KR101397755B1 - 통신 장치, 데이터 통신 방법, 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 - Google Patents
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Abstract
송수신기, 통신 장치가 무선 양방향 통신 시스템에 의한 참여없이 무선 데이터 통신을 위한, 상기 통신 장치가 위치되는 지리적 영역 내에서 상기 무선 양방향 통신 시스템에 의해 이용되도록 할당되는 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하는 판별 회로, 및 상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있을 경우에 상기 무선 자원을 이용하여 무선 데이터 통신을 수행하기 위해 상기 송수신기를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하는 통신 장치가 기술된다.
Description
본 발명은 일반적으로 통신 장치, 데이터 통신 방법, 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 관한 것이다.
데이터가 무선으로 전송되는 양이 증가함에 따라, 주파수 대역 또는 주파수 영역과 같은 무선 자원은 희소 자원이 되어왔다. 따라서, 무선 자원을 효율적으로 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 무선 자원을 효율적으로 이용하는 통신 장치, 데이터 통신 방법, 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 통신 장치로서, 송수신기와, 상기 통신 장치가 위치되는 지리적 영역 내에서 상기 무선 양방향 통신 시스템에 의해 이용되도록 할당되는 무선 자원을 상기 통신 장치가 무선 양방향 통신 시스템에 의한 참여없는 무선 데이터 통신을 위해 이용할 수 있는지를 판단하도록 구성되는 판별 회로와, 상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있을 경우에 상기 무선 자원을 이용하여 무선 데이터 통신을 수행하기 위해 상기 송수신기를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하는 통신 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 무선 자원을 효율적으로 이용하는 통신 장치, 데이터 통신 방법, 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체가 제공된다.
도면에서, 동일한 참조 부호는 일반적으로 여러 도면에서 동일한 부분을 나타낸다. 도면은 반드시 일정한 비율로 도시되지 않고, 그 대신 일반적으로 본 발명의 원리가 강조된다. 다음의 설명에서, 여러 실시예들은 다음의 도면을 참조로 기술된다.
도 1은 일 실시예에 따른 통신 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 3은 일 실시예에 따른 통신 장치를 도시한 것이다.
도 4는 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
도 7은 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
도 8은 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 9는 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 10은 일 실시예에 따른 통신 장치를 도시한 것이다.
도 11은 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
도 12는 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 13은 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 통신 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 3은 일 실시예에 따른 통신 장치를 도시한 것이다.
도 4는 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
도 7은 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
도 8은 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 9는 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 10은 일 실시예에 따른 통신 장치를 도시한 것이다.
도 11은 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
도 12는 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 13은 일 실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
다음의 상세한 설명은 예시로서 본 발명이 실시될 수 있는 특정 상세 사항 및 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시하기에 충분히 상세하게 기술된다. 다른 실시예가 활용될 수 있으며, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않고 구조적, 논리적 및 전기적 변경이 행해질 수 있다. 일부 실시예가 새로운 실시예를 형성하기 위해 하나 이상의 다른 실시예와 조합되기 때문에, 여러 실시예는 반드시 상호 배타적일 필요는 없다.
오늘날, 용어 "화이트 스페이스(white spaces)"는 전형적으로 아날로그에서 디지털 TV(텔레비젼)로의 스위칭과 관련하여 이용된다. 디지털 TV가 구형(legacy) 아날로그 TV보다 스펙트럼 효율의 증대로 인해 훨씬 적은 대역폭을 필요로 하므로, 현재 아날로그 TV가 차지하는 주파수 대역의 상당 부분은 다른 시스템에 의해 재사용될 수 있다. 이런 목적을 위해, 2가지 접근법이 이용될 수 있다:
ㆍ 스펙트럼의 일부는 전적으로 다른 시스템에 재할당될 수 있다. 예컨대, 스펙트럼 790-862 MHz(유럽) 또는 698-790 MHz(미국)은 전형적으로 국가 규제 당국에 의해 경매될 수 있다. 이런 스펙트럼의 일부는 "여휴 주파수(Digital Dividend)"로 지칭된다.
ㆍ 스펙트럼의 일부는 새로이 도입되는 디지털 TV에 할당될 수 있다. 전형적으로, 이것은 유럽에서는 스펙트럼 470-790 MHz이고, 미국에서는 54-698 MHz 사이이다(TV 채널 2-51; 그러나, 54-698 MHz 사이의 모든 스펙트럼이 이용 가능하지 않으며, 다른 시스템에 할당되는 일부가 있고, 화이트 스페이스는 실제로 TV에 할당되는 이들 부분에만 이용될 수 있다). 그러나, 디지털 TV 커버리지는 일부 지리적 영역 내에서는 낮을 수 있을 것으로 예상될 수 있다. 그래서, "2차" 시스템, 즉 TV 브로드캐스팅 네트워크와 다른 통신 시스템은 "1차" 시스템, 즉 TV 브로드캐스팅사가 이들 주파수 대역을 이용하지 않을 경우에 이들 주파수 대역에 액세스하도록 허용될 수 있다. 이들 (일시적으로, 지리적으로) 스펙트럼의 미사용 부분은 "화이트 스페이스"로 지칭된다.
허가되지 않은 사용자가 허가된 대역에서 동작하도록 하기 위해 "화이트 스페이스"를 도입하는 아이디어는 TV 브로드캐스팅에 할당되는 주파수 대역과 다른 주파수 대역에 적용될 수 있다. 예컨대, IEEE 802.11y 표준에 따르면, 유사한 아이디어가 위성 대역에 적용될 수 있다.
화이트 스페이스의 이용은 여러 표준화 기관 및 포럼에서 TV 화이트 스페이스에 특별히 초점을 맞추어 논의된다.
일 실시예에서, 셀룰러폰 주파수 대역, 즉, 하나 이상의 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 주파수 대역. 또는 일반적으로 무선 양방향 통신 시스템에 할당되는 주파수 대역에서 "화이트 스페이스"를 이용하기 위한 수단이 제안된다. 이것은 상당량의 통신 자원을 제공할 수 있는데, 그 이유는 셀룰러폰 액세스, 즉 UMTS통신 네트워크와 같은 셀룰러 이동 무선 네트워크의 지리적 커버리지가 여러 나라에서 중요 영역으로 여전히 제한되기 때문이다. 예컨대, 한 오퍼레이터에 의해 허가된 스펙트럼의 일부에 대해 2008년 영국에서의 UMTS 커버리지의 분석은 이런 스펙트럼의 부분이 나라의 광대한 부분에서 이용되지 않음을 보여주었다. 오퍼레이터가 이들 지리적 영역 내에서 이런 스펙트럼의 부분, 즉 이들 주파수 영역을 이용하지 않는 한, 이런 스펙트럼의 부분은 예컨대 2차 스펙트럼 이용을 위해, 즉 이런 오퍼레이터의 셀룰러 통신 네트워크와 다른 통신 시스템에 의한 이런 스펙트럼의 부분의 이용을 위해 다른 시스템에 개방될 수 있다.
IMT-Advanced의 프레임워크에서, 추가적 주파수 대역이 400MHz 내지 5GHz에서 가장 사용 가능하게 될 것 같다. 이것은 예컨대 다음의 주파수 대역일 수 있다:
- 410-430 MHz,
- 450-470 MHz,
- 470-960 MHz,
- 1710-2 025 MHz 및 2110-2 200 MHz,
- 2300-2400 MHz,
- 2500-2690 MHz,
- 2700-2900 MHz,
- 3400-4200 MHz,
- 4400-4990 MHz.
이들 주파수 대역 중 대다수는 적어도 IMT-Advanced 배치(deployment)의 초기 단계 중에 미사용 상태로 남아 있을 것으로 예상될 수 있다. 이런 초기 단계 후에도, 이들 모든 주파수 대역에 대한 고 이용 레벨은 일부 고밀도 인구 밀집 지역에서만 발생하지만 스펙트럼은 다른 지리적 영역에서 이용 가능할 것으로 예상될 수 있다. 그래서, 이와 같은 대역은 예컨대 이차 스펙트럼 이용을 위한 다른 시스템에 개방될 수 있다.
일 실시예에서, 방향성 통신 시스템에 의해 이용되는 주파수 대역, 예컨대, 셀룰러 주파수 대역, 즉, 셀룰러 이동 통신 시스템과 같은 무선 양방향 통신 시스템에 할당되는 주파수 대역으로 이차 스펙트럼 이용 장치의 효율적인 도입을 가능하게 하는 수단이 제공된다.
이하, 이것은 무선 양방향 통신 시스템에 대한 일례로서 LTE (Long Term Evolution) 셀룰러 통신 시스템과 관련하여 설명된다.
도 1은 일 실시예에 따른 통신 시스템(100)을 도시한 것이다.
이 실시예에 따르면, 통신 시스템(100)은 LTE의 네트워크 구조에 따라 구성된다.
이 통신 시스템은 무선 액세스 네트워크 (E-UTRAN, Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)(101) 및 코어 네트워크 (EPC, Evolved Packet Core)(102)를 포함한다. E-UTRAN(101)은 기지국(송수신기)(eNodeBs, eNBs)(103)을 포함할 수 있다. 각 기지국(103)은 E-UTRAN(101)의 하나 이상의 이동 무선 셀(104)에 무선 커버리지를 제공한다.
이동 무선 셀(104) 내에 위치되는 이동 단말기(UE, 사용자 장비)(105)는 코어 네트워크(102)와 통신할 수 있고, 커버리지를 제공하는(다시 말해, 이동 무선 셀을 동작시키는) 기지국을 통해 다른 이동 단말기(105)와 통신할 수 있다.
다수의 액세스 방법을 기반으로 무선 인터페이스(106)를 통해 기지국(103)에 의해 동작되는 이동 무선 셀(104) 내에 위치되는 이동 단말기와 기지국(103) 간에는 제어 및 사용자 데이터가 전송된다.
기지국(103)은 X2 인터페이스(107)에 의해 서로 상호 접속된다. 기지국은 또한, S1 인터페이스(108)에 의해, 코어 네트워크(Evolved Packet Core)(102), 특히 MME(Mobility Management Entity)(109) 및 Serving Gateway (S-GW)(110)에 접속된다. MME(109)는 E-UTRAN의 커버리지 지역 내에 위치되는 UEs의 이동도의 제어를 담당하는 반면, S-GW(110)는 이동 단말기(105)와 코어 네트워크(102) 간의 사용자 데이터의 전송의 처리를 담당한다.
기지국(103)에 의해 동작되는 무선 셀(104)은 전형적으로 어떤 지리적 영역만을 커버하는 반면, 다른 영역은 무선 셀(104)에 의해 커버될 수 있다. 예컨대, 어떤 지리적 영역, 예컨대, 인구가 적은 지역에서, 통신 시스템(100)의 오퍼레이터는 네트워크 커버리지를 제공하는 기지국을 구현할 수 없다. 따라서, 통신 장치(111)는 통신 시스템(100)의 커버리지 지역 외부에 위치될 수 있다. 다시 말해, 통신 장치(111)는 통신 시스템(100)의 무선 셀(104) 내에 위치되지 않아서, 예컨대, 통신 시스템의 오퍼레이터가 (예컨대, 대응하는 허가로 인한) 이용 권리를 가진 통신 시스템에 할당되는 무선 자원이 통신 시스템(100)에 의해 이용되지 않는 지역 내에 위치된다.
이것은 도 2에 예시되어 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 셀 배열(200)을 도시한 것이다.
셀 배열(200)에는, (기지국, 이 예에서는 LTE 기지국을 나타내는 "eNB"로 표시된 블록으로 나타낸 바와 같이) 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 동작되는 무선 셀(201)이 있다. 예컨대, 무선 셀(102)은 도 1과 관련하여 기술된 통신 시스템(100)의 무선 셀(104)에 대응한다.
무선 셀(201) 이외에, 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되고, 예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템의 오퍼레이터에 의해 허가되는 통신 자원이 이용되지 않는 (또한, 무선 셀의 6각형 형상으로 예시되는) 지리적 영역(202)이 존재한다.
지리적 영역(202)은 셀룰러 화이트 스페이스, 즉 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스로 간주될 수 있다. 지리적 영역(202)은 제한된 지리적 영역에 대응할 수 있고, 예시된 바와 같이, 예컨대, 이동 네트워크 매크로 셀인 이웃한 무선 셀(201)에 근접하여 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 예컨대, 통신 장치(111)에 대응하고, 지리적 영역(202) 중 하나 내에 위치되는 통신 장치는 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되지만, 지리적 영역(201) 내에서 이용되지 않는 주파수 자원을 판단한다. 통신 장치는, 예컨대, 어떤 주파수 자원이 예컨대 셀룰러 이동 통신 시스템의 (네트워크 구성 요소 또는 이동 단말기와 같은) 구성 요소에 의해 이용되는지를 검출할 수 있는 인지 무선(cognitive radio, CR) 장치(예컨대, CR 사용자 장치)이다.
일 실시예에서, 지리적 영역(즉, 셀룰러 대역 화이트 스페이스)에서 동작하는 인지 무선(CR) 장치가 이웃한 기지국(예컨대, eNBs), 즉 인지 무선 장치가 위치되는 지리적 영역(201)의 근처나 이웃하는 무선 셀(201)을 동작시키는 기지국을 방해하지 않도록 간섭이 회피된다. 예컨대, 인지 무선 장치의 최대 출력 전력은 어떤 이웃에 제공되는 인지 무선 장치의 총수에 의존할 수 있는데, 그 이유는 이웃한 기지국으로의 간섭이 축적될 수 있기 때문이다. 일 실시예에서, 인지 무선 장치가 주어진 지리적 영역(202)에서 이용될 수 있는지를 판단하고, (잠재적으로, 이웃한 다른 인지 무선 장치 중에서, 이웃한 기지국으로 간섭을 축적시키는) 인지 무선 장치에 대한 최대 출력 전력을 판단하는 대응하는 메카니즘은 예컨대 셀룰러 통신 네트워크 또는 인지 무선 장치의 중심 의사 결정(centric decision making), 즉 인지 무선 장치 자체에 의해 처리될 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 통신 장치에 대응하고, 일 실시예에 따라 도 2에 예시된 바와 같이 지리적 영역(202) 내에 위치되는 통신 장치는 다음에서 도 3과 관련하여 기술된다.
도 3은 일 실시예에 따른 통신 장치(300)를 도시한 것이다.
통신 장치(300)는 송수신기(301), 통신 장치가 무선 양방향 통신 시스템에 의한 참여없이 무선 데이터 통신을 위해 상기 통신 장치가 위치되는 지리적 영역 내에서 무선 양방향 통신 시스템에 의해 이용되도록 할당되는 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하도록 구성되는 판별 회로(302), 및 통신 장치가 무선 자원을 이용할 수 있을 경우에 무선 자원을 이용하여 무선 데이터 통신을 실행하기 위해 송수신기를 제어하도록 구성되는 제어기(303)를 포함한다.
다시 말해, 예시적으로, 무선 양방향 통신 네트워크에 할당되는 무선 자원, 즉, 예컨대, 무선 양방향 통신 네트워크의 오퍼레이터에 의해 허가된 무선 자원이 통신 장치가 위치되는 지점에서 사용되지 않으므로, 무선 양방향 통신 네트워크의 가입자 단말기로서 동작하지 않고 통신 장치에 의해 이용될 수 있는지를 검출함으로써 인지 무선 장치로서 동작하는 것으로 보일 수 있는 통신 장치가 제공된다. 다시 말해, 통신 장치는, 무선 양방향 통신 시스템 (예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템 또는 셀룰러 이동 통신 네트워크)의 화이트 스페이스 내에 위치되는지를 검출할 수 있고, 검출하면, 예컨대, 무선 양방향 통신 시스템에 등록하지 않고, 무선 양방향 통신 시스템으로부터 무선 자원 할당을 요구하지 않지만 (즉, 무선 양방향 통신 시스템의 가입자 단말기로서 동작하지 않고), 예컨대, 셀룰러 이동 통신과 다른 통신 시스템 또는 다른 무선 기술을 이용하여 무선 양방향 통신 시스템에 독립적인 통신을 위한 무선 자원을 이용할 수 있음을 판단할 수 있다. 통신 장치가 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하는 것은 그것이 무선 양방향 통신 시스템의 화이트 스페이스 내에 위치되는지를 판단하는 것을 포함할 뿐만 아니라, 무선 양방향 통신 시스템, 예컨대, 무선 양방향 통신 시스템의 가까운 기지국에 간섭을 유발시키는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 양방향 통신 시스템에 대한 간섭이 무선 자원의 이용으로 유발된다는 표시가 없을 경우에, 통신 장치는 무선 자원을 이용할 수 있다는 판단을 한다.
제어기(303)는 예컨대 통신 장치가 무선 자원을 이용할 수 있을 동안에 무선 자원을 이용하여 무선 데이터 통신을 수행하기 위해 송수신기를 제어하도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 판별 회로(302)는 통신 자원이 더 이상 통신 장치에 의해 이용될 수 없을 시기를 검출하도록 구성될 수 있고, 송수신기는 이에 따라 데이터 통신을 위한 무선 자원을 이용하는 것을 중지하도록 제어될 수 있다. 따라서, 1차 사용자 (즉, 무선 자원이 할당되는 통신 시스템)가 복귀할 때에, 즉, 지리적 영역에서의 무선 자원의 이용을 개시할 때에, 통신 장치는 무선 자원의 이용을 중지하는 무선 자원의 2차 사용자로서 보일 수 있다.
지리적 영역은 보다 큰 지역일 수 있지만, 또한 보다 작은 지역, 예컨대, 무선 양방향 통신 시스템 (예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템의 경우에는 무선 액세스 네트워크)의 네트워크측에 의해 송신되는 신호가 수신될 수 없거나 단지 불량하게 수신될 수 있는 음영(shadowed) 지역일 수 있다. 예컨대, 지리적 영역은, 금속 문 또는 유사물, 예컨대 룸 또는 룸의 일부 또는 (무선 양방향 통신 시스템의 네트워크측으로 및 그로부터의 전송을 위한) 나쁜 전파 조건에 이르는 근접한 룸 뒤의 비교적 작은 지역일 수 있다.
일 실시예에서, "회로"는 어떤 종류의 논리 구현 개체로서 이해될 수 있으며, 이것은 특수 목적 회로 또는 메모리, 펌웨어 또는 이의 어떤 조합에 저장된 소프트웨어를 실행하는 프로세서일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, "회로"는 하드 와이어(hard-wired) 논리 회로 또는 프로그램 가능 프로세서, 예컨대, 마이크로프로세서 (예컨대, Complex Instruction Set Computer(CISC) 프로세서 또는 Reduced Instruction Set Computer(RISC) 프로세서)와 같은 프로그램 가능 논리 회로일 수 있다. "회로"는 또한 프로세서 실행 소프트웨어, 예컨대 어떤 종류의 컴퓨터 프로그램, 예컨대, Java와 같은 가상 머신 코드를 이용하는 컴퓨터 프로그램일 수 있다. 아래에 더욱 상세히 기술되는 각각의 기능의 어떤 다른 종류의 실시는 또한 선택적 실시예에 따른 "회로"로서 이해될 수 있다.
예컨대, 무선 양방향 통신 시스템은 셀룰러 이동 통신 시스템이다. 무선 양방향 통신 시스템은 일반적으로, 예컨대, TV 브로드캐스팅 통신 시스템 또는 무선 브로드캐스팅 통신 시스템과 같은 브로드캐스팅 통신 시스템에 비해, 비교적 작은 무선 셀을 가진 통신 시스템일 수 있다. 예컨대, 무선 양방향 통신 시스템은 일반적으로 액세스 포인트 및 3GPP(Third Generation Partnership Project) 통신 시스템, 예컨대, IEEE 802.11a/b/g/n, IEEE 802.11ac, 또는 IEEE 802.11ad에 따른 WiFi 통신 시스템, WiMAX 통신 시스템 등과 같은 기지국에 의존하는 무선 통신 시스템일 수 있다. 양방향 시스템은 통신 네트워크 및 가입자 단말기를 포함하고, 예컨대 브로드캐스팅 통신 네트워크, 예컨대 네트워크측에서 가입자 단말기로만 통신을 허용하는 TV 브로드캐스팅 네트워크와는 대조적으로 통신 네트워크에서 가입자 단말기로의 방향 및 가입자 단말기에서 통신 네트워크로의 방향의 양방으로 통신을 허용하는 통신 시스템인 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에서, 제어기는 무선 양방향 통신 시스템에 의한 참여없이 무선 데이터 통신을 실행하기 위해 송수신기를 제어하도록 구성된다.
제어기는 예컨대 무선 양방향 통신 시스템과 다른 통신 시스템을 이용하여 무선 데이터 통신을 실행하기 위해 송수신기를 제어하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 다른 통신 시스템은 애드혹(ad hoc) 통신 시스템 또는 다른 무선 양방향 통신 시스템이다.
제어기는 또한 무선 양방향 통신 시스템에 의해 이용되는 무선 기술과 다른 무선 기술을 이용하여 무선 데이터 통신을 실행하기 위해 송수신기를 제어하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 다른 무선 기술은 피어투피어(peer-to-peer) 무선 기술이다.
일 실시예에서, 송수신기는 무선 양방향 통신 시스템에 의한 참여없이 통신 장치가 데이터 통신을 위한 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단할 수 있음에 기초로 하여 정보를 수신하도록 구성되고, 판별 회로는 무선 양방향 통신 시스템에 의한 참여없이 통신 장치가 무선 데이터 통신을 위한 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하도록 구성된다.
송수신기는 예컨대 다른 통신 장치로부터 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 송수신기는 정보를 브로드캐스팅하는 다른 통신 장치로부터 정보를 수신하도록 구성된다.
송수신기는 정보에 대한 요구를 다른 통신 장치 및/또는 데이터 베이스로 송신하도록 구성될 수 있다.
송수신기는 또한 상기 정보 이외에 예컨대 무선 자원이 이용될 수 있는 어느 최대 전송 전력에서 무선 자원이 어떻게 이용될 수 있는 가에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 일 실시예에서, 송수신기는 무선 자원의 이용에 대한 구성 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 송수신기는 정보에 대한 요구를 다른 무선 양방향 통신 시스템, 예컨대, 다른 셀룰러 이동 통신 시스템으로 송신하도록 구성된다.
다른 통신 장치는 예컨대 이동 통신 단말기이다.
일 실시예에서, 정보는 다른 통신 장치가 무선 양방향 통신 시스템에 의해 무선 자원의 이용을 검출할 수 있는지를 특정한다.
이 통신 장치는 예컨대 이동 통신 단말기이다.
이 통신 장치는 예컨대 하나 이상의 이동 통신 단말기에 대한 통신 네트워크로의 무선 액세스를 제공하도록 구성된다.
일 실시예에서, 무선 자원은 하나 이상의 무선 주파수, 하나 이상의 무선 주파수 영역 또는 하나 이상의 무선 주파수 대역을 포함한다.
일 실시예에서, 무선 양방향 통신 시스템은 기지국 제어식 핸드오버를 포함하는 통신 시스템이다.
무선 자원은 예컨대 하나 이상의 IMT(International Mobile Telecommucations)-Advanced 주파수 대역, 예컨대, 상술한 400MHz 내지 5GHz 간의 하나 이상의 주파수 대역을 포함한다.
무선 양방향 통신 시스템은 예컨대 WRAN(Wireless Regional Access Network) 또는 WWAN(Wide Wireless Area Network)이다.
무선 양방향 통신 시스템은 예컨대 도 1과 관련하여 상술한 셀룰러 이동 통신 시스템(100)에 대응한다.
무선 자원을 이용하여 통신 장치(300)에 의해 실행되는 무선 데이터 통신은 여러 통신 네트워크 타입 및 여러 통신 기술을 기초로 할 수 있다. 예컨대, 통신 장치(300)는 다른 통신 장치로 애드혹(ad-hoc) 통신 네트워크를 설정하여, 애드혹(ad-hoc) 통신 네트워크에 따라, 예컨대 Bluetooth에 따라 그것과 통신할 수 있고, 통신 장치(300)는 피어투피어 링크를 이용하여 다른 통신 장치 또는 그 자체 또는 다른 통신 장치, 예컨대 클러스터 헤드 통신 장치로 통신할 수 있으며, 셀룰러 무선 네트워크 통신 기술 등에 따라 기지국 역할을 할 수 있다.
통신 장치(300)는 예컨대 도 4에 예시된 바와 같은 방법을 실행한다.
도 4는 일 실시예에 따른 흐름도(400)를 도시한 것이다.
흐름도(400)는 데이터 통신 방법을 예시한 것이다.
(401)에서, 통신 장치는 셀룰러 이동 통신 시스템에 의한 참여없이 무선 데이터 통신을 위해 통신 장치가 위치되는 지리적 영역 내에서 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되도록 할당되는 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단한다.
(402)에서, 송수신기는 통신 장치가 무선 자원을 이용할 수 있을 경우에 무선 자원을 이용하여 무선 데이터 통신을 실행하도록 제어된다.
이 방법은 예컨대, 통신 장치 (예컨대, 이동 장치 및/또는 사용자 단말기)가 예컨대 음영(shadowing), 기지국에 대한 먼 거리, 불량한 웨이브(wave) 전파 특성, 간섭 등으로 인해 무선 양방향 통신 시스템 자체에 액세스하지 못하는 경우에 (단지) 통신 장치에 의해 이용된다.
일 실시예에서, 이 방법은 예컨대, 무선 신호가 벽 및 다른 장애물에 의해 크게 감쇠되는 근접한 시설물(예컨대, 빌딩 등) 내에 위치될 시에 (단지) 통신 장치에 의해 이용된다.
일 실시예에서, 이 방법은 예컨대, 일반적으로 매크로 기지국 및/또는 셀룰러 시스템에 의해 불량하게 커버되는 농촌 지역 내에 위치될 시에 (단지) 통신 장치에 의해 이용된다.
일 실시예에 따르면, 프로세서에 의해 실행될 시에, 프로세서가 도 4와 관련하여 상술한 방법을 실행시키는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
통신 장치의 맥락에서 설명된 실시예들은 다른 통신 장치, 데이터 통신 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에 대해 비슷하게 유효한 것임을 주목해야 한다.
다음에는, 예컨대, 셀룰러 화이트 스페이스, 즉, 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원이 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되지 않는 지리적 영역 내에서 동작하기 위한 허가(permission) 및 대응하는 파라미터를 획득하도록 통신 장치(300)에 의해 실행되는 프로세스를 포함하는 실시예들이 더욱 상세히 기술된다.
통신 장치(300)가 셀룰러 통신 네트워크(즉, 셀룰러 이동 통신 시스템)의 이웃한 기지국에 근접한 경우 및, 통신 장치가 셀룰러 통신 네트워크의 가장 가까운 기지국에 대한 일정한 거리에 있는 경우에는 서로 다른 실시예가 이용될 수 있다.
다음에는, 통신 장치(300)가 예컨대 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국에 비교적 근접한 것으로 가정되며 통신 장치(300)가 다른 통신 네트워크, 예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당된 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하기 위해 셀룰러 이동 통신 시스템의 오퍼레이터의 경쟁자에 의해 동작되는 셀룰러 통신 네트워크를 이용하는 실시예가 기술된다.
기초가 되는 시나리오가 도 5에 예시된다.
도 5는 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
도 2에 예시된 시나리오에서와 유사하게, 셀 배열은 예컨대 도 1과 관련하여 기술된 통신 시스템(100)에 대응하는 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국에 의해 동작되는 다수의 무선 셀(501)을 포함하고, 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 커버되지 않는 지리적 영역(502)이 존재한다.
도 3에 도시된 통신 장치(300)에 대응하는 통신 장치(503)는 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원이 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되지 않는 지리적 영역(502) 중 하나에 위치되며, 이 셀룰러 이동 통신 시스템은 또한 이 실시예에서 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템으로서 지칭되고, 커버리지의 부족으로 인해, 즉, 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스 내에 위치되는 것으로 가정한다.
이 경우에, 통신 장치(503)는 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국에 의해 동작되는 무선 셀(501)에 근접해 있는 것으로 가정한다.
또한, 이 실시예에서 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템으로서 지칭되는 다른 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국은 적어도 부분적으로 무선 셀(501)과 오버랩할 수 있고, 통신 장치(503)가 위치되는 지리적 영역(502)을 커버하는 무선 셀(504)을 동작시키는 것으로 가정된다. 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템은 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원과 다른 무선 자원, 예컨대, 다른 주파수 대역을 이용하는 것으로 가정된다.
예컨대, 통신 장치(503)는 도 6에 예시된 흐름에 따라 진행한다.
도 6은 일 실시예에 따른 흐름도(600)를 도시한 것이다.
(601)에서, (도 6에서 인지 무선, CR, 장치, 예컨대, CR 사용자 장치로서 지칭되는) 통신 장치(503)는 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 커버리지의 부재를, 예컨대, 감지 또는 스캐닝에 의해 검출한다.
(602)에서, 통신 장치(503)는 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템의 커버리지의 존재를 검출한다.
(603)에서, 통신 장치(503)는, 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템에 액세스하고, 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템을 통해 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 구성 요소와 접촉하고, 위치 정보 등과 같은 파라미터를 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템에 나타내고, 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원의 이용을 요구하며, 예컨대 이들 요구는 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원을 이용하여 인지 무선 모드에서, 즉, 인지 무선 장치로서 동작하도록 허용된다.
(604)에서, 오퍼레이터 A는 통신 장치(503)에 의해 무선 자원의 이용을 승인하고, 통신 장치(503)는 (605)에서 예컨대, (다른 인지 무선 장치를 고려함으로써 예컨대 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 계산되는 최대 출력 전력과 같이) 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 나타내는 파라미터에 따라 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 셀룰러 화이트 스페이스에서 동작한다.
(604)에서, 오퍼레이터 A는 통신 장치(503)에 의해 무선 자원의 이용을 승인하지 않으며, 통신 장치(503)는, (606)에서, 예컨대, 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스에서 동작할 수 없다. 선택적으로, 그것은 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템을 이용하여 계속 통신할 수 있다.
일 실시예에서, 오퍼레이터 A 및/또는 오퍼레이터 B는 결정 전력 및/또는 이용 가능한 스펙트럼에 관한 상황 정보와 같은 정보의 준비를 신뢰성있는 제3자에 위임할 수 있다.
다른 실시예에서, 또한, 도 5에 예시된 시나리오를 가정하면, 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원의 이용은 데이터 베이스 및 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템 또는 어떤 다른 이용 가능한 무선 액세스 기술을 이용하여 제어된다.
이 실시예에서, 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스 및 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원을 이용하기를 원하는 인지 무선 장치의 필요한 파라미터화(parameterization)의 존재는 데이터 베이스 내의 중심에 저장된다. 예컨대, 데이터 베이스는 오퍼레이터 A 또는 오퍼레이터 B에 의해 유지된다. 데이터 베이스는 (예컨대, TV 브로드캐스팅 영역에 비해) 비교적 작은 셀 사이즈에 대해 적절히 설계되고, 예컨대, 현재 수의 인지 무선 장치 및 이들의 현재 파라미터화 (즉, 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원의 이용에 관한 현재 구성)를 고려하는 인지 무선 장치에 대한 (최대 출력 전력 등과 같은) 저장된 인지 무선 장치 파라미터화 (또는 즉, 구성) 요건을 동적으로 적응시킨다.
이 실시예에서, 통신 장치(503)는, 예컨대, 도 7에 예시된 흐름에 따라 진행한다.
도 7은 일 실시예에 따른 흐름도(700)를 도시한 것이다.
(701)에서, 통신 장치(503)는 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 커버리지의 부재를, 예컨대, 감지 또는 스캐닝에 의해 검출한다.
(702)에서, 통신 장치(503)는 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템에 의한 커버리지의 존재를 검출한다. 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템이 이용 가능하지 않은 시나리오에서, 통신 장치(503)는 예컨대 WiFi 네트워크 등과 같은 다른 무선 액세스 네트워크의 존재를 검출할 수 있다.
(703)에서, 통신 장치(503)는 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템 또는 다른 무선 액세스 네트워크를 통해 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스 내의 어느 동작에 관한 정보를 요구하는 중앙 데이터 베이스에 액세스한다.
(704)에서, 통신 장치(503)에 의한 무선 자원의 이용이 가능하고 (예컨대, 허용되고), 통신 장치(503)는 (705)에서 데이터 베이스로부터 동작 파라미터를 복원하여, 예컨대, 이 파라미터에 따라 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 셀룰러 화이트 스페이스에서 동작한다.
(704)에서, 통신 장치(503)에 의한 무선 자원의 이용이 가능하지 않고 (예컨대, 허용되지 않고), 통신 장치(503)는 (706)에서 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 셀룰러 화이트 스페이스에서 동작할 수 없다. 대안으로서, 그것은 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템을 이용하여 계속 통신할 수 있다.
다음에는, 통신 장치(503)가 통신 자원이 이용될 수 있는 지를 판단하기 위해 통신 자원이 할당되는 셀룰러 이동 통신 시스템의 오퍼레이터가 인지 무선 장치의 동작을 제어하는, 즉 멀티홉 통신을 이용함으로써 셀룰러 이동 통신 시스템의 부분이 아닌 통신 장치에 의해 무선 자원의 이용을 제어하는 실시예가 기술된다.
기초가 되는 시나리오가 도 8에 예시된다.
도 8은 일 실시예에 따른 셀 배열을 도시한 것이다.
마찬가지로, 도 2에 예시된 시나리오에서와 같이, 셀 배열은, 예컨대, 도 1과 관련하여 기술된 통신 시스템(100)에 대응하는 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국에 의해 동작되는 다수의 무선 셀(801)을 포함하고, 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 커버되지 않는 지리적 영역(802)이 존재한다.
도 3에 도시된 통신 장치(300)에 대응하는 통신 장치(803)는 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원이 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되지 않는 지리적 영역(802) 중 하나에 위치되는 것으로 가정된다. 예시된 바와 같이, 통신 장치(803)는 무선 셀(801) 근처에 위치되는 지리적 영역 (예시적으로, 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스) 내에 위치될 수 있다.
화이트 스페이스 내에서 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템의 무선 자원을 이용할 계획인 통신 장치가 오퍼레이터 B의 셀룰러 이동 통신 시스템으로의 액세스를 통해 오퍼레이터 A의 셀룰러 이동 통신 시스템에 접속하는 도 6과 관련하여 상술된 접근법과 마찬가지로, 이 실시예의 접근법에 따르면, 통신 장치(803)는 셀룰러 이동 통신 시스템 네트워크를 통해 인지 무선 파라미터화 정보에 액세스한다. 그러나, 도 6과 관련하여 상술된 실시예와는 대조적으로, 무선 자원이 이용될 수 있는지를 판단하기 위해 무선 자원이 할당되는 셀룰러 이동 통신 시스템에 액세스한다. 이 예에서, 이것에 대해, 셀룰러 이동 통신 시스템 자체의 커버리지 지역 밖에 위치되는 통신 장치(803)의 접속은 무선 셀(801) 내에 위치되는 다른 통신 장치(804)를 통해 멀티홉 통신을 이용함으로써 제공된다. 대응하는 멀티홉 특징(features)은, 예컨대, LTE-Advanced, IEEE 802.16 등에 따라 다음 세대 셀룰러 시스템에서 이용 가능할 것으로 예상될 수 있다.
다음에는, 예컨대, 무선 자원이 셀룰러 이동 통신 시스템 자체에 의해 이용되지 않을 경우에 통신 장치(300)가 이용하는 무선 자원이 할당되는 셀룰러 이동 통신 시스템의 가장 가까운 기지국에서 상당히 먼 거리에 통신 장치(300)가 있다는 시나리오에 이용될 수 있는 실시예가 기술된다. 일 실시예에서, 통신 장치(300)는 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하기 위해 인지 무선 클러스터 헤드와 통신한다.
기초가 되는 시나리오가 도 9에 예시된다.
도 9는 일 실시예에 따른 셀 배열(900)을 도시한 것이다.
마찬가지로, 도 2에 예시된 시나리오에서와 같이, 셀 배열은, 예컨대, 도 1과 관련하여 기술된 통신 시스템(100)에 대응하는 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국에 의해 동작되는 다수의 무선 셀(901)을 포함하고, 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 커버되지 않는 지리적 영역(902)이 존재한다.
도 3에 도시된 통신 장치(300)에 대응하는 통신 장치(903)는, 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원이, 커버리지의 부족으로 인해, 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되지 않는 지리적 영역(902) 중 하나에 위치되는, 즉, 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스 내에 위치되는 것으로 가정된다.
이 경우에, 통신 장치(903)는 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국에 의해 동작되는 무선 셀(901)에 대해 일정한 거리에 있는 것으로 가정된다.
셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스 내에 위치되는, 즉, 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 커버되지 않는 지리적 영역(902) 중 하나에 위치되는 (인지 무선) 클러스터 헤드로서 지칭되는 다른 통신 장치(904)가 존재하는 것으로 더 가정된다. 이 실시예에서, 클러스터 헤드(904)는 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원에 관해 지리적 영역(902)에 대한 액세스 정보 및 조건 정보를 브로드캐스팅한다.
일 실시예에서, 클러스터 헤드(904)로서 이용될 수 있는 통신 장치는 도 10과 관련하여 다음에 기술된다.
도 10은 일 실시예에 따른 통신 장치(1000)를 도시한 것이다.
통신 장치(1000)는 다른 통신 장치가 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단할 수 있는 정보를 송신하도록 구성되는 송신기(1001)를 포함하는데, 무선 자원은, 통신 장치가 셀룰러 이동 통신 시스템에 의한 참여없이 무선 데이터 통신을 위해 위치되는 지리적 영역 내에서 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되도록 할당된다.
통신 장치(1000)는 예컨대 이 정보 내에 포함한 비컨(beacon)을 송출하는 통신 장치일 수 있다. 통신 장치(1000)는 예컨대 (인지 무선) 클러스터 헤드일 수 있다.
다시 말해, 예시적으로, 통신 장치는, 셀룰러 이동 통신 시스템의 참여없이, 예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템에 등록하지 않고, 셀룰러 이동 통신 시스템으로부터 무선 자원 할당을 요구하지 않거나, 셀룰러 이동 통신 시스템과 다른 통신 네트워크 또는 셀룰러 이동 통신 시스템과 다른 무선 기술로도 이용하지 않고, 기본적으로, 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원을 다른 통신 장치가 이용할 수 있는지를 하나 이상의 다른 통신 장치 (예컨대, 도 3과 관련하여 기술된 통신 장치(300))로 신호 전송하기 위해 제공된다.
송신기는 예컨대 정보를 브로드캐스팅하도록 구성된다.
송신기는 예컨대, 통신 장치가 셀룰러 이동 통신 시스템에 의한 참여없이 데이터 통신을 위한 무선 자원을 이용할 수 있는 지리적 영역 내에서 정보를 브로드캐스팅하도록 구성된다. 예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템의 오퍼레이터는, 무선 자원이 이용될 수 있는 통신 장치로 신호 전송하기 위해 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스 내에 통신 장치(1000)를 위치시킬 수 있다.
셀룰러 이동 통신 시스템의 오퍼레이터는 또한, 통신 장치가 (셀룰러 이동 통신 시스템에 의한 참여없이) 무선 자원을 이용하도록 허용되지 않는 지리적 영역 내에 통신 장치(1000)를 위치시킬 수 있다. 통신 장치(1000)는 이와 같은 지리적 영역 내에 위치된 통신 장치로 대응하는 정보를 송신(예컨대, 브로드캐스팅)하도록 구성될 수 있다. 통신 장치는, 이런 정보 이외에, 무선 자원의 이용에 관한 정보, 예컨대, 무선 자원이 이용될 수 있는 최대 전송 전력, 즉, 무선 자원의 이용을 위한 다른 통신 장치에 대한 구성 정보를 또한 송신할 수 있다.
통신 장치는 다른 통신 장치로부터의 정보에 대한 요구를 수신하도록 구성되는 수신기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, (예컨대, 도 3의 통신 장치(300)에 대응하는) 다른 통신 장치 중 하나의 송수신기의 제어는 "푸시(push)"를 기반으로 실행된다. 즉, 통신 장치(1000)는 주기적으로 화이트 스페이스 이용 조건을 나타내는 데이터 (비컨 또는 유사물의 형식)를 브로드캐스팅한다. 이런 브로드캐스팅은 일 실시예에서 다른 통신 장치의 어떤 동작에 의해 트리거되지 않고, 자동으로 일어난다.
일 실시예에서, (예컨대, 도 3의 통신 장치(300)에 대응하는) 다른 통신 장치 중 하나의 송수신기의 제어는 "풀(pull)"을 기반으로 실행된다. 즉, 제어 유닛은 화이트 스페이스 이용 조건을 나타내는 데이터(비컨 또는 유사물의 형식)의 브로드캐스팅을 요구하는 하나 이상의 다른 통신 장치에 의해 트리거된다. 이런 브로드캐스팅은, 일 실시예에서, 다른 통신 장치 중 하나의 적절한 액션에 의해 트리거되어야 한다(즉, 요구는 예컨대 통신 장치(1000)로 나타내는 예컨대 어떤 "요구 슬롯(request slot)" 동안에 송신되어야 한다.
일 실시예에서, 통신 장치(1000)에 의해 다른 통신 장치와의 통신은 양방의 장치가 양방향 통신 시스템 또는 어떤 다른 통신 네트워크를 통과하지 않고 데이터를 직접 교환하는 피어투피어 링크, 즉 통신에 기초로 한다.
일 실시예에서, 다른 통신 장치와 통신 장치(1000)의 통신은 (예컨대, 셀룰러 화이트 스페이스와 다른) 허가되지 않은 대역, 예컨대 ISM 대역, TV White Spaces 등에서 피어투피어 정보 교환에 기초로 한다.
일 실시예에 따르면, 통신 장치(1000)에 따른 정보를 신호 전송하는 방법이 제공된다.
예컨대, 무선 자원을 이용하기를 원하는 통신 장치(903)는 도 11에 예시된 흐름에 따라 진행한다.
도 11은 일 실시예에 따른 흐름도(1100)를 도시한 것이다.
(1101)에서, 통신 장치(903)는 클러스터 헤드 브로드캐스팅 정보를 검색하며, 즉, 도 10과 관련하여 기술된 바와 같이 예컨대 통신 장치(1000)에 의해 실시되는 클러스터 헤드(904)에 의해 전송되는 (예컨대 브로드캐스팅되는) 정보를 수신할 수 있는지를 검색한다.
(1102)에서, 클러스터 헤드 정보가 검출될 수 없을 경우, 통신 장치(903)는 (1103)에서 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원을 이용하여 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스 내에서 동작할 수 없다.
(1102)에서, 클러스터 헤드 정보가 검출될 수 있을 경우, 통신 장치(903)는 (1104)에서 클러스터 헤드 정보를 디코딩하여, 무선 자원의 이용에 대한 조건을 판단한다.
(1105)에서, 통신 장치(903)가 액세스 요건을 충족할 수 있음을, 즉 무선 자원의 이용에 대한 조건을 충족할 수 있음을 판단하면, 통신 장치(903)는 (1106)에서 통신 자원을 이용하여 클러스터 헤드 정보 및 액세스 조건에 따라 동작한다.
(1105)에서, 통신 장치(903)가 액세스 요건을 충족할 수 없음을 판단하면, 통신 장치(903)는 (1107)에서 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원을 이용하여 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스 내에서 동작할 수 없다.
통신 장치(903)에 대한 액세스 요건은,
i) 위치 의존 액세스 승인(location dependent access granting), 즉 통신 장치(903)는 셀룰러 이동 통신 시스템의 가장 근접한 기지국에서 상당히 멀리 떨어져 있을 시에만 셀룰러 화이트 스페이스를 이용하도록 허용되고,
ii) (위치 의존) 최대 출력 전력 레벨, 즉, 셀룰러 이동 통신 시스템의 가장 근접한 기지국이 통신 장치(903)에 의해 확실히 간섭을 받지 않아야 하는 것과 같은 파라미터를 포함할 수 있다.
예컨대, 통신 장치(903)는 간섭 범위(905)가 무선 셀(901)과 오버랩하지 않으므로 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 통신 자원을 이용하도록 허용될 수 있지만, 다른 통신 장치(906)는 간섭 범위(907)가 무선 셀(901)과 오버랩하므로 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 통신 자원을 이용하도록 허용되지 않는다.
더욱이, 통신을 개시하기 전에, 통신 장치(903)는 또한 클러스터 헤드(904)에 등록하도록 요구를 받을 수 있다. 이것은 클러스터 헤드(904)가 (예컨대, 커버리지 지역 내에서) 이웃에 제공되는 모든 인지 (사용자) 장치에 관한 지식을 갖는다. 따라서, 클러스터 헤드(904)는, 셀룰러 이동 통신 시스템의 이웃한 기지국에 대한 축적된 간섭 레벨을 유도하여, 액세스 조건(예컨대, 최대 출력 전력 레벨)을 적응시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 클러스터 헤드(904)는 이웃한 기지국과 접촉하여, 액세스 조건 및 축적된 간섭 레벨을 협상한다(negotiating). 이들 협상에 뒤따라, 이에 따라 적응된 액세스 조건은 이때 클러스터 헤드(904)에 의해 통신 장치(903)로 전송된다. (예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템의) 오퍼레이터는 또한 액세스 조건을 변경할 수 있거나, 너무 많은 인지 무선 장치가 있을 경우에, 클러스터 헤드는 액세스 조건을 일정하게 갱신할 수 있다. 그 후, 변경된 액세스 조건은 예컨대 클러스터 헤드(904)에 의해 갱신된 액세스 조건으로서 브로드캐스팅한다.
다음에는, 통신 장치가, 이들 자신들 중에서, 셀룰러 화이트 스페이스로의 액세스, 즉, 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원의 이용이 가능한지를 판단하는 실시예가 기술된다.
기초가 되는 시나리오가 도 12에 도시된다.
도 12는 일 실시예에 따른 셀 배열(1200)을 도시한 것이다.
도 9에 예시된 시나리오에서와 유사하게, 셀 배열은 예컨대 도 1과 관련하여 기술된 통신 시스템(100)에 대응하는 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국에 의해 동작되는 다수의 무선 셀(1201)을 포함하고, 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 커버되지 않는 지리적 영역(1202)이 존재한다.
양자 모두 예컨대 도 3에 도시된 통신 장치(300)에 대응하는 제 1 통신 장치(1203) (장치 A로 지칭함) 및 제 2 통신 장치(1204) (장치 B로 지칭함)는 각각 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원이 커버리지의 부족으로 인해 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되지 않는 지리적 영역(902)에 위치되는, 즉, 셀룰러 이동 통신 시스템의 화이트 스페이스 내에 위치되는 것으로 가정된다.
이 실시예에서, 통신 장치(1203, 1204)는 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국에 대한 어떤 거리에 위치되는 것으로 가정된다. 예컨대, 도 9 및 10과 관련하여 상술한 바와 같이 클러스터 헤드가 제공되지 않는 경우에, 액세스 결정, 즉 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 무선 자원의 이용에 관한 결정은 상호 인지 무선 장치 통신을 기초로 한다.
예컨대, 통신 장치(1203, 1204)는 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되지만, 지리적 영역(1202) 내에서 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되지 않는 무선 자원이 통신 장치(1203, 1204)에 의해 이용될 수 있는지를 판단하기 위해 다음과 같이 통신한다:
i) 이용 가능하다면, 통신 장치(1203, 1204)는 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되는 어떤 주파수 자원과 간섭 없는 전용 주파수 상에서 통신한다.
ii) 통신 장치(1203, 1204)는 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되지만 추가적 통신을 위해 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되지 않는 무선 자원을 이용할 수 있음을 판단한다.
예컨대, 통신 장치(1203, 1204)는 도 13에 예시된 문제를 수행한다.
도 13은 일 실시예에 따른 흐름도(1300)를 도시한 것이다.
(1301)에서, 제 1 통신 장치(1203)는 피어투피어 인지 무선 셀룰러 화이트 스페이스 통신을 이용할 계획을 가지며, 즉, 셀룰러 이동 통신 시스템에 할당되지만, 피어투피어 통신 접속을 위해 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 이용되지 않는 무선 자원을 이용하도록 의도한다.
(1302)에서 제 1 통신 장치(1203)가 셀룰러 이동 통신 시스템, 예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템의 이웃한 기지국에 의해 통신을 감지(즉, 검출)하면, 제 1 통신 장치는 (1303)에서 무선 자원을 이용할 수 없다.
(1302)에서, 제 1 통신 장치(1203)가 셀룰러 이동 통신 시스템에 의해 통신을 감지하지 못하면(즉, 검출하지 못하면), 제 1 통신 장치는 (1304)에서 예컨대 셀룰러 이동 통신 시스템에 의한 어떤 통신을 검출하지 못하는 주파수 중 하나를 이용하여 통신 요구를 어떤 이웃한 장치로 송신한다.
이 예에서, 제 2 통신 장치(1204)는 제 1 통신 장치(1203)에 대한 이웃한 장치로서 또한 인지 무선 화이트 스페이스 통신에 관심이 있는 것으로 가정된다.
(1305)에서, 제 2 통신 장치(1204)가 셀룰러 이동 통신 시스템, 예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템의 이웃한 기지국에 의해 통신을 감지(즉, 검출)하면, 제 1 통신 장치(1203) 및 제 2 통신 장치(1204)는 (1306)에서 무선 자원을 이용할 수 없다.
(1305)에서, 제 2 통신 장치(1204)가 셀룰러 이동 통신 시스템, 예컨대, 셀룰러 이동 통신 시스템의 이웃한 기지국에 의해 통신을 감지하지 못하면(즉, 검출하지 못하면), 통신 장치(1203, 1204)는 (1307)에서 동작 파라미터 (예컨대, 구성 파라미터)를 교환하여, 통신 자원을 이용하여 개시하고, 즉, 셀룰러 화이트 스페이스 주파수 상에서 동작을 개시한다.
상술일 실시예는 셀룰러 대역이 주어진 위치, 주어진 시간에 이용되지 않을 경우에 기회적(opportunistic) 스펙트럼 액세스를 위한 셀룰러 대역을 이용할 가능성을 다루는 것으로 보일 수 있다(즉, 셀룰러 대역 내의 화이트 스페이스로서 보일 수 있다). 이것은, TV 브로드캐스팅사가 스펙트럼을 이용하는 (셀룰러 오퍼레이터는 이용하지 않음) TV 화이트 스페이스(전형적으로 470-790 MHz)의 이용과 다른 접근법으로 보일 수 있다. (유럽에서는) 470-790 MHz 또는 미국에서는 54-698 MHz의 주파수 범위 내의 TV 화이트 스페이스 주파수의 이용에 대해, 이동 단말기는 전형적으로 이용 가능한 TV 대역의 특정 부분의 이용을 요구하기 위해 이의 위치를 알아야 한다. 실시예들은 다음의 주제를 다루는 것으로 보일 수 있다:
상술일 실시예들은 2 케이스를 커버하는 것으로 보일 수 있다: 이동 단말기는 셀룰러 대역의 미사용 부분을 검출하고, i) 셀룰러 대역의 다른 부분에 제공되는 다른 오퍼레이터를 검출하거나, ii) (전형적으로, 예컨대, 빌딩 등의 지하실(cellar)에서 새도잉 효과로 인해) 다른 통신 시스템을 검출하지 못한다. 이들 시나리오를 다루는 실시예의 특징은 다음에 요약된다.
일 실시예에 따르면, 화이트 스페이스로의 액세스 권리 판단은 이동 단말기에서 더욱 신뢰 가능한 (신뢰성있는 제 3 자로 이동된다. 예컨대, 오퍼레이터 B (이동 단말기 자체는 아님)는 (예컨대, 이동 단말기가 삼각 측정 등에 의해 접속되는 기지국의 검출에 의해) 이동 단말기의 (대략) 위치의 판단을 포함하는 데이터 베이스 컨설팅을 실행하고; 즉, 이동 단말기는 특정 대역을 이용할 수 있는지에 대한 요구만을 오퍼레이터 B에 송신하고, 어떤 위치 (또는 다른) 정보를 제공하지 않는다. 그리고 나서, 이동 단말기는 대역이 어느 지속 기간에 이용 (즉 액세스)될 수 있다는 표시를 포함하는 오퍼레이터 B로부터의 액세스 승인 (ok) 또는 액세스 거부 (ok 아님)를 획득한다. 이런 접근법은 잠재적 시스템 불능의 소스를 제거할 수 있는데, 그 이유는 오퍼레이터 B 기반 위치 판단이 (GPS 등을 통한) 이동 단말기 기반 위치 판단에 비해 훨씬 더 신뢰 가능한 에러 방지(error-proof) 또는 해커 방지가 있을 것으로 예상되기 때문이다.
이 경우에, 수개의 접근법이 이용될 수 있다:
o 이동 단말기가 (전형적으로 이동 단말기에 대한 음영 시나리오로서 보일 수 있는) 오퍼레이터의 기지국을 검출할 수 있는 이웃한 이동 단말기를 검출하는 경우에, 이동 단말기는 피어투피어 통신을 통해 정보를 획득하고, 이동 단말기는 이웃한 이동 단말기를 경유하여 기지국과의 간접 통신을 통해 화이트 스페이스의 이용을 요구한다. 이동 단말기는 이웃한 이동 단말기를 통해 다시 액세스 승인 또는 액세스 거부를 수신한다. 이웃한 이동 단말기는 기지국에 대한 화이트 스페이스 이용 요구를 중계할 기능을 갖는다.
o 셀룰러 이동 통신 시스템이 타겟(targeted) 대역(즉, 이동 단말기가 이용하기를 원하는 대역)을 이용하지만, 어떤 이동 단말기도 어떤 이웃한 이동 단말기도 (예컨대, 음영 효과로 인해) 어떤 기지국을 검출할 수 없는 경우에, (셀룰러 이동 통신 시스템의) 오퍼레이터는 화이트 스페이스의 이용을 요구하기 위해 이동 단말기에 의해 액세스될 수 있는 로컬 화이트 스페이스 클러스터 헤드를 배치할 수 있다. 이와 같은 박스의 도입은 음영 지역 내의 이동 단말기가 주어진 위치에서 간섭 생성을 방지하는데 도움을 줄 수 있다. 예컨대, 오퍼레이터가 기회적 사용자로서 셀룰러 대역에 액세스하는 이동 단말기에 의해 간섭의 정규 발생을 관측할 시에 오퍼레이터는 이와 같은 박스를 배치한다.
o 셀룰러 이동 통신 시스템이 타겟 대역을 이용하지 않고; 즉, 어떤 이동 단말기도 어떤 이웃한 이동 단말기도 어떤 기지국을 검출할 수 없는 경우에, 이동 단말기는 어떤 셀룰러 이동 통신 시스템 자신들을 검출할 수 없는 (피어투피어 채널을 통해) 하나 이상의 이웃한 이동 단말기를 검출할 수 있다. (어떤 기지국도 근처에서 이용할 수 없음을 나타내는) 이웃한 이동 단말기로의 정보에 기초로 하여, 이동 단말기는 단독으로, 예컨대, 로컬 애드혹(ad hoc (Home)) 네트워크 등을 구축하기 위해 셀룰러 대역을 기회적으로 (즉, 화이트 스페이스로서) 이용하도록 결정할 수 있다.
요약하면, 실시예들은 예컨대 다음의 특징을 가질 수 있다:
- 일반적으로 이웃한 셀의 보호를 확실히 하는 셀룰러 화이트 스페이스 통신,
- 경쟁자의 네트워크를 이용하는 CR 장치의 오퍼레이터 제어(도 5,6 참조),
- 경쟁자의 네트워크 (또는 어떤 다른 이용 가능한 무선 액세스 기술)를 이용하는 CR 장치의 데이터 베이스 구동 제어(도 5,7 참조),
- 멀티홉 통신을 이용하는 CR 장치의 오퍼레이터 제어(도 8 참조),
- CR 장치는 CR 화이트 스페이스 클러스터 헤드와 통신함(도 9 내지 11 참조),
- CR 장치는 셀룰러 화이트 스페이스로의 액세스가 가능한지를 스스로 판단함(도 12 참조),
예컨대, 일 실시예는, 2개의 CR 장치가 제 1 오퍼레이터 A의 셀룰러 화이트 스페이스 내에 위치되지만, 제 2 오퍼레이터 B로의 액세스가 여전히 가능한 경우에 적용된다. 도 5 및 6과 관련하여 상술한 바와 같이, CR 장치는, CR 셀룰러 화이트 스페이스 액세스가 오퍼레이터 A의 셀룰러 무선 통신 네트워크에 대한 간섭을 유발시키지 않도록 하기 위해 다음의 것을 수행한다:
a. CR 장치는 오퍼레이터 B의 통신 네트워크에 액세스하고,
b. CR 장치는 (오퍼레이터 B의 통신 네트워크를 통해) 오퍼레이터 A의 통신 네트워크에 접속하여, 화이트 스페이스 이용이 현재 위치에서 허용되는지를 요구하며,
c. 화이트 스페이스 이용이 허용되면, CR 장치는 오퍼레이터 A의 통신 네트워크와 화이트 스페이스 액세스 파라미터를 협상하며,
d. CR 장치는 화이트 스페이스 액세스 파라미터에 따라 셀룰러 화이트 스페이스에서 통신을 개시한다.
Claims (25)
- 통신 장치로서,
송수신기(transceiver)와,
상기 통신 장치가 위치하는 지리적 영역 내에서 무선 양방향 통신 시스템에 의해 이용되도록 할당되는 무선 자원을, 상기 무선 양방향 통신 시스템에 독립적인 무선 데이터 통신을 위해, 상기 통신 장치가 이용할 수 있는지를 판단하도록 구성되는 판별 회로와,
상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있을 경우, 상기 무선 자원을 이용하여 무선 데이터 통신을 수행하기 위해 상기 송수신기를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하되,
상기 송수신기는, 상기 무선 양방향 통신 시스템에 독립적인 데이터 통신을 위해 상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하는데 기초로 하는 정보를 수신하도록 구성되며, 상기 정보는 또 다른 통신 장치가 상기 무선 양방향 통신 시스템에 의한 상기 무선 자원의 이용을 검출하는지를 특정하는
통신 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무선 양방향 통신 시스템은 셀룰러 이동 통신 시스템인
통신 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 무선 양방향 통신 시스템에 독립적인 상기 무선 데이터 통신을 수행하기 위해 상기 송수신기를 제어하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 무선 양방향 통신 시스템과 다른 통신 시스템을 이용하여 상기 무선 데이터 통신을 수행하기 위해 상기 송수신기를 제어하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 다른 통신 시스템은 애드혹(ad hoc) 통신 시스템 또는 또 다른 무선 양방향 통신 시스템인
통신 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 무선 양방향 통신 시스템에 의해 이용되는 무선 기술과 다른 무선 기술을 이용하여 상기 무선 데이터 통신을 수행하기 위해 상기 송수신기를 제어하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 다른 무선 기술은 피어-투-피어(peer-to-peer) 무선 기술인
통신 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 송수신기는 또 다른 통신 장치로부터 상기 정보를 수신하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 송수신기는 상기 정보를 브로드캐스팅하는 또 다른 통신 장치로부터 상기 정보를 수신하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 송수신기는 상기 정보에 대한 요구를 상기 또 다른 통신 장치로 송신하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 송수신기는 상기 정보에 대한 상기 요구를 데이터 베이스로 송신하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 송수신기는 상기 정보에 대한 요구를 또 다른 무선 양방향 통신 시스템으로 송신하도록 구성되는
통신 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 통신 장치는 이동 통신 단말기인
통신 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 통신 장치는 적어도 하나의 이동 통신 단말기에 통신 네트워크로의 무선 액세스를 제공하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무선 자원은 하나 이상의 무선 주파수, 하나 이상의 무선 주파수 영역 또는 하나 이상의 무선 주파수 대역을 포함하는
통신 장치.
- 제 17 항에 있어서,
상기 무선 자원은 주파수 대역 410-430 MHz, 450-470 MHz, 470-960 MHz, 1710-2025 MHz 및 2110-2200 MHz, 2300-2400 MHz, 2500-2690 MHz, 2700-2900 MHz, 3400-4200 MHz, 및 4400-4990 MHz 중 적어도 하나 이상을 포함하는
통신 장치.
- 데이터 통신 방법에 있어서,
통신 장치가 위치하는 지리적 영역 내에서 무선 양방향 통신 시스템에 의해 이용되도록 할당되는 무선 자원을, 상기 무선 양방향 통신 시스템에 독립적인 무선 데이터 통신을 위해, 상기 통신 장치가 이용할 수 있는지를 판단하는 단계와,
상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있을 경우, 상기 무선 자원을 이용하여 무선 데이터 통신을 수행하도록 송수신기를 제어하는 단계와,
상기 무선 양방향 통신 시스템에 독립적인 데이터 통신을 위해 상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하는데 기초로 하는 정보를 수신하는 단계를 포함하되,
상기 정보는 또 다른 통신 장치가 상기 무선 양방향 통신 시스템에 의한 상기 무선 자원의 이용을 검출하는지를 특정하는
데이터 통신 방법.
- 프로세서에 의해 실행될 때에, 상기 프로세서로 하여금 데이터 통신 방법을 수행하도록 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서,
상기 방법은,
통신 장치가 위치하는 지리적 영역 내에서 무선 양방향 통신 시스템에 의해 이용되도록 할당되는 무선 자원을, 상기 무선 양방향 통신 시스템에 독립적인 무선 데이터 통신을 위해, 상기 통신 장치가 이용할 수 있는지를 판단하는 단계와,
상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있을 경우, 상기 무선 자원을 이용하여 무선 데이터 통신을 수행하도록 송수신기를 제어하는 단계와,
상기 무선 양방향 통신 시스템에 독립적인 데이터 통신을 위해 상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하는데 기초로 하는 정보를 수신하는 단계를 포함하되,
상기 정보는 또 다른 통신 장치가 상기 무선 양방향 통신 시스템에 의한 상기 무선 자원의 이용을 검출하는지를 특정하는
컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
- 통신 장치로서,
상기 통신 장치가 위치하는 지리적 영역 내에서 무선 양방향 통신 시스템에 의해 이용되도록 할당되는 무선 자원을, 상기 무선 양방향 통신 시스템에 독립적인 무선 데이터 통신을 위해, 다른 통신 장치가 이용할 수 있는지를 상기 다른 통신 장치가 판단하기에 기초로 하는 정보를 송신하도록 구성되는 송신기를 포함하되,
상기 정보는 상기 통신 장치가 상기 무선 양방향 통신 시스템에 의한 상기 무선 자원의 이용을 검출하는지를 특정하는
통신 장치.
- 제 21 항에 있어서,
상기 송신기는 상기 정보를 브로드캐스팅하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 22 항에 있어서,
상기 송신기는, 통신 장치들이 상기 무선 양방향 통신 시스템과는 독립적인 데이터 통신을 위해 상기 무선 자원을 이용할 수 있는 지리적 영역 내에 상기 정보를 브로드캐스팅하도록 구성되는
통신 장치.
- 제 21 항에 있어서,
상기 다른 통신 장치로부터 상기 정보에 대한 요구를 수신하도록 구성되는 수신기를 더 포함하는
통신 장치.
- 통신 장치로서,
송수신기와,
상기 통신 장치가 위치하는 지리적 영역 내에서 WRAN에 의해 이용되도록 할당되는 무선 자원을 상기 WRAN과는 독립적인 무선 데이터 통신을 위해 이용할 수 있는지를 판단하도록 구성되는 판별 회로와,
상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있을 경우, 상기 무선 자원을 이용하여 무선 데이터 통신을 수행하기 위해 상기 송수신기를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하되,
상기 송수신기는, 상기 WRAN에 독립적인 데이터 통신을 위해 상기 통신 장치가 상기 무선 자원을 이용할 수 있는지를 판단하는데 기초로 하는 정보를 수신하도록 구성되며, 상기 정보는 또 다른 통신 장치가 상기 WRAN에 의한 상기 무선 자원의 이용을 검출하는지를 특정하는
통신 장치.
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