特許 5746359 動的なスペクトル管理

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5746359

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】動的なスペクトル管理

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/14 20090101AFI20150618BHJP

   H04W 24/10 20090101ALI20150618BHJP

【ＦＩ】

   H04W16/14

   H04W24/10

【請求項の数】12

【全頁数】66

(21)【出願番号】特願2013-537763(P2013-537763)

(86)(22)【出願日】2011年11月1日

(65)【公表番号】特表2013-543349(P2013-543349A)

(43)【公表日】2013年11月28日

(86)【国際出願番号】US2011058781

(87)【国際公開番号】WO2012061383

(87)【国際公開日】20120510

【審査請求日】2013年7月1日

(31)【優先権主張番号】61/423,419

(32)【優先日】2010年12月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/410,712

(32)【優先日】2010年11月5日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/408,808

(32)【優先日】2010年11月1日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】510030995

【氏名又は名称】インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マルティーノ エム．フレダ

(72)【発明者】

【氏名】アルパスラン デミール

(72)【発明者】

【氏名】アスマン トゥアグ

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ エル．ライトヘッド

(72)【発明者】

【氏名】アミス ブイ．チンチョリ

(72)【発明者】

【氏名】ラミヤ ゴパラン

(72)【発明者】

【氏名】ソウミャ ゴパラン

(72)【発明者】

【氏名】ジャン−ルイス ゴヴロー

【審査官】 田部井 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／１１７９９８（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２０１０−２２００３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０６９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３５１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７７４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０８４４６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２２２６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００６９０１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１９８９４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１９７６２６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

Ｈ０４Ｌ １２／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

動的スペクトル管理エンジンにおいて実行される方法であって、
他のデバイスによるスペクトルの使用を示す情報を測定するように、複数の無線送受信ユニットの少なくとも１つに対して要求するセンシングタスク要求を、前記複数の無線送受信ユニットの少なくとも１つに送信するステップと、
複数の周期的な間隔で、前記複数の周期的な間隔の各々において測定された情報が、前記情報が測定されたときに前記スペクトルが前記他のデバイスによって使用されていたことを示しているかを示すセンシング結果を、前記複数の無線送受信ユニットから受信するステップと、
前記複数の無線送受信ユニットにより提供される前記センシング結果が、前記複数の無線送受信ユニットの２以上が別の１つと相関付けられていることを示しているかを判定するステップと、
前記複数の無線送受信ユニットの相関付けられていないサブセットを選択して、前記判定の結果に基づいて、前記センシングタスク要求を送信するステップと
を備えたことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記センシング結果は、前記複数の周期的な間隔の各々において測定された情報が、前記情報が測定されたときに前記スペクトルの少なくとも１つのプライマリユーザによって前記スペクトルが使用されていたことを示すかを示していることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記複数の無線送受信ユニットにより提供される前記センシング結果が、前記複数の無線送受信ユニットの２以上が別の１つと相関付けられていることを示すか否かを判定し、それらが前記スペクトルの少なくとも１つのプライマリユーザに対してフェードに同時に配置されるようにするステップと、
前記複数の無線送受信ユニットの相関付けられていないサブセットを選択して、前記複数の無線送受信ユニットの２以上が別の１つと相関付けられていることを示すかを判定した結果にさらに基づいて、前記センシングタスク要求を送信するステップと
をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記センシングタスク要求が送信され、前記測定された情報が、前記スペクトルが前記他のデバイスにより使用されていることを示すかに関する決定を提供する前記複数の無線送受信ユニットの少なくとも１つの各々から、センシング結果を受信するステップと、
前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザが、少なくとも前記受信されたセンシング結果に基づいて前記スペクトルを使用しているか、および、他の情報が前記受信されたセンシング結果の信頼性を示すかを判定するステップであって、前記他の情報は、推定された信号対雑音比の少なくとも１つ、およびメトリック計算において使用されるサンプルの数を含む、ステップと
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザが前記スペクトルを使用しているかを判定するステップは、
前記受信されたセンシング結果の前記信頼性を示す前記情報に基づいて、前記受信されたセンシング結果の各々に重みを帰属させるステップと、
前記受信されたセンシング結果の各々に割り当てられた前記重みを使用して、前記受信されたセンシング結果を組み合わせて全体的なメトリックにするステップと
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記センシングタスク要求は、前記複数の無線送受信ユニットの少なくとも２つへ送信され、
前記方法は、
前記複数の無線送受信ユニットの前記少なくとも２つから、同相データサンプルおよび直交データサンプルを受信するステップと、
前記受信された同相データサンプルおよび直交データサンプルに基づいて、前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザが前記スペクトルを使用しているかを判定するステップと
をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項7】

前記受信された同相データサンプルおよび直交データサンプルに基づいて、前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザが前記スペクトルを使用しているかを判定するステップは、
前記受信された同相データサンプルおよび直交データサンプルに基づいて、平均電力スペクトル密度を計算するステップと、
前記計算された平均電力スペクトル密度に基づいて、前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザが前記スペクトルを使用しているかを判定するステップと
を備えていることを特徴とする請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記受信された同相データサンプルおよび直交データサンプルに基づいて、前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザが前記スペクトルを使用しているかを判定するステップは、構成可能な長さの時間ウィンドウ上で前記平均電力スペクトル密度を計算するステップをさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記構成可能な長さの時間ウィンドウの長さは、前記センシングタスク要求を受信する前記無線送受信ユニットによって検知されることになる干渉源のタイプ、前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザを検知するために必要とされる時間の量、前記センシングタスク要求を受信する前記無線送受信ユニットのモビリティ、または、チャネル上のノイズレベルの認識のうちの少なくとも１つに依存することを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記受信された同相データサンプルおよび直交データサンプルに基づいて、前記スペクトルの前記少なくとも一つのプライマリユーザが前記スペクトルを使用しているかを判定するステップは、
前記受信された同相データサンプルおよび直交データサンプルの自己相関プロパティを推定するステップと、
前記推定された自己相関プロパティに基づいて、決定メトリックを計算するステップと、
前記決定メトリックが決定閾値を超えているかを判定するステップと、
前記決定メトリックが前記決定閾値を超えているという条件において、前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザが前記スペクトルを使用していると判定するステップと、
前記決定メトリックが前記決定閾値を超えていないという条件において、前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザが前記スペクトルを使用していないと判定するステップと
を備えていることを特徴とする請求項６に記載の方法。

【請求項11】

前記スペクトルの前記少なくとも１つのプライマリユーザが、前記複数の無線送受信ユニットの少なくとも１つにそれまで割り当てられていた前記スペクトルを使用していると判定されるという条件において、少なくとも１つの新たなスペクトル割当てを、前記複数の無線送受信ユニットの少なくとも１つへ送信するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の方法。

【請求項12】

前記複数の無線送受信ユニットの１つが、前記スペクトルのプライマリユーザによる前記スペクトルの使用に対応する無線リンクの無線リンク性能における変化を検知したことを示す通知を、前記複数の無線送受信ユニットの１つから受信するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信技術に関する。

【背景技術】

【0002】

本出願は、２０１０年１１月１日に出願された米国仮特許出願第６１／４０８，８０８号、２０１０年１１月５日に出願された米国仮特許出願第６１／４１０，７１２号、および２０１０年１２月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／４２３，４１９号の利益を主張するものであり、これらの仮出願の内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。

【0003】

多くの無線デバイスは、それらの無線デバイスの使用のために静的に割り当てられている、１つまたは複数の無線スペクトル帯域のセットを使用して互いに通信する。これらのデバイスは、これらのデバイスが使用するスペクトルのプライマリインカムベント（primary incumbent）（またはプライマリユーザ）と呼ばれることがある。たとえば、セルラー電話は、それらのセルラーオペレータによって認可されたスペクトルのプライマリインカムベントであり、その他のデバイスは、対応するセルラーオペレータに登録されていなければ、このスペクトルを通信のために使用することが許可されない。さらに、特定のスペクトル帯域は、それらのプライマリインカムベントによって使用するために割り当てられているが、プライマリインカムベントは、任意のタイプのエアインターフェースを運用するためにその割り当てられている帯域を自由に使用できるわけではない。たとえば、テレビジョンサービスプロバイダは、その使用のために割り当てられているスペクトル帯域においてセルラーサービスの運用を開始することを独自に決めることはできない。

【0004】

連邦通信委員会（ＦＣＣ：Federal Communications Commission）は、割り当てられているスペクトルの７０％超が、任意の所与の時点で、使用が集中する混雑したエリアにおいてさえ、そのプライマリインカムベントによって使用されていないと推定している。したがって、無線スペクトルが十分に利用されていない状況は深刻である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）について記載する。ＷＴＲＵは、トランシーバ、無線周波数（ＲＦ）スペクトルセンシングユニット、およびプロセシングユニットを含む。トランシーバは、無線リンクを介して送信する。ＲＦスペクトルセンシングユニットは、その他のデバイスによるスペクトルの使用を示す情報を測定する。プロセシングユニットは、無線リンクの性能における変化を検知する。プロセシングユニットはまた、無線リンクの性能における変化を検知したことを条件に、無線リンクの性能における変化が検知されたことを示す通知をＤＳＭエンジンへ送信するようにトランシーバを制御する。プロセシングユニットはまた、無線リンクの性能における変化が検知されたことを示す、ＤＳＭエンジンへ送信された通知に基づいて、ＷＴＲＵに対しその他のデバイスによるスペクトルの使用を示す情報を測定するようにセンシングタスク要求を受信する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

以下の説明から、より詳細な理解を得ることができ、例示の方法で添付の図面とともに与えられている。

【0007】

【図1A】１つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができる例示的な通信システムを示すシステム図である。

【図1B】図１Ａにおいて示されている通信システム内で使用することができる例示的な無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）を示すシステム図である。

【図1C】図１Ａにおいて示されている通信システム内で使用することができる例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークを示すシステム図である。

【図2】例示的な動的スペクトル管理（ＤＳＭ：dynamic spectrum management）を示す図である。

【図3】コグニティブ無線（ＣＲ：cognitive radio）ノードとして動作するように構成されている例示的な無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）を示す図である。

【図4】例示的な２ステージ協調センシング方法を示すフローチャートである。

【図5】協調センシングのための例示的なシグナリングを示す信号図である。

【図6A】セルラーテクノロジーに基づいてＣＲノードを構成するためのセンシング構成情報の例示的な交換を示すフローチャートである。

【図6B】セルラーテクノロジーに基づいてＣＲノードを構成するためのセンシング構成情報の例示的な交換を示すフローチャートである。

【図6C】セルラーテクノロジーに基づいてＣＲノードを構成するためのセンシング構成情報の例示的な交換を示すフローチャートである。

【図7】ピリオドグラムスペクトル推定を使用したＣＲノードからのＩ／Ｑデータを使用した、融合のための例示的な技術を示す図である。

【図8】自動利得制御（ＡＧＣ：automatic gain control）の利得技術を使用する基本的な受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）スキャニングの例において使用することができるフィルタを示す図である。

【図9】周期的センシングステージの場合に、ＣＲノード間のタイムスキューの可能な実装を示す図である。

【図10】ＤＳＭネットワークにおいてスペクトルセンシングを実行するための例示的なアーキテクチャを示すブロック図である。

【図11】ＤＳＭネットワークにおいてスペクトルセンシングを実行するための、図１０において示されるアーキテクチャの例示的なＴＶＷＳの実装を示すブロック図である。

【図12】ダウンコンバータ、センシングボード、およびコンバージェンスゲートウェイ（ＣＧＷ：convergence gateway）の間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。

【図13】ダウンコンバータ、センシングボード、およびＣＧＷの間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。

【図14A】ダウンコンバータ、センシングボード、およびＣＧＷの間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。

【図14B】ダウンコンバータ、センシングボード、およびＣＧＷの間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。

【図15A】ダウンコンバータ、センシングボード、およびＣＧＷの間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。

【図15B】ダウンコンバータ、センシングボード、およびＣＧＷの間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。

【図16】ダウンコンバータ、センシングボード、およびＣＧＷの間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。

【図17A】ダウンコンバータ、センシングボード、およびＣＧＷの間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。

【図17B】ダウンコンバータ、センシングボード、およびＣＧＷの間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。

【図18A】例示的なＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェアモジュールを示すブロック図である。

【図18B】例示的なＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェアモジュールを示すブロック図である。

【図19】図１８Ｂにおいて示されるブラックマンテューキー（Blackman Tukey）ソフトウェアによって実行することができるブラックマンテューキーセンシングアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。

【図20】特定のＰＳＤ値に関してウィンドウメンテナンスコンポーネントによって実行することができる方法を示すフローチャートである。

【図21】例示的なＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュールを示すブロック図である。

【図22A】初期化モード中に結果処理ユニットによって実行することができる方法を示すフローチャートである。

【図22B】初期化モード中に結果処理ユニットによって実行することができる方法を示すフローチャートである。

【図23A】通常モード中に結果処理ユニットによって実行することができる方法を示すフローチャートである。

【図23B】通常モード中に結果処理ユニットによって実行することができる方法を示すフローチャートである。

【図24】ＤＳＭネットワークにおいてスペクトルセンシングを実行するためのその他の例示的なアーキテクチャを示すブロック図である。

【図25】ＤＳＭネットワークにおいてスペクトルセンシングを実行するためのその他の例示的なアーキテクチャを示すブロック図である。

【図26】図２４および図２５において示されるスペクトルセンシングユニットにおいて実施することができる自己相関ベースのスペクトルセンシングアルゴリズムを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１Ａは、１つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができ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、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などのコンテンツを、複数の無線ユーザに提供する多元接続システムとしてもよい。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線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してもよい。たとえば、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）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）、および単一波周波数多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などの、１つ又は複数のチャネルアクセス方法を採用してもよい。

【0009】

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、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では、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考えられるということが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄのそれぞれは、無線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としてもよい。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成してもよく、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定式または移動式の加入者ユニット、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、無線センサ、および家庭用電化製品などを含んでもよい。

【0010】

通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを含んでもよい。基地局１１４ａおよび１１４ｂのそれぞれは、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および１０２ｄのうちの少なくとも１つと無線インターフェースを取るように構成されている任意のタイプのデバイスとしてもよい。例として、基地局１１４ａおよび１１４ｂは、無線基地局（ＢＴＳ）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ホームＮｏｄｅＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、および無線ルータなどとしてもよい。基地局１１４ａおよび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および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よう。

【0011】

基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４の一部としてもよく、ＲＡＮ１０４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）および中継ノードなどを含んでもよい。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無線信号を送信および／または受信するように構成してもよく、この地理的領域は、セル（図示せず）と呼ばれることもある。セルは、複数のセルセクタへとさらに分割してもよい。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してもよい。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んでもよい。別の実施形態においては、基地局１１４ａは、多入力・多出力（ＭＩＭＯ）技術を採用してもよく、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してもよい。

【0012】

基地局１１４ａおよび１１４ｂは、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄのうちの１つまたは複数と通信してもよく、エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線通信リンク（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）としてもよい。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立してもよい。

【0013】

より具体的には、上述したように、通信システム１００は、多元接続システムとしてもよく、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよび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採用してもよい。たとえば、ＲＡＮ１０４内の基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上波無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装してもよく、この無線技術は、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を使用してエアインターフェース１１６を確立してもよい。ＷＣＤＭＡ（登録商標）は、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または発展型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋：Evolved HSPA）などの通信プロトコルを含んでもよい。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含んでもよい。

【0014】

別の実施形態においては、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、発展型ＵＭＴＳ地上波無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装してもよく、この無線技術は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインターフェース１１６を確立してもよい。

【0015】

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ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわちワイマックス（ＷｉＭＡＸ）、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００（ＩＳ−２０００）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ９５（ＩＳ−９５）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８５６（ＩＳ−８５６）、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ（登録商標））、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などを実施することができる。

【0016】

図１Ａにおける基地局１１４ｂは、たとえば無線ルータ、ホームＮｏｄｅＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、またはアクセスポイントとしてもよく、事業所、家庭、自動車、キャンパスなどの局所的なエリアにおける無線接続を容易にするために、任意の適切なＲＡＴを利用してもよい。一実施形態においては、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、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装してもよい。別の実施形態においては、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、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装してもよい。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（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ（登録商標）、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用してもよい。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への直接接続を有してもよい。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を不要としてもよい。

【0017】

ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信していてもよく、コアネットワーク１０６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および１０２ｄのうちの１つ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としてもよい。たとえば、コアネットワーク１０６は、コール制御、課金サービス、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、ビデオ配信などを提供してもよく、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機能を実行してもよい。図１Ａにおいて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を採用しているその他のＲＡＮと直接的にまたは間接的に通信してもよいことが理解されよう。たとえば、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に接続されていることに加えて、ＧＳＭ（登録商標）無線技術を採用している別のＲＡＮ（図示せず）と通信してもよい。

【0018】

コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび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してもよい。ＰＳＴＮ１０８は、従来型アナログ電話回線サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話ネットワークを含んでもよい。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコル群における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）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）などの、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んでもよい。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無線の通信ネットワークを含んでもよい。たとえば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを採用することができる１つまたは複数のＲＡＮに接続されている別のコアネットワークを含んでもよい。

【0019】

通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄのうちの一部またはすべては、マルチモード機能を含んでもよく、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄは、別々の無線リンクを介して別々の無線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んでもよい。たとえば、図１Ａにおいて示さるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラーベースの無線技術を採用することができる基地局１１４ａ、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を採用することができる基地局１１４ｂと通信するように構成してもよい。

【0020】

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、着脱不能メモリ１３０、着脱可能メモリ１３２、電源１３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、およびその他の周辺機器１３８を含んでもよい。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態との整合性を維持しながら、上述の要素の任意の下位組合せを含んでもよいことが理解されよう。

【0021】

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、その他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態マシンなどとしてもよい。プロセッサ１１８は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２を無線環境内で機能できるようにするその他の任意の機能を実行してもよい。プロセッサ１１８は、トランシーバ１２０に結合してもよく、トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２に結合してもよい。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、１つの電子パッケージまたはチップ内に統合してもよいことが理解されよう。

【0022】

送信／受信要素１２２は、エアインターフェース１１６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してもよい。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としてもよい。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／ディテクタとしてもよい。さらに別の実施形態においては、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号との両方を送信および受信するように構成してもよい。送信／受信要素１２２は、無線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してもよいことが理解されよう。

【0023】

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を含んでもよい。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を採用してもよい。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１１６を介して無線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）を含んでもよい。

【0024】

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してもよい。上述したように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有してもよい。したがってトランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、たとえばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１など、複数のＲＡＴを介して通信できるようにするために複数のトランシーバを含んでもよい。

【0025】

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または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合してもよく、そこからユーザ入力データを受信してもよい。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へ出力してもよい。加えて、プロセッサ１１８は、着脱不能メモリ１３０および／または着脱可能メモリ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てもよく、およびそれらのメモリにデータを格納してもよい。着脱不能メモリ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んでもよい。着脱可能メモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含んでもよい。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）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してもよく、およびそれらのメモリにデータを格納してもよい。

【0026】

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受信してもよく、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してもよい。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としてもよい。たとえば、電源１３４は、１つ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）、太陽電池および燃料電池などを含んでもよい。

【0027】

プロセッサ１１８は、ＧＰＳチップセット１３６に結合してもよく、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（たとえば、経度および緯度）を提供するように構成してもよい。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、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（たとえば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１６を介して位置情報を受信してもよく、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それの位置を判定してもよい。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態との整合性を維持しながら、任意の適切な位置特定方法を通じて位置情報を取得してもよいことが理解されよう

【0028】

プロセッサ１１８は、その他の周辺機器１３８にさらに結合してもよく、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無線接続を提供する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んでもよい。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、およびインターネットブラウザなどを含んでもよい。

【0029】

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および１０２ｃと通信するためにＥ−ＵＴＲＡ無線技術を採用してもよい。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信してもよい。

【0030】

ＲＡＮ１０４は、ｅＮｏｄｅＢ１４０ａ、１４０ｂおよび１４０ｃを含んでもよいが、ＲＡＮ１０４は、一実施形態との整合性を維持しながら、任意の数のｅＮｏｄｅＢを含んでもよいことが理解されよう。ｅＮｏｄｅＢ１４０ａ、１４０ｂおよび１４０ｃはそれぞれ、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃと通信するために１つまたは複数のトランシーバを含んでもよい。一実施形態においては、ｅＮｏｄｅＢ１４０ａ、１４０ｂおよび１４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装してもよい。したがって、ｅＮｏｄｅＢ１４０ａは、たとえば、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信するために、およびＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信するために、複数のアンテナを使用してもよい。

【0031】

ｅＮｏｄｅＢ１４０ａ、１４０ｂおよび１４０ｃのそれぞれは、特定のセル（図示せず）に関連付けてもよく、および無線リソース管理の決定、ハンドオーバの決定、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してもよい。図１Ｃにおいて示されているように、ｅＮｏｄｅＢ１４０ａ、１４０ｂおよび１４０ｃは、Ｘ２インターフェースを介して互いに通信してもよい。

【0032】

図１Ｃにおいて示されているコアネットワーク１０６は、モビリティ管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）１４２、サービングゲートウェイ１４４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１４６を含んでもよい。上述の要素のそれぞれは、コアネットワーク１０６の一部として示されているが、これらの要素のいずれかが、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有および／または運営されてもよいことが理解されよう。

【0033】

ＭＭＥ１４２は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅＢ１４２ａ、１４２ｂおよび１４２ｃのそれぞれに接続してもよく、ならびにコントロールノードとして機能してもよい。たとえば、ＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラのアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃの初期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してもよい。ＭＭＥ１４２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭ（登録商標）またはＷＣＤＭＡ（登録商標）などのその他の無線技術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コントロールプレーン機能を提供してもよい。

【0034】

サービングゲートウェイ１４４は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅＢ１４０ａ、１４０ｂおよび１４０ｃのそれぞれに接続してもよい。サービングゲートウェイ１４４は一般に、ユーザデータパケットをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃへ／ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃからルーティングし、ならびに転送してもよい。サービングゲートウェイ１４４は、ｅＮｏｄｅＢ間のハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに対し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すること、ならびにＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理および記憶することなどのその他の機能を実行してもよい。

【0035】

サービングゲートウェイ１４４は、ＰＤＮゲートウェイ１４６に接続してもよく、ＰＤＮゲートウェイ１４６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂおよび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および１０２ｃに提供してもよい。

【0036】

コアネットワーク１０６は、その他のネットワークとの通信を容易にしてもよい。たとえば、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃと、従来の固定電話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および１０２ｃに提供してもよい。たとえば、コアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６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）を含んでもよく、またはそうしたＩＰゲートウェイと通信してもよい。加えて、コアネットワーク１０６は、ネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに提供してもよく、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または無線のネットワークを含んでもよい。

【0037】

ラップトップなどの屋内Ｗｉ−Ｆｉ機器は、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ｇ標準との互換性を有してもよい。したがって、この機器は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ標準において規定されているように、８０２．１１ｇデバイスがプライマリインカムベント（またはプライマリユーザ）として動作するように設計されている特定のスペクトルを使用してもよい。しかし、上述したセルラースペクトルとは異なり、８０２．１１ｇは、スペクトルレギュレータ（spectrum regulator）を有しない非認可帯域において動作する。したがって、いかなる無線通信デバイスも、このスペクトルを独自の目的で使用してもよい。非認可帯域のそのような使用が認められているが、そのような帯域において動作することを意図するデバイスは、コグニティブな方式（cognitive manner）で動作することを保証することが期待され、その帯域におけるプライマリインカムベントの存在を認識し、および悪意のない共存する方式でその帯域を使用してもよい。その他のスペクトル帯域は、セカンダリーユーザによって同様の方式で使用してもよい。

【0038】

動的スペクトル管理（ＤＳＭ：dynamic spectrum management）とは、コグニティブな方式でセカンダリーユーザによってスペクトル帯域の使用を容易にするために使用することができる技術である。たとえば、ＤＳＭは、スペクトルをセンシングし、およびスペクトルをシステム内の１つまたは複数のセカンダリーユーザに静的にまたは動的に割り当てることによって、使用されていないスペクトルの断片を識別し、および活用することを含んでもよい。ＤＳＭは、１つもしくは複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）またはオペレータにわたって採用されてもよく、ならびに連続している周波数帯域もしくは連続していない周波数帯域を使用してもよい。ＤＳＭシステム内で動作することができる第２のスペクトルを使用するデバイスは、コグニティブ無線機と呼ばれる場合がある。コグニティブ無線機は、スペクトル使用の特性を絶え間なく認識することができ、スペクトル帯域を、そのスペクトル帯域のプライマリインカムベントのうちの１つまたは複数の存在に基づいて、適応して使用し、または空けることができる。コグニティブ無線機は、プライマリインカムベントによる占有に関してスペクトルをセンシングすること、およびセンシング結果を中央制御装置（本明細書においては、ＤＳＭエンジンと呼ばれる）に報告することを担当してもよい。

【0039】

図２は、例示的なＤＳＭネットワーク２００の図である。示されているＤＳＭネットワーク２００は、ＤＳＭエンジン２１０、コンバージェンスゲートウェイデバイス（ＣＧＷ：converged gateway device）２２０、ならびに複数の無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄを含む。示されているＷＴＲＵ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄは、それらが有することができるその他のあらゆる機能に加えてコグニティブ無線機（ＣＲ）として機能するように構成され、本明細書においてはＣＲノードと呼ばれる場合がある。ＣＲノードは、ＩＥＥＥ８０２．１１技術、セルラー技術、ＩＥＥＥ８０２．１５．４技術、またはその他の任意の無線技術に基づいてもよい

【0040】

示されているＤＳＭエンジン２１０は、インターフェース２７０を通じてＣＧＷ２２０に結合されており、インターフェース２７０は、無線リンクまたはワイヤライン（たとえば、イーサネット（登録商標））リンクとしてもよい。示されているＣＧＷ２２０は、有線リンク２８０（たとえば、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、Ｄｏｃｓｉｓ、またはイーサネット接続）を通じて外部ネットワークまたはインターネット２４０に結合されている。一実施形態（図示せず）においては、ＤＳＭエンジン２１０は、ＣＧＷ２２０と統合してもよい。一実施形態においては、ＣＲノードのうちの一部は、互いに直接通信してもよい。たとえば、図２に示されている実施形態においては、ＣＲノード２３０ａおよび２３０ｂは、直接のリンク２６０ａを介して互いに通信してもよく、ＣＲノード２３０ｃおよび２３０ｄは、直接のリンク２６０ｂを介して互いに通信してもよい。

【0041】

ＣＲノード２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄは、それぞれ１つまたは複数のチャネル２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃおよび２５０ｄ上で、ＣＧＷ２２０を介してＤＳＭエンジン２１０と通信してもよい。２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃおよび２５０ｄのそれぞれは、ダウンリンクコントロールチャネルＡｃ、アップリンクコントロールチャネルＡｄ、および同期チャネルＡｓを含んでもよい。Ａｃチャネル、ＡｄチャネルおよびＡｓチャネルは、分離してもよく、または同じコントロールチャネルの一部としてもよい。

【0042】

図３は、図２において示されているＤＳＭネットワーク２００などのＤＳＭネットワークにおいてＣＲノードとして動作するように構成されている例示的なＷＴＲＵ３００の図である。ＷＴＲＵ３００は、無線環境において動作および／または通信するように構成されている任意のタイプのデバイスとしてもよい。例として、ＷＴＲＵ３００は、無線信号を送信および／または受信するように構成してもよく、ならびにユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定式または移動式の加入者ユニット、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、無線センサおよび家庭用電化製品などとしてもよい。示されているＷＴＲＵ３００は、アンテナ３１０、送信ユニット３２０、受信ユニット３３０、プロセシングユニット３４０、無線周波数（ＲＦ）スペクトルセンシングユニット３５０、スピーカー／マイクロフォン３６０、キーパッド３７０、およびディスプレイユニット３８０を含む。ＷＴＲＵ３００のいくつかの要素のみが示されているが、ＷＴＲＵ３００は、その他の機能（たとえば、図示されていない関連する入出力（Ｉ／Ｏ）ポートおよび／またはグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を含んでもよいことが当業者であれば認識されよう。さらに、例示的なＷＴＲＵ３００の特定の要素が図３において示されているが、それらの示されている要素は、当技術分野における一般的な技術を使用して修正してもよい。たとえば、受信ユニット３３０および送信ユニット３２０は、組み合わされたトランシーバユニットとして実装してもよく、ならびにキーパッド３７０およびディスプレイユニット３８０は、タッチスクリーンとして実装してもよい。

【0043】

図２において示されているＤＳＭネットワーク２００は、個別または協調スペクトルセンシングのために構成してもよい。個別スペクトルセンシングにおいては、１つのＣＲノードが、スペクトルをセンシングしてもよく、およびそのスペクトルが現在１つまたは複数のプライマリインカムベントによって占有されているかどうかに関する決定をおこなってもよい。スペクトルが現在１つまたは複数のプライマリインカムベントによって占有されているかどうかに関するその単一の決定は、ＤＳＭネットワーク２００全体に関するスペクトル割当てを決定するために使用してもよい。その一方で、協調センシングにおいては、複数のＣＲノード２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび／または２３０ｄが、別のデバイスによる使用に関して所与のスペクトルをセンシングしてもよく、ＤＳＭエンジン２１０が、複数のＣＲノード２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび／または２３０ｄから受信されたセンシング結果を考察して、所与のスペクトルが１つまたは複数のプライマリインカムベントによってある時点において占有されているかどうかに関する決定を行ってもよい。本明細書においては、２つのステージにおいて実行することができる協調センシング技術について説明する。

【0044】

第１のステージにおいては、センシングタスクに関与するそれぞれのＣＲノードは、たとえば、周期的に（たとえば、周期的な間隔で）発生し得る定期的なサイレント期間中に、スペクトルをセンシングしてもよく、およびセンシング結果をレポートしてもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、定期的なサイレント期間に関するタイミング情報をＡｓチャネル上でＣＲノードに通信してもよい。次いで、センシングタスクに関与するそれぞれのＣＲノードは、同一の基準時間を使用して同時にセンシングを実行してもよく、およびその個別のセンシング結果を、アップリンクコントロールチャネルＡｄを介してＤＳＭエンジン２１０にレポートしてもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、第１のステージ中に受信されたセンシング結果を使用して、いくつかの機能を実行してもよい。たとえば、ＤＳＭエンジン２１０は、センシング結果を使用して（たとえば、ＣＲノードによる二次的な使用に対して利用可能となり得る帯域を示す）、システム内で利用可能な潜在的なスペクトルホールの粗い推定を生じさせてもよい。別の例に関しては、ＤＳＭエンジン２１０は、センシング結果を使用して、ネットワーク内のＣＲノード間における相関関係の量を判定し、その相関関係に基づいてセンシングタスクを調整してもよい。

【0045】

第２のステージにおいては、高度な非同期センシング期間をトリガしてもよく、この場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、指定された期間にわたってセンシングを実行するように、ＣＲノード２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄのうちのすべてまたは一部に指示してもよい。センシングの目的でこのシステムワイドなサイレンス期間をトリガすることは、プライマリインカムベントの到来の可能性に対するＣＲネットワークの応答を加速するために使用されてもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、非同期センシング期間そのものをトリガしてもよく、または非同期センシング期間が、ＣＲノードによってトリガされてもよい。

【0046】

一実施形態においては、任意のＣＲノードが、システムワイドなセンシング期間を命じるためのイベントを生成し、およびＤＳＭエンジン２１０に送信してもよい。そのようなイベントの発生の一例は、ＣＲノードによってセンシングされた環境内の変化がプライマリインカムベントの存在を示すことであってもよい（たとえば、ＣＲノードによって現在使用されているリンク上のスループットの急激な低下、または特定のリンク上のチャネル品質の急激な変化）。ＣＲノードは、アップリンクコントロールチャネルＡｄを使用して、環境内の潜在的な変化をＤＳＭエンジン２１０に通知してもよい。次いで、ＤＳＭエンジン２１０は、ＣＲノードが、プライマリインカムベントへの干渉を避けるために、移行先の空き帯域を識別する目的で、すぐにセンシングを実行できるようにするために（たとえば、コントロールメッセージをブロードキャストすることによって）、システムワイドなサイレンス期間をトリガしてもよい。

【0047】

一実施形態においては、センシングは、ＤＳＭネットワーク２００内の特定のＣＲノードによって、その他のＣＲノードを静寂化させる必要なく、行われてもよい。ここでは、センシングは、スペクトルのうちで、ＤＳＭエンジン２１０の管理下にあるノードのうちのいずれによっても使用されていない部分において、ＣＲノードによって実行されてもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、構成メッセージ（以降でさらに詳細に説明する）を使用して、この情報をＣＲノードのそれぞれに送信してもよい。構成メッセージは、使用されるセンシングアルゴリズムのタイプ、アルゴリズムに関するパラメータ（たとえば、センシングの持続時間、および高速フーリエ変換（ＦＦＴ）サイズ）、ならびにセンシングされる帯域幅など、センシングのその他の要素を制御してもよい。

【0048】

第２のステージにおける非同期センシング期間をトリガすることができる例示的なイベントのリストが、表１において提供される。

【0049】

【表1】

【0050】

ＤＳＭエンジン２１０は、Ａｃチャネル上で送信される構成メッセージを使用して、非同期センシング期間の持続時間に関する情報を、非同期センシングタスクに関与するそれぞれのＣＲノードに伝達してもよい。この期間中に、それぞれのＣＲノードは、センシングを実行し、およびそれのセンシング結果をＤＳＭエンジン２１０に送信してもよい。ＤＳＭエンジン２１０による結果の融合に続いて、ＤＳＭエンジン２１０は、それが特定の帯域上で信頼できる決定を行うために必要とされている信頼性に達していないと決定する場合がある。この場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、センシング期間を延長してもよく、または新たなセンシング期間をトリガしてもよく、そうしたセンシング期間中に、ＣＲノードのそれぞれによるセンシングを継続してもよい。

【0051】

図４は、図２のＤＳＭエンジン２１０によって実行することができる例示的な２ステージ協調センシング方法を示すフローチャート４００である。図４に示されている例においては、ＤＳＭエンジン２１０は、周期的なセンシング時間が到来したかどうかを判定してもよい（４０５）。周期的なセンシング時間が到来した場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、少なくとも現在の相関関係情報に基づいて、センシングタスクに関与するそれぞれのＣＲノードにセンシングタスク要求を送信してもよい（４１０）。センシング情報は、センシングタスクに関与するそれぞれのノードから収集してもよい（４１５）。

【0052】

ＤＳＭエンジン２１０は、利用可能なスペクトル帯域のリストを更新すべきときであるかどうかを判定してもよい（４２０）。利用可能なスペクトル帯域のリストを更新すべきときである場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、４１５において収集されたセンシング情報を使用して、リストを更新してもよい（４２５）。利用可能なスペクトル帯域のリストを更新すべきときではない場合には、または利用可能なスペクトル帯域のリストが更新されている場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、相関関係リストまたは相関関係係数を更新すべきときであるかどうかを判定してもよい（４３０）。相関関係リストまたは相関関係係数を更新すべきときである場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、４１５において収集されたセンシング情報を使用して、相関関係リストまたは相関関係係数を更新してもよい（４３５）。

【0053】

周期的なセンシング時間が到来していないとＤＳＭエンジン２１０が４０５において判定した場合には、または相関関係リストもしくは相関関係係数が更新されている場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、非同期センシング期間がトリガされたかどうかを判定してもよい（４４０）。非同期センシング期間がトリガされていない場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、周期的なセンシング時間が到来したかどうかを判定してもよい（４０５）。非同期センシング期間がトリガされた場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、少なくとも相関関係情報に基づいて、センシングタスクに関与するそれぞれのノードにセンシングタスク要求を送信してもよい（４４５）。センシング情報は、センシングタスクに関与するそれぞれのノードから収集してもよい（４５０）。ＤＳＭエンジン２１０は、利用可能な帯域のリストを更新すること、および所与の帯域上にプライマリインカムベントが存在するかどうかを判定してもよい（４５５）。次いで、ＤＳＭエンジン２１０は、周期的なセンシング時間が到来したかどうかを判定してもよい（４０５）。

【0054】

図４において示されている例は、ＤＳＭエンジン２１０によって行われるアクションおよび決定に焦点を合わせている。しかし、それぞれの場合においては、ＤＳＭエンジン２１０によって実装される特定のアルゴリズムに基づいて、フロー制御を修正してもよい。たとえば、ＤＳＭエンジン２１０は、相関付けられているＣＲノードのリストを頻繁に更新する必要はないと判定してもよい。その場合には、周期的なセンシング結果を、主にスペクトルホールを推定する目的で使用してもよく、およびＤＳＭエンジン２１０はさらに、センシング期間の延長を選択して、それによって周期的なセンシング時間の発生頻度を下げてもよい。

【0055】

図５は、協調センシングのための例示的なシグナリングを示す信号図５００である。ＷＴＲＵ５１０ｄは、無線リンクの性能における変化を検知してもよく、ＷＴＲＵ５１０ｄは当該無線リンク上で通信するように構成される（５５０）。ＷＴＲＵ５１０ｄのプロセシングユニット３４０が無線リンクの性能における変化を検知する条件で、ＷＴＲＵ５１０ｄのプロセシングユニット３４０は、無線リンクの性能における変化が検知されたことを示す通知５５２をエンジン（たとえば、ＤＳＭエンジン５２０）に送信するようにそのトランシーバを制御してもよい。ＷＴＲＵ５１０ｄは、無線リンクの性能における変化が検知されたことを示す、エンジンに送信された通知に基づいて、その他のデバイス（たとえば、スペクトル上のプライマリインカムベント）によるスペクトルの使用を示す情報を測定するようにＷＴＲＵ５１０ｄに対し、センシングタスク要求５５４を受信してもよい。

【0056】

ＷＴＲＵ５１０ｄは、ＷＴＲＵ５１０ａ、５１０ｂおよび５１０ｃを含むこともできる協調スペクトルセンシングネットワーク内の複数のＣＲノードのうちの１つとしてもよい。図５に示されている例においては、ＷＴＲＵ５１０ａ、５１０ｂおよび５１０ｃは、ＷＴＲＵ５１０ｄによってトリガされたセンシングタスクに関与するために選択されており、また、それぞれセンシングタスク要求５５６、５５８および５６０を受信する。センシングタスク要求５５４、５５６、５５８および５６０を受信したことに応答して、ＷＴＲＵ５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃおよび５１０ｄのそれぞれは、スペクトルをセンシングし（すなわち、その他のデバイスによるスペクトルの使用を示す情報を測定すること）、および各自のセンシング結果５６２、５６４、５６６および５６８をエンジン５２０に送信してもよい。エンジン５２０は（たとえば、以降で説明する融合技術を含む任意の融合技術を使用して）、個々のセンシング結果を融合し、およびセンシング結果がスペクトル上の別のデバイスの存在を示しているかどうかを判定してもよい。ＤＳＭエンジンが、センシング結果がスペクトル上のプライマリインカムベントの存在を示していると判定することを条件に、そのスペクトルを使用しているＷＴＲＵは、プライマリインカムベントが検知されていない通信用の新たなスペクトル割当てを受信してもよい。図５に示されている例においては、ＷＴＲＵ５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃおよび５１０ｄのそれぞれは、それらの新たなスペクトル割当てを示すメッセージ５７０、５７２、５７４および５７６を受信する。

【0057】

ＤＳＭエンジン２１０は、センシング構成メッセージを含むことができる一般的なフレームワークを使用して、ＣＲノード２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄのそれぞれによるセンシングを制御してもよい。センシング構成メッセージは、それぞれのＣＲノードにおけるプロトコル層のそれぞれにおけるＤＳＭ対応機能を構成するために使用することができる上位層の制御メッセージとしてもよい。

【0058】

図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、セルラー技術に基づいてＣＲノードを構成するためのセンシング構成情報の例示的な交換を示すフローチャート６５０ａ、６５０ｂおよび６５０ｃである。これらの図のそれぞれにおいては、ＤＳＭエンジン６００およびＣＲノード６２０が示されている。それぞれの図ごとに示されているＤＳＭエンジン６００は、無線リソース制御（ＲＲＣ）層６０２、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層６０４、および物理（ＰＨＹ）層６０６を含む。同様に、それぞれの図ごとに示されているＣＲノード６２０は、ＲＲＣ層６０８、ＭＡＣ層６１０およびＰＨＹ層６１２を含む。図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃにおいて示されているメッセージフローは、当業者によってＷｉ−Ｆｉ技術またはマシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）技術用として容易に拡張することができる。

【0059】

図６Ａに示されている例示的なフローチャートにおいては、センシング構成を含むＲＲＣメッセージ６１４が、ＤＳＭエンジン６００から、Ａｃインターフェースを介して、構成されるＣＲノード６２０へ送信される。ＤＳＭエンジン６００は、ＲＲＣメッセージ６１４をそれぞれの個々のＣＲノード（たとえば、ＣＲノード６２０）へ複数の異なるシナリオで送信してもよい。たとえば、ＤＳＭエンジン６００は、第１のステージにおける周期的な粗いセンシングを構成するための初期構成をネットワークに提供するために、ＣＲノード６２０をネットワークに登録した後に、ＲＲＣセンシング構成メッセージ６１４をＣＲノード６２０へ送信してもよい。別の例に関しては、ＤＳＭエンジン６００は、ＣＲノード６２０に関する非同期センシング期間をトリガするイベントの結果として、ＲＲＣメッセージ６１４をそのＣＲノード６２０へ送信してもよい。

【0060】

センシング構成メッセージ６１４は、ＣＲノード６２０内の既存のセンシング構成を変更してもよく、またはＣＲノード６２０内に新たなセンシング構成を追加してもよい。ＣＲノード６２０に関するそれぞれのセンシング構成は、ＣＲノード６２０によって行われる周期的なセンシング／測定アクション、またはＤＳＭエンジン６００によって構成される非同期測定期間の場合における即時のセンシングアクションを表してもよい。構成メッセージ内に含めて送信された値に基づいて、その同じメッセージを使用して、ＤＳＭエンジン６００によって、アクティブなセンシング構成を無効化してもよく、またはキャンセルしてもよい。

【0061】

表２は、センシング構成メッセージ６１４内に含めることができるコンテンツまたはフィールドを示している。センシングタイプに基づいて、粗い（たとえば、第１のステージの）センシングおよび細かい（たとえば、第２のステージの）センシングの両方をセンシング構成メッセージ６１４に構成させてもよい。アルゴリズムのタイプ、センシングパラメータ、およびＣＲノード６２０のそれぞれからの予想される戻り値を、センシング構成メッセージ６１４によって構成してもよい。それぞれのＣＲノードは、ＤＳＭエンジン６００によって要求されるセンシングをいつどのように実行するかを知るために、アクティブな構成のリストを保持してもよい。

【0062】

【表2】

【0063】

ＤＳＭエンジン６００からセンシング構成メッセージ６１４を受信したことに応答して、受信側のＣＲノード６２０のＲＲＣ層６０８は、そのメッセージを解釈してもよく、およびメッセージ６１４において搬送される情報に基づいてスタックのそれぞれの層においてＣＲノード６２０を構成してもよい。これは、センシングに関連したＰＨＹ層６１２パラメータ、ならびにセンシング期間に関するＲＲＣレベル６０８タイマー、および下位層による測定レポーティングを含んでもよい。図６Ｂにおいて示されているように、ＣＲノード６２０は、センシング構成メッセージ６１４内に含まれている情報に基づいて、ＣＲノード６２０の構成を確認するＲＲＣメッセージ６１６を、ＤＳＭエンジン６００に返信してもよい。

【0064】

少なくとも、それぞれのセンシング構成メッセージ６１４は、センシング構成ＩＤを割り当てられるため、ＣＲノード６２０によって送信されるセンシング結果は、このＩＤに従ってＤＳＭエンジン６００によって識別してもよい。図６Ｃにおいて示されているように、ＣＲノード６２０は、構成ＩＤとセンシング結果とを含むＲＲＣメッセージ６１８を、Ａｄチャネルを介してＤＳＭエンジン６００へ送信してもよい。

【0065】

ＤＳＭエンジン２１０は、ＣＲノードによって周期的に送信されるセンシング情報、または非同期のシステムワイドなセンシング期間の後に、ＣＲノードによって送信されるセンシング情報のいずれかにおいて融合を実行して、特定の帯域におけるプライマリインカムベントの存在に関する最終決定を生成してもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、ＣＲノードからのＩ／Ｑデータを使用する融合、および信頼性決定融合（reliability decision fusion）を含んでもよい、多数の様々な融合技術のうちの任意の１つを使用してもよい。

【0066】

ＣＲノードからのＩ／Ｑデータを使用する融合に関しては、選択された数のＣＲノードが、Ｉ／Ｑサンプル（またはＩ／Ｑサンプルの何らかの変形されたバージョン）のセットを直接ＤＳＭエンジン２１０へ送信してもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、Ｉ／Ｑサンプルを一緒に処理して、その帯域におけるプライマリインカムベントの有無を判定してもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、そのネットワーク内のＣＲノード間における相関関係の知識にアクセスできるため、それによって、共同検知問題（joint detection problem）が形成される場合があり、入力が、相関付けられていないランダムな変数とみなされる場合がある。この技術は、長い期間にわたってＤＳＭエンジン２１０によって受信された周期的なセンシング結果を使用して採用されてもよく、そうした長い期間中には、検知において使用されるＩ／Ｑサンプルの総量の一部分が、それぞれの周期的なセンシングの機会の間に送信されてもよい。それは、非同期センシング期間に使用されてもよい。

【0067】

ＣＲノードからのＩ／Ｑデータを使用する融合に関しては（たとえば、ＤＳＭエンジン２１０によって判定されたノード間における相関関係に基づいて）、特定の時刻において共同センシング計算（joint sensing computation）に関与することを選択されたそれぞれのＣＲノードは、Ｎ個の複素（Ｉ／Ｑ）サンプルのベクトルをＤＳＭエンジン２１０へ送信してもよい。ＤＳＭエンジン２１０が使用するスペクトルセンシング／推定のタイプに応じて、Ｉ／Ｑサンプルをさまざまな方法で組み合わせてもよい。

【0068】

図７は、ピリオドグラムスペクトル推定を使用したＣＲノードからのＩ／Ｑデータを使用する融合のための例示的な技術を示す図である。示されている例においては、ＣＲノード７１０、７３０および７５０は、共同センシング計算に関与するために選択される。ＣＲノード７１０、７３０および７５０のそれぞれは、各自のＩ／Ｑデータシーケンスの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）７１２の２乗７１４を求め、それぞれの平均化されていないピリオドグラム７１６、７３６および７５６をアップリンクコントロールチャネルＡｄ上で提供する。ＤＳＭエンジン７６０は、ＣＲノードから受信されたＩ／ＱデータシーケンスのうちのそれぞれのＦＦＴの２乗された値（magnitude）を平均化して、電力スペクトル密度（たとえば、平均化されたピリオドグラム）の共同（または協調）推定７７０を提供してもよい。次いで、ＤＳＭエンジン７６０における決定論理７８０は、平均化されたピリオドグラム７７０に基づいて、利用可能な帯域、および特定の帯域におけるプライマリインカムベントの存在を判定してもよい。従来のピリオドグラムスペクトル推定においては、推定のばらつき（variance）を少なくするために必要とされる平均化は、オーバーラップする可能性がある複数の部分へと信号を分割することによって達成することができる。このことによって、スペクトル推定の全体的な周波数分解能が低減される場合がある。複数のノードにわたって受信された複数のデータサンプルにわたって平均化を行うこと（およびシーケンスの長さをそれぞれのノードにおいて同一に保持すること）によって、所与のセンシング時間にわたって、周波数分解能を犠牲にすることなく、ばらつきの増大を達成することができる。

【0069】

信頼性決定融合は、たとえば、非同期のシステムワイドなサイレント期間中に提供された結果を融合するために実行してもよい。非同期のシステムワイドなサイレント期間中に、それぞれのＣＲノードは、たとえば、特定の帯域におけるプライマリインカムベントの存在もしくは不存在を示す決定を返してもよい。レポートされる決定は、さらなる情報と組み合わせてもよく、ＤＳＭエンジン２１０は、相関付けられていない複数の観測から個々の決定が生じているという前提で、全体的な決定の信頼性を作り出すために、それらのさらなる情報を使用してもよい。全体的な信頼性を作り出すために使用することができる、考えられるさらなる情報は、推定された信号対雑音比（ＳＮＲ）、メトリック計算において使用されるサンプルの数、または決定のある種の信頼性を示すプライマリインカムベントの存在もしくは不存在の決定を生成するために使用される方法に、固有な任意の数量を含めてもよい。決定（たとえば、ユーザが存在すること、またはユーザが存在しないこと）、ならびに信頼性の評価に関するさらなる情報は、ＣＲノードによってアップリンクコントロールチャネルを介してＤＳＭエンジン２１０へ送信してもよい。

【0070】

ＤＳＭエンジン２１０は、それぞれのＣＲノードによって生成された決定を、重み付けられた形式で組み合わせてもよく、大きな重みは、より高い信頼性を含むデータをレポートするノードに帰してもよい。これは、ＤＳＭエンジン２１０が、送信された情報（たとえば、ＳＮＲ、閾値からの距離など）に基づいてそのノードからの決定の信頼性を得るためにそれぞれのＣＲノードによって使用されるセンシングアルゴリズムの知識を有しているということを前提にしている。決定は、特定のシナリオに関する検知の可能性およびフォルスアラーム（false alarm）の可能性を最良にすることを達成するように最適化することができる、一般的なＫ／Ｎ決定ルール（K/N decision rule）を使用して組み合わせてもよい。言い換えれば、プライマリインカムベントの存在を示し、特定の重みの係数をかけた（factored）ＣＲノードの総数が、特定のターゲット値を超えた場合に、帯域がプライマリインカムベントを含むと判定してもよい。加えて、ＤＳＭエンジン２１０は、それが作成する融合された決定の全体的な信頼性メトリックを判定してもよい。信頼性決定融合が、非同期センシング期間の場合において使用されるときには、ＤＳＭエンジン２１０は、信頼性を高めるためにシステムワイドなセンシング期間を延長することを（たとえば、決定の全体的な信頼性に基づいて）選択してもよく、または融合された決定に基づいてスペクトルの割当てまたは再割当てを実行してもよい。

【0071】

信頼性決定融合技術の一例においては、ＣＲノードが、計算されたメトリックを所定の閾値_γと比較することによって、プライマリインカムベントの存在もしくは不存在を決定すると想定してもよい。詳細には、それぞれのＣＲノードによって使用されるメトリックは、最大固有値と最小固有値の推定比率を含むことができる。プライマリインカムベントの存在もしくは不存在に関して、ＣＲノードによって行われる決定は、

【0072】

【数1】

【0073】

式（１）によって得てもよい。

【0074】

ＣＲノードのそれぞれにおいて行列反転計算を必要とせずに、最大固有値および最小固有値を得るために、それぞれのＣＲノードにおける受信されたサンプルの自己相関行列を、巡回行列として近似されてもよく、それによって、行列の任意の行のＦＦＴを行うことにより、行列の固有値を得てもよい。定常過程の自己相関関数を（特に期間Ｍの値に関して）周期関数として近似されてもよい。

【0075】

【数2】

【0076】

式（２）では、ｒ（ｋ）は、受信信号の自己相関関数である。ＣＲノードは、Ｌ個の期間の合計に限定された周期的自己相関関数の推定値を生成し、その推定値を、式（３）を使用して、推定された巡回自己相関行列の第１の行に投入するために使用することができる。

【0077】

【数3】

【0078】

式（１）の決定において使用される最大固有値および最小固有値は、式（３）を使用して得られる巡回自己相関行列の行のＦＦＴの最大値および最小値として得てもよい。次いでＣＲノードは、決定および距離、

【0079】

【数4】

【0080】

を融合のためにＤＳＭエンジン２１０に送信することができる。

【0081】

それぞれのノードごとの決定および距離がＤＳＭエンジン２１０によって受信されるときに、ＤＳＭエンジン２１０は、協調センシングに関与しているＮ個のノードすべてからの決定の重み付けされた合計によって得られる決定式である式（４）を形成することができる。

【0082】

【数5】

【0083】

式（４）では、Ｈ_ｉは、プライマリインカムベントが存在するという決定に関しては１の値をとり、プライマリインカムベントが存在しないという決定に関しては−１の値をとり、ｄ_ｉは、ｉ番目のノードによってレポートされる距離メトリックを表し、α_ｉは、過去の決定からのメモリの使用に関連した重みを表す。Ｄの値は、ＤＳＭエンジン２１０がそれの次なる行動指針を決めるために、閾値の特定のセットと比較してもよい。たとえば、閾値が（サイズの小さい順に）−ｔ_１＜ｔ_２によって定義される場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、次のように進めることを決めてもよい。Ｄ＜−ｔ_１である場合には、プライマリインカムベントはその帯域上に存在しないとしてもよく、その帯域は自由に使用できると宣言してもよい。−ｔ_１＜ｔ_２である場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、非同期センシング期間を延長する。Ｄ＞ｔ_２である場合には、プライマリインカムベントがその帯域上に存在すると宣言してもよく、その帯域は使用可能ではないと宣言してもよい（たとえば、現在その帯域上で送信を行っているあらゆるＣＲノードに、使用されていない帯域へ退去するように求めてもよい）。

【0084】

ＤＳＭエンジン２１０は、たとえば、フォルスアラームの高い可能性にバイアスがかかっている決定を確実にするために、ｔ_１およびｔ_２の値（これらの値は、必ずしも等しくなくてもよい）を動的に変更してもよい。ＤＳＭエンジン２１０が、ＣＲノードのそれぞれからのさらに高い信頼性を有する決定を達成するために非同期センシング期間を延長する必要があると決定したときには、コントロールチャネル上で送信される非同期センシング期間の構成に応じて、任意の数の方法で動作してもよい。たとえば、ＣＲノードは、ＤＳＭエンジン２１０が上記の決定を行うまで、現在動作している帯域上で送信を続けることを許可されてもよい。次いで、ＤＳＭエンジン２１０によって新たな非同期サイレント期間をトリガして、ＣＲノードに、さらに信頼できる結果を得るためにその処理を前の期間とマージするように指示してもよい。別の例に関しては、ＣＲノードは、サイレント期間を延長する必要があるかどうかに関してＤＳＭエンジン２１０からの決定を待っている間、サイレントを保ってもよい。この例においては、ＣＲノードは、ＤＳＭエンジン２１０によってサイレント期間が延長された場合には、対象の帯域上でセンシングを続けてもよい。

【0085】

この実施形態においては、ＤＳＭエンジン２１０は、それの全体的な信頼性の計算および融合のスキーム内の過去の決定からのメモリを使用してもよい。プライマリインカムベントの存在に関する誤った決定は、ひいては、プライマリインカムベントが存在するＣＲリンクにおける多数のエラーまたは低いスループットにつながる場合がある。ＤＳＭエンジン２１０は、誤った全体的な決定の場合には、ＣＲノードのそれぞれによって得られた決定をモニタリングしてもよく、誤った決定を生成した（または誤った決定に大きく寄与した）ＣＲノードの信頼性をその後の決定のために人為的に低減させるために、それらのノードにフラグを付けてもよい。長期間にわたるモビリティを考慮して、それらのＣＲノードからの信頼性の人為的な低減を徐々に緩和するために、忘却係数を採用してもよい。この技術は、ときおり生じることがあるＤＳＭエンジン２１０による決定の不正確さの知識を活用することによって、大量のシャドウイングにさらされる可能性があるＣＲノードの排除を可能にしてもよい。

【0086】

センシング情報の融合が、結果として所与のスペクトルにおけるプライマリインカムベントの存在のよりよい推定につながるために、ひいては、個々のＣＲノードの必要とされるセンシング感度を下げるために、ＤＳＭエンジン２１０は、それぞれのＣＲノードから受信されるセンシング情報が相関付けられないことを保証すること（すなわち、センシング情報またはセンシング決定を提供する２つ以上のノードのいずれもが、プライマリインカムベントに対して１つのフェード（fade）内に同時に配置されないようにすること）が可能である。協調センシングフレームワークに寄与するそれぞれのさらなるＣＲノードが、その他のＣＲノードと相関付けられていない限り、さらなるＣＲノードからの決定または情報を追加すれば、ＤＳＭエンジン２１０によって行われる融合された決定の性能を高めることができる。したがって、ＤＳＭエンジン２１０によるセンシング情報の融合は、センシングタスクに関与したＣＲノード間における最小量の相関関係を仮定してもよい。これを達成するために、ＤＳＭエンジン２１０は、周期的なセンシング期間中に受信されたセンシング情報を使用して、ネットワーク内で相関付けられていないＣＲノードを判定する最初の段階を実行してもよい。

【0087】

周期的に、それぞれのＣＲノードは、センシング情報をＤＳＭエンジン２１０へ送信してもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、このセンシング情報を使用して、ネットワーク内のノードのうちのどれが相関付けられていないかを判定してもよく、それによって、相関付けられていないノードからのその後の情報が融合のために使用されてもよい。加えて、複数のノードが相関付けられていると判定されるときには、それらのノードによって実行されるその後のセンシングタスクを分割して、帯域の特定のセットに関するさらに高速なセンシング、または、帯域のセットに関するセンシング負荷を共有することができる相関付けられている複数のノードに対してバッテリーの節約を達成することができる。ＤＳＭエンジン２１０は、相関付けられているＣＲノードおよび相関付けられていないＣＲノードのリストを保持することによって、または相関関係係数をＣＲノードのそれぞれのペアに割り当てることによって、これを行ってもよい。次いで、このリストまたは相関関係係数のセットは、たとえば、特定の帯域におけるプライマリインカムベントの有無に関する単一の決定を得るために、どのＣＲノードのセンシング結果を組み合わせる／融合することができるか、または、その代わりに、センシングタスクを複数の帯域にわたって分割して、それぞれのＣＲノードにそれらの帯域のサブセットを割り当てるために、どのＣＲノードが協働することができるかを判定する目的で、ＤＳＭエンジン２１０によって使用されてもよい。ＣＲノード間における相関関係の量を判定するために、たとえば、ＡＧＣゲインを使用する基本的なＲＳＳＩスキャニング、フィルタバンクの使用、エコーイング（echoing）、ロケーション情報、およびトリプレットのシグナリングを含む任意の数の方法を使用してもよい。

【0088】

ＡＧＣゲインを使用する基本的なＲＳＳＩスキャニングに関しては、それぞれのＣＲノードは、それがセンシングする広範囲の周波数に関する受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）値のセットをＤＳＭエンジン２１０へ送信してもよい。それぞれの周波数におけるＲＳＳＩは、対象の周波数におけるそのＣＲノードの無線に関する確定されたＡＧＣゲインの逆数として得てもよい。次いでＤＳＭエンジン２１０は、それぞれのＣＲノードから得られたＲＳＳＩ値のシーケンス同士の相関付けを実行して、融合のために使用する相関付けられていないノードのリストを得てもよい。観測されたＲＳＳＩシーケンスが高度に相関付けられているＣＲノードは、やはり高度に相関付けられているセンシング結果を生み出すものと予想してもよい。

【0089】

図８は、ＡＧＣゲイン技術を使用する基本的なＲＳＳＩスキャニングの一例において使用することができるフィルタ８００の図である。ＡＧＣゲイン技術を使用する基本的なＲＳＳＩスキャニングの例においては、それぞれのＣＲノードは、電力スペクトル推定のフィルタバンク技術を使用する電力スペクトル推定値をＤＳＭエンジン２１０へ送信してもよい。スペクトル推定のフィルタバンク技術においては、受信された信号ｘ（ｎ）をフィルタによってフィルタリングしてもよい。それぞれのフィルタの出力は、特定のサブ帯域における受信された信号の信号成分を表してもよく、フィルタバンクの出力のそれぞれにおいて測定された信号パワーの推定によって、推定された電力スペクトル密度ＰＳＤ（０）、ＰＤＳ（ｆ_１）、およびＰＳＤ（Ｆ_Ｎ−１）を得てもよい。

【0090】

ＣＲノードは、シーケンスとしての出力電力のセットをＤＳＭエンジン２１０へ周期的に送信してもよく、およびＤＳＭエンジン２１０は、これらの２つのシーケンスの間における相関関係を計算して、ＣＲノード間における相関関係の量を判定してもよい。加えて、これらの出力は電力スペクトル密度の推定を表すため、これらの出力は、ＣＲノードによって使用するための潜在的なスペクトルホールまたは帯域を見つけ出すために必要とされる観測スペクトルの粗い（初期の）推定として使用してもよい。

【0091】

エコーイング方法に関しては、ＤＳＭエンジン２１０は、ネットワーク内のそれぞれのノードへブロードキャストすることができる特別なビーコンを生成するためにサイレント期間を使用してもよい。それぞれのノードは、所定の期間にわたってビーコンを求めてリスン（listen）してもよく、次いで、受信されたビーコンを、アップリンクコントロールチャネルＡｄを使用してＤＳＭエンジン２１０へ再送信してもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、それぞれのＣＲノードから受信された信号を使用して、受信されたビーコンをエコーしたＣＲノードのそれぞれの間における相関関係の量を判定してもよい。詳細には、相関付けられているＣＲノードは、特定の周波数における同様のフェードとともに、または両方とも（たとえば、両方のＣＲノードが、同じシャドウイングにさらされる可能性があることを示す）大量の減衰とともにビーコンをエコーし返してもよい。

【0092】

ロケーション情報の方法に関しては、地理的ロケーション情報が、センシングを実行するＣＲノード間における相関関係の量を示してもよい。ノードが全地球測位システム（ＧＰＳ）またはその他のロケーション表示手段を備えているＣＲネットワークの場合においては、ＤＳＭエンジン２１０は、相関付けられているＣＲノードおよび相関付けられていないＣＲノードのリストを生成するためにロケーション情報を使用してもよい。概して、相関付けられていないＣＲノードは、互いから地理的に最も離れている可能性があり、その一方で、相関付けられているＣＲノードは、互いに近接している可能性がある。

【0093】

トリプレットのシグナリングの方法に関しては、信号の検知の可能性（Ｐ_ｄ）は、それぞれのＣＲノードにおいて観測されたＳＮＲに対する１対１のマッピングを有してもよい。したがって、それぞれの帯域ごとにＰ_ｄをＤＳＭエンジン２１０へシグナリングすることは、ＤＳＭエンジン２１０が、それぞれのノードにおけるＳＮＲだけでなく、ＣＲノード間における観測された信号同士の相関関係の粗いマップも識別する上で役立つ場合がある。ネットワーク内のそれぞれのＣＲノードは、それぞれの帯域ごとに、帯域の中心周波数、帯域幅、および検知の可能性をそれぞれ表すセンシング情報トリプレット｛ｆ_ｃ，Ｂ，Ｐ_ｄ｝を送信してもよい。それぞれの帯域ごとに、ＤＳＭエンジン２１０は、（すべてのノードから送信された）すべてのＰ_ｄ信号の最大値を、（０からｘ％）、（ｘ％からｙ％）、および（ｙ％から１００％）という３つのレベルのうちの１つにマッピングしてもよい。最大Ｐ_ｄが（０からｘ％）のレベルにある場合には、その帯域は、ネットワーク内で使用する上で空いていると想定してもよい。最大Ｐ_ｄが（ｘ％からｙ％）にある場合には、その帯域は、ネットワーク内で使用可能であるが、考慮されているｆ_ｃおよび知られている信号伝搬特徴に基づいて何らかの送信電力上の制約を伴うと想定してもよい。Ｐ_ｄの最大値が（ｙ％から１００％）にある場合には、その帯域は、ネットワーク内で占有されており、使用を禁止されているとしてもよい。ｘ％の閾値は、最大のフォルスアラームの可能性の限界値（maximum false alarm probability limit）として選択してもよい。ｙ％の閾値は、それぞれの帯域ごとに別々に選択してもよい。ｙ％の閾値は、考慮されている帯域が、より低い周波数にある場合には、より高く（１００％に近く）選択してもよく、その一方で、ｙ％の閾値は、より高い周波数帯域では、より低く（１００％から離れて）選択してもよい。

【0094】

相関関係判定ステージの終わりには、ＤＳＭエンジン２１０は、互いに相関付けられていないかまたは弱く相関付けられているＣＲノードのリストと、相関付けられていないリスト内のＣＲノードのうちの１つまたは複数と強い相関関係を有するＣＲノードのリストとを有してもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、センシングの第１のステージ中に受信された情報からのセンシング結果と、ならびに相関付けられていないＣＲノードのセットを使用してシステムワイドなサイレンス期間中に実行されたセンシングの第２のステージからのセンシング情報との融合を実行してもよい。

【0095】

加えて、相関付けられているＣＲノードの存在は、ＤＳＭエンジン２１０が、可能な場合には、センシング期間を短縮するために、または特定のＣＲノードに関するバッテリー電力を節約するために、システムワイドなサイレンス期間におけるセンシングの作業をＣＲノード間において分割することを可能にしてもよい。これは、協調センシングフレームワーク内のそれぞれのＣＲノードによって実行されるセンシングタスクを、相関関係グループ（たとえば、互いに高度に相関付けられていることが示されているＣＲノードのグループ）に該当するＣＲノード間において分割することによって、達成することができる。センシング帯域を均等に分割して、相関関係グループ内のそれぞれのＣＲノードによって別々にセンシングしてもよい。加えて、ＤＳＭエンジン２１０が融合のためにソフト情報を使用する場合においては、相関関係グループ内のＣＲノードはすべて、必要とされるソフト情報を生成するために等しく寄与することができる。ＣＲノードの移動またはネットワーク内の障害によって生じる、ＣＲノード間における相関関係の変化を考慮するために、ＤＳＭエンジン２１０によって相関関係判定ステージをときおり繰り返してもよい。

【0096】

ＤＳＭエンジン２１０は、相関付けられていると最初に判明したノード間における相関関係の量をさらに減らすための技術を使用してもよい。これらの技術は、協調センシング結果に寄与することができるＣＲノードの数を増やすために使用してもよい。

【0097】

周期的なサイレント期間の場合においては、ＣＲノードに対して、１つおきのサイレント期間においてそのセンシングを実行するように、およびその他のサイレント期間においては作業を実行しないように求めてもよい。これによって、（センシングおよびその後の相関関係統計の両方に関して）これらの２つのノードから情報を得るために必要とされる全体的な時間を延長してもよい。しかし、それによって、２つのＣＲノードが相関付けられなくなる可能性を高める場合がある。相関関係をなくすことを、タイムスキューを通じて達成することができる場合には、それらの２つのＣＲノードが関与している非同期サイレント期間のコンテキストにおいて同じタイムスキューを適用してもよい。

【0098】

図９は、周期的センシングステージの場合におけるＣＲノード間のタイムスキューの可能な一実施形態を示す図９００である。示されている例においては、ＣＲノード１および２が高度に相関付けられていると判明しており、ＣＲノード３および４が高度に相関付けられていると判明している。ＤＳＭ周期的センシングスケジュールが、９０１で示されており、センシング期間９０２ａ、９０２ｂ、および９０２ｃを含む。それぞれのセンシング期間は、それぞれのセンシング時間９０４ａ、９０４ｂ、および９０４ｃと、それぞれの定期的な送信／受信時間９０６ａ、９０６ｂ、および９０６ｃとを含む。スケジュール９５０および９７０によって示されているように、ノード１および２のセンシング時間と、ノード３および４のセンシング時間とは、時間において離れており、ＤＳＭエンジン２１０が、ＣＲノード間における相関関係を低減させることを試みる場合には、ひいては、センシング結果によって与えられることになる相関関係も低減する。ＣＲノードがアイドルである期間を使用して、それらのＣＲノードのためのバッテリー電力を節約することができる。示されている例においては、ＣＲノード１および３は、センシング時間９０４ａおよび９０４ｃの間にスペクトルをセンシングしてもよく、センシング時間９０４ｂの間にアイドルとなってもよい。ＣＲノード２および４は、センシング時間９０４ａおよび９０４ｃの間にアイドルになってもよく、センシング時間９０４ｂの間にスペクトルをセンシングしてもよい。

【0099】

ＣＲノードがマルチアンテナセンシング機器（multi-antenna sensing equipment）を備えている場合には、ＤＳＭエンジン２１０は、ダウンリンクコントロールチャネルにおける２つの相関付けられているＣＲノードのうちの１つのためのコントロールメッセージの使用を通じてアンテナビームフォーミング角度（antenna beamforming angle）を変更して、それらのＣＲノード間における相関関係を低減させてもよい。これは、相関付けられているＣＲノードがそれの近隣の別の地理的エリアに焦点を合わせるように仕向けて、ひいては、両方のＣＲノードが同時に同じプライマリインカムベントからのシャドウイングを経験する可能性を低減させることができる。ＣＲノード間におけるビームフォーミング角度の変更を見る別の方法は、これを、２つの異なるＣＲノードによって送信されたセンシング結果の特別なダイバーシティーを増大させることとみなしてもよい。

【0100】

ＣＲノード間における相関関係を判定するために使用される粗いセンシング結果は、送信のための潜在的な利用可能なスペクトルのリスト（スペクトルホールのセットと呼ばれることもある）を形成するために使用してもよい。ＤＳＭエンジン２１０は、ピリオドグラム（ＰＳＤ）を判定するための上述の方法のうちの１つを使用して、またはＦＦＴベースのスペクトル推定などのさらに伝統的な方法を使用して実行することができる粗いセンシングと、ＣＲノードによってオンデマンドで使用される利用可能な帯域のリストを判定して保持するための細かいセンシング方法との組合せを使用してもよい。

【0101】

周期的に実行される粗いセンシングは、ＰＳＤの谷を識別することによって潜在的なスペクトルホールのリストを得るために使用してもよい。ホールの最小および最大の周波数によってそれぞれが識別されるこれらのホールのリストは、ＣＲネットワーク帯域幅全体の粗いセンシングに関与しているＣＲノードのそれぞれからの粗いセンシングされた情報を処理した後に、ＤＳＭエンジン２１０によって保持してもよい。潜在的なスペクトルホールのリストは、ＤＳＭエンジン２１０が新たな粗いセンシング情報を受信するたびに更新してもよい。

【0102】

ＣＲネットワークのための使用可能な帯域幅を判定するために、ＣＲノードのうちの１つまたは複数によって指定の帯域幅上で実行される細かいセンシングアルゴリズムを使用して、潜在的なホールのリスト内のそれぞれのスペクトルホールをテストしてもよい。上述の融合方法は、複数のノードがＤＳＭエンジン２１０によって同じスペクトルホール上で細かいセンシングを実行するように指示される場合に、情報を融合するために使用してもよい。細かいセンシングおよび融合された情報の最終結果は、所与の潜在的なスペクトルホールがＣＲノードによって使用可能であるかどうかを判定することを含んでもよい。次いでＤＳＭエンジン２１０は、このホールを、任意のＣＲノードによって使用するために利用可能なスペクトルのリストに追加してもよい。

【0103】

ＣＲネットワークのサイズおよび帯域幅の要求ならびに現在のスペクトルの可用性に応じて、ＤＳＭエンジン２１０は、帯域幅を求める任意の要求に応じてＣＲノードに割り当てることができる使用可能なスペクトル帯域のリストを保持してもよい。それぞれの使用可能なスペクトル帯域は、ＤＳＭエンジン２１０の観点から、それに関連付けられている生存期間を有してもよい。使用可能なスペクトル帯域の生存期間が満了したときには、ＤＳＭエンジン２１０は、非同期センシング期間をトリガして、その帯域上で細かいセンシングを実行し、その帯域が依然として使用可能であるかどうかを判定してもよい。新たな粗いセンシング情報がＤＳＭエンジン２１０によって受信された際には、これは、使用可能なスペクトル帯域をもう占有することができることをＰＳＤ情報が示している場合には、それらの使用可能なスペクトル帯域における細かいセンシングをトリガしてもよい。信頼できるスペクトル帯域は、それぞれのＣＲノードにおけるセンシングアルゴリズムの実施形態、ならびにＤＳＭエンジン２１０およびＣＲノードによって使用される帯域幅割当て方法などの要因に応じて、固定サイズまたは可変サイズとしてもよい。

【0104】

図１０は、ＤＳＭネットワーク（たとえば、図２のＤＳＭネットワーク２００）における単一の特定のセンシングノード内でスペクトルセンシングを実行するための例示的なアーキテクチャ１０００のブロック図である。図１０において示されているアーキテクチャ１０００は、ＤＳＭ無線周波数センシングボード（ＤＳＭ−ＲＦＳＢ：DSM-Radio Frequency Sensing Board）１０３０、ＤＳＭスペクトルセンシング機能（ＤＳＭ−ＳＳＦ：DSM-Spectrum Sensing Function）１０２０、およびＤＳＭチャネル管理機能（ＤＳＭ−ＣＭＦ：DSM-Channel Management Function）１０１０という３つの論理エンティティを含む。ＤＳＭネットワーク内におけるこれらのエンティティの物理的な場所は、特定の設計および実施形態に応じて決めてもよい。例として、図２において示されているＤＳＭネットワーク２００に関しては、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０は、ＣＲ内に含めること（たとえば、図２のＷＴＲＵ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、および２３０ｄ内に含めること）が可能であり、ＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０およびＤＳＭ−ＣＭＦ１０１０は、ＤＳＭエンジン２２０内に含めてもよい。しかし、図１０において示されている機能は、ＷＴＲＵ、ＤＳＭエンジン、ＡＰ、またはその他の任意のデバイスの間で分割してもよく（またはそれらのうちの１つに配置すること）、および図１０〜図２６に関連して説明する例は、これらの機能エンティティのそれぞれの物理的な場所にかかわらず、適用してもよい。

【0105】

示されているＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０は、特定の帯域幅の基本的なスペクトルセンシングを実行することができる論理エンティティである。スペクトルセンシングは、たとえば、特定の周波数帯域上でサンプルを収集すること、および対象の周波数帯域に関するセンシングメトリックを提供するために１つまたは複数のスペクトルセンシングアルゴリズムを適用することを含んでもよい。特定の周波数帯域、センシングアルゴリズム、ならびにその他のタイミングおよびコントロール情報は、図６Ａにおいて示されているセンシング構成メッセージ６１４などのセンシング周波数メッセージ内に含めて、ＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０によってＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０に提供してもよい。

【0106】

ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０は、スペクトルセンシングが実行される周波数帯域におけるデバイスの送信および干渉を検知するように機能することができる、センシング無線機（sensing radio）１０３２を備えた物理的なハードウェアと、ベースバンドサンプルを生成することができるダウンコンバージョンハードウェアと、生成されたベースバンドサンプルを処理して、対象の帯域に関するメトリックを得ることができるセンシングアルゴリズムとを含んでもよい。ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０は、対象の帯域に関する得られたメトリックをＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０に提供してもよい。ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０がメトリックを得るために使用することができる処理は、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０とＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０との間においてやり取りされる情報をコンパクトな最小限の情報にすることができるような処理としてもよい。

【0107】

ＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０は、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０と、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０の一部であるセンシングアルゴリズムとを制御することができる論理エンティティである。ＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０は、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０によってセンシングされる帯域幅を構成してもよく、およびそれらの帯域のそれぞれに関して対応するチャネルメトリック表示を受信してもよい。モジュラーアーキテクチャを保持するために、たとえば、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０は、一般的なセンシング機能を備えてもよく、およびＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０は、（たとえば、センシング構成メッセージ６１４をＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０へ送信することによって）ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０の一般的なセンシング機能を特定のアプリケーション用に洗練またはカスタマイズしてもよい。たとえば、特定のＤＳＭアプリケーションが、テレビジョンホワイトスペース（ＴＶＷＳ）内の６ＭＨｚチャネルのセットにわたるセンシングを必要とする場合には、超短波（ＶＨＦ）帯域および極超短波（ＵＨＦ）帯域において機能することができる無線機を有するＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０を選択してもよく、およびＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０は、それらの６ＭＨｚチャネルを反映するスペクトルセンシング結果を取り込むようにＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０を制御してもよい。ＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０は、スペクトルが使用可能であるかまたは占有されているかに関する決定を行ってもよく（たとえば、チャネル占有情報、品質情報、およびＲＡＴデータ測定値を含む）、およびその決定をＤＳＭ−ＣＭＦ１０１０に伝達してもよい。

【0108】

ＤＳＭ−ＣＭＦ１０１０は、ＤＳＭを採用する特定の技術に関する帯域幅の管理を監視してもよい。たとえば、ＤＳＭ−ＣＭＦ１０１０は、ネットワークが使用することができる利用可能なチャネルのリストと、そのリスト上のそれぞれのチャネルに関連付けられている帯域幅とを含んでもよい（または外部のエンティティもしくはデータベースから得ること）。ＤＳＭ−ＣＭＦ１０１０は、チャネル帯域幅およびその他のパラメータをＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０に通信してもよく、ＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０は、どの帯域が占有されていないかを決定してもよく、およびそれぞれの帯域に関連付けられている品質を提供してもよい。ＤＳＭ−ＣＭＦ１０１０は、システムによって使用されることになる帯域幅を、ＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０から得られた占有および品質の情報、帯域幅に関連付けられているポリシールール（たとえば、ＦＣＣ規制ルール）、ならびに使用を考慮されているそれぞれの帯域に関する最近の占有履歴に基づいて決定してもよい。次いでＤＳＭ−ＣＭＦ１０１０は、チャネル割当ての決定をネットワーク内のＷＴＲＵに提供してもよい。ＤＳＭ−ＣＭＦ１０１０は、調整データをその他の連携するＤＳＭ−ＣＭＦ１０１５とやり取りしてもよい。

【0109】

図１１は、ＤＳＭネットワークにおいてスペクトルセンシングを実行するための図１０において示されているアーキテクチャ１０００のＴＶＷＳの実施形態１１００のブロック図である。この例示的なアーキテクチャは、ＴＶＷＳ帯域を介してアクセスポイント（ＡＰ）１１４０と通信するための帯域幅の割当てを要求することができるＷｉＦｉまたはメッシュステーション（ＳＴＡ）１１９０と、センシングボード１１１０と、ＣＧＷ１１３０とを含む。示されているＡＰ１１４０およびＳＴＡ１１９０は、ＲＦインターフェース１１７０を介して通信を行って、ＴＶＷＳダウンコンバータボード１１６０および１１８０を活用するように構成されており、ＴＶＷＳダウンコンバータボード１１６０および１１８０は、ＳＰＩバス１１９４を介してセンシングボード１１１０と通信している。

【0110】

示されている例示的なアーキテクチャ１１００においては、チャネル選択およびチャネル切替えの決定は、特定の状況では、センシングボード１１１０において直接行ってもよい。この例においては、図１０のＤＳＭ−ＳＳＦ１０２０のタスクは、センシングボード１１１０上に存在するスイッチエンティティ（ＴＶＷＳ ＳＳＦ−Ｓ１１１２）と、ＣＧＷ１１３０内に存在するスイッチエンティティ（ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２）との間において論理的な様式で分割される。ＣＧＷ１１３０のＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、図１０のＤＳＭ−ＣＭＦ１０１０の基本的な機能を実行してもよいが、そのターゲットはＴＶＷＳである。示されているＣＧＷ１１３０はまた、データベース１１３６を含み、そのデータベース１１３６から、ポリシールールおよびその他の必要とされるデータを取り出して格納してもよい。ＤＳＭ−ＲＳＢ１０３０の機能は、この例示的なアーキテクチャにおいてはセンシングボード１１１０上に含まれている。示されているセンシングボード１１１０はまた、ＲＦモジュール１１１４を含み、ＲＦモジュール１１１４は、たとえば、図１０において示されているセンシング無線機１０３２に対応してもよい。ＲＦモジュール１１１４は、たとえば、干渉元１１５０などのその他のデバイスからの干渉およびスペクトルの使用を測定してもよい。

【0111】

図１２〜図１７は、（たとえば、ＴＶＷＳダウンコンバータボード１１６０および１１８０を含むことができる）ダウンコンバータ１２００、図１１において示されているセンシングボード１１１０、およびＣＧＷ１１３０の間における例示的なメッセージフローを示す信号図である。シグナリングメッセージ１２０２は、ダウンコンバータ１２００と、センシングボード１１１０との間においてやり取りしてもよく、およびシグナリングメッセージ１２０４は、センシングボード１１１０と、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２との間においてやり取りしてもよい。メッセージ１２０６は、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２と、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４との間においてやり取りしてもよい。

【0112】

図１２は、システム初期化の第１のステップに関する例示的なコールフロー１２００を示している。センシングボード１１１０および／またはＣＧＷ１１３０のブートアップ（１２０８）に続いて、センシングボード１１１０は、ＣＧＷ１１３０に接続して、センシング専用デバイスとしてのそのサービスを（１２１０および１２１２によって表されている）ＩＰリンク初期化メッセージ内に含めてアドバタイズ（advertise）することによって、ＣＧＷ１１３０とのＩＰリンクを確立してもよい。センシングボード１１１０がＣＧＷ１１３０に接続されると、ＣＧＷ１１３０は、利用可能なチャネルを求めてデータベース１１３６を読み取ること（１２１４）、ならびに（１２１６および１２１８によって表されている）セットアップチャネルＩＤおよび周波数情報メッセージを使用して、ＡＰ１１４０によって使用するために利用可能であるチャネルとともにセンシングボード１１１０を構成してもよい。このメッセージは、チャネルＩＤをそれぞれのチャネルに添付すること、ならびにそのチャネルをセンシングする際に使用されるＲＦパラメータ（たとえば、中心周波数およびセンシング帯域幅）を関連付けてもよい。センシングボード１１１０は、チャネルＩＤおよび中心周波数情報を格納してもよく（１２２０）、ならびに（１２２４および１２２６によって表されている）チャネルセットアップ確認メッセージをＣＧＷ１１３０へ送信してもよい。

【0113】

図１３は、システム初期化の第２のステップに関する例示的なコールフロー１３００を示している。図２において示されている初期化プロセスの第１のステップにおけるセンシングするための基本的なチャネルの構成に続いて、ＣＧＷ１１３０は、センシングボード１１１０によってそれぞれのチャネルにおいて使用される閾値の平均長さを構成すること（１３０６）へ進んでもよい。これらのパラメータは、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２によって行われるセンシングトリガ決定（すなわち、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２が、干渉源（interferer）の存在をＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２にいつ通知することができるか、およびＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２が、独立してチャネルの切り替えをいつトリガすることができるか）を制御してもよい。ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、チャネルのそれぞれの上で予想されるインカムベントのタイプおよび感度に関連した特定の情報をＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２に提供してもよく、それによって、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、インカムベントの存在を判定して、インカムベント検知決定情報を格納してもよい（１３０８）。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、トリガ閾値をＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２へ転送してもよく（１３０８）、ならびに平均長さおよび低い閾値および高い閾値を含むセットアップチャネルセンシング構成メッセージをセンシングボード１１１０へ送信してもよい（１３１０）。次いで、センシングボード１１１０は、センシングスケジュールおよび閾値を構成してもよい（１３１２）。セットアップが完了すると、センシングボード１１１０は、（１３１４および１３１６によって表されている）セットアップセンシング構成確認メッセージをＣＧＷ１１３０へ送信してもよい。

【0114】

図１４は、最初のチャネルの選択のための例示的なコールフロー１４００を示している。ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、チャネル品質要求メッセージをＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよく（１４０４）、そしてＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、センシング測定要求をセンシングボード１１１０へ送信してもよい（１４０２）。これに応答して、センシングボード１１１０は、すべてのチャネル上でセンシングを実行してもよく（１４０６）、およびたとえば測定されたＰＳＤを含むセンシング測定応答メッセージをＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよい（１４０８）。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、センシング測定応答メッセージ内に含めて受信されたＰＳＤをチャネル品質に変換してもよく（１４１０）、およびチャネル品質応答メッセージをＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４へ送信してもよい（１４１２）。次いで、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、たとえばチャネル品質応答メッセージ内に含めて受信された情報に基づいて最初のアクティブチャネルおよび最良の代替チャネルを判定してもよい（１４１４）。

【0115】

ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、判定されたアクティブチャネルおよび最良の代替チャネルに関する情報を含むアクティブチャネルセットアップ要求メッセージをＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよい（１４１６）。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、現在の最良の代替チャネルの情報を格納してもよく（１４１８）、ならびに判定されたアクティブチャネルおよび最良の代替チャネルを含むアクティブチャネルセットアップ要求をセンシングボード１１１０へ送信してもよい（１４２０）。センシングボード１１１０は、現在の最良の代替チャネルの情報を格納してもよく（１４２２）、ＡＰ１１４０とＳＴＡ１１９０との間における通信のためのチャネルを変更するための周波数変更コマンドをダウンコンバータ１２００へ送信してもよく（１４２４）、およびアクティブチャネルセットアップ確認メッセージをＣＧＷ１１３０へ送信してもよい（１４２６）。周波数変更コマンドメッセージを受信したことに応答して、ダウンコンバータ１２００は、ＡＰ１１４０とＳＴＡ１１９０との間における通信のための動作周波数を変更してもよい（１４３４）。

【0116】

センシングボード１１１０は、アクティブチャネル上で継続的な高優先度のセンシングを開始してもよく（１４３０）、およびアクティブチャネルでビジーではない場合にその他のチャネル上で低優先度のセンシングを開始してもよい（１４３２）。次いでセンシングボード１１１０は、代替チャネルの測定結果をＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよく、それらの代替チャネルの測定結果は、（１４３６および１４３８によって表されている）低優先度のチャネルに関する平均化されたＰＳＤを含んでもよい。

【0117】

図１４において示されている例に関しては、ＡＰ１１４０とＳＴＡ１１９０との間における通信は、センシングボード１１１０の構成の前には生じないと想定してもよい。結果として、最初のアクティブチャネルおよび代替チャネルの選択は、初期化の間に行ってもよい。センシングボード１１１０を任意選択としてもよく、およびセンシングボード１１１０のブートアップの前にビデオリンクを確立することができる別の実施形態においては、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、チャネル品質要求メッセージ（１４０４）を送信しなくてもよい。その代わりに、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、センシングおよび切替えの決定中にＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２によって使用されるアクティブおよび代替チャネルを構成するためのアクティブチャネルセットアップ要求メッセージ（１４１６）を送信してもよい。

【0118】

図１５は、通常のコールオペレーションのための例示的なコールフロー１５００を示している。通常のオペレーション中に、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、アクティブチャネルのセンシングを実行するためにＡＰ１１４０およびＳＴＡ１１９０によって提供されるサイレント期間に従ってアクティブチャネルおよび代替チャネルにおけるセンシングを調整してもよい。これは、代替チャネルにおける周期的なセンシングを含んでもよい。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、アクティブチャネルのセンシング結果を、構成されたトリガ閾値と比較することによって、それらのセンシング結果を継続的にモニタリングしてもよい（１５１２および１５４２）。加えて、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、代替チャネルにおける低優先度のセンシングを実行してもよく（１５０４および１５２２）、ならびに代替チャネルのセンシング結果を、代替チャネル測定結果メッセージ（１５０６および１５２４）を介してＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよい。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、これらの測定結果上で処理を実行してもよく（１５０８および１５２６）、ならびに代替チャネルの品質に関する情報をＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４へ送信してもよく（１５１０および１５２８）、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、別々の代替チャネルの品質を比較して、新たな最良の代替チャネルを判定してもよい（１５１４および１５３０）。この新たな最良の代替チャネルは、アクティブチャネルにおける干渉またはインカムベントに起因するチャネルの切替えの場合に使用してもよい。ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、ＴＶＷＳが代替チャネルにおける自身の決定を行う目的で使用するための、ＦＣＣによって指定されているその他のルールを使用してもよい（たとえば、最近使用されたＴＶＷＳチャネルは、送信のために使用される前に、一定の期間にわたって空けておかなければならない）。少なくとも、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２が代替チャネルの知識を必要とするため、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、自身の決定をＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよく（１５１６および１５３２）、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、新たな代替チャネルが前の代替チャネルとは異なる場合（１５３４）に、それをＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２へ転送してもよい（１５３６）。新たな最良の代替チャネルが前の代替チャネルと同じである場合には、その情報を転送しなくてもよい（１５１８）。新たな代替チャネルの情報がＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２へ送信された場合には、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、現在の代替チャネルを変更してもよく（１５４０）、および代替チャネル変更確認メッセージをＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよい（１５３８）。

【0119】

図１６は、開始されたチャネル切替えに関する例示的なコールフロー１６００を示している。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２によって開始されたチャネル切替えの間に、（ＡＰ１１４０およびＳＴＡ１１９０自体の上のダウンコンバータを制御することができる）ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、アクティブチャネルにおける継続的な高い優先度のセンシング（１６０２）の間に、ＡＰ１１４０とＳＴＡ１１９０との間における接続を妨害する可能性があるアクティブチャネル上の強い干渉源の存在を判定してもよい（１６０４）。そのような強い干渉源は、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２によって設定された高い閾値をセンシング結果が超えた場合に、アクティブチャネル上で検知してもよい。次いでＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４によって提供された代替チャネルへの即時の切替えを命じてもよい（１６０６）。次いでダウンコンバータ１２００は、その動作している周波数を変更してもよい（１６１２）。周波数の切替えに続いて、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、アクティブチャネル変更要求メッセージ（１６０８）を使用して、アクティブチャネルにおける変更をＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４およびＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２に通知してもよい。この例は、合計で３つのチャネルを使用しており、したがって新たな代替チャネルは、デフォルトですべての当事者に知られている。３つを超えるチャネルが使用される一実施形態においては、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４によって選択された代替チャネルは、対応する確認メッセージを使用して、その他のエンティティに通信してもよい。

【0120】

ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、それの現在の最良の代替チャネルを変更してもよく（１６１０）、およびアクティブチャネル変更表示メッセージをＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４へ送信してもよい（１６１４）。ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、チャネル情報の変更をチャネル選択アルゴリズムメモリ内に記憶してもよく（１６１６）、ならびに（１６１８および１６２０によって表されている）アクティブチャネル変更確認メッセージをセンシングボード１１１０へ送信してもよい。次いで、センシングボード１１１０は、それの現在の最良の代替チャネルを変更してもよい（１６２２）。

【0121】

図１７は、開始されたチャネル切替えに関する例示的なコールフロー１７００を示している。アクティブチャネルにおける継続的な高優先度のセンシング（１７０２および１７０４）に起因して、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、低い閾値を超える干渉を検知すること（１７０６）ができる。これが生じた場合には、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、低い閾値超過表示メッセージをＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよい（１７０８）。複数のセンシングボード１１１０を伴う一実施形態においては、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、この結果をその他のセンシングボード１１１０からの結果と比較してもよい。図１７において示されている実施形態においては、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、低い閾値超過表示メッセージ内に含めて受信されたＰＳＤおよび閾値に基づいて、そのスペクトル上にインカムベントが存在するかどうかに関する決定を行ってもよい（１７１０）。

【0122】

ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２は、そのスペクトル上にインカムベントが存在すると判定した場合には、アクティブチャネルインカムベント検知メッセージ（１７１４）を使用して、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４に通知してもよい。次いで、ＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４は、このイベントをデータベース１１３６内に記憶して、新たなアクティブチャネルおよび最良の代替チャネルを選択してもよく（１７１６）、ならびにその新たなアクティブチャネルおよび最良の代替チャネルに関する情報を、アクティブチャネル変更要求メッセージ（１７１８および１７２１）を通じてＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ（その結果としてＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２へ）送信してもよい。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、そのメッセージを受信すると、ダウンコンバータ１２００を新たなアクティブチャネルの周波数に切り替えてもよく（１７２４および１７２６によって表されている）、ならびに新たな代替チャネルを記憶してもよい（１７２２）。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２も、新たな代替チャネルを記憶してもよい（１７２０）。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、（１７２８および１７３０によって表されている）アクティブチャネル変更確認をＣＧＷ１１３０へ送信してもよい。

【0123】

ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０は、ＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェアを含んでもよく、このＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェアは、図１１〜図１７において示されている実施形態に関する基本的な無線およびアルゴリズムの制御機能を実行してもよい。ＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェアは、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０によって管理されるチャネルセンシングオブジェクト（channel sensing object）を作成してもよい。チャネルセンシングオブジェクトは、センシング結果を得るようにハードウェアおよびソフトウェアを構成するために必要とされる情報のすべてを含んでもよい。ＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェアは、ＡＰＩ要求を受信して処理することもでき、それらのＡＰＩ要求は、センシングオペレーションの開始、または進行中のセンシングオペレーションをキャンセルする必要性を示してもよい。

【0124】

図１８Ａは、例示的なＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェアモジュールのブロック図１８００Ａであり、図１８Ｂは、例示的なＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェアモジュールのブロック図１８００Ｂである。図１８Ａは、一般的な一実施形態を示しており、図１８Ｂは、ブラックマンテューキーセンシングアルゴリズムとともに使用するために構成されている一実施形態を示している。図１８Ａにおいて示されている例示的なＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８０２は、コントロール／タイミングユニット（control and timing unit）１８０４と、ＡＰＩユニット１８０６と、ＳＳＦへのインターフェース１８１２と、測定ファイナライゼーション／後処理ユニット（measurement finalization and post-processing unit）１８１０と、センシングアルゴリズムソフトウェア１８０８と、センシングアルゴリズムハードウェア１８１４と、デジタルダウンコンバータ（ＤＤＣ）／ＡＤＣハードウェア（digital down-converter (DDC) and ADC hardware）を含むアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）モジュール１８１６と、無線モジュール１８２２を含む無線フロントエンド１８２０とを含む。図１８Ｂにおいて示されている例示的なＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８５０は、図１８Ａにおいて示されている対応するユニットに類似している一方でブラックマンテューキーセンシングアルゴリズムとともに使用するために特に構成されているユニットを含む。詳細には、図１８Ｂにおいて示されているＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８５０は、コントロール／タイミングユニット１８５２と、ＡＰＩユニット１８６０と、ＳＳＦへのインターフェース１８６２と、ブラックマンテューキーハードウェア１８６４と、ブラックマンテューキーソフトウェア１８５４と、平均化論理１８５６と、ウィンドウメンテナンスユニット１８５８と、ＤＤＣ／ＡＤＣハードウェア１８６８を含むＡＤＡＣＩＩＩ１８６６と、ＷｉＭＡＸ ＲＦモジュール１８７２および低帯域ＲＦモジュール１８７４を含む無線ボード１８７０とを含む。

【0125】

図１８Ａにおいて示されているＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８０２は、ＴＶＷＳの実施形態に関する基本的な無線およびアルゴリズムの制御機能を実行してもよい。基本的な無線機能としては、たとえば下記のものを含んでもよい。ＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８０２は、無線機（１８２２）のセンシング帯域幅および中心周波数を設定することによって、ＲＦフロントエンド１８２０およびデジタルダウンコンバータ（１８１８）を制御してもよい。ＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８０２は、センシングアルゴリズムハードウェア１８１４を、そのハードウェアのうちの取り込み部分および処理部分に関する始動時刻および停止時刻を設定することによって制御してもよい。ＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８０２は、ハードウェア１８１４から結果を収集して、アルゴリズムによって必要とされる任意のソフトウェア後処理を実行してもよい。ソフトウェア後処理の出力は、センシングされたチャネルに関する測定されたメトリックを含んでもよい。このメトリックは、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０によって実施されるアルゴリズムに固有の電力スペクトル密度（ＰＳＤ）またはその他のメトリックとしてもよい。ＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８０２は、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０が実施しているセンシングアルゴリズムに関連したパラメータを構成するための一般的なインターフェースを提供してもよい。

【0126】

センシングアルゴリズムハードウェア１８１４においては、高負荷／高速の計算を行うことができ、その一方でセンシングアルゴリズムソフトウェア１８０８は、ハードウェア１８１４の出力を使用してシンプルなタスクを実行することができる、というような形で分担した組み合わされたハードウェア／ソフトウェアでセンシングアルゴリズムを実装して、ランタイム中のセンシングアルゴリズムのコンフィギュアビリティーをさらに提供してもよい。結果として、ＳＳＦは、明確に定義されたＡＰＩ１８０６のサービスを使用することによって、センシングアルゴリズムソフトウェア１８０８の動作を構成する機能、ならびにハードウェア１８１４の各部分を制御する機能を有してもよい。図１８Ｂに示されているさらに固有の例においては、センシングアルゴリズムは、たとえば、図１９においてＰＳＤの認識の構成可能な平均化とともに示されているブラックマンテューキーアルゴリズムに基づいてもよい。

【0127】

コントロール／タイミングユニット１８０４は、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０へ送信されるハイレベルなセンシングコマンドおよび一般的なセンシングコマンドに基づいて適切な時点でセンシングアルゴリズムハードウェア１８１４を有効にして制御してもよい。コントロール／タイミングユニット１８０４は、センシングアルゴリズムのそれぞれの部分に関連付けられているタイミングと、ＳＳＦのニーズに合うセンシング結果を得るためにハードウェアレジスタ内に設定される必要がある構成とを認識してもよい。センシングアルゴリズムハードウェア１８１４は、センシングステージの終わりを示すためにセンシングアルゴリズムソフトウェア１８０８に割り込めるようにしてもよい。次いで、結果レジスタにおいて予備結果を利用してもよく、およびセンシングアルゴリズムソフトウェア１８０８は、それらの予備結果を読み取って、オペレーションを継続してもよい。

【0128】

コントロール／タイミングユニット１８０４は、センシングボード１１１０の無線フロントエンド１８２０およびＡＤＣモジュール１８１６のメインコントロールを有してもよい。センシングボード１１１０は、複数の異なる動作帯域にわたってセンシングを実行する機能を有することができるため、複数のＲＦモジュール１１１４を備えてもよく、およびそれぞれのＲＦモジュール１１１４のアクティブ化は、コントロール／タイミングユニット１８０４によって取り扱ってもよい。センシングアルゴリズムハードウェア１８１４に入力されることになる最終的なＩ／Ｑベースバンドサンプルを得るために最後のダウンコンバージョンを制御するためのハードウェアコントロール信号をＡＤＣモジュール１８１６へ送信してもよい。

【0129】

測定ファイナライゼーション／後処理ユニット１８１０は、インターフェース１８１２を介してセンシング結果をＳＳＦへ送信するために必要とされるあらゆる最終ステップを実行してもよい。これは、たとえば、チャネルごとのベースで異なることが可能である測定の平均化、またはＳＳＦが要求するあらゆるフィルタリング結果を含んでもよい。

【0130】

図１９は、図１８Ｂにおいて示されているブラックマンテューキーソフトウェア１８５４によって実行することができるブラックマンテューキーセンシングアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。ブラックマンテューキーセンシングアルゴリズムは、入力信号の自己相関の推定（１９０２）、ＰＳＤ推定値のばらつきを少なくするために自己相関推定値のウィンドウ処理をすること（windowing）こと（１９０４）、ウィンドウ処理された自己相関のＦＦＴを求めて、推定されたＰＳＤを得ること（１９０６）、および推定されたＰＳＤをＮ個のサンプルのＭ個のフレームにわたって平均化すること（１９０８）を含んでもよい。

【0131】

自己相関（１９０２）は、Ｎ個のサンプルのシーケンスを別々のタイムシフトでそれ自体と相関付けることによって、Ｒ＋１個の相関値を生成してもよい。より詳細には、自己相関（１９０２）は、Ｎ個の複素入力サンプルのセットｘ（ｎ）上で式（５）を実施することを含んでもよい。

【0132】

【数6】

【0133】

ウィンドウ処理（１９０４）は、（サンプルごとの）自己相関（１９０２）の出力に長さ２Ｒ＋１のブラックマンウィンドウを乗算することを含むことができる。長さ２Ｒ＋１のブラックマンウィンドウの係数は、表３において示されている。

【0134】

【表3】

【0135】

次いで、ＦＦＴ（１９０６）は、ウィンドウ処理された自己相関の最も正のインデックス付きの２Ｒの値を取って、２Ｒの長さのＦＦＴを実行し、その結果として、推定された自己相関値を、推定された電力スペクトル密度（ＰＳＤ）に変換してもよい。自己相関シーケンスに適用されるウィンドウ処理は、ＦＦＴベースのスペクトル推定に固有となり得るエイリアシングによって生じるバイアスの低減につながる場合がある。推定のばらつきを少なくするために、ＰＳＤ推定値のＭ個の別々の認識を平均化して、最終的なＰＳＤ推定値を得てもよく、その最終的なＰＳＤ推定値から、ホール（または潜在的なスペクトル機会）のセットを導出してもよい。

【0136】

図１８Ｂにおいて示されているコントロール／タイミングユニット１８５２は、無線制御コマンドを通じて無線機１８７２およびＤＤＣハードウェア（１８６８）を制御してもよい。無線制御コマンドは、コントロール／タイミングユニット１８５２内のハードウェアによって、ＡＤＡＣＩＩＩ１８６６モジュールと、ＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８５０モジュールとの間におけるインターフェースを介して送信してもよい。コントロール／タイミングユニット１８５２は、ブラックマンテューキーハードウェア１８６４を制御してもよい。これは、（ソフトウェアからハードウェアへの）コントロール信号および（ハードウェアからソフトウェアへの）割込みを通じて達成してもよい。ブラックマンテューキーハードウェア１８６４から提供された結果は、ブラックマンテューキーソフトウェア１８５４にとって利用可能としてもよく、ブラックマンテューキーソフトウェア１８５４は、ハードウェアの結果上でブラックマンテューキーアルゴリズムの最終タスクを実行して、実際のＰＳＤを生成してもよい。ブラックマンテューキーソフトウェア１８５４からの出力は、ＡＰＩインターフェース１８６０を介してＳＳＦへ送信することができる１つまたは複数の平均化されたＰＳＤ推定値を生成するために、平均化論理１８５６ユニットおよびウィンドウメンテナンス１８５８ユニットによって使用してもよい。

【0137】

下記のＡＰＩ関数は、ＤＳＭ−ＲＦＳＢソフトウェア１８０２／１８５０によって実施してもよい。これらのＡＰＩ関数は、いくつかのチャネルセンシングオブジェクトの作成を中心にして展開してもよい。

【0138】

Ｃｒｅａｔｅ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｂｊｅｃｔ ＡＰＩ関数は、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０によって管理されるチャネルオブジェクトを作成してもよい。Ｃｒｅａｔｅ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｂｊｅｃｔ ＡＰＩ関数の入力は、ｂａｎｄｗｉｄｔｈ入力、ｃｅｎｔｅｒ＿ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ入力、ｓｅｎｓｉｎｇ＿ｔｙｐｅ入力、ｐｅｒｉｏｄ入力、およびａｖｅｒａｇｉｎｇ＿ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ入力を含んでもよい。ｂａｎｄｗｉｄｔｈ入力は、このチャネルオブジェクトにおけるセンシングのために使用される入力帯域幅を指定してもよい。ｃｅｎｔｅｒ＿ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ入力は、この帯域幅におけるセンシングのための中心周波数を指定してもよい。ｓｅｎｓｉｎｇ＿ｔｙｐｅ入力は、このセンシングオブジェクトのセンシングタイプを指定してもよい。センシングタイプは、たとえば、ＰＥＲＩＯＤＩＣ（たとえば、チャネルにおけるセンシングは、ｘミリ秒ごとに周期的に実行される）、またはＯＮ＿ＤＥＭＡＮＤ（このチャネルオブジェクトにおけるセンシングは、センシングオブジェクトが呼び出されて始動されるときにのみ行われる）としてもよい。ｐｅｒｉｏｄ入力は、ＰＥＲＩＯＤＩＣセンシングオブジェクトタイプに関する期間を（たとえば、ミリ秒で）指定してもよい。ａｖｅｒａｇｉｎｇ＿ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ入力は、このチャネルセンシングオブジェクトにおける平均化および報告のプロパティを記述する構造としてもよい。これらのプロパティは、表４に記載されている。

【0139】

【表4】

【0140】

Ｃｒｅａｔｅ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｂｊｅｃｔ ＡＰＩ関数の出力は、ｃｈａｎｎｅｌ＿ｓｅｎｓｉｎｇ＿ＩＤ出力を含んでもよく、このｃｈａｎｎｅｌ＿ｓｅｎｓｉｎｇ＿ＩＤ出力は、その後のＡＰＩ関数の呼出し中にチャネルセンシングオブジェクトを識別するために使用する一意の識別子としてもよい。

【0141】

Ｍｏｄｉｆｙ−Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｂｊｅｃｔ ＡＰＩ関数は、チャネルセンシングオブジェクトを修正して、そのパラメータのうちの１つを変更してもよい。このＡＰＩ関数への入力は、Ｃｒｅａｔｅ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｂｊｅｃｔ関数のための入力と同一としてもよく、およびＣｒｅａｔｅ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｂｊｅｃｔ関数は、出力を含まなくてもよい。

【0142】

Ｓｔａｒｔ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｎ＿Ｏｂｊｅｃｔ ＡＰＩ関数は、ブラックマンテューキーハードウェア１８６４のための適切な信号を生成することによって、１つまたは複数の特定のセンシングオブジェクトに関するチャネルセンシングオペレーションを開始してもよい。センシングオブジェクトがＰＥＲＩＯＤＩＣセンシングオブジェクトである場合には、センシングオペレーションは、そのセンシングオブジェクトに関するそれぞれの期間ごとに自動的に開始してもよい。センシングオブジェクトがＯＮ＿ＤＥＭＡＮＤセンシングオブジェクトである場合には、センシングオペレーションは、そのセンシングオブジェクトに関するｒｕｎｎｉｎｇ＿ｌｅｎｇｔｈに対応する時間にわたって実行されてから、停止してもよい。

【0143】

センシングは、複数のセンシングオブジェクトに関して同時に実行してもよい。ソフトウェアがこれを可能にするために、センシングオブジェクトは、ｂａｎｄｗｉｄｔｈ、ｃｅｎｔｅｒ＿ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ｓｅｎｓｉｎｇ＿ｔｙｐｅ、およびｐｅｒｉｏｄの同じ値を有してもよい。加えて、センシングオブジェクトのａｖｅｒａｇｉｎｇ＿ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓは、ｒｕｎｎｉｎｇ＿ｌｅｎｇｔｈ以外のいかなるフィールドにおいて異なってもよい。この機能は、同じ物理的なチャネル上で別々の長さのＰＳＤ平均化を保持するために必要とされてもよい。

【0144】

単一のフレームに関するセンシングオペレーションがハードウェア１８６４によって完了した場合には、割込みを生成してもよく、コントロール／タイミングユニット１８５２の一部とすることができる割込み処理メカニズムによって処理してもよい。

【0145】

Ｓｔａｒｔ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｏｎ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｂｊｅｃｔ関数のための入力は、ｎｕｍ＿ｃｈａｎｎｅｌ＿ｓｅｎｓｉｎｇｓ入力、ｃｈａｎｎｅｌ＿ｓｅｎｓｉｎｇ＿ＩＤ［］入力、およびｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ＿ｃｈａｎｎｅｌ＿ＩＤ入力を含んでもよい。ｎｕｍ＿ｃｈａｎｎｅｌ＿ｓｅｎｓｉｎｇｓ入力は、この開始コマンドと同時に実行されるチャネルセンシングオブジェクトの数を示してもよい。ｃｈａｎｎｅｌ＿ｓｅｎｓｉｎｇ＿ＩＤ［］入力は、オペレーションが開始されることになるチャネルセンシングオブジェクトの一意の識別子のアレイとしてもよい。ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ＿ｃｈａｎｎｅｌ＿ＩＤ入力は、後に続くチャネルセンシングオブジェクトの一意の識別子としてもよい。これは、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０が、現在のセンシングオペレーションが完了した場合に次なるセンシングオペレーション用に無線機をセットアップしてもよい（たとえば、無線機のセットアップをＡＰＩへのこの関数呼出しとともに行ってもよい）。この入力がＮＵＬＬである場合には、オペレーションの終わりに無線機をセットアップしなくてもよく、その代わりに、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０は、次なるチャネルオブジェクトに関するＳｔａｒｔ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｎ＿Ｏｂｊｅｃｔの呼出し時に無線機をセットアップしてもよい。Ｓｔａｒｔ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｏｎ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｂｊｅｃｔ関数は、出力を含まなくてもよい。

【0146】

Ｓｔｏｐ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｎ＿Ｏｂｊｅｃｔ ＡＰＩ関数は、特定のセンシングオブジェクトに関する進行中のセンシングオペレーションを停止するために使用してもよい。ＰＥＲＩＯＤＩＣセンシングオブジェクトに関しては、このオブジェクトのためのその後のすべてのハードウェアスケジューリングおよびセンシングを、その後の開始が発令されるまで一時停止してもよい。ＯＮ−ＤＥＭＡＮＤセンシングオブジェクトに関しては、特定のセンシングオペレーションの実行中にこの関数が呼び出された場合には、そのオペレーションをキャンセルしてもよく、ハードウェア／ソフトウェアを、オペレーションが開始される前の状態に戻してもよい（たとえば、そのオペレーションに関するあらゆるバッファまたは平均化をクリアしてもよい）。いかなる進行中のハードウェアオペレーションに関しても、割込みを生成しなくてもよい。

【0147】

Ｒｅｓｅｔ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｎ＿Ｏｂｊｅｃｔ ＡＰＩ関数は、チャネルセンシングオペレーションに関するすべてのカウンタをリセットするために使用してもよい（たとえば、現在保留になっているすべての平均化の結果をリセットしてもよく、このオブジェクトにおける次なる開始は、あたかもこのオブジェクトが作成されたばかりであるかのように機能してもよい）。このＡＰＩ関数のための入力および出力は、Ｓｔａｒｔ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｏｎ＿Ｏｂｊｅｃｔ関数と同一としてもよい。

【0148】

ウィンドウメンテナンスユニット１８５８は、それぞれのチャネルセンシングオブジェクトごとに平均化を行うためのＰＳＤ値のウィンドウを保持してもよく、チャネルセンシングオブジェクトを作成するためのＡＰＩ要求を、ＡＰＩ呼出し中に構成されたチャネルセンシングオブジェクトの設定に基づいてさまざまな方法（たとえば、移動平均、固定平均など）で平均化されるＰＳＤ値を保持する構造またはアレイへと変換してもよい。

【0149】

それぞれのＰＳＤの発生時に（たとえば、ブラックマンテューキーハードウェア１８６４／ソフトウェア１８５４によって測定された）、ウィンドウメンテナンスコンポーネント１８５８は、それぞれのＰＳＤに適切なアレイまたは構造を加えてもよい。次いで、ウィンドウメンテナンスコンポーネント１８５８は、平均化論理１８５６を使用して、その特定のチャネルセンシングオブジェクトに関する平均を再計算してもよい。ウィンドウメンテナンスコンポーネント１８５８は、あるチャネルセンシングオブジェクトに関する報告レートまたは報告時間に基づいて、そのチャネルセンシングオブジェクトに関する新たな測定値を報告するためのＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２へのメッセージをトリガしてもよい。したがって、ウィンドウメンテナンスコンポーネントは、構成可能な長さの時間ウィンドウに基づいて平均のＰＳＤまたはセンシングのメトリックを計算するためのウィンドウイング関数を使用してもよい。このウィンドウは、検知される干渉源のタイプ、スペクトルのプライマリインカムベント（ユーザ）を検知するために必要とされる時間の量、（１つもしくは複数の）センシングデバイス（たとえば、ＣＲノードや、ＣＲノードとして機能するように構成されているＷＴＲＵなど）のモビリティ、またはチャネル上のノイズレベルの知識のうちの少なくとも１つに依存してもよく、最終的には、チャネルおよび潜在的な干渉源に関するＣＧＷ１１３０の知識によって決定してもよい。

【0150】

図２０は、（たとえば、ブラックマンテューキーハードウェア１８６４／ソフトウェア１８５４によって計算された）特定のＰＳＤ値に関してウィンドウメンテナンスコンポーネント１８５８によって実行することができる方法を示すフローチャート２０００である。ＰＳＤを特定のチャネルセンシングオブジェクト上で計算してもよく（２００２）、そのチャネルセンシングオブジェクトの識別子（ＩＤ）を得てもよい（２００４）。新たなＰＳＤ値をウィンドウに加えてもよく、新たな平均を再計算してもよい（２００６）。もはやウィンドウの範囲外となった不要なＰＳＤ値を破棄してもよい（２００６）。

【0151】

次いで、ｒｅｐｏｒｔ＿ｃｏｕｎｔｅｒ変数をインクリメントしてもよい（２００８）。ｒｅｐｏｒｔ＿ｃｏｕｎｔｅｒ変数は、いつレポートを作成しなければならないかを判定するために、最後のレポート以降に平均化されたＰＳＤ値の数のカウントを保持してもよい（２００８）。ｒｅｐｏｒｔ＿ｃｏｕｎｔｅｒが所定のｒｅｐｏｒｔ＿ｌｅｎｇｔｈ値に等しい場合には（２０１０）、チャネルセンシングオブジェクトに関する平均値およびＩＤを含む平均レポートをインターフェース層へ、またはＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２へ送信してもよく（２０１２）、変数ｒｅｐｏｒｔ＿ｃｏｕｎｔｅｒをリセットしてもよい（２０１４）。ｒｅｐｏｒｔ＿ｃｏｕｎｔｅｒがｒｅｐｏｒｔ＿ｌｅｎｇｔｈに等しくない場合には（２０１０）、またはｒｅｐｏｒｔ＿ｃｏｕｎｔｅｒがリセットされている場合には（２０１４）、ウィンドウ管理処理を完了してもよい（２０１６）。

【0152】

図２１は、例示的なＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０のブロック図２１００である。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、（たとえば、図１１〜図１７において示されている）ＴＶＷＳの実施形態に関するセンシングのためのメインコントロールコンポーネントとしてもよい。センシングは、ＡＰ１１４０によってセンシングプラットフォームへ通信することができるサイレント測定期間の存在を中心にして機能することができるため、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、センシングプラットフォーム上に存在してもよい。結果として、スケジューリングは、より迅速になることができ、アクティブチャネルのセンシングのために最大量のサイレント期間の時間を活用することができる。示されているＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、結果処理ユニット２１１２およびスケジューラ２１１４を含み、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０およびＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２と通信状態にある。

【0153】

アクティブチャネルのセンシングは、サイレント期間（たとえば、１００ミリ秒ごとに生じる１０ミリ秒のサイレント時間）中に実行してもよく、その一方で代替チャネルのセンシングは、アクティブ期間（たとえば、残りの時間）中に実行してもよい。ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、ＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０のタイミング／コントロールユニット（たとえば、１８０４または１８５２）によってＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０に転送することができる割込みによって、（たとえば、許容可能な最大量の同期化エラーとともに）サイレント期間の開始を通知されてもよい。次いで、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、たとえば、サイレント期間の終わりを決定するためのタイマー割込みを使用して、サイレント期間を中心にしてＤＳＭ−ＲＦＳＢ２１３０のＡＰＩ（１８０６または１８６０）を介した適切な呼出しを通じてセンシングオペレーションをスケジューリングしてもよい。

【0154】

ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、センシングオペレーションをスケジューリングすることに加えて、さらなるタスクを含んでもよい。たとえば、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、最良の代替チャネルの最終的な決定のために代替チャネルのセンシング結果をＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ転送してもよい。別の例に関しては、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、アクティブチャネルのセンシング結果を高い閾値と比較して、代替チャネルへの切替えが必要とされているかどうかを判定してもよい。別の例に関しては、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、アクティブチャネルのセンシング結果を低い閾値と比較して、メッセージがＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信されているかどうかを判定してもよい。別の例に関しては、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、代替チャネルのうちの１つへのアクティブチャネルの周波数の切替えが必要とされているとＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４またはＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２が決定した場合には、代替チャネルへのＴＶＷＳダウンコンバータ（たとえば、１２００）の切替えを実行してもよい。

【0155】

イベント／割込みは、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０を、機能するようにトリガしてもよい。例示的なイベント／割込みが、表５において優先度の順で示されている（優先度レベル１が、最も高い優先度である）。

【0156】

【表5】

【0157】

ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、初期化モードまたは通常モードにおいて存在してもよい。これらのモードは、（たとえば、図１１〜図１７に関連して上述した）初期化およびオペレーションに関するメッセージフローを反映してもよい。結果処理ユニット２１１２は、メッセージをスケジューラ２１１４へ送信してもよく、それらのメッセージとしては、たとえば、表６において列挙されているメッセージを含んでもよい。

【0158】

【表6】

【0159】

図２１において示されている内部制御変数および共有変数は、平均化レポートに関連するチャネルセンシングオブジェクトと、センシングオブジェクトスケジュールとの間における整合性を保持するための変数を含んでもよい。これらは、２つのサブコンポーネントの間における共有変数としてのチャネルセンシングオブジェクトを有するものとして実装してもよい。ＣＧＷ／センシングボードメッセージは、イーサネットリンク１１９２を介してＣＧＷ１１３０とセンシングボード１１１０との間においてやり取りされるメッセージを含んでもよい。

【0160】

ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、複数のチャネルセンシングオブジェクトを作成して保持してもよい。スケジューラ２１１４は、サイレント測定期間に基づいてこれらのセンシングオブジェクトのそれぞれに関してセンシングの開始をスケジュールしてもよく、結果処理ユニット２１１２は、適切な時点でそれぞれのセンシングオブジェクトの平均をＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信することを管理してもよい。

【0161】

それぞれのチャネルごとに保持されるセンシングチャネルオブジェクトの数は、現在のアクティブチャネル（ＴＶＷＳまたは工業、科学および医療（ＩＳＭ：industrial、scientific and medical））に応じて決めてもよい。この情報は、初期化中にＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０へ通信してもよい。

【0162】

（たとえば、図１１〜図１７において示されている）ＴＶＷＳの実施形態に関しては、２つのＴＶＷＳチャネルおよび１つのＩＳＭチャネルを利用可能としてもよい。使用されている潜在的な干渉源のそれぞれのタイプ（ＴＶＷＳチャネルに関してはデジタルテレビジョン（ＤＴＶ）および無線マイクロフォン、ならびにＩＳＭ帯域に関しては強いＩＳＭ干渉源）ごとに平均化のタイムラインが必要とされる場合がある。結果として、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓソフトウェアモジュール２１１０は、アクティブチャネルがＴＶＷＳにあるかまたはＩＳＭ帯域にあるかに応じて、表７および表８において示されているチャネルセンシングオブジェクトを（ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２によって提供される初期化情報の支援により）インスタンス化してもよい。

【0163】

【表7】

【0164】

【表8】

【0165】

表７においては、２つのセンシングオブジェクト（チャネルＩＤ１および２）が、アクティブチャネル上で、それぞれ無線マイクロフォンおよびＤＴＶ用として保持されている。アクティブチャネルにおけるセンシングはサイレント期間中に実行されるため、これらのオブジェクトは、同時に実行されるように設定されている。ハードウェアの実行時間およびサイレント期間の持続時間に基づいて、サイレント期間中に６つのフレームを実行してもよく、およびＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、それぞれのサイレント期間の終わりにレポートを受信してもよい。平均化の量は、問題の干渉源をその必要とされる最小限の検知可能なパワーで検知するために平均化される必要があるフレームの数に基づいてもよい（たとえば、無線マイクロフォンに関しては４０フレーム、ＤＴＶに関しては２５０フレーム）。アクティブ期間中には、チャネルセンシングオブジェクトＩＤ３および４を使用して、代替チャネル上でセンシングを実行してもよい。これらのチャネルセンシングオブジェクトは、２つの別個の物理的なチャネルをセンシングするため、並行して実行されない場合がある。両方の代替チャネルに関するレポートは、いったんＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２によって受信されると、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよく、最良の代替チャネルを選択するためにＴＶＷＳ−ＣＭＦ１１３４によって使用される周期的な代替チャネルレポートを構成してもよい。チャネルオブジェクトＩＤ５は、ＴＶＷＳにおける代替チャネル（Ａｌｔ．Ｃｈ１）の４０個のフレームにわたるセンシングを表す。任意の所与の時点において、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、ＴＶＷＳにおける代替チャネル上の最後の４０個のフレームに関するセンシング結果を保持してもよい。しかし、この情報は、アクティブチャネル上でインカムベントが検知された場合に使用することしかできない場合がある。すなわち、つい先ほどまで最良の代替チャネルとみなされていた代替チャネル上に無線マイクロフォンが現れた場合に、この状況を示すメッセージがＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２へ送信されると、チャネルＩＤ５からのセンシング結果も送信してもよい。このチャネルセンシングオブジェクト（ＩＤ５）は、予防的チャネルセンシングオブジェクトと呼ばれる場合がある。

【0166】

表８は、アクティブチャネルがＩＳＭチャネルである場合に必要とされるセンシングオブジェクトを示している。強い干渉源に関しては、単一のチャネルセンシングオブジェクト（Ｃｈ ＩＤ１）を保持してもよい。ＴＶＷＳのアクティブチャネルに関しては、２つの代替チャネル上で周期的なレポートを提供するために、２つの代替チャネルセンシングオブジェクト（ＩＤ２および３）が必要とされてもよい。この場合における２つの代替チャネルは両方ともＴＶＷＳにあるため、２つの予防的チャネルセンシングオブジェクト（Ｃｈ ＩＤ４および５）が必要とされてもよい。

【0167】

アクティブチャネルの切替えが行われるときに、ＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｓ１１１２は、該当する場合には、表７および表８における状況間で移行を行うためにチャネルセンシングオブジェクトを修正してもよい。

【0168】

図２２は、初期化モード中に結果処理ユニット２１１２によって実行することができる方法に関するフローチャート２２００である。ブートアップが完了して、ＩＰリンクが確立された場合には（２２０２）、ダウンコンバータ（たとえば、ダウンコンバータ１２００）を無効にしてもよく、または定義されていない周波数に置いてもよい（２２０４）、Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージが受信されているかどうかを判定してもよい（２２０６）。Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージが受信されていない場合には、Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージが受信されるまで、２２０６を繰り返してもよい。２２０６においてＳｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージが受信されている場合には、そのＩＤおよび周波数の情報を格納してもよく（２２０８）、Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージが受信されているかどうかを判定してもよい（２２１０）。２２１０においてＳｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージが受信されている場合には、ｈｉｇｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄおよびｌｏｗ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの情報をそれぞれのチャネルごとに格納してもよい（２２１４）。２２１０においてＳｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージが受信されていない場合には、Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されているかどうかを判定してもよい（２２１２）。２２１２においてＳｅｎｓｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されていない場合には、２２１０を繰り返してもよい。２２１２においてＳｅｎｓｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されている場合には、直接２２２０に入ってもよい（これについては、以降でさらに詳細に説明する）。

【0169】

２２１４においてｈｉｇｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄおよびｌｏｗ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの情報が格納されると、Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されているかどうかを判定してもよい（２２１８）。Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されていない場合には、Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されるまで、２２１８を繰り返してもよい。２２１８においてＳｅｎｓｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されている場合には、ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＡＴＩＯＮメッセージをスケジューラ２１１４へ送信してもよい（２２２０）。

【0170】

次いで、すべてのチャネルに対して下記を繰り返してもよい。センシングすべき次なるチャネルを示すＳＴＡＲＴ＿ＮＥＸＴメッセージをスケジューラ２１１４へ送信してもよい（２２２２）。平均化レポートメッセージがＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０から受信されているかどうかを判定してもよい（２２２４）。平均化レポートメッセージがＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０から受信されていない場合には、平均化レポートメッセージが受信されるまで、２２２４を繰り返してもよい。２２２４において平均化レポートメッセージが受信されている場合には、それぞれのチャネルに関する結果を記憶してもよい（２２２６）。

【0171】

すべてのチャネルに関する結果が記憶されると、Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送信してもよく（２２２８）、Ａｃｔｉｖｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されているかどうかを判定してもよい（２２３０）。Ａｃｔｉｖｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されている場合には、通常モードにおいて使用するための現在の代替チャネルを記憶してもよく（２２３４）、ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＡＴＩＯＮ＿ＤＯＮＥメッセージをスケジューラ２１１４へ送信してもよく（２２３６）、ＴＶＷＳダウンコンバータ（たとえば、ダウンコンバータ１２００）をアクティブチャネルに設定してもよく（２２３８）、通常の結果オペレーション処理を開始してもよい（２２４０）。Ａｃｔｉｖｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されていない場合には、Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージが受信されているかどうかを判定してもよい（２２３２）。Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージが受信されている場合には、スキャニングモードをトリガしてもよく（２２１６）、２２１８を繰り返してもよい。Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージが受信されていない場合には、２２３０を繰り返してもよい。

【0172】

結果処理ユニット２１１２は、初期化のために使用されたパラメータが誤っているか、またはサポートされていない場合には、ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＡＴＩＯＮ＿ＥＲＲＯＲメッセージを送信してもよい。さらに、結果処理ユニット２１１２がメッセージを待機している間に、タイムアウトが生じる場合がある。この場合、タイムアウトが生じたときに、ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＡＴＩＯＮ＿ＥＲＲＯＲメッセージを送信してもよい。

【0173】

図２３は、通常モード中に結果処理ユニット２１１２によって実行することができる方法のフローチャート２３００である。通常の処理オペレーションを開始してもよく（２３０２）、Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージと、それに続いてＳｅｔｕｐ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｍｅｓｓａｇｅとが受信されているかどうかを判定してもよい（２３０４）。Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージと、それに続いてＳｅｔｕｐ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｍｅｓｓａｇｅとが受信されている場合には、ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＡＴＩＯＮメッセージをスケジューラ２１１４へ送信してもよく（２３０６）、およびスキャニングモードをトリガしてもよい（２３０８）。Ｓｅｔｕｐ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージと、それに続いてＳｅｔｕｐ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｍｅｓｓａｇｅとが受信されていない場合には、Ａｃｔｉｖｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｈａｎｇｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されているかどうかを判定してもよい（２３１０）。Ａｃｔｉｖｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｈａｎｇｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されている場合には、ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ＿ＳＷＩＴＣＨメッセージをスケジューラ２１１４へ送信してもよく（２３１２）、ＴＶＷＳダウンコンバータ（たとえば、１２００）を新たなアクティブ周波数へ切り替えてもよい（２３１４）。Ａｃｔｉｖｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｈａｎｇｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されていない場合には、Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｈａｎｇｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されているかどうかを判定してもよい（２３１１）。Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｈａｎｇｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されている場合には、新たな代替チャネルを記憶してもよい（２３１５）。Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｈａｎｇｅ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが受信されていない場合には、平均化レポートがＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０から受信されているかどうかを判定してもよい（２３１６）。平均化レポートがＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０から受信されていない場合には、通常の結果処理オペレーションを再開してもよい（２３０２）。

【0174】

平均化レポートがＤＳＭ−ＲＦＳＢ１０３０から受信されている場合には、平均化レポートがアクティブチャネルのためのものであるかどうかを判定してもよい（２３１８）。平均化レポートがアクティブチャネルのためのものである場合には、検知分析ルーチンに入ってもよく（２３２６）、干渉源が検知されているかどうかを判定してもよい（２３２８）。干渉源が検知されていない場合には、通常の結果処理オペレーションを再開してもよい（２３０２）。有害な干渉源が検知されている場合には、事前対処的なチャネル切替えルーチンを実行してもよく（２３３０）、通常の結果処理オペレーションを再開してもよい（２３０２）。無害な干渉源が検知されている場合には、Ｌｏｗ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｐａｓｓ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎを（該当する場合には）予防的チャネルオブジェクトＰＳＤとともにＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよい（２３３２）。次いで、通常の結果処理オペレーションを再開してもよい（２３０２）。

【0175】

平均化レポートがアクティブチャネルのためのものでない場合には、平均化レポートが予防的チャネルオブジェクトであるかどうかを判定してもよい（２３２０）。平均化レポートが予防的チャネルオブジェクトでない場合には、Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＲｅｓｕｌｔｓメッセージをＴＶＷＳ−ＳＳＦ−Ｐ１１３２へ送信してもよく（２３２２）、通常の結果処理オペレーションを再開してもよい（２３０２）。平均化レポートが予防的チャネルオブジェクトである場合には、平均化レポートをこの代替チャネルに関する最後の予防的センシングＰＳＤ値として格納してもよく（２３２４）、通常の結果処理オペレーションを再開してもよい（２３０２）。

【0176】

再び図１１を参照すると、センシングボード１１１０とＣＧＷ１１３０との間におけるインターフェースは、イーサネットリンク１１９２を介して渡される直通メッセージである。表９は、図１１において示されている例に関するメッセージおよびメッセージコンテンツを示しているが、センシングボード１１１０へのＩＰリンクを確立する役割を果たす正規のＩＰ初期化メッセージは含まない。

【0177】

【表9-1】

【0178】

【表9-2】

【0179】

【表9-3】

【0180】

【表9-4】

【0181】

図２４および図２５は、ＤＳＭネットワーク（たとえば、図２のＤＳＭネットワーク２００）においてスペクトルセンシングを実行するためのその他の例示的なアーキテクチャ２４００および２５００のブロック図である。アーキテクチャ２４００および２５００の両方は、ＡＰまたはホームＮｏｄｅＢ（ホーム（ｅ）−ＮｏｄｅＢ）ユニット２４２０、センシングユニット２４６０、およびＣＭＦ２４５０を含む。アーキテクチャ２４００および２５００の両方に関して、ＡＰ／ホーム（ｅ）−ＮｏｄｅＢユニット２４２０は、同じまたは同様のコンポーネント、すなわち、ＡＰ／ホーム（ｅ）−ＮｏｄｅＢベースバンドユニット２４２２およびＡＰ／ホーム（ｅ）ＮｏｄｅＢ ＭＡＣモジュールを含み、ＡＰ／ホーム（ｅ）ＮｏｄｅＢ ＭＡＣモジュールは、ＭＡＣ機能２４２６、サイレント期間スケジューラ２４２８、およびＣＭＦインターフェース２４３０を含む。さらに、アーキテクチャ２４００および２５００の両方に関して、ＡＰ／ホーム（ｅ）−ＮｏｄｅＢユニット２４２０は、ＣＭＦ２４５０と通信状態にあり、ＣＭＦ２４５０は、帯域幅（ＢＷ）割当てコントロールユニット２４４０を含む。ＢＷ割当てコントロールユニット２４４０は、複数のデータベースと通信状態にあり、それらの複数のデータベースは、ＴＶＷＳ データベース（ＤＢ）２４４２およびポリシーＤＢ２４４４を含んでもよい。

【0182】

図２４および図２５において示されているように、スペクトルセンシングコンポーネントは、２つの方法で集中型ゲートウェイと統合してもよい。１つの方法は、図２４において示されているように、センシングコンポーネントが、物理インターフェースを通じてＡＰまたはホーム（ｅ）ｎｏｄｅＢ２４２０およびその他のコンポーネントとインターフェースを取る複雑に独立したセンシングプラットフォーム２４６０である方法である。この場合、センシングアルゴリズム２４６６は、自前で専用のＲＦコンポーネント２４６２を有してもよい。図２４において示されている例はまた、センシングプラットフォーム２４６０上のデジタルダウンコンバータ２４６４と、ＡＰ／ホーム（ｅ）−ＮｏｄｅＢユニット２４２０のための別個のＲＦコンポーネント２４１０とを含む。図２４において示されているセットアップのタイプでは、１つの帯域から近隣の帯域への漏れに起因する干渉を最小限に抑えることができ、ひいては、センシングアルゴリズムが、漏れに起因して、スペクトルが占有されていると誤って検知する可能性を最小限に抑えることができる。

【0183】

スペクトルセンシングコンポーネントが集中型ゲートウェイと統合される別の方法が、図２５において示されている。この場合、センシングコンポーネントは、ＡＰもしくはホーム（ｅ）ｎｏｄｅ Ｂ２４２０と同じプラットフォーム上に、または集中型ゲートウェイ上に存在する。コンポーネント間におけるインターフェースは、プラットフォーム上の物理的なバスとしてもよい。この例においては、センシングプラットフォームは、同じＲＦコンポーネント２５１０をＡＰもしくはホーム（ｅ）ＮｏｄｅＢ２４２０または集中型ゲートウェイと共有してもよい。したがって、漏れに起因する近隣のチャネルの干渉は、アクティブチャネルの送信パワーに応じて、依然として問題であり続ける場合がある。

【0184】

図２４および図２５のアーキテクチャ２４００または２５００のいずれにおいても、センシングアルゴリズムは、ハードウェアコンポーネントおよびソフトウェアコンポーネントを含んでもよい。ハードウェアコンポーネントは、主として広帯域のセンシングアルゴリズムおよび細かいセンシングアルゴリズムを実施してもよい。ソフトウェアコンポーネントは、外部のコンポーネントおよび内部のハードウェアコンポーネントとインターフェース接続することを担当してもよく、それに応じて、システムの機能を調整してもよい。

【0185】

センシングコンポーネント２４６０は、３つの主要な部分、すなわち、広帯域のセンシングアルゴリズム、細かい（狭帯域の）センシングアルゴリズム、およびアルゴリズムフローコントロールソフトウェアを含んでもよい。アルゴリズムフローコントロールソフトウェアは、広帯域のセンシングオペレーションおよび狭帯域のセンシングオペレーションを開始することおよびスケジュールすること、それらのオペレーションからの結果を受信して処理すること、ならびにセンシング結果に基づいてサイレント期間スケジューラ２４２８およびＢＷ割当てコントロールユニット２４４０と対話することを担当してもよい。

【0186】

センシングコンポーネント２４６０は、ＤＳＭエンジンの２つのコンポーネント、すなわち、ＭＡＣ内のサイレント期間スケジューラ２４２８、およびＣＭＦ２４５０内の帯域幅割当てコントロール２４４０とインターフェース接続してもよい。センシングツールボックス（たとえば、２４６０）と、サイレント期間スケジューラ２４２８との間におけるインターフェースは、基本的に、サイレント期間の開始および対応するパラメータを設定してもよく、ならびにセンシングツールボックスによって非同期サイレント期間をセットアップしてもよい。

【0187】

サイレント期間開始信号は、サイレント期間をセットアップするための開始、持続時間、周期性、およびスペクトル周波数のパラメータを示す周期的な同期信号である。非同期サイレント期間に対する必要性は、センシングツールボックスによって判定してもよく、したがって、サイレント期間をセットアップするための信号、および対応するパラメータ、たとえば持続時間、周期性、およびスペクトル周波数のパラメータなどをシグナリングしてもよい。

【0188】

センシングツールボックスと、帯域幅割当てコントロールユニット２４４０との間におけるインターフェースは、特定のチャネルにおけるセンシングと、オペレーションのモードとを要求するための信号、サイレント期間の要件を示すための信号、およびセンシング結果を帯域幅割当てコントロールユニット２４４０に返すことを示すための信号として広く分類されたもよい。

【0189】

図２６は、たとえば、図２４または図２５のスペクトルセンシングユニット２４６０において実施することができる自己相関ベースのスペクトルセンシングアルゴリズムのフローチャート２６００である。自己相関ベースのスペクトルセンシングアルゴリズムは、センシングされている波形の知識を有さないブラインドセンシングアルゴリズムであり、人間が生成したいかなる信号も本質的に時間において相関付けられているという事実に基づいている。このアルゴリズムは、それぞれの帯域（この例においては、１つのＴＶ帯域）のベースバンドＩ／Ｑサンプル（２６１０）上で機能し、バッファリングされたサンプルの自己相関プロパティを推定する（２６２０）。決定ルールは、２つのレベルの仮説テストに基づくことができる。式（６）乃至式（８）は、入力信号ｙ（ｎ）、Ｒ_ｙｙ、考慮されているオフセット自己相関の数であるＭ、および決定閾値γの自己相関に関するメトリックＰ_１およびＰ_２（２６３０）を示している。

【0190】

【数7】

【0191】

【数8】

【0192】

【数9】

【0193】

決定メトリックが決定閾値を超えている場合には、信号は存在しないと推論してもよい（２６４０）。決定メトリックが決定閾値以下である場合には、信号は存在すると推論してもよい（２６４０）。

【0194】

細かいセンシングアルゴリズムは、細かいセンシングの狭帯域における占有／干渉のレベルの知識を与えるためのＳＮＲ計算を含んでもよい（２６５０）。ＳＮＲ推定値は、式（９）のように求めることができる。
ＳＮＲメトリック推定値＝総電力推定値／ノイズ電力推定値＝

【0195】

【数10】

【0196】

この場合、Ｎは平均長さである。平均化は、推定値の正確さを高めることができる。

【0197】

実施形態：

【0198】

１．無線リンクを介して通信するように構成されているトランシーバと、その他のデバイスによるスペクトルの使用を示す情報を測定するように構成されている無線周波数（ＲＦ）スペクトルセンシングユニットとを含むことを特徴とする無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。

【0199】

２．無線リンクの性能における変化を検知するように構成されているプロセシングユニットをさらに含むことを特徴とする実施形態１に記載のＷＴＲＵ。

【0200】

３．プロセシングユニットは、無線リンクの性能における変化を検知するという条件において、無線リンクの性能における変化が検知されたことを示す通知をＤＳＭエンジンへ送信するようにトランシーバを制御するようにさらに構成されていることを特徴とする実施形態２に記載のＷＴＲＵ。

【0201】

４．プロセシングユニットは、無線リンクの性能における変化が検知されたことを示す、ＤＳＭエンジンへ送信された通知に基づいて、その他のデバイスによるスペクトルの使用を示す情報を測定するようにＷＴＲＵに求めるセンシングタスク要求を受信するようにさらに構成されていることを特徴とする実施形態３に記載のＷＴＲＵ。

【0202】

５．ＲＦスペクトルセンシングユニットは、センシングタスク要求に応答してその他のデバイスによるスペクトルの使用を示す情報を測定するようにさらに構成されていることを特徴とする実施形態１乃至４のいずれか１つに記載のＷＴＲＵ。

【0203】

６．トランシーバは、測定の結果をＤＳＭエンジンへ送信するようにさらに構成されていることを特徴とする実施形態１〜５のいずれか１つに記載のＷＴＲＵ。

【0204】

７．その他のデバイスによって使用されていない通信用のスペクトルの割当てをＤＳＭエンジンから受信するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１〜６のいずれか１つに記載のＷＴＲＵ。

【0205】

８．受信されたセンシングタスク要求は、センシングタスクを実行するようにＷＴＲＵを構成するための情報を含むセンシング構成メッセージ内に含まれていることを特徴とする実施形態１〜７のいずれか１つに記載のＷＴＲＵ。

【0206】

９．センシング構成メッセージは、単一のセンシングタスク、または周期的な時間間隔で実行されることになる複数のセンシングタスクを実行するようにＷＴＲＵを構成するための情報を提供することを特徴とする実施形態８に記載のＷＴＲＵ。

【0207】

１０．動的スペクトル管理（ＤＳＭ）エンジンにおいて実施される方法であって、複数の無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）による使用のためにスペクトルを割り当てるステップと、スペクトルのプライマリユーザによるスペクトルの使用に対応する無線リンクの性能における変化を複数のＷＴＲＵのうちの１つが検知したことを示す通知を複数のＷＴＲＵのうちの１つから受信するステップとを含むことを特徴とする方法。

【0208】

１１．通知を受信したことに応答して、その他のデバイスによるスペクトルの使用を示す情報を測定するように複数のＷＴＲＵのうちの少なくとも１つに要求するセンシングタスク要求を複数のＷＴＲＵのうちの少なくとも１つへ送信するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１０に記載の方法。

【0209】

１２．複数の周期的な間隔のそれぞれにおいて測定された情報が、その情報が測定された時点でスペクトルがその他のデバイスによって使用されていたことを示していたかどうかを示すセンシング結果を複数のＷＴＲＵから複数の周期的な間隔で受信するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１１に記載の方法。

【0210】

１３．複数のＷＴＲＵによって提供されたセンシング結果が、複数のＷＴＲＵのうちの２つ以上が互いに相関付けられていることを示しているかどうかを判定するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１２に記載の方法。

【0211】

１４．判定するステップの結果に基づいて、センシングタスク要求の送信先として複数のＷＴＲＵのうちの相関付けられていないサブセットを選択するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１３に記載の方法。

【0212】

１５．測定された情報が、スペクトルがその他のデバイスによって使用されていることを示していたかどうかに関する決定を提供するセンシング結果を、センシングタスク要求が送信された先の複数のＷＴＲＵのうちの少なくとも１つのそれぞれから受信するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１１〜１４のいずれか１つに記載の方法。

【0213】

１６．少なくとも、受信されたセンシング結果、および受信されたセンシング結果の信頼性を示すその他の情報に基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１５に記載の方法。

【0214】

１７．その他の情報は、推定された信号対雑音比（ＳＮＲ）、およびメトリック計算において使用されるサンプルの数のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする実施形態１６に記載の方法。

【0215】

１８．判定するステップは、受信されたセンシング結果の信頼性を示す情報に基づいて、受信されたセンシング結果のそれぞれに重みを帰属させるステップを含むことを特徴とするいずれかの実施形態１６または１７に記載の方法。

【0216】

１９．判定するステップは、受信されたセンシング結果のそれぞれに割り当てられた重みを使用して、受信されたセンシング結果を組み合わせて全体的なメトリックにするステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１８に記載の方法。

【0217】

２０．センシングタスク要求は、複数のＷＴＲＵのうちの少なくとも２つへ送信されることを特徴とする実施形態１１乃至１９のいずれか１つに記載の方法。

【0218】

２１．複数のＷＴＲＵのうちの少なくとも２つからＩ／Ｑデータサンプルを受信するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態２０に記載の方法。

【0219】

２２．受信されたＩ／Ｑデータサンプルに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態２１に記載の方法。

【0220】

２３．受信されたＩ／Ｑデータに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップは、受信されたＩ／Ｑデータサンプルに基づいて平均電力スペクトル密度（ＰＳＤ）を計算するステップを含むことを特徴とする実施形態２２に記載の方法。

【0221】

２４．受信されたＩ／Ｑデータに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップは、計算された平均ＰＳＤに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態２３に記載の方法。

【0222】

２５．受信されたＩ／Ｑデータに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップは、構成可能な長さの時間ウィンドウにわたって平均ＰＳＤを計算するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態２２〜２４のいずれか１つに記載の方法。

【0223】

２６．構成可能な長さの時間ウィンドウの長さは、センシングタスク要求を受信するＷＴＲＵによって検知されることになる干渉源のタイプ、スペクトルのプライマリユーザを検知するために必要とされる時間の量、センシングタスク要求を受信するＷＴＲＵのモビリティ、またはチャネル上のノイズレベルの知識のうちの少なくとも１つに依存することを特徴とする実施形態２５に記載の方法。

【0224】

２７．受信されたＩ／Ｑデータサンプルに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップは、受信されたＩ／Ｑデータサンプルの自己相関プロパティを推定するステップを含むことを特徴とする実施形態２２〜２６のいずれか１つに記載の方法。

【0225】

２８．受信されたＩ／Ｑデータサンプルに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップは、推定された自己相関プロパティに基づいて決定メトリックを計算するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態２７に記載の方法。

【0226】

２９．受信されたＩ／Ｑデータサンプルに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップは、決定メトリックが決定閾値を超えているかどうかを判定するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態２８に記載の方法。

【0227】

３０．受信されたＩ／Ｑデータサンプルに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップは、決定メトリックが決定閾値を超えているという条件において、その他のデバイスがスペクトルを使用していると判定するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態２９に記載の方法。

【0228】

３１．受信されたＩ／Ｑデータサンプルに基づいて、その他のデバイスがスペクトルを使用しているかどうかを判定するステップは、決定メトリックが決定閾値を超えていないという条件において、その他のデバイスがスペクトルを使用していないと判定するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態２９または３０に記載の方法。

【0229】

３２．決定メトリックを計算するステップは、

【0230】

【数11】

【0231】

【数12】

【0232】

【数13】

【0233】

式（１０）、式（１１）および式（１２）に基づいて実行され、
この場合、ｙ（ｎ）は、入力信号であり、Ｍは、考慮されているオフセット自己相関の数であり、γは、決定閾値であることを特徴とする実施形態２８乃至３１のいずれか１つに記載の方法。

【0234】

３３．複数のＷＴＲＵのうちの少なくとも１つにそれまで割り当てられていたスペクトルをその他のデバイスが使用していると判定されるという条件において、少なくとも１つの新たなスペクトル割当てを複数のＷＴＲＵのうちの少なくとも１つへ送信するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１６乃至３２のいずれか１つに記載の方法。

【0235】

３４．センシング結果を得るようにＤＳＭエンジンのハードウェアを構成するための情報を含むセンシングオブジェクトを生成するステップをさらに含み、ハードウェアは、それぞれの各センシングオブジェクトに含まれている情報の内容に応じて別々に構成されることを特徴とする実施形態１２乃至３３のいずれか１つに記載の方法。

【0236】

上記では特徴および要素について特定の組合せで説明しているが、それぞれの特徴または要素は、単独で、または他の特徴および要素との任意の組合せで使用されてもよいことが当業者であれば理解されよう。加えて、本明細書に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装してもよい。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伝送される）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、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、それらに限定されない。ソフトウェアと関連付けられているプロセッサは、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装するために使用してもよい。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図18A】

【図18B】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図23A】

【図23B】

【図24】

【図25】

【図26】