(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネルを複数の通信システムの間で共有する方法であって、
第１の通信システム内部で動作する第１のリモート・ユニットが第２の通信システムに同期するステップと、
前記第１のリモート・ユニットが、前記第２の通信システムのチャネルをモニターして、該チャネルの干渉を含むアクティビティを判断するステップと、
前記第１のリモート・ユニットが、前記チャネルの第１のアクティビティ情報を、前記第１の通信システム内部で動作する基地局に送信するステップとであって、前記第１のアクティビティ情報は、前記判断されたアクティビティに基づいて決定され、且つ前記第２の通信システムとの干渉が小さいＮ個の最良の通信チャネルを含む、第１のアクティビティ情報を送信するステップと、
前記第１のリモート・ユニットが、第２のリモート・ユニットとの通信に利用可能なチャネルのリストを前記基地局から受信するステップであって、前記リストは前記第１のアクティビティ情報と第２のアクティビティ情報とに基づくものであり、前記第２のアクティビティ情報は、前記第２の通信システムとの干渉が小さい前記第２のリモート・ユニットにとってＮ個の最良の通信チャネルを含む、前記チャネルのリストを受信するステップと、
前記リスト内のチャネルを使用して、前記第１のリモート・ユニットが前記第２のリモート・ユニットに対して呼を確立するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記呼を確立するステップは、前記第１のリモート・ユニットから前記第２のリモート・ユニットに対して呼をピア・ツー・ピア型で確立するステップを含む、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記Ｎ個の最良のチャネルは、周波数、タイムスロット、及び直交コードから成るグループより選択されるＮ個の最良のチャネルを含む、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記第２の通信システムのチャネルをモニターするステップは、前記第２の通信システムの複数のチャネルをモニターして干渉レベルを求めるステップを含む、方法。
【請求項５】
第１の通信システムを前記第１の通信システムにおける基地局により動作させる方法であって、
前記基地局が、第１のリモート・ユニットからリクエストを受信して、第２のリモート・ユニットを第２の通信システムにおいて予約されたシグナリング・チャネルを使用して呼び出すステップと、
前記基地局が、前記第１のリモート・ユニットから第２の通信システムとの干渉が小さいＮ個の最良の通信チャネルを受信するステップと、
前記基地局が、第前記２のリモート・ユニットから前記第２の通信システムとの干渉が小さいＮ個の最良の通信チャネルを受信するステップと、
前記基地局が、前記第１のリモート・ユニットから受信する前記Ｎ個の最良のチャネル及び前記第２のリモート・ユニットから受信する前記Ｎ個の最良のチャネルの重複を判断するステップと、
前記基地局が、前記第１のリモート・ユニット及び前記第２のリモート・ユニットに、前記チャネルの重複を通知するステップと、
を備える方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記第１のリモート・ユニットから、前記第２のリモート・ユニットを呼び出す必要があるという通知を受信するステップは、前記第１のリモート・ユニットから、第２の通信システムを通して、前記第２のリモート・ユニットに対して呼を確立する必要があるという通知を受信するステップを含む、方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法において、前記第１のリモート・ユニット及び前記第２のリモート・ユニットに、前記チャネルの重複を通知するステップは、前記チャネルの重複を通知して、前記第１のリモート・ユニットに、前記第２のリモート・ユニットに対するピア・ツー・ピア型の呼を、重複するチャネルから選択されるチャネルを利用して確立させるステップを含む、方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法において、前記第１のリモート・ユニットからＮ個の最良のチャネルを受信するステップは、前記第１のリモート・ユニットが検知する最小の干渉を有するＮ個の最良のチャネルから成るリストを受信するステップを含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、前記第２のリモート・ユニットからＮ個の最良のチャネルを受信するステップは、前記第２のリモート・ユニットが検知する最小の干渉を有するＮ個の最良のチャネルから成るリストを受信するステップを含む、方法。
【請求項１０】
装置であって、
第１の通信システム内部で動作する第１のリモート・ユニットを第２の通信システムに同期させる手段と、
前記第２の通信システムのチャネルをモニターして、該チャネルの干渉を含む第１のアクティビティを判断する手段と、
チャネルの第１のアクティビティ情報を、前記第１の通信システム内部で動作する基地局に送信する手段であって、前記第１のアクティビティ情報は、前記判断されたアクティビティに基づいて決定され、且つ前記第２の通信システムとの干渉が小さいＮ個の最良の通信チャネルを含む、前記第１のアクティビティ情報を送信する手段と、
第２のリモート・ユニットとの通信に利用可能なチャネルのリストを前記基地局からから受信する手段であって、前記リストは前記第１のアクティビティ情報と第２のアクティビティ情報とに基づくものであり、前記第２のアクティビティ情報は、前記第２の通信システムとの干渉が小さい前記第２のリモート・ユニットにとって、Ｎ個の最良のチャネルを含む、前記チャネルのリストを受信する手段と、
前記第１のリモート・ユニットが前記第２のリモート・ユニットに対して、前リスト内のチャネルを使用して呼を確立する手段と、
を備える装置。
【請求項１１】
第１の通信システム内部で動作する装置であって、
前記第１の通信システム内部で動作する第１のリモート・ユニットから、前記第１の通信システム内部で動作する第２のリモート・ユニットに対して呼び出す必要があるという通知を受信する手段と、
前記第１のリモート・ユニットから第２の通信システムとの干渉が小さいＮ個の最良の通信チャネルを受信する手段と、
前記第２のリモート・ユニットから前記第２の通信システムでとの干渉が小さいＮ個の最良の通信チャネルを受信する手段と、
前記第１のリモート・ユニットから受信するＮ個の最良のチャネル及び前記第２のリモート・ユニットから受信するＮ個の最良のチャネルの重複を判断する手段と、
前記第１のリモート・ユニット及び第２のリモート・ユニットに、前記チャネルの重複を通知する手段と、
を備える装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、
前記基地局が、前記第１のリモート・ユニットから前記第１のアクティビティ情報を受信するステップと、
前記基地局が、前記第２のリモート・ユニットから前記第２のアクティビティ情報を受信するステップと、
前記第１のアクティビティ情報と前記第２のアクティビティ情報とに基づき、前記基地局が前記チャネルのリストを生成するステップと、
前記基地局が、前記チャネルのリストを前記第１のリモート・ユニットに伝達するステップと
をさらに備える、方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の装置であって、
前記第１のアクティビティ情報を前記第１のリモート・ユニットから受信し、且つ前記第２のアクティビティ情報を前記第２のリモート・ユニットから受信するための受信器と、
前記第１のアクティビティ情報と前記第２のアクティビティ情報とに基づいて前記チャネルのリストを決定するための論理回路と、
前記チャネルのリストを前記第１のリモート・ユニットに送信する送信機と
を含む前記基地局をさらに備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関する。より詳細には、チャネルを複数の通信システムの間で共有する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムにとって、無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency ）スペクトルは希少な必需品である。新規通信システムの開発は、スペクトルの割り当てが困難になることによって行き詰まる場合が多い。この業界における不満は、部分的にしか使用されない多くのスペクトルが存在するということであり、これはスペクトル利用権を有するサービス・プロバイダがユビキタス接続を実現しない（または実現する必要がない）からである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
米国の連邦通信委員会（ＦＣＣ：Federal Communications Commission ）は近年、複数の通信システムが互いに悪影響を及ぼすことのないように既存のスペクトルを共有する方法を開発するように業界に働きかけている。スペクトル共有の難しさは、２次ユーザ（すなわち、スペクトルの使用を許可されていない人物）がスペクトル利用権取得者に干渉を及ぼすことなくスペクトルを使用する方法を開発することにある。従って、チャネルを複数の通信システムの間で共有して、一つの通信システムのユーザが、別の通信システムにより部分的に使用されているスペクトルを使用できるようにする方法及び装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した必要性に対処するために、本明細書において、チャネルを複数の通信システムの間で共有する方法及び装置が提供される。第１の通信システム内部の複数のリモート・ユニットは、呼を確立する際に第２の通信システムの周波数（チャネル）を利用する。第１のリモート・ユニットが第２のリモート・ユニットをそのチャネルを使用して呼び出そうとするとき、第１のリモート・ユニットは基地局に、上位Ｎ個のトラフィック・チャネル・ブロックのリストを第２の通信システムから第２のリモート・ユニットの識別情報と共に送信する。次に、基地局は、第２のリモート・ユニットを第２システムによって予約されたシグナリング・チャネルを使用して呼び出す。第２のリモート・ユニットはその呼び出しに対して、最良のトラフィック・チャネル・ブロック／チャンクのリストで応答する。次に基地局は、最良の重複を示すアイドル状態のチャネルを、リモート・ユニットより受信するリストから選択し、そのリストをリモート・ユニットに送信して、これらのユニットに指示してこれらのトラフィック・チャネルを使用させる。一旦、リモート・ユニットが利用可能なチャネルを受信すると、これらのユニットは呼を開始する。
【０００５】
本発明は、チャネルを複数の通信システムの間で共有する方法を含む。本方法は、第１の通信システム内部で動作する第１のリモート・ユニットを第２の通信システムに同期させるステップと、第２の通信システムのチャネルをモニターしてチャネルのアクティビティを判断するステップと、を含む。チャネルのアクティビティを、第１の通信システム内部で動作する他のリモート・ユニットと共有し、同様にして、チャネルに関する第２のアクティビティ情報を他のリモート・ユニットから受信する。最後に、第１のリモート・ユニットから第２のリモート・ユニットに対して、第２の通信システム内部のチャネルを使用して呼を確立する。
【０００６】
本発明は更に、第１の通信システムを動作させる方法を含む。本方法は、第１のリモート・ユニットからリクエストを受信して、第２のリモート・ユニットに対して呼を確立するステップと、第１のリモート・ユニットからＮ個の最良の通信チャネルを受信するステップと、第２のリモート・ユニットからＮ個の最良の通信チャネルを受信するステップと、を含む。第１のリモート・ユニットから受信するＮ個の最良のチャネル及び第２のリモート・ユニットから受信するＮ個の最良のチャネルの重複を判断し、この情報を第１のリモート・ユニット及び第２のリモート・ユニットにとって利用可能にする。
【０００７】
本発明は装置を含み、この装置は、第１の通信システム内部で動作する第１のリモート・ユニットを第２の通信システムに同期させる手段と、第２の通信システムのチャネルをモニターして、そのチャネルのアクティビティを判断する手段と、アクティビティ情報を、第１の通信システム内部で動作する他のリモート・ユニットと共有する手段と、チャネルの第２アクティビティ情報を他のリモート・ユニットから受信する手段と、第１のリモート・ユニットから第２のリモート・ユニットに対して、第２の通信システム内部の周波数を使用して呼を確立する手段と、を備える。
【０００８】
本発明は装置を含み、この装置は、第１のリモート・ユニットから、第２のリモート・ユニットに対して呼を確立する必要があるという通知を受信する手段と、第１のリモート・ユニットからＮ個の最良の通信チャネルを受信する手段と、第２のリモート・ユニットからＮ個の最良の通信チャネルを受信する手段と、第１のリモート・ユニットから受信されるＮ個の最良のチャネル及び第２のリモート・ユニットから受信されるＮ個の最良のチャネルの重複を判断する手段と、第１のリモート・ユニット及び第２のリモート・ユニットにチャネルの重複を通知する手段と、を備える。
【０００９】
最後に、本発明は第１の通信システム内部に存在する基地局を含む。その基地局は、第１のリモート・ユニットからＮ個の最良の通信チャネルを受信するとともに、第２のリモート・ユニットからＮ個の最良の通信チャネルを受信する受信機と、第１のリモート・ユニットから受信するＮ個の最良のチャネル及び第２のリモート・ユニットから受信するＮ個の最良のチャネルの重複を判断する論理回路と、第１のリモート・ユニット及び第２のリモート・ユニットにチャネルの重複を通知する送信機と、を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、同様の番号が同様の構成要素を指すような図を参照する。図１は通信領域が重なる複数の通信システム１２０，１２１を示すブロック図である。図示されているように、２次通信システム１２１は、リモート局１０５〜１０７を伴う基地局１０３を含み、１次通信システム１２０は、リモート局１０８を伴う基地局１０４を含む。図示の通信システムは、ＧＳＭ、ＴＤＭＡ、ＩＳ−９５、ＡＭＰＳ、ＣＤＭＡ−２０００、及びＵＴＭＳのような多くの通信システム・プロトコルのうちのいずれかを利用することができる（但し、これらに限定される訳ではない）。更に、３個のリモート局１０５〜１０７及び１個のリモート局１０８のみが、基地局１０３及び基地局１０４のそれぞれと通信するものとして示されているが、当該技術分野の当業者であれば、通常の通信システムは、複数の基地局１０３，１０４と同時に通信する多くのリモート局を有することが通例であることを理解できるであろう。
【００１１】
図示されているように、複数の基地局１０３，１０４の通信領域１０１，１０２は重なっている。通信領域が重なっている通常の通信システムでは、各通信システムは、通信領域が重なるいずれの通信システムとも干渉することがないように、その許可周波数帯域内でのみ動作することが許される。例えば、リモート局１０６について検討すると、基地局１０３との通信を行なっている間、上りリンク及び下りリンク通信信号１１１を、基地局１０４及びリモート局１０８が容易に受信することができる。同様に、リモート局１０６と１０７との間の通信リンク１１２を介した直接通信を、基地局１０４及びリモート局１０８が容易に受信することができる。この理由により、各通信システムは、そのシステムが動作可能な固有の周波数帯域を有する。
【００１２】
明らかなことであるが、各通信システムはユビキタス接続を実現しない。すなわち、通信領域１０１及び通信領域１０２の一部は重なることがない。上述したように、米国の連邦通信委員会（ＦＣＣ：Federal Communications Commission ）は近年、複数の通信システムが互いに悪影響を及ぼすことのないように既存のスペクトルを共有する方法を開発するように業界に働きかけている。スペクトル共有の難しさは、２次ユーザ（すなわち、スペクトルの使用を許可されていない人物）がスペクトル利用権取得者に干渉を及ぼすことなくスペクトルを使用する方法を開発することにある。本発明の好適な実施形態においてこの問題を解決するために、チャネルを複数の通信システムの間で共有する方法及び装置が提供される。
【００１３】
本発明の好適な実施形態では、スペクトル利用権保有者は、スペクトル利用権を持たないユーザが、スペクトル利用権のないシステムに固有の呼設定及び呼の維持に関する情報のシグナリングに使用することができる各セルにおいて、一つのチャネル（例えば、ＧＳＭ周波数またはＣＤＭＡコード）を予約する／与える／販売する意図を有すると仮定する。別の実施形態では、呼設定及び呼の維持に関する情報のシグナリングを、他のスペクトル（例えば、使用を許可されていないスペクトル）を使用して行って、スペクトル利用権保有者が、各セルにおいて一つのチャネルを予約する／与える／販売する必要がないようにする。全ての通信システムが同期していることも仮定する。スペクトルが必要な場合（例えば、通信システム１２１が必要な場合）、リモート・ユニット１０５〜１０７は通信システム１２０からの送信を解析する。ここで、通信ユニット１０５〜１０７は、通信システム１２０が使用するスペクトルの使用を許可されていないことに留意されたい。
【００１４】
本発明の好適な実施形態では、利用権を持たない人物（すなわち、２次ユーザ）によるチャネルの利用は、低電力送信のために予約される。例えば、ピア・ツー・ピア型ネットワークでは、使用を許可されていないチャネルの利用は、リモート・ユニット間の直接送信、低電力送信、ピア・ツー・ピア型送信のために予約される。プロセスは、通信システム１２１内部のリモート・ユニットが通信システム１２０からの送信をモニターして、利用されている通信システム・プロトコルのタイプを判断することから始まる。例えば、リモート・ユニット１０５〜１０７は、通信システム１２０がＧＳＭシステム・プロトコルを利用していると判断する。ここで、正確なチャネル干渉情報を取得するために、リモート・ユニットは通信システムと時間的に整合する（すなわち、同期する）必要があることに注目されたい。従って、一旦、システム・プロトコルが判断されると、リモート・ユニット１０５〜１０７は、制御チャネルまたはシグナリング・チャネル（例えば、ＧＳＭブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ：Broadcast Control Channel ））を検出し、通信システム１２０と時間的に整合する。例えば、ＧＳＭシステムの場合、リモート・ユニット１０５〜１０７はＧＳＭスーパーフレームと時間的に整合する。一部の通信システムでは、制御チャネルまたはシグナリング・チャネルと時間的に整合することにより、電力制約、トラフィック・チャネル定義などのような追加情報を取得することも可能になる。
【００１５】
１次システム１２０の予約シグナリング・チャネルを定期的にモニターする他に、リモート・ユニット１０５〜１０７は、使用頻度の最も少ない上位Ｎ（例えば１０）個のトラフィック・チャネルを、これらのチャネルの信号強度（例えば、ＧＳＭ  ＲＳＳＩ、ビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）、フレーム誤り率（ＦＥＲ：Frame Error Rate）・・・など）を測定することにより検出して、これらのチャネルのランク順位付けを試みる。リモート・ユニット１０５〜１０７は上りリンク及び下りリンクペアを測定する。リモート・ユニット１０５〜１０７の間の割り当て帯域を大きくするために、リモート・ユニット１０５〜１０７はそれぞれ、複数のＧＳＭチャネルと等価な、一連の帯域のこれらのトラフィック・チャネルＲＳＳＩを測定する。何故なら、このＲＳＳＩは、チャネルが呼の状態にある場合に、チャネルがどのように使用されることになるのかを表わすからである（すなわち、各測定を、２次ユーザのトラフィック帯域要件に少量のシグナリング帯域を加えたものと、遠端のトラフィック・チャネルに追加帯域を加えたものとの両方をサポートするのに十分な帯域に渡って行なって、２次ユーザに１次システム１２０のしきい値を上回る上りリンク及び下りリンク・トラフィック・チャネルのＲＳＳＩを測定する時間を与える）。例えば、ロケーション・エリアには複数のＧＳＭ周波数が含まれていたと仮定する。各リモート・ユニット１０５〜１０７は、タイムスロットの開始位置の複数の周波数を測定する。複数の周波数が利用されていた場合、割り当て帯域を、トラフィック・データを通信するリモート・ユニット１０５〜１０７に対して増やすことができる。１次ユーザ（すなわち、通信システム１２０内部のユーザ）に対する偶発的な干渉を最小限にすることは、軍事設備において使用される技術を利用してノイズ・フロア以下の信号を検出することにより、或いは完全に二重ではないチャネルを避け、完全に二重のリンクの両端からの送信を測定することにより推進される。
【００１６】
リモート・ユニット１０６がリモート・ユニット１０７を呼び出す場合（ピア・ツー・ピア）、リモート・ユニット１０６は基地局１０３に上位１０個のトラフィック・チャネル・ブロックのリストを、リモート・ユニット１０７の識別情報と共に送信する。次に、基地局１０３はリモート・ユニット１０７のロケーション・エリアを判断する。基地局１０３がリモート・ユニット１０６，１０７の両方の通信領域を提供していると仮定し、かつリモート・ユニット１０６，１０７が互いの通信範囲内に位置すると仮定すると、基地局１０３はリモート・ユニット１０７を、１次システム１２０によって予約されたシグナリング・チャネルを使用して呼び出す。リモート・ユニット１０７はこの呼び出しに、最良のトラフィック・チャネル・ブロック／チャンクのリストで応答する。次に、基地局１０３は、最良の重複を示すアイドル状態のチャネルを、リモート・ユニット１０６，１０７より受信するリストから選択し、このリストをリモート・ユニット１０６，１０７に送信して、これらのユニットに指示してこれらのトラフィック・チャネルを使用させる。このリストは、基地局１０３が各リモート・ユニットにこれらのチャネルを使用させるために体系化されている。２次通信システム１２１が周波数ホッピングを用いて干渉を減らす場合、基地局１０３は、リモート・ユニット１０６，１０７が使用する周波数ホッピング・シーケンスの指定も行なう。
【００１７】
一旦、リモート・ユニット１０６，１０７が利用可能なチャネルを受信すると、これらのユニットは呼を開始することができる。各フレームでは、各移動体はまずチャネル（上りリンク及び下りリンク）を測定し、干渉しきい値と比較する。その測定値がしきい値を上回る場合、トラフィック・チャネルのシグナリング部分をリモート・ユニット１０６が使用してリモート・ユニット１０７に送信して（或いはこの逆）、次のチャネルを使用する必要があることを通知する。リモート・ユニット１０５もトラフィック・チャネル周波数を測定して最も使用されていないトラフィック・チャネルを検出するため、このリモート・ユニット１０５は、リモート・ユニット１０６，１０７がこれらのユニットのリストのトラフィック・チャネルを全て使用してしまった場合には、リモート・ユニット１０６，１０７に追加の未使用のチャネルを、予約シグナリング・チャネルを通して提供することができる。リモート・ユニット１０６，１０７が行なわれる、これらのユニットの現在のトラフィック・チャネルの測定値が干渉しきい値を下回る場合、２つのユニットはトラフィック・チャネルを使用し続けて、これらのユニットのそれぞれのトラフィック・データを配信する。しかしながら、リモート・ユニット１０６，１０７が行なって行われる、これらのユニットの現在のトラフィック・チャネルの測定値が干渉しきい値を上回る場合、２つのリモート・ユニットは別のチャネルを探索してこれらのユニットの通信を継続する必要がある。
【００１８】
リモート・ユニット１０６とリモート・ユニット１０７との間の距離のために、送信電力を小さく維持するための中間中継ノードが必要である場合、近傍のアイドル状態の他の移動体また固定中継ノードが、基地局１０３に１次システムのトラフィック・チャネルのＲＳＳＩレベルのステータスに関する情報を提供することもできる。これらの中間ノードは常にバッテリをオン状態にしてこの情報を基地局１０３に送信している訳ではないため、基地局１０３が他のノードが仲介装置として機能することができると判断する場合には、基地局１０３はこれらのノードを呼び出して動作させてこのトラフィック・チャネルのＲＳＳＩ情報を提供させる。次に、基地局１０３はこの追加情報及びこれらの中間ノードの識別情報を使用してマルチホップ接続を設定する。基地局１０３は、送信元と宛先との間の最良のルートだけでなく、マルチホップ・エンド・ツー・エンド接続に沿った各中継セグメントの最良のチャネルを識別し易くするように働きかけることもできる。
【００１９】
この上述の手順はまた、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access ）システム・プロトコルを用いる１次システムに対して機能するが、幾つかの変更を加える必要がある。何故なら、ＣＤＭＡはユーザを互いに区別するコードで動作し、かつ全てのユーザは単一の搬送波（周波数）を既に共有しているからである。この場合、２次ユーザ（使用を許可されていないユーザ）は、１次システム１２０に悪影響を及ぼすことがない最大許容雑音に収まる形で動作する必要がある。従って、２次ユーザは、自身が１次ＣＤＭＡユーザに与える影響を、ＣＤＭＡユーザの所望の帯域要件に基づいて計算する。所望の送信電力レベルに基づいて、２次ユーザはそれが割り当てることができる帯域量を見積もるが、この見積もりは種々のチャネル・レート及び拡散率が及ぼす総合雑音レベルへの影響を計算することにより行われる。例えば、通信システム１２１内部のリモート・ユニットが通信システム１２０からの送信をモニターし、利用されている通信システム・プロトコルのタイプがＣＤＭＡシステム・プロトコルであると判断すると、各リモート・ユニットは、１次システムのユーザがチャネルを同時に使用することに起因して生じる雑音レベルを測定する。更に、各ユーザは、使用可能な直交コードの相関をとってどのコードが現在使用されているのかを判断する。リモート・ユニット１０６がリモート・ユニット１０７を呼び出そうとする（ピア・ツー・ピア）場合、リモート・ユニット１０６は基地局１０３に最大１０個のトラフィック・チャネル直交コードのリストをリモート・ユニット１０７の識別情報と共に送信する。一旦、リモート・ユニット１０６，１０７が呼を確立すると、呼状態の２つのユニットのうちの一方が、このノイズしきい値をユニットによる送信によって超えると判断する場合に、このユニットは、他のユーザと通信して、低電力または低データ・レート、或いは高拡散率を使用して雑音を許容雑音内に収める必要があることを通知する。これらの動作を行なうことができない場合、ノイズしきい値を下回って動作している別の搬送波への切り替えも可能である。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、リモート・ユニットまたは基地局に設けられるデータベースを維持する。そのデータベースは、近似ＧＰＳ位置に基づく２次チャネル情報を含む。このデータベースによって更に、加入者は、容易に、どのようにスペクトルが使用されているかについて、かつ測定が２次ユーザ間で同期するように、どのようにしてチャネルを効率的に測定すればよいのかについて一層迅速に認識する。このデータベースによって、加入者が１次ユーザのシグナリング・チャネルを復号化してチャネル定義、電力制約などのような詳細について認識する必要性を無くすこともできる。
【００２１】
要約すると、次のステップが、ピア・ツー・ピア型通信を希望するユーザに対して行なわれる。
１）リモート・ユニットは、１次（または使用が許可されている）システムの通信システム・プロトコル（例えば、ＧＳＭ、ＩＳ−９５など）を判断して、１次ユーザが送信するチャネル・フレーム及び使用情報を求める。リモート・ユニットは十分な自由度を持ち、携帯電話のいずれのスペクトル内でも動作し、かつ１次通信システムに同期してフレーム同期し、移動体の最大送信電力のような当該システムからの情報も取得する機能を備える。
【００２２】
２）リモート・ユニットは、１次システムにより使用されるチャネルよりも広いチャネルを使用するため、使用前に１次ユーザのチャネルの無通信状態を同時に測定する余裕を有する。
【００２３】
３）複数のリモート・ユニットは互いに支援してチャネル測定を行なって空きチャネル・グループを探索し、情報をリモート・ユニット間で、１次ユーザが提供する予約シグナリング・チャネルを使用して交換し、２次ユーザ間で排他的に使用する。
【００２４】
４）システム・アーキテクチャは複数の基地局または複数の特別な（ad-hoc）ネットワーク・エージェントを含み、これらの基地局または特別なネットワーク・エージェントによって、２次加入者または外部ユーザは別の２次ユーザと１次ユーザの予約シグナリング・チャネルを使用して通信することができる。例えば、基地局はリモート・ユニット間の呼設定の仲介及びチャネル割り当てを支援する。
【００２５】
５）リモート・ユニット周波数は識別済み空きチャネルの間でホップする（或いはホップして干渉の無い状態を維持する）。
６）システム・アーキテクチャは、基地局の数を減らすように作用する固定中継ノードを含むため、マルチホップ接続が可能になる。休止状態の固定中継ノード（またはアイドル状態のユーザ）を呼び出して、チャネルの測定及び探索／呼び出しメッセージの転送を容易にし、かつ基地局によるピア・ツー・ピア型ネットワークの設定を容易にする。
【００２６】
・リモート・ユニットは固定中継ノード及び／又は基地局への登録を行なう。
・固定中継ノードは、送信元を呼び出す呼び出し肯定応答（ＡＣＫ：Acknowledgment）が時間Ｘ以内に受信されない場合に、或いは呼び出しが時間Ｙ以内に繰り返される場合に呼び出しを転送する。
【００２７】
図２は、本発明の好適な実施形態によるトランシーバ２００の高レベル・ブロック図である。図２に示すトランシーバは基地局、またはリモートすなわち移動体ユニットとして機能する。図示されているように、トランシーバ２００は、受信機２０１及び送信機２０２の両方を備える。受信機２０１及び送信機２０２は共に、論理回路２０３によって制御され、複数の通信システム・プロトコルを利用して動作することができる。本発明の好適な実施形態では、論理回路２０３は、モトローラ社製のＰｏｗｅｒＰＣマイクロプロセッサのようなマイクロプロセッサ／コントローラを備える（但し、これに限定される訳ではない）。更に、トランシーバ２００はデータベース２０４を備える。データベース２０４はチャネル情報を保存する手段として機能し、かつランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）または標準ディスク・ドライブ・メモリを備える。
【００２８】
図３は、本発明の好適な実施形態によるリモート・ユニットの動作を示すフローチャートである。特に、図３の論理フローは、リモート・ユニットが第２のリモート・ユニットに対する呼を、このユニットに対して許可された周波数帯域の外の帯域を利用して開始するために必要なステップを示している。別の表現をすると、実行される論理フローは、２次システム（使用を許可されていない通信システム）が１次通信システム（使用を許可されている）のチャネルで呼を開始するために必要なステップを示している。論理フローはステップ３０１から始まり、このステップでは、受信機２０１及び論理回路２０３が１次通信システムにより利用されている通信システム・プロトコルを判断する。特に、トランシーバ２００は、スペクトルを共有しようと試みる際に使用可能な各１次通信システムに関する先見的な情報を有する（例えば、ＧＳＭ，ＩＳ−９５などに関しての周波数帯域、チャネル構造、変調方式などの詳細）。本発明の好適な実施形態では、この情報はデータベース２０４に保存される。更に、受信機２０１は、当該技術分野では公知のように、１次通信システムと同期する手段として機能する。例えば、ＧＳＭ  ＳＣＨ（同期チャネル（Synchronization Channel ））周波数に関する先見的な情報に基づいて、受信機２０１はＳＣＨチャネルを繰り返し同期バースト（repetitive synchronization bursts ）に関してモニターして、受信機のフェーズ・ロック・ループに対して当該チャネルのトレーニング・シーケンスのトレーニングを行なうことができる。一旦、このチャネルとの同期が行われると、ＢＣＣＨのような更なる論理チャネルを復号化することにより、更なる情報を得ることができる。
【００２９】
１次通信システムとの同期を行った後、受信機２０１は、１次通信システムから送信されるチャネルをモニターして、この情報を論理回路２０３に通信する。論理回路２０３は、Ｎ個の最良のチャネルを求めて（例えばＮ個の最良の周波数、タイムスロット、直交コード・・・など）、受信機２０１が検知する通信を可能にする手段として機能する（ステップ３０３）。上述したように、Ｎ個の最良のチャネルは、最小の干渉（アクティビティ）を有するＮ個のチャネルを含むため、呼を確立する際に利用する最良の候補チャネルとなる。一旦、求まると、論理回路２０３はＮ個の最良のチャネルをデータベース２０４に保存して（ステップ３０５）、これらのチャネルを２次通信システム内の他のリモート・ユニットとの間で共有する（ステップ３０７）。この操作は、送信機２０２を利用してＮ個の最良のチャネルを基地局に送信することにより行なわれ、この基地局では、これらのチャネルを保存し、２次通信システム内の他のリモート・ユニットに送信する。他のリモート・ユニットは、Ｎ個の最良のチャネルを、干渉読み取り値を記録したリモート・ユニット識別情報と共に保存する。ここで、同様の方法で、リモート・ユニットは、他のリモート・ユニットから送信される１次通信システムのチャネルに関する干渉読み取り値を（他のリモート・ユニットによって検知されたように）継続的に受信することに注目されたい。従って、１次通信システム内の各リモート・ユニットは、アクティビティ情報を、１次通信システム内で動作する他のリモート・ユニットと共有する。アクティビティ情報は、２次通信システム内に存在するチャネルのアクティビティ（干渉）を含む。
【００３０】
次に、論理回路２０３は基地局に連絡して、基地局に、論理回路が第２のリモート・ユニットとのピア・ツー・ピア型通信の設定を希望していることを通知する（ステップ３０９）。次に、基地局は第２のリモート・ユニットに通知して、重複周波数があるか否かを判断させ、通信が複数のチャネルで行われるように指示する。従って、ステップ３１１では、リモート・ユニットは複数の通信チャネルを基地局から受信し、ステップ３１３では、第２のリモート・ユニットとの通信が重複チャネルのうちの一つのチャネルで始まる。更に詳細には、基地局はそのデータベースにアクセスして、呼に参加している複数のリモート・ユニットの各々に関するＮ個の最良のチャネルを求め、複数のチャネルのうちのいずれのチャネルが重なるのかを判断する。チャネルが重なる場合、重複チャネルは複数のリモート・ユニットに特定の順番（最悪の干渉に対して最良のチャネル）で提供され、複数のリモート・ユニットは、他のチャネルの利用を試みる前に、最良のチャネル（周波数、コード、タイムスロット・・・など）を利用して通信を開始する。
【００３１】
図４は、本発明の好適な実施形態による基地局の動作を示すフローチャートである。上述したように、基地局は第１の通信システム内に位置し、複数のリモート・ユニットのリストをこれらのユニットに関連するＮ個の最良の周波数と共に含むデータベース２０４を保持しており、第２の通信システム内での通信を行なう。論理フローはステップ４０１から始まり、このステップでは、受信機２０１がＮ個の最良の周波数のリストを複数のリモート・ユニットから受信する。上述したように、Ｎ個の最良の周波数またはチャネルは、複数のリモート・ユニットの各々が検知して第２の通信システム上で通信を行なうためのＮ個の最良の周波数を含む。ステップ４０３では、これらの周波数は論理回路２０３に渡され、データベース２０４に保存される。ステップ４０５では、受信機２０１はリクエストを第１のリモート・ユニットから受信して、第２のリモート・ユニットと第２の通信システムを通して通信する。論理回路２０３に対する通知が行なわれ、論理回路はデータベース２０４にアクセスして、第１のリモート・ユニット及び第２のリモート・ユニットの両方に関するＮ個の最良の周波数を求め（ステップ４０７）、これらの周波数に重複があるか否かを判断する（ステップ４０９）。ステップ４１１では、論理回路２０３は（送信機２０２を通して）、第２のリモート・ユニットに対して通信の要求があることを通知し、第１のリモート・ユニット及び第２のリモート・ユニットの両方に重複周波数の順番付けリストを提供する（ステップ４１３）。
【００３２】
本発明について特定の実施形態を参照しながら特定の形で示し、説明してきたが、当該技術分野の当業者であれば、種々の変更を構成に関して、かつ詳細に関してこれらの実施形態に、本発明の技術思想及び技術範囲から逸脱しない範囲において加え得ることが理解できるであろう。このような変更は特許請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】通信領域が重なる複数の通信システムを示すブロック図。
【図２】本発明の好適な実施形態によるトランシーバのブロック図。
【図３】本発明の好適な実施形態によるリモート・ユニットの動作を示すフローチャート。
【図４】本発明の好適な実施形態による基地局の動作を示すフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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