英語で読む日経サイエンス

SCIENTIFIC AMERICAN March 2006 

"Cognitive Radio"

「電波渋滞を避ける賢い無線」より抜粋

By Steven Ashley S. アシュレー
English 日本語 日本語
Your favorite radio station transmits on a specific frequency. When you set your receiver to so many cycles per second, you tune the antenna circuit to pluck that station's frequency out of the ether. If other transmitters interfere with your reception, your only real option is to wait out the problem. あなたのお気に入りのラジオ局はいつも決まった周波数で放送している。ラジオのダイヤルを,おなじみの周波数に合わせれば,その放送局の電波を選ぶように受信回路が設定される。もし,たまたま別の送信者が同じ周波数を使っていて干渉が起き,番組が聴けなくなったら,その邪魔者の電波がなくなるのをじっと待つしかない。
In the best of all worlds, though, your receiver would respond by switching immediately to an open backup frequency that carries your station's broadcast. Such a solution is beyond today's radio technology, and perhaps that example makes the problem seem trivial. But now imagine that interference is interrupting an urgent, emergency cell-phone call. In that case, rapid transfer of the call to a clear cell channel would be more than merely convenient--it might save a life. だがそんな時,放送局が発信している別の予備周波数を受けるようにラジオの受信回路が自動的に切り替われば理想的だ。そうした方法は現在の無線技術を超えているし,上のような例はささいな問題といえるかもしれない。しかし,携帯電話での緊急連絡が干渉によって通じなくなったとしたらどうだろう。通話を干渉のない周波数帯へ迅速に転送することは単に便利なだけでなく,命を救うことにつながるかもしれない。
Engineers are now working to bring that kind of flexible operating intelligence to future radios, cell phones and other wireless communications devices. During the coming decade, cognitive radio technology should enable nearly any wireless system to locate and link to any locally available unused radio spectrum to best serve the consumer. Employing adaptive software, these smart devices could reconfigure their communications functions to meet the demands of the transmission network or the user. 無線通信装置にこうした柔軟な対応をさせるため,将来のラジオや携帯電話などに“知性”を持たせようという研究が進んでいる。コグニティブ無線(Cognitive Radio,認知無線と訳す例もある)という技術だ。今後10年で,ほとんどの無線装置に,この技術が導入されるだろう。賢くなった無線装置は使用可能な未利用の無線帯域を見つけ出しては,制御ソフトウエアを用いて自らの通信機能をその帯域に合うように設定し直し,通信ネットワークや利用者の要望に応えられるようになる。
Cognitive radio technology will know what to do based on prior experience. On the morning drive to work, for instance, it would measure the propagation characteristics, signal strength and transmission quality of the different bands as it rides along with you. コグニティブ無線は経験から得た知識に基づいて何をすべきかを知る。例えば朝,車で通勤する場合,車に積まれたコグニティブ無線装置は沿道の電波状況を自動的に検知し,いろいろな無線帯域について,その電波の伝搬特性や信号強度,品質をチェックする。
The cognitive radio unit would thus build an internal database that defines how it should best operate in different places and at specific times of day. In contrast, the frequency bands and transmission protocol parameters of current wireless systems have been mostly fixed. こうして地域と時間帯ごとに,どのような周波数帯域を利用すれば最適の通信ができるかを記録したデータベースを自身の内に構築する。対照的に,現在の無線装置は,周波数帯域と通信手順はほとんど固定されていて変更はできない。
As cognitive radios send and receive signals, they will nimbly bound in and out of free bands as required, avoiding those that are already in use. This lightning-fast channel jumping should permit cognitive radio systems to transmit voice and data streams at reasonable speeds. By making much more efficient use of existing radio-frequency (RF) resources to work around spectrum-availability traffic jams, wireless communications should become far more dependable and convenient and perhaps considerably cheaper than it is today. コグニティブ無線が信号を送受信する際は,すでに利用されている帯域を避けつつ,必要に応じて空き帯域を“寸借”する。この電光石火の帯域変更によって,音声やデータをしかるべき速度で遅延なくやり取りできるようになる。帯域の“交通渋滞”(輻輳という)を避けることで,無線周波数という有限の資源をずっと効率よく使えるようになる。無線通信ははるかに信頼性が高まって便利に,しかもずっと安くなるだろう。
Indeed, if cognitive radio technology progresses as its developers hope, a glut of RF-spectrum options may actually arise in time. The airwaves will never be the same again. それどころか,もし期待通りにこの技術が発展すれば,無線周波数帯域に余裕さえ生じるようになるかもしれない。電波をめぐる状況は,がらりと変わってくる。