(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサノードと共に使用されるマスタノードであって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記マスタノード及びセンサノードは、前記プライマリユーザの前記ライセンスされた周波数帯域で互いに通信を行うように動作可能であり、
各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得する取得手段と、
センサノードから受信され、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を、センサノードから受信する受信手段と、
対応するセンサノードについて、前記取得されたＳＮＲ測定値を使用して、各センサノードの検出信頼性を判定する判定手段と、
前記判定手段によって判定された検出信頼性に基づいて、複数のセンサノードのサブセットを選択する選択手段と、
前記センサノードの前記サブセットから受信された前記検出情報を使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定する決定手段と
を有し、
前記判定手段は、前記対応するセンサノードについての前記ＳＮＲ測定値が予め定められた値よりも高い場合に、前記対応するセンサノードから受信された検出情報の信頼性がないと判定し、
前記選択手段は、前記信頼性がないと判定された検出情報を送信した前記センサノードを除外して、前記複数のセンサノードの前記サブセットを選択する
マスタノード。
【請求項２】
前記取得手段は、特定のセンサノードから測定値を受信することによって、そのセンサノードについてＳＮＲ測定値を取得するように構成されている
請求項１に記載のマスタノード。
【請求項３】
前記取得手段は、特定のセンサノードについての位置情報を使用して前記測定値を算出することによって、そのセンサノードについてＳＮＲ測定値を取得するように機能する
請求項１に記載のマスタノード。
【請求項４】
前記決定手段によってなされた決定に従って、前記マスタノード及び前記センサノードの動作を制御する制御手段
をさらに有する請求項１から３のいずれか１項に記載のマスタノード。
【請求項５】
前記制御手段は、前記決定手段がプライマリユーザは送信していると決定する場合に、前記マスタノード及び前記センサノードの動作を制御して、前記プライマリユーザによる使用がライセンスされた周波数帯域において前記マスタノード及び前記センサノードが送信することを停止するように機能する
請求項４に記載のマスタノード。
【請求項６】
前記制御手段は、前記プライマリユーザへの干渉を回避するために、前記プライマリユーザの送信の周波数帯域における前記マスタノードの送信パワー及び送信方向（transmission direction）の少なくともいずれかを制御するように機能する
請求項４に記載のマスタノード。
【請求項７】
前記制御手段は、信頼性のある検出情報を提供するセンサノードの数を変化させるために、前記センサノードのセンシングパラメータを制御するように構成されている
請求項４から６のいずれか１項に記載のマスタノード。
【請求項８】
前記制御手段は、信頼性のある検出情報を提供するセンサノードの数を変化させるために、少なくとも１つのセンサノードに対して制御情報を送信して、前記センサノードがセンシング動作を行う方法を制御するように構成されている
請求項４から７のいずれか１項に記載のマスタノード。
【請求項９】
前記制御手段は、前記センサノードが前記プライマリユーザ送信について感知するセンシング間隔を変化させる制御情報、又は、前記センサノードが受信する信号をフィルタリングするために当該センサノードによって使用される受信フィルタの帯域幅を変化させる制御情報を送信するように構成されている
請求項８に記載のマスタノード。
【請求項１０】
前記マスタノードによってなされる送信を誘導可能なスマートアンテナを有し、
前記マスタノードは、１つ以上のセンサノードが、プライマリユーザ送信を感知したか否かについての信頼性のある判定を行うことをできるようにするために、少なくとも１つのセンサノードから離れるように当該マスタノードの送信を一時的に誘導するように構成されている
請求項１から９のいずれか１項に記載のマスタノード。
【請求項１１】
前記判定手段は、センサノードについての前記取得されたＳＮＲ測定値と、前記取得されたＳＮＲ測定値を試験期間及びシミュレーション期間の少なくともいずれかの間に取得された信頼性と関連付ける格納データとを使用して、前記センサノードについての検出信頼性を判定するように構成されている
請求項１から１０のいずれか１項に記載のマスタノード。
【請求項１２】
前記マスタノードは、前記センサノードのサブセットに対して、それらのサブセットに、受信信号を処理させ、プライマリユーザ送信の存在を検出して前記検出情報を生成するようにさせる命令を送信するように構成され、前記受信手段は、前記選択されたセンサノードのサブセットから検出情報を受信するように構成されている
請求項１から１１のいずれか１項に記載のマスタノード。
【請求項１３】
前記受信手段は、前記複数のセンサノードからそれぞれの検出情報を受信するように構成され、前記決定手段は、前記センサノードのサブセットから受信された前記検出情報を使用して、前記決定を行うように構成されている
請求項１から１１のいずれか１項に記載のマスタノード。
【請求項１４】
複数のセンサノードと共に使用されるマスタノードであって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記マスタノード及びセンサノードは、前記プライマリユーザの前記ライセンスされた周波数帯域で互いに通信を行うように動作可能であり、
複数の前記センサノードから、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を受信する受信手段と、
各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得する取得手段と、
対応するセンサノードについて前記取得されたＳＮＲ測定値を使用して、前記複数のセンサノードから受信された検出情報の信頼性を確認する確認手段と、
前記確認手段によって信頼性があると判定された前記受信された検出情報のサブセットを使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定する決定手段と
を有し、
前記確認手段は、前記対応するセンサノードについての前記ＳＮＲ測定値が予め定められた値よりも高い場合に、前記対応するセンサノードから受信された検出情報の信頼性がないと確認する
マスタノード。
【請求項１５】
複数のセンサノードと共に使用されるマスタノードであって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記マスタノード及びセンサノードは、前記プライマリユーザの前記ライセンスされた周波数帯域で互いに通信を行うように動作可能であり、
各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得する取得手段と、
対応するセンサノードについて、前記取得されたＳＮＲ測定値を使用して、各センサノードの検出信頼性を判定する判定手段と、
前記判定手段によって判定された検出信頼性に基づいて、複数のセンサノードのサブセットを選択する選択手段と、
前記センサノードのサブセットに対して、前記センサノードのサブセットに、受信信号を処理させ、それによってプライマリユーザが現在送信しているかを検出するようにさせる命令を送信する命令手段と、
センサノードから受信され、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を、センサノードの前記サブセットから受信する受信手段と、
前記センサノードの前記サブセットから受信された前記検出情報を使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定する決定手段と
を有し、
前記判定手段は、前記対応するセンサノードについての前記ＳＮＲ測定値が予め定められた値よりも高い場合に、前記対応するセンサノードから受信された検出情報の信頼性がないと判定し、
前記選択手段は、前記信頼性がないと判定された検出情報を送信した前記センサノードを除外して、前記複数のセンサノードの前記サブセットを選択する
マスタノード。
【請求項１６】
マスタノードと共に使用されるセンサノードであって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記センサノード及びマスタノードは、プライマリユーザ装置のライセンスされた動作帯域内で互いに通信を行うように機能し、
前記センサノードで受信された信号を解析し、セカンダリユーザ装置から受信された信号と前記プライマリユーザ装置から受信された信号とを区別して、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を検出したか否かを示す検出情報を生成する解析手段と、
前記センサノードによって受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を判定する判定手段と、
前記判定されたＳＮＲ測定値及び前記生成された検出情報を、前記マスタノードに対して報告する報告手段と
を有するセンサノード。
【請求項１７】
前記判定手段は、前記マスタノードから受信された信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を判定するように構成されている
請求項１６に記載のセンサノード。
【請求項１８】
前記判定されたＳＮＲ測定値を用いて前記生成された検出情報の信頼性を確認する確認手段をさらに有し、
前記確認手段が前記検出情報に信頼性があると判定した場合に、前記報告手段は、前記検出情報を報告するように構成されており、
前記確認手段は、前記ＳＮＲ測定値が予め定められた値よりも高い場合に、前記センサノードから受信された検出情報の信頼性がないと確認する
請求項１６又は１７に記載のセンサノード。
【請求項１９】
前記確認手段は、取得されたＳＮＲ測定値と、前記取得されたＳＮＲ測定値を試験期間及びシミュレーション期間の少なくともいずれかの間に取得された信頼性と関連付ける格納データとを使用して、前記検出情報の信頼性を確認するように構成されている
請求項１８に記載のセンサノード。
【請求項２０】
前記報告手段は、前記センサノードについての位置情報を前記マスタノードに対して報告するように機能する
請求項１６から１９のいずれか１項に記載のセンサノード。
【請求項２１】
前記報告手段は、前記ＳＮＲ測定値を報告するように構成され、
前記解析手段は、前記センサノードが、前記マスタノードから前記解析を行うための命令を受信する場合に、前記解析を行うように構成されている
請求項１６から２０のいずれか１項に記載のセンサノード。
【請求項２２】
複数のセンサノードと通信を行うマスタノードによって行われる方法であって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記マスタノード及びセンサノードは、前記プライマリユーザの前記ライセンスされた周波数帯域で互いに通信を行うように動作可能であり、
各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得するステップと、
センサノードから受信され、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を、センサノードから受信するステップと、
対応するセンサノードについての前記ＳＮＲ測定値が予め定められた値よりも高い場合に、前記対応するセンサノードから受信された検出情報の信頼性がないと判定するステップと、
前記信頼性がないと判定された検出情報を送信した前記センサノードを除外して、前記複数のセンサノードのサブセットを選択するステップと、
前記センサノードのサブセットから受信された前記検出情報を使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定するステップと
を含む方法。
【請求項２３】
前記取得するステップは、特定のセンサノードから測定値を受信することによって、そのセンサノードについてＳＮＲ測定値を取得する
請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記取得するステップは、特定のセンサノードについての位置情報を使用して前記測定値を算出することによって、そのセンサノードについてＳＮＲ測定値を取得する
請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記決定するステップでなされた決定に従って、前記マスタノード及び前記センサノードの動作を制御するステップ
をさらに含む請求項２２から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記制御するステップは、前記決定するステップがプライマリユーザは送信していると決定する場合に、前記マスタノード及び前記センサノードの動作を制御して、前記プライマリユーザによる使用がライセンスされた周波数帯域において前記マスタノード及び前記センサノードが送信することを停止する
請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記制御するステップは、前記プライマリユーザへの干渉を回避するために、前記プライマリユーザの送信の周波数帯域における前記マスタノードの送信パワー及び送信方向の少なくともいずれかを制御する
請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記制御するステップは、信頼性のある検出情報を提供するセンサノードの数を変化させるために、前記センサノードのセンシングパラメータを制御する
請求項２５から２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記制御するステップは、信頼性のある検出情報を提供するセンサノードの数を変化させるために、少なくとも１つのセンサノードに対して制御情報を送信して、前記センサノードがセンシング動作を行う方法を制御する
請求項２５から２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記制御するステップは、前記センサノードが前記プライマリユーザ送信について感知するセンシング間隔を変化させる制御情報、又は、前記センサノードが受信する信号をフィルタリングするために当該センサノードによって使用される受信フィルタの帯域幅を変化させる制御情報を送信する
請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
スマートアンテナを使用して、１つ以上のセンサノードから取得された検出情報の信頼性を増加させるために、少なくとも１つのセンサノードから離れるように当該マスタノードによってなされる送信を誘導するステップ
を含む請求項２２から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記判定するステップは、センサノードについての前記取得されたＳＮＲ測定値と、前記取得されたＳＮＲ測定値を試験期間及びシミュレーション期間の少なくともいずれかの間に取得された信頼性と関連付ける格納データとを使用して、前記センサノードについての検出信頼性を判定する
請求項２２から３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記マスタノードは、前記センサノードのサブセットに対して、それらのサブセットに、受信信号を処理させ、プライマリユーザ送信の存在を検出して前記検出情報を生成するようにさせる命令を送信し、前記受信するステップは、前記選択されたセンサノードのサブセットから検出情報を受信する
請求項２２から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記受信するステップは、前記複数のセンサノードからそれぞれの検出情報を受信し、前記決定するステップは、前記センサノードのサブセットから受信された前記検出情報を使用して、前記決定を行う
請求項２２から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
複数のセンサノードと通信を行うマスタノードによって行われる方法であって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記マスタノード及びセンサノードは、前記プライマリユーザの前記ライセンスされた周波数帯域で互いに通信を行うように動作可能であり、
複数の前記センサノードから、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を受信するステップと、
各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得するステップと、
対応するセンサノードについての前記ＳＮＲ測定値が予め定められた値よりも高い場合に、前記対応するセンサノードから受信された検出情報の信頼性がないと確認するステップと、
前記信頼性があると判定された前記受信された検出情報のサブセットを使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定するステップと
を含む方法。
【請求項３６】
複数のセンサノードと通信を行うマスタノードによって行われる方法であって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記マスタノード及びセンサノードは、前記プライマリユーザの前記ライセンスされた周波数帯域で互いに通信を行うように動作可能であり、
各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得するステップと、
対応するセンサノードについての前記ＳＮＲ測定値が予め定められた値よりも高い場合に、前記対応するセンサノードから受信された検出情報の信頼性がないと判定するステップと、
前記信頼性がないと判定された検出情報を送信した前記センサノードを除外して、前記複数のセンサノードのサブセットを選択するステップと、
前記センサノードのサブセットに対して、前記センサノードのサブセットに、受信信号を処理させ、それによってプライマリユーザが現在送信しているかを検出するようにさせる命令を送信するステップと、
センサノードから受信され、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を、センサノードの前記サブセットから受信するステップと、
前記センサノードの前記サブセットから受信された前記検出情報を使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定するステップと
を含む方法。
【請求項３７】
マスタノードと通信を行うセンサノードによって行われる方法であって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記センサノード及びマスタノードは、プライマリユーザ装置のライセンスされた動作帯域内で互いに通信を行うように機能し、
前記センサノードで受信された信号を解析し、セカンダリユーザ装置から受信された信号と前記プライマリユーザ装置から受信された信号とを区別して、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を検出したか否かを示す検出情報を生成するステップと、
前記センサノードによって受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を判定するステップと、
前記判定されたＳＮＲ測定値及び前記生成された検出情報を、前記マスタノードに対して報告するステップと
を含む方法。
【請求項３８】
前記判定するステップは、前記マスタノードから受信された信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を判定する
請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ＳＮＲ測定値が予め定められた値よりも高い場合に、前記センサノードから受信された検出情報の信頼性がないと確認するステップ
をさらに含み、
前記確認するステップが前記検出情報に信頼性があると判定した場合に、前記報告するステップは、前記検出情報を報告する
請求項３７又は３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記確認するステップは、取得されたＳＮＲ測定値と、前記取得されたＳＮＲ測定値を試験期間及びシミュレーション期間の少なくともいずれかの間に取得された信頼性と関連付ける格納データとを使用して、前記検出情報の信頼性を確認する
請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記報告するステップは、前記センサノードについての位置情報を前記マスタノードに対して報告する
請求項３７から４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
前記報告するステップは、前記ＳＮＲ測定値を報告するように構成され、
前記解析するステップは、前記マスタノードから前記解析を行うための命令を受信することに応じて、前記解析を行う
請求項３７から４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
複数のセンサノードと共に使用されるマスタノードであって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記マスタノード及びセンサノードは、前記プライマリユーザの前記ライセンスされた周波数帯域で互いに通信を行うように動作可能であり、
センサノードから受信され、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を、センサノードから受信するように構成された受信機と、
各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得して、対応するセンサノードについて、前記取得されたＳＮＲ測定値を使用して、各センサノードの検出信頼性を判定するように構成された信頼性解析モジュールと、
前記信頼性解析モジュールによって判定された検出信頼性に基づいて、複数のセンサノードのサブセットを選択する選択モジュールと、
前記センサノードの前記サブセットから受信された前記検出情報を使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定するように構成された決定モジュールと
を有し、
前記信頼性解析モジュールは、前記対応するセンサノードについての前記ＳＮＲ測定値が予め定められた値よりも高い場合に、前記対応するセンサノードから受信された検出情報の信頼性がないと判定し、
前記選択モジュールは、前記信頼性がないと判定された検出情報を送信した前記センサノードを除外して、前記複数のセンサノードの前記サブセットを選択する
マスタノード。
【請求項４４】
マスタノードと共に使用されるセンサノードであって、前記マスタノード及びセンサノードは、１つ以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域のセカンダリユーザであり、前記センサノード及びマスタノードは、プライマリユーザ装置のライセンスされた動作帯域内で互いに通信を行うように機能し、
前記センサノードで受信された信号を解析し、セカンダリユーザ装置から受信された信号と前記プライマリユーザ装置から受信された信号とを区別して、前記センサノードが前記セカンダリユーザによってなされる通信の存在下で前記プライマリユーザによってなされるプライマリユーザ送信を検出したか否かを示す検出情報を生成する解析モジュールと、
前記センサノードによって受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を判定する測定モジュールと、
前記判定されたＳＮＲ測定値及び前記生成された検出情報を、前記マスタノードに対して報告する報告モジュールと
を有するセンサノード。
【請求項４５】
前記報告モジュールは、前記マスタノードが前記センサノードに対して前記受信された信号の解析を行うように指示する場合に、前記マスタノードに対して前記検出情報を報告するようにのみ構成されている
請求項４４に記載のセンサノード。
【請求項４６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載のマスタノードと、請求項１６に記載の複数のセンサノードとを有する通信システム。
【請求項４７】
プログラム可能な通信ノードを請求項１から１５のいずれか１項に記載の前記マスタノードとして構成されるようにするための、コンピュータに実装可能な指示を有するプログラム。
【請求項４８】
プログラム可能な通信ノードを請求項１６から２１のいずれか１項に記載の前記センサノードとして構成されるようにするための、コンピュータに実装可能な指示を有するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システム、及び、その部品及び方法に関する。本発明は、特に、コグニティブ無線システムおよびその装置に関するが、これに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
無線通信では、従来、ライセンシング（licensing）は、システムに電磁スペクトルの別個のブロックへの排他的なアクセスを与えた。これは有害な干渉のおそれ（danger of harmful interference）を除去するのによい方法である。しかし、それは、ライセンスホルダ（license holder）がアクティブでない場合およびライセンスホルダがアクティブでないところで、スペクトルの割り当てられたブロックの大部分が使用不足のままとなる可能性がある。
【０００３】
スペクトルホール（ライセンシーが所定時間アクティブでないスペクトルの部分）を使用するために、スペクトルへの日和見的アクセス（opportunistic access）のアイデアが示唆された。このアイデアは、２つの異なる種類のスペクトルユーザ、正規ユーザ（又はプライマリユーザ）及びセカンダリユーザ（又はコグニティブユーザ）を含んでいる。セカンダリユーザ（secondary user）は、プライマリユーザ（primary user）がスペクトルの一部を使用していない場合、又は生成された（プライマリユーザに対する）干渉が容認可能である場合のみ、そのスペクトルの一部を使用することを許可される。
【０００４】
コグニティブ無線デバイス（Cognitive Radio Device）は、その電磁環境を認識しており、それに応じてその送信を適合させることが可能な端末として定義されている。コグニティブ無線デバイスは、その占有率を推定し、それが送信するか否かの決定（decision）を行うために、特定の周波数帯域を感知することができる。しかしながら、検出されるべきプライマリ信号（primary signals）は、異なる環境の変化（シャドウイング、フェージング、パスロス）の影響を受け、したがって、ライセンスされたプライマリユーザ（primary licensed users）は、単一のコグニティブ無線デバイスによって検出することが非常に困難であることがある。このような状況では、プライマリ送信機は、センシングデバイス（sensing device）からの「隠された」（つまり、隠されたプライマリ送信機）であるとみなされ、したがって、単一のセンシングデバイスの使用は、信頼性のある決定（reliable decision）を提供することができない可能性がある。
【０００５】
プライマリユーザが、（ワイヤレスマイクロホンなどのいわゆる「ＰＭＳＥ（programme making and special events）」デバイスである場合のように）低電力及び狭い帯域幅を使用して送信する場合、センシングは、ＰＭＳＥ装置の近傍に位置するセンシングデバイスを除いて、信頼できない可能性がある。
【０００６】
これらの問題に対処しようとするため、地理的に分散したセンサノード（セカンダリユーザであってもよい）の多くが、より広い領域にわたるプライマリ送信機について感知して、セカンダリユーザがライセンスされた帯域内で動作することができるか否かを決定するマスタノードに報告を返すために使用されるといった、協調的｛きょうちょう てき｝アプローチが提案されている。ＷＯ２００７／０３１９５６ Ａ２は、この種の協調的システムの例を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
プライマリユーザが存在せず、セカンダリユーザがライセンスされた帯域を使用可能であるという決定がなされると、セカンダリユーザは、そのライセンスされた帯域の使用を開始する。しかしながら、このライセンスされていない通信が開始した後、センサノードは、プライマリユーザの出現について再び感知する必要がある。この文脈において、プライマリユーザの出現を検出するために使用可能な２つのアプローチがある。１つのアプローチは、セカンダリユーザが、セカンダリユーザ送信（secondary user transmission）の存在なしに、センサノードがライセンスされた帯域におけるプライマリユーザ送信（primary user transmission）を検出することを試みることができるようにする「沈黙期間（quiet period）」を含むようにすることである。もう１つのアプローチは、センサノードが、セカンダリユーザ送信の存在下でプライマリユーザ送信を検出することを試みるようにすることである。
【０００８】
第１のアプローチは、より単純でより速い検出技術がセンサノードによって使用されることを要求する。しかし、それによって、セカンダリユーザシステムによって提供され得るサービスの品質が減少する。特に、第１のアプローチは、全てのセカンダリユーザが一定期間の間に送信を停止するために同期することを要求する。そうでなければ、センサノードが、セカンダリユーザ送信をプライマリユーザ送信と間違えるといった誤警報が起こり得る。したがって、この全てのセカンダリユーザ送信を停止することは、セカンダリユーザの通信システムによって提示されるサービス品質（ＱｏＳ：quality of service）に影響を及ぼす。そのような沈黙期間は、伝送遅延等のＱｏＳパラメータにも直接影響を及ぼし、音声通話又は他のデータストリーミングサービス等の遅延の影響を受け易い通信に適さなくなる。しかしながら、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ：File Transfer Protocol)又はインターネットブラウジング等の他のサービスは、このような沈黙期間によってそれほど影響されない。
【０００９】
第２のアプローチは、プライマリユーザ送信とセカンダリユーザ送信とを区別するために、より複雑でより遅い検出技術を使用することをセンサノードに要求する。これにより、センサノードは、プライマリユーザ送信の検出と同時に、他のセカンダリノードからの有用なデータをデコードし続けることができる。
【００１０】
一態様において、本発明は、上記で概説された第２のアプローチを用いるセカンダリユーザ通信システムの動作を改良することを目的とする。ここで、センサノードは、例えば信号分類技術（signal classification techniques）を使用してプライマリユーザ送信とセカンダリユーザ送信とを区別することによって、プライマリユーザ送信を検出しようと試みる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様によれば、本発明は、複数のセンサノードと共に使用されるマスタノードを提供する。マスタノードは、各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得する取得手段と、センサノードから受信され前記センサノードがプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を、センサノードから受信する受信手段と、前記対応するセンサノードについて、前記取得されたＳＮＲ測定値を使用して、各センサノードの検出信頼性を判定する判定手段と、前記判定手段によって判定された検出信頼性に基づいて、複数のセンサノードのサブセットを選択する選択手段と、前記センサノードの前記サブセットから受信された前記検出情報を使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定する決定手段とを有する。
【００１２】
前記取得手段は、特定のセンサノードから測定値を受信することによって、そのセンサノードについてＳＮＲ測定値を取得してもよい。また、前記取得手段は、前記センサノードから受信された信号又は他のネットワークノードから受信された信号からＳＮＲ測定値を推定するようにしてもよい。
【００１３】
前記マスタノードは、前記決定手段によってなされた決定に従って、前記マスタノード及び前記センサノードの動作を制御するコントローラを有してもよい。前記コントローラは、前記決定手段がプライマリユーザは送信していると決定する場合に、前記マスタノード及び前記センサノードの動作を制御して、前記プライマリユーザによる使用がライセンスされた周波数帯域において前記マスタノード及び前記センサノードが送信することを停止するようにしてもよい。前記コントローラは、前記プライマリユーザへの干渉を回避するために、前記プライマリユーザの送信の周波数帯域における前記マスタノードの送信パワー及び送信方向（transmission direction）の少なくともいずれかを制御するようにしてもよい。前記コントローラは、信頼性のある検出情報を提供するセンサノードの数を変化させるために、前記センサノードのセンシングパラメータを制御するようにしてもよい。前記コントローラは、信頼性のある検出情報を提供するセンサノードの数を変化させるために、少なくとも１つのセンサノードに対して制御情報を送信して、前記センサノードが前記センシング動作を行う方法を制御するようにしてもよい。前記コントローラは、前記センサノードが前記プライマリユーザ送信について感知するセンシング間隔を変化させる制御情報、又は、前記センサノードが受信する信号をフィルタリングするために当該センサノードによって使用される受信フィルタの帯域幅を変化させる制御情報を送信するようにしてもよい。
【００１４】
前記マスタノードは、前記マスタノードによってなされる送信を誘導可能なスマートアンテナを有してもよく、前記マスタノードは、１つ以上のセンサノードが、プライマリユーザ送信を感知したか否かについての信頼性のある判定を行うことをできるようにするために、少なくとも１つのセンサノードから離れるように当該マスタノードの送信を一時的に誘導するようにしてもよい。
【００１５】
一実施の形態では、前記判定手段は、センサノードについての前記取得されたＳＮＲ測定値と、前記取得されたＳＮＲ測定値を試験期間及びシミュレーション期間の少なくともいずれかの間に取得された信頼性と関連付ける格納データとを使用して、前記センサノードについての検出信頼性を判定する。
【００１６】
一実施の形態では、前記マスタノードは、前記センサノードのサブセットに対して、それらのサブセットに、受信信号を処理させ、プライマリユーザ送信の存在を検出して前記検出情報を生成するようにさせる命令を送信し、前記受信手段は、前記選択されたセンサノードのサブセットから検出情報を受信してもよい。このようにして、信頼性のない検出を提供する可能性の高いセンサノードは、受信信号の解析を何ら行う必要はなく、したがって、そのセンサノードのバッテリー電源を節約する。
【００１７】
代替として、前記受信手段は、前記複数のセンサノードからそれぞれの検出情報を受信するようにしてもよく、前記決定手段は、前記センサノードのサブセットから受信された前記検出情報を使用して、前記決定を行うようにしてもよい。
【００１８】
他の態様によれば、本発明は、複数のセンサノードと共に使用されるマスタノードであって、複数の前記センサノードから、前記センサノードがプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を受信する受信手段と、各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得する取得手段と、前記対応するセンサノードについて前記取得されたＳＮＲ測定値を使用して、前記複数のセンサノードから受信された検出情報の信頼性を確認する確認手段と、前記確認手段によって信頼性があると判定された前記受信された検出情報のサブセットを使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定する決定手段とを有するマスタノードも提供する。
【００１９】
他の態様によれば、本発明は、数のセンサノードと共に使用されるマスタノードであって、各センサノードについて、前記センサノードで受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を取得する取得手段と、前記対応するセンサノードについて、前記取得されたＳＮＲ測定値を使用して、各センサノードの検出信頼性を判定する判定手段と、前記判定手段によって判定された検出信頼性に基づいて、複数のセンサノードのサブセットを選択する選択手段と、前記センサノードのサブセットに対して、前記センサノードのサブセットに、受信信号を処理させ、それによって前記プライマリユーザが現在送信しているかを検出するようにさせる命令を送信する命令手段と、センサノードから受信され前記センサノードがプライマリユーザ送信を感知したか否かを示す検出情報を、センサノードの前記サブセットから受信する受信手段と、前記センサノードの前記サブセットから受信された前記検出情報を使用して、プライマリユーザが送信しているかを決定する決定手段とを有するマスタノードを提供する。
【００２０】
本発明は、マスタノードと共に使用されるセンサノードも提供する。前記センサノード及びマスタノードは、プライマリユーザ装置のライセンスされた動作帯域内で互いに通信を行うように機能する。このセンサノードは、前記センサノードで受信された信号を解析し、セカンダリユーザ装置から受信された信号と前記プライマリユーザ装置から受信された信号とを区別して、前記センサノードがプライマリユーザ送信を検出したか否かを示す検出情報を生成する解析手段と、前記センサノードによって受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を判定する判定手段と、前記判定されたＳＮＲ測定値及び前記生成された検出情報を、前記マスタノードに対して報告する報告手段とを有する。
【００２１】
前記判定手段は、前記マスタノードから又は他のセカンダリユーザから受信された信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）の測定値を判定するようにしてもよい。
【００２２】
前記センサノードは、前記判定されたＳＮＲ測定値を用いて前記生成された検出情報の信頼性を確認する確認手段をさらに有してもよく、前記確認手段が前記検出情報に信頼性があると判定した場合にのみ、前記報告手段は、前記検出情報を報告するように構成されている。前記確認手段は、前記取得されたＳＮＲ測定値と、前記取得されたＳＮＲ測定値を試験期間及びシミュレーション期間の少なくともいずれかの間に取得された信頼性と関連付ける格納データとを使用して、前記検出情報の信頼性を確認するようにしてもよい。
【００２３】
前記報告手段は、前記センサノードについての位置情報を前記マスタノードに対して報告するようにしてもよい。マスタノードは、これを使用して、前記センサノードによって前記セカンダリユーザから受信された信号のＳＮＲの推定を判定してもよい。前記報告手段は、前記検出情報とは別個に前記ＳＮＲ測定値を報告するようにしてもよい。例えば、前記センサノードが前記マスタノードから前記解析を行うための命令を受信する場合にのみ、前記解析手段は前記解析を行うようにしてもよい。この命令は、センサノードがＳＮＲ測定値を送信することに応じて送信されてもよい。
【００２４】
本発明は、開示された全ての方法について、対応する装置で実行されるコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品、装置自身（ユーザ装置、マスタノード、移動ノード又はそれらのコンポーネント）、及び装置を更新する方法を提供する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、少なくとも、上記で概説された第２のアプローチを用いるセカンダリユーザ通信システムの動作を改良することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】マスタノード及びプライマリ送受信機のサービスエリア（coverage area）と、干渉が発生し得る重複領域（overlapping region）とを示す図である。
【図２】図１に示されたセンサ携帯端末の主要な構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示されたマスタノードの主要な構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】プライマリ送信機が送信していない場合のマスタノード及びセンサノードの動作を示す図である。
【図４Ｂ】プライマリ送信機が送信している場合のマスタノード及びセンサノードの動作を示す図である。
【図５Ａ】ＤＶＢ−Ｔプライマリ送信機を感知している場合にセンサ携帯端末によってなされた判定の信頼性を判定するためにマスタノードによって使用される、格納されたシミュレーションデータを示す図である。
【図５Ｂ】ＲＲＣフィルタを用いてＱＰＳＫ変調を使用するＰＭＳＥプライマリ送信機を感知している場合にセンサ携帯端末によってなされた判定の信頼性を判定するためにマスタノードによって使用される、格納されたシミュレーションデータを示す図である。
【図５Ｃ】ＲＲＣフィルタを用いないでＱＰＳＫ変調を使用するＰＭＳＥプライマリ送信機を感知している場合にセンサ携帯端末によってなされた判定の信頼性を判定するためにマスタノードによって使用される、格納されたシミュレーションデータを示す図である。
【図５Ｄ】ＦＭ変調を使用するＰＭＳＥプライマリ送信機を感知している場合にセンサ携帯端末によってなされた判定の信頼性を判定するためにマスタノードによって使用される、格納されたシミュレーションデータを示す図である。
【図５Ｅ】異なるセンシング間隔でＤＶＢ−Ｔプライマリ送信機を感知している場合にセンサ携帯端末によってなされた判定の信頼性を判定するためにマスタノードによって使用される、格納されたシミュレーションデータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照して、一例として説明する。
【００２８】
［概要］
図１は、マスタノード３によって制御された領域１３内にマスタノード３と複数の携帯端末５（５ａ〜５ｅとして示される）を有するコグニティブ無線通信ネットワーク１の概略図である。マスタノード３及び携帯端末５は、１以上のプライマリユーザにライセンスされた周波数帯域（Ｂ）のセカンダリユーザである。プライマリユーザは、一般的には、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）の全部又は一部を介して送信する広帯域プライマリ送信機（wideband primary transmitter）４と、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）内の異なるチャネルを介して信号を送受信するプライマリユーザ装置７（７ａ〜７ｃとして示される）とを含み得る。例として、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）は、テレビチャネル（例えば６ＭＨｚ又は８ＭＨｚのチャネルにおいて動作するＤＶＢ−Ｔ）に相当してもよい。また、プライマリユーザ装置７がライセンスされた帯域の全部又は一部において送信された信号を受信する一方、広帯域プライマリ送信機４は、多くのチャネルを介して送信し得る。ＰＭＳＥ（Programme Making Special Event）装置のような、あるプライマリユーザ装置７は、より大きな６ＭＨｚ又は８ＭＨｚのテレビチャネルのサブバンド（例えば２００ｋＨｚ又は４００ｋＨｚのサブバンド）内で送信してもよい。
【００２９】
携帯端末５の送信は、マスタノード３によって制御される。プライマリユーザが、帯域（Ｂ）の全部又は一部において送信していない間、又は、セカンダリユーザ送信によって引き起こされる干渉がプライマリユーザに許容される限り、セカンダリユーザは、周波数帯域（Ｂ）の全部又は一部において通信することができる。典型的には、マスタノード３は、位置が固定され、携帯端末５は、移動し得る。好適な実施の形態では、マスタノード３は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）に従って動作する携帯電話基地局であり、携帯端末５は、携帯電話等のようなＬＴＥユーザ装置である。
【００３０】
携帯端末５のいくつか又は全部は、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）におけるプライマリユーザ送信について感知することができるセンサノード（以下センサ携帯端末５と称する）として機能するように構成されている。センサ携帯端末５は、測定結果及びなされた判定（determinations made）をマスタノード３に折り返し報告する。そして、マスタノード３は、セカンダリユーザのいずれかがライセンスされた帯域（Ｂ）のいずれかの部分で送信することを許容されるかどうかを決定する。
【００３１】
以下でより詳細に説明するように、プライマリユーザにライセンスされた周波数帯域（Ｂ）を含む複数の周波数帯域において、様々なデータ及び制御情報が、マスタノード３と携帯端末５との間で伝送される。さらに、携帯端末５がマスタノード３によって制御される領域１３内であちこち移動することができるように、マスタノード３は、マスタノード３と携帯端末５との間の通信が維持され得ることを保証するために、連続的に、周期的に又は時々、携帯端末５の位置を追跡する。携帯端末５がマスタノード３によって制御された領域１３から出ている場合、データ及び制御情報の送信は、携帯端末５のデータ及び制御情報の送信を維持することができる他のマスタノード３（図示せず）に引き渡される（ハンドオーバされる）。同様に、マスタノード３へのハンドオーバ手順は、マスタノード３に支配された（served by）領域１３へ入る携帯端末５について実行され得る。ハンドオーバは、当業者にとって周知の様々な理由でマスタノード３によって制御された領域１３内にまだ存在している携帯端末５のために開始されてもよい。
【００３２】
マスタノード３は典型的には固定された位置に設置され、したがって１つの位置で測定を行うことが可能であるが、センサ携帯端末５は、マスタノード３によって制御された領域１３内であちこち移動しながら、それらの現在の位置について測定を行うことができる。センサ携帯端末５は、マスタノード３よりもプライマリ送信機４，７に接近していてもよく、したがって、より正確な、プライマリユーザ送信の検出及び測定を行ってもよい。プライマリユーザ送信が検出されると、マスタノード３は、ライセンスされた帯域（Ｂ）における干渉を防ぐか少なくとも干渉を低減させるために必要な制御動作を行い得る。例えば、マスタノード３は、単に、全てのセカンダリユーザをアレンジ（arrange）して、ライセンスされた帯域（又はライセンスされた帯域の特定のサブバンド）で送信することを停止してもよい。あるいは、マスタノード３は、例えば、ライセンスされた帯域（Ｂ）における送信パワーを低減させ、又は検出されたプライマリユーザに関連する位置に応じて異なる携帯端末について異なる制御動作を行うといった、より複雑な制御動作を行ってもよい。携帯端末５のいくつかについては、必要な制御動作は、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）で送信することを停止することであってもよい。また、他の携帯端末５については、必要な制御動作は、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）における送信パワーを低減させることであってもよい。また、他の携帯端末５については、必要な制御動作は、異なる周波数において動作している別のセルにそれらをハンドオーバさせることであってもよい。あるいは、マスタノード３は、セル全体の動作している周波数を変更してもよい。
【００３３】
より単純な実施の形態では、マスタノード３のみが、ライセンスされた帯域（Ｂ）において、そのデータ（ダウンリンクデータ）を携帯端末５に送信する。また、携帯端末５は、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）の外側で、それらのデータ（アップリンクデータ）をマスタノード３に送信する。マスタノード３のみが、プライマリユーザ送信の検出の際にライセンスされた帯域で送信することを停止する（又は送信パワーを低減する、又は送信周波数を変更する）ことを必要とするので、上記のことは、より単純である。
【００３４】
以下でより詳細に説明するように、本実施の形態では、マスタノード３は、信頼性の低い検出結果を提供すると考えられる１つ以上のセンサ携帯端末５からの検出結果を除外して、１つ以上のセンサ携帯端末５からの検出結果を用いて、プライマリユーザ送信が検出されたか否かについての決定を行う。特に、マスタノード３は、決定処理から、セカンダリユーザ送信についての高い信号対雑音比を有するセンサ携帯端末５から受信された検出結果を除外する。
【００３５】
［センサ携帯端末］
図２は、図１に示されたセンサ携帯端末５の主要な構成を示すブロック図である。図２に示すように、センサ携帯端末５は、１つ以上のアンテナ２２５を介して他のノード（例えばマスタノード３）に対して信号を送信し、他のノードから信号を受信するように機能する送受信回路２２３を含む。コントローラ２２７は、メモリ２３７に格納されたソフトウェアにしたがって送受信回路２２３の動作を制御する。センサ携帯端末５は、コントローラ２２７によって制御され、ユーザが通信装置と情報をやりとりすることを可能にするユーザインタフェース２２９をさらに含む。メモリ２３７に格納されたソフトウェアは、特に、オペレーティングシステム２３９と、通信モジュール２４１と、ポジショニングモジュール２４３と、解析モジュール２４５と、測定モジュール２４６と、報告モジュール２４７と、送信周波数制御モジュール２４９とを含むが、他のものも含む。
【００３６】
オペレーティングシステム２３９は、センサ携帯端末５の動作を制御する。通信モジュール２４１は、送受信回路２２３及びアンテナ２２５を介して、携帯端末５と外部装置との間の通信を制御する。ポジショニングモジュール２４３は、センサ携帯端末５についての位置情報を判定するように動作する。ポジショニングモジュール２４３は、ＧＰＳ、あるいは、同様の衛星又は地球上の位置を判定するモジュールであってもよい。ポジショニングモジュール２４３は、要求に応じて又は予め定められた時間間隔のいずれかで、マスタノード３に対して、定位置の更新情報（regular position updates）を送信する。解析モジュール２４５は、受信された信号を解析して、プライマリユーザ４，７によってなされた送信とセカンダリユーザ３，５によってなされた送信とを区別するように機能する。解析モジュール２４５は、通常は、ライセンスされた帯域（Ｂ）全体における（及びおそらく他の周波数帯域においても同様に）プライマリユーザ送信について感知することが可能となり得る。測定モジュール２４６は、セカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲＳＵ）を測定するように構成（arrange）されている。測定モジュール２４６によってなされた測定及び解析モジュール２４５によってなされた検出は、その後、報告モジュール２４７によって、マスタノード３に対して折り返し送信される。最後に、送信周波数制御モジュール２４９は、センサ携帯端末５がマスタノード３及び他のセカンダリユーザの少なくともいずれか（マスタノード３及び／又は他のセカンダリユーザ）からの信号を送受信すべき周波数帯域を制御するために、マスタノード３から送信された制御情報を受信するように機能する。
【００３７】
［解析モジュール］
解析モジュール２４５は、受信された信号がプライマリユーザ送信を含むかを判断しているとき、信号サンプルから導出された１つ以上のテスト統計値（test statistics）と、それぞれの閾値とを比較する。受信された信号がノイズのみを含む場合、テスト統計値は、それぞれの閾値よりも低いはずである。そうでない場合、テスト統計値は、それぞれの閾値よりも大きいはずである。
【００３８】
検出の性能（performance）は、通常、誤警報確率及び検出確率によって測定される。誤警報確率は、解析された周波数帯域において実際にはプライマリ信号がない場合にプライマリ信号が存在すると解析モジュール２４５が決定する確率である。検出確率は、解析された周波数帯域において実際にプライマリ信号がある間にプライマリ信号は存在すると解析モジュールが決定する確率である。解析モジュール２４５の主な課題（challenge）は、検出確率をできるだけ高くし、誤警報確率をできるだけ小さくすることである。
【００３９】
本実施の形態において、センサノード５は、検出され得る異なるタイプのプライマリ信号についてオフラインで算出された（又はマスタノード３によって供給された）様々なデータを格納する。そのデータは、異なるタイプのプライマリ信号それぞれについて、センシングがなされるべきセンシング継続時間（sensing duration）Ｔｓと、誤検出の目標確率（Target Pf）とを定義する。典型的には、センシング継続時間は、１ｍｓと数秒との間であり得る。目標誤警報確率は、０と１との間の値であり、その値は、実際の平均誤警報確率（mean false alarm probability）が許容される最大の誤警報確率Ｐｆ，ｍａｘを超えないような、プライマリ信号の既知のタイプについての検出の決定を行うための決定閾値を算出するために使用される。この所望の誤り検出の最大確率は、個々のプライマリユーザ（適切な規制権限（regulatory authority）で定義されるような、許容される干渉という観点で）、及び、セカンダリユーザトラフィックの信頼性に依存する。その値が高い値（およそ０．５）に設定される場合、プライマリユーザに対する干渉は低いが、セカンダリユーザ通信は頻繁に中断され、セカンダリデータ通信について能力不足（例えば平均スループット）につながる。その値が低い値（およそ０．０１）に設定される場合、セカンダリユーザデータ通信についての信頼性は良くなるが、プライマリユーザは、前述の場合と比較してより大きな干渉を経験する可能性が高い。典型的には、Ｐｆ，ｍａｘは０．０１と０．２との間に設定されるが、必須ではない。
【００４０】
本実施の形態において、解析モジュール２４５は、受信されたサンプルを解析して、その受信された信号における、特定の周期定常特性（cyclo-stationary features）の存在について検出する。これらの特性は、通常は、非ランダムスペクトル（non-random spectral）又は時間的な特性（temporal features）（例えばシンボル期間、変調方式等）である。これらは、プライマリ信号が存在する場合に存在し、セカンダリユーザ送信の同様な信号特性とは異なる。周期定常解析は、典型的には、次数（order）、サイクリック周波数、遅延、共役数（number of conjugates）等のパラメータに応じて、周期自己相関関数（Cyclic Autocorrelation Function；ＣＡＦ）の異なる変形を解析する。例えば、二次周期定常性検出（second order cyclo-stationary detection）（ＣＤ２）についての一般化尤度比検定法（Generalized Likelihood Ratio Test；ＧＬＲＴ）アルゴリズムは、共分散行列（covariance matrix）Σｒ（α）を計算する。ここで、ｒは受信信号であり、αはサイクリック周波数である。この共分散行列に基づいて、本方式は、以下のテスト統計値を用いる。
［数式１］
【数１】
0005994863.tif 000002
ここで、
【数２】
0005994863.tif 000003
であり、
【数３】
0005994863.tif 000004
は、サイクリック周波数α及び遅延τについての信号ｒのＣＡＦであり、Ｎは、受信されたサンプルの数であり、ｉｎｖ（）は行列の逆行列を示し、Ｔは転置演算である。テスト統計値は、以下の式から得られる閾値γと比較される。
［数式２］
Ｔａｒｇｅｔ＿Ｐｆ＝１−Γ（１，γ／２)
ここで、Ｔａｒｇｅｔ＿Ｐｆは目標誤警報確率であり、Γは不完全ガンマ関数（incomplete gamma function）である。
【００４１】
他の実施の形態では、上述した二次周期定常性検出プロセスの代わりに又は二次周期定常性検出プロセスに追加して、特にＰＭＳＥプライマリユーザ信号を検出しようとするときに、四次周期定常性検出プロセスが使用されてもよい。
【００４２】
［マスタノード］
図３は、図１に示されたマスタノード３の主要な構成を示すブロック図である。図３に示すように、マスタノード３は、１つ以上のアンテナ３２５を介して他のノードに対して信号を送信し、他のノードから信号を受信するように機能する送受信回路３２３を含む。コントローラ３２７は、メモリ３３７に格納されたソフトウェアにしたがって送受信回路３２３の動作を制御する。コントローラ３２７は、ネットワークインタフェース３２９を介して他のネットワーク通信装置と通信を行うこともできる。メモリ３３７に格納されたソフトウェアは、特に、オペレーティングシステム３３９と、通信モジュール３４１と、ポジショニングモジュール３４２と、帯域割り当てモジュール３４３と、信頼性解析モジュール３４５と、決定モジュール３４７と、制御モジュール３４９とを含むが、他のものも含む。メモリ３３７は、シミュレーション期間の間に前もって得られたシミュレーションデータを含む知識ベース（knowledge base）３５１をも含む。
【００４３】
オペレーティングシステム３３９は、マスタノード３の一般的な動作を制御する。通信モジュール３４１は、マスタノード３が、送受信回路３２３及びアンテナ３２５を介して携帯端末５と通信を行い、ネットワークインタフェース３２９（銅線又は光ファイバインタフェースであってもよい）を介して他のネットワーク装置及びノードと通信を行うことを可能にするための機能を提供する。ポジショニングモジュール３４２は、マスタノード３が、携帯端末５から受信された測定結果から、又は複数のネットワークノード（マスタノード３等）によって携帯端末５に送信され又は携帯端末５から受信された信号を用いた三角測量によって、センサ携帯端末５を含む異なる携帯端末５の位置を判定することを可能にする。帯域割り当てモジュール３４３は、マスタノード３によって制御されたセル１３内の携帯端末５に対して利用可能な周波数帯域を割り当てるように動作する。信頼性解析モジュール３４５は、異なるセンサ携帯端末５から検出結果及びＳＮＲ測定結果を受信して、ＳＮＲ測定結果及び格納されたシミュレーションデータ３５１を用いて、その検出結果の信頼性を判定する。決定モジュール３４７は、信頼性がないと判定されたセンサ結果を除いて、信頼性があると判定されたセンサ結果を用いて、ライセンスされた帯域（Ｂ）においてプライマリユーザが送信を開始したか否かを決定する。この決定は、他の様々な方法でなされ得る。例えば、決定モジュール３４７は、信頼性のあるセンサ携帯端末５のいずれかがプライマリユーザ信号を検出した場合に、プライマリユーザが送信していると決定してもよいし、予め定められた割合よりも多い信頼性のあるセンサ携帯端末５がプライマリユーザ信号を検出した場合に、プライマリユーザが送信していると決定してもよい。制御モジュール３４９は、決定モジュール３４７による決定出力（decision output）に応答して、マスタノード３及び携帯ノード５の動作を制御して、ライセンスされた帯域（Ｂ）のプライマリユーザに対する干渉を最小化又は低減させるように動作する。
【００４４】
上述したように、マスタノード４及び携帯端末５は、理解を容易にするために、複数の別個のモジュール（例えば、通信モジュール、ポジショニングモジュール、解析モジュール、報告モジュール等）を有するとして説明された。これらのモジュールは、いくつかの応用では、例えば、本発明を実施するために既存のシステムが改良されるといった方法で提供されてもよいし、他の応用では、例えば、最初から本発明の特徴を想定して設計されたシステムにおいて提供されてもよいが、これらのモジュールは、オペレーティングシステム又はコードの全体に組み込まれてもよいし、したがって、これらのモジュールは、別個のエンティティとして認識されなくてもよい。
【００４５】
［信頼性判定（Reliability Determination）］
マスタノード３がセンサ携帯端末５から受信された検出結果に信頼性があるか否かを判定する方法のより詳細な説明を、図４Ａ，図４Ｂ及び図５Ａ〜図５Ｅを用いて以下に示す。
【００４６】
図４Ａは、プライマリユーザ４がライセンスされた帯域（Ｂ）において送信していない場合のシミュレーションを示し、図４Ｂは、プライマリユーザ４がライセンスされた周波数帯域（Ｂ）において送信している場合のシミュレーションを示す。本実施の形態においては、センサ携帯端末５のそれぞれは、連続したセンシング間隔の間に、信号測定を行ってマスタノード３に報告を行うように構成（arrange）されている。各センシング間隔の間（例えばセンシング間隔の開始のとき）、各センサ携帯端末５は、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）において受信する信号のＳＮＲを測定する。残りのセンシング間隔の間、各センサ携帯端末５は、ライセンスされた周波数帯域において受信する信号を解析し、それらを異なる信号タイプに分類して受信信号がプライマリユーザ４，７によって送信された信号を含むか否かを判断する。プライマリユーザ信号が現在のセンシング間隔でセンサ携帯端末５によって検出されない場合、センサ携帯端末５は、マスタノード３に対して、判断されたＳＮＲ測定結果と、センサ携帯端末５は現在のセンシング間隔でプライマリユーザ信号を全く感知しなかったことを示す情報とを送信する。
【００４７】
現在のセンシング間隔においてプライマリユーザ送信がない場合、センサ携帯端末５が行ったＳＮＲ測定結果は、センサ携帯端末５が受信したセカンダリユーザ信号のＳＮＲ（つまりＳＮＲＳＵ）に対応する。しかしながら、プライマリユーザ４，７がセンシング間隔の間に送信している場合、受信信号はプライマリユーザ信号及びセカンダリユーザ信号の両方を含むので、その間隔においてセンサ携帯端末５によって測定されたＳＮＲは、ＳＮＲＳＵに対応しない。したがって、センサ携帯端末５がライセンスされた周波数帯域においてプライマリユーザ信号を検出する場合、センサ携帯端末５は、センシング間隔で生成したＳＮＲ測定結果を送信する必要はない。その代わり、本実施の形態においては、センサ携帯端末５は、プライマリユーザ信号が存在しなかったときに、前のセンシング間隔において生成されたＳＮＲ測定結果を送信する。
【００４８】
センシング間隔の終わりで、マスタノード３は、異なるセンサ携帯端末５から受信された情報を処理し、センサ携帯端末５から受信されたＳＮＲＳＵ値と、知識ベース３５１に保持されたデータとに基づいて、その判定の信頼性を確認（check）する。
【００４９】
特に、オフラインシミュレーションプロセスの間、以下を含む異なる測定条件の下でセンサ携帯端末５によってなされた検出の信頼性の解析が実行される。
（１）異なるセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲＳＵ）
（２）異なるプライマリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲＰＵ）
（３）異なるセンシング間隔の継続時間
（４）センサ携帯端末の異なる帯域幅
（５）異なるサンプリングレート
（６）異なるプライマリユーザ信号（例えば、ＤＶＢＴが例えば５ＭＨｚ，６ＭＨｚ，７ＭＨｚ又は８ＭＨｚの構成であり得、ＰＭＳＥが２００ｋＨｚ又は４００ｋＨｚであり得ること、アナログ又はデジタル、例えばＦＭの場合における異なる変調指数、又はＱＰＳＫ，ＱＡＭ又は他のデジタル変調の場合における異なるロールオフファクタ等の、異なる送信パラメータを使用すること）
上述したように、規制制限（regulatory authorities）はセカンダリユーザ３，５によって生成されなければならないパラメータを定義して、セカンダリユーザ３，５がプライマリユーザ４，７に干渉しないことを確実にする。いくつかの規制制限は、センサ携帯端末５が検出できなくてはならないプライマリユーザ信号の最小受信パワーを定義する。このことは、以下に示す最小ＳＮＲＰＵｍｉｎと同等であり得る。
［数式３］
【数４】
0005994863.tif 000005
ここで、ＰＰＵｍｉｎは、センサ携帯端末５が検出可能であるべきプライマリユーザ信号の規制された規定最小パワー（regulatory defined minimum power）である。ＮＦは、センサ端末５において使用される受信機の雑音指数（Noise Figure）である。Ｋは、ボルツマン定数である。Ｔは、絶対温度である。そして、Ｂｆは、受信信号をフィルタリングするための、センサ携帯端末５におけるフィルタの帯域幅である。９０％の検出確率に達するためにセンサ携帯端末５によって要求されるプライマリユーザ信号のＳＮＲがＳＮＲＰＵｒｅｑで定義される場合、センサ携帯端末５が信頼性のある検出を提供できるために、以下を満たす必要がある。
［数式４］
【数５】
0005994863.tif 000006
ＳＮＲＰＵｒｅｑは、センサ携帯端末５によって使用される解析技術、解析が行われているセンシング間隔、センサノードの受信機のフィルタの帯域幅、サンプリングレート等に依存する。したがって、既存のプライマリユーザ４，７についての規制要求（regulatory requirements）を知ることで、マスタノード３は、異なる解析技術、異なるセンシング間隔、異なる受信機帯域幅等について、センサ携帯端末５が信頼性のある検出を行うことができるようにするＳＮＲＳＵレベルを算出するために使用され得るＳＮＲＰＵｍｉｎ値を判定することができる。
【００５０】
例えば、５ＭＨｚのＬＴＥを実施する場合において、以下のＳＮＲＰＵｍｉｎ値の表１が、Ｐｍｉｎについての２０１０  ＦＣＣ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔに基づいて、異なるタイプのプライマリユーザ信号について判定され得る。
［表１］
【表１】
0005994863.tif 000007
１０ＭＨｚのＬＴＥを実施する場合において、以下のＳＮＲＰＵｍｉｎ値の表２が、Ｐｍｉｎについての２０１０  ＦＣＣ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔに基づいて、異なるタイプのプライマリユーザ信号について判定され得る。
［表２］
【表２】
0005994863.tif 000008
【００５１】
図５Ａ〜図５Ｅは、異なるタイプのプライマリユーザ信号について知識ベース３５１に格納されたシミュレーションデータの一部を形成する異なるグラフ又はデータセットを示す。図に示すように、異なるＳＮＲＳＵ値及び異なるプライマリユーザ信号タイプについて、異なるカーブ（又はデータセット）となっている。グラフは、プライマリユーザ信号の所与の信号対雑音比に対する、センサ携帯端末５が対応するプライマリユーザ信号を検出する確率が、セカンダリユーザ信号の信号対雑音比が減少するにつれて、増加することを示している。言い換えれば、センサ携帯端末５において受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比（ＳＮＲＳＵ）が高いと、そのセンサ携帯端末５の検出信頼性（detection reliability）は低い。
【００５２】
図５Ａは、２５０ｍｓのセンシング間隔で得られたＤＶＢ−Ｔのプライマリユーザ信号について知識ベース３５１に保持されたグラフを示し、上記表のＳＮＲＰＵｍｉｎ値５０１，５０３及び５０５を示す。図５Ｂは、２５０ｍｓのセンシング間隔で得られたＰＭＳＥのプライマリユーザ信号（ＱＰＳＫ変調を用い、ルートレイズドコサイン（Root Raised Cosine；ＲＲＣ）フィルタを用いない）について知識ベース３５１に保持されたグラフを示し、上記表のＳＮＲＰＵｍｉｎ値５０７及び５０９を示す。図５Ｃは、２５０ｍｓのセンシング間隔で得られたＰＭＳＥのプライマリユーザ信号（ＱＰＳＫ変調を使用し、ルートレイズドコサイン（ＲＲＣ）フィルタを用いる）について知識ベース３５１に保持されたグラフを示し、上記表のＳＮＲＰＵｍｉｎ値５１１及び５１３を示す。図５Ｄは、２５０ｍｓのセンシング間隔で得られたＰＭＳＥのプライマリユーザ信号（ＦＭ変調を用いる）について知識ベース３５１に保持されたグラフを示し、上記表のＳＮＲＰＵｍｉｎ値５１５及び５１７を示す。同様のグラフが、異なるセンシング間隔について格納されている。例えば、図５Ｅは、５０ｍｓのセンシング間隔で得られたＤＶＢ−Ｔのプライマリユーザ信号についてシミュレーションデータストア３５１に保持されたグラフを示し、上記表のＳＮＲＰＵｍｉｎ値５０３及び５０５を示す。
【００５３】
したがって、センサ携帯端末５における所与のＳＮＲＳＵについて、対応するカーブが、対象としているプライマリユーザ信号について規制部（regulatory body）によって課された検出確率に到達しない場合（ＳＮＲＳＵのカーブと適切な破線（５０１〜５１７）との交点が、所要の検出確率、例えば９０％よりも小さい場合）、マスタノード３は、センサ携帯端末５から受信された検出結果に信頼性がないと判断し、したがって、マスタノード３が行う最終決定からその検出結果を除外する。もちろん、知識ベース３５１に保持されたシミュレーションデータは、可能な全てのＳＮＲＳＵ値についてのカーブを含むわけではなく、また、マスタノード３は、センサ携帯端末５から受信された任意のＳＮＲＳＵ値について、知識ベース３５１に格納されたカーブデータに挿入するための既知の技術を用いてもよい。
【００５４】
［変更及び代替］
以上、実施の形態の詳細について説明した。当業者がよく理解しているように、上記で具現化された発明の利益を享受しつつ、上記実施の形態に対する多くの変更及び代替がなされ得る。以下、例として、いくつかのこれらの変更及び代替について説明する。
【００５５】
上述したように、図５Ａ〜図５Ｅに示されたカーブは、特に、センサ携帯端末５が受信信号及びセンサ携帯端末５において使用される受信機の帯域幅を解析する間のセンシング間隔に依存する。したがって、マスタノード３が、あまりに多くのセンサ携帯端末５が信頼性のある結果を提供していると判断した場合、マスタノード３は、信頼性のある結果を提供しているセンサ携帯端末５の数を減少させるために、１つ以上のセンサ携帯端末５に対して、センシング間隔を減少させるように又は受信機の帯域幅を増加させるように指示してもよい。このことは、図５Ｅ（５０ｍｓのセンシング間隔）を図５Ａ（２５０ｍｓのセンシング間隔）と比較することによって明らかとなる。すなわち、センシング間隔を２５０ｍｓから５０ｍｓに減少させると、検出閾値（例えば９０％）よりも上でＳＮＲＰＵｍｉｎの縦線５０３／５０５と交差するＳＮＲＳＵのカーブの数が減少する。同様に、マスタノード３が、あまりにも少ないセンサ携帯端末５しか信頼性のある結果を提供していないと判断した場合、マスタノード３は、信頼性のある結果を提供しているセンサ携帯端末５の数を増加させるために、１つ以上のセンサ携帯端末５に対して、センシング間隔を増加させるように又は受信機の帯域幅を減少させるように指示してもよい。追加として又は代替として、マスタノード３が、マスタノードが行う送信を誘導（steer）することができるスマートアンテナを有する場合、マスタノード３は、所与のセンサ携帯端末５が、マスタノード３によって送信される信号をそのセンサ携帯端末５から離れるように誘導することによって得るＳＮＲＳＵを、一時的に減少させることができる。これによって、センサ端末５は、ＳＮＲＳＵが通常の値よりも低い、より信頼性のある判定を行うことができるようになる。マスタノード３は、全てのセンサ携帯端末５についてこのことを行ってもよいし、又は、現在大きなＳＮＲＳＵを有しているセンサ携帯端末５についてのみこのことを行ってもよい。
【００５６】
上述した実施の形態においては、マスタノードは、センサノードについてのシミュレーションデータ及びＳＮＲＳＵデータを用いて、センサノードから受信された判定情報に信頼性があるか否かを判断した。シミュレーションデータの代わりに、知識ベース３５１に格納された格納されたデータが、実装されたシステムにおける実験（experimentation）又は試験（trial）によって得られてもよい。
【００５７】
上述した実施の形態においては、各センサ携帯端末は、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）全体における信号を処理するように構成されていた。別の実施の形態では、各センサ携帯端末は、ライセンスされた帯域（Ｂ）の１つ以上のサブバンドにおいて感知するように（典型的にはマスタノードによって）構成されてもよい。このとき、マスタノードは、異なるセンサ端末からの結果を用いて異なるタイプのプライマリユーザ信号の存在を判定する。
【００５８】
上述した実施の形態においては、各センサ端末は、検出されたプライマリユーザ信号及びプライマリユーザ信号のタイプの検出を報告した。より単純な実施の形態においては、センサ端末が検出するように設計されているプライマリユーザ信号の１つのタイプのみであってもよく、この場合、センサ端末は、プライマリユーザ信号が検出されたことを通知するときに、プライマリユーザタイプ情報をマスタノードに送信する必要はない。
【００５９】
上述した実施の形態においては、センサ端末は、ＳＮＲＳＵを推定して、マスタノード３にこの情報を返送した。代替の実施の形態においては、マスタノード３が、各センサ端末についてＳＮＲＳＵを推定してもよく、そのため、センサ端末は、マスタノードに対してＳＮＲＳＵの情報を送信する必要はない。例えば、マスタノードは、センサ端末の送信パワー及びセンサ端末から受信された信号レベルに関する知識を使用して、センサ端末とマスタノードとの間のパスロスを推定し、その推定から、マスタノードの既知の送信パワーを前提として、センサ端末についてのＳＮＲＳＵレベルを推定してもよい。代替として、マスタノードは、センサ端末についての現在位置情報（例えばマスタノードからの距離）を、単独で又はセル１３内の異なる位置についてのマスタノードの信号送信特性を示す予め格納された領域（terrain）情報と組み合わせて使用し、及び、マスタノードの送信パワーの知識を使用して、センサ携帯端末５についてＳＮＲＳＵの推定を行ってもよい。単純な実施の形態では、マスタノードは、単にセンサ端末とマスタノードとの間の距離を使用して、ＳＮＲＳＵの推定を取得してもよい。例えば、マスタノード３は、マスタノード３にかなり近接するセンサ端末が、信頼性のないプライマリユーザ信号の識別を提供すると決定してもよい。なぜなら、マスタノードから受信された信号パワーはとても高いからである。そして、マスタノード３は、これにより、マスタノード３からの距離に基づいて、１つ以上のセンサノードを除外してもよい。マスタノードは、自身の送信パワーに関する情報を使用して、上記文脈における「かなり近接した」ことの閾値を判定してもよく、又は、単に、固定の閾値を適用してもよい。代替として、マスタノード３は、ネットワークにおける他の通信から、１つ以上のセンサ携帯端末５についてのＳＮＲＳＵの推定を受信してもよい。
【００６０】
いくつかの実施の形態では、センサ端末は、２以上のマスタノードからセカンダリユーザ信号を受信してもよい。この場合、センサ端末は、自身のＳＮＲＳＵ値を測定して、そのマスタノード又は各マスタノードに送信することが好ましい。
【００６１】
上述した実施の形態においては、マスタノードは、異なるセンサ端末から得られた検出結果に信頼性があるかを判定するために使用される様々なシミュレーションデータを格納した。代替の実施の形態では、受信されたＳＮＲＳＵが対応する閾値を下回る場合に、マスタノードは、センサノードが信頼性のある検出を行ったと推測し、その閾値を超える場合に、マスタノード３は、センサ携帯端末５が信頼性のある検出を行わなかったと推測するというように、マスタノード３は、シミュレーションデータの前処理を行って、各プライマリユーザ信号についての閾値、センシング継続時間及び受信機帯域幅の組み合わせ（receiver bandwidth combination）を判定してもよい。
【００６２】
上述した実施の形態においては、センサ携帯端末は、それによって受信されたセカンダリユーザ信号の信号対雑音比を測定した。代替の実施の形態においては、センサ端末は、受信信号の強度の測定結果及び受信ノイズの測定結果の少なくともいずれかを取得して、信号対雑音比（ＳＮＲＳＵ）を算出するのに使用するため、マスタノードに対して返送してもよい。
【００６３】
上述した実施の形態においては、プライマリユーザが送信していないときに、センサ端末は、ＳＮＲＳＵを算出した。他の実施の形態においては、センサ携帯装置は、異なる技術を使用して、プライマリユーザが送信しているときであっても、ＳＮＲＳＵの測定を行ってもよい。例えば、センサ端末は、信号源分離（source separation）技術（例えば、ＩＣＡ、ＪＡＤＥ、ＦａｓｔＩＣＡ、固有値等）を使用して、異なる発信元からの信号を分離してもよく、そして、セカンダリユーザから受信された信号についてＳＮＲＳＵを算出してもよい。また、センサノードは、マスタノードからの距離と、パスロス情報と、マスタノードの送信パワーとから、ＳＮＲＳＵを推定してもよい。また、センサノードは、隣接する周波数帯域でマスタノードによって送信されたパイロット信号又は他の信号で直接生成された測定結果からＳＮＲＳＵを推定してもよい。
【００６４】
上述した実施の形態においては、各センサ端末は、その検出情報及びＳＮＲＳＵ情報をマスタノードに報告し、マスタノードは、受信されたＳＮＲＳＵ情報を使用して、どのセンサノードが信頼性のある検出情報を提供するかを判断した。代替の実施の形態では、１つ以上のセンサ端末は、判定されたＳＮＲＳＵ情報から自身の検出情報の信頼性を判定してもよく、自身の検出情報に信頼性がないと決定した場合には、マスタノードに対して、その検出情報を送信しないと決定してもよい。このような実施の形態では、センサノードは、マスタノードに対してＳＮＲＳＵ情報を送信せず、マスタノードは、受信する検出情報に基づいて、単に最終決定を行うだろう。このような実施の形態では、センサノードは、上述した知識ベース及び信頼性解析モジュールを含んでもよい。
【００６５】
上述した実施の形態においては、マスタノードは、センサ端末で受信されたセカンダリユーザ信号についてのＳＮＲの測定結果（ＳＮＲＳＵ）に基づいて、どのセンサ端末が（プライマリユーザ信号検出の）信頼性のある判定を提供するかを判断した。代替の実施の形態では、各センサ端末は、単に、そのＳＮＲＳＵ値をマスタノードに対して報告してもよく（又はマスタノードは上述した方法で各センサノードについてＳＮＲＳＵ値を推定してもよく）、異なるセンサ端末について得られたＳＮＲＳＵ及び格納されたシミュレーションデータに基づいて、マスタノードは、どのセンサ端末が信頼性のある検出を提供する可能性が高いかを決定してもよい。この決定がなされたことに応じて、マスタノードは、センサノードのサブセット（マスタノードが信頼性のある測定を提供すると判断するサブセット）に対し、それらがプライマリユーザ信号を受信したかを検出することを要求される信号処理を行うよう指示してもよい。そして、マスタノードは、選択されたセンサ端末から生成された信頼性のある判定に基づいて、プライマリユーザが送信を開始したか否かについての最終決定を行い、したがって、適切な制御動作を行う。この代替の利点は、信頼性のない判定を行う可能性の高いセンサ端末は、受信信号を処理して判定を行う必要はなく、したがって、例えば、そのセンサ端末のバッテリー電源及び空間インタフェース上の不要な通信を節約することである。
【００６６】
上述した実施の形態においては、センサ端末は、周期定常性検出技術を使用して、受信信号における異なるタイプのプライマリユーザ信号の存在を検出し、それらとセカンダリユーザの送信とを区別した。これらの検出技術は、二次又は四次の周期自己相関関数（ＣＡＦ）を計算することに依存する。代替として、他の信号特性（signal features）が、自己相関、周期スペクトル（cyclo-spectrum）等の他の検出技術を用いて検出されてもよい。信号分類の当業者は、使用され得る他の分類技術についてよく理解しているだろう。
【００６７】
上述した実施の形態においては、プライマリユーザ送信について感知するために使用される全てのセンサ携帯端末は、セカンダリユーザであった。言い換えると、それらの全てのセンサ携帯端末は、ライセンスされた帯域（Ｂ）で感知するとともにライセンスされた帯域（Ｂ）で送信を行った。他の実施の形態では、１つ以上のセンサ携帯端末は、セカンダリユーザでなくてもよい。代替として、それらのセンサ携帯端末は、単にライセンスされた帯域（Ｂ）内で感知を行い、ライセンスされた周波数帯域（Ｂ）の外の帯域でそれらの感知結果を報告してもよい。
【００６８】
上述した実施の形態においては、センサ端末は、移動可能であった。つまり、それらのセンサ端末は、マスタノード（及びプライマリユーザ）の周囲を移動可能であった。いくつかの実施の形態においては、１つ以上のセンサ端末は、マスタノード及びプライマリユーザの少なくともいずれかに対して固定された位置にあってもよい。
【００６９】
本発明がＬＴＥで実施される実施の形態においては、マスタノードは、典型的には、ＬＴＥ基地局で形成される。複数の基地局は、ＬＴＥシステムに提供され、それらの基地局は、それぞれ、センサ携帯端末（典型的には携帯電話等のユーザ装置）を制御するマスタとして動作してもよい。基地局は、より上位のネットワークエンティティと通信することなく、それぞれの位置について決定を行う集中的でない（de-centralised）方法で独立して動作してもよい。また、基地局は、それらの「Ｘ２」インタフェースで情報を交換し、隣接する基地局から受信された情報に基づいて決定を行って、互いに協働してもよい。
【００７０】
上述した実施の形態においては、複数のノードが記載されている。当業者が理解しているように、このようなノードは、アクセスポイント、及び、例えば携帯電話、携帯情報端末（personal digital assistants）、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、ウェブブラウザ等のユーザ装置を含む、あらゆる種類の通信ノード又は通信装置を有してもよい。
【００７１】
上述した実施の形態においては、複数のソフトウェアモジュールが記載された。当業者が理解しているように、ソフトウェアモジュールは、コンパイルされた形式で又はコンパイルされていない形式で提供されてもよく、コンピュータネットワークを介した信号として、又は、ＣＤ又はＤＶＤディスクのような記録媒体で、通信ノードに提供されてもよい。さらに、このソフトウェアの一部又は全てによって実行される機能は、１つ以上の専用のハードウェア回路を用いて実行されてもよい。しかしながら、ソフトウェアモジュールの使用は、その機能を更新するために、ノードの更新を容易にすることが望ましい。同様に、上述した実施の形態は送受信回路を採用したが、送受信回路の機能の少なくともいくつかは、ソフトウェアによって実行され得る。
【００７２】
他の様々な変更が当業者には明らかであるが、これらの変更は、以下に詳述されない。
【００７３】
例えば、本発明は、ＣＰＵ（中央処理装置）等のコンピュータに対して上述した実施の形態で述べた処理を実行させるためのプログラムによって具現化され得る。
【００７４】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（compact disc recordable）、ＣＤ−Ｒ／Ｗ（compact disc rewritable）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、（電線及び光ファイバ等の）有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００７５】
この出願は、２０１２年３月１３日に出願された英国出願第１２０４４２２．８号を基礎とする優先権を主張し、この出願の開示は参照によりその全体が本明細書に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、通信システムに適用され得、特に、コグニティブ無線システム及びコグニティブ無線システムにおける装置に適用され得る。
【符号の説明】
【００７７】
１  コグニティブ無線通信ネットワーク
３  マスタノード
４  広帯域プライマリ送信機
５ａ〜５ｅ  携帯端末
７ａ〜７ｃ  プライマリユーザ装置
１３  領域
２２３  送受信回路
２２５  アンテナ
２２７  コントローラ
２２９  ユーザインタフェース
２３７  メモリ
２３９  オペレーティングシステム
２４１  通信モジュール
２４３  ポジショニングモジュール
２４５  解析モジュール
２４６  測定モジュール
２４７  報告モジュール
２４９  送信周波数制御モジュール
３２３  送受信回路
３２５  アンテナ
３２７  コントローラ
３２９  ネットワークインタフェース
３３７  メモリ
３３９  オペレーティングシステム
３４１  通信モジュール
３４２  ポジショニングモジュール
３４３  帯域割り当てモジュール
３４５  信頼性解析モジュール
３４７  決定モジュール
３４９  制御モジュール
３５１  知識ベース
５０１，５０３，５０５，５０７，５０９，５１１，５１３，５１５，５１７  ＳＮＲＰＵｍｉｎ値
【図１】
0005994863.tif 000009
【図２】
0005994863.tif 000010
【図３】
0005994863.tif 000011
【図４Ａ】
0005994863.tif 000012
【図４Ｂ】
0005994863.tif 000013
【図５Ａ】
0005994863.tif 000014
【図５Ｂ】
0005994863.tif 000015
【図５Ｃ】
0005994863.tif 000016
【図５Ｄ】
0005994863.tif 000017
【図５Ｅ】
0005994863.tif 000018