JP2013527652A - サービス利用可能性が改善された携帯電話サービス - Google Patents

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Abstract

セルラー通信のために割り当てられたスペクトルの外のスペクトルを使用して通信する選択肢をユーザーに提案することによって基地局の過負荷が回避されるセルラー通信システム。セルラー通信の基地局に割り当てられるスペクトルを使用してサポートすることができるものと同じ速度での通信をサポートしないかもしれない代替スペクトルを用いて基地局に接続するためにインセンティブが提案される。基地局により近いユーザーが提案を受ける可能性がより高くなるように、基地局までの距離に基づいて、インセンティブを受け取る提案を受けるようにユーザーが選択されてもよい。セルラー通信システムは３Ｇ無線システムであってもよく、代替スペクトルはデジタルＴＶスペクトルにおけるホワイトスペースであってもよい。

Description

本発明は、サービス利用可能性が改善された携帯電話サービスに関する。
[0001]携帯電話などのモバイル無線デバイスは広く使用されている。ユーザーが音声通話を実行することを可能にするのに加えて、モバイル無線デバイスは、ユーザーが多くの形式のデジタルコンテンツを得ることができるデータサービスにユーザーがアクセスすることを可能にする。ユーザーは、インターネットをサーフィンしたり、ビデオクリップをダウンロードしたり、電子メッセージを送信したりして、モバイル無線デバイスのいくつかの可能な用途を指定することができる。
[0002]多くの場合、モバイル無線デバイスはセルラーネットワークを介してデータソースに接続する。セルラーネットワークは、携帯電話サービスが提供される領域全体にわたって分散される基地局を含む。都市部では、基地局は約３００メートル離間させてもよい。地方では、基地局は約１．５キロメートルから２キロメートルの間の距離だけ離間させてもよい。間隔にかかわらず、基地局の周りの地理的領域は「セル」を定義し、各セル内のモバイルデバイスはそのセル内の基地局に接続する。
[0003]データソースに接続するために、モバイルデバイスは、最初にそのセルの基地局への接続を行う。基地局は、インターネットなどのネットワークへのアクセスを提供し、それを介して、モバイル無線デバイスはネットワークに結合されているデータソースにアクセスすることができる。モバイルデバイスが１つのセルから別のセルに移動すると、それらのセルの基地局は、モバイルデバイスとの通信を継続するための責務を「ハンドオーバー」するように通信を行い、その結果、モバイルデバイスがセルの外に移動したとしても通信ができなくなることはない。
[0004]デジタルコンテンツのダウンロード及びますます多くのその他のサービスをサポートするために、セルラーネットワークは、より広帯域幅の通信をサポートするように更新されてきた。３Ｇワイヤレス標準を使用して通信する最新のネットワークは毎秒１メガビット（Ｍｂｐｓ）を超えるレートでのデータ通信をサポートすることができる。しかし、都市部で発生し得るように、多くのユーザーが同じセル内にいる場合、基地局は過負荷状態になる可能性がある。
[0005]すべてのデバイスが３Ｇサービスの最大データレートで通信する場合に消費される累積帯域幅が基地局の容量を超える場合、過負荷が発生し得る。基地局が過負荷になると、各デバイスは携帯電話サービスの定格帯域幅のほんの一部で通信できるに過ぎないか又はネットワークへ入ることが拒否され、ユーザーのフラストレーションをもたらす。（先に述べたように）少ないスペクトルが利用可能であるか又は十分なスペクトルが存在するもののブロードバンドデータを提供するには高い送信電力が必要である場合に、モバイルデバイスがセルのサービスエリアの端にあるときのような一般的な状況も存在する。このことは、２Ｍｂｐｓがサービスエリアの端において３０分未満の間バッテリーを消耗し得る場合、ポータブルデバイス（スレート、ネットブック、又はスマートフォン）にとって特に問題となる。１５ｄＢ以上のリンク損失をもつ建物において同じ問題が生じる。このことは、例えばデバイスが窓からたとえ数メートルでも離れている場合に、金属彩色のガラス窓のある建物において容易に生じ得る。
[0006]（１）過負荷の基地局、（２）パフォーマンスの低下、（３）低いバッテリーレベル及び／又は（４）モバイルデバイスからのＲＦパワーの増加などのトリガー条件が検出されると、選択されたワイヤレスデバイスと通信するのに基地局で使用される周波数スペクトルを変えるような機構を提供することによって、携帯電話サービスのユーザーにとって改善された経験が提供される。周波数スペクトルは、より低周波の認可されたスペクトル又はテレビの空白（ホワイトスペース）の無認可の使用へと移行することによって変更されてもよい。無線デバイスは、代替周波数スペクトルの使用に同意するユーザーに関連付けられていることに基づいて選択することができる。基地局の負荷を軽減することができるので、基地局の割り当てられた周波数スペクトルを用いて基地局と通信し続けるユーザーは、自分の通信について改善された帯域幅を経験することができる。しかし、代替周波数スペクトルを介して通信するユーザーは、自分の通信のためにより小さい帯域幅を受け入れてもよい。
[0007]より小さな帯域幅の通信を受け入れるよう促すようにユーザーに対してインセンティブが提供されてもよい。インセンティブは、携帯電話サービスに関連付けられる割引きやリベートなどの金銭的なものであってもよい。しかし、将来のある時点におけるデジタルコンテンツの無料ダウンロードなどの、他の形式のインセンティブが提供されてもよい。
[0008]代替周波数スペクトルを使用して通信するという提案に接したユーザー、及びいくつかの実施例においては代替周波数スペクトルを使用することに同意するためのインセンティブを提供されたユーザーは、任意の適切な方法で識別することができる。例えば、代替周波数スペクトルを用いてより小さな帯域幅の接続を受け入れる選択肢を提案されたユーザーは、携帯電話サービスへの最初のアクセスの時又は基地局からの距離によって識別することができる。時間に基づいて選択される場合には、すでに過負荷となっているか、又は基地局の帯域幅の閾値の割合より多くを全体として消費する無線デバイスと既に通信している携帯電話基地局を介してネットワークへのアクセスを試みるユーザーは、より小さな帯域幅で接続するインセンティブを提供されてもよい。代替的に又はさらに、距離によって選択される場合には、過負荷が検出されたときに基地局に最も近いユーザーにインセンティブが提供されてもよい。
[0009]上記は添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の限定的でない概要である。
[0010]添付の図面は縮尺通りに描かれることを意図していない。図面では、様々な図面に示される各々の同一又はほぼ同一の構成要素は同様の数字で表される。明確にする目的で、すべてのコンポーネントがすべての図面においてラベル付けされてはいない。
[0011]第１の時点において動作するいくつかの実施例による通信システムの概念的な図である。 [0012]第２の時点において動作する図１の通信システムのセルの概念的な図である。 [0013]図１の通信システムにおいて動作するモバイルデバイスのユーザーインタフェースの図である。 [0014]図１の通信システムにおける基地局間のハンドオーバーの概念図である。 [0015]図１の通信システムにおける基地局の動作方法のフローチャートである。 [0016]図１の通信システムにおける基地局に関連付けられるモバイルデバイスの動作方法のフローチャートである。 [0017]図１の通信システムにおける基地局の機能ブロック図である。
[0018]本願発明者は、ユーザーが加入している高速データサービスにアクセスできないように思われるときに一部の携帯電話ユーザーが経験するフラストレーションが、時には、過負荷の基地局の結果であることを、認識し理解した。本願発明者はさらに、代替周波数スペクトルを用いて携帯電話基地局と通信するように一部のユーザーを促すことによってこれらのフラストレーションを軽減することができることを認識し理解した。デジタルテレビスペクトル内の空白（ホワイトスペース）は、特に基地局について比較的短い距離内にいるユーザーに対して、適切な代替周波数スペクトルを提供する。
[0019]したがって、いくつかの実施例では、携帯電話基地局は、代替周波数スペクトルを介して接続する選択肢が少なくとも一部のユーザーに提案されるときを識別する能力を備えてもよい。そのような提案がなされる場合を決定するため及びそのような提案を受け取るユーザーを選択するためのさまざまな手法がある。
[0020]そのような提案が行われる時を決定するために、基地局は、そのセル内のすべてのモバイルデバイスの合計の帯域幅の使用を監視することができる。合計の使用が閾値に近づくと、基地局は、代替周波数スペクトルを用いる通信を受け入れることを望むユーザーを選択するように動作させることができる。
[0021]代替周波数スペクトルを用いる通信を受け入れることを望むユーザーは、任意の適切な方法で選択することができる。例えば、基地局は、ユーザーのモバイルデバイスが表示できる提案をユーザーに送信してもよい。いくつかの実施例では、ユーザーは、携帯電話サービスプロバイダーとのサービス契約又はその他の契約上のやりとりの一部として、代替周波数スペクトルを介した通信を受け入れるように、事前に合意してもよい。しかし、基地局に割り当てられた周波数が非常に混雑していて、ユーザーが当該割り当てられた周波数スペクトルを用いて基地局と通信することが認められている場合であっても、ユーザーが代替周波数スペクトルを使用することを好むと推測することができる基地局との通信のためにそのような小さな帯域幅をユーザーが受け入れる、というような合意が暗示される実施例もまた可能である。
[0022]いくつかのシナリオでは、代替的な周波数スペクトルを介した接続は、携帯電話サービスの定格帯域幅又は目標帯域幅と同じ高帯域幅を提供しなくてもよい。いくつかの例において、代替周波数スペクトルを用いて達成される帯域幅は、さらに混雑した、基地局に割り当てられたスペクトルを用いる通信によって達成できるものより小さくてもよい。このようなシナリオにおいて、他のインセンティブがないときは、代替周波数スペクトルを使用するという提案は、基地局の輻輳を低減するのに十分な数の、当該提案を受け入れるユーザーをもたらさないかもしれない。したがって、代替スペクトル上で接続するという選択肢を提供されたユーザーはまた、代替周波数に同意するためのインセンティブを提供されてもよい。
[0023]提供されるインセンティブは金銭的なものであってもよく、携帯電話サービスプロバイダーが提供するサービスに関連してもよいし、いくつかの他の種類のインセンティブであってもよい。インセンティブの性質はまた、ユーザーと携帯電話サービスプロバイダーとの間のサービス契約の性質に依存してもよい。一例として、ユーザーがデータ転送について支払うサービス契約を締結している場合、ユーザーは、代替周波数スペクトルを用いて行われるデータ転送について、より低い料金を請求されてもよいし、まったく請求されなくてもよい。
[0024]代替周波数スペクトルを使用して通信するという提案を受け取るユーザーは、任意の適切な方法で識別することができる。たとえば、ユーザーは、新たなモバイルデバイスが基地局と関連するときにおいて他のモバイルデバイスによって既に消費された基地局についての合計の利用可能な帯域幅に基づいて、又は、モバイルデバイスが携帯電話ネットワークと関連するときにおいて、モバイルデバイスがセルからセルへと移動するときに一貫したレベルのサービスを維持するために、ユーザーは識別することができる。使用可能な合計帯域幅が閾値を超えた場合、すべての新規ユーザーは、代替周波数スペクトルを使用するという選択肢を提供されてもよい。代替的に又はさらに、提案を受け入れるユーザーは、消費された基地局の利用可能な帯域幅が閾値を超えるときにおけるユーザーの使用に基づいて識別することができる。例えば、ＳＭＳメッセージの送信などの低帯域幅の通信に関わっているそれらのユーザーは、提案を受けるように識別されてもよい。
[0025]代替的に又はさらに、ユーザーは、基地局に対する位置に基づいて提案を受け取るように特定されてもよい。基地局により近いユーザーは優先的に提案を受け取ってもよい。具体的な例として、半径５０メートル内のユーザーが提案を受け取るように識別されてもよい。近くのデバイス間の通信についての信号強度は同程度の通信機器がより長い距離において通信するために使用される場合よりも大きくなり得るので、互いにより近いデバイスはよりエラーの少ない通信をすることができる。エラーが少なくなると、より短い距離で通信しているデバイスに対して達成されるチャネルについて、可能なスループットのより大きな割合がもたらされる。利用可能なスループットが代替スペクトルを使用してより小さくなるとしても、そのスループットの大きな割合を達成することは十分な通信をもたらし、基地局に近いユーザーが、遠くのユーザーよりも、代替周波数スペクトルへの切り替え時に経験するパフォーマンスの低下がより少なくなり得ることを意味する。
[0026]図１に移ると、いくつかの実施例に係る通信システム１００の例が示される。図１はセルラー通信システム１００を示す。この例では、２つのセル、セル１１０Ａ及び１１０Ｂが示される。しかし、当業者であれば、セルラー通信システムが多数のセルを有してもよいが、簡略化のために２つのセルのみが示されていることを理解するであろう。
[0027]セル１１０Ａ及び１１０Ｂの各々は基地局を含む。セル１１０Ａは基地局１２０Ａを含む。セル１１０Ｂは基地局１２０Ｂを含む。各基地局は、それぞれ制御部１２２Ａ及び１２２Ｂ、並びにそれぞれトランシーバー部１２４Ａ及び１２４Ｂを含むように示される。トランシーバー部１２４Ａ及び１２４Ｂは、それぞれのセル内で基地局とユーザーのモバイルデバイスとの間の通信を搬送する信号を送受信する。たとえば、トランシーバー部１２４Ａは、ユーザー１３０Ａ、１３２Ａ及び１３４Ａとそれぞれ関連付けられるモバイルデバイス１４０Ａ、１４２Ａ及び１４４Ａと無線信号をやりとりする。トランシーバー部１２４Ｂは、それぞれユーザー１３０Ｂ及び１３２Ｂと関連付けられるモバイルデバイス１４０Ｂ及び１４２Ｂと無線通信をやりとりする。
[0028]基地局とモバイルデバイスとの間でやりとりされる通信は基地局の制御部１２２Ａ及び１２２Ｂによって制御することができる。いくつかの実施例によれば、制御部１２２Ａ及び１２２Ｂは、どのモバイルデバイスが基地局を介して通信することを認められるかを決定するために、及び通信の他のパラメーターを制御するために、セル内でモバイルデバイスと制御メッセージをやりとりすることができる。このような制御メッセージは、従来、セルラー通信システムにおいて制御される種類のものでもよいが、任意の適切な制御方式を使用してもよい。また、制御部１２２Ａ及び１２２Ｂは、モバイルデバイスが基地局との通信に使用する周波数スペクトルを指定するために、モバイルデバイスと制御メッセージをやりとりすることができる。
[0029]従来のセルラー通信システムにおいて、携帯電話サービスプロバイダーは、セルラー通信の使用のために割り当てられた周波数帯域の一部である、割り当てられた周波数スペクトルを有することができる。モバイルデバイスとの通信は、その割り当てられた周波数スペクトルにおいて生じる無線通信に基づいてもよいが、異なるデバイスがスペクトル内の異なる特定の周波数を使用してもよい。各基地局は、割り当てられたセルラー通信スペクトルを介して通信することができる。本発明のいくつかの実施例によれば、基地局の各々は、さらに、代替周波数スペクトルを使用してモバイルデバイスと通信するように構成することができる。
[0030]割り当てられた周波数スペクトル及び代替周波数スペクトルに関連付けられる特定の周波数範囲は本発明にとって重要ではない。しかし、いくつかの実施例では、通信システム１００は、３Ｇ携帯電話通信サービスを提供するように構成される。したがって、割り当てられたスペクトルは、３Ｇ通信のために割り当てられた周波数範囲内にあってもよい。
[0031]代替周波数スペクトルは任意の適切な周波数範囲を包含することができる。しかし、いくつかの実施例では、代替周波数スペクトルは、基地局に割り当てられた周波数を包含せず、そのため、認可された周波数スペクトルと重ならない。いくつかの実施例では、代替周波数スペクトルは、セルラー通信以外の別の種類のサービスに割り当てられるが通信システム１００の地理的領域において使用されていない周波数スペクトルの一部であってもよい。いくつかの実施例では、代替周波数スペクトルは、デジタルテレビ通信のために割り当てられた周波数スペクトル内の空白である。したがって、トランシーバー部１２４Ａ及び１２４Ｂは３Ｇ周波数スペクトル内及びデジタルテレビ周波数スペクトル内の両方で通信するように構成されてもよい。制御部１２２Ａ及び１２２Ｂは、各セル内のモバイルデバイスのうちの異なるものとの通信が割り当てられた周波数スペクトル内の周波数又は代替周波数スペクトル内の周波数を使用して通信するように、トランシーバー１２４Ａ及び１２４Ｂの動作を制御するように構成されてもよい。
[0032]モバイルデバイスとの通信を調整するために、制御部１２２Ａ及び１２２Ｂは、それぞれ、トランシーバー部１２４Ａ及び１２４Ｂに、モバイルデバイスと制御メッセージをやりとりさせることができる。これらの制御メッセージは、代替周波数スペクトルで通信するようにモバイルデバイスを選択することに関連付けられる機能を実行することができる。そのような機能は、代替周波数スペクトルを使用して通信するという提案をユーザーに対して表示するようにモバイルデバイスに指示すること、当該提案の表示に対するユーザーの応答を表す制御メッセージをモバイルデバイスから受信すること、又はセルラー通信システムについて代替周波数スペクトル又は割り当てられた周波数スペクトルのいずれかを使用して通信するようにモバイルデバイスに命令することを含んでもよい。これらの制御メッセージは、セルラー通信システムに関連付けられる制御チャネルを介して送信することができる。しかし、このような制御メッセージをやりとりするのに使用するフォーマット及びプロトコルは、本発明にとって重要ではなく、任意の適切なプロトコルを使用することができる。
[0033]モバイルデバイスがやりとりされる制御メッセージに基づいて基地局を介した通信について認められると、モバイルデバイスは、基地局との通信を介して情報を送受信するために通信システムを利用することができる。モバイルデバイスと基地局との間で通信される情報の性質もまた、本発明にとって重要ではない。いくつかのシナリオでは、通信される情報は、ムービークリップや他の視聴覚情報を表すために使用することができ、又はウェブページ上のグラフィックコンテンツを表すために使用することができるような、高速デジタル通信である。しかし、通信システム１００を介して通信することができるデジタルデータは、他の多くの項目を表してもよい。さらに、モバイルデバイスがデジタルコンテンツにアクセスすることは本発明の要件ではない。例えば、通信は音声通信を伴うものであってもよい。したがって、通信の性質は本発明にとって重要ではない。
[0034]通信の性質にかかわらず、任意の所与の時点において、セル内のユーザーの数及びその使用の性質は、セル内の基地局が混雑していないとみなすことができ、正常なモードで動作することができるようなものであってもよい。たとえば、セル１１０Ａは３人のユーザー１３０Ａ、１３２Ａ及び１３４Ａを含む。図１の例では、これら３人のユーザーが、全体として基地局１２０Ａの利用可能な全帯域幅を消費するような方法で、それぞれのモバイルデバイスを使用していなくてもよい。
[0035]具体的な数値例として、基地局１２０Ａは合計で毎秒１００メガビット（Ｍｂｐｓ）を含む通信をサポートするように構築することができる。図１に示すように、第１の時間中、モバイルデバイス１４０Ａ、１４２Ａ及び１４４Ａは、各々が５Ｍｂｐｓのデータレートを提供するデータプラン等による携帯電話サービスに加入してもよい。したがって、モバイルデバイス１４０Ａ、１４２Ａ及び１４４Ａがそれらのサービスの最大データレートで通信している場合であっても、それらは全体として１００Ｍｂｐｓ未満を消費し、基地局１２０に過負荷をかけない。したがって、このシナリオでは、制御部１２０Ａは、割り当てられた周波数スペクトルを用いたセル１１０Ａ内のすべてのモバイルデバイスとの通信をサポートするのに十分な帯域幅を有する。
[0036]同様に、図１に示す状態の制御部１２０Ｂは、セル１１０Ｂ内のすべてのデバイスとの、割り当てられた周波数スペクトル上での通信をサポートするのに十分な帯域幅を有してもよい。図１に示す状態において、すべての図示されたモバイルデバイスは、従来の３Ｇ通信システム内でのように通信することができる。
[0037]セル内のすべてのユーザーのモバイルデバイスが、合計で、割り当てられた周波数スペクトルを用いた通信のために基地局が有する利用可能な全帯域幅より多くを消費し又は消費すると予測される場合、輻輳が発生し得る。図２は、そのような輻輳が発生し得る第２の時間におけるセル１１０Ｂを示す。
[0038]図１に示す第１の時点と図２に示す第２の時点との間に、さらなるユーザーがセル１１０Ｂに入ってくる。説明を簡単にするために、図２は、セル１１０Ｂにおける３人のユーザー、ユーザー１３０Ｂ、１３２Ｂ及び１３４Ｂを示す。このユーザー数は説明の簡略化のために示されるものである。当業者であれば、３人より多くのユーザーが、セルラー通信システムの多くの実施例において、基地局に過負荷をかけることなく、セル内で動作し得ることを認識するであろう。それにもかかわらず、図２の簡潔な例において、第３のユーザーであるユーザー１３４Ｂを追加することは、基地局１２０Ｂにおける負荷の増加を表す。基地局１２０Ｂの負荷が基地局が輻輳する点まで増加すると、制御部１２２Ｂは、代替周波数スペクトルを使用して通信するように１人又は複数のユーザーを切り替えることを試みるモードに入ってもよい。このようにして、帯域幅は、割り当てられた周波数スペクトルから代替周波数スペクトルへとオフロードすることができる。
[0039]図２によって表される第２の時点でのユーザー１３４Ｂの追加は、基地局がオフロードモードの動作に入るためのトリガーイベントの例として扱われる。他のイベントが、割り当てられた周波数スペクトルからの通信をオフロードするモードに入るように制御部１２２Ｂをトリガーしてもよい。例えば、輻輳をもたらすことが過去のデータから知られている時刻はトリガーイベントとしてみなされてもよい。閾値を超えるセル内のユーザーの総数や、比較的高い帯域幅のサービス保証を有するデータプランなどのある種類のデータプランをもつユーザーの総数は、いくつかの実施例においては、各々がトリガーイベントと考えられてもよい。さらなる例として、トリガーイベントが実際の使用量に基づくことは必要条件ではない。いくつかの実施例では、トリガーイベントは予測される負荷に基づいてもよい。
[0040]トリガーイベントにかかわらず、制御部１２２Ｂは、代替周波数スペクトルを使用して通信する１人又は複数のユーザーを選択してもよい。いくつかの実施例では、選択されたユーザーは代替周波数スペクトルを使用することに同意する人であってもよい。例えば、基地局１２２Ｂは、１つ又は複数のモバイルデバイスへ制御メッセージを送信して、代替周波数スペクトルを使用して通信するという合意についてそれぞれのユーザーに促すようにモバイルデバイスに命令することにより、代替周波数スペクトルを使用して通信するようモバイルデバイスを選択することができる。
[0041]このような制御メッセージが送信されるモバイルデバイスは、任意の適切な方法で識別することができる。いくつかの実施例では、輻輳が存在すること又は輻輳が生じそうであることを示す閾値を基地局の合計負荷が超える時点で基地局１２０Ｂと接続しようとしている各モバイルデバイスは、そのような制御メッセージを受信してもよい。従って、図２に示す実施例では、ユーザー１３４Ｂがセル１１０Ｂに入りモバイルデバイス１４４Ｂが基地局１２０Ｂに接続することを試みるとき、モバイルデバイス１４４Ｂはこのような制御メッセージを受信してもよい。
[0042]しかし、図２に示す実施例では、距離は、ユーザーに対する提案の表示を命令する制御メッセージを受信するモバイルデバイスを識別するための基準として使用される。図２の実施例において、デバイスは、基地局１２０Ｂとの近接性に基づいて識別される。具体的な例として、基地局１２０を直接囲む領域２３０内のモバイルデバイスは、制御メッセージを受信してもよい。これとは対照的に、領域２３２内のモバイルデバイスはそのような制御メッセージを受信できない場合がある。
[0043]モバイルデバイスが制御メッセージを受信する領域２３０は任意の適切な方法で決定することができる。図示される実施例では、領域２３０は、基地局１２０Ｂへの距離に基づいて決定される。ここで、Ｒ１未満の範囲を有する任意のモバイルデバイスは、代替周波数スペクトルを使用して通信する提案をユーザーに対して提示するようにモバイルデバイスに指示する制御メッセージを受信することができる。距離Ｒ１は任意の適切な方法で決定することができる。いくつかの実施例では、距離Ｒ１は、５０メートルなどの所定量であってもよく、すべてのセルについて同じであってもよい。他の実施例では、距離Ｒ１はセルの大きさに比例して選択されてもよい。さらに他の実施例では、基地局の負荷が輻輳に関連付けられるレベル未満に低減されるように、距離Ｒ１は、代替周波数スペクトルを介して通信する提案を受け入れる多くのユーザーを生じさせるように動的に選択することができる。距離Ｒ１が選択される方法にかかわらず、図２に示す実施例では、モバイルデバイス１４２Ｂのみが基地局１２０Ｂの距離Ｒ１内にある。したがって、モバイルデバイス１４２Ｂのみが、代替周波数スペクトルでの通信を受け入れるという提案を伝える制御メッセージを受信する。
[0044]しかし、このような制御メッセージを受信するモバイルデバイスを識別するために単一の手法が基地局によって使用されるということは要件ではない。例えば、基地局１２０Ｂは、代替周波数スペクトルを使用して通信するように領域２３０内のモバイルデバイスのユーザーに求めることを最初に試みるようにプログラムすることができる。基地局１２０Ｂの負荷がある閾値を超える場合、代替周波数スペクトルを使用するように領域２３０内のデバイスのユーザーに求めた後であっても、制御部１２０Ｂは、代替周波数スペクトルを使用して通信するように、領域２３０の外側にあるデバイスに求めてもよい。さらに、選択技術の任意の適切な組み合わせが任意の適切な優先順位で使用することができることを認識すべきである。例えば、基地局１２０Ｂは、基地局１２０の所定の範囲内の特定のサービスプランに関連付けられるデバイスを最初に選択するようにプログラムすることができる。そのようにデバイスに求めることが、基地局１２０Ｂの負荷が輻輳閾値未満に低減されるように代替周波数スペクトルを十分な数のモバイルデバイスが使用することにつながらない場合には、基地局１２０Ｂは、所定の範囲内の他のサービスプランを使用するデバイスを募ってもよいし、又は他の基準に基づいて、領域の外の他のデバイスを選択してもよい。
[0045]デバイスが特定される方法にかかわらず、識別されたデバイスは、代替周波数スペクトルを使用して通信することに対するユーザーの同意を求めるようにデバイスを動作させる制御メッセージを受信してもよい。図３は、モバイルデバイス３４０がユーザーの同意を求める例である。図３の例では、ユーザーの同意は、ディスプレイ３１０上のグラフィカルユーザーインターフェース３２０を介して提示されるメッセージに基づいて求められる。
[0046]この例では、グラフィカルユーザーインターフェース３２０は、テキスト形式でメッセージを表示することができ、ネットワークの混雑についてモバイルデバイス３４０のユーザーに警告する。アイコンや他のグラフィカルな要素をネットワーク輻輳についてユーザーに警告するために使用してもよいが、このメッセージはテキストとして通信されてもよい。図３は、テキストで提示されるシンプルなメッセージを示しているが、任意の適切な詳細レベルをもつ任意の適切なメッセージ形式（フォーマット）を、ユーザーに対してネットワークの混雑に関する情報を通信するために使用することができることを認識すべきである。
[0047]ネットワークの混雑についてユーザーに警告するメッセージとともに、グラフィカルユーザーインターフェース３２０は、デバイス３４０のユーザーが代替周波数スペクトルを用いた通信に同意する１つ又は複数の機構を含んでもよい。この例では、当該機構は、ユーザーに対して提案３２２を提示するテキストである。この例では、テキストは、「あなたはより低い帯域幅の接続を受け入れますか？」と提示し、このテキストは、より低い帯域幅の接続が代替周波数スペクトルを使用して提供されることを明示的に特定せず、代替周波数スペクトルの特定が本発明の要件ではないことを示している。しかし、他の実施例では、より小さな帯域幅の接続が提供される機構について記述する異なる又は追加の情報がユーザーに提示されてもよい。
[0048]さらに、提案３２２は、この例では、インセンティブを含むようには明示的には示されていない。しかし、提案３２２は、より小さな帯域幅の接続にユーザーが同意するためのインセンティブについての明確な記述を含んでもよい。
[0049]提案の形式や内容にかかわらず、ユーザーに対して提案が一旦なされると、提案の承諾又は拒絶を反映する入力が任意の適切な方法で得られてもよい。図３の例では、提案はグラフィカルユーザーインターフェース３２０を介して提示され、１つ又は複数のコントロールを介してユーザー入力を得ることができるる。例として、グラフィカルユーザーインターフェース３２０は、コントロール３２４及び３２６を含むように示される。グラフィカルユーザーインターフェースを実施する技術分野で知られているように、コントロール３２４と３２６はユーザー技術（user technology）を実施することができる。ユーザーによるコントロール３２４の選択は、代替周波数スペクトルを用いて通信することに対する同意を表す。ユーザーによるコントロール３２６の選択は、代替周波数スペクトルを介して通信する提案についての拒絶を表す。
[0050]当業者であれば、図３が、応答するユーザー入力が得られる提案をユーザーに対して提示することができるようなユーザーインターフェースのほんの一例を示すことを理解するであろう。このようなやりとりは、他の形式のグラフィカルユーザーインターフェース又は全体として他の形式のインターフェースを使用して生じてもよい。例えば、やりとりは生成された音声に基づいてなされてもよく、ユーザーの入力が音声認識を介して得られてもよい。
[0051]提案及びユーザー入力のやりとりが生じる方法にかかわらず、代替周波数スペクトルを使用した通信にユーザーが同意する場合、モバイルデバイス３４０は、代替周波数スペクトルを使用して通信するように構成することができる。いくつかの実施例では、代替周波数スペクトルを使用する通信に同意することは、モバイルデバイス３４０によって実行される機能を一時的に制限するかもしれない。たとえば、モバイルデバイス３４０は、大量のデータの通信を必要とする動作を一時的に実行しないかもしれない。具体的な例として、モバイルデバイス３４０が代替スペクトルでの通信用に構成される場合、モバイルデバイス３４０は、マルチメディアファイルをダウンロードしたりマルチメディアコンテンツをストリーミングしたりするユーザー要求を処理しないかもしれない。しかし、他の実施例では、モバイルデバイス３４０が代替周波数スペクトルを使用して通信するように構成される場合、代替周波数スペクトルを用いて利用可能な帯域幅が制限されることによって大量のデータの転送を含む機能の性能が低下し得るとしても、モバイルデバイス３４０はすべての機能を提供できてもよい。
[0052]代替周波数スペクトルを使用して通信するようにユーザーが一旦同意すると、この同意は限られた期間の間有効となってもよく、その後、モバイルデバイス３４０は、セルラー通信システム１００の割り当てられた周波数を用いて再び通信してもよい。その制限された時間の量は、所定の固定の時間量であってもよいし、動的に決定されてもよい。その時間は、例えば、モバイルデバイス３４０を含むセル内の輻輳に基づいて動的に決定されてもよい。したがって、モバイルデバイス３４０を含む異なるセル内での合計の帯域幅の使用が減少したり、モバイルデバイスが異なるセルへと移動したりする場合、モバイルデバイス３４０は割り当てられた周波数スペクトルを使用する通信に戻ってもよい。他の実施例では、その限られた時間は、モバイルデバイス３４０がオフになるまで、リセットするまで、ユーザーがより高い帯域幅の接続又はユーザーデバイス３４０に関連付けられる他のトリガーイベント（triggering event）を希望することを示すユーザー入力を受信するまでであってもよい。
[0053]一部の実施例では、ユーザーは、単一のセルを超えた通信システム１００の領域における輻輳に基づいて、代替周波数スペクトルを使用して通信するという選択肢を提供されてもよい。このような領域は任意の適切な境界を有し得る。境界は、例えば、セルからの距離に基づいてもよいし、地政学的な境界に関係してもよい。そのようなシナリオにおいては、代替周波数スペクトルを用いて通信を行うことにユーザーが同意する場合、そのユーザーのモバイルデバイスとの通信は、そのユーザーがより大きな領域内にいてその大きな領域における全体のネットワーク使用が輻輳を示す限り、代替周波数スペクトルを介して生じてもよい。具体的な例として、大きな領域は都市や大都市圏であってもよく、ユーザーがその大きな地理的領域内でセルからセルへ移動するときでも、その大きな領域内の任意の場所にいる間、代替周波数スペクトルを介した通信を受け入れるユーザーは、代替周波数スペクトルを介して通信し続けることができてもよい。
[0054]図３は、代替周波数スペクトルを介して通信するというユーザーの同意が、セルからセルへユーザーが移動するときにユーザーについていくことができる方法を示す。図４は、ユーザーがセル１１０Ａからセル１１０Ｂに移動するモバイルデバイス１４０を示す。セル１１０Ａにいる間、モバイルデバイス１４０は基地局１２０Ａと通信することができる。モバイルデバイス１４０が１１０Ｂへ移動すると、モバイルデバイス１４０は基地局１２０Ｂを介して通信することができる。セル１１０Ａから１１０Ｂへ渡す際、基地局１２０Ａは、モバイルデバイス１４０との通信についての責任を基地局１２０Ｂに引き渡してもよい。
[0055]ある基地局から隣接する基地局へのモバイルデバイスのハンドオーバーは当技術分野で知られている。したがって、セルラー通信システムにおける基地局は、情報が容易に１つの基地局から別の基地局へ渡されるように、それ自体がネットワーク化される。図４は、基地局１２０Ａから基地局１２０Ｂへとそのようなネットワークを介してハンドオーバー情報４１０が渡ることを示す。ハンドオーバー情報４１０は当技術分野で知られているような情報を表してもよい。
[0056]しかし、図４は、ハンドオーバー情報４１０に加えて、基地局１２０Ａが、モバイルデバイス１４０のハンドオーバーに関連付けられるスペクトル種類（spectrum type）の情報４１２を基地局１２０Ｂに提供することを示す。スペクトル種類の情報４１２は、モバイルデバイス１４０のユーザーが代替周波数スペクトルを用いて通信を行うという選択肢を選択したかどうかを基地局１２０Ｂに知らせることができる。このように、モバイルデバイス１４０のユーザーが代替周波数スペクトルを使用して通信するように同意した場合、基地局１２０Ｂは、モバイルデバイス１４０との通信を確立するときに、代替周波数スペクトルを使用してそうすることになる。
[0057]また、図４は、本発明のいくつかの実施例に従ってスペクトルのオフロードを実施する際に有用となる他の情報を基地局が通信することができることを示す。図４に示すように、基地局は帯域幅使用情報（bandwidth usage information）４１４をやりとりすることができる。このような情報は、全体としてセルラー通信システム１００が輻輳閾値を超えて動作しているかどうかを各基地局が決定することができるように、基地局が合計のネットワーク使用を決定することを可能にし得る。そのような情報は、単一のセルにおける輻輳に代えて又はそれに加えて、通信システムやセルラー通信システムのより大きな領域における輻輳に基づいて代替周波数スペクトルで通信する選択肢がモバイルデバイスのユーザーに提案される実施例において有用となりうる。そのような情報は、代替周波数スペクトルを介して通信を一旦開始すると、少なくとも関連する領域にある通信システムが混雑した状態で動作する限り、モバイルデバイスが代替周波数スペクトルを介して通信し続けるような実施例において有用となりうる。
[0058]図４は、基地局間でやりとりされ得る情報の概念図を示す。当業者であれば、情報が基地局間で直接的に通信される必要はないことを認識するであろう。例えば、図４には示されていないが、ハンドオーバー情報や他の種類の情報は、１つ又は複数の他のネットワーク制御装置を介して、１つの基地局から別の基地局へと伝えられてもよい。しかし、情報が基地局間で伝達される機構は本発明にとって重要ではなく、任意の適切な機構を採用してもよい。
[0059]ここで図５に移ると、いくつかの実施例による、基地局が動作することができる例示的な処理のフローチャートが示される。図５の処理は、基地局が移動局から承認（admission）要求を受信すると開始する。このような承認要求は、セルラー通信システムでの使用のために当技術分野で知られている種類の承認要求であってもよい。承認要求は、基地局を含むセルへと移動するモバイルデバイスに関連付けることができる。しかし、いくつかの実施例では、承認要求は、モバイルデバイスの電源が投入されたこと又は他の理由でモバイルデバイスが通信システムの使用を可能にする承認を求めていることを示してもよい。
[0060]デバイスが承認を求めている理由にかかわらず、装置は、ブロック５１０で受信され得る基地局への信号を生成することができる。
[0061]受信された承認要求に応答して、基地局は、代替周波数スペクトルを介して通信する選択肢をモバイルデバイスのユーザーに提案するためのトリガー条件が存在するかどうかを決定してもよい。図５に示す例では、トリガー条件は、合計のネットワーク使用及び基地局とモバイルデバイスとの間の距離の両方に基づく。従って、ブロック５１２の処理において、基地局は承認を求めるモバイルデバイスへの距離を決定することができる。
[0062]距離を決定するために任意の適切な技術を用いることができる。例えば、多くの通信システムは、距離の推定値に変換することができる飛行時間測定をするための回路を含む。他のシナリオでは、セルラー通信システムは、モバイルデバイスの位置を決定するために三角測量の手法を使用することができ、これはデバイスへの距離を示す。距離が決定される方法にかかわらず、処理はブロック５１４に進んでもよい。
[0063]ブロック５１４において、基地局はネットワーク内での使用のレベルを決定することができる。使用レベルは通信システムの任意の部分と関連づけられてもよい。例えば、いくつかの実施例では、使用は、図５の処理を行う基地局が占めるセル内のみにおいて決定されてもよい。他の実施例では、使用は、そのセルを含む領域にわたる合計の使用であってもよい。それにかかわらず、使用レベルは任意の適切な方法で決定することができる。使用レベルが基地局を含むセルに関連する実施例では、使用は、そのセル内のすべてのモバイルデバイスとのアクティブな通信のパラメーターによって決定されてもよい。他の実施例では、推定される使用レベルはブロック５１４において決定することができる。推定される使用レベルは、基地局とアクティブに通信するモバイルデバイスの数についての合計の割り当てられた帯域幅に基づいてもよい。しかし、任意の他の適切な測定基準を、使用のレベルの指標として用いることができる。
[0064]使用を決定する方法にかかわらず、処理は決定ブロック５２０に進んでもよい。決定ブロック５２０において、処理は、トリガー条件が存在するかどうかに応じて、分岐し得る。このトリガー条件は、ブロック５１２において決定された距離及びブロック５１４において決定された使用のレベルに基づく。ネットワークや基地局は混雑した状態にあるとみなされるような、決定された使用のレベルが閾値を超えており、デバイスが距離基準を満たす範囲内にある場合、承認を求めるモバイルデバイスは、代替周波数スペクトルを介した通信の提案を受けるデバイスとして識別することができる。
[0065]したがって、モバイルデバイスが提案を受けるべきであるようなトリガー条件が存在する場合、処理は決定ブロック５２０においてブロック５２２へ分岐してもよい。ブロック５２２において、基地局は、より小さな帯域幅を使用して通信するという提案を意味する１つ又は複数の制御メッセージを送信してもよい。提案がデバイスのユーザーに受け入れられた場合、処理は決定ブロック５３０で分岐してもよい。決定ブロック５３０における処理はモバイルデバイスから受信される１つ又は複数の制御メッセージに基づいていてもよい。それらの受信される制御メッセージが低い帯域幅についての提案が受け入れられることを示す場合、処理はブロック５３２に進んでもよい。
[0066]ブロック５３２において、基地局は、代替周波数スペクトルを使用してモバイルデバイスとの通信を確立することができる。図５に示す実施例では、代替周波数スペクトルはデジタルテレビ（ＤＴＶ）スペクトルである。ＤＴＶ通信との干渉を避けるために、基地局は、ＤＴＶスペクトルのホワイトスペース内での通信を確立することができる。
[0067]通信が代替周波数スペクトルを使用して一旦確立されると、処理はブロック５３４に進み、そこで基地局は課金情報を記録する。ブロック５３４において記録された課金情報は、より低い帯域幅、代替周波数スペクトルを用いて通信することに同意するようにユーザーに提供されるインセンティブを考慮してもよい。このようなインセンティブは、例えば、代替周波数スペクトルを使用するデータ通信についてのより低いレートでの記録に反映されるかもしれない。しかしながら、任意の適切なインセンティブを提供することができ、ブロック５３４における処理はインセンティブに従って課金を反映してもよい。
[0068]逆に、承認を求めるモバイルデバイスがより小さな帯域幅の通信の提供を受けるデバイスを識別するために使用されるトリガー条件を満たしていないと決定ブロック５２０において決定された場合、処理は決定ブロック５２０からブロック５４０へ分岐してもよい。ブロック５４０において、基地局は、基地局に割り当てられた周波数スペクトルを使用する通信を確立することができる。図５の例では、基地局は３Ｇワイヤレス標準を使用して通信しており、通信はそのような３Ｇ無線通信向けに割り当てられた周波数スペクトルに基づいてブロック５４０において確立される。
[0069]処理は、課金情報が記録されるブロック５４２へ進んでもよい。この例では、記録された課金情報は、インセンティブのないモバイルデバイスのユーザーのサービス契約に基づいていてもよい。従って、ブロック５４２において記録された課金情報は、ブロック５３４で記録された課金情報よりもデータ通信に対して高い使用料を示すかもしれない。
[0070]同様に、承認を求めるモバイルデバイスのユーザーが代替周波数スペクトルを使用することに同意しないと決定ブロック５３０において決定された場合、処理は決定ブロック５３０からブロック５４０へ分岐してもよい。ブロック５４０において、通信は、基地局のための割り当てられた周波数スペクトルを使用してモバイルデバイスとの間で確立することができる。処理は、その後、上記のようにブロック５４２へ進んでもよい。
[0071]図６は、基地局を介した通信のための承認を求めるモバイルデバイス上で実行することができる対応する処理を示す。図６の処理は、モバイルデバイスが基地局に承認要求を送信し得るブロック６１０において開始してもよい。
[0072]モバイルデバイス上での処理は、より小さな帯域幅を使用するというモバイルデバイスのユーザーに対する提案を示す制御メッセージをモバイルデバイスが受信するかどうかに応じて、決定ブロック６２０において分岐し得る。このような制御メッセージが受信されると、処理はブロック６２２へ分岐してもよい。ブロック６２２において、モバイルデバイスは、そのユーザーに対して、低い帯域幅を使用する通信についての提案を表示してもよい。ユーザーがより小さな帯域幅の提案の受け入れを示す入力を提供するかどうかに応じて、処理は再び決定ブロック６３０において分岐してもよい。ユーザーがより小さな帯域幅の通信について提案を受け入れる場合、処理は決定ブロック６３０からブロック６３２へ進んでもよい。ブロック６３２において、モバイルデバイスはＤＴＶホワイトスペースを使用して通信を確立することができる。
[0073]逆に、ユーザーが提案を拒否しているか、そうでなければ低い帯域幅で通信することに同意していないとブロック６３０において決定される場合、処理は決定ブロック６３０からブロック６４０に分岐してもよい。ブロック６４０において、モバイルデバイスは、基地局の割り当てられた周波数スペクトルを使用して通信を確立することができる。モバイルデバイスが３Ｇ無線デバイスである例では、ブロック６４０における処理は３Ｇワイヤレス標準を使用して通信を確立することを伴ってもよい。
[0074]逆に、モバイルデバイスがより小さな帯域幅の通信の提供のための帯域幅を受信するための基準を満たしていないか又は輻輳状態が存在しない場合、処理は決定ブロック６２０からブロック６４０に分岐してもよい。説明したように、処理がブロック６４０に到達すると、モバイルデバイスは、この例では３Ｇワイヤレススペクトルである基地局の割り当てられた周波数スペクトルを使用して通信を確立することができる。
[0075]図５及び６のフローチャートで示される処理は任意の適切な方法で実行することができる。図５の処理は、例えば、基地局内のプログラミングによって実施されてもよい。同様に、図６のフローチャートに示す処理は、無線デバイスにおけるプログラミングを使用して行うことができる。しかし、図５及び／又は６の処理のステップのうち１つ又は複数が、ハードウェア、ファームウェア、又はハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアのいくつかの組み合わせで実施されてもよいし、任意の適切な方法で実施されてもよいことを認識すべきである。
[0076]図５に示す処理を実行するように構成された基地局は任意の適切な方法で構築することができる。通信システムのコンポーネントを構築するための技術分野で知られている構築技術を採用することができる。しかし、基地局は、図７に示すように、割り当てられたスペクトルから代替周波数スペクトルへのスペクトルオフロードを実施するように構成されてもよい。図７は基地局７２０を示す。図７の例では、基地局７２０は３Ｇトランシーバー７２４を含む。３Ｇトランシーバー７２４はアンテナ７２２に結合され、３Ｇトランシーバー７２４は、セルラー通信システムに割り当てられた周波数スペクトルに対応する周波数スペクトルを用いて、アンテナ７２２を介して複数のモバイルデバイスと通信することができる。この例では、セルラー通信システムは３Ｇワイヤレスシステムであり、３Ｇトランシーバー７２４は３Ｇ通信に関連する周波数スペクトルを使用して通信するように構成されている。したがって、トランシーバー７２４は３Ｇ無線通信システムの技術分野で知られているトランシーバーであってもよい。
[0077]また、基地局７２０は、ＤＴＶトランシーバー７２６を含むものとして示される。ＤＴＶトランシーバー７２６は、この場合にはＤＴＶスペクトルである代替周波数スペクトルでの通信用に構成される。ＤＴＶトランシーバー７２６は当技術分野で既知の技術を用いて構築することができる。しかし、ＤＴＶ情報を伝えるのではなく、ＤＴＶトランシーバー７２６はＤＴＶ信号について使用されていないＤＴＶスペクトルの一部で通信する。したがって、ＤＴＶトランシーバー７２６はＤＴＶスペクトルの未使用部分を識別する機構を含む。この例では、ＤＴＶトランシーバー７２６はホワイトスペースデータベース７４２と結合されて示される。ホワイトスペースデータベース７４２は、基地局７２０の近くでのＤＴＶスペクトルの未使用部分についての情報を含んでもよく、したがって、より小さな帯域幅の通信のために使用することができる周波数スペクトルを識別するために使用することができる。
[0078]さらに、ＤＴＶトランシーバー７２６は、ＤＴＶ情報を通信するために使用されるのと同じスペクトルで動作してもよいが、ＤＴＶ信号を通信するために使用されるのと同じフォーマットやプロトコルを使用して通信しなくてもよい。むしろ、ＤＴＶトランシーバー７２６は、１つの例として、コンピューティングデバイス間の無線通信に従来使用される標準のデジタルデータを通信するように構成されていてもよい。具体的な例として、ＤＴＶトランシーバー７２６は、ＷｉＦｉ標準やＷｉＭＡＸ標準を使用する通信のために構成することができる。しかし、標準であろうとカスタムであろうと、任意のプロトコルを使用できることを認識すべきである。
[0079]基地局７２０はまた、制御部７３０を含んでもよい。制御部７３０は既知の構築技術を用いて構築することができる。しかし、制御部７３０は他の任意の適切な方法で構築することができる。制御部７３０は、従来の基地局のように処理を実行するコンポーネントを含んでもよい。例えば、承認制御コンポーネント７３４は、基地局７２０を介した通信のために承認を求めるモバイルデバイスと制御メッセージをやりとりすることができる。
[0080]承認制御コンポーネント７３４は、承認を求めるモバイルデバイスが通信について許可されるかどうかを判断するために、加入者データ７４０にアクセスすることができる。承認制御コンポーネント７３４は、モバイルデバイスが許可されたユーザーに関連付けられるかどうかを決定するために、加入者データ７４０にアクセスすることができる。したがって、加入者データ７４０は、当技術分野で知られている加入者データを含んでもよい。さらに、加入者データ７４０は、通信システムにおいて輻輳状態が存在する期間中により小さな帯域幅を使用して通信することにユーザーが同意したか否かを示す情報を含んでもよい。代替的に又はさらに、加入者データ７４０は、低い帯域幅を使用して通信するための提案を受けるモバイルデバイスを識別するために代替的又は追加的に使用することができる、加入者のサービスプランについての情報を含んでもよい。
[0081]帯域割り当てコンポーネント７３６は、モバイルデバイスが低い帯域幅を使用して通信する提案を提供されるべきか否かを決定するためにこの加入者データにアクセスすることができる。帯域割り当てコンポーネント７３６はまた、より小さな帯域幅で通信する提案がいつなされるべきであるかを決定するために輻輳状態を追跡することができる。帯域割り当てコンポーネント７３６はまた、そのような提案を受けるモバイルデバイスを識別するために使用することができる他のソースからの入力を受け取ることができる。図７の例では、制御部７３０は、距離検出器コンポーネント７３２とともに示される。距離検出器コンポーネント７３２は、基地局とネットワークへの許可を求めるモバイルデバイスとの間の距離を測定することができる。この距離情報は、どのモバイルデバイスがより小さな帯域幅の通信の提案を受けるかを識別する際に使用するために帯域割り当てコンポーネント７３６に提供することができる。
[0082]図７の実施例において、３Ｇトランシーバー７２４、ＤＴＶトランシーバー７２６及び制御部７３０は、ネットワーク７１０に結合されて示される。ネットワーク７１０は、通信システムを形成する他のコンポーネントと複数の種類の情報を基地局７２０がやりとりすることを可能にする１つ又は複数の異なるネットワークであってもよい。たとえば、ネットワーク７１０は、３Ｇトランシーバー７２４又はＤＴＶトランシーバー７２６のいずれかを介して受信されるモバイルデバイスからのネットワークメッセージがインターネットを介してアクセスできるサーバー又は他のコンポーネントへとルーティングすることができるように、インターネットへのゲートウェイを提供してもよい。同様に、情報は、３Ｇトランシーバー７２４又はＤＴＶトランシーバー７２６を介して、それらのコンポーネントからモバイルデバイスにルーティングされてもよい。代替的に又はさらに、ネットワーク７１０は、制御部７３０が、通信システムを制御する他の基地局やコンポーネントとインタラクトすることを可能にし得る。このようなネットワーク接続は、例えば、混雑情報及びハンドオーバー情報の共有を容易にすることができる。また、図７が基地局７２０に対してローカルである加入者データ７４０及びホワイトスペースデータベース７４２を示していることを理解すべきである。これらのデータソースのいずれか又は両方はネットワーク７１０を介してアクセス可能なコンポーネントに存在してもよい。従って、図７が基地局に対して可能な構成の例であるが他の構成が可能であることが理解されるべきである。
[0083]図７に明示的に示されていないが、基地局７２０と通信するモバイルデバイスは、３Ｇトランシーバー７２４、ＤＴＶトランシーバー７２６及び制御部７３０に対応するコンポーネントを有してもよい。モバイルデバイスにおけるこれらのコンポーネントは、当技術分野において既知の技術を用いて構築することができる。しかし、それらは、共同して、セルラー通信のために割り当てられた周波数スペクトルを介して通信したり代替周波数スペクトルを介して通信したりする能力をモバイルデバイスに提供する。さらに、このようなコンポーネントは、デバイスのユーザーに提示されるべき提案を示すコマンドを受信し、その提案に対するユーザーの同意又は拒絶を受信して伝えるよう、モバイルデバイスを制御するように構成されてもよい。
[0084]このように本発明の少なくとも１つの実施例のいくつかの側面を説明してきたが、当業者であれば様々な変更、修正及び改良を容易に思いつくであろうことが理解されるべきである。
[0085]例えば、基地局における輻輳がセル内のモバイルデバイスの実際の使用に基づいて決定されることを説明した。いくつかの実施例では、輻輳は他の方法で決定することができる。一例として、輻輳は、セル内で動作するデバイスに割り当てられた総計の帯域幅に基づいてもよい。例えば、基地局に関連付けられる各モバイルデバイスには、ある量の帯域幅を割り当てることができる。いくつかの実施例では、すべてのモバイルデバイスに、同じ量の帯域幅を割り当ててもよい。しかし、帯域幅の量は、異なるデバイスが異なる割り当てを有するように、デバイスのユーザーの加入プランに基づいて割り当てられてもよい。別の例として、各デバイスには、各デバイスが、消費できる最大の帯域幅の全部又は一部の量に等しい割り当てを受けるように、デバイスの特性に基づいて、帯域幅の量が割り当てられてもよい。帯域幅がどのように割り当てられるかにかかわらず、すべてのモバイルデバイスに割り当てられた帯域幅の合計が基地局の容量を超える場合に、輻輳が検出されてもよい。
[0086]他の変形例として、輻輳は、測定されるよりもむしろ予測することができてもよい。予測は過去の使用パターンに基づいてもよい。例えば、基地局は、その時点での実際の使用が基地局の容量に満たなくても、履歴上輻輳したことのある時刻において、代替周波数スペクトルを使用して通信する提案を受けるユーザーが選択されるように、過負荷であるとみなされてもよい。
[0087]また、基地局によって使用される周波数スペクトルを変化させるためのトリガー条件は、セル又はネットワークの輻輳に関連して説明された。他の適当なイベントがトリガー条件を構成してもよい。たとえば、パフォーマンスの低下、バッテリー残量の低下、及び／又はモバイルデバイスが基地局と効果的に通信するために必要なＲＦパワーの増加。
[0088]これらのトリガー条件は、単に、基地局で動作するコンポーネントによって検出することができる。しかし、モバイルデバイスがトリガー条件を識別し、基地局へトリガー条件を伝えてもよいことが理解されるべきである。例えば、基地局とモバイルデバイスのいずれか又は両方が、性能低下の指標として、ビット誤り率が閾値を超えることを検出してもよい。
[0089]さらに、トリガー条件の検出時に、セル内の一部のモバイルデバイスと通信するために、基地局が認可されたスペクトルの使用から無認可のスペクトルの使用へと切り替わるような実施例が記載されている。代替周波数スペクトルは無認可である必要はない。別の方法として、代替周波数スペクトルは、低品質の認可されたスペクトルであってもよい。
[0090]このような変更、修正及び改良は、本開示の一部であることが意図され、本発明の趣旨及び範囲内にあることが意図されている。したがって、前述の記載及び図面はほんの一例に過ぎない。
[0091]本発明の上記の実施例は、多数の方法のうちのいずれかの方法で実施することができる。例えば、実施例は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせを用いて実施することができる。ソフトウェアで実施された場合、ソフトウェアコードは、単一のコンピューターにおいて提供されようと、複数のコンピューターに分散されようと、任意の適切なプロセッサー又は一群のプロセッサー上で実行することができる。
[0092]さらに、コンピューターが、ラックマウントコンピューター、デスクトップコンピューター、ラップトップコンピューター又はタブレットコンピューターなどの、多くの形式のうちのいずれかで実施することができることを理解すべきである。また、コンピューターは、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン又は任意の他の適切なポータブル又は固定の電子デバイスを含む、一般的にコンピューターとみなされないが適切な処理能力を有するデバイスに内蔵されてもよい。
[0093]また、コンピューターは、１つ又は複数の入出力デバイスを有してもよい。これらのデバイスは、とりわけ、ユーザーインターフェースを提供するために使用することができる。ユーザーインターフェースを提供するために使用し得る出力デバイスの例は、出力の視覚的表現のためのプリンターや表示画面、及び出力の音声表現のためのスピーカーや他の音声生成装置を含む。ユーザーインターフェースに使用できる入力デバイスの例は、キーボード、並びに、マウス、タッチパッド及びデジタルタブレットなどのポインティングデバイスを含む。別の例として、コンピューターは、音声認識を介して又は他の音声フォーマットで入力された情報を受け取ってもよい。
[0094]このようなコンピューターは、企業ネットワークやインターネットなどの、ローカルエリアネットワークや広域ネットワークを含む、任意の適切な形態の１つ又は複数のネットワークによって相互接続することができる。このようなネットワークは、任意の適切な技術に基づいていてもよく、任意の適切なプロトコルに従って動作することができ、無線ネットワーク、有線ネットワーク又は光ファイバーネットワークを含んでもよい。
[0095]また、本明細書にて概説した様々な方法や処理は、様々なオペレーティングシステムやプラットフォームのうちの任意のものを使用する１つ又は複数のプロセッサー上で実行可能なソフトウェアとして符号化されてもよい。さらに、このようなソフトウェアは、多くの適切なプログラミング言語及び／又はプログラミングツールやスクリプトツールのうちの任意のものを使用して書かれてもよいし、フレームワーク又は仮想マシン上で実行される実行可能な機械語コード又は中間コードとしてコンパイルされてもよい。
[0096]この点において、本発明は、１つ又は複数のコンピューター又は他のプロセッサー上で実行されると上述した本発明の様々な実施例を実施する方法を実行する、１つ又は複数のプログラムで符号化された、コンピューター読み取り可能な媒体（又は複数のコンピューター読み取り可能な媒体）（例えば、コンピューターメモリー、１つ又は複数のフロッピーディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、光ディスク、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、磁気テープ、フラッシュメモリー、フィールドプログラマブルゲートアレイ又は他の半導体デバイスにおける回路構成、他の持続性の有形のコンピューター記憶媒体）として具現化されてもよい。コンピューター読み取り可能な媒体は、上述のような本発明の様々な態様を実施するために、格納されたプログラムを１つ又は複数の異なるコンピューター又は他のプロセッサー上にロードすることができるように、可搬であってもよい。
[0097]「プログラム」又は「ソフトウェア」という用語は、上述のような本発明の様々な態様を実施するためにコンピューター又は他のプロセッサーをプログラムするのに使用することができる、任意の種類のコンピューターコード又はコンピューター実行可能な命令のセットを指すよう、一般的な意味で本明細書において使用される。また、この実施例の１つの態様によれば、実行されると本発明の方法を実行する１つ又は複数のコンピュータープログラムは、単一のコンピューター又はプロセッサー上に存在する必要はなく、本発明の様々な態様を実施するよう、多くの異なるコンピューター又はプロセッサー間でモジュール方式で分散されてもよいことを理解すべきである。
[0098]コンピューター実行可能命令は、１つ又は複数のコンピューター又は他のデバイスによって実行される、プログラムモジュールなどの多くの形式であってもよい。一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか又は特定の抽象データ型を実施する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。通常、プログラムモジュールの機能は、様々な実施例において、必要に応じて、組み合わせられたり分散されたりしてもよい。
[0099]また、データ構造は、任意の適切な形でコンピューター読み取り可能な媒体に格納することができる。説明の簡略化のために、データ構造は、データ構造内の位置を介して関連するフィールドを有するように示されてもよい。このような関係は、同様に、フィールド間の関係を伝えるコンピューター読み取り可能な媒体における位置を持つフィールドにストレージを割り当てることによって達成することができる。しかし、データ要素間の関係を確立するポインター、タグ又は他の機構の使用を含む、データ構造のフィールドにおける情報間の関係を確立するように、任意の適切な機構を使用することができる。
[00100]本発明の種々の態様は、単独で使用することができ、組み合わせてしようすることができ、又は上記の実施例では具体的に説明されなかった様々な構成で使用することができ、したがって、その適用は、上記の説明に記載され又は図面に示されたコンポーネントの詳細や構成に限定されるものではない。例えば、１つの実施例で説明した態様は、他の実施例に記載した態様と、任意の方法で組み合わせることができる。
[00101]また、本発明は、ある例が示された方法として具現化することができる。本発明の方法の一部として実行される動作は、任意の適切な方法で順序づけることができる。したがって、具体例において連続的な動作として示されていても、実施例は、いくつかの動作を同時に実行することを含む、示されたものとは異なる順序で動作が実行されるように構築することができる。
[00102]請求項の要素を修飾する、請求項における「第１の」、「第２の」、「第３の」などの順序を示す語の使用は、それ自体は、別のクレーム要素に対するあるクレーム要素のいかなる優先順位、優位性、順序を暗示するものでもなく、方法の動作が実行される時間的な順序を暗示するものでもなく、クレーム要素を区別するために、ある名前を有するあるクレーム要素を同じ名前を有する（が順序を示す語の使用のために）別の要素と区別するために単にラベルとして使用される。
[00103]また、本明細書で使用される表現及び用語は、説明の目的のためであり、限定的なものとみなすべきではない。本明細書における「含む」、「備える」、「有する」、「含有する」、「含んでいる」及びそれらの変形の使用は、その後に列挙される項目及びその等価物ならびに追加の項目を包含することを意味する。

Claims (10)

  1. 領域内の複数のモバイルデバイスと通信をやりとりするように構成された少なくとも１つの基地局を含む種類の通信サービスを動作させる方法であって、
    第１のインターバル中に、領域内の第１の複数のモバイルデバイスの各々と通信をやりとりするステップであって、前記第１の複数のデバイスとの通信は基地局に割り当てられた認可されたスペクトル内の第１の量の帯域幅を全体として使用する、ステップと、
    前記領域が第２の複数のモバイルデバイスを含む第２のインターバル中に、前記第２の複数のモバイルデバイスに基づいてトリガー条件が存在することを決定するステップと、
    トリガー条件が存在すると決定される場合に、前記認可されたスペクトルを使用して前記第２の複数のモバイルデバイスの第１の部分と通信をやりとりし、代替周波数スペクトルを使用して前記第２の複数のモバイルデバイスの第２の部分と通信をやりとりするステップであって、前記代替周波数スペクトルは前記第１の認可されたスペクトルとは異なる、ステップと
    を含む方法。
  2. 前記認可されたスペクトルを使用して前記第２の複数のモバイルデバイスの第１の部分と通信をやりとりするステップは、３Ｇ標準に従って通信するステップを含み、
    前記代替周波数スペクトルを使用して前記第２の複数のモバイルデバイスの第２の部分と通信をやりとりするステップは、前記領域においてで割り当てられていないデジタルＴＶのチャンネルを使用して通信をやりとりするステップを含む請求項１に記載の方法。
  3. 前記領域内の位置に少なくとも部分的に基づいて前記第２の複数のモバイルデバイスの第２の部分を選択するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
  4. 前記第２の部分を選択するステップは、前記第２の複数のモバイルデバイスのうち、前記基地局からの距離が閾値未満であるモバイルデバイスを識別するステップを含む請求項３に記載の方法。
  5. 第２の時刻において前記基地局とやりとりされる通信により使用される１つ又は複数の時刻及び全帯域幅に基づいて前記閾値の距離を決定するステップをさらに含む請求項４に記載の方法。
  6. 第１のサービスを提供する通信システムの基地局であって、
    第１の認可されたスペクトルにおける第１の帯域幅及び第２の認可されたスペクトルにおける第２の帯域幅を使用して複数のモバイルデバイスと通信をやりとりするように構成された少なくとも１つのトランシーバーであって、前記第１の認可されたスペクトルにおける前記第１の帯域幅は前記第１のサービスを提供する際の前記通信システムによる使用のために割り当てられ、前記第２の認可されたスペクトルにおける前記第２の帯域幅は前記第１のサービスとは異なる第２のサービスを提供する際の使用のために割り当てられる、少なくとも１つのトランシーバーと、
    前記基地局との接続を有するモバイルデバイスによる前記第１の認可されたスペクトルにおける累積の帯域幅消費量を決定し、
    前記累積の帯域幅消費量が閾値を超えるかどうかを決定し、
    前記累積の帯域幅消費量が前記閾値を超える場合、前記第１の帯域幅を使用する第１の組のモバイルデバイス及び前記第２の帯域幅を使用する第２の組のモバイルデバイスとの通信のために少なくとも１つの送信機を設定する
    ように構成される制御モジュールと
    を備える基地局。
  7. 前記制御モジュールは、前記基地局と前記基地局の近くのモバイルデバイスとの間の距離を決定するように構成される距離検出コンポーネントをさらに含み、
    前記制御モジュールは、前記第２の組に割り当てられる各デバイスについて前記距離検出コンポーネントによって決定される距離が第２の閾値を下回ることに基づいて前記第２の組に前記複数のデバイスのうちのモバイルデバイスを割り当てる、帯域割り当てコンポーネントを含む請求項６に記載の基地局。
  8. 前記制御モジュールは、前記第２の組に割り当てられる各デバイスから受信される要求される帯域幅が閾値を下回ることに基づいて前記第２の組に前記複数のデバイスのうちのモバイルデバイスを割り当てる帯域割り当てコンポーネントを含む請求項６に記載の基地局。
  9. 前記制御モジュールは、前記基地局と前記基地局の近くのモバイルデバイスとの間の距離を決定するように構成される距離検出コンポーネントをさらに含み、
    前記制御コンポーネントは、
    前記基地局との接続を求めるモバイルデバイスとの通信をやりとりするように構成される承認制御コンポーネントであって、前記通信は前記承認制御コンポーネントから送信されるより小さな帯域幅を受け入れる要求及び前記より小さな帯域幅の受け入れを示すモバイルデバイスからの応答を含む、承認制御コンポーネントと、
    前記より小さな帯域幅の受け入れを示す前記モバイルデバイスからの応答に基づいて前記第２の組へに前記複数のデバイスのうちのモバイルデバイスを割り当てるように構成される帯域割り当てコンポーネントと
    を含む請求項６に記載の基地局。
  10. 少なくとも１つのトランシーバーが、２Ｍｐｓを超えるデータレートでの前記第１の組に割り当てられたモバイルデバイスと通信をやりとりするように、及び１Ｍｐｓ未満のデータレートで前記第２の組に割り当てられたモバイルデバイスと通信をやりとりするように構成される請求項６に記載の基地局。
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