KR20120047830A - 통신 시스템에서 자원 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20120047830A
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Abstract

본 발명은, 제1주파수 대역에 대한 사용 권한을 갖지 않는 복수의 시스템들을 포함하는 통신 시스템에서 복수의 주파수 자원들을 공유하도록 관리하는 자원 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 제1주파수 대역에 대한 사용 권한을 갖지 않는 복수의 시스템들을 포함하는 통신 시스템에서 상기 제1주파수 대역의 자원을 관리하는 방법에 있어서, 상기 제1주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들이 사용 가능한 주파수 대역이 검색되면, 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보를 제공하는 TVWS 데이터 베이스(TVWS DB: TVWS Data Base)로부터 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보를 획득하는 단계; 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들의 공존 및 주파수 공유를 위한 복수의 공존 매니저들에서 인접(neighbor) 공존 매니저의 채널 정보를 획득하는 단계; 및 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보와 상기 인접 공존 매니저의 채널 정보를 바탕으로, 상기 사용 가능한 주파수 대역을 구분하여 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당한다.한다.

Description

통신 시스템에서 자원 관리 시스템 및 방법{System and method for managing resource in communication system}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 복수의 주파수 자원들을 공유하도록 관리하는 자원 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭하기로 함)의 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 통신 시스템에서는, 한정된 자원, 예컨대 주파수 자원을 이용하여 다양한 QoS를 가지는 대용량의 서비스를 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 전파 통신 기술의 발전과 새로운 무선 통신 서비스의 등장으로 인해 유한한 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용해야 할 필요성이 부각되고 있다.
이렇게 통신 시스템에서 한정된 주파수 자원의 이용 효율을 증대시키기 위한 방안으로, 통신 시스템의 성능을 최적화, 예컨대 다중 접속, 부호화, 변조, 정보 압축 등을 통해 스펙트럼 효율을 극대화하고, 아울러 다른 방식의 통신 시스템과의 간섭을 최소화하는 방안들이 제안되었으며, 또한 TV 대역과 같이 이미 이용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역을 이용함으로써 주파수 자원의 이용 효율을 증가시키는 주파수 공유 방안이 제안되었다.
여기서, 전술한 TV 대역과 같이 이미 이용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역에서의 주파수 공유는, 상기 TV 대역에 대해 우선적인 사용 권한을 갖는 1차 면허권자(incumbent)에 간섭을 주지 않고 사용 가능한 주파수 대역을 사용하여야 함으로, 상기 TV 대역에서 1차 면허권자의 주파수 대역 사용 여부를 확인하여 사용 가능한 주파수 대역의 검출이 중요하다. 또한, 이렇게 TV 대역에서 검출한 사용 가능한 주파수 대역을 사용하고자 하는 복수의 서로 다른 시스템들이 존재할 경우, 상기 복수의 서로 다른 시스템들 간의 통신 방식, 예컨대 무선 접속 방식 등의 차이로 인해, 상기 사용 가능한 주파수 대역을 사용하기 위한 공존(coexistence)에 있어 문제점이 있다.
다시 말해, 현재 통신 시스템에서는, 전술한 바와 같이 TV 대역에서 검출한 사용 가능한 주파수 대역을 사용하고자 하는 복수의 서로 다른 시스템들이 존재할 경우, 상기 복수의 서로 다른 시스템들이 상기 검출한 사용 가능한 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 구체적인 자원 관리 방안이 존재하지 않으며, 특히 서로 다른 통신 방식의 시스템들이 상기 사용 가능한 주파수 대역을 사용하기 위해 공존하여 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방안이 존재하지 않다.
따라서, 통신 시스템에서 TV 대역과 같이 이미 사용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역을 검출한 후, 복수의 서로 다른 시스템들, 예컨대 서로 다른 통신 방식의 시스템들이 공존하여 상기 검출한 사용 가능한 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 자원 관리 방안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 자원 관리 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 통신 시스템에서 이미 사용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역을 복수의 시스템들이 공존(coexistence)하여 효율적으로 사용하기 위한 자원 관리 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은, 통신 시스템에서 복수의 시스템들이 공존하여 TV 대역에서 사용 가능한 주파수 대역을 사용하도록 주파수 자원을 관리하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 제1주파수 대역에 대한 사용 권한을 갖지 않는 복수의 시스템들을 포함하는 통신 시스템에서 자원 관리 시스템에 있어서, 상기 제1주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들이 사용 가능한 주파수 대역이 검색되면, 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들의 공존 및 주파수 공유를 위해 상기 복수의 시스템들을 관리하는 공존 매니저(CM: Coexistence Manager); 상기 복수의 시스템들의 정보 및 상기 공존 매니저의 정보를 송수신하는 공존 인에이블러(CE: Coexistence Enabler); 및 상기 복수의 시스템들에 대한 상기 공존 매니저의 제어를 지원하는 공존 디스커버리 및 정보 서버(CDIS: Coexistence Discovery and Information Server);를 포함하며; 상기 공존 매니저는, 상기 복수의 시스템들에 각각 대응하여 복수의 공존 매니저들이 존재하며; 상기 복수의 공존 매니저들에서 제1공존 매니저는, 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보와 인접(neighbor) 공존 매니저의 채널 정보를 바탕으로, 상기 사용 가능한 주파수 대역을 구분하여 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 제1주파수 대역에 대한 사용 권한을 갖지 않는 복수의 시스템들을 포함하는 통신 시스템에서 상기 제1주파수 대역의 자원을 관리하는 방법에 있어서, 상기 제1주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들이 사용 가능한 주파수 대역이 검색되면, 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보를 제공하는 TVWS 데이터 베이스(TVWS DB: TVWS Data Base)로부터 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보를 획득하는 단계; 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들의 공존 및 주파수 공유를 위한 복수의 공존 매니저들에서 인접(neighbor) 공존 매니저의 채널 정보를 획득하는 단계; 및 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보와 상기 인접 공존 매니저의 채널 정보를 바탕으로, 상기 사용 가능한 주파수 대역을 구분하여 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 단계;를 포함한다.
본 발명은, 통신 시스템에서 복수의 시스템들이 공존(coexistence)하여 TV 대역과 같이 이미 사용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역을 사용하도록 주파수 자원을 관리함으로써, 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하여 주파수 자원의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 채널 분류(channel classification) 동작을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 채널 구분(channel identification) 동작을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 채널 할당(channel allocation) 동작을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 채널 선택 동작을 개략적으로 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은, 통신 시스템, 예컨대 인지 무선(CR: Cognitive Radio, 이하 'CR'이라 칭하기로 함) 시스템, IEEE 802.19 기반의 시스템, 또는 IEEE 802.22 기반의 시스템에서 TV 대역에서와 같이 이미 사용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역, 예컨대 유휴 주파수 대역(WS: White Space, 이하 'WS'라 칭하기로 함)을 검출하여 효율적으로 사용하기 위한 자원 관리 시스템 및 방법을 제안한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, CR 시스템, 및 IEEE 802.19와 IEEE 802.22 기반의 시스템을 일 예로 하여 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 자원 관리 방안은 다른 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는, 통신 시스템에서 서로 다른 복수의 시스템들이 공존(coexistence)하여 TV 대역에서 사용 가능한 주파수 대역을 효율적으로 사용하도록 하는 자원 관리 시스템 및 방법을 제안한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 통신 시스템에서 사용 가능한 주파수 대역의 공유를 위한 자원 관리 시스템의 각 객체들이 상호 공존하며, 서로 다른 복수의 시스템들, 특히 서로 다른 통신 방식, 예컨대 무선 접속 방식의 시스템들이 공존하여, TV 대역에서와 같이 이미 사용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역을 공유하도록 하며, 그에 따라 주파수 자원의 사용 효율을 향상시킨다.
즉, 본 발명의 실시 예에서는, 통신 시스템에서 서로 다른 복수의 시스템들 간의 공존 및 주파수 공유를 위한 자원 관리 시스템이 사용 가능한 주파수 대역을 공유하여 한정된 주파수 자원의 사용 효율을 향상시킨다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, TV 대역과 같이 이미 이용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역에서의 주파수를 공유하며, 이때 상기 TV 대역에 대해 우선적인 사용 권한을 갖는 1차 면허권자(incumbent)에 간섭을 주지 않고 상기 사용 가능한 주파수 대역을 사용하여야 함으로, 상기 TV 대역에서 1차 면허권자의 주파수 대역 사용 여부를 확인하여 사용 가능한 주파수 대역의 검출하고, 이렇게 TV 대역에서 검출한 사용 가능한 주파수 대역을 사용하고자 하는 복수의 서로 다른 시스템들이 공존 및 주파수 공유를 통해 상기 검출한 사용 가능한 주파수 대역에서 동작 채널(operating channel)을 선택하여 사용한다.
다시 말해, 본 발명의 실시 예에서는, 통신 시스템에서 서로 다른 복수의 시스템들 간의 공존 및 주파수 공유를 위한 자원 관리 시스템이 효과적인 상호공존을 위한 소정 객체가 WS에서 동작 채널을 선택하며, 이때 상기 WS에서 동작 채널을 효과적으로 선택하기 위해 상기 WS에서 사용 가능한 채널을 분류하여 채널을 할당한다. 그러면 여기서, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 자원 관리 시스템은, TV 대역과 같이 이미 이용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역을 서로 다른 복수의 시스템들이 사용하고자 할 경우, 상기 서로 다른 복수의 시스템들에서 주파수 공유를 통해 상기 사용 가능한 주파수 대역을 사용하고자 하는 디바이스들, 예컨대 TV 밴드 디바이스(TVBD: TV Band Device, 이하 'TVBD'라 칭하기로 함)1(140) 및 TVBD2(160), 상기 TVBD들(140,160) 간의 주파수 공유 효율을 향상시키기 위해 상기 TVBD들(140,160)을 관리하는 공존 매니저(CM: Coexistence Manager, 이하 'CM'이라 칭하기로 함)들, 예컨대 CM1(120) 및 CM2(130), 상기 TVBD들(140,160)에 포함되거나 또는 독립적으로 위치하여 상기 TVBD들(140,160)과 상기 CM들(120,130) 간에 통로 역할을 수행하는 공존 인에이블러(CE: Coexistence Enabler, 이하 'CE'라 칭하기로 함)들, 예컨대 CE1(140) 및 CE2(170), 상기 CM들(120,130)의 상기 TVBD들(140,160) 제어를 지원하는 서버, 예컨대 공존 디스커버리 및 정보 서버(CDIS: Coexistence Discovery and Information Server, 이하 'CIDS'라 칭하기로 함), 및 상기 TV 대역에서 사용 가능한 대역, 즉 TVWS에 대한 채널 정보를 제공하는 TVWS 데이터 베이스(TVWS DB: TVWS Data Base, 이하 'TVWS DB'라 칭하기로 함)(180)를 포함한다.
상기 TVBD들(140,160)은, 전술한 바와 같이, TV 대역에 대해 이미 사용 권한을 우선적으로 가진 1차 면허권자(이하 '주 시스템(Primary System)'이라고 칭하기로 함)가 상기 TV 대역에서 소정의 주파수 대역을 사용하지 않을 경우, 상기 TV 대역에 대해 우선적인 사용 권한을 갖지 않은 다른 사용자(이하 '부 시스템(Secondary System)'이라 칭하기로 함)이 상기 TV 대역에서 소정의 주파수 대역을 사용 가능한 주파수 대역으로 검출하여 사용하고자 하는 서로 다른 복수의 시스템들, 즉 부 시스템들의 디바이스들을 의미한다. 여기서, 상기 TVBD들(140,160)은, 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하기 위해 공존 및 주파수 공유를 통해 상기 소정의 주파수 대역을 공유하여 사용한다. 즉, 상기 TVBD들(140,160)은, TVWS에서 채널을 할당받아 데이터를 송수신한다.
상기 CE들(150,160)은, 전술한 바와 같이, 상기 TVBD들(140,160)에 각각 독립적으로 위치하여 상기 TVBD들(140,160)의 정보 및 상기 CM들(120,130)의 정보를 송수신한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해 상기 CE들(150,160)이 상기 TVBD들(140,160)에 독립적으로 존재하는 것을 중심으로 설명하지만, 상기 CE들(150,160)은 상기 TVBD들(140,160)에 포함되거나 또는 상기 CM들(120,130)에 포함될 수도 있다.
또한, 상기 CE들(150,160)은, 상기 CM들(120,130)이 각각 요청하는 해당 TVBD들(140,160)과 관련된 컨텍스트(context) 정보, 예컨대 TVBD들(140,160)의 무선 접속 방식, 전송 전력, 스펙트럼 센싱 임계값, 및 위치 등의 정보를 상기 TVBD들(140,160)에서 추출하여 상기 CM들(120,130)로 송신한다. 즉, 상기 CE들(150,160)은, 서로 다른 부 시스템들에 대한 컨텍스트 정보로서, 각 시스템들의 통신 관련 정보들을 획득하여 상기 CM들(120,130)로 송신한다.
그리고, 상기 CE들(150,160)은, 상기 TVBD들(140,160)의 관리를 위한 상기 CM들(120,130)의 요청, 예컨대 상기 TVBD들(140,160)의 컨텍스트 정보 및 구성(configuration)에 대한 요청을 수신하며, 상기 요청에 따라, 상기 TVBD들(140,160)의 컨텍스트 정보를 업데이트하고, 상기 TVBD들(140,160)의 구성을 재설정, 즉 재구성(reconfiguration)한다. 다시 말해, 상기 CE들(150,160)은, 상기 TVBD들(140,160)의 컨텍스트 정보에 대한 요청으로 상기 컨텍스트 정보의 변화된 정보, 즉 상기 TVBD들(140,160)의 이벤트 정보를 수신하며, 상기 이벤트 정보에 따라 상기 TVBD들(140,160)의 컨텍스트 정보를 업데이트한다. 또한, 상기 CE들(150,160)은, 상기 TVBD들(140,160)의 구성에 대한 요청으로 상기 TVBD들(140,160)의 구성 요소 재설정을 수신하며, 상기 구성 요소 재설정에 따라 상기 TVBD들(140,160)의 구성 요소를 재설정, 즉 재구성한다.
상기 CM들(120,130)은, 상기 TVBD들(140,160) 간의 주파수 공유 효율을 향상 시키기 위해 동작 주파수 할당, 전송 전력 할당, 및 전송 시간 할당 등을 결정한다. 다시 말해, 상기 CM들(120,130)은, 전술한 TV 대역에서 사용 가능한 주파수 대역에 대한 상기 TVBD들(140,160) 간의 주파수 공유 효율을 향상 시키기 위해, 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 TVBD들(140,160)의 동작 주파수 할당, 전송 전력 할당, 및 전송 시간 할당을 수행한다.
여기서, 상기 CM들(120,130)은, 상기 TVBD들(140,160) 간의 주파수 공유 효율을 보다 향상시키기 위해, 자신에게 해당하지 않는 TVBD들의 CM들, 예컨대 인접 CM(neighbor CM)들과의 정보 송수신, 예컨대 TVBD들의 컨텍스트 정보 및 이벤트 정보를 송수신하여 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 해당하는 TVBD의 동작 주파수 할당, 전송 전력 할당, 및 전송 시간 할당을 수행한다. 이때, 상기 CM들(120,130)은, 자신에게 해당하지 않는 TVBD들의 컨텍스트 정보 및 이벤트 정보를 다른 CM들(예컨대 인접 CM들)과 직접 송수신하여 획득하거나, 또는 CDIS(110)를 통해 다른 CM들과 송수신하여 획득한다. 아울러, 상기 CM들(120,130)은, 외부 데이터 베이스, 예컨대 TVWS DB(180)를 통해 주 시스템에서의 스펙트럼 사용에 관한 정보, 다시 말해 TV 대역에서 사용 가능한 채널에 대한 채널 정보를 획득하거나, 다른 CM들에게 자신들에게 해당하는 TVBD들의 구성 요소 재설정을 요청한다.
상기 CDIS(110)는, 전술한 바와 같이, TV 대역에서 사용 가능한 주파수 대역에 대해 상기 TVBD들(140,160)의 주파수 공유를 위한 상기 CM들(120,130)의 제어 동작을 지원한다. 즉, 상기 CDIS(110)는, 상기 CM들(120,130)로부터 상기 TVBD들(140,160)의 컨텍스트 정보 및 이벤트 정보를 수신하여 저장하며, 상기 CM들(120,130)의 요청에 따라 상기 TVBD들(140,160)의 컨텍스트 정보 및 이벤트 정보를 상기 CM들(120,130)로 송신한다. 아울러, 상기 CDIS(110)는, 외부 데이터 베이스, 예컨대 TVWS DB(180)를 통해 주 시스템에서의 스펙트럼 사용에 관한 정보, 다시 말해 TV 대역에서 사용 가능한 채널에 대한 채널 정보를 획득하여 저장한다.
상기 TVWS DB(180)는, 상기 TVWS에서 사용 가능한 채널에 대한 채널 정보를 CM들(120,130)로 제공하며, 상기 채널 정보는 상기 TVWS DB(180)에 등록 및 식별 번호가 인증된 TVBD들에게만 제공된다.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템은, TV 대역과 같이 주 시스템에서 이미 이용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역을 부 시스템들이 공유하여 사용, 즉 상기 TVBD들(140,160)의 공존 및 주파수 공유를 위해, 상기 TVWS DB(180), 상기 CDIS(110), 상기 CM들(120,130), 및 상기 CE들(140,160)을 포함한다. 여기서, 상기 TVBD들(140,160)은, 전술한 바와 같이 상기 사용 가능한 주파수 대역을 공유하여 사용하기 위한 부 시스템들의 디바이스들로서 기지국(BS: Base Station, 이하 'BS'라 칭하기로 함), 액세스 포인트(AP: Access Point, 이하 'AP'라 칭하기로 함), 서비스 액세스 포인트(SAP: Service Access Point, 이하 'SAP'라 칭하기로 함), 및 단말 등이 될 수 있다. 또한, 상기 부 시스템들은, 전술한 바와 같이 사용 가능한 주파수 대역을 공유하기 서로 다른 복수의 시스템들로서, 서로 다른 통신 방식의 시스템들, 예컨대 IEEE 802.19 기반의 시스템 및 IEEE 802.22 기반의 시스템 등이 될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템은, 이미 이용 중인 주파수 대역에서 사용 가능한 주파수 대역에 대한 상기 TVBD들(140,160)의 공존 및 주파수 공유를 위해, TV 대역에서 사용 가능한 채널(available channel)을 분류한 후, 상기 TVBD들(140,160)이 사용하도록 할당하여 TVWS에서 동작 채널을 선택한다. 즉 서로 다른 복수의 시스템들 간의 공존 및 주파수 공유를 위한 자원 관리 시스템이 효과적인 상호 공존을 위해 소정 객체, 예컨대 CM들(120,130)이 상기 TVWS에서 동작 채널을 선택하며, 이때 상기 TVWS에서 동작 채널을 효과적으로 선택하기 위해 상기 TVWS에서 사용 가능한 채널을 분류하여 채널을 할당한다.
여기서, 상기 주파수 관리 시스템은, 복수의 시스템의 상호 공존 시에, 해당 영역에서 사용 가능한 채널의 수보다 주파수 공유를 통해 상호 공존하고자 하는 시스템들의 수가 많음으로, 상호 공존을 위한 상기 복수의 시스템들, 예컨대 TVBD들의 동작 채널을 선택할 경우, 개별 TV 채널 할당(individual TV channel allocation) 방식, 동종 TVBD들 간 TV 채널 공유(Shared TV channel allocation by TVBD of same/similar type) 방식, 및 이기종 TVBD들 간 TV 채널 공유(Shared TV channel allocation by TVBD of dissimilar type) 방식 등을 이용하여 동작 채널을 선택/할당한다.
상기 개별 TV 채널 할당 방식은, TV 채널을 각 TVBD들에게 개별적으로 서로 다른 채널을 적응적으로 할당하는 방식이며, 그에 따라 상기 개별 TV 채널 할당 방식은, TVBD들 간 스펙트럼 겹침이 발생하지 않음으로, 서로 간섭을 발생시키지 않으며, 또한 TVBD들에게 적절한 TV 채널을 할당함으로써 TVBE들의 상호 공존을 지원한다. 그리고, 상기 동종 TVBD들 간 TV 채널 공유 방식은, 2개 이상의 동종 TVBD들, 즉 동일한 무선 접속 방식을 사용하는 TVBD들이 동일한 TV 채널을 공유하는 방식으로, 이때 동종 TVBD들에게 2개 이상의 TV 채널을 공유하도록 할당할 수 있다. 여기서, 상기 동종 TVBD들 간에 TV 채널을 공유하는 경우 동종 공존(self-coexistence) 알고리즘을 이용하여 동종 TVBD들 간에 발생하는 간섭을 감소시킨다. 예컨대 동종 TVBD들, 즉 동종 시스템으로, 2개 이상의 IEEE 802.22 시스템은, 온-디맨드 프레임 컨텐션(ODFC: On-Demand Fame Contention, 이하 'ODFC'라 칭하기로 함)와 같은 동종 공존 알고리즘을 이용하여 IEEE 802.11 시스템들 간에 채널 공유를 한다. 또한, 상기 이기종 TVBD들 간 TV 채널 공유 방식은, 2개 이상의 이기종 TVBD들, 즉 상이한 무선 접속 방식을 사용하는 TVBE들이 동일한 TV 채널을 공유하는 방식으로 이기종 시스템간 상호 공존 알고리즘을 이용하여 이기종 TVBD간에 발생하는 간섭을 최소화한다.
그리고, 상기 주파수 관리 시스템은, 복수의 시스템들의 상호 공존 및 주파수 공유를 위해 CM이 사용할 동작 채널을 선택, 즉 전술한 바와 같이 TVWS에서 사용 가능한 채널을 분류한 후, 분류한 사용 가능한 채널에서 채널을 할당하여 동작 채널을 선택하며, 이때 등록된 TVBD 정보를 이용하여 TV 대역에서 유휴 채널, 즉 사용 가능한 채널을 분류하고, 상기 분류한 채널에서 복수의 시스템들에게 동작 채널을 할당한다. 그러면 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 CM이 TV 대역에서 사용 가능한 채널의 분류에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 채널 분류(channel classification) 동작을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 상기 자원 관리 시스템은, TVWS에서 TVBD들의 타입 및 인접 CM들에서의 채널 사용 여부에 따라 채널 할당이 결정되므로, 복수의 시스템들 간의 효과적인 상호 공존 및 주파수 공유를 위해 도 2에 도시한 바와 같이 TVWS에서의 채널 분류를 수행한다.
도 2를 참조하면, 210단계에서 상기 자원 관리 시스템의 CM은, TVWS에서의 채널 분류를 위해 채널 분류 플래그를 초기화한다. 즉, 상기 CM은, 채널 분류 플래그를 리셋(reset)하며, 이때 초기화 채널 분류(Initiate_Channel_Classification) 플래그를 '0'으로 리셋한다.
그런 다음, 220단계에서 상기 CM은, 자신에게 등록된 CE들을 구별(discovery), 즉 확인하며, 이때 초기 등록 CE 구별(Initiate_Registered_CE_Discovery) 플래그를 '1'로 셋(set)하여 상기 등록된 CE들을 구별한다.
다음으로, 230단계에서 TVWS에서 사용 가능한 채널에 대한 채널 정보를 제공하는 TVWS DB가 최근 채널 정보로 업데이트되었는 지를 체크하며, 상기 230단계에서의 체크 결과, 상기 TVWS DB가 업데이트되었을 경우, 250단계에서 CM 자신과 인접한 CM들, 즉 인접 CM들을 구별(discovery)한다. 여기서, 상기 TVWS DB가 업데이트되었을 경우는, 상기 CM이 상기 TVWS DB로부터 업데이트된 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 정보를 획득한 경우이며, 이때 상기 TVWS DB가 업데이트되었을 경우에는 TVWS 채널 업데이트(TVWS_Channel_Update) 플래그가 '1'로 셋된다. 이렇게 상기 TVWS 채널 업데이트(TVWS_Channel_Update) 플래그가 '1'로 셋될 경우, 상기 CM은 상기 TVWS 채널 업데이트(TVWS_Channel_Update) 플래그를 '0'으로 리셋한 후, 상기 250단계에서 초기 인접 CM 구별(Initiate_Neighbor_CM_Discovery) 플래그를 셋하여 인접 CM들을 구별, 즉 확인한다.
한편, 상기 230단계에서의 체크 결과, 상기 TVWS DB가 업데이트되지 않았을 경우, 240단계에서 TVWS DB에 접속한 후, 상기 TVWS DB로부터 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 정보를 획득한다. 여기서, 상기 TVWS DB가 업데이트되지 않았을 경우에는 TVWS 채널 업데이트(TVWS_Channel_Update) 플래그가 '0'으로 셋되며. 이렇게 상기 TVWS 채널 업데이트(TVWS_Channel_Update) 플래그가 '0'으로 셋될 경우, 상기 CM은, TVWS DB에 접속하여 채널 정보를 획득하며, 이때 기 지정된 소정 시간 동안 채널 정보를 획득하지 못할 경우 자신에게 등록된 CE들에게 메시지를 송신하여, 상기 CE들이 CM 자신에게 접속 해제 요청(disconnection request) 메시지를 송신하도록 한다.
상기 240단계에서, 상기 TVWS DB로부터 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 정보를 획득한 CM은, 전술한 바와 같이 250단계에서 초기 인접 CM 구별(Initiate_Neighbor_CM_Discovery) 플래그를 셋하여 인접 CM들을 구별, 즉 확인한다.
그런 다음, 260단계에서, 상기 CM은, 채널 정보로부터 TVWS에서 사용 가능한 채널을 확인/구분, 즉 채널 구분(channel identification)을 수행하며, 270단계에서 초기 채널 할당(Initiate_Channel_Allocation) 플래스를 셋하여, 상기 사용 가능한 채널을 복수의 시스템들, 즉 TVBE들에게 채널을 할당한다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 CM은, TVWS에서 사용 가능한 채널을 분류하기 위해, 220단계에서와 같이 자신에게 등록된 CE들을 구별하고, 230단계에서와 같이 TVWS DB로부터 TVWS에서 사용 가능한 채널에 대한 채널 정보를 획득한 후, 250단계에서 인접 CM들을 구별하여 260단계에서 채널을 확인 및 구분하여 채널을 분류한다. 다시 말해, 상기 자원 관리 시스템의 CM이 TVWS에서 사용 가능한 채널을 분류하기 위해서는, 전술한 바와 같이 TVWS DB로부터 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 정보를 제공 받아야 하며, 이때 상기 TVWS DB는, 전술한 바와 같이 식별 번호가 인증된 TVBD들에게만 채널 정보를 제공함으로, 상기 CM은 자신에게 등록된 CE에 식별 번호를 포함한 CE의 관련 정보 및 측정 정보를 상기 CE에게 요청한다.
우선, 상기 TVWS DB는, 전술한 바와 같이 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 정보를 상기 CM으로 송신하며, 상기 채널 정보는 표 1 및 표 2와 같이 나타낼 수 있다. 여기서, 표 1은, 상기 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 정보, 즉 사용 가능 TVWS 채널 정보를 포함한 메시지의 헤더(header) 및 페이로드(payload)를 나타낸 표이고, 표 2는, 상기 사용 가능 TVWS 채널 정보를 포함하는 메시지의 데이터 타입(data type)을 나타낸 표이다.
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CE_ID or TVWSDB_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CM_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
listOfAllowedTVWSChNumber ListOfAllowedTVWSChNumber
OPTIONAL		 Allowed TVWS channel number list
constOfChUses ConstOfChUses
OPTIONAL		 Channel user constraint
ConstOfChUseID :: = ENUMERATED{
regulationMaxTxPower,
regulationMaxAntGain,
regulationMaxAntHeight,
regulationTVDBUpdateTime,
OutOfBandEmissionLimit,
…
}
ConstOfChUseValue :: = CHOICE{
regulationMaxTxPower REAL,
regulationMaxAntMaxGain REAL,
regulationAntMaxHeight REAL,
regulationTVDBUpdateTime REAL,
OutOfBandEmissionLimit REAL,
…
}

ConstOfChUse : : = SEQUENCE{
constOfChUseID ConstOfChUseID,
constOfChUseValue ConstOfChUseValue
}

ConstOfChUses : : = SEQUENCE OF ConstOfChUse
그리고, 상기 CM은, 전술한 바와 같이, 자신에게 등록된 CE들을 구별하기 위해 CE들에게 측정 정보를 요청하며, 상기 CE들은 상기 CM은 측정 정보 요청에 대한 응답으로 측정 정보를 송신한다. 여기서, 상기 측정 정보는, TVBD들의 무선 접속 방식, 전송 전력, 스펙트럼 센싱 임계값, 및 위치 등의 정보, 즉 상기 TVBD들과 관련된 컨텍스트 정보를 포함한다. 또한, 표 3은, 상기 측정 정보를 요청하는 요청 메시지의 헤더 및 페이로드를 나타낸 표이고, 표 4는 상기 요청 메시지의 데이터 타입을 나타낸 표이며, 표 5는 상기 측정 정보를 포함하는 응답 메시지의 헤더 및 페이로드를 나타낸 표이고, 표 6은 상기 응답 메시지의 데이터 타입을 나타낸 표이다.
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CM_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CE_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
measurementDescription MeasurementDescription Measurement description
MeasSchedule ::= SEQUENCE {
measStartTime REAL,
numberOfMeasurements INTEGER,
timeBetweenMeasurements REAL
}
MeasFreq ::= SEQUENCE {
measStartFreq REAL OPTIONAL,
measEndFreq REAL OPTIONAL,
listOfChNumber SEQUENCE OF INTEGER OPTIONAL
}
MeasurementDescription ::= SEQUENCE OF SEQUENCE{
measDescr ENUMERATED{SINR, BER, SensingLevel, PrimaryDetection, TVBDDetection,
ChannelLoadMeasurement…},
measSchedule MeasSchedule,
measFreq MeasFreq
}
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CE_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CM_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
measurementResult MeasurementResult Measurement results
MeasurementResult ::= SEQUENCE OF SEQUENCE{
reqInfoDescr ReqInfoDescr,
reqInfoValue CHOICE{SINRValue REAL, BERValue REAL,SensingLevelValue REAL, PrimaryDetection BOOLEAN, TVBDDetection BOOLEAN, ChannelLoadMeasurement REAL, otherValue ANY}
}
다음으로, 상기 자원 관리 시스템의 CM이 TVWS에서 사용 가능한 채널을 분류하기 위해서는, 복수의 시스템들이 성능 열화 없이 효과적으로 상호 공존 및 주파수 공유를 하도록, 인접 CM들을 구별하여야 하며, 이를 위해 상기 CM은, 인접 CM들에 등록된 모든 TVBD들이 사용하고 있는 TVWS에서의 채널에 대한 정보가 필요하다. 그러므로, 상기 CM은 인접 CM 리스트와, 상기 인접 CM들에 등록된 TVBD 정보를 CDIS에 요청하며, 상기 인접 CM 리스트와 상기 인접 CM들에 등록된 TVBD 정보를 바탕으로 상기 인접 CM에 등록된 TVBD 정보를 상기 인접 CM으로 요청한다. 그리고, 상기 CM은, 상기 CDIS로부터 수신한 상기 인접 CM 리스트와 상기 인접 CM들에 등록된 TVBD 정보를 CE들에게 송신한다. 이때, 상기 CM은, 상기 CDIS로부터 수신한 상기 인접 CM 리스트와 상기 인접 CM들에 등록된 TVBD 정보를 통해 인접 CM들을 구별한다.
여기서, 표 7은, 상기 CM이 CDIS로 인접 CM 리스트와, 상기 인접 CM들에 등록된 TVBD 정보를 요청하는 요청 메시지의 헤더 및 페이로드를 나타낸 표이고, 표 8은, 상기 CDIS가 상기 CM으로 송신하는 상기 인접 CM 리스트와 상기 인접 CM들에 등록된 TVBD 정보를 포함하는 응답 메시지의 헤더 및 페이로드를 나타낸 표이다.
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CM_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CDIS_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
listOfCEID SEQUENCE OF CX_ID OPTIONAL CE ID list
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CDIS_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CM_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
Note: Information elements below are repeated for each TVBD network or device.
CEID CX_ID CE ID
Note: Information elements below are repeated for each neighbor CM
neighborCMID CX_ID Neighbor CM ID
Note: Information elements below are repeated for each neighbour TVBD network or device.
networkID NetworkID E.g., BSSID
networkTechnology NetworkTechnology E.g., 802.11af, 802.22
interferenceDirection InterferenceDirection Mutual, source or victim
interferenceLevelFromNeighbor REAL Estimated worst case interference level caused by the neighbor
interferenceLevelToNeighbor REAL Estimated worst case interference level caused by the TVBD network or device for which neighbors are reported
NetworkGeometryClass NetworkGeometryClass Network geometry class between a TVBD network and its neighbour TVBD network(s)
그리고, 표 9는, CM이 인접 CM에게 상기 인접 CM에 등록된 TVBD 정보를 요청하는 요청 메시지의 헤더 및 페이로드를 나타낸 표이고, 표 10은, 상기 인접 CM에 등록된 TVBD 정보를 요청하는 요청 메시지의 데이터 타입을 나타낸 표이다.
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CM_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CE_ID or CM_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
reqInfoDescr ReqInfoDescr ID of the requested information
ReqInfoDescr ::= SEQUENCE OF ENUMERATED{
SINR,
desiredBandwidth,
desiredOccupancy,
desiredQoS,
desiredCoverage,
channelNumber,
…
}
아울러, 표 11은, 상기 인접 CM이 상기 CM으로 송신하는 상기 인접 CM에 등록된 TVBD 정보를 포함하는 응답 메시지의 헤더 및 페이로드를 나타낸 표이고, 표 12는, 상기 인접 CM에 등록된 TVBD 정보를 포함하는 응답 메시지의 데이터 타입을 나타낸 표이다.
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CE_ID or CM_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CM_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
reqInfoValue ReqInfoValue Requested information
ReqInfoValue ::= SEQUENCE OF SEQUENCE{
reqInfoDescr ReqInfoDescr,
reqInfoValue CHOICE{ SINRValue REAL,
desiredBandwidthValue REAL,
desiredOccupancyValue REAL,
desiredQoSValue REAL,
desiredCoverageValue REAL,
channelNumberValue REAL,
otherValue ANY}
}
또한, 상기 CM은, 상기 CDIS로부터 수신한 인접 CM 리스트와 상기 인접 CM에 등록된 TVBD 정보를 CE로부터 요청받으며, 이러한 CE의 요청에 대한 응답으로 전술한 바와 같이 CM은, 상기 CDIS로부터 수신한 인접 CM 리스트와 상기 인접 CM에 등록된 TVBD 정보를 상기 CE로 송신한다. 여기서, 표 13은, 상기 CE가 상기 인접 CM 리스트와 상기 인접 CM에 등록된 TVBD 정보를 상기 CM으로 요청하는 요청 메시지의 헤더 및 페이로드를 나타낸 표이고, 표 14는, 상기 CM이 상기 CE로 송신하는 상기 인접 CM 리스트와 상기 인접 CM에 등록된 TVBD 정보를 포함하는 응답 메시지의 헤더 및 페이로드를 나타낸 표이다.
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CE_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CM_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
None
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CM_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CE_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
Note: Information elements below are repeated for each neighbor CM
neighborCMID CX_ID Neighbor CM ID
Note: Information elements below are repeated for each neighbor TVBD network or device.
networkID NetworkID E.g., BSSID
networkTechnology NetworkTechnology E.g., 802.11af, 802.22
interferenceDirection InterferenceDirection Mutual, source or victim
interferenceLevelFromNeighbor REAL Estimated worst case interference level caused by the neighbor
interferenceLevelToNeighbor REAL Estimated worst case interference level caused by the TVBD network or device for which neighbors are reported
listOfOperatingChannelNumber ListOfOperatingChannelNumber
OPTIONAL		 List of operating channel number
listOfOperatingFrequencies ListOfOperatingFrequencies
OPTIONAL		 List of operating frequencies
radioEnvironmentInformation RadioEnvironmentInformation
OPTIONAL		 Radio environment information
NetworkGeometryClass NetworkGeometryClass Network geometry class between a TVBD network and its neighbour TVBD network(s)
이렇게 인접 CM들을 구별한 CM은, TVWS에서 사용 가능한 채널을 구분하며, 이때 TVWS에서 사용 가능한 채널은, TVBD의 타입과 인접 CM에서의 채널 사용 여부에 따라 채널 할당 방식이 상이함으로, 상기 CM은, TVWS DB로부터 획득한 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 정보와, 인접 CM들에 등록된 모든 인접 TVBD들이 사용하고 있는 채널 정보를 기반으로 TVWS에서 동작 채널을 구분, 즉 사용 가능한 채널을 획인하여 분류한다. 그러면 여기서, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템이 TVWS에서 사용 가능한 채널을 확인, 즉 TVWS에서 동작 채널의 구분에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 채널 구분(channel identification) 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 310단계에서 상기 자원 관리 시스템의 CM은, 전술한 바와 같이, TVWS DB로부터 획득한 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 정보와, 인접 CM들에 등록된 모든 인접 TVBD들이 사용하고 있는 채널 정보를 기반으로, TVWS에서 사용 가능한 채널을 체크한다.
그런 다음, 320단계에서 상기 CM은, 상기 체크한 TVWS에서 사용 가능한 채널이 인접 CM에 등록된 TVBD가 사용중인 동작 채널인지를 체크한다.
다음으로, 330단계에서, 상기 CM은, 상기 체크한 TVWS에서 사용 가능한 채널을, 상기 인접 CM에 등록된 TVBD가 사용중인 동작 채널, 및 상기 인접 CM에 등록된 TVBD가 사용하지 않는 동작 채널로서 사용 가능 채널로 구분한다. 또한 상기 CM은, 상기 체크한 TVWS에서 사용 제한 채널(restricted channel)을, 인접 CM에 등록된 TVBD가 사용중인 동작 채널, 및 상기 인접 CM에 등록된 TVBD가 사용하지 않는 동작 채널로 사용 제한 체널로 구분한다. 즉, 상기 CM은, TVWS에서 자신 CM에게 등록된 TVBD들이 사용 가능한 채널을 분류한다. 그러면 여기서, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템이 TVWS에서 사용 가능한 채널을 할당, 즉 TVWS에서 동작 채널의 할당에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 채널 할당(channel allocation) 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 410단계에서 상기 자원 관리 시스템의 CM은, 전술한 바와 같이, TVWS에서 사용 가능한 채널을 할당하기 위해, TVWS에서 사용 가능한 채널에 대한 채널 정보를 제공하는 TVWS DB의 업데이트된 채널 정보 데이터가 유효한 지를 체크한다. 여기서, 만약 상기 TVWS DB의 업데이트된 채널 정보 데이터가 유효하지 않을 경우, 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 CM은, 상기 TVWS DB에 접속하여 TVWS DB의 채널 정보 업데이트를 수행하며, 상기 TVWS DB의 채널 정보 업데이트에 대해서는 앞서 도 2에서 구체적으로 설명하였음으로 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
그리고, 420단계에서 상기 CM은, 도 3에서 설명한 바와 같은 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 분류를 체크한다. 이때, 상기 CM은, 상기 초기 채널 할당(Initiate_Channel_Allocation) 플래그를 '0'으로 리셋하여 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 분류를 체크한다.
그런 다음, 430단계에서 상기 CM은, 상기 채널 분류된 TVWS에서 사용 가능한 채널을 CM 자신에게 등록된 CE들에게 채널을 할당한다. 여기서, 상기 CM은, 전술한 바와 같이, 상기 개별 TV 채널 할당 방식일 경우 각 CE들에게 독립적인 동작 채널을 할당한다. 또한, 상기 CM은, 상기 개별 TV 채널 할당 방식이 아닐 경우, 인접 CM과의 협상이 필요하면 상기 인접 CM과 협상을 수행하여 상기 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 분류를 업데이트하며, 인접 CM과의 협상이 필요하지 않으면 CM 자신에게 등록된 CE들의 채널 고유 방식을 결정하여 동작 채널을 선택, 즉 채널을 할당한다. 여기서, 상기 TVWS에서 사용 가능한 채널은, TVBD의 타입과 인접한 CM에서의 채널 사용 여부에 따라 채널 할당 방식이 상이함으로, 상기 CM은, TVWS DB로부터 수신한 TVWS에서 사용 가능한 채널의 채널 정보와, 인접 CM들에 등록된 모든 인접 TVBD들의 동작 채널 정보를 기반으로, 자신에게 등록된 CE들의 동작 채널을 선택하여 할당한다.
다음으로, 440단계에서 상기 CM은, CM 자신에게 등록된 CE들에게 재설정(reconfiguration)을 요청하며, 상기 재설정 요청에 상응하여 상기 등록된 CE들의 재설정이 성공적으로 수행되었는 지를 확인한다. 여기서, 상기 재설정이 성공적으로 수행되지 못한 CE에게는 채널을 할당하지 않는다.
그리고, 450단계에서, 상기 CM은, 전술한 바와 같은 등록된 CE들로의 채널 할당에 상응하여 채널 분류를 업데이트하며, 이렇게 업데이트된 채널 분류에 대한 채널 분류 정보를 인접 CM으로 송신한다. 이때, 상기 CM은 초기 등록 CM 채널 분류 구별(Initiate_Registered_CM_Channel_Classificaiton_Discovery) 플래그를 '1'로 셋하여 상기 채널 분류를 업데이트하며, 상기 업데이트된 채널 분류 정보를 인접 CM으로 송신한다.
여기서, 상기 CM은, 전술한 바와 같이 자신에게 등록된 CE들에게 재설정 요청에 상응하여 재설정이 성공적으로 수행되었는 지를 확인하며, 이때 상기 등록된 CE들은, 상기 재설정 요청에 대한 응답으로 재설정 관련 정보를 상기 CM으로 송신한다. 즉, 상기 CM은 상기 등록된 CE들로부터 상기 재설정 요청에 대한 응답으로 상기 재설정 관련 정보를 포함하는 재설정 응답 메시지를 수신하며, 상기 재설정 응답 메시지에 포함된 재설정 관련 정보를 통해 상기 등록된 CE들의 재설정이 성공적으로 수행 여부를 확인하다. 그리고, 표 15는, 상기 재설정 관련 정보를 포함하는 재설정 응답 메시지의 헤더 및 페이로드를 나타낸 표이고, 표 16은, 상기 재설정 응답 메시지의 데이터 타입을 나타낸 표이다.
Header
Information element Data type Description
sourceIdentifier = CE_ID CX_ID Source identifier
destinationIdentifier = CM_ID CX_ID Destination identifier
ACKPolicy BOOLEAN Request to send an acknowledgement of reception
Payload
Information element Data type Description
status BOOLEAN Status: successful or not
failedParameters FailedParameters OPTIONAL Failed reconfiguration parameters with recommended values of parameters if reconfiguration request from CM to TVBD is failed
FailedParameterID : : = ENUMERATED {
operatingFrequency,
listOfoperatingChNumber,
txPowerLimit,
channelIsShared,
txSchedule,
}

FailedParameterValue : : = CHOICE{
operatingFrequency SEQUENCE{startFeq REAL, stopFreq REAL},
listOfoperatingChNumber SEQUENCE OF INTEGER,
txPowerLimit REAL,
channelIsShared BOOLEAN,
txSchedule SEQUENCE OF TxSchedule OPTIONAL
}

FailedParameter : : = SEQUENCE{
failedParameterID FailedParameterID,
failedParameterValue FailedParameterValue
}

FailedParameters : : = SEQUENCE OF FailedParameter
그러면 여기서, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템이 TVWS에서 사용 가능한 채널을 선택, 즉 TVWS에서 동작 채널의 선택에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템의 채널 선택 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 510단계에서 상기 자원 관리 시스템의 CM은, TVWS에서 사용 가능한 채널을 체크하며, 520단계에 상기 TVWS의 가용 가능한 채널에서 동작 채널로의 사용 가능을 체크한 후, 530단계에서 동작 채널로 사용 가능한 채널을 선택하여 할당한다.
이때, 상기 CM은, 상기 TVWS에서 사용 가능한 채널이 존재하면 동작 채널로 선택하며, 사용 가능한 채널이 존재하지 않을 경우에는 상기 TVWS에서 사용 제한 채널을 체크한다. 여기서, 상기 CM은, 상기 TVWS에서 사용 제한 채널이 존재하고 또한 해당 TVBD가 사용 제한 채널을 사용 가능한 채널을 동작 채널로 선택하며, 상기 사용 제한 채널이 존재하지 않거나 또는 해당 TVBD가 사용 제한 채널을 사용할 수 없을 경우에는, 인접 CM에 등록된 TVBD들에서 동종 TVBD가 동작 채널로 사용하는 채널을 체크한다. 이때, 상기 CM은, 상기 동종 TVBD가 동작 채널로 사용하는 채널을 동작 채널로 선택하며, 상기 동종 TVBD가 동작 채널로 사용하는 채널이 존재하지 않을 경우에는 상기 인접 CM에 등록된 TVBD들에서 이기종 TVBD가 동작 채널로 사용하는 채널을 체크한다. 여기서, 상기 CM은, 이기종 TVBD가 동작 채널로 사용하는 채널을 동작 채널로 선택하며, 이때 이기종 TVBD가 동작 채널로 사용하는 채널이 존재하지 않을 경우에는 자신에게 등록된 TVBD들에게 동작 채널이 존재하지 않음을 알린다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 자원 관리 시스템은, CM에 등록된 TVBD들의 TVWS에서의 채널 사용을, 상기 TVWS에서의 사용 가능한 채널 수와 인접 CM에서의 상기 TVWS의 사용 여부에 따라 적응적으로 CM에 등록된 TVBD들의 동작 채널을 선택함으로써, 동작 채널을 효과적으로 선택 및 할당하여, 상기 TVWS에서 복수의 시스템들이 상호 공존 및 주파수 공유를 효율적으로 수행한다. 특히, 상기 자원 관리 시스템의 CM은, 복수의 시스템들의 시스템 환경에 따라 적응적으로 동작 채널을 선택하기 위해, 채널 특성에 따라 채널을 구분하여 WS 대역에서 동작 채널을 선택하도록 효과적으로 채널을 분류한다. 아울러, 상기 자원 관리 시스템의 CM은, 복수의 시스템들의 시스템 환경에 따라 적응적으로 동작 채널을 선택하기 위해, TVWS에서 사용 가능한 채널의 수와 인접 시스템, 즉 인접 CM의 수에 따라 동작 채널을 할당함으로써, WS 대역에서 동작 채널을 선택하도록 효과적으로 채널을 할당한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 제1주파수 대역에 대한 사용 권한을 갖지 않는 복수의 시스템들을 포함하는 통신 시스템에서 자원 관리 시스템에 있어서,
    상기 제1주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들이 사용 가능한 주파수 대역이 검색되면, 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들의 공존 및 주파수 공유를 위해 상기 복수의 시스템들을 관리하는 공존 매니저(CM: Coexistence Manager);
    상기 복수의 시스템들의 정보 및 상기 공존 매니저의 정보를 송수신하는 공존 인에이블러(CE: Coexistence Enabler); 및
    상기 복수의 시스템들에 대한 상기 공존 매니저의 제어를 지원하는 공존 디스커버리 및 정보 서버(CDIS: Coexistence Discovery and Information Server);를 포함하며;
    상기 공존 매니저는, 상기 복수의 시스템들에 각각 대응하여 복수의 공존 매니저들이 존재하며;
    상기 복수의 공존 매니저들에서 제1공존 매니저는, 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보와 인접(neighbor) 공존 매니저의 채널 정보를 바탕으로, 상기 사용 가능한 주파수 대역을 구분하여 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1공존 매니저는, 개별 TV 채널 할당(individual TV channel allocation) 방식을 통해 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1공존 매니저는, 동종 및 이종 디바이스들 간 TV 채널 공유(Shared TV channel allocation) 방식을 통해 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보를 제공하는 TVWS 데이터 베이스(TVWS DB: TVWS Data Base);를 더 포함하며;
    상기 제1공존 매니저는, 상기 TVWS 데이터 베이스에 접속하여 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보를 상기 TVWS 데이터 베이스로부터 획득하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 TVWS 데이터 베이스는, 헤더(header), 페이로드(payload), 및 데이터 타입(data type)을 포함하며, 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보를 포함하는 메시지를 상기 제1공존 매니저로 송신하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1공존 매니저는, 상기 제1공존 매니저에 등록된 공존 인에이블러와 상기 인접 공존 매니저를 구별(discovery)하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1공존 매니저는, 상기 제1공존 매니저에 등록된 공존 인에이블러로 상기 복수의 시스템들의 컨텍스트(context) 정보를 포함하는 측정 정보를 요청하는 요청 메시지를 송신하고, 상기 요청 메시지에 상응하여 상기 제1공존 매니저에 등록된 공존 인에이블러로부터 상기 측정 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하며;
    상기 제1공존 매니저는, 상기 측정 정보를 통해 상기 제1공존 매니저에 등록된 공존 인에이블러를 구별하고;
    상기 요청 메시지 및 응답 메시지는, 헤더(header), 페이로드(payload), 및 데이터 타입(data type)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1공존 매니저는, 상기 인접 공존 매니저의 리스트와, 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 정보를 요청하는 제1요청 메시지를 상기 공존 디스커버리 및 정보 서버로 송신하고, 상기 제1요청 메시지에 상응하여 상기 공존 디스커버리 및 정보 서버로부터 상기 인접 공존 매니저의 리스트와, 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 정보를 포함하는 제1응답 메시지를 수신하며;
    상기 제1공존 매니저는, 상기 인접 공존 매니저의 리스트와, 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 정보를 통해 상기 인접 공존 매니저를 구별하고;
    상기 제1요청 메시지 및 제1응답 메시지는, 헤더(header) 및 페이로드(payload)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1공존 매니저는, 상기 인접 공존 매니저로 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스텝들의 정보를 요청하는 제2요청 메시지를 송신하고, 상기 제2요청 메시지에 상응하여 상기 인접 공존 매니저로부터 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 정보를 포함하는 제2응답 메시지를 수신하며;
    상기 제2요청 메시지 및 제2응답 메시지는, 헤더, 페이로드, 및 데이터 타입(data type)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1공존 매니저는, 상기 제1공존 매니저에 등록된 공존 인에이블러로부터 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 정보를 요청하는 제3요청 메시지를 수신하고, 상기 제3요청 메시지에 상응하여 상기 제1공존 매니저에 등록된 공존 인에이블러로 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 정보를 포함하는 제3응답 메시지를 송신하며;
    상기 제3요청 메시지 및 제3응답 메시지는, 헤더 및 페이로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1공존 매니저는,
    상기 사용 가능한 주파수 대역에서, 상기 복수의 시스템들의 사용 채널, 및 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 사용 채널로 구분하고;
    상기 제1주파수 대역의 사용 제한 채널(restricted channel)에서, 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 사용 채널로 구분하며;
    상기 사용 채널들을 상기 복수의 시스템들의 동작 채널로 선택하여 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  12. 제12항에 있어서,
    상기 제1공존 매니저는, 상기 제1공존 매니저에 등록된 공존 인에이블러로 재설정(reconfiguration)을 요청하는 재설정 요청 메시지를 송신하고, 상기 재설정 요청 메시지에 상응하여 상기 제1공존 매니저에 등록된 공존 인에이블러로부터 재설정 응답 메시지를 수신하며;
    상기 제1공존 매니저는, 상기 재설정 응답 메시지를 통해 상기 제1공존 매니저에 등록된 공존 인에이블러의 재설정을 확인하여 동작 채널 할당을 결정하고;
    상기 재설정 응답 메시지는, 헤더(header), 페이로드(payload), 및 데이터 타입(data type)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 시스템.
  13. 제1주파수 대역에 대한 사용 권한을 갖지 않는 복수의 시스템들을 포함하는 통신 시스템에서 상기 제1주파수 대역의 자원을 관리하는 방법에 있어서,
    상기 제1주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들이 사용 가능한 주파수 대역이 검색되면, 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보를 제공하는 TVWS 데이터 베이스(TVWS DB: TVWS Data Base)로부터 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보를 획득하는 단계;
    상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들의 공존 및 주파수 공유를 위한 복수의 공존 매니저들에서 인접(neighbor) 공존 매니저의 채널 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보와 상기 인접 공존 매니저의 채널 정보를 바탕으로, 상기 사용 가능한 주파수 대역을 구분하여 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 단계는, 개별 TV 채널 할당(individual TV channel allocation) 방식을 통해 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 단계는, 동종 및 이종 디바이스들 간 TV 채널 공유(Shared TV channel allocation) 방식을 통해 상기 사용 가능한 주파수 대역에서 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 단계는,
    상기 인접 공존 매니저의 리스트와, 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 정보를 수신하여 상기 인접 공존 매니저를 구별(discovery)하는 단계; 및
    상기 복수의 시스템들의 컨텍스트(context) 정보를 포함하는 측정 정보를 수신하여, 상기 복수의 시스템들의 공존 인에이블러(CE: Coexistence Enabler)를 구별(discovery)하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 공존 인에이블러를 구별하는 단계는, 상기 복수의 시스템들의 컨텍스트(context) 정보를 포함하는 측정 정보를 수신하여 구별하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 단계는, 상기 사용 가능한 주파수 대역의 채널 정보와, 상기 인접 공존 매니저의 리스트, 및 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 정보를 바탕으로 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 단계는,
    상기 사용 가능한 주파수 대역에서, 상기 복수의 시스템들의 사용 채널, 및 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 사용 채널로 구분하는 단계;
    상기 제1주파수 대역의 사용 제한 채널(restricted channel)에서, 상기 인접 공존 매니저에 등록된 시스템들의 사용 채널로 구분하는 단계; 및
    상기 사용 채널들을 상기 복수의 시스템들의 동작 채널로 선택하여 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 시스템들의 동작 채널을 할당하는 단계는, 상기 공존 인에이블러로부터 재설정(reconfiguration) 정보를 수신하고, 상기 재설정 정보를 통해 상기 공존 인에이블러의 재설정을 확인하여 상기 복수의 시스템들의 동작 채널 할당을 결정하는 것을 특징으로 하는 자원 관리 방법.
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