(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトルコーディネータ（ＳＣ）におけるスペクトル協調の方法であって、前記方法は、
前記ＳＣがサポートするコグニティブ無線システム（ＣＲＳ）から、共有スペクトルについての要求を受信することであって、前記要求は、最低保護要件およびネットワークデバイス位置情報を備える、ことと、
前記ＣＲＳから受信された前記最低保護要件を翻訳することによって前記ＣＲＳについての保護基準を決定することと、
前記ＣＲＳについての前記保護基準および前記ネットワークデバイス位置情報をジオロケーションデータベース（ＧＬＤＢ）に送信することであって、前記保護基準は、前記ＧＬＤＢが、前記ＳＣがサポートしていない他のＣＲＳに対して共有スペクトルを割り当てることを可能にし、前記保護基準は、前記ＧＬＤＢが、前記ＳＣがサポートしていない前記他のＣＲＳに対して前記共有スペクトルを割り当てるときに前記ＣＲＳを保護することを可能にする、ことと
を備える方法。
【請求項２】
前記ＳＣがサポートするＣＲＳの地理的ロケーションに関連付けられた情報を備える登録要求を前記ＧＬＤＢに送信することをさらに備える、請求項１の方法。
【請求項３】
前記最低保護要件は、最小帯域幅、最小信号対雑音比（ＳＩＮＲ）、または最大許容可能干渉レベルのうちの少なくとも１つを備える、請求項１の方法。
【請求項４】
前記最低保護要件に基づいて、前記ＳＣがサポートする前記ＣＲＳに、特定のサービス品質（ＱｏＳ）保証を持った共有スペクトルを割り当てることをさらに備える、請求項１の方法。
【請求項５】
前記割り当てられた共有スペクトルが前記ＣＲＳによる使用に利用可能になる有効期限とともに、前記割り当てられた共有スペクトルに関連付けられた情報を前記ＣＲＳに送信することをさらに備える、請求項４の方法。
【請求項６】
共有スペクトルについての前記要求は、特定の性能要件をさらに備え、前記特定の性能要件は、必要な利用可能性時間、最大干渉レベル、または前記必要な利用可能性時間の間におけるサービス品質（ＱｏＳ）のうちの少なくとも１つを備える、請求項１の方法。
【請求項７】
前記特定の性能要件に基づいて使用量パラメータを前記ＧＬＤＢに送信することをさらに備える、請求項６の方法。
【請求項８】
前記割り当てられた共有スペクトルの実際のスペクトル使用量を前記ＧＬＤＢに送信し、前記ＧＬＤＢに、前記保護基準を格納し、使用することを示すことをさらに備える、請求項１の方法。
【請求項９】
前記保護基準は、前記ＧＬＤＢが、前記共有スペクトルのインカンベントユーザに対する保護基準とともに、前記ＳＣによってサポートされた前記ＣＲＳを干渉から保護するやり方で、他のＣＲＳによる要求に対して前記共有スペクトルを割り当てることを可能にする、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記ネットワークデバイス位置情報は、基地局、無線ルータ、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、またはホームｅノードＢのうちの１つについての位置情報である、請求項１の方法。
【請求項１１】
前記ＣＲＳの使用量パラメータを格納することをさらに備える、請求項１の方法。
【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、その内容が参照により本明細書に組み込まれている、2013年1月28日に出願した米国特許仮出願第61/757,498号明細書、2013年4月12日に出願した米国特許仮出願第61/811,439号明細書、および2013年5月30日に出願した米国特許仮出願第61/829,079号明細書の利益を主張する。
【０００３】
この１０年間に無線トラフィックの成長には著しいものがあった。スマートフォンおよびタブレットパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの無線デバイスは、至る所に存在するようになり、その増強された接続性およびデータ送信を必要とするアプリケーションの広範な使用により、そのようなデバイスおよびそのアプリケーションは、フィーチャフォンまたは標準的なモバイルデバイスよりも著しく広い（例えば、いくつかのタブレットＰＣについては１２２倍ほどの）スペクトルを使用する。また、モバイルブロードバンドサービスに対する市場規模も成長し続けている。近年の研究では、モバイルブロードバンドサービスに対する市場は、２０１２年の１０億人のユーザから２０１５年には約８０億人のユーザにまで成長する可能性があると予測している。さらに、グローバルモバイルデータは、２０１１年時点で、４年続けて倍以上に増えており、それは予測可能な未来においても増え続ける可能性がある。従って、モバイルブロードバンドの使用には、より広いスペクトルが必要である。
【０００４】
従来、無線デバイスは、専用の帯域を独占的に使用しており、追加のスペクトルがモバイルブロードバンドに対して必要になった場合に、それは、スペクトルのリパーパシング（repurposing）を行う（すなわち、プライマリスペクトルユーザ（primary spectrum user）を他の帯域に移動する）ことによって創り出された。しかし、時間がたつにつれて、リパーパシングの実施は、他の帯域に移動される必要のあるプライマリスペクトルユーザサービスの性質のせいで、より困難で、より実現性の低いものとなってきた。特に、広く使用されている既存サービスのリパーパシングは、１７５５〜１８５０ＭＨｚ帯域の潜在的リパーパシングが１０年を要し、１８０億ドル程度の費用がかかると結論した近年の報告書によって確認されているように、極端に高い費用がかかり、長期にわたる事業となるであろう。その結果、監督機関は、帯域幅の逼迫を解決する新しいスペクトルを取得するためにリパーパシング以外の方法が必要になり得ることを理解し始めている。
【発明の概要】
【０００５】
スペクトル協調（spectrum coordination）のための方法および装置が説明される。スペクトル協調の方法は、スペクトルコーディネータ（spectrum coordinator）が、スペクトルコーディネータがサポートするＣＲＳから共有スペクトルに対する要求を受信することを含む。要求は少なくとも１つの最低保護要件を含む。スペクトルコーディネータは、ＣＲＳから受信された少なくとも１つの最低保護要件に基づきＣＲＳに対する保護基準を決定する。スペクトルコーディネータは、ＣＲＳに対する保護基準を、共有スペクトルをスペクトルコーディネータがサポートしていない他のＣＲＳに割り当てる際の使用のため、ジオロケーションデータベースに送信する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
添付図面と併せて例として与えられる、以下の説明からより詳細な理解が得られる。
【図１Ａ】１または複数の開示される実施形態が実装され得る例示的な通信システムのシステム図である。
【図１Ｂ】図１Ａに例示されている通信システム内で使用され得る例示的な無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。
【図１Ｃ】図１Ａに例示されている通信システム内で使用され得る例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。
【図２】大統領科学技術諮問委員会（ＰＣＡＳＴ）の報告書において推奨されている例示的な３層階層の図である。
【図３】例示的な３層スペクトル共有モデル（three-tier spectrum sharing model）の図である。
【図４】従来の免許方式、ライセンスドシェアドアクセス（licensed shared access）（ＬＳＡ）方式、および免許不要方式の間の比較の図である。
【図５】従来の個別の免許付与のフレームワークおよびＬＳＡフレームワークの図である。
【図６Ａ】階層的な、多層の、共有スペクトルモデル（shared spectrum model）の例示的なアーキテクチャのブロック図である。
【図６Ｂ】階層的な、多層の、共有スペクトルモデルの例示的なアーキテクチャのブロック図である。
【図７】例示的なネットワーク登録方法の流れ図である。
【図８】例示的なネットワーク登録解除方法の流れ図である。
【図９】例示的なネットワーク再構成情報方法の流れ図である。
【図１０】層１スペクトルユーザがスペクトルを共有のため他のスペクトルユーザに利用可能にする例示的な方法の流れ図である。
【図１１】層２スペクトルユーザがスペクトルを要求する例示的な方法の流れ図である。
【図１２】スペクトル再割り当ての例示的な方法の流れ図である。
【図１３】層２スペクトルユーザによってトリガーされるスペクトルの再割り当ての例示的な方法の流れ図である。
【図１４】例示的な除外エリア（preclusion area）の高水準ブロック図である。
【図１５】共有スペクトルマネージャ（shared spectrum manager）（ＳＳＭ）に対する例示的なアーキテクチャのブロック図である。
【図１６】オークションメカニズムをサポートするメッセージの例の図である。
【図１７】ビッドアンドアスク（bid and ask）メッセージに関連する例示的な情報要素（ＩＥ）の図である。
【図１８Ａ】機密扱いスペクトル（classified spectrum）を割り当てる例示的な方法の流れ図である。
【図１８Ｂ】機密扱いスペクトルを割り当てる例示的な方法の流れ図である。
【図１９】スペクトル使用量を利用可能性に変換することによる機密扱い解除の例示的な方法の図である。
【図２０】機密扱い連邦スペクトルマネージャ（classified Federal spectrum manager）（Ｃ−ＦＳＭ）がＳＳＭに代わって機密扱いスペクトルに対するスペクトル割り当てを実行する、機密扱いスペクトルを割り振るための別の例示的な方法の図である。
【図２１】グレイゾーン（grey-zone）のあるデータベース設計を背景とするデバイスの動作の例示的な図解の図である。
【図２２】図２１のグレイゾーンの概念の使用についての流れ図である。
【図２３】ＳＳＭがテレビジョンホワイトスペース（ＴＶＷＳ）データベースの特別ユーザである例示的なアーキテクチャのブロック図である。
【図２４】ＳＳＭがプライマリスペクトルユーザの保護権利を有する増強されたホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ）として振る舞う非事前予約スペクトル（non-pre-reserved spectrum）を有するＴＶＷＳの特別ユーザのふりをするＳＳＭに対する例示的なメッセージ交換の流れ図である。
【図２５】ＴＶＷＳにおいて動作しており、ＳＳＭによって管理される層２スペクトルユーザの保護のためのＴＶＷＳデータベースへの例示的な増強の図である。
【図２６Ａ】ＳＳＭが層２スペクトルユーザであるＷＳＤからのスペクトル要求に関して新しいタイプのインカンベント（incumbent）スペクトルユーザとして振る舞う非事前予約スペクトルを有するＴＶＷＳの特別ユーザのふりをするＳＳＭに対する例示的なメッセージ交換の流れ図である。
【図２６Ｂ】ＳＳＭが層２スペクトルユーザであるＷＳＤからのスペクトル要求に関して新しいタイプのインカンベントスペクトルユーザとして振る舞う非事前予約スペクトルを有するＴＶＷＳの特別ユーザのふりをするＳＳＭに対する例示的なメッセージ交換の流れ図である。
【図２７】ＳＳＭが層３スペクトルユーザであるＷＳＤからのスペクトル要求に関して新しいタイプのインカンベントスペクトルユーザとして振る舞う非事前予約スペクトルを有するＴＶＷＳの特別ユーザのふりをするＳＳＭに対する例示的なメッセージ交換の流れ図である。
【図２８】ＳＳＭが事前予約スペクトルを有するＴＶＷＳデータベースの特別ユーザとして活動する例示的な情報交換の流れ図である。
【図２９】ＳＳＭがセンシング／測定を通じて直接的にジオロケーションデータベースにアクセスするデバイスの存在を決定する例示的なシステムの図である。
【図３０】ＳＳＭが全てのＷＳＤから全てのスペクトル要求を受信するための例示的なアーキテクチャのブロック図である。
【図３１】ＳＳＭがサブセットエリアを管理するときのＳＳＭ  ＴＶＷＳデータベース同期化のブロック図である。
【図３２】ＷＳＤがＳＳＭを通じてＴＶＷＳデータベースにアクセスする接続タイプ１に対する情報交換の流れ図である。
【図３３】層２スペクトルユーザがＳＳＭサービスにアクセスしている接続タイプ２に対する情報の流れの流れ図である。
【図３４】層３スペクトルユーザがＳＳＭサービスにアクセスしている接続タイプ３に対する情報の流れの流れ図である。
【図３５】図６Ａおよび図６Ｂに示される例示的なアーキテクチャから派生する論理的ＳＳＭアーキテクチャのブロック図である。
【図３６】例示的なＳＳＭアーキテクチャのブロック図である。
【図３７Ａ】新しいＣＲＳ登録手順の流れ図である。
【図３７Ｂ】新しいＣＲＳ登録手順の流れ図である。
【図３８Ａ】例示的な共存手順の流れ図である。
【図３８Ｂ】例示的な共存手順の流れ図である。
【図３９Ａ】共存を使用可能にするための例示的なＳＳＭ手順の流れ図である。
【図３９Ｂ】共存を使用可能にするための例示的なＳＳＭ手順の流れ図である。
【図３９Ｃ】共存を使用可能にするための例示的なＳＳＭ手順の流れ図である。
【図４０Ａ】チャネルへの優先アクセスのための手順の流れ図である。
【図４０Ｂ】チャネルへの優先アクセスのための手順の流れ図である。
【図４１Ａ】優先アクセスのためのＳＳＭ手順の流れ図である。
【図４１Ｂ】優先アクセスのためのＳＳＭ手順の流れ図である。
【図４１Ｃ】優先アクセスのためのＳＳＭ手順の流れ図である。
【図４２Ａ】例示的なネゴシエーション手順の流れ図である。
【図４２Ｂ】例示的なネゴシエーション手順の流れ図である。
【図４２Ｃ】例示的なネゴシエーション手順の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１Ａは、１または複数の開示される実施形態が実行され得る例示的な通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、映像、メッセージング、放送等のコンテンツを、複数の無線ユーザに提供する多元接続システムとすることができる。通信システム１００は、複数の無線ユーザが無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じてこのようなコンテンツにアクセスできるよう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）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などの、１または複数のチャネルアクセス方法を使用することができる。
【０００８】
図１Ａ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、公衆交換電話ネットワーク（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、開示する実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワークおよび／またはネットワーク要素についても考えることは理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれは、無線環境で動作し、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ることも可能である。例えば、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されることが可能であり、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、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、ホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ）などを含むことができる。
【０００９】
通信システム１００はまた基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを含むことができる。基地局１１４ａ、１１４ｂのそれぞれは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくとも１つとワイヤレスにインターフェースし、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とすることもできる。例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂは、無線基地局（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、ホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ）などである可能性がある。基地局１１４ａ、１１４ｂは、それぞれ単一要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互に接続された基地局および／またはネットワーク要素も含む可能性があることは理解されよう。
【００１０】
基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４の一部とすることができ、ＲＡＮ１０４は、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）、リレーノード、その他など、他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）も含むことがある。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることがある特定の地理的領域内の無線信号を送信および／または受信するように構成されることが可能である。セルはさらに、セルセクタに分割されることができる。例えば、基地局１１４ａと関連するセルは３つのセクタに分割されることができる。従って、一実施形態では、基地局１１４ａは３つのトランシーバ、すなわちセルの各セクタに１つを含むことができる。別の実施形態では、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を使用することができ、従って、セルの各セクタに複数のトランシーバを利用することができる。
【００１１】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインタフェース１１６によってＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１または複数と通信することができ、エアインタフェース１１６は、任意の好適な無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光線等）であってもよい。エアインタフェース１１６は、任意の好適な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立されることもできる。
【００１２】
より詳細には、上記のように、通信システム１００は、多元接続システムであることが可能であり、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなどの、１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。例えば、ＲＡＮ１０４中の基地局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ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。
【００１３】
別の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＬＴＥ（登録商標）（Long Term Evolution）および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインタフェース１１６を確立することができる、進化型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る。
【００１４】
別の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００  １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００  ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、ＧＳＭ（Global System for Mobile communications）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for GSM Evolution）、ＧＳＭ  ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実装することができる。
【００１５】
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とすることができ、職場、家庭、車、学校などの局所的エリアにおける無線接続性を容易にするための任意の好適なＲＡＴを利用することもできる。一実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１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。別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ  ８０２．１５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。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を使用して、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１Ａに示すように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接接続を有することができる。従って、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を介してインターネット１１０にアクセスすることを必要とされないことがある。
【００１６】
ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信していることが可能であり、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１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、移動体位置情報サービス、プリペイド通話、インターネット接続性、映像分配などを提供すること、および／または、ユーザ認証などの高レベルセキュリティ機能を行うことができる。図１Ａには示していないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴを、または異なるＲＡＴを使用する他のＲＡＮと直接通信または間接通信していることが可能であることは理解されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を使用している可能性があるＲＡＮ１０４に接続されていることに加えて、コアネットワーク１０６は、ＧＳＭ無線技術を使用している別のＲＡＮ（図示しない）とも通信している可能性がある。
【００１７】
コアネットワーク１０６は、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働くこともできる。ＰＳＴＮ１０８は、旧来の電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話ネットワークを含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイート中のＴＣＰ（transmission control protocol）、ＵＤＰ（user datagram protocol）、インターネットプロトコル（ＩＰ）など、共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有されるおよび／または運用される有線通信ネットワーク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を、または異なるＲＡＴを使用することができる、１または複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
【００１８】
通信システム１００のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全部は、マルチモード能力を含むことができる、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、様々な無線リンクを通じて様々な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に示す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および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されることが可能である。
【００１９】
図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示すように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送受信要素１２２、スピーカ／マイク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、ＧＰＳチップセット１３６、および他の周辺機器１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、依然として一実施形態と一致していながら、前述の要素の任意のサブコンビネーションも含むことができることは理解されよう。
【００２０】
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、ＤＳＰコアと関連する１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）、状態機械などであることも可能である。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が無線環境で動作できるようにする他の任意の機能も行うことができる。プロセッサ１１８は、送受信要素１２２に結合されることが可能であるトランシーバ１２０に結合されることが可能である。図１Ｂはプロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を別個の構成要素として示しているが、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、電子部品パッケージまたはチップに共に統合されることが可能であることは理解されるであろう。
【００２１】
送受信要素１２２は、エアインタフェース１１６を通じて基地局（例えば、基地局１１４ａ）へ信号を送信する、または基地局（例えば、基地局１１４ａ）から信号を受信するように構成されることが可能である。例えば、一実施形態では、送受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信するおよび／または受信するように構成されたアンテナであることが可能である。別の実施形態では、送受信要素１２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光線信号を送信し、かつ／または受信するように構成されたエミッタ／検波器であることが可能である。さらに別の実施形態では、送受信要素１２２は、ＲＦと光信号の両方を送受信するように構成されることが可能である。送受信要素１２２は、無線信号の任意の組合せも送信し、かつ／または受信するように構成され得ることは理解されよう。
【００２２】
さらに、送受信要素１２２は図１Ｂでは単一要素として描かれているが、ＷＴＲＵ１０２は任意の数の送受信要素１２２も含むことができる。さらに詳細には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を使用することができる。従って、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインタフェース１１６を通じて無線信号を送受信するための２つ以上の送受信要素１２２（例えば複数のアンテナ）を含むことができる。
【００２３】
トランシーバ１２０は、送受信要素１２２によって送信される信号を変調し、送受信要素１２２によって受信される信号を復調するように構成されることができる。上述のように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード能力を有することができる。従って、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が例えばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ  ８０２．１１など、複数のＲＡＴによっ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むことができる。
【００２４】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイク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）ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合することができ、こ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、スピーカ／マイク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できる。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、任意のタイプの好適なメモリからの情報にアクセスすることも、および任意のタイプの好適なメモリにデータを格納することもできる。非リムーバブルメモリ１３０には、ＲＡＭ、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も含まれる。リムーバブルメモリ１３２は、加入者アイデンティティモジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、サーバまたは家庭用コンピュータ（図示せず）など、ＷＴＲＵ１０２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する、およびこのメモリにデータを格納することができる。
【００２５】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に対して電力を分配および／または制御するように構成されることが可能である。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力を供給するための任意の好適なデバイスであってもよい。例えば、電源１３４は、１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）、その他）、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
【００２６】
プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２の現在の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ることが可能であるＧＰＳチップセット１３６に結合されることも可能である。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはこれに代えて、ＷＴＲＵ１０２は基地局（例えば基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインタフェース１１６を通じて位置情報を受信する、および／または２以上の近傍基地局から受信されている信号のタイミングに基づいてその位置を決定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、依然として一実施形態と一致していながら、任意の好適な位置決定方法によって位置情報を取得することができることは理解されよう。
【００２７】
プロセッサ１１８は、他の周辺機器１３８にさらに結合されることが可能であり、他の周辺機器１３８は、追加の特徴、機能性、および／または有線接続性もしくは無線接続性を提供する１または複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、ｅコンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビジョントランシーバ、ハン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。
【００２８】
図１Ｃは、一実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１０４は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を使用して、エアインタフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信していることもある。
【００２９】
ＲＡＮ１０４は、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、依然として一実施形態と一致していながら、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−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、それぞれエアインタフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃはＭＩＭＯ技術を実装することができる。従って、例えばｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａは、複数のアンテナを使用してＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、ＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信することができる。
【００３０】
ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれは、特定のセル（図示せず）と関連付けられることが可能であり、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、アップリンクおよび／またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成されることが可能である。図１Ｃに示すように、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｘ２インターフェースを通じて互いと通信することができる。
【００３１】
図１Ｃに示すコアネットワーク１０６は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１４２、サービングゲートウェイ１４４およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１４６を含むことができる。前述の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、これらの要素の何れか１つがコアネットワーク事業者以外のエンティティによって所有される、および／または運営される場合があることは理解されよう。
【００３２】
ＭＭＥ１４２は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４中のｅＮｏｄｅ−Ｂ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃのそれぞれに接続されることが可能であり、制御ノードとして働くことができる。例えば、ＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラ活性化（activation）／非活性化（deactivation）、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの最初のアタッチ中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどを担うことができる。ＭＭＥ１４２はまた、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなど他の無線技術を使用する他のＲＡＮ（図示せず）との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供することができる。
【００３３】
サービングゲートウェイ１４４は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４中のｅＮｏｄｅ  Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれに接続されることが可能である。サービングゲートウェイ１４４は、一般的に、ユーザのデータパケットをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへ／ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃからルーティングし、転送することができる。サービングゲートウェイ１４４はまた、ｅＮｏｄｅＢ間のハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに使用できるときページングをトリガすること、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理し、格納することなど、他の機能を行うこともできる。
【００３４】
サービングゲートウェイ１４４はまた、ＰＤＮゲートウェイ１４６に接続することができ、ＰＤＮゲートウェイ１４６が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対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
【００３５】
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に、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供し、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと伝統的な固定通信デバイスとの間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、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインター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）を含むことができる、または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は、他のサービスプロバイダによって所有されるおよび／または運営される他の有線ネットワークまたは無線ネットワークを含むことができる。
【００３６】
多くのスペクトル帯域は、現在、プライマリスペクトルユーザによって完全には利用されず、これらの帯域の一部は、他のユーザに、例えば、ジオロケーションまたはタイミングに基づき、利用可能である場合がある。従って、帯域を共有するステップは、急速に増大する帯域幅要件を満たす努力の中で帯域のリパーパシングを補完し得るツールであるものとしてよい。共有に利用可能であるものとしてよい帯域の例は、テレビジョン（ＴＶ）送信（一般にＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）と称される）にもはや使用されていない地上波放送スペクトルの未利用部分、米国連邦政府による使用のために現在割り振られているスペクトル、および他の未利用または利用不足スペクトルを含み得る。
【００３７】
ＴＶＷＳに関して、連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、２０１０年に、さまざまな免許不要の使用のためにこれらの周波数（例えば、４７０〜７９０ＭＨｚ帯域）を空けて、米国のＴＶＷＳデータベースへのアクセスのためのその初期規則を公開している。未利用スペクトルの量および正確な周波数は、ロケーションによって異なり得るが、これらは、そのような使用が他のプライマリスペクトルユーザに干渉しない限り無線通信のためにセカンダリユーザによって活用されてもよい。ＷｉＦｉ、ＬＴＥおよび他のセルラー技術に対するそのようなスペクトルの使用は、考慮中である。
【００３８】
米国連邦政府による使用のために現在割り振られているスペクトルに関して、２０１０年６月に、１０年以内に５００ＭＨｚのスペクトルを商業用途に利用可能にすることを政府機関に要求する大統領覚書が公表された。この要求は、米国内のモバイルスペースにおける技術の拡張および革新を、そのような革新が新しいスペクトルの創出を実現可能にすることを必要とすることを認識しながら、可能にすることを意図されていた。大統領覚書に応えて、大統領科学技術諮問委員会（ＰＣＡＳＴ）は２０１２年７月に報告書（一般に「ＰＣＡＳＴ報告書」と称される）を公表した。ＰＣＡＳＴ報告書では、大統領が「それを利用不足の連邦スペクトルを可能な最大限の範囲において共有する米国政府の方針にし」、新しい共同利用スペクトル方針を実施するために１，０００ＭＨｚのスペクトルを識別することを推奨した。報告書では、新しい連邦スペクトルを活用するための推奨されるプランについても詳述した。
【００３９】
ＰＣＡＳＴ報告書では、追加のスペクトルを提供することは、著しい経済成長の機会を提供し得るが、サービスをクリア（clear）し、スペクトルの再割り振りを行うことによってそのような追加のスペクトルを提供することは実現可能でないとさらに結論した。その代わりに、報告書では、例えば、それが未利用である期間中に、または他の連邦もしくは商業サービスが有害な干渉を引き起こすことなくローカルに配備され得るエリア内でそれらのスペクトルを共有することによってスペクトルを効率的に使用することを連邦機関に奨励することを推奨した。報告書は、スペクトル共有に基づく３層階層に従って統制される新しい連邦スペクトルアーキテクチャの将来の採用も推奨した。
【００４０】
図２は、ＰＣＡＳＴ報告書で推奨された例示的な３層階層の図２００である。図２に示される例において、第１の層２０２（または層１）は、連邦プライマリスペクトルユーザ用であり、第２の層２０４（または層２）は、スペクトルをアクセスするときに層１ユーザよりも低い優先度を有し得るセカンダリスペクトルユーザ用であり、第３の層２０６（または層３）は、スペクトルをアクセスするときに最低の優先度を有し得る一般認可スペクトルユーザ用である。スペクトルを完全には使用していないときに、層１スペクトルユーザは、他のスペクトルユーザによるスペクトルの使用を除外し得ない。層２ユーザは、例えば、スペクトル使用に対する個別の免許を取得するためにデータベースに登録して、料金を支払う必要があり得る。層３ユーザは、例えば、スペクトルを使用するために料金を支払うことを期待され得ないが、日和見的な様式でのみそれを使用することができる。しかし、ＴＶＷＳに対する要件と同様に、より低いレベルの使用は、スペクトルのより高いレベルの使用に対して有害な干渉を引き起こすことを許され得ない。
【００４１】
図３は、例示的な３層スペクトル共有モデルの図３００である。図３に示される例において、軍ユーザ３０４および公安／政府機関ユーザ３０６などの層１スペクトルユーザ、スモールセルＬＴＥまたはＷｉＦｉネットワーク３０８などの層２スペクトルユーザ、およびアドホック、消費者およびスマートグリッドユーザ３１０などの層３スペクトルユーザは、全て、それがそれらに利用可能にされたときに、共有スペクトル３１２にアクセスすることができる。
【００４２】
３層階層に従って統制されるアーキテクチャの将来の実装を推奨することに加えて、ＰＣＡＳＴ報告書では、送信機および受信機の技術的特性、スペクトルの割り振りを行うときの受信機性能のストレスになる使用、および受信機性能特性の最終的改善に基づく共存のためのフレームワークの将来の実装を推奨した。報告書では、スペクトルの使用を評価するメカニズムが、ＭＨｚ単位のスペクトルの実際の使用だけでなく、これらのメカニズムが他のサービスが同じスペクトルを使用することをどれだけ効果的に許容し得るかにも基づくこと、また除外されないことも推奨した。
【００４３】
ＰＣＡＳＴ報告書は、今後１０年間にその中で提供される推奨を実装するプランを提示している。２７００ＭＨｚから３７００ＭＨｚの帯域のスペクトルが、３層方式における初期使用のターゲットにされた。
【００４４】
2012年12月12日に、ＦＣＣはルール設定に関する告示（ＮＰＲＭ）をさらに付け加え、そこでは、それは、軍および衛星運用に対して現在は利用不足である、３５５０〜３６５０ＭＨｚ帯域において、市民ブロードバンドサービス（ＣＢＳ）の創出を提案した。提案されたＣＢＳでは、スモールセルおよびスペクトル共有を使用し、また３層共有アクセスモデルを使用し、層１は、インカンベント（incumbent）アクセスと称され、層２は、優先アクセス（ＰＡ）と称され、層３は、一般認可アクセス（ＧＡＡ）と称される。提案されたＣＢＳにおいて、層１インカンベントユーザは、層２および層３ユーザから保護され、層２ＰＡユーザは、層３ＧＡＡユーザからの有害な干渉からも保護される。ＮＰＲＭは、層１ユーザとしてのサービス品質（ＱｏＳ）依存ユーザ（例えば、病院、公益事業、並びに州および地方政府）によるＣＢＳの使用、並びに層３ユーザとしての家庭およびビジネスユーザ（ネットワーク事業者を含む）による共有スペクトルの使用も予見し、デバイスの最大送信電力に対するゾーンおよび固定された限度に基づき各アクセスタイプに対する許容される運用エリアの潜在的使用を含む、ＣＢＳを実装することに関する多数の異なる提案を一覧にした。
【００４５】
2013年11月1日に、ＦＣＣは、３層モデルを使用するが、ＰＡ層に対する適格基準を拡大し、その層の使用に対する免許付与概念を精緻化した改訂フレームワークに関するパブリックコメントを募る公示を公表した。例えば、潜在的なスペクトルユーザは、ＰＡ層を使用するための独占的免許を申請することができ、複数の当事者が免許を申請する場合にオークションの概念が適用され得る。
【００４６】
他の未利用または利用不足スペクトルに関して、欧州郵便電気通信主官庁会議（ＣＥＰＴ）および欧州委員会の両方を含む、欧州の監督機関も、ライセンスドシェアドアクセス（ＬＳＡ）（認可共有アクセス（ＡＳＡ）としても知られる）を通じたスペクトル共有の重要性に気付いている。ＬＳＡモデルは、２層モデルであり、層１スペクトルユーザは、インカンベント（例えば、政府および国防ユーザ）であり、層２スペクトルユーザは、インカンベントとの共有およびバイナリベース（shared and binary basis）（例えば、時間、ロケーションおよび／または周波数）で独占的使用に対して認可されている。ＬＳＡの概念は、比較的単純であり、現在のインカンベント使用量が留まり得る間、帯域の未利用部分は、モバイルブロードバンド事業者、またはいくつかの場合において、２またはそれ以上の事業者などの、セカンダリユーザに独占的に割り当てられ得る。２またはそれ以上のＬＳＡ免許所有者がいる場合、これらは、共有帯域に対する独占権を有していない可能性があり、従って、サービス品質（ＱｏＳ）を斟酌するため何らかのコーディネータがいる必要がある。
【００４７】
図４は、従来の免許方式、ＬＳＡ方式、および免許不要方式の間の比較の図４００である。従来の方式４０２では、ＱｏＳを確実にするためスペクトルユーザによる独占的使用に対するクリアされたスペクトルへのアクセスに関してオークションが実施され得る。ＬＳＡ方式４０４では、ＱｏＳを確実にするためにインカンベントユーザとの共有またはバイナリベース（shared or binary basis）（例えば、時間、ロケーション、および／または周波数）で独占的使用が他のスペクトルユーザに付与され得る。免許不要方式（例えば、ＴＶＷＳ）では、スペクトルへの他のスペクトルユーザのアクセスを通じた制御はないので、その結果、予測不可能なＱｏＳが生じ得る。
【００４８】
図５は、従来の個別の免許付与のフレームワーク５０２およびＬＳＡフレームワーク５０４の図５００である。ＬＳＡでは、例えば、管理／監督機関は、インカンベントがＬＳＡ／ＡＳＡスペクトルにアクセスすることを可能にするためＬＳＡ／ＡＳＡスペクトルへのアクセスの条件を適用し、その一方で、そのようなスペクトルが利用可能であるとき／場合にＬＳＡ／ＡＳＡスペクトル免許の動的付与を含む、プライマリインカンベントユーザも保護する。
【００４９】
いくつかの要因が、ＬＳＡが実際に編成され、実装される仕方に影響を及ぼし得る。これらは、限定はしないが、インカンベントによって使用される帯域およびスペクトル、並びにＬＳＡ免許の必要性を含む。例えば、いくつかの帯域、インカンベント、およびＬＳＡ免許がある場合、スペクトルマネージャなどの集中型エンティティの使用が、有利になることがある。他方で、単一のインカンベントが、単一のＬＳＡ免許所有者が比較的静的な方法で使用できるように何らかのスペクトルを利用可能なまま残している場合、共有は、集中型エンティティなしで実行され得る。
【００５０】
本明細書で説明されている実施形態は、例えば、共有スペクトルマネージャ（ＳＳＭ）（本明細書ではスペクトルコーディネータとも称される）および層化アクセスユーザ（例えば、スペクトル要求またはスペクトル割り当て／再割り当て）のための手順並びにスペクトル使用量評価、最上位層スペクトルユーザ（プライマリスペクトルユーザまたはインカンベントスペクトルユーザとも称される）によるスペクトル共有を奨励するインセンティブ価格決定モデル、および機密扱いプライマリスペクトルユーザから情報を機密扱い解除する方式を含む、階層型多層システムにおける共有スペクトルアクセスのための柔軟なアーキテクチャを提供する。さらに、他の（例えば、非層化）免許不要スペクトル（例えば、ＴＶＷＳ）とのＳＳＭの使用を可能にする実施形態について説明されており、そこでは、例えば、免許不要スペクトルへのアクセスは、プライマリスペクトルユーザのみを保護することが意図されているデータベース（例えば、ジオロケーションデータベース／ＴＶＷＳデータベース）によって制御され得る。より具体的には、ＳＳＭがＴＶＷＳの特別ユーザであり、ＳＳＭが全てのＴＶＷＳスペクトル要求を受信するアーキテクチャについて説明されている。本明細書で説明されている実施形態のいくつかは、ＴＶＷＳデータベースまたはジオロケーションデータベースを特に参照しつつ説明されている。当業者であれば、これらのデータベースが、同じ機能を果たすことができ、従って、これらの用語は入れ替えて使用され得ることを理解するであろう。
【００５１】
図６Ａおよび図６Ｂは、階層的な、多層の、共有スペクトルモデルの例示的なアーキテクチャ６００ａ／６００ｂのブロック図である。例示的なアーキテクチャは、一般的なアーキテクチャであり、３層ＰＣＡＳＴモデル、２層ＬＳＡモデル、または２層ＴＶＷＳモデルなどの、特定の多層モデルをサポートするように構成され得る。図６Ａおよび図６Ｂに示されるアーキテクチャは、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０並びにインセンティブおよび課金データベース６３２を含む、または通信している可能性のある共有スペクトルマネージャ（ＳＳＭ）６２８を含む。ＳＳＭ６２８は、層１ユーザと通信しているものとしてよく、これは、例えば、非連邦（例えば、商業）層１ユーザ６０４ａとの直接通信、非機密扱い層１連邦ユーザ６１０との直接通信、非機密扱い連邦スペクトルマネージャ（ＮＣ−ＦＳＭ）６１２を介した非機密扱い層１連邦ユーザ６１０との通信、および／または機密扱い連邦スペクトルマネージャ（Ｃ−ＦＳＭ）６２０を介した機密扱い層１連邦ユーザ６１８との通信を含む。ＳＳＭ６２８は、層２ユーザ６０４ｂ、層３ユーザ６０４ｃ、管理者／監督機関（例えば、ＦＣＣ）６３４、および／または近隣共有スペクトルマネージャ６３６と通信している可能性もある。ＮＣ−ＦＳＭ６１２は、非機密扱い連邦システム情報データベース６１４を含むか、または通信しているものとしてよく、Ｃ−ＦＳＭは、機密扱い連邦システム情報データベース６２２と通信しているものとしてよい。
【００５２】
ＳＳＭ６２８は、スペクトル使用量、利用可能性、課金、およびインセンティブ情報を、プライマリユーザが信頼できる方法で他のスペクトルユーザによる使用のためにスペクトルを捧げ、下位層スペクトルユーザはそのスペクトルを透過的な方法で使用することができるような仕方で制御し得る。ＳＳＭ６２８は、柔軟な動的スペクトル共有を確実にし得る、保護、アクセス保証、および実際のスペクトル使用量の詳細を扱うことができ、またＳＳＭ間通信を使用して国境を越えたシナリオ（潜在的に、異なる規制の下で運用し得る）を扱うことができる。ＳＳＭ６２８は、プライマリユーザが保護され、各スペクトルユーザの要求されたＱｏＳが保証され得るような方法でスペクトルを各要求側アクセスユーザに割り当てる責任を有するものとしてよい。ＳＳＭ６２８は、スペクトル共有に関連するインセンティブを計算するステップ、およびスペクトルユーザのパラメータに基づきスペクトルユーザよるスペクトル使用量に関連する全費用を計算するステップも管理することができる。
【００５３】
図６Ａおよび図６Ｂに示されるＳＳＭ６２８は、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０並びにインセンティブおよび課金データベース６３２を含む。ＳＳＭ６２８は、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０を、内部的に、または外部インターフェースを通じてのいずれかで維持することができる。スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０は、現在のスペクトル使用量および利用可能性に関する情報を維持し、新しいスペクトル割り当て、スペクトル使用量変更などがなされるときにデータベース内に維持されている情報を動的に変えることができる。スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０は、ＳＳＭ６２８が有している現在のスペクトルを、利用可能であり層１ユーザによって現在未利用であることを層１ユーザが示しているものに基づき層２または層３ユーザに割り当てるために利用可能であるように維持することもできる。さらに、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０は、層２または層３スペクトルユーザに割り当てられたスペクトル、さらにはそのスペクトル使用量に関連する追加の使用量パラメータ（例えば、層２または層３スペクトルユーザによって使用される最大送信電力または関連する送信距離、使用時間など）に関する情報を維持することができる。インセンティブおよび課金データベース６３２は、各層２または層３スペクトルユーザがそのスペクトル使用量に対して支払わなければならない金額（例えば、課金）および別のスペクトルユーザに使用のためにＳＳＭ６２８がスペクトルを割り当てた各層１スペクトルユーザに負わされる金額（例えば、インセンティブ）を動的に追跡するために使用され得る。
【００５４】
上記に加えて、ＳＳＭ６２８は、層１ユーザがこの情報を活用して、登録されている層１スペクトルユーザにアドバタイズすることができる現在のインセンティブ（例えば、スペクトル１単位当たりの支払金）を計算することができる。与えられた時間におけるインセンティブは、セカンダリユーザからの需要、層１スペクトルユーザによって提供される追加の共存情報の量、スペクトルのタイプまたは予備契約などの、いくつかの要素に基づき得る。例えば、非機密扱い層１ユーザについては、層１ユーザによって提供される共存情報が多ければ多いほど、支出され得るインセンティブは多くなり得る。さらに、ＳＳＭ６２８は、スペクトルを共有する層１スペクトルユーザの要求があったときに、層１スペクトルユーザからのスペクトル利用可能性情報、さらにはスペクトル割り当てアルゴリズムに必要な層１ユーザの特性（例えば、受信機特性またはセンシングパラメータ）をも収集し、この情報をスペクトル使用量および利用可能性データベース６３０に格納し得る。
【００５５】
ＳＳＭ６２８は、各スペクトルユーザ（例えば、層２および／または層３ユーザ）からのスペクトル要求を収集し、機密扱い連邦スペクトルマネージャ（Ｃ−ＦＳＭ）６２０とインターフェースして、機密扱い連邦制御の下で利用可能なスペクトルを使用し（例えば、軍スペクトル使用量）、非機密扱い連邦スペクトルマネージャ（ＮＣ−ＦＳＭ）６１２とインターフェースし、および／または非機密扱い層１スペクトルユーザ６１０と、さらには非連邦（または商業）層１スペクトルユーザ６０４ａと直接的にインターフェースして、機密扱い連邦制御の下にない連邦スペクトルを使用することもできる。ＮＣ−ＦＳＭ６１２は、連邦スペクトルの全部または一部を制御することができるが、ＳＳＭ６２８は、ＮＣ−ＦＳＭ６１２の制御下にない可能性のある（非連邦スペクトルユーザの場合など）、上で説明されているような、層１スペクトルユーザと直接的に、インタラクティブにやり取りすることもできる。
【００５６】
ＳＳＭ６２８は、周期的にスペクトル最適化／割り当てを実行して、各スペクトルユーザのＱｏＳを満たしながらスペクトルの最も効率的な使用を確実にすることもできる。ＳＳＭ６２８は、スペクトル有効性に関係する計量の値を最適化するような方法でスペクトルを割り当てることができる。ＳＳＭ６２８は、各層２および層３スペクトルユーザに対する現在のチャネル使用量および関連する共存パラメータをスペクトル使用量および利用可能性データベース６３０に維持して、将来のスペクトルアクセス要求を簡素化し、層２スペクトルユーザに対する必要なＱｏＳの維持および層３スペクトルユーザに対する共存を確実にすることもできる。ＳＳＭ６２８は、費用およびインセンティブ情報を課金およびインセンティブデータベース６３２に維持し、時間の経過に合わせて各スペクトルユーザに対する料金および層１スペクトルユーザに支払われ得るインセンティブを追跡し、全体的スペクトル使用量が変化したときの料金およびインセンティブに対する変更を斟酌することができる。さらに、ＳＳＭ６２８は、スペクトルユーザに対して、実行する必要があり得るプライマリユーザのセンシング並びに必要になり得るか、またはセンシングの役に立ち得る追加の情報を伝達することができる。
【００５７】
プライマリスペクトルユーザは、それが所有する帯域幅の未利用部分を共有する層１またはインカンベントスペクトルユーザまたはシステムである。プライマリスペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８と情報を交換することができる論理的エンティティであるか、または単純に、プライマリスペクトルユーザによるスペクトルの使用量に関する情報を有する受動的データベースであってよい（またはそれら２つの組合せ）。さらに、プライマリスペクトルユーザは、ＮＣ−ＦＳＭ６１２またはＣ−ＦＳＭ６２０（連邦スペクトルのみの場合）によって管理され得るか、またはこれらのいずれかから独立しているエンティティであり得る（例えば、非連邦もしくは商業システムまたはＮＣ−ＦＳＭ６１２によって管理されない非機密扱い連邦システム）。プライマリスペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８に対して、スペクトルを共有する意志に関する情報を示し、ＳＳＭ６２８に対して、利用可能なスペクトルの使用の規則を伝達し、プライマリスペクトルユーザに関係するパラメータを維持し、および／またはＳＳＭ６２８に伝達して、システムの保護を確実にし（例えば、受信機特性、信号変調もしくはシグネチャ、信号タイミング情報、またはプライマリスペクトルユーザの存在を検出するために必要な潜在的なセンシングアルゴリズムもしくはパラメータに関係する他の情報）、ＳＳＭ６２８に対して、緊急事態で使用する場合にスペクトルが取り返される必要があるかどうかを伝達することができる（例えば、避難時間、ロケーション、または持続時間）。利用可能なスペクトルに対する使用の規則は、例えば、利用可能な期間、スペクトル使用の有効期限、ロケーション／地域情報、および／またはプライマリスペクトルユーザがそのスペクトルへのアクセスを取り戻すために別の層２または層３スペクトルユーザによる特定の周波数の使用を先取するプライマリシステムの潜在的必要性および／または能力を含み得る。
【００５８】
連邦スペクトル領域は、機密扱い（例えば、軍）スペクトルおよび非機密扱い（例えば、政府によって使用される衛星通信）スペクトルを含む。スペクトルのこれら２つのクラスに基づき、２つの異なる管理システム（ＮＣ−ＦＳＭ６１２およびＣ−ＦＳＭ６２０）は、ＳＳＭ６２８とインタラクティブにやり取りし、各々ＳＳＭ６２８との異なるインターフェースを有する。
【００５９】
Ｃ−ＦＳＭ６２０は、使用量が機密情報となるが、ＳＳＭ６２８の制御下で共有に利用可能であるものとしてよい、全てのスペクトル（例えば、軍スペクトル）を管理する責任を有し得る。Ｃ−ＦＳＭ６２０は、各スペクトルユーザのスペクトル使用量および与えられた地理的ロケーションにおいて共有に利用可能なスペクトルを有する機密扱い連邦システム情報データベース６２２を維持し、ＳＳＭ６２８と、機密扱いベクトル使用量に関する情報をフィルタリングすることによって安全な方法で利用可能なスペクトルに関して伝達することができる。ＳＳＭ６２８との通信は、例えば、スペクトル使用量のみに関する限定された情報を送信することによって、またはＳＳＭ６２８によって行われる作業全体のサブタスクを実行することによって達成され得る（他の場合には軍スペクトルの物理特性のスペクトル使用量に関する機密情報を必要とする場合がある）。フィルタリングされたスペクトル情報のいくつかの特性は（注目するプライマリスペクトルに依存し得るが）共有が行われるプライマリスペクトルユーザの物理（ＰＨＹ）レイヤ特性（例えば、変調方式もしくはスペクトルマスク）の非存在および詳細なジオロケーション情報（例えば、基地局のロケーション、または範囲）の非存在を含み、これにより、近隣の帯域またはエリアにおける現在の使用量に関する情報の提供なしで一般的な「利用可能性」情報のみを提供し得る。Ｃ−ＦＳＭ６２０は、全ての利用可能なスペクトルをＳＳＭ６２８によって使用可能であるものにしないことによって帯域内の正確なスペクトル使用量を隠す能力を有し得る。さらに、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、使用について提案されたスペクトルユーザ（例えば、層２または層３）の識別に基づき特定のスペクトル使用を拒絶する追加の柔軟性、さらにはＳＳＭ６２８によって初期提案された特定のスペクトル使用量パラメータを修正もしくは設定する能力を有することができる。換言すれば、ＳＳＭ６２８が特定の層２または層３スペクトルユーザによるある程度のスペクトル使用を提案したときに、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、それがそのような使用がそのスペクトルが共有されることを可能にしている機密扱いシステムへのセキュリティリスクを引き起こすと決定した場合にそのようなスペクトル使用を拒絶する能力を有し得る。Ｃ−ＦＳＭ６２０は、ＳＳＭ６２８のサービスを使用して、機密でない方法により機密扱いシステム使用に使用され得る、緊急事態で使用する場合にスペクトルが取り返される必要がある場合にＳＳＭ６２８に伝達し得る追加のスペクトルを取得することができる。
【００６０】
Ｃ−ＦＳＭ６２０がＳＳＭ６２８に提示される情報をフィルタリングする能力に加えて、ＳＳＭ６２８は、それ自体、連邦政府機関からの入力と連携して開発され得る。ＳＳＭ６２８は、Ｃ−ＦＳＭ６２０とスペクトルユーザとの間の中間エンティティであるので、スペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８内のフィルタリングされた機密扱い情報への直接的アクセスを有し得ず、そこで、機密扱い層１スペクトルユーザにセキュリティの追加のレイヤを提供する。
【００６１】
他のスペクトルユーザ６０４ｂおよび６０４ｃは、ＳＳＭ６２８にスペクトルを要求することができる二次的な商業システムの各々を表す。これは、層２スペクトルユーザ（保証されたＱｏＳ）および／または層３スペクトルユーザ（一般アクセスユーザ）を含み得る。これらのエンティティの各々の中のスペクトル管理の責任を有するマスターデバイスまたはエンティティは、ＳＳＭ６２８とのアクセスインターフェース上で通信し、ＳＳＭ６２８によって管理されるスペクトルへのアクセスをネゴシエートし、取得することができる。他のスペクトルユーザは、アクセスの好ましいまたは必要な方法（層２、層３、アクセスの優先度など）、要求された帯域幅、およびスペクトル利用可能性時間を示すことができる。さらに、他のスペクトルユーザ６０４ａおよび６０４ｂは、要求された送信電力または使用される最大送信電力を示し、および／または能力情報（例えば、使用可能な周波数範囲またはセンシング能力）および使用量パラメータ（例えば、スペクトルマスク）を使用可能な各周波数範囲について提供することができる。他のスペクトルユーザは、デバイスおよびネットワーク情報（例えば、無線アクセス技術（ＲＡＴ）、送信機および受信機特性、使用可能な周波数範囲、トラフィック、またはアンテナ高さ）を提供し、必要なＱｏＳを提供し、システムがスペクトルに対していくらの代価を支払うかに関する情報（例えば、受け入れ可能な費用の範囲）を提供し、特定の期間（例えば、有効期間（ＴＴＬ））にＳＳＭ６２８からの再構成要求に基づきスペクトル使用量を適応させ（例えば、周波数または層を変更する）、合意した使用期間の終わりに、またはスペクトルが退避される必要がある緊急事態のシナリオにおいて、スペクトルを使用することを停止し、スペクトルの使用に必要なセンシングを実行し、センシングされた情報をＳＳＭ６２８に返し、および／または共通スペクトルについて他のスペクトルユーザとのネゴシエーションまたは共存を可能にすることもできる。
【００６２】
ＬＳＡシステムについては、ＳＳＭ６２８は、層１スペクトルユーザ（ＬＳＡインカンベント）と直接的に、インタラクティブにやり取りすることができ、層３アクセスは許容され得ない。その代わりに、層２スペクトルユーザ６０４ｂは、ＳＳＭ６２８を通じてスペクトルを共有する契約をネゴシエートすることができる。ここで、ＳＳＭ６２８は、層１スペクトルユーザと潜在的な層２スペクトルユーザ６０４ｂとの間のそのような通信を円滑にする規制エンティティまたはサードパーティエンティティであるものとしてよい。共有契約および契約条件は、予めネゴシエートされ得るので、ＳＳＭ６２８がインセンティブまたは課金情報を維持する必要はあり得ない。例えば、層２スペクトルユーザ６０４ｂ（ＬＳＡ免許所有者）から層１スペクトルユーザ（ＬＳＡインカンベント）への支払いは、スペクトル使用に先だって行われ得る。この例では、層１スペクトルユーザのみが、非連邦スペクトルユーザ６０４ａまたは非機密扱い層１スペクトルユーザであってよく、アーキテクチャ６００は、ＮＣ−ＦＳＭ６１２、非機密扱い連邦システム情報データベース６１４、Ｃ−ＦＳＭ６２０、機密扱い連邦システム情報データベース６２２、インセンティブおよび課金データベース６３２、または層３スペクトルユーザ６０４ｃを含まないように、ＬＳＡに対して適応され得る。
【００６３】
ＳＳＭ６２８のサービスを使用するために、スペクトル共有階層内の全てのエンティティは、ＳＳＭ６２８に登録するものとしてよい。登録は、ＳＳＭ６２８に時間的に固定されたままになる可能性の高いエンティティに関する特定の情報を提供するために使用され得る。そのような情報の例は、ロケーション（ネットワークそれ自体の）、一般的な送信／受信特性、ＲＡＴ、アンテナ高さ、およびセンシング能力を含む。層１スペクトルユーザについては、この情報は、層１スペクトルユーザそれ自体によって、またはＣ−ＦＳＭ６２０（機密情報を難読化するために適宜フィルタリングされる）、またはＮＣ−ＦＳＭ６１２のいずれかによって提供され得る。
【００６４】
ＳＳＭ６２８は、そのような登録手順を採用して、関わっているシステムに応じて、スペクトル利用可能性または潜在的スペクトルインセンティブを後でブロードキャストまたはアドバタイズすることができる。例えば、ＳＳＭ６２８に登録する層１スペクトルユーザは、後で、そのようなスペクトルが利用可能になるとすれば、または層１スペクトルユーザがそのようなスペクトルを共有する意思がある場合にそれが受信することができるインセンティブ（スペクトル１単位当たりの潜在的な支払い）に関する定期的アドバタイズメントまたはブロードキャストを受信することができる。層２スペクトルユーザについて、アドバタイズメントは、与えられた時間にスペクトル１単位当たりの支払われるべき必要な価格を示し得る。
【００６５】
図７は、例示的なネットワーク登録方法の流れ図７００である。例示的なネットワーク登録方法において、スペクトルユーザ６０４は、ＳＳＭ６２８と直接的に、インタラクティブにやり取りするものとして示されている。これは、アーキテクチャ６００に関して上で説明されているようにＳＳＭ６２８と直接的にインタラクティブにやり取りする非連邦スペクトルユーザまたは非機密扱い層１スペクトルユーザの場合であるものとしてよい。しかし、これは、また、ＮＣ−ＦＳＭ６１２またはＣ−ＦＳＭ６２０がＳＳＭ６２８と通信する場合に一般化され得る。その結果、情報の流れは、スペクトルユーザそれ自体を示しているが、それは、ＮＣ−ＦＳＭ６１２またはＣ−ＦＳＭ６２０が１または複数の層１スペクトルユーザに代わってＳＳＭ６２８と通信する場合にも一般化され得る。これは、スペクトルユーザがＳＳＭと直接的に通信しているものとして示される場合に本明細書で提供されている他の流れ図について正しいものとしてよい。
【００６６】
図７に示される方法では、層１、層２、または層３スペクトルユーザ６０４（場合によっては）は、特定のネットワーク情報とともにネットワーク登録要求（７０２）をＳＳＭ６２８に送信する。ＳＳＭ６２８は、この情報をスペクトル使用量および利用可能性データベース６３０に格納し（７０４）、要求側スペクトルユーザ６０４による登録プロセスを確認する（７０６）ことができる。これで要求側スペクトルユーザ６０４は、ＳＳＭ６２８に登録され得るので、ＳＳＭ６２８は、周期的または時折のブロードキャストまたはアドバタイズメントを送信することができる（７０８）。
【００６７】
ある時点において、スペクトルユーザ６０４は、ＳＳＭ６２８によって提供されるサービスから登録解除することを決定し得る。この場合、スペクトルユーザ６０４は、ＳＳＭ６２８との登録解除に関与し得る。
【００６８】
図８は、例示的なネットワーク登録解除方法の流れ図８００である。図８に示される方法では、スペクトルユーザ６０４は、ネットワーク登録解除要求メッセージをＳＳＭ６２８に送信する（８０２）。ＳＳＭ６２８は、既に格納されているネットワーク情報をスペクトル使用量および利用可能性データベース６３０から取り出し（８０４）、要求側スペクトルユーザ６０４にネットワーク登録解除確認を送信する（８０６）ことができる。そのような登録解除プロセスは、従って、ＳＳＭ６２８によって要求側スペクトルユーザ６０４に送信されるべきさらなるブロードキャストまたはアドバタイズメントを無効化することができる。
【００６９】
登録７０２を提供される静的な、または半静的な情報の一部が変化するシナリオでは、スペクトルユーザ６０４は、ネットワーク再構成を通じてそのスペクトルユーザ６０４に関係するＳＳＭ６２８によって現在格納されている情報を修正することを試み得る。
【００７０】
図９は、例示的なネットワーク再構成情報方法の流れ図９００である。図９に示される例示的な方法において、ＳＳＭ６２８に以前に登録されたスペクトルユーザ６０４は、それが行う必要のあるネットワーク構成変更（９０２）を有する。スペクトルユーザ６０４は、変更された情報（例えば、新しいロケーション、新しいＲＡＴ、新しい送信／受信特性、新しいアンテナ高さ、新しい能力、新しい帯域幅、または新しいセンシング）を含む、ネットワーク再構成要求をＳＳＭ６２８に送信することができる（９０４）。ＳＳＭ６２８は、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０内の要求側スペクトルユーザ６０４に関連するネットワーク情報を更新し（９０６）、ネットワーク再構成確認を要求側スペクトルユーザ６０４に送信することができる（９０８）。
【００７１】
スペクトル共有プロセスは、１または複数の層１スペクトルユーザがそれらがスペクトルを共有に利用可能にしたいと決定したときに起動され得る。１または複数の層１スペクトルユーザは、それらが一部または全部使用していないスペクトルをそれらが有し、そのスペクトルをＳＳＭ６２８の制御下で他のスペクトルユーザとの共有に利用可能にすることを望んでいると決定し得る。層１スペクトルユーザは、帯域幅１単位当たりの近似的なインセンティブの定期的または時折のブロードキャストをＳＳＭ６２８から受信していることもしていないこともあり得る。
【００７２】
図１０は、層１スペクトルユーザがスペクトルを共有のため他のスペクトルユーザに利用可能にする例示的な方法の流れ図１０００である。図１０に示される例示的な方法において、層１スペクトルユーザ６０４ａは、それが共有に利用可能なスペクトルを有すると決定し（１００２）、インセンティブクエリ（１００４）をＳＳＭ６２８に送信して、それがそのスペクトルを他のスペクトルユーザによる使用に利用可能にすることによってＳＳＭ６２８から受け取ることができる実際の支払額を見つけ出す。層１スペクトルユーザ６０４ａは、この問い合わせを、それがスペクトル共有に対するインセンティブに関してＳＳＭ６２８からブロードキャストを既に受信していたかどうかに関係なく行うことができる。インセンティブクエリは、層１スペクトルユーザ６０４ａが有している、共有に利用可能な帯域幅に関する特性を含み得る。そのような特性は、例えば、実際の帯域幅／スペクトル（例えば、開始周波数および終了周波数）、スペクトルが共有に利用可能である持続時間、層１スペクトルユーザ６０４ａが利用可能な、示されている持続時間の前にスペクトルを再利用する必要がある場合のスペクトルの退避の要件、必要な保護情報（例えば、与えられたロケーションにおいて他のスペクトルユーザから来る最大干渉レベルの形態の）、および層１スペクトルユーザ６０４ａとの共存を補助する共存関係情報（例えば、もしあればサポートされている共存方法）を含み得る。例えば、共存情報は、層１スペクトルユーザ６０４ａがそのスペクトルの一部のみを諦めるように層１スペクトルユーザ６０４ａおよび最終的にスペクトルを使用することができる層２または層３スペクトルユーザが時間領域複信（ＴＤＤ）または周波数領域複信（ＦＤＤ）の方法で同じ帯域を共有することを可能にし得る。それは、互いへの干渉を引き起こすことなくより高い電力で両方のシステムの送信を可能にし得る情報も含み得る（例えば、方向性）。
【００７３】
インセンティブクエリに応えて、ＳＳＭ６２８は、ＳＳＭが層１スペクトルユーザ６０４ａによって提供されるスペクトルを別のスペクトルユーザに割り当てる場合に層１スペクトルユーザ６０４ａに支払われる期待インセンティブを算出することができる（１００６）。この算出は、データベース内の利用可能なスペクトルの現在の量に基づき即座に行われ得る（例えば、純粋に動的な価格設定モデルに対して）。この場合、インセンティブは、与えられた時間に利用可能であるスペクトルの量、および潜在的に、以下で説明されている他の要素の関数であるものとしてよい。代替的に、インセンティブは、スペクトルの割り当てに先立って現れる固定オークション手順に基づくものとしてよい。
【００７４】
ＳＳＭ６２８は、インセンティブ応答メッセージにおいて要求側層１スペクトルユーザ６０４ａに対して算出されたインセンティブを報告することができる（１００８）。インセンティブは、提案されたスペクトル利用可能性に対するドル金額として報告されるものとしてよく、ＳＳＭ６２８が１または複数のスペクトルユーザに対して実際の割り当てを行うときに特定の量だけ変化し得る最小または推定インセンティブを表し得る。例えば、ＳＳＭ６２８は、層１スペクトルユーザ６０４によって提供される情報に基づき特定の最小インセンティブを保証することができる。ＳＳＭ６２８は、スペクトルに対する割り当てが行われたときに、他のスペクトルユーザに対する価格設定は、この最小インセンティブが収集され、約束されたドル金額が、共有スペクトルを提供する層１スペクトルユーザ６０４ａに提供されるように設計される。また、層１スペクトルユーザ６０４ａに伝達されるか、または層１スペクトルユーザ６０４ａによって先験的に知られているかのいずれかである特定のデルタドル金額だけ変化し得る、推定されたドル金額であってもよい。
【００７５】
層１スペクトルユーザ６０４ａは、それがＳＳＭ６２８から受信するインセンティブ応答に基づきそのスペクトルを共有することを望んでいるかどうかに関して最終決定を下すことができる。例えば、層１スペクトルユーザ６０４ａが、インセンティブが低すぎて最初に約束された通りにスペクトルをＳＳＭ６２８に利用可能である状態に保つ必要性を正当化することができないと決定する場合、層１スペクトルユーザ６０４ａは、スペクトルを共有しないと決定し得るか、または新しいインセンティブクエリで特性の修正されたセットを提案し得る。層１スペクトルユーザ６０４ａが、それが共有を推進することを望んでいると決定した場合、これは、スペクトル解放表示をＳＳＭ６２８に送信することができる（１０１０）。この表示は、インセンティブクエリで最初に示された（および／またはスペクトル解放表示で示された）スペクトルが、スペクトルを使用することを望んでいる可能性のある他のスペクトルユーザに提供するためにＳＳＭ６２８に実際に利用可能であることを確認するものであってよい。その結果、ＳＳＭ６２８が割り振るために利用可能なスペクトルのプールの一部としてのこのスペクトルの利用可能性は、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０内に維持され得る（１０１２）。さらに、ＳＳＭ６２８は、層１スペクトルユーザ６０４ａに対する実際のインセンティブを再計算することができる（１０１４）（例えば、スペクトル解放表示が共有に対するインセンティブ問い合わせとわずかに異なるスペクトルを示していた場合）。このインセンティブは、ＳＳＭ６２８が後でそれが注目している層１スペクトルユーザ６０４ａに約束したものを決定することができるようにインセンティブおよび課金データベース６３２に格納され得る（１０１６）。
【００７６】
ＳＳＭ６２８に以前に登録された層２スペクトルユーザは、任意の時点において、例えば、それが需要に基づき、またはＳＳＭ６２８によって提供されるスペクトルの近似的費用のブロードキャストに応えて、新しいスペクトルへのアクセスを必要とする場合に、ＳＳＭ６２８にスペクトルを要求することができる。
【００７７】
図１１は、層２スペクトルユーザがスペクトルを要求する方法の流れ図１１００である。図１１に示される例示的な方法において、層２スペクトルユーザ６０４ｂは、スペクトル要求をＳＳＭ６２８に送信する（１１０２）（例えば、無線通信に使用するスペクトルの割り当てに対して）。スペクトル要求は、共有スペクトルの要求された割り当てに必要な帯域幅（例えば、スペクトルユーザが要求している特定の帯域幅またはスペクトルユーザが要求している帯域幅の量（例えば、使用可能範囲内の））、および層２スペクトルユーザ６０４ｂが必要とする共有スペクトル上の無線通信のためのアクセスの質（ＱｏＡ）に関する少なくとも１つの特性に関する情報を含み得る。共有スペクトル上の無線通信のためのＱｏＡに関する少なくとも１つの特性は、例えば、スペクトルユーザが要求されたスペクトルを使用することを要求している持続時間、要求された割り当てに対するＱｏＳの最小レベル、要求されたスペクトル上の無線通信のための所望の最大送信電力、必要なカバレッジ、または必要な範囲を含み得る。さらに、層２スペクトルユーザ６０４ｂは、期待価格、またはスペクトルユーザがスペクトルの割り当てに対して支払う意志のある受け入れ可能な価格の範囲を、例えば、それが関連する費用に対して支払う意志がないスペクトルをそれが取得しないことを確実にするために示し得る。スペクトル要求に応えて、ＳＳＭ６２８は、スペクトル割り当て算出を実行し得る（１１０３）。
【００７８】
スペクトル割り当て算出を実行するために、ＳＳＭ６２８は、スペクトル割り当てアルゴリズムを実行することができ（１１１２）、これは、ＳＳＭ６２８が要求側スペクトルユーザ６０４ｂのスペクトルおよびＱｏＡの必要性を満たす要求側スペクトルユーザ６０４ｂに対するスペクトルを割り当てるステップと、層２スペクトルユーザ６０４ｂがスペクトルの使用に対して支払わなければならない、また帯域幅が割り当てを満たすために使用される層１スペクトルユーザ６０４ａのインセンティブ要件を満たすのを助けるスペクトル割り当てに対する費用を算出するステップとを含み得る。スペクトル割り当ておよび費用の算出は、現在利用可能であるスペクトル、そのスペクトルに関連するその必要な使用特性または使用制限、および影響を与えられる１または複数の層１スペクトルユーザに支払われるべき必要なインセンティブに関する情報の使用を必要とし得る。さらに、スペクトルの使用に対する実際の費用の算出は、現在の供給／需要状況（例えば、利用可能なスペクトルおよび特定の層２スペクトルユーザ６０４ｂに対する選好に関する情報によって表される、例えば、登録手順における層２スペクトルユーザ６０４ｂの識別に基づく）の知識を必要とし得る。その結果、ＳＳＭ６２８は、スペクトル割り当て算出の実行に先立って、および／または実行中にその関連するデータベースにクエリを実行し得る。図１１に示される例示的な方法１１００において、ＳＳＭ６２８は、スペクトル利用可能性クエリをスペクトル使用量および利用可能性データベース６３０に送信し（１１０４）、それに応えて、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０からスペクトル利用可能性応答メッセージを受信する（１１０６）。同様に、ＳＳＭ６２８は、課金クエリをインセンティブおよび課金データベース６３２に送信し（１１０８）、それに応えて、インセンティブおよび課金データベース６３２から課金応答メッセージを受信し得る（１１１０）。
【００７９】
スペクトル要求に応えて、ＳＳＭ６２８は、スペクトル割り当て応答メッセージを要求側層２スペクトルユーザ６０４ｂに送信することができ（１１１４）、これは、例えば、帯域幅要件を満たす無線通信にＷＴＲＵが使用する共有スペクトルの割り当て、およびスペクトル要求に含まれるＱｏＡに関する少なくとも１つの特性を含み得る。さらに、スペクトル割り当て応答は、共有スペクトルの割り当てに関連するパラメータ（例えば、共有スペクトル上で送信するための最大電力、スペクトルユーザが共有スペクトルをセンシングする要件に関する情報、ＷＴＲＵが共有スペクトルを退避させる必要のある条件に関する少なくとも１つの規則、または共有スペクトルの割り当ての総持続時間）、および／または共有スペクトルの割り当てを使用することに関連する費用を含み得る。層２スペクトルユーザ６０４ｂは、スペクトル割り当てに関連する費用を支払うことに合意し、それは、スペクトル割り当て応答に応えてスペクトル使用量表示をＳＳＭ６２８に送信することができ（１１１６）、これは、スペクトルユーザが通信に割り当てられたスペクトルを使用し始めたことをＳＳＭ６２８に示すことができる。その結果、ＳＳＭ６２８は、割り当てられたスペクトルが現在使用されていることを反映するようにデータベース（例えば、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０並びにインセンティブおよび課金データベース６３２）を更新し得る。代替的に、層２スペクトルユーザ６０４ｂは、それが必要な量の代価を支払うことを望んでいないと決定し、修正または変えられたスペクトル要求をＳＳＭ６２８（図示せず）に送信することができる。
【００８０】
図１１に示され、説明されている例は、層２スペクトルユーザが特定のＱｏＡ制約条件に関して共有スペクトルの割り当てを要求し受信することに対するものであるが、当業者であれば、類似のデバイス、システム、または手順を容易に実装することができ、ここでは、層３スペクトルユーザは、割り当てに対する特定のＱｏＡ制約条件の要求なしで共有スペクトルの割り当てを要求した。そのような一実施形態は、層３スペクトルユーザは、単純に、それが層３スペクトルユーザであること（例えば、それが要求された割り当てに対するＱｏＳの最小レベルを必要としないこと）を示し得る。
【００８１】
図１１に関して上述されているように、層２または層３スペクトルユーザからのスペクトル要求は、ＳＳＭ６２８におけるスペクトル割り当て算出１１０３をトリガーし得る。この同じ算出が、他の理由からトリガーされることもあり、その結果、１または複数のスペクトルユーザに対するスペクトル再割り当てまたは再割り振りが行われ得る。ＳＳＭスペクトル割り当て算出は、例えば、層１スペクトルユーザのスペクトルのサブライセンス期間の失効によってトリガーされ得る。この例では、サブライセンス期間が失効したときに、ＳＳＭ６２８は、これらのユーザに共有スペクトルを全く使用することを停止させるのではなく、特定の層２スペクトルユーザを他のスペクトルに再割り当てすることを試みることができる（例えば、より高い優先度のユーザまたは支払いがより高いユーザがより良い処置を受けることができる）。別の例では、ＳＳＭスペクトル割り当て算出は、層１スペクトルユーザからのスペクトル再利用要求によってトリガーされ得る。この例では、リースの失効と同様に、層１スペクトルユーザのスペクトルを層２および／または層３スペクトルユーザに利用可能なスペクトルから排除する層１スペクトルユーザからの再利用要求は、ＳＳＭ６２８がスペクトル割り当て算出を実行することをトリガーし得る。別の例では、ＳＳＭスペクトル割り当て算出は、新しい層２スペクトルユーザからのスペクトル要求または既存の層２スペクトルユーザからのリース延長要求によってトリガーされ得る。図１１に示される例示的な方法と同様に、これらの例は、ＳＳＭ６２８がスペクトル割り当てアルゴリズムを実行することを必要とし得る。
【００８２】
上記の例の各々において、層２および層３スペクトルユーザに対して行われるスペクトル割り当ては、特定の有効期限または有効期間（ＴＴＬ）において確認され得る。ＴＴＬの使用は、スペクトル割り当て算出が特定の時間インスタンスのみに局在化されることを可能にし、また、異なるスペクトルユーザへのスペクトル再割り当ての回数を低減することもできる。その結果、一実施形態では、層２スペクトルユーザは、特定の契約持続時間（例えば、月数）においてＳＳＭ６２８による共有スペクトルへのアクセスを取得することができるが、スペクトルは、例えば、１日または数日であってもよい、ＴＴＬの失効時に再構成／変更／低減／増大され得る。ＴＴＬは、スペクトルを共有することに合意した層１スペクトルユーザの必要性（例えば、それらがどれだけの時間、通常の状況でスペクトルを再利用することを可能にするか）、層２スペクトルユーザのＱｏＳ要件、またはＳＳＭ６２８の計算能力などの、要素に基づきＳＳＭ６２８によって決定され得る。さらに、ＴＴＬは、全ての層２スペクトルユーザに共通であるか、または各層２スペクトルユーザに特定のものであってよい。
【００８３】
図１２は、スペクトル再割り当ての例示的な方法の流れ図１２００である。図１２に示される例は、スペクトル再割り当てに対するトリガーの各々がＴＴＬとどのようにインタラクティブにやり取りし得るかを示す。各ＴＴＬ境界または有効期限失効時に、最後のＴＴＬにおいてトリガーのどれかが生じた場合に、ＳＳＭ６２８は、スペクトル再割り当てをトリガーし得る（１２０２）。そのようなトリガーは、例えば、上述されているように、層１スペクトルユーザのスペクトルのリース期間の失効、層１スペクトルユーザからのスペクトル再利用要求、新しい層２スペクトルユーザからのスペクトル要求、または既存の層２スペクトルユーザからのスペクトルリースおよび／または延長要求を含み得る。ＴＴＬの失効時に（１２０４）、現在スペクトルを使用している層２スペクトルユーザ６０４ｂは、スペクトル継続要求を送信することができ（１２０６）、これはそれがスペクトル使用およびＱｏＳの現在の量を維持することを望んでいることをＳＳＭ６２８に示すことができる。代替的に、メッセージは、層２スペクトルユーザのスペクトルの必要性が次の有効期限についてより大きいか、またはより小さいことをＳＳＭ６２８に示し得る。層２スペクトルユーザは、このメカニズムを通じてＴＴＬ値それ自体の変更を要求することもできる。スペクトル継続要求で提供されるトリガーおよび情報に基づき、ＳＳＭ６２８は、スペクトル割り当てアルゴリズムを実行し（１１０３）、スペクトル割り当て応答メッセージを１または複数の層２スペクトルユーザ６０４ｂに、新しい（潜在的に修正された）スペクトル割り当て、使用量パラメータ（例えば、送信電力）などとともに送信し得る（１２１０）。１または複数の層２スペクトルユーザ６０４ｂが、新しい割り当てを受け入れ、スペクトル使用インジケータをＳＳＭ６２８に送信する場合（１２１２）、ＳＳＭ６２８は、適切なデータベース内のその現在のスペクトル使用量および費用／インセンティブ追跡情報をしかるべく更新し得る（１０１２）。
【００８４】
別の代替的手段として、ＳＳＭ６２８内のスペクトル再割り当ては、ＴＴＬの境界に当たらない時間にトリガーされ得る。従って、別の実施形態では、層２スペクトルユーザは、それと独立して、その自らの必要性に基づくリースまたはレンタル期間に（ＴＴＬ境界またはそれ以外において）そのスペクトル使用量を変更することを決定することができる。スペクトル使用量のそのような変更の一例は、層２スペクトルユーザが送信電力、帯域幅などを動的に低減することによってお金を節約する（例えば、費用を低減する）ことを可能にし得る。層２スペクトルユーザは、共有スペクトルの使用中の与えられた時間において帯域幅または送信電力の低減のために期待される費用節減に基づきそのような決定を下すことができる。この情報は、初期契約もしくはスペクトル要求／応答情報に内在し得るか、ＳＳＭ６２８によって周期的にブロードキャストされ得るか、または層２スペクトルユーザ６０４ｂによって明示的に要求され得る。その共有スペクトル使用量の低減に関連する著しい費用節減があり得ること、さらには層２スペクトルユーザ６０４ｂが一定期間にわたって帯域幅使用量のそのような低減により機能し得るという事実を知ったうえで、層２スペクトルユーザ６０４ｂは、スペクトルをＳＳＭ６２８に効果的に売り戻すことができる。
【００８５】
図１３は、層２スペクトルユーザによってトリガーされるスペクトルの再割り当ての例示的な方法の流れ図１３００である。図１３に示される例において、層２スペクトルユーザ６０４ｂは、インセンティブおよび課金データベース６３２および何らかの算出／推定からこの情報を効果的に取得することができる（１３０４）、このＳＳＭ６２８内での費用節減問い合わせを通じて共有スペクトルの低減に対する潜在的費用節減を知る（１３０２）。費用節減問い合わせは、予定されている有効帯域幅低減または電力低減に関連しているか、または単位帯域幅または電力低減として表され得る。層２スペクトルユーザ６０４ｂが、送信電力または帯域幅を低減することを決定した場合（１３０６）、それは、新しい送信電力（例えば、ＳＳＭ６２８によって最初に与えられる最大送信電力より低い）および／または帯域幅（例えば、ＳＳＭ６２８によって最初に与えられる帯域幅のサブセット）を示すスペクトル変更通知を送信し得る（１３０８）。ＳＳＭ６２８は、該当する場合には、全帯域幅使用効率を確実にするために、スペクトル割り当てアルゴリズムを、例えば、そのデータベース内の情報を使用して層２スペクトルユーザに対する使用量特性の新しいセットを決定することで実行することができる。層２スペクトルユーザ６０４ｂの提案は、代替的に、変更がない場合のように採用され得る。新しい費用およびインセンティブ情報が算出され（１１０３）、ＳＳＭ６２８は、層２スペクトルユーザ６０４ｂで新しい使用量パラメータ、費用などを確認する（１３１４）前にデータベース（例えば、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０並びにインセンティブおよび課金データベース６３２）をしかるべく更新することができる（１０１２）。
【００８６】
層２および層３スペクトルユーザによるスペクトルのより効率的な使用の動機付けをし、ＳＳＭ６２８に利用可能なスペクトルを評価するためのツールを提供するために、一実施形態では、ＳＳＭ６２８は、拡張ピクセル方式を通じてスペクトルユーザのスペクトル使用量を評価することができる。ピクセルベースの方式は、最初に、特定の地理的面積（例えば、１００ｍ×１００ｍ）を定義するために使用され、それによって、ＴＶＷＳデータベースは、特定の最大電力までの送信を許す。拡張ピクセルベースの方式では、ピクセルは、帯域幅次元、さらには帯域外干渉の次元をも含むように拡張され得る。それは、この方式がデバイスに対する最大送信電力を指定するだけでなく、スペクトルユーザが使用しているスペクトルの量を測定または評価するためにも使用され得るようにさらに一般化され得る。
【００８７】
エリアが広いか、またはスペクトルユーザによって使用される帯域幅が大きければ大きいほど、そのスペクトルユーザが干渉のせいで他のスペクトルユーザによるスペクトルの使用を除外することが多くなり得る。その結果、スペクトルの使用が増えると（例えば、地理的に、一時的に、または周波数範囲内で）、結果として、スペクトルを使用しようとするスペクトルユーザへの費用が高くなり得る。他のユーザについて除外されたスペクトルの量を効果的に評価するために、拡張されたピクセルが、ｍ2*ＭＨｚの単位で定義され得る。さらに、除外されたスペクトルは、考慮されているシステムのアクティブチャネルだけでなく、その隣接チャネルをも含み得る（例えば、スペクトルユーザの帯域外放射を斟酌するため）。無線システムは、スペクトルマスク（例えば、与えられた周波数におけるその送信の最大スペクトル密度）によって特徴付けられ得るので、除外エリアは、考慮されているチャネルに依存し、従って、各チャネルまたは帯域幅部分は、別に分析され得る。
【００８８】
図１４は、例示的な除外エリアの高水準ブロック図１４００である。図１４に示される例は、スペクトルユーザに対する除外エリア（および事実上、使用されるスペクトル）を算出するときの拡張ピクセルの高水準概念を示している。図示されている例において、スペクトルユーザは、ＡＰまたは基地局であってよい。アクティブチャネル１４０２上で、ＡＰ１４１４ａによる送信は、帯域幅１４１０ａを占有し、１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃ、１４１２ｄ、１４１２ｅ、１４１２ｆ、１４１２ｇ、１４１２ｈ、１４１２ｉ、１４１２ｊ、１４１２ｋ、１４１２１、１４１２ｍ、および１４１２ｎによって表される地理的エリアを占有する。第１の隣接チャネル１４０４において、同じ基地局１４１４ｂによる帯域外放射は、帯域幅１４１０ｂに対する１４１６ａ、１４１６ｂ、１４１６ｃ、および１４１６ｄによって表される地理的エリアを占有し得る。また、第２の隣接チャネル１４０６において、同じ基地局１４１４ｃによる帯域外放射は、１４１８ａによって表される地理的エリアを占有し得る。隣接チャネル１４０４および１４０６上の基地局送信は、アクティブチャネル１４０２上のそれよりも低いので（例えば、帯域外除去により）、隣接チャネル上の除外された地理的エリアはより小さい。全体として、スペクトルユーザの除外エリアは、考慮されているチャネルの各々における帯域幅＊面積の積の和であるものとしてよい。層２スペクトルユーザ１４０８に対するスペクトルマスクも、図１４に示されている。アクティブチャネル１４０２、第１の隣接チャネル１４０４、および第２の隣接チャネル１４０６に対する除外エリアは、１４２０ｏ、１４１６ｅ、および１４１６ｆ、並びに１４１８ｂおよび１４１８ｃによって、それぞれ表される。
【００８９】
除外されたエリアの算出は、複数の方法のうちのどれかで行われ得る。最高電力の送信を表すＡＰまたは基地局のスペクトルマスクは、特定のロケーションにおける放射電力を定義するために使用され、伝搬モデルは、この送信による実効等方放射電力（ＥＩＲＰ）が定義された閾値より高いままである地理的面積を推定するために使用され得る。モバイルデバイスの存在を斟酌するためにマージンが伝搬信号電力内に組み込まれ、与えられたロケーションにおける信号電力のレベルに加わるものとしてよい。除外エリアの範囲を定義するための閾値（ＥＩＲＰｔｈｒｅｓｈ）使用は、考慮されている近隣スペクトルユーザに依存し得る。例えば、費用または価格設定の評価に使用されるスペクトルの量を評価するために、ＳＳＭ６２８は、固定閾値ＥＩＲＰｔｈｒｅｓｈを使用することができ、これは他のシステムがそのエリア内の干渉の与えられた量で適切に動作することを可能にする最大ＥＩＲＰ値の平均を表し得る。代替的に、ＳＳＭ６２８が、２つの近隣システムが動作する能力を評価したい場合（例えば、スペクトル割り振りのプロセスで）、ＥＩＲＰｔｈｒｅｓｈは、スペクトルユーザそれ自体の実際の閾値に等しいものとしてよい。
【００９０】
上記の例に基づきスペクトル除外を算出するための手順は以下の通りであってよい。層２または層３スペクトルユーザにおけるマスターデバイスまたは管理エンティティ（例えば、ＢＳまたはＡＰ）は、その自地理的ロケーションをそのスペクトルマスクとともにＳＳＭ６２８に提供することができる。そのような情報は、ＳＳＭ６２８に送信されるスペクトル要求で提供され得る。管理エンティティは、例えば、事業者の運用、運営、および管理（ＯＡ＆Ｍ）に、置かれているものとしてよい。マスターデバイスは、ＳＳＭ６２８に（例えば、スペクトル要求において）、マージンを計算する際に必要になると思われる移動局に関するある種の粗い情報（例えば、移動局の最大数、その自スペクトルマスク、または期待速度）を提供することもできる。ＳＳＭ６２８は、マスターデバイスまたは管理エンティティから取得された情報を使用して、除外されたスペクトルを計算することができる。ＳＳＭ６２８は、実際の除外されたエリアの情報および近隣スペクトルユーザに関する情報（例えば、それらのスペクトルユーザに対するＥＩＲＰｔｈｒｅｓｈを含む）を使用して、スペクトルユーザによるスペクトルの実際の地理的使用量を決定することができる。ＳＳＭ６２８は、層２または層３スペクトルユーザが単位時間当たりに支払い得る費用／価格の算出の一部として計算された除外スペクトルを使用することもできる。他の要素もスペクトルの実際の費用に影響を及ぼすことがあり、以下で詳しく説明される。
【００９１】
除外エリアを算出する別の方式は、スペクトルユーザまたはＳＳＭ６２８に、各ピクセルにおけるデバイスおよびその許容可能最大送信電力に基づき各ピクセルでＥＩＲＰを算出または推定させることであるものとしてよい。これは、各デバイス（または少なくともそのデバイスが置かれているピクセル）の近似的地理的ロケーションを必要とし得る。十分に大きいピクセルを定義することによって、算出または推定手順は、あまり頻繁に繰り返されなくてもよくなる。この場合、除外エリア算出は、より動的なものとなり（除外に対して静的および近似的面積ではなく）、除外は、スペクトルユーザが変わり、デバイスが移動するときに監視され得る。
【００９２】
上記の例に基づきスペクトル除外を算出するための手順は以下の通りであってよい。スレーブデバイスまたはモバイルは、その地理的ロケーションをマスターデバイスに報告し、そのロケーションを、モバイルデバイスが特定の量だけ移動するか、またはピクセルから外に移動するたびごとに更新することができる。マスターデバイスは、スレーブデバイスのロケーションを収集し、そのスペクトルマスクおよびマスターのスペクトルマスクを使用して、ＥＩＲＰをピクセルごとに計算することができる。ピクセルごとのＥＩＲＰは、第１の例で説明されているような結果を使用するＳＳＭ６２８に送信され得る（例えば、スペクトル占有、さらには費用算出に対して）。
【００９３】
スペクトルユーザによって使用されるスペクトルの量の評価に対する拡張ピクセル方法は、ＴＶＷＳに対するＯＦＣＯＭで開発されるメカニズムに似ているメカニズムの使用を含み得る。米国ではＦＣＣが輪郭を使用してプライマリユーザを保護する排除ゾーンを定義した（例えば、ＷＤＳ干渉から放送システムを保護するためにホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ）による送信を許さない放送局を中心として配置される円形エリア）。層２スペクトルユーザによって必要とされるスペクトル使用量を背景として、類似の方式が使用され得る。３層方式における層２スペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８によって有害な干渉からの何らかの保護を保証されなければならない。その結果、その使用は、保護輪郭の定義を伴い得る。これでは、層２スペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８とコンタクトした時に、ＳＳＭ６２８に、情報として、１または複数のＡＰ、ＢＳおよび／または移動局のロケーション、特定の周波数帯でシステムに対して定義される１または複数の保護輪郭の中心およびサイズ、並びにスペクトルユーザによって使用されるスペクトルに隣接する帯域またはチャネル上で送信するシステムに対する必要な規則を示すことができる。１または複数の保護輪郭は、層２スペクトルユーザと同一チャネルを運用し得る近隣システムに対する地理的境界を定義することができる。スペクトルユーザによって使用されるスペクトルに隣接する帯域またはチャネル上で送信するシステムに対する必要な規則に関して、例えば、層２スペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８に、隣接するチャネルにおいて、スペクトルユーザが低減された最大送信電力に制限されるべきであり、隣接する帯域内への除去の特定の量を保証する特定のスペクトルマスクを有するべきであることを示すことができる。
【００９４】
代替的に、層２スペクトルユーザは、そのシステムの特性（例えば、干渉限界、ＢＳおよび／またはデバイスのロケーション）をＳＳＭ６２８に送信することができ、ＳＳＭ６２８は、それ自体、輪郭、および隣接する帯域内で運用するスペクトルユーザに対する必要な規則を計算することができる。
【００９５】
両方のシナリオにおいて（層２は輪郭および保護基準を計算し、さらにはＳＳＭは輪郭および保護基準を計算した）、ＳＳＭ６２８は、他のユーザの除外に関してスペクトルの費用を評価することができる。そのような費用は、輪郭および技術的パラメータの計算に基づく要素、すなわち、１または複数の保護輪郭の実際の地理的面積（ｍ2）、保護輪郭が有効になり得る帯域幅（ＭＨｚ）、課されるべき隣接チャネル規則の相対的制限、および層２スペクトルユーザによって必要とされる相対的使用時間（例えば、パーセンテージおよび使用量）に定量値を付けることを伴い得る。実際の地理的面積に関して、面積が広ければ広いほど、関連する費用は大きくなる。帯域幅に関して、保護輪郭が適用される帯域幅が大きければ大きいほど、関連する費用は大きくなる。課されるべき隣接チャネル規則の相対的制限に関して、例えば、隣接チャネル／帯域に対する送信電力限度は、典型的な層２スペクトルユーザに対する基準電力と比較され、電力の差が、費用を評価するために使用され得る。電力の差が大きければ大きいほど、また電力限度が適用される帯域幅が広ければ広いほど、関連する費用は大きくなる。
【００９６】
スペクトル共有を円滑にするために、未利用スペクトルをレンタルまたはサブリースすることについてスペクトル所有者が補償されることを可能にするインセンティブ構造が使用され得る。インセンティブ構造は、層１スペクトルユーザに、スペクトルを共有に利用可能にするのに十分なインセンティブを提供するステップと、層２および層３スペクトルユーザを含む事業者に、彼らが機器およびインフラストラクチャに投資してスペクトルを活用し、インセンティブをサポートする需要を創出するように特定の価格でスペクトルの利用可能性の十分な保証を提供するステップとに基づくものとしてよい。
【００９７】
図１５は、ＳＳＭ６２８に対する例示的なアーキテクチャのブロック図１５００である。図１５に示される例示的なＳＳＭ６２８は、インセンティブエンジン１５１６とマーケットインセンティブツールボックス１５２４とを含む。例示的なインセンティブエンジン１５１６は、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０、固定インセンティブカルキュレータ１５２０、およびトランザクションマネージャ１５２２を含む。例示的なマーケットインセンティブツールボックス１５２４は、オークションハウス１５２６を含む。ＳＳＭ６２８は、これらのエンティティを使用して、インセンティブ構造を使用可能にし得る。図１５に示されるＳＳＭ６２８は、バイヤーインターフェース１５１０を介してバイヤー無線リソース管理（ＲＲＭ）エンティティ１５０２と、またセラーインターフェース１５１２を介してセラーＲＲＭエンティティ１５０６とインターフェースすることができる。図１５に示されるバイヤーＲＲＭエンティティ１５０２は、インセンティブマネージャ１５０４を含み、図１５に示されるセラーＲＲＭエンティティ１５０６は、インセンティブマネージャ１５０８を含む。
【００９８】
層１スペクトルユーザに支払われるインセンティブは、固定されるか、または市場ベースとすることができる。固定インセンティブでは、インセンティブは、供給と需要に依存せず、スペクトルの使用に先立って予め決定されている値を有するものとしてよい。市場ベースのインセンティブは、利用可能なバイヤーおよびセラーに数に基づき変動し得る。
【００９９】
スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０並びに固定インセンティブカルキュレータ１５２０が、固定インセンティブ構造に必要であり、オークションハウス１５２６およびトランザクションマネージャ１５２２は、市場インセンティブ構造に必要になり得る（両方とも以下で詳述される）。トランザクションマネージャ１５２２は、図６Ａおよび図６Ｂのインセンティブおよび課金データベース６３２、さらには課金およびインセンティブに関連するトランザクションを処理するＳＳＭ６２８の何らかのアクティブな部分の両方を含み得る。さらに、スペクトルを購入または販売することを望んでいる当事者は、インセンティブマネージャをサポートしている必要があり得る。一実施形態では、当事者は、バイヤーとセラーの両方であってよい。市場ベースのインセンティブでは、ＳＳＭ６２８は、オークションハウス１５２６をサポートし、バイヤーとセラーとの間の仲介人として活動し得る。バイヤーおよびセラーが合意に至った後、トランザクションマネージャ１５２２は、口座情報を取り扱い、安全なトランザクションを管理することができる。図１５に示される例では、インセンティブ構造を処理するＳＳＭ６２８のエンティティまたはサブコンポーネントのみ（例えば、インセンティブおよび費用の決定）が図示されている。例えば、ＳＳＭ６２８の場合、どのような周波数スペクトルが、どのスペクトルユーザに割り当てられ得るかを管理し決定するサブコンポーネントがあり得る。しかし、これらのサブコンポーネントは、説明をインセンティブ構造のみに絞るため図１５には示されていない。
【０１００】
図１５に示される例示的なアーキテクチャにおいて、層２リセラーは、バイヤーインターフェース１５１０とセラーインターフェース１５１２の両方とのインセンティブマネージャを有することができる。この方法において、層２スペクトルユーザは、より長い期間でスペクトルを購入し、それを、より短い期間で再販売することを動的な方法で行うことができる。また、これは、そのスペクトルの使用中に、それが（例えば、より短い期間で）より低い最大送信電力またはより低い全スペクトル量で運用することができることも理解し得る。この場合、それは、スペクトルのセラーとして活動することができ、それにより、ＳＳＭ６２８は、バイヤーとして活動することができる。
【０１０１】
固定インセンティブは、監督機関によって設定されるか、ＳＳＭ６２８によって算出されるか、または固定された方式を使用して層１スペクトルユーザとネゴシエートされ得る。この場合、層２スペクトルユーザからスペクトル要求を受信した後、ＳＳＭ６２８は、単純に、固定インセンティブ値をデータベース内で調べ、その値を層２スペクトルユーザに中継し、そのオファーを受け入れるか、または断ることができる。トランザクションマネージャは、支払いを処理することができる。一実施形態では、インセンティブ価格は、複数の固定価格要素からなるものとしてよく、ＳＳＭ６２８は、固定インセンティブカルキュレータ１５２０を使用し、要求に関する情報、すなわち、時間、必要な周波数および空間リソース、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）の質、隣接チャネル選択度（ＡＣＳ）の質、無線技術効率（例えば、ＬＴＥ、ＷｉＦｉまたはＷｉＭａｘ）、ネットワーク内の他のユーザに対する影響、電力限度および価格限度のうちの１または複数に基づき固定インセンティブを算出することができる。
【０１０２】
これらの要素のうちのいくつかは、ＳＳＭ６２８または層２もしくは層３スペクトルユーザによって、除外スペクトルのマッピングに組み合わされることもあり得る。この例では、インセンティブ価格は、除外スペクトル、および一実施形態では、１または複数の他の要素の関数であってよい。
【０１０３】
一例において、インセンティブ価格は、監督機関またはスペクトルの所有者によって設定された単位当たりの規制された、またはネゴシエートされた価格が与えられた場合に計算され得る。例示的な算出が以下で与えられる。  
インセンティブ価格＝（価格要素／時間）＊（価格要素／アクティブチャネル帯域幅）＊（価格要素／アクティブチャネル使用面積）＊Ｔｘ＿Ｉｎｄｅｘ＊Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ＿Ｉｎｄｅｘ
ただし、時間に対する規制された、または設定された価格および単位、アクティブチャネル帯域幅、アクティブチャネル使用面積などがあり得る。Ｔｘ＿Ｉｎｄｅｘは、ＡＣＬＲおよびＡＣＳのいくつかのパラメータに基づき定義され得る。Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ＿Ｉｎｄｅｘは、スペクトルユーザが他のユーザに影響を及ぼし、それらをスペクトルを使用することから除外する程度を示す計量とすることができる。
【０１０４】
別の例では、インセンティブ価格は、以下で与えられるような、上記で説明されている除外スペクトルに基づき算出され得る。  
インセンティブ価格＝（除外スペクトル）＊（価格要素／時間）
【０１０５】
一実施形態では、スペクトルが延長期間で購入される場合、より大きい周波数ブロックが使用される場合、より大きいピクセル面積が購入される場合、第２または第３の層のスペクトルユーザを管理する事業者が監督機関の観点から優先権を有している場合などに、ディスカウントが利用可能にされ得る。さらに、１ピクセル当たりの価格は、人口密度などの要素に応じて変わり得る。
【０１０６】
事業者は、異なる要素に基づき特定の優先権を有する（および従って、ディスカウントを活用する）ことができる。例えば、免許スペクトルの購入で大きい顧客ベースまたは大きい支出を有する事業者は、そのような優先権を享受できる。代替的に、監督機関は、無線サービスに対するよりバランスのとれた市場を創出しようと、より小さい免許スペクトルを有するより小規模の事業者に優先権を与えることができる。さらに、特定の事業者による監督機関とのいくつかの契約が、それらが１年ごとに特定の量のスペクトルまで、それらがそのような優先権を有している限り、買い付けることを保証するために行われ得る。この契約は、ＳＳＭ６２８を構築または維持するある程度の費用に対して事業者に支払わせることも含み得る。この場合、これらの要素は、行政によって提供される方針を通じてＳＳＭ６２８に利用可能にされ得る。
【０１０７】
インセンティブを決定するために市場要素が使用される実施形態では、所有者は、ＳＳＭ６２８を使用してそのスペクトルを、それがインセンティブマネージャ１５０８をサポートし、またＳＳＭ６２８が市場メカニズムを使用するオークションハウス１５２６をサポートしている場合に、売買することができる。市場メカニズムは、動的な時間依存の方法で層２スペクトルユーザがスペクトルを再販売することを可能にすることによってユーザの体験の質を高めるためにも使用され、これはエンドユーザによるサービス購入の異なるレベルを利用し得る。市場インセンティブメカニズムは、多くの形態があり得るが、特に自動化オークションの形態をとり得る。市場インセンティブに関係するメッセージおよびシグナリングについて以下で説明される。
【０１０８】
市場インセンティブ構造の下で、オークションは、バイヤーから少なくとも１つの初期最大ビッド（bid）、またはセラーから１つの最小アスクから始めることができる。バイヤーおよびセラーは、ビッドおよびアクス情報要素の異なる組合せを使用して複数のオファーをポストすることができる。ビッドがセラーによって受け入れられるか、またはアスクがバイヤーによって受け入れられた後、市場ウィンドウがあり得、これにより、競合するオファーが送信され得る。市場ウィンドウが失効した場合、取引が締結され、詳細がトランザクションマネージャに送信され、両当事者の口座を処理することができる。
【０１０９】
図１６は、オークションメカニズムをサポートするメッセージの例の図１６００である。図１６に示される例では、バイヤーのインセンティブマネージャ１５０４は、注目する地域および特定のフィルタに関する情報（例えば、時間範囲、価格、帯域幅、および／またはアクセスの質）を含む、オークションデータクエリをスペクトル使用量および利用可能性データベース６３０に送信することができる（１６０２）。スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０は、例えば、競売に対する現在のビッド指定および競売に対する現在のアスク指定を含む、オークションデータ応答で応答することができる（１６０４）。オークションは、以下のどれかに従って実行され得る。バイヤーのインセンティブマネージャ１５０４は、例えば、ビッド指定を含む静的ビッドをオークションハウス１５２６に送信し（１６０６）、ビッドが受け入れられた場合に、オークションハウス１５２６は、ビッド受け入れメッセージで応答することができる（１６０８）。そのときにビッドが受け入れられない場合、バイヤーのインセンティブマネージャ１５０４は、例えば、ビッド指定を含む動的ビッドをオークションハウス１５２６に送信し（１６１０）、オークションハウス１５２６は、動的ビッドアクノリッジメント、例えば、最後のオークションデータクエリが送信された（１６１４）以降のビッド指定更新を含む動的ビッド更新、およびその時点における静的取引のステータスに応じて静的取引が受け入れられるか、拒絶されるか、または保留になる（１６１６）ことを知らせる通知で応答する（１６１２）ことができる。代替的に、セラーのインセンティブマネージャ１５０８は、例えば、アスク指定を含む静的アスクをオークションハウス１５２６に送信し得る（１６１８）。アスクが受け入れられた場合、バイヤーのインセンティブマネージャ１５０４は、例えば、アスク指定を含むアスク受け入れメッセージをオークションハウス１５２６に送信し得る（１６２０）。取引のステータスに応じて、オークションハウス１５２６は、静的取引受け入れ、拒絶、または保留メッセージをセラーのインセンティブマネージャ１５０８に送信することができる（１６２２）。
【０１１０】
図１７は、ビッドアンドアスクメッセージに関連する例示的情報要素（ＩＥ）の図１７００である。図１７に示される例示的なＩＥは、アスクＩＤ、ソースＩＤ、デスティネーションＩＤ  ＩＥ１７０２、失効時間ＩＥ１７０４、無線リソースＩＥの列挙１７０６（例えば、時間、空間および／または帯域幅情報を示す）、無線能力ＩＥ１７０８、送信スペクトルマスク指定ＩＥ１７１０、送信電力限度ＩＥ１７１２、ＡＣＳ指定ＩＥ１７１４、無線技術ＩＥ１７１６、価格ＩＥ１７１８および契約モデルＩＥ１７２０を含む。
【０１１１】
価格を（例えば、長期契約または短期契約スポット価格設定で）設定する動的方法は、スペクトル使用量それ自体が格納され得ないので、市場環境内の従来の商品の場合よりもわずかに異なる必要があり得る。その代わりに、そのような市場は、例えば、電力の卸売りおよび配電の市場に類似しているものとしてよい。１または複数のモデル（例えば、以下で説明されているような）が、ＳＳＭ６２８を背景として使用され得る。
【０１１２】
均一需給均衡化価格モデルでは、スペクトルを共有する意志のあるセラー（例えば、層１スペクトルユーザまたスペクトル再販売者）は、オークションハウスに（例えば、その所望のインセンティブについて）問い合わせることができる。ＳＳＭ６２８は、最低アスクから最高アスクまで、全ての需要が満たされるまで、全てのスペクトル要求を処理することができ、実際の価格設定は、最後の需要を満たしたものであってよい。この方式は、全ての利用可能なスペクトルが与えられた時間に同じ価格で共有され得るので使用帯域に基づき不公正価格差別化を排除することができる。それは、層１スペクトルユーザに高需要市場においてそれらのアスクを低く保持させることを強制することもでき、これは層１スペクトルユーザがスペクトルを共有するためのより効率的な方法の開発、さらにはより多くのスペクトルを共有する必要性に有利に働き得る。しかし、このモデルを使用して、層２スペクトルユーザに、それに対する要求が行われるときにスペクトルの正確な費用を与えることは困難な場合がある。このモデルでは、複数の層１スペクトルユーザが存在することを仮定するものとしてよい。
【０１１３】
ペイアズアスクプライス（pay as ask price）モードでは、スペクトルを共有する意志のある層１スペクトルユーザは、ＳＳＭのオークションハウスにアスクを入れることもできるが、それらが受け取る金額はそれらが行うアスクに正確に対応し得る。このモデルでは、層１スペクトルユーザがスペクトルを共有する動機付けは、より高くなる場合がある（例えば、それらはそれらが受け取る正確なインセンティブを示し得るので）。
【０１１４】
組合せアスクアンドビッドモデルでは、層１スペクトルユーザは、アスクをサブミットし、層２スペクトルユーザは、ビッドをサブミットし得る。ビッドは、関係当事者が供給と需要の均衡点に到達できるように公開して利用可能にされ得る。ビットまたはアスクに対する何らかの制限があり得る。例えば、アスクは、販売される帯域の技術的な指定（例えば、空間時間周波数、ＡＣＬＲ、ＡＣＳなど）を含み、ビッドは、そのリソースに対する価格のみを含み得る。異なる指定は、異なる価格結果をもたらし得るので、セラーは、同じリソースに対して複数のアスクを提示することができる（例えば、Ａｓｋ１  ＯＲ  Ａｓｋ２  ＯＲ  Ａｓｋ３の形態で）。
【０１１５】
ＳＳＭ修正価格モデルでは、上記で説明されているモデルはどれも、特定の要素に基づきいくつかの制限またはインセンティブ修正でＳＳＭ６２８を構築させることによって修正され得る。例えば、均一需給均衡化価格モデルは、スペクトルユーザがスペクトルを使用するための長期（例えば、１年）契約へのビッドに使用され得る。しかし、層１スペクトルユーザに与えられる最終インセンティブは、ＳＳＭ６２８が強制することができるいくつかの方針または効率基準に基づき修正され得る。これらの方針の例（ＳＳＭが行政とのインターフェースを通じて受信するか、またはＳＳＭアルゴリズムに組み込まれ得る）は、ＳＳＭが共存を補助し得る層１スペクトルユーザに関するより多くの情報を提供する層１スペクトルユーザにより大きなインセンティブを与えるステップ（例えば、ＰＨＹレイヤタイミング、変調、または層１および層２スペクトルユーザの送信を相互干渉なく同じ帯域上で可能にし得る他のコード情報を提供する）、ＳＳＭがそのスペクトルに対して与えられた時間に層１スペクトルユーザからのより少数の期待される中断を有し得るスペクトルに対するより大きいインセンティブを与えるステップ（そのスペクトルが長期契約スペクトルであるか、またはスポット価格設定に依存する短期スペクトルであるか）、およびＳＳＭ（またはそれを統制し得る何らかの規制）は、いくつかのタイプのスペクトルへのより大きいインセンティブを必要とすることがある。ＳＳＭがそのスペクトルに対して与えられた時間に層１スペクトルユーザからのより少数の期待される中断を有し得るスペクトルに対するより大きいインセンティブを与えるステップに関して、これらのより大きいインセンティブは、その特定のスペクトルによる高いＱｏＳにより層２スペクトルユーザにより高い価格を請求することによって生成され得る。一定の中断を有するスペクトルはそれでも、使用パーセンテージが保証されている限り、事業者によっては価値がある場合がある。他の事業者は、使用時間の定義済み保証を必要とすることがあり得る。ＳＳＭが特定のタイプのスペクトルへのより大きいインセンティブを必要とすることに関して、例えば、軍用レーダーに使用されるスペクトルなどの機密スペクトルを共有する層１スペクトルユーザは、そのようなスペクトルを安全に共有するために必要なより複雑なメカニズムによりより大きいインセンティブを与えられ得る。代替的に、軍用スペクトルは、共存を達成するためにより複雑なハードウェアにより多くの金額を投資する層２スペクトルユーザにとってはより安価であり得る。
【０１１６】
ＳＳＭ６２８は、価格設定および契約モデルを使用して、ＬＳＡおよびＰＣＡＳＴの一方または両方のモデルを通じてスペクトルアクセスを可能にすることができる。契約モデルは、例えば、レンタル契約、サブリース契約、および共有所有権契約を含み得る。
【０１１７】
一実施形態では、ＳＳＭ６２８は、トランザクションマネージャを含むものとしてよく、これは、契約に関わる当事者に対する口座情報を含み、資金トランザクションを処理する機能を果たし得る。一実施形態では、ＳＳＭ６２８は、そのような情報を保護するために組み込みセキュリティ機能を有するものとしてよい。
【０１１８】
非常に動的なインタラクティブな操作に対して、頻繁な金融トランザクションは実現可能でないことがあり、その場合代わりに中間トークンが交換され得る。トークンは、期間の終わりに（例えば、毎月）支払われる何らかの金銭的価値を有するものとしてよい。代替的に、トークンは、再生価値であってよく、再生率は、支払われる金額に依存し、当事者が蓄えることができる最大数のトークンがあってよい。
【０１１９】
バイヤーとセラーとの間に取引が成立した場合（例えば、オークションハウス機能または固定インセンティブカルキュレータを通じて）、取引の詳細を含むメッセージがトランザクションマネージャに送信され、これが、資金のトランザクションを成立させ、トランザクションが完了したときに更新メッセージをデータベースに送信することができる。規制も、この方式に組み込まれ、特定のパーセンテージのスペクトルが長期契約機会を通じてそれらに利用可能にされることを確実にすることによって主要スペクトルユーザの利益をさらに保護することもできる。
【０１２０】
一実施形態では、レンタル契約（例えば、数ヶ月または数年の規模のＬＳＡ契約）が、スペクトルの免許所有者と無線ネットワーク事業者との間で、指定された金額について、指定された量のスペクトルリソースと引き換えに、交わされ得る。レンタル契約は、免許所有者にまたはサードパーティに売り戻され、これは元のレンタル契約と異なるレンタル価格であるものとしてよい。
【０１２１】
ネゴシエーションの結果として、トランザクションマネージャは、資金をバイヤーの口座からセラーの口座に移動することができる。一実施形態では、レンタル契約は、ディスカウントされた更新価格を含み得る。これは、スペクトルに付加価値を付けてスペクトルユーザがスペクトルを購入するさらなるインセンティブをもたらし得るが、それは層２スペクトルユーザがそれがその更新契約の利益を得て他のスペクトルユーザに高値を付け得ることを知ってインフラストラクチャに投資し得るからである。
【０１２２】
一実施形態では、免許所有者（または存在する場合にレンタル契約所有者）とバイヤーとの間でサブリース契約が交わされ、金銭またはトークンがスペクトルリソースの指定された量と引き換えに移動され得る。サブリース契約は、元のレンタル契約の規則に従う必要があり、さらなる条件がサブリース契約に追加される可能性がある。サブリース契約は、日、分、秒などの順に一時的自動スペクトル契約に使用され得る。サブリース所有者は、そのスペクトルを所有していると考えられ得るので、サブリースをさらに許すことも可能であり得る。
【０１２３】
例えば、事業者は、レンタル契約を締結し、イノベータネットワークは、サブリース契約を締結し、イノベータネットワーク上の特定のＡＰは、サブリース上にさらにサブリースを締結し、階層型ネットワークアーキテクチャを創出することができる。サブリース契約は、潜在的に元のレンタル契約と異なる価格で、免許所有者に売り戻されるか、またはサードパーティに販売され得る。
【０１２４】
共有所有権契約では、複数のスペクトルユーザが、いくつかの制約条件が関与するスペクトルを共有する契約を締結することができる。そのような契約は、帯域に付加価値を付けて、帯域への一般的アクセスを許すが、ＬＴＥなどの特定の標準のみに対するものとしてよい。これは、ＷｉＦｉによる共存手順の必要性を排除し、競合を許しながら全体的なスペクトル再利用および性能を改善することができる。複数の事業者が、それらの間の割り振られているスペクトルの使用を、直接（少数の事業者が関与している場合）またはサードパーティ管理エンティティの使用を通じて（例えば、１つの特定のＲＡＴに対する一般的アクセスの場合）、独立して調整することができるか、または共有所有権契約において、調整は行われないと想定することができる（例えば、ＷｉＦｉネットワークの場合）。一実施形態では、共存標準がこのタイプのスペクトル所有権モデルに適用され得る。
【０１２５】
共有所有権契約を実装する一方法は、再生トークンに基づきアクセスを優先順位付けすることであってよい。例えば、第１のスペクトルユーザＵ１は、あるスペクトルに１ドル費やし、Ｕ１のトークンは、単位時間当たり１トークンの割合で再生することができる。第２のスペクトルユーザＵ２がスペクトルに２ドル付けた場合、Ｕ２は、単位時間当たり２トークンを獲得し、短期スペクトル割り振りにＵ１より高値を付けることができる。代替的に、固定された数のトークンが、スペクトル全体を通して生成されるものとしてよく、ユーザに、スペクトルのそれらの共有分に比例して分配され得る。これは、共有契約モデルの一部としてトークン上限値が確定されることを許し、また大きい資本（例えば、１０億ドル程度）を持たない革新的ユーザがターゲットロケーションにおける市場に参入し、必要に応じてスペクトルの少なくとも一部へのアクセスを得ることを可能にする。
【０１２６】
一実施形態では、ＳＳＭ６２８は、連邦スペクトルを使用して、層２および層３スペクトルユーザのスペクトル必要性を満たすことできる。そのような一実施形態では、そのようなスペクトルがどのように使用されるかに関する情報は、連邦政府に対して機密扱いにされ、従って、共有され得ない。図６Ａおよび図６Ｂに示される例示的アーキテクチャにおいて、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、連邦スペクトル領域に含まれる。Ｃ−ＦＳＭ６２０は、ＳＳＭ６２８とインタラクティブにやり取りし、スペクトルの現在の使用（その使用は機密扱い情報と考えられ得る）に関する情報をフィルタリングして、この情報が、ＳＳＭ６２８から、またはＳＳＭ６２８のサービスを使用するスペクトルユーザ（例えば、６０４ａ、６０４ｂ、または６０４ｃ）のどれからも見えないようにすることができる。Ｃ−ＦＳＭ６２０の制御下にあるスペクトルは、これ以降、機密扱いスペクトルと称され得る。
【０１２７】
図１８Ａおよび図１８Ｂは、機密扱いスペクトルを割り当てる例示的な方法の流れ図１８００ａ／１８００ｂである。図１８Ａおよび図１８Ｂに示される例において、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、スペクトルをＳＳＭ６２８に利用可能にするスペクトル利用可能性表示手順に携わる（１８０１）。ＳＳＭは、後で、スペクトルを割り当てるスペクトル割り当て手順に携わる（１８０３）。
【０１２８】
図１８Ａおよび図１８Ｂに示される例示的なスペクトル利用可能性表示手順１８０１において、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、機密扱いシステム情報データベース６２２にアクセスすることによって、共有に利用可能である（１８０６）実際のスペクトルおよびそのスペクトルに関する情報を決定する（１８０８）。機密扱いシステム情報データベース６２２から取得される（１８１０）機密扱いシステム情報は、例えば、付近のスペクトルユーザまたは与えられたエリア内のスペクトルユーザに関する知識、各エリア内で利用可能な実際の帯域幅、および情報の各部分に関連する機密度を含み得る。例えば、付近のスペクトルユーザの１つが衛星システムであるという知識は、機密であること（または機密扱い状態を保つ必要）はあり得ないが、別の付近のスペクトルユーザが重要な海軍訓練施設であるという知識は、極秘状態に保たれる必要があり得る。この情報は機密扱いシステム情報データベース６２２内に維持され、Ｃ−ＦＳＭ６２０によってクエリを通じて取得され得る。
【０１２９】
インセンティブクエリを送信するステップ（１８１４）に先立って（商業層１スペクトルユーザまたはＮＣ−ＦＳＭ６１２の場合のように）、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、最初に情報をフィルタリングして、機密扱い解除のプロセスを実行し得る（１８１２）。そのようなプロセスは、そのスペクトルに対する利用可能なスペクトルおよび使用要件に関する情報を、それが機密扱い情報を推論または発見するのに十分な情報を伝えないように表現することができる。機密扱い解除に続いて、ＳＳＭ６２８は、Ｃ−ＦＳＭ６２０からのインセンティブクエリに応えて（１８１４）、インセンティブを算出することができる（１８１６）。Ｃ−ＦＳＭ６２０は、スペクトルを図１０に関して上記で説明されている手順に従うようにすることにおけるその利益を示すことができる。例えば、ＳＳＭ６２８は、インセンティブ応答をＣ−ＦＳＭ６２０に送信することができ（１８１８）、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、スペクトル解放表示をＳＳＭ６２８に送信することができる（１８２０）。ＳＳＭ６２８は、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０並びにインセンティブおよび課金データベース６３２を更新することができる（１８２２）。
【０１３０】
ＳＳＭ６２８が通常実行するスペクトル割り当てアルゴリズムは、通常通りに行われるものとしてよいが（１８２４／１８２６）、ＳＳＭ６２８は、Ｃ−ＦＳＭ６２０によって利用可能にされたスペクトルに対して特別な対策を講じる必要があり得る。これを行うために、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０内のフラグが使用され、これにより、利用可能とマークされているスペクトルは、実際にはＣ−ＦＳＭ６２０から来ることを示し得る。この場合、ＳＳＭ６２８が、このフラグが存在している場合にスペクトルの特定の割り当てを行う準備ができているときに、それは、例えば、提案されたスペクトル使用量メッセージ１８２８を通じて、提案されたスペクトル使用量に関する詳細をＣ−ＦＳＭ６２０に最初に提供することができる。提案されたスペクトル使用量メッセージは、いくつかある情報の中でも特に、スペクトルをスペクトルユーザとして使用するシステムまたはデバイスのＩＤ、予定された持続時間、およびスペクトルを使用するときに従うべき使用量パラメータまたは要件を含み得る。例えば、提案された割り当てがＳＳＭ６２８によって行われたデバイスまたはシステムが、セキュリティ脅威を提案し得るシステムからなる場合、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、提案された割り当てを拒絶するか、またはそれを修正する機会を有する。Ｃ−ＦＳＭ６２０は、スペクトル使用量のセキュリティおよび保護レベルを決定し（１８３０）、スペクトル使用量応答をＳＳＭ６２８に送信し（１８３２）、提案されたスペクトル使用量メッセージ１８２８で要求されるスペクトル使用量を確認、拒絶、または修正することができる。ＳＳＭ６２８は、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０並びにインセンティブおよび課金データベース６３２を更新することができる（１８３４）。
【０１３１】
スペクトル機密扱い解除は、考慮されている実際の実装およびプライマリスペクトルユーザに応じて複数の形態をとり得る。例示のためいくつかの例が以下に与えられており、機密扱い解除、さらには層１スペクトルユーザ（それが商業ユーザであるか、またはＣ−ＦＳＭであるかに関係なく）とＳＳＭとの間の実際の情報交換に対する実装オプションをさらに示すことができる。
【０１３２】
一例において、機密扱い解除は、スペクトル使用量をスペクトル利用可能性に変換することによって実装され得る。この例では、層１スペクトルユーザ（または層１スペクトルユーザに対する責任がある管理エンティティ）からＳＳＭ６２８へのインターフェースは、ＳＳＭ６２８に送信される情報がプライマリスペクトルユーザの現在の使用（例えば、プライマリユーザ基地局のロケーション、モバイルデバイス、放送局、送信電力、許容可能な干渉レベルなど）を示すようなものであってよい。この場合、ＳＳＭ６２８は、この情報を使用し、注目しているプライマリスペクトルユーザに関して提供される情報に対していくつかの算出を適用することによって与えられたエリア内の使用可能スペクトルの実際の量を決定することができる。
【０１３３】
図１９は、スペクトル使用量を利用可能性に変換することによる機密扱い解除の例示的な方法を示す図１９００である。図１９に示される例において、非機密扱いまたは商業スペクトル（１９０７）については、非機密扱い（およびフィルタリングされない）情報は、ＳＳＭ６２８に直接送信され（１９０１）、上述されているようにスペクトル利用可能算出および決定を行うことができる。しかし、機密扱いスペクトルについては（１９０８）、非機密扱いおよびフィルタリングされていない情報は、Ｃ−ＦＳＭ６２０に送信され得る（１９０３）。両方の場合において、非機密扱いのフィルタリングされない情報は、例えば、使用済み帯域幅および／またはチャネル、タワー、レーダーおよび／またはアンテナの地理的ロケーション、干渉限界、プライマリスペクトルユーザの時間使用量、信号の必要な範囲、および／または送信機の送信電力を含み得る。機密扱いスペクトル（１９０８）では、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、スペクトル利用可能性算出を行い、ＳＳＭ６２８に機密扱い解除情報（例えば、利用可能な帯域幅および／またはチャネルなどの他のシステムの利用可能なスペクトルおよび使用制限、スペクトル使用可能性の潜在的エリア、ロケーション当たりの必要な最大ＥＩＲＰ、および／またはロケーション当たりの必要なスペクトルマスク）のみを送信する（１９０５）ことによって機密扱い解除を実行することができる。この方法で、ＳＳＭ６２８によって通常実行される作業の一部がＣ−ＦＳＭ６２０によって実行され、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、現在のシステムに関する情報を送信しなくてよい。機密扱いと非機密扱いの両方のスペクトルを取り扱う際に、ＳＳＭ６２８は、プライマリスペクトルユーザからの情報を使用してスペクトル割り当てを実行する必要があり得、これは機密扱い解除され（Ｃ−ＦＳＭ６２０から来る）、非機密扱いで、フィルタリングされない（ＮＣ−ＦＳＭ６１２または商業層１スペクトルユーザ６０４ａから来る）ものとしてよい。
【０１３４】
別の例について、機密扱い解除は、時間、周波数、または地理的位置の情報を機密扱い解除することによって実装され得る。例えば、機密扱いスペクトルユーザが特定の地理的ロケーションを使用している場合、Ｃ−ＦＳＭ６２０は、他の地理的エリアも利用不可能であることを示すことによって利用可能性情報を機密扱い解除し（実際にはそれらがそうでないときに）、それにより、地理的位置における特定のシステムの正確なロケーションを決定することをより困難にすることができる。代替的に、スペクトルの時間利用可能性（例えば、スペクトルが毎日１時間同時に利用可能である）が何らかの機密情報またはそれ自体において機密情報を構成するスペクトルユーザの性質の何らかの表示を提供する場合、利用可能性情報は、情報の機密度が取り除かれるように人為的に低減され得る（例えば、３日おきに１時間またはランダムに選んだ日に）。
【０１３５】
機密扱い解除は、複数の要素を組み合わせることによっても実行され得る。例えば、周波数ホッピングを実行するレーダー信号は、時間的なホッピングシーケンスを正確に提供しない（または毎回利用可能な周波数スロットを提供しない）が、むしろ、現実よりも多い占有時間周波数スロットがあることを示すことによって機密扱い解除され、これにより、レーダーの正確な周波数ホッピングシーケンスを決定することをより困難にすることができる。
【０１３６】
図１８は、機密扱いスペクトルを背景とするスペクトル割り当てに対する一代替的手段を示しており、それにより、ＳＳＭ６２８は、利用可能な機密扱いスペクトルの実際のスペクトル割り当てを実行し、層２および層３スペクトルユーザの必要性を満たす。図２０は、Ｃ−ＦＳＭ６２０がＳＳＭ６２８に代わって機密扱いスペクトルに対するスペクトル割り当てを実行する、機密扱いスペクトルを割り振るための別の例示的な方法の図２０００である。そのような技術は、スペクトル利用可能性表示部分においてＣ−ＦＳＭ６２０によってＳＳＭ６２８に送信される情報がさらに低減され得るので、スペクトルの機密扱い解除を提供するためのメカニズムでもあり得る。
【０１３７】
例えば、ＳＳＭ６２８がそのようなスペクトル上でスペクトル割り振りを実行することを可能にするために利用可能なスペクトルに関する情報をＳＳＭ６２８に送信しなければならないよりはむしろ、Ｃ−ＦＳＭ６２０が利用可能なスペクトルの量を送信するだけでよい。ＳＳＭ６２８は、特定の規則または指針に基づき、またはピクセルが使用可能なものおよび使用不可能なものとして割り当てられ、使用不可能なスペクトルの量は、ピクセルの数に関して定量化される、上述されているのと類似する技術を使用して利用可能なスペクトルの量を評価することができる。そのような定量化は、ＳＳＭ６２８が近似的インセンティブを決定するために、またＣ−ＦＳＭ６２０がこのインセンティブに対してスペクトルを共有する意志があるかどうかに関して決定するために十分であり得る。その結果、図２０に示されるスペクトル利用可能性表示部分１８０１は、インセンティブクエリメッセージ１８１４が、第２の代替的手段における帯域幅利用可能性に関するより少ない情報（利用可能な実際のスペクトルおよびスペクトルを使用するのに必要な制限よりはむしろスペクトルの利用可能な量および一般的周波数範囲のみ）を含み得ることを除き、図１８のスペクトル利用可能性表示部分１８０１と同じメッセージングを有し得る。
【０１３８】
スペクトル割り当てが、第２の代替的手段で行われる時に（２００２）、ＳＳＭ６２８は、最初に、スペクトル要求または他のイベントなどの、スペクトル割り当てアルゴリズムトリガーに応えて（２００４）、割り当てられるべき何らかのスペクトルが機密扱いスペクトルであると決定する（２００６）ことができる。これがその場合であれば、ＳＳＭ６２８は、機密扱いスペクトル割り当て要求をＣ−ＦＳＭ６２０に送信し（２００８）、Ｃ−ＦＳＭ６２０に、その機密扱いスペクトルの割り振りを行うよう要求することができる。要求は、典型的にはスペクトル使用量および利用可能性データベース６３０内に見つけられるか、またはスペクトル要求の時点で層２／３スペクトルユーザから取得されるスペクトルを必要とする層２／層３スペクトルユーザに関する情報（例えば、それらの送信電力、スペクトルマスク、または必要な範囲）を含み得る。Ｃ−ＦＳＭ６２０は、ＳＳＭ６２８に代わってこれらのスペクトルユーザに対するスペクトル割り当てを実行し（２０１０）、その結果をＳＳＭ６２８に送信する（２０１２）ことができる。ＳＳＭ６２８は、全てのスペクトルの必要性を依然として満たす非機密扱いスペクトル上でスペクトル割り当てアルゴリズムを続行し（２０１４）、スペクトル使用量および利用可能性データベース６３０並びにインセンティブおよび課金データベース６３２を更新し（２０１６）、最終的に、層２／３スペクトルユーザにそれらの割り当てられたスペクトル（図示せず）を通知することができる。
【０１３９】
ＴＶＷＳで使用されるデータベースメカニズムと同様に、ＳＳＭ６２８はデータベースとして振る舞い、それが特定の地理的ロケーションにおいて送信し得るかどうかを層２または層３スペクトルユーザに示すことができる。この状況において、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベースのと似たタイプのスペクトル利用可能性データベースとして活動し得る（例えば、スペクトル割り当て／決定において）。
【０１４０】
図２１は、グレイゾーンのあるデータベース設計を背景とするデバイスの動作の例示的な図解の図２１００である。図２１に示される例は、除外ゾーン２１０２（スペクトルユーザが送信し得ないＴＶＷＳにおけるＦＣＣ輪郭に類似する）に基づくが、スペクトルの利用可能性を決定するためにセンシングを使用することを必要とし得る追加のグレイゾーン２１０４にも基づく。図２１に示される例において、除外ゾーン２１０２およびグレイゾーン２１０４は、干渉からの保護を必要とするスペクトルユーザ２１０８を中心として配置される。そのようなスペクトルユーザ２１０８は、スペクトルを所有するプライマリスペクトルユーザ（例えば、層１スペクトルユーザ）または干渉からの保護の（ＳＳＭ６２８またはデータベースからの）保証を必要とする層２スペクトルユーザであってよい。輪郭は、保護されるべきスペクトルユーザ（例えば、層１または層２スペクトルユーザ）それ自体によって、またはＳＳＭ６２８によって、層１または層２スペクトルユーザによって提供される情報に基づき行われる算出を通じて定義され得る。除外ゾーン２１０２は、保護されているスペクトルユーザ（例えば、層１または層２スペクトルユーザ）を保護するために他のスペクトルユーザが送信することができない地理的エリアを示し得る。他方、グレイゾーン２１０４は、他のスペクトルユーザが送信することができ、かつ十分でない場合にそのままでデータベース情報を提供することができるかどうかを決定するためにセンシングが必要になり得るエリアを示し得る。例えば、グレイゾーン２１０４では、他のスペクトルユーザによる送信は、データベースはアクセスを有し得ない、地形、天候、またはスペクトルユーザが屋内／屋外にいるかどうかなどの要素に応じて可能である場合も可能でない場合もある。この場合、送信するスペクトルユーザ（例えば、保護スペクトルと同じ周波数で、ただし、有害な干渉を引き起こさないことを保証することによって、送信することを許されているスペクトルユーザ）は、それが送信できるかどうかの決定に先立ってセンシングを実行するよう求められ得る。グレイゾーンは、送信するスペクトルユーザが、より低い送信電力の使用、制限された期間にわたる送信、または安全ゾーン内では課されない他の運用制限など、保護スペクトルユーザを保護するための何らかの制限を使用することを求められ得るエリアも表し得る。最後に、安全ゾーン２１０６は、送信するスペクトルユーザがセンシングを必要とすることなく送信することを許され得るエリアを表し得る。この技術は、異なるタイプのスペクトルユーザに対する多くのスペクトル帯域をもっぱら管理するＳＳＭ６２８を背景として適用され得るが、それは、ＴＶＷＳデータベースまたはＬＳＡに対するＬＳＡリポジトリなどの、特定の帯域を管理する単純なデータベースの設計にも適用され得る。
【０１４１】
除外ゾーン２１０２およびグレイゾーン２１０４は、図２１に示されるような地理的円形であり得るが、他の形に構造化されていてもよい（例えば、地形、市または国の端などによって定義される格子状エリアまたは非円形エリア）。ゾーンは、ＴＶ放送タワー、ＦＳＳ地球局などの保護スペクトルユーザの受信機などの、保護スペクトルユーザの送信機であるか、またはスペクトルユーザそれ自体（層２スペクトルユーザとして保護を有するＬＴＥスモールセルのクラスタなど）の周りにあるかのいずれかであってよい、保護スペクトルユーザ２１０８のロケーションを中心として配置され得る。従って、除外ゾーン２１０２は、別のスペクトルユーザによる同じチャネル上の送信が保護スペクトルユーザに対する干渉を引き起こすエリアを表し得る。
【０１４２】
グレイゾーン２１０４では、潜在的な送信するスペクトルユーザは、最初に、センシングを通じて、そのスペクトルの利用可能性および保護スペクトルユーザへの干渉を引き起こすことなく送信する能力を決定することができる。このシナリオでは、ＳＳＭ６２８は、センシングをガイドするための保護スペクトルユーザ２１０８に関する情報を提供し得る。例えば、保護スペクトルユーザ２１０８は、特定のパイロットまたは同期シーケンスを送信することができ、これはセンシングを構成するために送信するスペクトルユーザにデータベース／ＳＳＭによって提供され得る。
【０１４３】
図２２は、図２１に示されるグレイゾーン概念の使用に対する流れ図２２００であり、グレイゾーン概念の場合にデータベースとインターフェースすることに関与し得る情報の流れを提供する。
【０１４４】
図２２に示される例において、保護スペクトルユーザ２２０２は、スペクトルのその使用に関する情報をデータベースまたはＳＳＭ６２８に提供し得る（２２０６）。この情報は、例えば、保護スペクトルユーザ２２０２の送信機および／または受信機のジオロケーション情報、送信機／受信機が適切な運用を可能にし得る最大干渉レベルなどの保護基準、保護スペクトルユーザの受信機の隣接チャネル除去、などを含み得る。ＳＳＭ６２８は、この情報に基づき除外およびグレイゾーンを計算することができる（２２０８）。代替的に、除外およびグレイゾーンは、保護スペクトルユーザそれ自体によって算出され、この情報は、ＳＳＭ６２８またはデータベース（図示せず）に送信され得る。ある時点において、潜在的な送信するスペクトルユーザ２２０４は、スペクトル要求メッセージを通じてＳＳＭまたはデータベース６２８にスペクトルを使用することを要求することができる（２２１０）。スペクトル要求メッセージは、例えば、潜在的な送信するスペクトルユーザ２２０４（または基地局および／または移動局などのそのシステムのコンポーネント）に対するジオロケーション情報、さらにはＡＣＳ、ＡＣＬＲ、送信電力、または期待される範囲などの、スペクトルユーザの特性をも含み得る。データベース／ＳＳＭ６２８は、潜在的な送信するスペクトルユーザによる送信が許され得るか、またどこで許され得るかを示すスペクトル応答を提供することができる（２２１２）。この決定は、除外ゾーン、グレイゾーンおよび安全ゾーンに関する潜在的な送信するスペクトルユーザのロケーションに基づき行われ得る。例えば、データベース６２８は、安全ゾーン内に配置される全ての移動局または基地局が送信を許されることを示し得る。
【０１４５】
グレイゾーン内に配置されている潜在的な送信するスペクトルユーザにおけるデバイスについて、ＳＳＭ／データベース６２８は、送信がセンシングの実行の影響を受けることを示し得る（２２１４）。この場合、スペクトル応答は、潜在的な送信するスペクトルユーザにおけるセンシングデバイスでのセンシングを駆動するために保護スペクトルユーザのＲＡＴおよび特性などの、センシングの実行に対するターゲット情報も含み得る（例えば、パイロットシーケンス、同期シーケンス、ホッピングシーケンス、またはセンシングをいつ実行するかのタイミング）。潜在的な送信するスペクトルユーザは、スペクトルの使用が上述されている規則に従うこと、すなわち、グレイゾーン内の送信がグレイゾーン内でセンシングが実行された後にのみ生じることを保証することができ、そのロケーションにおける保護システム信号はそのロケーションでスペクトルの使用を可能にする程度に十分に弱いと決定される。さらに、センシングの結果も、ＳＳＭ／データベース６２８に送り返され得る（２２１８）。この情報は、センシングの結果に基づきグレイゾーンエリアおよびロケーションを動的に修正するためにＳＳＭ／データベース６２８によって使用され得る。グレイゾーンのそのようなオプションの更新フェーズは、センシングされた情報を周期的に送信し（２２１８）、ＳＳＭ／データベース６２８でグレイゾーンを再算出すること（２２２０）によって実行され得る。この例では、データベース／ＳＳＭ６２８は、スペクトル応答を周期的に送信する（２２２２）こともでき、潜在的な送信するスペクトルユーザ２２０４は、グレイゾーン内に配置されているときにセンシングを実行し、安全ゾーンに配置されているときに通常に送信する（２２２４）ことができる。
【０１４６】
代替的に、グレイゾーンは、グレイゾーン内に配置されているデバイスがいくつかの修正された送信特性で送信しなければならないエリアであってもよい。特に、グレイゾーンは、デバイスからの何らかの修正された、または低減された送信電力を必要とするか、または何らかの共存方式（データベースによって規定され得る）の使用を必要とし得る。この場合、図２１は、それぞれが送信機の変化する特性を有する、グレイゾーンの複数のレベルがあるように容易に適応され得る。安全ゾーンに接近すると、対応するグレイゾーン内の送信特性の制限は、ますます弱くなり得る。
【０１４７】
上記実施形態で説明されているＳＳＭ６２８は、任意の帯域からのスペクトルを使用することができ、スペクトルの免許が、上述の１または複数の手順を使用して特定の免許所有者に付与される。さらに、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳなどの免許不要スペクトルを使用することができる。免許不要スペクトルの特定の場合において、データベースは、既に存在し得るか、または特定の優先スペクトルユーザ（インカンベントとも称される）を保護するような方法でデバイス（例えば、ホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ））によるスペクトルアクセスを管理するために展開される。ＴＶＷＳでは、インカンベントは、例えば、デジタルＴＶ（ＤＴＶ）および／または無線マイクロフォンを含み得る。既存のデータベースは、既に、スペクトルユーザがデータベースとの直接通信によりＴＶＷＳスペクトルにアクセスすることを可能にしているものとしてよい。さらに、スペクトルが免許不要であると想定されているので、スペクトルの使用は、ＣＥＰＴによって定義されているように、非干渉、非保護ベースであり得る。換言すれば、ＴＶＷＳデータベースにアクセスするＷＳＤは、それらがＴＶＷＳでチャネルを使用する時に保護を得られない。
【０１４８】
スペクトルユーザに割り振るために、ＳＳＭ６２８にＴＶＷＳスペクトルへのアクセス権を付与することが望ましい場合がある。しかし、ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳデータベースと通信することを可能にするためにいくつかの変更が行われる必要があり得る。さらに、層２スペクトルユーザがインカンベントに対して有害な干渉を引き起こすことを防ぎ、また非協調ユーザ（例えば、ＴＶＷＳデータベースに直接アクセスし得るＷＳＤ）が他の層２スペクトルユーザおよび／または層１スペクトルユーザまたはインカンベントに干渉するのを防ぐ方法でＳＳＭ６２８が免許不要スペクトルから層２および層３スペクトルユーザにチャネルを割り当てることを可能にするため変更が行われる必要があり得る。以下で説明される実施形態において、非協調ユーザという用語は、ＳＳＭによって提供されるサービスなしでジオロケーションデータベースにコンタクトすることが想定されるＷＳＤを指すものとしてよい。
【０１４９】
ＳＳＭ６２８が既存の免許不要スペクトル（ＴＶＷＳなど）と併せて使用されることを可能にする実施形態について以下で説明されており、これにより、スペクトルユーザによるスペクトルへのアクセスは、インカンベントのみ（ＴＶＷＳの場合にはＤＴＶ）を保護することを意図されているジオロケーションデータベースによって制御され得る。特に、ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳの特別ユーザであり、ＳＳＭが全てのＴＶＷＳスペクトル要求を受信する２つのアーキテクチャについてそれぞれ説明されている。
【０１５０】
ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳの特別ユーザであるアーキテクチャでは、ＷＳＤは、ＴＶＷＳ要求をＴＶＷＳデータベースに直接行うことができ、他のスペクトルユーザ（例えば、層２および層３スペクトルユーザ）はそれらのスペクトル要求をＳＳＭに直接行うことができる。ここで、ＳＳＭは、ＴＶＷＳデータベースの特別ユーザであると想定され得る。ＳＳＭとＴＶＷＳデータベースとの間のインターフェースについて、本明細書において説明され、これは、ＳＳＭがより多くの情報（例えば、より広いエリアおよび潜在的に多くのユーザにサービスを提供するために必要である）を有すること、さらにはＴＶＷＳデータベースに直接アクセスし得る他のＷＳＤが存在するにもかかわらずＳＳＭの層２スペクトルユーザのＱｏＳを確実にすること可能にする。このアーキテクチャに関して２つのオプションが説明されており、これは、ＳＳＭがＴＶＷＳデータベースによる事前予約されている特定のチャネルを有するかどうかに依存し得る。ＳＳＭがジオロケーションデータベースと直接通信することができるスペクトルユーザの存在を発見するためにセンシングを実行することによって層２スペクトルユーザを（例えば、ジオロケーションデータベースに直接アクセスするデバイスから）保護することができる第３のオプションについても説明される。
【０１５１】
ＳＳＭ６２８が全てのＴＶＷＳスペクトル要求を受信するアーキテクチャにおいて、ＳＳＭは、スペクトルに対する全ての要求を、従来（またはレガシー）のＴＶＷＳデータベースにのみアクセスすることを望むＳＳＭおよびＷＳＤのサービスを使用しているスペクトルユーザから両方とも受信することができる。この場合、本明細書ではＳＳＭへの３つのタイプのアクセスについて、説明されており（例えば、タイプ１、タイプ２、およびタイプ３）、ＳＳＭは、各タイプのアクセスに対する要求を、異なる仕方で取り扱うことができる。ＷＳＤは、ＷＳＤがＳＳＭの存在に気付くことなくＳＳＭを通じて間接的にＴＶＷＳデータベース（例えば、タイプ１）へのアクセスを要求することができる。
【０１５２】
両方のアーキテクチャ（すなわち、ＳＳＭがＴＶＷＳデータベースのいずれかの特別ユーザである場合、またはＳＳＭが全てのＴＶＷＳスペクトル要求を受信する場合）において、ＳＳＭは、免許不要スペクトルを使用し、潜在的に、それから値を導出することができる（例えば、制御された干渉環境でＴＶＷＳチャネルの潜在的に独占的な使用を与えられている層２スペクトルユーザからの潜在的支払いの形態で）。ＴＶＷＳにおけるインカンベントに対する経済的インセンティブの使用は（上述されているように）予見されないが、ＳＳＭによって取得される価値または支払いは、他の目的に使用することができる。例えば、層２スペクトルを提供するためにＴＶＷＳを使用するＳＳＭは、監督機関に対して手数料を支払う必要があり得るが、その場合、層２スペクトルにアクセスするための費用は、この費用を相殺し得る。さらに、ＳＳＭプロバイダおよびＴＶＷＳデータベースプロバイダが、異なるエンティティである場合、ＴＶＷＳデータベースプロバイダは、現在ホワイトスペースデバイスに提供されている直接アクセスを超えるＳＳＭに対する特別なサービスを提供するために手数料を必要とすることがある。ここでもまた、この手数料は、ＳＳＭを通じてＴＶＷＳスペクトルを使用する層２スペクトルユーザによって収集される支払いを通じて相殺され得る。本明細書で説明されている実施形態は、特にＴＶＷＳに関して説明され得るが、ＳＳＭの実際の実装では、それらのスペクトルへのアクセスをそのスペクトルが使用され得ない期間に諦めるために層１スペクトルユーザにインセンティブが支払われる必要があるスペクトルを含む、ＴＶＷＳに加えたスペクトルの他のソースを扱うことができる。その観点から、ＳＳＭは、層１スペクトルユーザが存在するスペクトルソースに必要なインセンティブを導出するために異なるスペクトルソース（ＴＶＷＳスペクトルを含む）からの支払いをプールする必要があり得る。
【０１５３】
図２３は、ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳデータベース２３０４の特別ユーザである例示的なアーキテクチャ２３００のブロック図である。例示的なアーキテクチャ２３００は、ＳＳＭ６２８、免許不要スペクトルのインカンベントスペクトルユーザ６０４ｄ、および少なくとも１つのＷＳＤ６０４ｅと直接通信しているＴＶＷＳデータベース２３０４を含む。ＷＳＤ６０４ｅは、古典的なＴＶＷＳリンクを介してＴＶＷＳデータベース２３０４と通信することができる（例えば、ＦＣＣまたはＯＦＣＯＭによって定義されている規制、またはＰＡＷＳによって定義されているプロトコルを使用して）。インカンベントスペクトルユーザ６０４ｄは、また、管理または特別なＴＶＷＳリンク２３０２を介してＳＳＭ６２８と通信しているものとしてよい。層２および／または層３スペクトルユーザ６０４ｆ、６０４ｇ、および６０４ｈは、ＳＳＭ６２８との通信を介して免許不要スペクトルにアクセスすることができる。
【０１５４】
図２３に示される例示的なアーキテクチャ２３００は、スペクトルをＷＳＤに利用可能にし、インカンベントスペクトルユーザ６０４ｄの保護を確実にするデータベース（例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４）を既に有している免許不要帯域（例えば、ＴＶＷＳ）からのスペクトルをＳＳＭ６２８が使用することができる可能な一アーキテクチャである。例示的なアーキテクチャ２３００では、免許不要帯域がジオロケーションデータベースによって既に管理されていることを想定している。例示的なアーキテクチャ２３００では、ＳＳＭ６２８は、ジオロケーションデータベースの観点から特別ユーザとして扱われ得る。この実施形態および以下で説明される実施形態において、免許不要スペクトルは、ＴＶＷＳとして説明されており、ジオロケーションデータベース（ＧＬＤＢ）は、インカンベントをＴＶＷＳ使用から保護するために使用されるデータベースである。しかし、そのような実施形態は、共有スペクトル帯域に適用することができ、それへのアクセスはデータベースによって管理され得る。
【０１５５】
図２３に示される例示的なアーキテクチャ２３００において、１または複数のＷＳＤ６０４ｅは、ＴＶＷＳデータベース２３０４と直接通信して、例えば、ＦＣＣまたはＯＦＣＯＭによって説明されている既存のメカニズムを使用して、またＰＡＷＳなどのプロトコルを使用するＴＬＤＢによって提供されるホワイトスペースリソース（例えば、ＴＶＷＳチャネル）を取得することができる。さらに、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４のサービスを使用して、それが層２または層３スペクトルの要求を満たすために使用することができる、免許不要帯域内のスペクトルを取得することができる。この例では、層２または層３スペクトルユーザ（またはＷＳＤ）は、ＳＳＭ６２８と通信して、ＧＬＤＢによって提供されるＳＳＭ６２８からのホワイトスペースリソースを取得することができる。一実施形態において、層２および層３スペクトルユーザ並びにＷＳＤは、ＳＳＭと通信して、ＳＳＭから、第１のモード（例えば、協調モード）でＧＬＤＢによって提供されるホワイトスペースリソースを取得することができ、ＧＬＤＢと直接通信して、第２のモード（例えば、非協調モード）でＧＬＤＢによって提供されるホワイトスペースリソースを取得することができる。これについても、図３５に関して以下で詳述される。
【０１５６】
図２３に示される層２または層３スペクトルユーザ６０４ｆ、６０４ｇおよび６０４ｈは、ネットワーク事業者（ＯＡ＆Ｍ）、実際のＡＰ、または事業者によって管理されている基地局などの、ＷＴＲＵ、システムまたは基地局であってよい。それらは、家庭またはオフィスに設置されているＡＰなどの、非管理ＷＳＤであってもよい。さらに、層２または層３スペクトルユーザは、それ自体、古典的なＴＶＷＳリンク２３０６を通じて直接アクセスから利用できないＳＳＭ６２８のいくつかのサービスを使用することを好む、ＷＳＤであってよい。そのようなサービスは、例えば、システムが同じチャネル上で動作している間に有害な干渉を回避するために異なるＲＡＴを使用して動作している複数のデバイスを管理するためにそれらまたは何らかの共存サービスに付けられている保護の何らかのレベルを有するチャネルの割り当てを含み得る。例えば、層２スペクトルユーザまたはＷＳＤは、ＳＳＭ６２８と通信して、ＳＳＭからホワイトスペースリソースを取得する他のＷＴＲＵ、ＧＬＤＢから直接ホワイトスペースリソースを取得する他のＷＴＲＵ、および近隣要素ＳＳＭからホワイトスペースリソースを取得する他のＷＴＲＵからの合意されたレベルの干渉のからの保護の保証を受け取ることができる。別の例では、層３スペクトルユーザ（例えば、スペクトルユーザ６０４ｈ）は、ＳＳＭ６２８を通じて（例えば、層３スペクトルユーザとしてＳＳＭ６２８に登録することによって）保護なしでまたはＴＶＷＳデータベース２３０４に対して直接的に免許不要スペクトルを取得することができる。
【０１５７】
ＳＳＭ６２８を使用する利点は、それがＳＳＭ６２８からの、それがＴＶＷＳデータベース２３０４から取得し得ない、何らかの共存サービスを取得できるという点である。例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、二次利用のために、またインカンベントユーザ６０４ｄの保護の観点から、利用可能であるチャネルを単純に示すことができる。ＳＳＭ６２８は、この情報、さらには利用可能なチャネルの質の何らかの表示を提供することができ、これはＳＳＭ６２８に登録している層３スペクトルユーザ（例えば、６０４ｈ）が運用のためにより良いチャネルを選ぶことを可能にし得る。ＳＳＭ６２８は、他のセカンダリユーザが異なるスペクトルユーザ間のより良い共存を確実にすることができる類似のＲＡＴまたは技術を使用して動作しているチャネルまたはチャネルのセット上で動作するように層３スペクトルユーザをさらに制限することもできる。例えば、ＳＳＭ６２８は、互いに聞き、互いの送信にバックオフするのに十分に近いＷｉＦｉシステムが同じチャネル上で動作することを確実にすることができ、これはより良い共存を確実にすることができる。この方法で、層３スペクトルユーザは、ＴＶＷＳデータベース２３０４から利用可能なチャネルを取得するＳＳＭ６２８からスペクトルを取得することの利益を受けることができる。
【０１５８】
代替的に、ＳＳＭ６２８は層１スペクトルユーザとしてＴＶＷＳ内のスペクトルを使用することができるインカンベントスペクトルユーザ（例えば、インカンベントスペクトルユーザ６０４ｄ）への直接リンク２３０２を有するものとしてよく、これにより、金銭的補償およびネゴシエーション手順がその趣旨で層２予約および使用（例えば、上述されているような）の一部として実現され得る。このオプションの実現は、それを許すことができる監督機関からの方針の存在に依存し得る。言い換えると、監督機関は、ＴＶ放送事業者が保護情報をＳＳＭ６２８に直接提供することを許すことができる。インカンベントは、ＴＶＷＳデータベース２３０４とインターフェースし、それに、ＳＳＭ６２８との直接リンクを通じて何らかのスペクトルが層２スペクトルユーザに対して予約されている可能性のあることを通知することもできる。この代替的直接リンクは、図２３の例示的なアーキテクチャ２３００において、管理または特別なＴＶＷＳリンク２３０２として示されている。
【０１５９】
ＴＶＷＳデータベース２３０４の特別ユーザとして活動するＳＳＭ６２８によって提供されるスペクトルに対するオプションが２つある。ＳＳＭ６２８は、非事前予約スペクトルを有する特別ユーザとして活動し得るか、またはＳＳＭ６２８は、事前予約スペクトルを有する特別ユーザとして活動し得る。
【０１６０】
ＳＳＭ６２８が、非事前予約スペクトルを有する特別ユーザとして活動する場合、ＳＳＭ６２８は、それ自身をＴＶＷＳの特別ユーザとして登録することによってＴＶＷＳを使用することができる。この場合、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８に特定の制御権限を与え、それがスペクトルを層２および層３スペクトルユーザに割り当てるための増強されたインターフェース（例えば、独占使用のためのチャネルを予約する能力）を提供することができる。ＳＳＭ６２８が、それ自身を特別ユーザとして登録した後、ＳＳＭ６２８は自身が管理しているユーザ（例えば、層２ユーザ）に対して特定のチャネルを予約することができ、ジオロケーションデータベースは、これらのチャネルが、ジオロケーションデータベースへのアクセスのみを使用してＴＶＷＳを使用している免許不要ユーザに利用可能であるものとして示されてないことを確実にすることができる。
【０１６１】
そうするために、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳの特別ユーザとして登録することができる。ＳＳＭがＴＶＷＳスペクトルを必要とするときに、それは、スペクトルを使用し得るデバイスの送信特性とともに、利用可能なスペクトルに対する要求をＴＶＷＳデータベース２３０４に送信することができる。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、全ての利用可能なチャネルのリストを示すことができる（これらのチャネルのそれぞれにおいて使用され得る最大送信電力に加えて）。
【０１６２】
一実施形態では、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８が利用可能なチャネルのサブセットにのみアクセスすることを許すことを決定し、いくつかのチャネルが、ＳＳＭ６２８によってサービスを提供されない他の免許不要ユーザによるアクセスにまだ利用可能であることを確実にすることができる。例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、層２または層３スペクトルユーザに使用され得る利用可能なスペクトルの一部を予約することができる。ここで、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８にチャネルの２つのリストをブロードキャストまたは提供することができ、一方のリストは層２および／または層３ユーザによって使用され得るチャネルを示し、他方のリストはレガシーのＷＳＤの動作にのみ使用され得る。ＳＳＭ６２８は、その層２スペクトルユーザに代わって、第１のリストからのチャネルまたはスペクトルを予約することのみができるものとしてよい。代替的に、ＴＶＷＳデータベース６２８は、第１のリスト（すなわち、ＳＳＭ６２８によって使用可能であるチャネルのリスト）のみをＳＳＭ６２８に提供し、第２のリスト（即ち、ＴＶＷＳデータベース２３０４に直接アクセスする免許不要システムに予約されているチャネルのリスト）をその自己使用のためにローカルに維持することができる。
【０１６３】
チャネルまたはスペクトルがＳＳＭ６２８によって予約された後、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、チャネルを、与えられた時間についてレガシーのＷＳＤの動作に対して利用可能なチャネルのリストから除外することができる。時間の量は、方針によって決定され、および／または特定のチャネルまたは割り当てられているチャネルを使用しているインカンベントスペクトルユーザによって定義され得る。代替的に、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、チャネルが層２スペクトルユーザに対して予約されていない限り、ＳＳＭ６２８のために取っておいたチャネルからスペクトルを割り当てることを続けることができる。
【０１６４】
利用可能なチャネルリストおよびスペクトルに対するＳＳＭの現在の必要性に基づき、ＳＳＭ６２８は、その層２および／または層３スペクトルユーザに利用可能なチャネルのうちのいくつかを割り当てることを決定することができる。ＳＳＭ６２８は、例えば、この割り当てを、利用可能なチャネルリストを提供され得るＴＶ放送インカンベント保護基準の知識を使用して行うことができる。この割り当てが行われた後、ＳＳＭ６２８は、それがスペクトルユーザに割り当てることを決定した選択されたチャネルでＴＶＷＳデータベース２３０４に応答することができる。代替的に、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、以前に提供された可能性のあるＳＳＭのユーザの必要性に基づき割り当てそれ自体を行うことができる。
【０１６５】
層２スペクトルユーザについてＳＳＭ６２８によっていくつかのＴＶＷＳチャネルが使用された場合（いくつかのＱｏＳ円滑化で）、ＳＳＭ６２８は、そのようなチャネルがＴＶＷＳデータベース２３０４に直接アクセスすることができる他のＷＳＤによって使用され得ないことをＴＶＷＳデータベース２３０４に示すことができる。その結果、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、これらのチャネルを占有されているものとみなし、それらを、ＴＶＷＳデータベース２３０４にスペクトルを直接要求するＷＳＤに対して行われる将来の応答に含み得ない。さらに、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８から層２スペクトルユーザに対する保護基準を取得することができる。
【０１６６】
保護基準および層２スペクトルユーザに関するＳＳＭ６２８から取得されたスペクトル使用情報に基づき、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、この情報を使用して、ＴＶＷＳチャネルのそれぞれ（層２スペクトルユーザへのロケーションの近隣または隣接チャネル内のいずれかで）または利用可能なチャネルリスト上で許容可能な新しい最大送信電力を再計算し、ＳＳＭ６２８によってスペクトルへのアクセスを与えられた層２スペクトルユーザ６０４ｆを保護することができる。ＷＳＤからの将来の要求が、ＴＶＷＳデータベース２３０４に対して直接行われるときに、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、チャネル利用可能性および／または層２保護基準を考慮する新しく計算された許容可能な送信電力を反映する潜在的に最大の送信電力で応答することができる。
【０１６７】
代替的に、インカンベントスペクトルユーザは、ＴＶＷＳデータベース２３０４に、何らかのスペクトルが利用可能であるものとしてよいが、ただし、層２または層３スペクトルユーザの動作についてのみ、例えば、特定の有効期間（ＴＴＬ）で利用可能であり、その場合、ＴＴＬ機能は、レガシーＷＳＤデバイスではサポートされ得ないことを知らせることができる。インカンベントスペクトルユーザは、インカンベントが何らかの経済的インセンティブまたは支払いを受け取ってそのチャネル使用量を二次使用に利用可能にするためそのチャネルの一部がＳＳＭ６２８によって使用されることも必要とすることがある。このシナリオでは、インカンベントは、ＴＶＷＳデータベース２３０４に、そのチャネルがそれがスペクトルを利用しているかのように占有されたことを示すことができる。その一方で、インカンベントスペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８と直接通信して、チャネルをＳＳＭ６２８に利用可能にすることができる。インカンベントは、ＳＳＭ６２８に、インカンベントスペクトルユーザの保護基準を提供し、ＳＳＭ６２８は、この同じ保護基準を使用して層２および層３スペクトルユーザに対してこれらのチャネルを使用することができる。換言すれば、ＳＳＭ６２８が、実際のインカンベントスペクトル使用量の保護基準および限度の範囲内でチャネルを層２スペクトルユーザに割り当てる場合、層２スペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳデータベース２３０４と通信しなくても、本質的にＴＶＷＳデータベース２３０４との直接のアクセスを通じてＴＶＷＳを使用するＷＳＤから保護を提供され得る。この場合、ＳＳＭ６２８は、インカンベントスペクトルユーザ（例えば、ＤＴＶ局）との直接通信によってその層２スペクトルユーザに対する保護を達成することができ、インカンベントスペクトルユーザによって占有されている特定のチャネルに対してＴＶＷＳデータベース２３０４と通信する必要はないものとしてよい。ＳＳＭ６２８は、同時に、ＴＶＷＳデータベース２３０４からチャネルを取得して、ＳＳＭ６２８と直接通信していないそれらのインカンベントから使用することができる。その結果、ＳＳＭ６２８とインカンベントスペクトルユーザとの間の直接リンクは、インカンベントのサブセットのみを有すると想定され、ＳＳＭ６２８によって独占的に依存される必要はないものとしてよい。
【０１６８】
上述されている手順は、ＴＶＷＳデータベースとＳＳＭとの間の潜在的なインタラクティブなやり取りの高水準の説明を提供する。情報交換のより詳細な説明は、インカンベントの保護および層２スペクトルユーザの保護に対する責任が２つのエンティティの間でどのように分割されるかに依存し得る。これらの責任に対する多数の可能な分割について以下で説明され、各場合において情報がどのように交換されるかについて説明することができる。
【０１６９】
例示的な一分割において、ＳＳＭ６２８は、保護権利を有する増強されたＷＳＤ、またはプライマリスペクトルユーザとして振る舞うものとしてよく、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、チャネルをＳＳＭ６２８に提供することができる。換言すれば、ＳＳＭ６２８は、ＳＳＭ６２８の他のユーザが既に使用中の層２スペクトルユーザに干渉する可能性のあるチャネルを割り当てられ得ないことを確実にすることによって層２スペクトルユーザを保護することができる。さらに、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＴＶＷＳデータベース２３０４に直接アクセスすることができるＷＳＤの観点から層２スペクトルユーザに保護を提供することもできる。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８から層２スペクトルユーザに対する保護基準を取得することができ、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、追加のチャネル割り当てが層２スペクトルユーザへの干渉を引き起こし得ないことを確実にし得る。
【０１７０】
図２４は、ＳＳＭがプライマリシステムの保護権利を有する増強されたＷＳＤとして振る舞う非事前予約スペクトル有するＴＶＷＳの特別ユーザとして活動するＳＳＭ６２８に対する例示的なメッセージ交換の流れ図２４００である。図２４に示される例において、ＷＳＤ２  ６０４ｅは、ＦＣＣ、ＰＡＷＳ、および／またはＯＦＣＯＭのいずれかによって指定された既存の方法のうちの１つを使用してＴＶＷＳデータベースにＴＶＷＳチャネルを要求する（２４０２）。さらに、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４の特別ユーザとしてＴＶＷＳデータベース２３０４に登録することができる。これは、ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳチャネルへのより制御されたアクセスを有し、何らかのレベルのＱｏＳを確実にすることを簡素化できる追加の保護でチャネルの使用をサポートすることを可能にし得る。
【０１７１】
ＴＶＷＳデータベース２３０４に登録するときに、ＳＳＭ６２８は、最初に、特別ユーザ登録要求を介してそれがサポートするユーザのロケーションおよび技術に関する何らかの基本情報を提供することができる。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＴＶ放送保護の観点からＳＳＭ６２８により適切であると思われるＳＳＭ要求に応えて、そのような情報を使用してチャネルを供給することができる。例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、後で、ＴＶ放送システムによる頻繁な使用があるエリア内にある可能性が低いチャネルをＳＳＭ６２８に予約または発行することができる。例えば、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４によってサービスを提供されているエリアのサブセットであるエリアにサービスを提供しているものとしてよく、ＳＳＭサービスエリアでは、チャネル１、２および１０は、そのエリア内の放送局の欠如により、常に利用可能であり得る。この場合、チャネル１、２および１０は、ＴＶＷＳデータベース２３０４がＳＳＭ６２８に対して予約するための理想的な候補であり得る。さらに、ＴＶＷＳデータベースアルゴリズムは、ＳＳＭ６２８によって最終的に行われる潜在的要求を満たすために内部的にＳＳＭ６２８に対してスペクトルを予約することを決定することができる。そのような予約されたチャネルは、ＴＶＷＳデータベース２２３０４と直接通信するＷＳＤに利用可能にされ得ない。この場合、ＳＳＭ６２８によってサポートされているユーザのロケーションに関する粗い情報が、ＴＶＷＳデータベース２３０４にとって有用なものとなり得る。
【０１７２】
登録要求に応えて、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８に、特別ユーザ登録応答を介してＳＳＭ６２８によって運用されているエリア内の何らかの粗い利用可能性情報を提供することができる。この情報は、ＴＶＷＳを使用して（またはその代わりに他の帯域を使用して）ＳＳＭ６２８のサービスを使用する層２または層３スペクトルユーザからの要求を満たすことを決定するときにＳＳＭの決定プロセスにおいて使用され得る。
【０１７３】
ＷＳＤ１  ６０４ｆは、例えば、層２スペクトルユーザであってよい。ある時点において、ＷＳＤ１  ６０４ｆは、それが特定のＱｏＳ要件を有するより多くのスペクトルを必要とすると決定し得る（２４０６）。従って、それは、特定の保護要件を有するスペクトルに対してＳＳＭ６２８に要求を行うことができる（２４１０）。例えば、ＷＳＤ１  ６０４ｆは、最小帯域幅要件、信号対雑音比（ＳＩＮＲ）要件、利用可能性時間要件、または最大許容可能干渉レベルを示し得る。ＷＳＤ１  ６０４ｆは、例えば、ＲＡＴ、スペクトルマスクおよび所望の送信電力、基地局のロケーションおよび所望の範囲、または受信機感度特性を含み得る、ネットワーク使用情報も提供することができる。
【０１７４】
ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳスペクトルを使用してこの要求を満たすことを決定することができ（２４１２）、従って、特別なＴＶＷＳ要求をＴＶＷＳデータベースに対して行うことができる（２４１４）。特別なＴＶＷＳ要求は、ＷＳＤ２によって行われる要求に比較して増強され得る。例えば、要求は、ＷＳＤ１  ６０４ｆのネットワーク使用情報を含むことができ、これは、例えば、デバイスの技術特性（例えば、マスク、ロケーション、ＲＡＴ、または最大送信電力）を含み得る。要求は、ＷＳＤ１  ６０４ｆに対する保護基準も含み得る。要求は、保護基準の一部として何らかのタイミング関係要件（例えば、チャネルが利用可能であるべき最小時間量）を有することもできる。ＷＳＤ１  ６０４ｆに対する保護基準は、層２スペクトルユーザの送信機および／または受信機のロケーション並びにこれらの送信機／受信機の各々が受け入れることができる干渉の必要な最大ＥＩＲＰの形態で表され得る。代替的に、ＳＳＭ６２８は、層２スペクトルユーザの地理的使用のスペクトルマップを提供することができる。これは、与えられた地理的ロケーションにおける層２スペクトルユーザ送信機の各々によって送信される期待電力を含み得る。代替的に、ＳＳＭ６２８は、ロケーションの与えられたセットに対する必要なＳＩＮＲレベルのマップを提供することができ、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、同じチャネル（ただし、近隣のロケーション内の）を使用することを許されるか、または干渉が層２スペクトルユーザを保護するような方法で隣接チャネルを使用することを許され得る他のＷＳＤを尊重する必要があり得る。この代替的方法において、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、層２スペクトルユーザを保護するために複雑な算出を実行する必要はなく、ＳＳＭ６２８がＳＳＭ６２８によって指定されたロケーションにおいて認識し得ない他のＷＳＤからの何らかの最大干渉を単に確実にするだけでよい。最大干渉またはＳＩＮＲはＳＳＭ６２８によって受信される層２スペクトルユーザのＱｏＳ要件からＳＳＭ６２８によって算出され得る。換言すれば、各地理的ロケーションにおける必要なＳＩＮＲは、最初に、層２スペクトルユーザによって初期スペクトル要求時になされる層２スペクトルユーザからのＱｏＳ要件に基づきＳＳＭ６２８によって計算され得る。
【０１７５】
ＴＶＷＳデータベース２３０４によって実行されるアルゴリズムは、割り当てが提供された層２スペクトルユーザの保護基準を考慮していることを確実にするために増強され得る。保護基準が何らかの最大干渉保証の形態である例において、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、最初に、ＤＴＶインカンベントに干渉を提供することなく使用され得るチャネル上の期待される最大干渉を計算し、層２スペクトルユーザによって必要とされる最大干渉レベルを満たすチャネルのみを提供することができる。そのような機能は、例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４の現在の機能を増強するために、ＳＷの機能レイヤとしてＴＶＷＳデータベース２３０４に追加され得る。
【０１７６】
ＴＶＷＳデータベース２３０４は、保護基準を使用して、保護基準を満たし得るＳＳＭ６２８に割り当てる潜在的チャネルを選択し（２４１６）、これらの潜在的チャネルをＳＳＭに（使用可能なチャネルおよび制限を通じて）伝達することができる（２４１８）。使用可能なチャネルに関連する制限は、例えば、最大送信電力、時間利用可能性（例えば、ＴＴＬ）、スペクトルマスク要件、または帯域外放射を含むものとしてよく、これはインカンベントスペクトルユーザ、および一実施形態では、他のＳＳＭによって保護されている他の層２スペクトルユーザの保護を確実にすることができる。利用可能なチャネルおよび制限に基づき、ＳＳＭ６２８は、これらのチャネルまたはチャネルのサブセットを使用する（またはより制限の強い条件をこれらのチャネル上で使用する）ことを決定し、その選択を、選択されたチャネルおよび条件メッセージを通じてＴＶＷＳデータベース２３０４に伝達することができる（２４２２）。それは、スペクトル応答をＷＳＤ１  ６０４ｆに送り返して、付与されたスペクトルを示すこともできる。代替的に、使用されるチャネルの選択は、ＷＳＤ１  ６０４ｆによって行われ得る。換言すれば、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって提供されるオプションは、スペクトル応答メッセージを介してＳＳＭ６２８によってＷＳＤ１  ６０４ｆに転送され（２４２４）、ＷＳＤ１  ６０４ｆは、使用されるチャネルを選択して、これをＳＳＭ６２８に示すことができる。
【０１７７】
ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８によって（または、前述の代替的方法に応じて、ＷＳＤ１  ６０４ｆによって）伝達された選択されたチャネルおよび条件に基づきＷＳＤ１  ６０４ｆに対する保護基準を格納することができる（２４２６）。これらの保護基準は、他のＷＳＤ（例えば、ＷＳＤ２  ６０４ｅ）がＴＶＷＳチャネルに対する要求を行うときに行われる将来の算出に使用され得る。換言すれば、与えられたエリアにおける利用可能なチャネル、これらのチャネル上で許容可能な最大送信電力、これらのチャネルの時間利用可能性などは、保護基準としてＴＶＷＳデータベース２３０４によって格納されている情報によって変えられ得る。これに従い、ＳＳＭ６２８は、チャネルがデバイスまたはＳＳＭ６２８によって管理されている層２／層３スペクトルユーザによって使用され続け得るかどうかをＴＶＷＳデータベース２３０４で（例えば、ＳＳＭ６２８によって割り振られたチャネルに関連する有効期限の失効時に）周期的にチェックすることができる。
【０１７８】
代替として、ＳＳＭ６２８は、使用可能であるものとしてよいロケーションの範囲に対してＴＶＷＳデータベース２３０４へのジェネリックな要求を行うことができる。要求においていくつかの想定された技術または潜在的技術が指定され得るか、またはＴＶＷＳデータベース２３０４において、ＴＶＷＳデータベース２３０４がインカンベントスペクトルユーザの保護を確実にし得るチャネルのセットを提供するために必要な情報を有するように要求されたロケーションにおいて適用され得る最悪の場合の技術に要求が適用されることを想定し得る。これらのロケーションは、スペクトルを必要とする複数の保留中の層２または層３スペクトルユーザの必要性の組合せを含み得る。
【０１７９】
ＳＳＭ６２８が、チャネルについてＴＶＷＳデータベース２３０４への要求を行う時に、それは、最初に、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって提供されるチャネルが、これらのチャネル（例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４の応答から取得される）上で使用され得る許容可能な電力レベルに基づき１または複数の層２スペクトルユーザに対して採用され得るかどうかを決定することができる。ＴＶＷＳデータベース２３０４によって報告されるような、許容可能な電力レベルが層２スペクトルユーザの必要性を満たしている場合、ＳＳＭ６２８は、選択されたチャネルおよび条件メッセージを使用してＴＶＷＳデータベース２３０４でこれらのチャネルを予約することを決定することができる。層２スペクトルユーザのＱｏＳを円滑にするために、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４に対して、各ロケーションにおける層２スペクトルユーザの期待電力（ＴＶＷＳデータベース２３０４によって示されている最大電力以下であってよい）および既に保証されているＱｏＳを維持するためにこれらのロケーションの各々において維持される必要があり得るＳＮＲを示すことができる。ＳＮＲ要件は、直接的にＴＶＷＳデータベース２３０４にコンタクトするＷＳＤによるさらなる使用を制限し層２スペクトルユーザを保護するために伝達され得る。この情報により、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＷＳＤ２（６０４ｅ）の場合に図２４に示されるようにＴＶＷＳデータベース２３０４から直接的にＴＶＷＳチャネルを要求することができる他のＷＳＤに対する送信電力を計算することができるものとしてよい。
【０１８０】
図２５は、ＴＶＷＳにおいて動作しており、ＳＳＭによって管理される層２スペクトルユーザの保護のためのＴＶＷＳへの例示的な増強の図２５００である。図２５に示される例において、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、インカンベント保護情報（ＤＴＶ）データベース２５０２、層２保護情報データベース２５０４、およびＷＳＤ使用量情報データベース２５０６を含む。ＴＶＷＳデータベース２３０４と直接通信するＷＳＤ６０４ｅが、ＴＶＷＳで使用するためにチャネルを要求するときに、ＴＶＷＳデータベース２３０４におけるアルゴリズム２５０８は、インカンベント保護情報（例えば、インカンベント保護情報データベース２５０２内に維持されている）だけでなく、層２保護情報（例えば、層２保護情報データベース２５０４内に維持されている）およびＷＳＤ使用量情報（例えば、ＷＳＤ使用量情報データベース２５０６内に維持されている）をも考慮して、ＷＳＤ６０４ｅに与えられるチャネル割り当てオプションがスペクトルを現在使用している層２スペクトルユーザの保護要件に違反しないことを確実にすることができる。ＳＳＭ６２８は、ＳＳＭ６２８が特別ユーザとしてスペクトルの要求を行ったときにＴＶＷＳデータベース２３０４に保護情報を提供していることがあり得、保護情報は、層２スペクトルユーザによるスペクトルの使用が変わることをＳＳＭ６２８が示すたびごとに更新され得る。ＷＳＤ６０４ｅによる実際のチャネル使用量は、将来の要求でもこの使用量を考慮し得るようにＷＳＤ使用量情報データベース２５０６にも格納され得る。
【０１８１】
図２４および代替的実施形態に示される例示的な情報の流れでは、ＴＶＷＳデータベース２３０４がＳＳＭ６２８を使用しないＷＳＤ（例えば、古典的なＴＶＷＳリンクを使用するＷＳＤ）によるチャネルの使用量に関する知識を有していると想定することができる。これは、規制または標準においてデバイスがそれらのスペクトル使用量をＴＶＷＳデータベース２３０４に提供することを必要とする場合に提供され得る。ＳＳＭ６２８による層２スペクトルユーザの保護は、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって与えられる有効期限を通じて提供され得る。例えば、層２スペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８を使用していないＷＳＤにＴＶＷＳデータベース２３０４によって与えられたＴＶＷＳチャネルの有効期限が失効しているときに対応する特定の時間インスタンスでＴＶＷＳチャネルを使用することを開始することのみを許され得る。層２スペクトルユーザによるＴＶＷＳチャネルの使用の遅延時間は、層２スペクトルユーザのＱＳ規定を損ない得る他のデバイス（ＴＶＷＳデータベースに直接アクセスした）がないことを保証し得る。
【０１８２】
例えば、層２ＷＳＤ１は、スペクトルの要求を行うことができ、ＳＳＭ６２８は、この要求をＴＶＷＳデータベース２３０４に送信することができる。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、チャネルのリストで、それらが利用可能になるときに、ＳＳＭ６２８に応答することができる。ＳＳＭ６２８が、潜在的に利用可能なチャネルを決定するときに、それは、これらのチャネルに対してＴＶＷＳデータベース２３０４から直接的にスペクトルを要求したデバイス（ＷＳＤ２など）がなくなる時点を示し得る。この有効期限は、ＴＶＷＳデータベース２３０４によってＳＳＭ６２８に提供されており、ＷＳＤ２に提供される利用可能性情報とともに提供された有効期限に依存し得る。ＷＳＤ２がそのチャネル使用量を更新しようとしたときに、それは、チャネルがもはや利用可能でないことをＴＶＷＳデータベース２３０４から見いだすことができる。有効期限が失効すると、ＳＳＭ６２８によってＷＳＤ１に割り当てられたスペクトルは、ＷＳＤ１によって使用され得る。他方で、ＷＳＤ２によるＴＶＷＳデータベース２３０４への将来のアクセスは、ＷＳＤ１による使用（例えば、より少ないチャネルが利用可能であるか、またはより制限の強い電力制限）を示すためにチャネルの利用可能性の変化を示し得る。
【０１８３】
別の例示的な分割では、ＳＳＭ６２８は、新しいタイプのインカンベントスペクトルユーザとして振る舞い得る。この場合、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＤＴＶインカンベントなどのインカンベントスペクトルユーザだけでなくＳＳＭ６２８が管理している層２スペクトルユーザをも保護するタスクを実行することができる。この場合、ＳＳＭ６２８は、ＷＳＤよりも、ＴＶＷＳデータベース２３０４へのインカンベントとして振る舞い得る。さらに、層２スペクトルユーザに対する実際のチャネルの割り当ては、ＴＶＷＳデータベース２３０４それ自体によって行われるものとしてよく、これは、層２スペクトルユーザによるＴＶＷＳの使用のための技術的パラメータ（例えば、最大送信電力および使用時間）を決定することができる。この場合、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、他のＷＳＤからの干渉からの保護を層２スペクトルユーザに提供する追加のレイヤを装備され得る（従って、スペクトル管理機能の一部はＴＶＷＳデータベース２３０４に一体化され得る）。ＳＳＭ６２８は、通常のＷＳＤとしてＴＶＷＳデータベース２３０４に層３スペクトルユーザに対するスペクトルを要求し、一実施形態では、これらのチャネルに関係する追加の共存またはセンシング情報を層３スペクトルユーザに提供することができる。
【０１８４】
ＳＳＭがプライマリシステムの保護権利を有する増強されたＷＳＤとして振る舞う場合と比較したこの場合の利点は、ＴＶＷＳにおける層２スペクトル使用の保護は、ＳＳＭ６２８およびＴＶＷＳデータベース２３０４内の必要最低限のものだけを装備した、または簡素化された部分の両方においてこの機能を有するのではなく単一のロケーション（例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４）でのみ確実にされ得る点である。不利点は、ＴＶＷＳデータベースに対してなされる増強がこの特定の場合により大きいものである必要があり得るという点であり得る。
【０１８５】
図２６Ａおよび図２６Ｂは、ＳＳＭ６２８が層２スペクトルユーザであるＷＳＤからのスペクトル要求に関して新しいタイプのインカンベントスペクトルユーザとして振る舞う非事前予約スペクトルを有するＴＶＷＳの特別なユーザのふりをするＳＳＭに対する例示的なメッセージ交換の流れ図２６００ａ／２６００ｂである。図２６Ａおよび図２６Ｂに示される例において、ＳＳＭがプライマリシステムの保護権利を有する増強されたＷＳＤとして振る舞う場合と同様に、ＷＳＤ２  ６０４ｅは、ＦＣＣ、ＰＡＷＳおよび／またはＯＦＣＯＭのいずれかによって指定された既存の方法のうちの１つを使用してＴＶＷＳデータベースにＴＶＷＳチャネルを要求する（２６０２）。さらに、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳの特別ユーザとしてＴＶＷＳデータベース２３０４に登録することができ（２６０４／２６０６）、これは、ＳＳＭ６２８にＳＳＭ６２８がＴＶＷＳを使用して他よりも特定のエリアにおいてスペクトルを割り当てることを決定することを可能にし得る特定の情報を交換することを可能にし得る。例えば、情報は、ＳＳＭ６２８のサービスロケーションおよびそのエリア内に存在し得る放送局の相対的ロケーションを含み得る。この方法で、ＳＳＭ６２８がＷＳＤ１  ６０４ｆから要求を受信し、これがＴＶＷＳをこの要求を満たす良い候補にする場合、ＳＳＭ６２８は、この決定を適切に行うことができる。
【０１８６】
図２６Ａおよび図２６Ｂに示される例において、ＷＳＤ１  ６０４ｆは、層２スペクトルユーザである。ＷＳＤ１  ６０４ｆが、特定のＱｏＳ要件を有するスペクトルを必要とし（２６０８）、従って、ＳＳＭ６２８への要求を行う（２６１０）時に、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳを使用して要求を満たすことを決定し得る（２６１２）。ＳＳＭ６２８は、ＱｏＳ要件を保護基準に翻訳し（２６１４）、ＴＶＷＳ要求を行うことによってスペクトル割り当てをＴＶＷＳデータベース２３０４にハンドオーバし得る（２６１６）。ＴＶＷＳ要求は、例えば、ＷＳＤ１  ６０４ｆの送信特性およびＱｏＳ要件によって導出され得る保護基準を含み得る。ＷＳＤ１  ６０４ｆの送信特性は、ＴＶＷＳデータベース２３０４がインカンベントスペクトルユーザ（例えば、ＤＴＶまたは層１スペクトルユーザ）の保護を確実にするその要求するＷＳＤ１  ６０４ｆに対するチャネルを選択することを可能にし得る情報を含み得る。そのような送信特性は、例えば、ＲＡＴ、ＢＳおよび潜在的にＷＴＲＵのロケーション、アンテナ高さ、またはアンテナ角度などのパラメータを含み得る。この情報は、ここで、この情報がＳＳＭ６２８によって中継され、単一のデバイスのみではなく送信デバイスのセット（例えば、ＢＳとその接続されているＷＴＲＵまたは潜在的に、単一の要求を使用するＢＳのセット）に関する情報を含み得ることを除き、ＷＳＤによってＴＶＷＳデータベースに従来通り送信され得る情報に類似するものとしてよい。送信特性に加えて、ＳＳＭ６２８は、保護基準も送信することができる。保護基準は、例えば、層２スペクトルユーザ６０４ｆをそれが最終的にＴＶＷＳにおける利用可能なチャネルを使用し始めるときに保護することができるためにジオロケーションデータベースによって必要とされる情報を含み得る。これは、例えば、チャネルの必要な利用可能性時間または必要とされる中断のない時間または与えられたエリア内で（またはＢＳなどの特定の受信機のロケーションにおいて）許容可能な最大干渉レベルを含み得る。代替的に、ＳＳＭ６２８は、ＱｏＳ要件の全てを送信することができ、その場合、ＴＶＷＳデータベース２３０４それ自体がこの翻訳を実行することができる。
【０１８７】
ＴＶＷＳデータベース２３０４は、インカンベントスペクトルユーザに対する保護基準、ＴＶＷＳデータベースと直接通信した他のＷＳＤの現在の使用量、およびＴＶＷＳも使用している他の層２スペクトルユーザに対する保護基準（ＳＳＭが要求を行っている可能性のある）を考慮することによって要求するスペクトルユーザ（例えば、ＷＳＤ１  ６０４ｆ）に対するスペクトル割り当てを実行することができる（２６１８）。その結果、前の場合との主な違いは、この場合には、ＴＶＷＳデータベース２３０４が、ＴＶＷＳにおいてさらに動作している他の層２スペクトルユーザからの層２スペクトルユーザの保護（前の場合にはＳＳＭ６２８によって行われた）を確実にし得る点である。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、最大電力および／または使用時間などの、他のパラメータとともに利用可能なチャネルのリスティングをＳＳＭ６２８に提供することができる（２６２０）。
【０１８８】
ＳＳＭ６２８は、使用量パラメータを修正するか、または使用量、および他の層２および／または層３スペクトルユーザとの共存に対するさらなるパラメータを提供し（２６２２）、修正された許容可能なチャネルおよび他のパラメータをＷＳＤ１  ６０４ｆに送信することができる（２６２４）。修正は、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって提案されるチャネルのサブセットの選択（例えば、チャネルをダウンセレクトする）またはＴＶＷＳデータベース２３０４によって提案される最大電力の低減を伴い得る。しかし、それは、ＴＶＷＳに追加のチャネルを含めるステップまたはＴＶＷＳデータベースによって示された電力を増大するステップを伴い得ない。
【０１８９】
ＷＳＤ１  ６０４ｆは、ＳＳＭ６２８が後の共存決定で使用するために格納する（２６２８）ことができる、その選択されたチャネルおよび他の基準（例えば、選択された電力）で応答することができる（２６２６）。ＳＳＭ６２８は、選択されたチャネルおよび他の基準をＴＶＷＳデータベース２３０４に転送することもできる（２６３０）。ＳＳＭ６２８が管理または情報サービスを注目している層２スペクトルユーザ（例えば、ＷＳＤ  ６０４ｆ）に提供しているかどうかに応じて、最大電力および実際のチャネル使用量に対する最終決定が、ＳＳＭ６２８において、または層２スペクトルユーザにおいて、それぞれ行われ得る。図２６Ａおよび図２６Ｂは、層２スペクトルユーザ６０４ｆで決定が行われる場合を示しており、その場合、許容可能なチャネルおよび最大送信電力は、ＷＳＤ１  ６０４ｆに中継され、ＷＳＤ１  ６０４ｆは、選択されたチャネルおよび電力を、この情報を格納し、それをＴＶＷＳデータベース２３０４に中継する、ＳＳＭ６２８に送信する。代替的に、決定は、ＳＳＭ６２８において行われる可能性があり、ＳＳＭ６２８は、選択されたチャネルおよび電力（さらには利用可能性時間などの追加の使用量情報）を層２スペクトルユーザ６０４ｆ、さらにはＴＶＷＳデータベース２３０４の両方に提供することができる。ＴＶＷＳデータベースは、この情報を層２システムの実際の使用量として格納することができる。保護基準と組み合わされることで、これは、ＴＶＷＳデータベース２３０４と直接（例えば、ＳＳＭ６２８なしで）コンタクトし得る他のＷＳＤからの層２スペクトルユーザの保護を確実にすることができる。
【０１９０】
図２６Ａおよび図２６Ｂに示される例において、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＴＶＷＳ要求が行われる時に層２スペクトルユーザの使用量（チャネルなど）を格納することができる（ＴＶＷＳ応答または許容可能なチャネルおよび最大電力が層２スペクトルユーザの実際の使用量を反映していると想定している）（図示せず）。代替的に、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、この情報を、それが層２スペクトルユーザが使用する実際の使用量パラメータを受信するときに格納することができる（２６３２）。
【０１９１】
層２保護基準は、インカンベント（例えば、ＤＴＶ）保護基準に類似する方法でＴＶＷＳデータベース２３０４によって維持されるものとしてよく、従って、層２スペクトルユーザは、単純に、新しいタイプのインカンベントになることができる。これは、層２スペクトルユーザの送信機および受信機のロケーション、それらの技術、そのＱｏＳが満たされることを可能にする層２スペクトルユーザによって受け入れられ得る干渉の最大許容可能レベル、などを含み得る。その結果、層２スペクトルユーザは、実際、層２スペクトルユーザがインカンベントスペクトルユーザ（例えば、ＤＴＶ）がシステムへのアクセスを再び要求し得るときにスペクトルを残す必要があり得るという事実を除き、ＴＶＷＳデータベース２３０４の観点からインカンベントのように見え得る。その結果、この場合、層２スペクトルユーザは、ＳＳＭ６２８にそれらをインカンベント情報に類似する情報としてＴＶＷＳデータベース２３０４内に入力させることによって取り扱われ得る。
【０１９２】
図２７は、ＳＳＭ６２８が層３スペクトルユーザであるＷＳＤ６０４ｈからのスペクトル要求に関して新しいタイプのインカンベントスペクトルユーザとして振る舞う非事前予約スペクトルを有するＴＶＷＳの特別なユーザのふりをするＳＳＭ６２８に対する例示的なメッセージ交換の流れ図２７００である。図２７に示される例において、ＷＳＤ１  ６０４ｈは、それが保護基準なしでスペクトルを必要とすると決定し（２７０２）、従って、ＳＳＭ６２８に、送信特性を含むスペクトル要求を送信する（２７０４）。
【０１９３】
層３スペクトルユーザに対する保護基準はあり得ないので、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４に直接アクセスするＷＳＤのように振る舞うことができる。この場合、ＴＶＷＳデータベース２３０４は層２スペクトルユーザの保護を確実にするために完全な責任を有し得るので、層３スペクトルユーザに対するメッセージングおよび運用は、ＴＶＷＳデータベース２３０４に直接コンタクトするＷＳＤのものとほとんど同一である。ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳスペクトルを使用してＷＳＤ１  ６０４ｈからのスペクトル要求を処理することを決定し得る（２７０６）。ＷＳＤ１  ６０４ｈに代わって、ＳＳＭ６２８は、例えば、ＷＳＤ１  ６０４ｈに対するＲＡＴおよびデバイスパラメータを含むスペクトル要求をＴＶＷＳデータベース２３０４に送信する（２７０８）ことができる。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、インカンベント保護基準および層２スペクトルユーザ保護基準の両方から許容可能なチャネルおよび送信電力を決定することができるが（２７１０）、それは、ＳＳＭ６２８がこれらの全てへのアクセスを有し得るからである。図２７に示される例は、ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳデータベース２３０４によって提供される（２７１２）許容可能なチャネルおよび最大電力情報に基づき層３スペクトルユーザによって使用される（２７１４）デバイス使用量パラメータ（チャネルおよび送信電力）について決定するので管理サービスを通じて活動するＳＳＭ６２８の場合を示している。情報サービスは、ＷＳＤそれ自体で決定が行われ得る前の情報の流れと同様に拡張され得る。図２７に示される例において、ＳＳＭ６２８は、選択されたチャネルおよび送信電力をＴＶＷＳデータベース２３０４に送信する（２７１６）。
【０１９４】
スペクトル要求を行う時に、ＳＳＭ６２８は、ＷＳＤ１ネットワーク使用量情報のみをＴＶＷＳデータベース２３０４に送信し得るが、それは、この場合、ＴＶＷＳデータベース２３０４が、層３スペクトルユーザを他のＷＳＤ（ＳＳＭ６２８なしのＴＶＷＳデータベースに直接スペクトルを要求するものなど）から保護することを求められていないからである。
【０１９５】
ＳＳＭ６２８が、事前予約スペクトルを有する特別ユーザとして活動している場合、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって与えられた地理的ロケーション内でチャネルのセットを割り当てられ得る。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８が、チャネルにおいてインカンベントスペクトルユーザ（例えば、ＤＴＶ）がいないことが知られている期間にわたってこれらのチャネルを独立して管理することを可能にし得る。さらに、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、チャネルの時間利用可能性を決定するためにＳＳＭ６２８によって使用され続けるものとしてよい。換言すれば、ＳＳＭ６２８は、利用可能性時間またはデータベースチェック時間の失効時にＴＶＷＳデータベース２３０４を参照し、チャネルがＳＳＭ６２８によって使用され続け得るかどうかを決定することができる。
【０１９６】
ＳＳＭ６２８に対して予約されるチャネルは、ＳＳＭ６２８が特別ユーザとしてＴＶＷＳデータベース２３０４に登録する時に静的に決定され得る。例えば、ＳＳＭ６２８は、ＳＳＭ６２８によって管理されている層２または層３スペクトルユーザに対して使用され得るＴＶＷＳにおけるｘ個の連続するチャネルのセットを静的に割り当てられ得る。これらのチャネルの割り振りの決定は、（どのチャネルがインカンベントスペクトルユーザに対して予約されているか、どのチャネルがそうでないかの観点から）利用可能性に必ずしも基づかないが、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって任意に選択され得る。代替的に、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、この予約をＳＳＭ６２８によってサービスされる近似的なロケーション、および一実施形態では、チャネルを使用している最終的な層２スペクトルユーザの技術的特性に基づかせることができる。層２スペクトルユーザへの保護を確実にしながら予約されたチャネルの概念を使用するために、何らかの保証された保護基準が想定され、この保護基準は、チャネルの予約に従いＴＶＷＳデータベース２３０４によって尊重され得る。例えば、チャネルのセットは、ＴＶＷＳデータベース２３０４に直接的チャネルを要求するＷＳＤによって使用可能になるものとしてよく、また、隣接チャネル干渉に対する何らかの最低要件は、ＳＳＭ６２８に予約されているチャネル上でＴＶＷＳデータベース２３０４によって保証され得る。そのような保護基準は、チャネルの予約に先立ってＳＳＭ６２８とＴＶＷＳデータベース２３０４との間でネゴシエートされ、および／または合意されたものとしてよい。ＳＳＭは、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって提供される最低保証保護基準に基づき層２および層３スペクトルユーザにチャネルを割り当てることができる。
【０１９７】
さらに、チャネルは、同じチャネルを使用している他のスペクトルユーザがいないことを確実にするためにＳＳＭ６２８による実際の登録に続いて何らかの遅延時間においてのみ使用可能になり得る。この遅延時間は、ＳＳＭ６２８によってサービスされないＷＳＤにＴＶＷＳデータベース２３０４によって提供された有効期限に関係付けられ得る。
【０１９８】
層２スペクトルユーザがＳＳＭ６２８によって管理されるチャネルを使用するときにインカンベントスペクトルユーザの保護を確実にするために、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって指定される期間に独立してそのチャネルのみを管理することができる。この時間は、インカンベントによるチャネルの期待使用時間を含み得る（ＴＶＷＳデータベース２３０４によって知られ得る）。その時間が失効したときに、ＳＳＭ６２８は、その情報をＴＶＷＳデータベース２３０４と再同期する必要があり得る。さらに、ＴＶＷＳデータベース２３０４が、ＳＳＭ６２８に対する特定のチャネルを予約するときに、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４とＳＳＭ６２８との間の情報の次回の再同期まで、期間全体にわたってこれらのチャネルの使用量特性（例えば、最大送信電力、および／または許容可能なロケーション）を尊重しなければならない（その場合、予約されたチャネルそれ自体または予約されたチャネルへの制限は、変わり得る）。
【０１９９】
層２スペクトルユーザの保護を確実にするために、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、予約されたチャネルに隣接するチャネル上で保護基準に従わなければならない。例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、特定のロケーションにおける予約されたチャネルへの干渉（ＷＳＤによる隣接するチャネルの使用から来る）は、何らかの最大値に制限されるような方法でＷＳＤにチャネルを割り当てなければならない。
【０２００】
ＳＳＭが事前予約スペクトルなしでＴＶＷＳデータベース２３０４の特別ユーザとして活動する場合に関する主な違いの１つは、ここで、ＴＶＷＳデータベース２３０４が登録時にＳＳＭ６２８によって使用されるチャネルのセットを取っておくことができる点である。チャネルのこのセットは、ＳＳＭ６２８が登録解除するか、またはチャネルをＴＶＷＳデータベース２３０４に返すまでＳＳＭ６２８によって全体的に管理され得る（ＴＶＷＳデータベース２３０４による何らかの最低限度の補助により）。特定のチャネルは、ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳデータベース２３０４に登録されている限り、ＴＶＷＳデータベース２３０４に直接アクセスするＷＳＤによって利用可能になり得る。しかし、ＳＳＭ６２８によるこれらのチャネルの予約は、以下の制限を受け得る。プライマリスペクトルユーザ（例えば、ＤＴＶ）がＳＳＭ６２８による使用のために予約されたチャネルを使用する必要がある場合、ＳＳＭ６２８は、プライマリスペクトルユーザの送信または受信のエリア（またはＷＳＤが許されていないエリア）でそのチャネルを使用することができず、それらのチャネル、および付近のＤＴＶ放送スペクトルユーザを保護するために必要である隣接チャネル上で使用される送信電力は、ＳＳＭ６２８によって行われる割り振りによって尊重される必要がある。
【０２０１】
ＴＶＷＳスペクトルがＳＳＭ６２８によって予約される場合に対する一実施形態では、ＳＳＭ６２８は特別ユーザとしてＴＶＷＳデータベース２３０４に登録することができる。登録プロセスにおいて、ＳＳＭ６２８は、それがサービスすることを好む好適なゾーンまたは一般エリアを示し得る。この一般エリアは、ＳＳＭ６２８が有することができる層２または層３スペクトルユーザからの保留中要求に基づき得る。それは、そのロケーションにおける層２および層３スペクトルユーザによるスペクトル使用の最近の履歴または層２スペクトルユーザがＳＳＭ６２８と交わした何らかの長期契約に基づくこともできる。
【０２０２】
サービスされる一般エリアに関する情報およびアクティブな放送局の何らかの潜在的知識に基づき、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、スペクトルを後でそれ自身が使用するためにＳＳＭ６２８に対するチャネルのセットを予約することができる。これらのチャネルは、例えば、それが後で登録解除するまで、ＳＳＭ６２８によって潜在的に予約され得る。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８に対して予約されたチャネルおよびピクセルごとのこれらのチャネルの使用に対する電力制限（例えば、隣接チャネル漏洩電力、各チャネルまたはチャネルの集合体上の最大送信電力）、並びに利用可能なチャネルの各々に対する許容可能な使用時間を示し得る。ＴＶＷＳデータベース２３０４による登録または静的割り当てのときに利用不可能であるチャネルは、ＴＶＷＳデータベース２３０４によってそのようなものとしてＳＳＭ６２８に示され得る。
【０２０３】
ＳＳＭ６２８は、ＳＳＭ６２８にスペクトルを要求する層２および層３スペクトルユーザの必要性を満たそうと試みるために必要に応じて利用可能なチャネルを使用することができる。その場合、特定のチャネルが、層２スペクトルユーザに割り当てられ、他のチャネルが、層３スペクトルユーザに割り当てられ得る。層２および層３スペクトルユーザへの割り当ては、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって指定される通りにチャネルが利用可能である最長の時間にわたって行われ得る。割り当て使用条件および保護基準は、ＴＶＷＳデータベース２３０４に伝達され、これは新規に割り当てられた層２の使用の保護を処理することができる。
【０２０４】
周期的に、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４を調べて占有されているチャネルのどれかが利用可能になっているかどうかを決定することができる。利用不可能なチャネルの周期的チェック中の与えられた時点に、ＴＶＷＳデータベース２３０４が、１または複数のチャネルが利用可能になっていることをＳＳＭ６２８に示した場合、ＳＳＭ６２８は、必要に応じて層２または層３スペクトルユーザの帯域幅の必要性を満たすためにチャネルを使用し始めることができる。
【０２０５】
層２または層３スペクトルユーザへの割り振りのためにＳＳＭ６２８によって使用されている与えられたＴＶＷＳチャネルについて、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって示されるようなそのチャネルの利用可能性時間が失効した時に、ＳＳＭ６２８は、再び、ＴＶＷＳデータベース２３０４からのチャネルの利用可能性をチェックすることができる。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、そのチャネルが使用されているか、または利用可能であるかを示し、それが利用可能である場合に、ＳＳＭ６２８に、チャネルに対する使用制限を示すことができる。ＳＳＭ６２８によるチャネルの使用が継続され得る。チャネルが利用不可能である場合、ＳＳＭ６２８は、周期的に、チャネルの利用可能性をチェックすることができる。
【０２０６】
図２８は、ＳＳＭ６２８が事前予約スペクトルを有するＴＶＷＳデータベース２３０４の特別なユーザとして活動する例示的な情報交換の流れ図２８００である。図２８に示される例において、ＳＳＭ６２８は、特別ユーザ登録要求をＴＶＷＳデータベース２３０４に送信することができる（２８０２）。このメッセージは、例えば、ＳＳＭ６２８によってサービスを提供されている注目するエリア、さらにはこのエリア内で使用され得る技術に関する可能な情報を含み得る。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８に対して予約されるチャネルを選択し（２８０４）、特別ユーザ登録応答メッセージをＳＳＭ６２８に送信することができる（２８０６）。この応答は、ＳＳＭ６２８による使用に予約されているチャネルに関する情報を含み得る。これらのチャネルについて、それは、インカンベントスペクトルユーザを保護するためにこれらのチャネルの使用に関する特定の情報も含み得る。例えば、各チャネルに関連する情報は、送信が許されている地理的エリア、これらのロケーションの各々における許容可能な送信電力、および一実施形態では、これらのチャネル／ロケーションに対する帯域外制限を含み得る。代替的に、情報は、インカンベントスペクトルユーザ（例えば、ＤＴＶ送信局）のロケーション、それらの現在の活動（チャネルを使用しているかしていないか）、およびそれらの必要な保護基準の形態をとり得る。後者の場合、ＴＶＷＳにおけるチャネルの利用可能性およびインカンベントスペクトルユーザのロケーションおよび活動に基づく許容可能な送信電力を決定するためにＴＶＷＳデータベース２３０４によって実行されるのと似た算出を実行すると想定され得る。
【０２０７】
登録に続き、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４から取得されたチャネルのセットをそのスペクトルプール内のチャネルに追加することができる（例えば、潜在的ＷＳＤまたはそれを要求し得る層２／３スペクトルユーザに後で割り当てるため）（２８０８）。さらに、ＳＳＭ６２８は、これらのチャネルの各々に関連する更新された情報を取得するために、周期的に、ＴＶＷＳデータベース２３０４にクエリを実行することができる（２８１０）。例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４によってＳＳＭ６２８に提供される情報が、利用可能なチャネルおよび許容可能な送信電力の形態をとり得る場合に、ＳＳＭ６２８は、各チャネル有効タイマーの失効時にこの情報を更新する必要があり得る。他方で、情報がインカンベントユーザのロケーションおよび活動の形態をとる場合、情報は、あまり頻繁に更新されることはない。
【０２０８】
ＷＳＤ１（例えば、６０４ｆ）が特定のレベルの保護を有するスペクトルを必要とする場合（２８１２）、それは、要求をＳＳＭ６２８に送信することができ（２８１４）、これはこの要求を満たすために利用可能なＴＶＷＳチャネルを使用することができる（２８１６）。スペクトル応答メッセージを介して特定のＱｏＳを維持することを必要とするユーザまたはＷＳＤに割り当てが行われる（２８１８）ときに、ＳＳＭ６２８は、保護情報をＴＶＷＳデータベース２３０４に送信して、それに、他のＷＳＤ（例えば、ＴＶＷＳデータベースから直接その動作パラメータを得ることができる、ＷＳＤ２  ６０４ｅ）による送信の制限を知らせる必要があり得る。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、この保護基準を格納し、それを、ＷＳＤに対する利用可能なチャネルおよび許容可能な送信電力の将来の算出において使用することができる（２８２２）。
【０２０９】
代替的に、割り当てがＳＳＭ６２８によって行われるたびごとに保護情報をＳＳＭ６２８からＴＶＷＳデータベース２３０４に送信する必要性は、ＴＶＷＳデータベース２３０４に、ＳＳＭ６２８に割り当てられている全てのチャネルが何らかの想定されているか、または最悪の場合の技術的特性とともに使用中であると（登録の開始時に）想定させることによって回避され得る。その結果、ＴＶＷＳデータベース２３０４の算出の要件は、例えば、登録時にネゴシエートされた、または交換された情報に基づき即座に設定され得る。このオプションは、それがＳＳＭ６２８によって管理されているシステムによるチャネルの最悪の場合の使用を想定するので、スペクトル効率に関して過度に制限的であり得るが、それは、ＳＳＭ６２８がそのスペクトルプール内のチャネルの割り当てを変更するたびごとに新しい保護情報のシグナリングを回避することができる。
【０２１０】
一実施形態では、ＳＳＭ６２８が事前予約スペクトルでＴＶＷＳデータベース２３０４の特別ユーザとして活動するオプションも、プライマリシステムの保護権利を有する増強されたＷＳＤとして振る舞うＳＳＭまたはＴＶＷＳデータベース２３０４とＳＳＭ６２８との間の機能的分割に関して新しいタイプのインカンベント（上述されているような）として振る舞うＳＳＭを使用することで実現され得る。このオプションに適用可能である詳細は、当業者であれば容易に導出され得る。
【０２１１】
一実施形態において、ＳＳＭ６２８は、センシング／測定を通じて直接的にジオロケーションデータベースにアクセスするデバイスの存在を決定することができる。ここで、ＳＳＭ６２８は、層２スペクトルユーザの保護基準をジオロケーションデータベースに伝達し得ない。ジオロケーションデータベースに直接的にアクセスするＷＳＤから層２のＷＳＤの保護を確実にするために、ＳＳＭは、センシング／測定を使用してジオロケーションデータベースに直接的にアクセスするＷＳＤの存在を検出することができる。
【０２１２】
図２９は、ＳＳＭがセンシング／測定を通じて直接的にジオロケーションデバイスにアクセスするデバイスの存在を決定する例示的なシステムの図２９００である。図２９に示される例示的なシステムは、ジオロケーションデータベース２９０２と直接通信しているＷＳＤ１  ６０４ｆ、およびＳＳＭ６２８を介してジオロケーションデータベース２９０２と通信し得るＷＳＤ２  ６０４ｅを含む。
【０２１３】
図２９に関して、ＷＳＤ１  ６０４ｆおよびＷＳＤ２  ６０４ｅは、それらが同じチャネルを使用している場合に共存における何らかの衝突を引き起こし得る（またはＷＳＤ１  ６０４ｆが同じチャネル上で動作している場合にＷＳＤ２  ６０４ｅの保護基準に違反し得る）。ＷＳＤ１  ６０４ｆは、ジオロケーションデータベース２９０２にＴＶＷＳスペクトルを要求し、チャネルｘを受信することができる（またはそれがチャネルｘを選択するときの選択元となる潜在的チャネルのリストを与えられ得る）。ＷＳＤ１  ６０４ｆは、チャネルｘを使用し始めることができる。ＷＳＤ２  ６０４ｅは、特定の保護基準でＳＳＭ６２８にチャネルのセットを要求し得る。ＳＳＭ６２８は、ジオロケーションデータベース２９０２に、使用されるチャネルを要求することができ、ジオロケーションデータベース２９０２は、利用可能なチャネルのリストを提供し、ｘはチャネルの１つである。ＷＳＤ２  ６０４ｅに割り当てられるチャネルについて決定を行うのに先立って、ＳＳＭ６２８は、格納されているセンシングまたは測定情報を使用することができる。そのような情報は、ＳＳＭ６２８のサービスを使用しているＷＳＤの集合体またはＳＳＭ６２８に登録されているＷＳＤのセットから取得され得る。それは、ＷＳＤ２  ６０４ｅ（またはＳＳＭ６２８に登録されている他の何らかのＷＳＤ）に、センシングを実行してそのチャネル上でＷＳＤ１  ６０４ｆの存在を決定するように即座に命令することによっても取得され得る。前の場合の各々におけるセンシングは、特定のチャネル上のエネルギー測定（例えば、干渉の量を定量化する）、またはより高度なシグネチャ検出アルゴリズムもしくは相関ベースのアルゴリズムを含み得る。それは、同期チャネルもしくはビーコンの検出のためのＬＴＥにおける周波数間測定、またはＷｉＦｉの場合にはＣＳＭＡアルゴリズムの実行結果などの、ＲＡＴ特有の情報も含み得る。
【０２１４】
このシナリオでは、ＳＳＭ６２８とジオロケーションデータベース２９０２との間のインターフェースが、ＷＳＤ１  ６０４ｆとジオロケーションデータベース２９０２との間のインターフェースと同じである可能性もあり得る。換言すれば、ＳＳＭ６２８は、以下のようにジオロケーションデータベース２９０２と通信することができる。ＷＳＤ２  ６０４ｅは、ＳＳＭ６２８にスペクトルを要求し、その動作特性を提供することができる。代替的に、その動作特性は、ＷＳＤ２  ６０４ｅによって実行される何らかの事前登録を通じてＳＳＭ６２８によって知られ得る。ＳＳＭ６２８は、ＷＳＤ２  ６０４ｅについてジオロケーションデータベース２９０２にスペクトルを要求し、ＷＳＤ２  ６０４ｅの動作特性を提供することができる。ジオロケーションデータベース２９０２は、チャネルのリスト、およびＷＳＤ２  ６０４ｅに対する許容可能な最大送信電力をＳＳＭ６２８に提供することができる。ＳＳＭ６２８は、測定またはセンシング情報を使用して、ＷＳＤ１  ６０４ｆ（ジオロケーションデータベース２９０２と直接通信し得る）によって占有され得るチャネルを無視することによってジオロケーションデータベースによって提供される許容可能なチャネルを低減することができる。
【０２１５】
ＳＳＭ６２８は、低減された許容可能なチャネルのリストをＷＳＤ２  ６０４ｅに提供することができ、これは実際の選択されたチャネルおよびそれらの実際の動作パラメータ（例えば、電力）で応答することができる。代替的に、ＳＳＭ６２８は、運用するチャネル、およびＷＳＤ２  ６０４ｅに代わって動作パラメータの選択行うことができ、そのような動作パラメータは、ＷＳＤ２  ６０４ｅによって提供され得る情報に基づき選択され得る。ＳＳＭ６２８は、選択されたチャネルおよび動作パラメータをジオロケーションデータベース２９０２に示すことができる。このシグナリングは、マスターデバイスの制御下にある潜在的なスレーブデバイスをさらに含むように当業者によって拡張され得る。
【０２１６】
さらに、スペクトルがＷＳＤ２  ６０４ｅに割り当てられる時に（例えば、層２スペクトルとして、または何らかの保護基準の想定のもとで）、ＳＳＭ６２８は、割り当てられたスペクトルがＳＳＭ６２８が認識していないＷＳＤによって潜在的に占有されているかどうかを決定するために測定またはセンシングを継続的に監視することができる（例えば、ＷＳＤ１  ６０４ｆがジオロケーションデータベース２９０２にチャネルを要求し、共存問題を引き起こすか、またはＷＳＤ２の保護要件に違反するチャネルを選択する場合）。この場合、そのような測定は、それがセンシングされる必要のある同じスペクトルを現在利用しているので、ＷＳＤ２  ６０４ｅから直接取得され得る。ＳＳＭ６２８がＷＳＤ１  ６０４ｆの存在を検出した場合、それは、以下のアクションのうちの１つを実行することができる。ＳＳＭ６２８は、ＷＳＤ２  ６０４ｅに、その保護要件がもはや割り当てられたチャネル上で満たされ得ないという事実を知らせることができる。ＷＳＤ２  ６０４ｅは、ＴＶＷＳを使用しないこと（またはＳＳＭのサービスを使用しないこと）を決定することができ、それが取得し得る他のスペクトルを使用することができる（例えば、別のＳＳＭから、またはそれがそれに利用可能な免許スペクトルを有している場合）。ＷＳＤ２  ６０４ｅは、ＷＳＤ１  ６０４ｆと同時にスペクトルを使用することに合意することもできる（例えば、それはもはや、保護基準が尊重されることを想定し得ない）。代替的に、ＳＳＭ６２８は、使用するＷＳＤ２  ６０４ｅに対する代替的チャネルを見つけるために上述されている手順を繰り返すことを試みることができる。この場合、手順は、ＳＳＭ６２８によって過去において既に要求され、ＴＶＷＳデータベース２３０４によって利用可能であるものとして示されたチャネル上でＳＳＭ６２８によって収集された追加のセンシングまたは測定も含み得る。ＳＳＭ６２８は、ＷＳＤ２  ６０４ｅによって第１の要求からのそのような利用可能なチャネルを思い出し、ＷＳＤ１  ６０４ｆがＷＳＤ２  ６０４ｅとの衝突を引き起こすチャネルを使用し始めたときに、ＳＳＭ６２８は、代替的チャネルを選択するために利用可能な何らかのセンシング情報を既に有しているものとしてよい。
【０２１７】
図３０は、ＳＳＭ６２８が全てのＷＳＤから全てのスペクトル要求を受信するための例示的なアーキテクチャのブロック図３０００である。図３０に示される例において、非協調ＷＳＤ（例えば、ＷＳＤ  ６０４ｅ）からＴＶＷＳデータベース２３０４へのクエリは、全て、ＳＳＭ６２８の情報処理および修正ユニット３００２を通じて行われ、ＴＶＷＳデータベース２３０４に（必要ならば）直接転送される。他方では、層２および層３スペクトルユーザ（例えば、層２スペクトルユーザ６０４ｆおよび層３スペクトルユーザ６０４ｇ）によって行われるＳＳＭ６２８への要求は、最初に、ＳＳＭ６２８によって処理され、次いで、一実施形態では、ＴＶＷＳデータベース２３０４に送信され得る。要求は、同じ形態で送信され得るか、またはそれらは、考慮されている実施形態に応じて、修正または処理形態で送信され得る。図３０に示されるアーキテクチャにおいて、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４と別個の、独立したエンティティであると想定され得る。代替的に、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４それ自体の中に組み込まれ得る管理レイヤであるか、またはしかし、ＴＶＷＳデータベース２３０４と密に結合され得る別個のエンティティであり得る（例えば、両方とも監督機関によって実装されるか、または管理され得る）。例えば、図３０に示されるアーキテクチャの非常に簡素化された一実装は、ＳＳＭ６２８が現在のＴＶＷＳデータベース２３０４それ自体に一体化されている場合のものであってよい。以下の説明における一般性を目的として、ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳデータベース２３０４とは別個のエンティティであると想定され得る。しかし、これらの実施形態は、ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳデータベース２３０４それ自体の中に実装される前述の場合に適用可能であるものとしてもよい。
【０２１８】
図３０に示されるアーキテクチャは、ユーザとＳＳＭ６２８との間の接続の３つの異なるタイプ（タイプ１、２および３）を想定する。ここで、スペクトルユーザは、マスターＷＳＤ（ＡＰまたは基地局など）であるか、またはそれは、複数のＷＳＤを管理する事業者であってよい。各タイプの接続は、実際の物理リンクおよび論理リンクを含み得る。３つのタイプの接続の各々について、物理リンクは、ＷＳＤまたは層２／３スペクトルユーザとＳＳＭ６２８との間のコンポーネント、およびＳＳＭ６２８とＴＶＷＳデータベース２３０４との間の別のコンポーネントを含み得る。各接続は、物理リンクを有することができ、これは、何らかの処理および修正機能を通じてＳＳＭ６２８によって修正され得る。情報の実際の修正は、接続のタイプに特有のものであってよい。さらに、３つのタイプの接続の場合の論理リンクも異なり得る。タイプ１では、ＷＳＤ６０４ｅは、ＴＶＷＳデータベース２３０４内の情報に直接アクセスすることができ、従って、ＴＶＷＳデータベース２３０４と直接的に論理リンクを有することができる。他方では、層２および層３スペクトルユーザ６０４ｆおよび６０４ｈは、実際に、ＳＳＭ６２８のサービスを使用していてよく、従って、それらの論理リンクは、ＳＳＭ６２８と直接的であってよい。ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４を使用して、それに論理的にリンクされているスペクトルユーザにサービスを提供することができる。
【０２１９】
ＳＳＭ６２８は、層２および層３スペクトルユーザ６０４ｆおよび６０４ｈをサービスすることによって、またＷＳＤ（例えば、６０４ｅ）からＴＶＷＳ要求を受信することによって、３つの全てのインターフェース（伝えられる情報のタイプおよび期待応答の点で著しく異なり得る）を取り扱うことができる。特に、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳデータベース２３０４に直接クエリを実行することを意図しているＷＳＤによるスペクトルの要求、さらにアクセスを取り扱うことができるものとしてよい。各リンクタイプは、ＳＳＭ６２８、およびＴＶＷＳデータベース２３０４がこの特定のアーキテクチャにおいてどのように動作し得るかを完全に詳述するために以下で詳細にさらに説明される。
【０２２０】
接続タイプ１は、非干渉、非保護ベースでＴＶＷＳの使用を要求するＷＳＤ６０４ｅによる接続からなるものとしてよい。ＷＳＤ６０４ｅは、ＳＳＭ６２８の存在を認識しないので、この接続に対する論理リンクがＴＶＷＳデータベース２３０４と直接的であると考えられ得る。この接続タイプでは、ＷＳＤ６０４ｅは、ＴＶＷＳデータベースにアクセスするためのプロトコルを使用することができる（例えば、適宜ＦＣＣまたはＯＦＣＯＭ）。換言すれば、ＷＳＤ６０４ｅは、そのジオロケーションおよびアンテナ高さ、技術、一意的識別子などの他のパラメータを提供することができ、ＴＶＷＳデータベース２３０４からの利用可能なチャネルのリストを期待する。この情報は、ＳＳＭ６２８に提供され、これは、それをＴＶＷＳデータベース２３０４に転送することができる。
【０２２１】
ＯＦＣＯＭ／ＰＡＷＳインターフェースでは、通信は、ＴＶＷＳチャネル要求、ＴＶＷＳチャネル応答、並びに選択されたＴＶＷＳチャネルおよび送信電力を介して生じ得る。ＴＶＷＳチャネル要求に関して、ＷＳＤは、そのデバイス特性（例えば、ロケーションおよび／または送信機特性）を提供することによって利用可能なチャネルのリストについてＴＶＷＳデータベース２３０４に要求を行うことができる。ＴＶＷＳチャネル応答に関して、ジオロケーションデータベースは、利用可能なチャネルおよび各チャネル上で使用され得る最大送信電力を示すことによってＷＳＤに応答することができる。選択されたＴＶＷＳチャネルおよび送信電力に関して、１または複数のチャネルおよびＴＶＷＳチャネル応答によって指定された限度を尊重し得る関連する送信電力を選択した後に、ＷＳＤは、この情報をジオロケーションデータベース２９０２に送信することができる。
【０２２２】
ＳＳＭ６２８がＴＶＷＳデータベース２３０４それ自体の中にデータベース内の管理レイヤとして実装される実施形態では、この管理レイヤは全ての要求を受信させられ得るのでＷＳＤによる要求が常にＳＳＭ６２８に対して行われていると想定され得る。ＳＳＭ６２８がジオロケーションデータベース２９０２とは別個の物理的エンティティである実施形態において、ＳＳＭ６２８がＷＳＤから全ての要求を受信することを確実にする方法が必要になり得る。
【０２２３】
ＳＳＭ６２８がＷＳＤ６０４ｅからメッセージを受信するキャッチオールエンティティとして振る舞うために、ＷＳＤ６０４ｅは、このロケーションに対する承認されたデータベースとしてＳＳＭ６２８に関する座標または情報を与えられ得る。例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４にアクセスするのに先立って、ＷＳＤ６０４ｅは、エリア内の承認されたデータベースのリストにアクセスする必要があり得る。承認されたデータベースのリストは、ＳＳＭ６２８によってサービスを提供されるエリアについて、そのエリアをサービスするＳＳＭ６２８のコンタクト情報／座標／アクセスメカニズム（ＴＶＷＳデータベース２３０４ではなく）を含めるように、監督機関またはＴＶＷＳデータベースプロバイダによって変えられ得る。例えば、ＴＶＷＳデータベースプロバイダの監督機関は、特定のエリアにサービスを提供することを要求するＳＳＭ６２８との契約を有し、従って、ＴＶＷＳデータベース要求がそのエリア内でこの特定のＳＳＭに送信されることを確実にすることができる。その結果、ＴＶＷＳデータベース２３０４を対象とするＷＳＤ６０４ｅによって行われる全てのアクセスは、代わりに、ＳＳＭ６２８に直接送信され得る。
【０２２４】
エリアに対する承認されたジオロケーションデータベース２９０２が複数ある実施形態において、単一のＳＳＭ６２８で、これらのデータベースの全てにアクセスする試みを取り扱うことができる。同じエリア内でサービスを提供するために複数のＳＳＭ６２８が存在し得る実施形態において、ＳＳＭ６２８は互いに通信して、それらのそれぞれの管理下で層２スペクトルユーザの保護を確実にすることができる。ＷＳＤ６０４ｅは、要求が、ジオロケーションデータベース２９０２に直接的に送信される代わりに、ＳＳＭ６２８に送信されているという事実を認識する場合もしない場合もある。また、特定のエリアをサービスしているＳＳＭ６２８がない場合、ＴＶＷＳデータベース２３０４それ自体の情報／座標が提供され、メッセージは、ＴＶＷＳデータベース２３０４に直接送信され得る。ＳＳＭが特定のエリア（またはＴＶＷＳデータベースによって取り扱われる地理的情報のサブセット）のみをサービスし得る実施形態において、ＳＳＭ６２８およびＴＶＷＳデータベース２３０４がそれらの情報を同期させて層２スペクトルユーザの保護を確実にするためのメカニズムが必要になり得る。
【０２２５】
図３１は、ＳＳＭがサブセットエリアを管理するときのＳＳＭ  ＴＶＷＳデータベース同期化のブロック図３１００である。図３１に示される例において、ＳＳＭ６２８はエリア３１０８を管理し、ＷＳＤ２  ６０４ｅは、層２スペクトルユーザであってよい、ＷＳＤ１  ６０４ｉの動作に悪影響を及ぼし得る。
【０２２６】
一実施形態では、ＳＳＭ６２８によって管理されるエリア３１０８は、組み込み保護ゾーンを有することができる。保護ゾーン内に置かれるが、境界に近いＷＳＤは、それらが管理されているエリア３１０８の境界に近すぎるので層２サービスを提供され得ず、従って、ＴＶＷＳデータベース２３０４に直接接続するＷＳＤからの干渉を受けやすいことがある。
【０２２７】
一実施形態において、第２のエリアＢは、ＳＳＭによって管理されるＳＳＭ管理エリアＡ  ３１０４の周りで定義され得る。第２のエリアＢでは、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、スペクトルをＷＳＤに割り当てることを許され得ず、またはエリアＢに配置されているＷＳＤへの割り当ては、特定の制限（例えば、著しく低い電力）とともに行われる必要があり得る。この場合、ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＳＳＭ６２８によって管理されるエリアを認識し、ＳＳＭ６２８によって提供される情報（例えば、エリアＡ内への最大ＥＩＲＰ漏洩）に従って第２のエリアＢを定義し得る。情報は、ＳＳＭ６２８が最初にプロビジョニングされるときに静的に提供されるか、またはそれは、それがエリアＡと結合する新しい層２のＷＳＤを知るときにＳＳＭ６２８によって動的に（例えば、メッセージングを通じて）提供され、変更され得る。
【０２２８】
接続タイプ１について、ＳＳＭ６２８は、修正なしでＴＶＷＳデータベース２３０４に直接的にＷＳＤによる初期チャネルクエリメッセージを転送することができる。しかし、許容可能なチャネルおよび潜在的に、それらの最大送信電力を含む応答は、ＳＳＭ６２８によって直接ＷＳＤに送信され得るか、またはそれをＷＳＤに送信するのに先立ってＳＳＭ６２８によって修正され得るかのいずれかである。
【０２２９】
図３２は、ＷＳＤがＳＳＭを通じてＴＶＷＳデータベースにアクセスする接続タイプ１に対する情報交換の流れ図３２００である。図３２に示される例において、ＷＳＤ６０４ｇは、ＴＶＷＳデータベース２３０４を対象とするが、ＳＳＭ６２８によって受信されるＴＶＷＳチャネル要求を送信する（３２０２）。チャネル要求は、関連する規制フレームワーク（例えば、ＦＣＣおよび欧州）に対する現在のＴＶＷＳ規則で必要とされる情報を含み得る。ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳチャネル要求メッセージ３２０２を受信し、それが接続タイプ１のメッセージであると認識して（３２０４）、それをＴＶＷＳデータベース２３０４に無変更で転送することができる（３２０６）。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＷＳＤ６０４ｇのジオロケーション情報を使用して、チャネルの各々について利用可能なチャネルおよび最大送信電力を決定することができる（３２０８）。この情報は、ＴＶＷＳチャネル応答を通じてＳＳＭ６２８に返され得る（３２１０）（その内容およびフォーマットは、与えられた規制領域に対する現在の要件と同じであってよい）。
【０２３０】
ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳチャネル応答内の情報を修正する（３２１２）ことを、応答をＷＳＤ６０４ｇに転送する（３２１４）のに先立って、ＳＳＭ６２８が現在管理しているが、ＴＶＷＳデータベース２３０４は認識していない、層２スペクトルユーザを保護することを意図して行うことができる。ＴＶＷＳチャネル応答内の情報を修正する際に、ＳＳＭ６２８は、アクセスを要求しているＷＳＤ６０４ｇのジオロケーションに基づき利用可能なチャネルのリストから特定のチャネルを取り除くことができる。例えば、ＳＳＭ６２８が、ＷＳＤが付近の層２スペクトルユーザに害を及ぼすか、または層２スペクトルユーザが既に応答内のチャネルの１つを採用していると決定した場合、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳチャネル応答内の利用可能なチャネルのリストからチャネルを取り除くことができる。代替的に（また、付近のエリア内の潜在的な層２スペクトルユーザを保護するために）、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳチャネル応答内のチャネルの１または複数に関連する最大許容可能送信電力を減少させることができる。ＴＶＷＳデータベース２３０４によって提供される有効期限は、その後の層２スペクトルユーザによるアクセス時間に対するより大きな粒度を斟酌するために応答の送信に先立ってＳＳＭ６２８によって短縮されてもよい。例えば、通常のＷＳＤが、それらの選択されたＴＶＷＳチャネルおよび送信電力を提供する必要がない場合、ＳＳＭ６２８は、層２スペクトルユーザが通常のＷＳＤ（層２または層３でなくてよい）による干渉を受けないことを確実にするためにＷＳＤに提供される有効期限に依存し得る。この場合、層２スペクトルユーザによるアクセスは、同じエリア内の同じチャネルについて競合しているＷＳＤに提供される有効期限に従うものとしてよい。
【０２３１】
ＳＳＭ６２８は、変えられたＴＶＷＳチャネル応答をＷＳＤ６０４ｇに送信することができ（３２１４）、これは使用する１または複数のチャネルを選択することができる（３２１６）。一実施形態（規制に依存し得る）において、ＷＳＤ６０４ｇは、チャネルおよび送信電力の実際の使用量で応答することができる（３２１８）。この場合、ＳＳＭ６２８は、将来チャネルを層２スペクトルユーザに割り当てる際に使用するためこの情報を格納することができる（３２２０）。例えば、チャネルは、層２スペクトルユーザに、これらのスペクトルユーザに対してＱｏＳの低下を引き起こすことが期待されていない送信電力を使用するＷＳＤがエリア内にあるかどうかに応じて将来割り当てられ得る。その結果、ＴＶＷＳチャネルを層２スペクトルユーザに割り当てるＳＳＭ６２８による決定は、その層２スペクトルユーザのＱｏＳ要件、さらには同じエリア内で同じまたは隣接するチャネルを使用している可能性のあるＷＳＤの特定の知識に依存し得る（この知識は、タイプ１接続メッセージングから格納された）。ＳＳＭ６２８は、選択されたＴＶＷＳチャネルおよび送信電力情報をＴＶＷＳデータベース２３０４に転送することもできる。
【０２３２】
ＳＳＭ６２８が層２スペクトルユーザのみにサービスするようにＴＶＷＳを独占するシナリオを回避するために（例えば、図３２に示される例ではＴＶＷＳデータベースからＴＶＷＳチャネル応答内の利用可能なチャネルの大部分または全部を取り除くことによって）、ＳＳＭ６２８の決定アルゴリズムにおいてＮＲＡによっていくつかの公平性方針または規制が強制され得る。例えば、ＳＳＭ６２８は、規制によって決定された特定の量だけ利用可能なチャネルの数または最大送信電力を低減することのみができ、これにより、ＳＳＭ６２８のサービスを使用しない免許不要スペクトルユーザがそれでもＴＶＷＳリソースを取得することができることを確実にすることができる。ＳＳＭ６２８は、層２スペクトルに対する要求の数および利用可能なＴＶＷＳリソースの量に基づき、ＴＶＷＳスペクトルまたは潜在的に、他のスペクトルをその層２スペクトルユーザに対して使用するかどうかを決定することができる。
【０２３３】
接続タイプ２は、ＳＳＭ６２８にスペクトルを要求する層２スペクトルユーザと、ＴＶＷＳ帯域からのスペクトルを使用する要求を潜在的に遂行するＳＳＭ６２８とからなる。接続タイプ２は、ＳＳＭ６２８とＴＶＷＳデータベース２３０４との間のインターフェースに関して行われる想定に応じて異なる形で実装され得る。
【０２３４】
図３３は、層２スペクトルユーザがＳＳＭサービスにアクセスしている接続タイプ２に対する情報の流れの流れ図３３００である。図３３に示される例において、層２スペクトルユーザ６０４ｂは、層２スペクトル要求をＳＳＭ６２８に送信することができ（３３０２）、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳチャネルが要求のＱｏＳを潜在的に満たし得るかどうかを（例えば、それが格納した情報に基づき）決定することができる（３３０４）。ＳＳＭ６２８は、ＰＡＷＳなどのインターフェースを使用してＴＶＷＳデータベース２３０４と通信することができる。
【０２３５】
ＰＡＷＳなどのインターフェースを使用して、ＳＳＭ６２８は、利用可能なチャネルのリストについてＴＶＷＳチャネル応答をＴＶＷＳデータベースに送信し、要求している層２スペクトルユーザのデバイス特性（例えば、ロケーションまたは送信機特性）を提供することができる（３３０６）。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、層２スペクトルユーザ６０４ｂのジオロケーション情報を使用して、利用可能なチャネルおよび関連する送信電力を決定することができる（３３０８）。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、利用可能なチャネルおよび各チャネル上で使用され得る最大送信電力を示すことによってＴＶＷＳチャネル要求に応答することができる（３３１０）。ＳＳＭ６２８は、実際のＴＶＷＳ使用量が層２スペクトルユーザ６０４ｂからのＱｏＳ要求を満たし得るかどうかを決定し、もしそうならば、要求している層２スペクトルユーザ６０４ｂに対するＴＶＷＳスペクトルの実際の割り当てを決定することができる（３３１２）。１または複数のチャネルおよび関連する送信電力を選択した後、ＳＳＭ６２８は、選択されたＴＶＷＳチャネルおよび送信電力をＴＶＷＳデータベース２３０４に送信することができる（３３１４）。ＳＳＭ６２８は、層２スペクトル応答メッセージを介して層２スペクトルユーザ６０４ｂにその情報を送信することもできる（３３１６）。
【０２３６】
図３３に例示されている実施形態において、層２スペクトルユーザからＳＳＭ６２８への要求は、それらが情報の流れの条件を満たし、必要な情報を含むようにジオロケーションデータベースに転送するのに先立って再パッケージされる必要がある。この場合、ジオロケーションデータベースの観点から、ＳＳＭ６２８は、実際のＷＳＤとして見え得る。層２スペクトルユーザからのスペクトル要求の受信後、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳがスペクトルを取得するための適切な周波数帯であるかどうかを決定することができる。この決定は、層２スペクトルユーザのＱｏＳ要件および（例えば、接続タイプ１および接続タイプ３のメッセージングから取得された知識を通じて）ＳＳＭ６２８が認識している他のＷＳＤに関する層２スペクトルユーザのロケーションに基づくものとしてよい。接続タイプ１に関係する全てのメッセージングは、ＳＳＭ６２８によって受信され得るので、ＳＳＭ６２８は、ＳＳＭのサービスを採用していないＷＳＤの使用量を格納することができる。さらに、ＳＳＭは、ＷＳＤによって行われた要求の履歴に基づき与えられたエリア内の利用可能なＴＶＷＳチャネルを認識しているものとしてよい。結果として、現在格納されている情報は、ＳＳＭのサービスおよびＴＶＷＳデータベース応答を（それらの利用可能性のタイミングとともに）使用していないＷＳＤからの要求に基づくロケーションのサンプルに対する利用可能なチャネルのリスト、チャネル利用可能性の粗いスペクトルマスク、もしくは要求および応答から時間の経過とともに構築される情報に基づくインカンベントロケーションのうちの１つまたは複数、または利用可能なＴＶＷＳチャネル、さらにはそれらの最大送信電力およびデバイス特性（例えば、スペクトルマスク）を現在使用しているＷＳＤのリストを含み得る。この情報は、選択されたＴＶＷＳチャネルおよび送信電力メッセージ、例えば、想定されているＰＡＷＳインターフェースからの情報を格納することから取得され得る。
【０２３７】
ＴＶＷＳが、スペクトル要求を満たす代替的手段として現れ得る場合、ＳＳＭ６２８は、層２スペクトルユーザからの情報を使用してＴＶＷＳスペクトル要求メッセージを（既存の規制フォーマットで）作成することができる。ＴＶＷＳデータベースからの応答が調べられ、ＴＶＷＳにおける利用可能なチャネルがスペクトル要求を満たすために利用され得るかどうかを確認することができる。そうであれば、ＳＳＭ６２８は、スペクトル割り当てを完了し、選択されたチャネルおよび電力を層２スペクトルユーザ、さらにはＴＶＷＳデータベース２３０４に送信することができる。層２スペクトルユーザへの最終的なスペクトル割り当ては、層２スペクトル応答３３１６で送信され得る。ＳＳＭ６２８が通常のＷＳＤからのＴＶＷＳスペクトルの正確な使用量を認識しているかどうかに応じて、層２スペクトル応答も、層２スペクトルユーザがＱｏＳの有害な干渉または低下を生じるリスクなしでシステムを使用し始めることができる開始時間、さらにはスペクトル割り当ての有効期限も含み得る。
【０２３８】
接続タイプ３は、ＳＳＭ６２８にアクセスを要求する層３スペクトルユーザによって使用され得る。ここで、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳを層３スペクトルのソースとして使用することを決定することができる。
【０２３９】
図３４は、層３スペクトルユーザがＳＳＭサービスにアクセスしている接続タイプ３に対する情報の流れの流れ図３４００である。図３４に示される例において、層３スペクトルユーザ６０４ｃは、層３スペクトル要求をＳＳＭ６２８に送信することができる（３４０２）。ＳＳＭ６２８は、層３スペクトル要求３４０２をＴＶＷＳチャネル要求に単純に翻訳し（３４０４）、その層３スペクトルユーザをＴＶＷＳ上に割り当てるものとしてよい。これを行うために、ＳＳＭ６２８は、ＴＶＷＳチャネル要求をＴＶＷＳデータベース２３０４に送信することができ（３４０６）、これは、層３スペクトルユーザ６０４ｃのジオロケーション情報を使用して、利用可能なチャネルおよび関連する送信電力を決定することができる（３４０８）。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、ＴＶＷＳチャネル応答でＴＶＷＳチャネル要求に応答し得る（３４１０）。ＳＳＭ６２８は、その層３スペクトルユーザが動作するＴＶＷＳチャネルを特に選択することを望んでいる場合があるので、ＴＶＷＳデータベース２３０４からのＴＶＷＳチャネル応答は、ＳＳＭ６２８がその層３スペクトルユーザがどのチャネルを利用するかに対する制御を有するようにさらに変えられ得る。
【０２４０】
ＳＳＭ６２８は、層３スペクトルユーザ６０４ｃによって使用されるＴＶＷＳチャネル応答で示される利用可能なチャネルのうちの１または複数を選択し（３４１２）、選択されたチャネルに対応する情報を層３スペクトルユーザ６０４ｃに送信することができる（３４１４）。層３スペクトルユーザ６０４ｃは、ＳＳＭ６２８でスペクトル使用量を確認することができ（３４１６）、ＳＳＭ６２８は、選択されたＴＶＷＳチャネルおよび送信電力をＴＶＷＳデータベース２３０４に転送することができる（３４１８）。ＳＳＭとジオロケーションデータベースとの間のインターフェースに対する実装は、タイプ２の接続に関して説明されているオプションに類似しており、ここでは繰り返されない。
【０２４１】
ＳＳＭ６２８は、層２または層３スペクトルに関してジオロケーションデータベースから取得されるチャネルを管理することができる。層２スペクトルについては、スペクトルは保護の何らかの保証を有するか、またはこれらのユーザに対するＱｏＳの何らかの予測性を斟酌するユーザに割り当てられ得る。層３スペクトルは、全く保護されていなくてもよい（例えば、ＳＳＭ６２８は、インカンベント保護のためジオロケーションデータベースによって提供されているものよりも追加のサービスを提供しない）。従って、ＳＳＭ６２８は、２つのタイプのサービスを提供することができ、それにより、これらのサービスは、ＴＶＷＳスペクトル（または潜在的に、ＴＶＷＳの外の、ＳＳＭ６２８が管理している以外のスペクトル）から提供され得る。２つのタイプのサービスは、このサービスを要求するＷＳＤまたはシステムとのインターフェースを介する共存サービスと、ＳＳＭ６２８がスペクトルユーザによって要求されたスペクトルを特定のＱｏＳ要件または保護基準に応えて割り当てることができる優先サービスとを含み得る。
【０２４２】
共存サービスは、情報サービスまたは管理サービスであってよい（例えば、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１９で定義されているような）。情報サービスでは、ＳＳＭ６２８は、チャネルおよび動作パラメータのリスト、さらにはＷＳＤを他のＷＳＤと共存させるのを補助し得る追加の情報を提供することができる。管理サービスでは、ＳＳＭ６２８は、それ自体で、使用されるチャネルを選択することができる。管理および情報の両サービスの場合、共存は、ＷＳＤは、その動作する能力に重大な影響を及ぼし得る衝突はないが、ＷＳＤによって行われる要件または運用要求を満たそうとする試みがあり得ないことのみを保証されると想定することができる。共存サービスは、ＳＳＭ６２８の層３ユーザに対して提供され得る。優先サービスは、ＳＳＭ６２８の層２ユーザに対して提供され得る。
【０２４３】
これらの異なるサービスは、層２と層３のスペクトルユーザ間のインターフェースの差別化も引き起こし得る。例えば、層２のＷＳＤは、スペクトルにおいて確実であるべき特定の特性または要件（例えば、最大保証干渉レベルまたは最低保証利用可能性時間）を付けることができ、ＳＳＭは、それがスペクトル要求を満たすときにこれらの要件に従わなければならない。層３のＷＳＤ（共存サービスのみを受けことができる）は、それが他のスペクトルユーザからの有界な干渉なしで動作することができるという保証のみでスペクトルを要求し得る。ＳＳＭ６２８は、近隣のシステムまたはチャネル品質に関する情報を提供し、それを層３のＷＳＤに残して使用されるチャネルを決定することができる。さらに、共存サービスを取得する層３スペクトルユーザは、スペクトルの不足がある場合にはスペクトルの優先使用を保証され得ない。
【０２４４】
図３５は、図６Ａおよび図６Ｂに示される例示的なアーキテクチャから派生する論理的ＳＳＭアーキテクチャのブロック図３５００である。図３５に示される例示的なアーキテクチャにおいて、インターフェースＡは、図６Ａおよび図６Ｂの古典的なＴＶＷＳリンクに対応する。図３５に示されるインターフェースＤは、図６Ａおよび図６Ｂに示されるＴＶＷＳ管理リンクに対応する。さらに、図３５に示されるインターフェースＢは、図６Ａおよび図６Ｂに示されるＷＳＤとＳＳＭとの間のリンクに対応し、インターフェースＣは、特定のエリア内で動作し得る異なるＳＳＭの間の潜在的な通信リンクを考慮するために図３５のアーキテクチャに含まれている。
【０２４５】
図３５に示されるアーキテクチャは、複数のＳＳＭ６２８ａおよび６２８ｂを含む。示されているＳＳＭ６２８は、共存機能３６０８、センシング機能３６０６、並びに優先使用およびネゴシエーション機能３５０１を含む。共存機能３６０８、センシング機能３６０６、並びに優先使用およびネゴシエーション機能３５０１の各々は、Ｂインターフェースを介して協調ＷＳＤ６０４ｒと通信している。共存機能は、Ｄインターフェースを介してＴＶＷＳデータベース２３０４と、Ｃ−Ｓインターフェースを介してセンシング機能３６０６と、Ｃ−Ｐインターフェースを介して優先使用およびネゴシエーション機能とさらに通信している。優先使用およびネゴシエーション機能３５０１は、Ｄインターフェースを介してＴＶＷＳデータベース２３０４とも通信し、また監督機関方針データベース３６０２とも通信し得る。ＴＶＷＳデータベース２３０４は、非協調ＷＳＤ６０４ｑとも通信している。ＳＳＭ６２８ａおよび６２８ｂは、Ｃインターフェースを介して互いに通信している。
【０２４６】
非協調ＷＳＤ６０４ｑは、ＦＣＣ／ＰＡＷＳ／ＯＦＣＯＭで定義されているようなＷＳＤであってよい（例えば、ＴＶＷＳデータベース２３０４とコンタクトし得るマスターＷＳＤ）。協調ＷＳＤ６０４ｒは、インターフェースＢを通じてＳＳＭ６２８と通信することができる増強されたＷＳＤであってよい。一実施形態では、ＷＳＤ６０４ｒは、ＳＳＭ６２８と通信して、インターフェースＢを介してＧＬＤＢによって提供されるＳＳＭ６２８からのホワイトスペースリソースを取得することができる。ＷＳＤ６０４ｒは、インターフェースＢを介してＳＳＭ６２８と通信し、ＧＬＤＢから直接ホワイトスペースリソースを取得する他のＷＴＲＵからのＷＳＤに対する保証された保護をＧＬＤＢから取得することもできる。
【０２４７】
ＳＳＭ６２８の物理的実装および物理的ロケーションに応じて、協調ＷＳＤ６０４ｒは、ＷＳＤ（例えば、ＡＰ）、ＷＳＤのＲＲＭ部分（スペクトルユーザと同一のロケーションにあり得るＳＳＭとコンタクトすることができる）、または事業者のＯＡ＆Ｍ（例えば、事業者がＳＳＭ６２８を使用してＴＶＷＳを使用し、ＳＳＭ６２８が事業者のネットワーク内にあるか、または事業者のネットワークの外にあり得る場合）に単純に対応することができる。一実施形態では、ＷＳＤまたは他のスペクトルユーザは、協調および非協調ＷＳＤまたはスペクトルユーザとして異なるモードで動作可能であるものとしてよい（例えば、それぞれ協調モードおよび非協調モードで）。そのようなＷＳＤは、Ａインターフェース（またはリンク）およびＢインターフェース（またはリンク）の両方を確立するように構成された回路を有することができる。
【０２４８】
図３５に示される例において、ＳＳＭ６２８は３つの論理機能、共存機能３６０８、センシング機能３６０６、並びに優先使用およびネゴシエーション機能３５０１を含む。共存機能３６０８は、ＴＶＷＳを使用する異なるＷＳＤ間の適切な動作を確実にする主エンジンであってよい。そうするために、それは、ＴＶＷＳデータベース２３０４から取得された最良の場合の動作パラメータ（例えば、利用可能なチャネルおよび最大電力）を使用し、これらのパラメータを、ＳＳＭ６２８に接続されている異なるＷＳＤが適切に（例えば、同じチャネルまたは隣接チャネルのいずれかで）動作することをさらに可能にするように修正することができる。共存機能３６０８は、情報サービス（例えば、ＷＳＤが利用可能なチャネルのリストおよびエリア内で動作している他のＷＳＤに関する情報を与えられる場合）および管理サービスを提供することができる。
【０２４９】
センシング機能３６０６は、協調ＷＳＤ６０４ｒのセンシングおよび／または測定を構成し、これらの測定を収集して処理する責任を有するものとしてよい。測定は、共存機能３６０８によって使用され、協調ＷＳＤ６０４ｒによって使用される許容可能なチャネルをさらに定義することができる。そのような測定は、他のＷＳＤ（ＳＳＭ６２８によって管理される場合もされない場合もある）またはＤＴＶなどの層１スペクトルユーザからの干渉の存在を決定するために使用され得る。
【０２５０】
優先使用およびネゴシエーション機能３５０１は、協調ＷＳＤ６０４ｒが優先（層２）アクセスのためチャネルを予約することを可能にし、期間において優先アクセスを要求することができる異なるＷＳＤ間のネゴシエーションに関係する全ての機能を提供することができる。そのようなネゴシエーションは、ＴＶＷＳチャネルに対してＳＳＭ６２８によって管理されるオークション、行政を通じて設定される価格設定、または監督機関方針に基づきそうすることも許され得る特定のＷＳＤによる優先使用チャネルの割り当てを含み得る。優先使用およびネゴシエーション機能３５０１は、従って、図示されているように、監督機関方針からの入力を有するものとしてよい。図３５には示されていないが、優先使用およびネゴシエーション機能は、共存機能３６０８の一部であってもよい。
【０２５１】
Ｂ１インターフェースは、ＴＶＷＳ上で運用するチャネルを要求するためにＷＳＤ６０４ｒによって使用され得る。ＷＳＤ６０４ｒは、このインターフェースを通じてそのデバイスパラメータ（例えば、ＲＡＴ、動作範囲またはアンテナ高さ）を提供することができる。それは、ＳＳＭ６２８が異なるＷＳＤ間の共存を確実にすることを可能にするＲＡＴに関係する補足情報（例えば、ＢＳセルＩＤ、スクランブリングコードまたはＡＰチャネル）も提供し得る。ＷＳＤ６０４ｒは、情報サービス、またはチャネルに対する特定の選択の場合にチャネルおよび共存情報（例えば、結果として共存問題を引き起こし得る近隣のシステムに関する情報）の潜在的なセット、および管理サービスの場合に使用する動作パラメータを提供され得る。これは、他のユーザと共存するような仕方で運用するためにＷＳＤ６０４ｒがＳＳＭ６２８によって適切に構成／再構成されることを可能にし得る。
【０２５２】
Ｂ２インターフェースは、他のＷＳＤまたはＤＴＶシステムの存在およびそれらの動作電力レベルを検出するように適切なセンシングを構成するためにＳＳＭ６２８ｂ内のセンシング機能３６０６によって使用され得る。そのような情報はさらなる共存機能（例えば、ＤＴＶからの干渉の回避）を提供するために共存機能３６０８によって使用され得る。
【０２５３】
Ｂ３インターフェースは、ＳＳＭ６２８ｂから優先使用チャネルを取得し、優先使用およびネゴシエーション機能３５０１とインタラクティブにやり取りしてオークション、価格設定、優先使用を申請することを許されているユーザの認証などに関係する全てのシグナリングを実行するためにＷＳＤ６０４ｒによって使用され得る。
【０２５４】
Ｄ１インターフェースは、ＴＶＷＳデータベース２３０４からスペクトルユーザに対する利用可能なＴＶＷＳチャネルおよび許容可能な送信電力を取得するために共存機能３６０８によって使用され得る。このインターフェースは、インターフェースＡに類似しているか、または同一であってもよい。Ｄ２インターフェースは、ＴＶＷＳデータベース２３０４がインターフェースＡを通じてＴＶＷＳにアクセスするデバイスからそのようなスペクトルユーザの保護を確実にすることができるようにＴＶＷＳデータベース２３０４に優先使用チャネルを使用するスペクトルユーザ（例えば、層２スペクトルユーザ）の保護基準を提供するために使用され得る。
【０２５５】
Ｃインターフェースは、同じまたは近隣のエリア内でＴＶＷＳを管理しているものとしてよい異なるＳＳＭ（例えば、ＳＳＭ６２８Ａおよび６２８Ｂ）の間の通信を可能にするために使用され得る。機能の間の関係するインターフェースも、このインターフェースに跨って存在し得る。換言すれば、近隣のＳＳＭにおける共存機能は、一方のＳＳＭによって管理されているＷＳＤが他方のＳＳＭによって管理されているＷＳＤとの共存問題を引き起こさないことを確実にするために共存情報を交換することができる。センシング機能は、別のＳＳＭに登録されているセンシングデバイスを通じて取得される干渉の知識を取得するためにも情報を交換することができる。優先使用およびネゴシエーション機能は、各ＳＳＭの制御下でＷＳＤに対する優先使用チャネルとして各近隣のＳＳＭによって予約され得るチャネルについて協調または合意を行うために情報を交換することができる。
【０２５６】
Ｃ−Ｓインターフェースは、異なるＷＳＤに割り当てられるか、または提供されるチャネルに対する決定を行う際に共存機能を補助することができる追加の情報をセンシングを通じて取得するために共存機能３６０８によって使用され得る。異なるＷＳＤによるチャネルの現在の使用量に基づき、共存機能３６０８は、センシング機能３６０６からのセンシングを介して取得される追加の情報を要求することができる。
【０２５７】
Ｃ−Ｐインターフェースは、優先チャネルの使用なしでＳＳＭ６３８ｂを使用して動作するＷＳＤが層２スペクトルユーザの保護基準を尊重することを確実にするために共存機能３６０８によって使用され得る。そのような保護がインターフェースＤ２によって単純に提供される場合、このインターフェースは、機能を縮小しているか、または全く存在していなくてもよい。代替的に、優先使用およびネゴシエーション機能３５０１は、共存機能３６０８それ自体の中に置かれていてもよい。
【０２５８】
図３５に示される論理的アーキテクチャは、機能の各々のロケーションに応じて、異なるアプリケーションに合わせて手直しされた物理的アーキテクチャを定義するために使用され得る。例えば、ＬＳＡまたは類似のものなどの展開の場合に、事業者がそのネットワークに対するスペクトルを予約することを望んでいる場合、優先使用およびネゴシエーション機能３５０１は、ＴＶＷＳデータベース２３０４に物理的に配置され、各事業者に対するチャネルのセットを予約する責任を有するものとしてよい。各事業者は、各事業者のネットワーク内に共存を提供するために論理的協調ＷＳＤ６０４ｒ（一実施形態では、ＢＳに、またはＯＡ＆Ｍに配置され得る）と同一のロケーションにあってよいその自らの共存機能３６０８およびセンシング機能３６０６を有することができる。スペクトルが優先使用およびネゴシエーション機能３５０１によって事業者間にどのように分割されたかに応じて、インターフェースＣは、このシナリオでは使用され得ない。代替的に、ＳＳＭ６２８全体が、事業者ＯＡ＆Ｍと同一のロケーションにあってもよく、その場合、インターフェースＣは、事業者ＯＡ＆Ｍ間で共存情報を交換し、さらには優先使用チャネルへのアクセスを有し得る事業者間のネゴシエーションを可能にするために使用され得る。
【０２５９】
本明細書で説明されている実施形態において、ＳＳＭ６２８は、近隣の多層共有スペクトルを使用する複数のコグニティブ無線システム（ＣＲＳ）の間のスペクトル協調の責任を有している中心エンティティである。これらのＣＲＳは、単一の事業者または複数の事業者によって運用され得る。ＳＳＭ６２８は、層１スペクトルユーザデータベースと直接インターフェースして、インカンベントスペクトルユーザによって占有されているチャネル、層２および層３の使用並びに適用可能である規制制限に利用可能なチャネルなどの情報にアクセスすることができる。一実施形態では、層１データベースは、ＴＶＷＳデータベース２３０４、またはスペクトルへの優先アクセスを有するプライマリスペクトルユーザに関する使用および保護情報を格納し得る他のデータベースとすることができる。ＳＳＭ６２８は、ＣＲＳ（例えば、ＣＲＳ内のマスターＷＳＤ）と直接インターフェースして、使用に利用可能なチャネルに関する要求を受信し、利用可能なチャネルのリストでＣＲＳに応答し、センシングをサポートするＣＲＳからのチャネルに関するセンシング関係測定を受信する、などを行うこともできる。各ＣＲＳは、ＷｉＦｉ  ＡＰ、セルラーｅＮｂ、または事業者のＯＡ＆Ｍであってよい。ＳＳＭ６２８は、ジオロケーションデータベースの外部に置かれている独立エンティティであるか、またはジオロケーションデータベースの内部に置かれていてもよい。
【０２６０】
ＳＳＭ６２８は、ＣＲＳに対して、共存管理サービス、共存情報サービス、優先使用サービス、スペクトル仲介サービスのうちの１または複数を提供するか、またはサービスを提供しない（例えば、インカンベント保護だけ）。
【０２６１】
図３６は、例示的なＳＳＭアーキテクチャのブロック図３６００である。図３６に示される例において、ＳＳＭ６２８は、ＳＳＭ６２８に対する制御機能として活動し得るＳＳＭコントローラ３６１０を含む。ＳＳＭコントローラ３６１０の責任は、ＣＲＳ（例えば、１または複数のＣＲＳ３６０４）、ジオロケーションデータベース２９０２、および監督機関の方針データベース３６０２と外部的にインターフェースし、センシング機能３６０６、共存機能３６０８、優先アクセス機能３６１６、ネゴシエーション機能３６１８、近隣要素ＳＳＭインタラクション機能３６１２、セキュリティ／認証機能３６１４、および無線アクセス管理機能３６２２などのＳＳＭ６２８内の異なる機能と内部的にインターフェースすることであるものとしてよい。一実施形態では、監督機関の方針データベース３６０２は、ＳＳＭ６２８内に置かれ、監督機関の方針に関する情報を含み得る。
【０２６２】
共存機能３６０８は、同じチャネルおよび隣接チャネルを使用するＣＲＳ３６０４間の共存を確実にする責任を有するものとしてよい。換言すれば、共存機能３６０８は、同一チャネルおよび隣接チャネル干渉を最小限度に抑えるか、または回避することによって層２および層３のＣＲＳ３６０４の間の共存を確実にすることができる。それは、各ＣＲＳ３６０４が、その近隣要素と連携し、近傍内の他の要素に対し最小の干渉を引き起こすか、全く干渉を起こさないことを確実にすることができる。共存機能３６０８は、ジオロケーションデータベース２９０２から取得された情報およびセンシング機能３６０６から取得された、またはスペクトルユーザから収集された補足情報（例えば、マスターＷＳＤからの測定、ＡＰなどのノードの相互依存性、ノード間の期待される、または測定された干渉、または使用されるＲＡＴ）を使用してチャネルの利用可能性を決定することができる。同じチャネルを使用する近傍内のＣＲＳ３６０４の間の共存の一例は、ＣＲＳ３６０４によるチャネルの使用を時間多重化するものであってよい。そのような場合、共存機能３６０８は、各３６０４に動作の時間スケジュールを提供して同一チャネル干渉を回避することができる。
【０２６３】
優先アクセス機能３６１６は、ＣＲＳ３６０４による独占的または優先使用に対する共有スペクトル帯域内のチャネルのセットを予約する責任を有するものとしてよい。優先使用のための各チャネルの割り当ては、１日のうちの数秒／分などの短期ベース、または１週間のうちの数日または数時間などの中期ベースで行われるものとしてよく、指定された持続時間の連続的な時間のブロックは、特定のＣＲＳ３６０４による独占的アクセスのために予約される。チャネルが優先使用のためにＣＲＳ３６０４に割り当てられるときに、そのＣＲＳ３６０４は、免許チャネルを有するのと同じくらい良いクリーンな、干渉のないチャネルを期待し得る。優先アクセス機能３６１６は、優先アクセスを要求するＣＲＳ３６０４のＱｏＳ要件を知る必要があり得る。
【０２６４】
ネゴシエーション機能３６１８は、ＳＳＭ６２８とＣＲＳ３６０４との間でネゴシエートする責任を有するものとしてよい。マスターＷＳＤは、ＣＲＳ３６０４に代わってネゴシエートすることが期待され得るが、スレーブＷＳＤは、各スレーブＷＳＤがそれ自体のためにチャネルを取得するためにＳＳＭ６２８とネゴシエートするネゴシエータであってもよい。例えば、ＳＳＭ６２８におけるネゴシエーション機能は、近傍内のＣＲＳ３６０４への優先／独占的アクセスのために予約されている特定のチャネルをオークションすることができる。近傍内の複数のＣＲＳ３６０４が、優先／独占的アクセスのために予約されている特定のチャネルについてＳＳＭ６２８と同時にネゴシエートすることができる。
【０２６５】
近隣要素ＳＳＭインタラクション機能３６１２は、共存を確実にするためにＣＲＳ近傍内でスペクトル協調の責任を有する他のサードパーティＳＳＭ６２８とインタラクティブにやり取りする責任を有し得る。これは、近傍内の１つのＳＳＭ６２８による優先使用のために特定のチャネルが割り振られたときに特に有用であり得るが、それらのチャネルは、同じＣＲＳ近傍内の近隣要素ＳＳＭ６２８による優先使用のために割り振られない。
【０２６６】
センシング機能３６０６は、ＳＳＭ６２８の制御下でスペクトルユーザによって実行されるセンシング動作を制御することができ、この情報をスペクトルユーザの各々から収集することができる。この情報は、各共有スペクトル帯域内のセンシングまたは測定によって検出されたプライマリスペクトルユーザおよび／または他のセカンダリＣＲＳに関係する関連情報、その動作チャネル／周波数、動作帯域幅、インカンベント／他のセカンダリＣＲＳがオン（またはオフ）であるときの時間および持続時間、この帯域内でセカンダリベースで動作しているＣＲＳに対する最大送信電力限度、デバイスのみをセンシングするための最低感度要件、インカンベント／セカンダリＣＲＳがチャネルにアクセスすることに戻ったときのＣＲＳに対する退避時間、などを含み得る。センシング機能３６０６からの情報は、ＷＳＤによる動作のためのチャネルをさらに選択するために共存機能３６０８によって使用され得る。
【０２６７】
セキュリティ／認証機能３６１４は、新しいＣＲＳ３６０４がＳＳＭ６２８に登録し、ＣＲＳ３６０４に特有の全てのセキュリティ鍵／パスワードを格納するときにＳＳＭ６２８と各ＣＲＳ３６０４との間のセキュリティおよび認証手順を実行する責任を有し得る。それは、ＳＳＭ６２８に既に登録されているＣＲＳ３６０４がＳＳＭ６２８のサービスを使用することに戻ったときにセキュリティ／認証手順を実行することもできる。そのような場合、セキュリティ／認証機能３６１４は、ＳＳＭ６２８にアクセスを認可する前に、そのＣＲＳのＩＤに関連する格納されている鍵／パスワードにアクセスし、認証手順を実行するものとしてよい。
【０２６８】
無線アクセス管理機能３６２２は、ＣＲＳ３６０４によって使用される無線アクセスタイプ（例えば、ＬＴＥ、ＷｉＦｉまたはＨＳＰＡ）を管理する責任を有し得る。それは、マスターＷＳＤとスレーブＷＳＤとの間で通信の方向（例えば、アップリンクのみ、ダウンリンクのみ、ＴＤＤ、またはＦＤＤ）を割り振る責任も有し得る。
【０２６９】
登録ＣＲＳデータベース３６２０は、ＳＳＭ６２８に登録される全てのＣＲＳ３６０４に関する情報を格納することができる。登録ＣＲＳデータベース３６２０に格納されている情報は、マスターＷＳＤのみのデバイスＩＤ、全てのＷＳＤ（マスターまたはスレーブ）のデバイスＩＤ、またはＣＲＳ  ＩＤ（順にＣＲＳ３６０４内の全てのＷＳＤを識別することができる）であってよい。登録ＣＲＳデータベース３６２０は、デバイス能力を格納することもできる（例えば、ＲＦ能力、アンテナ本数、またはＲＡＴ能力）。
【０２７０】
図３７Ａおよび図３７Ｂは、新しいＣＲＳ登録手順の流れ図３７００ａ／３７００ｂである。図３７Ａおよび図３７Ｂに示される例において、新しい協調ＣＲＳ（Ｃ−ＣＲＳ）３７０２（例えば、ＴＶＷＳで動作している時にＳＳＭ６２８のサービスを使用するＣＲＳまたはＷＳＤ）は、ＳＳＭ６２８に登録することを望み、登録を要求するためＳＳＭ６２８へのＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑ信号を開始する（３７０２）。Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑ信号は、Ｃ−ＣＲＳ  ＩＤ（場合によっては、これはマスターＷＳＤ  ＩＤと同じであってもよい）、ジオロケーション情報、および能力情報（例えば、サポートされているスペクトル帯域、またはアンテナ本数、サポートされているＲＡＴ）などの情報を含み得る。
【０２７１】
ＳＳＭ６２８内のＳＳＭコントローラ３６１０は、外部エンティティとＳＳＭ６２８内のエンティティとの間のインターフェースとして活動し得る。ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑ信号３７０２を受信し、要求しているＣ−ＣＲＳ３７０２がＳＳＭ６２８に既に登録されているかチェックすることができる（３７０４）。そうするために、それは、ＣＲＳ＿Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿Ｉｎｆｏ＿Ｒｅｑ信号をＳＳＭ６２８内の登録ＣＲＳデータベース３６２０に送信し、Ｃ−ＣＲＳ３７０２に関する既存の登録情報を要求することができる（３７０６）。ＣＲＳ＿Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿Ｉｎｆｏ＿Ｒｅｑ信号は、最低限、Ｃ−ＣＲＳ  ＩＤを含み、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑ信号に含まれる情報の一部または全部も含み得る。
【０２７２】
登録ＣＲＳデータベース３６２０は、ＣＲＳ登録情報が要求しているＣ−ＣＲＳ３７０２に対して存在しているかどうかをチェックして決定し（３７０８）、ＣＲＳ＿Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ信号をＳＳＭコントローラ３６１０に送信し、それに、その決定を知らせることができる（３７１０）。
【０２７３】
Ｃ−ＣＲＳ３７０２に対する登録が、登録ＣＲＳデータベース３６２０内に存在していない場合、ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑ信号をＣ−ＣＲＳ３７０２に送信する（３７１４）ことによってＣＲＳ３７０２との認証を開始する（３７１２）ことができる。Ｃ−ＣＲＳ３７０２は、公開／秘密鍵などの、それ自身を認証するため必要な情報を含むＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ｉｎｆｏ信号で応答することができる（３７１６）。ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ＿Ｎｅｗ＿ＣＲＳ信号を使用してこの情報をセキュリティ／認証機能３６１４に転送する（３７２０）ことによってＳＳＭ６２８内のセキュリティ／認証機能３６１４でＣＲＳ認証を開始する（３７１８）ことができる。セキュリティ／認証機能３６１４は、それがＣ−ＣＲＳ３７０２を認証するために有しているものとしてよい事前格納されている情報（例えば、鍵）を使用してＣ−ＣＲＳ３７０２を認証し（３７２２）、Ｎｅｗ＿ＣＲＳ＿Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ｃｏｎｆｉｒｍ信号を使用してＳＭＳコントローラ３６１０に応答する（３７２４）ために必要な手順を実行することができる。ＣＲＳ認証が確認された場合、ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿Ｓｔｏｒａｇｅ信号を使用して（３７２８）、新しいＣＲＳの登録情報を登録ＣＲＳデータベース３６２０に格納する（３７２６）ことができる。登録ＣＲＳデータベース３６２０がＣｏｎｆｉｒｍ＿Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿Ｓｔｏｒａｇｅ信号を使用して情報の格納を確認した後（３７３０）、ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｃｏｎｆｉｒｍ＿ＣＲＳ＿Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ信号を使用して登録確認をＣ−ＣＲＳ３７０２に転送する（３７３４）ことによって新しいＣＲＳの登録を確認する（３７３２）ことができる。
【０２７４】
図３８Ａおよび図３８Ｂは、例示的な共存手順の流れ図３８００ａ／３８００ｂである。図３８Ａおよび図３８Ｂに示される例において、Ｃ−ＣＲＳ３７０２は、ＴｉｅｒＩＩＩ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｑ信号を使用して層３チャネルをＳＳＭ６２８に要求する（３８０２）。ＴｉｅｒＩＩ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｑ信号を受信したことに応えて、ＳＳＭ６２８内のＳＳＭコントローラ３６１０は、ＴｉｅｒＩＩＩ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｒｅｑ信号を使用してＳＳＭ６２８内の共存機能３６０８に層３スペクトルユーザのために予約されているチャネルについてクエリを実行することができる（３８０４）。共存機能３６０８は、それが層３アクセスのために予約されたチャネルを有しているかどうかをチェックし（３８０６）、ＴｉｅｒＩＩＩ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｌｉｓｔ信号を使用してそのようなチャネルのリストでＳＳＭコントローラ３６１０に応答するか、または利用可能なチャネルがないと報告し得る（３８０８）。
【０２７５】
共存機能３６０８が、利用可能なチャネルがないと報告した場合、ＳＳＭコントローラ３６１０は、ジオロケーションデータベース（ＧＬＤＢ）２９０２に、ＧＬＤＢ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｒｅｑｕｅｓｔ信号を使用して（３８１２）、ＣＲＳのジオロケーションに基づき利用可能なチャネルについてクエリを実行することができる（３８１０）。ＧＬＤＢは、ＣＲＳについて利用可能なチャネルをチェックし（３８１４）、ＧＬＤＢ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号を使用してＳＳＭコントローラ３６１０に利用可能なチャネルのリストを報告することができる（３８１６）。ＧＬＤＢ２９０２によって報告されたチャネルは、いつでもそれを占有しているプライマリスペクトルユーザがいない場合に二次使用に利用可能であるチャネル（例えば、二次使用チャネル）であるか、またはプライマリスペクトルユーザによって占有されているが、プライマリスペクトルユーザが動作していないときに二次使用に利用可能であるチャネル（例えば、プライマリユーザ割り当てチャネル）であるものとしてよい。チャネルは、それが２つのカテゴリのうちのどちらに対応しているかを示すため２進数タグによって識別されることが期待され得る。
【０２７６】
ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｃｏｅｘ＿Ｅｖａｌ＿Ｒｅｑ信号を使用して共存機能３６０８とコンタクトする（３８２０）ことによって各利用可能なチャネル（例えば、ＧＬＤＢによって提供される）について共存評価を開始する（３８１８）ことができる。共存機能３６０８は、センシング機能を使用するプライマリスペクトルユーザの保護および非協調ＣＲＳ（Ｕ−ＣＲＳ）検出、優先アクセス機能を使用する優先アクセス保護、および／または近隣要素ＳＳＭインタラクション機能を使用する他のＣ−ＣＲＳ保護に基づき各チャネルを評価することができる（３８２２）。共存機能３６０８は、チャネルの新しいリストおよび対応する送信パラメータを決定して、要求しているＣＲＳの近傍内のＣＲＳ間の共存を確実にし（３８２２）、Ｃｏｅｘ＿Ｅｖａｌ＿Ｒｅｓｐ信号を使用してそれをＳＳＭコントローラ３６１０に送り返して報告する（３８２４）ことができる。
【０２７７】
ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｃｈｅｃｋ＿Ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ＿Ｐｏｌｉｃｙ信号を使用して（３８２８）各チャネルについて方針をチェックするために規制方針データベース３６０２にクエリを実行することができる（３８２６）。方針は、例えば、送信電力限度または隣接チャネル漏洩電力に関するものとしてよい。規制方針データベース３６０２は、各チャネルについて規制方針をチェックし（３８３０）、Ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ＿Ｐｏｌｉｃｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号を使用して各チャネルに対する方針でＳＳＭコントローラ３６１０に応答することができる（３８３２）。ＳＳＭコントローラ３６１０は、使用可能なチャネルのリストおよびそれらの対応する送信パラメータをＣ−ＣＲＳ３７０２に提供して（３８３４）、ＴｉｅｒＩＩＩ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｓｐ信号を使用して共存および規制方針準拠を確実にする（３８３６）ことができる。
【０２７８】
ＧＬＤＢ２９０２によって報告される二次使用チャネルは、他のＣＲＳと共有されるチャネルであってよい。センシング機能は、チャネルを使用する他のＣＲＳの使用パターンに関する情報を提供することが期待され得る。同様に、プライマリスペクトルユーザ割り当てチャネルは、インカンベントユーザと共有されるチャネルであってよく、センシング機能は、チャネル上のインカンベントの使用パターンを提供することが期待され得る。プライマリユーザ割り当てチャネルは、他のＣＲＳと共有されてもされていなくてもよい。
【０２７９】
図３９Ａ、図３９Ｂおよび図３９Ｃは、共存を使用可能にするための例示的なＳＳＭ手順の流れ図３９００ａ／３９００ｂ／３９００ｃである。図３９Ａ、図３９Ｂおよび図３９Ｃに示される例において、ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｃｏｅｘ＿Ｅｖａｌ信号を介して共存機能３６０８に共存評価を要求する（３９０２）。Ｃｏｅｘ＿Ｅｖａｌ信号に応えて、共存機能３６０８は、ＰＵ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｒｅｑ信号をセンシング機能３６０８に送信する（３９０６）ことによってセンシングに基づきプライマリユーザ占有情報を要求する（３９０４）ことができる。センシング機能３６０８は、各プライマリスペクトルユーザ占有チャネル上のセンシング情報を取り出し、ＰＵ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｒｅｓｐメッセージを介して（３９１２）使用パターンを共存機能３６０８に報告する（３９１０）ことができる。
【０２８０】
共存機能３６０８は、インカンベントスペクトルユーザと共有されるチャネル上のプライマリスペクトルユーザ占有パターンを評価し、Ｃｏｅｘ＿Ｒｅｓｐメッセージを使用してこの情報をＣＲＳに転送することができる（３９１４）。共存機能３６０８は、ＳＵ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｒｅｑメッセージをセンシング機能３６０６に送信する（３９２０）ことによってセンシングに基づきセカンダリスペクトルユーザ占有情報も要求する（３９１６）ことができる。センシング機能３６０６は、各二次使用チャネルに関するセンシング情報を取り出し、ＳＵ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｒｅｓｐメッセージを介して（３９２６）ユーザタイプと使用パターンとを共存機能３６０８に報告する（３９２４）ことができる。
【０２８１】
共存機能３６０８は、二次使用に利用可能であるチャネル上のセカンダリスペクトルユーザ占有パターンを評価し（３９２８）、Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｑ信号を優先アクセス機能３６１６に送信する（３９３４）ことによって優先アクセスを有するチャネルを要求する（３９３０）ことができる。Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｑ信号に応えて、優先アクセス機能３６１６は、優先使用に割り当てられているチャネルのリストを取り出し（３９３６）、Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｓｐ信号を介してリストを共存機能３６０８に送信する（３９３８）ことができる。
【０２８２】
共存機能３６０８は、優先アクセスのために予約されているチャネルを評価して、それらおよび隣接チャネルを近隣要素ＣＲＳに割り当てることを回避することができる（３９４０）。それは、Ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ＳＳＭ＿Ｃｈａｎ＿Ａｌｌｏｃ＿Ｒｅｑ信号を近隣要素ＳＳＭインタラクション機能３６１２に送信する（３９４６）ことによって近隣要素ＳＳＭによるチャネル割り当てを要求することもできる（３９４２）。Ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ＳＳＭ＿Ｃｈａｎ＿Ａｌｌｏｃ＿Ｒｅｑ信号に応えて、近隣要素ＳＳＭインタラクション機能３６１２は、事前格納されているチャネル割り当て情報を取り出し、および／または近隣要素ＳＳＭに新しいチャネル割り当て情報を要求し（３９４８）、Ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ＳＳＭ＿Ｃｈａｎ＿Ａｌｌｏｃ＿Ｒｅｓｐ信号を介してチャネル割り当てに関する情報を共存機能３６０８に送信することができる（３９５０）。
【０２８３】
共存機能３６０８は、同一チャネルおよび／または隣接チャネル干渉を最小にするか、または回避することに基づき要求しているＣＲＳに対するチャネル割り当ておよび送信パラメータを評価し（３９５２）、評価の結果とともにＣｏｅｘ＿Ｒｅｓｐ信号をＳＳＭコントローラ３６１０に送信する（３９５４）ことができる。
【０２８４】
図４０Ａおよび図４０Ｂは、チャネルへの優先アクセスのための手順の流れ図４０００ａ／４０００ｂである。図４０Ａおよび図４０Ｂに示される例において、Ｃ−ＣＲＳ３７０８は、ＴｉｅｒＩＩ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｒｅｑｕｅｓｔ信号を使用して層２チャネルをＳＳＭ６２８に要求する（４００２）。ＴｉｅｒＩＩ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｒｅｑｕｅｓｔ信号に応えて、ＳＳＭ６２８内のＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｒｅｑ信号を使用してＳＳＭ６２８内の優先アクセス機能３６１６に層２スペクトルユーザのために予約されているチャネルについてクエリを実行することができる（４００４）。優先アクセス機能３６１６は、それが層２アクセスのために予約されたチャネルを有しているかどうかをチェックし（４００６）、Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｌｉｓｔ信号を使用してそのようなチャネルのリストでＳＳＭコントローラ３６１０に応答するか、または利用可能なチャネルがないと報告し得る（４００８）。
【０２８５】
優先アクセス機能が、利用可能なチャネルがないと報告した場合、ＳＳＭコントローラ３６１０は、ＧＬＤＢ２９０２に、ＧＬＤＢ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｒｅｑｕｅｓｔ信号を使用して（４０１２）、ＣＲＳのジオロケーションに基づき利用可能なチャネルについてクエリを実行することができる（４０１０）。ＧＬＤＢ２９０２は、ＣＲＳについて利用可能なチャネルをチェックし（４０１４）、ＧＬＤＢ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号を使用してＳＳＭコントローラ３６１０に利用可能なチャネルのリストを報告することができる（４０１５）。ＧＬＤＢ２９０２によって報告されたチャネルは、いつでもそれらを占有しているプライマリユーザがいない場合に二次使用に利用可能であるチャネル（例えば、二次使用チャネル）であるか、またはプライマリスペクトルユーザによって占有されているが、プライマリスペクトルユーザが動作していないときに二次使用に利用可能であるチャネル（例えば、プライマリユーザ割り当てチャネル）であるものとしてよい。チャネルは、それらが各々２つのカテゴリのうちのどちらに対応しているかを示すため２進数タグによって識別されることが期待され得る。
【０２８６】
ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｅｖａｌ信号を使用して優先アクセス機能３６１６とコンタクトする（４０１８）ことによって各利用可能なチャネル（例えば、ＧＬＤＢによって提供される）について優先アクセス評価を開始する（４０１６）ことができる。優先アクセス機能３６１６は、例えば、デバイスのクラスおよび能力、センシング機能を使用するプライマリスペクトルユーザの保護および非協調ＣＲＳ（Ｕ−ＣＲＳ）検出、優先アクセス機能を使用する優先アクセスチャネル保護、ネゴシエーション結果、および／または近隣要素ＳＳＭインタラクション機能を使用する他のＣ−ＣＲＳ保護に基づき各チャネルを評価することができる（４０２０）。優先アクセス機能３６１６は、チャネルの新しいリストおよび対応する送信パラメータを決定して、要求しているＣＲＳの近傍内のＣＲＳ間の共存を確実にし（４０２０）、Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｒｅｓｐ信号を使用してそれをＳＳＭコントローラ３６１０に送り返して報告する（４０２２）ことができる。
【０２８７】
ＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｃｈｅｃｋ＿Ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ＿Ｐｏｌｉｃｙ信号を使用して（４０２６）各チャネルについて方針をチェックするために規制方針データベース３６０２にクエリを実行することができる（４０２４）。方針は、例えば、送信電力限度、使用時間または隣接チャネル漏洩電力に関するものとしてよい。規制方針データベース３６０２は、各チャネルについて規制方針をチェックし（４０２８）、Ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ＿Ｐｏｌｉｃｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号を使用して各チャネルに対する方針でＳＳＭコントローラ３６１０に応答することができる（４０３０）。ＳＳＭコントローラ３６１０は、使用可能なチャネルのリストおよびそれらの対応する送信パラメータ、使用時間等をＣ−ＣＲＳ３７０８に提供して、ＴｉｅｒＩＩ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｓｐ信号を使用して（４０３４）優先使用および規制方針準拠を確実にする（４０３２）ことができる。
【０２８８】
図４１Ａ、図４１Ｂおよび図４１Ｃは、優先アクセスのためのＳＳＭ手順の流れ図４１００ａ／４１００ｂ／４１００ｃである。図４１Ａ、図４１Ｂおよび図４１Ｃに示される例において、ＳＳＭコントローラ３６１０は、ＴｉｅｒＩＩ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｑ信号を使用して層２チャネルに対する要求を優先アクセス機能３６１６に行う（４１０２）。ＴｉｅｒＩＩ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｑ信号４１０２に応えて、優先アクセス機能３６１６は、Ｃｈｅｃｋ＿Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎメッセージを登録ＣＲＳデータベース３６２０に送信する（４１０８）ことによって、ＷＳＤに対する優先アクセス認可を要求することができる（４１０４）。登録ＣＲＳデータベース３６２０は、ＷＳＤに対する優先アクセス認可をチェックし（４１１０）、Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ＿Ｃｏｎｆｉｒｍ信号で優先アクセス機能３６１６に応答することができる（４１１２）。
【０２８９】
優先アクセス機能３６１６は、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ＿Ｏｕｔｃｏｍｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔ信号をネゴシエーション機能３６１８に送信する（４１１８）ことによって、ＷＳＤによるチャネルに対するネゴシエーションの結果を要求することができる（４１１４）。ネゴシエーション機能３６１８は、ＷＳＤによるチャネルに対するネゴシエーションの結果を取り出し（４１２０）、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ＿Ｏｕｔｃｏｍｅ信号を介して要求されたネゴシエーション結果を優先アクセス機能３６１６に送信することができる（４１２２）。優先アクセス機能３６１６は、Ｓｔｏｒｅ＿Ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｉｎｆｏ信号を介して登録ＣＲＳデータベース３６２０内にＣＲＳに対する優先アクセス情報を格納することができる（４１２４）。
【０２９０】
優先アクセス機能３６１６は、ＰＵ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｒｅｑ信号をセンシング機能３６０６に送信する（４１３０）ことによってセンシングに基づき優先スペクトルユーザ占有情報を要求することができる（４１２６）。センシング機能３６０６は、各優先スペクトルユーザ占有チャネル上のセンシング情報を取り出し、ＰＵ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｒｅｓｐ信号を介して（４１３４）使用パターンを優先アクセス機能３６１６に報告する（４１３２）ことができる。
【０２９１】
優先アクセス機能３６１６は、インカンベントスペクトルユーザと共有されるチャネル上の優先スペクトルユーザ占有パターンを評価し（４１３６）、ＳＵ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｒｅｑ信号をセンシング機能３６０６に送信する（４１４２）ことによってセンシングに基づきセカンダリスペクトルユーザ占有情報を要求することができる（４１３８）。センシング機能３６０６は、各二次使用チャネルに対するセンシング情報を取り出し、ＳＵ＿Ｓｅｎｓｉｎｇ＿Ｒｅｓｐ信号を介して（４１４６）ユーザタイプと使用パターンとを優先アクセ得機能３６１６に報告する（４１４４）ことができる。
【０２９２】
優先アクセス機能３６１６は、二次使用に利用可能なチャネル上のセカンダリスペクトルユーザ占有パターンを評価し（４１４８）、ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ＳＳＭ＿Ｃｈａｎ＿Ａｌｌｏｃ＿Ｒｅｑ信号を近隣要素ＳＳＭインタラクション機能３６１２に送信する（４１５４）ことによって近隣要素ＳＳＭによるチャネル割り当てを要求する（４１５０）ことができる。近隣要素ＳＳＭインタラクション機能３６１２は、事前格納されているチャネル割り当て情報を取り出し、および／または近隣要素ＳＳＭに新しいチャネル割り当て情報を要求し（４１５６）、Ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ＳＳＭ＿Ｃｈａｎ＿Ａｌｌｏｃ＿Ｒｅｓｐ信号を介してそれを優先アクセス機能３６１６に報告することができる（４１５８）。
【０２９３】
優先アクセス機能３６１６は、優先アクセスチャネル割り当ておよび送信パラメータを評価し（４１６０）、ＴｉｅｒＩＩ＿Ｃｈａｎ＿Ｒｅｓｐ信号を介して層２チャネルの割り当てをＳＳＭコントローラ３６１０に提供することができる（４１６２）。
【０２９４】
優先チャネルを割り当てるために、ＳＳＭ６２８は、ネゴシエーション機能３６１８を使用して、優先アクセスを必要とする各Ｃ−ＣＲＳ３７０２からの要件に従うチャネル割り当てを行い得る。
【０２９５】
図４２Ａ、図４２Ｂおよび図４２Ｃは、例示的なネゴシエーション手順の流れ図４２００ａ／４２００ｂ／４２００ｃである。図４２Ａ、図４２Ｂおよび図４３Ｃに示される例において、ネゴシエーションは、ＳＳＭが各Ｃ−ＣＲＳ３７０２から最低要件を収集することから開始する。
【０２９６】
Ｃ−ＣＲＳ３７０２は、最初に、ＴｉｅｒＩＩ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｒｅｑｕｅｓｔ信号をＳＳＭ６２８に送信することができる（４２０２）。ＳＳＭ６２８内のＳＳＭコントローラ３６１０は、Ｆｏｒｗａｒｄ＿ＴｉｅｒＩＩ＿Ｒｅｑｕｅｓｔを介して（４２０６）、要求を優先アクセス機能２６１６に転送する（４２０４）ことができる。優先アクセス機能３６１６が、利用可能な優先アクセスチャネルがないと決定することを条件として（４２０８）、それは、Ｒｅｑｕｅｓｔ＿Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ信号をネゴシエーション機能３６１８に送信することができる（４２１０）。
【０２９７】
ネゴシエーション機能３６１８は、優先アクセスに対する最低要件にアクセスし（４２１２）、Ｍｉｎｉｍｕｍ＿Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ＿ＱｕｅｒｙをＣ−ＣＲＳ３７０２に送信することができる（４２１４）。Ｃ−ＣＲＳ３７０２は、Ｍｉｎｉｍｕｍ＿Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号を介して（４２１８）、その最低要件をネゴシエーション機能３６１８に提供することができる（４２１６）。最低要件は、例えば、チャネルの時間利用可能性のパーセンテージおよび／または価格範囲を含み得る。
【０２９８】
ネゴシエーション機能３６１８は、Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｈａｒｅ＿Ｑｕｅｒｙを少なくとも１つの近隣要素Ｃ−ＣＲＳ４２０１に送信する（４２２２）ことによって近隣要素ＣＲＳによるチャネル共有オファーを要求することができる（４２２０）。各近隣要素ＣＲＳ４２０１は、Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｓｈａｒｅ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号を介して（４２２６）、チャネル共有オファー（例えば、チャネルおよび／またはアスク価格の時間共有のパーセンテージ）を提供することができる（４２２４）。
【０２９９】
ネゴシエーション機能３６１８は、全てのＣＲＳからのオファーを査定し、最良のオファーを選択し、Ｒｅｐｏｒｔ＿Ｂｅｓｔ＿Ｏｆｆｅｒ信号を介して（４２３０）それを要求しているＣ−ＣＲＳ３７０１に報告する（４２２８）ことができる。Ｃ−ＣＲＳ３７０２は、オファーが受け入れ可能かどうかを決定し（４２３２）、Ｏｆｆｅｒ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号をネゴシエーション機能３６１８に送信する（４２３４）ことによってオファーに応答することができる。オファーが拒絶された場合、ネゴシエーション機能３６１８は、全てのＣ−ＣＲＳに、Ｃａｎｃｅｌ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿ＳｈａｒｅメッセージをＣ−ＣＲＳの全てに送信する（４２３８）ことによって、共有が取り消されることを知らせることができる（４２３６）。オファーが受け入れられた場合、ネゴシエーション機能３６１８は、Ｆｏｒｗａｒｄ＿Ｏｆｆｅｒ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号を介して（４２４２）、オファーしているＣ−ＣＲＳに知らせることができる（４２４０）。オファーを行ったＣ−ＣＲＳは、共有の確認を提供し（４２４４）、Ｏｆｆｅｒ＿Ｓｔａｔｕｓ信号をネゴシエーション機能３６１８に送信する（４２４６）ことができる。
【０３００】
ネゴシエーション機能３６１８は、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ＿Ｏｕｔｃｏｍｅ信号を介して（４２５０）、優先アクセス機能３６１６をネゴシエーション結果で更新することができる（４２４８）。優先アクセス機能３６１６は、ＴｉｅｒＩＩ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号を介して（４２５４）、層２チャネル割り当てでＣ−ＣＲＳ３７０２を更新することができる（４２５２）。
【０３０１】
実施形態
１．スペクトルコーディネータが、スペクトルコーディネータがサポートするコグニティブ無線システム（ＣＲＳ）から共有スペクトルに対する要求を受信するステップを備え、要求は少なくとも１つの最低保護要件を含む、スペクトル協調の方法。
【０３０２】
２．スペクトルコーディネータが、ＣＲＳから受信された少なくとも１つの最低保護要件に基づきＣＲＳに対する保護基準を決定するステップをさらに備える実施形態１の方法。
【０３０３】
３．スペクトルコーディネータが、ＣＲＳに対する保護基準を、共有スペクトルをスペクトルコーディネータがサポートしていない他のＣＲＳに割り当てる際の使用のため、ジオロケーションデータベース（ＧＬＤＢ）に送信するステップをさらに備える実施形態２の方法。
【０３０４】
４．スペクトルコーディネータが、スペクトルコーディネータがサポートするコグニティブ無線システム（ＣＲＳ）の地理的ロケーションに関する情報を含む登録要求をＧＬＤＢに送信するステップをさらに備える実施形態１〜３のいずれか１つの方法。
【０３０５】
５．少なくとも１つの最低保護要件は、最小帯域幅、最小信号対雑音比（ＳＩＮＲ）、または最大許容可能干渉レベルのうちの少なくとも１つである実施形態１〜４のいずれか１つの方法。
【０３０６】
６．スペクトルコーディネータが、少なくとも１つの最低保護要件に少なくとも基づく特定のサービス品質（ＱｏＳ）保証によりスペクトルコーディネータがサポートするＣＲＳに共有スペクトルを割り振るステップをさらに備える実施形態１〜５のいずれか１つの方法。
【０３０７】
７．スペクトルコーディネータが、割り振られたスペクトルがＣＲＳによる使用に利用可能になる有効期限とともに、割り振られた共有スペクトルに関する情報をＣＲＳに送信するステップをさらに備える実施形態６の方法。
【０３０８】
８．共有スペクトルに対する要求は、少なくとも１つの特定の性能要件をさらに含み、少なくとも１つの特定の性能要件は必要な利用可能性時間、最大干渉レベル、または必要な利用可能性時間におけるサービス品質（ＱｏＳ）のうちの少なくとも１つを含む実施形態１〜７のいずれか１つの方法。
【０３０９】
９．スペクトルコーディネータが少なくとも１つの特定の性能要件に基づき使用量パラメータをＧＬＤＢに送信するステップをさらに備える実施形態８の方法。
【０３１０】
１０．スペクトルコーディネータが、割り振られたスペクトルの実際のスペクトル使用量をＧＬＤＢに伝達し、ＧＬＤＢに、保護基準を格納し、使用することを示すステップをさらに備える実施形態１〜９のいずれか１つの方法。
【０３１１】
１１．保護基準は、ＳＣによってサポートされているＣＲＳを干渉から保護する方法でＧＬＤＢからスペクトルを直接取得する他のＣＲＳによる要求に対してスペクトルを割り当てるために、ＧＬＤＢによって、インカンベントユーザに対する保護基準とともに使用されるものである実施形態２〜１０のいずれか１つの方法。
【０３１２】
１２．スペクトルコーディネータ（ＳＣ）と通信して、ＳＣから、第１のモードでジオロケーションデータベース（ＧＬＤＢ）によって提供されるホワイトスペースリソースを取得するように構成された処理ユニットを備える無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
【０３１３】
１３．処理ユニットは、ＧＬＤＢと直接通信して、第２のモードでＧＬＤＢによって提供されるホワイトスペースリソースを取得するようにさらに構成される実施形態１２のＷＴＲＵ。
【０３１４】
１４．第１のモードではＳＣから、または第２のモードではＧＬＤＢから直接、取得されるホワイトスペースリソースを使用して無線通信を実行するように構成されたトランシーバをさらに備える実施形態１２または１３のＷＴＲＵ。
【０３１５】
１５．処理ユニットは、第１のモードで、ＳＣと通信して、ＳＣからホワイトスペースリソースを取得する他のＷＴＲＵ、ＧＬＤＢから直接ホワイトスペースリソースを取得する他のＷＴＲＵ、および近隣要素ＳＣからホワイトスペースリソースを取得する他のＷＴＲＵからの合意されたレベルの干渉からの保護の保証を受けるようにさらに構成される実施得形態１２〜１４のいずれか１つのＷＴＲＵ。
【０３１６】
１６．近隣要素ＳＣからホワイトスペースリソースを取得する他のＷＴＲＵからの合意されたレベルの干渉からのＷＴＲＵに対する保証された保護は、ＳＣと近隣要素ＳＣとの間のリンクを介して取得される実施形態１５のＷＴＲＵ。
【０３１７】
１７．処理ユニットは、ＳＣと通信して、ＳＣとＧＬＤＢとの間のテレビジョンホワイトスペース（ＴＶＷＳ）管理リンクを介してＧＬＤＢによって提供されるＳＣからのホワイトスペースリソースを取得するように構成される実施形態１５のＷＴＲＵ。
【０３１８】
１８．処理ユニットは、ＳＣと通信して、ＧＬＤＢから、ＴＶＷＳ管理リンクを介して、ＧＬＤＢから直接ホワイトスペースリソースを取得する他のＷＴＲＵからの合意されたレベルの干渉からのＷＴＲＵに対する保証された保護を取得するように構成される実施形態１６または１７のＷＴＲＵ。
【０３１９】
１９．第１のモードでジオロケーションデータベースと通信するためジオロケーションデータベースとの第１のリンクを確立するように構成された回路をさらに備え、第１のリンクは連邦通信委員会（ＦＣＣ）によって定義された規制、放送通信庁（ＯＦＣＯＭ）によって定義された規制、またはホワイトスペースデータベースにアクセスするためのプロトコル（ＰＡＷＳ）によって定義されたプロトコルのうちの１つを使用するリンクである実施形態１２〜１８のいずれか１つのＷＴＲＵ。
【０３２０】
２０．第２のモードでＳＣと通信するための第２のリンクを確立するように構成された回路をさらに備える実施形態１３〜１９のいずれか１つのＷＴＲＵ。
【０３２１】
２１．ＷＴＲＵは、ホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ）である実施形態１２〜２０のいずれか１つのＷＴＲＵ。
【０３２２】
２２．要求側システムが１または複数のＷＴＲＵによる使用のため共有スペクトルを取得するための方法であって、共有スペクトルマネージャ（ＳＳＭ）に、無線通信に使用するための共有スペクトルの割り当てに対するスペクトル要求を送信するステップを備える方法。
【０３２３】
２３．スペクトル要求は、共有スペクトルの要求された割り当てに対する帯域幅要件および共有スペクトル上の無線通信に対するアクセスの質に関する少なくとも１つの特性に関する情報を含む実施形態２２の方法。
【０３２４】
２４．スペクトル要求に応えて、スペクトル要求に含まれる帯域幅要件とアクセスの質に関する少なくとも１つの特性とを満たす無線通信のために１または複数のＷＴＲＵが使用する共有スペクトルの割り当てを含むスペクトル割り当て応答を受信するステップをさらに備える実施形態２２または２３の方法。
【０３２５】
２５．帯域幅要件は、１または複数のＷＴＲＵが利用する特定の帯域幅、または１または複数のＷＴＲＵが利用するスペクトルの量のうちの１つを含む実施形態２３または２４のいずれか１つの方法。
【０３２６】
２６．アクセスの質に関する少なくとも１つの特性は、要求された割り当てに対するサービス品質の最低レベル、若しくは１または複数のＷＴＲＵが要求された割り当てに対するアクセスの質の最低レベルを必要としないという表示、要求側システムがスペクトルの割り当てに対して支払う意志のある受け入れ可能な価格の範囲、要求されたスペクトル上の無線通信のための所望の最大送信電力、要求側システムが要求されたスペクトルを使用することを要求している持続時間、または必要なカバレッジ若しくは動作の必要な地理的範囲のうちの少なくとも１つを含む実施形態２３〜２５のいずれか１つの方法。
【０３２７】
２７．スペクトル割り当て応答は、共有スペクトルの割り当てを使用するステップに関連する費用を含む実施形態２４〜２６のいずれか１つの方法。
【０３２８】
２８．スペクトル割り当て応答は、共有スペクトルの割り当てに関連する少なくとも１つのパラメータをさらに含み、少なくとも１つのパラメータは共有スペクトル上で送信するための最大電力、１または複数のＷＴＲＵが共有スペクトルをセンシングするための要件に関する情報、１または複数のどのＷＴＲＵが共有スペクトルを退避することを必要とするかについての条件に関する少なくとも１つの規則、または共有スペクトルの割り当ての総持続時間の少なくとも１つを含む実施形態２４〜２７のいずれか１つの方法。
【０３２９】
２９．要求側システムは、スペクトル割り当て応答に応えて、１または複数のＷＴＲＵが通信のために割り振られた共有スペクトルを使用し始めていることをＳＳＭに示すスペクトル使用インジケータをＳＳＭに送信するようにさらに構成される実施形態２４〜２７のいずれか１つの方法。
【０３３０】
特徴および要素が特定の組合せで上述されているが、当業者であれば、それぞれの特徴もしくは要素は単独で、または他の特徴および要素と組み合わせて使用され得ることを理解するであろう。さらに、本明細書で説明されている方法は、コンピュータまたはプロセッサにより実行できるようにコンピュータ可読媒体内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より実装され得る。コンピュータ可読媒体の例は、電子信号（有線で、または無線接続で送信される）およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、限定はしないが、ＲＯＭ、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）などの光学媒体を含む。ソフトウェアに関連するプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、またはホストコンピュータにおいて使用するための無線周波トランシーバを実装するために使用され得る。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006373279.tif 000008
【図６Ａ】
0006373279.tif 000009
【図６Ｂ】
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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１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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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２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
0006373279.tif 000031
【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
0006373279.tif 000044
【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３９Ａ】
0006373279.tif 000047
【図３９Ｂ】
0006373279.tif 000048
【図３９Ｃ】
0006373279.tif 000049
【図４０Ａ】
0006373279.tif 000050
【図４０Ｂ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４１Ｃ】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４２Ｃ】
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