(57)【要約】本発明は、さらなる無線デバイス、特に、通信ネットワークの基地局、及び／またはさらなる移動端末装置を相手に無線通信を確立することができるコグニティブ無線デバイス（１００）、特に、移動端末装置を動作させる方法に関する。本発明の方法は、そのコグニティブ無線デバイス（１００）にローカルである通信パラメータ・データベース（１１０）を提供し、その通信パラメータ・データベース（１１０）は、地理的位置と関係する通信パラメータを備えること、そのコグニティブ無線デバイス（１００）の地理的位置を特定すること、及びその通信パラメータ・データベース（１１０）と、コグニティブ無線デバイス（１００）の特定された位置とに依存して、将来の無線通信のための１つまたは複数の通信パラメータを選択することを特徴とする。
2011511512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動コグニティブ無線デバイス（１００）、特に、移動端末を動作させる方法であって、前記移動端末は、さらなる無線デバイス、特に、通信ネットワークの基地局、及び／または、さらなる移動端末装置を相手に無線通信を確立することができ、前記方法が、
前記移動コグニティブ無線デバイス（１００）にローカルである通信パラメータ・データベース（１１０）を提供するステップを含み、前記通信パラメータ・データベース（１１０）は地理的位置と関係する通信パラメータを含み、さらに、
前記移動コグニティブ無線デバイス（１００）の地理的位置を特定するステップと、
前記ローカル通信パラメータ・データベース（１１０）と、前記移動コグニティブ無線デバイス（１００）の前記特定された位置とに依存して、将来の無線通信のための１つまたは複数の通信パラメータを選択するステップと、を特徴とする方法。
【請求項２】
前記通信パラメータは、前記コグニティブ無線デバイス（１００）によってアクセス及び／または走査されることが可能である及び／または可能ではない無線周波数に関する情報を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記通信パラメータは、一般的な周波数スペクトル使用に関する情報を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記通信パラメータは、さらなる無線デバイス、特に、通信ネットワークの基地局及び／または無線アクセス・ポイントに関する情報と、前記さらなる無線デバイスと関係する周波数範囲及び／または無線インタフェース及び／またはサービスに関する情報とを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
無線通信中及び／または無線通信後に前記通信パラメータ・データベース（１１０）の前記通信パラメータ及び／または前記地理的位置を検証及び／または更新するステップを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
地理的区域、特に、国または大陸と関係する特定の情報を各々が有する複数の通信パラメータ・データベース（１１０）が提供され、前記通信パラメータ・データベース（１１０）の１つまたは複数を前記コグニティブ無線デバイス（１１０）に格納するステップを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
選択する前記ステップは、
前記コグニティブ無線デバイス（１００）の前記特定された位置において、いずれのタイプの無線通信が可能であるかを判定するステップと、
例えば前記コグニティブ無線デバイス（１００）のユーザから要求されるサービスに最もよく合う無線通信のタイプを、所定のパラメータに従って前記可能なタイプから選択するステップとを含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
さらなる無線デバイス、特に、通信ネットワークの基地局及び／またはさらなる移動端末装置を相手に無線通信を確立することができる移動コグニティブ無線デバイス（１００）、特に、移動端末装置であって、
ローカル通信パラメータ・データベース（１１０）を含み、前記通信パラメータ・データベース（１１０）は地理的位置と関係する通信パラメータを含み、前記移動コグニティブ無線通信デバイス（１００）が、その地理的位置を特定するように、そして、前記ローカル通信パラメータ・データベース（１１０）と前記特定された位置とに依存して将来の無線通信のための１つまたは複数の通信パラメータを選択するように、構成される、コグニティブ無線デバイス（１００）。
【請求項９】
１つまたは複数の通信パラメータ・データベース（１１０）を格納する手段を特徴とする、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記通信パラメータは、一般的な周波数スペクトル使用に関する情報を備えることを特徴とする請求項８乃至９のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記通信パラメータは、さらなる無線デバイス、特に、通信ネットワークの基地局及び／または無線アクセス・ポイントに関する情報と、前記さらなる無線デバイスと関係する周波数範囲及び／または無線インタフェース及び／またはサービスに関する情報とを含む、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１２】
無線通信中及び／または無線通信後に前記通信パラメータ・データベース（１１０）の前記通信パラメータ及び／または前記地理的位置を検証及び／または更新するように構成される、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記コグニティブ無線デバイスが、
コグニティブ無線デバイス（１００）の前記特定された位置において、いずれのタイプの無線通信が可能であるかを判定し、
例えばコグニティブ無線デバイス（１００）のユーザから要求されるサービスに最もよく合う無線通信のタイプを、所定のパラメータに従って前記可能なタイプから選択する、ように構成される、請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のデバイス（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、さらなる無線デバイス、特に、通信ネットワークの基地局、および／またはさらなる移動端末装置を相手に無線通信を確立することができるコグニティブ無線デバイス（ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  ｒａｄｉｏ  ｄｅｖｉｃｅ）、特に、移動端末装置を動作させる方法に関する。
【０００２】
本発明は、さらなる無線デバイス、特に、通信ネットワークの基地局、および／またはさらなる移動端末装置を相手に無線通信を確立することができるコグニティブ無線デバイス、特に、移動端末装置にさらに関する。
【背景技術】
【０００３】
前述したタイプの方法およびデバイスは、当技術分野においてよく知られている。コグニティブ無線システムなどの概念が、例えば、様々な異なる通信標準などに適応するために、通信パラメータを動的に変更することができる、とりわけ、コグニティブ無線デバイスのための、「インテリジェントな」システム構成要素を規定する。ＧＳＭ（ｇｌｏｂａｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）標準またはＵＭＴＳ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｍｏｂｉｌｅ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｓｙｓｔｅｍ）に準拠する定着した無線通信システムとは異なり、コグニティブ無線デバイスは、いくつかの専用周波数帯域、または通信のために要求される他の不可欠のリソースに限定されない。そうではなく、コグニティブ無線デバイスは、少なくともいくつかは、現在の無線通信システムのために明示的に確保されてはいない、多種多様な異なる周波数帯域を使用することができる。この目的で、コグニティブ無線デバイスは、多種多様な周波数範囲を使用することを許す、対応するトランシーバ・ハードウェアを備える。多くの概念的研究において、そのようなコグニティブ無線デバイスの多機能性は、様々な周波数帯域から選択することに加えて、伝送プロトコルおよび／または変調スキーム、符号化／復号アルゴリズムなどの通信パラメータをソフトウェア・ベースで定義し、変更することを許す、ＳＤＲ（ソフトウェアによって定義される無線）技術によって可能にされる。
【０００４】
しかし、コグニティブ無線デバイスに関する既存の概念は、コグニティブ無線デバイスが、可能な無線通信リンク、または無線通信に適していない周波数範囲などに関する十分な情報を獲得するために、無線環境を大量に走査することを要求されるという相当な欠点を共有する。最悪ケースでは、ほぼ永続的に実行されなければならない、この走査は、過度のバッテリ使用につながり、このため、移動性を低下させる。
【０００５】
さらに、通信パラメータのパラメータ範囲に関するコグニティブ無線デバイスの多機能性のため、この走査プロセスは、異なる通信パラメータの可能なすべての組み合わせがプローブされなければならない場合、非常に複雑である。
【０００６】
さらに、一次チューナ／受信機システムは、通常の通信のために確保されるため、別個のチューナ／受信機の形態のさらなるハードウェアが、最近のソリューションによって要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
その結果、本発明の目的は、高い度合いの動作上の柔軟性を提供し、さらにそれと同時に、知られている概念およびアプローチの欠点を回避する、コグニティブ無線デバイスを動作させる改良された方法、および改良されたコグニティブ無線デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した方法に関して、この目的は、本発明によれば、以下によって達せられる。すなわち、
そのコグニティブ無線デバイスにローカルである通信パラメータ・データベースを提供し、その通信パラメータ・データベースは、地理的位置と関係する通信パラメータを備えること、
そのコグニティブ無線デバイスの地理的位置を特定すること、および
その通信パラメータ・データベースと、コグニティブ無線デバイスの特定された位置とに依存して、将来の無線通信のための１つまたは複数の通信パラメータを選択することである。
【０００９】
コグニティブ無線デバイスを動作させる本発明の方法は、可能な無線通信リンク、または周波数範囲などについての十分な情報を獲得するために、無線環境を永続的に走査するプロセスを回避することを、有利に可能にする。むしろ、本発明の方法は、ローカル通信パラメータ・データベースから直接のコグニティブ無線デバイスの現在位置に基づいて、適切な通信パラメータを特定することを可能にする。したがって、本発明の方法を実行することができるコグニティブ無線デバイスは、走査する、そのプロセスを実行するために別個のチューナ／受信機を備えることを要求されない。さらに、永続的な走査を回避することは、コグニティブ無線デバイスのバッテリ寿命が増加させ、移動アプリケーションに特に重要である。
【００１０】
本発明の有利な実施形態によれば、それらの通信パラメータは、コグニティブ無線デバイスによってアクセスされ、さらに／または走査されることが可能である、または可能でない無線周波数に関する情報を備える。その結果、一方で、本発明のコグニティブ無線デバイスは、無線通信のために一般に提供されておらず、むしろ、電波天文学などの科学目的のために確保されているような周波数範囲を、プローブすることさえしないことが保証される。他方で、ローカル通信パラメータ・データベースを用いて無線通信に適した有効な周波数範囲を直接に特定することによって、従来のコグニティブ無線システムで知られている長たらしい走査プロセスが、回避されることが可能である。その結果、通信サービスが、従来のシステムの場合より迅速に確立されることが可能であり、さらに、バッテリ使用量が、低減される。
【００１１】
本発明のさらに有利な実施形態によれば、それらの通信パラメータは、コグニティブ無線デバイスが、将来の通信のために使用されるべき位置依存の適切な周波数範囲をより正確に特定することを可能にする、一般的な周波数スペクトル使用に関する情報を備える。さらに、この一般的な周波数スペクトル使用に依存して、帯域幅効率などが、制御されて、このためコグニティブ無線デバイスの現在の無線周波数伝送の振舞いを、それらの利用可能なスペクトル・リソースに適応させることが可能である。
【００１２】
本発明の通信パラメータ・データベースの中に格納された通信パラメータは、伝送プロトコル、および／または変調スキーム、および／または符号化／復号アルゴリズム、または通信を確立するために要求されるさらなる情報と関係して、このため、本発明のデバイスが、通信パラメータのすべての組み合わせをプローブすることを要求することなしに、通信を効率的にセットアップできるようにすることも可能である。
【００１３】
本発明のさらに別の非常に有利な実施形態は、それらの通信パラメータが、通信ネットワークの基地局によって特に形成されることが可能な、さらなる無線デバイスに関する情報を備えることを特徴とする。同様に、それらの通信パラメータは、無線アクセス・ポイント、ならびに本発明のコグニティブ無線デバイスと無線通信することが一般にできる他のエンティティと関係する情報を表すことも可能である。さらに、それらの通信パラメータは、それらのさらなる無線デバイスと関係する周波数範囲および／または無線インタフェースおよび／またはサービスに関する情報を備えることが可能である。
【００１４】
本発明のさらに非常に有利な実施形態は、選択するステップが、
コグニティブ無線デバイスの特定された位置において、いずれのタイプの無線通信が可能であるかを特定すること、
例えば、コグニティブ無線デバイスのユーザに関して要求されるサービスに、所定のパラメータに従って、最もよく合う無線通信のタイプを、それらの可能なタイプから選択することを備えることを特徴とする。
【００１５】
その結果、本発明のコグニティブ無線デバイスは、最大帯域幅、リアルタイム要件などの、所定のパラメータに関するそれぞれのユーザ要求の要件を満たす無線通信のタイプを効率的に選択することができる。
【００１６】
本発明のさらなる有利な実施形態によれば、本発明のコグニティブ無線デバイスは、無線通信中、および／または無線通信後に通信パラメータ・データベースの通信パラメータ、および／または地理的位置を検証し、さらに／または更新することもでき、本発明の通信パラメータ・データベースの情報の品質が、保証され、さらに／または向上させられる。同時に、そのような情報を獲得するための別個の走査手順が、回避されて、バッテリ寿命の増加がもたらされる。
【００１７】
本発明のさらなる有利な実施形態は、例えば、国または大陸などの、或る地理的区域にそれぞれが限定されることが可能な、複数の異なる通信パラメータ・データベースを提供することも可能である。
【００１８】
本発明の目的のさらなる解決が、請求項８に記載のコグニティブ無線デバイスによって与えられる。
【００１９】
本発明のさらなる特徴、態様、および利点は、図面を参照して以下の詳細な説明において提示される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のコグニティブ無線デバイスの実施形態を示す簡略化されたブロック図である。
【図２】本発明の方法の実施形態を示す簡略化された流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、通信ネットワークの基地局、または移動端末装置などのさらなる無線デバイスを相手に無線通信を確立することができる本発明のコグニティブ無線デバイス１００の簡略化されたブロック図を示す。本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、例えば、ネットワーク要素が、通信パラメータを動的に変更することができる、コグニティブ無線システムの一部である移動デバイスとして実施されることが可能である。
【００２２】
無線周波数通信のために使用される特定の周波数帯域の他に、それらの通信パラメータは、伝送プロトコル、および／または変調スキーム、および／または符号化／復号アルゴリズムなども備えることが可能である。これらのパラメータを動的に変更することによって、コグニティブ無線デバイス１００は、例えば、ＧＳＭ基地局もしくはＵＭＴＳ基地局、またはＧＳＭ端末装置もしくはＵＭＴＳ端末装置、またはＷＬＡＮ（無線ローカル・エリア・ネットワーク）アクセス・ポイント、あるいは無線通信ができる他のシステムと選択的に通信することができる。また、コグニティブ無線デバイス１００は、ＧＳＭまたはＵＭＴＳなどの現在、展開されている通信システムと関係するのではなく、むしろ、将来の通信システムと関係する通信パラメータのそのような組み合わせを使用することもできる。有利には、コグニティブ無線デバイス１００は、ＳＤＲ技術を利用して、通信パラメータの可能な組み合わせおよび範囲に関する最大の柔軟性を実現する。
【００２３】
本発明によれば、このコグニティブ無線デバイス１００は、このコグニティブ無線デバイス１００にローカルであり、さらに、例えば、データベース１１０を備える不揮発性ストレージ要素を用いて実現される通信パラメータ・データベース１１０を備える。
【００２４】
本発明の通信パラメータ・データベース１１０は、地理的位置と関係する前述したタイプの通信パラメータを備える。すなわち、座標によって、ベクトル・データによって、またはそれ自体、知られている別の仕方で定義されることが可能な国、大陸、または他の地理的区域などの様々な地理的位置が、その通信パラメータ・データベース１１０内部に格納され、さらにそれぞれの地理的位置または地理的区域に関して有効であるそれぞれの通信パラメータに関連付けられる。
【００２５】
例えば、通信パラメータ・データベース１１０は、複数の隣接する国の地理的定義を有することが可能であり、さらに各国に関して、通信パラメータの１つまたは複数のセットが、格納される。これらの通信パラメータは、例えば、コグニティブ無線デバイス１００によって使用されることが可能である無線周波数、またはコグニティブ無線デバイス１００によってアクセスされること、および／または走査されることさえ可能でない無線周波数に関する周波数範囲情報を備えることが可能である。
【００２６】
その結果、さらなる無線デバイスを相手に無線通信を確立するためにいずれの周波数範囲が有効であるか、およびいずれの周波数範囲が、全くアクセスされてはならないかに関する情報を有するコグニティブ無線デバイス１００をローカル・ベースで提供することが、有利に可能である。
【００２７】
本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、デバイス１００の地理的位置を有利に特定し、このことは、例えば、よく知られたＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）技術ベースもしくはＬＯＲＡＮ−Ｃベースの位置検出、または当技術分野で知られている他の任意のシステムを使用することによって実行されることが可能である。図１は、本発明のコグニティブ無線デバイス１００に組み込まれたＧＰＳシステム１２０を示す。
【００２８】
本発明によれば、本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、その通信パラメータ・データベース１１０と、コグニティブ無線デバイス１００の特定の位置とに依存して、将来の無線通信のための１つまたは複数の通信パラメータを選択する。
【００２９】
例として、図２を参照する、本発明の方法の第１のステップ２００において、通信を確立すること、または周波数範囲を走査することに先立って、本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、ＧＰＳシステム１２０（図１）を用いてデバイス１００の現在位置を特定する。
【００３０】
その後、ステップ２１０で、本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、デバイス１００のローカル通信パラメータ・データベース１１０（図１）から、ステップ２００で前もって特定されたコグニティブ無線デバイス１００の地理的位置の範囲内で有効であるような通信パラメータのセットを取り出す。
【００３１】
その結果、本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、従来のシステムの場合に要求されるように、複数の周波数範囲、または他の通信パラメータ範囲を走査する長たらしいプロセスを実行することを要求されることなしに、さらなる無線デバイスを相手に将来の無線通信を開始するのに必要なすべての情報を与えられる。
【００３２】
したがって、ステップ２２０で、本発明のコグニティブ無線デバイス１００（図１）は、本発明の通信パラメータ・データベース１１０から前もって取り出された１つまたは複数のパラメータ・セットを使用することによって、さらなる無線デバイスを相手に無線通信を確立する。
【００３３】
本発明の原理を適用することによって、コグニティブ無線デバイス１００は、無線通信を確立するために、周波数範囲、または他の通信パラメータ範囲を永続的に走査することを要求されない。本発明の通信パラメータ・データベース１１０を使用することによって、コグニティブ無線デバイス１００は、格納された通信パラメータに基づいて、無線通信をむしろ直接に開始することができる。
【００３４】
その結果、本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、ユーザ通信のための一次トランシーバと、走査目的の追加のトランシーバとを有する従来技術のデバイスによって使用される、走査するために確保された別個のトランシーバ・システムを要求しない。さらに、周波数範囲、または他の通信パラメータ範囲を永続的に走査する必要が全く存在しないので、本発明のコグニティブ無線デバイス１００のバッテリ寿命は、増加する。
【００３５】
本発明のさらなる有利な実施形態によれば、本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、無線通信中、および／または無線通信後に通信パラメータ・データベースの通信パラメータ、および／または地理的位置を検証し、さらに／または更新することもでき、このことが、図２のステップ２３０で表される。例えば、第１の通信が、通信パラメータ・データベース１１０の通信パラメータを使用することによって確立されることが可能であり、さらにそのような通信中に、通信パラメータ・データベース１１０が、それぞれの区域内で有効なさらなる通信パラメータによって拡張されることが可能である。同一の区域内のコグニティブ無線デバイス１００の将来の通信は、第１の通信中に受け取られた、それらのさらなる通信パラメータを利用することができる。
【００３６】
通信パラメータを検証すること、および／または更新することによって、本発明の通信パラメータ・データベース１１０の情報の品質が、保証および維持され、それと同時に、そのような情報を獲得するための別個の走査手順が、回避されて、バッテリ寿命の増加がもたらされ、さらにそれほど複雑でなく、それほど高価でないコグニティブ無線デバイス１００がもたらされる。本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、特に、従来技術のシステムで知られている永続的な走査プロセスを実行するための無線周波数信号処理のために追加のチューナ／受信機、またはさらなる構成要素を備えている必要がない。
【００３７】
本発明の別の非常に有利な実施形態は、図２のステップ２１０で通信パラメータ・データベース１１０から前もって取り出された通信パラメータ・セットを分析することによって、コグニティブ無線デバイス１００の特定された位置において、いずれのタイプの無線通信が可能であるかを判定することを提案する。
【００３８】
その後、本発明のコグニティブ無線デバイス１００は、可能なタイプの無線通信から、例えば、コグニティブ無線デバイス１００のユーザから現在、要求されているサービスに最もよく合うタイプを有利に選択することができる。そのような判定を可能にするのに、無線通信のタイプが選択される、所定のパラメータを形成する様々な基準が、提供されることが可能である。例として、帯域幅制限、リアルタイム要件などが、使用されることが可能である。例えば、コグニティブ無線デバイス１００のユーザが、ブロードバンド・サービスを現在、要求する場合、コグニティブ無線デバイス１００は、例えば、ＧＳＭ通信などの他のタイプの通信も、特定された位置で可能であり得るものの、可能な場合、ＷＬＡＮ通信などの、対応する通信タイプを、好ましくは、選択する。
【００３９】
本発明の原理は、実質的に任意のコグニティブ無線デバイスに、好ましくは、移動コグニティブ無線デバイス１００に適用されることが可能である。
【００４０】
また、本発明のさらなる有利な実施形態は、例えば、国または大陸などの、或る地理的区域にそれぞれが限定されることが可能な、複数の異なる通信パラメータ・データベース（図１）を提供することも可能である。この場合、コグニティブ無線デバイス１００は、例えば、コグニティブ無線デバイス１００が販売されるべき国に関連付けられた１つだけの通信パラメータ・データベースを、最初に備えていることが可能である。さらなる通信パラメータ・データベースが、例えば、ファームウェア更新によって、あるいはパーソナル・コンピュータに対するＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）接続、またはさらにはコグニティブ無線デバイス１００によって可能にされる無線通信などの、通信リンクを使用することによって、本発明のコグニティブ無線デバイス１００に後で格納されてもよい。
【図１】
2011511512.tif 000003
【図２】
2011511512.tif 000004
【国際調査報告】
2011511512.tif 000005
2011511512.tif 000006
2011511512.tif 000007