(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々のＤＦＳビーコンを生成するようにプログラミングされたビーコンジェネレータと、
前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々のレーダー信号をスキャンするようにプログラミングされたレーダーディテクタと、
レーダー信号が存在していない前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々に前記ＤＦＳビーコンを送信し、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々におけるレーダー信号を受信するようにプログラミングされた５ＧＨｚ無線トランシーバーと、
前記レーダーディテクタ、前記ビーコンジェネレータおよび前記５ＧＨｚ無線トランシーバーと接続された組み込みプロセッサとスイッチと、
を具備し、
前記組み込みプロセッサとスイッチは
(a)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーを、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の第１のチャネルへ切り替えること
(b)前記ビーコンジェネレータに、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の前記第１のチャネルにおける前記ＤＦＳビーコンを生成させること
(c)前記レーダーディテクタに、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の前記第１のチャネルにおける前記レーダー信号をスキャンさせること
(d)ステップ(a)から(ｃ)を、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の他のチャネルに対して繰り返すこと
(e)ステップ(a)から(d)は、特定のチャネルにおける連続する前記ＤＦＳビーコンの送信タイミングの間の時間であるビーコン送信デューディーサイクルの間に実行すること、
をプログラミングされているスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスター。
【請求項２】
前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路のなかで前記レーダー信号を含まない各々に関するホワイトリストおよび前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路のなかで前記レーダー信号を含む各々に関するブラックリストを保存するメモリをさらに具備する請求項１に記載のスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスター。
【請求項３】
アクセスポイントあるいはＬＴＥ−Ｕホストと接続するための有線ネットワークインターフェースをさらに具備し、前記アクセスポイントあるいは前記ＬＴＥ−Ｕホストを経由して前記ホワイトリストおよび前記ブラックリストをクラウドインテリジェンスエンジンに送信し、前記アクセスポイントあるいは前記ＬＴＥ−Ｕホストを経由して前記クラウドインテリジェンスエンジンから制御情報を受信し、および前記アクセスポイントあるいは前記ＬＴＥ−Ｕホストに前記制御情報を送信するようにプログラミングされている、請求項２に記載のスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスター。
【請求項４】
前記アクセスポイントあるいは前記ＬＴＥ−Ｕホストに送信された前記制御情報は、前記アクセスポイントあるいは前記ＬＴＥ−Ｕホストにおけるチャネル選択の動作を制御するように構成される請求項３に記載のスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスター。
【請求項５】
非ＤＦＳ無線トランシーバーをさらに具備し、前記非ＤＦＳ無線トランシーバーを用いて、前記ホワイトリストおよび前記ブラックリストを送信するように構成される、請求項２に記載のスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスター。
【請求項６】
前記非ＤＦＳ無線トランシーバーは、２．４ＧＨｚ無線トランシーバー、ブルートゥーストランシーバーおよび８０２．１５．４トランシーバーからなるグループの中から選択されるように構成される請求項５に記載のスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスター。
【請求項７】
スキャンを実施しレーダー信号がないことを確認した１つまたは複数の５ＧＨｚ無線周波数チャネルのチャネルホワイトリストを含んでいるメモリと、
複数の５ＧＨｚ無線周波数チャネルの各々の前記レーダー信号を検出し、利用可能なチャネルは前記レーダー信号がないことを示し、利用不可能なチャネルは前記レーダー信号があることを示すようにプログラミングされた５ＧＨｚ無線トランシーバーと、
前記５ＧＨｚ無線トランシーバーと前記メモリに接続された組み込みプロセッサおよびスイッチと、
を具備し
前記スイッチおよび前記組み込みプロセッサは、
前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の各チャネルに対して高速に前記レーダー信号のスキャンと第１のＤＦＳビーコンの送信を行うために、前記複数の５ＧＨｚ無線周波数チャネルの各々を、前記チャネルホワイトリストの中にあるチャネルに周期的に切り替えながら非連続的にスキャンするようにさせ、
非連続なスキャンおよび高速に前記レーダー信号のスキャンの間に、前記レーダー信号が含まれていないと確認された前記チャネルホワイトリストの中の使用可能なチャネルを追跡し、
非連続なスキャンおよび高速に前記レーダー信号のスキャンの間に、前記レーダー信号が含まれていると確認されたチャネルブラックリストの中の使用不可能なチャネルを追跡し、
前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の各チャネルに対して第２のＤＦＳビーコンを送信させることも含めて、前記チャネルホワイトリストの中の各チャネルに対して、前記レーダー信号に対する連続的でシーケンシャルな運用中チャネル監視を、前記５ＧＨｚ無線トランシーバーを用いて行う、ようにプログラミングされているスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスター。
【請求項８】
(a)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーを、前記チャネルホワイトリストの中の第１のチャネルに切り替えること
(b)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の前記第１のチャネルにおける前記第１のＤＦＳビーコンを送信させること
(c)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の前記第１のチャネルにおける前記レーダー信号をスキャンさせること
(d)ステップ(a)から(ｃ)を、前記チャネルホワイトリストの他のチャネルに対して繰り返すこと
(e)ステップ(a)から(d)は、ある１つのチャネルにおける連続するＤＦＳビーコンの送信タイミングの間の時間であるビーコン送信デューディーサイクルの間に実行されること
により、前記スイッチおよび前記組み込みプロセッサは、前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、高速に前記レーダー信号のスキャンを実施させ、ＤＦＳビーコンを送信させるようにプログラミングされている、請求項７に記載のスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスター。
【請求項９】
(a)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーを、前記チャネルホワイトリストの中の第１のチャネルに切り替えること
(b)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の前記第１のチャネルにおける前記第１のＤＦＳビーコンを送信させること
(c)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の前記第１のチャネルにおける前記レーダー信号をスキャンさせること
(d)ステップ(a)から(ｃ)を、前記チャネルホワイトリストの他のチャネルに対しての繰り返すこと
(e)ステップ(a)から(d)は、ある１つのチャネルにおける連続するＤＦＳビーコンの送信タイミングの間の時間であるビーコン送信デューディーサイクルの間に実行すること
により、前記スイッチおよび前記組み込みプロセッサは、前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに対して、前記チャネルホワイトリストの中の各チャネルにおける連続的でシーケンシャルなインサービスモニタリングさせるようにプログラミングされている、請求項７に記載のスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスター。
【請求項１０】
複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々のＤＦＳビーコンを生成するビーコンジェネレータを提供し、
前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々のレーダー信号をスキャンするためのレーダーディテクタを提供し、
前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々に前記ＤＦＳビーコンを送信する５ＧＨｚ無線トランシーバー、および前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々の前記レーダー信号を受信する無線トランシーバーをと提供し、
前記レーダーディテクタ、前記ビーコンジェネレータ、前記５ＧＨｚ無線トランシーバーと接続された組み込みプロセッサとスイッチとを提供することを具備し、
前記スイッチおよび前記組み込みプロセッサを用いて
(a)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーを、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の第１のチャネルに切り替えること
(b)前記ビーコンジェネレータに、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の前記第１のチャネルにおける第１のＤＦＳビーコンを送信させること
(c)前記レーダーディテクタに、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の前記第１のチャネルにおける前記レーダー信号をスキャンさせること
(d)ステップ(a)から(ｃ)を、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の他のチャネルに対して繰り返すこと
(e)ステップ(a)から(d)は、ある１つのチャネルにおける連続する前記ＤＦＳビーコンの送信タイミングの間の時間であるビーコン送信デューディーサイクルの間に実行すること、
により、前記レーダー信号がなく使用可能なＤＦＳチャネルを、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路から選択する方法。
【請求項１１】
メモリを提供すること、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の中で前記レーダー信号を含まない各々に関するホワイトリスト、および前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路の中で前記レーダー信号を含む各々に関するブラックリストを前記メモリに保存すること、をさらに具備する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
アクセスポイントと接続する有線ネットワークインターフェースを提供すること、前記アクセスポイントを経由して前記ホワイトリストおよび前記ブラックリストを、前記有線ネットワークインターフェースを介してクラウドインテリジェンスエンジンに送信すること、前記アクセスポイントを経由して前記クラウドインテリジェンスエンジンから制御情報を受信すること、および前記アクセスポイントに前記制御情報を送信することをさらに具備する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
非ＤＦＳ無線トランシーバーを提供すること、前記非ＤＦＳ無線トランシーバーを用いて前記ホワイトリストおよび前記ブラックリストを送信することをさらに具備する請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記非ＤＦＳ無線トランシーバーは、２．４ＧＨｚ無線トランシーバー、ブルートゥーストランシーバー、８０２．１５．４トランシーバーからなるグループの中から選択されるよう構成される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
スキャンを実施しレーダー信号がないことを確認した１つまたは複数の５ＧＨｚ無線周波数チャネルのチャネルホワイトリストを含んでいるメモリを提供し、
複数の５ＧＨｚ無線周波数チャネルの各々の前記レーダー信号を検出し、前記レーダー信号がない利用可能なチャネルであることを通知し前記レーダー信号がある使用不可能なチャネルであることを通知するようにプログラミングされた５ＧＨｚ無線トランシーバーを提供し、
前記５ＧＨｚ無線トランシーバーと前記メモリと接続された組み込みプロセッサとスイッチとを提供することを具備し、
前記スイッチおよび前記組み込みプロセッサは、前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の各チャネルに対して高速に前記レーダー信号のスキャンと第１のＤＦＳビーコンの送信を行うために、前記複数の５ＧＨｚ無線周波数チャネルの各々を、前記チャネルホワイトリストの中にあるチャネルに周期的に切り替えながら非連続的にスキャンするようにさせ、
非連続なスキャンおよび高速に前記レーダー信号のスキャンの間に、前記レーダー信号が含まれていないと確認された前記チャネルホワイトリストの中の使用可能なチャネルを追跡し、
非連続なスキャンおよび高速に前記レーダー信号のスキャンの間に、前記レーダー信号が含まれていると確認されたチャネルブラックリストの中の使用不可能なチャネルを追跡し、
前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の各チャネルに対して第２のＤＦＳビーコンを送信させることも含めて、前記チャネルホワイトリストの中の各チャネルにおいて、前記レーダー信号に対する連続的でシーケンシャルな運用中チャネル監視を、前記５ＧＨｚ無線トランシーバーを用いて行う、
前記５ＧＨｚ無線周波数チャネルからレーダー信号がない使用可能なＤＦＳチャネルを選択する方法。
【請求項１６】
(a)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーを、前記チャネルホワイトリストの中の第１のチャネルへ切り替えること
(b)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の前記第１のチャネルにおける第１のＤＦＳビーコンを送信させること
(c)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の前記第１のチャネルにおける前記レーダー信号をスキャンさせること
(d)ステップ(a)から(ｃ)を、前記チャネルホワイトリストの他のチャネルに対して繰り返すこと
(e)ステップ(a)から(d)は、ある１つのチャネルにおける連続するＤＦＳビーコンの送信タイミングの間の時間であるビーコン送信デューディーサイクルの間に実行すること
により、前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、高速に前記レーダー信号のスキャンを実施させ、前記ＤＦＳビーコンを送信させる前記スイッチおよび前記組み込みプロセッサを具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
(a)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーを、前記チャネルホワイトリストの中の第１のチャネルへの切り替えること
(b)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の前記第１のチャネルにおける第１のＤＦＳビーコンを送信させること
(c)前記５ＧＨｚ無線トランシーバーに、前記チャネルホワイトリストの中の前記第１のチャネルにおける前記レーダー信号をスキャンさせること
(d)ステップ(a)から(ｃ)を、前記チャネルホワイトリストの他のチャネルに対して繰り返すこと
(e)ステップ(a)から(d)は、ある１つのチャネルにおける連続するＤＦＳビーコンの送信タイミングの間の時間であるビーコン送信デューディーサイクルの間に実行すること
により、
前記チャネルホワイトリストの各チャネルにおいて、連続的でシーケンシャルなインサービスモニタリングを行うことを、前記５ＧＨｚ無線トランシーバーにさせる前記スイッチおよび前記組み込みプロセッサを具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記レーダー信号を含まない、複数の５ＧＨｚ無線伝送路ごとのホワイトリスト、および前記レーダー信号を含む、前記複数の５ＧＨｚ無線伝送路ごとのブラックリストを保存する前記メモリを提供することをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
アクセスポイントと接続するための無線ネットワークインターフェースを提供すること、前記アクセスポイントを経由して前記ホワイトリストおよび前記ブラックリストをクラウドインテリジェンスエンジンに送信すること、前記アクセスポイントを経由して前記クラウドインテリジェンスエンジンから制御情報を受信すること、および前記アクセスポイントを経由して前記制御情報を送信することをさらに具備する請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
非ＤＦＳ無線トランシーバーを提供すること、前記非ＤＦＳ無線トランシーバーを用いて前記ホワイトリストおよび前記ブラックリストを送信することをさらに具備し、前記非ＤＦＳ無線トランシーバーは、２．４ＧＨｚ無線トランシーバー、ブルートゥーストランシーバー、８０２．１５．４トランシーバーからなるグループの中から選択されるように構成される請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願のクロスレファレンス】
【０００１】
本願は、２０１５年８月４日出願の米国仮出願第62/200,764、「ワイヤレスネットワークにおける動的周波数チャネル選択バンドにおいて同時に複数チャネルを使用する方法及び装置」の優先権を主張し、その出願の開示内容全体が参照により本願に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、ワイヤレスネットワークに関するもので、より具体的には複数の無線周波数チャネルの中から、占有信号がない利用可能なチャネルを選択するシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
本発明の実施形態は、レーダーの検出および他の占有信号の検出が必要となる、免許が必要／不必要な周波数帯を使用する方法とシステムを提供するものである。免許必要／不要な周波数帯は、例えばＵ−ＮＩＩ（Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）周波数の中の動的周波数選択（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ、ＤＦＳ）チャネルであり、ワイヤレスアジリティエージェントを用いることで、８０２．１１ａｃ／ｎおよび免許不要なスペクトルのＬＴＥ（ＬＴＥ−Ｕ）に対して周波数の拡張を可能にするためのものである。
【０００４】
Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、携帯端末が普及した今日の生活においては必要不可欠なものである。Ｗｉ−Ｆｉは、成長を続けているＩｏＴ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ)において望ましいネットワークである。しかし、現在のＷｉ−Ｆｉの基本技術は、ここ１０年間ほとんど変化していない。Ｗｉ−Ｆｉネットワークおよび関連する免許不要スペクトルは、現在非効率な方法で管理されている。例えば、各ネットワーク間および異なるメーカー製機器間では、ほとんど或いはまったく別々の動作をする。このようなネットワークは一般的に、元々低密度と低トラフィック環境で使用することを想定した「自己管理された島」から構成されていることを前提とした、基本的な制御アルゴリズムを採用している。完全に無秩序なアドホック方式が寄せ集められているホームネットワークにおいては、状況はより悪くなる。更に、より多くのデバイスが接続される状況が一般的になると、ネット環境は、ますます混雑し、不確かな接続により速度が遅くなる。
【０００５】
８０２．１１ａｃ／ｎのＷｉ−Ｆｉ規格と同一または類似の免許不要周波数帯を使って動作するＬＴＥ−Ｕネットワークも同様に、輻輳問題や信頼性の低い接続問題が発生し、また同一のチャネルを共有する現行のＷｉ−Ｆｉに対して輻輳問題が今後発生すると予想される。さらに、周波数帯域の拡張やより効率的な周波数の利用が、急速に拡大するネットワーク社会においては、Ｗｉ−ＦｉやＬＴＥ−Ｕのネットワークを含むワイヤレスネットワークの使い勝手の悪さをなんとか凌ぐためのカギとなっている。
【０００６】
ＤＦＳチャネルとして知られている５ＧＨｚ Ｕ−ＮＩＩ−２バンドの一部で動作するデバイスは、アクティブレーダー検出を必要とする。この機能は、ＤＦＳマスターとして知られているレーダー検出能力を持つデバイスには備えられており、アクセスポイントやルーターが一般的には該当する。ＤＦＳマスターは、ＤＦＳチャネルをアクティブスキャンし、利用可能チャネル確認（Ｃｈａｎｎｅｌ  ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ  ｃｈｅｃｋ、ＣＡＣ）を行い、利用可能チャネル確認後に周期的に運用中チャネル監視（Ｉｎ−ｓｅｒｖｉｃｅ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ、ＩＳＭ）を実行する。利用チャネル確認は６０秒間行うように、ＦＣＣ Ｐａｒｔ１５ ＳｕｂＰａｒｔＥおよびＥＴＳＩ３０１ ８９３規格で義務付けられている。ＤＦＳマスターは、チャネルにレーダーがないことを示すＤＦＳビーコンをネットワーク上の他のデバイス（通常はクライアントデバイス）に送る。アクセスポイントもレーダーを検出することが出来るが、ワイヤレスクライアントは通常レーダーを検出することが出来ない。このためワイヤレスクライアントは、あるＤＦＳチャネル上にビーコンが存在しているかを特定するために、最初にＤＦＳチャネルをパッシブスキャンする必要がある。パッシブスキャン中、クライアントデバイスは、アクセスポイントから利用可能なチャネルにおいて一定間隔で送られてくるビーコンを、チャネルを順次切り替えながら待ち受ける。
【０００７】
ビーコンを検出すると、クライアントはそのチャネルを用いてアクティブスキャンをすることが出来る。ＤＦＳマスターがそのチャネルでレーダーを検出した場合、ＤＦＳマスターはそれ以上ビーコンを送出することをやめ、予め決められた時間内にビーコンを検出していないクライアントデバイス全ては、すぐにチャネルを空け、またそのチャネルを３０分間使わないようにしなければならない。ＤＦＳマスターネットワークに属するクライアントにとって、ビーコンに含まれる追加情報（例えば、チャネル切り替えアナウンス）によって、速やかにかつ制御されたチャネルの明け渡しが可能となる。一般的に、ＤＦＳマスターデバイスは、１つの無線を備え１つのチャネルに対してＤＦＳマスターサービスを提供することが可能なアクセスポイントである。この方法の最大の問題は、レーダーイベントや一般的な誤検出において、１つのチャネルを空けなければならず、ＤＦＳチャネルを使用する可能性が失われてしまう。本開示は、少なくともいくつかの実施形態の中で、占有信号を検出するための、現状のＤＦＳデバイスを含む現状のデバイスに関する問題を、認識して扱うものである。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、ワイヤレスネットワークに関するもので、より具体的には複数の無線周波数チャネルの中から、占有信号がない利用可能なチャネルを選択するシステム及び方法に関するものである。本発明は、８０２．１１ａｃ／ｎおよびＬＴＥ−Ｕネットワーク等のワイヤレスネットワークの拡張周波数帯にアクセスするために、ワイヤレスアジリティエージェントを用いる。拡張周波数帯は、占有信号を回避する必要があるチャネルから構成されている。例えば拡張周波数帯域は、マルチチャネルレーダー検出や運用中チャネル監視やアクティブチャネル選択制御を用いたＵ−ＮＩＩ−２バンドのＤＦＳチャネルのように、レーダー検出が必要な特別に規制されたチャネルから構成されている。
【０００９】
実施形態において本願は、マルチプルレーダータイプとパターン、および他の信号、例えば干渉や輻輳やトラフィックの測定の検出とリアルタイム監視を同時に複数のチャネルを介して提供するために、連続する複数キャリア、スペクトルモニタリング、専用のリアルタイムスペクトル解析アルゴリズムを用いた組み込み計算素子および専用のシグナリングと制御プロトコルを含む専用の組み込み無線技術を用いたアジリティエージェントを活用するものである。
【００１０】
本発明は、ワイヤレスアジリティエージェントと共に分散型インテリジェントアーキテクチャを構成するクラウドベースの計算素子及び制御素子を利用してもよい。このアーキテクチャにおいて、アジリティエージェントから送信される組み込みセンサの情報、例えば、干渉、トラフィック、近傍のデバイスの特定ならびに他のスペクトルおよび位置情報の測定とともにレーダー検出チャネルの利用可能性確認や運用中チャネル監視は送信され、クラウドインテリジェンスエンジンにおいて、時間軸で統合される。また、ワイヤレスアジリティエージェントからの組み込みセンサ情報は、他のアジリティエージェントから報知されるスペクトル情報と融合してもよいし、フィルターされてもよいし、後処理されてもよい。アジリティエージェントからの組み込みセンサの情報は、例えば増強されたレーダー感度、低減された誤検出確率および隠れたノードの信頼出来る検出、という基本的な信号測定およびネットワーク信頼性問題に対する改善を行うために、他のソースのデータとマージしてもよい。
【００１１】
他の実施形態および様々な実施例、シナリオおよび実装は、以下に更に詳細に記載する。以下の説明および図面は、明細書のいくつかの例示的な実施形態を表したものである。しかし、これらの実施形態は、明細書の原理が用いられている種々の方法のうち、一部を示したものである。本実施形態で説明されている他の利点や新規性は、図と共に考慮されれば、本明細書の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
既に述べた目的と利点に加え、追加の目的および効果は、以下の図面と合わせて実施例に対するより詳細な説明により、理解されるであろう。
【図１】図１は、レーダー信号に対するアクティブモニタリングが必要となるスペクトルを含む、５ＧＨｚ帯のＷｉ−Ｆｉスペクトルの一部分を示したものである。
【図２】図２は、本発明における、自律的ＤＦＳマスターが、従来からある、ホストアクセスポイント、クラウド上のインテリジェンスエンジンおよびクライアントデバイスと接続する様子の一例を示したものである。
【図３】図３は、本発明における、ピアtoピアネットワーク内にある自律的ＤＦＳマスターが、アクセスポイントに接続せずにクライアントデバイスおよびインテリジェンスエンジンと接続する様子の一例を示したものである。
【図４】図４は、時分割多重順に実行される利用可能チャネル確認とそれに後続する継続的な運用中チャネル監視を用いた本発明において、５ＧＨｚ周波数帯の複数のＤＦＳチャネルを同時に利用可能にするために、自律的ＤＦＳマスターを用いたＤＦＳスキャニング動作における利用可能チャネル確認フェーズと運用中チャネル監視フェーズを実行する方法を示したものである。
【図５】図５は、連続的に順次行われる利用可能チャネル確認とそれに後続する運継続的な運用中チャネル監視を用いた本発明において、５ＧＨｚ周波数帯の複数のＤＦＳチャネルを同時に利用可能にするために、自律的ＤＦＳマスターを用いたＤＦＳスキャニング動作における利用可能チャネル確認フェーズと運用中チャネル監視フェーズを実行する方法を示したものである。
【図６Ａ】図６Ａは、また本発明における、５ＧＨｚ帯における複数のＤＦＳチャネルを同時に利用可能にするために、自律的ＤＦＳマスターによるＤＦＳスキャン処理における利用可能チャネル確認フェーズの処理の方法と運用中チャネル監視フェーズの処理の方法とを示したものである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明におけるビーコン送信デューティーサイクルとレーダー検出デューティーサイクルとの一例とを示したものである。
【図７】図７は、アジリティエージェントが、ホストデバイスに接続され、およびホストデバイスを経由してネットワークとクラウド上のインテリジェンスエンジンに接続される本発明における一実施形態を示したものである。
【図８】図８は、アジリティエージェントが、ホストデバイスに接続され、およびホストデバイスを経由してネットワークとクラウド上のインテリジェンスエンジンに接続される本発明における他の実施形態を示したものである。
【図９】図９は、アジリティエージェントが、ホストデバイスと接続し、接続したホストデバイスを経由してネットワークとクラウドインテリジェンスエンジンとに接続する、本発明における他の実施形態を示したものである。
【図１０】図１０は、本発明における、利用可能チャネル確認および運用中チャネル監視を実行する方法を示したものである。
【図１１】図１１は、本発明における、利用可能チャネル確認および運用中チャネル監視を実行する他の方法を示したものである。
【図１２】図１２は、本発明における、利用可能チャネル確認および運用中チャネル監視を実行する他の方法を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、ワイヤレスネットワークシステムに関するもので、より具体的には複数の無線周波数チャネルの中から、占有信号がない利用可能なチャネルを選択するシステム及び方法に関するものである。本明細書の中で用いられているように、占有信号が“ない”チャネルは、信号の強さ、質あるいはトラフィックを含む信号に関する閾値以下の占有信号を含んでいるチャネルを含めてもよい。本発明は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ／ｎやＬＴＥ−Ｕのようなワイヤレスネットワークにおいて、拡張周波数帯域にアクセスするためにワイヤレスアジリティエージェントを使用している。拡張周波数帯域は、占有信号を回避する必要があるチャネルから構成されている。一例として、拡張周波数帯域は、マルチチャネルレーダー検出や運用中チャネル監視やアクティブチャネル選択制御を用いたＵ−ＮＩＩ−２バンドのＤＦＳチャネルのように、レーダー検出が必要な特別に規制されたチャネルから構成されている。ＤＦＳマスターは、ＤＦＳチャネルをアクティブにスキャンし、利用可能チャネル確認を行い、利用可能チャネル確認が完了後は、周期的に運用中チャネル監視を行う。
【００１４】
図１は、５ＧＨｚ帯のＷｉ−Ｆｉスペクトル１０１の一部分を示したものである。図１は、５ＧＨｚ帯のＷｉ−Ｆｉスペクトル１０１の一部分を構成している周波数１０２およびチャネル１０３を示している。Ｕ−ＮＩＩバンドは、５ＧＨｚワイヤレスデバイスに関するＦＣＣの規制範囲であり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ／ｎデバイスや多くのワイヤレスＩＳＰで用いられている無線周波数スペクトルの一部である。Ｕ−ＮＩＩバンドは、４つ以上の範囲で動作する。Ｕ−ＮＩＩ−１バンド１０５は５．１５−５．２５ＧＨｚの範囲を占める。Ｕ−ＮＩＩ−２Ａバンド１０６は５．２５−５．３５ＧＨｚの範囲を占める。Ｕ−ＮＩＩ−２Ａバンド１０６は、ＤＦＳレーダー検出および回避要求に従う必要がある。Ｕ−ＮＩＩ−２Ｃバンド１０７は５．４７−５．７２５ＧＨｚの範囲である。Ｕ−ＮＩＩ−２Ｃバンド１０７もまた、ＤＦＳレーダー検出および回避要求に従う必要がある。Ｕ−ＮＩＩ−３バンド１０９は５．７２５−５．８５０ＧＨｚの範囲を占める。Ｕ−ＮＩＩ−３バンド１０９の使用は、ヨーロッパ共同体や日本のように管轄機関により制限されている。
【００１５】
８０２．１１ａｃ／ｎまたはＬＴＥ−Ｕワイヤレスネットワークを使用する場合、本発明のアジリティエージェントは、自律的ＤＦＳマスターデバイスとして動作する。従来のＤＦＳマスターデバイスとは異なり、アジリティエージェントはアクセスポイントやルーターではなく、本実施例で説明する複数伝送路に対してＤＦＳスキャンを実施することが出来るという、本発明のスキャン技術を用いることが出来るスタンドアロンワイヤレスデバイスであり、これにより１つまたは複数のアクセスポイントデバイスおよびピアtoピアクライアントデバイスが、マルチプルＤＦＳチャネルを同時に使用することが可能となる。本発明のスタンドアロン自律的ＤＦＳマスターは、他のデバイス例えばアクセスポイント、ＬＴＥ−Ｕホスト、基地局、セル、スモールセル、メディアあるいはコンテンツのストリーマー、スピーカ、テレビジョン、携帯電話、モバイルルータ、ソフトウェアアクセスポイントデバイス、あるいはピアtoピアデバイス、の中に組み込まれてもよいが、自身は、クライアントデバイスに接続するためにネットワークアクセスをすることは出来ない。特に、レーダーイベントや誤検出によるイベントにおいては、許可されたアクセスポイントおよびクライアント、あるいはワイヤレスデバイスは、自動的に、あらかじめ、および瞬時に他のＤＦＳチャネルに移動することが可能である。
【００１６】
図２は、本発明のシステムの一例を詳細に図示したものである。図２に示したように、自律的ＤＦＳマスターデバイスの機能をもつアジリティエージェント２００は、(a)１つまたは複数のビーコン信号の同時送信による、１つまたは複数のＤＦＳチャネルの可用性のシグナリング；(b) 本明細書においてデッドマンスイッチタイマーと呼ばれる制御信号とタイムスタンプ信号に加えて、本明細書におけるホワイトリストと呼ばれる承認済み利用可能ＤＦＳチャネルと、本明細書におけるブラックリストと呼ばれるレーダー信号が含まれている可能性があるとして検出された禁止ＤＦＳチャネルとからなるリストを、関連する非ＤＦＳチャネルを経由しての送信；(c)イーサネット（登録商標）やシリアルケーブル等有線を経由して(b)と同一の信号の送信；(d)クラウドインテリジェンスエンジン２３５から送られてきた許可された望ましいチャネル選択ガイダンス情報、調整および制御の受信、により主にチャネル選択を指示するために、少なくとも１つのアクセスポイントであるホストアクセスポイント２１８を制御してもよい。アクセスポイント２１８、２２３がホワイトリストも含め有効期限切れの情報を使用しないようにするために、アジリティエージェント２００は、タイムスタンプ情報あるいはデッドマンスイッチタイマーを送出する。例えば、ホワイトリストは、ある一定時間のみ有効であるとする。タイムスタンプシグナルにより、アクセスポイントがホワイトリストをその有効期間以上使用することはない、ということを保証することで、規制外のＤＦＳチャネルの使用が回避される。本発明は、レーダー検出機能を持たない現状の５ＧＨｚ帯のアクセスポイント、このアクセスポイントはＤＦＳチャネル内で動作できない、を、ＦＣＣや他の規制機関から要求されているレーダー検出機能を与えることで、ＤＦＳチャネルにおいて動作することを可能とするものである。
【００１７】
自律的ＤＦＳマスターデバイス２００の制御配下にあるホストアクセスポイント２１８およびその他のアクセスポイントデバイス２２３は、一般的にそれぞれのコミュニケーションスタックの中に配置されたコントロールエージェント２１９、２２４を持つ。コントロールエージェント２１９、２２４は、アジリティエージェント２００からの情報とコマンドを受信するために、アジリティエージェント２００の指示のもと動作するエージェントである。コントロールエージェント２１９、２２４は、アジリティエージェントからの情報に基づいて動作する。例えば、コントロールエージェント２１９、２２４は、アジリティエージェントからのホワイトリストあるいはブラックリストのような情報を監視している。仮に、アジリティエージェント２００によりレーダー信号が検出されたとすると、アジリティエージェント２００は、コントロールエージェント２１９、２２４に対して検出した旨を通知し、コントロールエージェント２１９、２２４はすぐにチャネルを空けなければならない。アクセスポイントコントロールエージェントはまた、アジリティエージェント２００からのコマンドを受け取ることができる。例えば、ホストアクセスポイント２１８とネットワークアクセスポイント２２３は、アジリティエージェント２００からの通知を待ち、利用可能なＤＦＳチャネルに関するコマンドを受け取る間は、アジリティエージェント２００に対するＤＦＳモニタリングを停止することができる。
【００１８】
ホストアクセスポイント２１８は、ワイドエリアネットワーク２３３と接続されており、アジリティエージェント２００との通信を容易にするためのアクセスポイントコントロールエージェント２１９を含む。アクセスポイントコントロールエージェント２１９は、アジリティエージェント２００との通信を容易にするためにセキュリティモジュール２２０とエージェントプロトコル２２１を含み、アジリティエージェント、アクセスポイント、クライアントデバイスおよびネットワークの他のデバイスとの通信を容易にするためのスウォーム通信プロトコル２２２とを含む。アジリティエージェント２００は、ホストアクセスポイント２１８およびワイドエリアネットワーク２３３を経由して、クラウドインテリジェンスエンジン２３５と接続されている。アクセスポイントは、例えばホストアクセスポイント２１８の中の暗号化された制御ＡＰＩを用いて、クラウドインテリジェンスエンジン２３５と通信するために、セキュアな通信路を設定する。アジリティエージェント２００は、クラウドインテリジェンスエンジン２３５にスペクトル情報、例えばホワイトリスト、ブラックリスト、ステータス情報、ロケーション情報、タイムシグナル、スキャンリスト（例えば、近傍のアクセスポイントを示した）、混雑（例えば、リトライパケットの数やタイプ）およびトラフィック情報を送信する。クラウドインテリジェンスエンジン２３５は、セキュア通信路を経由して、情報、例えばアクセスポイント位置情報（近傍のアクセスポイントを含む）、アクセスポイント／クラスターの現在の状態や履歴、統計情報（トラフィック、混雑情報、スループットを含む）、ホワイトリスト、ブラックリスト、認証情報、関連するクライアント情報ならびに地域および規制に関する情報をアジリティエージェント２００に通知する。アジリティエージェント２００は、アクセスポイントおよび他のネットワークデバイスを制御するために、クラウドインテリジェンスエンジン２３５からの情報を使用する。
【００１９】
アジリティエージェント２００は、有線および無線を経由して他のネットワークコンポーネントと通信してもよい。図に示した例では、アジリティエージェント２００は、プライマリ無線２１５とセカンダリ無線２１６を含んでいる。プライマリ無線２１５は、ＤＦＳとレーダー検出のためのもので、代表例は５ＧＨｚ無線である。アジリティエージェント２００は、プライマリ無線２１５により、レーダー信号、トラフィック信号および／または混雑情報を受信してもよい。また、アジリティエージェント２００は、プライマリ無線２１５により、情報、例えばＤＦＳビーコンを送信してもよい。セカンド無線２１６は、ネットワーク上の他のデバイスに対して制御信号を送付する第２の無線であり、代表例は２．４ＧＨｚ無線である。アジリティエージェント２００は、情報、例えばネットワークトラフィック、混雑および／または制御信号を、セカンダリ無線２１６を用いて、受信してもよい。アジリティエージェント２００は、情報、例えば制御信号を、セカンダリ無線２１６を用いて送信してもよい。プライマリ無線２１５は、レーダーディテクタ２１１とビーコンジェネレータ２１２との間を瞬時に切り替えることが可能なスイッチを内蔵した高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７に接続されている。チャネルスイッチングジェネレータ２１７によりレーダーディテクタ２１１は、マルチプルチャネルに対応できるように、高速に切り替えることが可能である。
【００２０】
一実施形態では、スタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスターは、複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々においてビーコンを生成するビーコンジェネレータ２１２、複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々においてレーダー信号をスキャンするレーダーディテクタ２１１、複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々にビーコンを送出し、また複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々のレーダー信号を受信する５ＧＨｚ無線トランシーバー２１５、ならびにレーダーディテクタ、ビーコンジェネレータおよび５ＧＨｚ無線トランシーバーと接続されている高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７、とを含んでいる。高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７は、５ＧＨｚ無線を複数の５ＧＨｚ無線伝送路の第１のチャネルに切り替え、複数の５ＧＨｚ無線伝送路の第１のチャネルにビーコンを生成するようにビーコンジェネレータ２１２に指示を出す。次に高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７は、レーダーディテクタ２１１に複数の５ＧＨｚ無線伝送路の第１のチャネルにレーダー信号をスキャンするように指示を出す。高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７は、これらのステップを、ビーコン送信デューティーサイクルの間、例えばレーダー検出デューティーサイクルの間、複数の５ＧＨｚ無線伝送路の他のチャネル各々において繰り返す。ビーコン送信デューティーサイクルは、ある特定のチャネルにおける連続するビーコン送信の間隔の時間であり、レーダー検出デューティーサイクルは、ある特定のチャネルにおける連続するスキャンの間隔の時間である。アジリティエージェント２００は、特定のチャネルにおける第１のビーコン動作とスキャン動作と同じチャネルにおける後続するビーコン動作とスキャン動作の間のタイムウィンドにおいて、複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々におけるビーコン動作とスキャン動作を繰り返すので、マルチプルチャネルに対するビーコン動作とスキャン動作と同様に効果がある。
【００２１】
アジリティエージェント２００はまた、ネットワーク上の他のデバイスと通信するためにブルートゥース（登録商標）無線２１４および／または８０２．１５．４無線２１３を含んでいてもよい。アジリティエージェント２００は、含まれている無線デバイスを経由して通信することを容易にするために、種々の無線プロトコル２０８を含んでいてもよい。
【００２２】
アジリティエージェント２００はまた、地理的位置情報を取得するためにまたはアジリティエージェント２００の位置を決定するために、ロケーションモジュール２０９を含んでもよい。図２に示すように、アジリティエージェント２００は、スキャン／シグナリングモジュール２１０を含んでもよい。アジリティエージェント２００は、例えばフラッシュストレージ２０１を含む組み込みメモリ２０２と組み込みプロセッサ２０３とを含む。アジリティエージェント２００の中のクラウドエージェント２０４はまた、クラウドを通じてクラウドエージェント２０４からの情報の集積を容易にし、アジリティエージェント、アクセスポイント、クライアントデバイスおよびネットワーク上の他のデバイスとの間の通信を容易にするために、スウォーム通信プロトコル２０５を含む。クラウドエージェント２０４はまた、アジリティエージェント２００のクラウド通信を保護しセキュアな状態にするセキュリティモジュール２０６を含み、またアクセスポイントプロトコルエージェント２１９、２２４との通信を容易にするためのエージェントプロトコル２０７を含む。
【００２３】
図２に示すように、アジリティエージェント２００は、ホストアクセスポイント２１８に加えて他のアクセスポイント、例えばネットワークアクセスポイント２２３を制御してもよい。アジリティエージェント２００は、有線接続あるいは無線接続２３６、２３７を経由してその他のアクセスポイント２２３と通信してもよい。その他のアクセスポイント２２３は、アジリティエージェント２００および他のアクセスポイントとの通信を容易にするために、アクセスポイントコントロールエージェント２２４を含む。アクセスポイントコントロールエージェント２２４は、ネットワーク上の他のエージェント（他のアクセスポイントやクライアントデバイスを含む）との通信を容易にするために、セキュリティモジュール２２５、エージェントプロトコル２２６およびスワム通信プロトコル２２７を含む。
【００２４】
クラウドインテリジェンスエンジン２３５は、アジリティエージェント２００、インテリジェンスエンジン２３５と接続している他のアジリティエージェント（図示していない）および外部データソース（図示していない）からの情報を蓄積するためのデータベース２４８およびメモリ２４９を含む。データベース２４８とメモリ２４９により、クラウドインテリジェンスエンジン２３５は、アジリティエージェントおよび外部データベースから受信した情報を数か月、数年保存することが可能となる。
【００２５】
クラウドインテリジェンスエンジン２３５はまた、本明細書において説明するクラウドインテリジェンス動作をするためにプロセッサ２５０を含んでもよい。クラウドインテリジェンスエンジン２３５の中のローミング／ゲストエージェントマネージャ２３８は、あるアクセスポイントから他のアクセスポイントへ、あるいはあるアクセスポイントから他のネットワークへローミングしているアジリティエージェントと接続しているデバイスに対して、最適化された接続情報を提供することが出来る。ローミング／ゲストエージェントマネージャ２３８はまた、クラウドインテリジェンスエンジン２３５に接続されているアジリティエージェントに対するネットワークへのゲスト接続を制御する。エクスターナルデータフュージョンエンジン２３９は、アジリティエージェントからの情報を、外部のデータソース例えばＧＩＳ情報、他の地理情報、レーダー送信機の位置に関するＦＣＣ情報、ＦＣＣブラックリスト情報、ＮＯＡＡデータベース、レーダー送信機に関するＤＯＤ情報、および一定エリアのＤＦＳチャネルにおける送信を回避するためのＤＯＤ要求と、統合し融合する機能を提供する。クラウドインテリジェンスエンジン２３５は、更に受信データを認証するためおよびデバイスとユーザを認証するためのオーセンティフィケーションインターフェース２４０を含んでいる。レーダーディテクションコンピュートエンジン２４１は、アジリティエージェントおよび外部データソースからレーダー情報を集め、また他のものの中から偽陽性レーダーの検出または隠れたノードおよび隠れレーダーの確認を容易にするために、集めたデータを用いてレーダー送信機の場所を算出する。レーダーディテクションコンピュートエンジン２４１はまた、検出感度をさらに向上させるための検出パラメータおよび／または方法を動的に適合させるために、複数のアジリティエージェントを誘導または操作してもよい。ロケーションコンピュート／エージェントマネージャ２４２は、Ｗｉ−Ｆｉロケーションデータベースの中のＷｉ−Ｆｉルックアップ、デバイスを通過するクエリー、アジリティエージェントからのスキャンリストまたは幾何学的推論、を用いてアジリティエージェント２００および接続している他のデバイスの位置を決定する。
【００２６】
スペクトルアナリシス／データフュージョンエンジン２４３およびネットワークオプティマイゼーションセルフオーガナイゼーションエンジン２４４は、アジリティエージェントおよび外部データソースの情報を用いて動的スペクトル最適化を容易にする。クラウドインテリジェンスエンジン２３５に接続しているアジリティエージェント各々は、ローカルスペクトルをスキャンし解析しており、この解析結果をクラウドインテリジェンスエンジン２３５に通知している。クラウドインテリジェンスエンジン２３５はまた、各アジリティエージェントの位置と、アジリティエージェントの近傍にありコントロールエージェントを持たずまたアジリティエージェントと通信するのに必要となるチャネルをも持たないアクセスポイントの位置とを把握している。このロケーション情報を用いて、スペクトルアナリシス／データフュージョンエンジン２４３およびネットワークオプティマイゼーションセルフオーガナイゼーションエンジン２４４は、干渉の影響を受けているチャネルを回避するようにアジリティエージェントに通知することで、ローカルスペクトルを最適化することが出来る。スワムコミュニケーションマネージャ２４５は、アジリティエージェント、アクセスポイント、クライアントデバイス、およびネットワーク上の他のデバイスとの間で行う通信を制御する。クラウドインテリジェンスエンジンは、セキュリティマネージャ２４６を含む。コントロールエージェントマネージャ２４７は、接続されている全てのコントロールエージェントを制御する。
【００２７】
ホストアクセスポイント２１８によらずに、自律的ＤＦＳマスターデバイスの役割を持つアジリティエージェント２００は、また、(a)１つまたは複数のビーコン信号の同時送信による、１つまたは複数のＤＦＳチャネルの可用性のシグナリング；(b) 本明細書においてデッドマンスイッチタイマーと呼ばれるタイムスタンプ信号と制御信号に加えて、本明細書においてホワイトリストと呼ばれる承認済み利用可能ＤＦＳチャネルと、本明細書においてブラックリストと呼ばれるレーダー信号が含まれている可能性があるとして検出された禁止ＤＦＳチャネルとからなるリストを、関連する非ＤＦＳチャネルを経由しての送信；(c)クラウドインテリジェンスエンジン２３５から送られてきた許可された望ましいチャネル選択ガイダンス情報、調整および制御の受信、によりチャネル通知およびチャネル選択制御を、カバーされたエリア内の１つあるいは複数のピアtoピアクライアントデバイス２３１、２３２に提供してもよい。デバイスが、有効期限切れのホワイトリストを含む情報を使用しないようにするために、アジリティエージェント２００は、タイムスタンプ情報、或いはデッドマンスイッチタイマーを、送出する。例えば、ホワイトリストは、ある一定時間のみ有効であるとする。タイムスタンプシグナルにより、アクセスポイントがホワイトリストをその有効期間以上使用することはない、ということを保証することで、規制外のＤＦＳチャネルの使用が回避される。
【００２８】
このようなピアToピアデバイスは、ユーザコントロールインターフェース２２８を備えてもよい。ユーザコントロールインターフェース２２８は、クライアントデバイス２３１と２３２がクラウドインテリジェンスエンジン２３５を経由してアジリティエージェント２００と相互に通信出来るようにユーザインターフェース２２９を有していてもよい。例えば、ユーザインターフェース２２９によりユーザは、アジリティエージェント２００を経由してネットワークアクセスの許可や取り消しを含むネットワーク設定を変更することが可能である。ユーザコントロールインターフェース２２８はまた、クライアントデバイス２３１、２３２およびアジリティエージェント２００との間の通信をセキュアなものにするために、セキュリティエレメント２３０を含む。クライアントデバイス２３１、２３２は、例えばセルラーネットワークを経由してワイドエリアネットワーク２３４と接続されている。ピアtoピアワイヤレスネットワークは、アクセスポイントを用いずにデバイス同士が直接通信するのに用いられる。例えば、ビデオカメラは、ピアtoピアネットワークを用いてビデオファイルや画像フィルをダウンロードするために、コンピューターと直接接続してもよい。また、外部モニターへのデバイス接続やドローンへのデバイス接続は、現在はピアtoピアネットワークを用いている。ピアtoピアネットワークにおいてはアクセスポイントが存在しないため、従来からのあるピアtoピアネットワークはＤＦＳチャネルを使用できない、なぜならＤＦＳチャネルを選択制御し、どのＤＦＳチャネルを使うのかの通知を制御するアクセスポイントが無いからである。本発明はこの問題を解決するものである。
【００２９】
図３は、本発明における、ピアtoピアネットワーク３００（例えばローカルエリアネットワーク）において、自律的ＤＦＳマスターとして動作するアジリティエージェント２００が、アクセスポイントによらずにクライアントデバイス２３１、２３２、３３１およびクラウドインテリジェンスエンジン２３５との間にインターフェースを持つ場合の構成を示したものである。図３に示すように、クラウドインテリジェンスエンジン２３５は、ネットワークに接続された複数のアジリティエージェント２００、３１０に接続されていてもよい。ピアtoピアネットワーク３００の中にあるアジリティエージェント２００は、ネットワークに接続されたクライアントデバイス２３１、３３１の１つを経由して、例えば、クライアントデバイス２３１、３３１に送られたメッセージに含まれた、クラウドインテリジェンスエンジン２３５に送るピギーバックメッセージにより、或いはワイドエリアネットワークに対してクライアントデバイス２３１、３３１各々が接続することにより、クラウドインテリジェンスエンジン２３５と接続してもよい。ピアtoピアネットワーク３００において、アジリティエージェント２００は、クライアントデバイス２３１、２３２、３３１に対して、例えばレーダー信号を含まないＤＦＳチャネルのような占有信号を含まないチャネルの通知を含んでいるオーバーザエアー（ｏｖｅｒ  ｔｈｅ  ａｉｒ）制御信号３２０を送る。あるいはアジリティエージェントは、他のクライアントデバイス２３１、２３２とピアtoピア通信を初期化し制御するグループオーナーとしての動作をする唯一のクライアントデバイス３３１と通信する。クライアントデバイス２３１、２３２、３３１は、互いに通信するためのピアtoピアリンク３２１を持つ。
【００３０】
アジリティエージェント２００は、各々異なるアルゴリズムを用いて多数のＤＦＳスキャン方法を実行する複数のモードにおいて動作させてもよい。これらの２つの方法は、図４および図５に示されている。
【００３１】
図４は、本発明に係るマルチチャネルＤＦＳマスターに対する高速ＤＦＳスキャン方法４００を示したものである。この方法は、連続的なＩＳＭ４０２に続く時分割に順序実行するＣＡＣを使うものである。この方法は、ステップ４０３であるマルチチャネルＤＦＳマスターがスタートアップあるいはリセット後に開始する。ステップ４０４において、組み込み無線は、受信（Ｒｘ）に設定され、第１のＤＦＳチャネル（Ｃ＝１）に調整される。一例として、第１のチャネルはチャネル５２である。次に、スタートアップあるいはリセットの後の最初のスキャンであり、チャネルがレーダーを含んでいないことに関する情報をＤＦＳマスターは持っていないため、ＤＦＳマスターは６０秒間継続（ＦＣＣ Ｐａｒｔ１５サブシーケンスＥおよびＥＴＳＩ３０１８９３要求準拠）してＣＡＣを行う４０５。ステップ４０６においてＤＦＳマスターは、現在のチャネルの中にレーダーパターンがあるかどうかの検出を行う。レーダーパターンが検出されたら４０７、ＤＦＳマスターはこのチャネルをブラックリストの中に追加する。ＤＦＳマスターはまた、信号強度、レーダーパターン、レーダータイプおよび検出したタイムスタンプを含んだ検出したレーダーに関する追加情報を送信してもよい。
【００３２】
スタートアップあるいはリセットの後の最初のスキャンにおいて、スキャンされた第１のチャネルにデータパターンが検出された場合は、レーダー信号がないチャネルが見つかるまで、ＤＦＳマスターは上記手順を繰り返してもよい。別の方法として、スタートアップあるいはリセットの後に、ＤＦＳマスターは、レーダー信号が含まれていないことが検出されているひとつあるいは複数のチャネルが記載されているホワイトリストを提供されてもよい。例えばＤＦＳマスターは、チャネル５２はレーダー信号がない、というメッセージを他のソースからの情報とともに、クラウドインテリジェンスエンジン２３５からを受信してもよい。
【００３３】
ステップ４０６において、ＤＦＳマスターがレーダーパターンを検出しない場合は４１０、ＤＦＳマスターはホワイトリストの中の該当チャネルを追加し、組み込み無線をこのチャネルにおいて（図４に表されていない）送信（Ｔｘ）に変える。ＤＦＳマスターは、タイムスタンプを含む追加情報をホワイトリストの中に含んでもよい。次にＤＦＳマスターは、要求仕様の最小値ｎ（ＩＥＥＥ８０２．１１の要求仕様で定義されているビーコン送信時間であり、通常はμセカンドオーダーの非常に短い値である）の期間ＤＦＳビーコンを送信する（図４に表されていない）。我々のシステムにおいては、すべのビーコンに対して、通常のＳＳＩＤを用いてもよい。
【００３４】
ＤＦＳマスターが、あるチャネルにレーダーがないことを確認したあとの次のチャネルのスキャンに関して、ＤＦＳマスターは無線を、受信に設定し次のＤＦＳチャネル４０４（例えばチャネル６０）に調整する。ＤＦＳマスターは、期間Ｘに対して、非連続的なＣＡＣのレーダー検出スキャンを実施する４０５。この期間Ｘは、高速にレーダースキャンを実施するための要求値ｎ以下における、クライアントデバイスがネットワーク(ＰM)との接続を維持が許容されるビーコン間の最大値であり、ビーコンの送信をする時間そのもの（Ｘ＝ＰM-n）である４０８。４１１においてＤＦＳマスターは、非連続なＣＡＣのスキャンによりその時点での非連続なチャネルステータス（Ｓｃ）である状態を保存するため、ＤＦＳマスタースキャンは、ＤＦＳマスターが停止した時点での非連続なチャネルスキャンを後から再開することができる。次に４１２において、ＤＦＳマスターは無線を送信に変え、第１のＤＦＳチャネル（この例ではＣＨ５２）に調整し、レーダーを検出するために４１４、（デュエルタイムと呼ばれる期間Ｄの間）高速に受信レーダースキャンを実施する４１３。レーダーパターンが検出されるとＤＦＳマスターは、該当チャネルをブラックリストに追加する４１８。該当チャネルをブラックリストに追加するとき、ＤＦＳマスターはまた、信号強度、レーダータイプ、検出に関するタイムスタンプを含む検出されたレーダーパターンに関する追加情報を含んでもよい。レーダーパターンが検出されない場合は、ＤＦＳマスターは、第１のチャネル（本例では、チャネル５２）に対してＤＦＳマスタービーコンを再度送信する４１５。次にＤＦＳマスターは、現在のチャネル（ＣＢ）がホワイトリスト（ＷＬ）の中の最終チャネルかどうかを検出する４１６。本例では、現在のチャネルであるチャネル５２は、この時点においてホワイトリストの中の唯一のチャネルである。次にＤＦＳマスターは、チャネルをステップ４１１で保存されている状態に戻し４１７、無線を受信モードに戻し現時点の非連続なＣＡＣのＤＦＳチャネル（本例では、チャネル６０）に調整する４０４。ＤＦＳマスターは、高速なスキャンおよびビーコン送信に必要な時間ｎに適応するように、Ｘの期間非連続なＣＡＣのレーダースキャン４０５を再開する。これを、非連続なＣＡＣのスキャンが累積６０秒になるまで繰り返す４０９。この場合該当チャネルはホワイトリストに加えられる４１０。あるいはレーダーパターンが検出されるまで繰り返す。この場合該当チャネルはブラックリストに加えられる４０７。 
次にＤＦＳマスターは、次のＤＦＳチャネル（例えばチャネル１００）に対して前段落に記載した手順を繰り返す。ＤＦＳマスターは、（デュエルタイムと呼ばれている期間Ｄの間）高速なスキャンを実施する４１３ために、ホワイトリストに既に登録されているＤＦＳチャネルに周期的に切り替え、レーダーパターンが検出されない場合は、既にＣＡＣのスキャンが実施されホワイトリストに登録されているＤＦＳチャネルの各々に対して期間ｎの間ビーコンを送信する４１５。次にＤＦＳマスターは、現在のＣＡＣのチャネル（この場合はチャネル１００）の非連続なスキャン４０５を再開させるために４０４に戻る。送信に切り替え、ホワイトリストに既に登録されているＣＡＣスキャンが完了したチャネルにビーコンを送信する前に、非連続なＣＡＣのスキャンを実施することが出来る期間Ｘは、ホワイトリストに既に登録されているＣＡＣのスキャンが完了しているチャネルに対するｎにより変わり、大雑把にＸ＝ＰＭ−ｎ＊（ＷＬ）である。ここで、ＷＬは、ホワイトリストに既に登録されているＣＡＣのスキャンが完了したチャネルの数である。これを、現在のチャネル４０９に対する非連続なＣＡＣのスキャンが累積６０秒になるまで繰り返す。レーダーパターンが検出されなければ、該当チャネルはホワイトリスト４１０に追加される。レーダーパターンが検出されれば、該当チャネルはブラックリスト４０７に追加され、無線はＣＡＣスキャンを実施するために次のＤＦＳチャネルに即座に切り替えることができる。
【００３５】
前段落に記載した手順は、ＤＦＳバンドの中の要求されている全チャネルのＣＡＣスキャンが完了するまで、各新しいＤＦＳチャネルに対して繰り返される。図４のステップ４１９は、現在のチャネルＣがＣＡＣのスキャンをされる最後のチャネルＲであるかどうかの確認を行う。ＣＡＣのスキャンされる最後のチャネルＲに到達した場合、ＤＦＳマスターは、ＣＡＣフェーズ４０１が完了しＩＳＭフェーズ４０２が開始した、ということを通知する４２０。ホワイトリストおよびブラックリストの情報は、他のアジリティエージェントからの同様な情報を、長時間に渡って統合し融合しているクラウドインテリジェンスエンジンに通知されてもよい。
【００３６】
ＩＳＭフェーズの間、ＤＦＳマスターはブラックリスト４２１の中のチャネルをスキャンしない。ＤＦＳマスターは、ホワイトリストの中の第１のチャネルに切り替え４２２、その第１のチャネルにＤＦＳビーコンを送信する４２３。次にＤＦＳマスターは、ホワイトリストの中の第１のチャネルをＤＩＳＭの期間（ＩＳＭデュエルタイム）４２５スキャンする４２４。この値は大雑把に、ＰＭ（クライアントデバイスがネットワークとの接続を維持するためのビーコン間の最大値）からｎとホワイトリストに登録されているチャネル数をかけたものを引いて、ホワイトリストに登録されているチャネル数で割ったものである（DISM=(PM-n＊ＷＬ)／n）。次にＤＦＳマスターは、デュエルタイムの間ホワイトリストの中の各チャネルに対してビーコンを送信し４２３スキャンを実施し４２４、次にホワイトリスト４２２の中の第１のチャネルにおける開始を、ラウンドロビン方式で各チャネルに対して繰り返す。仮にレーダーパターンが検出されれば４２６、ＤＦＳマスターは、各チャネルに対するビーコンの送信を停止し４２７、該当チャネルはブラックリスト４２８に追加され、ホワイトリストから削除される（これ以上、ＩＳＭスキャンは実施しない）。ＤＦＳマスターは、新しいホワイトリストおよびブラックリストとともにクラウドインテリジェンスエンジンに対してアラートメッセージ４２９を送信する。アラートメッセージはまた、ネットワーク内の他のアクセスポイントおよび／またはクライアントデバイスに送られてもよい。
【００３７】
図５は、本発明に係るマルチチャネルＤＦＳマスターに対する第２のＤＦＳのスキャン方法５００に関するものである。この方法は、連続的に行われるＩＳＭ５０２に続く、連続的に順次に行われるＣＡＣ５０１を用いるものである。この方法は、スタートアップあるいはリセット後にマルチチャネルＤＦＳマスターにより開始される（ステップ５０３）。ステップ５０４において、組み込みラジオは受信（Ｒｘ）に設定され、ＤＦＳチャネル（Ｃ＝１）に調整される。この例では、第１のチャネルはチャネル５２である。ＤＦＳマスターは、６０秒間５０７（ＦＣＣ Ｐａｒｔ１５ ＳｕｂＰａｒｔＥおよびＥＴＳＩ３０１ ８９３規格で義務付けられている）連続的なＣＡＣスキャンを実施する５０５。ステップ５０６でレーダーパターンが検出されると、ＤＦＳマスターは該当チャネルをブラックリスト５０８に追加する。
【００３８】
ＤＦＳマスターがレーダーパターンを検出しなかった場合、該当チャネルをホワイトリストに追加する５０９。ＤＦＳマスターは、ステップ５１０において現在のチャネルＣがＣＡＣのスキャンをされる最後のチャネルＲであるかどうかの確認を行う。最後のチャネルでない場合、ＤＦＳマスターはレシーバーを次のＤＦＳチャネル（例えばチャネル６０）に調整する５０４。次にＤＦＳマスターは、６０秒間の期間が満了するまで５０７に連続的なスキャンを実施する５０５。レーダーパターンが検出されれば、ＤＦＳマスターは、該当チャネルをブラックリストに追加し５０８、無線は次のＤＦＳチャネルに直ちに切り替えることができ、ステップ５０４以降のステップを繰り返す。
【００３９】
レーダーパターンが検出されない場合５０９、ＤＦＳマスターは該当チャネルをホワイトリストに追加し５０９、レシーバーを次のＤＦＳチャネルに調整し５０４、ＣＡＣスキャンが必要な全てのＤＦＳチャネルまで、後続するステップを繰り返す。図４に示された方法と異なり、ＣＡＣスキャンフェーズにおいて、順番に行われるＤＦＳチャネルのＣＡＣスキャンの間に、ビーコンが送信されることはない。
【００４０】
図５に示すＩＳＭフェーズ５０２は、上記に示した図４のＩＭＳフェーズと同じである。
【００４１】
図６Ａは、本発明を適用することで、５ＧＨｚバンドのＤＦＳチャネルの中の複数チャネルが、どのように同時に使用することが可能かを説明したものである。図６Ａは図５のプロセスを説明したもので自律的ＤＦＳマスターは、複数のチャネルに渡りＣＡＣフェーズにおけるＤＦＳスキャニングを実行し６００、ＣＡＣフェーズが完了後に自律的ＤＦＳマスターはＩＳＭフェーズ６０１を実行する。本発明においては、ＤＦＳマスターは、ＩＭＳフェーズにおいて近傍のホストアクセスポイントおよびノンホストアクセスポイント（通常）並びにクライアントデバイスに対して複数のＤＦＳチャネルが利用可能であることを示すために、複数のビーコンを送信する。
【００４２】
図６Ａは、ＤＦＳ ５ＧＨｚＷｉ−Ｆｉスペクトルの一部を構成する周波数帯６０２およびチャネル６０３を示している。Ｕ−ＮＩＩ−２Ａ ６０６は、５．２５−５．３５ＧＨｚ帯を占めている。Ｕ−ＮＩＩ−２Ｃ ６０７は、５．４７−５．７２５ＧＨｚ帯を占めている。ＣＡＣスキャニングを受けている第１のチャネルは、エレメント６０７で示される。継続する他のチャネルのＣＡＣスキャンは、エレメント６０８で示される。ＩＳＭフェーズ６０１の前の最終ＣＡＣスキャンはエレメント６０９で示されている。
【００４３】
ＩＳＭフェーズ６０１において、ＤＦＳマスターは、ホワイトリストの中の第１のチャネルに変更する。図６Ａに示す例では、ＣＡＣスキャンが実施された各チャネル６０３は、ＣＡＣスキャン中はレーダー信号がなくホワイトリストに追加されたものである。次にＤＦＳマスターは、そのチャネル上にＤＦＳビーコンを送信する６１０。次にＤＦＳマスターは、監視時間の間はホワイトリストの中の第１のチャネルをスキャンする６２０。次にＤＦＳマスターは、監視時間の間はホワイトリストに記載されている他のチャネル各々にビーコンを送信し６１１、スキャンし６２１、そして次に各チャネルに対して、ラウンドロビン方式によりホワイトリストの中の第１のチャネルにおける開始６１０を繰り返す。レーダーパターンが特定されると、各チャネルに対するＤＦＳマスタービーコンは停止され、そのチャネルはブラックリストに登録され、ホワイトリストから削除される（ＩＳＭスキャンは、これ以上実施しない）
図６Ａはまた、近傍のホストおよび非ホスト（通常）のアクセスポイントおよびクライアントデバイスに対する複数のＤＦＳチャネルの可用性を通知するためのＤＦＳマスターからの複数のビーコン送信の波形６３０の例を示している。
【００４４】
図６Ｂは、ビーコン送信デューティーサイクル６５０およびレーダー検出デューティーサイクル６５１を示している。この例においては、チャネルＡは、チャネルホワイトリストの第１のチャネルである。図６Ｂに示すように、チャネルＡ６６０のビーコン送信に続いてチャネルＡの高速スキャン６７０が実施される。次に、第２のチャネルであるチャネルＢにおけるビーコン送信６６１に続いてチャネルＢの高速スキャン６７１が実施される。このシーケンスは、チャネルＣの６６２、６７２、チャネルＤの６６３、６７３、チャネルＥの６６４、６７４、チャネルＦの６６５、６７５、チャネルＧの６６６、６７６、チャネルＨの６６７、６７７のチャネルに対して繰り返される。チャネルＨの高速スキャン６６７の後は、ＤＦＳマスターは、チャネルＡに戻り、チャネルＡの２回目のビーコン送信６６０に続いてチャネルＡの２回目の高速スキャン６７０を実施する。チャネルＡにおける１回目のビーコン送信の開始時刻とチャネルＡにおける２回目のビーコン送信の開始時刻の間の時間が、ビーコン送信デューディーサイクルである。チャネルＡにおける１回目の高速スキャンの開始時刻とチャネルＡにおける２回目の高速スキャンの開始時刻の間の時間は、レーダー検出デューティーサイクルである。ネットワーク上のデバイスとの接続を維持するために、ビーコン送信デューティーサイクルは、クライアントデバイスがネットワークに接続している状態を保つために許容されるビーコン間の最大時間以下にすべきである。
【００４５】
本発明の一実施形態は、複数の５ＧＨｚ無線伝送路各々におけるビーコンを生成するためのビーコンジェネレータ２１２、複数の５ＧＨｚ無線伝送路各々におけるレーダー信号をスキャンするためのレーダーディテクタ検出器２１１、複数の５ＧＨｚ無線伝送路各々におけるビーコンを送信し複数の５ＧＨｚ無線伝送路各々におけるレーダー信号を受信するための１つの５ＧＨｚ無線トランシーバー２１５、およびレーダー検出器、ビーコンジェネレータおよび５ＧＨｚ無線トランシーバーと接続された高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７および組み込みプロセッサ２０３を含むスタンドアロンマルチチャネルＤＦＳマスターを提供する。高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７および組み込みプロセッサ２０３は、５ＧＨｚ無線トランシーバー２１５を複数の５ＧＨｚ無線伝送路の第１のチャネルに切り替えて、複数の５ＧＨｚ無線伝送路の第１のチャネルに対するビーコンを生成するようにビーコンジェネレータ２１２に指示を出す。高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７および組み込みプロセッサ２０３はまた、複数の５ＧＨｚ無線伝送路の第１のチャネルのレーダー信号をスキャンするようにレーダー検出器２１１に指示を出す。次に高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７および組み込みプロセッサ２０３は、複数の５ＧＨｚ無線伝送路の各々のチャネルに対してこれらのステップを繰り返す。高速チャネルスイッチングジェネレータ２１７および組み込みプロセッサ２０３は、特定のチャネル上の連続するビーコン送信の間隔の時間であるビーコン送信デューティーサイクル、またいくつかの実施形態においては、特定チャネル上の連続するスキャン間の間隔の時間であるレーダー検出デューティーサイクルの間は、複数の５ＧＨｚ無線伝送路のすべてに対して、すべてのステップを実行する。
【００４６】
図７に示す実施形態では、本発明は複数の無線周波数チャネルから占有信号の無い利用可能なチャネルを選択するシステムおよび方法を含んでいることを示している。本システムは、複数の無線周波数チャネルの各々の占有信号を特定する組み込み無線レシーバー７０２と、利用可能なチャネルを通知する、および占有信号を含み利用不可能なチャネルを通知する組み込み無線トランスミッター７０３との２つの機能を有する自律的周波数選択マスターとして動作する１つのアジリティエージェント７００を含む。アジリティエージェント７００は、ホストデバイスに対して利用可能なチャネルの通知と利用不可能なチャネルの通知を送信することで、ホストデバイス７０１と接続し、ホストデバイスの運用チャネル選択を制御するようにプログラミングされている。ホストデバイス７０１は、クライアントデバイス７２０とワイヤレスで通信し、例えばインターネット、他のワイドエリアネットワーク、或いはローカルエリアネットワーク、であるネットワーク７１０に接続するクライアントデバイスに対するゲートウェイとして動作する。アジリティエージェント７００の制御下にあるホストデバイス７０１は、どのチャネルあるいはチャネル群がワイヤレス通信として利用可能か、クライアントデバイス７２０に通知する。更に、アジリティエージェント７００は、利用可能なチャネルの通知および利用不可能なチャネルの通知をクライアントデバイス７２０に対して直接行うように、プログラミングされていてもよい。
【００４７】
アジリティエージェント７００は、５ＧＨｚ帯において動作してもよい、また複数の無線周波数チャネルは５ＧＨｚ帯の一部でもよい、また占有信号はレーダー信号である。ホストデバイス７０１は、Ｗｉ−ＦｉアクセスポイントあるいはＬＴＥ−Ｕホストデバイスでもよい。
【００４８】
さらにアジリティエージェント７００は、複数のビーコン信号を同時に送信することで、利用不可能なチャネルの通知を送信するようにプログラミングされていてもよい。アジリティエージェント７００は、利用可能なチャネルを示したチャネルホワイトリストを送信することで使用可能なチャネルの通知を、および利用不可能なチャネルを示したチャネルブラックリストを送信することで、利用不可能なチャネルの通知を送信するようにプログラミングされていてもよい。チャネルブラックリストにチャネルを保存することに加えて、アジリティエージェント７００は、信号強度、トラフィック、占有信号のタイプ、を含む検出された占有信号に関する情報を、チャネルブラックリスト情報の中に保存するようにプログラミングされていてもよい。
【００４９】
図８に示すように、いくつかの実施形態において、アジリティエージェント７００は、クラウドベースのインテリジェンスエンジン８５５と接続されている。アジリティエージェント７００は、クラウドインテリジェンスエンジン８５５と直接接続してもよいし、またはホストデバイス７０１およびネットワーク７１０を経由して接続してもよい。クラウドインテリジェンスエンジン７５５は、アジリティエージェント７００からの時間分散情報を統合してもよく、またある空間内に分散し、クラウドインテリジェンスエンジン８５５と接続されている複数の他のアジリティエージェント群８５０からの情報を取り込んでもよい。アジリティエージェント７００は、クラウドインテリジェンスエンジン７５５から制御および調整のための信号、および承認されたより好ましいチャネル選択ガイダンス情報を受信するようプログラミングされている。
【００５０】
図９に示す他の実施例において本発明は、複数の無線周波数チャネルの各々の占有信号を検出するための組み込み無線レシーバー７０２と、利用可能なチャネルおよび占有信号がある利用不可能なチャネルであることを示すための組み込みトランスミッター７０３とを含む自律的周波数選択マスターとして動作しているアジリティエージェント７００を内部に持つ、複数の無線周波数のチャネルから占有信号のない利用可能なチャネルを選択するシステムおよび方法を含んでいる。アジリティエージェント７００は、スキャンし占有信号が含まれていないことを確認した１つまたは複数のチャネルのチャネルホワイトリスト９１０を含んでいる。アジリティエージェント７００は、クラウドインテリジェンスエンジン８５５を含む他のデバイスからホワイトリスト９１０を受信してもよい。あるいはアジリティエージェント７００は、１つまたは複数のチャネルに対する連続的なＣＡＣを通して、ホワイトリスト９１０を事前に取り込んでおいてもよい。本実施形態においてアジリティエージェント７００は、組み込み無線レシーバー７０２に対して、チャネルホワイトリスト９１０の各チャネルの占有信号の高速スキャンを実施するためにチャネルホワイトリスト９１０の中のチャネルに周期的に変更することで、非連続的に分布している複数の無線周波数チャネルの各々をスキャンするように命令するように、プログラミングされている。アジリティエージェント７００はさらに、組み込み無線トランスミッター７０３に対して、占有信号の高速スキャンの間にチャネルホワイトリスト９１０の中の各チャネルに第１のビーコンを送信し、非連続的なスキャンおよび占有信号の高速スキャンの間にスキャンされ占有信号が含まれていないことが確認されたチャネルホワイトリスト９１０の中のチャネルを追跡するように命令することが、プログラミングされている。アジリティエージェント７００はまた、非連続的なスキャンの間また高速スキャンの間にスキャンされ占有信号が含まれていることが確認されたチャネルブラックリスト９１５の中の各チャネルを追跡し、チャネルホワイトリスト９１０の中のチャネルの各々に対する２番目のビーコンの送信が含まれている占有信号のインサービスモニタリングを、連続的にかつシーケンシャルに行うように命令することが、プログラミングされている。
【００５１】
図１０は、自律的周波数選択マスターとして動作するアジリティエージェントの中の複数の無線周波数チャネルの中から、使用するチャネルを選択する本発明に関する方法１０００の一例を示している。方法は、占有信号１０１０が含まれていないことをスキャンして確認した１つまたは複数のチャネルからなるチャネルホワイトリストを受信する方法を含んでいる１０１０。次に、アジリティエージェントは、複数の無線周波数チャネルに対して、時分割でチャネル可用性確認を行う１００５。時分割のチャネル可用性確認は、占有信号を高速にスキャンするために、チャネルホワイトリスト内のチャネルに周期的に切り替えることを非連続的に行いながら、アジリティエージェント内の組み込み無線レシーバーを用いて複数の無線周波数チャネル各々をスキャニングする１０１０ことと、占有信号を高速にスキャンしている間に、アジリティエージェント内の組み込み無線トランスミッターを用いて第１のビーコンをチャネルホワイトリスト内の各チャネルに対して送信すること１０２０とを含む。アジリティエージェントはまた、ステップ１０１０でスキャンされたチャネルホワイトリストの中のチャネルを追跡し１０３０、占有信号が含まれていないことを確認し、ステップ１０１０でスキャンされたチャネルブラックリストの中のチャネルを追跡し１０４０、占有信号が含まれていることを確認する。最後に、アジリティエージェントは、チャネルホワイトリストの中の各チャネルに対して、占有信号および第２のビーコンの送信のインサービスモニタリングを、連続的にシーケンシャルに実施する１０５０。
【００５２】
図１１は、自律的周波数選択マスターとしての機能を持つアジリティエージェントの中の複数の無線周波数チャネルの中から、使用するチャネルを選択する方法１１００の他の一例を示したものである。方法１１００は、アジリティエージェントの中の組み込み無線レシーバーを用いて、スキャン期間の間複数の無線周波数チャネルの各々を連続的にスキャニングする１１０１ことで、複数の無線周波数チャネルの各々のチャネル可用性確認を行うことを含んでいる。アジリティエージェントは、次にチャネルホワイトリストの中のスキャンされたチャネルを追跡し、占有信号が含まれていないことを確認１１１０し、チャネルブラックリストの中のスキャンされたチャネルを追跡し、占有信号が含まれていることを確認する１１２０。次にアジリティエージェントは、占有信号に対するインサービスモニタリングを実行し、アジリティエージェントの中の組み込み無線トランシーバーを用いて、チャネルホワイトリストの中の各チャネルに対して、ビーコンを連続的にかつシーケンシャルに送信を行う１１３０。
【００５３】
図１２は、さらに自律的周波数選択マスターとして動作するアジリティエージェントの中の複数の無線周波数チャネルの中から、使用するチャネルを選択する方法１２００の一例を示している。方法１２００は、複数の無線周波数チャネルの各々のチャネル可用性確認１２１０と運用中チャネル監視の実施と複数の無線周波数チャネルの各々に対してビーコンを送信する１２５０ことを含んでいる。チャネル可用性確認１２１０は、自律的周波数選択マスターデバイスの中の組み込み無線レシーバーを複数の無線周波数チャネルの１つに調整し、調整した無線周波数チャネルに対して組み込み無線レシーバー１２１１を用いて連続的にチャネルの可用性のスキャンを開始することを含んでいる。次にチャネル可用性確認１２１０は、連続してチャネル可用性確認を行っている間に、前述の調整した無線周波数チャネルの中に占有信号が含まれているかを判定することを含んでいる。連続してチャネル可用性確認を行っている間に、前述の調整した無線周波数チャネルの中に占有信号が含まれていることが確認されたら、チャネル可用性確認１２１０は、前述の調整した無線周波数チャネルをチャネルブラックリストに加え、連続したチャネル可用性スキャン１２１３を終了する。第１のスキャン期間の間における連続的にチャネル可用性確認を行っている間に、前述の調整した無線周波数チャネルの中に占有信号が含まれていることが確認されなかったら、チャネル可用性確認１２１０は、前述の調整した無線周波数チャネルをチャネルホワイトリストに加え、連続したチャネル可用性スキャン１２１４を終了することを含んでいる。次にチャネルの可用性の確認１２１０は、複数の無線周波数チャネルの各々に対して、ステップ１２１１および１２１２および１２１３と１２１４のいずれか１つのステップを繰り返することを含んでいる。
【００５４】
複数の無線周波数チャネルに対する運用中チャネル監視およびビーコニング１２５０は、複数の無線周波数チャネルの中の１つが、チャネルホワイトリストの中にあるかどうかの確認を行い、チャネルホワイトリストの中にある場合は、自律的周波数選択マスターデバイスの中の無線レシーバーを、前述のチャネルホワイトリストの中にある無線周波数チャネルに調整し、自律的周波数選択マスターデバイス１２５１の中の組み込み無線トランスミッターを用いて前述のチャネルホワイトリストの中にある無線周波数チャネルにビーコンを送信することを含んでいる。次に、運用中チャネル監視およびビーコニング１２５０は、組み込み無線レシーバー１２５２を用いて、前述のチャネルホワイトリストの中にある無線周波数チャネル対して個別にチャネル可用性スキャン（既に説明した高速スキャン）を開始することを含んでいる。次に運用中チャネル監視およびビーコニング１２５０は、個別にチャネルの可用性の確認を行っている間１２５３に、前述のチャネルホワイトリストの中にある無線周波数チャネルに占有信号が含まれているかを判定することを含んでいる。占有信号が含まれていることが確認されたら、運用中チャネル監視およびビーコニング１２５０は、ビーコンの送信を終了し、前述のチャネルホワイトリストの中にある無線周波数チャネルをホワイトリストから削除し、ホワイトリストから削除した無線周波数チャネルをブラックリストに追加し、個別のチャネル可用性スキャンの実施を終了する１２５４ことを含んでいる。第２のスキャン期間における個別にチャネル可用性確認を行っている間に、前述のチャネルホワイトリストの中にある無線周波数チャネルに占有信号が含まれていることが確認されなかったら、運用中チャネル監視およびビーコニング１２５０は、個別にチャネルの可用性の実施を終了する１２５５を含んでいる。その後、運用中チャネル監視とビーコニング１２５０は、１２５４あるいは１２５５同様に、１２５１、１２５２および１２５３のステップを、複数の無線周波数チャネルの各々に対して繰り返すことを含んでいる。
【００５５】
本明細書において、用語「または（or）」は、排他的な「または（or）」ではなく包含的な「または（or）」を意味するように意図される。つまり、別途指定がない限り、または文脈から明らかでない限り、表現「Ｘは、ＡまたはＢを使用する」は、自然な包含的順序（natural inclusive permutation）のうち任意のものを意味するように意図される。言い換えれば、表現「XはAまたはBを使用する」は、XはAを使用する、XはBを使用する、またはXはAとBの両方を使用する、のうちいずれによっても満足される。加えて、本明細書および付属の図面で使用される冠詞「a」および「an」は、別途指定されない限り、また文脈から単数形を対象とすることが明らかでない限り、「１つまたは複数の（one or more）」を意味するとみなされるべきである。
【００５６】
さらに、「例（example）」と「例えば(such as)」の語は、例、具体例、を示す意味に使用される。「例」として説明された、あるいは「例えば(such as)」に続くフレーズで関する、本明細書の実施例または設計は、必ずしも他の実施形態あるいは設計よりも好ましいかまたは有利であると解釈させるべきではない。むしろ、「例」、「例えば」の使用は、概念を具体的に示すように意図される。請求項および説明で用いられる語「第１の(first)」、「第２の(second)」「第３の(third)」等は、文脈から明らかでない限り、明確にするためのものであり、時間的な順序を示したり意味したりすることはない。
【００５７】
上記で説明したものは、本発明のひとつまたは複数の実施形態の例を含むものである。これらの実施例を説明するためにコンポーネントまたは方法論の考えられるすべての組み合わせを記載することは当然不可能であり、本発明の実施形態の多くの更なる組み合わせおよび置き換えが可能であることを認識することができる。したがって、開示されたおよび／またはクレームされた本実施形態は、詳細な説明および添付されたクレームにおける趣旨および範囲を逸脱することなし、さまざまな変更、修正および変形がなされ得る。更に、語「含む(include)」が詳細説明あるいはクレームにおいて用いられる限りにおいては、このような語は語「構成する（comprising）」とある意味同じである。これは、「構成する（comprising）」が、クレームの中で繋ぎ言葉として用いられる時、「構成する（comprising）」と解釈されるからである。
【符号の説明】
【００５８】
２００・・・アジリティエージェント、２１８・・・ホストアクセスポイント、２１９・・・アクセスポイントエージェント、２２３・・・ネットワークアクセスポイント、２２４・・・アクセスポイントコントロールエージェント、２３３・・・ワイドエリアネットワーク、２３５・・・クラウドインテリジェンスエンジン、２５２・・・データソース（群）。
【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６Ａ】
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【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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