(57)【要約】  本開示は、より確実にプライマリシステムの信号が存在することを検知することができるようにする情報処理装置、情報処理方法、プログラム、無線通信装置に関する。学習部は、プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習する。検知部は、学習部が学習を行うことにより取得したセカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて検知処理を行って、プライマリシステムの信号が存在することが検知された場合、セカンダリシステムの周波数を利用する他の無線通信装置に対して検知通知または電波停止命令が行われる。本技術は、例えば、セカンダリシステムを利用する無線通信装置に適用できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習する学習部と、
前記学習部が前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行う検知部と
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記検知部は、前記プライマリシステムの信号が存在することを検知した場合、前記セカンダリシステムの周波数を利用する他の無線通信装置に対して検知通知または電波停止命令を行う
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記学習部が前記学習に利用する前記教師情報を、前記セカンダリシステムの周波数利用を制御する周波数マネージャから取得する情報取得部
をさらに備える請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記情報取得部は、前記セカンダリシステムの運用パラメータを前記教師情報として取得し、
前記学習部は、前記セカンダリシステムの運用パラメータを利用して前記学習を行う
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記情報取得部が取得した情報、および、前記学習部が前記学習により取得した情報を学習内容として保持する情報保持部
をさらに備える請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記情報保持部が保持する前記学習内容は、前記学習部が前記学習を行うことにより更新され、
前記検知部は、前記情報保持部に保持されている前記学習内容を読み出して前記検知処理を行う
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記検知部は、前記情報保持部に保持されている前記学習内容と、前記センサ部により収集されたセンシングデータとの相関度を計算し、その相関度と所定の判断基準とを比較することにより、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する
請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
情報処理を行う情報処理装置が、
プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習することと、
前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行うことと
を含む情報処理方法。
【請求項９】
情報処理を行う情報処理装置のコンピュータに、
プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習することと、
前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行うことと
を含む情報処理を実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習する学習部と、
前記学習部が前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行う検知部と、
前記検知部が前記プライマリシステムの信号が存在することを検知した場合、前記セカンダリシステムの周波数を利用する他の無線通信装置に対して、無線通信により検知通知または電波停止命令を行う通信処理部と
を備える無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、情報処理装置、情報処理方法、プログラム、無線通信装置に関し、特に、より確実にプライマリシステムの信号が存在することを検知することができるようにした情報処理装置、情報処理方法、プログラム、無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電波を利用した無線通信において、新規に割り当て可能な周波数が不足していることから、周波数を２次利用する仕組みについて法制化および標準化が行われている。そのような仕組みの代表例として、周波数監理データベースによる周波数利用監理や、周波数センシングによるプライマリシステムの検知および保護が挙げられる。【０００３】
例えば、周波数センシングの代表例としては、5GHz帯において気象レーダとの共用のために規定されている動的周波数選択（DFS：Dynamic frequency selection）があり、この仕組み基づいて、新たに共用可能な周波数の検討が行われている。【０００４】
例えば、特許文献１には、5GHzの無線周波数帯域におけるレーダ信号の検出時において、複数の無線アクセスノードからの測定報告に基づいて、中央制御によりDFSを実行する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／００２６８４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１では、どのようにしてレーダ信号の有無を判定するかについて、具体的な開示は行われていない。また、DFSに関して、特に、未知のレーダの信号を検知することができない点や、新型のレーダが登場したときのためのDFS機能のアップデートが存在しない点などについて改善する必要がある。【０００７】
また、周波数監理データベースによる周波数監理は、高度なプライマリシステム保護が可能である一方で、それのみでは無線通信装置が独自に利用可否を実施できないという点でDFSに比べて応答性に乏しかった。このため、どのようなレーダ信号であっても、可能な限り正確に判定可能な周波数センシングをDFSで実現できるようにすることが求められている。【０００８】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より確実にプライマリシステムの信号が存在することを検知することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一側面の情報処理装置は、プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習する学習部と、前記学習部が前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行う検知部とを備える。【００１０】
本開示の一側面の情報処理方法は、情報処理を行う情報処理装置が、プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習することと、前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行うこととを含む。【００１１】
本開示の一側面のプログラムは、情報処理を行う情報処理装置のコンピュータに、プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習することと、前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行うこととを含む情報処理を実行させる。【００１２】
本開示の一側面の無線通信装置は、プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習する学習部と、前記学習部が前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行う検知部と、前記検知部が前記プライマリシステムの信号が存在することを検知した場合、前記セカンダリシステムの周波数を利用する他の無線通信装置に対して、無線通信により検知通知または電波停止命令を行う通信処理部とを備える。【００１３】
本開示の一側面においては、プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、セカンダリシステムによる周波数利用統計情報が学習される。また、学習を行うことにより取得したセカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理が行われる。
【発明の効果】
【００１４】
本開示の一側面によれば、より確実にプライマリシステムの信号が存在することを検知することができる。【００１５】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本技術を適用した電波環境学習装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】電波法制規定のスペクトラムマスクと累積電波センシング値との差分について説明する図である。
【図３】電波環境学習処理を説明するフローチャートである。
【図４】プライマリ信号検知処理を説明するフローチャートである。
【図５】無線通信システムの構成例について説明する図である。
【図６】学習センシング機能付き無線通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】プライマリシステムの信号が検知されたときの処理について説明する図である。
【図８】プライマリシステムの信号が検知されなくなったときの処理について説明する図である。
【図９】本技術を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
＜無線通信装置の構成例＞
図１は、本技術を適用した情報処理装置である電波環境学習装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、電波環境学習装置１１は、複数個のセンサ部２１（図１の例では、３個のセンサ部２１−１乃至２１−３）が、情報処理装置２２に接続されて構成され、例えば、プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムを利用する無線通信装置において利用することができる。また、情報処理装置２２は、情報取得部３１、情報保持部３２、学習部３３、および検知部３４を備えて構成される。
【００２０】
センサ部２１は、電波環境学習装置１１の設置位置における電波環境をセンシングする機能を備えており、そのセンシングにより収集したセンシングデータを、情報処理装置２２の学習部３３および検知部３４にそれぞれ供給する。
【００２１】
情報取得部３１は、セカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報（以下適宜、セカンダリ周波数情報と称する）を取得し、情報保持部３２、学習部３３、および検知部３４に供給する。例えば、情報取得部３１は、図示しない周波数監理データベースやセカンダリシステムから提供されるセカンダリ周波数情報を取得することができる。
【００２２】
情報保持部３２は、情報取得部３１から供給されるセカンダリ周波数情報を保持する他、後述するような学習部３３による学習内容や、検知部３４が使用する判断基準情報などを保持する。
【００２３】
学習部３３は、情報取得部３１から供給されるセカンダリ周波数情報を用いて、検知部３４がプライマリシステムの信号の存在を判定するのに必要となる情報として、例えば、セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習する機能を備えている。そして、学習部３３は、学習を行うことで取得した情報である学習内容を、情報保持部３２に供給して保持させ、または検知部３４に供給する。例えば、学習部３３は、新たなセカンダリ周波数情報が供給されると、学習を行って、情報保持部３２に保持されている学習内容を更新することができる。
【００２４】
検知部３４は、センサ部２１から供給されるセンシングデータと、学習部３３が学習により取得した学習内容とを照合し、それらの相関度を計算する。または、検知部３４は、情報保持部３２に保持されている学習内容を読み出してもよい。そして、検知部３４は、求められた相関度と、情報保持部３２に保持されている判断基準情報とを比較して、プライマリシステムの信号の存在を検知する機能（仕組みまたはアルゴリズム）を備えている。
【００２５】
このように構成される電波環境学習装置１１は、セカンダリ周波数情報を利用した学習により取得される学習内容を用いてプライマリシステムの信号の存在を検知することによって、より確実にプライマリシステムの信号が存在することを検知することができる。
【００２６】
ここで、電波環境学習装置１１において行われる処理の基本動作について説明する。
【００２７】
＜学習部による電波環境学習処理について＞
学習部３３は、検知部３４がプライマリシステムの信号の存在を判定するのに必要となる情報（学習内容）を、学習を行うことによって取得することができる。
【００２８】
例えば、学習部３３が学習の教師情報として用いるセカンダリ周波数情報として、セカンダリシステムの周波数占有・利用情報や、セカンダリシステムによって周波数が利用されない場合に測定される周波数特性などを利用することができる。
【００２９】
セカンダリシステムの周波数占有・利用情報には、統計情報、現在の動作・運用パラメータ情報、および、無線アクセス技術情報が含まれる。統計情報としては、例えば、チャネル占有率や利用率などが用いられる。また、現在の動作・運用パラメータ情報としては、例えば、置位情報やアンテナ情報など、および、送信電力や周波数などが用いられる。また、無線アクセス技術情報としては、例えば、RAT（Radio Access Technology）や変調方法など、および、送信フレーム情報（具体的には、TDD（Time Division Duplex） configurationなど）が用いられる。
【００３０】
セカンダリシステムによって周波数が利用されない場合に測定される周波数特性には、スペクトラム（スペクトラムアナライザで見える周波数特性）、および、白色雑音成分の統計情報が含まれる。
【００３１】
なお、学習部３３は、セカンダリシステムによって送信される学習センシング補助のための参照信号を学習することができ、例えば、互いに既知の参照信号をセンサ部２１に受信させることによって学習することができる。これにより、学習部３３は、伝搬路損失やシャドウイング減衰などの要素についても学習可能となる。
【００３２】
このようなセカンダリ周波数情報を、情報取得部３１は、例えば、周波数監理データベースのようなスペクトラムコーディネータから取得することができる。または、情報取得部３１は、セカンダリシステムとして動作する通信ノードから直接的に取得するようにしてもよい。
【００３３】
さらに、学習部３３は、セカンダリ周波数情報として、各国の電波法で規定される無線通信装置の要件を教師情報として用いた学習を行うことができる。例えば、セカンダリ周波数情報には、日本における技術基準適合要件を含むことや、欧州の技術基準適合要件相当の規格であるETSI EN 301 598 (TV white space device用), EN 301 893（5GHz RLAN用）の規格に定められた要件を含むことができる。また、セカンダリ周波数情報には、具体的には、スペクトラムマスクや、最大EIRP（Equivalent Isotropic Radiated Power）などが含まれていてもよい。
【００３４】
そして、学習部３３は、上述したような様々なセカンダリ周波数情報を教師情報として用い、センサ部２１が受信することが想定される受信信号を生徒情報として入力して、学習を行うことができる。即ち、学習部３３は、センサ部２１の受信信号ｒ（ｔ）について、時刻ｔにおけるｎ番目のセカンダリシステムに関して想定される受信信号ｘｎ（ｔ）、および、雑音成分ｎ（ｔ）を用いて、次の式（１）に従って学習することができる。
【００３５】
【数１】
2019054186.tif 000003
【００３６】
ここで、学習部３３は、例えば、フーリエ変換後の周波数領域信号に変換して学習を行うことができる。
【００３７】
また、セカンダリシステムに関して想定される受信信号に関しては、例えば、上述したような現在の動作・運用パラメータ情報や無線アクセス技術情報などから算出することができる。また、センサ部２１の設置位置およびセカンダリシステムの設置位置に基づいて伝搬路損失が推定され、アンテナ利得や送信電力などとの加減算により算出することができる。なお、雑音成分ｎ（ｔ）には、乱数を使用することができる。
【００３８】
また、上述した受信信号ｒ（ｔ）を求める式（１）は、セカンダリシステムによって送信される学習センシング補助のための参照信号を、センサ部２１が受信したときの受信信号として適用することができる。また、各国の電波法で規定される無線通信装置の要件を用いても同様に、上述した受信信号ｒ（ｔ）を求める式（１）に適用することができる。
【００３９】
なお、いずれの受信信号の形態であっても。サンプリング間隔は、プライマリシステムで使用されることが想定される信号よりも短くすることが好適である。例えば、プライマリシステムがレーダであると想定されるとき、そのレーダのパルスよりも短い時間でサンプリングすることが好ましい。
【００４０】
そして、学習部３３が、受信信号を生徒情報として用いた学習を行うことにより、例えば、セカンダリシステムの周波数スペクトラムの確率密度関数／確率分布関数を学習内容として取得することができる。即ち、学習部３３は、各時間で学習させる受信信号ｒ（ｔ）をサンプルとし、受信電力の確率変数ａを用いて、ある周波数ｆにおける確率密度関数ＰＤＦｆ（ａ）または確率分布関数ＣＤＦｆ（ａ）を算出することができる。
【００４１】
さらに、学習部３３は、設置されているセカンダリシステムのうち、動作中のセカンダリシステムの数に応じて生じる組み合わせＮごとに、周波数スペクトラムの２Ｎ通りの確率密度関数／確率分布関数を、学習内容として取得することができる。
【００４２】
また、学習部３３がセカンダリ周波数情報を学習する際に、学習アルゴリズムに特徴抽出を実施させてもよい。例えば、学習部３３は、セカンダリシステムの動作と周波数特性の関係や、セカンダリシステムの累積電波と技術基準適合要件値の比較などの特徴を示すパラメータの抽出を実施させることができる。
【００４３】
例えば、セカンダリシステムの動作と周波数特性の関係としては、センサ部２１で受信される信号の周波数特性が、セカンダリシステムの動作が変化することによってどのように変化するかという特徴が抽出される。具体的には、変化の度合いとして、確率密度関数ＰＤＦｆ（ａ）または確率分布関数ＣＤＦｆ（ａ）の平均や分散などを求めることができる。また、変化の頻度として、変化が起きる時間ｔ１およびｔ２についての差分Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）の確率密度関数／確率分布関数を求めることができる。なお、これらは、あらかじめ決められた周波数ブロックごとに抽出してよい。
【００４４】
また、セカンダリシステムの累積電波と技術基準適合要件値の比較としては、例えば、図２に示すような、電波法制規定のスペクトラムマスクと、累積電波センシング値との差分ΔＰの統計値を求めることができる。即ち、ある周波数における差分ΔＰの平均または分散といった統計量を算出することができる。
【００４５】
＜検知部によるプライマリ信号検知処理について＞
検知部３４は、センサ部２１から取得されるセンシングデータと、学習部３３が学習を行った結果として得られる学習内容とを照合することができる。
【００４６】
例えば、検知部３４は、時刻ｔから、わずか先の時刻ｔ＋αまでの時間における周波数特性の変化が、学習内容に一致しない場合、または、学習内容からは発生し得ないと考えられる異常状態である場合、プライマリシステムの信号が存在すると判定することができる。具体的には、検知部３４は、センシングデータのサンプル値が、上述した確率密度関数または確率分布関数の標準偏差に基づいて決める任意区間［−ｋσ，ｋσ］に含まれない場合に、プライマリシステムの信号が存在すると判定することができる。ここで、ｋは任意の整数であり、σは標準偏差である。
【００４７】
そして、検知部３４は、プライマリシステムの信号が存在すると判定される場合には、必ずセカンダリシステムの運用を停止するための手続きを実施する。この手続きは、例えば、周波数監理データベースのようなスペクトラムコーディネータに対して、プライマリシステムの信号が存在することを検知したことを通知する検知通知であってもよい。または、例えば、通信ノード自身が検知部３４を有する場合には、その通信ノードが、直接的に自身の電波を止める処理を実施してもよい。
【００４８】
また、例えば、通信ノード間に有線インタフェース（例えば、LTE（Long Term Evolution）システムにおけるX2インタフェースや、WLAN（Wireless LAN）無線アクセスポイントが同一のルータに属する）が設けられている場合、その有線インタフェースを利用して、他の通信ノードにプライマリシステムの信号の存在の検知通知を行うことができる。さらに、例えば、別の利用可能な周波数による無線通信を用いた通知を通信ノードに対して検知通知を実施することが可能であれば、それを実施してもよい。
【００４９】
そして、検知部３４による照合後、プライマリシステムの信号の有無に関わらず、さらにそのセンシングデータを学習部３３に学習させてもよい。例えば、プライマリシステムの信号が存在する場合のセンシングデータを学習させる場合、その後の照合において、検知部３４は、同様の周波数特性の変化が見られた場合に、プライマリシステムの信号が存在すると判定することが可能となる。
【００５０】
なお、検知部３４が利用する判断基準情報は、ネットワーク経由でソフトウェアアップデートを実施して、情報保持部３２に保持（更新）することができる。
【００５１】
＜電波環境学習処理＞
図３に示すフローチャートを参照して、情報処理装置２２において行われる電波環境学習処理について説明する。
【００５２】
例えば、情報処理装置２２は、教師情報として用いるセカンダリ周波数情報が新たに用意されると電波環境学習処理を開始する。ステップＳ１１において、情報取得部３１は、周波数監理データベースやセカンダリシステムなどから提供されるセカンダリ周波数情報を、学習に用いる教師情報として取得し、情報保持部３２に供給して保持させる。
【００５３】
ステップＳ１２において、学習部３３は、センサ部２１が電波環境をセンシングすることにより収集したセンシングデータを、学習に用いる生徒情報として取得する。
【００５４】
ステップＳ１３において、学習部３３は、情報保持部３２からセカンダリ周波数情報を読み出して教師情報とし、ステップＳ１２でセンサ部２１から取得したセンシングデータを生徒情報として、セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習する。例えば、学習部３３は、上述した式（１）を用いた演算により、セカンダリシステムの周波数スペクトラムの確率密度関数／確率分布関数を学習する。
【００５５】
ステップＳ１４において、学習部３３は、ステップＳ１３における学習で取得した周波数利用統計情報を、学習内容として情報保持部３２に供給して保持させた後、電波環境学習処理は終了される。
【００５６】
＜プライマリ信号検知処理＞
図４に示すフローチャートを参照して、情報処理装置２２において行われるプライマリ信号検知処理について説明する。
【００５７】
例えば、情報処理装置２２は、所定のタイミングで周期的にプライマリ信号検知処理を行うことができ、ステップＳ２１において、検知部３４は、センサ部２１が電波環境をセンシングすることにより収集したセンシングデータを取得する。
【００５８】
ステップＳ２２において、検知部３４は、図３の電波環境学習処理において学習部３３が情報保持部３２に保持させた学習内容を読み出す。
【００５９】
ステップＳ２３において、検知部３４は、ステップＳ２１で取得したセンシングデータと、ステップＳ２２で読み出した学習内容とを照合することで、プライマリシステムの信号の有無を検知する検知処理を行う。
【００６０】
ステップＳ２４において、検知部３４は、ステップＳ２３での検知処理の結果、プライマリシステムの信号が存在することが検知されたか否かを判定する。上述したように、検知部３４は、時刻ｔから、わずか先の時刻ｔ＋αまでの時間における周波数特性の変化が、学習内容に一致しない場合、または、学習内容からは発生し得ないと考えられる異常状態である場合、プライマリシステムの信号が存在すると判定することができる。
【００６１】
ステップＳ２４において、検知部３４が、プライマリシステムの信号が存在することが検知されなかったと判定した場合、処理はステップＳ２１に戻り、次のタイミングとなるまで待機して、以下、同様の処理が繰り返して行われる。
【００６２】
一方、ステップＳ２４において、検知部３４が、プライマリシステムの信号が存在することが検知されたと判定した場合、処理はステップＳ２５に進む。
【００６３】
ステップＳ２５において、検知部３４は、プライマリシステムの信号が存在することを通知して、セカンダリシステムの運用を停止するための手続きを実施する。その後、処理はステップＳ２１に戻り、次のタイミングとなるまで待機して、以下、同様の処理が繰り返して行われる。
【００６４】
以上のように、情報処理装置２２は、セカンダリ周波数情報およびセンシングデータを用いた電波環境学習処理（図３）を行うことにより、例えば、プライマリシステムの信号の特徴を示す情報を必要とすることなく、検知部３４がプライマリシステムの信号の存在を判定するのに必要となる情報を取得することができる。これにより、例えば、プライマリシステムの信号が未知であっても、検知部３４は、より確実にプライマリシステムの信号の存在を検知することができる。
【００６５】
また、情報処理装置２２は、セカンダリ周波数情報の更新に応じて電波環境学習処理を行って学習内容を新しくしたり、検知部３４が使用する判断基準情報をアップデートしたりすることができる。これにより、情報処理装置２２は、例えば、新型のレーダが登場した場合などでも、検知部３４により、その新型のレーダの信号を検知することができる。
【００６６】
＜無線通信システムの構成例＞
図５は、図１の情報処理装置２２を備えて構成される学習センシング機能付き無線通信装置が組み込まれている無線通信システムの構成例を示す図である。
【００６７】
図５において、無線通信システム５１は、周波数監理データベース５２、学習センシング機能付き無線通信装置５３、複数台の一般無線通信装置５４（図５の例では、２台の一般無線通信装置５４−１および５４−２）、並びに、センシング機能付き無線通信装置５５を備えて構成される。
【００６８】
また、図５に示すように、無線通信システム５１では、周波数監理データベース５２に学習センシング機能付き無線通信装置５３と、複数台の一般無線通信装置５４とが有線インタフェースで接続されている。一方、センシング機能付き無線通信装置５５は、それらとは有線インタフェースで接続されておらず、周波数監理データベース５２に監理されずにスタンドアローンで運用される。
【００６９】
周波数監理データベース５２は、学習センシング機能付き無線通信装置５３および一般無線通信装置５４を監理し、周波数監理と、センシングによる空き周波数帯の検知（センシング）とを、同じ周波数帯で実施する。
【００７０】
学習センシング機能付き無線通信装置５３は、後述する図６に示すように、図１の電波環境学習装置１１と同様の情報処理装置２２を備えて構成され、学習センシング（上述したような学習アルゴリズムに基づくセンシング）を行うことができる。また、学習センシング機能付き無線通信装置５３は、周波数監理データベース５２による監理の配下で運用され、通常の無線通信を行うことができる。
【００７１】
一般無線通信装置５４は、センシング機能を備えていない無線通信装置であって、周波数監理データベース５２による監理の配下で運用され、通常の無線通信を行うことができる。
【００７２】
センシング機能付き無線通信装置５５は、例えば、図１のセンサ部２１を備えて構成され、そのセンサ部２１によるセンシングデータを無線通信により学習センシング機能付き無線通信装置５３に供給することができる。
【００７３】
次に、図６は、学習センシング機能付き無線通信装置５３の構成例を示すブロック図である。
【００７４】
図６に示すように、学習センシング機能付き無線通信装置５３は、センサ部２１、情報処理装置２２、通信処理部２３、および無線通信部２４を備えて構成される。なお、センサ部２１および情報処理装置２２は、図１と同様に構成されており、その詳細な説明は省略する。また、周波数監理データベース５２と接続される有線インタフェースは、情報取得部３１に対して接続されるように構成することが好適である。
【００７５】
通信処理部２３は、無線通信部２４に対する制御を行って、学習センシング機能付き無線通信装置５３が無線通信するための各種の処理を行う。例えば、通信処理部２３は、検知部３４によりプライマリシステムの信号が存在することが検知された場合、センシング機能付き無線通信装置５５に対して、その検知通知を送信するための通信処理を行うことができる。その場合、通信処理部２３は、無線通信部２４に対して、電波を停止するように制御することができる。
【００７６】
無線通信部２４は、他の無線通信装置と無線通信を行うことができる。また、無線通信部２４は、情報取得部３１に接続されており、無線通信により他の無線通信装置から提供される情報を、情報取得部３１に供給することができる。例えば、無線通信部２４は、センシング機能付き無線通信装置５５から提供されるセンシングデータを、情報取得部３１に供給する。
【００７７】
このように構成される学習センシング機能付き無線通信装置５３は、通信処理部２３により通常の無線通信を運用するのと並行して、情報処理装置２２により学習センシングを実施することができる。また、学習センシング機能付き無線通信装置５３は、自身のセンサ部２１によるセンシングにより取得されるセンシングデータの他、センシング機能付き無線通信装置５５から提供されるセンシングデータを用いた学習センシングを行うことができる。
【００７８】
そして、学習センシング機能付き無線通信装置５３は、検知部３４によりプライマリシステムの信号が存在することが検知された場合、通信処理部２３による制御に従って、無線通信部２４から出力される自電波を停止することができる。
【００７９】
また、学習センシング機能付き無線通信装置５３は、自電波を停止する前に、センシング機能付き無線通信装置５５に対して、検知通知または電波停止命令を送信することができる。なお、学習センシング機能付き無線通信装置５３は、通常の運用において電波を出力している。従って、センシング機能付き無線通信装置５５は、一定時間の間に、学習センシング機能付き無線通信装置５３から出力される電波を検知しなくなったときに、学習センシング機能付き無線通信装置５３においてプライマリシステムの信号が存在することが検知されたと判断して、自電波を停止するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、学習センシング機能付き無線通信装置５３は、自電波を停止した後、周波数監理データベース５２に対して、検知通知を行うことができる。この検知通知を受信すると、周波数監理データベース５２は、自身が監理する一般無線通信装置５４に対して、電波停止命令を通達する。この通達は、例えば、プッシュ通知によって実施されてもよいし、周期的または不定期に一般無線通信装置５４が実施する周波数利用可否の問い合わせに対する応答で実施してもよい。
【００８１】
＜プライマリシステムの信号が検知されたときの処理＞
図７に示すフローチャートを参照して、無線通信システム５１においてプライマリシステムの信号が検知されたときの処理について説明する。
【００８２】
例えば、センシング機能付き無線通信装置５５は、定期的に、センシングデータを無線通信により学習センシング機能付き無線通信装置５３に供給する。そして、ステップＳ３１において、学習センシング機能付き無線通信装置５３の情報処理装置２２は、自身のセンサ部２１によるセンシングデータの他、センシング機能付き無線通信装置５５から供給されるセンシングデータを用いた電波環境学習処理（図３参照）を行う。
【００８３】
ステップＳ３２において、学習センシング機能付き無線通信装置５３の情報処理装置２２は、プライマリ信号検知処理（図４参照）を行う。上述したように、情報処理装置２２では、プライマリシステムの信号が存在することが検知されるまで、プライマリ信号検知処理が所定のタイミングで繰り返して行われ、プライマリシステムの信号が存在することが検知されると、処理はステップＳ３３に進む。
【００８４】
ステップＳ３３において、学習センシング機能付き無線通信装置５３では、検知部３４が通信処理部２３に対してプライマリシステムの信号が存在することが検知されたことを通知する。これに応じて、通信処理部２３は、無線通信部２４を介して無線通信により、センシング機能付き無線通信装置５５に検知通知（または、電波停止命令）を行う。
【００８５】
ステップＳ３４において、通信処理部２３は、無線通信部２４に対して電波を停止するように制御し、学習センシング機能付き無線通信装置５３から出力される電波が停止される。
【００８６】
ステップＳ３５において、学習センシング機能付き無線通信装置５３は、有線インタフェースを介して、周波数監理データベース５２に対して検知通知を行い、ステップＳ３６において、周波数監理データベース５２から応答がある。
【００８７】
ステップＳ３７において、一般無線通信装置５４から周波数監理データベース５２に対して、有線インタフェースを介して問い合わせがあると、ステップＳ３８において、周波数監理データベース５２は、一般無線通信装置５４に対して電波停止命令を行う。
【００８８】
以上のように、学習センシング機能付き無線通信装置５３がプライマリシステムの信号が存在することを検知すると、無線通信システム５１では、全ての無線通信装置において電波の出力を停止することができる。
【００８９】
＜プライマリシステムの信号が検知されなくなったときの処理＞
図８に示すフローチャートを参照して、無線通信システム５１においてプライマリシステムの信号が検知されなくなったときの処理について説明する。
【００９０】
図７を参照して説明したように、無線通信システム５１の全ての無線通信装置において電波の出力が停止された状態で、ステップＳ４１において、学習センシング機能付き無線通信装置５３の情報処理装置２２は、プライマリ信号検知処理（図４参照）を行う。ここでは、プライマリシステムの信号が存在しなくなることが検出されるまでプライマリ信号検知処理が繰り返して行われる。そして、プライマリシステムの信号が存在しなくなることが検出されると、検知部３４が通信処理部２３に対してプライマリシステムの信号が存在しないことが検知されたことを通知し、処理はステップＳ４２に進む。
【００９１】
ステップＳ４２において、学習センシング機能付き無線通信装置５３では、通信処理部２３が、無線通信部２４に対して電波の出力を開始するように制御し、学習センシング機能付き無線通信装置５３から電波が出力される。
【００９２】
ステップＳ４３において、学習センシング機能付き無線通信装置５３では、通信処理部２３は、無線通信部２４を介して無線通信により、センシング機能付き無線通信装置５５に、プライマリシステムの信号が存在しないことが検知されたことを通知する。
【００９３】
ステップＳ４４において、学習センシング機能付き無線通信装置５３は、有線インタフェースを介して、周波数監理データベース５２に対して、プライマリシステムの信号が存在しないことが検知されたことを通知し、ステップＳ４５において、周波数監理データベース５２から応答がある。
【００９４】
ステップＳ４６において、一般無線通信装置５４から周波数監理データベース５２に対して、有線インタフェースを介して問い合わせがあると、ステップＳ４７において、周波数監理データベース５２は、一般無線通信装置５４に対して電波利用許可を行う。
【００９５】
以上のように、学習センシング機能付き無線通信装置５３がプライマリシステムの信号が存在しないことが検知すると、無線通信システム５１では、全ての無線通信装置において電波の出力を開始することができる。
【００９６】
＜コンピュータの構成例＞
なお、上述のフローチャートを参照して説明した各処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。また、プログラムは、単一のCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。
【００９７】
また、上述した一連の処理（情報処理方法）は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラムが記録されたプログラム記録媒体からインストールされる。
【００９８】
図９は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【００９９】
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）１０１，ROM（Read Only Memory）１０２，RAM（Random Access Memory）１０３は、バス１０４により相互に接続されている。
【０１００】
バス１０４には、さらに、入出力インタフェース１０５が接続されている。入出力インタフェース１０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部１０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部１０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部１０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１１１を駆動するドライブ１１０が接続されている。
【０１０１】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU１０１が、例えば、記憶部１０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１０５及びバス１０４を介して、RAM１０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１０２】
コンピュータ（CPU１０１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア１１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
【０１０３】
そして、プログラムは、リムーバブルメディア１１１をドライブ１１０に装着することにより、入出力インタフェース１０５を介して、記憶部１０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１０９で受信し、記憶部１０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM１０２や記憶部１０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１０４】
＜構成の組み合わせ例＞
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習する学習部と、
前記学習部が前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行う検知部と
を備える情報処理装置。
（２）
前記検知部は、前記プライマリシステムの信号が存在することを検知した場合、前記セカンダリシステムの周波数を利用する他の無線通信装置に対して検知通知または電波停止命令を行う
上記（１）に記載の情報処理装置。
（３）
前記学習部が学習に利用する前記教師情報を、前記セカンダリシステムの周波数利用を制御する周波数マネージャから取得する情報取得部
をさらに備える
上記（１）または（２）に記載の情報処理装置。
（４）
前記情報取得部は、前記セカンダリシステムの運用パラメータを前記教師情報として取得し、
前記学習部は、前記セカンダリシステムの運用パラメータを利用して前記学習を行う
上記（３）に記載の情報処理装置。
（５）
前記情報取得部が取得した情報、および、前記学習部が学習により取得した情報を学習内容として保持する情報保持部
をさらに備える上記（３）または（４）に記載の情報処理装置。
（６）
前記情報保持部が保持する前記学習内容は、前記学習部が学習を行うことにより更新され、
前記検知部は、前記情報保持部に保持されている前記学習内容を読み出して前記検知処理を行う
上記（５）に記載の情報処理装置。
（７）
前記検知部は、前記情報保持部に保持されている前記学習内容と、前記センサ部により収集されたセンシングデータとの相関度を計算し、その相関度と所定の判断基準とを比較することにより、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する
上記（６）に記載の情報処理装置。
（８）
情報処理を行う情報処理装置が、
プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習することと、
前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行うことと
を含む情報処理方法。
（９）
情報処理を行う情報処理装置のコンピュータに、
プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習することと、
前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行うことと
を含む情報処理を実行させるためのプログラム。
（１０）
プライマリシステムに割り当てられた周波数または周波数帯を共有するセカンダリシステムの周波数占有状況に関する情報を少なくとも教師情報とし、電波環境をセンシングするセンサ部により収集されたセンシングデータを生徒情報として、前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報を学習する学習部と、
前記学習部が前記学習を行うことにより取得した前記セカンダリシステムによる周波数利用統計情報に基づいて、前記プライマリシステムの信号が存在するか否かを検知する検知処理を行う検知部と、
前記検知部が前記プライマリシステムの信号が存在することを検知した場合、前記セカンダリシステムの周波数を利用する他の無線通信装置に対して、無線通信により検知通知または電波停止命令を行う通信処理部と
を備える無線通信装置。
【０１０５】
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１１  電波環境学習装置，  ２１  センサ部，  ２２  情報処理装置，  ２３  通信処理部，  ２４  無線通信部，  ３１  情報取得部，  ３２  情報保持部，  ３３  学習部，  ３４  検知部，  ５１  無線通信システム，  ５２  周波数監理データベース，  ５３  学習センシング機能付き無線通信装置，  ５４  一般無線通信装置，  ５５  センシング機能付き無線通信装置
【図１】
2019054186.tif 000004
【図２】
2019054186.tif 000005
【図３】
2019054186.tif 000006
【図４】
2019054186.tif 000007
【図５】
2019054186.tif 000008
【図６】
2019054186.tif 000009
【図７】
2019054186.tif 000010
【図８】
2019054186.tif 000011
【図９】
2019054186.tif 000012
【国際調査報告】
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2019054186.tif 000014