KR20120016219A - 동적 주파수 할당을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

동적 주파수 할당을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120016219A
KR20120016219A KR1020117025710A KR20117025710A KR20120016219A KR 20120016219 A KR20120016219 A KR 20120016219A KR 1020117025710 A KR1020117025710 A KR 1020117025710A KR 20117025710 A KR20117025710 A KR 20117025710A KR 20120016219 A KR20120016219 A KR 20120016219A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wsd
channel
interference
devices
white space
Prior art date
Application number
KR1020117025710A
Other languages
English (en)
Inventor
카슨 이. 애그뉴
Original Assignee
프라저니 엘엠에스, 엘엘씨.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 프라저니 엘엠에스, 엘엘씨. filed Critical 프라저니 엘엠에스, 엘엘씨.
Publication of KR20120016219A publication Critical patent/KR20120016219A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference

Abstract

백색 공간 장치(102)는 면허된 동작으로의 해로운 간섭을 회피하기 위한 특정 기능을 가지고 있어야 하는 무면허 고주파 장치이다. 일반적으로, 그들은, 위치-인지될 수 있고, 지오로케이션 데이터베이스(108)와 접속될 수 있고, 포지티브 제어 신호의 수신 없이는 동작하지 않을 수 있다. 다수의 백색 공간 장치는 제어 스테이션(106)과 통신하기 위한 제어 채널(104)을 사용할 수 있다. 상기 주어진 지오로케이션과 포지티브 제어 요청을 만족하는 것 이외에, 제어 스테이션은 그들의 총 간섭을 최소화하기 위하여 백색 공간 장치에 의해 사용된 채널을 조정한다. 실시형태에서, 제어 채널은 고가용성 및 신뢰도를 갖지만 낮은 처리량인 분리 주파수 대역을 사용한다. 실시형태는, 잠재적인 간섭이 백색 공간 장치 사이의 상호적인 거리에 근거하는, 채널 할당을 최적화 한다. 20-30 dB가 감소한 잠재적인 간섭을, 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 다른 실시형태는 포함되어 있다.

Description

동적 주파수 할당을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DYNAMIC FREQUENCY ASSIGNMENT}
본 발명은 일반적인 고주파 스펙트럼 할당과 관련되고, 보다 자세하게는 동적 주파수 할당을 위한 시스템 및 방법과 관련된다.
역사적이고 규정의 이유로 인해, 무선 주파수 스펙트럼은, 면허된 및 무면허된, 이하 2개의 다른 체계로 처리된다. 면허된 체계에서, 국가의 권한과 같은 규정은, 개인에게 무선 시스템을 작동하는, 일반적으로 독점적인 권한을 할당한다. 할당은, 사용될 때의, 허용된 시간의 기간, 허용된 동작의 지역 및 허용된 스펙트럼 대역을 전형적으로 한정된다. 선택된 제한의 유형은, 동작 대역폭 내부와 외부의 파워 또는 EIRP, 안테나 고도, 변조의 유형, 및 기타 등등을 포함한다. 규정은 다른 사용자에게 장애 간섭을 방지하기 위하여 각 할당을 선택한다.
무면허 체계에는 독점적인 할당이 없다. 다수의 사용자는 무면허 주파수 대역에서 특정 기술과 동작 제한을 만족하는 임의의 장치든지 동작할 수 있다. 규정은 잠재적인 간섭을 최소화하기 위하여 제한을 설정한다. 전형적인 제한은 다음을 포함한다:
- 낮은 전송 파워 또는 EIRP를 위한 필요조건
- 낮은 듀티 사이클 또는 처리량(throughput)을 위한 필요조건
- 움직임 상의 제한
- 예컨대 전자 미터 리딩을 위한 디바이스를 어떻게 사용할지의 제한.
그러나, 무면허 동작이 명백한 상태는, 비록 그들이 동작하지 못하는 원인이 되더라도, 모든 그러한 장치는 다른 무면허 장치로부터 수신하는 어떤 간섭이든지 허용하여야 한다. 더욱이, 무면허 사용자는, 비록 전송을 정지해야 하더라도, 어떤 면허된 동작에 대해 일반적으로, 방해를 해서는 안된다.
어떤 경우에서, 규정은 2개의 체계를 혼합한다. 소위 방송 "백색 공간"은, 여기서 실시형태와 관련된 하나의 일례이다. 500-700 MHz 사이의 TV 방송과 같은 면허된 작동으로 인해 제1 장소에서 발생하는 백색 공간은, 어떤 지역에서의 스펙트럼의 1/3 내지 1/2을 점유할 수 있다. 스펙트럼의 나머지는, 고객의 텔레비전 수신기가 인접한 신호 사이에서 만족하게 구별할 수 없기 때문에 미할당으로 남겨두었다.
DeVany [1969] p.1556 이래 적어도 이 스펙트럼의 사용이 계획되어 있다. 연방 통신 위원회(FCC [2008])에 의한 최근 결정은, 무면허 가동의 형태로 백색 공간을 개방하였다. FCC가 무면허 오퍼레이터에 대해 간섭없는 충분한 부하(burden)를 부여하는 것이, 무면허 사용의 본질이다. 이런 경우에, 백색 공간 대역의 사용 기회는, 백색 공간 주파수 자체 또는 인접한 주파수의 면허된 사용을 조정하고, 준수하기 위한 실질적 필요조건이다(비록 이들 주파수의 사용이 비교적 최소이더라도). 특히, 소위 백색 공간 장치(WSDs)는 (a.) 속행하는 기능을 수행하거나 또는 (b.) 이러한 장치의 클라이언트가 되어야 한다:
- 그들의 위치를 결정할 수 있다,
- 주파수가 유효한지를 결정하기 위한 지오로케이션 데이터베이스를 조회하거나, 및
- 주파수가 유효한지를 포지티브로 확인하는 "제어"신호를 수신한 후에 단순히 전달한다.
무면허 장치가 서로 간섭하는 것을 어떻게 회피할지를, 이 필요조건이 제시하지는 않는다는 것을 상기한다. 다수의 사용자에 의한 무면허 대역으로의 접속 개방은, 중대한 문제인 상호적인 간섭을 회피한다. 더욱이, 상호적인 간섭을 피하기 위하여 적용된 기존 기술은, 빈약한 스펙트럼 이용을 초래한다. 낮은 전송 파워, 낮은 듀티 사이클 및 알려진 다른 제한은, 예를 들면 낮은 수준에서 지리학적 영역의 단위 당 비트/초로 측정되어 스펙트럼 사용의 전반적인 강도를 필연적으로 감소시킨다.
서비스가 무면허 이기 때문에, 특정한 지역에 있는 장치의 수를 제한하는 것은 불가능하다. 일반적으로, 채널 보다 많은 무면허 장치가 있을 것이다.
도 1은 실시형태에 따른 통신 시스템의 예시적인 실시형태를 도시한다;
도 2는 제어 스테이션 데이터베이스의 유지보수 루프를 위해 제공하는 도 1의 통신 시스템의 일부에서 동작하는 방법의 예시적인 실시형태를 도시한다;
도 3은 제어 스테이션 채널 할당 루프를 위해 제공하는 도 1의 통신 시스템의 일부에서 동작하는 방법의 예시적인 실시형태를 도시한다;
도 4는 실행될 때, 머신을 구동시킬 수 있는 하나 이상의 방법론적으로 논의된 명령의 세트 내에서, 컴퓨터 시스템의 형태로의 머신의 도식적 표시이다; 및
도 5는 채널 할당의 목적을 위해, 도 1의 통신 시스템에서 이용된 잠재적인 간섭 매트릭스를 도시한다.
여기서 기술된 실시형태와 연관된 용어의 약어의 리스트는 다음과 같다:
약어
BER : Bit error rate(비트 에러율)
BS : Base Station(기지국)
CS : Control Station(제어 스테이션)
EIRP : Effective Emitted Radiated Power(효과적으로 방출된 방사 파워)
GPS : Global Positioning System(글로벌 포지션링 시스템)
LMS : Location and Monitoring Service(위치와 모니터링 서비스)
TDOA : Time Difference of Arrival(도착 시차)
UHF : Ultra High Frequency(극초단파) (300 MHz와 1 GHz 사이 주파수를 참조함.)
WSD : White Space Device(백색 공간 장치)
본 발명의 일 실시형태는 컨트롤러를 갖는 백색 공간 장치(WSD)와 관련할 수 있다. 컨트롤러는, 상기 WSD의 현재 위치에 관한 제어 채널을 통해 제어 스테이션에 위치 정보(또는, 송신하기 위한 위치 정보를 추출할 수 있게 하는)를 송신하고, 지오로케이션 데이터베이스에 기초한 유효한 채널을 수신하며, 및 상기 지오로케이션 데이터베이스와 최소화된 간섭 계산에 기초한 채널 할당을 수신하도록, 프로그램 되거나 또는 동작 가능하게 할 수 있고, 상기 최소화된 간섭 계산은, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신된 WSD와의 총 간섭과, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거할 수 있다.
백색 공간 장치(WSD)에서의 방법과 관련한 본 발명의 다른 실시형태는, 제어 채널을 통해 제어 스테이션에 상기 WSD를 위한 고유 식별자를 송신하는 단계, 상기 WSD의 현재 위치에 관한 제어 채널을 통해 제어 스테이션에 위치 정보를 송신하는 단계, 지오로케이션 데이터베이스에 기초한 유효한 채널을 수신하는 단계, 및 상기 지오로케이션 데이터베이스와 최소화된 간섭 계산에 기초한 채널 할당을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태는, 선정된 영역 내에 백색 공간 장치(WSD)를 위치시키기 위한 컨트롤러를 갖고, 지오로케이션 데이터베이스와 상호 작용하며, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신된 WSD와의 총 간섭과, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거한 최소화된 간섭 계산에 기초한 복수의 채널 중 허용될 수 있는 채널 할당을 결정하고, 및 상기 WSD에 채널을 할당하는 제어 스테이션과 관련할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태는, 적어도 하나의 백색 공간 장치와 통신하는 제어 스테이션에서의 방법과 관련될 수 있고, 상기 방법은, 선정된 영역에 적어도 하나의 백색 공간 장치(WSD)를 위치시키는 단계, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신된 WSD와의 총 간섭과, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거한 최소화된 간섭 계산에 기초한 복수의 채널 중 허용될 수 있는 채널 할당을 결정하는 단계, 및 상기 WSD에 채널을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
사용자 장치는, 상호적인 간섭을 최소화하기 위해 채널 할당을 조정(coordinate)해야 하는 "백색 공간"을 사용한다. 이 필요조건은, 면허된 사용자에게 간섭을 회피하는 임의의 요구가 추가된다. 그러나, 포지티브 제어를 위한 요구는, 단지 방송사의 보호 보다 무언가 더 할 수 있는 기회를 제공한다. 특히, 기회는 동시에, 무면허 백색 공간 장치에 의해 사용된 채널 할당을 조정한다. 그러므로, 여기에서의 실시형태는, 백색 공간 장치의 채널 할당을 처리 함에 의해, 백색 공간 장치의 효율성을 증가할 수 있다. 이러한 관리 단계의 예시는 다음을 포함한다: (a) 다른 주파수, 타임 슬롯, 직각 부호 등을 사용하는 이웃 장치의 확인, 및/또는 (b) 충돌을 회피하기 위한 전송의 스케줄링. 여기에서의 실시형태는, 제어 채널이 제공된 면허 또는 무면허 스펙트럼에 물론 적용 가능하고, 일부 위치 정보는 유효하다는 것을 상기한다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템 또는 네트워크(100)는, 백색 공간 장치(WSDs)와 같은 장치(102)의 무리를 포함할 수 있다. 전형적으로, 그들은 서로 잠재적으로 간섭하기 때문에 지리적인 클러스터(cluster)를 형성할 것이다. 이러한 클러스터는 "서비스 지역(105)"이라 칭할 것이다. 그러나, 후술하는 것과 같이, 간섭을 최소화하는 할당을 찾는 과정은, 상호적인 간섭에 대한 가능성을 갖지 않는 장치를 효과적으로 무시할 것이기 때문에, 이러한 케이스에서 서비스 지역은 필요하지 않다.
둘째로, 스펙트럼은 "채널(110)"로 분할된다. 채널은, 주파수 대역, 타임 슬롯, 호핑 시퀀스 또는 직각 부호 또는 이들의 임의 조합 일 수 있다. 동일한 채널에 할당된 장치는 서로 간섭한다. 간섭의 양은, 질의하는 WSDs 사이 거리 상의 다른 물체, 전송 및 수신하는 안테나와 전송기 파워의 이익 중 어느 하나에 의존한다. WSDs(102)는, 기지국(112)을 통한 베어러 채널(110), 및 오퍼레이터의 네트워크(114) 상에서 통신할 수 있다.
추가적으로, 이 소위 공동 채널(co-channel) 간섭은, 또한 장치 사이 거리, 주파수 할당에 추가되는 이득과 전송 파워에 다시 의존하는 인접한 채널 간섭 일 수 있다.
셋째로, 장치는, 또한 소위 "제어 채널(104)"에 액세스한다. 제어 채널(104)은 고가용성과 신뢰도(예, 낮은 에러율)를 갖고 있지만, 위치와 주파수 할당 정보를 통신하기 위하여 단지 일반적으로 이용되기 때문에 그것의 정보 비율은 낮을 수 있다.
제어 채널은 하기 일 수 있다:
- 다른 주파수 상에서 동작하는 물리 RF 채널을 분리한다.
- 유효할 수 있는, 이전부터 알려지는 백색 공간 주파채널 채널을 할당한다.
- 방송 TV 스테이션의 부반송파(sub-carrier)를 할당한다.
- 예를 들어, 랜드 라인(land line)을 사용하여 통신 채널을 분리한다.
네번째로, 제어 채널은 제어 스테이션(CS, 106)과 통신한다.
제어 스테이션(106)은:
1. 지오로케이션 데이터베이스(108)로부터 WSDs에 지오로케이션 데이터를 다운로드하기 위해 사용된다.
2. 채널을 사용하여 각 WSD와 통화하여 정보를 송신한다.
3. 도착의 시차(TDOA)의 사용과 같은, 멀티레터레이션(multilateration) 능력을 통합할 수 있다.
서비스 지역에 있는 모든 장치가 제어 채널을 사용하는 것이 필수는 아니지만 바람직 할 수 있다. 만약, 그들이 모두 제어 채널을 사용하면, 동일한 CS(106)와 통신하는 것이 필수는 아니지만, 더 바람직 할 수 있다.
도 1은 보다 세부적으로 WSD(102)의 예시적인 실시형태를 도시한다. WSD는 유선 전화 및/또는 무선 송수신기(120)(여기에서는 송수신기(120)), 사용자 인터페이스(UI, 126), 파워 공급기(136), 위치 수신기(124), 및 이들을 동작 관리하기 위한 컨트롤러(122)를 포함하여 구성할 수 있다. 송수신기(120)는, 블루투스, WiFi, DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications), 또는 셀룰러 통신 기술, 몇몇 작은 채널 언급되는 것과 같은, 단거리 또는 장거리 무선 접근 기술을 선택적으로 지원할 수 있다. 셀룰러 기술은, 예를 들면, CDMA-1X, UMTS/HSDPA, GSM/GPRS, TDMA/EDGE, EV/DO, WiMAX, SDR 및 앞으로 발생할 차세대 셀룰러 무선 통신 기술을 포함 할 수 있다. 송수신기(120)는, 또한 회로-교환방식 유선 전화 접근 기술(PSTN와 같은), 패킷-교환방식 유선 전화 접근 기술(TCPIP, VoIP 등과 같은), 및 이들의 조합을 지원하기 위해 적응시킬 수 있다.
UI(126)는, 롤러 볼, 조이스틱, 마우스, 또는 통신 장치(102)의 세밀한 조작을 위한 항법 디스크와 같은 항법 매커니즘을 갖는, 디프레서블(depressible) 또는 터치-감지(touch-sensitive) 키패드(128)를 포함할 수 있다. 키패드(128)는 폰에 의하여 통상적으로 사용되는 숫자 다이얼 키패드, 및/또는 알파벳 키를 갖는 키패드를 대표할 수 있다. UI(126)는, 흑백 또는 컬러 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 또는 통신 장치(102)의 최종 사용자에게 이미지를 전달하기 위한 다른 적절한 디스플레이 기술과 같은 디스플레이(130)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이(130)가 터치-감지인 실시형태에서는, 키패드(128)의 부분 또는 전부가 디스플레이의 대신으로 제공될 수 있다.
UI(126)는, 또한, 낮은 볼륨 오디오(인간의 귀 부근에서만 들리는 소리와 같은)와 높은 볼륨 오디오(핸즈프리 동작을 위한 스피커폰과 같은)를 전송하기 위한 공통 오디오 기술을 이용하는 오디오 시스템(132)를 포함할 수 있다. 오디오 시스템(132)은 최종 사용자의 가청신호를 수신하기 위한 마이크로폰을 더 포함할 수 있다. 오디오 시스템(132)은, 또한, 음성 인식 어플리케이션을 이용할 수 있다. UI(126)는 스틸 또는 움직임 이미지를 캡쳐하기 위한 CCD(charged coupled device) 카메라와 같은 이미지 시스템(134)을 더 포함할 수 있다.
파워 공급기(136)는, 대체 가능하고 재충전 가능한 배터리와 같은 공통 파워 관리 기술, 공급 정규 기술, 및 장거리 또는 단거리용 휴대용 어플리케이션을 활성화하기 위한 통신 장치(102)의 요소에 에너지를 공급하기 위한 충전 시스템 기술을 이용할 수 있다. 위치 수신기(124)는, GPS 인공위성의 성좌에 의해 생성된 신호에 근거하여 통신 장치(102)의 위치를 식별하기 위한 GPS(global positioning system) 수신기와 같은 공통 위치 기술을 활용할 수 있게 됨에 따라, 내비게이션 또는 기타 지오로케이션 기술과 같은 공통 위치 서비스를 활성화 할 수 있다. 예를 들면, 통신 장치(102)는, 또한 RSSI(received signal strength indicator) 및/또는 신호 TOA(time of arrival) 또는 TOF(time of flight)를 활용하는 것과 같은 공통 파워 감지 기술에 의해, 셀룰러, WiFi 또는 블루투스 액세스 포인트에 근접하는 것을 결정하기 위하여 송수신기(120)를 이용할 수 있다. 컨트롤러(122)는 마이크로프로세서, DSP(digital signal processor), 및/또는 플래시, ROM, RAM, SRAM, DRAM 또는 기타 저장 기술과 같은 저장 메모리와 연관된 비디오 프로세서와 같은 계산 기술을 활용할 수 있다.
상술된 시스템은 다음과 같이 일반적으로 작동한다:
1. 백색 공간 장치(102)는, 제어 채널(104)을 통해 제어 스테이션에 그들의 위치를 보고한다.
2. 제어 스테이션(106)은,
a. 지오로케이션 데이터베이스(108)에 근거하여, 각 사용자 장치(102)에 유효할 수 있는 채널을 결정하고,
b. 상호적인 간섭을 추정하며; 및
c. 채널 가용성(availability)이 적용되는 간섭을 최소화하는 할당을 찾는다
3. 할당은 사용자 장치(102)로 반송된다.
4. 할당은,
a. 새로운 장치가 네트워크(100)에 참여하거나 떠날 때,
b. 장치가 사전에 할당한 거리 보다 더 이동할 때,
c. 미리 설정한 시간 주기가 경과될 때,
업데이트 된다.
이들 요소는 이하에서 보다 상세하게 기술한다.
동작상으로, 제어 스테이션(106)은, 채널 할당을 조정하기 위해, 장치(102)의 적어도 대략적인 위치를 인지할 필요가 있다. 위에서 기술한 바와 같이, 백색 공간 규정은, WSDs의 위치가, 50 미터와 같은 정확도로 허용치 이내에서, 결정될 것을 요구한다. 위치는, 다음을 포함하면서 임의의 여러 방식으로 결정될 수 있다:
- 장치에 의해, GPS 또는 어시스트된 GPS를 사용한다,
- 장치에 의해, 멀티레터레이션에 따라 수행되는 임의 거리 측량 기술을 사용한다. 여기에서의 사용에 따라, 멀티레터레이션은, 다수 알려진 포인트에 대한 절대적인 또는 상대적인 거리 측정 및 삼각법의 법칙의 적용에 의해, 위치를 결정하는 임의의 방법이다.
- CS에 의해, 멀티레터레이션에 따라 수행되어, 몇몇 위치에서 거리로서 해석될 수 있는 응답을 수신하는, WSD에 질의할 수 있는 임의의 방법을 사용한다.
- 고정된 장치를 위해, 위치가, 설치자에 의한 설치의 시간에 결정되고, 또한 지오로케이션 데이터베이스로 보고될 수 있다.
위치가 결정되더라도, 장치는 제어 스테이션에 의한 위치 요구의 수신과 응답을 할 수 있어야 한다. 그것은 또한 아래에 열거된 케이스에서의 요구를 시작할 수 있어야 한다. 질의 및 응답은 모두 제어 채널을 사용한다. CS 및 WSD는 또한, 예컨대 로밍을 위해 서로에게 그들 자신을 확인시키는, 기타 메시지를 이용할 필요가 있을 것이다. 이러한 메시지는 무선 통신의 분야에서 지식이 있는 자에 의해 잘 이해될 것이고, 여기에서는 더 취급하지 않을 것이다. 응답은 최소한 포함되어야 한다:
- 고유 식별자(ESN 또는 MAC 어드레스와 같은),
- 채널, 또는 현재 WSD(제어 채널로 카운트 하지 않는)에 의해 사용되는 채널을 확인함, 및
- WSD의 위치. 또는, 고정 장치의 경우에, 그것의 위치를 리스트하는 지오로케이션 데이터베이스의 인식기.
선택적으로, 응답은, 이하와 같은 기타 정보를 포함할 수 있다:
- WSD에 의해 사용되는 전송 파워.
- WSD에 의해 경험된, 노이즈와의 간섭(예, BER)의 측정.
위에서 언급된 대로, WSD는, 다음의 경우에 채널 할당을 요구하기 위하여 제어 채널을 사용해야 한다:
1. 새로운 장치가 네트워크에 참여하거나, 또는 떠난다,
2. 활동적인 장치가 하나의 서비스 지역으로부터 다른 서비스 지역으로 이동한다,
3. 활동적인 장치가 채널의 추가 또는 포기에 의해 수용량을 증가 또는 감소시킬 필요가 있다,
4. 장치가 사전 지정한 거리 보다 더 이동한다, 또는
5. 세트 기간이 CS와의 다른 어떤 상호 작용 없이 통과한다.
다음으로는, 제어 채널(104)의 실행에서 몇몇 고려사항이다. 이미 주의된 것과 같이, 제어 채널을 실행하는 복수의 선택적인 방법이 있다. 고가용성과 신뢰도를 위한 필요로 인해, 선호하는 실시형태는, 백색 공간 자신의 임의 제약이 적용되지 않는 분리 채널을 사용하는 것이다. 이는, 완전한 분리 주파수, 또는 유선 전화와의 연결과 같은 고정 WSD를 가능하게 한다.
만약, 분리 주파수가 사용되는 경우에, 간섭의 양을 제한하기 위하여, 무면허 보다는 면허되는 것이 바람직 할 것이다. 이러한 면허된 서비스는 M-LMS("Miltilateration Location and Monitoring Service")라고 불린다. M-LMS는, 무면허 장치 보다는 매우 높은 파워를 사용하도록 허용된, 902-928 MHz 대역에서 동작한다. 그러나, 이는, 위치 정보의 통신을 포함하는 상대적으로 낮은 처리량(throughput)의 어플리케이션을 위해 예정되어 있다.
제어 스테이션(106)은 몇몇 기능을 달성한다. 첫째로, CS(106)는 면허된 오퍼레이터와 간섭되지 않게, 장치가 이들을 제어 하에 두도록 보증하는 것에 책임이 있다. 연극이나 스포츠 이벤트에서 사용된 무선 마이크로폰과 같은, 소수의 소위 무면허 "관련자(incumbents)"는, 또한 500-700 MHz 대역에서의 TV 방송 주파수를 사용한다. 미리 알려진 그들 위치의 범위까지, 그들은 또한 지오로케이션 데이터베이스에 포함되고, 면허된 장치로부터 상이하게 처리된다. 이미 상기된 것과 같이, 이는 장치 위치를 기록하고, 지오로케이션 데이터베이스(108)와 상호 작용할 필요가 있다. 지오로케이션 데이터베이스(108)는 동작하는 영역에서의 면허된 장치 상의 정보를 포함한다. (Singh [2008a]와 [2008b]는, 제어 채널을 사용하는, 제어 스테이션 동작의 바람직한 방법을, 기술한다.)
둘째로, CS는 접촉하는 장치를 위한 최적한 채널 할당을 결정하고, 이러한 할당을 사용하여 명령을 그들에게 보낼 필요가 있다. 도 2와 도 3에 기술된 과정은, 이러한 두 기능을 결합한다. 도 2는, 채널 할당이, 작성될 필요가 없을 때, 사용된 방법(200)의 루프를 도시한다. 202에서 방법(200)은 사용자 장치(102)의 대략적인 위치와 현재 사용되는 임의의 채널을 적어도 결정할 수 있다. 방법은, 204에서 임의의 주파수 할당을 위한 가능한 간섭을 보여주는, 사용자 채널 맵 및 잠재력 간섭 매트릭스(도 5 참조)를 더 구축할 수 있다. 이런 경우에, CS(106)는, 장치로부터의 할당을 위한 요청을 수신할 때까지 제어 채널(104)을 모니터링 한다. 요청의 수령은, "변경된 것이 있나?"라고 분류된 결정 블록(206)에 의해 도 2에 명령된다. 만약 어떤 것이 변화하면(채널 할당, 위치에서 변화, 네트워크로의 추가 또는 제거, 등), 지오로케이션 데이터베이스는 208에서 필요에 따라 업데이트 될 수 있다. 지오로케이션 데이터베이스는, 204에서 사용자 채널 맵을 위해 이용되는, 210에서의 면허된 오퍼레이터를 위한 경계와 허용된 통신 파라메타를 정의하거나 또는 포함한다.
도 3은, CS(106)가, 방법(300)과 함께 302에 채널 할당 요청을 수신할 때, 무엇이 일어나는지 보여준다. 제1 단계는, 304에서 지오로케이션 데이터베이스에 기록된 금기 중 하나의 위반 없이 할당이 가능한지를 결정하기 위한 것이다. 만약, 적절하지 않는 채널이 결정 블록(306)에서 이용 가능한 경우에, CS(106)는 314에서 선택적으로 복수의 대안을 시도할 수 있다. 모든 경우에 허용되지 않는 하나의 대안은, 낮은 레벨로 WSD의 전송 파워 또는 EIRP를 감소시키는 것이다. 다른 대안은, 실제 무면허 주파수를 다르게 사용한다. 예를 들면, 902-928 MHz 대역은 미국에서 무면허 대역이다. WSDs는 500-700 MHz 대역 이외에 이 대역을 이용할 수 있는 전송기와 수신기에 휴대될 수 있다. 비록, 902-928 MHz가 높은 수준의 간섭을 가지고 있지만, 이 대안은 전혀 통신할 수 없는 것 보다는 낫다. 만약, 적당한 대안이 없는 경우에, 316에서 채널 할당이 정지할 수 있게 하는 조정이 시도된다.
이 제1 단계가, 채널 할당이 요구된 하나를 제외하고, 어떤 WSD도 위치 또는 채널 할당을 고려하지 않는다는 것을 상기한다. 만약, 하나 이상의 적당한 채널이 유효한 경우, 방법은, 모든 장치를 고려하여, 308에서 간섭을 최소화하는 채널 선택을 찾는다. 310에서 방법은, 또한 312에서 채널의 할당 및 사용 전에, 구현을 개선하기 위한, 몇몇 사용자 장치 파라메타(전송 파워와 같은)를 조정하는 것을 시도할 수 있다. 이에 관한 상세한 논의와 알고리즘은 아래에서 논의한다. 여기서, 장치의 채널 할당을 추가, 제거, 또는 변경하는 것은, 2가지 임을 명심한다.
1. 동일 채널을 사용하는 다른 모든 장치로부터, 장치가 수신한, 총 간섭에 영향을 미친다, 및
2. 채널을 사용하는 다른 모든 장치에, 장치가 원인이 되는 총 간섭에 영향을 미친다.
최적한 할당은, 서비스 지역에 있는 모든 장치를 위한 두 개의 효과를 모두 고려한다. 결과와 연관된 이 과정은, 소위 "분배된" 또는 "인식된" 무선 시스템과 같지는 않다. 이러한 시스템에서, 각 장치는, 전형적으로, 수신하는 총 간섭을 감지하고, 응답에서 채널, 파워 등을 변경한다. 이것은, 상기 리스트된 간섭의 제1 타입에 오직 리액팅(reacting)하고, 제2 타입을 무시하는 것과 동등하다. 이는, 광범위한 부최적한(suboptimal) 할당으로 유도할 수 있는 개인적인 최적한 응답으로 인해, 고속도로 교통 혼잡과 같은, 기타 세팅으로 잘 알려져 있다.
일단 할당이 구축되면, WSD와 통신한다. 완전히 최적한 할당이, 다른 WSDs의 할당에 변화를 포함할 수 있음을 상기한다. 선택적으로, 각각의 추가, 삭제, 또는 변경 동작은, 개별적으로 고려될 수 있다. 아래의 알고리즘은 다른 옵션을 허용할 것이다.
상술한 CS 동작은, 오직 논리적이고, 몇몇 방식으로서만 실행될 수 있다. 하나의 방법은, 각 무선 기지국에 제어 스테이션, 또는 무선 기지국의 서브셋를 부착(attach) 하는 것이다. 이 구현은, 처리 파워를, 필요로 하는 많은 다른 포인트로 분배한다. 그것은 또한 집중된 솔루션으로부터 발생할 수 있는 어떠한 지연을 최소화한다. 선택적으로, 만약, 예를 들어, 제어 채널이 유선 전화 라인을 경유하여 구현되는 경우, 이는, 서버 또는 집중화된 방식에 있는 서버에 의해 실행된 제어 스테이션의 기능을 가지고 있어서 보다 경제적일 것이다.
실시형태의 하나의 중요한 측면은, 간섭을 최소화하는 할당을 찾아내는 것이다. 다음으로, 최적화 문제의 일 사례를 설명한다. 이러한 사례는, 무작위로 서비스 지역에 산개된, 동등한 수용량과 M 사용자 장치를 갖는 N 분리 채널 이다. 인덱스 i 및 j는 WSDs를 표시하도록 사용되고, 인덱스 n은 채널을 표시하도록 사용된다.
장치 j에 의한 장치 i의 간섭을 위한 잠재력은, dij
Figure pct00001
에서 dij 이다. 일반적으로 손실이 없다면, 우리는 dii = 0 dii = 0, 및 dij ≥ 0(for i ≠ j.
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
)을 취할 수 있다. 도 2에서, 이것은 잠재적인 간섭 매트릭스라고 부른다. 몇몇 예시는 dij의 물리적인 의미를 설명할 것이다.
예시 1 - 프로토콜 모델
두 개의 예시에서, rij은 장치의 한 쌍 사이의 유클리드 거리를 표시하게 한다. 다음의 Gupta와 Kumar [2000]을, 제1 예시는 "프로토콜 모델"이라고 부를 수 있다. 이 경우:
Figure pct00006
이다.
Δ 는 장치 사이에서 바람직한 최소 분리를 나타낸다.
예시 2 - 간섭 모델
두 번째 케이스에서, "간섭 모형," 장치 i는 파워 Pi, 지향성 안테나 이득 Gij 와 dij = PiGijrij -α 을
Figure pct00007
(α≥2)로 전송한다. (여기서 사용되는 것과 같이, 간단하게 팩터 Gij는 전송 및 수신 안테나 이득, 모두를 포함한다.) 즉, dij는, 지수 α를 갖는 순수 파워 법칙 모델을 따라 전파될 때의 장치 i로부터 장치 j에 의해 수신된 파워이다. (다른 값이 적용하는 조건에서의 변수값 α의 조사를 위한 Rappaport [2002]를 참조하라.)
예시 1에서 우리는
Figure pct00008
라 했지만, 이는 일반적인 케이스가 될 필요가 없다는 것을 상기한다. 예시 2는 이를 설명한다.
상기의 예시는, 잠재적인 간섭을 처리하는 많은 방법 중 단지 2개 이다. 예를 들면, Aardal(2007)은, 연속적인 임계치 이상으로 거리 rij가 증가 함에 따라 감소하는 값을 곱셈하는 패널티 dij인 예시 1의 확장으로 제안되었다.
원리적으로, 만약 장치가 적당히 갖춰지는 경우, 각 장치는 각 채널을 샘플하고, 간섭을 측정할 수 있다. 장치는, 최소 제곱에 의해 dij를 측정하는, 제어 스테이션에 자신의 측량과 채널 할당을 보고할 수 있었다. 실제로, 이 측량 과정은 상당 기간이 걸릴 것이다. 모든 계수를 확인하기 위하여 필요로 하는 각 장치에 의한 측량의 수가, 점근적으로 M/N에 비례하는 것을 볼 수 있다. 비례의 상수는, 바람직한 측정 정확도를 가지며 증가한다. 비록 그들이 어떻게 그들의 측정을 진행할 것인지의 의도를 말하지 않았지만, Borras-Chia(2004, 특허 6,832,074)의 취지는 이와 같은 측정을 사용할 것임을 분명히 하였다. 만약, 모든 장치가 고정되는 경우이지만, 이것이 현실적일 수 있다.
0-1 이차 방정식 프로그램
만약, 장치 i 및 j가 모두 채널 n에 할당되면, i로부터 j로의 간섭은,
Figure pct00009
에서
Figure pct00010
이고,
Xin = 1 : 장치 i가 채널 n에 할당되면,
0 : 그 이외
이다.
각 사용자 장치가 이렇게 어떤 채널로 할당되는 것을 보장하기 위하여는, 제한이 추가된다:
Figure pct00011
(비록 시뮬레이션이
Figure pct00012
,
Figure pct00013
등등으로 기재하고 있지만, 상기 기술과 유사한 이들은, 합계가 모든 장치 또는 채널 상에 있을 수 있고, 또는 만약 그들이 제한되기 위하여 이전부터 알려져 있는 경우이면 특정 할당을 선택적으로 스킵 할 수 있는 것으로 이해 할 것이다)
상기 기술과 유사한 이들은, 우리가, 아래의 개발의 변경 없이, 각 사용자 장치가 커뮤니케이션 수용량을 위한 다른 요구를 갖는다는 추정에 의해, 이 강제를 일반화 할 수 있었다는 것으로 볼 것이다.
Figure pct00014
은, 장치 i에 의해 요구되는 채널의 수일 수 있는
Figure pct00015
으로 한다. 다음으로, 상기의 제한은 대체된다:
Figure pct00016
총 간섭을 최소화하는 할당은, 따라서 다음의 최적화 문제를 해결할 것입니다:
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
이 문제는, 2개의 단순화에 대한 2차 할당 문제(QAP)(Koopmans와 Beckmann [1957])의 버전이다:
1. QAP의, 소위 상품 흐름 매트릭스는 단위 매트릭스이다.
2. 비록 각 장치가 단지 하나의 채널 만을 점유할 수 있더라도, 얼마나 많은 장치가 채널을 공유할 수 있는지에 대한 한계는 없다.
일반적인 형태에서의 QAP는, NP 하드이다. (참고를 위해, Burkhard [2009]을 참조한다.) 이러한 단순화가 글로벌 최적화를 보다 찾기 용이하게 할 수 있다. 그러나, 아래의 방법은, 무작위 할당에서 매우 개선하는, 아주 좋은 솔루션을 이끌어 내기 위한 것이다.
인접한 채널 간섭의 가능성은, QAP의 버전을 사용해서 고려될 수 있다. 이런 경우에, 채널 n에 장치 i를, 및 채널 m에 장치 j를 할당하는 "비용"은,
Figure pct00020
에서 이다. 보다 엄격하게 인접한 채널의 경우를 위해서는, 만약 및 단지 m = n - 1 또는 n + 1 이면
Figure pct00022
에서
Figure pct00023
이다. (전형적으로 또한,
Figure pct00024
에서
Figure pct00025
이다)
하한 경계값
0-1 QAP 상의 하한 경계값은,
Figure pct00026
를 갖는 제한
Figure pct00027
의 대체에 의해 얻어질 수 있다. 이 해결책은 불합리적이지 않다; 0 과 1 사이의
Figure pct00028
값을 확률로서 해석하고, 무작위적으로 할당한다. 예를 들면, 만약에
Figure pct00029
에서
Figure pct00030
및
Figure pct00031
에서
Figure pct00032
이면, 장치 i는 확률 p 를 가진 채널 n 과, 확률 1-p 를 가진 채널 n'에 할당될 수 있다.
이러한 제한된 2차 프로그램의 문제는, 다양한 표준 방법에 의해 해결될 수 있다. 여기에서 우리는, 경제 해석을 가지고, 발견적인 솔루션 알고리즘을 동기로 하는, 국부적인 최적화와 연관된, 라그랑즈의 승수(Lagrange multipliers)를 위한 제1, 제2 의무 조건에 집중한다.
라그랑즈와 연관된 이 해결된 문제점은,
Figure pct00033
이다.
여기서,
Figure pct00034
와
Figure pct00035
는 라그랑즈 승수다. 추가적으로,
Figure pct00036
에서
Figure pct00037
에 요구되는 것 이외에, 제1 의무(필요) 조건은:
Figure pct00038
이다.
여기서,
Figure pct00039
은 채널 n 에서 모든 다른 것에 의한 i로의 간섭을 나타내고,
Figure pct00040
은 채널 n 에서 모든 다른 것에로의, I에 의한 간섭을 나타낸다.
이 방정식 아래의 기재에 의해 명령되는 것과 같이, 채널 n에 장치 i를 할당하는 증가 변화에는, 상술하는 2개 성분이 있다:
1. 장치
Figure pct00041
가, 채널 n을 사용하는 다른 모든 장치로부터 수신하는 총 간섭,
2. 장치 i가, 채널 n을 사용하는 다른 모든 장치에 원인이 되는 총 간섭.
첫번째 성분은 장치 i 에 대한 직접적인 영향이다. 두번째 성분은 간접적인 영향, 또는 어떤 경제학자가 "외부적 성질(externality)"이라 부르는 것이다.
물론, 느슨한 상호보완에 의하면:
Figure pct00042
이다.
더욱이, 두번째 의무(충분) 조건은:
Figure pct00043
이다.
여기서,
Figure pct00044
는 Kronecker 델타 함수이다. 이는, 추정에 의해
Figure pct00045
이기 때문에, 만족할 것이다.
해결 알고리즘
우리는,
Figure pct00046
라 일컫는 0-1 정수 문제에 실현 가능한 솔루션을 갖는다고 가정한다(인덱스 k는 아래에 사용될 것이다.). 이러한 실현 가능한 솔루션은, 예를 들면, 우리가 어떤 무작위 할당을 개시할 수 있기 때문에 항상 가능하다.
물론, 이 솔루션은, 또한 해결된 문제에 대해 실현 가능한 솔루션이다. 해결된 문제를 위한 상호 보완적인 느슨함에 의해, 우리는 그것을 알고 있다:
Figure pct00047
여기서,
Figure pct00048
에서
Figure pct00049
와 는, 사용자 장치 i가 예를 들어,
Figure pct00051
에서
Figure pct00052
를 할당한 채널이다. 승수는 이 문제에 하강 방향을 결정하기 위하여 이용될 수 있다.
다만 해결된 문제에서와 같이, 우리는, 개선을 가능하게 도출하기 위해 승수를 사용한다. 유도된 알고리즘은, 리니어 할당 문제에 관한 잘 알려진 Hungarian 알고리즘과 유사하다(Kuhn [1955] 참조].
1. k = 1 로 설정하고, 어떤 만족한 방법에 의하여 실현 가능한 솔루션
Figure pct00053
을 선택한다.
2. 이 장치에 유효한 각 채널을 위해(만약, 타부 서치 절차가 사용되면(Glover [1990]), 몇몇 채널이, 순환되는 것을 회피하기 위해 서치에 포함되지 않을 수 있다), "감소된 비용"을 산출한다.
Figure pct00054
(
Figure pct00055
에서
Figure pct00056
인 것을 상기한다.)
3. 모든 감소된 비용이 음이 아닌 경우에, 국부적인 개선은 이룰 수 없다. 정지.
4. 그러나, 네거티브의 감소된 비용이면, 가장 낮게 감소된(가장 네거티브 한) 비용을 갖는, 유효한 채널과 장치를 선택한다. 장치
Figure pct00057
을 호출한다. 시험적으로 장치
Figure pct00058
를
Figure pct00059
에서
Figure pct00060
로 재할당한다. 만약 이 재할당이 0-1 문제에서 충분한 개선으로 이끌어내는 경우(타부 서치에서, 충분한 개선을 위한 기준은, 실제로 목적 함수에 있는 작은 증가를 허용할 수 있다.), 상기 재할당은 승인한다. (즉,
Figure pct00061
에서 매트릭스 요소
Figure pct00062
를 업데이트한다.).
5. 만약, 시험적인 재할당이 충분한 개선을 제공하지 않는 경우에, 다음의 가장 네거티브하게 감소된 비용을 가진 단계 3을 반복한다.
6. 일단, 충분한 개선이 유도되는 할당이 있으면,
Figure pct00063
에서 k = k + 1를 설정하고, 단계 2로 간다.
7. 만약, 어떠한 할당도 개선을 만들지 못하는 경우, 정지한다.
단계 1-7은, 다른 무작위 초기 할당을 갖는 시간의 곱셈을 반복할 수도 있다. 가장 좋게 유도된 할당은, 다음에 사용된다. 다시, 이 반복적인 서치를 관리하기 위한 많은 선택적인 접근이 있다. 타부 서치(Glover [1990]에서의 조사)는, 그러한 방법 중 하나이고, 발명자에 의해 성공적으로 실행되었다.
여기서, 경제적 해석에 관하여,
Figure pct00064
에서 양
Figure pct00065
은, 채널 n에 할당된 다른 모든 장치에 의해 장치 i에 부과된 비용을 측정한다.
Figure pct00066
에서 양
Figure pct00067
은, 장치 i가 모든 다른 장치에 부과하는 비용을 측정한다.
Figure pct00068
는, 각 개인이 자신의 채널 선택을 만들기 위해 그것을 무시하기 때문에, 때때로 외부 비용이라고 부른다. 예를 들면, 만약 각 장치가 채널에서 간섭을 측정하는 센서를 가지고 있다면, 상기 센서는 uin
Figure pct00069
가 아니고, uin
Figure pct00070
만을 오직 탐색할 것이다.
이러한 측정을 사용하는, 소위 인지 무선(Cognitive Radio)으로 개발된 할당은, 개인적으로 최적한 솔루션이다. 그들은, 각 장치가, 계좌에서 외부 비용을 취하지 않는 것 같이 간섭을 최소화하는 것을 시도하는 경우에, 유도한다. 그들은, 전체적으로 일반적인 부최적화 이다.
최적 솔루션은, 각 장치가 비용의 두 개의 유형, 예컨대
Figure pct00071
를 고려하는 것을 요구한다. 해결된 문제에서, 라그랑즈 승수는, 솔루션에서 장치 i를 갖는 한계 비용으로서 그들의 익숙한 해석을 갖는다. 해결된 문제의 최적 조건에서, 우리는
Figure pct00072
을 알고 있다.
상기 단계 1에서 측정된, 감소된 비용 매트릭스는, 단일 할당의 변경에 의해 전체 솔루션으로 가능한 개선을 측정한다. 한계 비용으로서
Figure pct00073
의 해석에 따라, 우리는, 예컨대
Figure pct00074
Figure pct00075
의 가장 네거티브 값인 가장 큰 개선을 찾는다.
도 4는, 이 알고리즘의 결과의 예시(400)를 보여준다. 이 예시에는 4개의 채널 및 10개의 장치를 갖는다. 잠재적인 간섭 매트릭스(400)의 성분은, 예컨대 간섭 모델과 같은 상기 예시 2로서 산출된다. 예시는,
Figure pct00076
에서
Figure pct00077
(여기서
Figure pct00078
)를 취한다. 즉, 모든 장치 파워는 동일하다고 가정하고, 장치는 전방향성 안테나를 갖는다. 10개의 장치는 1 킬로미터 반경의 원형에서 무작위로 위치된다.
도 4에서 볼 수 있는 것과 같이, 최적한 솔루션은 더 멀리 떨어진 동일 채널에 할당된 장치를 분산(spread) 한다. 전체적으로, 채널 당 총 경로 손실의 평균은, -112 dB이다. 비교를 위해, 100개의 무작위 할당의 평균은 -100 dB의 값을 갖는다. 다시 말하면, 이 예시에서 조정력은, 12 dB의 평균에 의하여 간섭을 감소시킬 것이다.
더욱이, 96개의 장치와 16개의 채널 까지를 사용하는 몬테카를로 시스템은, 무작위 할당을 넘는 평균 개선이 30에서 40 dB을 보여준다. 즉, 장치의 콜렉션으로부터의 평균 간섭이 무작위로 채널의 그룹에 할당되는 경우, -80 dBm라 하고, 최적화한 후 예측된 평균은 30-40 dB 보다 적은, 예컨대 -110에서 -120 dBm 이다.
동적으로 장치를 조정하는 것은, 백색 공간 장치 운영자에게 관심사의 케이스에서 특히 큰 절약을 주어야 한다. 만약, 몇몇 WSDs가 있는 경우, 거의 어떤 할당이 충족할 것이기 때문에 매우 작은 이점이 있을 것이다. 스펙트럼이 극단적으로 혼잡한 경우에 역으로, 이익은 장치가 보다 더 작동하는 것을 허용하기에 충분하지 않을 수 있다. 그러나 정상 작동 조건의 특성인 두 극단적인 조건 사이에서, 이는 중요한 이익이 되어야 한다.
여기서 실시형태는, 면허된 장치로의 간섭을 피하기 위해 그들 자신을 제한하는 백색 공간 스펙트럼을 처리하기 위한 다른 접근과 상이하지만, 상호 보완 한다. 예를 들면, Singh (2008)에 의해 특허 출원되었다.
이미 주의되는 것과 같이, 각 장치에 의해 모든 다른 장치에 발생되는 간섭을, 계좌에서 취하기 때문에("내면화한다."), 여기서 실시형태는 스펙트럼 감지를 사용하는 분산된 무선을 위한 원리와 다르다.
Borras-Chia(2004, 특허 6,832,074)에서 논의된 하나의 기술에는, 총 간섭의 합계를 최소화하기 위하여 면허된 콘텍스트에 있는 채널로 전송기를 할당하는 알고리즘을 갖는 것을 나타낸다. 그들의 방법은, 네트워크로부터의 측정을 수집하고, 지정되지 않는 수단에 의한 간섭 레벨을 예측한다. 이는, 적어도 부분적으로 장치의 위치 정보에 의존하는, 여기에서의 실시형태와 상이한 것이다. 그들의 접근은, 몇몇 이유로 인해 제시한 실시형태와 다르다. 첫째로, Borras-Chia는 위치 데이터의 조합 및 전파 모델 보다도 오히려 측정에 의존하고, 둘째로, Borras-Chia에서의 기술은 면허된 장치에 대해 직접적이고, 무면허된 장치에 대해서는 실제적이지 않을 수 있다. Borras-Chia에서의 측정 과정은, 장치의 수가 증가할 수록 명백하게 시간이 걸릴 것이고, 장치가, 차례대로 다른 채널에 전달해야 하는 명령을 중단해야 하는 것이 더 요구된다. 더욱이, Borras-Chia는, 또한 측정 동안 변화 없음을 요구하는 것처럼 보인다. 예를 들면, 장치는 이동, 그들의 파워 조정 등등을 할 수 없어, 무면허 스펙트럼 장치에 대해 실현되지 않는다. 추가적으로, 실제 무면허 스펙트럼을 위한, 모든 채널 할당(xin)은 알려져 있지 않을 수 있다
주파수 할당 문제는, 새로운 것이 아니고, 또한 정수 프로그래밍과의 연결도 아니다. (조사를 위해, Ardal [2007]과 웹사이트 'FAP Web' 또는 'www.zib.de/fap'를 참조한다.) 그러나, 문헌의 대부분은, 면허된 스펙트럼에 더 적응되는 다른 목적에 집중한다. 예를 들면, 문서의 상당 수는, 간섭을 최소화하는 동안, 무선 기지국의 컬렉션에 할당된 주파수의 수를 최소화하는 문제를 다루고 있다. 이 게시물의 저자에게 알려져 있는, 가장 유사한 동작은, Fischetti(2000)이다. 이 문서는, 가능한 적은 주파수를 사용하여 기지국의 설정에 할당된 주파수를 찾는 것에 관심을 가지고 있고, 반면
Figure pct00079
에서 허용할 수 있는
Figure pct00080
상의 제한을 통해 모든 다른 기지국으로부터의, 및 모든 다른 기지국에로의 간섭을 계좌에서 취한다. 이들 저자는, 여기서 사용된 것과 같은 체험적인 것이 아니고, 최적한 솔루션을 찾기 위해, 브랜치-앤드-컷(branch-and-cut) 알고리즘을 사용한다. 그들의 접근은, 아주 드물게 변화하는, 면허된 할당에 더 적당하다.
주파수 조정은, 동일한 주파수를 사용하는 상이한 무선 시스템 사이에서의 무선-주파수 간섭을 완화하기 위한 기술적 또는 정규 과정으로서, 통상 고려된다. 전형적인 과정의 설명과 경제적 해석에 관한 Agnew와 Gould [1986]를 참조한다. 여기에서의 다양한 실시형태로 논의된 자동화의 아이디어는, 자동화된 과정이, 특정한 시나리오에 존재할 수 있는 모든 다양한 규정과 기술적 요구를 만족시키기에 불가능하다라는 전형적인 생각으로 인해 새롭고, 불명확하다.
외면성의 관념은 비-유사한 콘텍스트로 알려진다. 상기 아이디어는, Walters (1961) 이래로 고속도로 혼잡에 적용되고 있다. Naor (1969)와 Agnew(19760는, 큐(queue) 및 네트워크 큐에서, 혼잡을 최소화하기 위한 집중과 분산 접근을 제공한다. 이들 기술 중 어느 것도, 어떠한 중요성 또는 알려진 유행성, 및 고속도로 혼잡의 영역에서의 기술과 같이 검토하기 위해 통상적이지 않게 구하는 무선 채널 할당의 기술에서 통상의 스킬 중 하나로서, 통신하기 위해서 적용되지 못하였다.
여기에서 게재된 시스템 및 방법은, FCC 또는 다른 어떤 규정에 의해 정의되는 것과 같이, 백색 공간에 반드시 제한되지 않는다. 여기서 제공된 실시형태는 재사용을 요구하는 임의 멀티채널 통신 시스템에 적용 가능하다. 필요한 모든 것은, 위치-인지 장치, 제어 스테이션과 통신할 수 있는 제어 채널의 형태, 및 명령으로 채널을 변경할 수 있는 능력이다.
예를 들면, 어떤 무면허 밴드의 구현은, 제어 채널의 실행과 이 발명품의 조합에 의해 개선될 수 있다. (발명자가 알고 있는 한, 규정은 무면허 스펙트럼에 있는 제어 채널을 제한하지 않는다 - 다만 이용되지 않는다.)
여기에서의 실시형태는, 또한 셀룰러 시스템과 같은 면허된 스펙트럼에 적용될 수 있다. 이 시스템에는 이미 제어 채널과 오퍼레이터에게 쉽게 이용 가능한 모바일 장치의 위치를 가지고 있다. 그러나, 이 시스템은 간섭을 최소화하기 위한 위치 정보를 사용하지 않는다. 예를 들면, 미국에서 강화된 911 ("E911") 서비스를 위한 규정의 요구는, 각 자동차의 위치를 결정하는 기능을 포함한다. 그러나, E911 기능의 핵심은, 발신자가 위치하는 관할 구역 내에서 비상사태 응답기에 호출과 위치 정보를 전송하는 것에 있다. 추가적으로, 여기에 포함된 기술은, 소위 "인근-원근(near-far)" 문제를 줄이기 위해 CDMA를 사용하여 시스템에서 이용될 수 있다. (이 경우에는, 공동 채널은 의사-직각 코드이다.)
마지막으로, Singh (2008) 특허 출원서에 포함된 방법과 함께 상기 기술은, 일부 사용자가 혼잡 사용자에 부수적으로 기초하여 동작하는 주파수 대역에서 사용될 수 있다.
전술한 실시형태의 검토에 따라, 상기 실시형태가, 아래에 기재되는 청구항의 범위와 정신으로부터 벗어나지 않게, 조정되고, 감소되며, 또는 강화될 수 있다는 것은, 본 기술에서 통상적인 스킬을 갖는 기술 보유자에게 분명할 것이다. 예를 들면, 무면허 스펙트럼 장치와 직접적으로 관련된 여기에의 실시형태는, 또한 면허된 스펙트럼 장치로 대해서도 적용될 수 있다.
다른 적당한 조정은, 아래 청구항의 범위로부터 벗어나지 않는 본 명세서로 적용될 수 있다. 따라서, 독자는, 본 명세서의 폭과 범위의 보다 나은 이해를 위해 청구항 세션으로 지시된다.
도 5는, 수행될 때, 상기 논의된 임의 하나 이상의 방법론을 구현하는 머신에 원인이 될 있는, 명령의 세트 내에서 컴퓨터 시스템(500)의 형태를 갖는 머신의 예시적인 다이어그램의 대표를 도시한다. 몇몇 실시형태에서, 머신은 독립 장치로서 작동한다. 몇몇 실시형태에서, 머신은, 다른 머신과 연결될 수 있다(예, 네트워크를 사용). 네트워크 된 배치에서, 머신은, 서버 클라이언트 사용자 네트워크 환경에 있는 서버 또는 클라이언트 사용자 머신, 또는 피어-투-피어(또는 분산된) 네트워크 환경에 있는 피어 머신의 수용량 내에서 동작할 수 있다.
머신은, 서버 컴퓨터, 클라이언트 사용자 컴퓨터, 개인용 컴퓨터(PC), 태블릿 PC, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 제어 시스템, 네트워크 라우터, 스위치 또는 브릿지, 또는 상기 머신에 의해 주어진 동작을 할당하는 명령(연속적 또는 그렇지 않은)의 세트를 수행할 수 있는 임의의 머신으로 구성될 수 있다. 본 명세서의 장치는, 보이스, 비디오, 또는 데이터 통신을 제공하는 임의의 통신 장치를 광범위하게 포함하는 것으로 이해될 것이다. 더욱이, 단일 머신이 설명되는 동안, "머신"이라는 용어는, 여기서 논의된 임의의 하나 이상의 방법론을 실행하기 위한 명령의 세트(또는 복수 세트)를 개인적 또는 공동으로 실행하는 임의 머신의 컬렉션을 포함하는 것으로 취급될 것이다.
컴퓨터 시스템(500)은 프로세서(502)(예, 중앙 처리 장치(CPU)), 그래픽 처리 장치(GPU, 또는 둘 다), 메인 메모리(504) 및 버스(508)를 통해 서로와 통신하는 스태틱 메모리(506)를 포함 할 수 있다. 컴퓨터 시스템(500)은, 비디오 디스플레이 장치(510)(예, 액정표시장치(LCD), 플랏 패널, 솔리드 스테이트 디스플레이, 또는 음극선관(CRT))을 더 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(500)은 입력 장치(512)(예, 키보드), 커서 제어 장치(514)(예, 마우스), 디스크 드라이브 유닛(516), 신호 발생 장치(518) (예, 스피커 또는 원격 제어) 및 네트워크 인터페이스 장치(520)를 포함할 수 있다.
디스크 드라이브 유닛(516)은, 임의의 하나 이상의 방법론 또는 여기서 논의된 기능을 구현하는 하나 이상의 명령(예, 소프트웨어(524))의 세트를 저장하는 머신-판독 가능한 매체(522)를 포함할 수 있고, 상기에서 예시된 방법을 포함한다. 명령(524)은, 또한 컴퓨터 시스템(500)에 의하여 실행되는 동안, 메인 메모리(504), 스태틱 메모리(506), 및/또는 프로세서(502) 내에서, 완전하게 또는 적어도 부분적으로 상주할 수 있다. 메인 메모리(504)와 프로세서(502)는, 또한 머신-판독 가능한 매체를 구성할 수 있다.
전용 하드웨어의 실행이 포함되나, 이에 한정되지 않고, 특정 직접 회로 어플리케이션, 프로그래밍블 로직 어레이 및 다른 하드웨어 장치가 마찬가지로 여기에 논의된 방법을 실행하기 위하여 구축될 수 있다. 어플리케이션은, 다양한 전자 및 컴퓨터 시스템을 광범위하게 포함하는, 다양한 실시형태의 장치 및 시스템을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태는, 모듈 사이 및 모듈을 통해 통신된, 관련 제어와 데이터 신호를 갖는, 둘 이상의 특정 상호 연결된 하드웨어 모듈 또는 장치에서의 기능을 실행한다. 따라서, 예시 시스템은, 소프트웨어, 펌웨어, 및 하드웨어 실행에 적용 가능하다.
본 명세서의 다양한 실시형태에 따라, 여기에서 논의된 방법은, 컴퓨터 프로세서를 작동하는 소프트웨어 프로그램으로서 작동을 의도한다. 게다가, 소프트웨어 실시는, 이에 한정하지 않고, 분산 처리 또는 컨퍼넌트/오브젝트 분산 처리, 병행 처리, 또는 여기에서 논의된 방법을 실행하기 위하여 구축된 가상 머신 처리를 또한 포함할 수 있다.
본 명세서에는, 명령(524)를 포함하거나, 또는 전파된 신호로부터 명령(524)을 수신하고 실행하여 네트워크 환경(526)에 연결된 장치가 보이스, 비디오 또는 데이터를 송신 또는 수신할 수 있게 하고, 및 명령(526)을 사용하여 네트워크(546) 상에서 통신하기 위한, 머신 판독 가능한 매체를 고려한다. 명령(524)은 네트워크 인터페이스 장치(520)를 통해 네트워크(526) 상에서 그들 자신이 전송되거나 또는 수신될 수 있다.
예시 실시형태에서 보여진 머신 판독-가능한 매체(522)가 단일 매체로 이루어질 수 있는 반면, 용어 "머신-판독 가능한 매체"는, 하나 이상의 명령의 세트를 저장하는 단일 매체 또는 다수 미디어(예, 집중화된 또는 분산된 데이터베이스, 및/또는 연관된 캐시와 서버)를 포함하기 위한 것을 지칭하여야 한다. 용어 "머신-판독 가능한 매체"는, 또한 머신에 의해서 실행되는 것을 위한 명령의 세트를, 저장, 인코딩 또는 수송할 수 있는, 및 본 명세서의 임의의 하나 이상의 방법론을 실행하는 원인이 되는, 임의 매체를 포함하기 위한 것으로 지칭 할 수 있다.
용어 "머신-판독 가능한 매체"는 이하를 포함하여 지칭할 수 있을 것이나, 이에 한정되지 않는다. : 메모리 카드, 또는 하나 이상의 ROM(불휘발성), RAM, 또는 기타 리라이터블메모리(re-writable memories)(휘발성)을 탑재하는 기타 패키지와 같은 솔리드-스테이트 메모리; 디스크 또는 테이프와 같은 MO(magneto-optical) 또는 광학적인 매체; 및/또는 이메일에 첨부된 디지털 파일 또는 기타 자가 첨부 정보 아카이브 또는 탠저블(tangible) 저장 매체와 동등한 분산 매체로 고려된 아카이브의 세트. 그러므로, 명세서는, 여기서 리스트 됨에 따라, 기술 인지된 동등물과 여기에서 소프트웨어 실시가 저장된 후속 미디어를 포함하는, 임의의 하나 이상의 머신-판독 가능한 매체 또는 분산 매체가 포함되는 것으로 고려된다.
비록, 본 상세한 설명은, 특정의 표준과 프로토콜을 참조하는 실시형태에서의 구성요소와 기능 실행을 기술하였지만, 명세서는 그러한 표준과 프로토콜로 제한되지 않는다. 이러한 표준은, 본질적으로 동일한 기능을 갖는, 더 빠르고 보다 능률적인 동등물에 의해, 주기적으로 대체된다. 그러므로, 동일한 기능을 갖는 대체 표준과 프로토콜은 동등한 것으로 여겨진다.
여기에서 기술된 실시형태의 예시는 다양한 실시형태의 구조의 일반적인 이해를 제공하기 위한 것이고, 여기에서 기술된 구조를 사용할 수 있는 장치와 시스템의 모든 성분과 특성을 완벽하게 기재하는 의도는 아니다. 기타 많은 실시형태는, 상술의 기재를 검토 함에 따라, 본 기술의 숙련자에게 명백할 것이다. 다른 실시형태는 이것으로부터 이용되고 파생될 수 있어, 본 명세서의 범위로부터 벗어나지 않은, 구조적이고 논리적인 대체품 및 변화를 만들 수 있다. 도면은, 또한 단지 상징적이고 스케일대로 도시되지 않을 수 있다. 따라서, 특정 비율은 과장될 수 있고, 반면 다른 것은 최소화될 수 있다. 따라서, 상세한 설명 및 도면은 제한하는 감지 보다는 오히려 설명에 주시될 것이다.
실제로 하나 이상의 실시형태가 개시된다면, 독창적인 주제에 대한 그러한 실시형태들은, 개별적으로 및/또는 집합적으로 단지 편의상, 그리고, 본 출원의 범위를 임의의 단일 발명이나 발명 개념으로 자진해서 제한하려는 의도 없이, 여기서 "발명"이라는 용어로 언급될 수 있다. 따라서, 특정 실시형태가 본 명세서에 묘사되고 설명될지라도, 동일한 목적을 달성하도록 계산된 임의의 배열은 도시된 특정 실시형태로 대체될 수 있다. 본 게시물은, 임의의 모든 대응 또는 다양한 실시형태들의 변화를 다루도록 의도된다. 상기 실시형태들의 조합, 및 본 명세서에 특별히 기재되지 않은 다른 실시형태들은, 상기한 상세한 설명을 검토하면 해당 분야의 숙련된 자들에게 명백할 것이다.
본 개시물의 요약서는, 독자들로 하여금 기술적인 개시물의 유형을 재빨리 확인할 수 있도록 하는 요약서를 요구하는, 37 C.F.R. §1.72(b)에 따라 제공된다. 그것은, 청구항의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하는데 이용하지 않을 것이라는 이해로 제출된다. 또한, 앞서 설명한 상세한 설명에서, 다양한 특징들이, 게시물을 간소화하려는 의도로 단일 실시형태로 그룹화된 것을 이해할 수 있다. 게시물에 대한 이러한 방법은, 청구된 실시형태들이, 각 청구항에 명백히 인용된 것 보다 많은 특징들을 요구하려는 의도를 반영하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 오히려, 다음의 특허청구범위가 반영하는 바와 같이, 발명의 주제는 단독 개시된 실시형태의 모든 특징들 내에 있다. 따라서, 다음의 특허청구범위는, 각 청구항이 개별적으로 청구된 주제로서 자립하면서, 상세한 설명에 포함된다.

Claims (30)

  1. WSD의 현재 위치에 관한 제어 채널을 통해 제어 스테이션에 위치 정보를 송신하고,
    지오로케이션 데이터베이스에 기초한 유효한 채널을 수신하며; 및
    상기 지오로케이션 데이터베이스와 최소화된 간섭 계산에 기초한 채널 할당을 수신하는, 컨트롤러를 포함하고,
    상기 최소화된 간섭 계산은, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신된 WSD와의 총 간섭과, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거하는, 백색 공간 장치(WSD).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    장치가 선정된 거리 보다 더 이동하거나;
    장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크에 진입하거나;
    장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크를 떠나거나; 및
    시간의 선정된 양이 경과하거나
    하는, 이벤트 중에서 적어도 하나가 발생할 때, 채널 할당을 위한 업데이트를 수신하도록 프로그램되는, 백색 공간 장치(WSD).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 WSD를 위한 고유 식별자를 송신하도록 프로그램되는, 백색 공간 장치(WSD).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고유 식별자는,
    전자 일련 번호 및 MAC 어드레스 중 하나인, 백색 공간 장치(WSD).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 WSD에 의해 현재 사용되는 채널의 목록을 제어 채널에 전송하도록 프로그램되고,
    상기 WSD는, 제어 채널을 통해 포지티브 제어 신호 만을 갖게 동작하는 위치-인식하는 무면허 장치인, 백색 공간 장치(WSD).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 WSD에 의해 현재 사용되는 전송 파워를 제어 스테이션에 송신하도록 프로그램되는, 백색 공간 장치(WSD).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 WSD에 의해 경험된 노이즈 및 간섭의 측정을 제어 스테이션에 송신하도록 프로그램 된, 백색 공간 장치(WSD).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    새로운 장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크에 합류하거나;
    새로운 장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크를 떠나거나;
    액티브 장치가 하나의 서비스 지역으로부터 다른 지역으로 이동하거나;
    액티브 장치가 채널의 증가에 의해 수용량을 증가하거나;
    액티브 장치가 채널의 탈락에 의해 수용량을 감소하거나;
    상기 WSD가 선정된 거리 보다 더 이동하거나; 및
    세트 기간이 제어 스테이션과 다른 어떤 상호 작용 없이 통과하거나
    하는 것 중에서 적어도 하나가 발생할 때, 새로운 채널 할당을 요청하도록 프로그램되는, 백색 공간 장치(WSD).
  9. 제어 채널을 통해 제어 스테이션에 WSD를 위한 고유 식별자를 송신하는 단계;
    상기 WSD의 현재 위치에 관한 상기 제어 채널을 통해 상기 제어 스테이션에 위치 정보를 송신하는 단계;
    지오로케이션 데이터베이스에 근거하여 유효한 채널을 수신하는 단계; 및
    지오로케이션 데이터베이스 및 최소화된 간섭 계산에 근거하여 채널 할당을 수신하는 단계
    를 포함하는, 백색 공간 장치(WSD)에서의 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 방법은,
    장치가 선정된 거리 보다 더 이동하거나;
    장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크에 진입하거나;
    장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크를 떠나거나; 및
    시간의 선정된 양이 경과하거나
    하는, 이벤트 중에서 적어도 하나가 발생할 때, 채널 할당을 위한 업데이트를 요청하고 수신하는, 백색 공간 장치(WSD)에서의 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 컨트롤러는,
    새로운 장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크에 합류하거나;
    새로운 장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크를 떠나거나;
    액티브 장치가 하나의 서비스 지역으로부터 다른 지역으로 이동하거나;
    액티브 장치가 채널의 증가에 의해 수용량을 증가하거나;
    액티브 장치가 채널의 탈락에 의해 수용량을 감소하거나;
    상기 WSD가 선정된 거리 보다 더 이동하거나; 및
    세트 기간이 제어 스테이션과 다른 어떤 상호 작용 없이 통과하거나
    하는 것 중에서 적어도 하나가 발생할 때, 새로운 채널 할당을 요청하는, 백색 공간 장치(WSD)에서의 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 WSD에 의해 현재 사용되는 채널의 목록을 제어 채널에 전송하는, 백색 공간 장치(WSD)에서의 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 WSD에 의해 현재 사용되는 전송 파워를 제어 스테이션에 송신하는, 백색 공간 장치(WSD)에서의 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 WSD에 의해 경험된 노이즈 및 간섭의 측정을 제어 스테이션에 송신하는, 백색 공간 장치(WSD)에서의 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 최소화된 간섭 계산은, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신된 WSD와의 총 간섭과, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거하는, 백색 공간 장치(WSD)에서의 방법.
  16. 선정된 영역 내에 백색 공간 장치(WSD)를 위치시키고;
    지오로케이션 데이터베이스와 상호 작용하며;
    최소화된 간섭 계산에 기초한 복수의 채널 중 허용될 수 있는 채널 할당을 결정하고 - 상기 최소화된 간섭 계산은, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신된 WSD와의 총 간섭과, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거함 -; 및
    상기 WSD에 채널을 할당하는, 컨트롤러를 포함하는, 제어 스테이션.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 WSD에 의해 현재 사용되는 채널의 목록을 요청하고 수신하도록 프로그램되는, 제어 스테이션.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 WSD에 의해 현재 사용되는 전송 파워를 요청하고 수신하도록 프로그램되고, 상기 제어 스테이션은, 공동 채널 간섭과 인접한 채널 간섭으로부터 유래하는 총 간섭을 최소화하는, 제어 스테이션.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 WSD에 의해 경험된 노이즈 및 간섭의 측정을 요청하고 수신하도록 프로그램 된, 제어 스테이션.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제어 스테이션은,
    고가용성 및 신뢰도를 갖지만, 상기 WSD로 상기 채널을 할당하기 위한 낮은 처리량(throughput)을 갖는 제어 채널을 사용하는, 제어 스테이션.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    새로운 장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크에 합류하거나;
    새로운 장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크를 떠나거나;
    액티브 장치가 하나의 서비스 지역으로부터 다른 지역으로 이동하거나;
    액티브 장치가 채널의 증가에 의해 수용량을 증가하거나;
    액티브 장치가 채널의 탈락에 의해 수용량을 감소하거나;
    상기 WSD가 선정된 거리 보다 더 이동하거나; 및
    세트 기간이 제어 스테이션과 다른 어떤 상호 작용 없이 통과하거나
    하는 것 중에서 적어도 하나가 발생할 때, 상기 WSD에 새로운 채널 할당을 담당하도록 프로그램되는, 제어 스테이션.
  22. 선정된 영역 내에 적어도 하나의 백색 공간 장치(WSD)를 위치하는 단계;
    최소화된 간섭 계산에 기초한 복수의 채널 중 허용될 수 있는 채널 할당을 결정하는 단계 - 상기 최소화된 간섭 계산은, 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신하는 WSD와의 총 간섭과, 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거함 -; 및
    상기 WSD에 채널을 할당하는 단계
    를 포함하는, 적어도 하나의 백색 공간 장치와 통신하는 제어 스테이션에서의 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 방법은,
    지오로케이션 데이터베이스와 상호 작용하는, 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 방법은,
    적어도 하나의 WSD에 의해 현재 사용되는 채널의 목록을 수신하고, 적어도 하나의 WSD에 의해 현재 사용되는 전송 파워를 수신하며, 및 적어도 하나의 WSD에 의해 경험된 노이즈 및 간섭의 측정을 수신하는, 적어도 하나의 기능을 실행하는 방법.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 방법은,
    새로운 장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크에 합류하거나;
    새로운 장치가 WSD에 의해 이용된 네트워크를 떠나거나;
    액티브 장치가 하나의 서비스 지역으로부터 다른 지역으로 이동하거나;
    액티브 장치가 채널의 증가에 의해 수용량을 증가하거나;
    액티브 장치가 채널의 탈락에 의해 수용량을 감소하거나;
    상기 WSD가 선정된 거리 보다 더 이동하거나; 및
    세트 기간이 제어 스테이션과 다른 어떤 상호 작용 없이 통과하거나
    하는 것 중에서 적어도 하나가 발생할 때, 상기 WSD에 새로운 채널 할당을 담당하는, 방법.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 최소화된 간섭 계산은, 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신된 WSD와의 총 간섭과, 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거하는, 방법.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 최소화된 간섭 계산은, 잠재적인 간섭 매트릭스를 사용하여 결정되는, 방법.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 방법은,
    잠재적인 간섭 매트릭스를 사용하여 다양한 유효한 채널에, 할당의 출력물로서 모든 WSD에 의해 수신된 총 간섭을 최소화하는, 방법.
  29. WSD의 현재 위치에 관한 제어 채널을 통해 제어 스테이션에 위치 정보를 송신하고,
    지오로케이션 데이터베이스에 기초한 유효한 채널을 수신하며; 및
    상기 지오로케이션 데이터베이스와 최소화된 간섭 계산에 기초한 채널 할당을 수신하는, 컴퓨터 장치를 포함하고,
    상기 최소화된 간섭 계산은, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신된 WSD와의 총 간섭과, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거하는, 백색 공간 장치에서 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
  30. 선정된 영역 내에 백색 공간 장치(WSD)를 위치시키고;
    지오로케이션 데이터베이스와 상호 작용하며;
    최소화된 간섭 계산에 기초한 복수의 채널 중 허용될 수 있는 채널 할당을 결정하고 - 상기 최소화된 간섭 계산은, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치로부터 수신된 WSD와의 총 간섭과, 상기 WSD의 범위 내 동일 채널을 사용하여 모든 다른 장치에 원인이 되는 WSD와의 총 간섭에 근거함 -; 및
    상기 WSD에 채널을 할당하는, 컴퓨터 장치를 포함하는, 제어 스테이션에서 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
KR1020117025710A 2009-04-06 2010-04-05 동적 주파수 할당을 위한 시스템 및 방법 KR20120016219A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/419,170 2009-04-06
US12/419,170 US8213874B2 (en) 2009-04-06 2009-04-06 System and method for dynamic frequency assignment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120016219A true KR20120016219A (ko) 2012-02-23

Family

ID=42826602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117025710A KR20120016219A (ko) 2009-04-06 2010-04-05 동적 주파수 할당을 위한 시스템 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8213874B2 (ko)
EP (1) EP2417720A4 (ko)
KR (1) KR20120016219A (ko)
CA (1) CA2757959C (ko)
WO (1) WO2010117965A1 (ko)

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8699360B2 (en) * 2008-03-31 2014-04-15 Motorola Solutions, Inc. Communications system for exchanging spectrum sensing measurements through a drop box and method of using same
US8943552B2 (en) 2009-04-24 2015-01-27 Blackberry Limited Methods and apparatus to discover authentication information in a wireless networking environment
US8811903B2 (en) 2009-05-28 2014-08-19 Microsoft Corporation Spectrum assignment for networks over white spaces and other portions of the spectrum
US8660498B2 (en) * 2009-06-29 2014-02-25 Motorola Solutions, Inc. Method for database driven channel quality estimation in a cognitive radio network
US8824382B2 (en) * 2009-10-02 2014-09-02 Nokia Corporation Reservation of spectrum resources in white spaces
US8873524B2 (en) 2009-10-27 2014-10-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for providing channel sharing among white space networks
US8625553B2 (en) * 2009-11-17 2014-01-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for providing communication over a white space channel without causing interference
US8644230B2 (en) * 2009-11-23 2014-02-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for providing communication over a white space channel without causing interference to digital television systems
GB2479173A (en) 2010-03-31 2011-10-05 Sony Corp Reducing interference at a television receiver by identifying channel maps
US8576817B2 (en) * 2010-04-08 2013-11-05 Spectrum Bridge, Inc. System and method for managing radio access to spectrum and to a spectrum management system
GB201007012D0 (en) 2010-04-27 2010-06-09 Vodafone Ip Licensing Ltd Improving data rate in mobile communication network
US9681424B2 (en) * 2010-04-27 2017-06-13 Lg Electronics Inc. Method for operating a station in a white space, and apparatus for same
US8644276B2 (en) 2010-05-13 2014-02-04 Research In Motion Limited Methods and apparatus to provide network capabilities for connecting to an access network
US8665842B2 (en) 2010-05-13 2014-03-04 Blackberry Limited Methods and apparatus to discover network capabilities for connecting to an access network
US8467359B2 (en) * 2010-05-13 2013-06-18 Research In Motion Limited Methods and apparatus to authenticate requests for network capabilities for connecting to an access network
US8817701B2 (en) * 2010-06-22 2014-08-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for self-enabling portable television band devices
US8594061B2 (en) 2010-06-22 2013-11-26 Blackberry Limited Methods and apparatus to access network connectivity information using predicted locations
US20110310866A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-22 Richard Howard Kennedy Methods and apparatus to access network connectivity information associated with predicted times
FI20105790A0 (fi) * 2010-07-09 2010-07-09 Polar Electro Oy Lyhyen kantaman langaton tiedonsiirto
EP2609767A4 (en) * 2010-08-24 2017-07-12 Nokia Technologies Oy Methods and apparatuses for facilitating determination of available spectrum
US20120083218A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Hrishikesh Gossain System and method for collaborative spectrum analysis
TWI524799B (zh) * 2010-10-12 2016-03-01 內數位專利控股公司 電視閒置頻段頻道選擇及網路配置以服務為基礎之方法
EP2638719B1 (en) 2010-11-11 2015-01-07 Nokia Solutions and Networks Oy Interference management for coexisting radio systems
US9332439B2 (en) 2010-12-08 2016-05-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Coexistence of white space devices and wireless narrowband devices
US9769774B2 (en) * 2010-12-30 2017-09-19 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transceiving channel transmit power information in a wireless communication system
CA2807960C (en) * 2010-12-30 2016-02-16 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transceiving channel transmit power information in a wireless communication system
WO2012093831A2 (ko) * 2011-01-03 2012-07-12 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 채널 정보를 송수신하는 방법 및 장치
WO2012138272A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and arrangement for white space device transmission
US20120281594A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for providing user equipment access to tv white space resources by a broadband cellular network
US9392464B2 (en) * 2011-05-04 2016-07-12 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for providing user equipment access to TV white space resources by a broadband cellular network
US20120307870A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Renesas Mobile Corporation Apparatus and method for communication
GB2491401B (en) * 2011-06-03 2013-11-27 Renesas Mobile Corp Apparatus and method for communication
GB2491837A (en) * 2011-06-13 2012-12-19 Neul Ltd Whitespace channel allocations in dependence on geographical location and an estimated coverage area of a communications station
GB201114079D0 (en) 2011-06-13 2011-09-28 Neul Ltd Mobile base station
US9313664B2 (en) * 2011-07-21 2016-04-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Cloud service for optimizing white-space networks coexistence
US9055588B2 (en) 2011-09-06 2015-06-09 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for identifying and/or selecting channels
EP2575387A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-03 British Telecommunications Public Limited Company Whitespace channel allocation
KR101327231B1 (ko) * 2011-11-16 2013-11-11 숭실대학교산학협력단 Ｔｖ 유휴대역을 이용한 통신 서비스 제공장치 및 방법
US8655304B2 (en) 2011-12-29 2014-02-18 Motorola Solutions, Inc. Methods and apparatus for detecting and mitigating radio interference among user equipment and base stations of geographically co-located and spectrally distinct wireless systems
KR20140114823A (ko) * 2012-01-18 2014-09-29 엘지전자 주식회사 화이트 스페이스 대역에서 동작 채널 설정 방법 및 이를 위한 장치
WO2013160731A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 Nokia Corporation Determining white space devices' geographical location
US20130301681A1 (en) * 2012-05-14 2013-11-14 Microsoft Corporation Frequency Hopping for Dynamic Spectrum Access
JP5846640B2 (ja) 2012-06-25 2016-01-20 国立研究開発法人情報通信研究機構 通信装置、通信制御方法
JP5896377B2 (ja) * 2012-07-05 2016-03-30 国立研究開発法人情報通信研究機構 通信管理装置、通信管理方法
EP2870790B1 (en) 2012-07-06 2017-11-15 Nokia Solutions and Networks Oy Use of licensed shared spectrum in a radio access network where signal propagation is unknown
US10475138B2 (en) 2015-09-23 2019-11-12 Causam Energy, Inc. Systems and methods for advanced energy network
US8849715B2 (en) 2012-10-24 2014-09-30 Causam Energy, Inc. System, method, and apparatus for settlement for participation in an electric power grid
US9513648B2 (en) 2012-07-31 2016-12-06 Causam Energy, Inc. System, method, and apparatus for electric power grid and network management of grid elements
US8983669B2 (en) 2012-07-31 2015-03-17 Causam Energy, Inc. System, method, and data packets for messaging for electric power grid elements over a secure internet protocol network
US10861112B2 (en) 2012-07-31 2020-12-08 Causam Energy, Inc. Systems and methods for advanced energy settlements, network-based messaging, and applications supporting the same on a blockchain platform
US8938272B2 (en) 2012-08-06 2015-01-20 Microsoft Corporation Channel reporting for television whitespace
KR20140023738A (ko) * 2012-08-17 2014-02-27 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 링크 간의 간섭 정보 공유에 기반한 링크 스케줄링 방법 및 장치
US10602452B2 (en) * 2012-11-20 2020-03-24 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for device-to-device operation in a cellular communications system
US10271233B2 (en) 2013-03-15 2019-04-23 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for automatic signal detection with temporal feature extraction within a spectrum
US10244504B2 (en) 2013-03-15 2019-03-26 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for geolocation with deployable large scale arrays
US10122479B2 (en) 2017-01-23 2018-11-06 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for automatic signal detection with temporal feature extraction within a spectrum
US10257729B2 (en) 2013-03-15 2019-04-09 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices having databases for electronic spectrum management
US8787836B1 (en) 2013-03-15 2014-07-22 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices having databases and automated reports for electronic spectrum management
US10257728B2 (en) 2013-03-15 2019-04-09 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management
US8805292B1 (en) 2013-03-15 2014-08-12 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying signal-emitting devices
US8750156B1 (en) 2013-03-15 2014-06-10 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying open space
US10231206B2 (en) 2013-03-15 2019-03-12 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying signal-emitting devices
US9537586B2 (en) 2013-03-15 2017-01-03 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management with remote access to data in a virtual computing network
US8798548B1 (en) 2013-03-15 2014-08-05 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices having databases for electronic spectrum management
US10237770B2 (en) 2013-03-15 2019-03-19 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices having databases and automated reports for electronic spectrum management
US8977212B2 (en) 2013-03-15 2015-03-10 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management with remote access to data in a virtual computing network
US10219163B2 (en) 2013-03-15 2019-02-26 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management
US10257727B2 (en) 2013-03-15 2019-04-09 DGS Global Systems, Inc. Systems methods, and devices having databases and automated reports for electronic spectrum management
US9288683B2 (en) 2013-03-15 2016-03-15 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management
US11646918B2 (en) 2013-03-15 2023-05-09 Digital Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying open space
US10299149B2 (en) 2013-03-15 2019-05-21 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for electronic spectrum management
EP2785094A1 (en) 2013-03-25 2014-10-01 British Telecommunications public limited company Channel selection in a wireless network
JP6361661B2 (ja) * 2013-08-21 2018-07-25 ソニー株式会社 通信制御装置及び無線通信装置
US9392568B2 (en) 2013-11-13 2016-07-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Radio channel utilization
US9350523B2 (en) * 2013-11-21 2016-05-24 At&T Intellectual Property I, Lp Dynamic access management of wireless communication resources
CN104969598B (zh) * 2013-12-13 2019-04-19 华为技术有限公司 一种利用白频谱通信的方法及设备
US9258674B2 (en) * 2014-04-14 2016-02-09 AthenTek Inc. Tracking device and tracking device control method
US10757712B2 (en) * 2016-02-22 2020-08-25 Microsoft Technology Licensing, Llc Restricted frequency band interference cancellation
WO2017218855A1 (en) 2016-06-15 2017-12-21 Hughes Network Systems, Llc Apparatus and methods for interference mitigation by satellite networks
US10529241B2 (en) 2017-01-23 2020-01-07 Digital Global Systems, Inc. Unmanned vehicle recognition and threat management
US10700794B2 (en) 2017-01-23 2020-06-30 Digital Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for automatic signal detection based on power distribution by frequency over time within an electromagnetic spectrum
US10459020B2 (en) 2017-01-23 2019-10-29 DGS Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for automatic signal detection based on power distribution by frequency over time within a spectrum
US10498951B2 (en) 2017-01-23 2019-12-03 Digital Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for unmanned vehicle detection
WO2019027492A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-07 Intel IP Corporation DEPENDENT OPERATIONS OF A 6 GHz GEOLOCATION DATABASE (GDD)
WO2019185506A1 (en) 2018-03-29 2019-10-03 British Telecommunications Public Limited Company An improved method of channel selection in a wireless network
US10943461B2 (en) 2018-08-24 2021-03-09 Digital Global Systems, Inc. Systems, methods, and devices for automatic signal detection based on power distribution by frequency over time

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8320264B2 (en) 2005-05-17 2012-11-27 Andrew Llc Method and apparatus for determining path loss by active signal detection
US20090117859A1 (en) * 2006-04-07 2009-05-07 Belair Networks Inc. System and method for frequency offsetting of information communicated in mimo based wireless networks
US8879573B2 (en) 2006-12-01 2014-11-04 Microsoft Corporation Media access control (MAC) protocol for cognitive wireless networks
KR100944682B1 (ko) * 2007-01-12 2010-02-26 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 조인트 전력제어 장치 및 방법
US7881726B2 (en) * 2007-07-31 2011-02-01 Motorola, Inc. Method and apparatus for spectrum sharing between an incumbent communications system and a cognitive radio system
US8442445B2 (en) * 2007-11-09 2013-05-14 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Protocol reference model, security and inter-operability in a cognitive communications system
US8077710B2 (en) * 2008-02-27 2011-12-13 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method and system for discovering vacant DTV channels using DHCP server location
US8107391B2 (en) * 2008-11-19 2012-01-31 Wi-Lan, Inc. Systems and etiquette for home gateways using white space

Also Published As

Publication number Publication date
CA2757959A1 (en) 2010-10-14
WO2010117965A1 (en) 2010-10-14
EP2417720A4 (en) 2015-04-22
US8213874B2 (en) 2012-07-03
US20100255794A1 (en) 2010-10-07
EP2417720A1 (en) 2012-02-15
CA2757959C (en) 2016-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120016219A (ko) 동적 주파수 할당을 위한 시스템 및 방법
US8700077B2 (en) System and method for determining noise floor in a wireless communications environment
EP2770789B1 (en) Contextual and predictive prioritization of spectrum access
EP2321965B1 (en) Method and system enabling use of white space radio spectrum using digital broadcast signals
US8824382B2 (en) Reservation of spectrum resources in white spaces
JP2019134482A (ja) 周波数スペクトル管理装置と方法、地理位置データベース及びセカンダリシステム装置
US20160242183A1 (en) Apparatus and method for coexistence of lte-u and wifi services in unlicensed bands
EP2959709B1 (en) White space utilization
JP5875698B2 (ja) 周波数リソースを管理するシステム及び方法
EP2684412B1 (en) System and method for managing spectrum allocation
US20150341930A1 (en) Radio spectrum manager
US20140024406A1 (en) System and method for assessing noise floor data using radio blocking performance
EP2896258B1 (en) System and method for identifying and managing overlapping spectrum use
EP2984860B1 (en) Radio white space database discovery
EP2866488B1 (en) Communication apparatuses and communication control method for selecting frequency bands
EP3270627A1 (en) A network entity for assigning frequency spectrum for communication within a mobile communication network
KR101794420B1 (ko) 통계적 위치 정보 기반의 단말간 등가거리를 활용한 d2d 자원 분배 방법 및 장치
Annapurna et al. GPS-enabled collaborative sensing in cognitive radio networks for efficient spectrum assignment
Khan et al. Modeling and delay performance analysis of wireless regional area networks under incumbent coexistence and self‐coexistence with multichannel operations
WO2023114199A1 (en) Wireless spectrum sharing database
OA17255A (en) A method and system : back-tracking forward-looking (BTFL) dynamic channel allocation mechanism for white space radio networks.
GB2522927A (en) A method and system: back-tracking forward-looking (BTFL) dynamic channel allocation mechanism for white space radio

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right