(57)【要約】【課題】同一の周波数帯域を共用する複数の無線通信システム間の電波干渉の影響を軽減する際に通信機会の取得の向上を図る。【解決手段】特定周波数帯の無線信号を検出する検出部と、検出部の信号検出処理結果に基づいて受信品質を推定する受信品質推定部と、受信品質推定部の受信品質推定結果と、要求信号検出確率とに基づいて、前記無線信号を送信するときのデューティ比を決定するデューティ比決定部と、デューティ比決定部のデューティ比決定結果に従って、前記無線信号の送信の制御を行う送信制御部と、送信制御部の制御に従った無線信号の送信を行う送信部と、を備える。【選択図】図３
2016167695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定周波数帯の無線信号を検出する検出部と、
前記検出部の信号検出処理結果に基づいて受信品質を推定する受信品質推定部と、
前記受信品質推定部の受信品質推定結果と、要求信号検出確率とに基づいて、前記無線信号を送信するときのデューティ比を決定するデューティ比決定部と、
前記デューティ比決定部のデューティ比決定結果に従って、前記無線信号の送信の制御を行う送信制御部と、
前記送信制御部の制御に従った前記無線信号の送信を行う送信部と、
を備えた無線通信システム。
【請求項２】
前記デューティ比決定部は、前記受信品質推定部の受信品質推定結果と、要求信号検出確率と、要求衝突確率と、前記送信部から送信される前記無線信号により電波干渉の影響を受ける相手から送信される前記特定周波数帯の無線信号のデューティ比とに基づいて、前記デューティ比の決定を行う、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記デューティ比決定部は、前記受信品質推定部の受信品質推定結果と、要求信号検出確率と、要求検出所要時間とに基づいて、前記デューティ比の決定を行う、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記デューティ比決定部は、前記受信品質推定部の受信品質推定結果と、要求信号検出確率と、要求検出所要時間と、要求衝突確率と、前記送信部から送信される前記無線信号により電波干渉の影響を受ける相手から送信される前記特定周波数帯の無線信号のデューティ比とに基づいて、前記デューティ比の決定を行う、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
検出部が特定周波数帯の無線信号を検出する検出ステップと、
受信品質推定部が前記検出ステップの信号検出処理結果に基づいて受信品質を推定する受信品質推定ステップと、
デューティ比決定部が、前記受信品質推定ステップの受信品質推定結果と、要求信号検出確率とに基づいて、前記無線信号を送信するときのデューティ比を決定するデューティ比決定ステップと、
送信制御部が、前記デューティ比決定ステップのデューティ比決定結果に従って、前記無線信号の送信の制御を行う送信制御ステップと、
送信部が前記送信制御ステップの制御に従った前記無線信号の送信を行う送信ステップと、
を含む送信制御方法。
【請求項６】
特定周波数帯の無線信号を送信する通信装置のコンピュータに、
前記無線信号を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの信号検出処理結果に基づいて受信品質を推定する受信品質推定ステップと、
前記受信品質推定ステップの受信品質推定結果と、要求信号検出確率とに基づいて、前記無線信号を送信するときのデューティ比を決定するデューティ比決定ステップと、
前記デューティ比決定ステップのデューティ比決定結果に従って、前記無線信号の送信の制御を行う送信制御ステップと、
前記送信制御ステップの制御に従った前記無線信号の送信を行う送信ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、送信制御方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、同一の周波数帯域を共用する複数の無線通信システムにおいて、一の無線通信システムの送信局が、他の無線通信システムの信号の検出を試み、検出しなかった場合にのみ送信を開始する送信制御技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】IEEE Std 802.22-2011(TM). IEEE Standard for Information Technology Telecommunications and information exchange between systems Wireless Regional Area Networks (WRAN) Specific requirements Authorized licensed.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の送信制御技術では、一の無線通信システムの送信局が他の無線通信システムの信号を検出した場合には該送信局は信号を送信しないので、該一の無線通信システムの通信機会が不十分となる可能性があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、同一の周波数帯域を共用する複数の無線通信システム間の電波干渉の影響を軽減する際に通信機会の取得の向上を図ることができる、無線通信システム、送信制御方法およびコンピュータプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、特定周波数帯の無線信号を検出する検出部と、前記検出部の信号検出処理結果に基づいて受信品質を推定する受信品質推定部と、前記受信品質推定部の受信品質推定結果と、要求信号検出確率とに基づいて、前記無線信号を送信するときのデューティ比を決定するデューティ比決定部と、前記デューティ比決定部のデューティ比決定結果に従って、前記無線信号の送信の制御を行う送信制御部と、前記送信制御部の制御に従った前記無線信号の送信を行う送信部と、を備えた無線通信システムである。
（２）本発明の一態様は、上記（１）の無線通信システムにおいて、前記デューティ比決定部は、前記受信品質推定部の受信品質推定結果と、要求信号検出確率と、要求衝突確率と、前記送信部から送信される前記無線信号により電波干渉の影響を受ける相手から送信される前記特定周波数帯の無線信号のデューティ比とに基づいて、前記デューティ比の決定を行う、無線通信システムである。
（３）本発明の一態様は、上記（１）の無線通信システムにおいて、前記デューティ比決定部は、前記受信品質推定部の受信品質推定結果と、要求信号検出確率と、要求検出所要時間とに基づいて、前記デューティ比の決定を行う、無線通信システムである。
（４）本発明の一態様は、上記（１）の無線通信システムにおいて、前記デューティ比決定部は、前記受信品質推定部の受信品質推定結果と、要求信号検出確率と、要求検出所要時間と、要求衝突確率と、前記送信部から送信される前記無線信号により電波干渉の影響を受ける相手から送信される前記特定周波数帯の無線信号のデューティ比とに基づいて、前記デューティ比の決定を行う、無線通信システムである。
【０００７】
（５）本発明の一態様は、検出部が特定周波数帯の無線信号を検出する検出ステップと、受信品質推定部が前記検出ステップの信号検出処理結果に基づいて受信品質を推定する受信品質推定ステップと、デューティ比決定部が、前記受信品質推定ステップの受信品質推定結果と、要求信号検出確率とに基づいて、前記無線信号を送信するときのデューティ比を決定するデューティ比決定ステップと、送信制御部が、前記デューティ比決定ステップのデューティ比決定結果に従って、前記無線信号の送信の制御を行う送信制御ステップと、送信部が前記送信制御ステップの制御に従った前記無線信号の送信を行う送信ステップと、を含む送信制御方法である。
【０００８】
（６）本発明の一態様は、特定周波数帯の無線信号を送信する通信装置のコンピュータに、前記無線信号を検出する検出ステップと、前記検出ステップの信号検出処理結果に基づいて受信品質を推定する受信品質推定ステップと、前記受信品質推定ステップの受信品質推定結果と、要求信号検出確率とに基づいて、前記無線信号を送信するときのデューティ比を決定するデューティ比決定ステップと、前記デューティ比決定ステップのデューティ比決定結果に従って、前記無線信号の送信の制御を行う送信制御ステップと、前記送信制御ステップの制御に従った前記無線信号の送信を行う送信ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、同一の周波数帯域を共用する複数の無線通信システム間の電波干渉の影響を軽減する際に通信機会の取得の向上を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信システムを示す構成図である。
【図２】Ｄｕｔｙ比の説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る信号検出器Ｄ及び基地局装置Ｓ＿ＢＳを示す構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るＣＮＲ推定テーブルの構成例を示す図表である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るＤｕｔｙ比判定テーブルの構成例を示すグラフ図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る送信制御方法のフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係る第２Ｄｕｔｙ比判定テーブルの構成例を示すグラフ図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る信号検出器Ｄ及び基地局装置Ｓ＿ＢＳを示す構成図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る基地局装置Ｓ＿ＢＳを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムを示す構成図である。図１において、基地局装置Ｐ＿ＢＳと端末Ｐ＿ＵＥとは、特定周波数帯（説明の便宜上、周波数帯ｆ＿Ｐと称する）の無線信号を相互に送受する。基地局装置Ｐ＿ＢＳは、周波数帯ｆ＿Ｐの通信サービスエリアＰ＿ａｒｅａを提供する。基地局装置Ｓ＿ＢＳと端末Ｓ＿ＵＥとは、基地局装置Ｐ＿ＢＳ及び端末Ｐ＿ＵＥが使用するのと同じ周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号を相互に送受する。基地局装置Ｓ＿ＢＳは、周波数帯ｆ＿Ｐの通信サービスエリアＳ＿ａｒｅａを提供する。
【００１３】
基地局装置Ｓ＿ＢＳが送信する周波数帯ｆ＿Ｐの電波は、基地局装置Ｓ＿ＢＳの通信サービスエリアＳ＿ａｒｅａを超えて、基地局装置Ｐ＿ＢＳの通信サービスエリアＰ＿ａｒｅａに届く可能性がある。基地局装置Ｐ＿ＢＳ及び端末Ｐ＿ＵＥにとって、基地局装置Ｓ＿ＢＳが送信する周波数帯ｆ＿Ｐの電波は干渉波となる。この干渉波の有無を検出するため、信号検出器Ｄが設けられる。
【００１４】
信号検出器Ｄは、基地局装置Ｓ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号の検出を行う。図１の例では、信号検出器Ｄは基地局装置Ｐ＿ＢＳの通信サービスエリアＰ＿ａｒｅａの端の部分に配置されている。
【００１５】
なお、端末Ｓ＿ＵＥが送信する周波数帯ｆ＿Ｐの電波も基地局装置Ｐ＿ＢＳ及び端末Ｐ＿ＵＥにとって干渉波となり得る。このため、信号検出器Ｄは、基地局装置Ｓ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号と、端末Ｓ＿ＵＥから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号との両方の検出を行ってもよい。但し、一般的に、端末の送信電力は基地局装置の送信電力に比べて小さいので、端末Ｓ＿ＵＥから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの電波による電波干渉の影響は、基地局装置Ｓ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの電波による電波干渉の影響よりも小さいと考えることができる。このことから、信号検出器Ｄは、基地局装置Ｓ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号のみの検出を行うものであってもよい。
【００１６】
信号検出器Ｄは、基地局装置Ｓ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号の検出結果に基づいて、受信品質を推定する。信号検出器Ｄは、受信品質推定結果１００を基地局装置Ｓ＿ＢＳへ送信する。受信品質推定結果１００は、有線又は無線の伝送路を介して、基地局装置Ｓ＿ＢＳで受信される。基地局装置Ｓ＿ＢＳは、受信した受信品質推定結果１００に基づいて、周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号の送信を制御する。周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号の送信制御では、送信信号のデューティ（Duty）比を制御する。
【００１７】
図２はＤｕｔｙ比の説明図である。図２において、Ｄｕｔｙ比は、次式で表される。
Ｄｕｔｙ比＝（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）÷Ｔ
但し、Ｔは単位時間である。Ｄｕｔｙ比は、単位時間Ｔに対する、対象とする無線通信システムの送信局からの送信信号（Data）の送信時間ｔ１、ｔ２及びｔ３の合計値の割合である。
【００１８】
図３は、本発明の第１実施形態に係る信号検出器Ｄ及び基地局装置Ｓ＿ＢＳを示す構成図である。
【００１９】
まず信号検出器Ｄについて説明する。
信号検出器Ｄは、受信部Ｄ１１と検出部Ｄ１２と受信品質推定部Ｄ１３と送信部Ｄ１４とを備える。受信部Ｄ１１は、周波数帯ｆ＿Ｐの電波を受信するアンテナ（図示せず）から入力された受信信号を検出部Ｄ１２へ出力する。検出部Ｄ１２は、受信部Ｄ１１から入力された受信信号を使用して、検出対象信号を検出する信号検出処理を実行する。検出対象信号は、基地局装置Ｓ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号である。
【００２０】
受信信号は、一般に、検出対象信号と雑音信号とを含む、又は、雑音信号のみである。このような受信信号から検出対象信号を検出する信号検出処理として、例えば、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）方式等の無線通信方式で使用されるサイクリックプレフィックス（Cyclic Prefix：ＣＰ）の周期性を利用して特徴検出を行う処理が挙げられる。又は、信号検出処理として、例えば、検出対象信号に含まれるプリアンブル信号（Preamble Symbol）等の既知信号を利用し、既知信号と受信信号との相関に基づいて検出対象信号を検出する処理が挙げられる。又は、信号検出処理として、例えば、信号のエネルギーとして受信電力を検出する処理が挙げられる。以下に、ＣＰを利用する信号検出処理の例を説明する。
【００２１】
（信号検出処理の例）
検出部Ｄ１２は、受信信号と、当該受信信号を「信号の長さ−ＣＰ長」分だけ遅延させた信号との相関系列信号を算出する。該ＣＰ長は、検出対象信号の信号フォーマットで規定される長さであり、予め検出部Ｄ１２に設定される。検出部Ｄ１２は、算出された相関系列信号に対して、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）を実行する。検出部Ｄ１２は、ＦＦＴ実行結果を使用して、所定の次数（Ｍ次）までの高調波成分についての検出電圧ｄｖを算出する。検出電圧ｄｖは、式（１）で算出される。式（１）において、検出電圧ｄｖは、１次からＭ次までの高調波成分の合計である。但し、直流成分は除く。ｄｖ．ｍは、ＦＦＴ実行結果のｍ次の高調波成分である。検出電圧ｄｖは、検出部Ｄ１２の信号検出処理結果である。
【００２２】
【数１】
2016167695.tif 000003
【００２３】
以上がＣＰを利用する信号検出処理の例の説明である。
【００２４】
なお、検出部Ｄ１２は、上記したＣＰを利用する信号検出処理の例以外の信号検出処理によって、信号検出処理結果を得てもよい。例えば、検出部Ｄ１２は、プリアンブル信号等の既知信号と受信信号との相関値を算出し、算出した相関値を信号検出処理結果としてもよい。又は、検出部Ｄ１２は、受信電力を検出し、検出した受信電力を信号検出処理結果としてもよい。
【００２５】
検出部Ｄ１２は、信号検出処理結果を受信品質推定部Ｄ１３へ出力する。
【００２６】
受信品質推定部Ｄ１３は、検出部Ｄ１２から入力された信号検出処理結果に基づいて、受信品質を推定する。ここでは、受信品質の例として、搬送波電力対雑音電力比（Carrier to Noise power Ratio：ＣＮＲ）を挙げて説明する。また、信号検出処理結果の例として、検出電圧ｄｖを挙げて説明する。
【００２７】
受信品質推定部Ｄ１３は、式（２）により、複数（Ｋ個）の検出電圧ｄｖの平均値ｄｖａｖｅ（Ｋ）を算出する。Ｋの値は任意に決定される。
【００２８】
【数２】
2016167695.tif 000004
【００２９】
但し、ｄｖ（ｋ）は、開始時刻Ｔ＿ｓｔから受信品質推定部Ｄ１３に入力された検出部Ｄ１２からのＫ個の検出電圧ｄｖのうち、検出部Ｄ１２からｋ番目に入力された検出電圧ｄｖである。ｋは１からＫまでのいずれかの整数である。開始時刻Ｔ＿ｓｔは任意に決定される。例えば、一定周期の開始時刻を開始時刻Ｔ＿ｓｔとする。
【００３０】
受信品質推定部Ｄ１３は、算出された平均値ｄｖａｖｅ（Ｋ）に基づくＣＮＲ推定値を算出する。受信品質推定部Ｄ１３は、予め、検出電圧平均値とＣＮＲとを関連付けたＣＮＲ推定テーブルを備える。図４は、ＣＮＲ推定テーブルの構成例を示す図表である。図４において、ＣＮＲ推定テーブルには、検出電圧平均値ｄｖ＿ｍｘとＣＮＲ＿ｘとの組が複数（Ｘ組）格納される。ｘは１からＸまでのいずれかの整数である。受信品質推定部Ｄ１３は、ＣＮＲ推定テーブルに基づいて、平均値ｄｖａｖｅ（Ｋ）に対応するＣＮＲ推定値を式（３）により算出する。
【００３１】
【数３】
2016167695.tif 000005
【００３２】
但し、ｄｖｍｘは、図４のＣＮＲ推定テーブル中の検出電圧平均値ｄｖ＿ｍｘである。
【００３３】
受信品質推定部Ｄ１３は、式（３）により、ＣＮＲ推定テーブルに格納される検出電圧平均値ｄｖ＿ｍｘのうち、平均値ｄｖａｖｅ（Ｋ）に最も近い値の検出電圧平均値ｄｖ＿ｍｘと組になっているＣＮＲ＿ｘをＣＮＲ推定テーブルから取得する。受信品質推定部Ｄ１３は、取得されたＣＮＲ＿ｘをＣＮＲ推定値とする。受信品質推定部Ｄ１３は、ＣＮＲ推定値を送信部Ｄ１４へ出力する。送信部Ｄ１４は、受信品質推定部Ｄ１３から入力されたＣＮＲ推定値を受信品質推定結果１００として基地局装置Ｓ＿ＢＳへ送信する。ＣＮＲ推定値は、受信品質推定結果１００の例である。
【００３４】
なお、図４に示されるＣＮＲ推定テーブルは、事前に、シミュレーションや実験等の結果から作成される。
【００３５】
以上が信号検出器Ｄについての説明である。
【００３６】
次に基地局装置Ｓ＿ＢＳについて説明する。図３において、基地局装置Ｓ＿ＢＳは、受信部１１とＤｕｔｙ比決定部１２と送信制御部１３と送信バッファ１４と送信部１５とを備える。受信部１１は、信号検出器Ｄから受信品質推定結果１００を受信する。受信部１１は、受信した受信品質推定結果１００をＤｕｔｙ比決定部１２へ出力する。
【００３７】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、受信部１１から入力された受信品質推定結果１００と、要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄとに基づいて、Ｄｕｔｙ比を決定する。要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄは、予め、Ｄｕｔｙ比決定部１２に設定される。要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄは、信号検出器Ｄで検出される検出対象信号についての検出確率の要求値である。ここでは、受信品質推定結果１００の例として、ＣＮＲ推定値を挙げて説明する。
【００３８】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、予め、検出確率とＣＮＲとＤｕｔｙ比とを関連付けたＤｕｔｙ比判定テーブルを備える。図５は、Ｄｕｔｙ比判定テーブルの構成例を示すグラフ図である。図５において、Ｄｕｔｙ比判定テーブルには、Ｄｕｔｙ比毎に、検出確率とＣＮＲとの関係を示すグラフデータが格納される。図５の例では、Ｄｕｔｙ比判定テーブルは、５個のＤｕｔｙ比「０．２」、「０．４」、「０．６」、「０．８」、「１．０」の各々について、検出確率とＣＮＲとの関係を示すグラフデータを有する。
【００３９】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、Ｄｕｔｙ比判定テーブルに基づいて、受信部１１から入力された受信品質推定結果１００のＣＮＲ推定値において要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄに適するＤｕｔｙ比の中から、最小のＤｕｔｙ比を選択する。Ｄｕｔｙ比の選択方法として、例えば、受信品質推定結果１００のＣＮＲ推定値で要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄを満たすＤｕｔｙ比の中から、最小のＤｕｔｙ比を選択する。Ｄｕｔｙ比決定部１２は、選択したＤｕｔｙ比を送信制御部１３へ指定する。
【００４０】
送信制御部１３は、Ｄｕｔｙ比決定部１２から指定されたＤｕｔｙ比に従って、送信制御を行う。本実施形態では、送信制御部１３は、Ｄｕｔｙ比決定部１２から指定されたＤｕｔｙ比に従って、送信バッファ１４を制御する。送信バッファ１４には送信データが入力される。送信バッファ１４は、入力された送信データを一時的に保持する。送信バッファ１４は、自己が保持する送信データを、送信制御部１３からの制御に従って送信部１５へ出力する。送信部１５は、送信バッファ１４から入力された送信データを、周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号により送信する。
【００４１】
送信制御部１３は、Ｄｕｔｙ比決定部１２から指定されたＤｕｔｙ比に従って、例えば、送信バッファ１４から送信部１５への送信データの出力を制御してもよい。これにより、送信部１５から送信される周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号のＤｕｔｙ比が、Ｄｕｔｙ比決定部１２から指定されたＤｕｔｙ比に制御される。
【００４２】
又は、送信制御部１３は、無線スケジューリング機能を有し、Ｄｕｔｙ比に従って無線スケジューリングを実行するものであってもよい。送信バッファ１４は、自己が保持する送信データを、送信制御部１３による無線スケジューリングに従って送信部１５へ出力する。これにより、送信部１５から送信される周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号のＤｕｔｙ比が、Ｄｕｔｙ比決定部１２から指定されたＤｕｔｙ比に制御される。
【００４３】
図６は、本実施形態に係る送信制御方法のフローチャートである。図６を参照して、本実施形態に係る無線通信システムの動作を説明する。
【００４４】
（ステップＳ１）基地局装置Ｓ＿ＢＳが周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号を送信する。周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号の最初の送信開始時に使用されるＤｕｔｙ比として、Ｄｕｔｙ比の初期値が基地局装置Ｓ＿ＢＳに設定される。Ｄｕｔｙ比の初期値には、電波干渉の防止の観点から、小さい値が設定される。Ｄｕｔｙ比の初期値として、例えば、Ｄｕｔｙ比の設定可能な値の範囲の中で最小値が挙げられる。
【００４５】
（ステップＳ２）信号検出器Ｄが、検出対象信号として、基地局装置Ｓ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号を検出する。信号検出器Ｄは、検出対象信号を検出し、受信品質を推定する。
【００４６】
（ステップＳ３）信号検出器Ｄは、受信品質推定結果１００を基地局装置Ｓ＿ＢＳへ送信する。
【００４７】
（ステップＳ４）基地局装置Ｓ＿ＢＳは、信号検出器Ｄから受信した受信品質推定結果１００に基づいて、Ｄｕｔｙ比を決定する。
【００４８】
（ステップＳ５）基地局装置Ｓ＿ＢＳは、ステップＳ４で決定したＤｕｔｙ比で周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号を送信する。
【００４９】
上述した第１実施形態によれば、検出対象信号の受信品質推定値において要求信号検出確率に適する最小のＤｕｔｙ比を決定する。これにより、基地局装置Ｓ＿ＢＳは、信号検出器Ｄにより検出対象信号が検出されても、電波干渉の影響を軽減しながら、検出対象信号の受信品質推定値に応じたＤｕｔｙ比で周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号を送信できるので、通信機会の取得の向上を図ることができる。また、要求信号検出確率に適するＤｕｔｙ比に決定されるので、検出対象信号の検出精度を良好に保つことができる。これは、Ｄｕｔｙ比の制御性能の向上に寄与する。
【００５０】
［第２実施形態］
第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る無線通信システムの構成は、上述した図１の構成と同じである。第２実施形態に係る信号検出器Ｄ及び基地局装置Ｓ＿ＢＳの構成は、上述した図３の構成と同じである。但し、第２実施形態では、Ｄｕｔｙ比決定部１２は、受信品質推定結果１００と、要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄと、要求衝突確率Ｙ＿ｃと、基地局装置Ｐ＿ＢＳのＤｕｔｙ比ＤＣｐとに基づいて、Ｄｕｔｙ比を決定する。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を主に説明する。ここでは、受信品質推定結果１００の例として、ＣＮＲ推定値を挙げて説明する。
【００５１】
要求衝突確率Ｙ＿ｃは、基地局装置Ｓ＿ＢＳが送信する周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号と、基地局装置Ｐ＿ＢＳが送信する周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号とが衝突する確率の要求値である。要求衝突確率Ｙ＿ｃは、予め、Ｄｕｔｙ比決定部１２に設定される。基地局装置Ｐ＿ＢＳのＤｕｔｙ比ＤＣｐは、例えば、予め、Ｄｕｔｙ比決定部１２に設定される。
【００５２】
又は、信号検出器Ｄの検出部Ｄ１２が、受信部Ｄ１１から入力された受信信号に基づいて、基地局装置Ｐ＿ＢＳのＤｕｔｙ比ＤＣｐを推定してもよい。信号検出器Ｄは、検出部Ｄ１２の推定結果であるＤｕｔｙ比ＤＣｐを基地局装置Ｓ＿ＢＳへ通知する。Ｄｕｔｙ比決定部１２は、信号検出器Ｄから通知された基地局装置Ｐ＿ＢＳのＤｕｔｙ比ＤＣｐを使用する。基地局装置Ｐ＿ＢＳのＤｕｔｙ比ＤＣｐの推定方法の例を以下に挙げる。
【００５３】
（基地局装置Ｐ＿ＢＳのＤｕｔｙ比ＤＣｐの推定方法の例１）
検出部Ｄ１２は、基地局装置Ｐ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号を復調する。検出部Ｄ１２は、単位時間Ｔ当たりに復調した復調信号のフレーム長の合計時間を単位時間Ｔで割った商を、Ｄｕｔｙ比ＤＣｐとする。
【００５４】
（基地局装置Ｐ＿ＢＳのＤｕｔｙ比ＤＣｐの推定方法の例２）
検出部Ｄ１２は、基地局装置Ｐ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号の受信電力を検出する。検出部Ｄ１２は、単位時間Ｔ当たりに閾値以上の受信電力を検出した時間を単位時間Ｔで割った商を、Ｄｕｔｙ比ＤＣｐとする。
【００５５】
（基地局装置Ｐ＿ＢＳのＤｕｔｙ比ＤＣｐの推定方法の例３）
検出部Ｄ１２は、ＣＰ又はプリアンブル信号等の既知信号の検出によって、基地局装置Ｐ＿ＢＳから送信された周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号を検出する。検出部Ｄ１２は、該無線信号を検出した場合に、検出した無線信号の先頭から、先頭の無線信号の受信電力と同程度の受信電力が継続する電力継続時間を測定する。検出部Ｄ１２は、単位時間Ｔたりの電力継続時間の合計を単位時間Ｔで割った商を、Ｄｕｔｙ比ＤＣｐとする。
【００５６】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、上述の第１実施形態と同様に、図５に例示されるＤｕｔｙ比判定テーブルを備える。Ｄｕｔｙ比決定部１２は、Ｄｕｔｙ比判定テーブルに基づいて、受信品質推定結果１００のＣＮＲ推定値に対して要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄに適するＤｕｔｙ比の集合を取得する。Ｄｕｔｙ比の集合の取得方法として、例えば、受信品質推定結果１００のＣＮＲ推定値で要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄを満たすＤｕｔｙ比の全てから集合を構成する。
【００５７】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、Ｄｕｔｙ比の集合の中から、基地局装置Ｐ＿ＢＳのＤｕｔｙ比ＤＣｐに対して要求衝突確率Ｙ＿ｃに適する最大のＤｕｔｙ比を選択する。例えば、Ｄｕｔｙ比の集合の中から、次式を満足する最大のＤｕｔｙ比を選択する。
ＤＣ＿ｉ×ＤＣｐ≦Ｙ＿ｃ
但し、ＤＣ＿ｉは、Ｄｕｔｙ比の集合内のいずれかのＤｕｔｙ比である。
【００５８】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、Ｄｕｔｙ比の集合の中から選択したＤｕｔｙ比を送信制御部１３へ指定する。
【００５９】
上述した第２実施形態によれば、要求衝突確率に適する最大のＤｕｔｙ比を決定する。これにより、基地局装置Ｓ＿ＢＳは、電波干渉の影響を軽減しながら、要求衝突確率に応じたＤｕｔｙ比の拡大を図ることができる。
【００６０】
［第３実施形態］
第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る無線通信システムの構成は、上述した図１の構成と同じである。第３実施形態に係る信号検出器Ｄ及び基地局装置Ｓ＿ＢＳの構成は、上述した図３の構成と同じである。但し、第３実施形態では、Ｄｕｔｙ比決定部１２は、受信品質推定結果１００と、要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄと、要求検出所要時間Ｙ＿ｔとに基づいて、Ｄｕｔｙ比を決定する。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を主に説明する。ここでは、受信品質推定結果１００の例として、ＣＮＲ推定値を挙げて説明する。
【００６１】
要求検出所要時間Ｙ＿ｔは、信号検出器Ｄが検出対象信号を検出するのに要する所要時間の要求値である。要求検出所要時間Ｙ＿ｔは、予め、Ｄｕｔｙ比決定部１２に設定される。
【００６２】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、上述の第１実施形態と同様に、図５に例示されるＤｕｔｙ比判定テーブル（説明の便宜上、第１Ｄｕｔｙ比判定テーブルと称する）を備える。Ｄｕｔｙ比決定部１２は、第１Ｄｕｔｙ比判定テーブルに基づいて、受信品質推定結果１００のＣＮＲ推定値に対して要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄに適するＤｕｔｙ比の集合を取得する。Ｄｕｔｙ比の集合の取得方法として、例えば、受信品質推定結果１００のＣＮＲ推定値で要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄを満たすＤｕｔｙ比の全てから集合を構成する。
【００６３】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、予め、図７に例示されるＤｕｔｙ比判定テーブル（説明の便宜上、第２Ｄｕｔｙ比判定テーブルと称する）を備える。第２Ｄｕｔｙ比判定テーブルは、検出確率と検出所要時間とＤｕｔｙ比とを関連付けたテーブルである。図７は、第２Ｄｕｔｙ比判定テーブルの構成例を示すグラフ図である。図７において、第２Ｄｕｔｙ比判定テーブルには、Ｄｕｔｙ比毎に、検出確率と検出所要時間との関係を示すグラフデータが格納される。図７の例では、第２Ｄｕｔｙ比判定テーブルは、５個のＤｕｔｙ比「０．２」、「０．４」、「０．６」、「０．８」、「１．０」の各々について、検出確率と検出所要時間との関係を示すグラフデータを有する。
【００６４】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、第２Ｄｕｔｙ比判定テーブルに基づいて、Ｄｕｔｙ比の集合の中から、要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄと要求検出所要時間Ｙ＿ｔとに適する最小のＤｕｔｙ比を選択する。例えば、Ｄｕｔｙ比の集合の中から、要求信号検出確率Ｙ＿Ｐｄと要求検出所要時間Ｙ＿ｔとの両方を満足する最小のＤｕｔｙ比を選択する。
【００６５】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、Ｄｕｔｙ比の集合の中から選択したＤｕｔｙ比を送信制御部１３へ指定する。
【００６６】
上述した第３実施形態によれば、検出対象信号の要求検出所要時間に適する最小のＤｕｔｙ比に決定されるので、電波干渉の影響を軽減しながら、検出対象信号の検出精度を良好に保つことができる。これは、Ｄｕｔｙ比の制御性能の向上に寄与する。
【００６７】
なお、要求検出所要時間が長いほど検出対象信号の検出精度を高くできる反面、基地局装置Ｓ＿ＢＳが送信する周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号と、基地局装置Ｐ＿ＢＳが送信する周波数帯ｆ＿Ｐの無線信号とが衝突する衝突確率が高くなる。このため、第３実施形態に対して、上述した第２実施形態を適用し、要求衝突確率Ｙ＿ｃにも適するＤｕｔｙ比を決定するようにしてもよい。
【００６８】
［第４実施形態］
第４実施形態を説明する。第４実施形態に係る無線通信システムの構成は、上述した図１の構成と同様である。但し、信号検出器Ｄは、基地局装置Ｓ＿ＢＳへ、Ｄｕｔｙ比決定結果を送信する。
【００６９】
図８は、本発明の第４実施形態に係る信号検出器Ｄ及び基地局装置Ｓ＿ＢＳを示す構成図である。図８において、図３の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図８の信号検出器Ｄ及び基地局装置Ｓ＿ＢＳにおいて、図３の構成と異なる点は、Ｄｕｔｙ比決定部１２を信号検出器Ｄに備えた点のみである。
【００７０】
信号検出器ＤのＤｕｔｙ比決定部１２は、受信品質推定部Ｄ１３から受信品質推定結果を入力する。Ｄｕｔｙ比決定部１２は、受信品質推定部Ｄ１３から入力された受信品質推定結果を使用して、Ｄｕｔｙ比の決定を行う。Ｄｕｔｙ比の決定方法は、上述の第１実施形態、第２実施形態又は第３実施形態のいずれであってもよい。
【００７１】
Ｄｕｔｙ比決定部１２は、決定したＤｕｔｙ比を送信部Ｄ１４へ出力する。送信部Ｄ１４は、Ｄｕｔｙ比決定部１２から入力されたＤｕｔｙ比をＤｕｔｙ比決定結果２００として基地局装置Ｓ＿ＢＳへ送信する。
【００７２】
基地局装置Ｓ＿ＢＳの受信部１１は、信号検出器ＤからＤｕｔｙ比決定結果２００を受信する。受信部１１は、受信したＤｕｔｙ比決定結果２００を送信制御部１３へ出力する。送信制御部１３は、受信部１１から入力されたＤｕｔｙ比決定結果２００のＤｕｔｙ比に従って、送信バッファ１４を制御する。
【００７３】
［第５実施形態］
第５実施形態を説明する。図９は、本発明の第５実施形態に係る基地局装置Ｓ＿ＢＳを示す構成図である。図９において、図３の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図９の基地局装置Ｓ＿ＢＳにおいて、図３の構成と異なる点は、基地局装置Ｓ＿ＢＳが信号検出器Ｄを備えた点のみである。Ｄｕｔｙ比の決定方法は、上述の第１実施形態、第２実施形態又は第３実施形態のいずれであってもよい。信号検出器ＤのアンテナＡＮＴは、所望の場所に所望の方向から到来する電波を受信するように配置される。図９の基地局装置Ｓ＿ＢＳは、通信装置の例である。
【００７４】
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。
【００７５】
例えば、上述した実施形態では、受信品質として、ＣＮＲを例に挙げたが、受信品質はＣＮＲに限定されない。受信品質として、例えば、受信電力、信号送信局と信号検出器との間の距離、電波干渉を与える先の信号のＤｕｔｙ比、特定周波数帯における全信号のＤｕｔｙ比、検出対象信号を検出するまでに要する所要時間、電波干渉を起こす信号間の衝突確率などが挙げられる。受信電力はＣＮＲに換算できる。信号送信局と信号検出器との間の距離はＣＮＲに換算できる。電波干渉を起こす信号間の衝突確率は、電波干渉を与える先の信号のＤｕｔｙ比又は特定周波数帯における全信号のＤｕｔｙ比から算出できる。
【００７６】
なお、送信バッファ１４として、例えばＭＡＣ（Medium Access Control）層の送信バッファが利用可能である。
【００７７】
また、上述した基地局装置Ｓ＿ＢＳ又は信号検出器Ｄの機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００７８】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１１…受信部、１２…Ｄｕｔｙ比決定部、１３…送信制御部、１４…送信バッファ、１５…送信部、ＡＮＴ…アンテナ、Ｄ…信号検出器、Ｄ１１…受信部、Ｄ１２…検出部、Ｄ１３…受信品質推定部、Ｄ１４…送信部、Ｐ＿ＢＳ，Ｓ＿ＢＳ…基地局装置、Ｐ＿ＵＥ，Ｓ＿ＵＥ…端末
【図１】
2016167695.tif 000006
【図２】
2016167695.tif 000007
【図３】
2016167695.tif 000008
【図４】
2016167695.tif 000009
【図５】
2016167695.tif 000010
【図６】
2016167695.tif 000011
【図７】
2016167695.tif 000012
【図８】
2016167695.tif 000013
【図９】
2016167695.tif 000014