コグニティブ無線における軟判定協調センシングのための量子化誤差を考慮した非線形量子化法

谷　裕喜  佐波　孝彦 

誌名
電子情報通信学会論文誌 B  Vol.J95-B  No.7  pp.907-917
発行日: 2012/07/01
Online ISSN: 1881-0209
Print ISSN: 1344-4697
論文種別: 特集論文 (若手研究者のためのフロンティア論文特集)
専門分野: 地上無線通信，放送技術
キーワード: 
コグニティブ無線,  エネルギー検出器,  軟判定協調センシング,  量子化, 

本文: PDF(1.3MB)

あらまし: 
現在，周波数の利用効率改善のために既存システムの周波数を認知して利用するコグニティブ無線の研究が盛んに行われている．コグニティブ無線の実現のためには，既存システムの信号の有無を高精度に検出することが不可欠である．高精度なセンシング手法として，複数の端末が観測した信号のエネルギー情報を集約し，集約したエネルギー情報から既存システム信号の有無を判定する軟判定協調センシングが提案されている．軟判定協調センシングでは，エネルギー情報集約のために帯域幅の限られた共通制御チャネルを用いるため，センシングを行う各端末は観測したエネルギー情報を量子化してから送信する必要がある．本研究では，センシングを行う各端末における観測エネルギー情報の量子化法を提案する．提案方式では，センシングを行う端末数及び各センシング端末における雑音情報を用いて量子化しきい値を決定し，各量子化しきい値間で観測される信号エネルギーの期待値を量子化エネルギー値として設定する．更に，提案する量子化法を用いた場合の，集約局におけるセンシングの誤警報確率と検出確率を理論的に導出する．理論式から導出した結果は，計算機シミュレーションにより得られた誤警報確率と検出確率とほぼ一致することを示す．また，提案量子化法は量子化誤差を考慮し判定しきい値を適切に設定しているため，センシング端末ごとの受信SNRが異なる環境でも所望の誤警報確率が達成できることを示す．