(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信システムに割り当てられた第１の周波数帯域の情報を管理する情報処理装置であって、
前記第１の通信システムとは異なる第２の通信システムの通信装置が無線信号を感知する感知能力を示す能力情報を、前記第２の通信システムから受信する受信部と、
前記第１の周波数帯域の情報と前記能力情報とに基づいて、前記第１の周波数帯域に含まれる第２の周波数帯域で前記第１の通信システムの通信装置から送信された無線信号を感知するための感知方法に関する情報を、前記第２の通信システムの通信装置に対して送信する送信部と、
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記能力情報は、前記第２の通信システムの通信装置の通信特性に応じた情報を含み、
前記送信部は、前記第１の通信システムの通信装置の通信特性と前記第２の通信システムの通信装置の通信特性とに基づく前記感知方法に関する情報を送信する、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記第２の通信システムの通信装置の通信特性は、前記第２の通信システムが対応する通信方式を含み、
前記送信部は、前記第１の通信システムの通信装置が対応する通信方式と前記第２の通信システムの通信装置が対応する通信方式とに基づく前記感知方法に関する情報を送信する、
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第１の周波数帯域を取得する取得部と、
前記第１の通信システムの通信特性を基に、前記感知方法を判定する判定部と、
をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
第１の周波数帯域が割り当てられた第１の通信システムとは異なる第２の通信システムの無線通信装置であって、
他の無線通信装置から送信された無線信号を感知する感知能力を示す能力情報を、前記第１の周波数帯域の情報を管理する情報処理装置へ送信する送信部と、
前記第１の周波数帯域の情報と前記能力情報とに基づいて前記情報処理装置から送信された、前記第１の周波数帯域に含まれる第２の周波数帯域で前記第１の通信システムの通信装置から送信された無線信号を感知するための感知方法に関する情報を受信する受信部と、
前記感知方法に関する情報に基づいて、前記第１の通信システムから前記第２の周波数帯域で送信された無線信号の感知を行う処理部と、
を備える無線通信装置。
【請求項６】
前記能力情報は、自装置が対応する通信方式に応じた情報を含み、
前記受信部は、前記第１の通信システムの通信装置が対応する通信方式と前記自装置が対応する通信方式とに基づく、前記感知方法に関する情報を受信する、
請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
第１の通信システムに割り当てられた第１の周波数帯域の情報を管理する情報処理装置が、
前記第１の通信システムとは異なる第２の通信システムの通信装置が無線信号を感知する感知能力を示す能力情報を、前記第２の通信システムから受信し、
前記第１の周波数帯域の情報と前記能力情報とに基づいて、前記第１の周波数帯域に含まれる第２の周波数帯域で前記第１の通信システムの通信装置から送信された無線信号を感知するための感知方法に関する情報を、前記第２の通信システムの通信装置に対して送信する、
情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置と、無線通信の管理に係る情報処理装置及び情報処理方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線トラフィックが増加し続けており、周波数に対する需要が増え続けている。有限である周波数の有効使用を図る手段の一つとして、コグニティブ無線技術がある。コグニティブ無線技術は、周囲の電波環境を認知し、周波数や方式を適宜変えて通信を行う技術である。コグニティブ無線技術の一つに、各周波数帯域を優先的に使用するシステムからの無線信号に干渉することなく、時間、場所に応じて周波数帯域中の未使用帯域であるホワイトスペース(White Space:ＷＳ)を見つけて通信を行う、ホワイトスペース型コグニティブ無線技術がある。例えば、米国では、２０１０年９月にＴＶホワイトスペース（Television White Space:ＴＶＷＳ）の通信使用に関するルールが発表されている。【０００３】
ホワイトスペース型コグニティブ無線技術では、周波数を使用する優先権のあるシステムは、プライマリシステム、又は、一次システムと称される。プライマリシステムに割り当てられている周波数帯域のホワイトスペースを見つけて使用するシステムは、セカンダリシステム、又は、二次システムと称される。また、ホワイトスペースを見つける方法として、例えば、センシング方式とデータベースアクセス方式とがある。【０００４】
センシング方式では、セカンダリシステムの通信装置が、センシングデバイスを用いて、物理的にホワイトスペースを感知する。セカンダリシステムの通信装置の無線信号の感知方法（センシング方法）には、例えば、エネルギー検出（Energy Detection）、周期定常性検出（Cyclostationary Detection）、マッチドフィルタ（Matched Filter）、固有値解析（Eigenvalue Analysis）等がある。これらの方法による検出結果が基準閾値以下である周波数帯域は、ホワイトスペースと判定される。【０００５】
また、データベースアクセス方式では、セカンダリシステムの通信装置がネットワーク上のデータベースにアクセスして、ホワイトスペースの情報を入手する。データベースは、プライマリシステムの送信局の位置，送信電力，送信周波数等の情報から計算されたホワイトスペースの情報を位置情報と関連付けて記憶している。例えば、データベースアクセス方式を使用するセカンダリシステムの通信装置は、ホワイトスペースを使用するために、１日に１回以上データベースにアクセスする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１７８２２５号公報
【特許文献２】国際公開第２００９／０８４４６５号
【特許文献３】特開２００９−２４６８７４号公報
【特許文献４】特開２００９−１６５１１７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＦＣＣ, "Second Memorandum Opinion and order" in ET Docket No.04-186, Sep. 23, 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
データベースアクセス方式のＷＳ型コグニティブ無線技術では、電波伝搬の測定結果から導き出した統計的なモデルを用いて地形や天気等による電波伝搬の変化を考慮して、ホワイトスペースが算出されている。しかしながら、データベースの計算はシミュレーション上のものであって、ホワイトスペースとして算出された周波数帯域が未使用帯域であることを保証するものではない。そのため、例えば、データベースの計算上ではプライマリシステムのサービスエリアに含まれないが、実際には、プライマリシステムからの電波を受信する位置も存在する。すなわち、セカンダリシステムの通信装置の位置によっては、データベースから得られたホワイトスペースの周波数帯域であっても、使用できない可能性がある。【０００９】
一方、センシング方式のＷＳコグニティブ無線技術では、セカンダリシステムの通信装置が、ホワイトスペースを使用したい場所においてリアルタイムにホワイトスペースを検出するので、周辺環境の状態に柔軟に対応することができる。【００１０】
しかしながら、センシング方式及びデータベースアクセス方式いずれのＷＳ型コグニティブ無線技術においても、セカンダリシステムの通信装置は、プライマリシステムに適するセンシング方法について認識しない。プライマリシステムに適するセンシング方法とは、例えば、プライマリシステムからの無線信号の電界強度（又は受信電力）をより大きく感知可能なセンシング方法である。しかしながら、セカンダリシステムの通信装置は、プライマリシステムに適したセンシング方法について認識しないため、適したセンシング方法とは異なるセンシング方法でセンシングを行う場合がある。この場合には、適したセンシング方法によるセンシング処理を実行した場合と比べて、センシングに用いるパラメータやアンテナの向き等の電波の受信状態が適していないため、セカンダリシステムの通信装置において検出される電界強度は小さい値になる。そのため、セカンダリシステムの通信装置は、適正に無線信号の感知を行えないおそれがある。なお、通信装置が、感知可能な電界強度（又は受信電力）を、以降、センシング感度という。また、無線信号の感知の判定精度を、以降、センシング精度という。【００１１】
セカンダリシステムの通信装置において、センシング感度及び精度を向上させるためには、例えば、ハードウェアをより高性能なものにすることが考えられる。しかしながら、セカンダリシステムの通信装置の種類は、様々であり、それぞれが備えるハードウェアも異なる。そのため、セカンダリシステム側に一様に高性能なハードウェア要件を規定することは難しい。【００１２】
また、セカンダリシステムの通信装置において、処理対象となる受信信号の時間長（センシング時間）を長くすることによっても、センシング精度を向上させることができる。例えば、プライマリシステムから信号が届いていない場合でも、雑音の受信信号の電力が通常の雑音の受信信号の電力よりも大きくなることがある。したがって、センシング時間が短い場合には、通常よりも大きい電力の雑音の受信信号も感知してしまい、プライマリシステムからの無線信号と誤って感知する可能性が高くなる。その結果、プライマリシステムからの信号かどうかの判定精度、すなわち、センシング精度が低下する。センシング時間が長いと、例えば上記のような雑音による影響を低減することができ、センシング精度を向上させることができる。ただし、センシング時間を長くすることは、センシングの処理対象となる受信信号をより長く蓄積して計算することになるため、計算回路の規模の増加、または、消費電力の増加につながる。【００１３】
本発明の一態様は、無線通信装置の無線信号の感知に係る処理効率を向上させる情報処理装置を提供することを目的とする。例えば、無線信号を感知する感度あるいは精度を向上させる情報処理装置を提供することを目的とする。また、例えば、無線信号の感知に要する時間を短縮させる情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の態様の一つは、情報処理装置である。この情報処理装置は、
第１の通信システムに割り当てられた第１の周波数帯域の情報を管理する情報処理装置であって、
前記第１の通信システムとは異なる第２の通信システムの通信装置が無線信号を感知する感知能力を示す能力情報を、前記第２の通信システムから受信する受信部と、
前記第１の周波数帯域の情報と前記能力情報とに基づいて、前記第１の周波数帯域に含まれる第２の周波数帯域で前記第１の通信システムの通信装置から送信された無線信号を感知するための感知方法に関する情報を、前記第２の通信システムの通信装置に対して送信する送信部と、
を備える。【００１５】
本発明の他の態様の一つは、上述した情報処理装置が実行する情報処理方法である。また、本発明の他の態様の一つは、第１の周波数帯域が割り当てられた第１の通信システムとは異なる第２の通信システムの無線通信装置である。この無線通信装置は、
他の無線通信装置から送信された無線信号を感知する感知能力を示す能力情報を、前記第１の周波数帯域の情報を管理する情報処理装置へ送信する送信部と、
前記第１の周波数帯域の情報と前記能力情報とに基づいて前記情報処理装置から送信された、前記第１の周波数帯域に含まれる第２の周波数帯域で前記第１の通信システムの通信装置から送信された無線信号を感知するための感知方法に関する情報を受信する受信部と、
前記感知方法に関する情報に基づいて、前記第１の通信システムから前記第２の周波数帯域で送信された無線信号の感知を行う処理部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１６】
開示の情報処理装置及び情報処理方法によれば、無線通信装置の無線信号の感知にかかる処理効率を向上させることができる。例えば、無線通信装置の無線信号を感知する感度あるいは精度を向上させる。また、例えば、無線信号の感知に要する時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】コグニティブ無線技術を実装するネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図２】管理サーバのハードウェア構成の例を示す図である。
【図３】管理サーバの機能ブロックと、管理サーバが記憶する情報との例を示す図である。
【図４Ａ】プライマリシステムテーブルの一例である。
【図４Ｂ】センシング補助情報データベースに記憶される情報の一例である。
【図５】プライマリシステムテーブルとセンシング補助情報データベースとの管理に係る処理のフローチャートの一例を示す図である。
【図６Ａ】補助情報生成部に係る処理のフローチャートの一例である。
【図６Ｂ】周波数帯域Ｆｋの通知判定処理のフローチャートの一例である。
【図７】セカンダリシステムの通信装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【図８】通信装置の機能ブロックの一例を示す図である。
【図９】具体例における管理サーバのプライマリシステムテーブルである。
【図１０】具体例における管理サーバのセンシング補助情報データベースである。
【図１１】具体例において管理サーバが受信するセンシング能力情報である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態におけるコグニティブ無線技術を実装するネットワークシステム
の構成例を示す図である。ネットワークシステムは、第１の通信システムと当該第１の通信システムとは異なる第２の通信システムを含む。また、第１の通信システムに割り当てられた周波数帯域を第１の周波数帯域、当該第１の周波数帯域に含まれる第１の周波数帯域の全て又は一部の帯域を第２の周波数帯域とする。以降では、プライマリシステムを上記第１の通信システムの一例、セカンダリシステムを上記第２の通信システムの一例として説明する。ネットワークシステムは、管理サーバ１，セカンダリシステム内の複数の通信装置２，プライマリシステムのデータベース３を含む。
【００２０】
プライマリシステムは、例えば、所定の周波数帯域を優先的に使用可能な通信システムである。プライマリシステムは、例えば、ＴＶ放送システム，ラジオ放送システム，防災無線システム等である。プライマリシステムが所定の周波数帯域を優先的に使用することを、以降、周波数帯域を一次的に使用する、又は、周波数帯域の一次使用と称する。プライマリシステムに割り当てられた使用周波数帯域が、「第１の周波数帯域」の一例である。
【００２１】
プライマリシステムのデータベース３は、例えば、行政管理機関のデータベース，プライマリシステムの管理者のデータベース，第三者機関のデータベース等である。プライマリシステムのデータベース３には、プライマリシステムの周波数使用情報が記憶されている。周波数使用情報は、プライマリシステムの通信特性に関する情報である。具体的には、周波数使用情報には、例えば、プライマリシステムの使用周波数帯域，使用時間帯，送信局の位置，送信電力，使用偏波方式，送信アンテナパターン，通信方式，プライマリシステムの送信局の移動速度等が含まれる。また、周波数使用情報には、プライマリシステムが送信する電波を受信するために受信局に要求される所定の条件も含まれてもよい。プライマリシステムが送信する電波を受信するための所定の条件には、例えば、受信局の位置，所要受信品質，受信アンテナパターン等が含まれる。送信又は受信アンテナパターンは、例えば、送信局又は受信局が備えるアンテナのゲインパターンである。所要受信品質は、例えば、プライマリシステムのサービスを享受するために好ましい受信電力対干渉電力比である。また、例えば、周波数使用情報には、異なる通信システムによる使用（二次使用）を許可しない帯域（二次使用不可帯域）についての情報が含まれてもよい。
【００２２】
セカンダリシステムは、プライマリシステムの無線信号との干渉を回避することを条件に、プライマリシステムが一次的に使用する所定の周波数帯域を使用する通信システムである。セカンダリシステムの通信装置２は、センシングデバイスを備える無線通信装置であって、例えば、センシングデバイスを備える、基地局，携帯電話端末，スマートフォン，携帯情報端末，カーナビゲーション等である。センシングデバイスは、無線信号を感知するためのデバイスである。セカンダリシステムの通信装置２は、通信開始前に、使用を所望する周波数帯域がプライマリシステムによって使用中でないことを確認するために、センシング処理を実行する。セカンダリシステムの通信装置２が実行するセンシング処理は、所定の周波数帯域において、無線信号の存在を感知するための処理である。具体的には、センシング処理は、所定の周波数帯域において、受信信号の電界強度に関する所定の計算を行い、計算結果が所定の閾値以上である場合に無線信号の存在を判定する処理である。受信信号の電界強度に関する所定の計算は、センシング方法に応じた計算である。以降、プライマリシステムが一次的に使用する周波数帯域を、プライマリシステムからの無線信号との干渉を回避することを条件に使用することを、二次的に使用する、又は、二次使用と称する。また、本明細書において、ホワイトスペースは、二次使用可能な周波数帯域とする。
【００２３】
管理サーバ１は、ホワイトスペースに関する情報を保持するサーバである。管理サーバ１は、例えば、インターネット，ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介してプライマリシステムのデータベース３にアクセス可能である。また、管理サーバ１は、無線又は有線のネットワークを通じて、セカンダリシステムの通信装置２にホワイトスペースに関する情報を送信する。管理サーバ１とセカンダリシステムの通信装置２との間の無線ネットワークには、例えば、携帯電話ネットワーク，無線ＬＡＮ等がある。なお、管理サーバ１とセカンダリシステムの通信装置２とが無線ネットワークに接続している場合には、管理サーバ１とセカンダリシステムの通信装置２との間の通信は、例えば、予め決められた周波数を用いて行われる。
【００２４】
図１に示されるネットワークシステムにおいて、管理サーバ１と、セカンダリシステムの通信装置２とは、以下の動作を行う。
【００２５】
管理サーバ１は、例えば、所定の周期で、プライマリシステムのデータベース３にアクセスし、プライマリシステムの周波数使用情報を取得する。ただし、これに限られず、管理サーバ１は、所定のイベントをトリガとして、プライマリシステムのデータベース３にアクセスしてもよい。管理サーバ１は、取得したプライマリシステムの周波数使用情報から、二次使用可能な周波数帯域の情報と、二次使用可能な周波数帯域におけるプライマリシステムに関する情報とを算出し、記憶する。プライマリシステムに関する情報は、例えば、プライマリシステムが使用する無線信号のセンシング方法に係る情報である。以降、二次使用可能な周波数帯域の情報をホワイトスペース情報（ＷＳ情報）と称する。
【００２６】
セカンダリシステムの通信装置２は、自身の位置情報と、自身のセンシング能力情報とを、管理サーバ１に通知する。センシング能力情報には、通信装置２が備えるハードウェアの性能の情報や通信装置２が実行可能なセンシング方法の情報等が含まれる。具体的には、センシング能力情報には、通信装置２自身の通信特性である、例えば、センシング可能周波数帯域，センシング感度，周期定常性の検出の有効性，指向性センシングの有効性，対応できる偏波方式，送信電力等が含まれる。
【００２７】
通信装置２は、備えるハードウェアによって、例えば、エネルギー検出，周期定常性の検出，指向性センシング等の複数のセンシング方法を実行できる。まず、センシングデバイスを備える通信装置２であれば、エネルギー検出によるセンシングを実行することができる。エネルギー検出によるセンシングでは、通信装置２は、例えば、受信信号の受信電力を測定し、受信電力を換算して電界強度を求め、電界強度が所定の閾値以上である場合にプライマリシステムからの信号の存在を判定する。
【００２８】
周期定常性の検出によるセンシングでは、通信装置２は、受信する無線信号（例えば、振幅，位相等）に周期性があることを検出することで、所定のプライマリシステムからの信号であることを判定する。無線信号の周期定常性は、プライマリシステムにおいて、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等の所定の変調方式で変調されることによって生じる。例えば、ＯＦＤＭのように、ガードインターバルとしてＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘが用いられる場合には、データを含むフレームの前後に振幅も位相も同一の信号（ガードインターバル）が送信される。すなわち、無線信号に周期定常性がある場合には、データを含むフレームの長さもガードインターバルの長さも予め決められているので、フレーム長とガードインターバル長とを合わせた所定の間隔ｔで、振幅と位相とが同一の信号が表れる。受信信号の周期定常性の検出は、例えば、受信信号と、所定の間隔ｔだけ遅らせた受信信号との自己相関値が１（相関が強い）となる区間が表れるか否かによって行われる。なお、時間方向の周期定常性を持つ信号もあれば、周波数方向の周期定常性を持つ信号もある。そのため、所定の間隔ｔは、時間長又は周波数である。所定の間隔ｔの値はプライマリシステム毎に異なるため、所定の間隔ｔで周期定常性が検出されれば、特定のプライマリシステムからの受信信号であることを判定できる。
【００２９】
指向性センシングは、特定の方向にアンテナの最大ゲイン方向を合わせてセンシングを行い、その結果得られた電界強度が所定の閾値以上であれば無線信号の存在を感知するセンシングである。指向性センシング検出は、通信装置２が指向性のアンテナを備える場合に有効である。また、指向性センシングは、他のセンシング方法と併用可能である。
【００３０】
通信装置２のセンシング感度は、センシング方法によって変わる。そのため、センシング能力情報としてセンシング感度が送信される場合には、対応するセンシング方法も併せてセンシング能力情報に含められる。
【００３１】
通信装置２は、１つのセンシング能力情報に自身のハードウェアのスペック情報や実行可能なセンシング方法の情報等をすべて含めてもよいし、１つのセンシング能力情報には１組の情報を含めて、複数のセンシング能力情報を送信してもよい。第１実施形態では、通信装置２は、１つのセンシング能力情報には１組の情報を含めて、複数のセンシング能力情報を送信することとする。１組の情報とは、例えば、センシング可能周波数，実行可能なセンシング方法とセンシング感度との組み合わせ，対応できる偏波方式等のそれぞれの情報である。例えば、通信装置２は、指向性センシング無効時のエネルギー検出によるセンシング感度を含むセンシング能力情報と、指向性センシング有効時のエネルギー検出によるセンシング感度を含むセンシング能力情報と、の両方を管理サーバ１に送信する。通信装置２が自身の位置情報とセンシング能力情報とを管理サーバ１に通知する処理は、例えば、通信装置２が端末装置である場合には、接続要求の送信の前後に実行される。
【００３２】
管理サーバ１は、セカンダリシステムの通信装置２から、位置情報とセンシング能力情報とを受信すると、これらの情報に基づいて、二次使用可能な周波数帯域を選択する。管理サーバ１は、選択した二次使用可能な周波数帯域と、自身が記憶する該周波数帯域におけるプライマリシステムに関する情報とに基づいて、該周波数帯域におけるセンシング方法に関する情報であるセンシング補助情報を生成する。センシング補助情報が、「無線信号を感知する感知能力を示す能力情報」の一例である。なお、管理サーバ１は、さらに、通信装置２から受信した通信装置２の位置情報とセンシング能力情報とに基づいて、通信装置２に適合させたセンシング補助情報を生成してもよい。管理サーバ１は、選択した二次使用可能な周波数帯域の情報であるホワイトスペース（ＷＳ）情報と生成したセンシング補助情報とを通信装置２に送信する。センシング補助情報には、例えば、プライマリシステムの無線信号の存在を感知するために通信装置２に求められるセンシング感度（以降、所要センシング感度），プライマリシステムの無線信号の周期定常性検出の有効性，指向性センシングの有効性，通信装置２に推奨される指向性アンテナの方向，プライマリシステムの無線信号の偏波方式等が含まれる。
【００３３】
セカンダリシステムの通信装置２は、管理サーバ１からＷＳ情報とセンシング補助情報とを受信すると、これらの情報に基づいて、アンテナやセンシングデバイスの設定を行う。その後、通信装置２は、センシングを行ってホワイトスペースを検出し、検出したホワイトスペースを用いて通信を開始する。ホワイトスペースが、「第２の周波数帯域」の一例である。
【００３４】
管理サーバ１からセカンダリシステムの通信装置２にセンシング補助情報が送信されることによって、通信装置２は、センシング補助情報に基づいてセンシングを行う。これによって、通信装置２は、プライマリシステムに割り当てられている周波数帯域を二次的に使用する場合の、該当プライマリシステムおよび該当周波数帯域に適した状態（又はパラメータ）でセンシングを行うことができる。これによって、センシングに要する時間が短縮でき，センシング感度および精度が向上する。すなわち、管理サーバ１は、通信装置２のセンシングにおける処理効率を向上させることができる。
【００３５】
＜装置構成＞
＜管理サーバ＞
図２は、管理サーバ１のハードウェア構成の例を示す図である。管理サーバ１は、情報処理装置である。情報処理装置は、例えば、汎用のコンピュータ，又は、専用のサーバ用コンピュータである。管理サーバ１は、プロセッサ１０１，主記憶装置１０２，入力装置１０３，出力装置１０４，補助記憶装置１０５，可搬記録媒体駆動装置１０６，及びネットワークインタフェース１０７を備える。また、管理サーバ１では、これらがバス１０９により互いに接続されている。また、管理サーバ１は、例えば、基地局であってもよい。
【００３６】
ネットワークインタフェース１０７は、ネットワークとの情報の入出力を行うインタフェースである。ネットワークインタフェース１０７は、有線又は／及び無線のネットワークと接続し当該ネットワークとの間で信号を送受信する送信部又は受信部の一例である。管理サーバ１とセカンダリシステムの通信装置２との通信及び管理サーバ１とプライマリシステムのデータベース３との通信は、ネットワークインタフェース１０７を介して行われる。ネットワークインタフェース１０７は、例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical NETwork/Synchronous Digital Hierarchy），ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode），ＮＩＣ（Network Interface Card）等のインタフェースモジュールである。また、ネットワークインタフェース１０７は、アンテナ（図示せず）に接続され、アンテナから入力又は出力される無線信号を処理する回路であってもよい。ネットワークインタフェース１０７で受信されたデータ等は、プロセッサ１０１に出力される。
【００３７】
入力装置１０３は、例えば、キーボード，マウス等のポインティングデバイス，スキャナ等である。入力装置１０３から入力されたデータは、プロセッサ１０１に出力される。
【００３８】
主記憶装置１０２は、プロセッサ１０１に、補助記憶装置１０５に格納されているプログラムをロードする記憶領域および作業領域を提供したり、バッファとして用いられたりする。主記憶装置１０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような半導体メモリである。
【００３９】
補助記憶装置１０５は、様々なプログラムや、各プログラムの実行に際してプロセッサ１０１が使用するデータを格納する。補助記憶装置１０５は、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、又はハードディスクドライブ（Hard Disc Drive）である。補助記憶装置１０５は、例えば、オペレーティングシステム（ＯＳ），コグニティブ無線に係る情報処理プログラム，その他様々なアプリケーションプログラムを保持する。
【００４０】
可搬記録媒体駆動装置１０６は、可搬記録媒体に記録されるプログラムや各種データを読出し、プロセッサ１０１に出力する。可搬記録媒体は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）フラッシュメモリ，ＣＤ（Compact Disc），ＤＶＤ（Digital Versatile Disk），フラッシュメモリカードのような記録媒体である。
【００４１】
プロセッサ１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ１０１は、補助記憶装置１０５又は可搬記録媒体に保持されたＯＳや様々なアプリケーションプログラムを主記憶装置１０２にロードして実行することによって、様々な処理を実行する。
【００４２】
例えば、管理サーバ１は、プロセッサ１０１が補助記憶装置１０５に保持されるコグニティブ無線に係る情報処理プログラムを主記憶装置１０２にロードして実行する。管理サーバ１は、コグニティブ無線に係る情報処理プログラムの実行を通じて、所定の周期でプライマリシステムのデータベース３にアクセスし、プライマリシステムの周波数使用情報を取得する。また、管理サーバ１は、コグニティブ無線に係る情報処理プログラムの実行を通じて、セカンダリシステムの通信装置２のセンシング能力情報に基づいて、ＷＳ情報とセンシング補助情報とを生成し、通信装置２に送信する。
【００４３】
出力装置１０４は、プロセッサ１０１の処理の結果を出力する。出力装置１０４は、ディスプレイ等を含む。
【００４４】
図３は、管理サーバ１の機能ブロックと、管理サーバ１が記憶する情報との例を示す図である。管理サーバ１のプロセッサ１０１は、補助記憶装置１０５に保持されるコグニティブ無線に係る情報処理プログラムを主記憶装置１０２にロードして実行する。このコグニティブ無線に係る情報処理プログラムの実行によって、管理サーバ１は、プライマリシステム情報取得部１１，センシング方法判定部１２，データベース管理部１３，補助情報生成部１４として動作する。また、このコグニティブ無線に係る情報処理プログラムのロード又は実行によって、主記憶装置１０２の記憶領域にプライマリシステムテーブル１５，センシング補助情報データベース１６が作成される。
【００４５】
プライマリシステム情報取得部１１は、所定の周期でプライマリシステムのデータベース３にアクセスしてプライマリシステムの周波数使用情報を取得する。所定の周期は、例えば、１日に１回，１２時間に１回等である。ただし、プライマリシステムのデータベース３へのアクセスの実行は、所定の周期に限られず、例えば、他の機能ブロックからの要求に応じても実行される。
【００４６】
プライマリシステム情報取得部１１は、プライマリシステムから周波数使用情報を取得すると、今回取得した周波数使用情報に前回取得した該当プライマリシステムの周波数使用情報からの更新があるかどうかを確認する。今回取得した周波数使用情報に前回からの更新がない場合には、データベース管理部１３に該当プライマリシステムの周波数使用情報を送信する。
【００４７】
今回取得した周波数使用情報に前回からの更新がある場合には、プライマリシステム情報取得部１１は、今回取得した周波数使用情報をセンシング方法判定部１２に送信する。なお、プライマリシステムの周波数使用情報の取得が初回の場合には、プライマリシステム情報取得部１１は、周波数使用情報をセンシング方法判定部１２に通知する。プライマリシステム情報取得部１１が、「取得部」の一例である。
【００４８】
センシング方法判定部１２は、プライマリシステム情報取得部１１からプライマリシステムの周波数使用情報を受信し、周波数使用情報に基づいて、二次使用可能な周波数帯域の変更と、該当プライマリシステムに対するセンシング方法とを判定する。
【００４９】
例えば、センシング方法判定部１２は、プライマリシステムの無線信号の存在を感知するために通信装置２に求められるセンシング感度（以下、所要センシング感度）を取得する。プライマリシステムの所要センシング感度は、例えば、電波管理機関や標準化機関等によって規定されている。センシング方法判定部１２は、例えば、各プライマリシステムに規定された所要センシング感度をテーブル（図示せず）として記憶しており、このテーブルから周波数使用情報のプライマリシステムに規定された所要センシング感度を取得する。
【００５０】
例えば、センシング方法判定部１２は、プライマリシステムの無線信号のセンシングにおいて、指向性センシングの有効性を判定する。送信局又は受信局が速い速度で移動する場合には、指向性の方向を予測したり捉えたりすることが難しくなるため、指向性センシングが有効ではなくなる。そのため、プライマリシステムに対する指向性センシングの有効性を判定する場合には、センシング方法判定部１２は、プライマリシステムの送信局の移動速度が予め決められた閾値より大きいかどうかを判定する。プライマリシステムの送信局の移動速度が該閾値よりも大きい場合には、センシング方法判定部１２は、該当プライマリシステムに対する指向性センシングが無効であると判定する。プライマリシステムの送信局の移動速度が該閾値以下である場合には、センシング方法判定部１２は、該当プライマリシステムに対する指向性センシングが有効であると判定する。プライマリシステムの送信局の移動速度は、例えば、プライマリシステムから取得される周波数使用情報に含まれている。
【００５１】
また、例えば、センシング方法判定部１２は、プライマリシステムで用いられる無線信号の周期定常性の検出によるセンシングの有効性を判定する。プライマリシステムで用いられる無線信号の周期定常性の検出によるセンシングの有効性を判定する場合には、センシング方法判定部１２は、例えば、プライマリシステムにおいて使用される変調方式が、無線信号に周期定常性をもたらす変調方式であるか否かを判定する。無線信号に周期定常性をもたらす変調方式には、例えば、ＯＦＤＭ，ＱＰＳＫ（Quaternary Phase-Shift Keying）等がある。または、ネットワークの種類（例えばＬＴＥ（Long Term Evolution），無線ＬＡＮ）によって用いられる変調方式が決まっているので、センシング方法判定部１２は、プライマリシステムが用いるネットワークの種類によって、周期定常性の検出の有効性を判定してもよい。
【００５２】
プライマリシステムにおいて使用される変調方式が無線信号に周期定常性をもたらす変調方式でない場合には、センシング方法判定部１２は、プライマリシステムにおいて周期定常性の検出によるセンシングが無効であることを判定する。プライマリシステムにおいて使用される変調方式が無線信号に周期定常性をもたらす変調方式である場合には、センシング方法判定部１２は、プライマリシステムにおいて周期定常性の検出によるセンシングが有効であることを判定する。プライマリシステムで用いられる変調方式や、プライマリシステムが用いるネットワークの種類は、例えば、プライマリシステムの周波数使用情報に含まれている。
【００５３】
センシング方法判定部１２は、プライマリシステムに対するセンシング方法の判定結果と周波数使用情報とをデータベース管理部１３に送信する。なお、周波数使用情報はプライマリシステム情報取得部１１からデータベース管理部１３に送られてもよい。
【００５４】
データベース管理部１３は、プライマリシステムテーブル１５及びセンシング補助情報データベース１６の、管理及びデータの読み出しを行う。データベース管理部１３は、プライマリシステム情報取得部１１またはセンシング方式判定部１２からプライマリシステムの周波数使用情報を受信すると、例えば、センシング補助情報データベース１６に格納する。また、データベース管理部１３は、例えば、所定の周期や周波数使用情報を受信したタイミングで、周波数使用情報に含まれる周波数帯域について、受信した周波数使用情報に含まれる使用時間帯と現在時刻とを比較して、二次使用の可否を判定する。該当の周波数帯域が二次使用可能な場合には、該当周波数帯域をプライマリシステムテーブル１５に登録又は該当するエントリを更新する。また、データベース管理部１３は、例えば、センシング方法判定部１２からプライマリシステムに対するセンシング方法の判定結果を受信すると、センシング補助情報データベース１６（後述）に登録、又は、該当のエントリを更新する。センシング補助情報データベース１６のエントリには有効期限を設定することができる。データベース管理部１３は、例えば、プライマリシステム情報取得部１１から、プライマリシステムの周波数使用情報の受信を通知された場合や、エントリを更新した場合に、該当のエントリの有効期限をリセットする。また、センシング補助情報データベース１６のエントリの有効期限が切れた場合には、データベース管理部１３は、該当エントリを無効にする。
【００５５】
補助情報生成部１４は、セカンダリシステムの通信装置２からセンシング能力情報を受信すると、受信したセンシング能力情報に応じて二次使用可能な周波数帯域を通信装置２に通知する周波数帯域として選択し、ＷＳ情報を生成する。
【００５６】
例えば、通信装置２から受信したセンシング能力情報が、通信装置２にはセンシング能力がないことを示す場合には、補助情報生成部１４は、静的なホワイトスペースの周波数帯域を選択する。静的なホワイトスペースとは、いずれのプライマリシステムにも使用されない周波数帯域のことである。また、例えば、通信装置２から受信したセンシング能力情報が、通信装置２のセンシング可能周波数帯域に関する情報を示す場合には、補助情報生成部１４は、通信装置２のセンシング可能周波数帯域に含まれる二次使用可能な周波数帯域を選択する。また、例えば、通信装置２から受信したセンシング能力情報が、通信装置２は周期定常性検出によるセンシングが有効であるという情報を示す場合には、補助情報生成部１４は、周期定常性検出のセンシングが有効である、二次使用可能な周波数帯域を選択する。周期定常性検出によるセンシングの方が、周期定常性検出によらない場合よりも、プライマリシステムが周波数帯域を使用しているか否かを判定しやすいからである。また、例えば、通信装置２から受信したセンシング能力情報が、通信装置２は指向性センシングが有効であるという情報を示す場合には、補助情報生成部１４は、指向性センシングが有効である、二次使用可能な周波数帯域を選択する。指向性センシングの方が、無指向性のセンシングよりも感度を高めて、プライマリシステムが使用する周波数帯域を判定できるからである。補助情報生成部１４は、選択した二次使用可能な周波数帯域をＷＳ情報に含めて、通信装置２に送信する。
【００５７】
また、補助情報生成部１４は、例えば、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域を使用するプライマリシステムの情報を保持するセンシング補助情報データベース１６，通信装置２からのセンシング能力情報，通信装置２の位置情報等に基づいて、センシング補助情報を生成する。
【００５８】
例えば、補助情報生成部１４は、センシング補助情報に、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域を使用するプライマリシステムの所要センシング感度の情報を含める。なお、各プライマリシステムの所要センシング感度の情報は、例えば、センシング補助情報データベース１６に記憶されている（後述）。また、例えば、センシング補助情報には、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域において、プライマリシステムによって使用される帯域幅の情報が含まれる。プライマリシステムによって使用される帯域幅の情報とは、例えば、３００ＭＨｚ−４００ＭＨｚにおいて１０ＭＨｚ間隔（単位）で使用される、といった情報である。
【００５９】
例えば、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域を使用するプライマリシステムにおいて周期定常性の検出によるセンシングが有効である場合には、センシング補助情報には、以下の情報が含まれる。センシング補助情報には、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域を使用するプライマリシステムにおいて周期定常性の検出によるセンシングの有効性，周期定常性があるのは時間方向，周波数方向，自己相関の大きさ，位相，分散等のいずれかであること，周期定常性のパターン（周期，時間長等）等が含まれる。周期定常性のパターンの情報は、例えば、ガードインターバルの区間が６ＭＨｚ×１００μｓであり、所定間隔ｔが９００μｓである、という情報である。
【００６０】
例えば、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域を利用するプライマリシステムにおいて、指向性センシングが有効である場合には、センシング補助情報には、以下の情報が含まれる。補助情報生成部１４は、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域におけるプライマリシステムとセカンダリシステムの通信装置２との位置関係からセンシングに推奨されるアンテナの設定パラメータの値を計算する。アンテナの設定パラメータは、例えば、信号の到来方向，仰角等である。補助情報生成部１４は、算出したセンシングに推奨されるアンテナの設定パラメータの値をセンシング補助情報に含める。
【００６１】
例えば、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域を利用するプライマリシステムにおいて、マッチドフィルタによるセンシングが有効である場合には、センシング補助情報には、使用している系列，時間長，伝送レート等の信号パターンに関する情報が含まれる。また、例えば、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域を利用するプライマリシステムにおいて、固有値解析によるセンシングが有効である場合には、センシング補助情報には、プライマリシステムが使用する信号の数が含まれる。例えば、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信等で複数の信号の送信が行われるからである。例えば、ＷＳ情報やセンシング補助情報に時間制限が設けられている場合には、補助情報生成部１４は、有効時間に関する情報をセンシング補助情報に含める。また、例えば、補助情報生成部１４は、ＷＳ情報に含まれる二次使用可能な周波数帯域のプライマリシステムが該当周波数帯域を使用しない時間帯が判明している場合には、該当周波数帯域の二次使用可能な時間帯を含めても良い。
【００６２】
補助情報生成部１４により生成したＷＳ情報とセンシング補助情報とは、ネットワークインタフェース１０７を介してセカンダリシステムの通信装置２に送信される。
【００６３】
図４Ａは、プライマリシステムテーブル１５の一例である。プライマリシステムテーブル１５には、ホワイトスペースである可能性のある周波数帯域（二次使用可能な周波数帯域）と、該周波数帯域に割り当てられているプライマリシステムとが記憶されている。周波数帯域へのプライマリシステムの割り当ては、例えば、地域ごとに、行政機関によって決められている。また、図４Ａに示される例では、プライマリシステムは、識別番号によって識別される。例えば、図４Ａに示される周波数ｆｄ−ｆｅの周波数帯域には、該当周波数帯域を一次的に使用するプライマリシステムとして、ＴＶ放送のシステム３００１とラジオマイクのシステム３００２とが登録されている。このように、複数のプライマリシステムで、時間方向又は周波数方向に、共用される周波数帯域も存在する。
【００６４】
プライマリシステムテーブル１５のエントリは、プライマリシステム情報取得部１１によって取得される周波数使用情報に基づいて、データベース管理部１３によって登録され，さらに更新される。
【００６５】
図４Ｂは、センシング補助情報データベース１６に記憶される情報の一例である。センシング補助情報データベース１６は、プライマリシステムに対するセンシング方法に関する情報が記憶される。図４Ｂに示されるセンシング補助情報データベース１６の一例には、センシング能力情報の送信元である通信装置２に二次使用可能な周波数帯域として通知するか否かの判定基準となる項目が記憶されている。具体的には、図４Ｂに示されるセンシング補助情報データベース１６の一例には、各プライマリシステムにおける所要センシング感度，周期定常性検出によるセンシングの有効性，指向性センシングの有効性，有効期限が記憶されている。ただし、図４Ｂに示されるセンシング補助情報データベース１６は、一例であり、センシング補助情報データベース１６に記憶される情報はこれに限られない。センシング補助情報データベース１６には、図４Ｂで示される情報の他に、通信装置２に通知する二次使用可能な周波数帯域を選択するための判定基準となる項目が含まれてもよい。例えば、センシング補助情報データベース１６には、偏波方式，プライマリシステムの送信局の位置情報等の項目が記憶されてもよい。また、センシング補助情報データベース１６には、例えば、各プライマリシステムにおける使用周波数帯域，使用する帯域幅の単位，各センシング方法におけるパラメータの値、等のセンシング時にセカンダリシステムの通信装置２が知っておくと有益な情報が記憶されていてもよい。また、センシ
ング補助情報データベース１６には、プライマリシステム情報取得部１１によって取得された周波数使用情報が記憶されてもよい。
【００６６】
図５は、プライマリシステムテーブル１５とセンシング補助情報データベース１６との管理に係る処理のフローチャートの一例を示す図である。図５のフローチャートの処理の主体は、情報処理プログラムを実行するプロセッサ１０１である。ただし、便宜上、以下では、プロセッサ１０１による情報処理プログラムの実行によって実現される機能ブロックの一つである、プライマリシステム情報取得部１１，センシング方法判定部１２，データベース管理部１３を処理の主体として説明する。図５に示されるフローチャートの処理は、プライマリシステム情報取得部１１がプライマリシステムの周波数使用情報を取得すると開始される。
【００６７】
ＯＰ１では、プライマリシステム情報取得部１１は、プライマリシステムの周波数使用情報の取得が初回であるか、又は、取得したプライマリシステムの周波数使用情報が前回取得したものから更新されているか否かを判定する。プライマリシステムの前回取得した周波数使用情報は、例えば、センシング補助情報データベース１６に格納されている。プライマリシステムの周波数使用情報の取得が初回である、又は、取得したプライマリシステムの周波数使用情報が前回から更新されている場合には（ＯＰ１：Ｙｅｓ）、プライマリシステム情報取得部１１は、周波数使用情報をセンシング方法判定部１２に送信する。その後、処理がＯＰ２に進む。取得したプライマリシステムの周波数使用情報が前回から更新されていない場合には（ＯＰ１：Ｎｏ）、プライマリシステム情報取得部１１は、周波数使用情報をデータベース管理部１３に送信する。その後、処理がＯＰ４に進む。
【００６８】
ＯＰ２では、センシング方法判定部１２が、受信した周波数使用情報に基づいて、プライマリシステムのセンシング方法の判定を行う。センシング方法の判定では、上述の通り、プライマリシステムの所要センシング感度の取得，周期定常性の検出によるセンシングの有効性の判定，指向性センシングの有効性の判定，等が行われる。センシング方法判定部１２は、プライマリシステムのセンシング方法の判定結果と、周波数使用情報とをデータベース管理部１３に送信する。次に、処理がＯＰ３に進む。
【００６９】
ＯＰ３では、データベース管理部１３は、センシング方法判定部１２から受信したプライマリシステムのセンシング方法の判定結果と周波数使用情報とをセンシング補助情報データベース１６に格納、又は、更新する。また、例えば、データベース管理部１３は、周波数使用情報に含まれる、プライマリシステムの使用周波数帯域について、現在時刻と周波数使用情報に含まれる使用時間帯とから、二次使用の可否を判定する。プライマリシステムの使用周波数帯域が二次使用可能な場合にはプライマリシステムテーブル１５に登録又は更新する。次に、処理がＯＰ４に進む。
【００７０】
ＯＰ４では、データベース管理部１３は、受信した周波数使用情報に該当するセンシング補助情報データベース１６のエントリの有効期限をリセットする。その後、図５に示されるフローチャートの処理が終了する。
【００７１】
ただし、プライマリシステムテーブル１５及びセンシング補助情報データベース１６の管理に係る処理は、図５に示される処理に限定されない。例えば、プライマリシステムテーブル１５とセンシング補助情報データベース１６とは、管理サーバ１の管理端末から管理者によって入力されたプライマリシステムに関する情報を記憶してもよい。
【００７２】
図６Ａ，図６Ｂは、補助情報生成部１４に係る処理のフローチャートの一例である。図６Ａおよび図６Ｂの処理の主体は、情報処理プログラムを実行するプロセッサ１０１である。ただし、便宜上、以下では、プロセッサ１０１による情報処理プログラムの実行によって実現される機能ブロックの一つである補助情報生成部１４を処理の主体として説明する。図６Ａに示されるフローチャートの処理は、補助情報生成部１４がセカンダリシステムの通信装置２からセンシング能力情報を受信すると開始される。
【００７３】
ＯＰ１１では、補助情報生成部１４は、受信したセンシング能力情報の中に、通信装置２のセンシング可能周波数帯域の情報を含むセンシング能力情報があるか否かを判定する。通信装置２のセンシング可能周波数帯域の情報を含むセンシング能力情報がある場合には（ＯＰ１１：Ｙｅｓ）、処理がＯＰ１２に進む。通信装置２のセンシング可能周波数帯域の情報を含むセンシング能力情報がない場合には（ＯＰ１１：Ｎｏ）、処理がＯＰ１３に進む。
【００７４】
ＯＰ１２では、補助情報生成部１４は、プライマリシステムテーブル１５から、通信装置２のセンシング可能周波数帯域と一部又は全部が重複する周波数帯域のエントリを抽出する。補助情報生成部１４は、抽出したプライマリシステムテーブル１５のエントリに１から順に番号を付与する。次に処理がＯＰ１４に進む。
【００７５】
ＯＰ１３では、管理サーバ１は、通信装置２のセンシング可能周波数帯域を含むセンシング能力情報を受信していないので、補助情報生成部１４は、プライマリシステムテーブル１５の全エントリを抽出する。補助情報生成部１４は、抽出したプライマリシステムテーブル１５のエントリに１から順に番号を付与する。次に処理がＯＰ１４に進む。
【００７６】
ＯＰ１４では、補助情報生成部１４は、変数ｋを初期値である１に設定する。変数ｋは、プライマリシステムテーブル１５から抽出された処理対象のエントリを示すポインタであり、１≦ｋ≦Ｋの範囲の値を取る。Ｋは、プライマリシステムテーブル１５から抽出されたエントリの総数であり、０を含まない自然数である。以降、プライマリシステムテーブル１５のエントリの周波数帯域は、周波数帯域Ｆｋ（ｋは変数）と表記する。
【００７７】
ＯＰ１５では、補助情報生成部１４は、周波数帯域Ｆｋの通知判定処理を実行する。周波数帯域Ｆｋの通知判定処理は、周波数帯域ＦｋをＷＳ情報に含めて通信装置２に通知するか否かを判定する処理である。周波数帯域Ｆｋの通知判定処理の詳細は、図６Ｂにおいて後述される。
【００７８】
ＯＰ１６では、補助情報生成部１４は、変数ｋが定数Ｋと同じ値か否かを判定する。すなわち、ＯＰ１６では、補助情報生成部１４は、プライマリシステムテーブル１５から抽出した全エントリ（周波数帯域）について、通知判定処理を実行したか否かを判定する。変数ｋと定数Ｋとが同じ値である場合には（ＯＰ１６：Ｙｅｓ）、処理がＯＰ１８に進む。変数ｋと定数Ｋとが同じ値でない場合には（ＯＰ１６：Ｎｏ）、処理がＯＰ１７に進む。
【００７９】
ＯＰ１７では、補助情報生成部１４は、変数ｋに１を加算して、変数ｋを更新する。その後、プライマリシステムテーブル１５から抽出した全エントリ（周波数帯域）について、通知判定処理が実行されるまで、ＯＰ１５からＯＰ１７の処理が繰り返される。
【００８０】
ＯＰ１８では、補助情報生成部１４は、ＷＳ情報とセンシング補助情報とを生成する。ＷＳ情報は、通知リスト（後述）に含まれる、ＯＰ１５における通知判定処理によって通信装置２に通知可能と判定された周波数帯域を含めて、生成される。なお、このとき、通信装置２に通知可能と判定された周波数帯域であって、通信装置２のセンシング可能周波数帯域と一部重複する周波数帯域については、補助情報生成部１４は、通信装置２のセンシング可能周波数帯域と重複する部分をＷＳ情報に含めるようにしてもよい。
【００８１】
また、補助情報生成部１４は、ＯＰ１５における通知判定処理によって通信装置２に通知可能と判定された周波数帯域を一次的に使用するプライマリシステムに関する情報に基づいて、センシング補助情報を生成する。センシング補助情報には、例えば、プライマリシステムテーブル１５に登録される情報等の管理サーバ１が記憶する情報であって、通信装置２に通知可能と判定された周波数帯域を一次的に使用するプライマリシステムに関する情報が含まれる。また、例えば、補助情報生成部１４は、受信したセンシング能力情報に応じて、管理サーバ１が記憶する、通信装置２に通知可能と判定された周波数帯域を一次的に使用するプライマリシステムに関する情報を選択して、センシング補助情報に含めても良い。また、補助情報生成部１４は、センシング補助情報に、通信装置２又はプライマリシステムによって変動するパラメータの値を含める場合には、センシング能力情報，通信装置２の位置情報，プライマリシステムの情報等から、該当パラメータの値を算出する。例えば、センシング補助情報に指向性センシングに関する情報が含まれる場合には、補助情報生成部１４は、通信装置２と該当プライマリシステムの送信局の位置情報とから、通信装置２のアンテナの設定情報（信号の到来方向，仰角等）を算出してセンシング補助情報に含める。次に、処理がＯＰ１９に進む。
【００８２】
ＯＰ１９では、補助情報生成部１４は、生成したＷＳ情報とセンシング補助情報とを出力する。その後、図６Ａのフローチャートの処理が終了する。
【００８３】
図６Ｂは、図６Ａにおける、周波数帯域Ｆｋの通知判定処理のフローチャートの例である。図６Ｂに示されるフローチャートの処理は、図６ＡのＯＰ１４の処理が終了すると開始される。
【００８４】
ＯＰ２１では、補助情報生成部１４は、変数ｍを初期値の１に設定する。変数ｍは、１≦ｍ≦Ｍの範囲の値を取る。定数Ｍは、プライマリシステムテーブル１５において周波数帯域Ｆｋに割り当てられているプライマリシステムの総数である。変数ｍは、プライマリシステムテーブル１５において周波数帯域Ｆｋのエントリに割り当てられているプライマリシステムのポインタである。変数ｍは、例えば、ランダムに、又は、プライマリシステ
ムテーブル１５の登録順にセンシング能力情報を指し示す。次に処理がＯＰ２２に進む。
【００８５】
複数のプライマリシステムが時間方向または周波数方向に周波数帯域Ｆｋを共用している場合には、通信装置２は周波数帯域Ｆｋを共用する全てのプライマリシステムと干渉を回避することを条件に周波数帯域Ｆｋを二次使用する。例えば、ＴＶ放送システムとラジオマイクが共用している周波数帯域Ｆｋにおいては、通信装置２は、それぞれのシステムについてセンシング処理を実行し、いずれのプライマリシステムにも使用されていない周波数，時間において二次使用を行う。そのために、管理サーバ１では、プライマリシステムテーブル１５から抽出された周波数帯域Ｆｋのエントリに割り当てられているプライマリシステムが複数ある場合には、各プライマリシステムについて、周波数帯域Ｆｋの通知判定処理を実行する。
【００８６】
ＯＰ２２では、補助情報生成部１４は、変数ｎを初期値である１に設定する。変数ｎは、１≦ｎ≦Ｎの範囲の値をとる。定数Ｎは、セカンダリシステムの通信装置２から受信したセンシング能力情報の件数である。変数ｎは、セカンダリシステムの通信装置２から受信したセンシング能力情報を示すポインタである。変数ｎは、例えば、ランダムに、又は、受信順にセンシング能力情報を指し示す。次に処理がＯＰ２３に進む。
【００８７】
ＯＰ２３では、補助情報生成部１４は、ｎ件目のセンシング能力情報に含まれる通信装置２のセンシング感度が、センシング補助情報データベース１６に記憶されるｍ番目のプライマリシステムの所要センシング感度を満たすか否かを判定する。具体的には、補助情報生成部１４は、ｎ件目のセンシング能力情報に含まれる通信装置２のセンシング感度が、センシング補助情報データベース１６に記憶されるｍ番目のプライマリシステムの所要センシング感度より大きいか否かを判定する。ｎ件目のセンシング能力情報に含まれる通信装置２のセンシング感度が、ｍ番目のプライマリシステムの所要センシング感度を満たす場合には（ＯＰ２３：Ｙｅｓ）、処理がＯＰ２４に進む。ｎ件目のセンシング能力情報に含まれるセンシング感度がｍ番目のプライマリシステムの所要センシング感度を満たさない場合には（ＯＰ２３：Ｎｏ）、処理がＯＰ２９に進む。また、ｎ件目のセンシング能力情報に通信装置２のセンシング感度の情報が含まれていない場合には、処理がＯＰ２９に進む。
【００８８】
ＯＰ２４では、補助情報生成部１４は、ｎ件目のセンシング能力情報に含まれるセンシング感度が、エネルギー検出以外のセンシング方法によるものであるか否かを判定する。エネルギー検出によるセンシング方法以外のセンシング方法には、例えば、周期定常性の検出，マッチドフィルタ，固有値解析等である。また、ＯＰ２４では、指向性センシングは他のセンシング方法と併用可能であるため、補助情報生成部１４は、指向性センシング有効時のエネルギー検出によるセンシング感度も、エネルギー検出以外のセンシング方法によるものと判定する。ｎ件目のセンシング能力情報に含まれるセンシング感度が、エネルギー検出以外のセンシング方法によるものである場合には（ＯＰ２４：Ｙｅｓ）、処理がＯＰ２５に進む。ｎ件目のセンシング能力情報に含まれるセンシング感度が、指向性センシング無効時のエネルギー検出によるセンシング方法によるものである場合には（ＯＰ２４：Ｎｏ）、処理がＯＰ２６に進む。
【００８９】
ＯＰ２５では、補助情報生成部１４は、周波数帯域Ｆｋのｍ番目のプライマリシステムにおいて、ｎ件目のセンシング能力情報に含まれるエネルギー検出以外のセンシング方法が有効であるか否かを判定する。周波数帯域Ｆｋのｍ番目のプライマリシステムにおいて、ｎ件目のセンシング能力情報に含まれるエネルギー検出以外のセンシング方法が有効である場合には（ＯＰ２５：Ｙｅｓ）、処理がＯＰ２６に進む。周波数帯域Ｆｋのｍ番目のプライマリシステムにおいて、ｎ件目のセンシング能力情報に含まれるエネルギー検出以外のセンシング方法が無効である場合には（ＯＰ２５：Ｎｏ）、処理がＯＰ２９に進む。
【００９０】
ＯＰ２６では、補助情報生成部１４は、変数ｍに１を加算して、変数ｍを更新する。ＯＰ２７では、補助情報生成部１４は、変数ｍが定数Ｍより大きいか否かを判定する。変数ｍが定数Ｍより大きい場合には（ＯＰ２７：Ｙｅｓ）、プライマリシステムテーブル１５から抽出された周波数帯域Ｆｋに割り当てられた全てのプライマリシステムについて、通知判定処理が完了したため、処理がＯＰ２８に進む。変数ｍが定数Ｍ以下である場合には（ＯＰ２７：Ｎｏ）、プライマリシステムテーブル１５から抽出された周波数帯域Ｆｋに割り当てられたプライマリシステムのうち、通知判定処理が未実行のプライマリシステムがあるため、処理がＯＰ２２に戻る。その後、次のプライマリシステムについてＯＰ２２−ＯＰ２７が実行される。
【００９１】
ＯＰ２８では、補助情報生成部１４は、周波数帯域Ｆｋを通知リストに追加する。通知リストは、通知判定処理によって、通信装置２に通知可能と判定された周波数帯域が含まれるリストである。その後、処理が図６ＡのＯＰ１６に進む。
【００９２】
ＯＰ２９では、補助情報生成部１４は、変数ｎが定数Ｎと同じ値であるか否かを判定する。変数ｎが定数Ｎと同じ値である場合には（ＯＰ２９：Ｙｅｓ）、周波数帯域Ｆｋの通知判定処理の結果、周波数帯域Ｆｋはいずれのセンシング能力情報にも合致しないため、周波数帯域Ｆｋは、通知不可と判定される。したがって、変数ｎが定数Ｎと同じ値である場合には、周波数帯域Ｆｋは通知リストには含まれず、ＷＳ情報にも含まれない。その後、処理が図６ＡのＯＰ１６に進む。変数ｎが定数Ｎと異なる値である場合には（ＯＰ２９：Ｎｏ）、処理がＯＰ３０に進む。
【００９３】
ＯＰ３０では、補助情報生成部１４は、変数ｎに１を加算して、変数ｎを更新する。その後、処理がＯＰ２３に戻り、次のセンシング能力情報について、ＯＰ２３−ＯＰ２５の処理が繰り返し実行される。
【００９４】
図６Ａ及び図６Ｂに示されるフローチャートの処理の実行によって、管理サーバ１は、センシング能力情報に含まれる通信装置２のセンシング可能周波数帯域に一部又は全部が重複する各周波数帯域Ｆｋについて、通知判定処理を実行する。図６Ｂにおいては、管理サーバ１は、通信装置２から受信した各センシング能力情報について、周波数帯域Ｆｋの通知可否を判定する。周波数帯域Ｆｋが合致するセンシング能力情報が一つでもある場合には、周波数帯域Ｆｋは通知可能と判定され、通知リストに登録される。
【００９５】
ただし、周波数帯域の通知判定処理は、図６Ｂに示されるフローチャートの処理に限られない。例えば、補助情報生成部１４は、図６Ｂに示されるフローチャートの処理の実行によって生成される通知リストに含まれる周波数帯域の中から、所定のルールに基づいて、さらに、通信装置２に通知する周波数帯域を抽出してＷＳ情報に含めて通信装置２に送信してもよい。所定のルールは、例えば、通知リストから周波数帯域を選択するためのパラメータである。このパラメータは、周波数帯域を二次使用する場合の使用しやすさを表すパラメータである。このパラメータには、例えば、各プライマリシステムの平均占有率，所要センシング感度，占有／非占有の切り替え周期等がある。
【００９６】
また、例えば、通知リストから周波数帯域を選択するためのパラメータとしてプライマリシステムの平均占有率を用いる場合には、プライマリシステム情報取得部１１が、周波数使用情報の一つとして、各プライマリシステムの平均占有率を取得する。取得した各プライマリシステムの平均占有率は、センシング補助情報データベース１６に格納される。補助情報生成部１４は、通知リストに含まれる通信装置２に通知可能な周波数帯域の中から、プライマリシステム平均占有率の低い順に所定数の周波数帯域を抽出して、ＷＳ情報に含めて通信装置２に送信する。なお、平均占有率には、周波数帯域における時間方向の占有率、周波数方向の占有率、又は、両方を併せた占有率のいずれかが用いられる。また、各セカンダリシステムの通信装置２から、管理サーバ１に対して、周波数選択用のパラメータをセンシング能力情報に含めて指定することも可能である。
【００９７】
図６Ｂの周波数帯域Ｆｋの通知判定処理では、複数のセンシング能力情報を受信した場合、いずれのセンシング能力情報も平等に扱われ、変数ｎによって順番に処理対象に選択されていた。これに限らず、例えば、センシング方法によって優先度を設けておき、変数ｎは、優先度の高いセンシング方法に関する情報を含むセンシング能力情報から、指し示すようにしてもよい。例えば、より高いセンシング感度又は精度で無線信号を検出可能なセンシング方法の情報を含むセンシング能力情報に対して、優先度を高く設定する。例えば、周期定常性の検出によるセンシングに他のセンシング方法に比べて高い優先度が設定されている場合には、補助情報生成部１４は、周期定常性の検出によるセンシングに関する情報を含むセンシング能力情報から通知判定処理を行う。これによって、より高いセンシング感度又は精度で無線信号を感知可能なセンシング方法が有効となる周波数帯域が、通知可能と判定される。また、センシング補助情報には、より高いセンシング感度又は精度で無線信号を感知可能なセンシング方法が有効であるプライマリシステムに対するセンシング方法に関する情報が含まれる。通信装置２は、この生成されたセンシング補助情報に従ってセンシングを行うことによって、より高いセンシング感度又は精度で無線信号を感知可能なセンシング方法によってセンシングを行うことができる。
【００９８】
管理サーバ１は、センシング補助情報データベース１６に各プライマリシステムの位置情報を記憶し、周波数帯域Ｆｋの通知判定処理を行うプライマリシステムを、通信装置２の位置情報を用いて抽出してもよい。例えば、周波数帯域Ｆｋを使用するプライマリシステムが複数ある場合には、補助情報生成部１４は、通信装置２の位置情報と各プライマリシステム位置情報とを比較する。通信装置２の位置がプライマリシステムの無線信号の伝搬範囲から十分に離れている場合には、該当のプライマリシステムとの干渉が発生しないため、通信装置２は該当のプライマリシステムに対するセンシングを実行しなくてよい。そのため、補助情報生成部１４は、周波数帯域Ｆｋの通知判定処理の対象から該当プライマリシステムを除外し、それ以外のプライマリシステムを抽出する。
【００９９】
＜セカンダリシステムの通信装置＞
図７は、セカンダリシステムの通信装置２のハードウェア構成の例を示す図である。セカンダリシステムの通信装置２は、例えば、無線基地局，携帯情報端末，携帯電話端末，スマートフォン，カーナビゲーション，汎用のコンピュータ，専用のサーバ用コンピュータ等の情報処理装置、又は、これらの装置に備えられるセンシングデバイスである。通信装置２は、センシングデバイスと通信デバイスとが分離していてもよいし、一体になっていてもよい。図７では、通信装置２のセンシングデバイスと通信デバイスとが分離している場合の、センシングデバイスに係る構成の例を示す。通信装置２は、プロセッサ２０１，主記憶装置２０２，対送信デバイスインタフェース２０４，ＲＯＭ２０５，アンテナ２０６，信号処理回路２０７を備える。また、通信装置２では、これらがバス２０９により互いに接続されている。
【０１００】
アンテナ２０６によって受信された無線信号は、信号処理回路２０７によって処理される。信号処理回路２０７には、例えば、フィルタやアンプなどの回路が含まれている。信号処理回路２０７によって処理された信号は、プロセッサ２０１に送信される。なお、アンテナ２０６は、通信装置２のセンシングデバイス固有に備えられるものであってもよいし、通信デバイスと共用のものであってもよい。管理サーバ１と通信装置２との通信がセンシングデバイスに備えられるアンテナ２０６を介して行われる場合には、信号は、プロセッサ２０１の指示に従って信号処理回路２０７に入力され、信号処理回路２０７によって処理されて、アンテナ２０６から出力される。管理サーバ１と通信装置２との通信がセンシングデバイスに備えられるアンテナ２０６を介して行われるのは、例えば、アンテナ２０６が通信デバイスと共用のものであり、且つ、通信装置２が管理サーバ１と無線ネットワークを介して通信を行う場合である。アンテナ２０６は、管理サーバ１と通信装置２との通信がセンシングデバイスに備えられるアンテナ２０６を介して行われる場合における、「無線通信装置」の「送信部」又は「受信部」の一例である。
【０１０１】
対送信デバイスインタフェース２０４は、通信装置２内の送信デバイスとのインタフェースである。対送信デバイスインタフェース２０４は、管理サーバ１と通信装置２との通信がセンシングデバイスとは分離している通信デバイスに備えられるネットワークインタフェースによって行われる場合における、「無線通信装置」の「送信部」又は「受信部」の一例である。管理サーバ１と通信装置２との通信が通信デバイスに備えられるネットワークインタフェースによって行われるのは、例えば、管理サーバ１と通信装置２とが有線ネットワークを介して通信する場合や、通信装置２の通信デバイスとセンシングデバイスとで別々にアンテナを有しており管理サーバ１との通信は通信デバイスが行う場合である。
【０１０２】
ＲＯＭ２０５は、例えば、センシングのためのセンシングプログラムを格納する。主記憶装置２０２は、プロセッサ２０１に、プログラムをロードする記憶領域および作業領域を提供したり、バッファとして用いられたりする。主記憶装置２０２は、例えば、ＲＡＭのような半導体メモリである。
【０１０３】
プロセッサ２０１は、例えば、ネットワークプロセッサ，ＣＰＵ等である。プロセッサ２０１は、主記憶装置２０２にロードされたセンシングプログラムを実行することによって、例えば、センシング処理を実行する。
【０１０４】
図８は、通信装置２の機能ブロックの一例を示す図である。通信装置２のプロセッサ２０１は、主記憶装置２０２にロードされたセンシングプログラムを実行する。センシングプログラムの実行によって、通信装置２は、アンテナ制御部２１，センシング管理部２２として動作する。
【０１０５】
センシング管理部２２は、例えば、通信装置２の通信デバイスによって接続要求が発行される場合に、通信装置２のセンシング能力情報を管理サーバ１に送信する。また、センシング管理部２２は、管理サーバ１からのＷＳ情報とセンシング補助情報とを受信して、センシング補助情報に従ってセンシング処理を実行する。また、センシング処理において、センシング管理部２２は、アンテナ制御部２１に対してアンテナ制御に関する指示を行う。センシング管理部２２は、「無線通信装置」の「処理部」の一例である。
【０１０６】
アンテナ制御部２１は、センシング管理部２２からの指示に従って、アンテナ２０６の制御をおこなう。例えば、指向性センシングが実行される場合には、センシング管理部２２は、管理サーバ１から受信したセンシング補助情報に含まれるアンテナの設定に関する情報をアンテナ制御部２１に送信する。アンテナ制御部２１は、センシング管理部２２から受信したアンテナの設定に関する情報に従って、アンテナ２０６の向き，仰角，受信周波数帯域の調節を設定する。
【０１０７】
センシング管理部２２は、管理サーバ１からＷＳ情報とセンシング補助情報とを受信すると、例えば、以下のような処理を実行する。
【０１０８】
例えば、センシング管理部２２は、センシング補助情報によって通知される、センシング対象の周波数帯域を一次使用するプライマリシステムの所要センシング感度に応じて、実行するセンシング方法を選択する。例えば、通信装置２がエネルギー検出によるセンシングと周期定常性検出によるセンシングとを実行可能であり、センシング処理対象の周波数帯域のプライマリシステムは周期定常性検出が有効であることがセンシング補助情報によって通知された場合を例とする。センシング処理対象の周波数帯域のプライマリシステムの所要センシング感度が緩い（値が大きい）場合には、センシング管理部２２は、エネルギー検出によるセンシングを実行する。センシング処理対象の周波数帯域のプライマリシステムの所要センシング感度が厳しい（値が小さい）場合には、センシング管理部２２は、周期定常性検出によるセンシングを実行する。このようにすることで、エネルギー検出によるセンシングは、周期定常性検出によるセンシングよりも処理が簡単で消費電力が小さいため、消費電力という観点において、最適化することができる。
【０１０９】
また、例えば、センシング管理部２２は、管理サーバ１から受信したセンシング補助情報と、自身のセンシング能力とに応じて、ＷＳ情報に含まれる周波数帯域の中からセンシング処理対象の周波数帯域をとセンシング方法とを選択する。例えば、センシング管理部２２は、ＷＳ情報に含まれる全周波数帯域について、センシングと通信を行った場合の消費電力の見積を算出し、一番消費電力の小さい周波数帯域とセンシング方法とを選択する。また、消費電力の他に、例えば、二次使用可能な時間長，見込みスループット等も周波数帯域の選択基準となる。なお、周波数帯域の二次使用可能な時間長は、センシング補助情報に含まれてもよい。また、例えば、センシング管理部２２が、過去の使用履歴から使用頻度の高い周波数帯域を選択してもよい。
【０１１０】
なお、通信装置２が、管理サーバ１から受信するＷＳ情報とセンシング補助情報とから、センシング対象の周波数帯域とセンシング方法とを選択する処理は、上記に限られない。例えば、所定の周波数帯域に対して、管理サーバ１からのセンシング補助情報の内容の信頼性が高い（例えば、標準規格に則った情報である等）場合には、センシング補助情報に含まれる情報の通りにセンシングを実行してもよい。
【０１１１】
＜具体例＞
第１実施形態を、より具体的な例で説明する。本具体例では、プライマリシステム１００１，２００１，３００１の３つのプライマリシステムが存在する。まず、各プライマリシステムの周波数使用情報は、以下の通りである。なお、各プライマリシステムにおける周波数帯域等の数値は、説明の便宜上設定されたものであって、実際に運用されるシステムに則したものではない。
【０１１２】
（プライマリシステム１００１）
・ＴＶ放送システム
・使用周波数帯域：４７０ＭＨｚ−７１０ＭＨｚ
・使用する帯域幅の単位：４７０ＭＨｚから６ＭＨｚ単位
・変調方式：ＯＦＤＭ
・周期定常性検出：有効
：周期定常性に関する情報（定常性の内容：時間方向の
自己相関が１、関連パラメータ：９００μｓ遅延での
自己相関が１００μｓに渡って１）
・指向性付きセンシング：有効
・所要センシング感度（１ＭＨｚ当たり）：＋５０ｄＢμＶ／ｍ
（プライマリシステム２００１）
・自家用無線システム
・使用周波数帯域：９２０ＭＨｚ−９５０ＭＨｚ
・使用する帯域幅の単位：９２０ＭＨｚから１０ＭＨｚ単位
・変調方式：ＯＦＤＭ
・周期定常性検出：有効
：周期定常性に関する情報（定常性の内容：時間方向の
自己相関が１、関連パラメータ：２０００μｓ遅延で
の自己相関が３００μｓに渡って１）
・指向性付きセンシング：無効
・所要センシング感度（１ＭＨｚ当たり）：＋６０ｄＢμＶ／ｍ
（プライマリシステム３００１）
・レーダー自家用無線システム
・使用周波数帯域：９６０ＭＨｚ−１．２ＧＨｚ
・使用する帯域幅の単位：９６０ＭＨｚから４０ＭＨｚ単位
・変調方式：ＦＭ変調
・周期定常性検出：無効
・指向性付きセンシング：有効
・所要センシング感度（１ＭＨｚ当たり）：＋３５ｄＢμＶ／ｍ
【０１１３】
上記各プライマリシステムの周波数使用情報に加えて、本具体例では、７１０ＭＨｚ−９２０ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ−９６０ＭＨｚは、二次使用不可帯域とする。管理サーバ１のプライマリシステム情報取得部１１は、プライマリシステムのデータベースから、上記各プライマリシステムの周波数使用情報と、二次使用不可帯域とを取得する。
【０１１４】
図９は、本具体例における管理サーバ１のプライマリシステムテーブル１５である。また、図１０は、本具体例における管理サーバ１のセンシング補助情報データベース１６である。図１０では、図４Ｂに示されるセンシング補助情報データベース１６の例に沿って作成されたセンシング補助情報データベース１６が示されている。ただし、図１０に示される情報に加えて、管理サーバ１は、上記各プライマリシステムの周波数使用情報を記憶する。
【０１１５】
本具体例におけるセカンダリシステムの通信装置２のセンシング能力は以下の通りである。
（セカンダリシステムの通信装置）
・センシング可能周波数：６００ＭＨｚ−１ＧＨｚ
・指向性センシング無効時エネルギー検出のセンシング感度（１ＭＨｚ当たり）：＋６０ｄＢμＶ／ｍ
・指向性センシング有効時エネルギー検出のセンシング感度（１ＭＨｚ当たり）：＋５２ｄＢμＶ／ｍ
・指向性センシング無効時周期定常性検出のセンシング感度（１ＭＨｚ当たり）：＋４０ｄＢμＶ／ｍ
・指向性センシング有効時周期定常性検出のセンシング感度（１ＭＨｚ当たり）：＋３４ｄＢμＶ／ｍ
【０１１６】
セカンダリシステムの通信装置２は、上記のセンシング能力情報を管理サーバ１に送信し、管理サーバ１は、通信装置２からセンシング能力情報を受信する。
【０１１７】
図１１は、本具体例において管理サーバ１が受信するセンシング能力情報を示す。管理サーバ１は、図６Ａ及び図６Ｂのフローチャートの処理を実行し、ＷＳ情報とセンシング補助情報とを生成して、通信装置２に送信する。
【０１１８】
本具体例におけるプライマリシステムテーブル１５の全エントリの周波数帯域は、通信装置２のセンシング可能周波数と一部又は全部が重複するため、図６Ａ及び図６Ｂのフローチャートの処理における周波数帯域Ｆｋとして抽出される。以降、周波数帯域Ｆ１＝４７０ＨＭｚ−７１０ＭＨｚ、周波数帯域Ｆ２＝９２０ＭＨｚ−９５０ＭＨｚ，周波数帯域Ｆ３＝９６０ＭＨｚ−１．２Ｇとする（図９参照）。この周波数帯域Ｆ１−Ｆ３について、図６Ｂのフローチャートの処理が実行される。
【０１１９】
周波数帯域Ｆ１は、プライマリシステム１００１によって一次的に使用される。プライマリシステム１００１については、ｎ＝４のセンシング能力情報（図１１）が合致するので、周波数帯域Ｆ１は、通信装置２に通知可能な周波数帯域として通知リストに追加される。
【０１２０】
周波数帯域Ｆ２は、プライマリシステム２００１によって一次的に使用される。プライマリシステム２００１については、ｎ＝２のセンシング能力情報（図１１）が合致するので、周波数帯域Ｆ２は、通信装置２に通知可能な周波数帯域として通知リストに追加される。
【０１２１】
周波数帯域Ｆ３は、プライマリシステム３００１によって一次的に使用される。プライマリシステム３００１についは、ｎ＝１からｎ＝５のいずれのセンシング能力情報も合致しないため、周波数帯域Ｆ３は、通信装置２に通知可能な周波数帯域として通知可能リストに追加されない。
【０１２２】
以上より、本具体例において、管理サーバ１からセカンダリシステムの通信装置２に送信されるＷＳ情報及びセンシング補助情報は、以下の通りである。
【０１２３】
（ＷＳ情報）
・二次使用可能周波数帯域１：６０２ＭＨｚ−７１０ＭＨｚ
・二次使用可能周波数帯域２：９２０ＭＨｚ−９５０ＭＨｚ
（センシング補助情報）
・二次使用可能周波数帯域１
・６０２ＭＨｚから６ＭＨｚ単位
・所要センシング感度：＋５０ｄＢμＶ／ｍ
・周期定常性に関する情報
・定常性の内容：時間方向の自己相関が１
・関連パラメータ：９００μｓ遅延での自己相関が１００μｓに渡って１
・指向性センシングに関する情報
・到来方向：真北から２４０°、角度広がり１０°
・仰角：水平から＋３０°、角度広がり５°
・二次使用可能周波数帯域２
・９２０ＭＨｚから１０ＭＨｚ単位
・所要センシング感度：＋６０ｄＢμＶ／ｍ
・周期定常性に関する情報
・定常性の内容：時間方向の自己相関が１
・関連パラメータ：２０００μｓ遅延での自己相関が３００μｓに渡って１
・指向性センシングに関する情報：無効
【０１２４】
上記センシング補助情報の二次使用可能周波数帯域１には、プライマリシステム１００１に対するセンシング方法に関する情報が含まれる。上記センシング補助情報の二次使用可能周波数帯域２には、プライマリシステム２００１に対するセンシング方法に関する情報が含まれる。また、上記ＷＳ情報に含まれる二次使用可能周波数帯域１は、周波帯域Ｆ１（４７０ＭＨｚ−７１０ＭＨｚ）のうち、通信装置２のセンシング可能周波数帯域（６００ＭＨｚ−１ＧＨｚ）と重複する部分を含んでいる。また、二次使用可能周波数帯域１の始まりが６０２ＭＨｚであるのは、プライマリシステム１００１では６ＭＨｚ単位で周波数が使用されるためである。
【０１２５】
上記センシング補助情報の指向性センシングに関する情報については、管理サーバ１の補助情報生成部１４が、プライマリシステム１００１の位置情報，送信アンテナパターン等の情報と、通信装置２の位置情報とから算出する。
【０１２６】
＜第１実施形態の作用効果＞
第１実施形態では、セカンダリシステムの通信装置２は、自身のセンシング能力情報を管理サーバ１に通知する。管理サーバ１は、通知されたセンシング能力情報に応じて二次使用可能な周波数帯域を選択し、二次使用が可能な周波数帯域と、該周波数帯域におけるセンシング方法に関するセンシング補助情報とを通信装置２にフィードバックする。
【０１２７】
例えば、センシング補助情報には、周期定常性に関する情報として、遅延時間や自己相関が１となる区間長等のパラメータが含まれるため、通信装置２はこれらのパラメータを自身で検出しなくてもよく、センシング時間を短縮することができる。これによりセカンダリシステムの通信装置２は自身で上記パラメータを検出する場合に比べて消費電力を低減することができる。
また、センシング補助情報がセカンダリシステムの通信装置２に通知されることによって、センシング対象の周波数帯域やセンシング方法が絞りこまれる。そのため、センシング対象の周波数帯域やセンシング方法を絞りこむ処理にかかる消費電力が低減される。
【０１２８】
さらに、エネルギー検出によるセンシングと周期定常性検出によるセンシングを比較した場合、エネルギー検出によるセンシングの場合には、受信信号の受信電力は雑音電力を含むため、プライマリシステムからの信号の受信電力が雑音電力よりも小さい場合には、判定精度が悪くなる。一方、周期定常性検出によるセンシングの場合には、周期定常性のある信号の自己相関は１となり、雑音の自己相関は０となり、エネルギー検出によるセンシングよりもプライマリシステムからの信号の感知を判定しやすい。よって、ＷＳ情報で通知される周波数帯域において周期定常性検出によるセンシングが有効であることを通知されることによって、通信装置２は周期定常性検出によるセンシングを実行し、よりセンシングの精度を高めることができる。
【０１２９】
通信装置２が指向性センシングを行う場合には、プライマリシステムからの信号の到来方向に指向性（アンテナゲインが最大となる方向）を向けるため、アンテナゲインにより高い受信電力が得られるようになり、センシング感度が向上する。反対に、指向性センシングを行わない場合、又は、指向性の方向を間違えた場合には、受信電力が低下する。したがって、センシング補助情報に指向性センシングに関する情報として、信号の到来方向や仰角等が含まれることによって、通信装置２は、より高い受信電力を得られるようにアンテナを設定することができ、センシング感度が向上する。
【０１３０】
また、プライマリシステムが間欠的に信号を送信する場合には、通信装置２は、二次使用中に、干渉を避けるため、プライマリシステムの送信開始を迅速に検出し、信号送信を停止するため、センシング時間を短縮することが望ましい。この場合、センシング補助情報にプライマリシステムの送信パターンを含めるようにすれば、通信装置２は、プライマリシステムの送信パターンに合わせて通信の開始および停止を行うことができる。例えば、プライマリシステムが１秒単位で送信したりしなかったりする場合には、セカンダリシステムの通信装置２は、この１秒の区間の先頭においてプライマリシステムによる送信の有無を判定する。このとき、プライマリシステムによる送信がない場合には、１秒の区間の残り時間内で通信装置２は通信を行う。センシング補助情報によってプライマリシステムに対するセンシング方法に関する情報が通知されることによって、プライマリシステムによる送信の有無の判定に要する時間（センシング時間）を短縮することができ、通信装置２が通信可能な時間を長くすることができる。
【０１３１】
以上より、センシング補助情報をセカンダリシステムの通信装置２に送信することによって、ハードウェアの変更なく、セカンダリシステムの通信装置２のセンシング精度又は感度の向上、又は、センシング時間の短縮することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１        管理サーバ
２        通信装置
３        プライマリシステムのデータベース
１１      プライマリシステム情報取得部
１２      センシング方法判定部
１３      データベース管理部
１４      補助情報生成部
１５      プライマリシステムテーブル
１６      センシング補助情報データベース
２１      アンテナ制御部
２２      センシング管理部
【図１】
0005861717.tif 000002
【図２】
0005861717.tif 000003
【図３】
0005861717.tif 000004
【図４Ａ】
0005861717.tif 000005
【図４Ｂ】
0005861717.tif 000006
【図５】
0005861717.tif 000007
【図６Ａ】
0005861717.tif 000008
【図６Ｂ】
0005861717.tif 000009
【図７】
0005861717.tif 000010
【図８】
0005861717.tif 000011
【図９】
0005861717.tif 000012
【図１０】
0005861717.tif 000013
【図１１】
0005861717.tif 000014