(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソースノードと、中継ノードと、を具備するシステムであって、
前記中継ノードは、該中継ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す量子化された第１検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行ない、
前記ソースノードは、該ソースノードでの前記信号チャネルの利用可能性を示す量子化された第２検出データを提供するために、前記無線スペクトルのエネルギー検出を行ない、
前記中継ノード及び前記ソースノードのどちらかはそれぞれ、前記第１検出データまたは前記第２検出データに基づいて、チャネル利用可能性パラメータを生成し、
前記チャネル利用可能性パラメータは、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記第１検出データまたは前記第２検出データのどちらよりも少ないビット数の情報を具備し、
前記ソースノードは、前記チャネル利用可能性パラメータと、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されない第１検出データ及び第２検出データのうちのどちらかと、をそれぞれ前記中継ノードまたは前記ソースノードで合成することによって得られる検出結果に基づいて、メッセージ情報を前記中継ノードへ送信するかどうかを判定する、システム。
【請求項２】
前記中継ノードは、前記第１検出データに基づいて、前記チャネル利用可能性パラメータを生成し、前記チャネル利用可能性パラメータを前記ソースノードへ送信し、
前記ソースノードは、前記チャネル利用可能性パラメータと、前記第２検出データとを合成することによって前記検出結果を得る請求項１のシステム。
【請求項３】
前記ソースノードは、前記第２検出データに基づいて前記チャネル利用可能性パラメータを生成し、前記チャネル利用可能性パラメータを前記中継ノードへ送信し、
前記中継ノードは、前記チャネル利用可能性パラメータと、前記第１検出データと、を合成することによって前記検出結果を取得し、
前記中継ノードはさらに、前記検出結果を前記ソースノードへ送信する請求項１のシステム。
【請求項４】
前記ソースノードと前記中継ノードは、複数の時間間隔にわたってエネルギー検出を繰り返し、それによって前記複数の時間間隔のうちのそれぞれの間で、それぞれ第１検出データ及び第２検出データを提供し、
前記ソースノードと前記中継ノードはそれぞれ、それぞれの時間間隔で検出される平均エネルギーに基づいて、それぞれｎビット検定統計量を生成し、該検定統計量はそれぞれ前記ソースノード及び前記中継ノードでの前記信号チャネルの利用可能性を示し、
前記チャネル利用可能性パラメータは、前記検定統計量の値に基づいて生成され、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されるビット数はｎより小さい請求項１から３のうちのいずれか１項のシステム。
【請求項５】
前記ソースノードは、前記チャネル利用可能性パラメータと、前記チャネル利用可能性パラメータを生成しないソースノード及び中継ノードのいずれか１つの検定統計量と、を合成することによって得られた検出結果に基づいて、メッセージ情報を前記中継ノードへ送信するかどうかを決定する請求項４のシステム。
【請求項６】
前記チャネル利用可能性パラメータで使用されるビット数は、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するノードによって生成される前記検定統計量の大きさに依存する請求項４または５のシステム。
【請求項７】
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されるノードは第１エネルギー閾値を定義し、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記検定統計量が前記第１閾値よりも大きい場合に、前記チャネル利用可能性パラメータでのビット数は第１値に設定され、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記第１閾値よりも小さい場合に、前記チャネル利用可能性パラメータでのビット数が第２値に設定される請求項６のシステム。
【請求項８】
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記ノードは、第１エネルギー閾値及び第２エネルギー閾値を定義し、該第２エネルギー閾値は、該第１エネルギー閾値よりも大きく、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記検定統計量が前記第１閾値よりも小さい、または前記第２閾値よりも大きい場合には、前記チャネル利用可能性パラメータでのビット数は第１値に設定され、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記検定統計量が前記第１閾値と前記第２閾値との間にある場合には、前記チャネル利用可能性パラメータでのビット数は第２値に設定される請求項７のシステム。
【請求項９】
前記第２値は、前記第１値よりも大きい請求項８のシステム。
【請求項１０】
前記第１閾値及び第２閾値は、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられる前記ノードによって変えられることが可能である請求項８または９のシステム。
【請求項１１】
複数の中継ノードを具備し、前記ソースノードは、複数の中継ノードのそれぞれによってそれぞれの１組のノードを形成し、
それぞれの組のノードごとに、
前記中継ノードは、前記中継ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第１検出データを提供するために、前記無線スペクトルのエネルギー検出を行ない、
前記ソースノードは、前記ソースノードでの前記信号チャネルの利用可能性を示す第２検出データを提供するために、前記無線スペクトルのエネルギー検出を行ない、
前記中継ノード及び前記ソースノードのうちのどちらかは、それぞれ前記第１検出データまたは前記第２検出データに基づいて、チャネル利用可能性パラメータを生成し、
前記チャネル利用可能性パラメータは、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される第１検出データまたは第２検出データのどちらよりも小さいビット数の情報を具備し、
前記ソースノードは、前記チャネル利用可能性パラメータと、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されない前記第１検出データ及び前記第２検出データのどちらか１つと、を合成することによって得られた検出結果に基づいて、メッセージ情報を前記中継ノードへ送るかどうかを決定する請求項１から１０のいずれか１項のシステム。
【請求項１２】
複数のセカンダリ中継ノードを具備し、前記中継ノードは、前記セカンダリ中継ノードのそれぞれによって、それぞれ１組のノードを形成し、
前記ソースノードは、第２検出データに基づいて前記チャネル利用可能性パラメータを生成し、前記チャネル利用可能性パラメータを前記中継ノードへ送信し、
前記セカンダリ中継ノードのそれぞれは、それぞれの前記セカンダリ中継ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す検出データを提供するために、前記無線スペクトルのエネルギー検出を行ない、
前記セカンダリ中継ノードのそれぞれは、そのそれぞれの検出データに基づいてそれぞれのチャネル利用可能性パラメータを生成し、チャネル利用可能性パラメータはそれぞれ、それぞれの前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される検出データよりも小さいビット数の情報を具備し、
前記セカンダリ中継ノードのそれぞれは、そのそれぞれのチャネル利用可能性パラメータを前記中継ノードへ送信し、
前記中継ノードは、それぞれの前記チャネル利用可能性パラメータと、前記第１検出データとを合成することによって、セカンダリ中継ノードごとにそれぞれの検出結果を取得し、
前記中継ノードはさらに、前記それぞれの前記検出結果を前記ソースノードへ送信する請求項１から１０のいずれか１項のシステム。
【請求項１３】
ネットワークにおける第２信号ノードと通信するための信号ノードであって、前記第２信号ノードは、前記第２信号ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第１検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行ない、前記第１検出データに基づいてチャネル利用可能性パラメータを生成し、前記チャネル利用可能性パラメータは、前記第１検出データよりも少ないビットの情報を具備し、
前記信号ノードは、前記信号ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第２検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行ない、
前記信号ノードは、前記チャネル利用可能性パラメータを前記第２信号ノードから受信し、検出結果を取得するために、前記チャネル利用可能性パラメータと、前記第２検出データとを合成し、前記検出結果は、前記信号チャネルを使用して情報が前記信号ノードと前記第２信号ノードとの間で交換されるかどうかを判定するために使用される、信号ノード。
【請求項１４】
ネットワークにおける第２信号ノードと通信するための信号ノードであって、前記第２信号ノードは、前記第２信号ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第１検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行ない、検出結果を取得するために、信号ノードから受信される情報と、前記第１検出データとを合成し、前記検出結果は、信号チャネルにわたって情報が前記信号ノードと前記第２信号ノードとの間で交換されるかどうかを決定するために使用され、
前記信号ノードは、前記信号ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第２検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行ない、前記第２検出データに基づいてチャネル利用可能性パラメータを生成し、前記チャネル利用可能性パラメータは、前記第２検出データよりも少ないビットを具備し、
前記信号ノードは、前記検出結果を得るために、前記第１検出データと合成される前記第２信号ノードへ前記チャネル利用可能性パラメータを送信する、信号ノード。
【請求項１５】
ネットワークにおいて、ソースノードから中継ノードへメッセージ情報を送信するかどうかを決定する方法であって、
前記中継ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す量子化された第１検出データを提供するために、前記中継ノードでの無線スペクトルのエネルギー検出を行なうことと、
前記ソースノードでの信号チャネルの利用可能性を示す量子化された第２検出データを提供するために、前記ソースノードでの無線スペクトルのエネルギー検出を行なうことと、
前記中継ノードまたは前記ソースノードそれぞれに関するチャネル利用可能性パラメータを生成するために、前記第１検出データまたは第２検出データを使用することと、
該チャネル利用可能性パラメータは、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記第１検出データまたは前記第２検出データのどちらかよりも小さいビット数の情報を具備し、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記ソースノードまたは前記中継ノードのどちらか一方から、前記ソースノードまたは前記中継ノードの他方へ、前記チャネル利用可能性パラメータを送信することと、
前記チャネル利用可能性パラメータと、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されない前記第１または第２の検出データのどちらかと、をそれぞれ前記中継ノードまたは前記ソースノードで合成することによって、検出結果を取得することと、
前記検出結果に基づいて、前記ソースノードから前記中継ノードへ、メッセージ情報を送るかどうかを決定することと、を具備する方法。
【請求項１６】
前記チャネル利用可能性パラメータは前記第１検出データを使用して生成され、前記チャネル利用可能性パラメータは中継ノードからソースノードへ送信され、
前記検出結果は、前記チャネル利用可能性パラメータと、前記第２検出データとを合成することによって取得される請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記チャネル利用可能性パラメータは、前記第２検出データを使用して生成され、前記チャネル利用可能性パラメータは前記ソースノードから前記中継ノードへ送信され、
前記検出結果は、前記チャネル利用可能性パラメータと、前記第１検出データとを合成することによって取得され、
前記検出結果は前記中継ノードから前記ソースノードへ送信される請求項１５の方法。
【請求項１８】
複数の時間間隔にわたって前記ソースノードと前記中継ノードでの前記エネルギー検出を繰り返し、それによって複数の時間間隔のそれぞれ１つの間にそれぞれ第１検出データ及び第２検出データを提供することと、
前記ソースノード及び複数の中継ノードに関するそれぞれｎビット検定統計量を生成することと、
前記検定統計量は、それぞれの時間間隔で検出される平均エネルギーに基づいていて、
前記検定統計量の値に基づいて前記チャネル利用可能性パラメータを生成することと、を具備し、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されるビット数はｎより小さい、請求項１５から１７のいずれか１項の方法。
【請求項１９】
前記検出結果は、前記チャネル利用可能性パラメータと、前記チャネル利用可能性パラメータを生成しない前記ソースノード及び中継ノードのうちのどちらかの検定統計量と、を合成することによって取得される請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記チャネル利用可能性パラメータで使用されるビット数は、前記チャネル利用可能性パラメータを生成するノードによって検出されるエネルギーに依存する請求項１５から１９のいずれか１項の方法。
【請求項２１】
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されるノードでの第１エネルギー閾値を定義することを具備し、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される検定統計量が第１閾値よりも大きい場合に、前記チャネル利用可能性パラメータでのビット数は第１値に設定され、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記検定統計量が前記第１閾値よりも小さい場合に、前記チャネル利用可能性パラメータでのビット数は第２値に設定される請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記ノードでの第１エネルギー閾値及び第２エネルギー閾値を定義することを具備し、前記第２エネルギー閾値は前記第１エネルギー閾値よりも高く、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記検定統計量が、前記第１閾値よりも小さいか、または前記第２閾値よりも大きい場合に、前記チャネル利用可能性パラメータでのビット数は第１値に設定され、
前記チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される前記検定統計量が、前記第１閾値と前記第２閾値との間にある場合には、前記チャネル利用可能性パラメータでのビット数は第２値に設定される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２値は前記第１値より大きい請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記第１エネルギー閾値及び前記第２エネルギー閾値は可変閾値である請求項２２または２３の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で説明する実施形態は、無線ネットワークにおける連携検出（cooperative sensing）のための方法及びシステムに一般に関連する。  
この出願は、2012年1月16日にファイルされた英国特許出願第1200711.8号からの優先権の利益に基づき、かつ利益を要求する。それらの全内容は、参照によってここに組込まれる。
【背景技術】
【０００２】
コグニティブ無線（ＣＲ）は無線スペクトルの効率的な使用を促進する有望な技術である。コグニティブ無線システムでは、無免許のユーザ（セカンダリユーザ）は、使用権が認められているユーザ（プライマリユーザ）によってスペクトルが用いられていない場合、プライマリユーザに予め割り当てられているスペクトルを用いることができる。
【０００３】
いくつかのコグニティブ無線システムにおいて、セカンダリユーザがプライマリユーザに予め割り当てられるスペクトルリソースにアクセスしようとする場合、第２ユーザは、まずスペクトルを検出しそして、検出結果に応じてスペクトルにアクセスする。セカンダリリンクの送信を維持することと同様に、プライマリ送信の優先度を保証するために、理想的には、セカンダリユーザは、限定された検出期間内に正確で信頼できる検出能力を持っている必要がある。特に、より低いフォールスアラーム確率がより良い日和見的アクセス（opportunistic access）をセカンダリユーザに提供し、より高い保護レベル（プロテクションレベル）をプライマリシステムに利用可能にするために、より高い検出確率が望まれる。
【０００４】
連携した中継（cooperative relaying）は、起点ノード（ソースノードsource node）と宛先ノード（デスティネーションノードdestination node）との間の送信の信頼性を著しく改善することができる、よく知られた技術である。ネットワークを中継する際に、ソースノードは、１あるいは複数のホップを通してデスティネーションへ情報を配信するために、中継ノードと呼ばれる、１あるいは複数の中間ノードによって支援される。異なる中継の（連携した）プロトコルは、中継ノードがどのように、その受信信号を処理するか、そして別の中継あるいはデスティネーションへそのような処理された信号を転送するかを考慮して研究されている。そのような中継プロトコルは、増幅及び転送（amplify-and-forward(AF)）、デコード及び転送（decode-and-forward(DF)）、圧縮及び転送（compress-and-forward(CF)）を含んでいる。
【０００５】
本明細書で説明する実施形態は、情報フィードバックの点から、検出性能と複雑さとの間でのトレードオフを達成する、コグニティブ中継システムのための連携スペクトル検出方法を提供してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態は、今、以下の添付図面を参照して一例として記述される。
【図１】図１は、コグニティブ無線ネットワークにおける従来の検出スキームの概略図である。
【図２】図２は、実施形態に従う情報検出スキームの概略図である。
【図３】図３は、検出情報が各ノードによって得られ、フュージョンセンターに中継される従来の多重閾値検出スキームを示す。
【図４ａ】図４ａは、実施形態による情報検出スキームを示す。
【図４ｂ】図４ｂは、実施形態による情報検出スキームを示す。
【図５】図５は、実施形態に従って、中継ノードによって行なわれる情報検出処理のフローチャートを示す。
【図６】図６は、実施形態に従って、ソースノードによって行なわれる情報検出処理のフローチャートを示す。
【図７】図７は、実施形態ごとの異なるＳＮＲ環境の下での性能比較を示す。
【図８】図８は、実施形態による検出スキームにおける不確定領域のサイズを変える場合、検出性能へ与える影響を示す。
【図９】図９は、本明細書で説明する実施形態による３つの検出スキーム間のシグナリングコスト比較を示す。
【図１０】図１０は、本明細書で説明する実施形態において検出情報に用いられたビット数の関数としてシグナリングコストを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
第１実施形態は、ソースノードと中継ノードとを具備するシステムを具備し、  
中継ノードは、中継ノードで信号チャネルの利用可能性を示す第１検出データを提供する無線スペクトルのエネルギー検出を行なうように構成され、  
ソースノードは、ソースノードで信号チャネルの利用可能性を示す第２検出データを提供する無線スペクトルのエネルギー検出を行なうように構成され、  
ソースノードと中継ノードとのどちらかはそれぞれ、第１または第２の検出データに基づいて、チャネル利用可能性パラメータを生成するように構成され、  
チャネル利用可能性パラメータは、チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される第１または第２の検出データのどちらよりも、より少ないビット数の情報を具備し、  
ソースノードは、チャネル利用可能性パラメータと、チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されない第１及び第２の検出データのうちのどちらかと、を合成することによって得られる検出結果に基づいて、メッセージ情報を中継ノードへ送信するかどうかを判定するように構成されている。
【０００８】
第１及び第２の検出データはソフト検出情報（soft sensing information）（つまり非常に正確に量子化された情報）を具備してもよい。チャネル利用可能性パラメータは、さらに量子化された情報を具備してもよい；しかしながら、チャネル利用可能性パラメータにおける情報のビット数は、第１または第２の検出データのどちらかのビット数よりは少なくてもよい。
【０００９】
いくつかの実施形態では、中継ノードは、第１検出データに基づいて、チャネル利用可能性パラメータを生成し、かつチャネル利用可能性パラメータをソースノードに送信するように構成される。ソースノードは、チャネル利用可能性パラメータと第２検出データとを合成することにより、検出結果を得るように構成されてもよい。
【００１０】
いくつかの実施形態では、ソースノードは、第２検出データに基づいて、チャネル利用可能性パラメータを生成し、かつ中継ノードへチャネル利用可能性パラメータを送信するように構成される。中継ノードは、チャネル利用可能性パラメータと第１検出データとを合成することにより、検出結果を得るように構成されてもよい。中継ノードは、ソースノードへ検出結果を送信するように構成されてもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態では、ソースノードと中継ノードとは複数の時間間隔にわたりエネルギー検出を繰り返し、それによって、複数の時間間隔のうちのそれぞれの間でそれぞれの第１及び第２の検出データを提供するように構成される。ソースノード及び中継ノードは各々、各時間間隔において検出された平均エネルギーに基づいて、それぞれのｎビット検定統計量を生成するように構成されてもよい。検定統計量は、ソースノード及び中継ノードそれぞれで信号チャネルの利用可能性を示してもよい。チャネル利用可能性パラメータは、検定統計量の値に基づいて生成されてもよい。チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられるビット数は、ｎ未満でもよい。
【００１２】
いくつかの実施形態では、ソースノードは、チャネル利用可能性パラメータと、チャネル利用可能性パラメータを生成しないソース及び中継のノードのうちのどちらかの検定統計量とを合成することによって得られる検出結果に基づいて、メッセージ情報を中継ノードへ送信するかどうかを判定するように構成されている。
【００１３】
いくつかの実施形態では、チャネル利用可能性パラメータにおいて用いられるビット数は、チャネル利用可能性パラメータを生成するノードによって生成された検定統計量の大きさに依存する。
【００１４】
いくつかの実施形態では、チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられるノードは、第１エネルギー閾値を定義する。チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられる検定統計量が第１閾値よりも大きい場合、チャネル利用可能性パラメータにおけるビット数は第１値に設定されてもよい。チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられる検定統計量が第１閾値未満である場合、チャネル利用可能性パラメータにおけるビット数は第２値に設定されてもよい。
【００１５】
いくつかの実施形態では、チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられるノードは、第１及び第２のエネルギー閾値を定義し、第２エネルギー閾値は、第１エネルギー閾値より高い。チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられる検定統計量が、第１閾値よりも小さいか、または第２閾値より大きい場合には、チャネル利用可能性パラメータでのビット数は第１値に設定されてもよい。チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられる検定統計量が第１閾値と第２閾値との間にある場合、チャネル利用可能性パラメータにおけるビット数は第２値に設定されてもよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、第２値は第１値より大きい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、第１及び第２の閾値を、チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられるノードによって変えることができる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、システムは複数のセカンダリ中継ノードを具備してもよく、中継ノードは、セカンダリ中継ノードの各々を持ったそれぞれの１組のノードを形成し、  
ソースノードは、第２検出データに基づいてチャネル利用可能性パラメータを生成し、かつチャネル利用可能性パラメータを中継ノードに送信するように構成され、  
セカンダリ中継ノードのそれぞれは、セカンダリ中継ノードそれぞれで信号チャネルの利用可能性を示す検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行なうように構成され、  
セカンダリ中継ノードのそれぞれは、そのそれぞれの検出データに基づいてそれぞれのチャネル利用可能性パラメータを生成するように構成され、  
チャネル利用可能性パラメータはそれぞれ、それぞれのチャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられる検出データよりも小さいビット数の情報を具備し、  
セカンダリ中継ノードのそれぞれは、そのそれぞれのチャネル利用可能性パラメータを中継ノードへ送信するように構成され、  
中継ノードは、それぞれのチャネル利用可能性パラメータと第１検出データとを合成することによって、それぞれのセカンダリ中継ノードに関するそれぞれの検出結果を得るように構成され、  
中継ノードは、それぞれの検出結果をソースノードへ送信するようにさらに構成される。
【００１９】
別の実施形態は、複数の中継ノードを具備するシステムを提供し、ソースノードは、中継ノードのそれぞれを有するそれぞれ１組のノードを形成し、  
各組のノードについて：  
中継ノードは、中継ノードで信号チャネルの利用可能性を示す第１検出データを提供する無線スペクトルのエネルギー検出を行なうように構成され、  
ソースノードは、ソースノードで信号チャネルの利用可能性を示す第２検出データを提供する無線スペクトルのエネルギー検出を行なうように構成され、  
ソースノード及び中継ノードのうちの一方はそれぞれ、第１または第２の検出データに基づいて、チャネル利用可能性パラメータを生成するように構成され、  
チャネル利用可能性パラメータは、チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される第１または第２の検出データのどちらよりも小さなビット数の情報を具備し、  
ソースノードは、チャネル利用可能性パラメータと、チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されない第１及び第２の検出データのうちのどちらかと、を合成することによって得られる検出結果に基づいて、メッセージ情報を中継ノードへ送信するかどうかを判定するように構成されている。
【００２０】
別の実施形態は、ネットワークにおける第２信号ノードと通信するための信号ノードを提供し、第２信号ノードは、第２信号ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第１検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行なうように構成され、そして第１検出データに基づいてチャネル利用可能性パラメータを生成するように構成され、チャネル利用可能性パラメータは第１検出データよりも少ないビットの情報を具備し、  
信号ノードは、信号ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第２検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行なうように構成され、  
信号ノードは、第２信号ノードからチャネル利用可能性パラメータを受信し、そして検出結果を得るためにチャネル利用可能性パラメータと第２検出データとを合成するように構成され、情報が、信号チャネルを使用して信号ノードと第２信号ノードとの間で交換される予定のものであるかどうかを判定するために、検出結果は使用される。
【００２１】
別の実施形態は、ネットワークでの第２信号ノードで通信するための信号ノードを提供し、第２信号ノードは、第２信号ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第１検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行なうように構成され、そして検出結果を得るために、信号ノードから受信される情報と、第１検出データとを合成するように構成され、検出結果は、情報が信号ノードと第２信号ノードとの間で信号チャネルを通じて、交換される予定があるかどうかを判定するために使用され、  
信号ノードは、信号ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第２検出データを提供するために、無線スペクトルのエネルギー検出を行なうように構成され、第２検出データに基づいてチャネル利用可能性パラメータを生成するように構成され、チャネル利用可能性パラメータは、第２検出データよりも少ないビットを具備し、  
信号ノードは、検出結果を得るために、チャネル利用可能性パラメータを、第１検出データと合成される第２信号ノードへ送信するように構成される。
【００２２】
別の実施形態は、ネットワークにおいて、ソースノードから中継ノードへメッセージ情報を送信するかどうかを判定する方法を提供し、  
その方法は、  
中継ノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第１検出データを提供するために、中継ノードでの無線スペクトルのエネルギー検出を行なうことと、  
ソースノードでの信号チャネルの利用可能性を示す第２検出データを提供するために、ソースノードでの無線スペクトルのエネルギー検出を行なうことと、  
中継ノードまたはソースノードのためのチャネル利用可能性パラメータをそれぞれ生成するために、第１または第２の検出データを用いることと、  
ここで、チャネル利用可能性パラメータは、チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される第１または第２の検出データのどちらよりも小さいビットの情報を具備し、  
チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用されるソースまたは中継のノードのあるものから、ソースまたは中継のノードの他のものまで、チャネル利用可能性パラメータを送信することと、  
チャネル利用可能性パラメータと、チャネル利用可能性パラメータを生成するためには用いられない第１または第２の検出データのどちらかと、を合成することによって検出結果を得ることと、  
検出結果に基づいて、ソースノードから中継ノードへメッセージ情報を送信するかどうかを判定することと、を具備する。
【００２３】
いくつかの実施形態では、チャネル利用可能性パラメータは、第１検出データを用いて生成され、チャネル利用可能性パラメータは、中継ノードからソースノードへ送信される。検出結果は、チャネル利用可能性パラメータと、第２検出データと、を合成することによって得られてもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、チャネル利用可能性パラメータは第２検出データを用いて生成される。チャネル利用可能性パラメータは、ソースノードから中継ノードへ送信されてもよい。検出結果は、チャネル利用可能性パラメータと、第１検出データと、を合成することによって得られてもよい。検出結果は、中継ノードからソースノードへ送信されてもよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、ソースノードと中継ノードでのエネルギー検出は、複数の時間間隔にわたって繰り返され、それによって複数の時間間隔のそれぞれの間に、それぞれ第１及び第２の検出データを提供する。それぞれのｎビット検定統計量は、ソースノードと中継ノードに関して生成されてもよく、検定統計量は各時間間隔において検出された平均エネルギーに基づく。チャネル利用可能性パラメータは、検定統計量の値に基づいて生成されてもよい。チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられるビット数は、ｎ未満である。
【００２６】
いくつかの実施形態では、検出結果は、チャネル利用可能性パラメータと、チャネル利用可能性パラメータを生成しないソース及び中継のノードのどちらかの検定統計量と、を合成することによって得られる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、チャネル利用可能性パラメータにおいて用いられるビット数は、チャネル利用可能性パラメータを生成するノードによって検出されたエネルギーに依存する。
【００２８】
いくつかの実施形態では、第１エネルギー閾値は、チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられるノードで定義されてもよい。チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられる検定統計量が第１の閾値より大きい場合、チャネル利用可能性パラメータにおけるビット数は第１値に設定されてもよい。チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられる検定統計量が第１閾値未満である場合、チャネル利用可能性パラメータにおけるビット数は第２値に設定されてもよい。
【００２９】
いくつかの実施形態では、第１及び第２のエネルギー閾値は、チャネル利用可能性パラメータを生成するために用いられるノードで定義されてもよく、第２エネルギー閾値は第１エネルギー閾値より高い。チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される検定統計量が第１閾値よりも小さい、または第２閾値よりも大きい場合、チャネル利用可能性パラメータでのビット数は第１値に設定されてもよい。チャネル利用可能性パラメータを生成するために使用される検定統計量が第１閾値と第２閾値との間にある場合、チャネル利用可能性パラメータにおけるビット数は第２値に設定されてもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ソースノードと中継ノードは、ソース及び中継のノードがセカンダリネットワークシステムとしてデスティネーションノードと共に動作するコグニティブ中継システムの一部を形成する。ソースノードが、信号を送信することができる前に、スペクトル利用可能性のかなり正確な情報を得ることは望ましい可能性がある。セカンダリネットワークにおける他の全てのノードは、中継になる可能性がある。これらの中継ノードは、さらにスペクトル検出の能力を持つ。また、情報はソースノードでの検出性能を改善するために、有用であり得る。複数の中継ノードで得られた検出情報は、必要とされるフィードバックの量を減少させるために、例えば、量子化され、ソースノードへチャネル利用可能性パラメータとして送信される。一方、ソースノード自体において保存される検出情報の純粋にソフトなバージョンがまだある。その後、そのような情報は、グローバル判定がいつなされるかという利点を得ることができる。
【００３１】
実施形態は、スペクトル検出の性能を向上させるために、そのようなソフト情報を利用することができる。本発明の実施形態は、向上した検出性能を達成し、同時にソースノードと中継ノードとの間で送信されなければならない情報のビット数を減少させるために、中継ノード及びソースノードのどちらかからチャネル利用可能性パラメータの形式での量子化された検出情報と、ソースノード及び中継ノードの他の１つからソフト検出情報と、を合成する。
【００３２】
いくつかの実施形態では、ソースノードは、デスティネーションノードへメッセージを発するために用いられてもよい。他のセカンダリユーザと同様にプライマリシステムへの干渉をもたらさないようにするために、デスティネーションノードにデータを送ることができる前に、ソースノードがチャネルの使用法についての知識を持っていることが望ましい。ネットワークにおける他の全てのノードは、中継ノードになる可能性がある。さらに、それらはスペクトルを感知することができる。また、検出情報をソースノードにわたすことができる。
【００３３】
図１は、従来のコグニティブ無線ネットワークにおける検出情報処理を示す。図１に示される配置では、ソースノード１は、１以上の中継ノード５ａ、５ｂ、５ｃを介してデスティネーションノード３へ情報を送信するために使用される。矢印７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄによって示されるように、複数の中継ノード及びソースノードは各々、フュージョンセンター９へ検出情報を中継する。ソースノードと複数の中継ノードとから受信される情報に基づいて、フュージョンセンター９は、グローバル検出判定を実行する。矢印１０によって示されるように、その結果はソースノードへ転送される。ソースノードは、データをデスティネーションノード３へ送信するために、どの中継ノードを用いるかを判定するために、グローバル判定の結果を用いてもよい。
【００３４】
コグニティブ無線ネットワークにおけるセカンダリユーザの間での連携は、スペクトル検出のパフォーマンスを改善する。一般に、連携検出は、協力を介して空間の次元を生かす。したがって、それは、ユーザが悪いチャネル動作条件を経験する確率を低減する。
【００３５】
通常、コグニティブ無線ネットワークにおける連携検出で、異なる検出ノードからの検出情報（検定統計量）は、プライマリユーザがいるかどうかの最終の二者択一をするフュージョンセンターに送信される。一般的に言えば、検定統計量を送信する２つの方法がある：１）複数の検出ノードが純粋なソフト検出（非常に正確に量子化された）情報をフィードバックする；２）複数の検出ノードが数ビット（例えばローカル判定を示すための１ビット）を使用して量子化された情報をフィードバックだけする。その後、フュージョンセンターは、例えば多数決原理によってグローバル判定を行なう。第１フィードバック手法は、中継ノード数が大きい場合には特に、必要とするフィードバック情報の量から見れば複雑さを犠牲にして、改善された検出精度を提供する。第２手法は劣化した検出性能に悩まされる。
【００３６】
コグニティブ無線ネットワークにおいて量子化された検出情報を用いる例が提案されている。例えば、量子化された軟判定合成を持った２重閾値機構を使用する手法が提案されている。２重閾値機構を、適応性のある閾値を用いることによりさらに改善することができる。別の例において、量子化処理を用いることを含んでいない２重閾値機構は提案されている；ここで、２つの閾値の間の「判定なし」領域が導入され、検出された観測結果がこの領域に該当する場合に、完全な情報が複数のノードからフュージョンセンターへ送信される。検出された観察結果が「判定なし」領域の外の領域に該当する場合は、１ビットのローカルの判定が送られる。
【００３７】
クラスタに基づいた連携検出スキームは、それぞれのクラスタヘッドがそのローカル検出判定をフュージョンセンターへわたすことによって提案されている。フュージョンセンターは、その後クラスタレベル情報を集めて、複数のまたは全てのクラスタにわたって、ＯＲルールをクラスタでの全ての判定に適用することによって、判定フュージョン関数に基づいてプライマリユーザが不在であるかどうかの判定を行なう。
【００３８】
上記の例の各々では、フュージョンセンターはそれ自身感知する能力なしで提供されるが、単に意思決定処理を行なう。さらに、単純なフュージョンルール、例えばＯＲルールはフュージョンセンターに適用される。
【００３９】
図２は、本発明の特定の実施形態による検出情報スキームを示す。図２に示されるネットワークでは、ソースノード１１は、いくつかの中継ノード１５ａ、１５ｂ、１５ｃのうちの１つを介して、情報をデスティネーションノード１３へ送信する。
【００４０】
矢印１７ａ、１７ｂ及び１７ｃによって示されるように、中継ノード１５ａ、１５ｂ及び１５ｃは、ソースノードへ、チャネル利用可能性パラメータの形式で量子化された検出情報を送信する。ソースノードは、検出結果を生成するために、複数の中継ノードから受信したそれぞれのチャネル利用可能性パラメータと、それ自身のソフト検出情報とを合成する。検出結果に基づいて、ソースノードは、デスティネーションノードへデータを送信するためにどの中継ノードを使用するかを決定することができる。
【００４１】
コグニティブ中継ネットワークは、連携検出用のＭ個のノードを有していてもよい。これらのノードのうちの１つはソースノードＳ１として働いてもよく、残りのＭ−１個のノードは中継ノードＲｍ（ｍ＝２，３．．，Ｍ）として働いてもよい。複数の中継ノードは、スペクトル検出を行ない、ソースノードへ、チャネル利用可能性パラメータの形式で量子化された検出情報を送る。ソースノードはさらにスペクトル検出を行なう。それは、複数の中継ノードから受信された情報を逆量子化し（de-quantise）、スペクトルが利用可能かどうかについてのグローバル判定を行なうために、回復された情報と、それ自身の検出情報（ソフト情報）とを合成してもよい。
【００４２】
エネルギー検出は、複数の中継ノードとソースノード用の検出スロットの間で、チャネルを検出するために用いられてもよい。検出処理は、（Η１とΗ０として表わされ）プライマリ送信の有りと無しとの間での２値仮説検定として定式化されてもよく、以下によって与えられる：
【数１】
0005752721.tif 000002
【００４３】
ここで、検出データｙｍ（ｎ）は、ｍ番目のセカンダリユーザ（ｍ＝１，２，．．．，Ｍ）によって受信されたｎ番目のサンプルであり、ｓ（ｎ）は、σｓ２の送信電力を有する検出スロットの間でのプライマリユーザによって送信されたｎ番目のシンボルであり、ｕｍ（ｎ）は、検出スロットの間でのｎ番目の雑音サンプルであり、それは、０の平均かつσｕ２の分散を有する独立の複素ガウシアンランダム変数であると仮定され、ｓ（ｎ）に依存しない。さらに、ｈｍは、プライマリユーザの送信アンテナからｍ番目のセカンダリユーザまでの複素チャネル係数を表わす。あるセカンダリユーザに関して（例えば、ｍ番目のセカンダリユーザ）、ｈｍは、０平均及び単位分散を有する複素ガウシアンランダム変数であり、１つの検出スロットの間不変である。
【００４４】
いくつかの実施形態では、ソースノードと中継ノードによって得られた最初の（ソフト）検出データは、ソースノードと中継ノードのためのそれぞれの検定統計量を生成するために用いられてもよい。ｎが予め設定されたビット数である場合、検定統計量はそれぞれ、単一のｎビット値として複数のノードによって検出されたエネルギーを表わしてもよい。検定統計量は、予め設定された時間間隔数にわたって無線スペクトルを検出し、それぞれの時間間隔において検出された平均エネルギーを決定することによって生成されてもよい。その後、チャネル利用可能性パラメータにおけるビット数は、検定統計量の大きさによって決定されてもよい。チャネル利用可能性パラメータにおいて用いられるビット数は、ｎ未満でもよい。
【００４５】
例えば、各ノード（例えばｍ番目のノード）によって用いられるエネルギー検出に関する検定統計量は、以下によって与えられてもよい：
【数２】
0005752721.tif 000003
【００４６】
ここでＮ＝τｆｓは各検出スロット期間τでのサンプル数であり、ｆｓはサンプリング周波数である。
【００４７】
図３は、検出情報が、各ノードによって得られ、フュージョンセンターへ中継される、従来の多重閾値検出スキームを示す。ノードごとに、閾値係数αを参照することにより、そのノードによって検出された信号に関して、上下の閾値を定義することは可能である。図４ａを参照して、２つの閾値間の領域は、２Δ１として設定される。ここで、Δ１＝αλ、λ２＝λ−Δ１及びλ１＝λ＋Δ１である。２つの閾値間の領域は不確定領域と名付けられる。
【００４８】
図３に示される従来のスキームでは、ｍ個のノードの各々はその検出情報をフュージョンセンターへ送る。ここで、ローカルの検出判定Ｌｍは、Ｔｍ（ｙ）を２つの閾値λ１及びλ２と比較することによりなされる。λ２＜Ｔｍ（ｙ）≦λ１の場合に、ｍ番目の検出ノードは、フュージョンセンターへその検定統計量Ｔｍ（ｙ）（ｋビットシグナリングコスト（signaling cost））を送る。Ｔｍ（ｙ）＞λ１の場合に、ｍ番目の検出ノードは、フュージョンセンターへΗ１（１ビットシグナリングコスト）を報告する。Ｔｍ（ｙ）≦λ２の場合に、ｍ番目の検出ノードは、フュージョンセンターへΗ０（１ビットシグナリングコスト）を報告する。フュージョンセンターは、例えば、Ｋ個のｋビット検定統計量と（Ｍ−Ｋ）個の１ビットローカル判定を受信する。その後、フュージョンセンターは、Ｋ個のｋビット検定統計量にしたがって上判定を下してもよく、上判定は以下で与えられる：
【数３】
0005752721.tif 000004
【００４９】
ここで閾値設定判定基準に応じたターゲットフォールスアラーム確率またはターゲット検出確率に基づいて、λを決定することができる。
【００５０】
その後、フュージョンセンターは、以下によって定義されるグローバル判定Ｇを行なってもよい：
【数４】
0005752721.tif 000005
【００５１】
図４ａ及び図４ｂは、検定統計量復元処理が行なわれる特定の実施形態による情報検出スキームを示す。
【００５２】
図４ａは、特定の実施形態による検出スキームにおいて用いられるような中継ノードの機能性を示す（この機能性のフローチャートは図５に示される）。中継ノードについては、同様の２重閾値は、図３に示される従来のスキームにおいて適用されたものに選ばれる。しかしながら、図３に示される場合と異なり、中継ノードは、検定統計量を送る代わりに、ソースノードへチャネル利用可能性パラメータを送る。特に、λ＜Ｔｍ（ｙ）≦λ１あるいはλ２＜Ｔｍ（ｙ）≦λ１の場合には、２ビットの量子化された情報チャネル利用可能性パラメータＬｍ（例えば０１または１０）が、中継ノードによってソースノードへ送られる。Ｔｍ＞（ｙ）λ１あるいはＴｍ（ｙ）≦λ２の場合には、１ビットのローカル判定Ｌｍ（例えば０または１）チャネル利用可能性パラメータは、中継ノードによってソースノードへ送られる。
【００５３】
図４ａ及び図４ｂに示されるスキームはさらに、提案されるスキームのソースノードがフュージョンセンターとして動作するだけでなく、検出タスクを実行する検出ノードとしても動作する、図３に示される従来の検出スキームとは異なる。ソースノードは、グローバル判定を行なうために、それ自身の検定統計量と、複数の中継ノードによって受信される検出情報と、を合成してもよい。
【００５４】
図４ｂは、特定の実施形態による検出スキームにおいて用いられるようなソースノードの機能性を示す。この機能性のフローチャートも図６に示される。従来の連携的なスペクトル手法では、全ての検出ノードからの２ビットの量子化された情報は、フュージョンセンターによって整数値として要約され、閾値と比較される。対照的に、図４ｂに示される実施形態では、ソースノードは、中継ノードから受信されるチャネル利用可能性パラメータを逆量子化し、かつ各中継ノードについて検定統計量Ｔｍｒ（ｙ）を再構築するために用いられる。
【００５５】
図４ｂに示されるように、ソースノードによって行なわれる検定統計量復元処理は、復元領域Δ２＝βλと共に、ソースノード側で新しい閾値係数βを導入することにより実現される。したがって、ｍ番目の中継ノードに関する再構築された検定統計量は、以下で与えられる：
【数５】
0005752721.tif 000006
【００５６】
ここで、ｍ＝２，．．．，Ｍ、また、２つのエッジ点はλ３＝λ−Δ２及びλ０＝λ＋Δ２として計算される。複数の中継ノードの全ての検定統計量を回復した後に、グローバル検出判定は次の検定統計量によるソースノードによってなされてもよい：
【数６】
0005752721.tif 000007
【００５７】
ここでｇｍはｍ番目のノード用の重み係数であり、等利得合成に関しては、以下になる。
【数７】
0005752721.tif 000008
【００５８】
下記はソースノードの検定統計量であり、
【数８】
0005752721.tif 000009
【００５９】
ソースノードは、Ｔ（ｙ）を閾値λと比較することによって、プライマリユーザが存在するかどうかについて決定する。
【００６０】
提案された検定統計量復元処理もまた、従来のシステム構成（図１）において独立したフュージョンセンターによって実行されることが可能になる。ここで、グローバル検出判定はその後、独立したフュージョンセンターによってソースノードへわたされる。この提案された復元処理の互換性は、ハードウェア変更のない既存のシステムエンティティを再使用することを実現可能にする。その間に、それはシステム性能を改善する。
【００６１】
上を見てもわかるように、シグナリングコストは、２Δ１の不確定領域のサイズに依存する。したがって、各検出スロットの連携検出のシグナリングコストも計算することができる。
【００６２】
まずはじめに、仮説Η０とΗ１の下でｍ番目のノードに関してλ２＜Ｔｍ（ｙ）≦λ１の確率は、以下のように定義される：
【数９】
0005752721.tif 000010
【００６３】
従来の検出スキームについて、検定統計量Ｔｍ（ｙ）がこの領域に該当する場合に、ｋビット検定統計量は検出ノードからフュージョンセンターまで送られる。複数の検出ノードとフュージョンセンターとの間で生成されるシグナリングコストは、以下のように計算することができる：
【数１０】
0005752721.tif 000011
【００６４】
ここで、
【数１１】
0005752721.tif 000012
【００６５】
値ｋはｋビット検定統計量を表わし、値１は１ビットのローカル判定を示し、Ｐ（Η０）、Ｐ（Η１）はそれぞれの仮説の事前確率である。より高いＰｍがよりよい検出性能をもたらす可能性があるが、一方それはまたより重いシグナリングコストになることに注意する。
【００６６】
本明細書で説明する実施形態において、ソースノードと中継ノードとの間で生成されたシグナリングコストは、以下のように計算されてもよい：
【数１２】
0005752721.tif 000013
【００６７】
フォールスアラームＰｆａの必要とされる確率が与えられて、異なるＳＮＲ環境の下に誤検出（missed detection）Ｐｍｄの確率での検出性能は、計算することができる。結果は図７に示される。ここで図内のより低い誤検出確率を持った曲線は、よりよい検出性能を持ったシステムを示す。予想通りに、より高いＳＮＲ（例えばγ＝−７ｄＢ）は、任意のＰｆａに関してより低いＰｍｄになる。同じＳＮＲ値で、スキームは、従来の多重閾値検出スキームよりも（より低い誤検出確率を持った）よりよい検出性能を提供する。図７はさらに、複数の中継ノードとソースノードとの間の最も高いシグナリングコストに相当する代償を払って、十分なソフトスキームを用いることにより、最良の検出性能が達成されることを示す。
【００６８】
図８は、不確定領域のサイズを変える場合に検出性能への影響を示す。図８に示されるように、検出性能は、不確定領域のサイズを拡張することによって改善させることができる（例えばαを０．０１５から０．０５に増加させることによって）。不確定領域のサイズを増加させることは、大量の検出情報が複数の中継ノードからソースノードへ送られるということを意味する。この背後にある理由は、検定統計量が不確定領域内にあるところで検定統計量をエンコードするために使用される情報のビット数が、不確定領域から外れる検定統計量をエンコードするために使用されるビット数を超える。不確定領域のサイズを拡張することは、検定統計量のより大きな割合が不確定領域以内にあることを意味する。平均では、したがって、より高いビット数を有するチャネル利用可能性パラメータの数は増加する。
【００６９】
もちろん、検出性能を向上させるために不確定領域を拡張することは、より大きなシグナリングコストを招く。それでもなお、Δ１の変更にかかわらず、本明細書で説明するある実施形態は、従来の多重閾値検出スキームよりも良い検出結果を提示することができる。なぜならば、従来の検出スキームは、検出性能の同じレベルに関して多大なシグナリングコストを必要とするからである。ソースノード及び中継ノード（そしてそれはチャネル利用可能性パラメータにおけるソフト情報をエンコードしない）の両方で完全なソフト情報を利用するスキームに関して、そのようなスキームは中継ノードでどんな判定を行なうことも含んでおらず、したがって、性能は不確定領域のサイズに依存しない。
【００７０】
図９は、フォールスアラームのターゲットローカル確率Ｐｆａ＿ｔの関数として異なる検出スキームのシグナリングコストΨ（Ｐ（Η１）＋Ｐ（Η０）＝１）を示す。従来の多重閾値検出スキームについては、検定統計量Ｔｍ（ｙ）が不確定領域（λ２＜Ｔｍ（ｙ）≦λ１）に該当する場合に、検出情報シグナリングに使用されるビット数としてｋ＝６が設定される。仮説（Ｐ（Η１）、Ｐ（Η０））の異なる事前確率の影響、及びシグナリングコスト上の不確定領域のサイズも示される。図９に示されるように、本明細書で説明される（図９に「proposed」としてラベル付けられている）実施形態は、Ｐ（Η１）、Ｐ（Η０）及び不確定領域の異なる組合せに関して、（図９で「ref」とラベル付けされている）従来のスキームよりも低いシグナリングコストを持っている。ここで、全ての中継ノードによって受信される観測結果は、ローカル判定決定処理なしで（すなわち、チャネル利用可能性パラメータでエンコードされることなく）直接ソースノードへ返送されるので、十分なソフトスキームのシグナリングコストが、Ｐｆａ＿ｔの変動にかかわらず一定であることは、注意されるべきである。
【００７１】
言いかえれば、Ｐｆａ＿ｔの関連する閾値λは、十分なソフトスキームにおいて適用されない。
【００７２】
予想通りに、仮説の同じ事前確率が与えられる場合、不確定領域（例えばα＝０．０５）の拡張は、従来の検出スキームと記述される実施形態との両方に関するより高いシグナリングコストをもたらす。しかしながら、本明細書で説明する実施形態によるスキームは、従来のスキームよりも低いシグナリングコストをまだ維持する。
【００７３】
単位検出スロット当たり合計のシグナリングコストΨ上のシグナリングビット数ｋの影響は、図１０に示される。図１０は、（固定された不確定領域（λ２＜Ｔｍ（ｙ）≦λ１）がある）本発明の実施形態に従うスキームに関して、Ψはｋにおける変化にかかわらず変わらないことを示す。この理由は、不確定領域におけるチャネル利用可能性パラメータに２ビットだけが割り当てられるということである。
【００７４】
予想通りに、十分なソフトスキームは最も重いシグナリングコスト（Ψ＝Ｍｋ）を必要とする。従来の２重閾値検出スキーム（図１０では「Ref」とラベル付されている）に関して生じるシグナリングコストはまたｋが増加すると共に増加する。本明細書で説明される実施形態に従うスキームは、完全なソフトかつ従来の２重閾値検出スキームに比較して、最低のシグナリングコストを持っている。その一方で、図７で確認されるように、説明される実施形態にしたがったスキームは、従来の２重閾値検出のスキームよりもより良い検出性能を提供する。
【００７５】
したがって、十分なソフト連携検出スキーム及び従来の多重閾値検出スキームとの比較は、ある実施形態が、検出性能及び必要とするフィードバック量（すなわち、シグナリングコスト）の観点で利益を提供することができることを示している。
【００７６】
いくつかの実施形態は説明されているが、これらの実施形態はほんの一例として提示されていて、発明の範囲を制限するようには意図されない。例えば、上記の議論が中継ノードがチャネル利用可能性パラメータをソースノードへ送信する実施形態の方へ主として導かれている一方、ソースノードがその代りに、チャネル利用可能性パラメータを中継ノードへ送信してもよいことは他の実施形態においてあり得る。その後、中継ノードは例えば、チャネル利用可能性パラメータと、それ自身の検定統計量と、を合成することにより、検出結果を得てもよい。そうすることは、資源の効果的利用、ハードウェア需要を考慮に入れること、及びソース及び中継のノードのバッテリー性能、を保証すること支援する可能性がある。例えば、ソースノードは限られたバッテリー寿命の残りまたは限られたハードウェア計算能力を有しているが、中継ノードがより大きな比率の複雑な計算を実行することは好ましい可能性がある。
【００７７】
実際は、本明細書で説明する新しい方法、デバイス及びシステムは、様々な形式で具体化されてもよい；さらに、本明細書で説明する方法及びシステムの形式での様々な省略、置換及び変更は、発明の精神から逸脱することなくなされてもよい。添付のクレーム及びその均等物は、発明の範囲及び精神の内にあるように、そのような形式あるいは変更をカバーするように意図される。
【図１】
0005752721.tif 000014
【図２】
0005752721.tif 000015
【図３】
0005752721.tif 000016
【図４ａ】
0005752721.tif 000017
【図４ｂ】
0005752721.tif 000018
【図５】
0005752721.tif 000019
【図６】
0005752721.tif 000020
【図７】
0005752721.tif 000021
【図８】
0005752721.tif 000022
【図９】
0005752721.tif 000023
【図１０】
0005752721.tif 000024