行下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的檢測時(shí)，重編子群組， 以便將檢測對象的頻帶中的與由所述無線機(jī)群組的無線機(jī)擔(dān)負(fù)了檢測的頻帶遠(yuǎn)離的頻帶 設(shè)定為下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的檢測頻帶。
18.如權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的無線機(jī)，其特征在于，所述子群組劃分部重編子群組，以便將過去被編在同組的無線機(jī)劃分到不同的子群組 來編組。
19.一種無線機(jī)，其特征在于，包括收發(fā)部；以及檢測部，其擔(dān)負(fù)經(jīng)由所述收發(fā)部接收的所分?jǐn)偟念l帶，檢測從其他無線通信系統(tǒng)的無 線機(jī)發(fā)送的無線電波，其中，通過所述收發(fā)部發(fā)送通過所述檢測部檢測的檢測結(jié)果。
20.如權(quán)利要求19所述的無線機(jī)，其特征在于，所述擔(dān)負(fù)的頻帶是將作為檢測對象的整個(gè)頻帶劃分而得的一個(gè)或多個(gè)頻帶。
21.一種在無線通信系統(tǒng)中使用的檢測無線電波的方法，所述無線通信系統(tǒng)包括多臺(tái) 認(rèn)知無線機(jī)，其中每臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)至少具有收發(fā)部和檢測部，所述檢測部檢測從其他無線 通信系統(tǒng)的無線機(jī)發(fā)送的無線電波，所述檢測無線電波的方法的其特征在于，控制部決定使無線機(jī)群組的各個(gè)認(rèn)知無線機(jī)檢測無線電波的頻帶，所述無線機(jī)群組由 所述多臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)構(gòu)成；并且通過所述收發(fā)部將決定的頻帶分配給所述各個(gè)認(rèn)知無線機(jī)。
22.如權(quán)利要求21所述的檢測無線電波的方法，其特征在于，所述控制部還劃分使所述無線機(jī)群組的認(rèn)知無線機(jī)進(jìn)行檢測的頻帶，并對劃分后的頻 帶分配各個(gè)認(rèn)知無線機(jī)，所述控制部還從所述認(rèn)知無線機(jī)收集檢測結(jié)果，并使用該檢測結(jié)果來判別頻帶的使用 狀況。
23.如權(quán)利要求22所述的檢測無線電波的方法，其特征在于，在使所述無線機(jī)群組的認(rèn)知無線機(jī)進(jìn)行檢測的頻帶的劃分、和/或?qū)λ鰟澐趾蟮念l 帶進(jìn)行檢測的認(rèn)知無線機(jī)的分配中使用過去收集的頻帶的檢測結(jié)果、和/或上次分配時(shí)的 頻帶的檢測結(jié)果。
24.如權(quán)利要求23所述的檢測無線電波的方法，其特征在于，從所述無線機(jī)群組中構(gòu)成子群組，以便分配與由所述無線機(jī)群組的無線機(jī)擔(dān)負(fù)了檢測 的其他無線通信系統(tǒng)的頻帶不同的頻帶，作為下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的檢測頻市ο
25.如權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的檢測無線電波的方法，其特征在于， 所述無線機(jī)群組的無線機(jī)獲取其他無線通信系統(tǒng)的頻帶的信息；并且使用所述獲取的頻帶的信息來重編子群組，以便重編后的子群組均勻地或至少包含成功檢測到其他無線通信系統(tǒng)的無線機(jī)，用于下次 及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的檢測，或者將與由自己無線機(jī)所屬的無線機(jī)群組的無線機(jī)擔(dān)負(fù)了檢測的頻帶遠(yuǎn)離的頻帶設(shè)定為 下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的檢測頻帶，用于下次及其以后的其他無線通信系統(tǒng)的 檢測，或者將過去被編在同組的無線機(jī)劃分到不同的子群組來編組。
26.如權(quán)利要求22至25中任一項(xiàng)所述的檢測無線電波的方法，其特征在于，所述控制部向具有收發(fā)部和檢測部的無線機(jī)通知檢測無線電波的頻帶，所述檢測部擔(dān) 負(fù)對經(jīng)由所述收發(fā)部接收的被分配的頻帶的檢測；所述無線機(jī)通過所述收發(fā)部返回通過所述檢測部檢測的檢測結(jié)果；并且 所述控制部基于所述返回的檢測結(jié)果來檢驗(yàn)成為檢測對象的頻帶可否使用。
27. 一種無線通信系統(tǒng)中的認(rèn)知無線機(jī)的程序，其特征在于，使得所述認(rèn)知無線機(jī) 檢測從其他無線通信系統(tǒng)的無線機(jī)發(fā)送的無線電波，決定使無線機(jī)群組的各個(gè)認(rèn)知無線機(jī)檢測無線電波的頻帶，所述無線機(jī)群組由多臺(tái)認(rèn) 知無線機(jī)構(gòu)成，并且將決定的頻帶分配給所述各個(gè)認(rèn)知無線機(jī)。
28.如權(quán)利要求27所述的程序，其特征在于，在使所述各個(gè)認(rèn)知無線機(jī)檢測無線電波的頻帶的決定和分配中，劃分頻帶，并對劃分 后的頻帶分配無線機(jī)群組的各個(gè)認(rèn)知無線機(jī)。
29.如權(quán)利要求28所述的程序，其特征在于，在所述頻帶的劃分、和/或?qū)λ鰟澐趾蟮念l帶進(jìn)行檢測的認(rèn)知無線機(jī)的分配中使用 過去收集的頻帶的檢測結(jié)果。
30.如權(quán)利要求28或29所述的程序，其特征在于，在所述頻帶的劃分、和/或?qū)λ鰟澐趾蟮念l帶進(jìn)行檢測的無線機(jī)的分配中使用上次 分配時(shí)的頻帶的檢測結(jié)果。
31.如權(quán)利要求27至30中任一項(xiàng)所述的程序，其特征在于， 使得認(rèn)知無線機(jī)還從所述無線機(jī)群組的認(rèn)知無線機(jī)收集無線電波的檢測結(jié)果，其中所述無線電波是從其 他通信系統(tǒng)的無線機(jī)發(fā)送的；并且基于所述收集的檢測結(jié)果來檢驗(yàn)成為檢測對象的頻帶是否可用。
全文摘要
無線通信系統(tǒng)包括多臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)，其中每臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)至少具有收發(fā)單元和檢測單元，該檢測單元檢測從其他無線通信系統(tǒng)的無線機(jī)發(fā)送的無線電波，無線通信系統(tǒng)具有控制部，該控制部決定使無線機(jī)群組的各個(gè)認(rèn)知無線機(jī)檢測無線電波的頻帶，該無線機(jī)群組由多臺(tái)認(rèn)知無線機(jī)構(gòu)成。
文檔編號H04W72/08GK101911807SQ20088012322
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者有吉正行, 村岡一志, 藤井威生 申請人:日本電氣株式會(huì)社;國立大學(xué)法人電氣通信大學(xué)