KR20120101454A - 동적 스펙트럼 관리자(ｄｓｍ)를 위한 사일런트 기간의 조정 - Google Patents

동적 스펙트럼 관리자(ｄｓｍ)를 위한 사일런트 기간의 조정 Download PDF

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KR20120101454A
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인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크
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Abstract

네트워크 내의 비동기적 사일런트 기간을 조정하기 위해 동적 스펙트럼 관리자(DSM)에 사용을 위한 방법으로서, 방법은 네트워크 내의 1차 사용자를 검출하는 것과, 네트워크 내의 하나 이상의 인지 무선(CR) 노드에 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 전송하는 것으로서, 메시지는 사일런트 기간의 시작 및 주기를 지시하고 스펙트럼 감지를 개시하는 것인, 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 전송하는 것과, 스펙트럼 감지의 결과를 지시하는 네트워크 내의 하나 이상의 CR 노드로부터 측정 보고 제어 메시지를 수신하는 것과, 하나 이상의 CR 노드에 메시지를 전송하는 것을 포함하고, 메시지는 스펙트럼 감지 결과에 기초하여 상이한 주파수로 이동하도록 하나 이상의 CR 노드에 명령하는 것인 방법이 개시된다.

Description

동적 스펙트럼 관리자(ＤＳＭ)를 위한 사일런트 기간의 조정{COORDINATION OF SILENT PERIODS FOR DYNAMIC SPECTRUM MANAGER(DSM)}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2009년 11월 16일 출원된 미국 가출원 제61/261,688호, 2009년 12월 9일 출원된 미국 가출원 제61/267,914호 및 2010년 9월 24일 출원된 미국 가출원 제61/386,224호의 이득을 청구하고, 이들 출원의 내용은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
신흥 네트워킹 기술을 위한 더 높은 대역폭 효율에 대한 요구 및 현재의 허가된 대역폭이 비효율적으로 이용되고 있다는 사실은 인지 무선(cognitive radio: CR)의 기술의 개발을 유도하고 있다. CR-인에이블링 디바이스는 특정 순간에 이용 가능한 스펙트럼을 발견하기 위해 스펙트럼 감지 동작을 수행하고 주 사용자(primary user)에 의해 점유되지 않을 수 있는 때에 이용 가능한 스펙트럼을 사용함으로써 다른 디바이스에 허가된 대역 상에서 통신하는 것이 가능하다. CR 네트워크가 현재 허가된 기술과 공존할 수 있는 것을 보장하기 위해, CR 디바이스는 대역 상의 1차 사용자의 도달을 감지하고 1차 사용자에 간섭하지 않고 다른 이용 가능한 대역으로 이동하기 위해, 고도의 민첩성(agility)(1차 사용자의 존재를 신속하게 검출하고 1차 사용자의 도달에 반응하는 능력)을 필요로 할 수 있다.
협동 스펙트럼 감지는 깊은 페이딩(deep fading) 환경에 있을 수 있는 CR 노드를 위한 스펙트럼 감지 알고리즘의 감도 요구를 감소시키는데 사용될 수 있다. 협동 스펙트럼 감지의 대부분의 전통적인 형태에서, CR 노드의 세트는 스펙트럼 감지를 동시에 수행하고 개별 결과를 중앙 노드에 전송하여 스펙트럼 이용 가능성을 결정할 수 있다. 이는 사용자들 사이의 스펙트럼 감지를 조정하고 교환하기 위한 방법을 필요로 한다.
스펙트럼 감지 알고리즘의 가장 간단한 형태는 에너지 검출의 카테고리일 수 있다. 이 알고리즘의 카테고리는 특정 관심 대역 상에서 검출된 에너지의 측정에 의해 1차 사용자의 존재 또는 부재(absence)를 검출한다. 이 스펙트럼 감지의 형태의 간단성은 이를 CR 용례에 대해 매우 매력적이게 한다. 예를 들어, 무선 지역 통신망(Wireless regional area network: WRAN)을 위한 IEEE 802.22 표준은 허용된 스펙트럼 감지 기술 중 하나인 TV 스펙트럼에 공백(white space)을 사용하여 에너지 검출을 행한다. CR 디바이스를 위한 에너지 검출을 사용하는 주요 과제는 스펙트럼 감지를 수행할 때 1차 사용자 전송과 다른 CR 디바이스 전송 사이를 구별하는 것이다. 게다가, 비용의 이유로, CR 디바이스는 단지 하나의 수신기만을 포함할 수 있고, 정상 전송(TX) 수신(RX) 동작과 동시에 스펙트럼 감지를 수행하는 것이 가능하지 않을 수 있다. 다수의 CR 디바이스가 애드혹 또는 CR 네트워크를 형성하는 최종 시나리오 공존할 수 있고, 각각의 이들 노드를 위한 스펙트럼 감지 기간이 부근의 어떠한 다른 CR 노드도 전송하지 않을 때 스펙트럼 감지가 수행되는 것을 보장하기 위해 적시에 조정될 필요가 있다. 이는 소위 스펙트럼 감지를 위한 사일런트 기간(silent period)이라 칭하는 것을 초래한다.
네트워크 내의 사일런트(silent) 측정 기간의 사용은 허용 가능한 채널 세트 상에서 측정을 수행하기 위해 필요한 무선 액세스 포인트(AP)를 위해 조사되었다. 이 이전의 작업은 상이한 무선 기술을 사용하는 상이한 1차 사용자를 갖는 환경에서 스펙트럼 감지를 수행하려고 시도하는 CR 네트워크의 요구를 처리하지 않는다. 예를 들어, AP에 의해 요구되는 사일런트 측정 기간(SMP)은 단지 통신 매체가 이용 가능해질 때 개시되는데, 이는 CR 디바이스의 민첩성 요구를 처리하지 않을 수 있다. CR 디바이스는 1차 사용자에 어떠한 간섭도 초래하지 않기 위해 제한된 지연 시간에 미사용 대역으로 스위칭함으로써 1차 사용자의 도달에 반응할 수 있다.
예를 들어, IEEE 802.22 드래프트 표준은 2초의 소개 시간(evacuation time)을 필요로 한다. 이는 해당 대역으로의 허가된 1차 사용자의 도달 후에 현재 사용된 대역을 떠나기 위해 2차 사용자에 대해 요구되는 시간이다. 통상적으로, 주기적 스펙트럼 감지 기간이 고려되고, 이는 요구된 소개 시간을 성취하는 것을 가능하게 하기 위해 적어도 매 2초마다 스펙트럼 감지를 수행하도록 CR 노드에 요구한다. 일반적으로, 주기적인 스펙트럼 감지는 콘텍스트 스위칭, 버퍼의 유지 및 스펙트럼 감지 시간 중에 실시간 트래픽에 기인하여 CR 노드에 더 높은 오버헤드를 생성할 수 있다. 그 결과, 짧은 스펙트럼 감지 기간이 효율 관점으로부터 매우 바람직하지 않다. 따라서, CR 네트워크 내의 스펙트럼 감지를 위한 사일런트 기간을 조정하기 위한 방법이 요구된다.
네트워크 내의 비동기적 사일런트 기간을 조정하기 위한 동적 스펙트럼 관리자(DSM)에 사용을 위한 방법으로서, 방법은 네트워크 내의 1차 사용자를 검출하는 것과, 네트워크 내의 하나 이상의 인지 무선(CR) 노드에 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 전송하는 것으로서, 메시지는 사일런트 기간의 시작 및 주기를 지시하고 스펙트럼 감지를 개시하는 것인, 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 전송하는 것과, 스펙트럼 감지의 결과를 지시하는 네트워크 내의 하나 이상의 CR 노드로부터 측정 보고 제어 메시지를 수신하는 것과, 하나 이상의 CR 노드에 메시지를 전송하는 것을 포함하고, 메시지는 스펙트럼 감지 결과에 기초하여 상이한 주파수로 이동하도록 하나 이상의 CR 노드에 명령하는 방법이다.
더 상세한 이해는 첨부 도면과 관련하여 예로서 제공된 이하의 상세한 설명으로부터 얻어질 수 있다.
도 1a는 하나 이상의 개시된 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 통신 시스템의 시스템 다이어그램.
도 1b는 도 1a에 도시되어 있는 통신 시스템 내에 사용될 수 있는 예시적인 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit; WTRU)의 시스템 다이어그램.
도 1c는 도 1a에 도시되어 있는 통신 시스템 내에 사용될 수 있는 예시적인 무선 액세스 네트워크 및 예시적인 코어 네트워크의 시스템 다이어그램.
도 2는 소형 국부화된 영역으로 분할되는 CR 노드 네트워크의 예의 도면.
도 3은 기본 묵음 간격(quiet interval) 스케쥴링 프로토콜의 예의 도면.
도 4는 각각의 노드 내의 조정된 스펙트럼 감지를 위한 상태 전이 다이어그램.
도 5는 묵음 간격을 위한 스케쥴로서 작용하는 SSN을 갖는 향상 프로토콜의 예의 도면.
도 6은 사일런트 기간 조정을 위한 예시적인 시나리오를 도시하고 있는 도면.
도 7은 802.11-기반 프로토콜 스택에서 DSM 레이어의 예를 도시하고 있는 도면.
도 8은 셀룰러-기반 프로토콜 스택에서 DSM 레이어의 예를 도시하고 있는 도면.
도 9는 케이스 1에 대한 국부화된 멀티캐스트 사일런트 기간 시작 메시지의 예를 도시하고 있는 도면.
도 10은 케이스 2에 대한 국부화된 멀티캐스트 사일런트 기간 시작 메시지의 예를 도시하고 있는 도면.
도 11a 및 도 11b는 비동기적 사일런트 기간에 대한 호 흐름의 예를 도시하고 있는 도면.
도 12는 사일런트 기간 제어 메시지를 위한 MAC 관리 프레임의 예를 도시하고 있는 도면.
도 13은 각각의 사일런트 기간 제어 메시지의 필드의 예를 도시하고 있는 도면.
도 14는 DSM 레이어 내의 이벤트 구성 및 보고의 예를 도시하고 있는 도면.
도 15는 CR 노드에 의한 CQI 측정으로부터 비동기적 스펙트럼 감지 이벤트의 트리거링의 예를 도시하고 있는 도면.
도 16은 주기적인 스펙트럼 감지 시간을 갖는 허가된 대역 상의 CR 노드 액티비티의 예를 도시하고 있는 도면.
도 17은 PHY-레이어 CQI 측정을 위한 DSM과 CR 사이의 RRC에서 이벤트 구성 및 보고의 예를 도시하고 있는 도면.
도 18은 비동기적 사일런트 기간 조정을 위한 RRC 메시징 프로토콜의 예를 도시하고 있는 도면.
도 19는 고정 묵음 간격의 예를 도시하고 있는 도면.
도 20은 랜덤 묵음 간격의 예를 도시하고 있는 도면.
도 1a는 하나 이상의 개시된 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 통신 시스템(100)의 다이어그램이다. 통신 시스템(100)은 음성, 데이터, 비디오, 메시징, 브로드캐스트 등과 같은 콘텐츠를 다수의 무선 사용자에 제공하는 다중 액세스 시스템일 수 있다. 통신 시스템(100)은 무선 대역폭을 포함하는 시스템 리소스의 공유를 통해 다수의 무선 사용자가 이러한 콘텐츠에 액세스하는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템(100)은 코드 분할 다중 접속(CDMA), 시분할 다중 접속(TDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 직교 FDMA(OFDMA), 단일 반송파 FDMA(SC-FDMA) 등과 같은 하나 이상의 채널 액세스 방법을 이용할 수 있다.
도 1a에 도시되어 있는 바와 같이, 통신 시스템(100)은 무선 송수신 유닛(WTRU)(102a, 102b, 102c, 102d), 무선 액세스 네트워크(RAN)(104), 코어 네트워크(106), 공중 전화 교환망(PSTN)(108), 인터넷(110) 및 다른 네트워크(112)를 포함할 수 있지만, 개시된 실시예는 임의의 수의 WTRU, 기지국, 네트워크 및/또는 네트워크 요소를 고려한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 각각의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 무선 환경에서 동작하고 그리고/또는 통신하도록 구성된 임의의 유형의 디바이스일 수 있다. 예로서, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)은 무선 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있고, 사용자 장비(UE), 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 호출기, 휴대폰, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 스마트폰, 랩탑, 넷북, 퍼스널 컴퓨터, 무선 센서, 소비자 전자 기기 등을 포함할 수 있다.
통신 시스템(100)은 기지국(114a) 및 기지국(114b)을 또한 포함할 수 있다. 각각의 기지국(114a, 114b)은 코어 네트워크(106), 인터넷(110) 및/또는 네트워크(112)와 같은 하나 이상의 통신 네트워크로의 액세스를 용이하게 하기 위해 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d) 중 적어도 하나와 무선 인터페이스하도록 구성된 임의의 유형의 디바이스일 수 있다. 예로서, 기지국(114a, 114b)은 기지국 송수신기(BTS), 노드-B, e노드 B, 홈 노드 B, 홈 e노드 B, 사이트 제어기, 액세스 포인트(AP), 무선 라우터 등일 수 있다. 기지국(114a, 114b)은 각각 단일 요소로서 도시되어 있지만, 기지국(114a, 114b)은 임의의 수의 상호 접속된 기지국 및/또는 네트워크 요소를 포함할 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
기지국(114a)은 기지국 제어기(BSC), 무선 네트워크 제어기(RNC), 릴레이 노드 등과 같은 다른 기지국 및/또는 네트워크 요소(도시 생략)를 또한 포함할 수 있는 RAN(104)의 부분일 수 있다. 기지국(114a) 및/또는 기지국(114b)은 셀(도시 생략)이라 칭할 수도 있는 특정 지리학적 영역 내의 무선 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 셀은 셀 섹터로 더 분할될 수 있다. 예를 들어, 기지국(114a)과 연관된 셀은 3개의 섹터로 분할될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 기지국(114a)은 3개의 송수신기, 즉 셀의 각각의 섹터에 대해 하나씩의 송수신기를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국(114a)은 다중 입력 다중 출력(MIMO) 기술을 이용할 수 있고, 따라서 셀의 각각의 섹터에 대해 다수의 송수신기를 이용할 수 있다.
기지국(114a, 114b)은 임의의 적합한 무선 통신 링크[예를 들어, 무선 주파수(RF), 마이크로파, 적외선(IR), 자외선(UV), 가시광 등]일 수 있는 공중(air) 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)의 하나 이상과 통신할 수 있다. 공중 인터페이스(116)는 임의의 적합한 무선 액세스 기술(RAT)을 사용하여 설정될 수 있다.
더 구체적으로, 전술된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 다중 액세스 시스템일 수 있고, CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 하나 이상의 채널 액세스 체계를 이용할 수 있다. 예를 들어, RAN(104) 내의 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 102c)는 광대역 CDMA(WCDMA)를 사용하여 공중 인터페이스(116)를 설정할 수 있는 범용 이동 통신 시스템(UMTS) 지상 무선 액세스(UTRA)와 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. WCDMA는 고속 패킷 액세스(HSPA) 및/또는 진화된 HSPA(HSPA+)와 같은 통신 프로토콜을 포함할 수 있다. HSPA는 고속 하향링크 패킷 액세스(HSDPA) 및/또는 고속 상향링크 패킷 액세스(HSUPA)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 102c)는 장기 진화(LTE) 및/또는 LTE-어드밴스드(LTE-A)를 사용하여 공중 인터페이스(116)를 설정할 수 있는 진화된 UMTS 지상 무선 액세스(E-UTRA)와 같은 무선 기술을 구현할 수 있다.
다른 실시예에서, 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 102c)는 IEEE 802.16[즉, 마이크로파 액세스를 위한 전세계 상호 운용성(Worldwide Interoperability for Microwave Access(WiMAX)], CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, 인터림 표준(Interim Standard) 856(IS-856), 이동 통신 전세계 시스템(GSM), GSM 진화를 위한 향상된 데이터 전송율(EDGE), GSM EDGE(GERAN) 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다.
도 1의 기지국(114b)은 예를 들어 무선 라우터, 홈 노드 B, 홈 e노드 B 또는 액세스 포인트일 수 있고, 비즈니스 장소, 가정, 차량, 캠퍼스 등과 같은 국부화된 영역에서 무선 접속성을 용이하게 하기 위해 적합한 RAT를 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 기지국(114b) 및 WTRU(102c, 102d)는 무선 근거리 통신망(WLAN)을 설정하기 위해 IEEE 802.11과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국(114b) 및 WTRU(102c, 102d)는 무선 개인 영역 통신망(WPAN)을 설정하기 위해 IEEE 802.15와 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기지국(114b) 및 WTRU(102c, 102d)는 피코셀 또는 펨토셀을 설정하기 위해 셀룰러-기반 RAT(예를 들어, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A 등)를 이용할 수 있다. 도 1a에 도시되어 있는 바와 같이, 기지국(114b)은 인터넷(110)으로의 직접 접속을 가질 수 있다. 따라서, 기지국(114b)은 코어 네트워크(106)를 경유하여 인터넷(110)에 액세스하도록 요구되지 않을 수도 있다.
RAN(104)은 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d) 중 하나 이상에 음성, 데이터, 애플리케이션 및/또는 보이스 오버 인터넷 프로토콜(VoIP) 서비스를 제공하도록 구성된 임의의 유형의 네트워크일 수 있는 코어 네트워크(106)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(106)는 호 제어, 과금 서비스, 모바일 위치 기반 서비스, 선불 통화, 인터넷 접속성, 비디오 분배 등을 제공할 수 있고 그리고/또는 사용자 인증과 같은 고레벨 보안 기능을 수행할 수 있다. 도 1a에는 도시되어 있지 않지만, RAN(104) 및/또는 코어 네트워크(106)는 RAN(104)과 동일한 RAT 또는 상이한 RAT를 이용하는 다른 RAN과 직접 또는 간접 통신할 수 있다. 예를 들어, E-UTRA 무선 기술을 이용하는 것일 수 있는 RAN(104)에 접속되는 것에 추가하여, 코어 네트워크(106)는 또한 GSM 무선 기술을 이용하여 다른 RAN(도시 생략)과 통신할 수도 있다.
코어 네트워크(106)는 또한 PSTN(108), 인터넷(110) 및/또는 다른 네트워크(112)에 액세스하기 위해 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)를 위한 게이트웨이로서 기능할 수 있다. PSTN(108)은 기존 전화 서비스(POTS)를 제공하는 회로 교환 전화 네트워크를 포함할 수 있다. 인터넷(110)은 TCP/IP 인터넷 프로토콜 스위트(suite)의 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP)과 같은 공통 통신 프로토콜을 사용하는 상호 접속된 컴퓨터 네트워크 및 디바이스의 전세계 시스템을 포함할 수 있다. 네트워크(112)는 다른 서비스 공급자에 의해 소유되고 그리고/또는 운영되는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크(112)는 RAN(104)과 동일한 RAT 또는 상이한 RAT를 이용할 수 있는 하나 이상의 RAN에 접속된 다른 코어 네트워크를 포함할 수 있다.
통신 시스템(100)의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)의 일부 또는 모두는 다중 모드 능력을 포함할 수 있는데, 즉 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 상이한 무선 링크를 통해 상이한 무선 네트워크와 통신하기 위한 다수의 송수신기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시되어 있는 WTRU(102c)는 셀룰러-기반 무선 기술을 이용할 수 있는 기지국(114a)과, IEEE 802 무선 기술을 이용할 수 있는 기지국(114b)과 통신하도록 구성될 수 있다.
도 1b는 예시적인 WTRU(102)의 시스템 다이어그램이다. 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이, WTRU(102)는 프로세서(118), 송수신기(120), 송수신 요소(122), 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 디스플레이/터치패드(128), 제거 불가능 메모리(106), 제거 가능 메모리(132), 전원(134), 위성 위치 확인 시스템(GPS) 칩셋(136) 및 다른 주변 장치(138)를 포함할 수 있다. WTRU(102)는 여전히 실시예에 따르면서 상기 요소들의 임의의 서브-조합을 포함할 수 있다.
프로세서(118)는 범용 프로세서, 특정 용도 프로세서, 통상의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관하는 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 회로, 임의의 다른 유형의 집적 회로(IC), 상태 머신 등일 수 있다. 프로세서(118)는 신호 코딩, 데이터 프로세싱, 전력 제어, 입력/출력 프로세싱 및/또는 WTRU(102)가 무선 환경에서 동작할 수 있게 하는 임의의 다른 기능성을 수행할 수 있다. 프로세서(118)는 송수신 요소(122)에 결합될 수 있는 송수신기(120)에 결합될 수 있다. 도 1b는 프로세서(118) 및 송수신기(120)를 개별 구성 요소로서 도시하고 있지만, 프로세서(118) 및 송수신기(120)는 전자 패키지 또는 칩에서 함께 집적화될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
송수신 요소(122)는 공중 인터페이스(116)를 통해 기지국[예를 들어, 기지국(114a)]에 신호를 전송하거나 그로부터 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 송수신 요소(122)는 RF 신호를 전송하고 그리고/또는 수신하도록 구성된 안테나일 수 있다. 다른 실시예에서, 송수신 요소(122)는 예를 들어 IR 신호, UV 신호 또는 가시광 신호를 전송하고 그리고/또는 수신하도록 구성된 이미터/검출기일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 송수신 요소(122)는 RF 신호 및 광 신호를 전송하고 수신하도록 구성될 수 있다. 송수신 요소(122)는 무선 신호의 임의의 조합을 전송하고 그리고/또는 수신하도록 구성될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
게다가, 송수신 요소(122)는 도 1b에 개별 요소로서 도시되어 있지만, WTRU(102)는 임의의 수의 송수신 요소(122)를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, WTRU(102)는 MIMO 기술을 이용할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, WTRU(102)는 공중 인터페이스(116)를 통해 무선 신호를 전송하고 수신하기 위한 2개 이상의 송수신 요소(122)(예를 들어, 다중 안테나)를 포함할 수 있다.
송수신기(120)는 송수신 요소(122)에 의해 전송될 신호를 변조하고 송수신 요소(122)에 의해 수신된 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 전술된 바와 같이, WTRU(102)는 다중 모드 능력을 가질 수 있다. 따라서, 송수신기(120)는 예를 들어 WTRU(102)가 UTRA 및 IEEE 802.11과 같은 다중 RAT를 경유하여 통신할 수 있게 하기 위한 다중 송수신기를 포함할 수 있다.
WTRU(102)의 프로세서(118)는 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126) 및/또는 디스플레이/터치패드(128)[예를 들어, 액정 디스플레이(LCD) 디스플레이 유닛 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 유닛]에 결합될 수 있고 이들로부터 사용자 입력 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(118)는 또한 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126) 및/또는 디스플레이/터치패드(128)에 사용자 데이터를 출력할 수 있다. 게다가, 프로세서(118)는 제거 불가능 메모리(106) 및/또는 제거 가능 메모리(132)와 같은 임의의 유형의 적합한 메모리로부터 정보에 액세스하고 이 메모리에 데이터를 저장할 수 있다. 제거 불가능 메모리(106)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 하드 디스크 또는 임의의 다른 유형의 메모리 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 제거 가능 메모리(132)는 가입자 식별 모듈(SIM) 카드, 메모리 스틱, 보안 디지털(SD) 메모리 카드 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(118)는 WTRU(102) 상에, 예를 들어 서버 또는 가정용 컴퓨터(도시 생략) 상에 물리적으로 위치되지 않은 메모리로부터 정보를 액세스하고 이 메모리에 데이터를 저장할 수 있다.
프로세서(118)는 전원(134)으로부터 전력을 수신할 수 있고, WTRU(102) 내의 다른 구성 요소로 전력을 분배하고 그리고/또는 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(134)은 WTRU(102)에 전력 공급하기 위한 임의의 적합한 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전원(134)은 하나 이상의 건식 셀 배터리[예를 들어, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-아연(NiZn), 니켈 금속 수산화물(NiMH), 리튬-이온(Li-ion) 등], 태양 전지, 연료 전지 등을 포함할 수 있다.
프로세서(118)는 또한 WTRU(102)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예를 들어, 경도 및 위도)를 제공하도록 구성될 수 있는 GPS 칩셋(136)에 결합될 수 있다. GPS 칩셋(136)으로부터의 정보에 추가하여 또는 그 대신에, WTRU(102)는 기지국[예를 들어, 기지국(114a, 114b)]으로부터 공중 인터페이스(116)를 통해 위치 정보를 수신할 수 있고 그리고/또는 2개 이상의 가까운 기지국으로부터 수신되는 신호의 타이밍에 기초하여 그 위치를 결정할 수 있다. WTRU(102)는 여전히 실시예에 따르면서 임의의 적합한 위치-판정 방법을 경유하여 위치 정보를 획득할 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
프로세서(118)는 부가의 특징, 기능성 및/또는 유선 또는 무선 접속성을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈을 포함할 수 있는 다른 주변 장치(138)에 더 결합될 수 있다. 예를 들어, 주변 장치(138)는 가속도계, 이-콤패스(e-compass), 위성 송수신기, 디지털 카메라(사진 또는 비디오용), 범용 직렬 버스(USB) 포트, 진동 디바이스, 텔레비전 송수신기, 핸즈프리 헤드셋, 블루투스
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모듈, 주파수 변조(FM) 라디오 유닛, 디지털 음악 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저 등을 포함할 수 있다.
도 1c는 실시예에 따른 RAN(104) 및 코어 네트워크(106)의 시스템 다이어그램이다. 전술된 바와 같이, RAN(104)은 공중 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c)와 통신하기 위해 E-UTRA 무선 기술을 이용할 수 있다. RAN(104)은 또한 코어 네트워크(106)와 통신할 수 있다.
RAN(104)은 e노드-B(140a, 140b, 140c)를 포함할 수 있지만, RAN(104)은 여전히 실시예에 따르면서 임의의 수의 e노드-B를 포함할 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. e노드-B(140a, 140b, 140c)는 공중 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c)와 통신하기 위한 하나 이상의 송수신기를 각각 포함할 수 있다. 일 실시예에서, e노드-B(140a, 140b, 140c)는 MIMO 기술을 구현할 수 있다. 따라서, e노드-B(140a)는 예를 들어 WTRU(102a)에 무선 신호를 전송하고 그로부터 무선 신호를 수신하기 위해 다중 안테나를 사용할 수 있다.
각각의 e노드-B(140a, 140b, 140c)는 특정 셀(도시 생략)과 연관될 수 있고, 무선 리소스 관리 판정, 핸드오버 판정, 상향링크 및/또는 하향링크의 사용자의 스케쥴링 등을 취급하도록 구성될 수 있다. 도 1c에 도시되어 있는 바와 같이, e노드-B(140a, 140b, 140c)는 X2 인터페이스를 통해 서로 통신할 수 있다.
도 1c에 도시되어 있는 코어 네트워크(106)는 이동도 관리 게이트웨이(MME)(142), 서빙 게이트웨이(144) 및 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이(146)를 포함할 수 있다. 각각의 상기 요소는 코어 네트워크(106)의 부분으로서 도시되어 있지만, 이들 요소 중 임의의 하나는 코어 네트워크 운영자 이외의 엔티티에 의해 소유되고 그리고/또는 동작될 수도 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
MME(142)는 S1 인터페이스를 경유하여 RAN(104) 내의 각각의 e노드-B(142a, 142b, 142c)에 접속될 수 있고, 제어 노드로서 기능할 수 있다. 예를 들어, MME(142)는 WTRU(102a, 102b, 102c)의 사용자, 베어러 활성화/비활성화, WTRU(102a, 102b, 102c)의 초기 어태치 중에 특정 서빙 게이트웨이의 선택 등의 책임이 있을 수 있다. MME(142)는 또한 GSM 또는 WCDMA와 같은 다른 무선 기술을 이용하는 다른 RAN(도시 생략)과 RAN(104) 사이의 스위칭을 위한 제어 플레인 기능을 제공할 수 있다.
서빙 게이트웨이(144)는 S1 인터페이스를 경유하여 RAN(104) 내의 e노드-B(140a, 140b, 140c)의 각각에 접속될 수 있다. 서빙 게이트웨이(144)는 일반적으로 WTRU(102a, 102b, 102c)로/로부터 사용자 데이터 패킷을 라우팅하고 포워딩할 수 있다. 서빙 게이트웨이(144)는 e노드 B간 핸드오버 중에 사용자 플레인의 고정, 하향링크 데이터가 WTRU(102a, 102b, 102c)에 대해 이용 가능할 때 페이징의 트리거링, WTRU(102a, 102b, 102c)의 콘텍스트의 관리 및 저장 등과 같은 다른 기능을 또한 수행할 수 있다.
서빙 게이트웨이(144)는 PDN 게이트웨이(146)에 도한 접속될 수 있고, 이는 인터넷(110)과 같은 패킷 교환 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 102c)에 제공할 수 있어 WTRU(102a, 102b, 102c)와 IP 인에블링된 디바이스 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다.
코어 네트워크(106)는 다른 네트워크와의 통신을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(106)는 PSTN(108)과 같은 회로 교환 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 102c)에 제공할 수 있어 WTRU(102a, 102b, 102c)와 전통적인 지상 통신 디바이스 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(106)는 코어 네트워크(106)와 PSTN(108) 사이의 인터페이스로서 기능하는 IP 게이트웨이[예를 들어, IP 멀티미디어 서브시스템(IMS) 서버]를 포함하거나 이와 통신할 수 있다. 게다가, 코어 네트워크(106)는 다른 서비스 공급자에 의해 소유되고 그리고/또는 운영되는 다른 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수 있는 네트워크(112)로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 102c)에 제공할 수 있다.
인지 무선(CR) 네트워크 내의 스펙트럼 감지를 위해 사일런트 기간을 조정하기 위한 방법은 중앙 집중된 관리 엔티티에 의한 스펙트럼 이용 정보의 연속적인 수집을 허용할 수 있다. 방법은 또한 해당 밴드 상에 도달하는 1차 사용자에 간섭을 유발하지 않고 1차 사용자에 의해 선점된 CR 디바이스가 미사용 주파수 대역으로 신속하게 이동하게 할 수 있다. 조정 방법은 또한 CR 노드 내의 사일런트 기간의 결과일 수 있는 콘텍스트 스위칭 및 실시간 트래픽 관리의 복잡성을 최소화하기 위해 CR 노드 내의 효율을 강조할 수 있다.
CR 네트워크는 무선 링크를 사용하여 하나 이상의 1차 사용자의 허가된 대역을 통해 통신할 수 있는 하나 이상의 CR 노드를 포함한다. CR 노드는 1차 사용자의 존재를 검출하고 노드들 사이의 직접 링크를 사용하기 위해 이용 가능한 스펙트럼의 지식을 얻기 위해 허가된 대역 상에 스펙트럼 감지를 주기적으로 수행하도록 구성될 수 있다.
CR 노드를 위한 사일런트 기간 조정을 수행하기 위해, 중앙 집중된 제어기가 동적 스펙트럼 관리자(DSM)로서 사용될 수 있다. DSM은 직접 링크의 생성을 위해 허가된 대역으로부터 CR 노드로 대역폭을 동적으로 할당하도록 구성될 수 있다. 또한, DSM은 그 관리 영역 내의 각각의 CR 노드 내의 스펙트럼 감지를 위한 사일런트 기간을 스케쥴링하고, CR 노드에 의해 사용될 수 있는 이용 가능한 대역폭을 결정하기 위해 감지된 정보를 수집하는 책임이 있을 수 있다. DSM은 홈 향상된-노드 B[H(e)NB] 내의 AP와 같은 특정화된 노드일 수 있고, 또는 자체로 특정화된 DSM 작업을 수행하기 위해 클러스터 또는 관리 영역 헤드로서 선택된 CR 노드일 수 있다. CR 네트워크 내의 DSM 및 CR 노드는 데이터 및 제어 정보의 교환을 위해 허가된 대역 또는 미허가 대역을 사용할 수 있다.
도 2는 소형 국부화된 영역 또는 셀(201, 202, 203)로 분할(구획)될 수 있는 CR 노드 네트워크(200)를 도시하고 있다. 각각의 셀은 그 자신의 국부화된 측정 간격을 조정한다. 그러나, 특정 셀(201)의 중간에 있지 않는 CR 노드(204A)는 인접한 셀(221, 203) 내의 측정과 간섭할 수 있다. 도 2는 DSM(205)(예를 들어)이 CR 노드(204A)의 전송 능력과 간섭하지만 과도한 중단은 없을 수 있는 모든 CR 노드(204, 204A)에 대한 묵음 간격을 조정하는 것이 가능하게 될 수 있는 방식으로 국부적으로 묵음 간격을 조정하기 위한 필요성을 도시하고 있다.
도 3은 기본 묵음(quiet) 간격 스케쥴링 프로토콜의 예이다. 도 3은 요구자 DSM(301) 및 응답자 DSM(302)을 도시하고 있다. 요구자 DSM(301)은 스펙트럼 관리가 스케쥴링될 필요가 있고 모든 알려진 이웃에 묵음 간격 요구를 전송할 수 있다는 것을 결정할 수 있다(303). 응답자 DSM(302)은 묵음 간격 응답에서 수락 또는 거절로 요구에 응답할 수 있다(304). 요구가 적어도 "충분한" 수, 백분율 또는 유형의 응답자 DSM(302)에 의해 수락되면, 요구자 DSM(301)은 묵음 간격 확인 메시지를 전송함으로써 묵음 간격을 스케쥴링할 수 있다(305). 요구 DSM(301)은 요구를 수락하는 다른 응답자 DSM(302)의 리스트를 선택적으로 전송할 수 있다. 이는 응답자 DSM(302)의 일부가 이들이 이들 자신의 스펙트럼이 충분히 묵음일 수 있는 것으로 결정하면 동시에 그 자신의 측정을 스케쥴링할 수 있게 한다. 응답자 DSM(302)의 수락의 "충분성"의 문제는 결정적인 중요성을 가질 수 있다.
상태 머신은 응답자 DSM(302)의 요구에 더 응답하기 위해 각각의 응답자 DSM(302)에 대해 규정될 수 있다. 예를 들어, 상태 머신은 응답자 DSM(302)이 측정을 행할 필요가 있는지 여부, 응답자 DSM(302)이 특정 묵음 간격을 지원하도록 요구되는지 여부, 또는 측정을 행하기 위한 응답자 DSM(302)의 요구가 만족되어 있는지 여부를 판정하는데 사용될 수 있다.
CR 노드는 상태 전이 다이어그램을 도시하고 있는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 4개 중 하나의 상태에 있을 수 있다. 제1 상태(NO_REQ)에서, CR 노드는 측정을 행할 필요가 없을 수 있거나 또는 그 측정 요구가 만족되고 따라서 측정을 위한 요구가 행해지지 않을 수 있다. 부가적으로, CR 노드는 묵음을 위한 어떠한 요구도 수신하지 않을 수 있다. 이는 이 프로세스에서 "아이들(idle)" 상태에 상응한다. 제2 상태(REQ_OUT/REQ_IN)에서, CR 노드는 미해결의 측정 요구를 가질 수 있고, 그 자체로 요구를 수신할 수 있다. 제3 상태(REQ_OUT/no_REQ_IN)에서, CR 노드는 미해결의 측정 요구를 가질 수 있지만, 그 자체로 요구를 수신하지 않을 수 있다. 제4 상태(no_REQ_OUT/REQ_IN)에서, CR 노드는 미해결의 측정 요구를 갖지 않을 수 있다. CR 노드는 측정을 필요로 하지 않을 수도 있고 또는 CR 노드는 그 자체로 요구를 수신할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시되어 있는 접근법을 넘어 요구되는 부가의 메시징의 부가의 상세를 제공한다. 도 4로부터, 다수의 관찰이 각각의 요구자 DSM(301)의 동작에 행해질 수 있다.
요구자 DSM(301)이 묵음을 위한 요구(REQ 메시지)를 수신할 때, 이는 NO_REQ_OUT/REQ_IN(402) 또는 REQ_OUT/REQ_IN 상태(401)로 전이(또는 체류)할 수 있다.
요구에 대한 네거티브 응답(RESP_NACK)의 전송 또는 요구의 취소의 수신(REQ_CANCEL)은 NO_REQ(403) 또는 REQ_OUT/NO_REQ_IN 상태(404)로 전이를 야기할 수 있다.
RESP_ACK의 전송을 야기하는 요구의 수락은 NO_REQ_OUT/REQ_IN(402) 또는 REQ_OUT/REQ_IN(401) 상태로 노드를 유지할 수 있다.
이하의 전이, 즉 REQ_OUT/NO_REQ_IN(404)으로부터 NO_REQ(403)로 및 REQ_OUT/REQ_IN(401)으로부터 NO_REQ_OUT/REQ_IN(402)으로의 전이는 응답자 DSM(302)에 의해 전송된 요구의 분해능을 지시할 수 있다. 이는 다수의 방식 중 하나로 발생할 수 있다. 예를 들어, 노드는 요구를 취소하도록 결정할 수 있다(REQ_CANCEL 메시지를 전송함). 이는 예를 들어 거절될 요구에 대한 충분히 큰 수의 NACK의 수신, 다른 묵음 간격의 사용의 판정[즉, 다른 응답자 DSM(302)에 의해 초기에 스케쥴링된 것] 및 요구의 타임아웃과 같은 다수의 이유로 발생할 수 있다. 다른 예에서, 노드는 충분한 수의 ACK 응답을 수신할 수 있고, 측정 방법을 확인하는 REQ_CONFIRM 메시지를 전송할 수 있다.
각각의 시스템의 특정 수요 및 구성에 기초하여, 전술된 기본 프로토콜은 다수의 방식으로 수정될 수 있다. 예를 들어, 전술된 프로토콜은 네트워크 내의 노드의 수가 크면 상당한 오버헤드 및 시간 지연을 야기할 수 있다. 이는 스케쥴링 서비스 노드(SSN)를 추가함으로써 처리될 수 있다. SSN 노드는 네트워크 내의 요구자 DSM과 하나 이상의 응답자 DSM 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다. 특히, 도 3의 기본 프로토콜이 보전된다. 그러나, 묵음 간격 요구 메시지는 먼저 SSN으로 전송되고, 이어서 묵음 간격 요구 메시지를 응답자 DSM에 포워딩한다. 응답자 DSM은 또한 SSN에 응답할 수 있고, 이 SSN은 모든 응답을 요구자 DSM에 포워딩할 수 있고 이어서 응답자 DSM에 확인 메시지를 재차 포워딩할 수 있다.
그러나, SSN은 프로세스에서 더 생산적인 역할을 취할 수도 있다. 단지 이웃 데이터베이스 및 메시지 릴레이로서 작용하는 대신에, 이는 묵음 간격 스케쥴러의 역할을 취할 수 있다. 결과적인 실시예가 도 5에 도시되어 있다.
도 5는 묵음 간격을 위한 스케쥴러로서 작용하는 SSN을 갖는 향상된 프로토콜의 예를 도시하고 있다. 이 실시예에서, 요구자 DSM(501)은 스케쥴링 요구를 SSN(502)에 전송한다(504). SSN(502)은 타이밍 요구를 모든 요구자 DSM의 이웃[응답자 DSM(503)]에 전송할 수 있다(505). 이러한 응답자 DSM(503)은 SSN(502)으로부터 이러한 요구를 수락하거나 거절할 수 있다(506). 수락/거절 응답에 기초하여, SSN(502)은 SSN(502)과 복수의 응답자 DSM(503) 사이의 묵음 간격 타이밍 요구/응답 교환의 다른 시간 발생 다수의 라운드를 시도할 수 있다(506). 성공적인 묵음 시간이 결국에는 발견되는 것으로 가정하면, SSN(502)은 요구자 DSM(501)에 스케쥴링 응답을 발행할 수 있다(507). 동시에, SSN(502)은 측정 기회가 마찬가지로 이들에 이용 가능할 수 있는 것을 이 묵음 간격으로부터 이득을 얻을 수 있는 특정 응답자 DSM(503)에 통지할 수 있다(508).
이 접근법은 SSN이 없는 베이스라인 접근법에 비해 다수의 이득을 제공한다. 예를 들어, 스케쥴링 핸드셰이크가 이제 요구자 DSM과 응답자 DSM이 아니라 SSN과 응답자 DSM 사이에만 있기 때문에 더 낮은 백하울/측면 채널 통신 부하이다. 다른 이득은 네트워크 토폴로지, 이들의 이웃 등을 더 이상 인지할 필요가 없을 수 있는 단자 상의 더 낮은 프로세싱/메모리 부하이다. 이는 이동도가 존재하는 네트워크에서 특히 중요하다. 부가의 이득은 하나 초과의 요구자 DSM이 동일한 간격이 승인되도록 묵음 간격의 스케쥴링을 조정하여, 따라서 묵음 간격의 전체 수를 감소시키고 네트워크의 효율을 증가시키는 SSN의 능력이다.
SSN은 또한 묵음 간격 제어기의 역할을 취할 수 있고, 이에 의해 이어서 측정 기회가 제공되는 단말의 그룹의 이득을 위해 묵음 간격을 자동으로(예를 들어, 요구 없이) 스케쥴링하도록 주기적으로 시도할 수 있다. 이 경우에, 도 5에 설명된 SSN-응답 DSM 교환이 사용될 수 있지만, 요구자 DSM과 SSN 사이의 메시징은 더 이상 필요하지 않을 수 있다.
메시지에 존재해야 할 필요가 있을 수 있는 다수의 정보 요소가 존재한다. 이하의 메시지, 즉 REQ(메시지를 위한 묵음 간격에 대한 요구), RESP_ACK(요구에 확인 응답하는, 예를 들어 그에 동의하는 요구에 대한 응답), RESP_NACK(이를 거절하는 요구에 대한 응답), REQ_CANCEL(요구의 취소) 및 REQ_CONFIRM(요구가 "로킹"되는 것의 확인)이 미리 규정되어 있다. 이들 메시지의 각각의 것은 요구자 DSM/응답자 DSM ID, 요구 ID, (상이한 요구를 차별화하기 위해), 요구/응답 네트워크 시간, 요구자 DSM/응답자 DSM 지오-로케이션(geo-location) 및 응답자 DSM 최대 전송 전력과 같은 식별, 동기화 및 판정을 위해 사용되는 요소를 포함할 수 있다.
묵음을 위한 요구는 묵음 간격을 스케쥴링하기 위해 요구자 DSM에 대한 충분한 수의 포지티브 확인 응답(ACK)을 필요로 한다. 중심 문제는 얼마나 많은 ACK 응답이 충분한지이다. 묵음의 목표는 감지가 수행될 수 있도록 요구 감지 임계치보다 충분히 낮은 레벨로 1차 사용자로부터 방사를 제거하는 것이다. 비-1차 사용자의 수 및 위치가 적당히 알려져 있는 네트워크에서, 충분성을 판정하기 위한 제1 접근법은 응답의 수를 카운팅함으로써 행해질 수 있다. 응답의 수를 카운팅하는 것은 SSN에 의해 가장 효율적으로 수행될 수 있다.
상이한 접근법은 그 위치 및 전송 전력이 이들의 방사가 감지 임계치 미만이 되도록 이루어지는 응답자 DSM으로부터의 모든 NACK 응답을 무시하는 것일 수 있다. 따라서, 응답자 DSM의 최대 전송 전력 및 지오-로케이션은 이 접근법을 가능하게 할 수 있다. 역으로, 요구자 DSM의 지오-로케이션은 그 전송 전력이 측정에 영향을 미치기에는 너무 낮다는 것을 알고 있기 때문에 장애를 유발하지 않고 디바이스가 요구를 거절할 수 있게 할 수 있다. 마지막으로, 이는 요구를 수락한(그에 ACK함) 디바이스가 일부 접속성을 유지하면서 요구자 DSM에서 측정에 영향을 미치는 레벨 미만으로 이들의 전송 전력을 감소시키는 부분 묵음을 지원할 수도 있다.
도 6은 특정 셀 내의 사일런트 기간 조정을 위한 예시적인 시나리오를 도시하고 있다. 시스템은 서로의 사이에 직접 링크를 설정하기를 원하는 CR 노드(601)의 세트로 이루어질 수 있다. CR 노드(601)의 세트는 또한 직접 링크에 의해 활발하게 사용되는 대역 상에 스펙트럼 감지를 위해 요구되는 사일런트 기간을 조정하기 위한 책임이 있는 중앙 집중된 DSM(602)에 의해 할당된 대역폭을 이용할 수 있다.
도 6에 도시되어 있는 예에서, DSM과 CR 노드 사이의 링크, 뿐만 아니라 CR 노드 사이의 직접 링크가 802.11-기반 MAC/PHY를 이용하는 것으로 도시되어 있지만, 본 명세서에 설명된 방법은 이 접속을 위해 사용된 MAC/PHY에 독립적이다. 따라서, 이 접속은 잠재적으로 예를 들어 셀룰러 시스템을 위한 상이한 MAC/PHY를 사용할 수 있다.
다수의 또는 모든 CR 노드는 먼저 주기적으로 발생하는 사일런트 기간 중에 동시에 스펙트럼 감지를 수행할 수 있다. DSM은 주기적인 사일런트 기간의 길이 및 주파수, 및 각각의 CR 노드가 각각의 사일런트 기간 중에 스펙트럼 감지를 수행할 수 있는 대역을 구성하는 책임이 있을 수 있다. 주기적인 사일런트 기간은 CR 노드를 위한 최대 서비스 품질이 유지될 수 있는 주파수에서 스케쥴링될 수 있다. 주기적인 사일런트 기간의 사용은 또한 DSM이 특정 시간 기간에 현재 이용되거나 자유로울 수 있는 허가된 대역폭의 동적 맵을 유지할 수 있게 할 수 있다. 그 결과, CR 네트워크는 이용 가능한 대역 및 CR 노드에 의해 점유될 수 있는 대역 상의 1차 사용자의 도달을 위한 소정 정도의 민첩성에 관한 최소 레벨의 지식을 유지할 수 있다.
주기적인 사일런트 기간에 추가하여, DSM은 즉각적인 스펙트럼 감지를 수행하기 위해 비동기적 사일런트 기간을 스케쥴링할 수 있어, 따라서 네트워크의 민첩성을 향상시킨다. 사일런트 기간은 다른 네트워크로부터 이용 가능할 수 있는 1차 사용자에 대한 정보에 기초하여 DSM 자체에 의해, 또는 허가된 대역을 현재 사용할 수 있는 임의의 CR 노드에 의해 트리거링된 이벤트에 의해 트리거링될 수 있다. 비동기적 사일런트 기간의 사용은 CR 노드가 주기적인 사일런트 기간보다 짧은 시간 이내에 허가된 대역을 비우게 하는 민첩성을 CR 네트워크에 제공할 수 있다. 또한, 비동기적 사일런트 기간은 CR 네트워크가 더 적시의 방식으로 1차 사용자에 대한 정보를 사용할 수 있게 할 수 있다. 1차 사용자에 대한 정보는 1차 사용자에 대한 우선 정보 또는 환경의 변화의 형태일 수 있다. 환경의 변화는 임의의 CR 노드에 의해 검출될 수 있다. DSM은 1차 사용자 네트워크 자체로부터 우선 정보를 이용 가능할 수 있다.
특정 대역 상의 1차 사용자의 도달이 환경의 변화에 의해 감지될 수 있는 경우에, CR 노드 중 하나 이상은 당해의 대역을 활발하게 사용할 수 있고, 활성 링크와 연관된 현재 키 파라미터의 국부적인 변화를 통해 환경의 변화를 감지하는 것이 가능할 수 있다. 파라미터는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 채널 품질, 링크 처리량, 재전송의 수 등일 수 있다.
임의의 파라미터의 변화는 1차 사용자의 도달을 지시할 수 있지만, 스펙트럼 감지를 위한 비동기적 사일런트 기간은 1차 사용자가 존재할 수 있는지 여부를 즉시 판정하도록 트리거링될 수 있고, 이 환경의 변화에 따라 이용 가능한 대역에 대한 최신의 정보를 정확하게 할 수 있다. 비동기적 사일런트 기간은 또한 단일 사일런트 기간을 스펙트럼 감지하는 것으로부터 얻어진 판정의 신뢰성이 1차 사용자의 존재를 판정하고 CR 노드에 의해 선점되고 있는 대역을 변경하기 위해 1차 사용자가 이동하는 것을 제안하는데 불충분한 경우에 DSM에 의해 연장될 수 있다.
환경의 변화는 환경의 변화를 검출하기 위해 실제 전송된 신호를 위한 간섭 취소 또는 임의의 다른 수단을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 환경의 변화를 위한 센서는 전송을 행하는 동일한 노드의 부분일 수 있다. 센서는 또한 개별 엔티티, 프로토콜 레이어 또는 스펙트럼 감지 엔티티와 통신하는 알고리즘일 수 있다.
사일런트 기간의 스케쥴링은 얇은 프로토콜 레이어의 사용을 통해 가능화될 수 있다. 이 프로토콜 레이어는 네트워크에 의해 사용된 RAT 또는 PHY에 독립적인 L2.5 또는 L3 엔티티일 수 있다. 얇은 DSM 프로토콜 레이어의 사용은 상이한 RAT를 갖는 디바이스를 갖는 네트워크 상의 DSM 프로토콜 레이어를 허용한다. 도 7 및 도 8은 802.11-기반 네트워크(도 7) 및 셀룰러-기반 네트워크(도 8) 내의 이 DSM 레이어의 배치를 도시하고 있다.
도 7은 802.11-기반 프로토콜 스택 내의 DSM 레이어의 예를 도시하고 있다. 도 7에서, DSM 레이어(702)는 802.11 프로토콜 스택(701) 내의 MAC 서브레이어(703)에 인접하여 도시되어 있다. 도 8은 셀룰러-기반 프로토콜 내의 DSM 레이어의 예를 도시하고 있다. 도 8에서, DSM 레이어(802)의 기능성은 또한 마찬가지로 셀룰러-기반 프로토콜 스택(801) 내의 현존하는 관리 레이어(803) 내에 통합될 수도 있다. 이 기능성을 통합할 수 있는 현존하는 관리 레이어의 예는 802.11 또는 802.16 관리 프레임, 지그비(Zigbee)(802.15.4 MAC/PHY 디바이스의 관리를 위한) 또는 RRC(셀룰러 네트워크를 위한)이다. DSM 레이어의 주 기능은 DSM-관리된 네트워크에 의해 이용되는 허가된 대역 상의 잠재적인 1차 사용자의 관리 및 검출을 위해 사용된 사일런트 기간을 조정하고, 사일런트 기간을 트리거링하기 위해 적절한 시간을 결정하고, PHY에 의해 적절한 스펙트럼 감지 동작을 구성하고 스펙트럼 감지가 발생할 때 PHY에 통지하기 위해, 사일런트 기간 및 감지 제어 메시지를 생성하고 해석하는 것일 수 있다.
얇은 DSM 프로토콜 레이어는 사일런트 기간 취급을 가능하게 하는데 사용될 수 있는 제어 메시지의 세트를 규정한다. 4개의 제어 메시지, 즉 사일런트 기간 시작 제어 메시지, 사일런트 기간 트리거 제어 메시지, 측정 보고 제어 메시지 및 감지 구성 제어 메시지가 존재한다.
사일런트 기간 시작 제어 메시지는 DSM 노드에 의해 네트워크 내의 하나 이상의 CR 노드에 전송될 수 있다. 이 메시지는 이들 노드의 위치에 기초하여 DSM의 관리 하에서 노드의 서브세트에 어드레스될 수 있다. 이 위치 정보는 적절한 MAC-레이어 절차를 통해 DSM 엔티티에 의해 유지될 수 있다.
사일런트 기간 트리거 제어 메시지는 DSM과 통신하는 네트워크 내의 임의의 CR 노드에 의해 전송될 수 있다. 메시지는 특정 CR 노드가 레지스터되는 DSM에 어드레스될 수 있다.
측정 보고 제어 메시지는 사일런트 기간 중에 스펙트럼 감지를 수행하도록 명령되어 있는 CR에 의해 전송될 수 있다. 이 메시지는 DSM에 전송될 수 있고, 이는 측정 결과에 기초하여 다른 네트워크 또는 1차 사용자의 존재 또는 부재에 관한 판정을 행할 수 있다.
감지 구성 제어 메시지는 각각의 CR 노드에 의해 수행될 스펙트럼 감지를 구성하도록 DSM에 의해 전송될 수 있다.
이들 메시지는 정상적인 데이터보다 더 높은 우선 순위를 갖고 기초 MAC 레이어에 의해 전달된다. 이들 메시지는 또한 MAC 레이어 관리 프레임을 사용하여 전송될 수 있다. DSM은 그 동안에 스펙트럼 감지가 수행될 수 있는 시스템 전체의 사일런트 기간을 트리거링하기 위해 모든 CR 노드에 사일런트 기간 조정 메시지를 주기적으로 전송할 수 있다. 정상 상태 동작에서, 사일런트 기간은 주기적으로 또는 산발적으로 발생할 수 있다. 또한, 사일런트 기간은 CR 노드가 규칙적인 TX(전송) 및 RX(수신) 동작을 수행하는 기간을 갖고 공간을 둘 수 있다. 사일런트 기간의 주기 및 주파수는 DSM에 의해 제어되고 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 사용하여 모든 CR 노드에 통신될 수 있다. 그 결과, 이용된 채널의 시스템에서 현재의 사용에 따라, DSM은 사일런트 기간 시작 제어 메시지와 연관된 주파수를 결정할 수 있다.
사일런트 기간 제어 메시지는 또한 도 9 및 도 10에 도시되어 있는 특정 위치에 위치되거나 특정 대역폭을 이용하는 CR 노드의 서브세트에 전송될 수 있다. 도 9는 제1 케이스에 대한 국부화된 멀티캐스트 사일런트 기간 시작 메시지의 예를 도시하고 있다. 도 9에서, CR 노드(902, 903)는 CR 노드(904, 905)의 범위의 외에 있다. DSM(901)은 단지 노드(904, 905)에만 어드레스된 사일런트 기간 시작 제어 메시지(907)를 전송할 수 있다. 노드(904, 905)가 이 메시지를 수신할 때, 노드(904, 905)는 전송을 즉시 중지하고 노드(904, 905)가 현재 사용하고 있는 대역폭의 스펙트럼 감지를 수행하도록 이들의 PHY 레이어에 명령한다. 스펙트럼 감지와 동일한 주파수에서 발생하는 노드(902, 903)로부터의 전송(906)은 이들 노드가 노드(904, 905)의 범위 외에 있기 때문에 스펙트럼 감지 결과에 영향을 미치지 않는다.
도 10은 제2 케이스에 대한 국부화된 멀티캐스트 사일런트 기간 시작 메시지의 예를 도시하고 있다. 도 10에서, 노드(1002, 1003)는 노드(1004, 1005)와는 상이한 주파수 상에서 전송한다(1008). 시간 t1에, DSM(1001)은 이들 2개의 노드에 의해 현재 이용되는 주파수 상에 스펙트럼 감지를 시작하기 위해 사일런트 기간 시작 제어 메시지(1006)를 노드(1004, 1005)에 전송한다. 시간 t2에, DSM(1001)은 사일런트 기간 시작 제어 메시지(1007)를 노드(1002, 1003)에 전송한다. 이들 사일런트 기간은 DSM(1001)에 의해 결정된 기간을 갖고 주기적으로 반복된다.
비동기적 사일런트 기간은 환경의 변화에 대한 더 양호한 응답을 가능하게 하기 위해 2개의 방식으로 트리거링될 수 있다. 제1 케이스에, 외부 네트워크는 1차 사용자의 존재 또는 특정 대역 상의 1차 사용자의 가능한 존재를 예측하기 위해 DSM에 의해 사용될 수 있는 이력과 같은 다른 정보를 DSM에 통지할 수 있다. 이 경우에, DSM 자체는 임의의 CR 노드의 입력 없이 비동기적 사일런트 기간을 스케쥴링할 수 있다.
비동기적 사일런트 기간은 또한 허가된 대역 중 하나 상의 링크를 활발하게 사용하여 CR 노드 중 임의의 하나 내에 생성된 이벤트에 의해 트리거링될 수 있다. 이 이벤트는 해당 링크 상의 환경의 변화로부터 발생될 수 있다. 외부 네트워크에 의해 또는 DSM 자체에 의해 트리거링된 비동기적 사일런트 기간은 CR 노드 이벤트에 의해 트리거링된 것들과 동일한 방식으로 처리된다.
비동기적 사일런트 기간을 트리거링하는 CR 노드를 위한 절차는 환경의 변화를 검출하는 네트워크 내의 CR 노드를 포함할 수 있다. 이 변화는 PHY 또는 MAC 레이어에 의해 CR 노드에서 검출될 수 있고, 또는 DSM 레이어 자체에 특정한 이벤트일 수 있다(예를 들어 네트워크에 참여하는 새로운 노드의 검출). 이러한 것이 발생한 후에, CR 노드는 사일런트 기간 트리거 메시지를 DSM에 전송할 수 있다. 사일런트 기간 트리거 메시지는 이벤트 트리거에 대한 원인 또는 이유를 포함할 수 있다.
DSM은 사일런트 기간 트리거 메시지가 수신되는 CR 노드, 뿐만 아니라 이 메시지와 연관된 정보에 기초하여 즉각적인 비동기적 사일런트 기간을 트리거링하는 필요성을 결정할 수 있다. DSM은 CR 노드가 사일런트 기간 중에 침묵될 수 있는지를 판정할 수 있다. 이 판정은 스펙트럼 감지가 수행될 수 있는 주파수 대역 및 사일런트 기간 트리거 메시지를 생성한 CR 노드에 근접하는 노드에 기초할 수 있다. DSM은 각각의 CR 노드의 간섭 범위를 결정하기 위해 로컬 위치 데이터베이스에 저장하는 위치 정보, 및 그로부터 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 수신할 수 있는 노드를 사용할 수 있다.
사일런트 기간 트리거 메시지를 생성하는 CR 노드는 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 수신할 때까지 정상 TX/RX 동작을 계속할 수 있다. 사일런트 기간 시작 제어 메시지는 사일런트 기간의 시작 시간 및 주기를 지시할 수 있다. 사일런트 기간 중에, 사일런트 기간 시작 제어 메시지에 의해 어드레스되어 있는 모든 노드는 진행중이었던 임의의 전송을 중단할 수 있다. 게다가, 전송을 위해 스케쥴링되었던 메시지는 사일런트 기간의 종료까지 이들 CR 노드에 의해 버퍼링될 수 있다.
사일런트 기간 중에, 스펙트럼 감지는 특정 스펙트럼 감지 엔티티를 위한 스펙트럼 감지 노드로서 연관된 노드에 의해 수행될 수 있다. 스펙트럼 감지 엔티티는 감지 구성 제어 메시지를 사용하여 생성되거나 수정될 수 있다. 제어 메시지는 특정 주파수 상에서 스펙트럼 감지를 수행하도록 요청될 수 있는 CR 노드에 전송될 수 있고, 이것이 연관되는 스펙트럼 감지 엔티티 식별자의 CR 노드를 통지할 수 있다. CR 노드는 다중 스펙트럼 감지 엔티티와 연관될 수 있는데, 이 경우에 이는 예를 들어 다중 주파수 상에 스펙트럼 감지를 수행하기 위한 노드로서 호출될 수 있다. 게다가, 다중 CR 노드는 동일한 스펙트럼 감지 엔티티 식별자와 연관될 수 있는데, 이는 동일한 DSM이 다수의 노드로부터 스펙트럼 감지 결과를 수집할 수 있게 하여 센서 융합을 가능하게 한다.
DSM은 디바이스의 초기 연관 중에 각각의 디바이스의 스펙트럼 감지 능력을 인지하게 될 수 있다. 임의의 시간에, 예를 들어 노드의 연관 후에 또는 2개의 CR 노드 사이의 높은 대역폭 링크의 시작 후에, DSM은 스펙트럼 감지 엔티티를 생성하고 그에 감지 노드의 세트를 어태치할 수 있다. 스펙트럼 감지 엔티티의 고유 식별자를 포함하는 개별 스펙트럼 감지 구성 메시지는 스펙트럼 감지 엔티티와 관련된(attached) 각각의 노드에 전송될 수 있다. 감지 구성 메시지는 스펙트럼 감지와 관련하여 당해의 CR 노드에 특정한 구성을 또한 포함할 수 있다. 사일런트 기간 시작 제어 메시지가 전송될 때, 이는 도래하는 사일런트 기간 내에서 활성화될 수 있는 스펙트럼 감지 구성 엔티티의 고유 식별자를 포함할 수 있다. 사일런트 기간 시작 제어 메시지 내에 포함된 스펙트럼 감지 엔티티 식별자와 연관된 스펙트럼 감지를 수행하도록 요청되어 있는 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 수신하는 CR 노드는 사일런트 기간의 종료시에 스펙트럼 감지를 수행하고 결과를 DSM에 전송하는 책임이 있을 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 전술된 절차의 예, (비동기적 사일런트 기간 동안의 호 흐름) 및 비동기적 사일런트 기간을 트리거링하는데 수반되는 각각의 동작을 도시하고 있다.
이 예에서, 사일런트 기간은 간섭, 범위 또는 주파수 사용에 기인하여 CR 노드(1102)와 CR 노드(1103) 사이에 국부적으로 트리거링될 수 있다. 노드(1102)(노드 A)와 노드(1103)(노드 B) 사이 그리고 노드(1104)(노드 C)와 노드(1105)(노드 D) 사이의 직접 링크가 미리 설정되어 있을 수 있다(1106). DSM(1101)은 노드(1102, 1103) 및 노드(1104, 1105)를 위한 국부화된 사일런트 기간을 생성하기 위해 위치 데이터베이스 또는 주파수 사용으로부터 결정할 수 있다(1107). 감지 구성 제어 메시지는 i의 식별자를 갖고 DSM(1101)으로부터 노드(1102)로 전송될 수 있다(1108). 감지 구성 제어 메시지는 j의 식별자를 갖고 DSM(1101)으로부터 노드(1104)로 전송될 수 있다(1109). 사일런트 기간 트리거 제어 메시지는 노드(1103)로부터 DSM(1101)로 전송될 수 있다(1110). DSM(1101)은 원인 및 위치를 검사할 수 있고 비동기적 사일런트 기간을 시작하도록 결정할 수 있다(1111). 사일런트 기간 시작 제어 메시지는 i의 식별자 및 t의 기간을 갖고 DSM(1101)으로부터 노드(1102)로 그리고 노드(1102)로부터 노드(1103)로 전송될 수 있다(1112). 노드(1102)는 1의 식별자를 갖는 엔티티 상의 스펙트럼 감지를 위해서만 구성될 수 있고(1113), 주파수 범위 1 상의 스펙트럼 감지를 수행할 수 있고(1114), 주파수 범위 N 상의 스펙트럼 감지를 수행할 수 있고(1115), 이들 모두는 사일런트 기간 주기(t) 중에 발생한다. 노드(1102)는 측정 보고 제어 메시지를 DSM(1101)에 전송할 수 있다(1116). DSM(1101)은 스펙트럼 감지 결과에 기초하여 상이한 주파수 상의 링크를 재구성하도록 노드(1102, 1103)에 명령할 수 있다(1107). DSM(1101)은 노드(1102, 1103)를 위한 다음의 계획된 기간 사일런트 기간을 시작할 수 있다(1118). 사일런트 기간 시작 제어 메시지는 DSM(1101)으로부터 노드(1102)로, 그리고 노드(1102)로부터 노드(1103)로 전송될 수 있다(1119).
비동기적 사일런트 기간의 발생은 정상적인 주기적인 사일런트 기간의 타이밍을 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 비동기적 사일런트 기간이 스케쥴링된 또는 즉시 다가오는 주기적인 사일런트 기간에 대한 요구를 제거하면, DSM은 다가오는 사일런트 기간을 취소하거나 이에 따라 주기적인 사일런트 기간의 타이밍을 다시 스케쥴링하도록 선택할 수 있다.
다른 실시예에서, DSM 사일런트 기간 제어 메시지는 802.11 관리 프레임을 사용하며, DSM 레이어는 도 7의 프로토콜 스택에서 MAC 서브레이어의 위에 놓일 수 있다. 도 12는 802.11 관리 프레임의 포맷을 보여 준다. 프레임 바디(1201)는 각 메시지를 위해 필요한 정보뿐만 아니라, 프레임 유형, 즉, (사이런트 기간 시작 제어 메시지, 사일런트 기간 트리거 제어 메시지, 측정 보고 제어 메시지, 또는 감지 구성 제어 메시지)를 위한 식별자(1202)도 포함할 수 있다.
도 13은 전술된 감지 구성 메시지 관리 프레임의 각각을 도시하고 있다. 각각의 메시지는 고유 제어 코드 필드로 식별된다. 도 12에서와 같이, 프레임 바디(1301)는 프레임의 유형을 위한 식별자(1302)를 포함할 수 있다. 사일런트 기간 시작 제어 메시지(1303)는 비컨 기간의 수에, 사일런트 기간의 주기(1304)를 위한 필드 및 사일런트 기간 중에 수행될 각각의 스펙트럼 감지 동작을 위한 스펙트럼 감지 엔티티 ID(1305)를 포함할 수 있다. 노드가 이 메시지에 수신된 ID와 연관된 스펙트럼 감지 엔티티를 위한 스펙트럼 감지를 수행하도록 미리 구성되어 있을 때, 노드는 이 사일런트 기간 동안 스펙트럼 감지를 수행할 수 있다. 다중 스펙트럼 감지 동작이 예를 들어 상이한 주파수 범위에 걸쳐 특정 사일런트 기간에 수행될 수 있기 때문에, 사일런트 기간 시작 제어 메시지(1303)는 다중 스펙트럼 감지 엔티티 ID(1305)를 활성화할 수 있다. 사일런트 기간 트리거 제어 메시지(1306)는 사일런트 기간이 트리거링되는(1307) 원인에 대한 필드를 포함할 수 있다. 이 필드는 메시지가 당해의 CR 노드에 의해 전송될 수 있게 하는 프로토콜 레이어 또는 메커니즘을 식별할 수 있다. 사일런트 기간 트리거 제어 메시지가 특정값을 초과하는 PHY/MAC 측정의 결과로서 전송되는 예가 이하에 설명된다. 마지막으로, 측정 보고 제어 메시지(1308) 및 감지 구성 제어 메시지(1309)는 모두 특정 감지 엔티티 식별자(1310)와 연관될 수 있고 관리 프레임 내의 필드로서 이 식별자를 포함할 수 있다. 각각의 스펙트럼 감지 엔티티는 감지될 하나 이상의 연속적인 또는 비연속적인 주파수 범위와 연관될 수 있다. 각각의 주파수 범위 상에 수행될 스펙트럼 감지의 유형, 뿐만 아니라 이 스펙트럼 감지(1312)를 위한 파라미터는 감지 구성 제어 메시지(1309) 내의 대응 필드를 사용하여 전송될 수 있다. 각각의 주파수 범위(1311)의 스펙트럼 감지 결과를 위한 포맷은 측정 보고 제어 메시지(1308) 내의 개별 필드에 지정될 수 있다.
비동기적 사일런트 기간은 또한 특정 주파수에 걸쳐 이들의 트래픽 이용에 기초하여 CR 노드에 의해 트리거링될 수 있다. 직접 링크에 수반된 노드가 특정 시간 동안 슬립 또는 수면 모드에 있을 수 있거나 직접 링크가 고정 시간 기간 동안 어떠한 데이터도 전송되지 않으면, CR 노드는 '슬립'으로 설정된 트리거 원인 세트를 갖는 사일런트 기간 트리거 제어 메시지를 사용하여 DSM에 통지할 수 있다. DSM은 각각의 CR 노드에 의해 수신된 메시지를 관찰할 수 있고 스펙트럼 감지를 수행하기 위한 기회가 존재하는지 여부를 판정할 수 있다. 이 동일한 절차는 노드가 당해의 직접 링크 상에 고정된 시간 동안 발생하는 정상 미만의 양의 트래픽을 검출할 때 사용될 수 있다. 어느 경우든, 결과는 효율을 최대화하는 전략적인 시간에 사일런트 측정 기간의 스케쥴링일 수 있다. 이들 비동기적 사일런트 기간의 존재는 이어서 DSM이 주기적인 사일런트 기간의 주파수를 감소시킬 수 있다.
도 14는 MAC-레이어 채널 품질 지시(CQI)에 기초하여 제시된 예시적인 이벤트 트리거링이다. MAC-레이어 CQI는 특정 채널 상에서 관찰된 패킷 재전송의 수 또는 MAC-레이어 에러로서 정의될 수 있다. 이벤트 구성 및 이벤트 보고는 이벤트와 연관된 측정을 제공하기 위해 MAC 레이어의 도움으로, DSM의 DSM 레이어 및 CR 노드의 각각에 의해 취급된다. DSM 노드(1401)의 DSM 레이어는 다른 CR 노드(1402)와의 그 활성 링크 중에 CR 노드(1402)에 의해 모니터링될 이벤트를 구성하기 위해 각각의 CR 노드(1402)에 이벤트 구성 메시지(1403)를 전송할 수 있다. 이 이벤트 구성 메시지는 전술된 감지 구성 제어 메시지에 캡슐화될 수 있다. 이벤트는 또한 이벤트와 연관된 측정의 유형에 따라 링크 접속에 활발하지 않은 CR 노드(1402)에 의해 모니터링될 수 있다. 감지 구성 제어 메시지는 개별 제어 채널을 통해 이벤트 모니터링에 수반된 각각의 CR 노드(1402)에 전송될 수 있다. CR 노드의 MAC 레이어는 이어서 전술된 바와 같이 채널(1404)의 CQI를 모니터링하도록 명령될 수 있다. 이벤트 구성 메시지를 수신할 수 있는 활성 링크 접속 내의 모든 CR 노드의 MAC 레이어는 이벤트 구성에 기초하여 이들을 더 프로세싱하거나 필터링할 수 있는 그 DSM 레이어에 채널 품질 측정(1405)을 주기적으로 전송할 수 있다.
필터링은 빈번한 이벤트 트리거링 및 불필요한 스펙트럼 감지 기간을 회피하기 위해 수행될 수 있다. 이는 타임-투-트리거(TTT)의 도입에 의해 성취될 수 있고, 여기서 채널 품질은 이벤트가 DSM 레이어 필터링 로직에 의해 트리거링되게 하기 위해 최소량의 시간(TTT)에 대해 특정량 미만일 수 있다. 일단 이벤트가 트리거링되면, CR 노드(1402)의 DSM 레이어는 사일런트 기간 트리거 제어 메시지를 경유하여 이벤트 보고(1406)를 전송하여 이벤트의 발생 및 이벤트가 발생된 CR 노드(1002)를 DSM(1401)에 통지한다.
도 14는 MAC, LLC 및 DSM 레이어를 갖는 일반적인 프로토콜 스택의 경우에 DSM-관련 이벤트를 구성하고 보고하기 위해 요구되는 DSM-레이어 신호화 및 DSM-MAC 레이어 상호 작용을 도시하고 있다. 이 동일한 메시지 흐름은 802-기반 시스템에 적용될 수 있고, 여기서 DSM 레이어는 802-기반 관리 프레임에 통합될 수 있고 또한 셀룰러 프로토콜 스택에도 적용될 수 있고, 여기서 메시지는 RRC 레이어에서 전송될 수 있다. 보편성의 손실 없이, 이벤트 A는 2개의 CR 노드 사이의 링크의 측정된 채널 품질이 그 장기 평균에 대해 특정량만큼 저하되면 트리거링되고, MAC으로부터 DSM 엔티티로 전송된 측정은 채널 품질 지시기(CQI) 측정일 수 있다.
CR 노드에 의해 현재 사용되고 있는 허가된 대역 상의 1차 사용자의 도달은 이 대역 상에 큰 간섭량을 야기할 수 있는데, 이는 MAC-레이어 에러 또는 재전송의 수의 변화에 기인하여 CR 노드에 의해 즉시 검출될 수 있다. 게다가, 1차 사용자가 이웃 대역을 사용하기 시작하면, 특정 간섭량은 CQI의 저하를 통해 당해의 CR 노드에 의해 현재 사용된 대역에서 검출 가능할 수 있다. 어느 경우든, DSM은 이용 가능한 주파수의 그 데이터베이스를 업데이트하고 관심 허가 대역을 점유하고 있던 CR 사용자를 상이한 대역에 재할당하기 위해 1차 사용자의 존재의 지식을 가질 수 있다.
도 15는 MAC 레이어로부터 수신된 CQI 측정의 DSM 필터링을 도시하고 있다. CR 노드는 환경의 검출된 변화를 DSM에 통지할 수 있다. 각각의 CR 노드는 최근의 과거의 시간 간격(W)에 걸쳐 특정 링크 상에서 측정된 평균 CQI(CQIAVG)를, 그리고 M의 과거 시간 간격에 걸쳐 기준 신호를 사용하여 측정된 순간 CQI(CQIINST)를 유지할 수 있다. CQI의 저하(CQIAVG-CQIINST)가 특정 타임 투 트리거(time to trigger; TTT)에 대해 소정 임계치(D)보다 크게 유지되면, CR 노드는 이벤트 A를 생성할 수 있다.
D, M, TTT 및 W의 값은 이벤트 A 구성(RRC) 메시지를 통해 DSM에 의해 완전히 지시될 수 있다. 링크 설정 이전에 및 링크 설정 중에 개별 제어 채널 상에 유니캐스트 방식으로 전송될 수 있는 이 메시지는 이들 파라미터를 전달할 수 있고 DSM이 스펙트럼 이용을 최적화하기 위해 이들을 동적으로 변경할 수 있게 한다. 특히, DSM은 과거 통계적 결과를 사용하여 용이하게 모니터링되는 이하의 확률 요구에 기초하여 이들 값을 변경할 수 있다.
제1 확률 요구는 1차 사용자가 CR 노드에 의해 현재 이용되는 대역 상에 도달할 때 이벤트 A를 트리거링하는 확률이고 x%보다 커야 한다. 제2 요구는 1차 사용자가 CR 노드에 의해 이용된 대역에 이웃하는 대역 상에 도달할 때 이벤트 A를 트리거링하는 확률이고 y%보다 커야 한다. 제3 요구는 어떠한 1차 사용자 도달도 발생하지 않을 때 이벤트 A를 트리거링하는 오경고 확률이고 z% 미만이어야 한다.
x의 값은 가능한 한 100%에 근접하게 선택되어야 하고, 반면에 z의 값은 가능한 한 0%에 근접할 수 있다. y의 값은 DSM에 의해 사용된 주기적인 스펙트럼 감지 기간의 주파수에 의존할 수 있다. 예를 들어, 저주파수 주기적인 스펙트럼 감지 기간은 y가 비교적 크도록 요구할 수 있어, DSM 관리 영역 하의 CR 노드에 의해 현재 이용되는 것 이외의 대역에서 이용 가능한 스펙트럼 기회는 비동기적 사일런트 기간을 사용하여 DSM에 의해 트래킹될 수 있게 된다. 관리 영역 내의 CR 노드의 수는 또한 y의 값을 결정할 수 있는 팩터일 수 있다.
트리거링된 이벤트 A는 이벤트 보고를 경유하여 개별 제어 채널을 통해 DSM으로 전송될 수 있다. 일단, DSM이 그 관리 영역 내의 CR 노드로부터 이벤트 A를 수신하면, 이는 비동기적 사일런트 기간을 스케쥴링하기 위해 개별 제어 채널 상에 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 전송할 수 있다.
시스템의 강인성을 향상시키고 사일런트 기간의 신호화의 지연을 감소시키기 위해, 제어 메시지는 DSM 노드와 CR 노드 사이에 전송되는 정상 데이터로부터 개별 주파수에 있을 수 있는 제어 채널 상에서 전송될 수 있다. 제어 채널은 CR 네트워크에 의해 이용된 전용 주파수 상에 상주하는 무선 채널로 이루어진다. 이 주파수는 CR 네트워크를 위해 확보될 수 있고, 또는 다른 1차 사용자와 공유될 수 있다. 후자의 경우에, 다수의 가능한 주파수는 제어 채널 및 언더레이 접근법을 위해 규정될 수 있고, 여기서 제어 채널 정보는 낮은 전력으로 전송될 수 있고, 모든 가능한 주파수가 점유되면 사용될 수 있다.
예로서, DSM 기능성은 다중 주파수 채널 기능성을 갖고 802.11 AP에 상주할 수 있다. 개별 제어 채널은 단지 사일런트 기간 제어 메시지 및 다른 스펙트럼 감지 관련 정보를 위해 요구되는 관리 프레임 및 데이터의 전송을 위해 802.11-기반 MAC/PHY를 계속 사용할 수 있다. MAC 서브레이어의 상부에 도입된 상위 MAC 레이어는 802.11-기반 제어 채널 상에 사일런트 기간 제어 메시지를 라우팅하기 위해 도입될 수 있고, 반면 상위 레이어로부터의 임의의 다른 메시지는 데이터 채널을 통해 라우팅된다.
개별 제어 채널을 위한 다른 옵션은 설명된 제어 메시지가 대신에 PHY-레이어 제어 채널로 대체되는 경우일 수 있다. 이는 모든 CR 노드가 공통 시간 베이스에 동기화할 수 있는 동기화 채널의 존재를 가정한다. 하향링크 채널이 DSM으로부터 CR 노드로 제어 정보를 통신하기 위해 사용될 수 있다. 상향링크 제어 채널은 CR 노드로부터 DSM으로 스펙트럼 감지 결과 및 이벤트를 전송하기 위해 사용될 수 있다.
정상(steady) 상대 동작시에, 사일런트 기간은 주기적으로 산발적으로 발생하고, CR 노드가 규칙적인 TX 및 RX 동작을 수행할 수 있는 기간과 공간을 둔다. 사일런트 기간의 발생의 주기 및 주파수는 DSM에 의해 제어될 수 있고 하향링크 제어 채널 주기적인 스펙트럼 감지 제어 메시지(PSCM) 내에 특정 필드를 사용하여 모든 CR 노드에 통신될 수 있다. 모든 CR 노드는, 모든 CR 노드를 위한 하향링크 제어 채널 상의 메시지의 타이밍이 동기화 채널을 통해 설정되기 때문에 PSCM을 수신하기 위해 하향링크 제어 채널을 판독할 때를 인지할 수 있다. 이하의 양, 즉 TP, TS, TO, TD1 및 TD2가 도 16에 도시되어 있는 바와 같이 PSCM으로부터 판독될 수 있다. TP는 사일런트 기간 패턴의 프레임 내의 반복 기간이다. TS는 사일런트 기간 패턴의 제1 사일런트 기간의 모드 N 프레임 넘버링 체계 내의 프레임 0에 대한 시작 프레임이다. TO는 사일런트 기간 패턴 내의 제1 및 제2 사일런트 기간 사이의 오프셋이다. TD1 및 TD2는 패턴 내의 사일런트 기간(1601)의 주기이다. 잔여 시간(1602)에 CR 노드는 규칙적인 TX/RX 동작을 수행할 수 있다.
셀룰러형 시스템에 대해, (및 유사하게 WiFi-기반 시스템에 대해), 이벤트 구성 및 이벤트 보고는 도 17에 도시되어 있는 바와 같이 이벤트와 연관된 측정을 제공하기 위해 PHY 레이어의 도움으로, DSM(1701) 및 CR 노드(1702)의 RRC 레이어에 의해 취급될 수 있다. RRC-DSM(1701)은 각각의 RRC-CR(1702)에 이벤트 구성 메시지(1703)를 전송하여 다른 CR 노드(1702)와의 그 활성 링크 중에 CR 노드(1702)에 의해 모니터링될 이벤트를 구성할 수 있다. 이벤트는 또한 이벤트와 연관된 측정의 유형에 따라 링크 접속에서 활발하지 않은 CR 노드(1702)에 의해 모니터링될 수 있다. 이벤트 구성 메시지는 하향링크 제어 채널을 통해 이벤트 모니터링에 수반된 각각의 CR 노드(1702)에 전송될 수 있다. CR 노드(1702)의 PHY 레이어는 이어서 CR 노드(1702) 상의 RRC와 PHY 사이에 측정 메시지를 사용하여 구성된 이벤트에 관련된 PHY 레이어 품질(1704)을 모니터링하도록 명령될 수 있다. 이벤트 구성 메시지는 링크와 연관된 채널 품질의 모니터링을 요구한다. 이벤트 구성 메시지를 수신할 수 있는 활성 링크 접속 내의 모든 CR 노드(1702)의 PHY 레이어는 이벤트 구성에 기초하여 이들을 더 프로세싱하거나 필터링할 수 있는 그 RRC-CR에 채널 품질 측정(1705)을 주기적으로 전송할 수 있다. 필터링은 빈번한 이벤트 트리거링 및 불필요한 스펙트럼 감지 기간을 회피하기 위해 수행된다. 이는 타임-투-트리거(TTT)의 도입에 의해 성취될 수 있고, 여기서 채널 품질은 이벤트가 RRC 필터링 로직에 의해 트리거링되게 하기 위해 최소량의 시간(TTT)에 대해 특정량 미만일 수 있다. 일단 이벤트가 트리거링되면, RRC-CR(1702)은 이벤트 보고(1706)를 RRC-DSM(1701)에 전송하여 이벤트의 발생 및 이벤트가 발생된 CR 노드(1702)를 DSM(1701)에 통지한다. 이러한 것은 도 17에 도시되어 있고, 여기서 이 경우의 측정은 PHY-레이어 CQI 측정이다.
도 17은 PHY-레이어 측정이 채널 품질을 위해 행해지는 경우에 DSM-관련 이벤트를 구성하고 보고하기 위해 요구되는 RRC 신호화 및 RRC-PHY 레이어 상호 작용을 도시하고 있다. 보편성의 손실 없이, 이벤트 A는 2개의 CR 노드 사이의 링크의 측정된 채널 품질이 그 장기간 평균에 대해 특정량만큼 저하하는 경우에 트리거링되고, PHY로부터 RRC 엔티티로 전송된 측정은 PHY-레이어 채널 품질 지시기(CQI) 측정일 수 있다.
2개의 통신 CR 노드 사이의 직접 링크 또는 채널을 고려하면, CQI 측정의 목적으로, 각각의 전송 CR 노드는 알려진 고정 전력 기준 신호를 데이터 채널 내에 매립할 수 있다. 수신 CR 노드는 전송 CR 노드에 의해 사용된 데이터 링크의 CQI를 결정하기 위해 이들 알려진 기준 신호를 사용할 수 있다. 이 동일한 세트의 기준 신호는 다른 노드와의 활성 링크를 갖는 모든 CR 노드에 의해 전송될 수 있고, 따라서 CR 노드에 의해 활발하게 사용된 모든 허가된 대역의 채널 품질의 지식을 전체로서 CR 노드 네트워크에 제공한다. CDMA(코드 분할 다중 접속) 등과 같은 상이한 기준 신호가 다른 PHY에 가능할 수 있다.
도 18에서, 트리거링된 이벤트 A는 이벤트 보고를 경유하여 상향링크 제어 채널을 통해 DSM(1801)에 전송될 수 있다(1803). 일단 DSM(1801)이 그 관리 영역 내에서 CR 노드(1802)로부터 이벤트 A를 수신하면, 이는 메시지 자체에 지정된, 특정 시간에 그리고 특정 기간 동안 비동기적 사일런트 기간을 스케쥴링하기 위해 하향링크 제어 채널 상에 사일런트 기간 메시지를 전송할 수 있다(1804). 사일런트 기간의 시작은 임의의 이하의 시간 지연 t1, t2, t3 후에 발생할 수 있다. DSM의 관리 영역에서 가장 먼 노드로의 전파 시간 지연(t1)은 하향링크 및 상향링크 제어 채널 상의 메시징을 통해 결정될 수 있다. CR 노드가 묵음이 되게 하기 위한 요구 시간 지연(t2)은 PHY 버퍼를 클리어하는데 요구되는 시간 지연을 포함할 수 있다. 데이터 전송을 위한 묵음 기간(t3)은 사일런트 기간 메시지를 수신하기 직전에 CR 노드에 의해 전송될 수 있다.
사일런트 시간의 시작은 사일런트 기간 메시지의 전송 후에 적어도 t1+t2+t3 스케쥴링될 수 있다(1805). 이 정보에 추가하여, 사일런트 기간 메시지는 CR 노드(1802)가 이들이 이들의 스펙트럼 송신 결과를 전송한 후에 취할 수 있는 거동을 지시하는 필드를 포함할 수 있다. CR 노드(1802)는 요구 사일런트 시간에 걸쳐 스펙트럼 감지를 수행할 수 있다(1807). CR 노드(1802)는 상향링크 제어 채널을 통해 DSM(1801)로 스펙트럼 감지 결과를 전송할 수 있다(1808). DSM(1801)은 스펙트럼 감지 결과의 신뢰성을 평가할 수 있다(1809). DSM(1801)은 하향링크 제어 채널(1810) 상에 PHY 재구성 또는 사일런트 기간 메시지를 전송할 수 있다. 2개의 가능한 거동이 예측될 수 있다(1811). 첫째로, CR 노드(1802)는 DSM(1801)에 전송된 결과를 더 세분화하기 위해 스펙트럼 송신을 계속하도록 요청될 수 있고, 이 경우에 사일런트 기간은 다음의 메시지가 DSM(1801)에 의해 수신될 때까지 암시적으로 연장될 수 있다. 둘째로, CR 노드(1802)는 DSM(1801)이 다른 사일런트 기간을 명령할 때까지 이전에 중단된 TX/RX 동작을 지속하도록 요청될 수 있고, 또는 스펙트럼 감지 결과에 기초하여 상이한 주파수로 임의의 CR 노드(1802)를 재구성한다.
고려 하의 시스템은 다수의 중앙 제어기를 갖는 중앙 집중형 네트워크 내의 광범위하게 분산된 CR 노드의 세트일 수 있다. 모든 CR 노드는 하나의 중앙 제어기와 연관될 수 있다. 이러한 네트워크에서, 전용 동기화 채널은 모든 노드가 임의의 슬롯 형성된 알로하(Aloha) 시스템과 유사한 중앙 제어기와 동기화된 슬롯일 수 있는 것을 보장할 수 있는 것으로 가정하는 것이 적당할 수 있다. 모든 노드는 슬롯 동기화될 수 있지만, 반드시 프레임 동기화되지는 않을 수 있는 것으로 가정될 수 있다. 부가적으로, 활성 쌍이라 칭하는 서로 활발하게 통신하는 임의의 노드의 쌍은 반드시 프레임 동기화될 수 있다.
더욱이, 모든 활성 쌍은 동기화된 묵음 기간을 가질 수 있는데, 즉 활성 쌍의 양 노드는 묵음으로 유지되고 스펙트럼을 감지하기 위해 프레임 내의 동일한 슬롯(들)을 정확하게 사용할 수 있다. 그러나, N개의 이러한 활성 쌍이 존재할 수 있으면, 모든 쌍에 대한 묵음 슬롯(들)은 이들이 프레임 동기화되지 않기 때문에 시간에 중첩할 수 있다. 각각의 프레임 내의 랜덤 묵음 기간은 노드의 모든 활성 쌍이 동시에 묵음으로 유지되어야 하는 필요성을 처리하는데 사용될 수 있다. DSM은 시스템 내의 모든 활성 쌍의 묵음 기간 스케쥴의 지식을 가질 수 있다. 따라서, 동기화된 묵음 기간은 전체 네트워크를 가로질러 Pquiet의 확률을 갖고 설정될 수 있다.
동작 방법에 대해, M이 각각의 프레임 내의 슬롯의 수를 나타내고 K는 프레임당 묵음 슬롯의 수를 나타내고, 여기서 이들 K개의 슬롯은 스펙트럼을 감지하는데 사용될 수 있다고 하자. M개 중 K개의 슬롯은
Figure pct00002
중 1개의 방식으로 모든 프레임에서 랜덤하게 선택될 수 있는 것으로 가정된다. 그러나, 노드의 모든 활성 쌍은 동일한 K개의 묵음 슬롯을 선택하고 동기화된 방식으로 모든 프레임에 상이한 패턴으로 홉핑할 수 있다. K개의 묵음 슬롯은 임의의 2개의 상이한 활성 쌍 사이에서 상이할 수 있다.
이제, 모든 활성 노드가 프레임 내의 적어도 하나의 슬롯 내에서 묵음이 되는 유한 확률(Pquiet)이 존재할 수 있다. 이는 임의의 프레임에서 랜덤하게 발생할 수 있다. 예를 들어, Pquiet=0.3이면, 모든 활성 노드가 평균적으로 10개 중 3개의 프레임 내의 적어도 하나의 슬롯에 대해 동시에 묵음으로 유지될 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 임의의 시간 순간에 소정의 N개의 활성 쌍에 대해, 파라미터 M 및 K는 노드가 시간의 사전 규정된 Pquiet > x%에 대해 묵음으로 유지되도록 선택될 수 있다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 네트워크 내의 모든 노드는 통상적으로 점선 수직 라인이 슬롯 경계를 지시하는 이러한 경계를 인지한다. 양방향 화살표는 프레임 주기 및 프레임 번호를 지시한다. 구형파의 하이(high)는 묵음 기간을 지시하고, 구형파의 로우(low)는 송수신 액티비티를 지시한다. 예에서, K=1, M=6 및 N=3이다. 도 19에서, 노드의 모든 활성 쌍은 각각의 프레임 내의 동일한 슬롯 번호에서 주기적으로 묵음으로 유지될 수 있다. 즉, 활성 쌍 A는 각각의 프레임의 제3 슬롯 내에서 묵음으로 유지될 수 있고, 활성 쌍 B는 각각의 프레임의 제2 슬롯 내에서 묵음으로 유지될 수 있다. 활성 쌍은 서로 프레임 동기화되지 않을 수 있기 때문에, 모든 활성 쌍의 묵음 기간은 동시에 중첩하지 않을 수도 있다.
도 20에 도시되어 있는 예에서, 각각의 활성 쌍은 동기적으로 모든 프레임의 상이한 위치로 랜덤하게 묵음 시간 슬롯을 변경할 수 있는데, 즉 활성 쌍 A는 프레임 #N의 슬롯 #3에, 프레임 #N+1의 슬롯 #2에, 프레임 #N의 슬롯 #1에 묵음 슬롯을 가질 수 있다. 활성 쌍 B는 프레임 #N의 슬롯 #2에, 프레임 #N+1의 슬롯 #4에, 프레임 #N의 슬롯 #2에 묵음 슬롯을 가질 수 있다. 활성 쌍 C는 프레임 #N의 슬롯 #5에, 프레임 #N+1의 슬롯 #1에, 프레임 #N의 슬롯 #3에 묵음 슬롯을 가질 수 있다. 일 프레임으로부터 다른 프레임으로의 묵음 기간의 랜덤 점프에 기인하여, 모든 활성 노드가 동일한 슬롯 내에서 묵음이 될 유한의 확률이 있을 수 있다.
예는 랜덤 묵음 간격에 대해 K=1을 사용하였지만, 하나의 묵음 슬롯이 각각의 프레임에 사용될 수도 있다. 프레임 내의 묵음 슬롯의 수를 증가시키는 것은 시간 기간에 걸쳐 동시에 모든 노드가 묵음이 되는 확률을 증가시킬 수 있다. 그러나, K를 증가시키는 것은 통신을 위한 시간을 감소시킬 수 있다. 따라서, 파라미터는 스펙트럼 감지 주기와 통신을 위한 시간 사이의 최적의 절충을 보장하기 위해 적절하게 선택될 수 있다.
실시예
1. 네트워크 내의 주기적인 사일런트 기간을 조정하기 위해 동적 스펙트럼 관리자(DSM)에 사용을 위한 방법으로서,
사전 결정된 시간 기간 중에 대역폭 사용량을 모니터링하는 것을 포함하는 방법.
2. 실시예 1에 따른 방법으로서,
주기적인 사일런트 기간의 길이 및 주파수를 구성하는 것과,
구성된 주파수에서 주기적인 사일런트 기간을 스케쥴링하는 것을 더 포함하고,
주기적인 사일런트 기간은 네트워크 내의 인지 무선(CR) 노드를 위한 최대 서비스 품질(QoS)을 유지하는 것인 방법.
3. 실시예 1 내지 2 중 어느 하나에 따른 방법으로서, DSM은 액세스 포인트(AP)에서 발견되는 것인 방법.
4. 실시예 1 내지 2 중 어느 하나에 따른 방법으로서, DSM은 홈 향상된 노드-B[H(e)NB]에서 발견되는 것인 방법.
5. 네트워크 내의 비동기적 사일런트 기간을 조정하기 위해 동적 스펙트럼 관리자(DSM)에 사용을 위한 방법으로서,
네트워크 내의 1차 사용자를 검출하는 것을 포함하는 방법.
6. 실시예 5에 따른 방법으로서,
네트워크 내의 하나 이상의 인지 무선(CR) 노드에 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 전송하는 것을 더 포함하고, 메시지는 사일런트 기간의 시작 및 주기를 지시하고, 스펙트럼 감지를 개시하는 것인 방법.
7. 실시예 6에 따른 방법으로서,
스펙트럼 감지의 결과를 지시하는 네트워크 내의 하나 이상의 CR 노드로부터 측정 보고 제어 메시지를 수신하는 것과,
하나 이상의 CR 노드에 메시지를 전송하는 것을 더 포함하고,
메시지는 스펙트럼 감지 결과에 기초하여 상이한 주파수로 이동하도록 하나 이상의 CR 노드에 명령하는 것인 방법.
8. 실시예 5 내지 7 중 어느 하나에 따른 방법으로서, DSM은 액세스 포인트(AP)에서 발견되는 것인 방법.
9. 실시예 5 내지 7 중 어느 하나에 따른 방법으로서, DSM은 홈 향상된 노드 B[H(e)NB]에서 발견되는 것인 방법.
10. 실시예 8 내지 9 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 네트워크 내의 1차 사용자를 검출하는 것은 채널 품질 지시기(CQI) 측정에 기초하는 것인 방법.
11. 실시예 10에 따른 방법으로서, CQI 측정은 2개의 CR 노드 사이의 링크의 측정된 채널 품질인 것인 방법.
12. 비동기적 사일런트 기간을 조정하기 위해 하나 이상의 인지 무선(CR) 노드에 사용을 위한 방법으로서,
사일런트 기간 트리거 제어 메시지를 전송하는 것을 포함하는 방법.
13. 실시예 12에 따른 방법으로서,
사일런트 기간 시작 제어 메시지를 수신하는 것을 더 포함하고,
메시지는 사일런트 기간의 시작 및 주기를 지시하고 스펙트럼 감지를 개시하는 것인 방법.
14. 실시예 13에 따른 방법으로서,
스펙트럼 감지의 결과를 지시하는 측정 보고 제어 메시지를 전송하는 것과,
DSM으로부터 메시지를 수신하는 것을 더 포함하고,
메시지는 스펙트럼 감지 결과에 기초하여 상이한 주파수로 이동하도록 하나 이상의 CR 노드에 명령하는 것인 방법.
15. 실시예 12 내지 14 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 사일런트 기간 트리거 제어 메시지를 전송하는 것은 CR 노드에 의해 검출된 환경의 변화에 기초하는 것인 방법.
16. 실시예 15에 따른 방법으로서, 환경의 변화는 활성 링크와 연관된 주요 파라미터의 국부적인 변화를 통해 CR 노드에 의해 검출되는 것인 방법.
17. 실시예 16에 따른 방법으로서, 주요 파라미터는 채널 품질, 링크 처리량 및 재전송의 수를 포함하는 것인 방법.
18. 실시예 13 내지 17 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 스펙트럼 감지는 스펙트럼 감지의 결과가 1차 사용자를 검출하는 것을 실패하는 경우에 소정 시간 기간 동안 연장되는 방법.
19. 인지 무선(CR) 노드 네트워크에서 기본 묵음 간격 스케쥴링을 위해 동적 스펙트럼 관리자(DSM)에 사용을 위한 방법으로서,
CR 노드 네트워크 내의 하나 이상의 DSM에 묵음 간격 요구를 전송하는 것을 포함하는 방법.
20. 실시예 19에 따른 방법으로서,
CR 노드 네트워크 내의 하나 이상의 DSM으로부터 묵음 간격 응답을 수신하는 것으로서, 묵음 간격 요구는 다수의 하나 이상의 DSM에 의해 수락되는 것인, 묵음 간격 응답을 수신하는 것과,
CR 노드 네트워크 내의 하나 이상의 DSM에 묵음 간격 확인 메시지를 전송하는 것을 더 포함하는 방법.
특징 및 요소가 특정 조합으로 전술되어 있지만, 당 기술 분야의 숙련자는 각각의 특징 또는 요소가 단독으로 또는 다른 특징 및 요소와의 임의의 조합으로 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 게다가, 본 명세서에 설명된 방법은 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행을 위해 컴퓨터-판독 가능 매체 내에 통합된 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어 또는 펌웨어에서 구현될 수 있다. 컴퓨터-판독 가능 매체의 예는 전자 신호(유선 또는 무선 접속을 통해 전송됨) 및 컴퓨터-판독 가능 저장 매체를 포함한다. 컴퓨터-판독 가능 저장 매체의 예는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 디바이스, 내장 하드 디스크 및 제거 가능 디스크와 같은 자기 매체, 자기 광학 매체 및 CD-ROM 디스크 및 디지털 다기능 디스크(DVD)와 같은 광학 매체를 포함한다. 소프트웨어와 연관하는 프로세서는 WTRU, UE, 단말, 기지국, RNC 또는 임의의 호스트 컴퓨터에 사용을 위해 무선 주파수 송수신기를 구현하는데 사용될 수 있다.
106: 코어 네트워크 110: 인터넷
112: 다른 네트워크 118: 프로세서
120: 송수신기 124; 스피커 마이크로폰
126: 키패드 128: 디스플레이/터치패드
130: 제거 불가능 메모리 132: 제거 가능 메모리
134: 전원 136: GPS 칩셋
138: 주변 장치 140a: e노드 B
140b: e노드 B 140c: e노드 B
144: 서빙 게이트웨이 146: PDN 게이트웨이
301: 요구자 DSM 302: 응답자 DSM

Claims (14)

  1. 네트워크 내의 주기적인 사일런트(silent) 기간을 조정하기 위해 동적 스펙트럼 관리자(Dynamic Spectrum Manager; DSM)에서 사용하기 위한 방법에 있어서,
    사전 결정된 시간 기간 중에 대역폭 사용량을 모니터링하는 단계;
    주기적인 사일런트 기간의 길이 및 주파수를 구성하는 단계; 및
    구성된 주파수에서 주기적인 사일런트 기간을 스케쥴링하는 단계를
    포함하고,
    상기 주기적인 사일런트 기간은 네트워크 내의 인지 무선(cognitive radio; CR) 노드를 위한 최대 서비스 품질(quality of service; QoS)을 유지하는 것인, 동적 스펙트럼 관리자에서 사용하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 DSM은 액세스 포인트(access point; AP)에서 발견되는 것인, 동적 스펙트럼 관리자에서 사용하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 DSM은 홈 향상된 노드-B{home enhanced Node-B; H(e)NB}에서 발견되는 것인, 동적 스펙트럼 관리자에서 사용하기 위한 방법.
  4. 네트워크 내의 비동기적 사일런트 기간을 조정하기 위해 동적 스펙트럼 관리자(DSM)에서 사용하기 위한 방법에 있어서,
    네트워크 내의 1차 사용자를 검출하는 단계;
    네트워크 내의 하나 이상의 인지 무선(CR) 노드에 사일런트 기간 시작 제어 메시지를 전송하는 단계 - 상기 메시지는 사일런트 기간의 시작 및 주기를 지시하고, 스펙트럼 감지를 개시함 -;
    스펙트럼 감지의 결과를 지시하는 네트워크 내의 하나 이상의 CR 노드로부터 측정 보고 제어 메시지를 수신하는 단계; 및
    하나 이상의 CR 노드에 메시지를 전송하는 단계 - 상기 메시지는 스펙트럼 감지 결과에 기초하여 상이한 주파수로 이동하도록 하나 이상의 CR 노드에 명령함 -를
    포함하는, 동적 스펙트럼 관리자에서 사용하기 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 DSM은 액세스 포인트(AP)에서 발견되는 것인, 동적 스펙트럼 관리자에서 사용하기 위한 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 DSM은 홈 향상된 노드 B{H(e)NB}에서 발견되는 것인, 동적 스펙트럼 관리자에서 사용하기 위한 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 네트워크 내의 1차 사용자를 검출하는 단계는 채널 품질 지시기(CQI) 측정에 기초하는 것인, 동적 스펙트럼 관리자에서 사용하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 CQI 측정은 2개의 CR 노드 사이의 링크의 측정된 채널 품질인 것인, 동적 스펙트럼 관리자에서 사용하기 위한 방법.
  9. 비동기적 사일런트 기간을 조정하기 위해 하나 이상의 인지 무선(CR) 노드에서 사용하기 위한 방법에 있어서,
    사일런트 기간 트리거 제어 메시지를 전송하는 단계;
    사일런트 기간 시작 제어 메시지를 수신하는 단계 - 상기 메시지는 사일런트 기간의 시작 및 주기를 지시하고 스펙트럼 감지를 개시함 -;
    스펙트럼 감지의 결과를 지시하는 측정 보고 제어 메시지를 전송하는 단계; 및
    DSM으로부터 메시지를 수신하는 단계 - 상기 메시지는 스펙트럼 감지 결과에 기초하여 상이한 주파수로 이동하도록 하나 이상의 CR 노드에 명령함 -를
    포함하는, 하나 이상의 인지 무선 노드에서 사용하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 사일런트 기간 트리거 제어 메시지를 전송하는 것은 CR 노드에 의해 검출된 환경의 변화에 기초하는 것인, 하나 이상의 인지 무선 노드에서 사용하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 환경의 변화는 활성 링크와 연관된 주요 파라미터의 국부적인 변화를 통해 CR 노드에 의해 검출되는 것인, 하나 이상의 인지 무선 노드에서 사용하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 주요 파라미터는 채널 품질, 링크 처리량 및 재전송의 횟수를 포함하는 것인, 하나 이상의 인지 무선 노드에서 사용하기 위한 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 스펙트럼 감지는 스펙트럼 감지의 결과가 1차 사용자를 검출하는 것을 실패하는 경우에 시간 기간 동안 연장되는 것인, 하나 이상의 인지 무선 노드에서 사용하기 위한 방법.
  14. 인지 무선(CR) 노드 네트워크에서 기본 묵음 간격 스케쥴링을 위해 동적 스펙트럼 관리자(DSM)에서 사용하기 위한 방법에 있어서,
    CR 노드 네트워크 내의 하나 이상의 DSM에 묵음 간격 요구를 전송하는 단계;
    상기 CR 노드 네트워크 내의 하나 이상의 DSM으로부터 묵음 간격 응답을 수신하는 단계 - 상기 묵음 간격 요구는 다수의 하나 이상의 DSM에 의해 수락됨 -; 및
    상기 CR 노드 네트워크 내의 하나 이상의 DSM에 묵음 간격 확인 메시지를 전송하는 단계를
    포함하는, 동적 스펙트럼 관리자에서 사용하기 위한 방법.
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