(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動的周波数帯管理のための方法であって、
ホワイトスペース周波数帯データをホワイトスペースデータリポジトリサーバから受信するステップであって、前記ホワイトスペース周波数帯データは、使用可能周波数範囲データを含む、ステップと、
補足的な周波数帯使用データを格納するステップであって、前記補足的な周波数帯使用データは、前記ホワイトスペースデータリポジトリサーバからのホワイトスペース周波数帯使用データに加え、ホワイトスペース周波数帯内での周波数帯使用に関する情報を含む、ステップと、
チャネルクエリメッセージをホワイトスペースデバイスから受信するステップと、
少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを含むチャネル応答メッセージをホワイトスペースデバイスに送信するステップであって、前記少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、前記ホワイトスペース周波数帯データおよび前記補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて決定される、ステップと、
前記ホワイトスペースデバイスからチャネル確認応答メッセージを受信するステップであって、前記チャネル確認応答メッセージは、前記チャネル応答メッセージに基づいて前記ホワイトスペースデバイスによる使用に対して選択されるチャネルのインジケーションを含む、ステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、チャネルリストを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補足的な周波数帯使用データは、ホワイトスペースアクセスポイント相互依存情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記補足的な周波数帯使用データは、周波数帯測定データを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記周波数帯測定データは、ホワイトスペースデバイスアクセスポイント（ＷＳＤ−ＡＰ）から取得されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記チャネルクエリメッセージは、前記ホワイトスペースデバイスの位置を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記チャネルクエリメッセージは、前記ホワイトスペースデバイスのアンテナ特性を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記アンテナ特性はアンテナ高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】
前記チャネルクエリメッセージは、情報が要求されているチャネルのリストを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記チャネル応答メッセージは、チャネルの電力制限を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記チャネル応答メッセージは、ガードバンドテンプレート要件を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記チャネル応答メッセージは、時間制限を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記時間制限は、前記好ましい周波数範囲データについての満了時間を備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
チャネル確認応答メッセージは、チャネル固有の制御メッセージング要件を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記チャネル固有の制御メッセージング要件は、継続された使用を示すためのハートビート機構の使用のインジケーションを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
動的周波数帯管理（ＤＳＭ）装置であって、
送受信機と、
ホワイトスペースデータリポジトリサーバから受信されたホワイトスペース周波数帯データを格納するように構成されたホワイトスペースデータベース管理モジュールであって、前記ホワイトスペース周波数帯データは使用可能周波数範囲データを含む、ホワイトスペースデータベース管理モジュールと、
補足的な周波数帯使用データを格納するように構成された補足データ格納モジュールであって、前記補足的な周波数帯使用データは、前記ホワイトスペースデータリポジトリサーバからのホワイトスペース周波数帯使用データに加え、ホワイトスペース周波数帯内での周波数帯使用に関する情報を含む、補足データ格納モジュールと、
チャネルクエリメッセージをホワイトスペースデバイスから受信し、
少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを含むチャネル応答メッセージを前記ホワイトスペースデバイスに送信し、前記少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、前記ホワイトスペース周波数帯データおよび前記補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて決定され、ならびに、
前記ホワイトスペースデバイスからチャネル確認応答メッセージを受信し、前記チャネル確認応答メッセージは、前記チャネル応答メッセージに基づいて前記ホワイトスペースデバイスによる使用に対して選択されるチャネルのインジケーションを含む
ように構成されたプロセッサと
を備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国では、５４ＭＨｚから８０６ＭＨｚまでの周波数帯（spectrum）のうち、４０８ＭＨｚがテレビ（ＴＶ）のために割り振られている。現在、その周波数帯のうち１０８ＭＨｚが、オークションを通して商業的事業のために、かつ、公共安全利用のために再開発されつつある。この無線周波数帯のうち残りの３００ＭＨｚは、無線放送ＴＶ事業専用のままとなる。その３００ＭＨｚのリソースのいくつかの部分は、未使用のままである。未使用の周波数帯の量および正確な周波数は、位置（location）によって変わる。周波数帯のこれらの未使用の部分は、ＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）と呼ばれる。連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、様々な無認可の使用のために、これらの未使用のＴＶＷＳ周波数をオープンにしている。最大都市圏の外部に位置するテレビ局の方が少ないので、占有されていないＴＶＷＳ周波数帯の大部分は、デジタル加入者線（ＤＳＬ）またはケーブルなど、他のブロードバンドオプションのサービスが十分でない傾向がある低人口密度または田舎のエリアで、使用可能である。
【０００３】
連邦通信委員会は、無認可である無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）（すなわち、以下で、ホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ）と称する）が、放送テレビ周波数帯が使用されない位置で、その周波数帯内で動作できるようにするルールを確立している。ＴＶ帯域内で動作中の認可されたＷＳＤへの干渉を防ぐために、ＦＣＣは、ＦＣＣ  ＴＶホワイトスペースデータベース（ＦＣＣ−ＷＳＤＢ）とも呼ばれる、ＴＶ帯域ＷＳＤデータベースを作成して、ＷＳＤに空きＴＶチャネルを知らせ、固定されたＷＳＤの位置を登録し、並びに、ＦＣＣデータベースに記録されていない既存の（incumbent）ＷＳＤの位置およびチャネルを保護することを必要としている。
【０００４】
３つの基本機能、すなわち、データリポジトリ、データ登録処理、およびクエリ処理を実装するために、ＷＳＤＢ内で使用する機構およびメッセージフローについて、いくつかの提案がＦＣＣに対して行われている。しかし、ＷＳＤＢのみでは、良い性能を達成しないことがある。
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態では、方法は、ホワイトスペース周波数帯データを、ホワイトスペースデータリポジトリサーバから受信することを含む。一実施形態では、ホワイトスペース周波数帯データは、使用可能周波数範囲データを含む。この方法はまた、補足的な周波数帯使用データを格納すること、およびチャネルクエリメッセージを受信することをも含む。この方法はまた、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを含むチャネル応答メッセージを送信することをも含む。少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、ホワイトスペース周波数帯データおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて決定される。
【０００６】
一実施形態では、動的周波数帯管理（ＤＳＭ）装置は、ホワイトスペース周波数帯データを、ホワイトスペースデータリポジトリサーバから格納するように構成されたホワイトスペースデータベース管理モジュールを備える。一実施形態では、ホワイトスペース周波数帯データは、使用可能周波数範囲データを含む。ＤＳＭ装置はまた、補足的な周波数帯使用データを格納するように構成された補足データ格納モジュール、およびホワイトスペースデバイス位置情報に少なくとも部分的に基づいて、関連補足データを識別するように構成された相互依存モジュールをも備える。ＤＳＭ装置はまた、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを識別するように構成されたチャネルリスト生成モジュールをも備える。一実施形態では、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、ホワイトスペース周波数帯データおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて決定される。ＤＳＭ装置はまた、ピアＤＳＭ、ホワイトスペースデバイス、およびホワイトスペースデータリポジトリサーバと通信するように適合された通信モジュールをも備える。
【０００７】
一実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、処理装置によって実行されるとき、その装置にホワイトスペース周波数帯データを格納させる命令を、その媒体上に格納する。一実施形態では、ホワイトスペース周波数帯データは使用可能周波数範囲データを含む。コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとき、補足的な周波数帯使用データを格納し、チャネルクエリメッセージを処理し、かつ、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを含むチャネル応答メッセージを生成する、追加の命令を有する。一実施形態では、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、ホワイトスペース周波数帯データおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて決定される。
【０００８】
一実施形態では、方法は、断片化された周波数帯（fragmented spectrum）利用を識別すること、アクセスポイント相互依存情報を解析すること、および、チャネル再構成メッセージをホワイトスペースアクセスポイントデバイスへ送信することによって、使用可能周波数帯の隣接ブロックを構成することを含む。
【０００９】
一実施形態では、方法は、ピアＤＳＭデバイスによって管理されたＷＳＤ−ＡＰについて、周波数帯使用データをピアＤＳＭデバイスから取得することを含む。この方法はまた、ローカルで管理されたＷＳＤ−ＡＰについて、周波数帯使用データをピアＤＳＭデバイスへ送信すること、および、チャネル再構成メッセージをピアＤＳＭデバイスへ送信して、ピアＤＳＭデバイスによって管理された少なくとも１つのＷＳＤ−ＡＰによって使用された周波数帯を変更することをも含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
詳細な理解は、添付図面と共に例として与えられた以下の説明から得られるであろう。
【図１】従来のＩＥＥＥシステムアーキテクチャを示す図である。
【図２Ａ】１つまたは複数の開示された実施形態が実装されうる通信システムの一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ａに例示された通信システム内で使用されうる無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）の一例を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ａに例示された通信システム内で使用されうる無線アクセスネットワークおよびコアネットワークの一例を示す図である。
【図３Ａ】動的周波数帯管理（ＤＳＭ）システムとＴＶホワイトスペースデータベース（ＷＳＤＢ）システムの間の論理的通信を示す図である。
【図３Ｂ】チャネルクエリのローカル処理を実装するためのメッセージフローであって、明確にするために、ＷＳＤＢシステムの他のコンポーネント、および、ＦＣＣデータベースが省略されることを示す図である。
【図４】限定されない一実施形態による、ホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ）からのチャネルクエリメッセージを処理するＤＳＭサーバのためのフローチャートを示す図である。
【図４Ａ】限定されない一実施形態によるＤＳＭのためのフローチャートを示す図である。
【図４Ｂ】限定されない一実施形態によるＤＳＭデバイス４３０を示す図である。
【図４Ｃ】限定されない一実施形態によるＤＳＭサーバのアーキテクチャを示す図である。
【図５】限定されない一実施形態による、チャネルクエリを処理するＷＳＤのためのフローチャートを示す図である。
【図５Ａ】限定されない一実施形態によるＷＳＤのためのフローチャートを示す図である。
【図５Ｂ】切り替えアナウンスメントのためのチャネル切り替えアナウンスメント情報フィールドの例を示す図である。
【図６】ＤＳＭ間インタフェースの一例を示す図である。
【図７】ＷＳＤ間インタフェースの一例を示す図である。
【図８】検索拡張によるチャネルクエリの改善された処理を例示する図である。
【図９】限定されない一実施形態による、ＷＳＤＢによって送信されたチャネルクエリメッセージを処理するＤＳＭサーバのためのフローチャートを示す図である。
【図１０】限定されない一実施形態による、その使用可能チャネル検索をＤＳＭサーバに拡張するＷＳＤＢのためのフローチャートを示す図である。
【図１１】限定されない一実施形態による、ＷＳＤＢ内の使用可能チャネル計算を積極的に支援するＤＳＭサーバのためのフローチャートを示す図である。
【図１２】限定されない一実施形態による、使用可能チャネルを計算するために、ＤＳＭサーバから反応的な支援を得るＷＳＤＢのためのフローチャートを示す図である。
【図１３】限定されない一実施形態による、ＷＳＤＢ内の使用可能チャネル計算を反応的に支援するＤＳＭサーバのためのフローチャートを示す図である。
【図１４】従来の帯域幅非効率問題を示す図である。
【図１５】従来の４０ＭＨｚの帯域幅割り振りであって、２０ＭＨｚのチャネル上で動作するＷＳＤが、２０ＭＨｚの帯域幅の中心を中心周波数として選択し、周波数帯の残りの部分が両側の２つの１０ＭＨｚのチャネルブロックであることを示す図である。
【図１６】４つの使用可能な従来のチャネル（例えば、チャネル３８〜４１）であって、ＷＳＤが１０ＭＨｚのチャネル上で動作して、ＷＳＤが所与の帯域の中心を中心周波数として選択するようになり、帯域内に残された使用可能なスペースは、チャネル３８およびチャネル４１（すなわち、両側の６ＭＨｚ）となることを示す図である。
【図１７】ＷＳＤが、チャネル３８およびチャネル３９の境界を中心周波数として選択するか、または、チャネル４０およびチャネル４１の境界を中心周波数として選択することができ、この中心周波数は、１０ＭＨｚのチャネルのための中心周波数として選択されうることを示す図である。
【図１８】ＷＳＤが、チャネル３８およびチャネル３９の境界を中心周波数として選択するか、または、チャネル４０およびチャネル４１の境界を中心周波数として選択することができ、この中心周波数は、１０ＭＨｚのチャネルのための中心周波数として選択されうることを示す図である。
【図１９】３つの異なるネットワークが動作する周波数帯を示す図である。２０ＭＨｚのチャネル上で動作中のネットワークＡは、周波数帯の最初の２０ＭＨｚを占有中であり、ネットワークＣは、周波数帯の最後の１０ＭＨｚ上で動作中であるのに対して、ネットワークＢは、ネットワークＣに近接した１０ＭＨｚを占有中である。
【図２０】ＴＶ放送とＡＰの間の「浪費された断片」を示す図である。
【図２１】「高送信電力」ＡＰが最初の動作チャネルを選択するときに起こることであって、ＡＰが、２つのＴＶチャネル分のギャップを残した後、そのネットワークをセットアップしておくべきであったことを示す図である。
【図２２】限定されない一実施形態による、ＤＳＭ間インタフェースを使用する動的帯域幅管理を示す図である。
【図２２Ａ】限定されない一実施形態による、周波数帯断片化を防ぐか、または少なくとも削減するためのフローチャートを示す図である。
【図２３】限定されない一実施形態による、ＷＳＤ間インタフェースを使用する動的帯域幅管理を示す図である。
【図２４】ＩＥＥＥ８０２．１９．１システムアーキテクチャへの、ＤＳＭシステムの様々なマッピングを示す図である。
【図２５】ＩＥＥＥ８０２．１９．１システムアーキテクチャへの、ＤＳＭシステムの様々なマッピングを示す図である。
【図２６】ＩＥＥＥ８０２．１９．１システムアーキテクチャへの、ＤＳＭシステムの様々なマッピングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで開示されたシステムおよび方法は一般に、テレビ（ＴＶ）ホワイトスペースデータベース（ＷＳＤＢ）ソリューションを強化する。一態様では、チャネルクエリのローカル処理であって、ホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ）によるチャネルクエリは、ローカル動的周波数帯管理（ＤＳＭ）サーバがそのチャネルクエリに対する返答を提供するために必要な全ての情報を有する場合、そのＤＳＭサーバによって処理されるという処理が、開示される。別の態様では、検索拡張であって、ＷＳＤＢは、使用可能チャネルを求める検索の部分を、ローカルＤＳＭサーバへ渡すという検索拡張が、開示される。さらに別の態様では、使用可能チャネル計算を支援することであって、ＤＳＭサーバは周波数帯検知情報をＷＳＤＢに提供して、ＷＳＤＢ内の使用可能チャネル計算を改善することが開示される。さらに別の態様では、共存要件を支援することができる、動的帯域幅管理が開示される。加えて、上記の付加価値を付ける機能、および、ＷＳＤＢシステムとのインタラクションを可能にする、メッセージおよび手順の例の内容を説明する。
【００１２】
本明細書に記載の実施形態を、主としてテレビホワイトスペースとの関連で論じるが、本開示はそのように限定されない。代わりに、テレビホワイトスペースの説明は、便宜のために使用された応用例の一例にすぎない。理解されるように、本明細書に記載のシステムおよび方法は、幅広い種類の周波数範囲および応用例に適用可能である。
【００１３】
ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）規格は、異なるか、または、独立して運用されるＷＳＤネットワークおよびＷＳＤの間の共存のための、無線技術に依存しない方法を定義する。この規格の一部として、ＩＥＥＥ８０２．１９．１は、図１に示すような、基本システムアーキテクチャおよびインタフェース定義を定義している。８０２．１９．１システムアーキテクチャは、３つの主な論理的エンティティに分割され、すなわち、共存イネーブラ（ＣＥ：coexistence enabler）、共存マネージャ（ＣＭ：coexistence manager）、および共存発見および情報サーバ（ＣＤＩＳ：coexistence discovery and information server）である。ＣＭは、共存決定を行うことを担うエンティティである。ＣＭはまた、ＣＭ間通信をもサポートする。ＣＥは、ＴＶＢＤネットワークまたはデバイス「に対する」要求を行うこと、および、ＴＶＢＤネットワークまたはデバイス「から」情報を取得することを担う。
【００１４】
一実施形態では、ここで開示された動的周波数帯管理（ＤＳＭ）のためのシステムおよび方法を、ＩＥＥＥ８０２．１９．１において概説されたものと同様のシステムアーキテクチャと共に使用して、様々な通信システムのための改善された周波数帯管理を可能にすることができる。本明細書に記載のＤＳＭシステムアーキテクチャは、クラスタ構造の形成を可能にし、このクラスタ構造では、クラスタのヘッド（すなわち、ＤＳＭサーバ）は、ＷＳＤＢのプロキシとしての機能を果たし、それにより、チャネルクエリのローカル処理を可能にし、よって、現在のＷＳＤＢシステムの効率を向上させることができる。後述のように、他の付加価値を付ける機能も、ＤＳＭアーキテクチャによって同様に提供されうる。ＤＳＭシステムおよび方法は、いかなる特定のタイプの技術またはアーキテクチャにも限定されないが、いくつかの実施形態では、本明細書に記載のＤＳＭシステムおよび方法は、あるタイプの分散された共有メモリであってもよい。
【００１５】
図２Ａは、１つまたは複数の開示された実施形態が実装されうる通信システム１００の一例の図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する多重アクセスシステムであってもよい。通信システム１００は、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通して、複数の無線ユーザがそのようなコンテンツにアクセスできるようにしてもよい。例えば、通信システム１００は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などの１つまたは複数のチャネルアクセス方法を採用してもよい。
【００１６】
図２Ａに示すように、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、および他のネットワーク１１２を含んでもよいが、開示された実施形態が任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワークおよび／またはネットワーク要素を企図することは理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、例えば、ＷＳＤなど、無線環境内で動作かつ／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。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信かつ／または受信するように構成可能であり、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定またはモバイルの加入者ユニット、ページャー、携帯電話、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、家庭用電化製品などが含まれうる。
【００１７】
通信システム１００はまた、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを含んでもよい。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうち少なくとも１つと無線でインタフェースして、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。例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂは、無線基地局（ＢＴＳ）、ノードＢ、進化型ノードＢ（ｅノードＢ）、ホームノードＢ、ＨｅＮＢ、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るが、基地局１１４ａ、１１４ｂが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みうることは理解されよう。
【００１８】
基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４の一部であってもよく、ＲＡＮ１０４はまた、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かつ／または受信するように構成されてもよく、この地理的領域は、セル（図示せず）と呼ばれることがある。セルは、さらにセルセクタに分割されてもよい。例えば、基地局１１４ａに関連付けられたセルは、３つのセクタに分割されてもよい。こうして、一実施形態では、基地局１１４ａは３つのトランシーバを、すなわち、セルのセクタ毎に１つずつ含んでもよい。もう１つの実施形態では、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、セルのセクタ毎に複数のトランシーバを利用してもよい。
【００１９】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインタフェース１１６を介して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうち１つまたは複数と通信してもよく、エアインタフェース１１６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、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光線など）であってもよい。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）を使用して確立可能である。
【００２０】
より具体的には、上述のように、通信システム１００は、多重アクセスシステムであってもよく、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方式を採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、ＵＴＲＡ（UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access）などの無線技術を実装することができ、この無線技術は、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）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。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んでもよい。ＨＳＰＡは、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）および／またはＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を含んでもよい。
【００２１】
もう１つの実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができ、この無線技術は、ＬＴＥ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。
【００２２】
他の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ（worldwide interoperability for microwave access））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００  １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００  ＥＶ−ＤＯ、ＩＳ−２０００（interim standard 2000）、ＩＳ−９５（interim standard 95）、ＩＳ−８５６（interim standard 856）、ＧＳＭ（登録商標）、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ  ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実装することができる。
【００２３】
図２Ａの基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ＨｅＮＢまたはＡＰであってもよく、職場、家庭、車両、キャンパスなどの局所的なエリア内の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、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。もう１つの実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。さらにもう１つの実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラーベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図２Ａに示すように、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。このように、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にアクセスする必要がないことがある。
【００２４】
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ＶｏＩＰ（voice over internet protocol）サービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうち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。例えば、コアネットワーク１０６は、呼制御、課金サービス、モバイル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、ビデオ配信などを提供し、かつ／または、ユーザ認証などの高レベルのセキュリティ機能を行うことができる。図２Ａに図示しないが、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を採用する他のＲＡＮと、直接的または間接的に通信していてもよいことは理解されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用中でありうる、ＲＡＮ１０４に接続されることに加えて、コアネットワーク１０６はまた、ＧＳＭ無線技術を採用する別のＲＡＮ（図示せず）と通信していてもよい。
【００２５】
コアネットワーク１０６はまた、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが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の、ゲートウェイとしての機能を果たすこともできる。ＰＳＴＮ１０８は、一般電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話網を含んでもよい。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートにおける、ＴＣＰ、ＵＤＰおよび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のグローバルなシステムを含みうる。ネットワーク１１２には、他のサービスプロバイダによって所有かつ／または運用される、有線または無線通信ネットワークが含まれうる。例えば、ネットワーク１１２には、１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークが含まれてもよく、これらのＲＡＮは、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを採用してもよい。
【００２６】
通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全部は、マルチモード能力を含んでもよく、すなわち、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んでもよい。例えば、図２Ａに示すＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラーベースの無線技術を採用することがある基地局１１４ａと、かつ、ＩＥＥＥ８０２無線技術を採用することがある基地局１１４ｂと、通信するように構成されてもよい。
【００２７】
図２Ｂは、ＷＴＲＵ１０２の一例のシステム図である。図２Ｂに示すように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送受信素子１２２、スピーカ／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、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の形態におけるコンピュータ可読媒体、電源１３４、ＧＰＳチップセット１３６、並びに他の周辺機器１３８を含んでもよい。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態と矛盾しないままで、前述の要素の任意のサブコンビネーションを含んでもよいことは理解されよう。
【００２８】
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、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、また、ＤＳＰコア、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）、状態マシンなどに関連した１つまたは複数のマイクロプロセッサであってもよい。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境内で動作できるようにする任意の他の機能性を行うことができる。プロセッサ１１８は、トランシーバ１２０に結合されてもよく、トランシーバ１２０は、送受信素子１２２に結合されてもよい。図２Ｂは、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を別々のコンポーネントとして示すが、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で共に統合可能であることは理解されよう。
【００２９】
送受信素子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）へ信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成されてもよい。例えば、一実施形態では、送受信素子１２２は、ＲＦ信号を送受信するように構成されたアンテナであってもよい。もう１つの実施形態では、送受信素子１２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶまたは可視光信号を送受信するように構成されたエミッタ／検出器であってもよい。さらにもう１つの実施形態では、送受信素子１２２は、ＲＦ信号および光信号を共に送受信するように構成されてもよい。送受信素子１２２は、任意の組み合わせの無線信号を送受信するように構成されてもよいことは理解されよう。
【００３０】
加えて、送受信素子１２２は、図２Ｂで単一の素子として示されるが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送受信素子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。こうして、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かつ受信するための２つ以上の送受信素子１２２（例えば、複数のアンテナ）を含んでもよい。
【００３１】
トランシーバ１２０は、送受信素子１２２によって送信される信号を変調するように、かつ、送受信素子１２２によって受信される信号を復調するように構成されてもよい。上述のように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード能力を有してもよい。こうして、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介して通信できるようにするための複数のトランシーバを含んでもよい。
【００３２】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／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（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示ユニット、もしくは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ユニット）に結合されてもよく、それらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８はまた、ユーザデータを、スピーカ／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に出力することもできる。加えて、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、そのメモリにデータを格納することができる。非リムーバブルメモリ１３０には、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶装置が含まれうる。リムーバブルメモリ１３２には、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）メモリカードなどが含まれうる。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）上などのＷＴＲＵ１０２上に物理的に位置していないメモリからの情報にアクセスし、そのメモリにデータを格納することができる。
【００３３】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受信することができ、ＷＴＲＵ１０２内の他のコンポーネントへの電力を分配かつ／または制御するように構成されてもよい。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には、１つまたは複数の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などが含まれうる。
【００３４】
プロセッサ１１８はまた、ＧＰＳチップセット１３６にも結合されてもよく、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成されてもよい。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２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、１１４ｂ）から位置情報を受信し、かつ／または、信号が２つ以上の近くの基地局から受信されるタイミングに基づいて、その位置を決定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態と矛盾しないままで、任意の適切な位置決定方法を通して位置情報を獲得できることは理解されよう。
【００３５】
プロセッサ１１８は、他の周辺機器１３８にさらに結合されてもよく、他の周辺機器１３８には、追加の特徴、機能性、および／または有線もしくは無線接続性を提供する１つまたは複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールが含まれうる。例えば、周辺機器１３８には、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）、ＵＳＢ（universal serial bus）ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズ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）無線ユニット、デジタル音楽プレイヤ、メディアプレイヤ、ビデオゲームプレイヤモジュール、インターネットブラウザなどが含まれうる。
【００３６】
図２Ｃ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。ＲＡＮ１０４は、ＩＥＥＥ８０２．１６無線技術を採用して、エアインタフェース１１６を介して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）であってもよい。さらに後述するように、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、ＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６の異なる機能エンティティ間の通信リンクを、参照点（reference point）として定義することができる。
【００３７】
図２Ｃに示すように、ＲＡＮ１０４は、基地局１４０ａ、１４０ｂ、１４０、およびＡＳＮゲートウェイ１４２を含んでもよいが、ＲＡＮ１０４は、一実施形態と矛盾しないままで任意の数の基地局およびＡＳＮゲートウェイを含んでもよいことは理解されよう。基地局１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＲＡＮ１０４内の特定のセル（図示せず）にそれぞれ関連付けられてもよく、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それぞれ含んでもよい。一実施形態では、基地局１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。したがって、基地局１４０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、無線信号をＷＴＲＵ１０２ａへ送信し、かつ、ＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信することができる。基地局１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃはまた、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、サービス品質（ＱｏＳ）ポリシー実施などのモビリティ管理機能を提供することもできる。ＡＳＮゲートウェイ１４２は、トラフィック集約点としての機能を果たすことができ、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へのルーティングなどを担うことができる。
【００３８】
ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＲＡＮ１０４の間のエアインタフェース１１６を、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様を実装するＲ１参照点として定義することができる。加えて、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々は、コアネットワーク１０６との論理的インタフェース（図示せず）を確立することができる。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとコアネットワーク１０６の間の論理的インタフェースを、認証、認可、ＩＰホスト構成管理、および／またはモビリティ管理のために使用されうるＲ２参照点として定義することができる。
【００３９】
基地局１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々の間の通信リンクを、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むＲ８参照点として定義することができる。基地局１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃとＡＳＮゲートウェイ１４２の間の通信リンクをＲ６参照点として定義することができる。Ｒ６参照点は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々に関連付けられたモビリティイベントに基づいて、モビリティ管理を容易にするためのプロトコルを含んでもよい。
【００４０】
図２Ｃに示すように、ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６に接続されてもよい。ＲＡＮ１０４とコアネットワーク１０６の通信リンクを、例えば、データ転送およびモビリティ管理能力を容易にするためのプロトコルを含むＲ３参照点として定義することができる。コアネットワーク１０６は、モバイルＩＰホームエージェント（ＭＩＰ−ＨＡ）１４４、認証、認可、課金（ＡＡＡ）サーバ１４６、およびゲートウェイ１４８を含んでもよい。前述の要素の各々は、コアネットワーク１０６の部分として示されるが、これらの要素のいずれも、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かつ／または運用されうることは理解されよう。
【００４１】
ＭＩＰ−ＨＡは、ＩＰアドレス管理を担うことができ、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが異なるＡＳＮおよび／または異なるコアネットワーク間でローミングできるようにすることができる。ＭＩＰ−ＨＡ１４４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ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提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を容易にすることができる。ＡＡＡサーバ１４６は、ユーザ認証およびユーザサービスをサポートすることを担うことができる。ゲートウェイ１４８は、他のネットワークとの相互作用を容易にすることができる。例えば、ゲートウェイ１４８は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの公衆電話交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の固定電話通信デバイスの間の通信を容易にすることができる。加えて、ゲートウェイ１４８は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ネットワーク１１２へのアクセスを提供することができ、ネットワーク１１２には、他のサービスプロバイダによって所有かつ／または運用される他の有線または無線ネットワークが含まれうる。
【００４２】
図２Ｃには図示しないが、ＲＡＮ１０４は他のＡＳＮに接続されてもよく、コアネットワーク１０６は他のコアネットワークに接続されてもよいことは理解されよう。ＲＡＮ１０４と他のＡＳＮの間の通信リンクをＲ４参照点として定義することができ、Ｒ４参照点は、ＲＡＮ１０４と他のＡＳＮの間のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのモビリティを調整するためのプロトコルを含んでもよい。コアネットワーク１０６と他のコアネットワークの間の通信リンクをＲ５参照点として定義することができ、Ｒ５参照点は、ホームコアネットワークと在圏コアネットワークの間の相互作用を容易にするためのプロトコルを含んでもよい。
【００４３】
ここで開示されたシステムおよび方法によれば、以下の機能を、ＴＶＷＳデータベース（ＷＳＤＢ）と共に使用することができる。  
１）チャネルクエリのローカル処理であって、ＷＳＤによるチャネルクエリは、ローカルＤＳＭサーバがそのチャネルクエリに対する返答を提供するために必要な全ての情報を有する場合、そのＤＳＭサーバによって処理されること、
２）検索拡張であって、ＷＳＤＢは、使用可能チャネルを求める検索の部分を、ローカルＤＳＭサーバへ渡すこと、
３）使用可能チャネル計算を支援することであって、ＤＳＭサーバはローカル周波数帯検知情報をＷＳＤＢに提供して、ＷＳＤＢ内の使用可能チャネル計算を改善すること、および
４）共存要件と断片化された周波数帯などの問題点とについて助けとなるための、動的帯域幅管理。
【００４４】
加えて、上記の付加価値を付ける機能およびＷＳＤＢシステムとのインタラクションを可能にする、メッセージおよび手順が開示される。
【００４５】
最初に、様々な実施形態によるＤＳＭシステムとＷＳＤＢの間の論理的通信を説明し、次いでＷＳＤＢのための機能を説明し、その後に、説明した機能およびＷＳＤＢとのインタラクションを可能にする、手順およびメッセージフローが続く。
【００４６】
ＤＳＭシステムとＷＳＤＢの間の限定されない一実施形態による論理的通信を図３Ａに示す。ＦＣＣ  ＣＤＢＳ（consolidated database system）およびＦＣＣ  ＵＬＳ（universal licensing system）は、認可されたＷＳＤ（例えば、ＴＶ局、無線マイクロフォン）の保護された位置およびチャネルを記録し、ＦＣＣによって定期的に更新される。ブロックＦＣＣは、ＦＣＣとＷＳＤＢシステムの間の他の通信のために使用される。より詳細に後述するように、ＷＳＤＢは、ＷＳＤと直接的または間接的に通信することができる。
【００４７】
本明細書に記載のＷＳＤＢシステムおよび方法のうちいくつかでは、ＷＳＤは論理的に、ＷＳＤＢと直接通信する。例えば、スタンドアロンＷＳＤであるＷＳＤ６は、ＷＳＤＢ２に直接アドレス指定されたチャネルクエリメッセージを送信する。このメッセージは、例えば、インターネットを通して中継されてもよい。ＷＳＤＢ２は、空きチャネルのリストを生成し、そのリストを含むチャネル応答メッセージをＷＳＤ６へ返信する。ＷＳＤとＷＳＤＢの間の様々なメッセージの内容を、より詳細に後述する。
【００４８】
図３Ａは、いくつかの実施形態によるハイブリッドＤＳＭアーキテクチャを例示する。一般に、ＷＳＤは、ＤＳＭクライアントの役目をして、ＤＳＭサーバとの接続を確立することができ、ＤＳＭサーバは、ＷＳＤ、アクセスポイント、または任意の他の適切なタイプの通信デバイスであってもよい。図３Ａで例示するように、ＤＳＭサーバは実際上、ＷＳＤのクラスタのクラスタヘッドの役目をすることができる。
【００４９】
本明細書に記載のシステムおよび方法では、ＷＳＤは、ＷＳＤＢと直接通信することができる。例えば、図３Ｂでは、ＷＳＤ６は、ＷＳＤＢと直接通信して、ＷＳＤ６が位置する地理的エリア内で空いているチャネルのリストを得る。一実施形態では、ＷＳＤ６およびＷＳＤＢ２は、以下のメッセージを交換することができる。
【００５０】
メッセージ１：ＷＳＤ６は、チャネルクエリメッセージをＷＳＤＢ２へ送信する。物理的送信は、必ずしも１ホップであるとは限らないことがあるが、いずれにしても、論理的には、ＷＳＤ６はＷＳＤＢ２と直接通信し、すなわち、メッセージはＷＳＤＢ２にアドレス指定される。
【００５１】
メッセージ２：ＷＳＤＢ２は、そのデータベースを検索し、使用可能チャネルを計算し、ＷＳＤ６のための空きチャネルのリストを発見し、チャネル応答メッセージをＷＳＤ６へ返信し、ＷＳＤ６は、そのメッセージ、および、任意選択でそのローカル検知情報を使用して、どのチャネルにアクセス可能であるかを決定するようになる。
【００５２】
より詳細に後述するように、ＤＳＭアーキテクチャは、チャネルクエリを行うためにより豊富な手段を提供することができる。加えて、ＤＳＭアーキテクチャは、２つの処理、チャネルクエリおよび周波数帯割り振りが、同時に行われることを可能にする。例えば、ＷＳＤは、チャネルクエリメッセージをそのＤＳＭサーバへ送信する。ＤＳＭサーバが、そのＷＳＤのための空きチャネルのリストを発見するために必要とされた全ての情報を有する場合、ＤＳＭサーバは、このリストと自身が有する検知情報とを使用して、周波数帯割り振りを行い、チャネル応答メッセージをＷＳＤへ送信するようになる。そうでない場合は、ＤＳＭサーバは、ＷＳＤに代わって、ＷＳＤＢへチャネルクエリメッセージを送信するようになる。ＷＳＤＢは、チャネル応答メッセージをＤＳＭサーバへ送信し、ＤＳＭサーバは、チャネル応答メッセージと自身が有する検知情報を使用して、周波数帯割り振りを行い、チャネル応答メッセージをＷＳＤへ送信するようになる。限定されない一実施形態による、これらのインタラクションを、図３Ｂに例示する。ＤＳＭサーバ１が、ＷＳＤ１からのチャネルクエリメッセージを処理するために必要とされた全ての情報を有しているとは限らない場合には、メッセージフローは、以下のようになりうる。
【００５３】
メッセージ３：ＷＳＤ１は、チャネルクエリメッセージをＤＳＭサーバ１へ送信する。
【００５４】
メッセージ４：ＤＳＭサーバ１は、チャネルクエリメッセージをＷＳＤＢ１へ送信し、ＷＳＤ１のＩＤ、位置およびデバイスタイプ、並びに他の関連情報を示す。
【００５５】
メッセージ５：ＷＳＤＢ１は、チャネル応答メッセージをＤＳＭサーバ１へ送信し、ＷＳＤ１のための空きチャネルを指定する。
【００５６】
メッセージ６：ＤＳＭサーバ１は、ＷＳＤＢ１によって送信されたチャネル応答メッセージ内に含まれたＷＳＤ１のための空きチャネルのリストを、使用可能な検知情報、または、ＤＳＭサーバ１にとって使用可能な他の補足的な周波数帯使用データと共に使用して、周波数帯割り振りを生成し、チャネル応答メッセージをＷＳＤ１へ送信する。
【００５７】
次に、ＤＳＭサーバ１が、ＷＳＤ２からのチャネルクエリメッセージを処理するために必要とされた全ての情報を有している場合には、メッセージフローは、以下のようになりうる。
【００５８】
メッセージ７：ＷＳＤ２は、チャネルクエリメッセージをＤＳＭサーバ１へ送信する。
【００５９】
メッセージ８：ＤＳＭサーバ１は、ＷＳＤ２のための空きチャネルを発見し、ＤＳＭサーバ１にとって使用可能な検知情報など、補足的な周波数帯使用データを使用して、周波数帯割り振りを生成し、チャネル応答メッセージをＷＳＤ２へ送信する。
【００６０】
一実施形態では、このチャネル応答メッセージは、スタンドアロンＷＳＤ（いかなるＤＳＭサーバにも接続されていないＷＳＤ）の場合のチャネル応答メッセージが提供するよりも多くの情報を提供する。スタンドアロンＷＳＤの場合、チャネル応答は、そのＷＳＤのための空きチャネルを指定する。しかし、ＷＳＤはなお、空きチャネルのうちどれにアクセス可能であるかを決定する前に、周波数帯検知を行わなければならないことがある。ＷＳＤがＤＳＭサーバに接続される場合、チャネル応答メッセージは、ＷＳＤがアクセスするための準備ができている、単一のチャネル（周波数帯内で隣接していても隣接していなくてもよい）を指定するか、または、チャネルを指定しないことが可能であり、単一の空きチャネルの選択において、周波数帯検知情報が既に考慮に入れられている。
【００６１】
限定されない一実施形態による、ＤＳＭサーバのためのフローチャートを図４に示す。符号４０２で、ＷＳＤからのチャネルクエリメッセージが受信される。符号４０４で、ＷＳＤが、チャネルクエリメッセージを処理するために十分な情報を有するかどうかが判定される。ＷＳＤが十分な情報を有する場合、符号４０６で、チャネル応答メッセージが生成される。チャネル応答メッセージは、例えば、ＷＳＤのための割り振られたチャネルを指定することができる。チャネル応答メッセージは次いで、符号４１６で送信されてもよい。ＤＳＭサーバが、チャネルクエリメッセージを処理するために十分な情報を有していない場合、符号４０８で、チャネルクエリメッセージは、ＷＳＤに代わって、ＷＳＤＢへ送信されてもよい。符号４１０で、チャネル応答メッセージが、タイムアウト期間内にＷＳＤＢから受信されたかどうかが判定される。そうでなかった場合、符号４１２で、ＷＳＤがいかなるチャネルを使用することも禁じる、チャネル応答メッセージが生成されてもよい。ＤＳＭサーバがまさにＷＳＤＢからチャネル応答メッセージを受信する場合、符号４１４で、チャネル応答メッセージが生成されてもよい。チャネル応答メッセージは、例えば、ＷＳＤのための割り振られたチャネルを指定することができる。符号４１６で、チャネル応答メッセージが、最初にチャネルクエリメッセージを送信したＷＳＤへ送信されてもよい。
【００６２】
もう１つの限定されない実施形態による、ＤＳＭサーバのためのフローチャートを図４Ａに示す。符号４２０で、ホワイトスペース周波数帯データが、ホワイトスペースデータリポジトリサーバから受信される。ホワイトスペース周波数帯データは、使用可能周波数範囲データを含んでもよい。一般に、ホワイトスペース周波数帯は、認可されてもよく、無認可のデバイスによる特定のタイプの動作が許可される、周波数帯である。例えば、様々なホワイトスペースデバイスが、所定の位置内で、かつ、その位置内のライセンス所有者によって未使用であるか、またはその位置内で認可されていないチャネル（例えば、周波数範囲）上で、動作することが許可されてもよい。ホワイトスペース周波数帯の一例は、特定の領域内の放送局に認可されているが、現在使用されていない、ＴＶホワイトスペース周波数帯である。ホワイトスペース周波数帯データは、無認可の周波数帯を含む、ホワイトスペース周波数帯についての情報を含んでもよい。ホワイトスペース周波数帯データはまた、後述のような使用可能周波数範囲データをも含んでもよい。ホワイトスペース周波数帯データはまた、位置識別データなど、他の情報、または、例えば、チャネル固有の電力限定、保護帯域テンプレート要件、時間限定／制限など、無認可の周波数帯の他の説明もしくは特徴付けをも含んでもよい。ホワイトスペースデータリポジトリサーバ（例えば、ＷＳＤＢ）は、使用可能周波数範囲についての位置固有の周波数帯情報の静的または動的データベースであってもよい。いくつかの実施形態では、ホワイトスペースデータリポジトリサーバは、専用かつ永続的に使用不可能である周波数帯を追跡することができる。使用可能周波数範囲データは、何の周波数帯がホワイトスペース周波数帯内で使用可能であるかを識別する情報であってもよい。この情報は、例えば、アナログＴＶチャネル指定子またはチャネルＩＤであってもよい。あるいは、この情報は、中心周波数および関連付けられた帯域幅（明示されるか、もしくは暗示的）、または、例えば、周波数の対のリストの形式であってもよい。テレビホワイトスペース（ＴＶＷＳ）に対して、ＴＶＷＳチャネルは、１チャネルにつき６ＭＨｚに固定される（例えば、チャネル２３は常に、５２４〜５３０Ｍｈｚを指す。）使用可能周波数範囲データは、チャネル番号によって明示されてもよい。加えて、２つ以上の連続的なチャネルが使用可能である場合、ホワイトスペースチャネル選択により、使用可能チャネルを集約し、帯域幅を１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、２０ＭＨｚなどへ増加させることができる。すなわち、様々な無線アクセス技術は、複数の連続的なチャネル帯域幅を利用することができる。例えば、ＬＴＥおよびＷｉＦｉは共に、５ＭＨｚのＯＦＤＭ帯域幅を使用して単一のＴＶＷＳチャネル（６ＭＨｚ）上に、または、１０ＭＨｚのＯＦＤＭ帯域幅を使用して２つの連続的なＴＶＷＳチャネル上に、または、２０ＭＨｚのＯＦＤＭ帯域幅を使用して４つのＴＶＷＳチャネル上に配置されてもよい。
【００６３】
符号４２２で、補足的な周波数帯使用データが格納される。補足的な周波数帯使用データは、例えば、後述するように、好ましい周波数範囲データを取得するために、ＤＳＭにとって使用可能な他の情報を含んでもよい。したがって、補足的な周波数帯使用データは、周波数帯使用の現在の状態を反映し、かつ、ＷＳＤからの周波数帯測定データ、ＤＳＭまたはピアＤＳＭからの、現在割り当てられている／使用されている周波数帯の使用マップなどを含みうる、情報を含んでもよい。周波数帯使用の現在の状態は、使用されている特定の無線アクセス技術、並びに、例えば、使用されているスクランブリングコード（例えば、ＰＨＹセルＩＤ）または時間基準など、共存を容易にするためにこの技術がどのように使用されているかを定義する主要なパラメータを含んでもよい。いくつかの実施形態では、補足的な周波数帯使用データは、ホワイトスペースアクセスポイント相互依存情報を含んでもよい。ホワイトスペースアクセスポイント相互依存情報は、例えば、重複するＡＰカバレッジを識別することができる。相互依存情報を使用して、ＤＳＭサーバは、所与のＡＰに対して、どの他のＡＰがＴＶＷＳ内で重複するカバレッジを有するかを識別することによって、その制御下のＡＰ毎の論理的相互依存マッピングを構築することができる。ＤＳＭは、この情報を使用して、その直接制御下の、または、他のＤＳＭサーバの制御を通した、ＡＰ間の潜在的な干渉を決定することができる。この関連付けは、例えば、各ＡＰの地理位置情報から導出可能であり、また、ＡＰ自体によって、または、他のソースから収集された、周波数帯検知情報により補完されてもよい。他のＤＳＭサーバ（ピアＤＳＭデバイス）からの情報もまた、相互依存マッピングの開発において、ＤＳＭサーバによって取得されてもよい。例えば、ＷｉＦｉ  ＡＰは、干渉を引き起こす近隣ＡＰのＳＳＩＤ、並びに近隣ＡＰの相対信号強度を、ＤＳＭサーバにレポートすることができる。ＬＴＥでは、ＨｅＮＢは、近隣ＡＰおよびその関連付けられたＳＳＩＤ、並びに、近隣ＨｅＮＢおよびその関連付けられた物理的セルＩＤと、場合によっては、ＰＬＭＮネットワーク識別子との情報を、ＤＳＭサーバにレポートすることができる。同じ情報が、影響を受ける他のＤＳＭサーバに中継されてもよい。補足的な周波数帯使用データはまた、周波数帯測定データをも含んでもよい。周波数帯測定データは、１つまたは複数のホワイトスペースデバイスアクセスポイント（ＷＳＤ−ＡＰ）から取得されてもよい。周波数帯測定データは、１つもしくは複数のＷＳＤ、または、他の周波数帯測定技術から取得されてもよい。周波数帯測定データは、他のＷＳＤ−ＡＰのＳＳＩＤ情報、または、ＬＴＥセルＩＤを含んでもよく、また、対応する電力レベルをも含んでもよい。８０２．１１技術が使用されているか、ＬＴＥが使用されているか、他の技術が使用されているかを示す無線アクセス技術識別子が、含まれてもよい。周波数帯測定データは、例えば、チャネル使用測定レポートの形式で、ピアＷＳＤ−ＡＰ間で、ピアＤＳＭ間で、または、ＷＳＤ−ＡＰとＤＳＭの間で送信されてもよい。
【００６４】
符号４２４で、チャネルクエリメッセージが受信される。チャネルクエリメッセージは、例えば、ＤＳＭによって、ＷＳＤ（ＷＳＤ／ＡＰ）から受信されてもよい。
【００６５】
符号４２６で、チャネル応答メッセージが送信される。チャネル応答メッセージは、例えば、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを含んでもよい。少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、ホワイトスペース周波数帯データおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて、決定されてもよい。少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、現在使用されている周波数帯に近接した使用可能周波数範囲を識別することに基づいて、決定されてもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、隣接周波数帯基準に基づいて決定される。少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、ＷＳＤ／ＡＰへ送信される情報を含んでもよく、その情報からＷＳＤ／ＡＰはチャネルを選ぶことができる。このデータはまた、限定なしに、例えば、チャネル固有の電力限定、保護帯域テンプレート要件、時間限定／制限、および／または、チャネル固有の制御メッセージング要件など、他のチャネルデータをも含んでもよい。すなわち、いくつかのチャネルは、ある要件（例えば、継続された使用を示すためのハートビート機構の使用）を有してもよい。好ましい周波数範囲データは、「使用可能周波数範囲」に類似したフォーマットなど、任意の適切なフォーマットで（すなわち、ＴＶチャネル指定子／ＩＤ、中心周波数および帯域幅、周波数の対のリストなどを使用して）送信されてもよい。一実施形態では、好ましい周波数範囲データは、チャネルリストを備える。チャネルリストは、チャネルプリファレンス情報を含んでもよい。
【００６６】
好ましい周波数範囲を識別するとき、ＤＳＭまたはＷＳＤ−ＡＰは、未使用の周波数帯のより大きい隣接ブロックを保持して、周波数帯のより大きいブロックを要求する他のチャネルクエリにサービスできるようにする方法で、周波数範囲またはチャネルを選択することができる。すなわち、あるチャネルの選択が隣接周波数帯のブロックを保持する傾向があるが、別のチャネルの選択が残りの使用可能周波数帯をセグメント化する傾向がある場合、最初のチャネルが好ましい。あるいは、隣接周波数帯の保持は、地理的領域に基づいて行われてもよい。すなわち、第１の地理的領域内の隣接周波数帯ブロックの保持を他の領域よりも優先させて、優先度を有すると見なされる近接または重複する領域内の隣接ブロックの保持により、ある領域内で周波数帯断片化の結果となるチャネル選択がなお好ましくなりうるようにすることができる。隣接周波数帯の優先順位付けはまた、使用統計値に基づいて、より頻繁な高帯域幅要求を有するエリアが他の領域よりも優先されるようにしてもよい。本明細書に記載の隣接周波数帯管理および／または優先順位付けの様々な実施形態は、１つまたは複数の好ましい周波数範囲を識別するとき、または、使用可能周波数範囲をランク付けするとき、隣接周波数帯基準を使用すると言うことができる。いくつかの実施形態では、ＷＳＤ−ＡＰに、使用可能チャネルのチャネルリストが提供され、ＷＳＤ−ＡＰは次いで、使用するべき周波数範囲を識別するとき、隣接周波数帯基準を利用することができる。他の実施形態では、ＷＳＤ−ＡＰは、ホワイトスペースデータリポジトリサーバと通信し、次いで、隣接周波数帯基準に従って、断片化を削減するようにチャネルを選択することができる。いくつかの実施形態では、ＤＳＭサーバはまた、ＷＳＤ／ＡＰから、チャネル選択を示すチャネル応答メッセージを受信することもできる。ＤＳＭサーバはまた、チャネル使用を示すチャネル確認応答メッセージを受信することもできる。例えば、チャネル確認応答メッセージは、（例えば、ＡＣＫメッセージによる）そのチャネルが使用されているという指示であってもよく、リストのうちどのチャネルが使用のために選択されたかを識別してもよく、または、他のチャネル確認応答データを含んでもよい。図４Ｂは、限定されない一実施形態によるＤＳＭデバイス４３０を示す。ＤＳＭデバイス４３０は、プロセッサ４３２、および、コンピュータメモリ４３４、または、プロセッサ４３２と通信している他のコンピュータ可読媒体を備えてもよい。プロセッサ４３２による実行のための命令４３６を有するソフトウェアが、コンピュータメモリ４３４上に格納されてもよい。プロセッサは、ソフトウェアを実行して、本明細書に記載の動的周波数帯管理など、様々な機能を行うことができる。ＤＳＭデバイス４３０は、１つまたは複数のプロセッサ４３２、および、１つまたは複数のコンピュータメモリ４３４を備えてもよい。便宜上、ただ１つのプロセッサ４３２およびただ１つのメモリ４３４を、図４Ｂに示す。プロセッサ４３２は、１つまたは複数のコアを有する集積回路（ＩＣ）として実装されてもよい。コンピュータ可読媒体またはメモリは、揮発性および／または不揮発性メモリユニットを備えてもよい。揮発性メモリユニットは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備えてもよい。不揮発性メモリユニットは、例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、並びに、例えば、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブなど、機械的な不揮発性メモリシステムを備えてもよい。ＲＡＭおよび／またはＲＯＭメモリユニットは、例えば、ディスクリートメモリＩＣとして実装されてもよい。
【００６７】
図４Ｃは、限定されない一実施形態によるＤＳＭサーバ４４０のアーキテクチャを示す。ソフトウェア命令を実行する１つまたは複数のプロセッサは、デバイスの様々なモジュールを実装すると考えることができる。ＤＳＭサーバ４４０は、ホワイトスペースデータベース管理モジュール４４２を含んでもよい。ホワイトスペースデータベース管理モジュール４４２は、ホワイトスペース周波数帯データを、ホワイトスペースデータリポジトリサーバから格納するように構成されてもよい。ホワイトスペース周波数帯データは、使用可能周波数範囲データを含んでもよい。ＤＳＭサーバ４４０はまた、補足的な周波数帯使用データを格納するように構成された、補足データ格納モジュール４４４をも含んでもよい。ＤＳＭサーバ４４０はまた、ホワイトスペースデバイス位置情報に少なくとも部分的に基づいて、関連補足データを識別するように構成された、相互依存モジュール４４６をも含んでもよい。ＤＳＭサーバ４４０はまた、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを識別するように構成された、チャネルリスト生成モジュール４４８をも含んでもよい。少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、ホワイトスペース周波数帯データおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて決定される。ＤＳＭサーバ４４０はまた、ピアＤＳＭ、ホワイトスペースデバイス、および、ホワイトスペースデータリポジトリサーバと通信するように適合された、通信モジュール４５０をも含んでもよい。
【００６８】
ＷＳＤがチャネルクエリメッセージを送信する必要があるとき、ＷＳＤは、ＤＳＭサーバに接続されているかどうかの条件をテストする。はいの場合、ＷＳＤは、チャネルクエリメッセージをＤＳＭサーバへ送信し、チャネル応答メッセージに含まれたチャネルにアクセスするようになる。一方、ＷＳＤがＤＳＭサーバに接続されていないが、ＷＳＤＢの存在を知っている場合、ＷＳＤは、チャネルクエリをＷＳＤＢへ送信するようになる。チャネル応答メッセージがＷＳＤＢから戻るとき、ＷＳＤは、チャネル応答メッセージ内の空きチャネルのリスト、および、そのローカル周波数帯検知情報を使用して、リスト内のどのチャネルにアクセスできるかを決定するようになる。
【００６９】
限定されない一実施形態によるＷＳＤのためのフローチャートを図５に示す。符号５０２で、チャネルクエリメッセージが送信される必要があると決定される。符号５０４で、ＷＳＤがＤＳＭサーバと接続されているかどうかが判定される。そうでない場合、符号５０６で、ＷＳＤがいずれかのＷＳＤＢを知っているかどうかが判定される。そうでない場合、符号５０８で、障害がレポートされる。ＷＳＤがＷＳＤＢを知っている場合、符号５１０で、チャネルクエリメッセージがＷＳＤＢへ送信される。符号５１２で、チャネル応答メッセージが、タイムアウト期間内に受信されるかどうかが判定される。チャネル応答メッセージが受信される場合、符号５１４で、チャネル応答メッセージおよび検知情報を使用して、アクセスするべきチャネルを決定することができる。符号５１６で、ＷＳＤは、チャネルにアクセスする準備ができている。符号５０４で、ＷＳＤがＤＳＭサーバに接続されていると判定される場合、符号５１８で、チャネルクエリメッセージがＤＳＭサーバへ送信されてもよい。符号５２０で、チャネル応答メッセージが、タイムアウト期間内に受信されるかどうかが判定される。チャネル応答メッセージが受信されない場合、符号５０８で、障害がレポートされる。チャネル応答メッセージが受信される場合、符号５１６で、ＷＳＤは、チャネルにアクセスする準備ができている。
【００７０】
いくつかの実施形態では、補足的な周波数帯使用データは、ホワイトスペースデバイスアクセスポイント（ＷＳＤ−ＡＰ）で取得されてもよい。限定されない一実施形態によるＷＳＤのためのフローチャートを図５Ａに示す。符号５３０で、補足的な周波数帯使用データが、ホワイトスペースデバイスアクセスポイント（ＷＳＤ−ＡＰ）で取得される。符号５３２で、チャネルクエリメッセージが送信される。符号５３４で、チャネル応答メッセージが受信される。チャネル応答メッセージは、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを含んでもよい。符号５３６で、チャネルが、チャネル応答メッセージおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて選択される。いくつかの実施形態では、選択されたチャネルを示すチャネル確認応答メッセージが送信されてもよい。チャネル確認応答は、ＡＣＫメッセージなど、任意の適切なタイプのメッセージであってもよく、あるいは、チャネル応答メッセージがチャネルのリストを含む場合には、リストのうちどのチャネルが使用のために選択されたかを識別してもよい。いくつかの実施形態では、チャネル再構成メッセージが、ＷＳＤ−ＡＰで、動的周波数帯管理（ＤＳＭ）デバイスから受信されてもよく、チャネル変更メッセージがクライアントホワイトスペースデバイスへ送信されてもよい。
【００７１】
ＷｉＦｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１）シナリオでは、ＡＰは、ＣＳＡ（チャネル切り替えアナウンスメント）もしくはＥＣＳＡ情報要素を通してビーコンにおいて、または、別々のＭＡＣ動作フレームとして送信可能である、チャネル切り替えアナウンスメントを使用して、チャネル変更をブロードキャストすることができる。ＣＳＡは、新しいチャネルについての情報を含み、新しいチャネルへ切り替えるべき時間を示す。図５Ｂは、切り替えアナウンスメントのためのＣＳＡ情報フィールドの例を例示する。
【００７２】
ＬＴＥでは、ＨｅＮｂは、プライマリセルを介して送信されたＲＲＣシグナリングを使用して、チャネル変更をＵＥへ信号で送ることができる。プライマリセルは、認可された周波数帯など、異なる帯域を使用することができる。いくつかの実施形態では、チャネル変更は、２つの連続的なメッセージを通して行われてもよい。第１に、第１のＲＲＣメッセージが、ＲＲＣ再構成メッセージを使用して、現在のＴＶＷＳチャネル内で動作するセカンダリセルを終了させる。第２に、もう１つのＲＲＣメッセージが、ＲＲＣ再構成メッセージを通して、新しいＴＶＷＳチャネル上で動作するように、セカンダリセルをアクティブ化する。
【００７３】
図６を参照すると、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のＤＳＭサーバ間のインタフェースもあってもよい。このインタフェースは、ＤＳＭサーバがＴＶＷＳチャネル情報を共有する助けとなることができ、ＤＳＭサーバによるＴＶＷＳ周波数帯のより完全な像の理解を支援することができる。
【００７４】
このＤＳＭ間インタフェースを共存の目的で使用することができる。最初に、ＤＳＭサーバがＷＳＤＢからチャネルのリストを受信するとき、ＤＳＭサーバは、どのチャネルが他のＤＳＭサーバ下で動作中のＷＳＤによって既に使用されているかを知ることができ、したがって、ＤＳＭサーバは、「ＤＳＭ間」インタフェースを使用して、他の動作チャネルの情報を獲得するようになる。ＤＳＭサーバは次いで、最初の使用可能チャネルリストから空きチャネル、すなわち、その地理的エリア内でいかなる他のＤＳＭサーバ／クライアントによっても使用されていないチャネルを選択するようになる。より詳細に後述するように、チャネル使用メッセージを通して、通信を行うことができる。
【００７５】
いくつかの実施形態では、ＤＳＭ間インタフェースを、ＷＳＤレベルで実装することができる。例えば、そのインタフェースは、同じ機能性を有してもよいが、ＤＳＭレベルで実装される代わりに、周波数帯情報をＷＳＤレベルで共有する。このタイプのインタフェースは、図７に示すように、ＷＳＤＢに直接接続されるスタンドアロンＷＳＤにとって、より有用でありうる。
【００７６】
この「ＷＳＤ間」インタフェースもまた、ＴＶＷＳ内の共存のために使用することができる。ＷＳＤは、ＴＶＷＳ内の動作チャネルについての情報を共有してもよく、「ＷＳＤ間」インタフェースを使用して、チャネル選択において互いを支援することができる。これにより、同じ地理的エリア内の２つのＷＳＤがＴＶＷＳ内の同じチャネルを選択する見込みがなくなるか、または、少なくとも減るようになる。いくつかの実施形態では、ハイブリッドシステムが、「ＤＳＭ間」インタフェースおよび「ＷＳＤ間」インタフェースの両方と共に使用されてもよい。
【００７７】
加えて、アドホックモードをチャネルクエリのローカル処理のために使用してもよい。このモードでは、ＷＳＤはピアデバイスである。ＷＳＤが既にＷＳＤＢと連絡を取り、空きチャネルのリストを取得かつ保持している場合、空きチャネルについての情報がその近隣のＷＳＤにも適用される可能性が高く、その理由は、近隣のＷＳＤは、ＷＳＤＢによって設定された地理的エリアに入る可能性が高いからである。
【００７８】
いくつかの実施形態では、チャネル可用性情報は、１つまたは複数のタイマに関連付けられる。例えば、空きチャネルリスト内の各チャネルは、別々のタイマを有してもよい。そのタイマが満了するとき、空きチャネルは、現在用いられていないというマークが付けられるか、または、リストから削除される。
【００７９】
いくつかの実施形態では、スタンドアロンＷＳＤがチャネルクエリメッセージをＷＳＤＢへ送信するとき、ＷＳＤＢは、そのＷＳＤのための空きチャネルのリストを指定するチャネル応答メッセージを返信する。スタンドアロンＷＳＤは典型的には、周波数帯検知能力が限定されており、その理由は、スタンドアロンＷＳＤは、１つの位置に対して行われた周波数帯測定のみへのアクセスを有するからである。いくつかの実装形態では、スタンドアロンＷＳＤに近い少なくとも１つのＤＳＭサーバが、そのスタンドアロンＷＳＤを助ける。例えば、スタンドアロンＷＳＤがチャネルクエリメッセージを送信する先のＷＳＤＢは、そのスタンドアロンＷＳＤに近いＤＳＭサーバと共に動作し、そのスタンドアロンＷＳＤに対する周波数帯割り振りを共に生成することができる。こうして、ＷＳＤＢは、ＷＳＤのための使用可能チャネルを求める検索をＤＳＭサーバへ拡張することができる。
【００８０】
いくつかの実施形態では、検索拡張を、限定された検知能力を有するＤＳＭサーバ下にあるＷＳＤにも適用することができる。それらのＤＳＭサーバでは、それらのＤＳＭサーバがＷＳＤからチャネルクエリメッセージを受信するとき、それらのＤＳＭサーバは、ＷＳＤメッセージをＷＳＤＢへ転送することができ、ＷＳＤＢは、他のＤＳＭサーバと共に動作して、このチャネルクエリを解決するように試みる。一実施形態では、この処理は、ＷＳＤがチャネルクエリを直接、または、限定された検知能力を有するＤＳＭサーバを介して、ＷＳＤＢへ送信することから開始する。ＷＳＤＢは次いで、スタンドアロンＷＳＤのための空きチャネルのリストをルックアップすることができる。ＷＳＤＢはまた、ＷＳＤの位置をカバーするＤＳＭサーバがあるかどうかをルックアップすることもできる。ない場合、ＷＳＤＢは、チャネル応答メッセージをＷＳＤへ送信し、空きチャネルのリストを指定するようになる。一方、ある場合、ＷＳＤＢは、ＷＳＤに代わって、ＤＳＭサーバへチャネルクエリメッセージを送信するようになる。次に、ＷＳＤＢからのチャネルクエリがＤＳＭサーバに到達するとき、ＤＳＭサーバは、ＷＳＤのために空いているチャネルのリストを発見し、チャネル応答メッセージを送信することができる。ＤＳＭサーバからのチャネル応答メッセージがＷＳＤＢに到達するとき、ＷＳＤＢは、そのリストを、ＷＳＤＢが既に生成したリストと（例えば、「ＡＮＤ」の方法で）結合し、どのチャネルにＷＳＤがアクセスできるかを決定し、次いで、チャネル応答メッセージをＷＳＤへ送信することができる。
【００８１】
例えば、図８に例示するＷＳＤ６を考えられたい。一実施形態では、メッセージフローは、以下の通りである。
【００８２】
メッセージ１：ＷＳＤ６は、チャネルクエリメッセージをＷＳＤＢ２へ送信する。
【００８３】
メッセージ２：ＷＳＤＢ２は、ＷＳＤ６のために空いているチャネルのリストを発見し、ＷＳＤ６の位置をカバーするＤＳＭサーバをルックアップし、ＤＳＭサーバ２を発見する。ＷＳＤＢ２は、ＷＳＤ６に代わって、ＤＳＭサーバ２へチャネルクエリメッセージを送信する。
【００８４】
メッセージ３：ＤＳＭサーバ２は、ＷＳＤ６の位置で占有されていないチャネルのリストを発見し、チャネル応答メッセージをＷＳＤＢ２へ送信する。
【００８５】
メッセージ４：ＷＳＤＢ２は、両方のリスト内にあるチャネルを選び、チャネル応答メッセージを生成し、ＷＳＤ６へ送信する。
【００８６】
様々な限定されない実施形態による、ＷＳＤＢからのチャネルクエリメッセージを処理するＤＳＭサーバのためのフローチャートを図９に示し、様々な限定されない実施形態による、使用可能チャネル検索をＤＳＭサーバに拡張するＷＳＤＢのためのフローチャートを図１０に示す。
【００８７】
図９を参照すると、符号９０２で、チャネルクエリメッセージがＷＳＤＢから受信される。符号９０４で、メッセージ内のスタンドアロンＷＳＤの位置が取得される。符号９０６で、その位置で占有されていないチャネルがルックアップされ、チャネル応答メッセージに入れられる。符号９０８で、チャネル応答メッセージがＷＳＤＢへ送信される。
【００８８】
図１０を参照すると、符号１００２で、チャネルクエリメッセージがＷＳＤから受信される。符号１００４で、空きチャネルのリスト（ＬA）がＷＳＤのために取得される。符号１００６で、そのＷＳＤをカバーする（例えば、管理する）ＤＳＭサーバがあるかどうかが判定される。ない場合、符号１００８で、空きチャネルのリスト（ＬA）を含む、チャネル応答メッセージが生成される。そのＷＳＤをカバーするＤＳＭサーバがある場合、符号１０１０で、チャネルクエリメッセージが、ＷＳＤに代わって、ＤＳＭサーバへ送信され、符号１０１２で、チャネル応答メッセージがＤＳＭサーバから、タイムアウト期間内に受信されるかどうかが判定される。チャネル応答メッセージが受信されない場合、符号１００８で、空きチャネルのリスト（ＬA）を含むチャネル応答メッセージが生成される。チャネル応答メッセージが受信される場合、符号１０１４で、占有されていないチャネルのリスト（ＬB）がチャネル応答メッセージから取得される。符号１０１６で、ＬAおよびＬBの両方にあるチャネルが選択されてもよい。符号１０１８で、チャネル応答メッセージがＷＳＤへ送信される。
【００８９】
加えて、いくつかの実施形態では、ＤＳＭシステムは、周波数帯検知結果をＷＳＤＢに渡すことによって、ＷＳＤＢが行う使用可能チャネル計算を支援することができる。この支援は、例えば、積極的な手法または反応的な手法を使用するなど、様々な方法で提供されてもよい。
【００９０】
積極的な手法を使用して、ＤＳＭシステムは、ＤＳＭシステムが観察する周波数帯使用に著しい変化があるとき、周波数帯検知結果をＷＳＤＢへ積極的に送信し、周波数帯検知結果を更新することができる。
【００９１】
反応的な手法を使用して、ＷＳＤＢは、必要に応じて、特定の位置での周波数帯検知結果を求めて、ＤＳＭサーバにクエリを行うことができる。
【００９２】
いずれの手法においても、ＷＳＤＢは、当該の位置に近い１つまたは複数のＤＳＭサーバから周波数帯検知結果を得ることができる。ＷＳＤＢは、周波数帯検知結果を結合して、使用可能チャネルの計算を改善することができる。
【００９３】
一般に、積極的な手法は、周波数帯使用が緩やかに変化するとき、より効率的になりうるものであり、更新の数が増していくにつれて、周波数帯使用が速く変化するとき、非効率的になりうる。反応的な手法は、反対である。反応的な手法は、周波数帯使用が緩やかに変化するとき、非効率的になりうるものであり、その理由は、使用可能チャネルの各計算が、周波数帯検知結果を求めるクエリを招くことがあり、それらのクエリは同様の周波数帯検知結果をもたらすからである。周波数帯使用がより速く変化するとき、反応的な手法はより効率的になりうるものであり、その理由は、ＷＳＤＢが、必要とするときに周波数帯検知結果を求めるのみであり、多数になりうる全ての検知更新メッセージの送信をなくすからである。
【００９４】
限定されない一実施形態による、積極的な手法のためのＤＳＭサーバのためのフローチャートを図１１に示す。例示するように、積極的な手法のための処理は、符号１１０２で、ＤＳＭサーバがＷＳＤＢとの接続をセットアップすることを含んでもよい。符号１１０４で、全てのチャネルについての周波数帯検知結果を含む最初の検知レポートメッセージが、ＷＳＤＢへ送信されてもよい。符号１１０６で、周波数帯検知結果において著しい変化がある場合、ＤＳＭサーバは、符号１１０８で、最後の更新以後に変化を受けているそれらのチャネルのみをリストする検知更新メッセージを、ＷＳＤＢへ送信することができる。ＷＳＤＢは次いで、あるチャネルクエリに対する使用可能チャネルのその計算のために、全てのＤＳＭサーバから受信された周波数帯検知結果を使用することができる。
【００９５】
様々な限定されない実施形態による、反応的な手法におけるＷＳＤＢおよびＤＳＭサーバのためのフローチャートを図１２および図１３にそれぞれ示す。反応的な手法のための処理は、例えば、ＷＳＤＢがチャネルクエリメッセージを受信すると、ＷＳＤＢがメッセージ内の位置情報を抽出すること、その位置をカバーするＤＳＭサーバをルックアップすること、検知クエリメッセージをそれらのＤＳＭサーバの各々へ送信することを含んでもよい。検知クエリメッセージを受信すると、各ＤＳＭサーバは、検知応答メッセージをＷＳＤＢへ返信する。ＷＳＤＢは次いで、検知応答メッセージ内の周波数帯検知結果を結合し、使用可能チャネルを計算し、チャネル応答メッセージを形成し、チャネルクエリメッセージの送信者へ返信することができる。
【００９６】
図１２を参照すると、符号１２０２で、ＷＳＤＢはチャネルクエリを受信する。符号１２０４で、チャネルクエリメッセージ内の位置（Ｘ）が抽出されてもよい。符号１２０６で、位置（Ｘ）に近いＤＳＭサーバが識別されて、リスト（Ｌ）が形成される。符号１２０８で、リスト（Ｌ）が空であるかどうかが判定される。リストが空である場合、符号１２１０で、使用可能チャネルが計算され、符号１２１８で、チャネル応答メッセージが送信される。リスト（Ｌ）が空でない場合、符号１２１２で、検知クエリメッセージがリスト（Ｌ）内の各ＤＳＭサーバへ送信される。符号１２１４で、１つまたは複数の検知応答メッセージが、タイムアウト期間内にＷＳＤＢによって受信されるかどうかが判定される。そうでない場合、符号１２１０で、使用可能チャネルが計算され、符号１２１８で、チャネル応答メッセージが送信される。１つまたは複数の検知応答メッセージが受信される場合、符号１２１６で、検知結果が結合されて、使用可能チャネルが計算されてもよい。符号１２１８で、チャネル応答メッセージが送信される。
【００９７】
図１３を参照すると、符号１３０２で、ＤＳＭサーバは、検知クエリメッセージをＷＳＤＢから受信する。符号１３０４で、位置（Ｘ）がメッセージから抽出されてもよい。符号１３０６で、位置（Ｘ）についての周波数帯検知結果が発見される。符号１３０８で、検知応答メッセージが構築され、ＷＳＤＢへ送信される。
【００９８】
動的帯域幅管理
一般に、ＴＶＷＳ内の各使用可能ＴＶチャネルは、北米では、ブロードバンド接続性のために使用可能である６ＭＨｚの周波数帯の容量を提供する。ＴＶＷＳチャネルは、地理的な位置に基づいて変わることがある。欧州では、例えば、ＴＶＷＳチャネルは典型的には、８ＭＨｚ幅である。ＴＶＷＳは、これらの周波数での信号の長距離伝搬により、比較的大きいカバレッジエリアを有する。
【００９９】
周波数帯域がある位置で使用されうる場合、この周波数が使用されておらず、かつ、無線接続性のための使用のために使用可能である、大きいエリアがありうる。ＷＳＤＢは、異なる位置で使用されている周波数の全て（または、少なくとも一部）を追跡することができる。したがって、ＷＬＡＮ  ＡＰは、それら自体をＴＶＷＳデータベースに登録しなければならない。ＡＰは、その位置情報をデータベースへ送信し、ＡＰが動作できる周波数帯情報を受信できるようにする。登録されていないＷＳＤは、ＴＶＷＳ内で動作することが許されない。
【０１００】
中心のハブまたはＡＰ（本明細書で、ＷＳＤ−ＡＰと称する）は、ＴＶＷＳデータベースに登録される。登録されたＷＳＤは、その位置情報をデータベースへ送信し、ＴＶＷＳデータベースから、使用可能チャネルのリストを受信する。ＷＳＤ−ＡＰは、ＴＣＰ／ＩＰインターネットスタックを使用して、有線インフラストラクチャを通して、ＴＶＷＳデータベースまたはＤＳＭサーバと通信することができる。あるいは、ＷＳＤ−ＡＰは、認可された周波数帯内で無線通信を使用して通信することができる。すなわち、本明細書で図２Ａ〜図２Ｃに関して説明したような無線インフラストラクチャを、ＷＳＤ−ＡＰ間通信のため、かつ、ＷＳＤＢおよびＤＳＭデバイスとのＷＳＤ−ＡＰ通信のために使用することができる。ＡＰは、その能力、および、それが管理中であるＷＳＤの能力に応じて、使用可能チャネルのうち１つを選択する。ネットワークは次いで、選択されたチャネル上でセットアップされる。
【０１０１】
チャネルが選択される方法は、帯域幅の浪費につながることがある。ある問題は、残りの帯域幅が使用不可になるか、または、そうでない場合は断片化のためにその使用が限定されるような方法で、所与の帯域幅からチャネルが選ばれるとき、発生する。さらに、同じ領域内で動作中の複数のＷＳＤは、ほぼ同じ使用可能／空きチャネルのリストを受信するようになる。これにより、複数のＷＳＤに同じチャネルを使用させることがあり、衝突および性能低下につながるようになる。
【０１０２】
様々な実施形態では、ＤＳＭシステムは、ＷＳＤＢと共に、ホワイトスペース周波数帯内の様々な帯域の使用を動的に管理することができる。例えば、本明細書に記載のシステムおよび方法は、ホワイトスペース周波数帯内の使用不可な断片を削減、または場合によってはなくすように努めることができる。いくつかの実施形態では、周波数帯が浪費されていると決定される（すなわち、帯域幅の非効率的な使用が検出される）と、様々なデバイスに対し、チャネルを適切に切り替えて、その問題を直すように、命令することができる。
【０１０３】
例えば、図１４に示す周波数帯マップを観察することによって、ＷＳＤ２がネットワークを離れるとき、それにより２つの１０ＭＨｚの断片が生じることが分かる。アクセスポイント（ＡＰ）などの別のデバイスが、２０ＭＨｚの帯域幅上でそのネットワークを作成することを希望する場合、別のデバイスがそうすることは可能にはならず、その理由は、使用可能な連続／隣接する２０ＭＨｚの周波数帯がないからである。詳細に後述するように、本明細書に記載のシステムおよび方法によれば、ＷＳＤ３を、ＷＳＤ１のすぐ隣に移動させて、２０ＭＨｚの連続周波数帯を作り出すことができる。また、増加した連続周波数帯を生じるために、ＷＳＤ３を周波数帯のある他の部分へ移動させることができる。
【０１０４】
図１５は、問題のある、ＷＳＤのための帯域幅の割り振りの一例を例示する。ＷＳＤが４０ＭＨｚの帯域幅に割り振られ、２０ＭＨｚのチャネル上で動作すると仮定すると、所与の帯域幅の中心が、中心周波数として選択される。図１５に示すように、周波数帯の残りの部分は、両側の２つの１０ＭＨｚのチャネルブロックである。したがって、同じ位置で２０ＭＨｚのチャネル上で動作する別のＷＳＤに、同じ使用可能周波数帯が与えられる場合、既に確立された通信と衝突することなく、２０ＭＨｚのチャネルを選択することは不可能となる。２つのＷＳＤが、キャリア検知多重アクセス（ＣＳＭＡ）またはある他の媒体共有技術を通して、同じチャネルを共有できることを理解されたいが、そのような機能性はスループットを低下させることがある。
【０１０５】
図１６は、ＴＶＷＳの利用に関連する同様の問題を示す。管轄区域に基づいて変わることがあるが、米国では、図１６に示すように、近接したＴＶチャネル間に６ＭＨｚのスペーシングがある。例示した例では、ＷＳＤに、４つの使用可能チャネル（例えば、チャネル３８〜４１）のリストが与えられる。ＷＳＤが１０ＭＨｚのチャネル上で動作して、所与の帯域の中心を中心周波数として選択するようにすると想定する。図１６に示すように、帯域内で残された使用可能スペースは、チャネル３８およびチャネル４１（すなわち、両側の６ＭＨｚ）である。１０ＭＨｚのチャネル上で動作する、同じ場所の別のＷＳＤに、同じチャネルのリストが与えられる場合、ＷＳＤは、図１５によって例示したものと同様の問題に遭遇するようになる。この問題は、「チャネルパッキング（channel packing）」と呼ばれることがある。
【０１０６】
本明細書に記載のシステムおよび方法によれば、ＷＳＤのための中心周波数が所与の帯域の中心からできるだけ遠くで選択される場合、上記の問題を解決することができる。本明細書に開示したように、チャネルは、例えば、ＡＰ、ＤＳＭまたはＷＳＤなど、任意の適切なデバイスによって選択される。しかし、他のネットワークマネージャ（例えば、セルラー基地局、ノードＢおよびＩＥＥＥ８０２．１６基地局など）があってもよく、他のネットワークマネージャは、本明細書に記載のシステムおよび方法を実装して、ＴＶＷＳ内でチャネルを選択することができることは、当業者には理解されよう。
【０１０７】
このソリューションが、図１６に記載の問題に適用される場合、ＷＳＤは、それぞれ図１７および図１８に示すように、チャネル３８およびチャネル３９の境界を中心周波数として、または、チャネル４０およびチャネル４１の境界を中心周波数として、選択することができる。
【０１０８】
図１７および図１８は、中心周波数が所与の帯域の中心からできるだけ遠くで選択されるシナリオを例示する。この周波数帯の配置は、同じチャネルのリストを有するエリア内の他のＡＰに、衝突なしに別の１０ＭＨｚのチャネルを選択する機会をもたらす。
【０１０９】
本明細書に記載のチャネル選択ルールは、必ずしもチャネル選択のための唯一の基準であるとは限らない。例えば、干渉軽減、帯域幅集約およびネットワーク管理など、他の要因もまた考慮することができる。さらに、上記のように、好ましい周波数範囲を識別するとき、ＤＳＭまたはＷＳＤ−ＡＰは、未使用の周波数帯のより大きい隣接ブロックを保持して、周波数帯のより大きいブロックを要求する他のチャネルクエリにサービスできるようにする方法で、周波数範囲またはチャネルを選択することができる。すなわち、あるチャネルの選択が隣接周波数帯のブロックを保持する傾向があるが、別のチャネルの選択が残りの使用可能周波数帯をセグメント化する傾向がある場合、最初のチャネルが好ましい。あるいは、隣接周波数帯の保持は、地理的領域に基づいて行われてもよい。すなわち、第１の地理的領域内の隣接周波数帯ブロックの保持を他の領域よりも優先させて、優先度を有すると見なされる近接または重複する領域内の隣接ブロックの保持により、ある領域内で周波数帯断片化の結果となるチャネル選択がなお好ましくなりうるようにすることができる。隣接周波数帯の優先順位付けはまた、使用統計値に基づいて、より頻繁な高帯域幅要求を有するエリアが他の領域よりも優先されるようにしてもよい。このように、より詳細に後述するように、ＷＳＤが図１７に示す中心周波数または図１８に示す中心周波数のいずれかを選ぶ助けとなりうる、異なる要因またはシナリオがありうる。
【０１１０】
一実施形態では、ＴＶＷＳデータベースは、チャネルのリストがＷＳＤへ送信された後、ＷＳＤからいかなるフィードバックも受信しないパッシブデータベースである。したがって、ＴＶＷＳデータベースは、チャネルがＷＳＤによって使用されていることに気付いていない。そのような実装形態では、ＷＳＤは、全ての可能性を検知し、空いているチャネルを選択しなければならないことがある。図１８を参照すると、例えば、ＷＳＤが、チャネル３８およびチャネル３９上で動作中のＷＳＤを検知する場合、チャネル４０およびチャネル４１の境界が、１０ＭＨｚのチャネルのための中心周波数として選択されうる。一方、全てのチャネルが使用可能である場合、ＷＳＤは、それらのチャネルのうちいずれか１つをランダムに選ぶことができる。
【０１１１】
一実施形態では、ＴＶＷＳデータベースは、選択されたチャネルについてのフィードバックを受信するアクティブデータベースである。フィードバックは、例えば、ＷＳＤによって、ＴＶＷＳデータベースへ送信されうる。この実装形態では、図１６に例示する問題は発生せず、その理由は、別のＷＳＤがチャネルのリストを求めるとき、他のＷＳＤ（すなわち、図１６に例示されたＷＳＤ）によって使用されたチャネルが、ＴＶＷＳデータベースによって送信されないようになるからである。しかし、２つのＷＳＤが同時にチャネルのリストを要求するか、または、ＷＳＤのいずれかからいずれかのフィードバックを受信する前に、同じチャネルのリストが２つ以上のＷＳＤへ送信される場合、チャネル選択問題が起こることがある。この問題点を回避するため、ＷＳＤは、ＴＶＷＳリストからのチャネルのうち１つにおいて送信を開始する前に、ランダムバックオフモードに入ることができる。バックオフモードが満了した後、ＷＳＤは、しばらくの間、チャネルを検知することができる。チャネルが空いている場合、ＷＳＤは、リストからそのチャネルを予約することができる。同じ手順に従う他のＷＳＤは次いで、使用可能であれば、割り当てられた周波数帯の反対側の、他のチャネルを使用することができる。このタイプの問題は、２つ以上のＷＳＤが使用可能周波数帯の片側の方に偏るときに起こる。この偏りには様々な理由がありうるものであり、限定されないが、送信電力制約、送信マスク、安全の目的での近接チャネル予約、範囲などが含まれる。
【０１１２】
「アクティブデータベース」という用語はまた、例えば、ＴＶＷＳ内で動作する１つまたは複数のネットワークを管理するように試み、かつ、ＴＶＷＳデータベースによって提供された情報に依拠することができる、ＩＥＥＥ８０２．１９．１共存システムなどの任意のシステムを指すこともある。
【０１１３】
図１５に示すように、あるＡＰ下で動作中のＷＳＤまたはＷＳＤのグループが既にチャネルを占有しているとき（以下で、既存のＷＳＤと称する）、強制されたチャネル切り替え手順を適用することができる。この場合、有用な周波数帯の２０ＭＨｚを浪費する、２つの１０ＭＨｚの空いている穴が両側にある。いくつかの実施形態では、ＴＶＷＳデータベースによって、別のＷＳＤが同じ周波数帯内で割り振られるとき、ＷＳＤは、周波数帯からできるだけ遠いチャネル上でネットワークをセットアップするように試みるようになる。このシナリオでは、図１５に例示するように、ＷＳＤが、周波数帯のいずれかの端部でネットワークを確立するように試みるとき、中心で周波数帯を使用する既存のＷＳＤによって妨げられるようになる。新しいＷＳＤは、したがって、中心の２０ＭＨｚの帯域幅が使用されているが、使用可能な２つの１０ＭＨｚのブロックが端部にあると評価することができるようになる。いくつかの実施形態では、この評価は、新しいＷＳＤによる強制されたチャネル切り替えの開始につながることがある。既に確立されたネットワーク（例えば、既存のＷＳＤ）は、以下の方法を使用して、その動作チャネルを切り替えるように強制されうる。
【０１１４】
アクティブデータベースの場合、新しいＷＳＤは、既存のＷＳＤを新しいチャネルへ移動させるために、データベースの支援を求めることができる。新しいＷＳＤは、周波数帯使用についてのその発見と共に、フィードバックをデータベースへ送信することができる。図１５を参照すると、データベースは次いで、そのロジックを使用して、既存のＷＳＤに、周波数帯の最初の２０ＭＨｚまたは周波数帯の最後の２０ＭＨｚのいずれかを割り当てることができる。残りの帯域幅を次いで、新しいＷＳＤに割り当てることができる。
【０１１５】
いくつかの実施形態では、新しいＷＳＤは、高優先度のシグナリングを通して、既存のＷＳＤと直接通信する。新しいＷＳＤは、既存のＷＳＤに、それが移動するべき先の新しい中心周波数について知らせる要求メッセージを送信することができ、または、既存のＷＳＤへ、可能な中心周波数のリストを送信することができる。任意選択で、既存のＷＳＤに対して、新しい周波数へのチャネル切り替えが完了した後、確認メッセージを送信するように要求してもよい。いくつかの実施形態では、既存のＷＳＤは、タイマによって決定されるような所定の期間内で、チャネルを切り替えなければならない。新しいＷＳＤが確認メッセージを受信するか、または、タイマ満了した後、新しいＷＳＤは、新しい使用可能周波数帯（例えば、図１５では２０ＭＨｚ）内で動作を開始することができる。衝突を回避するため、新しいＷＳＤは、新しい使用可能周波数帯内で動作する前に、現在は空いていると仮定されたチャネルの使用を監視または検知することができる。様々な実施形態では、異なるＡＰ間の通信が、共存システムを通して管理されてもよい。
【０１１６】
本明細書に記載のシステムおよび方法に従って動作するＡＰは、近接周波数を定期的に走査して、近接チャネルが空にされているかどうかをチェックすることができる。ＡＰのすぐ隣のチャネルが空にされる場合、ＡＰは、周波数帯の中央で動作中であることがあり、非効率的な帯域幅管理の結果となりうる。この場合、ＡＰが、積極的な近接チャネル走査を通して、この状況に気付くようになると、ＡＰは、そのネットワークを、新しい使用可能周波数帯の中心からできるだけ遠くの新しいチャネルへ移動するように試みることができる。これを、例えば、切り替え要求をアクティブデータベースへ送信し、新しいチャネルに切り替える前に確認を受信すること、または、ネットワークを新しいチャネルに切り替え、次いで、情報メッセージをパッシブデータベースへ送信することによって、達成することができる。
【０１１７】
図１９は、所与の周波数帯内で動作中の３つのネットワークを例示する。ネットワークＡは、２０ＭＨｚのチャネル上で動作中であり、周波数帯の最初の２０ＭＨｚを占有する。ネットワークＣは、周波数帯の最後の１０ＭＨｚ上で動作中であり、ネットワークＢは、ネットワークＣに近接した１０ＭＨｚを占有中である。ネットワークＣによって占有されたチャネルが、何らかの理由で空きになる場合、ネットワークＢは、新しい周波数帯の中央になる。積極的なチャネル走査を通して、ネットワークＢ内のＡＰは、３０ＭＨｚの周波数帯の中央にいることに気付くようになる。ＡＰは次いで、チャネル切り替え手順を開始して、周波数帯のいずれかの側に切り替えることができる。ネットワークＢのチャネルを切り替えることによって、２０ＭＨｚの連続周波数帯が、ある他のネットワークが使用するためにオープンになる。
【０１１８】
場合によっては、ネットワークは、周波数帯の縁部へ移動できないことがある。この限定は、様々な規制理由および／または送信電力制約によることがある（例えば、高送信電力で動作するネットワークは、ＦＣＣ要件によって指定されるようなＴＶ放送信号に近接して動作することができない）。高送信電力ネットワークは通常、ＴＶ放送チャネルとその動作チャネルの間にあるギャップを残して、規制要件を満たす。周波数帯内のこの空きスペースは、前述の「チャネルパッキング」問題を引き起こすことがある。
【０１１９】
図２０は、ＴＶ放送と「高送信電力」ＡＰの間の「浪費された断片」を例示する。ＴＶ放送に近接して動作するための送信電力要件を満たす別のＡＰが、１０ＭＨｚの帯域幅を必要とする場合、別のＡＰが「高送信電力」ＡＰにその中心周波数を移動させて、新しい「低送信電力ＡＰ」のために十分な周波数帯を作り出さない限り、別のＡＰは、図２０に示すように、周波数帯内で動作できるようにならない。既存のＡＰのためのチャネル変更は、前述のように、ＡＰが接続される先のＴＶＷＳデータベースのタイプ（例えば、パッシブまたはアクティブ）に応じて行われうる。いくつかの実施形態では、高優先度のシグナリング（または、ある共存システム）を使用して、低電力ネットワークが存在し、かつ、周波数帯を要求していることを、他のＡＰに通知することができる。シグナリングチャネル（または、共存システム）を次いで使用して、「高送信電力」ＡＰのチャネル変更を調整して、「低送信電力ＡＰ」のための帯域幅を解放することができる。
【０１２０】
「高送信電力」ＡＰのための最初の動作チャネルを選択するために使用された方法に応じて、この状況を回避することができる。例えば、本開示によれば、「高送信電力」ＡＰは、図２１に示すように、十分大きいギャップ（例えば、２つのＴＶチャネル分のギャップ）を残すように、そのネットワークをセットアップしておくべきであった。したがって、本明細書に記載のシステムおよび方法によれば、ＴＶ放送に近接して動作することができないＡＰは、十分なスペース（例えば、２、３または４つのＴＶチャネル）を残した後でそのネットワークをセットアップするように試みて、１つまたは複数の低送信電力のＡＰがその空きスペース内でそれらのネットワークを確立できるようにするべきである。同様に、ＤＳＭシステムが使用されて、ＡＰが特定のチャネルに割り当てられるとき、ＤＳＭシステムは、ＡＰを、断片化を削減する帯域幅の一部分へ割り振るべきである。
【０１２１】
いくつかの状況では、全ての使用可能ＴＶチャネルが、異なるネットワークによって占有されることがある。パッシブデータベースの場合、使用可能ＴＶＷＳチャネル（例えば、ＴＶ放送によって使用されないチャネル）のリストが、パッシブデータベースによってＡＰに提供されてもよい。パッシブデータベースへのフィードバックがないので、データベースは、チャネルが様々なネットワークによって占有されることを知らないようになる。ＡＰが、チャネルの全てが占有されていると決定するとき（例えば、検知またはある他の共存技術を通して）、ＡＰは、１つまたは複数のＡＰに対し、それらの動作帯域幅を削減することを要求することができる。新しいＡＰは、直接的なＡＰ−ＡＰ通信を介して、または、適用可能であれば、ある共存システムを通して、帯域幅削減要求メッセージを異なるＡＰへ送信することができる。この要求メッセージは、例えば、要求側ＡＰの識別情報（ＩＤ）、チャネル番号、要求された帯域幅、要求された帯域幅のために必要とされた時間、位置などを含んでもよい。要求側ＡＰは次いで、要求されたＡＰからの帯域幅削減応答を待機するようになる。応答メッセージは、例えば、返答（受け入れ済み、拒否済み）、ＡＰのＩＤ、チャネル番号、割り当てられた帯域幅、割り当てられた帯域幅のための時間、帯域幅が使用可能となるまでの期間、位置などを含んでもよい。
【０１２２】
要求側ＡＰが、「受け入れ済み」返答メッセージを他のＡＰから受信するとき、要求側ＡＰは、返答メッセージ内で提供された情報に従ってそのネットワークをセットアップし、次いで、要求されたＡＰへ確認を送信することができる。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、ＡＰには、要求された帯域幅よりも少ない帯域幅が割り当てられてもよい。この場合、ＡＰは、他のＡＰにクエリを行うか、または、所与の帯域幅を受け入れることを選ぶことができる。また、要求側ＡＰに、指定された時間に渡って帯域幅が割り当てられてもよい。
【０１２４】
アクティブデータベースの場合、ＡＰは、チャネルクエリメッセージをデータベースへ送信することができる。データベースは次いで、帯域幅削減要求を１つまたは複数の異なるＡＰへ送信し、返答を受信することができる。データベースがＡＰから返答を受信すると、データベースは、割り振られたチャネル情報を要求側ＡＰへ送信する。データベースが２つ以上の「受け入れ済み」返答を受信する場合、データベースは、ＡＰのうち１つ（または複数）を選び、それに対して、例えば、規制要件、提供された帯域幅、時間可用性、および／または、トラフィックのタイプなど、異なる要因に応じて、その動作帯域幅を削減するように要求することができる。いくつかの実施形態では、図２２に示すように、断片化された周波数帯がある場合、「ＤＳＭ間」および「ＷＳＤ間」インタフェースを使用して、他のＤＳＭサーバに通知することができる。この問題点を解決することができるＤＳＭサーバは次いで、是正措置を取り、この問題点を解決してもよい。
【０１２５】
図２２を参照すると、ＷＳＤ２がネットワークを離れるとき、ＷＳＤ２は（図１９に例示したように）１０ＭＨｚの断片を生じる。ＤＳＭサーバ１は、この断片に気付き、かつ、メッセージ１（すなわち、断片／浪費指示）によって、他のＤＳＭサーバに知らせるように構成されてもよい。ＤＳＭサーバ２がこの指示を受信するとき、ＤＳＭサーバ２は、ＷＳＤ３を新しい周波数に移動させることによって、この状況を解決するように構成されてもよい。ＤＳＭサーバは、チャネル解放要求（メッセージ２）をＷＳＤ３へ送信するようになり、その要求が受け入れられる場合、ＷＳＤ３は、チャネル変更返答（メッセージ３）を送信するようになる。いくつかの実施形態では、ＤＳＭサーバ２は、メッセージ４によって、この変更をＷＳＤＢに示す。
【０１２６】
図２２Ａは、限定されない一実施形態による、ＤＳＭが周波数帯断片化を防ぐか、または、少なくとも削減するための技術を例示するフローチャートである。符号２２０２で、ピアＤＳＭデバイス（図２２のＷＳＤ３など）によって管理されたＷＳＤ−ＡＰについて、周波数帯使用データがピアＤＳＭデバイスから取得される。符号２２０４で、ローカルで管理されたＷＳＤ−ＡＰについて、周波数帯使用データがピアＤＳＭデバイスへ送信される。符号２２０６で、チャネル再構成メッセージがピアＤＳＭデバイスへ送信されて、ピアＤＳＭデバイスによって管理された少なくとも１つのＷＳＤ−ＡＰによって使用された周波数帯が変更される。いくつかの実施形態では、周波数帯使用データは、例えば、ＷＳＤ−ＡＰ位置情報、電力レベル情報、無線アクセス技術情報、および／または、ＷＳＤ−ＡＰ識別情報を含んでもよい。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、動的帯域幅管理はまた、「ＷＳＤ間」インタフェースを介して行うこともできる。図２３は、図２１に示す問題点に対処する「ＷＳＤ間」インタフェースを例示する。ＷＳＤ２がネットワークを離れるとき、ＷＳＤ１およびＷＳＤ３は、「ＷＳＤ間」インタフェースを通して指示を受信する（メッセージ１）。いくつかの実施形態では、この指示を、ＷＳＤ２によって（それがネットワークを離れるより前に）ＷＳＤ１およびＷＳＤ３の両方へ積極的に送信することができる。いくつかの実施形態では、ＷＳＤ１およびＷＳＤ３は、ＷＳＤ２の「ハートビート」について、「ＷＳＤ間」インタフェースを監視する。このハートビート信号を、例えば、周期的なチャネル使用メッセージで搬送することができる。このハートビートの不在（例えば、あるタイムアウト値に基づく）は、ＷＳＤ２がネットワークを離れたことを示すようになる。ハートビートを、ある形式のブロードキャスト信号（例えば、ＡＰビーコン）として実装することができる。ＷＳＤ１およびＷＳＤ３が指示を受信すると、ＷＳＤ１およびＷＳＤ３は、この問題を解決することができるかどうかをチェックしてもよい。この場合、ＷＳＤ３は、その動作周波数を切り替えることによって、この問題点を解決することができるようになる。ＷＳＤ３は次いで、その中心周波数を変更し、任意選択で指示をＷＳＤＢへ送信するようになる（メッセージ２）。いくつかの実施形態では、ＷＳＤ１およびＷＳＤ３は、「ＷＳＤ間」インタフェースを使用して、互いに合意できるソリューションを取り決めることができることに留意されたい（例えば、ＷＳＤ１の動作周波数を変更すること、または、ＷＳＤ１およびＷＳＤ３の両方が動作周波数を変更することが有利となる場合がありうる）。
【０１２８】
いくつかの実施形態では、（例えば、チャネル使用サブスクリプション要求メッセージを使用して）ブロードキャストチャネル使用情報にサブスクライブする能力をＷＳＤおよびＤＳＭサーバに与えることによって、この機構を拡張することができる。
【０１２９】
図２３Ａは、限定されない一実施形態による、周波数帯断片化を防ぐか、または、少なくとも削減するための技術を例示するフローチャートである。Ｗ１で、断片化された周波数帯利用が識別される。Ｗ２で、アクセスポイント相互依存情報が解析される。Ｗ３で、使用可能周波数帯の隣接ブロックが構成される。隣接ブロックを、例えば、チャネル再構成メッセージをホワイトスペースアクセスポイントデバイスへ送信することによって、構成することができる。
【０１３０】
いくつかの実施形態では、断片化された周波数帯利用は、ＤＳＭサーバによって識別される。ＤＳＭサーバは、周波数帯測定に応答するなど、１つまたは複数の技術によって、あるいは、ＷＳＤ−ＡＰからの登録解除メッセージを含む、ＷＳＤ−ＡＰとのメッセージングによるなど、ＷＳＤ−ＡＰの非アクティブ化、または、１つまたは複数のＷＳＤ−ＡＰハートビートメッセージを受信できなかったことにより、断片化された周波数帯利用が存在すると決定することができる。場合によっては、ＤＳＭサーバは、ピアＤＳＭによって、そのピアＤＳＭによって管理されているＷＳＤ−ＡＰが非アクティブ化または登録解除していることを知らされてもよい。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、断片化された周波数帯利用は、ＷＳＤ−ＡＰによって識別される。ＷＳＤ−ＡＰは、例えば、周波数帯測定に応答して、断片化された周波数帯利用が存在すると決定することができる。ＷＳＤ−ＡＰは、関連周波数帯を走査して、他のピアＷＳＤ−ＡＰを識別し、ＳＳＩＤ、セルＩＤ、またはそのピアの他の識別パラメータなどのＷＳＤ−ＡＰ識別情報を取得することができる。ＷＳＤ−ＡＰは、この情報をＤＳＭデバイスへ通信することができ、または、ピアＷＳＤ−ＡＰと直接通信することができる。ピアＷＳＤが互いに通信する実施形態では、ＷＳＤ−ＡＰは、識別情報を使用して、ＷＳＤ登録データベースにクエリを行い、ＩＰアドレスなど、ピアＷＳＤ−ＡＰのアドレスを取得することができる。あるいは、ＷＳＤ−ＡＰは、通信を確立するために、ピア発見技術を使用することができる。ＷＳＤ−ＡＰは次いで、ピアＷＳＤ−ＡＰと通信して、チャネル再構成を取り決めることができる。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、アクセスポイント相互依存情報を解析することは、ＷＳＤ−ＡＰ周波数使用データを、領域内のＷＳＤ−ＡＰから取得すること、および、他の現在利用されているチャネルに近接していない移動可能チャネルを識別することを含んでもよい。移動可能チャネルは、現在利用されているチャネルに近接した新しいチャネルへ移動されうるチャネルであってもよく、新しいチャネルは、領域内の他のＷＳＤ−ＡＰと競合しないものである。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、チャネル再構成メッセージをホワイトスペースアクセスポイントデバイスへ送信することによって、使用可能周波数帯の隣接ブロックを構成することは、ＷＳＤ−ＡＰによって行われる。他の実施形態では、チャネル再構成メッセージをホワイトスペースアクセスポイントデバイスへ送信することによって、使用可能周波数帯の隣接ブロックを構成することは、ＤＳＭデバイスによって行われる。チャネル再構成メッセージは、ＷＳＤ−ＡＰが移動するべき先の所望のチャネルまたは周波数範囲を示すパラメータを含んでもよい。このメッセージはまた、例えば、所望の電力レベルと、使用するべき特定の無線アクセス技術などの他のパラメータとをも含んでもよい。
【０１３４】
上記の機能性を可能にする様々な実施形態によるメッセージの内容を以下で説明する。
【０１３５】
登録メッセージおよび登録成功確認メッセージ
いくつかの実施形態では、固定されたＷＳＤは、ＷＳＤＢに登録しなければならず、登録メッセージは、以下の情報を含んでもよい。  
１）ＷＳＤ  ＦＣＣＩＤ：ＷＳＤのＦＣＣ  ＩＤ、
２）ＷＳＤシリアル番号：ＷＳＤの製造業者のシリアル番号、
３）ＷＳＤ位置：緯度経度フォーマットで明示される、ＷＳＤの位置、
４）ＷＳＤ所有者：ＷＳＤを所有する人または会社の名称、
５）ＷＳＤ連絡先：ＷＳＤを担当する連絡担当者の名称、
６）ＷＳＤ連絡先住所：連絡担当者の住所、
７）ＷＳＤ電話番号：連絡担当者の電話番号、および
８）ＷＳＤ連絡先電子メールアドレス：連絡担当者の電子メールアドレス。
【０１３６】
登録メッセージがＷＳＤＢによって受信されるとき、ＷＳＤＢは、「登録成功確認」メッセージを返信することができ、このメッセージは、ＷＳＤのＩＤ情報を含んでもよい。
【０１３７】
再登録メッセージおよび再登録成功確認メッセージ
ＷＳＤによる登録は、３カ月など、特定の期間に渡って有効であってもよい。登録が満了するとき、ＷＳＤは、再登録が必要とされてもよい。再登録メッセージの内容は、登録メッセージと同じであってもよい。加えて、ＷＳＤが新しい位置に移動している場合、ＷＳＤは、ＷＳＤＢに再登録する必要がある。再登録メッセージがＷＳＤＢによって受信されるとき、ＷＳＤＢは、「再登録成功確認」メッセージを返信することができ、このメッセージは、例えば、ＷＳＤのＩＤ情報を含んでもよい。
【０１３８】
登録解除メッセージおよび登録解除成功確認メッセージ
いくつかの実施形態では、ＷＳＤがオフにされるようになる場合、ＷＳＤは、登録解除を行い、関連ＷＳＤＢが登録情報を除去できるようにする必要がある。ＷＳＤが新しい位置に移動している場合、ＷＳＤはまた、ＷＳＤＢへの登録解除を行って、現在用いられていない情報を除去する必要もありうる。登録解除メッセージは、登録メッセージ内の全ての情報に加えて、そのメッセージが登録解除用であるという情報を含んでもよい。
【０１３９】
登録解除メッセージがＷＳＤＢによって受信されるとき、ＷＳＤＢは、登録解除成功確認メッセージを返信することができ、このメッセージは、ＷＳＤのＩＤ情報を含んでもよい。
【０１４０】
チャネルクエリメッセージ
チャネルクエリメッセージは、以下の情報フィールドのうち１つまたは複数を有してもよい。  
１）ＷＳＤ  ＦＣＣＩＤ：ＷＳＤのＦＣＣ  ＩＤ、
２）ＷＳＤシリアル番号：ＷＳＤの製造業者のシリアル番号、
３）ＷＳＤ位置：緯度−経度フォーマットで明示される、ＷＳＤの位置、
４）ＷＳＤモード：ＷＳＤのモードであり、モードＩ、モードＩＩ、および、固定でありうる、
５）アンテナ高：アンテナの地上高、
６）タイムスタンプ：メッセージが送信された時間を記録するもの、
７）ＷＳＤ所有者：ＷＳＤを所有する人または会社の名称、
８）ＷＳＤ連絡先：ＷＳＤを担当する連絡担当者の名称、
９）ＷＳＤ連絡先住所：連絡担当者の住所、
１０）ＷＳＤ電話番号：連絡担当者の電話番号、
１１）ＷＳＤ連絡先電子メールアドレス（任意選択）：連絡担当者の電子メールアドレス。
【０１４１】
加えて、チャネルクエリのローカル処理および検索拡張をサポートするために、チャネルクエリメッセージは、以下の情報を含んでもよい。  
１）このメッセージの宛先（例えば、ＤＳＭサーバまたはＷＳＤＢ）。  
２）ＤＳＭサーバのアドレス（条件付き）：このメッセージがＤＳＭサーバによって送信されるようになる場合、ＤＳＭサーバのアドレスがメッセージに入れられて、チャネル応答メッセージをどこに送信するべきかをＷＳＤＢが知るようにしてもよい。そうでない場合は、この情報は含まれないようになる。ＤＳＭサーバのアドレスを、「共存ＩＤ」として解釈することができる。  
３）ＷＳＤＢのアドレス（条件付き）：このメッセージが、検索拡張を行うためにＷＳＤＢによって送信されるようになる場合、ＷＳＤＢのアドレスがメッセージに入れられて、チャネル応答メッセージをどこに送信するべきかをＤＳＭサーバが知るようにしてもよい。そうでない場合は、この情報は含まれないようになる。  
４）それについての情報が要求されるチャネルのリスト。すなわち、クエリは、特定のチャネルのリストについてのみ、情報を求めることができる。
【０１４２】
チャネル応答メッセージ
チャネル応答メッセージは、以下の情報を含んでもよい。  
１）使用可能チャネルリスト：要求側ＷＳＤのための使用可能チャネルのリスト、
２）満了時間：上記の使用可能チャネルリスト内のチャネルの可用性のための満了時間を指定する、
３）送信電力：使用可能チャネルリスト内のチャネル毎の最大送信電力、および
４）ＷＳＤのアドレス：チャネル応答メッセージがそのためのものである、ＷＳＤのアドレス。  
５）ＤＳＭサーバのアドレス（条件付き）：対応するチャネルクエリメッセージがＤＳＭサーバによって送信された場合、ＷＳＤＢは、ＤＳＭサーバのアドレスを指定して、チャネル応答メッセージがＤＳＭサーバに到達可能となるようにすることができる。そうでない場合は、この情報は含まれない。  
６）ＷＳＤＢのアドレス（条件付き）：対応するチャネルクエリメッセージがＷＳＤＢによって（検索拡張のために）送信された場合、ＤＳＭサーバは、ＷＳＤＢのアドレスを指定して、チャネル応答メッセージがＷＳＤＢに到達可能となるようにすることができる。そうでない場合は、この情報は含まれない。
【０１４３】
チャネル使用測定レポート
このメッセージの目的は、チャネル使用を（例えば、加入者のリストへ）ブロードキャストすることである。このメッセージをまた、チャネルクエリメッセージに応答して、チャネル応答メッセージよりも多くの情報を提供するために使用することもできる。いくつかの実施形態では、このメッセージは、「ＤＳＭ間」または「ＷＳＤ間」のリンク上で通信するために使用されるメッセージである。このメッセージは、ＷＳＤがチャネルを現在使用中であるか、または解放中であるという指示を提供する。このメッセージは、周期的／定期的であっても、イベントトリガ型であってもよい。以下の情報が、このメッセージに含まれてもよい。  
１）それについての情報が提供される位置（複数可）、
２）それについての情報が提供されるチャネルのリスト、
３）タイムスタンプ、および
４）ネットワークが使用中の電力（最大４０ｍＷ、最大５０ｍＷ、最大１００ｍＷ、最大４Ｗなど）。  
５）チャネル状態。チャネル毎に、以下によって占有されていることが知られている／考えられるかどうかを示す。  
Ａ）規制データベースを介して、プライマリ、
Ｂ）測定レポートに基づいて、プライマリ、
Ｃ）知られている無認可のユーザ、動作クラス（最大電力または知られていない）を含む
Ｄ）知られていないソースの高い干渉、および
Ｅ）解放。
【０１４４】
チャネル状態を、以下の手段のいずれかによって取得することができる。  
１）検知測定、
２）他のＣＭからのレポート、および
３）ネットワーク／デバイス自体によって実際に使用されるチャネル。
【０１４５】
チャネル使用サブスクリプション要求
このメッセージは、ＤＳＭサーバが周期的または定期的なチャネル使用情報をサブスクライブできるようにすることができる。これを、「ＷＳＤ間」インタフェースのために使用することができる。以下の情報が、このメッセージに含まれてもよい。  
１）ＤＳＭサーバのアドレスであって、その「共存ＩＤ」でありうるもの、
２）タイムスタンプ、および
３）任意選択のサブスクリプション継続期間。
【０１４６】
チャネル解放メッセージ
チャネル解放（またはチャネル再構成）メッセージを使用して、特定のチャネルが解放されることを要求することができる。発行側エンティティは、要求を妥当にするように努力するべきであり、必ずしも、要求が受け入れられるようになると仮定できるとは限らない。このメッセージの使用は、チャネル再構成メッセージをホワイトスペースアクセスポイントデバイスへ送信することによって、使用可能周波数帯の隣接ブロックを構成する一実施形態である。このメッセージ内で搬送される情報は、以下を含んでもよい。  
１）発行側ＤＳＭサーバのアドレスであって、その「共存ＩＤ」でありうるもの、
２）要求が適用されるチャネルのリスト、
３）要求の理由（隣接ＢＷを求める、最大電力の懸念のためにこれらのチャネルを使用することを望む、その他）、
４）位置、
５）タイムスタンプ。
【０１４７】
帯域幅浪費指示
帯域幅浪費指示メッセージは、周波数帯内の断片化について、ＷＳＤに通知することができる。これは、デバイスが、断片化された周波数帯利用を識別することができる、１つの方法である。このメッセージは、以下の情報を含んでもよい。  
１）断片化が起こっている周波数、
２）断片化の理由、
３）タイムスタンプ、および
４）是正措置、および、是正を行うことができるＷＳＤ  ＩＤ（任意選択）。
【０１４８】
検知レポートメッセージ
検知レポートメッセージは、ＷＳＤＢ内の使用可能チャネルの計算を積極的に支援する機能をサポートすることができる。このメッセージは、補足的な周波数帯使用データを提供する一実施形態である。このメッセージは、以下の情報を含んでもよい。  
１）どのＷＳＤがこのメッセージを送信するかを識別する、送信者のＩＤ、
２）このメッセージを受信するようになるＷＳＤＢのアドレスを指定する、ＷＳＤＢのアドレス、および
３）チャネル番号および位置によってインデックス付けされた周波数帯検知結果を記述する、周波数帯検知テーブル。アクティブに割り振られたチャネルを、使用可能ではないとして示すことができる。
【０１４９】
検知更新メッセージ
検知更新メッセージは、ＷＳＤＢ内の使用可能チャネルの計算を積極的に支援する機能をサポートすることができる。検知更新メッセージは、検知レポートメッセージとは異なり、検知レポートメッセージは、全てのチャネルについての検知結果をレポートするのに対して、検知更新メッセージは、最後の更新以後に変化を受けているそれらのチャネルのみについての検知結果を送信することができる。検知更新メッセージは、補足的な周波数帯使用データを提供するもう１つの実施形態である。検知更新メッセージは、以下の情報を含んでもよい。  
１）どのＷＳＤがこのメッセージを送信するかを識別する、送信者のＩＤ、
２）このメッセージを受信するようになるＷＳＤＢのアドレスを指定する、ＷＳＤＢのアドレス、および
３）チャネル番号および位置によってインデックス付けされた、更新される必要のある周波数帯検知結果を記述する、周波数帯検知更新テーブル。
【０１５０】
検知クエリメッセージ
検知クエリメッセージは、ＷＳＤＢ内の使用可能チャネルの計算を反応的に支援する機能をサポートすることができる。このメッセージは、補足的な周波数帯使用データを提供または取得する、さらなる実施形態である。このメッセージは、以下の情報を含んでもよい。  
１）どのＷＳＤＢがこのメッセージを送信するかを識別する、送信者のＩＤ、
２）このメッセージを受信するようになるＤＳＭサーバのアドレスを指定する、ＤＳＭサーバのアドレス、
３）ＷＳＤＢが知ることに関心のある周波数帯、並びに、関連付けられた位置をリストする、関心のある周波数帯リスト、および
４）どの時間内に検知結果が生成されなければならないかを指定する、レイテンシ。これは、このメッセージの受信者が、何の検知アルゴリズムが使用されるべきであるかを決定する助けとなり、その理由は、様々な検知アルゴリズムが様々な長さの処理時間を必要とするからである。
【０１５１】
検知応答メッセージ
検知応答メッセージは、ＷＳＤＢ内の使用可能チャネルの計算を反応的に支援する機能をサポートすることができる。このメッセージは、補足的な周波数帯使用データを提供するさらなる実施形態である。このメッセージは、以下の情報を含んでもよい。  
１）どのＤＳＭサーバがこのメッセージを送信するかを識別する、送信者のＩＤ、
２）このメッセージを受信するようになるＷＳＤＢのアドレスを指定する、ＷＳＤＢのアドレス、および
３）関心のあるチャネル番号および位置によってインデックス付けされた周波数帯検知結果を記述する、周波数帯検知テーブル。アクティブに割り振られたチャネルが、使用可能ではないとして示されるようになる。
【０１５２】
ＤＳＭシステムと８０２．１９．１システムアーキテクチャの間の可能なマッピングのいくつかを、以下で説明する。
【０１５３】
図２４〜２６は、様々な実施形態による、ＩＥＥＥ８０２．１９．１システムアーキテクチャへの、ＤＳＭシステムの様々なマッピングを示す。理解されるように、ＤＳＭシステムと８０２．１９．１システムアーキテクチャの間の、多数の他の可能なマッピングがある。例えば、図２４では、ＣＤＩＳは、ＤＳＭサーバに存在することができ、ＤＳＭサーバは、その情報を他のＤＳＭサーバに渡すようになる。
【０１５４】
実施形態
一実施形態では、方法は、ホワイトスペース周波数帯データをホワイトスペースデータリポジトリサーバから受信することを含む。一実施形態では、ホワイトスペース周波数帯データは、使用可能周波数範囲データを含む。この方法はまた、補足的な周波数帯使用データを格納すること、および、チャネルクエリメッセージを受信することをも含む。この方法はまた、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを含むチャネル応答メッセージを送信することをも含む。少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、ホワイトスペース周波数帯データおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて決定される。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、この方法は、チャネル選択を示すチャネル応答メッセージを受信することをさらに含む。
【０１５６】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、チャネルリストを備える。
【０１５７】
いくつかの実施形態では、チャネルリストは、チャネルプリファレンス情報を含む。
【０１５８】
いくつかの実施形態では、この方法は、チャネル使用を示すチャネル確認応答メッセージを受信することをさらに含む。
【０１５９】
いくつかの実施形態では、補足的な周波数帯使用データは、ホワイトスペースアクセスポイント相互依存情報を含む。
【０１６０】
いくつかの実施形態では、補足的な周波数帯使用データは周波数帯測定データを含む。
【０１６１】
いくつかの実施形態では、周波数帯測定データは、ホワイトスペースデバイスアクセスポイント（ＷＳＤ−ＡＰ）から取得される。
【０１６２】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、現在使用されている周波数帯に近接した使用可能周波数範囲を識別することに基づいて決定される。
【０１６３】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、隣接周波数帯基準に基づいて決定される。
【０１６４】
一実施形態では、動的周波数帯管理（ＤＳＭ）装置は、ホワイトスペース周波数帯データを、ホワイトスペースデータリポジトリサーバから格納するように構成された、ホワイトスペースデータベース管理モジュールを備える。一実施形態では、ホワイトスペース周波数帯データは、使用可能周波数範囲データを含む。ＤＳＭ装置はまた、補足的な周波数帯使用データを格納するように構成された、補足データ格納モジュール、および、ホワイトスペースデバイス位置情報に少なくとも部分的に基づいて、関連補足データを識別するように構成された、相互依存モジュールをも備える。ＤＳＭ装置はまた、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを識別するように構成された、チャネルリスト生成モジュールをも備える。一実施形態では、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、ホワイトスペース周波数帯データおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて決定される。ＤＳＭ装置はまた、ピアＤＳＭ、ホワイトスペースデバイス、およびホワイトスペースデータリポジトリサーバと通信するように適合された、通信モジュールをも備える。
【０１６５】
いくつかの実施形態では、ＤＳＭ装置は、ＷＳＤクライアントと通信するように構成されたトランシーバを含む、ＷＳＤ−ＡＰをさらに備える。
【０１６６】
一実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、処理装置によって実行されるとき、その装置にホワイトスペース周波数帯データを格納させる命令を、その媒体上に格納する。一実施形態では、ホワイトスペース周波数帯データは、使用可能周波数範囲データを含む。コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとき、補足的な周波数帯使用データを格納し、チャネルクエリメッセージを処理し、かつ、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを含むチャネル応答メッセージを生成する、追加の命令を有する。一実施形態では、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データは、ホワイトスペース周波数帯データおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて決定される。
【０１６７】
一実施形態では、方法は、断片化された周波数帯利用を識別すること、アクセスポイント相互依存情報を解析すること、および、チャネル再構成メッセージをホワイトスペースアクセスポイントデバイスへ送信することによって、使用可能周波数帯の隣接ブロックを構成することを含む。
【０１６８】
いくつかの実施形態では、断片化された周波数帯利用は、動的周波数帯管理サーバによって識別される。
【０１６９】
いくつかの実施形態では、断片化された周波数帯利用は、ＷＳＤ−ＡＰによって識別される。
【０１７０】
いくつかの実施形態では、アクセスポイント相互依存情報を解析することは、ＷＳＤ−ＡＰ周波数使用データを、領域内のＷＳＤ−ＡＰから取得すること、および、他の現在利用されているチャネルに近接していない移動可能チャネルを識別することを含む。
【０１７１】
いくつかの実施形態では、チャネル再構成メッセージをホワイトスペースアクセスポイントデバイスへ送信することによって、使用可能周波数帯の隣接ブロックを構成することは、ＷＳＤ−ＡＰによって行われる。
【０１７２】
いくつかの実施形態では、チャネル再構成メッセージをホワイトスペースアクセスポイントデバイスへ送信することによって、使用可能周波数帯の隣接ブロックを構成することは、ＤＳＭデバイスによって行われる。
【０１７３】
一実施形態では、方法は、ピアＤＳＭデバイスによって管理されたＷＳＤ−ＡＰについて、周波数帯使用データをピアＤＳＭデバイスから取得することを含む。この方法はまた、ローカルで管理されたＷＳＤ−ＡＰについて、周波数帯使用データをピアＤＳＭデバイスへ送信すること、および、チャネル再構成メッセージをピアＤＳＭデバイスへ送信して、ピアＤＳＭデバイスによって管理された少なくとも１つのＷＳＤ−ＡＰによって使用された周波数帯を変更することをも含む。
【０１７４】
いくつかの実施形態では、周波数帯使用データは、ＷＳＤ−ＡＰ位置情報を含む。
【０１７５】
一実施形態では、方法は、補足的な周波数帯使用データを、ホワイトスペースデバイスアクセスポイント（ＷＳＤ−ＡＰ）で取得すること、チャネルクエリメッセージを送信すること、少なくとも１つの好ましい周波数範囲データを含む、チャネル応答メッセージを受信すること、および、チャネルを、チャネル応答メッセージおよび補足的な周波数帯使用データに部分的に基づいて選択することを含む。
【０１７６】
いくつかの実施形態では、この方法は、選択されたチャネルを示すチャネル確認応答メッセージを送信することをさらに含む。
【０１７７】
いくつかの実施形態では、方法は、チャネル再構成メッセージを、ＷＳＤ−ＡＰで、動的周波数帯管理（ＤＳＭ）デバイスから受信すること、および、チャネル変更メッセージをクライアントホワイトスペースデバイスへ送信することをさらに含む。
【０１７８】
特徴および要素が特定の組み合わせで上述されているが、各特徴もしくは要素を単独で、または、他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用できることは、当業者には理解されよう。加えて、本明細書に記載の方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読媒体に組み込まれた、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において実装可能である。コンピュータ可読記憶媒体の例には、限定されないが、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、並びに、ＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体が含まれる。ソフトウェアに関連したプロセッサは、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に、無線周波数トランシーバを実装するために使用可能である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２２Ａ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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