(57)【要約】【課題】本発明はコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法を提供する。【解決手段】初期通信環境を設定する初期段階と、トランシーバーの数に基づいてチャネルホッピングシーケンスの生成方法を選択するランデブ方法の選択段階と、単一トランシーバーのランデブ方法またはマルチトランシーバーのランデブ方法を用いてチャネルホッピングシーケンスを生成するチャネルホッピングシーケンスの生成段階と、ライセンスのないユーザが対応するチャネルにおいて動作しその宛先ノードとのランデブを試し、ランデブする場合、ランデブ過程を終了し、ランデブしていない場合、ランデブするまでランデブ過程を継続するランデブ段階と、を含む。本発明は、異種コグニティブ無線ネットワークに異なる数のトランシーバーが装着されたライセンスのないユーザの間のランデブ問題を効果的に解決し、マルチトランシーバーの特性を十分に利用し、ランデブを取得する時間を短縮し、ネットワーク遅延を低減し、また、利用可能なチャネルの品質を考慮して、品質のよいチャネルにおいてランデブする確率を高めている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法であって、
ライセンスのないユーザのランデブ方法の初期環境を設定する初期段階（１）と、
ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数に基づいて対応するランデブ方法を選択するランデブ方法選択段階（２）と、
対応するランデブ方法を用いてチャネルホッピングシーケンスを生成するチャネルホッピングシーケンス生成段階（３）と、
ライセンスのないユーザが、チャネルホッピングシーケンス生成段階に生成されたチャネルホッピングシーケンスに従って対応するチャネルにおいて動作し、その宛先ノードとのランデブを試し、ランデブする場合、ランデブ過程を終了し、ランデブしていない場合、ランデブするまでランデブ過程を継続するランデブ段階（４）と、
を含む、ことを特徴とするコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法。
【請求項２】
前記段階（１）においてライセンスのないユーザのランデブ方法の初期環境を設定することは、
初期タイムスロットをｔ＝１に設定し、［１，｜Ｃａ｜］の間で初期チャネルインデックスｉ０を無作為に選択し、ＣａからＰより小さいチャネルインデックス値を無作為に選択してホッピング間隔の長さｓとし、ＣａおよびＮをチャネル品質の順に配列することを含み、
Ｎ＝｛ｃ１，ｃ２，…，ｃ｜Ｎ｜｝はライセンスのあるチャネルセットであり、Ｃａ∈Ｎはライセンスのないユーザａの利用可能なチャネルセットであり、｜Ｃａ｜はライセンスのないユーザａの利用可能なチャネルの数であり、Ｐはライセンスのあるチャネルの数｜Ｎ｜以上の最小素数である、
ことを特徴とする請求項１に記載のコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法。
【請求項３】
前記段階（２）におけるランデブ方法は、単一トランシーバーのランデブ方法およびマルチトランシーバーのランデブ方法を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法。
【請求項４】
前記段階（２）において、ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数に基づいて対応するランデブ方法を選択する具体的な選択方法は、
ライセンスのないユーザに１つのトランシーバーが装着された場合、単一トランシーバーのランデブ方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成し、ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数が１つより大きい場合、マルチトランシーバーのランデブ方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成することである、
ことを特徴とする請求項１に記載のコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法。
【請求項５】
前記単一トランシーバーのランデブ方法によりチャネルホッピングシーケンスを生成する具体的なステップは、
新たなチャネルホッピングシーケンスの循環を開始する場合、即ち、ｙ＝（ｔ−１）ｍｏｄ５Ｐ＝０の場合、ｉ＝（ｉ０＋ｎ）に従って、初期チャネルインデックスを調整し、ここで、ｎ＝（ｔ−１）／５Ｐ、ｔはチャネルホッピングシーケンスの第ｔタイムスロットである、ステップ５−１と、
ｔ’＜２Ｐの場合、単一トランシーバーのランデブ方法により、式ｊ＝（（ｉ＋ｔ’・ｓ−１）ｍｏｄＰ）＋１を用いてホッピングモードおけるチャネルホッピングシーケンスのチャネルインデックスを生成し、ここで、ｔ’＝ｙ＝（ｔ−１）ｍｏｄ５Ｐである、長さ２Ｐのタイムスロットのホッピングモードにおけるチャネルホッピングシーケンスを生成するステップ５−２と、
２Ｐ≦ｔ’＜３Ｐの場合、単一トランシーバーのランデブアルゴリズはチャネルインデックスがｓのチャネルに滞留し、即ち、ｊ＝ｓ且つＳａｔ＝ｃｊであり、ここで、Ｓａｔはライセンスのないユーザａが第ｔタイムスロットで動作するチャネルであり、ｃｊはＮにおける第ｊのチャネルである、長さＰのタイムスロットの滞留モード１におけるチャネルホッピングシーケンスを生成するステップ５−３と、
ｔ’≧３Ｐの場合、単一トランシーバーのランデブアルゴリズはｊ＝ｎ＋１に従って第２滞留モードにおけるチャネルインデックスを算出する、長さ２Ｐのタイムスロットの第２滞留モードにおけるチャネルホッピングシーケンスを生成するステップ５−４と、
ステップ５−２およびステップ５−４により生成されたホッピングモードおよび第２滞留モードにおけるチャネルインデックス値ｊ＞｜Ｎ｜の場合、ｊをＮにおける第（（（ｊ−１）ｍｏｄ｜Ｎ｜）＋１）のチャネルのインデックス値に置き換え、ｊ≦｜Ｎ｜の場合、ｊは変わらない、チャネルインデックスを改めて割り当てるステップ５−５と、
ステップ５−５の後に生成されたチャネルインデックス値ｊに対応するライセンスのあるチャネルがライセンスのないユーザａにとって利用不可能なチャネルである場合、即ち、
【数１】
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の場合、チャネルインデックスｊに対応するライセンスのあるチャネルをＣａにおける第（ｊ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１のチャネルに置き換え、この場合、Ｓａｔ＝Ｃ（（ｊ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１）であり、ｃｊ∈Ｃａの場合、Ｓａｔ＝ｃｊである、チャネルを置き換えるステップ５−６と、
ライセンスのないユーザａのチャネルホッピングシーケンスＳにおける要素Ｓａｔに戻り、ここで、Ｓ＝｛Ｓａ１，Ｓａ２，…，Ｓａｔ，…，Ｓａｐ｝である、生成チャネルの戻り段階であるステップ５−７と、
を含む、ことを特徴とする請求項４に記載のコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法。
【請求項６】
前記マルチトランシーバーのランデブ方法によりチャネルホッピングシーケンスを生成する具体的なステップは、
チャネルホッピングシーケンスＳにおける要素Ｓａｔ＝Φを初期化し、ここで、Ｓ＝｛Ｓａ１，Ｓａ２，…，Ｓａｔ｝であり、Ｓａｔはライセンスのないユーザａの第ｔのタイムスロットで動作するチャネルであり、Ｓａｔ＝｛Ｓａ１ｔ，Ｓａ２ｔ，…，Ｓａｘｔ，…Ｓａｍｔ｝であり、Ｓａｘｔはライセンスのないユーザａの第ｘのトランシーバーのタイムスロットがｔの際の動作するチャネルであり、ｍはライセンスのないユーザａのトランシーバーの数である、初期化段階のステップ６−１と、
｜Ｃａ｜≦ｍの場合、ライセンスのないユーザのトランシーバーはいずれも滞留トランシーバーであり、各トランシーバーはいずれもｈ＝（ｑ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１に従って、その滞留するチャネルのチャネルインデックスｈを算出し、Ｓａｑｔ＝Ｃｈであり、ここで、ｑ＝１〜ｍはライセンスのないユーザの第ｑのトランシーバーを表し、ＣｈはＣａにおける第ｈのチャネルであり、｜Ｃａ｜＞ｍの場合、ステップ６−３からステップ６−６の順に従って、チャネルホッピングシーケンスＳａｔを生成する、ライセンスのないユーザの利用可能なチャネルの数とそのトランシーバーの数との関係を判断するステップ６−２と、
式ｗ＝［（｜Ｃａ｜−（ｍ−ｋ））／ｋ］に従って、各一回のチャネルインデックスシーケンスの長さを算出し、ここで、ｋはライセンスのないユーザａのホッピングトランシーバーの数であるステップ６−３と、
ライセンスのないユーザの第ｉの滞留トランシーバーがｈ＝（［（ｔ−１）／ｗ］・（ｍ−ｋ）＋ｉ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１に従ってチャネルホッピングシーケンスインデックを生成し、Ｓａｉｔ＝Ｃｈである、滞留トランシーバーのチャネルホッピングシーケンスの生成過程であるステップ６−４と、
タイムスロットｔが新たなチャネルホッピングシーケンス循環の開始であるか否か、即ち、（ｔ−１）ｍｏｄｗが０であるか否かを判断し、０の場合、滞留トランシーバーの滞留するチャネルセット以外の利用可能なチャネルセットに対し、即ち、Ｃａ’＝Ｃａ／Ｃｈに対しチャネルの割り当てを行い、Ｃａ’における要素をｋ個のホッピングトランシーバーに均等に割り当て、ここで、Ｃｈは滞留トランシーバーが第ｔのタイムスロットである場合の滞留するチャネルセットであり、０でない場合、直接ステップ６−６へ移行する、ホッピングトランシーバーのチャネル割り当て過程であるステップ６−５と、
ライセンスのないユーザの第ｉのホッピングトランシーバーはｈ＝（ｔ−１）ｍｏｄ｜Ｃａｉ｜＋１に従ってそのチャネルホッピングシーケンスインデックを生成し、Ｓａｉｔ＝Ｃａｉｈであり、ここで、Ｃａｉは第ｉのホッピングトランシーバーに割り当てられた利用可能なチャネルセットであり、｜Ｃａｉ｜は第ｉのホッピングトランシーバーに割り当てられた利用可能なチャネルの数であり、ＣａｉｈはＣａｉにおける第ｈのチャネルである、ホッピングトランシーバーのチャネルホッピングシーケンスの生成過程であるステップ６−６と、
チャネルホッピングシーケンス要素Ｓａｔに戻るチャネルホッピングシーケンス値の戻り段階であるステップ６−７と、
を含む、ことを特徴とする請求項４に記載のコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法。
【請求項７】
前記ステップ６−５における滞留トランシーバーが滞留したチャネル以外のチャネルに対し、即ち、Ｃａ’＝Ｃａ／Ｃｈに対し、チャネル割り当てを行う具体的なステップは、
Ｃａ”＝Φおよびｊ＝ｍ−ｋ＋１を初期化し、ここで、Ｃａ”＝｛Ｃａ１，Ｃａ２，…，Ｃａｊ，…，Ｃａｍ｝、Ｃａｊは第ｊのホッピングトランシーバーに割り当てられた利用可能なチャネルセットである初期化段階のステップ７−１と、
ｑ＝０且つＣａｊ＝Φを初期化し、ｑ＝０〜（ｗ−１）、｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）＞０の場合、式Ｃａｊ＝Ｃａｊ∪Ｃ’｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）に従って、Ｃａ’における要素を第ｊのホッピングトランシーバーに均等に割り当て、ここで、Ｃ’｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）はＣａ’における第｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）チャネルであり、｜Ｃａ’｜はＣａ’におけるチャネルの数である、第ｊのトランシーバーに割り当てられたチャネルセットを算出するステップ７−２と、
Ｃａ”に戻る、割り当てられたチャネルセットの戻り段階であるステップ７−３と、
を含む、ことを特徴とする請求項６に記載のコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコグニティブ無線ネットワーク技術に関し、特にコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのない（アンライセンス）ユーザの間のランデブ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ライセンスのない周波数帯におけるワイヤレス機器およびアプリケーションの急速な発展に伴って、ライセンスのないスペクトルに対する需要量が急激に増加している。しかしながら、固定のスペクトル割当規制はスペクトル資源をさらに効果的に利用するためのボトルネックになっている。固定のスペクトル割当規制において、ライセンスのあるスペクトルの大部分は十分に利用されておらず、ライセンスのない周波数帯における通信は逆に非常に混雑している。スペクトル資源をさらに効果的に利用するために、コグニティブ無線技術が現れている。コグニティブ無線ネットワークにおいて、ライセンスのないユーザはライセンスのあるユーザの通常の通信を妨害することなくライセンスのあるスペクトルを利用することができる。
【０００３】
データ伝送過程の前に、ライセンスのないユーザはまずチャネルランデブ過程を実行しなければならない。チャネルランデブ過程は、即ち、情報交換を行うために通信におけるソースノードとその宛先ノードを同じ利用可能なスペクトルに動作させることを試すことにより通信リンクを構築する。そのため、チャネルランデブ過程はコグニティブ無線ネットワークの接続において非常に重要な役割を果たす。
【０００４】
チャネルランデブ方法はインフラに基づくランデブおよびインフラのないランデブに分けられる。インフラに基づくランデブシステムにおいて、集中型コントローラはライセンスのないユーザが利用可能なライセンスのあるチャネルにアクセスすることを直接制御する。このランデブシステムは実行しやすく、スペクトルを一層好適に制御することができる。しかしながら、集中型コントローラというインフラは膨大な費用を必要とし、その拡張可能性はある程度制限されている。また、集中型コントローラは、シングルポイント障害が発生しやすい。インフラのないランデブシステムは集中型コントローラを有せず、ライセンスのないユーザはランデブ過程を独立して完成しなければならない。インフラのないランデブシステムにおいて、ライセンスのないユーザの間のランデブ方法は、共通制御チャネルによるランデブ方法およびチャネルホッピングシーケンスによるランデブ方法に分けられる。共通制御チャネルによるランデブ方法の過程において、全てのライセンスのないユーザは同一の共通制御チャネルを用いなければならない。しかしながら、コグニティブ無線ネットワークにおけるライセンスのないユーザの利用可能なチャネルは空間によって変化するため、同一の共通制御チャネルを用いてランデブを実現する方式は非現実的である。また、共通制御チャネルは妨害および攻撃されやすい。チャネルホッピングシーケンスによるランデブ方法の過程において、ライセンスのないユーザが限られた時間内にその宛先ノードと共通の利用可能なチャネルでランデブできるように、知的ランデブアルゴリズムを設計することができる。チャネルホッピングシーケンスによるランデブ方法によりランデブを実現する際、ライセンスのないユーザは自身以外のその他のライセンスのないユーザの情報を取得することができず、ライセンスのないユーザの間はある時間に同時にどのスペクトルに切り替えられるかについて一致していないため、ランデブアルゴリズムの設計に対し重大な挑戦を与えている。さらに、分散型異種コグニティブ無線ネットワークにとって、ランデブアルゴリズを設計する際にさらに多くのその他の挑戦に直面している。例えば、ライセンスのないユーザの間には同期のクロックがなく、異なるライセンスのないユーザは異なる感知能力および感知範囲を有し、匿名のライセンスのないユーザのＩＤ情報を用いることができず、ランデブ過程を実行する前に異なるライセンスのないユーザに異なる役割（送信者または受信者）を割り当てることなどができない。
【０００５】
現在、チャネルホッピングシーケンス方式に基づいてランデブを実現する研究の大部分は、いずれもライセンスのないユーザに１つのトランシーバーのみ装着され、ライセンスのないユーザは各タイムスロットに１つのチャネルのみにしか動作できないと仮定する。しかしながら、ライセンスのないユーザに複数のトランシーバーが装着された場合、ライセンスのないユーザは１つのタイムスロットに複数のチャネルにおいて同時に動作することができ、ライセンスのないユーザがランデブを実現するのに必要な時間を著しく減らすことができる。そして、トランシーバーの価格が安いため、ライセンスのないユーザのランデブ問題を検討する際に、ライセンスのないユーザに任意の数のトランシーバーが装着されていることを考慮することがさらに好適である。
【０００６】
現在、コグニティブ無線ネットワークにおけるライセンスのないユーザの間のランデブ問題に対する関連研究文献は以下のとおりである。
【０００７】
１．Ｒａｊｉｂ  Ｐａｕｌらは、２０１６年の「ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」に発表した文章「Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ  ｆｏｒ  Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  ｉｎ  Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」において、複数の無線インターフェースのランデブ問題を検討している。ライセンスのないユーザが複数の無線インターフェースを用いることができる場合、ランデブの確率は増加する。また、マルチインターフェース且つ異なるライセンスのないユーザが異なる利用可能なスペクトルを備える場合に適用可能な自己適応ランデブ方法を提案している。自己適応ランデブ方法は、異なるチャネル状況に対しそのホッピングモードを自己適応するように調整し、ライセンスのないユーザ同士が互いにランデブ可能であるように保証することができる。自己適応のランデブアルゴリズによるチャネルホッピングシーケンスはホッピング期間および待機期間を含む。待機期間において、ライセンスのないユーザは特定のチャネルに滞留する。ホッピング期間において、ライセンスのないユーザはそのチャネル品質によって配列した利用可能なチャネルセットの順に基づいて異なるチャネルにホッピングする。ライセンスのないユーザに複数の無線インターフェースが装着された場合、利用可能なチャネルは異なるインターフェースに割り当てられ、各インターフェースの利用可能なチャネルはライセンスのないユーザの全ての利用可能なチャネルのサブセットである。しかしながら、アルゴリズを設計する際に異なるライセンスのないユーザに同じ数のインターフェースが装着されていると仮定する。異種コグニティブ無線ネットワークにおいて、異なるライセンスのないユーザは異なる数の無線インターフェースを保有する可能性がある。そのため、自己適応ランデブアルゴリズは異種コグニティブ無線ネットワークに適用しない。
【０００８】
２．Ｌｕ  Ｙｕらは、２０１５年の「ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＭＯＢＩＬＥ  ＣＯＭＰＵＴＩＮＧ」に発表した文章「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｒａｄｉｏｓ  ｆｏｒ  Ｆａｓｔ  Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ  ｉｎ  Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」において、ライセンスのないユーザが異なる数のトランシーバーを備えた場合のランデブ問題を検討し、ＲＰＳ（Ｒｏｌｅ−Ｂａｓｅｄ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と言うランデブ方法を提案している。ＲＰＳランデブ方法は、マルチトランシーバーおよび利用可能なチャネルを用いてチャネルホッピングシーケンスを設計している。その基本的な考え方は、ライセンスのないユーザの１つのトランシーバーを専用のトランシーバーに設定し、このトランシーバーを具体的なチャネルに滞留させ、その他のトランシーバーを通常のトランシーバーに設定し、通常のトランシーバーは並列シーケンス方式で利用可能なチャネルの間でホッピングする。ＲＰＳランデブ方法により、ライセンスのないユーザを限られた時間内にその宛先ノードとランデブするようにすることができる。しかしながら、ＲＰＳランデブ方法は、ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数が１つ以上であると仮定するが、そのうち１つのライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数が１である場合、ＲＰＳランデブ方法の最大ランデブ時間は無限である。即ち、この場合、２つのライセンスのないユーザはＲＰＳランデブ方法を用いてランデブを取得することができない可能性がある。また、ライセンスのないユーザがＲＰＳランデブアルゴリズを用いてその宛先ノードとのランデブを試す場合、同一のライセンスのないユーザの異なるトランシーバーは同一時間に同じチャネルにおいて動作する可能性がある。ＲＰＳランデブ方法は、ライセンスのないユーザのマルチトランシーバーの特性を十分に利用していない。
【０００９】
３．Ｌｕ  Ｙｕらは、２０１５年の「Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ」に発表された文章「Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ  ｉｎ  Ｍｕｌｔｉ−Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」において、ＡＭＲＲと言う調整可能なマルチトランシーバーのランデブ方法を提案している。ＡＭＲＲランデブ方法は、ライセンスのないユーザの利用可能なチャネル情報だけを用いてチャネルホッピングシーケンスを生成している。ＡＭＲＲランデブ方法において、ライセンスのないユーザに装着されるトランシーバーは、一部が滞留トランシーバーであり、その他の部分がホッピングトランシーバーである２つの部分に分けられる。滞留トランシーバーは特定のチャネルに滞留し、ホッピングトランシーバーは異なる利用可能なチャネルに並列にホッピングする。しかしながら、ＡＭＲＲランデブ方法は、各ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数がいずれも１より大きいと仮定する。そのため、ＡＭＲＲランデブ方法はライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数が１の場合に適用しない。また、ライセンスのないユーザがＡＭＲＲランデブ方法を用いてチャネルホッピングシーケンスを生成する際、その異なるトランシーバーは同一時間に同じチャネルにおいて動作する可能性があり、マルチトランシーバーの特性を十分に利用していない。
【００１０】
４．Ｚｈｉｙｏｎｇ  Ｌｉｎらは、２０１３年の「ＩＥＥＥ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＬＥＴＴＥＲＳ」に発表された文章「Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｊｕｍｐ−Ｓｔａｙ  Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」において、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｊｕｍｐ−Ｓｔａｙ（ＥＪＳ）方法を提案している。ＥＪＳ方法は、循環方式でチャネルホッピングシーケンスを生成する。各一回の循環におけるチャネルホッピングシーケンスは、ホッピングモードおよび滞留モードである２つのモードを含む。ホッピングモードの長さは３Ｐ個のタイムスロットであり、滞留モードの長さはＰ個のタイムスロットであり、Ｐはライセンスのあるチャネルの数の以上の最小素数である。ホッピングモードにおいて、ライセンスのないユーザは利用可能なライセンスのあるチャネルの間で絶えずホッピングする。滞留モードにおいて、ライセンスのないユーザは特定の利用可能なライセンスのあるチャネルに滞留する。ＪＳ方法に比べて、ＥＪＳ方法は最大ランデブ時間および期待ランデブ時間を短縮する。しかしながら、ＥＪＳ方法はライセンスのないユーザのトランシーバーの数が１の場合のみに適用する。
【００１１】
５．Ｈａｉ  Ｌｉｕらは、２０１２年の「ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＰＡＲＡＬＬＥＬ  ＡＮＤ  ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＥＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ」に発表された文章「Ｊｕｍｐ−Ｓｔａｙ  Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」において、ｊｕｍｐ−ｓｔａｙ  ｃｈａｎｎｅｌ−ｈｏｐｐｉｎｇ方法を提案している。Ｊｕｍｐ−ｓｔａｙ  ｃｈａｎｎｅｌ−ｈｏｐｐｉｎｇ方法は、循環方式でチャネルホッピングシーケンスを生成し、各一回の循環期間はホッピングモードおよび滞留モードを含む。既存のチャネルホッピング方法に比べて、この方法は複数の場合においても最適な性能を有する。しかしながら、この方法はライセンスのないユーザのトランシーバーの数が１の場合のみに適用する。
【００１２】
そのため、現在、コグニティブ無線ネットワークのライセンスのないユーザのランデブ方法には下記のような問題が一般的に存在する。
【００１３】
１．大部分の文章はライセンスのないユーザに１つのトランシーバーのみ装着されたこと、即ち、ライセンスのないユーザは同一時間に１つの利用可能なスペクトルのみにおいて動作できることを考慮し、ランデブにかかる時間は長い。
【００１４】
２．大部分のライセンスのないユーザにマルチトランシーバーが装着されたことを考慮する文章において、ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数が１以上の場合のみを考慮している。しかしながら、異種コグニティブ無線ネットワークにおいて、ライセンスのないユーザには異なる数のトランシーバーを装着することができ、１つのトランシーバーのみを装着する場合を含む。ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数が１の場合、ランデブ方法は適用しない。
【００１５】
３．ライセンスのないユーザのマルチトランシーバーを十分に利用しておらず、大部分のランデブ方法において、同一ライセンスのないユーザの異なるトランシーバーは同一時間に同じチャネルにおいて動作し、マルチトランシーバーをより好適に用いてランデブにかかる時間を短縮できなかった。
【００１６】
４．大部分の文章において、チャネルホッピングシーケンスを設計する際に、チャネル品質が同じであると仮定するが、実際の通信環境において、チャネル品質は異なる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は現在のコグニティブ無線ネットワークにおけるライセンスのないユーザのランデブ方法に存在する不備を解決することを目的とし、コグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法を提供する。ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数が異なることに対し、ランデブ方法は、単一トランシーバーのランデブ方法およびマルチトランシーバーのランデブ方法である２つの部分に分けられる。１つのトランシーバーのみを有するライセンスのないユーザは、単一トランシーバーのランデブ方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成し、複数のトランシーバーが装着されたライセンスのないユーザは、マルチトランシーバーの方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成する。本発明は、任意の数のトランシーバーが装着されたライセンスのないユーザの間のランデブに適用する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を実現するために、本発明は以下の技術的解決手段を採用する。
【００１９】
コグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法の進歩性は、初期段階、ランデブ方法の選択段階、チャネルホッピングシーケンス生成段階、およびランデブ段階という４つの段階を含むことにある。
【００２０】
初期段階において、ライセンスのないユーザのランデブ方法の初期環境を設定する。初期タイムスロットをｔ＝１に設定し、［１，｜Ｃａ｜］の間で初期チャネルインデックスｉ０を無作為に選択し、ＣａからＰより小さいチャネルインデックス値を無作為に選択してホッピング間隔の長さｓとし、ＣａおよびＮをチャネル品質の順に配列し、ここで、Ｎ＝｛ｃ１，ｃ２，…，ｃ｜Ｎ｜｝はライセンスのあるチャネルセットであり、Ｃａ∈Ｎはライセンスのないユーザａの利用可能なチャネルセットであり、｜Ｃａ｜はライセンスのないユーザａの利用可能なチャネルの数であり、Ｐはライセンスのあるチャネルの数｜Ｎ｜以上の最小素数である。
【００２１】
ランデブ方法の選択段階において、ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数に基づいて対応するランデブ方法を選択する。ライセンスのないユーザに１つのトランシーバーが装着された場合、ライセンスのないユーザは単一トランシーバーのランデブ方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成する。ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数が１より大きい場合、ライセンスのないユーザはマルチトランシーバーのランデブ方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成する。
【００２２】
チャネルホッピングシーケンスの生成段階において、ライセンスのないユーザは単一トランシーバーのランデブ方法またはマルチトランシーバーのランデブ方法を用いてチャネルホッピングシーケンスを生成する。
【００２３】
単一トランシーバーのランデブ方法は、循環方式でチャネルホッピングシーケンスを生成する。各一回のチャネルホッピングシーケンスの長さは５Ｐ個のタイムスロットであり、ホッピングモードの持続時間は２Ｐ個のタイムスロットであり、滞留モード１の持続時間はＰ個のタイムスロットであり、滞留モード２の持続時間は２Ｐ個のタイムスロットである。
【００２４】
単一トランシーバーのランデブアルゴリズの具体的なステップは以下のとおりである。
【００２５】
初期チャネルインデックスを調整するステップ１において、新たなチャネルホッピングシーケンスの循環が開始する際、即ち、ｙ＝（ｔ−１）ｍｏｄ５Ｐ＝０の場合、ｉ＝（ｉ０＋ｎ）に従って初期チャネルインデックスを調整し、ここで、ｎ＝（ｔ−１）／５Ｐ、ｔはチャネルホッピングシーケンスの第ｔのタイムスロットである。
【００２６】
長さ２Ｐのタイムスロットのホッピングモードでチャネルホッピングシーケンスを生成するステップ２において、ｔ’＜２Ｐの場合、単一トランシーバーのランデブ方法は式ｊ＝（（ｉ＋ｔ’・ｓ−１）ｍｏｄＰ）＋１を用いてホッピングモードにおけるチャネルホッピングシーケンスのチャネルインデックスを生成し、ここで、ｔ’＝ｙ＝（ｔ−１）ｍｏｄ５Ｐである。
【００２７】
長さＰのタイムスロットの滞留モード１でチャネルホッピングシーケンスを生成するステップ３において、２Ｐ≦ｔ’＜３Ｐの場合、単一トランシーバーのランデブアルゴリズはチャネルインデックスがｓのチャネルに滞留し、即ち、ｊ＝ｓ且つＳａｔ＝ｃｊであり、ここで、Ｓａｔはライセンスのないユーザａの第ｔのタイムスロットで動作するチャネルであり、ｃｊはＮにおける第ｊのチャネルである。
【００２８】
長さ２Ｐのタイムスロットの滞留モード２でチャネルホッピングシーケンスを生成するステップ４において、ｔ’≧３Ｐの場合、単一トランシーバーのランデブアルゴリズはｊ＝ｎ＋１に従って滞留モード２におけるチャネルインデックスを算出する。
【００２９】
チャネルインデックスを改めて割り当てるステップ５において、ステップ２およびステップ４により生成されたホッピングモードおよび滞留モード２におけるチャネルインデックス値ｊ＞｜Ｎ｜の場合、ｊをＮにおける第（（（ｊ−１）ｍｏｄ｜Ｎ｜）＋１）のチャネルのインデックス値に置き換え、ｊ≦｜Ｎ｜の場合、ｊは変わらない。
【００３０】
チャネルを置き換えるステップ６において、ステップ５の後に生成されたチャネルインデックス値ｊに対応するライセンスのあるチャネルがライセンスのないユーザａにとって利用不可能なチャネルである場合、即ち、
【数１】
2019511140.tif 000003
の場合、チャネルインデックスｊに対応するライセンスのあるチャネルをＣａにおける第（ｊ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１のチャネルに置き換え、この際、Ｓａｔ＝Ｃ（（ｊ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１）であり、ｃｊ∈Ｃａの場合、Ｓａｔ＝ｃｊである。
【００３１】
生成チャネルの戻り段階であるステップ７において、ライセンスのないユーザａのチャネルホッピングシーケンスＳにおける要素Ｓａｔに戻り、ここで、Ｓ＝｛Ｓａ１，Ｓａ２，…，Ｓａｔ，…，Ｓａｐ｝である。
【００３２】
マルチトランシーバーのランデブ方法は同様に循環方式でチャネルホッピングシーケンスを生成する。各一回のチャネルホッピングシーケンスの長さはｗ＝［（｜Ｃａ｜−（ｍ−ｋ））／ｋ］のタイムスロットであり、ここで、ｍはライセンスのないユーザａのトランシーバーの数であり、ｋはホッピングトランシーバーの数である。マルチトランシーバーのランデブ方法の具体的なステップは以下のとおりである。
【００３３】
初期化段階であるステップ１において、チャネルホッピングシーケンスＳにおける要素Ｓａｔ＝Φを初期化し、ここで、Ｓ＝｛Ｓａ１，Ｓａ２…Ｓａｔ｝であり、Ｓａｔはライセンスのないユーザａの第ｔのタイムスロットで動作するチャネルであり、Ｓａｔ＝｛Ｓａ１ｔ，Ｓａ２ｔ，…，Ｓａｘｔ，…Ｓａｍｔ｝であり、Ｓａｘｔはライセンスのないユーザａの第ｘトランシーバーのタイムスロットがｔの場合の動作するチャネルである。
【００３４】
ライセンスのないユーザの利用可能なチャネルの数とそのトランシーバーの数との関係を判断するステップ２において、｜Ｃａ｜≦ｍの場合、ライセンスのないユーザのトランシーバーはいずれも滞留トランシーバーであり、各トランシーバーはｈ＝（ｑ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１に従ってその滞留されたチャネルのチャネルインデックスｈを算出し、Ｓａｑｔ＝Ｃｈであり、ここで、ｑ＝１〜ｍはライセンスのないユーザの第ｑのトランシーバーを表し、ＣｈはＣａにおける第ｈのチャネルであり、｜Ｃａ｜＞ｍの場合、ステップ３からステップ６の順に従ってチャネルホッピングシーケンスＳａｔを生成する。
【００３５】
ステップ３において、式ｗ＝［（｜Ｃａ｜−（ｍ−ｋ））／ｋ］に従って各一回のチャネルインデックスシーケンスの長さを算出する。
【００３６】
滞留トランシーバーのチャネルホッピングシーケンスの生成過程であるステップ４において、ライセンスのないユーザの第ｉの滞留トランシーバーはｈ＝（［（ｔ−１）／ｗ］・（ｍ−ｋ）＋ｉ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１に従ってチャネルホッピングシーケンスインデックを生成し、Ｓａｉｔ＝Ｃｈである。
【００３７】
ホッピングトランシーバーのチャネル割り当て過程であるステップ５において、タイムスロットｔが新たなチャネルホッピングシーケンス循環の開始であるか否か、即ち、（ｔ−１）ｍｏｄｗが０であるか否かを判断し、０の場合、滞留トランシーバーが滞留したチャネルセット以外の利用可能なチャネルセットに対し、即ち、Ｃａ’＝Ｃａ／Ｃｈに対しチャネル割り当てを行い、Ｃａ’における要素をｋ個のホッピングトランシーバーに均等に割り当て、ここで、Ｃｈは滞留トランシーバーの第ｔのタイムスロットの際の滞留するチャネルセットであり、０でない場合は、直接ステップ６へ移行する。
【００３８】
ホッピングトランシーバーのチャネルホッピングシーケンスの生成過程であるステップ６において、ライセンスのないユーザの第ｉのホッピングトランシーバーはｈ＝（ｔ−１）ｍｏｄ｜Ｃａｉ｜＋１に従ってそのチャネルホッピングシーケンスインデックを生成し、Ｓａｉｔ＝Ｃａｉｈであり、ここで、Ｃａｉは第ｉホッピングトランシーバーに割り当てられた利用可能なチャネルセットであり、｜Ｃａｉ｜は第ｉホッピングトランシーバーに割り当てられた利用可能なチャネルの数であり、ＣａｉｈはＣａｉにおける第ｈのチャネルである。
【００３９】
チャネルホッピングシーケンス値の戻り段階であるステップ７において、チャネルホッピングシーケンス要素Ｓａｔに戻る。
【００４０】
マルチトランシーバーのランデブ方法のステップ５におけるチャネル割り当て過程の具体的なステップは以下のとおりである。
【００４１】
初期化段階であるステップ１において、Ｃａ”＝Φおよびｊ＝ｍ−ｋ＋１を初期化し、ここで、Ｃａ”＝｛Ｃａ１，Ｃａ２，…，Ｃａｊ，…，Ｃａｍ｝であり、Ｃａｊは第ｊホッピングトランシーバーに割り当てられた利用可能なチャネルセットである。
【００４２】
第ｊのトランシーバーに割り当てられたチャネルセットを算出するステップ２において、ｑ＝０且つＣａｊ＝Φを初期化し、ｑ＝０〜（ｗ−１）、｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）＞０の場合、式Ｃａｊ＝Ｃａｊ∪Ｃ’｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）に従ってＣａ’における要素を第ｊのホッピングトランシーバーに均等に割り当て、ここで、Ｃ’｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑはＣａ’における第｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）のチャネルであり、｜Ｃａ’｜はＣａ’におけるチャネルの数である。
【００４３】
割り当てられたチャネルセットの戻り段階であるステップ３において、Ｃａ”に戻る。
【００４４】
ランデブ段階において、ライセンスのないユーザはチャネルホッピングシーケンス生成段階に生成されたチャネルホッピングシーケンスに対応するチャネルにホッピングまたは滞留して、その宛先ノードとのランデブを試す。ランデブの場合、ランデブ過程を終了し、ランデブしていない場合、その宛先ノードとランデブするまでランデブ過程を継続する。
【００４５】
上記のコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ過程を要約すると、まず、ライセンスのないユーザのランデブ方法の初期環境を設定し、即ち、初期タイムスロットをｔ＝１に設定し、［１，｜Ｃａ｜］の間に初期チャネルインデックスｉ０を無作為に選択し、ＣａからＰより小さいチャネルインデックス値を無作為に選択してホッピング間隔長さｓとし、ＣａおよびＮをチャネル品質の順に配列し、次に、ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数に基づいてチャネルシーケンスの生成方法を選択し、ライセンスのないユーザに１つのトランシーバーのみ装着されている場合、単一トランシーバーのランデブ方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成し、ライセンスのないユーザに装着されたトランシーバーの数が１より大きい場合、マルチトランシーバーのランデブ方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成し、その後、単一トランシーバーのランデブ方法またはマルチトランシーバーのランデブ方法を用いてチャネルホッピングシーケンスを生成し、最後に、ライセンスのないユーザはチャネルホッピングシーケンス生成段階に生成されたチャネルホッピングシーケンスに対応するチャネルにホッピングまたは滞留してその宛先ノードとのランデブを試し、ランデブする場合、ランデブ過程を終了し、ランデブしていない場合、その宛先ノードとランデブするまでランデブ過程を継続する。
【発明の効果】
【００４６】
従来のランデブ方法に比べて、本発明は以下のような有益な効果を有する。
【００４７】
（１）本発明は任意の数のトランシーバーが装着されたライセンスのないユーザ同士のランデブに適用し、いかなる通信シーンおいてもライセンスのないユーザ同士が限られた時間内にランデブすることを保証することができる。
【００４８】
（２）本発明はマルチトランシーバーが有する特性を考慮し、ライセンスのないユーザの異なるトランシーバーの同じタイムスロットで異なる利用可能なチャネルにおいて動作することを保証することができ、マルチトランシーバーの特性を十分に利用してランデブ時間を短縮している。
【００４９】
（３）本発明は、チャネル品質を考慮する場合、ライセンスのないユーザにより生成されたチャネルホッピングシーケンスにおいて、品質がよいほど利用可能なチャネルの出現回数が多くなる。そのため、ライセンスのないユーザがその宛先ノードとチャネル品質が優れたチャネルにおいてランデブを生成する確率が大きく、ネットワーク性能を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法のフローチャートである。
【図２】単一トランシーバーのランデブ方法によりチャネルホッピングシーケンスを生成するフローチャートである。
【図３】マルチトランシーバーのランデブ方法によりチャネルホッピングシーケンスを生成するフローチャートである。
【図４】チャネル割り当て方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、図面に合わせて本発明をさらに詳しく説明する。
【００５２】
図１に示すように、本発明のコグニティブ無線ネットワークのマルチトランシーバーのライセンスのないユーザのランデブ方法は、主に四つの段階に分けられる。
【００５３】
第１段階は初期段階であり、ライセンスのないユーザのランデブ方法の初期環境を設定し、初期タイムスロットをｔ＝１に設定し、［１，｜Ｃａ｜］の間で初期チャネルインデックスｉ０を無作為に選択し、ＣａからＰより小さいチャネルインデックス値を無作為に選択してホッピング間隔の長さｓとし、ＣａおよびＮをチャネル品質の順に配列する。ここで、Ｎ＝｛ｃ１，ｃ２，…，ｃ｜Ｎ｜｝はライセンスのあるチャネルセットであり、Ｃａ∈Ｎはライセンスのないユーザａの利用可能なチャネルセットであり、｜Ｃａ｜はライセンスのないユーザａの利用可能なチャネルの数であり、Ｐはライセンスのあるチャネルの数｜Ｎ｜以上の最小素数である。
【００５４】
第２段階はランデブ方法選択段階であり、ライセンスのないユーザは装着されたトランシーバーの数に基づいてランデブ方法を選択し、トランシーバーの数が１の場合、単一トランシーバーのランデブ方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成し、トランシーバーの数が１でない場合、マルチトランシーバーのランデブ方法を選択してチャネルホッピングシーケンスを生成する。
【００５５】
第３段階はチャネルホッピングシーケンスの生成段階であり、ライセンスのないユーザのトランシーバーの数が異なることに基づき、単一トランシーバーのランデブ方法またはマルチトランシーバーのランデブ方法を用いてチャネルホッピングシーケンスを生成する。
【００５６】
第４段階はランデブ段階であり、ライセンスのないユーザはチャネルシーケンス生成段階に生成されたチャネルシーケンスに従って、対応するチャネルにホッピングまたは滞留し、そのチャネルにおいてその宛先ノードとのランデブを試し、ランデブする場合、ランデブ過程を終了し、ランデブしていない場合、ランデブするまでランデブ過程を継続する。
【００５７】
図２に示すように、単一トランシーバーのランデブ方法によりチャネルホッピングシーケンスを生成する具体的な過程を下記のように要約することができる。まず、新たな循環の開始であるか否か、即ち、ｙ＝（ｔ−１）ｍｏｄ５Ｐが０であるか否かを判断し、０の場合、ｉ＝（ｉ０＋ｎ）に従って、初期チャネルインデックスを調整し、ここで、ｎ＝（ｔ−１）／５Ｐ、ｔはチャネルホッピングシーケンスの第ｔのタイムスロットであり、その後、ｔ’が２Ｐより小さいか否かを判断し、ｔ’＜２Ｐの場合、単一トランシーバーのランデブ方法は式ｊ＝（（ｉ＋ｔ’・ｓ−１）ｍｏｄＰ）＋１を用いてホッピングモードにおけるチャネルホッピングシーケンスのチャネルインデックスを生成し、ここで、ｔ’＝ｙ＝（ｔ−１）ｍｏｄ５Ｐであり、ｔ’≧２Ｐの場合、ｔ’がｔ’≧３Ｐを満たすか否かを判断し、満たさない場合、ｊ＝ｓに従って滞留モード１におけるチャネルホッピングシーケンスのチャネルインデックスｊを生成し、即ち、ｊ＝ｓ且つＳａｔ＝ｃｊであり、ここで、Ｓａｔはライセンスのないユーザａの第ｔタイムスロットで動作するチャネルであり、ｃｊはＮにおける第ｊのチャネルであり、一方で、満たす場合、単一トランシーバーのランデブアルゴリズはｊ＝ｎ＋１に従って滞留モード２における滞留チャネルインデックスを算出し、その後、ホッピングモードおよび滞留モード２におけるチャネルインデックスｊが｜Ｎ｜より大きいか否かを判断し、ｊ＞｜Ｎ｜の場合、ｊをＮにおける第（（（ｊ−１）ｍｏｄ｜Ｎ｜）＋１）のチャネルインデックス値に置き換え、ｊ≦｜Ｎ｜の場合、ｊは変わらず、最後に、チャネルインデックスを改めて割り当てた後のチャネルインデックスｊに対応するライセンスのあるチャネルがライセンスのないユーザａにとって利用可能なチャネルであるか否かを判断し、利用不可能なチャネルの場合、即ち、
【数２】
2019511140.tif 000004
の場合、チャネルインデックスｊに対応するライセンスのあるチャネルをＣａにおける第（ｊ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１のチャネルに置き換え、この場合、Ｓａｔ＝Ｃ（（ｊ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１）であり、ここで、ｃｊはライセンスのあるチャネルセットＮにおける第ｊのチャネルであり、ｃｊ∈Ｃａの場合、Ｓａｔ＝Ｃｊであり、ライセンスのないユーザａのチャネルホッピングシーケンスＳにおける要素Ｓａｔに戻り、ここで、Ｓ＝｛Ｓａ１，Ｓａ２，…，Ｓａｔ，…，Ｓａｐ｝である。
【００５８】
図３に示すように、マルチトランシーバーのランデブアルゴリズによりチャネルホッピングシーケンスを生成する具体的な過程を下記のように要約することができる。まず、チャネルホッピングシーケンス要素Ｓａｔ＝Φを初期化し、ここで、Ｓａｔ＝｛Ｓａ１ｔ，Ｓａ２ｔ，…，Ｓａｘｔ，…Ｓａｍｔ｝であり、Ｓａｘｔはライセンスのないユーザａの第ｘのトランシーバーのタイムスロットがｔの場合の動作するチャネルであり、ｍはライセンスのないユーザａのトランシーバーの数であり、その後、ライセンスのないユーザの利用可能なチャネルの数とそのトランシーバーの数との関係を判断し、｜Ｃａ｜≦ｍの場合、ライセンスのないユーザのトランシーバーはいずれも滞留トランシーバーであり、各トランシーバーはいずれもｈ＝（ｑ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１に従ってその滞留するチャネルのチャネルインデックスｈを算出し、Ｓａｑｔ＝Ｃｈであり、ここで、ｑ＝１〜ｍはライセンスのないユーザの第ｑのトランシーバーを表し、ＣｈはＣａにおける第ｈのチャネルであり、一方で、｜Ｃａ｜＞ｍの場合、先に式ｗ＝［（｜Ｃａ｜−（ｍ−ｋ））／ｋ］を用いて各一回のチャネルインデックスシーケンスの長さを算出し、ここで、ｋはライセンスのないユーザのホッピングトランシーバーの数であり、次に、トランシーバーｉが滞留トランシーバーの場合、ｈ＝（［（ｔ−１）／ｗ］・（ｍ−ｋ）＋ｉ−１）ｍｏｄ｜Ｃａ｜＋１に従ってトランシーバーｉのチャネルホッピングシーケンスのチャネルインデックスを生成し、Ｓａｉｔ＝Ｃｈであり、ホッピングトランシーバーの場合、（ｔ−１）ｍｏｄｗが０であるか否かを判断し、（ｔ−１）ｍｏｄｗ＝０の場合、滞留トランシーバーの滞留するチャネルセット以外の利用可能なチャネルセットに対し、即ち、Ｃａ’＝Ｃａ／Ｃｈに対し、チャネル割り当てを行い、Ｃａ’における要素をｋ個のホッピングトランシーバーに均等に割り当て、ここで、Ｃｈは滞留トランシーバーの第ｔタイムスロットの場合の滞留するチャネルセットであり、一方で、（ｔ−１）ｍｏｄｗが０でない場合、このステップをスキップして直接次のステップへ移行し、その後、ライセンスのないユーザの各ホッピングトランシーバーはｈ＝（ｔ−１）ｍｏｄ｜Ｃａｉ｜＋１に従ってそのチャネルホッピングシーケンスを生成し、Ｓａｉｔ＝Ｃａｉｈであり、ここで、Ｃａｉは第ｉのホッピングトランシーバーに割り当てられた利用可能なチャネルセットであり、｜Ｃａｉ｜は第ｉのホッピングトランシーバーに割り当てられた利用可能なチャネルの数であり、ＣａｉｈはＣａｉにおける第ｈのチャネルであり、最後に、チャネルホッピングシーケンス要素Ｓａｔに戻る。
【００５９】
図４に示すように、利用可能なスペクトル割り当て過程を下記のように要約することができる。Ｃａ”＝Φおよびｊ＝ｍ−ｋ＋１を初期化し、ここで、Ｃａ”＝｛Ｃａ１，Ｃａ２，…，Ｃａｊ，…，Ｃａｍ｝、Ｃａｊは第ｊのホッピングトランシーバーに割り当てられた利用可能なチャネルセットである。次に、第ｊのトランシーバーに割り当てられたチャネルセットを算出し、ｑ＝０且つＣａｊ＝Φを初期化し、ｑ＝０〜（ｗ−１）、｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）＞０場合、式Ｃａｊ＝Ｃａｊ∪Ｃ’｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）に従ってＣａ’における要素を第ｊのホッピングトランシーバーに均等に割り当て、ここで、Ｃ’｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）はＣａ’におけるインデックスが｜Ｃａ’｜−（ｊ−（ｍ−ｋ＋１）（ｋ＋１）−ｑ）のチャネルであり、｜Ｃａ’｜はＣａ’の数である。最後に、Ｃａ”に戻る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2019511140.tif 000009
【国際調査報告】
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2019511140.tif 000013
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