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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-136582(P2021-136582A)
(43)【公開日】2021年9月13日
(54)【発明の名称】無線通信信号検出装置および無線通信信号検出方法
(51)【国際特許分類】
H04B 17/318 20150101AFI20210816BHJP
H04W 4/38 20180101ALI20210816BHJP
H04W 72/02 20090101ALI20210816BHJP
H04W 24/10 20090101ALI20210816BHJP
H04W 72/04 20090101ALI20210816BHJP
【ＦＩ】
H04B17/318
H04W4/38
H04W72/02
H04W24/10
H04W72/04 131
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2020-31593(P2020-31593)
(22)【出願日】2020年2月27日
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和元年度 総務省「異システム間の周波数共用技術の高度化に関する研究開発」委託研究 産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】504133110
【氏名又は名称】国立大学法人電気通信大学
(74)【代理人】
【識別番号】100205350
【弁理士】
【氏名又は名称】狩野 芳正
(74)【代理人】
【識別番号】100117617
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 圭策
(72)【発明者】
【氏名】藤井 威生
(72)【発明者】
【氏名】稲毛 契
(72)【発明者】
【氏名】中野 隼輔
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067AA41
5K067BB15
5K067BB27
5K067EE72
5K067HH21
5K067JJ11
5K067LL11
(57)【要約】
【課題】比較的安価に実現可能な無線通信信号検出装置および無線通信信号検出方法を提供する。【解決手段】無線通信信号検出装置は、センサ装置と、平均電力算出部と、特徴期間検出部と、判定部とを備える。センサ装置は、所定の周波数帯域に含まれる無線通信信号の受信電力を観測する。算出部は、受信電力の観測結果に基づいて、無線通信信号に含まれ所定の第１周期による周期性を有する第１の無線通信信号に由来する受信電力の、第１周期の長さをそれぞれ有する複数のフレームの間の平均値を有する平均フレームを算出する。特徴期間検出部は、平均フレームに基づいて、第１の無線通信信号のうち、第１周期で複数回発生し所定の特徴を有する特徴期間を検出する。判定部は、無線通信信号に含まれる、第１の無線通信信号とは別の第２の無線通信信号の検出または非検出を、観測結果および平均フレームの、特徴期間における受信電力に基づいて判定する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の周波数帯域に含まれる無線通信信号の受信電力を観測するセンサ装置と、
前記受信電力の観測結果に基づいて、前記無線通信信号に含まれ所定の第１周期による周期性を有する第１の無線通信信号に由来する受信電力の、前記第１周期の長さをそれぞれ有する複数のフレームの間の平均値を有する平均フレームを算出する平均電力算出部と、
前記平均フレームに基づいて、前記第１の無線通信信号のうち、前記第１周期で複数回発生し所定の特徴を有する特徴期間を検出する特徴期間検出部と、
前記無線通信信号に含まれる、前記第１の無線通信信号とは別の第２の無線通信信号の検出または非検出を、前記観測結果および前記平均フレームの、前記特徴期間における受信電力に基づいて判定する判定部と
を備える
無線通信信号検出装置。
前記受信電力の観測結果に基づいて、前記無線通信信号に含まれ所定の第１周期による周期性を有する第１の無線通信信号に由来する受信電力の、前記第１周期の長さをそれぞれ有する複数のフレームの間の平均値を有する平均フレームを算出する平均電力算出部と、
前記平均フレームに基づいて、前記第１の無線通信信号のうち、前記第１周期で複数回発生し所定の特徴を有する特徴期間を検出する特徴期間検出部と、
前記無線通信信号に含まれる、前記第１の無線通信信号とは別の第２の無線通信信号の検出または非検出を、前記観測結果および前記平均フレームの、前記特徴期間における受信電力に基づいて判定する判定部と
を備える
無線通信信号検出装置。
【請求項2】
請求項１に記載の無線通信信号検出装置において、
Ｎは２以上の整数であって、
前記センサ装置は、前記第１周期のＮ倍より長い観測期間にわたって前記受信電力を観測し、
前記平均電力算出部は、
前記観測期間から、前記第１周期の間隔で連続したＮ＋１個の時刻で区切られたＮ個のフレームを抽出し、
前記Ｎ個のフレームの中から１つのフレームを基準フレームとして選択し、
前記Ｎ個のフレームのうちの前記基準フレームとは別のフレームのそれぞれについて、それぞれの前記別のフレームにおける受信電力と、前記基準フレームにおける受信電力との内積を算出し、
それぞれの前記内積が最大化するように区切りの時刻をずらした前記それぞれの別のフレームと、前記基準フレームとの間で受信電力を平均化して前記平均フレームを算出する
無線通信信号検出装置。
Ｎは２以上の整数であって、
前記センサ装置は、前記第１周期のＮ倍より長い観測期間にわたって前記受信電力を観測し、
前記平均電力算出部は、
前記観測期間から、前記第１周期の間隔で連続したＮ＋１個の時刻で区切られたＮ個のフレームを抽出し、
前記Ｎ個のフレームの中から１つのフレームを基準フレームとして選択し、
前記Ｎ個のフレームのうちの前記基準フレームとは別のフレームのそれぞれについて、それぞれの前記別のフレームにおける受信電力と、前記基準フレームにおける受信電力との内積を算出し、
それぞれの前記内積が最大化するように区切りの時刻をずらした前記それぞれの別のフレームと、前記基準フレームとの間で受信電力を平均化して前記平均フレームを算出する
無線通信信号検出装置。
【請求項3】
請求項１または２に記載の無線通信信号検出装置において、
前記第１の無線通信信号は、前記第１周期で周期的に発生する無通信期間を含み、
前記無通信期間の長さは既知であり、
前記特徴期間検出部は、
前記平均フレームの、前記無通信期間の長さによる移動平均の最小値に基づいて、前記平均フレームにおける無通信期間の位置を検出し、
前記無通信期間の位置に基づいて前記特徴期間を検出する
無線通信信号検出装置。
前記第１の無線通信信号は、前記第１周期で周期的に発生する無通信期間を含み、
前記無通信期間の長さは既知であり、
前記特徴期間検出部は、
前記平均フレームの、前記無通信期間の長さによる移動平均の最小値に基づいて、前記平均フレームにおける無通信期間の位置を検出し、
前記無通信期間の位置に基づいて前記特徴期間を検出する
無線通信信号検出装置。
【請求項4】
請求項３に記載の無線通信信号検出装置において、
前記特徴期間は、前記無通信期間である
無線通信信号検出装置。
前記特徴期間は、前記無通信期間である
無線通信信号検出装置。
【請求項5】
請求項３に記載の無線通信信号検出装置において、
前記特徴期間は、前記無通信期間の直前の通信期間である
無線通信信号検出装置。
前記特徴期間は、前記無通信期間の直前の通信期間である
無線通信信号検出装置。
【請求項6】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線通信信号検出装置において、
前記平均フレームの前記特徴期間における前記受信電力の前記平均値に基づいて閾値を決定する閾値決定部
をさらに備え、
前記判定部は、前記観測結果の前記特徴期間における受信電力が前記閾値を超えたら前記第２の無線通信信号の検出を判定する
無線通信信号検出装置。
前記平均フレームの前記特徴期間における前記受信電力の前記平均値に基づいて閾値を決定する閾値決定部
をさらに備え、
前記判定部は、前記観測結果の前記特徴期間における受信電力が前記閾値を超えたら前記第２の無線通信信号の検出を判定する
無線通信信号検出装置。
【請求項7】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の無線通信信号検出装置において、
前記判定の結果を外部に報知するインタフェース
をさらに備える
無線通信信号検出装置。
前記判定の結果を外部に報知するインタフェース
をさらに備える
無線通信信号検出装置。
【請求項8】
所定の周波数帯域に含まれる無線通信信号の受信電力を観測することと、
前記受信電力の観測結果に基づいて、前記無線通信信号に含まれ所定の第１周期による周期性を有する第１の無線通信信号に由来する受信電力の、前記第１周期の長さをそれぞれ有する複数のフレームの間の平均値を有する平均フレームを算出することと、
前記平均フレームに基づいて、前記第１の無線通信信号のうち、前記第１周期で複数回発生し所定の特徴を有する特徴期間を検出することと、
前記無線通信信号に含まれる、前記第１の無線通信信号とは別の第２の無線通信信号の検出または非検出を、前記観測結果および前記平均フレームの、前記特徴期間における受信電力に基づいて判定することと
を含む
無線通信信号検出方法。
前記受信電力の観測結果に基づいて、前記無線通信信号に含まれ所定の第１周期による周期性を有する第１の無線通信信号に由来する受信電力の、前記第１周期の長さをそれぞれ有する複数のフレームの間の平均値を有する平均フレームを算出することと、
前記平均フレームに基づいて、前記第１の無線通信信号のうち、前記第１周期で複数回発生し所定の特徴を有する特徴期間を検出することと、
前記無線通信信号に含まれる、前記第１の無線通信信号とは別の第２の無線通信信号の検出または非検出を、前記観測結果および前記平均フレームの、前記特徴期間における受信電力に基づいて判定することと
を含む
無線通信信号検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は無線通信信号検出装置および無線通信信号検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信で使用される周波数帯域は有限であり、無線通信を行う携帯端末の普及などに伴い、周波数帯域をより効率的に利用する方法が求められている。このような観点から、同一の周波数帯域を複数の無線通信システムに割り当てる技術が検討されている。
【0003】
ここで、混信を防ぐためには、例えば、所定の周波数帯域を利用する、優先順位のより高い無線通信システムが無線通信を開始したことを検出したときに、同一の周波数帯域を利用する、優先順位のより低い無線通信システムの無線通信を停止する制御が考えられる。
【0004】
優先順位のより高い無線通信システムの例としては、テレビ放送の無線中継伝送システムや、防災または防衛に係る無線通信システムなどが挙げられる。また、優先順位のより低い無線通信システムの例としては、携帯電話やスマートフォンなどを用いた無線通信、特に複数の周波数帯域を束ねて利用するキャリアアグリゲーションによる無線通信などが挙げられる。
【0005】
しかし、観測した無線通信信号がどの無線通信システムに属するかを把握するために、無線通信信号と同期して復調しようとすると、比較的高価なセンサ装置が必要となる。また、広範囲に多数のセンサ装置を配置してそれぞれのセンサ装置で無線通信信号を観測しようとすると、さらに高額な予算が必要となる。
【0006】
上記に関連して、非特許文献１（Ａｌｂｉｎ Ｓｖｅｎｓｓｏｎ ａｎｄ Ａｎｄｒｅａｓ Ｊａｋｏｂｓｓｏｎ、「Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｐａｒｔｌｙ Ｋｎｏｗｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｏｒｒｕｐｔｅｄ ｂｙ Ｓｔｒｏｎｇ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ」、ＩＥＥＥ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＬＥＴＴＥＲＳ、ＶＯＬ．１８、ＮＯ．１２、２０１１年１２月発行）には、信号混在環境において、雑音と干渉がある中で、１つの信号を検出する方法が開示されている。この方法は、Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ ｔｅｓｔｓの考えに基づいたものであって、時間波形の特徴を利用したものではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】Ａｌｂｉｎ Ｓｖｅｎｓｓｏｎ ａｎｄ Ａｎｄｒｅａｓ Ｊａｋｏｂｓｓｏｎ、「Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｐａｒｔｌｙ Ｋｎｏｗｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｏｒｒｕｐｔｅｄ ｂｙ Ｓｔｒｏｎｇ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ」、ＩＥＥＥ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＬＥＴＴＥＲＳ、ＶＯＬ．１８、ＮＯ．１２、２０１１年１２月発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
比較的安価に実現可能な無線通信信号検出装置および無線通信信号検出方法を提供する。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0009】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【0010】
一実施の形態によれば、無線通信信号検出装置（１）は、センサ装置（１５）と、平均電力算出部（１２１）と、特徴期間検出部（１２２）と、判定部（１２４）とを備える。センサ装置（１５）は、所定の周波数帯域に含まれる無線通信信号の受信電力を観測する。算出部（１２１）は、受信電力の観測結果に基づいて、無線通信信号に含まれ所定の第１周期による周期性を有する第１の無線通信信号に由来する受信電力の、第１周期の長さをそれぞれ有する複数のフレームの間の平均値を有する平均フレームを算出する。特徴期間検出部（１２２）は、平均フレームに基づいて、第１の無線通信信号のうち、第１周期で複数回発生し所定の特徴を有する特徴期間を検出する。判定部（１２４）は、無線通信信号に含まれる、第１の無線通信信号とは別の第２の無線通信信号の検出または非検出を、観測結果および平均フレームの、特徴期間における受信電力に基づいて判定する。
【0011】
一実施の形態によれば、無線通信信号検出方法は、所定の周波数帯域に含まれる無線通信信号の受信電力を観測すること（Ｓ０２）と、受信電力の観測結果に基づいて、無線通信信号に含まれ所定の第１周期による周期性を有する第１の無線通信信号に由来する受信電力の、第１周期の長さをそれぞれ有する複数のフレームの間の平均値を有する平均フレームを算出すること（Ｓ０３）とを含む。無線通信信号検出方法は、平均フレームに基づいて、第１の無線通信信号のうち、第１周期で複数回発生し所定の特徴を有する特徴期間を検出すること（Ｓ０４）をさらに含む。無線通信信号検出方法は、無線通信信号に含まれる、第１の無線通信信号とは別の第２の無線通信信号の検出または非検出を、観測結果および平均フレームの、特徴期間における受信電力に基づいて判定すること（Ｓ０６）をさらに含む。
【発明の効果】
【0012】
前記一実施の形態によれば、比較的安価に無線通信信号検出装置および無線通信信号検出方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
添付図面を参照して、本発明による無線通信信号検出装置および無線通信信号検出方法を実施するための形態を以下に説明する。
【0015】
（第１の実施形態）図１は、一実施形態による無線通信信号検出装置１を使用する環境の一構成例を示す図である。本実施形態では、２種類の無線通信システムで使用される無線信号が重畳して到来する環境において、これら２種類の無線通信システムのうちのより優先される無線通信システムの無線信号を検出する場合について説明する。
【0016】
本実施形態による無線通信信号検出装置１および無線通信信号検出方法の基本的な動作原理は、例えば、以下のとおりであってもよい。すなわち、第１の無線通信システムにおいて周期的に発生する無通信期間を含む無線通信信号の構造を利用して、この無通信期間における受信電力が所定の閾値を超えたときに、第２の無線通信システムの無線信号を検出したと判定する。
【0017】
図１の環境には、無線通信信号検出装置１と、第１基地局２１と、第１端末２２Ａおよび２２Ｂと、第２基地局３１と、第２端末３２とが配置されている。以降、第１端末２２Ａおよび２２Ｂを区別する必要が無ければ、これらを単に第１端末２２と記す場合がある。
【0018】
第１基地局２１と、第１端末２２とは、第１無線通信システムに属する。以降、第１無線通信システムがＴＤ−ＬＴＥ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：時分割ロングタームエボリューション）方式によって無線通信を行う場合について説明するが、これはあくまでも一例であって、本実施形態を限定しない。この場合、第１端末２２は、例えば、携帯電話やスマートフォンなどの移動体端末であってもよい。また、第１端末２２の総数は制限されず、第１基地局２１が複数であってもよい。
【0019】
第２基地局３１と、第２端末３２とは、第１無線通信システムとは異なる第２無線通信システムに属する。以降、第２無線通信システムがＦＰＵ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｉｃｋｕｐ Ｕｎｉｔ：フィールドピックアップユニット）方式によって無線通信を行う場合について説明するが、これはあくまでも一例であって、本実施形態を限定しない。この場合、第２端末３２は、例えば、テレビ放送用の中継車であってもよい。第２基地局３１の総数および第２端末３２の総数は制限されない。
【0020】
ここで、第１無線通信システムおよび第２無線通信システムが、同じ周波数帯域を利用する場合について考える。このような場合には、混信を防ぐために、一方の無線通信システムが無線通信を行う際には、他方の無線通信システムの無線通信を停止してもよい。
【0021】
一例として、第１無線通信システムが定常的に無線通信を行っている中で、第２無線通信システムが短期的に無線通信を開始した場合について考える。このような場合には、第２無線通信システムを優先して、第２無線通信システムの無線通信が終了するまで、第１無線通信システムの無線通信を停止する制御が考えられる。
【0022】
なお、もし第１無線通信システムが、複数の周波数帯域を束ねて利用するキャリアアグリゲーションなどの技術に対応していれば、これら複数の周波数帯域のうちの１つの周波数帯域の利用を停止しても、残りの周波数帯域の利用を継続することで、通信速度は低下したとても、無線通信そのものが停止する心配は無い。
【0023】
本実施形態による無線通信信号検出装置１は、このような環境に配置されている。ただし、第１無線通信システムからも、第２無線通信システムからも、所望の周波数帯域を利用して無線通信を行っているかどうかを示す情報を受け取っていない。このような条件下でも、本実施形態による無線通信信号検出装置１は、第１無線通信システムが定常的に無線通信を行っている中で、第２無線通信システムの無線信号を検出できることを、以下に説明する。
【0024】
本実施形態による無線通信信号検出装置１の構成要素について説明する。図２Ａは、一実施形態による無線通信信号検出装置１の一構成例を示すブロック回路図である。図２Ａの無線通信信号検出装置１は、バス１０、入出力インタフェース１１、演算装置１２、記憶装置１３、外部記憶装置１４およびセンサ装置１５を備えている。
【0025】
図２Ａに示した構成要素の接続関係について説明する。バス１０は、入出力インタフェース１１、演算装置１２、記憶装置１３、外部記憶装置１４およびセンサ装置１５に、電気的に接続されている。言い換えれば、入出力インタフェース１１、演算装置１２、記憶装置１３、外部記憶装置１４およびセンサ装置１５は、バス１０を介して、相互に電気的に接続されている。その他、外部記憶装置１４は、記録媒体１４１に着脱可能に接続されている。
【0026】
図２Ａに示した構成要素の動作について説明する。バス１０は、他の構成要素の間の電気的な通信を、直接的または間接的に仲介する。入出力インタフェース１１は、外部との有線通信または無線通信を行う。演算装置１２は、記憶装置１３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって任意の機能を実現する。記憶装置１３は、演算装置１２が使用するプログラムおよびデータを読み出し可能に格納する。記憶装置１３は、演算装置１２がプログラムを実行した結果として得られるデータを格納してもよい。外部記憶装置１４は、記録媒体１４１からプログラムおよびデータを読み出し、また、記録媒体１４１にプログラムおよびデータを書き込む。センサ装置１５は、所定の周波数帯域に含まれる無線通信信号の受信電力を観測する。
【0027】
本実施形態による無線通信信号検出装置１の構成要素について、機能の観点から説明する。図２Ｂは、一実施形態による無線通信信号検出装置１の一構成例を示す機能ブロック回路図である。図２Ａの無線通信信号検出装置１は、バス１０、入出力インタフェース１１、平均電力算出部１２１、特徴期間検出部１２２、閾値決定部１２３、判定部１２４、記憶装置１３、外部記憶装置１４およびセンサ装置１５を備えている。
【0028】
ここで、平均電力算出部１２１、特徴期間検出部１２２、閾値決定部１２３および判定部１２４は、図２Ａの演算装置１２が記憶装置１３のプログラムを実行することによって実現する複数の機能を複数の機能部として表している。したがって、平均電力算出部１２１、特徴期間検出部１２２、閾値決定部１２３および判定部１２４は、演算装置１２と同様に、バス１０に接続されている。
【0030】
本実施形態による無線通信信号検出装置１、すなわち本実施形態による無線通信信号検出方法について説明する。図３は、一実施形態による無線通信信号検出方法の一構成例を示すフローチャートである。図３のフローチャートは、第１のステップＳ０１から第８ステップＳ０８までの合計８個のステップを含んでいる。
【0031】
図３のフローチャートが開始すると、第１のステップＳ０１が実行される。第１のステップＳ０１では、無線通信信号検出方法に係る初期条件を設定してもよい。第１のステップＳ０１の後、第２のステップＳ０２が実行される。
【0032】
第２のステップＳ０２では、センサ装置１５が、所定の周波数帯域に含まれる無線通信信号の受信電力を観測する。センサ装置１５は、所定のプログラムを実行する演算装置１２の制御下で観測を行ってもよい。
【0033】
センサ装置１５は、受信電力を観測した結果に基づいて無線通信信号を復調できる程度の精度を有していなくてもよい。こうすることで、本実施形態による無線通信信号検出装置１では、比較的安価なセンサ装置１５を使用することが可能である。
【0034】
ここで、第１無線通信システムがＴＤ−ＬＴＥ方式で定常的に無線通信を行っており、かつ、第２無線通信システムが無線通信を行っていない場合について説明する。また、このような場合にセンサ装置１５が観測する受信電力が由来する第１の無線通信システムの無線信号について説明する。
【0035】
ＴＤ−ＬＴＥ方式は、時分割多重方式の一種であり、端末から基地局へ向けて通信するアップリンク期間と、基地局から端末へ向けて通信するダウンリンク期間と、どちらの通信も行わない無通信期間と含む周期を、一定周期で周期的に繰り返して無線通信を行う。この周期をフレームと呼ぶ。
【0036】
センサ装置１５が受信電力を観測する期間は、１つのフレームの長さの数倍以上であることが好ましい。この係数を、２以上の整数Ｎとする。以降、係数Ｎが４である場合について説明するが、これはあくまでも一例であって、本実施形態を限定しない。なお、係数Ｎは、初期条件として第１のステップＳ０１で設定してもよい。観測の結果は、任意のデータ形式で記憶装置１３に格納されてもよい。
【0037】
ここで、ＴＤ−ＬＴＥ方式の無線通信信号の一構成例について説明する。
【0038】
図４Ａは、ＴＤ−ＬＴＥ信号のフレーム４の一構成例を示す図である。本実施形態では、フレーム４の長さが１０ｍｓ（ミリ秒）である場合について説明するが、これはあくまで一例であって、本実施形態を限定しない。
【0039】
図４Ａのフレーム４は、第０サブフレーム４００から第９サブフレーム４０９までの、これらの番号の順に連続する１０個のサブフレームに分割されている。サブフレーム４００〜４０９のそれぞれは、同じ長さを有している。本実施形態では、サブフレーム４００〜４０９のそれぞれの長さが１ｍｓである場合について説明するが、これはあくまで一例であって、本実施形態を限定しない。
【0040】
サブフレーム４００〜４０９のそれぞれは、アップリンクサブフレーム、ダウンリンクサブフレームまたはスペシャルサブフレームのいずれかに設定される。アップリンクサブフレームの間、第１無線通信システムは第１端末２２から第１基地局２１へのアップリンク通信を行う。ダウンリンクサブフレームの間、第１無線通信システムは第１基地局２１から第１端末２２へのダウンリンク通信を行う。スペシャルサブフレームは、ダウンリンク通信を行う期間と、無通信期間と、アップリンク通信を行う期間とを含む。スペシャルサブフレームの詳細については、後述する。
【0041】
本実施形態では、サブフレームの構成に係る設定の組み合わせが、合計７種類のコンフィギュレーションとして設定されている場合について説明するが、これはあくまで一例であって、本実施形態を限定しない。
【0042】
なお、ＴＤ−ＬＴＥ方式におけるこれらのコンフィギュレーションは規格化されており、既知である。以降、これらのコンフィギュレーションに係る情報が、本実施形態による無線通信信号検出装置１の記憶装置１３に格納されている前提で説明する。
【0043】
図４Ｂは、ＴＤ−ＬＴＥ信号のサブフレームの一構成例を示す図である。縦方向に第０コンフィギュレーション＃０から第６コンフィギュレーション＃６までの合計７種類のコンフィギュレーションを示している。また、横方向に第０サブフレーム４００から第９サブフレーム４０９までの合計１０個のサブフレームを示している。各コンフィギュレーションおよび各サブフレームの交点には、両者の組み合わせにおけるサブフレームの種類が「Ｕ」、「Ｄ」または「Ｓ」で示されている。ここで、「Ｕ」はアップリンクサブフレームを示し、「Ｄ」はダウンリンクサブフレームを示し、「Ｓ」はスペシャルサブフレームを示す。
【0044】
ここで、ダウンリンクサブフレームの後でアップリンクサブフレームに切り替わる組み合わせにおいて、両者の間にスペシャルサブフレームが配置されていることに注目されたい。また、これらのコンフィギュレーションの周期が、第３コンフィギュレーション＃３〜第６コンフィギュレーション＃６では１０ｍｓである一方で、第０コンフィギュレーション＃０〜第２コンフィギュレーション＃２のように５ｍｓであってもよいことにも注目されたい。
【0045】
図４Ｃは、ＴＤ−ＬＴＥ信号のサブフレームおよび受信電力の時間変化の対応関係の一例を示す図である。図４Ｃは、上段のグラフと、下段の表とを含んでいる。図４Ｃのグラフは、センサ装置１５が観測する無線信号の受信電力の波形の一例を示している。図４Ｃの表は、図４Ｃの波形に対応するサブフレーム４００〜４０９のコンフィギュレーションの一例を示している。
【0046】
図４Ｃのグラフおよび表に共通する横軸は時間ｔを示し、その単位はｓ（秒）である。図４Ｃのグラフの縦軸は受信電力を示し、その単位はｄＢｍ（デシベルミリワット）である。図４Ｃの表において、「Ｕ」、「Ｄ」および「Ｓ」は、前述のとおり、アップリンクサブフレーム、ダウンリンクサブフレームおよびスペシャルサブフレームをそれぞれ示している。ここで、図４Ｃの横軸の開始時刻である「０．０００」は、グラフの値が約−７０ｄＢｍから約−４５ｄＢｍまで急激に上昇する時刻であり、この時刻に合わせて時刻ｔ００が設定されている。この後、サブフレームの長さである１ｍｓごとに、時刻ｔ０１から時刻ｔ１０までが連続して設定されている。
【0047】
図４Ｃのグラフのうち、時刻ｔ００から時刻ｔ０３までの期間は、受信電力の上限が比較的高く、第１基地局２１が無線信号を出力するダウンリンクサブフレームに対応する。同様に、時刻ｔ０５から時刻ｔ０８までの期間も、ダウンリンクサブフレームに対応する。時刻ｔ０４から時刻ｔ０５までの期間は、受信電力の下限が比較的低く、第１端末２２が無線信号を出力するアップリンクサブフレームに対応する。同様に、時刻ｔ０９から時刻ｔ１０までの期間も、アップリンクサブフレームに対応する。残る時刻ｔ０３から時刻ｔ０４までの期間および時刻ｔ０８から時刻ｔ０９までの期間は、受信電力の上限が比較的高い特徴と、下限が比較的低い特徴とを兼ね備えており、スペシャルサブフレームに対応する。
【0048】
これらの対応関係から、図４Ｃの例では、観測された受信電力の無線信号が、図４Ｂに示した第２のコンフィギュレーション＃２に対応することが読み取れる。ただし、図４Ｃの時刻ｔ００から時刻ｔ０１までのサブフレームは、図４Ｂに示した第２のコンフィギュレーション＃２の第３サブフレーム４０３または第８サブフレーム４０８に対応していることに注目されたい。ＴＤ−ＬＴＥ方式ではコンフィギュレーションの切り替えは比較的まれであるので、本実施形態による無線通信信号検出装置１は、第１無線通信システムによって現在使用されているコンフィギュレーションを、予め把握していてもよい。
【0049】
スペシャルサブフレーム４１の構成について説明する。図４Ｄは、ＴＤ−ＬＴＥ信号のスペシャルサブフレーム４１の一構成例を示す図である。スペシャルサブフレーム４１は、図４Ａに示したサブフレーム４００〜４０９のいずれか１つに対応する。したがって、スペシャルサブフレーム４１の長さは１ｍｓである。
【0050】
スペシャルサブフレーム４１は、３つの時間領域に区切られている。これら３つの時間領域は、それぞれ、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ：ダウンリンクパイロットタイムスロット）４２、ＧＰ（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ：ガードピリオド）４３およびＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ：アップリンクパイロットタイムスロット）４４であり、この順番で時間軸上に配置されている。
【0051】
ＤｗＰＴＳ ４２の間、第１無線通信システムは第１基地局２１から第１端末２２へのダウンリンク通信を行う。ＵｐＰＴＳ ４４の間、第１無線通信システムは第１端末２２から第１基地局２１へのアップリンク通信を行う。ＧＰ ４３は無通信期間であり、第１基地局２１および第１端末２２の間で無線通信は行われない。
【0052】
スペシャルサブフレーム４１のより詳細な構成について説明する。図４Ｅは、ＴＤ−ＬＴＥ信号のスペシャルサブフレームのより詳細な一構成例を示す図である。図４Ｂの場合と同様に、縦方向に第０コンフィギュレーション＃０から第９コンフィギュレーション＃９までの合計１０種類のコンフィギュレーションを示している。また、横方向に第１タイムスロットから第１４タイムスロットまでの合計１４個のタイムスロットを示している。各コンフィギュレーションおよび各タイムスロットの交点には、両者の組み合わせにおけるタイムスロットの種類が「Ｄ」、「Ｇ」または「Ｕ」で示されている。ここで、「Ｄ」はＤｗＰＴＳ ４２を示し、「Ｇ」はＧＰ ４３を示し、「Ｕ」はＵｐＰＴＳ ４４を示す。
【0053】
言い換えれば、１つのスペシャルサブフレーム４１は、時間軸上に１４のタイムスロットに分割されており、最初の第１タイムスロットを含むいくつかのタイムスロットはＤｗＰＴＳ ４２であり、最後の第１４タイムスロットを含むいくつかのタイムスロットはＵｐＰＴＳ ４４であり、これらの間に配置された少なくとも１つのタイムスロットはＧＰ ４３である。
【0054】
図４Ｆは、ＴＤ−ＬＴＥ信号のスペシャルサブフレームおよび受信電力の時間変化の対応関係の一例を示す図である。図４Ｆは、上段のグラフと、中段の表と、下段の表とを含んでいる。図４Ｆのグラフは、図４Ｃのグラフから抜き出した一部であり、センサ装置１５が観測する無線信号の受信電力の波形の一例のうち、主に、時刻ｔ０２から時刻ｔ０５までの、特に時刻ｔ０３から時刻ｔ０４までのスペシャルサブフレームに対応する部分およびその前後の部分を示している。図４Ｆの中段の表は、図４Ｃの下段の表から抜き出した一部であり、時刻ｔ０２から時刻ｔ０５までの部分を示している。図４Ｆの下段の表は、図４Ｄの図を、ＤｗＰＴＳ ４２、ＧＰ ４３およびＵｐＰＴＳ ４４に対応する幅を、それぞれのタイムスロット数に合わせて時間軸上に変形することで得られる。
【0055】
図４Ｆのグラフのうち、時刻ｔ０３から時刻ｔ０３１までの期間は、スペシャルサブフレーム４１のうちのＤｗＰＴＳ ４２である。また、時刻ｔ０３１から時刻ｔ０３２までの期間は、スペシャルサブフレーム４１のうちのＧＰ ４３である。また、時刻ｔ０３２から時刻ｔ０４までの期間は、スペシャルサブフレーム４１のうちのＵｗＰＴＳ ４４である。
【0056】
図４Ｆのグラフのうち、時刻ｔ０３から時刻ｔ０３１までの期間は、受信電力の上限が比較的高いという特徴を有する特徴期間５１、５２、５３を含んでいる。また、図４Ｆのグラフのうち、時刻ｔ０３１から時刻ｔ０３２までの期間は、受信電力の下限が比較的低いという特徴を有する特徴期間５４を含んでいる。本実施形態の第３のステップＳ０３では、無通信期間である特徴期間５４を検出する。なお、特徴期間５１、５２、５３を検出することについては、第２の実施形態として後述する。
【0057】
図４Ｆの例における、ＤｗＰＴＳ ４２、ＧＰ ４３およびＵｐＰＴＳ ４４の長さの比率は、図４Ｅに示した第１コンフィギュレーション＃１に対応している。ＴＤ−ＬＴＥ方式ではコンフィギュレーションを変更することは比較的まれであるので、本実施形態による無線通信信号検出装置１は、第１無線通信システムによって現在使用されているコンフィギュレーションを、予め把握していてもよい。
【0058】
このように、ＴＤ−ＬＴＥ方式では、フレーム４におけるＧＰ ４３の位置が各コンフィギュレーションによって規格化されている。したがって、本実施形態による無線通信信号検出装置１は、各コンフィギュレーションを予め把握したり、後述する第４のステップＳ０４において無線信号の受信電力を観測した結果の波形から推測したりすることによって、各フレームにおける特徴期間としてのＧＰ ４３を検出することができる。ここで、図３のフローチャートを参照すると、第２のステップＳ０２の後、第３のステップＳ０３が実行される。
【0059】
第３のステップＳ０３において、平均電力算出部１２１が、第１の無線通信システムに由来する無線通信信号のうち、複数のフレーム４の間の受信電力の平均値を算出し、この平均値を有する平均フレームを算出する。
【0060】
本実施形態では、比較的安価なセンサ装置１５で観測した受信電力の平均値を、より高い精度で算出するために、Ｎ個のフレーム４の間で受信電力の折り返し平均を算出する。図５Ａは、一実施形態による折り返し平均の対象の一例について説明するための図である。
【0061】
図５Ａは、第２のステップＳ０２で受信電力を観測した結果の一例を示すグラフを含んでいる。図５Ａのグラフの横軸は時間ｔを示しており、その単位はｓである。図５Ａのグラフの縦軸は受信電力ｓ（ｔ）を示し、その単位はｄＢｍである。
【0062】
図５Ａの横軸の開始時刻である「０．００」に合わせて時刻ｔ０が設定されている。時刻ｔ０は、観測を開始した時刻であってもよい。その後、フレーム４の周期Ｔである１０ｍｓごとに、時刻ｔ１から時刻ｔ４までが設定されている。観測を終了した時刻である時刻ｔＥは、時刻ｔ４の後に配置されている。言い換えれば、図５Ａの例でも、センサ装置１５が受信電力を観測した期間は、フレーム４の周期Ｔの４倍以上である。さらに言い換えれば、本実施形態において２以上の整数である係数Ｎは４に設定されており、センサ装置１５が受信電力を観測した期間は、特徴期間であるＧＰ ４３が発生するフレーム周期Ｔの係数Ｎ＝４倍より長い。
【0063】
平均電力算出部１２１は、受信電圧の観測期間から、第１のフレームＳ１から第４のフレームＳ４までの、合計４個のフレームを抽出する。これら４個のフレームＳ１〜Ｓ４は、観測結果の中で連続していてもよい。言い換えれば、平均電力算出部１２１は、受信電圧の観測期間から、フレーム４の周期Ｔである１０ｍｓごとに連続する、第０時刻ｔ０から第４時刻ｔ４までの、係数Ｎ＋１＝５個の時刻ｔ０〜ｔ４で区切られた係数Ｎ＝４個の期間を、係数Ｎ＝４個のフレームＳ１〜Ｓ４として抽出する。
【0064】
本実施形態では、これら係数Ｎ＝４個のフレームＳ１〜Ｓ４を対象として折り返し平均を算出する。図５Ｂは、一実施形態による折り返し平均値の算出方法を説明する図である。図５Ｂは、４個のフレームＳ１〜Ｓ４にそれぞれ対応する４つのグラフを含んでいる。これら４つのグラフに共通して、横軸は時間ｔを表している。また、縦軸は対応するフレームＳ１〜Ｓ４の受信電力ｓ１（ｔ）〜ｓ４（ｔ）を示している。
【0065】
ここで、それぞれのグラフの開始時刻は、それぞれに対応するフレームＳ１〜Ｓ４の開始時刻ｔ０〜ｔ３である。すなわち、第１のフレームＳ１のグラフは時刻ｔ０から始まり、第２のフレームＳ２のグラフは時刻ｔ１から始まり、第３のフレームＳ３のグラフは時刻ｔ２から始まり、第４のフレームＳ４のグラフは、時刻ｔ３から始まる。ここで、折り返し平均の対象となる４個のフレームＳ１〜Ｓ４の開始時刻を揃えて、それぞれの開始時刻から同じ時間が経過した時刻ｔにおける受信電力ｓ１（ｔ）〜ｓ４（ｔ）の合計を係数Ｎ＝４で除算することによって、折り返し平均ｓｎ（ｔ）を算出することができる。この計算は、例えば、下記の数式「数１」で表される。【数1】
【0066】
図５Ｃは、一実施形態による折り返し平均値の算出結果の一例を説明する図である。
【0067】
前述のとおり、本実施形態による無線通信信号検出装置１を比較的安価に実現するため、その局部発信機にずれが発生する場合がある。具体的には、フレーム４の周期Ｔごとに受信電力を観測したサンプル数が一定ではない場合が考えられる。言い換えれば、第２のステップＳ０２における観測のサンプリング周波数の逆数が、フレーム４の周期Ｔの約数ではない場合が考えられる。このような場合には、たとえ各種のパラメータを調節することによって折り返し平均の計算に用いるサンプル数を調整したとしても、受信電力の波形はずれてしまう。このずれを検出して補正することで、折り返し平均値ｓｎ（ｔ）の精度を高めることができる。
【0068】
本実施形態では、図５ＡのフレームＳ１〜Ｓ４のうちのいずれか１つを基準フレームに設定する。基準フレーム以外のフレームを、便宜上、別のフレームと呼ぶ。別のフレームのそれぞれにおける開始時刻を適宜にずらしながら、基準フレームの受信電力と、別のフレームのそれぞれの受信電力との内積を算出する。別のフレームのそれぞれについて、内積が最大となる開始時刻のずれを採用し、図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明した折り返し平均ｓｎ（ｔ）を算出することで、その精度を高めることができる。
【0069】
一例として、第１のフレームＳ１を基準フレームとした場合の、別のフレームＳ２との内積を計算する方法について説明する。ただし、これらの選択はあくまでも一例であって、本実施形態を限定しない。
【0070】
図６Ａ〜図６Ｅは、一実施形態によるずれ補正を説明するための図である。図６Ａは、図５Ａの第１のフレームＳ１の波形を示している。図６Ｃは、図５Ａの第２のフレームＳ２の波形を示している。図６Ｂは、図５Ａの第２のフレームＳ２の開始時刻をｔ１より前にずらした場合の波形を示している。ここで、図６Ｂに示した第２のフレームＳ２の波形には、第１のフレームＳ１の一部が含まれていてもよい。図６Ｄは、図５Ａの第２のフレームＳ２の開始時刻をｔ１より後にずらした場合の波形を示している。ここで、図６Ｄに示した第２のフレームＳ２の波形には、第３のフレームＳ３の一部が含まれていてもよい。
【0071】
ここでは、便宜上、３種類の開始時刻における第２のフレームＳ２の波形を示しているが、実際にはより多くの種類の開始時刻に対応する第２のフレームＳ２の波形についての第１のフレームＳ１との内積を算出してもよい。
【0072】
第１のフレームＳ１の受信電力ｓ１（ｔ）と、第２のフレームＳ２の受信電力ｓ２（ｔ）との内積は、例えば、各フレームの開始時刻から１フレーム周期Ｔが経過した後までの範囲に含まれる時刻ｔのそれぞれにおいて受信電力ｓ１（ｔ）および受信電力ｓ２（ｔ）を積算し、それぞれの積の総和を算出することで得られる。１フレーム周期Ｔ後までの範囲に含まれる時刻ｔのそれぞれは、例えば、受信電力ｓ１（ｔ）および受信電力ｓ２（ｔ）を観測したサンプリング周波数の逆数であるサンプリング周期ごとに選択されてもよい。言い換えれば、受信電力ｓ１（ｔ）および受信電力ｓ２（ｔ）のサンプリング値を用いて内積を算出してもよい。
【0073】
図６Ｅは、図５Ａの受信電力ｓ（ｔ）から抜き出した第１のフレームＳ１の受信電力ｓ１（ｔ）と、第２のフレームＳ２の受信電力ｓ２（ｔ）との内積の、第２のフレームＳ２の開始時刻のずれεによる変化の一例を示すグラフである。図６Ｅのグラフにおいて、横軸は開始時刻のずれεを示しており、縦軸は内積を示している。
【0074】
図６Ｅのグラフにおいて、点ε１、点ε２および点ε３は、第２のフレームＳ２の開始時刻のずれεがそれぞれ点ε１、点ε２および点ε３である場合の、内積を示している。図６Ｅのグラフの例では、第２のフレームＳ２の開始時刻のずれがε２であるときに内積が最大になるので、第２のフレームＳ２の開始時刻ｔ１を補正後の開始時刻ｔ１＋ε３に補正する。第３のフレームＳ３および第４のフレームＳ４のそれぞれについても同様に、内積が最大となる開始時刻のずれを算出し、開始時刻を補正する。
【0075】
このように、補正後の開始時刻を用いることで、折り返し平均を高精度に算出することが可能となる。図７は、一実施形態による、１フレーム分の受信電力の高精度な折り返し平均の算出結果の一例を示す図である。ここで、図３のフローチャートを参照して、第３のステップＳ０３の後、第４のステップＳ０４が実行される。
【0076】
第４のステップＳ０４において、特徴期間検出部１２２が、平均フレームに基づいて、第１の無線通信信号のうち、第１周期で複数回発生し所定の特徴を有する特徴期間を検出する。
【0077】
一例として、本実施形態では、特徴期間の検出を以下のように行う。まず、特徴期間検出部１２２は、１フレーム分の受信電力の高精度な折り返し平均の算出結果の波形から雑音を除去する。ここでは、雑音除去の効果が分かりやすいように、受信電力の実測値に基づく図７の波形ではなく、コンピュータシミュレーションに基づく波形を用いて説明する。図８Ａは、一実施形態による雑音の除去を行う前の波形の一例を示す図である。より詳細には、図８Ａの図は、コンピュータシミュレーションによって得られた、折り返し平均の算出結果である平均フレームの波形の一例を示すグラフである。図８Ｂは、一実施形態による雑音の除去を行った後の波形の一例を示す図である。
【0078】
雑音の除去は、例えば、区間平均化処理によって行ってもよい。すなわち、折り返し平均の算出結果である平均フレームの波形に含まれる、それぞれの時刻における数値を、それぞれの時刻から所定の期間が経過するまでに含まれる数値の平均値に置き換えることで、区間平均フレームが得られる。ここで、所定の期間は、例えば、フレーム４の周期Ｔの５％〜１０％などであってもよい。なお、雑音の除去が不要である場合には、この処理を行わなくてもよい。以降、区間平均化処理を行った場合について説明する。
【0079】
次に、特徴期間検出部１２２は、雑音を除去した後の区間平均フレームに対して、ＧＰ ４３の区間長で移動平均化処理を行う。すなわち、区間平均フレームの波形に含まれる、それぞれの時刻における数値を、それぞれの時刻からＧＰ ４３の区間長が経過するまでに含まれる数値の平均値に置き換えることで、移動平均フレームが得られる。
【0080】
図８Ｃは、一実施形態による移動平均を行った後の波形の一例を示す図である。図８Ｃの横軸は時間ｔを表し、その単位はｓである。図８Ｃの縦軸は、受信電力の移動平均であり、その単位はｄＢｍである。図８Ｃの波形に含まれる点Ｐ２１は、図８Ｂに示した期間Ｔ２１に対応している。同様に、図８Ｃの点Ｐ２２および点Ｐ２３は、それぞれ、図８Ｂの期間Ｔ２２および期間Ｔ２３に対応している。ここで、図８Ｃの波形の最小値点である点Ｐ２１が、図８Ｂに示したＧＰ ４３である期間Ｔ２１に対応している。これは、図８Ｂに示した区間平均フレームにおいて、無通信期間であるＧＰ ４３における受信電力が最も低いからである。このことは、図８Ｃのような移動平均フレームの波形の最小値点Ｐ２１を検出することで、区間平均フレームにおけるＧＰ ４３の開始位置を検出できることを示している。また、このことは、受信電力の観測結果である波形におけるＧＰ ４３の開始位置を検出できることを示している。
【0081】
次に、特徴期間検出部１２２は、ＧＰ ４３の開始位置と、既知であるＧＰ ４３の区間長とに基づいて、ＧＰ ４３の終了位置を検出する。ここで、誤差を考慮して、開始位置および終了位置を、ＧＰ ４３の中心から見て理論値の８割程度または９割程度の位置に設定してもよい。
【0082】
第４のステップＳ０４の後、第５のステップＳ０５が実行される。
【0083】
第５のステップＳ０５において、閾値決定部１２３が、無線通信信号電力の閾値を決定する。この閾値は、第１の無線通信信号とともに第２の無線通信信号が重畳して到来しているかどうかの判定に使用される。本実施形態では、後述する第６のステップＳ０６において、第１無線通信システムの特徴期間であり無通信期間でもあるＧＰ ４３の期間中に、この閾値を超える受信電力が観測された場合に、第２の無線通信信号が検出されたと判定する。
【0084】
したがって、本実施形態の閾値は、例えば、ＧＰ ４３における第１の無線通信信号の受信電力の平均値に、所定の余裕を加えた値として決定してもよい。または、第２のステップＳ０２を複数回実行してＧＰ ４３における受信電力の平均値を複数回算出し、これら複数の平均値に基づいて閾値を決定してもよい。
【0085】
さらに、過去に算出した複数の平均値を記憶装置１３に格納し、これら複数の平均値に基づいて閾値を複数回決定して記憶装置１３に格納し、これら複数の閾値に基づく判定の正誤を示す情報を、入出力インタフェース１１を介して外部から受け取って記憶装置１３に格納してもよい。この場合、結果的に誤判定だった確率に基づいてより安全な閾値を決定してもよい。
【0086】
別の可能性として、比較的安価なセンサ装置１５のクロック精度が不安定である場合には、ＧＰ ４３の検出範囲にＤｗＰＴＳまたはＵｐＰＴＳが部分的に含まれてしまう可能性が考えられる。図９は、一実施形態による、無通信期間の検出精度の誤差について説明するための図である。図９は第１のグラフＧ９１から第４のグラフＧ９４までの合計４個のグラフを含んでいる。これら４個のグラフＧ９１〜Ｇ９４に共通して、横軸は時間ｔを示しており、縦軸は受信電力を示している。これら４個のグラフＧ９１〜Ｇ９４に共通して、枠９０は、ＧＰ ４３を検出した結果である範囲を示している。第１のグラフＧ９１ではＧＰ ４３が精度よく検出されているが、第２のグラフＧ９２、第３のグラフＧ９３および第４のグラフＧ９４では枠９０の中にＤｗＰＴＳまたはＵｐＰＴＳが部分的に含まれている。このような場合、第１のグラフＧ９１の観測結果だけを用いて閾値を決定してもよいし、第２のグラフＧ９２、第３のグラフＧ９３および第４のグラフＧ９４の観測結果における枠９０を、図９の矢印の方向にずらす処理を加えてから閾値を決定してもよい。
【0087】
第５のステップＳ０５の後、第６のステップＳ０６が実行される。
【0088】
第６のステップＳ０６において、判定部１２４が、無線通信信号電力が閾値を超えたかどうかを判定する。ここで比較される無線通信信号の受信電力は、閾値の決定に使用された受信電力とは別であってもよい。つまり、現在観測された受信電力を、過去に観測された受信電力に基づく閾値と比較して判定を行ってもよい。
【0089】
判定の結果が「Ｎｏ」であった場合、すなわち無線通信信号の受信電力が閾値以下であった場合には、第２の無線通信システムに由来する無線通信信号の受信電力は検出されなかったと考えられる。この場合には、第６のステップＳ０６の後、第２のステップＳ０２を再度実行してもよい。
【0090】
判定の結果が「Ｙｅｓ」であった場合、すなわち無線通信信号の受信電力が閾値を超えた場合には、第２の無線通信システムに由来する無線通信信号の受信電力が検出されたと考えられる。この場合には、第６のステップＳ０６の後、第７のステップＳ０７が実行される。
【0091】
第７のステップＳ０７において、入出力インタフェース１１が、判定の結果を外部に報知する。一例として、入出力インタフェース１１は、第１の無線通信システムに属する第１基地局２１に、第２の無線通信システムが無線通信を行っていることを報知してもよい。第１の無線通信システムに属する第１基地局２１は、この報知を受けて、第２の無線通信システムと競合する周波数帯域の使用を停止してもよい。
【0092】
本実施形態の変形例として、無線通信信号検出装置１は、第６のステップＳ０６における判定の結果が複数回「Ｙｅｓ」となってから、判定の結果を外部に報知してもよい。こうすることで、誤報の確率を下げることができる。
【0093】
本実施形態の変形例として、無線通信信号検出装置１は、第６のステップＳ０６における判定の結果が「Ｙｅｓ」となって判定の結果を外部に報知した後に判定の結果が「Ｎｏ」になった場合に、その判定の結果を外部に報知してもよい。この場合、第２の無線通信システムが無線通信を終了したと考えられるので、第１の無線通信システムは第２の無線通信システムと競合する周波数帯域の使用を再開してもよい。
【0094】
本実施形態の変形例として、無線通信信号検出装置１は、例えば、第２のステップＳ０２の観測と、第３のステップＳ０３から第６のステップＳ０６までの処理とを、同時に行わなくてもよい。言い換えれば、本実施形態によれば、例えば、第２のステップＳ０２の観測と、第３のステップＳ０３から第６のステップＳ０６までの処理とを、交互に行ってもよい。このような観点から、すべての処理を並列に行う場合と比較して、より安価な演算装置１２を採用することが可能となる。
【0095】
（第２の実施形態）第１の実施形態では、無通信期間であるＧＰ ４３の受信電力に基づいて閾値を決定し、この閾値を用いて第２の無線通信システムに由来する無線信号の検出を判定した。本実施形態では、無通信期間とは別の期間の純電力に基づいて閾値を決定し、同様の判定を行う。
【0096】
図１０は、ＴＤ−ＬＴＥ信号のスペシャルサブフレームに含まれる、無通信期間の直前のＤｗＰＴＳの位置の一例を表す図である。図４Ｅを参照して説明したとおり、ＴＤ−ＬＴＥ方式ではＧＰ ４３の直前にＤｗＰＴＳ ４２が配置されている。この構成を利用して、ＧＰ ４３を検出できればその直前のＤｗＰＴＳ ４２も検出できる。その結果、図４Ｆに示した特徴期間５１、５２、５３における比較的高い受信電力に基づいて、第６のステップＳ０６の判定の基準となる閾値を決定することができる。
【0097】
ここで、ＧＰ ４３の直前に配置されているＤｗＰＴＳ ４２の全体における区間平均を算出してもよいし、このＤｗＰＴＳ ４２のうち、受信電力が比較的高くなっている部分である、図４Ｆに示した特徴期間５１、５２、５３だけを抽出して区間平均を算出してもよい。特徴期間５１、５２、５３に対応する部分を抽出する方法としては、例えば、第６のステップＳ０６の判定に用いる閾値とは別の閾値を事前に決定し、受信電力がこの別の閾値を超えることを条件に抽出を行ってもよい。
【0098】
以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0099】
１ 無線通信信号検出装置１０ バス
１１ 入出力インタフェース
１２ 演算装置
１２１ 平均電力算出部
１２２ 特徴期間検出部
１２３ 閾値決定部
１２４ 判定部
１３ 記憶装置
１４ 外部記憶装置
１４１ 記録媒体
１５ センサ装置
２１ 第１基地局
２２、２２Ａ、２２Ｂ 第１端末
３１ 第２基地局
３２ 第２端末
４ フレーム
４００〜４０９ サブフレーム
４１ スペシャルサブフレーム
４２ ＤｗＰＴＳ（ダウンリンクパイロットタイムスロット）
４３ ＧＰ（ガードピリオド）
４４ ＵｐＰＴＳ（アップリンクパイロットタイムスロット）
５１、５２、５３、５４ 特徴期間
９０ 枠
Ｇ９１〜Ｇ９４ グラフ
Ｐ２１〜Ｐ２３ 点
Ｓ１〜Ｓ４ フレーム
ｓ１〜ｓ４ 受信電力
Ｔ 周期
Ｔ２１〜Ｔ２３ 期間
ｔ０〜ｔ４ 時刻
ｔ００〜ｔ１０ 時刻
ｔ０３１、ｔ０３２ 時刻
ｔＥ 時刻