本明細書において開示されているのは、3層構造の共有スペクトルアーキテクチャー、または複数層構造の共有スペクトルにおいてデバイスが機能することを可能にすることができる方法および装置など、共有アクセスシステムのための方法および装置である。共有スペクトルマネージャー(SSM)が、スペクトルセグメントを編成することができる。SSMは、別々の優先度を有することが可能であるアクセスユーザ(AU)と通信することができ、スペクトルを要求すること、スペクトルを求めて入札すること、スペクトルを管理することなどのためにメッセージ交換を使用することができる。SSMは、アクセスユーザのアドミッション(たとえば、ユーザへのスペクトルの割り当て)、およびスペクトル内のオペレーションを管理することができる。たとえば、SSMは、オペレーションの最低の(保証可能である)品質と最高の品質との間におけるレンジとして提供される要求を取り扱うことができる。SSMは、アクセスユーザが、割り振られたスペクトルを使用することができる方法を管理することもできる。複数のSSMが存在することが可能である領域(たとえば、国境)においては、SSM間の通信が使用可能である。このSSM間の通信および対応するアクションのためのトリガーは、本明細書において開示されている。
3層構造の共有スペクトルアーキテクチャーにおけるオペレーションのためのメカニズムが、本明細書において開示されている。たとえば、定期的におよび/または不定期に発生することが可能であるスペクトルセグメントの再割り振りのためのメカニズムが使用可能である。別の例として、層3ユーザであることが可能である一般許可アクセスユーザ(GAAU)に対してスペクトルの一部分を予約するためのメカニズムが使用されることが可能であり、スペクトルのこの予約された部分をスペクトル再割り振りのために使用することが可能である。別の例として、共有スペクトルを価格設定するためのメカニズムが使用可能である。別の例として、スペクトルセグメントへの高優先度アクセスユーザの到来、および関連付けられているアクションを取り扱うためのメカニズムが使用可能である。
3層構造の共有スペクトルアーキテクチャーにおけるオペレーションを可能にするメカニズムが、本明細書において開示されている。たとえば、定期的におよび/または不定期に発生することが可能であるスペクトルセグメントの再割り振りのためのメカニズムが使用可能である。別の例として、一般許可アクセスユーザ(GAAU)に対してスペクトルの一部分を予約するためのメカニズムが使用されることが可能であり、スペクトルのこの予約された部分をスペクトル再割り振りのために使用することが可能である。別の例として、共有スペクトルを価格設定するためのメカニズムが使用可能である。別の例として、スペクトルセグメントへの高優先度アクセスユーザの到来、およびこの到来に関連付けられているアクションを取り扱うためのメカニズムが使用可能である。
共有スペクトルのセグメントを管理するための方法が提供可能である。第1のセグメント、第2のセグメント、および第3のセグメントが決定可能である。第1のセグメントは、プライマリーアクセスユーザ(PAU)、セカンダリーアクセスユーザ(SAU)、およびGAAUによって使用可能であると言える。第2のセグメントは、SAUおよびGAAUによって使用可能であると言える。第3のセグメントは、GAAUによって使用可能であると言える。プライマリーアクセスユーザが第1のセグメントの使用を要求することができるということが決定可能である。セカンダリーアクセスユーザ(SAU)が第1のセグメントを使用していると言えるということが決定可能である。SAUは、第2のセグメントへ移動可能である。
チャネル割り当てを再編成するための方法が提供可能である。帯域幅が混雑していると言えるということが決定可能である。その帯域幅を使用している第1のユーザは、第1の最高オペレーション品質(QoO)を下げるよう要求される一方で、第1のユーザのためのQoOを、保証可能であるQoAまたはQoOよりも高く保持することが可能である。その帯域幅を使用している第2のユーザは、その帯域幅があまり混雑していないと言える場合には、第2の最高QoOレベルを増大するよう要求可能である。
スペクトル再割り当てのための方法が提供可能である。スペクトルセグメントに関するQoOにおける劣化が検知可能である。そのスペクトルセグメントは、無線送受信ユニット(WTRU)によって使用可能であるアクティブスペクトルセグメントであることが可能である。スペクトルセグメントに関するQoOが、そのスペクトルセグメントに関するQoAを下回っていると言えるということが決定可能である。スペクトルセグメントに関してQoAまたはQoOが劣化したと言えるということを示すためのQoAイベントメッセージが、共有スペクトルマネージャー(SSM)に送信可能である。たとえば、QoAイベントメッセージは、スペクトルセグメントに関するQoOが、そのスペクトルセグメントに関するQoAを下回っていると言えるということを示すことができる。QoAイベントメッセージは、スペクトルセグメントに関するQoOまたはQoAにおける劣化をもたらしている可能性がある検知された状況に関する情報を含むことができる。SSMがスペクトルセグメントを置換することを要求する再割り当て要求が、SSMに送信可能である。
スペクトル再割り当てのための方法が提供可能である。アクティブスペクトルセグメントに関してQoAが劣化したと言えるということを示すQoAイベントメッセージが、アクセスユーザ(AU)から受信可能である。アクセスユーザは、WTRU、アクセスポイント、または基地局であることが可能である。アクティブスペクトルセグメントを置換するための再割り当て要求が受信可能である。要求されたQoAにマッチするために、置換スペクトルセグメントがAUに割り振られることが可能である。QoAを提供することができる共有スペクトルの層の中のスペクトルを要求するための方法および装置が提供可能である。この装置は、複数のアクションを実行するように構成可能であるプロセッサを含むことができる。この装置などのアクセスユーザのためのQoAを提供することができる共有スペクトルの層の中のスペクトルを求める要求が送信可能である。QoAに適合することが可能である、およびアクセスユーザによる使用のために割り当てられることが可能である共有スペクトルの中の利用可能なスペクトルのリストが受信可能である。利用可能なスペクトルのリストからスペクトルが決定可能である。スペクトルがアクセスユーザによる使用のために割り当てられることを要求するためのスペクトル使用メッセージが送信可能である。
アクセス品質(QoA)を提供することができる共有スペクトルの層の中のスペクトルを要求するための方法および装置が提供可能である。QoAは、エリア、時間、時間のパーセンテージ、スクランブリングコードなどに関するアクセスユーザによるスペクトルの排他的な使用に関連付けられることが可能である。QoAは、アクセスユーザにとっての受け入れ可能なレベルを下回っていると言えるスペクトルのノイズレベルに関連付けられることが可能である。アクセスユーザは、WTRU、アクセスポイント、または基地局であることが可能である。スペクトルを求める要求は、スペクトルが存在することができる周波数帯域を含むことができる。この装置は、複数のアクションを実行するように構成可能であるプロセッサを含むことができる。この装置などのアクセスユーザのためのQoAを提供することができる共有スペクトルの層の中のスペクトルを求める要求が送信可能である。QoAに適合することが可能である、およびアクセスユーザによる使用のために割り当てられることが可能である共有スペクトルの中の利用可能なスペクトルのリストが受信可能である。利用可能なスペクトルのリストからスペクトルが決定可能である。利用可能なスペクトルは、要求されたスペクトルよりも大きいと言えるということが決定可能である。スペクトルがアクセスユーザによる使用のために割り当てられることを要求するためのスペクトル使用メッセージが送信可能である。スペクトルが割り当てられたと言えるということを示す割り当てメッセージが受信可能である。
利用可能なスペクトルのリストから代替スペクトルが決定可能である。代替スペクトルは、スペクトルがもはやQoAに適合することができない場合によって使用可能である。スペクトル予約メッセージが送信可能である。スペクトル予約メッセージは、スペクトルがもはやQoAに適合することができない場合にアクセスユーザによる可能性のある使用のために代替スペクトルがフラグを設定可能であることを要求することができる。
共有スペクトルの層からのスペクトルを求める要求を管理するための方法および装置が提供可能である。この装置は、複数のアクションを実行するように構成可能であるプロセッサを含むことができる。共有スペクトルの層と、アクセスユーザのためのQoAとを含むことができるスペクトル要求メッセージが受信可能である。QoAは、エリア、時間、時間のパーセンテージ、スクランブリングコードなどに関するアクセスユーザによるスペクトルの排他的な使用に関連付けられることが可能である。QoAは、アクセスユーザの受け入れ可能なレベルを下回っていると言えるスペクトルのノイズレベルに関連付けられることが可能である。アクセスユーザは、WTRU、アクセスポイント、または基地局であることが可能である。共有スペクトルの層の中の利用可能なスペクトルが決定可能である。利用可能なスペクトルは、アクセスユーザのためのQoAに適合することができ、アクセスユーザに割り当てられることが可能であると言える。利用可能なスペクトルのリストが、アクセスユーザに送信可能である。スペクトルがアクセスユーザによる使用のために利用可能なスペクトルから割り当てられることを要求することができるスペクトル使用メッセージが受信可能である。スペクトル要求メッセージは、スペクトルが存在することができる周波数帯域を含むことができる。
利用可能なスペクトルからのスペクトルが、アクセスユーザによるユーザのために割り当てられることが可能である。利用可能なスペクトルは、要求された周波数帯域内にあると言えるということが決定可能である。アクセスユーザによる可能性のある使用のために利用可能なスペクトルからの代替スペクトルがフラグを設定可能であることを要求することができるスペクトル予約メッセージが受信可能である。代替スペクトルは、スペクトルがQoAに適合することができないと言える場合にアクセスユーザによる利用のために割り当てられることが可能である。
スペクトルを再割り当てするための方法および装置が提供可能である。この装置は、複数のアクションを実行するように構成可能であるプロセッサを含むことができる。スペクトルセグメントに関してQoAが劣化したと言えるということを示すことができるQoAイベントメッセージが、アクセスユーザから受信可能である。再割り当て要求が受信可能である。再割り当て要求は、スペクトルセグメントが共有スペクトルの層からの置換セグメントによって置換可能であることを要求することができる。再割り当て要求は、スペクトルが存在することができる周波数帯域を含むことができる。QoAに適合することが可能である、およびアクセスユーザに割り当てられることが可能である利用可能なスペクトルが決定可能である。利用可能なスペクトルのリストが、アクセスユーザに送信可能である。利用可能なスペクトルは、要求された周波数帯域内にあることが可能である。利用可能なスペクトルからの置換セグメントが、アクセスユーザに割り振られることが可能である。アクセスユーザは、WTRU、アクセスポイント、または基地局であることが可能である。スペクトルセグメントは、もはやアクセスユーザによる使用のために割り当てられないと言える場合には、解放可能である。
スペクトルが再割り当てされることを要求するための方法および装置が提供可能である。この装置は、複数のアクションを実行するように構成可能であるプロセッサを含むことができる。スペクトルセグメントがもはやQoAに適合することができないということが決定可能である。QoAイベントメッセージが共有スペクトルマネージャー(SSM)に送信可能である。QoAイベントメッセージは、スペクトルセグメントに関してQoAが劣化したと言えるということを示すことができる。スペクトルセグメントが共有スペクトルの層の中の置換セグメントと置換されることを要求するための再割り当て要求が送信可能である。共有スペクトルの層の中にあることが可能である、およびQoAに適合することが可能である利用可能なスペクトルのリストが受信可能である。利用可能なスペクトルのリストから置換スペクトルが決定可能である。
層構造の階層的な共有スペクトルにおいてオペレーションが実行可能である。たとえば、テレビジョンホワイトスペース(TVWS)と、産業科学医療(ISM)帯域と、3.5GHz帯域等などのフェデラル共有スペクトルとを含むことができる3層構造のシステムにおいて、オペレーションが実行可能である。
3層構造のシステムにおいては、スペクトルマネージャーへの帯域幅要求は、要求を行っているアクセスユーザのオペレーション品質(QoO)またはQoAを考慮に入れることができる。スペクトル割り当てポリシーは、アクセスユーザによって要求されたQoO保証を満たすために使用されることが可能であり、スペクトルの最適な使用、およびスペクトルユーザからもたらされる収益を提供することができる。スペクトル割り当てポリシーは、QoO保証を保持しながらスペクトルが動的に編成および管理されることを可能にすることができる。
3層構造のシステムにおいては、割り当ては、単一の帯域にわたるものではないことが可能である。アクセスユーザに割り当てられることが可能であるスペクトルセグメントは、複数の帯域にわたることが可能であり、同じエンティティーによって管理可能である。チャネル明け渡しは、プライマリーアクセスユーザ(PAU)、セカンダリーアクセスユーザ(SAU)、および一般許可アクセスユーザ(GAAU)など、アクセスユーザのタイプに依存することが可能である。チャネル明け渡しは、アクセスユーザの優先度に依存することが可能である。たとえば、あるSAUは、別のSAUに勝る優先度を有することができる。層構造の階層的な共有スペクトルにおいては、セグメントどうしは、別々のサイズであることが可能である。
本明細書において開示されているのは、3層構造の共有スペクトルアーキテクチャーにおいてオペレーションを可能にする方法および装置など、共有アクセスシステムのための方法および装置である。共有スペクトルマネージャー(SSM)が、スペクトルセグメントを編成することができる。SSMは、別々の優先度のアクセスユーザと通信することができ、アクセスユーザがスペクトルを要求すること、スペクトルを求めて入札すること、スペクトルを管理することなどを可能にすることができる。SSMは、アクセスユーザのアドミッション(たとえば、ユーザへのスペクトルの割り当て)、およびスペクトル要求を伴うオペレーションを管理することができる。スペクトル要求は、オペレーションの最低の(保証されている)品質と最高の品質との間におけるレンジを提供することができる。SSMは、アクセスユーザが、割り振られたスペクトルを使用することができる方法を管理することもできる。
共有スペクトルアクセス(SSA)システムは、スペクトルマネージャーと、連続している場合があるまたは連続していない場合がある一連の帯域にわたって共有スペクトルにおいて機能することができる複数のユーザとを含むことができるシステムであることが可能である。SSAは、共有スペクトルマネージャーを含むことができる。
共有スペクトルマネージャー(SSM)は、帯域または一連の帯域にわたって共有スペクトルを管理することができる集中型のまたは分散型のエンティティーであることが可能である。帯域は、ユーザに関して自分自身のポリシー、ルール、および/またはインターフェースを有することができる。
アクセスユーザ(AU)は、共有スペクトル上で機能したいと希望する場合があるネットワーク、システム、またはオペレータであることが可能である。プライマリーアクセスユーザ(PAU)、セカンダリーアクセスユーザ(SAU)、一般許可アクセスユーザ(GAAU)など、複数の異なるクラスのアクセスユーザが存在する場合がある。
スペクトルセグメントは、SSAによって管理可能である、スペクトルの部分であることが可能である。セグメントどうしは、同じサイズである場合もあり、または同じサイズでない場合もある。
オペレーション品質(QoO)は、共有スペクトル、または共有スペクトルの指定された部分に関連付けられることが可能である品質測定(quality metric)を含むことができる。QoOは、キャパシティー、スループット、オペレーションの時間、スペクトルにわたって得られたスペクトル効率などを指すことができる。アクセスユーザのQoOは、そのAUによるスペクトル使用の効果を示す値を含むことができる。
保証されたQoOは、排他的なオペレーションが可能であると言える場合に、ロケーションに関して、およびタイムピリオドに関して使用可能スペクトルの量を含むことができる。たとえば、保証されたQoOは、30%という時間における排他性を伴う場合には、20Mhzであることが可能である。時間における排他性は、スペクトルのサブセットにおけるもの、コード、周波数におけるものなどであることが可能である。保証されたQoOは、保証されたアクセス品質(QoA)と呼ばれる場合もある。QoAは、保証された排他性、たとえば、時間における排他性、スペクトルのサブセットにおける排他性、コードにおける排他性などを伴って、ロケーションエリアに関して使用可能である保護基準およびスペクトルの量であることも可能である。たとえば、QoAは、−90dBmという最大ノイズレベルおよび時間における100%の排他性を伴って20MHzであることが可能である。
図1Aは、1または複数の開示されている実施形態が実行可能である例示的な通信システム100の図である。通信システム100は、コンテンツ、たとえば音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などを複数のワイヤレスユーザに提供するマルチプルアクセスシステムであることが可能である。通信システム100は、複数のワイヤレスユーザが、ワイヤレス帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じてそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。たとえば、通信システム100は、1または複数のチャネルアクセス方法、たとえば符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)などを採用することができる。
図1Aにおいて示されているように、通信システム100は、無線送受信ユニット(WTRU)102a、102b、102c、および/または102d(全体として、または総称して、WTRU102と呼ばれる場合がある)、無線アクセスネットワーク(RAN)103/104/105、コアネットワーク106/107/109、公衆交換電話網(PSTN)108、インターネット110、ならびにその他のネットワーク112を含むことができるが、開示されている実施形態は、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、および/またはネットワーク要素を想定しているということが理解されるであろう。WTRU102a、102b、102c、102dのそれぞれは、ワイヤレス環境において動作および/または通信を行うように構成されている任意のタイプのデバイスであることが可能である。例として、WTRU102a、102b、102c、102dは、ワイヤレス信号を送信および/または受信するように構成されることが可能であり、ユーザ機器(UE)、移動局、固定式または移動式のサブスクライバーユニット、ページャー、セルラー電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、家庭用電化製品などを含むことができる。
通信システム100は、基地局114aおよび基地局114bを含むこともできる。基地局114a、114bのそれぞれは、コアネットワーク106/107/109、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つとワイヤレスにインターフェース接続するように構成されている任意のタイプのデバイスであることが可能である。例として、基地局114a、114bは、ベーストランシーバステーション(BTS)、Node−B、eNode B、ホームNode B、ホームeNode B、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ワイヤレスルータなどであることが可能である。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ということが理解されるであろう。
基地局114aは、RAN103/104/105の一部であることが可能であり、RAN103/104/105は、その他の基地局および/またはネットワーク要素(図示せず)、たとえば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)、中継ノードなどを含むこともできる。基地局114aおよび/または基地局114bは、特定の地理的領域内でワイヤレス信号を送信および/または受信するように構成されることが可能であり、その地理的領域は、セル(図示せず)と呼ばれることがある。セルは、セルセクタへとさらに分割可能である。たとえば、基地局114aに関連付けられているセルは、3つのセクタへと分割可能である。したがって一実施形態においては、基地局114aは、3つのトランシーバ、すなわち、セルのそれぞれのセクタごとに1つのトランシーバを含むことができる。別の実施形態においては、基地局114aは、多入力多出力(MIMO)テクノロジーを採用することができ、したがって、セルのそれぞれのセクタごと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、エアインターフェース115/116/117を介してWTRU102a、102b、102c、102dのうちの1または複数と通信することができ、エアインターフェース115/116/117は、任意の適切なワイヤレス通信リンク(たとえば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光など)であることが可能である。エアインターフェース115/116/117は、任意の適切な無線アクセステクノロジー(RAT)を使用して確立可能である。
より具体的には、上述したように、通信システム100は、マルチプルアクセスシステムであることが可能であり、1または複数のチャネルアクセススキーム、たとえばCDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMAなどを採用することができる。たとえば、RAN103/104/105内の基地局114a、およびWTRU102a、102b、102cは、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム(UMTS)テレストリアルラジオアクセス(UTRA)などの無線テクノロジーを実施することができ、この無線テクノロジーは、ワイドバンドCDMA(WCDMA(登録商標))を使用してエアインターフェース115/116/117を確立することができる。WCDMAは、ハイスピードパケットアクセス(HSPA)および/またはエボルブドHSPA(HSPA+)などの通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、ハイスピードダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)および/またはハイスピードアップリンクパケットアクセス(HSUPA)を含むことができる。
別の実施形態においては、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、エボルブドUMTSテレストリアルラジオアクセス(E−UTRA)などの無線テクノロジーを実行することができ、この無線テクノロジーは、ロングタームエボリューション(LTE)および/またはLTEアドバンスト(LTE−A)を使用してエアインターフェース115/116/117を確立することができる。
その他の実施形態においては、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、無線テクノロジー、たとえばIEEE 802.16(すなわちワールドワイドインターオペラビリティーフォーマイクロウェーブアクセス(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000EV−DO、暫定標準2000(IS−2000)、暫定標準95(IS−95)、暫定標準856(IS−856)、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ(GSM(登録商標))、エンハンストデータレートフォーGSMエボリューション(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)などを実行することができる。
図1Aにおける基地局114bは、たとえばワイヤレスルータ、ホームNode B、ホームeNode B、またはアクセスポイントであることが可能であり、局所的なエリア、たとえば事業所、家庭、乗り物、キャンパスなどにおけるワイヤレス接続を容易にするために、任意の適切なRATを利用することができる。一実施形態においては、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、ワイヤレス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などの無線テクノロジーを実行することができる。別の実施形態においては、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、ワイヤレス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などの無線テクノロジーを実行することができる。さらに別の実施形態においては、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、セルラーベースのRAT(たとえば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−Aなど)を利用することができる。図1Aにおいて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106/107/109を介してインターネット110にアクセスすることを求められないことが可能である。
RAN103/104/105は、コアネットワーク106/107/109と通信状態にあることが可能であり、コアネットワーク106/107/109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ー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または複数に提供するように構成されている任意のタイプのネットワークであることが可能である。たとえば、コアネットワーク106/107/109は、コール制御、料金請求サービス、モバイルロケーションベースサービス、プリペイドコーリング、インターネット接続、ビデオ分配などを提供すること、および/またはユーザ認証などのハイレベルセキュリティー機能を実行することが可能である。図1Aにおいては示されていないが、RAN103/104/105および/またはコアネットワーク106/107/109は、RAN103/104/105と同じRATまたは異なるRATを採用しているその他のRANと直接または間接の通信状態にあることが可能であるということが理解されるであろう。たとえば、コアネットワーク106/107/109は、E−UTRA無線テクノロジーを利用している可能性があるRAN103/104/105に接続されていることに加えて、GSM無線テクノロジーを採用している別のRAN(図示せず)と通信状態にあることも可能である。
コアネットワーク106/107/109は、WTRU102a、102b、102c、102dがPSTN108、インターネット110、および/またはその他のネットワーク112にアクセスするためのゲートウェイとして機能することもできる。PSTN108は、単純旧式電話サービス(POTS)を提供する回線交換電話ネットワークを含むことができる。インターネット110は、トランスミッションコントロールプロトコル(TCP)ユーザデータグラムプロトコル(UDP)、TCP/IPインターネットプロトコルスイートにおけるインターネットプロトコル(IP)、およびIPなど、共通の通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスからなるグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク112は、その他のサービスプロバイダによって所有および/または運営されている有線またはワイヤレスの通信ネットワークを含むことができる。たとえば、ネットワーク112は、RAN103/104/105と同じRATまたは異なるRATを採用している可能性がある1または複数のRANに接続されている別のコアネットワークを含むことができる。
通信システム100内のWTRU102a、102b、102c、102dのうちのいくつかまたはすべては、マルチモード機能を含むことができ、すなわち、WTRU102a、102b、102c、102dは、別々のワイヤレスリンクを介して別々のワイヤレスネットワークと通信するために複数のトランシーバを含むことができる。たとえば、図1Aにおいて示されているWTRU102cは、セルラーベースの無線テクノロジーを採用している可能性がある基地局114a、およびIEEE 802無線テクノロジーを採用している可能性がある基地局114bと通信するように構成可能である。
図1Bは、例示的なWTRU102のシステム図である。図1Bにおいて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、スピーカー/マイクロフォン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド128、取り外し不能メモリ130、取り外し可能メモリ132、電源134、グローバルポジショニングシステム(GPS)チップセット136、およびその他の周辺機器138を含むことができる。WTRU102は、実施形態との整合性を保持しながら、上述の要素どうしの任意の下位組合せを含むことができるということが理解されるであろう。また実施形態は、基地局114aおよび114b、ならびに/または、基地局114aおよび114bが相当することが可能であるノード(数ある中でも、トランシーバステーション(BTS)、Node−B、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ホームnode−B、エボルブドホームnode−B(eNodeB)、ホームエボルブドnode−B(HeNB)、ホームエボルブドnode−Bゲートウェイ、およびプロキシノードなどであるが、それらには限定されない)は、図1Bにおいて示され本明細書において記載されている要素のうちのいくつかまたはすべてを含むことができるということを想定している。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連付けられている1もしく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、その他の任意のタイプの集積回路(IC)、状態マシンなどであることが可能である。プロセッサ118は、信号コーディング、データ処理、パワー制御、入力/出力処理、および/または、WTRU102がワイヤレス環境において機能することを可能にするその他の任意の機能を実行することができる。プロセッサ118は、トランシーバ120に結合されることが可能であり、トランシーバ120は、送信/受信要素122に結合可能である。図1Bは、プロセッサ118とトランシーバ120を別々のコンポーネントとして示しているが、プロセッサ118とトランシーバ120は、電子パッケージまたはチップ内にともに統合可能であるということが理解されるであろう。
送信/受信要素122は、エアインターフェース115/116/117を介して、基地局(たとえば、基地局114a)に信号を送信するように、または基地局(たとえば、基地局114a)から信号を受信するように構成可能である。たとえば、一実施形態においては、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ているアンテナであることが可能である。別の実施形態においては、送信/受信要素122は、たとえば、IR信号、UV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ているエミッタ/検知器であることが可能である。さらに別の実施形態においては、送信/受信要素122は、RF信号および光信号の両方を送信および受信するように構成可能である。送信/受信要素122は、ワイヤレス信号の任意の組合せを送信および/または受信するように構成可能であるということが理解されるであろう。
加えて、送信/受信要素122は、図1Bにおいては単一の要素として示されているが、WTRU102は、任意の数の送信/受信要素122を含むことができる。より具体的には、WTRU102は、MIMOテクノロジーを採用することができる。したがって、一実施形態においては、WTRU102は、エアインターフェース115/116/117を介してワイヤレス信号を送信および受信するために、複数の送信/受信要素122(たとえば、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ことになる信号を変調するように、また、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可能である。上述したように、WTRU102は、マルチモード機能を有することができる。したがってトランシーバ120は、WTRU102が、たとえばUTRAおよびIEEE 802.11など、複数のRATを介して通信することを可能にするために複数のトランシーバを含むことができる。
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカー/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128(たとえば、液晶ディスプレイ(LCD)ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット)に結合されることが可能であり、そこからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ118は、ユーザデータをスピーカー/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128へ出力することもできる。加えて、プロセッサ118は、取り外し不能メモリ130および/または取り外し可能メモリ132など、任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスすること、およびそれらのメモリにデータを格納することが可能である。取り外し不能メモリ130は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、ハードディスク、またはその他の任意のタイプのメモリストレージデバイスを含むことができる。取り外し可能メモリ132は、サブスクライバーアイデンティティーモジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカードなどを含むことができる。その他の実施形態においては、プロセッサ118は、サーバまたはホームコンピュータ(図示せず)上など、WTRU102上に物理的に配置されていないメモリからの情報にアクセスすること、およびそのメモリにデータを格納することが可能である。
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内のその他のコンポーネントへの電力を分配および/または制御するように構成可能である。電源134は、WTRU102に電力供給するための任意の適切なデバイスであることが可能である。たとえば、電源134は、1または複数の乾電池(たとえば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)など)、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
プロセッサ118は、GPSチップセット136に結合されることも可能であり、GPSチップセット136は、WTRU102の現在のロケーションに関するロケーション情報(たとえば、経度および緯度)を提供するように構成可能である。WTRU102は、GPSチップセット136からの情報に加えて、またはその情報の代わりに、基地局(たとえば、基地局114a、114b)からエアインターフェース115/116/117を介してロケーション情報を受信すること、および/または複数の近隣の基地局から受信されている信号のタイミングに基づいて自分のロケーションを決定することが可能である。WTRU102は、実施形態との整合性を保持しながら、任意の適切なロケーション決定方法を通じてロケーション情報を取得することができるということが理解されるであろう。
プロセッサ118は、その他の周辺機器138にさらに結合されることが可能であり、その他の周辺機器138は、さらなる特徴、機能、および/または有線接続もしくはワイヤレス接続を提供する1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。たとえば、周辺機器138は、加速度計、eコンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ(写真またはビデオ用)、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、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)ラジオユニット、デジタルミュージックプレーヤ、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、実施形態によるRAN103およびコアネットワーク106のシステム図である。上述したように、RAN103は、エアインターフェース115を介してWTRU102a、102b、102cと通信するためにUTRA無線テクノロジーを採用することができる。RAN103は、コアネットワーク106と通信状態にあることも可能である。図1Cにおいて示されているように、RAN103は、Node−B140a、140b、140cを含むことができ、これらのNode−Bはそれぞれ、エアインターフェース115を介してWTRU102a、102b、102cと通信するために1または複数のトランシーバを含むことができる。Node−B140a、140b、140cはそれぞれ、RAN103内の特定のセル(図示せず)に関連付けられることが可能である。RAN103は、RNC142a、142bを含むこともできる。RAN103は、実施形態との整合性を保持しながら、任意の数のNode−BおよびRNCを含むことができるということが理解されるであろう。
図1Cにおいて示されているように、Node−B140a、140bは、RNC142aと通信状態にあることが可能である。加えて、Node−B140cは、RNC142bと通信状態にあることが可能である。Node−B140a、140b、140cは、Iubインターフェースを介してそれぞれのRNC142a、142bと通信することができる。RNC142a、142bは、Iurインターフェースを介して互いに通信状態にあることが可能である。RNC142a、142bのそれぞれは、自分が接続されているそれぞれのNode−B140a、140b、140cを制御するように構成可能である。加えて、RNC142a、142bのそれぞれは、その他の機能、たとえば、アウターループパワー制御、負荷制御、アドミッション制御、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ー、セキュリティー機能、データ暗号化などを実行またはサポートするように構成可能である。
図1Cにおいて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、モバイルスイッチングセンター(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。上述の要素のうちのそれぞれは、コアネットワーク106の一部として示されているが、これらの要素のうちのいずれかの要素が、コアネットワークオペレータ以外のエンティティーによって所有および/または運営されることも可能であるということが理解されるであろう。
RAN103内のRNC142aは、IuCSインターフェースを介してコアネットワーク106内のMSC146に接続可能である。MSC146は、MGW144に接続可能である。MSC146およびMGW144は、WTRU102a、102b、102cと、従来の地上通信線通信デバイスとの間における通信を容易にするために、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。
RAN103内のRNC142aは、IuPSインターフェースを介してコアネットワーク106内のSGSN148に接続されることも可能である。SGSN148は、GGSN150に接続可能である。SGSN148およびGGSN150は、WTRU102a、102b、102cと、IP対応デバイスとの間における通信を容易にするために、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。
上述したように、コアネットワーク106は、ネットワーク112に接続されることも可能であり、ネットワーク112は、その他のサービスプロバイダによって所有および/または運営されているその他の有線ネットワークまたはワイヤレスネットワークを含むことができる。
図1Dは、実施形態によるRAN104およびコアネットワーク107のシステム図である。上述したように、RAN104は、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するためにE−UTRA無線テクノロジーを採用することができる。RAN104は、コアネットワーク107と通信状態にあることも可能である。
RAN104は、eNode−B160a、160b、160cを含むことができるが、RAN104は、実施形態との整合性を保持しながら、任意の数のeNode−Bを含むことができるということが理解されるであろう。eNode−B160a、160b、160cはそれぞれ、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するために1または複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態においては、eNode−B160a、160b、160cは、MIMOテクノロジーを実行することができる。したがってeNode−B160aは、たとえば、WTRU102aにワイヤレス信号を送信するために、およびWTRU102aからワイヤレス信号を受信するために、複数のアンテナを使用することができる。
eNode−B160a、160b、160cのそれぞれは、特定のセル(図示せず)に関連付けられることが可能であり、無線リソース管理決定、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におけるユーザのスケジューリングなどを取り扱うように構成可能である。図1Dにおいて示されているように、eNode−B160a、160b、160cは、X2インターフェースを介して互いに通信することができる。
図1Dにおいて示されているコアネットワーク107は、モビリティー管理ゲートウェイ(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。上述の要素のうちのそれぞれは、コアネットワーク107の一部として示されているが、これらの要素のうちのいずれかの要素が、コアネットワークオペレータ以外のエンティティーによって所有および/または運営されることも可能であるということが理解されるであろう。
MME162は、S1インターフェースを介してRAN104内のeNode−B160a、160b、160cのそれぞれに接続されることが可能であり、制御ノードとして機能することができる。たとえば、MME162は、WTRU102a、102b、102cのユーザを認証すること、ベアラアクティブ化/非アクティブ化、WTRU102a、102b、102cの最初の接続中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどを担当することができる。MME162は、RAN104と、GSMまたはWCDMAなどのその他の無線テクノロジーを採用しているその他のRAN(図示せず)との間における切り替えを行うための制御プレーン機能を提供することもできる。
サービングゲートウェイ164は、S1インターフェースを介してRAN104内のeNode−B160a、160b、160cのそれぞれに接続可能である。サービングゲートウェイ164は一般に、ユーザデータパケットをWTRU102a、102b、102cへ/WTRU102a、102b、102cから回送および転送することができる。サービングゲートウェイ164は、その他の機能、たとえば、eNode B間でのハンドオーバ中にユーザプレーンを固定すること、WTRU102a、102b、102cにとってダウンリンクデータが利用可能である場合にページングをトリガーすること、WTRU102a、102b、102cのコンテキストを管理および格納することなどを実行することもできる。
サービングゲートウェイ164は、PDNゲートウェイ166に接続されることも可能であり、PDNゲートウェイ166は、WTRU102a、102b、102cと、IP対応デバイスとの間における通信を容易にするために、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。
コアネットワーク107は、その他のネットワークとの通信を容易にすることができる。たとえば、コアネットワーク107は、WTRU102a、102b、102cと、従来の地上通信線通信デバイスとの間における通信を容易にするために、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。たとえば、コアネットワーク107は、コアネットワーク107とPSTN108との間におけるインターフェースとして機能するIPゲートウェイ(たとえば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含むことができ、またはそうしたIPゲートウェイと通信することができる。加えて、コアネットワーク107は、ネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができ、ネットワーク112は、その他のサービスプロバイダによって所有および/または運営されているその他の有線ネットワークまたはワイヤレスネットワークを含むことができる。
図1Eは、実施形態によるRAN105およびコアネットワーク109のシステム図である。RAN105は、エアインターフェース117を介してWTRU102a、102b、102cと通信するためにIEEE802.16無線テクノロジーを採用しているアクセスサービスネットワーク(ASN)であることが可能である。以降でさらに論じられるように、WTRU102a、102b、102c、RAN105、およびコアネットワーク109という別々の機能エンティティーの間における通信リンクは、リファレンスポイントとして定義可能である。
図1Eにおいて示されているように、RAN105は、基地局180a、180b、180c、およびASNゲートウェイ182を含むことができるが、RAN105は、実施形態との整合性を保持しながら、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ということが理解されるであろう。基地局180a、180b、180cはそれぞれ、RAN105内の特定のセル(図示せず)に関連付けられることが可能であり、エアインターフェース117を介してWTRU102a、102b、102cと通信するために1または複数のトランシーバをそれぞれ含むことができる。一実施形態においては、基地局180a、180b、180cは、MIMOテクノロジーを実行することができる。したがって基地局180aは、たとえば、WTRU102aにワイヤレス信号を送信するために、およびWTRU102aからワイヤレス信号を受信するために、複数のアンテナを使用することができる。基地局180a、180b、180cは、モビリティー管理機能、たとえば、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、サービス品質(QoS)ポリシー実施などを提供することもできる。ASNゲートウェイ182は、トラフィック集約ポイントとして機能することができ、ページング、サブスクライバープロファイルのキャッシング、コアネットワーク109へのルーティングなどを担当することができる。
WTRU102a、102b、102cと、RAN105との間におけるエアインターフェース117は、IEEE802.16仕様を実行するR1リファレンスポイントとして定義可能である。加えて、WTRU102a、102b、102cのそれぞれは、コアネットワーク109との論理インターフェース(図示せず)を確立することができる。WTRU102a、102b、102cと、コアネットワーク109との間における論理インターフェースは、R2リファレンスポイントとして定義されることが可能であり、このR2リファレンスポイントは、認証、許可、IPホスト構成管理、および/またはモビリティー管理のために使用可能である。
基地局180a、180b、180cのそれぞれの間における通信リンクは、WTRUハンドオーバ、および基地局どうしの間におけるデータの転送を容易にするためのプロトコルを含むR8リファレンスポイントとして定義可能である。基地局180a、180b、180cと、ASNゲートウェイ182との間における通信リンクは、R6リファレンスポイントとして定義可能である。このR6リファレンスポイントは、WTRU102a、102b、102cのそれぞれに関連付けられているモビリティーイベントに基づいてモビリティー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において示されているように、RAN105は、コアネットワーク109に接続可能である。RAN105と、コアネットワーク109との間における通信リンクは、たとえば、データ転送およびモビリティー管理機能を容易にするためのプロトコルを含むR3リファレンスポイントとして定義可能である。コアネットワーク109は、モバイルIPホームエージェント(MIP−HA)184、認証/許可/アカウンティング(AAA)サーバ186、およびゲートウェイ188を含むことができる。上述の要素のうちのそれぞれは、コアネットワーク109の一部として示されているが、これらの要素のうちのいずれかの要素が、コアネットワークオペレータ以外のエンティティーによって所有および/または運営されることも可能であるということが理解されるであろう。
MIP−HAは、IPアドレス管理を担当することができ、WTRU102a、102b、102cが、別々のASNおよび/または別々のコアネットワークの間においてローミングすることを可能にすることができる。MIP−HA184は、WTRU102a、102b、102cと、IP対応デバイスとの間における通信を容易にするために、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。AAAサーバ186は、ユーザ認証と、ユーザサービスをサポートすることとを担当することができる。ゲートウェイ188は、その他のネットワークと相互作用することを容易にすることができる。たとえば、ゲートウェイ188は、WTRU102a、102b、102cと、従来の地上通信線通信デバイスとの間における通信を容易にするために、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。加えて、ゲートウェイ188は、ネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができ、ネットワーク112は、その他のサービスプロバイダによって所有および/または運営されているその他の有線ネットワークまたはワイヤレスネットワークを含むことができる。
図1Eにおいては示されていないが、RAN105は、その他のASNに接続されることが可能であり、コアネットワーク109は、その他のコアネットワークに接続可能であるということが理解されるであろう。RAN105と、その他のASNとの間における通信リンクは、R4リファレンスポイントとして定義されることが可能であり、このR4リファレンスポイントは、RAN105と、その他のASNとの間においてWTRU102a、102b、102cのモビリティーをコーディネートするためのプロトコルを含むことができる。コアネットワーク109と、その他のコアネットワークとの間における通信リンクは、R5リファレンスとして定義されることが可能であり、このR5リファレンスは、ホームコアネットワークと、訪問先コアネットワークとの間における相互作用を容易にするためのプロトコルを含むことができる。
図2は、共有スペクトルへのアクセスのための3層階層システムを示している。その共有スペクトルは、たとえば、フェデラルスペクトルであることが可能である。図2において示されているように、この3層システムは、202におけるプライマリーアクセスと、204におけるセカンダリーアクセスと、206における一般許可アクセスとを含むことができる。202におけるプライマリーアクセスは、保証されたアクセスをWTRUに提供することができる。このプライマリーアクセスは、インカンベントであることが可能である。インカンベントとは、所与のスペクトルにおけるプライマリーユーザを指すことができる。たとえば、TVWSスペクトルにおいては、DTCまたはマイクロフォンが、そのスペクトルのインカンベントであることが可能である。別の例として、3.5GHzスペクトルなどのフェデラル共有スペクトルにおいては、インカンベントは、レーダであることが可能である。202におけるプライマリーアクセスは、インカンベントによってスペクトルが使用されていないと言える場合、または必要とされていないと言える場合には、セカンダリーアクセスおよび/または一般許可アクセスによるスペクトル使用を排除しないことが可能である。たとえば、アクセスユーザが共有スペクトルへのプライマリーアクセスを要求し、そのプライマリーアクセスが必要とされていないと言える場合には、そのアクセスユーザは、そのプライマリーアクセスからのスペクトルを提供可能である。
204において、セカンダリーアクセスは、アクセスユーザがそのセカンダリーアクセスを使用できるようになる前に、そのアクセスユーザがデータベースに登録することを要求することができる。これは、たとえば、セカンダリーアクセスを使用することができるアクセスユーザを追跡把握し、それによって、それらのユーザが管理されること、およびまたはその他のスペクトルセグメントへ移動されることが可能になるように、行われることが可能である。204におけるセカンダリーアクセスは、ハイパワーであることが可能であり、スペクトル使用のための料金を課金することができ、公的使用を可能にすることができる。206において、一般許可アクセスは、ローパワーであることが可能であり、アクセスユーザを感知してアクセス可用性を決定することができ、データベースを使用してアクセス可用性を決定することができ、スペクトルを使用するための料金を課金しないことまたは支払わないことが可能である。
共有スペクトルマネージャー(SSM)が提供可能である。共有スペクトルマネージャーは、一連の帯域またはセグメントにわたってスペクトルを管理することができる。セグメントは、帯域の管理された部分であることが可能である。セグメントの管理は、スペクトルポリシーまたはルールの対象となることが可能である。SSMは、さまざまなアクセスユーザ(AU)システムにインターフェース接続すること、アクセスユーザから情報を収集すること、アクセスユーザに関する情報を格納することなどが可能である。アクセスユーザから収集される情報は、スペクトル使用、オペレーション情報などを含むことができる。SSMは、セグメントに割り振られたアクセスユーザの使用を監視することができ、セグメントに関する情報を編成することができ、この情報を利用して、特定の測定に基づいてスペクトル使用を最大化することができ、予約されたスペクトルをアクセスユーザに割り振ることができる、といった具合である。SSMは、セグメントに関する使用価格設定を発表すること、セグメントに関する許可できるアクセスユーザタイプ(たとえば、PAU、SAU、およびGAU)を発表すること、セグメントに関して適用可能である使用ルールを発表することなどが可能である。SSMは、共有されたフレームワークのもとで複数の共有スペクトル帯域を管理することができる。これは、たとえば、SSMとアクセスユーザとの間において使用可能である共有された通信インターフェースを使用して行われることが可能である。
SSMは、1つの機能エンティティー内に存在することが可能であり、または複数の接続されている機能エンティティー内に存在することも可能である。これらのエンティティーは、スペクトルセグメントをアクセスユーザに割り当てることを担当することができる。割り当ては、たとえば、交渉された合意に基づいて、パフォーマンスおよび測定に関するアクセスユーザからの報告に基づいて、といった具合に行われることが可能である。交渉は、価格設定(たとえば、アクセスユーザがいくら支払うことができるか)、能力問題(たとえば、アクセスユーザが、割り振られておくことが可能であるセグメントを使用できることが可能であるかどうかを決定すること)、別々のアクセスユーザタイプの間における優先度(たとえば、PAUは、SAUよりも高い優先度を有することができ、GAUおよびSAUは、SAUよりも高い優先度を有することができる)などを取り扱うことができる。
スペクトル割り振りおよび選択などの機能は、SSMとアクセスユーザとの間において分配可能である。たとえば、要求に応じて、SSMは、ロケーションに関するアクセスユーザタイプに基づいてスペクトル可用性を発表することができる。本明細書において記載されているように、可用性情報は、価格設定情報で補完可能である。可用性情報は、スペクトルが利用可能であることができるエリアサイズ、および発表された条件のもとでスペクトルが利用可能であることができるピリオドを含むこともできる。エリアサイズは、ユーザロケーションに基づくことが可能である。アクセスユーザは、自分のQoO需要を満たすために1または複数のセグメントを選択することができる。アクセスユーザは、たとえば、セグメントの価格、これらのセグメント内で機能するためのユーザのネットワーク能力などに基づいて、1または複数のセグメントを選択することができる。次いで選択情報は、報告可能である。SSMの何らかの機能は、分配可能である。たとえば、アクセスユーザの集合から生じることが可能であるスペクトル要求は、自己編成ネットワーク(SON)プロセッサによって取り扱われることが可能である。SONプロセッサは、要求のサブセット、または要求の集約を1または複数のスペクトルブローカーへ中継すること、および/または処理することが可能である。別の例として、集中型の無線リソースマネージャーが、エリア内のアクセスユーザの集合のためにスペクトルを管理することができる。集中型の無線リソースマネージャーは、要求のサブセット、または要求の集約を1または複数のスペクトルブローカーへ中継すること、および/または処理することが可能である。
アクセスユーザ通信インターフェースが、SSMとともに使用するために提供可能である。SSMシステムは、さまざまなアクセスユーザから情報を収集することができ、それらのアクセスユーザに情報を提供することができる。たとえば、情報を交換するためにアクセスユーザとSSMとの間において通信プロトコルが使用可能である。
PAUは、セグメントまたはセグメントのサブセットがエリア内での共有用に利用可能になる可能性があるということをSSMに知らせることができる。これは、たとえば、それがセグメントまたはセグメントのサブセットを使用しない可能性があるということを決定するために行われることが可能である。これは、共有スペクトルがその後にどのように使用される可能性があるかに基づくことが可能であるPAUのためのインセンティブまたは利益をトリガーすることができる。
アクセスユーザは、SSMを登録することができ、予測されたスペクトル使用、ロケーションエリア、既知の識別情報、能力などを提供することができる。アクセスユーザは、セグメント、セグメントのサブセットに関する、または特定のロケーションに関するスペクトル要求をSSMに送信することができる。スペクトル要求は、セグメントに関するQoO、保証されたQoO、および/または最高QoOを含むことができる。スペクトル要求は、スペクトルに関する予測された使用についての情報、たとえば、テクノロジー、送信パワー、予測されたモビリティー行動、能力、共存スキーム、特徴検知スキームなどを含むことができる。アクセスユーザは、セグメントおよびロケーションに関する使用測定およびパフォーマンス測定を報告することができる。
SSMは、スペクトル要求を受け入れること、使用情報を提供すること、その要求を拒否すること、価格設定を含むことができる条件の改訂された文言に基づくことが可能であるスペクトル割り当てを提案することなどによって、その要求に応答することができる。SSMは、セグメントが共有用に利用可能である可能性があるということを知らせることまたは発表することが可能であり、スペクトルがいつどのようにして戻可能であるかに関する詳細を提供することができる。SSMは、スペクトルまたはセグメントがどのように使用可能であるかをガイドすることができるポリシーを提供することができる。SSMは、セグメントに関する情報、たとえば、サポートされる保証されたQoO、サポートされる最高QoOなどを提供することができる。SSMは、明け渡しメッセージをアクセスユーザに送信することができる。これは、たとえば、スペクトルセグメントへのPAUの到来時に発生する可能性がある。SSMは、チャネル再編成メッセージをアクセスユーザに送信することができる。これは、たとえば、スペクトルを再編成および/または再割り当てするために行われることが可能である。
SSMは、スペクトルを編成することができる。たとえば、SSAシステムの共有スペクトルマネージャー(SSM)は、スペクトルセグメントをカテゴリー、たとえば、カテゴリーA、カテゴリーB、カテゴリーCなどへと編成することができる。
カテゴリーAセグメントは、PAUを搬送することができるスペクトルセグメント用に予約可能である。PAUは、自分が自分のスペクトルを時間および/またはロケーションにおいて共有する可能性があるということをSSMに通知しておくことができる。PAUは、任意の所与の時間においてオペレーションを開始することができ、SAUおよび/またはGAAUがそのセグメントを明け渡すことができると予想することができる。PAUは、使用可能である明け渡しのタイプをSSMに知らせることもできる。
さまざまなタイプの明け渡しが使用可能である。たとえば、緊急の明け渡しが要求可能である。緊急の明け渡しは、PAUなどのアクセスユーザが、自分の割り当てられたセグメントの遅延なき明け渡しを要求することができる場合であると言える。緊急の明け渡しにおいては、SSMは、SAUおよびGAAUをその他のセグメントへ移動することができる。別の例として、緊急ではない明け渡しが要求可能である。緊急ではない明け渡しは、SSMがSAUおよびGAAUをその他のセグメントへ移動することを、そうすることが適切であると言えるときに行うようアクセスユーザが要求することができる場合であると言える。たとえば、SSMは、遅延の後にSAUおよびGAAUを移動することができる。別の例として、限定された共存が要求可能である。限定された共存は、SAUまたはGAAUがセグメント上でPAUと共存することを可能にすることができる。
カテゴリーAに分類されることが不可能であるスペクトルセグメントは、カテゴリーBおよびカテゴリーC用に利用可能とすることができる。たとえば、所与のロケーションにおいて使用されることが不可能である、所与の時間にわたって使用されることが不可能である、またはプライマリーアクセスユーザによって所有されることが不可能であるPAUに属することが可能であるスペクトルセグメント(ISM帯域およびTVWS帯域等)などは、カテゴリーBセグメントまたはカテゴリーCセグメントとして分類可能である。カテゴリーBスペクトルは、セカンダリーアクセスユーザ(SAU)および/または一般許可アクセスユーザ(GAAU)によって使用されることが可能であり、その一方でカテゴリーCセグメントは、(GAAU)用に予約可能である。
スペクトルセグメントのカテゴリーは、ロケーションの機能であることが可能である。例としてTVWSを使用すると、チャネル#xは、チャネル#x上でDTV放送局が機能している第1のロケーションにおいては、カテゴリーAであることが可能であり、その一方で、同じチャネル#xは、DTV局が機能することができない第2のロケーションにおいては、カテゴリーBであることが可能である。
SSMは、SSMメカニズム用のカテゴリーC使用のためにスペクトルの一部を予約することができる。カテゴリーA用であることが不可能であるスペクトルは、パーセンテージ分割に従ってカテゴリーBとCとの間において分割可能である。カテゴリーBとカテゴリーCとの間における残りのスペクトルのパーセンテージ分割は、動的であることが可能であり、特定の測定に基づいてスペクトルユーティリティーを最適化するためにSSMによって決定可能である。
アクセスユーザは、いくつかのカテゴリーにおいて許可可能であるが、その他のカテゴリーにおいては許可されないことが可能である。たとえば、カテゴリーAに関しては、スペクトルセグメントは、PAU、SAU、およびGAAUによって使用可能である。カテゴリーBに関しては、スペクトルセグメントは、アクティブなPAUを有さないことが可能であるが、SAUおよびGAAUによって使用可能である。カテゴリーCに関しては、スペクトルセグメントは、アクティブなPAUまたは割り振られたSAUを有さないことが可能である。なぜなら、それらのスペクトルセグメントは、GAAUによる使用のために予約可能であるためである。
複数のカテゴリーBスペクトルセグメントが、別々の優先度、たとえば、B1、B2、B3などを割り振られることが可能である。より高い優先度のSAUは、より高い優先度を伴うカテゴリースペクトルを使用することができる。たとえば、より高い優先度のSAUは、カテゴリーB1セグメントを割り振られることが可能であり、その一方で、より低い優先度のSAUは、カテゴリーB2セグメントを割り振られることが可能である。
SSMは、スペクトルセグメントに関するステータス情報を保持することができる。そのステータス情報は、スペクトルステータスマップと呼ばれる場合がある。スペクトルステータスマップは、PAU情報、たとえば、オペレーションの時間、オペレーションのロケーション、明け渡しタイプ、送信されたパワー、テクノロジータイプなどを含むことができる。たとえば、スペクトルステータスマップは、カテゴリーAに関するPAU情報を含むことができる。スペクトルステータスマップは、SAU情報、たとえば、優先度、テクノロジータイプ、送信されたパワー、QoO情報(たとえば、SAUによって報告可能である交渉されたQoOおよび監視されたQoO)、連絡先情報(たとえば、明け渡しのケースにおいてSAUが連絡可能である場所)、その他のSAUとの共有メカニズムなどを含むことができる。共有メカニズムは、たとえば、CSMA、TDMベース(ギャップ)、FDMベース(サブキャリア)、なし、などであることが可能である。SAU情報は、カテゴリーAおよびBセグメント用であることが可能である。スペクトルステータスマップは、GAAU情報、たとえば、優先度、テクノロジータイプ、送信されたパワー、QoO情報(たとえば、GAAUによって報告可能である交渉されたQoOおよび監視されたQoO)、連絡先情報(たとえば、明け渡しのケースにおいてSAUが連絡可能である場所)、その他のSAUとの共有メカニズム(たとえば、CSMA、TDMベース、FDMベース、なし等)などを含むことができる。GAAU情報は、カテゴリーA、B、またはCセグメント用であることが可能である。スペクトルステータスマップは、このスペクトルセグメントにおける現在の割り振りの有効性に関する情報、たとえば、割り振りが有効であることが可能であるロケーション、有効性の時間などを含むことができる。
アクセスユーザ管理制御が提供可能である。SSMは、スペクトルステータスマップを使用して、スペクトルをアクセスユーザに割り当てることができる。
アクセスユーザ(ネットワーク、システム、またはオペレータ)が、帯域幅を要求するためのメッセージをSSMに送信することができる。そのメッセージは、帯域幅において展開可能であるテクノロジータイプ、たとえば、LTE、Wi−Fiなどを含むことができる。そのメッセージは、AU能力インジケータ、QoOレンジなどを含むことができる。QoOレンジは、保証されたQoOおよび/または最高QoOを含むことができる。保証されたQoOは、排他性を伴ってロケーションエリアのために使用可能スペクトルの量を含むことができる。排他的な使用は、時間に関するもの、スペクトルのサブセット、またはコードに関するものなどであることが可能である。たとえば、保証されたQoOは、時間における30%の保証された排他性を伴う20MHzであることが可能である。最高QoOは、ロケーションエリアに関するスペクトルの量の上限使用を含むことができる。アクセスユーザによってSSMに送信されるメッセージは、オペレーションの時間に関する好ましいレンジ、優先度、および/またはサポートされる共有メカニズムを含むことができる。そのメッセージは、ユーザのロケーション、レンジ、帯域内および帯域外パワーを含むことができる送信パワー特徴などを含むことができる。
SSMは、互換性のあるテクノロジーどうしのユーザが共存することが可能である、および既に占有している可能性がある帯域幅にユーザを割り当てるために、テクノロジータイプ、および送信パワー特徴に関する情報を使用することができる。
ユーザは、保証されたQoOなどのQoOを伴って機能できることが可能であり、最高QoOまで機能できることが可能である。保証されたQoOは、たとえば、公的安全ユーザなどのセカンダリーユーザのためのセーフガードとして使用可能である。SSMおよびユーザは、その他のユーザの保証されたQoOを確実にするために連携することができる。SSMおよびユーザは、本明細書において記載されている帯域幅管理のためにQoOレンジを使用することもできる。
SAUまたはGAAUなどのユーザの最高QoOは、スペクトル利用を最適化するためにSSMによって使用可能である。たとえば、ユーザ(たとえばSAU)からのスペクトル要求にサービス提供するために、SSMは、既存のユーザの最高QoOを低減することができ、それらのユーザの保証されたQoOを引き続き確実にすることができる。
ユーザまたはオペレータは、SAUまたはGAAUのいずれかとしてアドミッション制御を実行することができる。GAAUのケースにおいては、ユーザは、QoOレンジを要求しないことが可能であり、そのケースにおいては、GAAUは、チャネルのベストエフォート使用を与えられることが可能である。
ユーザまたはオペレータは、別々のカテゴリーにおける帯域幅セグメントどうしを要求することができる。たとえば、オペレータは、SAUとして機能することができるいくつかのスモールセルまたはネットワークの部分を有することができ、その一方で、その他のスモールセルまたはネットワークの部分は、GAAUとして機能することができる。別の例として、スモールセルは、何らかのスペクトルを、保証されたQoOと集約することができ、ベストエフォートであることが可能である、および厳格なQoO要求を有しないことが可能である何らかのさらなるQoOを集約することができる。ユーザは、2つのタイプのセグメントを要求することができ、それらのセグメントのために量の帯域幅を要求することができる。
SSM起動型のチャネル割り振りが提供可能である。共有スペクトルマネージャー(SSM)は、時間にわたるQoOレンジを伴って帯域幅をユーザに割り当てることができる。SSMは、別々の時間またはイベントにおいてチャネル割り当てを再編成することができる。たとえば、SSMは、チャネル割り当てを、ユーザ全体にわたって定期的に、ユーザに対して彼らの割り当て時間に従って不定期に、システムイベントの発生に起因して不定期に、といった具合に再編成することができる。システムイベントは、スペクトルセグメントにおけるチャネル上の混雑であるかもしれないし、SAUが帯域幅の使用を解放する場合であるかもしれない、といった具合である。システムイベントは、既に機能していた可能性があるSAUがあるスペクトルセグメントにおけるチャネル上で機能し始めた可能性があるPAUの場合であるかもしれない。これは、たとえば、チャネルを明け渡すこと、および帯域幅割り当てを要求することをSAUに行わせる可能性がある。
SSAチャネル再編成は、複数のアクションを含むことができる。たとえば、SSAチャネル再編成は、スペクトルセグメントAまたはB内に存在することが可能である利用可能な帯域幅など、別の利用可能な帯域幅にユーザを再割り振りすることを含むことができる。これは、たとえば、ユーザのためのQoOを確実にするために行われることが可能である。SSAチャネル再編成は、ユーザに、帯域幅が比較的混雑していないと言える場合には自分の最高QoOレベルを増大するよう要求することを含むことができる。SSAチャネル再編成は、混雑がないと言える場合でさえ帯域幅使用を最適化することを含むことができる。たとえば、SSMは、帯域幅を明け渡して、別のユーザ(または複数のユーザ)に割り当てられることが可能である帯域幅上で機能し始めるようユーザ(または複数のユーザ)に要求することができる。SSAは、セグメントを利用可能にすることができる。SSAチャネル再編成は、ユーザに、自分のユーザタイプ(SAUまたはGAAU)を変更するよう要求することを含むことができる。
SSAチャネル再編成は、最高QoOレベルを下げる一方でそれをQoOよりも上に保持するようユーザに要求することを含むことができる。これは、第2のユーザが帯域幅を要求して、SSMが、第1のユーザによって既に使用されている可能性がある帯域幅を割り当てる場合など、複数のシナリオにおいて発生する可能性がある。たとえば、SSMは、第2のユーザが機能することを可能にするために最高QoOを下げるよう第1のユーザに要求するメッセージを第1のユーザに送信することができる。
ユーザは、別のユーザが、保証可能であるQoO上で機能することを混雑が制限している場合には、最高QoOレベルを下げる一方でそれをQoOよりも上に保持するよう要求される場合がある。たとえば、SSMは、ユーザに、自分の最高QoOを下げて、それによって、その他のユーザたちが自分たちの保証されたQoOで機能できることを可能にするよう指示するメッセージをユーザに送信することができる。
アクセスユーザ起動型のチャネルまたはスペクトル再割り振りが提供可能である。層2AUなどのAUは、保証されたQoAなどのQoAを上回って機能するように時間にわたってチャネルまたはスペクトルを割り振られることが可能である。スペクトルは、複数のチャネルを含むことができる。AUは、使用している可能性がある割り振られたチャネル上での自分のオペレーションの品質を監視することができる。AUは、今後使用される可能性があるバックグラウンドにおけるその他のチャネルを監視することもできる。AUは、チャネルモニタリングからの測定結果をSSMに送信することができる。そのAUのロケーションの付近のチャネルを別のAUが使用することができる場合には、そのAUは、自分のQoOの劣化を経験する可能性があり、その劣化は、そのAUのためのQoAを下回る可能性がある。そのAUは、自分のQoAの劣化に関してSSMに知らせることおよび/またはアラートすることが可能である。たとえば、そのAUは、QoAイベントメッセージをSSMに送信することができる。そのAUは、影響されるチャネルを置換するための新たなチャネル再割り振りを要求することができる。その要求は、使用可能である1または複数のチャネルを示すことができ、それらのチャネルは、バックグラウンドにおいて監視されておくことが可能であるチャネルであることが可能である。
図3は、アクセス品質(QoA)イベントが発生した場合にスペクトルを再割り当てするための手順の例を示している。302において、AUが、スペクトル割り当てを要求することができる。そのスペクトルは、複数の層に分類可能である共有スペクトルであることが可能である。AUは、スペクトルの割り当てが共有スペクトルの層から生じることを要求することができる。AUは、割り当てられることになるスペクトルが、QoO、QoA、保証されたQoO、保証されたQoAなどに適合することを要求することができる。AUは、割り当てられることになるスペクトルが、3.5GHzなどの周波数帯域内にあること、Wi−Fiなどのテクノロジータイプの範囲内にあること、信号対雑音比内にあること、スペクトルを使用するための時間のパーセンテージであること、それらの組合せであることなどを要求することができる。たとえば、AUは、自分が時間の50%にわたってスペクトルを使用することを可能にすることができる割り当てを要求することができる。
304において、AUは、スペクトル割り当てを受信することができる。そのスペクトル割り当ては、共有スペクトルからのスペクトルを含むことができる。割り当てられることが可能であるスペクトルは、層、または複数の層に関するものであることが可能である。割り当てられることが可能であるスペクトルは、要求された層に関するものであることが可能である。たとえば、AUは、共有スペクトルの層2からのスペクトルを要求しておくことが可能であり、割り当てられるスペクトルは、共有スペクトルの層2からのものであることが可能である。割り当てられることが可能であるスペクトルは、要求された層に関するものではないことが可能である。たとえば、AUは、共有スペクトルの層2からのスペクトルを要求しておくことが可能であり、割り当てられるスペクトルは、共有スペクトルの層1からのものであることが可能である。別の例として、AUは、共有スペクトルの層2からのスペクトルを要求しておくことが可能であり、割り当てられるスペクトルは、共有スペクトルの層2および層3からのものであることが可能である。
割り当てられることが可能であるスペクトルは、QoAに適合することができ、そのQoAは、AUによって要求されたQoAであることが可能である。AUは、割り当てられることになるスペクトルがQoAに適合することができることを要求することができ、割り当てられるスペクトルは、要求されたQoAに適合しないことが可能である。たとえば、割り当てられるスペクトルに関するQoAは、より良好なまたはより多くのスペクトルをSSMが提供できることが可能である場合には、要求されたQoAよりも高いことが可能である。別の例として、割り当てられるスペクトルに関するQoAは、要求されたQoAに適合することができるスペクトルをSSMが提供できることが不可能である場合には、要求されたQoAよりも低いことが可能である。これは、たとえば、SSMがスペクトルを有することができず、AUによって要求されたその他のスペクトル特徴にマッチすることができるスペクトルを見つけ出すことを試みることができる場合に、行われることが可能である。
割り当てられることが可能であるスペクトルは、AUによって要求された周波数レンジ内にあることが可能である。たとえば、AUは、50Mhz幅の帯域幅またはスペクトルセグメントを要求することができ、SSMは、50Mhzレンジ内でスペクトルを割り当てることができる。AUは、スペクトルが周波数レンジ内で割り当てられることを要求することができ、SSMによって割り当てられるスペクトルは、要求された周波数レンジよりも大きいことが可能である。たとえば、AUは、50Mhzレンジを要求することができ、SSMは、AUに100MHzレンジを提供することができ、そこからAUは、割り当てられることになる50MHzレンジを選択することができる。次いでSSMは、100MHzレンジからAUが選択した50MHzレンジをAUに割り当てることができる。AUは、割り当てられることになるスペクトルが周波数レンジ内にあることを要求することができ、SSMによって割り当てられるスペクトルは、要求された周波数レンジよりも小さいことが可能である。たとえば、AUは、50MHzレンジを要求することができ、SSMは、25MHzレンジ内でスペクトルを割り当てることができる。これは、たとえば、SSMが、要求された周波数レンジ内でスペクトルを有することができず、AUによって要求可能であるその他のスペクトル特徴にマッチすることができるスペクトルを見つけ出すことを試みることができる場合に、行われることが可能である。
割り当てられることが可能であるスペクトルは、テクノロジータイプのものであることが可能であり、そのテクノロジータイプは、AUによって要求されたテクノロジータイプであることが可能である。たとえば、AUは、割り当てられることになるスペクトルがLTEスペクトルであることが可能であることを要求することができ、SSMは、LTEスペクトルをAUに割り当てることができる。AUは、割り当てられることになるスペクトルがテクノロジータイプのものであることが可能であることを要求することができ、割り当てられるスペクトルは、異なるテクノロジータイプのものであることが可能である。たとえば、AUは、割り当てられることになるスペクトルがHSPA+スペクトルであることが可能であることを要求することができ、SSMは、Wi−FiスペクトルをAUに割り当てることができる。これは、たとえば、SSMが、AUによって要求可能であるその他のスペクトル特徴にマッチすることができるスペクトルを見つけ出すことを試みることができるスペクトルを有することができない場合に、行われることが可能である。
306において、AUは、割り当てられたスペクトルおよび/または割り当てられていないスペクトルを監視することができる。AUは、割り当てられたスペクトルを使用することができる。AUは、割り当てられたスペクトルを監視することができ、たとえば、AUは、割り当てられたスペクトル上でまたはQoAを上回って機能することができる。AUは、割り当てられていないスペクトルを監視して、たとえば、その割り当てられていないスペクトルのQoOを決定することができる。AUは、割り当てられたスペクトル、割り当てられていないスペクトル、またはそれらの組合せからの測定をSSMに送信することができる。
AUは、割り当てられたスペクトル上での使用品質の劣化を検知することができる。たとえば、AUは、割り当てられたスペクトルに関するQoOの劣化を検知することができる。AUは、QoOの劣化が、割り当てられたスペクトルに関するQoAを下回っている、またはそのQoAに近づいていると言えることを決定することができる。
308において、AUは、QoAイベントをSSMに送信することができる。そのQoAイベントは、使用品質の劣化をAUが検知したと言える旨をSSMに通知することができるメッセージであることが可能である。たとえば、そのQoAイベントは、割り当てられたスペクトルに関するOoOが、割り当てられたスペクトルに関するQoAを下回っている、またはそのQoAに近づいていると言えることを示すことができる。AUは、スペクトルの置換および/または再割り当てを要求することができる。これは、たとえば、QoAに適合することができるスペクトルをAUが受信することができるように、割り当てられたスペクトルが置換されることを可能にするために、行われることが可能である。
310において、AUは、再割り当てされたスペクトルおよび/または置換スペクトルを受信することができる。SSMは、再割り当てスペクトルおよび/または置換スペクトルを求める要求を受信することができる。SSMは、AUによって要求されたQoAに適合することができる、割り当てられていないスペクトルを決定することができる。割り当てられていないスペクトルは、割り当てられたスペクトルを補完することができる。たとえば、SSMは、AUによって使用可能であるさらなるスペクトルを、割り当てられたスペクトルとともにAUに提供することができ、それによってAUは、QoAでまたはQoAを上回って機能できることが可能になる。割り当てられていないスペクトルは、割り当てられたスペクトルを置換することができる。たとえば、SSMは、割り当てられたスペクトルを置換することができる置換スペクトルをAUに提供することができ、それによってAUは、その置換スペクトル上でQoAでまたはQoAを上回って機能できることが可能になる。SSMは、スペクトルを再割り当てすることができる。たとえば、SSMは、スペクトルがその他のAUから取られることが可能であり、再割り当てスペクトルおよび/または置換スペクトルを要求したAUに提供可能であるということを決定することができる。
図4は、QoAが発生した場合にスペクトルを再割り当てするための手順の別の例を示している。スペクトルを再割り当てするための手順は、たとえば、AUによって起動可能である。AUは、自分のQoAの劣化を経験していると言える場合には、チャネル再割り振り手順を使用することができる。たとえば、図4において示されているように、AUは、船舶搭載レーダが近づいている場合に自分のQoAの劣化を経験する可能性がある。図4においてはレーダが示されているが、任意のインカンベントまたはその他の予想されていないユーザが、QoA劣化をもたらす場合がある。
418において、AU410が、SSM412に登録することができる。これは、たとえば、そのSSMがAU410を識別してAU410と通信できることが可能になるように、行われることが可能である。AU410は、層2ユーザであることが可能である。420において、AU410は、スペクトル要求をSSM412に送信することができる。SSM412は、AU410によって使用可能である割り当てられていないスペクトルを決定することができる。割り当てられていないスペクトルは、レーダ402によって使用可能スペクトルを含むことができる。
422において、SSM412は、スペクトル割り当てメッセージをAU410に送信することができる。スペクトル割り当てメッセージは、AU410に割り当てられてAU410によって使用可能スペクトルのアイデンティティーを含むことができる。たとえば、スペクトル割り当てメッセージは、AU410に割り当てられてAU410によって使用可能である3.5GHz内のスペクトルセグメントなどのスペクトルのレンジを含むことができる。
424において、AU410は、スペクトル割り当て通知をSSM412に送信することができる。これは、たとえば、422におけるスペクトル割り当てメッセージから選択されたスペクトルをAU410が使用することができるということをSSM412に通知するために、行われることが可能である。スペクトル割り当て通知は、AU410によって選択されておくことが可能であるスペクトルをSSM412が割り当てることを可能にすることができる。たとえば、SSM412は、AU410によって利用可能である可能性がある、およびAU410によって使用可能スペクトルのレンジを提供することができる。AU410は、スペクトルのレンジから自分が使用することができるスペクトルを選択することができる。AU410は、選択されたスペクトルがAU410に割り当てられることが可能であるということをSSM412に通知することができる。
414において、AU410は、スペクトルモニタリングを実行することができ、測定報告を実行することができる。たとえば、426において、AU410は、アクティブスペクトルおよび/または代替スペクトルを監視することができ、測定をSSM412に送信することができる。これは、たとえば、AUが、割り当てられたスペクトルまたはアクティブスペクトルを探してQoOを監視することができるように、行われることが可能である。AUは、今後の使用のために代替チャネルまたはスペクトルを監視することができる。たとえば、AUは、割り当てられたスペクトルに関するQoOが劣化したと言える場合に、代替スペクトルを使用することを要求することができる。
404において、レーダ402は、サイレントであることが可能であり、送信を行っていないことが可能である。レーダ402は、層1アクセスユーザまたはPAUであることが可能であり、AU410に割り当てられることが可能であるスペクトルにおいて機能することができる。406において、レーダ402は、レーダオペレーションを開始することができ、そのレーダオペレーションは、AU410に割り当てられたスペクトルに関するQoOを劣化させる場合がある。
428において、AU410は、QoAイベントをSSM412に送信することができる。AU410は、割り当てられたスペクトルに関するQoOがQoAを下回っていると言えるということを決定することができる。AU410は、割り当てられたスペクトルに関するQoOがQoAを下回っていると言えるということをSSM412に通知するためのQoAイベントを送信することができる。AU410は、代替スペクトルに関するQoAが、割り当てられたスペクトルに関するQoOよりも良好であると言えるということをSSM412に通知するためのQoAイベントを送信することができる。
430において、AU410は、スペクトル要求を送信することができる。スペクトル要求は、AU410がモニタリングしておくことが可能である代替スペクトルからスペクトルを割り当てるようSSM412に要求することができる。スペクトル要求は、424において割り当てられたスペクトルを置換スペクトルと置換するようSSM412に要求することができる。スペクトル要求は、424において割り当てられたスペクトルを補完するために使用可能スペクトルを提供するようSSM412に要求することができる。
432において、SSM412は、スペクトル割り当てメッセージをAU410に送信することができる。スペクトル割り当てメッセージは、AU410に割り当てられてAU410によって使用可能である補完スペクトルまたは置換スペクトルのアイデンティティーを含むことができる。たとえば、スペクトル割り当てメッセージは、AU410に割り当てられてAU410によって使用可能である3.5GHz帯域内のスペクトルのレンジを含むことができる。
434において、AU410は、スペクトル割り当て通知をSSM412に送信することができる。これは、たとえば、432においてスペクトル割り当てメッセージから選択されたスペクトルを使用することをAU410が選んだということをSSM412に通知するために、行われることが可能である。スペクトル割り当て通知は、AU410によって選択されておくことが可能であるスペクトルをSSM412が割り当てることを可能にすることができる。たとえば、SSM412は、AU410によって利用可能である可能性がある、およびAU410によって使用可能スペクトルのレンジを提供することができる。AU410は、スペクトルのレンジから自分が使用することができるスペクトルを選択することができる。AU410は、選択されたスペクトルがAU410に割り当てられることが可能であるということをSSM412に通知することができる。
図5は、スペクトル割り当ておよび/または再割り当てのための手順の例を示している。522において、層スペクトル割り当てが発生することが可能である。518において、AU502が、共有スペクトルの層からの利用可能なスペクトルを要求することができる。520において、SSM504が、利用可能なスペクトルをAU502に提供する。524において、AU502は、使用可能である利用可能なスペクトルからのスペクトルを選択することができる。526において、AU502は、使用可能であるそのスペクトルをSSM504に通知することができる。528において、SSM504は、AU502によって使用可能スペクトルを予約することができる。530において、SSM504は、そのスペクトルが予約可能であるということをAU502に通知することができる。
544において、スペクトルモニタリングが発生することが可能である。532において、AU502は、使用可能代替スペクトルを決定することができる。534において、AU502は、使用可能代替スペクトルをSSM504に通知することができる。536において、SSM504は、AU502による今後の使用のために代替スペクトルにフラグを設定することができる。538において、SSM504は、可能性のある使用のために代替スペクトルがフラグを設定されておくことが可能であるということをAU502に通知することができる。540において、AU502は、代替スペクトルが利用可能ではない可能性があるということを決定することができる。542において、AU502は、スペクトルが利用可能である可能性がある場合には、可能性のある使用のために代替スペクトルがフラグを設定されることを要求することができる。546において、SSM504は、代替スペクトルが利用可能である可能性があるということ、および可能性のある使用のためにAU502によってフラグを設定可能であるということをAU502に通知することができる。
552において、定期的な測定報告が発生することが可能である。548において、AU502は、割り当てられたスペクトルおよび/または代替スペクトルのモニタリングを実行することができる。550において、AU502は、測定を報告することができる。
554において、QoA劣化イベントを報告することが発生することが可能である。552において、AU502は、QoAの劣化を検知することができる。556において、AU502は、QoAイベントをSSM504に送信することができる。
557において、層2スペクトル割り当てなどの層スペクトル割り当てが発生することが可能である。558において、AUは、スペクトル再割り当てを要求することができる。560において、SSM504は、使用可能である利用可能なスペクトルをAU502に通知することができる。562において、AU502は、使用可能スペクトルを選択することができる。564において、AU502は、スペクトルが予約されることを要求することができる。566において、SSM504は、AU502によって使用可能スペクトルを予約することができ、AU502のために以前に予約されておくことが可能であるスペクトルを解放することができる。568において、SSM504は、使用のために予約可能スペクトルをAU502に通知することができる。570において、AU502は、割り当てられたスペクトルおよび/または代替スペクトルを監視することができる。
図6は、スペクトル割り当ておよび/または再割り当てのための手順の別の例を示している。スペクトル割り当て手順は、たとえば、AUによって起動可能である。AUは、自分のQoAの劣化を経験していると言える場合には、スペクトル割り当て手順を使用することができる。
層2AUなどのAUが、初期化を実行することができ、SSMに登録することができる。AUは、QoA使用のためのスペクトル割り当てを要求することができる。AUは、代替スペクトルとして今後の使用のためにその使用品質を監視するためのさらなるスペクトルを要求することができる。AUは、使用されていると言える、およびアクティブであると言えるスペクトルを監視することができる。AUは、代替スペクトルを監視することができる。AUは、監視されたスペクトルに関して結果として生じる測定をSSMに報告することができる。割り当てられているスペクトル上での使用品質の劣化に応じて、AUは、QoA劣化イベントをSSMに送信することができる。AUは、SSMがスペクトルを再割り当てすることおよび/または置換することを要求することができる。
608において、デバイス初期化が発生することが可能である。606において、AU602(マスターデバイスであることが可能である)が、INIT_REQメッセージをSSM604に送信することができ、SSM604は、スペクトルデータベースであることが可能である。INIT_REQメッセージは、SSM604とともにAU602を初期化することができ、それによってSSM604は、AU602を識別できることが可能になり、AU602と通信できることが可能になる。610において、SSM604は、AU602が初期化可能であるということを確認するためのINIT_RESPメッセージをAU602に送信することができる。
614において、デバイス登録が発生することが可能である。612において、AU602は、REGISTERATION_REQメッセージを604に送信することができる。REGISTERATION_REQメッセージは、SSM604によって制御可能スペクトルデータベース内にAU602を登録することができる。613において、SSM604は、AU602がスペクトルデータベースに登録可能であるということを確認するためのREGISTRATION_RESPメッセージをAU602に送信することができる。
622において、スペクトル割り当てが発生することが可能である。618において、AU602は、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージなどのメッセージを送信することによって、SSM604にスペクトルを要求することができる。そのメッセージは、要求されたスペクトルのサイズ、要求されたスペクトルアクセスのタイプ(たとえば、層1、層2、または層3)、要求されたQoA(たとえば、周波数にわたる排他性、時間にわたるアクセスの排他性、xdBmよりも低いノイズレベル)、周波数レンジ(3.5GHzにおけるレンジ、またはTVWS帯域におけるレンジ...)等などの情報を含むことができる。層2値は、SSM側においてAUのためにスペクトルを予約するための表示であることが可能である。AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージは、要求の原因を含むことができる。原因は、構成、再構成などであることが可能である。構成原因は、オペレーションを開始するためのAUの最初のチャネルセットアップ、またはAUオペレーションキャパシティーを増大することができるさらなるチャネルをセットアップすることを含むことができる。
SSM604は、AU602によって要求されたサイズおよび量にマッチすることができるスペクトルのリストを選択することができる。SSM604は、要求されたQoAおよび周波数レンジに適合することができる利用可能なスペクトルからスペクトルのリストを生成することができる。SSM604は、AU602によって要求されておくことが可能であるよりも大きいサイズおよび量を選択することができる。SSM604は、AU602によって要求されておくことが可能であるよりも高いQoAのスペクトルを選択することができる。
620において、SSM604は、選択されたスペクトルリストを、AVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージなどのメッセージを介してAU602に送信することができる。そのメッセージは、リスト内の1または複数のスペクトルに関するスペクトルアクセスのタイプ(たとえば、層2)を含むことができる。そのメッセージは、報告されたスペクトルに対応することができるQoAを含むことができる。たとえば、そのメッセージは、複数のスペクトルを含むことができる場合には、1または複数のスペクトルのそれぞれに関するQoAを含むことができる。
624において、AU602は、スペクトルリストが空であると言える、または空ではないと言えるということを決定することができる。スペクトルリストが空であると言える場合には、AUは、要求されるQoAを低減することができ、要求されるスペクトルのサイズを変更することができ、要求される周波数レンジを変更することができ、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージをSSM604に再送信することができる。
AU602は、スペクトルリストが空ではないと言えるということを決定することができる場合には、使用するためのスペクトルをスペクトルリストから選択することができる。スペクトルリスト内のスペクトルが、要求されたスペクトルよりも大きい場合には、AU602は、要求されたスペクトルをスペクトルリストから選択することができる。626において、AU602は、AU602によって使用可能スペクトルを、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージなどのメッセージを介してSSM604に通知することができる。SPECTRUM_USE_NOTIFYは、AU602のためのスペクトルを予約するようSSM604に要求することができる。これは、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージからの情報を含むことができる。628において、SSM604は、AU602のためのスペクトルを予約することができ、630において、その予約を確認することができるSPECTRUM_USE_RESPメッセージをAU602に送信することができる。
644において、AU602は、代替スペクトルを監視することができる。たとえば、AU602は、代替スペクトルのスペクトル品質を監視することができ、それらの測定値をそのロケーションに関連付けることができる。SSM604は、スペクトルのリストをAU602に送信しておくことが可能であり、そのリスト内では、そのスペクトルの一部が使用されていない場合があり、AU602は、使用されていないと言えるそのスペクトル、またはそのスペクトルの一部を監視することを選ぶことができる。たとえば、AU602は、AU602によって使用されていないと言える、スペクトルのリスト内のスペクトルを、後ほど使用可能代替スペクトルとみなすことができる。
631において、AU602は、代替スペクトルのリストを、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージを介してSSM604に送信することができる。そのメッセージは、スペクトルのリストがモニタリング目的での代替スペクトルリストであるということを示す情報を含むことができる。636において、SSM604は、代替スペクトルに、後ほどAU602によって使用可能スペクトルとしてフラグを設定することができ、637において、代替スペクトルがフラグを設定されたと言えるということをAU602に通知することができる。
638において、AUは、SSM604がモニタリング目的でのスペクトルのリストを提供することを要求することができる。これは、たとえば、638においてAVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージをSSM604に送信することによって、行われることが可能である。そのメッセージは、要求されたスペクトルがモニタリング目的での代替スペクトルとみな可能である旨の表示を含むことができる。
639において、SSM604は、代替スペクトルリストを選択することができ、それを、AVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージを通じてAU602に送信することができる。そのメッセージは、本明細書において記載されているような情報を含むことができ、スペクトルリストがモニタリング目的での代替スペクトルであると言える旨の表示を含むことができる。
632において、AU602は、監視するための代替スペクトルを、SSM604によって送信されたスペクトルリストから選択することができる。642において、AU602は、監視可能である選択された代替スペクトルを、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージを介してSSM604に通知することができる。SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージは、スペクトルリストが代替スペクトルリストであるということを示す情報を含むことができる。643において、SSM604は、代替スペクトルリストに、たとえば、AU602によって監視されるものとしてフラグを設定することができる。648において、SSM604は、言及されているスペクトルリストが代替スペクトルリストであると言えるということを示す情報を含むことができるSPECTRUM_USE_RESPメッセージをAU602に送信することができる。
AU602によって監視可能代替スペクトルがSSM604によって別のAUに割り振られることが可能である場合には、SSM604は、AU602に通知することができる。たとえば、SSM604は、代替スペクトルが別のAUに割り振られたと言えるということをAU602に通知するために、AVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージまたはSPECTRUM_USE_RESPメッセージを送信することができる。
652において、定期的な測定および/または報告が提供可能である。たとえば、650において、AU602は、測定をSSM604に定期的に報告することができる。649において、AU602は、アクティブスペクトルなど、使用されていると言えるスペクトルを監視することができ、代替スペクトルを監視することができる。AU602によって監視されることになる代替スペクトルは、QoAが劣化した場合にAU602が使用することができるスペクトルであると言える。SSM604に送信されることになる測定は、RFチャネル、および1または複数のスペクトルセグメントの占有度のレベルを記載することができる。これらの測定は、エリア内で機能していることが可能であるシステムに関するランク付けされたチャネルリストをSSM604が提供するのを支援することができる。これらの測定は、QoAの点でAU602のための要求を満たすことができる特定のスペクトルセグメントを割り当てるおよび予約するために使用可能である。
測定を含むことができるメッセージが、AU602によってSSM604に定期的に送信可能である。そのメッセージは、測定が適用可能スペクトルセグメントを識別することができる。そのメッセージは、平均ノイズレベルまたはバックグラウンドノイズレベル、スペクトルが別のシステムによって使用可能である場合の干渉レベルなどを含むことができる。そのメッセージは、測定を導出するために測定値が取られることが可能であるロケーションを含むことができる。測定が複数のソースから取られた場合には、測定値が取られておくことが可能であるロケーションが、メッセージ内に含まれることが可能である。そのメッセージは、スペクトルセグメントが使用または占有可能である時間のパーセンテージとしての占有度を含むことができる。たとえば、Wi−Fiなどの別の通信システムが、スペクトルセグメントを散発的に使用することができる場合には、測定は、平均占有度を中継することができる。そのメッセージは、エリア内の層2ユーザまたは層3ユーザの存在の表示、および任意の関連した識別情報を含むことができる。たとえば、Wi−Fiシステムが存在する可能性および/または検知される可能性がある場合には、測定は、これを示すことができ、任意の検知可能な識別情報を含むことができる。そのメッセージは、層2ユーザまたは層3ユーザによって使用されている帯域幅に関連した情報を含むことができる。そのメッセージは、そのエリア内のインカンベントの存在の表示を含むことができる。たとえば、レーダシステムが検知可能である場合には、測定は、そのように示すことができる。そのメッセージは、レーダに関連した情報、たとえば、レーダパルス中の受信されたパワーレベル、(たとえば、レーダ回転スピードに起因する)パルスバーストの時間における定期性、パルスの持続時間などを含むことができる。そのメッセージは、インカンベントによって使用されている帯域幅に関連した情報を含むことができる。測定メッセージが、メッセージタイプを通じて送信可能である。測定メッセージは、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージを使用して、たとえば、測定によって追随される測定タグを使用して送信可能である。
QoA劣化を報告することが、654において発生することが可能である。653において、AU602は、QoA劣化イベントなどのQoAイベントを検知することができ、報告することができる。たとえば、656において、AU602は、QoA劣化イベントをSSM604に報告することができる。
QoAなど、スペクトルへのアクセスが、金銭的対価と引き換えに層2ユーザに与えられることが可能である。公的安全ユーザなどのユーザは、インカンベントではない場合があるが、スペクトルへのアクセスを得ることができ、自分たちの割り振られたスペクトルに対するQoAを受信することができる。AU602は、割り振られたチャネルおよびアクティブチャネル上での自分のオペレーションの品質を監視することができる。割り振られたスペクトルにわたるQoOが劣化した場合には、AU602は、チャネルへの割り振りが保持可能であるということを確認することができる。
たとえば、AU602は、APまたはeNBであることが可能であり、時間においておよび/または周波数においてスペクトルのセグメントへのアクセスを受信することができ、量の時間にわたってそのセグメント上で機能することができる。アクセスおよび予想されたノイズレベルに基づいて、AU602(APまたはeNBであることが可能である)、およびその関連付けられているクライアントは、所与のQoOで機能することができる。QoOは、システムパフォーマンスまたはクライアントパフォーマンスを監視することによって測定可能である。AU602は、QoOの劣化を検知することができる。これは、たとえば、配信されるトラフィックが増大していないと言える一方でのメディアの占有度における増大を測定することによって、検知可能である。AU602は、フレームエラー率における増大、またはパケットを配信するための移動平均遅延の増大、またはスループットにおける低下を測定することによって、QoOの劣化を検知することができる。
AU602の1または複数のクライアントのQoOが劣化した場合には、これは、保証されたQoAが依然として満たされていると言えるかどうかを確認するための手順をトリガーすることができる。QoOにおける低下は、スペクトルへの排他的なアクセスの喪失に関連していないと言える要因によってもたらされる場合がある。たとえば、1または複数のクライアントがレンジの外へ移動したことによって、またはシステム上での増大された需要によって、劣化がもたらされる場合がある。
AU602は、干渉のレベルを監視するために、サイレントになることができ、または自分のクライアントのうちの1または複数をサイレントにさせることができる。これは、たとえば、定期的に、散発的に、またはAUの1もしくは複数のクライアントのQoOが劣化した場合に、行われることが可能である。干渉レベルは、スペクトルがはじめに割り振られたときに予想されておくことが可能であるノイズフロアのレベルまたは干渉レベルと比較可能である。たとえば、SSM604は、層2レベルに割り振られたスペクトルセグメントに関する予想されたノイズレベルまたは干渉をAU602に知らせることができる。別の例として、AU602は、割り振りの前にスペクトルセグメントに関する平均ノイズレベルを推定することができる。
AU602は、スペクトルセグメントを介して搬送可能であるトラフィックを監視することができ、異なるSSIDを有することができるWi−Fiシステム、異なるセルIDを有することができるLTEシステムなどによってスペクトルが使用可能であるということを発見することができる。これは、たとえば、AU602の1または複数のクライアントのQoOが劣化したと言える場合に、発生することが可能である。
AU602は、予想されることが不可能であるインカンベントの存在または到来を、SSM604によって送信された情報に基づいて検知することができる。これは、たとえば、AU602の1または複数のクライアントのQoOが劣化したと言える場合に、実行可能である。インカンベントは、たとえば、AU602に近づいている可能性がある、および予約されているスペクトルにおける通信に影響を与える可能性がある船舶搭載レーダである可能性がある。
656において、AU602は、QoAイベントメッセージをSSM604に送信することができる。これは、たとえば、1または複数のクライアントのQoOが劣化したと言えるということをAU602が検知することができる場合に、行われることが可能である。たとえば、AU602は、ノイズレベルが増大したと言える場合、予想されていないWi−Fiシステムがスペクトル内で検知されたと言える場合、予想されていないインカンベントが検知された場合などに、QoAイベントメッセージをSSM604に送信することができる。QoAイベントメッセージは、QoAイベントに関連した情報、たとえば、スペクトルセグメント、ノイズレベル、インカンベントタイプ(たとえば、レーダ)、通信タイプ、通信id、パフォーマンス測定、スペクトル割り振りに関する要求されたQoA、パフォーマンス測定などを含むことができる。QoAイベントメッセージは、検知されたQoA状況に関する情報、たとえば、ノイズレベル増大、予想されていないインカンベント、予想されていない通信システムなどを含むことができる。QoAイベントメッセージは、干渉の原因をAU602が決定することができないと言える場合には、干渉の原因が不明である旨の表示を含むことができる。QoAイベントメッセージは、AU602のQoA要求を満たすためにスペクトルセグメントが要求されていると言えるということをSSM604に知らせることができるスペクトル要求を含むことができる。そのスペクトル要求は、スペクトル割り振りのために使用可能スペクトルの提案されるレンジを含むことができる。
QoAイベントメッセージは、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージに対する拡張であることが可能である。たとえば、658において、測定、原因等などのQoAイベント情報によって追随されるQoAタグが、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージ内に挿入可能である。QoAイベントメッセージは、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージに対する拡張であることが可能である。たとえば、測定、原因等などのQoAイベント情報によって追随されるQoAタグが、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージ内に挿入可能である。
SSM604は、AU602からQoAイベントを受信することができる。そのQoAイベントは、スペクトル再割り当てを要求することができる。658において、AU602は、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージをSSM604に送信することによって、スペクトルを要求することができる。そのメッセージは、SSM側においてAUのためのスペクトルを予約するための要求、QoA要求、周波数レンジ(たとえば、3.5GHzにおけるレンジ、またはTVWS帯域におけるレンジ)等などの情報を含むことができる。再割り当て要求における周波数レンジは、AU602によって監視可能代替スペクトルのリストに制限可能である。たとえば、658において、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージは、共有スペクトルの層2からのものであることが可能である、およびQoAを満たすことができる、代替スペクトルからのスペクトルを要求することができる。そのQoAは、618において要求されておくことが可能であるQoAであることが可能である。
657において、スペクトル再割り当てが発生することが可能である。SSM604は、同じレベルのQoAを伴うAUにスペクトルセグメントを割り振ることができ、そのスペクトルセグメントは、QoAイベントによって報告された問題のあるスペクトルセグメントを排除することができる利用可能なスペクトルのセットから選択可能である。660において、AVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージが、AU602に送信可能である。そのAVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージは、タイプ=層2フラグと、QoAイベントが発生したと言えるスペクトルセグメントに関連付けられている以前に要求されたQoAを満たすことができる可能な層2スペクトルセグメントのリストとを含むことができる。
SSM604は、要求されたレンジに関する要求されたQoAを満たすことができない場合がある。SSM604は、AVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージを拒否タグとともに送信することができる。AU602は、より広い周波数レンジまたはより低いQoA(たとえば、より小さなチャネル帯域幅)を含むことができるAVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージを応答内に含めて送信することができる。これは、たとえば、SSM604が要求を満たすことができるまで、行われることが可能である。SSM604は、スペクトルリストを選択することができ、それを、AVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージを使用してAU602に送信することができる。
662において、AU602は、スペクトルリストが空であると言える、または空ではないと言えるということを決定することができる。スペクトルリストが空であると言える場合には、AUは、要求されるQoAを低減することができ、要求されるスペクトルのサイズを変更することができ、要求される周波数レンジを変更することができ、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージをSSM604に再送信することができる。
AU602は、スペクトルリストが空ではないと言えるということを決定することができる場合には、使用するためのスペクトルを、SSM604から送信されたスペクトルリストから選択することができる。スペクトルリスト内のスペクトルが、要求されたスペクトルよりも大きい場合には、AU602は、要求されたスペクトルをスペクトルリストから選択することができる。
664において、AU602は、AU602によって使用可能スペクトルを、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージなどのメッセージを介してSSM604に通知することができる。SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージは、SSM604に要求し、AU602のためのスペクトルを予約することができる。SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージは、AU602がもはや使用しなくてもよい解放されたスペクトルの情報を含むことができる。
666において、SSM604は、AU602のためのスペクトルを予約することができ、AU602のために以前に予約されておくことが可能であるスペクトルを解放することができる。668において、SSM604は、スペクトルの予約を確認することができる、およびAU602のために以前に予約されておくことが可能であるスペクトルの解放を確認することができるSPECTRUM_USE_RESPメッセージをAU602に送信することができる。670において、AU602は、アクティブスペクトルなど、使用されていると言えるスペクトルを監視することができ、代替スペクトルを監視することができる。
図7は、アクセス品質(QoA)イベントを取り扱うための例示的なロジックを示している。702において、SSMが、QoAに適合することができるスペクトルを求めるAUからの要求に応答して、共有スペクトルの層からのスペクトルをAUに割り振ることができる。SSMは、スペクトルリストをAUに送信することができる。そのスペクトルリストは、AUに割り振られることが可能である、および/またはAUによって使用可能スペクトルを含むことができる。そのスペクトルリストは、1または複数のスペクトルに関するスペクトルアクセスのタイプをそのリスト内に含むことができ、1または複数のスペクトルに関するQoAをそのリスト内に含むことができる、といった具合である。704において、AUは、層スペクトル割り振りを受信することができ、構成を行うことができ、その層スペクトル割り振り上で機能することができる。
708において、AUは、QoOを監視することができる。たとえば、AUは、共有スペクトルの層からの割り振られたスペクトルに関するQoOを監視することができる。QoOは、システムパフォーマンスまたはクライアントパフォーマンスを監視することによって測定可能である。AUは、アクティブスペクトルなど、使用されていると言えるスペクトルに関するQoOを監視することができ、代替スペクトルを監視することができる。AUによって監視されることになる代替スペクトルは、QoAが劣化した場合にAUが使用することができるスペクトルであると言える。SSMに送信可能である測定は、RFチャネル、および1または複数のスペクトルセグメントの占有度のレベルを記載することができる。これらの測定は、エリア内で機能していることが可能であるシステムに関するランク付けされたチャネルリストをSSMが提供するのを支援することができる。これらの測定は、QoAの点でAUのための要求を満たすことができる特定のスペクトルセグメントを割り当てるおよび予約するために使用可能である。
710において、QoOにおける低下が検知可能である。たとえば、AUは、共有スペクトルの層からの割り振られたスペクトルに関するQoOが劣化したと言えるということを検知することができる。これは、たとえば、配信されるトラフィックが増大していないと言える一方でのメディアの占有度における増大を測定することによって、検知可能である。AUは、フレームエラー率における増大、またはパケットを配信するための移動平均遅延の増大、またはスループットにおける低下を測定することによって、QoOの劣化を検知することができる。
AUの1または複数のクライアントのQoOが劣化した場合には、これは、保証されたQoAが依然として満たされていると言えるかどうかを確認するための手順をトリガーすることができる。QoOにおける低下は、スペクトルへの排他的なアクセスの喪失に関連していないと言える要因によってもたらされる場合がある。たとえば、1または複数のクライアントがレンジの外へ移動したことによって、またはシステム上での増大された需要によって、劣化がもたらされる場合がある。
AUは、干渉のレベルを監視するために、サイレントになることができ、または自分のクライアントのうちの1または複数をサイレントにさせることができる。これは、たとえば、定期的に、散発的に、またはAUの1もしくは複数のクライアントのQoOが劣化した場合に、行われることが可能である。干渉レベルは、スペクトルがはじめに割り振られたときに予想されておくことが可能であるノイズフロアのレベルまたは干渉レベルと比較可能である。たとえば、SSMは、層2レベルに割り振られたスペクトルセグメントに関する予想されたノイズレベルまたは干渉をAUに知らせることができる。別の例として、AUは、割り振りの前にスペクトルセグメントに関する平均ノイズレベルを推定することができる。
716において、AUは、QoAイベントメッセージをSSMに送信することができる。これは、たとえば、QoOが劣化したと言えるということをAUが検知することができる場合に、行われることが可能である。QoAイベントメッセージは、QoAイベントに関連した情報、たとえば、スペクトルセグメント、ノイズレベル、インカンベントタイプ(たとえば、レーダ)、通信タイプ、通信id、パフォーマンス測定、スペクトル割り振りに関する要求されたQoA、パフォーマンス測定などを含むことができる。QoAイベントメッセージは、検知されたQoA状況に関する情報、たとえば、ノイズレベル増大、予想されていないインカンベント、予想されていない通信システムなどを含むことができる。QoAイベントメッセージは、干渉の原因をAU602が決定することができないと言える場合には、干渉の原因が不明である旨の表示を含むことができる。QoAイベントメッセージは、AUのQoA要求を満たすためにスペクトルセグメントが要求されていると言えるということをSSMに知らせることができるスペクトル要求を含むことができる。そのスペクトル要求は、スペクトル割り振りのために使用可能スペクトルの提案されるレンジを含むことができる。
QoAイベントメッセージは、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージに対する拡張であることが可能である。たとえば、測定、原因等などのQoAイベント情報によって追随されるQoAタグが、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージ内に挿入可能である。QoAイベントメッセージは、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージに対する拡張であることが可能である。たとえば、測定、原因等などのQoAイベント情報によって追随されるQoAタグが、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージ内に挿入可能である。
SSMは、SPECTRUM_USE_Notifyメッセージなどのメッセージとして送信可能であるQoAイベントを受信することができる。SSMは、同じレベルのQoAを伴うAUにスペクトルセグメントを割り振ることができ、そのスペクトルセグメントは、QoAイベントによって報告された問題のあるスペクトルセグメントを排除することができる利用可能なスペクトルのセットから選択可能である。これは、たとえば、タイプ=層2フラグと、QoAイベントが発生したと言えるスペクトルセグメントに関連付けられている以前に要求されたQoAを満たすことができる可能な層2スペクトルセグメントのリストとを伴うAVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージを送信することによって、行われることが可能である。
SSMは、所与の時間にわたってAUによる使用が不可能であるものとしてスペクトルにタグ付けすることができ、スペクトルセグメントを再割り振りする前にAUがスペクトル要求を行うのを待つことができる。QoAイベント報告は、層2ユーザに払い戻しを行うことなど、料金請求目的で使用可能である。
AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージなどのスペクトル要求メッセージは、要求の原因を含むことができる。たとえば、要求の原因は、再構成である場合があり、再構成は、既存のスペクトルを置換するための要求であると言える。そのメッセージは、なぜ再構成が要求されたと言えるかという理由を含むことができる。たとえば、システムが通信することができないと言えるために、または劣悪な通信を有していると言えるために、再構成が要求されたと言える。別の原因は、QoA劣化である場合があり、QoA劣化は、システムが、合意された最低のQoAレベルを下回って機能していると言える場合であると言える。別の原因は、最適化である場合があり、最適化は、システムが、より良好なスペクトル置換を要求していると言える場合であると言える。最適化は、AUシステムが、保証されたQoAを上回って機能していると言える場合でさえ、要求される可能性がある。
スペクトル要求メッセージは、SSMがどれぐらい速くまたはどれぐらい長くAUに応答しなければならないと言えるかについてSSMに知らせるために使用可能である時間制約情報を含むことができる。その時間制約は、再構成要求に関する理由に応じて異なることが可能である。たとえば、サービスの不足に関しては、短いタイムピリオドが要求されることが可能であり、QoA劣化に関しては、中ぐらいのタイムピリオドが要求されることが可能であり、最適化に関しては、長いタイムピリオドが要求可能である。サービスの不足および最適化に関しては、スペクトル要求メッセージは、原因の源、たとえば、ノイズレベル増大、予想されていないインカンベント、予想されていない通信システム、不明な原因などを含むことができる。再構成に関しては、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージは、置換するためのスペクトル識別情報を含むことができる。
干渉の原因が報告されていないと言える場合には、SSMは、サードパーティー、たとえば、そのロケーションの付近でまたはそのロケーションで影響される可能性がある別のAU、そのロケーションにサービス提供しているデータベースなどから収集された情報を使用して、これがQoAイベントであると言えるかどうかを決定することができる。これは、確認のケースにおいては、またはQoA原因がSSMによって決定可能である場合には、AUに報告可能である。不明な原因は、料金請求目的で別に取り扱われることが可能である。
QoAイベントの後に、AUは、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージをSSMに送信することによって、スペクトルを要求することができる。そのメッセージは、SSM側においてAUのためのスペクトルを予約するための要求、QoA要求、周波数レンジ(たとえば、3.5GHzにおけるレンジ、またはTVWS帯域におけるレンジ)等などの情報を含むことができる。再割り当て要求における周波数レンジは、AUによって監視可能代替スペクトルのリストに制限可能である。SSMは、要求されたレンジに関する要求されたQoAを満たすことができない場合がある。SSMは、AVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージを拒否タグとともに送信することができる。AUは、より広い周波数レンジまたはより低いQoA(たとえば、より小さなチャネル帯域幅)を含むことができるAVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージを応答内に含めて送信することができる。これは、たとえば、SSMが要求を満たすことができるまで、行われることが可能である。SSMは、スペクトルリストを選択することができ、それを、AVAILABLE_SPECTRUM_RESPメッセージを使用してAUに送信することができる。AUは、AUによって使用可能スペクトルに関して、SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージを通じてSSMに通知することができる。SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージは、AUのためのスペクトルを予約したいという表示に関する情報を含むことができる。その情報は、AVAILABLE_SPECTRUM_REQメッセージ内に含まれている情報と同様のものであることが可能である。このメッセージを受信すると、SSMは、AUのためのスペクトルを予約することができ、その予約を確認することができるSPECTRUM_USE_RESPメッセージをAUに送信することができる。
SPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージは、解放されたスペクトルに言及することができ、そのスペクトルは、置換されるスペクトルであることが可能である。このケースにおいては、そのメッセージは、そのメッセージ内の言及されているスペクトルが解放可能であるということを示すタグなどの情報を含むことができる。そのメッセージを受信すると、SSMは、スペクトルのステータスを、「予約されている」から「空いている」に変更することができる。SSMは、メッセージ内の言及されているスペクトルが「空いている」ステータスに設定されていると言えるということを示すことができるSPECTRUM_USE_NOTIFYメッセージを使用して、AUに返答することができる。
動的なスペクトルカテゴリー適合が、共有スペクトルアクセスシステムのために提供可能である。スペクトルカテゴリーBおよびCに関する相対的なBW構造は、イベントに動的に適合することができる。たとえば、イベントは、セカンダリーユーザ(または複数のセカンダリーユーザ)がスペクトルセグメントB内の帯域幅上で混雑を経験している可能性がある場合であるかもしれない。別の例として、イベントは、セカンダリーユーザが機能していた可能性があるスペクトルセグメントA内の帯域幅上でプライマリーユーザがオペレーションを開始する可能性がある場合であるかもしれない。セカンダリーユーザは、スペクトルセグメントA内の帯域幅上で機能していた可能性があるが、その帯域幅をやめなければならなかった可能性があり、帯域幅割り当てを要求する可能性がある。
セカンダリーユーザに割り当てるための利用可能な帯域幅がスペクトルセグメントAまたはB内に存在しないと言えるケースにおいては、SSMは、スペクトルセグメントを一時的に再編成することができる。たとえば、SSMは、スペクトルセグメントCの一部をスペクトルセグメントBに再分配することができる。SSMは、スペクトルセグメントBへの追加されたスペクトルを使用して、セカンダリーユーザに、その保証されたQoOを確実にすることができる帯域幅を割り当てることができる。
スペクトルセグメントBの一部が、スペクトルセグメントCとして再分配されることが可能であり、その場合には、保証されたQoOユーザの数が減少する場合がある。これは、SSMによって決定可能である測定(利用度または利益など)の最大化に起因して発生する場合がある。カテゴリーCにおけるスペクトルの可用性における増大は、利用可能なスペクトルを利用しようというユーザの意欲が増大する結果をもたらす場合がある。
SSMは、再分配されたスペクトルからのユーザたちと連携して、そのスペクトルを明け渡すことができる。SSMシステムは、スペクトルを明け渡すためのメッセージをユーザたちに送信することができる。SSMは、自分のデータベースを更新して、スペクトルセグメント再分配を反映することができる。
SSMのための価格設定および制御メカニズムが提供可能である。共有スペクトルの価格設定は、複数のガイドラインに適合することができる。たとえば、ガイドラインは、共有スペクトルがあまり利用可能でないままである場合には、QoOあたりの価格設定が増大することができるというものであることが可能である。別の例として、ガイドラインは、保証されたQoOへのアクセスをSAUが得るための最低の(ゼロではないことが可能な)価格が存在することができるというものであることが可能である。その価格は、保証されたQoSあたり、USドルなど、受け入れられているおよび知られている通貨単位に基づくことが可能である。別の例として、ガイドラインは、最高QoOと、保証されたQoOとの間における差に関して、いくらかのさらなる使用コストをSSMが課金することができるというものであることが可能である。別の例として、ガイドラインは、混雑のケースにおいて、(最高QoOと、保証されたQoOとの間における)差に関する価格設定が増大していると言える場合には、アクセスユーザに関して、合意された最高QoOが低く改訂可能であるというものであることが可能である。別の例として、ガイドラインは、保証されたQoOあたりの価格設定が、特定のセグメントに関する需要に基づいて1つのスペクトルセグメントから別のスペクトルセグメントで変わることができるというものであることが可能である。これは、自然伝搬特性、またはセグメントに関連したPAUとの共存複雑性に基づいて帯域を使用することの経済的な利益を反映することができる。これは、台頭する広範な無線柔軟性を伴うアクセスユーザに有利に働くことが可能である。別の例として、ガイドラインは、SAUおよびGAUとスペクトルを共有するためのインセンティブをSSMがPAUに提供することができるというものであることが可能である。これは、SAUまたはGAUから収集された収益の共有を提供することによって、反映可能である。別の例として、ガイドラインは、GAUが、自分が達成することができる最高QoOに基づいて共有スペクトルをオポチュニスティックに使用するための少額のコストを課金可能であるというものであることが可能である。これは、保証されたQoOがゼロである可能性があるということを想定することができる。
SSMは、アクセスユーザに割り振られた合意された保証されたQoOおよび最高QoOが適合可能であることを確実にするために、測定を通じてアクセスユーザのパフォーマンスを規制することができる。たとえば、SSMは、パフォーマンスを規制するための対応式の方法を使用することができ、この方法においては、SSMは、QoOに関連した統計値を定期的にアクセスユーザから収集することができる。これらの統計値は、最大遅延または平均遅延、最大スループットまたは平均スループットなどを含むことができる。これらの統計値は、セルeNBなどのデバイスどうしにわたって、または多くのデバイスにわたって選択的に監視されて平均化されることも可能である。特定のユーザがその最高QoOを超えていると言えること、または別のアクセスユーザがその保証されたQoOを達成することができないことが検知可能である場合には、SSMは、このQoOにおける増大をそのユーザに関するさらなる料金請求として考慮することができる。これを補うために、それは、その他のユーザたちを異なるスペクトルセグメントに移動することができ、それによって、彼らの要求されたQoOが保持されることが可能になる。別の例として、SSMは、パフォーマンスを規制するための方法を使用することができ、この方法においては、ユーザは、(たとえば、SSMサービスを利用することができるシステムの証明の一部として確認可能である)制限を課しておくことが可能である。これは、システムが、合意されたQoOを超えるのを防止することができる。そのような制限は、たとえば、デバイスの接続を受け入れることに対する制限、特定のデバイスへのアクセスを制限することまたは禁止することなどを使用して実行可能である。自分の課された制限を保持することができない場合があるシステムを検知するために、ランダムチェックが実行されることが可能であり、これらのシステムは、権威者に報告されることが可能であり、(発見された場合には)SSMへのアクセスを禁止可能である。
高優先度アクセスユーザ検知のためのSSAメカニズムが提供可能である。アクセスユーザは、スペクトルセグメントの使用に関して複数の異なる優先度レベルを有することができる。この優先度レベルは、スペクトルセグメントどうしにわたって異なることが可能である。たとえば、第1のスペクトルセグメントに関する1つの優先度、および第2のスペクトルセグメントに関する別の優先度が存在することが可能である。スペクトルセグメント内のポリシー/ルールに応じて、低優先度アクセスユーザは、高優先度アクセスユーザの到来に際して、何らかの是正アクションを実行するよう要求される可能性がある。アクセスユーザへの優先度のマッピングが提供可能である。アクセスユーザは、高優先度アクセスユーザが到来したと言えるということを決定することを可能にされることも可能であり、この決定に応じて是正アクションを取ることができる。
アクセスユーザへの優先度のマッピングが提供可能である。たとえば、プライマリーアクセスユーザ(PAU)が、スペクトルセグメント内で高い優先度を有することが可能であり、優先度において、セカンダリーアクセスユーザ(SAU)によって、および一般許可アクセスユーザ(GAAU)によって追随可能である。SAUおよびGAAUに関して複数の優先度レベルが存在することが可能である。たとえば、SAU1は、SAU2およびGAAU1が、GAAU2よりも高い優先度を有することが可能である高い優先度を有することが可能である。
高優先度アクセスユーザの到来の検知が提供可能である。高優先度アクセスユーザの到来の決定は、高優先度アクセスユーザが到来したと言えるということを決定することに基づくことが可能である。アクセスユーザは、この決定を、感知によって、SSMを通じて提供される何らかの表示によって、感知およびSSM表示の何らかのハイブリッドな組合せによって、といった具合に行うことができる。SSMは、多くのタイプの高優先度アクセスユーザを取り扱う。本明細書において記載されているように、これらの高優先度アクセスユーザは、別々の是正アクションが実行されるよう要求することができる。たとえば、いくつかのPAUは、低優先度アクセスユーザがスペクトルセグメントを明け渡すことを要求することができる。高優先度アクセスユーザどうしは、別々の無線アクセステクノロジーを使用している可能性がある。
SAUおよびGAAUは、スペクトルセグメントにおけるアクティブなPAUの到来に際して、是正アクションを実行することができる。同様に、GAAUは、スペクトルセグメントにおけるSAUの到来に際して、是正アクションを実行することができる。
高優先度アクセスユーザ検知は、感知に基づくものであることが可能である。SAUおよびGAAUが高優先度アクセスユーザ検知に関して感知に依存することができるケースにおいては、RATの多様性が、高優先度アクセスユーザ検知を複雑にする可能性がある。より性能の低いSAUまたはGAAUは、高優先度アクセスユーザのRATをサポートすることができず、それを検知することができない場合がある。これは、たとえば、SAUまたはGAAUへのセグメント割り当てが、高優先度アクセスユーザによって使用されているテクノロジー上で感知を実行するためのSAUおよびGAAUの能力を考慮に入れることができる先制アクションを通じて解決可能である。たとえば、WiFi信号の検知を実行することができないSAUは、高優先度アクセスユーザがWiFiを使用することができるセグメントを割り当てられないことが可能である。
複数のRATをサポートすることができる、ならびにこれらのRATに関する特徴検知および感知が可能と言えるSAUおよびGAAUは、間違ったテクノロジー上で高優先度アクセスユーザを探すことに時間/パワーを浪費する可能性がある。SAUは、どんなタイプの高優先度アクセスユーザを検知すべきかがわからない場合がある。SSMは、感知可能である高優先度アクセスユーザのタイプに関してSAUおよびGAAUにガイダンスを提供することができる。たとえば、SAUが、2つのカテゴリーAセグメント(S1およびS2)を割り当てられることが可能である場合には、これらのセグメントは、アクティブなPAUを有することが可能である。セグメントS1は、WiFi PAUによって使用されることが可能であり、セグメントS2は、RATを使用しているレーダシステムによって使用可能である。SSAシステムは、RAT情報をSAUに提供して、PAU検知において支援を行うことができる。たとえば、それは、S1を使用しているPAUのSSIDおよびビーコンピリオドを提供することができ、それは、セグメントS2において使用されているRATに関するオペレーティングパラメータを提供することができる。SAUは、この情報を使用して、自分のPAU感知をしかるべく調整することができる。
高優先度アクセスユーザは、ビジー表示を送信することができる。SAUおよびGAAUは、どこでビジー表示を見つけ出すかを告げられることが可能である。ビジー表示は、SAUおよびGAAUによって見つけ出可能であるように送信可能である。この表示は、たとえば、スペクトルセグメントの一部にわたって周波数分割を使用して送信されることが可能であり、帯域にわたって時分割を使用して送信されることが可能であり、時分割および周波数分割の何らかの組合せを介して送信可能である、といった具合である。SSMは、どこでビジー表示が送信可能であるかをSAUおよびGAAUに知らせることができる。この情報を受信すると、SAUおよびGAAUは、このビジー表示を搬送することができるRAT上でこのビジー表示を検知することを試みるために感知を実行することができる。
高優先度アクセスユーザ検知は、感知以外に基づくものであることが可能である。SAUおよびGAAUが高優先度アクセスユーザ検知に関してSSMに依存することができる場合には、SSMは、高優先度アクセスユーザの到来についてSAUおよびGAAUに通知することを担当することができる。高優先度アクセスユーザどうしは異なる場合があるため、SSMは、スペクトルセグメント内の高優先度アクセスユーザのタイプに応じて異なる高優先度アクセスユーザ検知ルールを構成することができる。これらの検知ルールは、高優先度アクセスユーザおよびスペクトルセグメントに関連付けられているポリシーに基づくことが可能である。たとえば、1つのスペクトルセグメント内のSAUは、高優先度アクセスユーザ到来がないかチェックするためにSSMに定期的に再コンタクトするよう要求可能である(たとえば、K秒)。第2のスペクトルセグメント内のSAUは、高優先度アクセスユーザ到来のケースにおいてSSMによって連絡可能であるように、自分の連絡先情報(たとえば、IPアドレス)を提供するよう、および更新するよう要求可能である。
ハイブリッドベースの検知が提供可能である。アクセスユーザは、何らかの是正アクションを取ることができるかどうかを決定するために、感知と、SSMからの表示との両方に依存することができる。複数のハイブリッドベースの検知シナリオがあり得ると言える。たとえば、アクセスユーザは、高優先度アクセスユーザを感知することが可能であり、SSMからの表示を受信することが可能である。アクセスユーザは、スペクトルセグメント内で機能していると言える高優先度アクセスユーザに関連付けられているポリシー/ルールによって定義可能である是正アクションを取ることができる。
別の例として、アクセスユーザは、高優先度アクセスユーザを感知しないことが可能であり、SSMからの表示を受信しないことが可能である。アクセスユーザは、スペクトル上で引き続き機能する一方で、高優先度アクセスユーザを探して感知を続けることができ、SSMからの表示を探して監視することができる。
別の例として、アクセスユーザは、高優先度アクセスユーザを感知することが可能であるが、SSMからの表示を受信しないことが可能である。アクセスユーザは、スペクトルセグメント内で機能していると言える感知された高優先度アクセスユーザに関連付けられているポリシー/ルールに引き続き適合することができる。複数の可能なアクションがアクセスユーザによって取られることが可能であり、それらのアクションは、オペレーションを通常どおり続けることを選択すること、どのように進めるべきかを決定するためにSSMにクエリーを行うこと、スペクトルセグメントにおける自分のオペレーションを変更すること、(たとえば、さらなる感知を可能にする)時間のピリオドにわたってオペレーションを一時停止することなどを含むことができる。
別の例として、アクセスユーザは、高優先度アクセスユーザを感知しないことが可能であるが、SSMからの表示を受信することが可能である。アクセスユーザは、スペクトルセグメント内で機能していると言える高優先度アクセスユーザに関連付けられているポリシー/ルールに引き続き適合することができる。複数の可能なアクションがアクセスユーザによって取られることが可能であり、それらのアクションは、オペレーションを通常どおり続けることを選択すること、どのように進めるべきかを決定するためにSSMにクエリーを行うこと、スペクトルセグメントにおける自分のオペレーションを変更すること、(たとえば、さらなる感知を可能にする)時間のピリオドにわたってオペレーションを一時停止することなどを含むことができる。
是正アクションが提供可能である。アクセスユーザは、スペクトルセグメント上に高優先度アクセスユーザが存在していると言えるということを決定したと言える場合には、スペクトルセグメント内の高優先度アクセスユーザに関連付けられているポリシー/ルールによって定義可能である是正アクションを取ることができる。
是正アクションは、スペクトルセグメントを明け渡すことを低優先度アクセスユーザに行わせることを含むことができる。本明細書において記載されているものなど、さまざまなタイプの明け渡しが使用可能である。たとえば、高優先度アクセスユーザは、緊急の明け渡しを要求することができる。このケースにおいては、SSMは、明け渡されるセグメント上でSAUおよびGAAUを再分配することを要求することができる。アクセスユーザは、高優先度アクセスユーザを検知した場合には、SSMに通知することができ、それによってSSMは、本明細書において記載されているような再分配を実行することができる。緊急の明け渡しを要求しない場合がある高優先度アクセスユーザが存在する場合がある。
是正アクションは、高優先度アクセスユーザを保護することができるいくつかの共存ルールにアクセスユーザが適合するならば、それがスペクトルセグメント内に残ることを可能にすることができる。そのようなケースにおいては、セカンダリーアクセスユーザ(SAU)または一般許可アクセスユーザ(GAAU)は、共存を可能にするために自分たちのオペレーティングパラメータを、またはRATタイプさえ、変更することができる。たとえば、アクセスユーザおよび高優先度アクセスユーザが両方ともCSMAベースであると言える場合には、ポリシー/ルールは、低優先度アクセスユーザが自分のバックオフタイマーおよびフレーム間の感知時間をスケールアップすることを要求することができる。これは、高優先度アクセスユーザがスペクトルセグメントにアクセスするのを支援することができる。別の例として、ポリシー/ルールは、低優先度アクセスユーザが自分の送信パワーを増大することを要求することができ、これは、高優先度アクセスユーザが、低優先度アクセスユーザを、干渉除去技術を使用して除去可能である強力な干渉物として取り扱うことを可能にすることができる。別の例として、SSMは、時間および周波数に関する制限を提供することができ、それらの制限に基づいて、低優先度アクセスユーザは、機能することを許可可能である。低優先度アクセスユーザは、高優先度アクセスユーザとの干渉を回避するために、いつ送信すべきかを告げられることが可能である。
複数の高優先度アクセスユーザが検知されていると言える場合には、アクセスユーザは、検知されたアクセスユーザたちに関するポリシー/ルールを評価することができ、高優先度アクセスユーザを満足させることができる是正アクションを決定することができる。実行複雑性をやわらげるために、アクセスユーザは、スペクトルセグメント内で複数の高優先度アクセスユーザが検知されていると言える場合には、スペクトルセグメントを明け渡すことを決定することができる。
SSMシステム間の通信のためのSSAメカニズムが提供可能である。デバイスまたはネットワークは、2人の異なるSSMによってサービス提供可能であるエリア内で展開される場合があり、またはその他のSSMによって管理されているネットワークにデバイスが干渉する可能性があるエリア内で展開される場合がある。そのようなシナリオは、たとえば、多くの国々の国境に近いエリアのケースにおいて、国が、自分自身の国におけるスペクトルを、自分自身のSSMを用いて独立して管理しようと(自分の規制機関、またはサードパーティースペクトル管理エンティティーのいずれかを通じて)決定したと言える場合に、生じる可能性がある。問題が生じることを防止するために、SSMは、近隣のSSMと定期的に情報を交換することができる。たとえば、SSMどうしは、別々のSSMによって管理されているアクセスユーザどうし(たとえば、ネットワークどうし)が、付近におけるアクセスユーザの存在にもかかわらずに、自分たちの保証されたQoOまたは最高QoOを保持することができることを確実にするために、通信することができる。別の例として、SSMどうしは、特定のSSMによって保護されていると言えるプライマリーアクセスユーザが、近隣のSSMの制御のもとで機能していると言えるアクセスユーザによって干渉されることが不可能であることを確実にするために、通信することができる。
SSMは、プロビジョン可能である場合には、自分の近隣のSSMに気づくことが可能であり、そのSSMと通信するための情報を用いて事前構成可能である。これは、メッセージが近隣のSSMに送信可能であるIPアドレスまたはネットワークアドレス、それがその他のSSMからのメッセージをリッスンすることができるネットワークポート、その他のSSMからのメッセージをデコードすることができる方法(別々の近隣SSMは、別々の方法でメッセージをデコードすることができる)、それが近隣のSSMとメッセージを交換することができる頻度(どれぐらい頻繁にか)、および非同期式のメッセージの送信が可能と言えるかどうか、SSMによって管理されている地理的エリアなどを含むことができる。
近隣のSSMとの通信リンクが確立されている場合には、SSMは、スペクトルアクセス制限の形態のメッセージを交換することができる。そのようなスペクトルアクセス制限は、第1のSSMによってサービス提供されている高優先度アクセスユーザ(PAUなど)を、第2のSSMの制御のもとで機能することができるネットワークまたはデバイスから保護する役割を果たすことができる。これは、量の時間にわたって地理的ロケーションにおいてアクセスされることが不可能である帯域または帯域のセット、帯域または帯域のセットに課される最大送信パワー制限、特定の量の時間にわたる帯域または帯域のセットに関する帯域外制限における変更などの形態であることが可能である。次いで、PAUがもはやチャネルを要求していないと言える場合には、制限が除去可能である。この制限除去は、近隣のSSMに送信されることも可能である。
SAUたちが国境エリアにおいて自分たちのQoSを達成することを支援するために、SSMは、その制御のもとでSAUたちによってもたらされる可能性がある(近隣のSSMのQoOを危うくする可能性がある)干渉の潜在的なエリアを決定することができる。この情報は、近隣のSSMによってスペクトルアクセス表示の形態で交換可能である。スペクトルアクセス表示は、周波数帯域またはチャネル、影響される地理的エリア、近隣のSSMによって管理されている地理的エリアにもたらされる可能性がある干渉の予測される量などを含むことができる。スペクトルアクセス表示とともに交換される情報に基づいて、SSMは、コンフリクトが生じる可能性があるかどうかを決定することができる。近隣のSSMによる干渉またはスペクトル使用が、そのSAUたちに約束されているよりも低くなる可能性があるQoOをもたらす結果となる可能性があるということが決定されていると言える場合には、コンフリクトが生じる可能性がある。
コンフリクトは、複数の方法で解決可能である。たとえば、SSMのうちのいずれかが、利用可能なその他のチャネルを有している場合には、SAUユーザたちは、その他のチャネルへ移動可能である。いずれのチャネルも利用不可能と言える場合には、SSMは、エリア内のスペクトルに関する購入価格または販売価格を交渉することができる。この購入価格または販売価格は、コンフリクトによって影響されるSAUに関してSSMが課金できることが可能である増大されたコスト$/BWから導出可能である。たとえば、第1のSSMが、国境エリアの使用を保持することによってxをより多くすることができることが可能であり、第2のSSMが、国境エリアの使用を保持することによってyをより多くすることができることが可能である(ただし、x>yである)場合には、第1のSSMは、国境エリアにおけるスペクトルの使用を保持するための額を第2のSSMに支払うことができ、その一方で、第2のSSMは、自分のSAUたちに、彼らのQoOを低減することを強制することができる(影響されるSAUによってもたらされる収益における減少を相殺するために、第2のSSMからの支払いが使用可能である)。国どうしは、チャネルの単純な再割り当てによって解決されることが不可能であるコンフリクトは、2人のSSMの間において等しく帯域幅を分割することによって解決可能であるという合意またはポリシーを有することができる。次いで、潜在的なコンフリクトが解決されることが可能になるまで(たとえば、異なる周波数レンジにおいて代替セグメントまたはチャネルが利用可能になることができるまで)、別々のSSMからのSAUたちに共有ポリシーが強制可能である。
2人のSAUが、スペクトルセグメントを共有することができる。ネットワーク(たとえば、オペレータAおよびオペレータB)は、共有スペクトルを使用することができるスモールセルネットワークであることが可能であり、SSMは、特定のQoOを提供できることが可能である。共有スペクトルへの割り当ては、3層レベル(プライマリー、セカンダリー、および一般許可アクセス)に基づいて規制可能である。
たとえば、オペレータAは、ローカルエリアに関する需要における急増を目にする可能性があり、またはマクロセルとともに実現されることが不可能である高いデータレートを伴ってBW需要を受信した可能性がある。オペレータAは、エリアに関して量の合計共有スペクトルを求めて共有スペクトルマネージャー(SSM)に対して要求/入札を行うことができる。このスペクトルは、スモールセルのセットによって使用可能である。受け入れ可能なスペクトルレンジという点でのネットワーク能力が提供可能である。SSMは、スペクトルが利用可能である可能性があるということを報告することができ、そのエリアに関して所与のコスト($/BW)と引き換えにオペレータAにスペクトルセグメントを割り当てること/予約することが可能である。スペクトルは現在使用されていないと言えるため、コストは、最小であることが可能である。オペレータAは、そのコストに合意することができる。オペレータAは、そのスペクトルセグメントを使用し始めることができ、トラフィックの一部は、マクロセルからスモールセルへオフロード可能である。高データレート/品質サービスが提供可能である。しばらく後で、オペレータBが、オペレータAが既に機能していると言える同じロケーションで量の共有スペクトルを求めて要求を行う場合もある。SSMは、その要求を評価することができ、残りの使用されていない共有スペクトルは、オペレータBによって要求されている帯域幅を満たすには不十分であると言えるということを決定することができる。SSMは、コストが増大したと言えるということ($$/BW)を両方のネットワークに知らせることができ、そのコスト($$/BW)で需要を要求することができる。
改訂されたコストに起因して、両方のネットワークは、需要を低減することができる。SSMは、要求されている需要をその他の関係者に知らせないことが可能であり、それは、匿名入札に起因していると言える。両方のネットワークが自分たちの需要を低減することができない場合には、複数のアクションが起こることが可能である。たとえば、データベースは、コストを$$$/BWに増大することができ、その増大をネットワークに知らせることができ、それは、要求される需要を低減することをネットワークに強いることができる。別の例として、ネットワークは、割り当てられたスペクトルが等しく$$/BWで共有可能であるようなポリシーを強制することができる。別の例として、スペクトルは、オペレータAが、同じ量を要求することができる一方で、オペレータBが、改訂された価格に起因して需要を低減することができるように、分割可能である。別の例として、スペクトルは、同じスペクトルリソースを求めて入札することができる、3人のオペレータなど、複数のオペレータ、の間において分割可能である。
同じスペクトルが両方のネットワークによって共有可能であるが、SSMは、そのスペクトルが比率のもとで共有されることを要求することができる。SSMは、使用されているテクノロジーに基づいてBWが共有されるためのポリシーを強制することができる。いくつかの比率シナリオがあり得ると言える。たとえば、WiFi、LTEが50%で共有されることが可能であり、LTEとLTEが50%で共有されることが可能であり、ワイヤレステクノロジーが70/30%で共有されることが可能であり得る、といった具合である。SSAシステムは、ポリシーと、スペクトルがどのように分割可能であるかとを取り扱うことができる。SSAシステムは、2つのシステムをコンタクトさせて、2つのシステムを通信させることができる。
両方のシステムは、低減されたBWを使用することができ、QoOを確実にすることができる内部アドミッション制御しきい値を設定すること(低く改訂すること)が可能である。トラフィックにおける急増が低減されることが可能であり、オペレータAは、トラフィックを元のマクロへ移動することを決定することができる。それは、これをSSMに知らせることができる。SSMは、コスト$/BWと、共有ポリシーがもはや有効ではないと言えるということとをオペレータBに知らせることができる。オペレータBは、要求されるBWを最小のコスト($/BW)で元の需要まで増大することができる。
GAUUオペレーションが提供可能である。PAU再来が提供される場合がある。たとえば、PAUが現れた場合には、SAUたちが別のスペクトルセグメントへ移動可能であるかどうかを決定するためにチェックが実行可能である。QoOを保持することができる別のスペクトルセグメントが利用不可能であると言える場合には、スペクトルの編成が実行されて、カテゴリーCスペクトルから取り去って、カテゴリーBスペクトルへ変換することが可能である。依然としてスペクトルの不足があると言える場合には、占有可能スペクトルの量を減少し始めるためにコスト$/BWが増大されることが可能であり、PAUに悩むSAUは、この作成されたスペクトルへ移動可能である。GAAUユーザによる特定のカテゴリーAおよびカテゴリーBスペクトルへのアクセスが一時的に無効にされて、SAUのQoSを満たすことをこれらのセグメント上でさらに容易にすることが可能である。依然として不足があると言える場合には、SAUが別のカテゴリーAまたはBスペクトルへ移動されることが可能であり、いくつかの共有ポリシーが課可能である。PAUは、LSAのために使用されるスペクトルのケースにおいてなど、予想外にスペクトルを使用することができるケースにおいては、SSMに対価を支払うこともできる。チャネルをそのように予想外に取り戻すことは、チャネルを共有するためのいくつかのポリシーをSSMが使用しなければならないという結果をもたらす場合があり、PAUによって支払われた対価は、コストにおける低減を相殺するために使用可能である。
上では特徴および要素が特定の組合せで記載されているが、それぞれの特徴または要素は、単独で、またはその他の特徴および要素との任意の組合せで使用可能であるということを当技術分野における標準的な技術者なら理解するであろう。加えて、本明細書において記載されている方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行するためにコンピュータ可読メディア内に組み込まれているコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実行可能である。コンピュータ可読メディアの例は、(有線接続またはワイヤレス接続を介して送信される)電子信号、およびコンピュータ可読ストレージメディアを含む。コンピュータ可読ストレージメディアの例は、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよび取り外し可能ディスクなどの磁気メディア、光磁気メディア、ならびに、CD−ROMディスクおよびデジタル多用途ディスク(DVD)などの光メディアを含むが、それらには限定されない。WTRU、UE、端末、基地局、RNC、または任意のホストコンピュータにおいて使用するための無線周波数トランシーバを実行するために、ソフトウェアと関連付けられているプロセッサが使用可能である。