JP5625069B2 - 支援型／調整型宅内通信のための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、支援型／調整型宅内通信のための方法および装置に関する。

関連出願の相互参照
本願は、２０１０年１月６日に出願された米国特許仮出願第６１／２９２，７０８号明細書、および２０１０年１０月１４日に出願された米国特許仮出願第６１／３９３，２０５号明細書に基づいており、その利益を主張し、それらの内容を参照により本明細書に組み込む。

典型的な宅内または事務所内における電気通信の風景には、いくつかの独立に開発された無線アクセス技術および標準が包含されることがある。これらの技術は、当初、対象の応用分野のために設計されたものであり、それらの応用分野に関して比較的良好に機能する。

異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援（ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）を円滑に提供することが求められる。

異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援（ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）を提供することができるシステム、方法、および手段が開示される。集中ゲートウェイ（ＣＧＷ）を用意し、ネットワーク内のクライアントデバイスを介して支援を円滑にすることができる。ＣＧＷとクライアントデバイスは、共通のプロトコルおよび共通のインターフェースを使用し、支援に関するアクションを起こすことができる。

ＣＧＷは、第１のクライアントデバイスから第１の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を収集することができる。ＣＧＷは、第１のクライアントデバイスから収集された情報を、第２のクライアントデバイスに関連付けられた情報と融合することができる。たとえば、第１のクライアントデバイスから収集された情報を、第２のデバイス、他のデバイス、他のネットワークなどから受け取られた他の情報と組み合わせることができる。ＣＧＷは、融合済みの情報に基づいて、支援を提供するために第２の無線アクセス技術を介して第１のクライアントデバイスによって実施すべきアクションを決定することができる。支援は、制御機能および／または支援サービスとすることができる。ＣＧＷは、共通のプロトコルを使用して、アクションを実施するために第１のクライアントデバイスに命令を送ることができる。たとえば、第１のクライアントデバイスは、第１の無線アクセス技術を使用して動作するように構成された第１のネットワークに関連付けられたものとすることができ、第２のクライアントデバイスは、第２の無線アクセス技術を使用して動作するように構成された第２のネットワークに関連付けられたものとすることができる。この命令は、第１のクライアントデバイスに、第２の無線アクセス技術を活動化させ、第２の無線アクセス技術を介して第２のクライアントデバイスと通信するように指示し、支援を提供することができる。

クライアントデバイスが、ＣＧＷに第１の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を提供することができる。たとえば、クライアントデバイスは、第１の無線アクセス技術を使用して動作するように構成されたネットワークに関連付けられたものとすることができる。さらに、クライアントデバイスは、ＣＧＷにアタッチし、このクライアントデバイスによってサポートされる（１つまたは複数の）無線アクセス技術、動作モード情報、位置情報、サービス／能力情報などのうちの１つまたは複数を提供することができる。クライアントデバイスは、第２の無線アクセス技術を介してアクションを実施し複数のネットワークに渡って支援を提供するために、ＣＧＷから命令を受け取ることができる。この命令は、第１の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して受け取ることができる。クライアントデバイスは、第２の無線アクセス技術を介してアクションを実施することができる。たとえば、クライアントデバイスは、第２の無線アクセス技術を使用して動作するように構成された別のネットワークを支援することができる。

より詳細な理解を、添付の図面と共に、例として与えられている以下の説明から得ることができる。

典型的な宅内ネットワーク環境の図である。 キャピラリネットワークおよび外部ネットワークと通信する例示的なＣＧＷの図である。 複数のキャピラリネットワークおよび外部ネットワークに接続された例示的な集中ゲートウェイの図である。 例示的なアタッチ手順の図である。 直接リンクセットアップの例示的な調整の図である。 例示的な周波数帯域変更の図である。 例示的なシステム動作図である。 例示的なクライアントプロトコルスタックの図である。 ネットワーク支援の例示的なマッピングの図である。 例示的な無線通信システムの図である。 図１０の例示的な無線通信システムのさらに詳細な図である。 １つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができる例示的な通信システムのシステム図である。 図１２Ａに示されている通信システム内で使用することができる無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。 図１２Ａに示されている通信システム内で使用することができる例示的なアクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。

図１ないし１２は、開示されているシステム、方法、および手段を実施することができる例示的な実施形態に関連があり得る。しかし、本発明は、例示的な実施形態に関連して述べられていることがあっても、それらに限定されず、本発明から逸脱することなしに、本発明の同じ機能を実施するために他の実施形態を使用することができ、または述べられている実施形態に対して修正および追加を加えることができることを理解されたい。

図１は、これらの技術の例と共に典型的な宅内ネットワーク環境１００を示す。コンテンツ（たとえば、ウェブおよびビデオ）へのアクセスは、住宅所有者の（１つまたは複数の）インターネットプロトコル（ＩＰ）バックホール接続（たとえば、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、ケーブル、ＦＴＴＨ（ｆｉｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｈｏｍｅ）、衛星など）によりブロードバンドモデムを介して提供されることがある。移動サービス（たとえば、音声およびデータ）は、たとえばマクロセル（カバレージにより可能な場合）を介して、またはフェムトセルを介してセルラネットワークを通じて提供される。フェムトセルは、住宅所有者のＩＰバックホールを使用し、セルラネットワークに接続することができる。

無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）アクセスポイント（ＡＰ）は、ＷＩＦＩ技術を使用して、ＰＣ、ラップトップ、他のネットワーク化されたデバイス（たとえば、プリンタおよびファックス）の間でのデータコネクティビティを実現することができる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈをポイントトゥポイント技術（たとえば、カメラとＰＣの間、キーボード／マウスとＰＣの間、移動電話と無線ヘッドセットの間）のために使用することもできる。高スループットのポイントトゥポイントリンクを使用することもできる。そのような高速リンクの典型的なユースケースは、映像配信ケーブルの置き換え用（たとえば、セットトップボックス（ＳＴＢ）から高精細度テレビ（ＨＤＴＶ））である。たとえば暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システム、照明システムの監視用の無線センサネットワークを使用することもできる。

表１は、無線アクセス技術のそれぞれの、いくつかの特徴を列挙している。表１は、４つの主な基準（範囲、ピークスループット、チャネル帯域幅、および動作帯域）で表した特定の技術のハイレベル比較である。表１内のチャネル帯域幅は、典型的な送信によって占有されるスペクトルを示す。それぞれの技術に関する特定の詳細は、関連の適用可能な標準に見出すことができる。

家庭内技術について以下のように評価することができる。すなわち、１）デバイスの範囲は、特定の技術に大きく依存する可能性がある、２）免許不要のスペクトルを使用するいくつかの技術は、２．４ＧＨｚ帯で動作する、３）より高いデータスループットは、５ＧＨｚ帯および６０ＧＨｚ帯の使用に依拠する可能性がある（後者は、映像トラフィックの送信に有用となり得る）、４）いくつかの技術は、ネットワーク形成前に手動介入を必要とする可能性がある（たとえば、ＷＩＦＩネットワークのためのチャネル選択）、５）大抵の技術について、デバイス発見は、定期的なビーコンまたはプローブ／要求機構を可能となり得る。

典型的な家庭には、いくつか例を挙げると、コードレス電話（５ないし１０ＭＨｚ帯域幅を有する可能性がある）、ベビーモニタ、電子レンジ（一部のより古い装置は、２．４ＧＨｚ帯全体にわたって汚い信号を放出する）、無線ビデオカメラ、ゲームコントローラ、および蛍光灯を含めて、いくつかの混信源が存在する可能性がある。自宅またはオフィスにおける技術のそれぞれは、閉じたネットワークとなり得る。これらのネットワーク技術間では調和が図られない可能性がある。これらのネットワークは、ネットワーク形成、ネットワーク発見、サービス発見、および干渉管理のためにそれら自体の手順に依拠する可能性がある。これは非効率となり得る。

「無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）」は、１つまたは複数の無線インターフェースを介してデータを送信および／または受信することが可能な任意の電子デバイスを含むことができる。「ＷＴＲＵ」という用語は、それだけには限らないが、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定型もしくは移動型加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータ、または無線環境内で動作することが可能な任意の他のタイプのデバイスを含む。「ＭＴＣ ＷＴＲＵ」または「Ｍ２Ｍ ＷＴＲＵ」は、ＭＴＣ／Ｍ２Ｍ技術を使用して通信することが可能なＷＴＲＵである。「基地局」という用語は、以下で参照されたとき、それだけには限らないが、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、または無線環境内で動作することが可能な任意の他のタイプのインターフェース用デバイスを含む。「ネットワークノード」という用語は、以下で参照されたとき、それだけには限らないが基地局、ゲートウェイ、アクセスサーバ、または任意の他のエンティティなど、コアネットワークまたは無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）内で機能を実施する論理エンティティまたは物理エンティティを含むことができる。

様々な自宅／オフィスネットワーク技術を、キャピラリネットワークと呼ぶことができる。キャピラリネットワークを支援することができ、それによりキャピラリネットワーク内で性能を改善することができる。そのような支援を、たとえばキャピラリネットワーク内のクライアントデバイスを介して円滑にすることができる集中ゲートウェイ（ＣＧＷ）が開示される。ＣＧＷは、収束ゲートウェイ、集中エンティティ、中央エンティティなどと呼ばれることがある。クライアントデバイスはクライアントと呼ばれることがある。

図２は、例示的なＣＧＷ２１０を示し、ＣＧＷ２１０は、キャピラリネットワーク２２０および外部ネットワーク２３０と通信することができる。ＣＧＷ２１０は、外部ネットワーク２３０（たとえば、セルラ、インターネットなど）へのアクセスを提供することができる。ＣＧＷ２１０は、「共通論理Ａプロトコル」によって管理される１組の制御手順に対するシグナリングサポートを提供する論理「Ａ」インターフェース２１５など、共通のインターフェースを介してキャピラリネットワーク２２０と通信することができる。ＣＧＷ２１０は、キャピラリネットワーク２２０および／または外部ネットワーク２３０から情報を収集し、その情報を融合することができる。ＣＧＷ２１０は、キャピラリネットワーク２２０、およびそれらのデバイスを支援する際に、融合済みの情報を使用することができる。支援は、限定することなしに以下の１つまたは複数、すなわち支援すること、（１つまたは複数の）アシスタントサービス、ネットワーク制御、調和を図ること、ルーティング、測定、サービスなどを含むことができ、またはそのように呼ぶことができる。支援は、別のキャピラリネットワークを支援するために、あるキャピラリネットワークを制御することを含むことができる。

キャピラリネットワーク内の少なくとも１つのデバイスは、論理Ａインターフェースを介して通信することが可能なものとすることができる。ＣＧＷは、たとえば１）スペクトル使用の調整（干渉管理）、２）ノード発見支援、３）キャピラリネットワーク間通信、４）キャピラリネットワーク内通信、５）支援型サービス発見（たとえば、ピアゲーミングのための継続中のセッションのブロードキャスト）、６）支援型負荷管理、７）移動デバイスを介したオポチュニスティック支援のセットアップ、８）支援型位置マッピングなどを介してキャピラリネットワークを支援することができる。

アシスタントサービスは、集中ゲートウェイ（ＣＧＷ）内に記憶された融合済みのデータおよび／または生データに依拠し、キャピラリネットワークを支援および調整することができるサービスを指す。アシスタントサービスは、ＣＧＷおよびアタッチされたデバイスに共に常駐することができる。アシスタントサービスは、ＣＧＷと、アタッチされたデバイスとの間の通信のために、共通論理Ａプロトコル手順に依拠することができる。

ＣＧＷは、キャピラリネットワークおよび外部ネットワークからの融合情報および生情報に基づいて、様々なキャピラリネットワークの間で支援を提供し調和を図ることができる。ＣＧＷは、共通論理Ａプロトコルを実行し、論理Ａインターフェースを使用してキャピラリネットワーク内のクライアントデバイスと通信することができる。さらに、ＣＧＷは、融合済みのデータおよび生データを使用するアシスタントサービスを実行することができる。

キャピラリネットワーク（ＣＮ）は、ＣＧＷによって直接または間接的に管理されるネットワークを指すことができる。キャピラリネットワークは、ＺｉｇＢｅｅネットワーク、ＷＩＦＩネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク、直接リンク、インフラストラクチャネットワークなどを含むことができる。アタッチされたデバイス（ＡＤ）は、ＣＧＷにアタッチされた、またはＣＧＷにその存在が知らされているデバイスを指すことができる。ＡＤは、ＣＧＷと同期されてもよく、送信される制御情報を受け取ることができる。ＡＤは、ＣＧＷに能力を示すことができる。

物理的な位置は、物理的空間（たとえば、ＸＹＺ座標、部屋など）内におけるデバイスの位置を指すことができる。無線位置は、たとえばＣＧＷと通信できることに関してそのデバイスの位置を指すことができる。カバレージゾーンは、ＣＧＷのカバーを指すことができる。カバレージゾーンは、オフィス環境、商業環境内などに当てはまる。

図３は、複数のキャピラリネットワーク（キャピラリネットワークＡ３２０、キャピラリネットワークＢ３２２、およびキャピラリネットワークＣ３２４）および外部ネットワーク３３０に接続された、例示的な集中ゲートウェイＣＧＷ３１０を示す。これらのキャピラリネットワークおよび外部ネットワーク３３０から情報を収集し、ＣＧＷ３１０内で融合することができる。ＣＧＷ３１０は、融合済みの情報を使用し、１）この中央エンティティが接続されているキャピラリネットワークの１つに対して支援サービスおよびネットワーク制御を提供すること（たとえば、キャピラリネットワークＡ３２０からの無線周波数（ＲＦ）測定値、および位置情報など特性を収集し、中央エンティティ内で融合し、キャピラリネットワークＢ３２２を支援することができる）、２）別のキャピラリネットワークを支援する際にキャピラリネットワークの１つを制御する（たとえば、キャピラリネットワークＡ３２０およびキャピラリネットワークＢ３２２の位置およびデバイス能力を収集し、中央エンティティ内で融合し、ＣＧＷは、キャピラリネットワークＡ３２０内のデバイスを制御し、キャピラリネットワークＢ３２２を支援することができる）ことなどができる。

キャピラリネットワークからの情報収集、ならびにこれらの複数のキャピラリネットワークに制御情報または支援情報を伝えるためのシグナリングは、論理Ａインターフェースまたは共通論理Ａインターフェースと呼ぶことができる共通の論理インターフェースによって可能とすることができる。このインターフェースは、ＣＧＷ３１０とキャピラリネットワーク内のクライアントデバイスとに常駐することができる共通論理Ａプロトコルをリンクすることができる。ＣＧＷ３１０では、共通論理Ａプロトコルは、複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）（Ｘ、Ｙ、およびＺ）に共通の上位レイヤ３１１とすることができ、複数のキャピラリネットワークとの通信を可能にすることができる。論理Ａインターフェースは、論理ＡインターフェースをサポートするＲＡＴのＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤの修正を必要とする。

ＣＧＷは、キャピラリネットワークを支援し調和を図り、キャピラリネットワーク間ルーティングのための能力を提供することができる。ＣＧＷは、たとえば無線セルラインターフェース、宅内ＩＰ接続（たとえば、ＤＳＬ、ケーブル、ＦＴＴＨを介する）、衛星接続などを介して、外部ネットワーク（たとえば、セルラ、インターネットなど）との通信を実現することができる。ＣＧＷは、拡張無線ＬＡＮアクセスポイント、高度化Ｈ（ｅ）ＮＢ、両機能（およびおそらくは他の機能）を有する収束デバイスなどとすることができる。移動電話は、たとえばマルチＲＡＴ機能を有する場合、ＣＧＷとして振る舞うことができる。

キャピラリネットワーク内の各デバイスが物理リンクを介してＣＧＷと通信することが必要となり得る。ＣＧＷと通信するデバイスは、ＣＧＷと連携することができ、アタッチされたデバイス（ＡＤ）と呼ぶことができる。通信は、同期、制御、データプレーン機能などを提供することができる論理Ａインターフェースを介するものとすることができる。制御情報は、キャピラリネットワークデバイスとＣＧＷの間のシグナリングを実現し、ＣＧＷによって管理された支援および調整を可能にすることができる。

これらの機能は、各ＡＤについて別個のチャネルとすることができる専用チャネルを介して、または共用チャネルを介して、たとえば搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）を使用して行うことができる。同期は、キャピラリネットワークデバイスに基準タイミング、制御情報をどこで見つけるかについての指示などを与えることができる。制御情報は、あるキャピラリネットワークデバイスとＣＧＷの間のシグナリングを実現し、ＣＧＷによって管理された支援および調整を可能にすることができる。

論理Ａインターフェースは、特定の応用分野および条件（たとえば、自宅、オフィス、産業など）に合わせて最適化することができるエアインターフェースを使用して実装することができる。また、複数の既存のＲＡＴの上部にある共通のレイヤとすることができる論理Ａプロトコルによって実装することもできる。論理Ａインターフェースは、任意の他の技術に基づいてもよい。たとえば、ＣＧＷがＨ（ｅ）ＮＢ機能およびＷＩＦＩを有する場合、論理Ａプロトコルは、Ｕｕインターフェース（高度化Ｈ（ｅ）ＮＢインターフェース）および８０２．１１インターフェースの上部にあってもよい。

ＡＤは、ＣＧＷと通信することが可能なものとすることができる少なくとも１つのＲＡＴを有することができる。ＡＤは、共通論理Ａプロトコルを有し、共通論理Ａプロトコルは、サポートされるＲＡＴの上部にあってもよく、論理Ａインターフェース手順を管理する。また、アシスタントサービスのクライアントバージョンがＡＤ内に存在してもよい。

ＣＧＷとクライアントデバイスは、論理Ａプロトコルなど共通のプロトコルを使用し、複数のＲＡＴを介してキャピラリネットワークから情報を収集しフォーマットすることができる。これは、複数のＲＡＴにわたって標準に基づく収集を可能にすることができる。たとえば、所与のクライアントについてＲＡＴ Ｘを介して、既存の標準に基づく手法を使用して収集された測定値を、各ＲＡＴに共通のフォーマットを介して送信することができる。共通論理Ａプロトコルは、複数のキャピラリネットワークからの融合済みのデータに基づく判断を、特定のＲＡＴのクライアントに送ることを可能にすることができ、マルチＲＡＴクライアントのために新しい手順を可能にすることができる。

あるデバイスがネットワークに参加し、ＣＧＷが提供するサービスを利用するためにＣＧＷと通信したいと望み、マルチＲＡＴ動作をすることができるとき、共通論理Ａプロトコルを使用することにより、そのデバイスは、任意の使用可能なＲＡＴ技術を使用して、ＣＧＷにアタッチし、そのマルチＲＡＴ機能および他の能力についてＣＧＷに通知することができる。

図４は、例示的なアタッチ手順を示す。１では、クライアント４２０が、所与のＲＡＴ技術（たとえば、ＲＡＴ Ｙ）を使用してネットワークによってブロードキャストされる同期および制御情報を獲得することによって、ネットワーク（ＣＧＷ４１０）を発見することができる。クライアント４２０は、サポートすることができるＲＡＴ技術、この場合にはＲＡＴ Ｘ、ＲＡＴ Ｙ、ＲＡＴ Ｚのいずれかを使用することができる。２では、クライアント４２０は、ＲＡＴ Ｙを使用してＣＧＷ４１０とアタッチすることができる。たとえば、クライアント４２０は、ＲＡＴ Ｙを使用してネットワークとアタッチし、ネットワークアドレス、ＭＡＣアドレスなどを取得することができる。３では、クライアント４２０は、つい最近活動化されたＲＡＴ Ｙを使用し、共通論理Ａプロトコルを介してアタッチ要求を送ることができる。アタッチ要求は、クライアント４２０のマルチＲＡＴ機能を含むことができる。これにより、ＣＧＷ４１０は、４で、または後で別のＲＡＴの活動化をトリガすることができる。アタッチ手順は、マルチＲＡＴサービス支援に関連する能力情報を含むことができる。

アタッチ要求は、デバイスがモード１デバイス、モードＩＩデバイス、それとも感知専用デバイスであるかにかかわらず、ａ）クライアント４２０によってサポートされる各ＲＡＴ、ｂ）各ＲＡＴについて、どの帯域がサポートされるか、ｃ）各ＲＡＴについて、同時にどの他のＲＡＴをサポートすることができるか（たとえば、ＧＳＭ ＲＡＴは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈをサポートすることができるが、ＷＣＤＭＡまたはＬＴＥをサポートすることができない）、ｄ）各ＲＡＴについて、ＲＡＴが活動状態か否か、ｅ）位置追跡機能、またはｆ）ＴＶＷＳ機能、のうちの１つまたは複数を含むことができる。アタッチ要求は、クライアント４２０によって提供されるサービスに関する情報（たとえば、ゲーミング、印刷、記憶、および物理的な位置など）を含むことができる。

４では、ＣＧＷ４１０は、アタッチ応答を送ることができ、この応答は、アタッチ要求が受け入れられたかどうか示すことができる。この手順は、認証手順およびセキュリティ手順で補完することができる。アタッチ応答は、アタッチ要求によって提供された能力に基づいて、代替または補足のＲＡＴとして別のＲＡＴを活動化するためのコマンドを含むことができる。このコマンドは、２次ＲＡＴ活動化要求に担持される同じ情報を含むことができる。

ＣＧＷ４１０などＣＧＷでの共通論理Ａプロトコルは、どのＲＡＴが所与の時間に活動状態であるかという知識を、その動作帯域と共に維持するために、各クライアントについて状態機械を維持することができる。クライアント４２０などクライアントデバイスでの共通論理Ａプロトコルは、どのＲＡＴが所与の時間にその周辺において活動状態であるかという知識を維持するために、そのネットワークについて状態機械を維持することができる。

ＣＧＷ内の論理Ａプロトコルは、ネットワークによってサポートされる、使用可能なＲＡＴおよび関連の帯域をブロードキャストすることができる。この情報を、たとえば定期的に、任意の使用可能なＲＡＴを介してシグナリングすることができる。これにより、クライアントは、他の使用可能なＲＡＴを発見する必要なしに、別のＲＡＴを自律的に活動化させることができる。

１次ＲＡＴですでに動作している所与のデバイスの２次ＲＡＴの活動化は、デバイスそれ自体によって、またはＣＧＷによって開始することができる。デバイスは、ユーザ判断によってトリガされて、またはデバイスアプリケーション判断に基づいて活動化を開始することができる（たとえば、セルラネットワーク上で動作しているセル電話において、ユーザは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＲＡＴを使用可能にし、ファイルをＰＣに転送する）。ＣＧＷは、ネットワークデバイスを開始し、ネットワーク支援のコンテキストで２次ＲＡＴを活動化するようにネットワークデバイスに指令することができる。たとえば、ＣＧＷは、主に２次ＲＡＴで動作している別のネットワークを支援するために、２次ＲＡＴを使用可能にし、感知を実施するようにデバイスに指令することができる。ＣＧＷは、これらの２つのデバイス間の直接リンクをある２次ＲＡＴでセットアップするために、２つのデバイスにそのＲＡＴを使用可能にするように指令することができる（たとえば、ＣＧＷは、ＴＶと、主に８０２．１１／ＩＳＭ帯でＣＧＷにアタッチされたセットアップボックスとの間で８０２．１１ｎ／ＴＶＷＳ直接リンクを調整する）。

デバイスによって開始された活動化か、それともＣＧＷによって開始された活動化かにかかわらず、共通論理Ａプロトコルは、２次ＲＡＴ活動化をサポートするために手順を定義することができる。これらの手順は、デバイスが２次ＲＡＴ活動化指示信号をＣＧＷに送ることを含むことができ、この信号は、１）指示の性質（たとえば、デバイスがＣＧＷにデバイスの判断について通知すること、ＲＡＴの指定および／またはＲＡＴ構成を提供するようにデバイスがＣＧＷに支援を要求すること、など）、２）活動化すべきＲＡＴ、または３）使用帯域、チャネル情報、電力設定、アンテナ設定などを含むことができるＲＡＴ構成のうちの１つまたは複数を含むことができる。指示の性質が支援を要求することである場合、ＣＧＷは、要求された情報と共に２次ＲＡＴ活動化応答を返送することができる。ＲＡＴ動作の終了時に、２次ＲＡＴ非活動化指示および応答を送信することができる。

共通論理Ａプロトコルは、２次ＲＡＴ活動化をサポートするための手順を定義することができ、この手順は、ＣＧＷが２次ＲＡＴ活動化要求信号をデバイス、または１組のデバイスに送ることを含むことができる。この要求を送る前に、ＣＧＷでの共通論理Ａプロトコルは、デバイスの能力、および、たとえば各デバイスについて状態機械を使用することによってそのＲＡＴがすでに活動状態か否かを確認することができる。この要求は、以下のうちの１つまたは複数を含むことができる。すなわち、１）感知、直接リンクセットアップ、位置追跡など活動化の原因、２）活動化すべきＲＡＴ、３）使用帯域、チャネル情報、電力設定、アンテナ設定などを含むことができるＲＡＴ構成（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＲＡＴを活動化するとき、デバイスは、チャネルホッピングシーケンスを指示される）、この機能を使用し、キャピラリネットワーク発見を高速化することができる、４）活動化すべき時間、５）デバイスの役割（たとえば、ＣＧＷは、ＷＩＦＩ ＲＡＴを使用可能にするとき、デバイスにＡＰまたはクライアントの役割を果たすように要求することができる）、６）直接リンクセットアップまたはデバイス位置追跡が使用されるとき適用可能となり得るピアデバイス識別、または７）感知のための活動化の場合、ＣＧＷは、測定構成情報（たとえば、どのイベントを監視するか、いつ測定レポートを返送するか（定期的またはトリガ式）など）を提供することができる。

デバイスは、活動化要求を受け入れても拒否指定もよく、２次ＲＡＴ活動化確認を送ることができる。要求を拒否するとき、理由を含めることができる。ＲＡＴ動作を終了するために、２次ＲＡＴ非活動化要求および確認が必要とされる。ＣＧＷでの共通論理Ａプロトコルは、ＲＡＴの活動化または非活動化時に、各クライアントについて状態機械を動的に維持することができる。

図５は、２つのクライアントデバイス間の直接リンクセットアップの例示的な調整を示す。図５では、異なる１次ＲＡＴ、すなわちＲＡＴ ＹとＲＡＴ Ｚを介してそれぞれＣＧＷ５１０にすでにアタッチされている２つのデバイス、すなわちクライアントＡ５２０とクライアントＢ５３０の間で２次ＲＡＴ Ｘでの直接リンクのセットアップを調整することができる。

Ａでは、ＣＧＷ５１０は、クライアントＡ５２０に、ＲＡＴ Ｘを活動化し、クライアント５３０と通信を確立するように指令することができる。Ｂでは、ＣＧＷ５１０は、クライアントＢ５３０に、ＲＡＴ Ｘを活動化し、クライアントＡ５２０と通信を確立するように指令することができる。Ｃでは、クライアントＡ５２０およびクライアントＢ５３０がＲＡＴ Ｘを活動化することができる。Ｄでは、クライアントＡ５２０は、ＲＡＴ Ｘを使用してクライアントＢ５３０と連携することができる。

キャピラリネットワーク全体の動作モードまたは特定のキャピラリネットワークデバイスの動作モードを変化させることができるいくつかの手順を、共通論理Ａプロトコルによって使用可能にすることができる。「動作モード」という用語は、１）動作周波数帯域、２）動作周波数チャネル３）変調、符号化、電力、および指向性を含むことができる送信関連のパラメータ、４）キャピラリネットワークメディアアクセス構成パラメータ、または５）たとえばＷＩＦＩ局が負荷平衡または範囲拡張のためにアクセスポイントとして働くように依頼されることがあるデバイスのクライアント役割（たとえば、ルータ、エンドデバイス、コーディネータなど）のうちの１つまたは複数を指すことができる。動作モードは、ＣＧＷ５１０にて使用可能な融合済みのデータまたはアシスタントサービス論理に基づいて変更することができる。この判断は、対象のアタッチされたデバイスに送られ、次いでこのデバイスは、動作モード変更を開始する責任を担う。

図６には、例示的な周波数帯域変更が示されている。これは、ＣＧＷが融合済みのデータを使用し、キャピラリネットワークが動作周波数帯域を変更することができると決定することができる手順である。同様の機構を他の手順に使用することができ、それらの手順は、異なるシグナリングを使用することを含むことができることを理解されたい。

図６を参照すると、１では、ＣＧＷ６１０が、融合済みのデータ情報に基づいてキャピラリネットワークＡ６３０について周波数帯域を変更する必要があり得ると決定する。判断アルゴリズムは、デバイス位置、キャピラリネットワーク負荷、干渉レベル、またはスペクトル可用性（たとえば、ホワイトスペース）のうちの１つまたは複数に関する融合済みの情報に依拠することができる。たとえば、ＣＧＷ６１０内の支援サービスが、現在の動作周波数での干渉レベルが高いこと、またキャピラリネットワークＡ６３０に適切なサービス品質を維持するために帯域の変更が必要となり得ると決定することができる。別の例では、ＣＧＷ６１０内のアシスタントサービスが、現在の帯域が輻輳を経験していると決定することができ、負荷平衡のために帯域変更を要求することができる。

２では、ＣＧＷ６１０は、キャピラリネットワークＡ６３０内のアタッチされたクライアントデバイス（クライアントＡ６２０）に制御メッセージを送ることができ、動作帯域の変更を要求する。このメッセージは、１）新しい動作帯域および周波数、２）デバイス送信関連のパラメータ（たとえば、変調、符号化、Ｔｘ電力など）、３）時間関連のパラメータ（たとえば、いつ変更が有効になるか、これが同期変更かどうか、変更を完了するための最大時間など）、４）失敗の場合の結果（たとえば、キャピラリネットワークが帯域変更を実施することができない場合どうするか、たとえば、キャピラリネットワークに、動作を停止するように、または異なる送信パラメータを使用して現在の帯域で続行するように指示することができる）、５）成功するように返すための結果のタイプ、のうちの１つまたは複数を含むことができる。

３では、クライアントＡ６２０は、ＲＡＴ Ｘを介してキャピラリネットワークプロトコルを開始し、動作帯域の変更を行うことができる。たとえば、キャピラリネットワークが８０２．１５．４ ＺｉｇＢｅｅ ＷＰＡＮネットワークである場合、アタッチされたデバイス、すなわちクライアントＡ６２０は、ＷＰＡＮネットワークマネージャと通信し、チャネルの変更を要求することができる。この動作に成功した場合、４でキャピラリネットワークＡ６３０は、動作帯域を変更することができる。５では、クライアントＡ６２０は、動作モード変更成功を示して応答することができる。そうでない場合には、クライアントＡは、動作モード変更失敗を示して応答することができる。

論理Ａプロトコルは、表２に記載の手順のうちの１つまたは複数を含むことができる。２次ＲＡＴ活動化および動作モード変更は、表２に記載の手順のうちの１つまたは複数を使用することができる。

図７は、例示的なシステム動作図を示す。ＣＧＷ７１０は、論理Ａインターフェースを介して、キャピラリネットワーク７２０から、また外部ネットワーク７３０から情報（たとえば、ＲＦ測定値、ネットワーク動作測定値、トラフィックレート、負荷、デバイス位置、デバイス能力など）を収集することができる。この情報は、ＣＧＷに対するデバイスアタッチ中に収集されてもよい。この情報は、継続中のデバイス動作中、たとえば変更があったとき、または定期的に収集されてもよい。ＣＧＷ７１０が情報を収集するために、ＣＧＷ７１０は、情報をレポートするようにキャピラリネットワーク７２０のデバイスを制御および構成することができる。ＣＧＷ７１０は、収集された情報から、ネットワーク（たとえば、キャピラリネットワークおよび外部ネットワーク）ごとの特定のデータベース７６０を作成することができる。ＣＧＷ７１０は、１組のデータ融合アルゴリズム７６５を実行することができる。データ融合アルゴリズムは、キャピラリネットワーク７２０および／または外部ネットワーク７３０から収集された情報を融合することができる。ＣＧＷ７１０は、情報融合アルゴリズムで動的に更新および構成されてもよい。例示的な情報融合データベース７７０は、それだけには限らないがデバイス位置マップ、サービス／能力リポジトリ、キャピラリネットワークカバレージマップ、または周波数可用性マップのうちの１つまたは複数を含むことができる。

ＣＧＷ７１０は、たとえば１つまたは複数のキャピラリネットワークから、デバイス位置情報をデバイス位置マップに収集および融合することができる。融合済みの情報は、物理的な位置または無線位置とすることができる、マルチネットワークのアタッチされたデバイスの位置のマップとすることができる。融合済みの情報は、ＣＧＷ７１０によって使用され、本明細書に開示されている支援のいずれかを含むことができる、アシスタントサービス７８０などアシスタントサービスのうちの１つまたは複数を提供することができる。たとえば、アシスタントサービス７８０は、自宅またはオフィス内の緊急位置サービス、デバイス保守（たとえば、故障している移動デバイスの位置を知ること）、スペクトル使用の調整、ノード発見支援、キャピラリネットワーク間通信、支援型サービス発見、支援型負荷管理、移動デバイスを介したオポチュニスティック支援のセットアップ、支援型位置マッピングなどのうちの１つまたは複数を含むことができる。この融合済みのデータは、スペクトル管理を支援することができる。ＣＧＷ７１０は、アタッチされたデバイスの密度に基づいてスペクトル管理判断を行うことができ、それにより、ある種の位置において激しく使用されるスペクトルを割り当てることを回避する。

ＣＧＷ７１０は、キャピラリネットワーク７２０から、デバイスの能力情報およびサービス情報を収集することができ、これをサービス／能力リポジトリ内に融合することができる。能力情報は、無線アクセス機能（たとえば、サポートされる技術、無線帯域、送受信ビットレート、送信電力制限など）、ならびに電源（たとえば、バッテリおよび商用電源）、使用可能な電力（たとえば、バッテリ動作型デバイス用）、記憶機能、使用可能なストレージなど、他の物理属性を扱う情報を含むことができる。サービス情報は、キャピラリネットワーク内のデバイスによって提供され得る継続中のサービスまたは潜在的なサービスの指示を含むことができる。プロキシデバイスのアタッチ手順の使用により、ＣＧＷ７１０は、ＣＧＷ７１０と直接通信しないデバイス（たとえば、それらのデバイスがＡインターフェースを有していない）についてサービス／能力情報を追跡することができる。プロキシデバイスは、サービス／能力情報をＣＧＷ７１０に中継することができる。この情報は、デバイス位置マップを含めて、他のタイプの融合済みの情報と融合されてもよい。

融合済みの情報は、情報融合データベース７７０に記憶することができる。情報融合データベース７７０は、たとえばデータ融合アルゴリズム７６５の実行によって、動的かつ定期的に更新されてもよい。新しいタイプの情報融合を情報融合データベースに追加することができる。

ＣＧＷ７１０は、キャピラリネットワーク７２０を制御、調整、および支援するために、１組のアシスタントサービス７８０を格納することができる。アシスタントサービス７８０は、融合済みの情報、ならびに特定のデータベース７６０で使用可能な情報など個々のネットワーク特有の、収集された生情報を使用することができる。様々なアシスタントサービスを定義することができる。ＣＧＷ７１０は、新しいアシスタントサービスで動的に更新および構成されてもよい。ＣＧＷ７１０は、１つのキャピラリネットワークを直接制御することによって制御および支援することができる。ＣＧＷ７１０は、別のキャピラリネットワークを支援および制御する際にキャピラリネットワークのうちの１つを制御することができる。

このシステムアーキテクチャは、様々なアシスタントサービス７８０を使用可能にする。各アシスタントサービスは、キャピラリネットワークを直接支援するために、かつ／または別のキャピラリネットワークを支援する際にキャピラリネットワークのうちの１つを制御するために、情報融合データベース７７０および個々のキャピラリネットワークのデータベースを使用することができる。ＣＧＷ７１０は、キャピラリネットワークＢ７２２を支援するために、キャピラリネットワークＡ７２１、またはキャピラリネットワークＡ７２１に属する特定のデバイスに、キャピラリネットワークＢ７２２に適用可能な特定の感知アルゴリズムで動作チャネルを感知するように要求することができる。ＺｉｇＢｅｅ／８０２．１５．４キャピラリネットワークのような低電力の、複雑さの低いデバイスの状況では、デバイスは、電力を節約するために、ほとんどの時間をスリープモードで費やし、また感知能力が限られている。これらのタイプのネットワークは、積極的なＲＦ測定を実施しない。これらのネットワークは、動的な干渉を受ける。その状況では、ＷＩＦＩネットワークのような並置されたキャピラリネットワーク、すなわちキャピラリネットワークＡ７２１が感知測定を行い、ＺｉｇＢｅｅネットワークを支援する。

ＣＧＷ７１０は、デバイス位置情報と、ＺｉｇＢｅｅネットワークの動作チャネルを含むことができる、ＺｉｇＢｅｅネットワークならびにＷＩＦＩネットワークの動作特性とを収集することができる。次いで、ＣＧＷ７１０は、ＺｉｇＢｅｅネットワークに適用可能な特定の感知アルゴリズムでＺｉｇＢｅｅの動作チャネルに対して定期的なＲＦ測定を実施するように、ＷＩＦＩデバイスに指令することができる。これらのＲＦ測定値は、ＣＧＷ７１０で定期的に収集することができる。ＣＧＷ７１０は、高干渉がＺｉｇＢｅｅチャネルで発生していることを検出するために、ＷＩＦＩデバイスごとのＲＦ測定値を、ＷＩＦＩデバイス位置マップならびにＺｉｇＢｅｅデバイス位置マップと定期的に融合することができる。ＲＦ測定値の考慮は、ＺｉｇＢｅｅデバイスと並置されたＷＩＦＩデバイスに限定されてもよい。干渉が検出された後で、ＣＧＷ７１０は、ＺｉｇＢｅｅネットワークに通知し、かつ／またはＺｉｇＢｅｅ ＡＤ、すなわち論理Ａプロトコルを介してＣＧＷ７１０にアタッチされたデバイスに、ネットワークチャネルスイッチを開始するように指令することによってＺｉｇＢｅｅネットワークを制御することができる。

ＣＧＷ７１０は、ＷＩＦＩデバイスに、ＺｉｇＢｅｅネットワークについて有効な代替チャネルを監視するように指令することができる。高干渉が検出された後で、ＣＧＷ７１０は、その有効な代替チャネルにチャネルを切り替えるように、ＺｉｇＢｅｅネットワークを制御することができる。干渉の結果として生じるおそれがあるサービスの不連続を、ＺｉｇＢｅｅネットワークで低減することができる。

ＣＧＷ７１０は、所与のキャピラリネットワークにオポチュニスティックなネットワーク修復支援を提供することによって、マルチＲＡＴ機能を有するプロキシデバイスをセットアップおよび制御することができる。ＣＧＷ７１０は、複数の技術からＡＤと通信するとき、１つまたは複数のキャピラリネットワークの動作を助けるようにデバイスに依頼することができる。この支援は、ＡＤが対象のキャピラリネットワークの範囲内にある保証がない点でオポチュニスティックとすることができる。支援するかどうかの最終的な判断は、ＡＤに委ねられる。たとえば、ＡＤは、バッテリ電力を保存するためにオポチュニスティック支援を提供しないと判断する。

やはり図７を参照すると、１では、ＣＧＷ７１０は、キャピラリネットワーク７２０および外部ネットワーク７３０に関する情報を、たとえばそれらのコネクティビティ、それらの位置、それらのＲＡＴ機能などの点で収集することができる。情報は、２、３、４で示されているように収集および融合される。ＣＧＷ７１０は、５でアプリケーションを実行し、必要とされるアシスタントサービスを決定する、たとえば所与のキャピラリネットワーク（たとえば、キャピラリネットワークＡ７２１）内のデバイスがキャピラリネットワークに接続されていない（このデバイスをシングルトンデバイス（ｓｉｎｇｌｅｔｏｎ ｄｅｖｉｃｅ）またはノードと呼ぶことができる）ことを検出または確認することができる。また、シングルトン検出アプリケーションは、キャピラリネットワーク内のデバイスのいつくかがＣＧＷ７１０に通知することによってトリガされてもよい。６では、ＣＧＷ７１０は、キャピラリネットワーク７２０を支援することができる。

ネットワーク修復支援アプリケーションをＣＧＷ７１０がトリガすることができる。ＣＧＷ７１０は、情報融合データベース７７０を使用して、シングルトンノードの予測される位置の付近で、マルチＲＡＴ機能を有するデバイス（たとえば、キャピラリネットワークＡ７２１がＲＡＴ Ｙを使用すると仮定してＲＡＴ機能Ｙを有するデバイス）を識別することができる。このデバイスを、プロキシ修復（ｐｒｏｘｙ ｈｅａｌｉｎｇ）デバイスと呼ぶことができる。このデバイスは、キャピラリネットワークＡによって使用されるＲＡＴを活動状態にしていないので、ＣＧＷ７１０は、おそらくはそのデバイスの現在活動状態のＲＡＴ（たとえば、ＲＡＴ Ｘ）を使用して、プロキシ修復デバイスにその必要性を通知することができる。これはＲＡＴ Ｙの活動化をトリガすることができ、このＲＡＴ Ｙがシングルトンノードによって使用される。プロキシ修復デバイスは、シングルトンノード、またはおそらくは隣接ノードと通信し、シングルトンノードをその隣接系と再接続させることができる。たとえば、キャピラリネットワークＡ７２１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ技術に基づくことができる（たとえば、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈはＲＡＴ Ｙに対応することができる）。スキャッタネットでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈノードは、マスタノードまたはスレーブノードとすることができる。マスタノードは、別のマスタノードと接続することができず、したがってキャピラリネットワーク内でボトルネックを生み出す。プロキシ修復デバイスは、これらのノードと対話し、強制的にそれらの役割を変更させ、したがってノードを永続的に修復することができる。

プロキシ修復デバイスは、ＣＧＷ７１０にアタッチすることができないレガシーＺｉｇＢｅｅネットワークと通信することにより、ネットワーク形成およびネットワーク参加を高速化するように情報をブロードキャストすることができる。そのような場合には、移動機は、キャピラリネットワークへの／キャピラリネットワークからのメッセージを制御するためのリレーとして働く。

キャピラリネットワークに関する情報を収集し、この情報をＣＧＷ７１０にシグナリングすることによって、ネットワーク修復支援を提供することができる。この情報を修復デバイスで「フィルタリング」し、フィルタリングされたデータに基づいて、またいくつかの閾値に基づいて、指示をＣＧＷ７１０に送ることができる。ＡＤおよびキャピラリネットワークは、必ずしも述べた場合に限定されない。

例として、アタッチされたデバイスは、ＣＧＷにアタッチされたスマートフォンとすることができ、その能力情報内に、ＺｉｇＢｅｅをサポートするという指示を備えることができる。次いで、ＣＧＷは、アタッチされたデバイスがＺｉｇＢｅｅネットワークを支援することを要求することができる。この支援は、１）ＣＧＷのプロキシとして同期／制御チャネル情報を送信することによってＣＧＷの到達範囲を延長すること、２）ＺｉｇＢｅｅキャピラリネットワークに接続し、そのキャピラリネットワーク内の一時的なルータまたはＣＧＷへのゲートウェイとして働くことのうちの１つまたは複数を含むことができる。

プロキシ追跡サービスを提供することができる。キャピラリネットワークＡ７２１内で現在非活動状態の１つまたは複数のデバイスを使用し、キャピラリネットワークＡ７２１に属する、位置が不明の、または位置追跡機能を有していないデバイスの位置を追跡することができる。位置が既知の、または追跡位置機能を有する、かつ位置が不明のデバイスと適合するＲＡＴ機能を有する１つもしくは複数のデバイスを最初に識別することによって、位置が不明のデバイスを追跡するための要求をＣＧＷ７１０が処理することができる。識別されたデバイスは、適合するＲＡＴを活動化することができ、スキャンを開始し、位置が不明のデバイスの存在を能動的または受動的に検出することができる。あるデバイスが、位置が不明のデバイスを見つけた場合、そのデバイスはＣＧＷ７１０に通知し、信号強度など追加の観察特性を提供することができる。たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応カメラを見つけるための要求があり、家中に広がったスマートフォン、または位置が既知の他の家電デバイスに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線を活動化し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ技術を使用するカメラを求めてスキャンするように要求することができる。

キャピラリネットワークのサービス発見支援を提供することができる。キャピラリネットワークの複数のＲＡＴでの使用可能な／継続中のサービスに関する情報を含めて融合済みの情報を使用して、ＣＧＷ７１０は、キャピラリネットワークからのあるデバイス（または複数のデバイス）を、特定のＲＡＴを使用可能にしサービスを使用するように支援することができる。これは、ピアツゥピアアプリケーション（たとえば、ゲーミング）を共用するために有用となり得る。たとえば、自宅に入ったとき、またはスマートフォンをオンにした後で、そのデバイスは、共通論理Ａインターフェース（たとえば、ＷＩＦＩ）を介してＣＧＷ７１０にアタッチすることができる。アタッチしたとき、スマートフォンは、そのサービス嗜好（ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）およびその能力についてＣＧＷ７１０に通知することができる。ＣＧＷ７１０は、情報融合データベース７７０内でサービス／能力リポジトリをデバイス位置マップと融合および使用し、デバイスの嗜好／能力に基づいてその付近のサービスを提供する、スマートフォンに対する有向の応答（ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を発行する。スマートフォンには、ＣＧＷ７１０によるブロードキャスト情報を介して、サービスの提供に気付かせることができる。ユーザがゲームのような継続中のサービスを選択した後で、ＣＧＷ７１０は、ゲームが行われている位置でスマートフォンを支援し、方向および／または距離を提供することができる。ＣＧＷ７１０は、物理的な自宅のレイアウトで位置マップを提供することができる。ユーザが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク上でゲームが行われている位置（たとえば、宅内の部屋）に移動しつつある間、ＣＧＷ７１０は、スマートフォンが、デフォルトで使用不能にされているそのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＲＡＴを使用可能にするのを支援し、使用すべきチャネル、およびチャネルホッピングシーケンスでスマートフォンを構成することができる。したがって、スマートフォンは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークに高速で連携することができ、これはユーザに、高速でゲームが始まる体験をもたらすことができる。

キャピラリネットワーク最適化支援サービスは、ＣＧＷがその融合済みのデータおよび生データを使用し、（たとえば、スループットを最大化すること、遅延を最小限に抑えることなどによって）キャピラリネットワークの性能を最適化するのを助けることができるサービスとすることができる。たとえば、多数のキャピラリネットワークが、媒体アクセスプロトコルの一部として搬送波感知の形態（たとえば、ＣＳＭＡ／ＣＡ）を使用することができる。ＣＧＷなど集中エンティティがある場合、それを使用し、いくつかの方法で媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アルゴリズムを支援することができ、それらの方法は、１）スロットＣＳＭＡを可能にするようにフレーム／スロット構造を提供すること、２）衝突が発生しているアタッチされたデバイスにジャム信号をブロードキャストすることであり、これは、送信要求（ｒｅｑｕｅｓｔ−ｔｏ−ｓｅｎｄ：ＲＴＳ）／送信許可（ｃｌｅａｒ−ｔｏ−ｓｅｎｄ：ＣＴＳ）伝送の必要をなくすることができる、３）スループットを最大化する、または干渉を最小限に抑えるために、ＣＧＷがＡＤ位置の知識およびサービスプロファイルを使用し、パラメータを調整することができる場合、動的なＭＡＣパラメータをシグナリング／ブロードキャストすること（たとえば、８０２．１１では、これはフレーム間間隔パラメータ、ビジーチャネルを感知した後のランダムバックオフパラメータを含むことができる）、または４）ＣＧＷがＡＤからの容量要求を管理し、それだけには限らないが公平性およびトラフィック優先順位を含めて任意の数のメトリックに基づいて容量を割り当てることができる場合、デマンド割当てベースのアクセス制御に対してスペクトルリソースの一部分を予約することによって基本的なＣＳＭＡ／ＣＡアルゴリズムを増強すること、のうちの１つまたは複数を含むことができる。

さらに、アシスタントサービスが、キャピラリネットワーク内の負荷管理を提供することができる。たとえば、ＣＧＷは、キャピラリネットワークを再配列しようと決めることができる。ＣＧＷは、キャピラリネットワークを２つ以上のより小さなキャピラリネットワークに分割し、それらのネットワーク間でキャピラリネットワーク間通信を実現しようと決めることができる。次いで、分割されたネットワークのそれぞれにおけるスループットを個々に最大化することができる。これは、ＣＧＷにキャピラリネットワーク内の負荷に気付かせることを必要とする（たとえば、ルーティング輻輳、遅延統計、スループット統計など）。ＣＧＷは、特定のデバイスに、それらの親ルータを別のより負荷の軽いルータに変更するように指令することができる。

干渉管理支援サービスは、測定された干渉、デバイス位置、およびデバイス能力に関する融合済みの情報を使用し、デバイスに有向アンテナを使用するように要求し、それにより、エネルギーを所望の受信側に向け、同じ帯域を共用している他のデバイスから離すことができる。アシスタントサービスは、共通論理Ａインターフェースを介して搬送されるブロードキャスト情報を通じて、必要な情報（たとえば、位置、送信電力など）をデバイスに提供することができる。これらのデバイス内の共通論理Ａプロトコルは、ブロードキャスト情報を解釈し、伝送の方向を自律的に決定することができる。

干渉管理アシスタントサービスは、周波数チャネルのタイムシェアリングを提供することができる。ＣＧＷは、Ｋ個のキャピラリネットワークに渡って周波数チャネルのタイムシェアリングを調整することができる。ＣＧＷは、これらのＫ個のキャピラリネットワークについて使用スケジュールを提供することができ、アタッチされたデバイス内の共通論理Ａプロトコルは、このスケジュールに基づいてキャピラリネットワーク伝送を制御することができる。

干渉管理アシスタントサービスは、スペクトル／干渉管理を支援することができる。干渉管理アシスタントサービスは、「高品質」（たとえば、低干渉）のものである宅内使用のために複数の帯域にわたってスペクトルを予約または割り当てることができる集中スペクトルマネージャエンティティ（セルラネットワークおよび／またはインターネットを介して到達可能）と対話することができる。スペクトルマネージャは、ＣＧＷからの要求に基づいて、スペクトルを動的に割り当てることができる。スペクトルマネージャは、他のメトリック、他のＣＧＷからの受信された測定情報、ホワイトスペース使用などに基づいて、割当ておよび再割当ての判断をすることができる。

ＣＧＷにスペクトルが割り当てられた後で、ＣＧＷは、宅内でスペクトルを管理する責任を担うことができる。たとえば、ＣＧＷは、受信された要求に基づいて、周波数チャネルを個々のキャピラリネットワークに割り当てることに決めることができる。割当てのサイズおよび周波数帯域は、キャピラリネットワーク上で搬送されるトラフィックの関数とすることができる。

ＣＧＷは、デバイス位置情報および／またはカバレージゾーンの物理的なレイアウトを使用し、デバイスに有向アンテナを使用するように要求し、それにより、エネルギーを所望の受信側に向け、同じ帯域を共用している他のデバイスから離すことができる。ＣＧＷは、必要な情報（たとえば、位置、送信電力など）をデバイスに提供し、デバイスに伝送の方向を自律的に決定させることができる。

また、ＣＧＷは、キャピラリネットワーク内のデバイスの送信電力を制限することによって干渉を制御することができる。ＣＧＷは、開ループ技法に基づいてＡＤの初期送信電力を設定し、次いで、干渉条件が変化するにつれてこの制限を動的に変更することができる。ＣＧＷは、たとえばキャピラリネットワーク内のカバレージを保証するために、ＡＤの最小送信電力を制限することができる。

セッション転送支援サービスは、融合済みのデータを使用し、ＣＧＷがデバイス間でセッション転送を制御することができるようにすることができる。たとえば、ビデオセッションをスマートフォンからＨＤＴＶに転送することができる。セッション転送支援サービスは、セッションを転送すべきデバイス（たとえば、対象のデバイス）を選択するために、位置マップ、能力マップ、融合済みの負荷／干渉情報を使用することができる。ＣＧＷは、対象のデバイスをページングし、ブロードバンドモデム（またはコンテンツを受け取る他のデバイス）および対象のデバイスからの宅内経路をセットアップし、対象のデバイスのサービス表示要件を満たすようにデータを再フォーマットし、スマートフォンへのリンクを解体する責任を担うことができる。

図８は、クライアントデバイス８２０内の例示的なクライアントプロトコルスタックを示す。ＣＧＷネットワーク支援の概念をサポートするために、クライアントデバイスは、２つのタイプのエンティティを必要とする。第１に、論理Ａインターフェースの様々な手順を実施するためにクライアント論理Ａプロトコル８３０が必要とされ、それらの手順は、ａ）ＣＧＷへのデバイスアタッチ、および情報融合データベース内のサービス／能力リポジトリを埋めることができるデバイスのサービス／能力を提供すること、ｂ）測定構成およびレポート、ｃ）たとえばＣＧＷがスマートフォンのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＲＡＴを活動化し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク内の継続中のゲームに参加することができる場合、ＲＡＴ活動化／非活動化、またはｄ）高干渉を経験しているネットワークのチャネルを切り替えるためにキャピラリネットワーク間感知支援サービスで使用され、または活動化されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＲＡＴがチャネル情報で構成されるキャピラリネットワークサービス発見支援サービスで使用されるチャネル構成／再構成のうちの１つまたは複数を含むことができる。第２に、ＣＧＷ支援を使用可能にするために、１つまたは複数のクライアントアシスタントアプリケーション８４０がＣＧＷサービスと対話することができる。クライアントデバイス８２０は、新しいクライアントアシスタントアプリケーション８４０で動的に更新および構成されてもよい。クライアントアシスタントアプリケーションの一例が、キャピラリネットワークサービス発見支援サービスにおいて示されている。ＣＧＷが使用可能なゲームについてデバイスに通知するとき、ユーザは、ユーザインターフェースを有するクライアントアシスタントアプリケーションを介してゲームを選択することができる。ユーザインターフェースを有するクライアントアシスタントアプリケーションは、ゲームが行われている位置の位置マップをユーザに対して表示することができる。

図９は、機械から機械（Ｍ２Ｍ）タイプのキャピラリネットワーク９２０内で、本明細書に記載の支援／調整機能および手順の例示的なマッピング９００を示す。ＣＧＷ９１０は、本明細書に記載の集中ゲートウェイ機能を実施することができる。

図１０は、図１ないし図９を参照して上述した方法および機能を実施するように構成可能とすることができる例示的な無線通信システム１０００を示す。無線通信システム１０００は、拡張ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）１００５を含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１００５は、システムアーキテクチャエボリューション（ＳＡＥ）コアネットワーク（図示せず）に接続されてもよい。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１００５は、ＷＴＲＵ１０１０およびいくつかの高度化ノードＢ（ｅＮＢ）１０２０を含み、高度化ノードＢ１０２０は、Ｈ（ｅ）ＮＢおよび／またはマクロノードＢとすることができる。ＷＴＲＵ１０１０は、ｅＮＢ１０２０と通信する。ｅＮＢ１０２０は、Ｘ２インターフェースを使用して互いにインターフェースする。ｅＮＢ１０２０のそれぞれは、ＳＩインターフェースを介して無線通信移動管理装置（ＭＭＥ）／サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）１０３０とインターフェースする。単一のＷＴＲＵ１０１０と３つのｅＮＢ１０２０が図１０に示されているが、無線デバイスと有線デバイスの任意の組合せが無線通信システム１０００に含まれることは明らかなはずである。

図１１は、ＷＴＲＵ１１１０、ｅＮＢ１０２０、およびＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ１０３０を含むＬＴＥ無線通信システム１１００の例示的なブロック図である。図１１に示されているように、ＷＴＲＵ１１１０、ｅＮＢ１０２０、およびＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ１０３０は、図１ないし図９を参照して上述した方法および機能を実施するように構成することができる。

典型的なＷＴＲＵに見出すことができる構成要素に加えて、ＷＴＲＵ１１１０は、任意選択のリンクされたメモリ１１２２を有するプロセッサ１１１６と、少なくとも１つのトランシーバ１１１４と、任意選択のバッテリ１１２０と、アンテナ１１１８とを含む。プロセッサ１１１６は、図１ないし図９を参照して上述したメッセージを生成、符号化、復号、および処理するように構成することができる。トランシーバ１１１４は、プロセッサ１１１６およびアンテナ１１１８と通信し、無線通信の送信および受信を円滑に進める。トランシーバ１１１４は、図１ないし図９を参照して上述したものなど、メッセージを生成、送信、および受信するように構成することができる。ＷＴＲＵ１１１０内でバッテリ１１２０が使用される場合、バッテリ１１２０は、トランシーバ１１１４およびプロセッサ１１１６に給電することができる。

典型的なｅＮＢに見出すことができる構成要素に加えて、ｅＮＢ１０２０は、任意選択のリンクされたメモリ１１１５を有するプロセッサ１１１７と、トランシーバ１１１９と、アンテナ１１２１とを含む。プロセッサ１１１７は、図１ないし図９を参照して上述した方法および機能を実施するように構成することができる。トランシーバ１１１９は、プロセッサ１１１７およびアンテナ１１２１と通信し、無線通信の送信および受信を円滑に進める。トランシーバ１１１９は、図１ないし図９を参照して上述したものなど、メッセージを生成、送信、および受信するように構成することができる。ｅＮＢ１０２０は、任意選択のリンクされたメモリ１１３４を有するプロセッサ１１３３を含む無線通信移動管理装置／サービングゲートウェイ（ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ）１０３０に接続される。

図１０には示されていないが、１つまたは複数のＭＴＣサーバが図１０の通信システム１０００に接続されてもよい。図１０ないし図１１はＬＴＥをベースとするシステムについて記載しているが、ＬＴＥは純粋に例として記載されているにすぎず、図１ないし図９を参照して上述した原理は、ＷｉＭａｘ、ワイヤレスブロードバンド（ＷｉＢｒｏ）、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）、ＧＳＭエボリューション用の拡張データ転送速度（ＥＤＧＥ）無線アクセスネットワーク（ＧＥＲＡＮ）、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ｘ、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１５、ＷＬＡＮ、ＵＭＴＳ／ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）、拡張ＬＴＥ（ＬＴＥ−Ａ）、符号分割多元接続２０００（ＣＤＭＡ２０００）、またはＭ２Ｍ通信をサポートする任意の他の技術などの技術に基づくミクロセル、ピコセル、フェムトセル、および／またはマクロセル基地局、コアネットワーク、および／またはＷＴＲＵを含むアーキテクチャにも適用可能とすることができる。

図１２Ａは、１つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができる例示的な通信システム１２００の図である。通信システム１２００は、音声、データ、映像、メッセージング、ブロードキャストなど、コンテンツを複数の無線ユーザに送る多元接続システムとすることができる。通信システム１２００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用によってそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。たとえば、通信システム１２００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）など、１つまたは複数のチャネルアクセス方法を使用することができる。

図１２Ａに示されているように、通信システム１２００は、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃ、１２０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１２０４、コアネットワーク１２０６、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１２０８、インターネット１２１０、および他のネットワーク１２１２を含むことができるが、開示されている実施形態は任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図していることを理解されたい。ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃ、１２０２ｄのそれぞれは、無線環境で動作および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。たとえば、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃ、１２０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成することができ、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定型もしくは移動型加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家電などを含むことができる。

また、通信システム１２００は、基地局１２１４ａおよび基地局１２１４ｂを含むことができる。基地局１２１４ａ、１２１４ｂのそれぞれは、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃ、１２０２ｄの少なくとも１つと無線でインターフェースし、コアネットワーク１２０６、インターネット１２１０、および／またはネットワーク１２１２など、１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを円滑にするように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。たとえば、基地局１２１４ａ、１２１４ｂは、ベーストランシーバ基地局（ＢＴＳ）、ノードＢ、高度化ノードＢ、ホームノードＢ、ホーム高度化ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータなどとすることができる。基地局１２１４ａ、１２１４ｂは、それぞれが単一の要素として示されているが、基地局１２１４ａ、１２１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含むことができることを理解されたい。

基地局１２１４ａは、ＲＡＮ１２０４の一部とすることができ、ＲＡＮ１２０４もまた、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなど、他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）を含むことができる。基地局１２１４ａおよび／または基地局１２１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることがある特定の地理的領域内で無線信号を送信および／または受信するように構成されてもよい。さらに、セルは、セルセクタに分割されてもよい。たとえば、基地局１２１４ａに関連付けられたセルを３つのセクタに分割することができる。したがって、一実施形態では、基地局１２１４ａは、３つ、すなわちセルの各セクタごとに１つ、トランシーバを含むことができる。他の実施形態では、基地局１２１４ａは、多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）技術を使用することができ、したがって、セルの各セクタについて複数のトランシーバを使用することができる。

基地局１２１４ａ、１２１４ｂは、任意の好適な無線通信リンク（たとえば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外（ＩＲ）、紫外（ＵＶ）、可視光など）とすることができるエアインターフェース１２１６を介してＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃ、１２０２ｄの１つまたは複数と通信することができる。エアインターフェース１２１６は、任意の好適な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立することができる。

より具体的には、上記で指摘したように、通信システム１２００は、多元接続システムとすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなど、１つまたは複数のチャネルアクセス方式を使用することができる。たとえば、ＲＡＮ１２０４内の基地局１２１４ａ、およびＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用してエアインターフェース１２１６を確立することができるユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上波無線アクセス（ＵＴＲＡ）など無線技術を実装することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または発展型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）など、通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。

他の実施形態では、基地局１２１４ａ、およびＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／または拡張ＬＴＥ（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインターフェース１２１６を確立することができる拡張ＵＭＴＳ地上波無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）など無線技術を実装することができる。［０１４９］他の実施形態では、基地局１２１４ａ、およびＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ（ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｃｃｅｓｓ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）、ＧＳＭエボリューション用の拡張データ転送速度（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）など、無線技術を実装することができる。

図１２Ａにおける基地局１２１４ｂは、たとえば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホーム高度化ノードＢ、またはアクセスポイントとすることができ、事業所、自宅、乗物、キャンパスなど、局所的な領域での無線コネクティビティを円滑にするための任意の好適なＲＡＴを使用することができる。一実施形態では、基地局１２１４ｂ、およびＷＴＲＵ１２０２ｃ、１２０２ｄは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１１など無線技術を実装することができる。他の実施形態では、基地局１２１４ｂ、およびＷＴＲＵ１２０２ｃ、１２０２ｄは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１５など無線技術を実装することができる。他の実施形態では、基地局１２１４ｂ、およびＷＴＲＵ１２０２ｃ、１２０２ｄは、ピコセルまたはフェムトセルを確立するために、セルラベースのＲＡＴ（たとえば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を使用することができる。図１２Ａに示されているように、基地局１２１４ｂは、インターネット１２１０に対する直接接続を有することができる。したがって、基地局１２１４ｂは、コアネットワーク１２０６を介してインターネット１２１０にアクセスすることが必要でない。

ＲＡＮ１２０４は、コアネットワーク１２０６と通信することができ、コアネットワーク１２０６は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバーネットワーク（ＶｏＩＰ）サービスを、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃ、１２０２ｄの１つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークとすることができる。たとえば、コアネットワーク１２０６は、呼制御、支払い請求サービス、移動体位置をベースとするサービス、プリペイド呼、インターネットコネクティビティ、映像配信などを提供することができ、かつ／またはユーザ認証などハイレベルセキュリティ機能を実施することができる。図１２Ａには示されていないが、ＲＡＮ１２０４および／またはコアネットワーク１２０６は、ＲＡＮ１２０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを使用する他のＲＡＮと直接または間接的に通信することができることを理解されたい。たとえば、ＥＵＴＲＡ無線技術を使用しているＲＡＮ１２０４に接続されることに加えて、コアネットワーク１２０６はまた、ＧＳＭ無線技術を使用する別のＲＡＮ（図示せず）と通信することができる。

また、コアネットワーク１２０６は、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃ、１２０２ｄがＰＳＴＮ１２０８、インターネット１２１０、および／または他のネットワーク１２１２にアクセスするためのゲートウェイとして働くことができる。ＰＳＴＮ１２０８は、基本電話サービス（ＰＯＴＳ／ｐｌａｉｎ ｏｌｄ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット１２１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートにおける伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、インターネットプロトコル（ＩＰ）など、一般的な通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される有線もしくは無線通信ネットワークを含むことができる。たとえば、ネットワーク１２１２は、ＲＡＮ１２０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを使用することができる１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含むことができる。

通信システム１２００におけるＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃ、１２０２ｄの一部または全部がマルチモード機能を含むことができる。すなわち、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃ、１２０２ｄは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信するために複数のトランシーバを含むことができる。たとえば、図１２Ａに示されているＷＴＲＵ１２０２ｃは、セルラベースの無線技術を使用することができる基地局１２１４ａ、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を使用することができる基地局１２１４ｂと通信するように構成されてもよい。

図１２Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１２０２のシステム図である。図１２Ｂに示されているように、ＷＴＲＵ１２０２は、プロセッサ１２１８、トランシーバ１２２０、送信／受信エレメント１２２２、スピーカ／マイクロフォン１２２４、キーパッド１２２６、ディスプレイ／タッチパッド１２２８、非取外し式メモリ１２０６、取外し式メモリ１２３２、電源１２３４、全世界測位システム（ＧＰＳ）チップセット１２３６、および他の周辺機器１２３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１２０２は、一実施形態と一貫したまま前述の要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることを理解されたい。［０１５５］プロセッサ１２１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連付けられた１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態機械などとすることができる。プロセッサ１２１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１２０２が無線環境で動作することを可能にする任意の他の機能を実施することができる。プロセッサ１２１８は、トランシーバ１２２０に結合され、トランシーバ１２２０は、送信／受信エレメント１２２２に結合され得る。図１２Ｂは、プロセッサ１２１８とトランシーバ１２２０を別個の構成要素として示しているが、プロセッサ１２１８とトランシーバ１２２０は、電子パッケージまたはチップ内で共に集積されてもよいことを理解されたい。

送信／受信エレメント１２２２は、エアインターフェース１２１６を介して基地局（たとえば、基地局１２１４ａ）に信号を送信する、または基地局から信号を受信するように構成することができる。たとえば、一実施形態では、送信／受信エレメント１２２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナとすることができる。他の実施形態では、送信／受信エレメント１２２２は、たとえばＩＲ信号、ＵＶ信号、または可視光信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／ディテクタとすることができる。他の実施形態では、送信／受信エレメント１２２２は、ＲＦ信号と光信号を共に送信および受信するように構成されてもよい。送信／受信エレメント１２２２は、任意の組合せの無線信号を送信および／または受信するように構成されてもよいことを理解されたい。

さらに、送信／受信エレメント１２２２は、図１２Ｂに単一のエレメントとして示されているが、ＷＴＲＵ１２０２は、任意の数の送信／受信エレメント１２２２を含むことができる。より具体的には、ＷＴＲＵ１２０２は、ＭＩＭＯ技術を使用することができる。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ１２０２は、エアインターフェース１２１６を介して無線信号を送信および受信するために２つ以上の送信／受信エレメント１２２２（たとえば、複数のアンテナ）を含むことができる。

トランシーバ１２２０は、送信／受信エレメント１２２２によって送信しようとする信号を変調するように、また送信／受信エレメント１２２２によって受信される信号を復調するように構成することができる。上記で指摘したように、ＷＴＲＵ１２０２は、マルチモード機能を有することができる。したがって、トランシーバ１２２０は、たとえばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１など複数のＲＡＴを介してＷＴＲＵ１２０２が通信することを可能にするために複数のトランシーバを含むことができる。

ＷＴＲＵ１２０２のプロセッサ１２１８は、スピーカ／マイクロフォン１２２４、キーパッド１２２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２２８（たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニット、または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合されてもよく、それらからユーザ入力データを受け取ることができる。また、プロセッサ１２１８は、ユーザデータをスピーカ／マイクロフォン１２２４、キーパッド１２２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２２８に出力することができる。さらに、プロセッサ１２１８は、非取外し式メモリ１２０６および／または取外し式メモリ１２３２など、任意のタイプの好適なメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶させることができる。非取外し式メモリ１２０６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶装置を含むことができる。取外し式メモリ１２３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ１２１８は、サーバ上または家庭用コンピュータ（図示せず）上など、物理的にＷＴＲＵ１２０２上に位置しないメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶させることができる。

プロセッサ１２１８は、電源１２３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１２０２内の他の構成要素に電力を分配し、かつ／またはその電力を制御するように構成することができる。電源１２３４は、ＷＴＲＵ１２０２に給電するための任意の好適なデバイスとすることができる。たとえば、電源１２３４は、１つまたは複数の乾電池（たとえば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。

また、プロセッサ１２１８は、ＷＴＲＵ１２０２の現在位置に関する位置情報（たとえば、経度および緯度）を提供するように構成することができるＧＰＳチップセット１２３６に結合されてもよい。ＧＰＳチップセット１２３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１２０２は、エアインターフェース１２１６を介して基地局（たとえば、基地局１２１４ａ、１２１４ｂ）から位置情報を受信し、かつ／または近くの２つ以上の基地局から受信される信号のタイミングに基づいてその位置を決定することができる。ＷＴＲＵ１２０２は、一実施形態と一貫したまま任意の好適な位置決定方法により位置情報を獲得することができることを理解されたい。

さらに、プロセッサ１２１８は他の周辺機器１２３８に結合されてもよく、それらの周辺機器１２３８は、追加の特徴、機能、および／または有線もしくは無線コネクティビティを提供する１つまたは複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。たとえば、周辺機器１２３８は、加速度計、電子コンパス（ｅ−ｃｏｍｐａｓｓ）、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真または映像用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンドフリー用ヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変換（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。

図１２Ｃは、一実施形態によるＲＡＮ１２０４およびコアネットワーク１２０６のシステム図である。上記で指摘したように、ＲＡＮ１２０４は、ＥＵＴＲＡ無線技術を使用し、エアインターフェース１２１６を介してＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃと通信することができる。また、ＲＡＮ１２０４は、コアネットワーク１２０６と通信することができる。

ＲＡＮ１２０４は、高度化ノードＢ１２４０ａ、１２４０ｂ、１２４０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１２０４は、一実施形態と一貫したまま任意の数の高度化ノードＢを含むことができることを理解されたい。高度化ノードＢ１２４０ａ、１２４０ｂ、１２４０ｃは、それぞれが、エアインターフェース１２１６を介してＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃと通信するために１つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、高度化ノードＢ１２４０ａ、１２４０ｂ、１２４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。したがって、たとえば高度化ノードＢ１２４０ａは、複数のアンテナを使用し、ＷＴＲＵ１２０２ａに無線信号を送信し、ＷＴＲＵ１２０２ａから無線信号を受信することができる。［０１６５］高度化ノードＢ１２４０ａ、１２４０ｂ、１２４０ｃのそれぞれは、特定のセル（図示せず）に関連付けられてもよく、無線リソース管理判断、ハンドオーバ判断、アップリンクおよび／またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成することができる。図１２Ｃに示されているように、高度化ノードＢ１２４０ａ、１２４０ｂ、１２４０ｃは、Ｘ２インターフェースを介して互いに通信することができる。

図１２Ｃに示されているコアネットワーク１２０６は、無線通信移動管理装置（ＭＭＥ）１２４２、サービングゲートウェイ１２４４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１２４６を含むことができる。前述の要素のそれぞれはコアネットワーク１２０６の一部として示されているが、これらの要素のいずれか１つがコアネットワークオペレータ以外の企業体（ｅｎｔｉｔｙ）によって所有および／または運営されてもよいことを理解されたい。

ＭＭＥ１２４２は、Ｓｉインターフェースを介してＲＡＮ１２０４内の高度化ノードＢ１２４２ａ、１２４２ｂ、１２４２ｃのそれぞれに接続されてもよく、制御ノードとして働くことができる。たとえば、ＭＭＥ１２４２は、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃのユーザを認証すること、ベアラの活動化／非活動化、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃの初期アタッチ中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどの責任を担うことができる。また、ＭＭＥ１２４２は、ＲＡＮ１２０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなど他の無線技術を使用する他のＲＡＮ（図示せず）との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供することができる。

サービングゲートウェイ１２４４は、Ｓｉインターフェースを介してＲＡＮ１２０４内の高度化ノードＢ１２４０ａ、１２４０ｂ、１２４０ｃのそれぞれに接続されてもよい。サービングゲートウェイ１２４４は、一般に、ユーザデータパケットをＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃに／ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃからルーティングおよび転送することができる。また、サービングゲートウェイ１２４４は、高度化ノードＢ間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃにダウンリンクデータが使用可能であるときページングをトリガすること、およびＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃのコンテキストを管理および記憶することなど、他の機能を実施することもできる。

また、サービングゲートウェイ１２４４はＰＤＮゲートウェイ１２４６に接続されてもよく、ＰＤＮゲートウェイ１２４６は、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃがインターネット１２１０などパケット交換ネットワークにアクセスすることを可能にし、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を円滑にすることができる。

コアネットワーク１２０６は、他のネットワークとの通信を円滑にすることができる。たとえば、コアネットワーク１２０６は、ＰＳＴＮ１２０８など回線交換網に対するアクセスをＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃに提供し、ＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を円滑にすることができる。たとえば、コアネットワーク１２０６は、コアネットワーク１２０６とＰＳＴＮ１２０８の間のインターフェースとして働くＩＰゲートウェイ（たとえば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むことができ、またはそのＩＰゲートウェイと通信することができる。さらに、コアネットワーク１２０６は、ネットワーク１２１２に対するアクセスをＷＴＲＵ１２０２ａ、１２０２ｂ、１２０２ｃに提供することができ、ネットワーク１２１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線もしくは無線ネットワークを含むことができる。

上記では特徴および要素が特定の組合せで述べられているが、各特徴および要素は、単独で、または他の特徴および要素との任意の組合せで使用することができることを、当業者なら理解するであろう。さらに、本明細書に記載の方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行するためのコンピュータ可読媒体内に組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施することができる。コンピュータ可読媒体の例は、（有線接続または無線接続を介して伝送される）電子信号、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、それだけには限らないが、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスクや取外し式ディスクなど磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）など光媒体を含む。ソフトウェアと関連付けられたプロセッサを使用し、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータで使用するために、無線周波数トランシーバを実装することができる。

Claims (14)

1. 異なる無線アクセス技術を使用するネットワークに渡って支援を提供する方法であって、前記方法は、
   第１のネットワークに関連付けられる第１のデバイスから第１の情報を収集するステップであって、前記第１の情報は、第１の無線アクセス技術を介して、共通のプロトコルを使用して受信される、収集するステップと、
   第２のネットワークに関連付けられる第２のデバイスから第２の情報を収集するステップであって、前記第２の情報は、第２の無線アクセス技術を介して、前記共通のプロトコルを使用して受信される、収集するステップと、
   前記第１の情報および前記第２の情報に基づいて、前記第２のデバイスに関連付けられる動作チャネルを測定するために前記第１のデバイスに命令を送信するステップと、
   前記第１のデバイスから前記動作チャネルの測定値を収集するステップであって、前記測定値は前記動作チャネル上の干渉を示す、収集するステップと
   を具えたことを特徴とする方法。
2. 構成を切り替えるために前記第２のデバイスに命令を送信するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記構成を切り替えるための前記第２のデバイスへの前記命令は、前記第２のデバイスがチャネルを切り替えることを示すことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第１の情報は、前記第１のデバイスの位置を含み、および前記第２の情報は、前記第２のデバイスの位置を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記第１のデバイスと前記第２のデバイスが並置されていると決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記第１の情報は、前記第１のネットワークの動作特性を含み、および前記第２の情報は、前記第２のネットワークの動作特性を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記第１の情報と前記第２の情報を融合するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 異なる無線アクセス技術を使用するネットワークに渡って支援を提供する集中型ゲートウェイ（ＣＧＷ）であって、前記ＣＧＷは、
   第１のネットワークに関連付けられる第１のデバイスから第１の情報を収集し、前記第１の情報は、第１の無線アクセス技術を介して、共通のプロトコルを使用して受信され、
   第２のネットワークに関連付けられる第２のデバイスから第２の情報を収集し、前記第２の情報は、第２の無線アクセス技術を介して、共通のプロトコルを使用して受信される
   ように構成される受信機と、
   前記第１の情報および前記第２の情報に基づいて、送信機を介して前記第１のデバイスに命令を送信し、前記第２のデバイスに関連付けられる動作チャネルを測定するように構成されるプロセッサと
   を具え、
   前記受信機は、前記第１のデバイスから前記動作チャネルの測定値を収集するようにさらに構成され、前記測定値は前記動作チャネル上の干渉を示すことを特徴とするＣＧＷ。
9. 前記プロセッサは、前記送信機を介して、構成を切り替えるために前記第２のデバイスに命令を送信するようにさらに構成されることを特徴とする請求項８に記載のＣＧＷ。
10. 前記構成を切り替えるための前記第２のデバイスへの前記命令は、前記第２のデバイスがチャネルを切り替えることを示すことを特徴とする請求項９に記載のＣＧＷ。
11. 前記第１の情報は、前記第１のデバイスの位置を含み、および前記第２の情報は、前記第２のデバイスの位置を含むことを特徴とする請求項８に記載のＣＧＷ。
12. 前記プロセッサは、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスが並置されていると決定するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１１に記載のＣＧＷ。
13. 前記第１の情報は、前記第１のネットワークの動作特性を含み、および前記第２の情報は、前記第２のネットワークの動作特性を含むことを特徴とする請求項８に記載のＣＧＷ。
14. 前記プロセッサは、前記第１の情報と前記第２の情報を融合するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１３に記載のＣＧＷ。

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