本明細書では、本明細書における以下の説明に適用可能とすることができ、それとともに使用することができる、例示的な通信システムについて説明する。他の通信システムも使用することができる。
図1Aは、1つまたは複数の開示される実施形態を実施できる例示的な通信システム100の図である。通信システム100は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、多元接続システムとすることができる。通信システム100は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用を通して、そのようなコンテンツにアクセスできるようにすることができる。例えば、通信システム100は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、およびシングルキャリアFDMA(SC−FDMA)など、1つまたは複数のチャネルアクセス方法を利用することができる。
図1Aに示されるように、通信システム100は、無線送受信ユニット(WTRU)102a、102b、102c、102d、RAN(無線アクセスネットワーク)104、コアネットワーク106、公衆交換電話網(PSTN)108、インターネット110、および他のネットワーク112を含むことができるが、開示される実施形態は、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、および/またはネットワーク要素を企図していることが理解されよう。WTRU102a、102b、102c、102dの各々は、無線環境において動作および/または通信するように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。例を挙げると、WTRU102a、102b、102c、102dは、無線信号を送信および/または受信するように構成することができ、ユーザ機器(UE)、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、および家電製品などを含むことができる。
通信システム100は、基地局114aおよび基地局114bも含むことができる。基地局114a、114bの各々は、コアネットワーク106、インターネット110、および/またはネットワーク112などの1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを円滑化するために、WTRU102a、102b、102c、102dの少なくとも1つと無線でインタフェースを取るように構成された、任意のタイプのデバイスとすることができる。例を挙げると、基地局114a、114bは、基地送受信機局(BTS)、ノードB、eノードB、ホームノードB、ホームeノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、および無線ルータなどとすることができる。基地局114a、114bは各々、単一の要素として示されているが、基地局114a、114bは、任意の数の相互接続された基地局および/またはネットワーク要素を含むことができることが理解されよう。
基地局114aは、RAN104の部分とすることができ、RAN104は、他の基地局、および/または基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなどのネットワーク要素(図示されず)も含むことができる。基地局114aおよび/または基地局114bは、セル(図示されず)と呼ばれることがある特定の地理的領域内で、無線信号を送信および/または受信するように構成することができる。セルは、さらにセルセクタに分割することができる。例えば、基地局114aに関連付けられたセルは、3つのセクタに分割することができる。したがって、一実施形態では、基地局114aは、送受信機を3つ、すなわち、セルのセクタごとに1つずつ含むことができる。別の実施形態では、基地局114aは、多入力多出力(MIMO)技術を利用することができ、したがって、セルのセクタごとに複数の送受信機を利用することができる。
基地局114a、114bは、エアインタフェース116を介して、WTRU102a、102b、102c、102dの1つまたは複数と通信することができ、エアインタフェース116は、任意の適切な無線通信リンク(例えば、無線周波(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光など)とすることができる。エアインタフェース116は、任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立することができる。
より具体的には、上で言及したように、通信システム100は、多元接続システムとすることができ、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、およびSC−FDMAなどの、1つまたは複数のチャネルアクセス方式を利用することができる。例えば、RAN104内の基地局114a、およびWTRU102a、102b、102cは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))を使用してエアインタフェース116を確立できる、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)地上無線アクセス(UTRA)などの無線技術を実施することができる。WCDMAは、高速パケットアクセス(HSPA)および/または進化型HSPA(HSPA+)などの通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)および/または高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)を含むことができる。
別の実施形態では、基地局114a、およびWTRU102a、102b、102cは、ロングタームエボリューション(LTE)および/またはLTEアドバンスト(LTE−A)を使用してエアインタフェース116を確立できる、進化型UMTS地上無線アクセス(E−UTRA)などの無線技術を実施することができる。
他の実施形態では、基地局114a、およびWTRU102a、102b、102cは、IEEE802.16(すなわちマイクロ波アクセス用の世界的相互運用性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV−DO、暫定標準2000(IS−2000)、暫定標準95(IS−95)、暫定標準856(IS−856)、移動体通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))、GSM進化型高速データレート(EDGE)、およびGSM EDGE(GERAN)などの無線技術を実施することができる。
図1Aの基地局114bは、例えば、無線ルータ、ホームノードB、ホームeノードB、またはアクセスポイントとすることができ、職場、家庭、乗物、およびキャンパスなどの局所的エリアにおける無線接続性を円滑化するために、任意の適切なRATを利用することができる。一実施形態では、基地局114b、およびWTRU102c、102dは、IEEE802.11などの無線技術を実施して、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立することができる。別の実施形態では、基地局114b、およびWTRU102c、102dは、IEEE802.15などの無線技術を実施して、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立することができる。また別の実施形態では、基地局114b、およびWTRU102c、102dは、セルラベースのRAT(例えば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−Aなど)を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図1Aに示されるように、基地局114bは、インターネット110への直接的な接続を有することがある。したがって、基地局114bは、コアネットワーク106を介して、インターネット110にアクセスする必要がないことがある。
RAN104は、コアネットワーク106と通信することができ、コアネットワーク106は、音声、データ、アプリケーション、および/またはVoIP(ボイスオーバインターネットプロトコル)サービスをWTRU102a、102b、102c、102dの1つまたは複数に提供するように構成された、任意のタイプのネットワークとすることができる。例えば、コアネットワーク106は、呼制御、請求サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド通話、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供することができ、および/またはユーザ認証など、高レベルのセキュリティ機能を実行することができる。図1Aには示されていないが、RAN104および/またはコアネットワーク106は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを利用する他のRANと直接的または間接的に通信できることが理解されよう。例えば、E−UTRA無線技術を利用できるRAN104に接続するのに加えて、コアネットワーク106は、GSM無線技術を利用する別のRAN(図示されず)と通信することもできる。
コアネットワーク106は、PSTN108、インターネット110、および/または他のネットワーク112にアクセスするための、WTRU102a、102b、102c、102dのためのゲートウェイとしてサービスすることもできる。PSTN108は、基本電話サービス(POTS)を提供する回路交換電話網を含むことができる。インターネット110は、TCP/IPインターネットプロトコルスイート内の伝送制御プロトコル(TCP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)、およびインターネットプロトコル(IP)など、共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークとデバイスとからなるグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運営される有線または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク112は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを利用できる1つまたは複数のRANに接続された、別のコアネットワークを含むことができる。
通信システム100内のWTRU102a、102b、102c、102dのいくつかまたはすべては、マルチモード機能を含むことができ、すなわち、WTRU102a、102b、102c、102dは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信するための複数の送受信機を含むことができる。例えば、図1Aに示されたWTRU102cは、セルラベースの無線技術を利用できる基地局114aと通信するように、またIEEE802無線技術を利用できる基地局114bと通信するように構成することができる。
図1Bは、例示的なWTRU102のシステム図である。図1Bに示されるように、WTRU102は、プロセッサ118と、送受信機120と、送信/受信要素122と、スピーカ/マイクロフォン124と、キーパッド126と、ディスプレイ/タッチパッド128と、着脱不能メモリ130と、着脱可能メモリ132と、電源134と、全地球測位システム(GPS)チップセット136と、他の周辺機器138とを含むことができる。WTRU102は、一実施形態との整合性を保ちながら、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることが理解されよう。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、他の任意のタイプの集積回路(IC)、および状態機械などとすることができる。プロセッサ118は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および/またはWTRU102が無線環境で動作できるようにする他の任意の機能を実行することができる。プロセッサ118は、送受信機120に結合することができ、送受信機120は、送信/受信要素122に結合することができる。図1Bは、プロセッサ118と送受信機120を別々のコンポーネントとして示しているが、プロセッサ118と送受信機120は、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合できることが理解されよう。
送信/受信要素122は、エアインタフェース116を介して、基地局(例えば基地局114a)に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成することができる。例えば、一実施形態では、送信/受信要素122は、RF信号を送信および/または受信するように構成されたアンテナとすることができる。別の実施形態では、送信/受信要素122は、例えば、IR、UV、または可視光信号を送信および/または受信するように構成された放射器/検出器とすることができる。また別の実施形態では、送信/受信要素122は、RF信号と光信号の両方を送信および受信するように構成することができる。送信/受信要素122は、無線信号の任意の組み合わせを送信および/または受信するように構成できることが理解されよう。
加えて、図1Bでは、送信/受信要素122は単一の要素として示されているが、WTRU102は、任意の数の送信/受信要素122を含むことができる。より具体的には、WTRU102は、MIMO技術を利用することができる。したがって、一実施形態では、WTRU102は、エアインタフェース116を介して無線信号を送信および受信するための2つ以上の送信/受信要素122(例えば複数のアンテナ)を含むことができる。
送受信機120は、送信/受信要素122によって送信される信号を変調し、送信/受信要素122によって受信された信号を復調するように構成することができる。上で言及したように、WTRU102は、マルチモード機能を有することができる。したがって、送受信機120は、WTRU102が、例えばUTRAおよびIEEE802.11などの複数のRATを介して通信できるようにするための、複数の送受信機を含むことができる。
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128(例えば、液晶表示(LCD)ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット)に結合することができ、それらからユーザ入力データを受け取ることができる。プロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128にユーザデータを出力することもできる。加えて、プロセッサ118は、着脱不能メモリ130および/または着脱可能メモリ132など、任意のタイプの適切なメモリから情報を入手することができ、それらにデータを記憶することができる。着脱不能メモリ130は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、ハードディスク、または他の任意のタイプのメモリ記憶デバイスを含むことができる。着脱可能メモリ132は、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、およびセキュアデジタル(SD)メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ118は、WTRU102上に物理的に配置されたメモリではなく、サーバまたはホームコンピュータ(図示されず)などの上に配置されたメモリから情報を入手することができ、それらにデータを記憶することができる。
プロセッサ118は、電源134から電力を受け取ることができ、WTRU102内の他のコンポーネントへの電力の分配および/または制御を行うように構成することができる。電源134は、WTRU102に給電するための任意の適切なデバイスとすることができる。例えば、電源134は、1つまたは複数の乾電池(例えば、ニッケル−カドミウム(NiCd)、ニッケル−亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)など)、太陽電池、および燃料電池などを含むことができる。
プロセッサ118は、GPSチップセット136に結合することもでき、GPSチップセット136は、WTRU102の現在位置に関する位置情報(例えば経度および緯度)を提供するように構成することができる。GPSチップセット136からの情報に加えて、またはその代わりに、WTRU102は、基地局(例えば基地局114a、114b)からエアインタフェース116を介して位置情報を受け取ることができ、および/または2つ以上の近くの基地局から受信した信号のタイミングに基づいて、自らの位置を決定することができる。WTRU102は、一実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切な位置決定方法を用いて、位置情報を獲得できることが理解されよう。
プロセッサ118は、他の周辺機器138にさらに結合することができ、他の周辺機器138は、追加的な特徴、機能、および/または有線もしくは無線接続性を提供する、1つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび/またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺機器138は、加速度計、eコンパス、衛星送受信機、(写真またはビデオ用の)デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、バイブレーションデバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、およびインターネットブラウザなどを含むことができる。
図1Cは、一実施形態による、RAN104およびコアネットワーク106のシステム図である。上で言及したように、RAN104は、エアインタフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するために、E−UTRA無線技術を利用することができる。RAN104は、コアネットワーク106と通信することもできる。
RAN104は、eノードB140a、140b、140cを含むことができるが、RAN104は、一実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のeノードBを含むことができることが理解されよう。eノードB140a、140b、140cは、各々が、エアインタフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するための1つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、eノードB140a、140b、140cは、MIMO技術を実施することができる。したがって、eノードB140aは、例えば、複数のアンテナを使用して、WTRU102aに無線信号を送信し、WTRU102aから無線信号を受信することができる。
eノードB140a、140b、140cの各々は、特定のセル(図示されず)に関連付けることができ、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ならびにアップリンクおよび/またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成することができる。図1Cに示されるように、eノードB140a、140b、140cは、X2インタフェースを介して互いに通信することができる。
図1Cに示されるコアネットワーク(CN)106は、モビリティ管理ゲートウェイ(MME)142、サービングゲートウェイ144、およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ146を含むことができる。上記の要素の各々は、コアネットワーク106の部分として示されているが、これらの要素は、どの1つをとっても、コアネットワーク運営体とは異なる主体によって所有および/または運営できることが理解されよう。
MME142は、S1インタフェースを介して、RAN104内のeノードB140a、140b、140cの各々に接続することができ、制御ノードとしての役割を果たすことができる。例えば、MME142は、WTRU102a、102b、102cのユーザの認証、ベアラ活動化/非活動化、WTRU102a、102b、102cの初期接続中における特定のサービングゲートウェイの選択などを担うことができる。MME142は、RAN104とGSMまたはWCDMAなどの他の無線技術を利用する他のRAN(図示されず)との間の交換のための制御プレーン機能を提供することもできる。
サービングゲートウェイ144は、S1インタフェースを介して、RAN104内のeノードB140a、140b、140cの各々に接続することができる。サービングゲートウェイ144は、一般に、ユーザデータパケットをWTRU102a、102b、102cに/からルーティングおよび転送することができる。サービングゲートウェイ144は、eノードB間ハンドオーバ中におけるユーザプレーンのアンカリング(anchoring)、ダウンリンクデータがWTRU102a、102b、102cに利用可能な場合に行う一斉呼出のトリガ、ならびにWTRU102a、102b、102cのコンテキストの管理および記憶など、他の機能を実行することもできる。
サービングゲートウェイ144は、PDNゲートウェイ146に接続することもでき、PDNゲートウェイ146は、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供して、WTRU102a、102b、102cとIP対応デバイスの間の通信を円滑化することができる。無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)155のアクセスルータ(AR)150は、インターネット110と通信することができる。AR150は、AP160a、160b、160cの間の通信を円滑化することができる。AP160a、160b、160cは、STA170a、170b、170cと通信することができる。
コアネットワーク106は、他のネットワークとの通信を円滑化することができる。例えば、コアネットワーク106は、PSTN108などの回路交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供して、WTRU102a、102b、102cと従来の陸線通信デバイスの間の通信を円滑化することができる。例えば、コアネットワーク106は、コアネットワーク106とPSTN108の間のインタフェースとしての役割を果たすIPゲートウェイ(例えばIPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含むことができ、またはIPゲートウェイと通信することができる。加えて、コアネットワーク106は、ネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができ、ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運営される他の有線または無線ネットワークを含むことができる。
本明細書の説明は、以下の用語を使用することがあり、当技術分野で使用される定義に追加される、またはそれを補足できる以下の定義を有することができる。DSMシステムとは、様々なローカルネットワークおよび直接リンクを制御および支援する、1つ(または複数)のDSMエンジンを備えるシステムのこととすることができる。DSMクライアントとは、DSMエンジンへの通信リンクを有し、ローカルネットワークまたは直接リンクの部分とすることができるデバイスのこととすることができる。DSMエンジンは、スペクトル管理に加えて、ローカルネットワークおよび直接リンクの調整および管理を担当するエンティティとすることができる。DSMリンクとは、制御プレーンおよびユーザプレーン機能を提供する、DSMエンジンとDSMクライアントの間の通信リンクのこととすることができる。直接リンクとは、2つの動的スペクトル管理(DSM:dynamic spectrum management)クライアントの間のリンクのこととすることができる。動作チャネルは、DSM通信リンクのために選択されたチャネルとすることができる。アタッチメントとは、DSMクライアントが、DSM動作チャネルを発見し、このチャネルに同期し、APと関連し、自らの存在および能力をDSMエンジンに通知するプロセスのこととすることができる。発見プロセスとは、DSMクライアントが、DSMエンジンの動作チャネルを見つける(スキャンを行って制御チャネルを見つけ、DSMに同期する)プロセスのこととすることができる。
本明細書の説明は、日和見的(opportunistic)な帯域幅または日和見的な周波数帯域の一例として、テレビホワイトスペース(TVWS)に言及することがある。ある定められたプライオリティユーザ(プライマリユーザ)が動作していない場合にデバイスが日和見的に動作できる、日和見的な周波数帯域における動作にも、同じ説明を適用することができる。加えて、日和見的な帯域に対するプライオリティユーザまたはプライマリユーザのデータベースを、データベース内に維持することができる。TVWSにおける動作の場合、このデータベースは、TVWSデータベースと呼ばれることがある。しかし、類似のデータベースを用いる動作は、任意の日和見的な帯域において可能とすることができる。日和見的な帯域、日和見的な帯域幅、または日和見的な周波数帯域の他の非限定的な例は、免許不要な帯域、リースされた帯域、またはサブライセンスされた帯域を含むことができる。
イネーブリング局(enabling station)とは、依存局がいつ、どのように動作できるかを制御する権限を有する局のこととすることができる。イネーブリング局は、依存局にイネーブリング信号を無線で伝達する。イネーブリング局は、連邦通信委員会(FCC)の用語法におけるマスタ(またはモードII)デバイスに対応することができる。上述の脈絡では、「登録済」とは、必要な情報(例えば、FCC Id、ロケーション、製造者情報など)を局がTVWSデータベースに提供済であることを意味することができる。
ジオロケーション機能とは、非限定的な例として、50メートルなどの精度レベル以内で、自らの地理的座標を決定する、TVWSデバイスの機能のこととすることができる。
産業科学医療(ISM)帯域とは、米国のFCC規則パート15サブパートBによって統制される、免許不要な動作に開かれた周波数帯域のこととすることができる。例えば、902〜928MHz(リージョン2限定)、2.400〜2.500GHz、5.725〜5.875GHzである。
モードIデバイスは、内部ジオロケーション機能を使用せず、利用可能なチャネルのリストを獲得するために、TV帯域データベースにアクセスしない、パーソナル/ポータブルTVWSデバイスとすることができる。モードIデバイスは、それがその上で動作できる利用可能なチャネルのリストを、固定TVWSデバイスまたはモードIIデバイスから獲得することができる。モードIデバイスは、固定および/またはパーソナル/ポータブルTVWSデバイスのネットワークを開始することができず、またモードIデバイスは、別のモードIデバイスが動作できるように、利用可能なチャネルのリストを、そのようなデバイスに提供することもできない。モードIIデバイスは、内部ジオロケーション機能を使用し、利用可能なチャネルのリストを獲得するために、インターネットへの直接接続を介して、または固定TVWSデバイスもしくは別のモードII TVWSデバイス経由のインターネットへの間接接続を介して、TVWSデータベースにアクセスする、パーソナル/ポータブルTVWSデバイスである。モードIIデバイスは、チャネルを自ら選択することができ、TVWSデバイスのネットワークの部分として開始および動作して、1つまたは複数の固定TVWSデバイスまたはパーソナル/ポータブルTVWSデバイスへの送信、およびそれらからの受信を行うことができる。モードIIデバイスは、モードIデバイスが動作できるように、利用可能なチャネルの自らのリストを、モードIデバイスに提供することができる。センシング専用デバイスとは、スペクトルセンシングを使用して、利用可能なチャネルのリストを決定する、パーソナル/ポータブルTVWSデバイスのこととすることができる。センシング専用デバイスは、例えば、周波数帯域512〜608MHz(TVチャネル21〜36)および614〜698MHz(TVチャネル38〜51)における、任意の利用可能なチャネル上で送信を行うことができる。
TVWS帯域とは、規制当局が無免許デバイスによる動作を許可している、(VHF(54〜72、76〜88、174〜216MHz)およびUHF(470〜698Mhz)帯域における)TVチャネルのこととすることができる。モードI、モードII、およびセンシング専用デバイスを含むパーソナル/ポータブルデバイスは、周波数帯域512〜608MHz(TVチャネル21〜36)および614〜698MHz(TVチャネル38〜51)における利用可能なチャネル上で送信を行うことができる。プライマリユーザ(PU)とは、TVWSチャネルの現任のユーザのこととすることができる。
管理されたWLANシステムでは、アグリゲートされたチャネルに対するサイレント期間を構成するための方法および装置を使用することができる。TVWS帯域のプライマリユーザに悪影響を与えることなく、これらの帯域における免許不要のスペクトルを利用するために、センシングを実行するデバイスには、サイレント期間の使用が必要なことがある。サイレント期間は、同じチャネルを利用していることがある、管理されたシステムの外部の他のセカンダリユーザによって引き起こされることがある、TVWS帯域における干渉の量を決定するために使用することもできる。しかし、サイレント期間は、チャネル上におけるスループットの低下をもたらすことがある。さらに、サイレント期間は、ボイスオーバインターネットプロトコル(VoIP)など、いくつかの時間依存型アプリケーションに影響を与えることがある、トラフィックの遅延をもたらすことがある。
複数のチャネルが絡む状況においてサイレント期間を構成する場合に存在することがある別の問題は、APまたは管理されたシステムの送信に関与し得る局と同じ場所またはきわめて近くに配置されたハードウェア(HW)によって実行されるセンシングに帯域外干渉が影響を与えないことを、どのように保証するかである。チャネルアグリゲーションを使用するシステムでは、干渉を低減するために、各サイレント期間中にすべてのチャネルを同時にサイレント化することを実行することができる。しかし、この戦略は、著しいスループットの低下をもたらすことがあり、センスされる必要があるチャネルのタイプ、センシングHWのロケーション無線周波数(RF)特性、および管理された通信デバイスによっては必要ではないことがある。
アグリゲートされたチャネルを使用するシステムでは、アグリゲーションを使用することによって達成されるスループット利得を維持するために、これらのサイレント期間の効率的な構成が必要とされることがある。サイレント期間は、媒体アクセス制御(MAC)アグリゲーション方式によって使用できる、個別の物理(PHY)チャネルの各々において構成することができる。これらのサイレント期間の構成は、センシング要件、チャネルの各々がどのプライマリユーザ用に確保されているかについての知識、ならびにセンシング無線HWのロケーションおよびタイプなど、複数の要因に依存することができる。
サイレント期間が効率的に構成された後、センシングおよびサイレント期間構成を調整する中央エンティティによって制御されるすべてのノードにわたって、サイレント期間を調整する必要があることがある。局がサイレント期間を受け損なって、センシング結果の悪化がもたらされることがないように、サイレント期間の確実な伝達が、この調整には必要なことがある。キャリア検知多重アクセス(CSMA)システムでは、ある程度のメッセージロスが発生し得るので、サイレント期間表示を受け損なった局がセンシング性能に悪影響を与えないことを保証するための方法および装置を使用することができる。
本明細書では、サイレント期間構成および調整のための方法および装置について説明する。本明細書で説明する実施形態は、周期的および非同期サイレント期間の両方を使用することができる。サイレント時間の存在にも係わらずチャネルスループットを維持しながら、1組のアグリゲートされたチャネルに対して周期的サイレント期間をスケジュールするため、可能な場合には非同期方式で、サイレント期間をスケジュールすることができる。こうすることで、アグリゲートされたチャネルリンク上に、チャネルトラフィックを維持する少なくとも1つのチャネルが存在することを保証することができる。
本明細書の説明では、もっぱら説明の目的で、ある数のチャネルを使用することがある。例および実施形態は、例えば、4つのチャネルに限定されず、N個のチャネルに適用可能とすることができる。説明の目的で、TVWSを使用することがあるが、方法は、サイレント期間を用いるセンシングが必要とされることがある、任意の形態の日和見的なスペクトルにさらに適用可能である。
サイレント期間は、プライマリユーザを検出するためのセンシング、および共存目的で他のセカンダリシステムを測定するためのセンシングに適用可能である。
図2は、4つのチャネルが存在し、1つのチャネルがプライマリチャネルの役割を果たす、例示的なケースを示している。チャネル1は、チャネル2、3、4と比較した場合のこのチャネルの品質が理由で、大部分の時間の間、プライマリチャネル205であることができる。チャネル2は、チャネル1に割り当てられたサイレント期間215の間、プライマリチャネル210になることができる。図3は、プライマリチャネル305の選択を4つのチャネルの品質とは独立に行うことができる、別の例を示している。プライマリチャネルの役割は、サイレント期間スケジュール310に基づいて、ラウンドロビン方式で変化することができ、プライマリチャネル切り換えの回数を最小化できる方式をもたらすことができる。
ランダム選択など、サイレント期間中のプライマリチャネル選択のための他の例も、可能とすることができる。図2および図3は、4つのチャネルのどれでも、同じサイレント期間間隔または周期を示しているが、システムは、各チャネルにおいて異なるセンシング要件を有し、したがって、異なる長さのサイレント時間を有するチャネルを管理することができる。この場合、サイレント期間は、チャネル独立の方式でスケジュールすることができる。使用される代替プライマリチャネルの選択、およびチャネル独立のサイレント期間の使用を含むスケジューリング決定は、サイレント期間管理エンティティなどの論理エンティティによって行うことができる。
チャネル独立のサイレント期間は、すべてのチャネルを同時に使用不可能にするのではなく、任意の与えられた時間に、DSMシステムによって使用できる少なくとも1つのチャネルが、アグリゲートされたチャネルの組の中に存在できるように、異なるチャネルにおいてサイレント期間が斜めにずれることを可能にすることができる。これは、アプリケーションが遅延に敏感な送信シナリオに有益に働くことができ、DSMエンジンが一定の期間中に制御メッセージを送信できないことがあるシナリオも回避することができる。
チャネル独立のサイレント期間は、チャネルタイプに基づいた、各チャネルにおけるサイレント期間持続時間の調整を可能にすることができる。例えば、1つのチャネルが、他のすべてのチャネルよりも大きいサイレント期間デューティサイクルを有する場合、他のチャネルは、可能な場合には、独自のチャネルデューティサイクル要件を維持できるので、他のチャネルが、大きいデューティサイクルによって不利益を被らなくてすむようにすることができる。
すべてのチャネルまたは一部のチャネルにおいて、チャネル独立の方式でサイレント期間をスケジュールできる可能性は、サイレント期間がスケジュールされているときに、管理されたシステムによって利用されているチャネルに対する帯域外干渉がチャネルのセンシング性能を悪化させるかどうかに依存することがある。これは、センシングHW、管理されたシステム内のデバイスのチャネル外および帯域外フィルタリング特性、実行されるセンシングのタイプ、ならびに管理されたシステムにおいてチャネルを利用する局の最大送信電力など、多くの要因に依存することができるので、これらの情報は、スケジュールを決定するために、サイレント期間管理エンティティから利用可能とすることができる。帯域外干渉を低減させるために固定スケジュールを使用する代わりに、サイレント期間管理エンティティは、スケジュールを動的に変更して、最大数のチャネルに対して、1つまたは複数のチャネル独立のサイレント期間を生成することができる。
非同期的なチャネル独立のサイレント期間の使用に加えて、スループットおよび遅延の最適化は、チャネル品質のリアルタイム監視に基づいて、周期的サイレント期間のサイレント期間スケジュールを変更することによっても達成することができる。この方法は、単一チャネルの例においてばかりでなく、アグリゲートされたチャネルにおいても使用することができる。本明細書では、この方法は、アグリゲートチャネルシステムとの関連で説明されるが、同じ方法を、単一チャネル(非アグリゲート)方式を使用するシステムにも適用することができる。
サイレント期間持続時間および周期の選択は、正確なセンシングを実行するのに必要とされる時間量に対する要件に応じて行うことができる。このセンシングによって、プライマリユーザの検出を行うことができ、または最良の利用可能なチャネルをTVWSから動的に選択するために使用できる、チャネル品質の何らかのメトリックを獲得することができる。
一般に、要求されるサイレント期間デューティサイクルは、各チャネルに関連付けることができ、このデューティサイクルは、各チャネルのサイレント期間要件から導出することができる。デューティサイクル要件は、デューティサイクル間隔y当たりのサイレント時間量xを与えることによって指定することができ、x/y要件仕様と呼ばれることがある。与えられたデューティサイクル仕様に対して、特定のチャネルにおけるサイレント期間の持続時間および周期を変更することによって、これらの要件を満たす複数の方法が存在し得る。
図4は、特定のチャネルにおける2ms/100msの例示的なデューティサイクル要件400を示している。2msのサイレント時間405を、100msのデューティサイクル間隔410における単一のサイレント期間に割り当てることができる。例示的なデューティサイクル要件450では、500μsのサイレント期間455を4つ、デューティサイクル間隔460にわたって分散させることができ、サイレント期間の50msの周期がもたらされる。スループットと結果のトラフィックの遅延/ジッタとの間のトレードオフは、2つのスケジュールのどちらを他方よりも好んで選択するかに基づいて、予想することができる。局は、特定の時間に送信を中断することができる。サイレント期間自体の間だけではなく、サイレント期間を準備している局においても送信は行われないので、このアクションは、スループットを低下させることがある。CSMAシステムにおけるサイレント期間は、固定された時間にスケジュールすることができる。サイレント期間の前後どちらにおいても、何らかの帯域幅ロスが発生することがある。この帯域幅ロスは、サイレント期間の開始前に肯定応答(ACK)が受信されない場合に、またはサイレント期間の後にCSMAを使用して媒体に再アクセスするために、パケットの送信を差し控えることが原因となり得る。
固定デューティサイクル要件では、より長い持続期間およびより長い周期(例えば、図4の例示的なデューティサイクル要件400)を有するサイレント期間が選択された場合、固定された間隔の間のサイレント期間の数が減少し得るので、より優れたスループットのために、トラフィック遅延/ジッタが犠牲にされることがある。より短いサイレント期間が選択され、同じ間隔にわたって分散される場合、サイレント期間によって引き起こされるトラフィック遅延/ジッタを低下させることができる。しかし、図4のデューティサイクル要件400と比較されるスループットは、サイレント期間への出入りのための切り換えによって増大するチャネル利用の低下の結果として低下することがある。結果として、特定の時間における特定のサービス品質(QoS)要件に応じて、異なるサイレント期間構成が、別の構成よりも望ましいことがある。
与えられたデューティサイクル要件に合わせてサイレント期間構成を動的に調整するための方法および装置を使用して、利用されるチャネルにおいて最良ケースのサービス品質が満たされ得ることを保証することができる。結果として、低い待ち時間/ジッタを必要とするトラフィックの場合、デューティサイクル要件450に合致するサイレント期間を使用することができる。最大スループットが必要であることをQoS要件が命じことがある場合、例1に合致するサイレント期間を使用することができる。したがって、サイレント期間構成は、チャネルの各々を利用しているトラフィックの1つまたは複数のQoS要件の変化に基づいて、時間とともに動的に変化することができる。QoSは、非同期サイレント期間の最大サイレント期間持続時間を指示することによって、非同期サイレント期間におけるサイレント期間持続時間のスケジューリングにも関与することができる。
ビーコンによるサイレント期間情報の送信を通して、別の局とサイレント期間を調整するための方法および装置を使用することができる。アグリゲートされたビーコンが利用できるので、ロバストネスを向上させ、瞬間的フェージングが原因で局がサイレント期間の通知を受け損なうことがあるシナリオを回避するために、アグリゲートされたビーコンに収めて、サイレント期間情報を送信することができる。加えて、1つまたは複数の局は、マルチパス問題、衝突、および隠れノード問題が原因で、ビーコンを受信し損なうことがあるので、ビーコン依存の送信は、これらの問題を回避できるシステムにおいて実施することができる。これには、特定のビーコン間隔中にビーコンを適切に受信しなかったすべての局が、次のビーコンを受信するまで送信を差し控えることが必要とされることがある。サイレント期間開始時間は、ビーコン時間に関連し得るので、各局によるサイレント期間開始時間の正確なタイミングについての知識は、サイレント期間の直前に行われたビーコンの受信に依存することができる。ビーコンを受信しなかった局には、次のビーコンを受信するまでのビーコン間隔の間、サイレントであることを強制することができる。これによって、中央エンティティによってスケジュールされたサイレント期間の間、すべての局がサイレントであることを保証することができる。
DSMシステムのためのアグリゲートチャネルシステムにおいて効率的なサイレント期間構成を提供するための方法および装置を使用することもできる。しかし、方法および装置は、本明細書で説明する論理エンティティを異なるロケーションに割り当てることによって、任意のアーキテクチャを有するシステムにも適用することができる。
本明細書で説明する方法および装置に含まれるアルゴリズムおよびメッセージングを説明するために、多くのことを仮定することができる。これらの仮定によって、これらと同じ仮定を使用しないことがあるシステムにおける方法および装置の使用が制限されるべきではない。仮定は、1)(スケジューリング例を説明するために)アグリゲーション方式では最大で4つのチャネルを使用すること、2)可能なプライマリユーザを無線マイクロフォンとデジタルテレビ(DTV)の2つに制限すること、3)TVWSをカバーするDSMシステムのすべてのデバイスのための送信無線機が、2つの別々の広帯域デジタル無線ボードを使用し、一方のボードはTVWSの下側帯域をカバーすることができ、もう一方のボードはTVWSの上側帯域をカバーすることができることを含むことができる。各ボードは、強力な帯域外干渉除去を有することができるが、チャネル外干渉除去は、TVWS送信機の要件を満たすことができるにすぎない。
サイレント期間スケジュールは、QoSに結び付けることができる。上で述べたように、遅延とスループットの間には、サイレント期間スケジューリングをQoSに関連付けるトレードオフが存在することがある。実際の実施には、周期的なスペクトルセンシングが便利なことがある。周期的なスペクトルセンシングでは、センシング期間周期として定義される時間間隔Tpおきに、プライマリスペクトルユーザの存在または不在について判定を下すために、スペクトルセンシングアルゴリズムを完全に完了するまで実行することができる。センシングデューティサイクルは、時間間隔Tpに対する、スペクトルセンシングに費やした総時間の比とすることができる。エネルギー検出に基づいたスペクトルセンシングアルゴリズムの場合、性能目標を達成するのに必要なサンプルの最小数が存在し得る。各サンプルはサンプリング間隔に対応するので、結果の総センシング時間は一定とすることができる。
Tpの値は、スペクトルアクセス方針およびDSMシステム設計によって決定することができ、実際の実施では一定にすることができる。スペクトルアクセス方針は、DSMシステムの応答時間に要件を課すことができ、この要件は、どれだけの頻度でスペクトルセンシングを実行するかを命じることができる。例えば、DSMシステムは、無線マイクロフォンに2秒未満で応答することを要求されることがある。応答時間は、スペクトルセンシングの時間と、無線マイクロフォンによって使用されるチャネルをDSMシステムが明け渡す時間の両方を含むことができる。DSMシステム設計では、システムによる明け渡しに一定の時間が割り当てられる場合、スペクトルセンシングに残された割り当て時間、すなわちTpも、一定とすることができる。
センシング時間は、同じセンシングデューティサイクルを保ちながら、複数の時間間隔に分離することができる。センシングのための各連続時間間隔は、センシング持続時間と呼ばれることがあり、Tdで表すことができる。センシング時間のそのような分離は、センシング期間を構成するための方法を提供することができる。図5Aおよび図5Bは、Tp500とTd505の間の例示的な関係と、センシング期間構成とを示しており、ここで、Tp=T’p(510)、Td=2×T’d(515)である。図5Aでは、センシングデューティサイクル=Td/Tpであり、図5Bでは、センシングデューティサイクル=2×T’d/T’p=Td/Tpである。
Tdは、センシングデューティサイクルと一定値のTpとに基づいて設定することができる。Tp内におけるTdの数も、同様の方法で設定することができる。そのような設定は、遅延とスループットの間のトレードオフを生じさせることがある。一様なパケット到着と、無視できるパケット長とを仮定すると、平均パケット遅延は、Tdに比例することができる。したがって、Tdが減少するにつれて、平均パケット遅延も減少し得る。他方、Tdが減少するにつれて、パケット長の効果を考慮した場合は、データ送信に役立てることができる時間の断片が減少する。この減少は、図5Aに影なしの時間間隔として示される、データ送信に利用可能な連続的な時間間隔は、複数のフレームまたは送信機会(TXOP)に適合し得ないことがあり、そのような無駄になる時間は、Tdが減少するにつれて、より大きな部分を占めることができるためとすることができる。加えて、Tdが減少するにつれて、Tp内におけるTdの数は増加し得る。持続時間がTdのすべてのセンシング動作の後には、競合の新たなラウンドが起こり得るので、より多くの競合が存在することがあり、それはスループットをさらに低下させることができる。
Tdの可能な値には下限が存在することがあり、それは、Td_minと表すことができる。下限は、例えば、センシングアルゴリズムによって使用されるパイロット系列の持続時間など、センシングアルゴリズムが、センシングタスクを達成するために最小数の連続サンプルを必要とする場合に、いくつかのアプリケーションにおいて生じることがある。
一般に、サイレント期間管理エンティティ(SPME)は、DSMシステム内で使用される、サイレント期間のメインコントローラとすることができる。このエンティティは、そのシステムがチャネルアグリゲーションを利用するかどうかに係わらず、サイレント期間のスケジューリングを管理するために、IEEE802.11ベースのシステムに追加できる、媒体アクセス制御(MAC)層管理エンティティとすることができる。
図6は、アクセスポイント(AP)アーキテクチャ605と、局(STA)アーキテクチャ610とを含む、例示的なDSMシステムアーキテクチャ600を示している。特に、図6は、例示的なアーキテクチャと、SPMEとAP605およびSTA610内のMAC層コンポーネントとの間の基本的なインタフェースとを示している。サイレント期間は、各APによって管理することができる。複数のAPを含むDSMシステムの場合、各APのSPMEは、複数のAP間でサイレント期間を調整するための追加のインタフェースを含むことができる。
AP605は、センシング/能力データベース620に接続されるSPME615と、センシングツールボックス625と、チャネル管理機能(CMF)630と、MAC QoSエンティティ635と、サイレント期間解釈エンティティ(SPIE)640とを含むことができる。SPIE640は、MACバッファリングおよび制御エンティティ645に接続することができ、今度は、MACバッファリングおよび制御エンティティ645が、MAC層/副層管理エンティティ(MLME)650に接続することができる。STA610は、MACバッファリングおよび制御エンティティ660に接続できるSPIE655と、MLME665とを含むことができる。MACバッファリングおよび制御エンティティ660は、MLME665に接続することができる。AP605とSTA610は、MLME650およびMLME665を介して接続することができる。
本明細書では、DSMシステム600の主要なコンポーネントについて説明する。センシングツールボックス625およびCMF630を除くエンティティの各々は、MAC層管理機能とすることができる。したがって、それらを統合して、サイレント期間管理エンティティを含むより完全なMLMEにすることができる。図6に示されるアーキテクチャでは、これらのエンティティは、サイレント期間管理エンティティをどのように既存のIEEE802.11ベースのMLMEに追加できるかを説明するために、MLME650から分離することができる。
SPME615は、動的な方法で各チャネルにおけるサイレント期間の長さおよびスケジューリングを決定する、AP605におけるメインエンティティとすることができる。SPME615は、周期的および非同期サイレント期間の両方を扱うことができる。このエンティティの役割は、1)能力データベース620からの干渉情報および各局によって送信される最大電力に基づいて、チャネル独立およびチャネル同期サイレント期間の間で選択を行うこと、2)QoS情報およびデューティサイクル要件に基づいて、各チャネルにおけるサイレント期間にサイレント期間持続時間および周期を割り当てること、3)インテリジェントな方法でサイレント期間のスケジューリングを4つのアグリゲートチャネルにわたって合同で管理すること、4)サイレント期間スケジュールの変更をSPIE640に通知することとすることができる。
SPIE640は、STA610が、STA610において受信され、STA610 MLME665によって解釈される、サイレント期間メッセージに基づいて必要とされる規則およびタイミングに従うことを保証することができる。SPIE640は、AP605において、SPME615によって導出されたサイレント期間スケジュールを受け取ることができ、そのスケジュールをMAC層645において実施することができる。SPIE640のタスクは、スケジュールで定められた次回のサイレント期間に合わせるために、フレームをどのようにバッファリングし、並べ替え、パケット化すべきかを、MACバッファリングおよび制御エンティティ645に命じることを含むことができる。STA610において、SPIE655は、MLME665によって解釈されるビーコンから情報を受け取ることができる。SPIE655は、局の観点からサイレント期間を実施するために、同様にMACバッファリングおよび制御エンティティ660に命じることができる。
センシングツールボックス/プロセッサ625は、干渉または(当てはまる場合は)プライマリユーザの存在を決定するための、利用されているチャネルのセンシングを調整することができる。センシングツールボックス/プロセッサ625は、任意の専用センシングボード用のセンシングHW、またはDSMクライアントに配置できるセンシングHWを制御することができる。
MAC QoSエンティティ635は、MAC層において、QoSサービスをシステム600に提供することができる。サイレント期間に関連するその役割は、(非同期サイレント期間の場合)最大許容可能サイレント期間持続時間に関する入力を提供することと、ならびにより高位の層によって命じられたトラフィックタイプおよびQoSの観点から、サイレント期間の最良の効率を動的に維持することとすることができる。
MACバッファリングおよび制御エンティティ645、660は、アグリゲートチャネルMACに対して、並べ替え、およびチャネル特性に基づいたフレームサイズ調整などの、送信バッファリングサービスを提供することができる。
MLME650、665は、IEEE802.11ベースのシステムにあるような標準的なMAC層管理エンティティとすることができ、本明細書で説明するようなサイレント期間をサポートするための拡張を含むことができる。いくつかの拡張は、MAC層解釈エンティティ(図示されず)およびMACバッファリングおよび制御エンティティ645、660と対話する能力を含むことができる。
CMF630は、DSMシステムにおけるメインのチャネル選択およびチャネル管理エンティティとすることができる。
センシング/能力データベース620は、デバイス能力についてのメインリポジトリとすることができる。サイレント期間を目的とする場合、データベース620内の対象となる情報は、無線周波数センシングボード(RFSB:radio frequency sensing board)のセンシング能力と、DSMシステム内のAPおよびデバイスの帯域外およびチャネル外干渉特性とすることができる。これらの情報は、アタッチ手順の最中に、センシング/能力データベース620に入力することができる。その後、これらの情報は、可能な場合は、チャネル独立のサイレント期間をスケジュールするために、SPME615によって使用される。
本明細書では、図6のアーキテクチャ内の各インタフェースを介して交換できる様々なメッセージ、およびこれらのメッセージの内容について説明する。S1インタフェースは、DSMシステム600内のAP605によってアグリゲーションのために現在使用されているチャネルと、サイレント期間スケジュールを決定するためにSPME615によって必要とされるこれらのチャネルの任意の特性とを示すために使用することができる。S1インタフェースは、サイレント期間デューティサイクル要件をSPME615に伝達するためにも使用することができる。表1は、S1インタフェースメッセージのいくつかの例を示している。
S2インタフェースは、(センシングプロセッサ625によって決定されるような)非同期サイレント期間に必要な事項をSPME615に伝達するために使用されるインタフェースとすることができる。表2は、S2インタフェースメッセージのいくつかの例を示している。
S3インタフェースは、サイレント期間スケジュールおよびスケジュールの動的な変更を、このスケジュールをMAC層において実施できるSPIE655に伝達するために使用することができる。すべてのデバイスにデュアルバンド無線機を仮定したせいで、メッセージの内容は、この仮定に特有のものとなることができる。一般的な無線機を仮定したシステムの場合、メッセージ内容が変化することがある。表3は、S3インタフェースメッセージのいくつかの例を示している。
S4インタフェースは、測定された目標とされるQoSに基づいて、サイレント期間持続時間を制限するために使用することができる。S4インタフェースは、各チャネル上でエンドツーエンド遅延が限度を超えないことを保証するために、主にサイレント期間の長さを制限することに重点的に取り組むことができる。システム初期化時に、必要なデューティサイクルを維持しながら、デフォルトサイレント期間持続時間を設定することができる。例えば、単一のサイレント期間でデューティサイクルを満たすことができる。クライアントが参加したとき、QoSは、サイレント期間の持続時間を減少させること(周期を増加させること)をSPME615に要求することができる。表4は、S4インタフェースメッセージのいくつかの例を示している。
S5インタフェースは、アグリゲートチャネルの各々におけるデータ送信が、サイレント期間の存在にも係わらず、効率的に維持され得ることを保証するために、サイレント期
間の存在と、バッファリングおよび制御エンティティが取る必要のあるアクションとを伝達することができる。このインタフェースは、AP605およびSTA610の両方に存
在することができ、どちらの場合も同じである。表5は、S5インタフェースメッセージのいくつかの例を示している。
S6インタフェースは、DSMシステム600内のAP605およびSTA610のセンシング能力および送信/受信(TX/RX)無線機能力についての情報を獲得するために、SPME615によって使用することができる。この情報を使用して、SPME615は、他の帯域上で通常のデータ送信が行われているときに、どの無線帯域を同時にセンスできるかを決定することができる。表6は、S6インタフェースメッセージのいくつかの例を示している。
S7インタフェースは、ビーコンおよび制御メッセージを通してサイレント期間を実施するための、MLMEサービスアクセスポイント(SAP)プリミティブを含むことができる。AP605では、SPIE640は、(周期的および非同期)サイレント期間のタイミングが局に送信されるビーコンおよび制御メッセージに適切に含まれ得るように、このタイミングをMLME650に指示することができる。局では、MLME650は、ビーコンおよび制御フレームを解釈することができ、すべてのサイレント期間スケジューリング情報をSPIE640に送ることができる。表7は、S7インタフェースメッセージのいくつかの例を示している。
S8インタフェースは、特定のチャネルまたは1組のチャネルに対するセンシング動作をいつ開始すべきかをセンシングプロセッサ625が知ることができるように、サイレント期間についてのタイミング情報(正確な開始時刻、持続時間、および帯域)を伝えることができる。この正確なタイミング情報についての知識は、S7インタフェースを介するMLME650からSPIE640へのメッセージによって保証することができる。表8は、S8インタフェースメッセージのいくつかの例を示している。
S9インタフェースは、AP605からSTA610の各々にサイレント期間を伝達するために使用することができる。このインタフェースは、ビーコンおよび制御メッセージ内の情報を通して実施することができる。
以下の呼フローの例は、主要なメッセージと、サイレント期間管理が行われる様々なシナリオにおけるそれらの用法とを説明している。図7Aおよび図7Bは、例示的なシステム初期化およびサイレント期間開始方法700のフロー図である。DSMシステムは、センシングプロセッサ702、CMF704、SPME706、SPIE708、MLME710、MACバッファリングおよび制御エンティティ712、およびセンシング/能力データベース714の間の対話を含むことができる。
DSMシステムが、ブートアップすると(720)、SPME706は、各タイプのプライマリユーザ干渉に対するサイレント期間要求を受信し(722)、確認を送信することができる(724)。この情報に導かれて、SPME706は、サイレント期間スケジュールを生成することができる。CMF704が、システムによって使用されるチャネルを選択すると(726)、CMF704は、S1インタフェースを介してCHANNEL_CONFIGメッセージをSPME706に送信することができ(728)、今度は、SPME706が、確認を送信することができる(730)。このメッセージは、メッセージ内のdbInformationパラメータに基づいて実行できる、センシングのタイプについての追加情報も含むことができる(732)。TVWSデータベースに基づいて、チャネルがフリーである場合、このチャネルは、モードIおよびモードII動作で使用されるチャネルとして使用することができる。チャネルが占有されていると見なされる場合、このチャネルは、センシング専用モードデバイスによって使用することができ、プライマリユーザ検出が必要とされ得る。(プライマリユーザがセンシング専用またはDTVのどちらであると分かっているかに係わらず)TVWSデータベースからの追加情報が存在する場合、このパラメータに追加情報を反映させることができる。
SPME706は、QoSに関するデフォルト設定に基づいて、スケジュールを生成することができ(734)、このスケジュールをSPIE708に送信することができる(736)。その後、このスケジュールは、MLMEプリミティブを介してMLME710に送信することができ(738)、それによって、MLME710は、ビーコン内にこの情報を含ませ始めることができる(740)。
サイレント期間の到着にある時間デルタだけ先立って(742)、直近のスケジュールを維持していることができるSPIE708は、MACバッファリングおよび制御エンティティ712に通知を行うことができ、それによって、MACバッファリングおよび制御エンティティ712は、サイレント期間の到着についてのフレームバッファリング規則を調整することができる(744)。次回のサイレント期間についての情報は、センシングプロセッサ702に送信することができ(746)、今度は、センシングプロセッサ702が、確認を送信することができる(748)。
MLME710は、ビーコンに続いて直ちに開始するサイレント期間のビーコンタイミングについての知識に基づいて、またはビーコン間隔内に発生するサイレント期間についてのサイレント期間の目標送受信機ユニット(TU)に基づいて、サイレント期間の開始を決定することができる(750)。サイレント期間時刻が到着すると、MLME710は、拡張型分散チャネルアクセス(EDCA:Enhanced Distributed Channel Access)アルゴリズム内でサイレント期間によって影響されるチャネルを無効化することができ(752)、メッセージをSPIE708に送信することができ(754)、このメッセージは、センシング動作を同期させるために、センシングプロセッサ702に転送することができる(756)。実施に応じて、センシングプロセッサ702がメッセージング待ち時間を考慮するために、事前通知を送信することができる。サイレント期間が終了した後、MLME710は、EDCAアルゴリズム内でサイレント期間によって影響されるチャネルを再有効化することができる(758)。これは、サイレント期間ごとに行うことができる。
図8は、DSMシステムにおいてCMF804によって実行される例示的なチャネル再構成800のフロー図である。DSMシステムは、センシングプロセッサ802、CMF804、SPME806、SPIE808、MAC QoS810、MLME812、およびMACバッファおよび制御エンティティ814の間の対話を含むことができる。
CMF804は、DSMシステムの動作中に様々な理由でアクティブチャネルを変更することに決定することができる(820)。チャネルの変更は、アグリゲーションによって使用されるアクティブチャネルの変更、または新しい利用可能なチャネルが見つかった場合の、チャネルの減少と、それに続く最終的な増加を含むことができる。各場合において、CMF804は、新しい1組のアクティブチャネルを含むCHANNEL_CONFIGメッセージをSPME806に送信することができ(822)、今度は、SPME806が、確認を送信することができる(824)。SPME806は、周期的サイレント期間についての新しいサイレント期間スケジュールの再計算を担当することができる(826)。新しいサイレント期間スケジュールがSPIE808に送信されると(828)、SPIE808は、新しいスケジュールを実施するのに最良な新しい時間を決定することができる(830)。これは、次回のサイレント期間が発生するまで、MLME_SCHEDULE_CONFIGUREプリミティブの遅延をもたらすことがある(832)。サイレント期間が再構成時間からデルタを経過しないうちに開始する場合、または例えば、代替チャネルセンシング情報など、センシング情報が次回のサイレント期間から獲得できる場合に、遅延が発生することがある。遅延が経過した後、SPIE808は、MLME_SCHEDULE_CONFIGUREプリミティブをMLME812に送信することができ(834)、今度は、MLME812が、新しいスケジュールに従ってビーコンで送信された情報を変更することができる(836)。
図9Aおよび図9Bは、例示的な非同期サイレント期間構成方法900のフロー図である。DSMシステムは、センシングプロセッサ902、CMF904、SPME906、SPIE908、MAC QoS910、MLME912、およびMACバッファおよび制御エンティティ914の間の対話を含むことができる。
チャネル選択/評価のためのCMF904とセンシングプロセッサ902の間の通信中に(922および924)、センシングプロセッサ902は、非同期サイレント期間が必要とされていると決定することができる(926)。プライマリユーザまたは強い干渉のせいでチャネルが明け渡され、代替チャネルがまだ利用可能でない場合に、非同期サイレント期間が必要とされ得る。システムのための新しいチャネルの選択をスピードアップするため、センシングプロセッサ902は、非同期サイレント期間を要求して、代替チャネルにおけるセンシングを実行することができる(928)。SPME906は、この要求をMAC QoSエンティティ910を用いてチェックし(930)、与えられたチャネルが許容し得る最大許容可能サイレント期間を決定することができる(932)。最大許容可能遅延、および任意選択的に、MAC QoSエンティティ910によって送信されたその遅延を有する2つの非同期サイレント期間の間の最小時間に基づいて(934)、SPME906は、センシングプロセッサ902から要求されたサイレント期間を複数の非同期サイレント期間に分割することができる(936)。この情報は、センシングプロセッサ902に送信することができる(938)ほか、SPIE908にも送信することができる(940)。
SPIE908は、維持されているスケジュール内の影響されるチャネルの進行中の周期的サイレント期間をいずれもキャンセルし(942)、サイレント期間を開始するための手順を、MACバッファリングおよび制御エンティティ914とともに(944)、およびMLME912とともに(946)、開始することができる。MLME912は、第1のMLME_START_ASYNC_PERIODプリミティブを受信すると、SPIE908によって要求された影響されるいずれのチャネルにおける周期的サイレント期間も無効化することができる(948)。MLME912は、拡張型分散チャネルアクセス(EDCA)アルゴリズム内でサイレント期間によって影響されるチャネルを無効化することができ(950)、メッセージをSPIE908に送信することができ(952)、このメッセージは、センシング動作を同期させるために、センシングプロセッサ902に転送することができる(954)。実施に応じて、センシングプロセッサ902がメッセージング待ち時間を考慮するために、事前通知を送信することができる。サイレント期間が終了した後、MLME912は、EDCAアルゴリズム内でサイレント期間によって影響されるチャネルを再有効化することができる(956)。MLME912は、最後の非同期サイレント期間を受信した後、このチャネルにおいて周期的サイレント期間も再有効化することができる(958)。MLMEは、物理(PHY)エンティティによって制御フレームがいつ送信されたかを追跡することができ、MLME_SILENT_PERIOD_STARTプリミティブをSPIE908に対してしかるべくトリガすることができる。
図10は、例示的なQoS要件変更方法1000のフロー図である。DSMシステムは、センシングプロセッサ1002、CMF1004、SPME1006、SPIE1008、MAC QoS1010、MLME1012、およびMACバッファおよび制御エンティティ1014の間の対話を含むことができる。
MAC QoSエンティティ1010は、あるチャネル上の遅延またはスループット特性に基づいて、サイレント期間の構成を変更する必要があり得ると決定することができる(1020)。一般に、あるデューティサイクル要件が与えられ、このデューティサイクル要件をより長いサイレント期間を使用して満たした場合、全体的なスループットは大きくなり得るが、アプリケーション遅延も増加し得る。他方、より多くのより短いサイレント期間が使用される場合、アプリケーション遅延は小さくなり得るが、(トラフィックの一時停止および再開に起因する)MAC層またはエンティティにおけるオーバヘッドが、全体的なスループットの低下を引き起こし得る。サイレント期間持続時間は、MAC QoSエンティティ1010において行われる測定に基づいて、QoSを最適化するような方法で、管理することができる。MAC QoSエンティティ1001は、遅延の増加または減少を要求するときに、SPME1006に知らせることができる(1022)。SPME1006は、可能であれば、この要求に基づいて、周期的サイレント期間のための新しいスケジュールを生成することができ(1024)、DELAY_CHANGE_RESPメッセージをMAC QoSエンティティ1010に送信することができる。SPIE1008は、新しいスケジュールを受信することができ(1028)、その後、新しいスケジュールを実施するのに最良の時間を決定することができる(1030)。SPIE1008は、サイレント期間が経過するのを待つことができ(1032)、その後、MLME_SCHEDULE_CONFIGUREメッセージをMLME1012に送信することができ(1034)、今度は、MLME1012が、新しいスケジュールに従ってビーコンで送信される情報を変更することができる(1036)。
図11は、DSMクライアントおよび/または局においてメッセージを使用するための一例のフロー図1100である。図11における呼フローの例は、周期的および非同期サイレント期間の両方の場合に使用されるメッセージを示している。DSMクライアントにおけるエンティティは、SPIE1105と、MLME1110と、MACバッファリングおよび制御エンティティ1115とを含むことができる。これらのエンティティは、各インタフェース上で定義できるより少ない1組のメッセージを使用して通信することができる。DSMクライアントは、局のMLME1110によって受信されるビーコン、および管理フレームの形式を取る制御メッセージの到着に基づいて、サイレント期間の存在を知ることができる。MLME1110は、サイレント期間情報をSPIE1105に送信することができ(1125)、今度は、SPIE1105が、サイレント期間が間もなく開始しつつある場合(1130)、SILENT_PERIOD_ARRIVALメッセージをMACバッファおよび制御エンティティ1115に送信することができる(1135)。SPIE1105は、サイレント期間が開始したときに(1140)、MLME_SILENT_PERIOD_STARTメッセージを受信することができ(1135)、正確なビーコン到着に基づいてタイミングを更新することができる(115)。
非同期サイレント期間に関して、DSMクライアントは、局のMLME1110によって受信される管理フレームの形式を取る非同期サイレント期間制御メッセージの到着に基づいて、サイレント期間の存在を知ることができる(1150)。SPIE1105は、MLME_SILENT_PERIOD_STARTメッセージを受信し(1155)、このビーコン間隔のこのチャネルに関連する未完の同期サイレント期間をキャンセルすることができ(1160)、SILENT_PERIOD_ARRIVALメッセージをMACバッファリングおよび制御エンティティ1115に送信することができる(1165)。
本明細書で説明したように、SPMEが、サイレント期間をスケジュールする。本明細書で説明した呼フローに基づいて、すべての利用可能な情報に基づいたスケジュールの生成などのスケジューリングアルゴリズムは、いくつかの場面でSPMEにおいて実行することができる。このアルゴリズムは、最初に、能力データベースから獲得した情報を処理して、アルゴリズムがスケジュールを定義するために使用できる規則を生成することができる。これらの規則は、センシング能力、または帯域外干渉の仮定を変更し得る送信(TX)帯域特性を有する、新しいデバイスの到着に依存しない限り、固定したままにしておくことができる。
この1組のスケジューリング規則を与えると、SPMEは、以下のイベントが発生するたびに、各チャネルのサイレント期間のスケジュールを生成することができ、そのイベントとは、1)CMFがシステムによって利用されるチャネルを変更でき、センシング結果に影響する送信局からの干渉を回避するために、現在のサイレント期間スケジュールが変更され得る、2)センシング能力を有する新しいデバイスの到着(またはセンシングデバイスの離脱)のせいで、センシングツールボックスからのデューティサイクル要件が変更され得た、3)利用されているチャネルの現在のQoS要件が変化し得たが、現在のサイレント期間スケジュールが新しい要件にとって最良のQoS要件を与え得ないというものである。
サイレント期間は、各タイプのチャネルに必要なデューティサイクルを使用してスケジュールすることができる。必要なデューティサイクルが指定された場合、SPMEは、デューティサイクルによって指定されるセンシング時間量がサイレント時間に対して割り当てられ得ることを保証することができる。サイレント期間スケジューリングを簡単にするため、SET_SILENT_PERIOD_REQUIREMENTSメッセージ内で示されるデューティサイクルは、100ms当たりの時間または100msの倍数当たりの時間によって与えることができる。例えば、5ms/100ms、1ms/100ms、および10ms/300msは、有効なデューティサイクルである。
デューティサイクルをチャネルの各々と結び付けるため、特定のチャネルをチャネルタイプと関連付けることができる。このチャネルタイプは、各CHANNEL_CONFIGメッセージを用いて、SPMEに送信することができる。TVWSチャネルと関連付けることができるチャネルタイプの各々の例が、表9に示されている。いくつかの任意のデューティサイクル要件が示されており、これらの要件を(SET_SILENT_PERIOD_REQUIREMENTを通して)センシングプロセッサによってどのように各チャネルに付加できるかを示している。
デフォルトでは、SPMEは、図12に示すように、サイレント時間の単一の部分にデューティサイクル要件を割り当てることができる。表9における仮定値に基づくと、例えば、無線マイクロフォン用に予約されたチャネルの場合、持続時間が2msのサイレント期間1200が、100msの期間1205において発生することができる。他のサイレント期間1210、1215、1220は、チャネル予約のタイプまたはフリーチャネルステータスに依存することができる。
SPMEによって4つのアグリゲートチャネル上に割り当てられるサイレント期間は、
チャネル同期またはチャネル独立のどちらかとすることができる。チャネル同期サイレント期間が使用される場合、4つのチャネルすべては、同時にサイレント期間を提示することができる。これは、サイレント期間の持続時間および周期がすべてのチャネルで同じであり得ることを意味する。チャネル独立サイレント期間が使用される場合、1つまたは複数の他のチャネルがサイレント期間を実行していられるときに、データ送信を実行していられる1つまたは複数のチャネルが存在することができる。
チャネル同期サイレント期間では、すべてのチャネルのサイレント期間は、4つのチャネルのデューティサイクルの最悪ケースに適合させることができる。MAC QoSエンティティによって命令することができるサイレント期間構成の変更は、4つのチャネルのすべてに適用することができる。例えば、MAC QoSエンティティが遅延の減少を要求し、要求されたデューティサイクルの最悪ケースが無線マイクロフォンのデューティサイクルである場合、サイレント期間は、例えば、100msごとに2msから50msごとに1msに変更することができ、これは、すべてのチャネルにおいて発生することができる。チャネルタイプごとに、最小サイレント期間持続時間を順守することができる。この最小値は、センシングハードウェアに依存することができ、SET_SILENT_PERIOD_REQUIREMENTSメッセージで提供することができる。例えば、本明細書において上で定義したようなタイプ「フリー」のチャネルなど、デューティサイクル要件をもたないチャネルは、MAC QoSエンティティが決定した場合には、サイレント期間を取り消すことができる。
SPMEの例示的な実施は、本明細書において上で説明した方法の適用を説明するためのいくつかの仮想上の仮定に基づくことができる。デバイスおよびAP送受信機(TRX)両方の動作についてばかりでなく、センシング動作についても、広帯域デジタル無線機を仮定することができる。センシングを実行する無線機は、AP TRX無線機とは異なる無線機であり、APと同じ場所に配置してもしなくてもよいことを仮定することができる。デジタル無線機は、2つの別個の無線ボードを含むことができ、低帯域ボードは、512〜608MHzの周波数範囲にわたって送信することができ、高帯域ボードは、614〜698MHzの周波数範囲にわたって送信することができる。アナログフィルタリングは、例えば、低帯域または高帯域など、帯域だけに基づいて適用することができる。結果として、低帯域のいずれのTVWSチャネルにおける送信も、全低帯域にわたって干渉を生じることがあり、この干渉は、デジタルフィルタリングによって保証され得る、隣接TVWSチャネルの帯域外送信要件に制限できるにすぎない。この干渉は、要件がノイズフロアを下回る信号を検出することである無線マイクロフォンおよびDTV信号のセンシングでは、別個の無線機によってこのセンシングを実行できる場合でも、問題を生じさせることがある。結果として、無線マイクロフォンおよびDTV信号のセンシングは、サイレント化が低帯域または高帯域全体のサイレント化であるような、「帯域ワイド」なサイレント期間を必要とすることがあり、センシングが実行されているチャネルの位置に依存することがある。
帯域ワイドなサイレント化の要件は、以下の要因に依存することができる。特定のチャネルにおいて無線マイクロフォンまたはDTVセンシングを実行しなければならない場合、同じ帯域(低帯域または高帯域)内の他のチャネルにおける送信もサイレント化する必要があり得る。他のチャネルをサイレント化する必要性の判定は、第2の要因に依存することができる。チャネル品質のみが必要とされ得るタイプ「フリー」のチャネルをセンスする場合、これは、同じ帯域内の他のチャネルをサイレント化する必要なしに実行することができる。別個のセンシング無線機によって引き起こされることが予想される干渉は、WiFi端末の感度(約−85dbm)を下回ることができる。使用されているセンシング無線機が送信中のデバイスのすべてから十分遠くにある場合、付近で送信しているデバイスによって生じる干渉は、無線マイクロフォンおよびDTVの検出レベルを下回ることができる。この場合、独立のサイレント期間を使用することができる。
上記2つの要因に基づいてシナリオを区別するのに必要な情報は、SPMEによって読み取られる能力データベース内に存在することができる。SPMEがこの判定を行い、サイレント期間構成がしかるべく選択されることを仮定することができる。
以下のシナリオは、SPMEによって維持および制御される、可能なサイレント期間スケジュールを説明する。説明で使用される持続時間および周期値は、チャネルタイプ、各無線帯域へのチャネルの割り当て、およびMAC QoSエンティティからの動的要求に基づいて、どのようにスケジュールを導出するかを示すための、例として役立つにすぎない。各シナリオにおいてSPMEによって使用される規則が、表10に列挙されている。
図13は、完全に独立なサイレント期間が存在し得る、例示的なシナリオの図である。このシナリオは、センシング無線機が十分に遠くにあり、送信機によって引き起こされる干渉が無線マイクロフォンもしくはDTV検出を妨害しない状況、またはすべてのチャネルがタイプ「フリー」に属する状況において発生することができる。この場合、SPMEは、4つのチャネルの各々において別々のスケジュールを維持することができる。1つまたは複数のいずれか特定のチャネルにおける遅延を増加または減少させるよう求めるMAC QoSエンティティによる要求は、それら1つまたは複数のチャネルにのみ影響することができ、他のチャネルには影響することはない。特に、チャネル2の遅延を1msから0.5msに減少させることができる。
図13に示される例は、1000msの周期において持続時間が1msのサイレント期間1300(タイプ「フリー」のチャネルにおけるデフォルトシナリオ)を仮定している。異なる値のサイレント期間持続時間および周期についても、同様のスケジューリングが発生し得る。独立のサイレント期間を使用するので、プライマリチャネル切り換えは、チャネル1のサイレント期間中に発生することができ、この時間中は、チャネル2をプライマリチャネルとして一時的に使用することができる。示されるように、独立のサイレント期間が使用される場合、サイレント期間が1000msの周期にわたって均等に分布するように、異なるチャネルにおけるサイレント期間は、斜めにずらすことができる。
図14は、2つの独立なチャネルセットが存在し得る、例示的なシナリオの図である。このシナリオは、「遠いセンサ」という仮定が成り立たない状況において発生することができる。2つのチャネルが低帯域内に割り当てられ、2つのチャネルが高帯域内に割り当てられる場合、2つの独立なチャネルセットが必要とされることがある。加えて、低帯域範囲内の2つのチャネルの少なくとも一方が、無線マイクロフォンまたはDTVのセンシングを必要とすることがあり、高帯域範囲内のチャネルの少なくとも一方についても同様なことがある。1つまたは複数のチャネルがタイプ「フリー」に属し、したがって、そのチャネルについては品質測定しか必要ではないことがあるが、そのチャネルは、チャネル依存性の規則において説明するように、無線マイクロフォンまたはDTVのセンシングを必要とするチャネルのサイレント期間持続時間および周期を継承することができる。図14におけるシナリオの特定の例は、チャネルタイプ1のデューティサイクル要件に適合する2つの依存チャネル(すなわち、チャネル1および2は、100msの周期1410において4msのサイレント期間1400を有する)と、チャネルタイプ2のデューティサイクル要件に適合する2つの依存チャネル(すなわち、チャネル3および4は、2msのサイレント期間1415を有する)とを有する。この例では、チャネルタイプ1のチャネルにおける影付き領域の間に、チャネルタイプ2のチャネルへの一時的なプライマリチャネル変更が発生することができる。
2つの独立なチャネルセットのシナリオは、1つのチャネルが高帯域内に割り当てられ、3つのチャネルが低帯域内に割り当てられる場合、またはその逆の場合にも、発生することができる。この場合がこのシナリオに当てはまるためには、3つのチャネルが割り当てられた帯域内のチャネルの少なくとも1つは、無線マイクロフォンまたはDTVのセンシングを必要とすることがあり、したがって、これら3つのチャネルは独立である必要がある。SPMEの挙動は、4つのチャネルのうち3つがチャネル同期サイレント期間を提示できる、図15に示される例と同様とすることができる。
図15は、3つの独立なチャネルセットが存在し得る、例示的なシナリオの図である。このシナリオは、「遠いセンサ」という仮定が成り立たないことを必要とすることがある。このシナリオは、チャネルタイプ4の2つのチャネルが、同じ無線帯域内に割り当てられ(すなわち、チャネル1および2がサイレント期間1500および周期1510を有する)、一方、他の2つのチャネル(そのうちの1つはタイプ4ではない)が、他の無線帯域内に割り当てられる(すなわち、チャネル3および4がサイレント期間1515および周期1520を有する)場合に、発生することができる。第1の帯域内の2つのチャネルは、独立なサイレント期間を有する2つのチャネルを形成することができる。第2の帯域内の2つのチャネルは、依存チャネルセットを形成することができるが、第1のセット内のチャネルの各々からは独立であることができる。
図16は、完全にチャネル同期のサイレント期間1600、1605、1610、1615が存在し得る、例示的なシナリオの図である。このシナリオでは、4つのチャネルはすべて、依存サイレント期間を必要とすることができる。このシナリオは、「遠いセンサ」という仮定が成り立たない場合に発生することができ、4つのチャネルはすべて、同じ無線帯域内に割り当てることができる。この場合、4つのチャネルすべてのサイレント期間持続時間および周期は、最も高いサイレント期間要件を有するチャネルの持続時間および周期に適合することができる。このシナリオでは、プライマリチャネルの切り換えが可能ではないことがある。結果として、アグリゲートチャネル全体が、サイレント期間時間の持続時間の間は、ビジーになることができる。
MAC QoSエンティティは、サイレント期間を最適化するために設計することができる。サイレント期間をPU検出用に適合させるための要件と、SU検出(またはチャネル品質)用に適合させるための要件とは、異なることがある。SU検出は、PUが存在しないチャネルに対して発生することができ、センシングが実行されているチャネルの品質に関する情報を提供することができる。PU検出では、実用が目的の場合は、サイレント期間デューティサイクルを固定することができる。しかし、SU検出では、そのような制約は存在しないことがある。
本明細書では、PU検出のための、MAC QoSエンティティとSPMEの間の例示的な信号交換について説明する。動的サイレント期間構成をサポートするため、本明細書において上で説明したような、S4インタフェースを使用することができる。使用できる多くの手法が存在することができ、各手法は、DELAY_CHANGE_REQメッセージを使用する方法が異なることがある。
第1の手法は、ワンタイム仕様(one−time specification)を使用することができる。この手法では、QoSモジュールは、所望の遅延およびスループット性能を達成するための、Tdの所望の値を決定し、その所望の値をDELAY_CHANGE_REQ(ワンタイム値)メッセージで送信することができる。しかし、Tdと遅延およびスループット性能との間の関係は、プロトコル挙動およびトラフィック状態によって影響されることがあり、正確に把握するのが難しいことがある。したがって、この第1の手法は、実施するのがより難しいことがある。しかし、第1の手法は、必要なサイレント期間スケジュールの仕様をより正確にすることが可能であり、メッセージングオーバヘッドを減少させることができる。
図17は、PU検出のための、MAC QoSエンティティ1705とSPME1710の間の信号交換の例示的な呼フロー1700である。呼フローは、絶対的な量変更とともにプロービングを使用できる、第2の手法に適用可能とすることができる。MAC QoSエンティティ1705は、所望の遅延およびスループット性能を達成するための、Tdの所望値を決定することができ(1720)、その後、DELAY_CHANGE_REQ(すなわち増加または減少)をSPME1710に送信することができる(1725)。SPME1710は、例えば、n msなど、ある時間量だけ、サイレント持続時間を増加/減少させることができる。例えば、Td←Td−n、またはTd←Td+nである。SPME1710は、要求された増加または減少が行われたかどうかを確認するための、DELAY_CHANGE_RESPメッセージを送信することができる(1730)。MAC QoSエンティティ1705およびSPME1710は、所望の遅延およびスループット値が獲得されるまで(1740)、これらのメッセージを繰り返すことができる(1735)。
例示的な呼1700は、プロービングおよび相対的な量変更を使用できる、第3の手法にも適用可能とすることができる。MAC QoSエンティティ1705は、所望の遅延およびスループット性能を達成するための、Tdの所望値を決定することができ(1720)、その後、DELAY_CHANGE_REQ(すなわち増加または減少)をSPME1710に送信することができる(1725)。SPME1710は、例えば、Td←Td(1−v)、またはTd←Td(1+v)のように、ある割合だけ、サイレント持続時間を増加/減少させることができ、ここで、vは、減少/増加の割合とすることができる。SPME1710は、要求された増加または減少が行われたかどうかを確認するための、DELAY_CHANGE_RESPメッセージを送信することができる(1730)。MAC QoSエンティティ1705およびSPME1710は、所望の遅延およびスループット値が獲得されるまで(1740)、これらのメッセージを繰り返すことができる(1735)。Tdが変更される場合、センシングデューティサイクルを同じに保つために、Tp内のTdの数を変更することができる。
本明細書では、SU検出のための、MAC QoSエンティティとSPMEの間の例示的な信号交換について説明する。PU検出の例とは対照的に、SU検出のためのサイレント期間には制約がないことがある。多くの手法が存在することができ、各手法は、SILENT_AMOUNT_CHANGE_REQメッセージを使用する方法が異なることがある。
第1の手法は、ワンタイム仕様を使用することができる。この手法では、MAC QoSエンティティは、所望の遅延およびスループット性能を達成するための、サイレント期間の所望の値を決定し、その所望の値をSILENT_AMOUNT_CHANGE_REQ(値)メッセージで送信することができる。(Tsで表される)サイレント期間が大きくなるほど、センシング性能もより良好になるが、他方、トラフィック配送のための時間は少なくなる。これは、ネットワーク性能を悪化させることがある。しかし、サイレント期間が短すぎる場合、センシング性能が貧弱になることがあり、動作するのに用いる良好なチャネルをDSMシステムが見つけられないようにし、その結果、貧弱なネットワーク性能がもたらされることがある。したがって、サイレント期間のための適切な値を選択することができる。しかし、PU検出の場合と同様に、サイレント期間とネットワーク性能の間の関係は、プロトコル挙動およびトラフィック状態によって影響されることがあり、正確に把握するのが難しいことがあるので、第1の手法では問題が生じることがある。
図18は、SU検出のための、MAC QoSエンティティ1805とSPME1810の間の信号交換の例示的な呼フロー1800である。呼フローは、絶対的な量変更とともにプロービングを使用できる、第2の手法に適用可能とすることができる。MAC QoSエンティティ1805は、ネットワーク性能を監視し、所望の遅延およびスループット性能を達成するための、Tsの所望値を決定することができ(1820)、その後、SILENT_AMOUNT_CHANGE_REQ(すなわち増加または減少)をSPME1810に送信することができる(1825)。SPME1810は、例えば、n msなど、ある時間量だけ、サイレント期間を増加/減少させることができる。例えば、Ts←Ts−n、またはTs←Ts+nである。SPME1810は、要求された増加または減少が行われたかどうかを確認するための、SILENT_AMOUNT_CHANGE_RESPメッセージを送信することができる(1830)。MAC QoSエンティティ1805およびSPME1810は、所望の遅延およびスループット値が獲得されるまで(1840)、これらのメッセージを繰り返すことができる(1835)。
例示的な呼1800は、プロービングおよび相対的な量変更を使用できる、第3の手法にも適用可能とすることができる。MAC QoSエンティティ1805は、ネットワーク性能を監視し、所望の遅延およびスループット性能を達成するための、Tsの所望値を決定することができ(1820)、SILENT_AMOUNT_CHANGE_REQ(すなわち増加または減少)をSPME1810に送信することができる(1825)。SPME1810は、例えば、Ts←Ts(1−v)、またはTs←Ts(1+v)のように、ある割合だけ、サイレント期間を増加/減少させることができ、ここで、vは、減少/増加の割合とすることができる。SPME1810は、要求された増加または減少が行われたかどうかを確認するための、SILENT_AMOUNT_CHANGE_RESPメッセージを送信することができる(1830)。MAC QoSエンティティ1805およびSPME1810は、所望の遅延およびスループット値が獲得されるまで(1840)、これらのメッセージを繰り返すことができる(1835)。
サイレント期間調整をサポートするために、MLMEを変更することができる。ビーコン内に収めてサイレント期間情報を送信することによって、DSMシステム全体で、周期的サイレント期間を調整することができる。IEEE802.11ビーコンは、現在のチャネルにおいて送信を行うべきではない時間間隔を定義する、「クワイエット要素」フィールドを含むことができる。この「クワイエット要素」を、アグリゲートビーコンに追加して、サイレント期間を調整するために使用することができる。クワイエット要素は、本明細書において以下で説明する要因を考慮するために、変更することができる。
サイレント期間スケジューリングをサポートするため、アグリゲートビーコンは、アグリゲートされたチャネルの各々においてクワイエット要素を送信することができる。これらのクワイエット要素は、すべてのチャネルに関連するサイレント期間持続時間およびタイミングを表すことができる。これは、最大のロバストネスをシステムに保証することができ、4つのチャネルのうちの1つにおいてビーコンを受け損なった場合でも、他のチャネルにおいて受信したサイレント期間情報に基づいて、局は、すべてのチャネルのサイレント期間を依然として知ることができる。
図19は、アグリゲートチャネルの例示的なクワイエット要素フォーマット1900の図である。クワイエット要素は、1オクテットの要素IDフィールド1905と、1オクテットの長さフィールド1910と、1オクテットのクワイエットカウント(Quiet Count)フィールド1915と、1オクテットのクワイエット周期(Quiet Period)フィールド1920と、2オクテットのクワイエット持続時間(Quiet Duration)フィールド1925と、2オクテットのクワイエットオフセット(Quiet offset)フィールド1930と、1オクテットのチャネルID1フィールド1935と、...、1オクテットのチャネルID Nフィールドとを有することができる。
単一のクワイエット要素1900は、チャネル同期サイレント期間の場合、2つ以上のチャネルのサイレント期間について記述することができる。加えて、単一のチャネルが、スケジューリング例に示されるように、そのチャネルにおけるサイレント期間を記述するために、複数のクワイエット要素を必要とすることがある。それのために定義されたサイレント期間を有さないチャネルの場合、クワイエット持続時間フィールド1925は、0に設定することができ、またはクワイエット要素1900が、そのチャネルにおいて送信されないことがある。これは、IEEE802.11では許容されないことがある、0のクワイエットカウントフィールド1930を有するクワイエット要素1900の送信を可能にすることができるが、現在のビーコン間隔がサイレント期間を含む場合、ビーコンを最初に聞いた局が送信しないことを保証する必要があることがある。
これに加えて、100msよりも小さいサイレント期間間隔(サイレント期間の間の時間)をサポートするために、クワイエットオフセットフィールド1930を再定義することができる。0の値を有するクワイエットオフセットフィールド1930は、多くてもビーコン間隔ごとに1回しか発生しない(1の値を有するクワイエット周期フィールド1920を仮定する)サイレント期間を表すことができる。したがって、クワイエットオフセットフィールド1930を0の値に設定すると、100msと仮定したビーコン周期の倍数であるサイレント期間間隔がもたらされることがある。クワイエットオフセットフィールド1930が、非ゼロ値に設定された値を有する場合、この値は、IEEE802.11におけるような、目標ビーコン送信時間(TBTT:target beacon transmission time)の開始からのオフセットではなく、同じビーコン間隔内で発生することがあるサイレント期間の間の(時間単位(TU)による)時間の長さを表すことができる。
クワイエット要素1900を変更して、IEEE802.11クワイエット要素との後方互換性を保つことができる。長さフィールド1910は、クワイエット要素1900の末尾に付加することができるチャネル識別(ID)1935の数を示すために使用することができる。各チャネルID1935は、当該クワイエット要素1900によって記述される周期的サイレント期間を有することができるチャネルの1つを表すことができる。加えて、本明細書において以下で説明する変更は、各フィールドの解釈に対して施すことができる。クワイエットカウントフィールド1915は、1つまたは複数のサイレント期間が現在のビーコン間隔内に存在できることを示すために、ゼロの値を取ることができる。各ビーコン間隔内において少なくとも1つのサイレント期間が発生できる場合、クワイエットカウントフィールド1915は、ゼロの値を有することができる。クワイエット周期フィールド1920は、引き続き、クワイエット周期の間のビーコン間隔の数の値を示すことができる。加えて、クワイエット周期フィールド1920が、0の値を有することができる場合、このサイレント期間の周期は、1つのビーコン間隔よりも小さくすることができ、例えば、ビーコン間隔内に2つ以上のサイレント期間が存在することができる。クワイエット周期フィールド1920が、1以上の値を有することができる場合、クワイエットオフセットフィールド1930は、IEEE802.11におけるのと同じ解釈を有することができる。クワイエット周期フィールド1920が、0の値を有することができる場合、クワイエットオフセットフィールド1930は、ビーコン間隔内において発生するサイレント期間の間の間隔を表すことができる。
クワイエットカウントフィールド1915によって提供される事前通知のおかげで、MACエンティティバッファリングスキームは、スケジュールされたサイレント期間の発生に対する準備を行うことができる。ビーコンに載せて送信される与えられたサイレント期間は、先にスケジュールされたすべてのサイレント期間に取って代わることができるので、ビーコン間隔ごとにサイレント期間構成を変更することができる。
クワイエット要素1900の代替フォーマットは、IEEE802.11におけるのと同じフィールドを維持しながら、各フィールド(クワイエットカウント、クワイエット周期など)を4つのサブフィールドに分割することができ、各サブフィールドは、4つのチャネルのうちの1つを表すことができる。
サイレント時間中の強固なセンシングを保証するために局が従うことができる追加の規則は、4つのチャネルのいずれにおいても局がビーコンを受信しなかった場合には、局はどのビーコン間隔においても送信を差し控えるというものにすることができる。サイレント期間はビーコンに対して定義することができるので(ビーコン直後、またはビーコン直後から指定数分のTUが経過した後)、ビーコン間隔におけるサイレント期間時間を正確に知るには、その間隔のためのビーコンを正しく受信することが必要なことがある。すべてのチャネルのサイレント期間情報は、各チャネルのアグリゲートビーコンにおいて送信できるので、ビーコン間隔中に局が送信を差し控えなければならない可能性は低くなることができ、効率の低下は低くなることができる。
アグリゲートチャネルの数が少なく、ビーコンを受信し損なう可能性が高いと予想される場合、局は、ビーコンを受信し損なったビーコン間隔において送信することを許可されることがあり、その場合、先に受信したビーコンからのサイレント期間情報に依存することができる。再送およびCSMA競合遅延のせいでビーコンが遅延を起こす可能性を考慮して、予想サイレント期間時間に安全なパディングを追加することができる。この安全なパディングは、TBTTの終りをビーコンに参照させることによって、妥当な量に減らすことができる。
図20A、図20B、および図20Cは、ビーコン間隔2005に対するサイレント期間間隔2000の例を示している。これらの例は、クワイエットオフセットフィールドを使用して、ビーコン間隔に対して異なる範囲のサイレント間隔を有するサイレント期間を構成する。図20Aでは、サイレント期間間隔は、ビーコン間隔よりも大きい。図20Bでは、サイレント期間間隔は、ビーコン間隔に等しくすることができる。図20Cでは、サイレント期間間隔は、ビーコン間隔よりも小さくすることができる。
通常のIEEE802.11動作内においてサイレント期間の挿入を簡単にするため、以下の規則をMLMEによって使用することができる。これらの規則は、アグリゲーション方式におけるチャネルとは無関係とすることができる。
ブロードキャストおよびポーリングメッセージに関するビーコン間隔2105の第1のサイレント期間2100のタイミングが、図21に示されている。サイレント期間2100がビーコン2110の直後にスケジュールされる場合、サイレント期間は、ビーコン送信とトラフィック表示マップ(TIM)の間に、またはバッファされたブロードキャスト/マルチキャストフレームをAPが送信することができる、もしくはバッファされたユニキャストフレームのために局がポーリングを行うことができる、配送トラフィック表示メッセージ(DTIM)間隔2115において発生することができる。これは、スケジュールされたサイレント期間が終了した後で、ビーコン内のTIMに応答して、ポーリングメッセージを送信するために、局がウェイクアップできることを意味している。この規則は、(フレームまたは肯定応答(ACK)に関していかなる競合もないために)サイレント期間が時間的に特定の期間において発生すること、および(サイレント期間は一定数のTUであるので)TIM/DTIM間隔が一定の時間的瞬間に留まることができることを保証することができる。すべての局はビーコン中はクワイエットであることができるので、APによってビーコンが送信されると、システムはサイレント期間が開始し得ることを知ることができる。この知識を使用して、センシングプロセッサ/ツールボックスとの同期を保証することができる。
図22は、ビーコン内サイレント期間2205の到着時の例示的な局送信パターン2200の図である。例えば、TBTTの間に発生するサイレント期間に関して、クワイエットオフセットフィールドが非ゼロである場合、APまたは局は、サイレント期間のスケジュールされた開始よりも少なくともショートインターフレームスペース(SIFS:short interframe space)だけ先に、そのフレーム送信を完了できることを保証することができる。これは、サイレント期間の開始が、現在は無線送信が行われていない状況と一致することを保証することができる。センシング動作の開始は、サイレント期間のスケジュールされた開始と同期することができる。
図23は、非プライマリチャネルに影響することがある例示的なチャネル独立のサイレント期間の図である。MLMEは、残りのチャネルにおいてプライマリチャネル動作を維持しながら、チャネルのサブセットにおいてサイレント期間2300を可能にすることができる。それを行うため、サイレント期間のせいで送達が確認できていないフレームは、利用可能なチャネルにおいて再送することができる。
図24は、プライマリチャネルに影響することがある例示的なチャネル独立のサイレント期間2400の図である。この例では、プライマリチャネル切り換えメカニズム2410が必要とされることがある。このメカニズムは、図24に示されるように、ビーコンとともに送信される切り換えメッセージ2410によって実施することができる。別個の管理メッセージを使用して知られた各切り換え時刻に設定された、スケジュールされた切り換えなど、プライマリチャネル切り換えを実行する他の方法も、可能とすることができる。
1つまたは複数のクワイエット要素を含む特別な制御チャネルメッセージを使用して、局とともに、非同期サイレント期間を調整することができる。制御チャネルメッセージは、各チャネルに関連付けられたクワイエット要素をすべてのチャネルにおいて送信することができ、例えば、チャネルの各々においてメッセージを繰り返すことができる。非同期サイレント期間の場合、持続時間フィールドだけを使用することができる。他の要素は、「無関係」値とすることができる。非同期サイレント期間メッセージをすべてのチャネルにおいて送信するのに加えて、以下の手順を使用して、局が制御メッセージを受信しない可能性に対する、非同期サイレント期間のロバストネスをさらに向上させることができる。
図25は、AP2505、STA2510、およびセンシングプロセッサ2515の間の、非同期サイレント期間のための例示的な呼フロー2500を示している。AP2505は、非同期サイレント期間制御メッセージをすべての局STA2510にブロードキャストすることができる(2520)。メッセージの送信に続いて、AP2505は、分散調整機能(DCF:distributed coordination function)インターフレームスペース(DIFS)がないか媒体をリスンすることができる(2525)。その時間に媒体がクワイエットである場合、AP2505は、指定された時間の残りを用いてセンシング動作を開始するように、センシングプロセッサ2515をトリガすることができる(2530)。DSMシステムに属するデバイスによるチャネルアクセスが媒体上にセンスされた場合、APは、サイレント期間開始表示をセンシングプロセッサ2515に送信するのに先立って、最初の2つのステップ(2525)を繰り返すことができる。最初の2つのステップは、所定の最大回数になるまで複数回繰り返すことができる。そのポイントの後も媒体がまだビジーである場合、AP2505は、非同期サイレント期間のスケジューリングを取り消し、周期的サイレント期間に依存して、センシングプロセッサ2515からの要求を満たすことができる。
実施形態
1.システムおよびデバイス情報に基づいて複数のチャネルにおけるサイレント期間の長さおよびスケジュールを動的に決定するように構成されたサイレント期間管理エンティティ(SPME)を備える基地局。
2.サイレント期間スケジュールを受け取り、実施するように構成されたサイレント期間解釈エンティティ(SPIE)をさらに備える、実施形態1に記載の基地局。
3.複数のチャネルの各々のサイレント期間は、同期している、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
4.複数のチャネルの各々のサイレント期間は、それぞれ独立している、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
5.複数のチャネルのいくつかは、少なくとも1つの組にグループ化され、少なくとも1つの組内のチャネルのサイレント期間は、同期しており、他のチャネルとは独立している、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
6.SPMEは、各サイレント期間に対応するサイレント期間持続時間および周期を割り当てるように構成される、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
7.SPIEは、サイレント期間スケジュールにおけるサイレント期間に関するフレーム情報のバッファリング、並べ替え、およびパケット化を提供するように構成される、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
8.チャネル管理機能、媒体アクセス制御(MAC)サービス品質(QoS)エンティティ、センシング/能力データベース、MAC層管理エンティティ(MLME)、および無線送受信ユニット(WTRU)MLMEのうちの少なくとも1つと通信するためのインタフェースをさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
9.システム遅延、システムスループット、チャネル品質、またはチャネル管理イベントのうちの少なくとも1つに基づいて、サイレント期間スケジュールを再構成するように構成されたSPMEをさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
10.インタフェースタイプ、予想プライマリユーザ使用、予想セカンダリユーザ使用、またはチャネル品質のうちの少なくとも1つに基づいて、サイレント期間デューティサイクルを変更するように構成されたSPMEをさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
11.複数のチャネルのサイレント期間スケジュールを調整するために、サイレント期間スケジュールをビーコンに含めるように構成されたMAC層管理エンティティ(MLME)をさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
12.少なくとも1つのチャネルにおいてビーコンを送信するように構成された送信機であって、ビーコンは、複数のチャネルのサイレント期間スケジュールを調整するための、サイレント期間スケジュールに基づいたクワイエット要素を含む、送信機をさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
13.サイレント期間の開始時刻を決定するように構成されたMAC層管理エンティティ(MLME)をさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
14.サイレント期間によって影響されるチャネルを無効化するように構成されたMLMEをさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
15.サイレント期間が開始したことをSPIEおよびセンシングプロセッサに通知するように構成されたMLMEをさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
16.媒体アクセス制御(MAC)サービス品質(QoS)エンティティからの要求に応答して、サイレント期間デューティサイクルにおいて遅延を変更するように構成されたSPMEをさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
17.サイレント期間は、少なくともチャネルデューティサイクルに基づく、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
18.サイレント期間は、低帯域チャネル、高帯域チャネル、または帯域ワイドなチャネルのうちの1つをサイレント化する、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
19.サイレント期間の長さを示す長さ、サイレント期間が現在のビーコン間隔において発生することを示すクワイエットカウント、サイレント期間の間のビーコン間隔の数を示すクワイエット周期、および単一のビーコン間隔内で発生するサイレント期間の間の間隔を示すクワイエットオフセットを含むクワイエット要素をさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
20.非同期サイレント期間制御メッセージを提供して、非周期的サイレント期間を開始するように構成された媒体アクセス制御(MAC)層管理エンティティ(MLME)をさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
21.干渉が見つからないことに基づいてセンシング動作を開始することをセンシングプロセッサに通知するように構成されたSPIEをさらに備える、前記実施形態のいずれかに記載の基地局。
22.遅延またはスループット閾値に基づいてサイレント期間の構成可能性を決定するステップを含む、アクセスポイント(AP)において使用するための方法。
23.サイレント期間が再構成可能であることを条件として、新しいスケジュールを生成するステップをさらに含む、実施形態22に記載の方法。
24.新しいサイレント期間を実施する時間を決定するステップをさらに含む、実施形態22〜23のいずれか1つに記載の方法。
25.新しいスケジュールに基づいてビーコン内の情報を変更するステップをさらに含む、実施形態22〜24のいずれか1つに記載の方法。
26.複数のチャネルの各々のサイレント期間は、同期しているか、独立であるか、またはセット同期しているかの1つである、実施形態22〜25のいずれか1つに記載の方法。
27.システム遅延、システムスループット、チャネル品質、チャネル管理イベント、またはそのチャネルにおける予想プライマリもしくはセカンダリユーザタイプの変更のうちの少なくとも1つに基づいて、サイレント期間スケジュールを再構成するステップをさらに含む、実施形態22〜26のいずれか1つに記載の方法。
28.周期的スペクトルセンシングを実行するステップを含む、無線通信において使用するための方法。
29.プライマリスペクトルユーザの存在または非存在を決定するステップをさらに含む、実施形態28に記載の方法。
30.周期的スペクトルセンシングは、センシングデューティサイクルにおいて実行される、実施形態28〜29のいずれか1つに記載の方法。
31.センシングデューティサイクルは、スペクトルセンシングに費やされる全時間と時間間隔の比である、実施形態28〜30のいずれか1つに記載の方法。
32.時間間隔は、固定される、実施形態28〜31のいずれか1つに記載の方法。
33.受信機を備えるアクセスポイント(AP)。
34.送信機をさらに備える、実施形態33に記載のAP。
35.センシングツールボックスをさらに備える、実施形態33〜34のいずれか1つに記載のAP。
36.センシング/能力データベースをさらに備える、実施形態33〜35のいずれか1つに記載のAP。
37.サイレント期間管理エンティティをさらに備える、実施形態33〜36のいずれか1つに記載のAP。
38.サイレント期間解釈エンティティをさらに備える、実施形態33〜37のいずれか1つに記載のAP。
39.媒体アクセス制御(MAC)層管理エンティティ(MLME)をさらに備える、実施形態33〜38のいずれか1つに記載のAP。
40.MAC層サービス品質(QoS)エンティティをさらに備える、実施形態33〜39のいずれか1つに記載のAP。
41.MAC層バッファリングおよび制御エンティティをさらに備える、実施形態33〜40のいずれか1つに記載のAP。
42.制御および監視機能(CMF)エンティティをさらに備える、実施形態33〜41のいずれか1つに記載のAP。
43.サイレント期間管理エンティティは、各チャネルにおけるサイレント期間の長さおよびスケジューリングを決定するように構成される、実施形態33〜42のいずれか1つに記載のAP。
44.サイレント期間解釈エンティティは、サイレント期間スケジュールを受け取り、MAC層においてサイレント期間スケジュールを実施するように構成される、実施形態33〜43のいずれか1つに記載のAP。
45.センシングツールボックスは、利用されるチャネルのセンシングを調整し、干渉またはプライマリユーザの存在を決定するように構成される、実施形態33〜44のいずれか1つに記載のAP。
46.MAC層QoSエンティティは、QoSサービスをMAC層に提供するように構成される、実施形態33〜45のいずれか1つに記載のAP。
47.MAC層バッファリングおよび制御エンティティは、送信バッファリングサービスを提供するように構成される、実施形態33〜46のいずれか1つに記載のAP。
48.送信バッファリングサービスは、並べ替えである、実施形態33〜47のいずれか1つに記載のAP。
49.送信バッファリングサービスは、フレームサイズ調整である、実施形態33〜48のいずれか1つに記載のAP。
50.MLMEは、サイレント期間をサポートするように構成される、実施形態33〜49のいずれか1つに記載のAP。
51.CMFは、チャネル管理を実行するように構成される、実施形態33〜50のいずれか1つに記載のAP。
52.センシング/能力データベースは、デバイス能力を記憶するように構成される、実施形態33〜51のいずれか1つに記載のAP。
53.センシングツールボックスとサイレント期間管理エンティティは、S2インタフェースを介して通信するように構成される、実施形態33〜52のいずれか1つに記載のAP。
54.サイレント期間管理エンティティは、サイレント期間解釈エンティティとS3インタフェースを介して通信するように構成される、実施形態33〜53のいずれか1つに記載のAP。
55.サイレント期間解釈エンティティは、MLMEとS7インタフェースを介して通信するように構成される、実施形態33〜54のいずれか1つに記載のAP。
56.サイレント期間解釈エンティティは、センシングツールボックスとS8インタフェースを介して通信するように構成される、実施形態33〜55のいずれか1つに記載のAP。
57.サイレント期間管理エンティティは、センシング/能力データベースとS6インタフェースを介して通信するように構成される、実施形態33〜56のいずれか1つに記載のAP。
58.サイレント期間管理エンティティは、MAC層QoSエンティティとS4インタフェースを介して通信するように構成される、実施形態33〜57のいずれか1つに記載のAP。
59.サイレント期間管理エンティティは、CMFとS1インタフェースを介して通信するように構成される、実施形態33〜58のいずれか1つに記載のAP。
60.サイレント期間解釈エンティティは、MAC層バッファリングおよび制御エンティティとS5インタフェースを介して通信するように構成される、実施形態33〜59のいずれか1つに記載のAP。
61.MLMEは、局のMLMEとS9インタフェースを介して通信するように構成される、実施形態33〜60のいずれか1つに記載のAP。
62.受信機を備える局。
63.送信機をさらに備える、実施形態62に記載の局。
64.媒体アクセス制御(MAC)層管理エンティティ(MLME)をさらに備える、実施形態62〜63のいずれか1つに記載の局。
65.サイレント期間解釈エンティティをさらに備える、実施形態62〜64のいずれか1つに記載の局。
66.MAC層バッファリングおよび制御エンティティをさらに備える、実施形態62〜65のいずれか1つに記載の局。
67.サイレント期間解釈エンティティとS7インタフェースを介して通信するように構成されるMLMEをさらに備える、実施形態62〜66のいずれか1つに記載の局。
68.MAC層バッファリングおよび制御エンティティと通信するように構成されるサイレント期間解釈エンティティをさらに備える、実施形態62〜67のいずれか1つに記載の局。
69.アクセスポイント(AP)のMLMEとS9インタフェースを介して通信するように構成されるMLMEをさらに備える、実施形態62〜68のいずれか1つに記載の局。
70.管理および監視機能(CMF)において初期チャネル選択を実行するステップを含む、アクセスポイント(AP)において使用するための方法。
71.チャネルにおけるサイレント期間構成を決定するステップをさらに含む、実施形態70に記載の方法。
72.スケジュールに基づいてクワイエット要素を含むビーコンを送信するステップをさらに含む、実施形態70〜71のいずれかに記載の方法。
73.サイレント期間までの時間が所定のデルタよりも小さいことを条件として、サイレント物理(PHY)チャネルにおける拡張型分散チャネルアクセス(EDCA)を無効化するステップをさらに含む、実施形態70〜72のいずれかに記載の方法。
74.サービス品質(QoS)に基づいてサイレント期間構成を変更するステップをさらに含む、実施形態70〜73のいずれかに記載の方法。
75.制御および監視機能(CMF)においてチャネル再構成を実行するステップを含む、アクセスポイント(AP)において使用するための方法。
76.サイレント期間管理エンティティにおいて、新しい構成に基づいてサイレント期間スケジュールを計算するステップをさらに含む、実施形態75に記載の方法。
77.サイレント期間解釈エンティティにおいて、サイレント期間を実施する時間を決定するステップをさらに含む、実施形態75〜76のいずれかに記載の方法。
78.媒体アクセス制御(MAC)層管理エンティティ(MLME)において、ビーコンに収めて送信される情報を変更するステップをさらに含む、実施形態75〜77のいずれかに記載の方法。
79.サイレント期間が必要とされるかどうかを決定するステップを含む、アクセスポイント(AP)において使用するための方法。
80.チャネルの最大許容可能遅延を決定するステップをさらに含む、実施形態79に記載の方法。
81.サイレント期間の数を決定するステップをさらに含む、実施形態79〜80のいずれかに記載の方法。
82.チャネルの周期的サイレント期間を取り消すステップをさらに含む、実施形態79〜81のいずれかに記載の方法。
83.周期的サイレント期間を無効化するためにビーコンを変更するステップをさらに含む、実施形態79〜82のいずれかに記載の方法。
84.サイレント物理(PHY)層チャネルにおける拡張型分散チャネルアクセス(EDCA)を無効化するステップをさらに含む、実施形態79〜83のいずれかに記載の方法。
85.サイレント期間が完了したことを条件として、PHY層チャネルにおけるEDCAを再有効化するステップをさらに含む、実施形態79〜84のいずれかに記載の方法。
86.ビーコンにおける周期的サイレント期間を再有効化するステップをさらに含む、実施形態79〜85のいずれかに記載の方法。
87.サイレント期間が再構成可能かどうかを遅延またはスループット閾値に基づいて決定するステップを含む、アクセスポイント(AP)において使用するための方法。
88.サイレント期間が再構成可能であることを条件として、新しいスケジュールを生成するステップをさらに含む、実施形態87に記載の方法。
89.新しいサイレント期間を実施する時間を決定するステップをさらに含む、実施形態87〜88のいずれかに記載の方法。
90.新しいスケジュールに基づいて、ビーコン内の情報を変更するステップをさらに含む、実施形態87〜89のいずれかに記載の方法。
91.ビーコンを受信するステップを含む方法。
92.サイレント期間までの時間が所定のデルタよりも小さいことを条件として、サイレント期間解釈エンティティから媒体アクセス制御(MAC)層バッファリングおよび制御エンティティに第1のメッセージを伝達するステップをさらに含む、実施形態91に記載の方法。
93.第1のメッセージに応答して、MAC層管理エンティティ(MLME)から第2のメッセージを受信するステップをさらに含む、実施形態91〜92のいずれかに記載の方法。
94.ビーコン到着に基づいてタイミングを更新するステップをさらに含む、実施形態91〜93のいずれかに記載の方法。
95.媒体アクセス制御(MAC)層管理エンティティ(MLME)において非同期サイレント期間制御メッセージを受信するステップを含む方法。
96.未完の同期サイレント期間を取り消すステップをさらに含む、実施形態95に記載の方法。
97.実施形態22〜32および70〜96のいずれかに記載の方法を実施するように構成された局。
98.実施形態22〜32および70〜96のいずれかに記載の方法を実施するように構成されたアクセスポイント(AP)。
99.実施形態22〜32および70〜96のいずれかに記載の方法を実施するように構成された動的スペクトル管理(DSM)クライアント。
100.実施形態22〜32および70〜96のいずれかに記載の方法を実施するように構成された、受信機を備える無線送受信ユニット(WTRU)。
101.送信機をさらに備える、実施形態100に記載のWTRU。
102.送信機および受信機と通信するプロセッサをさらに備える、実施形態100〜101のいずれか1つに記載のWTRU。
103.実施形態22〜32および70〜96のいずれかに記載の方法を実行するように構成された基地局。
104.実施形態22〜32および70〜96のいずれかに記載の方法を実行するように構成された集積回路。
105.実施形態22〜32および70〜96のいずれかに記載の方法を実行するように構成されたホーム進化型ノードB(H(e)NB)。
106.実施形態22〜32および70〜96のいずれかに記載の方法を実行するように構成された無線通信システム。
上では特徴および要素を特定の組み合わせで説明したが、各特徴または要素は、単独で使用でき、または他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用できることを当業者であれば理解できよう。加えて、本明細書で説明した方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行する、コンピュータ可読媒体内に包含された、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施することができる。コンピュータ可読媒体の例は、(有線接続または無線接続を介して送信される)電子信号と、コンピュータ可読記憶媒体とを含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、リードオンリメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよび着脱可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにCD−ROMディスクおよびデジタル多用途ディスク(DVD)などの光媒体を含むが、これらに限定されない。ソフトウェアと連携するプロセッサは、WTRU、UE、端末、基地局、RNC、または任意のホストコンピュータにおいて使用する無線周波送受信機を実施するために使用することができる。