KR20120035225A - 비허가 스펙트럼이 혼잡할 때 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하기 위한 방법들 및 장치 - Google Patents

비허가 스펙트럼이 혼잡할 때 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하기 위한 방법들 및 장치 Download PDF

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Abstract

비허가 스펙트럼이 혼잡할 때 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하는 방법들 및 장치가 개시된다. 하나의 방법은, 제 1 이동 디바이스에서, 제 2 이동 디바이스로부터 요청 신호를 수신하는 단계, 제 1 이동 디바이스에서, 비허가 스펙트럼을 사용하여 하나 이상의 이동 디바이스들로부터 원격 신호를 수신하는 단계, 및 허가 스펙트럼을 사용하여 제 1 이동 디바이스로부터 제 2 이동 디바이스로 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 제어 신호는 원격 신호에 기초한다. 제어 신호는, 제 2 이동 디바이스가 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하는 시간 또는 원격 신호 및 요청 신호의 수신된 전력 중 적어도 하나에 기초한 제어 정보를 전달한다.

Description

비허가 스펙트럼이 혼잡할 때 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하기 위한 방법들 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR USING A LICENSED SPECTRUM TO TRANSMIT A SIGNAL WHEN AN UNLICENSED SPECTRUM IS CONGESTED}
본 발명은 무선 통신들에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 비허가 스펙트럼(unlicensed spectrum)이 혼잡할 때 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼(licensed spectrum)을 사용하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신들은 계속해서 수요가 증가하고, 개인 및 기업 통신들 양자의 필수적인 부분이 되었다. 무선 통신들은 무선 네트워크들 및 랩톱들, 셀룰러 디바이스들, 아이폰들, 블랙베리들(BlackBerrys) 등과 같은 무선 디바이스들을 사용하여 사용자들이 대부분 어디에서든 데이터를 전송 및 수신하도록 허용한다.
무선 디바이스들은 일반적으로 허가 주파수 스펙트럼 또는 비허가 주파수 스펙트럼 중 어느 하나에서 동작하도록 구성된다. 상이한 국가들은 무선 디바이스들의 동작을 위해 허가 주파수 스펙트럼 및 비허가 주파수 스펙트럼으로서 주파수 스펙트럼의 상이한 부분들을 확보하고 있다. 예로서, 미국에서, 1.9 GHz 스펙트럼은 광대역 무선 디바이스들을 위한 허가 스펙트럼으로서 사용되고 있다. 미국 외부에서, 3.5 GHz 스펙트럼이 광대역 무선 디바이스들에 대해 가장 널리 사용되는 허가 스펙트럼이다. 허가 스펙트럼은 무선 디바이스를 동작시키기 위한 허가를 요구하는 모든 주파수 대역들을 포함한다. 허가 스펙트럼에서, 스펙트럼 허가받은 자(spectrum licensee)만이 인프라구조를 구축하고, 통신들을 허용하고, 그의 스펙트럼 범위에 걸쳐 서비스들을 제공할 수 있다. 허가 스펙트럼은 더 신뢰할 수 있고, 더 적은 트래픽 혼잡을 갖지만, 일반적으로 비허가 스펙트럼과 비교될 때 더 좁은 대역폭을 갖는다. 따라서, 대량의 데이터는 허가 스펙트럼을 사용하여 전송하기에 더 오래 걸릴 수 있다.
비허가 스펙트럼은 무선 디바이스를 동작시키기 위한 허가를 요구하지 않는 모든 주파수 대역들을 포함한다. 비허가 스펙트럼에서, 임의의 사용자는 단거리 무선 통신들을 위한 주파수 대역을 자유롭게 사용할 수 있다. 비허가 스펙트럼은 저렴하고, 허가 스펙트럼과 비교될 때 더 큰 대역을 갖지만, 임의의 제 3 자에 의해 제어되지 않아서, 신뢰할 수 없고 이러한 주파수 대역들을 걸쳐 전달하는 대량의 데이터로 인해 혼잡할 수 있다. 그러나, 비허가 스펙트럼이 혼잡하지 않을 때, 이것은 대량의 데이터를 전송하기에 유용할 수 있다.
미국에서, 비허가 스펙트럼은 2.4 GHz 및 5.2 GHz에서 존재하고, 이들 양자는 자유롭게 사용할 수 있다. 연방 통신 위원회(FCC)는 전송 전력 스펙트럼 밀도에 대한 제한들 및 안테나 이득에 대한 제한들과 같이 비허가 스펙트럼들에 대한 요건들을 현재 설정되어 있다.
따라서, 비허가 스펙트럼이 혼잡할 때 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하기 위한 방법들 및 장치에 대한 필요성이 존재한다는 것이 당업자들에 의해 인식되고 있다.
비허가 스펙트럼이 혼잡할 때 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하는 방법들 및 장치가 개시된다. 하나의 방법은, 제 1 이동 디바이스에서, 제 2 이동 디바이스로부터 요청 신호를 수신하는 단계, 제 1 이동 디바이스에서, 비허가 스펙트럼을 사용하여 하나 이상의 이동 디바이스들로부터 원격 신호를 수신하는 단계, 및 허가 스펙트럼을 사용하여 제 1 이동 디바이스로부터 제 2 이동 디바이스로 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 제어 신호는 원격 신호에 기초한다. 제어 신호는, 제 2 이동 디바이스가 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하는 시간 또는 원격 신호 및 요청 신호의 수신된 전력들 중 적어도 하나에 기초한 제어 정보를 전달한다. 상기 방법은 또한 제어 정보로부터 유도된 코드 레이트 또는 시간에서 비허가 스펙트럼을 사용하여 제 2 이동 디바이스로부터 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
비허가 스펙트럼이 혼잡할 때, 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하기 위한 장치가 개시된다. 상기 장치는 이동 디바이스로부터 요청 신호를 수신하고, 비허가 스펙트럼을 사용하여 하나 이상의 이동 디바이스들로부터 원격 신호를 수신하고, 허가 스펙트럼을 사용하여 제어 신호를 이동 디바이스로 전송하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 제어 신호는 원격 신호에 기초한다. 제어 신호는, 이동 디바이스가 또 다른 이동 디바이스로 신호를 전송하는 시간 또는 원격 신호 및 요청 신호의 수신된 전력들 중 적어도 하나에 기초한 제어 정보를 전달한다.
본 발명의 특징들, 목적들, 및 이점들은, 도면들과 관련하여 취해질 때 아래에 제시된 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 허가 스펙트럼 및 비허가 스펙트럼에서 동작하도록 구성된 복수의 노드들을 갖는 네트워크의 간략한 블록도.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 허가 스펙트럼 및 비허가 스펙트럼에서 동작하도록 구성된 예시적인 노드의 블록도.
도 3은 다양한 실시예들에 따른, 비허가 스펙트럼이 혼잡하거나 대량의 데이터 통신들 또는 간섭을 경험할 때, 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하는 방법을 예시한 흐름도.
도 4는 다양한 실시예들에 따른, 비허가 스펙트럼이 혼잡하거나 대량의 데이터 통신들 또는 간섭을 경험할 때, 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하기 위한 장치에 대한 예시적인 컴포넌트들 및 장치에 대한 수단을 예시한 블록도.
본 발명의 다양한 특징들의 실시예들을 구현하는 방법들 및 시스템들은 도면들을 참조하여 이제 설명될 것이다. 도면들 및 연관된 설명들은 본 발명의 실시예들을 예시하고 본 발명의 범위를 제한하지 않도록 제공된다. "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 본 명세서의 참조는 실시예와 관련하여 기재된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 본 발명의 실시예에 포함된다는 것을 나타내도록 의도된다. 본 명세서의 다양한 곳들에서 문구 "일 실시예에서" 또는 "실시예"의 출현들은 반드시 모든 동일한 실시예를 언급하지는 않는다. 도면들 전반에서, 참조 번호들은 참조된 엘리먼트들 사이의 대응을 나타내도록 재사용된다. 또한, 각각의 참조 번호의 첫째 숫자는 엘리먼트가 먼저 보이기 시작한 도면을 나타낸다.
도 1은 다양한 실시예에 따른, 허가 스펙트럼 및 비허가 스펙트럼에서 동작하도록 구성된 복수의 노드들(101, 102, 103 및 104)을 갖는 네트워크(100)의 간략한 블록도이다. 다양한 실시예들에서, 네트워크(100)는 WiFi 네트워크, 비허가 네트워크(즉, 비허가 스펙트럼에서 동작하는 네트워크), 허가 네트워크(즉, 허가 스펙트럼에서 동작하는 네트워크) 및/또는 CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance) 네트워크와 같은 하나 이상의 네트워크들을 포함할 수 있고, 복수의 노드들(101, 102, 103 및 104) 각각은 WiFi 디바이스 또는 노드, 허가 스펙트럼 및 비허가 스펙트럼에서 동작하도록 구성된 무선 통신 디바이스 또는 이동 디바이스, 사용자, 또는 허가 스펙트럼 및 비허가 스펙트럼에서 동작하도록 구성된 WSD(white-space device)일 수 있다. WSD는 이동 디바이스, 랩톱 컴퓨터 또는 개방 또는 미사용된 주파수들에서 동작하는 다른 휴대용 디바이스일 수 있다. 예시적인 목적들을 위해, 본 발명은 WiFi 네트워크들을 논의할 것이지만, 다른 형태들의 허가 및 비허가 네트워크들이 본 발명의 범위 내에 존재한다. 또한, 4 개의 노드들(101, 102, 103 및 104)이 도 1에 도시되지만, 네트워크(100)는 하나 이상의 노드들을 포함할 수 있다. 예시적인 목적들을 위해, 노드들(101, 102, 103 및 104)은 또한 노드 A, 노드 B, 노드 C 및 노드 D로서 각각 지칭될 것이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 허가 스펙트럼 및 비허가 스펙트럼에서 동작하도록 구성된 예시적인 노드의 블록도이다. 예시적인 목적들을 위해, 용어 "노드"는 무선 통신 디바이스(200)를 지칭할 것이다. 무선 통신 디바이스(200)는 허가 스펙트럼 및 비허가 스펙트럼에서 통신하도록 구성된다. 무선 통신 디바이스(200)는 프로세서(205), 메모리(210), 디스플레이(215), 키보드(220), 무선 전송기(225), 무선 수신기(230), 제 1 안테나(235), 제 2 안테나(240), 및 배터리(245)를 포함한다. 칩들, 컴포넌트들 또는 모듈들이 인쇄 회로 기판(250) 상에 부착 또는 형성될 수 있다. 인쇄 회로 기판(250)은 임의의 유전체 기판, 세라믹 기판, 또는 무선 통신 디바이스(200) 내의 신호 회로 및 전자 컴포넌트들을 수용하기 위한 다른 회로 수용 구조를 지칭할 수 있다.
프로세서(205)는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 프로세서(225)는 ARM(Advanced RISC Machine), 제어기, 디지털 신호 프로세서(DSP), 마이크로프로세서, 인코더, 디코더, 회로, 프로세서 칩, 또는 데이터를 프로세싱할 수 있는 임의의 다른 디바이스, 및 이들의 조합들일 수 있다. 용어 "회로"는 프로세서 회로, 메모리 회로, RF 트랜시버 회로, 전력 회로, 비디오 회로, 오디오 회로, 키보드 회로, 및 디스플레이 회로를 포함할 수 있다.
메모리(210)는 다양한 루틴들 및 데이터를 포함 또는 저장할 수 있다. 용어 "메모리" 및 "기계 판독 가능 매체"는, 이에 제한되지 않지만, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래시 메모리, 판독-전용 메모리(ROM), EPROM, EEPROM, 레지스터들, 하드 디스크, 제거 가능 디스크, CD-ROM, DVD, 무선 채널들, 및 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 포함 또는 반송할 수 있는 다양한 다른 매체들을 포함한다. 기계 판독 가능 명령들은 메모리(210)에 저장될 수 있고, 프로세서(205)로 하여금 본 발명에 기재된 바와 같은 다양한 기능들을 수행하게 하기 위해 프로세서(205)에 의해 실행될 수 있다. 디스플레이(215)는 LCD, LED 또는 플라즈마 디스플레이 스크린일 수 있고, 키보드(220)는 문자들 및 숫자들을 갖는 표준 키보드(예를 들면, QWERTY 레이아웃)일 수 있다.
무선 전송기(225)는 프로세서(205)에 연결되고, 제 1 안테나(235) 및/또는 제 2 안테나(240)를 통한 전송을 위해 데이터를 인코딩 및 포맷하는데 사용된다. 무선 수신기(230)는 프로세서(205)에 연결되고, 제 1 안테나(235) 및/또는 제 2 안테나(240)로부터 수신된 후에 데이터를 디코딩 및 파싱(parse)하는데 사용된다. 제 1 안테나(235)는 무선 통신 디바이스(200)의 하부 우측 부분에 위치될 수 있고, 제 2 안테나(240)는 무선 통신 디바이스(200)의 상부 우측 부분에 위치될 수 있다. 제 1 안테나(235)는 셀룰러 안테나, GSM 안테나, CDMA 안테나, WCDMA 안테나, 또는 허가 스펙트럼을 사용하여 동작할 수 있는 임의의 다른 안테나일 수 있다. 제 2 안테나(240)는 WiFi 안테나, GPS 안테나, 또는 비허가 스펙트럼을 사용하여 동작할 수 있는 임의의 다른 안테나일 수 있다. 배터리(245)는 도 2에 도시된 컴포넌트들 또는 모듈들에 전력을 공급한다.
도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 비허가 스펙트럼이 혼잡하거나 대량의(heavy) 데이터 통신들 또는 간섭을 경험할 때, 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하는 방법(300)을 예시한 흐름도이다. 방법(300)은 대역 외(out of band) 무선 자원을 사용하여 대역 내(in-band) 무선 자원에서의 간섭 관리를 제공한다. 대역 내 무선 자원은 비허가 스펙트럼과 같은 기본 채널일 수 있고, 대역 외 무선 자원은 허가 스펙트럼과 같은 보조 채널일 수 있다. 대역 외 무선 자원은 대역 내 무선 자원(예를 들면, WiFi 채널의 매체 액세스 제어 채널)의 성능을 향상시키기 위해 정보의 교환을 허용한다. 대역 외 무선 자원은 상대적으로 중저(low-to-medium) 데이터 전송 레이트들을 갖는 일반적으로 신뢰할 수 있는, 낮은 레이턴시(latency)의 동기식 채널이다. 허가 스펙트럼 및 비허가 스펙트럼에서의 무선 통신들의 예는 본 발명의 이점들(예를 들면, 전력 효율을 증가시키고 무선 통신 디바이스(200)의 레이턴시를 감소시킴) 중 일부를 예시하는데 도움을 줄 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 노드들 C 및 D는, WiFi 통신들의 고유한 지연들을 회피하기 위해 대역 외 무선 자원(115)을 활용함으로써 전력 효율을 증가시키고 레이턴시를 감소시킬 수 있다. 대역 외 무선 자원(115)은 허가 스펙트럼과 같은 보조 채널일 수 있다. 대역 외 무선 자원(115)은, 대역 내 무선 자원(114)(예를 들면, 비허가 스펙트럼과 같은 기본 채널)이 다른 노드들, 예를 들면, 노드들 A 및 B에 의한 무선(예를 들면, WiFi) 통신들에서 활용될 때 노드들 C 및 D가 대역 외 무선 자원(115)을 사용하여 무선 통신들을 설정하도록 허용한다. 예시적인 목적들을 위해, 대역 외 무선 자원(115)은 더 두꺼운 화살표에 의해 표기되고, 대역 내 무선 자원(114)은 더 얇은 화살표에 의해 표기되고, 각각의 노드 A, B, C 및 D는 도 2에 도시된 바와 같은 무선 통신 디바이스(200)이다.
노드 D(예를 들면, 제 2 무선 통신 디바이스)는 그의 메모리(210)로부터 요청 신호(111)를 리트리브(retrieve)하고, 무선 전송기(225) 및 제 2 안테나(240)를 사용하여, 요청 신호(111)를 영역 D 또는 노드 C(예를 들면, 제 1 무선 통신 디바이스)로 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 전송한다. 요청 신호(111)는 제어 신호, RTS(request to send) 신호 또는 데이터 신호일 수 있다. 노드 C는 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 노드 D로부터 요청 신호(111)를 수신한다(블록 305). 하나의 실시예에서, 노드 C는 제 2 안테나(240) 및 무선 수신기(230)를 통해 요청 신호(111)를 수신하고, 프로세서(205)를 사용하여 요청 신호(111)를 디코딩한다.
노드들 A 및 B는 비허가 스펙트럼(110)을 사용하여 통신할 수 있다. 예를 들면, 노드 B는 요청 신호(121)(예를 들면, RTS 신호)를 노드 A로 전송할 수 있고, 노드 A는 응답 신호(122)(예를 들면, CTS 신호)를 노드 B로 전송함으로써 응답할 수 있다. 노드 B는 네트워크 할당 벡터(NAV) 또는 그의 요청 신호(121)의 몇몇의 다른 부분에서 노드 A로의 그의 전송의 지속 기간(duration)에 관한 제어 정보(예를 들면, 코드 레이트 또는 패킷 길이 또는 시간)를 브로드캐스팅한다. 노드 C가 노드 B에 가깝게 근접하기 때문에, 노드 C는 하나 이상의 무선 통신 디바이스들(예를 들면, 노드 A 또는 노드 B)로부터 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 네트워크 할당 벡터(NAV)를 포함하는 원격 신호(113)를 수신 및 디코딩한다(블록 310). 원격 신호(113)는 제어 신호, RTS 신호, CTS 신호 또는 데이터 신호일 수 있다. 노드 C의 프로세서(205)는 하나 이상의 무선 통신 디바이스들(예를 들면, 노드 A 또는 노드 B)로부터 수신된 원격 신호(113)를 디코딩하는데 사용될 수 있다. 디코딩된 네트워크 할당 벡터는 노드 C의 메모리(210)에 저장될 수 있다. 따라서, 노드 C는 노드 D로부터 요청 신호(111)를 수신(및 디코딩)하고, 노드 B로부터 원격 신호(113)를 수신(및 디코딩)한다.
노드 C가 노드 D로부터 요청 신호(111)를 수신한 후에, 노드 C는 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 노드 D와 통신하기를 원하지만, 영역 C에서의 혼잡(즉, 영역 B에서 노드 A와 노드 B의 통신과 같이 전송하는 다른 노드들)으로 인해 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 통신할 수 없다. 노드 C는 노드 B로부터 노드 A로의 통신을 청취할 수 있지만, 노드 D는 이러한 통신을 청취할 수 없다. 노드 C가 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 노드 D로 전송할 수 없기 때문에, 노드 C는 응답 신호(112)를 노드 D로 전송하기 위해 허가 스펙트럼(115)을 사용한다. 하나의 실시예에서, 노드 C는 그의 무선 전송기(225) 및 그의 제 1 안테나(235)를 통해 응답 신호(112)를 전송할 수 있다. 응답 신호(112)는 제어 신호, CTS 신호 또는 데이터 신호일 수 있다. 응답 신호(112)(또는 제어 신호(112))는, 노드 D가 노드 C로 신호를 전송하는 시간 또는 원격 신호(113) 및 요청 신호(111)의 수신된 전력 중 적어도 하나에 기초한 제어 정보를 전달한다. 노드 D가 비허가 스펙트럼(114)의 혼잡 또는 노드 C의 비응답성(unresponsiveness)으로 인해 요청 신호들(111)을 노드 C로 계속해서 재전송하지 않아야 하기 때문에, 노드 D에 응답하기 위한 허가 스펙트럼(115)의 노드 C의 사용은 효율을 개선하고, 레이턴시를 감소시킨다. 요청 신호(111)의 각각의 재전송은, 예를 들면, 제 2 요청 신호와 제 3 요청 신호 사이(2 기간 지연)와 비교하여, 제 1 요청 신호와 제 2 요청 신호 사이(1 기간 지연)에서 점점 더 커질 수 있는 식으로 지연을 발생시킨다. 이러한 지연들은 노드 C와 노드 D뿐만 아니라 네트워크 내의 다른 노드들 사이의 통신들에서 레이턴시들을 발생시킨다.
노드 C가 노드 B로부터 노드 A로 전송되었던 요청 신호(121)(또는 원격 신호(113))를 수신하였기 때문에, 노드 C는 노드 B로부터 노드 A로의 패킷의 시작 시간을 알고 있다. 요청 신호(121)는 노드들 A와 B 사이에서 현재 발생하는 패킷 또는 통신에 대한 코드 레이트 또는 시작 시간 및 패킷 길이 또는 시간 또는 남아있는 패킷 길이 또는 시간과 같은 제어 정보를 포함할 수 있다. 시작 시간 및 패킷 길이 또는 시간 또는 남아있는 패킷 길이 또는 시간은, 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 데이터를 노드 C로 전송하기 시작할 때를 허가 스펙트럼(115)을 사용하여 노드 D가 알게 한다. 노드 C는 제어 정보를 포함하는 응답 신호(112)(또는 제어 신호)를 허가 스펙트럼(115)을 사용하여 노드 D에 전송한다(블록 315). 하나의 실시예에서, 응답 신호(112)는 원격 신호(113)에 기초한다. 노드 D는, 노드 C로 전송하기 위해 비허가 스펙트럼(114)을 사용할 때를 결정하기 위해 제어 정보를 사용한다. 즉, 패킷 길이 또는 시간이 만료된 후에, 노드 D는 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 요청 신호(111)를 노드 C로 재전송할 수 있다. 노드 D는, 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 요청 신호(111)를 노드 C로 전송(블록 320)할 때(즉, 비허가 스펙트럼(114)이 다시 이용 가능하게 될 때)를 정확히 결정하기 위해 제어 정보(예를 들면, 시작 시간 및 패킷 길이 또는 시간 또는 남아있는 패킷 길이 또는 시간)를 사용하고, 따라서 다른 무선 통신 디바이스들의 불필요한 백오프들(backoffs)을 방지하고, 그 자신의 혼잡 윈도우를 증가시키는 것을 회피한다. 이후에, 노드들 C 및 D는 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다.
일부 예들에서, 노드 C는, 그의 프로세서(205)를 사용하여, 비허가 스펙트럼(114)을 사용하는 노드 D로부터 요청 신호(111)를 적절히 수신 또는 디코딩할 수 없다. 이것은 비허가 스펙트럼(114)에서 영역 C에서의 혼잡(즉, 영역 B 내의 노드 A와 노드 B의 통신과 같이 전송하는 다른 노드들)으로 인한 것일 수 있다.
노드 D는 비허가 스펙트럼(114) 상의 이러한 혼잡을 감지할 수 있거나, 또는 비허가 스펙트럼(114) 상에서 노드 C로부터 응답 신호(111)를 수신할 수 없고, 이후에 허가 스펙트럼(115)을 사용하여 요청 신호(112)를 재전송할 수 있다. 노드 C는 또한 응답 신호(112)를 노드 D로 전송하기 위해 허가 스펙트럼(115)을 사용한다(블록 320). 응답 신호(112)는, 본원에 기재된 네트워크 할당 벡터 또는 간섭 정보에 기초하거나 이들로부터 유도될 수 있는 제어 정보를 포함할 수 있다. 이후에, 노드들 C 및 D는 상술된 바와 같이 전송할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 노드들 A 및 B는 RTS/CTS 신호들 대신에 CSMA(carrier-sense multiple access) 프로토콜을 사용할 수 있다. 이러한 경우에, 노드 B는 요청 신호(121)(또는 원격 신호(113))를 전송할 수 없어서, 노드 C는 노드 B로부터 노드 A로의 패킷 전송의 지속 기간을 검출할 수 없을 것이다. 마찬가지로, 노드 D는 요청 신호를 전송할 수 없지만, 그의 CSMA 알고리즘(그의 메모리(210)에 저장됨)이 그의 영역 D 또는 이웃에서 진행중인 어떠한 통신들 또는 전송들도 존재하지 않는다고 결정하자마자, 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 데이터 신호(111)를 전송하기 시작할 수 있다. 노드 C가 노드 D로부터의 데이터 신호(111)를 디코딩할 수 있다면, 노드 C는 허가 스펙트럼(115)을 통해 확인 응답(ACK) 신호(112)를 노드 D로 전송할 수 있다. 노드 C가 노드 D로부터 데이터 신호(111)를 디코딩할 수 없지만, 노드 D가 데이터를 전송하고 있다는 것을 노드 C가 검출할 수 있다면, 노드 C는 허가 스펙트럼(115)을 사용하여 응답 신호(112)를 노드 D로 전송할 수 있고, 응답 신호(112)는 (1) 데이터 신호(111)(또는 요청 신호(111))의 수신된 신호 세기 및 (2) 노드 C가 하나 이상의 노드들로부터의 진행중인 전송(예를 들면, 노드 B로부터 노드 A로)으로 인해 경험하는 간섭의 에너지 레벨(예를 들면, 신호-대-잡음 비)을 포함하는 간섭 정보를 전달한다(블록들 315 및 320). 그후, 노드 D는 그의 코드 레이트를 수정하기 위해 이러한 간섭 정보를 사용하고, 데이터 신호(111)를 재전송할 수 있어서, 노드 C는 데이터를 디코딩할 수 있다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른, 비허가 스펙트럼이 혼잡하거나 대량의 데이터 통신들 또는 간섭을 경험할 때, 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하기 위한 방법 및 장치에 대한 예시적인 컴포넌트들을 도시한 블록도이다. 장치(103)는 비허가 스펙트럼(114) 또는 허가 스펙트럼(115)을 사용하여 제 2 이동 디바이스(104)로부터 요청 신호(111)를 수신하기 위한 모듈(405), 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 하나 이상의 이동 디바이스들(101 또는 102)로부터 원격 신호(113)를 수신하기 위한 모듈(410), 허가 스펙트럼(115)을 사용하여 제 1 이동 디바이스(103)로부터 제 2 이동 디바이스(104)로 제어 신호(112)를 전송하기 위한 모듈(415), 및 제어 신호로부터 유도된 시간에서 비허가 스펙트럼(114)을 사용하여 제 2 이동 디바이스(104)로부터 제 1 이동 디바이스(103)로 신호(111)를 전송하기 위한 모듈(420)을 포함할 수 있다. 신호(111)는 제어 신호(112)에 기초하거나 제어 신호(112)로부터 유도될 수 있다.
본원에 개시된 실시예들과 연관하여 기재된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로서 구현될 수 있다는 것을 당업자들은 인식할 것이다. 이러한 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 교환 가능성을 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘들은 일반적으로 그들의 기능적 측면에서 전술되었다. 그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는, 전체 시스템 상에 부여된 설계 제약들 및 특정 애플리케이션에 의존한다. 당업자들은 각각의 특정 애플리케이션에 대해 가변하는 방법들로 기재된 기능을 구현할 수 있지만, 그러한 구현 결정들이 본 발명의 범위에서 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본원에 개시된 실시예들과 연관하여 기재된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세싱 디바이스, 디지털 신호 프로세싱 디바이스(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능 논리 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에 기재된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세싱 디바이스는 마이크로프로세싱 디바이스일 수 있지만, 대안적으로, 프로세싱 디바이스는 임의의 종래의 프로세싱 디바이스, 프로세싱 디바이스, 마이크로프로세싱 디바이스, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세싱 디바이스는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세싱의 결합, 다수의 마이크로프로세싱 디바이스들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세싱 디바이스들, 또는 임의의 다른 이러한 구성들의 결합으로서 구현될 수 있다.
본원에 개시된 실시예들과 연관하여 기재된 바와 같은 장치, 방법들 또는 알고리즘들은 직접 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어에서, 방법들 또는 알고리즘들은 프로세싱 디바이스에 의해 실행될 수 있는 하나 이상의 명령들로 구현될 수 있다. 명령들은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 제거 가능한 디스크, CD-ROM, 또는 당분야에 알려진 저장 매체의 임의의 다른 형태에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세싱 디바이스에 결합되어서, 프로세싱 디바이스가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세싱 디바이스에 통합될 수 있다. 프로세싱 디바이스 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 사용자 단말기에 상주할 수 있다. 대안적으로, 프로세싱 디바이스 및 저장 매체는 사용자 단말기에 이산 컴포넌트들로서 상주할 수 있다.
개시된 실시예들의 상기 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 이용하거나 또는 제조할 수 있도록 하기 위해 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 용이하게 자명할 것이며, 본원에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 도시된 실시예들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라 본원에 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의의 범위에 따도록 의도된다.
본 발명은 그의 사상 또는 본질적인 특성들로부터 벗어나지 않고 다른 특정 형태들로 구현될 수 있다. 개시된 실시예들은 모든 면들에서 비제한적인 예시로서만 고려되는 것이고, 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명보다는 첨부된 청구항들에 의해 표시된다. 청구항들의 의미 및 동등물의 범위 내에 속하는 모든 변화들은 청구항들의 범위 내에 포함되는 것이다.

Claims (36)

  1. 비허가 스펙트럼(unlicensed spectrum)이 혼잡할 때, 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼(licensed spectrum)을 사용하는 방법으로서,
    제 1 이동 디바이스에서, 제 2 이동 디바이스로부터 요청 신호를 수신하는 단계;
    상기 제 1 이동 디바이스에서, 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 하나 이상의 이동 디바이스들로부터 원격 신호를 수신하는 단계; 및
    허가 스펙트럼을 사용하여 상기 제 1 이동 디바이스로부터 상기 제 2 이동 디바이스로 제어 신호를 전송하는 단계 ? 상기 제어 신호는 상기 원격 신호에 기초함 ? 를 포함하는,
    허가 스펙트럼 사용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호는, 상기 제 2 이동 디바이스가 상기 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하는 시간 또는 상기 원격 신호 및 상기 요청 신호의 수신된 전력 중 적어도 하나에 기초한 제어 정보를 전달하는,
    허가 스펙트럼 사용 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 정보로부터 유도된 시간에서 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 상기 제 2 이동 디바이스로부터 상기 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는,
    허가 스펙트럼 사용 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    허가 스펙트럼 사용 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 정보로부터 유도된 코드 레이트에서 상기 제 2 이동 디바이스로부터 상기 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는,
    허가 스펙트럼 사용 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    허가 스펙트럼 사용 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 요청 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    허가 스펙트럼 사용 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 이동 디바이스로부터의 상기 요청 신호는 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 수신되는,
    허가 스펙트럼 사용 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 이동 디바이스로부터의 상기 요청 신호는 상기 허가 스펙트럼을 사용하여 수신되는,
    허가 스펙트럼 사용 방법.
  10. 비허가 스펙트럼이 혼잡할 때, 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하기 위한 장치로서, 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    이동 디바이스로부터 요청 신호를 수신하고,
    상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 하나 이상의 이동 디바이스들로부터 원격 신호를 수신하고,
    허가 스펙트럼을 사용하여 제어 신호를 상기 이동 디바이스로 전송하도록 구성되고,
    상기 제어 신호는 상기 원격 신호에 기초하는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 신호는, 상기 제 2 이동 디바이스가 상기 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하는 시간 또는 상기 원격 신호 및 상기 요청 신호의 수신된 전력 중 적어도 하나에 기초한 제어 정보를 전달하는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제어 정보로부터 유도된 시간에서 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 상기 이동 디바이스로부터 또 다른 이동 디바이스로 신호를 전송하도록 추가로 구성되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제어 정보로부터 유도된 코드 레이트에서 상기 이동 디바이스로부터 또 다른 이동 디바이스로 신호를 전송하도록 추가로 구성되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 요청 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 이동 디바이스로부터의 상기 요청 신호는 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 수신되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 이동 디바이스로부터의 상기 요청 신호는 상기 허가 스펙트럼을 사용하여 수신되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  19. 비허가 스펙트럼이 혼잡할 때, 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하기 위한 장치로서,
    이동 디바이스로부터 요청 신호를 수신하기 위한 수단;
    상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 하나 이상의 이동 디바이스들로부터 원격 신호를 수신하기 위한 수단; 및
    허가 스펙트럼을 사용하여 상기 이동 디바이스로 제어 신호를 전송하기 위한 수단 ? 상기 제어 신호는 상기 원격 신호에 기초함 ? 을 포함하는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어 신호는, 상기 이동 디바이스가 또 다른 이동 디바이스로 신호를 전송하는 시간 또는 상기 원격 신호 및 상기 요청 신호의 수신된 전력 중 적어도 하나에 기초한 제어 정보를 전달하는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어 정보로부터 유도된 시간에서 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 상기 이동 디바이스로부터 또 다른 이동 디바이스로 신호를 전송하기 위한 수단을 더 포함하는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어 정보로부터 유도된 코드 레이트에서 상기 이동 디바이스로부터 또 다른 이동 디바이스로 신호를 전송하기 위한 수단을 더 포함하는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 요청 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 이동 디바이스로부터의 상기 요청 신호는 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 수신되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  27. 제 19 항에 있어서,
    상기 이동 디바이스로부터의 상기 요청 신호는 상기 허가 스펙트럼을 사용하여 수신되는,
    허가 스펙트럼 사용 장치.
  28. 비허가 스펙트럼이 혼잡할 때, 신호를 전송하기 위해 허가 스펙트럼을 사용하는 방법을 구현하기 위해 기계 실행 가능 명령들을 포함하는 기계 판독 가능 매체로서, 상기 방법은,
    제 1 이동 디바이스에서, 제 2 이동 디바이스로부터 요청 신호를 수신하는 단계;
    상기 제 1 이동 디바이스에서, 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 하나 이상의 이동 디바이스들로부터 원격 신호를 수신하는 단계; 및
    허가 스펙트럼을 사용하여 상기 제 1 이동 디바이스로부터 상기 제 2 이동 디바이스로 제어 신호를 전송하는 단계 ? 상기 제어 신호는 상기 원격 신호에 기초함 ? 를 포함하는,
    기계 판독 가능 매체.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제어 신호는, 상기 제 2 이동 디바이스가 상기 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하는 시간 또는 상기 원격 신호 및 상기 요청 신호의 수신된 전력 중 적어도 하나에 기초한 제어 정보를 전달하는,
    기계 판독 가능 매체.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제어 정보로부터 유도된 시간에서 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 상기 제 2 이동 디바이스로부터 상기 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하기 위한 명령들을 더 포함하는,
    기계 판독 가능 매체.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    기계 판독 가능 매체.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 제어 정보로부터 유도된 코드 레이트에서 상기 제 2 이동 디바이스로부터 상기 제 1 이동 디바이스로 신호를 전송하기 위한 명령들을 더 포함하는,
    기계 판독 가능 매체.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    기계 판독 가능 매체.
  34. 제 28 항에 있어서,
    상기 요청 신호는 제어 신호, RTS(request to send) 신호, 및 데이터 신호로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    기계 판독 가능 매체.
  35. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 이동 디바이스로부터의 상기 요청 신호는 상기 비허가 스펙트럼을 사용하여 수신되는,
    기계 판독 가능 매체.
  36. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 이동 디바이스로부터의 상기 요청 신호는 상기 허가 스펙트럼을 사용하여 수신되는,
    기계 판독 가능 매체.
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