JP2024095721A - 厚いコンクリート壁を備えた要塞などのインフラストラクチャのための強化されたデータセキュリティを有するプライベートセルラエンタープライズネットワーク配備 - Google Patents

Abstract

【課題】プライベートエンタープライズネットワークを確立可能なスペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）を提供する。
【解決手段】通信システム８００において、ＳＡＳ８４０は、市民広帯域無線サービスデバイス（ＣＢＳＤ）８２０が構造物８０５の内部の場所に設置されたことに応じて、内部の場所から外部の場所までの経路損失を示す情報８５５を受信するトランシーバと、経路損失に基づいて外部の場所に隣接したインカンベントに対する集約干渉レベルを決定するためのプロセッサとを含む。セルラエンタープライズネットワークとして動作するエッジクラウドネットワーク８１０は、地域クラウドネットワーク８３０に接続され、共有スペクトラムの使用のロックを解除するために、ポリシー制御および管理機能のアーキテクチャ全体の、エッジクラウドインフラストラクチャの必須部分としてドメインプロキシ８１５を実装する。
【選択図】図８

Description

本開示は、スペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）などに関する。

スペクトラムは、プライベートエンタープライズネットワークなどの無線ネットワークを配備する際に最も貴重な商品である。ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）標準を使用して無線接続性を提供するネットワークなどのセルラ通信システムは、Ｗｉ－Ｆｉなどの非ライセンス周波数帯で従来の競合ベースサービスによって提供される同等のサービスよりも信頼できるサービスおよび優れたサービス品質（ＱｏＳ）を提供する。セルラ通信で利用可能な最も価値のあるスペクトラムは、６ギガヘルツ（ＧＨｚ）未満の周波数のものであり、その理由は、この周波数での送信は、送信機と受信機との間に明瞭な見通し線を必要としないからである。サブ６ＧＨｚスペクトラムの多くは、ＬＴＥネットワークなどのセルラ通信システムを実装する様々なモバイルネットワークオペレータ（ＭＮＯ）に、静的にライセンスされたスペクトラムとして、既にオークションにかけられている。３．１～４．２ＧＨｚのスペクトラムは、静止衛星システム（ＦＳＳ）などのインカンベント（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ：占有するもの、在任者、等）および米国政府または軍用エンティティなどの連邦政府のインカンベントによって占有されている。例えば、３５５０～３７００ＭＨｚ周波数帯（ＣＢＲＳ帯）は、以前より、米国海軍およびＦＳＳ地上局を含むインカンベントによる独占的使用のために予約された。スペクトラムのこの帯域は、多くの場合、十分に利用されていない。その結果、パッケージ流通会社、エネルギー生産者、港湾、鉱山、病院、および大学などの組織およびバーティカル産業は、サブ６ＧＨｚスペクトラムにアクセスすることができず、それゆえに、ＬＴＥなどのセルラサービスを提供するためにプライベートエンタープライズネットワークを確立することができない。

以下は、本開示の主題のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、本開示の主題の簡略化された概要を提示する。この概要は、本開示の主題の網羅的な概説ではない。本開示の主題の重要なまたは決定的な要素を識別すること、または本開示の主題の範囲を叙述することは意図されていない。この概要の唯一の目的は、後で論じられるより詳細な説明の前置きとして簡略化された形態でいくつかの概念を提示することである。

いくつかの実施形態では、スペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）が提供される。ＳＡＳは、第１の基地局が構造物の内部の場所に設置されたことに応じて、内部の場所から外部の場所までの経路損失を示す情報を受信するように構成されたトランシーバを含む。ＳＡＳは、経路損失に基づいて、外部の場所に隣接したインカンベントに対する集約干渉レベルを決定し、集約干渉レベルに基づいて、少なくとも１つのチャネルを第１の基地局に割り当てるように構成されたプロセッサをさらに含む。

いくつかの実施形態では、経路損失を示す情報は、トランシーバが最大許可電力レベルで送信するのと同時に外部の場所における観察された信号強度に基づいて決定される。

いくつかの実施形態では、最大許可電力レベルが、外部の場所での観察された信号強度に基づいて決定された経路損失よりも小さいデフォルト経路損失を想定している最大許可屋内電力レベルよりも高い。

いくつかの実施形態では、最大許可電力レベルが３０ｄＢｍであり、デフォルト経路損失が１５ｄＢｍである。

いくつかの実施形態では、トランシーバが、最大許可電力レベルまでで構造物の内部に無線接続性を提供するように構成される。

いくつかの実施形態では、第１の基地局が、構造物の内部に無線接続性を提供するために、競合ベースのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層を実装する。

いくつかの実施形態では、プロセッサは、インカンベントに関連する所定の帯域幅だけ分離される２つのキャリアを割り当て、その結果、インカンベントの存在が両方のキャリアを無効にしないように構成される。

いくつかの実施形態では、トランシーバが、２つのキャリアを割り当てる要求を受信するように構成され、プロセッサが、２つのキャリア間の帯域幅と所定の帯域幅の比較に基づいて、要求を選択的に許可するように構成される。

いくつかの実施形態では、パケットコアネットワークの少なくとも１つのインスタンスを実行するようにエッジルータを構成することを含む方法が提供される。エッジルータは、顧客ネットワークに実装される。この方法は、少なくとも１つの接続性またはデジタルオートメーションイネーブラのためのコンテナをインスタンス化することと、顧客ネットワークから離れることなく、パケットコアネットワークを介して顧客ネットワークトラフィックをルーティングすることとをさらに含む。

この方法のいくつかの実施形態は、データのセキュリティおよび分離を提供するようにエッジルータを構成することを含む。

いくつかの実施形態では、顧客ネットワークトラフィックに関連するデータが、エッジルータに局在化されたままである。

いくつかの実施形態では、エッジルータが、構造物の内部の場所に設置されるように構成され、エッジルータが内部の場所に設置されたことに応じて、内部の場所と外部の場所との間の経路損失に基づいて、スペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）が、少なくとも１つのチャネルをエッジルータに割り当てる。

この方法のいくつかの実施形態は、第１の帯域幅だけ分離された２つのキャリアの割り当ての要求を送信することを含む。

この方法のいくつかの実施形態は、第１の帯域幅がインカンベントに関連する所定の帯域幅以上であり、その結果、インカンベントの存在が両方のキャリアを無効にしないことに応じて、要求を許可するＳＡＳからの情報を受信することを含む。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリとを含む装置が提供される。少なくとも１つのメモリおよびコンピュータプログラムコードが、少なくとも１つのプロセッサを用いて、装置に、第１の基地局が構造物の内部の場所に設置されたことに応じて、内部の場所から外部の場所までの経路損失を示す情報を受信することと、経路損失に基づいて、外部の場所に隣接したインカンベントに対する集約干渉レベルを決定することと、集約干渉レベルに基づいて、少なくとも１つのチャネルを第１の基地局に割り当てることとを少なくとも実行させるように構成される。

いくつかの実施形態では、経路損失を示す情報は、トランシーバが最大許可電力レベルで送信するのと同時に外部の場所における観察された信号強度に基づいて決定される。

いくつかの実施形態では、最大許可電力レベルが、外部の場所での観察された信号強度に基づいて決定された経路損失よりも小さいデフォルト経路損失を想定している最大許可屋内電力レベルよりも高い。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのメモリおよびコンピュータプログラムコードが、少なくとも１つのプロセッサを用いて、装置に、最大許可電力レベルまでで構造物の内部に無線接続性を提供することを少なくとも実行させるように構成される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのメモリおよびコンピュータプログラムコードが、少なくとも１つのプロセッサを用いて、装置に、スペクトラムアクセスサーバに関連する基地局に少なくとも２つのキャリアを割り当てる要求を受信することと、少なくとも２つのキャリアの間の周波数分離が、インカンベントに割り当てられた帯域幅よりも大きいかどうかを決定することとを少なくとも実行させるように構成される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのメモリおよびコンピュータプログラムコードが、少なくとも１つのプロセッサを用いて、装置に、周波数分離が帯域幅未満である場合、要求を拒否することと、周波数分離が帯域幅以上である場合、要求を許可することとを少なくとも実行させるように構成される。

添付の図面を参照することによって、本開示がよりよく理解され、本開示の非常に多くの特徴および利点が当業者に明らかにされる。異なる図面での同じ参照記号の使用は、同様または同一のアイテムを示す。

いくつかの実施形態による通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態によるネットワーク機能仮想化（ＮＦＶ）アーキテクチャのブロック図である。 いくつかの実施形態によるインカンベント、ライセンスされたユーザ、および一般アクセスユーザに対する周波数帯の割り当てとアクセス優先順位とを示すブロック図である。 いくつかの実施形態による階層化スペクトラムアクセスを実装する通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態によるプライベートエンタープライズネットワークの配備を共有スペクトラムでサポートするためにスペクトラムコントローラクラウドを実装する通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態による市民広帯域無線サービスデバイス（ＣＢＳＤ）とスペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）インスタンスとの間のインタフェースを含む通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態による米国内の異なる地理的場所で規定された一連の動的保護エリア（ＤＰＡ）を示す米国の境界のマップの図である。 いくつかの実施形態による内部から外部までの伝播損失が大きい構造物内または場所内で無線接続性を提供する通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態によるスペクトラム割り当てを示すブロック図である。 いくつかの実施形態による無線アクセスネットワークのサービスダウンタイムを低減または除去するための通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態によるエッジクラウドを含む通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態による測定された経路損失に基づいてＣＢＳＤを構成する方法の流れ図である。 いくつかの実施形態によるＤＰＡにおける緊急呼出しをサポートするために広く離間したチャネルを割り当てる方法の流れ図である。 いくつかの実施形態によるインカンベントの到着に応じて緊急呼出しを選択的にハンドオフする方法の流れ図である。

連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、商業業務と共有するために連邦機関によって所有されているスペクトラムの帯域を提供し始めた。例えば、４７連邦規則集（ＣＦＲ）パート９６の新しく発行されたＦＣＣ規則は、インカンベントと他のオペレータとの間で３５５０～３７００ＭＨｚの市民広帯域無線サービス（ＣＢＲＳ）の共有を許可している。ＣＢＲＳは、インカンベントと、４７ＣＦＲ§９６．２３条以下に適合する優先アクセスライセンス（ＰＡＬ）を受け取ったオペレータと、１つまたは複数の基地局、無線デバイス、または４７ＣＦＲ§９６．３３条以下に適合する市民広帯域無線サービスデバイス（ＣＢＳＤ）などの無線アクセスデバイスを実装することを認可された一般認可アクセス（ＧＡＡ）オペレータとの間を区別する階層化アクセスアーキテクチャに従って動作する。インカンベント、ＰＡＬライセンス取得者、およびＧＡＡオペレータは、スペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）にアクセスを要求することが必要とされ、スペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）は、例えば３５５０～３７００ＭＨｚ帯内のＣＢＲＳのための周波数帯をオペレータに割り当てる。ＳＡＳは、ＣＢＲＳ周波数帯内の様々なタイプのＣＢＳＤの管理または制御を担当する。

現在の配備では、ＣＢＳＤは、次のように分類される。
・ カテゴリＡ － ３０ｄＢｍの最大送信電力限界を有する屋内配備のために設計されたＣＢＳＤ、
・ カテゴリＢ － ４７ｄＢｍの最大送信電力限界を有する屋外配備のために設計されたＣＢＳＤ。
・ ＣＰＥ － 顧客宅内機器として使用するために設計されたＣＢＳＤ。

ＳＡＳは、周波数帯を特定の地理的エリア内のオペレータに関連するＣＢＳＤに、場合によっては特定の時間間隔の間割り当てる。ＳＡＳは、インカンベント検出を実行する環境検出機能（ＥＳＣ）を使用して、例えば、港湾内の海軍艦船の存在を検出するためにレーダーを使用して、対応する地理的エリア内にインカンベントが存在するかどうかを決定する。

階層化アクセスアーキテクチャは、４７ＣＦＲ§９６．１１で指定された周波数で一次的に動作することを認可されている既得権扱いの無線広帯域ライセンス取得者を含むインカンベントに優先アクセスを提供する。インカンベントが、ある地理的エリアに存在する場合、インカンベントは、地理的エリア内のＣＢＲＳスペクトラムの一部への排他的アクセスが許可される。例えば、海軍艦船が入港した場合、艦船の通信システムは３５５０～３７００ＭＨｚ帯内の２０～４０ＭＨｚ帯への排他的アクセスが許可される。ＰＡＬを受け取ったオペレータおよびＧＡＡオペレータは、艦船に割り当てられた帯域を明け渡すように要求される。ＰＡＬライセンスは、インカンベントが所定の地理的エリア内で３５５０～３７００ＭＨｚ帯のオーバーラップする部分を割り当てられていない限り、所定の地理的エリア内の３５５０～３６５０ＭＨｚ帯の一部への排他的アクセスを許可する。ＧＡＡオペレータは、インカンベントまたはＰＡＬライセンス取得者が、同時の時間間隔中に同じ地理的エリア内でオーバーラップする部分を割り当てられていない限り、地理的エリア内の３５５０～３７００ＭＨｚ帯の一部へのアクセスが与えられる。ＧＡＡオペレータはまた、他のＧＡＡオペレータが同じ部分を割り当てられている場合、３５５０～３７００ＭＨｚ帯の割り当てられた部分を共有するように要求される。

ＦＣＣおよび米国電気通信情報庁（ＮＴＩＡ）は、インカンベントまたは他の基地局またはユーザに優先権を与える保護エリアを定義している。保護エリアの例には、限定はしないが、静止衛星システム（ＦＳＳ）のインカンベントに関連するエリア、既得権扱いの無線保護ゾーン（ＧＷＰＺ）、既得権扱いの無線広帯域ライセンス（ＧＷＢＬ）に関連する領域、優先アクセスライセンス（ＰＡＬ）に関連する領域、ＥＳＣに関連する領域、および動的保護エリア（ＤＰＡ）が含まれる。

ＦＣＣおよびＮＴＩＡは、さらに、米国の東海岸、西海岸、および湾岸に沿った一連のＤＰＡを定義している。ＤＰＡは、国防総省（ＤＯＤ）のレーダーシステムを保護するために、必要に応じて、アクティブ化されるかまたは非アクティブ化される事前定義されたローカル保護エリアである。アクティブ化されたＤＰＡ内のすべての屋外（カテゴリＢ）ＣＢＳＤは、送信を停止するか、または送信を閾値送信電力未満に低減するように要求される。ＤＰＡ内に配備された１つまたは複数のＥＳＣセンサが、インカンベントの有無を検出する。場合によっては、ＥＳＣクラウドが、ＤＰＡの内のＥＳＣセンサのセットから情報を収集し、この情報を使用して、インカンベントを検出する。ＥＳＣセンサ（またはクラウド）は、ＥＳＣセンサ（またはクラウド）がインカンベントの存在を検出したことに応じてＤＰＡのＳＡＳにレポートを送信する。そのレポートは、インカンベントの存在によって影響を受ける全体の１５０ＭＨｚのＣＢＲＳスペクトラムのうちの一部（例えば、１０～２０ＭＨｚ）を識別する情報を含む。レポートを受信したことに応じて、ＳＡＳは、影響を受けた周波数範囲内で動作しているＤＰＡ内のすべてのＣＢＳＤを使用して干渉管理を実行する。例えば、ＳＡＳは、ＦＣＣ規則に準拠した干渉レベルを保持するために、ＣＢＳＤを異なるチャネルに移動させるか、またはＣＢＳＤに低い送信電力で動作するように指示することができる。送信電力を低下させると、ＣＢＳＤの送信カバレッジエリアが縮小する。ＤＰＡは、動作するＥＳＣセンサによってのみ非アクティブ化することができる。したがって、ＳＡＳおよびＥＳＣセンサ（またはクラウド）は、動作中のＥＳＣセンサがＤＰＡ内に存在することを確認するために一定のハートビート交換を維持する。動作中のＥＳＣセンサがＤＰＡ内に配備されていない場合、ＤＰＡは、１５０ＭＨｚのＣＢＲＳスペクトラム全体にわたってアクティブ化されなければならない。なおまた、屋外ＣＢＳＤ（カテゴリＢ）は、ＥＳＣセンサなしでＤＰＡに配置することはできない。

技術者が、ＣＢＳＤを設置するために現場に派遣される。例えば、ＦＣＣは、６メートル（ｍ）を超える高さで屋外に配備される屋外（カテゴリＢ）ＣＢＳＤおよび屋内（カテゴリＡ）ＣＢＳＤの設置を実行するために認定された専門職の設置者（ＣＰＩ）を要求する。ＣＰＩは、ＣＢＳＤを設置し、ＣＢＳＤが電源投入できることを確認するための電源チェック、ＣＢＳＤがＳＡＳに正常に登録されたことを確認するための登録チェック、ＣＢＳＤがＳＡＳから許可を受け取ったことを確認するための許可チェック、ＣＢＳＤが許可されたチャネルでの通信を認可されていることを確認するための無線許可チェック、およびＣＢＳＤによって送信されたデータをユーザ機器が受信していることを確認するためのウォークスルーチェックを含む一連のテストを実行することによってＣＢＳＤが正しく動作していることを確認することを担当する。

プライベートエンタープライズネットワークは、原子力発電所、連邦刑務所システムの要塞（ｆｏｒｔｒｅｓｓ）である刑務所、小荷物配送会社、風力発電所、港湾、鉱山、病院などを含む場所での産業オートメーションなど、バーティカル市場セグメントをサポートするために高速セルラアクセス機能を使用することを希望する。高速セルラアクセスは、一般に、Ｗｉ－Ｆｉネットワークと比較して、より信頼性が高く、より優れたＱｏＳを提供する。最近まで、プライベートセルラネットワークを実行するのに必要なスペクトラムは、モバイルネットワークオペレータによって所有された静的にライセンスされたスペクトラムの形態のものであり、対象のサイトに容易にアクセスすることができなかったので、そのような機能は可能でなかった。共有スペクトラムの出現により、スペクトラムが、例えば、米国連邦機関によって所有および使用されていた場合、バーティカル市場セグメントでのスペクトラムの可用性の問題は、もはや障害ではなく、プライベートエンタープライズにセルラネットワークを配備するために、ＭＮＯが所有するライセンススペクトラムに依存することが解消された。

このようにして、ＣＢＲＳ帯は、地域無線プロバイダからＬＴＥ／５Ｇサービスを取得する必要なしに、それ自体のプライベートセルラ（ＬＴＥ／５Ｇ）エンタープライズネットワークを配備するためにデジタルオートメーションバーティカルなどの新しい小さい参入業者のためのイノベーション帯の可能性を切り開いた。それゆえに、小さい参入業者は、サービスおよびカバレッジへのそれ自体の特定の極めて重要なニーズを満たすプライベートセルラ（ＬＴＥ／５Ｇ）エンタープライズネットワークを設計することができる。しかしながら、データの分離およびセキュリティは、連邦刑務所システムを含むいくつかのバーティカル市場セグメントでは重要な要件である。データは、プライベートエンタープライズネットワークの敷地内に局在化／分離されたままであり、ＭＮＯ／ＭＳＯコアネットワークを通過すべきでない。この要件のみで、そのようなバーティカル市場セグメント配備のために、ＭＮＯ／ＭＳＯが提供するエンタープライズネットワーク配備を使用することが回避されるが、その理由は、それは、すべてのデータがＭＮＯ／ＭＳＯコアネットワークを通過するとき、データの分離／セキュリティに関して非公開ではないからである。

地下にある地下構造物および要塞で使用されるものなどの厚いコンクリート壁は、Ｗｉ－Ｆｉベースのエンタープライズネットワーク配備ソリューションにとって深刻なパフォーマンスおよびカバレッジの課題を提起する。厚い刑務所の壁は、競合ベースのＭＡＣ層と、セルラ（ＬＴＥ／５Ｇ）技術と比較してＵＥ側での非常に低いＵＬ送信電力許容量とを実装するＷｉ－Ｆｉ信号を妨げるだけでなく、囚人が屋内ユニットから構成要素を損傷する／物色する傾向があるために耐久性を高めた／頑健な無線ユニットを刑務所の壁に設置することが必要であるので、セルラ（４Ｇ／５Ｇ）プライベートエンタープライズネットワークと比較してカバレッジホールおよび低いＱＯＳを有するＷｉ－Ｆｉを使用して配備することもさらに困難になる。

スペクトラムの可用性は、セルラ（ＬＴＥ／５Ｇ）プライベートエンタープライズネットワークを配備する際に最も大きい障害であった。以下で説明するような共有スペクトラムの可用性により、この障害が除かれた。しかしながら、ライセンススペクトラムと異なり、共有スペクトラムのチャネルは、インカンベントの出現によりいつでも取り除かれる可能性がある。ＣＢＳＤをあるチャネルから別のチャネルに切り替えると、接続されているＵＥに対して最大５～６分のダウンタイムを要することがある。

共有スペクトラムで動作するすべてのＣＢＳＤは、常に、共有スペクトラムチャネル管理、割り当て、およびインカンベント保護を実行するＳＡＳの直接制御下にある。これは、エッジクラウドネットワークに配備された動作中のＣＢＳＤと、地域クラウドに存在するＳＡＳとの間の定期的なハートビートメッセージ交換によって保証される。ハートビートメッセージの定期性は、調整可能であり、例えば、ハートビートは２０秒ごとに交換される。何らかの理由で、ＳＡＳとＣＢＳＤと間の接続性が、２４０秒を超える期間の間失われた（バックホールリンクの切断、ＳＡＳ地域クラウドデータセンタが配置されている地理的場所での自然災害、またはＤＤＯＳ（分散型サービス拒否攻撃）下のＳＡＳ、など）場合、共有スペクトラムの使用について規定された規則の下で、ＣＢＳＤは、ＣＢＳＤが動作している配備されたエッジネットワークの地理的な近傍にインカンベントが存在するかどうかに関係なく、インカンベントを保護するために共有スペクトラムでの動作を直ちに停止しなければならない。ＷＩＮＮＦｏｒｕｍは、そのような状況に取り組むために地理的冗長ＳＡＳインスタンスの概念を定義した。そのシナリオでは、一次ＳＡＳとの接続性が失われた場合、エッジクラウドネットワークのＣＢＳＤは、異なる地理的データセンタでホストされている二次ＳＡＳに接続性を切り替えることができ、それにより、一次ＳＡＳが影響されている場合がある自然災害または接続性の問題によって影響されなくなる可能性がある。しかしながら、この一次ＳＡＳから二次ＳＡＳへの切り替えを行うと、約５～６分のシステムダウンタイムが発生することになる。

図１～図１２は、連邦刑務所システムなどの厚いコンクリート壁をもつ地下構造物および要塞を含むバーティカル市場セグメントのために共有スペクトラムを使用するプライベートセルラ（４Ｇ／５Ｇ）エンタープライズネットワークソリューションのための方法および装置の実施形態を開示する。敷地内のデータの分離／セキュリティは、現在のＷｉ－Ｆｉベースネットワークが提供できるはるかに優れたカバレッジおよびＱＯＳにより保証され、その結果、収監者／囚人は、独房内でタブレットを使用して、ビデオ電話によって愛する人と連絡を取ることを許可され得る。そのような使用事例は、毎日より頻繁に幼い子どもを含む愛する人と連絡を取るための仕組みを収監者に提供することによって、収監者のリバビリテーションを支援する。別の実施形態では、ネットワークにより、連邦政府の矯正施設は、独房内でタブレットを使用するオンライン教育／職業訓練プログラムを提供して、収監者が矯正施設から釈放された際に社会への円滑な実りある復帰の道を開くことを可能にすることができる。

図１は、いくつかの実施形態による通信システム１００のブロック図である。通信システム１００は、インカンベントと他のオペレータとの間で３５５０～３７００ＭＨｚの市民広帯域無線サービス（ＣＢＲＳ）を共有できるようにする４７連邦規則集（ＣＦＲ）パート９６に記載されたＦＣＣ規則に従って動作する。しかしながら、通信システム１００のいくつかの実施形態は、インカンベントデバイスが地理的エリアに存在する場合、周波数帯がインカンベントデバイスへの排他的割り当てに利用可能であるように、インカンベントと他のデバイスとの間の周波数帯の共有をサポートする他の規則、標準、またはプロトコルに従って動作する。例えば、通信システム１００が、港湾に隣接して配備され（少なくとも部分的に）、航空母艦１０１などの海軍艦船が港湾に到着した場合、航空母艦１０１に割り当てられた周波数帯の一部で無線接続性を提供している港湾に隣接した地理的エリアのデバイスは、地理的エリア内の周波数帯への排他的アクセスを航空母艦１０１に提供するために、周波数帯の部分を明け渡すように要求される。

通信システム１００は、クラウドベースサポートをプライベートエンタープライズネットワーク１１０に提供する地域クラウド１０５を含む。地域クラウド１０５のいくつかの実施形態は、運用および保守（Ｏ＆Ｍ）管理、顧客ポータル、ネットワーク分析、ソフトウェア管理、ならびにプライベートエンタープライズネットワーク１１０の中央セキュリティを提供するように構成された１つまたは複数のサーバを含む。地域クラウド１０５は、周波数帯を、オペレータに、例えば、３５５０～３７００ＭＨｚ帯内のＣＢＲＳのプライベートエンタープライズネットワーク１１０に割り当てるためのＳＡＳインスタンス１１５をさらに含む。通信システム１００は、ＳＡＳインスタンス１１６を含む別の地域クラウド１０６をさらに含む。図示の実施形態では、地域クラウド１０５、１０６は、異なる地理的場所に配置され、それゆえに、地理的冗長性を提供するために使用される。例えば、ＳＡＳインスタンス１１５は、一次ＳＡＳとして選択することができ、ＳＡＳインスタンス１１６は、二次地理的冗長ＳＡＳとして選択することができる。ＳＡＳ１１５、１１６は、ＳＡＳ－ＳＡＳインタフェース（明確にするために図１には示されていない）を介して互いに通信する。追加のＳＡＳインスタンスが通信システム１００に存在する場合、ＳＡＳインスタンスは、対応するＳＡＳ－ＳＡＳインタフェースを介して互いに通信する。図１には明確にするために単一のプライベートエンタープライズネットワーク１１０が示されているが、ＳＡＳ１１５、１１６は、多数のプライベートエンタープライズネットワークにサービスを提供することができる。

地域クラウド１０５、１０６は、１つまたは複数の外部コンピュータ１２０へのユーザインタフェースポータルを介して構成され、明確にするために、外部コンピュータ１２０のうちの１つのみが図１に示されている。例えば、外部コンピュータ１２０は、サービス管理のための顧客ユーザインタフェースポータル、デジタルオートメーションクラウド管理ユーザインタフェースポータル、およびＳＡＳ１１５、１１６を構成するために使用されるＳＡＳユーザインタフェースポータルを備えることができる。

プライベートエンタープライズネットワーク１１０は、プライベートエンタープライズネットワーク１１０のプラグアンドプレイ配備をサポートするために、地域クラウド１０５、１０６と通信するエッジクラウド１２５を含む。エッジクラウド１２５のいくつかの実施形態は、自動構成とセルフサービス、産業プロトコル、低遅延のローカル接続性、ＬＴＥベース通信とローカルセキュリティ、高い可用性、およびプライベートエンタープライズネットワーク１１０のための他のオプションのアプリケーションをサポートする。図示の実施形態では、エッジクラウド１２５は、基地局、基地局ルータ、ミニマクロセル、マイクロセル、屋内／屋外ピコセル、フェムトセル、または他の無線デバイスもしくは無線アクセスデバイスを使用して実装されるＣＢＳＤ１３１、１３２、１３３のセットに、管理されたアクセスおよびポリシー制御を提供するドメインプロキシ１３０を実装する。本明細書で使用する「基地局」という用語は、プライベートエンタープライズネットワーク１１０において無線接続性を提供する任意のデバイスを指す。基地局のいくつかの実施形態は、ＣＢＳＤとして、例えば、カテゴリＡ ＣＢＳＤ（屋内）、カテゴリＢ ＣＢＳＤ（屋外）、または顧客宅内機器（ＣＰＥ）のいずれかとして動作する。それゆえに、ＣＢＳＤ１３１、１３２、１３３は、本明細書では基地局１３１、１３２、１３３と呼び、まとめて「基地局１３１～１３３」と呼ぶ。ドメインプロキシ１３０のいくつかの実施形態は、地域クラウド１０５、１０６のうちの１つに実装される。

ドメインプロキシ１３０は、ＳＡＳ１１５、１１６と基地局１３１～１３３との間に介在する。共有スペクトラムを利用するために、基地局１３１～１３３は、周波数帯の一部の割り当てを要求するためにＳＡＳ１１５、１１６の一方に向けて要求を送信する。ＳＡＳ１１５、１１６の他方は、一次ＳＡＳに関連する障害の場合に二次ＳＡＳとして使用される。要求には、１つまたは複数のチャネルなどの周波数帯の一部、要求する基地局のカバレッジエリアに対応する地理的エリア、および、場合によっては、周波数帯の要求部分を通信のためにいつ使用できるかを示す時間間隔を識別する情報が含まれる。図示の実施形態では、基地局１３１～１３３のカバレッジエリアは、プライベートエンタープライズネットワーク１１０によって取り囲まれるエリアに対応する。ドメインプロキシ１３０のいくつかの実施形態は、多数の基地局１３１～１３３からの要求を、ドメインプロキシ１３０からＳＡＳ１１５、１１６に送信される少数のメッセージに集約することによって、ドメインプロキシ１３０とＳＡＳ１１５、１１６との間の信号負荷を低減する。基地局１３１～１３３は、ＳＡＳ１１５、１１６が周波数帯の一部を基地局１３１～１３３に割り当てたことに応じて、対応するユーザ機器１３５、１３６、１３７（本明細書ではまとめて「ユーザ機器１３５～１３７」と呼ぶ）への無線接続性を提供する。

基地局１３１～１３３によって送信される要求は、同じ情報を必ずしも含まない。基地局１３１～１３３からの要求のいくつかの実施形態は、周波数帯の異なる部分、異なる地理的エリア、または異なる時間間隔を示す情報を含む。例えば、プライベートエンタープライズネットワーク１１０が鉱山または刑務所に配備され、基地局１３１～１３３が異なる動作時間を有する異なる場所内で無線接続性を提供するために使用される場合、基地局１３１～１３３は、異なる時間間隔での使用のために周波数帯の一部を要求する。それゆえに、ドメインプロキシ１３０は、ＣＢＳＤごとに別個の（および潜在的に異なる）ポリシーを使用して基地局１３１～１３３を管理する。いくつかの実施形態では、ドメインプロキシ１３０は、基地局１３１～１３３のうちの１つからの要求の受信に応じて基地局１３１～１３３のポリシーにアクセスする。ドメインプロキシ１３０は、要求を受信した要求基地局がＳＡＳインスタンス１１５にアクセスすることを許可されているかどうかを、ポリシーに基づいて、例えば、ポリシーの情報を要求の１つまたは複数の必須フィールド内の情報と比較することによって決定する。ドメインプロキシ１３０は、要求基地局が、ＳＡＳ１１５、１１６にアクセスすることを許可されているかどうかに応じて、ＳＡＳ１１５、１１６に要求を選択的に提供する。そうである場合、要求は、ＳＡＳ１１５、１１６に送信されるか、またはＳＡＳ１１５、１１６に送信するための他の要求と集約される。他の場合には、要求は拒否される。

本明細書で論じるように、ＦＣＣは、６メートル（ｍ）を超える高さで屋外に配備される屋外（カテゴリＢ）ＣＢＳＤおよび屋内（カテゴリＡ）ＣＢＳＤの設置を実行するために認定された専門職の設置者（ＣＰＩ）を要求する。完全な設置は、新しく設置された基地局（またはＣＢＳＤ）のテストおよび確認を含み、一方、基地局は、１つまたは複数のチャネルで信号を送信する（および受信する）ことを認可される。例えば、ＣＰＩは、基地局１３１の設置に応じて基地局１３１でテストおよび確認を実行する。図示の実施形態では、ＳＡＳ１１５（または他の実施形態ではＳＡＳ１１６）は、基地局１３１が設置されたことに応じて、基地局１３１からの登録要求を受信する。ＳＡＳ１１５は、基地局１３１に、共有スペクトラムのチャネルおよび基地局１３１によって使用され得る送信電力を割り当てる。ＳＡＳ１１５は、基地局１３１が１５分または３０分などの所定の時間間隔の間その送信電力でチャネル上で送出することを認可するテスト許可を送信する。ＳＡＳ１１５は、所定の時間間隔の後テスト許可を中断許可に変換する。場合によっては、ＳＡＳ１１５は、基地局１３１がＤＰＡ１１０に設置されたことに応じて、基地局１３１からの登録要求を受信する。

図２は、いくつかの実施形態によるネットワーク機能仮想化（ＮＦＶ）アーキテクチャ２００のブロック図である。ＮＦＶアーキテクチャ２００は、図１に示された通信システム１００のいくつかの実施形態を実現するために使用される。ＮＦＶアーキテクチャ２００は、１つまたは複数のプロセッサまたは他の処理ユニットなどのコンピューティングハードウェア２０２、１つまたは複数のメモリなどのストレージ（記憶装置）ハードウェア２０３、および１つまたは複数の送信機、受信機、またはトランシーバなどのネットワークハードウェア２０４を含むハードウェアリソース２０１を含む。仮想化層２０５は、ハードウェアリソース２０１の抽象的表現を提供する。仮想化層２０５によってサポートされた抽象的表現は、ＮＦＶ管理およびオーケストレーション（Ｍ＆Ｏ）モジュール２１５の一部である仮想化インフラストラクチャマネージャ２１０を使用して管理することができる。仮想化インフラストラクチャマネージャ２１０のいくつかの実施形態は、ＮＦＶアーキテクチャ２００で生じる可能性があるパフォーマンス測定値およびイベントを収集および転送するように構成される。例えば、パフォーマンス測定値は、ＮＦＶ Ｍ＆Ｏ２１５に実装されたオーケストレータ（ＯＲＣＨ）２１７に転送することができる。ハードウェアリソース２０１および仮想化層２０５は、仮想コンピューティング２２１、仮想ストレージ２２２、および仮想ネットワーキング２２３を含む仮想リソース２２０を実装するために使用することができる。

仮想ネットワーキング機能（ＶＮＦ１、ＶＮＦ２、ＶＮＦ３）は、ＮＦＶインフラストラクチャ（例えば、ハードウェアリソース２０１）上で動作し、仮想リソース２２０を利用する。例えば、仮想ネットワーキング機能（ＶＮＦ１、ＶＮＦ２、ＶＮＦ３）は、仮想コンピューティングリソース２２１によってサポートされた仮想マシン、仮想ストレージリソース２２２によってサポートされた仮想メモリ、または仮想ネットワークリソース２２３によってサポートされた仮想ネットワークを使用して実施される。要素管理システム（ＥＭＳ１、ＥＭＳ２、ＥＭＳ３）は、仮想ネットワーキング機能（ＶＮＦ１、ＶＮＦ２、ＶＮＦ３）の管理を担当する。例えば、要素管理システム（ＥＭＳ１、ＥＭＳ２、ＥＭＳ３）は、故障およびパフォーマンス管理を担当することがある。いくつかの実施形態では、仮想ネットワーキング機能（ＶＮＦ１、ＶＮＦ２、ＶＮＦ３）の各々は、対応するＶＮＦマネージャ２２５によって制御され、ＶＮＦマネージャ２２５は、仮想化インフラストラクチャマネージャ２１０またはオーケストレータ２１７と情報を交換し、アクションを調整する。

ＮＦＶアーキテクチャ２００は、オペレーションサポートシステム（ＯＳＳ）／ビジネスサポートシステム（ＢＳＳ）２３０を含むことができる。ＯＳＳ／ＢＳＳ２３０は、ＯＳＳ機能を使用した故障管理を含むネットワーク管理を扱う。ＯＳＳ／ＢＳＳ２３０はまた、ＢＳＳ機能を使用した顧客および製品管理を扱う。ＮＦＶアーキテクチャ２００のいくつかの実施形態は、ＮＦＶアーキテクチャ２００によってサポートされるサービス、仮想ネットワーク機能、またはインフラストラクチャの記述を格納するためにディスクリプタ２３５のセットを使用する。ディスクリプタ２３５の情報は、ＮＦＶ Ｍ＆Ｏ２１５によって更新または変更され得る。

ＮＦＶアーキテクチャ２００は、ユーザプレーンまたは制御プレーン機能を提供するネットワークスライス２４０を実装するために使用することができる。ネットワークスライス２４０は、スライスごとに変化する可能性がある通信サービスおよびネットワーク機能を提供する完全な論理的ネットワークである。ユーザ機器は、多数のネットワークスライス２４０に同時にアクセスすることができる。ユーザ機器のいくつかの実施形態は、ユーザ機器のスライスインスタンスの選択を支援するために、ネットワークスライス選択支援情報（ＮＳＳＡＩ）パラメータをネットワークに提供する。単一のＮＳＳＡＩは、いくつかのネットワークスライス２４０の選択をもたらすことができる。ＮＦＶアーキテクチャ２００はまた、選択を行うために、デバイス機能、サブスクリプション情報、およびローカルオペレータポリシーを使用することができる。ＮＳＳＡＩは、各々がスライスサービスタイプ（ＳＳＴ）および場合によってはスライスディファレンシエータ（ＳＤ）を含む小さい構成要素の単一ＮＳＳＡＩ（Ｓ－ＮＳＳＡＩ）の集合である。スライスサービスタイプは、機能およびサービス（例えば、広帯域または大量のＩｏＴに特化された）に関して予期されるネットワーク挙動を指し、一方、スライスディファレンシエータは、例えば、異なるサービスに関連するトラフィックを異なるネットワークスライス２４０に分離するために、同じタイプのいくつかのネットワークスライスインスタンスの中から選択することを支援することができる。

図３は、いくつかの実施形態によるインカンベント、ライセンスされたユーザ、および一般アクセスユーザに対する周波数帯の割り当て３００とアクセス優先順位３０１とを示すブロック図である。割り当て３００およびアクセス優先順位３０１は、図１に示された基地局１３１～１３３などのＣＢＳＤが、周波数帯の一部で無線通信リンクを確立することの許可を得ているかどうかを決定するために使用される。周波数帯は、３５５０ＭＨｚ～３７００ＭＨｚに延び、したがって、ＣＢＲＳに割り当てられたスペクトラムに対応する。図１に示されたＳＡＳインスタンス１１５、１１６のうちの１つなどのＳＡＳは、地理的エリア内の無線接続性を提供するためにデバイスに周波数帯の一部を割り当てる。例えば、ＳＡＳは、通信チャネルとしての使用のために、周波数帯の２０～４０ＭＨｚ部分を異なるデバイスに割り当てることができる。

周波数帯の一部は、利用可能な周波数帯のすべての周波数に対応するブロック３０５から、海軍艦船などのインカンベント連邦無線ロケーションデバイスに割り当てられる。周波数帯の一部は、ブロック３１０からインカンベントＦＳＳ受信専用地上局に割り当てられる。周波数帯の一部は、ブロック３１５から既得権扱いのインカンベント無線広帯域サービスに割り当てられる。本明細書で論じるように、周波数帯の一部は、インカンベントによる排他的使用のために、ブロック３０５、３１０、３１５から割り当てられる。

４７ＣＦＲ§９６．２３条以下に適合する優先アクセスライセンス（ＰＡＬ）を受け取ったオペレータは、ブロック３２０の周波数帯の一部の割り当てを要求することができる。ＰＡＬを保持するオペレータに割り当てられた周波数帯の一部は、オーバーラップする周波数帯および地理的エリアにインカンベントがない場合オペレータによる排他的使用のために利用可能である。例えば、ＳＡＳは、インカンベントの存在によって先取りされていない限り、下位の１００ＭＨｚのＣＢＲＳ帯の任意の一部にＰＡＬチャネルを割り当てることができる。ブロック３２５内の周波数帯の一部は、４７ＣＦＲ§９６．３３条以下に適合する１つまたは複数のＣＢＳＤを実装することを認可されている一般認可アクセス（ＧＡＡ）オペレータへの割り当てのために利用可能である。ＧＡＡオペレータは、オーバーラップする周波数帯および地理的エリアにインカンベントまたはＰＡＬライセンス取得者がいない場合、割り当てられた部分で無線接続性を提供する。ＧＡＡオペレータはまた、割り当てられた部分を他のＧＡＡオペレータ（存在するならば）と共有するように要求される。ブロック３３０内の周波数帯の一部は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（登録商標））によって規定されたプロトコルに従って他のユーザに対して利用可能である。

アクセス優先順位３０１は、インカンベントが最上位の優先順位レベル３３５を有することを示す。それゆえに、インカンベントは、対応する地理的エリア内の周波数帯の一部に対する要求への排他的アクセスを常に許可される。低い優先順位のオペレータは、地理的エリア内のインカンベントに割り当てられた周波数帯の部分を明け渡すように要求される。アクセス優先順位３０１は、ＰＡＬライセンス取得者が次に高い優先順位レベル３４０を有することを示し、それは、インカンベントがない場合、ＰＡＬライセンス取得者が周波数帯の割り当てられた部分への排他的アクセスを受け取ることを示す。ＰＡＬライセンス取得者はまた、ＰＡＬの規定された時間的限界、地理的限界、および周波数限界内で、他のＰＡＬライセンス取得者から保護される権利を有する。ＧＡＡオペレータ（場合によっては、他の３ＧＰＰ（登録商標）プロトコルを使用するオペレータ）は、最下位の優先順位レベル３４５を受け取っている。それゆえに、ＧＡＡオペレータは、オーバーラップする地理的エリア内のインカンベントまたはＰＡＬライセンス取得者のいずれかに割り当てられた周波数帯の部分とオーバーラップする周波数帯の部分を明け渡すように要求される。

図４は、いくつかの実施形態による階層化スペクトラムアクセスを実装する通信システム４００のブロック図である。図示の実施形態では、通信システム４００は、ＷＩｎｎＦｏｒｕｍアーキテクチャによって３５５０～３７００ＣＢＲＳ帯に階層化スペクトラムアクセスを実装する。通信システム４００は、例えば、図３に示されたＣＢＲＳチャネルに対して、インカンベント干渉決定およびチャネル割り当てを含む動作を実行するＳＡＳインスタンス４０５を含む。図示の実施形態では、ＳＡＳインスタンス４０５は、一次ＳＡＳとして選択される。ＦＣＣデータベース４１０は、インカンベントユーザおよびＰＡＬライセンス取得者に割り当てられた周波数を示す周波数割り当てのテーブルを格納する。通知インカンベント４１５は、インカンベントの存在を示す情報（例えば、インカンベントに関連するカバレッジエリア、および割り当て周波数範囲、時間間隔など）をＳＡＳインスタンス４０５に提供する。ＳＡＳインスタンス４０５は、カバレッジエリア内の通知インカンベント４１５に排他的アクセスを提供するために周波数範囲の他の部分を割り当てる。環境検出機能（ＥＳＣ）４２０は、インカンベントを識別するために、地理的エリア内の周波数範囲の一部を使用して、例えば、レーダー感知装置４２５を使用してインカンベント検出を実行する。ＳＡＳインスタンス４０５のいくつかの実施形態は、他のＳＡＳインスタンス４３０、例えば、二次ＳＡＳインスタンス４３０に接続される。一次および二次ＳＡＳインスタンス４０５、４３０は、ＳＡＳインスタンス４０５、４３０が地理的エリアまたは時間間隔における周波数範囲の一部の割り当てを調整するために、対応するインタフェースを介して接続される。

ドメインプロキシ４３５は、ＳＡＳインスタンス４０５と１つまたは複数のＣＢＳＤ４４０、４４５、４５０との間の通信を、対応するインタフェースを介して仲介する。ドメインプロキシ４３５は、ＣＢＳＤ４４０、４４５、４５０からのチャネルアクセス要求を受信し、ＣＢＳＤ４４０、４４５、４５０がＳＡＳインスタンス４０５からのチャネル割り当てを要求することが許可されていることを確認する。ドメインプロキシ４３５は、許可されたＣＢＳＤ４４０、４４５、４５０からの要求をＳＡＳインスタンス４０５に転送する。いくつかの実施形態では、ドメインプロキシ４３５は、許可されたＣＢＳＤ４４０、４４５、４５０からの要求を集約し、その後、集約された要求をＳＡＳインスタンス４０５に提供する。ドメインプロキシ４３５は、２つのパラメータ、すなわち、（１）単一のメッセージに集約することができる要求の最大数、および（２）単一のメッセージに集約されるべき要求の最大到着待機時間の組合せである集約関数に基づいて要求を集約する。例えば、待機時間が３００ｍｓに設定され、要求の最大数が５００である場合、待機時間が３００ｍｓに達するか、または蓄積された要求の数が５００になるか、どちらかが最初に達するまで、ドメインプロキシは受信リクエストを蓄積する。単一の要求のみが３００ｍｓの待機時間内に到着した場合、「集約された」メッセージは単一の要求を含む。

したがって、ＳＡＳインスタンス４０５の観点から、ドメインプロキシ４３５は、多数のＣＢＳＤ４４０、４４５、４５０の存在を隠すかまたは抽象化し、ＳＡＳインスタンス４０５とＣＢＳＤ４４０、４４５、４５０との間の通信を伝達する単一のエンティティとして動作する。１つまたは複数のＣＢＳＤ４５５（明確にするために１つのみが示されている）は、ＳＡＳインスタンス４０５に直接接続され、そのため、チャネルアクセス要求をＳＡＳインスタンス４０５に直接送信することができる。このアーキテクチャの追加の議論が、Appendix B, from the Wireless Innovation Forum, entitled “Requirements for Commercial Operation in the U.S. 3550-3700 MHz Citizens Broadband Radio Service Band”, Working Document WINNF-TS-0112, Version V1.4.130, January 16, 2018に提供されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

図５は、いくつかの実施形態によるプライベートエンタープライズネットワークの配備を共有スペクトラムでサポートするためにスペクトラムコントローラクラウド５０５を実装する通信システム５００のブロック図である。スペクトラムコントローラクラウド５０５は、１つまたは複数のプライベートエンタープライズネットワークをサポートするドメインプロキシ５１０の多数のインスタンスをインスタンス化する。スペクトラムコントローラクラウド５０５はまた、１つまたは複数のプライベートエンタープライズネットワークをサポートする多数のＳＡＳインスタンス５１５をインスタンス化する。図５に示されていないが、ＳＡＳインスタンス５１５は、対応するインタフェースを介して、例えば、他のクラウドの他のＳＡＳインスタンスに接続されてもよい。共存管理（ＣＸＭ）機能５１６およびスペクトラム分析（ＳＡ）機能５１８が、さらに、スペクトラムコントローラクラウド５０５においてインスタンス化される。

１つまたは複数のＥＳＣインスタンス５２０が、インスタンス化され、インカンベントの存在を検出するために使用される。図示の実施形態では、スタンドアロンＥＳＣセンサ５２１、５２２、５２３（本明細書ではまとめて「センサ５２１～５２３」と呼ぶ）は、周波数帯をモニタして、海軍艦船などのインカンベントの存在を検出するために使用される。ＥＳＣインスタンス５２０は、対応する地理的エリア内のインカンベントの存在を検出したことに応じて、対応するインスタンスをＳＡＳインスタンス５１５に知らせる。次いで、ＳＡＳインスタンス５１５は、例えばＤＰＡを規定することによって、地理的エリアにサービスを提供する非インカンベントデバイスに、インカンベントに割り当てられたスペクトラムとオーバーラップするスペクトラムの部分を明け渡すように指示することができる。本明細書で論じるように、ＳＡＳインスタンス５１５のいくつかの実施形態は、ＥＳＣクラウドに登録して、ＥＳＣサービスをＳＡＳインスタンス５１５（またはＳＡＳインスタンス５１５のＳＡＳアドミニストレータ）に提供する。したがって、図５は、ＳＡＳインスタンス５１５およびＥＳＣインスタンス５２０を同じスペクトラムコントローラクラウド５０５の一部として示しているが、ＥＳＣインスタンス５２０は、必ずしもＳＡＳインスタンス５１５と同じ場所に配備されず、または同じベンダもしくはプロバイダによって制御されない。

プライベートエンタープライズネットワークにおける１つまたは複数の基地局５２５、５２６、５２７（本明細書ではまとめて「基地局５２５～５２７」と呼ぶ）は、進化型パケットコア（ＥＰＣ）クラウド５３０を介して、ドメインプロキシ５１０およびＳＡＳインスタンス５１５のうちの１つまたは複数と通信する。基地局５２５～５２７は、異なる動作特性を有する。例えば、基地局５２５は、３．５ＧＨｚ周波数帯においてＰＡＬに従って動作し、基地局５２６は、３．５ＧＨｚ周波数帯においてＧＡＡに従って動作し、基地局５２５は、３．５ＧＨｚ周波数帯においてＰＡＬおよびＧＡＡに従って動作する。基地局５２５～５２７は、カテゴリＡ（３０ｄＢｍの最大電力での屋内動作）、カテゴリＢ（４７ｄＢｍの最大電力での屋外動作）、またはＣＰＥとして構成される。しかしながら、他の実施形態では、基地局５２５～５２７のうちの１つまたは複数は、カテゴリＡ、カテゴリＢ、またはＣＰＥのいずれかとして構成される。ＥＰＣクラウド５３０は、ＬＴＥ ＥＰＣオペレーションサポートシステム（ＯＳＳ）機能、遅延を決定するために使用されるトラフィック分析などの分析などを含む機能を提供する。

スペクトラムコントローラクラウド５０５には、ポリシー規則を作り出し、実時間でネットワーク加入者のためにポリシー決定を行うポリシー制御および規則機能（ＰＣＲＦ）５３５がさらに含まれる。ＰＣＲＦ５３５は、サービスデータフロー検出、ポリシー施行、およびフローベース課金をサポートする。ＰＣＲＦ５３５のいくつかの実施形態は、ＳＡＳサービスを受けるために契約を結んだＣＢＲＳ ＲＡＮプロバイダに対するＳＡＳサービスのポリシーおよび課金記録を決定する。ネットワーク加入者のためにＰＣＲＦ５３５によって作り出されたかまたはアクセスされたポリシーは、様々な加入者に関連する記録における対応するデータベース５４０に格納される。

図６は、いくつかの実施形態によるＣＢＳＤとＳＡＳインスタンス６０５との間のインタフェースを含む通信システム６００のブロック図である。ＳＡＳインスタンス６０５は、図１に示されたＳＡＳインスタンス１１５、図４に示されたＳＡＳインスタンス４０５、４３０、および図５に示されたＳＡＳインスタンス５１５のインスタンスのいくつかの実施形態を実装するために使用される。ＳＡＳインスタンス６０５は、ＳＡＳインスタンス６０５へのアクセスを提供するポート６１０、６１１、６１２、６１３、６１４（本明細書ではまとめて「ポート６１０～６１４」と呼ぶ）を含む。

インタフェース６２０は、インターネット６３５、およびポート６１０、６１１などのネットワークを介して、ＳＡＳインスタンス６０５とＣＢＳＤ６２５、６３０との間の通信をサポートする。ＣＢＳＤ６２５は、インタフェース６２０を介してＳＡＳインスタンス６０５に直接接続される。ＣＢＳＤ６３０は、インタフェース６２０によってＳＡＳインスタンス６０５に接続されるドメインプロキシ６４０を介してＳＡＳインスタンス６０５に接続される。ドメインプロキシ６４０は、図１に示されたドメインプロキシ１３０、図４に示されたドメインプロキシ４３５、および図５に示されたドメインプロキシ５１０のインスタンスのいくつかの実施形態に対応する。インタフェース６４５は、インターネット６５５およびポート６１２などのネットワークを介して、ＳＡＳインスタンス６０５と１つまたは複数の他のＳＡＳインスタンス６５０（明確にするために図６では１つのみが示されている）との間の通信をサポートする。ＳＡＳインスタンス６５０は、他のプロバイダによって所有および運用されてもよい。インタフェース６６０は、ポート６１３を介して、ＳＡＳインスタンス６０５と１つまたは複数の他のネットワーク６６５（明確にするために図６では１つのみが示されている）との間の通信をサポートする。インタフェース６７０は、ＳＡＳインスタンス６０５と、例えば、ＳＡＳインスタンス６０５に関連するＤＰＡ内で、ＥＳＣサービスをＳＡＳインスタンス６０５に提供するＥＳＣクラウド６７５との間の通信をサポートする。

図７は、いくつかの実施形態による米国内の異なる地理的場所で規定された一連のＤＰＡを示す米国の境界のマップ７００の図である。ＤＰＡ７０５（明確にするために参照番号によって１つのみが示されている）は、一般に、しかし必ずしもではないが、海軍艦船などのインカンベントを保護するために沿岸水域の近くに規定される。ＤＰＡ７０５は、動作中のＥＳＣセンサによってのみ非アクティブ化することができ、その結果、ＣＢＲＳスペクトラムを使用する通信システムは、ＣＢＲＳスペクトラムに完全にアクセスするためにＥＳＣセンサ７１０などのＥＳＣセンサを含まなければならない。各ＥＳＣセンサ７１０はまた、ＤＰＡ７０５内のＥＳＣセンサ７１０が動作中であることを確認するために、順番に１つまたは複数のＳＡＳインスタンスに接続するＥＳＣクラウドとのハートビートメッセージの交換を維持するように要求される。ＤＰＡ内に配置されている動作中のＥＳＣセンサがない場合、ＦＣＣ規則は、ＤＰＡが１５０ＭＨｚのＣＢＲＳスペクトラム全体にわたってアクティブ化されなければならないことを要求する。その上、屋外ＣＢＳＤ（カテゴリＢ）は、ＤＰＡ７０５にＥＳＣセンサ７１０がなければ、ＤＰＡ７０５に配備することができない。

図８は、いくつかの実施形態による内部から外部までの伝播損失が大きい構造物内または場所内で無線接続性を提供する通信システム８００のブロック図である。図示の実施形態では、通信システム８００は、無線周波数信号またはミリ波信号などの所定の周波数範囲内で送信される信号に対してかなり大きい伝播損失を引き起こす壁、岩、土、または他の材料によって外部環境から分離された構造物８０５の内部への無線接続性を提供する。構造物８０５の例には、限定はしないが、刑務所、要塞、掩蔽壕、ｍｉｎｄｓ、または他の地下構造物が含まれる。

エッジクラウドネットワーク８１０は、例えば、１つまたは複数のプロセッサ、メモリ、またはトランシーバを使用して、構造物８０５内に、または構造物８０５に隣接して実装される。図示の実施形態では、エッジクラウドネットワーク８１０は、自動構成、セルフサービス、産業プロトコル、ローカル接続性と低遅延、ＬＴＥ、ローカルセキュリティ、および高い可用性、ならびに他の適用を含むサービスをサポートする。エッジクラウドネットワーク８１０は、基地局、基地局ルータ、ミニマクロセル、マイクロセル、屋内／屋外ピコセル、フェムトセル、または他の無線デバイスもしくは無線アクセスデバイスを使用して実装される１つまたは複数のＣＢＳＤ８２０（明確にするために図８では１つのみが示されている）に、管理されたアクセスおよびポリシー制御を提供するドメインプロキシ（ＤＰ）８１５を実装する。ＣＢＳＤ８２０は、構造物８０５内のユーザ機器８２１、８２２、８２３、８２４（本明細書ではまとめて「ユーザ機器８２１～８２４」と呼ぶ）に無線接続性を提供する。エッジクラウドネットワーク８１０に存在するドメインプロキシ８１５は、ＣＢＲＳ帯での動作のためにＳＡＳ８４０によって制御されるＳＡＳ－ＣＢＳＤ ＷＩＮＮＦＯＲＵＭプロトコルスタックを直接サポートするカテゴリＡ（屋内）とカテゴリＢ（屋外）の両方のＣＢＳＤをサポートすることができる。図示の実施形態では、エッジクラウドネットワーク８１０は、構造物８０５の敷地に局所化される。

エッジクラウドネットワーク８１０は、Ｏ＆Ｍ管理、顧客ポータル、データ分析、ソフトウェア管理、中央セキュリティ、ならびに、場合によっては、スペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）を含む機能をサポートする地域クラウドネットワーク８３０に接続される。図示の実施形態では、エッジクラウドネットワーク８１０は、コアネットワークおよび構成情報を含むソフトウェアジェネリックをダウンロードするために、ＮＤＡＣ地域クラウドネットワーク８３０に接続する。動作可能になった後、エッジクラウドネットワーク８１０は、完全に機能するセルラエンタープライズネットワークとして動作する。改善されたパフォーマンスおよび高いネットワーク可用性／信頼性のユースケースシナリオでは、ドメインプロキシ８１５は、共有スペクトラムの使用のロックを解除するために、ＮＤＡＣアーキテクチャ全体のエッジクラウドインフラストラクチャの必須部分として実装することができる。地域ＳＡＳは、動的保護エリア（ＤＰＡ）として指定されたエリアの米国海岸線に沿ってＣＢＲＳ共有スペクトラムの下位の１００ＭＨｚの使用を可能にするためにＥＳＣクラウドサービスと通信する。地域クラウドネットワーク８３０は、１つまたは複数のアクセスデバイス８３５に実装されたポータルを介してアクセスされる。ポータルの例には、限定はしないが、サービス管理のための顧客ポータル、ＮＤＡＣ管理ポータル、およびＮＳＣ ＳＡＳポータルが含まれる。図示の実施形態では、地域クラウドネットワーク８３０はＳＡＳ８４０に接続される。

１５ｄＢｍ経路損失などの構造物８０５による従来の経路損失を想定する代わりに、エッジクラウドネットワーク８１０およびＣＢＳＤ８１５は、構造物８０５の内部から構造物８０５の外部への信号の伝播による測定された経路損失に基づいて、無線接続性を提供するように構成される。図示の実施形態では、測定デバイス８４５は、ＣＢＳＤ８２０によって生成され、構造物８０５の内部から測定デバイス８４５に送信された信号８４５の信号強度を測定する。測定デバイス８４５は、例えば、ＣＢＳＤ８２０の既知または所定の送信電力と、測定デバイス８４５で測定された受信信号強度インジケータとに基づいて、信号８５０の経路損失を決定する。信号８５０の経路損失または伝播損失を示す情報８５５は、ＳＡＳ８４０に提供される。

ＳＡＳ８４０は、ＣＢＳＤ８２０が構造物８０５の内部の場所に設置されたことに応じて、構造物８０５の内部の場所から外部の場所までの経路損失を示す情報８５５を受信するトランシーバを含む。ＳＡＳ８４０は、経路損失に基づいて、外部の場所に隣接するインカンベントに対する集約干渉レベルを決定するためのプロセッサをさらに含む。次いで、ＳＡＳ８４０は、集約干渉レベルに基づいて、１つまたは複数のチャネルをＣＢＳＤ８２０に割り当てる。構造物８０５の内部から外部の比較的高い経路損失のために、ＳＡＳ８４０は、１５ｄＢｍの経路損失の従来の想定に基づいて許可される電力レベルよりも高い電力レベルでのＣＢＳＤ８２０の送信を割り当てるかまたは許可することができ、例えば、ＣＢＳＤ８２０は、３０ｄＢｍの最大電力レベルで送信することが許可され得る。

図９は、いくつかの実施形態によるスペクトラム割り当て９００を示すブロック図である。プライベートエンタープライズネットワーク９０５は、ライセンススペクトラム９１０、共有スペクトラム９１５、および非ライセンススペクトラム９２０を含むスペクトラムの異なる部分を集約する。図示の実施形態では、ライセンススペクトラム９１０は、サブ６ＧＨｚライセンススペクトラム９２５を含み、共有スペクトラム９１５は、３．５ＧＨｚ ＣＢＲＳ帯９３０を含み、非ライセンススペクトラム９２０は、５ＧＨｚ ＣＢＲＳ帯９３５を含む。

図１０は、いくつかの実施形態による無線アクセスネットワークのサービスダウンタイムを減少または除去するための通信システム１０００のブロック図である。通信システム１０００は、プライベートエンタープライズネットワーク１０２０に接続された地域クラウドネットワーク１００５、１０１０、１０１５を含む。図示の実施形態では、プライベートエンタープライズネットワーク１０２０は、エッジクラウドネットワーク１０２５（本明細書で論じるようにドメインプロキシを実装する）と、ピコセル１０３０、マイクロセル１０３５、およびマクロセル１０４０を含む１つまたは複数のＣＢＳＤとを含む。

厚いコンクリート壁などの高い経路損失の干渉物体によって外界から遮蔽される室内環境におけるＣＢＳＤ１０３０、１０３５、１０４０は、それにもかかわらず、より広いエリアにわたってより多くの干渉を作り出すＣＢＳＤと同じ使用制約をＤＰＡにおいて受ける。地下にある地下構造物および要塞（連邦刑務所システムなどの）で使用されるものなどの厚いコンクリート壁は、Ｗｉ－Ｆｉベースのエンタープライズネットワーク配備ソリューションに深刻なパフォーマンスおよびカバレッジの課題をもたらす。厚い刑務所の壁は、競合ベースのＭＡＣ層と、セルラ（ＬＴＥ／５Ｇ）技術と比較してＵＥ側の非常に低いＵＬ送信電力許容量とを有するＷｉ－Ｆｉ信号を妨げるだけでなく、囚人が屋内ユニットから構成要素を損傷する／物色する傾向があるため耐久性を高めた／頑健な無線ユニットを刑務所の壁に設置することが必要であるので、セルラ（４Ｇ／５Ｇ）プライベートエンタープライズネットワークと比較してカバレッジホールおよび低いＱＯＳを有するＷｉ－Ｆｉを使用して配備することもさらに困難になる。

それゆえに、ＣＢＳＤ１０３０、１０３５、１０４０は、耐久性を高めた／頑健な無線ユニットとして実装することができる。耐久性を高めた／頑健なＬＴＥ／５Ｇ無線ユニット１０３０、１０３５、１０４０を刑務所の壁に装着することによって、通信システム１０００は、従来のＷｉ－Ｆｉシステムと比較して、優れたＱＯＳおよびカバレッジソリューションを提供することができる。刑務所の設定では、これにより、収監者は、耐久性を高めたタブレットを独房内で使用して、毎日より頻繁に愛する人とビデオ通話を行い、家族が面会のために矯正施設／刑務所施設に行くという屈辱をなくすことができる。耐久性を高めた／頑健なＬＴＥ／５Ｇ無線ユニット１０３０、１０３５、１０４０はまた、矯正施設から釈放された際に社会への円滑な実りある復帰の道を開くために、独房でタブレットを使用して収監者にオンライン教育の／職業訓練プログラムを提供する機能を連邦政府の矯正施設に提供する。

プライベートセルラエンタープライズネットワーク１０２０のエッジクラウドネットワーク１０２５のドメインプロキシは、施設所有者が、施設内のＣＢＳＤの動作の時間を決定するＣＢＳＤごとのポリシーを規定できるようにするポリシー制御機能を含む。

本明細書で論じるように、ＷＩＮＮＦ仕様によって規定される現在のＣＢＲＳ標準は、屋内に配備されるすべてのＣＢＳＤの建物（貫通）損失による減衰を考慮するために、建物の構造（厚いコンクリート壁または地下にあるものなどに対するクラス）に関係なく、計算された損失に１５ｄＢを付加することをＳＡＳに強制する。これが意味することは、配備施設がいずれかのタイプのインカンベントの近くにある場合、建物の構造が、屋内ＣＢＳＤ１０３０、１０３５、１０４０からの信号を妨げて、施設（刑務所システム、原子力発電所などを含む地下構造物、鉱山、要塞）内に完全に局在化させる厚いコンクリートのものであるとしても、ＳＡＳが、インカンベント保護を実行し、屋内ＣＢＳＤ１０３０、１０３５、１０４０に限度一杯の３０ｄＢｍのＴｘ電力を許可しない可能性があるということである。屋内ＣＢＳＤのＴｘ電力が低下すると、カバレッジ損失がもたらされることになり、それは、カバレッジホールをもたらし、配備計画と比較して標準以下のＱＯＳをもたらすことがある。

従来のやり方でこれらの欠点に少なくとも部分的に対処するために、貫通損失が、測定され、対応するＳＡＳに提供され、ＳＡＳは、本明細書で論じるように、この情報を、割り当て、およびインカンベント検出、インカンベントの存在下でのＣＢＳＤ１０３０、１０３５、１０４０の選択的無効化に使用する。いくつかの実施形態では、認定された専門職の設置者（ＣＰＩ）が、３０ｄＢｍの最大許容屋内Ｔｘ電力レベルで送信している間に、配備された屋内ＣＢＳＤ１０３０、１０３５、１０４０からの施設の外の実際の観察された信号強度を決定する。次いで、この情報は、ＳＡＳに供給され、ＳＡＳは、近くのインカンベントへの全体的な集約干渉レベルを計算することに関して、屋内ＣＢＳＤ１０３０、１０３５、１０４０の経路損失の正確な計算値を使用することになる。これにより、ＳＡＳは、施設構造のタイプに関係なく屋内ＣＢＳＤ１０３０、１０３５、１０４０に対して標準で規定された普遍的な１５ｄＢ貫通損失を採用した場合に許容されるいくぶん低いＴｘ電力レベルとは対照的に、ＣＢＳＤ信号が施設の外に決して到達しないこれらの施設の屋内ＣＢＳＤ１０３０、１０３５、１０４０に対して、限度一杯の許容された３０ｄＢｍのＴｘ電力限界で、チャネルを割り当てることになる。

図１１は、いくつかの実施形態によるエッジクラウド１１０５を含む通信システム１１００のブロック図である。エッジクラウド１１０５は、データのセキュリティおよび分離を提供するために使用される。それゆえに、エッジクラウド１１０５は、ファイアウォール１１１５または他の安全なアクセス経路を介して地域クラウドネットワーク１１１０に接続される。エッジクラウド１１０５は、無線接続性を提供するＣＢＳＤ１１２５、１１２６、１１２７に接続されたエッジサーバ１１２０、１１２１、１１２２をさらに含む。エッジクラウド１１０５はまた、接続性と、エッジクラウド１１０５でローカルに動作しているポジショニング、ドローン、プッシュツートーク、ドメインプロキシ、およびサードパーティアプリケーションなどの選択されたデジタルオートメーションイネーブラとのためのコンテナ１１３０、１１３１、１１３２をサポートする。エッジクラウドは、顧客ＩＰネットワーク１１３５をさらにサポートする。

顧客ネットワークトラフィックは、ＩＴセキュリティ要件に従って、例えば、顧客ＩＰネットワーク１１３５を介して、顧客ネットワーク内でルーティングされ、それにより、通信システム１１００と、従来のＮＤＡＣソリューション、および他のＭＮＯ／ＭＳＯによってバーティカル市場セグメントに提供される機能とは、データの保護および分離に関して差別化される。従来の場合には、すべての顧客配備からのデータが、コアネットワークを通過し、それによって、顧客敷地を離れる。対照的に、図示の実施形態では、データは、エッジクラウドネットワーク１１０５上で動作するローカルＥＰＣコアを有する顧客エッジネットワーク／敷地に局在化されたままである。ＮＤＡＣは、データのセキュリティおよび分離を提供するためのエッジクラウドネットワーク１１０５を構成するために使用される。

いくつかの実施形態では、９１１緊急ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）通話などの通話は、ＤＢＡに配備されたＣＢＳＤによって提供されるサービスの中断を防止する方法で提供される。プライベートセルラエンタープライズネットワークがＶｏＩＰ機能を使用する（例えば、鉱山などにおいて）ときはいつでも、ＭＮＯセルラネットワークとは異なり、プライベートセルラエンタープライザネットワークは、ライセンススペクトラムにアクセスできず、それゆえに、インカンベントを保護するために共有スペクトラムチャネルがＳＡＳによって突然取り上げられた場合、キャリア集約機能を使用してＶｏＩＰセッションをアクティブにし続けることができないので、緊急通報の中断の防止が重要になる。

米国の海岸線に沿ったＤＰＡ内の施設に配備されたＣＢＳＤに割り当てられたチャネルは、連邦インカンベント（例えば、海軍巡洋艦）の突然の出現によって、動的に影響され、取り上げられることがある。ＤＰＡに配備されたＥＳＣセンサは、ＳＡＳに、インカンベントの存在と、それによって影響されるＣＢＲＳ帯の下位の１００ＭＨｚのチャネル周波数の量とを通知する。ＣＢＲＳ規定に従って、ＳＡＳは、何よりもまず、連邦インカンベントを保護し、他のすべてのユーザ（ＣＢＳＤ）が、影響を受けた周波数帯内でたまたま動作しているならば、インカンベントの存在の検出から６０秒以内に他のすべてのユーザ（ＣＢＳＤ）を明け渡さなければならない。ＳＡＳは、最初に、定期的なハートビートメッセージで、ＣＢＳＤへの現在のチャネル許可を非認可にし、それにより、ＣＢＳＤは、９１１緊急通話を含む進行中である可能性があるすべてのアクティブ通話セッションに影響を与える、以前に許可されたチャネルでの動作を強制的に停止させられる。次いで、ＳＡＳは、ＣＢＳＤが動作するためのバックアップ動作チャネルを計算し、後続のスペクトラム照会メッセージがＣＢＳＤによって送られたことに応じて、その情報をＣＢＳＤに提供しようと試みる。別の有効なチャネルが、見つかり、動作のためにＣＢＳＤに返して報告された場合、影響を受けた地理的エリアのセルラサービスは再開することができる。このチャネル全体の切り替え動作は、数分を要することがあり、エンタープライズネットワークがこのチャネル切り替えプロセス中に緊急通話をハンドオーバする別のキャリアを有していないことがあるので、このチャネルの切り替え動作中に途切れることになる進行中の緊急通話にとって深刻な結果を有することになる。

いくつかの実施形態では、緊急通話継続は、米国海岸線（東海岸、西海岸、および湾岸）に沿ったＤＰＡ内にある地理的エンタープライズセルラカバレッジエリア内で保証される。９１１緊急通話をつなぎとめているＣＢＳＤにＳＡＳが以前に割り当てたチャネルにＤＰＡ内でのインカンベント（海軍のレーダー）が突然出現／検出した際に、ＳＡＳは、ティア１海軍インカンベントを保護しようとして、ＣＢＳＤへの現在のチャネル許可を取り消し、ＣＢＳＤに強制的に代替チャネルに切り替えさせる間、９１１緊急通話は途切れないことになるが、これは、第１のチャネル周波数の現在のセルラキャリアを停止し、次いで、代替の第２のチャネル周波数でチャネル認可を立ち上げる必要があるプロセスである。上記のシナリオで９１１緊急通話が途切れると、場合によっては、悪い結果になるだけでなく、共有スペクトラムを使用してＶｏＬＴＥサービスを配備しているＣＢＲＳネットワークオペレータの責任になることもある。

この問題に対処し、緊急通話継続を保証するために、デュアル（または多数）キャリアＣＢＳＤが、緊急通話をサポートするためにまたはより多くのチャネル（２つの論理ＣＢＳＤとして機能する）に割り当てられる。海岸線に沿った海軍巡洋艦の突然の出現によって一般に影響されるスペクトラムの量は、約２０ＭＨｚである。エンタープライズエッジクラウドのドメインプロキシは、ポリシー制御および管理機能（ＮＤＡＣ－ＮＳＣ ＣＢＲＳアーキテクチャソリューションのアドオン機能）を有することになる。ＤＰは、緊急通話継続サポートのためのポリシーを有することになり、それにより、エンタープライズセルラネットワーク内の各々の物理的に配備されたデュアルキャリアｅＮＢの２つのキャリア（例えば、２つの論理ＣＢＳＤ）は、単一のインカンベントが両方のチャネルを無効にすることがないように空間的に分離されることが保証されることになる。例えば、緊急通話のためにＣＢＳＤに割り当てられたチャネルは、少なくとも２０ＭＨｚだけ空間的に分離させることができる。したがって、ＣＢＳＤ１はＣＢＲＳチャネルｆ１を使用して動作し、ＣＢＳＤ２は異なるＣＢＲＳチャネルｆ２で動作し、それにより、両方のキャリアが、インカンベントの突然の出現によって一斉に（または同時に）影響を受けないことが保証される。Ｔｘ電力およびアンテナ特性は、同じ物理的ｅＮＢ上の両方のキャリアでは同じであるので、２つのキャリアｆ１およびｆ２のセルラカバレッジエリアは、多分、同一であることになる。

ドメインプロキシは、ＣＢＳＤとＳＡＳとの間のすべてのトラフィックを受信するので、ＣＢＳＤからのスペクトラム許可要求を傍受し、各物理的ｅＮＢ（２つの論理ＣＢＳＤ、キャリアごとに１つ）の２つのキャリアの許可要求が、可能な限り空間的に離れていることを確かめるために評価する。十分な周波数分離が同じ物理的ｅＮＢ上の２つの論理ＣＢＳＤによって要求されていないとＤＰが判断した場合、ＤＰは、許可要求をそれらのうちの１つのＳＡＳに転送することなく、許可要求を拒否し、影響を受けたＣＢＳＤに異なるチャネルｆを選ばせる。次いで、以前のチャネル許可が拒否された論理ＣＢＳＤは、スペクトラム照会応答から別のチャネルを選ぶことができ、そのインテリジェンスを使用するＤＰは、緊急通話継続ポリシー基準を満たす場合にのみ、許可要求をＳＡＳに通過させることを保証することになる。

上述の例において緊急通話がたまたまキャリアｆ１上にあると想定すると、インカンベントがＤＰＡに突然現れ、チャネルｆ１がインカンベントを保護するために取り去られる場合、ＳＡＳは、ＣＢＳＤにチャネルｆ１での動作を強制的に停止させる。ｆ１とｆ２との間でセルカバレッジエリアがオーバーラップしていることにより、インカンベントを保護するためにキャリアｆ１の電源が切られると、そのとき、ｆ１での緊急通話セッションを含むすべての通話セッションが、標準ＬＴＥ／５Ｇ通話／セッションハンドオーバプロセスを使用して、自動的にキャリアｆ２にハンドオフされることになる。したがって、これにより、ＤＰＡ内のインカンベントを保護しながら、生命にかかわる状況を扱うことがある９１１緊急通話を停止することなくサポートし続けることが保証されることになる。

いくつかの実施形態では、本明細書で開示されるアーキテクチャは、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスのためのミッション制御をサポートする。いくつかの無線ＩＯＴデバイスおよびセンサ（煙および放射線検出器、無線カメラ）は、ＬＴＥ ｅＮＢまたは５Ｇ ｇＮｂを使用して、プライベートセルラエンタープライズネットワークに接続される。５Ｇシステムは、原子力発電所などに配備されたものなどのミッション制御ＩＯＴデバイスおよびセンサを制御するための低遅延エアインタフェースを提供するとともに、広い帯域幅は、ＡＩ機械学習ベースの特徴検出機能をもつ無線ビデオ監視カメラのサポートを現実のものにする。

図１２は、いくつかの実施形態による測定された経路損失に基づいてＣＢＳＤを構成する方法１２００の流れ図である。ブロック１２０５において、屋内ＣＢＳＤは、ＣＢＳＤの最大送信電力などの所定の送信電力レベルで動作する。ブロック１２１０において、屋内ＣＢＳＤから受信される信号が、屋内ＣＢＳＤを含む構造物の外部の場所で測定される。受信信号の信号強度は、外部の場所で測定される。測定された経路損失は、受信信号の強度を既知／所定の送信電力と比較することによって決定される。ブロック１２１５において、内部から外部の場所までの測定された経路損失の指標が、ＳＡＳに提供される。ブロック１２２０において、ＳＡＳは、測定された経路損失または受信信号の強度の他の指標に基づいてインカンベントに対する集約干渉レベルを決定する。ブロック１２２５において、ＳＡＳは、集約干渉レベルに基づいて１つまたは複数のチャネルおよび対応する電力レベルをＣＢＳＤに割り当てる。

本明細書で論じるように、ＷＩＮＮＦ仕様によって規定される現在のＣＢＲＳ標準は、構造物内に配備されたすべてのＣＢＳＤの貫通損失による減衰を考慮するために、建物の構造（厚いコンクリート壁、地下構造物または構内などに対するクラス）に関係なく、計算された損失に１５ｄＢを付加することをＳＡＳに強制する。その結果、配備施設がいずれかのタイプのインカンベントの近くにある場合、建物の構造が十分に厚くて、屋内ＣＢＳＤからの信号が構造物から漏れるのを防止できるとしても、ＳＡＳは、インカンベント保護を実行し、屋内ＣＢＳＤに限度一杯の３０ｄＢｍＴｘ電力を許可しない場合がある。それゆえに、ＣＢＳＤ信号は、施設（地下構造物、鉱山、刑務所システムを含む要塞、原子力発電所などのような）内に実質的に局在化されることになる。屋内ＣＢＳＤに割り当てられたＴｘ電力が低下すると、カバレッジ損失が引き起こされることになり、それは、カバレッジホールをもたらし、配備計画と比較して標準以下のＱＯＳをもたらすことがある。

従来のやり方でこの欠点に対処するために、認定された専門職の設置者（ＣＰＩ）は、３０ｄＢｍの最大許容屋内Ｔｘ電力レベルで送信している間に、配備された屋内ＣＢＳＤからの施設の外の実際の観察された信号強度を決定する。次いで、この情報はＳＡＳに供給され、ＳＡＳは、屋内ＣＢＳＤの経路損失の正確な計算値を使用して、近くのインカンベントへの全体的な集約干渉レベルを計算する。貫通損失が、施設の外のＣＢＳＤ信号の信号強度を閾値未満の値に制限する場合、ＳＡＳは、この施設で動作する屋内ＣＢＳＤの１つまたは複数のチャネルに３０ｄＢｍの限度一杯の許容されたＴｘ電力限界を割り当てる。この電力割り当ては、施設構造のタイプに関係なく屋内ＣＢＳＤに対して標準で規定された普遍的な１５ｄＢ貫通損失を採用した場合にＳＡＳが割り当てられたはずのＴｘ電力レベルよりもかなり高い可能性がある。

図１３は、いくつかの実施形態によるＤＰＡにおける緊急呼出しをサポートするために広く離間したチャネルを割り当てる方法１３００の流れ図である。ブロック１３０５において、ＳＡＳは、チャネルをＣＢＳＤに割り当てられるための要求を受信する。２つのチャネルは、一次チャネルと、一次チャネルでの緊急通話がインカンベントの競争相手によって中断された場合にバックアップとして使用される二次チャネルとを含む。決定ブロック１３１０において、ＳＡＳは、インカンベントが存在する場合に２つのチャネルの少なくとも一方が利用可能であることを保証するために、２つのチャネルの周波数間隔が十分であるかどうかを決定する。２つのチャネル間の間隔が十分に広い場合、方法１３００は、ブロック１３１５に流れ、ＳＡＳは２つのチャネルを割り当てる。２つのチャネル間の間隔が十分に広くない場合、方法１３００は、ブロック１３２０に流れ、ＳＡＳは、２つのチャネルの要求された割り当てを拒否する。次いで、方法１３００は、ブロック１３０５に流れて戻り、その結果、ＣＢＳＤは、異なる対のチャネルを要求する機会を有する。

図１４は、いくつかの実施形態によるインカンベントの到着に応じて緊急呼出しを選択的にハンドオフする方法１４００の流れ図である。ブロック１４０５において、ＳＡＳは、緊急通話中にインカンベントが到着し、チャネルの一方を無効にする場合に、冗長性を提供するために２つのチャネルをＣＢＳＤに割り当てる。いくつかの実施形態では、ＳＡＳは、図１３に示された方法１３００に従って２つのチャネルを割り当てる。ブロック１４１０において、緊急通話が、ユーザによって、ＣＢＳＤを介して、割り当てられたチャネルの一方に配置される。ブロック１４１５において、ＥＳＣシステムは、インカンベントの到着を検出するためにチャネルをモニタする。決定ブロック１４２０において、ＥＳＣシステムは、インカンベントの到着が検出されたかどうかを決定する。インカンベントが検出されない限り、緊急通話およびモニタリングが、ブロック１４１５、１４２０において継続する。インカンベントがＥＳＣシステムによって検出された場合、方法１４００はブロック１４２５に流れ、緊急通話は、ＣＢＳＤに割り当てられた第２のチャネルにハンドオフされる。

いくつかの実施形態では、上述の技法の特定の態様は、ソフトウェアを実行する処理システムの１つまたは複数のプロセッサによって実施することができる。ソフトウェアは、非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体に格納されるかまたはさもなければ有形に具現化される実行命令の１つまたは複数のセットを含む。ソフトウェアは、１つまたは複数のプロセッサによって実行されるとき、１つまたは複数のプロセッサを操作して、上述の技法の１つまたは複数の態様を実行させる命令および特定のデータを含むことができる。非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、磁気または光学ディスクストレージデバイス、固体ストレージデバイス、例えば、フラッシュメモリ、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または他の１つまたは複数の非揮発性メモリデバイスなどを含むことができる。非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体に格納された実行命令は、ソースコード、アセンブリ言語コード、オブジェクトコード、または１つまたは複数のプロセッサによって解釈されるかもしくはそうでなければ実行可能である他の命令フォーマットのものとすることができる。

コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令および／またはデータをコンピュータシステムに提供するために、使用中にコンピュータシステムによってアクセス可能なストレージ媒体またはストレージ媒体の組合せを含むことができる。そのようなストレージ媒体は、限定はしないが、光学媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク）、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、磁気テープ、もしくは磁気ハードドライブ）、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）もしくはキャッシュ）、不揮発性メモリ（例えば、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）もしくはフラッシュメモリ）、または微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースストレージ媒体を含むことができる。コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピューティングシステムに埋め込まれてもよく（例えば、システムＲＡＭもしくはＲＯＭ）、コンピューティングシステムに固定して取り付けられてもよく（例えば、磁気ハードドライブ）、コンピューティングシステムに取り外し可能に取り付けられてもよく（例えば、光ディスクもしくはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ベースフラッシュメモリ）、または有線もしくは無線ネットワークを介してコンピュータシステムに結合されてもよい（例えば、ネットワークアクセス可能ストレージ（ＮＡＳ））。

本明細書で使用される「回路」という用語は、以下のもののうちの１つまたは複数あるいはすべてを参照することができる。
ａ）ハードウェアのみの回路実施態様（実施態様、そしてアナログおよび／またはデジタル回路のみなど）、
ｂ）ハードウェア回路とソフトウェアの組合せ、例えば（該当する場合）
ｉ アナログおよび／またはデジタルハードウェア回路とソフトウェア／ファームウェアの組合せ、ならびに
ｉｉ ソフトウェアを備えたハードウェアプロセッサの一部（携帯電話またはサーバなどの装置に様々な機能を実行させるために一緒に働くデジタル信号プロセッサ、ソフトウェア、およびメモリを含む）など、
ｃ）動作にソフトウェア（例えば、ファームウェア）を必要とするが、動作に必要とされない場合にはソフトウェアが存在しなくてもよい、ハードウェア回路、および／またはマイクロプロセッサもしくはマイクロプロセッサの一部などのプロセッサ。

回路のこの定義は、請求項を含む本出願におけるこの用語のすべての使用に適用される。さらなる例として、本出願で使用される回路という用語はまた、単にハードウェア回路もしくは１つのプロセッサ（もしくは多数のプロセッサ）、またはハードウェア回路もしくはプロセッサの一部、ならびにそれの（またはそれらの）付随するソフトウェアおよび／もしくはファームウェアの実施態様を包含する。回路という用語はまた、例えば、および特定の請求項要素に適用可能である場合、サーバ、セルラネットワークデバイス、または他のコンピューティングもしくはネットワークデバイスにおけるモバイルデバイスまたは同様の集積回路の基底帯域集積回路またはプロセッサ集積回路を包含する。

概要において上述したアクティビティまたは要素のすべてが必要とされるとは限らないこと、特定のアクティビティまたはデバイスの一部が必要とされないことがあること、および記載されたものに加えて、１つまたは複数のさらなるアクティビティが実行されてもよく、または要素が含まれてもよいことに留意されたい。さらに、アクティビティがリストされている順序は、必ずしもアクティビティが実行される順序ではない。さらに、概念は、特定の実施形態を参照して記載されている。しかしながら、当業者は、以下の特許請求の範囲に記載される本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変形および変更を行うことができることを認識されよう。したがって、本明細書および図は、制限的な意味ではなく、例示的な意味と見なされるべきであり、すべてのそのような変形は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。

利益、他の利点、および問題に対する解決策が、特定の実施形態に関して上述された。しかしながら、利益、利点、問題に対する解決策、およびいずれかの利益、利点、または解決策を生じさせるかまたはより明白にすることができる特徴は、いずれかまたはすべての請求項の重要な、必要な、または必須の特徴として解釈されるべきではない。その上、本開示の主題は、本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかである、異なるが均等な方法で変形および実践されてもよいので、上述で開示された特定の実施形態は例示に過ぎない。本明細書に示された構造または設計の詳細には、以下の特許請求の範囲に記載されているもの以外、いかなる限定も意図されていない。それゆえに、上述で開示された特定の実施形態は、改変また変形されてもよく、すべてのそのような変型は本開示の主題の範囲内であると考えられることは明白である。したがって、本明細書で求められる保護は、以下の特許請求の範囲に記載されている通りである。

Claims (20)

1. 第１の基地局が構造物の内部の場所に設置されたことに応じて、前記内部の場所から外部の場所までの経路損失を示す情報を受信するように構成されたトランシーバと、
   前記経路損失に基づいて、前記外部の場所に隣接したインカンベントに対する集約干渉レベルを決定し、前記集約干渉レベルに基づいて、少なくとも１つのチャネルを前記第１の基地局に割り当てるように構成されたプロセッサと
   を含む、スペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）。
2. 前記経路損失を示す前記情報は、前記トランシーバが最大許可電力レベルで送信するのと同時に前記外部の場所における観察された信号強度に基づいて決定される、請求項１に記載のＳＡＳシステム。
3. 前記最大許可電力レベルが、前記外部の場所での前記観察された信号強度に基づいて決定された前記経路損失よりも小さいデフォルト経路損失を想定している最大許可屋内電力レベルよりも高い、請求項２に記載のＳＡＳシステム。
4. 前記最大許可電力レベルが３０ｄＢｍであり、前記デフォルト経路損失が１５ｄＢｍである、請求項３に記載のＳＡＳシステム。
5. 前記トランシーバが、前記最大許可電力レベルまでで前記構造物の前記内部に無線接続性を提供するように構成される、請求項２に記載のＳＡＳシステム。
6. 前記第１の基地局が、前記構造物の前記内部に無線接続性を提供するために、競合ベースのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層を実装する、請求項５に記載のＳＡＳシステム。
7. 前記プロセッサは、前記インカンベントに関連する所定の帯域幅だけ分離される２つのキャリアを割り当て、その結果、前記インカンベントの存在が両方のキャリアを無効にしないように構成される、請求項２に記載のＳＡＳシステム。
8. 前記トランシーバが、前記２つのキャリアを割り当てる要求を受信するように構成され、前記プロセッサが、前記２つのキャリア間の帯域幅と前記所定の帯域幅の比較に基づいて、前記要求を選択的に許可するように構成される、請求項７に記載のＳＡＳシステム。
9. パケットコアネットワークの少なくとも１つのインスタンスを実行するためにエッジルータを構成することであり、前記エッジルータが顧客ネットワークに実装される、構成することと、
   少なくとも１つの接続性またはデジタルオートメーションイネーブラのためのコンテナをインスタンス化することと、
   前記顧客ネットワークから離れることなく、前記パケットコアネットワークを介して顧客ネットワークトラフィックをルーティングすることと
   を含む、方法。
10. データのセキュリティおよび分離を提供するように前記エッジルータを構成すること
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記顧客ネットワークトラフィックに関連するデータが、前記エッジルータに局在化されたままである、請求項１０に記載の方法。
12. 前記エッジルータが、構造物の内部の場所に設置されるように構成され、前記エッジルータが前記内部の場所に設置されたことに応じて、前記内部の場所と外部の場所との間の経路損失に基づいて、スペクトラムアクセスシステム（ＳＡＳ）が、少なくとも１つのチャネルを前記エッジルータに割り当てる、請求項９に記載の方法。
13. 第１の帯域幅だけ分離された２つのキャリアの割り当ての要求を送信すること
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１の帯域幅がインカンベントに関連する所定の帯域幅以上であり、その結果、前記インカンベントの存在が両方のキャリアを無効にしないことに応じて、前記要求を許可するＳＡＳからの情報を受信すること
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 少なくとも１つのプロセッサと、
    コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリと
    を含む装置であって、
    前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードが、前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記装置に、
    第１の基地局が構造物の内部の場所に設置されたことに応じて、前記内部の場所から外部の場所までの経路損失を示す情報を受信することと、
    前記経路損失に基づいて、前記外部の場所に隣接したインカンベントに対する集約干渉レベルを決定することと、
    前記集約干渉レベルに基づいて、少なくとも１つのチャネルを前記第１の基地局に割り当てることと
    を少なくとも実行させるように構成される、装置。
16. 前記経路損失を示す前記情報は、トランシーバが最大許可電力レベルで送信するのと同時に前記外部の場所における観察された信号強度に基づいて決定される、請求項１５に記載の装置。
17. 前記最大許可電力レベルが、前記外部の場所での前記観察された信号強度に基づいて決定された前記経路損失よりも小さいデフォルト経路損失を想定している最大許可屋内電力レベルよりも高い、請求項１６に記載の装置。
18. 前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードが、前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記装置に、
    前記最大許可電力レベルまでで前記構造物の前記内部に無線接続性を提供すること
    を少なくとも実行させるように構成される、請求項１６に記載の装置。
19. 前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードが、前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記装置に、
    スペクトラムアクセスサーバに関連する基地局に少なくとも２つのキャリアを割り当てる要求を受信することと、
    前記少なくとも２つのキャリアの間の周波数分離が、インカンベントに割り当てられた帯域幅よりも大きいかどうかを決定することと
    を少なくとも実行させるように構成される、請求項１５に記載の装置。
20. 前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードが、前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記装置に、
    前記周波数分離が前記帯域幅未満である場合、前記要求を拒否することと、
    前記周波数分離が前記帯域幅以上である場合、前記要求を許可することと
    を少なくとも実行させるように構成される、請求項１９に記載の装置。