(57)【要約】  環境周波数検知装置は、ロジックを含み、上記ロジックは、受信された周波数帯域に対して信号強度（ＳＳ）レベル分離を行って、ＳＳレベル分離周波数を生成する。上記ロジックは、各信号強度レベルについてＳＳレベル分離周波数に対して周波数グループ分けを行って、各々のグループについて大きさ情報を生成する。上記ロジックは、生成された大きさ情報のピークを検出することによってピークデータを生成する。上記ロジックは、所与のピークの到着または出発に基づいて、信号エッジを示すエッジイベントを生成し、生成されたエッジと対象の信号の格納されたフィンガープリントデータとを周波数ベースで比較する。上記ロジックは、比較に基づいて、環境内での周波数範囲の現在の使用状況を示す検出信号データを提供する。
2021526755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境周波数検知装置であって、
ロジックを備え、前記ロジックは、
受信された無線周波数（ＲＦ）周波数帯域に対して信号強度（ＳＳ）レベル分離を行って、ＳＳレベル分離周波数を生成するように動作し、
各信号強度レベルについて前記ＳＳレベル分離周波数に対して周波数グループ分けを行って、各々のグループについて大きさ情報を生成するように動作し、
前記生成された大きさ情報のピークを検出することによってピークデータを生成するように動作し、
所与のピークの到着または出発に基づいて、信号エッジを示すエッジイベントを生成するように動作し、
生成されたエッジイベントと対象の信号の格納されたフィンガープリントデータとを周波数ベースで比較するように動作し、
前記比較に基づいて、環境内での周波数範囲の現在の使用状況を示す検出信号データを提供するように動作する、装置。
【請求項２】
前記ロジックに作動的に結合された複数の共同設置された指向性アンテナを備え、前記ロジックは、前記検出信号データをスペクトル分析アクセスサーバに提供するように動作する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
エッジイベントを生成することは、広帯域範囲にわたって周波数のリアルタイムエッジアップおよびエッジダウン検出を生成することを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
周波数スペクトル分析を提供するための方法であって、
受信された無線周波数（ＲＦ）周波数帯域に対して信号強度（ＳＳ）レベル分離を行って、ＳＳレベル分離周波数を生成するステップと、
各信号強度レベルについて前記ＳＳレベル分離周波数に対して周波数グループ分けを行って、各々のグループについて大きさ情報を生成するステップと、
前記生成された大きさ情報のピークを検出することによってピークデータを生成するステップと、
所与のピークの到着または出発に基づいて、信号エッジを示すエッジイベントを生成するステップと、
生成されたエッジイベントと対象の信号の格納されたフィンガープリントデータとを周波数ベースで比較するステップと、
前記比較に基づいて、環境内での周波数範囲の現在の使用状況を示す検出信号データを提供するステップとを備える、方法。
【請求項５】
複数の共同設置された指向性アンテナから前記受信された無線周波数周波数帯域を受信するステップを備え、エッジイベントを生成するステップは、広帯域範囲にわたって周波数のリアルタイムエッジアップおよびエッジダウン検出を生成するステップを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記検出信号データを評価して、前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサを使用して使用中であることが検出された前記ＲＦ周波数を送信するソースデバイスに対応する規定の保護領域を判断するステップと、
前記規定の保護領域に位置するユーザ機器が前記検出されたＲＦ周波数を使用することを阻止するステップとを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
サーバであって、
スペクトル判断ユニットを備え、前記スペクトル判断ユニットは、
複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々からの複数のアンテナからの検出信号データを評価するように動作し、前記検出信号データは、各々のそれぞれの環境無線周波数（ＲＦ）センサからの前記複数のアンテナの各々によって検出される、使用中の１つまたは複数のＲＦ周波数を表し、前記スペクトル判断ユニットはさらに、
前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサを使用して使用中であることが検出された前記ＲＦ周波数を送信するソースデバイスに対応する規定の保護領域を判断するように動作し、
前記規定の保護領域に位置するユーザ機器が前記検出されたＲＦ周波数を使用することを阻止するように動作する、サーバ。
【請求項８】
１つまたは複数のプロセッサと、前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されると前記１つまたは複数のプロセッサに前記評価、判断および阻止を実行させる実行可能な命令を含むメモリとを備え、前記１つまたは複数のプロセッサは、前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々によって使用中であることが検出された１つまたは複数のＲＦ周波数を表す前記データを互いに比較して、前記環境無線周波数（ＲＦ）センサのうちの少なくとも１つがエラーを含むデータを提供したか否かを判断するように動作する、請求項７に記載のサーバ。
【請求項９】
スペクトル分析アクセスサーバの動作方法であって、
複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々からの複数のアンテナからの検出信号データを評価するステップを備え、前記検出信号データは、各々のそれぞれの環境無線周波数（ＲＦ）センサからの前記複数のアンテナの各々によって検出される、使用中の１つまたは複数のＲＦ周波数を表し、前記方法はさらに、
前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサを使用して使用中であることが検出された前記ＲＦ周波数を送信するソースデバイスに対応する規定の保護領域を判断するステップと、
前記規定の保護領域に位置するユーザ機器が前記検出されたＲＦ周波数を使用することを阻止するステップとを備える、方法。
【請求項１０】
前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々によって使用中であることが検出された１つまたは複数のＲＦ周波数を表す前記データを互いに比較して、前記環境無線周波数（ＲＦ）センサのうちの少なくとも１つがエラーを含むデータを提供したか否かを判断するステップを備える、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
開示の背景
特定の政府機関の周波数使用または他の特定の商業的使用などの予め割り当てられたスペクトル周波数の使用の世界では、使用されていない帯域の再共有を許可することは、前任者がそれらを使用していない場合にのみ可能である。場合によっては、無線周波数帯域の使用は、所与の場所ではまれであるかもしれない。これらの無線周波数の使用をリアルタイムで検出して、前任者に干渉しないように新たなユーザに再割り当てすることは、特に広帯域および狭くかつまれな使用では、非常に難しい問題である。たとえば、特定のスペクトルの使用を政府機関が承諾したかもしれない。別のユーザセットによる使用のためにスペクトルアクセスを管理する１つの方法は、現任の政府ユーザをスペクトル外（異なる周波数帯域など）に移動させるというもの、または、周波数帯域がいつ使用されていないかを検出して、次いで他者による使用のためにスペクトルを一時的に割り当てるというものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
既存の無線周波数スニファは、一般に、一度に１つの周波数で周波数使用を探し、これは、他者による使用を許可するためにタイムリーに未使用の周波数を検出しようとするには遅すぎて費用がかかり過ぎるであろう。
【０００３】
本開示は、以下の図面が添付された以下の説明を考慮してより容易に理解されるであろう。図中、同様の参照番号は同様の要素を示している。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本開示に記載されている一例に係るスペクトルアクセスシステムの一例のブロック図である。
【図２】本開示に記載されている一例に係る環境周波数検知装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本開示に記載されている一例に係る無線周波数信号強度セパレータの一例のブロック図である。
【図４】本開示に記載されている一例に係る、図３で参照されている信号強度セパレータの一例の図である。
【図５】先行技術のコントローラおよび本開示に記載されている一例に係るコントローラを示す図である。
【図６】本開示に記載されている一例に係るコントローラの一例を示すブロック図である。
【図７】本開示に記載されている一例に係る短期間フーリエ変換（ＳＴＦＴ）プロセッサの一例を示す図である。
【図８Ａ】本開示に記載されている一例に係る、図７に示されているＳＴＦＴサブシステムの一例を示すブロック図である。
【図８Ｂ】本開示に記載されている一例に係る、図７に示されているＳＴＦＴサブシステムの一例を示すブロック図である。
【図９】本開示に記載されている一例に係るピーク抽出プロセッサの一例の図である。
【図１０】本開示に記載されている一例に係るピーク抽出サブシステム内で利用されるピークファインダの一例を示す図である。
【図１１】本開示に記載されている一例に係るノイズフロア計算プロセスの一例を示すブロック図である。
【図１２Ａ】本開示に記載されている一例に係る、特徴抽出プロセッサとも称されるパルスエッジ検出器の一例を示すブロック図である。
【図１２Ｂ】本開示に記載されている一例に係る、特徴抽出プロセッサとも称されるパルスエッジ検出器の一例を示すブロック図である。
【図１３】本開示に記載されている一例に係るピーク抽出サブシステム動作の一例を示すブロック図である。
【図１４】本開示に記載されている一例に係る周波数スペクトル分析を提供するための方法の一例を示すブロック図である。
【図１５】本開示に記載されている一例に係るスペクトル分析アクセスサーバの一例の図である。
【図１６】本開示に記載されている一例に係るスペクトル分析アクセスサーバの動作方法の一例を示すブロック図である。
【図１７】本開示に記載されている一例に係るスペクトル検出システムの一例のブロック図である。
【図１８】本開示に記載されている一例に係る地理的領域保護を図示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
開示の概要
一例では、検出器とも称される環境無線周波数センサ（ＥＲＦＳ）は、複雑な自動利得制御動作を必要とすることなく、リアルタイムで大きなダイナミックレンジの無線周波数を検出する。一例では、ＲＦ信号強度セパレータなどの信号調整器は、信号強度に基づいて、入来する信号を２つまたはそれ以上の重複するダイナミック周波数範囲に分割し、それにより、大きなダイナミックレンジの無線周波数の検出を可能にする。各々の重複するダイナミックレンジに関連付けられた各経路は、一連の変換を使用して、広い周波数範囲にわたって周波数パターン（スローパルスおよびファストパルスの両方ならびにチャープなど）を検出する。検出された周波数パターンは、予想された周波数パターン（例えば、フィンガープリント）と比較され、一致が見つかれば、その環境において周波数使用が判断される。別の言い方をすれば、検出器の各々は、低信号強度レベルおよび高信号強度レベル（または、他の信号強度レベル）に分割される広帯域周波数の、一種のパターンマッチングを行う。たとえば、一方の信号強度ウィンドウは−８９ｄＢｍ〜−３４ｄＢｍであってもよく、他方は−３５ｄＢｍ〜２０ｄＢｍであり、１１９ｄＢのダイナミックレンジを提供する。次いで、総ノイズ閾値を越える各検出は検出イベントに変換されて、ホストユニットに出力される。ホストは、検出されたエッジを分析して、各々をケースバイケースで分析することによって特定のフィンガープリントを探して、公知のパルス列に変換する。各パルス列は、信号を検出した各アンテナ（たとえば、左側または右側アンテナ）から、他の全ての検出器と比較するスペクトルアクセスサーバ（ＳＡＳ）などのクラウドスペクトル判断ユニットまたは他のクラウドコンポーネントにブロードキャストされる。次いで、信号を集約するためのロジックマップを使用して、検出が宣言され、設計通りに扱われる。
【０００６】
たとえば、送信ＲＦ信号ソースのおおよその位置を求めることができ、および／または、政府によって割り当てられた周波数が使用されていない場合には、これらの周波数を他の商用ユーザに割り当てることができる。このようなシステムは、スペクトルアクセスシステム（ＳＡＳ）の一部として利用されてもよい。スペクトルアクセスシステムは、たとえば３５５０〜３７００ＭＨｚ帯域（３．５ギガヘルツ帯域）のワイヤレスブロードバンド共同利用を容易にするための市民ブロードバンド無線サービス（ＣＢＲＳ）の一部であってもよく、または他の任意の好適な無線周波数共有システムによるものであってもよい。
【０００７】
一例では、各検出器は、左側および右側アンテナを含み、大きな帯域にわたって周波数のリアルタイムエッジアップおよびエッジダウン検出を行う。一例では、各検出器は、メモリを含み、メモリは、対象の信号のフィンガープリントを格納し、検出された信号と格納されたフィンガープリントとを比較することによって、検出された信号が対象の信号であるか否かを判断する。たとえば、０．５マイクロ秒〜３．５マイクロ秒継続し、毎秒７００〜１１００回のパルス繰り返しレートで１０回繰り返す１ＭＨｚのパルスを探すために、１つのフィンガープリントが作成されてもよい。しかし、任意の好適なフィンガープリント情報が利用されてもよい。
【０００８】
いくつかの実施形態では、対象の信号のフィンガープリント一致が検出されると、対象の周波数が現在使用中であると判断される。次いで、それぞれの検出器は、一致の通知をスペクトルアクセスシステムの一部としてのクラウドコンポーネントに送信する。スペクトルアクセスシステムは、同様のデータを他の検出器から取得し、いくつかの検出器が同一周波数の使用を検出すると、スペクトルアクセスサーバは、この無線周波数が使用中であると判断する。複数の検出器からのフィンガープリント一致を比較することにより、偽陽性を減少させることができる。一致が生じなければ、検出器は、周波数の分析を継続し、情報をＳＡＳに送信する必要はない。
【０００９】
一例では、スペクトルアクセスサーバなどのスペクトル判断ユニットは、検出器の各々からの検出周波数情報を使用して、ある地理的領域の一部における周波数使用を検出する。この地理的領域は、たとえば都市内、海岸線に沿って、地方内、または他の任意の好適な地理的領域であってもよい。システムは、所与の周波数の信号送信機の粗粒領域検出を提供する。所望であれば、ＳＡＳは、検出器の位置を使用して、モバイルまたは非モバイル基地局などの周波数送信機の地理的位置を突き止める。さまざまな検出器からの冗長周波数検出結果を使用することにより、検出器のうちの１つが検出エラーを有する状況、検出器のうちの１つが非稼働中である状況、または検出器のうちの１つが他の理由で利用できない状況にも対応する。複数の検出器からの複数の検出を使用することにより、ＳＡＳは、特定の検出器が無効なデータに対して有効なデータを取得したことを確認することができる。無効なデータが検出器から繰り返しきていると判断されると、検出器は、欠陥があるかもしれないとしてタグ付けされて、移動またはメンテナンスを必要とし得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、環境周波数検知装置は、ロジックを含み、上記ロジックは、受信された周波数帯域（たとえば、３５５０〜３７００ＭＨｚ）に対して信号強度（ＳＳ）レベル分離を行って、ＳＳレベル分離周波数を生成する。また、上記ロジックは、各信号強度レベルについてＳＳレベル分離周波数に対して周波数グループ分けを行って、各々のグループについて大きさ情報を生成するように動作する。上記ロジックは、生成された大きさ情報のピークを検出することによってピークデータを生成する。上記ロジックは、所与のピークの到着または出発に基づいて、信号エッジを示すエッジイベントを生成し、生成されたエッジと対象の信号の格納されたフィンガープリントデータとを周波数ベースで比較する。上記ロジックは、比較に基づいて、環境内での周波数範囲の現在の使用状況を示す検出信号データを提供する。いくつかの実施形態では、上記ロジックは、検出信号データをスペクトル分析アクセスサーバに提供する。
【００１１】
いくつかの実施形態では、クラウドサーバなどのサーバは、複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサからの検出された周波数データを評価するように動作するスペクトル判断ユニットを含み、検出された周波数データは、複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々によって１つ以上のＲＦ周波数が使用中であることが検出されたことを表すデータである。サーバは、複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサを使用して使用中であることが検出されたＲＦ周波数を送信するソースデバイスに対応する地理的領域を判断し、この地理的領域に位置するユーザ機器が検出されたＲＦ周波数を使用することを阻止する。
【００１２】
いくつかの実施形態では、サーバは、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると１つまたは複数のプロセッサに上記評価、判断および阻止を実行させる実行可能な命令を含むメモリとを含む。また、１つまたは複数のプロセッサは、複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々によって使用中であることが検出された１つまたは複数のＲＦ周波数を表すデータを互いに比較して、環境無線周波数（ＲＦ）センサのうちの少なくとも１つがエラーを含むデータを提供したか否かを判断する。
【００１３】
いくつかの実施形態では、サーバは、複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサによって使用中であることが検出されたＲＦ周波数を送信しているソースデバイスに対応する地理的領域を判断する。いくつかの実施形態では、サーバは、使用中であることが検出された周波数に基づいて、使用されていない周波数を識別し、この情報を使用して、この領域におけるユーザ機器による未使用の周波数の使用を促進する。
【００１４】
開示の詳細な説明
図１は、１つまたは複数の環境周波数検知装置１０２，１０４および１０６を利用するスペクトルアクセスシステム１００の一例を示す。環境無線周波数センサ１０２〜１０６は、１つまたは複数のネットワーク１１０を介して１つまたは複数のスペクトル分析アクセスサーバ１０８または他の任意の好適なクラウドコンポーネントと通信してもよく、１つまたは複数のネットワーク１１０は、インターネットおよび／またはワイヤレスワイドエリアネットワークおよび／またはワイヤレスローカルエリアネットワークまたは他の任意の好適な１つまたは複数のネットワークなどであるが、これらに限定されるものではない。環境周波数検知装置は、全体が１１２として示されているバックホールリンクを経由してネットワーク１１０を介して、または、必要に応じて任意の好適なワイヤレスもしくはワイヤード接続を介して、スペクトル分析アクセスサーバ１０８にリンクされてもよい。スペクトル分析アクセスサーバ１０８も、全体が１１４として示されている任意の好適なネットワークインターフェイスを介してネットワーク１１０と動作可能に通信する。ある周波数帯域にわたってワイヤレス送信を行うワイヤレススペクトル送信機１１６（１つまたは複数の基地局、モバイル基地局または他の任意の好適な無線周波数送信装置など）は、検知装置１０２〜１０６によって検知される。この例および以下の図では、システム１００は、ＣＢＲＳシステムを参照して作製される。しかし、他の任意の好適な周波数帯域が利用されてもよい。ワイヤレススペクトルソース１１６は、全体が１１８として示されている任意の好適な１つまたは複数のネットワーク通信リンクを介してネットワーク１１０と通信してもよい。
【００１５】
環境周波数検知装置１０２〜１０６は、たとえば、ワイヤレススペクトルソース１１６から発生する無線周波数送信を検出しようとして、海岸線に沿って、任意の特定の都市区域内、地方区域内、または他の任意の好適な場所内に位置決めされる。スペクトルアクセスシステム１００は、周波数が使用できる場合にワイヤレススペクトルソース１１６によって利用される広帯域の周波数を使用することができる１つまたは複数のユーザ機器１２０および１２２（携帯電話、ラップトップ、ウェアラブルまたは他の任意の好適なワイヤレスデバイスなど）も含んでもよい。この例に示されているように、ＵＥ１２０および１２２は、現在のところ、異なるワイヤレススペクトルソース１２４と通信しているが、ソース１１６の周波数が利用可能であるとスペクトル分析アクセスサーバ１０８が判断するとその周波数を使用するように指示されることができる。現在のところいずれの基地局とも通信していないＵＥも、ワイヤレススペクトルソース１１６によって利用されるワイヤレススペクトルを使用する候補であってもよい。
【００１６】
この例では、環境無線周波数センサ１０２〜１０６の各々は、左側アンテナ１２６および右側アンテナ１２８を利用する。本明細書におけるアンテナは、任意の好適なアンテナ構造を含み得て、左側および右側アンテナは、２つ以上のアンテナを含んでもよい。一例では、各ＥＲＦＳは、３つのアンテナ、すなわち一対の受信アンテナおよびこれら２つの受信アンテナへの−１０ｄＢ結合を有するような送信アンテナを含む。アンテナパターンは、利得最大値を３０°のオフボアサイト角度（たとえば、３５５０ＭＨｚの場合、ＢＷ＝４５．６°であり、３６５０ＭＨｚの場合、ＢＷ＝４４．６°）に設定することによってＥＲＦＳ箇所間の冗長性を最大化するように設計される。これは、アンテナパターンのどの四分円から信号が到着しているかを単一のＥＲＦＳが判断する場合に有用であり得て、費用効率よくこれを行うことができる。単一のＥＲＦＳは、入来段階において２つの信号の振幅を比較することによって簡易な二アンテナ到着角検出を行うことによってこの動作を実行する。利得は、およそ１８．５ｄＢｉであろう。一例として、開示されているシステムは、−８９ｄＢ〜＋２０ｄＢなどの広範囲の信号強度レベルまたはおよそ１３０ｄＢの範囲に対応することができる。
【００１７】
図２も参照して、環境ＲＦ検知装置１０２（すなわち、センサ）の一例が示されている。この例では、環境ＲＦ検知装置１０２は、ＲＦ信号強度セパレータ２００と、コントローラ２０４と、ホストユニット（たとえば、プロセッサ）２３１と、電源２０６とを含む。アンテナ１２６および１２８は、この例ではそれぞれ２０８および２１０として示されている同軸ケーブルを介して、ＲＦ信号強度セパレータ２００に接続されている。ＲＦ信号強度セパレータ２００は、任意の好適な態様で実現可能であり、任意の好適な態様としては、１つまたは複数のプロセッサおよび付随のメモリ、インターフェイスロジック、ＦＰＧＡ、ステートマシンまたは任意の好適なロジックが挙げられるが、これらに限定されるものではない。コントローラ２０４も、任意の好適な態様で実現されてもよく、任意の好適な態様としては、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルプロセッサ、ステートマシンまたは他の任意の好適なロジックが挙げられるが、これらに限定されるものではない。環境周波数検知装置１０２は、閾値および他の情報を含むデータならびに実行されると１つまたは複数のプロセッサに本開示と首尾一貫した態様で実行させる実行可能な命令を格納する好適なメモリ（ＲＡＭおよびＲＯＭなど）を含む。任意の好適な装置が利用されてもよい。
【００１８】
一例では、ＲＦ信号強度セパレータ２００は、左側および右側アンテナの各々について、各アンテナから受信された周波数帯域に対して信号強度レベル分離を行う。受信された周波数帯域は、それぞれ信号２１２および２１４として示されている。ＲＦ信号強度セパレータ２００からの出力は、たとえば図４に示されるように、２１６として示されている高信号強度閾値を上回る左側アンテナからの広い入来周波数帯域内の周波数と、２１８として示されている低閾値を上回る信号強度を有する同一帯域内の周波数とを示す信号強度レベル分離周波数情報である。同様の信号強度レベル分離が行われて、低信号強度閾値を超える右側アンテナ高周波数２２０および右側アンテナ低周波数２２２がもたらされる。コントローラ２０４は、ホスト２３１のための検出周波数情報２３０を生成する。ホスト２３１は、格納された対象の周波数のフィンガープリントデータを使用して、各アンテナからの検出周波数情報２３０に対して信号フィンガープリント分析を行って、対象の周波数が検出されたか否かを判断する。検出された信号データ２３２は、スペクトル分析アクセスサーバ１０８に送信される。検出された信号データ２３２は、対象の任意の地理的領域である環境内での１つまたは複数の周波数の現在の使用状況を示す。一例では、１００ＭＨＺウィンドウから０．８７５ＭＨｚ信号を検出することができる。
【００１９】
図３を参照して、この例では、信号強度セパレータ２００は、左側アンテナのための信号強度セパレータ３００と、右側アンテナのための信号強度セパレータ３０２とを含む。図４は、左側アンテナのための信号強度セパレータ３００の一例である。この例では、−３４ｄＢｍ〜−８９ｄＢｍの入力範囲が−１６ｄＢｍ〜−７１ｄＢｍに増幅される一方、ハイ側は、２０ｄＢｍ〜−３５ｄＢｍの範囲をとり、それを−５ｄＢｍ〜−６０ｄＢｍに減衰させる。周波数帯域２１２は、信号強度セパレータ３００によって受信され、キャビティフィルタ４００を介して入力される。この例に示されているように、受信された広帯域の周波数は、３５５０〜３６５０ＭＨｚの範囲にわたっている。しかし、任意の好適な範囲が利用されてもよい。次いで、フィルタリングされた出力４０２は、別の方向性結合器４０８に入力される。方向性結合器４０８からの出力４１０は、リミッタ回路４１２に入力される。所望であれば、ブロック４１４に示されているように、ケーブル損失の措置が利用されてもよい。出力２１６は、２０ｄＢ〜−８９ｄＢｍの信号の左側アンテナ高信号強度出力であり、この例では２０ｄＢ〜−３５ｄＢである。この例では−３４ｄＢｍ〜−８９ｄＢｍの重複する信号強度を有する出力信号２１８をもたらす信号強度レベル分離は、出力４１０をリミッタ回路４１６に通すことを含む。出力４１７は、線形ノイズ増幅器回路４１８への入力の役割を果たす。ブロック４２０に示されているように、ケーブル損失が考慮に入れられる。周波数は、信号強度セパレータ出力信号２１６でも２１８でも同一であるが、信号強度レベルの閾値を満たすものだけが出力される。この例では、ハイ側は、−３５ｄＢｍを下回る静かすぎる信号を提供する。
【００２０】
図５は、コントローラ２０４および先行技術のコントローラ５００の一例を示す。この図から分かるように、コントローラ２０４は、ダイレクトデジタルコントローラ５０８に提供される出力５０６を有するアナログデジタル変換器５０４に加えて、環境検知機能（ＥＳＣ）信号プロセッサ５０２を含む。この例では、ＥＳＣ信号プロセッサ５０２は、１２０ＭＨｚで動作するため、２００ＭＨｚクロックＤＤＣ出力が、２００ＭＨｚでＦＩＦＯ５１０に送り込まれ、１２０ＭＨｚでＦＩＦＯから読み取られる。しかし、ＥＳＣ信号プロセッサがこの例において２００ＭＨｚで動作できる場合には、ＦＩＦＯを利用しなくてもよい。ＥＳＣ信号プロセッサ５０２からの出力５１２は、ＦＩＦＯ５１４に送り込まれて、ダイレクトメモリアクセスブロック（ＤＭＡ）５１６を介してホスト２３１にデータが送信される。
【００２１】
図６は、周波数帯域（この例では、３５５０〜３６５０ＭＨｚ）のうちのサブ帯域範囲、この例では１００ＭＨｚ（６００として示されている）を使用するＥＳＣ信号プロセッサ５０２の一例を示す。この例では、読取データおよび書込データをバッファリングするためにさらなるＦＩＦＯバッファ６０２および６０４が利用される。しかし、それらは、所望であれば利用されなくてもよい。ＥＳＣ信号プロセッサ５０２は、ＳＴＦＴプロセッサ６０６と、ピーク抽出プロセッサ６０８と、パルスエッジ検出器６１０とを含む。矢印６１８および６２０は、ＦＩＦＯを使用しない実施形態を示している。
【００２２】
入力サンプリング
いくつかの実現例では、入力データは、２つの入力チャネル上で１００ＭＳｐｓまたはそれ以上（フラクショナルデシメーションフィルタが十分なエイリアス除去を持たないχ３１０の場合には、より高い）でサンプリングされる。
【００２３】
ＳＴＦＴプロセッサ
図７、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、いくつかの例では、ＩＱデータは、閾値の検出に直接使用することはできない。なぜなら、１００ＭＨｚ帯域幅にわたるノイズパワーは、不十分な信号対雑音比（ＳＮＲ）を提供する可能性があるからである。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）７００および７０２を利用して、レーダー周波数が対象の周波数である場合にレーダー周波数範囲を含み得る任意の周波数ビンのＳＮＲを向上させる。ＰＯＮタイプのレーダーは、およそ１ＭＨｚの周波数帯域幅を必要とするため、１１２ＭＳｐｓのサンプリングレートで１．１４ｕｓの時間分解能とともに８７５ｋＨｚの周波数分解能を提供する１２８ポイントＦＦＴが使用される。最短のレーダーが５００ｎｓであるので、これは、最悪の場合−３．６ｄＢのＳＮＲ劣化を引き起こすが、大半のレーダーテスト条件下では劣化はない。レーダーの例では以下の基準が考慮に入れられたが、任意の好適な周波数範囲または好適なワイヤレス送信機を利用してもよい。
【００２４】
・Ｑ３Ｎタイプのレーダーはチャープされる（チャープはパルスレーダとも称され得る）ため、周波数帯域幅は時間／周波数ブロックサイズよりも重要でない。ＳＮＲは、帯域幅が広すぎることによりノイズパワーが上昇することと、時間分解能がゆっくりすぎることにより、レーダーが期間の一部しか占めないので当該期間にわたる平均パワーが低下することとの間のトレードオフである。
【００２５】
・Ｑ３Ｎ♯１は、１０ＭＨｚ／ｕｓ〜３３ＭＨｚ／ｕｓの速度での最速のチャープである。１１２ＭＳｐｓのサンプリングレートで動作する３２ポイントＦＦＴは、３．５ＭＨｚの周波数ビンおよび２８６ｎｓの時間分解能を提供するであろう。この期間中、チャープは、２．８６ＭＨｚ〜９．４ＭＨｚを占め、極端な場合には〜−０．８ｄＢおよび〜−４ｄＢのＳＮＲ劣化をもたらし、１２．２４ＭＨｚ／ｕｓでは０ｄＢのＳＮＲ劣化をもたらす。
【００２６】
・Ｑ３Ｎ♯２およびＱ３Ｎ♯３は、速度が〜０．１ＭＨｚ／ｕｓ〜２ＭＨｚ／ｕｓである低速のチャープである。これらの低速度では、１２８ポイントＦＦＴ出力は、せいぜい４ｄＢのＳＮＲ劣化をもたらし、大半のレーダーテスト条件下では劣化はないであろう。
【００２７】
・入力データは、スペクトル漏れ／スカロップ損失を防止するためにウィンドウ化される。係数（ａ０＝０．４２、ａ１＝０．５、ａ２＝０．０８）を有するブラックマンウィンドウが使用された。
【００２８】
・ウィンドウ関数の減衰部分中に生じるレーダーをセンサが見逃すことを防止するために、各ＦＦＴ長について、ＦＦＴ長の半分だけ時間的にオフセットされた２つのＦＦＴが行われ、これは、サンプル当たり合計２つのチャネル×２つのＦＦＴ長×２つの時間オフセット＝８つのＦＦＴになる。
【００２９】
・実際の値および想像上の値は、二乗されて合計される（しかし、平方根は計算されない）。これの線形値が出力される。
【００３０】
・平方根を計算する必要性をなくす20*log10(sqrt(Re2+Im2))=3.0103*log2(Re2+Im2)は、ログベース２の使用を可能にする。
【００３１】
・ログベース２は、ログ２ＬＵＴ技術を使用して計算される。これは、数字を単精度浮動小数点に変換することによって簡略化することができる。ＩＥＥＥ−７５４は、ログベース２を使用するため、１２７バイアスを除去した後に８ビット指数を整数部として使用することができる。仮数部は、量子化されて、６４サンプルログベース２ＬＵＴから検索するためのインデックスとして使用することができ、各サンプルはインデックスｉ＝log2(l+(i/64))を有する。
【００３２】
・８つ全てのＦＦＴストリームについてのログ関数および線形関数の結果は、整列させられてＦＩＦＯに出力される。
【００３３】
ピーク抽出プロセッサ
図９〜図１０を参照して、ＦＦＴストリーム６１４，６１６の各々のために、周波数ドメインデータ上で動作するピークエクストラクタ１０００がある。ピークエクストラクタ１１００とも称される第１段は、どれがスペクトルの上位３つのピーク（極大）であるか、および、どれが残りのサンプルの線形和およびカウントであるかを判断する。それは、この後者の情報を使用して、ノイズフロアであるように扱われる非ピークサンプルの平均を求める。この想定は適正である。なぜなら、各々が０．１％〜３０％のデューティサイクルを有する４つ以上のレーダーがＦＦＴに同時に現れる確率は極めて低いからである。ノイズフロアが不安定な値を示す１つの条件は、ＡＤＣが飽和する場合である。これを検出アルゴリズムの一部としてホストで使用して、飽和しているという理由でデータを無視できるのがいつであるかを判断することができる。上位３つのピークのピーク値およびＦＦＴビンインデックスは、ＦＩＦＯへの出力のために格納される。データのサイズを最小化する目的で、および、１ｄＢ未満の精度は後続の段では不要であるという理由から、ピーク値は、固定小数点値からｉｎｔ８に切り捨てられる。
【００３４】
第２段１１０２は、ＦＦＴから線形和およびカウントの値を取得し、除算を行って平均値を求め、次いで、ＳＴＦＴブロックで使用された対数技術と同一の対数技術を使用して、平均値の対数を求めて、ノイズフロアのログを提供する。
【００３５】
第３段１１０４は、ログノイズフロア値およびピーク値を整列および結合させ、それを構造体に入れて、それを出力ＦＩＦＯに送信する。
【００３６】
このコードブロックは、検出帯域内の周波数ビンに対応する全てのインデックスについて真であるＦＦＴ長のブーリアンマスクを使用することによって、サンプリング帯域幅が信号の検出の帯域幅よりも大きいシナリオを考慮に入れる。ＦＦＴ値のインデックスに対応するブーリアンアレイからの値を、「データ有効」フラグを有するＡＮＤゲートで使用し、それによって、ピーク検出アルゴリムに、マスキングされた値のサンプルを無視させるであろう。
【００３７】
次の段１１０５は、４つのＦＦＴストリーム（２つのチャネル×２つのＦＦＴ長）の各々の２つの時間オフセットをインターリーブする。特定の周波数における単一のパルスが時間的に３つのパルスのように見えることを防止するために、インターリーブの順序付けは注意深くなされなければならない。直観に反して、遅延したストリームデータが最初にくる。なぜかと言うと、データストリームの先頭にゼロを挿入することによって遅延が機能するため、第１のＦＦＴは時間データの前半のスペクトルだけを計算しており、これはこのＦＦＴが時間的に最初にくることを意味するからである。
【００３８】
ピークファインダプロセスの目標は、各ＦＦＴデータストリームの上位３つの極大について整数ログ値および周波数ビンインデックスを出力し、ＦＦＴの全ての残りの要素について線形値およびカウントを合計するストリーミングピークファインダを作製することである。
【００３９】
この目標を達成するために、プログラムは、以下の要素（ＦＦＴ開始インデックスＵ８、ＦＦＴ停止インデックスＵ８、最大インデックスＵ８、最大値ＦＸＰ  ｓ１６．１１、カウントＵ８、線形和ＦＸＰ  ｓ６４．２８）を有する構造体を使用する。ＦＦＴ開始インデックスは、ＦＦＴの最初の立ち上がり要素または最初の要素において生じる所与のピークの最初の要素のインデックスを表す。ＦＦＴ停止インデックスは、同一ピークの一部である最後の要素（すなわち、次の最初の立ち上がり要素の前の最後の要素）を表す。最大インデックスおよび最大値は、開始インデックスと停止インデックスとの間の最大値の入力からの値を表す。カウントは、ピークの一部である要素の数の単位であり、線形和は、開始インデックスと停止インデックスとの間の全ての線形入力値の合計である。
【００４０】
プログラムは、これらの構造体のうちの４つをメモリに保持する。第１の構造体は、ｃｕｒｒｅｎｔ＿ｓｔａｔｅ構造体である。他の３つの構造体は、上位３つのピーク（ピーク１、ピーク２、ピーク３）のための構造体を表す。また、ｎｏｉｓｅ＿ｆｌｏｏｒと呼ばれる（カウントＵ８、線形和ＦＸＰ  ｓ６４．２８）を有する第５の構造体があり、この第５の構造体は、置き換えられる任意のピークの線形和およびカウントを上位３つのピークの構造体から得るために使用される。
【００４１】
プログラムは、各々の新たな要素を確認して、それがＦＦＴの最初の要素または最初の立ち上がり要素であるか否か（すなわち、高い値が低い値の後に続き、この低い値はより高い値の後に続くこと）を確かめることによって機能する。これらの条件のいずれにおいても、プログラムは、前回の状態構造体が閉じられて、それが３つのピーク値構造体およびｎｏｉｓｅ＿ｆｌｏｏｒ構造体を更新すると想定する。それがＦＦＴの最初の要素であれば、ｎｏｉｓｅ＿ｆｌｏｏｒ構造体と同様に３つのピーク構造体がこのブロックから出力される。この後のクロックサイクルにおいて、ｎｏｉｓｅ＿ｆｌｏｏｒ構造体および３つ全てのピーク値構造体はクリアされる。
【００４２】
３つのピーク値およびｎｏｉｓｅ＿ｆｌｏｏｒ構造体を更新する決定は、最初に３つのピーク値構造体の最大値を比較し、次いで最小値を有する構造体を判断することによって行われる。次いで、最小値の最大値を有するピーク値構造体とｃｕｒｒｅｎｔ＿ｓｔａｔｅ構造体の最大値とを比較する。現在の値の方が小さければ、ピーク値構造体はそのままにされ、その代わりに、ｃｕｒｒｅｎｔ＿ｓｔａｔｅ構造体のカウントおよび線形和要素がｎｏｉｓｅ  ｆｌｏｏｒ構造体に追加される。現在の値の方が大きければ、ピーク値からのカウントおよび線形和がとられて、ｎｏｉｓｅ＿ｆｌｏｏｒ構造体のカウントおよび線形和に追加され、その後、その特定のピーク値構造体はｃｕｒｒｅｎｔ＿ｖａｌｕｅ構造体に置き換えられる。
【００４３】
線形和ステップでは、２８個の整数ビットを有する符号付き６４ビットを使用して、線形和値を得る。このブロックからサンプルが出力されるとき、それらは２つの構造体として出力される。第１の構造体は、上位３つのピークの各々について、Ｕ８タイプとされた最大インデックスおよびＵ８タイプとされた最大値をとる。ｎｏｉｓｅ＿ｆｌｏｏｒ構造体は、データタイプを変更することなく出力される。
【００４４】
図１１は、ノイズフロア計算のためのフローを示す。ノイズフロア計算は、事実上、上位３つの中にない全ての値を合計する。
【００４５】
特徴抽出器プロセッサ
図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１３を参照して、特徴抽出器６１０は、４つ全てのデータストリームに対して作用する振幅追跡アルゴリズムを実行するプロセッサの形態をとる。これら全てのアルゴリズムの結果は、共通のＤＭＡを介してホストに送信するための最後のＦＩＦＯに報告される。最後のパケットは、３２ビットＦＦＴカウント（〜１４２ナノ秒ごとにＦＦＴが実行されるので、このカウンタは１０分ごとにロールオーバし、そのため、ホストはこの問題に対処するように設計されるべきである）を表す３２ビットタイムスタンプと、ビットフラグ（どのようなアルゴリズム、ＦＦＴ長、チャネルであるか、および、イベントがパルスの冒頭であるか最後であるかをホストに通知するため）を表す８ビットヘッダと、ピークの最後のＦＦＴにおけるノイズ値を表す８ビット値と、ピークインデックスと、振幅とを含む。
【００４６】
・振幅アルゴリズム：このアルゴリズムは、概念的には非常に単純である。目標は、いずれのピークもホストから提供される閾値（各ＦＦＴ長の各チャネルについて１つの閾値）よりも大きいか否かを確かめることである。次いで、アルゴリズムは、周波数ビンが閾値を超えて、再び同一の周波数ビンが閾値を下回った場合にのみ出力される。これは、ホストに送信されるパケットの数を最小限に抑える。なぜなら、多くの連続するＦＦＴにわたる長パルスにより、パケットが２つだけホストに送信されるからである。
【００４７】
振幅アルゴリズムの目標は、イベントがノイズフロアの上昇に起因しないことを確実にしながら、閾値を超えるピークの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを識別することである。このアルゴリズムは、値が偽に初期化された状態でＦＦＴが動作しているデータ上でＦＦＴ長に等しいブーリアン「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ」のアレイを使用することによって機能する。
【００４８】
ピークおよびノイズフロアの新たな構造体がアルゴリズムに送り込まれると、３つのピーク値の各々について、ピークが閾値を上回っている一方でノイズフロアが閾値を下回っているか確認がなされる。次いで、このブーリアン条件は、ピークのインデックスにおいて「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ」に格納される。
【００４９】
アルゴリズムは、ピーク値およびインデックスおよびノイズフロアとともに、前回の反復からの「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ」のコピーを保持する。ここでは、それらには「＿ｏｌｄ」の接尾辞をつけ、現在の値には「＿ｎｅｗ」の接尾辞をつけることとする。アルゴリズムは、ＦＦＴ長のアレイを保持し、最大値および対応するノイズフロア値を格納する。これらの値は、立ち下がりエッジに到達した際に−１２８にリセットされる。
【００５０】
各反復において、「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｎｅｗ」および「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｏｌｄ」の両方について３つの現在のピークインデックスおよび前回の反復からの３つのピークインデックスにおいて確認がなされる。所与のインデックスにおける「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｏｌｄ」が真である一方で「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｎｅｗ」が偽を示す場合、それはピークの立ち下がりエッジを意味し、この場合、格納されたアレイからの最大値、インデックスおよびノイズフロアが、ヘッダおよびタイムスタンプとともに出力される。所与のインデックスにおける「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｏｌｄ」が偽である一方で「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｎｅｗ」が真を示す場合、それはピークの立ち上がりエッジを意味し、この場合、現在の反復からのピーク値、インデックスおよびノイズフロアが、ヘッダおよびタイムスタンプとともに出力される。所与のインデックスにおける「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｏｌｄ」が真である一方で「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｎｅｗ」が真を示す場合、それは依然としてピークの真っただ中にいることを意味し、この場合、何も出力しない。所与のインデックスにおける「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｏｌｄ」が偽である一方で「ｓｔａｔｅ＿ａｒｒａｙ＿ｎｅｗ」が偽を示す場合、何も出力しない。
【００５１】
ヘッダは、４つの条件、すなわちエッジ（立ち上がり＝０、立ち下がり＝１）、チャネル（チャネル１＝０、チャネル２＝１）、ＦＦＴ長（３２ポイント＝０、１２８ポイント＝１）、アルゴリズムタイプ（振幅アルゴリズム＝０、ピーク追跡アルゴリズム＝１）によって定義される。ヘッダは、Ｕ８に格納される。ビット０．．１は、エッジを表す。ビット２．．３は、チャネルを表す。ビット４．．５は、ＦＦＴ長を表し、ビット６．．７は、アルゴリズムタイプを表す。
【００５２】
図１４を参照して、環境周波数検知装置によって実行される無線周波数スペクトル使用を評価するための方法が示されている。この例では、ＲＦ信号強度セパレータ２００、コントローラ２０４およびホストユニット２３１が上記の動作を実行する。しかし、任意の好適な構造が利用されてもよい。ブロック１８００に示されるように、この方法は、基地局１１６などの１つまたは複数のソースから、周波数帯域を有するＲＦ信号を受信するステップを含む。受信するステップは、たとえば左側および右側アンテナから信号を受信するものとしてＲＦ信号強度セパレータ２００によって実行されてもよい。ブロック１８０２に示されるように、この方法は、受信された周波数帯域に対して信号強度レベル分離を行って、信号強度レベル分離周波数情報２１６〜２２２を生成するステップを含む。これは、たとえば３５５０〜３７００ＭＨｚ範囲内の受信されたＲＦ信号を有するＲＦ信号強度セパレータ２００によってなされる。ブロック１８０４に示されるように、この方法は、各信号強度レベルに関連付けられたＳＳレベル分離周波数に対して周波数グループ分けを行って、各グループについて大きさ情報を生成するステップを含む。これは、たとえばコントローラ２０４によって実行される。一例では、ＲＦ  ＳＳ２００によって出力された信号強度レベル分離周波数情報２１６〜２２２における分離された信号強度信号から短期パルスおよび長期パルスが検出される。この例では、パルスフィルタリングは、ＳＴＦＴプロセッサ６０６によって行われる。
【００５３】
ブロック１８０６に示されるように、この方法は、検出された大きさ情報のピークを検出することによって、６１２として示されるピークデータを生成するステップを含む。たとえば、検出された短パルスまたは検出された長パルスなどの各パルスタイプについて閾値を超えるピークは、そのピークを上記のピーク抽出プロセッサ６０８によって検出させる。ブロック１８０８に示されるように、この方法は、所与のピークの到着または出発に基づいて、信号エッジを示すエッジイベントを生成するステップを含む。これは、パルスエッジ検出器６１０によって実行される。このプロセスは、ＥＳＣ信号プロセッサ５０２によって実行され、リアルタイムで実行されるため、記載されているシステムは、リアルタイムスペクトル分析を実行する。
【００５４】
ブロック１８１０に示されるように、この方法は、生成されたエッジと、対象の信号の格納されたフィンガープリントデータとを周波数ベースで比較するステップを含む。この例では、これは、ホストユニット２３１によってなされる。上記のように、フィンガープリント情報は、周波数または周波数範囲が検出器によって検出されたか否かを判断するための任意の好適な基準を含み得る。
【００５５】
ブロック１８１２に示されるように、一致が存在する場合、検出された信号データ２３２はＳＡＳサーバに提供されるが、一致が生じるか否かの判断などのセンサの動作および他の任意の好適な動作をＳＡＳサーバが実行できることが認識されるであろう。検出された信号データ２３２は、現存のデバイス、基地局、システム、または検出されたワイヤレスＲＦスペクトルの他の任意のソースによる周波数範囲の現在の使用状況を示す。これは、ブロック１８１４に示されている。このプロセスは、残された他のサブ帯域がなくなるまで、受信された信号の帯域内の各１００ＭＨｚサブ帯域について繰り返す。ブロック１８１２に戻って、一致が検出されない場合、プロセスは、受信された周波数に対して信号強度レベル分離を行うステップに進んで、プロセスを継続する。
【００５６】
図１５は、ＳＡＳサーバ１０８のブロック図であり、ＳＡＳサーバ１０８は、この例では、１つまたは複数のプロセッサ１９００と、１つまたは複数のプロセッサ１９００によって実行されたときに１つまたは複数のプロセッサに本明細書に記載されている動作を実行させる実行可能な命令を格納するための１つまたは複数のデータベース、メモリとして機能することができるメモリ１９０２とを含む。ネットワークインターフェイス１９０４もプロセッサと通信して、プロセッサが環境ＲＦセンサおよび他の任意の好適なネットワーク要素と通信することを可能にする。
【００５７】
図１６を参照して、ＳＡＳサーバ１０８によって実行される方法の一例が示されている。この方法は、複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々からの複数のアンテナからの検出信号データを評価するステップを含み、検出信号データは、各々のそれぞれの環境無線周波数（ＲＦ）センサからの複数のアンテナの各々によって検出される、使用中の１つまたは複数のＲＦ周波数を表す。これは、ブロック２０００に示されている。ブロック２００２に示されるように、この方法は、複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサを使用して使用中であることが検出されたＲＦ周波数を送信するソースデバイスに対応する規定の保護領域を判断するステップを含む。これは、たとえば、ＧＰＳ位置情報を含み得る、環境ＲＦセンサからの各アンテナからの位置情報を利用することを含んでもよい。たとえば、周波数使用の検出は、この例では上記のように環境ＲＦセンサにおいて行われる。ＳＡＳサーバ１０８におけるクラウドベースの判断エンジン（たとえば、１つまたは複数のプログラムされたプロセッサ）は、たとえば、ソースデバイスによって対象の特定の地理的領域における周波数使用を判断する。ブロック２００４に示されるように、この方法は、規定の保護領域に位置するユーザ機器が、検出されたＲＦ周波数を使用することを阻止するステップを含む。次いで、地理的領域は、当該地理的領域における検出された周波数の使用を許可しないことによって保護される。この例では、保護されることは、政府デバイスまたは他の現存のデバイスが対象の周波数または周波数範囲を既に使用していると判断されたために周波数の使用を他のデバイスに割り当てないことを含む。一例では、環境ＲＦセンサから受信された検出信号データは、右側および左側アンテナの各々からの信号データを含む。ＳＡＳサーバにおける判断エンジンは、検出信号データが、地理的に互いに隣接している複数の環境ＲＦセンサから来ていることを識別する。他の例では、システムは、周波数が使用中でないことを検出して、未検出の周波数の使用が商用デバイスまたは他のデバイスに割り当てられるようにする。
【００５８】
図１７は、スペクトル分析アクセスサーバ１０８を利用しないが、その代わりに、スペクトル判断ユニット２２０２であるサーバなどのデバイスを利用する別のシステム２２００を示す。この例では、周波数再割り当てを利用しなくてもよい。その代わりに、スペクトル判断ユニット２２０２は、対象の周波数がソースデバイス１１６によって生成されているか否かを判断する。スペクトル判断ユニット２２０２は、上記のように動作して、地理的領域内のソースデバイスユニット１１６の位置を判断してもよく、この地理的領域は、上記のように保護される。スペクトル判断ユニット２２０２は、ウェブサーバなどのサーバでなくてもよく、環境ＲＦセンサ１０２〜１０６と通信する任意の好適なデバイスであってもよい。上記のように、ソースデバイス１１６は、特定のシステム設計によって、モバイルデバイスである場合もあれば、非モバイルデバイスである場合もある。
【００５９】
別の例では、ＳＡＳサーバまたはスペクトル判断ユニットは、複数の環境無線周波数センサの各々からの複数のアンテナの各々によって使用中であることが検出された１つまたは複数の周波数を表すデータを互いに比較して、環境無線周波数センサのうちの少なくとも１つがエラーを含むデータを提供したか否かを判断する。たとえば、３つのセンサが利用される場合、センサのうちの１つが周波数の使用を検出するが他の２つが検出せず、他の２つのセンサの位置が分かっていれば、ＳＡＳサーバは、１つのセンサによる検出に高い重みを付与すべきでない、または全く重みを付与すべきでないと推測することができる。なぜなら、他のセンサが同様の周波数使用を検出すべきであったからである。
【００６０】
図１８を参照して、ＲＦソースデバイス１１６は、おそらく環境ＲＦセンサ１０４および１０６の右側−Ａ、左側−Ｂおよび右側−Ｂアンテナによって検出されるであろう。クラウド判断エンジンは、検出された信号が「Ａ」と「Ｂ」との間から来ていると判断し、そこから、東−１５地理的領域が保護される領域として指定される。これにより、この領域におけるソースデバイス１１６によって提供される周波数スペクトルへのアクセスを新たなデバイスに付与することは許可されない。ソースデバイス１１６が図中のさらに南にある場合、ＲＦセンサ１０６は、左側−Ｂアンテナも右側−Ｂアンテナも信号を検出しており、このような検出の結果、クラウド判断エンジンは東−１５地理的領域も東−１６地理的領域も保護することになるということを示すであろう。したがって、ソースデバイスの位置が分かっているが、ＲＦ周波数の使用が検出されず、周波数が以前に政府デバイスに割り当てられたがこれらのデバイスがスペクトルを使用していない場合には、たとえば他の商用デバイスが、使用中であると判断されないそれらの周波数に割り当てられる。
【００６１】
別の言い方をすれば、スペクトル判断ユニット２２０２またはＳＡＳサーバは、複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々からの複数のアンテナ（たとえば、共同設置された左側および右側アンテナ）からの検出信号データを評価する。検出信号データは、各々のそれぞれの環境無線周波数（ＲＦ）センサからの複数のアンテナの各々によって検出される、使用中の１つまたは複数のＲＦ周波数を表す。スペクトル判断ユニットは、複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサを使用して使用中であることが検出されたＲＦ周波数を送信しているソースデバイスに対応する規定の保護領域（たとえば、地理的領域）を判断する。スペクトル判断ユニットは、規定の保護領域に位置するユーザ機器が、デバイス上の任意の好適なアプリ通知、ＷＷＡＮもしくはＷＬＡＮ接続などのネットワーク接続、または任意の好適な機構を介して検出されたＲＦ周波数を使用することを阻止する。
【００６２】
上記の好ましい実施形態の詳細な説明では、その一部を構成する添付の図面を参照し、添付の図面には、本発明が実施され得る特定の好ましい実施形態が例として示されている。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分に詳細に記載されており、他の実施形態が利用されてもよく、かつ、本発明の範囲から逸脱することなく論理的、機械的および電気的な変更がなされてもよい、ということが理解されるべきである。当業者が本発明を実施できるようにするのに必要でない詳細を回避するために、説明では、当業者に公知の特定の情報は省略してもよい。さらに、本発明の教示を組み入れる多くの他のさまざまな実施形態は、当業者によって容易に構築され得る。したがって、本発明は、本明細書に記載されている具体的な形態に限定されるよう意図されるものではなく、それどころか、このような代替例、変形例および等価物を本発明の範囲内に妥当に含まれ得るものとして包含するよう意図されている。したがって、上記の詳細な説明は、限定的な意味でとられるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定される。本明細書に記載されている実施形態および実施例の上記の詳細な説明は、限定の目的ではなく、例示および説明の目的でのみ提示されている。したがって、本発明は、上記において開示されて本明細書においてクレームされている原理の根底をなす基本の範囲内に入る全ての変形例、変更例または等価物を包含すると考えられる。
【図１】
2021526755.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2021526755.tif 000019
【図１６】
2021526755.tif 000020
【図１７】
2021526755.tif 000021
【図１８】
2021526755.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月5日(2021.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境周波数検知装置であって、
ロジックを備え、前記ロジックは、
受信された無線周波数（ＲＦ）周波数帯域に対して信号強度（ＳＳ）レベル分離を行って、ＳＳレベル分離周波数を生成するように動作し、
各信号強度レベルについて前記ＳＳレベル分離周波数に対して周波数グループ分けを行って、各々のグループについて大きさ情報を生成するように動作し、
前記生成された大きさ情報のピークを検出することによってピークデータを生成するように動作し、
所与のピークの到着または出発に基づいて、信号エッジを示すエッジイベントを生成するように動作し、
生成されたエッジイベントと対象の信号の格納されたフィンガープリントデータとを周波数ベースで比較するように動作し、
前記比較に基づいて、環境内での周波数範囲の現在の使用状況を示す検出信号データを提供するように動作する、装置。
【請求項２】
前記ロジックに作動的に結合された複数の共同設置された指向性アンテナを備え、前記ロジックは、前記検出信号データをスペクトル分析アクセスサーバに提供するように動作する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
エッジイベントを生成することは、広帯域範囲にわたって周波数のリアルタイムエッジアップおよびエッジダウン検出を生成することを備える、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
周波数スペクトル分析を提供するための方法であって、
受信された無線周波数（ＲＦ）周波数帯域に対して信号強度（ＳＳ）レベル分離を行って、ＳＳレベル分離周波数を生成するステップと、
各信号強度レベルについて前記ＳＳレベル分離周波数に対して周波数グループ分けを行って、各々のグループについて大きさ情報を生成するステップと、
前記生成された大きさ情報のピークを検出することによってピークデータを生成するステップと、
所与のピークの到着または出発に基づいて、信号エッジを示すエッジイベントを生成するステップと、
生成されたエッジイベントと対象の信号の格納されたフィンガープリントデータとを周波数ベースで比較するステップと、
前記比較に基づいて、環境内での周波数範囲の現在の使用状況を示す検出信号データを提供するステップとを備える、方法。
【請求項５】
複数の共同設置された指向性アンテナから前記受信された無線周波数周波数帯域を受信するステップを備え、エッジイベントを生成するステップは、広帯域範囲にわたって周波数のリアルタイムエッジアップおよびエッジダウン検出を生成するステップを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記検出信号データを評価して、前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサを使用して使用中であることが検出された前記ＲＦ周波数を送信するソースデバイスに対応する規定の保護領域を判断するステップと、
前記規定の保護領域に位置するユーザ機器が前記検出されたＲＦ周波数を使用することを阻止するステップとを備える、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
サーバであって、
スペクトル判断ユニットを備え、前記スペクトル判断ユニットは、
複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々からの複数のアンテナからの検出信号データを評価するように動作し、前記検出信号データは、各々のそれぞれの環境無線周波数（ＲＦ）センサからの前記複数のアンテナの各々によって検出される、使用中の１つまたは複数のＲＦ周波数を表し、前記スペクトル判断ユニットはさらに、
前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサを使用して使用中であることが検出された前記ＲＦ周波数を送信するソースデバイスに対応する規定の保護領域を判断するように動作し、
前記規定の保護領域に位置するユーザ機器が前記検出されたＲＦ周波数を使用することを阻止するように動作する、サーバ。
【請求項８】
１つまたは複数のプロセッサと、前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されると前記１つまたは複数のプロセッサに前記評価、判断および阻止を実行させる実行可能な命令を含むメモリとを備え、前記１つまたは複数のプロセッサは、前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々によって使用中であることが検出された１つまたは複数のＲＦ周波数を表す前記データを互いに比較して、前記環境無線周波数（ＲＦ）センサのうちの少なくとも１つがエラーを含むデータを提供したか否かを判断するように動作する、請求項７に記載のサーバ。
【請求項９】
スペクトル分析アクセスサーバの動作方法であって、
複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々からの複数のアンテナからの検出信号データを評価するステップを備え、前記検出信号データは、各々のそれぞれの環境無線周波数（ＲＦ）センサからの前記複数のアンテナの各々によって検出される、使用中の１つまたは複数のＲＦ周波数を表し、前記方法はさらに、
前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサを使用して使用中であることが検出された前記ＲＦ周波数を送信するソースデバイスに対応する規定の保護領域を判断するステップと、
前記規定の保護領域に位置するユーザ機器が前記検出されたＲＦ周波数を使用することを阻止するステップとを備える、方法。
【請求項１０】
前記複数の環境無線周波数（ＲＦ）センサの各々によって使用中であることが検出された１つまたは複数のＲＦ周波数を表す前記データを互いに比較して、前記環境無線周波数（ＲＦ）センサのうちの少なくとも１つがエラーを含むデータを提供したか否かを判断するステップを備える、請求項９に記載の方法。
【国際調査報告】
2021526755.tif 000023
2021526755.tif 000024