KR101650598B1 - 인지 저간섭 신호에 의한 채널 재사용 - Google Patents

인지 저간섭 신호에 의한 채널 재사용 Download PDF

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Abstract

장치가 1차 사용자에게 할당된 대역에서 2차 사용자로서 무선으로 통신하는 컴퓨팅 시스템. 컴퓨터는 대역의 1차 사용자에 대한 교란을 감소시키도록 생성된 새로운 신호를 사용하여 통신한다. 1차 사용자에 의해 사용되는 신호를 감지하거나 다른 방식으로 결정하고 1차 사용자에 대한 교란을 거의 제공하지 않는 변조 방식 또는 기타 신호 매개변수를 사용하여 신호를 발생함으로써 새로운 신호가 생성될 수 있다. 이들 기법은 무선 스펙트럼의 미사용 부분 및/또는 충분히 사용되지 않는 부분(텔레비전 채널 사이의 화이트 스페이스 등)을 사용자가 이용할 수 있게 해준다. 새로운 신호는 컴퓨팅 장치 내의 SDR(software defined radio)에 의해 또는 종래의 무선 네트워크 인터페이스 카드에 의해 지원되는 변조 방식 간에 전환하는 것에 의해 생성될 수 있다.

Description

인지 저간섭 신호에 의한 채널 재사용{CHANNEL REUSE WITH COGNITIVE LOW INTERFERENCE SIGNALS}
라디오 및 텔레비전 콘텐츠의 방송을 지원하는 것 등을 위해 컴퓨팅 장치 간에는 물론 기타 환경에서 무선 네트워킹을 위해 무선 전송이 사용된다. 상이한 사용자들의 신호 간의 간섭을 피하기 위해, 무선 통신에 이용가능한 전체 스펙트럼의 상이한 부분이 상이한 사용자에게 할당된다.
무선 스펙트럼은 관리상 2개의 주요 섹터, 즉 라이센싱된 스펙트럼(licensed spectrum) 및 라이센싱되지 않은 스펙트럼(unlicensed spectrum)으로 나누어져 있다. 라이센싱된 스펙트럼은 상업 방송국 등의 단체에서 독점적으로 사용하도록 이들 단체에 사용 허가된 주파수로 이루어져 있다. 예를 들어, 스펙트럼("주파수 대역", "대역" 또는 "채널"이라고도 함)의 일부분이 가입자가 거는 음성 및 데이터 통화를 나타내는 정보를 전달하는 데 사용하도록 셀룰러 통신 회사에 사용 허가될 수 있거나, 텔레비전 콘텐츠를 나타내는 오디오 및 비디오 데이터를 전달하는 신호를 전송하도록 미디어 방송국에 사용 허가될 수 있다. 한편, 라이센싱되지 않은 스펙트럼은 일반인이 무료로 사용하도록 할당되어 있지만, 통상적으로 라이센싱되지 않은 스펙트럼의 사용은 사용자들 간의 간섭을 최소화하도록 설계되어 있는 어떤 규정(최대 전력 출력 규정 등)에 따라 동작할 것을 요구하고 있다.
그렇지만, 무선 스펙트럼은 제3 스펙트럼 섹터, 즉 라이센싱된 스펙트럼의 미사용 부분을 갖는 것으로 생각될 수 있다. 이들 미사용 부분은 몇가지 유형으로 분류될 수 있다. 첫째, 주파수 대역이 단체에 의해 사용 허가될 수 있지만, 그 단체가 주어진 때에 그 대역을 사용하고 있지 않을지도 모르는데, 그 이유는 그 단체가 그 부분을 항상 사용하고 있는 것이 아니라 간헐적으로 사용하기 때문이다. 따라서, 제1 유형의 미사용 부분은 주어진 때에 사용되고 있지 않거나 충분히 사용되지 않는 라이센싱된 대역(licensed band)이다. 둘째, 라이센싱된 스펙트럼의 주파수 대역이 단체에 할당될 때, 통상적으로 주파수 대역이 정확히 연속하여 할당되지 않으며, 그 대신에 2 단체가 서로를 방해하지 않도록 하기 위해 라이센싱된 부분(licensed portion) 간에 간극이 있을 수 있다. 간단화된 일례에서, 300 MHz와 350 MHz 사이의 50 MHz의 대역폭을 가지는 라이센싱된 스펙트럼의 섹션이 2개의 단체에 분배되는 경우, 300-320 MHz 대역은 제1 단체에 부여될 수 있고, 330-350 MHz 대역은 제2 단체에 부여될 수 있으며, 320-330 MHz 대역은 할당되지 않은 채로 있다. "화이트 스페이스(whitespace)"라고 하는 라이센싱된 스펙트럼의 미할당 대역은 제1 단체로부터의 신호가 제2 단체로부터의 신호의 전송을 방해할 위험을 최소화하는 2개의 전송 간의 완충 지역을 제공하도록 설계되어 있다. 이들 화이트 스페이스는 텔레비전 용도로 할당된 스펙트럼의 일부에 위치한다는 점에서 할당된 것으로 생각될 수 있지만, 특정의 엔터티에서 사용하도록 지정되어 있지 않다는 점에서 미할당된 것으로 생각될 수 있다. 화이트 스페이스는 라이센싱된 스펙트럼의 제2 유형의 미사용 부분이다.
최근에, 라이센싱된 스펙트럼의 미사용 부분이 라이센싱되지 않은 스펙트럼의 일부인 것처럼, 이 미사용 부분이 라이센싱되지 않은 송신기(unlicensed transmitter) - 2차 사용자로서 역할하며, 이 경우에 미사용 부분 또는 인접 채널의 라이센스 소유자는 1차 사용자임 - 에 의해 사용될 수 있는 것이 제안되었다. 그렇지만, 화이트 스페이스의 이러한 사용은 새로 전송되는 신호(즉, 2차 사용자가 전송하는 신호)가 사용 중인 대역 또는 그 근방의 대역의 라이센스 소유자와 연관된 기존의 신호(즉, 1차 사용자가 전송하고 있거나 전송할 신호)의 전송을 방해하지 않게 하는 기법을 사용하는 것에 근거를 두고 있다.
간섭을 방지하는 한 부류의 기법은 DAA(Detect and Avoid)라고 하고, UWB(Ultra Wideband) 프로토콜 등의 일부 통신 기술에 구현되어 있다. DAA 기법에서는, 송신기가 정보를 전송하고자 하는 채널이 모니터링되어, 데이터가 그 채널을 통해 전송되고 있는지 또는 데이터가 간섭이 있을 수 있을 정도로 충분히 가까운 다른 채널로 전송되고 있는지를 판정한다. 이어서, DAA(Detect and Avoid) 프로토콜에 따르면, 모니터링 동안 그 채널에서 통신이 검출되면, 그 채널이 회피되거나 단지 저전력 전송만이 허용된다. 이러한 방식으로 DAA 기법을 사용하면 새로운 신호가 기존의 신호와 동일한 채널에서 - 또는 제2 인접 채널을 통해 - 동시에 전송되는 것을 방지하며, 따라서 새로운 신호가 기존의 신호의 전송을 방해할 위험을 최소화시킨다.
화이트 스페이스에서, 화이트 스페이스에서의 전송이 인접한 주파수 대역에서의 기존의 신호를 방해하는지를 판정하기 위해 인접한 할당된 주파수 대역으로부터 신호를 검출하는 데 DAA 기법이 수행될 수 있다. 인접한 대역으로부터의 임의의 기존의 신호가 검출되는 경우, 기존의 신호와의 간섭을 방지하기 위해 화이트 스페이스가 회피될 수 있거나, 전송 전력이 저하될 수 있다. 단체에 사용 허가되었지만 어쩌면 사용되지 않는 채널에서, 채널에 존재할지도 모르는 사용 허가 단체(licensing organization)로부터의 기존의 신호를 검출하기 위해 DAA 기법이 수행될 수 있다. 기존의 신호가 검출되는 경우, 채널이 회피될 수 있다.
출원인은, 무선 장치가 동일한 채널 또는 인접한 채널에서 기존의 신호와 동시에 사용될 수 있는 새로운 신호를 발생하는 경우, 무선 통신을 위해, 특히 컴퓨터 네트워크에 대한 무선 통신을 위해 더 많은 주파수 스펙트럼이 이용가능할 수 있다는 것을 알았다. 이러한 새로운 신호가 동일한 또는 인접한 채널에서 기존의 신호로부터 정보를 추출하는 장치의 능력에 미칠지도 모르는 영향에 기초하여 새로운 신호가 발생될 수 있다. 그 결과, 무선 통신을 위해 더 많은 스펙트럼이 이용가능하다. 예를 들어, 컴퓨터 네트워크는, WLAN(wireless local area network), 또는 보다 대규모의 WWAN(wireless wide area network) 및 WRAN(wireless regional area network)이든 간에, 그렇지 않았으면 라이센싱된 스펙트럼에서의 미사용 통신 용량이 될 것 내에서 전송을 할 수 있다.
기존의 신호에서 정보가 전달되고 있는 구간에 걸쳐 새로운 신호와 기존의 신호 간에 낮은 상관을 제공하는 신호 특성을 선택함으로써 적절한 새로운 신호 형식이 개발될 수 있다. 선택되는 이들 특성은, 새로운 신호에서 심볼을 나타내는 데 사용되는 성상(constellation) 또는 CDMA 통신에 대한 신호를 발생하는 데 사용되는 코드 시퀀스 등, 새로운 신호에서 정보가 변조되는 방식에 관한 것일 수 있다. 새로운 신호의 이러한 특성을 적절히 선택함으로써, 새로운 신호는 수신기가 기존의 신호로부터 정보를 복조하여 추출하는 방식 또는 유효성을 교란시키지 않는다.
이상의 내용을 본 발명의 비제한적인 요약으로 보아야 하며, 본 발명이 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정된다는 것을 잘 알 것이다.
첨부 도면이 축척대로 그려져 있지 않다. 도면에서, 여러 도면에 나타내어져 있는 각각의 동일하거나 거의 동일한 구성요소는 유사한 참조 번호로 표시되어 있다. 명확함을 위해, 모든 도면에서 구성요소 모두에 참조 번호가 표시되어 있는 것은 아니다.
도 1은 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따른 기법이 동작할 수 있는 예시적인 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 신호가 전송되고 있는 2개의 채널(이들 채널 사이에 화이트 스페이스가 있음)을 나타낸 주파수-영역에서의 2개의 신호의 그래프.
도 3은 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따라 구현될 수 있는, 하나 이상의 기존의 신호의 수신을 교란시키는 일 없이 전송될 수 있는 새로운 신호의 매개변수를 결정하는 프로세스의 플로우차트.
도 4는 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따라 구현될 수 있는, 하나 이상의 기존의 신호의 수신을 교란시키지 않는 새로운 신호에서 데이터가 전송될 수 있는 변조 방식을 결정하는 프로세스의 플로우차트.
도 5는 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따라 구현될 수 있는, 기존의 신호의 수신을 교란시키는 일 없이 새로운 신호를 전송하는 데 사용되는 코드 시퀀스를 선택하는 예시적인 프로세스의 플로우차트.
도 6a 및 도 6b는 종래의 컴퓨팅 장치에서 이용가능할 수 있는 2가지 예시적인 성상을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6c는 하나 이상의 기존의 신호의 수신을 교란하지 않을 새로운 신호에서 데이터가 전송될 수 있는 도출된 변조 방식에서 사용하기 위한, 도 6a 및 도 6b에 도시된 성상으로부터 선택된 심볼을 가지는 도출된 성상을 개략적으로 나타낸 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따라 구현될 수 있는, 목적지에서의 기존의 신호의 수신을 교란하거나 목적지에 있는 장치의 동작을 방해하지 않을 변조 방식을 도출하는 예시적인 프로세스의 플로우차트.
도 8은 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따른, 하나 이상의 기존의 신호의 수신을 교란시키지 않는 새로운 신호를 전송할 수 있는 한 예시적인 컴퓨팅 장치의 블록도.
도 9는 컴퓨팅 장치에 의해 구현될 수 있는 예시적인 무선 시스템의 구성요소의 블록도.
출원인은 DAA(Detect and Avoid)와 같은 주파수 스펙트럼을 공유하는 기존의 기법이 2차 사용자가 1차 사용자를 위해 예약되어 있는 라이센싱된 대역 내의 채널을 사용할 수 있게 해주는 데는 효과적이지 않거나 2차 사용자에게 라이센싱된 대역에 대한 원하는 수준의 액세스를 제공하지 않는다는 것을 알았다.
게다가, 출원인은 1차 사용자에 대한 교란을 회피하는 개선된 방식이, 심지어 라이센싱된 스펙트럼의 미사용 부분 또는 충분히 사용되지 않는 부분에서도, 2차 사용자에 의한 데이터의 전송을 허용하도록 무선 전송을 규제하는 행정 기관 - 미국의 FCC(Federal Communication Commission) 등 - 을 설득하는 데 필요할 수 있다는 것도 알았다.
출원인은, 2차 사용자에 의해 전송될 새로운 신호가 1차 사용자에 의해 전송되는 기존의 신호로 전달되는 정보의 수신에 미치는 영향에 기초하여 이러한 새로운 신호를 발생함으로써, 간섭을 방지하는 개선된 기법이 구현될 수 있다는 것을 알았다. 개선된 기법에 따르면, 기존의 신호를 처리하도록 구성된 수신기가 새로운 신호를 수신할 때, 새로운 신호가 기존의 신호의 데이터를 오염시키거나, 기존의 신호 내의 데이터를 대체하거나, 기존의 신호를 수신하도록 되어 있는 장비의 동작을 다른 방식으로 방해하지 않는다.
출원인은 기존의 신호의 샘플링, 채널 내에서의 라이센싱된 사용(licensed use)의 성질, 및/또는 기존의 신호의 목적지에 있는 수신기의 특성을 분석함으로써 새로운 신호가 기존의 신호를 교란할지 여부를 예측하는 것이 가능하다는 것을 알았다. 다양한 실시예는 이들 기법 중 하나 이상의 기법, 또는 기타 적합한 기법을 이용하여, 새로운 신호가 기존의 신호의 수신기에 의해 데이터로서 인식되고 처리될 가능성이 있는지를 식별할 수 있다. 새로운 신호가 데이터로서 인식되고 처리되는 경우, 새로운 신호는, 예를 들어, 기존의 신호 내의 데이터를 오염시킴으로써, 기존의 신호를 교란시킬지도 모른다. 본 발명의 실시예는, 기존의 신호의 수신기의 속성 및 매개변수에 기초하여, 낮은 교란 및 수신기가 새로운 신호에 기초하여 기존의 신호 내의 데이터에 대한 판정을 변경할 낮은 가능성을 제공하기 위해 신호를 적절히 선택할 수 있다. (본 명세서에서 "수신기" 또는 "목적지"라고 하는 것이, 달리 언급하지 않는 한, 기존의 신호의 수신기 또는 목적지를 말한다는 것을 이해해야 한다.)
일부 환경에서, 새로운 신호가 기존의 라이센싱된 통신(licensed communications)을 교란할 것이라는 걱정을 덜어주면서, 라이센싱되지 않은 사용자(unlicensed user)가 무선 스펙트럼의 라이센싱된 대역 내에서 새로운 신호를 전송하는 데 이들과 같은 기법이 사용될 수 있다. 라이센싱된 대역에서의 기존의 1차 신호의 특성이 거의 변하지 않기 때문에, 2차 신호가 사용되는 때 이외의 때에 획득된 라이센싱된 대역의 1차 사용자가 사용하는 신호에 관한 정보에 기초하여 새로운 2차 신호를 발생하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 2차 신호의 사용에 앞서, 대역의 1차 사용자에 관한 정보가 무선 장치에 프로비전(provision)될 수 있다. 다른 대안으로서, 태블릿 PC 또는 스마트 휴대폰(smart mobile phone) 등의 모바일 컴퓨팅 장치의 경우, 장치가 1차 신호를 효과적으로 수신할 수 있는 영역에 들어가고 나갈 수 있다. 한 시점에서 결정된 1차 신호의 특성이 다른 시점에서 2차 신호를 발생하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 기존의 신호의 검출이 어렵거나 불가능한 경우에도, 채널의 1차 신호를 수신하는 장치를 방해하는 것이 회피될 수 있다.
2차 사용자가 기존의 신호를 전송하는 데 사용될 수 있는 라이센싱된 스펙트럼의 채널에서 새로운 신호를 전송할 수 있게 해주기 위해 전술한 기법이 사용될 수 있다. 이들 기법은 또한 스펙트럼의 라이센싱되지 않은 부분에서 데이터를 전송하는 데 바람직할 수 있다. 이상에서 간략히 기술한 바와 같이, 송신기가 라이센싱되지 않은 스펙트럼에서 전송하는 것은 몇가지 규정(통상적으로 전송이 다른 송신기에 의한 기존의 신호의 전송을 방해하지 않을 것을 포함함)에 따라 행해지는 한 허용된다. 그렇지만, 전술한 바와 같이, 종래의 기법은 교란 문제를 치유할 수 없으며, 임의의 새로운 신호가 기존의 신호를 교란시킬지도 모른다. 라이센싱되지 않은 주파수 스펙트럼의 채널에서 기존의 신호를 검사하고 기존의 신호의 목적지에 대한 수신 절차의 속성 및 매개변수를 결정함으로써, 송신기는 새로운 신호가 기존의 신호의 수신기에 의해 수신된 것으로 생각되는 데이터를 변경할지 여부를 판정할 수 있다. 새로운 신호가 그 데이터를 변경하게 될 경우, 새로운 신호가 전송되지 않을 수 있다. 그에 부가하여 또는 다른 대안으로서, 송신기가 기존의 신호의 수신기에 의해 출력된 데이터를 변경하지 않을 새로운 신호를 생성할 수 있다. 이러한 방식으로, 라이센싱되지 않은 스펙트럼에서의 전송도 역시 개선될 수 있다.
이하에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부 또는 전부에 따라 동작하는 기법이 임의의 적당한 컴퓨팅 장치에서 임의의 적당한 무선 송수신 장치 구성요소(wireless radio component)를 사용하여 구현될 수 있다. 이하에 주어지는 다양한 일례에서, 기존의 신호의 수신기에 의해 인식되어 디코딩되지 않도록 새로운 신호를 전송하려고 하는 컴퓨팅 장치의 일례로서 랩톱 개인용 컴퓨터 또는 무선 액세스 지점이 사용된다. 그렇지만, 본 발명의 실시예가 임의의 특정의 장치(들)에서 동작하는 것으로 제한되지 않기 때문에, 새로운 신호의 송신기 또는 수신기가 무선 통신을 수행하는 임의의 적당한 컴퓨팅 장치일 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 컴퓨팅 장치는 임의의 적당한 무선 기능(radio function)을 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현하는 임의의 적당한 유형 또는 유형들의 무선 송수신 장치 구성요소를 포함할 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 실시예가 무선 송수신 장치 신호(wireless radio signal)가 발생되는 방식에서 제한되지 않기 때문에, 무선 동작이 임의의 적당한 종래의 기법을 사용하여 전적으로 하드웨어로, 임의의 적당한 SDR(software-defined radio) 기법을 사용하여 전적으로 소프트웨어로, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 적당한 조합으로 수행될 수 있다.
게다가, 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부 또는 전부에 따라 동작하는 기법이 임의의 적당한 환경에서 동작하고 임의의 적당한 목적을 위해 데이터를 전송할 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 그에 따라, 한 환경에서의 기존의 신호가 소스와 목적지 사이에서(2대의 컴퓨팅 장치 사이에서 또는 방송국과 수신기 사이에서를 포함함) 전송되는 임의의 적당한 신호일 수 있다. 이하의 다양한 일례에서, 기존의 신호가 텔레비전 신호로서 기술되어 있지만, 이것이 상황을 위해 제공되는 단지 일례에 불과하다는 것과 본 발명의 실시예가 텔레비전 신호를 포함하는 환경에서 전송하는 것으로 제한되지 않고 또한 텔레비전 신호의 수신과의 간섭을 방지하는 방식으로 전송하는 것으로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다. 그에 부가하여, 컴퓨팅 장치가 임의의 적당한 목적을 위해 새로운 신호를 전송할 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이하에 주어지는 다양한 일례에서, 컴퓨팅 장치는 WRAN(Wireless Regional Area Network)에 관한 신호를 전달하는 것으로 기술되어 있을 수 있지만, 이것은 상황을 위해 제공된 단지 일례에 불과하다는 것과 임의의 적당한 데이터 및/또는 신호가 컴퓨팅 장치에 의해 전송될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
명확함을 위해, 본 명세서에 기술된 일례들 중 일부가 "기존의 신호" 및 "새로운 신호"와 관련하여 설명되고 있으며, 새로운 신호가 전송될 때 기존의 신호의 수신의 교란을 방지하는 기법이 구현된다. 그렇지만, 이들 일례가 본 발명의 일부 실시예가 동작할 수 있는 다양한 시스템 및 상황을 예시한 것에 불과하다는 것을 잘 알 것이다. 일부 상황에서, "새로운" 신호가 "기존의" 신호보다 훨씬 더 오랜 시간 동안 전송되었을지도 모른다. 오히려, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "기존의 신호"는 채널의 1차 사용자에 의해 전송된, 전송되고 있는 또는 전송될 임의의 신호일 수 있고, 또한 1차 신호라고도 할 수 있다. 1차 사용자는 채널을 예약한 또는 어떤 다른 방식으로 채널을 사용할 권한을 부여받은 임의의 당사자(채널의 라이센싱 소유자 등)일 수 있다. "새로운 신호"는 채널의 2차 사용자에 의해 전송된 임의의 신호이고, 또한 2차 신호라고도 할 수 있다. 2차 사용자는 채널[또는 인접한 채널(채널 옆에 있는 화이트 스페이스 등)]을 사용하고 있는, 1차 사용자 이외의 임의의 당사자일 수 있다. 특정의 일례로서, 1차 사용자는 텔레비전 신호를 전송하기 위해 라이센싱된 주파수 스펙트럼의 일부분을 사용하도록 정부 또는 기타 행정 기관으로부터 허가를 받은 텔레비전 방송국일 수 있고, 기존의 신호는 텔레비전 방송국에 의해 특정의 주파수 대역에서 전송된, 전송되고 있는 또는 전송될 임의의 신호일 수 있다. 이하의 일례에 따르면, 2차 사용자는 특정의 주파수 대역에서 또는 그 근방에서(즉, 주파수 대역에서 또는 인접한 화이트 스페이스에서) 동작하는 WRAN과 연관된 임의의 컴퓨팅 장치(통신 장치 또는 무선 액세스 지점을 포함함)일 수 있고, WRAN과 연관된 임의의 신호는 새로운 신호일 수 있다.
그에 따라, 어떤 상황에서, "기존의 신호"가 전혀 전송되지 않을 수 있고 그 대신에 1차 사용자에 의해 장래의 임의의 때에 전송될 수 있는 - 또는 과거의 임의의 때에 전송된 - 신호일 수 있다는 것을 잘 알 것이고, 또한 발생의 순서가 어느 신호가 "새로운 신호"이고 어느 신호가 "기존의 신호"인지를 결정할 때의 인자일 필요는 없다는 것을 잘 알 것이다.
게다가, 새로운 신호를 전송하는 컴퓨팅 장치에 의한 전송을 위해 무선 스펙트럼의 임의의 채널이 사용될 수 있다. 이하에 기술되는 다양한 일례에서, 새로운 신호는 무선 스펙트럼의 미사용 부분을 통해 전송될 수 있고, 미사용 부분은 라이센싱된 스펙트럼의 텔레비전 채널들 사이의 화이트 스페이스라고 할 수 있다. 그렇지만, 라이센싱된 또는 라이센싱되지 않은 스펙트럼에서의 채널을 포함하고 1차 사용자에 의해 사용되는 채널과 중첩하는 채널 또는 화이트 스페이스를 포함하는, 무선 스펙트럼의 임의의 적당한 부분에서의 임의의 적당한 채널이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 또한, 텔레비전 채널들 사이의 화이트 스페이스가 미사용 부분의 유형의 일례에 불과하다는 것과 임의의 적당한 미사용 부분이 새로운 신호를 전송하는 채널로서 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 앞서 논의된 바와 같이, 본 발명의 실시예가 임의의 특정의 채널 또는 임의의 특정의 유형의 채널에서 동작하는 것으로 제한되지 않기 때문에, 본 발명의 실시예가 라이센싱된 스펙트럼의 미사용 부분에서 동작하는 것으로 제한되지 않고 그 대신에 1차 사용자 및 2차 사용자에 의해 사용될 수 있는, 할당된 또는 할당되지 않은 임의의 적당한 채널에서 동작할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
몇가지 예시적인 구현예에 대해 이제부터 기술할 것이다. 그렇지만, 본 명세서에 기술된 본 발명의 측면이 이들 또는 임의의 다른 특정의 구현예로 제한되지 않기 때문에, 이들은 일례에 불과하다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예가 동작할 수 있는 예시적인 환경을 나타낸 것이다. 도 1의 환경은 각각이 주파수 채널에서 신호를 전송하는 적어도 2개의 방송 안테나(100A, 100B)를 포함하고 있다. 이들 안테나는 임의의 적당한 목적을 위해 신호를 전송하고 있을 수 있다. 일부 구현예에서, 이들 안테나는 FCC 또는 기타 행정 기관에 의해 라이센싱된 주파수 스펙트럼 내의 공간을 할당받은 상업 방송국 등의 단체와 연관되어 있을 수 있다. 예를 들어, 안테나(100A)는 제1 채널에서 신호를 전송하는 텔레비전 방송국과 연관되어 있을 수 있고, 안테나(100B)는 제2 채널에서 신호를 전송하는 텔레비전 방송국과 연관되어 있을 수 있다. 그렇지만, 텔레비전 방송국이 안테나(100A, 100B)와 관련되어 있을 수 있는 단체의 유형의 일례에 불과하다는 것과 안테나가 임의의 적당한 목적을 위해 임의의 적당한 신호를 임의의 적당한 방식으로 전송할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
간단함을 위해, 도 1의 일례에서, 안테나(100A, 100B) 둘다는 도 1에서 점선 원(102)으로 도시되어 있는 동일한 서비스 영역[전송된 신호(transmitted signal)가 수신될 수 있는 영역]을 갖는 것으로 생각될 수 있지만, 실제로는 서비스 영역이 동일하지 않을 수 있다. 서비스 영역(102) 내에 안테나(100A, 100B)에 의해 전송된 신호의 목적지(104)가 있다. 도 1에서, 목적지는 셋톱 박스(STB)(104B)를 가지는 텔레비전(104A)으로서 도시되어 있다. 텔레비전(104A) 및/또는 STB(104B)는 안테나(100A, 100B)에 의해 전송된 신호를 수신하고, 원하지 않는 콘텐츠를 무시하기 위해 다양한 방식 중 임의의 방식으로 이들을 처리하며, 원하는 콘텐츠를 텔레비전(104A) 상에 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 텔레비전(104A) 또는 STB(104B)의 안테나는 각각의 안테나(100A, 100B)에 의해 전송된 신호를 포함할 수 있는 "수신된 신호(received signal)"를 수신할 수 있다. 사용자가 텔레비전(104A)을 특정의 채널 - 안테나(100A)와 연관된 채널 등 - 에 동조시킬 때, 수신기(104)는 수신된 신호를 수신 절차를 거치게 하여 안테나(100A)로부터의 신호와 연관된 신호 콘텐츠만을 처리하고 디코딩하려고 시도할 수 있다. 이 수신 절차는 이어서 안테나(100A)에 의해 전송된 신호를 산출할 수 있고, 이 신호가 텔레비전(104A) 상에 디스플레이될 수 있다.
예시적인 수신된 신호를 나타내는 수신된 신호 전력 대 주파수의 그래프가 도 2에 도시되어 있다. 그래프(200)는 주파수 영역에서의 수신된 신호의 분석을 나타낸 것이고, 수신된 신호에 포함된 각각의 신호 주파수와 연관된 값을 나타내고 있다. 스펙트럼에 걸쳐, 신호에 최소량의 "노이즈"(그래프에 걸쳐 작은 전력 값으로 도시되어 있음)가 있을 수 있다. 수신된 신호는 또한 다양한 채널을 통해 전송된 데이터를 포함할 수 있고, 주파수 영역에서의 이러한 신호의 분석은 그 데이터를 전달하는 주파수에서 보다 큰 전력 값을 나타낼 수 있다. 그래프(200)는 2개의 이러한 영역(202, 204)을 나타내고 있다. 도 1과 관련하여, 이들 채널(202, 204)은 각각 도 1의 안테나(100A, 100B)가 전송을 하고 있는 채널과 연관되어 있을 수 있다. 원하는 데이터 - 안테나(100A)에 의해 전송된 텔레비전 콘텐츠 등 - 를 산출하기 위해 수신 절차를 수행할 때, 수신기는 원하는 채널에 있지 않은 주파수와 연관된 모든 값을 제거하려고 시도할 수 있다. 그에 따라, 도 1의 일례에서, 수신기(104)는 채널(202)과 연관된 신호 콘텐츠만을 데이터로서 해석할 수 있고, 모든 다른 신호 콘텐츠를 무시할 수 있다
앞서 논의된 바와 같이, 라이센싱된 무선 스펙트럼(licensed radio spectrum)의 채널을 상업 방송국 등의 단체에 사용 허가하는 FCC 등의 행정 기관은 통상적으로 이들 채널을 정확하게 연속적으로 할당하지 않는다. 수신기(104) 등의 목적지에서 수행되는 수신 절차가 더 쉽도록 해주기 위해, 도 2에서 화이트 스페이스 채널(206)로서 도시된 이들 화이트 스페이스가 생성되는데, 그 이유는 수신기가 채널의 정확한 가장자리에서 신호 콘텐츠를 처리하거나 무시(어려운 작업임)하도록 설계될 필요가 없기 때문이다. 그 대신에, 채널들 사이의 약간의 완충 지역으로 인해, 1차 사용자는 채널(202, 204)에 부가하여 화이트 스페이스의 일부분을 디코딩하는 수신 절차를 설계할 수 있다. 예시적인 수신 절차의 처리 경계가 경계(208, 210)로서 도시되어 있다.
앞서 논의된 바와 같이, 기존의 신호를 교란하거나 수신기(104)에 대한 변경을 필요로 하지 않고, 2차 사용자가 화이트 스페이스에서 전송을 할 수 있는 경우, 무선 스펙트럼의 일부분이 이용가능하게 될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 출원인은, 2차 사용자가 1차 사용자를 교란시키지 않고 할당된 채널(202, 204)을 사용할 수 있는 경우, 훨씬 더 많은 스펙트럼의 사용이 용이하게 될 수 있다는 것을 알았다.
본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따라 동작하는 기법은 이들 화이트 스페이스에서, 무선 스펙트럼의 임의의 다른 미사용 부분에서, 또는, 일부 실시예에서, 1차 사용자에 할당된 채널에서 데이터를 전송하는 데 사용될 수 있다. 도 1의 일례에서, 서비스 영역(102) 내에, 화이트 스페이스를 사용하여 무선으로 데이터를 교환하고자 하는 무선 액세스 지점(106) 및 컴퓨팅 장치(108)도 있을 수 있다. 그렇지만, 수신기(104)의 수신 절차가 화이트 스페이스의 일부분에서의 신호에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에, 액세스 지점(106) 및 컴퓨팅 장치(108)가, 화이트 스페이스를 사용하는 경우, 채널(202, 204)에서의 기존의 신호의 통신을 교란할 위험이 있다. 따라서, 화이트 스페이스에서 새로운 신호를 전송하려고 하는 컴퓨팅 장치는 그의 새로운 신호가 수신기가 기존의 신호로부터 데이터를 추출한 결과를 변경하지 않도록 할 필요가 있으며, 이러한 변경이 있게 되면 데이터 손실이 야기될 수 있다. 본 명세서에 기술된 다양한 기법에 따르면, 무선 액세스 지점(106)은 안테나(100A 또는 100B)에 의해 전송되는 신호에서의 데이터의 수신을 교란하지 않고, 컴퓨팅 장치(108)로 데이터를 전송하는 데 사용될 수 있는 신호를 발생하기 위해, 자신이 전송을 하고 있는 환경을 분석하도록 구성될 수 있다.
도 3은 채널 또는 근방의 채널의 임의의 다른 사용자에 의해 전송되는 기존의 신호의 수신을 교란하지 않고 주파수 채널에서 데이터를 전송하는 데 사용되는 신호를 발생하는 데 사용될 수 있는 이러한 프로세스의 일례를 나타낸 것이다. 이 일례에서, 채널은 라이센싱된 대역 내의 채널이다. 또한, 이 일례에서, 라이센싱된 대역의 1차 사용자가 사용 중인 채널들 사이의 화이트 스페이스에서 2차 사용자가 새로운 신호를 전송하는 데 이 프로세스가 이용된다. 그렇지만, 도 3에 도시된 프로세스(300)가 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따라 구현될 수 있는 프로세스의 유형의 일례에 불과하다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 프로세스(300)가 도 1에 예시된 환경과 관련하여 기술될 것이지만, 프로세스(300)가 임의의 적당한 환경에서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
도 3의 프로세스는 임의의 적당한 때에 수행될 수 있다. 예를 들어, 채널을 선택하고 각각의 전송 이전에 채널에서의 기존의 신호에 기초하여 새로운 신호를 발생하기 위해 프로세스(300)가 수행될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 기존의 신호의 전송 특성이 빈번하게 변하고 있는 일부 환경에서 또는 일부 채널에 대해 행해질 수 있다. 그렇지만, 다른 일례에서, 프로세스(300)는, 컴퓨팅 장치(108)가 무선 액세스 지점(106)과 통신 세션을 설정할 때마다[예를 들어, 컴퓨팅 장치(108)가 무선 액세스 지점(106)과 연결될 때]와 같이, 덜 빈번히 수행될 수 있다. 이것은 기존의 신호의 전송 특성이 거의 변하지 않는 일부 환경에서 또는 일부 채널에 대해 행해질 수 있다.
프로세스(300)는 무선 액세스 지점(106)이 스펙트럼의 채널을 선택하는 블록(302)에서 시작한다. 이 일례에서, 무선 액세스 지점(106)은 스펙트럼의 미사용 부분을 찾아내지만, 임의의 다른 적당한 채널이 선택될 수 있다. 이 선택은 기지의 화이트 스페이스의 목록 등의 스펙트럼의 기지의 미사용 부분의 목록을 참조하는 것 등의 임의의 적당한 방식으로 행해질 수 있거나, 스펙트럼의 임의의 채널이 그 때에 사용 중이 아닌지를 판정하기 위해 무선 액세스 지점(106)에 의해 수신된 신호를 분석하는 것을 포함할 수 있다. 이상에서 기술한 바와 같이, 미사용 부분은 단체에 사용 허가된 채널일 수 있고, 장래의 어떤 때에 정보를 전달할 수 있거나, 할당된 채널들 사이의 화이트 스페이스를 식별하는 것을 포함할 수 있다. 블록(304)에서, 무선 액세스 지점(106)은 이어서 스펙트럼의 미사용 부분의 사용에 의해 교란될 수 있는 임의의 기존의 신호(그 때에 존재하거나 장래에 전송될 수 있음)를 결정할 수 있다. 이 결정은 임의의 적당한 방식으로 행해질 수 있다.
일부 구현예에서, 블록(304)에서 기존의 신호의 유형(들)을 결정하는 것은 스펙트럼에서 주파수 채널의 할당에 관한 정보를 참조하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 액세스 지점(106)은 다양한 단체에 대한 채널의 할당에 관한 정보 및 그 단체에 의해 전송되는 신호로 프로비전될 수 있다. 이 정보를 참조함으로써, 무선 액세스 지점(106)은 미사용 부분 - 또는, 화이트 스페이스의 경우에서와 같이, 미사용 부분 근방의 채널 - 이 특정의 신호(텔레비전 신호 등)의 전송을 위해 할당된 것으로 결정할 수 있다. 그에 따라, 기존의 신호가 그 특정의 신호인 것으로 결정될 수 있다.
대안의 구현예에서, 블록(304)에서 어느 유형(들)의 기존의 신호가 존재할 수 있는지를 결정하는 것은 미사용 부분에 임의의 신호가 있는지를 검출하기 위해 미사용 부분을 감지하는 것, 또는, 화이트 스페이스의 경우에, 근방의 채널에 신호가 있는지를 판정하기 위해 근방의 채널을 감지하는 것을 포함할 수 있다. 임의의 검출된 신호가 이어서, 그의 유형(들)을 결정하고 따라서 기존의 신호를 식별하기 위해, 무선 액세스 지점(106)에 의해 분석될 수 있다. 임의의 적당한 기법이 사용될 수 있기 때문에, 채널에 어떤 기존의 신호(있는 경우)가 존재할 수 있는지를 결정하는 이들 기법이 구현될 수 있는 기법의 예시에 불과하다는 것을 잘 알 것이다.
블록(306)에서는, 블록(304)에서 기존의 신호를 검출할 때, 이들 목적지가 수신된 신호에 대해 수신 절차를 어떻게 수행하는지를 결정하기 위해 기존의 신호의 목적지가 검토될 수 있다. 기존의 신호의 목적지는, 기존의 신호를 수신하고 이를 처리하여 그 안에 있는 데이터를 추출 및 사용하도록 구성된 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 텔레비전 신호의 목적지는 텔레비전일 수 있는데, 그 이유는 텔레비전이 그의 안테나를 통해 텔레비전 신호를 수신하고 이 신호 내의 데이터를 사용하여 텔레비전 영상을 제시하도록 구성되어 있기 때문이다.
기존의 신호의 목적지는 수신된 신호에 대해 수신 절차를 수행하여 그의 원하는 데이터를 산출할 것이다. 앞서 논의된 바와 같이, 다양한 속성 및 매개변수에 기초하여 수신 절차가 수행될 수 있고, 이들 속성 및 매개변수를 검토하는 것은 수신 절차가 나타내는 데이터를 변경하지 않을 새로운 신호를 어떻게 발생할지에 대한 통찰을 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 기존의 신호를 교란시킬 가능성이 없는 새로운 신호가 전송될 수 있다.
임의의 적당한 방식으로 블록(306)에서 검토하기 위한 목적지의 수신 절차의 속성 및 매개변수가 결정될 수 있다. 어떤 경우에, 2차 사용자 - 새로운 신호의 송신기 - 에 의해 수신된 기존의 신호를 분석함으로써 기존의 신호의 목적지의 속성 및 매개변수가 2차 사용자에 의해 추론될 수 있다. 기타 구현예에서, 하나 이상의 표준에 따라 속성 및 매개변수를 미리 알 수 있다. 예를 들어, 무선 액세스 지점(106)이 특정 유형의 텔레비전 신호에 할당된 라이센싱된 스펙트럼의 일부분의 화이트 스페이스에서 새로운 신호를 전송하고자 하는 경우, 무선 액세스 지점(106)은 목적지가 그 유형에 따라 수신된 신호를 처리하는 수신 절차를 가질 것임을 알 수 있다. 예를 들어, 미국 텔레비전 신호는 NTSC(National Television System Committee) 또는 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 표준에 따라 전송된다. 그러면, 텔레비전 신호의 목적지(예를 들어, 텔레비전)는 NTSC(또는 ATSC) 표준에 따라 수신된 신호에 대해 수신 절차를 수행할 것이다. 무선 액세스 지점(106)은 NTSC에 따라 수행되는 수신 절차의 속성 및 매개변수에 관한 정보를 가질 수 있고, 따라서 텔레비전 채널의 화이트 스페이스에서 새로운 신호를 전송하려고 할 때, 이들 값을 얻기 위해 목적지를 쿼리할 필요가 없을 수 있다.
블록(308)에서는, 블록(306)에서 검토한 속성 및 매개변수에 기초하여, 기존의 신호의 수신을 교란하지 않을 새로운 신호가 전송하기 위해 발생될 수 있다. 새로운 신호를 발생하는 것은 새로운 신호에 대한 변조 방식을 도출하는 것 또는 일련의 미리 정의된 신호로부터 새로운 신호를 선택하는 것을 비롯한 임의의 적당한 동작을 포함할 수 있다. 이것은 다양한 방식 중 임의의 방식으로 행해질 수 있으며, 그의 일례가 이하에 더 상세히 기술된다. 이전의 DAA 방식과 달리, 블록(308)에서의 처리의 결과, 기존의 신호와 부분적으로 또는 완전히 중복될 수 있는 새로운 신호가 얻어진다. 중복하는 새로운 신호는 주파수, 시간, 지역, 또는 임의의 다른 적당한 특성에서 기존의 신호와 중복될 수 있다. 그렇지만, 새로운 신호가 기존의 신호의 목적지에 의해 처리될 때, 새로운 신호가 목적지에 있는 수신기로부터 출력되는 데이터를 그다지 변경하지 않도록 새로운 신호가 발생된다. 목적지에서 출력되는 데이터를 그다지 변경하지 않음으로써, 새로운 신호 및 기존의 신호 둘다가 채널에서 전송될 수 있고, 새로운 신호가 전혀 존재하지 않는 것처럼 기존의 신호가 수신될 수 있다. 기존의 신호가 디지털 데이터를 전송하는 경우, 비트는 새로운 신호가 전송되지 않는 경우에 수신되는 것과 동일할 것이거나, 오류가 ECC(error control code) 또는 기타 오류-처리 기법을 사용하여 정정될 수 있을 정도로 유사하다. 기존의 신호가 아날로그 데이터를 전송하는 경우에, 변경이 목적지에서 인지가능하지 않고 어떤 데이터 처리라도 그에 대해 수행되도록 신호에서의 편차가 임계값 내에 있을 것이다. 그에 따라, 새로운 신호가 기존의 신호와 동시에 전송되는 경우, 수신기는 허용가능한 정확도로 기존의 신호 내의 데이터를 출력할 것이다. 기존의 신호가 존재하지 않는 상태에서(즉, 1차 신호가 존재하지 않는 상태에서) 새로운 신호가 전송되는 경우, 수신기는 기존의 신호가 존재하는 것처럼 정보를 출력하지 않을 것이다. 따라서, 목적지가 1차 신호/기존의 신호를 수신할 것으로 예상하는 동일한 채널에서 새로운 신호가 전송될 때에도, 새로운 신호가 목적지의 동작에 영향을 줄 것이다.
새로운 신호가 블록(308)에서 생성되는 경우, 블록(310)에서, 새로운 신호의 목적지가 새로운 신호를 어떻게 수신 및 처리할지를 알도록, 새로운 신호에 대한 변조 방식 등의 새로운 신호에 대한 임의의 적당한 전송 매개변수가 새로운 신호의 목적지 - 도 1의 일례에서, 컴퓨팅 장치(108) - 로 전달될 수 있다. 이 전송은 임의의 적당한 방식으로 행해질 수 있다. 도 1의 일례에서, 이것은 무선 액세스 지점(106) 및 컴퓨팅 장치(108) 둘다에게 초기화 채널(initialization channel)이라고 알려져 있는 채널을 통해 변조 방식 및 전송 매개변수를 목적지로 전달함으로써 행해질 수 있으며, 이 초기화 채널에 의해 이들은, 채널에서의 어떤 트래픽도 교란시키지 않고, 사용할 다른 채널 및 그 채널 상에서 사용할 매개변수에 관한 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 초기화 채널은 무선 액세스 지점(106) 및 컴퓨팅 장치(108)가 라이센싱된 무선 스펙트럼에서의 채널의 사용을 협상하는 데 사용될 수 있는 라이센싱되지 않은 무선 스펙트럼에서의 채널일 수 있다. 대안의 구현예에서, 초기화 채널은 다른 채널의 사용에 관한 초기화 데이터의 전송을 위해 FCC 등의 행정 기관에 의해 할당된 라이센싱된 스펙트럼의 채널일 수 있거나, 사용되지 않는 것으로 알려진 채널일 수 있거나, 무선 스펙트럼의 임의의 다른 적당한 채널일 수 있다.
블록(312)에서, 변조 방식 및 임의의 다른 전송 매개변수가 목적지로 전달되면, 무선 액세스 지점(106) 및 컴퓨팅 장치(108)는 블록(302)에서 선택된 무선 스펙트럼의 일부분을 통해 통신하기 시작할 수 있다. 무선 액세스 지점(106)으로부터 컴퓨팅 장치(108)로의 단방향 통신이 기술되고 있지만, 새로운 신호가 생성되면, 하나, 둘 또는 그 이상의 장치가 이를 사용하여 통신을 수행할 수 있고 이들 장치 중 임의의 장치에서 새로운 신호를 사용하여 통신이 발신될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
도 4는 기존의 신호의 수신을 교란하지 않을 새로운 신호를 설계하는 예시적인 기법의 플로우차트를 나타낸 것이다. 도 4에 도시된 프로세스(400)가 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따라 구현될 수 있는 다양한 기법의 일례에 불과하고 임의의 적당한 기법이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 상기와 같이, 도 4가 도 1에 예시된 환경과 관련하여 기술되어 있을 수 있지만, 이 기법이 이러한 환경에서 동작하는 것으로 제한되지 않으며 임의의 적당한 환경이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
프로세스(400)는 무선 액세스 지점(106)이 무선 스펙트럼의 일부분에서 기존의 신호의 목적지의 속성 및 매개변수를 검토하는 블록(402)에서 시작한다. 속성 및 매개변수는, 도 3의 블록(306)과 관련하여 전술한 기법들 중 임의의 기법에 의하는 것을 비롯한, 임의의 적당한 방식으로 결정될 수 있다. 이 일례에서, 블록(402)에서의 처리는 목적지의 수신 절차의 속성 및 매개변수를 검토한다. 도 3의 블록(306)과 관련하여 이상에서 기술한 바와 같이, 속성 및 매개변수가 기존의 신호에 관한 정보의 데이터 저장소로부터 이들을 검색하는 것에 의해 결정될 수 있거나, 직접 결정될 수 있거나, 기존의 신호를 샘플링함으로써 추론될 수 있다. 이들 속성 및 매개변수로부터, 블록(404)에서, 수신 절차에서 인식되어 처리되지 않으며 따라서 목적지에서 기존의 신호의 수신을 교란하지 않을 새로운 신호의 속성을 결정하는 것이 가능할 수 있다.
블록(404)에서의 처리는 임의의 적당한 때에 수행될 수 있다. 예를 들어, 기존의 신호가 감지된 후에 새로운 신호가 동적으로 발생될 수 있다. 다른 대안으로서, 기존의 신호의 예상된 속성에 기초하여 새로운 신호가 발생될 수 있다. 이러한 신호가 검출되면, 이러한 신호의 속성이 저장되고 사용될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 일련의 새로운 신호에 대한 속성이 발생되고 저장될 수 있고, 이 일련의 새로운 신호로부터의 새로운 신호가 동적으로 선택될 수 있다.
블록(404)에서, 기존의 신호의 수신을 교란하지 않을 새로운 신호의 속성을 결정하는 것이 임의의 적당한 방식으로 행해질 수 있다. 예를 들어, 어떤 수신 절차는 원하는 기존의 신호에 인코딩된 비트의 값을 결정하기 위해 비트 시간(bit time) T에 걸쳐 기존의 수신된 신호 r(t)에 대해 수행되는 수학식 1과 같은 적분 함수를 포함할 수 있다.
Figure 112011035166018-pct00001
기존의 신호의 수신을 교란하지 않고 기존의 신호와 동시에 전송되도록 새로운 신호 s(t)를 설계할 때, 새로운 신호는 수학식 1에 나타낸 적분에 걸쳐 낮은 영향을 갖도록 설계되어야 한다. 수학식 2는 이러한 원하는 관계를 나타낸 것이다.
Figure 112011035166018-pct00002
수학식 2의 작은 값 또는 최소 값이 얻어지는 새로운 신호 s(t)는 목적지에서 수행되는 수신 절차에 무시할 정도의 영향을 가질 것이며, 이러한 신호 내의 데이터가 목적지에서 인식되거나 처리될 가능성은 없을 것이다. 수학식 2를 최소화하는 신호를 생성하는 데 하나 이상의 제약조건이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수학식 2에서 원하는 관계를 달성하기 위해, 새로운 신호 s(t)가 범위 (0,T] 밖에서 제약조건 s(t)=0에 적합해야 할 필요가 있을 수 있다. 게다가, 새로운 신호가 그의 목적지에 도달하기 위해 어떤 전력 레벨을 필요로 할지도 모르기 때문에, 새로운 신호 s(t)는 수학식 3에 표현된 평균 에너지 레벨에 관한 제약조건에 적합해야 할 필요가 있을 수 있다.
Figure 112011035166018-pct00003
다양한 제약조건 하에서, 수학식 2를 만족시키는 새로운 신호가 발생될 수 있다. 이것은 기지의 최적화 기법(들)을 비롯한 임의의 적당한 방식으로 행해질 수 있다. 최적화 기법은 다양한 제약조건에 적합한 새로운 신호의 속성을 출력할 수 있고, 이들 속성은 새로운 신호를 전송하는 데 사용될 수 있다. 그렇지만, 최적화 기법의 사용이 새로운 신호가 다양한 제약조건에 따라 설계될 수 있는 다양한 방식의 일례에 불과하고 기타 기법이 가능하다는 것을 잘 알 것이다.
대안의 구현예에서, 블록(404)에서, 목적지 및 기존의 신호의 속성 및 매개변수가 분석될 수 있고, 기존의 신호 r(t)와 특정 임계값 ε 이하로 충분히 낮은 상관을 가지는 새로운 신호 s(t)가 설계될 수 있다. 임계값 ε은, 예를 들어, 기존의 신호의 목적지에서 허용 비트 오류율(allowable rate of bit error)을 제공하는 값으로서 결정될 수 있다. 예를 들어, 허용 비트율(allowable bit rate)은 전송되는 100 비트당 1 오류(즉, 1/100의 비트율)로 설정될 수 있다. 이 실시예에서, 수학식 4 및 임의의 부가의 제약조건을 만족시키는 s(t)의 값에 대한 해를 구함으로써 신호 s(t)가 생성될 수 있다.
Figure 112011035166018-pct00004
수학식 4를 만족시키는 신호 s(t)를 생성하는 것이 임의의 적당한 방식으로 행해질 수 있으며, 그의 일례가 이하에서 더 상세히 기술된다. 일부 실시예에서, 신호 r(t)는 측정에 의해 결정될 수 있다. 그렇지만, 또한 앞서 논의된 바와 같이, 기존의 신호 r(t)가 2차 사용자에 의해 검출되지 않을 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이러한 일부 구현예에서, 도 4에서 분석되는 신호 r(t)가 채널에서 전송된 기존의 신호의 구조에 관해 알려진 정보(텔레비전 전송의 구조에 관해 알려진 정보 등)에 따라 생성될 수 있다.
새로운 신호의 속성을 결정하는 이들 기법이 새로운 신호를 설계하는 데 사용될 수 있는 다양한 기법의 일례에 불과하고 본 발명의 실시예가 임의의 특정의 방식으로 새로운 신호를 설계하는 것으로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다.
블록(404)에서 새로운 신호의 속성이 결정되면, 블록(406)에서, 결정된 속성에 따라 새로운 신호가 생성되고 전송될 수 있으며, 프로세스(400)가 종료한다.
도 5는, 일부 실시예에서, 기존의 신호가 코드 시퀀스(code sequence)를 사용하여 전송되고 있는 환경에서 새로운 신호가 기존의 신호의 수신을 교란하지 않도록 새로운 신호를 생성하기 위해 상기 수학식들이 어떻게 적용될 수 있는지의 일례를 나타낸 것이다. 그렇지만, 본 발명의 실시예가 임의의 적당한 방식으로 신호를 설계할 수 있기 때문에, 본 발명이 본 명세서에 기술된 이 기법 또는 임의의 다른 기법을 구현하는 것으로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다.
도 5의 일례에서, 다양한 코드 시퀀스를 사용하여 신호 - 기존의 신호 및 새로운 신호 둘다를 포함함 - 가 전송될 수 있다. 이들 코드 시퀀스는 데이터를 반송파 신호 상에 변조하는 데 사용될 수 있고, 전송을 수신 및 디코딩할 때 신호를 서로 구분하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 코드 시퀀스는 M 시퀀스(M Sequence) 또는 골드 시퀀스(Gold Sequence)일 수 있다. 코드 시퀀스를 사용하여 인코딩된 신호가 수신될 때, 수신기는 그 코드 시퀀스를 사용하여 신호를 디코딩하고, 그로써 원하는 신호가 아닌 다른 수신된 신호를 고려 대상에서 제거할 수 있다. CDMA(Code Division Multiple Access) 프로토콜에서 데이터를 전송하는 것과 같이 M 시퀀스[MLS(Maximum Length Sequence)라고도 함] 및 골드 시퀀스를 사용하여 신호를 전송하는 기법은 관련 기술 분야에 공지되어 있다. 이러한 공지된 기법이 본 명세서에서 신호를 전송하는 데 사용될 수 있지만, 임의의 적당한 코드 신호가 이용될 수 있다.
도 5의 프로세스(500)는 채널에 존재할지도 모르는 기존의 신호가 검출되는 블록(502)에서 시작한다. 앞서 논의된 바와 같이, 채널에 존재할지도 모르는 기존의 신호를 검출하는 것은 임의의 적당한 방식[도 3의 블록(304)과 관련하여 전술한 기법들 중 임의의 기법을 포함함]으로 수행될 수 있다.
블록(504)에서, 기존의 신호를 통해 데이터를 전송하기 위해 어느 코드 시퀀스가 사용될 수 있는지를 결정하기 위해 기존의 신호가 분석된다. 이것은 임의의 적당한 방식으로 행해질 수 있다. 예를 들어, 실제 기존의 신호에서 사용되는 코드를 결정하기 위해 이들 기존의 신호가 파싱되고 분석될 수 있다. 다른 대안으로서 또는 그에 부가하여, 기존의 신호에서 사용될지도 모르는 코드를 결정하기 위해 기존의 신호에서 사용되는 기지의 코드에 관한 정보가 검토될 수 있다. 코드가 특정의 송신기(상업 방송국 등)에 할당될 수 있고, 이들 코드가 다른 송신 장치에게 알려질 수 있거나, 일정 범위의 코드의 적어도 일부가 기존의 신호에서 사용될 수 있는지를 새로운 송신기가 결정할 수 있도록 특정의 목적을 위해 일정 범위의 코드가 할당될 수 있다.
블록(506)에서, 기존의 신호에서 사용되는 코드 시퀀스가 알려지면, 기존의 신호의 수신을 교란하지 않을 새로운 신호에 대한 변조 방식으로서 사용될 수 있는 새로운 코드 시퀀스가 도출될 수 있다. 이것은 임의의 적당한 방식으로 행해질 수 있다. 예를 들어, 일련의 이용가능한 코드 시퀀스 전체가 식별될 수 있는 경우, 일련의 이용가능한 코드 시퀀스 중에서 미사용 시퀀스가 선택될 수 있다. 그에 부가하여 또는 다른 대안으로서, 기존의 신호에서 사용되는 모든 코드 시퀀스에 대해 낮은 교차 상관을 가지는 코드 시퀀스가 발견될 때까지, 사용된 코드 시퀀스들 중 임의의 코드 시퀀스에 대해 낮은 교차 상관을 가지는 코드 시퀀스가 코드 시퀀스를 변화시킴으로써 실험적으로 또는 계산적으로 식별될 수 있다. 코드 시퀀스 간의 교차 상관은 코드 시퀀스에서 사용된 비트와 그의 역(inverse)을 비교함으로써 결정될 수 있다. 코드 시퀀스 또는 그의 역(negative)이 완전히 중복하는 경우, 교차 상관은 1이 될 것이지만, 코드 시퀀스 또는 그의 역 사이에 적어도 1-비트가 다른 경우, 교차 상관은 0[예를 들어, -1/N, 여기서 N은 시퀀스의 길이(단위: 비트)]에 가까울 수 있다. M 시퀀스 및 유사한 코드 시퀀스의 경우에 이러한 기법이 사용될 수 있다.
골드 시퀀스를 비롯한 다른 시퀀스의 경우, 코드 시퀀스를 선택하는 데 다른 기법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 기존의 신호가 제1 및 제2 골드 시퀀스를 사용하여 전송되는 2개의 신호 f1(t) 및 f2(t)인 경우, 기존의 신호의 수신을 교란하지 않을 새로운 신호에 대해 사용할 변조 방식으로서 골드 시퀀스를 도출하려고 하는 송신기는 각각의 신호 간의 상관이 낮거나 0이도록 2개의 신호 f3(t) 및 f4(t)를 선택할 수 있다. 이러한 원하는 관계가 수학식 5 내지 수학식 8에 나타내어져 있다.
Figure 112011035166018-pct00005
Figure 112011035166018-pct00006
Figure 112011035166018-pct00007
Figure 112011035166018-pct00008
수학식 5 내지 수학식 8에 따라 이러한 방식으로 낮은 상관을 갖도록 골드 시퀀스를 선택함으로써, 기존의 신호의 수신에 대한 감소된 교란을 가지거나 어떤 교란도 갖지 않을 수 있는 새로운 신호에 대한 변조 방식이 선택될 수 있다.
블록(506)에서 변조 방식이 선택되면, 블록(508)에서, 선택된 코드 시퀀스를 사용하여 새로운 신호가 전송될 수 있고, 프로세스(500)가 종료한다.
도 4의 블록(404)과 관련하여 기술된, 기존의 신호의 수신을 교란하지 않을 새로운 신호의 속성을 결정하는 상기 예시적인 기법들 중 일부가 새로운 신호를 생성하는 것으로 기술되었다. 일부 구현예에서, 새로운 신호는 무선 액세스 지점(106)과 같은 장치 내의 전체적으로 구성가능한 무선기(fully configurable radio)에서 전송되거나 수신될 수 있다. 일부 실시예에서, 구성가능한 무선기는 신호가 설계 및 전송되는 방식을 완전히 제어하는 SDR(Software-Defined Radio)로서 구현될 수 있다. 이러한 실시예에서, 새로운 신호를 생성하는 것은 전송될 새로운 신호를 설계하는 것을 포함할 수 있다. 그렇지만, 다른 무선기에서, 소프트웨어는 무선기의 기능 중 일부분만을 제어하거나 어느 것도 제어하지 않을 수 있고, 나머지 기능은 하드웨어로 미리 정의되어 있을 수 있다. 이러한 일부 구현예에서, 도 1의 무선 액세스 지점(106)과 같은 무선기는, 새로운 신호를 생성하는 데 이용가능한, 변화될 수 있는 일련의 소정의 신호 특성을 가질 수 있다. 생성되거나 수신될 수 있는 신호의 유형은 새로운 신호에 대한 추가적인 제약조건으로서 간주될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치 내의 무선기가, 소프트웨어 제어 하에서, 각각이 하나 이상의 비트의 심볼을 나타내는 일련의 서브-신호로 이루어져 있는 미리 정해진 수의 신호 성상 중 하나를 사용하여 통신을 하도록 구성될 수 있다. 1차 사용자가 신호를 전송하는 데 사용되는 심볼을 나타내는 기지의 서브-신호와 미리 정해진 신호 성상 내의 일련의 서브-신호 간의 상관 분석이 수행될 수 있다.
1차 신호와 낮은 상관을 제공하는 일련의 서브-신호가 식별될 수 있다. 일련의 서브-신호는 새로운 신호를 생성하는 데 사용될 수 있다. 일련의 서브-신호가 컴퓨팅 장치에서 지원되는 미리 정해진 성상으로부터 도출되기 때문에, 컴퓨팅 장치는, 전체적으로 구성가능한 무선기를 갖지 않더라도, 새로운 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 6a 및 도 6b는 본 명세서에 기술된 원리들 중 일부에 따라 동작하는 무선기에서 구현될 수 있는 2개의 상이한 변조 방식에 대한 성상도(constellation diagram)를 나타낸 것이다. 2개의 변조 방식은 제1 저전력(lower-power) 변조 방식(600) 및 제2 고전력(higher-power) 변조 방식(602)으로서 도시되어 있다. 2개의 변조 방식 각각은 다음과 같이 8개의 심볼을 가진다: 제1 변조 방식(600)에 대한 S1-S8 및 제2 변조 방식(602)에 대한 S10-S17. 종래의 무선기는 신호를 전송하기 위해 성상(600 또는 602) 중 한쪽 또는 다른 한쪽을 선택할 수 있다.
본 명세서에 기술된 원리의 일부 구현예에서, 새로운 신호가 하나의 기존의 성상에 기초하여 생성되어야 할 필요는 없다. 컴퓨팅 장치에서 지원되는 상이한 성상 중에서 심볼을 선택하고 새로운 신호가 전송될 때 심볼별로 성상 간에 전환함으로써 새로운 성상에서의 일련의 심볼이 도출될 수 있다. 예를 들어, 신호의 도출된 성상에 기초하여 도출된 변조 방식을 사용하여 새로운 신호가 전송될 수 있다. 이들 신호는 컴퓨팅 장치에서 지원되는 미리 정해진 성상들 중 하나, 둘 또는 그 이상의 성상으로부터 선택될 수 있다. 새로운 신호가 도출된 변조 방식에 따라 전송되어야 할 때, 신호는 도출된 변조 방식에 대한 심볼이 선택된 특정의 성상과 연관된 무선기 구성요소(예를 들어, 무선기 하드웨어)를 사용하여 전송될 수 있다.
이러한 도출된 변조 방식의 일례가 도 6c의 성상도에 도시되어 있다. 제1 변조 방식(600)으로부터의 심볼(S1, S8) 및 제2 변조 방식(602)으로부터의 심볼(S12, S15)을 포함하는, 도 6a 및 도 6b의 변조 방식(600, 602)으로부터의 심볼을 포함하는 도출된 변조 방식(604)이 도시되어 있다. 이들 4개의 심볼은 다양한 전력 및 위상 값을 가지며, 새로운 신호는 성상 내의 이들 심볼에 따라 변조될 것이다. 기존의 신호의 교란을 감소시키는 새로운 신호가 이어서 도 6c의 도출된 성상의 심볼을 사용하여 전송될 수 있다.
도출된 성상에 포함될 심볼의 선택은 상기 수학식 2의 조정에 기초할 수 있다. 이러한 형태의 수학식 2에서, 새로운 신호 및 기존의 신호는, 전송될 때, 서브-신호를 구성하는 일련의 심볼로 표현된다.
한 구현예에서, 기존의 신호의 각각의 심볼은 간격 t=(0,T]에서 서브-신호 ri(t)(단, i=1, ...n)로서 전송되고, 새로운 신호의 각각의 심볼은 서브 신호 sj(t)(단, j= 1, …m)로서 전송될 수 있다. 기존의 신호에 대한 일련의 서브-신호를 최소한으로 교란하는 새로운 신호에 대한 일련의 심볼을 선택함으로써 새로운 신호가 생성될 수 있다.
심볼간 교란(symbol to symbol disruption)은 수학식 9로서 표현될 수 있다:
Figure 112011035166018-pct00009
그에 따라, 수학식 10을 최소화하거나 적어도 수학식 10의 적절히 작은 값을 제공하도록 새로운 신호가 결정될 수 있다:
Figure 112011035166018-pct00010
여기서, Wi,j는 가중 함수(weighting function)이다. Wi,j는, 일부 구현예에서, 단지 균일한 가중 함수일 수 있지만, 대안의 구현예에서, 교란의 총량보다는 새로운 신호에 의해 교란되는 기존의 신호의 심볼의 총수를 최소화하는 비선형 함수일 수 있다. 또 다른 구현예에서, Wi,j는 다른 대안으로서 또는 그에 부가하여 각각의 심볼이 나올 확률에 기초한 또는 임의의 다른 적당한 인자에 기초한 가중 함수일 수 있다.
도 7a 및 도 7b 모두는 도출된 변조 방식에 포함시킬 심볼을 선택하는 데 사용될 수 있는 기법의 한 일례를 나타낸 것이지만, 이것이 본 명세서에 기술된 원리에 따라 구현될 수 있는 기법의 유형들의 일례에 불과하다는 것을 잘 알 것이다.
도 7a 및 도 7b의 프로세스(700)는 주파수 스펙트럼의 일부분에서 기존의 신호가 검출되는 블록(702)에서 시작한다. 블록(704)에서, 기존의 신호를 통해 데이터를 전송하는 데 사용되는 일련의 심볼이 결정된다. 상기한 바와 같이, 블록(702, 704)에서의 검출 및 결정이 임의의 적당한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 프로세스(700)가 수행될 때 스펙트럼의 일부분에 존재하는 신호가 검출될 수 있고, 신호에서 사용되는 심볼이 신호의 유형 및/또는 구조를 검사함으로써 결정될 수 있다. 그에 부가하여 또는 다른 대안으로서, 블록(702, 704)의 검출 및 결정이 스펙트럼의 일부분의 할당에 관한 정보 및 그 부분에서 방송되기로 되어 있는 신호의 유형 및 구조를 검토함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼의 일부분에 관한 정보는 그 부분의 적어도 일부가 하나 이상의 변조 방식을 사용하여 텔레비전 콘텐츠를 전송하는 데 사용하도록 할당되어 있다는 것을 나타낼 수 있다.
블록(706)에서, 프로세스(700)는 새로운 신호를 생성하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 심볼 부분집합을 형성할 수 있다. 이들 심볼은 하나 이상의 미리 정의된 심볼 성상과 연관되어 있을 수 있고, 블록(706)에서 형성되는 이 부분집합 각각이 미리 정의된 성상일 수 있다. 기타 구현예에서, 블록(706)에서 형성된 부분집합은 이용가능한 심볼의 모든 순열을 포함할 수 있으며, 따라서 상관이 최저인 일련의 이용가능한 심볼을 결정하기 위해 프로세스(700)에서 심볼의 모든 이용가능한 조합이 검사될 수 있다. 일부 구현예에서, 이용가능한 심볼의 부분집합은 임의의 크기일 수 있지만, 다른 구현예에서, 이 부분집합은 최소 및/또는 최대 크기(예를 들어, 4개 이상의 심볼 및/또는 8개 이하의 심볼)의 부분집합이거나 다른 제약조건의 적용을 받을 수 있다.
블록(708)에서 시작하여, 프로세스(700)는 기존의 신호와 낮은 상관을 가지는 일련의 신호를 찾아내기 위해 몇개의 루프를 시작한다. 그 프로세스는 블록(706)에서 형성된 각각의 부분집합 내의 각각의 심볼을 블록(702)에서 검출된 기존의 신호에서 사용되는 일련의 심볼의 각각의 심볼과 상관시킨다. 블록(708)에서, 프로세스(700)는 블록(706)에서 형성된 하나 이상의 부분집합 중 제1 부분집합을 선택하고, 블록(710)에서, 선택된 제1 부분집합의 제1 심볼을 선택한다. 블록(712)에서, 기존의 신호에서 사용되는 일련의 심볼 중 제1 심볼이 선택된다.
블록(714)에서, 선택된 제1 부분집합의 선택된 제1 심볼이 기존의 신호에서 사용되는 일련의 심볼 중 선택된 제1 심볼과 상관된다. 블록(714)의 상관은, 전술한 예시적인 기법 및 수학식 중 임의의 것에 따르는 것을 비롯해, 임의의 적당한 방식으로 수행될 수 있다. 블록(716)에서, 블록(714)에서 결정된 상관이 임의의 적당한 가중 함수에 따라 가중될 수 있고, 블록(718)에서, 블록(716)의 가중된 상관이 블록(708)에서 선택된 부분집합에 대한 임의의 이전의 가중된 상관과 누적될 수 있다. 이러한 방식으로, 부분집합에 대한 상관을 나타내는 별도의 값이 각각의 부분집합에 대해 계산될 수 있다.
프로세스(700)는 이어서 기존의 신호에서 사용 중인 각각의 심볼에 걸쳐 루프를 돈다. 블록(720)에서, 기존의 신호에서 사용 중인 일련의 심볼에, 블록(712)에서 선택되어 검사되지 않은 심볼이 더 있는지가 판정된다. 있는 경우, 프로세스(700)는 블록(712)으로 되돌아가서, 블록(714)에서 새로운 심볼이 선택되어 현재 선택된 부분집합의 현재 선택된 심볼[즉, 블록(710)에서 마지막으로 선택된 심볼 및 블록(708)에서 마지막으로 선택된 부분집합]과 상관된다. 블록(714)의 상관은 이어서 가중되고 블록(708)에서 선택된 부분집합에 대한 다른 가중된 상관과 누적된다.
기존의 신호에서 사용 중인 부분집합 내의 모든 심볼이 블록(710)에서 선택된 심볼과 비교되었을 때[즉, 블록(720)에서 기존의 신호에서 사용 중인 일련의 심볼에 더 이상 미선택된 심볼이 남아 있지 않은 것으로 판정될 때], 프로세스(700)는 블록(708)에서 선택된 부분집합에서 이용가능한 각각의 심볼에 걸쳐 루프를 돈다. 블록(722)에서, 블록(708)에서 선택된 부분집합에 미선택된 심볼이 더 있는지가 판정된다. 있는 경우, 프로세스(700)는 블록(710)으로 되돌아가서, 부분집합으로부터 새로운 심볼을 선택한다. 이어서, 블록(712)에서 시작하는 루프가 재시작되고, 블록(710)에서 새로 선택된 심볼이 기존의 부분집합에서 사용 중인 일련의 심볼 내의 각각의 심볼에 대해 상관되고 가중되며, 가중된 상관이 블록(718)에서 누적된다.
블록(708)에서 선택된 부분집합 내의 모든 심볼이 기존의 신호에서 사용 중인 모든 심볼과 비교되었을 때[즉, 블록(722)에서, 블록(708)에서 선택된 부분집합에 더 이상 미선택된 심볼이 남아 있지 않은 것으로 판정될 때], 블록(724)에서, 부분집합의 누적된 가중치가 기록될 수 있다. 누적된 가중치는 블록(716)에서 계산되고 블록(718)에서 누적된 가중된 상관의 임의의 함수일 수 있고, 새로운 신호에 대해 이용가능한 부분집합과 기존의 신호에서 사용 중인 부분집합 간의 전체적인 상관을 나타낼 수 있다.
앞서 논의된 바와 같이, 일부 구현예에서, 프로세스(700)와 같은 프로세서의 목표는 기존의 신호에서 사용 중인 일련의 심볼에 대해 최저 상관을 가지는, 따라서 기존의 신호를 사용하는 데이터의 통신을 교란할 가능성이 최저인 새로운 신호를 생성하는 데 이용가능한 일련의 심볼을 결정하는 것이다. 그에 따라, 블록(726)에서, 블록(706)에서 형성된 일련의 부분집합에 미선택된 부분집합이 더 남아 있는지가 판정된다. 있는 경우, 프로세스(700)는 블록(708)으로 되돌아가서, 분석될 새로운 부분 집합을 선택한다. 이어서, 블록(710, 712)의 루프가 재시작되고, 새로운 부분 집합의 각각의 심볼이 기존의 부분집합에서 사용 중인 일련의 심볼의 각각의 심볼과 비교된다. 이어서, 블록(724)에서 각각의 부분 집합의 누적된 가중된 상관이 기록되고, 따라서 이용가능한 부분 집합과 기존의 신호에서 사용 중인 일련의 심볼 간의 가중된 상관의 전체 목록이 기록된다.
블록(726)에서 모든 이용가능한 부분 집합이 프로세스(700)에 의해 검사된 것으로 판정될 때, 블록(728)에서 누적된 가중된 상관이 검사되고, 가장 낮은 누적된 가중된 상관을 가지는 부분 집합이 새로운 신호로서 사용하기 위해 선택되고, 프로세스가 종료한다. 가장 낮은 가중된 상관을 가지는 심볼의 부분 집합은 기존의 신호를 교란할 가능성이 가장 낮은 부분 집합이고, 그 부분 집합을 사용하여 전송되는 데이터는 기존의 신호의 목적지에서 데이터로서 인식되고 처리될 가능성이 가장 낮다. 블록(728)에서 선택된 부분 집합의 심볼은 이어서 새로운 신호를 통해 데이터를 전송하는 데 사용된다.
본 명세서에 기술된 실시예들 중 일부 또는 전부에 따라 동작하는 기법은 임의의 적당한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 기법들이 하드 디스크 드라이브 등의 자기 매체, CD(Compact Disk) 또는 DVD(Digital Versatile Disk) 등의 광 매체, 영구적 또는 비영구적 고상 메모리(예를 들어, 플래시 메모리, 자기 RAM 등), 또는 임의의 다른 적당한 저장 매체와 같은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 인코딩된 컴퓨터 실행가능 명령어로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 도 8의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(806)로서[즉, 컴퓨팅 장치(800)의 일부분으로서] 또는 별도의 컴퓨터 저장 매체로서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "컴퓨터 판독가능 저장 매체"를 비롯한 "컴퓨터 판독가능 매체"가 그 위에 데이터를 기록하는 프로세스 동안 어떤 방식으로 변경될 수 있는 적어도 하나의 물리적 속성을 가지는 유형의 저장 매체(tangible storage media)를 말한다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체의 물리적 구조의 일부분의 자화 상태(magnetization state)가 기록 동안에 변경될 수 있다.
이러한 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 원리에 따라 동작하는 기법을 구현하는 컴퓨터 실행가능 명령어는 하나 이상의 독립 실행형 기능 설비(stand-alone functional facility)[예를 들어, 전술한 복제 설비(replication facility)]로서 구현될 수 있다. 전술한 바와 같이, "기능 설비"는, 어떻게 인스턴스화되든 간에, 전체 소프트웨어 요소의 일부분(예를 들어, 함수 또는 개별 프로세스)일 수 있는, 특정의 동작 역할을 수행하는 시스템의 구조적 구성요소이다. 일반적으로, 기능 설비는 특정의 작업을 수행하거나 특정의 추상 데이터 형식을 구현하는 루틴, 프로그램, 개체, 구성요소, 데이터 구조, 기타 등등을 포함한다. 통상적으로, 기능 설비의 기능이 다양한 실시예에서 원하는 바에 따라 결합되거나 분산되어 있을 수 있다. 이들 기능 설비는, 일부 구현예에서, 다른 관련 없는 기능 설비 및/또는 프로세스(소프트웨어 프로그램 응용 프로그램을 구현하거나 컴퓨팅 장치의 운영 체제를 구현하는 기능 설비 등)와 상호작용하도록 구성되어 있을 수 있거나, 다른 구현예에서, 모듈은, 모듈과 더불어 전체 시스템(미국 워싱턴주 레드몬드 소재의 Microsoft Corporation으로부터 입수가능한 Windows 운영 체제를 비롯한 운영 체제 등)을 형성하는 다른 기능 설비와 상호작용하도록 구성될 수 있다. 환언하면, 일부 구현예에서, 기능 설비는 다른 대안으로서 운영 체제의 일부분으로서 또는 운영 체제의 외부에 구현될 수 있다. 또한, 일부 구현예에서, 일부 기능 설비가 다른 기능 설비와 별도로 구현될 수 있거나, 일부 기능 설비가 구현되지 않을 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
전체가 아닌 일부 구현예에서, 기법들은 도 1의 예시적인 컴퓨터 시스템을 비롯한 임의의 적당한 컴퓨터 시스템에서 동작하는 임의의 적당한 컴퓨팅 장치(들)에서 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어로서 구현될 수 있다. 이들 컴퓨터 실행가능 명령어는, 각각이 이러한 기법의 실행을 완료하는 데 필요한 하나 이상의 동작을 제공하는 다수의 기능 설비로서 구현되는 것을 비롯한, 임의의 적당한 방식으로 구현될 수 있다. 각각의 기능 설비는 그 자신의 방식으로 구현될 수 있으며, 모두가 동일한 방식으로 구현될 필요는 없다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 기능 설비는 동작 역할을 수행하는 시스템의 구조적 구성요소이다. 동작 역할은 전체 소프트웨어 요소의 일부분일 수 있다. 예를 들어, 기능 설비는 프로세스, 개별 프로세스, 또는 임의의 다른 적당한 처리 단위의 기능을 수행할 수 있다. 기능 설비는 컴퓨터 실행가능 명령어를 포함할 수 있고, 이하에서 더 논의되는 바와 같이, 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 인코딩될 수 있다. 그에 부가하여, 이러한 컴퓨터 실행가능 명령어는 다수의 적당한 프로그래밍 언어 및/또는 프로그래밍 또는 스크립팅 도구 중 임의의 것을 사용하여 작성될 수 있고, 또한 프레임워크 또는 가상 컴퓨터에서 실행되는 실행가능 기계어 코드 또는 중간 코드(intermediate code)로서 컴파일될 수 있다. 기능 설비가, 적절한 경우, 병렬로 또는 직렬로 실행될 수 있고, 기능 설비가 실행되고 있는 컴퓨터 상의 공유 메모리를 사용하여, 메시지 전달 프로토콜을 사용하여, 또는 임의의 다른 적당한 방식으로 서로 간에 정보를 전달할 수 있다.
하나 이상의 작업을 수행하는 예시적인 기능 설비가 본 명세서에 기술되어 있지만, 기술된 작업의 기능 설비 및 구획(division)이 본 명세서에 기술된 예시적인 기법을 구현할 수 있는 기능 설비의 유형의 일례에 불과하다는 것과 본 발명이 임의의 특정의 수, 구획 또는 유형의 기능 설비에 구현되는 것으로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다. 일부 구현예에서, 모든 기능이 하나의 기능 설비에 구현될 수 있다.
이들 기능 설비는 하나의 다목적 프로그램가능 디지털 컴퓨터 장치, 처리 능력을 공유하고 본 명세서에 기술된 기법을 공동으로 수행하는 2개 이상의 다목적 컴퓨터 장치의 조정된 시스템(coordinated system), 본 명세서에 기술된 기법을 실행하도록 전용되어 있는 하나의 컴퓨터 장치 또는 (동일한 위치에 있거나 지리적으로 분산되어 있는) 컴퓨터 장치들의 조정된 시스템, 본 명세서에 기술된 기법을 수행하는 하나 이상의 ASIC(application-specific integrated circuit), 본 명세서에 기술된 기법을 수행하는 하나 이상의 FPGA(Field-Programmable Gate Array), 또는 임의의 다른 적당한 시스템 상에서 동작할 수 있다.
도 8은 본 명세서에 기술된 기법을 구현하는 시스템에서 사용될 수 있는 컴퓨팅 장치(800) 형태의 컴퓨팅 장치의 예시적인 한 구현예를 나타낸 것이지만, 다른 것들이 가능하다. 게다가, 도 8이 컴퓨팅 장치가 본 명세서에 기술된 원리에 따라 동작하는 데 필요한 구성요소를 나타내거나 전체적으로 나타내기 위한 것이 아니라는 것을 잘 알 것이다.
컴퓨팅 장치(800)는 적어도 하나의 프로세서(802), 구성가능한 무선기(804), 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체(806)를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(800)는, 예를 들어, 데스크톱 또는 랩톱 개인용 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), 스마트 휴대폰, 서버, 무선 액세스 지점 또는 기타 네트워킹 요소, 또는 임의의 다른 적당한 컴퓨팅 장치일 수 있다. 구성가능한 무선기(804)는 컴퓨팅 장치(800)가 임의의 적당한 컴퓨팅 네트워크를 통해 임의의 다른 적당한 컴퓨팅 장치와 무선으로 통신할 수 있게 해주는 임의의 적당한 하드웨어 및/또는 소프트웨어일 수 있다. 컴퓨팅 네트워크는 무선 액세스 지점은 물론, 인터넷을 비롯한 2개 이상의 컴퓨터 간에 데이터를 교환하는 임의의 적당한 유선 및/또는 무선 통신 매체 또는 매체들을 포함할 수 있다. 구성가능한 무선기의 일례가 도 9와 관련하여 이하에서 더 상세히 기술된다. 컴퓨터 판독가능 매체(806)는 프로세서(802)에서 처리될 데이터 및/또는 실행될 명령어를 저장하도록 구성될 수 있다. 프로세서(802)는 데이터의 처리 및 명령어의 실행을 가능하게 해준다. 데이터 및 명령어는 컴퓨터 판독가능 저장 매체(806)에 저장될 수 있고, 예를 들어, 컴퓨팅 장치(800)의 구성요소들 간의 통신을 가능하게 해줄 수 있다.
컴퓨터 판독가능 저장 매체(806) 상에 저장된 데이터 및 명령어는 본 명세서에 기술된 원리에 따라 동작하는 기법을 구현하는 컴퓨터 실행가능 명령어를 포함할 수 있다. 도 8의 일례에서, 컴퓨터 판독가능 저장 매체(806)는, 전술한 바와 같이, 다양한 설비를 구현하고 다양한 정보를 저장하는 컴퓨터 실행가능 명령어를 저장한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체(806)는 신호 설계 설비(signal design facility)(808)를 저장한다. 신호 설계 설비는, 전술한 예시적인 기법들 중 임의의 기법에 의하는 것을 비롯한, 임의의 적당한 방식으로 임의의 적당한 신호 설계 프로세스를 수행하도록 구성되어 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 신호 설계 설비(808)는 도 5, 도 6a, 도 6b 및 도 7과 관련하여 전술한 변조 방식 선택 기법에 따라 변조 방식을 선택하도록 구현될 수 있고, 다른 실시예에서, 신호 설계 설비(808)는 임의의 다른 방식으로 신호 설계 프로세스를 수행하도록 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체(806)는 또한 각각이 미리 정의된 성상 및/또는 미리 정의된 신호 및 서브-신호와 연관된 복수의 변조 심볼을 가지는 복수의 변조 방식(810)을 저장할 수 있다. 이들 변조 심볼은 데이터가 구성가능한 무선기(804)를 통해 새로운 신호 상으로 전송되는 데 사용될 새로운 변조 방식을 도출하는 데 사용될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체(806)는 또한 기존의 신호 특성(812)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 기존의 신호 특성(812)에 관한 정보는, 컴퓨팅 장치에서 만나게 될 수 있고 새로운 신호를 설계하기 위해 분석될 수 있는 기존의 신호에 관한 임의의 적당한 정보를 포함할 수 있다. 이 정보(812)는 코드 시퀀스 등의 신호 자체에 관한 임의의 적당한 정보, 기존의 신호의 목적지에서 수행되는 수신 절차에 관한 임의의 적당한 정보(수신 절차의 속성 및 매개변수 등), 및/또는 기존의 신호의 목적지에서 사용될 수 있는 장비에 관한 임의의 적당한 정보를 포함할 수 있다. 이 정보는 신호 설계 설비(808)에서 기존의 신호의 수신을 교란하지 않을 새로운 신호를 설계하는 데 사용될 수 있다.
단지 부분적으로 구성가능한 무선기 또는 SDR 등의 전체적으로 구성가능한 무선기를 비롯한, 임의의 적당한 유형의 구성가능한 무선기가 본 명세서에 기술된 원리에 따라 구성가능한 무선기(804)로서 구현될 수 있다. 도 9는 구성가능한 무선기의 한 아키텍처의 블록도를 나타낸 것이다. 그렇지만, 도 9에 도시된 구성가능한 무선기(900)가 본 명세서에 기술된 원리에 따라 구현될 수 있는 구성가능한 무선기의 유형의 일례에 불과하다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 도 9의 블록도가 간략화된 도면이라는 것과 도 9의 아키텍처에 따라 구현되는 무선기가 임의의 다른 적당한 무선기 요소를 추가로 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
도 9의 블록도는 무선기(900)를 통해 정보가 이동할 수 있는 2개의 경로, 즉 상부 송신 경로 및 하부 수신 경로를 나타내고 있다. 양 경로는 신호가 전송 및/또는 수신될 수 있는 안테나(908)에 연결되어 있다. 경로의 모든 요소가 외부 요소[사용자 또는 무선기(900)가 일부를 이루고 있는 컴퓨팅 장치에서 실행되는 기능 설비 등]로부터의 입력에 따라 무선기를 구성할 수 있는 구성 논리 제어기(916)에 연결되어 있다.
무선기(900)의 상부 송신 경로는 무선기 외부로부터 송신 경로에 입력된 데이터에 ECC(error control code)를 적용할 수 있는 EC(Error Control) 인코더(902)를 포함한다. ECC가 적용된 데이터는 이어서 데이터에 변조 방식을 적용하는 변조기 요소(904)에 입력될 수 있다. 변조기(904)는, 구성 논리 요소(916)에 의해, 전술한 예시적인 기법들 중 임의의 기법에 따라 도출된 변조 방식을 적용하도록 구성될 수 있다. 변조된 데이터는 이어서 RF(radio frequency) 송신기(906)로 전달되어 안테나(908)에 인가되고, 무선으로 전송될 수 있다. RF 송신기(906)는 기존의 신호의 수신을 교란시키지 않고 전송될 수 있는 전송을 위한 새로운 신호를 설계하도록 임의의 방식으로 변조된 데이터를 수정하도록 구성될 수 있다.
무선기(900)의 하부 수신 경로는 신호를 수신하여 처리하는 RF 수신기(910)를 포함한다. RF 수신기(910)는 수신된 데이터를 복조기 요소(912)로 전달할 수 있다. RF 수신기(910) 및 복조기(912)는 함께 수신 절차를 수행하여, 수신된 신호로부터 원하는 신호를 획득할 수 있다. 이 수신 절차는 임의의 적당한 속성 및 매개변수에 따라 임의의 적당한 방식으로 수행될 수 있고, 구성 논리(916)에 의해 제어될 수 있다. 원하는 신호에 포함된 데이터는, 임의의 데이터 오류 및/또는 데이터 손실이 검출 및/또는 정정될 수 있도록, 복조기(912)에 의해 EC 디코더(914)에 제공될 수 있다. 임의의 오류가 정정되었을 때, 데이터는 이어서 무선기 외부의 요소(프로세서, 메모리 및 기타 요소 등)에 제공될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 적어도 하나의 실시예의 몇가지 측면에 대해 기술하였지만, 다양한 변경, 수정 및 개량이 당업자에 의해 용이하게 안출될 것이라는 것을 잘 알 것이다.
이러한 변경, 수정 및 개량은 본 발명의 일부인 것으로 보아야 하며, 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다. 그에 따라, 이상의 설명 및 도면은 단지 일례에 불과하다.
본 발명의 다양한 측면들이 단독으로, 조합하여, 또는 이상에 기술한 실시예들에서 구체적으로 논의되지 않은 각종의 구성으로 사용될 수 있으며, 따라서 그의 응용이 이상의 설명에 기술되고 첨부 도면에 예시된 컴포넌트들의 상세 및 구성으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 일 실시예에 기술된 측면이 다른 실시예에 기술된 측면과 임의의 방식으로 결합될 수 있다.
또한, 본 발명은 방법으로서 구현될 수 있으며, 이 방법의 일례가 제공되어 있다. 이 방법의 일부로서 수행되는 동작들이 임의의 적당한 방식으로 순서가 매겨질 수 있다. 그에 따라, 동작들이 예시된 것과 다른 순서로 수행되는 실시예들이 구성될 수 있으며, 이는, 비록 예시적인 실시예들에서 순차적인 동작들로 나타내어져 있지만, 어떤 동작들을 동시에 수행하는 것을 포함할 수 있다.
청구 범위에서 청구항 구성요소를 수식하기 위해 "제1", "제2", "제3", 기타 등등의 서수 용어를 사용하는 것은 그 자체로 한 청구항 구성요소의 다른 구성요소에 대한 우선권, 우선순위 또는 순서, 또는 방법의 동작이 수행되는 시간적 순서를 의미하지 않으며, 단지 어떤 이름을 갖는 한 청구항 구성요소를 동일한 이름을 갖는(그렇지만, 서수 용어를 사용함) 다른 구성요소와 구분하여 청구항 구성요소들을 구별하기 위한 표시로서 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 어구 및 전문 용어가 설명을 위한 것이며, 제한하는 것으로 보아서는 안된다. 본 명세서에서 "포함하는", "구비하는", "갖는", "내포하는", "수반하는" 및 이들의 변형을 사용하는 것은 그 이후에 열거되는 항목 및 그의 등가물은 물론 부가의 항목을 포괄하기 위한 것이다.

Claims (17)

1차 사용자(primary user)가 하나 이상의 1차 수신자(primary recipient)에게 데이터를 전달하기 위한 1차 신호(primary signal)를 전송하는 데 사용 가능한 주파수 스펙트럼의 일부분에서 2차 사용자(secondary user)로서 통신하도록 통신 장치를 동작시키는 방법으로서,
상기 1차 신호의 표시(indication)를 수신한 것에 응답하여, 2차 사용자로서 동작하는 또 다른 통신 장치와의 통신을 가능하게 하는 단계를 포함하되,
상기 통신을 가능하게 하는 단계는,
상기 1차 신호의 상기 표시에 기초하여, 상기 1차 신호의 1차 변조 방식(primary modulation scheme)의 개개의 1차 변조 심볼들의 제1 표시자들(first indicators)을 획득하고,
후보 변조 심볼들의 집합 내의 개개의 후보 변조 심볼들의 제2 표시자들에 액세스하고,
상기 1차 변조 심볼들 및 상기 후보 변조 심볼들의 상기 표시자들을 이용하여 상기 1차 변조 방식에 대한 상기 제2 표시자들의 각 부분 집합의 상관 값들을 계산하고, 상기 상관 값들 중 최소의 상관 값을 식별하며- 주어진 부분 집합에 대한 상관 값은 각각의 심볼 쌍들에 대한 쌍별 상관 값(pairwise values of correlations)을 계산함으로써 계산되고, 임의의 주어진 심볼 쌍은 상기 주어진 부분 집합 내의 후보 변조 심볼 및 1차 변조 심볼을 포함함 -,
최소의 상관 값을 갖는 것으로 판정된 상기 주어진 부분 집합 내의 상기 변조 심볼들에 기초하여 2차 변조 방식을 구성함으로써- 상기 2차 변조 방식은 상기 주파수 스펙트럼의 상기 일부분에 적어도 부분적으로 속하는 채널에서 상기 또 다른 통신 장치와의 통신을 위한 2차 신호를 변조하도록 구성됨 -,
수행되고,
상기 2차 변조 방식은 상기 또 다른 통신 장치와 통신하기 위해 상기 2차 신호를 변조하는데 사용되는
통신 장치를 동작시키는 방법.
제1항에 있어서,
상기 후보 변조 심볼들의 집합 내의 상기 후보 변조 심볼들은 복수의 변조 방식 중 적어도 2개의 변조 방식으로부터 선택되는
통신 장치를 동작시키는 방법.
제2항에 있어서,
도출된 2차 변조 방식에 따라 데이터를 인코딩함으로써 상기 2차 신호를 생성하는 단계, 및
상기 인코딩된 데이터를 포함하는 상기 2차 신호를 전송하는 단계
를 더 포함하는 통신 장치를 동작시키는 방법.
제2항에 있어서,
상기 2차 신호가 상기 적어도 하나의 1차 신호의 하나 이상의 1차 수신자에 의한 디코딩 동안 무시되도록 상기 최소의 상관 값이 특정 임계값보다 작도록 상기 2차 변조 방식을 구성하는 단계를 더 포함하는
통신 장치를 동작시키는 방법.
제1항에 있어서,
상기 통신 장치 상에서 각각의 1차 신호의 속성들에 관련된 정보에 기초하여 상기 1차 신호를 검출하는 단계를 더 포함하는
통신 장치를 동작시키는 방법.
제1항에 있어서,
상기 주파수 스펙트럼의 상기 일부분에 인접한 제2 채널의 사용을 검출함으로써 상기 1차 신호를 검출하는 단계를 더 포함하는
통신 장치를 동작시키는 방법.
장치로서,
변조기를 포함하는 무선기(radio)- 상기 변조기는 스펙트럼의 채널에서 구성가능한 변조 방식에 따라 전송하도록 구성가능함 -,
상기 무선기를 위한 제어기
를 포함하며,
상기 제어기는 상기 장치가 동작하는 경우,
상기 채널에서 1차 신호의 존재를 감지하고- 상기 1차 신호는 상기 스펙트럼의 일부분의 사용자의 1차 장치에 의해 전송됨 -,
상기 1차 신호의 감지에 응답하여, 상기 1차 신호에 대한 1차 변조 방식을 판정하고- 상기 1차 변조 방식은 1차 변조 심볼들을 포함함 -,
상기 1차 변조 심볼들을 사용하여 상기 1차 변조 심볼들과 최소 상관을 갖는 것으로 상기 1차 변조 심볼들에 따라 판정된 2차 변조 심볼들을 갖는 2차 변조 방식을 도출 또는 선택하고- 상기 최소 상관의 판정은 변조 심볼들의 각 쌍들의 개개의 상관을 계산함으로써 행해지고, 각 쌍은 1차 변조 심볼 및 2차 변조 심볼을 포함하고, 상기 판정은 상기 2차 변조 방식에 따라 인코딩된 데이터를 반송하는 2차 신호가 상기 1차 신호를 통해 통신하는 1차 장치들에 의해 수신되도록 행해짐 -,
상기 선택된 2차 변조 방식으로 2차 신호를 통신하도록 상기 무선기를 구성하도록
구성되고,
상기 2차 신호를 통신하는 것은 또 다른 장치와 데이터를 교환하는 것을 포함하고, 상기 2차 신호는 상기 장치와 상기 또 다른 장치 사이에서 교환되는 상기 데이터를 반송하는
장치.
제7항에 있어서,
상기 2차 변조 방식을 선택 또는 도출하는 것은 선택되는 2차 변조 심볼들의 개개의 상관에 따라 상기 2차 변조 방식에 대한 2차 변조 심볼들을 선택하는 것을 포함하는 장치.
제7항에 있어서,
상기 2차 변조 방식을 선택 또는 도출하는 것은 상기 2차 신호 내에 데이터를 전송하기 위한 2차 코드 시퀀스를 선택하는 것을 포함하고, 상기 2차 코드 시퀀스는 상기 1차 신호에 데이터를 전송하는데 사용된 상기 1차 변조 방식의 1차 코드 시퀀스에 대해, 상기 개개의 상관에 따라 최소인 것으로 판정된 상관을 가지는 장치.
제7항에 있어서,
상기 무선기는 적어도 제1 사전 설계된 신호 및 제2 사전 설계된 신호에 따라 통신하도록 구성되고,
상기 2차 변조 방식으로 2차 신호를 통신하도록 상기 무선기를 구성하는 것은 상기 제1 사전 설계된 신호에 따라 상기 2차 신호의 제1 심볼을 전송하고 상기 제2 사전 설계된 신호에 따라 상기 2차 신호의 제2 심볼을 전송하도록 상기 무선기를 구성하는 것을 포함하는 장치.
제7항에 있어서,
상기 1차 신호를 감지하는 것은 상기 채널에 인접한 제2 채널에서 감지하는 것을 포함하는 장치.
제7항에 있어서,
상기 1차 신호는 상기 채널에 인접한 제2 채널을 통해 방송되는 텔레비전 신호를 포함하고, 상기 채널은 상기 제2 채널과 제3 채널 사이의 화이트 스페이스인 장치.
컴퓨터 실행가능 명령어들이 인코딩되어 있는 장치로서,
상기 컴퓨터 실행가능 명령어들은 컴퓨터에 의해 실행되는 경우 상기 컴퓨터로 하여금 무선기를 동작시키는 방법을 수행하게 하고, 상기 무선기는 복수의 인코딩 방식에 따라 동작하도록 구성되고, 상기 복수의 인코딩 방식은 제1 인코딩 방식 및 제2 인코딩 방식을 포함하고, 각 인코딩 방식은 복수의 인코딩 방식 심볼 각각을 각각의 신호 파라미터에 맵핑시키는 각각의 성상(constellation)에 대응하고,
상기 방법은
2차 신호에 대해 도출된 인코딩 방식을 정의하는 단계- 상기 도출된 인코딩 방식은 장치들 간의 데이터 통신 동안 데이터를 인코딩하기 위해 후보 심볼들의 집합으로부터 개별적으로 선택된 심볼들을 포함하고, 상기 도출된 인코딩 방식의 심볼들은 1차 심볼들의 특징들(features)에 대한 상기 후보 심볼들의 상이한 부분 집합 내의 후보 심볼들의 특징들의 상관을 평가하여 상기 도출된 인코딩 방식에서의 심볼들의 특징들이 상기 1차 심볼들의 특징들에 대해 집단적 최소 상관(a collective minima of correlation)을 갖는 것으로 판정되도록 상기 후보 심볼들의 부분 집합을 선택함으로써 상기 후보 심볼들의 집합으로부터 선택되고, 상기 도출된 인코딩 방식은 상기 제1 인코딩 방식으로부터의 심볼 및 상기 제2 인코딩 방식으로부터의 심볼을 포함함 -, 및
정보가 통신되는 경우 상기 복수의 인코딩 방식 중 적어도 두 개의 인코딩 방식에 따라 동작하도록 상기 무선기의 구성을 변경하여 상기 도출된 인코딩 방식으로 인코딩된 데이터를 전송함으로써 장치와 상기 데이터를 교환하는 단계
를 포함하는, 장치.
제13항에 있어서,
상기 도출된 인코딩 방식을 정의하는 단계는 상기 도출된 인코딩 방식에 따라 전송된 상기 2차 신호가 1차 신호의 목적지의 수신 절차에 의해 무시되도록 하여 상기 2차 신호가 상기 수신 절차를 방해하지 않도록 상기 도출된 인코딩 방식을 정의하는 단계를 포함하는 장치.
제13항에 있어서,
상기 방법은 상기 제1 인코딩 방식으로 제1 심볼을 전송하도록 상기 무선기의 구성을 변경하고 상기 제2 인코딩 방식으로 제2 심볼을 전송하도록 상기 무선기의 구성을 변경하는 단계를 더 포함하는 장치.
제15항에 있어서,
상기 제1 심볼 및 상기 제2 심볼 각각은 심볼에 대응하는 신호가 생성되게 하는 위상각 및 전력을 정의하는 위상-전력 쌍을 포함하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 상관 값들 중 상기 최소 상관 값은 상기 상관 값들을 임계 값에 비교하고 상기 상관 값들 중 상기 최소 상관 값이 상기 임계 값을 만족시킨다는 판정에 응답하여 상기 상관 값들 중 상기 최소 상관 값을 선택함으로써 식별되는
통신 장치를 동작시키는 방법.
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