JP2015536601A - 異なる技術の複数の無線インターフェースを有する短距離基地局を使用するワイヤレス通信のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

ホワイトスペース・チャンネル及び非ホワイトスペース・チャンネルを用いて無線データ通信を行う為の方法及び装置が提供される。ホワイトスペース・チャンネルの為のインターフェース（１０ａ）及び非ホワイトスペース・チャンネルの為の別のインターフェース（１０ｂ）を有する短距離基地局（１０）は、同等のインターフェース（１２ａ／ｂ）を備えたユーザ機器（１２ｃ）と通信する。短距離基地局は、ホワイトスペース・チャンネルの為のインターフェースの使用を優先し、ここで、ホワイトスペース・チャンネルは、一次ユーザがホワイトスペースを能動的に用いていない期間中に利用可能であるホワイトスペース・スペクトル帯域である。スペクトル・サーバ（２）は、短距離基地局が使用する為の利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域のリストを決定する為に、スペクトル占有データベース情報及びホワイトスペース・スペクトル感知測定値を解析する。

Description

優先権の記載
本出願は、その全体が参照により組み込まれている、２０１３年１０月１４日に出願した米国特許非仮出願第１４／０５３，２０１号、および２０１２年１０月１６日に出願した米国特許仮出願第６１／７１４，２５７号の優先権を主張するものである。

例示的な実施形態は、全体的には、ワイヤレス通信に関し、より具体的には、少なくとも２つの相補的な技術で動作する無線インターフェースを備えた小型、低電力、短距離基地局の使用のための方法および／または装置に関する。２つの技術は、（ＴＶホワイトスペース・スペクトル・ブロック、レーダ・スペクトル・ブロックなどのような）ホワイトスペース・スペクトルと呼ばれる未活用または未使用のスペクトルに基づく技術と、（セルラ事業者自体の認可されたスペクトル技術、または、完全に無認可の、すべてのユーザに利用可能なスペクトル帯域のような）非ホワイトスペース技術とを含むことができる。

スペクトルは、ワイヤレス通信システムで希少なリソースであり、特に広帯域セルラ・データ通信ネットワークでそのように考えられている。例えば、米国では、セルラ・データ・トラフィック量は、２０１４年までに１月あたり数エクサ・バイト（１エクサ・バイト＝１００万テラバイト）に達することになり、概略で２００６年の全世界的なインターネット需要のトラフィック量に等しく、限られた利用可能なスペクトルにストレスを与える。

スペクトルへの負担を軽減するために、ワイヤレス通信のための基礎となる技術を改善することの他に、この課題に対処する２つの一般的な手法は、１）屋内フェムト・セル、または屋外マイクロ・セル、ピコ・セルのような、多くの低電力、短距離「ミニ基地局」（時には、それらの短距離カバレッジ・エリアのため「スモール・セル」と呼ばれる）の展開を通じてより大きい空間的再利用を可能にするステップと、２）（Ｗｉ−Ｆｉアクセス・ポイントのような）無認可スペクトル帯域へのセルラ・トラフィック・オフロードを実行するステップとを含む。しかしながら、認可されたスペクトル帯域を使用する「ミニ基地局」の使用は、屋外に展開された既存のフル・サイズの基地局（しばしば、「マクロ・セル」と呼ばれる）との定期的な干渉を引き起こす可能性があり、（２．４ＧＨｚ ＩＳＭおよび５．８ＧＨｚ Ｕ−ＮＩＩ帯域のような）従来の無認可スペクトル帯域の使用は、一般的に、信頼できる容量源を提供しない。

トラフィックの増加を満たすようにワイヤレス容量を増加させる新しいスペクトルの需要が増加するにつれて、「ホワイトスペース・スペクトル」と呼ばれる新しいスペクトル帯域が、連邦通信委員会（ＦＣＣ：Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）のような規制機関によって検討されている。そのようなスペクトル帯域の一例は、特定のシナリオで日和見的（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ）に使用するためのＦＣＣガイドラインによって最近利用可能になったＤＴＶホワイトスペースである。米国では、ＴＶホワイトスペースは、しばしば、ＴＶ放送スペクトルの未使用部分、具体的には、電波天文学のために予約されたチャンネル３７を除く、より下のＶＨＦチャンネル２〜６（５４〜８８ＭＨｚ）、より上のＶＨＦチャンネル７〜１３（１７４〜２１６ＭＨｚ）、およびＵＨＦチャンネル１４〜５１（４７０〜６９８ＭＨｚ）を指す。ホワイトスペースは、（例えば、デジタルＤＴＶ放送局、公的安全機関、自治体もしくは政府、または、ワイヤレス・マイクロホンを有する組織もしくは施設所有者のような）一次ユーザに割り当てられる。このホワイトスペース・スペクトルは、一般に、ＴＶチャンネルを放送するため、または（ワイヤレス・マイクロホンを使用して）音声を放送するために一次ユーザによって利用されるが、スペクトルの一部またはすべては、様々な期間中、未使用または未活用のままである可能性がある。ＦＣＣガイドラインは、現在、二次ユーザが、彼らの使用が一次ユーザを妨害しないならば、ホワイトスペースを使用することができるように、二次ユーザが、「害を与えない」ことを基準にこのホワイトスペースを使用することを許可している。したがって、ワイヤレス通信サービス・プロバイダは、二次ユーザとしてホワイトスペース・スペクトルを利用することができる。具体的には、ホワイトスペースは、１）ホワイトスペース帯域が、「二次ユーザに無認可」であり得、任意の二次ユーザが二次ユーザとして帯域を使用することができることを意味する、２）ホワイトスペース帯が、「二次ユーザに排他的に認可」され得、１つの具体的に特定された二次ユーザのみが二次ユーザとして帯域を使用することができることを意味する、３）ホワイトスペース帯域が、「少しばかり（ｌｉｇｈｔｌｙ）認可」され得、限定された数の認可されていない二次ユーザ、または、少数の特に特定された二次ユーザが二次ユーザとして帯域を使用することができる、の３つのシナリオの下で、ワイヤレス通信サービス・プロバイダ（二次ユーザ）によって利用され得る。この目的のために、ＦＣＣは、無認可デバイスが、−１１４ｄＢｍなどの低い受信信号強度を有するＴＶ局の存在および−１２６ｄＢｍなどの受信信号強度を有するワイヤレス・マイクロホンを検出することができる、または、ＴＶスペクトル占有データベースに連絡する機能を有することができる権限を与え、したがって、無認可ユーザは、スペクトルの一次ユーザの使用を保証するために、一次ユーザが検出された場合、帯域を明け渡すことを知ることができる。

ホワイトスペース・スペクトルの他の例は、米国連邦政府システムによって使用されるスペクトル帯域（例えば、海軍レーダによって使用される３５５０〜３７００ＭＨｚ）である。

例示的な実施形態は、異なる技術およびスペクトル帯域の下で動作する少なくとも２つの無線インターフェースの間で切り替えることができる低電力短距離基地局の使用のための方法および／または装置を提供する。具体的には、基地局は、（ＴＶホワイトスペース・スペクトルのような）ホワイトスペース・スペクトルを提供するインターフェースと、非ホワイトスペース・スペクトルを使用する別のインターフェースとを含むことができる。基地局は、（ホワイトスペース・スペクトルが中断された、劣化した、またはすぐに利用可能ではないときに）制御シグナリングおよび「中継ぎ（ｓｔｏｐ−ｇａｐ）」データ通信のために非ホワイトスペース・スペクトルに依存しながら、データ通信のためにホワイトスペース・スペクトルを主に使用することができる。

少なくとも１つの例示的な実施形態は、短距離基地局で、第１のホワイトスペース・チャンネル上でユーザ機器とデータ通信を交換するステップと、短距離基地局で、第１のホワイトスペース・チャンネルが失われるかどうかを判断するステップと、短距離基地局で、判断ステップが、第１のホワイトスペース・チャンネルが失われることを示す場合、データ通信を第２のホワイトスペース・チャンネルに切り替えるステップと、を含み、第１および第２のホワイトスペース・チャンネルが、一次ユーザに認可され、ワイヤレス通信サービス・プロバイダによって二次ユーザとして利用されるチャンネルである、ホワイトスペース・チャンネルを使用するワイヤレス通信の方法に関する。

少なくとも別の例示的な実施形態は、非ホワイトスペース・チャンネルを搬送するように構成された第１の無線インターフェースと、第１のホワイトスペース・チャンネルを搬送するように構成された第２の無線インターフェースと、第１のホワイトスペース・チャンネル上でユーザ機器とデータ通信を交換し、第１のホワイトスペース・チャンネルが失われるかどうかを判断し、第１のホワイトスペース・チャンネルが失われると判断された場合、データ通信を第２のホワイトスペース・チャンネルに切り替えるように基地局を制御するように構成されたプロセッサと、を含み、第１および第２のホワイトスペース・チャンネルが、一次ユーザに認可され、ワイヤレス通信サービス・プロバイダによって二次ユーザとして利用されるチャンネルであり、非ホワイトスペース・チャンネルが、ワイヤレス通信サービス・プロバイダに排他的に認可され、すべてのユーザには認可されないチャンネルである、短距離基地局に関する。

少なくとも別の例示的な実施形態は、ユーザ機器で、ユーザ機器上の第１のインターフェースを介して、非ホワイトスペース・チャンネル上で、短距離基地局に接続要求を送信するステップと、ユーザ機器で、ユーザ機器上の第２のインターフェースを介して、第１のホワイトスペース・チャンネル上で、短距離基地局とデータ通信を交換するステップと、ユーザ機器で、非ホワイトスペース・チャンネル上で、短距離基地局からチャンネル切り替え要求を受信するステップと、ユーザ機器で、チャンネル切り替え要求に基づいて、第２のホワイトスペース・チャンネルにデータ通信を切り替えるステップと、を含み、第１および第２のホワイトスペース・チャンネルが、一次ユーザに認可され、ワイヤレス通信サービス・プロバイダによって二次ユーザとして利用されるチャンネルであり、非ホワイトスペース・チャンネルが、ワイヤレス通信サービス・プロバイダに排他的に認可され、すべてのユーザには認可されないチャンネルである、ホワイトスペース・チャンネルおよび非ホワイトスペース・チャンネルを使用するワイヤレス通信の方法に関する。

少なくとも別の例示的な実施形態は、スペクトル・サーバで、ホワイトスペース・スペクトル内の利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の情報についてスペクトル占有データベースをチェックするステップと、スペクトル・サーバで、利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の情報に基づいて、利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域のリストを生成するステップと、スペクトル・サーバで、少なくとも１つの短距離基地局に利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域のリストを送信するステップと、を含む、ホワイトスペース・スペクトルを解析する方法に関する。

例示的な実施形態の上記および他の特徴および利点は、添付図面に関連して例示的な実施形態を詳細に説明することによって、より明らかになるであろう。添付図面は、例示的な実施形態を描写することを意図するものであり、意図する特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきではない。添付図面は、明示的に言及されない限り、一定の縮尺で描かれているとみなされるべきではない。

例示的な実施形態によるワイヤレス通信のための異なる技術の複数の無線インターフェースを有する短距離基地局を利用するシステムのアーキテクチャの図である。 例示的な実施形態による、短距離基地局がスペクトル・サーバでさらに処理するためのホワイトスペース・スペクトルを感知する、図１のシステムの簡略図である。 例示的な実施形態による、ユーザ機器とインターフェース接続する図１の短距離基地局の論理構成の図である。 例示的な実施形態による、エンド・ユーザのためのワイヤレス通信のための異なる技術の複数の無線インターフェースを使用する方法の簡略化した通信フロー図である。

例示的な実施形態は、様々な修正および代替形態が可能であるが、その実施形態は、図面に例として示され、本明細書で詳細に説明されることになる。しかしながら、例示的実施形態を開示された特定の形態に限定することは意図されておらず、むしろ、例示的な実施形態は、特許請求の範囲内に入るすべての修正、等価物、および代替物を包含するものであることを理解すべきである。同様の番号は、図の説明を通して同様の要素を指す。

例示的な実施形態をより詳細に論じる前に、いくつかの実施態様が、フローチャートとして示されたプロセスおよび方法として説明されることに留意されたい。フローチャートは、順次プロセスとして動作を説明するが、動作の多くは、並列に、並行して、または同時に実行され得る。加えて、動作の順序は、再配置され得る。プロセスは、その動作が完了すると、終了され得るが、図に含まれない追加のステップを有することもできる。プロセスは、方法、機能、手順、サブルーチン、サブプログラムなどに対応することができる。

その一部がフローチャートによって示されている以下に論じる方法は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはそれらの任意の組み合わせによって実施され得る。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、またはマイクロコードによって実施されるとき、必要なタスクを実行するプログラム・コードまたはコード・セグメントは、非一時的記憶媒体のような記憶媒体などの機械またはコンピュータ可読媒体に記憶され得る。プロセッサは、必要なタスクを実行することができる。

本明細書で開示される特定の構造的および機能的詳細は、例示的な実施形態を説明する目的のための単なる典型である。本発明は、しかしながら、多くの代替形態で具体化され得、本明細書に記載の実施形態のみに限定されると解釈されるべきではない。

第１、第２、などの用語は、本明細書で、様々な要素を説明するために使用され得、これらの要素は、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるであろう。これらの用語は、ある要素を別の要素から識別するためにのみ使用される。例えば、例示的な実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素は、第２の要素と呼ばれ得、同様に、第２の要素は、第１の要素と呼ばれ得る。本明細書で使用されるとき、「および／または」という用語は、１つまたは複数の関連付けられている列挙された項目の任意のおよびすべての組み合わせを含む。

要素が、別の要素に「接続」または「結合」されていると言われるとき、他の要素に直接接続もしくは結合されてよく、または、介在する要素が存在してもよいことが理解されるであろう。対照的に、要素が、別の要素に「直接接続」または「直接結合」されていると言われるとき、介在する要素は、存在しない。要素の間の関係を説明するために使用される他の単語は、同じように解釈されるべきである（例えば、「間」対「間で直接」、「隣接」対「直接隣接」、など）。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明する目的のためのものであり、例示的な実施形態の限定であることを意図するものではない。本明細書で使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が別途明確に示さない限り、複数形も同様に含むことを意図している。「備える」、「備えている」、「含む」、および／または「含んでいる」という用語は、本明細書で使用されるとき、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことがさらに理解されるであろう。

いくつかの代替実施態様では、記述された機能／作用は、図に記述された順序から外れて生じ得ることにも留意すべきである。例えば、連続して示す２つの図は、実際には、関与している機能／作用に応じて、並行して実行されてよく、または、時には、逆の順序で実行されてよい。

別段に定義されない限り、本明細書で使用される（技術用語および科学用語を含む）すべての用語は、例示的な実施形態が属する技術分野の当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。用語、例えば、一般に使用される辞書で定義された用語は、関連する技術分野の文脈でのそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきできあり、本明細書で明示的にそう定義されない限り、理想化された、または過度に形式的な意味で解釈されることはない。

例示的な実施形態および対応する詳細な説明の一部は、ソフトウェア、または、コンピュータ・メモリ内のデータ・ビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号表現に関して提示される。これらの説明および表現は、それによって当業者が他の当業者に自分の作業の本質を効果的に伝えるものである。アルゴリズムは、用語が本明細書で使用されるとき、および、それが一般的に使用されるとき、所望の結果を導くステップの自己矛盾のないシーケンスであると考えられる。ステップは、物理量の物理的操作を必要とするものである。通常、必須ではないが、これらの量は、記憶され、転送され、結合され、比較され、その他の操作をされることが可能な光、電気、または磁気信号の形態をとる。ビット、値、要素、記号、文字、用語、数、などとしてこれらの信号に言及することは、主に一般的な使用の理由のために、時には便利であることが証明されている。

以下の説明では、例示的な実施形態は、特定のタスクを実行し、または、特定の抽象的データ型を実装し、既存のネットワーク要素で既存のハードウェアを使用して実施され得る、ルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造、などを含むプログラム・モジュールまたは機能的プロセスとして実施され得る（例えば、フローチャートの形態の）動作の作用および記号表現を参照して説明されることになる。そのような既存のハードウェアは、１つまたは複数の中央制御装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）コンピュータなどを含むことができる。

しかしながら、これらおよび同様の用語のすべては、適切な物理量に関連付けられるべきであり、これらの量に適用される単なる便利なラベルであることに留意すべきである。特に別段に述べない限り、または、考察から明らかであるように、「処理する」、または「演算する」、または「計算する」、または「表示する」ことを「決定する」、などのような用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内の物理的、電子的な量として表されるデータを操作し、コンピュータ・システムのメモリもしくはレジスタ、または他のそのような情報記憶デバイス、伝送デバイス、または表示デバイス内の、同様に物理量として表される他のデータに変換するコンピュータ・システムまたは同様の電子計算デバイスの動作およびプロセスを指す。

また、例示的な実施形態のソフトウェアで実施された態様は、典型的には、なんらかの形態のプログラム記憶媒体上に符号化され、または、なんらかのタイプの伝送媒体上で実現されることに留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気（例えば、フロッピー・ディスクもしくはハード・ディスク）、または光（例えば、コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ、すなわち「ＣＤ ＲＯＭ」）のような任意の非一時的記憶媒体であってよく、読み出し専用またはランダム・アクセスであってよい。同様に、伝送媒体は、撚り線対、同軸ケーブル、光ファイバ、または当該技術分野で知られているなにか他の適切な伝送媒体であってよい。例示的な実施形態は、任意の所与の実施態様のこれらの態様によって限定されない。

図１は、ワイヤレス通信のための異なる技術の複数の無線インターフェースを有する短距離基地局１０を利用するシステムのアーキテクチャである。システムは、セルラ・プロバイダのワイヤレス・カバレッジ・エリア６内に含まれるユーザ機器デバイス１２ｃに局所的ワイヤレス・カバレッジ１４を提供する小型低電力短距離基地局１０を含むことができる。これらの短距離基地局１０は、例えば、屋内または屋外使用のための短距離を有するフェムト・セル、メトロ・セル、ピコ・セル、またはマイクロ・セル基地局であってよい。本明細書で説明されるように、短距離基地局１０は、１）基地局１０が、ホワイトスペース・スペクトル帯域をカバーする広スペクトル帯域の測定を行うセンサとして機能する、２）基地局１０が、（ユーザの家を含む屋内エリア、または限定されたサイズの屋外エリアのような）そのカバレッジ・エリア１２内のユーザ機器（ＵＥ）１２ｃに、異なるスペクトル帯域で動作する異なる技術の複数の無線インターフェースを提供する、という２つの主な機能を提供する。

基地局１０の無線インターフェースの少なくとも１つは、（セルラ事業者に排他的に認可されたチャンネル、または、すべてのユーザに無認可で、任意のユーザによる使用のために利用可能なチャンネルである）非ホワイトスペース・チャンネルの通信チャンネルを提供することができる。このインターフェースは、「安定したインターフェース」と考えることができる。認可されたスペクトル技術のチャンネルは、また、セルラ事業者のネットワーク４を広いカバレッジ・エリア６に提供する従来のマクロ・セル８によって使用され得る。基地局１０の無線インターフェースの少なくとも別の１つは、（本明細書でより詳細に説明されるように）ホワイトスペース・スペクトル技術の通信チャンネルを提供することができる。このインターフェースは、「ホワイトスペース・インターフェース」と考えることができる。

ユーザ機器（ＵＥ）１２ｃは、短距離基地局１０と通信できるようにするために、両方のスペクトル・ブロックおよび技術にまたがる「結合」ワイヤレス・リンクを使用して短距離基地局１０に接続することができる。基地局１０は、（ＤＳＬ、ケーブル、モデム、ファイバ、などのような）従来利用可能な一般的なブロードバンド・サービスを介して、セルラ事業者のネットワーク４に対するバックホール４ａのデータ接続性を維持し、ここで、基地局１０は、例えば、家庭内ルータ４ｂを介して、ネットワーク４に接続することができる。

本明細書で詳細に説明されるように、スペクトル・サーバ２は、基地局１０からとられたホワイトスペース・スペクトル検知測定値を収集し、解析することができる。スペクトル・サーバ２は、（同様に本明細書で説明される）利用可能なホワイトスペース・チャンネルについての粗いタイムスケール情報を得るために、ＴＶスペクトル占有データベース３０にアクセスする能力を有することもできる。

図２は、図１のシステムの簡略図であり、ここで、短距離基地局１０は、スペクトル・サーバ２でのさらなる処理のためにホワイトスペース・スペクトル１を感知する。具体的には、基地局１０は、各々、スペクトル・サーバ２でのさらなる処理のために一見利用可能なホワイトスペース・スペクトルを測定し、マッピングするホワイトスペース・センサとして機能するように構成され得る（ここで、スペクトル・サーバ２は、最終的に、様々な基準を使用して、最も利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域を基地局１０に割り当てることができる）。この感知は、本明細書で説明されるように、地理的エリア内の多数の基地局１０が一次ユーザおよび利用可能なホワイトスペースの存在を識別するために協働することができるという観点から、「協働的」であり得る。

基地局１０のホワイトスペース感知から得られた情報は、ある期間にわたる（および、定期的な時間増分での）スナップ・ショットを含む様々な時間インスタンス（Ｔ_１、Ｔ_２、など）での局所的測定無線環境（ＬＭＲＥ：ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒａｄｉｏ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）の形態であり得、ここで、この情報は、次いで、ネットワーク・バックホール４ａを介して、実際のホワイトスペース割り当てのためにスペクトル・サーバ２に送られる。スペクトル・サーバは、ＬＭＲＥ情報を使用して、特定の地理的領域にわたるホワイトスペース・スペクトルの空間マップを構築することができる。

図３は、ＵＥ１２ｃとインターフェース接続する図１の短距離基地局１０のうちの１つの論理構成である。基地局は、基地局１０を制御するためのプロセッサ３６を含むことができる。ソフトウェア・ルータ３８は、（後述する）インターフェース１０ａ／ｂと、ネットワーク４と通信している接続部３２との間の通信をルーティングする。スペクトル・センサ３４は、（本明細書で説明されるように）ホワイトスペース・スペクトルを感知することができる。

基地局１０は、ユーザ機器１２ｃとインターフェース接続することができる。ユーザ機器１２ｃは、ユーザ機器１２ｃを制御するプロセッサ４２を含むことができる。仮想インターフェースは、（後述する）インターフェース１２ａ／ｂとＴＣＰ／ＩＰ層４４との間の通信の流れのルートを制御し、ここで、ＴＣＰ／ＩＰ層４４は、アプリケーション層４６と通信する。

基地局１０の構成の目的は、（ホワイトスペース・スペクトル技術のチャンネルを使用する）「ホワイトスペース・インターフェース」１０ａの使用を最大化することである。これは、このインターフェースの使用が、基地局が（図１および図２に示すような）従来のマクロ・セル８と直接干渉しないことも保証しながら、（ワイヤレス通信サービス・プロバイダに排他的に認可された従来の認可されたスペクトル・チャンネルと比較して）より大容量のデータ通信要求を提供することができるためである。しかしながら、ホワイトスペース・インターフェース１０ａの使用に対する欠点は、ホワイトスペース・スペクトルが、いつでも一次ユーザによって無力になる（ｏｖｅｒｔａｋｅｎ）可能性があり、過密な二次ユーザによる利用可能なホワイトスペース・チャンネル（すなわち、一次ユーザによって使用されていないチャンネル）の共有利用が、チャンネルが劣化する原因となる可能性があるという事実を含む。したがって、ホワイトスペース・スペクトルのこれらの信頼性のない側面に対処するために、ホワイトスペース・インターフェース１０ａが実行可能／使用可能なホワイトスペース・スペクトルの欠如により動作できず、適切な代替のホワイトスペース・チャンネルが探索されるとき、（「ホワイトスペース」チャンネルではないチャンネルである非ホワイトスペース・チャンネルを使用する）「安定したインターフェース」１０ｂは、「中継ぎ」通信リンクとして利用され得る。「安定したインターフェース」１０ｂは、また、サービス・プロバイダのネットワーク４およびスペクトル・サーバ２との間で制御信号を送受信する信頼性のある手段として使用され得る（一方、データ・ペイロードは、主に、「ホワイトスペース・インターフェース」１０ａを介して伝送され得る）。

基地局１０の各インターフェース１０ａ／ｂは、ＵＥ１２ｃのそれぞれの（ホワイトスペース・スペクトルを使用する）「ホワイトスペース・インターフェース」１２ａおよび（ワイヤレス通信サービス・プロバイダに排他的に認可された従来のチャンネル、または完全に無認可で、すべてのユーザに利用可能なチャンネルを使用する）「安定したインターフェース」１２ｂと通信するように構成される。基地局１０とＵＥ１２ｃとの間の相互作用は、以下に図４の考察でより詳細に説明される。

図４は、エンド・ユーザのためのワイヤレス通信のために異なる技術の複数の無線インターフェースを使用する方法の簡略化した通信フロー図である。この方法の説明は、基地局に接続し、スペクトル・サーバ２によって割り当てられたホワイトスペースを利用し、次いで、追加のホワイトスペースを探索し、再割り当てさせるＵＥ１２ｃの１つの簡潔な例を提供するが、これらのステップの実際の順序は、入れ替えられ得る（そして、これらのステップの各々の実際の実施態様の変形形態は、本明細書で説明されるこれらのステップの各々の目的の詳細な考察および一般的な理解に基づいて、変更され得る）ことを理解すべきである。

ステップＳ２０では、ＵＥ１２ｃは、基地局１０に接続要求を（ビーコンまたはビーコンの連続の形態で）送信することができる。ステップＳ２２では、基地局１０は、ＵＥ１２ｃに要求認可Ｓ２２を送信することによって応答することができる。要求認可Ｓ２２は、ＵＥ１２ｃおよび基地局１０によって利用され得る（一般的には、５ＭＨｚと２０ＭＨｚとの間である帯域で幅が変化してもよい）現在利用可能なホワイトスペース・チャンネルの識別情報を含むことができる。（要求認可Ｓ２２に含まれる）現在利用可能なホワイトスペース・チャンネルの識別情報は、以下に詳細な例で説明されるように、スペクトル・サーバ２から基地局１０によって事前に得られていてもよい。ステップＳ２４では、ペイロード・データ通信は、次いで、以下に説明するように、一次ユーザが検出されるまで、基地局１０とＵＥ１２ｃとの間で自由に交換され得る。接続要求Ｓ２０および要求認可Ｓ２２は（すべての他の制御シグナリングと共に）、好ましくは、安定したインターフェース１０ｂ／１２ｂ（図３）を介して生じ得ることに留意すべきである。接続要求Ｓ２０および要求認可Ｓ２２は、基地局１０で使用するためのＵＥ１２ｃを認証する認証情報を含むこともできる。

ステップＳ２７では、基地局１０は、一次ユーザが、使用しているホワイトスペース・チャンネルに差し迫ってアクセスすることになること、または、チャンネルが、過度の二次デバイスのため劣化していることを認識するようになる。この認識は、一次ユーザの差し迫った復帰、または、増加した二次ユーザの使用率によるスペクトル・チャンネルのランキングの変化を示す、スペクトル・サーバ２から基地局１０に周期的に送信され得る利用可能なチャンネル・リスト情報から生じ得る。これらのケースでは、基地局１０は、ホワイトスペース・チャンネルをＵＥ１２ｃから能動的に切断することができ、別のホワイトスペース・チャンネルを探し出すために、スペクトル・サーバ２と共に働くことができる。有効な代替ホワイトスペース・チャンネルを見つけることは、もしかすると数十秒程度（干渉パラメータ、およびホワイトスペース帯域の利用可能性に応じて、特に、ホワイトスペースが貴重である人口密度の高いエリアでは、時には、６０〜１２０秒）かかる可能性があるので、本明細書で説明するように、基地局１０は、新しいホワイトスペース帯域のためのこの探索中、安定したインターフェース１０ｂに切り替わる。安定したインターフェース１０ｂへの切り替えは、また、新しいホワイトスペース帯域を徹底的に測定し、識別するために、基地局１０および／またはスペクトル・サーバ２により多くの時間を与える。

ステップＳ２７に続いて、基地局１０は、別のホワイトスペース・チャンネルが得られ得るまで（例えば、高い干渉の期間中、６０〜１２０秒もかかる可能性がある）、将来のデータ通信に関して非ホワイトスペース・チャンネルに依存するために、安定したインターフェース１２ｂに切り替えるようにＵＥ１２ｃに指示するために、ＵＥ１２ｃにチャンネル切り替えメッセージＳ２６を送ることができる。したがって、ステップＳ２９では、ステップＳ２９でのこの通信がここで（基地局１０が新しいホワイトスペース帯域を探索している期間中、「中継ぎ」通信リンクとみなされ得る）非ホワイトスペース・チャンネル上で生じたとしても、基地局１０およびＵＥ１２ｃは、中断されないペイロード・データ通信を継続する。ＵＥ１２ｃがチャンネル切り替えメッセージＳ２６を受信しない場合には、基地局１０は、ＵＥ１２ｃを切断し、そのケースでは、ＵＥ１２ｃは、基地局に再接続するために、安定したインターフェース１２ｂを使用することに自動的に頼る。

ステップＳ２７に続いて、基地局１０は、スペクトル・サーバ２に利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リスト要求Ｓ２８も送る（チャンネル切り替えメッセージＳ２６とほぼ同時に送られてよい）。利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リスト要求Ｓ２８は、スペクトル・サーバ２によって受信され、すると、スペクトル・サーバ２は、スペクトル・サーバ２がそのときに所有する情報に基づいて、基地局１０に利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リストＳ３０を送信する。この利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リストＳ３０は、（ＵＥ１２ｃによって使用され得るホワイトスペース・チャンネルの識別情報を基地局１０に提供する）実際のホワイトスペース・チャンネル割り当ての形態であってよい。または、利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リストＳ３０は、基地局１０によってさらに探索され得る可能なホワイトスペース・チャンネルの実際のリストの形態であり得る。

スペクトル・サーバ２が、（ＵＥ１２ｃが使用するためのただ１つのホワイトスペース・チャンネルの識別情報ではなく）利用可能なホワイトスペース・チャンネルのリストＳ３０を提供する場合、基地局１０は、（ステップＳ３２で）ホワイトスペース感知を受けることができる。このホワイトスペース感知Ｓ３２は、（利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リストＳ３０を介して提供され得る）ホワイトスペース・チャンネルの限定されたリストに基づいて、１つまたは複数のホワイトスペース・チャンネル帯域を感知することを伴うことができる。オプションで、しかし好ましくではなく、基地局１０は、ホワイトスペース感知Ｓ３２の間、すべての既知のホワイトスペース・スペクトルを（スペクトル・サーバ２からのどのような入力とも無関係に）単純に探索することができる（そのケースでは、利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リスト要求Ｓ２８および利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リストＳ３０は、基地局１０とスペクトル・サーバ２との間で交換される必要はない）。

ステップＳ３４では、基地局１０は、ＵＥ１２ｃに、ホワイトスペースへの切り替えメッセージを、将来のデータ通信で利用されるべき利用可能なホワイトスペース帯域の識別情報と共に送る。したがって、ステップＳ３６では、ステップＳ３６でのこの通信がここで新しいホワイトスペース・チャンネル上で生じたとしても、基地局１０およびＵＥ１２ｃは、中断されないペイロード・データ通信を継続する。

スペクトル感知
（図４のステップＳ３２で実行される）スペクトル感知は、図４の実施形態の必須ステップではないことを理解すべきである。スペクトル・サーバ２は、（ＦＣＣによって委任される）公的に利用可能なＴＶスペクトル占有データベースにアクセスすることができるので、スペクトル・サーバ２は、スペクトル感知に依存することなく、利用可能なホワイトスペース・スペクトルに関する情報を得ることができる。しかしながら、ＴＶスペクトル占有データベースは、（１）伝搬モデルを使用する計算、および（２）一次ユーザ（すなわち、ＴＶおよびマイクロホン送信機）に属する（スペクトル利用可能性が、数時間ごとに更新される、または、４８時間ごとのようにまれに更新される情報を使用して収集および報告される場合）粗いタイムスケールで利用可能な情報に基づく。したがって、ＴＶスペクトル占有データベースは、利用可能なホワイトスペースを測定するとき、完全に正確ではない。加えて、ＴＶスペクトル占有データベースは、ホワイトスペース帯域の任意の二次ユーザの使用を考慮していない。したがって、ＴＶスペクトル占有データベースがホワイトスペースの利用可能な帯域を示す場合であっても、これらの帯域は、基地局１０がこれらの利用可能な帯域にアクセスする前、またはその間に、すでに二次ユーザによって過密になっている可能性がある。これらの理由のために、（基地局１０によって行われ、上記のステップＳ３２で説明された）スペクトル感知は、帯域の二次ユーザの使用も考慮する利用可能なホワイトスペース帯域に対する貴重なリアルタイム・データを提供する。図４の実施形態は、スペクトル・サーバ２がＴＶスペクトル占有データベースからのどのような情報も取得することなく、（ステップＳ３２で説明したように）スペクトル感知にのみ依存することができることも理解すべきである。また、スペクトル・サーバ２は、（スペクトル・サーバ２が、データベースに含まれる粗いタイムスケール情報に基づいて、可能なホワイトスペース・チャンネル帯域のリストを絞り込むために、この情報を得ることができるように）ＴＶスペクトル占有データベース情報と、（基地局１０がホワイトスペース帯域の二次ユーザの使用も考慮した、より正確なリアルタイム・データを得ることができるように）スペクトル感知の両方を使用することができる。

基地局によって収集されたスペクトル感知情報は、（ａ）エネルギー・スペクトログラム、（ｂ）周期定常スペクトログラムの特徴、（ｃ）（例えば、０（利用可能）、１（占有）、分数「ｆ」（占有の確率）の形態に符号化された）チャンネル利用可能性の局所推定のような、多数の測定値を含むことができる。

実施形態は、ＴＶスペクトル占有データベース情報およびスペクトル感知の両方に依存することができるが、実施形態は、（基地局１０のホワイトスペース・インターフェース１０ａの使用前と使用中の両方で）一定の時間間隔でこの情報を得るスペクトル・サーバ２および基地局１０を有することもできる。実施形態は、スペクトル・サーバ２と基地局１０との間でこの情報を定期的に交換することもできる。これは、基地局１０が任意の期間で利用可能なホワイトスペースに関する最も正確な情報を処理することを保証することである。情報のこれらの定期的な交換を行うことの利点は、基地局１０がいつでも新しいＵＥ１２ｃによる接続要求Ｓ２０（図４参照）に対して準備され、したがって、（ホワイトスペース・チャンネルのための要求認可Ｓ２２を送ることの代替案は、安定したインターフェース１０ｂでのみデータ通信を開始する認可を送ることであろうが、これは、好ましくないので）利用可能なホワイトスペース・チャンネルの識別情報と共に要求認可Ｓ２２を送ることによって、接続要求Ｓ２０にすぐに応答することができることを含む。情報のこれらの定期的な交換を行うことの別の利点は、（一次ユーザが帯域に戻る場合に）基地局１０およびスペクトル・サーバ２が初期ホワイトスペース帯域の喪失に反応する可能性がある期間を減少させ、したがって、そうでなければステップＳ２８、Ｓ３０、およびＳ３２（図４）を行うために必要な時間を減少させることを含む。スペクトル・サーバ２がＴＶスペクトル占有データベースに定期的にアクセスし、基地局１０がスペクトル感知を定期的に行うこと（そして、スペクトル・サーバ２および基地局１０がこの情報を定期的に共有すること）のこれらの利点は、もちろん、電力使用と、ホワイトスペースの利用可能性に関する正確なリアルタイム情報を処理することの利点との間の均衡に到達するために、この情報を得ることに関連する電力使用要件と比較検討され得る。

ホワイトスペース・スペクトルの感知は、基地局１０がアイドル状態、またはホワイトスペース・インターフェース１０ａ上で送信していない期間中に達成され得る。感知が（他の基地局１０の助けを借りて）協働的に達成される場合、感知は、チャンネルの品質を推定するために、２つ以上の基地局１０が同じホワイトスペース・チャンネル上で同時に送信し、特定のユーザに起因する誤り率のわずかな増加を測定することによって実行され得る。そのようなペアワイズ誤りを使用して、スペクトル・サーバ２は、１つの特定の基地局１０の観点からの様々な基地局１０からの干渉の程度を決定するために、競合グラフを漸増的に構築することができる。これは、特定の基地局１０が、次いで、より綿密なホワイトスペース感知を行うために、これらの候補チャンネルに焦点を合わせることができるように、スペクトル・サーバ２が、（特定の基地局自体の地理的エリアおよび所与の時間インスタンスの間の送信電力を考慮しながら）特定の基地局１０の予想される品質を有する複数の候補チャンネルを提案することを可能にする。感知が個別に（すなわち、他の基地局１０とは独立して動作する単一の基地局１０の調査によって）達成される場合、感知は、また、特定のホワイトスペース・チャンネルに関するパケット誤り率のようなパラメータを測定するために、特定のホワイトスペース・チャンネル上で送信することによって達成され得る。

（スペクトル・サーバ２がＴＶスペクトル占有データベース情報を収集し、基地局１０からのスペクトル感知情報を解析して）測定値を収集する頻度は、また、一次ユーザの特性に基づいてカスタマイズされ得る。例えば、ＴＶ局の放送は、事実上、常に存在すると仮定され得る。一方、ワイヤレス・マイクロホン（ホワイトスペース・スペクトルの別のソース）は、一般的に、一時的であることが期待され得る。したがって、（例えば、スペクトル・サーバ２または基地局１０に組み込まれ得る）機械学習技術は、ホワイトスペース・スペクトルの検出を実行する頻度を適合させるために、一次ユーザの動作パターンを学習することができる。

チャンネル選択
（選択を行うスペクトル・サーバ２または選択を行う基地局１０によって達成され得る）使用するためのホワイトスペース・チャンネルの実際の選択は、任意の適切な方法に依存することができる。３つの例示的な方法を以下に説明する。

ランダム選択
基地局１０および／またはスペクトル・サーバ２は、ホワイトスペース・チャンネルのランダムなセットを選びとり、測定を行い、ランダムなセットの中で最良のチャンネルを選択することができる。

履歴ベースの選択
基地局１０および／またはスペクトル・サーバ２は、最近観察された良好なチャンネルのセットを選びとり、このリストの中から最良のチャンネルを選びとるために、新たな測定を行うことができる。

協働選択
スペクトル・サーバ２は、候補チャンネルの初期のセットを特定することができ、基地局１０は、次いで、これらの選択肢の中で最小の干渉を提供することができる最良のチャンネルを選択するために測定することができる。

代替実施形態
一次ユーザが現在ＵＥ１２ｃによって利用されているホワイトスペース帯域に差し迫ってアクセスすることになることに基地局１０が気づく（図４のステップＳ２７）代わりに、基地局１０は、基地局１０によって使用されているホワイトスペース帯域が（干渉、しきい値品質レベルより下のチャンネルの品質の一時的悪化、または他の未知の理由のために）不足した、または不足していることに単に気づいてもよい。そのような場合に応じて、図４の方法は、基地局１０がチャンネル切り替えメッセージＳ２６をＵＥ１２ｃに送り、利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リスト要求Ｓ２８をスペクトル・サーバ２に送り、それによって、ＵＥ１２ｃに、安定したインターフェース１２ｂに切り替えるように促し、スペクトル・サーバ２および基地局１０に、新しいホワイトスペース帯域を捜すように促すことによって、進み続けることができる。

基地局１０による（図４のステップＳ３２で行われる）ホワイトスペース感知は、基地局１０が（ＵＥ１２ｃが対象のホワイトスペース・チャンネルを能動的に使用している場合に）ＵＥ１２ｃからのチャンネル誤り入力情報、ならびにエネルギー・スペクトログラムのような他の感知測定値を定期的に求めることを含むことができることも理解すべきである。または、基地局１０は、対象のチャンネルに関するホワイトスペース・チャンネル情報を得るために、（他のＵＥ１２ｃとインターフェース接続することもできる）他の基地局１０と協働することができる。同様に、スペクトル・サーバ２は、次いで、基地局１０に利用可能ホワイトスペース・チャンネル・リストを送る（図４のステップＳ３０）前に、さらなる調査および解析のための実行可能なホワイトスペース・チャンネルのリストを減らすために使用され得る、ホワイトスペース・チャンネルに関する正確なリアルタイム情報を得るために、他のスペクトル・サーバ２または他の基地局１０と協働することができる。スペクトル・サーバ２と基地局１０の両方は、実行可能なホワイトスペース・チャンネルの将来のリストを維持および／または更新するために、過去のチャンネル情報データに依存することもできる。

図４の実施形態は、また、単一のスペクトル・サーバ２と、単一の基地局１０と、単一のＵＥ１２ｃとを含む実施例によって（上記で）説明された。しかしながら、システムは、これらの３つの要素の各々を複数含むことができるので、例示的な実施形態は、この構成に限定されない。複数のＵＥ１２ｃが基地局１０によって取り扱われている実施形態では、（一次ユーザの復帰の結果、または、他のチャンネル品質の理由のための）ホワイトスペース・チャンネルの損失は、基地局１０が（失われたホワイトスペース・チャンネルを使用している）単一のＵＥ１２ｃを（ステップＳ２７に示すように）安定したインターフェース１２ｂに単に切り替えることによって処理され得る。または、代替的には、基地局１０は、代わりに、いくつかまたはすべてのＵＥ１２ｃを（これらのＵＥ１２ｃが現在ホワイトスペース・チャンネルの問題を経験していなくても）安定したインターフェース１２ｂに切り替えることができる。（基地局１０ではなく）ＵＥ１２ｃが、最初に、ホワイトスペース・チャンネル品質の一時的悪化を検出することができることも理解すべきであり、そのケースでは、ＵＥ１２ｃは、基地局にホワイトスペース・チャンネル品質誤りメッセージを送ることができる。これは、次いで、基地局１０に、基地局１０が安定したインターフェース１０ｂに切り替えるべきであることに気づくように促すことになる（すなわち、ホワイトスペース・チャンネル品質誤りメッセージは、図４のステップＳ２７に先立つことになる）。

Ｗｉ−Ｆｉ
認可されたチャンネルを使用するマクロ・セル基地局８（図１および図２）がないとき、または、（少なくとも３つの無線インターフェースが使用され得るように）マクロ・セルの使用に加えて、Ｗｉ−Ｆｉ無線チャンネルは、安定したインターフェースとして（または、安定したインターフェースのための第２のオプションとして）使用され得る。

両方のインターフェースは、同時に使用され得る
図４によって説明した方法に対して代替的には、両方のインターフェース（安定したインターフェース１０ｂおよびホワイトスペース・インターフェース１０ａ）は、ペイロード・データ通信をＵＥ１２ｂに搬送するために、インターフェースが各々このタスクをトレードオフするのとは対照的に、同時に使用され得る。同様に、両方のインターフェースは、制御シグナリング・メッセージを搬送するために、同時に使用され得る。

例示的な実施形態がこのように説明されてきており、同じことが多くの方法で変更され得ることは、明らかであろう。そのような変形は、例示的な実施形態の意図される要旨および範囲からの逸脱としてみなされるべきではなく、当業者には明らかであろうすべてのそのような変形は、以下の特許請求の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (10)

1. ホワイトスペース・チャンネルを使用するワイヤレス通信の方法であって、
   基地局（１０）で、第１のホワイトスペース・チャンネル上でユーザ機器（１２ｃ）とデータ通信を交換するステップと、
   前記基地局で、前記第１のホワイトスペース・チャンネルが失われるかどうかを判断するステップと、
   前記基地局で、前記第１のホワイトスペース・チャンネルが失われることを前記判断ステップが示す場合、前記データ通信を第２のホワイトスペース・チャンネルに切り替えるステップと、
   を含み、
   前記第１および第２のホワイトスペース・チャンネルが、一次ユーザに認可され、前記基地局を運営するワイヤレス通信サービス・プロバイダによって二次ユーザとして利用されるチャンネルである、
   ワイヤレス通信の方法。
2. 第２のホワイトスペース・チャンネルに切り替える前記ステップが、
   新しいホワイトスペース・チャンネルが利用可能であるかどうかを判断するステップと、
   新しいホワイトスペース・チャンネルが利用可能である場合、前記新しいホワイトスペース・チャンネルを前記第２のホワイトスペース・チャンネルとして割り当てるステップと、
   新しいホワイトスペース・チャンネルが利用可能でない場合、非ホワイトスペース・チャンネルに切り替え、利用可能な新しいホワイトスペース・チャンネルを探索するステップと、
   を含み、前記非ホワイトスペース・チャンネルが、前記ワイヤレス通信サービス・プロバイダに排他的に認可され、すべてのユーザには認可されないチャンネルである、請求項１に記載の方法。
3. 新しいホワイトスペース・チャンネルを探索する前記ステップが、
   スペクトル・サーバ（２）から１つまたは複数の利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域のリストを取得するステップと、
   前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域を感知して前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の特性を取得するステップと、
   前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の前記取得された特性に基づいて、前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域のうちの１つを前記第２のホワイトスペース・チャンネルとして選択するステップと、
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 新しいホワイトスペース・チャンネルを探索する前記ステップが、
   ホワイトスペース・スペクトルを感知して、利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の局所的測定無線環境（ＬＭＲＥ）を得るステップと、
   スペクトル・サーバに前記ＬＭＲＥを送信するステップと、
   前記スペクトル・サーバから前記第２のホワイトスペース・チャンネルの割り当てを受信するステップと、
   を含む、請求項２に記載の方法。
5. 基地局（１０）であって、
   非ホワイトスペース・チャンネルを搬送するように構成された第１の無線インターフェース（１０ｂ）と、
   第１のホワイトスペース・チャンネルを搬送するように構成された第２の無線インターフェース（１０ａ）と、
   前記第１のホワイトスペース・チャンネル上でユーザ機器（１２ｃ）とデータ通信を交換し、
   前記第１のホワイトスペース・チャンネルが失われるかどうかを判断し、
   前記第１のホワイトスペース・チャンネルが失われると判断された場合、前記データ通信を第２のホワイトスペース・チャンネルに切り替えるように基地局（１０）を制御するように構成されたプロセッサ（３６）と、
   を備え、
   前記第１および第２のホワイトスペース・チャンネルが、一次ユーザに認可され、前記基地局を運営するワイヤレス通信サービス・プロバイダによって二次ユーザとして利用されるチャンネルであり、
   前記非ホワイトスペース・チャンネルが、ワイヤレス通信サービス・プロバイダに排他的に認可され、すべてのユーザには認可されないチャンネルである、
   基地局（１０）。
6. 前記第１のホワイトスペース・チャンネルが失われることになっていると判断された場合、前記プロセッサが、さらに、
   新しいホワイトスペース・チャンネルが利用可能であるかどうかを判断し、
   新しいホワイトスペース・チャンネルが利用可能である場合、前記新しいホワイトスペース・チャンネルを前記第２のホワイトスペース・チャンネルとして割り当て、
   新しいホワイトスペース・チャンネルが利用可能でない場合、前記非ホワイトスペース・チャンネルに切り替え、利用可能な新しいホワイトスペース・チャンネルを探索するように構成された、請求項５に記載の基地局。
7. 前記プロセッサが、さらに、
   スペクトル・サーバ（２）から１つまたは複数の利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域のリストを取得し、
   前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域を感知して前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の特性を取得し、
   前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の前記取得された特性に基づいて、前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域のうちの１つを前記第２のホワイトスペース・チャンネルとして選択し、
   前記第２のホワイトスペース・チャンネル上で前記ユーザ機器とデータ通信を交換するように構成された、請求項６に記載の基地局。
8. ホワイトスペース・チャンネルおよび非ホワイトスペース・チャンネルを使用するワイヤレス通信の方法であって、
   ユーザ機器（１２ｃ）で、前記ユーザ機器上の第１のインターフェース（１２ｂ）を介して、非ホワイトスペース・チャンネル上で、基地局（１０）に接続要求を送信するステップと、
   前記ユーザ機器で、前記ユーザ機器上の第２のインターフェース（１２ａ）を介して、第１のホワイトスペース・チャンネル上で、前記基地局とデータ通信を交換するステップと、
   前記ユーザ機器で、前記非ホワイトスペース・チャンネル上で、前記基地局からチャンネル切り替え要求を受信するステップと、
   前記ユーザ機器で、前記チャンネル切り替え要求に基づいて、第２のホワイトスペース・チャンネルにデータ通信を切り替えるステップと、
   を含み、
   前記第１および第２のホワイトスペース・チャンネルが、一次ユーザに認可され、前記基地局を運営するワイヤレス通信サービス・プロバイダによって二次ユーザとして利用されるチャンネルであり、
   前記非ホワイトスペース・チャンネルが、ワイヤレス通信サービス・プロバイダに排他的に認可され、すべてのユーザには認可されないチャンネルである、
   ワイヤレス通信の方法。
9. ホワイトスペース・スペクトルを解析する方法であって、
   スペクトル・サーバ（２）で、ホワイトスペース・スペクトル（１）内の利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の情報についてスペクトル占有データベース（３０）をチェックするステップと、
   前記スペクトル・サーバで、前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の情報に基づいて、前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域のリストを生成するステップと、
   前記スペクトル・サーバで、少なくとも１つの基地局（１０）に前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域のリストを送信するステップと、
   を含む、ホワイトスペース・スペクトルを解析する方法。
10. 前記少なくとも１つの基地局から前記ホワイトスペース・スペクトルの局所的測定無線環境（ＬＭＲＥ）を取得するステップと、
    前記少なくとも１つの基地局から地理的情報および送信電力情報を取得するステップと、
    前記ＬＭＲＥを使用して空間マップを構築するステップと、
    前記空間マップ、前記スペクトル占有データベースからの前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の情報、前記地理的情報、および前記送信電力情報を解析するステップと、
    前記解析するステップに基づいて、前記利用可能なホワイトスペース・スペクトル帯域の前記リストを生成するステップと、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。