KR100263108B1 - 상대적인 모션을 취하는 위성 시스템의 신호들간의 간섭을 완화 시키는 트래픽 관리 방법 - Google Patents

상대적인 모션을 취하는 위성 시스템의 신호들간의 간섭을 완화 시키는 트래픽 관리 방법 Download PDF

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Abstract

부분적으로 공유된 대역/채널 주파수를 갖는 위성 시스템과 비간섭 전용 대역/채널을 갖는 적어도 하나의 시스템이 경쟁하는 환경에서, 두 개의 시스템의 공유된 대역/채널간의 간섭은 청구범위에서 인용된 바와같은 방법에 의해 완화되며, 간섭 확률이 결정된다. 상기 간섭 확률과 간섭 기준이 부합되는 것을 토대로 간섭은 초기 채널을 전용 채널에 할당하고 트래픽 제어에 따라서 공유된 채널을 할당하므로써 최소화되며, 간섭 기준을 위반하지 않도록하는 한계(limit)가 개발된다.

Description

상대적인 모션을 취하는 위성 시스템의 신호들간의 간섭을 완화시키는 트래픽 관리 방법
본 발명은 위성 네트워크 트래픽을 관리하는 방법에 관한 것이고 특히 부분적으로 일부 채널 또는 주파수를 공유하는 위성 네트워크들간의 간섭을 완화하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 정지지구 위성(geosynchronous satellites)를 이용하는 위성 네트워크 및 비정지지구 위성(non-geosynchronous satellites)을 이용하는 위성 네트워크, 즉 두 개의 비정지지구 위성 네트워크간의 공유된 주파수 간섭에 관한 것이다.
각종 특성의 통신 네트워크는 인접한 채널 주파수 및 일부예에선 다른 통신 네트워크나 공유하는 공통 주파수 대역 또는 채널을 이용한다. 서로 다른 통신 시스템의 위성이 상호 관계하여 상대적인 모션을 경험하는 위성 접속을 이용하는 무선 통신 시스템의 경우에, 공유되거나 공통 채널 주파수간의 간섭은 두 개이상의 빔 채널간의 기하형태 거리(geometry distance)가 감소될 때 상기 서로다른 시스템의 위성들간의 상대적인 모션으로 부터 초래될 수 있다. 이것은 하나의 시스템이 정지지구 위성을 이용하고 공유된 주파수를 갖는 또다른 시스템이 비정지지구 위성을 이용할 때 종종 야기된다. 이와같은 간섭은 또한 비정지지구 위성을 각각 이용하는 두 개의 시스템간에서 초래된다. 두 개의 시스템간의 이와같은 간섭은 의사-랜덤 이벤트(pseudo-random event)인데, 이 이벤트가 두 개의 시스템간에 바람직하지 않은 간섭을 초래시킨다.
이와같은 간섭이 소비자에게 제공되는 서비스를 저하시킨다. 이와같은 열화에 대한 제안된 한계(limit)를 종종 간섭 대 잡음비 및 %시간으로 표시하는데, 상기 %시간동안 상기 간섭 대 잡음비가 초과될 수 있다. ITU(즉, Internationa1 Telecommunication Union)의 주최하에서 현재 이와같은 한계 세트가 개발되고 있다. 이와같은 간섭을 제한하는 표준과 부합할 필요성 뿐만아니라 소비자 만족시키기 위하여 이와같은 간섭을 피하는 것이 바람직하다.
본 발명을 따르면, 부분적으로 공유된 대역/채널 주파수를 갖는 위성 시스템(즉, 정지지구 위성 또는 비정지지구 위성을 이용하는 시스템과 비정지지구 위성을 이용하는 다른 시스템) 및 비간섭 전용 대역/채널을 갖는 적어도 하나의 시스템이 경쟁하는 환경에서, 두 개의 시스템의 공유된 대역/채널간의 간섭이 청구범위에 인용된 바와같은 방법으로 완화된다.
본 발명의 실시예에서, 간섭 확률이 결정된다. ITU와 같은 관리 단체에 의해 설정된 바와같은 이들 간섭 확률 및 간섭 기준을 토대로 공유 채널의 네트워크 이용 한계가 개발된다. 이들 한계를 이용하여, 간섭은 적어도 하나의 시스템에서 초기 채널을 전용 채널에 할당하고 공유 채널을 할당하므로써 최소화되어 상기 간섭 기준을 위반하지 않도록 한다.
당업자에게 공지된 바와같은 직렬 링크 대역을 활용하고 업링크(uplink) 대역에서만 간섭을 갖는 특정 장치에서, 다운링크 EIRP(즉, Effective Isotropic Radiated Power; 최대 전송된 파워 및 안테나 이득)는 업링크/다운링크 대역이 단지 부분적으로 존재할 때 업링크 간섭을 완화시키도록 최대화된다.
직렬 잡음 분석(즉, 업 및 다운 링크 신호간에서 신호 재발생 존재하지 않음) 업 및 다운 링크에서의 잡음 영향은 부수적이다. 전체 링크 수행성능은 소정 상수보다 작게 이들 잡음 영향의 합을 유지시키므로써 성취된다. 사용자에게 활용될 수 있는 다운링크 파워를 증가시키므로써, 다운링크에 대한 잡음 영향을 감소시킨다. 잡음 영향의 합이 상수보다 작기 때문에, 다운링크 잡음 영향을 감소시키면은 동일한 특정 전체 수행성능에 대한 업링크 잡음 영향의 증가가 예측된다. 이것은 업링크 TX 파워가 감소된다는 것을 의미하는데, 이 감소는 다른 시,스템에 제공되는 간섭양을 감소(업링크 잡음 영향 증가)시킨다. 사용자 수(즉, 사용자당 다운링크 파워를 최대화함)로 활용가능한 다운링크 파워를 분할하므로써 오프 피크 트래픽의 주기동안의 간섭은 크게 감소된다. 업링크 "u" 다운링크 "d" 파워비의 합은 다음과 같이 관계되는 조절된 "reg" 파워와 동일하게 된다.
Figure kpo00001
필요한 경우, 더욱 완화시키는 것은 허용가능한 가입자 초기화된 호출을 제한하므로써 성취된다.
제1도는 상호 관계하여 상대적인 모션을 취하고 두 개의 시스템의 채널간의 간섭이 초래하는 위성을 각각 이용하는 두 개의 독립적인 통신 시스템의 개요도.
제2도는 간섭 기준을 결정하기 위하여 사용되는 기억된 프로그램 프로세서의 개요적인 블록도.
제3도는 간섭 기준에 의해 규정된 채널 할당에 대한 한계를 결정하는 프로세서의 순서도.
제4도는 간섭 기준에 의해 규정된 한계에 따라서 채널 할당을 제어하는 순서도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201 : 기역된 프로그램 기억장치 202 : 트랙픽 통계 기억 메모리
203 : 프로세서 204 : 채널 할당 제어기
도 1에 도시된 바와같은 두 개의 무선 통신 시스템은 정지지구 접속 위성(101)을 갖는 바와같은 하나의 시스템 및 비정지지구 접속 위성(111)를 갖는 바와 같은 그외다른 시스템을 포함한다. 정지지구 위성(101)은 두 개의 지상 스테이션(102 및 103)을 상호접속시킨다. 비정지지구 위성(111)은 두 개의 지상 스테이션(112 및 113)을 접속시킨다. 화살표(120)로 표시된 바와같이, 위성(111)은 위성(101)과 상대적인 모션을 취한다. 이 상대적인 모션은 두 개의 시스템의 대기 인터페이스 경로의 기하학적 분리에 영향을 미친다. 적어도 하나의 시스템이 대기 인터페이스 채널을 전용하지만, 어떤 채널은 두 개의 시스템에 의해 공유된다. 상대적인 모션으로 인해, 공유된 채널은 변화하는 정도로 상호 간섭된다. 이와같은 간섭은 ITU 및 그외다른 단체에서 허여되는 표준에 의해 제한될 것이다. 허여된 표준을 수용하는 방식으로 공유된 채널을 이용하는 것을 제한할 필요가 있다. 도면에 하나의 특정 시스템이 도시되어 있지만, 본 발명의 원리는 상이한 시스템으로 이루어진 위성이 상호 상대적인 모션을 취하는 임의의 시스템에 적용된다는 것을 알수 있을 것이다.
도2에 도시된 바와같은 계산 환경은 트래픽 패턴을 추정하여 이 패턴을 마스크로 변경시켜 채널 할당을 제어하는 수단을 제공한다. 기억된 프로그램 기역장치(201)는 버스(205)에 접속되어 채널 할당 및 이와같은 할당을 위하여 개발된 한계를 규정하는 마스크를 처리한다. 버스(205)는 채널이 할당되는 시스템의 트래픽 통계(traffic statistics)를 포함하는 메모리(202)에 접속된다. 이 통계는 프로세서(203)에 의해 처리되어 마스크를 규정하는 한계를 발생시키고 마스크에 따라서 채널을 할당시킨다. 발생된 할당은 버스를 거쳐서 채널 할당 제어기(204)로 전송되는데, 이 제어기는 채널 할당을 자동적으로 제어하기 위하여 실체하는 형태(tangible form)로 정보를 출력한다.
한계 및 마스크를 발생시키는 프로세스가 도3에서 순서도로 도시되어 있다. ITU에 의해 규정되고 당업자에게 공지된 바와같이 기술 용어들이 이하에 규정되어 있다. 프로세스는 블럭(301)에서 시작하고 블록(303)에서 두 개의 시스템의 간섭기하 형태가 입력된다. 적절한 관리에 의해 규정된 간섭 기준은 블록(305)으로 들어간다. 전용 및 공유 채널을 식별하는 두 개의 시스템의 주파수 할당 블록(307)으로 들어간다. 두 개 시스템의 트래픽 통계는 블록(309)으로 들어간다. 초기 트래픽 마스크는 블록(311)에서 트래픽 패턴을 토대로 생성된다. 주파수 계획은 시변화될 수 있는데, 이와같이 시변화되는 경우에 이 프로세스는 실시간에서 실행되어 트래픽 마스크를 계속적으로 갱신시킨다.
간섭 기준으로 부터의 활용가능한 간섭 대 잡음비는 블록(313)에서 참조되고 이들 채널에 대해 예측된 간섭 퍼센티지는 블록(313)에서 계산되어 간섭 기준이 부합되는지를 알 수 있다. 결정 블록(315)에서, 완화에 대한 필요성있는지에 대한 결정이 이루어지고 필요한 경우 완화를 성취하기 위한 한계가 블록(311)의 초기 트래픽 마스크를 수정하므로써 블록(317)에서 결정된다. 이들 한계는 용량에 대한 영향을 최소화하면서 간섭 기준을 부합시키기 위하여 완화되는 블록(311)의 초기 트래픽 마스크를 감소시키므로써 성취된다. 한가지 방법은 어떤 최소 퍼센티지에 의해 마스크의 모든 부분을 감소시켜 기준이 부합되도록하는 것이다. 트래픽 마스크는 블록(317)에 의해서 수정되어 완화를 성취한다. 채널의 블록킹을 규정하는 제어되는 트래픽 마스크는 블록(319)에 의해서 출력된다. 프로세스는 종료 터미널(321)에서 종료된다.
채널 할당 제어의 프로세스가 도4에서 순서도로 도시되어 있다. 시작 터미널(401)다음에, 트래픽 마스크는 블록(403)에 의해서 다운로딩되고 채널 할당은 블록(405)에 의해서 로딩된다. 기하 형태의 간섭은 간섭이 블록(407)에서 발생하는지를 알기위하여 추정된다. 결정 블록(401)에 의해 결정된 바와같은 채널 할당 요청을 수신시, 결정 블록(413)에서 전용 채널의 활용도에 대한 결정이 이루어진다. 채널요청이 수신되지 않으면(아니오), 순서도는 블록(407)으로 리턴한다. 전용 채널이 활용되면(예), 할당은 블록(423)에 의해서 이루어진다. 채널 할당후에 블록(407)으로 순서도는 리턴한다. 활용가능한 전용 채널의 부재시(아니오), 최소 접속하고 있는 공유 채널이 블록(415)에서 위치탐색되고 할당을 위한 상기 채널의 가능한 이용이 검사되어 블록(417)에 의해서 트래픽 채널 할당의 마스크가 적합한지를 결정하여(아니오) 채널을 블록(423)에서 할당한다. 마스크가 초과된 경우(예), 요청은 블록(417)에 의해서 거절되고 블록(419)에서 기하 형태가 간섭을 허용하는지에 대한 결정이 이루어진다. 만일 허용된다면(예), 채널은 블록(423)에서 할당되고 허용되지 않는다면(아니오), 채널 할당 요청은 블록(421)에서 거절된다. 결정 블록(407)의 입력으로 순서도를 리턴시킨다.
채널 할당이 시간에 따라서 변경되는 예에서, 프로세스는 도3의 프로세스를 실행하므로써 적응적으로 되고 점선(424)을 통해서 블록(409 및 415)로부터 도4의 블록(403)으로 리턴한다.
이 프로세스는 또한 위성 천체 위치 도표 네이터 및 간섭 기하형태를 포함하므로써 이점을 얻는다. 간섭이 불가능하다라고 할 때, 트래픽 마스크 제한은 간섭에 대한 잠재성이 다시 존재할때까지 제거될 수 있다.
내용 없음.

Claims (9)

  1. 상호 상대적인 모션을 취하는 두개의 무선 시스템, 즉 정지지구 위성 접속을 포함하는 제1 시스템 및 비정지지구 위성 접속을 포함하는 제2 시스템간의 트래픽 간섭을 완화하는 방법으로서, 상기 제1 시스템은 제2 시스템의 채널과 간섭하지 않는 전용 채널 및 상기 제2 시스템의 채널과 간섭하는 공유 채널을 갖는 상기 트래픽 간섭 완화 방법에 있어서,
    적어도 제1 시스템에 대한 트래픽 통계를 생성시키는 단계와,
    상기 전용 채널이 완전하게 가입될때 까지 상기 제1 시스템에서의 채널 요청을 전용 채널에 초기 할당하는 단계와,
    수용가능한 간섭 기준을 결정하는 단계와,
    접속 차단의 최소 한계를 이루기 위하여 채널 요청을 공유 대역에 할당하는 것을 제한하고 간섭 확률이 높은 기간동안 가입자에 따라서 채널 요청을 할당받는 가입자수를 제한하므로써, 상기 전용 채널이 완전 가입된후 트래픽 통계 및 간섭기준을 수용하기 위하여 공유 대역에서 채널 할당을 제한하는 것을 특징으로하는 트래픽 간섭 완화 방법.
  2. 상호 상대적인 모션을 취하는 두개의 무선 시스템, 즉 정지지구 위성접속을 포함하는 제1 시스템 및 비정지지구 위성 접속을 포함하는 제2 시스템간의 트래픽 간섭을 완화하는 방법으로서, 상기 제1 시스템은 제2 시스템의 채널과 간섭하지 않는 전용 채널 및 상기 제2 시스템의 채널과 간섭하는 공유 채널을 갖는 상기 트래픽 간섭 완화 방법에 있어서,
    적어도 제1 시스템에 대한 트래픽 통계를 생성시키는 단계와,
    적용가능한 간섭 기준을 확인하는 단계와,
    트래픽 통계 및 간섭 기준을 토대로 채널 할당에 대한 한계를 생성하는 단계와,
    상기 생성된 한계로 지속되도록 채널을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 트래픽 간섭 완화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트래픽 통계 생성 단계는:
    트래픽 패턴 및 주파수 계획을 프로세스에 입력시키는 단계와,
    간섭 대 잡음비를 프로세스에 입력시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 트래픽 간섭 완화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    완화에 대한 필요성이 설정되고 트래픽 마스크가 생성되는 것을 특징으로하는 트래픽 간섭 완화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 채널 할당 단계는 우선 전용 채널에 채널을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 트래픽 간섭 완화 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    전용 채널의 부재시 그리고 트래픽 마스크가 초과되지 않은 경우에만 공유채널에 채널을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 트래픽 간섭 완화 방법.
  7. 최초의 터미널 및 종단의 터미널간의 위성 접속부 및 상호 상대적인 모션을 취하는 위성을 각각 갖는 두개의 무선 시스템간의 트래픽 간섭을 완화시키는 방법에 있어서,
    상기 두개의 시스템중 선택된 적어도 하나의 시스템에 대해 트래픽 통계를 생성시키는 단계와,
    전용 채널이 완전히 가입될때 까지 상기 두개의 시스템중 선택된 하나의 시스템에서의 채널 요청을 전용 채널에 초기에 할당하는 단계와,
    수용가능한 간섭 기준을 결정하는 단계와,
    접속 차단의 최소 한계를 이루기 위하여 채널 요청을 공유 대역에 할당하는 것을 제한하고 간섭 확률이 높은 기간동안 가입자에 따라서 채널 요청을 할당받는 사용자수를 제한하므로써, 트래픽 통계 및 간섭 기준을 수용하기 위하여 상기 전용채널이 완전하게 가입된후 공유 대역에서 채널 할당을 제한하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 트래픽 간섭 완화 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 트래픽 통계 생성 단계는:
    상기 두개의 시스템의 트래픽 패턴을 결정하는 단계와,
    상기 두개의 시스템의 주파수 할당 계획을 결정하는 단계와,
    수용가능한 I/N 비율을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 트래픽간섭 완화 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    채널 할당을 제어하는 트래픽 마스크를 생성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 트래픽 간섭 완화 방법.
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