JP2011524126A - スペクトラムセンシングに関する方法と装置 - Google Patents
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Abstract
Description
R(d)=e-ad (1)
である。ここで、aは環境パラメータである。dをメートルで与えるとすれば、市街地の環境では、例えばa≒0.1204であり、郊外の環境では、例えばa≒0.002である。これに関しては、非特許文献2を参照されたい。相関は指数関数的な減衰によってモデル化されているので、相関は負になることはなく、極限において(即ち、d→無限大のときに)零(ゼロ)に漸近する。伝搬環境は、逆相関距離d0によって特徴付けることができる。逆相関距離d0は、シャドーイング相関が所定の閾値より低くなるために必要なセンサ間の最小間隔である。この閾値はユーザパラメータとして選択することができる。これは本質的に選択可能なセンサの量の間のトレードオフを表しており、もし“非相関”のセンサが望まれるなら、それは選択したセンサの相関レベルである。逆相関距離d0は、所与の相関閾値に対して上記の式から求めることができる。次に、閾値より小さいシャドーイング相関、即ち、2つのセンサの間の間隔がd0より大きい場合、非相関のシャドーイングという用語を使用することとする。この場合には、複数のセンサは“非相関である”といい、他の場合には、これらセンサは“相関がある”という。
s(r1,r2,d0)=2r2θ=2r2cos-1{(r1 2+r2 2−d0 2)/2r1r2}
である。
P[corr(1)]=s(r1,r2,d0)/2πr2
である。
┌
|0(d0<|r1−r2|であるとき)
P[corr(1)]=|1(d0≧r1+r2であるとき)
| ……(2a)
|(1/π)cos-1{(r1 2+r2 2−d0 2)/2r1r2}
| (上記以外のとき)
└
と表される。
P[corr(k)]=k・P[corr(1)] (2.1a)
となる。
┌
|0(d0<|r1−r2|であるとき)
P[corr(1)]=|1(d0≧r1+r2であるとき)
| ……(2b)
|[N・s(r1,r2,d0)/2πr2]・
| [1−{N・s(r1,r2,d0)}/8πr2]
| (上記以外のとき)
└
式(2b)におけるP[corr(1)]を使用して、
P[corr(k)]=k・P[corr(1)] (2.1b)
P[K uncorrelated sensors(K個の非相関センサ)]=
Claims (13)
- 協同スペクトラムをセンシングすることに関係した方法であって、前記方法は、
前記協同スペクトラムに関与するために利用可能な複数のセンサの候補セットを取得し、前記候補セットにおけるセンサ各々に関し、通信システムにおける中央調整ノードへの半径距離を取得する工程(73)と、
次の最小半径をゼロに初期化する工程(75)と、
前記初期化された次の最小半径において収容されるセンサの数を1つに設定する工程(75)と、
前記協同スペクトラムのセンシングに関与するために複数のセンサのアクティブセットに対して前記中央調整ノードを選択する工程(77)と、
(a)新しい次の最小半径を、以前の次の最小半径に収容されるいずれかのセンサと相関がある前記中央調整ノードから前記新しい次の最小半径にあるセンサの推定確率が第2の設計確率の閾値と等しいように計算する工程(79)と、
(b)前記新しい次の最小確率が1つ以上の所定の拘束条件に合致するかどうかをチェックし(81)、そして、もし合致しないなら、前記1つ以上の拘束条件に合致するように前記新しい次の最小半径を再計算する工程(83)と、
(c)前記新しい次の最小半径に収容されるセンサの数を、前記新しい次の最小半径にあるセンサが何の相互シャドーイング相関もない確率が第1の設計確率の閾値以上となるような最大整数値となるように決定する工程(87)と、
(d)前記候補セットが、前記新しい次の最小半径に収容されるセンサの前記決定された数以上の数の、全てが前記新しい次の最小半径を超える前記中央調整ノードまでの半径距離をもつセンサを含むなら(89)、前記アクティブセットに対し、前記新しい次の最小半径に収容されるセンサの前記決定された数に等しい数の、前記新しい次の最小半径を依然として超える前記中央調整ノードまでの最小半径距離をもつセンサを選択する工程(91)と、
(e)前記候補セットが、前記新しい次の最小半径に収容されるセンサの前記決定された数以上の数の、全てが前記新しい次の最小半径を超える前記中央調整ノードまでの半径距離をもつセンサを含まないなら(89)、前記アクティブセット毎に、もしあれば、前記候補セットにおいて、前記新しい次の最小半径よりも大きな前記中央調整ノードまでの半径距離をもつセンサを選択し、前記アクティブセットに対するセンサの選択を終了する工程(95)と、
(f)前記アクティブセットに対するセンサの選択が終了しないなら、前記(a)から(f)までの工程を繰り返す工程とを有することを特徴とする方法。 - 前記アクティブセットのサイズが所定の所望する値に達したときにはいつでも、前記アクティブセットに対するセンサの選択を終了する工程をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記アクティブセットに対するセンサの選択が一度終了したなら、前記アクティブセットのサイズが所定の所望する値を超えるなら、前記アクティブセットをパージする工程をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記新しい次の最小半径を計算する工程は、前記セルが円形のセルであるか、或は、セクタ状のセルであるかを考慮する工程を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の設計確率の閾値と前記第2の設計確率の閾値は1つであり、同じ値であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記(b)工程は、前記計算された新しい次の最小半径が以前の次の最小半径を少なくとも所定の量だけ超えることをチェックする工程を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記(b)工程は、
前記計算された新しい次の最小半径が現実の値であるかどうかをチェックする工程と、
もし現実の値ではないなら、現実の値をもつ新しい次の最小半径が計算されるように前記第2の設計確率の閾値を調整する工程とを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。 - 前記(b)工程は、以前の次の最小半径において前記アクティブセットに対して選択されたいずれかのセンサと相関がある、前記中心調整ノードから新しい次の最小半径にあるセンサの推定確率が第2の設計確率の閾値以下であるように、前記新しい次の最小半径を計算する工程を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記(a)工程から(d)工程は、前もって計算され、前記計算の実行の結果は次の使用のためにメモリに格納されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は前記中央調整ノードで実行されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記中央調整ノードは、基地局であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法を実行するように構成されたことを特徴とするセンサ選択装置。
- センサ選択装置であって、前記装置は、
協同スペクトラムに関与するために利用可能な複数のセンサの候補セットを取得し、前記候補セットにおけるセンサ各々に関し、通信システムにおける中央調整ノードへの半径距離を取得する工程(73)と、
次の最小半径をゼロに初期化する工程(75)と、
前記初期化された次の最小半径において収容されるセンサの数を1つに設定する工程(75)と、
前記協同スペクトラムのセンシングに関与するために複数のセンサのアクティブセットに対して前記中央調整ノードを選択する工程(77)と、
(a)新しい次の最小半径を、以前の次の最小半径に収容されるいずれかのセンサと相関がある前記中央調整ノードから前記新しい次の最小半径にあるセンサの推定確率が第2の設計確率の閾値と等しいように計算する工程(79)と、
(b)前記新しい次の最小確率が1つ以上の所定の拘束条件に合致するかどうかをチェックし(81)、そして、もし合致しないなら、前記1つ以上の拘束条件に合致するように前記新しい次の最小半径を再計算する工程(83)と、
(c)前記新しい次の最小半径に収容されるセンサの数を、前記新しい次の最小半径にあるセンサが何の相互シャドーイング相関もない確率が第1の設計確率の閾値以上となるような最大整数値となるように決定する工程(87)と、
(d)前記候補セットが、前記新しい次の最小半径に収容されるセンサの前記決定された数以上の数の、全てが前記新しい次の最小半径を超える前記中央調整ノードまでの半径距離をもつセンサを含むなら(89)、前記アクティブセットに対し、前記新しい次の最小半径に収容されるセンサの前記決定された数に等しい数の、前記新しい次の最小半径を依然として超える前記中央調整ノードまでの最小半径距離をもつセンサを選択する工程(91)と、
(e)前記候補セットが、前記新しい次の最小半径に収容されるセンサの前記決定された数以上の数の、全てが前記新しい次の最小半径を超える前記中央調整ノードまでの半径距離をもつセンサを含まないなら(89)、前記アクティブセット毎に、もしあれば、前記候補セットにおいて、前記新しい次の最小半径よりも大きな前記中央調整ノードまでの半径距離をもつセンサを選択し、前記アクティブセットに対するセンサの選択を終了する工程(95)と、
(f)前記アクティブセットに対するセンサの選択が終了しないなら、前記(a)から(f)までの工程を繰り返す工程とを
実行するよう構成されたことを特徴とするセンサ選択装置。
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