KR20080066801A - 스펙트럼 에티켓에 기초한 동적 주파수 선택을 위한 시스템및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스펙트럼 에티켓을 기반으로 한 동적으로 주파수 선택 방법 및 시스템에 일반적으로 관련되어 있다. 한 예에서, 방법은 인접한 셀에서 사용되지 않는 무선 통신 시스템에 있는 중앙 주파수에 의해 사용되는 복합 주파수의 확인함을 포함한다. 이 방법은 만약 주파수가 존재한다면, 주파수들이 인접한 셀에서 사용될 수 없는 주파수를 포함하는지의 여부에 대해 결정할 수 있고, 중앙 셀에 의해 사용되는 주파수를 선택할 수 있다. 만약 그런 주파수가 존재하지 않는다면, 그 방법은 또 다른 주파수보다 소수의 인접한 셀에서 사용될 수 있는 주파수를 확인할 수 있으며, 상기 중앙 셀에 의해 사용되는 확인된 주파수를 선택할 수 있다.

주파수 선택, 스펙트럼

Description

스펙트럼 에티켓에 기초한 동적 주파수 선택을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DYNAMIC FREQUENCY SELECTION BASED ON SPECTRUM ETIQUETTE}

무선 이동통신 시스템은 일반적으로 단일 주파수를 사용한 것보다 더 넓은 대역폭을 제공하기 위해 복수의 주파수를 사용한다. 특히 전화통신에 사용되는 것과 같은 큰 스케일의 시스템들은, 비록 몇 개의 오버랩이 셀 사이에 존재하더라도, 대체로 각각의 구역에 무선 범위를 제공하는 셀로 분할된다. 어떤 시스템에서, 셀은 더 나아가 섹터로 나누어진다. 복수의 주파수의 사용은 셀들 또는 섹터들 간의 간섭을 야기한다.

이러한 인터-셀 또는 인터-섹터 간섭을 피하기 위해, 일부 무선 통신 기술은 셀들 간의 간섭을 피하기 위한 스펙트럼 설계를 사용할 수 있다. 이러한 향상 스펙트럼 설계는 TDMA(Time Division Multiple Access), GSM(Global Systrem for Mobile communication), GPRS(General Packet Radio Service) 및 EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)과 같은 기술에서 사용된다. 예컨대 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같은 기술을 사용하는 일부 시스템은, 인접하는 셀들이 다른 주파수를 사용하도록 요구함으로써 인터-셀 간섭을 피할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 사전에 주파수 할당을 설계하거나 각 셀에 주파수를 동적으로 할당하기 위한 중심 제어기를 사용함으로써 달성할 수 있다. 그 러나, 사전에 주파수를 할당하는 것은 일부 상황에서는 바람직하지 못하며, 주파수를 할당하기 위한 중심 제어기에 의지하는 것은 확장성(scalability) 및 장애점(point-of-failure)과 같은 문제를 불러올 수 있다. 무선 이동통신 시스템에서 주파수를 동적으로 할당하기 위한 시스템 및 방법이 필요하다.

일 실시예의 방법은, 무선 이동통신 시스템에서 인접한 부 영역에서 사용되지 않고 중앙의 부 영역에서 사용될 수 있는 복수의 주파수들을 확인하는 것을 포함한다. 이 방법은 복수의 주파수가 이웃의 일부로 사용할 수 없는 제1 주파수를 포함하는지 결정하고, 만약 제1 주파수가 존재한다면 중심 셀에서 사용하기 위한 제1 주파수를 선택한다. 이 방법은 만약 제1 주파수가 존재하지 않는다면, 복수의 주파수 중 다른 주파수보다 소수인 인접한 부 영역에서 사용될 수 있는 복수의 주파수 중 제2 주파수를 확인하고, 중심 셀에서 사용하기 위한 제2 주파수를 선택한다.

다른 실시예의 방법은, 무선 이동통신 시스템에서 중심의 일부분으로 쓸 수 있는 주파수 채널을 나타내는 제1 주파수 채널 셋을 확인함을 포함한다. 이 방법은 제1 셋으로부터 무선 이동통신 시스템에서 인접한 부 영역에서 사용하지 않는 주파수 채널을 나타내는 제2 주파수 채널 셋을 확인하고, 인접한 부 영역에서 사용될 수 없는 주파수 채널을 나타내는 제2 셋으로부터 제3 주파수 셋을 확인한다. 제1 주파수 채널은 제3 셋이 적어도 하나의 주파수 채널을 포함한다면 중앙의 부 영역에서 사용하기 위해 제3 셋으로부터 선택되고, 제2 주파수 채널은 제3 셋이 적어도 하나의 주파수 채널을 포함한다면 중앙의 부 영역에서 사용하기 위해 제2 셋으로부터 선택된다.

또 다른 실시예의 방법에서, 무선 이동통신 시스템은 교환국, 세분화 및 중앙 기지국을 포함한다. 중앙 기지국은 중앙의 일부를 위한 무선 범위를 제공하고, 메모리에 저장된 지시를 수행하기 위해 형성된 장치와 연결된다. 상기 지시는 중앙의 부 영역에서 쓸 수 있는 제1 주파수 셋을 확인하는 것과, 제1 셋으로부터 중앙의 부 영역의 인접한 부 영역에서 사용하지 않는 주파수를 포함하는 제2 주파수 셋을 확인하기 위한 지시를 포함한다.

현재 공개하는 발명은 덧붙인 도면들과 함께 읽었을 때 상세한 설명으로부터 완전히 이해할 수 있다. 다양한 기능은 산업의 표준 관행에 따라 장치에 도시하지 않음을 강조한다. 사실상, 다양한 형상의 치수는 논문의 명석함을 위해 독단적으로 증가시키거나 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스펙트럼 에티켓을 기초로 한 주파수를 동적으로 선택하기 위한 방법의 일 실시예를 도시한 제어 흐름도.

도 2는 도 1의 방법으로 수행한 네트워크의 일 실시예의 다이어그램.

도 3은 본 발명에 따른 스펙트럼 에티켓을 기초로 한 주파수를 동적으로 선택하기 위한 방법의 다른 실시예를 도시한 제어흐름도.

도 4a~4g는 도 3의 방법을 사용한 주파수 선택의 예를 도시한 도 2의 네트워크의 다이어그램.

도 5는 도 1의 방법으로 수행한 네트워크의 다른 실시예의 다이어그램.

도 6은 도 1의 방법으로 수행한 네트워크의 또 다른 실시예의 다이어그램.

본 발명을 상세히 설명함에 있어서, 이것은 기재(disclosure)의 다른 특징 수행을 위한 다양한 실시예들 또는 예들을 제공한다. 구성 요소들과 장치들의 다양한 예들은 본 기재(disclosure)를 간소화하기 위해 하기에 설명된다. 물론 이것들은, 단지 예들에 불과하며, 이것에 제한되지 않는다. 게다가, 본 기재(disclosure)는 참조번호 그리고/혹은 레터들을 다양한 예들에서 반복하여 언급한다. 이러한 반복은 단순 그리고 명백한 설명을 위한 것이며, 그 자체가 다양한 실시예들 그리고/혹은 검토된 구성 간의 관계를 구술하지 않는다.

일 실시예에서 도 1을 참조하면, 방법 100은 무선 이동통신 시스템의 일부분(셀, 섹터 또는 다른 네트워크 세그먼트)을 위해 하나 또는 그 이상의 주파수를 동적으로 선택하는데 사용될 수 있다. "cell"과 "섹터"는 설명을 위해 본 명세서 전체에 사용되고, 특정한 네트워크의 구성에 좌우되어 교환할 수 있다. 현재 예에서는, 각 셀은 이웃 셀들과 하나 또는 그 이상의 주파수를 공유하며, 비록 셀은 하나 또는 그 이상의 주파수를 사용할 수 있지만 이웃하는 셀에서 이용할 수 없다. 이웃하는 셀은 인접한 셀로 제한될 수 있거나 인접한 셀 이상의 셀을 포함할 수 있 다.

동적 주파수 선택은 예를 들어, 더 많은 주파수 스펙트럼은 라이센스 면제(license-exempted) 또는 라이트-라이센싱 동작(light-licensing operations)을 위해 유용 가능해진다. 이러한 구성에 기반을 둔 시스템에서, 각 셀 또는 섹터는 인터셀 간섭을 피하는 것을 고려하여 주파수를 동적으로 확인하고 선택한다. 이와 같이 주파수 이용성이 시간에 따라 변화하는 시스템에서 향상된 주파수 설계 달성의 어려움 때문에 동적으로 확인과 선택이 필요하다. 주파수 이용성 변화를 통제해야하는 시스템에서, 집중된 의사결정(decision-making) 방식은 확장성(scalability) 및 장애점(point-of-failure)과 같은 문제를 불러올 수 있다. 비록 일부 단순 방법은 예를 들어, 두 인접 셀들 사이의 스펙트럼 공유 극복을 위해 존재할 수 있으며, 이러한 방식은 큰 스케일의 무선 시스템에서 체계적인 동적 주파수 할당에 대한 필요성을 만족시키지 않는다. 그러므로 방식 100은 인접 셀들 그리고/혹은 섹터들의 선택을 영향을 최소로 하는 동시에, 셀 그리고/혹은 섹터에서 이용할 수 있는 주파수를 동적으로 확인하고 선택하는 이러한 시스템에서 사용될 수 있다.

102단계에서, 억세스 포인트(기지국) 혹는 다른 처리 수단은 셀에서 사용하기 위해 이용할 수 있고 인접 셀에서 이용할 수 없는 주파수의 셋을 확인하는 것과 연관된다. 현재 예에서, 만약 주파수가 셀에 의해서 발견되고 그리고 셀은 사용을 위해서 구성된다면, 주파수는 하나 또는 그 이상의 백업 밴드들을 포함할 것이다. 104단계에서, 결정은 인접 셀들에서 사용될 수 없는 주파수가 적어도 하나가 포함 된 주파수 셋 인지의 여부에 따라 만들어진다. 만약 인접 셀들에서 사용될 수 없는 주파수가 존재한다면, 방법 100에서 106단계로 계속해서 진행하여 셀에서 사용하기 위한 주파수가 선택된다. 만약 셀이 복수의 주파수를 필요로 하고, 또한 이용할 수 있는 복수의 주파수가 있다면, 104단계에서 셀은 주파수 요구를 만족할 수 있는 주파수를 충분히 선택할 것이다.

110단계에서,　결정은 셀이 충분한 주파수를 포함하고 있는지 여부에 따라 만들어진다. 만약　 그렇지 않다면, (e.g., 만약 104단계에서 충분한 주파수를 확인되지 않았다면, 셀의 필요와 직면했을 것이다.) 방법 100은 108단계로 진행한다. 만약 인접 셀에서 사용될 수 없는 주파수가 확인되지 않았다면, 방법 100은 또한 104단계에서 108로 곧바로 이동할 수 있다. 108 단계에서, 주파수는　 주변 셀에 최소한의 영향을 주는 주파수의 셋으로부터 선택된다. 이 선택은 하나 또는 그 이상의 파라미터들을 기반으로 한다. 예를 들어, 주파수는 가장 작은 인접 셀에서 사용될 수 있는 주파수가 선택된다. 다른 예를 보면, 주파수는　 주어진 셀 혹은 주어진 기간 동안의 예상 소통의 크기를 기반으로 하여 선택된다. 이 방법은 계속해서, 110단계로 진행하여, 셀에 의해 조금 더 많은 주파수들이 필요한지의 여부를 결정한다. 만약, 방법 100이 108단계로 돌아간다고 가정한다. 몇 가지 실시예에서, 방법 100은 셀의 구성에 따라 좌우되어 102,104 그리고/혹은 106단계로 진행한다. 예를 들어, 만약 셀을 위한 충분한 주파수가 없다면, 방법 100은 102단계로 되돌아 가야 하고, 만약 추가적인 주파수가 가능해진다면 결정한다. 따라서, 방법 100은 셀을 위한 하나 또는 그 이상의 주파수들을 동적으로 선택하는 동시에 인접 셀들에서 주 파수 선택의 영향을 최소로 하기 위함이다.

일 실시예에서 도 2를 참조하면, 무선 네트워크 200의 일부는 셀 202 a 및 202b와 함께 도시되고, 억세스 포인트(e.g., 기지국들) 204a 및 204b와 대응한다. 비록 보여지지는 않지만, 기지국 204a 및 204b는 프로세서, 메모리들 및 다른 요소들을 포함하고 있다. 다른 요소들이라 함은 기지국(base stations)으로부터 수신, 저장, 검색, 처리, 전송 통신 및 데이터를 무선 그리고/혹은 유선 통신 링크들 너머로 보내는 것들을 말한다. 게다가, 기지국의 최소한의 상관성은 분배되고 셀 혹은 셀 외부 둘 중 어느 한 곳에 위치시킨다.

현재 예에서, 네트워크 200은 무선 접근 네트워크(wireless regional access network , WRAN)이지만, 무선 네트워크 200은 또한 무선 네트워크들의 다양한 종류로 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 무선 네트워크 200은 이동 단말 사용자에게 추가적인 밴드를 제공하기 위해 일정 지역에서 TV(Television) 주파수 스펙트럼을 이용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 고정된 point-to-multipoint WRAN은 54~862MHz 사이의 극초단파(Ultra High Frequency : UHF) 및 초단파(Very High Frequency : VHF) TV 주파수 대역을 사용하기 위해 구성된다. 본 명세서는 예를 들어, WRANs의 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.22 Working Group에 의해 개발된 것에 따르게 될 것이다. 그러나, 본 기재(disclosure)는 TV 스펙트럼 주파수에 제한되지 않으며, 다른 주파수들은 TV 스펙트럼을 대신 또는 더하여 사용된다.

현재 예에서, 셀 202a와 202b는 섹터화된 구성을 보여준다. 더 명확하게, 셀 202a는 섹터 206a~206b로 나누어지고, 셀 202b는 섹터 208a~208f로 나누어진다. 중심 섹터/셀 그리고 이웃 섹터 셀의 용어는 상대적 존재이다. 예를 들어, 만약 설명된 토폴로지(topology)에서 sectorization이 아니라면, 중심 셀은 여섯 개의 셀들(도 5 참조)을 가질 수 있다. 게다가, 이웃 셀 또는 섹터는 실시예의 일부에서 중심 섹터에 가까이 인접될 수 없다. 예를 들어, 몇 개의 도시된 섹터들은 섹터 208d에 인접하는 섹터가 될 수 있다. 따라서, 본 기재(disclosure)는 가까이 인접한 이웃 셀들의 사용을 위해 제한되지 않는다. sectorization을 사용한 현재 설명은, 셀마다 여섯 개의 섹터들이 있고, 중심 섹터는 세 개의 인접 섹터들을 가진다. 그 이상 또는 이하의 섹터들이 사용될 수 있으며, 각 셀의 여섯 개의 섹터들의 구성은 설명을 위해 하나의 예를 들어 설명하였다.

인터-셀과 인터-섹터들의 간섭을 피하기위해, 이웃 셀들 그리고/또는 섹터들은 일반적으로 사용을 위한 주파수 밴드를 결정할 때 협조한다. 네트워크 200에서, 각 셀 202a와 202b는 향상된 주파수 설계와 할당의 가능성을 제외한 이용할 수 있는 주파수 밴드를 동적으로 발견할 수 있다. 셀들 그리고/또는 섹터들간의 협조없이, 특정 셀에서 주파수 선택은 적당한 기능으로부터 인접 셀들을 보호할 수 있다. 예를 들어, 기지국 202a와 202b에서 이용 가능한 주파수 채널은, 각각 {1, 3}과 {1, 2, 3}라고 한다. 만약 기지국 202b가 채널 {1, 3}을 사용 결정한다면, 기지국 202a는 이용할 수 있는 채널이 없다. 그러므로, 협조는 네트워크 200 이내에서 작업량 균형을 이루도록 하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 만약 기지국 202a는 작업량이 과다하고(많은 양의 트래픽), 그리고 기지국 202b는 작업량이 과다하지 않 을 때, 기지국 202a는 {1, 3}을 사용할 수 있으며, 기지국 202b는 {2}를 사용할 수 있다. 이것은 기지국 202a에 보다 가중한 작업량을 처리하도록 하기 위한 대역폭을 제공하는 동시에 기지국 202b에 변함없이 서비스를 제공하도록 허락한다. 따라서, 각 기지국 202a와 204b는 대응하는 셀들 그리고/또는 섹터들에서 사용될 수 있는 주파수를 동적으로 선택하기 위해 배열될 수 있다.

방법 300은 도 3을 참조하여, 하나 또는 그 이상의 주파수들을 동적으로 선택하는 과정의 실시예를 더 자세히 설명한다. 다음과 같이 엔티티들은 방법 300을 위해 정의될 수 있다.

F_{usable , ID} = 현직 사용에 간섭하지 않는 주파수. 이 주파수들은 항상 사용 가능하거나 파라미터의 정의에 따라 사용 가능할 수 있다.(e.g., during certain times of day, etc).

F_{used , ID} = 하나 또는 그 이상의 백업 밴드들은 포함할 수 있는 사용을 위해 선택된 중심 섹터의 주파수.

F_pool = 중심 섹터로 사용 가능하고 이웃 섹터들로 쓰이고 있지 않은 주파수 =

.

F_local = 중심 섹터로 사용 가능하고 인접 섹터에서 사용 가능하지 않은 주파수 =

.

심볼 "U"와 "/"는 각각 결합과 제외를 나타내는 표시 연산자(notation operators)를 설정한다. "ID"는 섹터 ID를 나타낸다(그리고 nonsectorize 된 예에서 셀 ID를 나타낼 수 있다). 현재 예에서, 이웃 섹터들은 "N1", "N2" 및 "N3"로 표시하는 반면에, "ID"는 중심 섹터의 ID를 나타낸다.

도 3을 계속해서 참조하고, 도 4a~4g를 추가적으로 참조하면, 도 2의 무선 네트워크 200은 예의 설명을 위해 방법 300은 수행될 수 있다 사용된다. 방법 300은 셀룰러 네트워크를(e.g., TDMA networks) 포함한 다른 네트워크에서 사용될 수 있다. 도 4a의 예에서, 섹터 208d는 중심 섹터이고, 섹터 206d, 208e 및 208c는 각각 인접 섹터들 N1, N2 및 N3이다.

302단계에서, 중심 섹터 208d는 보다 앞쪽에 설명된 F_{usable , ID}을 확인할 수 있으며, 이것은 현직 사용에 간섭하지 않는 주파수를 포함한다. 현재 예에서, F_usable은 하기 <표 1>에 도시된 바와 같이, 주파수 채널 1, 3, 4, 6, 7 및 9를 포함한다. 비록 도 3에 계산되어 있지는 않지만(현재 실시예에서), 섹터 206d를 위한 F_{usable , N1}는 채널 1, 2, 3 및 9를 포함하고, 섹터 208e를 위한 F_{usable , N2}는 1, 5 및 6을 포함하며, 섹터 208c을 위한 F_{usable , N3}은 채널 1, 4, 6 및 8을 포함한다. 인접 섹터들에 대한 정보는 예를 들어, 섹터 206d를 위한 기지국 204a을 통해 제공될 수 있으며, 섹터 208e와 208c를 위한 기지국 206b을 통해 알 수 있다.

304단계에서(그리고 밑줄 친 부분은 사용한 채널을 나타내는 도 4b를 참조), 중심 섹터 208d는 중심 섹터 208d에서 사용 가능하고 인접 섹터 206d, 208e 및 208c로 사용하지 않는 주파수 F_pool을 확인할 수 있다. F_pool을 결정하는 것은, 중심 섹터 208d는 인접 섹터 206d, 208e 및 208c(i.e., F_{used , N1 ,} F_{used , N2 ,} F_{used , N3})로써 사용되는 주파수 채널들을 확인하기 위해 필요할 수 있다. 현재 예에서, F_{used , N1} = 2와 9, F_{used , N2} = 5 및 F_{used , N3} = 8 이다. 주파수 채널들은 F_{used , N1}, F_{used , N2} 및 F_{used, N3}에서 채널들의 제외와 함께 F_{usable , ID}에서 채널들을 포함하는 F_pool에 포함된다. 따라서, F_pool은 하기의 <표 2>에 도시된 바와 같이, 채널들 1, 3, 4, 6, 및 7을 포함한다. 채널 9는 섹터 206d에서 사용하기 때문에 F_pool로부터 제외된다.

306단계에서, 중심 섹터 208d는 중심 섹터로부터 사용 가능하고, 인접 섹터들로부터 사용 가능하지 않은 주파수를 포함할 수 있는 F_local을 확인할 수 있다. 현재 예에서, 중심 섹터 208d는 주파수 채널 7을 사용할 수 있지만, 채널 7은 인접 섹터들 206d, 208e 및 208c(i.e., channel 7은 F_{usable , ID} 이지만, F_{usable , N1}, F_{usable , N2,}, 또는 F_{usable , N3}이 아니다.)로부터 사용될 수 없다. 따라서, 채널 7은 하기의 <표 3>에 도시된 바와 같이, 중심 섹터 208d를 위해 F_local에 속한다.

308단계에서(그리고 도 4를 참조), 결정은 F_local에 어떤 주파수가 존재하는지에 따라 결정된다. 만약 F_local가 어떤 주파수를 포함하지 않는다면, 방법 300은 계속해서 314단계로 진행한다. 만약 F_local가 적어도 하나의 주파수를 포함한다면, 그 주파수는 314단계에서 선택된다. 현재 예에서, 채널 7은 하기의 <표 4>에 도시된 바와 같이, 310단계에서 선택될 것이다. 중심 섹터 208d는 또한 선택된 채널은 현재 사용 중임을 다른 섹터들에게 알리기 위해 310단계에서 F_used를 업데이트 할 수 있다.

312단계에서, 결정은 중심 섹터 208d가 추가 주파수들을 필요로 하는지에 따라 결정된다. 필요로 하지 않다면, 방법 300은 끝난다. 만약 중심 섹터 208d가 추가 주파수들을 필요로 한다면, 방법 300은 만약 F_local이 이용할 수 있는 다른 주파수를 포함한다면 308단계로 되돌아간다. 만약 F_local이 이용할 수 있는 다른 주파수를 포함한다면, 이것은 이전에 설명한 310단계에서 선택될 수 있다. 308, 310 및 312단계는 중심 섹터 208d가 충분한 주파수 채널을 가질 때까지 또는 F_local가 더 이상 이용할 수 있는 주파수를 포함하지 않을 때까지 반복된다.

현재 예에서, F_local은 오직 채널 7만을 포함하고, 방법 300은 중심 섹터 208d를 위해 다른 주파수 채널을 확보하기 위해 314단계까지 계속한다. 314단계에서, 중심 섹터 208d로부터 선택되었다면, 방법 300은 인접 셀들 206d, 208e 및 208c 의 영향을 최소한으로 하기 위한 주파수를 확인하기 위해 시도한다. 예를 들어, 314 단계는 다른 채널들보다 소수의 인접 섹터들 206d, 208e 및 208c에서 사용 가능한 채널들의 결정을 위해 F_{usable , N1}, F_{usable , N2 ,}, 또는 F_{usable , N3}를 검사하는 것을 수반한다. 기재한 F_{used , N1}, F_{used , N2 ,} 및 F_{used , N3}의 채널은 이 분석으로부터 제외된다. 따라서, F_{usable, N1} / F_{used , N1} = {1, 3}, F_{usable , N2 ,} / , F_{used , N2} = {1, 6} 및 F_{usable , N3} / F_{used , N2} = {1, 4, 6}.

현재 예에서, 채널 3은 오직 인접 섹터 206d로부터 사용 가능하고, 채널 4는 오직 인접 섹터 208c로부터 사용 가능하고, 채널 6은 인접 섹터들 208e 및 208c로부터 사용 가능하며, 채널 1은 세 개의 모든 인접 섹터들로부터 사용 가능하다. 그러므로, 오직 그들의 유용성에 기반을 둔 주파수 채널들의 영향을 확인하는 것은, 최소한의 영향을 갖는 채널 3 및 4(하나의 인접 섹터), 다음으로 최소한의 영향을 갖는 채널 6(두 개의 인접 섹터들) 및 최대의 영향을 갖는 채널 1(세 개의 인접 섹터들)의 결과를 얻는다. 따라서, 현재 예에서, 채널들 3 및 4 중 하나는 314단계에서 확인되고, 316단계에서 선택된다. 특유 채널의 선택은 랜덤 또는 다른 조건(지난 트래픽 패턴은 채널 3이 채널 4보다 더 필요로 함을 나타낸다)을 사용할 수 있다. 현재 예에서, 채널 4는 하기의 <표 5>에 도시된 바와 같이 선택된다. 중심 섹터 208d는 또한 선택된 채널은 현재 사용 중임을 다른 섹터들에게 알리기 위해 316단계에서 F_used를 업데이트 할 수 있다.

318단계에서, 중앙 섹터 208d가 부가적인 주파수를 필요로 할지에 대한 결정이 필요하다. 그렇지 않은 경우, 방법 300에서 끝날 것이다. 만약 중앙 섹터 208d에서 부가적인 주파수가 필요하다면, 방식300은 또 다른 주파수를 확인하기 위해 314단계로 되돌아가야 하고, 중앙 섹터 208d에 의해 선택되면, 이웃한 섹터인 206d, 208e, 208c에 최소한의 영향을 끼칠 것이다. 이는 만약 부가적인 주파수가 미리 확인이 되었다면, 방식 300은 곧장 316단계로 돌아가야 한다는 것이다. 예를 들어, 314단계에서 각각의 가능한 주파수와 그들의 영향이 확인되면, 316단계에서는 이러한 확인된 것으로부터 필요한 주파수들을 단순히 고르면 된다.

미리 언급된 바와 같이, 주파수 채널 3은 남아있는 채널(i.e., 3, 6, 1)에 최소한의 영향을 끼치며, 따라서 현재 되풀이된 316단계(그리고 이에 상응하는 도 4e)에 의해 결정될 것이다. 이는 하기의 <표 6>에 설명되어 있다.

필요하다면, 다음에 되풀이 되는 316단계는 채널 1의 선택에 의해 좌우되는 채널 6의 선택에 의해 결정될 것이다.(각각 도 f와 4g에 나타나 있다.) 마지막 채널 배치의 예는 하기의 <표 7>에 나타나있다.

채널 선택을 규제하기 위해 중앙 섹터 208d에 제한이 있을 수 있다. 예를 들면, 중앙 섹터 208d는 채널의 최대수의 선택을 제한하거나 또는 복수의 이웃한 섹터의 사용 가능한 채널의 선택을 금지할 수 있다. 뿐만 아니라, 과거 충돌이 있던 패턴은 특정한 채널의 선택, 또는 특정 섹터에 의해 사용되는 채널을 선택하는 중앙 섹터 208d의 역량을 제한할 수 있다. 따라서 사실상의 선택과정은 중앙 섹터 208d의 다른 여러 가지 방법으로 수정되어 수행될 것이다. 좀 더 구체화하자면, 방식 300은 F_usable, F_pool 그리고/혹은 F_local의 일부 또는 전부를 재검토하기 위해 302, 304, 306단계로 되돌아갈 수 있다. 예를 들어 만약 선택된 주파수에 사용 가능한 충분한 주파수가 없다면, 방식 300은 추가적인 주파수 채널이 사용 가능하게 되었는지를 결정하기 위해 302단계로 돌아갈 것이다.

이웃한 셀 혹은 섹터는 중앙 섹터에 즉시 인접되지 않을 수 있다. 예를 들어 섹터 206e(도 2)와 또 다른 인접되어있지 않는 섹터는 방식300과 같은 사용 가능한 방식을 결정하기 위한 주파수 채널이 결정되었을 때 포함될 수 있다. 따라서, 현재 기재된 것은 인접한 이웃 셀의 사용에 제한되어있지 않다.

다른 실시예를 살펴보면, 중앙 섹터 208d는 만약 중앙 섹터를 위해 사용 가능한 채널이 충분하지 않다면 이웃한 셀이 주파수 채널을 해제하도록 요청할 수 있다. 예를 들어, 중앙 섹터 208d는 중앙 섹터를 사용하기 위해 이웃한 섹터 206d에 채널 9를 해제하도록 요청할 수 있다. 또 다른 구체화 예로는, 중앙 섹터 208d 또는 이웃한 섹터는 나중에 사용하기 위한 채널을 보존하기 위한 사용을 위해 채널을 표시할 수 있다. 예를 들면, 만약 섹터가 과거 충돌 패턴에 기초한 특정 시간대에 충돌의 양이 증가될 것을 예상한다면, 그 섹터는 그들이 필요한 시간대에 사용 가능한 채널을 확인하는데 필요한 소요를 피하는 동안 증가하는 충돌의 양을 보조하기 위해 하나 또는 그 이상의 채널의 보존을 꾀할 수 있다.

도 5를 참조하면, 시스템 500의 구체화는 섹터화되어있지 않은 셀 202a와 202b(도 2)와 셀 502a~502e(각각 기지국 504a~504e를 갖음)에 표시되었다. 도 1의 방식 100 또는 도 3의 방식 300과 같은 방식들은 동적으로 셀 중 하나를 사용하기 위한 하나 또는 그 이상의 주파수를 고르기 위해 시스템 500의 범위 내에서 사용될 것이다. 예를 들면, 만약 셀 202a가 중앙의 셀이라면, 셀 202a는 섹터에 관하여는 앞서 설명된 바와 같이, F_{usable , ID}, F_{used , ID}, F_pool, F_local 에 기초한 주파수를 선택할 것이다. 그 결정은 F_{usable , ID}와 각각의 이웃한 셀 202b와 502a~502e(그리고 만약 인접되어 있지 않는 셀들이라면 또 다른 이웃한 셀이 고려된다.)를 위한 F_used와 계산될 것이다. 따라서 섹터화 되어있지 않은 중앙의 셀은, 동적으로 앞서 기술된 패턴에 기초한 주파수 채널을 확인하고 선택할 것이다.

도 6을 참조하면, 커뮤니케이션 네트워크 600은 실행되어질 도 1의 방식 100의 범위 내에서 또 다른 시스템의 구체화를 표시하고 있다. 실례로, 네트워크 200은 GSM을 포함하는, 그러나 제한은 없는 다양한 표준과 양립될 수 있는 TDMA 네트워크이다. 따라서 본 기재의 방법은 다른 기술에 기초한 네트워크 내에서 수행될 수 있다.

네트워크 600은 복수의 셀 202a, 202b(e.g., 도 2의 셀 202a와 202b)를 포함한다. 실례로, 네트워크 600은 무선 네트워크이며, PSTN 602a와 네트워크 602b 패킷과 같은 또 다른 무선과/혹은 유선 네트워크와 연결될 수 있다. 네트워크 600에 있는 각각의 셀 202a와 202b는 BS 204a와 204b를 포함하고, BSC 604a, 604b와 각각 연결된다. MSC 606은 PSTN 602a와 같은 다른 네트워크를 포함한 네트워크 600과 연결될 수 있다. 비록 보이진 않아도, BS 204a와 204b는 같은 BSC에 연결되고, BSCs 604a와 604b는 분리된 MSCs와 연결될 수 있다. BSC 604b는 packet 네트워크 602b와 연관된 packet-switched node 608(e.g., PDSN과 같은 packet data node)와 연결될 수 있다. 이는 GMSC, HLR, VLR, AuC, EIR, 그리고/혹은 Short Message Service Gateway와 같은 다른 네트워크 구성성분은 네트워크 600에 포함될 수는 있으나 확실한 목적을 보이지 않는 것으로 이해된다. 이러한 구성성분들은 당업자에게는 잘 알려져 있으나, 이하에서는 세부적으로 설명되지 않는다.

네트워크 600은 모바일 장치 610과 모바일 장치에 위치한 셀 202a와 연관된 BS 204a를 통해서 보이지 않는 또 다른 장치와 통신할 수 있게 한다. 비록 도 6에 셀룰러 폰(cellular phone)로 표시되어 있지만, 모바일 장치 610은 커뮤니케이션 세션에 포함된 그 어떤 무선의 이동 장치(portable device)를 수용할 수 있는 것으로 이해되며, 그러한 장치에는 personal digital assistants, portable computers, pagers 그리고/혹은 cellular phone이 포함될 수 있다. 셀 202a와 202b는 오버랩되므로, 모바일 장치 610은 커뮤니케이션 세션이 유지되는 동안 하나의 셀에서 다른 셀로 이동할 수 있다(e.g., 셀 202a에서 셀 202b로). 핸드오프(hand-off) 지역 612에서(e.g., 셀 202a와 202b가 오버랩되는 지역), 모바일 장치 610은 BS 604a와 BS 604b에 의해 보조될 수 있다. 셀 202a와 202b에 의한 주파수 선택, 뿐만 아니라 (만약 섹터화되어있다면) 셀의 범위 내에서의 주파수 선택은 도 1의 방법 100 그리고/혹은 도 3의 방법 300과 같은 방법의 사용으로 성취될 수 있다.

비록 앞선 세부사항에서 공개의 대표적인 실시 예가 소수만 설명되어 있지만, 당업자는 이 기재의 신규한 교시(novel teachings)과 이점에서 벗어남 없이 많은 변형이 가능하다는 것을 즉시 인식할 것이다. 또한 위의 몇 개의 구체화에 대하여 표시되고 논의된 특징들은, 위의 다른 구체화에 대하여 표시되고 논의된 특징들과 결합될 수 있다. 예를 들면, 다른 많은 차트의 다양한 단계들은 결합되거나 추가적인 단계에서 더 분리될 것이다. 게다가 단계들은 이 공개보다 네트워크 구성성분에 의해 수행될 것이다. 그러므로 모든 변형들은 이 공개의 범위 내에서 포함될 것이다.

Claims (20)

1. 방법에 있어서,

   무선 통신 시스템에서 인접한 부 영역(subdivision)에서의 사용이 아닌, 상기 무선 통신 시스템에서 중앙의 부 영역에서의 사용 가능한 복수의 주파수인지를 확인하는 과정과,

   상기 인접한 부 영역에서 사용될 수 없는 제1 주파수를 포함하는 복수의 주파수인지를 결정하는 과정과,

   상기 제1 주파수가 존재한다면, 상기 중앙의 부 영역에서의 사용을 위해 상기 제1 주파수를 선택하는 과정과,

   상기 제1 주파수가 존재하지 않는다면, 상기 복수의 주파수의 다른 주파수 보다 소수의 인접한 부 영역에서 사용될 수 있는 복수의 주파수 중 제2 주파수를 확인하는 과정과, 및

   상기 중앙의 부 영역에서의 사용을 위한 상기 제2 주파수를 선택하는 과정을 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   추가적인 주파수가 중앙의 부 영역에서 필요되는지를 결정하는 과정과,

   복수의 주파수가 인접한 부 영역에서 사용될 수 없는 제3 주파수를 포함하는 지를 결정하는 과정과, 및

   상기 제3 주파수가 존재한다면 중앙의 부 영역에서 사용할 수 있는 제3 주파수를 선택하는 과정을 더 포함하는 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2 주파수와 같은 인접한 부 영역과 동일한 수에 의해 사용될 수 있는 복수의 주파수 중 제4 주파수를 확인하는 과정을 더 포함하고, 상기 제2 주파수는 상기 제2 주파수와 제4 주파수에서 랜덤하게 선택됨을 포함하는 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 중앙의 부 영역에서 사용 가능한 복수의 주파수가 인접한 부 영역에서 모두 사용된다면, 상기 인접한 부 영역이 상기 중앙의 부 영역에서의 사용을 위해 복수의 주파수 중 적어도 하나를 해제할 것을 요청하는 과정을 더 포함하는 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 선택된 제1 주파수 혹은 제2 주파수가 중앙의 부 영역에서 사용되었다는 것을 나타내기 위해 상기 선택된 제1 주파수 또는 제2 주파수를 표시(mark)하는 과정을 더 포함하는 방법.
6. 방법에 있어서,

   무선 통신 시스템에서 중앙의 부 영역(subdivision)에서 사용할 수 있는 주파수 채널을 나타내는 주파수 채널의 제1 셋(set)을 확인하는 과정과,

   상기 무선 통신 시스템에서 인접한 부 영역에서 사용되는 것이 아닌 제1 셋으로부터의 주파수 채널을 나타내는 제2 주파수 채널 셋을 확인하는 과정과,

   상기 인접한 부 영역에서 사용될 수 없는 제2 셋으로부터의 주파수 채널을 나타내는 제3 주파수 채널 셋을 확인하는 과정과,

   만약 상기 제3 셋이 적어도 하나의 주파수 채널을 포함한다면, 상기 중앙의 부 영역에서 사용되는 상기 제3 셋으로부터 제1 주파수 채널을 선택하는 과정과, 및

   만약 제3 셋이 적어도 하나의 주파수 채널을 포함하지 않으면, 상기 중앙의 부 영역에서 사용되는 제2 셋으로부터 제2 주파수 채널을 선택하는 과정을 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 중앙의 부 영역에서 필요한 채널의 수에 직면될 때까지 상기 중앙의 부 영역에 의해서 사용하기 위한 상기 제3 셋으로부터 추가적인 채널을 선택하는 과정을 더 포함하는 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 제1 채널이 선택된 후에 만약 제3 셋이 오직 상기 제1 채널을 포함하고, 상기 중앙의 부 영역에서 추가적인 채널을 요구한다면, 상기 중앙의 부 영역에서 사용되는 상기 제2 셋으로부터 상기 제2 채널을 선택하는 과정을 더 포함하는 방법.
9. 제6항에 있어서,

   상기 제2 셋에 있는 복수의 주파수 채널로부터 상기 제2 채널을 선택하는 과정을 더 포함하고, 상기 제2 채널은 상기 중앙의 부 영역에 의한 상기 제2 셋으로부터 또 다른 복수의 주파수를 사용하는 것보다 인접한 부 영역에 더 약한 영향을 미치는 중앙의 부 영역에서 상기 제2 채널이 사용되므로 선택됨을 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 제2 채널은 상기 제2 셋에 있는 또 다른 복수의 주파수인 더 적은 인접 한 부 영역에서 사용할 수 있기 때문에 상기 제2 셋에 있는 복수의 주파수로부터 선택됨을 포함하는 방법.
11. 제9항에 있어서,

    상기 제2 채널과 제3 채널은 제2 셋에 있는 또 다른 복수의 주파수인 소수의 인접한 부 영역에서 사용됨을 포함하고, 상기 제2 채널은 상기 제2 채널과 제3 채널로부터 랜덤하게 선택됨을 포함하는 방법.
12. 제9항에 있어서,

    상기 제2 채널과 제3 채널은 상기 제2 셋에 있는 또 다른 복수의 주파수인 소수의 인접한 부 영역에서 사용됨을 포함하고, 상기 제2 채널은 트래픽 패턴에 기초하여 상기 제2와 제3 채널의 서브 셋으로부터 선택됨을 포함하는 방법.
13. 제6항에 있어서,

    상기 선택된 제1 혹은 제2 채널과 함께 제4 셋을 업데이트하는 과정을 더 포함하고, 상기 제4 셋은 상기 중앙의 부 영역에서 사용된 주파수 채널을 나타냄을 포함하는 방법.
14. 제6항에 있어서,

    만약 상기 제1 혹은 제2 셋이 비어 있다면, 상기 중앙의 부 영역에서 인접한 부 영역이 주파수 채널을 해제하도록 요구하는 과정을 더 포함하는 방법.
15. 제6항에 있어서,

    상기 중앙의 부 영역에서 추후에 사용하기 위해 상기 선택된 제1 혹은 제2 채널을 예약하는 과정을 더 포함하는 방법.
16. 무선 통신 시스템에 있어서,

    중앙의 부 영역(subdivision)과,

    상기 중앙의 부 영역을 위한 무선 범위(coverage)를 제공하는 중앙 기지국과,

    상기 중앙 기지국은, 메모리에 저장된 지시를 시행하기 위해 구성된 프로세서와 연결됨을 포함하고, 상기 지시는,

    상기 중앙의 부 영역에 의해 사용되는 제1 주파수 셋(set)인가를 확인하는 과정과,

    상기 중앙의 부 영역의 인접한 부 영역에서 사용되지 않는 제1 셋으로부터의 주파수를 포함하는 주파수의 제2 셋임을 확인하는 과정과,

    상기 제2 셋이 인접한 부 영역에서 사용될 수 없는 제1 주파수를 포함하는 상기 제2 셋인가를 결정하는 과정과, 및

    만약 상기 제1 주파수가 존재한다면 상기 중앙의 부 영역에 의해 사용되는 상기 제1 주파수를 선택하는 과정을 포함하는 시스템.
17. 제16항에 있어서,

    상기 제1 주파수가 존재하지 않는다면, 상기 제2 셋이 다른 주파수 보다 더 적은 인접한 부 영역에 의해 사용되는 제2 주파수를 포함하는지에 대하여 결정하는 과정과, 및

    상기 중앙의 부 영역에 의한 사용을 위한 상기 제2 주파수를 선택하는 과정을 더 포함하는 무선 통신 시스템.
18. 제16항에 있어서,

    상기 중앙의 부 영역은, WRAN(Wireless Regional Access Network)의 일부분으로 구성되는 무선 통신 시스템.
19. 제16항에 있어서,

    상기 중앙의 부 영역은 하나의 셀을 포함하는 무선 통신 시스템.
20. 제16항에 있어서,

    상기 중앙의 부 영역은 하나의 섹터를 포함하는 무선 통신 시스템.

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