KR102654050B1 - 무선 통신 시스템에서 주파수 리소스를 분석하고 송신 주파수를 선택하기 위한 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 주파수 리소스를 분석하고 송신 주파수를 선택하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미리정한 멀티플렉싱 밴드 내의 주파수 리소스를 분속하기 위한 방법(50)에 관한 것인데, 이는, 적어도 하나의 기지국(31)에 대하여, 멀티플렉싱 밴드 내에서 서로 다른 주파수 서브-밴드 내의 업링크 메시지들을 각각 검출하기 위한 능력을 추정하는 단계(51)와, 각각의 주파수 서브-밴드에 대하여, 상기 주파수 서브-밴드에 대해 추정된 검출 능력에 따라 미리정한 서비스의 품질(quality-of-service) 기준을 평가하는 단계(52)와, 서비스의 품질 기준이 확인되었던 주파수 서브-밴드와 서비스의 품질 기준이 확인되지 않았던 주파수 서브-밴드를 나타내는 상기 기지국(31)에 대한 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신하는 단계(53)를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 주파수 리소스를 분석하고 송신 주파수를 선택하기 위한 방법
본 발명은 전자통신의 분야에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 액세스 네트워크와 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 주파수 리소스의 관리에 관한 것이고, 단말기가 업링크 메시지를 액세스 네트워크로 송신하는 송신 주파수의 선택은 상기 단말기에 의해 수행된다.
본 발명은 M2M(기계-대-기계) 타입이나 "사물 인터넷" (IoT) 타입의 무선 통신 시스템에서 비제한적인 방식으로 특히 바람직하게 사용될 수 있다.
예를 들어, IoT의 맥락에서, 일상생활의 각각의 물체는 통신 물체가 될 운명이고, 이를 위해, 데이터를 액세스 네트워크로 송신하는데 적합한 단말기를 구비한다. 그러나, 단말기의 비용은, 일상 생활의 많은 물체들이 통신하도록 하기 위해, 단말기가 추가되는 물체의 비용에 현저하게 영향을 주지 않아야 한다는 것은 이해가능하다. 그 결과, 단말기의 복잡성은 단말기의 제조 단가를 줄이기 위해, 가능한 감소되어야 한다.
이를 위해, IoT를 위한 무선 통신 시스템에서, 단말기는 우선적으로 액세스 네트워크를 사용하여 시간과 주파수에 관하여 동기화되지 않고, 상기 액세스 네트워크를 위해 의도된 업링크 메시지를 위한 송신 순간과 송신 주파수를 "멀티플렉싱 밴드"라고 하는 미리정한 주파수 밴드 내에서 단독으로 결정한다. 그러므로, 임의의 송신 순간에 송신되고 멀티플렉싱 밴드 내의 임의의 송신 주파수에 걸친 업링크 메시지를 수신할 수 있어야 하는 액세스 네트워크에 주로 복잡성이 있는 반면, 단말기는 간단하고 제조하기에 비싸지 않을 수 있다.
더구나, 단말기는, 수행되고 관련 전력 소비의 측정량을 감소시키기 위해, 선택된 송신 주파수의 사용가능성을 확인하지 않으면서 송신하는 것이 바람직하다.
IoT를 위한 무선 통신 시스템을 실행하는 비용을 줄이기 위해, 자유로이 사용가능한 멀티플렉싱 밴드를 사용하는 것도 바람직하다. 예를 들어, ISM("산업, 과학 및 의료") 밴드는, 이들이 어떤 규율적인 제약을 받는 종래의 관리 권한 없이 사용될 수 있다는 점에서 자유롭다고 말할 수 있다.
그러나, 결과는 멀티플렉스 밴드 내의 간섭 레벨이 커질 수 있다는 것이다. 그 결과, 단말기가 종래의 측정을 수행하지 않으면서 송신 주파수를 선택하면, 상기 송신 주파수는 높은 레벨의 간섭을 가질 수 있어서, 송신된 업링크 메시지가 액세스 네트워크에 의해 검출되지 않을 것이다.
그러나, 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 단말기는 새로운 송신 주파수를 정기적으로 선택하여서, 높은 레벨의 간섭을 가진 송신 주파수에 걸쳐 송신되지 않아서, 상기 단말기로부터 업링크 메시지의 전체 확률을 감소시킨다.
일반적으로, IoT를 위한 무선 통신시스템이 액세스 네트워크에 의해 손실된 어떤 업링크 메시지의 가능성을 용인할 수 있다면, 최소 레벨의 서비스 품질을 제공하는데 필수적일 수 있으므로 그럼에도 사용한다.
예를 들어, 적어도 하나의 업링크 메시지가 미리정한 구간에 걸쳐 액세스 네트워크에 의해 수신될 수 있다는 것을 보장할 필요가 있을 수 있다. 가령, 가스, 물, 전기 등의 계량기의 원격 판독의 경우에, 한 달의 기간에 걸친 적어도 하나의 업링크 메시지의 수신은 충분하다고 증명될 수 있다. 빌딩이나 집의 원격 모니터링의 경우, 특히 침입이나 물 또는 가스의 누출의 경우에, 적어도 하나의 업링크 메시지는 훨씬 더 짧은 주기, 가령 한 시간 미만에 걸쳐 수신될 수 있다는 것을 보장하는 것이 필수적일 수 있다.
본 발명의 목적은, 일부 경우에 제공될 서비스의 품질의 최소 레벨을 허용하면서 간단하고 제조하기에 비싸지 않은 단말기를 보유하도록 하는 해결책을 제안함에 의해, 종래 기술의 해결책의 한계, 특히 상기 개시된 것의 전부 또는 일부를 극복하는 것이다.
이를 위해, 그리고, 제1 양태에 따르면, 본 발명은 무선 통신 시스템의 액세스 네트워크를 사용하여, 미리정한 멀티플렉싱 밴드 내의 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법에 관한 것인데, 상기 무선 통신 시스템은 업링크 메시지를 액세스 네트워크로 송신하는 송신 주파수를 멀티플렉싱 밴드 내에서 선택하도록 구성된 적어도 하나의 단말기를 포함하되, 상기 방법은,
액세스 네트워크의 적어도 하나의 기지국에 대하여, 멀티플렉싱 밴드 내에서 서로 다른 주파수 서브-밴드 내의 업링크 메시지들을 각각 검출하기 위한 능력을 추정하는 단계와,
각각의 주파수 서브-밴드에 대하여, 상기 주파수 서브-밴드에 대해 추정된 검출 능력에 따라 미리정한 서비스의 품질(quality-of-service) 기준을 평가하는 단계와,
액세스 네트워크를 사용하여, 서비스의 품질 기준이 확인되었던 주파수 서브-밴드와 서비스의 품질 기준이 확인되지 않았던 주파수 서브-밴드를 나타내는 상기 기지국에 대한 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신하는 단계를 포함한다.
그러므로, 분석 방법은, 액세스 네트워크 측에서, 액세스 네트워크의 적어도 하나의 기지국에 대하여, 멀티플렉싱 밴드의 서로 다른 주파수 서브-밴드 내의 검출 능력을 추정하는 것에 기초한다. 각각의 검출 능력은, 당해 기지국의 당해 주파수 서브-밴드에 대하여, 이 주파수 서브-밴드 내의 송신 주파수에 걸쳐 단말기에 의해 송신되는 업링크 메시지가 이 기지국에 의해 검출될 수 있는 확률을 나타낸다.
그리고 나서, 액세스 네트워크는 서비스의 품질 미리정한 레벨과 관련된 미리정한 서비스의 품질이 확인되기 위한 검출 능력을 결정한다. 그리고 나서, 액세스 네트워크는 서비스의 품질 기준이 확인된 주파수 서브-밴드와 서비스의 품질 기준이 확인되지 않은 주파수 서브-밴드를 나타내는 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 단말기로 송신한다. 다시 말해, 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 서비스의 품질 미리정한 레벨을 제공하기 위해, 업링크 메시지를 송신하기에 선호되는 주파수 서브-밴드를 나타낸다.
검출 능력을 직접 송신하기 보다 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신하는 것은, 송신된 데이터의 양을 감소시킬 수 있도록 한다. 실제로, 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 인코딩하는데 요구되는 데이터 양은 대략 NSB 비트로 제한되는데, NSB는 멀티플렉싱 밴드 내에서 고려되는 주파수 서브-밴드의 수이다.
그러므로, 단말기는, 종래 기술의 경우와 같이, 주파수 리소스를 할당받기 위해 사전에 기지국과 연결될 필요 없이, 업링크 메시지를 송신하는 송신 주파수를 계속하여 단독으로 결정한다. 그러나, 서비스의 품질 스펙트럴 맵의 액세스 네트워크에 의한 송신 덕분에, 서비스의 품질 미리정한 레벨을 제공하는데 필요하다면, 단말기에 의해 수생된 선택은 일부 주파수 서브-밴드를 선호할 수 있다.
많은 사용을 위해 단말기는 액세스 네트워크에 의해 송신된 다운링크 메시지를 수신할 수 있도록 이미 요구되기 때문에, 단말기에 대한 영향은 제한적이다(가령, 단말기를 재구성, 상기 단말기에 연결된 액추에이터를 제어 등). 더구나, 수신될 데이터의 양이 적기 때문에, 단말기의 전력 손실에 대한 영향도 제한적이다.
실시예의 특정한 모드에서, 분석 방법은 기술적으로 가능한 모든 조합으로 또는 별도로 하나 이상의 다음 특징들을 더 포함할 수 있다.
실시예의 특정한 모드에서, 분석 방법은 각각의 주파수 서브-밴드에 대하여, 상기 주파수 서브-밴드에 대해 추정된 검출 능력에 따라 적어도 두 개의 서로 다른 미리정한 서비스의 품질 기준을 평가하는 단계와, 상기 서로 다른 서비스의 품질 기준과 관련된 적어도 두 개의 서비스의 품질 스펙트럴 맵들을 각각 송신하는 단계를 포함한다.
이러한 구성에 의해, 서로 다른 서비스의 품질 레벨을 제공할 수 있고, 이는 서로 다른 단말기 그룹 등으로 서로 다른 사용(가령, 원격 판독 및 원격 모니터링)과 각각 관련될 수 있다.
실시예의 특정한 모드에서, 기지국에 대한 주파수 서브-밴드 내의 검출 능력은 상기 기지국에 의해 수신되고, 시간 윈도우에 걸쳐 상기 주파수 서브-밴드 내의 라디오 신호의 전부를 나타내는 전체 신호에 따라 추정되고, 상기 방법은,
주파수 서브-밴드 내의 다양한 주파수 및 시간 윈도우 내의 다양한 순간과 각각 관련된 전체 신호의 전력 레벨들을 나타내는 스펙트로그램을 계산하는 단계와,
"기준 레벨"이라고 하는 업링크 메시지의 적어도 하나의 전력 레벨에 대하여, 미리정한 기준 스펙트럴 너비와 동일한 동일 스펙트럴 너비를 가지고, 미리정한 기준 구간과 동일한 동일 구간을 가진 업링크 메시지를 고려하여, 기준 레벨이 전체 신호의 전력 로컬 레벨과 관련된 미리정한 검출 기준을 확인하기 위한 각각의 위치에서, 서로 간섭하지 않게 스펙트로그램상에 위치될 수 있는 업링크 메시지의 최대 수(ND)를 계산하는 단계와,
상기 기준 레벨에 대해 계산된 최대 수(ND)에 따라 기준 레벨에 대한 검출 능력을 추정하는 단계를 포함한다.
실시예의 특정한 모드에서, 주파수 서브-밴드에 대한 검출 능력을 추정하는 단계는, 전체 신호 내에서 무선 통신 시스템의 단말기에 의해 송신된 업링크 메시지를 검출하는 단계와 상기 전체 신호 내의 상기 업링크 메시지의 존재에 의해 야기되는 검출 능력에서의 감소를 보상하는 단계를 포함한다.
실시예의 특정한 모드에서, 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 기지국에 의해 복수의 단말기를 위해 의도된 방송신호로 송신된다.
실시예의 특정한 모드에서, 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 기지국에 의해 특정한 단말기를 위해 의도된 지점 대 지점 간 통신으로 송신된다.
실시예의 특정한 모드에서, 여러 기지국은 상기 특정한 단말기로부터 업링크 메시지를 수신하고, 상기 기지국들 중 하나만 상기 특정한 단말기로 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신한다.
실시예의 특정한 모드에서, 분석 방법은, 상기 특정한 단말기로부터 업링크 메시지를 수신하는 기지국들 중 하나를 선택하는 단계를 포함하되, 선택된 기지국을 위해 결절된 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 상기 특정한 단말기로 송신된다.
실시예의 특정한 모드에서, 분석 방법은, 상기 특정한 단말기로부터 업링크 메시지를 수신하는 기지국들 중 전부 또는 일부에 대해 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 결정된 서비스의 품질 스펙트럴 맵들의 조합은 상기 특정한 단말기로 송신된다.
제2 양태에 따라, 본 발명은 본 발명을 실행하는 모드들 중 하나에 따른 분석 방법을 실행하도록 구성된 수단을 포함하는 무선 통신 시스템의 기지국에 관한 것이다.
제3 양태에 따라, 본 발명은 본 발명을 실행하는 모드들 중 하나에 따른 분석 방법을 실행하도록 구성된 수단을 포함하는 무선 통신 시스템의 액세스 네트워크에 관한 것이다.
제4 양태에 따라, 본 발명은 무선 통신 시스템의 단말기를 사용하여, 업링크 메시지를 상기 무선 통신 시스템의 액세스 네트워크로 송신하는 송신 주파수를 선택하기 위한 방법에 관한 것인데, 상기 방법은,
본 발명을 실행하는 모드들 중 하나에 따라, 액세스 네트워크에 의해 송신된 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신하는 단계와,
서비스의 품질 기준이 확인된 멀티플렉싱 밴드의 주파수 서브-밴드 내의 송신 주파수를 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 따라 선택하는 단계를 포함한다.
실시예의 특정한 모드에서, 선택 방법은 기술적으로 가능한 모든 조합으로 또는 별도로 하나 이상의 다음 특징들을 더 포함할 수 있다.
실시예의 특정한 모드에서, 선택 방법은, 액세스 네트워크에 의해 송신된 각각의 서로 다른 서비스의 품질 레벨들과 관련된 여러 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신하는 단계를 포함하되, 업링크 메시지를 위한 송신 주파수는 송신될 업링크 메시지에 요구되는 서비스의 품질 레벨에 대응되는 서비스의 품질 레벨과 관련된 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 따라 선택된다.
실시예의 특정한 모드에서, 송신 주파수를 선택하는 단계는 서비스의 품질 기준이 확인되는 주파수 서브-밴드 내에 위치된 후보 주파수를 획득할 때까지, 멀티플렉싱 밴드 내의 후보 주파수의 랜덤 생성의 반복을 포함한다.
실시예의 특정한 모드에서, 단말기가 동일한 서비스의 품질 레벨과 관련된 액세스 네트워크의 서로 다른 기지국으로부터 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신할 때, 송신 주파수는 상기 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵들의 조합에 따라 선택된다.
실시예의 특정한 모드에서, 단말기가 동일한 서비스의 품질 레벨과 관련된 액세스 네트워크의 서로 다른 기지국으로부터 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신할 때, 송신 주파수는 상기 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵들로부터 선택된 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 따라 선택된다.
제5 양태에 따라, 본 발명은 본 발명을 실행하는 모드들 중 하나에 따른 선택 방법을 실행하도록 구성된 수단을 포함하는 무선 통신 시스템의 단말기에 관한 것이다.
본 발명은 비제한적인 예시에 의해 주어진 다음 설명을 도면을 참조하여 읽으면 더 잘 이해할 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 개략도이다.
도 2는 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법의 주요 단계를 나타낸 다이어그램이다.
도 3은 주파수 서브-밴드를 검출하기 위한 능력을 추정하기 위해 실시예의 선호되는 모드의 주요 단계를 나타내는 다이어그램이다.
도 4는 주파수 서브-밴드에서 측정된 전체 신호로부터 계산된 스펙트로그램 예시이다.
도 5는 수신된 업링크 메시지의 서로 다른 전력 레벨에 대하여, 도 4의 스펙트로그램의 사용가능한 구역(zone)의 개략도이다.
도 6은 송신 주파수 선택 방법의 주요 단계를 나타내는 다이어그램이다.
이들 도면에서, 하나의 도면에서 다른 도면까지 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 가리킨다. 간결성을 위해, 다른 진술이 없으면 도시된 요소들은 스케일대로 도시되지 않는다.
도 1은 여러 단말기(20) 및 여러 기지국(31)을 포함하는 액세스 네트워크(30)를 포함하는 무선 통신 시스템(10)을 개략적으로 나타낸다.
단말기(20) 및 액세스 네트워크(30)의 기지국은 라디오 신호의 형태로 데이터를 교환한다. "라디오 신호"는 무선 수단을 통해 확산하는 전자기파를 의미하고, 라디오 신호의 주파수는 라디오 파장의 종래의 스펙트럼에 있다(몇 헤르츠에서 몇백 기가헤르츠).
단말기(20)는 업링크를 통해 액세스 네트워크(30)로 업링크 메시지를 송신하기에 적합하다. 상세한 설명의 나머지에서, 무선 통신 시스템(10)이 울트라 내로우 밴드를 가지는 비제한적인 시나리오가 고려된다. "울트라 내로우 밴드" (UNB)는, 단말기(20)에 의해 송신된 라디오 신호의 순간 주파수 스펙트럼이 1 킬로 헤르츠 미만의 주파수 폭을 가지는 것을 의미한다.
단말기(20)로부터의 업링크 메시지는 "멀티플렉싱 밴드"라고 불리는, 미리정한 주파수 밴드 내에서, 상기 단말기(20)에 의해 선택된 송신 주파수를 통해 송신된다.
좀 더 구체적으로, 단말기(20)는 업링크 메시지를 위한 송신 주파수를 단독으로 결정하는데, 즉, 단말기는 액세스 네트워크(30)로부터 사전 인가를 요하지 않으면서 선택된 송신 주파수를 통해 업링크 메시지를 송신한다. 그러므로, 액세스 네트워크(30)는 멀티플렉싱 밴드 내의 주파수 리소스의 할당을 결정하지 않고, 다른 송신 주파수가 아니라 하나의 송신 주파수를 송신하는 것을 결정하는 것은 단말기이다.
또한, 단말기(20)는 특히 실시예의 모드에서, 업링크 메시지를 송신하기 위한 순간을 결정하고, 액세스 네트워크(30)로부터 사전 인가를 요구하지 않으면서 선택된 송신 순간에 업링크 메시지를 송신한다. 그러므로, 단말기는 주파수에 대해, 그리고 적용가능한 시간에 대해, 액세스 네트워크(30)와 동기화될 필요가 없다. 그러므로, 복잡성은 액세스 네트워크(30)에 주로 있고, 단말기(20)는 간단하고, 제조하기에 비싸지 않을 수 있다.
바람직하게는, 맡은 측정치를 제한하기 위해, 단말기(20)는 단말기의 사용가능성의 사전 확인 없이 송신 주파수를 통해 전송한다. 그러나, 다른 예시에 따르면, 가령, 이러한 송신 주파수에 대한 전력 레벨을 측정함에 의해, 및 이를 미리정한 스레숄드값과 비교함에 의해, 미리 송신 주파수의 사용가능성을 확인하는 단말기(20)를 배제할 필요는 없다.
각각의 기지국(31)은 기지국의 범위 이내에 위치된 단말기(20)로부터 업링크 메시지를 수신하기에 적합하다. 가령, 이러한 방식으로 수신된 각각의 업링크 메시지는, 가능하면 다른 정보, 가령, 다른 정보를 수신했던 기지국(31)의 식별자, 상기 수신된 업링크 메시지의 전력의 측정된 레벨, 상기 업링크 메시지의 수신의 데이터 등과 함께, 액세스 네트워크(30)의 서버(32)로 전송된다. 서버(32)는 가령, 다양한 기지국(31)으로부터 수신된 업링크 메시지의 전부를 프로세스한다.
더구나, 액세스 네트워크(30)는 기지국(31)에 의해, 다운링크를 통해, 다운링크 메시지를 수신하기에 적합한 단말기(20)로 다운링크 메시지를 송신하기에도 적합하다. 예를 들어, 다운링크 메시지는 액세스 네트워크(30)의 인스티게이션(instigation)에서 송신된다. 이러한 경우에, 단말기(20)는 가능한 다운링크 메시지를 예상하고 다운링크를 일정하게 청취해야 한다. 대안적으로나 추가적으로, 액세스 네트워크(30)는 수신된 업링크 메시지에 응답하여 다운링크 메시지를 송신할 수도 있다. 예를 들어, 액세스 네트워크(30)는 각각의 수신된 업링크 메시지에 응답하거나 일부 수신된 업링크 메시지에만 응답할 수 있다(가령, 동일한 단말기(20)로부터 미리정한 수의 수신된 업링크 메시지를 가진 이후에만 응답하거나, 이러한 효과등을 요청하는 것을 포함하여 업링크 메시지에만 응답함).
그러므로, 당해 경우에 따르면, 액세스 네트워크(30)에 의해 송신된 다운링크 메시지는 전체 방송 또는 멀티캐스트 신호일 수 있고, 또한, 액세스 네트워크(30)와 특정 단말기(20) 간의 지점 대 지점 간 통신의 일부 일 수 있다.
상기 기술된 바와 같이, 본 발명은 무선 통신 시스템(10) 내의 주파수 리소스의 관리에 관한 것인데, 바람직하게는, 가능한 가장 작은 수의 측정을 수행함에 의해, 단말기(20) 단독으로 업링크 메시지를 송신하는 송신 주파수를 결정한다. 좀 더 구체적으로, 주파수 리소스의 관리는 액세스 네트워크(30)와 단말기(20) 사이에 분산되고, 이는 주로,
액세스 네트워크(30)를 사용하여, 상기 액세스 네트워크(30)가 단말기(20)로 송신하는 정보를 어느 액세스 네트워크(30)가 생성하는지에 따라 멀티플렉싱 밴드 내의 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법(50)과,
단말기(20)를 사용하여, 액세스 네트워크(30)로부터 수신된 정보에 따라 업링크 메시지를 송신하기 위한 주파수를 선택하기 위한 방법(60)으로 나누어진다.
A) 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법
도 2는 단말기(20)가 업링크 메시지를 송신하는 멀티플렉싱 밴드 내의 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법(50)의 주요 단계를 개략적으로 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 분석 방법(50)은 주로 다음 단계를 포함하는데, 이는 이후에 더 자세히 기술될 것이다. 이는,
액세스 네트워크(30)의 적어도 하나의 기지국(31)에 대하여, 멀티플렉싱 밴드 내에서 서로 다른 주파수 서브-밴드 내의 업링크 메시지들을 각각 검출하기 위한 능력을 추정하는 단계(51)와,
각각의 주파수 서브-밴드에 대하여, 상기 주파수 서브-밴드에 대해 추정된 검출 능력에 따라 미리정한 서비스의 품질(quality-of-service) 기준을 평가하는 단계(52)와,
액세스 네트워크(30)를 사용하여, 서비스의 품질 기준이 확인되었던 주파수 서브-밴드와 서비스의 품질 기준이 확인되지 않았던 주파수 서브-밴드를 나타내는 상기 기지국(31)에 대한 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신하는 단계(53)이다.
도 2에 도시된 다양한 단계로부터, 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신하기 위한 단계(53)만 기지국(31)에 의해 적어도 부분적으로 반드시 실행되어야 한다. 도 2에 도시된 다른 단계들은 액세스 네트워크(30)의 하나 이상의 기지국(31) 및/또는 서버(32)에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어, 결정 능력을 추정하기 위한 단계(51) 및 검출 기준을 평가하는 단계(52)는 서버(32)에 의해 실행될 수 있고, 그리고 나서, 상기 서버는 각각의 결정된 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 기지국(31)으로 전송하는데, 상기 기지국은 각각의 결정된 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신해야한다.
상세한 설명의 나머지 부분에서, 각각의 기지국(31)이 도 2에 도시된 단계들 모두를 실행하고, 이와 관련된 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 방송 신호(전체 또는 멀티캐스트)로 송신하는 비제한적인 시나리오가 고려된다.
각각의 기지국(31)은 가령, 하나 이상의 프로세서를 포함하는 프로세싱 회로(도면에 미도시) 및 저장 수단(자기 하드 디스크, 전자 메모리, 광학 디스크 등)을 포함하고, 컴퓨터 프로그램 제품은 분석 방법(50)의 다양한 단계를 실행하기 위해, 한 세트의 실행될 프로그램 코드 명령어로서 저장된다. 대안적으로나 추가적으로, 프로세싱 회로는 하나 이상의 프로그램 가능한 논리 회로(FPGA, PLD 등) 및/또는 하나 이상의 주문자 응용 집적 회로(ASIC), 및/또는 한 세트의 이산 전자 부품 등을 포함하고, 이들은 분석 방법(50)의 상기 단계의 전부나 일부를 실행하기에 적합하다.
각각의 기지국(31)은 상기 기지국이 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지를 수신할 수 있고, 다운링크 메시지를 무선 통신 시스템(10)의 단말기(20)로 송신할 수 있는 무선 통신 수단을 더 포함한다. 무선 통신 수단은 기술 분야의 당업자가 고려할 수 있는 장비(안테나, 증폭기, 로컬 오실레이터, 믹서, 아날로그 필터 등)을 포함하는 전통적인 라디오 회로의 형태이다.
다시 말해, 액세스 네트워크(30)의 각각의 기지국(31)은 소프트웨어(특정 컴퓨터 프로그램 제품) 및/또는 하드웨어(FPGA, PLD, ASIC, 이산 전자 부품, 라디오 회로 등)에 의해 구성되는 수단을 포함하여, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법(50)의 다양한 단계를 실행한다.
A.1) 검출 능력을 추정하는 단계
추정 단계(51) 동안에, 기지국(31)은 멀티플렉싱 밴드 내의 다양한 주파수 서브-밴드와 관련된 검출 능력을 각각 추정한다.
예를 들어, 멀티플렉싱 밴드는 NSB 주파수 서브-밴드로 나누어지는데, 바람직하게는 이들 간에 오버랩이 없고, 이들의 집합은 상기 멀티플렉싱 밴드에 대응된다. UNB 무선 통신 시스템(10)의 경우에, 멀티플렉싱 밴드의 폭은 가령, 200 킬로헤르츠(kHz)이고, 주파수 서브-밴드의 수 NSB는 가령, 32와 동일하여서(NSB = 32), 각각의 주파수 서브-밴드는 6.25 kHz와 동일한 폭을 가진다.
그 결과, 추정 단계(51) 동안에, 적어도 NSB 검출 능력이 결정된다. "검출 능력"은 당해 주파수 서브-밴드 및 당해 기지국(31)에 대하여, 이러한 주파수 서브-밴드 내의 송신 주파수를 통해 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지가 이러한 기지국(31)에 의해 검출될 수 있는 확률을 나타내는 양을 의미한다.
다양한 방법은 이러한 검출 능력을 추정할 수 있고, 특정한 방법의 선택은 본 발명을 실행하기 위한 오직 하나의 대안예라는 것을 이해해야 한다.
제1 예시에 따르면, 주파수 서브-밴드 내의 검출 능력은 당해 기지국(31)에 의해 검출된 앞선 업링크 메시지의 통계적 분석에 의해 추정될 수 있다. 예를 들어, 검출 능력은 수신된 업링크 메시지의 전력의 기준 레벨(LR)을 위한 패킷 에러율(PER), 즉,
당해 주파수 서브-밴드 내의 기준 레벨(LR)로 수신된 업링크 메시지의 수(그러나 디코딩 에러를 가짐)와,
당해 주파수 서브-밴드 내의 기준 레벨(LR)로 수신된 업링크 메시지의 전체 수 사이의 비율로 추정된다.
제2 예시에 따르면, 주파수 서브-밴드 내의 검출 능력은 수신된 업링크 메시지의 전력의 기준 레벨(LR)에 대하여, 당해 주파수 서브-밴드 내의 신호 대 잡음 비율 더하기 간섭을 나타내기 위해 추정될 수 있다. 예를 들어, 시간 윈도우에 걸쳐 당해 주파수 서브-밴드 내의 전체 신호의 전력 레벨(LNI)을 측정하고, 비율 LR/LNI로서 이러한 주파수 서브-밴드와 관련된 검출 능력을 추정할 수 있다.
도 3은 검출 능력을 추정하기 위한 단계(51)를 실행하는 바람직한 모드의 주요 단계를 개략적으로 나타내고, 주파수 서브-밴드 내의 검출 능력은 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지의 어떤 특징을 고려함에 의해 추정된다. 좀 더 구체적으로, 도 3에 도시된 예시에서, 상기 업링크 메시지의 기준 스펙트럴 폭(δF) 및 기준 구간(δT)이 고려된다.
예를 들어, 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지가 모두 동일한 스펙트럴 폭을 가진다면, 이러한 스펙트럴 폭은 기준 스펙트럴 폭(δF)에 대응된다. 이와 달리, 여러 스펙트럴 폭들이 상기 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지에 가능하다면, 기준 스펙트럴 폭(δF)은, 가령, 상기 업링크 메시지의 최대 스펙트럴 폭에 대응되거나, 상기 업링크 메시지의 평균 스펙트럴 폭에 대응되거나, 상기 업링크 메시지의 최소 스펙트럴 폭에 대응된다. 업링크 메시지의 다양하고 가능한 스펙트럴 폭과 관련된 여러 검출 능력값도 각각 추정할 수 있다.
유사한 방식으로, 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지가 모두 동일한 구간을 가진다면, 이러한 구간은 기준 구간(δT)에 대응되고, 이와 달리, 여러 구간들이 상기 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지에 가능하다면, 기준 구간(δT)은, 가령, 상기 업링크 메시지의 최대 구간에 대응되거나, 상기 업링크 메시지의 평균 구간에 대응되거나, 상기 업링크 메시지의 최소 구간에 대응된다. 업링크 메시지의 다양하고 가능한 구간과 관련된 여러 검출 능력값도 각각 추정할 수 있다.
본 명세서에서 고려된 경우에서, UNB 무선 통신 시스템(10)의 비제한적인 예시에 의해, 기준 스펙트럴 폭(δF)은 1 킬로헤르츠 미만인 반면, 기준 구간(δT)은 전형적으로, 십분의 몇 초 내지 몇 초이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 검출 능력을 추정하기 위한 단계(51)는 멀티플렉싱 밴드의 각각의 주파수 서브-밴드에 대하여, 주로,
기지국(31)에서, 시간 윈도우에 걸쳐 당해 주파수 서브-밴드 내의 수신된 라디오 신호의 전부를 나타내는 전체 신호를 측정하는 단계(510)와,
전체 신호의 스펙트로그램을 계산하는 단계(511)와,
업링크 메시지의 적어도 하나의 기준 레벨(LR)에 대해, 당해 기지국(31)에서 검출될 수 있는, 업링크 메시지들 간의 간섭없이 수신된, 업링크 메시지의 최대 수(ND)를 계산하는 단계(512)와
상기 기준 레벨(LR)에 대해 계산된 검출된 업링크 메시지의 최대 수(ND)에 따라 기준 레벨(LR)에 대한 검출 능력을 추정하는 단계(513)를 포함한다.
전체 신호의 스펙트로그램은, 당해 주파수 서브-밴드에 의해, 그리고 당해 시간 윈도우에 의해 형성된, 주파수/시간 이차원 측정 공간 내의 전체 신호의 전력의 공간적 분포를 나타낸다.
그러므로, 측정 공간의 치수는 당해 주파수 서브-밴드의 폭(ΔF) 및 당해 시간 윈도우의 구간(ΔT)에 대응된다. 바람직하게는, 주파수 서브-밴드의 폭(ΔF)은 업링크 메시지의 기준 스펙트럴 폭(δF)보다 크거나, 심지어 훨씬 더 (적어도 5배) 크다. 기준 스펙트럴 폭(δF)이 1 킬로헤르츠 미만이라면, 가령, 폭(ΔF)은 5 킬로헤르츠보다 크다. 바람직하게는, 시간 윈도우의 구간(ΔT)은 업링크 메시지의 기준 구간(δT)보다 크거나 심지어 훨씬 더 (적어도 5배) 크다. 기준 구간(δT)이 초 범위에 있다면, 구간(ΔT)은 가령, 30초보다 크거나 심지어 몇 분보다 크다.
실제로, 구간(ΔT)이 크면, 검출 능력의 추정, 특히 간헐적인 간섭이 있을 때, 더 정확하다.
예를 들어, 당해 주파수 서브-밴드 내의 이산 세트의 주파수 및 시간 윈도우 내의 이산 세트의 순간이 정의된다. 이산 세트의 주파수는, 가령, 미리정한 주파수 스텝으로 주파수 서브-밴드를 샘플링함에 의해 획득되고, 이산 세트의 순간은 미리정한 시간 스텝으로 시간 윈도우를 샘플링함에 의해 획득된다. 바람직하게는, 주파수 스텝은 업링크 메시지의 기준 스펙트럴 폭(δF) 이하이고, 시간 스텝은 상기 업링크 메시지의 기준 구간(δT) 이하다. 그러므로, 포인트들의 그리드는 측정 공간에서 형성되고, 한 쌍에 대응되는 각각의 포인트는 주파수 및 이산 세트의 순간에 의해 형성된다.
스펙트로그램의 계산은 가령, 디지털화된 전체 신호의 샘플의 연속적인 블록의 퓨리에 변환의 계산, 가능하게는, 퓨리에 변환에 의해 획득된 값의 제곱 계수의 그리드의 각각의 점에서의 계산을 포함한다.
그 결과, 이러한 스펙트로그램은 그리드의 각각의 포인트, 이 포인트에서 전체 신호의 전력 레벨과 관련된다. "전력 레벨"은 전체 신호의 전력을 나타내는 임의의 양을 의미한다.
상세한 설명의 나머지 부분에서, 전력 레벨이 가령, dBm/Hz으로 표현되는 주파수 단위당 전력 밀도에 대응되는 비제한적인 시나리오가 고려된다.
도 4는 예시로서 간략화된 스펙트로그램을 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 스펙트로그램은 5개의 서로 다른 구역을 포함하는데, 이는,
구역(Z1) - 전체 신호의 전력 레벨은 상기 구역(Z1)의 각 포인트에서 -100 dBm/Hz 이하이고, -110 dBm/Hz 보다 큼 - 과,
구역(Z2) - 전체 신호의 전력 레벨은 상기 구역(Z2)의 각 포인트에서 -110 dBm/Hz 이하이고, -125 dBm/Hz 보다 큼 - 과,
구역(Z3) - 전체 신호의 전력 레벨은 상기 구역(Z3)의 각 포인트에서 -125 dBm/Hz 이하이고, -130 dBm/Hz 보다 큼 - 과,
구역(Z4) - 전체 신호의 전력 레벨은 상기 구역(Z4)의 각 포인트에서 -130 dBm/Hz 이하이고, -145 dBm/Hz 보다 큼 - 과,
구역(Z5) - 전체 신호의 전력 레벨은 상기 구역(Z5)의 각 포인트에서 -145 dBm/Hz 이하임 - 으로 분리된다.
그리고 나서, 단계(512) 동안에, 기준 스펙트럴 폭(δF)과 동일한 스펙트럴 폭 및 기준 구간(δT)과 동일한 구간을 모두 가진 업링크 메시지가 고려된다. 더구나, 당해 기준 레벨(LR)로 수신된 업링크 메시지의 최대 수(ND)의 계산이 있는데, 이는 측정 공간에서 서로 간섭없이 위치될 수 있고, 주어진 전체 신호가 더 검출될 수 있다.
"서로 간섭없이"는 이러한 방식으로 위치될 때, 업링크 메시지가 또 다른 업링크 메시지의 검출을 방해하지 않는다는 것을 의미한다. 상세한 설명의 나머지 부분에서, 측정 공간에서 δF 바이(by) δT의 치수를 가진 업링크 메시지가 위치되어서, 이들은 상기 측정 공간에서 서로 전혀 오버랩되지 않아서, 서로 간섭하지 않는 비제한적인 시나리오가 고려된다.
그러나, 다른 예시에 따르면, 부분적인 오버랩이 업링크 메시지의 검출을 방해하지 않는다면, 업링크 메시지의 에지에서 업링크 메시지들 서로의 부분적인 오버랩이 가능한 것을 배제하지 않는다. 업링크 메시지가 다른 업링크 메시지의 검출을 방해하지 않는 부분적인 오버랩을 고려하기 위하여, 기준 스펙트럴 폭(δF) 및 기준 구간(δT)을 조절할 수도 있다. 예를 들어, 기준 스펙트럴 폭(δF)이 업링크 메시지의 최대 스펙트럴 폭을 나타내다면, 업링크 메시지가 다른 업링크 메시지의 검출을 방해하지 않는 부분적인 오버랩을 고려하기 위하여, 상기 기준 스펙트럴 폭(δF)에 대하여, 상기 최대 스펙트럴 폭 보다 약간 작은 값을 선택할 수 있다(가령, 업링크 메시지의 최대 구간과 관련된 같은 기준 구간(δT)에 대하여).
결과적으로, 측정 공간에 이러한 방식으로 위치된 업링크 메시지는, 이러한 업링크 메시지에서 전체 신호의 전력 레벨이 이러한 검출을 방해하지 않는다면, 검출된다. 그리고 나서, 기준 레벨이 전체 신호의 전력 로컬 레벨에 관한 미리정한 검출 기준을 확인한다면, 업링크 메시지가 검출될 수 있다.
일반적으로, 임의의 타입의 적절한 검출 기준이 사용될 수 있다. 실시예의 특정한 모드에서, 검출 기준은, 다음 표현이 확인되면, 측정 공간의 포인트(p)에서 확인되는 것으로 고려된다.
LR ≥ LG[p] + ΔL (1)
로그 스케일 표현에서,
LR은 업링크 메시지의 기준 레벨에 대응되고,
LG[p]은 스펙트러그램에 의해 주어진 포인트(p)에 대해 계산된 전체 신호의 전력 레벨(LG)에 대응되며,
ΔL는 전력 레벨 미리정한 편차에 대응된다.
결과적으로, 레벨(LG[p] + ΔL)은 검출 기준이 확인되는 최소 레벨에 대응되고, 즉, 당해 업링크 메시지가 검출될 수 있는 최소 레벨에 대응된다.
상세한 설명의 나머지 부분에서, 상기 표현 (1)에 대한 검출 기준의 비제한적인 시나리오가 고려되고, 기준 레벨이 전체 신호의 전력 로컬 레벨 이상이면 업링크 메시지가 검출될 수 있는 것으로 고려되는 제로 편차(ΔL)를 고려한다.
기준 레벨에 대하여, 그러므로 검출 기준은 측정 공간에서, 검출 기준이 확인되고 업링크 메시지가 검출될 수 있는 "사용가능한 구역"이라고 불리는 구역과, 검출 기준이 확인되지 않은 "교란된 구역"이라고 불리는 구역을 구별할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 스펙트로그램의 경우에서, 기준 레벨의 다양한 값에 대한, 사용가능한 구역(빗금치지 않은)과 교란된 구역(빗금친)을 나타낸다.
좀 더 정확하게, 도 5의 부분 a)에서, 기준 레벨은 -145 dBm/Hz이어서, 당해 검출 기준에 대하여, 사용가능한 구역은 구역(Z5)에 대응되는 반면, 교란된 구역은 구역(Z1, Z2, Z3 및 Z4)의 집합에 대응된다.
부분 b)에서, 기준 레벨은 -130 dBm/Hz이어서, 사용가능한 구역은 구역들(Z5 및 Z4)의 집합에 대응되는 반면, 교란된 구역은 구역(Z1, Z2, 및 Z3)의 집합에 대응된다.
부분 c)에서, 기준 레벨은 -125 dBm/Hz이어서, 사용가능한 구역은 구역들(Z5, Z4 및 Z3)의 집합에 대응되는 반면, 교란된 구역은 구역(Z1, 및 Z2)의 집합에 대응된다.
부분 d)에서, 기준 레벨은 -110 dBm/Hz이어서, 사용가능한 구역은 구역들(Z5, Z4, Z3 및 Z2)의 집합에 대응되는 반면, 교란된 구역은 구역(Z1)만이 대응된다.
부분 e)에서, 기준 레벨은 -100 dBm/Hz이어서, 사용가능한 구역은 구역들(Z5, Z4, Z3, Z2 및 Z1)의 집합, 즉, 전체의 측정 공간에 대응된다.
특정한 기준 레벨에 대하여, 검출될 수 있는 업링크 메시지의 최대 수(ND)를 계산하는 것은, 주어진 기준 스펙트럴 폭(δF) 및 기준 구간(δT)에서 서로 오버랩되지 않으면서, 사용가능한 구역 내에 위치될 수 있는 업링크 메시지의 최대 수를 결정하는 것과 동일하다.
참조 5는 업링크 메시지가 최적의 컨피규레이션에 대해, 사용가능한 구역에서 서로 오버랩되지 않으면서 위치되는 치수 δF 바이 δT을 가진 점선인 업링크 메시지를 개략적으로 나타내는데, 이는 업링크 메시지의 최대 양을 위치시킬 수 있게 한다.
도 5에 도시된 바와 같이,
기준 레벨 -145 dBm/Hz (부분 a)에 대하여: ND = 5,
기준 레벨 -130 dBm/Hz (부분 b)에 대하여: ND = 8,
기준 레벨 -125 dBm/Hz (부분 c)에 대하여: ND = 17,
기준 레벨 -110 dBm/Hz (부분 d)에 대하여: ND = 21,
기준 레벨 -100 dBm/Hz (부분 e)에 대하여: 최대 수(ND)는 24와 같고, 측정 공간에서 서로 오버랩되지 않으면서 위치될 수 있는 치수 δF 바이 δT를 가진 업링크 메시지의 최대 수에 대응된다.
주어진 기준 레벨(LR)에 대하여, 검출될 수 있는 업링크 메시지의 최대 수(ND)는 임의의 적합한 방법을 사용하여 추정될 수 있다. 주파수 스텝이 기준 스펙트럴 주파수(δF)와 동일하고, 시간 스텝이 기준 구간(δT)과 동일하면, 사용가능한 구역 내부의 포인트들의 수를 계수하기에 충분하다. 이러한 경우가 아니라면, 업링크 메시지는, 가령, 검출 기준이 이러한 업링크 메시지에 의해 오버랩되는 각각의 포인트에서 확인된다면, 즉, 업링크 메시지의 전체 스펙트럴 폭(δF) 및 상기 업링크 메시지의 전체 구간(δT)에 걸쳐, 검출되는 것으로 고려된다.
UNB 무선 통신 시스템(10)의 경우에, 기준 스펙트럴 폭(δF)이 매우 작아서, 주파수 스텝은 상기 기준 스펙트럴 폭(δF) 미만으로 선택되고, 업링크 메시지는 시간 축을 따라 측정 공간의 M개의 연속적인 포인트들을 오버랩한다. 이러한 경우에, 가령, 시간 축을 교차시킴에 의해, 이산 세트의 각각의 주파수에서 분석을 수행할 수 있는데, 이는 시간 윈도우의 시작부터 시간 윈도우의 종료시까지, 다양한 주파수와 각각 관련된다. 각각의 시간축을 따라, 제로로 설정된 카운터가 검출 기준이 확인될 때마다 증가되고, 상기 카운터는 검출 기준이 확인되지 않을 때마다 리셋된다. 검출 기준이 시간 축을 따라 M개의 연속적인 포인트들에 대해 확인될 때, 대응되는 카운터는 제로로 리셋되고, 제로로 설정된 검출된 업링크 메시지의 전체 카운터는 증가된다. 시간 윈도우의 종점이 도달될 때, 최대 수(ND)는 전체 카운터의 값에 의해 주어진다.
그러므로, 당해 기준 레벨(LR)에 대해 검출될 수 있는 업링크 메시지의 최대 수(ND)는, 측정 공간의 모든 위치들이 업링크 메시지를 수신할 수 있다는 가정에 의해 계산된다. 이는 일부 무선 통신 시스템에서 강한 근사화일 수 있다. 그러나, 이러한 가설은, 단말기(20)가 임의의 중심 주파수를 통해, 그리고 임의의 순간에 메시지를 송신하는 UNB 무선 통신 시스템에서 특히, 명확하게 확인된다.
단계(513) 동안에, 기준 레벨(LR)에 대한 검출 능력은 상기 기준 레벨(LR)에 대해 계산된 검출된 업링크 메시지의 최대 수(ND)에 따라 추정된다. 예를 들어, 실시예의 특별히 간단한 모드에서, 검출 능력은 최대 수(ND)와 바로 동일하다.
실시예의 선호되는 모드에서, 검출 능력은 측정 공간에서 서로 간섭하지 않으면서 수신될 수 있는 업링크 메시지의 최대 수(NR)에 따라 더욱 추정되는데, 전체 측정 공간은 사용가능한 구역이라고 가정한다.
수신될 수 있는 업링크 메시지의 최대 수(NR)는, 가령, 서로 오버랩되지 않으면서 위치된 업링크 메시지에 대한 다음 표현을 사용하여, 가령, 기준 스펙트럴 폭(δF) 및 상기 업링크 메시지의 기준 구간(δT)에 따라 계산된다.
NR = E[ΔF/δF]·E[ΔT/δT] (2)
표현에서, E[x]는 실수 x의 정수 부분에 해당한다.
그리고 나서, 검출 능력은 단계(513) 동안에, 서로 오버랩되지 않으면서 검출될 수 있는 업링크의 메시지의 최대 수(ND) 및 서로 오버랩되지 않으면서 수신될 수 있는 업링크 메시지의 최대 수(NR)의 모두에 따라 추정된다.
예를 들어, 검출 능력은 비율 ND/NR과 동일하게 추정될 수 있다. 그러므로, 검출 능력은 항상 0 내지 1이어서, 기준 레벨(LR)에 대하여, 특히, 서로 다른 주파수 서브-밴드 내의 검출 능력을 비교하기 쉽다. 도 5에 도시된 예시에서, 최대 수(NR)은 부분 e)에 의해 주어지고, 24와 동일하다. 그 결과,
기준 레벨 -145 dBm/Hz (부분 a)에 대하여: ND/NR = 0.21,
기준 레벨 -130 dBm/Hz (부분 b)에 대하여: ND/NR = 0.33,
기준 레벨 -125 dBm/Hz (부분 c)에 대하여: ND/NR = 0.71,
기준 레벨 -110 dBm/Hz (부분 d)에 대하여: ND/NR = 0.857,
기준 레벨 -100 dBm/Hz (부분 e)에 대하여: ND/NR = 1이다.
시간 윈도우에 걸쳐 측정된 전체 신호는 UNB 무선 통신 시스템(10)의 단말기(20)로부터 송신된 업링크 메시지를 포함하고, 그 결과로서, 추정된 검출 능력의 값에 영향을 줄 수 있다는 것에 유의해야 한다. 그러므로, 두 개의 서로 다른 접근법을 생각할 수 있다.
제1 접근법에 따르면, 단말기(20)에 의해 송신되고 전체 신호에 존재하는 업링크 메시지는 검출 능력의 추정 동안에 유지되어야하는 것이 고려되는데, 왜냐하면, 이는 다른 업링크 메시지를 수신하기 위한, 당해 주파수 서브-밴드의 사용가능성을 줄이기 때문이다. 이러한 경우에, 주파수 서브-밴드의 검출 능력은 전체 신호 내의 구별할 목적 없이, 상기 기술된 바와 같이 업링크 메시지와 간섭으로 추정된다. 더구나, 전체 신호에 대한 시간 윈도우를 측정하는 동안에, UNB 무선 통신 시스템(10)의 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지의 영향은, 메시지의 기준 구간(δT)보다 훨씬 더 큰(적어도 5배), 또는 심지어 현저하게 더 큰(적어도 100배) 시간 윈도우의 구간(ΔT)을 고려함에 의해 감소될 수 있다는 것에 유의해야 한다.
제2 접근법에 따르면, 단말기(20)에 의해 송신되고 전체 신호에 존재하는 업링크 메시지들은 검출 능력의 추정 동안에 이격되어야 한다는 것이 고려된다. 실시예의 특정한 모드에서, 주파수 서브-밴드에 대한 검출 능력의 추정은 상기 전체 신호 내의 상기 업링크 메시지의 존재에 의해 야기되는 검출 능력에서의 감소를 보상하는 것을 포함한다. 예를 들어, 주파수 서브-밴드의 폭(ΔF)이 6.25 kHz, 시간 윈도우의 구간(ΔT)은 10 분이고, 기준 스펙트럴 폭(δF)은 100 Hz와 동일하고, 기준 구간(δT)은 2초라고 생각하면, 최대 수(NR)는 18750과 동일하다. 그 결과, 제로 편차(ΔL)로 상기 표현 (1)의 검출 기준을 고려하면, 기준 레벨(LR)보다 큰 전력 레벨로 수신된 업링크 메시지는 대략 1/18750, 다시 말해 0.53%의 검출 능력에서의 감소를 야기한다. 그러므로, 기준 레벨(LR)에 대한 검출 능력은 가령, 다음 표현을 사용하여 계산된다.
여기서,
ND[LR]은 기준 레벨(LR)에 대해 검출될 수 있는 업링크메시지의 최대 수(ND)에 해당하고,
NMM[LR]은 기준 레벨(LR)보다 큰 전력 레벨 사용된 전체 신호에서 검출된 업링크 메시지의 수에 해당한다.
업링크 메시지에 대한 다양한 기준 레벨을 고려할 수도 있다. 이러한 경우에, 여러 검출 능력은 멀티플렉싱 밴드의 각각의 주파수 서브-밴드에 대해 추정되고, 이들은 업링크 메시지에 대해 고려된 다양한 기준 레벨과 각각 관련된다.
A.2) 서비스의 품질 기준을 평가
단계(52) 동안에, 각각의 주파수 서브-밴드에 대하여, 추정된 검출 능력이 미리정한 서비스의 품질 레벨과 관련된 미리정한 서비스의 품질 기준을 확인하는지가 평가된다.
서비스의 품질 기준의 다양한 유형이 가능하고, 서비스의 품지 기준의 특정한 유형을 선택하는 것은 본 발명을 실시하기 위한 오직 하나의 대안예라는 것에 유의한다.
실시예의 바람직한 모드에서, 서비스의 품질 기준을 평가하는 것은, 추정된 검출 능력을 미리정한 스레숄드 값과 비교하는 것으로 구성된다.
검출 능력이 0 내지 1에 있고, 값 1은 최대 검출 능력에 해당하는 상기 기술된 경우에, 검출 능력이 상기 미리정한 스레숄드 값보다 크면, 서비스의 품질 기준이 확인된다.
당해 스레숄드 값은 가령, 80%와 같이, 임의로 선택될 수 있고, 또는 미리정한 구간 주기에 걸처 동일한 단말기(20)로부터 적어도 하나의 업링크 메시지의 액세스 네트워크(30)에 의한 검출을 제공하는 것으로 선택될 수 있다.
예를 들어, 계량기의 원격 판독에 사용되는 단말기(20)의 경우에, 4 주의 기간에 걸친 업링크 메시지의 수신은 충분하다고 판명될 수 있다. 단말기(20)가 하루에 하나의 업링크 메시지를 송신하고(다시 말해, 4주의 기간에 걸처 28개의 업링크 메시지) 각각의 단말기(20)에 대해, 매 4주 동안 적어도 하나의 업링크 메시지의 검출에 대한 99.999% 확률의 목적으로 고려되면, 당해 kth 주파수 서브-밴드 내의 검출 능력 Pk[LR]은,
이어야 한다.
이러한 경우에, 추정된 검출 능력 Pk[LR]이 33.7% 이상이면, 서비스의 품질 기준은 당해 kth 주파수 서브-밴드에 대해 확인된 것으로 고려된다.
특히, 이상현상이 검출(침입, 물이나 가스 누수)되는 경우에 빌딩의 원격 모니터링에 사용되는 단말기(20)가 고려되면, 10분 주기에 걸쳐 적어도 하나의 업링크 메시지를 검출할 필요가 있다고 판명될 수 있다. 이상 현상이 검출된 경우에, 매 분마다 업링크 메시지를 송신하고, 각각의 단말기(20)에 대해, 10분의 주기에 걸쳐 적어도 하나의 업링크 메시지의 검출에 대한 99.9999%의 확률이 있는 단말기(20)가 고려되면, 당해 kth 주파수 서브-밴드 (1 ≤ k ≤ NSB) 내의 검출 능력 Pk[LR]은,
이어야 한다.
이러한 경우, 추정된 검출 능력 Pk[LR]이 74.9% 이상이면, 서비스의 품질 기준은 당해 kth 주파수 서브-밴드에 대해 확인된 것으로 고려된다.
그러므로, 목적이 미리정한 구간 주기 동안에 적어도 하나의 업링크 메시지를 수신하는 것이라면, 고려될 스레숄드 값은 시간의 단위 당 송신되는 업링크 메시지의 수에 의존하고, 이는 한 번 사용에서 또 다른 사용으로 가변할 수 있다는 것을 이해해야 한다(가령, 개량기의 원격 판독의 경우에 하루 당 하나의 업링크 메시지, 빌딩의 원격 모니터링의 경우에 분당 하나의 업링크 메시지).
바람직하게는, 단말기(20)는 업링크 메시지의 각각의 송신과 송신 주파수를 교환하는 것에 유의해야 한다. 그럼에도 불구하고, 상기 계산은, 미리정한 레벨의 서비스의 품질을 제공하는 각각의 단말기가 관련 서비스의 품질 기준이 확이되었던 주파수 서브-밴드만 선택할 것이라면, 유효하다.
좀 더 일반적으로, 서로 다른 서비스의 품질 레벨과 관련된 미리정한 여러 서비스의 품질 기준을 각각 평가할 수 있다. 개량기-원격 판독 유형의 사용에 유리할 주파수 서브-밴드와 빌딩-원격 모니터링 유형의 사용에 유리할 주파수 서브-밴드를 식별하기 위하여, 검출 능력을 가령, 33.7% 및 74.9%와 같은 두 개의 서로 다른 스레숄드 값과 비교할 수 있다.
다양한 기준 레벨과 각각 관련된 여러 검출 능력이 각각의 주파수 서브-밴드에 대해 추정되는 경우에, 업링크 메시지에 대해 고려된 각각의 기준 레벨에 대해, 추정된 검출 능력에 따라 서비스의 품질 기준을 평가할 수 있다.
A.3) 서비스의 품질 스펙트럴 맵 송신
단계(53) 동안에, 기지국(31)은 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 전체 방송 또는 멀티캐스트 신호로 송신하고, 이는 서비스의 품질 스펙트럴 맵이 업링크 메시지의 수신 전력을 위한 기준 레벨(LR) 및 미리정한 서비스의 풀질 레벨과 관련된다.
"서비스의 품질 스펙트럴 맵"은 서비스의 품질 기준이 확인된 주파수 서브-밴드 및 상기 서비스의 품질 기준이 확인되지 않은 주파수 서브-밴드를 식별하기 위해, 단말기(20)가 수신된 상기 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 가지도록 하는 임의의 유형의 정보를 의미한다.
이러한 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 대한 다양한 형식이 가능하다는 것과, 특정한 형식의 선택은 본 발명을 실행하기 위한 하나의 대안예라는 것을 이해해야 한다.
실시예의 특정한 모드에서, 서비스의 품질 스펙트럴 맵은, 가령, 멀티플렉싱 밴드의 NSB 주파수 서브-밴드와 관련된 NSB 비트의 워드로 송신된다. 예를 들어, NSB 비트의 워드에서, kth (1 ≤ k ≤ NSB) 비트가 0과 동일하면, 이는 서비스의 품질 기준이 kth 주파수 서브-밴드에 대해 확인되지 않았다는 것을 의미하고, 1과 동일하면, 이는 서비스의 품질 기준이 kth 주파수 서브-밴드에 대해 확인되었다는 것을 의미한다. NSB 비트의 워드가 하나의 동작으로 전송될 수 있거나, 여러 동작에 걸쳐 전송, 즉, 서로 다른 다운링크 메시지로 송신된 여러 부분으로 나누어져서 전송될 수 있다.
실시예의 특정한 모드에서, 동일한 기지국(31)은 방송 신호로서 여러 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신할 수 있다. 예를 들어, 기지국(31)은 서로 다른 서비스의 품질 레벨과 관련된, 및/또는 서로 다른 단말기(20) 그룹과 관련된 서비스의 품질 스펙트럴 맵들을 각각 송신할 수 있다. 예를 들어,
개량기의 원격 판독에 사용되는 단말기(20)로 제1 서비스의 품질 스펙트럴 맵(요구되는 서비스의 품질 레벨, 4주의 주기당 적어도 하나의 업링크 메시지의 수신)과,
빌딩의 원격 모니터링에 사용되는 단말기(20)로 제2 서비스의 품질 스펙트럴 맵(요구되는 서비스의 품질 레벨, 10분의 주기당 적어도 하나의 업링크 메시지의 수신)을 송신할 수 있다.
대안적으로나 추가적으로, 업링크 메시지의 수신 전력에 대해 서로 다른 각각의 기준 레벨과 관련된 여러 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신할 수 있다.
동일한 방식으로, 여러 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신하기 위해 여러 가능한 형식을 생각할 수 있고, 특정한 형식을 선택하는 것은 본 발명을 실행하기 위한 하나의 대안예일 뿐이다. 실시예의 특정한 모드에서, 서비스의 품질 스펙트럴 맵의 전부 또는 일부를 포함하는 각각의 다운링크 메시지는 가령, NID 비트의 워드의 형태로 관련된 서비스의 품질 레벨의 식별자를 포함할 수 있는데, NID는 log2(NQoS)와 동일하고, 서로 다른 서비스의 품질 레벨의 수인 NQoS가 2의 제곱이 아니라면, 가장 가까운 홀 넘버(whole number)로 반올림된다.
A.4) 분석 방법을 실행하기 위한 대안예
주파수 리소스를 분석하기 위한 방법(50)에 대한 상기 실시예의 모드는 비제한적인 예시로 기술되었고, 결과적으로 대안예를 생각할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
특히, 본 발명은 각각의 기지국(31)은 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 방송 신호로 송신하는 경우를 고려하여 기술되었다.
그러나, 추가적으로나 대안적으로, 지점 대 지점 간 통신으로서 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 특정 단말기(20)로 송신하는 적어도 하나의 기지국(31)을 배제하지 않는다. 실시예의 바람직한 모드에서, 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 상기 특정 단말기(20)로부터 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵 요청에 응답하여 송신된다. 실제로, 이러한 장치는 상기 특정 단말기(20)가 다운링크를 청취하기 위한 구간을 제한할 수 있는데, 왜냐하면, 상기 특정 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지에 대한 미리정한 청취 윈도우에 걸쳐 다운링크를 충분히 청취하기 때문이다.
특정 단말기(20)로부터의 업링크 메시지는 UNB 무선 통신 시스템(10) 내에서 종종 여러 기지국(31)에 의해 수신된다는 것에 유의해야 한다. 그 결과, 지점 대 지점 간 통신으로서의 서비스의 품질 스펙트럴 맵의 송신의 경우에,
상기 특정 단말기(20)를 위한 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 구축하고,
상기 서비스의 스펙트럴 맵을 상기 특정 단말기(20)로 송신하기 위한, 여러 다양한 접근법을 생각할 수 있다.
실제로, 특정 단말기(20)로부터 업링크 메시지를 수신하는 기지국(31)의 수를 NBS로 설계함에 의해, 상기 NBS 기지국(31)과 관련된 NBS 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 각각 구축할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
실시예의 바람직한 모드에서, 주어진 기준 레벨(LR)과 주어진 서비스의 물질 레벨과 관련된 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 상기 특정 단말기(20)로 송신된다.
제1 예시에 따르면, 분석 방법(50)은 가장 높은 전력 레벨로, 상기 특정 단말기(20)로부터 업링크 메시지를 수신하는 기지국인 NBS 기지국(31)들 중 하나를 선택하는 단계를 포함하는데, 선택된 기지국에 대해 결정된 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 특정 단말기(20)로 송신된다.
제2 비제한적인 예시에 따르면, 분석 방법(50)은 NBS 기지국(31)의 전부 또는 일부를 위한 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 결정된 서비스의 품질 스펙트럴 맵들의 조합은 상기 특정 단말기(20)로 송신된다. 조합에 의한 방식으로 결정된 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 가령,
다양하게 결정된 서비스의 품질 스펙트럴 맵의 결합 - 서비스의 품질 기준은 NBS 기지국(31)으로부터 고려된 기지국(31)들 중 하나에 대해 확인되자마자, 주파수 서브-밴드에 대해 확인된 것으로 고려됨 - 과,
다양하게 결정된 서비스의 품질 스펙트럴 맵의 교차 - 서비스의 품질 기준은, NBS 기지국(31)으로부터 고려된 모든 기지국(31)들에 대해 확인될 때에만, 주파수 서브-밴드에 대해 확인된 것으로 고려됨 - 에 해당한다.
상기 예시에서, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법(50)의 일부 단계들은 서버(32)에 의해 실행되는 것이 바람직하다는 것에 유의해야 한다. 예를 들어, 서버(32)는 특정 단말기(20)로 송신되어야 하는 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 결정할 수 있다.
더구나, 특정 단말기(20)로부터 업링크 메시지가 서로 다른 NBS 기지국(31)에 의해 수신되는 경우에, 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 상기 특정 단말기(20)로 송신하기 위해 서로 다른 NBS 기지국(31)까지 사용할 수 있다.
실시예의 바람직한 모드에서, 상기 NBS 기지국(31)들 중 오직 하나만 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 상기 특정 단말기(20)로 송신한다.
이러한 장치는, 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 상기 특정 단말기(20)로 송신하기 위해, 다운링크에 걸쳐 생성된 간섭을 제한할 수 있다.
더구나, UNB 무선 통신 시스템(10)에서, 전개 비용을 제한하기 위해, 기지국(31)은 하프-듀플렉스 유형이 바람직하다. 적용가능한 곳에, 송신 기지국(31)은 업링크 메시지를 수신할 수 없다. 그러므로, 다른 단말기(20)로부터 업링크 메시지를 수신할 수 없는 기지국(31)의 수를 가능한 많이 줄이기 위하여, 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 특정 단말기(20)로 송신하는 기지국(31)의 수를 가능한 많이 제한하는 것이 바람직하다.
이러한 경우에, 분석 방법(50)은 NBS 기지국(31)들 중 하나를 선택하는 단계를 포함하고, 선택된 기지국(31)만 지점 대 지점 간 통신으로, 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 상기 특정 단말기(20)로 송신한다.
예를 들어, 선택된 기지국(31)은 가장 높은 전력 레벨로 상기 특정 단말기(20)로부터 업링크 메시지를 수신하는 기지국이다.
또 다른 비제한적인 예시에 따르면, 선택된 기지국(31)은 하프-듀플렉스-유형 기지국(31)의 경우에, 액세스 네트워크(30)에 의해 손실될 수 있는 업링크 메시지의 수를 최소화하기 위해 이론적으로 가능하게 하는 기지국이다. 이러한 경우에, 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신하는 기지국(31)은 어느 것이 특정 단말기(20)에 있어서 가장 우수한 다운링크 품질을 가지는 지가 반드시 필요한 것은 아니다. 더구나, 선택된 기지국(31)은 송신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵이 결정될 필요가 없고, 즉, 선택된 기지국(31)은 NBS 기지국(31)의 다른 것과 관련된 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신할 수 있다.
상기 예시에서, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법(50)의 일부 단계Emf은 서버(32)에 의해 실행되는 것이 바람직하다는 것에 유의해야 한다. 예를 들어, 서버(32)는 기지국(31)을 선택할 수 있고, 특정 단말기(20)로 송신되어 하는 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 상기 기지국으로 전송한다.
A.5) 기준 레벨을 선택
상기 기술된 바와 같이, 기지국(31)에 의해 송신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵은, 가령, 업링크 메시지의 수신 전력에 대한 기준 레벨(LR)과 관련된다.
기준 레벨(LR)은 서비스의 품질 스펙트럴 맵이 전체 방송 신호로 송신되는 경우와 같이, 임의로 선택될 수 있다.
다른 예시에 따르면, 기준 레벨은 UNB 무선 통신 시스템(10)의 단말기(20)로부터 수신된 업링크 메시지에 대해 수행된 측정에 따라 선택될 수 있다.
예를 들어, 서비스의 품질 스펙트럴 맵이 가령, 지점 대 지점 간 통신으로 송신되는 특정 단말기(20)를 위한 경우에, 당해 상기 특정 단말기(20)에 대해 상기 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 최적화하는 것이 바람직하다. 실시예의 바람직한 모드에서, 그러므로, 당해 기준 레벨(LR)은 상기 특정 단말기(20)로부터 수신된 업링크 메시지의 전력 레벨에 따라 계산된다. 상기 특정 단말기(20)로부터의 업링크 메시지가 평균 값(μ0) 및 표준 편차(σ0)의 전력 레벨로 수신된다는 것을 고려하면, 당해 기준 레벨(LR)은 가령, 값(μ0 - d0·σ0)과 동일하고, 이 표현에서, d0 는 자연수이다. 대안적으로, 당해 기준 레벨(LR)은, 가령, 값(v0 - d0·σ0)와 동일하고, 이 표현에서, v0 는 상기 특정 단말기(20)로부터 수신된 업링크 메시지의 전력 레벨의 중간 값에 해당한다.
마찬가지로, 서비스의 품질 스펙트럴 맵이 멀티캐스트 신호로서 송신되는 특정 그룹의 단말기(20)를 위한 것인 경우에, 당해 특정 그룹에 속하는 단말기(20)에 대해 상기 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 최적화하는 것이 바람직하다. 실시예의 바람직한 모드에서, 그러므로, 당해 기준 레벨(LR)은 특정 그룹의 단말기(20)의 전부로부터 수신된 업링크 메시지의 전력 레벨에 따라 계산된다. 이들 업링크 메시지가 평균 값(μ1) 및 표준 편차(σ1)의 전력 레벨로 수신된다는 것을 고려하면, 당해 기준 레벨(LR)은 가령, 값(μ1 - d1·σ1)과 동일하고, 이 표현에서, d1 는 자연수이다. 대안적으로, 당해 기준 레벨(LR)은, 가령, 값(v1 - d0·σ0)와 동일하고, 이 표현에서, v1 는 당해 상기 특정 그룹의 단말기(20)로부터 수신된 업링크 메시지의 전력 레벨의 중간 값에 해당한다.
B) 송신 주파수를 선택하기 위한 방법
또한, 본 발명은, 업링크 메시지를 액세스 네트워크(30)로 송신하는 송신 주파수에 대해, 단말기(20)에 의해 실행된 선택 방법(60)에 관한 것이다.
이를 위해, 단말기(20)는 하나 이상의 프로세서를 포함하는 프로세싱 회로(도면에 미도시) 및 저장 수단(자기 하드 디스크, 전자 메모리, 광학 디스크 등)을 포함하고, 컴퓨터 프로그램 제품은 송신 주파수 선택 방법(60)의 다양한 단계를 실행하기 위해, 한 세트의 실행될 프로그램 코드 명령어로서 저장된다. 대안적으로나 추가적으로, 프로세싱 회로는 하나 이상의 프로그램 가능한 논리 회로(FPGA, PLD 등) 및/또는 하나 이상의 주문자 응용 집적 회로(ASIC), 및/또는 한 세트의 이산 전자 부품 등을 포함하고, 이들은 선택 방법(60)의 상기 단계의 전부나 일부를 실행하기에 적합하다.
단말기(20)는 상기 단말기가 업링크 메시지를 송신하고, 라디오 신호로서 다운링크 메시지를 수신할 수 있도록 하는 무선 통신 수단을 더 포함한다. 무선 통신 수단은 기술 분야의 당업자가 고려할 수 있는 장비(안테나, 증폭기, 로컬 오실레이터, 믹서, 아날로그 필터 등)을 포함하는 전통적인 라디오 회로의 형태이다.
다시 말해, 단말기(20)는 소프트웨어(특정 컴퓨터 프로그램 제품) 및/또는 하드웨어(FPGA, PLD, ASIC, 이산 전자 부품, 라디오 회로 등)에 의해 구성되는 한 세트의 수단을 포함하여, 선택 방법(60)의 다양한 단계를 실행한다.
도 6은 송신 주파수 선택 방법(60)의 주요 단계를 개략적으로 나타내는데, 이는,
액세스 네트워크(30)에 의해 송신된 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신하는 단계(61)와,
수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 따라, 서비스의 품질 기준이 확인된 멀티플렉싱 밴드의 주파수 서브-밴드 내의 송신 주파수를 선택하는 단계(62)이다.
그러므로, 단말기(20)는 종래 기술의 경우와 같이, 업링크 메시지를 송신하기 위한 송신 주파수를 단독으로 결정한다. 그러나, 서비스의 품질 스펙트럴 맵의 수신 덕분에, 미리정한 서비스의 품질 레벨을 제공할 필요가 있다면, 단말기(20)에 의해 수행된 선택은 멀티플렉싱 밴드의 일부 주파수 서브-밴드에 유리할 수 있다.
예를 들어, 송신 주파수의 선택은 멀티플렉싱 밴드 내에 균일하게 분포된 후보 주파수의 랜덤 생성기를 사용한다. 랜덤 생성기는 서비스의 품질 기준이 확인되는 주파수 서브-밴드 내에 위치된 후보 주파수를 획득할 때까지 후보 주파수를 생성하는데, 이는 업링크 메시지를 위한 송신 주파수로서 사용된다.
단말기(20)는 서비스의 품질과 관련된 여러 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 서로 다른 각각의 레벨로 수신한다면, 업링크 메시지를 위한 송신 주파수는 송신될 업링크 메시지에 요구되는 서비스의 품질 레벨에 해당하는 서비스의 품질 레벨과 관련된 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 따라 선택되는 것이 바람직하다.
단말기(20)가 동일한 기준 레벨(LR) 및 동일한 서비스의 품질 레벨과 관련된, 서로 다른 기지국(31)으로부터 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신하는 경우에, 여러 접근법을 생각할 수 있다.
제1 예시에 따르면, 송신 주파수는, 가령, 상기 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵의 전부나 일부의 결합이나 교차와 같이, 상기 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵의 전부나 일부의 조합에 따라 선택된다.
제2 비제한적인 예시에 따르면, 송신 주파수는 가령, 가장 높은 전력 레벨로 수신되었던 상기 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵으로부터 선택된 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 따라 선택된다.
좀 더 일반적으로, 상기 고려된 실시예와 실시예들의 모드는 비제한적인 예시로서 기술되었고, 다른 대안예도 결과적으로 생각할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
특히, 본 발명은 UNB 무선 통신 시스템을 주로 고려함에 의해 기술되었다. 그러나, 다른 예시에 따라, 다른 유형의 무선 통신 시스템을 고려하는 것을 배제하지 않는다.

Claims (17)

  1. 무선 통신 시스템(10)의 액세스 네트워크(30)를 사용하여, 미리정한 멀티플렉싱 밴드 내의 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법(50)에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 업링크 메시지를 액세스 네트워크(30)로 송신하는 송신 주파수를 멀티플렉싱 밴드 내에서 선택하도록 구성된 적어도 하나의 단말기(20)를 포함하되, 상기 방법(50)은 액세스 네트워크(30)에 의해 구현되며, 상기 방법(50)은,
    액세스 네트워크(30)의 적어도 하나의 기지국(31)에 대하여, 멀티플렉싱 밴드 내에서 서로 다른 주파수 서브-밴드 내의 업링크 메시지들을 각각 검출하기 위한 능력을 추정하는 단계(51)와,
    각각의 주파수 서브-밴드에 대하여, 상기 주파수 서브-밴드에 대해 추정된 검출 능력에 따라 미리정한 서비스의 품질(quality-of-service) 기준을 평가하는 단계(52)와,
    서비스의 품질 기준이 확인되었던 주파수 서브-밴드와 서비스의 품질 기준이 확인되지 않았던 주파수 서브-밴드를 나타내는 상기 기지국(31)에 대한 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 상기 적어도 하나의 단말기로 송신하는 단계(53)를 포함하는, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 각각의 주파수 서브-밴드에 대하여, 상기 주파수 서브-밴드에 대해 추정된 검출 능력에 따라 적어도 두 개의 서로 다른 미리정한 서비스의 품질 기준을 평가하는 단계와, 상기 서로 다른 서비스의 품질 기준과 관련된 적어도 두 개의 서비스의 품질 스펙트럴 맵들을 각각 송신하는 단계를 포함하는, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 기지국(31)에 대한 주파수 서브-밴드 내의 검출 능력은 상기 기지국에 의해 수신되고, 시간 윈도우에 걸쳐 상기 주파수 서브-밴드 내의 라디오 신호의 전부를 나타내는 전체 신호에 따라 추정되고, 상기 방법은,
    주파수 서브-밴드 내의 다양한 주파수 및 시간 윈도우 내의 다양한 순간과 각각 관련된 전체 신호의 전력 레벨들을 나타내는 스펙트로그램을 계산하는 단계(511)와,
    "기준 레벨"이라고 하는 업링크 메시지의 적어도 하나의 전력 레벨에 대하여, 미리정한 기준 스펙트럴 너비와 동일한 동일 스펙트럴 너비를 가지고, 미리정한 기준 구간과 동일한 동일 구간을 가진 업링크 메시지를 고려하여, 기준 레벨이 전체 신호의 전력 로컬 레벨과 관련된 미리정한 검출 기준을 확인하기 위한 각각의 위치에서, 서로 간섭하지 않게 스펙트로그램상에 위치될 수 있는 업링크 메시지의 최대 수(ND)를 계산하는 단계(512)와,
    상기 기준 레벨에 대해 계산된 최대 수(ND)에 따라 기준 레벨에 대한 검출 능력을 추정하는 단계(513)를 포함하는, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 주파수 서브-밴드에 대한 검출 능력을 추정하는 단계(51)는, 전체 신호 내에서 무선 통신 시스템(10)의 단말기(20)에 의해 송신된 업링크 메시지를 검출하는 단계와 상기 전체 신호 내의 상기 업링크 메시지의 존재에 의해 야기되는 검출 능력에서의 감소를 보상하는 단계를 포함하는, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 기지국에 의해 복수의 단말기를 위해 의도된 방송신호로 송신되는, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 기지국에 의해 특정한 단말기를 위해 의도된 지점 대 지점 간 통신으로 송신되는, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 여러 기지국은 상기 특정한 단말기로부터 업링크 메시지를 수신하고, 상기 기지국들 중 하나만 상기 특정한 단말기로 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 송신하는, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 특정한 단말기로부터 업링크 메시지를 수신하는 기지국들 중 하나를 선택하는 단계를 포함하되, 선택된 기지국을 위해 결절된 서비스의 품질 스펙트럴 맵은 상기 특정한 단말기로 송신되는, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 특정한 단말기로부터 업링크 메시지를 수신하는 기지국들 중 전부 또는 일부에 대해 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 결정된 서비스의 품질 스펙트럴 맵들의 조합은 상기 특정한 단말기로 송신되는, 주파수 리소스를 분석하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 분석 방법(50)을 실행하도록 구성된 수단을 포함하는 무선 통신 시스템(10)의 기지국(31).
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 분석 방법(50)을 실행하도록 구성된 수단을 포함하는 무선 통신 시스템(10)의 액세스 네트워크(30).
  12. 무선 통신 시스템(10)의 단말기(20)를 사용하여, 업링크 메시지를 상기 무선 통신 시스템(10)의 액세스 네트워크(30)로 송신하는 송신 주파수를 선택하기 위한 방법(60)에 있어서, 상기 방법(60)은 단말기(20)에 의해 구현되며, 상기 방법(60)은
    제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따라, 액세스 네트워크(30)에 의해 송신된 적어도 하나의 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신하는 단계(61)와,
    서비스의 품질 기준이 확인된 멀티플렉싱 밴드의 주파수 서브-밴드 내의 송신 주파수를 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 따라 선택하는 단계(62)를 포함하는, 송신 주파수를 선택하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 액세스 네트워크(30)에 의해 송신된 각각의 서로 다른 서비스의 품질 레벨들과 관련된 여러 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신하는 단계를 포함하되, 업링크 메시지를 위한 송신 주파수는 송신될 업링크 메시지에 요구되는 서비스의 품질 레벨에 대응되는 서비스의 품질 레벨과 관련된 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 따라 선택되는, 송신 주파수를 선택하기 위한 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 송신 주파수를 선택하는 단계(62)는, 서비스의 품질 기준이 확인되는 주파수 서브-밴드 내에 위치된 후보 주파수를 획득할 때까지, 멀티플렉싱 밴드 내의 후보 주파수의 랜덤 생성의 반복을 포함하는, 송신 주파수를 선택하기 위한 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 단말기(20)가 동일한 서비스의 품질 레벨과 관련된 액세스 네트워크(30)의 서로 다른 기지국(31)으로부터 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신할 때, 송신 주파수는 상기 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵들의 조합에 따라 선택되는, 송신 주파수를 선택하기 위한 방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 단말기(20)가 동일한 서비스의 품질 레벨과 관련된 액세스 네트워크(30)의 서로 다른 기지국(31)으로부터 서비스의 품질 스펙트럴 맵을 수신할 때, 송신 주파수는 상기 수신된 서비스의 품질 스펙트럴 맵들로부터 선택된 서비스의 품질 스펙트럴 맵에 따라 선택되는, 송신 주파수를 선택하기 위한 방법.
  17. 제 12 항에 따른 선택 방법(60)을 실행하도록 구성된 수단을 포함하는 무선 통신 시스템(10)의 단말기(20).
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