通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280066508.0

申请日:

2012.01.10

公开号:

CN104041100A

公开日:

2014.09.10

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H04W 16/14申请日:20120110|||公开

IPC分类号:

H04W16/14; H04W48/16

主分类号:

H04W16/14

申请人:

富士通株式会社

发明人:

大山哲平; 下村刚史

地址:

日本神奈川县川崎市

优先权:

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司 11127

代理人:

李辉;黄纶伟

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内容摘要

通信装置(100)具备确定部(110)、取得部(130)和报知部(140)。确定部(110)确定可与移动通信装置之间进行无线通信的本装置的覆盖区域所包含的各个位置。取得部(130)从移动通信装置不能访问的数据库(120)中取得表示在由确定部(110)确定的各个位置上在无线通信中能使用的频率的频率信息(131)。报知部(140)利用无线信号(142)向覆盖区域报知基于由取得部(130)取得的频率信息(131)的使各个位置与可使用的频率相对应的对应信息(141)。

权利要求书

1.  一种通信装置,其特征在于,该通信装置具备:
确定部,其确定能够在与移动通信装置之间进行无线通信的本装置的覆盖区域所包含的各个位置;
取得部,其从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在由所述确定部确定的各个位置上在所述无线通信中能使用的频率的频率信息;以及
报知部,其利用无线信号向所述覆盖区域报知基于由所述取得部取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息。

2.
  根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,
所述报知部利用与所述能使用的频率相同频率的无线信号来报知表示所述覆盖区域中的能够通过所述能使用的频率进行所述无线通信的位置的所述对应信息。

3.
  根据权利要求2所述的通信装置,其特征在于,
所述报知部将所述能使用的频率分别作为对象频率,利用所述对象频率的无线信号来报知表示所述覆盖区域中的能够通过所述对象频率进行所述无线通信的位置的所述对应信息。

4.
  根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,
该通信装置具备选择部,该选择部从所述能使用的频率中,选择与所述能使用的频率中的其它频率相比能够进行所述无线通信的位置更多的频率,
所述报知部向所述覆盖区域报知使由所述选择部选择出的频率与所述各个位置相对应的所述对应信息。

5.
  根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,
所述报知部利用无线信号来报知近似地表示所述覆盖区域中的能够通过所述能使用的频率进行所述无线通信的范围的所述对应信息。

6.
  根据权利要求5所述的通信装置,其特征在于,
所述对应信息是表示所述覆盖区域中的在各个经度上能够通过所述能使用的频率进行所述无线通信的纬度范围或在各个纬度上能够通过所述能使用的频率进行所述无线通信的经度范围的信息。

7.
  根据权利要求1~6中任意一项所述的通信装置,其特征在于,
所述能使用的频率是在与所述无线通信的通信系统不同的特定通信系统中没有使用的频率。

8.
  一种移动通信装置,其特征在于,该移动通信装置具备:
接收部,其接收由其它通信装置向所述通信装置的覆盖区域报知的无线信号;
取得部,其从由所述接收部接收到的无线信号中,取得使所述覆盖区域所包含的各个位置和在所述各个位置上与所述通信装置之间的无线通信中能使用的频率相对应的对应信息;
确定部,其确定本装置的位置;
检索部,其从由所述取得部取得的对应信息中检索与所述确定部所确定的位置对应的所述能使用的频率;以及
通信部,其利用由所述检索部检索到的频率,与所述通信装置之间进行所述无线通信。

9.
  根据权利要求8所述的移动通信装置,其特征在于,
所述接收部接收所述能使用的频率的候选频率的所述无线信号,
所述取得部从由所述接收部接收到的所述候选频率的无线信号中,取得表示所述各个位置中的能够通过所述候选频率进行所述无线通信的位置的所述对应信息。

10.
  根据权利要求8或9所述的移动通信装置,其特征在于,该移动通信装置具备:
测定部,其根据由所述接收部接收到的无线信号,测定由所述检索部检索出的频率下的与所述通信装置之间的通信质量;以及
选择部,其根据由所述测定部测定出的通信质量,从由所述检索部检索出的频率中选择待使用的频率,
所述通信部利用所述选择部所选择的频率与所述通信装置之间进行所述无线通信。

11.
  根据权利要求10所述的移动通信装置,其特征在于,
所述选择部从所述确定部所确定的频率中,选择由所述测定部测定出的通信质量最高的频率。

12.
  一种通信系统,其特征在于,该通信系统包含:
通信装置,其确定能够在与移动通信装置之间进行无线通信的本装置的覆盖区域 所包含的各个位置,从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所确定的各个位置上在所述无线通信中能使用的频率的频率信息,利用无线信号向所述覆盖区域报知基于所取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息;以及
移动通信装置,其从所述通信装置接收向所述通信装置的覆盖区域报知的无线信号,从所接收的无线信号中取得所述对应信息,确定本装置的位置,从所取得的对应信息中检索与所确定的位置对应的所述能使用的频率,通过检索出的频率与所述通信装置之间进行所述无线通信。

13.
  一种通信方法,其特征在于,
确定能够在通信装置与移动通信装置之间进行无线通信的所述通信装置的覆盖区域所包含的各个位置,
从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所确定的各个位置上在所述无线通信中能使用的频率的频率信息,
所述通信装置利用无线信号向所述覆盖区域报知基于所取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息,
所述移动通信装置接收所述无线信号,
从所接收到的所述无线信号中取得所述对应信息,
确定所述移动通信装置的位置,
从所取得的所述对应信息中检索与所确定的所述位置对应的所述能使用的频率,
利用检索到的所述频率,在所述通信装置与所述移动通信装置之间进行所述无线通信。

14.
  一种通信装置,其特征在于,该通信装置具备:
确定部,其确定能够在其它通信装置与移动通信装置之间进行无线通信的所述其它通信装置的覆盖区域所包含的各个位置;
取得部,其从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所述确定部所确定的各个位置上在所述无线通信中能使用的频率的频率信息;以及
发送部,其向所述其它通信装置发送基于由所述取得部取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息。

15.
  一种通信系统,其特征在于,该通信系统包含:
移动通信装置;
第一通信装置,其与位于本装置的覆盖区域内的所述移动通信装置之间进行无线通信;以及
第二通信装置,其确定所述覆盖区域所包含的各个位置,从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所确定的各个位置上在所述无线通信中能使用的频率的频率信息,并发送基于所取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息,
所述第一通信装置利用无线信号向所述覆盖区域报知由所述第二通信装置发送的对应信息,
所述移动通信装置接收从所述第一通信装置报知的无线信号,从接收到的无线信号中取得所述对应信息,确定本装置的位置,从所取得的对应信息中检索与所确定的位置对应的所述能使用的频率,利用检索到的频率,与所述第一通信装置之间进行所述无线通信。

说明书

通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法
技术领域
本发明涉及通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法。
背景技术
近年来,无线业务量继续急速地增大,对作为有限资源的频率的需求继续增加。作为实现有效使用频率的手段之一,与认知周围的电波环境进行最优通信的认知无线技术相关的研究取得进展。例如,作为空白空间型(或者频率共用型)认知无线,已知为了与能够优先使用各个频率的系统不干涉而根据时间、场所来发现频率的空白空间(WS:White Space:空白空间)进行通信的功能。例如在美国对TV空白空间(TVWS)的通信利用进行研究。
在空白空间型的认知无线中,例如,将具有使用频率的优先权的系统称为主要系统或1次系统,将发现空白空间而进行通信的系统称为次级系统或2次系统。在TVWS的情况下,TV广播为主要系统。
在TV广播中利用UHF(Ultra High Frequency:极超短波)频带等分配宽的频带,不仅根据地域使用的频率(物理的TV信道)不同,时间方向的变动也少。作为发现这种准静态的TVWS的方法,具有传感方式和数据库访问方式等。例如也可以根据由FCC(Federal Communications Commission:联邦通信委员会)发表的规则来规定传感方式或数据库访问方式等。
在数据库访问方式中,例如二次系统访问网络上的数据库来取得表示空白空间的WS信息。数据库例如使根据TV广播发送站的位置、发送功率、发送频率等信息计算出的WS信息与位置信息相关联。在FCC的规则中规定了如下内容:使用数据库访问方式的次级系统为了使用TVWS而1天至少访问数据库1次以上。
另一方面,在认知无线中已知如下这样的技术:无线终端根据包含从数据库装置发布的可利用频率和通信距离的通信所需的参数来决定利用频率(例如,参照下述专利文献1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-184850号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,在上述现有技术中,属于次级系统并且不具有向提供WS信息的服务器的访问功能的移动通信装置等,在本装置的位置上无法判别哪个频率为空白空间。因此,移动通信装置将可使用于无线通信的频率限制为在例如基站的全部覆盖区域内可使用的频率等,存在频率的利用效率变低的情况。
本发明的目的是为了消除上述现有技术的问题点,而提供可实现频率的利用效率的提高的通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法。
解决问题的手段
为了解决上述课题并达成目的,根据本发明的一个方面,提出了如下的通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法,其中确定在通信装置与移动通信装置之间能够进行无线通信的上述通信装置的覆盖区域所包含的各个位置,从包含按照每个位置表示在上述无线通信中能够使用的频率的信息并且上述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所确定的各个位置上能够使用于上述无线通信的频率的频率信息,利用无线信号向上述覆盖区域报知基于所取得的频率信息的使上述各个位置与上述能够使用的频率相对应的信息,接收已报知的无线信号,从所接收的无线信号中取得上述对应的信息,确定移动通信装置的位置,从所取得的上述对应的信息中检索与所确定的位置对应的上述能够使用的频率,利用检索到的频率在上述通信装置与上述移动通信装置之间进行上述无线通信。
发明的效果
根据本发明的一个侧面,起到可实现频率的利用效率提高这样的效果。
附图说明
图1-1是示出实施方式1的通信装置的结构的一例的图。
图1-2是示出实施方式1的通信装置的结构的其它例的图。
图2-1是示出实施方式1的移动通信装置的结构的一例的图。
图2-2是示出实施方式1的移动通信装置的结构的其它例的图。
图2-3是示出实施方式1的移动通信装置的结构的又一例的图。
图3是示出实施方式1的通信系统的一例的图。
图4-1是示出基站的硬件结构的一例的图。
图4-2是示出移动通信装置的硬件结构的一例的图。
图4-3是示出数据库服务器的硬件结构的一例的图。
图5是示出实施方式1的基站的动作的一例的流程图。
图6是示出实施方式1的移动通信装置的动作的一例的流程图。
图7是示出覆盖区域所包含的各个位置的一例的图。
图8是示出由基站发送的位置信息的一例的图。
图9是示出覆盖区域所包含的各个位置的具体例的图。
图10是示出各个位置中的可使用频率的具体例的图。
图11是示出各个频率为空白空间的位置的具体例的图。
图12是示出基站的发送帧的具体例的图。
图13是示出基站发送的每个频率的无线信号的具体例的图。
图14是示出移动通信装置的无线信号的解码处理的一例的框图。
图15是示出实施方式2的通信装置的结构的一例的图。
图16-1是示出各个频率的WS区域的一例的图。
图16-2是示出实施方式2的通信系统的动作的一例的图。
图17是示出实施方式2的基站的动作的一例的流程图。
图18是示出实施方式2的通信系统的动作的其它例的图。
图19是示出实施方式2的基站的动作的其它例的流程图。
图20是示出基站发送的每个频率的无线信号的具体例的图。
图21是示出实施方式3的通信装置的结构的一例的图。
图22是示出区域信息的近似一例的图。
图23是示出区域的近似具体例的图。
图24是示出区域的近似处理的一例的流程图。
图25是示出区域分割的一例的图。
图26是示出区域的分割处理的一例的流程图。
图27是示出区域的分割的具体例的图。
图28是示出区域的分割的其它例的图。
图29是示出区域的分割处理的其它一例的流程图。
图30是示出实施方式4的通信装置(其1)的结构的图。
图31是示出实施方式4的通信装置(其2)的结构的图。
图32是示出实施方式4的数据库服务器的动作的一例的流程图。
图33是示出实施方式4的基站320的动作的一例的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本发明的通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法的实施方式。
(实施方式1)
(实施方式1的通信装置的结构)
图1-1是示出实施方式1的通信装置的结构的一例的图。图1-1所示的通信装置100是与通信装置100(本装置)的覆盖区域内的移动通信装置之间进行无线通信的无线通信装置。通信装置100是例如与移动通信装置之间进行无线通信的基站。或者通信装置100可以是与其它移动通信装置之间进行无线通信(例如无线自组织通信)的移动通信装置等。
如图1-1所示,通信装置100具备确定部110、取得部130和报知部140。确定部110确定通信装置100的覆盖区域所包含的各个位置。例如,在通信装置100的存储器中存储表示通信装置100的覆盖区域的范围的覆盖区域信息,确定部110通过读出在存储器内存储的覆盖区域信息来确定覆盖区域所包含的各个位置。
或者,确定部110可通过从其它通信装置接收表示通信装置100的覆盖区域的范围的覆盖区域信息来确定覆盖区域所包含的各个位置。或者,确定部110可通过根据通信装置100发送的无线信号的强度等计算通信装置100的覆盖区域的范围来确定覆盖区域所包含的各个位置。
确定部110向取得部130通知已确定的各个位置。在图1-1所示的例子中,确定部110确定位置p2、…、pm(m是自然数)作为通信装置100的覆盖区域所包含的各 个位置。在此情况下,确定部110向取得部130输出表示位置p2、…、pm的位置信息111。
数据库120是包含按照位置p1、…、pm、…pn(n是大于m的自然数)表示在通信装置100与移动通信装置之间的无线通信中可使用的频率的信息的数据库。在位置p1、…、pm、…pn中包含通信装置100的覆盖区域所包含的位置p2、…、pm。数据库120可以是通信装置100的外部装置(例如服务器)的存储器所存储的数据库,或者可以是通信装置100的存储器所存储的数据库。
取得部130从数据库120中取得频率信息,该频率信息表示在从确定部110输出的位置信息111所示的各个位置上与移动通信装置之间的无线通信中可使用的频率。例如,在通信装置100的存储器中存储有数据库120的情况下,取得部130从存储器所存储的数据库120中读出频率信息。另外,在通信装置100的外部装置的存储器中存储有数据库120的情况下,取得部130从外部装置接收频率信息。
在图1-1所示的例子中,从确定部110向取得部130通知位置p2、…、pm。因此,取得部130从数据库120中取得与数据库120的位置p1、…、pm、…pn相关的频率信息中的与位置p2、…、pm相关的频率信息131。
取得部130向报知部140输出已取得的频率信息131。在频率信息131中,频率F1、F2对应于位置p2。另外,在频率信息131中,频率F1、F3对应于位置p3。另外,在频率信息131中,频率F3对应于位置pm。
报知部140根据无线信号142向通信装置100的覆盖区域报知基于从取得部130输出的频率信息131的使位置p2、…、pm和可使用的频率对应的对应信息141。对应信息141例如是按照位置p2、…、pm示出在通信装置100与移动通信装置之间的无线通信中可使用的频率的信息。或者,对应信息141是按照频率示出通信装置100与移动通信装置之间可进行无线通信的位置p2、…、pm的信息。
另外,通信装置100具备与移动通信装置之间进行无线通信的通信部。通信装置100的通信部利用移动通信装置根据报知部140所报知的对应信息141而选择的频率,与移动通信装置之间进行无线通信。
这样,通信装置100从数据库120中取得在覆盖区域内的各个位置处可使用的频率并在覆盖区域内进行报知。由此,覆盖区域内的移动通信装置可确定在自身位置可使用的频率。因此,例如与移动通信装置无法确定在自身位置能使用的频率从而使用 在通信装置100的整个覆盖区域内可使用的频率进行无线通信的情况相比,能够提高频率的利用效率。
图1-2是示出实施方式1的通信装置的结构的其它例的图。图1-2中,对与图1-1所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图1-2所示,取得部130根据数据库120的信息,针对在无线通信中可使用的各个频率,来取得表示可进行无线通信的位置的位置信息。
在图1-2所示的例子中,取得部130取得与在通信装置100和移动通信装置之间的无线通信中可使用的频率F1~F3分别对应的位置信息151~153。位置信息151是表示在通信装置100与移动通信装置之间的无线通信中可使用频率F1的位置p2、p3、…的信息。位置信息152是表示在通信装置100与移动通信装置之间的无线通信中可使用频率F2的位置p2、…的信息。位置信息153是表示在通信装置100与移动通信装置之间进行的无线通信中可使用的频率F3的位置p3、…、pm的信息。取得部130向报知部140输出位置信息151~153。
报知部140分别根据对象频率的无线信号来发送从取得部130输出的位置信息151~153。具体地说,报知部140根据频率F1的无线信号161来发送位置信息151。另外,报知部140根据频率F2的无线信号162来发送位置信息152。另外,报知部140根据频率F3的无线信号163来发送位置信息153。
这样,通信装置100将可使用的频率分别作为对象频率,通过与对象频率相同频率的无线信号来报知表示使用对象频率,可进行无线通信的位置的位置信息。由此,移动通信装置可通过接受在与通信装置100之间的无线通信中使用的候选频率的无线信号,来取得表示可使用候选频率的各个位置的位置信息。因此,例如移动通信装置能够效率良好地取得与可使用的频率相关的位置信息。
(实施方式1的移动通信装置的结构)
图2-1是示出实施方式1的移动通信装置的结构的一例的图。图2-1所示的移动通信装置200是在图1-1、图1-2所示的通信装置100的覆盖区域中与通信装置100之间进行无线通信的移动通信装置。另外,移动通信装置200是不能访问图1-1、图1-2所示的数据库120的移动通信装置。如图2-1所示,移动通信装置200具备接收部210、取得部220、确定部230、检索部240和通信部250。
接收部210利用来自通信装置100的无线信号,接收向通信装置100的覆盖区域 报知的信号。例如,当将在通信装置100与移动通信装置200之间使用的候选频率设为频率F1~F5时,接收部210分别接收频率F1~F5的无线信号。例如在图1-1所示的例子中,接收部210接收包含对应信息141的无线信号142。接收部210向取得部220输出已接收的无线信号142。
取得部220根据从接收部210输出的无线信号142,来取得使覆盖区域所包含的各个位置和在覆盖区域所包含的各个位置上与通信装置100之间的无线通信中可使用的频率相对应的对应信息141。取得部220向检索部240输出已取得的对应信息141。
确定部230确定移动通信装置200(本装置)的位置。例如,确定部230通过接收来自GPS(Global Positioning System:全球定位系统)卫星的GPS信号来确定移动通信装置200的位置。或者,确定部230可通过接收来自周围基站的无线信号来确定移动通信装置200的位置。在图2-1所示的例子中,确定了位置p2作为移动通信装置200的位置。确定部230向检索部240输出表示已确定的位置p2的位置信息231。
检索部240根据从取得部220输出的对应信息141中检索与从确定部230输出的位置信息231所示的位置p2对应的频率。在对应信息141中,频率F1、F2对应于位置p2(例如参照图1-1)。检索部240向通信部250输出表示经过检索获得的频率F1、F2的频率信息241。
通信部250使用从检索部240输出的频率信息241所示的频率F1、F2中的至少任意一个频率来与通信装置100之间进行无线通信。由此,移动通信装置200即使不具有向数据库120访问的功能,也能够确定在移动通信装置200的位置上可使用的频率,并且使用已确定的频率来与通信装置100之间进行无线通信。
图2-2是示出实施方式1的移动通信装置的结构的其它例的图。在图2-2中,对与图2-1所示部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图2-2所示,在接收部210所接收的无线信号中包含无线信号161~163(参照图1-2)。接收部210向取得部220输出已接收的无线信号161~163。
取得部220根据从接收部210输出的无线信号161~163来分别取得位置信息151~153。取得部220向检索部240输出已取得的位置信息151~153。检索部240根据从取得部220输出的位置信息151~153来检索与从确定部230输出的位置信息231所示的位置p2对应的频率。在图2-2所示的例子中,因为在位置信息151、152 中包含位置p2,所以获得频率F1、F2作为与位置p2对应的频率。
这样,移动通信装置200接收候选频率的无线信号,并根据已接收的候选频率的信号来取得位置信息。由此,例如移动通信装置200能够效率良好地取得与可使用的频率相关的位置信息。
图2-3是示出实施方式1的移动通信装置的结构的又一例的图。在图2-3中,对与图2-2所示部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图2-2所示,移动通信装置200除了图2-2所示的结构之外还具备测定部260以及选择部270。
测定部260根据从接收部210输出的无线信号161~163,来测定各个频率下的移动通信装置200与通信装置100之间的通信质量。通信质量例如是接收强度。在图2-3所示的例子中,测定部260测定频率F1~F3下的通信质量q1~q3。
但是,测定部260至少可测定由检索部240检测出的频率下的通信质量。即,测定部260可测定频率F1、F2下的通信质量,而不测定频率F3下的通信质量。测定部260向选择部270输出表示已测定的频率F1~F3下的通信质量q1~q3的质量信息261。
选择部270根据从测定部260输出的质量信息261,从由检索部240输出的频率信息241所示的频率F1、F2中,选择在与通信装置100之间的无线通信中使用的频率。例如,选择部270从频率F1、F2中选择质量信息261所示的通信质量最高的频率。在图2-3所示的例子中,假定为频率F1的通信质量q1高于频率F2的通信质量q2,选择部270选择频率F1。选择部270向通信部250输出表示已选择的频率F1的频率信息271。
通信部250使用从选择部270输出的频率信息271所示的频率F1来与通信装置100之间进行无线通信。由此,即使移动通信装置200不具有向数据库120访问的功能,也能够确定在移动通信装置200的位置上可使用的通信质量良好的频率,并使用已确定的频率与通信装置100之间进行无线通信。
(实施方式1的通信系统)
图3是示出实施方式1的通信系统的一例的图。如图3所示,实施方式1的通信系统300包含电波塔310、基站320、移动通信装置330和数据库服务器340。图1-1、图1-2所示的通信装置100例如可应用于基站320。图1-1、图1-2所示的数据库120例如可应用于数据库服务器340。图2-1~图2-3所示的移动通信装置200例如可应 用于移动通信装置330。
电波塔310是例如发送电视或收音机的广播电波等的一次侧的系统。将电波塔310使用的频率设为f1。禁止区域311是电波塔310周围的区域,是与电波塔310的通信系统不同的通信系统无法使用频率f1的区域。
基站320以及移动通信装置330是使用作为一次侧系统的电波塔310没有使用的频率(空白空间)的二次侧的蜂窝系统。覆盖区域321是基站320周围的区域,是基站320与移动通信装置330之间可进行无线通信的区域。
数据库服务器340例如是与基站320以有线的方式进行连接并能够从基站320进行访问的服务器。另一方面,数据库服务器340是不能从移动通信装置330直接访问的服务器。
在图3所示的例子中,移动通信装置330位于覆盖区域321与禁止区域311的重叠部分。因此,在移动通信装置330向基站320发送的无线信号中采用频率f1以外的频率。另外,当移动通信装置330和基站320以同一频率利用TDD双向地发送无线信号时,在基站320向移动通信装置330发送的无线信号中也采用频率f1以外的频率。
(基站的硬件结构)
图4-1是示出基站的硬件结构的一例的图。图3所示的基站320例如可通过图4-1所示的信息处理装置410来实现。信息处理装置410具备CPU411、主存储器412、辅助存储器413、用户接口414、无线通信接口415和有线通信接口416。CPU411、主存储器412、辅助存储器413、用户接口414、无线通信接口415以及有线通信接口416经由总线419进行连接。
CPU411(Central Processing Unit:中央处理器)进行信息处理装置410整体的控制。主存储器412例如是RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)。将主存储器412使用为CPU411的工作区域。辅助存储器413例如是硬盘或闪速存储器等非易失存储器。在辅助存储器413中存储使信息处理装置410进行动作的各种程序。将在辅助存储器413中存储的程序加载到主存储器412内,由CPU411来执行。
用户接口414例如包含接受来自用户的操作输入的输入设备或向用户输出信息的输出设备等。输入设备例如可通过键(例如键盘)或遥控器等来实现。输出设备例如可通过显示器或扬声器等来实现。另外,可由触摸面板等来实现输入设备以及输出设 备。利用CPU411来控制用户接口414。
无线通信接口415是利用无线与信息处理装置410的外部(例如移动通信装置330)之间进行通信的通信接口。有线通信接口416是利用有线与信息处理装置410的外部(例如数据库服务器340)之间进行通信的通信接口。利用CPU411来控制无线通信接口415以及有线通信接口416。
图1-1、图1-2所示的确定部110例如可通过CPU411以及辅助存储器413来实现。取得部130例如可通过CPU411以及有线通信接口416来实现。报知部140例如可通过无线通信接口415来实现。通信装置100的通信部例如可通过无线通信接口415来实现。
(移动通信装置的硬件结构)
图4-2是示出移动通信装置的硬件结构的一例的图。图3所示的移动通信装置330例如可利用图4-2所示的信息处理装置420来实现。信息处理装置420具备CPU421、主存储器422、辅助存储器423、用户接口424、无线通信接口425和GPS模块426。CPU421、主存储器422、辅助存储器423、用户接口424、无线通信接口425以及GPS模块426利用总线429进行连接。
CPU421、主存储器422、辅助存储器423以及用户接口424分别与图4-1所示的CPU411、主存储器412、辅助存储器413以及用户接口414相同。
无线通信接口425是利用无线与信息处理装置420的外部(例如基站320)之间进行通信的通信接口。利用CPU421来控制无线通信接口425。GPS模块426是通过接收来自GPS卫星的GPS信号来取得表示信息处理装置420的当前位置的信息的模块。利用CPU421来控制GPS模块426。
图2-1~图2-3所示的接收部210例如可通过无线通信接口425来实现。取得部220例如可通过CPU421来实现。确定部230例如可通过GPS模块426来实现。检索部240例如可通过CPU421来实现。通信部250例如可通过无线通信接口425来实现。
(数据库服务器的硬件结构)
图4-3是示出数据库服务器的硬件结构的一例的图。图3所示的数据库服务器340例如可通过图4-3所示的信息处理装置430来实现。信息处理装置430具备CPU431、主存储器432、辅助存储器433、用户接口434和通信接口435。CPU431、主存储器432、辅助存储器433、用户接口434以及通信接口435利用总线439进行连接。
CPU431、主存储器432、辅助存储器433以及用户接口434分别与图4-1所示的CPU411、主存储器412、辅助存储器413以及用户接口414相同。
通信接口435是利用无线或有线与信息处理装置430的外部(例如基站320)之间进行通信的通信接口。利用CPU431来控制通信接口435。
(实施方式1的基站的动作)
图5是示出实施方式1的基站的动作的一例的流程图。首先,基站320根据例如本站的发送功率或发送天线图形等来计算本站的覆盖区域321的范围(步骤S501)。下面叙述覆盖区域321的范围的计算。
接着,基站320根据由步骤S501算出的覆盖区域321的范围,从数据库服务器340中取得覆盖区域321所包含的各个位置上的可使用的频率(步骤S502)。接着,基站320根据利用步骤S502取得的可使用的频率,按照每个频率,生成表示与移动通信装置330之间可进行无线通信的位置的位置信息(步骤S503)。
接着,基站320开始由步骤S503算出的每个频率的位置信息的基于无线信号的发送(步骤S504),并结束一连串动作。根据以上的各个步骤,基站320从数据库服务器340可取得在覆盖区域321的各个位置上可使用的频率,并在覆盖区域321内进行报知。
(实施方式1的移动通信装置的动作)
图6是示出实施方式1的移动通信装置的动作的一例的流程图。首先,移动通信装置330接收使用候选频率中的未接收的频率的无线信号(步骤S601)。接着,移动通信装置330测定经由步骤S601接收到的无线信号的信号质量(步骤S602)。
然后,移动通信装置330根据经由步骤S602测定出的信号质量,来判断是否使用通过步骤S601接收到的无线信号作为报知信号(步骤S603)。例如,移动通信装置330在信号质量小于阈值时判断为没有使用无线信号作为报知信号,在信号质量是阈值以上时判断为使用无线信号作为报知信号。当判断为使用已接收的无线信号作为报知信号时(步骤S603:是),移动通信装置330对已接收到的无线信号进行解码(步骤S604)。
然后,移动通信装置330从步骤S604的解码结果中取得位置信息(步骤S605),并向步骤S606进行转移。经由步骤S605取得的位置信息是使用与经由步骤S601接收到的无线信号的频率相同的频率与基站320之间可进行无线通信的位置的信息。
当在步骤S603中判断为没有使用所接收的无线信号作为报知信号时(步骤S603:否),移动通信装置330判断是否利用步骤S601接收到全部使用候选频率的无线信号(步骤S606)。当没有接收到全部使用候选频率的无线信号时(步骤S606:否),移动通信装置330返回至步骤S601。
当在步骤S606中接收到全部使用候选频率的无线信号时(步骤S606:是),移动通信装置330利用GPS来确定自身位置(步骤S607)。接着,移动通信装置330根据经由步骤S607确定的自身位置和经由步骤S605按照每个频率取得的位置信息,来选择在与基站320之间的无线通信中使用的频率(步骤S608)。
接着,移动通信装置330使用经由步骤S608选择出的频率开始与基站320之间的无线通信(步骤S609),并结束一连串的动作。利用以上的各个步骤,移动通信装置330可根据从基站320报知的每个频率的位置信息来确定在移动通信装置330的位置上可使用的频率,并使用已确定的频率来与基站320之间进行无线通信。
(覆盖区域的计算)
基站320例如可通过采用自由空间中的传播公式求出区域半径来计算本站的覆盖区域321的范围。例如,当将基站320的发送天线的ERP(Effective Radiation Power:实效放射功率)设为P[W]时,可利用下述公式(1)来示出与基站320的发送天线相距d[km]的位置上的电场强度E[dBuV/m]。
E=106.9+10·log(P/1000)-20·logd…(1)
因此,当将基站320的覆盖区域的电场强度设为Ec(E=Ec)时,可利用下述公式(2)来示出基站320的覆盖区域321的半径Rc(d=Rc)。
【公式1】
Rc=10106.9-Ec20P1000[km]···(2)]]>
基站320例如可计算将预先存储在基站320的存储器中的基站320的位置作为中心、并且具有经由上述公式(2)算出的半径Rc的圆,作为覆盖区域321的范围。
(覆盖区域所包含的各个位置)
图7是示出覆盖区域所包含的各个位置的一例的图。在图7中,对与图3所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图7所示,基站320将覆盖区域321分割为网格状,并使用已分割的各个网格的点(i、j)作为覆盖区域321的各个位置。 基站320根据经由上述公式(2)算出的覆盖区域321的半径Rc来计算覆盖区域321所包含的各个点(i、j)。
然后,基站320向数据库服务器340通知已算出的各个点(i、j),由此从数据库服务器340中取得在各个点(i、j)上可使用的频率的集合f(i、j)={f1、f2、…、fn}。将在频率fk是空白空间的区域的点集合P(fk)作为在f(i、j)的表中包含频率fk的点(i、j)的集合。
(利用基站发送的位置信息)
图8是示出利用基站发送的位置信息的一例的图。在图8中,对与图7所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。图8所示的位置信息701是基站320发送的无线信号所包含的按频率的位置信息中的频率f1下的位置信息。在位置信息701中存储有可使用频率f1的各个位置所处纬度与经度的组合的信息。
同样,基站320关于频率f1以外的频率也发送存储有可使用的各个位置所处纬度与经度的组合的信息的位置信息。这样,基站320发送包含频率fk和表示可使用频率fk的位置的点集合P(fk)的表,作为关于频率fk的位置信息。另外,基站320利用频率fk的无线信号来发送关于频率fk的位置信息。
移动通信装置330对待使用的频率的候选进行扫描,根据信号质量来判断采用哪个频率,此外还可以通过对各个频率的信号进行解码,来获得每个频率的位置信息。具体地说,移动通信装置330根据由GPS确定的自身位置(x、y)和点集合P(fk),只要(x、y)∈P(fk)就能够判断为可使用频率fk。
(覆盖区域所包含的各个位置的具体例)
图9是示出覆盖区域所包含的各个位置的具体例的图。在图9中,对与图3所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图9所示,在利用基站320算出的半径Rc的覆盖区域321中包含9个网格。
(各个位置上可使用的频率的具体例)
图10是示出各个位置上可使用的频率的具体例的图。利用xy座标轴上的各个点(0、0)、(0、1)、(0、2)、(1、0)、…、(2,2)来表示图9所示的覆盖区域321所包含的9个网格。另外,这里采用的频率的候选是频率f1、f2、f3这3个。
在图10中示出在各个点上可使用的频率。例如,在点(0、0)中可使用的频率是频率f1、f3。另外,在点(1、2)中可使用的频率是频率f1。
(各个频率为空白空间的位置的具体例)
图11是示出各个频率为空白空间的位置的具体例的图。如图11所示,基站320根据图10所示的各个位置上可使用的频率,针对频率f1~f3分别计算表示对象频率为空白空间的各个位置的点集合P(fk)。基站320利用无线信号报知所算出的点集合P(fk),作为每个频率的位置信息。
(基站的发送帧的具体例)
图12是示出基站的发送帧的具体例的图。图12所示的发送帧1200是基站320中的发送帧的一个单位(20时隙)。例如,基站320将发送帧1200的起始时隙作为报知信号时隙1210,在报知信号时隙1210中存储位置信息。由此,定期地报知位置信息。
(基站所发送的每个频率的无线信号的具体例)
图13是示出基站发送的每个频率的无线信号的具体例的图。图13所示的无线信号1301~1303分别是频率f1~f3的无线信号。另外,无线信号1301~1303分别包含与频率f1~f3对应的位置信息。例如,在频率f1的无线信号1301中包含位置(0、1)、(0、2)、(1、1)、(1、2)、(2、1)、(2、2),作为频率f1是空白空间的各个位置。
(移动通信装置的无线信号的解码处理)
图14是示出移动通信装置的无线信号的解码处理的一例的框图。在图14中,对与图13所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。移动通信装置330例如具备滤波器1411~1413、解码部1421~1423、信号质量测定部1431~1433和频率决定部1440。移动通信装置330在覆盖区域321中接收包含频率f1、f2、f3的无线信号1301~1303的无线信号。
滤波器1411仅通过提取所接收的信号中的频率f1的信号来取得无线信号1301的接收信号1401。滤波器1411向解码部1421以及信号质量测定部1431输出已取得的接收信号1401。滤波器1412通过仅提取已接收的信号中的频率f2的信号来取得无线信号1302的接收信号1402。滤波器1412向解码部1422以及信号质量测定部1432输出已取得的接收信号1402。滤波器1413通过仅提取所接收的信号中的频率f3的信号来取得无线信号1303的接收信号1403。滤波器1413向解码部1423以及信号质量测定部1433输出所取得的接收信号1403。
解码部1421~1423分别对从滤波器1411~1413输出的接收信号1401~1403进 行解码,向频率决定部1440输出解码结果。信号质量测定部1431~1433分别测定从滤波器1411~1413输出的接收信号1401~1403的信号质量,向频率决定部1440输出已测定的信号质量。在图14所示的例子中,信号质量测定部1431~1433分别测定接收强度10[dB]、-2[dB]、14[dB],作为接收信号1401~1403的信号质量。
频率决定部1440根据从解码部1421~1423输出的各个解码结果,来检索与移动通信装置330的位置对应的频率。例如在移动通信装置330的位置是位置(2、1)时,在来自解码部1421、1423的解码结果中包含位置(2,1)(例如参照图13),所以移动通信装置330选择频率f1、f3。
移动通信装置330还选择在已选择的频率f1、f3中的从信号质量测定部1431~1433输出的信号质量更高的频率。在图14所示的例子中,从信号质量测定部1433输出的信号质量(14[dB])高于从信号质量测定部1431输出的信号质量(10[dB]),所以移动通信装置330选择频率f3,作为在与基站320的无线通信中使用的频率。
由此,可决定在与基站320的无线通信中使用的频率。移动通信装置330向基站320通知由频率决定部1440决定的频率f3,开始与使用频率f3的基站320的无线通信。
这样,根据实施方式1的通信装置100以及移动通信装置200,通信装置100可从数据库120中取得覆盖区域内的各个位置上可使用的频率并在覆盖区域内进行报知。由此,覆盖区域内的移动通信装置200能够确定在自身位置可使用的频率。因此,能够增加可使用的频率,并提高频率的利用效率。
(实施方式2)
关于实施方式2的通信装置100、移动通信装置200以及通信系统300,对与实施方式1的通信装置100、移动通信装置200以及通信系统300不同的部分进行说明。
(实施方式2的通信装置的结构)
图15是示出实施方式2的通信装置的结构的一例的图。在图15中,对与图1-2所示的部分相同的部分附加同一符号并省略说明。如图15所示,实施方式2的通信装置100除了图1-2所示的结构之外还具备选择部1510。选择部1510例如可通过图4-1所示的CPU411来实现。
选择部1510根据从取得部130输出的位置信息151~153,从可使用的频率F1~F3中,选择与频率F1~F3之外的频率相比能进行无线通信的位置多的频率。例如, 选择部1510从可使用的频率F1~F3中选择能进行无线通信的位置最多的频率。
或者,选择部1510能够从可使用的频率F1~F3中选择可进行无线通信的位置第1和第2多的两个频率。即,选择部1510能够从可使用的频率中选择可进行无线通信的位置第1至第N(N为小于可使用的频率数的自然数)多的N个频率。由此,在通信装置100的覆盖区域中能够选择可进行无线通信的区域宽的频率。
例如,与频率F1对应的位置p2、p3、…的数量多于与频率F2对应的位置p2、…的数量或与频率F3对应的位置p3、…、pm的数量。在此情况下,选择部1510例如选择频率F1。选择部1510向报知部140输出位置信息151~153中的与所选择的频率F1对应的位置信息151。报知部140利用无线信号161来报知从选择部1510输出的位置信息151。因此,在图15所示的例子中,不报知位置信息152、153。
这样,根据实施方式2的通信装置100,从可使用的频率中选择可进行无线通信的位置多的一部分频率,向覆盖区域报知已选择的频率的位置信息。由此,能够一边降低向覆盖区域报知的信息量,一边报知覆盖区域内的更多的移动通信装置可使用的频率的信息。
(各个频率的WS区域)
图16-1是示出各个频率的WS区域的一例的图。在图16-1中,WS区域1611~161n分别示出频率f1~fn为空白空间的区域。例如,基站320对表示WS区域1611~161n中的面积最大的WS区域1611的位置信息进行无线发送,关于WS区域1612~161n不进行无线发送。
(实施方式2的通信系统的动作)
图16-2是示出实施方式2的通信系统的动作的一例的图。在图16-2中,对与图3所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。移动通信装置1621、1622是与图3所示的移动通信装置330同样的移动通信装置。但是,移动通信装置1621位于从基站320报知的频率f1的位置信息所示的WS区域1611。因此,移动通信装置1621可根据来自基站320的位置信息,进行与频率f1的移动通信装置330的无线通信。
另一方面,移动通信装置1622不位于WS区域1611,而位于WS区域1612。在WS区域1612中,可使用频率f2进行无线通信,但没有利用基站320报知频率f2的位置信息。因此,移动通信装置1621无法取得在自终端的位置上可使用的频率,所以不进行与移动通信装置330之间的无线通信。
(实施方式2的基站的动作)
图17是示出实施方式2的基站的动作的一例的流程图。实施方式2的基站320例如执行以下的各个步骤。图17所示的步骤S1701~S1703与图5所示的步骤S501~S503相同。
继步骤S1703之后,基站320根据经由步骤S1703算出的每个频率的位置信息,按照频率来算出可进行无线通信的WS区域的面积(步骤S1704)。例如,基站320分别针对可使用的频率fk来计算集合P(fk)的个数|P(fk)|,将计算结果作为频率fk的区域面积A(fk)。
接着,基站320从可使用的频率中选择利用步骤S1704算出的WS区域的面积最大的频率(步骤S1705)。然后,基站320开始进行表示可使用经由步骤S1705选择出的频率的各个位置的位置信息基于无线信号的发送(步骤S1706),并结束一连串的动作。利用以上的各个步骤,基站320可一边减少向覆盖区域321报知的位置信息的数量,使信息量降低,一边在覆盖区域321内报知更多的移动通信装置可使用的频率的信息。
(实施方式2的通信系统的动作的其它例)
图18是示出实施方式2的通信系统的动作的其它例的图。在图18中,对与图16-1或图16-2所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图18所示,基站320可报知表示面积最大的频率f1的WS区域1611和WS区域1612(与频率f2对应)的位置的位置信息,该WS区域1612覆盖在覆盖区域321内的WS区域1611所不包含的区域。
由此,位于WS区域1612的移动通信装置1622可根据来自基站320的位置信息,与频率f2的移动通信装置330进行无线通信。因此,即使在覆盖区域321中的任意位置上都能够采用频率f1或频率f2进行无线通信。
(实施方式2的基站的动作的其它例)
图19是示出实施方式2的基站的动作的其它例的流程图。实施方式2的基站320例如可执行以下的各个步骤。图19所示的步骤S1901~S1904与图17所示的步骤S1701~S1704相同。继步骤S1904之后,基站320将WS区域的面积最大的频率设定为频率集合的初始值(步骤S1905)。
接着,基站320计算在当前的频率集合中在各个频率下可进行无线通信的各个位 置的和集合(步骤S1906)。例如,当频率集合f是f={f1、f2、f3}时,基站320计算区域P(f1)、P(f2)、P(f3)的和集合P(f1)∪P(f2)∪P(f3)。然后,基站320判断在利用步骤S1905算出的和集合中是否包含覆盖区域321的全部位置(步骤S1907)。
当步骤S1907中判断为在和集合内没有包含覆盖区域321的全部位置时(步骤S1907:否),基站320将没有加入频率集合的其它频率加入到频率集合(步骤S1908),并返回至步骤S1906。当在和集合中包含覆盖区域321的全部位置时(步骤S1907:是),基站320开始进行频率集合所包含的各个频率的位置信息的基于无线信号的发送(步骤S1909),并结束一连串的动作。
根据以上的各个步骤,基站320可一边减少向覆盖区域321报知的位置信息的数量,使信息量降低,一边针对覆盖区域321的各个位置报知可使用的频率的信息。
(基站发送的每个频率的无线信号的具体例)
图20是示出基站发送的每个频率的无线信号的具体例的图。在图20中,对与图13所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。例如在图11所示的例子中,频率f1、f2、f3的各个WS空间的面积分别为|P(f1)|=6、|P(f2)|=5、|P(f3)|=5。
因此,如图20所示,例如,基站320利用无线信号1301来发送作为WS空间的面积最大的频率的频率f1的位置信息。另外,基站320因为仅利用频率f1无法对覆盖区域321的整体进行覆盖,所以利用无线信号1302发送弥补频率f1为空白空间的各个位置的频率f2的位置信息。
但是,如图20所示,可从无线信号1302中去除频率f2为空白空间的各个位置中的无线信号1301所包含的各个位置。由此,能够进一步降低位置信息的信息量。在图20所示的例子中,在无线信号1302内包含位置(0、0)、(1、0)、(2、0),作为频率f2是空白空间的各个位置。
这样,根据实施方式2的通信装置100以及移动通信装置200,能够从可使用的频率中选择可进行无线通信的位置多的频率,向覆盖区域报知已选择的频率的位置信息。由此,能够一边降低向覆盖区域报知的信息量,一边报知覆盖区域内的更多的移动通信装置可使用的频率的信息。
(实施方式3)
关于实施方式3的通信装置100、移动通信装置200以及通信系统300,对与实施方式1或实施方式2的通信装置100,移动通信装置200以及通信系统300不同的 部分进行说明。
(实施方式3的通信装置的结构)
图21是示出实施方式3的通信装置的结构的一例的图。在图21中,对与图1-2所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。图21所示,实施方式3的通信装置100除了图1-2所示的结构之外还具备计算部2010。计算部2010根据从取得部130输出的位置信息151~153,按照可使用的频率来计算近似地表示通信装置100的覆盖区域中的使用各个频率可进行无线通信的各个位置的范围的近似范围信息。
在图21所示的例子中,计算部2010算出纬度为x1[°]以上的范围,作为通信装置100的覆盖区域中的使用频率f1可进行无线通信的各个位置的范围。另外,计算部2010算出纬度为小于x2[°]的范围,作为使用频率f2可进行无线通信的各个位置的范围。另外,计算部2010算出纬度是y1[°]以上的范围,作为使用频率f3可进行无线通信的各个位置的范围。
计算部2010向报知部140输出表示针对频率f1~f3分别算出的范围的范围信息2011~2013。报知部140分别利用频率f1~f3的无线信号161~163来报知从计算部2010输出的范围信息2011~2013。
(区域信息的近似)
图22是示出区域信息的近似的一例的图。在图22中,对与图16-1所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。基站320计算可使用例如频率f1的WS区域1611中的在全部经度上可使用频率f1的纬度是x1[°]以上的区域2201,作为近似WS区域1611的区域。
在此情况下,基站320利用频率f1的无线信号来报知表示纬度=x1[°]以上的信息。位于区域2201的移动通信装置因为本装置的位置的纬度是x1[°]以上,所以可根据从基站320报知的范围信息,判断为在与基站320之间的无线通信中可使用频率f1。
这样,基站320将覆盖区域321中的在全部经度y上可进行无线通信的纬度x的范围作为范围信息(对应信息)报知。或者,基站320可将覆盖区域321中的在全部纬度x上可进行无线通信的经度y的范围作为范围信息(对应信息)报知。
(区域的近似的具体例)
图23是示出区域的近似的具体例的图。图23所示的各个点表示使用覆盖区域321中的频率f1可进行无线通信的各个位置。例如,基站320使纬度x从覆盖区域 321的纬度的最小值(例如为零)开始增加,计算当前纬度中的在覆盖区域321的全部经度上可进行无线通信的纬度x1。基站320将包含已算出的纬度x1而作为参数的信息,作为范围信息来报知。
作为报知信号的形式考虑了例如使用频率f1发送{频率、切断位置参数、大小标志}的组。在此情况下,报知信号的形式例如为{f1、x1、更大(逻辑上预先决定为0或1)}。
(区域的近似处理)
图24是示出区域的近似处理的一例的流程图。基站320例如按照可使用的频率进行以下的各个步骤。首先,基站320将纬度x设定为零(步骤S2401)。接着,基站320使纬度x增加单位变化量Δx(步骤S2402)。然后,基站320在覆盖区域321中计算纬度是x以上的部分(各个位置)(步骤S2403)。
接着,基站320判断在经由步骤S2403算出的纬度是x以上的全部部分中是否能够使用频率f1(步骤S2404)。在步骤S2404中,当在纬度是x以上的全部部分不能使用频率f1时(步骤S2404:否),基站320返回至步骤S2402。
在步骤S2404中,当在纬度是x以上的全部部分可使用频率f1时(步骤S2404:是),基站320利用此时的纬度x,近似于通过频率f1能够进行无线通信的区域(步骤S2405),并结束一连串的处理。基站320利用无线信号来报知包含步骤S2405中的纬度x的范围信息。
(区域的分割)
图25是示出区域分割的一例的图。在图25中,对与图16-1或图22所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。除了报知在覆盖区域321的全部经度中可使用频率f1的区域2201的范围信息之外,还可以报知在覆盖区域321的全部经度中可使用频率f2的区域2501的范围信息。
由此,可将覆盖区域321分割为可使用频率f1的区域2201和可使用频率f2的区域2501。基站320例如通过频率f1的无线信号来报知表示在纬度x1以上可使用频率f1的范围信息,利用频率f2的无线信号来报知表示在小于纬度x1时可使用频率f2的范围信息。
(区域的分割处理)
图26是示出区域的分割处理的一例的流程图。首先,基站320计算每个频率的 WS区域(步骤S2601)。接着,基站320从可使用的频率中选择经由步骤S2601算出的WS区域的面积最大的频率(步骤S2602)。
然后,基站320计算在无线通信中可使用经由步骤S2602选择出的频率的近似区域(步骤S2603)。接着,基站320从经由步骤S2601算出的其它WS区域中去除经由步骤S2603算出的近似区域的各个位置(步骤S2604)。
接着,基站320从可使用的频率中未选择的频率中选择WS区域的面积最大的频率(步骤S2605)。然后,基站320计算在无线通信中可使用经由步骤S2605选择出的频率的近似区域(步骤S2606)。
接着,基站320判断在经由步骤S2602或步骤S2605选择出的频率的WS区域的集合中是否包含覆盖区域321的全部位置(步骤S2607)。当在WS区域的集合中没有包含覆盖区域321的全部位置时(步骤S2607:否),基站320返回至步骤S2604。当在WS区域的集合中包含覆盖区域321的全部位置时(步骤S2607:是),基站320结束一连串的处理。
(区域分割的具体例)
图27是示出区域分割的具体例的图。通过图26所示的区域的分割处理,如图27所示地分割覆盖区域321。
首先,利用步骤S2601算出频率f1~fn的各个WS区域。然后,在各个WS区域中使频率f1的WS区域最大,利用步骤S2602来选择频率f1。状态2701所示的WS区域2711是频率f1的WS区域。接着,利用步骤S2603,将WS区域2711的斜线部分作为近似区域算出。将WS区域2711的斜线部分的纬度x的最小值设为x1。然后,利用步骤S2604从频率f2~fn的各个WS区域去除WS区域2711的斜线部分。
然后,在频率f2~fn的各个WS区域中使频率f2的WS区域最大,利用步骤S2605选择频率f2。状态2702所示的WS区域2712是频率f2的WS区域中的已去除WS区域2711的斜线部的位置的区域。接着,利用步骤S2606,将WS区域2712的斜线部分作为近似区域算出。将WS区域2712的斜线部分的纬度x的最小值设为x2。然后,利用步骤S2604,从频率f3~fn的各个WS区域中去除WS区域2712的斜线部分。
然后,在频率f3~fn的各个WS区域中使频率f3的WS区域最大,利用步骤S2605选择频率f3。状态2703所示的WS区域2713是频率f3的WS区域中的去除WS区 域2711、2712的斜线部的各个位置的区域。接着,利用步骤S2606将WS区域2713的斜线部分(全部区域)作为近似区域算出。
由此,可将覆盖区域321分割为WS区域2711~2713。具体地说,覆盖区域321中的纬度x是x1以上的区域为可使用频率f1的WS区域2711。覆盖区域321中的纬度x小于x1且是x2以上的区域为可使用频率f2的WS区域2712。覆盖区域321中的纬度x小于x2的区域为可使用频率f3的WS区域2713。
(区域分割的其它例)
图28是示出区域分割的其它例的图。图28中,白圈表示覆盖区域321中的频率f1不是WS区域的各个点。黑圈表示覆盖区域321中的频率f1为WS区域的各个点。如图28所示可倾斜地分割基站320的覆盖区域321。
在此情况下,报知信息所包含的参数例如是直线y=tanθ(x-x0)中的x0以及θ。具体地说,在基站320中,关于θ以全角度0°~360°进行变化,关于x0以覆盖区域321中的两端值xmin~xmax进行变化。
然后,基站320在由覆盖区域321和直线y=tanθ(x-x0)包围的全部点是WS区域时,计算点数N。基站320计算如数出的点的数量N最大这样的θ以及x0的参数θmax以及x0max,将最终的形状设为y=tanθmax(x-x0max)。
(区域的分割处理的其它例)
图29是示出区域分割处理的其它一例的流程图。基站320作为区域的分割处理例如执行以下的各个步骤。首先,基站320将Nmax设定为零(步骤S2901)。另外,基站320将x0设定为覆盖区域321的纬度x的最小值xmin(步骤S2902)。
另外,基站320将θ设定为-180[°](步骤S2903)。然后,基站320计算由覆盖区域321和直线y=tanθ(x-x0)包围的各个点(步骤S2904)。然后,基站320判断经由步骤S2904算出的全部的各个点是否是WS区域(步骤S2905)。
当在步骤S2905中全部的各个点是WS区域时(步骤S2905:是),基站320计算已算出的各个点数N(步骤S2906)。然后,基站320判断利用步骤S2906算出的数量N是否大于Nmax(步骤S2907)。
当在步骤S2907中算出的数N不大于Nmax时(步骤S2907:否),基站320向步骤S2911转移。当算出的数N大于Nmax时(步骤S2907:是),基站320将算出的N设定为Nmax(步骤S2908)。另外,基站320以θmax计算当前的θ(步骤S2909)。另外, 基站320以x0max设定当前的x0(步骤S2910),并向步骤S2911转移。
当在步骤S2905中全部的各个点不是WS区域时(步骤S2905:否),基站320使当前的θ与单位变化量Δθ相加(步骤S2911)。然后,基站320判断当前的θ是否大于180[°](步骤S2912)。当θ不大于180[°]时(步骤S2912:否),基站320返回至步骤S2904。
在步骤S2912中,当θ大于180[°]时(步骤S2912:是),基站320使当前的x0与单位变化量Δx相加(步骤S2913)。然后,基站320判断当前的x0是否大于xmax(步骤S2914)。当x0不大于xmax时(步骤S2914:否),基站320返回至步骤S2903。
当在步骤S2914中x0大于xmax时(步骤S2914:是),基站320结束一连串的处理。利用以上的各个步骤,可计算分割覆盖区域321的直线y=tanθ(x-x0)中的θ以及x0。基站320根据无线信号来报知包含已算出的θ以及x0的范围信息。
这样,根据实施方式3的通信装置100、移动通信装置200以及通信系统300,利用无线信号来报知近似地示出可进行无线通信的范围的对应信息,由此能够降低向覆盖区域报知的信息量。关于使可进行无线通信的范围近似的方法不限于上述已说明的利用纬度或经度的范围进行近似的方法或利用直线y=tanθ(x-x0)进行近似的方法。例如,还能够使可无线通信的范围根据与确定地点相距的距离进行近似或者根据地域(住所等)进行近似。
另外,在实施方式3中也能够与实施方式2同样地从可使用的频率中选择可进行无线通信的位置多的频率,并向覆盖区域报知已选择的频率的位置信息。由此,能够进一步降低向覆盖区域报知的信息量。
(实施方式4)
关于实施方式4的通信装置100、移动通信装置200以及通信系统300,对与实施方式1~3的通信装置100、移动通信装置200以及通信系统300不同的部分进行说明。
(实施方式4的通信装置的结构)
图30是示出实施方式4的通信装置(其1)的结构的图。在图30中,对与图1-1、图1-2所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图30所示,实施方式4的通信装置3000(第二通信装置)具备确定部110、取得部130和发送部3010。这样,在实施方式4中,可在与通信装置100不同的通信装置3000上设置实施方式1~3的通信装置100的确定部110以及取得部130。
通信装置3000可应用于例如图3所示的数据库服务器340。取得部130向发送部3010输出所取得的频率信息131。发送部3010向通信装置100发送基于从取得部130输出的频率信息131的使位置p2、…、pm与可使用的频率相对应的对应信息141。在通信装置3000的对应信息141的发送中可采用无线通信或者有线通信。
通信装置3000的确定部110例如可通过图4-3所示的CPU431以及辅助存储器433来实现。通信装置3000的取得部130以及发送部3010例如可通过CPU431以及通信接口435来实现。
图31是示出实施方式4的通信装置(其2)的结构的图。在图31中,对与图1-1、图1-2所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图31所示,实施方式4的通信装置100(第一通信装置)取代例如图1-1、图1-2所示的确定部110以及取得部130而具备接收部3110。接收部3110接收由通信装置3000发送的对应信息141。接收部3110向报知部140输出已接收的对应信息141。
报知部140利用无线信号142向通信装置100的覆盖区域报知从接收部3110输出的对应信息141。这样,可通过与报知对应信息141的通信装置100不同的通信装置3000进行通信装置100的覆盖区域的各个位置的确定或对应信息141的取得。接收部3110例如可通过图4-1所示的CPU411以及有线通信接口416来实现。
(实施方式4的数据库服务器的动作)
图32是示出实施方式4的数据库服务器的动作的一例的流程图。首先,数据库服务器340根据例如从基站320通知的基站320的发送功率或发送天线图形等,来计算基站320的覆盖区域321的范围(步骤S3201)。
接着,数据库服务器340根据通过步骤S3201算出的覆盖区域321的范围,从数据库120中取得在覆盖区域321所包含的各个位置上可使用的频率(步骤S3202)。然后,数据库服务器340根据通过步骤S3202取得的可使用的频率,按照频率来生成表示与移动通信装置330之间可进行无线通信的位置的位置信息(步骤S3203)。
然后,数据库服务器340向基站320发送经由步骤S3203算出的每个频率的位置信息(步骤S3204),并结束一连串的动作。利用以上的各个步骤,数据库服务器340可从数据库120中取得在覆盖区域321的各个位置上可使用的频率并向基站320发送。
(实施方式4的基站的动作)
图33是示出实施方式4的基站320的动作的一例的流程图。基站320例如在自身的电源投入时间或自身的发送功率变更时,执行以下的各个步骤。首先,基站320向数据库服务器340通知本站的发送功率(步骤S3301)。然后,基站320判断从数据库服务器340中是否接收到每个频率的位置信息(步骤S3302),并等待直到接收为止(步骤S3302:否的环路)。
当在步骤S3302中从数据库服务器340接收了每个频率的位置信息时(步骤S3302:是),基站320开始进行已接收的每个频率的位置信息的基于无线信号的发送(步骤S3303),并结束一连串的动作。利用以上的各个步骤,基站320能够在覆盖区域321内报知在覆盖区域321的各个位置上可使用的频率。
这样,根据实施方式4的通信装置100以及通信系统300,可通过与报知对应信息141的通信装置100不同的通信装置3000进行通信装置100的覆盖区域的各个位置的确定或对应信息的取得。
这里,在实施方式1中说明了利用通信装置3000进行覆盖区域的各个位置的确定或对应信息的取得的结构,但在实施方式2、3中可以为利用通信装置3000进行覆盖区域的各个位置的确定或对应信息的取得的结构。例如,可从通信装置100中省去实施方式2的通信装置100的选择部1510而设置在通信装置3000内。另外,可从通信装置100中省去实施方式3的通信装置100的计算部2010而设置在通信装置3000内。
如以上所说明的那样,根据通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法,可实现频率的利用效率的提高。
符号说明
111、151~153、231、701 位置信息
131、241、271 频率信息
141 对应信息
142、161~163、1301~1303 无线信号
200、330、1621、1622 移动通信装置
261 质量信息
300 通信系统
310 电波塔
311 禁止区域
320 基站
321 覆盖区域
340 数据库服务器
410、420、430 信息处理装置
419、429、439 总线
1200 发送帧
1210 报知信号时隙
1401~1403 接收信号
1411~1413 滤波器
1611~161n、2711~2713 WS区域
2011~2013 范围信息
2201、2501 区域

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1、10申请公布号CN104041100A43申请公布日20140910CN104041100A21申请号201280066508022申请日20120110H04W16/14200601H04W48/1620060171申请人富士通株式会社地址日本神奈川县川崎市72发明人大山哲平下村刚史74专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人李辉黄纶伟54发明名称通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法57摘要通信装置100具备确定部110、取得部130和报知部140。确定部110确定可与移动通信装置之间进行无线通信的本装置的覆盖区域所包含的各个位置。取得部130从移动通信装置不能访问的。

2、数据库120中取得表示在由确定部110确定的各个位置上在无线通信中能使用的频率的频率信息131。报知部140利用无线信号142向覆盖区域报知基于由取得部130取得的频率信息131的使各个位置与可使用的频率相对应的对应信息141。85PCT国际申请进入国家阶段日2014070986PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0502862012011087PCT国际申请的公布数据WO2013/105220JA2013071851INTCL权利要求书3页说明书19页附图28页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书19页附图28页10申请公布号CN104041100A。

3、CN104041100A1/3页21一种通信装置,其特征在于,该通信装置具备确定部,其确定能够在与移动通信装置之间进行无线通信的本装置的覆盖区域所包含的各个位置;取得部,其从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在由所述确定部确定的各个位置上在所述无线通信中能使用的频率的频率信息;以及报知部,其利用无线信号向所述覆盖区域报知基于由所述取得部取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息。2根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述报知部利用与所述能使用的频率相同频率的无线信号来报知表示所述覆盖区域中的能够通过所述能使用的频率进行所述无线通信的位置的所述对应信息。3根。

4、据权利要求2所述的通信装置,其特征在于,所述报知部将所述能使用的频率分别作为对象频率,利用所述对象频率的无线信号来报知表示所述覆盖区域中的能够通过所述对象频率进行所述无线通信的位置的所述对应信息。4根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,该通信装置具备选择部,该选择部从所述能使用的频率中,选择与所述能使用的频率中的其它频率相比能够进行所述无线通信的位置更多的频率,所述报知部向所述覆盖区域报知使由所述选择部选择出的频率与所述各个位置相对应的所述对应信息。5根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述报知部利用无线信号来报知近似地表示所述覆盖区域中的能够通过所述能使用的频率进行所述无线通信的范。

5、围的所述对应信息。6根据权利要求5所述的通信装置,其特征在于,所述对应信息是表示所述覆盖区域中的在各个经度上能够通过所述能使用的频率进行所述无线通信的纬度范围或在各个纬度上能够通过所述能使用的频率进行所述无线通信的经度范围的信息。7根据权利要求16中任意一项所述的通信装置,其特征在于,所述能使用的频率是在与所述无线通信的通信系统不同的特定通信系统中没有使用的频率。8一种移动通信装置,其特征在于,该移动通信装置具备接收部,其接收由其它通信装置向所述通信装置的覆盖区域报知的无线信号;取得部,其从由所述接收部接收到的无线信号中,取得使所述覆盖区域所包含的各个位置和在所述各个位置上与所述通信装置之间的。

6、无线通信中能使用的频率相对应的对应信息;确定部,其确定本装置的位置;检索部,其从由所述取得部取得的对应信息中检索与所述确定部所确定的位置对应的所述能使用的频率;以及通信部,其利用由所述检索部检索到的频率,与所述通信装置之间进行所述无线通信。9根据权利要求8所述的移动通信装置,其特征在于,权利要求书CN104041100A2/3页3所述接收部接收所述能使用的频率的候选频率的所述无线信号,所述取得部从由所述接收部接收到的所述候选频率的无线信号中,取得表示所述各个位置中的能够通过所述候选频率进行所述无线通信的位置的所述对应信息。10根据权利要求8或9所述的移动通信装置,其特征在于,该移动通信装置具备。

7、测定部,其根据由所述接收部接收到的无线信号,测定由所述检索部检索出的频率下的与所述通信装置之间的通信质量;以及选择部,其根据由所述测定部测定出的通信质量,从由所述检索部检索出的频率中选择待使用的频率,所述通信部利用所述选择部所选择的频率与所述通信装置之间进行所述无线通信。11根据权利要求10所述的移动通信装置,其特征在于,所述选择部从所述确定部所确定的频率中,选择由所述测定部测定出的通信质量最高的频率。12一种通信系统,其特征在于,该通信系统包含通信装置,其确定能够在与移动通信装置之间进行无线通信的本装置的覆盖区域所包含的各个位置,从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所确定的各个位。

8、置上在所述无线通信中能使用的频率的频率信息,利用无线信号向所述覆盖区域报知基于所取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息;以及移动通信装置,其从所述通信装置接收向所述通信装置的覆盖区域报知的无线信号,从所接收的无线信号中取得所述对应信息,确定本装置的位置,从所取得的对应信息中检索与所确定的位置对应的所述能使用的频率,通过检索出的频率与所述通信装置之间进行所述无线通信。13一种通信方法,其特征在于,确定能够在通信装置与移动通信装置之间进行无线通信的所述通信装置的覆盖区域所包含的各个位置,从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所确定的各个位置上在所述无线通信中能使。

9、用的频率的频率信息,所述通信装置利用无线信号向所述覆盖区域报知基于所取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息,所述移动通信装置接收所述无线信号,从所接收到的所述无线信号中取得所述对应信息,确定所述移动通信装置的位置,从所取得的所述对应信息中检索与所确定的所述位置对应的所述能使用的频率,利用检索到的所述频率,在所述通信装置与所述移动通信装置之间进行所述无线通信。14一种通信装置,其特征在于,该通信装置具备确定部,其确定能够在其它通信装置与移动通信装置之间进行无线通信的所述其它通信装置的覆盖区域所包含的各个位置;取得部,其从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所述。

10、确定部所确定的各个位置上在所述无线通信中能使用的频率的频率信息;以及权利要求书CN104041100A3/3页4发送部,其向所述其它通信装置发送基于由所述取得部取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息。15一种通信系统,其特征在于,该通信系统包含移动通信装置;第一通信装置,其与位于本装置的覆盖区域内的所述移动通信装置之间进行无线通信;以及第二通信装置,其确定所述覆盖区域所包含的各个位置,从所述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所确定的各个位置上在所述无线通信中能使用的频率的频率信息,并发送基于所取得的频率信息的使所述各个位置与所述能使用的频率相对应的对应信息,所。

11、述第一通信装置利用无线信号向所述覆盖区域报知由所述第二通信装置发送的对应信息,所述移动通信装置接收从所述第一通信装置报知的无线信号,从接收到的无线信号中取得所述对应信息,确定本装置的位置,从所取得的对应信息中检索与所确定的位置对应的所述能使用的频率,利用检索到的频率,与所述第一通信装置之间进行所述无线通信。权利要求书CN104041100A1/19页5通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法技术领域0001本发明涉及通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法。背景技术0002近年来,无线业务量继续急速地增大,对作为有限资源的频率的需求继续增加。作为实现有效使用频率的手段之一,与认知周围的。

12、电波环境进行最优通信的认知无线技术相关的研究取得进展。例如,作为空白空间型或者频率共用型认知无线,已知为了与能够优先使用各个频率的系统不干涉而根据时间、场所来发现频率的空白空间WSWHITESPACE空白空间进行通信的功能。例如在美国对TV空白空间TVWS的通信利用进行研究。0003在空白空间型的认知无线中,例如,将具有使用频率的优先权的系统称为主要系统或1次系统,将发现空白空间而进行通信的系统称为次级系统或2次系统。在TVWS的情况下,TV广播为主要系统。0004在TV广播中利用UHFULTRAHIGHFREQUENCY极超短波频带等分配宽的频带,不仅根据地域使用的频率物理的TV信道不同,时。

13、间方向的变动也少。作为发现这种准静态的TVWS的方法,具有传感方式和数据库访问方式等。例如也可以根据由FCCFEDERALCOMMUNICATIONSCOMMISSION联邦通信委员会发表的规则来规定传感方式或数据库访问方式等。0005在数据库访问方式中,例如二次系统访问网络上的数据库来取得表示空白空间的WS信息。数据库例如使根据TV广播发送站的位置、发送功率、发送频率等信息计算出的WS信息与位置信息相关联。在FCC的规则中规定了如下内容使用数据库访问方式的次级系统为了使用TVWS而1天至少访问数据库1次以上。0006另一方面,在认知无线中已知如下这样的技术无线终端根据包含从数据库装置发布的可。

14、利用频率和通信距离的通信所需的参数来决定利用频率例如,参照下述专利文献1。0007现有技术文献0008专利文献0009专利文献1日本特开2007184850号公报发明内容0010发明所要解决的问题0011但是,在上述现有技术中,属于次级系统并且不具有向提供WS信息的服务器的访问功能的移动通信装置等,在本装置的位置上无法判别哪个频率为空白空间。因此,移动通信装置将可使用于无线通信的频率限制为在例如基站的全部覆盖区域内可使用的频率等,存在频率的利用效率变低的情况。0012本发明的目的是为了消除上述现有技术的问题点,而提供可实现频率的利用效率说明书CN104041100A2/19页6的提高的通信装置。

15、、移动通信装置、通信系统以及通信方法。0013解决问题的手段0014为了解决上述课题并达成目的,根据本发明的一个方面,提出了如下的通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法,其中确定在通信装置与移动通信装置之间能够进行无线通信的上述通信装置的覆盖区域所包含的各个位置,从包含按照每个位置表示在上述无线通信中能够使用的频率的信息并且上述移动通信装置不能访问的数据库中,取得表示在所确定的各个位置上能够使用于上述无线通信的频率的频率信息,利用无线信号向上述覆盖区域报知基于所取得的频率信息的使上述各个位置与上述能够使用的频率相对应的信息,接收已报知的无线信号,从所接收的无线信号中取得上述对应的信息,确。

16、定移动通信装置的位置,从所取得的上述对应的信息中检索与所确定的位置对应的上述能够使用的频率,利用检索到的频率在上述通信装置与上述移动通信装置之间进行上述无线通信。0015发明的效果0016根据本发明的一个侧面,起到可实现频率的利用效率提高这样的效果。附图说明0017图11是示出实施方式1的通信装置的结构的一例的图。0018图12是示出实施方式1的通信装置的结构的其它例的图。0019图21是示出实施方式1的移动通信装置的结构的一例的图。0020图22是示出实施方式1的移动通信装置的结构的其它例的图。0021图23是示出实施方式1的移动通信装置的结构的又一例的图。0022图3是示出实施方式1的通信。

17、系统的一例的图。0023图41是示出基站的硬件结构的一例的图。0024图42是示出移动通信装置的硬件结构的一例的图。0025图43是示出数据库服务器的硬件结构的一例的图。0026图5是示出实施方式1的基站的动作的一例的流程图。0027图6是示出实施方式1的移动通信装置的动作的一例的流程图。0028图7是示出覆盖区域所包含的各个位置的一例的图。0029图8是示出由基站发送的位置信息的一例的图。0030图9是示出覆盖区域所包含的各个位置的具体例的图。0031图10是示出各个位置中的可使用频率的具体例的图。0032图11是示出各个频率为空白空间的位置的具体例的图。0033图12是示出基站的发送帧的具。

18、体例的图。0034图13是示出基站发送的每个频率的无线信号的具体例的图。0035图14是示出移动通信装置的无线信号的解码处理的一例的框图。0036图15是示出实施方式2的通信装置的结构的一例的图。0037图161是示出各个频率的WS区域的一例的图。0038图162是示出实施方式2的通信系统的动作的一例的图。0039图17是示出实施方式2的基站的动作的一例的流程图。0040图18是示出实施方式2的通信系统的动作的其它例的图。说明书CN104041100A3/19页70041图19是示出实施方式2的基站的动作的其它例的流程图。0042图20是示出基站发送的每个频率的无线信号的具体例的图。0043图。

19、21是示出实施方式3的通信装置的结构的一例的图。0044图22是示出区域信息的近似一例的图。0045图23是示出区域的近似具体例的图。0046图24是示出区域的近似处理的一例的流程图。0047图25是示出区域分割的一例的图。0048图26是示出区域的分割处理的一例的流程图。0049图27是示出区域的分割的具体例的图。0050图28是示出区域的分割的其它例的图。0051图29是示出区域的分割处理的其它一例的流程图。0052图30是示出实施方式4的通信装置其1的结构的图。0053图31是示出实施方式4的通信装置其2的结构的图。0054图32是示出实施方式4的数据库服务器的动作的一例的流程图。005。

20、5图33是示出实施方式4的基站320的动作的一例的流程图。具体实施方式0056以下,参照附图来详细说明本发明的通信装置、移动通信装置、通信系统以及通信方法的实施方式。0057实施方式10058实施方式1的通信装置的结构0059图11是示出实施方式1的通信装置的结构的一例的图。图11所示的通信装置100是与通信装置100本装置的覆盖区域内的移动通信装置之间进行无线通信的无线通信装置。通信装置100是例如与移动通信装置之间进行无线通信的基站。或者通信装置100可以是与其它移动通信装置之间进行无线通信例如无线自组织通信的移动通信装置等。0060如图11所示,通信装置100具备确定部110、取得部13。

21、0和报知部140。确定部110确定通信装置100的覆盖区域所包含的各个位置。例如,在通信装置100的存储器中存储表示通信装置100的覆盖区域的范围的覆盖区域信息,确定部110通过读出在存储器内存储的覆盖区域信息来确定覆盖区域所包含的各个位置。0061或者,确定部110可通过从其它通信装置接收表示通信装置100的覆盖区域的范围的覆盖区域信息来确定覆盖区域所包含的各个位置。或者,确定部110可通过根据通信装置100发送的无线信号的强度等计算通信装置100的覆盖区域的范围来确定覆盖区域所包含的各个位置。0062确定部110向取得部130通知已确定的各个位置。在图11所示的例子中,确定部110确定位置。

22、P2、PMM是自然数作为通信装置100的覆盖区域所包含的各个位置。在此情况下,确定部110向取得部130输出表示位置P2、PM的位置信息111。0063数据库120是包含按照位置P1、PM、PNN是大于M的自然数表示在通信装置100与移动通信装置之间的无线通信中可使用的频率的信息的数据库。在位置P1、说明书CN104041100A4/19页8PM、PN中包含通信装置100的覆盖区域所包含的位置P2、PM。数据库120可以是通信装置100的外部装置例如服务器的存储器所存储的数据库,或者可以是通信装置100的存储器所存储的数据库。0064取得部130从数据库120中取得频率信息,该频率信息表示在从。

23、确定部110输出的位置信息111所示的各个位置上与移动通信装置之间的无线通信中可使用的频率。例如,在通信装置100的存储器中存储有数据库120的情况下,取得部130从存储器所存储的数据库120中读出频率信息。另外,在通信装置100的外部装置的存储器中存储有数据库120的情况下,取得部130从外部装置接收频率信息。0065在图11所示的例子中,从确定部110向取得部130通知位置P2、PM。因此,取得部130从数据库120中取得与数据库120的位置P1、PM、PN相关的频率信息中的与位置P2、PM相关的频率信息131。0066取得部130向报知部140输出已取得的频率信息131。在频率信息131。

24、中,频率F1、F2对应于位置P2。另外,在频率信息131中,频率F1、F3对应于位置P3。另外,在频率信息131中,频率F3对应于位置PM。0067报知部140根据无线信号142向通信装置100的覆盖区域报知基于从取得部130输出的频率信息131的使位置P2、PM和可使用的频率对应的对应信息141。对应信息141例如是按照位置P2、PM示出在通信装置100与移动通信装置之间的无线通信中可使用的频率的信息。或者,对应信息141是按照频率示出通信装置100与移动通信装置之间可进行无线通信的位置P2、PM的信息。0068另外,通信装置100具备与移动通信装置之间进行无线通信的通信部。通信装置100的。

25、通信部利用移动通信装置根据报知部140所报知的对应信息141而选择的频率,与移动通信装置之间进行无线通信。0069这样,通信装置100从数据库120中取得在覆盖区域内的各个位置处可使用的频率并在覆盖区域内进行报知。由此,覆盖区域内的移动通信装置可确定在自身位置可使用的频率。因此,例如与移动通信装置无法确定在自身位置能使用的频率从而使用在通信装置100的整个覆盖区域内可使用的频率进行无线通信的情况相比,能够提高频率的利用效率。0070图12是示出实施方式1的通信装置的结构的其它例的图。图12中,对与图11所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图12所示,取得部130根据数据库120的信息。

26、,针对在无线通信中可使用的各个频率,来取得表示可进行无线通信的位置的位置信息。0071在图12所示的例子中,取得部130取得与在通信装置100和移动通信装置之间的无线通信中可使用的频率F1F3分别对应的位置信息151153。位置信息151是表示在通信装置100与移动通信装置之间的无线通信中可使用频率F1的位置P2、P3、的信息。位置信息152是表示在通信装置100与移动通信装置之间的无线通信中可使用频率F2的位置P2、的信息。位置信息153是表示在通信装置100与移动通信装置之间进行的无线通信中可使用的频率F3的位置P3、PM的信息。取得部130向报知部140输出位置信息151153。0072。

27、报知部140分别根据对象频率的无线信号来发送从取得部130输出的位置信息说明书CN104041100A5/19页9151153。具体地说,报知部140根据频率F1的无线信号161来发送位置信息151。另外,报知部140根据频率F2的无线信号162来发送位置信息152。另外,报知部140根据频率F3的无线信号163来发送位置信息153。0073这样,通信装置100将可使用的频率分别作为对象频率,通过与对象频率相同频率的无线信号来报知表示使用对象频率,可进行无线通信的位置的位置信息。由此,移动通信装置可通过接受在与通信装置100之间的无线通信中使用的候选频率的无线信号,来取得表示可使用候选频率的各。

28、个位置的位置信息。因此,例如移动通信装置能够效率良好地取得与可使用的频率相关的位置信息。0074实施方式1的移动通信装置的结构0075图21是示出实施方式1的移动通信装置的结构的一例的图。图21所示的移动通信装置200是在图11、图12所示的通信装置100的覆盖区域中与通信装置100之间进行无线通信的移动通信装置。另外,移动通信装置200是不能访问图11、图12所示的数据库120的移动通信装置。如图21所示,移动通信装置200具备接收部210、取得部220、确定部230、检索部240和通信部250。0076接收部210利用来自通信装置100的无线信号,接收向通信装置100的覆盖区域报知的信号。。

29、例如,当将在通信装置100与移动通信装置200之间使用的候选频率设为频率F1F5时,接收部210分别接收频率F1F5的无线信号。例如在图11所示的例子中,接收部210接收包含对应信息141的无线信号142。接收部210向取得部220输出已接收的无线信号142。0077取得部220根据从接收部210输出的无线信号142,来取得使覆盖区域所包含的各个位置和在覆盖区域所包含的各个位置上与通信装置100之间的无线通信中可使用的频率相对应的对应信息141。取得部220向检索部240输出已取得的对应信息141。0078确定部230确定移动通信装置200本装置的位置。例如,确定部230通过接收来自GPSGL。

30、OBALPOSITIONINGSYSTEM全球定位系统卫星的GPS信号来确定移动通信装置200的位置。或者,确定部230可通过接收来自周围基站的无线信号来确定移动通信装置200的位置。在图21所示的例子中,确定了位置P2作为移动通信装置200的位置。确定部230向检索部240输出表示已确定的位置P2的位置信息231。0079检索部240根据从取得部220输出的对应信息141中检索与从确定部230输出的位置信息231所示的位置P2对应的频率。在对应信息141中,频率F1、F2对应于位置P2例如参照图11。检索部240向通信部250输出表示经过检索获得的频率F1、F2的频率信息241。0080通信。

31、部250使用从检索部240输出的频率信息241所示的频率F1、F2中的至少任意一个频率来与通信装置100之间进行无线通信。由此,移动通信装置200即使不具有向数据库120访问的功能,也能够确定在移动通信装置200的位置上可使用的频率,并且使用已确定的频率来与通信装置100之间进行无线通信。0081图22是示出实施方式1的移动通信装置的结构的其它例的图。在图22中,对与图21所示部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图22所示,在接收部210所接收的无线信号中包含无线信号161163参照图12。接收部210向取得部220输出已接收的无线信号161163。说明书CN104041100A6/19页。

32、100082取得部220根据从接收部210输出的无线信号161163来分别取得位置信息151153。取得部220向检索部240输出已取得的位置信息151153。检索部240根据从取得部220输出的位置信息151153来检索与从确定部230输出的位置信息231所示的位置P2对应的频率。在图22所示的例子中,因为在位置信息151、152中包含位置P2,所以获得频率F1、F2作为与位置P2对应的频率。0083这样,移动通信装置200接收候选频率的无线信号,并根据已接收的候选频率的信号来取得位置信息。由此,例如移动通信装置200能够效率良好地取得与可使用的频率相关的位置信息。0084图23是示出实施方。

33、式1的移动通信装置的结构的又一例的图。在图23中,对与图22所示部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图22所示,移动通信装置200除了图22所示的结构之外还具备测定部260以及选择部270。0085测定部260根据从接收部210输出的无线信号161163,来测定各个频率下的移动通信装置200与通信装置100之间的通信质量。通信质量例如是接收强度。在图23所示的例子中,测定部260测定频率F1F3下的通信质量Q1Q3。0086但是,测定部260至少可测定由检索部240检测出的频率下的通信质量。即,测定部260可测定频率F1、F2下的通信质量,而不测定频率F3下的通信质量。测定部260向选择部。

34、270输出表示已测定的频率F1F3下的通信质量Q1Q3的质量信息261。0087选择部270根据从测定部260输出的质量信息261,从由检索部240输出的频率信息241所示的频率F1、F2中,选择在与通信装置100之间的无线通信中使用的频率。例如,选择部270从频率F1、F2中选择质量信息261所示的通信质量最高的频率。在图23所示的例子中,假定为频率F1的通信质量Q1高于频率F2的通信质量Q2,选择部270选择频率F1。选择部270向通信部250输出表示已选择的频率F1的频率信息271。0088通信部250使用从选择部270输出的频率信息271所示的频率F1来与通信装置100之间进行无线通信。

35、。由此,即使移动通信装置200不具有向数据库120访问的功能,也能够确定在移动通信装置200的位置上可使用的通信质量良好的频率,并使用已确定的频率与通信装置100之间进行无线通信。0089实施方式1的通信系统0090图3是示出实施方式1的通信系统的一例的图。如图3所示,实施方式1的通信系统300包含电波塔310、基站320、移动通信装置330和数据库服务器340。图11、图12所示的通信装置100例如可应用于基站320。图11、图12所示的数据库120例如可应用于数据库服务器340。图21图23所示的移动通信装置200例如可应用于移动通信装置330。0091电波塔310是例如发送电视或收音机的。

36、广播电波等的一次侧的系统。将电波塔310使用的频率设为F1。禁止区域311是电波塔310周围的区域,是与电波塔310的通信系统不同的通信系统无法使用频率F1的区域。0092基站320以及移动通信装置330是使用作为一次侧系统的电波塔310没有使用的频率空白空间的二次侧的蜂窝系统。覆盖区域321是基站320周围的区域,是基站320与移动通信装置330之间可进行无线通信的区域。0093数据库服务器340例如是与基站320以有线的方式进行连接并能够从基站320进说明书CN104041100A107/19页11行访问的服务器。另一方面,数据库服务器340是不能从移动通信装置330直接访问的服务器。00。

37、94在图3所示的例子中,移动通信装置330位于覆盖区域321与禁止区域311的重叠部分。因此,在移动通信装置330向基站320发送的无线信号中采用频率F1以外的频率。另外,当移动通信装置330和基站320以同一频率利用TDD双向地发送无线信号时,在基站320向移动通信装置330发送的无线信号中也采用频率F1以外的频率。0095基站的硬件结构0096图41是示出基站的硬件结构的一例的图。图3所示的基站320例如可通过图41所示的信息处理装置410来实现。信息处理装置410具备CPU411、主存储器412、辅助存储器413、用户接口414、无线通信接口415和有线通信接口416。CPU411、主存。

38、储器412、辅助存储器413、用户接口414、无线通信接口415以及有线通信接口416经由总线419进行连接。0097CPU411CENTRALPROCESSINGUNIT中央处理器进行信息处理装置410整体的控制。主存储器412例如是RAMRANDOMACCESSMEMORY随机存取存储器。将主存储器412使用为CPU411的工作区域。辅助存储器413例如是硬盘或闪速存储器等非易失存储器。在辅助存储器413中存储使信息处理装置410进行动作的各种程序。将在辅助存储器413中存储的程序加载到主存储器412内,由CPU411来执行。0098用户接口414例如包含接受来自用户的操作输入的输入设备或。

39、向用户输出信息的输出设备等。输入设备例如可通过键例如键盘或遥控器等来实现。输出设备例如可通过显示器或扬声器等来实现。另外,可由触摸面板等来实现输入设备以及输出设备。利用CPU411来控制用户接口414。0099无线通信接口415是利用无线与信息处理装置410的外部例如移动通信装置330之间进行通信的通信接口。有线通信接口416是利用有线与信息处理装置410的外部例如数据库服务器340之间进行通信的通信接口。利用CPU411来控制无线通信接口415以及有线通信接口416。0100图11、图12所示的确定部110例如可通过CPU411以及辅助存储器413来实现。取得部130例如可通过CPU411以。

40、及有线通信接口416来实现。报知部140例如可通过无线通信接口415来实现。通信装置100的通信部例如可通过无线通信接口415来实现。0101移动通信装置的硬件结构0102图42是示出移动通信装置的硬件结构的一例的图。图3所示的移动通信装置330例如可利用图42所示的信息处理装置420来实现。信息处理装置420具备CPU421、主存储器422、辅助存储器423、用户接口424、无线通信接口425和GPS模块426。CPU421、主存储器422、辅助存储器423、用户接口424、无线通信接口425以及GPS模块426利用总线429进行连接。0103CPU421、主存储器422、辅助存储器423以。

41、及用户接口424分别与图41所示的CPU411、主存储器412、辅助存储器413以及用户接口414相同。0104无线通信接口425是利用无线与信息处理装置420的外部例如基站320之间进行通信的通信接口。利用CPU421来控制无线通信接口425。GPS模块426是通过接收来自GPS卫星的GPS信号来取得表示信息处理装置420的当前位置的信息的模块。利用CPU421说明书CN104041100A118/19页12来控制GPS模块426。0105图21图23所示的接收部210例如可通过无线通信接口425来实现。取得部220例如可通过CPU421来实现。确定部230例如可通过GPS模块426来实现。。

42、检索部240例如可通过CPU421来实现。通信部250例如可通过无线通信接口425来实现。0106数据库服务器的硬件结构0107图43是示出数据库服务器的硬件结构的一例的图。图3所示的数据库服务器340例如可通过图43所示的信息处理装置430来实现。信息处理装置430具备CPU431、主存储器432、辅助存储器433、用户接口434和通信接口435。CPU431、主存储器432、辅助存储器433、用户接口434以及通信接口435利用总线439进行连接。0108CPU431、主存储器432、辅助存储器433以及用户接口434分别与图41所示的CPU411、主存储器412、辅助存储器413以及用户。

43、接口414相同。0109通信接口435是利用无线或有线与信息处理装置430的外部例如基站320之间进行通信的通信接口。利用CPU431来控制通信接口435。0110实施方式1的基站的动作0111图5是示出实施方式1的基站的动作的一例的流程图。首先,基站320根据例如本站的发送功率或发送天线图形等来计算本站的覆盖区域321的范围步骤S501。下面叙述覆盖区域321的范围的计算。0112接着,基站320根据由步骤S501算出的覆盖区域321的范围,从数据库服务器340中取得覆盖区域321所包含的各个位置上的可使用的频率步骤S502。接着,基站320根据利用步骤S502取得的可使用的频率,按照每个频。

44、率,生成表示与移动通信装置330之间可进行无线通信的位置的位置信息步骤S503。0113接着,基站320开始由步骤S503算出的每个频率的位置信息的基于无线信号的发送步骤S504,并结束一连串动作。根据以上的各个步骤,基站320从数据库服务器340可取得在覆盖区域321的各个位置上可使用的频率,并在覆盖区域321内进行报知。0114实施方式1的移动通信装置的动作0115图6是示出实施方式1的移动通信装置的动作的一例的流程图。首先,移动通信装置330接收使用候选频率中的未接收的频率的无线信号步骤S601。接着,移动通信装置330测定经由步骤S601接收到的无线信号的信号质量步骤S602。0116。

45、然后,移动通信装置330根据经由步骤S602测定出的信号质量,来判断是否使用通过步骤S601接收到的无线信号作为报知信号步骤S603。例如,移动通信装置330在信号质量小于阈值时判断为没有使用无线信号作为报知信号,在信号质量是阈值以上时判断为使用无线信号作为报知信号。当判断为使用已接收的无线信号作为报知信号时步骤S603是,移动通信装置330对已接收到的无线信号进行解码步骤S604。0117然后,移动通信装置330从步骤S604的解码结果中取得位置信息步骤S605,并向步骤S606进行转移。经由步骤S605取得的位置信息是使用与经由步骤S601接收到的无线信号的频率相同的频率与基站320之间可。

46、进行无线通信的位置的信息。0118当在步骤S603中判断为没有使用所接收的无线信号作为报知信号时步骤S603否,移动通信装置330判断是否利用步骤S601接收到全部使用候选频率的无线信号步骤S606。当没有接收到全部使用候选频率的无线信号时步骤S606否,移动通信装置说明书CN104041100A129/19页13330返回至步骤S601。0119当在步骤S606中接收到全部使用候选频率的无线信号时步骤S606是,移动通信装置330利用GPS来确定自身位置步骤S607。接着,移动通信装置330根据经由步骤S607确定的自身位置和经由步骤S605按照每个频率取得的位置信息,来选择在与基站320之。

47、间的无线通信中使用的频率步骤S608。0120接着,移动通信装置330使用经由步骤S608选择出的频率开始与基站320之间的无线通信步骤S609,并结束一连串的动作。利用以上的各个步骤,移动通信装置330可根据从基站320报知的每个频率的位置信息来确定在移动通信装置330的位置上可使用的频率,并使用已确定的频率来与基站320之间进行无线通信。0121覆盖区域的计算0122基站320例如可通过采用自由空间中的传播公式求出区域半径来计算本站的覆盖区域321的范围。例如,当将基站320的发送天线的ERPEFFECTIVERADIATIONPOWER实效放射功率设为PW时,可利用下述公式1来示出与基站。

48、320的发送天线相距DKM的位置上的电场强度EDBUV/M。0123E106910LOGP/100020LOGD10124因此,当将基站320的覆盖区域的电场强度设为ECEEC时,可利用下述公式2来示出基站320的覆盖区域321的半径RCDRC。0125【公式1】01260127基站320例如可计算将预先存储在基站320的存储器中的基站320的位置作为中心、并且具有经由上述公式2算出的半径RC的圆,作为覆盖区域321的范围。0128覆盖区域所包含的各个位置0129图7是示出覆盖区域所包含的各个位置的一例的图。在图7中,对与图3所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。如图7所示,基站320将。

49、覆盖区域321分割为网格状,并使用已分割的各个网格的点I、J作为覆盖区域321的各个位置。基站320根据经由上述公式2算出的覆盖区域321的半径RC来计算覆盖区域321所包含的各个点I、J。0130然后,基站320向数据库服务器340通知已算出的各个点I、J,由此从数据库服务器340中取得在各个点I、J上可使用的频率的集合FI、JF1、F2、FN。将在频率FK是空白空间的区域的点集合PFK作为在FI、J的表中包含频率FK的点I、J的集合。0131利用基站发送的位置信息0132图8是示出利用基站发送的位置信息的一例的图。在图8中,对与图7所示的部分相同的部分标注同一符号并省略说明。图8所示的位置信息701是基站320发送的无线信号所包含的按频率的位置信息中的频率F1下的位置信息。在位置信息701中存储有可使用频率F1的各个位置所处纬度与经度的组合的信息。0133同样,基站320关于频率F1以外的频率也发送存储有可使用的各个位置所处纬度说明书CN104041100A1310/19页14与经度的组合的信息的位置信息。这样,基站320发送包含频率FK和表示可使用频率FK的位置的点集合PFK的表,作为关于频率FK的位置信息。另外,基站320利用频率FK的无线信号来发送关于频率FK的位置信息。0134移动通信装置3。

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