(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル通信ユーザ機器(UE)において使用するためのデバイスであって、当該デバイスは、処理回路を含み、前記処理回路は、
前記UEによって実行されるべき所望の無線アクティビティの実行のためのサービス品質と、前記UEに割り当てられた現在のスペクトラムと関連するサービス品質とを比較し、
前記比較に基づいて、余分なスペクトラムを要求するべきであるということを決定し、
前記決定に基づいて、あらかじめ定められたプロトコルにしたがって前記余分なスペクトラムを要求するためのスペクトラム割り当て要求を作成し、
クラウド・スペクトラム・ブローカーに前記スペクトラム割り当て要求を送信し、
前記クラウド・スペクトラム・ブローカーから前記スペクトラム割り当て要求に対する応答を受信するように構成される、
デバイス。
【請求項２】
前記処理回路は、前記クラウド・スペクトラム・ブローカーにさらなる情報を送信するように構成され、前記さらなる情報は、
前記スペクトラム割り当て要求と関連する承認情報、
プット価格、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記処理回路は、前記クラウド・スペクトラム・ブローカーに前記さらなる情報を送信する前に、前記あらかじめ定められたプロトコルにしたがって前記さらなる情報を作成するように構成される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記処理回路は、さらに、前記スペクトラム割り当て要求に応答して前記クラウド・スペクトラム・ブローカーからの肯定応答を受信するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記処理回路は、さらに、要求されている前記余分なスペクトラムを提供するための利用可能なネットワークのリストを前記クラウド・スペクトラム・ブローカーから受信するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記処理回路は、さらに、要求されている前記余分なスペクトラムを提供するためのスペクトラム・ウィンドウの指標を前記クラウド・スペクトラム・ブローカーから受信するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
ユーザ機器であって、
請求項１に記載のデバイスと、
スクリーン、スピーカー、タッチスクリーン、キーボード、複数のアンテナを含むアンテナ・アレイ、グラフィックス・プロセッサ、アプリケーション・プロセッサのうちの1つ又は複数とを含む、
ユーザ機器。
【請求項８】
余分なスペクトラムを要求する方法であって、
無線デバイスによって実行されるべき所望の無線アクティビティと関連する第１のサービス品質と、前記無線デバイスに割り当てられた現在のスペクトラムと関連する第２のサービス品質との比較に基づいて、余分なスペクトラムを要求するべきであるということを決定するステップと、
前記余分なスペクトラムの割り当てを要求するための割り当て要求の中で送信されるべき情報を決定するステップと、
クラウド・スペクトラム・ブローカーに前記割り当て要求を送信するステップであって、前記割り当て要求が、あらかじめ定められたプロトコルにしたがって送信される、ステップとを含む、
方法。
【請求項９】
当該方法は、
前記割り当て要求と関連する承認情報、
プット価格、
のうちの少なくとも1つを前記クラウド・スペクトラム・ブローカーに送信するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
当該方法は、
前記割り当て要求に応答する肯定応答、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するための利用可能なネットワークのリスト、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するためのスペクトラム・ウィンドウの指標、
のうちの少なくとも1つを前記クラウド・スペクトラム・ブローカーから受信するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
クラウド・スペクトラム・ブローカーにおいて使用するためのデバイスであって、当該デバイスは、処理回路を含み、前記処理回路は、
余分なスペクトラムを要求するための割り当て要求をユーザ機器から受信し、前記割り当て要求は、前記ユーザ機器によって実行されるべき所望の無線アクティビティと関連する第１のサービス品質と、前記ユーザ機器に割り当てられた現在のスペクトラムと関連する第２のサービス品質との比較に基づいて、余分なスペクトラムを要求するべきであるという決定に応答して送信され、前記割り当て要求は、あらかじめ定められたプロトコルに従い、
前記割り当て要求に対する応答を決定し、
前記ユーザ機器に前記応答を送信する、ように構成される、
デバイス。
【請求項１２】
前記ユーザ機器への応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記割り当て要求は、
前記割り当て要求と関連する承認情報、
プット価格、
のうちの少なくとも1つとともに受信される、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記処理回路は、
グローバル・ブローカーにスペクトラムの要求を送信し、
スペクトラムの要求に対する応答を前記グローバル・ブローカーから受信し、
スペクトラムの前記要求に対する前記応答に基づいて前記割り当て要求に対する前記応答を決定するように構成される、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記ユーザ機器への前記応答は、
前記割り当て要求に応答する肯定応答、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するための利用可能なネットワークのリスト、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するためのスペクトラム・ウィンドウの指標、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１６】
クラウド・スペクトラム・ブローカーによって実行される方法であって、
ユーザ機器からの、余分なスペクトラムの割り当てを要求するためのスペクトラム割り当て要求を聞くステップであって、前記スペクトラム割り当て要求は、前記ユーザ機器によって実行されるべき所望の無線アクティビティと関連する第１のサービス品質と、前記ユーザ機器に割り当てられた現在のスペクトラムと関連する第２のサービス品質との比較に基づいて、余分なスペクトラムを要求するべきであるという決定に応答して送信され、前記スペクトラム割り当て要求は、あらかじめ定められたプロトコルに従う、ステップと、
前記あらかじめ定められたプロトコルにしたがってグローバル・ブローカーから余分なスペクトラムを要求するステップと、
前記グローバル・ブローカーから応答を受信するステップであって、前記グローバル・ブローカーからの前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、ステップと、
前記グローバル・ブローカーからの前記応答に基づいて前記ユーザ機器に応答を送信するステップであって、前記ユーザ機器への前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、ステップとを含む、
方法。
【請求項１７】
前記ユーザ機器からの前記スペクトラム割り当て要求は、
前記スペクトラム割り当て要求と関連する承認情報、
プット価格、
のうちの少なくとも1つとともに受信される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ユーザ機器への前記応答は、
前記スペクトラム割り当て要求に応答する肯定応答、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するための利用可能なネットワークのリスト、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するためのスペクトラム・ウィンドウの指標、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
ユーザ機器であって、
前記ユーザ機器によって実行されるべき所望の無線アクティビティの実行のためのサービス品質と、前記ユーザ機器に割り当てられた現在のスペクトラムと関連するサービス品質とを比較するための手段と、
前記比較に基づいて、余分なスペクトラムを要求するべきであるということを決定するための手段と、
前記決定に基づいて、前記余分なスペクトラムの割り当てを要求するための割り当て要求の中で送信されるべき情報を決定するための手段と、
余分なスペクトラムの割り当てを要求するための前記割り当て要求をクラウド・スペクトラム・ブローカーに送信するための手段であって、前記割り当て要求は、あらかじめ定められたプロトコルにしたがって送信される、手段とを含む、
ユーザ機器。
【請求項２０】
スペクトラム・ブローカーであって、
ユーザ機器からの、余分なスペクトラムの割り当てを要求するための割り当て要求を聞くための手段であって、前記割り当て要求は、前記ユーザ機器によって実行されるべき所望の無線アクティビティと関連する第１のサービス品質と、前記ユーザ機器に割り当てられた現在のスペクトラムと関連する第２のサービス品質との比較に基づいて、余分なスペクトラムを要求するべきであるという決定に応答して送信され、前記割り当て要求は、あらかじめ定められたプロトコルに従う、手段と、
前記あらかじめ定められたプロトコルにしたがってグローバル・ブローカーから余分なスペクトラムを要求するための手段と、
前記グローバル・ブローカーから応答を受信するための手段であって、前記グローバル・ブローカーからの前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、手段と、
前記グローバル・ブローカーからの前記応答に基づいて前記ユーザ機器に応答を送信するための手段であって、前記ユーザ機器への前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、手段とを含む、
スペクトラム・ブローカー。
【請求項２１】
1つ又は複数のコンピュータ実行可能な命令を含むコンピュータ・プログラムであって、前記1つ又は複数のコンピュータ実行可能な命令は、ユーザ機器(UE)のプロセッサで実行されると、前記ユーザ機器(UE)に、余分なスペクトラムを要求する方法を実行させ、前記方法は、
前記UEによって実行されるべき所望の無線アクティビティの実行のためのサービス品質と、前記UEに割り当てられた現在のスペクトラムと関連するサービス品質とを比較するステップと、
前記比較に基づいて、余分なスペクトラムを要求するべきであるということを決定するステップと、
前記決定に基づいて、前記余分なスペクトラムの割り当てを要求するための割り当て要求の中で送信されるべき情報を決定するステップと、
クラウド・スペクトラム・ブローカーに前記割り当て要求を送信するステップであって、前記割り当て要求が、あらかじめ定められたプロトコルにしたがって送信される、ステップとを含む、
コンピュータ・プログラム。
【請求項２２】
1つ又は複数のコンピュータ実行可能な命令を含むコンピュータ・プログラムであって、前記1つ又は複数のコンピュータ実行可能な命令は、クラウド・スペクトラム・ブローカーのプロセッサで実行されると、前記クラウド・スペクトラム・ブローカーに、
ユーザ機器からの、余分なスペクトラムの割り当てを要求するためのスペクトラム割り当て要求を聞くステップであって、前記スペクトラム割り当て要求は、前記ユーザ機器によって実行されるべき所望の無線アクティビティと関連する第１のサービス品質と、前記ユーザ機器に割り当てられた現在のスペクトラムと関連する第２のサービス品質との比較に基づいて、余分なスペクトラムを要求するべきであるという決定に応答して送信され、前記スペクトラム割り当て要求は、あらかじめ定められたプロトコルに従う、ステップと、
前記あらかじめ定められたプロトコルにしたがってグローバル・ブローカーから余分なスペクトラムを要求するステップと、
前記グローバル・ブローカーから応答を受信するステップであって、前記グローバル・ブローカーからの前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、ステップと、
前記グローバル・ブローカーからの前記応答に基づいて前記ユーザ機器に応答を送信するステップであって、前記ユーザ機器への前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、ステップとを含む、方法を実行させる、
コンピュータ・プログラム。
【請求項２３】
請求項２１に記載のコンピュータ・プログラムを格納している非一時的な機械読み取り可能な記憶媒体。
【請求項２４】
請求項２２に記載のコンピュータ・プログラムを格納している非一時的な機械読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2014年9月26日に出願された、"REQUESTING  EXTRA  SPECTRUM"と題する米国特許出願第14/499，033号に基づく優先権を主張するものであり、その開示全体は、参照によって本明細書に全体として組み込まれている。
【０００２】
複数の実施形態は、一般的に、無線通信に関し、より具体的には、モバイル・ブロードバンド・アプリケーションのためにスペクトラムを動的に割り当てるためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
世界は、無線データの激増によって引き起こされる世界的なスペクトラムの不足に直面しつつある。携帯電話、衛星、及びハイビジョンテレビを含む新たなディジタル技術及び無線技術は、人々が放送電波をどのように使用するかを劇的に変化させつつある。無線電信伝送の初期の時代以来、米国及びその他の管轄区域における利用可能な無線スペクトラムは、規制機関によって個別の複数の帯域又はチャネルへと分割されてきた。スペクトラム帯域の使用は、特定のタイプのユーザ又は特定の免許所有者に制限されてきた。過剰な数のモバイル・デバイスのための無線スペクトラムの利用可能性は、データ又はコンテンツをやり取りするためのスペクトラムの継続的な使用の手掛かりとなる。モバイル・ブロードバンドの排他的な免許は、ほぼ枯渇し、業界における議論は、既に、スペクトラムの販売からスペクトラムの賃貸へ移っている。ある世界的な活動が存在し、その活動は、免許付与されたスペクトラム所有者が自身の未使用のスペクトラム又は十分に活用されていないスペクトラムを、そのスペクトラムを使用したいという要望に応じてその他のエンティティーに賃貸することを可能にする規制を求める活動である。このことは、最終的に有益な状況を生み出し、その状況の下では、たとえば、モバイル・オペレータは、そうでなければそれらのモバイル・オペレータが有していないであろうスペクトラムへのアクセスを得ることができ、その一方で、未使用のスペクトラムを有するスペクトラム所有者は、何らかの形態の報酬を得る。このことは、(非セルラーの)免許付与されたスペクトラム所有者にとっては特に魅力的であり、それらのスペクトラム所有者は、自身のスペクトラムを十分に活用してはいないが、ある領域内で或いはある時間においてそのスペクトラムについての使途を有しているため、(二次的な市場においてそのスペクトラムを売却することによって)そのスペクトラムを放棄することができない免許付与されたスペクトラム所有者であってもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の提案されている業界での解決方法のうちのいくつかは、顧客によるスペクトラム検知を利用し、そのスペクトラム検知は、未使用のスペクトラムを検出し、そして、公平性、コンテンツのタイプ、及びプロバイダの相違に基づいて、効用関数モデルを使用して、上記の検出した未使用のスペクトラムを割り当てることを目的としている。これらの提案されている解決方法は、断片化をもたらし、非効率につながり、その非効率は、現在の問題を悪化させるにすぎないであろう。自身のスペクトラムを貸し出す一次スペクトラム所有者は、通常、2つの主な要件を有する。1つめとして、それらの一次スペクトラム所有者は、自身のスペクトラムを自身が必要とするときに、それらのスペクトラムの制御を取り戻すことが可能である必要があり、このための明確なメカニズムが存在する必要がある。2つめとして、それらの一次スペクトラム所有者は、自身のスペクトラムのいずれの部分が貸し出されるかを掌握している状態にあることを望む。スペクトラム検知による解決方法は、これらの要件を満たさない。その理由は、利用可能なスペクトラムを検出するクライアント・デバイスは、一次スペクトラム所有者の制御のもとにはないであろうということである。その他の提案されている解決方法は、コグニティブ・パイロット・チャネル(無線スペクトラム)を使用して、利用可能な未使用のスペクトラムを宣伝することを含み、上記の他の解決方法は、より多くのスペクトラムを使用する。少なくとも24時間にわたって情報が変わらない場合には、未使用のスペクトラムを見つけ出すための静的なデータベースを使用することが、一般的である。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】いくつかの実施形態とともに使用するのに適しているシステムを図示している。
【図２】いくつかの実施形態において考慮に入れられる複数の異なる視点を示している。
【図３】いくつかの実施形態にしたがったセットアップ段階を図示している。
【図４】いくつかの実施形態にしたがったスペクトラム割り当てプロセスを図示している。
【図５】いくつかの実施形態にしたがったスペクトラム再要求プロセスを図示している。
【図６】いくつかの例にしたがった方法を図示している。
【図７】いくつかの例にしたがった方法を図示している。
【図８】いくつかの実施形態にしたがった例示的なシステムを図示している。
【図９】ユーザ機器の1つの実施形態を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本開示のさまざまな実施形態が、以降で詳細に論じられている。特定の実施態様が論じられているが、これは例示の目的で行われているにすぎないということを理解すべきである。当業者であれば、その他の構成要素及び構成を使用することも可能であるということを認識するであろう。
【０００７】
実施形態は、この点について限定されるものではないが、たとえば、"processing(処理する)"、"computing(算出する)"、"calculating(計算する)"、"determining(決定する)"、"applying(適用する)"、"receiving(受信する)"、"establishing(確立する)"、"analyzing(分析する)"、"checking(チェックする)"等などの用語を利用している議論は、コンピュータ、コンピューティング・プラットフォーム、コンピューティング・システム、又はその他の電子コンピューティング・デバイスの1つ又は複数の動作及び/又は1つ又は複数のプロセスに言及してもよく、これらの動作及び/又はプロセスは、コンピュータのレジスタ及び/又はメモリ内の物理的な(たとえば、電子的な)量として表されているデータを、コンピュータのレジスタ及び/又はメモリ、又は、動作及び/又はプロセスを実行するための命令を格納することができるその他の情報ストレージ・メディア内の物理的な量として同様に表されるその他のデータへと操作し及び/又は変換してもよい。
【０００８】
実施形態は、この点について限定されるものではないが、本明細書において使用されている"plurality(複数)"及び"a  plurality(複数)"という用語は、たとえば、"multiple(複数)"又は"two  or  more(2つ以上)"を含んでもよい。"plurality(複数)"又は"a  plurality(複数)"という用語は、本明細書の全体を通じて、2つ以上の構成要素、デバイス、要素、ユニット、パラメータなどを記述するために使用されてもよい。たとえば、"a  plurality  of  devices(複数のデバイス)"は、"two  or  more  devices(2つ以上のデバイス)"を含んでもよい。
【０００９】
"スペクトラム資産(spectrum  asset)"という用語は、通常は、特定の地理的領域において、ある範囲の電磁放射を、最も高い周波数から最も低い周波数まで使用する権利を意味する。スペクトラムは、X線及びガンマ線から可視光及び電波までのすべてを包含する。加えて、スペクトラム資産は、時間、日、時間ブロック、分、秒、若しくは、時間のさらに小さな単位から構成されているグループから選択されたタイム・スロットのセットへ還元されることが可能であり、又は、やはりタイム・スロットのセットへと還元可能である周波数範囲へ還元されてもよい。
【００１０】
"クラウド・スペクトラム・サービス(Cloud  Spectrum  Service (CSS))"という用語は、本明細書においては、1つの動的なスペクトラム割り当てスキームを意味し、その動的なスペクトラム割り当てスキームは、クラウドベースのデータベース及び最適化エンジンを使用して、クライアント・デバイスに利用可能なスペクトラムを割り当てる。
【００１１】
"マルチモード・デバイス (Multi-mode  device (MMD))"という用語は、本明細書においては、主として、固定ネットワーク・インフラストラクチャーへ/固定ネットワーク・インフラストラクチャーからデータを送信し及び/又は受信するための無線デバイスを指すのに使用されており、たとえば、モバイル・デバイス、タブレット、コンピューティング・デバイス、TVセット、ハンド・ヘルド(HH)デバイスを含む。MMDは、クラウド・スペクトラム・ブローカー(CSB)によって割り当てられたスペクトラム・リソースを直接使用することが可能であってもよい。MMDは、その他のデバイスとの有線通信又は無線通信に従事してもよい。
【００１２】
"一次スペクトラム所有者(Primary  Spectrum  Holder (PSH))"という用語は、クラウド・スペクトラム・サービス(CSS)取引との関連で、規制当局によって譲渡された無線スペクトラムの一部分に対する権利を有するスペクトラム所有者であり、その無線スペクトラムは、CSBによって動的に管理されて一時的な使用のためにMMD及び/又は代替スペクトラム所有者(ASH)に再割り当てされる。例としては、TV放送局、セルラー・オペレータ、及び政府機関(軍、公安など)が挙げられる。しかしながら、いくつかの場合においては、PSHは、(以降で説明されている)代替スペクトラム所有者又はMMDであってもよく、代替スペクトラム所有者又はMMDは、そのスペクトラムについての時間周波数単位(TFU)を現在所有しており、割り当てられているTFUを他の代替スペクトラム所有者又はMMDとの間で再び取引することを試みる際にPSHとして機能する。
【００１３】
本明細書において使用されている"代替スペクトラム所有者(Alternate  Spectrum  Holder (ASH))"という用語は、固定ネットワーク・インフラストラクチャーへのアクセスをMMDに提供するいずれかのエンティティーである。例としては、セルラー・オペレータ及び政府機関が挙げられる。クラウド・スペクトラム・サービス(CSS)においては、ASHは、クラウド・スペクトラム・ブローカーにスペクトラムを要求することができるユーザである。いくつかの実施形態においては、ASHは、スペクトラム・リソースについて、クラウド・スペクトラム・ブローカーとの間で、自身の関連付けられているMMDへの割り当ての目的で交渉することができる。これは、すべての交渉がASHとクラウド・スペクトラム・ブローカーとの間において生じることを可能にすることによって、関連付けられているMMDの実施態様の複雑さを簡略化する。
【００１４】
グローバル・ブローカー(Global  Broker(GB))という用語は、スペクトラム競売手順を担当するエンティティーを意味するのに使用されている。
【００１５】
"クラウド・スペクトラム・データベース(Cloud  Spectrum  Database (CSD))"という用語は、本明細書においては、グローバル・ブローカーによって使用されるデータを格納して、ある位置におけるある時点での無線スペクトラム・リソース等のスペクトラム資産、すなわち、スペクトラム利用可能性を動的に管理するためのデバイスを意味するのに使用されている。CSDは、第三者によって、又はASH又はPSHネットワークの一部として展開されてもよい。CSDは、いずれかの位置及び時点における利用可能なスペクトラムについての現在及び/又は将来の情報を含んでもよい。CSDは、その他の情報を含んでもよい。CSDに含まれる情報は、規制政策に基づいて決定されてもよく、地理位置情報、日付、時間、帯域幅、カバレッジのうちの1つ又は複数についての情報、及びスペクトラムの特定の帯域に関する情報、たとえば、スペクトラムの所有者、スペクトラム占有率、利用可能性などを含んでもよい。
【００１６】
"コンテンツ・プロバイダ(Content  Provider(CP))"という用語は、本明細書においては、ESPN、ネットフリックス、Hulu、ディズニー、及びアマゾンなどのコンテンツ・プロバイダを意味するのに使用されている。CPは、MMDとの間で直接にサービス契約を確立し、CSBのサービスを使用して、無線媒体等のいずれかの通信インフラストラクチャーを介したMMDへのコンテンツの信頼性のある配信を保証してもよい。クラウド・スペクトラム・サービス(CSS)においては、CPは、クラウド・スペクトラム・ブローカーにスペクトラムを要求することができるユーザである。
【００１７】
"クラウド・スペクトラム・ブローカー(Cloud  Spectrum  Broker (CSB))"という用語は、(たとえば、PSHからASH又はMMDへとTFUを移転(譲渡)(transfer)する取引、或いはASH又はMMDから対応するPSHへとTFUを戻すよう再要求する取引等の)CSS取引を管理する役割を担うとともに、PSHの提供、ASHの要件及び要求、MMDの能力及び要求、CPの提供及び要件、及びアプリケーションの要件等のパラメータに基づいて地理的領域にわたる無線スペクトラム・リソース等のスペクトラム資産の使用を最適化する役割を担うエンティティーを意味する。CSBは、MMD又はASHから直接に受信された要求に基づいてPSHへのクエリーを開始することができる。
【００１８】
"コントローラ(Controller)"という用語は、本明細書においては一般に、プロセス又は機械を指示又は調節する1つ又は複数のデバイスの動作と関連するさまざまな装置を記述するために使用されている。コントローラは、本明細書において論じられているさまざまな機能を実行するために、(たとえば、専用のハードウェアを用いて等の)多くの方法で実装されてもよい。"プロセッサ(Processor)"は、本明細書において論じられているさまざまな機能を実行するために、(たとえば、マイクロコード等の)ソフトウェアを使用してプログラムされてもよい1つ又は複数のマイクロプロセッサを採用するコントローラの1つの例である。コントローラは、プロセッサを採用して、又はプロセッサを採用せずに実装されてもよく、いくつかの機能を実行するための専用のハードウェアと、その他の機能を実行するための(たとえば、1つ又は複数のプログラムされているマイクロプロセッサ及び関連する回路等の)プロセッサとの組合せとして実装されてもよい。本開示のさまざまな実施形態において採用されてもよいコントローラ・構成要素の例として、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、及びフィールドプログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)が挙げられるが、それらには限定されない。
【００１９】
本明細書において使用されている"無線デバイス(wireless  device)"という用語は、たとえば、無線通信を実行可能なデバイス、無線通信を実行可能な通信デバイス、無線通信を実行可能な通信局、無線通信を実行可能なポータブル・デバイス又は非ポータブル・デバイス等を含む。いくつかの実施形態においては、無線デバイスは、コンピュータと統合されている周辺デバイス、又はコンピュータに取り付けられている周辺デバイスであってもよく、又はそうしたデバイスを含んでもよい。
【００２０】
開示されている実施形態は、モバイル・オペレータ又はユーザ等のASHが、そうでなければ自身がアクセスすることを許可されないであろう又は可能にされないであろうスペクトラムにアクセスすることを可能にするアーキテクチャーを含む。たとえば、これは、高いサービス品質を保持しながら、混雑した期間中にエンド・ユーザがダウンロードを完了することを可能にすることができる。実施形態は、スペクトラムの所有者(PSH)が、そうでなければ使用されていない資産について報酬を受けることを可能にすることができる。したがって、実施形態は、すべての関係者に利益を与え、その一方でまた、それぞれの関係者から計算上の負担を取り除く。このプロセスは、通信の問題というよりはむしろ、計算集約的な最適化の問題であり、クラウド・サーバ環境に非常に適している。
【００２１】
図1は、1つの実施形態にしたがったクラウド・スペクトラム・サービス・システム100の全体的なアーキテクチャーを示している。クラウド・スペクトラム・サービス・システム100は、一次スペクトラム所有者(PSH)110、代替スペクトラム所有者(ASH)120、グローバル・ブローカー135、クラウド・スペクトラム・データベース125、コンテンツ・プロバイダ140、(図示しない)通信ネットワークへの接続性を有しているマルチモード・デバイス102を含み、これらの機能の各々は、さまざまな実施形態及びシステム・アーキテクチャーにしたがって、互い対する直接の接続性を有してもよく、或いは有さなくてもよい。
【００２２】
例として、通信ネットワークは、有線データ・ネットワーク、無線ネットワーク、電話ネットワーク、又はそれらのいずれかの組合せ等の1つ又は複数のネットワークを含む。データ・ネットワークは、いずれかのローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、大都市圏ネットワーク(MAN)、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)、(たとえば、インターネット等の)公衆データ・ネットワーク、近距離無線ネットワーク、或いは、たとえば、専用のケーブル・ネットワーク又は光ファイバ・ネットワーク等の商業的に所有されている専用のパケット交換ネットワーク等のその他のいずれかの適切なパケット交換ネットワーク、又はそれらのいずれかの組合せであってもよいと考えられる。加えて、無線ネットワークは、たとえば、セルラー・ネットワークであってもよく、Enhanced  Data  Rates  for  Global  Evolution(EDGE)、汎用パケット無線サービス(GPRS)、Global  System  for  Mobile  Communications(GSM（登録商標）)、インターネット・プロトコル・マルチメディア・サブシステム(IMS)、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)等、並びに、たとえば、Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access(WiMAX)、ロング・ターム・エボリューション(LTE)ネットワーク、符号分割多元接続(CDMA)、ワイドバンド符号分割多元接続(WCDMA（登録商標）)、ワイヤレス・フィディリティー(WiFi)、WiGig、無線LAN(WLAN)、ブルートゥース(登録商標)、インターネット・プロトコル(IP)データ・キャスティング、衛星、モバイル・アドホック・ネットワーク(MANET)等のその他のいずれかの適切な無線媒体、又はそれらのいずれかの組合せを含むさまざまなテクノロジーを採用してもよい。
【００２３】
図1のシステムは、動的なスペクトラム割り当てのための1つのフレームワークを提供する。この実施形態においては、クラウド又はクラウド・コンピューティングを使用して、動的なスペクトラム共有と関連する複雑な取引を管理し及び最適化することが提案されている。クラウドの集中化されたアクセスは、より良好な動作効率を可能にする。これは、MMD等のすべてのクライアント・デバイスが、クラウド接続され、スペクトラム所有者が自身のアクセスする必要性をシグナリングする場合に、共有スペクトラムを使用するのを中止すること(或いは、共有スペクトラムを放棄すること)が可能になるという理由による。スペクトラム管理及び負荷バランシングは、計算集約的な問題であり、クラウドの集中化された計算集約的な環境において、複雑な取引をより効果的に実行することが可能である。
【００２４】
CSSは、クラウドベースのデータベース125及び最適化エンジンを使用して、MMD102等のクライアント・デバイスに利用可能なスペクトラムを割り当てる動的なスペクトラム割り当てスキームである。CSSデータベース125は、一次所有者及びスペクトラム資産記述子を識別するPSHからの動的なスペクトラム利用可能性情報を受信する。スペクトラム資産記述子は、時間、帯域幅、使用期間、価格、及び位置のうちの1つ又は複数を、ともに、別々に、又はありとあらゆる順列で含んでもよい。利用可能性情報は、いずれかの適切なデータベース構造に合わせてフォーマット設定されてもよく、メモリによって格納されてもよい。表形式のスペクトラム利用可能性情報が、表126として示されている。表126は、一次スペクトラム所有者127及びスペクトラム資産記述子128を列記している。スペクトラム情報を収集及び編成することに加えて、データベース125は、スペクトラム規則又は推論エンジンを保持することにより、スペクトラム使用のための規則を管理してもよく、その規則は、一次スペクトラム所有者110によって確立された規則、政府規制、又は関係者によって合意された規則を含んでもよい。CSSコンセプトの鍵となる部分は、CSS割り当てスペクトラムが、クライアント・デバイスのための帯域幅、或いは基地局、アクセス・ポイント等のための帯域幅の中で漸増的に増加するような場合に、ユーザ・デバイスが、自身のオペレータの一次スペクトラムを使用し続けて、継続的な接続を保持する可能性が高くなるであろうということである。スペクトラムに関する利用可能性及び必要性がクラウドベースのスペクトラム管理システムに通信されるので、最適な(又は、高いレベル或いは最適に近いレベルの)スペクトラム利用を達成し及び維持することが可能であるということに留意するということは重要なことである。割り当てのためにスペクトラムを宣伝することは、帯域幅のうちのすべての又は大多数が通信トラフィックを搬送するということを確実にするであろう。
【００２５】
グローバル・ブローカー135は、競売人機能エンティティー、すなわち、複数のローカル・ブローカーの間におけるスペクトラム競売手順のための役割を担うエンティティーである。グローバル・ブローカー135は、二分木詰込みアルゴリズム(binary  tree  packing  algorithm)等の分類アルゴリズムを使用してスペクトラムを分配してもよい。
【００２６】
ローカル・ブローカーは、入札者機能エンティティーであり、ネットワーク・オペレータと通信してもよい。ローカル・ブローカーは、グローバル・ブローカーと加入者(MMD)との間でメッセージをやり取りする。ローカル・ブローカーは、グローバル・ブローカーからのスペクトラム割り当てを受信し、ユーザからの需要を満たす役割を担う。
【００２７】
割り当てられていないスペクトラムの分配は、たとえば、割り当てられていないスペクトラム又は新たに利用可能となったスペクトラムをデータベースから取り除いて、複数のセグメント及びセグメントの配列にし、既存のスペクトラムの使用と重複することなくスペクトラム要求を満たすことを含んでもよい。分配アルゴリズムは、指定された制約内での時間周波数単位等のスペクトラム・セグメントの最適な構成を識別するように設計されていてもよい。一次スペクトラム所有者によって提供される周波数座標及び時間座標に基づいて、上記のアルゴリズムは、有限数の(たとえば、割り当てられていないスペクトラム・ブロック等の)"セグメント"を作成し、 (たとえば、完全なスペクトラム要求又は部分的なスペクトラム要求等の)"オブジェクト"でこれらのビンを(たとえば、"割り当てる"といったように)"満たす"ようにしてもよく、それによって、使用されるセグメントの数が、ある目的に応じて最大化又は最小化される。分配アルゴリズムを使用することにより、新たに利用可能となったスペクトラムは、たとえば、新たに利用可能となったスペクトラムについての同時の複数の要求に、その新たに利用可能となったスペクトラムを効率よく割り当てることが可能である。
【００２８】
CSSプロセスにおいては、クラウド・スペクトラム・ブローカー135は、たとえば、コンテンツ・プロバイダ140、MMD102等のクライアント・デバイス、又は代替スペクトラム所有者120等のスペクトラムのユーザにスペクトラム資産を提示するために、一次スペクトラム所有者110からそのスペクトラム資産に関する情報を取得する。スペクトラムは、スペクトラム品目(spectrum  commodity  item)の形態でPSH110から利用可能にされてもよく、その後、スペクトラム品目は、スペクトラムの提示を形成してもよく、スペクトラムの提示は、時間、帯域幅、位置、価格、及びスペクトラムの使用期間のうちの1つ又は複数の観点から定義されてもよい。PSH110は、複数の持続時間にわたって複数の提示を作成してもよい。その後、ブローカーは、宣伝されるスペクトラムのプッシュ・マーケティング又はプル・マーケティングにより、これらのスペクトラム割り当てを、興味を持つ当事者に利用可能にしてもよい。ブローカーは、1つ又は複数の受け入れメッセージの形態でスペクトラムの利用に関する情報を免許所有者に提供してもよい。あるスペクトラム品目についての1つより多くの受け入れメッセージ、或いは、より多くのスペクトラム又はより少ないスペクトラムを要求する関連する提示、及びそのスペクトラムに関連するサービス品質又はその他の記述子に関する可能な交渉が存在してもよい。
【００２９】
システム100の複数の要素の間の複数のインターフェイスは、図1においてI1-I6としてラベル付けされている。
【００３０】
データベース125は、地域又は州等の地理的領域と、スペクトラム資産の現在の利用可能性とを単一の単位へと統合することを提供する。次いで、スペクトラム、価格、帯域幅、及びその他の属性のうちの1つ又は複数の識別を容易にし及び促進するために、そして、さらには、ユーザからのスペクトラムの要求への割り当てに利用可能なスペクトラムのマッチングを実行するために、この単一の単位を使用してもよい。CSS100のデータベース125を使用して、特定のスペクトラムの所有者を識別し、そして、ユーザの代わりに、クラウド・スペクトラム・ブローカーが特定のスペクトラムに対するその識別された所有者に問い合わせるようにさせてもよいということに留意すべきである。
【００３１】
仮説上のCSSベースの動的なスペクトラム割り当てシナリオの一例として、たとえば、ある通信プロバイダ会社Aが、MMD102などのMMDを有する顧客を有していて、その顧客が、ピーク時間中に、会社Aと提携していてもよく或いは提携していなくてもよいコンテンツ・プロバイダからビデオをダウンロードしたいと望んでいるが、その特定の時間及びセル・サイトにおける(たとえば、会社A等の)通信プロバイダの帯域幅しきい値を超過するであろう。(たとえば、会社A等の)通信プロバイダのシステムは、自動的にMMD102などのクライアント・デバイスの代わりにこれを検知して、クラウド・スペクトラム・ブローカー135と通信することによって一時的なスペクトラムをCSSクラウドに要求するようにプログラムされるであろう。その後、CSSは、その要求を分析し、(たとえば、たとえば、現地時間の午前3時〜4時に自身のネットワークを使用するだけである天文学機関等の一次スペクトラム所有者(PSH)によって割り当て用に利用可能として提示されているスペクトラム等の)割り当て用のスペクトラムの自身の在庫からその注文を満たすであろう。
【００３２】
その後、CSSは、(たとえば、会社A等の)通信プロバイダのシステムに一時的スペクトラム割り当て詳細を送信して、(たとえば、会社A等の)その通信プロバイダを代替スペクトラム所有者(ASH)120にするであろう。次に、(たとえば、会社A等の)通信プロバイダのシステムは、適切な基地局及びMMD102などのクライアント・デバイスがこの増分帯域を自身の使用可能なスペクトラムに加えるためのプログラミング命令を送り出す。そして、これらの詳細にユーザが気づくことなく、ユーザによるビデオのダウンロードは進行する。このプロセス全体は、数分の1秒で完了されることになり、これは、原理的には、証券市場における(複数当事者による1秒未満の取引の一部として計算集約的な最適化動作を実行する)マシンツーマシンのHFT(高頻度トレーディング)取引と同様である。グローバル・ブローカー135及びクラウド・スペクトラム・データベース125の機能は、ブローカー・データベース130などの単一のシステムへと統合されてもよいということを理解すべきである。適格な参加者は、総合的なブローカー・データベース130を検索して、スペクトラムの利用可能性、及びアンテナ・タワーなどの施設などを識別することができる。これは、いずれかの2つのエンティティーが、利用可能性、インフラストラクチャー、及び所望の使用の長さに関してそれらの関係者の間に一致が存在する場合に直接の通信に入ることを可能にする。
【００３３】
スペクトラムを求める要求は、自身の顧客が特定のレベル又は品質のサービスを受けることを確実にしたいと望むコンテンツ・プロバイダ140から生じることもある。グローバル・ブローカーは、MMD102などのクライアントから直接に要求を受信して、そのような動作が、オペレータからの、又はコンテンツ・プロバイダ140からの使用期間に準拠していると想定することができる。グローバル・ブローカーは、スペクトラムの利用を最大化する目的で複雑な最適化を実行するためにデータベース内の情報を使用する。スペクトラムの利用可能性は、その使用状況の条件とともに、PSH110によってクラウド・スペクトラム・ブローカーに宣伝され、更新される。いくつかの実施形態においては、更新は、定期的に実行されてもよい。
【００３４】
一次スペクトラム所有者、代替スペクトラム所有者、ブローカー・データベース、マルチモード・デバイスを含むすべてのデバイスは、ユーザ又はその他のデバイスと対話することができる、プロセッサ、メモリ、及びオペレーティング・システムを有するコントローラ又はコンピュータの形態を含むことができ、デスクトップ・コンピュータ、ノートブック・コンピュータ、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、サーバ、ハンドヘルド・コンピュータ、及び類似のデバイスを含むであろうが、それらには限定されない。これらのデバイスは、1つ又は複数のディスプレイを含んでもよい。
【００３５】
CSSシステム100は、グローバル・ブローカー135及びクラウド・スペクトラム・データベース125などの要素を使用する。これらの要素は、互いに、及びシステムのその他のさらに伝統的な要素と通信しなければならない。いくつかの実施形態によれば、そのような通信は、CSS通信のためのプロトコルを供給してシステム100の複数の要素の間においてシグナリングを行うことによって容易にされてもよい。このプロトコルは、クラウド・スペクトラム・サービス(CSS)シグナリング及びメッセージング・プロトコル(CSMP)と呼ばれる場合がある。CSMPは、従来のネットワーク(又はその他のネットワーク)とのCSSの統合を可能にすること又は改善することが可能である。いくつかの実施形態においては、CSMPは、クラウド・スペクトラム及びブローカレッジ・サービスとの関連で生じるメッセージング通信及びトランザクションを定義、制御、及び管理する。
【００３６】
CSMPプロトコルは、非同期メッセージング・システムであってもよく、スペクトラムの割り当て及び解放をサポートする機能のセットをサポートし、かつクライアントのデバイスが、自身の一次スペクトラム上に蓄積してキャパシティーを増大させる目的で余分なスペクトラムを入手するために注文及び要求を行うことを可能にするAPIの独立したセットであってもよい。
【００３７】
実施形態は、CSSアーキテクチャー内のさまざまなエンティティーの間において送信されることになる一般的な、構成可能な、及び拡張可能なプロトコル・メッセージを提供して、効率よく確実に機能するための十分な情報をそれぞれのエンティティーに提供する。
【００３８】
図2は、いくつかの実施形態にしたがった、プロトコルを設計する際に考慮に入れられたさまざまな視点を示す階層図である。いくつかの実施形態によれば、プロトコルは、CSSシステムの複数の要素が、複数の規則のよく定義された1つのセットを用いて容易に相互に対話することを可能にする。
【００３９】
いくつかの実施形態によれば、CSMPは、下記を提供する。
【００４０】
・  入来する複数のスペクトラム割り当て要求をリッスンする(スペクトラム割り当て要求を聞く又はスペクトラム割り当て要求に耳を傾ける(listen  for  incoming  spectrum  allocation  request))。
【００４１】
・  無線スペクトラム利用可能性の告知。
【００４２】
・  スペクトラム割り当て要求の開始。
【００４３】
・  クラウド・スペクトラム・データベースの認証及び承認。
【００４４】
・  クラウド・スペクトラム・データベースの登録/登録解除要求。
【００４５】
・  割り当てられているスペクトラムのクラウド・スペクトラム・データベースの更新のメッセージ。
【００４６】
・  スペクトラム利用可能性の応答。
【００４７】
・  PSHへのスペクトラム割り当て要求を行う。
【００４８】
・  割り当てられているスペクトラムの、元のスペクトラム所有者(たとえば、PSH又はオペレータ)への再要求を行う。
【００４９】
・  ブローカーどうしの間における接続を確立する。
【００５０】
・  チャネル利用可能性の要求/応答。
【００５１】
・  無線アクセス・テクノロジー及びスペクトラム帯域の動的な選択のための統一されたインターフェイスを提供する。
【００５２】
プロトコル・ライフサイクル及び動作モード
いくつかの実施形態によれば、メッセージング交換のライフサイクルは、下記の3つのプロセスを含む。
【００５３】
・  セットアップ段階。
【００５４】
・  スペクトラム割り当てプロセス。
【００５５】
・  スペクトラム再要求プロセス。
【００５６】
セットアップ段階
割り当てプロセスが開始する前に、グローバル・ブローカー135は、リスニング及び告知状態にある。グローバル・ブローカー135は、ローカル・ブローカー120からの要求を待つ。グローバル・ブローカー135が、割り当てのための利用可能なスペクトラムを有していて、かつ要求が受信されていない場合には、グローバル・ブローカー135は、告知状態に入ることができる。告知状態においては、グローバル・ブローカーは、ブロードキャスト・メッセージをすべてのローカル・ブローカーへ送信して、利用可能なスペクトラムの詳細を提供することができる。このフェーズは、図3において示されている。
【００５７】
スペクトラム割り当てプロセス
図4は、スペクトラム割り当てプロセスを示しており、これは、下記を含む。
【００５８】
・  フェーズ1：  初期化、認証。ここでは、ASHは、スペクトラムに対する自身の必要性に関する情報(ニーズ情報)を送信するか、又は送信しないかのオプションを有する。
【００５９】
・  フェーズ2：  ネットワークの識別及び帯域の選択。
【００６０】
・  フェーズ3：  スペクトラムの交渉及び割り当て。
【００６１】
・  フェーズ4：  実行及びクリアランス。
【００６２】
・  フェーズ5：  モニタリング。
【００６３】
スペクトラム再要求プロセス
スペクトラム再要求プロセスは、図5において示されており、下記のフェーズを含む。
【００６４】
・  フェーズ1：  スペクトラムの再要求を行うことを求める要求。
【００６５】
・  フェーズ2：  SLAのモニタリング及び問合せ。
【００６６】
・  フェーズ3：  スペクトラムの回収。
【００６７】
・  フェーズ4：  実行及びクリアランス。
【００６８】
インターフェイスの仕様
MMDとCSBとの間におけるインターフェイスI1は、下記の情報をやり取りするために使用される。
【００６９】
【表１】
0006419954.tif 000002
【００７０】
インターフェイスI2は、グローバル・ブローカーとCSBとの間において信号をやり取りするために使用される。グローバル・ブローカーからCSBへ、又はCSBからグローバル・ブローカーへ信号が送信されてもよい。
【００７１】
インターフェイスI3は、グローバル・ブローカーとCSDとの間において信号をやり取りするために使用される。グローバル・ブローカーからCSDへ、又はCSDからグローバル・ブローカーへ信号が送信されてもよい。
【００７２】
インターフェイスI4は、MMDとグローバル・ブローカーとの間において信号をやり取りするために使用される。MMDからグローバル・ブローカーへ、又はグローバル・ブローカーからMMDへ信号が送信されてもよい。
【００７３】
インターフェイスI5は、PSHとCSDとの間において信号をやり取りするために使用される。このインターフェイスは、下記の情報をやり取りしてもよい。
【００７４】
【表２】
0006419954.tif 000003
【００７５】
インターフェイスI6は、コンテンツ・プロバイダとグローバル・ブローカーとの間において信号をやり取りするために使用される。コンテンツ・プロバイダからグローバル・ブローカーへ、又はグローバル・ブローカーからコンテンツ・プロバイダへ信号が送信されてもよい。
【００７６】
図6は、いくつかの例にしたがった、余分なスペクトラムを要求する方法600を示している。いくつかの例においては、この方法は、MMDのユーザ機器によって実施されてもよい。この方法は、610において開始し、620において、余分なスペクトラムが要求されるべきであるか否かに関する決定が行われる。余分なスペクトラムが要求されるべきではないということが決定された場合には、この方法は、余分なスペクトラムが要求されるべきであるということが決定されるまで、620へ戻ってループし続ける。この決定は、たとえば、必要とされるサービス品質と、利用可能なサービス品質との間における比較などの基準又はメトリックに基づくことが可能である。この決定は、自動的に実行されることが可能であり、又はユーザからの入力に基づいて行われることが可能である。
【００７７】
余分なスペクトラムが要求されるべきであるということが620において決定された場合には、この方法は630へ進み、630では、割り当て要求がクラウド・スペクトラム・ブローカーへ送信され、その要求は、プロトコルに従う。この方法は、640において終了する。
【００７８】
図7は、いくつかの例にしたがった方法700を示している。いくつかの例においては、この方法は、クラウド・スペクトラム・ブローカーによって実施されてもよい。この方法は、710において開始し、720において、この方法を実施するデバイスが、(たとえば、ユーザ機器、MMD等からの)余分なスペクトラムの割り当て要求をリッスンし、その要求は、プロトコルに従う。この方法は、要求が受信されるまで、720へ戻ってループし続ける。要求が受信された場合には、この方法は730へ進む。730において、要求が、余分なスペクトラムを求めてグローバル・ブローカーへ送信される。その要求は、プロトコルにしたがって送信される。740において、応答が、グローバル・ブローカーから受信され、その応答は、プロトコルにしたがって送信されている。750において、この方法を実施するデバイスは、要求を行っている(たとえば、UE又はMMD等の)エンティティーに応答を送信し、要求を行っているエンティティーへの応答は、グローバル・ブローカーからの応答に基づき、プロトコルにしたがって送信される。この方法は、760において終了する。
【００７９】
グローバル・ブローカーによる帯域幅の割り当ては、帯域幅の割り当ての対価として提示される金銭的な又はその他の報酬を考慮に入れるオークション・システムに基づくことが可能であるということに留意すべきである。しかしながら、たとえば、利用可能な帯域幅の最も効率的な使用など、その他の考慮事項が考慮に入れられることも可能である。いくつかの例においては、余分な帯域幅の割り当ては、いかなる金銭的な又は報酬の考慮事項からも独立していることが可能である。スペクトラム・プロセス割り当ては、スペクトラム賃貸プロセスであってもよく、又はスペクトラム賃貸プロセスを含むことが可能であり、スペクトラムの割り当ては、スペクトラムの賃貸であってもよい。
【００８０】
本明細書において説明されているクラウド・スペクトラム・ブローカー120及びUE102は、いずれかの適切なハードウェア及び/又はソフトウェアを使用して実施されてもよい。図8は、いくつかの実施形態にしたがった例示的なシステム1000を示している。システム1000は、1つ又は複数のプロセッサ1040と、プロセッサ1040のうちの少なくとも1つと接続されるシステム・コントロール・ロジック1020と、システム・コントロール・ロジック1020と接続されるシステム・メモリ1010と、システム・コントロール・ロジック1020と接続される不揮発性メモリ(NVM)/ストレージ1030と、システム・コントロール・ロジック1020と接続されるネットワーク・インターフェイス1060とを含む。システム・コントロール・ロジック1020は、入力/出力デバイス1050に結合されることも可能である。
【００８１】
プロセッサ1040は、1つ又は複数のシングルコア・プロセッサ又はマルチコア・プロセッサを含んでもよい。プロセッサ1040は、汎用プロセッサ及び専用プロセッサ(たとえば、グラフィックス・プロセッサ、アプリケーション・プロセッサ、ベースバンド・プロセッサなど)のいずれかの組合せを含んでもよい。プロセッサ1040は、適切な命令又はプログラムを使用して上述の方法を実行するように動作できること(すなわち、プロセッサ、又はその他のロジック、命令の使用を介して動作すること)が可能である。それらの命令は、システム・メモリ1010内にシステム・メモリ部分(CSSロジック)1015として格納されることが可能であり、又は追加として、若しくは代替として、(NVM)/ストレージ1030内にNVM命令部分(CSSロジック)1035として格納されてもよい。
【００８２】
CSSロジック1015及び/又は1035は、余分なスペクトラムを要求すること、又はそのような要求に応答することなど、CSS機能をプロセッサ1040に実行させるためのロジックを含んでもよい。
【００８３】
プロセッサ1040は、さまざまな実施形態にしたがって図6及び図7の実施形態を実行するように構成されてもよい。
【００８４】
1つの実施形態のためのシステム・コントロール・ロジック1020は、プロセッサ1040のうちの少なくとも1つへの、及び/又はシステム・コントロール・ロジック1020と通信状態にあるいずれかの適切なデバイス又は構成要素へのいずれかの適切なインターフェイスを提供するためのいずれかの適切なインターフェイス・コントローラを含んでもよい。
【００８５】
1つの実施形態のためのシステム・コントロール・ロジック1020は、システム・メモリ1010へのインターフェイスを提供するための1つ又は複数のメモリ・コントローラを含んでもよい。システム・メモリ1010は、たとえば、システム1000のためのデータ及び/又は命令をロード及び格納するために使用されてもよい。一実施形態のためのシステム・メモリ1010は、たとえば、適切なダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)など、いずれかの適切な揮発性メモリを含んでもよい。
【００８６】
NVM/ストレージ1030は、たとえば、データ及び/又は命令を格納するために使用される1つ又は複数の有形の非一時的コンピュータ可読メディアを含んでもよい。NVM/ストレージ1030は、たとえば、フラッシュ・メモリなど、いずれかの適切な不揮発性メモリを含むことができ、並びに/又は、たとえば、1つ若しくは複数のハード・ディスク・ドライブ(HDD)、1つ若しくは複数のコンパクト・ディスク(CD)ドライブ、及び/又は1つ若しくは複数のディジタル多用途ディスク(DVD)ドライブなど、いずれかの適切な不揮発性ストレージ・デバイスを含んでもよい。
【００８７】
NVM/ストレージ1030は、物理的に、システム1000がインストールされているデバイスの一部であるストレージ・リソースを含むことができ、又はNVM/ストレージ1030は、そのデバイスによってアクセス可能であるが、必ずしもそのデバイスの一部でなくてもよい。たとえば、NVM/ストレージ1030は、ネットワーク・インターフェイス1060を介してネットワークを経由してアクセスされてもよい。
【００８８】
システム・メモリ1010及びNVM/ストレージ1030はそれぞれ、とりわけ、たとえば、CSSロジック1015及び1035それぞれの一時的なコピー及び永続的なコピーを含んでもよい。CSSロジック1015及び1035は、プロセッサ1040のうちの少なくとも1つによって実行されたときに、システム1000が、方法600及び/又は方法700、又は本明細書において説明されているその他のいずれかの実施形態の方法のうちの1つ又は複数を実施するという結果をもたらす命令を含んでもよい。いくつかの実施形態においては、命令1015及び命令1035、又はそれらのハードウェア・構成要素、ファームウェア・構成要素、及び/又はソフトウェア・構成要素が、追加として/代替として、システム・コントロール・ロジック1020、ネットワーク・インターフェイス1060、及び/又はプロセッサ1040内に配置されてもよい。
【００８９】
ネットワーク・インターフェイス1060は、システム1000が1つ又は複数のネットワーク(たとえば、無線通信ネットワーク)を介して、及び/又はその他のいずれかの適切なデバイスと通信するための無線インターフェイスを提供するためにトランシーバ・モジュール1065を有することができる。トランシーバ1065は、さまざまな実施形態において説明されているさまざまな通信、送信、及び受信を実行することができ、送信機セクション及び受信機セクションを含んでもよい。さまざまな実施形態においては、トランシーバ1065は、システム1000のその他の構成要素と統合されてもよい。たとえば、トランシーバ1065は、プロセッサ1040というプロセッサ、システム・メモリ1010というメモリ、及びNVM/ストレージ1030というNVM/ストレージを含んでもよい。ネットワーク・インターフェイス1060は、いずれかの適切なハードウェア及び/又はファームウェアを含んでもよい。ネットワーク・インターフェイス1060は、マルチ入力マルチ出力無線インターフェイスを提供するために複数のアンテナに動作可能に結合されてもよい。一実施形態のためのネットワーク・インターフェイス1060は、たとえば、ネットワーク・アダプタ、無線ネットワーク・アダプタ、電話モデム、及び/又はワイヤレス・モデムを含んでもよい。たとえば、システム1000がクラウド・スペクトラム・ブローカーである場合には、ネットワーク・インターフェイス1060は、イーサネット（登録商標）・インターフェイス、S1−MMEインターフェイス、及び/又はS1−Uインターフェイスを含んでもよい。
【００９０】
1つの実施形態に関しては、プロセッサ1040のうちの少なくとも1つは、システム・コントロール・ロジック1020の1つ又は複数のコントローラのためのロジックとともにパッケージされてもよい。一実施形態に関しては、プロセッサ1040のうちの少なくとも1つは、システム・コントロール・ロジック1020の1つ又は複数のコントローラのためのロジックとともにパッケージされて、システム・イン・パッケージ(SiP)を形成することが可能である。一実施形態に関しては、プロセッサ1040のうちの少なくとも1つは、システム・コントロール・ロジック1020の1つ又は複数のコントローラのためのロジックと同じダイ上に統合されてもよい。一実施形態に関しては、プロセッサ1040のうちの少なくとも1つは、システム・コントロール・ロジック1020の1つ又は複数のコントローラのためのロジックと同じダイ上に統合されて、システム・オン・チップ(SoC)を形成することが可能である。プロセッサ1040のうちのそれぞれは、データを受信するための入力1040aと、データを出力するための出力1040bとを含んでもよい。
【００９１】
さまざまな実施形態においては、I/Oデバイス1050は、システム1000とのユーザの対話を可能にするように設計されているユーザ・インターフェイス、システム1000との周辺構成要素の対話を可能にするように設計されている周辺構成要素・インターフェイス、並びに/又はシステム1000に関連した環境状況及び/又は位置情報を決定するように設計されているセンサを含んでもよい。
【００９２】
図9は、システム1000がUE102をモバイル・デバイス1100の特定の形態で実装している一実施形態を示している。
【００９３】
さまざまな実施形態においては、ユーザ・インターフェイスは、ディスプレイ1140(たとえば、液晶ディスプレイ、タッチ・スクリーン・ディスプレイなど)、スピーカー1130、マイクロフォン1190、1つ又は複数のカメラ1180(たとえば、スチル・カメラ及び/又はビデオ・カメラ)、フラッシュライト(たとえば、発光ダイオード・フラッシュ)、並びにキーボード1170を含んでもよいが、それらには限定されない。
【００９４】
さまざまな実施形態においては、周辺構成要素・インターフェイスは、不揮発性メモリ・ポート、オーディオ・ジャック、及び電源インターフェイスを含んでもよいが、それらには限定されない。
【００９５】
さまざまな実施形態においては、センサは、ジャイロ・センサ、加速度計、近接センサ、環境光センサ、及び測位ユニットを含んでもよいが、それらには限定されない。測位ユニットは、測位ネットワークの構成要素、たとえば、グローバル・ポジショニング・システム(GPS)衛星と通信するためにネットワーク・インターフェイス1060の一部であること、又はネットワーク・インターフェイス1060と対話することも可能である。
【００９６】
さまざまな実施形態においては、システム1100は、モバイル・コンピューティング・デバイスであってもよく、そのモバイル・コンピューティング・デバイスは、ラップトップ・コンピューティング・デバイス、タブレット・コンピューティング・デバイス、ネットブック、モバイル電話などであるが、それらには限定されない。さまざまな実施形態においては、システム1100は、より多くの構成要素若しくはより少ない構成要素、及び/又はさまざまなアーキテクチャーを有することができる。
【００９７】
本明細書において使用される際には、ある機能を実行「するための/するように構成されている/するようにアレンジされている処理回路」は、その機能を実行「するように構成されているハードウェア」、「するように構成されているソフトウェア」、及び「するように構成されているハードウェア及びソフトウェアの組合せ」のうちの少なくとも1つを含む。
【００９８】
複数の実施形態においては、実装される無線ネットワークは、第3世代パートナーシップ・プロジェクトのロング・ターム・エボリューション(LTE)アドバンスト無線通信標準であってもよく、これは、3GPPのLTE−A標準のリリース8、9、10、11、及び12、又はそれ以降を含んでもよいが、それらには限定されない。
【００９９】
動作が複数の別々の動作として説明されている場合には、これは、例示的な実施形態を説明するためのものであるが、説明の順序は、これらの動作が必ずしも順序に依存するものであるということを意味するためのものと解釈されるべきではない。とりわけ、これらの動作は、提示の順序で実行される必要はない。
【０１００】
"comprising(含む)"、"having(有する)"、及び"including(含む)"という用語は、文脈によって別段の内容が示されていない限り、同義である。"A/B"というフレーズは、"A又はB"を意味する。"A及び/又はB"というフレーズは、"(A)、(B)、又は(A及びB)"を意味する。"A、B、及びCの少なくとも1つ"というフレーズは、"(A)、(B)、(C)、(A及びB)、(A及びC)、(B及びC)、又は(A、B、及びC)"を意味する。"(A)B"というフレーズは、"(B)又は(AB)"を意味し、すなわち、Aは任意選択である。
【０１０１】
物理的な可能性に反しない限り、本明細書において説明されている方法は、(i)いずれかのシーケンスで、及び/又はいずれかの組合せで実行されることが可能であり、(ii)それぞれの実施形態の構成要素は、いずれかの様式で組み合わされてもよいと本発明者らは想定している。
【０１０２】
この新規な発明の例示的な実施形態について説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変形形態及び修正形態が可能である。したがって、本発明の実施形態は、上述の特定の開示によってではなく、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的な均等物の範疇によってのみ限定される。
【０１０３】
本開示の範囲内の実施形態は、コンピュータ実行可能命令若しくはデータ構造を搬送するための、又はコンピュータ実行可能命令若しくはデータ構造を格納されているコンピュータ可読メディアを含んでもよい。そのようなコンピュータ可読メディアは、汎用コンピュータ又は専用コンピュータによってアクセスされてもよいいずれかの利用可能なメディアであってもよい。限定ではなく、例として、そのようなコンピュータ可読メディアは、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROM、若しくはその他の光ディスク・ストレージ、磁気ディスク・ストレージ若しくはその他の磁気ストレージ・デバイス、又は、所望のプログラム・コード手段をコンピュータ実行可能な命令若しくはデータ構造の形態で搬送若しくは格納するために使用されてもよいその他のいずれかのメディアを含んでもよい。情報がネットワーク又は別の通信接続(ハードワイヤード、ワイヤレス、又はそれらの組合せ)を介してコンピュータに転送又は提供される場合には、そのコンピュータは、当然のことながら、その接続をコンピュータ可読メディアとみなす。したがって、そのようないずれの接続も、当然のことながら、コンピュータ可読メディアと呼ばれる。上記の組合せも、コンピュータ可読メディアの範囲内に含まれるはずである。
【０１０４】
コンピュータ実行可能な命令は、たとえば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は専用処理デバイスに特定の機能又は機能のグループを実行させる命令及びデータを含む。コンピュータ実行可能命令はまた、スタンドアロンの環境又はネットワーク環境においてコンピュータによって実行されるプログラム・モジュールを含む。一般に、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実行する、又は特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、及びデータ構造などを含む。コンピュータ実行可能命令、関連付けられているデータ構造、及びプログラム・モジュールは、本明細書において開示されている方法のステップを実行するためのプログラム・コード手段の例に相当する。そのような実行可能命令又は関連付けられているデータ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップにおいて記述されている機能を実施するための対応する行為の例に相当する。
【０１０５】
自動化されたスペクトラム取引の確立、及びスペクトラム割り当ての最適化をサポートするためのさまざまなプロセスについて説明してきた。開示されているアプローチを使用すれば、スペクトラム所有者又はスペクトラム・ユーザの側での手続き上の及び取引上の負担を最小化しながら、スペクトラムの効率的で生産的な使用が行われることが可能である。上述の説明は、特定の詳細を含んでいるかもしれないが、それらの詳細は、いかなる形においても特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。本開示の説明されている実施の形態のその他の構成は、本開示の範囲の一部である。たとえば、本開示の原理は、それぞれの個々のユーザに適用されることが可能であり、それぞれのユーザは、そのようなシステムを個々に展開することができる。これは、たとえ多数の可能な応用例のうちのいずれか1つが、本明細書において説明されている機能を必要としなくても、それぞれのユーザが本開示の利点を利用することを可能にする。言い換えれば、構成要素の複数のインスタンスが存在することが可能であり、それぞれのインスタンスが、さまざまな可能な方法でコンテンツを処理する。それは必ずしも、すべてのエンド・ユーザによって使用される1つのシステムである必要はない。
【０１０６】
下記の条項にしたがって、さまざまな実施形態を実現することが可能である。
【０１０７】
例1は、モバイル通信ユーザ機器(UE)において使用するためのデバイスであって、当該デバイスは、処理回路を含み、前記処理回路は、
あらかじめ定められたプロトコルにしたがっているとともに余分なスペクトラムを要求するためのスペクトラム割り当て要求を作成し、
クラウド・スペクトラム・ブローカーに前記スペクトラム割り当て要求を送信し、
前記クラウド・スペクトラム・ブローカーから前記スペクトラム割り当て要求に対する応答を受信するように構成される、デバイスである。
【０１０８】
例2は、条項1のデバイスにおいて、前記処理回路は、前記クラウド・スペクトラム・ブローカーにさらなる情報を送信するように構成され、前記さらなる情報は、
要求されている前記余分なスペクトラムについての移動度モデルの指標、
要求されている前記余分なスペクトラムについての無線インターフェイスの指標、
前記スペクトラム割り当て要求と関連する承認情報、
プット価格、
のうちの少なくとも1つを含む、デバイスである。
【０１０９】
例3は、条項2のデバイスにおいて、前記処理回路は、前記クラウド・スペクトラム・ブローカーに前記さらなる情報を送信する前に、前記あらかじめ定められたプロトコルにしたがった前記さらなる情報を作成するように構成される、デバイスである。
【０１１０】
例4は、条項1乃至条項3のいずれかのデバイスにおいて、前記処理回路は、さらに、前記スペクトラム割り当て要求に応答して前記クラウド・スペクトラム・ブローカーからの肯定応答を受信するように構成される、デバイスである。
【０１１１】
例5は、条項1乃至条項4のいずれかのデバイスにおいて、前記処理回路は、さらに、要求されている前記余分なスペクトラムを提供するための利用可能なネットワークのリストを前記クラウド・スペクトラム・ブローカーから受信するように構成される、デバイスである。
【０１１２】
例6は、条項1乃至条項5のいずれかのデバイスにおいて、前記処理回路は、さらに、要求されている前記余分なスペクトラムを提供するためのスペクトラム・ウィンドウの指標を前記クラウド・スペクトラム・ブローカーから受信するように構成される、デバイスである。
【０１１３】
例7は、ユーザ機器であって、
条項1乃至条項6のいずれかのデバイスと、
スクリーン、スピーカー、タッチスクリーン、キーボード、複数のアンテナを含むアンテナ・アレイ、グラフィックス・プロセッサ、アプリケーション・プロセッサのうちの1つ又は複数とを含む、ユーザ機器である。
【０１１４】
例8は、余分なスペクトラムを要求する方法であって、
余分なスペクトラムを要求するべきであるということを決定するステップと、
前記余分なスペクトラムの割り当てを要求するための割り当て要求の中で送信されるべき情報を決定するステップと、
クラウド・スペクトラム・ブローカーに前記割り当て要求を送信するステップであって、前記割り当て要求が、あらかじめ定められたプロトコルにしたがって送信される、ステップとを含む、方法である。
【０１１５】
例9は、条項8の方法において、当該方法は、
要求されている前記余分なスペクトラムについての移動度モデルの指標、
要求されている前記余分なスペクトラムについての無線インターフェイスの指標、
前記割り当て要求と関連する承認情報、
プット価格、
のうちの少なくとも1つを前記クラウド・スペクトラム・ブローカーに送信するステップをさらに含む、方法である。
【０１１６】
例10は、条項8又は条項9のいずれかの方法において、当該方法は、
前記割り当て要求に応答する肯定応答、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するための利用可能なネットワークのリスト、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するためのスペクトラム・ウィンドウの指標、
のうちの少なくとも1つを前記クラウド・スペクトラム・ブローカーから受信するステップをさらに含む、方法である。
【０１１７】
例11は、クラウド・スペクトラム・ブローカーにおいて使用するためのデバイスであって、当該デバイスは、処理回路を含み、前記処理回路は、
余分なスペクトラムを要求するための割り当て要求をユーザ機器から受信し、前記割り当て要求は、あらかじめ定められたプロトコルに従い、
前記割り当て要求に対する応答を決定し、
前記ユーザ機器に前記応答を送信する、ように構成される、デバイスである。
【０１１８】
例12は、条項11のデバイスにおいて、前記ユーザ機器への応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、デバイスである。
【０１１９】
例13は、条項11又は条項12のデバイスにおいて、前記割り当て要求は、
要求されている前記余分なスペクトラムについての移動度モデルの指標、
要求されている前記余分なスペクトラムについての無線インターフェイスの指標、
前記割り当て要求と関連する承認情報、
プット価格、
のうちの少なくとも1つを含む、デバイスである。
【０１２０】
例14は、条項11乃至条項13のいずれかのデバイスにおいて、前記処理回路は、
グローバル・ブローカーにスペクトラムの要求を送信し、
スペクトラムの要求に対する応答を前記グローバル・ブローカーから受信し、
スペクトラムの前記要求に対する前記応答に基づいて前記割り当て要求に対する前記応答を決定するように構成される、デバイスである。
【０１２１】
例15は、条項11乃至条項14のいずれかのデバイスにおいて、前記ユーザ機器への前記応答は、
前記割り当て要求に応答する肯定応答、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するための利用可能なネットワークのリスト、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するためのスペクトラム・ウィンドウの指標、
のうちの少なくとも1つを含む、デバイスである。
【０１２２】
例16は、クラウド・スペクトラム・ブローカーによって実行される方法であって、
ユーザ機器からの、余分なスペクトラムの割り当てを要求するためのスペクトラム割り当て要求を聞くステップであって、前記スペクトラム割り当て要求は、あらかじめ定められたプロトコルに従う、ステップと、
前記あらかじめ定められたプロトコルにしたがってグローバル・ブローカーから余分なスペクトラムを要求するステップと、
前記グローバル・ブローカーから応答を受信するステップであって、前記グローバル・ブローカーからの前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、ステップと、
前記グローバル・ブローカーからの前記応答に基づいて前記ユーザ機器に応答を送信するステップであって、前記ユーザ機器への前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、ステップとを含む、方法である。
【０１２３】
例17は、条項16の方法において、前記ユーザ機器からの前記スペクトラム割り当て要求は、
要求されている前記余分なスペクトラムについての移動度モデルの指標、
要求されている前記余分なスペクトラムについての無線インターフェイスの指標、
前記スペクトラム割り当て要求と関連する承認情報、
プット価格、
のうちの少なくとも1つを含む、方法である。
【０１２４】
例18は、条項16又は条項17の方法において、前記ユーザ機器への前記応答は、
前記スペクトラム割り当て要求に応答する肯定応答、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するための利用可能なネットワークのリスト、
要求されている前記余分なスペクトラムを提供するためのスペクトラム・ウィンドウの指標、
のうちの少なくとも1つを含む、方法である。
【０１２５】
例19は、ユーザ機器であって、
余分なスペクトラムを要求するべきであるということを決定するための手段と、
余分なスペクトラムの割り当てを要求するための割り当て要求の中で送信されるべき情報を決定するための手段と、
余分なスペクトラムを要求するための割り当て要求をクラウド・スペクトラム・ブローカーに送信するための手段であって、前記割り当て要求は、あらかじめ定められたプロトコルにしたがって送信される、手段とを含む、ユーザ機器である。
【０１２６】
例20は、スペクトラム・ブローカーであって、
ユーザ機器からの、余分なスペクトラムの割り当てを要求するための割り当て要求を聞くための手段であって、前記割り当て要求は、あらかじめ定められたプロトコルに従う、手段と、
前記あらかじめ定められたプロトコルにしたがってグローバル・ブローカーから余分なスペクトラムを要求するための手段と、
前記グローバル・ブローカーから応答を受信するための手段であって、前記グローバル・ブローカーからの前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、手段と、
前記グローバル・ブローカーからの前記応答に基づいて前記ユーザ機器に応答を送信するための手段であって、前記ユーザ機器への前記応答は、前記あらかじめ定められたプロトコルに従う、手段とを含む、スペクトラム・ブローカーである。
【０１２７】
例21は、コンピュータ・プログラムであって、コンピュータ・システムによって実行されると、前記コンピュータ・システムに、条項1乃至7、11乃至15、19又は20のいずれかのデバイスとして、条項8乃至10又は16乃至18のいずれかの方法を実行させる、コンピュータ・プログラムである。
【０１２８】
例22は、複数の命令を格納している非一時的な機械読み取り可能な記憶媒体であって、前記複数の命令は、コンピュータによって実行されると、前記コンピュータに、条項8乃至10又は16乃至18のいずれかの方法を実行させ、或いは条項1乃至7、11乃至15、19又は20のいずれかの装置として動作させる、非一時的機械読み取り可能な記憶媒体である。
【０１２９】
例23は、複数の図面を参照して、実質的に本明細書において説明されるユーザ機器(UE)である。
【０１３０】
例24は、複数の図面を参照して、実質的に本明細書において説明されるクラウド・スペクトラム・ブローカーである。
【０１３１】
例25は、複数の図面を参照して、実質的に本明細書において説明される方法である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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