特許第6047588号(P6047588)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6047588日和見的帯域(opportunisticband)におけるスペクトル検知のための方法および装置
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(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】6047588
(24)【登録日】2016年11月25日
(45)【発行日】2016年12月21日
(54)【発明の名称】日和見的帯域(opportunisticband)におけるスペクトル検知のための方法および装置
(51)【国際特許分類】
   H04W 16/14 20090101AFI20161212BHJP
【FI】
   H04W16/14
【請求項の数】14
【外国語出願】
【全頁数】30
(21)【出願番号】特願2015-462(P2015-462)
(22)【出願日】2015年1月5日
(62)【分割の表示】特願2013-539943(P2013-539943)の分割
【原出願日】2011年11月15日
(65)【公開番号】特開2015-92737(P2015-92737A)
(43)【公開日】2015年5月14日
【審査請求日】2015年2月4日
(31)【優先権主張番号】61/413,726
(32)【優先日】2010年11月15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 フリーダ
(72)【発明者】
【氏名】アスメイン トーグ
【審査官】 石川 雄太郎
(56)【参考文献】
【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2009/0197627(US,A1)
【文献】 特表2010−525715(JP,A)
【文献】 国際公開第2009/044292(WO,A2)
【文献】 特開2010−050935(JP,A)
【文献】 特表2012−523207(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04W 4/00−99/00
3GPP TSG RAN WG1−4
SA WG1−4
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
日和見的帯域上で動作する無線送受信ユニット(WTRU)において、
チャネルに関連付けられた許可可能チャネル検知タイプの表示を受信し、前記WTRUは、前記WTRUの検知能力に基づいて複数の検知タイプの1つと関連付けられ、
前記WTRUに関連付けられた前記検知タイプが、前記チャネルに関連付けられた前記許可可能チャネル検知タイプに対応するかどうかに基づいて、前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることが許可されるかどうかを決定し、および
前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることが許可されることの決定に少なくとも基づいて、前記チャネル上で通信をするためのアソシエーションメッセージを送る
よう構成されたプロセッサ
を備えたことを特徴とするWTRU。
【請求項2】
前記プロセッサは、
前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの決定に基づいて、前記チャネルのプライマリユーザが前記チャネル上に存在するかどうかを決定し、前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることが許可されることの決定、および、前記チャネルの前記プライマリユーザがいないことの決定に基づいて、前記チャネル上で通信をするための前記アソシエーションメッセージが送られることを特徴とする請求項1に記載のWTRU。
【請求項3】
前記プロセッサは、
前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの前記決定に基づいて、前記チャネル上でランダムアクセスチャネル手順を実行するようさらに構成されたことを特徴とする請求項1に記載のWTRU。
【請求項4】
日和見的帯域上で動作する方法において、
無線送受信ユニット(WTRU)で、チャネルに関連付けられた許可可能チャネル検知タイプの表示を受信するステップであって、前記WTRUは、前記WTRUの検知能力に基づいて複数の検知タイプの1つと関連付けられている、受信するステップと、
前記WTRUに関連付けられた前記検知タイプが、前記チャネルに関連付けられた前記許可可能チャネル検知タイプに対応するかどうかに基づいて、前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることを許可されるかどうかを決定するステップと、
前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの決定に少なくとも基づいて、前記チャネル上で通信をするためのアソシエーションメッセージを送るステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項5】
前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの決定に基づいて、前記チャネル上に、前記チャネルのプライマリユーザが存在するかどうかを決定するステップであって、前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの決定、および、前記チャネルの前記プライマリユーザがいないことの決定に基づいて、前記チャネル上で通信をするための前記アソシエーションメッセージが送られる、ステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記WTRUが前記チャネル上で通信をすることを許可されることの前記決定に基づいて、前記チャネル上でランダムアクセスチャネル手順を実行するステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項7】
日和見的帯域の中で通信を容易にする方法において、
アクセスポイント(AP)が、プライマリユーザによる使用のために予約されているチャネルに関連付けられたチャネル割当を受信するステップと、
前記APが、前記チャネルの前記プライマリユーザを検知する検知能力に基づいて、前記チャネルに関連付けられた少なくとも1つの許可可能チャネル検知タイプを決定するステップと、
前記APが、前記チャネルに関連付けられた前記少なくとも1つの許可可能チャネル検知タイプの表示をブロードキャストするステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項8】
前記表示は、ビーコンを使用してブロードキャストされ、前記ビーコンは、前記チャネルの表示および前記チャネルに関連付けられた前記少なくとも1つの許可可能チャネル検知タイプの表示を含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記表示は、ビーコンを使用してブロードキャストされ、前記ビーコンは、複数のチャネル識別子および複数の許可可能チャネル検知タイプフィールドを含み、各々の識別子がチャネルを特定しおよび許可可能チャネル検知タイプフィールドに対応しており、各々の許可可能チャネル検知タイプフィールドは前記対応するチャネルに対する少なくとも1つの許可可能チャネル検知タイプを示していることを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項10】
前記表示は、SCH、MIBまたはSIBの少なくとも1つを介してブロードキャストされることを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項11】
日和見的帯域の中で通信を容易にするアクセスポイント(AP)において、
プライマリユーザによる使用のために予約されているチャネルに関連付けられたチャネル割当を受信し、
前記チャネルの前記プライマリユーザを検知する検知能力に基づいて、前記チャネルに関連付けられた少なくとも1つの許可可能チャネル検知タイプを決定し、
前記チャネルに関連付けられた前記少なくとも1つの許可可能チャネル検知タイプの表示をブロードキャストするよう構成されたプロセッサ
を備えたことを特徴とするAP。
【請求項12】
前記表示は、ビーコンを使用してブロードキャストされ、前記ビーコンは、前記チャネルの表示および前記チャネルに関連付けられた前記少なくとも1つの許可可能チャネル検知タイプの表示を含むことを特徴とする請求項11に記載のAP。
【請求項13】
前記表示は、ビーコンを使用してブロードキャストされ、前記ビーコンは、複数のチャネル識別子および複数の許可可能チャネル検知タイプフィールドを含み、各々の識別子がチャネルを特定しおよび許可可能チャネル検知タイプフィールドに対応しており、各々の許可可可能チャネル検知タイプフィールドは前記対応するチャネルに対する少なくとも1つの許可可能チャネル検知タイプを示していることを特徴とする請求項11に記載のAP。
【請求項14】
前記表示は、SCH、MIBまたはSIBの少なくとも1つを介してブロードキャストされることを特徴とする請求項11に記載のAP。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信に関する。
【背景技術】
【0002】
関連出願の相互参照
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2010年11月15日に出願した米国仮出願第61/413726号の利益を主張するものである。
【0003】
802.11などのローカル無線ネットワークシステムは、産業、科学および医療(ISM)帯域などの定義済みのスペクトルで動作する。セルラ認可デバイスおよび非認可デバイス内で動作するデバイスによって許可されるスペクトルは常に不変である。802.11デバイスは、連続するスペクトルチャネル内で動作する。802.11デバイスは、連続するスペクトルチャネル内で動作する。
【0004】
米国では、54MHzから806MHzまでのスペクトルの408MHzをTVのために割り当てることができる。現在、競売を介した商用運用のために、および公衆安全用途のためにそのスペクトルの108MHzが再開発されている。この基本無線スペクトルの残りの300MHzは、無線TV操作専用に残しておくことができる。しかしながらその300MHz資源の一部は、全米を通して未使用のままである。未使用のスペクトルの量および正確な周波数は、位置毎に変化することがある。スペクトルのこれらの未使用の部分は、TVWS(Television White Spaces)の例である。
【0005】
上で説明したTVWSは日和見的帯域(opportunistic band)の一例である。日和見的帯域は、1つまたは複数の登録されていないシステム(以下、未登録システム)または二次デバイスによるスペクトルの非認可使用を許容できることがあるが、登録されたシステム(以下、登録システム)/サービスまたは一次ユーザに対する優先権は予約することができる。しかしながら現在の検知技術では、登録されたデバイス(以下、登録デバイス)または一次デバイス、ならびに登録されていないデバイス(以下、未登録デバイス)または二次デバイスによる日和見的スペクトル(opportunistic spectrum)へのアクセスを効果的に管理することはできない。例えば、未登録デバイスまたは二次デバイスとして日和見的帯域で動作することができるデバイスを簡易化することが望ましい。
【発明の概要】
【0006】
登録デバイスまたは一次ユーザ、ならびに未登録デバイスまたは二次デバイスによる日和見的帯域へのアクセスを効果的に管理することができる機構を実施することが望ましい。
【0007】
日和見的帯域で通信するためのシステムおよび方法が提供される。一実施形態では、検知デバイスは、その検知デバイスが一次ユーザタイプのサブセットしか検知することができない場合であっても日和見的帯域を使用することができる。例えば、一次ユーザの1つのタイプを検知することができる検知デバイスは、日和見的帯域上で動作することができ、その一方でFCC(Federal Communications Commission)規制を満足することができる。
【0008】
一実施形態では、検知デバイスは、一次ユーザが存在しない場合、一次ユーザのために予約されているチャネルを使用することができる。ジオロケーション(geo−location)データベースなどのデータベースは、チャネルの占有情報(occupancy information)ならびにそのチャネルの一次ユーザに関連する情報を記憶するように構成することができる。データベースは、一次ユーザのタイプおよび一次ユーザによるチャネルの予想占有時間などの情報を含むことができる。検知デバイスは、このチャネル占有情報に基づいて、無線マイクロホンまたはディジタルテレビジョン(DTV)などの1つのタイプの一次ユーザのために予約されたチャネルを監視することができる。
【0009】
検知デバイスは、それらの検知能力に基づいて異なるクラスに分類することができる。デバイス能力データベースは、動的スペクトル管理システムに取り付けられた検知デバイスに関連するデバイス分類情報を記憶するように構成することができる。
【0010】
一実施形態では、無線送受信ユニット(WTRU)は、チャネルの一次ユーザ情報を受け取ることができる。WTRUは、WTRUがそのチャネルの一次ユーザを検知することができるかどうかを決定することができる。WTRUが一次ユーザを検知することができるとWTRUが決定すると、WTRUはそのチャネルに対する検知を実施することができる。一次ユーザが存在しないとWTRUが決定すると、WTRUはそのチャネル上で動作することができ、また、そのチャネルに対する一次ユーザの存在を監視することができる。一次ユーザが検出されると、WTRUはそのチャネルをあけることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
添付の図面に関連して一例として与えられている以下の説明から、より詳細に理解されよう。
図1A】1つまたは複数の開示されている実施形態を実施することができる通信システムの一例を示すシステム線図である。
図1B図1Aに示されている通信システム内に使用することができるWTRUの一例を示すシステム線図である。
図1C図1Aに示されている通信システム内に使用することができる無線アクセスネットワークの一例およびコアネットワークの一例を示すシステム線図である。
図1D図1Aに示されている通信システム内に使用することができる無線アクセスネットワークの一例およびコアネットワークの一例を示すシステム線図である。
図1E図1Aに示されている通信システム内に使用することができる無線アクセスネットワークの一例およびコアネットワークの一例を示すシステム線図である。
図2】デバイスクラスを使用した動的スペクトル管理(DSM)システムを備えた無線ネットワークの一例を示すシステム線図である。
図3】チャネル選択手順の例を示す図である。
図4】チャネル切換え手順の例を示す図である。
図5】デバイスクラスを使用したDSMシステムにおけるチャネルアグリゲーションの一例を示す図である。
図6】チャネルクラスチャネルクラスをサポートするビーコンの一例を示すブロック図の一例である。
図7】チャネルクラスチャネルクラスをサポートするビーコンの一例を示すブロック図の一例である。
図8】デバイスがDSMによって管理されるネットワーク(以下、DSM管理ネットワーク)を結合する場合の動作および信号発信を示す図である。
図9】セルラシステムの一例におけるDSM動作を示す図である。
図10】日和見的帯域で通信するためのプロセスの例を示す図である。
図11】日和見的帯域で通信するためのプロセスの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1Aは、1つまたは複数の開示されている実施形態を実施することができる通信システム100の一例の線図である。通信システム100は、音声、データ、ビデオ、メッセージ発信、同報通信などの内容を複数の無線ユーザに提供する多元接続システムであってもよい。通信システム100は、無線帯域幅を始めとするシステム資源の共有を介して、複数の無線ユーザによるこのような内容に対するアクセスを可能にすることができる。例えば通信システム100は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、単一搬送波FDMA−(SC−FDMA)などの1つまたは複数のチャネルアクセス方式を使用することができる。
【0013】
図1Aに示されているように、通信システム100は、無線送信/受信ユニット(WTRU)102a、102b、102c、102d、無線アクセスネットワーク(RAN)104、コアネットワーク106、公衆交換電話網(PSTN)108、インターネット110および他のネットワーク112を含むことができるが、開示されている実施形態には、任意の数のWTRU、基地局、ネットワークおよび/またはネットワーク要素が企図されていることは理解されよう。WTRU102a、102b、102c、102dの各々は、無線環境で動作および/または通信するように構成された任意のタイプのデバイスであってもよい。一例として、WTRU102a、102b、102c、102dは、無線信号を送信および/または受信するように構成することができ、また、ユーザ機器(UE)、移動局、固定または移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、パーソナルディジタルアシスタント(PDA)、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家電などを含むことができる。
【0014】
また、通信システム100は、基地局114aおよび基地局114bを含むことも可能である。基地局114a、114bの各々は、コアネットワーク106、インターネット110および/またはネットワーク112などの1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、WTRU102a、102b、102c、102dのうちの少なくとも1つと無線でインタフェースするように構成された任意のタイプのデバイスであってもよい。一例として、基地局114a、114bは、ベーストランシーバ局(BTS)、Node−B、eNode B、Home Node B、Home eNode B、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、無線ルータなどであってもよい。基地局114a、114bは、それぞれ単一の要素として示されているが、基地局114a、114bは、任意の数の相互接続された基地局および/またはネットワーク要素を含むことができることは理解されよう。
【0015】
基地局114aはRAN104の一部であってもよく、このRAN104も同じく、基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなどの他の基地局および/またはネットワーク要素(図示せず)を含むことができる。基地局114aおよび/または基地局114bは、セル(図示せず)と呼ぶことができる特定の地理上の領域内で無線信号を送信および/または受信するように構成することができる。このセルは、セルセクタにさらに分割することができる。例えば基地局114aと関連付けられているセルは、3つのセクタに分割することができる。したがって一実施形態では、基地局114aは、3つのトランシーバ、つまりセルのセクタ毎に1つのトランシーバを含むことができる。他の実施形態では、基地局114aは複数入力複数出力(MIMO)技術を使用することができ、したがってセルのセクタ毎に複数のトランシーバを利用することができる。
【0016】
基地局114a、114bは、任意の適切な無線通信リンク(例えば無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外(IR)光、紫外(UV)光、可視光など)であってもよいエアインタフェース116を介してWTRU102a、102b、102c、102dのうちの1つまたは複数と通信することができる。エアインタフェース116は、任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立することができる。
【0017】
より詳細には、上で言及したように、通信システム100は多元接続システムであってもよく、また、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMAなどの1つまたは複数のチャネルアクセススキームを使用することができる。例えばRAN104内の基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))を使用してエアインタフェース116を確立することができる無線技術などの無線技術を実施することができる。WCDMAは、HSPA(High−Speed Packet Access)および/またはHSPA+(Evolved HSPA)などの通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、HSDPA(High−Speed Downlink Packet Access)および/またはHSUPA(High−Speed Uplink Packet Access)を含むことができる。
【0018】
他の実施形態では、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、LTE(Long Term Evolution)および/またはLTE−A(LTE−Advanced)を使用してエアインタフェース116を確立することができるE−UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access)などの無線技術を実施することができる。
【0019】
他の実施形態では、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、IEEE 802.16(つまりWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV−DO、Interim Standard 2000(IS−2000)、Interim Standard 95(IS−95)、Interim Standard 856(IS−856)、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution)、GERAN(GSM EDGE)などの無線技術を実施することができる。
【0020】
図1Aの基地局114bは、例えば無線ルータ、Home Node B、Home eNode Bまたはアクセスポイントであってもよく、また、仕事場、家庭、車両、キャンパスなどの局所領域における無線接続性を容易にするための任意の適切なRATを利用することができる。一実施形態では、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立するためにIEEE 802.11などの無線技術を実施することができる。他の実施形態では、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立するためにIEEE 802.15などの無線技術を実施することができる。さらに他の実施形態では、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、ピコセルまたはフェムトセルを確立するためにセルラベースのRAT(例えばWCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−Aなど)を利用することができる。図1Aに示されているように、基地局114bは、インターネット110への直接接続を有することができる。したがって基地局114bは、コアネットワーク106を介してインターネット110にアクセスすることが必要とされないことがある。
【0021】
RAN104は、音声、データ、アプリケーションおよび/またはボイスオーバインターネットプロトコル(VoIP)サービスをWTRU102a、102b、102c、102dのうちの1つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークであってもよいコアネットワーク106と通信することができる。例えばコアネットワーク106は、呼制御、課金サービス、移動位置ベースのサービス、プリペイド通話、インターネット接続性、ビデオ分配などをもたらすことができ、および/またはユーザ認証などの高水準安全保護機能を実施することができる。図1Aには示されていないが、RAN104および/またはコアネットワーク106は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを使用している他のRANと直接または間接的に通信することができることは理解されよう。例えばコアネットワーク106は、E−UTRA無線技術を利用することができるRAN104に接続されているだけでなく、GSM無線技術を使用している他のRAN(図示せず)と通信することも可能である。
【0022】
また、コアネットワーク106は、PSTN108、インターネット110および/または他のネットワーク112にアクセスするために、WTRU102a、102b、102c、102dのためのゲートウェイとして働くことも可能である。コアネットワーク106は、少なくとも1つのトランシーバおよび少なくとも1つのプロセッサを含むことができる。PSTN108は、プレインオールドテレフォンサービス(POTS)をもたらす回線交換電話網を含むことができる。インターネット110は、相互接続されたコンピュータネットワークの広域システム、および送信制御プロトコル(TCP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)およびTCP/IPインターネットプロトコルスーツ内のインターネットプロトコル(IP)などの共通通信プロトコルを使用するデバイスを含むことができる。ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有され、および/または操作される有線または無線通信ネットワークを含むことができる。例えばネットワーク112は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを使用することができる1つまたは複数のRANに接続された他のコアネットワークを含むことができる。
【0023】
通信システム100内のWTRU102a、102b、102c、102dのいくつかまたはすべては、多モード機能を含むことができ、つまりWTRU102a、102b、102c、102dは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信するための複数のトランシーバを含むことができる。例えば図1Aに示されているWTRU102cは、セルラベースの無線技術を使用することができる基地局114aと通信し、かつ、IEEE 802無線技術を使用することができる基地局114bと通信するように構成することができる。
【0024】
図1Bは、WTRU102の一例のシステム線図である。図1Bに示されているように、WTRU102は、プロセッサ118、トランシーバ120、送信/受信要素122、スピーカ/マイクロホン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド128、非リムーバブルメモリ130、リムーバブルメモリ132、電源134、広域位置決めシステム(GPS)チップセット136および他の周辺装置138を含むことができる。WTRU102は、一実施形態に矛盾することなく、上記要素の任意の副組合せを含むことができることは理解されよう。
【0025】
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと結合した1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態マシンなどであってもよい。プロセッサ118は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力/出力処理、および/またはWTRU102を無線環境で動作させることができる任意の他の機能を実施することができる。プロセッサ118は、送信/受信要素122に結合することができるトランシーバ120に結合することができる。プロセッサ118およびトランシーバ120は、図1Bには個別の構成要素として示されているが、これらのプロセッサ118およびトランシーバ120は、電子パッケージまたはチップ内にまとめて統合することができることは理解されよう。
【0026】
送信/受信要素122は、エアインタフェース116を介して、基地局(例えば基地局114a)に信号を送信し、あるいは基地局(例えば基地局114a)から信号を受信するように構成することができる。例えば一実施形態では、送信/受信要素122は、RF信号を送信および/または受信するように構成されたアンテナであってもよい。他の実施形態では、送信/受信要素122は、例えばIR光信号、UV光信号または可視光信号を送信および/または受信するように構成されたエミッタ/ディテクタであってもよい。さらに他の実施形態では、送信/受信要素122は、RF信号および光信号の両方を送信し、かつ、受信するように構成することができる。送信/受信要素122は、任意の組合せの無線信号を送信および/または受信するように構成することができることは理解されよう。さらに、送信/受信要素122は、図1Bには単一要素として示されているが、WTRU102は、任意の数の送信/受信要素122を含むことができる。より詳細には、WTRU102はMIMO技術を使用することができる。したがって一実施形態では、WTRU102は、エアインタフェース116を介して無線信号を送信し、かつ、受信するための複数の送信/受信要素122(例えば複数のアンテナ)を含むことができる。
【0027】
トランシーバ120は、送信/受信要素122によって送信される信号を変調し、かつ、送信/受信要素122によって受信される信号を復調するように構成することができる。上で言及したように、WTRU102は多モード機能を有することができる。したがってトランシーバ120は複数のトランシーバを含むことができ、それによりWTRU102は、例えばUTRAおよびIEEE 802.11などの複数のRATを介して通信することができる。
【0028】
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロホン124、キーパッド126および/またはディスプレイ/タッチパッド128(例えば液晶ディスプレイ(LCD)表示ユニットまたは有機発光ダイオード(OLED)表示ユニット)に結合することができ、かつ、これらからユーザ入力データを受け取ることができる。また、プロセッサ118は、スピーカ/マイクロホン124、キーパッド126および/またはディスプレイ/タッチパッド128にユーザデータを出力することも可能である。さらに、プロセッサ118は、非リムーバブルメモリ130および/またはリムーバブルメモリ132などの任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスし、また、これらのメモリにデータを記憶することも可能である。非リムーバブルメモリ130は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、ハードディスクまたは任意の他のタイプのメモリ記憶装置を含むことができる。リムーバブルメモリ132は、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアディジタル(SD)メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ118は、WTRU102上には物理的に配置されていない、例えばサーバまたは家庭用コンピュータ(図示せず)上に配置されているメモリなどのメモリからの情報にアクセスし、また、これらのメモリにデータを記憶することができる。
【0029】
プロセッサ118は、電源134から電力を受け取ることができ、また、WTRU102内の他の構成要素に電力を配電し、および/またはこれらの構成要素への電力を制御するように構成することができる。電源134は、WTRU102に電力を供給するための任意の適切なデバイスであってもよい。例えば電源134は、1つまたは複数の乾電池バッテリ(例えばニッケル−カドミウム(NiCd)、ニッケル−亜鉛(NiZn)、ニッケル金属水素化物(NiMH)、リチウム−イオン(Li−ion)など)、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
【0030】
また、プロセッサ118は、WTRU102の現在位置に関する位置情報(例えば経度および緯度)をもたらすように構成することができるGPSチップセット136に結合することも可能である。WTRU102は、GPSチップセット136からの情報に加えて、あるいはこの情報の代わりに、基地局(例えば基地局114a、114b)からエアインタフェース116を介して位置情報を受け取り、および/または複数の近傍の基地局から受け取る信号のタイミングに基づいて、その位置を決定することも可能である。WTRU102は、一実施形態に矛盾することなく、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を獲得することができることは理解されよう。
【0031】
プロセッサ118は、追加特徴、機能および/または有線または無線接続性をもたらす1つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび/またはハードウェアモジュールを含むことができる他の周辺装置138にさらに結合することができる。例えば周辺装置138は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、ディジタルカメラ(写真またはビデオのための)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、振動デバイス、テレビジョントランシーバ、ハンドフリーヘッドセット、ブルートゥース(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)無線ユニット、ディジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。
【0032】
図1Cは、一実施形態によるRAN104およびコアネットワーク106のシステム線図である。上で言及したように、RAN104は、エアインタフェース116を介してWTRU102a、102bおよび102cと通信するためにUTRA無線技術を使用することができる。また、RAN104は、コアネットワーク106と通信することも可能である。図1Cに示されているように、RAN104は、エアインタフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するための1つまたは複数のトランシーバを個々に含むことができるNode−B140a、140b、140cを含むことができる。Node−B140a、140b、140cは、それぞれRAN104内の特定のセル(図示せず)に関連付けられうる。また、RAN104はRNC142a、142bを含むことも可能である。RAN104は、一実施形態に矛盾することなく、任意の数のNode−BおよびRNCを含むことができることは理解されよう。
【0033】
図1Cに示されているように、Node−B140a、140bはRNC142aと通信することができる。さらに、Node−B140cはRNC142bと通信することができる。Node−B140a、140b、140cは、Iubインタフェースを介してそれぞれRNC142a、142bと通信することができる。RNC142a、142bは、Iurインタフェースを介して互いに通信することができる。RNC142a、142bの各々は、これらのRNCが接続される対応する個々のNode−B140a、140b、140cを制御するように構成することができる。さらに、RNC142a、142bの各々は、外部ループ電力制御、負荷制御、承認制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシティ、安全保護機能、データ暗号化などの他の機能を実施するか、あるいはサポートするように構成することができる。
【0034】
図1Cに示されているコアネットワーク106は、メディアゲートウェイ(MGW)144、移動交換センタ(MSC)146、サービングGPRSサポートノード(SGSN)148および/またはゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)150を含むことができる。上記要素の各々はコアネットワーク106の一部として示されているが、コアネットワークオペレータ以外の実体がこれらの要素のうちの任意の1つを所有し、および/または動作させることができることは理解されよう。
【0035】
RAN104内のRNC142aは、IuCSインタフェースを介してコアネットワーク106内のMSC146に接続することができる。MSC146はMGW144に接続することができる。MSC146およびMGW144は、WTRU102a、102b、102cと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にするために、WTRU102a、102b、102cにPSTN108などの回線交換網へのアクセスを提供することができる。
【0036】
また、RAN104内のRNC142aは、IuPSインタフェースを介してコアネットワーク106内のSGSN148に接続することも可能である。SGSN148はGGSN150に接続することができる。SGSN148およびGGSN150は、WTRU102a、102b、102cと、IPによってイネーブルされるデバイスとの間の通信を容易にするために、WTRU102a、102b、102cにインターネット110などのパケット交換網へのアクセスを提供することができる。上で言及したように、コアネットワーク106は、他のサービスプロバイダによって所有され、および/または操作される他の有線または無線ネットワークを含むことができるネットワーク112に接続することも可能である。
【0037】
図1Dは、一実施形態によるRAN104およびコアネットワーク106のシステム線図である。上で言及したように、RAN104は、エアインタフェース116を介してWTRU102a、102bおよび102cと通信するためにE−UTRA無線技術を使用することができる。RAN104は、コアネットワーク106と通信することも可能である。
【0038】
RAN104は、eNode−B170a、170bおよび170cを含むことができるが、RAN104は、一実施形態に矛盾することなく、任意の数のeNode−Bを含むことができることは理解されよう。eNode−B170a、170b、170cは、それぞれ、エアインタフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するための1つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、eNode−B170a、170b、170cはMIMO技術を実施することができる。したがって例えばeNode−B170aは、WTRU102aに無線信号を送信し、かつ、WTRU102aから無線信号を受信するための複数のアンテナを使用することができる。
【0039】
eNode−B170a、170bおよび170cの各々は、特定のセル(図示せず)に関連付けられうる。また、無線資源管理決定、ハンドオーバ決定、アップリンクおよび/またはダウンリンク内のユーザのスケジューリングなどを処理するように構成されうる。図1Dに示されているように、eNode−B170a、170b、170cは、X2インタフェースを介して互いに通信することができる。
【0040】
図1Dに示されているコアネットワーク(CN)106は、移動性管理ゲートウェイ(MME)162、サービングゲートウェイ164およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ166を含むことができる。上記要素の各々はコアネットワーク106の一部として示されているが、コアネットワークオペレータ以外の実体がこれらの要素のうちの任意の1つを所有し、および/または動作させることができることは理解されよう。
【0041】
MME162は、S1インタフェースを介してRAN104内のeNode−B170a、170bおよび170cの各々に接続することができ、また、制御ノードとして働くことができる。例えばMME162は、WTRU102a、102b、102cのユーザの認証、ベアラ活動化/非活動化、WTRU102a、102b、102cの初期接続の間における特定のサービングゲートウェイの選択などの役割を担うことができる。また、MME162は、RAN104と、GSMまたはWCDMAなどの他の無線技術を使用している他のRAN(図示せず)との間を切り換えるためのコントロールプレイン機能をもたらすことも可能である。
【0042】
サービングゲートウェイ164は、S1インタフェースを介してRAN104内のeNode B170a、170b、170cの各々に接続することができる。サービングゲートウェイ164は、通常、ユーザデータパケットをWTRU102a、102b、102cに向けて経路指定し、また、WTRU102a、102b、102cからのユーザデータパケットを転送することができる。また、サービングゲートウェイ164は、eNode B間のハンドオーバの間、ユーザプレインを固定する機能、WTRU102a、102b、102cのためのダウンリンクデータが利用可能になると、ページングをトリガする機能、WTRU102a、102b、102cの文脈を管理し、かつ、記憶する機能などの他の機能を実施することも可能である。
【0043】
また、サービングゲートウェイ164は、WTRU102a、102b、102cと、IPによってイネーブルされるデバイスとの間の通信を容易にするために、WTRU102a、102b、102cにインターネット110などのパケット交換網へのアクセスを提供することができるPDNゲートウェイ166に接続することも可能である。
【0044】
コアネットワーク106は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えばコアネットワーク106は、WTRU102a、102b、102cと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にするために、WTRU102a、102b、102cにPSTN108などの回線交換網へのアクセスを提供することができる。例えばコアネットワーク106は、コアネットワーク106とPSTN108の間のインタフェースとして働くIPゲートウェイ(例えばIPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含むことができ、あるいはこのIPゲートウェイと通信することができる。さらに、コアネットワーク106は、WTRU102a、102b、102cに、他のサービスプロバイダによって所有され、および/または操作される他の有線または無線ネットワークを含むことができるネットワーク112へのアクセスを提供することも可能である。
【0045】
図1Eは、一実施形態によるRAN104およびコアネットワーク106のシステム線図である。RAN104は、エアインタフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するためにIEEE 802.16無線技術を使用しているアクセスサービスネットワーク(ASN)であってもよい。以下でさらに説明するように、WTRU102a、102b、102c、RAN104およびコアネットワーク106の異なる機能実体の間の通信リンクは、基準点として定義することができる。
【0046】
図1Eに示されているように、RAN104は、基地局180a、180b、180cおよびASNゲートウェイ142を含むことができるが、RAN104は、一実施形態に矛盾することなく、任意の数の基地局およびASNゲートウェイを含むことができることは理解されよう。基地局180a、180b、180cは、それぞれ、RAN104内の特定のセル(図示せず)に関連付けられうる。また、エアインタフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するための1つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、基地局180a、180b、180cはMIMO技術を実施することができる。したがって例えば基地局180aは、WTRU102aに無線信号を送信し、かつ、WTRU102aから無線信号を受信するための複数のアンテナを使用することができる。また、基地局180a、180b、180cは、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線資源管理、トラフィック分類、サービス品質(QoS)政策実行などの移動性管理機能をもたらすことも可能である。ASNゲートウェイ182は、トラフィックアグリゲーション点として働くことができ、また、ページング、加入者プロファイルのキャッシング、コアネットワーク106への経路指定などの役割を担うことができる。
【0047】
WTRU102a、102b、102cとRAN104の間のエアインタフェース116は、IEEE 802.16仕様を実施するR1基準点として定義することができる。さらに、WTRU102a、102b、102cの各々は、コアネットワーク106を使用して論理インタフェース(図示せず)を確立することも可能である。WTRU102a、102b、102cとコアネットワーク106の間の論理インタフェースは、認証、許可、IPホスト構成管理および/または移動性管理のために使用することができるR2基準点として定義することができる。
【0048】
基地局180a、180b、180cの各々の間の通信リンクは、WTRUハンドオーバおよび基地局間のデータの転送を容易にするためのプロトコルを含んだR8基準点として定義することができる。基地局180a、180b、180cとASNゲートウェイ182の間の通信リンクは、R6基準点として定義することができる。R6基準点は、WTRU102a、102b、102cの各々に関連する移動性事象に基づく移動性管理を容易にするためのプロトコルを含むことができる。
【0049】
図1Eに示されているように、RAN104はコアネットワーク106に接続することができる。RAN104とコアネットワーク106の間の通信リンクは、例えばデータ転送機能および移動性管理機能を容易にするためのプロトコルを含んだR3基準点として定義することができる。コアネットワーク106は、移動IPホームエージェント(MIP−HA)184、認証、許可、財務会計(AAA)サーバ186およびゲートウェイ188を含むことができる。上記要素の各々はコアネットワーク106の一部として示されているが、コアネットワークオペレータ以外の実体がこれらの要素のうちの任意の1つを所有し、および/または動作させることができることは理解されよう。
【0050】
日和見的帯域は、非認可使用のために解放することができる未使用TVWS周波数を含むことができる。例えば、最も主要な都市地域の郊外に存在しているTV局はより少ないため、占有されていないTVWSスペクトルの多くは、DSL(Digital Subscriber Line)またはケーブルなどの他のブロード帯域オプションを使用してサービスされる傾向がある人口密度が低い地域または田舎に利用することができる。
【0051】
米国では、個々の利用可能なTVチャネルは、ブロード帯域接続性のために使用することができるスペクトル容量の6MHzをもたらすことができる。TVWSは、これらの周波数における信号の長距離伝搬のため、はるかに広い有効範囲面積を有することができる。例えばTVWSで動作する無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)AP位置は、数平方マイル(10平方キロメートル前後)の面積の有効範囲をもたらすことができる。現在、802.11b/g/nなどで動作している無線機器は、150平方フィート(約14平方メートル)の平均有効範囲面積を有することができる。
【0052】
いくつかのTVWSチャネルは、無線マイクロホン(WM)のために予約することができる。無線マイクロホンは、対応するチャネルを予約するためにオペレータが特定の事象の継続期間をジオロケーションデータベースに登録することを条件として、その事象の間、追加チャネルを使用することができる。
【0053】
米国では、WLANシステムによる、TVWSにおける周波数の日和見的使用(opportunistic use)はFCCによって規制されている。これらの周波数は、無線TV操作に使用するため、および無線マイクロホンを利用するための専用に残されているため、FCCは、WLANデバイスによるこれらの周波数の使用のための規則を導入している。これらの規則は、TV同報通信局および無線マイクロホンオペレータなどのこれらの帯域の一次ユーザを保護し、その一方で、WLANアクセスポイント(AP)などの非認可デバイス、およびそれらに接続されたデバイスによるスペクトルの有効な日和見的使用を許容することを意味している。
【0054】
非認可デバイスは、本明細書においては二次デバイスまたは検知デバイスと呼ぶことができる。TVWSチャネルを検知することができる二次デバイスは、ジオロケーションデータベース情報へのアクセスを有することはできない。例えば二次デバイスは、Mode IデバイスおよびMode IIデバイスを含むことができる。Mode IIデバイスは、ジオロケーションデータベースおよび/またはこのようなデバイスによって選択されるチャネル上で動作するデバイスへの直接アクセスを有することができる。Mode Iデバイスは、ジオロケーションデータベースへの間接アクセスを有することができる。二次デバイスは、検知専用デバイスを含むことができる。検知専用デバイスつまり検知専用モードで動作するデバイスは、日和見的帯域にアクセスすることはできるが、ジオロケーションデータベースへのアクセスを有することはできない。一実施形態では、検知専用デバイスつまり検知専用モードで動作するデバイスは、Mode IIデバイスへのアクセスを有することはできない。
【0055】
混んだ主要都市地域では、ジオロケーションデータベースによる利用可能なチャネルの数は少なくてもよい。しかしながら、TV帯域デバイスがすべての一次ユーザを妨害することなくこれらのチャネルの多くを使用する潜在的な能力は、いくつかの理由で可能である。例えば地下または人口密度が高い地域では、TV信号およびWLAN信号は著しい減衰を示すことがあり、予約される領域が一次ユーザを除外して設定される場合、この減衰をジオロケーションデータベース内で考慮することはできない。さらに、無線マイクロホンの使用を排他して予約されるチャネルは、特定の領域で完全に未使用の状態を維持することができる。したがって検知専用デバイスは、人口密度が高い地域で、特定の時間に帯域幅を見出すための重要な手段をもたらしている。FCCにより、検知専用デバイスによる通信には、すべてのこれらのデバイスが検知能力を有していることが必要である。このようなデバイスの帯域幅損失および電力消費に関して、検知専用モードを使用して、人口密度が高い地域で有効なTVWS帯域幅の使用を活用するためには、複雑性、コストおよびオーバヘッドを制御する必要があり得る。
【0056】
一実施形態では、検知デバイスは、その検知デバイスがすべての可能なタイプの一次ユーザを検知することができない場合であっても日和見的帯域を使用することができる。例えば1つのタイプの一次ユーザを検知することができる検知デバイスは、日和見的帯域上で動作することができ、その一方でFCC規制を満足することができる。
【0057】
検知デバイスはチャネル占有情報を受け取ることができる。チャネルに関連するチャネル占有情報は、特定の位置に対して、そのチャネルが利用可能/自由であるかどうか、TV同報通信の排他的使用のために予約されているかどうか、あるいは無線マイクロホンの特定の使用のために予約されているかどうかを示す情報を含むことができる。チャネル占有情報は、予約されているチャネル上の一次ユーザのタイプに関する情報を含むことができる。例えば検知デバイスは、ジオロケーションデータベースから占有情報を受け取ることができる。例えば検知デバイスは、ジオロケーションデータベースへの直接アクセスを有することはできず、ジオロケーションデータベースへのアクセスを有するMode IIデバイスを介してデータベースから情報を受け取ることができる。
【0058】
検知デバイスは、このチャネル占有情報に基づいて、無線マイクロホンまたはDTVなどの一次ユーザの1つのタイプのために予約されているチャネルを監視することができる。それにより、検知デバイスによる検知の複雑性を緩和することができる。この検知の複雑性の緩和により、例えば、検知専用デバイス内の検知ハードウェアを少なくすることができ、かつ、集中化された帯域幅調整機能の制御下で動作し、あるいは分散方式で動作する検知専用デバイスのシステム内でスケジューリングしなければならないシステム全体の沈黙(silent)時間を短縮することができる。沈黙期間時間のこの短縮により、ネットワーク処理能力を高くすることができる。検知要求事項の緩和により、検知専用デバイスの各々の電力消費を少なくすることができる。また、検知デバイスには所与のチャネルを占有することができると分かっている一次ユーザの検知に専念することができるため、一次ユーザ検出時間を短くすることも可能である。
【0059】
図2は、デバイスクラスを使用した動的スペクトル管理(DSM)システムを示したものである。DSMシステムは、DSMエンジン200などのDSMエンジンを含むことができる。DSMエンジン200はネットワークに接続することができる。ネットワークはDSMシステムの拡張であってもよい。ネットワークは、図1A〜1Eに関連して上で説明したコアネットワーク106、インターネット110および/またはネットワーク112などの1つまたは複数の通信ネットワークを含むことができ、あるいはこれらの通信ネットワークに接続することができる。
【0060】
ネットワークは、様々なタイプの検知能力を有するデバイス270〜275などの一組のデバイスを含むことができる。これらのデバイス270〜275は、ジオロケーションデータベースにより、検知を実施することなく利用可能なチャネルを使用することができる。しかしながら、一次ユーザが存在しない利用可能なチャネルは限られている。デバイスが、1つまたは複数のチャネルを越えて、ジオロケーションデータベースによって利用可能と見なされる追加帯域幅を必要とする場合、デバイスは、検知を実施して、日和見的帯域などの使用すべき追加チャネルを識別することができる。デバイスは、検知を実施して、一次ユーザが存在しない、あるいは一次ユーザが現在そのチャネルを占有していない予約されたチャネルを捜すことができる。例えばデバイスはTV同報通信送信範囲内に存在することができるが、デバイスの物理的な位置は、デバイスによるTV同報通信の獲得を妨げ、あるいは妨害することがある。例えば一次ユーザは、FCCにチャネルを予約することができるが、一定の時間期間の間、そのスペクトルを使用することはできない。検知デバイスは、このような日和見的帯域上で通信することができる。
【0061】
デバイス270〜275は、1つまたは複数の検知専用デバイスを含むことができる。検知専用デバイスは、検知を実施して、ジオロケーションデータベースによって予約されたものとして明記されているチャネルの中から義務のないチャネルを捜すことができる。デバイスは、検知によって見出された義務のないチャネル上で動作することができる。
【0062】
デバイス270〜275は、1つまたは複数のハイブリッドデバイスを含むことができる。ハイブリッドモードで動作することができるデバイスは、ハイブリッドデバイスと呼ぶことができる。ハイブリッドモードで動作するデバイスは、ジオロケーションデータベース情報に基づいて利用可能として明記されているチャネルを利用することができる。デバイスまたはネットワークによって要求された必要な数のチャネルが満たされない場合、デバイスは検知専用デバイスとして作用することができる。デバイスは、検知によって見出された義務のないチャネル上で検知専用デバイスとして動作することができる。検知専用デバイスとして作用する場合、デバイスは少ない送信電力で動作することができる。
【0063】
検知デバイスは、検知専用デバイスまたはハイブリッドデバイスなどの検知を実施ことができるデバイスを含むことができる。検知専用モードで動作する検知専用デバイスおよびハイブリッドデバイスは、一次ユーザが検出されると、検知に課されたFCC規則が満たされるよう、チャネルをあけることができる。
【0064】
DSMエンジン200は、1つまたは複数のプロセッサ、メモリ、サーバ、データベース、コンピュータ、UE、移動局、固定または移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、PDA、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家電などを含むことができる。図に示されているように、DSMエンジン200はデバイス能力データベース250を含むことができる。デバイス能力データベース250は、ネットワーク内の複数のデバイスの各々に関連するデバイス分類情報を記憶することができる。例えばデバイス270〜275などのデバイスは、そのデバイスによって一次ユーザを検知し、かつ、検出することができる能力などの検知能力に基づいて分類することができる。
【0065】
検知デバイスは、一次ユーザのサブセットを検知する能力を有することができる。検知専用デバイスは、ジオロケーションデータベースに基づく利用可能つまり自由なチャネル上、およびデバイスによって義務のないチャネルとして検知され、かつ、指示された、予約されたチャネル上のみで動作することが必要となり得る。
【0066】
TVWSシステムの一例では、TV同報通信または無線マイクロホンに対して排他的に1つのチャネルを予約することができる。無線マイクロホンを使用するために排他的に1つまたは複数のチャネルを予約することができる。これらの2つのチャネルは、特定の位置におけるTV同報通信に限定することができる。特殊な事象のための無線マイクロホンの使用には、その無線マイクロホンが、一定の時間期間の間、TVWSデータベースに登録することを条件として、1つまたは複数の予約されたチャネル以外のチャネルを使用することができる。検知デバイスは、無線マイクロホンデバイスのみ、またはDTV信号のみのための検知をもたらすハードウェアおよび/またはソフトウェア(HW/SW)を備えることができる。TVWS環境の一例における検知デバイスは、クラス1、クラス2、クラス3およびクラス4などの4つのクラスに分類することができる。
【0067】
デバイス270および275などのクラス1のデバイスは、Mode IデバイスまたはMode IIデバイスとして動作することができ(例えばデータベース情報を介して)、また、検知専用デバイスとして動作することができる。クラス1のデバイスは、TVWSチャネル内の無線マイクロホンおよびDTV信号を監視し、かつ、検出するための検知ハードウェアおよび検知ソフトウェアを含むことができる。
【0068】
デバイス272および274などのクラス2のデバイスは、Mode IデバイスまたはMode IIデバイスとして動作することができ、また、検知専用デバイスとして動作することができる。クラス2のデバイスは、TVWSチャネル内のDTV信号を監視し、かつ、検出するための検知ハードウェアおよび検知ソフトウェアを含むことができる。一実施形態では、クラス2のデバイスは、無線マイクロホンを検知し、かつ、検出する能力を備えることはできない。
【0069】
デバイス271などのクラス3のデバイスは、Mode IデバイスまたはMode IIデバイスとして動作することができ、また、検知専用デバイスとして動作することができる。クラス3のデバイスは、TVWSチャネル内の無線マイクロホンを監視し、かつ、検出するための検知ハードウェアおよび検知ソフトウェアを含むことができる。一実施形態では、クラス2のデバイスは、DTV信号を検知し、かつ、検出する能力を備えることはできない。
【0070】
デバイス273などのクラス4のデバイスは、Mode IデバイスまたはMode IIデバイスとして動作することができる。クラス4のデバイスは検知能力を有することはできない。クラス4のデバイスは、ジオロケーションによって明記されている一次ユーザが存在しないチャネル上で通信することができる。
【0071】
DSMエンジン200は、クラス1のデバイスとして分類することができる。DSMエンジン200は、クラス2のデバイス、クラス3のデバイスまたはクラス4のデバイスとして分類することができる。DMSエンジンに接続された、AP1 260およびAP2 265などのAPは、クラス1のデバイスとして分類することができる。ホームeNodeB(HeNB)は、クラス1のデバイスとして分類することができる。
【0072】
本明細書において説明されている解決法は、デバイス分類の上記の例に限定されない。デバイス分類は、TVWS以外の日和見的帯域をもたらすシステム内で実施することができる。例えばデバイス270〜275は、無線マイクロホンおよびDTV以外の信号の検知に基づいて分類することができる。デバイス270〜275は、無線マイクロホン信号またはDTV信号の異なる分類のための検知に基づいて分類することができる。例えば、異なるタイプの無線マイクロホンが信号検出のための異なる検知手順を必要とする場合、デバイスは、様々な無線マイクロホンのタイプに基づいて分類することができる。本明細書において説明されている概念は、複数の異なるタイプの一次ユーザに適用することができる。デバイスクラスの数は、これらの一次ユーザのサブセットを検知することができるデバイスに応じて多くすることができる。追加一次ユーザの仮定を使用した動作は、TVWS上、またはもたらすことができるTVWS以外の日和見的帯域上で可能である。
【0073】
図2に示されているように、DSMエンジン200はチャネル管理機能(CMF)240を含むことができる。DSMエンジン200は、AP1 260およびAP2 265などの1つまたは複数のアクセスポイント(AP)を含むことができる。
【0074】
CMF240は、他のデバイスとの通信チャネルおよび認識力のある情報のためのプロトコル論理を含むことができる。CMF240は、AP1 260およびAP2 265などの個々のAPによって維持されるチャネルのリストを選択し、かつ、維持することができるBAC(Bandwidth Allocation & Control)アルゴリズムを含むことができる。DSMエンジン200は検知プロセッサ230を含むことができる。検知プロセッサ230は、DSMエンジン200およびネットワークを結合するデバイスにおける検知動作を制御し、かつ、監督することができる。DSMエンジン200は、無線マイクロホン、DTVなどを検出するための検知ハードウェアおよび検知ソフトウェアを含むことができる。
【0075】
DSMエンジン200は、AP1 260およびAP2 265などの1つまたは複数のAPを含むことができる。一実施形態では、APは、eNB、HeNB、基地局および/またはWTRUに置き換えることができる。DSMエンジン200は、セルラシステムによる日和見的帯域へのアクセスのためのサービスをもたらすことができる。AP、eNB、HeNBまたは基地局は、例えば802.11n、802.11g、LTE、LTE−A、WCDMAなどの異なるRAT(Radio Access Technologies)を管理することができる。AP、eNB、HeNBまたは基地局は、TVWS帯域で動作している間、同じRATを管理することができる。ISMおよび認可された帯域などの他の帯域で動作させることも可能である。
【0076】
DSMエンジン200は、ジオロケーションデータベース210へのアクセスを有することができる。一実施形態では、DSMエンジン200は、ジオロケーションデータベース210へのアクセスを有する唯一のデバイスであってもよい。一実施形態では、DSMエンジンの管理下にあるデバイスも、ジオロケーションデータベース210へのアクセスを有することができる。
【0077】
ジオロケーションデータベース210は、TVWSなどの日和見的スペクトルへのアクセスを制御することができる。例えばジオロケーションデータベースは、それらに限定されないが、チャネルの占有、データベースによって予約されていると見なされるチャネル上に存在することが予想される一次ユーザまたは優先ユーザのタイプ、および/または一次ユーザによるチャネルの予想占有時間を含むことができる情報を記憶することができる。一次ユーザは、日和見的スペクトルを使用するために登録することができ、あるいは認可を受けることができるシステム、デバイス、サービスなどを含むことができる。二次ユーザは、日和見的スペクトルを使用するために登録しなくてもよい、あるいは認可を受けなくてもよいシステム、デバイス、サービスなどを含むことができる。日和見的帯域で動作するシステムは、検知専用デバイスに日和見的スペクトルへのアクセスを提供するために、データベース内の情報を使用することができる。
【0078】
図2に示されているように、CMF240は、デバイスクラス、データベース210からのチャネル占有情報、および検知プロセッサ230によって指令された操作からの検知結果に基づいて、個々のデバイス270〜275に一組のチャネルを割り当てることができる。DSMエンジン200は、ジオロケーションおよびTVWSデータベース210からの情報に基づいて、デバイスのためのチャネルのサブセットに制限された検知能力を割り当てることができる。例えばDTVのために予約すべきチャネルがデータベースによってリストに挙げられると、デバイスがその特定の位置で義務から解放されるチャネルを検知することを条件として、DTV検知能力を有する検知デバイスにそのチャネルを割り当てることができる。WMのために予約すべきチャネルがデータベースによってリストに挙げられると、デバイスがその特定の位置で義務から解放されるチャネルを検知することを条件として、WM検知能力を有する検知デバイスにそのチャネルを割り当てることができる。利用可能になるチャネルがデータベースによってリストに挙げられると、クラス1〜4のデバイスにそのチャネルを割り当てることができる。
【0079】
図2に示されているように、ジオロケーションデータベースは、DTVのためにチャネル1、5および7が予約され、DTVを検知することができるデバイス270、274および275などのクラス1のデバイスおよびクラス2のデバイスに割り当てることができることを示している。チャネル3、4および8は、検知を必要としない利用可能なチャネルであり、クラス1〜4のデバイスに割り当てることができる。デバイス273などのクラス4のデバイスには利用可能なチャネル8を割り当てることができる。チャネル2および6はWMのために予約することができ、デバイス270、271および275などのクラス1のデバイスおよびクラス3のデバイスに割り当てることができる。
【0080】
図3は、チャネル選択手順の例を示したものである。システム初期化で、CMF330などのCMFは、システム内のAPまたはHeNBの各々のために1つまたは複数の利用可能なチャネルを選択することができる。例えばCMF330は、チャネル選択317を実施することができるBAC335を含むことができる。
【0081】
図に示されているように、AP/HeNB320などのAPまたはHeNBを開始することができる。315でAP/HeNB320は、CMF330に初期チャネル構成要求を送ることができる。この要求を受け取ると、BAC335は、データベース内のチャネル占有情報に基づいて利用可能なチャネルのリストを得るよう、ジオロケーションデータベースに問い合わせることができる。例えば325でBAC335は、検知プロセッサ340を介してデータベースにチャネル検知問合せメッセージを送ることができる。
【0082】
図3に示されているように、チャネル検知問合せは、初期構成検知、周期検知および/またはターゲットチャネル検知のために実施することができる。初期構成検知は、新たに選択されたチャネルを検証するために実施することができる。周期検知は、アクティブチャネルおよび/または代替チャネルに対する定期的な走査のために実施することができる。ターゲットチャネル検知は、選択されたチャネルを検証するために実施することができ、また、非同期沈黙期間を必要とする場合に実施することができる。チャネル検知問合せは、チャネルリストパラメータを含むことができる。このチャネルリストパラメータは、アクティブ、代替または空などのチャネルタイプを示すことができる。
【0083】
327でBAC335は、チャネル検知問合せ肯定応答を受け取ることができる。342で非同期沈黙測定を実施することができる。345でBAC335は、データベースから利用可能なチャネルのリストを受け取ることができる。利用可能なチャネルとは、一次ユーザが存在しないチャネル、または登録されたシステム/サービスによる使用のために予約されていないチャネルを意味することができる。一実施形態では、AP/HeNB320は、最小利用可能チャネルサイズを使用して構成することができる。利用可能なチャネルの数がこの最小利用可能チャネルサイズ以上である場合、355でBAC335は、AP/HeNB320にチャネルの構成と共にBAC再構成メッセージを送ることができる。AP/HeNB320がBAC再構成メッセージを受け取ると、AP/HeNB320は、後続する送信および受信のためにチャネルの構成を使用することができる。
【0084】
365でAP/HeNB320は、WTRU310などの検知デバイス/クライアントにチャネル再構成通知を送ることができる。上で説明したように、AP/HeNB320は、使用すべきチャネルと共にBAC再構成メッセージを受け取ることができる。これらのチャネルを使用してチャネル構成および/または再構成通知を送信することができる。WiFiシステムの一例では、ビーコンを使用してチャネル構成および/または1つまたは複数の再構成通知を送信することができる。セルラシステムの一例では、システム情報の形でチャネル構成および/または再構成通知を送信することができる。WTRU310などのクライアントはメッセージを検出することができ、また、チャネルを使用してAP/HeNB320と通信することができる。
【0085】
一実施形態では、BAC335がジオロケーションデータベースから受け取る利用可能なチャネルのリストは、BAC335によって決定されるシステム要求事項を満足するためには十分ではないことがある。例えば利用可能なチャネルの数は、最小利用可能チャネルサイズ未満であってもよい。予約されるチャネルのための占有情報は、データベースから検索することができる。BAC335は、この占有情報に基づいて、予約されているチャネルが現在どのタイプの一次ユーザのために予約されているのかを決定することができる。例えばBAC335は、占有情報に基づいて、DTVのためにチャネルを予約するのか、あるいは無線マイクロホンのためにチャネルを予約するのかどうかを決定することができる。
【0086】
375でBAC335は、検知プロセッサ340にChannelSensingQueryなどのチャネル検知問合せメッセージを送ることができる。検知プロセッサ340は、DSMエンジンまたはAP/HeNB320によって実施される検知を構成し、あるいは修正することができる。ジオロケーションデータベースは、チャネル毎の一次ユーザ検出タイプに関連する情報を含んだ占有情報を含むことができる。例えば個々のチャネルは、「不要」、「要DTV検出」、「要無線マイクロホン検出」または「要DTVおよび無線マイクロホン検出」から選択されうる一次ユーザ検出タイプに関連付けられうる。チャネル検知問合せメッセージは、検知に関連するデータベースからの情報を明記することができる。例えばチャネル検知問合せメッセージは、検知プロセッサ340によって送る必要のある一次ユーザを示すことができる。例えばChannelSensingQuery内のチャネルリストパラメータは、検知不要、要DTV検出、要WM検出、またはDTV検出およびMW検出の両方が必要、などの一次ユーザ検出タイプを示すことができる。パラメータの値に基づいて、検知プロセッサ340によって個々のチャネルに対して実施される検知のタイプを識別することができる。385でBAC335は、ChannelSensingResultなどのチャネル検知結果メッセージを受け取ることができる。このチャネル検知結果メッセージは、検知情報に基づいて日和見的帯域として使用することができる、予約されているチャネルのリストを含むことができる。
【0087】
一実施形態では、チャネル占有情報は、ジオロケーションデータベースから検索することができる。図2に関連して説明した検知プロセッサ230、および/または図3および図4に関連して説明されている検知プロセッサ340などの検知プロセッサは、チャネル占有情報に基づいて初期チャネル選択のための検知を実施することができる。BAC335は、上で説明したデバイスのクラスに基づいて、システム内で使用するための日和見的帯域/チャネルをAP/HeNB320に割り当てることができる。
【0088】
図4は、チャネル切換え手順の例を示したものである。チャネル切換え手順は、例えばその特定のチャネル上で、検知専用モードで動作している複数のデバイスのうちの1つが一次ユーザを検出することによって開始することができる。チャネル切換え手順は、二次ネットワークまたは非一次妨害源による妨害に起因するチャネルの劣化によって開始することができる。上で説明したように、BAC335は、一次ユーザがチャネルを占有することができる時間期間などのチャネル占有情報を受け取ることができる。チャネル切換え手順は、一次ユーザ占有時間が開始され、および/または終了すると開始することができる。
【0089】
図4に示されているように、410でBAC335は、一次ユーザがアクティブチャネル上で検出されたことを示すChannelSensingResultなどのチャネル検知結果メッセージを受け取ることができる。例えば一次ユーザは、図2に関連して上で説明した検知プロセッサ230によって検出することができ、また、BAC335は、検知プロセッサ230から検出メッセージを受け取ることができる。例えばあるチャネル上で、検知専用モードで動作しているデバイスは、そのチャネル上で検知を実施することができる。一次ユーザは、検知プロセッサによってチャネルを監視するようにスケジュールすることができるデバイスによって検出することができる。デバイスは、一次ユーザが検出されたことをBAC335に知らせることができる。
【0090】
420でBAC335は、一次ユーザが検出されたチャネルの使用を停止するようにAP/HeNB320に命令することができる。例えばBAC335は、一次ユーザが検出されたチャネルを示すBAC再構成メッセージなどのメッセージをAP/HeNB320に送ることができる。425でAP/HeNB320は、そのチャネルを使用することができるWTRU310などのデバイスにチャネル再構成通知を送ることができる。BAC335はチャネル選択を実施することができる。図4に示されているように、図3に関連して上で説明したチャネル選択手順317、または手順のサブセットを使用して、占有されたチャネルを新しいチャネルに置き換えることができる。
【0091】
WiFiシステムの一例では、動作チャネルは、図3および図4に関連して上で説明した手順を使用して得ることができる。デバイスは、APと関連付けられたチャネルのサブセットを使用して、いくつかの異なる方法で通信することができる。例えばデバイスは、APとの通信のために複数のチャネルのうちの1つを選択することができ、また、他のデバイスとの直接リンク通信のために他のチャネルを使用することができる。例えばデバイスは、一次搬送波検知多元接続(CSMA)を使用しているメディアアクセスコントロール(MAC)層アグリゲーションを使用することができる。CMF240は、クラス1〜クラス4のデバイスが使用することができるチャネルを一次チャネルとして割り当てることができる。デバイスは、そのチャネルにアクセスするために一次CSMAを使用することができる。アグリゲーション内のチャネルの数はデバイスのクラスに基づくことができる。
【0092】
図5は、デバイスクラスを使用したDSMシステム内のチャネルアグリゲーションの一例を示したものである。図に示されているように、ch8などの一次チャネル510を使用してAPと通信することができる。チャネル520〜540つまりch5〜7などのアグリゲーション内の他のチャネルは、他のデバイスとの直接リンク通信のために使用することができる。
【0093】
これらのチャネルは、静的または動的に割り当てることができる。例えばこれらのチャネルは、接続されるクライアントの数または帯域幅要求事項に基づいて割り当てることができる。一実施形態では、所定の数のチャネルを割り当てることができる。APに接続されたデバイスは、これらのチャネルを使用することができる。BACは、より多くのデバイスをAPに接続する場合、より多くのチャネルを割り当てることができる。
【0094】
デバイスクラスに基づいてチャネルを割り当てるための方法を実例で示すために、BACは、最初に単一のチャネルをAPに割り当てることができると仮定する。APは、このチャネルを使用して1つまたは複数のビーコンを送ることができる。BACは、より多くのデバイスがネットワークに結合されると、追加チャネルを割り当てることができる。例えばBACは、TVWSデータベースから自由チャネルを識別することができる。BACは、識別された利用可能なチャネル上に1つまたは複数のビーコンを送ることができる。ビーコン内に含まれているチャネルタイプは、クラス1〜4のデバイスなどの任意のデバイスがそのチャネルを使用することができることを示すことができる。
【0095】
図6は、許容可能なデバイスクラスフィールドを含んだビーコンの一例を示したものである。図に示されているように、ビーコン600は、標準802.11ビーコンまたは集約されたビーコン(aggregated beacon)に対応することができる部分610、およびチャネルタイプ情報を示す部分620を含むことができる。チャネルタイプ情報は、ビーコンを送り出すために使用されるチャネルに関連するチャネルタイプの表示を含むことができる。チャネルタイプは、TVWSデータベースから得られる、そのチャネルに関する情報によって決定することができる。図6に示されているように、チャネルタイプ情報は、許容可能なデバイスクラスフィールドなどのデータフィールドに示すことができる。許容可能なデバイスクラスフィールドは2ビットフィールドである。例えば一次ユーザがそのチャネル上で検出されない場合、許容可能なデバイスクラスフィールドは「00」であり、クラス1〜4のデバイスがそのチャネルを使用することができる。そのチャネル上でDTV検出を動作させる必要がある場合、許容可能なデバイスクラスフィールドは「01」であり、クラス1および2のデバイスがそのチャネルを使用することができる。そのチャネル上でWM検出を動作させる必要がある場合、許容可能なデバイスクラスフィールドは「10」であり、クラス1および2のデバイスがそのチャネルを使用することができる。そのチャネル上でWM検出およびDTV検出を動作させる必要がある場合、許容可能なデバイスクラスフィールドは「11」であり、クラス1のデバイスがそのチャネルを使用することができる。
【0096】
一実施形態では、BACは、TVWSデータベース情報に基づいてすべてのチャネルが予約されたと決定することができる。BACは、検知動作を開始するように検知プロセッサに命令することができる。例えば検知プロセスは、TVWS内のチャネルを検知して、一次ユーザが存在していない1つまたは複数のチャネルを識別するために、DSMエンジンの検知HW/SWを使用することができる。
【0097】
BACは、予約されたチャネルまたは目標チャネルのサブセット上で検知動作を実施するように検知プロセッサに命令することができる。目標チャネルは、一次ユーザのタイプに基づいて、および/または個々のチャネルの一次ユーザが予約されたチャネルを使用することが予想される場合に決定することができる。例えばBACは、個々のチャネルに対して予想される一次ユーザ情報を検知プロセッサに送ることができる。図3および4に関連して上で説明したように、予想される一次ユーザは、データベース内のチャネル占有情報に基づいて決定することができる。ターゲットチャネル上での検知により、検知動作を簡略化することができる。検知プロセッサは、予想される一次ユーザ情報を使用して、特定のタイプの一次ユーザ(例えばWMおよび/またはDTV)を検知することができる。検知プロセッサは、予想される一次ユーザ情報を使用して、特定の時間フレーム内における検知を実施することができる。検知プロセッサは、1つまたは複数のビーコンを送信するためにAPが使用することができる1つまたは複数のチャネルを識別し、かつ、ネットワーク初期化を開始することができる。
【0098】
上で説明したように、APは、APが送信することができるチャネルのリストを得ることができる。一実施形態では、APは、ビーコンを送信するためのチャネルのサブセットを選択することができる。一実施形態では、APは、選択されたすべてのチャネル上でビーコンを送信することができる。APは、複数のチャネルのアグリゲーションを許容することができる。例えばAPは1つのチャネル上で単一のビーコンを送信することができ、また、そのチャネル上のビーコン情報は、アグリゲーションセット内のチャネル毎に許容可能なチャネルクラスを定義することができる。
【0099】
図7は、チャネルアグリゲーションシナリオ(Channel Aggregation Scenario)におけるビーコンのフォーマットの一例を示したものである。図に示されているように、ビーコン700は、標準802.11ビーコンまたは集約されたビーコンに対応することができる部分710、およびチャネルタイプ情報を示す部分720を含むことができる。図7に示されているように、チャネルタイプ情報は、許容可能なデバイスクラスフィールドなどのデータフィールドに示すことができる。ビーコン700は、複数のチャネルのための許容可能なチャネルクラス情報を含むことができる。チャネルタイプ情報すなわち許容可能なチャネルクラス情報は、アグリゲーション内の個々のチャネルを独自に識別することができるチャネル識別子730、750および770などのチャネル識別子を含むことができる。例えばチャネル識別子は、重要な帯域内の周波数または定義済みのインデックスのいずれかによってチャネルを識別することができる。チャネルタイプ情報すなわち許容可能なチャネルクラス情報は、現在のチャネルの許容可能なデバイスクラスフィールド740、およびアグリゲーション内の関連するチャネル毎の一組の許容可能なデバイスクラスフィールド760および780を含むことができる。図に示されているように、個々のチャネル識別子には、対応するチャネルの許容可能なデバイスクラスフィールドが後続することができる。
【0100】
図8は、デバイスがDSM管理ネットワークを結合する場合の動作および信号発信を示したものである。図に示されているように、WTRU810は、AP820、デバイス能力データベース830およびCMF840を含むことができるDSM管理ネットワークを結合することができる。WTRU810は、局(STA)デバイスなどの検知デバイスを含むことができる。812で初期チャネル選択を実施することができる。例えば初期チャネル選択は、図3に関連して上で説明したように実施することができる。814でAP820は、1つまたは複数のビーコンを送るための1つまたは複数のチャネルを選択することができる。816でAP820は、選択されたチャネル上で1つまたは複数のビーコンを同報通信することができる。例えばビーコンは、選択されたチャネルのための許容可能なチャネルクラス情報を含むことができる。
【0101】
図に示されているように、818でWTRU810は、関連付けメッセージ(association message)を送るための1つまたは複数のチャネルを決定することができる。WTRU810は、これらのチャネル内のビーコンを探すことができる。WTRU810は、ビーコン内のチャネルタイプ情報すなわち許容されたデバイスクラス情報に基づいて、WTRU810がそのチャネル上での通信を許容されるかどうかを決定することができる。例えばビーコンが自由チャネル上で送信される場合、デバイスクラスには無関係にWTRU810はAP820に関連付けられうる。例えばチャネルタイプがDTVのために予約されたチャネルである場合、WTRU810がそのチャネルを使用することができるかどうかを、DSMエンジンの検知HW/SWを介して決定することができる。現時点でそのチャネルに義務がない場合、このチャネル上でクラス1およびクラス2のデバイスをAPに結合することができる。一実施形態では、複数のチャネルを集約することができる。WTRU810は、ビーコンからの情報に基づいて送信のためのチャネルの数を決定することができる。例えばWTRU810は、アグリゲーション内の複数のチャネルのうちの1つ(例えばビーコンを送るために使用されるチャネル上)で関連付けメッセージ(association message)を送ることができる。例えばWTRU810は、複数のチャネル上で関連付けメッセージを送ることができる。822でWTRU810は、AP820に関連付け要求(association request)を送ることができ、また、AP820から関連付け確認(association confirmation)を受け取ることができる。
【0102】
図に示されているように、824でWTRU810は、CMF840にアタッチメッセージ(attach message)を送ることができる。例えばこのアタッチメッセージは、一次チャネル上で送ることができる。一次チャネルは、ビーコンを送るためにAP820が使用したチャネルに対応することができる。アタッチメッセージは、ビーコン内で送信されたデバイスクラスおよび情報に基づいてWTRU810による使用を許可することができる1つまたは複数のチャネル上で送ることができる。アタッチメッセージはデバイス検知能力情報を含むことができる。例えばデバイス検知能力情報はデバイスクラスを含むことができる。826でCMF840は、首尾よくDSMエンジンに接続することができた可能性のあるデバイス毎に検知能力情報を収集し、かつ、記憶することができる。検知能力情報は、デバイス能力データベース830などのデータベースに記憶することができる。
【0103】
デバイスクラス情報を使用してシステムのチャネル割当ての効率を改善することができる。一実施形態では、デバイスクラス情報は、ジオロケーションデータベースおよび個々のデバイスにおける検知から得られる占有情報と共に使用することができる。DSMエンジンは、このデバイスクラス情報を使用して、複数のAPの各々によって使用されるチャネル上の沈黙期間をスケジュールすることができる。例えばDTV検知を必要とする特定のチャネル上で動作している一組のデバイスがDTVしか検知することができない場合、それらの検知アルゴリズムに必要な沈黙期間時間は、DTVおよびWMの両方を検知するためのデバイスより短くすることができる。デバイスクラス情報は、個々のデバイスによって送られるデバイスクラス情報の中で示すことができる。
【0104】
828でAP820は、デバイス能力データベースからのデバイスクラス情報を問い合わせることができる。AP820は、この情報を使用して、アグリゲーションを使用してWTRU810と通信するための規則を決定することができる。一実施形態では、一次ユーザが予約することができるチャネル上での検知が、送信機においてのみ必要となり得る。832でAP820およびWTRU810は、1つまたは複数のチャネル上で通信することができる。例えばAP820がWMしか検出することができない場合、CMF840は、一次ユーザを検出する必要がないチャネル、および/またはWMのみしか検出する必要がないチャネルをAP820に割り当てることができる。AP820は、検知能力を有していなくてもよいWTRU810などのデバイスと通信することができる。このような通信の場合、APは、クラス符号「00」または「10」を有するチャネル上で送信することができ、また、WTRU810は、クラス符号「00」を有するチャネル上で送信することができる。一実施形態では、AP820およびWTRU810は、CMF840から割り当てられたチャネルを使用して、アグリゲーションを介して通信することができる。
【0105】
検知プロセッサは、チャネルのタイプに基づいてそれらの検知を構成するために、WTRU810およびAP820のデバイスクラス情報を使用して個々のデバイスに検知構成を送ることができる。デバイスがもはや検知専用モードでチャネルを使用する必要がなくなると、デバイスはそのチャネル上で検知を実施しなくてもよい。APは、DSMエンジン検知HWによって実施される検知が、そのチャネルの一次ユーザが存在しないことを示すことを条件として、そのチャネル上でビーコンを送り続けることができる。
【0106】
図9は、セルラシステムの一例におけるDSM動作を示したものである。例えばWTRU910などの1つまたは複数のWTRUは、HeNB920などの1つまたは複数のHeNBを介して送信することができる。WTRU910は検知デバイスを含むことができる。912で初期チャネル選択を実施することができる。例えば初期チャネル選択は、図3に関連して上で説明したように実施することができる。916でHeNB920は、システム情報を送るための1つまたは複数のチャネルを決定することができ、また、アップリンクチャネルとして割り当てるための1つまたは複数のチャネルを決定することができる。例えばHeNB920は、CMF740から1つまたは複数の動作チャネルを得ることができる。HeNB920は、これらのチャネルのサブセットをダウンリンク送信チャネルとして選択することができ、また、これらのチャネルのサブセットをアップリンク送信チャネルとして選択することができる。
【0107】
918でHeNB920は、利用可能なチャネルとして決定されたチャネル上で、MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)、SCH(Synchronization Channel)および/または等々などのシステム情報を送信することができる。システム情報は、必要に応じて1つまたは複数の日和見的帯域で送信することができる。システム情報は、HeNBに接続された、WTRU910などのWTRUによってアップリンクチャネルとして使用されるチャネルのためのデバイスクラス情報を含むことができる。WTRU910は、WTRU910による送信が許容されるチャネルに対するアクセス手順を実施することができる。チャネルは、上で説明した方法に基づいて選択することができる。例えばチャネルは、そのチャネル上で1つまたは複数の一次ユーザを検出する必要がない場合、あるいは登録されている一次ユーザのタイプをそのチャネル上で検出する能力をWTRU910が有している場合に選択することができる。
【0108】
チャネルクラス情報は、SIB、SIB2、SCH、MIBまたはダウンリンクチャネルを介して複数のWTRUが読み取ることができる任意の他の同報通信チャネル上で送信することができる。例えばチャネルクラス情報はSIB2上で送信することができる。HeNB920は、ダウンリンクチャネルのセットを識別することができ、また、SCH、MIBおよびSIBをこれらのチャネルのうちの1つまたは複数のチャネル上で同報通信することができる。HeNB920は、例えば認可された帯域上および日和見的帯域上のセル間のアグリゲーションの場合、認可された帯域上で同報通信することができる。922でWTRU910は、SCHを識別するために既知のチャネルの所定のリストを走査することができる。926でWTRU910は、MIBおよびSIB1を読み取ることができ、また、アップリンクチャネルとして使用することができる利用可能なチャネルのリスト、およびこれらのチャネルのための関連するチャネルクラス情報を得ることができる。
【0109】
WTRU910は、RACH(Random Access Channel)手順を実施するためのチャネルを識別することができる。例えばWTRU910は、検知を必要としないチャネル、またはそのチャネル上に予想される一次ユーザを検知する能力をWTRU910が有しているチャネル、あるいは一次ユーザが存在していないチャネルを識別することができる。928でWTRU910は、識別されたチャネルを使用してRACH手順を開始することができる。WTRU910は、HeNB/ネットワークに接続することができ、また、WTRU910に関連する検知能力情報をDSMエンジンに送ることができる。それによりHeNB920は、WTRU910が送信することができるチャネルを決定することができ、また、検知プロセッサは、WTRU910によるこれらのチャネル上の検知を構成することができる。HeNB920は、WTRU910によって送られる、これらの可能アップリンクチャネルのためのチャネルクラスおよび周期検知結果に基づいて決定をスケジュールすることができる。一実施形態では、WTRU910は、RACH手順を実施するためのチャネルを識別することができなくてもよく、また、WTRU910をHeNB920に接続しなくてもよい。
【0110】
一実施形態では、WTRU910は、検知を必要としないチャネルは識別しなくてもよい。932でWTRU910は、WTRU910がその一次ユーザを検知することができるチャネルを探すことができる。WTRU910がこのようなチャネルを識別することができない場合、WTRU910はどのチャネルにも居座ることはできない。WTRU910が、そのチャネル上の1つまたは複数の一次ユーザをWTRUが検知することができるチャネルを首尾よく識別すると、936でWTRU910は、一次ユーザを検出するための検知を実施することができる。一次ユーザが検出されない場合、938でWTRU910は、選択されたチャネル上でHeNB920にRACHプリアンブルを送ることができる。952でWTRU910は、そのチャネル上で動作するために選択することができ、また、RACH手順を実施することができる。956でWTRU910は、WTRU910の検知能力情報をCMF940に送ることができる。例えば検知能力情報は、DSMアタッチメッセージを介して送ることができる。958でCMF940は、WTRU910の検知能力情報をデバイス能力データベース930に送って記憶することができる。
【0111】
図10は、日和見的帯域で通信するためのプロセスの一例を示したものである。図に示されているように、1010でWTRUは、予約されたチャネルの一次ユーザのタイプを示す情報を受け取ることができる。WTRUは、ジオロケーションデータベースから一次ユーザタイプ情報を受け取ることができる。1020でWTRUは、WTRUがこの一次ユーザタイプ情報に基づいて一次ユーザを検知することができるかどうか決定することができる。1025でWTRUは、WTRUが一次ユーザを検知することができることの決定に基づいて、一次ユーザがそのチャネル上に存在するかどうか決定することができる。WTRUは、一次ユーザを検出するための検知を実施することができる。WTRUが一次ユーザを検知することができない場合、WTRUはそのチャネル上に居座ることができる。1030でWTRUは、一次ユーザが存在しないとの決定に基づいて、そのチャネル上で、検知専用モードで動作することができる。そのチャネル上で動作している間、WTRUは、一次ユーザを検出するためにそのチャネル上での検知を実施することができる。WTRUが一次ユーザを検知することができないと決定されると、WTRUは、第2の予約されたチャネルを識別することができ、また、WTRUが第2の予約されたチャネルの一次ユーザを検知することができるかどうか決定することができる。1040でWTRUは、そのチャネル上で動作している一次ユーザの存在を検出することができる。一次ユーザの存在が検出されると、WTRUはそのチャネルをあけることができる。
【0112】
図11は、日和見的帯域で通信するためのプロセスの一例を示したものである。図に示されているように、1110でチャネルの一次ユーザタイプを受け取ることができる。例えば一次ユーザによって予約されたチャネルの一次ユーザタイプ情報は、アクセスポイントまたはHeNBで受け取ることができる。1120で、そのチャネルの一次ユーザを検知するのに適したデバイスクラス、または検知されることになるそのチャネルの使用を許容することができるデバイスクラスを決定することができる。1130で、決定されたデバイスクラスの指示を同報通信することができる。例えばビーコンを介して許容可能なデバイスクラスを同報通信することができる。
【0113】
以上、特徴および要素について、特定の組合せで説明したが、個々の特徴または要素は、単独で使用することも、あるいはコンピュータまたはプロセッサが実行するためのコンピュータ可読媒体に組み込まれた他のプログラム、ソフトウェアまたはファームウェアとの任意の組合せで使用することも可能であることは当業者には理解されよう。コンピュータ可読媒体の例には、電子信号(有線接続または無線接続を介して送信される)およびコンピュータ可読記憶媒体がある。コンピュータ可読記憶媒体の例には、それらに限定されないが、リードオンリメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体記憶装置、内部ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、およびCD−ROMディスクおよびディジタル汎用ディスク(DVD)などの光媒体がある。ソフトウェアと結合したプロセッサを使用して、WTRU、UE、端末装置、基地局、RNCまたは任意のホストコンピュータに使用するための無線周波数トランシーバを実施することができる。
図1A
図1B
図1C
図1D
図1E
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11