JP6015428B2 - Wireless communication apparatus and wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、移動しながらコグニティブ無線通信する無線通信装置に関し、詳しくはコグニティブ無線通信に使用する通信周波数を選択する技術に関する。 The present invention relates to a radio communication apparatus that performs cognitive radio communication while moving, and more particularly, to a technique for selecting a communication frequency used for cognitive radio communication.
複数の無線通信装置が無線を用いて通信するシステム(無線通信システム)は、予め割り当てられた周波数を用いて通信することが前提である。また、異なる無線通信システムに対しては、システム内での通信が他のシステム内での通信を妨げることが無いように異なる周波数が割り当てられる。もっとも、無線通信に利用可能な周波数範囲には限りがあるから、無線通信システムの数が多くなると割り当てる周波数が不足する虞がある。そこで今日では、コグニティブ無線通信と呼ばれる通信技術が注目されるようになり、盛んに研究開発が進められている。 A system (wireless communication system) in which a plurality of wireless communication apparatuses communicate using radio is premised on communication using a frequency assigned in advance. Further, different frequencies are assigned to different wireless communication systems so that communication in the system does not interfere with communication in other systems. However, since the frequency range that can be used for wireless communication is limited, if the number of wireless communication systems increases, there may be a shortage of allocated frequencies. Therefore, a communication technology called cognitive radio communication has been attracting attention today, and research and development are being actively promoted.
コグニティブ無線通信とは、次のような通信技術である。無線通信システムの大部分は、割り当てられた周波数を必ずしも24時間連続して使用しているわけではない。従って、その無線通信システムに割り当てられた周波数には、実際には使われていない時間帯が存在している。また、テレビ放送局などのように無線通信システムが一定の地域を通信対象としている場合には、その無線通信システムに割り当てられた周波数は対象地域の外側では使われていない。コグニティブ無線通信とは、このように時間的あるいは場所的に使われていない周波数(「空き周波数」あるいは「ホワイトスペース」と呼ばれる)を利用して無線通信する技術である。 Cognitive radio communication is the following communication technology. Most wireless communication systems do not always use the assigned frequency continuously for 24 hours. Therefore, there is a time zone that is not actually used in the frequency allocated to the radio communication system. In addition, when a wireless communication system targets a certain area such as a television broadcasting station, the frequency allocated to the wireless communication system is not used outside the target area. The cognitive radio communication is a technique for performing radio communication using a frequency (called “free frequency” or “white space”) that is not used in time or place.
無線通信装置がコグニティブ無線通信を行うためには、使用可能な空き周波数を取得する必要がある。そこで、次の様な技術が提案されている。まず、コグニティブ無線通信ではない通信方法を使って最寄りの無線基地局に接続し、その無線基地局が存在する位置で使用可能な空き周波数の情報を取得する。そして、取得した空き周波数の情報に基づいてコグニティブ無線通信を開始する技術が提案されている(特許文献1)。 In order for the wireless communication apparatus to perform cognitive wireless communication, it is necessary to acquire an available frequency. Therefore, the following techniques have been proposed. First, a communication method other than cognitive radio communication is used to connect to the nearest radio base station, and information on available frequencies that can be used at the location where the radio base station exists is acquired. And the technique which starts a cognitive radio communication based on the information of the acquired vacant frequency is proposed (patent document 1).
しかし、自動車に搭載された無線通信装置のように、移動しながらコグニティブ無線通信を行う無線通信装置に対して、提案されている技術を適用した場合は、次のような問題があった。すなわち、コグニティブ無線通信を行う無線通信装置が存在する位置と、コグニティブ無線通信を行うための空き周波数が取得された位置(無線基地局の位置)とが一致していないため、取得した空き周波数が移動先で利用できなくなり、コグニティブ無線通信を継続することができなくなるという問題があった。また、無線基地局と通信可能な領域の外側に無線通信装置が移動した場合は、無線基地局から空き周波数を取得することができなくなり、コグニティブ無線通信を継続することができなくなるという問題があった。 However, when the proposed technology is applied to a wireless communication device that performs cognitive wireless communication while moving, such as a wireless communication device mounted on an automobile, there are the following problems. That is, since the position where the wireless communication device that performs cognitive wireless communication exists and the position where the free frequency for performing cognitive wireless communication is acquired (the position of the wireless base station) do not match, the acquired free frequency is There is a problem that it cannot be used at the destination and the cognitive radio communication cannot be continued. In addition, when the wireless communication device moves outside the area that can communicate with the wireless base station, it becomes impossible to acquire a vacant frequency from the wireless base station, and it becomes impossible to continue cognitive wireless communication. It was.
この発明は、従来の技術が有する上述した課題に鑑みてなされたものであり、無線通信装置が移動した場合であっても、通信が途絶しにくいコグニティブ無線通信技術の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of conventional techniques, and an object thereof is to provide a cognitive radio communication technique in which communication is not easily interrupted even when a radio communication apparatus moves.
上述した問題を解決するために、本発明の無線通信装置および無線通信方法は、車両が基地局通信領域内であって無線基地局から近くの位置(第1領域)に存在する場合は、「基地局通信領域内でのコグニティブ無線通信に利用可能な空き周波数」を用いて第1コグニティブ無線通信を行う。これに対して、車両が基地局通信領域内であって無線基地局から遠くの位置(第2領域)に存在する場合は、車両の現在位置である「自己位置でのコグニティブ無線通信に利用可能な空き周波数」を用いて第2コグニティブ無線通信を行う。尚、「基地局通信領域内でのコグニティブ無線通信に利用可能な空き周波数」は、それぞれの無線基地局に予め記憶しておいてもよいが、無線基地局でなく無線基地局と通信可能なデータベースにそれぞれの無線基地局に対応付けて予め記憶しておいてもよい。また、「自己位置でのコグニティブ無線通信に利用可能な空き周波数」は、無線基地局やデータベースに、第2領域内の各地点に対応付けて予め記憶しておき、自己位置に近い地点の空き周波数を「自己位置でのコグニティブ無線通信に利用可能な空き周波数」としてもよいが、第2コグニティブ無線通信を開始するに際して、無線基地局やデータベースが自己位置および各空き周波数の使用可能領域に基づき演算してもよい。 In order to solve the above-described problem, the wireless communication device and the wireless communication method of the present invention can be used when the vehicle is in a base station communication area and is in a position near the wireless base station (first area). The first cognitive radio communication is performed using the “free frequency available for cognitive radio communication in the base station communication area ”. On the other hand, if the vehicle is in the base station communication area and located at a position far away from the radio base station (second area), the current position of the vehicle can be used for cognitive radio communication at its own position. performing a second cognitive radio communication with such a free frequency. " Note that the “free frequency available for cognitive radio communication in the base station communication area ” may be stored in advance in each radio base station, but can communicate with the radio base station instead of the radio base station. The database may be stored in advance in association with each radio base station. In addition, the “free frequency available for cognitive radio communication at its own location” is stored in advance in the radio base station or database in association with each point in the second area, and a vacant frequency near the self location is stored. The frequency may be “free frequency available for cognitive radio communication at its own location”, but when starting the second cognitive radio communication, the radio base station or database is based on the self location and the available area of each free frequency. You may calculate.
こうすれば、基地局通信領域内であって無線基地局から近い位置(第1領域)でコグニティブ無線通信を開始する場合は、空き周波数が取得された位置(無線基地局の位置)から車両までの距離が小さいので、そこから車両が移動した位置でも「基地局通信領域内でのコグニティブ無線通信に利用可能な空き周波数」を用いたコグニティブ無線通信を継続できる可能性が高い。これに対して、基地局通信領域内であって無線基地局から遠い位置(第2領域)でコグニティブ無線通信を開始する場合は、空き周波数が取得された位置(無線基地局の位置)から車両までの距離が大きく、そこから車両が移動すると空き周波数が取得された位置(無線基地局の位置)までの距離がさらに大きくなって、「基地局通信領域内でのコグニティブ無線通信に利用可能な空き周波数」を用いたコグニティブ無線通信を継続できない可能性が高い。この点、本発明の無線通信装置および無線通信方法は、無線基地局から遠い位置(第2領域)に車両が存在する場合は、「自己位置でのコグニティブ無線通信に利用可能な空き周波数」を用いたコグニティブ無線通信を開始する。このため、そこから車両が移動した位置であっても、空き周波数が取得された位置と車両の位置との距離の隔たりを小さく抑えることができ、コグニティブ無線通信を継続できる可能性を高くすることが可能となる。 In this way, when cognitive radio communication is started within the base station communication area and at a position close to the radio base station (first area), the position from the position where the vacant frequency is acquired (position of the radio base station) to the vehicle Therefore, it is highly possible that the cognitive radio communication using the “free frequency available for the cognitive radio communication in the base station communication area ” can be continued even when the vehicle moves from there. On the other hand, when cognitive radio communication is started at a position within the base station communication area and far from the radio base station (second area), the vehicle is started from the position (radio base station position) from which the vacant frequency is acquired. When the vehicle moves from there, the distance to the position where the vacant frequency was acquired (the position of the radio base station) further increases, and “ can be used for cognitive radio communication within the base station communication area. There is a high possibility that cognitive radio communication using "free frequency" cannot be continued. In this regard, in the wireless communication device and the wireless communication method of the present invention, when a vehicle is present at a position far away from the wireless base station (second region), the “free frequency available for cognitive wireless communication at its own position” is set. The used cognitive radio communication is started. For this reason, even if it is a position from which the vehicle has moved, the distance between the position where the vacant frequency is acquired and the position of the vehicle can be kept small, and the possibility that cognitive radio communication can be continued is increased. Is possible.
また、上述した本発明の無線通信装置においては、第2空き周波数情報に加え、第2空き周波数情報が示す空き周波数を使用可能な範囲を示す情報を取得するようにしてもよい。 In the wireless communication apparatus of the present invention described above, in addition to the second vacant frequency information, information indicating a range in which the vacant frequency indicated by the second vacant frequency information can be used may be acquired.
こうすれば、第2コグニティブ無線通信を開始するに際して、無線通信装置は、該第2コグニティブ無線通信に使用する空き周波数を使用可能な範囲を認識することができるので、使用可能な範囲の外側で該空き周波数を使用することを防止できる。また、第2空き周波数情報が示す空き周波数が複数ある場合は、この使用可能範囲がより広い第2空き周波数を選択することで使用する空き周波数を切り換えることなく第2コグニティブ無線通信をより長く継続することが可能となる。 In this way, when starting the second cognitive radio communication, the radio communication device can recognize the range in which the free frequency used for the second cognitive radio communication can be used. The use of the vacant frequency can be prevented. Further, when there are a plurality of idle frequencies indicated by the second idle frequency information, the second cognitive radio communication is continued for a longer time without switching the idle frequency to be used by selecting the second idle frequency having a wider usable range. It becomes possible to do.
また、上述した本発明の無線通信装置においては、自己位置に関する情報と無線基地局の位置に関する情報に基づき、車両が第1領域または第2領域の何れに存在するかを判定するようにしてもよい。 In the above-described wireless communication apparatus of the present invention, it may be determined whether the vehicle is present in the first area or the second area based on the information on the self position and the information on the position of the radio base station. Good.
こうすれば、車両および無線基地局が実際に存在する位置に基づいて車両が第1領域または第2領域の何れに存在するかの判定を行うので、開始するコグニティブ無線通信(第1コグニティブ無線通信または第2コグニティブ無線通信)を的確に選択することが可能となる。 In this way, since it is determined whether the vehicle exists in the first area or the second area based on the position where the vehicle and the radio base station actually exist, the cognitive radio communication to be started (first cognitive radio communication) Alternatively, the second cognitive radio communication) can be accurately selected.
また、上述した本発明の無線通信装置においては、無線基地局から受信する信号の受信レベルに応じて、車両が第1領域または第2領域の何れに存在するかを判定するようにしてもよい。 In the above-described radio communication apparatus of the present invention, it may be determined whether the vehicle is present in the first area or the second area according to the reception level of the signal received from the radio base station. .
こうすれば、無線基地局から送信される信号の受信レベルを判定することにより、車両が第1領域または第2領域の何れに存在するかを判定できる。したがって、無線基地局から近い位置であっても、遮蔽物などの外的要因のためにビーコンの受信レベルが小さい位置では、第2領域であると判断して第2コグニティブ無線通信を開始する。そして、その後ビーコンの受信ができなくなっても、そのまま第2コグニティブ無線通信を継続する。すなわち、無線基地局から近い位置であるものの遮蔽物などの外的要因のためにビーコンの受信ができない位置においても、第2コグニティブ無線通信を継続することが可能となる。 In this way, it is possible to determine whether the vehicle exists in the first area or the second area by determining the reception level of the signal transmitted from the radio base station. Therefore, even at a position close to the radio base station, if the reception level of the beacon is low due to an external factor such as a shielding object, it is determined as the second area and the second cognitive radio communication is started. Then, even if the beacon cannot be received thereafter, the second cognitive radio communication is continued as it is. That is, it is possible to continue the second cognitive radio communication even at a position where the beacon cannot be received due to an external factor such as a shield although it is close to the radio base station.
また、上述した本発明の無線通信装置においては、第2コグニティブ無線通信を開始するに際して、第2空き周波数情報が示す空き周波数が複数存在する場合には、現在通信可能な無線基地局と隣接する無線基地局でも使用可能な空き周波数を優先して選択して、第2コグニティブ無線通信を開始するようにしてもよい。 In addition, in the above-described wireless communication device of the present invention, when there are a plurality of free frequencies indicated by the second free frequency information when starting the second cognitive wireless communication, the wireless communication device is adjacent to a wireless base station that can currently communicate. The idle frequency that can be used also in the radio base station may be preferentially selected and the second cognitive radio communication may be started.
こうすれば、第2コグニティブ無線通信を行っている状態で、現在通信可能な無線基地局から離れて隣接する別の無線基地局の方向へ移動する場合は、使用中の空き周波数を継続して使用することが可能となる。尚、現在通信可能な無線基地局と隣接する無線基地局とは、現在通信可能な無線基地局と通信可能範囲同士が接するまたは交差する無線基地局や、通信可能範囲同士が所定距離以内にある無線基地局などが例示できる。 In this way, in the state where the second cognitive radio communication is performed, when moving away from the currently communicable radio base station toward another adjacent radio base station, the vacant frequency being used is continued. Can be used. In addition, the radio base station that can communicate with the radio base station that is currently communicable is a radio base station that is communicable with or intersects with a radio base station that is currently communicable, or within a predetermined distance between communicable ranges. An example is a radio base station.
また、上述した本発明の無線通信装置においては、第1コグニティブ無線通信から第2コグニティブ無線通信に切り換えるに際して、第2空き周波数情報が示す空き周波数が複数存在し、且つ、この複数の空き周波数の中に切り換え前の第1コグニティブ無線通信で使用されていた空き周波数が含まれていた場合には、この空き周波数を選択して第2コグニティブ無線通信を開始するようにしてもよい。 In the above-described wireless communication apparatus of the present invention, when switching from the first cognitive wireless communication to the second cognitive wireless communication, there are a plurality of free frequencies indicated by the second free frequency information, and the plurality of free frequencies. If the idle frequency used in the first cognitive radio communication before switching is included, the idle frequency may be selected to start the second cognitive radio communication.
こうすれば、第1コグニティブ無線通信から第2コグニティブ無線通信に切り換える場合に、使用中の空き周波数を継続して使用することが可能となる。 If it carries out like this, when switching from 1st cognitive radio communication to 2nd cognitive radio communication, it will become possible to continue using the idle frequency in use.
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
A.装置構成 :
先ず始めに、本実施例の無線通信装置100を搭載した車両10で行われるコグニティブ無線通信の概要について簡単に説明しておく。本実施例では、テレビ放送用の周波数を用いてコグニティブ無線通信を行う。各テレビ放送局には固有の周波数が割り当てられており、各テレビ放送局は割り当てられた周波数を用いて、それぞれの領域内に向かってテレビ信号を送信する。尚、本実施例ではテレビ放送用の空き周波数を用いてコグニティブ無線通信するものとして説明するが、もちろん、テレビ放送用以外の空き周波数を用いてコグニティブ無線通信する場合にも全く同様にして本実施例の無線通信装置100を適用することができる。
Hereinafter, examples will be described in order to clarify the contents of the present invention described above.
A. Device configuration :
First, an outline of cognitive radio communication performed in the
図1には、複数のテレビ放送局A〜Cと、各テレビ放送局がテレビ信号を送信する領域RA〜RCが概念的に示されている。たとえば、テレビ放送局Aは領域RAに対してテレビ信号を送信し、テレビ放送局Bは領域RBに対して、テレビ放送局Cは領域RCに対してテレビ信号を送信する。また、各テレビ放送局A〜Cは、予め割り当てられた固有の周波数を用いてテレビ信号を送信する。従って、領域RAでは、テレビ放送局Bあるいはテレビ放送局Cに割り当てられた周波数は使用されておらず、領域RBでは、テレビ放送局Aあるいはテレビ放送局Cに割り当てられた周波数は使用されていない。同様に領域RCでは、テレビ放送局Aあるいはテレビ放送局Bに割り当てられた周波数は使用されていない。車両10は、これら使用されていない周波数(空き周波数)を用いて、他の車両(図示は省略)との間でコグニティブ無線通信する。尚、各テレビ放送局A〜Cがテレビ信号を送信するそれぞれの領域RA〜RCは、半径にして数十Kmにも及ぶ広大なものである。これに対して、車両10が他の車両との間で通信可能な範囲は代表的には半径100m〜150m程度である。このように、領域RA〜RCや、車両10の通信領域、車両10の大きさは、桁が大きく異なっているが、表示の便宜上から、図1では実際の比率とは異なる比率で表示されている。
FIG. 1 conceptually shows a plurality of television broadcasting stations A to C and areas RA to RC in which the television broadcasting stations transmit television signals. For example, the television broadcast station A transmits a television signal to the region RA, the television broadcast station B transmits a television signal to the region RB, and the television broadcast station C transmits a television signal to the region RC. In addition, each of the television broadcast stations A to C transmits a television signal using a unique frequency assigned in advance. Therefore, in the area RA, the frequency assigned to the television broadcast station B or the television broadcast station C is not used, and in the area RB, the frequency assigned to the television broadcast station A or the television broadcast station C is not used. . Similarly, in the area RC, the frequency allocated to the television broadcast station A or the television broadcast station B is not used. The
図2には、車両10がコグニティブ無線通信を行うための大まかな無線通信システム1が示されている。図示されるように、車両10には本実施例の無線通信装置100が搭載されており、無線基地局2と接続することができる。また、無線基地局2は、公衆通信回線網3を介してデータベース4に接続されている。データベース4には、空き周波数に関する多数の情報が蓄積されている。また、無線通信装置100は、車両10を制御する車両制御部12とデータをやり取りして必要なデータを取得することができる。尚、無線基地局2は、各無線基地局2の出力強度や人口密度等に応じて、各地に設置されている。
FIG. 2 shows a rough wireless communication system 1 for the
図3には、無線通信装置100の詳細な構成が示されている。図示されるように、本実施例の無線通信装置100は、無線通信装置100の全体の動作を制御する通信制御部102を中心として、通信制御部102と接続されたGPS部108、通信制御部102とバス110を介して接続された無線通信部104および記憶部106などから構成されている。この中の無線通信部104は、通信制御部102の制御の下で、無線基地局2(図2参照)や他の車両などとの間で無線通信する処理を司る。また、記憶部106は、通信制御部102の処理結果や、通信に伴って得られた各種のデータを記憶する。GPS部108は、図示しないGPS衛星からのGPS信号を受信して現在位置を検出する。
FIG. 3 shows a detailed configuration of the
B.通信制御処理 :
図4には、無線通信装置100がコグニティブ無線通信する際に実行する通信制御処理のフローチャートが示されている。この処理は、車両10の運転者の操作によって、あるいは車両制御部12からの要求に応じて通信制御部102が開始する。通信制御処理を開始すると、先ず始めに通信制御部102は、ビーコンの受信を確認するタイミングか否かを判断する(S100)。
B. Communication control processing:
FIG. 4 shows a flowchart of communication control processing executed when the
ビーコンは、無線基地局2から定期的にブロードキャストされる信号であり、このビーコンには、送信元である無線基地局2のアドレス(宛先情報)を示す情報や、無線基地局2との通信に使用する周波数を示す情報などが含まれている。本実施例の無線通信装置100では、通信制御処理の起動に伴ってビーコンの受信を確認した後、所定時間(例えば60秒)が経過する毎にビーコンの受信を確認する。
The beacon is a signal periodically broadcast from the
通信制御処理が起動された直後は、ビーコンの受信を確認するタイミングであると判断される(S100:yes)。そして、この場合は(S100:yes)、無線通信部104がビーコンを受信しているか否かを判断する(S102)。もちろん、無線基地局2から送信されるビーコンは、無線基地局2から所定の距離(例えば、200m)までしか届かないので、S102の判断処理では結局のところ、無線通信装置100(車両10)が無線基地局2と通信可能な領域に存在するか否かが判断される。以下では、無線基地局2が無線通信装置100と通信可能な領域を「基地局通信領域」と称する。尚、S102のビーコンを受信したか否かの判断処理に代えて、ビーコンの受信レベルが最低受信レベル(例えば−82dBm)以上か否かの判断処理を行うことによって、無線通信装置100(車両10)が基地局通信領域に存在するか否かを判断してもよい。
Immediately after the communication control process is activated, it is determined that it is time to confirm reception of a beacon (S100: yes). In this case (S100: yes), it is determined whether the
S102の判断処理の結果、無線通信装置100が基地局通信領域に存在する場合は(S102:yes)、無線基地局2から受信したビーコンに基づき「ビーコンの受信レベル」、「無線基地局のアドレス(宛先情報)」、「無線基地局との通信用周波数」を特定して、これらを記憶部106に記憶する。「ビーコンの受信レベル」とは、無線通信部104がビーコンとして受信した電波の強度であって、一般的には(遮蔽物などの外的要因が少なければ)、無線基地局2の周辺位置では大きく、無線基地局2から離れるほど小さくなる。「無線基地局のアドレス(宛先情報)」とは、無線基地局2のMACアドレスなどの、無線通信装置100から信号を送信するに際して特定の無線基地局2を指定するための情報である。換言すると、「無線基地局のアドレス(宛先情報)」を特定することによって、無線通信装置100が通信可能な無線基地局2を特定することが可能となる。「無線基地局との通信用周波数」とは、コグニティブ無線通信に用いる空き周波数とは異なり、無線通信装置100が無線基地局2と通信を行う際に用いる周波数である。
If the
こうして、無線基地局2から受信したビーコンに基づき「ビーコンの受信レベル」、「無線基地局のアドレス(宛先情報)」、「無線基地局との通信用周波数」を特定したら、これらの中の「ビーコンの受信レベル」が所定値(例えば−70dBm)以上か否かを判断する(S106)。上述したように、ビーコンの受信レベルは、無線基地局2から無線通信装置100までの距離に対応していることから、S106の判断処理では結局のところ、無線通信装置100(車両10)が無線基地局2から所定の距離以内の位置(無線通信装置2の位置を含む領域、以下「第1領域」という)に存在するか否かが判断される。尚、上述した所定値(ビーコンの受信レベルを判断する際のしきい値)としては、無線通信装置100の受信感度に一定のマージンを加算した値等が用いられる。
When the “beacon reception level”, “address of the wireless base station (destination information)”, and “frequency for communication with the wireless base station” are specified based on the beacon received from the
図5には、無線基地局2の基地局通信領域が概念的に示されている。図5において、外側の実線の円は、ビーコンを受信可能な領域、すなわち、基地局通信領域を示している。また、内側の実線の円は、ビーコンの受信レベルが所定値以上の領域、すなわち、基地局通信領域であって無線基地局2の位置を含む「第1領域」を示している。また、内側の実線の円と外側の実線の円との間の領域(斜線パターンのハッチング)は、ビーコンを受信できるものの受信レベルが所定値未満の領域、すなわち、基地局通信領域であるものの第1領域より外側の領域(以下「第2領域」という)を示している。図4のS106の判断処理では、このように設定された第1領域または第2領域の何れの領域に無線通信装置100(車両10)が存在するかが判断される。
FIG. 5 conceptually shows the base station communication area of the
その結果、無線通信装置100が第1領域に存在する場合は(S106:no)、S104の処理で特定した無線基地局2に対して(S104の処理で特定した「無線基地局のアドレス」を付して)、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」のリスト(以下「第1空き周波数リスト」という)を要求する「基地局向け第1空き周波数リスト要求信号」を送信する(S108)。もちろん、基地局向け第1空き周波数リスト要求信号は、S104の処理で特定した「無線基地局との通信用周波数」を用いて無線通信部104から送信される。こうして、基地局向け第1空き周波数リスト要求信号を無線基地局2に向けて送信したら、該第1空き周波数リストを受信するまで待機する(S110)。
As a result, when the
無線基地局2は、無線通信装置100から基地局向け第1空き周波数リスト要求信号を受信すると、図2に示すデータベース4に対して、無線基地局2の位置を示す無線基地局位置情報とともに第1空き周波数リストを要求する「DB向け第1空き周波数リスト要求信号」を送信する。ここで、データベース4には、それぞれのテレビ放送局に対応させて、「テレビ放送局の位置」、「テレビ信号の送信に使用する周波数」、「テレビ信号の送信に使用する周波数をコグニティブ無線通信が使用することを禁止する範囲(以下「禁止範囲」という)」が記憶されている。データベース4は無線基地局2からDB向け第1空き周波数リスト要求信号を受信すると、該信号に含まれる無線基地局位置情報に基づき無線基地局2の位置を特定する。続いて、予め設定された周波数の範囲に亘って、無線基地局2の位置が禁止範囲に含まれているか否かを判定し、無線基地局2の位置が禁止範囲に含まれていない周波数を「無線基地局の位置に対応した空き周波数」として特定する。そして、特定した「無線基地局の位置に対応した空き周波数」のリスト(空き周波数が1つの場合も含む)を第1空き周波数リストとして、無線基地局2に送信する。無線基地局2は、データベース4から第1空き周波数リストを受信すると、基地局向け第1空き周波数リスト要求信号を発信した無線通信装置100に対して、受信した第1空き周波数リストを送信する。
尚、データベース4には、それぞれの無線基地局2に対応付けられた第1空き周波数リストが予め記憶されているようにしてもよい。この場合、データベース4は、無線基地局2からDB向け第1空き周波数リスト要求信号を受信すると、当該無線基地局2に対応する第1空き周波数リストを検索して、検索した第1空き周波数リストを無線基地局2に送信する。
When the
The
無線通信装置100の通信制御部102は、第1空き周波数リストを受信すると(S110:yes)、受信した第1空き周波数リストの中から何れかの「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を選択する(S112)。そして、選択した「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いて他の車両とのコグニティブ無線通信を開始する(S114)。本実施例では、このような「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いたコグニティブ無線通信を「第1コグニティブ無線通信」と称する。
When the
ここで、図5に示すように、無線通信装置100(車両10)が「第1領域」に存在する場合に第1コグニティブ無線通信を開始する場合は、無線通信装置100が無線基地局2から近い(所定の距離以内の)位置に存在するため、そこから無線通信装置100が移動しても、基地局通信領域に存在する可能性、すなわち、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いた第1コグニティブ無線通信が許可される位置に存在する可能性が高い。したがって、無線通信装置100が「第1領域」に存在する場合に第1コグニティブ無線通信を開始する場合は、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いた第1コグニティブ無線通信を継続できる可能性が高い。
Here, as shown in FIG. 5, when the first cognitive radio communication is started when the radio communication device 100 (vehicle 10) exists in the “first region”, the
これに対して、無線通信装置100(車両10)が「第2領域」に存在する場合に第1コグニティブ無線通信を開始する場合は、無線通信装置100が無線基地局2から遠い(所定の距離を超える)位置に存在するため、そこから無線通信装置100が移動すると、基地局通信領域の外側に存在する可能性、すなわち、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いた第1コグニティブ無線通信が禁止される領域(図中ドットパターンのハッチングで示す部分)に進入してしまう可能性が高い。したがって、無線通信装置100が「第2領域」に存在する場合に第1コグニティブ無線通信を開始する場合は、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いた第1コグニティブ無線通信を継続できなくなってしまう虞がある。
On the other hand, when the first cognitive wireless communication is started when the wireless communication device 100 (vehicle 10) exists in the “second region”, the
そこで、本実施例の無線通信装置100は、「第2領域」に無線通信装置100(車両10)が存在する場合は、「自己位置に対応した空き周波数」を用いたコグニティブ無線通信(本実施例では「第2コグニティブ無線通信」という)を行う。すなわち、通信制御部102は先ず、図4のS104の処理で無線通信装置100が第2領域に存在すると判断された場合は(S106:no)、自己位置(無線通信装置100の位置)を特定する処理を行う(S120)。この処理は次の手順で行われる。通信制御部102は、GPS部108に現在位置の検出を指示する信号を送信する。GPS部108はこの信号を受信するとGPS衛星からのGPS信号を受信して現在位置を検出するとともに、該現在位置を通信制御部102に送信する。通信制御部102は、GPS部108から現在位置を受信すると、受信した現在位置を自己位置として記憶部106に記憶する。
Therefore, when the wireless communication device 100 (vehicle 10) is present in the “second region”, the
こうして、自己位置を特定したら(S120)、S104の処理で特定した無線基地局2に対して(S104の処理で特定した「無線基地局のアドレス」を付して)、「自己位置に対応した空き周波数」のリスト(以下「第2空き周波数リスト」という)を要求する「第2空き周波数リスト要求信号」を送信する(S122)。もちろん、第2空き周波数リスト要求信号には、S120の処理で特定した自己位置を示す情報(以下「自己位置情報」という)が含まれている。また、基地局向け第1空き周波数リスト要求信号が送信される場合と同様に、第2空き周波数リスト要求信号は、S104の処理で特定した「無線基地局との通信用周波数」を用いて無線通信部104から送信される。こうして、第2空き周波数リスト要求信号を無線基地局2に向けて送信したら、該第2空き周波数リストを受信するまで待機する(S110)。
When the self-location is identified in this way (S120), the
無線基地局2は、無線通信装置100から第2空き周波数リスト要求信号を受信すると、受信した第2空き周波数リスト要求信号をそのまま図2に示すデータベース4に送信する。すなわち、無線通信装置100から受信する第2空き周波数リスト要求信号には、空き周波数を要求する位置を示す情報(ここでは自己位置情報)が既に含まれていることから、そのままデータベース4に送信する。データベース4は無線基地局2から第2空き周波数リスト要求信号を受信すると、該信号に含まれる自己位置情報に基づき無線通信装置100の位置を特定する。続いて、予め設定された周波数の範囲に亘って、無線通信装置100の位置が禁止範囲に含まれているか否かを判定し、無線通信装置100の位置が禁止範囲に含まれていない周波数を「自己位置に対応した空き周波数」として特定する。そして、特定した「自己位置に対応した空き周波数」のリスト(空き周波数が1つの場合も含む)を第2空き周波数リストとして、無線基地局2に送信する。無線基地局2は、データベース4から第2空き周波数リストを受信すると、第2空き周波数リスト要求信号を発信した無線通信装置100に対して、受信した第2空き周波数リストを送信する。
尚、データベース4には、第2領域内の複数の地点それぞれに対応付けられた第2空き周波数リストが記憶されているようにしてもよい。この場合、データベース4は、無線基地局2から第2空き周波数リスト要求信号を受信すると、無線通信装置100の位置を特定して、特定した無線通信装置100の位置に最も近い地点に対応付けられた第2空き周波数リストを検索して、検索した第2空き周波数リストを無線基地局2に送信する。
When receiving the second vacant frequency list request signal from the
Note that the
無線通信装置100の通信制御部102は、第2空き周波数リストを受信すると(S110:yes)、受信した第2空き周波数リストの中から何れかの「自己位置に対応した空き周波数」を選択する(S112)。そして、選択した「自己位置に対応した空き周波数」を用いて他の車両との第2コグニティブ無線通信を開始する(S114)。尚、第2空き周波数リストの中から何れかの「自己位置に対応した空き周波数」を選択するに際して、第2空き周波数リストの中に直前に行っていた第1コグニティブ無線通信で用いた空き周波数が存在する場合は、その空き周波数を選択する。こうすれば、第1コグニティブ無線通信から第2コグニティブ無線通信に切り換える場合に、使用中の空き周波数を継続して使用することが可能となる。
Upon receiving the second free frequency list (S110: yes), the
上述したように、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いた第1コグニティブ無線通信が禁止される領域(基地局通信領域の外側)に進入してしまう可能性が第1領域よりも高い「第2領域」に無線通信装置100(車両10)が存在する場合は、「自己位置に対応した空き周波数」を利用した第2コグニティブ無線通信を開始する。この「自己位置に対応した空き周波数」は、無線通信装置100が自己位置から所定の距離の範囲で使用可能な空き周波数である。したがって、無線通信装置100が基地局通信領域の外側に進入してしまう場合でも、少なくとも無線通信装置100が所定の距離を移動するまでは、第2コグニティブ無線通信を継続することが可能となる。
As described above, there is a possibility that the first cognitive radio communication using the “free frequency corresponding to the position of the radio base station” may enter the area where the first cognitive radio communication is prohibited (outside the base station communication area) than the first area. When the wireless communication device 100 (vehicle 10) is present in the higher “second region”, the second cognitive wireless communication using the “free frequency corresponding to the self-location” is started. The “free frequency corresponding to the self position” is a free frequency that the
以上は、S102の判断処理でビーコンを受信していると判断された場合(S102:yes)の処理について説明した。これに対して、ビーコンを受信していない場合は(S102:no)、第1コグニティブ無線通信中であるか否かを判断する(S130)。そして、第1コグニティブ無線通信中である場合は(S130:yes)、該第1コグニティブ無線通信を停止した後(S132)、通信制御処理の先頭に戻って上述した一連の処理を繰り返す。すなわち、第1コグニティブ無線通信中であるのにもかかわらずビーコンを受信できなくなった場合は、第2コグニティブ無線通信に切り換わることなく、無線通信装置100が基地局通信領域の外側に移動した可能性があり、ひいては使用中の空き周波数の利用が許可されていない領域に移動した可能性があるので、第1コグニティブ無線通信を停止する。
これに対して、第1コグニティブ無線通信中でない場合(S130:no)、すなわち、第2コグニティブ無線通信中である場合、および、何れのコグニティブ無線通信も行っていない場合は、通信制御処理の先頭に戻って上述した一連の処理を繰り返す。特に、第2コグニティブ無線通信中である場合は、「自己位置に対応した空き周波数」(無線通信装置100が自己位置から所定の距離の範囲で使用可能な空き周波数)を使用していることから、基地局通信領域の外側でもこの周波数を使用できるので、ビーコンを受信できなくなっても通信を停止させない。
The above describes the process when it is determined that the beacon is received in the determination process of S102 (S102: yes). On the other hand, when the beacon is not received (S102: no), it is determined whether or not the first cognitive wireless communication is being performed (S130). If the first cognitive radio communication is being performed (S130: yes), after stopping the first cognitive radio communication (S132), the process returns to the head of the communication control process and the above-described series of processes is repeated. That is, when the beacon cannot be received even though the first cognitive radio communication is being performed, the
On the other hand, when the first cognitive radio communication is not being performed (S130: no), that is, when the second cognitive radio communication is being performed, and when any cognitive radio communication is not performed, the head of the communication control process Returning to the above, the above-described series of processing is repeated. In particular, when the second cognitive radio communication is being performed, the “vacant frequency corresponding to the self position” (the idle frequency that the
尚、第1コグニティブ無線通信中に通信制御処理の先頭に戻った場合において、新たに受信したビーコンに基づき特定した「無線基地局のアドレス」が同じである場合(S104の処理)、すなわち、前回ビーコンを受信した無線基地局2と同じ無線基地局2からビーコンを受信した場合は、新たにコグニティブ無線通信を開始することなく、実行中の第1コグニティブ無線通信を継続する。
In addition, when returning to the head of the communication control process during the first cognitive radio communication, when the “radio base station address” specified based on the newly received beacon is the same (the process of S104), that is, the previous time When a beacon is received from the same
また、「第1領域と第2領域との境界」から「基地局通信領域の内側と外側との境界」までの直線距離(すなわち第2領域の幅)は、ビーコン受信の確認間隔(例えば60秒)中に無線通信装置100(車両10)が移動する距離よりも大きいことが好ましい。これは、無線通信装置100が第1領域で第1コグニティブ無線通信を開始した場合において、次にビーコンの受信を確認するタイミングで、既に第2領域を通過して基地局通信領域の外側に移動してしまっていることを抑制するためである。こうすると、無線通信装置100が基地局通信領域の外側に移動する際に、第2領域で第2コグニティブ無線通信が開始されるので、第1コグニティブ無線通信を行ったまま基地局通信領域の外側に移動する場合と比較して、長時間コグニティブ無線通信を行うことが可能となる。
Further, the straight line distance (ie, the width of the second area) from the “boundary between the first area and the second area” to the “boundary between the inside and the outside of the base station communication area” is a confirmation interval of beacon reception (for example, 60 It is preferable that the distance is longer than the distance traveled by the wireless communication device 100 (vehicle 10) during (second). This is because, when the
以上のように、本実施例の無線通信装置100は、無線通信装置100(車両10)が「第1領域」に存在する場合に第1コグニティブ無線通信を開始する場合は、無線通信装置100が無線基地局2から近い(所定の距離以内の)位置に存在するため、そこから無線通信装置100が移動しても、基地局通信領域に存在する可能性、すなわち、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いた第1コグニティブ無線通信が許可される位置に存在する可能性が高い。したがって、無線通信装置100が「第1領域」に存在する場合に第1コグニティブ無線通信を開始する場合は、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いた第1コグニティブ無線通信を継続できる可能性が高い。
As described above, when the wireless communication device 100 (vehicle 10) starts in the first cognitive wireless communication when the wireless communication device 100 (vehicle 10) exists in the “first region”, the
これに対して、無線通信装置100(車両10)が「第2領域」に存在する場合に第1コグニティブ無線通信を開始する場合は、無線通信装置100が無線基地局2から遠い(所定の距離を超える)位置に存在するため、そこから無線通信装置100が移動すると、基地局通信領域の外側に存在する可能性、すなわち、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いた第1コグニティブ無線通信が禁止される領域(図5中ドットパターンのハッチングで示す部分)に進入してしまう可能性が高い。したがって、無線通信装置100が「第2領域」に存在する場合に第1コグニティブ無線通信を開始する場合は、「無線基地局の位置に対応した空き周波数」を用いた第1コグニティブ無線通信を継続できなくなってしまう虞がある。
On the other hand, when the first cognitive wireless communication is started when the wireless communication device 100 (vehicle 10) exists in the “second region”, the
そこで、本実施例の無線通信装置100は、「第2領域」に無線通信装置100が存在する場合は、「自己位置に対応した空き周波数」を利用した第2コグニティブ無線通信を開始する。この「自己位置に対応した空き周波数」は、無線通信装置100が自己位置から所定の距離の範囲で使用可能な空き周波数である。したがって、無線通信装置100が基地局通信領域の外側に進入してしまう場合でも、少なくとも無線通信装置100が所定の距離を移動するまでは、第2コグニティブ無線通信を継続することが可能となる。例えば、図6に示すように、第1領域から第2領域を経て基地局通信領域の外側に移動する場合において、空き周波数が切り換わる場合(ここでは空き周波数が「ch1,ch2,ch3」から「ch1,ch2」に切り換わる場合)は、第2領域で使用可能な空き周波数(自己位置に対応した空き周波数、ここではch1またはch2)を利用するので、基地局通信領域の外側においても第2コグニティブ無線通信を継続することができる。
Therefore, when the
また、ビーコンの受信レベルは、一般的には、無線基地局2の周辺位置では大きく、無線基地局2から離れるほど小さくなるものの、遮蔽物などの外的要因があると、無線基地局2の周辺位置(無線基地局2の近くの位置)でもビーコンの受信レベル小さくなったり、ビーコンが受信できなくなったりする可能性がある。この点、本実施例の無線通信装置100は、無線基地局2の周辺位置でも(無線基地局2の近くの位置でも)、遮蔽物などの外的要因のためにビーコンの受信レベルが小さい位置では、第2領域であると判断して第2コグニティブ無線通信を開始する。そして、その後ビーコンの受信ができなくなっても、そのまま第2コグニティブ無線通信を継続する。すなわち、無線基地局2の周辺位置(無線基地局2の近くの位置)であるものの遮蔽物などの外的要因のためにビーコンの受信ができない位置においても、第2コグニティブ無線通信を継続することが可能となる。
In addition, the beacon reception level is generally large at the peripheral position of the
C.変形例 :
次に、本実施例の変形例について説明する。
C. Modified example:
Next, a modification of the present embodiment will be described.
C−1.変形例1 :
図7には、変形例1の「自己位置に対応した空き周波数」の選択方法が概念的に示されている。図7に示すように、第2空き周波数リストの中に空き周波数として「ch1,ch2」がある場合に、使用可能な範囲がより広い空き周波数を選択する構成としてもよい。すなわち、無線通信装置100は、第2空き周波数リストを受信する際に、第2空き周波数リストに含まれるそれぞれの空き周波数(ここでは「ch1,ch2」)を使用可能な領域を示す情報も受信する。そして、通信制御部102は、無線通信装置100(車両10)が移動する方向を演算し、該方向において使用可能な距離がより長い空き周波数(ここでは「ch2」)を第2空き周波数リストから選択する。こうすると、第2コグニティブ無線通信をより長く継続することが可能となる。尚、無線通信装置100(10)を含む所定の範囲全体において共通の空き周波数を、第2空き周波数リストの中から選択する構成としてもよい。
C-1. Modification 1
FIG. 7 conceptually shows a selection method of “free frequency corresponding to self position” in the first modification. As shown in FIG. 7, when there are “ch1, ch2” as vacant frequencies in the second vacant frequency list, a vacant frequency with a wider usable range may be selected. That is, when the
さらに、第2空き周波数リストに含まれるそれぞれの空き周波数を使用可能な領域を示す情報も受信する構成とした場合は、次のように第2コグニティブ無線通信を停止してもよい。 Furthermore, when it is configured to receive information indicating an area where each free frequency included in the second free frequency list can be used, the second cognitive radio communication may be stopped as follows.
図8には、変形例1の第2コグニティブ無線通信停止処理を示すフローチャートが示されている。この処理は、所定時間毎に通信制御部102によって実行される。第2コグニティブ無線通信停止処理を開始すると、通信制御部102は、第2コグニティブ無線通信中であるか否かを判断する(S200)。第2コグニティブ無線通信中でない場合は(S200:no)、そのまま第2コグニティブ無線通信停止処理を終了する。これに対して、第2コグニティブ無線通信中である場合は(S200:yes)、無線通信装置100(車両10)の現在位置(自己位置)を特定する(S202)。そして、自己位置を特定したら、使用中の空き周波数を使用可能な領域に自己位置が含まれるか否かを判断する(S204)。その結果、使用中の空き周波数を使用可能な領域に自己位置が含まれる場合は(S204:yes)、そのまま第2コグニティブ無線通信停止処理を終了して、第2コグニティブ無線通信を継続する。これに対して、使用中の空き周波数を使用可能な領域に自己位置が含まれない場合は(S204:no)、第2コグニティブ無線通信を停止する(S206)。こうすると、使用可能な範囲の外側で空き周波数を使用してしまうことを防止できる。
FIG. 8 shows a flowchart showing the second cognitive radio communication stop process of the first modification. This process is executed by the
C−2.変形例2 :
図9には、変形例2の「自己位置に対応した空き周波数」の選択方法が概念的に示されている。変形例2では、無線通信装置100(または現在通信可能な無線基地局2a)から所定の距離以内に、現在通信可能な無線基地局2aとは別の無線基地局2bが存在する場合について説明する。この場合において、無線通信装置100は、無線基地局2aを介してデータベース4から第2空き周波数リストを受信する際に、無線基地局2bと通信可能になるまでに使用可能な空き周波数も併せて受信する。
C-2.
FIG. 9 conceptually shows a method of selecting “free frequency corresponding to self position” in the second modification. In the second modification, a case will be described in which a
そして、第2コグニティブ無線通信を開始するに際して取得した第2空き周波数リスト(図中「ch1,ch2」)の中に、無線基地局2bと通信可能になるまでに使用可能な空き周波数が存在する場合はその周波数(図中「ch2」)を選択する。こうすると、第2コグニティブ無線通信を行っている状態で、現在通信可能な無線基地局2aから離れて所定の距離以内に存在する別の無線基地局2bの方向へ移動する場合は、使用中の空き周波数(図中「ch2」)を継続して使用することが可能となる。
In the second vacant frequency list (“ch1, ch2” in the figure) acquired when starting the second cognitive radio communication, there are vacant frequencies that can be used until communication with the
C−3.変形例3 :
図10には、変形例3の「自己位置に対応した空き周波数」の選択方法が概念的に示されている。変形例3では、現在通信可能な無線基地局2aと隣接する無線基地局2bが存在する場合(無線基地局2aと無線基地局2bとが所定の距離以内に存在する場合も含む)について説明する。この場合において、無線通信装置100は、無線基地局2aを介してデータベース4から第2空き周波数リストを受信する際に、無線基地局2bの基地局通信領域でも使用可能な空き周波数(無線基地局2bの位置に対応した空き周波数)も併せて受信する。
C-3.
FIG. 10 conceptually shows a method of selecting “free frequency corresponding to self position” in the third modification. In the third modification, a case where there is a
そして、第2コグニティブ無線通信を開始するに際して取得した第2空き周波数リスト(図中「ch1,ch2」)の中に、無線基地局2bの基地局通信領域でも使用可能な空き周波数が存在する場合はその周波数(図中「ch2」)を選択する。こうすると、第2コグニティブ無線通信を行っている状態で、現在通信可能な無線基地局2aから無線基地局2b側に移動する場合は、使用中の空き周波数(図中「ch2」)を継続して使用することが可能となる。
When there is a free frequency that can be used in the base station communication area of the
C−4.変形例4 :
また、上述した実施例では、無線基地局2から受信したビーコンの受信レベルが所定値以上であれば、第1コグニティブ無線通信を開始し(第1領域であると判断し)、受信レベルが所定値未満であれば第2コグニティブ無線通信を開始する(第2領域であると判断する)構成とした。これに限らず、以下のように構成してもよい。
C-4.
In the above-described embodiment, if the reception level of the beacon received from the
変形例4では、無線基地局2から受信するビーコン以外の信号も含めた複数の信号を測定対象とする。そして、複数の信号それぞれについて、受信レベルが所定値以上か否か(第1領域にあるか第2領域にあるか)を判断する。その結果、複数の信号のうち所定数以上(例えば10%)の信号の受信レベルが所定値未満である場合に、第2領域であると判断して第2コグニティブ無線通信を開始する。こうすると、第2コグニティブ無線通信の開始判断の精度を向上させることができる。尚、ビーコン以外の信号も含めた複数の信号は、送信周期が同じものが好ましい。これは、複数の信号の受信タイミング同士のずれを小さく(受信タイミングを同じに)することができるので、無線通信装置100が同じ位置に存在するときに複数の信号について所定値以上か否かを判断できる確率が高くなり、ひいては、第2コグニティブ無線通信の開始判断の精度をさらに向上させることができるためである。
In the fourth modification, a plurality of signals including signals other than beacons received from the
C−5.変形例5 :
また、上述した実施例では、無線基地局2から受信したビーコンに基づき、第1コグニティブ無線通信および第2コグニティブ無線通信の何れを開始するか(第1領域にあるか第2領域にあるか)を判断する構成とした。これに限らず、自己位置に基づき第1コグニティブ無線通信および第2コグニティブ無線通信の何れを開始するかを判断する構成としてもよい。
C-5. Modification 5:
In the above-described embodiment, which of the first cognitive radio communication and the second cognitive radio communication is started based on the beacon received from the radio base station 2 (whether it is in the first area or the second area). It was set as the structure which judges. Not limited to this, it may be configured to determine which of the first cognitive radio communication and the second cognitive radio communication is started based on the self position.
変形例5では、GPS部108を利用して自己位置を定期的に受信する。そして、自己位置を受信するたびに無線基地局2と自己位置との距離を演算し、この距離が予め設定されたしきい値以下か否かを判断する。その結果、無線基地局2と自己位置との距離がしきい値以下であれば、第1領域であると判断して第1コグニティブ無線通信を開始し、無線基地局2と自己位置との距離がしきい値より大きければ、第2領域であると判断して第2コグニティブ無線通信を開始する。尚、無線基地局2の位置は、無線基地局2が送信するビーコンに基づき特定する。また、しきい値としては、無線基地局2の送信レベル、無線通信装置100の受信感度、任意の電波伝搬モデル(例えば、自由空間モデル)に基づき予め計算された無線基地局2の通信範囲から一定の値(例えば、空き周波数リストの受信間隔(例えば60秒)中に無線通信装置100(車両10)が移動する距離)を減算した値が例示できる。
In the fifth modification, the self position is periodically received using the
尚、上述したように、通信制御部102は、無線通信装置が通信可能な無線基地局の位置に対応した空き周波数を示す第1空き周波数情報を取得する。従って、通信制御部102は、本発明における「第1取得手段」に対応している。また、通信制御部102は、無線通信装置の現在位置である自己位置に関する情報を取得し、自己位置に対応した空き周波数を示す第2空き周波数情報を取得する。従って、通信制御部102は、本発明における「自己位置取得手段」および「第2取得手段」に対応している。また、通信制御部102は、無線基地局の位置を含む第1領域と、第1領域に隣接した第2領域とのうち、何れの領域に無線通信装置が存在するかを判定する。従って、通信制御部102は、本発明における「判定手段」に対応している。また、通信制御部102は、無線通信装置が第1領域に存在する場合は、第1空き周波数情報が示す空き周波数を用いたコグニティブ無線通信である第1コグニティブ無線通信を行い、無線通信装置が第2領域に存在する場合は、第2空き周波数情報が示す空き周波数を用いたコグニティブ無線通信である第2コグニティブ無線通信を行う。従って、通信制御部102は、本発明における「通信手段」に対応している。
As described above, the
以上、本実施例および変形例の無線通信装置100について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。
As described above, the
例えば、本実施例の無線通信装置100は、第1空き周波数リストおよび第2空き周波数リストを要求する信号を無線基地局2に送信するに際して「無線基地局との通信用周波数」を用いる構成としたが、「ビーコンと同じ周波数」を用いる構成としてもよい。
For example, the
1…無線通信システム、 2…無線基地局、 3…公衆通信回線網、
4…データベース、 10…車両、 12…車両制御部、
100…無線通信装置、 102…通信制御部、 104…無線通信部、
106…記憶部、 108…GPS部、 110…バス
1 ... wireless communication system, 2 ... wireless base station, 3 ... public communication network,
4 ... database, 10 ... vehicle, 12 ... vehicle control unit,
DESCRIPTION OF
106: Storage unit 108: GPS unit 110: Bus
Claims (7)
当該無線通信装置と無線基地局との間で通信が可能な基地局通信領域内での前記コグニティブ無線通信に利用可能な前記空き周波数を示す第1空き周波数情報を、前記無線基地局から取得する第1取得手段と、
前記車両の現在位置である自己位置に関する情報を取得する自己位置取得手段と、
前記自己位置での前記コグニティブ無線通信に利用可能な前記空き周波数を示す第2空き周波数情報を、前記無線基地局から取得する第2取得手段と、
前記基地局通信領域内であって前記無線基地局の位置を含む第1領域と、前記基地局通信領域内であって前記第1領域に隣接した第2領域とのうち、何れの領域に前記車両が存在するかを判定する判定手段と、
前記車両が前記第1領域に存在する場合は、前記第1空き周波数情報が示す前記空き周波数を用いた前記コグニティブ無線通信である第1コグニティブ無線通信を行い、前記車両が前記第2領域に存在する場合は、前記第2空き周波数情報が示す前記空き周波数を用いた前記コグニティブ無線通信である第2コグニティブ無線通信を行う通信手段と
を備える無線通信装置。 A wireless communication device that is provided in a vehicle and performs cognitive wireless communication with another vehicle using a vacant frequency that is not used by a party who has been assigned a frequency used for wireless communication,
First free frequency information indicating the free frequency that can be used for the cognitive wireless communication in a base station communication area in which communication is possible between the wireless communication device and the wireless base station is acquired from the wireless base station . First acquisition means;
Self-position acquisition means for acquiring information on the self-position that is the current position of the vehicle ;
Second acquisition means for acquiring, from the radio base station, second idle frequency information indicating the idle frequency that can be used for the cognitive radio communication at the self-position;
A first region including the position of the radio base station to a said base station communication area, of the second region adjacent the A base station communication area to said first area, said in any area Determining means for determining whether a vehicle exists;
When the vehicle exists in the first area, the first cognitive radio communication that is the cognitive radio communication using the idle frequency indicated by the first idle frequency information is performed, and the vehicle exists in the second area. And a communication means for performing second cognitive radio communication that is the cognitive radio communication using the idle frequency indicated by the second idle frequency information.
前記第2取得手段は、前記第2空き周波数情報に加え、該第2空き周波数情報が示す前記空き周波数を使用可能な範囲を示す情報を取得する手段である無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 1,
The said 2nd acquisition means is a radio | wireless communication apparatus which is a means to acquire the information which shows the range which can use the said idle frequency which this 2nd idle frequency information shows in addition to the said 2nd idle frequency information.
前記判定手段は、前記自己位置に関する情報と前記無線基地局の位置に関する情報とに基づいて、前記第1領域と前記第2領域とのうち前記車両が存在する領域を判定する手段である無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 1 or 2,
The determination unit is a unit that determines a region where the vehicle is present among the first region and the second region based on the information on the self-location and the information on the location of the radio base station. apparatus.
前記判定手段は、前記無線基地局から受信する信号の受信レベルに応じて、前記第1領域と前記第2領域とのうち前記車両が存在する領域を判定する手段である無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 1 or 2,
The said determination means is a radio | wireless communication apparatus which is a means to determine the area | region where the said vehicle exists among the said 1st area | region and the said 2nd area | region according to the reception level of the signal received from the said radio base station.
前記通信手段は、前記第2コグニティブ無線通信を開始するに際して、前記第2空き周波数情報が示す前記空き周波数が複数存在する場合には、現在通信可能な前記無線基地局と隣接する前記無線基地局のうち、前記車両から所定の距離以内に存在する前記無線基地局の通信可能範囲でも使用可能な前記空き周波数を優先して選択して、前記第2コグニティブ無線通信を開始する手段である無線通信装置。 A wireless communication device according to any one of claims 1 to 4,
The communication means, when starting the second cognitive radio communication, if there are a plurality of the idle frequencies indicated by the second idle frequency information, the radio base station adjacent to the radio base station that is currently communicable Wireless communication means for preferentially selecting the available frequency that can be used in the communicable range of the wireless base station existing within a predetermined distance from the vehicle , and starting the second cognitive wireless communication apparatus.
前記通信手段は、前記第1コグニティブ無線通信から前記第2コグニティブ無線通信に切り換えるに際して、前記第2空き周波数情報が示す前記空き周波数が複数存在し、且つ、この複数の前記空き周波数の中に該第1コグニティブ無線通信で使用されていた前記空き周波数が含まれていた場合には、この前記空き周波数を選択して前記第2コグニティブ無線通信を開始する手段である無線通信装置。 A wireless communication device according to any one of claims 1 to 4,
When the communication means switches from the first cognitive radio communication to the second cognitive radio communication, there are a plurality of idle frequencies indicated by the second idle frequency information, and the idle frequencies are included in the idle frequencies. A wireless communication device that is means for starting the second cognitive wireless communication by selecting the free frequency when the free frequency used in the first cognitive wireless communication is included.
前記車両に設けられた無線通信装置と無線基地局との間で通信が可能な基地局通信領域内での前記コグニティブ無線通信に利用可能な前記空き周波数を示す第1空き周波数情報を、前記無線基地局から取得する工程と、
前記車両の現在位置である自己位置に関する情報を取得する工程と、
前記自己位置での前記コグニティブ無線通信に利用可能な前記空き周波数を示す第2空き周波数情報を、前記無線基地局から取得する工程と、
前記基地局通信領域内であって前記無線基地局の位置を含む第1領域と、前記基地局通信領域内であって前記第1領域に隣接した第2領域とのうち、何れの領域に前記車両が存在するかを判定する工程と、
前記車両が前記第1領域に存在する場合は、前記第1空き周波数情報が示す前記空き周波数を用いた前記コグニティブ無線通信である第1コグニティブ無線通信を行い、前記車両が前記第2領域に存在する場合は、前記第2空き周波数情報が示す前記空き周波数を用いた前記コグニティブ無線通信である第2コグニティブ無線通信を行う工程と
を備える無線通信方法。 A wireless communication method in which a vehicle performs cognitive wireless communication with another vehicle using a vacant frequency that is not used by a party who has been assigned a frequency to be used for wireless communication,
First vacant frequency information indicating the vacant frequency that can be used for the cognitive radio communication in a base station communication area where communication between a radio communication device provided in the vehicle and a radio base station is possible , Acquiring from the base station ;
Obtaining information about the current position of the vehicle ,
Obtaining from the radio base station second vacant frequency information indicating the vacant frequency available for the cognitive radio communication at the self-position;
A first region including the position of the radio base station to a said base station communication area, of the second region adjacent the A base station communication area to said first area, said in any area Determining whether a vehicle is present;
When the vehicle exists in the first area, the first cognitive radio communication that is the cognitive radio communication using the idle frequency indicated by the first idle frequency information is performed, and the vehicle exists in the second area. And performing a second cognitive radio communication that is the cognitive radio communication using the idle frequency indicated by the second idle frequency information.
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