JP2011507324A - 分散スペクトルコグニティブラジオネットワークのチャネル管理方法 - Google Patents

Abstract

マルチメディアストリームデータのソースを操る分散スペクトルコグニティブラジオワイヤレスネットワークのソース支援されるチャネル管理方法は、グループを形成する複数の通信装置１、２、３を操り、適用可能なＩＥＥＥ標準において示される別個のコントローラを用いずにチャネルを管理する。ソースは、装置グループに代わって予約を行い、トラフィックスケジュールを知り、帯域外のチャネルスキャニング、バックアップアップチャネル及びチャネルバケーションを判定する。方法は、フレキシブルなＭＡＣスーパーフレーム構造を使用し、現在チャネルに代わって使用されることができるバックアップチャネルを先回りしてスキャンし、通信装置１、２、３のグループからの任意の１つの装置が既存のユーザを検出する場合、現在チャネルを空けるべきであるグループの装置を識別し、ワイヤレスネットワークが前記トラフィックスケジュールに基づいて現在チャネルをいつ空けるべきであるかの判定を行う。方法は、干渉が既存のユーザに引き起こされず、ＱｏＳを維持することを確実にする。

Description

米国特許法１１９（ｅ）による優先権主張が、２００７年１２月６日出願の米国暫定特許出願第６０／９９２，８１４号になされている。

本発明は、概して、ラジオネットワークにおけるチャネル管理に関し、より具体的には、中央コントローラからの支援を用いない、コグニティブラジオに基づくワイヤレスネットワークにおけるチャネル管理に関する。

本発明は、ＩＥＥＥ８０２．２２ネットワーク標準の背景を考慮して理解されることができる。ＩＥＥＥ８０２．２２及び関連する周辺事項に関する短い説明が、本発明の貢献の理解の助けになると考えられる。

知られているように、ＩＥＥＥ８０２．２２は、割り当られたＴＶ周波数スペクトルのホワイトスペース（すでに使用されていないチャネル）を利用して、ワイヤレスリージョナルエリアネットワーク（ＷＲＡＮ）を構成することを目的とするＩＥＥＥ８０２ＬＡＮ／ＭＡＮ標準委員会のワーキンググループである。スペクトルの使用は、送信している可能性があるいかなるテレビチャネルとも干渉しないように、日和見的に管理される。

ＷＲＡＮに関するＩＥＥＥ８０２．２２ワーキンググループは、ＩＥＥＥ８０２ＬＡＮ／ＭＡＮ標準委員会のワーキンググループとして展開している。Standard for Wireless Regional Area Networks (WRAN) - Specific requirements - Part 22: Cognitive Wireless RAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: Policies and procedures for operation in the TV Bandsと形式的に呼ばれるそのプロジェクトは、５４乃至８６２ＭＨｚの間のＵＨＦ／ＶＨＦテレビジョン帯域を利用する、一貫した全国的に固定のポイントツーマルチポイントＷＲＡＮを構成することに注目する。特定のＴＶチャネル及びこれらのチャネルの保護帯域が、ＩＥＥＥ８０２．２２の通信のために使用されることが計画されている。

ＩＥＥＥ８０２．２２ワーキンググループが２００４年に形成されたので、ＰＨＹ／ＭＡＣ層の特定の機能に関して示すための努力がなされている。しかしながら、ＩＥＥＥはＦＣＣと共に、利用可能なスペクトル発見のための集中アプローチを追求しているようである。具体的には、各々のアクセスポイント（ＡＰ）は、その位置がリポートされることを可能にするＧＰＳ受信機を装備する。この情報は、集中サーバに送り返され（米国ではこれらはＦＣＣによって管理される）、集中サーバは、ＡＰの領域において利用可能な空きＴＶチャネル及び保護帯域に関する情報によって応答する。他の提案は、局所的なスペクトルセンシングのみを可能にし、この場合、ＡＰは、どのチャネルが通信に利用できるかを単独で決める。これらの２つのアプローチの組み合わせが更に、ＷＲＡＮトポロジにおいて企図される。

ＩＥＥＥ８０２．２２標準は、ネットワークがポイントツーマルチポイント基礎（Ｐ２ＭＰ）において動作するべきであることを明示している。システムは、基地局（ＢＳ）及び顧客構内設備（ＣＰＥ、アクセスポイント又はＡＰとも呼ばれる）によって形成される。ＣＰＥは、前述の周波数で、ワイヤレスリンクを介してＢＳに接続される。ＢＳは、それに接続されるすべてのＣＰＥに関して媒体アクセスを制御する。ＷＲＡＮ基地局の１つの重要なフィーチャは、それらが分散センシングを実施することができることである。これは、ＣＰＥがスペクトルをセンスし、ＢＳに周期的なリポートを送って、ＢＳにそれらＣＰＥがセンスするものを知らせることを示す。集められた情報をもつＢＳは、利用されるチャネルの変更が必要かどうか、又は逆に、ＢＳが同じチャネルで送受信する状態を保つべきであるか、を評価する。言い換えると、ＩＥＥＥ８０２．２２において、ＢＳは、中央コントローラとして機能し、チャネル管理の責任を担う。

ＰＨＹ層に対するアプローチ：
この層の目的は、優れているが、なお簡素なパフォーマンスを提供することである。ＰＨＹ層は、異なる条件に適応することが可能でなければならず、更に、送信エラー又はクライアント（ＣＰＥ）の損失無しに、チャネルからチャネルにジャンプするための柔軟性をもつ必要がある。この柔軟性は更に、帯域幅、変調及びコーディングスキームを動的に調整することが可能である必要がある。ＯＦＤＭＡは、アップリンク及びダウンリンクの送信のための変調スキームである。ＯＦＤＭＡにより、ＢＳ及びＣＰＥに必要とされるこの高速な適応を実現することが可能である。ただ１つのＴＶチャネル（ＴＶチャネルは、６ＭＨｚの帯域幅を有する；ある国では、それらは７又は８ＭＨｚでありえる）を使用することによって、近似の最大ビットレートは、３０ｋｍの距離のところで１９Ｍｂｉｔ／ｓである。達成されるスピード及び距離は、標準の要求を満たすのに十分でない。チャネル結合のフィーチャがこの問題に対処する。チャネル結合は、Ｔｘ／Ｒｘのために２以上のチャネルを利用することにある。これは、システムが、より良好なシステムパフォーマンスに反映される一層大きい帯域幅を有することを可能にする。

ＭＡＣ層に対するアプローチ：
この層は、コグニティブラジオ技術に基づく。ＭＡＣ層は更に、スペクトルをセンスすることによって環境の変化に適応することが可能である必要がある。ＭＡＣ層は、フレーム及びスーパーフレームの２つの構造からなる。スーパーフレームは、多くのフレームによって形成される。スーパーフレームは、ＳＣＨ（スーパーフレーム制御ヘッダ）及びプリアンブルを有する。これらは、送信することができるとともに干渉を生じさせないことが可能であるあらゆるチャネルにおいて、ＢＳによって送られる。ＣＰＥは、それがオンにされると、スペクトルをセンスし、どのチャネルが利用可能であるかを見つけ、ＢＳに接続するためにすべての必要とされる情報を受け取る。帯域内及び帯域外の２つの異なるタイプのスペクトル測定が、ＣＰＥによって行われる。帯域内の測定は、ＢＳ及びＣＰＥによって使用されている実際のチャネルをセンスすることにある。帯域外の測定は、チャネルの残りを検出することにある。ＭＡＣ層は、帯域内又は帯域外のいずれの測定においても、高速センシング及び微細センシングの２つの異なるタイプのセンシングを実施する。高速センシングは、１チャネルにつき１ｍｓ未満のスピードでセンスすることにある。このセンシングは、ＣＰＥ及びＢＳによって実施され、ＢＳは、すべての情報を集め、行われるべき新しいことがあるかどうか判定する。微細センシングは、より多くの時間（１チャネル当たり約２５ｍｓ又はそれ以上）を要し、これは、以前の高速センシングメカニズムの結果に基づいて利用される。これらのセンシングメカニズムは、主として、現存の送信があるかどうか、及び現存の送信との干渉を回避する必要があるかどうか、を識別するために使用される。

テレビジョン帯域の許諾されていない使用を可能にするためのＦＣＣの最近のＮＰＲＭ（Notice of Proposed Rule Making、規則案告示）により、新しい実時間利用を可能にすることについて増大する関心がある。ＦＣＣは、固定／アクセス及びパーソナル／携帯可能の２つのクラスの装置を考慮している。固定／アクセスタイプの装置は、高出力であり、それゆえ、長いレンジを提供する傾向があり、更に、例えばＩＥＥＥ８０２．２２において推奨されるアーキテクチャのような集中ネットワークプロトコルアーキテクチャを必要とする。しかしながら、パーソナル／携帯可能なタイプの装置は、レンジについては既存のＷｉＦｉとより類似している。ＷｉＦｉと異なり、パーソナル／携帯可能な装置は、家庭内におけるマルチメディアコンテンツの配布に使用される見込みであり、従って、ピアツーピアアーキテクチャを必要とする。

テレビジョン帯域（伝播特性及び付加のスペクトルの提供の観点から魅力的である）を使用するために、ＣＲは、まず、信頼性をもって、ロバストに、迅速に、現存のユーザの存在を検出することが可能でなければならない。まず第１に、既存のＷｉＦｉネットワークは、コグニティブではない；第２に、ＩＥＥＥ８０２．２２ネットワークは、集中化されており、すべてのチャネル管理機能は、中央コントローラによって操られる。分散プロトコルアーキテクチャにおいて、これらの機能のニーズがある。

スペクトルアジャイル／コグニティブラジオ技術は、利用可能なチャネルを日和見的に利用することが大いに必要とされる。スペクトルアジャイル／コグニティブラジオネットワークの１つのコア設計は、チャネルスイッチである。装置がどれだけ迅速にチャネルスイッチを終えることができ、送信を再開することができるかが、サービス品質（ＱｏＳ）の提供において重要な役割を果たす。

通常のプロシージャとして、装置は、チャネルスイッチ後に、ネットワークエントリ及び初期化をやり直す必要がある。チャネルスイッチは、チャネルスキャン及び装置発見、ネットワーク関連付け及び認証、装置能力ネゲーション、チャネル予約、セッションセットアップのプロシージャを含むが、これに限定されるものではない。あらゆるプロシージャは、多くの時間を要しうる。特に、チャネルスキャン及び装置発見は、数分間までも要する。

ＩＥＥＥ８０２．２２において、バックアップチャネルのリストが、時間のかかるチャネルスキャンを回避するために、あらかじめ選択される。

しかしながら、選択されたバックアップチャネルを用いても、特に高品質ＡＶのような遅延に敏感なアプリケーションの場合、送信を再開するための総時間は、なお許容できないことがある。総ネットワークリセット時間は、チャネルスイッチに関して動作するネットワーク装置の数とともに、非線形に増加しうる。理由の一部は、いくつかのプロシージャがマルチユーザ衝突を解決するために、競合ベースのアプローチを使用する必要があることである。例えば、ネットワークエントリシグナリングは、８０２．２２及びＷｉＭｅｄｉａに基づく競合である。競合ベースのネットワークエントリのために使用されるシグナリングウィンドウが小さく、シグナリングウィンドウ間の間隔が数十ミリ秒であるとすると、例えば１０より多いユーザのためのネットワーク関連付けは、８０２．２２又はＷｉＭｅｄｉａにおいて数百ミリ秒乃至数秒かかることがある。これは、望ましくなく、チャネルスイープストーム問題として観察されうる。

本発明は、中央コントローラを用いない、コグニティブラジオに基づくワイヤレスネットワークにおけるチャネル管理の問題のソリューションを提供する（中央コントローラを使用する既存のＩＥＥＥ８０２．２２ソリューションにおける支障を克服する）ことを目的とする。ＩＥＥＥ８０２．２２実現における１つの形態において、基地局が、中央コントローラとして機能し、チャネル管理の責任を担う。中央コントローラを排除する本発明は、通信装置のグループを識別するステップを含み、マルチメディアのストリームのソースは、既存の（現存の）ユーザに干渉が引き起こされないことを確実にするために、いつワイヤレスネットワークがチャネルを空けるべきであるか、どのチャネル（ここでバックアップチャネルとも呼ばれる）に行くべきか、及びいつバックアップチャネルのためのスキャンを先回りして行うべきか、の判定を行うことができる。同時に、ＣＲワイヤレスネットワークによって供されるアプリケーションが、途絶を経験しないことが確実にされる（すなわち、そのＱｏＳが維持される）。この目的で、便宜上、本発明の１つの形態は、新しいＭＡＣスーパーフレーム構造及びビーコン送信方法を使用するチャネル管理を目的とする。

クリーンなバックアップチャネルが利用可能であり、ネットワーク装置が同期される場合、高速チャネルスイッチ方法がここに提示される。ここでのアプローチの第１のフィーチャは、装置が、古いチャネルからスイッチするためにコーディネートされ、新しいチャネルにおける送信を再開するために同期されることである。ここでのアプローチの第２の要素は、時間のかかる復旧プロセスを回避するために、古いチャネルにおいて使用されたのと同じ設定／状態／規則が新しいチャネルにおいても保たれることである。その結果、チャネルスイッチ時間は、かなり減少されることができる。ここに記述されるアプローチは、集中ネットワーク及び分散ネットワークに適用される。

クリーンなバックアップチャネルが利用可能であるという前提に基づいて、高速チャネルスイッチを容易にするスキームが以下に記述される。スーパーフレームに基づくメカニズムが、媒体アクセス制御（又はスペクトルアクセス制御）のために使用されるものとする。スーパーフレームは、（時間ドメインにおいて）固定長であり、周期的である。ネットワークにおけるすべての装置は、ネットワークコーディネータと、分散化又は集中化されたやり方で同期される。ネットワークコーディネータは、８０２．２２の基地局、Ｚｉｇｂｅｅ／８０２．１５．４のＰＡＮコーディネータ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ／８０２．１５．１のマスタ装置、ＷｉＭｅｄｉａのビーコン送信装置又はストリームのソースでありうる。分散ビーコン送信ネットワークには、複数のビーコン送信装置（コーディネータ）が存在するが、各々のビーコン送信装置は、スーパーフレームの開始時に１つの専用ビーコンスロットを占有する。ネットワークコーディネータは、通常、同期及びスーパーフレーム構造の仕様のために、スーパーフレームの開始時にフレーム制御又はビーコン信号を送る。スーパーフレーム構造は、スーパーフレームの開始及び終了を示すとともに、例えば特定の時間ブロックの予約オーナであるスーパーフレームの残りの使用を時間ブロックのユニットで示す。

本アプローチの第１の要素は、スイッチのためのコーディネート（coordinate-to-switch）である。あらゆるネットワーク装置は、新しいチャネルへのスイッチングの前に新しいスーパーフレームが新しいチャネルにおいていつ再開するかを認識しているべきである。そのために、ネットワークコーディネータは、新しいチャネルにおいてスーパーフレームを再開するまでの目標時間（ＴＲＳ）を含むスイッチのためのコーディネートメッセージを、他の装置に（信頼性を増大するために複数回）送信するべきである。新しいチャネルにおいて送信を再開するまでの持続時間は、アプリケーション及び共存要求（例えば規制要求）に依存するが、概して、ハードウェア要求及び他のオーバヘッドの意味において、チャネルスイッチ時間を与えるに十分長いものであるべきである。例えば、コグニティブネットワークにおいて、新しいチャネルを使用する前に、チャネルセンシングを行うことが必要とされうる。チャネルスイッチ後、スーパーフレームを再開するべき目標時間が接近すると、ネットワークコーディネータは、フレーム制御／ビーコンの送信を再開する。

本アプローチの第２の要素は、チャネルスイッチ後のチャネルイメージングである。チャネルイメージングは、ネットワーク内のあらゆる装置が、古いチャネルにおいて設定されていたのと同じＰＨＹ／ＭＡＣ設定を最大限に保持するべきであることを意味し、それにより、チャネル予約、（アドレス解像度のような）他の解像度、（装置能力のような）ネゴシエーション及び認証プロシージャを再設定するための時間を回避し／低減する。

ネットワーク内のあらゆる装置が、スイッチのためのコーディネートメッセージを受け取ることができるわけではない。スイッチのためのコーディネートメッセージを受け取らないが、最終的に移動することに気づく装置は、特定の長い持続期間の間、新しいチャネルにおいてチャネルスキャンを実施するべきである。このチャネルスキャンは、同期を失っている装置が、他のネットワーク装置を発見し、再び同期されることを可能にする。分散ビーコン送信ネットワークにおいて、同期を失っているビーコン送信装置は、少なくとも特定の持続時間の間、新しいチャネルをスキャンすることができ、持続時間は、古いチャネルにおけるビーコン送信の順の関数として調整されることができる。

本発明は、１つの形態において、現在チャネルを使用するマルチメディアストリームデータのソースを操り、グループを形成する複数の通信装置を有する分散スペクトルコグニティブラジオワイヤレスネットワークにおける、ソース支援されるチャネル管理方法であって、データのトラフィックスケジュールを追跡するようにマルチメディアストリームの前記ソースを構成するステップと、現在チャネルに代わって使用されることができるバックアップチャネルを先回りしてスキャンするステップと、通信装置のグループからの任意の１つの装置が既存のユーザを検出する場合、現在チャネルを空けるべきであるネットワーク内の特定の通信装置を識別し、ワイヤレスネットワークが前記トラフィックスケジュールに基づいて現在チャネルをいつ空けるべきであるかに関して判定するステップと、干渉が既存のユーザに引き起こされず、ＱｏＳが維持されることを確実にするステップと、を含む方法にある。

本発明は、第２の形態において、現在チャネルを使用するマルチメディアストリームデータのソースを操り、グループを形成する複数の通信装置を有する分散スペクトルコグニティブラジオワイヤレスネットワークにおける、ソース支援されるチャネル管理方法であって、適用可能なＩＥＥＥ標準において参照される別個のコントローラを使用しない方法であって、データのトラフィックスケジュールを追跡するようにマルチメディアのストリームのソースを構成するステップと、現在チャネルに代わって使用されることができるバックアップチャネルを先回りしてスキャンするステップと、通信装置のグループからの任意の１つの装置が既存のユーザを検出する場合、現在チャネルを空けるべきであるネットワーク内の特定の通信装置を識別し、ワイヤレスネットワークが前記トラフィックスケジュールに基づいていつ現在チャネルを空けるべきであるかについて判定するステップと、干渉が既存のユーザに引き起こされず、ＱｏＳが維持されることを確実にするステップと、を含む方法にある。

本発明は、別の形態において、現在チャネルを使用するマルチメディアストリームデータのソースを操り、グループを形成する複数の通信装置を有する分散スペクトルコグニティブラジオワイヤレスネットワークにおけるチャネル管理方法であって、適用可能なＩＥＥＥ標準において参照される別個のコントローラを使用しない方法であって、データのトラフィックスケジュールを追跡するようにマルチメディアのストリームのソースを構成するステップと、現在チャネルに代わって使用されることができるバックアップチャネルを先回りしてスキャンするステップと、通信装置のグループからの任意の１つの装置が既存のユーザを検出する場合、現在チャネルを空けるべきであるネットワーク内の特定の通信装置を識別し、ワイヤレスネットワークが前記トラフィックスケジュールに基づいて現在チャネルをいつ空けるべきであるかについて判定するステップと、干渉が既存のユーザに引き起こされず、ＱｏＳが維持されることを確実にするステップと、を含み、前記方法は、ネットワークエントリメッセージ及びチャネル予約要求を交換するためのシグナリングウィンドウを使用し、前記方法は、チャネルスイッチ後、選択されたバックアップチャネルでの送信を再開するために装置を同期するステップと、選択されたバックアップチャネルについて、前記現在チャネルにおいて使用されたものと同じ変更されない設定／状態を維持するステップと、を含む方法にある。

便宜上、上述の例示の方法は、フレキシブルなＭＡＣスーパーフレーム構造を使用することによって実現されることができる。本アプローチのより多くのフィーチャは、以下の文章に記述される。

本発明のより詳細な理解は、例示によって示され、添付の図面を参照して理解される、以下の好適な実施形態の記述から得られることができる。

本発明のコンテクストにおける、マスタ装置によりコーディネートされるネットワークの図。 本発明のコンテクストにおける、マスタ装置によりコーディネートされるネットワークについて例示の送信の高速再開を示す図。 本発明のコンテクストにおける例示の分散コーディネートネットワークの図。 本発明のコンテクストにおける分散コーディネートネットワークについて例示の送信の高速再開を示す図。 本発明のコンテクストにおける例示の新しいＭＡＣ構造を示す図。

本発明の１又は複数の実施形態の詳細な説明が、例示によって本発明の原理を示す添付の図面のコンテクストにおいて、以下に提供される。本発明が、このような実施形態に関連して記述される場合、本発明は、任意の実施形態に制限されないことが理解されるべきである。逆に、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ制限され、本発明は、多数の代替例、変形例及び等価なものを包含する。例の目的で、多数の特定の詳細が、本発明の完全な理解を提供するために以下の説明に示される。

本発明は、これらの特定の詳細の一部又は全部を用いずに請求項に従って実施されることができる。明確さの目的で、本発明が不必要に隠されないようにするために、本発明に関連する技術分野で知られている技術的な事項は詳しく記述されていない。

新しいＭＡＣスーパーフレーム構造及びビーコン送信方法：
分散ワイヤレスプロトコルアーキテクチャにおいて、複数の装置が、リソースを共有しながら、チャネル上で動作することができる。一方で、ＦＣＣの既存の提案された規則は、第１の装置が既存のユーザの存在を検出する場合、第１の装置は、数秒以内にチャネルを空けなければならないことを必要とする。他方、既存のユーザは、非常に低い信号対雑音レベルで検出される必要があるので、センシングアルゴリズムは、高い検出確率及び低い（がゼロではない）フォールスアラーム確率を有する。１つの容易であり、明らかなソリューションは、任意の１つの装置が既存のユーザを検出する場合、すべての装置がチャネルを空けることである。しかしながら、これは、ワイヤレスネットワークが不必要にチャネルを変更し続けることがあるので、フォールスアラームにより望ましいソリューションではない。本アプローチは、通信装置のグループを規定するとともに、グループからの装置の１つが既存のユーザを検出する場合、規定されたグループ内の装置のみがチャネルを空ける。装置の通信グループは、ソース装置及び宛先装置の対、又はマルチキャスト／ブロードキャストグループである。

装置の通信グループ内には、マルチメディアコンテンツのための１つのソース装置がある。このソース装置は、（状況に応じて）通信装置のグループのコントローラとして働く。ソース装置は、通信グループ内のすべての装置のビジースケジュール（送信、受信及びセンシング時間）を認識している。ソース装置は、他のチャネルにおいて何が進行しているかを認識するとともに、通信グループのためのバックアップチャネルを先回りして選択するために、ビジーでない場合グループ内の装置に他のチャネルを訪問することを要求することができ、さもなければ、通信が現在チャネルにおいて途絶される。

通信グループが与えられ、バックアップチャネルを先回りして決定するソース装置が与えられる場合、グループ内の装置の１つが、既存のユーザを検出すると、それはソース装置を含むグループ内のすべての装置にリポートする。前記装置は、それが数スーパーフレーム以内にチャネルを空けることをアナウンスする。途絶が引き起こされないように、ソース装置はストリームをキューイングし、チャネルスイッチの後再開する。ここでのプロトタイプにおいて、チャネル変更による１つのスーパーフレームの付加の遅延ジッタ（１００ミリ秒のオーダ）が認められるが、パケットは失われない。チャネル内の他の装置は、グループ内の装置が既存のユーザを検出するか否かに依存して、空けるべきであるか否かの独立した判定を行うことができる。

便宜上、本アプローチは、チャネル管理を達成するために、新しいＭＡＣスーパーフレーム構造及びビーコン送信方法を使用する。

図１は、マスタ装置によってコーディネートされるネットワークを例示する。マスタ装置は、各々のスーパーフレームの始めにビーコンを送り、各スロットのチャネル割り当てをアナウンスする。ネットワークにおける２つのストリームは、割り当てに従って、インタリーブするやり方で時間スロットを共有する。図２に示されるように、例えばスーパーフレームｍ−１の間に、状況が観察される。マスタ装置は、スーパーフレームｍの始めに、そのビーコンにおいてスイッチのためのコーディネートメッセージをブロードキャストする。スイッチのためのコーディネートメッセージは、チャネルスイッチを始めるべき時間（時間ｔ_１＋Ｔ）及びスーパーフレームを再開するべき時間（ｔ_１＋Ｔ＋Δｔに等しい）を含む。チャネルスイッチが始まると、ソース装置におけるパケットが、ホールドされ、バッファされる。新しいチャネルにおいて新しいスーパーフレームが再開すると、古いチャネルにおいて設定されたものと同じ規則に従って送信が再開する。コーディネートが可能にされるので、Δｔは、非常に短くなりえる。その結果、ＱｏＳ（例えば、パケット損失、遅延及びスループット）は、チャネルスイッチにより損なわれることがない。

図３は、分散コーディネートネットワークを例示している。図４に示されるように、あらゆる装置は、ビーコン期間中、専用ビーコンスロットにおいてビーコン送信を行う。各ビーコンは、装置が観察するスーパーフレームの仕様を含む。データ転送期間中、装置は、データを送受信するために、分散予約規則に従う。例えばスーパーフレームｍの間に、状況が観察される。状況を観察するあらゆる装置は、スーパーフレームｍ＋１の始めに、そのビーコンにスイッチのためのコーディネート情報エレメントを含むべきである。スイッチのためのコーディネート情報エレメントは、チャネルスイッチを始めるべき時間（時間ｔ_１＋Ｔ）及びスーパーフレームを再開するべき時間（ｔ_１＋Ｔ＋Δｔに等しい）を含む。一旦チャネルスイッチが始まると、ソース装置のパケットが、ホールドされ、バッファされる。新しいチャネルにおいて新しいスーパーフレームが再開すると、送信は、古いチャネルにおいて設定されたものと同じ規則に従って再開する。マスタ装置によってコーディネートされるネットワークと同様に、Δｔは、非常に短くなりえ、重大なパケット損失又は遅延が、チャネルスイッチにより引き起こされることがない。

本発明のコンテクストにおけるサブネット及び装置タイプの規定：本発明において、サブネットは、１つのエンティティ（例えばネットワーク管理者）の管理下にあるとともに、共通のＭＡＣプロトコルを共有する装置の集合（又はグループ）として規定される。サブネット内の媒体アクセスが、単一の装置によって制御される場合、サブネットは、集中サブネットとして規定される。他方、サブネット内の媒体アクセスが、分散された態様でコーディネートされる場合、サブネットは、分散サブネットとして規定される。分散サブネット内の装置は、ピア装置と呼ばれる；集中サブネット内のサブネットコーディネータは、マスタ装置と呼ばれ、集中サブネット内のサブネットコーディネータ以外の装置は、スレーブ装置と呼ばれる。所与の時間において、装置は、３つのタイプのうちの１つとして動作することができるのみであり、すなわち、装置は、マスタ、スレーブ又はピア装置のいずれかでありえる。更に、２つのサブネットが同じチャネルを共有するとともに、第１のサブネットからの少なくとも１つのアクティブな装置が、第２のサブネットの送信レンジ内にある場合、２つのサブネットは、隣接サブネットと呼ばれる。図４は、分散コーディネートネットワークに関する送信の高速再開の図を示している。

フレキシブルなＭＡＣ（Ｆｌｅｘ−ＭＡＣ）スーパーフレーム構造：
図５に示されるように、提案されるＭＡＣプロトコルは、ビーコン期間（ＢＰ）、データ／センス／スリープ期間（ＤＳＳＰ）及びシグナリングウィンドウ（ＳＷ）を含む繰り返されるスーパーフレーム構造に従う。シグナリングウィンドウ及びビーコン期間は、制御／管理情報をブロードキャストし／交換するために使用され、（時間スロット内の）それらのサイズは、動的に調整可能である。

同じチャネルを共有する接続されたサブネット内のすべての装置は、同じスーパーフレーム構造に従うべきである。異なるスーパーフレーム構造に従い、同じチャネルを共有する２つのサブネットが隣接することになる場合、スーパーフレームのマージが必要である。

すべての装置は、あらゆる装置に関連しうるすべての制御／管理情報を捕らえるために、ビーコン期間及びシグナリングウィンドウ中に、アウェイクしたままであるべきである。装置は、データ／センス／スリープ期間中、データを交換することができ、（コグニティブネットワークにおいて必要とされる）１又は複数のチャネルを監視することができ、スリープモードに入ることができる。

本発明の目的を達成するために、装置は、それがビーコン期間ＢＰ中にビーコンスロットを所有するとともに規則的にビーコンを送信する場合、ビーコン送信装置とみなされる。ＷｉＭｅｄｉａと異なって、あらゆる装置が、ビーコン送信装置である必要はなく、これは、柔軟性及び拡張性を与える。装置が、本発明の目的を達成するためのビーコン送信装置になるべきかどうかは、以下の考えに依存する：

ａ）ピア装置は、ビーコン送信装置であるべきである。

ｂ）マスタ装置は、ビーコン送信装置でなければならない。言い換えると、マスタ装置は、ビーコン期間内に１つの専用のビーコンスロットを所有しなければならない。同じネットワーク内に複数のマスタ装置がありえ、それぞれのマスタ装置は、スレーブ装置のグループを制御する。このような例において、各々のマスタ装置は、ビーコン期間中に１つのビーコンスロットを所有する。

ｃ）スレーブ装置は、通常、ビーコン期間中にビーコンスロットを所有しない非ビーコン送信装置である。しかしながら、特定の状況において、例えば、スレーブ装置は、共存を可能にするとともに隠れた端末問題を低減するために、ビーコン送信装置になりえる。

上述の考えは、接続されるサブネット全体においてビーコン送信のバックボーンを確立することを助けるために使用されることができる。ビーコン送信のバックボーン及びビーコンスロットの専用的な使用によって、コーディネート役の装置又はリアルタイムの集中的な送信における装置は、制御情報（帯域幅予約情報を含む）が信頼性をもって適時に送り出されることを容易に保証することができ、こうして、ＱｏＳサポート及びシステムの信頼性を改善することができる。

提案されるＭＡＣにおける１つの重要な要素は同期である。装置を同期させるために、接続されたサブネット内のすべての装置は、同じＢＰＳＴ（ビーコン期間開始時間）及び同じスーパーフレーム番号に従うべきである。ＢＰ開始時間及びスーパーフレーム番号は、ビーコン期間を確立する第１の装置によって開始され、第１の装置は、マスタ装置又はピア装置でありうる。２つの接続されていないサブネットが接続される場合、ＢＰＳＴ及びスーパーフレーム構造のマージが必要である。

ビーコン期間（ＢＰ）動作：

ビーコン期間に関するチャネルクセス方法は、予約ベースであり、特にＴＤＭＡベースである。ビーコン期間は、複数の等しいビーコンスロットに分割され、ビーコンスロットは、ゼロから１ずつ増えていくように番号をつけられる。スーパーフレームの開始時間は、第１のビーコンスロットの開始時間に等しい。各々のビーコン送信装置は、１つのビーコンスロットを所有し、それ自身のビーコンスロットにおいてビーコンを送り、他のビーコンスロットをリスンする。これは、ＷｉＭｅｄｉａと同様である。

新しいビーコン送信装置は、好適には、ＢＰ内の最も小さい利用可能なビーコンスロットを、それ自身のビーコンスロットとして選択するべきである。例えば、或る装置が、ＢＰを開始するまさに最初の装置である場合、その装置は、ビーコンスロットゼロを、それ自身のビーコンスロット番号として選ぶべきである。ビーコン送信装置は、それ自身のビーコンスロットにおいてビーコンを規則的に送るべきである。

ここに記述されるビーコン送信装置は、便宜上、例えばビーコン期間占有ＩＥ（ＢＰＯＩＥ、ＢＰ長を含む）、ＤＲＰアベイラビリティＩＥ、ＰＣＡアベイラビリティＩＥ、トラフィック標示マップ（ＴＩＭ）ＩＥ、識別ＩＥのようなＷｉＭｅｄｉａ標準において規定されるものに加えて、それ自身のスーパーフレーム番号、装置タイプ（表１に示される）、サブネットＩＤ（例えば、サブネットオーナによって構成される名前ストリングでありえる）、及びＳＷ長を通知するために、ビーコンを使用する。ビーコン中に示される上述の情報によって、ネットワーク内のあらゆる装置は、スーパーフレーム構造及びチャネル予約状態を知る。ビーコンの例示のフォーマットは、表３に示される。

ビーコン期間長は、最小ＢＰ長（ＢＰ_ｍｉｎ、例えば１つのビーコンスロット）と最大ＢＰ長（ＢＰ_ｍａｘ）との間で調整可能である。ビーコン期間を確立するとき、ＢＰ長は、デフォルトでは最小長である。新しいビーコン送信装置が、ＢＰに参加することを要求する場合、ビーコン期間が延長されることができる。ビーコン送信装置が、ネットワークを去る場合、ビーコン期間は、サイズを小さくされることができ、ビーコンスロットは、より小さい番号のスロットにシフトされることができる。

ＢＰを延長し又は短縮し、ビーコンスロットをシフトするプロシージャは、ここに更に詳しくは記述されない。しかしながら、ＢＰ延長のための一般の要求は、各々のビーコン送信装置がＢＰ調整要求を認識しているとともにこのような調整要求を確認することを確実にすることである。例えば、あらゆるビーコン送信装置は、そのビーコンにおいて、このようなＢＰ調整を確認し／更新し／通知するべきである。

上述したようなネットワークエントリは、ネットワークプロトコル設計において重要な要素である。現在のネットワークエントリスキームは、通常、分散モード又は集中モードをサポートするが、フレキシブルでない動作である。従って、新しいネットワークエントリスキームは、Ｆｌｅｘ−ＭＡＣの柔軟性を活用するように設計されなければならない。

集中モード又は分散モードで動作しうるフレキシブルなワイヤレスシステムに関するネットワークエントリプロセスが、以下に記述される。主な要素が、以下のように挙げられる。
１）装置発見：装置発見を支援するために提供される効果的なメカニズム。
２）ＢＰ確立／接続プロセス。
３）マスタ−スレーブ関連付け：ネットワークエントリシーケンスオーダーが必要とされない点で、柔軟性が可能にされる。スレーブ装置がマスタ装置の後にネットワークに入る場合、関連付けは、スレーブ装置によって開始されることができる。マスタ装置が、スレーブ装置の後にネットワークに入る場合、関連付けは、競合オーバヘッドを回避するために、マスタ装置のインビテーションを介して行われることができる。

ビーコン期間、ＤＳＳＰ（データ／センス／スリープ）セクション及びシグナリングウィンドウＳＷを含む例示のフレキシブルなＭＡＣ構造が、図５に示されている。表現の便宜のために、装置が、同じグループに属するとともに、同じグループ又はネットワーク識別子（例えばサブネットＩＤ）を共有する場合、特定の装置が、機能的に、他の装置に対するホーム装置とみなされる。装置タイプ（ピア装置、マスタ装置及びスレーブ装置を含む）は、ここに上述されている。スレーブ装置は、マスタ装置のコンテクスト下において規定される。マスタ装置がない場合、装置はデフォルトではピア装置としみなされる。ピア装置は、それがホームマスタ装置を見つける場合、スレーブ装置になりうる。

以下のセクションにおいて、各々のネットワークエントリ要素が、一例として詳述される。

ネットワークエントリプロシージャの概要：
マスタ装置又はピア装置は、ネットワークに参加した後、規則的にビーコン送信を行うべきである。装置発見を助けるために、ビーコンは、特に、サブネットＩＤ、装置名及び装置タイプを通知する。マスタ装置のために、ビーコンは、スレーブ装置のリストを更に含むことができる。

新しい装置が起動されると、それは、以下のネットワークエントリプロシージャを実施する：
１）装置発見を実施するためにビーコンをスキャンする。
２）特定の観察期間の後、受け取られるビーコンがない場合、装置は、以下の文に記述されるようにＢＰを確立するべきである。
３）ホーム装置が見つけられ、ホーム装置がマスタ装置である場合、新しい装置は、ホームマスタ装置に関してそれ自身を登録するべきであり、スレーブ装置になるべきである。
４）他の例において、新しい装置は、既存のビーコン期間に参加することができる。更に、新しい装置がマスタ装置であり、それがネットワーク内の他のホーム装置を見つける場合、新しい装置は、以下に規定されるように、他のホーム装置にスレーブ装置になるように要求することになりうる。

ＢＰ確立プロセス：
ビーコン送信装置が見つけられない場合、新しい装置は、ＢＰを確立するべきである。新しいＢＰを確立するための例示のプロシージャは、以下の通りである。新しい装置は、ＢＰ開始時間を選択し、それ自身のビーコンスロットとしてビーコンスロットゼロを取り、その後、規則的にビーコンを送る。第１のビーコンは、他のパラメータのうち、最初のスーパーフレーム番号、ＢＰ長及びＳＷ長をアナウンスする。装置は更に、その装置タイプをアナウンスするべきである。例えば、新しい装置がマスタ装置である場合、それはマスタ装置として装置タイプをセットするべきであり、他の場合、新しい装置は、ピア装置として装置タイプをセットする。

ＢＰ参加プロセス：
マスタ装置を探している新しい装置は、それがビーコン送信装置の中にいかなるホームマスタ装置も見つけない場合、ＢＰに参加することができる。既存のＢＰに参加するプロシージャは、以下のように記述される。新しい装置は、ＢＰに参加することを要求するためのメッセージを送る前に、少なくとも１つのスーパーフレームをスキャンするべきである。ＢＰ占有及びチャネル予約のようなスキャン中に集められる情報は、新しい装置がＢＰに参加するべきかどうか判断することを助けることができる。これは、動的な周波数選択が必要とされるマルチチャネル環境において、非常に有用である。

新しい装置が、ＢＰに参加することを決める場合、新しい装置は、ＢＰに参加することを要求するために、シグナリングウィンドウ（図１を参照）においてＢＰ＿ＪＯＩＮ＿ＲＥＱメッセージをブロードキャストするべきである。ＢＰ＿ＪＯＩＮ＿ＲＥＱは、新しい装置が使用しようとするビーコンスロットを示す。ＳＷ中の送信は競合ベースであるので、ＢＰ＿ＪＯＩＮ＿ＲＥＱは、他のメッセージと衝突しうる。信頼性を高めるために、新しい装置は更に、或るビーコン送信装置を、ＢＰ＿ＪＯＩＮ＿ＲＥＱをアクノリッジするための接触点として選ぶことができる。接触点の装置は、直ちに、すなわちＢＰ＿ＪＯＩＮ＿ＲＥＱを成功裡に受け取ってからＳＩＦＳ（short inter-frame space）後に、衝突が検出されない場合、アクノリッジするべきである。ＡＣＫが、ＢＰ＿ＪＯＩＮ＿ＲＥＱを送ってからＳＩＦＳ間隔後に受け取られない場合、新しい装置は、ランダムバックオフプロシージャに従ってＢＰ＿ＪＯＩＮ＿ＲＥＱを再送信することができる。

ＢＰ＿ＪＯＩＮ＿ＲＥＱを受け取るビーコン送信装置は、そのビーコンにおいてＢＰＩＯＥを更新することによって、続くＢＰにおいてこのような要求を確認するべきである。更新されたＢＰＩＯＥは、新しい装置が要求されたビーコンスロットのオーナになることを示す。しかしながら、ビーコン送信装置が、予定されたビーコンスロットが他の装置によってすでに占有されていることを観察する場合、ビーコン送信装置は、オーナが要求を行っている新しい装置と異なることを示すことによって、このような要求を暗黙に否認することができる。ビーコン送信装置は、オープンなビーコンスロットがある場合には、新しい装置のための新しいビーコンスロットを示唆することができる。

少なくとも１つの確認／提案及び異論なしを確立した後、新しいビーコン送信装置は、続くＢＰにおいて、ビーコン送信装置によって確認されたビーコンスロットにおいて、ビーコンを送り始めることができる。他の場合、新しい装置は、後に、シグナリングウインドウ（図５）において試みることができる。

スレーブ起動されるマスタ−スレーブ関連付け：
新しい装置は、それがネットワークエントリ中にホームマスタ装置を見つける場合、マスタ−スレーブ関連付けを開始するべきである。新しい装置は、シグナリングウィンドウにおいて、ホームマスタ装置にＲＥＧ＿ＲＥＱ（関連付け要求メッセージ）を送るべきである。マスタ装置は、直ちに、すなわちＲＥＧ＿ＲＥＱを受け取ってからＳＩＦＳ以内に、アクノリッジする。要求を処理した後、マスタ装置は、ＲＥＧ＿ＣＦＭメッセージを使用して要求を確認する。ＲＥＧ＿ＣＦＭは、明示的なメッセージを使用して、シグナリングウィンドウにおいて送られることができ、又は暗黙の情報エレメントを使用して、ビーコンにおいて送られることができる。ＲＥＧ＿ＲＥＱに示されるマスタのコマンドに応じて、任意の必要な認証プロシージャが、関連付けの確認に続くことができる。マスタ装置と関連付けられたスレーブ装置は、通常、ビーコン送信装置ではなく、それゆえ、後述するようなＢＰ参加プロセスが必要とされない。しかしながら、共存を支援するために、スレーブ装置は、マスタ装置によってビーコン送信装置へ促進されることができる。

マスタ装置によりインバイトされるマスタ−スレーブ関連付け：

マスタ装置は、他のホーム装置の後にネットワークに参加することがあり、他のホーム装置は、マスタ装置が参加するときピア装置として提示される。それらのホーム装置は、マスタ装置が現れた後、スレーブ装置になることが想定される。従って、マスタ装置は、関連付けを実施するように、個別にそれらのホーム装置をインバイトするべきである。関連付けインビテーションメッセージＲＥＧ＿ＩＮＤ（レジストレーション標示）が、ビーコンに含められることができる。ＲＥＧ＿ＩＮＤに示されるマスタのコマンドに応じて、スレーブ装置とマスタ装置との間の任意の必要な認証プロシージャが、ＲＥＧ＿ＩＮＤに続くことができる。スレーブ装置になった後、ビーコン送信装置であったホーム装置は、通常、ビーコン送信オーバヘッドを節約するために、非ビーコン送信装置に変わる。ビーコンスロットは、転換を終えた後に解放される。しかしながら、共存を可能にするために、ホーム装置は、スレーブ装置への転換後、なおビーコン送信を保つことができる。

本発明の一実施形態の以下のフィーチャが強調される。（通信装置のグループを代表して予約を行う）ソース装置は、トラフィックスケジュールを知っているので、それは、帯域外のチャネルスキャニング、バックアップチャネル及びチャネルバケーションを決定する。

本発明によって達成される少なくとも１つのユニークな進歩は、分散アーキテクチャに拡張される重要なコグニティブ機能の形態である。

チャネル管理の提案される方法は、ＵＣｏＭＳ標準の重要な部分として提案されることが意図される。

本発明の実施形態の前述の詳細な説明において、さまざまなフィーチャが、開示を簡素化するために、単一の例示の実施形態に集められている。開示のこの方法は、本発明の請求項に記載の実施形態が各請求項に明白に列挙されるよりも多くのフィーチャを必要とする意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、請求項が反映するように、本発明の主題は、単一の開示される実施形態のすべてのフィーチャより少ないものにある。こうして、請求項は、本発明の実施形態の詳細な説明に組み込まれており、各請求項は、別個の実施形態としてそれ自体でなりたつ。上述の説明は、説明的なものであり、制限するものではないことが理解される。むしろ、請求項に規定される本発明の精神及び範囲内に含まれうる全ての代替例、変形例及び等価なものをカバーすることが意図される。多くの他の実施形態は、上述の説明を吟味することにより、当業者に明らかであろう。従って、本発明の範囲は、請求項に与えられる等価なものの全範囲とともに、添付の請求項に関して決定されるべきである。請求項において、「including」及び「in which」なる語は、それぞれ「comprising」及び「wherein」なる個々の語の平易な英語の同等表現として使用されている。更に、「第１」、「第２」及び「第３」等の語が使用される場合、それらは単なる標識にすぎず、関連する対象に数値的な要求を課すことを意図しない。

Claims (20)

1. 現在チャネルを使用するマルチメディアストリームデータのソース装置を操り、グループを形成する複数の通信装置を有する、分散スペクトルコグニティブラジオワイヤレスネットワークにおけるソース支援されるチャネル管理方法であって、
   前記データのトラフィックスケジュールを追跡するように前記マルチメディアストリームの前記ソース装置を構成するステップと、
   前記現在チャネルに代わって使用されることができるバックアップチャネルを先回りしてスキャンするステップと、
   前記通信装置のグループからの任意の１つの装置が既存のユーザを検出する場合、前記現在チャネルを空けるべきである前記ネットワーク内の特定の通信装置を識別し、前記ワイヤレスネットワークが前記トラフィックスケジュールに基づいて前記現在チャネルをいつ空けるべきであるかについて判定するステップと、
   干渉が既存のユーザに引き起こされず、ＱｏＳが維持されることを確実にするステップと、
   を含む、ソース支援されるチャネル管理方法。
2. 前記複数の通信装置は、ソース装置及び宛先装置の対である、請求項１に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
3. 前記複数の通信装置は、前記装置のマルチキャストブロードキャストグループである、請求項１に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
4. 前記複数の通信装置の範囲内で、マルチメディアコンテンツの１つのソース装置が、前記複数の通信装置のすべての残りのもののコントローラとして機能する、請求項１に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
5. 前記１つのソース装置は更に、前記複数の通信装置のすべての装置の送信、受信及びセンシング時間を認識している、請求項４に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
6. 前記１つのソース装置は更に、任意のチャネル活動を知るとともに、前記装置グループのバックアップアップチャネルを先回りして選択するために、前記装置グループ内の装置に、ビジーでない場合他のチャネルを訪問するように要求する、請求項５に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
7. 前記方法は、前記グループ内の装置の１つが、既存の装置を検出する場合、前記ソース装置を含む前記グループ内の装置のすべてにリポートすることを含む、請求項４に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
8. 前記装置のうち前記１つが、数スーパーフレーム以内に前記チャネルを空けるステップを含む、請求項７に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
9. 途絶が引き起こされないように、前記ソース装置が前記マルチメディアストリームをキューイングするステップを含む、請求項７に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
10. 前記チャネル内の他の装置が、チャネルを空けるべきであるか否かの独立した判定を行うことができるステップを含む、請求項８に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
11. 現在チャネルを使用するマルチメディアストリームデータのソース装置を操り、グループを形成する複数の通信装置を有する、分散スペクトルコグニティブラジオワイヤレスネットワークにおけるソース支援されるチャネル管理方法であって、適用可能なＩＥＥＥ標準に示される別個のコントローラを使用しない方法であって、
    前記データのトラフィックスケジュールを追跡するようにマルチメディアストリームの前記ソース装置を構成するステップと、
    前記現在チャネルに代わって使用されることができるバックアップチャネルを先回りしてスキャンするステップと、
    前記通信装置のグループからの任意の１つの装置が、既存のユーザを検出する場合、前記現在チャネルを空けるべきである前記ネットワーク内の特定の通信装置を識別し、前記ワイヤレスネットワークが前記トラフィックスケジュールに基づいて前記現在チャネルをいつ空けるべきであるかについて判定するステップと、
    干渉が既存のユーザに引き起こされず、ＱｏＳが維持されることを確実にするステップと、
    を含む方法。
12. 前記複数の通信装置は、ソース装置及び宛先装置の対である、請求項１１に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
13. 前記複数の通信装置は、装置のマルチキャストブロードキャストグループである、請求項１１に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
14. 前記複数の通信装置の範囲内で、マルチメディアコンテンツの１つのソース装置は、前記複数の通信装置のすべての残りのもののコントローラとして機能する、請求項１１に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
15. 前記１つのソース装置は更に、前記複数の通信装置のすべての装置の送信、受信及びセンシング時間を認識している、請求項１４に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
16. 前記１つのソース装置は更に、任意のチャネル活動を知るとともに、前記装置グループのためのバックアップチャネルを先回りして選択するために、前記装置グループ内の装置に、ビジーでない場合他のチャネルを訪問するように要求する、請求項１５に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
17. 前記方法は、前記グループ内の前記装置の１つが現存の装置を検出する場合、前記ソース装置を含む前記グループ内の前記装置のすべてにリポートすることを含む、請求項１４に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
18. 前記装置の前記１つが、数スーパーフレーム以内に前記チャネルを空けるステップを含む、請求項１７に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
19. 途絶が引き起こされないように、前記ソース装置が、前記マルチメディアストリームをキューイングするステップを含む、請求項１７に記載のソース支援されるチャネル管理方法。
20. 現在チャネルを使用するマルチメディアストリームデータのソース装置を操り、グループを形成する複数の通信装置を有する、分散スペクトルコグニティブラジオワイヤレスネットワークにおけるチャネル管理方法であって、適用可能なＩＥＥＥ標準に示される別個のコントローラを使用しない方法であって、
    前記データのトラフィックスケジュールを追跡するように前記マルチメディアストリームの前記ソース装置を構成するステップと、
    前記現在チャネルに代わって使用されることができるバックアップチャネルを先回りしてスキャンするステップと、
    前記通信装置のグループからの任意の１つの装置が既存のユーザを検出する場合、前記現在チャネルを空けるべきである前記ネットワーク内の特定の通信装置を識別し、前記ワイヤレスネットワークが前記トラフィックスケジュールに基づいて前記現在チャネルをいつ空けるべきであるかについて判定するステップと、
    干渉が既存のユーザに引き起こされず、ＱｏＳが維持されることを確実にするステップと、を含み、
    前記方法は、ネットワークエントリメッセージ及びチャネル予約要求を交換するためにシグナリングウィンドウを使用し、前記方法は、チャネルスイッチの後、選択されたバックアップチャネルについて前記現在チャネルにおいて使用されるものと変わらない設定／状態を維持しながら、前記選択されたバックアップチャネルにおいて送信を再開するように前記装置を同期させるステップを含む、方法。

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