JP5576940B2 - スペクトルリソースユーザからの無線送信の検知 - Google Patents

Description

本発明は無線通信に関し、詳細には、スペクトルリソースユーザからの無線送信の検知に関する。

電波スペクトルは、セルラー、ホームネットワーク、放送、軍事通信機器のような多様なタイプの機器間で共有されるべき有限の資源（リソース）である。従来、電波スペクトルの各部分は、（「認可された」および／または「一次」用途と呼ばれる）所定の用途に割り振られてきた。この方針の結果、割り振られた搬送波周波数上では、ライセンス契約に含まれる適用分野を除いて、いずれの適用分野／用途も許可されて来なかった。実際、この結果、ほとんどの時間、電波スペクトルの大部分が未使用の状態となっている。例えば、ＴＶ放送が行われるＵＨＦ（極超短波）帯では、そのような適用分野に必要な大きな送信電力に主に起因して、大部分の地理的エリアが未使用の状態であり、この大きな送信電力のため、干渉のリスクを最小化する目的で再利用距離を大きくしなければならなくなっている。スカンジナビアにおけるそのような地理的エリアの一例を図１に示す。図１で、色の濃い部分は、所与の搬送波周波数が認可されたユーザによって（例えばＴＶ放送によって）使用されている地理的位置を表している。残りのエリア、いわゆる「空白域」では、所与の搬送波周波数は認可されたユーザに割り振られているが、実際にはそのユーザによって使用されていない。

認可されたスペクトルリソースをもっと活用するため、今後は、認可された（一次）ユーザが送信していない（「空白域」と呼ばれる）エリアにおいて、未認可サービス（いわゆる「二次」用途）が提供されることを許可する国もでてくるであろう。しかし、一次ユーザは、他者を排除してスペクトルを使用する優先権を常に有するであろう。したがって、（未認可）デバイスの中に、認可されたユーザが現在送信中であるかどうかをデバイスが検出できるようにする何らかの検知メカニズムが必要である。そのような認可された用途が発生している場合、認可されていないユーザは、その搬送波周波数上での送信を止める必要がある。最も簡単なセンサは、認可／一次ユーザから送信された特定のシグネチャーを検出するように構成された（典型的にはマッチトフィルタとして実装される）シグネチャー検出器である。

認可済みユーザの送信の検知に関して考慮すべきもう１つの事項は、センサの配置である。二次（すなわち未認可）用途がセルラー通信用である場合、１つの解決策は、センサを移動通信システムの基地局に含めることである。しかし、（基地局に接続している）（一般に「ユーザ装置」すなわち「ＵＥ」と呼ばれる）移動デバイス／端末が認可済みユーザに干渉している（または干渉しうる）という事実はあるものの、シャドウフェージング等に起因して、基地局が一次ユーザの送信を検出できないというリスクがある。この問題に対処する１つのやり方は、これらの空白域の搬送波上で動作するすべてのＵＥの中に検知デバイスを含めることであり、すなわち、すべてのＵＥが、スペクトルリソースの認可済みの利用を検出して、自分の未認可送信を止めることによって対応することができる。

ＵＥに検知を行わせることの主な問題点は、ＵＥが製造された後で検知パラメータが変わりうるという事実に関する。そのような検知パラメータには、ＵＥの検知はどの程度敏感であることが必要か、認可済みのデータトラヒックはどのように定義されているか、分析の際にどの周波数間隔に注目すべきかといった側面が含まれるが、それらにのみ限定されるわけではない。

もう１つの問題点は、たとえ製造の時点で需要および／または定義が分かっていたとしても、やはり、ＵＥが検知に必要な機能を実行するには演算的に負担が大きすぎるだろう（すなわち、検知には、その最大処理能力に対して過度の処理能力が必要となりえ、および／または、電池および／または熱収支の過度の消費が必要となりうる）ということである。

したがって、検知の必要条件が変化しても一次ユーザの見込まれる送信の検出に関して良好な性能を維持しつつ、（エネルギー等の点で）コストの削減と、そのような未認可動作に関わる複雑度の削減とを追求する、空白域内で効率的に動作できるシステムが必要である。

強調されるべきだが、本明細書で用いられた場合の「含む」および「含んでいる」という用語は、述べられた特徴、整数、ステップ、またはコンポーネントの存在を明記するとみなされるが、これらの用語の使用は、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、コンポーネント、またはそれらのグループのさらなる存在もしくは追加を除外するものではない。

本発明の一態様によれば、前述の目的およびその他の目的は、スペクトルリソースユーザの無線送信を検知する方法および装置で達成される。ユーザは、スペクトルリソースの認可済みのユーザであってもよいが、そうである必要はない。そのような操作には、所与の搬送波周波数の近辺の所与の帯域幅の範囲内の信号を受信するためにユーザ装置内の受信装置を操作することが含まれる。ユーザ装置は、受信信号の中にユーザのシグネチャーパターンが存在するかどうかを確認するために受信信号を自分がすぐに分析できるかどうかを確認する。そうでない場合、ユーザ装置は、受信信号の中にユーザのシグネチャーパターンが存在するかどうかを確認するために受信信号を分析する目的でリモートユニットと協働して機能する。次いで、分析の結果が、主ノードに報告される。

一部の実施形態では、リモートユニットと協働して機能することには、もしアプリケーションソフトウエアおよび／または情報が不足していなかったならば、ユーザ装置が受信信号の中にユーザのシグネチャーパターンが存在するかどうかを確認するために受信信号を分析できるかどうかを確認することが含まれる。これに応じて、ユーザ装置は、アプリケーションソフトウエアおよび／または情報をリモートユニットに要求する。その後、アプリケーションソフトウエアおよび／または情報が、リモートユニットから受信される。次いで、受信されたアプリケーションソフトウエアおよび／または情報は、受信信号の中にユーザのシグネチャーパターンが存在するかどうかを確認するために受信信号を少なくとも部分的に分析する目的で、ユーザ装置によって用いられる。

一部の実施形態では、リモートユニットと協働して機能することには、受信信号の中にユーザのシグネチャーパターンが存在するかどうかに関する少なくとも部分的に分析された結果を取得するために、受信信号の表現要素を（例えば生の信号または処理された信号）リモートユニットへ通信することが含まれる。次いでユーザ装置は、その後、リモートユニットから、受信信号の中にユーザのシグネチャーパターンが存在するかどうかに関する少なくとも部分的に分析された結果を受信する。

一部の実施形態では、リモートユニットは、アプリケーションソフトウエアおよび／または情報をユーザ装置に供給し、次いでユーザ装置は、少なくとも部分的に信号を分析することができ、そして、リモートユニットもまた、分析の一部を自ら行い、その分析の結果は、ユーザ装置に戻される。

別の態様では、上記の動作は、スペクトルリソースを使用する認可を得ていない移動通信システムにおけるユーザ装置によって行われ、主ノードは移動通信装置内の基地局であり、リモートユニットはユーザ装置と直接通信を行う。

別の態様では、方法は、スペクトルリソースを使用する認可を得ていない移動通信システムにおけるユーザ装置によって行われ、ユーザ装置は、移動通信システムにおいて動作している基地局から受信された検知命令に応じて方法の実行を開始する。検知命令には、一部の実施形態では、ユーザ装置によって検知されることになる周波数と帯域幅とが含まれる。一部の実施形態では、検知命令には、さらに、スペクトルリソースを使ってユーザが無線送信を送信するためにそれを上回ることが考慮される閾値として機能する最小信号レベルが含まれる。

本発明の目的および利点は、以下の詳細記述を図面と関連させて読むことによって理解されるであろう。

スカンジナビアに所在するいわゆる「空白域」を構成する地理的エリアを示す図である。 本発明のさまざまな態様を実行できる例示的なシステムのブロック図である。 ある観点では、本発明と整合する例示的なＵＥによって行われるステップ／処理／機能のフローチャートである。 ある観点では、本発明と整合する例示的なＵＥによって行われるステップ／処理／機能のフローチャートである。 本発明のさまざまな態様を行うように構成された回路部に適応されたＵＥのブロック図である。

次に本発明のさまざまな特徴について図面を参照しながら記述するが、図面の中では、類似した部分は同一の参照文字で表す。

次に本発明のさまざまな態様について、いくつかの例示的な実施形態に関連してより詳細に記述しよう。本発明を理解しやすくするため、本発明の多くの態様を、コンピュータシステムまたはプログラム命令を実行できるその他のハードウェアの要素によって行われることになる動作の連続という形で記述する。理解されるであろうが、各実施形態において、さまざまな動作が、特別の回路（例えば、特別の機能を行うために相互接続されたアナログおよび／または離散的な論理ゲート）によって、適切な一組の命令を使ってプログラムされた１つ以上のプロセッサによって、あるいは、両者の組み合わせによって行われうるであろう。本書では、１つ以上の記述された動作を行う「ように構成された回路部」という用語は、いずれかのそのような実施形態（すなわち、１つ以上の特別の回路および／または１つ以上のプログラムされたプロセッサ）を言うのに用いられる。また、本発明は加えて、例えば固体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスクのような、本書で述べた技術をプロセッサに実行させる適切な一組のコンピュータ命令を含むいかなる形態のコンピュータ可読キャリアの中にも完全に実施されると考えることができる。それゆえ、本発明のさまざまな態様は、多くの異なる形態で実施されることがあり、そのようなすべての形態は、本発明の範囲内にあることが意図される。本書では、本発明のさまざまな態様の各々について、上記のようないずれかのそのような形態の実施形態は、記述された動作を行う「ように構成されたロジック」または、その代わりに、記述された動作を行う「ようなロジック」と呼ばれることがある。

本発明と整合する実施形態の一態様において、ＵＥが（例えば、自ら決定した時刻に、または、例えば基地局のような主ノードからの命令に応じて）、所定の周波数帯上で検知を行う。一部の実施形態では、ＵＥは、検知アプリケーション（すなわちソフトウエア）をリモートユニットからダウンロードしており、それによってＵＥは、検知された信号を分析して、認可済みのユーザからの送信が検出されたのかどうかを自ら判定することができる。その他の実施形態では、ＵＥは、検知された信号を注目の周波数帯から受信して、それを（例えばベースバンド形式で）記憶する。次いで、記憶された信号シーケンスは、符号化され、検知分析の少なくとも一部を行うリモートユニット（例えば基地局／主ノードまたは何らかの他のユニット）へ送信される。次いで、検知分析の結果が、ＵＥに返信され、ＵＥは、次いで、いずれかの必要な残余の分析を行い、その結果に基づいて、認可済みのユーザからの送信が、分析された周波数帯の中に存在するかどうかを決定する。次いで、結果に応じて、対応する動作が行われてもよい。

別の実施形態では、上記の２つの手法が１つのユニットへと結合され、ＵＥは、自ら分析を行うことができるかどうかについて決定を行う。答えが「イエス」である場合には、ＵＥは、リモートユニットから検知アプリケーションをダウンロードして分析を行う。答えが「ノー」である場合には、ＵＥは、検知された信号の符号化バージョンをリモートユニットへ送信し、リモートユニットが、上記のように、分析を行って結果をＵＥに返信する。ＵＥが分析を自ら実行できるかどうかに関する決定は、例えば、ＵＥがどの認可済みのユーザを探索しているのかに基づいていてもよい。認可済みのユーザに関連するＩＤまたはその他の印が、移動通信ネットワークによってＵＥに提供されてもよい。次いでＵＥは、例えば、ローカルに記憶されたテーブルにアクセスすることによって、要求された検知を内部的に（すなわち、自ら）行うことができるかどうか、あるいは、支援が必要かどうかを確認する。記憶されたテーブルは、ＵＥがどの信号を分析できるかについての情報を含んでいる。

最初に図２および図３から始めると、図２は、本発明のさまざまな態様を実行することができる例示的なシステムのブロック図であり、図３は、ある観点では、本発明と整合する例示的なＵＥによって実行されるステップ／プロセス／機能のフローチャートである。別の観点では、図３は、図３およびそれをサポートするテキストに記述されたさまざまな機能を実行するように構成されたロジック３００のさまざまな要素を描いていると考えてもよい。

図２に、空白域２０３を含む地理的エリア内で動作している認可済みのユーザ（ＬＵ：ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｕｓｅｒ）２０１を示す。認可済みのユーザ２０１は、例えば認可受信機２０５によって受信されることが意図された信号を送信する。図２では、説明を簡単にするために、認可受信機２０５は１つしか示されていないが、実際には、認可済みのユーザ２０１によって送信される信号を受信することを意図している認可受信機はいかなる数であってもよい。

移動通信システムが、空白域２０３内で認可されていないユーザとして動作することが可能であるように、本発明のさまざまな態様にしたがって構成される。移動通信システムは、ＵＥ２０９を含めて１つ以上のＵＥにサービス提供する基地局２０７を含んでいる。本発明の文脈では、基地局２０７は「主ノード」の例である。他の実施形態では、別の装置が「主ノード」となる。例えば、ＷＬＡＮシステムでは、ルータが、本発明の文脈における主ノードとして動作してもよい。

ＵＥ２０９は、認可済みのユーザ２０１が空白域２０３内で送信中であるかどうかを周期的に検知するように構成された回路部であって、さらに、もしソフトウエアおよび／または他の情報が不足していなかったならばＵＥ２０９がこのタスクを行うことができる場合には、ソフトウエアおよび／または検知された信号を分析するのに必要な他の情報をリモートユニット２１１からダウンロードするか、あるいは、その代わりに、注目の周波数帯における何らかの形式の検知された電波エネルギーをリモートユニット２１１へ送信し、リモートユニット２１１が次いでＵＥ２０９の代わりに分析を行うかのいずれか一方を行うように構成された回路部を含んでいる。図２では、ＵＥ２０９に関連する第２のアンテナを点線で示しており、ＵＥ２０９が、任意で、リモートユニット２１１と通信するための専用通信リンクを有してもよいことを示す。代替的な実施形態では、ＵＥ２０９は、基地局２０７と通信するのに用いられるのと同じ通信手段を用いる。本発明の文脈では、「リモートユニット」はＵＥ自身とは違ういかなる装置としても実施されうるため、他の選択肢も同様に可能である。もう１つの限定的でない例を挙げると、リモートユニットは、ＵＥが最初にＢａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎを使って接触するハブであってもよいだろう。次いで、このハブは、（例えば有線または無線接続を介して）インターネット上に位置するサーバに接続することができるであろう。

これらのおよび他のすべての実施形態において、「リモートユニット」として機能する装置は、本書で記述するように動作する。

説明を簡単にするために、図２では、２つの異なる機能（すなわち、ＵＥへのソフトウエア／情報のダウンロードおよび／またはＵＥ２０９の代わりに受信信号の処理）に関して、リモートユニット２１１を１つだけ示して記述している。実施形態によっては、そのような二元的機能の回路部が確かにありうるが、代替的な実施形態では、個々のリモートユニットが存在し、それぞれが個別のタスクの実行の専用であってもよい。

次に図３に、各機能と、それらを行う回路部とを示す。ＵＥ２０９は、基地局２０７（主ノード）に接続しており、所定の帯域幅（ＢＷ）を有する信号の検知を所定の搬送波周波数で（または、不連続の周波数帯を検知することになる場合は、複数の搬送波周波数および複数の帯域幅で）行うように基地局２０７によって命令される（ステップ３０１）。検知命令は、検知されることになる搬送波周波数および帯域幅を明確に識別してもよいし、あるいは、代わりに、この情報をローカルソースから入手できるようにＵＥ２０９が事前にプログラムされてもよい。検知命令は、さらに、ＵＥ２０９（または本発明の実施形態と整合するＵＥの中に含まれる回路部３００）が閾値として用いる最小限の信号レベルを含んでいてもよく、それを超えれば検出された信号は認可済みのユーザからの送信であると考えられ、この閾値に達しなければ、ＵＥの動作は、認可済みのユーザに干渉すると考えられない。ＵＥが行うように命令される検知は、基地局２０７との間で送受信される信号と同じ搬送波周波数および帯域幅であってもよいが、これは必要条件ではない。検知命令は、検知の際に用いられることになる測定サンプリング間隔を含んでいてもよいが、必ずしも含んでいなくてよい。検知命令に含まれていてもよいが、必ずしも含まれなくてもよい別の情報として、どの信号シグネチャーを探索するのかについての何らかの指標、または、どの信号シグネチャーをＵＥが探索するのかを定義する通信標準への言及があってもよい。つまり、ＵＥ２０９は、ＵＥ２０９の検知動作に影響するであろうさまざまな情報をいくつかのやり方のいずれによって入手することも可能であり、例えば、データベースに問い合わせを行い、データベースは、ローカルにＵＥ２０９の中に事前に記憶されてもよいし、主ノードからの更新の後でＵＥ２０９の中に記憶されてもよい。そのような更新は、近隣のすべてのＵＥに同報されてもよいし、あるいは、専用のシグナリングを使ってＵＥ２０９に送信されてもよい。

ＵＥ２０９は、検知命令を受信し（ステップ３０３）、それに応じて、ＵＥ２０９は、アンテナおよび無線受信機を用いて注目の周波数間隔で（すなわち、検知命令によって規定されたとおり）信号を受信する（ステップ３０５）。この動作で受信された信号エネルギーは、その後の分析および／または処理のために記憶されてもよい。

検知に用いられるアンテナおよび無線受信機はＵＥ２０９と一体であってもよい。しかし、これは必要条件ではない。例えば、一部の実施形態では、ＵＥ２０９は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）パーソナルエリアネットワーク通信装置等を介してアンテナおよび受信機のコンポーネントが共有されうる「ホットスポット」に位置している場合に限って、検知を行うことが予期されてもよい。ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）システムについては、実際にはＵＥは、送信用としてのみＵＥが用いる周波数で受信できる必要はないのだから、そのような共有の外側デバイスは、貴重な特徴でありうるだろう。

本発明と整合する実施形態の一態様では、ＵＥは、検知された信号を分析することがすぐにできるかどうかを確認する（判断ブロック３０７）。本書では、「すぐにできる」という用語は、「ハードウェアの何らかのさらなる修正、あるいは、新規もしくは追加のソフトウエアもしくはその他の情報の提供をすることなく、指示された機能を行うことができる」ことを意味する。答は、複数の理由のいずれかによって、「ノー」でありうる。例えば、ＵＥは、タスクを行うのに必要な検知／分析アプリケーションの最新バージョンを所有していないかもしれない。あるいは、検知された信号の分析を行うのに必要な情報（例えば、認可済みのユーザ２０１によって送信される信号のシグネチャー）が、ＵＥが製造された後で、または前回分析を行った後で、変更されたかもしれない。別の可能性として、受信信号の必要な分析を行うためのＵＥ内の処理能力が十分でないかもしれない。これらのいくつかの可能性を挙げたのは、単に例として役立てることを意図しており、本発明の範囲を限定することを意図していない。

ＵＥが検知された信号を分析することがすぐにできる場合には（判断ブロック３０７から出る「イエス」のパス）、ＵＥは検知された信号の分析を行う（ステップ３０９）。次いで、認可済みのユーザのシグネチャーが検出されたかどうかを確認するために、分析の結果がテストされる（判断ブロック３１１）。そうであれば（判断ブロック３１１から出る「イエス」のパス）、指標が主ノードに返信され、信号シグネチャー（「ＳＳ」）が検出されたことを通知する（ステップ３１３）。主ノードは、指標を受信し、それに応じて事を進める（ステップ３１５）。

代替的実施形態では、ＵＥは、信号シグネチャーが検出されたことを確かめた時点で、検知された周波数帯を用いるかどうかを自ら決定し、主ノードは単にその決定を通知されるだけであってもよい。

判断ブロック３０７の議論に戻ると、ＵＥが検知された信号を分析することがすぐにできない場合（判断ブロック３０７から出る「ノー」のパス）には、ＵＥが検知された信号を分析することがすぐにできるようにするには、アプリケーションソフトウエアおよび／またはその他の情報を提供すれば十分であるのかどうかが確認される（判断ブロック３１７）。答が「イエス」である場合（判断ブロック３１７から出る「イエス」のパス）には、ＵＥは、必要なアプリケーションソフトウエアおよび／またはその他の情報をリモートユニットがダウンロードするように、リモートユニットに要求を送信する（ステップ３１９）。リモートユニットは、要求を受信して、要求されたアプリケーションソフトウエアおよび／またはその他の情報をＵＥにダウンロードする（ステップ３２１）。

ＵＥは、要求されたアプリケーションソフトウエアおよび／またはその他の情報をリモートユニットから受信した時点で、（少なくとも部分的に）検知された信号を分析するように事を進め（ステップ３０９）、次の処理を上記のように行う。

判断ブロック３１７の議論に戻ると、ＵＥが検知された信号の必要な分析を行うことができるようにならない場合には（判断ブロック３１７から出る「ノー」のパス）、ＵＥは、この作業（の少なくとも一部）を任せるために、（「生」かまたは何らかの処理が行われた）記憶された信号をリモートユニットへ送信する（ステップ３２３）。この通信には、いずれかのタイプの既知の送信方法を使用することができる。

リモートユニットは、信号を受信して、信号の要求された分析を行い、次いで、結果をＵＥに戻す（ステップ３２５）。ＵＥは、リモートユニットの分析の結果を受信し（ステップ３２７）、次いで、検知された信号の中に信号シグネチャーが検出されたかどうかを判定することへと直接進行する（判断ブロック３１１）。次の処理が、上記のように進行する。

実施形態の中に存在し、本発明と整合する概念をより詳しく説明するため、もう１つの図について論じよう。図４は、ある観点では、本発明と整合する例示的なＵＥによって実行されるステップ／プロセス／機能のフローチャートである。別の観点では、図４は、図４およびそれをサポートするテキストに記述されたさまざまな機能を実行するように構成された論理４００のさまざまな要素を描いていると考えてもよい。

説明する実施形態は、ＵＥが検知命令を主ノードから受信することで始まり（ステップ４０１）、それに応じて、ＵＥは、アンテナおよび無線受信機を用いて注目の周波数間隔で（すなわち、検知命令によって規定されたとおり）信号を受信する（ステップ４０３）。この動作で受信された信号エネルギーは、その後の分析および／または処理のために記憶されてもよい。

次いでＵＥは、受信信号の中に認可済みのユーザのシグネチャーパターンが存在するかどうかを確認するために受信信号を自ら十分に分析することがすぐにできるのかどうかを確認する（判断ブロック４０５）。そうである場合（判断ブロック４０５から出る「イエス」のパス）、ＵＥの回路部は、自ら分析を行う（ステップ４０７）。

しかし、何らかの理由で、ＵＥが、受信信号の中に認可済みのユーザのシグネチャーパターンが存在するかどうかを確認するために受信信号を自ら十分に分析することがすぐにできない場合（判断ブロック４０５から出る「ノー」のパス）、ＵＥは、受信信号の中に認可済みのユーザのシグネチャーパターンが存在するかどうかを確認するために受信信号を分析する目的でリモートユニットと協働して機能することによって応答する（ステップ４０９）。一部の実施形態では、これは、ＵＥが所望の分析を行うことがすぐにできるようにするのに必要なソフトウエアおよび／またはその他の情報を得るために、リモートユニットと協働して機能することを意味することがある。その他の実施形態では、これは、受信信号の表現（例えば生の信号または処理された信号）をリモートユニットへ送信し、リモートユニットが、所望の分析を行って結果を返信することを意味することがある。

別の実施形態では、両方の態様が用いられてもよい。すなわち、ＵＥが少なくとも部分的に信号を分析できるようにするアプリケーションソフトウエアおよび／または情報を供給するように１つのリモートユニットが相談を受け、次いで、同じかまたは別のリモートユニットが、残りの分析を行うように相談を受け、それらの結果がＵＥに返信されてもよい。

別の実施形態では、ＵＥは、当初は、信号を部分的に分析することができるため、それを行う。次いで、分析の部分的な結果がリモートユニットに通信され、リモートユニットが分析を完了させて結果をＵＥに返信する。

別の実施形態では、リモートユニットを用いて信号を部分的に分析し、部分的な結果がＵＥに返信され、ＵＥが分析を完了させる。

当業者であれば上記の記述から理解するであろうが、ＵＥとリモートユニットとの間の協働には多くの組み合わせが可能であり、それらはすべて、本発明の範囲内にあることが意図されている。

図５は、本発明のさまざまな態様を実行するように構成された回路部を備えたＵＥ５０１のブロック図である。説明を簡潔にするため、本発明に特定の関連を有するコンポーネントだけを描いている。当業者であればすぐに理解するであろうが、ＵＥ５０１は他にも、当分野では周知の、したがって、本書で記述する必要はない（描かれていない）回路部も含んでいる。

この例では、ＵＥ５０１は、いわゆるＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ，ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）通信技術を用いている。ＭＩＭＯシステムは、送信機および受信機において複数のアンテナ（例えば、ＵＥのアンテナ５０３−１、５０３−２、・・・、５０３−Ｎ）を用いて情報を送受信する。受信機は、受信機における信号の空間的寸法を利用して、帯域幅を増加させることなく、スペクトル効率の高効率化とデータレートの高速化とを達成することができる。しかし、ＭＩＭＯ通信技術の利用は、本発明にとって必要不可欠ではなく、代替的実施形態では、ＵＥ５０１は、１本のアンテナだけを採用してもよいだろう。

基地局（主ノード）（図示せず）は、マルチパスチャネルを介してＵＥ５０１と通信する。下りリンク送信では、情報信号Ｉ（ｔ）が（例えばバイナリデータストリームの形式で）基地局に供給され、基地局は、そのようなプロセスを、誤り符号化として適用し、入力ビットを複素変調シンボルにマッピングし、そして、１つ以上の送信アンテナのうちの各アンテナについて送信信号を生成する。周波数上方変換とフィルタリングと増幅との後、基地局は、その１つ以上の送信アンテナからチャネルを介してＵＥ５０１に送信信号を送信する。

ＵＥ４０１の中の受信機装置は、そのアンテナ５０３−１、５０３−２、５０３−Ｎの各々で受信信号を復調して復号する。ＵＥ５０１は、受信機信号処理回路部５０５を含めて、さまざまなＵＥコンポーネントの動作を制御するための制御器５０７を含んでいる。受信機信号処理回路部５０５は、基地局から送信された信号を復調して復号する。ビットエラーがない場合、ＵＥ５０１からの出力信号Ｉ^（ｔ）は、当初の情報信号Ｉ（ｔ）と同じであろう。

制御器５０７は、さらに、図３および図４のいずれかで示したＵＥ関連のステップによって例示されたのと同様のプロセスをＵＥ５０１に実行させるように構成される。前述のように、ＵＥ５０１は、１つ以上のリモートユニットと通信することができるようにするために近距離トランシーバ（ＴＲＸ）装置５０９を含みうる（が、すべての実施形態においてというわけではない）。近距離ＴＲＸ装置５０９は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信装置、ＷＬＡＮ装置等のような複数の周知の近距離通信技術にしたがって動作してもよい。

本発明のさまざまな実施形態は、認可済みのユーザによる使用のために割り振られているエリアの中で（すなわち、認可済みのユーザが現在、認可されたスペクトルリソースを使用中であるかどうかを判定するために）通信装置が未認可動作を行った時点で、ＵＥの検知動作が単純化されるという点で向上することができる。これには、以下のいずれかの組み合わせが含まれてもよい。

・検知アルゴリズムおよび／またはその他の情報をリモートユニットからダウンロードし、この場合、検知アルゴリズムおよび／またはその他の情報は、認可済みのユーザに関連する信号シグネチャーの存在を検出するために、検知された信号をＵＥが分析できるようにする。

・検出された信号の中の信号シグネチャーの存在を検出するのに必要な分析の少なくとも一部をリモートユニットに行わせる。

空白域適用分野におけるＵＥ検知の必要条件は、それによって一層容易かつ一層柔軟になり、それが次には、ＵＥにおける空白域検知に関連するコスト削減およびその他の利点につながる。

本発明について、特定の実施形態に関して記述してきた。しかし、当業者にはすぐに明らかであろうが、本発明を上記の実施形態の形式以外の特定の形態として実施することは可能である。記述された実施形態は、単に説明しているのであり、決して限定的であるとみなされるべきではない。本発明の範囲は、先行する記述ではなく、添付の請求項によって与えられるのであり、請求項の範囲内に入るすべての変形および均等物は、その中に包含されることが意図されている。

Claims (16)

1. スペクトルリソースのユーザからの無線送信を検知する方法であって、
   ユーザ装置内の無線機器を動作させ、所与の搬送波周波数の周囲の所与の帯域内で信号を受信するステップと、
   前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できるかどうかを確認するステップと、
   前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できないことが確認されたことに応答して、
   リモートユニットと協働して前記受信信号を分析して前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するステップと、
   前記分析の結果を主ノードに報告するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. リモートユニットと協働して前記受信信号を分析して前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認する前記ステップは、
   前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できうるものの、アプリケーションソフトウエアおよび情報の少なくとも一方が不足しているかどうかを確認するステップと、
   前記アプリケーションソフトウエアおよび情報の少なくとも一方が不足していることが確認されたことに応答して、当該不足しているアプリケーションソフトウエアおよび情報を前記リモートユニットに対してリクエストするステップと、
   前記リモートユニットから前記不足しているアプリケーションソフトウエアおよび情報を受信するステップと、
   前記受信した不足していたアプリケーションソフトウエアおよび情報を使用して前記受信信号を少なくとも部分的に分析し、前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するステップと
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. リモートユニットと協働して前記受信信号を分析して前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認する前記ステップは、
   前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかに関連した部分的な分析結果を取得する目的で、前記リモートユニットに対して、前記受信信号の表現要素を送信するステップと、
   前記リモートユニットから、前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかに関連した部分的な分析結果を受信するステップと
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できうるものの、アプリケーションソフトウエアおよび情報の少なくとも一方が不足しているかどうかを確認するステップを含み、
   前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかに関連した部分的な分析結果を取得する目的で、前記リモートユニットに対して、前記受信信号の表現要素を送信する前記ステップは、新規のアプリケーションソフトウエアや情報をインストールしたとしても、前記受信信号を分析して前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認できるようにならないことが判明したことに応答して、実行されるステップであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できうるものの、アプリケーションソフトウエアおよび情報の少なくとも一方が不足していることが確認され、当該不足しているアプリケーションソフトウエアおよび情報を前記リモートユニットに対してリクエストしたことに応答して、
   前記リモートユニットから前記不足しているアプリケーションソフトウエアおよび情報を受信するステップと、
   前記受信した不足していたアプリケーションソフトウエアおよび情報を使用して前記受信信号を少なくとも部分的に分析し、前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するステップと
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記方法は、移動通信システムにおけるユーザ装置によって実行される方法であり、
   前記主ノードは、前記移動通信システムにおける基地局であり、
   前記リモートユニットは、前記ユーザ装置と直接的に通信するユニットであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記方法は、移動通信システムにおけるユーザ装置によって実行される方法であり、
   前記ユーザ装置は、前記移動通信システムにおいて動作している基地局から受信した検知命令に応答して前記方法の実行を開始することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記検知命令は、
   前記ユーザ装置によって検知されるべき周波数および帯域と、
   閾値を超えている場合に、前記スペクトルリソースによる前記無線送信を前記ユーザが実行していると判断されることになる当該閾値となる最小信号レベルと、
   前記ユーザ装置によってサーチされるべき信号シグネチャーと、
   前記ユーザ装置によってサーチされるべき信号シグネチャーのインジケータと
   のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. スペクトルリソースのユーザからの無線送信を検知する装置であって、
   ユーザ装置内の無線機器を動作させ、所与の搬送波周波数の周囲の所与の帯域内で信号を受信する回路と、
   前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できるかどうかを確認する回路と、
   前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できないことが確認されたことに応答して、
   リモートユニットと協働して前記受信信号を分析して前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認し、
   前記分析の結果を主ノードに報告する回路と
   を含むことを特徴とする装置。
10. リモートユニットと協働して前記受信信号を分析して前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認する処理は、
    前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できうるものの、アプリケーションソフトウエアおよび情報の少なくとも一方が不足しているかどうかを確認し、
    前記アプリケーションソフトウエアおよび情報の少なくとも一方が不足していることが確認されたことに応答して、当該不足しているアプリケーションソフトウエアおよび情報を前記リモートユニットに対してリクエストし、
    前記リモートユニットから前記不足しているアプリケーションソフトウエアおよび情報を受信し、
    前記受信した不足していたアプリケーションソフトウエアおよび情報を使用して前記受信信号を少なくとも部分的に分析し、前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認する
    ことを含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. リモートユニットと協働して前記受信信号を分析して前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認する処理は、
    前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかに関連した部分的な分析結果を取得する目的で、前記リモートユニットに対して、前記受信信号の表現要素を送信し
    前記リモートユニットから、前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかに関連した部分的な分析結果を受信する
    ことを含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
12. 前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できうるものの、アプリケーションソフトウエアおよび情報の少なくとも一方が不足しているかどうかを確認する回路を含み、
    前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかに関連した部分的な分析結果を取得する目的で、前記リモートユニットに対して、前記受信信号の表現要素を送信する処理は、新規のアプリケーションソフトウエアや情報をインストールしたとしても、前記受信信号を分析して前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認できるようにならないことが判明したたことに応答して、実行されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認するために前記ユーザ機器が前記受信信号を分析できうるものの、アプリケーションソフトウエアおよび情報の少なくとも一方が不足していることが確認されたことに応答して、当該不足しているアプリケーションソフトウエアおよび情報を前記リモートユニットに対してリクエストする回路と、
    前記リモートユニットから前記不足しているアプリケーションソフトウエアおよび情報を受信する回路と、
    前記受信した不足していたアプリケーションソフトウエアおよび情報を使用して前記受信信号を少なくとも部分的に分析し、前記受信信号のなかにユーザのシグネチャーパターンが含まれているかどうかを確認する回路と
    を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記装置は、移動通信システムにおけるユーザ装置の一部であり、
    前記主ノードは、前記移動通信システムにおける基地局であり、
    前記リモートユニットは、前記ユーザ装置と直接的に通信するユニットであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
15. 前記装置は、移動通信システムにおけるユーザ装置の一部であり、
    前記装置は、前記移動通信システムにおいて動作している基地局から受信した検知命令に応答して前記方法の実行を開始する回路を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
16. 前記検知命令は、
    前記ユーザ装置によって検知されるべき周波数および帯域と、
    閾値を超えている場合に、前記スペクトルリソースによる前記無線送信を前記ユーザが実行していると判断されることになる当該閾値となる最小信号レベルと、
    前記ユーザ装置によってサーチされるべき信号シグネチャーと、
    前記ユーザ装置によってサーチされるべき信号シグネチャーのインジケータと
    のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。

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