(57)【要約】  ワイヤレスノードがコンタクトしている無線システムにおいて、上記ワイヤレスノードは、近傍のノードとの間で情報を交換することが可能である。加えて、１つの実施形態によれば、直接的な通信の範囲外にある離れたノードは、複数のホップを介してデータを転送することにより通信され得る。上記ワイヤレスノードは、ノードからの要求に応えて少なくとも１つの無線リソースのセンシングを実行するよう適合される。少なくとも１つの他のワイヤレスノードからの共同的な情報に基づいて、ワイヤレスノードは、特定の無線リソースが使用のために空いているか否かについて、改善された決定を行い得る【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線システム内での使用のためのワイヤレスノード（３００）であって、
前記ワイヤレスノードは、前記無線システムの他のワイヤレスノードとコンタクトして情報を交換するよう適合され、
前記ワイヤレスノードは、少なくとも１つの無線リソースをセンシングするための手段（３０３）をさらに含み、
前記ワイヤレスノードは、
前記無線システムの別のワイヤレスノードからの少なくとも１つの無線リソースのセンシングを要求するための手段（３１３）と、
前記無線システムの別のワイヤレスノードからの少なくとも１つの無線リソースのセンシングを受信するための手段（３１１）と、
少なくとも１つの他のワイヤレスノードからの共同的な情報に基づいて、特定の無線リソースが使用のために空いているかを判定するための手段（３１１）と、
を特徴とするワイヤレスノード。
【請求項２】
前記ワイヤレスノードは、近傍のノードとの間で情報を交換するよう適合される、請求項１に記載のワイヤレスノード。
【請求項３】
前記ワイヤレスノードは、複数のホップを介してデータを転送することにより他のノードとの間で情報を交換するよう適合される、請求項１又は２に記載のワイヤレスノード。
【請求項４】
量子化された情報としてセンシング情報を発信するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項５】
センシング情報及び／又はセンシング要求にタイムスタンプ又はシーケンス番号スタンプを付すための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項６】
受信したセンシング要求を転送するための手段を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項７】
要求の結果生じるセンシング情報を転送するための手段を含む、請求項１〜６のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項８】
少なくとも１つの条件に基づいて転送を制限するための手段を含む、請求項６又は７のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項９】
少なくとも１つの他のノードから受信したセンシング情報に少なくとも基づいて、特定の無線リソースが使用のために空いているかについての確率、又はそれを示す別の指標を計算するための手段を含む、請求項１〜８のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項１０】
計算された前記確率又は別の指標に基づいて、特定の無線リソースの使用を決定するための手段をさらに含む、請求項９に記載のワイヤレスノード。
【請求項１１】
無線システム内での使用のためのワイヤレスノード（３００）において、無線リソースへのアクセスを判定する方法であって、
前記ワイヤレスノードは、前記無線システムの他のワイヤレスノードとコンタクトして情報を交換し、
少なくとも１つの無線リソースは、前記ワイヤレスノードによってセンシングされ（５０１）、
前記方法は：
前記無線システムの別のワイヤレスノードからの少なくとも１つの無線リソースのセンシングを要求するステップ（５０３）と、
前記別のワイヤレスノードからの前記センシング要求に対する応答を受信するステップ（５０５）と、
少なくとも１つの他のワイヤレスノードからの共同的な情報に基づいて、特定の無線リソースが使用のために空いているかを判定するステップ（５０７）と、
を特徴とする方法。
【請求項１２】
前記ワイヤレスノードは、近傍のノードとの間で情報を交換する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ワイヤレスノードは、複数のホップを介してデータを転送することにより他のノードとの間で情報を交換する、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
量子化された情報としてセンシング情報を発信することをさらに含む、請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
センシング情報にタイムスタンプ又はシーケンス番号スタンプを付すステップを含む、請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
受信したセンシング要求を転送するステップを含む、請求項１１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
要求の結果生じるセンシング情報を転送するステップを含む、請求項１１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つの条件に基づいて転送を制限するステップを含む、請求項１６又は１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つの他のノードから受信したセンシング情報に基づいて、特定の無線リソースが使用のために空いているかについての確率を計算するステップを含む、請求項１１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
計算された前記確率に基づいて、特定の無線リソースの使用を決定するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線システムにおいてセンシングを実行するための方法及び装置に関する。より具体的には、本発明は、日和見的スペクトラムアクセスを採用する無線システムにおいてセンシングを実行するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の研究により、無線スペクトラムの使用がしばしば非常に非効率的であることが示されてきた。その１つの重要な要因は、現在のスペクトラムライセンシングの制度である。即ち、無線スペクトラムのある部分は無線通信システムの事業者などの団体（party）へライセンスされ、当該事業者には無線スペクトラムのその部分を排他的に使用する権利を与えられる。例えば、有用なスペクトラムの大部分がライセンスされたとしても、そのスペクトラムのいくらかの部分が相当に休眠していることを複数の測定が示している（例えば、T.Erpek,  K.Steadman,  D.Jonesによる“Spectrum  Occupancy  Measurements:  Dublin,  Ireland,  Collected  On  April  16-18,  2007”（Shared  Spectrum  Company  Report,  2007）参照）。従って、無線スペクトラムのより柔軟な使用が集中的な研究の主題になっており、そこでの狙いは、利用可能な無線スペクトラムの使用の最適化、即ち最大化である。
【０００３】
上で示した課題を解決するために、ＦＣＣ（Federal  Communications  Commission）は、先手を打って２００５年にいわゆるスペクトラムの２次利用（secondary  use）への道を開いた。即ち、例えばライセンス下で１つの団体−１次団体−により所有される無線リソースは、１次団体の運用（１次利用）の範囲内に入らない目的で他者（２次ユーザ）によっても使用（２次利用）され得る。それ故、２次ユーザは、ライセンスを有さず、１次団体による明示的な同意を得なくとも、１次団体により所有されている無線リソースを使用してよい。２次ユーザとして無線リソースにアクセスするための１つの要件は、当該２次利用を原因とする有害な干渉に１次団体がさらされるべきでないということである。従って、２次ユーザは、全ての実際上の目的について１次団体が影響を受けないことを保証できる場合に、１次団体により所有される無線リソース上で送信を行うことを許可される。
【０００４】
１次ユーザに悪影響を与えることなく２次ユーザがいつ送信を行えるかを決定するために、ある種の仕組みが提供されなければならない。よって、１次ユーザの通信品質が（実質的に）影響を受けない場合に、１次ユーザのスペクトラムにアクセスすることは、２次ユーザに許可され、上記仕組みによって可能とされるべきである。スペクトラムの（瞬間的な）１次利用を評価するための１つのアプローチは、センシングを実行すること、即ち、プライマリ（１次）の送信の存在を測定するという目的でセンサ（無線受信機）を使用することである。センシング結果が１次利用を示していなければ、測定されたスペクトラムは２次アクセスのために利用されてよい。こういう種類の仕組みは、しばしばセンシングベースの日和見的スペクトラムアクセスと表現される。単純に言えば、全体としての目標は、キャパシティ及び個々のユーザのスループットを増加させることである。既存のアプローチは、次の文献において議論され検証されている：
http://www.academypublisher.com/jcm/vol02/no02/jcm02027182.pdf
http://www.eecs.berkeley.edu/~sahai/Papers/ICC06_final.pdf
【０００５】
簡潔に言うと、協調的な（collaborative）センシングは、複数のセンサの情報の収集が検出の確率の増加と誤警報の確率の低減とを導くというアイディアの上で構築されるということができる。
【０００６】
また、水面下の環境におけるフィールドの協調的な適応センシングのための分散型のアルゴリズムが、次の文献で提示されている：
http://perso.eleves.bretagne.ens-cachan.fr/~huguenin/UUST07_DistributedSampling.pdf
【０００７】
上記アイディアは、ある部分で、集められる情報を合同で処理するノードのクラスタを分散的なやり方で形成し、フィールドの改善されたサンプリングのためにノードの位置を制御する、というものである。
【０００８】
無線システムの性能を改善したいというコンスタントな要望が存在する。よって、日和見的スペクトラムアクセスを採用する無線システムにおけるセンシングの改善された方法についてのニーズが存在する。よって、目標は、例えばネットワーク内の他のユーザの検出確率を向上させ、及び／又は誤警報の確率を低減することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明のある目的は、日和見的スペクトラムアクセスにおけるセンシングのための既存の方法に関連付けられる問題のいくつかを克服し又は少なくとも低減することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、ある無線リソースが使用のために空いているかを判定するための改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上の目的のうち少なくとも１つは、添付の特許請求の範囲において提示されるように、本発明によって達成される。そこで、ワイヤレスノードがコンタクトしている無線システムにおいて、上記ワイヤレスノードは、近傍のノードとの間で情報を交換することが可能である。加えて、１つの実施形態によれば、直接的な通信の範囲外にある離れたノードは、複数のホップを介してデータを転送することにより通信され得る。上記ワイヤレスノードは、ノードからの要求に応えて少なくとも１つの無線リソースのセンシングを実行するよう適合される。少なくとも１つの他のワイヤレスノードからの共同的な情報及び自己の情報に基づいて、ワイヤレスノードは、特定の無線リソースが使用のために空いているか否かについて、改善された決定を行い得る。
【００１２】
１つの実施形態によれば、センシングされた情報は、量子化された情報として発信される。例えば各リソースについて、少なくとも１ビットで量子化された、当該リソースが使用されている推定された確率を示す値が、配信され得る。
【００１３】
１つの実施形態において、上記センシング情報は、タイムスタンプ又はシーケンス番号スタンプが付される。
【００１４】
１つの実施形態によれば、センシング要求を受信するノードは、上記要求を転送し、また、上記要求の結果生じるセンシング情報を転送するよう適合され得る。センシング情報の転送は、フラッディングの制約又は他の条件によって制限され得る。例えば、ノードは、各メッセージを１回のみ転送するよう適合され得る。要求されれば、また、センシング情報を含むメッセージが目的のノードへ配信されていないと仮定され得る場合には、それは、Ｍ回まで任意に再送され得る。
【００１５】
１つの実施形態によれば、ノードは、他のノードへセンシング情報についての要求を送信し、及び他のノードからセンシング情報を受信するよう適合される。
【００１６】
１つの実施形態によれば、ノードは、少なくとも１つの他のノードから受信したセンシング情報に基づいて、特定の無線リソースが使用のために空いているか否かについての確率を計算するようさらに適合され得る。その後、特定の無線リソースの使用の決定は、計算された上記確率に基づき得る。
【００１７】
これにより、無線リソースの使用の推定された確率のようなセンシング情報を、ノードが他のノードにシグナリングするよう要求する反応型のセンシングの仕組みが、達成され得る。例えば、閾値に満たない、又は２つの閾値の間の区間内に入る使用確率の推定値を初期センシングが算出することに基づいて、要求は、引き起こされ得る。
【００１８】
また、本発明は、上述に従って無線リソースへのアクセスを判定するための方法にも及ぶ。
【００１９】
そこで、無線チャネルのような無線リソースへのアクセスを制御するための方法は、次の１つ以上のステップを含み得る：
−無線アクセスについての必要性及びスペクトラムセンシングについての必要性を識別
−初期センシングノードが、少なくとも１つのリソースのセンシングを実行し、及び上記少なくとも１つのリソースについて使用確率の推定値（即ち、１次ユーザのような別のユーザが上記リソースを使用しているか）を、非明示的に又は明示的に判定する、初期センシング
−使用確率のような上記センシング情報が、閾値に満たないか又は２つの閾値の間の区間内に入るか、又は他のいずれの予め決定された基準をも満たす場合に、上記少なくとも１つのリソースについて、測定要求がシグナリングチャネルのようなチャネル上でブロードキャストされる、反応形式のトリガ。上記測定要求は、どこで／誰によって、いつ使用の検出が行われるべきかを特定し得る。オプションとして、トリガは、不十分な目下利用可能なリソースと併せて、データを送信する必要性を条件とし得る。
−上記測定要求を受信するいずれのノードも、要求メッセージによって与えられる時間及び位置の制約に従って近傍のノードへそれをさらに転送する、要求メッセージの転送
−上記要求メッセージを受信するノードが、上記メッセージ内の命令に従い、測定（センシング）を実行して上記無線リソースについての使用確率の自己の推定値又は何らかの関連する指標を判定する、要求により開始されるセンシング
−上記少なくとも１つのリソースについての使用確率の推定値のようなセンシング結果を伝達する要求ノードに、ノードが応答メッセージを返す、応答メッセージの返答
−応答メッセージを受信するノードが、要求メッセージが発せられたノードに向けて近傍のノードへそれをさらに転送する、応答メッセージの転送
−応答メッセージ内で伝達される使用確率の推定値のようなセンシング結果に基づいて、要求ノードが使用確率の改善された推定値を計算する、複数センサによる使用のセンシング
【図面の簡単な説明】
【００２０】
以下、限定ではない例として、次の添付の図面を参照しながら、本発明がより詳細に説明される。
【００２１】
【図１】一例となる測定要求メッセージの図である。
【図２】一例となる測定応答メッセージの図である。
【図３】ワイヤレスノードの図である。
【図４】一例となるシナリオを説明する図である。
【図５】無線リソースへのアクセスを判定する際のいくつかの手続的なステップを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の例において、確率ベースの測量（metric）の発信を使用して、センシング情報を例示する。一方、本発明は、そのような測量の発信に限定されない。直接的な測定結果を含むいかなるセンシング情報も、発信され得る。
【００２３】
ノードｖ及びチャネル／リソースｋを考える。ノードｖは、チャネルｋ上で初回のセンシングを実行し、少なくともセンシング動作の結果に基づいて、ｋ上の使用確率の推定値Ｐｖ，ｋを決定する。使用確率は、例えば、１次ユーザ又は別のユーザに関連し得る。値Ｐｖ，ｋは、ｋの目下の使用におけるノードｖの確かさ（confidence）の表現である。例えば、１に近い値は、ｋが使用されている確かさが強いことを表し得る。中間の又は低い値は、例えば、センシング動作において信号がより弱いか又は無いことから決定されるように、ｋがユーザにより占有されていないことを反映し得るものの、検出におけるシャドウイング又はエラーが原因で、ｖが使用の検出に失敗したか、又はｋが使用されていない場合でもｖが何かを検出した（誤発信、近傍のチャネルからの漏出、検出エラー、など）ということも、意味し得る。
【００２４】
一般に、Ｐｖ，ｋがある閾値よりも低い場合、ｖは、ｋの目下の使用状況に関して非常に不確かで、ｋそのものの使用を決定できない可能性がある。これは、例えば、シャドウフェージングのリスクが非常に大きいため、リソースは使用されているものの、やはり低いＰｖ，ｋが取得され得る状況に相当する。より多くの情報が取得されなければ、状況は、１次ユーザへの干渉のリスクが高まる（ｖは、とにかく送信を行う）か、又は機会を逃す（ｖが保守的となり、送信を回避する）かのいずれかとなり得る。
【００２５】
ある場合において、非常に低いＰｖ，ｋが高い確率で不使用であることとして解釈され得るように、ノードｖは、利用可能な追加的な情報を有し得る。これは、例えば、１次ユーザに良好な伝播特性が存在することが知られている場合に相当する。このとき、上述された不確かな状況は、Ｐｖ，ｋが２つの閾値の間の区間内に入る場合に起こり得る。
【００２６】
１つの例となる実施形態によれば、ある閾値Ｕｖ，ｋ及びＬｖ，ｋについて、Ｐｖ，ｋ＜Ｕｖ，ｋ又はＬｖ，ｋ＜Ｐｖ，ｋ＜Ｕｖ，ｋである場合に、少なくとも１つのリソースｋについて測定要求がノードｖからシグナリングチャネル上でブロードキャストされる。
【００２７】
図１においていくつかの例が示されているように、測定要求は、様々なやり方でフォーマットされ得る。
【００２８】
図１に示されているように、メッセージは、例えば、発信ノード（originating  node）を示すフィールド１０１、及び／又はホップカウンタなどのような範囲若しくは領域のデリミタに相当するフィールド１０３を含み得る。また、メッセージは、メッセージの識別（identification）１０５、及び当該要求が関連している特定の無線リソース／無線チャネルの数を示すフィールド１０７を有し得る。メッセージは、各々のチャネルについてのフィールド１０９をさらに含む。メッセージは、また、メッセージがセンシング要求メッセージであることをフィールド１０９において好適に示し得る。
【００２９】
また、要求メッセージは、あるチャネルについて送信機が疑わしいと判断するシステム又はプロトコルを特定することができる。予め定義されたリスト、即ち、数ビットを含む数字を要求メッセージ内で伝達することで、受信側のセンシングノードを識別し、推定の手続をいかに実行すべきかにおいて当該ノードをガイドし得る。
【００３０】
また、要求メッセージは、例えば、周期定常（cyclostationary）検出、エネルギー検出など、いずれのセンシング手法をセンシングノードが使用すべきかを、より直接的にセンシングノードに命令してもよい。それは、検出の閾値及び検出処理を支援し得る同様のパラメータについて提案される値を含んでもよい。
【００３１】
測定要求を受信するノードは、メッセージをさらに近傍のノードへ転送するよう適合されてもよい。転送は、要求メッセージ内に含まれる時間及び位置の制約を条件として行われてもよい。
【００３２】
要求メッセージの転送は、限定ではなく例として、次のいくつかのやり方で遂行され得る：
ブロードキャスティング：メッセージは、利用可能な予め決定されたブロードキャストツリー経路に従って転送される。
フラッディング：メッセージは、いくつかの制約の下、新たなメッセージを検知している全てのユーザにより転送される。
【００３３】
ブロードキャストツリーの決定は、技術的によく知られており、本発明の範囲外である。ブロードキャストツリーが利用可能であれば、それらを使用することは、有益であり得る。例えば、それらは、例えばメッセージの衝突の確率を下げることによって信頼性（reliability）を改善するよう決定されてよい。
【００３４】
フラッディングが使用される場合において、後述されるように逆（reverse）ブロードキャストツリーを構築することによって、応答メッセージの転送を簡素化することが可能である。例えば、各ノードは、他のいずれのノードから要求メッセージを受け取ったのかを記憶しておくことができ、次のホップの識別子（ＩＤ）（受信機ＩＤ）を、応答メッセージの転送において含めることができる；これにより、ノードは、受信したメッセージの次のホップのノードに自身が相当する場合にのみ、応答メッセージを転送するということが可能となる。
【００３５】
関連する要求メッセージのみ転送される可能性を増やすために、時間及び位置の制約が、要求メッセージ（又は要求メッセージの個別部分）に追加されてもよい。１つの実施形態によれば、そのような存在し得るいかなる制約に関してもメッセージが関連すると判定される場合にのみ、当該メッセージはノードによって転送される。
【００３６】
センシング測定は、主に局地的関連性を有するため、転送は、１つの実施形態によれば、位置によって制約されてよい。例えば、ノードが自分の位置を知っている場合、要求メッセージには、ある地理的有効性が割り当てられ得る。１つの実施形態によれば、メッセージによって特定される地理的領域が目下のノードを含んでいる限り、メッセージは転送される。
【００３７】
ノードが自分の位置を知らない場合、ホップの制約が使用されてよい。例えば、カウンタは、要求ノードのメッセージにおいて初期化され、ホップの最大数であるＮとなる。カウンタは、例えば、各ホップにつき１ずつ減らされることによって、更新される。受信ノードは、ホップカウンタの値が満了していない、例えば、カウンタが＞０である間のメッセージのみ転送する。ホップカウンタの方法は、ホップ毎の地理的距離の推定値を使用するよう精緻化することができ、カウンタの初期値は、ここでは転送処理についての最大距離を表す。推定値は、受信した電力レベル、使用された送信電力の知識、並びに伝播条件及び同様のパラメータの前提から導かれ得る。
【００３８】
要求メッセージを受信するノードは、要求メッセージ内の命令に従い、測定（センシング）を実行して使用確率の自己の推定値又はある同様のセンシング結果を決定するよう適合されてもよい。命令は、いずれのチャネル／リソース（ｋ）、又は複数チャネル／複数リソース（ｋのリスト）にセンシングを実行すべきかを特定するであろう。リソースを使用すると思われているシステムがいずれのタイプであるかの指示を、要求メッセージが伝達する場合、ノードは、排他的に、又は一般的な使用検出アルゴリズムに追加的に、システム特有の検出方法を使用してもよい。
【００３９】
ノードｖから要求メッセージを受信し、測定を実行し、及び１次利用の確率の推定値Ｐｕ，ｋ又は何らかの他のセンシング結果を導き出したノードｕは、ノードｖに折り返し応答メッセージを送信して、Ｐｕ，ｋ又は他のセンシング結果を伝達するよう適合され得る。
【００４０】
ノードから送信される各要求メッセージは、例えば、要求メッセージのシーケンス番号及びソースＩＤをもって、一意とされ得る。これら識別子を含めることに基づくと、要求ノードは、要求したものを知っているため、一連の１次利用の確率値又は他のセンシング結果が折り返し報告されることのみ必要とされる。
【００４１】
図２において、応答メッセージのフォーマットの一例が示されている。
【００４２】
メッセージは、例えば、発信ノードを示すフィールド２０１、及び／又は宛先の識別子に相当するフィールド２０３を含み得る。メッセージは、メッセージ識別フィールド２０５、及び特定の無線リソース／無線チャネルが使用のために利用可能でない確率を明示的に又は非明示的に示すフィールド２０７も有し得る。測定応答を受信するノードは、要求メッセージの発信元のノードに向けて、それをさらに近傍のノードへ転送する。要求メッセージの転送を使用して逆ブロードキャストツリーが組み立てられた場合、応答メッセージの転送は、好適には、上述されているようにこのツリーを使用してよい。加えて、ホップカウンタなどのような範囲又は領域のデリミタに相当するフィールドが、提供されてもよい。フィールドは、図１におけるフィールド１０３と同じやり方で提供され得る。
【００４３】
上述したステップ群に基づいて、要求ノードｖは、ある範囲又は領域内及びある時間制限内などに、ノードｕからメッセージを受信することになる。メッセージは、少なくともチャネル／リソースｋについて（量子化された）１次利用の確率の推定値Ｐｕ，ｋ又は何らかの他のセンシング結果を伝達するであろう。要求ノードｖは、これにより、（非明示的に又は明示的に）１次利用の確率の改善された推定値を計算し、当該改善された推定値に基づいて検出の決定を行うことが可能となる。
【００４４】
１つの実施形態において、セットＶｖのノード（あるいはセンサ）から収集された情報を有するノードｖについて、ノードに近いチャネルｋにおいて１次利用が行われている１次利用の確率の改善された推定値、即ち融合された確率は、次によって計算され得る
【００４５】
【数１】
2012509010.tif 000003
【００４６】
全てのノード（あるいはセンサ）からの推定された確率が等しい重みを付与され、及び独立していると仮定される場合に、上記方程式は、有効である。異なるノードによって提供される情報を融合するためのより複雑なスキームも、可能であり、また、発明者によって構想もされている。いくつかの個々のノードからの無相関の複数の検出確率が存在する場合、これら全てを使用して受信性能をさらに改善してもよい。
【００４７】
１つの実施形態によれば、いくつかの個々のノードからの複数の使用確率、特に無相関の使用確率が存在する場合、これら全てを使用して、性能をさらに改善し得る。一般に、センシングされた検出データ及び関連する使用確率は、古くなり、いつか実態を適切に示さなくなる。応答に測定の時間が含まれる場合、合同の指標においてより古い測定結果により低い重みを付与することによって、値をある意味で時間とともに忘却し得る。
【００４８】
要求ノードｖは、上の例によれば、他のノードｕから受信した推定値と同様に、自己の初期推定値Ｐｖ，ｋを生成し得る。ｖによる検出の決定の一例は、一例となる実施形態において、次のとおりであってよい：
・多くの応答が高い使用確率を示している場合、ｖの初期センシングはシャドウイング若しくはエラー又は何らかの他の問題の影響を受けている可能性があり、ｖは使用が存在すると決定し得る。
・多くの応答が非常に低い１次利用の確率を示している場合、ｖは、自己の測定結果しか使用しない場合よりも一層の確かさで１次利用が存在しないと決定し得る。
【００４９】
上述した、多くの、高い、及び非常に低いという用語は、例えば、Ｐｕ，ｋについての閾値、及び上記条件が有効な応答の数の割合、として実装され得るものの、本発明は、使用確率の応答を使用するこの特定の決定処理に限定されない。双方の場合において、性能は、干渉のリスクをより低く、及び機会の逸失をより少なくすることによって改善され得る。
【００５０】
図３において、上述に従ってセンシング及び制御を実行するための様々なユニット及びモジュールを含む一例となるワイヤレスノード３００が示されている。
【００５１】
ＴＲＸ：データを送信し及び受信するための送信及び受信ユニット３０１。
【００５２】
センシングユニット：センシングユニット３０３は、少なくとも自己の測定に基づいて、リソースの使用の確率の推定値を計算することが可能である。
【００５３】
センシング報告／要求：センシング報告／要求ユニット３０５は、測定するリソースのインジケータを少なくとも含むセンシング要求メッセージを構築するよう適合される。
【００５４】
センシング報告抽出部：センシング報告抽出部ユニット３０７は、ＴＲＸユニット３０１からのメッセージをセンシング報告メッセージとして識別して、関係しているリソース上の情報及びリソースについての使用の確率の関連付けられた推定値を抽出するよう適合され、また、コントローラ３１１内のデータ融合センタ機能及びセンシング報告転送ユニット３０９へ情報を転送するようにも適合され得る。
【００５５】
ＡＣＫ／ＮＡＫ：受信したセンシング報告メッセージについてＡＣＫし又はＮＡＫして信頼できる配信を確保し得るユニット（示されていない）。
【００５６】
センシング報告／要求転送ユニット：センシング報告／要求転送ユニット３０９は、受信したセンシング報告／要求メッセージが、メッセージ内に含まれ得るホップカウント、時間、距離、などのようなある転送の制約に応じて、転送されるべきか否かを決定するよう適合されるユニットである。１つの実施形態によれば、センシング報告転送ユニット３０９は、メッセージをＴＲＸユニット３０１へ渡す前に、必要に応じて転送の制約を編集するよう適合され得る。
【００５７】
コントローラ３１１：コントローラ３１１は、センシングが要求されるべきかを決定するよう適合され、さらに、コントローラは、受信したセンシング報告及び自己のセンシングから情報を融合し、即ち、データ融合センタ機能を実行し、コントローラ３１１によって制御されるノードのセンシング結果を、センシング報告の編集のためにセンシング報告ユニットへ送信し、ＴＲＸユニット３０１及びセンシングユニット３０３を自己のセンシングのためにアクティブ化し、並びに２次アクセスについての必要性を識別するよう適合され得る。
【００５８】
アクセス使用コントローラ：アクセス使用コントローラは、コントローラの一部であってよく、使用の（集約された）確率の推定値の導出の対象となったリソースを使用すべきか否かを決定するよう適合され得る。
【００５９】
センシング報告／要求メッセージユニット３１３：当該ユニット３１３は、コントローラ３１１からの情報に基づいて、図１及び２に関連して上で説明されたメッセージのようなメッセージを構築するよう適合される。
【００６０】
ネットワークトポロジーデータベース：ネットワークトポロジーデータベース３１５は、例えば、１つ（又はそれ以上）の転送テーブルにおいて、センシング報告メッセージがブロードキャストツリーにおいて配信される場合に、ネットワークトポロジーを追跡するために提供され得るデータベースである。
【００６１】
図４において、無線システムの１〜６に付番された６つのノードを伴う一例となるシナリオが示されており、ここで説明されているノード及び方法の使用をさらに説明する。当該例によれば、別の（又はいくつかの他の）システムからの１０と１１とで表されるいくつかの他のユーザが存在し、それらが少なくとも１つのリソースを利用している確率を計算することが、要求される。この例において、ノード１は、スペクトラムセンシングを開始する。しかし、ノード１は、自己のセンシング結果に十分な確信がなく（例えば、使用の確率が前述されている閾値に満たない）、近傍のノードへ測定要求メッセージを送信する。測定要求メッセージは、メッセージ内で示され得るように、２ホップまで転送される。これは、ノード２、３、及び４がノード１から直接測定要求を受信することを意味する。ノードは、ホップカウンタを更新して、例えば、ホップカウンタの値を１ずつ減らし、メッセージを転送するよう設定され得る。ノード５は、ホップカウンタの値１を伴いノード４を介してノード１から測定要求を受信する。ノード６は、ノード５から届く範囲内にあるものの、ノード５によって受信された測定要求が既に２ホップされている、即ち、ホップカウンタの値がさらに減らされると０に達するため、ノード５は、ノード６へ要求を転送しない。測定要求を受信する各ノードは、測定を行い、１次利用の局地的な確率ｐｖ（ｖは、ノード番号である）を形成する。その後、値ｐｖは、要求ノード１へ送り返され、ノード１は、受信した確率ｐｖを融合し、受信した確率の関数ｆ１に基づいて１次利用の更新された確率ｐ１（Ｄ）を形成し得る。上の例は、ブロードキャストツリーにおけるメッセージの伝播を示す。
【００６２】
図５において、上述されているワイヤレスノードによって実行される手続的なステップのいくつかを示すフローチャートが示されている。そのため、無線システムにおける無線スペクトラムへのアクセスを制御するためのワイヤレスノードが提供される。ワイヤレスノードは、無線システムの他のワイヤレスノードとコンタクトして情報を交換する。ワイヤレスノードは、次の手続的なステップを実行し得る。第１にステップ５０１において、ワイヤレスノードは、無線システム内のユーザによる無線リソースのセンシングを実行する。ワイヤレスノードが追加的なセンシング結果についての必要性を認めた場合、ステップ５０３において、ワイヤレスノードは、無線システムの少なくとも１つの他のワイヤレスノードへセンシング情報についての要求を送信する。要求に応えて、ステップ５０５において、少なくとも１つの他のワイヤレスノードから、応答が受信される。ステップ５０７において、センシング情報についての要求に対する応答に基づき、ワイヤレスノードは、無線リソースへのアクセスを制御する。
【００６３】
ここで説明される方法及びノードを使用することにより、１次利用の検出性能が改善される結果となるであろう（即ち、正確な検出の確率の増加及び誤警報率の低減）。センシング結果を継続的にブロードキャストするシステムと比較すると、ここで説明される方法及びノードは、ユーザのためにセンシングするノードの分散型の無線ネットワークにおけるシグナリングオーバヘッドを低減し、及びスペクトラムの機会を間接的に識別するであろう。上記仕組みは、例えば、基地局のような固定されたノード以外の移動端末間で使用されることが可能であり、また、他のノードも同等に関与することができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【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】
無線システム内での使用のためのワイヤレスノード（３００）であって、
前記ワイヤレスノードは、前記無線システムの他のワイヤレスノードとコンタクトして情報を交換するよう適合され、
前記ワイヤレスノードは、少なくとも１つの無線リソースをセンシングするための手段（３０３）をさらに含み、
前記ワイヤレスノードは、
前記無線システムの別のワイヤレスノードからの少なくとも１つの無線リソースのセンシングを要求するための手段（３１３）と、
前記無線システムの別のワイヤレスノードからの少なくとも１つの無線リソースのセンシングを受信するための手段（３１１）と、
少なくとも１つの他のワイヤレスノードからの共同的な情報に基づいて、特定の無線リソースが使用のために空いているかを判定するための手段（３１１）と、
を特徴とするワイヤレスノード。
【請求項２】
前記ワイヤレスノードは、近傍のノードとの間で情報を交換するよう適合される、請求項１に記載のワイヤレスノード。
【請求項３】
前記ワイヤレスノードは、複数のホップを介してデータを転送することにより他のノードとの間で情報を交換するよう適合される、請求項１又は２に記載のワイヤレスノード。
【請求項４】
量子化された情報としてセンシング情報を発信するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項５】
センシング情報及び／又はセンシング要求にタイムスタンプ又はシーケンス番号スタンプを付すための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項６】
受信したセンシング要求を転送するための手段を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項７】
要求の結果生じるセンシング情報を転送するための手段を含む、請求項１〜６のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項８】
少なくとも１つの条件に基づいて転送を制限するための手段を含む、請求項６又は７のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項９】
少なくとも１つの他のノードから受信したセンシング情報に少なくとも基づいて、特定の無線リソースが使用のために空いているかについての確率、又はそれを示す別の指標を計算するための手段を含む、請求項１〜８のいずれかに記載のワイヤレスノード。
【請求項１０】
計算された前記確率又は別の指標に基づいて、特定の無線リソースの使用を決定するための手段をさらに含む、請求項９に記載のワイヤレスノード。
【請求項１１】
無線システム内での使用のためのワイヤレスノード（３００）において、無線リソースへのアクセスを判定する方法であって、
前記ワイヤレスノードは、前記無線システムの他のワイヤレスノードとコンタクトして情報を交換し、
少なくとも１つの無線リソースは、前記ワイヤレスノードによってセンシングされ（５０１）、
前記方法は：
前記無線システムの別のワイヤレスノードからの少なくとも１つの無線リソースのセンシングを要求するステップ（５０３）と、
前記別のワイヤレスノードからの前記センシング要求に対する応答を受信するステップ（５０５）と、
少なくとも１つの他のワイヤレスノードからの共同的な情報に基づいて、特定の無線リソースが使用のために空いているかを判定するステップ（５０７）と、
を特徴とする方法。
【請求項１２】
前記ワイヤレスノードは、近傍のノードとの間で情報を交換する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ワイヤレスノードは、複数のホップを介してデータを転送することにより他のノードとの間で情報を交換する、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
量子化された情報としてセンシング情報を発信することをさらに含む、請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
センシング情報にタイムスタンプ又はシーケンス番号スタンプを付すステップを含む、請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
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