JP6047588B2 - 日和見的帯域（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃｂａｎｄ）におけるスペクトル検知のための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信に関する。

関連出願の相互参照
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、２０１０年１１月１５日に出願した米国仮出願第６１／４１３７２６号の利益を主張するものである。

８０２．１１などのローカル無線ネットワークシステムは、産業、科学および医療（ＩＳＭ）帯域などの定義済みのスペクトルで動作する。セルラ認可デバイスおよび非認可デバイス内で動作するデバイスによって許可されるスペクトルは常に不変である。８０２．１１デバイスは、連続するスペクトルチャネル内で動作する。８０２．１１デバイスは、連続するスペクトルチャネル内で動作する。

米国では、５４ＭＨｚから８０６ＭＨｚまでのスペクトルの４０８ＭＨｚをＴＶのために割り当てることができる。現在、競売を介した商用運用のために、および公衆安全用途のためにそのスペクトルの１０８ＭＨｚが再開発されている。この基本無線スペクトルの残りの３００ＭＨｚは、無線ＴＶ操作専用に残しておくことができる。しかしながらその３００ＭＨｚ資源の一部は、全米を通して未使用のままである。未使用のスペクトルの量および正確な周波数は、位置毎に変化することがある。スペクトルのこれらの未使用の部分は、ＴＶＷＳ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｗｈｉｔｅ Ｓｐａｃｅｓ）の例である。

上で説明したＴＶＷＳは日和見的帯域（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｂａｎｄ）の一例である。日和見的帯域は、１つまたは複数の登録されていないシステム（以下、未登録システム）または二次デバイスによるスペクトルの非認可使用を許容できることがあるが、登録されたシステム（以下、登録システム）／サービスまたは一次ユーザに対する優先権は予約することができる。しかしながら現在の検知技術では、登録されたデバイス（以下、登録デバイス）または一次デバイス、ならびに登録されていないデバイス（以下、未登録デバイス）または二次デバイスによる日和見的スペクトル（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）へのアクセスを効果的に管理することはできない。例えば、未登録デバイスまたは二次デバイスとして日和見的帯域で動作することができるデバイスを簡易化することが望ましい。

登録デバイスまたは一次ユーザ、ならびに未登録デバイスまたは二次デバイスによる日和見的帯域へのアクセスを効果的に管理することができる機構を実施することが望ましい。

日和見的帯域で通信するためのシステムおよび方法が提供される。一実施形態では、検知デバイスは、その検知デバイスが一次ユーザタイプのサブセットしか検知することができない場合であっても日和見的帯域を使用することができる。例えば、一次ユーザの１つのタイプを検知することができる検知デバイスは、日和見的帯域上で動作することができ、その一方でＦＣＣ（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）規制を満足することができる。

一実施形態では、検知デバイスは、一次ユーザが存在しない場合、一次ユーザのために予約されているチャネルを使用することができる。ジオロケーション（ｇｅｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ）データベースなどのデータベースは、チャネルの占有情報（ｏｃｃｕｐａｎｃｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ならびにそのチャネルの一次ユーザに関連する情報を記憶するように構成することができる。データベースは、一次ユーザのタイプおよび一次ユーザによるチャネルの予想占有時間などの情報を含むことができる。検知デバイスは、このチャネル占有情報に基づいて、無線マイクロホンまたはディジタルテレビジョン（ＤＴＶ）などの１つのタイプの一次ユーザのために予約されたチャネルを監視することができる。

検知デバイスは、それらの検知能力に基づいて異なるクラスに分類することができる。デバイス能力データベースは、動的スペクトル管理システムに取り付けられた検知デバイスに関連するデバイス分類情報を記憶するように構成することができる。

一実施形態では、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）は、チャネルの一次ユーザ情報を受け取ることができる。ＷＴＲＵは、ＷＴＲＵがそのチャネルの一次ユーザを検知することができるかどうかを決定することができる。ＷＴＲＵが一次ユーザを検知することができるとＷＴＲＵが決定すると、ＷＴＲＵはそのチャネルに対する検知を実施することができる。一次ユーザが存在しないとＷＴＲＵが決定すると、ＷＴＲＵはそのチャネル上で動作することができ、また、そのチャネルに対する一次ユーザの存在を監視することができる。一次ユーザが検出されると、ＷＴＲＵはそのチャネルをあけることができる。

添付の図面に関連して一例として与えられている以下の説明から、より詳細に理解されよう。
１つまたは複数の開示されている実施形態を実施することができる通信システムの一例を示すシステム線図である。 図１Ａに示されている通信システム内に使用することができるＷＴＲＵの一例を示すシステム線図である。 図１Ａに示されている通信システム内に使用することができる無線アクセスネットワークの一例およびコアネットワークの一例を示すシステム線図である。 図１Ａに示されている通信システム内に使用することができる無線アクセスネットワークの一例およびコアネットワークの一例を示すシステム線図である。 図１Ａに示されている通信システム内に使用することができる無線アクセスネットワークの一例およびコアネットワークの一例を示すシステム線図である。 デバイスクラスを使用した動的スペクトル管理（ＤＳＭ）システムを備えた無線ネットワークの一例を示すシステム線図である。 チャネル選択手順の例を示す図である。 チャネル切換え手順の例を示す図である。 デバイスクラスを使用したＤＳＭシステムにおけるチャネルアグリゲーションの一例を示す図である。 チャネルクラスチャネルクラスをサポートするビーコンの一例を示すブロック図の一例である。 チャネルクラスチャネルクラスをサポートするビーコンの一例を示すブロック図の一例である。 デバイスがＤＳＭによって管理されるネットワーク（以下、ＤＳＭ管理ネットワーク）を結合する場合の動作および信号発信を示す図である。 セルラシステムの一例におけるＤＳＭ動作を示す図である。 日和見的帯域で通信するためのプロセスの例を示す図である。 日和見的帯域で通信するためのプロセスの例を示す図である。

図１Ａは、１つまたは複数の開示されている実施形態を実施することができる通信システム１００の一例の線図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージ発信、同報通信などの内容を複数の無線ユーザに提供する多元接続システムであってもよい。通信システム１００は、無線帯域幅を始めとするシステム資源の共有を介して、複数の無線ユーザによるこのような内容に対するアクセスを可能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）、単一搬送波ＦＤＭＡ−（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などの１つまたは複数のチャネルアクセス方式を使用することができる。

図１Ａに示されているように、通信システム１００は、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）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、開示されている実施形態には、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が企図されていることは理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、無線環境で動作および／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であってもよい。一例として、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、また、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定または移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、パーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家電などを含むことができる。

また、通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを含むことも可能である。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容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つと無線でインタフェースするように構成された任意のタイプのデバイスであってもよい。一例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、ベーストランシーバ局（ＢＴＳ）、Ｎｏｄｅ−Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ Ｂ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータなどであってもよい。基地局１１４ａ、１１４ｂは、それぞれ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は理解されよう。

基地局１１４ａはＲＡＮ１０４の一部であってもよく、このＲＡＮ１０４も同じく、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）、中継ノードなどの他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）を含むことができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ぶことができる特定の地理上の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。このセルは、セルセクタにさらに分割することができる。例えば基地局１１４ａと関連付けられているセルは、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、３つのトランシーバ、つまりセルのセクタ毎に１つのトランシーバを含むことができる。他の実施形態では、基地局１１４ａは複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）技術を使用することができ、したがってセルのセクタ毎に複数のトランシーバを利用することができる。

基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の適切な無線通信リンク（例えば無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外（ＩＲ）光、紫外（ＵＶ）光、可視光など）であってもよいエアインタフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数と通信することができる。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。

より詳細には、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であってもよく、また、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなどの１つまたは複数のチャネルアクセススキームを使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を確立することができる無線技術などの無線技術を実施することができる。ＷＣＤＭＡは、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）および／またはＨＳＰＡ＋（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＨＳＰＡ）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）および／またはＨＳＵＰＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）を含むことができる。

他の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）および／またはＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）を使用してエアインタフェース１１６を確立することができるＥ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）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、ＩＥＥＥ ８０２．１６（つまりＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００（ＩＳ−２０００）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ９５（ＩＳ−９５）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８５６（ＩＳ−８５６）、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ ＥＤＧＥ）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、Ｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ Ｂまたはアクセスポイントであってもよく、また、仕事場、家庭、車両、キャンパスなどの局所領域における無線接続性を容易にするための任意の適切な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、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立するためにＩＥＥＥ ８０２．１１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１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立するためにＩＥＥＥ ８０２．１５などの無線技術を実施することができる。さらに他の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ピコセルまたはフェムトセルを確立するためにセルラベースのＲＡＴ（例えばＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用することができる。図１Ａに示されているように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接接続を有することができる。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にアクセスすることが必要とされないことがある。

ＲＡＮ１０４は、音声、データ、アプリケーションおよび／またはボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの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であってもよいコアネットワーク１０６と通信することができる。例えばコアネットワーク１０６は、呼制御、課金サービス、移動位置ベースのサービス、プリペイド通話、インターネット接続性、ビデオ分配などをもたらすことができ、および／またはユーザ認証などの高水準安全保護機能を実施することができる。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を使用している他のＲＡＮと直接または間接的に通信することができることは理解されよう。例えばコアネットワーク１０６は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用することができるＲＡＮ１０４に接続されているだけでなく、ＧＳＭ無線技術を使用している他のＲＡＮ（図示せず）と通信することも可能である。

また、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に、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのためのゲートウェイとして働くことも可能である。コアネットワーク１０６は、少なくとも１つのトランシーバおよび少なくとも１つのプロセッサを含むことができる。ＰＳＴＮ１０８は、プレインオールドテレフォンサービス（ＰＯＴＳ）をもたらす回線交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、相互接続されたコンピュータネットワークの広域システム、および送信制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）およびＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスーツ内のインターネットプロトコル（ＩＰ）などの共通通信プロトコルを使用するデバイス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され、および／または操作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を使用することができる１つまたは複数のＲＡＮに接続された他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、多モード機能を含むことができ、つまり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トランシーバを含むことができる。例えば図１Ａに示されているＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を使用することができる基地局１１４ａと通信し、かつ、ＩＥＥＥ ８０２無線技術を使用することができる基地局１１４ｂと通信するように構成することができる。

図１Ｂは、ＷＴＲＵ１０２の一例のシステム線図である。図１Ｂに示されているように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／受信要素１２２、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非リムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、電源１３４、広域位置決めシステム（ＧＰＳ）チップセット１３６および他の周辺装置１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態に矛盾することなく、上記要素の任意の副組合せを含むことができることは理解されよう。

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと結合した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、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態マシンなどであってもよい。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２を無線環境で動作させることができる任意の他の機能を実施することができる。プロセッサ１１８は、送信／受信要素１２２に結合することができるトランシーバ１２０に結合することができる。プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、図１Ｂには個別の構成要素として示されているが、これらのプロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、電子パッケージまたはチップ内にまとめて統合することができることは理解されよう。

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、あるいは基地局（例えば基地局１１４ａ）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であってもよい。他の実施形態では、送信／受信要素１２２は、例えばＩＲ光信号、ＵＶ光信号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エミッタ／ディテクタであってもよい。さらに他の実施形態では、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号および光信号の両方を送信し、かつ、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、任意の組合せの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ことは理解されよう。さらに、送信／受信要素１２２は、図１Ｂには単一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。より詳細には、ＷＴＲＵ１０２はＭＩＭＯ技術を使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し、かつ、受信するための複数の送信／受信要素１２２（例えば複数のアンテナ）を含むことができる。

トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２によって送信される信号を変調し、かつ、送信／受信要素１２２によって受信される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は多モード機能を有することができる。したがってトランシーバ１２０は複数のトランシーバを含むことができ、それによりＷＴＲＵ１０２は、例えばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介して通信することができる。

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロホン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（例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示ユニットまたは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ユニット）に結合することができ、かつ、これらからユーザ入力データを受け取ることができる。また、プロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロホン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可能である。さらに、プロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２などの任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスし、また、これらのメモリにデータを記憶することも可能である。非リムーバブルメモリ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任意の他のタイプのメモリ記憶装置を含むことができる。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアディジタル（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上には物理的に配置されていない、例えばサーバまたは家庭用コンピュータ（図示せず）上に配置されているメモリなどのメモリからの情報にアクセスし、また、これらのメモリ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、また、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に電力を配電し、および／またはこれらの構成要素への電力を制御するように構成することができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力を供給するための任意の適切なデバイスであってもよい。例えば電源１３４は、１つまたは複数の乾電池バッテリ（例えばニッケル−カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル−亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル金属水素化物（ＮｉＭＨ）、リチウム−イオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。

また、プロセッサ１１８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）をもたらすように構成することができるＧＰＳチップセット１３６に結合することも可能である。ＷＴＲＵ１０２は、ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、あるいはこの情報の代わりに、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り、および／または複数の近傍の基地局から受け取る信号のタイミングに基づいて、その位置を決定することも可能である。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態に矛盾することなく、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を獲得することができることは理解されよう。

プロセッサ１１８は、追加特徴、機能および／または有線または無線接続性をもたらす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他の周辺装置１３８にさらに結合することができる。例えば周辺装置１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、ディジタルカメラ（写真またはビデオのための）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビジョントランシーバ、ハンドフリーヘッドセット、ブルートゥース（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、ディ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、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のシステム線図である。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および１０２ｃと通信するためにＵＴＲＡ無線技術を使用することができる。また、ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信することも可能である。図１Ｃに示されているように、ＲＡＮ１０４は、エアインタフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを個々に含むことができるＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができる。Ｎｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、それぞれＲＡＮ１０４内の特定のセル（図示せず）に関連付けられうる。また、ＲＡＮ１０４はＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂを含むことも可能である。ＲＡＮ１０４は、一実施形態に矛盾することなく、任意の数のＮｏｄｅ−ＢおよびＲＮＣを含むことができることは理解されよう。

図１Ｃに示されているように、Ｎｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂはＲＮＣ１４２ａと通信することができる。さらに、Ｎｏｄｅ−Ｂ１４０ｃはＲＮＣ１４２ｂと通信することができる。Ｎｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｉｕｂインタフェースを介してそれぞれＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂと通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、Ｉｕｒインタフェースを介して互いに通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂの各々は、これらのＲＮＣが接続される対応する個々のＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを制御するように構成することができる。さらに、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂの各々は、外部ループ電力制御、負荷制御、承認制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシティ、安全保護機能、データ暗号化などの他の機能を実施するか、あるいはサポートするように構成することができる。

図１Ｃに示されているコアネットワーク１０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）１４４、移動交換センタ（ＭＳＣ）１４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１４８および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１５０を含むことができる。上記要素の各々はコアネットワーク１０６の一部として示されているが、コアネットワークオペレータ以外の実体がこれらの要素のうちの任意の１つを所有し、および／または動作させることができることは理解されよう。

ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＣＳインタフェースを介してコアネットワーク１０６内のＭＳＣ１４６に接続することができる。ＭＳＣ１４６はＭＧＷ１４４に接続することができる。ＭＳＣ１４６およびＭＧＷ１４４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにＰＳＴＮ１０８などの回線交換網へのアクセスを提供することができる。

また、ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＰＳインタフェースを介してコアネットワーク１０６内のＳＧＳＮ１４８に接続することも可能である。ＳＧＳＮ１４８はＧＧＳＮ１５０に接続することができる。ＳＧＳＮ１４８およびＧＧＳＮ１５０は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、ＩＰによってイネーブルされるデバイスとの間の通信を容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにインターネット１１０などのパケット交換網へのアクセスを提供することができる。上で言及したように、コアネットワーク１０６は、他のサービスプロバイダによって所有され、および／または操作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ネットワーク１１２に接続することも可能である。

図１Ｄは、一実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム線図である。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および１０２ｃと通信するためにＥ−ＵＴＲＡ無線技術を使用することができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信することも可能である。

ＲＡＮ１０４は、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１７０ａ、１７０ｂおよび１７０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、一実施形態に矛盾することなく、任意の数のｅＮｏｄｅ−Ｂを含むことができることは理解されよう。ｅＮｏｄｅ−Ｂ１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃは、それぞれ、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、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃはＭＩＭＯ技術を実施することができる。したがって例えばｅＮｏｄｅ−Ｂ１７０ａは、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、かつ、ＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信するための複数のアンテナを使用することができる。

ｅＮｏｄｅ−Ｂ１７０ａ、１７０ｂおよび１７０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）に関連付けられうる。また、無線資源管理決定、ハンドオーバ決定、アップリンクおよび／またはダウンリンク内のユーザのスケジューリングなどを処理するように構成されうる。図１Ｄに示されているように、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ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１Ｄに示されているコアネットワーク（ＣＮ）１０６は、移動性管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）１６２、サービングゲートウェイ１６４およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１６６を含むことができる。上記要素の各々はコアネットワーク１０６の一部として示されているが、コアネットワークオペレータ以外の実体がこれらの要素のうちの任意の１つを所有し、および／または動作させることができることは理解されよう。

ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インタフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅ−Ｂ１７０ａ、１７０ｂおよび１７０ｃの各々に接続することができ、また、制御ノードとして働くことができる。例えばＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ベアラ活動化／非活動化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期接続の間における特定のサービングゲートウェイの選択などの役割を担うことができる。また、ＭＭＥ１６２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を使用している他のＲＡＮ（図示せず）との間を切り換えるためのコントロールプレイン機能をもたらすことも可能である。

サービングゲートウェイ１６４は、Ｓ１インタフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅ Ｂ１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ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１６４は、通常、ユーザデータパケットをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに向けて経路指定し、また、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃからのユーザデータパケットを転送することができる。また、サービングゲートウェイ１６４は、ｅＮｏｄｅ Ｂ間のハンドオーバの間、ユーザプレインを固定する機能、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのためのダウンリンクデータが利用可能になると、ページングをトリガする機能、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの文脈を管理し、かつ、記憶する機能などの他の機能を実施することも可能である。

また、サービングゲートウェイ１６４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、ＩＰによってイネーブルされるデバイスとの間の通信を容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにインターネット１１０などのパケット交換網へのアクセスを提供することができるＰＤＮゲートウェイ１６６に接続することも可能である。

コアネットワーク１０６は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えばコアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにＰＳＴＮ１０８などの回線交換網へのアクセスを提供することができる。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働く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、あるいはこのＩＰゲートウェイと通信することができる。さらに、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、他のサービスプロバイダによって所有され、および／または操作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ネットワーク１１２へのアクセスを提供することも可能である。

図１Ｅは、一実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム線図である。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ＩＥＥＥ ８０２．１６無線技術を使用しているアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）であってもよい。以下でさらに説明するように、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、ＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６の異なる機能実体の間の通信リンクは、基準点として定義することができる。

図１Ｅに示されているように、ＲＡＮ１０４は、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃおよびＡＳＮゲートウェイ１４２を含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、一実施形態に矛盾することなく、任意の数の基地局およびＡＳＮゲートウェイを含むことができることは理解されよう。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、それぞれ、ＲＡＮ１０４内の特定のセル（図示せず）に関連付けられうる。また、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、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃはＭＩＭＯ技術を実施することができる。したがって例えば基地局１８０ａは、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、かつ、ＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信するための複数のアンテナを使用することができる。また、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線資源管理、トラフィック分類、サービス品質（ＱｏＳ）政策実行などの移動性管理機能をもたらすことも可能である。ＡＳＮゲートウェイ１８２は、トラフィックアグリゲーション点として働くことができ、また、ページング、加入者プロファイルのキャッシング、コアネットワーク１０６への経路指定などの役割を担うことができる。

ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＲＡＮ１０４の間のエアインタフェース１１６は、ＩＥＥＥ ８０２．１６仕様を実施するＲ１基準点として定義することができる。さらに、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々は、コアネットワーク１０６を使用して論理インタフェース（図示せず）を確立することも可能である。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとコアネットワーク１０６の間の論理インタフェースは、認証、許可、ＩＰホスト構成管理および／または移動性管理のために使用することができるＲ２基準点として定義することができる。

基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの各々の間の通信リンクは、ＷＴＲＵハンドオーバおよび基地局間のデータの転送を容易にするためのプロトコルを含んだＲ８基準点として定義することができる。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃとＡＳＮゲートウェイ１８２の間の通信リンクは、Ｒ６基準点として定義することができる。Ｒ６基準点は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々に関連する移動性事象に基づく移動性管理を容易にするためのプロトコルを含むことができる。

図１Ｅに示されているように、ＲＡＮ１０４はコアネットワーク１０６に接続することができる。ＲＡＮ１０４とコアネットワーク１０６の間の通信リンクは、例えばデータ転送機能および移動性管理機能を容易にするためのプロトコルを含んだＲ３基準点として定義することができる。コアネットワーク１０６は、移動ＩＰホームエージェント（ＭＩＰ−ＨＡ）１８４、認証、許可、財務会計（ＡＡＡ）サーバ１８６およびゲートウェイ１８８を含むことができる。上記要素の各々はコアネットワーク１０６の一部として示されているが、コアネットワークオペレータ以外の実体がこれらの要素のうちの任意の１つを所有し、および／または動作させることができることは理解されよう。

日和見的帯域は、非認可使用のために解放することができる未使用ＴＶＷＳ周波数を含むことができる。例えば、最も主要な都市地域の郊外に存在しているＴＶ局はより少ないため、占有されていないＴＶＷＳスペクトルの多くは、ＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）またはケーブルなどの他のブロード帯域オプションを使用してサービスされる傾向がある人口密度が低い地域または田舎に利用することができる。

米国では、個々の利用可能なＴＶチャネルは、ブロード帯域接続性のために使用することができるスペクトル容量の６ＭＨｚをもたらすことができる。ＴＶＷＳは、これらの周波数における信号の長距離伝搬のため、はるかに広い有効範囲面積を有することができる。例えばＴＶＷＳで動作する無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）ＡＰ位置は、数平方マイル（１０平方キロメートル前後）の面積の有効範囲をもたらすことができる。現在、８０２．１１ｂ／ｇ／ｎなどで動作している無線機器は、１５０平方フィート（約１４平方メートル）の平均有効範囲面積を有することができる。

いくつかのＴＶＷＳチャネルは、無線マイクロホン（ＷＭ）のために予約することができる。無線マイクロホンは、対応するチャネルを予約するためにオペレータが特定の事象の継続期間をジオロケーションデータベースに登録することを条件として、その事象の間、追加チャネルを使用することができる。

米国では、ＷＬＡＮシステムによる、ＴＶＷＳにおける周波数の日和見的使用（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｕｓｅ）はＦＣＣによって規制されている。これらの周波数は、無線ＴＶ操作に使用するため、および無線マイクロホンを利用するための専用に残されているため、ＦＣＣは、ＷＬＡＮデバイスによるこれらの周波数の使用のための規則を導入している。これらの規則は、ＴＶ同報通信局および無線マイクロホンオペレータなどのこれらの帯域の一次ユーザを保護し、その一方で、ＷＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）などの非認可デバイス、およびそれらに接続されたデバイスによるスペクトルの有効な日和見的使用を許容することを意味している。

非認可デバイスは、本明細書においては二次デバイスまたは検知デバイスと呼ぶことができる。ＴＶＷＳチャネルを検知することができる二次デバイスは、ジオロケーションデータベース情報へのアクセスを有することはできない。例えば二次デバイスは、Ｍｏｄｅ ＩデバイスおよびＭｏｄｅ ＩＩデバイスを含むことができる。Ｍｏｄｅ ＩＩデバイスは、ジオロケーションデータベースおよび／またはこのようなデバイスによって選択されるチャネル上で動作するデバイスへの直接アクセスを有することができる。Ｍｏｄｅ Ｉデバイスは、ジオロケーションデータベースへの間接アクセスを有することができる。二次デバイスは、検知専用デバイスを含むことができる。検知専用デバイスつまり検知専用モードで動作するデバイスは、日和見的帯域にアクセスすることはできるが、ジオロケーションデータベースへのアクセスを有することはできない。一実施形態では、検知専用デバイスつまり検知専用モードで動作するデバイスは、Ｍｏｄｅ ＩＩデバイスへのアクセスを有することはできない。

混んだ主要都市地域では、ジオロケーションデータベースによる利用可能なチャネルの数は少なくてもよい。しかしながら、ＴＶ帯域デバイスがすべての一次ユーザを妨害することなくこれらのチャネルの多くを使用する潜在的な能力は、いくつかの理由で可能である。例えば地下または人口密度が高い地域では、ＴＶ信号およびＷＬＡＮ信号は著しい減衰を示すことがあり、予約される領域が一次ユーザを除外して設定される場合、この減衰をジオロケーションデータベース内で考慮することはできない。さらに、無線マイクロホンの使用を排他して予約されるチャネルは、特定の領域で完全に未使用の状態を維持することができる。したがって検知専用デバイスは、人口密度が高い地域で、特定の時間に帯域幅を見出すための重要な手段をもたらしている。ＦＣＣにより、検知専用デバイスによる通信には、すべてのこれらのデバイスが検知能力を有していることが必要である。このようなデバイスの帯域幅損失および電力消費に関して、検知専用モードを使用して、人口密度が高い地域で有効なＴＶＷＳ帯域幅の使用を活用するためには、複雑性、コストおよびオーバヘッドを制御する必要があり得る。

一実施形態では、検知デバイスは、その検知デバイスがすべての可能なタイプの一次ユーザを検知することができない場合であっても日和見的帯域を使用することができる。例えば１つのタイプの一次ユーザを検知することができる検知デバイスは、日和見的帯域上で動作することができ、その一方でＦＣＣ規制を満足することができる。

検知デバイスはチャネル占有情報を受け取ることができる。チャネルに関連するチャネル占有情報は、特定の位置に対して、そのチャネルが利用可能／自由であるかどうか、ＴＶ同報通信の排他的使用のために予約されているかどうか、あるいは無線マイクロホンの特定の使用のために予約されているかどうかを示す情報を含むことができる。チャネル占有情報は、予約されているチャネル上の一次ユーザのタイプに関する情報を含むことができる。例えば検知デバイスは、ジオロケーションデータベースから占有情報を受け取ることができる。例えば検知デバイスは、ジオロケーションデータベースへの直接アクセスを有することはできず、ジオロケーションデータベースへのアクセスを有するＭｏｄｅ ＩＩデバイスを介してデータベースから情報を受け取ることができる。

検知デバイスは、このチャネル占有情報に基づいて、無線マイクロホンまたはＤＴＶなどの一次ユーザの１つのタイプのために予約されているチャネルを監視することができる。それにより、検知デバイスによる検知の複雑性を緩和することができる。この検知の複雑性の緩和により、例えば、検知専用デバイス内の検知ハードウェアを少なくすることができ、かつ、集中化された帯域幅調整機能の制御下で動作し、あるいは分散方式で動作する検知専用デバイスのシステム内でスケジューリングしなければならないシステム全体の沈黙（ｓｉｌｅｎｔ）時間を短縮することができる。沈黙期間時間のこの短縮により、ネットワーク処理能力を高くすることができる。検知要求事項の緩和により、検知専用デバイスの各々の電力消費を少なくすることができる。また、検知デバイスには所与のチャネルを占有することができると分かっている一次ユーザの検知に専念することができるため、一次ユーザ検出時間を短くすることも可能である。

図２は、デバイスクラスを使用した動的スペクトル管理（ＤＳＭ）システムを示したものである。ＤＳＭシステムは、ＤＳＭエンジン２００などのＤＳＭエンジンを含むことができる。ＤＳＭエンジン２００はネットワークに接続することができる。ネットワークはＤＳＭシステムの拡張であってもよい。ネットワークは、図１Ａ〜１Ｅに関連して上で説明したコアネットワーク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を含むことができ、あるいはこれらの通信ネットワークに接続することができる。

ネットワークは、様々なタイプの検知能力を有するデバイス２７０〜２７５などの一組のデバイスを含むことができる。これらのデバイス２７０〜２７５は、ジオロケーションデータベースにより、検知を実施することなく利用可能なチャネルを使用することができる。しかしながら、一次ユーザが存在しない利用可能なチャネルは限られている。デバイスが、１つまたは複数のチャネルを越えて、ジオロケーションデータベースによって利用可能と見なされる追加帯域幅を必要とする場合、デバイスは、検知を実施して、日和見的帯域などの使用すべき追加チャネルを識別することができる。デバイスは、検知を実施して、一次ユーザが存在しない、あるいは一次ユーザが現在そのチャネルを占有していない予約されたチャネルを捜すことができる。例えばデバイスはＴＶ同報通信送信範囲内に存在することができるが、デバイスの物理的な位置は、デバイスによるＴＶ同報通信の獲得を妨げ、あるいは妨害することがある。例えば一次ユーザは、ＦＣＣにチャネルを予約することができるが、一定の時間期間の間、そのスペクトルを使用することはできない。検知デバイスは、このような日和見的帯域上で通信することができる。

デバイス２７０〜２７５は、１つまたは複数の検知専用デバイスを含むことができる。検知専用デバイスは、検知を実施して、ジオロケーションデータベースによって予約されたものとして明記されているチャネルの中から義務のないチャネルを捜すことができる。デバイスは、検知によって見出された義務のないチャネル上で動作することができる。

デバイス２７０〜２７５は、１つまたは複数のハイブリッドデバイスを含むことができる。ハイブリッドモードで動作することができるデバイスは、ハイブリッドデバイスと呼ぶことができる。ハイブリッドモードで動作するデバイスは、ジオロケーションデータベース情報に基づいて利用可能として明記されているチャネルを利用することができる。デバイスまたはネットワークによって要求された必要な数のチャネルが満たされない場合、デバイスは検知専用デバイスとして作用することができる。デバイスは、検知によって見出された義務のないチャネル上で検知専用デバイスとして動作することができる。検知専用デバイスとして作用する場合、デバイスは少ない送信電力で動作することができる。

検知デバイスは、検知専用デバイスまたはハイブリッドデバイスなどの検知を実施ことができるデバイスを含むことができる。検知専用モードで動作する検知専用デバイスおよびハイブリッドデバイスは、一次ユーザが検出されると、検知に課されたＦＣＣ規則が満たされるよう、チャネルをあけることができる。

ＤＳＭエンジン２００は、１つまたは複数のプロセッサ、メモリ、サーバ、データベース、コンピュータ、ＵＥ、移動局、固定または移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、ＰＤＡ、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家電などを含むことができる。図に示されているように、ＤＳＭエンジン２００はデバイス能力データベース２５０を含むことができる。デバイス能力データベース２５０は、ネットワーク内の複数のデバイスの各々に関連するデバイス分類情報を記憶することができる。例えばデバイス２７０〜２７５などのデバイスは、そのデバイスによって一次ユーザを検知し、かつ、検出することができる能力などの検知能力に基づいて分類することができる。

検知デバイスは、一次ユーザのサブセットを検知する能力を有することができる。検知専用デバイスは、ジオロケーションデータベースに基づく利用可能つまり自由なチャネル上、およびデバイスによって義務のないチャネルとして検知され、かつ、指示された、予約されたチャネル上のみで動作することが必要となり得る。

ＴＶＷＳシステムの一例では、ＴＶ同報通信または無線マイクロホンに対して排他的に１つのチャネルを予約することができる。無線マイクロホンを使用するために排他的に１つまたは複数のチャネルを予約することができる。これらの２つのチャネルは、特定の位置におけるＴＶ同報通信に限定することができる。特殊な事象のための無線マイクロホンの使用には、その無線マイクロホンが、一定の時間期間の間、ＴＶＷＳデータベースに登録することを条件として、１つまたは複数の予約されたチャネル以外のチャネルを使用することができる。検知デバイスは、無線マイクロホンデバイスのみ、またはＤＴＶ信号のみのための検知をもたらすハードウェアおよび／またはソフトウェア（ＨＷ／ＳＷ）を備えることができる。ＴＶＷＳ環境の一例における検知デバイスは、クラス１、クラス２、クラス３およびクラス４などの４つのクラスに分類することができる。

デバイス２７０および２７５などのクラス１のデバイスは、Ｍｏｄｅ ＩデバイスまたはＭｏｄｅ ＩＩデバイスとして動作することができ（例えばデータベース情報を介して）、また、検知専用デバイスとして動作することができる。クラス１のデバイスは、ＴＶＷＳチャネル内の無線マイクロホンおよびＤＴＶ信号を監視し、かつ、検出するための検知ハードウェアおよび検知ソフトウェアを含むことができる。

デバイス２７２および２７４などのクラス２のデバイスは、Ｍｏｄｅ ＩデバイスまたはＭｏｄｅ ＩＩデバイスとして動作することができ、また、検知専用デバイスとして動作することができる。クラス２のデバイスは、ＴＶＷＳチャネル内のＤＴＶ信号を監視し、かつ、検出するための検知ハードウェアおよび検知ソフトウェアを含むことができる。一実施形態では、クラス２のデバイスは、無線マイクロホンを検知し、かつ、検出する能力を備えることはできない。

デバイス２７１などのクラス３のデバイスは、Ｍｏｄｅ ＩデバイスまたはＭｏｄｅ ＩＩデバイスとして動作することができ、また、検知専用デバイスとして動作することができる。クラス３のデバイスは、ＴＶＷＳチャネル内の無線マイクロホンを監視し、かつ、検出するための検知ハードウェアおよび検知ソフトウェアを含むことができる。一実施形態では、クラス２のデバイスは、ＤＴＶ信号を検知し、かつ、検出する能力を備えることはできない。

デバイス２７３などのクラス４のデバイスは、Ｍｏｄｅ ＩデバイスまたはＭｏｄｅ ＩＩデバイスとして動作することができる。クラス４のデバイスは検知能力を有することはできない。クラス４のデバイスは、ジオロケーションによって明記されている一次ユーザが存在しないチャネル上で通信することができる。

ＤＳＭエンジン２００は、クラス１のデバイスとして分類することができる。ＤＳＭエンジン２００は、クラス２のデバイス、クラス３のデバイスまたはクラス４のデバイスとして分類することができる。ＤＭＳエンジンに接続された、ＡＰ１ ２６０およびＡＰ２ ２６５などのＡＰは、クラス１のデバイスとして分類することができる。ホームｅＮｏｄｅＢ（ＨｅＮＢ）は、クラス１のデバイスとして分類することができる。

本明細書において説明されている解決法は、デバイス分類の上記の例に限定されない。デバイス分類は、ＴＶＷＳ以外の日和見的帯域をもたらすシステム内で実施することができる。例えばデバイス２７０〜２７５は、無線マイクロホンおよびＤＴＶ以外の信号の検知に基づいて分類することができる。デバイス２７０〜２７５は、無線マイクロホン信号またはＤＴＶ信号の異なる分類のための検知に基づいて分類することができる。例えば、異なるタイプの無線マイクロホンが信号検出のための異なる検知手順を必要とする場合、デバイスは、様々な無線マイクロホンのタイプに基づいて分類することができる。本明細書において説明されている概念は、複数の異なるタイプの一次ユーザに適用することができる。デバイスクラスの数は、これらの一次ユーザのサブセットを検知することができるデバイスに応じて多くすることができる。追加一次ユーザの仮定を使用した動作は、ＴＶＷＳ上、またはもたらすことができるＴＶＷＳ以外の日和見的帯域上で可能である。

図２に示されているように、ＤＳＭエンジン２００はチャネル管理機能（ＣＭＦ）２４０を含むことができる。ＤＳＭエンジン２００は、ＡＰ１ ２６０およびＡＰ２ ２６５などの１つまたは複数のアクセスポイント（ＡＰ）を含むことができる。

ＣＭＦ２４０は、他のデバイスとの通信チャネルおよび認識力のある情報のためのプロトコル論理を含むことができる。ＣＭＦ２４０は、ＡＰ１ ２６０およびＡＰ２ ２６５などの個々のＡＰによって維持されるチャネルのリストを選択し、かつ、維持することができるＢＡＣ（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＆ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アルゴリズムを含むことができる。ＤＳＭエンジン２００は検知プロセッサ２３０を含むことができる。検知プロセッサ２３０は、ＤＳＭエンジン２００およびネットワークを結合するデバイスにおける検知動作を制御し、かつ、監督することができる。ＤＳＭエンジン２００は、無線マイクロホン、ＤＴＶなどを検出するための検知ハードウェアおよび検知ソフトウェアを含むことができる。

ＤＳＭエンジン２００は、ＡＰ１ ２６０およびＡＰ２ ２６５などの１つまたは複数のＡＰを含むことができる。一実施形態では、ＡＰは、ｅＮＢ、ＨｅＮＢ、基地局および／またはＷＴＲＵに置き換えることができる。ＤＳＭエンジン２００は、セルラシステムによる日和見的帯域へのアクセスのためのサービスをもたらすことができる。ＡＰ、ｅＮＢ、ＨｅＮＢまたは基地局は、例えば８０２．１１ｎ、８０２．１１ｇ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、ＷＣＤＭＡなどの異なるＲＡＴ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を管理することができる。ＡＰ、ｅＮＢ、ＨｅＮＢまたは基地局は、ＴＶＷＳ帯域で動作している間、同じＲＡＴを管理することができる。ＩＳＭおよび認可された帯域などの他の帯域で動作させることも可能である。

ＤＳＭエンジン２００は、ジオロケーションデータベース２１０へのアクセスを有することができる。一実施形態では、ＤＳＭエンジン２００は、ジオロケーションデータベース２１０へのアクセスを有する唯一のデバイスであってもよい。一実施形態では、ＤＳＭエンジンの管理下にあるデバイスも、ジオロケーションデータベース２１０へのアクセスを有することができる。

ジオロケーションデータベース２１０は、ＴＶＷＳなどの日和見的スペクトルへのアクセスを制御することができる。例えばジオロケーションデータベースは、それらに限定されないが、チャネルの占有、データベースによって予約されていると見なされるチャネル上に存在することが予想される一次ユーザまたは優先ユーザのタイプ、および／または一次ユーザによるチャネルの予想占有時間を含むことができる情報を記憶することができる。一次ユーザは、日和見的スペクトルを使用するために登録することができ、あるいは認可を受けることができるシステム、デバイス、サービスなどを含むことができる。二次ユーザは、日和見的スペクトルを使用するために登録しなくてもよい、あるいは認可を受けなくてもよいシステム、デバイス、サービスなどを含むことができる。日和見的帯域で動作するシステムは、検知専用デバイスに日和見的スペクトルへのアクセスを提供するために、データベース内の情報を使用することができる。

図２に示されているように、ＣＭＦ２４０は、デバイスクラス、データベース２１０からのチャネル占有情報、および検知プロセッサ２３０によって指令された操作からの検知結果に基づいて、個々のデバイス２７０〜２７５に一組のチャネルを割り当てることができる。ＤＳＭエンジン２００は、ジオロケーションおよびＴＶＷＳデータベース２１０からの情報に基づいて、デバイスのためのチャネルのサブセットに制限された検知能力を割り当てることができる。例えばＤＴＶのために予約すべきチャネルがデータベースによってリストに挙げられると、デバイスがその特定の位置で義務から解放されるチャネルを検知することを条件として、ＤＴＶ検知能力を有する検知デバイスにそのチャネルを割り当てることができる。ＷＭのために予約すべきチャネルがデータベースによってリストに挙げられると、デバイスがその特定の位置で義務から解放されるチャネルを検知することを条件として、ＷＭ検知能力を有する検知デバイスにそのチャネルを割り当てることができる。利用可能になるチャネルがデータベースによってリストに挙げられると、クラス１〜４のデバイスにそのチャネルを割り当てることができる。

図２に示されているように、ジオロケーションデータベースは、ＤＴＶのためにチャネル１、５および７が予約され、ＤＴＶを検知することができるデバイス２７０、２７４および２７５などのクラス１のデバイスおよびクラス２のデバイスに割り当てることができることを示している。チャネル３、４および８は、検知を必要としない利用可能なチャネルであり、クラス１〜４のデバイスに割り当てることができる。デバイス２７３などのクラス４のデバイスには利用可能なチャネル８を割り当てることができる。チャネル２および６はＷＭのために予約することができ、デバイス２７０、２７１および２７５などのクラス１のデバイスおよびクラス３のデバイスに割り当てることができる。

図３は、チャネル選択手順の例を示したものである。システム初期化で、ＣＭＦ３３０などのＣＭＦは、システム内のＡＰまたはＨｅＮＢの各々のために１つまたは複数の利用可能なチャネルを選択することができる。例えばＣＭＦ３３０は、チャネル選択３１７を実施することができるＢＡＣ３３５を含むことができる。

図に示されているように、ＡＰ／ＨｅＮＢ３２０などのＡＰまたはＨｅＮＢを開始することができる。３１５でＡＰ／ＨｅＮＢ３２０は、ＣＭＦ３３０に初期チャネル構成要求を送ることができる。この要求を受け取ると、ＢＡＣ３３５は、データベース内のチャネル占有情報に基づいて利用可能なチャネルのリストを得るよう、ジオロケーションデータベースに問い合わせることができる。例えば３２５でＢＡＣ３３５は、検知プロセッサ３４０を介してデータベースにチャネル検知問合せメッセージを送ることができる。

図３に示されているように、チャネル検知問合せは、初期構成検知、周期検知および／またはターゲットチャネル検知のために実施することができる。初期構成検知は、新たに選択されたチャネルを検証するために実施することができる。周期検知は、アクティブチャネルおよび／または代替チャネルに対する定期的な走査のために実施することができる。ターゲットチャネル検知は、選択されたチャネルを検証するために実施することができ、また、非同期沈黙期間を必要とする場合に実施することができる。チャネル検知問合せは、チャネルリストパラメータを含むことができる。このチャネルリストパラメータは、アクティブ、代替または空などのチャネルタイプを示すことができる。

３２７でＢＡＣ３３５は、チャネル検知問合せ肯定応答を受け取ることができる。３４２で非同期沈黙測定を実施することができる。３４５でＢＡＣ３３５は、データベースから利用可能なチャネルのリストを受け取ることができる。利用可能なチャネルとは、一次ユーザが存在しないチャネル、または登録されたシステム／サービスによる使用のために予約されていないチャネルを意味することができる。一実施形態では、ＡＰ／ＨｅＮＢ３２０は、最小利用可能チャネルサイズを使用して構成することができる。利用可能なチャネルの数がこの最小利用可能チャネルサイズ以上である場合、３５５でＢＡＣ３３５は、ＡＰ／ＨｅＮＢ３２０にチャネルの構成と共にＢＡＣ再構成メッセージを送ることができる。ＡＰ／ＨｅＮＢ３２０がＢＡＣ再構成メッセージを受け取ると、ＡＰ／ＨｅＮＢ３２０は、後続する送信および受信のためにチャネルの構成を使用することができる。

３６５でＡＰ／ＨｅＮＢ３２０は、ＷＴＲＵ３１０などの検知デバイス／クライアントにチャネル再構成通知を送ることができる。上で説明したように、ＡＰ／ＨｅＮＢ３２０は、使用すべきチャネルと共にＢＡＣ再構成メッセージを受け取ることができる。これらのチャネルを使用してチャネル構成および／または再構成通知を送信することができる。ＷｉＦｉシステムの一例では、ビーコンを使用してチャネル構成および／または１つまたは複数の再構成通知を送信することができる。セルラシステムの一例では、システム情報の形でチャネル構成および／または再構成通知を送信することができる。ＷＴＲＵ３１０などのクライアントはメッセージを検出することができ、また、チャネルを使用してＡＰ／ＨｅＮＢ３２０と通信することができる。

一実施形態では、ＢＡＣ３３５がジオロケーションデータベースから受け取る利用可能なチャネルのリストは、ＢＡＣ３３５によって決定されるシステム要求事項を満足するためには十分ではないことがある。例えば利用可能なチャネルの数は、最小利用可能チャネルサイズ未満であってもよい。予約されるチャネルのための占有情報は、データベースから検索することができる。ＢＡＣ３３５は、この占有情報に基づいて、予約されているチャネルが現在どのタイプの一次ユーザのために予約されているのかを決定することができる。例えばＢＡＣ３３５は、占有情報に基づいて、ＤＴＶのためにチャネルを予約するのか、あるいは無線マイクロホンのためにチャネルを予約するのかどうかを決定することができる。

３７５でＢＡＣ３３５は、検知プロセッサ３４０にＣｈａｎｎｅｌＳｅｎｓｉｎｇＱｕｅｒｙなどのチャネル検知問合せメッセージを送ることができる。検知プロセッサ３４０は、ＤＳＭエンジンまたはＡＰ／ＨｅＮＢ３２０によって実施される検知を構成し、あるいは修正することができる。ジオロケーションデータベースは、チャネル毎の一次ユーザ検出タイプに関連する情報を含んだ占有情報を含むことができる。例えば個々のチャネルは、「不要」、「要ＤＴＶ検出」、「要無線マイクロホン検出」または「要ＤＴＶおよび無線マイクロホン検出」から選択されうる一次ユーザ検出タイプに関連付けられうる。チャネル検知問合せメッセージは、検知に関連するデータベースからの情報を明記することができる。例えばチャネル検知問合せメッセージは、検知プロセッサ３４０によって送る必要のある一次ユーザを示すことができる。例えばＣｈａｎｎｅｌＳｅｎｓｉｎｇＱｕｅｒｙ内のチャネルリストパラメータは、検知不要、要ＤＴＶ検出、要ＷＭ検出、またはＤＴＶ検出およびＭＷ検出の両方が必要、などの一次ユーザ検出タイプを示すことができる。パラメータの値に基づいて、検知プロセッサ３４０によって個々のチャネルに対して実施される検知のタイプを識別することができる。３８５でＢＡＣ３３５は、ＣｈａｎｎｅｌＳｅｎｓｉｎｇＲｅｓｕｌｔなどのチャネル検知結果メッセージを受け取ることができる。このチャネル検知結果メッセージは、検知情報に基づいて日和見的帯域として使用することができる、予約されているチャネルのリストを含むことができる。

一実施形態では、チャネル占有情報は、ジオロケーションデータベースから検索することができる。図２に関連して説明した検知プロセッサ２３０、および／または図３および図４に関連して説明されている検知プロセッサ３４０などの検知プロセッサは、チャネル占有情報に基づいて初期チャネル選択のための検知を実施することができる。ＢＡＣ３３５は、上で説明したデバイスのクラスに基づいて、システム内で使用するための日和見的帯域／チャネルをＡＰ／ＨｅＮＢ３２０に割り当てることができる。

図４は、チャネル切換え手順の例を示したものである。チャネル切換え手順は、例えばその特定のチャネル上で、検知専用モードで動作している複数のデバイスのうちの１つが一次ユーザを検出することによって開始することができる。チャネル切換え手順は、二次ネットワークまたは非一次妨害源による妨害に起因するチャネルの劣化によって開始することができる。上で説明したように、ＢＡＣ３３５は、一次ユーザがチャネルを占有することができる時間期間などのチャネル占有情報を受け取ることができる。チャネル切換え手順は、一次ユーザ占有時間が開始され、および／または終了すると開始することができる。

図４に示されているように、４１０でＢＡＣ３３５は、一次ユーザがアクティブチャネル上で検出されたことを示すＣｈａｎｎｅｌＳｅｎｓｉｎｇＲｅｓｕｌｔなどのチャネル検知結果メッセージを受け取ることができる。例えば一次ユーザは、図２に関連して上で説明した検知プロセッサ２３０によって検出することができ、また、ＢＡＣ３３５は、検知プロセッサ２３０から検出メッセージを受け取ることができる。例えばあるチャネル上で、検知専用モードで動作しているデバイスは、そのチャネル上で検知を実施することができる。一次ユーザは、検知プロセッサによってチャネルを監視するようにスケジュールすることができるデバイスによって検出することができる。デバイスは、一次ユーザが検出されたことをＢＡＣ３３５に知らせることができる。

４２０でＢＡＣ３３５は、一次ユーザが検出されたチャネルの使用を停止するようにＡＰ／ＨｅＮＢ３２０に命令することができる。例えばＢＡＣ３３５は、一次ユーザが検出されたチャネルを示すＢＡＣ再構成メッセージなどのメッセージをＡＰ／ＨｅＮＢ３２０に送ることができる。４２５でＡＰ／ＨｅＮＢ３２０は、そのチャネルを使用することができるＷＴＲＵ３１０などのデバイスにチャネル再構成通知を送ることができる。ＢＡＣ３３５はチャネル選択を実施することができる。図４に示されているように、図３に関連して上で説明したチャネル選択手順３１７、または手順のサブセットを使用して、占有されたチャネルを新しいチャネルに置き換えることができる。

ＷｉＦｉシステムの一例では、動作チャネルは、図３および図４に関連して上で説明した手順を使用して得ることができる。デバイスは、ＡＰと関連付けられたチャネルのサブセットを使用して、いくつかの異なる方法で通信することができる。例えばデバイスは、ＡＰとの通信のために複数のチャネルのうちの１つを選択することができ、また、他のデバイスとの直接リンク通信のために他のチャネルを使用することができる。例えばデバイスは、一次搬送波検知多元接続（ＣＳＭＡ）を使用しているメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）層アグリゲーションを使用することができる。ＣＭＦ２４０は、クラス１〜クラス４のデバイスが使用することができるチャネルを一次チャネルとして割り当てることができる。デバイスは、そのチャネルにアクセスするために一次ＣＳＭＡを使用することができる。アグリゲーション内のチャネルの数はデバイスのクラスに基づくことができる。

図５は、デバイスクラスを使用したＤＳＭシステム内のチャネルアグリゲーションの一例を示したものである。図に示されているように、ｃｈ８などの一次チャネル５１０を使用してＡＰと通信することができる。チャネル５２０〜５４０つまりｃｈ５〜７などのアグリゲーション内の他のチャネルは、他のデバイスとの直接リンク通信のために使用することができる。

これらのチャネルは、静的または動的に割り当てることができる。例えばこれらのチャネルは、接続されるクライアントの数または帯域幅要求事項に基づいて割り当てることができる。一実施形態では、所定の数のチャネルを割り当てることができる。ＡＰに接続されたデバイスは、これらのチャネルを使用することができる。ＢＡＣは、より多くのデバイスをＡＰに接続する場合、より多くのチャネルを割り当てることができる。

デバイスクラスに基づいてチャネルを割り当てるための方法を実例で示すために、ＢＡＣは、最初に単一のチャネルをＡＰに割り当てることができると仮定する。ＡＰは、このチャネルを使用して１つまたは複数のビーコンを送ることができる。ＢＡＣは、より多くのデバイスがネットワークに結合されると、追加チャネルを割り当てることができる。例えばＢＡＣは、ＴＶＷＳデータベースから自由チャネルを識別することができる。ＢＡＣは、識別された利用可能なチャネル上に１つまたは複数のビーコンを送ることができる。ビーコン内に含まれているチャネルタイプは、クラス１〜４のデバイスなどの任意のデバイスがそのチャネルを使用することができることを示すことができる。

図６は、許容可能なデバイスクラスフィールドを含んだビーコンの一例を示したものである。図に示されているように、ビーコン６００は、標準８０２．１１ビーコンまたは集約されたビーコン（ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ｂｅａｃｏｎ）に対応することができる部分６１０、およびチャネルタイプ情報を示す部分６２０を含むことができる。チャネルタイプ情報は、ビーコンを送り出すために使用されるチャネルに関連するチャネルタイプの表示を含むことができる。チャネルタイプは、ＴＶＷＳデータベースから得られる、そのチャネルに関する情報によって決定することができる。図６に示されているように、チャネルタイプ情報は、許容可能なデバイスクラスフィールドなどのデータフィールドに示すことができる。許容可能なデバイスクラスフィールドは２ビットフィールドである。例えば一次ユーザがそのチャネル上で検出されない場合、許容可能なデバイスクラスフィールドは「００」であり、クラス１〜４のデバイスがそのチャネルを使用することができる。そのチャネル上でＤＴＶ検出を動作させる必要がある場合、許容可能なデバイスクラスフィールドは「０１」であり、クラス１および２のデバイスがそのチャネルを使用することができる。そのチャネル上でＷＭ検出を動作させる必要がある場合、許容可能なデバイスクラスフィールドは「１０」であり、クラス１および２のデバイスがそのチャネルを使用することができる。そのチャネル上でＷＭ検出およびＤＴＶ検出を動作させる必要がある場合、許容可能なデバイスクラスフィールドは「１１」であり、クラス１のデバイスがそのチャネルを使用することができる。

一実施形態では、ＢＡＣは、ＴＶＷＳデータベース情報に基づいてすべてのチャネルが予約されたと決定することができる。ＢＡＣは、検知動作を開始するように検知プロセッサに命令することができる。例えば検知プロセスは、ＴＶＷＳ内のチャネルを検知して、一次ユーザが存在していない１つまたは複数のチャネルを識別するために、ＤＳＭエンジンの検知ＨＷ／ＳＷを使用することができる。

ＢＡＣは、予約されたチャネルまたは目標チャネルのサブセット上で検知動作を実施するように検知プロセッサに命令することができる。目標チャネルは、一次ユーザのタイプに基づいて、および／または個々のチャネルの一次ユーザが予約されたチャネルを使用することが予想される場合に決定することができる。例えばＢＡＣは、個々のチャネルに対して予想される一次ユーザ情報を検知プロセッサに送ることができる。図３および４に関連して上で説明したように、予想される一次ユーザは、データベース内のチャネル占有情報に基づいて決定することができる。ターゲットチャネル上での検知により、検知動作を簡略化することができる。検知プロセッサは、予想される一次ユーザ情報を使用して、特定のタイプの一次ユーザ（例えばＷＭおよび／またはＤＴＶ）を検知することができる。検知プロセッサは、予想される一次ユーザ情報を使用して、特定の時間フレーム内における検知を実施することができる。検知プロセッサは、１つまたは複数のビーコンを送信するためにＡＰが使用することができる１つまたは複数のチャネルを識別し、かつ、ネットワーク初期化を開始することができる。

上で説明したように、ＡＰは、ＡＰが送信することができるチャネルのリストを得ることができる。一実施形態では、ＡＰは、ビーコンを送信するためのチャネルのサブセットを選択することができる。一実施形態では、ＡＰは、選択されたすべてのチャネル上でビーコンを送信することができる。ＡＰは、複数のチャネルのアグリゲーションを許容することができる。例えばＡＰは１つのチャネル上で単一のビーコンを送信することができ、また、そのチャネル上のビーコン情報は、アグリゲーションセット内のチャネル毎に許容可能なチャネルクラスを定義することができる。

図７は、チャネルアグリゲーションシナリオ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ Ｓｃｅｎａｒｉｏ）におけるビーコンのフォーマットの一例を示したものである。図に示されているように、ビーコン７００は、標準８０２．１１ビーコンまたは集約されたビーコンに対応することができる部分７１０、およびチャネルタイプ情報を示す部分７２０を含むことができる。図７に示されているように、チャネルタイプ情報は、許容可能なデバイスクラスフィールドなどのデータフィールドに示すことができる。ビーコン７００は、複数のチャネルのための許容可能なチャネルクラス情報を含むことができる。チャネルタイプ情報すなわち許容可能なチャネルクラス情報は、アグリゲーション内の個々のチャネルを独自に識別することができるチャネル識別子７３０、７５０および７７０などのチャネル識別子を含むことができる。例えばチャネル識別子は、重要な帯域内の周波数または定義済みのインデックスのいずれかによってチャネルを識別することができる。チャネルタイプ情報すなわち許容可能なチャネルクラス情報は、現在のチャネルの許容可能なデバイスクラスフィールド７４０、およびアグリゲーション内の関連するチャネル毎の一組の許容可能なデバイスクラスフィールド７６０および７８０を含むことができる。図に示されているように、個々のチャネル識別子には、対応するチャネルの許容可能なデバイスクラスフィールドが後続することができる。

図８は、デバイスがＤＳＭ管理ネットワークを結合する場合の動作および信号発信を示したものである。図に示されているように、ＷＴＲＵ８１０は、ＡＰ８２０、デバイス能力データベース８３０およびＣＭＦ８４０を含むことができるＤＳＭ管理ネットワークを結合することができる。ＷＴＲＵ８１０は、局（ＳＴＡ）デバイスなどの検知デバイスを含むことができる。８１２で初期チャネル選択を実施することができる。例えば初期チャネル選択は、図３に関連して上で説明したように実施することができる。８１４でＡＰ８２０は、１つまたは複数のビーコンを送るための１つまたは複数のチャネルを選択することができる。８１６でＡＰ８２０は、選択されたチャネル上で１つまたは複数のビーコンを同報通信することができる。例えばビーコンは、選択されたチャネルのための許容可能なチャネルクラス情報を含むことができる。

図に示されているように、８１８でＷＴＲＵ８１０は、関連付けメッセージ（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｍｅｓｓａｇｅ）を送るための１つまたは複数のチャネルを決定することができる。ＷＴＲＵ８１０は、これらのチャネル内のビーコンを探すことができる。ＷＴＲＵ８１０は、ビーコン内のチャネルタイプ情報すなわち許容されたデバイスクラス情報に基づいて、ＷＴＲＵ８１０がそのチャネル上での通信を許容されるかどうかを決定することができる。例えばビーコンが自由チャネル上で送信される場合、デバイスクラスには無関係にＷＴＲＵ８１０はＡＰ８２０に関連付けられうる。例えばチャネルタイプがＤＴＶのために予約されたチャネルである場合、ＷＴＲＵ８１０がそのチャネルを使用することができるかどうかを、ＤＳＭエンジンの検知ＨＷ／ＳＷを介して決定することができる。現時点でそのチャネルに義務がない場合、このチャネル上でクラス１およびクラス２のデバイスをＡＰに結合することができる。一実施形態では、複数のチャネルを集約することができる。ＷＴＲＵ８１０は、ビーコンからの情報に基づいて送信のためのチャネルの数を決定することができる。例えばＷＴＲＵ８１０は、アグリゲーション内の複数のチャネルのうちの１つ（例えばビーコンを送るために使用されるチャネル上）で関連付けメッセージ（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｍｅｓｓａｇｅ）を送ることができる。例えばＷＴＲＵ８１０は、複数のチャネル上で関連付けメッセージを送ることができる。８２２でＷＴＲＵ８１０は、ＡＰ８２０に関連付け要求（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）を送ることができ、また、ＡＰ８２０から関連付け確認（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ）を受け取ることができる。

図に示されているように、８２４でＷＴＲＵ８１０は、ＣＭＦ８４０にアタッチメッセージ（ａｔｔａｃｈ ｍｅｓｓａｇｅ）を送ることができる。例えばこのアタッチメッセージは、一次チャネル上で送ることができる。一次チャネルは、ビーコンを送るためにＡＰ８２０が使用したチャネルに対応することができる。アタッチメッセージは、ビーコン内で送信されたデバイスクラスおよび情報に基づいてＷＴＲＵ８１０による使用を許可することができる１つまたは複数のチャネル上で送ることができる。アタッチメッセージはデバイス検知能力情報を含むことができる。例えばデバイス検知能力情報はデバイスクラスを含むことができる。８２６でＣＭＦ８４０は、首尾よくＤＳＭエンジンに接続することができた可能性のあるデバイス毎に検知能力情報を収集し、かつ、記憶することができる。検知能力情報は、デバイス能力データベース８３０などのデータベースに記憶することができる。

デバイスクラス情報を使用してシステムのチャネル割当ての効率を改善することができる。一実施形態では、デバイスクラス情報は、ジオロケーションデータベースおよび個々のデバイスにおける検知から得られる占有情報と共に使用することができる。ＤＳＭエンジンは、このデバイスクラス情報を使用して、複数のＡＰの各々によって使用されるチャネル上の沈黙期間をスケジュールすることができる。例えばＤＴＶ検知を必要とする特定のチャネル上で動作している一組のデバイスがＤＴＶしか検知することができない場合、それらの検知アルゴリズムに必要な沈黙期間時間は、ＤＴＶおよびＷＭの両方を検知するためのデバイスより短くすることができる。デバイスクラス情報は、個々のデバイスによって送られるデバイスクラス情報の中で示すことができる。

８２８でＡＰ８２０は、デバイス能力データベースからのデバイスクラス情報を問い合わせることができる。ＡＰ８２０は、この情報を使用して、アグリゲーションを使用してＷＴＲＵ８１０と通信するための規則を決定することができる。一実施形態では、一次ユーザが予約することができるチャネル上での検知が、送信機においてのみ必要となり得る。８３２でＡＰ８２０およびＷＴＲＵ８１０は、１つまたは複数のチャネル上で通信することができる。例えばＡＰ８２０がＷＭしか検出することができない場合、ＣＭＦ８４０は、一次ユーザを検出する必要がないチャネル、および／またはＷＭのみしか検出する必要がないチャネルをＡＰ８２０に割り当てることができる。ＡＰ８２０は、検知能力を有していなくてもよいＷＴＲＵ８１０などのデバイスと通信することができる。このような通信の場合、ＡＰは、クラス符号「００」または「１０」を有するチャネル上で送信することができ、また、ＷＴＲＵ８１０は、クラス符号「００」を有するチャネル上で送信することができる。一実施形態では、ＡＰ８２０およびＷＴＲＵ８１０は、ＣＭＦ８４０から割り当てられたチャネルを使用して、アグリゲーションを介して通信することができる。

検知プロセッサは、チャネルのタイプに基づいてそれらの検知を構成するために、ＷＴＲＵ８１０およびＡＰ８２０のデバイスクラス情報を使用して個々のデバイスに検知構成を送ることができる。デバイスがもはや検知専用モードでチャネルを使用する必要がなくなると、デバイスはそのチャネル上で検知を実施しなくてもよい。ＡＰは、ＤＳＭエンジン検知ＨＷによって実施される検知が、そのチャネルの一次ユーザが存在しないことを示すことを条件として、そのチャネル上でビーコンを送り続けることができる。

図９は、セルラシステムの一例におけるＤＳＭ動作を示したものである。例えばＷＴＲＵ９１０などの１つまたは複数のＷＴＲＵは、ＨｅＮＢ９２０などの１つまたは複数のＨｅＮＢを介して送信することができる。ＷＴＲＵ９１０は検知デバイスを含むことができる。９１２で初期チャネル選択を実施することができる。例えば初期チャネル選択は、図３に関連して上で説明したように実施することができる。９１６でＨｅＮＢ９２０は、システム情報を送るための１つまたは複数のチャネルを決定することができ、また、アップリンクチャネルとして割り当てるための１つまたは複数のチャネルを決定することができる。例えばＨｅＮＢ９２０は、ＣＭＦ７４０から１つまたは複数の動作チャネルを得ることができる。ＨｅＮＢ９２０は、これらのチャネルのサブセットをダウンリンク送信チャネルとして選択することができ、また、これらのチャネルのサブセットをアップリンク送信チャネルとして選択することができる。

９１８でＨｅＮＢ９２０は、利用可能なチャネルとして決定されたチャネル上で、ＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）、ＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）、ＳＣＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）および／または等々などのシステム情報を送信することができる。システム情報は、必要に応じて１つまたは複数の日和見的帯域で送信することができる。システム情報は、ＨｅＮＢに接続された、ＷＴＲＵ９１０などのＷＴＲＵによってアップリンクチャネルとして使用されるチャネルのためのデバイスクラス情報を含むことができる。ＷＴＲＵ９１０は、ＷＴＲＵ９１０による送信が許容されるチャネルに対するアクセス手順を実施することができる。チャネルは、上で説明した方法に基づいて選択することができる。例えばチャネルは、そのチャネル上で１つまたは複数の一次ユーザを検出する必要がない場合、あるいは登録されている一次ユーザのタイプをそのチャネル上で検出する能力をＷＴＲＵ９１０が有している場合に選択することができる。

チャネルクラス情報は、ＳＩＢ、ＳＩＢ２、ＳＣＨ、ＭＩＢまたはダウンリンクチャネルを介して複数のＷＴＲＵが読み取ることができる任意の他の同報通信チャネル上で送信することができる。例えばチャネルクラス情報はＳＩＢ２上で送信することができる。ＨｅＮＢ９２０は、ダウンリンクチャネルのセットを識別することができ、また、ＳＣＨ、ＭＩＢおよびＳＩＢをこれらのチャネルのうちの１つまたは複数のチャネル上で同報通信することができる。ＨｅＮＢ９２０は、例えば認可された帯域上および日和見的帯域上のセル間のアグリゲーションの場合、認可された帯域上で同報通信することができる。９２２でＷＴＲＵ９１０は、ＳＣＨを識別するために既知のチャネルの所定のリストを走査することができる。９２６でＷＴＲＵ９１０は、ＭＩＢおよびＳＩＢ１を読み取ることができ、また、アップリンクチャネルとして使用することができる利用可能なチャネルのリスト、およびこれらのチャネルのための関連するチャネルクラス情報を得ることができる。

ＷＴＲＵ９１０は、ＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）手順を実施するためのチャネルを識別することができる。例えばＷＴＲＵ９１０は、検知を必要としないチャネル、またはそのチャネル上に予想される一次ユーザを検知する能力をＷＴＲＵ９１０が有しているチャネル、あるいは一次ユーザが存在していないチャネルを識別することができる。９２８でＷＴＲＵ９１０は、識別されたチャネルを使用してＲＡＣＨ手順を開始することができる。ＷＴＲＵ９１０は、ＨｅＮＢ／ネットワークに接続することができ、また、ＷＴＲＵ９１０に関連する検知能力情報をＤＳＭエンジンに送ることができる。それによりＨｅＮＢ９２０は、ＷＴＲＵ９１０が送信することができるチャネルを決定することができ、また、検知プロセッサは、ＷＴＲＵ９１０によるこれらのチャネル上の検知を構成することができる。ＨｅＮＢ９２０は、ＷＴＲＵ９１０によって送られる、これらの可能アップリンクチャネルのためのチャネルクラスおよび周期検知結果に基づいて決定をスケジュールすることができる。一実施形態では、ＷＴＲＵ９１０は、ＲＡＣＨ手順を実施するためのチャネルを識別することができなくてもよく、また、ＷＴＲＵ９１０をＨｅＮＢ９２０に接続しなくてもよい。

一実施形態では、ＷＴＲＵ９１０は、検知を必要としないチャネルは識別しなくてもよい。９３２でＷＴＲＵ９１０は、ＷＴＲＵ９１０がその一次ユーザを検知することができるチャネルを探すことができる。ＷＴＲＵ９１０がこのようなチャネルを識別することができない場合、ＷＴＲＵ９１０はどのチャネルにも居座ることはできない。ＷＴＲＵ９１０が、そのチャネル上の１つまたは複数の一次ユーザをＷＴＲＵが検知することができるチャネルを首尾よく識別すると、９３６でＷＴＲＵ９１０は、一次ユーザを検出するための検知を実施することができる。一次ユーザが検出されない場合、９３８でＷＴＲＵ９１０は、選択されたチャネル上でＨｅＮＢ９２０にＲＡＣＨプリアンブルを送ることができる。９５２でＷＴＲＵ９１０は、そのチャネル上で動作するために選択することができ、また、ＲＡＣＨ手順を実施することができる。９５６でＷＴＲＵ９１０は、ＷＴＲＵ９１０の検知能力情報をＣＭＦ９４０に送ることができる。例えば検知能力情報は、ＤＳＭアタッチメッセージを介して送ることができる。９５８でＣＭＦ９４０は、ＷＴＲＵ９１０の検知能力情報をデバイス能力データベース９３０に送って記憶することができる。

図１０は、日和見的帯域で通信するためのプロセスの一例を示したものである。図に示されているように、１０１０でＷＴＲＵは、予約されたチャネルの一次ユーザのタイプを示す情報を受け取ることができる。ＷＴＲＵは、ジオロケーションデータベースから一次ユーザタイプ情報を受け取ることができる。１０２０でＷＴＲＵは、ＷＴＲＵがこの一次ユーザタイプ情報に基づいて一次ユーザを検知することができるかどうか決定することができる。１０２５でＷＴＲＵは、ＷＴＲＵが一次ユーザを検知することができることの決定に基づいて、一次ユーザがそのチャネル上に存在するかどうか決定することができる。ＷＴＲＵは、一次ユーザを検出するための検知を実施することができる。ＷＴＲＵが一次ユーザを検知することができない場合、ＷＴＲＵはそのチャネル上に居座ることができる。１０３０でＷＴＲＵは、一次ユーザが存在しないとの決定に基づいて、そのチャネル上で、検知専用モードで動作することができる。そのチャネル上で動作している間、ＷＴＲＵは、一次ユーザを検出するためにそのチャネル上での検知を実施することができる。ＷＴＲＵが一次ユーザを検知することができないと決定されると、ＷＴＲＵは、第２の予約されたチャネルを識別することができ、また、ＷＴＲＵが第２の予約されたチャネルの一次ユーザを検知することができるかどうか決定することができる。１０４０でＷＴＲＵは、そのチャネル上で動作している一次ユーザの存在を検出することができる。一次ユーザの存在が検出されると、ＷＴＲＵはそのチャネルをあけることができる。

図１１は、日和見的帯域で通信するためのプロセスの一例を示したものである。図に示されているように、１１１０でチャネルの一次ユーザタイプを受け取ることができる。例えば一次ユーザによって予約されたチャネルの一次ユーザタイプ情報は、アクセスポイントまたはＨｅＮＢで受け取ることができる。１１２０で、そのチャネルの一次ユーザを検知するのに適したデバイスクラス、または検知されることになるそのチャネルの使用を許容することができるデバイスクラスを決定することができる。１１３０で、決定されたデバイスクラスの指示を同報通信することができる。例えばビーコンを介して許容可能なデバイスクラスを同報通信することができる。

以上、特徴および要素について、特定の組合せで説明したが、個々の特徴または要素は、単独で使用することも、あるいはコンピュータまたはプロセッサが実行するためのコンピュータ可読媒体に組み込まれた他のプログラム、ソフトウェアまたはファームウェアとの任意の組合せで使用することも可能であることは当業者には理解されよう。コンピュータ可読媒体の例には、電子信号（有線接続または無線接続を介して送信される）およびコンピュータ可読記憶媒体がある。コンピュータ可読記憶媒体の例には、それらに限定されないが、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、半導体記憶装置、内部ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、およびＣＤ−ＲＯＭディスクおよびディジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体がある。ソフトウェアと結合したプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末装置、基地局、ＲＮＣまたは任意のホストコンピュータに使用するための無線周波数トランシーバを実施することができる。

Claims (14)

1. 日和見的帯域上で動作する無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）において、
   チャネルに関連付けられた許可可能チャネル検知タイプの表示を受信し、前記ＷＴＲＵは、前記ＷＴＲＵの検知能力に基づいて複数の検知タイプの１つと関連付けられ、
   前記ＷＴＲＵに関連付けられた前記検知タイプが、前記チャネルに関連付けられた前記許可可能チャネル検知タイプに対応するかどうかに基づいて、前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることが許可されるかどうかを決定し、および
   前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることが許可されることの決定に少なくとも基づいて、前記チャネル上で通信をするためのアソシエーションメッセージを送る
   よう構成されたプロセッサ
   を備えたことを特徴とするＷＴＲＵ。
2. 前記プロセッサは、
   前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの決定に基づいて、前記チャネルのプライマリユーザが前記チャネル上に存在するかどうかを決定し、前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることが許可されることの決定、および、前記チャネルの前記プライマリユーザがいないことの決定に基づいて、前記チャネル上で通信をするための前記アソシエーションメッセージが送られることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
3. 前記プロセッサは、
   前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの前記決定に基づいて、前記チャネル上でランダムアクセスチャネル手順を実行するようさらに構成されたことを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
4. 日和見的帯域上で動作する方法において、
   無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）で、チャネルに関連付けられた許可可能チャネル検知タイプの表示を受信するステップであって、前記ＷＴＲＵは、前記ＷＴＲＵの検知能力に基づいて複数の検知タイプの１つと関連付けられている、受信するステップと、
   前記ＷＴＲＵに関連付けられた前記検知タイプが、前記チャネルに関連付けられた前記許可可能チャネル検知タイプに対応するかどうかに基づいて、前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることを許可されるかどうかを決定するステップと、
   前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの決定に少なくとも基づいて、前記チャネル上で通信をするためのアソシエーションメッセージを送るステップと
   を備えることを特徴とする方法。
5. 前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの決定に基づいて、前記チャネル上に、前記チャネルのプライマリユーザが存在するかどうかを決定するステップであって、前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの決定、および、前記チャネルの前記プライマリユーザがいないことの決定に基づいて、前記チャネル上で通信をするための前記アソシエーションメッセージが送られる、ステップ
   をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記ＷＴＲＵが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの前記決定に基づいて、前記チャネル上でランダムアクセスチャネル手順を実行するステップ
   をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. 日和見的帯域の中で通信を容易にする方法において、
   アクセスポイント（ＡＰ）が、プライマリユーザによる使用のために予約されているチャネルに関連付けられたチャネル割当を受信するステップと、
   前記ＡＰが、前記チャネルの前記プライマリユーザを検知する検知能力に基づいて、前記チャネルに関連付けられた少なくとも１つの許可可能チャネル検知タイプを決定するステップと、
   前記ＡＰが、前記チャネルに関連付けられた前記少なくとも１つの許可可能チャネル検知タイプの表示をブロードキャストするステップと
   を備えることを特徴とする方法。
8. 前記表示は、ビーコンを使用してブロードキャストされ、前記ビーコンは、前記チャネルの表示および前記チャネルに関連付けられた前記少なくとも１つの許可可能チャネル検知タイプの表示を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記表示は、ビーコンを使用してブロードキャストされ、前記ビーコンは、複数のチャネル識別子および複数の許可可能チャネル検知タイプフィールドを含み、各々の識別子がチャネルを特定しおよび許可可能チャネル検知タイプフィールドに対応しており、各々の許可可能チャネル検知タイプフィールドは前記対応するチャネルに対する少なくとも１つの許可可能チャネル検知タイプを示していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記表示は、ＳＣＨ、ＭＩＢまたはＳＩＢの少なくとも１つを介してブロードキャストされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
11. 日和見的帯域の中で通信を容易にするアクセスポイント（ＡＰ）において、
    プライマリユーザによる使用のために予約されているチャネルに関連付けられたチャネル割当を受信し、
    前記チャネルの前記プライマリユーザを検知する検知能力に基づいて、前記チャネルに関連付けられた少なくとも１つの許可可能チャネル検知タイプを決定し、
    前記チャネルに関連付けられた前記少なくとも１つの許可可能チャネル検知タイプの表示をブロードキャストするよう構成されたプロセッサ
    を備えたことを特徴とするＡＰ。
12. 前記表示は、ビーコンを使用してブロードキャストされ、前記ビーコンは、前記チャネルの表示および前記チャネルに関連付けられた前記少なくとも１つの許可可能チャネル検知タイプの表示を含むことを特徴とする請求項１１に記載のＡＰ。
13. 前記表示は、ビーコンを使用してブロードキャストされ、前記ビーコンは、複数のチャネル識別子および複数の許可可能チャネル検知タイプフィールドを含み、各々の識別子がチャネルを特定しおよび許可可能チャネル検知タイプフィールドに対応しており、各々の許可可可能チャネル検知タイプフィールドは前記対応するチャネルに対する少なくとも１つの許可可能チャネル検知タイプを示していることを特徴とする請求項１１に記載のＡＰ。
14. 前記表示は、ＳＣＨ、ＭＩＢまたはＳＩＢの少なくとも１つを介してブロードキャストされることを特徴とする請求項１１に記載のＡＰ。

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