KR102308551B1 - 스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 지리적 위치 데이터베이스, 및 서브시스템 - Google Patents

Abstract

주 시스템 및 서브시스템들을 포함하는 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 지리적 위치 데이터베이스, 공존 발견 디바이스, 및 서브시스템들이 본 개시내용에서 제공된다. 스펙트럼 관리 디바이스는: 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 서브시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하도록 - 스펙트럼 사용 정보는 각각의 서브시스템에 할당되고 각각의 서브시스템에 의해 사용되는 사용된 스펙트럼들에 관련된 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 서브시스템들이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관련된 정보에 대응함 - 구성된 프로세싱 회로를 포함하고, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 서브시스템들의 스펙트럼들의 전환이 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 결정되며, 따라서 스펙트럼 사용의 결과로서 서브시스템들에 의해 야기되는 주 시스템에 대한 간섭이 주 시스템의 허용 범위 내로 제한된다. 본 개시내용의 스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 지리적 위치 데이터베이스, 공존 발견 디바이스, 및 서브시스템들은 스펙트럼 자원들의 매우 효율적인 사용을 달성한다.

Description

스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 지리적 위치 데이터베이스, 및 서브시스템

본 출원은, 그 전체가 참고로 본 명세서에 포함되는, 2016년 5월 17일자로 CNIPA(China National Intellectual Property Administration)에 출원된, 발명의 명칭이 "SPECTRUM MANAGEMENT DEVICE AND METHOD, GEOGRAPHIC LOCATION DATABASE AND SUBSYSTEM"인 중국 특허 출원 제201610327223.8호에 대한 우선권을 주장한다.

기술 분야

본 개시내용은 무선 통신에서의 스펙트럼 자원들의 관리에 관한 것으로서, 특히 1차 시스템(primary system) 및 인지 라디오 시스템(cognitive radio system)을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 디바이스, 스펙트럼 관리 방법, 지오-로케이션 데이터베이스(geo-location database), 인지 라디오 시스템 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

컴퓨터 및 통신 기술의 급속한 발전에 따라, 글로벌 정보 네트워크가 네트워크들 간의 상호접속을 위한 프로토콜들(IP)에 기초하는 차세대 네트워크(NGN)로 급속하게 진화한다. NGN의 중요한 특징은 다수의 타입의 무선 기술들이 공존하여 이종 무선 액세스 네트워크를 형성하고, 이종 무선 액세스 네트워크가 스펙트럼 자원들의 사용에서 상이한 우선순위들을 수반한다는 것이다. 스펙트럼 관리는 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템(cognitive radio system)(CRS)에 관련되어 있다. 예를 들어, 텔레비전 주파수 대역에서 동작하는 네트워크는 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함한다. 1차 시스템은 텔레비전 주파수 대역에 대한 허가된 권한(licensed authorization)을 가지고 있으며, 인지 라디오 시스템은 텔레비전 주파수 대역에 대한 허가된 권한을 가지고 있지 않다. 인지 라디오 시스템은 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 허용 범위 내에 있을 때에만 텔레비전 주파수 대역을 1차 시스템과 공유할 수 있다.

따라서, 새로운 인지 라디오 시스템 또는 기존의 인지 라디오 시스템의 새로운 서비스가 자원 할당을 요청할 때, 1차 시스템과 기존의 인지 라디오 시스템(들) 둘 다의 스펙트럼 자원 사용 상태들이 고려되어야 한다. 네트워크의 운영에 따라, 시스템들의 상태들이 계속하여 변하고, 스펙트럼 자원 할당의 자원 이용률이 감소되며, 그 결과 용량 한계에 아직 도달하지 않았을 때 인지 라디오 시스템이 더 이상 액세스할 수 없게 된다. 상기 문제점을 해결하기 위해, 모든 인지 라디오 시스템들에 대해 자원 재할당 및 시스템 재구성이 수행되는 간단한 해결책이 있다. 그렇지만, 많은 수의 인지 라디오 시스템들에 대한 이러한 시스템 재구성은 큰 오버헤드를 초래한다.

본 개시내용의 특정 양태들에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해, 본 개시내용의 간략한 요약이 이하에서 주어진다. 이 요약이 본 개시내용의 포괄적인 요약이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 이 요약은 본 개시내용의 핵심적인 또는 중요한 부분들을 결정하는 것으로 의도되어 있지도 않고, 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 의도되어 있지도 않다. 본 개시내용의 목적은, 추후의 상세한 설명의 서문으로서, 일부 개념들을 단순화된 형태로 제공하는 것이다.

종래 기술의 단점들을 고려하여, 본 개시내용의 목적은, 적어도 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위해, 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 지오-로케이션 데이터베이스 및 인지 라디오 시스템을 제공하는 것이다.

본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 디바이스가 제공된다. 스펙트럼 관리 디바이스는 프로세싱 회로를 포함한다. 프로세싱 회로는: 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하고 - 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응함 -; 각각의 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용에 의해 야기되는 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록, 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 각각의 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하도록 구성된다.

본 개시내용의 다른 실시예에 따르면, 통신 유닛을 포함하는, 무선 통신 시스템에 대한 인지 라디오 시스템이 제공된다. 통신 유닛은 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하기 위해 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 송신하고, 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용을 조정하기 위해 스펙트럼 전환 정보를 수신하도록 구성되며, 여기서 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응한다.

본 개시내용의 다른 실시예에 따르면, 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 지리적 위치 데이터베이스(geographic location database)가 제공된다. 지리적 위치 데이터베이스는 통신 유닛을 포함한다. 통신 유닛은 각각의 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 제공하도록 구성되며, 여기서 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응하며; 여기서 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보는 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하는 데 사용된다.

본 개시내용의 다른 실시예에 따르면, 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 공존 발견 디바이스가 제공된다. 공존 발견 디바이스는 프로세싱 회로를 포함한다. 프로세싱 회로는, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 있고 다른 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 자원 할당에 대한 임의의 변경 없이는 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 이용가능하지 않은 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는 경우에, 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링하는 것으로 결정된 경우에 인지 라디오 시스템을 관리하기 위한 스펙트럼 관리 디바이스가 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하고, 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 결정하도록 - 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응함 - , 요청에 응답하여 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링할지를 결정하도록 구성된다.

본 개시내용의 다른 실시예에 따르면, 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 방법이 제공된다. 스펙트럼 관리 방법은: 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하는 단계 - 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응함 -; 및 각각의 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용에 의해 야기되는 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록, 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 결정하는 단계를 포함한다.

본 개시내용의 다른 실시예에 따르면, 지리적 위치 데이터베이스, 스펙트럼 관리 디바이스 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 방법이 제공된다. 본 방법은: 지리적 위치 데이터베이스에 의해, 인지 라디오 시스템으로부터의 스펙트럼 자원 요청에 응답하여 각각의 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 송신하는 단계 - 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응함 -; 및 스펙트럼 관리 디바이스에 의해, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 수신하고, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해, 무선 통신 시스템에서 각각의 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용에 의해 야기되는 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록, 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하는 단계; 및 스펙트럼 관리 디바이스에 의해, 스펙트럼 전환에 관한 스펙트럼 전환 정보를 송신하는 단계; 및 인지 라디오 시스템에 의해, 스펙트럼 관리 디바이스로부터 송신된 스펙트럼 전환 정보를 수신하고, 인지 라디오 시스템에 의해, 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용을 조정하는 단계를 포함한다.

그에 부가하여, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 앞서 기술된 스펙트럼 관리 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램이 추가로 제공된다.

그에 부가하여, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 대응하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 추가로 제공된다. 컴퓨터 판독가능 매체는 앞서 기술된 스펙트럼 관리 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드들을 저장하고 있다.

본 개시내용의 실시예들에 따른 스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 지리적 위치 데이터베이스, 공존 발견 디바이스 및 인지 라디오 시스템에 의해, 적어도 다음과 같은 유익한 효과가 달성될 수 있다: 보다 많은 인지 라디오 시스템들이 보다 적은 재구성 오버헤드로 액세스할 수 있고, 그로써 스펙트럼 자원들을 효율적으로 이용할 수 있다.

이하의 도면들과 함께 본 개시내용의 바람직한 실시예들의 상세한 설명에 따르면, 본 개시내용의 이들 및 다른 장점들이 보다 명백해질 것이다.

도면들과 함께 이하의 설명을 참조하면 본 개시내용이 보다 잘 이해될 수 있다. 모든 도면들에 걸쳐, 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 컴포넌트를 나타낸다. 이하에서의 도면들 및 상세한 설명은 명세서에 포함되어 명세서의 일부를 형성하고, 예들에 의해 본 개시내용의 바람직한 실시예들을 예시하고 본 개시내용의 원리들 및 장점들을 설명하는 데 사용된다. 도면들 중에서,
도 1은 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 통신 시스템의 일 예에 대한 개략 다이어그램을 도시하고 있다;
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 디바이스의 구조 블록 다이어그램을 도시하고 있다;
도 3은 도 2에서의 프로세싱 회로의 다른 구조 예를 도시하는 블록 다이어그램이다;
도 4는 도 3에서의 전환 트리거링 유닛의 예시적인 구조를 도시하는 블록 다이어그램이다;
도 5는 도 3에서의 전환 결정 유닛의 예시적인 구조를 도시하는 블록 다이어그램이다;
도 6은 본 개시내용에 따른 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 전환의 일 예를 도시하는 개략 다이어그램이다;
도 7a 및 도 7b는 인지 라디오 시스템들의 이동가능 범위들에 기초하여 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 것의 일 예를 개략적으로 도시하고 있다;
도 8은 사용 스펙트럼이 인지 라디오 시스템에 할당되는 시간에 기초하여 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 것의 일 예를 개략적으로 도시하고 있다;
도 9는 전환 결정 유닛의 다른 예시적인 구조를 개략적으로 도시하고 있다;
도 10은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 전환 다이어그램의 일 예를 개략적으로 도시하고 있다;
도 11은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 디바이스의 다른 예를 도시하는 블록 다이어그램이다;
도 12는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 인지 라디오 시스템 디바이스의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다;
도 13은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 지리적 위치 데이터베이스의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다;
도 14는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 지리적 위치 데이터베이스의 다른 예를 도시하는 블록 다이어그램이다;
도 15는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 공존 발견 디바이스의 예시적인 구조를 도시하는 블록 다이어그램이다;
도 16은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 공존 발견 디바이스의 다른 예시적인 구조를 도시하고 있다;
도 17은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 시스템의 개략적 구조를 도시하고 있다;
도 18은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법을 도시하는 플로차트이다;
도 19는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 방법을 도시하는 플로차트이다;
도 20은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 시스템에 대한 방법의 일 예를 도시하는 플로차트이다;
도 21 및 도 22는 무선 통신 시스템에 대한 방법의 플로차트의 특정 예들을 도시하고 있다;
도 23은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 시스템의 응용 예를 도시하는 개략 다이어그램이다;
도 24는 본 개시내용에 따른 기술이 적용될 수 있는 스마트폰의 개략적 구성의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다;
도 25는 본 개시내용에 따른 기술이 적용될 수 있는 차량 내비게이션 디바이스의 개략적 구성의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다; 그리고
도 26은 본 개시내용의 실시예에 따른 방법, 디바이스 및/또는 시스템을 구현할 수 있는 범용 개인용 컴퓨터의 예시적인 구조의 블록 다이어그램이다.
도면들에서의 요소들이 단지 간단함 및 명확함을 위해 도시되고 꼭 일정 축척으로 그려져 있지 않다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면들에서의 특정 요소들의 크기들이 본 개시내용의 실시예들의 이해를 돕기 위해 다른 요소들에 비해 확대되어 있을 수 있다.

개략적 실시예들이 이하에서 도면들과 관련하여 기술된다. 명확함 및 간명함을 위해, 실제 실시예들의 특징들 전부가 명세서에 기술되어 있는 것은 아니다. 그렇지만, 임의의 그러한 실시예를 개발하는 과정 동안, 예를 들어, 시스템 및 서비스에 관련된 제한 조건들에 부합하는, 실제 개발자의 특정 목표를 달성하기 위해, 실시예들에 특정적인 많은 결정들이 이루어져야 한다는 것이 이해되어야 한다. 상이한 실시예들에 대해 제한 조건들이 변할 수 있다. 그에 부가하여, 개발 작업이 복잡하고 시간이 많이 걸릴 수 있지만, 개발 작업이 본 개시내용으로부터 이득을 보는 본 기술분야의 통상의 기술자에게는 일상적인 업무에 불과하다는 것이 이해되어야 한다.

여기서, 불필요한 상세들로 인해 본 개시내용을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해, 본 개시내용의 해결책에 밀접하게 관련된 디바이스 구조들 및/또는 프로세싱 단계들만이 도면들에 도시되고, 본 개시내용에 덜 밀접하게 관련된 다른 상세들이 생략되어 있다는 것에 유의해야 한다.

1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 통신 시스템의 경우, 스펙트럼 자원들을 합리적으로 이용하면서 동일하거나 인접한 스펙트럼에서 1차 시스템과 인지 라디오 시스템 간의 간섭을 감소시키기 위해, 제한된 스펙트럼 자원을 충분히 이용하도록, 본 개시내용에 따른 1차 시스템에 대한 간섭을 야기함이 없이 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용을 최적화하기 위한 방법이 제공된다. 일반적으로, 1차 시스템은 1차 기지국(primary base station) 및 1차 사용자(primary user)를 포함하고, 인지 라디오 시스템은 2차 기지국(secondary base station) 및 2차 사용자(secondary user)를 포함한다. 본 개시내용에 따르면, 1차 시스템은 허가된 스펙트럼 사용권(licensed spectrum use)을 갖는 시스템일 수 있고, 인지 라디오 시스템은 허가된 스펙트럼 사용권을 갖지 않는 시스템일 수 있다. 본 개시내용의 다른 실시예에 따르면, 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템 각각은 허가된 스펙트럼 사용권을 가지며, 1차 시스템은 스펙트럼을 사용함에 있어서 우선순위를 갖는다. 이 경우에, 인지 라디오 시스템이 1차 시스템에 대한 유해한 간섭을 야기하지 않을 때에만 인지 라디오 시스템은 허가된 스펙트럼을 1차 시스템과 공유할 수 있다. 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템의 개념들은 본 기술분야에서 공지되어 있고, 이에 대해 여기서 상세히 기술하지 않는다.

도 1은 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 통신 시스템의 일 예에 대한 개략 다이어그램을 도시하고 있다.

도 1에 도시된 통신 시스템은 3개의 1차 시스템(A, B 및 C), 3개의 인지 라디오 시스템(a, b 및 c), 및 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 자원들을 관리하기 위한 스펙트럼 관리 디바이스(D1)를 포함한다.

도 1에 도시된 통신 시스템은 개략적인 것에 불과하다. 통신 시스템에 포함되는 1차 시스템들의 수 및 인지 라디오 시스템들의 수가 제한되지 않으며, 통신 시스템이, 예를 들어, 2개의 1차 시스템 또는 4개 초과의 1차 시스템을 포함할 수 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되어야 한다.

1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 통신 시스템의 경우, 네트워크 상태가 변할 때 스펙트럼 자원들이 조정되어야 하는(예를 들어, 자원에 대한 새로운 요구를 갖는 인지 라디오 시스템이 있고 인지 라디오 시스템을 위한 스펙트럼 자원을 할당할 필요가 있는) 경우에, 적어도 외부 제약 조건들이 충족되어야 한다는 것에 여기서 유의해야 한다. 즉, 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 자원 사용에 의해 야기되는 1차 시스템(예를 들어, 도 1에서의 1차 시스템(A, B 또는 C))에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있다.

그에 부가하여, 다수의 인지 라디오 시스템들이 있는 경우에, 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 스펙트럼 자원들이 할당될 때, 모든 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 자원 사용에 의해 야기되는 1차 시스템에 대한 총 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록 보장되어야 한다. 따라서, 본 개시내용에서, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 자원 사용에 의해 야기되는 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있다고 언급될 때, 이는, 그 인지 라디오 시스템이 할당된 스펙트럼 자원을 사용하고 현재 통신 시스템 내의 다른 인지 라디오 시스템들이 그들의 할당된 스펙트럼 자원들(즉, 그들이 현재 사용하고 있는 스펙트럼 자원들)을 사용할 때, 그 인지 라디오 시스템을 포함한 모든 인지 라디오 시스템들의 1차 시스템에 대한 총 간섭이 허용 범위 내에 있는 경우를 나타내는 것으로 의도되어 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 종래 기술에서의 임의의 방법에 의해 인지 라디오 시스템들의 1차 시스템에 대한 총 간섭을 계산할 수 있으며, 구체적인 계산 방법이 여기서 기술되지 않는다.

도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 디바이스(1)를 도시하고 있다. 무선 통신 시스템은 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함한다. 스펙트럼 관리 디바이스(1)는 프로세싱 회로(10)를 포함한다. 프로세싱 회로(10)는: 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하고 - 스펙트럼 사용 정보는 인지 라디오 시스템들 각각에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응함 -; 그리고 인지 라디오 시스템들 각각의 스펙트럼 사용에 의해 야기되는 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록, 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 결정하도록 구성된다. 본 개시내용에 따르면, 스펙트럼 관리 디바이스(1)는 지오-로케이션 데이터베이스(geo-location database)(GLDB)와 독립적으로 제공되거나 지오-로케이션 데이터베이스 내에 제공될 수 있다.

본 개시내용에 따르면, 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 스펙트럼들에 관한 정보이다. 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 스펙트럼은 인지 라디오 시스템에 의해 사용될 수 있거나, 인지 라디오 시스템이 현재 자원을 필요로 하지 않기 때문에 사용되지 않을 수 있거나 부분적으로만 사용될 수 있다. 스펙트럼 관리 디바이스(1)의 프로세싱 회로(10)는, 예를 들어, 지오-로케이션 데이터베이스(GLDB) 또는 인지 라디오 시스템들로부터 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보를 취득할 수 있다. 지오-로케이션 데이터베이스가 정의되고 스펙트럼 사용 정보가 여기서 기술되지 않는 종래의 기술에 따라 데이터베이스에 의해 취득된다. 그에 부가하여, 스펙트럼 관리 디바이스(1)는 스펙트럼 자원들을 인지 라디오 시스템들에 할당하도록 구성될 수 있고, 따라서 스펙트럼 관리 디바이스(1)는 각각의 인지 라디오 시스템에 할당된 스펙트럼 자원들을 유지할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 관리 디바이스(1)는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 스펙트럼 자원들에 관한 정보를 자신의 저장 유닛에 저장할 수 있고, 따라서 프로세싱 회로(10)는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보를 스펙트럼 관리 디바이스(1)의 저장 유닛으로부터 취득할 수 있다.

스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 전환 능력(spectrum transition capability)을 나타낸다. 이종 무선 액세스 네트워크는 상이한 QoS 요구사항들을 가질 수 있는 많은 수의 그리고 다수의 타입의 인지 라디오 시스템들을 지원한다. 예를 들어, 인지 라디오 시스템은 단일 모바일 디바이스 또는 모바일 디바이스들로 이루어진 네트워크일 수 있다. 따라서, 상이한 인지 라디오 시스템의 재구성은 상이한 오버헤드들을 생성하며, 스펙트럼 전환에 의해 야기되는 재구성에 대한 감도의 차이들을 초래한다. 스펙트럼 전환 능력 정보를 이용하여, 인지 라디오 시스템은 그 자신의 특징들 또는 요구사항들에 기초하여 스펙트럼 전환 동작을 수행할지를 결정할 수 있다. 특징들 또는 요구사항들은: 서비스의 중요성, 스펙트럼 전환을 수행하는 것에 의해 이득(예를 들어, 가상 화폐 또는 트래픽의 교환)이 발생될 수 있는지, 또는 이와 유사한 것을 포함한다. 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템에 의해 그 자신의 특징들 또는 요구사항들에 기초하여 동작 동안 동적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 전환 능력 정보는 spectrumTransitionCapability에 의해 표시될 수 있다. 스펙트럼 전환 능력 정보의 값은 불 값(Boolean value)에 의해 표시될 수 있다. 예를 들어, "TRUE"는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원한다는 것을 나타내고; 그렇지 않은 경우, 이는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 수행하기를 거부한다는 것을 나타낸다. 스펙트럼 사용 정보와 유사하게, 프로세싱 회로(10)는 지오-로케이션 데이터베이스, 인지 라디오 시스템들 또는 스펙트럼 관리 디바이스의 저장 유닛으로부터 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득할 수 있다.

그에 부가하여, 도 2는 프로세싱 회로(10)의 기능 모듈들의 일 예를 추가로 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 프로세싱 회로(10)는 취득 유닛(101) 및 전환 결정 유닛(102)을 포함한다. 기능 모듈들이 별개의 프로세싱 회로들에 의해 제각기 구현될 수 있거나, 하나의 프로세싱 회로에 의해 집합적으로(collectively) 구현될 수 있거나 또는 하나의 프로세싱 회로의 일부로서 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 대안적으로, 기능 모듈들 각각이 다수의 프로세싱 회로들에 의해 구현될 수 있다. 환언하면, 기능 모듈들의 구현이 제한되지 않는다. 프로세싱 회로(10)는, 예를 들어, 데이터 프로세싱 능력을 갖는 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 마이크로프로세서 및 집적 회로 모듈 등으로서 실현될 수 있다. 이하에서, 스펙트럼 관리 디바이스(1)의 구조들 및 기능들이 도 3을 참조하여 상세히 기술된다.

일 예에서, 프로세싱 회로(10)는: 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 있고 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는 경우에, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 자원 사용을 충족시키기 위해, 요청에 응답하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보를 취득하고, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링할지를 결정하도록 추가로 구성될 수 있다.

본 개시내용에 따르면, 잔여 스펙트럼 자원은 사용자 사용의 상한에 도달하지 않은 스펙트럼 자원들일 수 있으며, 이는 무선 통신 시스템에서의 미사용 스펙트럼 자원, 새로 해제된 스펙트럼 자원 및 사용자 사용의 상한에 도달하지 않은 다른 스펙트럼 자원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인지 라디오 시스템들의 1차 시스템에 대한 간섭이 간섭 임계 범위 내에 있을 때 최대 10개의 인지 라디오 시스템이 사용할 수 있는 스펙트럼 자원이 무선 통신 시스템에 있고, 5개의 인지 라디오 시스템만이 스펙트럼 자원을 현재 사용하고 있다. 이 경우에, 스펙트럼 자원 사용이 허용가능 사용자들의 상한에 도달하지 않는다(즉, 스펙트럼 자원이 충분히 이용되지 않고, 스펙트럼 자원의 사용이 조정될 수 있다). 이하의 설명에서, 무선 통신 시스템에서 미사용 스펙트럼 자원 및 새로 해제된 스펙트럼 자원 이외의, 사용자 사용의 상한에 도달하지 않은 스펙트럼 자원은 사용자 사용의 상한에 도달하지 않은 다른 스펙트럼 자원들이라고 지칭된다.

그에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 프로세싱 회로(10)는, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 자원 사용을 충족시키기 위해, 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링할지를 결정하도록 구성된 전환 트리거링 유닛(103)을 추가로 포함할 수 있다.

본 개시내용에 따르면, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 있고 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는 경우에, 전환 트리거링 유닛(103)은 스펙트럼 자원 요청에 응답하여 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 자원 트리거 동작을 트리거링할지를 결정할 수 있다.

도 4는 전환 트리거링 유닛의 예시적인 구조를 도시하고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전환 트리거링 유닛(103)은 판단 모듈(1031) 및 트리거 결정 모듈(1032)을 포함할 수 있다. 판단 모듈(1031)은 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는지와 잔여 스펙트럼 자원이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 의해 사용될 수 있는지를 판단하도록 구성된다. 판단 모듈(1031)이 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있고 잔여 스펙트럼 자원이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 의해 사용될 수 없다고 판단하는 경우에, 트리거 결정 모듈(1032)은 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용에 대한 전환을 트리거링하기로 결정하도록 구성된다.

본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 판단 모듈(1031)은 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 의해 사용될 수 있는지를 먼저 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단 모듈(1031)은 잔여 스펙트럼 자원이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 대해 이용가능한지를 판단할 수 있다. 잔여 스펙트럼 자원이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 대해 이용가능한 경우, 판단 모듈(1031)은 잔여 스펙트럼 자원이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 의해 사용될 수 있다고 결정할 수 있고, 따라서 프로세싱 회로(10)는 잔여 스펙트럼 자원을 인지 라디오 시스템에 할당하기로 결정할 수 있다. 판단 모듈(1031)은 취득 유닛(101)에 의해 지오-로케이션 데이터베이스로부터 취득되는 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 대한 이용가능 스펙트럼들의 리스트에 기초하여 상기 판단을 수행할 수 있다. 본 개시내용에 따른 이용가능 스펙트럼들의 리스트는 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있는 경우에 인지 라디오 시스템에 대한 이용가능 스펙트럼들에 관한 정보를 포함한다. 대안적으로, 판단 모듈(1031)은 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 간섭 임계 범위 내에 있는지를 판단한다. 간섭이 1차 시스템의 간섭 임계 범위 내에 있는 경우, 판단 모듈(1031)은 잔여 스펙트럼 자원이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 의해 사용될 수 있다고 결정할 수 있고, 따라서 프로세싱 회로(10)는 잔여 스펙트럼 자원을 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 할당하기로 결정할 수 있다.

판단 모듈(1031)이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 취득할 수 있다고 결정하는 경우에, 잔여 스펙트럼 자원들이 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 전환 없이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 할당될 수 있다. 따라서, 트리거 결정 모듈(1032)은 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용에 대한 전환을 트리거링하지 않기로 결정하고 잔여 스펙트럼 자원이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 할당될 수 있다고 결정한다.

이와 달리, 판단 모듈(1031)이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 취득할 수 없다고 결정할 때, 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는지가 추가로 판단된다. 제2 판단 모듈(1032)이 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 없다고 결정할 때, 이는 무선 통신 시스템에서의 모든 스펙트럼 자원들이 충분히 이용되었다, 즉 인지 라디오 시스템의 현재 스펙트럼 사용을 조정하는 것에 의해 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 스펙트럼 자원이 할당될 수 없다는 것을 나타낸다. 이 경우에, 트리거 결정 모듈(1032)은 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용에 대한 전환을 트리거링하지 않기로 결정하고, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템의 액세스를 거부하기로 결정한다. 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 없는 경우, 트리거 결정 모듈(1032)은 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링하기로 결정할 수 있고, 따라서 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 간섭 임계 범위 내에 있도록 보장하면서 스펙트럼 전환을 통해 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 자원이 제공된다.

트리거 결정 모듈(1032)이 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링하지 않기로 결정하는 경우에, 스펙트럼 관리 디바이스(1)는 인지 라디오 시스템의 액세스를 거부하기로 결정할 수 있다.

본 개시내용에 따른 전환 트리거링 유닛(103)이 인지 라디오 시스템에 대한 전환을 트리거링할지를 결정하는 트리거 동작은 공존 발견(coexistence discovery)이라고 지칭될 수 있다.

전환 트리거링 유닛(103)이 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링하기로 결정하는 것에 응답하여, 프로세싱 회로(10) 내의 취득 유닛(101)은 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득할 수 있고, 취득된 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 전환을 지원하는 인지 라디오 시스템이 선택될 수 있다. 게다가, 프로세싱 회로(10) 내의 전환 결정 유닛(102)은 스펙트럼 전환 동작을 지원하는 인지 라디오 시스템(들)에 대한 스펙트럼 전환을 결정한다.

상기 설명에 따르면, 프로세싱 회로(10) 내의 취득 유닛(101)은 스펙트럼 자원 요청에 응답하여 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보를 취득하고, 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링하기로 결정하는 것에 응답하여 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하지만, 본 출원이 그에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 취득 유닛(101)은 각각의 미리 결정된 타이밍에서 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득할 수 있다.

전환 결정 유닛(102)의 예시적인 구조가 이하에서 상세히 기술된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전환 결정 유닛(102)은 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021) 및 판단 모듈(1022)을 포함한다. 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은: 잔여 스펙트럼 자원에 대해, 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들 중에서 인지 라디오 시스템을 선택하도록 구성되고, 여기서 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템은 잔여 스펙트럼 자원을 사용하지 않고, 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당될 때 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭은 1차 시스템의 허용 범위 내에 있다. 판단 모듈(1022)은: 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 인지 라디오 시스템 집합에 있는지를 판단하고; 긍정적 판단의 경우에, 판단에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 결정하거나; 또는 부정적 판단의 경우에, 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템에 의해 현재 사용되는 스펙트럼 자원을 잔여 스펙트럼 자원으로 설정하도록 구성된다. 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템에 의해 현재 사용되는 스펙트럼 자원에 대해, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 인지 라디오 시스템 집합에 있을 때까지, 인지 라디오 결정 모듈(1021) 및 결정 모듈(1022)에 의한 상기 동작들이 반복된다.

본 개시내용에 따르면, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 다음과 같은 조건: 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용하지 않고, 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당될 때 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있다는 조건에 기초하여, 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합에 포함된 인지 라디오 시스템을 결정한다. 즉, 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당되도록 조정되는 경우, 전환 이후에, 전체 통신 시스템에서 상기 인지 라디오 시스템을 포함한 모든 인지 라디오 시스템들이 스펙트럼 자원들을 사용할 때(즉, 상기 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용하고(본 개시내용에 따르면, 잔여 스펙트럼 자원이 특정 인지 라디오 시스템에 의해 해제되는 경우, 그 인지 라디오 시스템은 잔여 스펙트럼 자원을 사용하는 것을 중단할 필요가 있음) 다른 인지 라디오 시스템들이 자신들의 현재 사용되는 스펙트럼 자원들을 사용할 때) 1차 시스템에 대해 야기되는 간섭은 1차 시스템의 간섭 임계 범위 내에 있다.

도 6은 잔여 스펙트럼 자원이 새로 해제된 스펙트럼 자원인 경우에 2개의 인지 라디오 시스템 간의 스펙트럼 전환(스펙트럼 전환)을 결정하는 것의 일 예를 도시하고 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 통신 시스템은 2개의 인지 라디오 시스템(CRSa 및 CRSb)을 포함한다. CRSa는 스펙트럼(CH₁)을 사용하고, CRSb는 스펙트럼(CH₁)을 사용하지 않는다. PS₁은 CH₁을 사용하는 임의의 1차 시스템(또는 1차 시스템에 대한 간섭을 계산하기 위한 등가 위치인 1차 시스템 기준점)을 나타낸다. 스펙트럼(CH₁)이 CRSa로부터 CRSb로 이전된 후에(즉, CRSb가 CRSa에 의해 해제된 스펙트럼(CH₁)을 사용한 후에), CRSb의 PS₁에 대한 총 간섭이 여전히 PS₁의 허용 범위 내에 있는 경우에, 스펙트럼(CH₁)이 CRSa로부터 CRSb로 이전될 수 있는 것으로 간주된다. 도 6에 도시된 바와 같이,

은 CH₁을 현재 사용하고 있는 모든 인지 라디오 시스템들에 의해 야기되는 PS₁에 대한 총 간섭을 나타내고, 여기서 C는 이용가능 스펙트럼들의 현재 리스트가 CH₁을 포함하는 인지 라디오 시스템들의 집합을 나타낸다.

는 1차 시스템(PS₁)의 간섭 임계값을 나타낸다. 스펙트럼(CH₁)이 CRSa로부터 CRSb로 이전되는 경우, PS₁이 겪는 새로운 총 간섭은

로서 계산된다. 여기서, 집합의 연산, 즉

는 집합(C)에 CRSb를 추가하고 그로부터 CRSa를 제거하는 것에 의해 새로운 인지 라디오 시스템 집합을 형성하는 것을 나타낸다.

인 경우, 스펙트럼(CH₁)이 CRSa로부터 CRSb로 이전될 수 있다. 이 경우에, CRSa가 자신이 사용하는 스펙트럼 자원(CH₁)을 해제할 때, CRSb는 해제되는 잔여 스펙트럼 자원(CH₁)에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합에 포함될 수 있다.

여전히 도 6을 참조하여 그리고 인지 라디오 시스템(CRSa)이 자신이 사용하는 스펙트럼 자원(CH₁)을 해제하는 경우를 일 예로서 고려하여, 잔여 스펙트럼 자원(CH₁)에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 결정하기 위한 특정 프로세스가 기술된다. 그렇지만, 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 것에 대한 이하의 설명에서, 스펙트럼 자원(CH₁)이 대안적으로, 달리 특정되지 않는 한, 무선 통신 시스템에서의 미사용 스펙트럼 자원 또는 새로 해제된 스펙트럼 자원일 수 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되어야 한다.

인지 라디오 시스템(CRSb)이, 예를 들어, 스펙트럼 자원(CH₁)을 현재 사용하고 있지 않은 경우에, 인지 라디오 시스템(CRSb)이 잔여 스펙트럼 자원(CH₁)을 사용할 때 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 간섭 임계 범위 내에 있는지에 관한 결정은 다음과 같은 2가지 경우를 수반할 수 있다.

제1 경우에, 잔여 스펙트럼 자원(CH₁)이 인지 라디오 시스템(CSRb)의 사용 스펙트럼은 아니지만, 인지 라디오 시스템(CSRb)에게 이용가능하며, 이는 이용가능 스펙트럼을 CRSb에 할당할 때 GLDB가 CRSb의 PS₁에 대한 간섭을 고려한다는 것을 나타낸다. 따라서, CRSb는 집합 C에 속하고,

이다. 즉,

는 C의 진부분집합(proper subset)이고,

가 확실히 충족된다. 따라서, 이 경우에, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 이용가능 스펙트럼 정보에 직접 기초하여, 해제되는 유휴 스펙트럼 자원(CH₁)에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합에 CRSb를 포함시키는 것으로 결정될 수 있다.

제2 경우에, CH₁은 CRSb에 대한 이용가능 스펙트럼들의 리스트에 속하지 않으며,

과

사이의 관계가 결정될 수 없고 재계산이 필요하다.

제2 경우에, 하나의 가능한 구현은 다음과 같다: 스펙트럼 관리 디바이스(1)는 지오-로케이션 데이터베이스에 의해 저장되고 계산되는 모든 정보에 액세스할 수 있다. 구체적으로는, 지오-로케이션 데이터베이스는, 스펙트럼 관리 디바이스(1)에 의해 관리되는 각각의 인지 라디오 시스템에 대해, 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당될 때 1차 시스템(또는 1차 시스템 기준점)에 대한 간섭을 재계산하고, 간섭이 1차 시스템의 간섭 임계값 내에 있는지를 결정한다. 간섭이 1차 시스템의 간섭 임계값 내에 있는 경우, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 인지 라디오 시스템을 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합에 포함시키고; 그렇지 않은 경우, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 인지 라디오 시스템을 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합에 포함시키지 않는다. 이어서, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)에 의해 결정된 인지 라디오 시스템 집합에 기초하여, 판단 모듈(1022)은 판단을 수행하여, 이 판단에 기초하여 스펙트럼 전환 해결책을 결정한다.

인지 라디오 시스템 집합을 결정할 때 계산량을 추가로 감소시키기 위해, 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의해 새로 해제된 스펙트럼 자원인 경우에, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은, 인지 라디오 시스템의 현재 스펙트럼 자원 사용이 유지되면서 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있을 때 1차 시스템을 기준으로 한(relative to) 각각의 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보에 기초하여, 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템들을 선택하도록 구성될 수 있다. 본 개시내용에 따르면, 이동가능 범위는 다음과 같은 범위를 지칭한다: 무선 통신 시스템에서의 각각의 인지 라디오 시스템이 현재 사용되는 스펙트럼을 계속 사용하면서 그 범위 내에서 움직일 때, 이는 1차 시스템에 대한 유해한 간섭을 야기하지 않으며, 즉 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있다. 본 개시내용에 따르면, 무선 통신 시스템이 다수의 1차 시스템들을 포함하는 경우에, 인지 라디오 시스템은 다수의 1차 시스템들 각각에 대해 하나의 이동가능 범위를 갖는다.

일반적으로, 지오-로케이션 데이터베이스로부터 임의의 인지 라디오 시스템(CRS) 또는 스펙트럼 관리 디바이스로 송신되는 인지 라디오 시스템의 이용가능 스펙트럼 정보는 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보를 추가로 포함한다(즉, 인지 라디오 시스템이 현재 스펙트럼 자원 사용을 유지하면서 이동가능 범위 내에서 이동할 때 타깃 1차 시스템(또는 1차 시스템 기준점)에 대한 총 간섭이 증가되지 않는다). 본 개시내용에 따르면, 해제되는 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템이 이동가능 범위에 관한 정보에 기초하여 선택될 수 있고, 시도 범위를 축소시키고 계산량을 감소시키기 위해, 잔여 스펙트럼 자원이 선택된 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당될 때 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 간섭 임계 범위 내에 있는지가 결정된다.

본 개시내용에 따르면, 인지 라디오 시스템(CRSa)에 의해 사용되는 스펙트럼 자원(CH₁)에 대한 전환 타깃을 고려할 때(즉, CH₁이 본 개시내용에 따른 잔여 스펙트럼 자원으로서 간주됨)(전환 타깃은 스펙트럼 전환에서 스펙트럼 자원(CH₁)을 사용할 수 있는 인지 라디오 시스템, 즉 본 개시내용에 기술된 바와 같이 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템임), 스펙트럼 자원(CH₁)을 해제하는 인지 라디오 시스템(CRSa)의 이동가능 범위 내에 위치되고 스펙트럼 자원을 사용하고 있지 않은 다른 인지 라디오 시스템만이 잠재적 전환 타깃으로서 간주될 필요가 있다.

본 개시내용에 따르면, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들 중에서, 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위 내에 위치되는 인지 라디오 시스템들을 선택하도록 구성된다.

무선 통신 시스템이 하나의 1차 시스템을 포함하는 경우에, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들 중에서, 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위 내에 위치되는 인지 라디오 시스템들을 선택할 수 있다.

무선 통신 시스템이 하나 초과의 1차 시스템을 포함하는 경우에, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해, 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템의 복수의 이동가능 범위들의 중첩 구역 내에 위치되는 인지 라디오 시스템들을 선택할 수 있다.

바람직하게는, 인지 라디오 시스템이 1차 시스템으로부터 보다 멀리 있을 때, 인지 라디오 시스템은 1차 시스템에 대한 보다 적은 간섭을 생성한다. 즉, 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템과 비교하여, 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 1차 시스템으로부터 보다 멀리 떨어진 인지 라디오 시스템이 1차 시스템에 대한 보다 적은 간섭을 생성할 확률이 크다. 이것에 기초하여, 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해, 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템보다 1차 시스템으로부터 보다 멀리 떨어져 있는 이동가능 범위 내의 인지 라디오 시스템이 선택될 수 있다.

이하에서, 도 7(a) 및 도 7(b)와 관련하여, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)에 의해 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 기초하여 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템을 결정하는 특정 프로세스가 상세히 기술된다.

도 7(a)는 단지 하나의 1차 시스템(또는 1차 시스템 기준점), 즉 PS₁이 인지 라디오 시스템(CRSa)과 동일한 스펙트럼 자원(CH₁)을 공유하는 경우를 도시하고 있다. 이 경우에, CH₁에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 결정하기 위해, 인지 라디오 시스템(CRSa)이 스펙트럼 자원(CH₁)을 잔여 스펙트럼 자원으로서 해제할 때, 잔여 스펙트럼 자원(CH₁)에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해, 인지 라디오 시스템(CRSa)의 이동가능 범위 내에 위치되고 CRSa보다 PS₁로부터 더 멀리 떨어져 있는 인지 라디오 시스템이 우선적으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 잔여 스펙트럼 자원(CH₁)에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해, 잔여 스펙트럼 자원(CH₁)을 해제하는 인지 라디오 시스템(CRSa)을 중심으로서 취하고 표준(예를 들어, (ECC Report 186에 규정된 50m와 같은) 이동 거리 임계값)을 충족시키는 이동 반경(r)을 가지는 원으로부터 인지 라디오 시스템(CRSa)보다 1차 시스템(PS₁)으로부터 더 멀리 떨어진 인지 라디오 시스템(CRSb)이 선택된다.

도 7(b)는 다수의 1차 시스템들(또는 1차 시스템 기준점들), 예를 들어, PS₁, PS₂ 및 PS₃이 인지 라디오 시스템(CRSa)과 동일한 스펙트럼 자원(CH₁)을 공유하는 경우를 도시하고 있다. 이 경우에, 1차 시스템들(PS₁, PS₂ 및 PS₃)(또는 1차 시스템 기준점들) 각각을 기준으로 한 인지 라디오 시스템(CRSa)의 이동가능 범위가 계산되고, 이동가능 범위들의 중첩 구역에서 최대 면적을 갖는 원이 인지 라디오 시스템(CRSa)의 이동가능 범위로서 결정되며, 잔여 스펙트럼 자원(CH₁)에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해 이동가능 범위 내의 인지 라디오 시스템이 선택된다. 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 인지 라디오 시스템(CRSb)은 CRSa의 이동가능 범위 내에 위치되지 않고, 따라서 CRSb가 잔여 스펙트럼 자원(CH₁)에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해 선택되지 않는다.

인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 이와 같이 결정된 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 간섭 범위 내에 있도록 보장하기 위해, 본 개시내용에 따른 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 결정된 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭을 계산하고, 계산에 기초하여 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당될 때 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있는지를 결정하며, 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위를 벗어나는 인지 라디오 시스템을 인지 라디오 시스템 집합으로부터 제거하도록 추가로 구성된다. 예를 들어, 스펙트럼 관리 디바이스(1)는 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)에 의해 결정된 인지 라디오 시스템 집합에 관한 정보를 지오-로케이션 데이터베이스에게 송신할 수 있다. 지오-로케이션 데이터베이스는 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 결정된 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭을 계산하고, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)이 계산 결과에 기초하여 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위를 벗어나는 인지 라디오 시스템을 인지 라디오 시스템 집합으로부터 제거하도록, 계산 결과를 스펙트럼 관리 디바이스(1)에 피드백한다.

상기 검증 동작에 의해, 인지 라디오 시스템 집합에 대응하는 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 경우에, 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위를 벗어나지 않도록 보장될 수 있다.

1차 시스템을 기준으로 한 각각의 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 프로세스가 앞서 기술되어 있다. 논의된 바와 같이, 스펙트럼 관리 디바이스(1)에 의해 관리되는 각각의 인지 라디오 시스템의 간섭을 계산하는 해결책과 비교하여, 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 기초하여 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 해결책에서는, 계산 범위가 상당히 축소될 수 있고, 계산량이 감소될 수 있다.

그에 부가하여, 각각의 인지 라디오 시스템에 대해, 네트워크 내의 다른 노드들에 대한 자원 할당이 상이할 수 있으면서 할당된 자원들이 (스펙트럼 자원들이 요청되는 시간에 따라) 상이한 시간에 획득되기 때문에, 그 인지 라디오 시스템에 할당된 자원들이 그에 따라 상이할 수 있다.

본 개시내용의 다른 실시예에 따르면, 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의해 새로 해제된 스펙트럼 자원인 경우에, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 사용 스펙트럼들이 인지 라디오 시스템들에 할당되는 시간에 관한 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템을 선택하도록 추가로 구성될 수 있다.

지오-로케이션 데이터베이스로부터 인지 라디오 시스템 및 스펙트럼 관리 디바이스에게 송신되는 사용 스펙트럼 정보는 인지 라디오 시스템이 자신의 현재 사용되는 스펙트럼 자원을 할당받는 타임 스탬프를 포함할 수 있다. 타임 스탬프는 인지 라디오가 현재 사용되는 스펙트럼 자원을 획득하는 시간(T_latest)을 나타낸다. 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은, 인지 라디오 시스템이 현재 사용되는 스펙트럼 자원을 획득하는 시간(T_latest)에 기초하여, 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템을 선택할 수 있다.

이하에서, 도 8과 관련하여, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)에 의해 각각의 인지 라디오 시스템의 사용 스펙트럼이 할당되는 시간에 관한 정보에 기초하여 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템들을 선택하는 프로세스가 상세히 기술된다.

도 8은 3개의 인지 라디오 시스템(CRSb, CRSa 및 CRSc)에 대해, 그들의 현재 사용되는 스펙트럼들이 할당되는 타임 스탬프들이 시간축 상에 순차적으로 배열되는 일 예를 예시하고 있으며, 여기서 인지 라디오 시스템(CRSa)의 사용 스펙트럼(CH₁)이 CRSa에 할당되는 시간이 인지 라디오 시스템(CRSb)의 사용 스펙트럼(CH₂)이 CRSb에 할당되는 시간보다는 더 늦지만, 인지 라디오 시스템(CRSc)의 사용 스펙트럼(CH₃)이 CRSc에 할당되는 시간보다는 더 이르다. 인지 라디오 시스템(CRSa)이 자신의 사용 스펙트럼(CH₁)을 해제하고 CH₁이 CRSb 및 CRSc에 대한 이용가능 스펙트럼이 아닌 경우에, 인지 라디오 시스템(CRSb)이 자신의 현재 사용되는 스펙트럼을 할당받는 시간이 인지 라디오 시스템(CRSa)의 사용 스펙트럼(CH₁)이 할당되는 시간보다 더 이른데, 이는 다음과 같은 것: CRSb가 자신의 현재 사용되는 스펙트럼을 할당받을 때 스펙트럼 자원(CH₁)이 고려되지만, CRSb가 CH₁을 사용할 때 CRSb의 1차 시스템에 대한 간섭이 조건을 충족시키지 않는 것으로 계산에 의해 결정되고, 그로써 CH₁이 CRSb에 의해 사용되지 않는 것으로 결정된다는 것을 나타낸다. 인지 라디오 시스템(CRSc)이 자신의 현재 사용되는 스펙트럼을 할당받는 시간이 인지 라디오 시스템(CRSa)의 사용 스펙트럼(CH₁)이 할당되는 시간보다 더 늦으며, 스펙트럼 자원(CH₁)이 인지 라디오 시스템(CRSc)에 할당되지 않는 이유는 인지 라디오 시스템(CRSa)이 스펙트럼 자원(CH₁)을 사용하고 있는 것일 수 있다. 따라서, 인지 라디오 시스템(CRSc)은 인지 라디오 시스템(CRSb)보다 더 큰 확률로 인지 라디오 시스템(CRSa)에 의해 해제된 스펙트럼 자원(CH₁)을 사용할 수 있다. 즉, 인지 라디오 시스템(CRSc)이 스펙트럼 자원(CH₁)을 사용할 때 인지 라디오 시스템(CRSc)의 1차 시스템에 대한 간섭이 인지 라디오 시스템(CRSb)보다 1차 시스템의 간섭 임계 범위 내에 있을 가능성이 더 많다.

따라서, 본 개시내용에 따르면, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들 중에서, 잔여 스펙트럼 자원이 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템에 할당되는 시간보다 더 늦은 시간에 사용 스펙트럼을 할당받는 인지 라디오 시스템을 선택하도록 구성된다.

인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 이와 같이 결정된 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 간섭 범위 내에 있도록 보장하기 위해, 본 개시내용에 따르면, 1차 시스템을 기준으로 한 각각의 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템들을 선택하는 프로세스와 유사하게, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)은 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 결정된 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭을 계산하고, 계산에 기초하여 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 할당될 때 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있는지를 결정하며, 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위를 벗어나는 인지 라디오 시스템을 인지 라디오 시스템 집합으로부터 제거한다. 이동가능 범위에 관한 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템을 선택하는 프로세스와 유사하게, 스펙트럼 관리 디바이스(1)는 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)에 의해 결정된 인지 라디오 시스템 집합에 관한 정보를 지오-로케이션 데이터베이스에게 송신할 수 있다. 지오-로케이션 데이터베이스는 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 결정된 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭을 계산하고, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)이 계산 결과에 기초하여 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위를 벗어나는 인지 라디오 시스템을 인지 라디오 시스템 집합으로부터 제거하도록, 계산 결과를 스펙트럼 관리 디바이스(1)에 피드백한다.

1차 시스템을 기준으로 한 각각의 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 방식 및 각각의 인지 라디오 시스템의 사용 스펙트럼이 할당되는 시간에 관한 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 방식이 앞서 기술되어 있지만, 두 가지 방식이 사용을 위해 조합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 구체적으로는, 인지 라디오 시스템 집합들이 상기 두 가지 방식을 사용하여 제각기 결정될 수 있고, 결정된 인지 라디오 시스템 집합들이 최종적인 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해 조합될 수 있으며, 판단 모듈(1022)은 최종적인 인지 라디오 시스템 집합에 기초하여 판단을 수행한다.

잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 획득한 후에, 판단 모듈(1022)은 인지 라디오 시스템 집합이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템을 포함하는지에 관한 결정에 기초하여 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 결정할 수 있다. 인지 라디오 시스템 집합이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템을 포함하지 않는 경우, 인지 라디오 시스템 집합에 포함된 각각의 인지 라디오 시스템에 의해 현재 사용되는 스펙트럼 자원이 잔여 스펙트럼 자원으로서 취해진다. 새로 결정된 인지 라디오 시스템 집합이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템을 포함할 때까지, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021) 및 판단 모듈(1022)의 동작들이 반복되고, 그로써 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 전환을 결정한다. 즉, 본 개시내용에 따르면, 잔여 스펙트럼 자원을 시작점으로 취하여, 먼저 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합이 결정되고, 이어서 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템에 의해 사용되는 스펙트럼 자원을 잔여 스펙트럼 자원으로 취함으로써, 각각의 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합이 결정되며, 인지 라디오 시스템 집합이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템을 포함할 때까지 상기 동작들이 순차적으로 반복된다. 즉, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021)의 동작들의 종료점으로서 취해진다.

인지 라디오 시스템들을 순차적으로 결정하는 프로세스 동안, 인지 라디오 시스템들을 결정하는 동작이 미리 결정된 횟수 동안 반복된 후에 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 발견되지 않는 경우, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환 해결책을 발견할 가능성이 없다. 이것에 기초하여, 스펙트럼 전환 해결책의 복잡도 및 설계 스케일을 제어하기 위해, 본 개시내용의 바람직한 실시예에 따르면, 프로세싱 회로는, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021) 및 판단 모듈(1022)이 미리 결정된 임계 횟수 동안 그들의 동작들을 반복한 후에 인지 라디오 시스템 집합이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템을 여전히 포함하지 않는 경우에, 스펙트럼 자원을 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 할당하지 않기로 결정하도록 구성된다.

이하에서, 전환 결정 유닛의 다른 예시적인 구조가 도 9와 관련하여 상세히 기술된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 전환 결정 유닛(102)과 유사하게, 전환 결정 유닛(102')이 또한 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈(1021) 및 판단 모듈(1022)을 포함하고, 인지 라디오 시스템 집합에 기초한 다이어그래프(diagraph)를 스펙트럼 전환 그래프로서 생성하고, 깊이 우선 탐색 프로세스(depth-first search process) 또는 폭 우선 탐색 프로세스(breadth-first search process)를 사용하여 스펙트럼 전환 그래프에 기초하여 스펙트럼 전환에 관한 스펙트럼 전환 정보를 결정하도록 구성된 스펙트럼 전환 다이어그램 생성 모듈(1023)을 추가로 포함한다. 다이어그래프는: 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템 또는 스펙트럼 관리 디바이스를 테일 노드(tail node)로서 설정하는 것; 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템들 각각을 헤드 노드(head node)로서 설정하는 것; 및 잔여 스펙트럼 자원을 테일 노드와 헤드 노드를 연결시키는 유향 변(directed side)의 가중치로서 설정하는 것에 의해 생성된다. 본 개시내용에 따르면, 잔여 스펙트럼 자원이 시스템에서의 미사용 스펙트럼 자원 또는 사용자 사용의 상한에 도달하지 않은 다른 스펙트럼 자원인 경우에, 다이어그래프가 생성될 때 스펙트럼 관리 디바이스는 소스 노드로서 기능할 수 있다.

도 10은 스펙트럼 전환 그래프의 유향 경로(directed path)의 일 예를 도시하고 있다. 도 10에서, V_s는 (잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템일 수 있는; 잔여 스펙트럼 자원이 미사용 스펙트럼 자원 또는 무선 통신 시스템에서 사용자 사용의 상한에 도달하지 않은 다른 스펙트럼 자원인 경우, 노드는 스펙트럼 관리 디바이스를 나타내는 로직 노드에 의해 표현될 수 있음) 잔여 스펙트럼 자원을 갖는 노드를 나타내고; V_i 또는 V_j는 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템을 나타내며, V_j는 V_i에 의해 나타내어진 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템을 나타내고, V_d는 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템을 나타낸다. V_i를 테일 노드로서 그리고 V_j를 헤드 노드로서 취하는 유향 에지(directed edge)가 일 예로서 취해진다. 유향 에지는 테일 노드에 의해 표시된 인지 라디오 시스템에 의해 현재 사용되는 스펙트럼 자원이 헤드 노드에 의해 표시된 인지 라디오 시스템으로 이전될 수 있다는 것(이 경우에, 테일 노드에 의해 표시된 인지 라디오 시스템은 자신의 현재 사용되는 스펙트럼 자원을 해제함), 즉 상기 스펙트럼 전환으로 인한 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있다는 것을 나타낸다. 결정된 스펙트럼 전환 해결책은 스펙트럼 전환 그래프(G) 상에서 V_s로부터 V_d로의 유향 경로에 의해 나타내어진다. 유향 경로의 홉 카운트(hop count)는 스펙트럼 전환의 횟수, 즉 재구성될 인지 라디오 시스템들의 수를 나타낸다. 따라서, 바람직한 스펙트럼 전환 해결책은 V_s로부터 V_d로의 최단 유향 경로이다. 최단 유향 경로는, 예를 들어, 폭 우선 탐색(BFS) 프로세스 또는 깊이 우선 탐색(DFS) 프로세스에 의해 획득될 수 있다.

스펙트럼 전환 다이어그램 생성 모듈(1023)에 의해 생성된 스펙트럼 전환 다이어그램에 기초하여, 전환 결정 유닛(102')은 최적의 스펙트럼 전환 해결책을 결정할 수 있고, 인지 라디오 시스템들이 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 자신들의 스펙트럼 사용을 조정하도록, 최적의 스펙트럼 전환 해결책에 관한 스펙트럼 전환 정보를 대응하는 인지 라디오 시스템들에게 송신한다. 스펙트럼 전환 해결책을 결정하고 따라서 스펙트럼 전환 정보를 결정한 후에, 스펙트럼 관리 디바이스는 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 재구성 요청을 생성하고, 재구성 요청과 함께 스펙트럼 전환 정보를 대응하는 인지 라디오 시스템들에게 송신할 수 있다. 스펙트럼 전환 정보는: 예를 들어, 스펙트럼 전환 동작을 수행할 인지 라디오 시스템의 식별자, 인지 라디오 시스템에 새로 할당된 스펙트럼 자원들에 관한 정보 및/또는 인지 라디오 시스템에 의해 해제될 스펙트럼 자원들에 관한 정보를 포함한다.

재구성 요청을 수신한 후에, 각자의 인지 라디오는 재구성 요청에 응답하여 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 자신이 사용하는 스펙트럼 자원을 재구성한다.

도 11은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 디바이스의 다른 예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 앞서 기술된 프로세싱 회로(10)에 부가하여, 스펙트럼 관리 디바이스(2)는 프로세싱 회로(10)에 의해 결정된 스펙트럼 전환에 관한 스펙트럼 전환 정보를 송신하도록 구성된 통신 유닛(20)을 추가로 포함한다. 스펙트럼 전환 정보는: 스펙트럼 전환 동작을 수행할 인지 라디오 시스템의 식별자, 인지 라디오 시스템에 새로 할당된 스펙트럼 자원들에 관한 정보 및/또는 인지 라디오 시스템에 의해 해제될 스펙트럼 자원들에 관한 정보를 포함한다. 본 개시내용에 따르면, 인지 라디오 시스템들이 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 자신들의 스펙트럼 사용을 조정하고, 각자의 이용가능 스펙트럼들의 리스트들 및 사용 스펙트럼들의 리스트들을 업데이트하도록, 통신 유닛(20)은 스펙트럼 전환 정보를 스펙트럼 전환에 관여된 인지 라디오 시스템들에게 송신한다. 지오-로케이션 데이터베이스가 자신이 유지하는 이용가능 스펙트럼들의 리스트들 및/또는 인지 라디오 시스템들의 사용 스펙트럼들의 리스트들을 업데이트하도록, 통신 유닛(20)은 스펙트럼 전환 정보를 각자의 인지 라디오 시스템들 이외에 지오-로케이션 데이터베이스에게 보고하도록 추가로 구성된다.

본 개시내용의 실시예에 따르면, 통신 유닛(20)은 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보, 잔여 스펙트럼 자원에 관한 정보, 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보, 및 인지 라디오 시스템의 사용 스펙트럼이 할당되는 시간에 관한 정보 중 적어도 하나를 수신하도록 추가로 구성된다. 본 개시내용에 따르면, 통신 유닛(20)은 지오-로케이션 데이터베이스로부터 상기 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 대안적으로, 통신 유닛(20)은 대응하는 인지 라디오 시스템으로부터 상기 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.

본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에 대한 인지 라디오 시스템 디바이스가 추가로 제공된다. 도 12는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 인지 라디오 시스템 디바이스의 일 예의 블록 다이어그램을 도시하고 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 인지 라디오 시스템 디바이스(5)는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하기 위해 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 송신하고, 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용을 조정하기 위해 스펙트럼 전환 정보를 수신하도록 구성된 통신 유닛(50)을 포함한다.

본 개시내용에 따르면, 스펙트럼 전환 정보는: 스펙트럼 전환 동작을 수행할 인지 라디오 시스템의 식별자, 인지 라디오 시스템에 새로 할당된 스펙트럼 자원들에 관한 정보 및/또는 인지 라디오 시스템에 의해 해제될 스펙트럼 자원들에 관한 정보를 포함한다. 인지 라디오 시스템은 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 자신의 스펙트럼 사용을 조정한다.

예를 들어, 인지 라디오 시스템은 도 1 내지 도 11을 참조하여 기술된 스펙트럼 관리 디바이스로부터 스펙트럼 관리 정보를 수신하고, 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 인지 라디오 시스템 디바이스가 위치되는 인지 라디오 시스템에서의 2차 사용자들의 스펙트럼 사용을 조정할 수 있다.

인지 라디오 시스템은 2차 기지국 또는 2차 사용자일 수 있다. 본 개시내용의 실시예에 따른 인지 라디오 시스템은, 예를 들어, 도 1에 도시된 인지 라디오 시스템들(a, b 및 c)에 포함된 2차 기지국들일 수 있다.

본 개시내용의 실시예에 따르면, 통신 유닛(50)은 스펙트럼 자원의 사용을 요청하기 위한 스펙트럼 요청을 송신하여, 요청에 기초하여 스펙트럼 전환을 수행할지를 결정하라고 인지 라디오 시스템을 관리하는 스펙트럼 관리 디바이스를 트리거링하도록 추가로 구성된다. 예를 들어, 상기 실시예에서, 스펙트럼 관리 디바이스(1)의 프로세싱 회로(10) 내의 전환 트리거링 유닛(103)은 인지 라디오 시스템에 의해 송신되는 스펙트럼 자원 요청에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 자원 전환을 트리거링할지를 결정한다.

본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에 대한 지오-로케이션 데이터베이스가 추가로 제공된다. 무선 통신 시스템은 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함한다.

도 13은 지오-로케이션 데이터베이스의 예시적인 구조를 도시하고 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 지오-로케이션 데이터베이스(6)는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 제공하도록 구성된 통신 유닛(60)을 포함한다. 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응한다. 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보는 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하는 데 사용된다.

스펙트럼 관리 디바이스가 사용 스펙트럼 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 자원 전환을 결정하도록, 지오-로케이션 데이터베이스(6)의 통신 유닛(60)은 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 자원 요청에 기초하여 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 스펙트럼 관리 디바이스에 제공하도록 구성된다. 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 지오-로케이션 데이터베이스는 유지된 인지 라디오 시스템들의 사용 스펙트럼 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를, 예를 들어, 스펙트럼 관리 디바이스에 제공하고; 인지 라디오 시스템의 지리적 위치 정보에 기초하여 각각의 인지 라디오 시스템의 이용가능 스펙트럼 정보를 제공하며; 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 자원 요청에 기초하여 지오-로케이션 데이터베이스에 저장된 정보를 스펙트럼 관리 디바이스에 제공한다.

도 14는 지오-로케이션 데이터베이스의 다른 예시적인 구조를 도시하고 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 도 13에 도시된 지오-로케이션 데이터베이스(6)와 유사하게, 지오-로케이션 데이터베이스(7)가 또한 통신 유닛(60)을 포함하고, 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는지 및 잔여 스펙트럼 자원이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 할당될 수 있는지에 기초하여 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링할지를 결정하도록 구성된 프로세싱 회로(70)를 추가로 포함한다. 즉, 본 개시내용에 따르면, 스펙트럼 전환 동작을 트리거링할지를 결정하는 프로세스는 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 수행될 수 있고, 또한 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 자원 요청에 응답하여 지오-로케이션 데이터베이스에 의해 수행될 수 있다. 결정하는 특정 방식은 상기 실시예에서 기술된 프로세싱 회로(10) 내의 전환 트리거링 유닛(103)에 의해 수행되는 것과 유사하며, 이에 대해 여기서 반복하지 않는다. 즉, 본 개시내용에 따른 공존 발견 동작이 지오-로케이션 데이터베이스에 의해 수행될 수 있다.

본 개시내용에 따르면, 지오-로케이션 데이터베이스(7) 내의 프로세싱 회로(70)는, 잔여 스펙트럼 자원에 대해, 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템을 선택하도록 추가로 구성되고, 여기서 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용하지 않지만, 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당되는 경우 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭은 1차 시스템의 허용 범위 내에 있을 것이다. 이 선택은 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭을 계산하는 것 및 그에 따라 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위를 벗어나는 인지 라디오 시스템을 인지 라디오 시스템 집합으로부터 제거하는 것에 의해 수행될 수 있다.

본 개시내용에 따르면, 스펙트럼 관리 디바이스가 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위를 벗어나는 인지 라디오 시스템을 결정된 인지 라디오 시스템 집합으로부터 제거하고, 그로써 인지 라디오 시스템 집합에 기초하여 스펙트럼 전환 해결책을 결정하는 정확도를 보장하도록, 지오-로케이션 데이터베이스(7)는, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 자신에게 송신된 인지 라디오 시스템 집합에 응답하여, 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭을 계산하고, 계산 결과를 통신 유닛(60)을 통해 스펙트럼 관리 디바이스에게 송신할 수 있다. 그에 부가하여, 각각의 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위 및/또는 각각의 인지 라디오 시스템이 그의 현재 사용되는 스펙트럼 자원을 할당받는 시간에 관한 정보에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 결정된 인지 라디오 시스템 집합에 대해, 지오-로케이션 데이터베이스(7)는 또한 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭을 계산할수 있다. 그에 부가하여, 지오-로케이션 데이터베이스(7)는 또한, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 모든 인지 라디오 시스템들 각각에 대해, 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 때 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭을 계산할 수 있다. 이 경우에, 인지 라디오 시스템 집합이 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 모든 인지 라디오 시스템들에 의해 형성되는 것으로 간주될 수 있다.

그에 부가하여, 지오-로케이션 데이터베이스가 자신이 유지하는 이용가능 스펙트럼들의 리스트들 및/또는 인지 라디오 시스템들의 사용 스펙트럼들의 리스트들을 업데이트하도록, 본 개시내용에 따른 지오-로케이션 데이터베이스들(6 및 7)의 통신 유닛(60)은 결정된 스펙트럼 전환 정보를 스펙트럼 관리 디바이스로부터 수신하도록 추가로 구성된다.

본 개시내용에 따르면, 공존 발견 동작은 독립적인 엔티티에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 공존 발견 동작은 공존 발견 디바이스(예를 들어, 표준 IEEE P802.19a에 정의된 공존 발견 디바이스)에 의해 수행될 수 있다.

본 개시내용에 따르면, 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 공존 발견 디바이스가 추가로 제공된다. 도 15는 공존 발견 디바이스의 예시적인 구조를 도시하고 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 공존 발견 디바이스(8)는 프로세싱 회로(80)를 포함하고, 프로세싱 회로(80)는: 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 있고 다른 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 자원 할당에 대한 임의의 변경 없이는 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 이용가능하지 않은 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는 경우에, 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링하기로 결정하는 경우에 인지 라디오 시스템을 관리하는 스펙트럼 관리 디바이스가 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하고, 따라서 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 관리되는 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하도록, 요청에 응답하여 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링할지를 결정하도록 구성된다. 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응한다. 프로세싱 회로(80)에 의해 수행되는 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링할지를 결정하는 프로세스에 대해서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 기술된 전환 트리거링 유닛(103) 또는 도 14를 참조하여 기술된 지오-로케이션 데이터베이스(7)의 프로세싱 회로(70)의 프로세싱을 참조할 수 있으며, 이에 대해 여기서 반복하지 않는다.

도 16은 공존 발견 디바이스의 다른 예시적인 구조를 도시하고 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 도 15에서의 공존 발견 디바이스(8)와 유사하게, 공존 발견 디바이스(9)가 또한 프로세싱 회로(80)를 포함하고, 인지 라디오 시스템으로부터의 스펙트럼 자원을 요청하는 스펙트럼 자원 요청 및 각각의 인지 라디오 시스템의 사용 스펙트럼 정보 중 적어도 하나를 수신하고 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링할지에 관해 프로세싱 회로(80)에 의해 결정된 결과를 송신하도록 구성된 통신 유닛(90)을 추가로 포함한다.

본 개시내용에 따르면, 스펙트럼 관리 시스템이 추가로 제공된다. 도 17은 본 개시내용에 따른 스펙트럼 관리 시스템의 예시적인 구조의 블록 다이어그램을 도시하고 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 스펙트럼 관리 시스템(200)은 지오-로케이션 데이터베이스(201), 스펙트럼 관리 디바이스(202) 및 인지 라디오 시스템(203)을 포함한다. 스펙트럼 관리 시스템에 포함된 지오-로케이션 데이터베이스(201), 스펙트럼 관리 디바이스(202) 및 인지 라디오 시스템(203)은, 예를 들어, 지오-로케이션 데이터베이스(6 또는 7), 스펙트럼 관리 디바이스(1 또는 2), 및 인지 라디오 시스템(5)의 기능들의 일부 또는 전부를 제각기 달성할 수 있다. 지오-로케이션 데이터베이스, 스펙트럼 관리 디바이스 및 인지 라디오 시스템은 서로 독립적인 엔티티들로서 앞서 기술되어 있지만, 이들이 본 개시내용에서 그에 한정되지 않는다. 예를 들어, 지오-로케이션 데이터베이스 및 스펙트럼 관리 디바이스는 인지 라디오 시스템의 자원들을 관리하기 위해 각자의 동작들을 수행하는 동일한 물리적 엔티티의 2개의 상이한 모듈일 수 있다. 이 경우에, 지오-로케이션 데이터베이스의 관리 기능이 효과적으로 확장된다. 대안적으로, 다른 물리적 구현에서, 지오-로케이션 데이터베이스, 스펙트럼 관리 디바이스 및 인지 라디오 시스템은 하나의 물리적 엔티티를 형성한다. 이 경우에, 인지 라디오 시스템과 공존하는 높은 우선순위를 갖는 1차 시스템의 위치가 고정되고, 인지 라디오 시스템에 의해 지오-로케이션 데이터베이스 및 스펙트럼 관리 디바이스에 액세스하는 것에 의해 야기되는 오버헤드를 감소시키기 위해, 1차 시스템에 대한 간섭 계산 및 스펙트럼 전환이 인지 라디오 시스템 내의 지오-로케이션 데이터베이스 모듈 및 스펙트럼 관리 디바이스 모듈에 기입된다.

본 개시내용에 따른 스펙트럼 관리 디바이스에 대응하여, 본 개시내용에 따른 1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 방법 및 스펙트럼 관리 방법이 제공된다. 이하에서, 앞서 논의된 일부 상세들을 반복함이 없이 방법들의 요약이 기술된다. 방법들이 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 디바이스를 기술하는 프로세스에서 개시되어 있지만, 방법들이 기술된 컴포넌트들에 의해 또는 기술된 컴포넌트들을 통해 반드시 수행되는 것은 아니라는 것에 유의해야 한다. 예를 들어, 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 디바이스, 인지 라디오 시스템 및 지오-로케이션 데이터베이스는 하드웨어 및/또는 펌웨어에 의해 부분적으로(partially) 또는 전체적으로(completely) 구현될 수 있다. 이하에서 논의되는 방법들이 컴퓨터 실행가능 프로그램들에 의해 전체적으로 구현될 수 있지만, 방법들을 구현하는 프로세스 동안 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 디바이스, 인지 라디오 시스템 및 지오-로케이션 데이터베이스의 하드웨어 및/또는 펌웨어가 채용될 수 있다.

도 18은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법을 도시하는 플로차트이다.

도 18에 도시된 바와 같이, 본 개시내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법의 프로세싱 흐름(S1000)은 S1010에서 시작하고, 이어서 S1020의 프로세싱을 수행한다.

단계(S1020)에서, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보가 취득된다. 스펙트럼 사용 정보는 인지 라디오 시스템들에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼들에 관한 정보에 대응한다. 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응한다. 예를 들어, 도 1을 참조하여 기술된 취득 유닛(101)의 프로세싱을 참조할 수 있으며, 이에 대해 여기서 반복하지 않는다. 이어서, 단계(S1030)가 수행된다.

단계(S1030)에서, 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용에 의해 야기되는 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록, 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환이 결정된다. 예를 들어, 단계(S1030)를 구현하기 위해, 도 2 내지 도 10을 참조하여 기술된 전환 결정 유닛(102)의 프로세싱을 참조할 수 있으며, 이에 대해 여기서 반복하지 않는다. 이어서, 단계(S1040)가 수행된다.

프로세싱 흐름(S1000)은 단계(S1040)에서 종료된다.

본 개시내용에서의 스펙트럼 관리 방법에 따르면, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 있고 다른 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 자원 할당에 대한 임의의 변경 없이는 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 이용가능하지 않은 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는 경우에, 요청에 응답하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보가 취득된다.

본 개시내용에 따르면, 잔여 스펙트럼 자원은 무선 통신 시스템에서의 미사용 스펙트럼 자원 및 새로 해제된 스펙트럼 자원 중 적어도 하나를 포함한다.

본 개시내용의 실시예에 따른 스펙트럼 자원 전환 방법에서, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보에 기초하여, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 자원 요구사항을 충족시키기 위해, 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링할지가 결정된다. 보다 구체적으로는, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원을 사용할 수 있는지 및 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는지에 기초하여, 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링할지가 결정된다.

본 개시내용의 실시예에 따른 스펙트럼 자원 전환 방법의 단계(S1020)에서, 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링하기로 결정되는 경우에, 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 전환 능력 정보가 취득되고, 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여, 스펙트럼 전환 동작을 지원하는 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환이 결정된다.

본 개시내용의 실시예에 따르면, 단계(S1030)에서, 다음과 같은 동작들이 수행된다. (i) 잔여 스펙트럼 자원에 대해, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들 중에서, 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템이 선택되고, 여기서 인지 라디오 시스템은 잔여 스펙트럼 자원을 사용하지 않지만, 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당되는 경우, 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있을 것이다. (ii) 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 인지 라디오 시스템 집합에 있는지가 판단되고; 긍정적 판단의 경우에, 판단에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환이 결정되며; 그리고 부정적 판단의 경우에, 인지 라디오 시스템 집합에 포함된 각각의 인지 라디오 시스템에 의해 현재 사용되는 스펙트럼 자원이 잔여 스펙트럼 자원으로서 취해진다. 인지 라디오 시스템 집합에 포함된 각각의 인지 라디오 시스템에 의해 현재 사용되는 스펙트럼 자원에 대해, 인지 라디오 시스템 집합이 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템을 포함할 때까지 동작 (i) 및 동작 (ii)가 반복된다. 본 개시내용의 바람직한 실시예에 따르면, 동작 (i) 및 동작 (ii)이 미리 결정된 임계 횟수 동안 반복되었고 각자의 인지 라디오 시스템 집합들이 무선 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템을 여전히 포함하지 않는 경우, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템에 어떠한 스펙트럼 자원도 할당되지 않는다.

단계(S1030)에서 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 프로세스에서, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 이용가능 스펙트럼 정보를 이용하여, 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템들이 선택될 수 있다. 이용가능 스펙트럼 정보는 인지 라디오 시스템의 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있는 경우에 인지 라디오 시스템의 이용가능 스펙트럼들에 관한 정보이다. 바람직하게는, 이용가능 스펙트럼이 잔여 스펙트럼 자원을 포함하는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들 중에 있는 경우, 그 인지 라디오 시스템이 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하도록 선택된다.

단계(S1030)에서 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 프로세스에서, 인지 라디오 시스템이 자신의 현재 스펙트럼 자원 사용을 유지하면서 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있는 경우에 1차 시스템을 기준으로 한 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보에 기초하여, 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템이 선택될 수 있다. 바람직하게는, 잔여 스펙트럼 자원이 무선 통신 시스템에서 새로 해제된 스펙트럼 자원인 경우에, 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해, 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위 내에 있는 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템이 선택된다.

단계(S1030)에서 인지 라디오 시스템 집합을 결정하는 프로세스에서, 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 인지 라디오 시스템이 또한 각각의 인지 라디오 시스템의 사용 스펙트럼이 할당되는 시간에 관한 정보에 기초하여 선택될 수 있다. 바람직하게는, 잔여 스펙트럼 자원이 무선 통신 시스템에서 새로 해제된 스펙트럼 자원인 경우에, 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해, 잔여 스펙트럼 자원이 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템에 할당되는 시간보다 더 늦은 시간에 사용 스펙트럼이 할당되는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들 중에서 선택된다.

단계(S1030)에서, 바람직하게는, 인지 라디오 시스템 집합을 예비적으로 결정한 후에, 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템에 대해, 잔여 스펙트럼 자원이 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당될 때 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있는지가 결정되고, 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위를 벗어나는 인지 라디오 시스템이 인지 라디오 시스템 집합으로부터 제거된다.

단계(S1030)에서, 본 방법은: 인지 라디오 시스템 집합에 기초한 다이어그래프를 스펙트럼 전환 다이어그램으로서 생성하고, 깊이 우선 탐색 프로세스 또는 폭 우선 탐색 프로세스를 사용하여 스펙트럼 전환 다이어그램에 기초하여 스펙트럼 전환에 관한 스펙트럼 전환 정보를 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 다이어그래프는: 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 인지 라디오 시스템 또는 스펙트럼 관리 디바이스를 테일 노드로서 설정하는 것; 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템들 각각을 헤드 노드로서 설정하는 것; 및 잔여 스펙트럼 자원을 테일 노드와 헤드 노드를 연결시키는 유향 변의 가중치로서 설정하는 것에 의해 생성된다.

본 개시내용에 따른 스펙트럼 관리 방법은: 스펙트럼 전환에 관한 스펙트럼 전환 정보를 송신하는 단계 - 스펙트럼 전환 정보는 스펙트럼 전환 동작을 수행할 인지 라디오 시스템의 식별자, 인지 라디오 시스템에 새로 할당된 스펙트럼 자원들에 관한 정보 및/또는 인지 라디오 시스템에 의해 해제될 스펙트럼 자원들에 관한 정보를 포함함 -; 및 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보, 잔여 스펙트럼 자원에 관한 정보, 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보, 및 인지 라디오 시스템의 사용 스펙트럼이 할당되는 시간에 관한 정보 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 추가로 포함한다.

본 개시내용에 따른 무선 통신 시스템에 대한 방법이 추가로 제공된다. 무선 통신 시스템은 지오-로케이션 데이터베이스, 스펙트럼 관리 디바이스 및 인지 라디오 시스템을 포함한다. 본 방법은: 지오-로케이션 데이터베이스에 의해, 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 송신하는 단계 - 스펙트럼 사용 정보는 인지 라디오 시스템들에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼들에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응함 -; 스펙트럼 관리 디바이스에 의해, 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 수신하고, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해, 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용에 의해 야기되는 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록, 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 결정하는 단계; 스펙트럼 관리 디바이스에 의해, 스펙트럼 전환에 관한 스펙트럼 전환 정보를 송신하는 단계; 및 인지 라디오 시스템에 의해, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 송신된 스펙트럼 전환 정보를 수신하고, 인지 라디오 시스템에 의해, 스펙트럼 전환 정보를 이용하여 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용을 조정하는 단계를 포함한다.

도 19는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 방법의 플로차트를 기술하고 있다.

도 19에 도시된 바와 같이, P#1에서, 지오-로케이션 데이터베이스(GLDB)는, 예를 들어, 상기 실시예, 즉 공존 발견에서 기술된 지오-로케이션 데이터베이스 내의 프로세싱 회로의 전환 동작의 트리거링에 대응하는, 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환 동작을 트리거링할지를 결정한다(이 동작이 또한, 예를 들어, 본 개시내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 디바이스의 전환 트리거링 유닛에 의해 수행될 수 있다). 이어서, P#2에서, 공존 발견의 결과에 기초하여, 즉 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링하기로 결정한 것에 기초하여, 스펙트럼 관리 디바이스(SC)는 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하며, 이는, 예를 들어, 상기 실시예에서 기술된 스펙트럼 관리 디바이스의 취득 유닛의 취득 동작에 대응한다. P#3에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 인지 라디오 시스템의 취득된 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 전환 해결책을 결정하고, 따라서, 예를 들어, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈 및 판단 모듈의 각자의 프로세스들을 포함한, 앞서 기술된 실시예에서의 스펙트럼 관리 디바이스의 전환 결정 유닛에 의해 스펙트럼 전환 정보를 결정하는 프로세스에 대응하는 스펙트럼 전환 해결책에 관한 스펙트럼 전환 정보를 획득한다. P#4에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 스펙트럼 전환 해결책에 기초하여 재구성 요청을 생성하고, 재구성 요청을 스펙트럼 전환 정보와 함께 대응하는 인지 라디오 시스템에게 송신하며, 이는, 예를 들어, 앞서 기술된 실시예에서의 스펙트럼 관리 디바이스의 통신 유닛에 의해 스펙트럼 전환 정보를 송신하는 프로세스에 대응한다. P#5에서, 대응하는 인지 라디오 시스템은 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 자신의 스펙트럼 사용을 재구성한다.

이하에서, 무선 통신 시스템에 대한 방법이 도 20과 관련하여 상세히 기술된다.

단계(S1)에서, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템은 스펙트럼 자원 요청을 지오-로케이션 데이터베이스(또는 스펙트럼 관리 디바이스)에게 송신한다.

단계(S2)에서, 스펙트럼 자원 요청에 응답하여, 지오-로케이션 데이터베이스는 스펙트럼 전환 동작을 트리거링할지를 결정하며, 이는, 예를 들어, 상기 실시예에서 기술된 지오-로케이션 데이터베이스 내의 프로세싱 회로의 전환 트리거링 동작에 대응하고(이 동작은 또한, 예를 들어, 본 개시내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 디바이스의 전환 트리거링 유닛에 의해 수행될 수 있음), 구체적인 동작이 여기서 반복되지 않는다.

단계(S3)에서, 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 전환 동작을 트리거링하는 것으로 결정된 후에, 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보가 스펙트럼 관리 디바이스에게 송신된다. 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응한다. 예를 들어, 단계(S3)에서의 동작은 상기 실시예에서 기술된 지오-로케이션 데이터베이스의 통신 유닛의 동작에 대응하고, 이에 대해 여기서 반복하지 않는다.

단계(S4)에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 수신하고, 무선 통신 시스템에서 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용에 의해 야기되는 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록, 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환을 결정한다. 구체적으로는, 단계(S4.1)에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 결정하고, 결정된 인지 라디오 시스템 집합에 대한 정보를 지오-로케이션 데이터베이스에게 송신하며; 지오-로케이션 데이터베이스는 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 1차 시스템에 대한 간섭을 계산하고 계산 결과를 스펙트럼 관리 디바이스에 반환하며; 스펙트럼 관리 디바이스는 수신된 계산 결과에 기초하여 1차 시스템에 대한 간섭이 1차 시스템의 허용 범위를 벗어나는 인지 라디오 시스템을 인지 라디오 시스템 집합으로부터 제거한다. 단계(S4.2)에서, 스펙트럼 전환 해결책이 결정된 인지 라디오 시스템 집합에 기초하여 결정된다. 단계(S4)에서의 프로세스는, 예를 들어, 인지 라디오 시스템 집합 결정 모듈 및 판단 모듈의 각자의 동작들을 포함한, 앞서 기술된 실시예에서의 스펙트럼 관리 디바이스 내의 전환 결정 유닛의 스펙트럼 전환 정보에 관한 동작에 대응하고, 구체적인 동작들이 여기서 반복되지 않는다.

단계(S5)에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 스펙트럼 전환 해결책에 관한 스펙트럼 전환 정보를 지오-로케이션 데이터베이스에게 송신한다. 단계(S5')에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 스펙트럼 전환 해결책에 관한 스펙트럼 전환 정보를 인지 라디오 시스템에게 송신하고, 스펙트럼 전환 요청을 대응하는 인지 라디오 시스템에게 송신할 수 있다. 스펙트럼 전환 정보가 지오-로케이션 데이터베이스 및 인지 라디오 시스템에게 동시에 또는 순차적으로 송신될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 단계(S5)의 프로세스는, 예를 들어, 앞서 기술된 실시예에서의 스펙트럼 관리 디바이스의 통신 유닛에 의해 스펙트럼 전환 정보를 송신하는 프로세스에 대응하고, 구체적인 동작이 여기서 반복되지 않는다.

단계(S6)에서, 인지 라디오 시스템은 수신된 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 자신의 스펙트럼 사용을 재구성한다.

상기 설명에서, 단계(S2)에서의 전환 동작의 트리거링이 지오-로케이션 데이터베이스에 의해 수행되지만, 전환 동작의 트리거링이 또한 앞서 기술된 스펙트럼 관리 디바이스의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 수행될 수 있다.

도 21 및 도 22는 무선 통신 시스템에 대한 방법의 플로차트의 특정 예들을 도시하고 있다.

도 21에 도시된 바와 같이, 단계(S1)에서, 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템은 스펙트럼 자원 요청을 지오-로케이션 데이터베이스(또는 스펙트럼 관리 디바이스)에게 송신한다. 단계(S2)에서, 스펙트럼 자원 요청에 응답하여, 지오-로케이션 데이터베이스는 스펙트럼 전환 동작을 트리거링할지를 결정한다. 단계(S3)에서, 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 전환 동작을 트리거링하는 것으로 결정된 후에, 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보가 스펙트럼 관리 디바이스에게 송신된다. 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 스펙트럼 전환 능력 정보는 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응한다. 단계(S4)에서, 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여, 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 인지 라디오 시스템들에 대한 스펙트럼 전환이 결정된다. 단계(S5)에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 스펙트럼 전환 해결책에 관한 스펙트럼 전환 정보를 지오-로케이션 데이터베이스에게 송신한다. 단계(S5')에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 스펙트럼 전환 해결책에 관한 스펙트럼 전환 정보를 인지 라디오 시스템에게 송신하고, 또한 스펙트럼 전환 요청을 대응하는 인지 라디오 시스템에게 송신할 수 있다. 단계(S6)에서, 인지 라디오 시스템은 수신된 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 자신의 스펙트럼 사용을 재구성한다. 단계(S4.1)에서의 프로세스가 이하에서 단계(S4.1a) 내지 단계(S4.1.d)로서 상세히 기술되는 것을 제외하고는, 도 21에서의 프로세스가 도 20에 도시된 무선 통신 시스템에 대한 방법의 플로차트와 유사하다. 도 21에 도시된 무선 통신 시스템에 대한 방법에서, 단계(S4.1.a)에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 인지 라디오 시스템들의 이동가능 범위들에 관한 정보에 기초하여 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 사전 추정(pre-estimate)한다. 단계(S4.1.b)에서, 스펙트럼 관리 디바이스는 사전 추정된 인지 라디오 시스템 집합이 적절한지를 결정하라는 요청을 지오-로케이션 데이터베이스에게 송신하며, 즉, 새로 해제된 스펙트럼 자원이 사전 추정된 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당될 때 1차 시스템에 대한 간섭을 계산하라고 지오-로케이션 데이터베이스에 요청한다. 단계(S4.1.c)에서, 스펙트럼 관리 디바이스의 요청에 응답하여, 지오-로케이션 데이터베이스는 새로 해제된 스펙트럼 자원이 사전 추정된 인지 라디오 시스템 집합 내의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당될 때 1차 시스템에 대한 간섭을 계산한다. 단계(S4.1.d)에서, 계산 결과 또는 간섭이 간섭 값에 기초하여 결정된 1차 시스템의 허용 범위 내에 있는지에 관한 결과가 스펙트럼 관리 디바이스에게 송신된다.

도 21에서의 단계(S4.1.a)에서는, 스펙트럼 관리 디바이스가 인지 라디오 시스템들의 이동가능 범위들에 관한 정보에 기초하여 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 사전 추정하는 반면, 도 22에서의 단계(S4.2.a)에서는, 스펙트럼 관리 디바이스가 사용 스펙트럼이 인지 라디오 시스템들에 할당되는 시간에 기초하여 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 사전 추정한다는 것을 제외하고는, 도 22는 도 21과 유사하다. 명확함을 위해, 도 22에서의 다른 단계들이 여기서 상세히 기술되지 않는다.

종래 기술과 비교하여, 본 개시내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 지오-로케이션 데이터베이스, 공존 발견 디바이스 및 인지 라디오 시스템은 다음과 같은 유익한 효과들 중 적어도 하나를 갖는다: 잔여 스펙트럼 자원을 갖는 인지 라디오 시스템과 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템 사이의 스펙트럼 전환 해결책이 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 결정되고; 관여된 인지 라디오 시스템들이 재구성되며, 그로써 가능한 한 적은 재구성 오버헤드로 가능한 한 많은 인지 라디오 시스템들의 액세스를 달성하고 자원을 효율적으로 이용하도록, 해결책이 구현된다.

[특정 응용]

제1 예

현재, 공존 관리에 의해 낮은 자원 이용률의 문제를 해결하도록 구성된 많은 수의 표준들이 있으며, IEEE P802.19a는 표준들의 하나이다. 표준에 대한 스펙트럼 관리 시스템의 주요 로직 엔티티들은: 본 개시내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 디바이스의 전환 결정 유닛에 대응하고 위치 정보에 기초하여 GCO에 대한 스펙트럼 자원들을 할당하도록 구성된 스펙트럼 관리 데이터베이스(spectrum management database)(SMD); 본 개시내용의 실시예에 따른 공존 발견 디바이스에 대응하고 공존 관리자들(coexistence managers)(CM)에 대한 서빙된 GCO의 성능에 영향을 미칠 수 있는 지오로케이션 능력 객체(geolocation capability object)(GCO)를 발견하며, 공존 관리를 수행하라고 CM을 트리거링하도록 구성된 공존 발견 및 정보 서버(coexistence discovery and information server)(CDIS); 예를 들어, 본 개시내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 디바이스에 대응하고 공존 관리를 제공하도록 구성된 공존 관리자; 및 예를 들어, 본 개시내용의 실시예에 따른 인지 라디오 시스템에 대응하고 단일 디바이스 또는 다수의 디바이스들로 이루어진 네트워크 - 디바이스는 인증된 지오로케이션 능력에 기초하여 동작하고 CM으로부터 공존 서비스를 취득함 - 를 나타내는 지오로케이션 능력 객체를 포함한다.

본 개시내용은 또한 IEEE P802.19a에 적용될 수 있다. 대응하는 규칙은 다음과 같다: SMD는 스펙트럼 자원들을 할당하거나 GCO들에 대한 스펙트럼 자원들의 이용가능성을 재계산하도록 구성된다. CDIS는 공존 발견을 수행하고 스펙트럼 전환 해결책을 결정하라고 CM을 트리거하도록 구성된다. CM은 결과에 기초하여 전환 요청들을 GCO들에게 송신하고 GCO들은 요청들에 기초하여 재구성을 완료한다. GCO들은 상이한 우선순위들을 갖는다. 높은 우선순위를 갖는 GCO에 대한 총 간섭이 그의 허용 범위 내에서 제어될 때, 낮은 우선순위를 갖는 GCO가 자원들을 획득할 수 있다.

CM과 SMD 사이에 직접적인 정보 전송 인터페이스가 없다는 것에 특히 유의해야 한다. 도 23은 본 개시내용의 응용 예에 따른 스펙트럼 관리 시스템에 대한 플로차트를 도시하고 있다. CM이 스펙트럼 전환 조건의 계산 결과를 획득할(즉, 앞서 기술된 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 취득할(그리고 따라서 스펙트럼 전환 다이어그램을 생성할)) 필요가 있을 때. 도 23에 도시된 바와 같이, 먼저, CM은 스펙트럼 전환 조건에 대한 계산 요청(예를 들어, 요청은 (specRequestModification에 의해 표시되는) 스펙트럼 요청 그룹 정보 파라미터들을 포함하고, 여기서 파라미터들은 스펙트럼 요청 그룹의 (groupIndex에 의해 표시되는) ID 및 (spectrumCheck에 의해 표시되는) 체크될 스펙트럼을 포함함)을 GCO에게 송신하고, GCO는 SMD에게 재계산을 요청한다. SMD는 스펙트럼 전환 조건을 계산하고 계산 결과를 GCO에게 송신하며, GCO는 결과를 CM에 업로드한다.

제2 예

본 방법은 또한 3.5GHz 시스템에 대한 다중 레벨 공존 시스템 관리에 관한 스펙트럼 액세스 시스템(spectrum access system, SAS)에 적용될 수 있다. 미국에서, 3.5 GHz 주파수 대역은 항상 국방부(Department of Defense)(DoD) 레이더 시스템을 위해 사용된다. 현재, 연방 통신위원회(Federal Communications Commission)(FCC)는 스펙트럼을 공유하는 것에 의해 그 주파수 대역을 상업적으로 사용하는 것을 논의한다. 공유 시스템은 SAS의 일부이며, 3개의 레벨을 포함한다. 기존 사용자(incumbent user)는 최고 레벨을 나타내고, CBRS(Citizens Broadband Radio Service) 사용자들의 기존 사용자에 대한 유해한 간섭이 야기되지 않도록 보장되어야 한다. 기존 사용자는 DoD 레이더 시스템, FSS(Fixed Satellite Service), 및 제한된 시간 내의 기득권 지상 무선 업무들(grandfathered terrestrial wireless operations)을 포함한다. CBRS(citizens broadband radio service)는 2개의 레벨, 즉 PAL(priority access license) 및 GAA(general authorized access)를 포함하고, PLA가 GAA로부터의 유해한 간섭을 받지 않도록 보장되어야 한다. 스펙트럼 자원 관리자가 기존 PAL과 기존 GAA 사이의 자원 공존을 관리하는 경우에, 자원 이용 효율이 또한 상기 방법으로 개선될 수 있다. 예를 들어, 새로운 GAA가 조인(join)할 때, 자원 할당 결과로 인해 이용가능 자원이 직접 획득될 수 없는 경우, 기존 PAL을 보호하면서 새로운 GAA의 액세스를 달성하기 위해 GAA들 간의 자원 할당이 가능한 한 적게 조정될 수 있다.

[사용자 장비의 응용 예]

(제1 응용 예)

도 24는 본 개시내용의 기술이 적용될 수 있는 스마트폰(900)의 개략적 구성의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 스마트폰(900)은 프로세서(901), 메모리(902), 저장 디바이스(903), 외부 연결 인터페이스(904), 카메라(906), 센서(907), 마이크로폰(908), 입력 디바이스(909), 디스플레이 디바이스(910), 라우드스피커(loudspeaker)(911), 무선 통신 인터페이스(912), 하나 이상의 안테나 스위치(915), 하나 이상의 안테나(916), 버스(917), 배터리(918) 및 보조 제어기(919)를 포함한다.

프로세서(901)는, 예를 들어, CPU 또는 SoC(system on chip)일 수 있고, 스마트폰(900)의 애플리케이션 레이어 및 다른 레이어들의 기능들을 제어할 수 있다. 메모리(902)는 RAM 및 ROM을 포함하고, 프로세서(901)에 의해 실행되는 프로그램들 및 데이터를 저장한다. 저장 디바이스(903)는, 반도체 메모리 및 하드 디스크와 같은, 저장 매체를 포함할 수 있다. 외부 연결 인터페이스(904)는 (메모리 카드 및 USB(universal serial bus) 디바이스와 같은) 외부 장치를 스마트폰(900)에 연결시키도록 구성된 인터페이스이다.

카메라(906)는 (CCD(charge coupled device) 및 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)와 같은) 이미지 센서를 포함하고 캡처된 이미지를 생성한다. 센서(907)는, 측정 센서, 자이로스코프 센서, 지자기 센서 및 가속도 센서와 같은, 한 세트의 센서들을 포함할 수 있다. 마이크로폰(908)은 스마트폰(900)에 입력되는 사운드를 오디오 신호로 변환한다. 입력 디바이스(909)는, 예를 들어, 디스플레이 디바이스(910)의 스크린 상에서의 터치를 검출하도록 구성된 터치 센서, 키패드, 키보드, 버튼 또는 스위치를 포함하고, 사용자로부터 입력되는 조작 또는 정보를 수신한다. 디스플레이 디바이스(910)는 (LCD(liquid crystal display) 및 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이와 같은) 스크린을 포함하고, 스마트폰(900)의 출력 이미지를 디스플레이한다. 라우드스피커(911)는 스마트폰(900)으로부터 출력되는 오디오 신호를 사운드로 변환한다.

무선 통신 인터페이스(912)는 (LTE 및 LTE-advanced와 같은) 임의의 셀룰러 통신 스킴을 지원하고, 무선 통신을 수행한다. 무선 통신 인터페이스(912)는 일반적으로, 예를 들어, BB 프로세서(913) 및 RF 회로(914)를 포함할 수 있다. BB 프로세서(913)는, 예를 들어, 인코딩/디코딩, 변조/복조 및 다중화/역다중화를 수행하고, 무선 통신을 위한 다양한 타입의 신호 프로세싱을 수행할 수 있다. 한편, RF 회로(914)는, 예를 들어, 믹서, 필터 및 증폭기를 포함할 수 있고, 안테나(916)를 통해 무선 신호를 전송하고 수신한다. 무선 통신 인터페이스(912)는 BB 프로세서(913) 및 RF 회로(914)가 집적되어 있는 칩 모듈일 수 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, 무선 통신 인터페이스(912)는 다수의 BB 프로세서들(913) 및 다수의 RF 회로들(914)을 포함할 수 있다. 도 24가 무선 통신 인터페이스(912)가 다수의 BB 프로세서들(913) 및 다수의 RF 회로들(914)을 포함하는 일 예를 도시하지만, 무선 통신 인터페이스(912)는 단일 BB 프로세서(913) 또는 단일 RF 회로(914)를 포함할 수 있다.

셀룰러 통신 스킴에 부가하여, 무선 통신 인터페이스(912)는, 단거리 무선 통신(short distance wireless communication) 스킴, 근거리 통신(near field communication) 스킴 및 무선 LAN(local area network) 스킴과 같은, 다른 타입의 무선 통신 스킴들을 지원할 수 있다. 이 경우에, 무선 통신 인터페이스(912)는 각각의 타입의 무선 통신 스킴에 대한 BB 프로세서(913) 및 RF 회로(914)를 포함할 수 있다.

안테나 스위치들(915) 각각은 무선 통신 인터페이스(912)에 포함된 다수의 회로들(예를 들어, 상이한 무선 통신 스킴들에 대한 회로들) 사이에서 안테나(916)의 연결 목적지를 스위칭한다.

안테나들(916) 각각은 단일 안테나 요소 또는 (MIMO 안테나에 포함된 다수의 안테나 요소들과 같은) 다수의 안테나 요소들을 포함하고, 무선 통신 인터페이스(912)가 무선 신호를 전송하고 수신하는 데 사용된다. 도 24에 도시된 바와 같이, 스마트폰(900)은 다수의 안테나들(916)을 포함할 수 있다. 도 24가 스마트폰(900)이 다수의 안테나들(916)을 포함하는 일 예를 도시하지만, 스마트폰(900)은 단일 안테나(916)를 포함할 수 있다.

그에 부가하여, 스마트폰(900)은 각각의 타입의 무선 통신 스킴에 대한 안테나(916)를 포함할 수 있다. 이 경우에, 안테나 스위치(915)가 스마트폰(900)의 구성으로부터 생략될 수 있다.

버스(917)는 프로세서(901), 메모리(902), 저장 디바이스(903), 외부 연결 인터페이스(904), 카메라(906), 센서(907), 마이크로폰(908), 입력 디바이스(909), 디스플레이 디바이스(910), 라우드스피커(911), 무선 통신 인터페이스(912) 및 보조 제어기(919)를 서로 연결시킨다. 배터리(918)는 도면에 파선으로서 부분적으로 표시되는 피더(feeder)를 통해 도 24에 도시된 스마트폰(900) 내의 블록들에 전력을 공급한다. 보조 제어부(919)는 스마트폰(900)을, 예를 들어, 슬리핑 모드에서 동작시키기 위한 최소한의 필요 기능을 제어한다.

도 24에 도시된 스마트폰(900)에서, 도 13을 참조하여 기술된 통신 유닛(60)은 무선 통신 인터페이스(912)에 의해 구현될 수 있다. 기능들의 적어도 일부가 프로세서(901) 또는 보조 제어기(919)에 의해 구현될 수 있다.

(제2 응용 예)

도 25는 본 개시내용의 기술이 적용될 수 있는 차량 내비게이션 디바이스(920)의 개략적 구성의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 차량 내비게이션 디바이스(920)은 프로세서(921), 메모리(922), GPS(global positioning system) 모듈(924), 센서(925), 데이터 인터페이스(926), 콘텐츠 플레이어(927), 저장 매체 인터페이스(928), 입력 디바이스(929), 디스플레이 디바이스(930), 라우드스피커(931), 무선 통신 인터페이스(933), 하나 이상의 안테나 스위치(936), 하나 이상의 안테나(937) 및 배터리(938)를 포함한다.

프로세서(921)는, 예를 들어, CPU 또는 SoC일 수 있으며, 차량 내비게이션 디바이스(920)의 네비게이션 기능 및 다른 기능들을 제어한다. 메모리(922)는 RAM 및 ROM을 포함하고, 프로세서(921)에 의해 실행되는 프로그램들 및 데이터를 저장한다.

GPS 모듈(924)은 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호를 사용하여 (위도, 경도 및 고도와 같은) 차량 내비게이션 디바이스(920)의 위치를 측정한다. 센서(925)는, 자이로스코프 센서, 지자기 센서 및 공기압 센서와 같은, 한 세트의 센서들을 포함할 수 있다. 데이터 인터페이스(926)는, 예를 들어, 도시되지 않은 단자를 통해 온-차량 네트워크(on-vehicle network)(941)에 연결되고, (차량 속도 데이터와 같은) 차량에 의해 생성되는 데이터를 취득한다.

콘텐츠 플레이어(927)는 (CD 및 DVD와 같은) 저장 매체에 저장된 콘텐츠를 재생하고, 여기서 저장 매체는 저장 매체 인터페이스(928)에 삽입된다. 입력 디바이스(929)는, 예를 들어, 디스플레이 디바이스(930)의 스크린 상에서의 터치를 검출하도록 구성된 터치 센서, 버튼 또는 스위치를 포함하고, 사용자로부터 입력되는 조작 또는 정보를 수신한다. 디스플레이 디바이스(930)는, 예를 들어, LCD 또는 OLED 디스플레이의 스크린을 포함하고, 내비게이션 기능을 갖는 이미지 또는 재생된 콘텐츠를 디스플레이한다. 라우드스피커(931)는 내비게이션 기능을 갖는 사운드 또는 재생된 콘텐츠를 출력한다.

무선 통신 인터페이스(933)는 (LTE 및 LTE-advanced와 같은) 임의의 셀룰러 통신 스킴을 지원하고, 무선 통신을 수행한다. 무선 통신 인터페이스(933)는 일반적으로, 예를 들어, BB 프로세서(934) 및 RF 회로(935)를 포함할 수 있다. BB 프로세서(934)는, 예를 들어, 인코딩/디코딩, 변조/복조 및 다중화/역다중화를 수행하고, 무선 통신을 위한 다양한 타입의 신호 프로세싱을 수행할 수 있다. 한편, RF 회로(935)는, 예를 들어, 믹서, 필터 및 증폭기를 포함할 수 있고, 안테나(937)를 통해 무선 신호를 전송하고 수신할 수 있다. 무선 통신 인터페이스(933)는 또한 BB 프로세서(934) 및 RF 회로(935)가 집적되어 있는 칩 모듈일 수 있다. 도 25에 도시된 바와 같이, 무선 통신 인터페이스(933)는 다수의 BB 프로세서들(934) 및 다수의 RF 회로들(935)을 포함할 수 있다. 도 25가 무선 통신 인터페이스(933)가 다수의 BB 프로세서들(934) 및 다수의 RF 회로들(935)을 포함하는 일 예를 도시하지만, 무선 통신 인터페이스(933)는 단일 BB 프로세서(934) 또는 단일 RF 회로(935)를 포함할 수 있다.

셀룰러 통신 스킴에 부가하여, 무선 통신 인터페이스(933)는, 단거리 무선 통신 스킴, 근거리 통신 스킴 및 무선 LAN 스킴과 같은, 다른 타입의 무선 통신 스킴들을 지원할 수 있다. 이 경우에, 무선 통신 인터페이스(933)는 각각의 타입의 무선 통신 스킴에 대한 BB 프로세서(934) 및 RF 회로(935)를 포함할 수 있다.

안테나 스위치들(936) 각각은 무선 통신 인터페이스(933)에 포함된 (상이한 무선 통신 스킴들에 대한 회로들과 같은) 다수의 회로들 사이에서 안테나(937)의 연결 목적지를 스위칭한다.

안테나들(937) 각각은 단일 안테나 요소 또는 (MIMO 안테나에 포함된 다수의 안테나 요소들과 같은) 다수의 안테나 요소들을 포함하고, 무선 통신 인터페이스(933)가 무선 신호를 전송하고 수신하는 데 사용된다. 도 25에 도시된 바와 같이, 차량 내비게이션 디바이스(920)는 다수의 안테나들(937)을 포함할 수 있다. 도 25가 차량 내비게이션 디바이스(920)가 다수의 안테나들(937)을 포함하는 일 예를 도시하지만, 차량 내비게이션 디바이스(920)는 단일 안테나(937)를 포함할 수 있다.

그에 부가하여, 차량 내비게이션 디바이스(920)는 각각의 타입의 무선 통신 스킴에 대한 안테나(937)를 포함할 수 있다. 이 경우에, 안테나 스위치(936)가 차량 내비게이션 디바이스(920)의 구성으로부터 생략될 수 있다.

배터리(938)는 도면에 파선으로서 부분적으로 표시되는 피더를 통해 도 25에 도시된 차량 내비게이션 디바이스(920) 내의 블록들에 대한 전력을 공급한다. 배터리(938)는 차량에 의해 제공된 전력을 축적한다.

도 25에 도시된 차량 내비게이션 디바이스(920)에서, 도 13을 참조하여 기술된 통신 유닛은 무선 통신 인터페이스(933)에 의해 구현될 수 있다. 기능들의 적어도 일부가 프로세서(921)에 의해 구현될 수 있다.

본 개시내용의 기술은 차량 내비게이션 디바이스(920), 온-차량 네트워크(941) 및 차량 모듈(942) 중 하나 이상을 포함하는 온-차량 시스템(또는 차량)(940)으로서 구현될 수 있다. 차량 모듈(942)은 차량 데이터(차량 속도, 엔진 속도 및 고장 정보)를 생성하고, 생성된 데이터를 온-차량 네트워크(941)에 출력한다.

본 개시내용의 기본적인 원리들이 특정 실시예들과 관련하여 앞서 기술되어 있다. 그렇지만, 본 기술분야의 통상의 기술자의 경우, 본 개시내용에 따른 방법 및 디바이스의 모든 또는 임의의 단계 또는 컴포넌트가 (프로세서 및 저장 매체를 포함하는) 임의의 컴퓨팅 디바이스 또는 컴퓨팅 디바이스의 네트워크 내의 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합의 형태로 구현될 수 있고, 본 기술분야의 통상의 기술자가 본 개시내용의 설명을 읽는다면 기본적인 회로 설계 지식 또는 기본적인 프로그래밍 스킬을 사용하여 단계 또는 컴포넌트를 달성할 수 있다는 것에 유의해야 한다.

그에 부가하여, 본 개시내용에 따른 머신 판독가능 명령어 코드들을 저장하는 프로그램 제품이 추가로 제공된다. 명령어 코드들이 머신에 의해 판독되어 수행될 때 본 개시내용의 실시예에 따른 방법이 수행될 수 있다.

그에 따라, 본 개시내용에 따른 머신 판독가능 명령어 코드들을 저장하는 프로그램 제품을 운반하기 위한 저장 매체가 추가로 제공된다. 저장 매체는 플로피 디스크, 광학 디스크, 자기 광학 디스크, 저장 카드(storage card) 또는 메모리 스틱을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

본 개시내용을 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현하는 경우에, 소프트웨어를 구성하는 프로그램들은 저장 매체 또는 네트워크로부터 (도 26에 도시된 범용 컴퓨터(2500)와 같은) 전용 하드웨어 구조를 갖는 컴퓨터에 설치된다. 컴퓨터에 다양한 프로그램들이 설치될 때, 컴퓨터는 다양한 기능들을 수행할 수 있다.

도 26에 도시된 바와 같이, 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(2501)은 판독 전용 메모리(ROM)(2502)에 저장된 프로그램들 또는 저장 부분(2508)으로부터 랜덤 액세스 메모리(RAM)(2503)에 로딩된 프로그램들에 기초하여 다양한 프로세싱을 수행한다. RAM(2503)에는, CPU(2501)에 의해 다양한 프로세싱을 수행하는 데 요구된 데이터가 또한 필요에 따라 저장되어 있다. CPU(2501), ROM(2502) 및 RAM(2503)은 버스(2504)를 통해 서로 연결된다. 입력/출력 인터페이스(2505)가 또한 버스(2504)에 연결된다.

다음과 같은 컴포넌트들이 입력/출력 인터페이스(2505)에 연결된다: 입력 부분(2506)(키보드, 마우스 등을 포함함), 출력 부분(2507)(CRT(cathode ray tube), LCD(liquid crystal display), 및 이와 유사한 것과 같은 디스플레이, 및 라우드스피커를 포함함), 저장 부분(2508)(하드 디스크 및 이와 유사한 것을 포함함), 및 통신 부분(2509)(LAN 카드, 모뎀, 및 이와 유사한 것과 같은, 네트워크 인터페이스 카드를 포함함). 통신 부분(2509)은 인터넷과 같은 네트워크를 통해 통신 프로세싱을 수행한다. 드라이버(2510)가 또한 필요에 따라 입력/출력 인터페이스(2505)에 연결될 수 있다. 자기 디스크, 광학 디스크, 자기 광학 디스크, 반도체 메모리, 또는 이와 유사한 것과 같은 이동식 매체(2511)가 필요에 따라 드라이버(2510)에 설치되고, 따라서 그로부터 판독된 컴퓨터 프로그램이 필요에 따라 저장 부분(2508)에 설치된다.

상기 일련의 프로세싱이 소프트웨어에 의해 수행되는 경우에, 소프트웨어를 구성하는 프로그램들은 인터넷과 같은 네트워크 또는 이동식 매체(2511)와 같은 저장 매체로부터 설치된다.

본 기술분야의 통상의 기술자라면 프로그램들을 저장하고 사용자에게 프로그램들을 제공하기 위해 디바이스와 별도로 배포되는 저장 매체가 도 26에 도시된 이동식 매체(2511)로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 이동식 매체(2511)의 예들은: 자기 디스크(플로피 디스크(등록 상표)를 포함함), 광학 디스크(CD-ROM(compact disc read only memory) 및 DVD(digital versatile disc)를 포함함), 자기 광학 디스크(미니 디스크(MD)(등록 상표)를 포함함) 및 반도체 메모리를 포함한다. 대안적으로, 저장 매체는 프로그램들을 저장하는, 저장 부분(2508)에 포함된 하드 디스크, ROM(2502), 또는 이와 유사한 것일 수 있고, 저장 매체를 포함하는 디바이스들과 함께 사용자에게 배포된다.

본 개시내용에 따른 디바이스들, 방법들 및 시스템들에서, 컴포넌트들 또는 단계들이 분해 및/또는 재결합될 수 있다는 것에 추가로 유의해야 한다. 분해 및/또는 재결합은 본 개시내용의 균등한 해결책들로서 간주되어야 한다. 그에 부가하여, 앞서 기술된 일련의 프로세싱에서의 단계들이 자연스럽게 설명 순서로 그리고 시간 순서로 수행될 수 있고, 반드시 시간 순서로 수행되는 것은 아닐 수 있다. 일부 단계들은 병렬로 또는 서로 독립적으로 수행될 수 있다.

마지막으로, "포함한다(include)", "포함한다(comprise)" 또는 임의의 다른 변형들과 같은 용어들이 비배타적인 것으로 의도되어 있다는 것에 유의해야 한다. 따라서, 복수의 요소들을 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스는 그 요소들뿐만 아니라 열거되지 않은 다른 요소들을 포함하거나, 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스에 내재된 요소들을 또한 포함한다. 달리 명시적으로 제한되지 않는 한, "하나의 ...를 포함하는(포함하는)"이라는 진술은 다른 유사한 요소들이 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스에 존재할 수 있는 경우를 배제하지 않는다.

본 개시내용의 실시예들이 도면들과 관련하여 앞서 상세히 기술되어 있지만, 앞서 기술된 실시예들이 단지 본 발명을 예시하기 위해 사용되고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되어 있지 않다는 것이 이해되어야 한다. 본 기술분야의 통상의 기술자의 경우, 본 발명의 본질 및 범위를 벗어남이 없이 실시예들에 대해 다양한 타입의 변경들 및 수정들이 행해질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들 및 이들의 균등한 의미에 의해서만 한정된다.

상기 디바이스의 컴포넌트들 및 유닛들이 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 구현하기 위한 위한 특정 수단들 또는 방식들이 본 기술분야의 통상의 기술자에 공지되어 있으며, 이들이 여기서 기술되지 않는다. 그것들을 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현하는 경우에, 소프트웨어를 구성하는 프로그램들은 저장 매체 또는 네트워크로부터 전용 하드웨어 구조를 갖는 컴퓨터에 설치된다. 컴퓨터는 다양한 프로그램들이 설치될 때 다양한 기능들을 달성할 수 있다.

상기 일련의 프로세싱을 소프트웨어로 구현하는 경우에, 소프트웨어를 구성하는 프로그램들은 인터넷과 같은 네트워크 또는 이동식 매체와 같은 저장 매체로부터 설치된다.

본 기술분야의 통상의 기술자라면 프로그램들을 저장하고 사용자에게 프로그램들을 제공하기 위해 디바이스와 별도로 배포되는 저장 매체가 이동식 매체로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 이동식 매체의 예들은: 자기 디스크(플로피 디스크(등록 상표)를 포함함), 광학 디스크(CD-ROM(compact disc read only memory) 및 DVD(digital versatile disc)를 포함함), 자기 광학 디스크(미니 디스크(MD)(등록 상표)를 포함함) 및 반도체 메모리를 포함한다. 대안적으로, 저장 매체는 프로그램들을 저장하는, 저장 부분에 포함된 하드 디스크, ROM, 또는 이와 유사한 것일 수 있고, 저장 매체를 포함하는 디바이스들과 함께 사용자에게 배포된다.

본 개시내용에 따른 머신 판독가능 명령어 코드들을 저장하는 프로그램 제품이 추가로 제공된다. 명령어 코드들이 머신에 의해 판독되어 실행될 때 본 개시내용의 실시예에 따른 방법이 수행된다.

그에 따라, 본 개시내용에 따른 머신 판독가능 명령어 코드들을 저장하는 프로그램 제품을 운반하기 위한 저장 매체가 추가로 제공된다. 저장 매체는 플로피 디스크, 광학 디스크, 자기 광학 디스크, 저장 카드 또는 메모리 스틱을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

마지막으로, "좌측", "우측", "제1", "제2" 및 이와 유사한 것과 같은 관계 용어들이, 엔티티들 또는 동작들 사이에 실제 관계 또는 순서가 존재한다는 것을 필요로 하거나 암시하기보다는, 본 명세서에서 하나의 엔티티 또는 동작을 다른 것과 구별하기 위해서만 사용된다는 것에 유의해야 한다. 게다가, "포함한다(include)", "포함한다(comprise)" 또는 임의의 다른 변형들과 같은 용어들이 비배타적인 것으로 의도되어 있다. 따라서, 복수의 요소들을 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스는 그 요소들뿐만 아니라 열거되지 않은 다른 요소들을 포함하거나, 또한 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스에 내재된 요소들을 포함한다. 달리 명시적으로 제한되지 않는 한, "하나의 ...를 포함하는(포함하는)"이라는 진술은 다른 유사한 요소들이 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스에 존재할 수 있는 경우를 배제하지 않는다.

본 개시내용이 앞서 기술된 그의 특정 실시예들에 의해 개시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자가 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내에서 본 개시내용에 대한 다양한 변경들, 개선들 또는 균등물들을 이룰 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 변경들, 개선들 또는 균등물들은 본 개시내용의 청구된 보호 범위 내에 속하는 것으로 간주되어야 한다.

Claims (27)

1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 디바이스로서,
프로세싱 회로
를 포함하고, 상기 프로세싱 회로는:
상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하고 - 상기 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 상기 스펙트럼 전환 능력 정보는 상기 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보를 포함하고, 상기 스펙트럼 전환 능력 정보의 값은 불 값(Boolean value)에 의해 표시됨 -;
인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용에 의해 야기되는 상기 1차 시스템에 대한 간섭이 상기 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록, 상기 스펙트럼 사용 정보 및 상기 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 각각의 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하도록
구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제1항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는:
스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 있고 다른 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 자원 할당에 대한 임의의 변경 없이는 상기 스펙트럼 자원을 요청하는 상기 인지 라디오 시스템에 이용가능하지 않은 상기 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는 경우에, 상기 요청에 응답하여 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템의 상기 스펙트럼 사용 정보를 취득하고, 상기 스펙트럼 사용 정보 및 상기 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 각각의 인지 라디오 시스템에 대한 상기 스펙트럼 전환을 트리거링할지를 결정하도록 추가로 구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제2항에 있어서, 상기 잔여 스펙트럼 자원은 상기 무선 통신 시스템에서의 미사용 스펙트럼 자원 및 새로 해제된 스펙트럼 자원 중 적어도 하나를 포함하는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는:
상기 무선 통신 시스템에서 상기 인지 라디오 시스템에 대한 상기 스펙트럼 전환을 트리거링하기로 결정되는 경우에, 각각의 인지 라디오 시스템의 상기 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하고, 상기 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 상기 스펙트럼 전환 동작을 지원하는 상기 인지 라디오 시스템에 대한 상기 스펙트럼 전환을 결정하도록 추가로 구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는:
(i) 상기 잔여 스펙트럼 자원에 대해, 상기 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위해 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템들 중에서 상기 인지 라디오 시스템을 선택하고 - 상기 인지 라디오 시스템 집합 내의 상기 인지 라디오 시스템은 상기 잔여 스펙트럼 자원을 사용하지 않으며, 상기 잔여 스펙트럼 자원이 상기 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당되는 경우에 상기 인지 라디오 시스템의 상기 1차 시스템에 대한 상기 간섭은 상기 1차 시스템의 상기 허용 범위 내에 있음 -;
(ii) 상기 스펙트럼 자원을 요청하는 상기 인지 라디오 시스템이 상기 인지 라디오 시스템 집합에 있는지를 판단하고:
긍정적 판단의 경우에, 상기 판단에 기초하여 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템에 대한 상기 스펙트럼 전환을 결정하거나; 또는
부정적 판단의 경우에, 상기 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템에 의해 현재 사용되는 상기 스펙트럼 자원을 상기 잔여 스펙트럼 자원으로 설정하며;
상기 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템에 의해 현재 사용되는 상기 스펙트럼 자원에 대해, 상기 스펙트럼 자원을 요청하는 상기 인지 라디오 시스템이 상기 인지 라디오 시스템 집합에 있을 때까지 (i) 및 (ii)에서의 동작들을 반복하도록
구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제5항에 있어서, (i) 및 (ii)에서의 상기 동작들이 미리 결정된 임계 횟수 동안 반복되었을 때 상기 스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 상기 인지 라디오 시스템 집합에 여전히 없는 경우에 상기 프로세싱 회로는 상기 스펙트럼 자원을 요청하는 상기 인지 라디오 시스템에 스펙트럼 자원을 할당하지 않도록 구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제5항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는:
상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 각각의 인지 라디오 시스템의 이용가능 스펙트럼 정보에 기초하여 상기 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 상기 인지 라디오 시스템을 선택하도록 구성되고, 상기 이용가능 스펙트럼 정보는 상기 인지 라디오 시스템의 상기 1차 시스템에 대한 상기 간섭이 상기 1차 시스템의 상기 허용 범위 내에 있는 경우에 상기 인지 라디오 시스템에 이용가능한 스펙트럼에 관한 정보인, 스펙트럼 관리 디바이스.

제5항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는:
현재 스펙트럼 자원 사용을 유지하면서 상기 인지 라디오 시스템의 상기 1차 시스템에 대한 상기 간섭이 상기 1차 시스템의 상기 허용 범위 내에 있는 경우에 각각의 1차 시스템을 기준으로 한 각각의 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보에 기초하여 상기 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 상기 인지 라디오 시스템을 선택하도록 구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제8항에 있어서,
상기 잔여 스펙트럼 자원은 상기 무선 통신 시스템에서의 새로 해제된 스펙트럼 자원이며;
상기 프로세싱 회로는:
상기 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 상기 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한, 상기 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 상기 인지 라디오 시스템의 상기 이동가능 범위 내의 인지 라디오 시스템을, 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템들 중에서, 선택하도록 구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제9항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는:
상기 무선 통신 시스템이 하나 초과의 1차 시스템을 포함하는 경우에, 상기 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 상기 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한, 상기 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 상기 인지 라디오 시스템의 복수의 이동가능 범위들의 중첩 구역 내의 인지 라디오 시스템을 선택하도록 구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제5항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는:
각각의 인지 라디오 시스템의 사용 스펙트럼이 할당되는 시간에 관한 정보에 기초하여 상기 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 상기 인지 라디오 시스템을 선택하도록 구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제8항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는, 상기 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 상기 인지 라디오 시스템 집합을 형성하기 위한 상기 인지 라디오 시스템이 선택된 후에:
상기 인지 라디오 시스템 집합 내의 각각의 인지 라디오 시스템에 대해, 상기 잔여 스펙트럼 자원이 상기 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당되는 경우에 상기 인지 라디오 시스템의 상기 1차 시스템에 대한 상기 간섭이 상기 1차 시스템의 상기 허용 범위 내에 있는지를 결정하고;
상기 1차 시스템에 대한 상기 간섭이 상기 1차 시스템의 상기 허용 범위를 벗어나는 상기 인지 라디오 시스템을, 상기 인지 라디오 시스템 집합으로부터, 제거하도록
구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제5항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는:
상기 인지 라디오 시스템 집합에 기초한 다이어그래프(diagraph)를 스펙트럼 전환 그래프로서 생성하고;
깊이 우선 탐색 프로세스(depth-first search process) 또는 폭 우선 탐색 프로세스(breadth-first search process)를 사용하여 상기 스펙트럼 전환 그래프에 기초하여 상기 스펙트럼 전환에 관한 스펙트럼 전환 정보를 결정하도록
추가로 구성되고, 상기 다이어그래프는:
상기 잔여 스펙트럼 자원을 해제하는 상기 인지 라디오 시스템 또는 상기 스펙트럼 관리 디바이스를 테일 노드(tail node)로서 설정하는 것;
상기 잔여 스펙트럼 자원에 대응하는 상기 인지 라디오 시스템 집합 내의 상기 인지 라디오 시스템들 각각을 헤드 노드(head node)로서 설정하는 것; 및
상기 잔여 스펙트럼 자원을 상기 테일 노드와 상기 헤드 노드를 연결시키는 유향 변(directed side)의 가중치로서 설정하는 것
에 의해 생성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 전환에 관한 스펙트럼 전환 정보를 송신하도록 구성된 통신 유닛을 추가로 포함하고, 상기 스펙트럼 전환 정보는 상기 스펙트럼 전환 동작을 수행할 상기 인지 라디오 시스템의 식별자, 상기 인지 라디오 시스템에 새로 할당된 스펙트럼 자원에 관한 정보 및/또는 상기 인지 라디오 시스템에 의해 해제될 상기 스펙트럼 자원에 관한 정보를 포함하는, 스펙트럼 관리 디바이스.

제14항에 있어서, 상기 통신 유닛은 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템의 상기 스펙트럼 사용 정보 및 상기 스펙트럼 전환 능력 정보, 상기 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원에 관한 정보, 상기 인지 라디오 시스템의 이동가능 범위에 관한 정보, 및 상기 인지 라디오 시스템의 상기 사용 스펙트럼이 할당되는 시간에 관한 정보 중 적어도 하나를 수신하도록 추가로 구성되는, 스펙트럼 관리 디바이스.

무선 통신 시스템에 대한 인지 라디오 시스템으로서,
상기 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 상기 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하기 위해 상기 스펙트럼 사용 정보 및 상기 스펙트럼 전환 능력 정보를 송신하고, 상기 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용을 조정하기 위해 스펙트럼 전환 정보를 수신하도록 구성된 통신 유닛
을 포함하고,
상기 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 상기 스펙트럼 전환 능력 정보는 상기 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응하고, 상기 스펙트럼 전환 능력 정보의 값은 불 값(Boolean value)에 의해 표시되는, 인지 라디오 시스템.

제16항에 있어서,
상기 스펙트럼 전환 정보는 상기 스펙트럼 전환 동작을 수행할 상기 인지 라디오 시스템의 식별자, 상기 인지 라디오 시스템에 새로 할당된 스펙트럼 자원에 관한 정보 및/또는 상기 인지 라디오 시스템에 의해 해제될 상기 스펙트럼 자원에 관한 정보를 포함하고;
상기 인지 라디오 시스템은 상기 스펙트럼 전환 정보에 기초하여 상기 인지 라디오 시스템의 상기 스펙트럼 사용을 조정하도록 구성되는, 인지 라디오 시스템.

제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 통신 유닛은 스펙트럼 자원을 요청하기 위한 스펙트럼 자원 요청을 송신하도록 추가로 구성되는, 인지 라디오 시스템.

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1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 공존 발견 디바이스로서,
스펙트럼 자원을 요청하는 인지 라디오 시스템이 있고 다른 인지 라디오 시스템들의 스펙트럼 자원 할당에 대한 임의의 변경 없이는 상기 스펙트럼 자원을 요청하는 상기 인지 라디오 시스템에 이용가능하지 않은 상기 무선 통신 시스템에서의 잔여 스펙트럼 자원이 있는 경우에, 상기 무선 통신 시스템에서 상기 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 트리거링하는 것으로 결정된 경우에 상기 인지 라디오 시스템을 관리하기 위한 스펙트럼 관리 디바이스가 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하고, 상기 인지 라디오 시스템의 상기 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하도록 - 상기 스펙트럼 전환 능력 정보는 상기 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응하고, 상기 스펙트럼 전환 능력 정보의 값은 불 값(Boolean value)에 의해 표시됨 - , 상기 요청에 응답하여 상기 무선 통신 시스템에서 상기 인지 라디오 시스템에 대한 상기 스펙트럼 전환을 트리거링할지를 결정하도록 구성된 프로세싱 회로를 포함하는, 공존 발견 디바이스.

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1차 시스템 및 인지 라디오 시스템을 포함하는 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 관리 방법으로서,
스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용 정보 및 스펙트럼 전환 능력 정보를 취득하는 단계 - 상기 스펙트럼 사용 정보는 각각의 인지 라디오 시스템에 의한 사용을 위해 할당된 사용 스펙트럼에 관한 정보에 대응하고, 상기 스펙트럼 전환 능력 정보는 상기 인지 라디오 시스템이 스펙트럼 전환 동작을 지원하는지에 관한 정보에 대응함 -; 및
각각의 인지 라디오 시스템의 스펙트럼 사용에 의해 야기되는 상기 1차 시스템에 대한 간섭이 상기 1차 시스템의 허용 범위 내에 있도록, 상기 스펙트럼 사용 정보 및 상기 스펙트럼 전환 능력 정보에 기초하여 상기 스펙트럼 관리 디바이스에 의해 관리되는 상기 인지 라디오 시스템에 대한 스펙트럼 전환을 결정하는 단계 - 상기 스펙트럼 전환 능력 정보의 값은 불 값(Boolean value)에 의해 표시됨 -
를 포함하는, 스펙트럼 관리 방법.

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