(57)【要約】【課題】周波数利用効率の向上を図りつつ、通信の重要度、自局の処理量などから予測誤差に対する補正値を算出し無線環境の予測結果に反映させることにより、実際の無線環境に即すると共に自局の状況に合った無線メディアを選択することを図る。【解決手段】無線環境値の測定値に基づいて無線環境値の傾向を把握するトレンド要因回帰式算出部２２と、該無線環境値の傾向の把握結果から無線環境予測値を算出するトレンド予測値算出部２４と、該無線環境値の傾向の把握結果と無線環境値の測定値との乖離に基づいて無線環境予測値の補正量を算出する不規則変動要因算出部２３と、自局の通信リスク許容状態に応じて無線環境予測値を補正する無線環境予測値補正部２６とを有する。【選択図】図２
2008306277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々通信エリアを提供する複数の無線メディアを有する無線基地局において、
前記無線メディア毎に、無線環境の良し悪しを表す無線環境値を測定する測定手段と、
該無線環境値の測定値に基づいて、前記無線メディア毎に無線環境を予測する無線環境予測手段と、
該無線環境予測結果に基づいて、通信に利用する無線メディアを選択する無線メディア選択手段と、を備え、
前記無線環境予測手段は、
無線環境値の測定値に基づいて無線環境値の傾向を把握し、無線環境予測値を算出する無線環境予測値算出手段と、
該無線環境値の傾向の把握結果と無線環境値の測定値との乖離に基づいて、前記無線環境予測値の補正量を算出する補正量算出手段と、
自局の通信リスク許容状態に応じて、前記無線環境予測値を補正する無線環境予測値補正手段と、を有する、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記無線環境予測値算出手段は、無線環境値の傾向を与える回帰式を利用することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記補正量算出手段は、前記回帰式による計算結果と無線環境値の測定値との差分から、当該回帰式では説明できない変動の統計量を算出することを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記通信リスク許容状態は、リスク回避的、リスク中立的又はリスク選好的に分類されていることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記通信リスク許容状態は、周波数利用効率、通信重要度若しくは自局の処理量のいずれか又は複数に基づいて定義されることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記無線環境予測値補正手段は、
自局の通信リスク許容状態がリスク回避的である場合に、無線環境悪化方向へ無線環境予測値を補正し、
自局の通信リスク許容状態がリスク選好的である場合に、無線環境良化方向へ無線環境予測値を補正し、
自局の通信リスク許容状態がリスク中立的である場合には補正なしとする、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各々通信エリアを提供する複数の無線メディアを有する無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な無線システムが広く利用され、データ通信や伝送速度に対するユーザの要求はますます増加している。このため、今後、無線システムにおける周波数利用効率の向上は非常に重要な課題となる。周波数利用効率を向上させる無線システムの一つに、コグニティブ無線システムが知られている。コグニティブ無線システムでは、無線局周辺の無線環境を認識し、その認識した無線環境に対して最適な無線メディア又は最適な無線メディアの最適な無線チャネルを用いた通信を行う。コグニティブ無線システムによれば、周辺の無線環境を認識し最適な無線メディア（周波数）を選択することから周波数利用効率の向上が図れる。また、コグニティブ無線システムの利用シーンとして、例えば、地震や津波など大規模な災害発生時の無線システムの構築が挙げられる。被災地において既存の通信システムに障害が発生し通信手段が途絶えた場合に、可搬型のコグニティブ無線基地局を用いて迅速に無線システムを構築し、通信手段を確保することができる。コグニティブ無線基地局は、自局周辺の無線環境を認識し、その認識した無線環境に対して最適な無線メディアを用いて自律的に通信を確立する。これにより、基地局の設置場所を事前に検討する必要がなく、被災地の任意の場所に可搬型コグニティブ無線基地局を設置すればよいので、被災地において迅速に無線システムを構築することができる。
【０００３】
コグニティブ無線基地局は、無線環境に基づいて無線メディアを選択することから、実際に無線メディアを利用する将来時点の無線環境を予測することが望ましい。従来の無線環境予測技術としては、例えば特許文献１記載の技術が知られている。特許文献１記載の従来技術では、予測は、信号強度若しくは信号対雑音比、又はリンク品質を表すと見なされる、物理層にて収集される任意の統計量に基づいている。また、リンク品質が推定されるノードにより経験されているトラフィック状況（例えば、アイドル、軽度トラフィック、中程度トラフィック又は重度トラフィック）に基づき、予測される値を調整している。
【特許文献１】特表２００６−５２７５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の無線環境予測技術では、予測誤差や通信の重要度については考慮されていないため、予測誤差や通信の重要度を考慮した自局の状況にあった無線メディア選択を行うことが難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、
その目的は、周波数利用効率の向上を図りつつ、通信の重要度、自局の処理量などから予測誤差に対する補正値を算出し無線環境の予測結果に反映させることにより、実際の無線環境に即すると共に自局の状況に合った無線メディアを選択することのできる無線基地局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る無線基地局は、各々通信エリアを提供する複数の無線メディアを有する無線基地局において、前記無線メディア毎に、無線環境の良し悪しを表す無線環境値を測定する測定手段と、該無線環境値の測定値に基づいて、前記無線メディア毎に無線環境を予測する無線環境予測手段と、該無線環境予測結果に基づいて、通信に利用する無線メディアを選択する無線メディア選択手段と、を備え、前記無線環境予測手段は、無線環境値の測定値に基づいて無線環境値の傾向を把握し、無線環境予測値を算出する無線環境予測値算出手段と、該無線環境値の傾向の把握結果と無線環境値の測定値との乖離に基づいて、前記無線環境予測値の補正量を算出する補正量算出手段と、自局の通信リスク許容状態に応じて、前記無線環境予測値を補正する無線環境予測値補正手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る無線基地局においては、前記無線環境予測値算出手段は、無線環境値の傾向を与える回帰式を利用することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る無線基地局においては、前記補正量算出手段は、前記回帰式による計算結果と無線環境値の測定値との差分から、当該回帰式では説明できない変動の統計量を算出することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る無線基地局においては、前記通信リスク許容状態は、リスク回避的、リスク中立的又はリスク選好的に分類されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る無線基地局においては、前記通信リスク許容状態は、周波数利用効率、通信重要度若しくは自局の処理量のいずれか又は複数に基づいて定義されることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線基地局においては、前記無線環境予測値補正手段は、自局の通信リスク許容状態がリスク回避的である場合に、無線環境悪化方向へ無線環境予測値を補正し、自局の通信リスク許容状態がリスク選好的である場合に、無線環境良化方向へ無線環境予測値を補正し、自局の通信リスク許容状態がリスク中立的である場合には補正なしとすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、周波数利用効率の向上を図りつつ、通信の重要度、自局の処理量などから予測誤差に対する補正値を算出し無線環境の予測結果に反映させることができる。これにより、実際の無線環境に即すると共に自局の状況に合った無線メディアを選択することができるという格別の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
【００１４】
本実施形態では、コグニティブ無線基地局を例に挙げて説明する。コグニティブ無線基地局は、複数の無線メディアを有する。各無線メディアは、それぞれに通信エリアを提供する。コグニティブ無線基地局は、周辺の無線環境を認識し、その認識された無線環境に応じて複数の無線メディアの中から最適な無線メディアを選択し、その選択された無線メディアを利用して無線通信を行う。又は、コグニティブ無線基地局は、その認識された無線環境に応じて最適な無線メディアにおける最適な無線チャネルを選択し、その選択された無線チャネルを利用して無線通信を行うものであってもよい。コグニティブ無線基地局が無線通信を行う相手は、他のコグニティブ無線基地局であってもよく、或いは、無線端末であってもよい。以下の説明において、コグニティブ無線基地局が無線通信を行う「無線通信相手」とは、他の可搬型コグニティブ無線基地局又は無線端末を指す。
【００１５】
無線メディアとしては、例えば、無線ＬＡＮシステム、移動通信システムなどが挙げられる。無線ＬＡＮシステムとしては、例えば、標準規格「IEEE802.11j」、「IEEE802.11b」、「IEEE802.11g」などが挙げられる。移動通信システムとしては、例えば、「IEEE802.16e」に準拠の「Mobile WiMAX」と呼ばれる無線アクセス方式、「cdma2000 lxEV-DO」と呼ばれるCDMA方式などが挙げられる。
【００１６】
以下、本実施形態に係るコグニティブ無線基地局について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るコグニティブ無線基地局１の構成を示すブロック図である。図１において、コグニティブ無線基地局１は、複数（Ｎ個）の無線モジュール１１と、パケットスイッチ部１２と、ネットワーク制御部１３と、無線環境認識部１４と、無線自律制御部１５とを有する。
【００１８】
各無線モジュール１１は、それぞれ特定の無線メディアに対応している。無線モジュール１１は、自己が対応する無線メディアの通信エリアを提供する。通信エリアは、無線通信相手がその無線メディアにより通信することのできる範囲である。ある無線モジュール１１の通信エリア内にあれば、無線通信相手は当該無線モジュール１１に対応する無線メディアにより通信を行うことができる。
【００１９】
無線モジュール１１は、自己の無線メディアに対応した物理層（ＰＨＹ層）及びデータリンク層の機能を有する。無線モジュール１１は、パケットスイッチ部１２に接続されており、パケットスイッチ部１２との間でパケットを送受する。無線モジュール１１は、無線通信相手の同じ無線メディアの無線モジュールと無線接続する。無線モジュール１１は、パケットスイッチ部１２から受け取ったパケットを無線送信する。また、無線モジュール１１は、無線受信したパケットをパケットスイッチ部１２に渡す。
【００２０】
また、無線モジュール１１は、無線チャネル毎に、無線環境の良し悪しを表す無線環境値を測定する機能を有する。無線環境値としては、例えば、受信電力、干渉電力、パケットの再送回数、CRC（Cyclic Redundancy Check）エラーパケット数、無線チャネル占有時間などが挙げられる。なお、無線チャネル占有時間を無線環境値として用いる場合には、自局の通信に用いた時間を無線チャネル占有時間から差し引いた値を利用するようにしてもよい。
【００２１】
なお、通信用の無線モジュール１１とは別に、無線環境値測定に専用の無線モジュールを設けてもよい。
【００２２】
パケットスイッチ部１２は、パケットのスイッチング機能を有する。パケットスイッチ部１２は、ネットワーク制御部１３に接続されており、ネットワーク制御部１３との間でパケットを送受する。パケットスイッチ部１２は、ネットワーク制御部１３から受け取ったパケットを、無線自律制御部１５から指示された無線モジュール１１に出力する。また、パケットスイッチ部１２は、無線モジュール１１から受け取ったパケットの順序制御を行い、該順序制御後のパケットをネットワーク制御部１３に渡す。
【００２３】
ネットワーク制御部１３は、基地局としてのネットワーク層の機能を有し、パケットのルーティングを行う。ネットワーク制御部１３は、ルーティング対象のパケットのネクストホップ先を示す宛先アドレスを無線自律制御部１５に渡す。
【００２４】
無線環境認識部１４は、各無線モジュール１１から無線環境値を受け取る。無線環境認識部１４は、無線環境値に基づいて無線環境の予測を行う。無線環境認識部１４は、無線環境の予測結果に基づいて無線環境を認識する。例えば、どの無線メディアが利用するのに良好な状況にあるのかを判断する。さらには、どの無線メディアのどの無線チャネルが利用するのに良好な状況にあるのかを判断する。
【００２５】
無線自律制御部１５は、パケットスイッチ部１２を制御する。具体的には、パケット単位で、どの無線モジュール１１を利用するのかを決定し、パケットスイッチ部１２に指示する。
【００２６】
無線自律制御部１５は、無線環境認識部１４から無線環境認識結果を受け取る。無線自律制御部１５は、無線環境認識結果に基づいて、パケットの宛先の無線通信相手との間で接続が確立されている無線モジュール１１の中から、どの無線モジュール１１を利用するのかを決定する。さらには、無線自律制御部１５は、無線環境認識結果に基づいて、パケットの宛先の無線通信相手との間で接続が確立されている無線モジュール１１の中から、どの無線モジュール１１のどの無線チャネルを利用するのかを決定してもよい。無線自律制御部１５は、利用する無線チャネルまで指定する場合には、無線モジュール１１に対して利用する無線チャネルを指示する。なお、パケットの宛先の無線通信相手は、ネットワーク制御部１３から受け取った宛先アドレスから特定することができる。
【００２７】
図２は、図１に示す無線環境認識部１４の構成を示すブロック図である。図２において、無線環境認識部１４は、無線環境時系列データ記憶部２１とトレンド要因回帰式算出部２２と不規則変動要因算出部２３とトレンド予測値算出部２４とノード状態判定部２５と無線環境予測値補正部２６と無線環境判断部２７とを有する。
【００２８】
無線環境時系列データ記憶部２１は、各無線モジュール１１から受け取った無線環境値を、無線モジュール１１毎に時系列データ（無線環境時系列データ）として記憶する。トレンド要因回帰式算出部２２は、無線モジュール１１毎に、無線環境時系列データからトレンド要因回帰式を算出する。トレンド要因回帰式は、無線環境値の傾向を与える回帰式である。不規則変動要因算出部２３は、無線モジュール１１毎に、トレンド要因回帰式による計算結果と無線環境時系列データ記憶部２１内の無線環境時系列データとの差分から、不規則変動要因値を算出する。不規則変動要因値は、トレンド要因回帰式では説明できない変動の統計量である。
【００２９】
トレンド予測値算出部２４は、無線モジュール１１毎に、トレンド要因回帰式を用いて無線環境値の予測値（トレンド予測値）を計算する。ノード状態判定部２５は、自局の通信リスク許容状態（ノード状態）を判定する。無線環境予測値補正部２６は、無線モジュール１１毎に、不規則変動要因値に基づいてトレンド予測値を補正し、無線環境予測値を算出する。また、無線環境予測値補正部２６は、ノード状態に応じてトレンド予測値の補正方法を決定する。無線環境予測値は、無線モジュール１１毎に算出される。
【００３０】
無線環境判断部２７は、無線環境予測値に基づいて将来の無線環境を判断し、無線環境認識結果を出力する。無線環境の判断方法としては、例えば、無線環境予測値が基準値を満たす良好な無線モジュール１１を、利用するのに良好な無線モジュールであると判断する。さらには、無線環境予測値が良好な無線モジュール１１から順番に順位付けを行う。この判断内容は、無線環境認識結果として無線自律制御部１５に通知される。無線自律制御部１５は、無線環境認識結果に基づいて、利用する無線モジュール１１の選択を行う。
【００３１】
次に、図３を参照して、本実施形態に係る無線環境予測値の算出方法を説明する。図３は、本実施形態に係る無線環境予測値の算出手順を示すフローチャートである。なお、無線環境予測値は無線モジュール１１（無線メディア）毎に算出されるが、ここでは、ある一つの無線モジュール１１（無線メディア）の無線環境予測値を算出するときの手順を説明する。
【００３２】
図３において、ステップＳ２１では、無線環境時系列データ記憶部２１内の無線環境時系列データに基づいてトレンド要因回帰式を算出する。トレンド要因回帰式は、例えば、ＡＲモデル（Auto-regressive model）など、適切な時系列モデルを適用することにより算出することができる。ＡＲモデルを用いた場合のトレンド要因回帰式を次式に示す。
Ｘ'ｔ＋１＝ａ０Ｘｔ＋ａ１Ｘｔー１＋・・・＋ａｐＸｔーｐ＋ｂ
但し、Ｘ'ｔ＋１は時刻「ｔ＋１」のときの無線環境予測値、Ｘｔは時刻ｔのときの無線環境値、ａ０,ａ１,・・・ａｐ,ｂは回帰式の係数である。なお、ｐは回帰式用に予め決定されるパラメータである。
【００３３】
次いで、ステップＳ２２では、既に無線環境値が実測されている期間に対してトレンド要因回帰式の値を計算し、その計算値と無線環境時系列データ記憶部２１内の無線環境時系列データとの差を求め、その差に基づいて不規則変動要因値を算出する。不規則変動要因値の算出には、例えば、累積度数分布、ガウス分布等の確率分布などが利用可能である。不規則変動要因値の算出に利用する分布を不規則変動要因分布と称する。
【００３４】
具体的な不規則変動要因値算出処理としては、まず、既に無線環境値が実測されている期間に対して、トレンド要因回帰式の計算値と無線環境時系列データとの差分値を求める。そして、その差分値を基に累積度数分布の作成、あるいは、確率分布への当てはめを行う。そして、予め決定しておいたパラメータである不規則変動要因考慮値を用いて、不規則変動要因分布から不規則変動要因値を求める。不規則変動要因考慮値は、不規則変動要因分布から不規則変動要因値を特定するための条件値である。
【００３５】
例えば、不規則変動要因考慮値を９５％とし累積度数分布に用いる場合、累積度数分布グラフにおいて、累積度数が０％から２．５％に達したときの差分値と、累積度数が１００％から２．５％だけ減少したときの差分値（つまり、累積度数が９７．５％に達したときの差分値）とを不規則変動要因値とする。確率分布を利用する場合も同様である。
【００３６】
次いで、ステップＳ２３では、トレンド要因回帰式を用いて、次回の無線モジュール選択時刻までのトレンド予測値を計算する。
【００３７】
次いで、ステップＳ２４では、自局がどの程度、通信リスクを許容するかを示すノード状態を判定する。図４には、ノード状態判定基準の一例が示されている。図４の例では、３種類の評価項目に基づいて、３種類のノード状態を判定している。
【００３８】
第１の評価項目は、自局の扱っている通信が緊急呼であるか否かである。第２の評価項目は、自局の扱っている通信がマルチキャスト通信又はユニキャスト通信のいずれであるのかである。第３の評価項目は、自局の処理量が基準量に比して高いのか又は低いのかである。
【００３９】
第１のノード状態は「リスク回避的」である。「リスク回避的」は、通信リスクをできる限り回避し、通信信頼性を保証したい状態である。このためには周波数利用効率の向上はあまり期待できない状態である。
第２のノード状態は「リスク中立的」である。「リスク中立的」は、通信リスクについての要求が特にない状態である。
第３のノード状態は「リスク選好的」である。「リスク選好的」は、通信リスクを冒しても、周波数利用効率の向上を試みたい状態である。
【００４０】
図４に示されるノード状態判定基準では、自局の扱っている通信が緊急呼である場合には、他の評価項目にかかわらず、ノード状態が「リスク回避的」であると判定する。これは、緊急呼が最重要の通信種別であり、周波数利用効率の向上よりもむしろ、緊急呼の通信信頼性を保証することが最重要であるためである。
【００４１】
自局の扱っている通信がユニキャスト通信である場合において、現在の自局の処理量が基準量に比して低いときは、ノード状態が「リスク選好的」であると判定する。自局の処理量が低い場合には、ユニキャスト通信のパケット再送を行っても処理量増加による影響は小さい。よって、リスクが低いことから、更なる周波数利用効率の向上を試みるために「リスク選好的」を選択する。一方、自局の扱っている通信がユニキャスト通信である場合において、現在の自局の処理量が基準量に比して高いときは、ノード状態が「リスク中立的」であると判定するようにしている。
【００４２】
自局の扱っている通信がマルチキャスト通信である場合には、現在の自局の処理量にかかわらず、ノード状態が「リスク選好的」であると判定する。マルチキャスト通信は、通常、即時性が要求されるものが多く、再送が行われないので、再送による無線チャネルの占有時間を考慮する必要がなく、また再送による処理量増加の影響もない。そのためリスクが低いことから、更なる周波数利用効率の向上を試みるために「リスク選好的」を選択する。なお、マルチキャスト通信の場合、再送が行われないため少しでも通信の信頼性向上を得るために、例えば、現在の処理量が低であるときは「リスク中立的」とし、現在の処理量が高であるときは「リスク回避的」としてもよい。
【００４３】
なお、ノード状態判定基準については、無線システムの運用方針等に基づいて任意に設定することができる。
【００４４】
ステップＳ２４の判定の結果、ノード状態が「リスク回避的」である場合はステップＳ２５に進み、ノード状態が「リスク中立的」である場合はステップＳ２６に進み、ノード状態が「リスク選好的」である場合はステップＳ２７に進む。
【００４５】
ステップＳ２５では、ノード状態が「リスク回避的」である場合の無線環境予測値を算出する。ノード状態が「リスク回避的」である場合には、ステップＳ２３で算出された次回の無線モジュール選択時刻のトレンド予測値に対して、ステップＳ２２で算出された不規則変動要因値により無線環境悪化方向に補正を行う。そして、この補正結果を無線環境予測値に用いる。この無線環境予測値は、無線モジュール選択の際に当該無線モジュール１１が選択されるための条件を厳しくする。
【００４６】
ステップＳ２６では、ノード状態が「リスク中立的」である場合の無線環境予測値を算出する。ノード状態が「リスク中立的」である場合には、ステップＳ２３で算出された次回の無線モジュール選択時刻のトレンド予測値をそのまま無線環境予測値に用いる。
【００４７】
ステップＳ２７では、ノード状態が「リスク選好的」である場合の無線環境予測値を算出する。ノード状態が「リスク選好的」である場合には、ステップＳ２３で算出された次回の無線モジュール選択時刻のトレンド予測値に対して、ステップＳ２２で算出された不規則変動要因値により無線環境良化方向に補正を行う。そして、この補正結果を無線環境予測値に用いる。この無線環境予測値は、無線モジュール選択の際に当該無線モジュール１１が選択されるための条件を緩和する。
【００４８】
図５は、本実施形態に係るトレンド予測値の補正処理を説明するための概念図である。図５の例では、不規則変動要因分布としてガウス分布を利用しているとする。図５において、現在時刻ｔ１に、既に実測済みの無線環境時系列データからトレンド要因回帰式が算出される。このトレンド要因回帰式を用いて、次回の無線モジュール選択時刻ｔ２までのトレンド予測値が順次算出される。また、該トレンド要因回帰式の計算値と無線環境時系列データとの差分値についての不規則変動要因をガウス分布に当てはめる。これにより、所定の不規則変動要因考慮値に対しての上側の差分値（上側ａ％点）及び下側の差分値（下側ａ％点）が算出される。そして、次回の無線モジュール選択時刻ｔ２のトレンド予測値が上側ａ％点又は下側ａ％点を用いて補正され、次回の無線モジュール選択時刻ｔ２の無線環境予測値が算出される。若しくは、補正なしでそのままのトレンド予測値が、次回の無線モジュール選択時刻ｔ２の無線環境予測値に用いられる。
【００４９】
図５において、例えば、無線環境値が無線チャネル占有時間であったとする。この場合、無線環境値が大きいほど無線環境悪化を示し、無線環境値が小さいほど無線環境良化を示す。従って、ノード状態が「リスク回避的」である場合には、不規則変動要因分布（ガウス分布）の上側ａ％点を適用することにより、トレンド予測値を無線環境悪化方向に補正し、この補正結果を無線環境予測値とする。具体的には、次回の無線モジュール選択時刻ｔ２のトレンド予測値を不規則変動要因分布（ガウス分布）の中心点（平均値）としたときの上側ａ％点に対応する値を無線環境予測値として求める。
【００５０】
ノード状態が「リスク中立的」である場合には、次回の無線モジュール選択時刻ｔ２のトレンド予測値をそのまま無線環境予測値とする。
【００５１】
ノード状態が「リスク選好的」である場合には、不規則変動要因分布（ガウス分布）の下側ａ％点を適用することにより、トレンド予測値を無線環境良化方向に補正し、この補正結果を無線環境予測値とする。具体的には、次回の無線モジュール選択時刻ｔ２のトレンド予測値を不規則変動要因分布（ガウス分布）の中心点（平均値）としたときの下側ａ％点に対応する値を無線環境予測値として求める。
【００５２】
ガウス分布を利用する場合、最頻値（分布の山、中心値）が平均値になる。その平均値から上側ａ％点までの距離（|平均値−上側a%値|）、平均値から下側ａ％値までの距離（|平均値−下側a%値|）が補正値として用いられる。
【００５３】
上述した実施形態によれば、トレンド要因回帰式では説明できない変動の統計量（不規則変動要因値）を用いてトレンド予測値が補正されるとともに、自局の通信リスク許容状態（ノード状態）に応じてトレンド予測値の補正方法（無線環境悪化方向か、無線環境良化方向か、補正なしか）が決定される。これにより、自局のノード状態に適した無線環境予測値を得ることができる。従って、その無線環境予測値に基づいて、通信に利用する無線モジュール（無線メディア）を選択することにより、実際の無線環境に即すると共に自局の状況に合った無線モジュール（無線メディア）を選択し通信することが可能になる。
【００５４】
上述の実施例によれば、自局のノード状態が「リスク回避的」である場合には、トレンド予測値を無線環境悪化方向に補正することにより、周波数利用効率の向上はあまり期待できないが通信信頼性を保証させるような無線モジュール（無線メディア）の採用を促す無線環境予測値を得ることができる。一方、自局のノード状態が「リスク選好的」である場合には、トレンド予測値を無線環境良化方向に補正することにより、さらに周波数利用効率を向上させるような無線モジュール（無線メディア）の採用を促す無線環境予測値を得ることができる。これにより、実際の無線環境に即すると共に自局の状況に合った無線モジュール（無線メディア）を選択することができるという格別の効果が得られる。
【００５５】
なお、不規則変動要因分布に適用する不規則変動要因考慮値は、無線システムの運用方針等に基づいて任意に設定することができる。また、無線環境悪化方向への補正に用いる不規則変動要因考慮値と無線環境良化方向への補正に用いる不規則変動要因考慮値をそれぞれ別個に設定してもよい。例えば、無線環境良化方向への補正に用いる不規則変動要因考慮値は、無線環境悪化方向への補正に用いる不規則変動要因考慮値よりも高い値を用いる。
【００５６】
また、無線モジュール選択の際に、ノード状態に応じて無線環境予測値を使用するか否かを判断するようにしてもよい。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本発明に係る無線基地局は、簡単に移動可能な可搬型装置として実現されてもよく、又は、簡単には移動することができない若しくは移動不可能な据え置き型装置として実現されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係るコグニティブ無線基地局１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す無線環境認識部１４の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る無線環境予測値の算出手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るノード状態判定基準の一例である。
【図５】本発明の一実施形態に係るトレンド予測値の補正処理を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００５９】
１…コグニティブ無線基地局、１１…無線モジュール（測定手段）、１２…パケットスイッチ部、１３…ネットワーク制御部、１４…無線環境認識部（無線環境予測手段）、１５…無線自律制御部（無線メディア選択手段）、２１…無線環境時系列データ記憶部、２２…トレンド要因回帰式算出部（無線環境予測値算出手段）、２３…不規則変動要因算出部（補正量算出手段）、２４…トレンド予測値算出部（無線環境予測値算出手段）、２５…ノード状態判定部、２６…無線環境予測値補正部（無線環境予測値補正手段）、２７…無線環境判断部
【図１】
2008306277.tif 000003
【図２】
2008306277.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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