[发明专利]协作频谱感知方法和车载无线通信设备

说明书

技术领域

本发明涉及协作频谱感知。

背景技术

利用车辆间通信的应用的研发已获得重大进步。由于能够实现借助车辆间通信使各种协作成为可能的ITS(智能运输系统)应用，因此预期车辆间通信的作用在未来会变得日益重要。不过，问题在于分配给车辆间通信的频率资源不足，不存在足以实现ITS应用的通信频带。

作为解决上述问题的手段，研究了认知无线电的利用。认知无线电是一种提高无线通信设备识别和确认周围的无线电环境，并自适应地变更用于无线通信的频率或无线方式的频率的利用效率的技术。在车辆间通信中，考虑了利用在未使用的空频率下进行通信的频谱感知认知无线电的方法。特别地，考虑了其中非授权用户(次用户)利用分配给授权用户(主用户)、但实际未被授权用户使用的频率的形式。这种频率被称为可二次使用频率或白空间。

进行频谱感知的方法被用于检测白空间。在如在车辆等中实现的移动状况下，车辆的移动伴随有显著的信道波动。于是，需要进行自适应感知的技术。当一台车辆被多次感知，或者多台车辆被同时感知(这种情况下，测量之间存在相关性)时，不能获得分集效果。专利文献1提出通过利用时间分集、空间分集或它们的组合来提高感知精度。

信道波动(衰落)由两个原因引起，即，多径衰落和阴影衰落。多径衰落是持续较短的时间，按较小的距离尺度发生的现象，而阴影衰落是持续较长的时间，按较大的距离尺度发生的现象。在协作频谱感知中，大多数研究只考虑阴影衰落(非专利文献1-3)，或者只考虑多径衰落(非专利文献4和5)。在非专利文献6中，考虑了多径衰落和阴影衰落二者，不过假定传感器在固定节点中，并且系统不能直接用在移动环境中。

引文列表

专利文献

PTL1：PCT申请No.2002-512746的日语翻译

非专利文献

NPL1：Ghasemi,Amir和ElvinoS.Sousa，“Asymptoticperformanceofcollaborativespectrumsensingundercorrelatedlog-normalshadowing”，CommunicationsLetters,IEEE11.1(2007):34-36

NPL2：Min,AlexanderW.和KangG.Shin，“Impactofmobilityonspectrumsensingincognitiveradionetworks”，Proceedingsofthe2009ACMworkshoponCognitiveradionetworks.ACM,2009

NPL3：DiFelice，Marco，KaushikRoyChowdhury和LucianoBononi，“Cooperativespectrummanagementincognitivevehicularadhocnetworks”，VehicularNetworkingConference(VNC),2011IEEE.IEEE,2011

NPL4：Wang,XiaoYu和Pin-HanHo，“AnovelsensingcoordinationframeworkforCR-VANETs”，VehicularTechnology,IEEETransactionson59.4(2010):1936-1948

NPL5：Herath,S.P.,N.Rajatheva和C.Tellambura，“Energydetectionofunknownsignalsinfadinganddiversityreception”，Communications,IEEETransactionson59.9(2011):2443-2453

NPL6：Mishra,S.M.；Sahai,A.；Brodersen,R.W.，“CooperativeSensingamongCognitiveRadios”，Communications,2006.ICC'06.IEEEInternationalConferenceon,vol.4,no.,pp.1658,1663,June2006

发明内容

如上所述，迄今未研究考虑多径衰落和阴影衰落两者地进行协作频谱感知的方法。特别地，未进行考虑移动环境中的这两种衰落的研究。

因而，本发明的目的是提供一种考虑到移动环境中由多径衰落和阴影衰落引起的衰落的协作频谱感知技术，从而能够实现高效率的频谱感知。

本发明提供由多个车载无线通信设备进行的协作频谱感知方法，包括：