(57)【要約】本コンセプトは、無線チャネルの利用に関し、より詳細には、個々の無線チャネルが使用のために利用可能であるかどうかを判定することに関する。一例は、領域内の複数のセンシングデバイスに、無線チャネルをセンシングさせることができる。この例は、個々の無線チャネルに関連する、複数のセンシングデバイスによりセンシングされた信号情報を取得することができる。この例は、複数のセンシングデバイスからの信号情報を集合的に解析して、個々の無線チャネルが、この領域における認可されている放送のために使用されているかどうかを判定することができる。
2017503372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線デバイスの位置を取得するステップと、
前記無線デバイスの近くにある複数のセンシングデバイスを識別するステップと、
個々の無線ホワイトスペースチャネルに関連する、前記複数のセンシングデバイスによりセンシングされた信号情報を取得するステップと、
前記複数のセンシングデバイスからの前記信号情報を集合的に解析して、前記個々の無線ホワイトスペースチャネルが、前記位置における前記無線デバイスによる使用のために利用可能であるかどうかを判定するステップと、
前記集合的に解析することにより、前記個々の無線ホワイトスペースチャネルが、使用のために利用可能であると判定された場合、前記無線デバイスに、セルラチャネル以外に前記個々の無線ホワイトスペースチャネルを介してデータを通信させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記集合的に解析することにより、前記個々の無線ホワイトスペースチャネルが、前記位置における前記無線デバイスによる使用のために利用可能であると判定された場合、前記集合的に解析することにより、前記個々の無線ホワイトスペースチャネルが、前記位置における前記無線デバイスによる使用のために利用可能でないと判定された場合よりも頻繁に、前記複数のセンシングデバイスに、前記個々の無線ホワイトスペースチャネルを再センシングさせるステップ
をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記集合的に解析することにより、認可されている使用が前記信号情報内に存在するというインジケーションが提供された場合、前記個々の無線ホワイトスペースチャネルは、前記無線デバイスによる使用のために利用可能でない、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記インジケーションは、前記複数のセンシングデバイスからの前記信号情報の総電力の解析に基づく、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記インジケーションは、前記複数のセンシングデバイスからの前記信号情報の総電力の解析及び位相の解析に基づく、請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記信号情報を取得するステップは、前記無線デバイスの前記位置を取得した後に、前記複数のセンシングデバイスに、前記個々の無線ホワイトスペースチャネルをセンシングさせるステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記信号情報を取得するステップは、前記複数のセンシングデバイスに、連続的に又は周期的に前記個々の無線ホワイトスペースチャネルをセンシングさせるステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記信号情報を取得するステップは、前記複数のセンシングデバイスの位置をカバーしており、前記個々の無線ホワイトスペースチャネルを含む無線ホワイトスペースチャネルのセットを受け入れている規制データベースにアクセスするステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記信号情報を取得するステップは、前記複数のセンシングデバイスに、連続的に又は周期的に前記無線ホワイトスペースチャネルのセットをセンシングさせるステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
センシングデータベースと、
領域内で互いから離間している複数のセンシングデバイスであって、個々のセンシングデバイスは、アナログ−デジタルコンバータに接続されているアンテナ及びコントローラを含み、前記アンテナは、無線チャネルをセンシングするよう構成されており、前記コントローラは、前記無線チャネル上のセンシングされた信号を、前記アナログ−デジタルコンバータによりデジタル化させ、前記のデジタル化された信号を、前記センシングデータベースに通信させるよう構成されており、前記センシングデータベースは、前記複数のセンシングデバイスに通信可能に接続され、個々のセンシングされた無線チャネルに関するセンシングされた情報を、センシングを実行した前記個々のセンシングデバイスの位置と、前記個々のセンシングデバイスがセンシングを実行した時間と、にマッピングするよう構成されている、複数のセンシングデバイスと、
前記個々のセンシングされた無線チャネルから、認可されている使用が前記時間に生じていない利用可能な無線ホワイトスペースチャネルを識別するよう構成されている無線スペクトルマネージャであって、前記領域内の無線デバイスに、セルラチャネルを介するデータ通信を低減させるために、前記無線ホワイトスペースチャネルを介してデータを通信させるようさらに構成されている無線スペクトルマネージャと、
を有するシステム。
【請求項１１】
前記センシングデータベースは、特定の個々の無線チャネルに関連する、前記複数のセンシングデバイスからのデジタル化された信号を集合的に解析して、前記特定の個々の無線チャネルが、前記領域においてどのように利用されているかを判定するようさらに構成されている、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記無線スペクトルマネージャは、前記センシングデータベースと前記無線チャネルに関連する他のデータベースとにアクセスし、前記センシングデータベース及び前記他のデータベースからの情報に基づいて、前記センシングデバイスを制御するようさらに構成されている、請求項１０記載のシステム。
【請求項１３】
前記無線スペクトルマネージャは、特定の個々の無線チャネルに関連する、前記複数のセンシングデバイスからのデジタル化された信号を集合的に解析して、前記特定の個々の無線チャネルが、前記領域においてどのように利用されているかを判定するようさらに構成されている、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記無線スペクトルマネージャは、前記複数のセンシングデバイスからの後続のデジタル信号を集合的に解析して、前記センシングされた信号のうち、前記無線デバイスが寄与している部分を識別するようさらに構成されている、請求項１２記載のシステム。
【請求項１５】
前記複数のセンシングデバイスは同一である、あるいは、前記複数のセンシングデバイスは異なる、請求項１０記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ますます増え続けている無線デバイスが、導入されて販売されている。したがって、それらの無線デバイスが通信するために利用可能な無線周波数（ＲＦ）スペクトルが、ますます混雑するようになっている。増え続けている無線デバイスを満たすために、ＲＦスペクトルのより効率的な使用とＲＦスペクトルの未活用部分の共用とが、非常に重要になっている。ＲＦスペクトルの未活用の一部分は、テレビジョン（ＴＶ）又は他の無線放送等の放送のために予約／認可されている（licensed）部分である。行政の規制機関は、このＴＶの部分若しくは範囲（及び／又は他の部分）を、複数のチャネルに分割した。しかしながら、いずれかの所与の地理的領域については、これらのチャネルの多くは、ＴＶ放送又は無線放送のために利用されていない。
【０００２】
ＲＦスペクトルの予約されているＴＶの部分の未使用のチャネル又は周波数は、ＴＶホワイトスペースと呼ばれることがある。これらのＴＶホワイトスペースは、他の使用のために利用することが可能である。しかしながら、そのような他の使用は、規制されている放送の使用と干渉しないことを確実にするために、政府機関（米国の連邦通信委員会等）により厳しく規制される傾向にある。
【発明の概要】
【０００３】
説明する実施形態は、無線チャネルの利用に関し、より詳細には、個々の無線チャネルが使用のために利用可能であるかどうかを判定することに関する。一例は、領域内の複数のセンシングデバイスに、無線チャネルをセンシングさせることができる。この例は、個々の無線チャネルに関連する、複数のセンシングデバイスによりセンシングされた信号情報を取得することができる。この例は、複数のセンシングデバイスからの信号情報を集合的に解析して、個々の無線チャネルが、その領域において認可されている放送のために使用されているかどうかを判定することができる。
【０００４】
上記の例は、読者を助けるための迅速な参照を提供することを意図するものであり、本明細書に記載のコンセプトの範囲を定めることを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
添付の図面は、本文書で伝えられるコンセプトの実施形態を示している。例示される実施形態の特徴は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することにより、より容易に理解することができる。様々な図面における同様の参照符号は、同様の要素を示すのに適切である場合に使用されている。さらに、各参照符号の最も左の数字は、その参照符号が最初に現れる図面及び関連する記載を伝えるものである。
【図１】本コンセプトの実施形態に従って無線チャネルを利用するよう構成されているシステムの例を示す図。
【図２】本コンセプトの実施形態に従って無線チャネルを利用するよう構成されているシステムの例を示す図。
【図３】図１〜図２のシステムに対して導入されるデバイスの実施形態の詳細の例を示す図。
【図４】本コンセプトの実施形態に従って無線チャネルを利用するよう構成されているシステムの例を示す図。
【図５】本コンセプトの実施形態に従って無線チャネルを利用するよう構成されているシステムの例を示す図。
【図６】本開示の実施形態に従った無線チャネル利用技術の例のフローチャート。
【図７】本開示の実施形態に従った無線チャネル利用技術の例のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
概要
本特許は、無線チャネル／周波数を利用することに関する。無線通信が、ＲＦスペクトル上で増加している。本文書において、「チャネル」及び「周波数」という用語は、同義に使用される。本コンセプトは、無線ホワイトスペースチャネル等の任意の無線チャネルに適用することができる。無線ホワイトスペースチャネルの一類型は、テレビジョン（ＴＶ）放送のために予約されている、ＲＦスペクトルの部分に関連する。本明細書で使用されるとき、「ＴＶホワイトスペースチャネル」とは、ＴＶ放送のために予約されているが、特定の地理的領域においてはＴＶ放送のために実際には使用されていないチャネル又はチャネル範囲を意味する。同様に、「無線ホワイトスペースチャネル」とは、ＴＶ放送、他の無線放送、又は双方向無線通信のために予約されているが、特定の地理的領域においては（少なくとも特定の時間を除いて）そのようには実際には使用されていないチャネル又はチャネル範囲を意味する。別の言い方をすると、無線ホワイトスペースとは、ＲＦスペクトルの割り当てられてはいるが使用されていない部分を指し得る。
【０００７】
個々のデバイスは、特定の無線チャネルを利用できるかどうかをなかなか割り出せないことがしばしばある。本コンセプトは、複数の位置における無線チャネルに関する情報を収集することができる。これらの情報を集合的に解析して、個々の無線チャネルを他の近くの位置で使用できるかどうかを判定することができる。
【０００８】
システムの例
説明の目的のために、導入的な図１を参照すると、図１は、システム１００を伴う無線チャネル使用シナリオを示している。このシステムは、複数のセンシングデバイス１０２（１）〜１０２（Ｎ）を含む。説明のしやすさのために、本記載では、「（１）」等のサフィックスを用いた指定子（designator）の使用は、特定の要素に対する特定の要素例を指すことを意図している。反対に、サフィックスを用いない指定子の使用は、汎用的であることを意図している。したがって、センシングデバイス１０２という記載は、センシングデバイス１０２（１）〜１０２（Ｎ）の全てに汎用的であることを意図しているのに対し、センシングデバイス１０２（１）という記載は、そのデバイスに固有であることを意図している。
【０００９】
センシングデバイス１０２は、１０６で代表されるようなネットワークを介して、コンピューティングデバイス１０４と通信することができる（図面ページのスペースの制約上、全てのセンシングデバイスが、コンピューティングデバイス１０４と通信するものとして示されているわけではない）。コンピューティングデバイス１０４は、センシングデータベース１０８を含んでもよいし、センシングデータベース１０８と通信してもよい。
【００１０】
システム１００はまた、とりわけ、スマートフォン、タブレット、又はルータ等の、例えば無線アクセスポイントとして機能することにより、１以上の無線チャネルを介して通信することを望む無線デバイス１１０を含み得る。センシングデータベース１０８からの情報を利用して、無線デバイス１１０に利用可能な無線チャネルを識別することができる（代替的に、無線デバイス１１０は、センシングデータベース１０８から以外に、センシングデバイス１０２から直接情報を取得して、使用のために利用可能な無線チャネルを識別してもよい）。
【００１１】
様々な実施形態において、センシングデバイス１０２のいくつかの構成が使用され得る。例えば、センシングデバイスは、配電網（electrical  grid）により電力供給され、センシングデータベースに（例えば有線ネットワークを介して）物理的に接続され得る。代替的に、センシングデバイスは、太陽光発電を動力源としてもよく、センシングデータベースと（例えば無線ネットワークを介して）無線通信してもよい。例示的なセンシングデバイスについて、図３を参照して、以下でより詳細に説明する。
【００１２】
センシングデバイス１０２は、信号の存在に関して、無線チャネルをセンシングすることができる。センシングは、任意の無線チャネルに関連し得るが、以下では、無線チャネルが無線ホワイトスペースチャネルである特定の例について説明する。センシングは、個々の無線チャネルに対して、若しくは複数のチャネル又は複数のチャネル範囲にわたって、実行され得る（例えば、コグニティブ無線（cognitive  radio））。次いで、センシングデバイスは、センシング結果をセンシングデータベース１０８に通信することができる。いくつかの構成において、センシングデータベースは、センシングデバイスが配置されている領域をカバーする（図２に示される）規制データベース（regulatory  database）にアクセスすることができる。規制データベースは、当該領域のための無線ホワイトスペースチャネルのセットを提供することができる。次いで、センシングデータベースは、センシングデバイスに、そのセットのうちの無線ホワイトスペースチャネルのみ（例えば低減した数のチャネル）をセンシングさせることができる。さらに、デバイスが複数の隣接国の近くにある状況において、センシングデータベースは、利用可能である場合には複数の規制データベースにアクセスすることができる。例えば、センシングデータベースは、各国（又はこれらの国のうちの少なくとも一部の国）からの規制データベースにアクセスすることができる。
【００１３】
いくつかの場合において、センシングデバイス１０２は、センシングに関連するデジタル化された信号情報を、センシングデータベース１０８に送信することができる。デジタル化された信号情報の例については、図３を参照して以下で説明する。簡潔に言うと、デジタル化された信号情報は、総信号強度（gross  signal  strength）、及び／若しくは、信号の位相や他の特徴等の他の信号情報、並びに／又は、認可されている信号が無線チャネル上で検出されたかどうかの判定を含み得る。
【００１４】
例示される構成において、センシングデバイス１０２は、１以上の無線チャネルをセンシングし、センシングされた信号情報（例えばセンシング情報）１１２をセンシングデータベース１０８に通信することができる。この場合、センシング情報１１２は、デバイスアイデンティフィケーション（ＩＤ）、タイムスタンプ、センシングされた無線チャネル、及びセンシングされた信号情報を含み得る（この場合、センシングデバイスは、固定位置にあるので、あるいは、センシングデバイスが移動した（又は動かされた）ときには常に位置情報がセンシングデータベースに送信されるので、センシングデバイスの位置は、センシングデータベースに知られたものであり得る）。例えば、センシングデータベースの横の行１１４は、センシングデバイス１０２（１）が（仮想の）位置Ａにあることを示している。この行は、さらに、センシングデバイス１０２（１）が、０．１秒前の時間に（仮想の）無線チャネル５１をセンシングし、−１１４ｄＢｍ未満という総信号強度をレポートしたことを示している。
【００１５】
他の構成においては、センシング情報１１２は、センシングデバイス１０２の位置情報を含んでもよい。いくつかの場合において、センシングデバイスは、特定の間隔で特定の無線チャネルをセンシングするよう構成され得る。他の場合においては、センシングデータベースは、特定の無線チャネルをセンシングするように、且つ／又は、特定の間隔でセンシングを実行するように、センシングデバイスに指示してもよい。さらに、異なる無線チャネルが、異なる速度（rate）でセンシングされ得る。例えば、認可されている放送信号を有するように思われる無線チャネルは、無線デバイス１１０（例えば認可されていないユーザ）により使用されている無線ホワイトスペースチャネルよりも低頻度でセンシングされ得る。
【００１６】
センシングデータベース１０８は、複数のセンシングデバイス１０２からのセンシング情報１１２を利用して、センシングされた無線チャネルの利用可能性を判定することができる。例えば、センシングデータベースは、センシングデバイス１０２（１）〜１０２（Ｎ）からの、無線ホワイトスペースチャネル５１に関するセンシングされた情報を使用して、無線ホワイトスペースチャネル５１が無線デバイス１１０による使用のために利用可能であるかどうかを判定することができる。図示される例において、センシングデータベース１０８は、チャネル５１上での信号強度が−１１４ｄＢｍ未満であることを示す信号情報をセンシングデバイス１０２の各々が提供したことを示している。特定の位置における信号強度計測結果は、不正確なこと（例えば偽陽性（false  positive）及び／又は偽陰性（false  negative））もある。しかしながら、複数の位置からの計測結果の評価は、高度の信頼性（より少ない偽陽性及び／又は偽陰性）を提供する傾向にある。
【００１７】
この例において、無線デバイス１１０は、センシングデバイス１０２（２）とセンシングデバイス１０２（３）とセンシングデバイス１０２（５）とセンシングデバイス１０２（Ｎ）との間の位置にある。したがって、センシングデータベース１０８は、無線ホワイトスペースチャネル５１に関する、これらのセンシングデバイスからのセンシングデータを集合的に評価して、チャネル５１が無線デバイスによる使用のために利用可能であるかどうかを判定することができる。代替的又は追加的に、無線デバイス１１０は、集合的に解析することができる別のセンシングソース（sensing  source）を提供するために、無線ホワイトスペースチャネル５１をセンシングしてもよい。代替構成において、無線デバイス１１０は、センシングデータベースから結果を受信し、無線チャネルを使用する前にこの結果を検証するために、この結果に基づいて無線ホワイトスペースチャネル５１をセンシングしてもよい。
【００１８】
システム１００において、センシングデバイス１０２は、格子状に、相対的に一様に配置されている。しかしながら、様々な実施形態において、センシングデバイスは、有用な情報を提供する任意の形で配置され得る。例えば、センシングデバイスは、さらなる無線帯域幅が望まれる高使用領域（high  use  area）の周りに配置され得る。他の場合においては、センシングデバイスは、高速道路や鉄道線路等の移動ルートに沿って配置されてもよい。さらに他の場合においては、センシングデバイスは、境界領域の近くに配置されてもよい。そのような一例について、図２を参照して、以下で説明する。さらに他の場合においては、センシングデバイスは、１つの位置からのセンシングを特に信頼できないものにすることがある丘等の地理的特徴の周りに配置されてもよい。例えば、ＴＶ塔が、丘の北側に配置されることがある。１つの位置から丘の南側へのセンシングは、ＴＶ信号を検出できないことがある。しかしながら、丘の周りに配置されたセンシングデバイスのセットは集合的に、ＴＶ信号の正確な検出を提供することができる（したがって、無線チャネルが使用のために利用可能でないという適切な判定を行うことが可能になる）。
【００１９】
センシングデバイス１０２は、独立したものであってもよいし、他のデバイスと統合されてもよい。センシングデバイスは、建物又は電柱に配置されてもよいし、港に沿って配置されてもよいし、境界の近くに配置されてもよいし、有用な情報を提供することができる任意の他の位置に配置されてもよい。
【００２０】
図２は、図１を参照して上述したシステム１００の変形例を示している。説明のしやすさのために、この変形例は、システム１００（Ａ）として示されている。システム１００（Ａ）は、システム１００のコンポーネントの多くを有する。しかしながら、センシングデバイス１０２のうちの一部は、説明のしやすさのために、且つ、図面ページのスペースの制約上、省略されている。
【００２１】
システム１００（Ａ）は、３つのさらなる独創的な態様を含む。第１の独創的な態様は、領域２０４と別の領域２０６とを分ける境界２０２の近くでセンシングデバイス１０２を使用することを伴う。第２の独創的な態様は、無線チャネル情報の他のソースと組み合わせてセンシングデータベース１０８を利用することを伴う。この例において、他のソースは、領域２０４に関する規制データベース２０８及び他の情報２１０として示されている。この場合において、他の情報は、領域２０４と領域２０６との間の境界２０２を対象とする協定（treaty）に関する。この場合において、この（仮想の）協定は、境界ゾーン内の（例えば、境界２０２の３０マイル以内の）領域２０４におけるチャネル５１の使用は領域２０６におけるチャネル５１の認可されている使用と干渉してはいけないこと、及び、境界ゾーン内の領域２０６におけるチャネル５３の使用は領域２０４におけるチャネル５３の認可されている使用と干渉してはいけないこと、を示している。
【００２２】
第３の独創的な態様は、無線スペクトルマネージャ２１２に関連し得る。無線スペクトルマネージャは、センシングデータベース１０８、規制データベース２０８、及び／又は他の情報２１０等の複数のソースからの無線チャネル情報を処理することができる。
【００２３】
この例において、デバイス１１０が、領域２０４内の仮想の位置ＢＦにあると仮定する。規制データベース２０８は、行２１４において、無線ホワイトスペースチャネル５１及び５３が、（領域２０４の観点から）位置ＢＦでの使用のために利用可能であることを示している。しかしながら、協定情報は、（位置ＢＦを含む）領域２０４におけるチャネル５３の使用は領域２０６におけるチャネル５３の認可されている使用と干渉することができないことを想定している。
【００２４】
この場合、無線スペクトルマネージャ２１２は、センシングデバイス１０２（２）及び１０２（Ｎ）に、チャネル５１及びチャネル５３の両方をセンシングさせることができる。センシングデータベース１０８の行２１６は、センシングデバイス１０２（２）が０．１秒前にチャネル５１をセンシングし、そのセンシングされた信号が−１１４ｄＢｍ未満であったことを示している。同様に、行２１８は、センシングデバイス１０２（Ｎ）も０．１秒前にチャネル５１をセンシングし、そのセンシングされた信号も−１１４ｄＢｍ未満であったことを示している。
【００２５】
無線スペクトルマネージャ２１２は、センシングデバイス１０２（２）及び１０２（Ｎ）からのセンシングされた情報を集合的に解析して、チャネル５１が、領域２０４又は領域２０６において認可されている放送のために使用されていないと、高度の信頼性をもって判定することができる。さらに、協定情報は、チャネル５１が、領域２０４における使用のためには認可されており、領域２０６における使用のためには認可されていないことを示している。したがって、チャネル５１は、規制データベース２０８に含まれる制約（例えば、使用が４０ｍＷ未満に制限されること）に従って、無線デバイス１１０により使用され得る。いくつかの場合において、無線スペクトルマネージャ２１２は、チャネル５１が無線デバイス１１０による使用のために利用可能であるとの判定を行うことができる。他の場合においては、無線デバイス１１０が、センシングデータベース１０８、規制データベース２０８、及び／又は他の情報２１０における説明した情報を利用して、このような判定を行ってもよい。
【００２６】
１つの観点から、複数のセンシングデバイス１０２からのセンシングされた情報の集合的解析は、分散エネルギーセンシング（distributed  energy  sensing）と考えることができる。センシングデバイスが、エネルギー情報及び位相情報を提供する場合、集合的解析は、センシングされたチャネルのＭＩＭＯ（複数入力複数出力）曖昧性除去（disambiguation）の利用と考えることができる。
【００２７】
チャネル５１とは対照的に、チャネル５３に関して、センシングデータベース１０８内の情報は、行２２０において、センシングデバイス１０２（２）が強い信号（例えば、９０ｄＢｍを超える）をセンシングしたことを示している。同様に、行２２２は、センシングデバイス１０２（Ｎ）がチャネル５３上で強い信号（例えば、９０ｄＢｍを超える）をセンシングしたことを示している。無線スペクトルマネージャ２１２は、チャネル５３に関するこれらの情報を集合的に解析することができる。複数のソースからの情報、特に複数の離間しているソースからの情報は、高度の信頼性を有してチャネル５３に関する判定を行うことを可能にする。この場合、センシングされた情報は集合的に、高度の信頼性をもって、チャネル５３の認可されている使用を示している。したがって、チャネル５３は、無線デバイス１１０による使用のために利用可能でない可能性が高い。
【００２８】
システム１００（Ａ）はまた、自身を他の境界シナリオにも役立たせる。例えば、協定に関連する他の情報２１０を有する代わりに、領域２０６におけるチャネル使用に関して、情報が、ほとんど又は全く知られていないと仮定する。例えば、チャネル５１及び５３が領域２０６における使用のために認可されているかどうかに関して、情報が知られていないことがある。例えば、領域２０６は、ＴＶ塔の位置に関する情報を共有しないことがある。あるいは、チャネル５３が、領域２０６における何らかの場所での使用のために認可されていることは知られているが、チャネル５３が境界２０２の近くでの使用のために認可されているかどうかは知られていないこともある。これらの場合のいずれにおいても、センシングデバイス１０２（２）及び１０２（Ｎ）等のセンシングデバイスは、無線チャネルをセンシングすることができる。これらのセンシングされた情報を集合的に解析して、いずれの領域における認可されている使用を保護することができる。別の言い方をすると、この解析により、個々の無線チャネルが、領域２０４又は領域２０６における認可されている使用と干渉することなく、無線デバイス１１０により使用され得るかどうかを判定することが可能である。
【００２９】
以下の記載は、境界ゾーンの一実施形態の説明を提供する。この例は、無線デバイス１１０により推進される。上記及び下記では、センシングデータベース１０８及び／又は無線スペクトルマネージャ２１２により推進される例が説明される。この例において、無線デバイス１１０は、アクセスポイント（ＡＰ）として機能するよう構成され得る。無線デバイス１１０は、その位置（例えばＢＦ）を含む規制データベース２０８に問い合わせることができる。代替的に、無線デバイスは、無線スペクトルマネージャ２１２に問い合わせ、無線スペクトルマネージャ２１２が、無線デバイスの代わりとして動作してもよい。無線スペクトルマネージャが初期問合せ後に無線デバイスの代わりとして動作するこの後者のバージョンが、以下で説明される。しかしながら、前者のバージョンにおいて記載されるように、無線デバイスが本技術を実行してもよい。
【００３０】
この例において、無線スペクトルマネージャ２１２は、無線デバイスの位置ＢＦを含む規制データベース２０８に問い合わせることができる。無線スペクトルマネージャはまた、位置が対象にされているかどうか（この場合においては、協定により対象にされているかどうか）を判定するために、他の情報２１０を調べることができる。無線スペクトルマネージャは、規制データベース２０８から、無線ホワイトスペースチャネルのセットを取得することができる。次いで、無線スペクトルマネージャは、位置ＢＦの近くのセンシングデータベース内で、これらのチャネルを探すことができる。情報が、センシングデータベース内でまだ利用可能でない場合、無線スペクトルマネージャは、センシングデバイス１０２の一部又は全てに、このセットのうちのチャネルの一部又は全てをセンシングさせることができる。
【００３１】
センシングは、領域２０４及び／又は領域２０６における個々のチャネルの使用に関する情報を提供することができる。領域２０６におけるチャネル使用に関するこのセンシングされた情報は、領域２０６が、その使用に関する情報を別途提供しない場合、あるいは、情報が不完全若しくは不正確である場合に、特に貴重であり得る。この点において、無線スペクトルマネージャ２１２は、個々のチャネルに関する、センシングデバイス１０２からのセンシングされた情報を集合的に解析して、使用のための利用可能性に関する最終判定を行うことができる。次いで、この情報が、無線デバイス１１０に提供され得る。無線デバイスは、使用を始める前に個々のチャネルが利用可能であるかをセンシング及び検証することができる。
【００３２】
専用のセンシングデバイス１０２を利用する代わりに、又はこれに加えて、無線スペクトルマネージャ２１２は、領域内の無線デバイスを利用するクラウドソーシング手法を連係させることができる。例えば、図２は、領域２０４内の１つの無線デバイス１１０のみを示している。しかしながら、いくつかの場合においては、領域内に、数十、数百、又はそれ以上の無線デバイスが存在することがある。無線スペクトルマネージャは、規制データベース２０８及び他の情報２１０に問い合わせることにより、潜在的に利用可能であるチャネルのセットを判定することができる。無線スペクトルマネージャ２１２は、センシングデバイスに関して説明した技術と同様に、それらの無線デバイスに、そのセットのうちの個々のチャネルをセンシングさせ、その結果をレポートさせることができる。これらのセンシング情報は、１つのセンシングデバイスを用いて実現することができるよりも正確な、利用可能な無線チャネルの識別を提供することができる。
【００３３】
いくつかの構成において、無線スペクトルマネージャ２１２は、センシングデバイス１０２による、様々な無線チャネルのセンシング頻度を制御することができる。例えば、規制データベース２０８によりホワイトスペースチャネルとして識別されている無線チャネルは、他の無線チャネルよりも多くセンシングされ得る。さらに、初期センシングが実行され、集合的解析がチャネルに対して実行された後、認可されている使用を有すると判定されたチャネルは、使用のために利用可能であるチャネルよりも低頻度でセンシングされ得る。さらに、無線デバイス１１０により実際に使用される個々の利用可能なチャネルは、認可されている使用がそのチャネル上で始まって、無線デバイスによる使用が認可されている使用と干渉する状況を回避するために、さらに高頻度でセンシングされ得る。
【００３４】
別の手法は、センシングデータベース１０８を規制当局による単純なエントリにすることである。１つの観点から、これはハードワイヤード手法と考えることができる。
【００３５】
スペースの制約上、図２に示されていないが、無線スペクトルマネージャ２１２及び／又はセンシングデータベース１０８は、個々のチャネル上の、個々のデバイスの信号寄与（signal  contribution）を追跡することができることにさらに留意されたい。単純化された例において、無線デバイス１１０がチャネル５１の使用を開始すると仮定する。さらに、チャネル５１の次の信号サンプリングが、−１１４ｄＢｍ未満から−１００ｄＢｍに上昇したと仮定する。無線スペクトルマネージャ２１２及び／又はセンシングデータベース１０８は、センシングされた信号強度の変化が、無線デバイス１１０による使用に起因するとみなすことができる。
【００３６】
より複雑な例において、センシングデバイス１０２は、位相及び／又はプロファイル等のさらなる信号情報をセンシングすることができる。無線スペクトルマネージャ２１２及び／又はセンシングデータベース１０８は、プロファイルの諸態様が個々のソースに起因するとみなすことができる。例えば、テレビジョン放送は、その電力及び位相に基づく特定のプロファイル（例えば、予想されるプロファイル）を有し得る。同様に、認可されている無線マイクロフォン放送／伝送は、その電力及び位相に基づく特定のプロファイルを有し得る。
【００３７】
この場合、無線デバイス１１０が、チャネル５１の使用を開始したときに、無線スペクトルマネージャ２１２及び／又はセンシングデータベース１０８は、後続のセンシングされた信号の電力変化及びプロファイル変化の両方が、無線デバイスによる使用に起因するとみなすことができる。この起因のみなしには、無線デバイス１１０と個々のセンシングデバイス１０２との間の距離が考慮され得る。このために、無線スペクトルマネージャ２１２は、センシングデバイス、無線デバイス、相対距離、及び／又は、どのチャネルがどの無線デバイスにより使用されているかのマッピングを作成することができる。
【００３８】
このマッピングはまた、個々の無線デバイスにより利用される、信号の信号タイプ（例えばプロファイル）と、個々の信号が、無線チャネル上でセンシングされた信号全体にどのように寄与するかと、を含み得る。例えば、無線デバイス１１０は、８０２．１１準拠通信等の無線通信のために、チャネル５１を使用することができる。そのような場合、無線デバイス１１０は、その信号に、無線デバイス１１０を識別させるビーコンを含めることができる。このビーコンは、センシングデバイス１０２によりチャネル５１上でセンシングされる信号のこの部分の発生元として無線デバイス１１０を識別させる特徴と考えることができる。
【００３９】
図３は、センシングデバイス１０２の一実施形態に関するさらなる詳細を示している。この場合において、センシングデバイス１０２は、アンテナ３０２、増幅器３０４、ダウンコンバータ（ＤＣ）３０６、アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）３０８、信号プロセッサ３１０、及び／又はコントローラ３１２を含み得る。
【００４０】
例示される構成において、アンテナ３０２は、個々の無線チャネル又はチャネルのセットをセンシングすることができる。センシングされる無線チャネルは、独立して動作するか又はとりわけ無線スペクトルマネージャ２１２（図２）と協働して動作するコントローラ３１２により指定され得る、且つ／又は、予め設定され得る。アンテナ３０２からのセンシングされたアナログ信号が、（増幅器３０４により増幅されて又は増幅されずに）ダウンコンバータ３０６に供給され得る。ダウンコンバータは、情報担持信号（information  bearing  signal）を、高周波数帯域から、処理に適した低周波数帯域に変化させることができる。ダウンコンバータの出力が、ＡＤＣ３０８に供給され得る。他の実施形態は、ダウンコンバータを省いて、アナログ信号を直接ＡＤＣ３０８に送信してもよい。
【００４１】
ＡＤＣ３０８は、瞬間時におけるアナログ信号の振幅がビット値により表現されるように、アナログ信号をデジタルビット（例えばデジタル信号）に変換することができる。ビットは、センシングされたアナログ信号のデジタル化された表現とみなすことができる。アナログ−デジタル変換は、異なるビットレート（例えば、デジタル化されたビットレート出力）で実行することができる。より高いビットレートは、より低いビットレートよりも正確に信号を表現することができる。しかしながら、より高いビットレートサンプリングは、より低いビットレートサンプリングよりも多くのリソースを利用する傾向にある。いくつかの場合において、ＡＤＣ３０８は、４ビット等の固定ビットレートを有し得る。しかしながら、他の場合においては、ＡＤＣは、ビットレートの範囲から選択されたビットレートでサンプリングしてもよい。例えば、ＡＤＣは、サンプル当たり１ビット、２ビット、３ビット、４ビット、５ビット、６ビット、８ビット、１０ビット、１２ビット、及び／又は１６ビットのレートでサンプリングするよう構成され得る。
【００４２】
サンプリングレートは、様々な条件又はパラメータに基づいて選択され得る。例えば、センシングデバイス１０２が、ＡＣ電源に接続されている場合、ＡＤＣビットレートは、１２ビット又は１６ビット等の相対的に高いレートで自動的に開始され得る。しかしながら、センシングデバイスが、太陽光パネル等の制限された電力で動作している場合、センシングデバイスは、３ビット又は４ビット等のより低いビットレートで開始し得る。
【００４３】
ＡＤＣ３０８により出力されたデジタル化された信号は、信号プロセッサ３１０に供給され得る。信号プロセッサは、センシングデバイスの送信能力及び／又はネットワーク帯域幅に応じて、送信に合わせてデジタル化された信号を構成することができる。例えば、信号プロセッサ３１０は、センシングされた信号の総電力を算出し、総電力を送信することができる。代替的に、信号プロセッサは、センシングされた信号の送電力及び位相（例えば信号プロファイル）を算出してもよい。信号プロセッサは、代替的又は追加的に、センシングされた信号が、認可されている信号のインスタンス（instance）であるかどうかの判定を行ってもよい。例えば、信号プロセッサは、センシングされた信号が認可されている使用を表す尤度を判定することができる。この判定を行うための技術が、図４を参照して以下で説明される。図４に関して、この判定は、無線スペクトルマネージャ２１２（図２）により実行される。しかしながら、この判定は、追加的又は代替的に、とりわけセンシングデバイス１０２により実行されてもよい。
【００４４】
信号プロセッサ３１０は、デジタル化された信号及び／又はこの判定結果を、タイムスタンプ、センシングデバイス１０２のアイデンティフィケーション（ＩＤ）等といった他の信号関連情報に関連付けて、センシング情報１１２を生成することができる。図１を参照して上述したように、センシング情報１１２は、センシングデータベース１０８に送信され得る。
【００４５】
センシングデバイス１０２の要素は、ソフトウェア、ファームウェア、並びに／又は、多目的プロセッサ及び／若しくはストレージを含むハードウェアの何らかの組合せを含む汎用デバイス上に存在することができる。代替構成は、説明した要素にリソースを専用とさせ得るシステムオンチップ設計として存在してもよい。
【００４６】
上記の例において、特定のセンサ構成が説明されたが、独創的なコンセプトは、多くの異なるセンサ構成とともに使用されてもよいことに留意されたい。例えば、実施形態は、ローエンド２ビットセンサとともに構成されてもよい。他の実施形態は、センシティブ１６ビットセンサとともに構成されてもよい。さらに他の構成は、一実施形態において複数のタイプのセンサを使用してもよい（例えば、一実施形態において様々なセンサ能力を使用してもよい）。例えば、そのような一実施形態は、いくつかのセンシングデバイス１０２において２ビットセンサ等のいくつかのローエンドセンサを使用し、他のセンシングデバイス１０２において上述した１６ビットセンサ等のいくつかのより高い質のセンサを使用することができる。別の例においては、システムは、様々な異なるセンサタイプを含んでもよい。例えば、システムは、とりわけ、２ビットセンサを有するいくつかのセンシングデバイス、４ビットセンサを有するいくつかのセンシングデバイス、８ビットセンサを有するいくつかのセンシングデバイス、及び／又は、１６ビットセンサを有するいくつかのセンシングデバイスを含んでもよい。
【００４７】
図４は、センシングデータベース１０８及び無線スペクトルマネージャ２１２の一実施形態に関連する別のシステム１００（Ｂ）の詳細を示している。この場合において、無線スペクトルマネージャ２１２は、信号強度処理モジュール（ＳＳＰＭ：signal  strength  processing  module）４０２及び相関信号処理モジュール（ＣＳＰＭ：correlation  signal  processing  module）４０４を含む。
【００４８】
説明の目的上、センシングデータベース１０８が、センシングデバイス１０２（１）、１０２（２）、及び１０２（３）から、無線チャネル５１にそれぞれ関連するセンシング情報１１２（１）、１１２（２）、及び１１２（３）を受信していると仮定する。信号情報のデジタル化されたビットが、信号強度処理モジュール４０２により受信され得る。信号強度処理モジュール４０２は、センシング情報１１２（１）、１１２（２）、及び１１２（３）のデジタル化されたビットの平均総電力を求めることができる。１つの場合において、信号強度処理モジュールは、デジタル化されたビットの総電力を、１という下限からｎという上限までの、センシングされた信号ｒの絶対値の二乗の総和
【数１】
2017503372.tif 000003
として解析することができる。
【００４９】
総和の値は、センシング情報１１２（１）（例えばセンシングされた信号）の総和とセンシング情報１１２（２）の総和とセンシング情報１１２（３）の総和との和として、デジタル化された信号の各々について繰り返され得る。次いで、この値を信号の数（この場合は３）で除算して、平均総電力を求めることができる。
【００５０】
平均総電力が、閾エネルギーレベル（例えば閾値）と比較され得る。いくつかの実施形態において、閾エネルギーレベルは、意図的に高い値として選択され得る。例えば、閾エネルギーレベルを満たすこと又は超えることが、センシングされた信号が認可されている信号であるという非常に高い信頼度をもたらすように、閾エネルギーレベルの値が選択され得る。１つの場合において、閾エネルギーレベル以上であることが、センシングされた信号が認可されている信号のインスタンスであるという９９％の信頼度をもたらすように、閾エネルギーレベルが選択され得る。
【００５１】
無線スペクトルマネージャ２１２は、無線チャネルが認可されているユーザにより使用されているという最終的証拠として、この比較結果を用いることができる。したがって、無線スペクトルマネージャ２１２は、センシングデバイス１０２（１）〜１０２（３）の近くでの他の使用のためのチャネル５１の使用を回避することができる。代替的に、無線スペクトルマネージャが、使用すべき他のチャネルを探してもよい。例示される構成において、個々の無線チャネルに関する無線スペクトルマネージャの判定は、チャネル利用可能性データベース４０６内に反映され得る。チャネル利用可能性データベース４０６は、この判定に基づいて、個々のチャネルが個々の位置で利用可能であるかどうかを示すことができる。この判定は、その位置及び／又はその位置の近くの位置を含む平均総電力計測結果に基づき得る。無線スペクトルマネージャは、チャネル利用可能性データベース４０６内に反映される判定を行う際、規制データベース２０８（図２）及び他の情報２１０（図２）からの情報等の他の無線チャネル関連情報を含めてよいことにさらに留意されたい。
【００５２】
平均総電力を使用して無線チャネルの利用可能性を判定する代わりに、又はこれに加えて、相関信号処理モジュール４０４は、無線チャネル５１に関連する、センシングデバイス１０２（１）〜１０２（３）から受信されたビットに対して、信号マッチング又はパターンマッチングを実行することができる。この例において、相関信号処理モジュール４０４は、放送信号プロファイルのコピーを含み得る。このコピーは、個々のチャネル又はチャネルのセットの認可されている使用のリストを含み得る。例えば、このリストは、センシングデバイス１０２が配置されている地理的領域又は規制領域に固有であり得る。例えば、センシングデバイスが米国にある場合、このリストは、高度テレビジョン・システムズ委員会（ＡＴＳＣ）から取得され得る。英国にある場合、このリストは、放送基準委員会（ＢＳＣ）により提供され得る。
【００５３】
所与の領域に関しては、このリストは、使用タイプに基づく信号に関する情報を含み得る。例えば、認可されている信号１は、ＴＶ放送の使用に関連し得、認可されている信号２は、無線マイクロフォン放送の使用に関連し得る。とりわけ、緊急チャネル放送の使用、エアートラフィックチャネル放送の使用、軍事チャネル放送の使用、及び／又はＧＰＳチャネル放送の使用等といった任意のタイプの認可されている使用が含まれ得る。
【００５４】
相関信号処理モジュール４０４は、無線チャネル５１に関連する、センシングデバイス１０２（１）〜１０２（３）からのビットの平均プロファイルを求めることができる。１つの構成において、この技術は、各センシングデバイスからのセンシングされた信号に対して個々に実行され得、次いで、これらの結果が平均化され得る。代替的に、様々なセンシングデバイスからのセンシングされた信号が平均化され（又は他の形で組み合わされ）、次いで、その平均信号が、既知の認可されている信号と比較されてもよい。
【００５５】
相関信号処理モジュール４０４は、平均プロファイルを、個々の認可されている信号と比較して、平均プロファイルと認可されている使用との間の相関度又は類似度を求めることができる。別の言い方をすると、相関度は、平均のセンシングされた信号が、認可されている信号のインスタンスである確率を示すことができる。類似度閾値を満たすこと又は超えることが、センシングされた使用が認可されている使用を表すことを高く示すように、類似度閾値が設定され得る。いくつかの実施形態において、プロファイル領域の相関度値（例えば類似度）は、
【数２】
2017503372.tif 000004
として表すことができる。この式において、ｓは送信ビットを表し、ｘは共役を表す。共役は、ビットにおける信号の位相を反転させる役割を果たす。相関度が、類似度閾値と比較され得る。
【００５６】
いくつかの実施形態において、類似度閾値以上であることが、センシングされた信号が認可されている信号のインスタンスであることを高く示すように、類似度閾値が非常に高く設定され得る。類似度閾値が満たされる（例えば、センシングされた信号が、最終的に認可されている信号に合致する）例において、そのチャネルは、使用不可能なものとして取り扱われ得、他のチャネルが調べられ得る。平均のセンシングされたプロファイルが、認可されている信号のいずれにも明確に合致しない場合には、その無線チャネルは、センシングデバイスの近くにいる、無線デバイス１１０等の認可されていないユーザによる使用のために利用可能であるとみなされ得る。
【００５７】
図３に関連して上記で紹介したさらに別の構成において、センシングデバイスはそれぞれ、自身のセンシングした信号を解析して、その信号に関する判定を行ってもよい。次いで、この判定結果が、無線スペクトルマネージャ２１２に送信され得、次いで、無線スペクトルマネージャ２１２は、ＭＩＭＯ方式でこれらの個々の判定結果を集合的に解析して、最終判定を行う。
【００５８】
いくつかの構成において、適切なチャネルが、無線スペクトルマネージャ２１２により最終的に識別された場合でも、無線スペクトルマネージャ２１２は、センシングデバイス１０２に、そのチャネル上で信号を再サンプリングさせることができる。新たにサンプリングされた信号が、上述したように、信号強度処理モジュール４０２及び相関信号処理モジュール４０４により解析され得る。無線スペクトルマネージャ２１２は、周期的に再サンプリングを実行させてもよいし、且つ／又は、１以上の条件又はパラメータが変わったときに再サンプリングを実行させてもよい。例えば、無線スペクトルマネージャは、無線デバイス１１０によるチャネルの使用中に、１分ごとに再サンプリングを実行させることができる。代替的又は追加的に、無線スペクトルマネージャは、適宜、周期的に再サンプリングを実行させてもよいし、且つ／又は、条件が変わったときに再サンプリングを実行させてもよい。
【００５９】
代替構成においては、センシングデバイス１０２が、上述した総電力の解析、並びに／又は、総電力及び位相の解析を実行してもよいことに留意されたい。次いで、センシングデバイスは、センシングされた信号が認可されている信号であるかどうかの判定を行うことができる。次いで、センシングデバイスは、その判定結果を無線スペクトルマネージャ２１２に送信することができる。判定結果は、尤度比の形等、様々な形で伝達され得る。無線スペクトルマネージャは、複数のセンシングデバイスからの判定結果を集合的に解析して、無線デバイス１１０の位置等の特定の位置に関する最終判定を行うことができる。
【００６０】
１つの観点から、いくつかの実施形態は、マルチ分解能可変ウィンドウセンシング（multi-resolution,  variable  window  sensing）を伴うものと考えることができる。マルチ分解能可変ウィンドウセンシングは、幾何学的増加を伴い得るものであり、幾何学的増加に伴い、最大ウィンドウサイズまでノイズフロアが直線的に減少する。１つの構成において、センシングは、時間ウィンドウにわたって実行される。しかしながら、効率的なセンシングは、無線チャネルが（ホワイトスペースとして）使用するために利用可能であると確認されたかビジーであると確認されたかについての判定に応じて、時間ウィンドウを変化させる。チャネルが、ＴＶチャネルによりビジーであるとみなされた場合、センシング周期が最大期間（ビジー状態では、これは複数分間であり得る）に達するまで、センシング周期が２倍にされる。
【００６１】
図５は、上記説明において紹介した要素に関するさらなる詳細を含む別のシステム１００（Ｃ）を提供するものである。システム１００（Ｃ）は、複数のデバイスを含み得る。例示される構成において、第１のデバイスは、スマートフォン、タブレット等といったモバイル無線デバイス５０２（１）として示されている。第２のデバイスは、無線ルータ５０２（２）として示されている。第３のデバイスは、定められた位置に存在し得る又はクラウドベースのリソースとして存在し得るサーバコンピュータ等のコンピュータ５０２（３）である。デバイス５０２（１）及び５０２（２）は、図１、図２、及び図４に関連して上述した無線デバイス１１０等の無線デバイスの例と考えることができる。デバイス５０２（３）は、図１、図２、及び図４に関連して上述したコンピューティングデバイス１０４に類似したものであり得る。
【００６２】
いくつかの構成において、デバイス５０２（１）〜５０２（３）は、プロセッサ５１０、ストレージ／メモリ５１２、通信マネージャ又は通信コンポーネント５１４、無線回路５１６、セル回路５１８、ＧＰＳ回路５２０、受信機５２２、及び／又は送信機５２４を含み得る。これらの要素の全てが、各デバイス５０２に存在する必要はない。個々のデバイス５０２は、代替的又は追加的に、入力／出力デバイス（例えば、タッチ、音声、及び／又はジェスチャ）、バス、ディスプレイ、グラフィックスカード等といった他の要素を含んでもよいが、これらの要素は、簡潔さのために、図示されてはいない、又はここでは説明されない。もちろん、デバイスの全ての実施形態が例示されているわけではなく、デバイスの他の実施形態が、上記及び下記の説明から当業者には明らかであろう。
【００６３】
本明細書で使用される「デバイス」、「コンピュータ」、又は「コンピューティングデバイス」という用語は、何らかの程度の処理能力及び／又は記憶能力を有する任意のタイプのデバイスを意味し得る。処理能力は、機能を提供するコンピュータ読み取り可能な命令の形態のデータを実行することができる１以上のプロセッサ（プロセッサ５１０等）により提供され得る。コンピュータ読み取り可能な命令等のデータは、コンピュータの内部にあっても外部にあってもよいストレージ／メモリ５１２等のストレージに記憶され得る。ストレージは、とりわけ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードドライブ、フラッシュ記憶デバイス、及び／又は光記憶デバイス（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ等）のうちの任意の１以上を含み得る。本明細書で使用されるとき、「コンピュータ読み取り可能な媒体」という用語は、信号を含み得る。反対に、「コンピュータ読み取り可能な記憶媒体」という用語は、信号を含まない。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、「コンピュータ読み取り可能な記憶デバイス」を含む。コンピュータ読み取り可能な記憶デバイスの例は、とりわけ、ＲＡＭ等の揮発性記憶媒体と、ハードドライブ、光ディスク、及びフラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体と、を含む。
【００６４】
デバイスの例は、従来型のコンピューティングデバイスを含み得る。そのようなコンピューティングデバイスとして、サーバ、パーソナルコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、セル電話機、スマートフォン、携帯情報端末、パッド型コンピュータ、モバイルデバイス、無線デバイス、カメラ、ルータ、又は、多数の進化中のコンピューティングデバイス若しくはまだ開発されていないタイプのコンピューティングデバイスのうちの任意のコンピューティングデバイスがある。モバイルコンピュータ又はモバイルデバイスは、ユーザにより容易に持ち運ばれ、内蔵電源（例えばバッテリ）を有することができる任意のタイプのコンピューティングデバイスであり得る。同様に、無線デバイスは、他のデバイスに物理的に接続されることなく他のデバイスと通信する何らかの能力を有する任意のタイプのコンピューティングデバイスであり得る。いくつかの場合において、無線デバイスは、無線能力及び有線能力の両方を有することができる。例えば、ルータは、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルを用いてネットワークに物理的に接続することができ、とりわけ無線ホワイトスペースチャネル及び／又はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）チャネル等の無線チャネルを介してデバイスと無線通信することができる。
【００６５】
例示される実施形態において、デバイス５０２（１）〜５０２（３）は、汎用プロセッサ５１０及びストレージ／メモリ５１２を有するよう構成される。いくつかの構成において、デバイスは、システムオンチップ（ＳＯＣ）型設計を含み得る。そのような場合、デバイスにより提供される機能は、１つのＳＯＣ又は複数の結合されたＳＯＣ上に集積され得る。１以上のプロセッサは、メモリ、ストレージ等といった共用リソース、及び／又は、特定の機能を実行するよう構成されるハードウェアブロック等の１以上の専用リソースを調整するよう構成され得る。したがって、本明細書で使用される「プロセッサ」という用語はまた、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィカル処理装置（ＧＰＵ）、コントローラ、マイクロコントローラ、プロセッサコア、又は、従来型のコンピューティングアーキテクチャ及びＳＯＣ設計の両方における実装に適した任意のタイプの処理デバイスを指し得る。
【００６６】
通信マネージャ５１４は、図２及び図４に関連して上述した無線スペクトルマネージャ２１２を含み得る。通信マネージャ５１４は、特定のシナリオにおいてどの通信メカニズムが利用されるかを管理することができる。例えば、通信マネージャは、いくつかのデータ通信はセルラメカニズムを介して生じ得るのに対し、他のデータ通信はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）準拠メカニズムを介して生じ得ることを決定することができる。無線スペクトルマネージャ２１２は、通信マネージャにより利用され得る無線チャネルを識別することができる。
【００６７】
無線回路５１６は、無線ホワイトスペースチャネル、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）チャネル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）チャネル等といった様々な無線チャネルを介する通信を円滑にすることができる。セル回路５１８は、セルラチャネルに関連する、無線回路のサブセットと考えることができる。セル回路は、セルデータチャネル及びセル制御チャネルを介する通信を処理することができる。ＧＰＳ回路５２０は、ＧＰＳ衛星信号を利用して、デバイスの位置を算出することができる。
【００６８】
受信機５２２及び送信機５２４は、様々なチャネル上でデータを受信及び送信するよう機能することができる。例えば、受信機５２２及び送信機５２４は、とりわけ、２．４ＧＨｚ  ＩＳＭ帯域若しくは５ＧＨｚ  ＵＮＩＩ帯域及びＩＳＭ帯域におけるチャネル、６０ＧＨｚにおけるチャネル、並びに／又は、ＶＨＦ帯域及びＵＨＦ帯域（５０ＭＨｚ〜８１０ＭＨｚ）におけるＴＶチャネル等の特定のチャネルで動作するよう構成され得る。代替的に、送信機及び受信機は、ＲＦスペクトルにおける任意のチャネルにチューニングするよう構成されてもよい。送信機５２４は、特定の電力又は電力の範囲で信号を送信するよう構成され得る。例えば、送信機は、１ｍＷ又は１ｍＷ〜１００ｍＷの電力の範囲で信号を送信するよう構成され得る。送信機は、異なるチャネルに対して異なる電力制限を有し得る。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）送信電力制限は、ＴＶ  ＷＳ電力制限よりも低いものであり得る。
【００６９】
別個のコンポーネント又は要素が図示されているが、いくつかの実施形態は、要素を組み合わせてもよい。例えば、無線回路５１６は、別個の受信機５２２及び送信機５２４とインタフェースをとる代わりに、専用の受信機及び送信機を含んでもよい。無線回路５１６、セル回路５１８、ＧＰＳ回路５２０、受信機５２２、及び／又は送信機５２４は、ハードウェアベースであってもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの組合せであってもよい。これらの回路は、（上述した）システムオンチップ（ＳＯＣ）構成を利用してもよい。
【００７０】
詳細には説明されないが、デバイス５０２（１）〜５０２（３）のいずれも、無線チャネルをセンシングするために、図３に関連して説明した要素を含み得ることに留意されたい。
【００７１】
通信マネージャ５１４は、受信機５２２に、特定の無線チャネルにチューニングさせて信号をセンシングさせることができる。通信マネージャはまた、個々のチャネル又はチャネルのグループに関して、認可されている信号に関する情報を取得することができる。例えば、米国又は英国等の地理的領域において、テレビジョン放送信号は、類似するプロファイルを有し得る。そのような場合、通信マネージャは、ＴＶの範囲における個々の無線チャネルからのセンシングされた信号を評価するときに、「汎用的な」ＴＶ放送信号に関する情報を利用することができる。
【００７２】
いくつかの構成において、デバイス５０２（１）等の個々のデバイスは、通信を管理するよう自律的又は半自律的に動作することができる。上述したように、センシングデータベース１０８（図１、図２、及び図４）は、個々のデバイス５０２（１）に（例えば、ストレージ／メモリ５１２（１）に）記憶され得る。例えば、デバイス５０２（１）は、ユーザにより新たな位置に動かされ得る。デバイス５０２（１）は、無線ホワイトスペースチャネル上で通信することを望むことがある。デバイスは、センシングデバイス１０２（図１〜図４）から信号情報を受信して、その位置で利用可能な無線チャネルを識別することができる。
【００７３】
代替構成においては、デバイス５０２（３）は、デバイス５０２（１）及び／又は他のデバイス（デバイス５０２（２）等）を少なくとも部分的に管理してもよい。例えば、デバイス５０２（３）の無線スペクトルマネージャ２１２（３）は、デバイス５０２（１）の位置に基づいて、（図２及び図４に関連して説明した）チャネル関連情報を評価することができる。無線スペクトルマネージャ２１２（３）は、この情報を、通信マネージャ５１４（３）に通信することができる。通信マネージャ５１４（３）はまた、特定のデータ通信又は一般的なデータ通信のために識別されたチャネルを利用するように、命令を通信マネージャ５１４（１）に送信することができる。いくつかの場合において、デバイス５０２（３）は、デバイス５０２（１）で利用されるセルラサービスのサービスプロバイダに関連付けられ得る。したがって、通信マネージャ５１４（３）は、セル回路５１８（１）により処理される一部のデータ通信を、識別された個々の利用可能な無線チャネルにオフロードするように、通信マネージャ５１４（１）に命令することができる。
【００７４】
いくつかの実施形態は、位置情報等の、デバイスに関する情報を利用することができることに留意されたい。そのような情報の収集のいずれも、ユーザのプライバシー及びセキュリティを保護する方法で行うことができる。ユーザには、使用の通知が提供され得、ユーザは、そのような使用を許諾すること、拒否すること、及び／又は定めることが可能になる。いずれにせよ、本実施形態は、情報の使用を本無線チャネル利用コンセプトの実現に制限する非常に的を絞った方法で情報を利用する形で実現され得る。
【００７５】
方法の例
図６は、無線チャネルの利用のための方法６００を示している。
【００７６】
方法６００は、６０２において、領域内の複数のセンシングデバイスに、無線チャネルをセンシングさせることができる。
【００７７】
方法６００は、６０４において、個々の無線チャネルに関連する、複数のセンシングデバイスによりセンシングされた信号情報を取得することができる。
【００７８】
いくつかの構成において、方法６００は、この領域に関連する他の情報も取得することができる。例えば、他の情報は、この領域と第２の領域との間の境界に関わる情報を含み得る。境界は、協定等の様々な合意により対象にされ得る。いくつかの構成において、他の情報は、信号情報が複数のセンシングデバイスによりセンシングされる前に取得され得る。他の場合において、他の情報は、センシングと並行して又はセンシングの後に取得され得る。
【００７９】
方法６００は、６０６において、複数のセンシングデバイスからの信号情報を集合的に解析して、個々の無線チャネルが、この領域における認可されている放送のために使用されているかどうかを判定することができる。境界を伴う場合、集合的解析は、個々の無線チャネルが、第２の領域における認可されている放送のために使用されているかどうかも判定することができる。
【００８０】
図７は、無線チャネルの利用のための方法７００を示している。
【００８１】
方法７００は、７０２において、無線デバイスの位置を取得することができる。位置は、ＧＰＳを介して取得され得るような特定の位置であってもよいし、セルタワー三角測位を介して取得され得るような相対位置であってもよい。
【００８２】
方法７００は、７０４において、無線デバイスの近くにある複数のセンシングデバイスを識別することができる。例えば、上記位置が、データベース内で、近くに配置されているセンシングデバイスに対してマッピングされ得る。例えば、データベースは、複数のセンシングデバイスの位置をカバーし、個々の無線ホワイトスペースチャネルを含む無線ホワイトスペースチャネルのセットを受け入れる規制データベース（及び／又は他のデータベース）とすることができる。
【００８３】
方法７００は、７０６において、個々の無線ホワイトスペースチャネルに関連する、複数のセンシングデバイスによりセンシングされた信号情報を取得することができる。例えば、方法７００は、上記位置を取得した後に、複数のセンシングデバイスに、個々の無線ホワイトスペースチャネルをセンシングさせることができる。
【００８４】
方法７００は、７０８において、複数のセンシングデバイスからの信号情報を集合的に解析して、個々の無線ホワイトスペースチャネルが、無線デバイスによる使用のために利用可能であるかどうかを判定することができる。いくつかの場合において、センシングは、連続的に又は周期的に実行され得る。センシングの速度は、センシングの結果にも依拠し得る。例えば、使用のために利用不可能であると判定された無線チャネルは、使用のために利用可能である無線チャネルよりも低頻度でセンシングされ得る。
【００８５】
例示的な方法が説明された順番は、限定として解釈されることを意図するものではなく、これらの方法又は代替方法を実施するために、任意の数の説明したブロック又は動作が、任意の順番で組み合わされてもよい。さらに、これらの方法は、コンピューティングデバイスが当該方法を実施できるように、任意の適切なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組合せにより実装され得る。１つの場合において、当該方法は、コンピューティングデバイスのプロセッサにより実行されると、コンピューティングデバイスに当該方法を実行させる命令のセットとして、１以上のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶される。
【００８６】
結び
無線チャネルの利用に関する技術、方法、デバイス、システム等が、構造的特徴及び／又は方法的動作に特有の言葉で説明されたが、添付の特許請求の範囲において定められる主題は、説明した特定の特徴又は動作に必ずしも限定されるものではないことを理解されたい。そうではなく、特定の特徴及び動作は、特許請求される方法、デバイス、システム等を実施する例示的な形態として開示されている。
【図１】
2017503372.tif 000005
【図２】
2017503372.tif 000006
【図３】
2017503372.tif 000007
【図４】
2017503372.tif 000008
【図５】
2017503372.tif 000009
【図６】
2017503372.tif 000010
【図７】
2017503372.tif 000011
【国際調査報告】
2017503372.tif 000012
2017503372.tif 000013
2017503372.tif 000014