KR101660562B1 - 구조화된 데이터베이스를 사용하는 ｔｖ 화이트 스페이스 장치 - Google Patents

구조화된 데이터베이스를 사용하는 ｔｖ 화이트 스페이스 장치 Download PDF

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Abstract

TV 화이트 스페이스 내에서 작동하는 미승인된 TVBD 장치에 의한 사용을 위한 2-단계 데이터베이스 구조는 중앙 데이터베이스 및 로컬 데이터베이스를 포함한다. 중앙 데이터베이스는 두 개의 서브-데이터베이스, 즉 모든 승인된 TV 장치에 관한 정보를 보유하는 중앙 승인 데이터베이스 및 TV 스펙트럼 내에서 작동하는 미승인 무선 장치에 관한 정보를 보유하는 중앙 미승인 데이터베이스를 포함한다. 로컬 데이터베이스는 TVBD 장치 또는 TVBD 네트워크가 시작할 때 각각의 상기 TVBD 장치 또는 TVBD 네트워크에 의해 생성되고 위치, 전력 전송 수준, 작동 스케줄, 감지 결과, 백업 채널 정보를 비롯한, 로컬 범위 내 모든 송신기에 관한 정보를 저장한다. 로컬 데이터베이스는 TV 스펙트럼의 승인된 사용에 관하여 쿼리(query)하고 중앙 데이터베이스에 등록하기 위하여 중앙 데이터베이스와 통신한다. 로컬 데이터베이스는 채널 사용, 감지 결과, 전송 패턴 및 로컬 데이터베이스가 중앙 조정자 없이 공존을 협상하는 것을 가능하게 하는 그 밖의 다른 정보에 관한 정보를 교환하기 위하여 서로 통신한다. 로컬에서 수행된 협상은 중앙 데이터베이스의 과부하를 방지한다.

Description

구조화된 데이터베이스를 사용하는 ＴＶ 화이트 스페이스 장치{TV WHITE SPACE DEVICES USING STRUCTURED DATABASES}
발명의 분야
본 발명은 TV 스펙트럼 내에서 미승인 어플리케이션 작동을 위하여 구조화된 데이터베이스를 생성하고 사용하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
발명의 배경
최근 수년 동안, 더욱 전통적인 서비스와 함께, 활용되어온 무선 어플리케이션의 수에 있어서 상당한 증가가 있었으며, 이는 활용 가능한 라디오 스펙트럼의 분배에 대하여 상당한 양의 압력을 가해왔다.
RF 스펙트럼의 사용은 대부분의 국가에서 정부 기관의 규제를 받는다. 최근에, 통신 스펙트럼의 전용 또는 승인 영역뿐만 아니라 미승인 영역이 존재한다. 스펙트럼의 일부 대역은 예컨대 셀룰라 네트워크 대역(cellular network band)과 같이 과부하 될 수 있는 반면, 다른 대역은 예컨대 텔레비전 및 라디오 방송 대역과 같이 과소이용(underuse)될 수 있다. 예를 들면, 스펙트럼의 미승인 대역은 자유롭게 접속될 수 있기 때문에, 이러한 대역들은 과도하게 사용되는 경향이 있다. 이와 반대로, 최근의 연구에 의하면 승인(규제) 대역의 단지 소규모 영역만이 사용 중이다. 예를 들면, 도시는 단지 수 개의 텔레비전 방송국을 가질 수 있거나 또는 라디오 또는 TV 방송국은 하루 중 특정 시간에 방송을 중지할 수 있다. 최근까지, 미-승인 사용자들이 이러한 과소이용되는 스펙트럼의 대역을 사용하는 것이 금지되었다.
TV 방송의 아날로그에서 디지털로의 진화와 함께, 상기와 같은 사실로 인하여 일부 국가에서 규제 기관들은, 2차 사용자들이 1차 사용자를 방해하지 않은 조건으로, RF 스펙트럼의 일부 대역을 2차 사용자에게 개방하였다. 미국에서, 연방 통신 위원회(Federal Communication Commission, FCC)는 2009년6월까지 아날로그로부터 디지털 텔레비전으로의 전환을 요구하였는데, 이는 모든 전권 있는 TV 방송사들이 채널 52 이하로 합병되어야 하는 결과를 야기시켰다. 특정 지리적 지역/범위에서 작동하는 각 TV 방송국은 TV 대역으로부터 단지 제한된 수의 채널만을 사용하며, 일부 디지털 채널은 각각의 범위에서 사용되지 않은 채 남게 되며: 이러한 국지적으로 활용 가능한 스펙트럼을 "화이트 스페이스(white space)"라 한다.
활용 가능한 TV 스펙트럼 사용을 위한 제어된 환경을 형성하기 위한 목적의 몇몇 연구가 진행 중에 있다.
승인된 서비스에 의해 주파수가 사용되고 있지 않은 장소에서 TV 대역 내 미승인 작동을 허용하도록 제안하는, 2004년 5월에 U.S. FCC에 의해 발간된 NPRM(Notice of Proposed Rule Making)(Notice)에 대응하여, IEEE는 2004년10월에 WRAN(Wireless Regional Area Networks) 워킹 그룹을 만들었다. 상기 워킹 그룹의 위임사항은 TV 방송 서비스에 할당되는 스펙트럼 내에서 비-간섭을 기초로 하여 승인-면제 장치의 작동을 위한, IEEE 802.22라 불리는 새로운 표준을 개발하는 것이다. 드래프트 v3.0 (Draft v3.0) 표준이 현재 활용가능하다.
동시에, IEEE 802.19 무선 공존 워킹 그룹(Wireless Coexistence Working Group)이 미승인 장치의 무선 표준 사이의 공존을 위한 표준을 개발하기 시작하였다. 이러한 표준들은 추천된 무선 공존 매트릭(metrics) 및 이들을 컴퓨팅하는 방법, 뿐만 아니라 다양한 무선 공존 시나리오를 정의할 것이다. 상기 그룹은 다음과 같은 쟁점을 논의 중이다: TVBD로 알려진 TV 화이트 스페이스 장치 및 네트워크로부터 요구되는 정보, TVBD와 TVBD 네트워크 사이의 인터페이스 및 통신, 공존 메커니즘, 공존 결정 기관, 결정 토폴리지.
2008년11월에, FCC는, 승인된 서비스에 의해 사용 중이 아닌 스펙트럼의 영역인 방송 텔레비전 스펙트럼 내에서 새로운 부류의 미승인 소비자 전자기기 제품이 작동되는 것을 허용하는 규정을 담는 제2 보고 및 명령(Second Report and Order) (FCC R&O)을 발표하였다. 이러한 미사용 TV 스펙트럼을 종종 "화이트 스페이스"라 한다. 이러한 곧 나타나는 제품들은 이미 종래에 화이트 스페이스 장치라 불렸으나, 현재는 TV 대역 장치(TVBD)라 불린다.
신규 FCC R&O 규정은 TV 대역에서 작동 중인 기존의 텔레비전 및 또 다른 승인된 서비스를 방해하지 않으면서 기업 및 소비자에게 광대역 데이터 및 또 다른 서비스를 제공하는 새롭고 혁신적인 유형의 미승인 장치의 개발을 가능하게 한다.
신규 규정은 작동을 위한 두 종류의 미승인 TVBD를 제공하는데, 즉 고정식 장치와 개인/휴대용 장치이다. 따라서 표제 47: "Telecommunication Part 15 Radio Frequency devices", 서브파트 H - Television Band Devices"은 54-60 MHz, 76-88 MHz, 174-216 MHz, 470-608 MHz 및 614-698 MHz 대역의 방송 텔레비전 주파수 대역 내 활용 가능한 채널에서 작동하는 미승인의 의도된 방사체(intentional radiator)인 TVBD에 대한 규제를 정의한다. 상기 문헌은 "고정식 장치(fixed device)"를 비교적 큰 전력을 사용하여 특정한 고정된 장소에서 라디오-통신 신호를 송신 및/또는 수신하고 도시 및 시골 지역에서 무선 광대역 접속을 포함하는 다양한 서비스를 제공하기 위하여 사용될 수 있는 TVBD로서 정의한다. 고정식 장치는 시스템의 일부로서 작동할 수 있으며, 하나 또는 그 이상의 고정식 TVBD로, 또는 개인/휴대용 TVBD로 송신한다. 개인/휴대용 장치는 비교적 적은 전력을 사용할 것이며, 예를 들면 랩탑 컴퓨터의 Wi-Fi 유사 카드 또는 무선 가정용 근거리 통신망(LAN)과 같은 장치 형태를 취할 것이다.
상기 문헌은 또한 개인/휴대용 TVBD에 대한 모드 II 작동(Mode II operation)을 정의하는데, 이에 의해 장치는 자신의 지리-위치 및 TV 대역 데이터베이스 접속 능력을 사용하여 자신의 위치에서 활용가능한 채널을 결정한다. 모드 II에서 작동하는 TVBD는 마스터 장치(master device)로서의 기능을 할 수 있다. 모드 I에서 작동하는 장치는 지리-위치 능력 또는 TV 대역 데이터베이스로의 접속의 사용을 요구하지 않으며, 마스터 장치의 제어 하에서의 작동을 요구한다(이들은 클라이언트 모드에서 작동한다).
초기에는, 모든 TVBD가 어느 주파수가 사용 중인지 검출하고 이러한 주파수를 회피하기 위한 스펙트럼 감지(sensing)를 사용하려는 의도였으나, FCC는 스펙트럼 감지만으로는, 미승인 장치가 그 위치에서 사용할 수 있는 TV 채널을 신뢰성 있게 결정하도록 하기에 충분하지 않다고 판단하였으며, 현재 계획은 기존의 서비스가 TVBD로부터 방해받지 않도록 하기 위하여 데이터베이스 서비스와 스펙트럼 감지를 결합하는 것이다. 또한, 고정식 또는 개인 휴대용 미승인 TVBD는 인터넷을 통하여 데이터베이스에 접속하여 데이터베이스에 자신의 위치를 제공하여야 한다. 데이터베이스 시스템은 이에 따라 데이터베이스 내 정보에 기초하여 그 위치에서 TVBD에 의해 사용될 수 있는 텔레비전 채널을 결정할 것이며, 이러한 채널의 목록을 각각의 TVBD로 회신할 것이다. 데이터베이스는 또한 미승인 고정식 장치를 등록하고, 상기 장치의 위치 및 사용자 접속 정보를 비롯한 상기 장치에 대한 적절한 정보를 기록하여야 한다. 또한, 모드 II에서 작동하는 미승인 고정식 장치 및 미승인 개인 휴대용 장치는, 모든 디지털 또는 아날로그 TV 서비스, 무선 마이크로폰 활동 및 각 지리적 범위에서 TV 스펙트럼을 사용하지만 데이터베이스에는 나타나지 않는 그 밖의 다른 모든 보호된 신호를 확인하기 위하여 스펙트럼 감지를 사용하는 것이 요구된다.
이러한 데이터베이스에 저장된 정보는 각각의 TV 타워 및 각각의 스타디움(stadium)의 보호된 채널의 수, 지리-위치 및 채널 콘투어(contour) 또는 무선 마이크로폰을 사용하는 사이트(site), 및 서비스 지역에 대한 지형 고도(terrain elevation), 승인된 TV 채널에 대한 최대 EIRP, 안테나 높이 및 이득, 전파 모델, 및 간섭 시나리오를 포함할 수 있다. 데이터베이스 내의 정보는 또한 서비스 범위 내에서 고정식 TVDB에 대한 식별자(identification) 및 지리-위치 정보, 이들의 전송 전력(transmission power) 및 작동 채널, 등을 포함할 수 있다. 데이터베이스에 저장된 정보의 종류 및 정도는 방송사, 규제자 및 서비스 제공자에 의해 합의될 것이며, 정기적으로 업데이트될 것으로 예상된다. 데이터베이스는 TVBD에 의해 풀(pull) 되거나 또는 TVBD로 푸시(push)되어야 한다. 용어 "시스템 정보(system information)"는 정보 데이터베이스에 저장된 정보를 나타내기 위하여 사용된다.
데이터베이스 사용자인 TVBD 제공자 및 장치는, 자신들이 해당 범위에서 식별한(감지한, 검출한) 1차 서비스의 존재한 관한 모든 감지된 데이터와 함께, 자신들의 구성/전송 파라미터를 데이터베이스에 제공하여야 한다. 데이터베이스의 사용자로서, 이러한 요소는 데이터베이스 접속을 요구할 때 확인(인증 및 승인) 되어야 한다. 이러한 사용자에 의해 업로드 된 정보는 확인 및 보안 검증 절차를 거치며; 방송사 및 규제자는 데이터베이스를 업데이트 하기 전에 상기 데이터를 인준할 것이다. TVBD, 특히 기지국 송수신기(base station transceivers, BTS) 및 액세스 포인트(Access Point, AP)는 보호된 채널 정보, 활용 가능한 채널 정보, 간섭 상태, 전력 제한 데이터, 등을 수집하기 위하여 데이터베이스에 접속하며, 상기 데이터베이스는 스펙트럼 사용을 구성하기 위하여 사용되고, 그리고 자신들의 제어하에 있는 모든 TV 대역 장치에 상기 정보를 전달하기 위하여 사용된다. AP 또는 BTS가 데이터베이스로부터 업데이트를 수신하는 각 시간 마다, 이러한 TVBD는 스펙트럼 정보를 매우 빠르게(예컨대 30초 이내) 재구성할 것이다. 예를 들면, 방송사가 채널을 사용한다고 결정할 때, 상기 채널은 이러한 시간 프레임 이내에 비워져야(clear) 한다.
방송사 및 규제자는 이러한 업데이트를 서비스 범위 내의 모든 TVBD에 직접 또는 TV WS 서비스 제공자를 통하여 푸시(push)할 수 있다. 바람직하게는, TV WS 서비스 제공자는 데이터베이스 서버가 데이터를 푸시 할 수 있는 앵커 포인트(anchor point)를 제공할 것이다. 방송사 및 규제자는 특정 크기의 타임 딜레이(time delay) 이내에 영역의 하나의 채널 또는 복수의 채널을 비우기(clear) 위하여 특정한 데이터 유형을 푸시/업데이트 할 수도 있다.
무선 통신 네트워크를 위한 정보를 갖는 데이터베이스가 알려져 있다. 이러한 데이터베이스 중 한 예가 2001.10.9. 공고된 발명 명칭 "원격통신 시스템에 대한 GSM 무선 구성에서의 사용을 위하여 유사 및 비유사 데이터베이스를 생성하고 수정하는 방법(Method for creating and modifying similar and dissimilar database for use in GSM wireless configurations for telecommunication systems)"인 미국 특허 6301477 (Lennert, et al)에 개시되어 있다. Lennert et al은 다음과 같은 세 가지 상황에서 사용되는 자동 데이터베이스 생성 및 수정 방법을 개시한다: 네트워크 장치(예컨대 스위치)의 시험 동안, 장치가 소비자에게 판매되고 소비자의 명세사항으로 구성될 때, 그리고 장치가 완전한 고장을 경험할 때. 이러한 상황 중 어떠한 상황에서도, 신규 데이터베이스가 생성되고 기존의 소스 GSM 무선 네트워크 데이터베이스로부터 회수된 데이터로 채워지게 된다. 상기 특허에서 언급된 데이터는 집 위치 등록부, 기지국 인터페이스, 국지적 범위, 지리적 위치, 작동 유지 및 빌링 센터 인터페이스(billing center interface), 방문자 위치 등록부, 등에 관한 정보를 포함한다.
스펙트럼 브릿지 사(Spectrum Bridge Inc.)(웹사이트: http://spectrumbridge.com)는 TV 화이트 스페이스 데이터베이스 개발에 포함된 활동중인 회사 중 하나이다. 상기 회사는 TV 스펙트럼을 사용자들 사이에서 거래될 수 있고 이러한 기능을 가능하게 하는 개선된 소프트웨어 제품인 자산으로 간주한다. 제안된 해결방안은 유니버셜 스펙트럼 접속(Universal Spectrum Access)으로 불리는 중앙집중식 데이터베이스 서비스인데, 이것은 기존의 무선 통신 장비를 돕기 위한 선택적-추가 피처(add-on feature)로서 사용될 수 있다. 상기 서비스는 "네트워크 자원 및 작동의 조화" 입장을 취한다. 데이터베이스는 FCC 국제 승인 시스템(FCC's Universal Licensing System)으로부터의 정보를 함유하고, 스펙트럼 이용도, 위치선정 및 대역폭, 스펙트럼 승인 경계와 같은 지리적 정보, 센서스 블록 크기, 타워 위치 및 보호된 기존의 영역, 센서스 및 시장 개체수 데이터, 스펙트럼 서비스 규칙과 같은 추가적인 정보를 가진다. 서비스는 특정 주파수, 전력 출력, 채널 계획 및 시간 기간에 대하여 사용자에게 스펙트럼 인증을 발부한다.
연방 통신 위원회에 2010.1. 제출된 ET 사건번호 (ET Docket No.) 04-186인 문헌 "TV 대역 장치 데이터베이스 관리 해결방안을 제공하기 위한 구글 사의 제안(Proposal by Google Inc. to provide a TV band device database management solution)"에서, 구글사(Google Inc.)는 데이터 저장, 등록, 및 활용 가능한 채널/쿼리 프로세스의 결정을 포함하는, TV 화이트 스페이스 (TVWS) 데이터베이스에 대한 기본적인 기능 구조(functional architecture)를 제안한다. 상기 제안에 따르면, TVWS 데이터베이스는 다음과 같은 세 가지 중요 정보 카테고리의 저장소로서 작용해야 한다: (1) FCC 데이터베이스에 기록되는, 보호된 설비에 대한 정보; (2) FCC 데이터베이스에는 기록되지 않으나 TVWS 데이터베이스에 등록될 때 다른 방식으로 보호되는 설비에 대한 정보; 및 (3) 등록된 고정식 및 모드 II (모바일) TVBD의 식별 및 위치 정보. 구글(Google)의 문헌은 데이터베이스와 관련된 저장 및 등록 기능, 및 쿼리 기능에 대한 제안을 포함한다. 이러한 제안은 또한 새로운, 수정되거나 삭제된 데이터베이스 기록에 대한 설정 간격에 대한 정보를 교환하기 위한 관점에서 또 다른 TVWS 데이터베이스와의 동기화를 지지하기 위한 프로세스에 대한 기초를 제공한다.
비록 US FCC 제2 보고 및 명령(US FCC's Second Report and Order)이, 사용될 데이터 필드가 추측하건대 무엇인지를 매우 많이 설명함에도 불구하고, 얼마나 많은 기관들이 데이터베이스 네트워크를 위하여 가입되어야 하는지, 이들이 하여야 하는 구체적인 역할이 무엇인지, 그리고 데이터베이스가 따라야 하는 구조 모델이 무엇인지에 대한 완전한 합의가 있는 것으로는 여전히 보이지 않는다. FCC는 TVBD에 필요한 데이터의 필수 수집 및 보급을 관리하기 위한 구체적인 구조를 규정하지 않았다. 또한, TV 화이트 스페이스 데이터베이스에 대한 현재의 제안은 모든 관련된 정보가 중앙 데이터베이스에 저장되는 중앙집중식 데이터베이스 접근법을 가진다.
발명의 개요
이하의 개요는 다양한 대표적인 구체 예의 일부 양상을 강조하고 도입하려는 의도이며, 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다. 해당 분야의 통상의 기술자가 본 발명의 사상을 구성하고 사용하도록 하는 바람직한 대표적인 구체 예의 상세한 설명이 전체 명세서에 의해 제공된다. 이하의 의미는, 다르게 언급하거나 또는 용어가 등장하는 구체적인 문맥의 특정한 구체 예에서 다른 의미가 명백하게 언급되는 경우를 제외하고는, 이하에서 정의된 용어 각각의 모든 경우에 적용되어야 한다.
이하의 설명에서, TVBD 용어는 승인된 장치에 의해 사용되지 않는 TV 스펙트럼에서 작동하는 고정식 및 개인/휴대용 미승인 무선 장치를 의미한다. 개인/휴대용 장치는 모드 I 및 모드 II 둘 모두에서 작동한다.
본 발명의 목적은 승인된 장치에 의해 사용되지 않는 TV 스펙트럼에서의 TV 화이트 스페이스 미승인 어플리케이션 작동을 위한 TV 화이트 스페이스 관리 시스템을 형성하고 작동하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 구체 예에 따르면, 다음 단계를 포함하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법을 제공하는 것이다: 중앙 데이터베이스의 제1 데이터 저장 매체에 지리적 범위 내에서 작동하는 모든 승인된 TV 대역 사용자에 대한 식별자 정보 및 작동 파라미터를 저장하는 단계; 중앙 데이터베이스의 제2 데이터 저장 매체에 지리적 범위에서 현재 작동하는 모든 미승인된 TVBD에 대한 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터를 저장하는 단계; 지리적 범위 내 TV 스펙트럼에 대한 접속을 요구하는 미승인된 TVBD에 대하여, 로컬 작동 파라미터와 로컬 데이터베이스를 협상(negotiating)시키는 단계; 및 일단 미승인된 TVBD가 로컬 데이터베이스로부터 로컬 작동 파라미터를 획득하면, 상기 미승인된 TVBD를 중앙 데이터베이스 내 제2 데이터 저장 매체에 등록하는 단계.
본 발명의 또 다른 구체 예에 따르면, 상기 방법은 로컬 데이터베이스의 서비스 범위로부터의 TV 스펙트럼에 대한 접속을 요청하는 미승인된 TVBD 및 또 다른 임의 TVBD를 서비스하기 위하여 지리적 범위 내의 로컬 데이터베이스를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 로컬 데이터베이스는 로컬 데이터베이스 관리부 및 로컬 데이터 구조(local data structure)를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 방법은 미승인된 TVBD의 서비스 범위 내 존재하는 로컬 데이터베이스의 목록을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, TVBD는 기존의 LDB와 결합하거나, 또는 신규 LDB를 생성한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 방법은 로컬 데이터베이스에 미승인된 TVBD의 로컬 식별자 정보를 제공하는 단계; 로컬 데이터베이스의 서비스 범위에서 작동하는 승인된 TV 대역 사용자의 작동 파라미터를 로컬 데이터베이스에서 획득하는 단계; 각각의 이웃하는 로컬 데이터베이스의 서비스 범위에서 작동하는 모든 미승인된 TVBD에 대한 로컬 작동 파라미터를 하나 또는 그 이상의 이웃하는 로컬 데이터베이스로부터 획득하는 단계; 승인된 장치의 작동 파라미터 및 미승인된 장치의 로컬 작동 파라미터에 기초하여 미승인된 TVBD의 로컬 작동 파라미터를 결정하는 단계; 및 미승인된 TVBD에 로컬 작동 파라미터를 제공하는 단계를 더욱 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하기 위한 중앙 데이터베이스 장치가 제공되며, 상기 중앙 데이터베이스 장치는 지리적 범위 내에서 작동하는 모든 승인된 TV 대역 사용자에 대한 식별자 정보 및 작동 파라미터를 포함하는 제1 데이터 구조를 저장하는 제1 데이터 저장 매체; 지리적 범위에서 현재 작동하는 모든 미승인된 TVBD에 대한 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터를 포함하는 제2 데이터 구조를 저장하는 제2 데이터 저장 매체; 미승인된 TVBD와 통신하기 위한 인터페이스; 로컬 데이터베이스의 쿼리 접속 주소를 수신하기 위하여 로컬 데이터베이스와 통신하기 위한 인터페이스; 제1 데이터 구조 내 승인된 TV 대역 사용자의 식별자 정보 및 연산 정보를 미리 설정된 간격으로 또는 변화 즉시 업데이트하기 위하여, 미승인된 TVBD에 로컬 데이터베이스의 주소를 제공하기 위하여, 그리고 제2 데이터 구조 내 미승인된 TVBD의 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터를 업데이트하기 위한 중앙 데이터베이스 관리부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하기 위한 분산형 로컬 데이터베이스 장치가 제공되는데, 상기 분산형 로컬 데이터베이스 장치는 최소 하나의 로컬 데이터베이스를 포함하며, 여기서 상기 로컬 데이터베이스는 지리적 범위에서 현재 작동하는 모든 미승인된 TVBD에 대한 로컬 식별자 정보 및 로컬 작동 파라미터를 위한 데이터 구조를 저장하기 위한 데이터 저장 매체 및 로컬 데이터베이스 관리부를 포함한다. 각각의 로컬 데이터베이스는 중앙 데이터베이스와 통신하기 위한 인터페이스, 지리적 범위 내 또 다른 로컬 데이터베이스와 통신하기 위한 인터페이스, 및 지리적 범위 내 미승인된 TVBD와 통신하기 위한 인터페이스를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 로컬 데이터베이스 관리부는 지리적 범위 내 미승인된 TVBD와의 통신(communication), 중앙 데이터베이스와의 통신, 및 또 다른 로컬 데이터베이스와의 통신을 제공한다. 로컬 데이터베이스 관리부는 중앙 데이터베이스로부터 지리적 범위 내 모든 승인된 TV 대역 사용자에 대한 식별자 정보 및 연산 정보를 수신하고; 로컬 데이터 구조 내에서 지리적 범위 내 각각의 미승인된 TVBD에 대한 데이터 엔트리를 생성하고; 그리고 지리적 범위 내 또 다른 로컬 데이터베이스로부터 로컬 식별자 정보 및 로컬 작동 파라미터를 수신한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 로컬 데이터베이스 관리부는 또 다른 로컬 데이터베이스와의 공존을 협상하고; 미승인된 TVBD에 대한 로컬 작동 파라미터를 결정하고 상기 TVBD에 상기 로컬 작동 파라미터를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 로컬 데이터베이스 관리부는 미승인된 TVBD를 중앙 데이터베이스에 등록하고 중앙 데이터베이스에 로컬 데이터베이스의 쿼리 접속 주소를 제공한다.
본 발명에 개시된 2-단계 데이터베이스 구조는 TVBD들이 자신들의 감지 결과를 서로 공유하도록 함으로써, 승인된 사용자들의 보호를 강화한다. 또한 상기 2-단계 데이터베이스 구조는 서로간의 공존을 협상하기 위한 TVBD에 대한 간단한 메커니즘을 제공하고, TVBD와 CDB 사이의 통신을 낮은 수준으로 유지시킴으로써 중앙 데이터베이스가 미승인된 사용자 정보로 과부하 되는 것을 방지한다. 또한 상기 2-단계 데이터베이스 구조는 정의하고 유지하기 어려운 TVBD에 대한 공존 조정자의 사용을 회피한다.
도면의 간단한 설명
하나 또는 그 이상의 예시적인 구체 예가 첨부된 도면을 참고하여 지금부터 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 한 구체 예에 따르는 TV 화이트 스페이스 데이터베이스의 2-단계 구조의 블록 다이어그램을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 한 구체 예에 따라, 데이터베이스를 생성하고 사용하는 주요 단계의 흐름도를 나타낸다.
발명의 실시예의 설명
이하의 설명에서, 하나 또는 그 이상의 양상은 TVBD를 사용하는 네트워크에서 활용 가능한 무선 스펙트럼 자원의 관리 및 제어를 가능하게 하기 위한 2-단계 데이터베이스 구조를 사용한다. 따라서, 통신 스펙트럼이 이러한 장치들 사이에 할당되는데 상기 스펙트럼의 사용이 TV 방송 및 무선 마이크로폰 시스템과 같은 승인된 서비스의 작동에 어떠한 방식으로도 영향을 미치지 않는다는 것을 보장한다. 비록 본 발명에 개시된 다양한 양상 및 구체 예가 다양한 무선 실시를 의미하지만, 이러한 방법 및 시스템이 또한 유선 전송에 적용 가능하다고 이해될 것이다.
본 발명에 개시된 다양한 구체 예에 따르면, 스펙트럼 및 채널의 일반적으로 인정된 정의는 각각 주파수 및 시간 "스펙트럼" 그리고 주파수 및 시간 "채널"을 의미한다. 용어 "서비스 범위"는 화이트 스페이스 네트워크가 담당하는 지리적 범위에 대하여 사용되며, 로컬 데이터베이스 내에서 구체화되며, 이하에서 더욱 상세하게 설명할 것이다.
도 1을 참조하면, TV 화이트 스페이스에서 작동하는 장치에 대한 데이터베이스의 2-단계 구조의 구체 예의 블록 다이어그램이 제시된다. 도시된 바와 같이, 데이터베이스는 2-단계로 구성되는데, 상위 단계에서 중앙 데이터베이스 CDB(1)를, 그리고 하위 단계에서 로컬 데이터베이스 LDB(4) 및 LDB(4')를 포함한다. 로컬 데이터베이스의 수가 도 1에 도시된 것과 같이 2개로 제한되지 않으며; 서비스 범위의 크기 및 스펙트럼 이용도 정보에 대한 접속을 요구하는 TVBD의 수에 기초하여, 필요에 따라 더 많은 로컬 데이터베이스가 제공될 수도 있음에 주목하여야 한다. TVBD(5-1 내지 5-4)는 TV 스펙트럼 내 어떤 채널을 사용할 수 있는가에 대한 정보를 획득하기 위하여 두 번째 단계의 로컬 데이터베이스에 접속/생성하며, 이는 도 2와 관련하여 설명될 것이다.
중앙 데이터베이스 CDB(1)는, 예를 들면, 다수의 온라인 접속 가능한 서버에 거주하게 된다. 이러한 데이터베이스 서버는 지역 네트워크를 서비스하기 위하여 제공될 수 있으며 지역 데이터베이스가 또한 활용 가능할 수 있음이 예상된다. CDB(1)는 FCC 요건에 따라 생성되며 TV 스펙트럼을 사용하는 네트워크 및 장치와 관련된 정보에 대한 저장소로서의 역할을 한다. 이러한 정보는 두 가지 주요 카테고리로 분류될 수 있는데, 즉 승인된 사용자에 관한 정보 및 미승인된 사용자에 관한 정보이다. 본 발명의 바람직한 구체 예에 따르면, 이러한 정보의 두 가지 카테고리는 서로 다른 서포트(support)에 제공되는데: 승인된 사용자에 관한 정보는 중앙 승인 데이터 구조(2)에 저장되고, 미승인된 사용자에 관한 정보는 중앙 승인 데이터 구조(3)에 저장된다. 본 발명의 바람직한 구체 예에 따르면, 상기 중앙 승인 데이터 구조 및 상기 중앙 미승인 데이터 구조는 동일한 데이터 저장 매체에 저장된다. 본 발명의 또 다른 구체 예에 따르면, 중앙 승인 데이터 구조 및 중앙 미승인 데이터 구조는 서로 다른 데이터 저장 매체에 저장된다. CLDB(2) 및 CUDB(3)는 바람직하게는 중앙 데이터베이스 관리부(10)에 의해 배열되고 관리된다. 본 발명의 또 다른 양상에 따르면, CLDB(2) 및 CUDB(3)는 서로 다른 위치에 저장되고 중앙 데이터베이스 관리부(10)에 의해 관리된다.
FCC 제2 R&O는 승인된 TV 사용자 및 미승인된 TVDB 둘 모두를 위하여 데이터베이스에 등록되었어야 하는 정보를 정의한다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 중앙 승인 데이터베이스 CLDB(2)는 방송사 및 규제자에 의해 제공된 데이터, 예컨대 활용 가능한 TV 채널의 식별자(즉, 채널 수), 전송 스케줄, 승인된 채널을 전송하는 타워에 대한 보호 콘투어 정보, 이러한 TV 채널에 대한 최대 EIRP, 및 각각의 승인된 TV 대역 사용자에 대한 또 다른 데이터 요소를 포함한다. 방송사 및 규제자는 또한 CLDB(2)를 이들에게 유용한 모든 새로운 정보에 대하여 정기적으로 업데이트 해야 한다. CLDB(2)에 기록된 식별자 정보 및 작동 파라미터는 승인된 TV 대역 사용자에게 관련된 FCC 요건 및 규정에 따라 제공된다.
중앙 미승인 데이터베이스 CUDB(3)는 각각의 지역에서 작동중인 모든 미승인된 고정식, 모드 I 및 모드 II 장치 및 네트워크(5-1 내지 5-4)에 대한 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터를 포함한다. 중앙 식별자 정보는 예를 들면, 장치 모델 및 일련 번호, 인터넷 주소 등을 포함할 수도 있다. 중앙 작동 파라미터는 예를 들면, 지리적 위치, 전송 전력 및 작동 채널을 포함한다. 안테나 높이 및 이득과 같은 추가적인 정보가 또한 고정식 장치에 대하여 제공될 수도 있다. CUDB(3)는 또한 서비스 지역 내의 간섭 시나리오, 전파 모델(propagation model), 지형 고도(terrain elevation) 등을 포함할 수도 있다.
예를 들면, 고정식 TVBD에 대한 중앙 식별자 정보는 장치의 FCC 식별자(FCC ID); 장치의 제조자 일련 번호; 장치의 좌표(위도 및 경도); 장치를 소유하는 개인 또는 기업의 이름; 장치의 작동을 책임지는 담당자의 이름; 담당자의 주소; 담당자의 이메일 주소; 담당자의 전화 번호 및 FCC에 의해 요구되는 또 다른 등록된 정보를 포함한다. 각각의 TVBD에 대하여 데이터베이스 CUDB(3)에 저장된 중앙 작동 파라미터는 예를 들면 쿼리 접속 주소라 불리는 LDB 인터넷 접속 주소; 송신기 위치 및 최대 전송 전력 수준; 가능한 방사 콘투어(radiation contour) 일 수 있다.
개인/휴대용 미승인된 TV 대역 장치로부터 수집되고, 등록되지 않을 것이며 단지활용 가능한 채널을 위한 데이터베이스에 접속하는, FCC 제2 R&O에 의해 요구되는 중앙 식별자 정보는, 장치의 FCC 식별자 (FCC ID); 장치의 제조자 일련 번호; 장치의 좌표 (+/- 50m 정확도의 위도 및 경도)를 포함할 것이다.
로컬 데이터베이스 (LDB) (4, 4')는 각각의 LDB의 서비스 범위에서 작동하는 TVBD에 관한 더욱 상세한 정보를 포함한다. 따라서, 상기 로컬 데이터베이스 (LDB) (4, 4')는 스펙트럼 센서가 장착된 네트워크 내 모든 TVBD로부터의 감지 결과, 뿐만 아니라 이웃하는 범위의 또 다른 로컬 데이터베이스의 쿼리 주소에 관한 정보 및 해당 범위 내 승인된 사용자에 관한 정보를 포함하여, 자신의 무선 네트워크에 관한 상세한 정보를 저장한다.
또한, 로컬 데이터베이스는 각각의 서비스 범위의 경계에서의 장치/네트워크 사이의 가능한 간섭에 관한 정보를 포함할 수도 있으며; 이러한 로컬 데이터베이스는 가능한 한 최선의 서비스를 TVBD에 제공하기 위하여 이러한 유형의 정보를 교환한다. 예를 들면, LDB(4')가 CDB(1)에 의해 제공된 활용 가능한 채널의 목록으로부터 서로 다른 채널을 선택하도록, 서비스 범위의 경계에서 작동하는 장치가 특정 TV 채널을 사용한다는 것을 LDB(4)가 LDB(4')에게 알려준다. 또한 승인된 장치에 대한 방사 콘투어가 제공될 수 있으며; 만약 상기 콘투어가 둘 사이에 간섭이 없음을 나타낸다면, 예를 들면 승인된 장치에 대한 방사 콘투어 정보에 기초하여, LDB(4) 또는 LDB(4')는 승인된 장치에 의해 사용되는 채널을 TVBD에 할당할 수도 있다. 유사하게, 다양한 유형의 TVBD에 대한 방사 콘투어 정보는 서로 간섭하지 않는 한 이웃하는 두 개의 TVBD에 의한 미사용 TV 채널(free TV channel)의 재사용을 가능하게 한다. 국지적으로 접속 가능한 정보의 결과로서, LDB는 감지를 개선하고 서로간의 공존을 달성하기 위하여 정보를 교환할 수 있다.
예를 들면, LDB에 제공된 정보는 지역 등록 정보, 예컨대 사용자 일련 번호, 장치가 작동할 수 있는 주파수 대역; 로컬 작동 파라미터, 예컨대 지리적 좌표로서의 위치, 최대 전송 전력의 식별자, 자신의 네트워크 내 모든 송신기에 대한 실제 전력 수준; 작동 시간 스케줄; 전송 채널의 식별자, 채널 감지 결과; 백업 채널 정보; 작동 채널 사용 패턴; 및 이웃한 또 다른 LDB의 목록을 포함한다.
도 1은 또한 서로 다른 위치에서 작동하고 이에 따라 로컬 데이터베이스(4 및 4') 중 대응하는 하나와 통신하는 복수의 데이터베이스 사용자를 나타낸다. 따라서, TVBDa1 내지 TVBDa3 (5-1 내지 5-3)은 자신들을 로컬 데이터베이스 LDBa(4)에 결합시키고, TVBDb4(5-4)는 로컬 데이터베이스 LDBb(4')와 통신한다. 이러한 장치들은 도 1에서 예시적인 방식으로 제시되는 것임에 주목하여야 하고, 이러한 장치들의 수는 시간 및 위치에 있어서 가변적임이 또한 이해될 것이다. 또한 도 1에 도시된 TVBD는 하나 또는 그 이상의 TVDB 장치를 서비스하는 네트워크를 나타내거나, 또는 단순히 모드 I 또는 모드 II 장치와 같은 TVBD를 나타낼 수도 있다. TVBD 장치(7-1 및 7-2)를 포함하는 TVBD 네트워크(5-3)에 대한 이러한 예가 제시된다.
TVBD 장치/네트워크(5-1 내지 5-4)는, FCC 규정에 의해 요구되는 바와 같이, 각각의 로컬 데이터베이스(4, 4')에서의 저장을 위한 자신들의 로컬 정보를 제공하고 그리고 CDB(1)의 중앙 미승인 데이터베이스(3)에 중앙 식별자 정보를 제공한다. TVBD(5-1 내지 5-4)는 또한 추가적인 파라미터, 예컨대 자신들의 로컬 데이터베이스 LDB(4, 4')의 식별자를 제공할 수도 있다. LDB의 식별자는 각각의 로컬 데이터베이스에 의하거나 또는 TVBD 자체에 의해 제공될 수 있음에 주목하라. 또한 각각의 로컬 데이터베이스는 로컬 데이터 구조 및 로컬 데이터베이스 관리부(15, 15')를 포함하는 것에 주목하여야 하며, 상기 로컬 데이터베이스 관리부(15, 15')는 데이터베이스에 대한 접속을 위한 그리고 전송에 대하여 활용 가능한 채널에 관한 정보를 수신하기 위한 TVBD와의 통신을 가능하게 한다. 로컬 데이터 구조는 데이터 저장 매체에 저장된다. 데이터 저장 매체는 예를 들면, 온라인 서버, 기지국 송수신기 (BTS) 또는 액세스 포인트 (AP) 일 수 있다.
로컬 데이터베이스 관리부(15, 15')는 또한 인터페이스(6, 6')를 따른 CDB와의 통신 및 인터페이스(8)를 따른 또 다른 LDB와의 통신을 가능하게 한다. 로컬 데이터베이스는 또한 (8)에서 제시되는 바와 같이 서로 통신한다. 예를 들면, 작동하는 동안, LDB는 다른 LDB로부터 감지 경보를 수신하거나 또는 CLDB로부터 승인된 사용자 경보를 수신할 수 있고, 이에 따라 장치/네트워크에 의한 사용에 활용 가능한 채널을 결정할 때 이러한 정보를 고려함으로써 응답한다. LDB 관리부는 또한 다른 LDB들이 사용하는 백업 채널 목록에 관하여 상기 다른 LDB들에게 질의하기 위하여 그리고 백업 채널 체계를 협상하기 위하여 인터페이스(8)를 사용할 수도 있다.
로컬 데이터베이스(4, 4')는 TV 화이트 스페이스 서비스 제공자 및 TVBD(5-1 내지 5-4)에 의해 생성된다. 바람직하게는, 로컬 네트워크는 TVBD(5-3) 및 LDB(4)에 대하여 도시된 바와 같이 로컬 데이터베이스 LDB를 가지며; LDB(4)는 해당 네트워크에서 작동하는 TVBD 장치(7-1 및 7-2)에 관한 정보를 저장한다.
도 1에 도시된 실시예에서, LDB(4)가 생성되었고 상기 LDB(4)는 각각의 서비스 범위 내 TVBD(5-1 내지 5-3)에 관한 정보가 존재하는 다수의 엔트리를 가진다고 가정한다. 또한, 본 구체 예에서, 예컨대 (5-4)와 같은 TVBD 장치 또는 TVBD를 포함하는 TVBD 네트워크(도시되지 않음)가 시작할 때, 이들은 인터페이스(6')를 따라서 송신기 위치 및 전력 수준을 발송함으로써 CDB(1)에게 질의(query)한다. CLDB(2)는 LDB(4)에게 로컬 LDB(4')의 지역 범위 내 승인된 사용자의 채널, 스케줄, 보호된 콘투어를 비롯하는 승인된 사용자 작동 파라미터를 발송한다. CUDB(3)는 LDB(4')의 서비스 범위 근처의 또 다른 LDB, 예컨대 LDB(4)의 쿼리 접속 주소를 발송한다. 그 후 LDB(4')는 TVBD(5-4)에 대한 최적의 스케줄에 집중하기 위한 관점에서, 인터페이스(8)를 따라 채널 사용 패턴을 교환함으로써 공존에 대하여 LDB(4)와의 협상을 수행한다. LDB(4)와의 협상 이후, LDB(4')는 TVBD(5-4)에 대한 작동 채널, 송신기 전력 및 사용 패턴을 결정하고 이를 등록하기 위한 요청을 CUDB(3)에게 발송한다. 일단 등록이 완료되면, TVBD(5-4)는 새롭게 결정된 작동 채널에서 송신/수신 작동을 시작할 수 있다.
도 2는 본 발명의 2-단계 데이터베이스를 생성하고 사용하기 위하여 TVBD 장치 및/또는 TVBD 네트워크가 따르는 단계들을 더욱 상세하게 도시한다. 도 2를 참조하면, TVBD 장치 또는 TVBD 네트워크, 예를 들면 TVBD(5-4)가 단계(21)에서 시작할 때, 단계(22)에 도시된 바와 같이, 국지적 사용에 활용 가능한 TV 대역 내 미사용 채널(free channel), 및 로컬 LDB의 존재에 대하여 조사하기 위하여 쿼리가 CDB(1)로 발송된다. 상기 쿼리는 TVBD에 대한 최소한 식별자 및 위치 정보를 포함한다.
이러한 중앙 데이터베이스와의 통신은 예를 들면 도 1에서 점선(9)으로 도시된, 백홀 접속(backhaul connection) (예컨대, 고 주파수 마이크로웨이브 릴레이, 유선 또는 느린 무선 접속 예건대 무선 전화기)에서 달성될 수 있다. 쿼리를 수신하는 즉시, CLDB(2)는 TVBD 장치 또는 네트워크의 서비스 범위 내 활용 가능한 채널과 관련된 정보에 응답한다. 바람직하게는, CLDB(2)는 TVBD 장치 또는 네트워크의 서비스 범위 내 모든 승인된 TV 대역 사용자의 작동 파라미터에 응답한다. CUDB(3)는 TVBD의 서비스 범위 내에 임의 로컬 LDB가 존재하는지 확인하기 위하여 자신의 데이터 기록을 검색한다. 검색이 완료되면, CUDB(3)는 TVBD의 서비스 범위 내에 존재하는 것으로 밝혀진 모든 LDB의 쿼리 접속 주소를 포함하는 응답을 TVBD에 다시 발송한다. 로컬 LDB가 발견되지 않더라도 응답은 발송된다.
단계(23)에서, CLDB 및 CUDB로부터의 응답이 TVBD에 의해 수신된다. 예를 들면 TVBD(5-4)의 지역적 범위에 대하여 LDB가 CUDB에 등록되지 않았다면, TVBD(5-4)는 결정 블록(24)의 가지 "아니오"를 따라서 (26)에 도시된 바와 같이 LDB(4')를 생성한다. LDB(4')는 각각의 서비스 범위에 대한 쿼리 접속 주소가 되는 온라인 접속가능 주소에서 생성된다. 최소한 로컬 LDB(4)가 이미 존재한다면, 결정 블록(24)의 가지 "예"에 의해 도시된 바와 같이, TVBD(5-4)는 단계(25)에서 기존의 LDB(4)와 결합하는 것을 결정할 수 있다. 이러한 경우, 상기 TVBD(5-4)는 결정 블록(25)의 가지 "예"를 따라 단계(27)에 도시된 바와 같이 데이터베이스 LDB(4') 내의 데이터 엔트리를 생성한다. 그렇지만 장치(5-4)가 결정 블록(25)의 가지 "아니오"에 의해 도시된 바와 같이 데이터베이스를 생성하기로 결정한다면, 데이터베이스는 단계(26)에 도시된 바와 같이 생성된다. 신규 LDB의 주소는 TVBD 장치 또는 TVBD 네트워크에 의해 국지적으로 선택될 수 있거나, 또는 그 대신에, CUDB(3)에 의해 제공될 수 있다. 일단 LDB가 생성되면, TVBD(5-4)는 자신의 정보를 선택된 LDB에 발송하고 상기 LDB는 TVBD(5-4)에 대한 데이터 엔트리를 추가한다(단계 (27)).
동일한 지리적 범위 내에 또 다른 TVBD 장치가 존재한다면, 신규 LDB 또는 결합된 LDB는 미사용된 TV 스펙트럼에서의 공존에 대하여 이웃하는 LDB와의 협상 프로토콜(28)을 시작한다. 2-단계 데이터베이스 구조는 서로간의 공존을 협상하기 위하여 TVBD에 대한 단순한 메커니즘을 제공하며, 유리하게는 정의하고 유지하기 어려운 TVBD에 대한 공존 조정자의 사용을 회피한다.
또 다른 로컬 데이터베이스와의 협상 이후, LDB는 단계(29)에 도시된 바와 같이 신규 작동 장치 /또는 네트워크에 대한 작동 채널, 송신기 전력 및 사용 패턴을 결정한다. 단계(30)에 도시된 바와 같이, 신규 LDB가 생성되면, 신규 LDB는 CUDB에 등록하거나; 그 대신에 TVBD가 기존의 LDB와 결합하는 경우, 기존의 LDB는 자신의 정보를 CUDB에 업데이트 한다. 단계(31)에서 TVBD 장치는 결정된 작동 채널에서 작동을 시작할 수 있다.
모드 I 개인/휴대용 TVBD는 모드-II 개인/휴대용 TVBD 또는 고정식 TVBD 중 어느 하나의 제어 하에서 작동할 것이다. 그러므로, LDB의 생성 또는 기존의 LDB에서의 데이터베이스 엔트리의 획득은 고정식 또는 모드-II TVBD의 책임이다.
작동하는 동안, TVBD 네트워크에서 변화가 발생할 것이다. 예를 들면, 신규 송신기가 작동을 시작하거나, 또는 기존의 송신기가 작동을 멈출 수 있거나, 또는 하나 또는 그 이상의 송신기에 대한 전송 전력이 변할 수 있다. 이러한 경우에, LDB는 단계(28-30)를 반복한다. 채널 사용이 변하지 않는다면, 예를 들면 신규 송신기가 이전과 동일한 시간 스케줄에서 전송을 시작한다면, 다른 LDB와의 재협상은 필요하지 않을 수 있다.
작동하는 동안, LDB는 TVBD 네트워크(5-3)에 연결된 신규 TVBD, 예를 들면 TVBD(7-1)로부터 공존 쿼리를 수신할 수 있다. 신규 공존 쿼리를 수신하는 즉시, TVBD 네트워크(5-3)를 서비스하는 LDB(4)는 공존 체계를 위하여 LDB(4')와 정보를 교환한다.
제안된 데이터베이스 구조는 TVBD로 하여금 승인된 사용자에 대한 간섭을 회피하기 위한 자신들의 작동 패턴을 결정할 수 있도록 하며, TVBD가 승인된 사용자들의 더 나은 보호를 달성하기 위하여 감지 결과를 공유하는 것을 가능하게 하며; 또한 TVBD가 임의 조정자의 개입 없이 공존을 협상하는 것을 가능하게 한다. 제안된 데이터베이스 구조는 또한 중앙 데이터베이스의 과한 연산 및 과부하를 회피하고, TVBD와 CDB 간 통신량을 낮은 수준으로 유지한다.
독점적인 소유권 또는 이익을 청구하는 본 발명의 구체 예는 다음과 같이 정의된다.

Claims (24)

  1. i) 중앙 데이터베이스의 제1 데이터 저장 매체에 지리적 범위 내에서 작동하는 모든 승인된 TV 대역 사용자에 대한 식별자 정보 및 작동 파라미터를 저장하는 단계;
    ii) 중앙 데이터베이스의 제2 데이터 저장 매체에 지리적 범위에서 현재 작동하는 모든 미승인된 TVBD에 대한 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터를 저장하는 단계;
    iii) 지리적 범위 내 TV 스펙트럼에 대한 접속을 요구하는 미승인된 TVBD에 대하여, 로컬 작동 파라미터와 로컬 데이터베이스를 협상(negotiating)시키는 단계; 및
    iv) 일단 미승인된 TVBD가 로컬 데이터베이스로부터 로컬 작동 파라미터를 획득하면, 상기 미승인된 TVBD를 중앙 데이터베이스 내 제2 데이터 저장 매체에 등록하는 단계;
    를 포함하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 iii)은
    a) 로컬 데이터베이스의 서비스 범위에서 TV 스펙트럼에 대한 접속을 요청하는 미승인된 TVBD 및 또 다른 임의 TVBD를 서비스하기 위하여 지리적 범위 내의 로컬 데이터베이스를 생성하는 단계, 여기서 상기 로컬 데이터베이스는 로컬 데이터베이스 관리부 및 로컬 데이터 구조(local data structure)를 포함함; 및
    b) 쿼리 접속 주소를 미승인된 TVBD를 서비스하는 로컬 데이터베이스에 결합시키는 단계;
    를 더욱 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 iii)은
    미승인된 TVBD의 서비스 범위 내 최소 하나의 로컬 데이터베이스 쿼리 접속 주소를 제공하는 단계, 여기서 상기 로컬 데이터베이스는 로컬 데이터베이스 관리부 및 로컬 데이터 구조를 포함함;
    상기 미승인된 TVBD를 상기 로컬 데이터베이스의 상기 로컬 데이터베이스 관리부에 연결시키는 단계; 및
    상기 로컬 데이터베이스 관리부에 의해 상기 로컬 데이터 구조 내에 엔트리를 설정하는 단계;
    를 더욱 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 단계 a)는
    미승인된 TVBD의 서비스 범위에 대하여 작동하는 로컬 데이터베이스 관리부의 온라인 주소를 CUDB에 의해 상기 미승인된 TVBD에 제공하는 서브-단계;
    상기 미승인된 TVBD를 상기 로컬 데이터베이스 관리부에 연결시키는 서브-단계;
    로컬 데이터베이스의 쿼리 접속 주소 및 로컬 데이터 구조를 생성하는 서브-단계; 및
    로컬 데이터베이스 관리부에 의해 상기 로컬 데이터 구조 내 엔트리를 설정하는 서브-단계
    를 더욱 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 단계 a)는
    미승인된 TVBD의 서비스 범위에 대하여 작동하는 로컬 데이터베이스 관리부의 온라인 주소를 미승인된 TVBD에 의해 제공하는 서브-단계;
    상기 미승인된 TVBD를 상기 로컬 데이터베이스 관리부에 연결시키는 서브-단계;
    로컬 데이터베이스의 쿼리 접속 주소 및 로컬 데이터 구조를 생성하는 서브-단계; 및
    로컬 데이터베이스 관리부가 상기 로컬 데이터 구조 내 엔트리를 설정하는 서브-단계
    를 더욱 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 iii)은
    로컬 데이터베이스에게 미승인된 TVBD의 로컬 식별자 정보를 제공하는 단계;
    로컬 데이터베이스의 서비스 범위 내에서 작동하는 승인된 TV 대역 사용자의 작동 파라미터를 로컬 데이터베이스에서 획득하는 단계;
    각각의 이웃하는 로컬 데이터베이스의 서비스 범위 내에서 작동하는 모든 미승인된 TVBD에 대한 로컬 작동 파라미터를 하나 또는 그 이상의 이웃하는 로컬 데이터베이스로부터 획득하는 단계;
    승인된 장치의 작동 파라미터와 미승인된 장치의 로컬 작동 파라미터에 기초하여 미승인된 TVBD의 로컬 작동 파라미터를 결정하는 단계; 및
    미승인된 TVBD에게 상기 로컬 작동 파라미터를 제공하는 단계
    를 더욱 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 iv)는 미승인된 TVBD의 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터를 로컬 데이터베이스의 쿼리 접속 주소와 함께 중앙 데이터베이스로 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서, 미승인된 TVBD에 대한 로컬 작동 파라미터는 상기 미승인된 TVBD에 할당된 TV 스펙트럼 내 전송 채널의 식별자를 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 미승인된 TVBD에 대한 로컬 작동 파라미터는 로컬 데이터베이스의 서비스 범위 내에서 작동하는 동안 상기 미승인된 TVBD에 의해 사용될 최대 전송 전력의 식별자를 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 미승인된 TVBD에 대한 로컬 작동 파라미터는 로컬 데이터베이스의 서비스 범위 내에서 작동하는 동안 상기 미승인된 TVBD에 할당된 전송 시간의 식별자를 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 미승인된 TVBD에 대한 로컬 작동 파라미터는 상기 미승인된 TVBD에 의해 수행되는 스펙트럼 감지 측정치를 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 지리적 범위 내에서 현재 작동 중인 미승인된 TVBD에 대한 중앙 식별자 정보는
    장치의 FCC 식별자 (FCC ID);
    장치의 제조자 일련 번호;
    장치의 좌표 (위도 및 경도);
    장치를 소유하는 개인 또는 기업의 이름;
    장치의 작동을 책임지는 담당자의 이름;
    담당자의 주소;
    담당자의 이메일 주소; 및
    담당자의 전화 번호;
    중 하나 또는 그 이상을 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 지리적 범위 내에서 현재 작동 중인 미승인된 TVBD에 대한 중앙 작동 파라미터는 로컬 데이터베이스의 쿼리 접속 주소를 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 지리적 범위 내에서 현재 작동 중인 모든 미승인된 TVBD에 대하여 중앙 데이터베이스의 제2 데이터 저장 매체에 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터를 주기적으로 업데이트 하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 지리적 범위 내에서 현재 작동 중인 모든 승인된 TV 대역 사용자에 대하여 중앙 데이터베이스의 제1 데이터 저장 매체에 저장된 식별자 정보 및 작동 파라미터를 주기적으로 업데이트 하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 iv)는 로컬 데이터베이스로부터 중앙 데이터베이스로 적어도 미승인된 TVBD의 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터, 및 로컬 데이터베이스의 쿼리 접속 주소를 전송하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하는 방법.
  18. 지리적 범위 내에서 작동하는 모든 승인된 TV 대역 사용자에 대한 식별자 정보 및 작동 파라미터를 포함하는 제1 데이터 구조를 저장하기 위한 제1 데이터 저장 매체;
    지리적 범위에서 현재 작동하는 모든 미승인된 TVBD에 대한 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터를 포함하는 제2 데이터 구조를 저장하기 위한 제2 데이터 저장 매체;
    상기 미승인된 TVBD와 통신하기 위한 인터페이스;
    로컬 데이터베이스의 쿼리 접속 주소를 수신하기 위하여 로컬 데이터베이스와 통신하기 위한 인터페이스;
    중앙 데이터베이스 관리부로서
    상기 제1 데이터 구조 내 승인된 TV 대역 사용자의 식별자 정보 및 연산 정보를 미리 설정된 간격으로 또는 변화 즉시 업데이트하기 위하여;
    미승인된 TVBD에 로컬 데이터베이스의 주소를 제공하기 위하여; 그리고
    상기 제2 데이터 구조 내 미승인된 TVBD의 중앙 식별자 정보 및 중앙 작동 파라미터를 업데이트하기 위한
    상기 중앙 데이터베이스 관리부;
    를 포함하는, 미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하기 위한 중앙 데이터베이스 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 중앙 데이터베이스 관리부는 미승인된 TVBD의 서비스 범위 내에서 작동하는 승인된 TV 대역 사용자의 식별자 정보 및 작동 정보를 상기 서비스 범위 내의 미승인된 TVBD에게 더 제공하는 것을 특징으로 하는, 중앙 데이터베이스 장치.
  20. 최소 하나의 로컬 데이터베이스로서 지리적 범위에서 현재 작동하는 모든 미승인된 TVBD에 대한 로컬 식별자 정보 및 로컬 작동 파라미터를 위한 데이터 구조를 저장하기 위한 데이터 저장 매체 및 로컬 데이터베이스 관리부를 갖는 상기 최소 하나의 로컬 데이터베이스를 포함하며;
    각각의 로컬 데이터베이스는
    중앙 데이터베이스와 통신하기 위한 인터페이스;
    지리적 범위 내 또 다른 로컬 데이터베이스와 통신하기 위한 인터페이스; 및
    지리적 범위 내 미승인된 TVBD와 통신하기 위한 인터페이스;
    를 더욱 포함하는,
    미-승인된 어플리케이션에 대하여 활용 가능한 TV 스펙트럼을 관리하기 위한 분산형 로컬 데이터베이스 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 로컬 데이터베이스 관리부는
    지리적 범위 내 미승인된 TVBD와의 통신;
    중앙 데이터베이스와의 통신;
    또 다른 로컬 데이터베이스와의 통신;
    중앙 데이터베이스로부터 지리적 범위 내 모든 승인된 TV 대역 사용자에 대한 식별자 정보 및 연산 정보의 수신;
    로컬 데이터 구조 내에서 지리적 범위 내의 미승인된 TVBD에 대한 데이터 엔트리의 생성;
    지리적 범위 내의 미승인된 TVBD로부터 로컬 식별자 정보 및 로컬 작동 파라미터의 수신 및 로컬 데이터 구조 내에 상기 로컬 식별자 정보 및 상기 로컬 작동 파라미터의 저장; 및
    지리적 범위 내 또 다른 로컬 데이터베이스로부터 로컬 식별자 정보 및 로컬 작동 파라미터의 수신;
    을 제공함을 특징으로 하는, 분산형 로컬 데이터베이스 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 로컬 데이터베이스 관리부는
    또 다른 로컬 데이터베이스와의 공존 협상;
    미승인된 TVBD에 대한 로컬 작동 파라미터 결정; 및
    상기 TVBD에 상기 로컬 작동 파라미터 제공;
    을 더욱 제공함을 특징으로 하는, 분산형 로컬 데이터베이스 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 로컬 데이터베이스 관리부는
    장치의 FCC 식별자 (FCC ID);
    장치의 제조자 일련 번호;
    장치의 좌표 (위도 및 경도);
    장치를 소유하는 개인 또는 기업의 이름;
    장치의 작동을 책임지는 담당자의 이름;
    담당자의 주소;
    담당자의 이메일 주소; 및
    담당자의 전화 번호
    를 포함하는 미승인된 TVBD에 대한 등록 정보를 중앙 데이터베이스에 더욱 제공함을 특징으로 하는, 분산형 로컬 데이터베이스 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 로컬 데이터베이스 관리부는 중앙 데이터베이스에 로컬 데이터베이스의 쿼리 접속 주소를 더욱 제공함을 특징으로 하는, 분산형 로컬 데이터베이스 장치.
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