【手続補正書】
【提出日】平成26年6月19日(2014.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の周波数帯を使用し方式が互いに異なる第一及び第二のコグニティブ無線システムを接続する異種システム間中継装置において、
該第一のコグニティブ無線システムにおいて少なくともクライアントとして動作し、該第一のコグニティブ無線システムの基地局と無線通信する交換機ユニットと、
該第二のコグニティブ無線システムにおいてアクセスポイントとして動作し、該第二のコグニティブ無線システムの加入者局と無線通信するアクセスポイントユニットと、を備え、
該交換機ユニット及び該アクセスポイントユニットは、ホワイトスペースの利用可能周波数を管理するデータベースにアクセスした結果を利用して、該第一及び第二のコグニティブ無線システムの夫々で利用可能な周波数を判定し、
該交換機ユニットは、第二のコグニティブ無線システムが単独で利用可能な第一の周波数がある場合には、当該周波数に関する情報を該アクセスポイントユニットに与え、該単独で利用可能な第一の周波数がない場合には、該交換機ユニットが属する第一のコグニティブ無線システムの基地局と通信し、前記第一のコグニティブ無線システムが規定するシステム内共存動作を行い、獲得した周波数又は時間の範囲に関する情報を該アクセスポイントユニットに与え、
該アクセスポイントユニットは、該与えられた周波数及び時間の範囲内でのみ、該加入者局と無線通信を行い、
該交換機ユニットは、前記システム内共存動作のために、ブロードキャスト、ネットワーク認証、若しくは制御管理プレーンの動作の少なくとも１つを行って、前記基地局に対して、該交換機ユニットが基地局と認識されるように動作することを特徴とする異種システム間中継装置。
【請求項２】
請求項１記載の異種システム間中継装置において、
前記第一のコグニティブ無線システムは、前記第二のコグニティブ無線システムよりも長い通信距離を有するものであり、
前記交換機ユニットは、既存局に関する前記データベースへのアクセスと、スペクトルセンシングの結果とに基づいて、空き周波数を調べ、空き周波数があれば該空き周波数に関する情報を前記アクセスポイントユニットに与え、空き周波数がなければ前記基地局に対し所定の時間の範囲での開放を要求し、前記基地局が使用する周波数及び前記基地局から通知された利用可能な時間に関する情報を、前記アクセスポイントユニットに与えることを特徴とする異種システム間中継装置。
【請求項３】
請求項２記載の異種システム間中継装置において、
前記システム内共存動作はフレームコンテンションであり、
前記交換機ユニットは、該フレームコンテンションを利用して、第一のコグニティブ無線システムで用いるものとして前記所定の時間の範囲での開放を要求し、前記所定の時間の範囲は、前記基地局が送信するスーパーフレームを構成する複数のフレームの中から所定のフレームを割り当てられることによって定まることを特徴とする異種システム間中継装置。
【請求項４】
前記データベースへのアクセスは、前記交換機ユニットにより行われ、該交換機ユニットは、当該異種システム間中継装置の位置情報を該データベースに渡し、前記アクセスポイントユニットの最大送信電力に対して利用可能な周波数を取得することを特徴とする請求項２記載の異種システム間中継装置。
【請求項５】
共通の周波数帯を使用し方式が互いに異なる第一及び第二のコグニティブ無線システムを接続する異種システム間中継方法において、
該交換機ユニットが、該第一のコグニティブ無線システムのクライアントとしてネットワークにエントリするステップと、
該交換機ユニット或いは第二のコグニティブ無線システムのアクセスポイントユニットが、外部に設けられた周波数利用状況を管理するデータベースにアクセスし、位置情報及び該アクセスポイントユニットの最大送信電力を渡して、該アクセスポイントユニットが利用可能な周波数の情報を取得するステップと、
該交換機ユニット及び該アクセスポイントユニットが、無線信号を受信し、第一及び第二のコグニティブ無線システムにおける夫々の方法で、利用可能な周波数を判定するステップと、
第二のコグニティブ無線システムが単独で利用可能な第一の周波数が判定されたときに、該アクセスポイントユニットが該第一の周波数を使って加入者局との通信を開始するステップと、
該単独で利用可能な第一の周波数が検出されなかったときに、該交換機ユニットが、該交換機ユニットが属する第一のコグニティブ無線システムの基地局に、基地局と認識されるように通信してフレームコンテンションを行うステップと、
該交換機ユニットが、該フレームコンテンションの結果であるフレームの開放の通知を受信し、アクセスポイントユニットが利用可能な時間として該アクセスポイントユニットに通知するステップと、
該アクセスポイントユニットが、該利用可能な時間内で、加入者局と通信するステップと、
該交換機ユニットと該アクセスポイントユニットの間で、ユーザデータを中継するステップと、を備えた異種システム間中継方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図７に示すように本例の共存動作は、主にSelf-Coexistence機能制御部２０５が、ステップ２０１（Ｓ２０１）からステップ２０９（Ｓ２０９）を実行することで実現される。
（Ｓ２０１）
まず初めに、RS２の交換機１０２は、BS１との回線を確立するため、CPEとしてIEEE802.22 WRANにネットワークエントリを行う。
（Ｓ２０２）
BS１とRS２の通信を確立できた後、ホワイトスペースを管理するＤＢにアクセスし、IEEE802.11af WLAN/WMANが利用可能な周波数候補のリストを取得する。その際RS２は適宜、ＧＰＳ等で取得した地理的位置情報や、ＡＰ部１０３の最大送信電力等をＤＢに渡す。
（Ｓ２０３）
主制御部２０４は、取得した情報をIEEE802.22とIEEE802.11afに準拠したそれぞれのフォーマットで交換機１０２のSelf-Coexistence機能部２０５と、AP部１０３の利用可能周波数記憶部３０５に通知する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
（Ｓ２０４）
通知された情報を基に、交換機１０２とAP部１０３はIEEE802.11af WLAN/WMAN単独で利用可能な周波数があるかどうかの判定をビーコンの受信やスペクトラムセンシングなどによって行う。
（Ｓ２０５）
もし、自システム単独で利用可能な周波数が存在する場合には、AP部１０３は該周波数の中から任意の周波数を選択し、通信を行う。
（Ｓ２０６）
もし、自システム単独で利用可能な周波数がなく、IEEE802.22 WRANと同一周波数を共有しなくてはならない場合には、交換機はSelf-Coexistence機能を用い、フレームコンテンションを行うことによって周波数の確保を試みる。このとき、BS１からはRS２は、周波数を共有する他のBSとして認識されることとなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
フレームコンテンション以後の流れを、図８に示す。具体的には、IEEE802.22の規定するフレームコンテンションを用いてBS１に対して、フレームの開放要求を行い。BS１内でIEEE802.22の規定するランダムアルゴリズムに従って、フレームの開放、非開放を決定し、その結果をRS２に通知する。
（Ｓ２０７）
フレームの開放要求によって、フレームの利用が可能となったら、利用可能な周波数と時間をIEEE802.11afに準拠したフォーマットでAPの利用可能周波数記憶部３０５に通知する。
（Ｓ２０８）
AP部１０３は、得られた利用可能な時間に、MS３へ利用可能な周波数と時間を通知を行う。つまり、ＢＳ１が管理するフレームタイミングの内、ＢＳ１とＲＳ２の間で通信するフレーム期間と、ＲＳ２とＭＳ３の間の通信で専有されるフレーム期間とを、交互に繰り返すことで、ＭＳ３から受け取った上りデータをＢＳ１への上りデータに運び、ＢＳ１からの下りデータをＭＳ３への下りデータに運び、ユーザデータの取次ぎをする。この繰り返しは、オンデマンドに或いはスーパーフレーム周期で行うことができる。これによって、IEEE802.11af WLAN/WMANは、IEEE802.22 WRANと共存可能な形で通信可能となる。
（Ｓ２０９）
その後、交換機１０２のSelf-Coexistence機能部２０５は、自身を中継局としてバックホール回線に接続するIEEE802.11af WLAN/WMANのトラヒック（及びそれらのＱｏＳクラス）を監視し、IEEE802.11afのトラヒック量が多くなった場合には、BSに対し、更なる周波数の利用要求を行うべく、以上の手段を再実行する。逆に他のシステムや、BSからの周波数の利用要求があった場合は、ＱｏＳに応じて周波数を融通するために、以上の手段を再実行する。