(57)【要約】【課題】実現可能なコストで電波の利用状況を広域にわたって観測してデータベース化する。【解決手段】各々に多数の端末局２と複数の基地局３とを備え、端末局と基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されている中央局装置４とを備える。端末局２は各々、中央局装置からの命令に応じて電波観測を行ってその観測結果を中央局装置に返信する観測装置２ａを備える。そして中央局装置４は、各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベース５ａを備える記憶手段５と、測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する端末検索機能６と、特定された当該端末局に電波観測を命令し、返信されてきた観測結果を電波状況データベースに記録する電波状況収集機能７とを備える。【選択図】図１
2014125931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、前記端末局と前記基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されている中央局装置とを備え、
前記端末局が各々、前記中央局装置からの命令があった場合にこれに応じて電波観測を行ってその観測結果を前記中央局装置に返信する観測装置を備えると共に、
前記中央局装置が、
各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備えた記憶手段と、
前記測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い前記複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する端末検索機能と、
特定された当該端末局に電波観測を命令し、これに応じて返信されてきた前記観測結果を前記電波状況データベースに記録する電波状況収集機能とを備えること、
を特徴とする電波観測システム。
【請求項２】
前記中央局装置の前記端末検索機能が、前記記憶手段が備える前記各端末局ごとの現在位置を記憶する端末データベースを検索して前記現在位置が前記測定地点に最も近い前記端末局を特定すること、
を特徴とする請求項１に記載の電波観測システム。
【請求項３】
前記端末局の観測装置が各々、自らの現在位置を取得する位置取得部を備え、
前記中央局装置が、前記各端末局が取得した前記現在位置を定期的に取得してこれを前記端末データベースに記録する位置情報収集機能を備えること、
を特徴とする請求項２に記載の電波観測システム。
【請求項４】
前記端末局が各々、前記中央局装置から命令された条件で電波を発信する送信部を備えること、を特徴とする請求項１に記載の電波観測システム。
【請求項５】
前記中央局装置が記録した電波状況データベースを利用して、不法電波の監視と電波利用者の管理を行う電波管理装置を備えること、を特徴とする請求項１に記載の電波観測システム。
【請求項６】
前記電波管理装置が、コグニティブ通信を行うコグニティブ通信網に接続されていると共に、前記電波状況データベースに基づいて利用可能な通信条件を決定してこれを前記コグニティブ通信網に伝達する通信条件決定部を備えること、を特徴とする請求項５に記載の電波観測システム。
【請求項７】
各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、前記端末局と前記基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークで、これらの基地局と接続されている中央局装置であって、
各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備えた記憶手段と、
前記測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い前記複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する端末検索機能と、
特定された当該端末局に電波観測を命令し、これに応じて返信されてきた観測結果を前記電波状況データベースに記録する電波状況収集機能とを備えること、
を特徴とする中央局装置。
【請求項８】
各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、前記端末局と前記基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されると共に各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備える中央局装置とを備える電波観測システムにあって、
前記中央局装置の端末検索機能が、前記各測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い前記複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定し、
前記中央局装置の電波状況収集機能が、特定された前記端末局に電波観測を命令し、
この命令を受けた前記端末局の観測装置がこれに応じて電波観測を行ってその観測結果を前記中央局装置に返信し、
前記中央局装置の前記電波状況収集機能が、返信されてきた観測結果を前記電波状況データベースに記録すること、
を特徴とする電波観測方法。
【請求項９】
前記中央局装置の位置情報収集機能が、前記各端末局があらかじめ備える位置取得部が取得する当該端末局の現在位置を定期的に取得してこれを端末データベースとして記憶し、
前記中央局装置の前記端末検索機能が、この端末データベースを検索することで前記現在位置が前記測定地点に最も近い前記端末局を特定すること、
を特徴とする請求項８に記載の電波観測方法。
【請求項１０】
各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、前記端末局と前記基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されると共に各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備える中央局装置とを備える電波観測システムにあって、
前記中央局装置が備えるプロセッサに、
前記各測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い前記複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する手順、
特定された前記端末局に電波観測を命令する手順、
およびこれに応じて返信されてきた観測結果を前記電波状況データベースに記録する手順を実行させること、
を特徴とする電波観測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電波観測システム、中央局装置、電波観測方法およびプログラムに関し、特に電波の利用状況を広域にわたって観測してデータベース化することを可能とする電波観測システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの無線通信機器が広く普及し、また無線通信を介して伝送されるデータの容量も日々加速度的に増大していることに伴って、周波数資源の逼迫が問題となっている。この原因として、通信速度の高速化のために広い周波数帯域が必要になっていることに加えて、割り当てられた周波数が有効に活用されていないことや、ワイファイや無線ＬＡＮのアクセスポイントなどが無秩序に設置されて互いに干渉しているために本来の通信速度が得られていないことなどもある。【０００３】
このような状況から、地点ごと・時刻ごとの各周波数の電波の利用状況を可視化し、電波利用の免許を保有する一次利用者を保護しつつ、使われていない周波数帯を二次利用するなど、より効率的な周波数資源の利用を目指したコグニティブ無線（Cognitive Radio）の研究開発が行われている。【０００４】
同時に、このコグニティブ無線を有効に運用するための要素技術の一つであるソフトウェア無線（Software-Defined Radio、以後ＳＤＲという）の研究開発も進められている。ＳＤＲは、ソフトウェアの変更のみによって無線通信機能を切り替え、同一のハードウェアで複数の通信方式（通信規格）に対応することを可能とする無線通信技術である。【０００５】
これに関連して、次のような技術文献がある。その中でも特許文献１には、複数の無線チャネルごとにキャリアセンスを行い、待機状態のチャネルの中から選択したチャネルを介して通信を行うという無線通信装置が記載されている。特許文献２には、定められた周波数帯の電界強度を各端末が測定し、その測定結果を監視センターで解析して違法電波などを検出するという電波監視システムが記載されている。【０００６】
特許文献３には、基地局ごとに備えられた電波検出器で検出された信号強度を他の基地局と交換することによって空き周波数を検出し、端末との通信で使用する周波数を決定するという無線通信システムが記載されている。特許文献４には、スペクトルセンサー（観測装置）を用いたコグニティブ無線通信システムおよびデータベースシステムが記載されている。【０００７】
特許文献５には、他の無線通信システムのセンシング精度を確保しつつ、そのセンシングによるネットワークへの負荷を軽減するという無線通信システムが記載されている。特許文献６には、ホワイトスペースセンシングデータベースを利用してセンシングに係るコストを低減するというコグニティブ無線通信システムが記載されている。非特許文献１には、前述のコグニティブ無線の概要が記載されている。非特許文献２には、前述のＳＤＲの概要が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１７１５０６号公報
【特許文献２】特開２００８−２５２２５５号公報
【特許文献３】特開２００８−０７９２８０号公報
【特許文献４】特開２０１１−１８８３８１号公報
【特許文献５】特開２０１０−２５８６２１号公報
【特許文献６】特開２０１１−１７６５０６号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】原田博司、「第3回 無線が変わる！コグニティブ無線」、平成２４年２月８日、［平成２５年１月２５日検索］、（株）インプレスビジネスメディア、インターネット＜URL：http://thinkit.co.jp/article/25/3＞
【非特許文献２】西村賢、「ソフト無線実現に大きく前進、NECが要素技術開発」、平成２０年２月４日、［平成２５年１月２５日検索］、アイティメディア（株）、インターネット＜URL：http://www.atmarkit.co.jp/news/200802/04/nec.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
コグニティブ無線通信システムを有効に機能させ、効率的な周波数資源の利用を実現するためには、地点ごと・時刻ごとの各周波数の電波の利用状況を、広域にわたって観測してデータベース化することが必要になる。【００１１】
しかしながら、この工程において、以下に述べる各々の問題点が生じる。まず、精度の高いセンシング結果を得るには、高価で高性能な観測装置を利用するか、莫大な数の廉価な観測装置を用いる必要がある。従って、この通信システムを利用可能なエリアを拡大するには莫大なコストが必要となり、その結果としてエリアの拡大が困難となる点が第１の問題点である。【００１２】
また、その結果として、本来その周波数を割り当てられている一次利用者を保護するため、二次利用者に対して過度なマージンを設ける必要が生じ、その結果として周波数の利用効率が下がる点が第２の問題点である。たとえば、周波数の精度が低い場合には、一次利用者の保護のために、周波数軸上で二次利用される領域と一次利用されている領域とを必要以上に離す必要が生じる。また、電力検出の精度が低い場合には、一次利用システムのカバーエリアを過度に広く評価することとなり、その結果として二次利用可能な地域が狭くなる。【００１３】
さらに、既存の電波管理システムでは、一次利用者の近傍の周波数や地域の電波で新規利用の希望があった場合に、これに対して一次利用者を確実に保護できるか否かの検討に時間やコストがかかる。そのため、該新規利用をすぐに許可することができず、周波数資源の有効利用が進まない点が第３の問題点である。【００１４】
以上の各点を解決して、実現可能なコストで電波の利用状況を広域にわたって観測してデータベース化することを可能とする技術は、前述の特許文献１〜６、および非特許文献１〜２のいずれにも記載されていない。従って、一次利用者を保護しつつ、周波数資源を有効に利用することが、既存技術では不可能である。【００１５】
本発明の目的は、実現可能なコストで電波の利用状況を広域にわたって観測してデータベース化することを可能とする電波観測システム、電波観測装置、電波観測方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る電波観測システムは、各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、端末局と基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されている中央局装置とを備え、端末局が各々、中央局装置からの命令があった場合にこれに応じて電波観測を行ってその観測結果を中央局装置に返信する観測装置を備えると共に、中央局装置が、各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備えた記憶手段と、測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する端末検索機能と、特定された当該端末局に電波観測を命令し、これに応じて返信されてきた観測結果を電波状況データベースに記録する電波状況収集機能とを備えること、を特徴とする。【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に係る中央局装置は、各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、端末局と基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークで、これらの基地局と接続されている中央局装置であって、各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備えた記憶手段と、測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する端末検索機能と、特定された当該端末局に電波観測を命令し、これに応じて返信されてきた観測結果を電波状況データベースに記録する電波状況収集機能とを備えること、を特徴とする。【００１８】
上記目的を達成するため、本発明に係る電波観測方法は、各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、端末局と基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されると共に各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備える中央局装置とを備える電波観測システムにあって、中央局装置の端末検索機能が、各測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定し、中央局装置の電波状況収集機能が、特定された端末局に電波観測を命令し、この命令を受けた端末局の観測装置がこれに応じて電波観測を行ってその観測結果を中央局装置に返信し、中央局装置の電波状況収集機能が、返信されてきた観測結果を電波状況データベースに記録すること、を特徴とする。【００１９】
上記目的を達成するため、本発明に係る電波観測プログラムは、各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、端末局と基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されると共に各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備える中央局装置とを備える電波観測システムにあって、中央局装置が備えるプロセッサに、各測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する手順、特定された端末局に電波観測を命令する手順、およびこれに応じて返信されてきた観測結果を電波状況データベースに記録する手順を実行させること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、上記したように、複数の無線ネットワークの端末局が観測した電波状態を中央局で一括して電波状況データベースに記録するように構成したので、既存の無線ネットワークの多数の端末局を利用して電波状態を広域にて測定することが可能となる。これによって、実現可能なコストで電波の利用状況を広域にわたって観測してデータベース化することが可能であるという、優れた特徴を持つ電波観測システム、電波観測装置、電波観測方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の基本形態に係る電波観測システムの構成について示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電波観測システムの構成について示す説明図である。
【図３】図２に示した列車端末局の具体的な構成について示す説明図である。
【図４】図２に示した駅舎基地局装置の具体的な構成について示す説明図である。
【図５】図２に示した中央局装置の具体的な構成について示す説明図である。
【図６】図５に示した中央局装置で、記憶部に保存される端末データベースの内容について示す説明図である。
【図７】図５に示した中央局装置で、記憶部に保存される電波状況データベースの内容について示す説明図である。
【図８】図２に示した電波観測システムで、位置情報の収集を行う際の動作について示す説明図である。
【図９】図２に示した電波観測システムで、電波観測を行う際の動作について示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る電波観測システムの構成について示す説明図である。
【図１１】図１０に示したモバイルルータの具体的な構成について示す説明図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る電波管理システムの構成について示す説明図である。
【図１３】図１２で示した電波管理装置のより具体的な構成について示す説明図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係るコグニティブ通信システムの構成について示す説明図である。
【図１５】図１４に示した電波管理装置のより具体的な構成について示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（基本形態）
以下、本発明の基本形態の構成について添付図１に基づいて説明する。
最初に、基本形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
基本形態に係る電波観測システム１は、各々に多数の端末局２と複数の基地局３とを備え、端末局と基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されている中央局装置４とを備える。端末局２は各々、中央局装置からの命令があった場合にこれに応じて電波観測を行ってその観測結果を中央局装置に返信する観測装置２ａを備える。そして中央局装置４は、各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベース５ａを備える記憶手段５と、測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する端末検索機能６と、特定された当該端末局に電波観測を命令し、これに応じて返信されてきた観測結果を電波状況データベースに記録する電波状況収集機能７とを備える。
【００２３】
これによって、この電波観測システム１は、複数の無線ネットワークの多数の端末局２の各々で電波観測を行い、その観測結果を収集して電波状況データベース５ａとして保存し、一括して利用可能なものとすることができる。
これら各手段のより詳細な構成は、次の実施形態として説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
続いて、本発明の第１の実施形態の構成について添付図２〜５に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係る電波観測システム１０は、各々に多数の端末局（モバイルルータ２１あるいは列車端末局３１）と複数の基地局（基地局２２あるいは駅舎基地局３２）とを備え、端末局と基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワーク（セルラ回線網２０あるいは列車無線通信網３０）と、これらの基地局と接続されている中央局装置４０とを備える。端末局２１（３１）は各々、中央局装置からの命令があった場合にこれに応じて電波観測を行ってその観測結果を中央局装置に返信する観測装置１０４を備える。そして中央局装置４０は、各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベース３２２を備える記憶手段（記憶部４２）と、測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する端末検索機能３１４ｂと、特定された当該端末局に電波観測を命令し、これに応じて返信されてきた観測結果を電波状況データベース３２２に記録する電波状況収集機能３１４ｃとを備える。
【００２５】
また、中央局装置４０の端末検索機能３１４ｂは、記憶手段に記憶されている各端末局ごとの現在位置を備えられた端末データベース３２１を検索して現在位置が測定地点に最も近い端末局を特定する。そして端末局２１（３１）の観測装置１０４が各々、自らの現在位置を取得する位置取得部１０４ｄを備え、中央局装置４０は、各端末局から現在位置を定期的に取得してこれを端末データベース３２１に記録する位置情報収集機能３１４ａを備える。
【００２６】
以上の構成を備える事により、この電波観測システム１０は、複数の無線ネットワークの多数の端末局２１（３１）の各々で電波観測を行った観測結果を収集して電波状況データベース３２２として保存し、実現可能なコストで電波の利用状況を広域にわたって観測してデータベース化することが可能なものとなる。
以下、これをより詳細に説明する。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る電波観測システム１０の構成について示す説明図である。電波観測システム１０は、セルラ回線網（公衆無線通信網）２０と列車無線通信網３０とを中央局装置４０で統合した構成としている。これは一例として示したものであり、３種類以上の無線通信網を統合した電波観測システムであってももちろんよいし、セルラ回線網２０および列車無線通信網３０のうちの一方、またはその両方を他の通信網に置換してもよい。
【００２８】
セルラ回線網２０は、多数のモバイルルータ２１ａ、２１ｂ、…と、複数の基地局２２ａ、２２ｂ、…とで構成される。以下、それらを各々総称してモバイルルータ２１および基地局２２という。モバイルルータ２１および基地局２２は、公衆無線通信によって相互に通信を行っている。基地局２２と中央局装置４０との間は、固定回線によって接続されている。
【００２９】
列車無線通信網３０は、各々の列車に配備されている多数の列車端末局３１ａ、３１ｂ、…と、各々の駅に配備されている駅舎基地局３２ａ、３２ｂ、…とで構成される。以下、それらを各々総称して列車端末局３１および駅舎基地局３２という。列車端末局３１および駅舎基地局３２は、列車無線通信によって相互に通信を行っている。駅舎基地局３２と中央局装置４０との間は、固定回線によって接続されている。
【００３０】
図３は、図２に示した列車端末局３１の具体的な構成について示す説明図である。列車端末局３１は、列車無線システムがもともと備えているアンテナ１０１、送受信部１０２、信号処理部１０３、および本発明に係る電波観測のために追加される観測装置１０４によって構成される。なお、モバイルルータ２１の構成も、基本的にはこの列車端末局３１と同様である。
【００３１】
アンテナ１０１は、列車無線システムで使用する電波を駅舎基地局３２との間で送受信する。送受信部１０２はアンテナ１０１を介して送信するための無線信号の生成と、アンテナ１０１が受信した無線信号のベースバンド信号への変換を行う。信号処理部１０３は、無線信号の送受信のためのベースバンド処理およびアプリケーション処理を行う。
【００３２】
観測装置１０４は、コンピュータプログラムを実行する主体であるプロセッサ１０４ａ、データを記憶する記憶部１０４ｂ、無線信号を受信する広帯域アンテナ１０４ｃ、ＧＰＳ（Global Positioning System）や駅舎基地局との通信によって列車端末局３１の現在位置を取得する位置取得部１０４ｄ、および広帯域アンテナ１０４ｃが受信した無線信号の強度を測定する観測部１０４ｅによって構成される。
【００３３】
プロセッサ１０４ａは、コンピュータプログラムの動作により、制御部１１１、データ解析部１１２、およびデータ管理部１１３の各々として機能する。データ解析部１１２は、観測部１０４ｅが観測した電波強度に、位置取得部１０４ｄが取得した現在位置および現在時刻とあわせて観測データを解析する。データ管理部１１３は、記憶部１０４ｂが保持するデータの更新、圧縮、消去などの管理を行う。
【００３４】
制御部１１１は、列車無線システムを用いて受信された電波観測の為の制御信号に基づき、送受信部１０２、信号処理部１０３、位置取得部１０４ｄ、観測部１０４ｅ、およびデータ解析部１１２の各々の動作を制御する。
【００３５】
図４は、図２に示した駅舎基地局３２の具体的な構成について示す説明図である。駅舎基地局３２は、列車無線システムがもともと備えているアンテナ２０１、送受信部２０２、無線信号処理部２０３、および本発明に係る電波観測のために追加される処理装置２０４によって構成される。なお、基地局２２の構成も、基本的にはこの駅舎基地局３２と同様である。
【００３６】
アンテナ２０１は、列車無線システムで使用する電波を列車端末局３１との間で送受信する。無線送受信部２０２はアンテナ２０１を介して送信するための無線信号の生成と、アンテナ２０１が受信した無線信号のベースバンド信号への変換を行う。無線信号処理部２０３は、無線信号の送受信のためのベースバンド処理およびアプリケーション処理を行う。
【００３７】
処理装置２０４は、コンピュータプログラムを実行する主体であるプロセッサ２０４ａ、データを記憶する記憶部２０４ｂ、および中央局装置４０との間でデータの送受信を行う有線送受信部２０４ｃによって構成される。
【００３８】
プロセッサ２０４ａは、コンピュータプログラムの動作により、データ解析部２１１、データ管理部２１２、制御部２１３、および有線信号処理部２１４の各々として機能する。データ解析部２１１は、信号処理部２０３が出力する観測データを解析する。データ管理部２１２は、記憶部２０４ｂが保持するデータの更新、圧縮、消去などの管理を行う。
【００３９】
送受信部２０４ｃおよび信号処理部２１４の動作により、記憶部２０４ｂが保持する観測データは、固定回線を介して中央局装置４０へ送信される。有線送受信部２０４ｃおよび有線信号処理部２１４は、中央局装置４０からの制御信号を受信し、制御部２１３へ出力する。制御部２１３は、中央局からの制御信号に基づき、無線送受信部２０２、無線信号処理部２０３、有線信号処理部２１４、およびデータ解析部２１１を制御する。
【００４０】
図５は、図２に示した中央局装置４０の具体的な構成について示す説明図である。中央局装置４０は、コンピュータプログラムを実行する主体であるプロセッサ４１、データを記憶する記憶部４２、および駅舎基地局３２との間でデータの送受信を行う送受信部４３によって構成される。
【００４１】
プロセッサ４１は、コンピュータプログラムの動作により、信号処理部３１１、データ解析部３１２、データ管理部３１３、および制御部３１４の各々として機能する。送受信部４３および信号処理部３１１は、固定回線を介して駅舎基地局３２へ制御信号を送信し、また駅舎基地局３２から観測データを受信する。データ解析部３１２は、信号処理部３１１が出力する観測データを解析する。
【００４２】
データ管理部３１３は、記憶部４２が保持するデータの更新、圧縮、消去などの管理を行う。データ管理部３１３の機能は、端末データベース管理機能３１３ａと、電波状況データベース管理機能３１３ｂとに分かれる。記憶部４２には端末データベース３２１および電波状況データベース３２２といった記憶領域が確保されていて、それらの各領域の記憶データを端末データベース管理機能３１３ａおよび電波状況データベース管理機能３１３ｂが各々管理する。
【００４３】
制御部３１４は、列車端末局３１の各観測装置１０４や、駅舎基地局３２の各処理装置２０４を制御する。制御部３１４の機能は、位置情報収集機能３１４ａ、端末検索機能３１４ｂ、電波状況収集機能３１４ｃとに分かれる。これら各機能の動作内容については後述する。
【００４４】
図６は、図５に示した中央局装置４０で、記憶部４２に保存される端末データベース３２１の内容について示す説明図である。端末データベース３２１は、モバイルルータ２１あるいは列車端末局３１の各々について、当該局を一意に識別可能な局ＩＤ３２１ａと、その局を管轄する基地局２２あるいは駅舎基地局３２を識別する基地局ＩＤ３２１ｂ、そしてその局の現在地を示す現在地３２１ｃといった各データを少なくとも含む。現在地３２１ｃは、後述する電波状況データベース３２２の測定地点３２２ａと同様に、経度と緯度の組でもよいし、ランドマークの名称などでもよい。
【００４５】
図７は、図５に示した中央局装置４０で、記憶部４２に保存される電波状況データベース３２２の内容について示す説明図である。電波状況データベース３２２は、測定地点３２２ａと時刻３２２ｂ、その地点および時刻に対応する電波の周波数３２２ｃおよび電界強度３２２ｄといった各データを少なくとも含む。測定地点３２２ａは、たとえばＧＰＳで地点を示す経度と緯度の組でもよいし、その地点のランドマークの名称などでもよい。また、電波状況データベース３２２がこれら以外に、電波を測定する周波数の帯域幅や方位などの情報を含んでいてもよい。
【００４６】
図８は、図２に示した電波観測システム１０で、位置情報の収集を行う際の動作について示す説明図である。セルラ回線網２０および列車無線通信網３０では、電波観測を行わない場合には、各々の通信網の中で通常の情報通信を行っている。そして、セルラ回線網２０では、各モバイルルータ２１の位置情報を基地局２２が常に収集し、適宜更新している。列車無線通信網３０でも同様に、各列車端末局３１の位置情報を駅舎基地局３２が常に収集し、適宜更新している（ステップＳ４０１）。
【００４７】
位置情報収集機能３１４ａは、あらかじめ定められた周期が経過するごとに（ステップＳ４０２）、基地局２２および駅舎基地局３２にそれらの位置情報を送信するように依頼し（ステップＳ４０３）、依頼に応じて返信されてきた（ステップＳ４０４）位置情報を端末データベース管理機能３１３ａを介して端末データベース３２１として保存する（ステップＳ４０５）。
【００４８】
この動作は、図８に例示したようにあらかじめ定められた周期ごとに行うことができるし、モバイルルータ２１あるいは列車端末局３１の物理的な移動に伴って、当該局を管轄する基地局２２あるいは駅舎基地局３２が変更される（いわゆるハンドオーバーが行われる）そのたびに、基地局２２あるいは駅舎基地局３２がその変更を報告するという形で行ってもよい。
【００４９】
図９は、図２に示した電波観測システム１０で、電波観測を行う際の動作について示す説明図である。ここで、中央局装置４０に対して、特定の測定地点において電波観測を行う命令がなされたものとする（ステップＳ５０１）。この命令は、中央局装置４０に備えられている入力端末に直接入力されたものでもよいし、他の装置から送信されたものでもよい。また、中央局装置４０に内蔵されたタイマーなどによって、定期的かつ自動的に起動されるものとしてもよい。
【００５０】
この命令を受けた制御部３１４の端末検索機能３１４ｂは、端末データベース管理機能３１３ａを介して端末データベース３２１を検索し、現在地３２１ｃがその測定地点に最も近いモバイルルータ２１あるいは列車端末局３１の局ＩＤ３２１ａと、その局を管轄する基地局２２あるいは駅舎基地局３２を識別する基地局ＩＤ３２１ｂとを特定する（ステップＳ５０２）。
【００５１】
そして電波状況収集機能３１４ｃが、基地局ＩＤ３２１ｂに該当する基地局２２あるいは駅舎基地局３２に対して、局ＩＤ３２１ａに該当するモバイルルータ２１あるいは列車端末局３１に対して電波観測命令を送信するよう命令する（ステップＳ５０３）。この電波観測命令には、その電波観測を行うべき時刻、場所、周波数帯、帯域幅、方位などといった情報が含まれる。
【００５２】
この電波観測命令を受けた基地局２２あるいは駅舎基地局３２は、該当するモバイルルータ２１あるいは列車端末局３１にその命令を転送する（ステップＳ５０４）。そして、転送された電波観測命令を受けたモバイルルータ２１あるいは列車端末局３１は、その命令の通りに電波観測を行う（ステップＳ５０５）。
【００５３】
より具体的には、制御部１１１が観測部１０４ｅに対して測定命令を出し、観測部１０４ｅはそれに応じて広帯域アンテナ１０４ｃが受信した無線信号の強度を測定する（ステップＳ５０５ａ）。そしてその測定データをデータ解析部１１２が解析して（ステップＳ５０５ｂ）、データ管理部１１３がその解析データと位置取得部１０４ｄが取得した現在位置とを合わせて、適宜データ圧縮などを行った上で記憶部１０４ｂに保存する（ステップＳ５０５ｃ）。
【００５４】
そしてそのデータを、制御部１１１が信号処理部１０３、送受信部１０２およびアンテナ１０１を介して基地局２２あるいは駅舎基地局３２に送信する（ステップＳ５０６）。基地局２２あるいは駅舎基地局３２では、信号処理部２０３を介して受信したデータをデータ解析部２１１がさらに解析し、データ管理部２１２がこれに対して適宜データ圧縮などを行って記憶部２０４ｂに保存する（ステップＳ５０７）。そして制御部２１３が、これを中央局装置４０に送信する（ステップＳ５０８）。
【００５５】
ここで行われる「解析」とは、観測部１０４ｅから時系列的に出力される測定データに対して、最大値、最小値、平均値、標準偏差などのような統計処理を行ってデータ量を削減するなどのような処理、あるいはその周波数帯域が占有されている時間的な割合を算出するなどのような処理である。この処理は、行っても行わなくてもよい。
【００５６】
また、モバイルルータ２１あるいは列車端末局３１のデータ解析部１１２でこの処理を行うようにしてもよいし、基地局２２あるいは駅舎基地局３２のデータ解析部２１１で行うようにしてもよい。もちろん中央局装置４０で行っても良い。要は、各装置での処理量や送信されるデータ量などのような制約に応じて、どの装置のどの段階でどの程度処理するかを適宜決定すればよいものである。
【００５７】
中央局装置４０では、基地局２２あるいは駅舎基地局３２から受信した各データを電波状況収集機能３１４ｃが受信し、これに対して解析処理などを必要に応じて行った上で、電波状況データベース管理機能３１３ｂが電波状況データベース３２２として保存する（ステップＳ５０９）。この電波状況データベース３２２は、他のコンピュータなどから必要に応じて中央局装置４０に対して照会して取り出すことが可能である。
【００５８】
（実施形態の全体的な動作）
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係る電波観測方法は、各々に多数の端末局２１（３１）と複数の基地局２２（３２）とを備え、端末局と基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワーク２０（３０）と、これらの基地局と接続されると共に各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベース３２２を記憶している中央局装置４０とを備える電波観測システムにあって、中央局装置の端末検索機能が、各測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定し（図９・ステップＳ５０２）、中央局装置の電波状況収集機能が、特定された端末局に電波観測を命令し（図９・ステップＳ５０３）、この命令を受けた端末局の観測装置がこれに応じて電波観測を行って（図９・ステップＳ５０４〜５０５）その観測結果を中央局装置に返信し（図９・ステップＳ５０６）、中央局装置の電波状況収集機能が、返信されてきた観測結果を電波状況データベースに記録する（図９・ステップＳ５０９）。
【００５９】
また、中央局装置の位置情報収集機能が、各端末局があらかじめ備える位置取得部が取得する当該端末局の現在位置を定期的に取得してこれを端末データベースとして記憶し（図８・ステップＳ４０２〜４０５）、中央局装置の端末検索機能が、この端末データベースを検索することで現在位置が測定地点に最も近い端末局を特定する（図９・ステップＳ５０２）。
【００６０】
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行する中央局装置４０の備えるプロセッサ４１に実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
【００６１】
本実施形態の電波観測システム１０によれば、セルラ回線網２０と列車無線通信網３０という各々別個の通信網に属する多数の端末局（モバイルルータ２１あるいは列車端末局３１）で測定された電波状況を、一括して電波状況データベース３２２という一つのデータベースに集約して、適宜利用することが可能となる。これによって、一次利用者を保護しつつ、周波数資源を有効に利用するという観点で非常に有用な情報を、現実的に実現可能な形で得ることが可能なものとなる。
【００６２】
以上で説明した電波観測システム１０は、セルラ回線網２０と列車無線通信網３０とを中央局装置４０で統合した構成としたものだが、前述の通りこれは一例として示したものである。３種類以上の無線通信網を統合した電波観測システムであってももちろんよいし、セルラ回線網２０および列車無線通信網３０のうちの一方、またはその両方を他の通信網に置換してもよい。
【００６３】
たとえば、端末局として、列車以外にも、自家用車、バス、タクシー、ごみ収集車、警察車両、救急・消防車両、船舶、ヘリコプター、航空機などのような移動体を利用することもできる。あるいは、スマートフォン、ワイファイ（無線ＬＡＮ）などのアクセスポイント、セルラ小型基地局を利用することもできる。
【００６４】
また、端末局がさらに別のネットワークに接続されていてもよい。例えば、ジグビー（ZigBee）（登録商標）やブルートゥース（BlueTooth）（登録商標）などのような低電力無線規格を用いた低電力無線センサネットワークが、スマートフォンに繋がっていてもよい。これは、低電力無線センサネットワークが、スマートフォンおよびマクロセル基地局を介して中央局と接続されてもよいということを意味しており、中央局から低電力無線センサネットワークノードを制御することが可能であるという意味でもある。
【００６５】
また、全ての端末局が基地局（基地局２２あるいは駅舎基地局３２）と繋がっている必要はなく、端末局同士で通信を行い、マルチホップ伝送によって間接的に基地局に繋がるようなネットワーク構成でも良い。また、端末局が直接に固定網に接続されていてもよい。この場合には、基地局を省略することも可能である。
【００６６】
また、基地局が観測装置を備えていてもよい。一般に、基地局には端末局よりも大規模な観測装置を搭載する余裕があるので、より、高精度、高感度の観測を行うことが出来る。また、基地局と中央局の通信手段は、有線でも無線でもよいし、お互いが保持しているデータを一旦外部記憶装置（たとえばＵＳＢフラッシュメモリなど）に保存し、人間がもう一方に移動させるような手段でもよい。
【００６７】
さらに、各端末局に搭載される観測装置は、同一の装置であってもよいし、異なった特性の装置であってもよい。例えば、各端末局に、各々異なる周波数帯域に特化した観測装置を搭載し、それらを統合することで広い周波数帯域をカバーすることにしてもよい。その場合は、各端末局の位置情報と共に、当該端末局が測定可能な周波数帯域についての情報もあらかじめ収集し、端末データベースとして保存しておくことが必要になる。
【００６８】
図８〜９では、一つの端末局が電波観測を行う際の動作について説明した。しかしながら、この動作で複数の端末局に同時に電波観測させることも容易に可能であり、これによって複数の通信網をまたいだ複数の端末局に同一の周波数帯域の電波を観測させた結果を中央局装置４０の側で一括された電波状況データベース３２２として得ることができ、これらを解析することによってより高精度な電波観測結果を得ることも可能となる。また、通信網ごとの観測データ間の相関解析も可能となる。
【００６９】
その際、端末局への観測命令、またこれに応じて返送される観測結果の送信のタイミングを端末局ごと、もしくは通信網ごとにずらして、多くの情報が一斉に送信されることによって発生する輻輳や、これらの情報の宛先である中央局装置での負荷が過大になることを抑制することもできる。
【００７０】
そして、モバイルルータ２１あるいは列車端末局３１が元から備えている電波送信機能に、特定の時刻において特定の周波数・強度・方向などの条件で電波を発信させ、それと同時に各端末局にその電波を観測させる。これによって、その電波がどのように伝搬するか、そしてその電波が周囲の環境に及ぼす影響などを評価することが可能となり、その評価結果は省エネルギー化のために、地域に応じて列車無線端末局の送信出力電力を最適化するなどの目的で利用することができる。
【００７１】
一般的に、端末局の発信することのできる電波出力は限られている。従って、一つの端末局（第１の端末局）から発信される電波を、距離がある程度離れた場所に位置する別の端末局（第２の端末局）で受信できない場合もある。そのような場合には、これら第１および第２の端末局の間に位置する第３の端末局を利用して模擬的な評価を行うことも可能である。
【００７２】
より具体的には、その周波数で第１の端末局が発信した電波を第３の端末局が受信して、そこから伝播損失を算出する。同様に、同じ周波数で第３の端末局が発信した電波を第２の端末局が受信して、そこから伝播損失を算出する。「第１の端末局−第３の端末局間の伝播損失」と「第３の端末局−第２の端末局間の伝播損失」、そしてこれら各局の位置情報から、「第１の端末局−第２の端末局間の伝播損失」を算出することが可能である。
【００７３】
この場合、２つ以上の端末局、あるいは基地局を間に介してもよい。また、１つの端末局あるいは基地局からの電波を、複数の端末局あるいは基地局が同時に受信して伝播損失を算出するようにしてもよい。このようにすれば、観測装置が存在し得ない地点（たとえば列車無線通信網の場合はその列車が走る線路以外の地域）への影響を推定することも可能となる。
【００７４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る電波観測システム６１０は、第１の実施形態の構成に加えて、端末局（モバイルルータ６２１）が各々、中央局装置から命令された条件で電波を発信する送信部（ＳＤＲ送信部７０４ｆ）を備える構成とした。
【００７５】
以上の構成によっても第１の実施形態と同一の効果が得られるのに加えて、その端末局が本来対応していない周波数や変調方式などの電波を送信することが可能となり、より詳細な電波状況を測定することが可能となる。
以下、これをより詳細に説明する。
【００７６】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る電波観測システム６１０の構成について示す説明図である。電波観測システム６１０は、前述した第１の実施形態に係る電波観測システム１０と比べて、セルラ回線網２０が別のセルラ回線網６２０に置換されている。このセルラ回線網６２０では、第１の実施形態に係るモバイルルータ２１とは別のモバイルルータ６２１と、第１の実施形態と同一の基地局２２とが公衆無線通信によって相互に通信を行っている構成である。
【００７７】
図１１は、図１０に示したモバイルルータ６２１の具体的な構成について示す説明図である。このモバイルルータ６２１は、第１の実施形態に係るモバイルルータ２１と比べて、観測装置１０４が別の観測装置７０４に置換されている構成である。
【００７８】
観測装置７０４には、第１の実施形態に係る観測装置１０４と比べて、背景技術の欄で説明したＳＤＲ（ソフトウェア無線）によって、指定された周波数帯、変調方式、および出力電力にて、電波を他の装置に送信するＳＤＲ送信部７０４ｆが追加されている。
【００７９】
また、観測部１０４ｅも別の観測部７０４ｅに置換され、さらにプロセッサ１０４ａで動作する制御部１１１およびデータ解析部１１２も、それぞれ別の制御部７１１およびデータ解析部７１２に置換されている。制御部７１１は、ＳＤＲ送信部７０４ｆに電波を送信する周波数帯、変調方式、出力電力などを指示する機能が追加されている。また、観測部７０４ｅおよびデータ解析部７１２も、制御部７１１からの指示によって指定された周波数帯や変調方式にて電磁を受信するＳＤＲ受信部として機能する。
【００８０】
このように構成すれば、列車無線通信網３０でしか使用されない周波数および変調方式の電波を、モバイルルータ６２１が送受信および測定できる。言うまでもなく、モバイルルータ以外の端末局（列車端末局など）にＳＤＲ送信部を追加する構成としてもよい。さらに、この構成とすれば、セルラ回線網および列車無線通信網とは異なるネットワークを電波観測システム内に統合することも容易にできる。
【００８１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る電波観測システム８１０は、第１の実施形態の構成に加えて、中央局装置４０が記録した電波状況データベース３２２を利用して、不法電波の監視と電波利用者の管理を行う電波管理装置８５０を追加した構成とした。
【００８２】
以上の構成によっても第１の実施形態と同一の効果が得られるのに加えて、さらに実測された電波状況に基づく電波利用の管理が可能となる。
以下、これをより詳細に説明する。
【００８３】
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る電波管理システム８１０の構成について示す説明図である。電波管理システム８１０は、前述した第１の実施形態に係る電波観測システム１０または第２の実施形態に係る電波観測システム６１０で中央局装置４０が得る電波状況データベース３２２を、さらに電波利用状況の管理に利用するものである。即ち、中央局装置４０に、電波管理装置８５０がさらに接続された構成である。この接続は有線接続でも無線接続でもよい。
【００８４】
図１３は、図１２で示した電波管理装置８５０のより具体的な構成について示す説明図である。電波管理装置８５０は、コンピュータプログラムを実行する主体であるプロセッサ８５１、データを記憶する記憶部８５２、および中央局装置４０との間でデータの送受信を行う送受信部８５３によって構成される。
【００８５】
プロセッサ８５１は、コンピュータプログラムの動作により、利用希望者データ管理部８６１、既存利用者データ管理部８６２、不法電波監視部８６３、新規利用管理部８６４、および既存利用者管理部８６５の各々として機能する。記憶部８５２には、利用希望者データベース８７１および既存利用者データベース８７２といった記憶領域が確保されていて、それらの各領域の記憶データを、利用希望者データ管理部８６１および既存利用者データ管理部８６２が各々管理する。
【００８６】
利用希望者データベース８７１は、電波の新規利用希望者それぞれの利用希望地域、期間、周波数帯、占有帯域幅、電力、優先度といった情報を保持している。この優先度は、申請時期、通信の重要度、利用許可された場合の周波数の利用効率などといった情報に基づいて決定することができる。利用希望者データ管理部８６１は、利用希望者からの申請に応じてこれらの情報の追加、編集、削除を行う。
【００８７】
既存利用者データベース８７２は、許可を受けて電波を利用している各利用者の地域、期間、周波数帯、占有帯域幅、電力といった情報を保持している。既存利用者データ管理部８６２は、利用者からの申請に応じてこれらの情報の追加、編集、削除を行う。
【００８８】
不法電波監視部８６３は、中央局装置４０によって収集された電波状況データベース３２２と、既存利用者データベース８７２の内容とを比較して、既存利用者データベース８７２に登録されていない電波が電波状況データベース３２２に存在しているか否かを検出し、そのような電波が存在していれば不法な電波局に起因する可能性があると判断し、該当する地域と周波数帯などについての情報を出力する。あるいは、その地域に対してより詳細な情報収集を行うよう、中央局装置４０に指示することもできる。
【００８９】
新規利用管理部８６４は、利用希望者データベース８７１に登録されている利用希望地域、期間、周波数帯、占有帯域幅、電力で通信を行った場合に既存の通信などに対して悪影響が出るか否かを、既存利用者データベース８７２および電波状況データベース３２２の内容と比較して評価する。そして、その評価の結果「悪影響は特にない」と判断されれば、その新規利用を「許可してもよい」という旨を出力する。
【００９０】
その評価の結果「悪影響は特にない」と判断された場合に、その悪影響が生じないよう周波数帯、占有帯域幅、電力などを変更する案を新規利用管理部８６４が提示することが可能な構成としてもよい。あるいは、実際にその周波数帯、占有帯域幅、電力にて電波を送信してその影響を評価するよう、中央局装置４０に指示することもできる。
【００９１】
既存利用者管理部８６５は、中央局装置４０によって収集された電波状況データベース３２２と、既存利用者データベース８７２の内容とを比較して、たとえば既存の利用者が許可された以上の電力で電波を発信している、あるいは長期間その電波を出していないなどのように、許可された内容と異なる通信をしていないか否かについて検出する。
【００９２】
許可された以上の電力で電波を発信している場合には、その利用者に対して警告を発するようにしてもよい。また、利用されていない／利用頻度の少ない周波数については、新規利用管理部８６４と連携して、その周波数を新規利用希望者に対して融通して二次利用させるようにしてもよい。
【００９３】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る電波観測システム（コグニティブ通信システム９１０）は、第３の実施形態の構成に加えて、電波管理装置９５０がコグニティブ通信を行うコグニティブ通信網９２０に接続されていると共に、電波状況データベースに基づいて利用可能な通信条件を決定してこれをコグニティブ通信網に伝達する通信条件決定部９６６を備える構成とした。
【００９４】
以上の構成によっても第３の実施形態と同一の効果が得られるのに加えて、さらに実測された電波状況に基づいて通信条件を決定し、これによる通信を行うことで周波数資源の有効活用が可能となる。
以下、これをより詳細に説明する。
【００９５】
図１４は、本発明の第４の実施形態に係るコグニティブ通信システム９１０の構成について示す説明図である。コグニティブ通信システム９１０は、前述した第３の実施形態に係る電波管理システム８１０の電波管理装置８５０を別の電波管理装置９５０に置換し、さらにこれにコグニティブ通信網９２０を接続したものである。
【００９６】
コグニティブ通信網９２０は、背景技術の欄で説明したコグニティブ通信を行う無線通信網であり、多数の端末局９２１ａ、９２１ｂ、…と、複数の基地局９２２ａ、９２２ｂ、…とで構成される。
【００９７】
図１５は、図１４に示した電波管理装置９５０のより具体的な構成について示す説明図である。電波管理装置９５０は、ハードウェア的には第３の実施形態の電波管理装置８５０と全く同一であり、ソフトウェア的にも、プロセッサ８５１でコンピュータプログラムによって動作する各機能部の中に通信条件決定部９６６が追加されているだけである。
【００９８】
通信条件決定部９６６は、中央局装置４０の収集した電波状況データベース３２２と、既存利用者データベース８７２の内容とから、利用可能な周波数帯、占有帯域幅、電力などといった通信条件を決定し、これをコグニティブ通信網９２０の各基地局９２２ａ、９２２ｂ、…に伝達する。各基地局９２２ａ、９２２ｂ、…はこの通信条件を各端末局９２１ａ、９２１ｂ、…にもあらかじめ利用を認められている通信チャネルを用いて伝達し、その条件によって通信を行う。
【００９９】
このように、２次利用申請に対して動的に利用許可を与えるようなダイナミックスペクトルアクセス型コグニティブ無線は、１次利用者を確実に保護することが必須であるが、本実施形態におけるコグニティブ通信システム９１０では、中央局装置４０の収集した実測データに基づいて１次利用者を確実に保護しつつ、マージンを少なくすることで、高い効率で未使用の周波数資源を２次利用した通信を行うことができる。
【０１００】
また、コグニティブ通信網９２０の端末局９２１ａ、９２１ｂ、…が、第１〜２の実施形態と同様の電波状況の収集を行うことが可能な観測装置を備える構成としてもよい。これによって、より詳細な電波状況の収集と、周波数資源の有効な活用が可能となる。もちろん、通信条件決定部９６６は電波管理装置９５０とは別の装置が持つようにしてもよい。
【０１０１】
これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
【０１０２】
上述した実施形態について、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。なお、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【０１０３】
（付記１）  各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、前記端末局と前記基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されている中央局装置とを備え、
前記端末局が各々、前記中央局装置からの命令があった場合にこれに応じて電波観測を行ってその観測結果を前記中央局装置に返信する観測装置を備えると共に、
前記中央局装置が、
各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備えた記憶手段と、
前記測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い前記複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する端末検索機能と、
特定された当該端末局に電波観測を命令し、これに応じて返信されてきた前記観測結果を前記電波状況データベースに記録する電波状況収集機能とを備えること、
を特徴とする電波観測システム。
【０１０４】
（付記２）  前記中央局装置の前記端末検索機能が、前記記憶手段が備える前記各端末局ごとの現在位置を記憶する端末データベースを検索して前記現在位置が前記測定地点に最も近い前記端末局を特定すること、
を特徴とする付記１に記載の電波観測システム。
【０１０５】
（付記３）  前記端末局の観測装置が各々、自らの現在位置を取得する位置取得部を備え、
前記中央局装置が、前記各端末局から前記現在位置を定期的に取得してこれを前記端末データベースに記録する位置情報収集機能を備えること、
を特徴とする付記２に記載の電波観測システム。
【０１０６】
（付記４）  前記端末局が各々、前記中央局装置から命令された条件で電波を発信する送信部を備えること、を特徴とする付記１に記載の電波観測システム。
【０１０７】
（付記５）  前記中央局装置が記録した電波状況データベースを利用して、不法電波の監視と電波利用者の管理を行う電波管理装置を備えること、を特徴とする付記１に記載の電波観測システム。
【０１０８】
（付記６）  前記電波管理装置が、コグニティブ通信を行うコグニティブ通信網に接続されていると共に、前記電波状況データベースに基づいて利用可能な通信条件を決定してこれを前記コグニティブ通信網に伝達する通信条件決定部を備えること、を特徴とする付記５に記載の電波観測システム。
【０１０９】
（付記７）  各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、前記端末局と前記基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークで、これらの基地局と接続されている中央局装置であって、
各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備える記憶手段と、
前記測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い前記複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する端末検索機能と、
特定された当該端末局に電波観測を命令し、これに応じて返信されてきた観測結果を前記電波状況データベースに記録する電波状況収集機能とを備えること、
を特徴とする中央局装置。
【０１１０】
（付記８）  前記端末検索機能が、前記記憶手段が備える前記各端末局ごとの現在位置を記憶する端末データベースを検索して前記現在位置が前記測定地点に最も近い前記端末局を特定すること、
を特徴とする付記７に記載の中央局装置。
【０１１１】
（付記９）  前記各端末局から前記現在位置を定期的に取得してこれを前記端末データベースに記録する位置情報収集機能を備えること、
を特徴とする付記８に記載の中央局装置。
【０１１２】
（付記１０）  各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、前記端末局と前記基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されると共に各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備える中央局装置とを備える電波観測システムにあって、
前記中央局装置の端末検索機能が、前記各測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い前記複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定し、
前記中央局装置の電波状況収集機能が、特定された前記端末局に電波観測を命令し、
この命令を受けた前記端末局の観測装置がこれに応じて電波観測を行ってその観測結果を前記中央局装置に返信し、
前記中央局装置の前記電波状況収集機能が、返信されてきた観測結果を前記電波状況データベースに記録すること、
を特徴とする電波観測方法。
【０１１３】
（付記１１）  前記中央局装置の位置情報収集機能が、前記各端末局があらかじめ備える位置取得部が取得する当該端末局の現在位置を定期的に取得してこれを備えられた端末データベースに記憶し、
前記中央局装置の前記端末検索機能が、この端末データベースを検索することで前記現在位置が前記測定地点に最も近い前記端末局を特定すること、
を特徴とする付記１０に記載の電波観測方法。
【０１１４】
（付記１２）  各々に多数の端末局と複数の基地局とを備え、前記端末局と前記基地局の間で無線通信を行う複数の無線ネットワークと、これらの基地局と接続されると共に各測定地点ごとの電波状況を記録する電波状況データベースを備える中央局装置とを備える電波観測システムにあって、
前記中央局装置が備えるプロセッサに、
前記各測定地点ごとに現在位置が当該測定地点に最も近い前記複数の無線ネットワークのうちのいずれかに属する端末局を特定する手順、
特定された前記端末局に電波観測を命令する手順、
およびこれに応じて返信されてきた観測結果を前記電波状況データベースに記録する手順を実行させること、
を特徴とする電波観測プログラム。
【０１１５】
（付記１３）  前記中央局装置が備えるプロセッサに、
前記各端末局があらかじめ備える位置取得部が取得する当該端末局の現在位置を定期的に取得してこれを備えられた端末データベースに記憶する手順、
およびこの端末データベースを検索することで前記現在位置が前記測定地点に最も近い前記端末局を特定する手順をさらに実行させること、
を特徴とする付記１２に記載の電波観測プログラム。
【０１１６】
この出願は２０１３年２月１２日に出願された日本出願特願２０１３−０２４５６０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
無線データ通信において幅広く利用可能である。この電波観測システムに参加する無線ネットワークの数が多ければ多いほど、周波数資源の有効な活用が可能である効果を発揮するものとなる。
【符号の説明】
【０１１８】
１、１０、６１０、８１０  電波観測システム
２  端末局
２ａ、１０４、７０４  観測装置
３  基地局
４、４０  中央局装置
５  記憶手段
５ａ、３２２  電波状況データベース
６、３１４ｂ  端末検索機能
７、３１４ｃ  電波状況収集機能
２０  セルラ回線網
２１、６２１  モバイルルータ
２２  基地局
３０  列車無線通信網
３１  列車端末局
３２  駅舎基地局
４１、１０４ａ、２０４ａ、８５１  プロセッサ
４２、１０４ｂ、２０４ｂ、８５２  記憶部
４３、１０２、８５３  送受信部
１０１、２０１  アンテナ
１０３、３１１  信号処理部
１０４ｃ  広帯域アンテナ
１０４ｄ  位置取得部
１０４ｅ、７０４ｅ  観測部
１１１、２１３、３１４、７１１  制御部
１１２、２１１、３１２、７１２  データ解析部
１１３、２１２、３１３  データ管理部
２０２  無線送受信部
２０３  無線信号処理部
２０４  処理装置
２０４ｃ  有線送受信部
２１４  有線信号処理部
３１３ａ  端末データベース管理機能
３１３ｂ  電波状況データベース管理機能
３１４ａ  位置情報収集機能
３１４ｂ  端末検索機能
３１４ｃ  電波状況収集機能
３２１  端末データベース
７０４ｆ  ＳＤＲ送信部
８５０、９５０  電波管理装置
８６１  利用希望者データ管理部
８６２  既存利用者データ管理部
８６３  不法電波監視部
８６４  新規利用管理部
８６５  既存利用者管理部
８７１  利用希望者データベース
８７２  既存利用者データベース
９１０  コグニティブ通信システム
９２０  コグニティブ通信網
９６６  通信条件決定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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