KR20150005970A - 스펙트럼 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

스펙트럼 관리 시스템은 보조 통신 시스템에 대한 기준점들을 식별하는 회로를 포함한다. 스펙트럼 관리 시스템은 이어서 기준점들이 플러스인지 마이너스인지에 기초하여 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정한다.

Description

스펙트럼 관리 시스템 및 방법{SPECTRUM MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD}
본 개시 내용은 일반적으로 통신 기술 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 통신에서의 스펙트럼 관리를 수행하는 스펙트럼 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템의 발전에 따라, 높은 품질, 높은 속도 및 고급 서비스들에 대한 사용자의 서비스 요구사항이 점점 더 많아지고 있다. 무선 통신 통신사업자들 및 장비 제공업체들은 사용자의 요구사항을 만족시키기 위해 계속하여 개선시킬 필요가 있다. 이것은 새로운 서비스들을 지원하기 위해 그리고 고속 통신에 대한 요구사항을 만족시키기 위해 많은 양의 스펙트럼 자원들을 필요로 한다. 그렇지만, 제한된 스펙트럼 자원들이 고정된 통신사업자들 및 서비스들에 할당되어 있다. 새로운 가용 스펙트럼이 드물고 그리고/또는 고비용이다. 이러한 경우에, 스펙트럼의 동적 사용이라는 발상이 제안되었다. 즉, 어떤 서비스들에 할당되었지만 이용되지 않는 스펙트럼 자원들이 동적으로 사용된다. 예를 들어, 텔레비전 신호들의 정상적인 수신을 방해함이 없이 무선 이동 통신을 수행하기 위해 디지털 텔레비전 방송 스펙트럼에서 어떤 프로그램도 방송되지 않는 채널들의 스펙트럼이 동적으로 사용된다.
이러한 응용예에서, 텔레비전 방송 스펙트럼 자체가 텔레비전 방송 시스템을 위해 사용되기 때문에, 텔레비전 방송 시스템은 주 시스템(primary system)으로서 간주되고, 텔레비전은 주 사용자(primary user)로서 간주되며, 이동 통신 시스템은 보조 시스템(secondary system)으로서 간주되고, 이동 통신 시스템에서의 수신기는 보조 사용자(secondary user)로서 간주된다. 환언하면, 본 명세서에 기술된 주 시스템은 텔레비전 방송 시스템과 같은 스펙트럼 사용 권한이 있는 시스템을 말하는 것일 수 있고, 보조 시스템은 주 시스템의 스펙트럼 또는 그의 인접 스펙트럼을, 주 시스템이 이러한 스펙트럼을 사용하지 않을 때에만, 적절히 사용할 수 있는 스펙트럼 사용 권한이 없는 시스템을 말하는 것일 수 있다.
공존하는 주 시스템 및 보조 시스템의 이 통신 방식은 보조 시스템의 응용이 주 시스템의 응용에 어떤 악영향도 야기하지 않을 필요가 있거나, 주 시스템에 대해 보조 시스템에 의해 야기되는 영향이 주 시스템의 허용 범위로 제어될 필요가 있을 수 있다. 주 시스템에 대한 영향이 특정의 범위 내에 유지되는 경우, 주 시스템의 스펙트럼 자원들이 복수의 보조 시스템들에 할당될 수 있다.
구체적으로는, 주 시스템 및 보조 시스템이 동일한 주파수 대역 또는 상이한 주파수 대역들에서 동작할 수 있다. 주 시스템 및 보조 시스템에 의해 사용되는 주파수 대역들이 서로 인접해 있는 경우에, 송신기의 인접 채널 누설 비(adjacent channel leakage ratio) 및 수신기의 인접 채널 선택도(adjacent channel selectivity)로 인해, 보조 시스템은 여전히 주 시스템을 방해할 수 있다.
Conference of European Posts and Telecommunications (CEPT), “Draft of ECC report: Technical and operational requirements for the operation of white space devices under geo-location approach”, ECC186, January 2013와 같은 기존의 규정들은 특정의 위치에서 이용가능한 주 시스템 스펙트럼을 어떻게 계산하는지는 규정하고 있지만, 복수의 보조 시스템들이 주 시스템의 스펙트럼 자원들을 사용할 필요가 있을 때, 특정의 성능이 더 낫거나 전체적인 스펙트럼 이용이 더 효율적이도록 스펙트럼 자원들을 보조 시스템들에 어떻게 선택적으로 할당할지는 규정하고 있지 않다.
그에 부가하여, 과도한 보조 시스템들이 이용가능한 주 시스템 스펙트럼을 공유할 때, 각각의 보조 시스템이 적은 가용 스펙트럼 자원을 획득하는 일이 일어날 수 있고, 그로써 보조 시스템들의 적어도 일부가 응용의 요구사항을 충족시킬 수 없다. 예를 들어, CN101990289A에서 제안된 해결책에 따라, 보조 시스템들 모두의 사용 요구들이 계산될 수 있고, 주 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 데 유리하지 않은 보조 시스템들이 우선순위 등에 따라 제거될 수 있다. 그렇지만, 보조 시스템들의 수가 많을 때, 시스템 오버헤드가 크다.
앞서 논의된 적어도 그 문제들을 해결하기 위해, 하나의 예시적인 측면에서, 본 개선 사항들은 보조 통신 시스템에 대한 기준점 정보(reference point information)를 식별하고, 기준점 정보가 플러스인지 마이너스인지에 기초하여 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 회로를 포함하는 스펙트럼 관리 시스템을 포함한다.
제2 예시적인 측면에서, 스펙트럼 관리 방법은 스펙트럼 관리 시스템의 회로를 사용하여, 보조 통신 시스템에 대한 기준점 정보를 식별하는 단계, 및 스펙트럼 관리 시스템의 회로에 의해, 기준점 정보가 플러스인지 마이너스인지에 기초하여 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 단계를 포함한다.
제3 예시적인 측면에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 스펙트럼 관리 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 명령어들을 포함하고, 이 스펙트럼 관리 방법은 보조 통신 시스템에 대한 기준점 정보를 식별하는 단계, 및 기준점 정보가 플러스인지 마이너스인지에 기초하여 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 단계를 포함한다.
본 개시 내용의 이상의 목적들, 특징들 및 장점들 및 다른 목적들, 특징들 및 장점들이 도면들과 함께 본 발명의 발명 요지 및 본 발명의 실시예들의 설명을 참조하면 명백할 수 있다.
도 1은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법의 전체 프로세스를 나타낸 플로우차트.
도 2는 복수의 제2 시스템들을 관리하는 복수의 스펙트럼 관리 장치들을 나타낸 개략도.
도 3은 복수의 제2 시스템들을 관리하는 하나의 스펙트럼 관리 장치를 나타낸 개략도.
도 4는 기준점 정보 및 후보 제2 시스템의 추천의 고지에 관계된 한 프로세스 예를 나타낸 도면.
도 5는 기준점 정보 및 후보 제2 시스템의 추천의 고지에 관계된 다른 프로세스 예를 나타낸 도면.
도 6은 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 것으로 결정된 제2 시스템을 나타낸 개략도.
도 7은 스펙트럼 자원들의 할당 해결책을 결정하는 특정의 방법을 나타낸 플로우차트.
도 8은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 9는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 하드웨어 구성을 나타낸 블록도.
본 개시 내용의 일 실시예가 도면들과 관련하여 이하에서 기술될 것이다.
이 설명이 이하의 순서로 행해질 것이다.
1. 스펙트럼 관리 방법의 전체 프로세스
2. 기준점을 결정하는 단계
3. 제2 시스템을 결정하는 단계
4. 할당 해결책을 결정하는 단계
5. 스펙트럼 관리 장치의 구성
6. 본 개시 내용의 실시예의 특정의 응용 시나리오
7. 하드웨어 구성 예
1. 스펙트럼 관리 방법의 전체 프로세스
이후부터, 본 개시 내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법의 전체 프로세스가 도 1과 관련하여 기술될 것이다.
도 1에서, 스펙트럼 관리 방법은 단계(S101)에서 시작하고, 단계(S103)로 진행한다.
단계(S103)에서, 기준점이 결정된다. 기준점은 제2 시스템의 대응하는 스펙트럼 사용을 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 포함한다. 이어서, 프로세스는 단계(S105)로 진행한다.
단계(S105)에서, 적어도 하나의 제2 시스템이 기준점에 기초하여 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 점유하는 제2 시스템인 것으로 결정된다. 이어서, 프로세스는 단계(S107)로 진행한다.
단계(S107)에서, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 적어도 하나의 제2 시스템에 할당하는 할당 해결책이 결정된다. 이어서, 프로세스는 단계(S109)로 진행하고, 종료한다.
이후부터, 스펙트럼 관리 방법의 각자의 단계들이 상세히 기술될 것이다.
유의할 점은, 한 예로서, 이후부터 텔레비전 방송 시스템이 제1 시스템으로서 간주되고 이동 통신 시스템 또는 무선 LAN 시스템이 제2 시스템으로서 간주된다는 것이다.
다른 예로서, 매크로셀 기지국 및 그의 사용자는 제1 시스템으로서 간주될 수 있고, 매크로셀 기지국의 커버리지와 중복하는 커버리지를 갖고 매크로셀 기지국과 스펙트럼 자원들을 공유하는 마이크로셀(피코셀) 기지국 및 마이크로셀 기지국의 사용자는 제2 시스템으로서 간주될 수 있다.
그렇지만, 당업자라면 본 개시 내용의 실시예가 적용될 수 있는 시나리오가 이것으로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 통신사업자가 새로운 서비스를 제공하기 위해 새로운 기지국을 설치할 때, 기존의 기지국 및 이 기지국이 제공하는 서비스는 스펙트럼을 사용할 우선순위를 가진다. 이 때, 기존의 기지국 및 그의 사용자들은 제1 시스템으로서 간주될 수 있고, 새로운 기지국 및 그의 사용자들은 제2 시스템으로서 간주될 수 있다. 물론, 제2 시스템이 기지국을 포함하지 않을 수 있고, 새로운 서비스를 통해 서로 통신하는 복수의 사용자들만을 포함할 수 있다.
그에 부가하여, 본 명세서에서의 스펙트럼 관리 방법은 제2 시스템에 의한 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 이용을 관리하는 데 사용된다. 환언하면, 관리 목적은, 예를 들어, 제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는지 및 제2 시스템이 얼마의 스펙트럼 자원들을 이용하는지이다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 관리는 스펙트럼 자원들을 이용하지 않은 제2 시스템에 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 할당하는 것 뿐만 아니라, 스펙트럼 자원들을 이용하고 있는 제2 시스템에 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 할당하지 않는 것, 및 스펙트럼 자원들을 이용하고 있는 제2 시스템에 의해 이용되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 조절하는 것을 포함할 수 있다.
2. 기준점을 결정하는 단계
먼저, 기준점의 개념이 설명될 것이다. 앞서 기술한 바와 같이, 기준점은 제2 시스템의 대응하는 스펙트럼 사용을 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 환언하면, 기준점은 적어도 하나의 파라미터의 세트일 수 있다. 보다 구체적으로는, 기준점 정보는 다른 보조 통신 시스템의 적어도 하나의 특성을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 다른 보조 통신 시스템은 과거 기록 등에 기초하여 물리적 보조 통신 시스템 또는 시뮬레이트된 보조 통신 시스템일 수 있다.
스펙트럼 사용은 제2 시스템의 지리적 위치, 공중 인터페이스 정보(LTE(Long Term Evolution), CDMA(Code Division Multiple Access), WiFi(Wireless Fidelity), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 GSM(Global System for Mobile Communications) 등), 안테나 높이, 전송 템플릿, 및 주파수 대역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 환언하면, 스펙트럼 사용은 또한 제2 시스템의 지리적 위치, 공중 인터페이스 정보, 안테나 높이, 전송 템플릿 및 주파수 대역 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
따라서, 스펙트럼 사용이 제2 시스템의 상이한 유형으로 인해 상이할 수 있거나(예를 들어, 스펙트럼 사용이 제2 시스템의 공중 인터페이스 유형들을 포함하는 경우에, 상이한 공중 인터페이스 정보 유형들을 가지는 스펙트럼 사용은 상이함), 다양한 제2 시스템들에 대해 공통일 수 있다(예를 들어, 스펙트럼 사용이 제2 시스템의 지리적 위치를 포함하는 경우에, 이러한 지리적 위치에 있는 다양한 제2 시스템들의 스펙트럼 사용이 동일함).
유의할 점은, 본 명세서에서 스펙트럼 사용이 스펙트럼을 사용하는 제2 시스템의 고유의 속성을 포함한다는 것이다. 더욱이, 앞서 언급한 "제2 시스템에 의한 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 이용"은 제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는지 및 제2 시스템이 얼마의 스펙트럼 자원들을 이용하는지를 말한다.
기준점은 제2 시스템의 스펙트럼 사용의 양자화 표시(quantization indication)를 포함한다. 환언하면, 기준점은 하나 이상의 파라미터들을 포함할 수 있고, 이러한 파라미터(들)는 스펙트럼 사용을 나타낸다. 예를 들어, 지리적 위치 정보는 좌표들로 파라미터화될 수 있고, 안테나 높이는 길이로 파라미터화될 수 있으며, 전송 템플릿은 상이한 비율 주파수 천이 구간들에 대응하는 주파수 대역들의 수 또는 페이딩(fading)으로 파라미터화될 수 있고(예를 들어, IEEE 802.11p, “Wireless access in vehicular environment”, 2010 참조), 공중 인터페이스 정보는 상이한 정수 인덱스들로 파라미터화될 수 있다. 따라서, 파라미터들을 포함하는 기준점은 제2 시스템의 대응하는 스펙트럼 사용을 나타낼 수 있다. 그에 부가하여, 기준점은 특정의 지리적 위치에서 이용되는 특정의 주파수 대역과 같은 상기 스펙트럼 사용에 대응하는 특정의 스펙트럼 정보를 포함할 수 있다.
나중에 기술되는 바와 같이, 하나 이상의 기준점들, 즉 제2 시스템에 의한 하나 이상의 스펙트럼들의 사용이 기준인 것으로 결정될 수 있고, 그로써 제2 시스템이 이러한 스펙트럼 사용에 따라 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 제2 시스템인 것으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 기준점은 플러스 기준점 및 마이너스 기준점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
플러스 기준점에 대해, 이 기준점에 대응하는 스펙트럼 사용의 경우에, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 최상의 이용이 달성되는 것, 예를 들어, 플러스 기준점에 포함되어 있는 파라미터들 중 적어도 하나와 관련하여, 제2 시스템에 의해 이용될 수 있는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들이 가장 많을 것이 요망된다. 환언하면, 플러스 기준점은 제2 시스템에 의한 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 이용에 유리한 스펙트럼 사용에 대응한다. 따라서, 스펙트럼 사용과 플러스 기준점 간의 유사성이 많을수록, 제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 할당받을 가능성이 많다.
이와 달리, 마이너스 기준점에 대해, 이 기준점에 대응하는 스펙트럼 사용의 경우에, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 최상의 이용이 달성될 수 없고, 예를 들어, 마이너스 기준점에 포함되어 있는 파라미터들 중 적어도 하나와 관련하여, 제2 시스템에 의해 이용될 수 있는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들이 가장 적으며, 이는 바람직하지 않다. 다른 가능한 상황은, 이 기준점에 대응하는 스펙트럼 사용의 경우에, 제2 시스템에 의해 사용되고 있는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들이 제2 시스템의 서비스 요구사항을 충족시키는 데 충분하지 않고, 따라서 제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 더 많이 필요로 하는 것이며, 이에 대해서는 나중에 상세히 기술될 것이다. 환언하면, 마이너스 기준점은 제2 시스템에 의한 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 이용에 불리한 스펙트럼 사용에 대응한다. 따라서, 스펙트럼 사용과 마이너스 기준점 간의 유사성이 많을수록, 제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 할당받지 않을 가능성이 많다.
물론, 기준점은 플러스 기준점만, 또는 마이너스 기준점만, 또는 플러스 기준점 및 마이너스 기준점 둘 다를 포함할 수 있다. 당업자라면 스펙트럼 관리 방법이 기준점을 마이너스 또는 플러스인 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
당업자라면 이후부터 기준점이 제2 시스템의 지리적 위치만을 포함하는 스펙트럼 사용에 대응하지만(이동 통신 시스템인 제2 시스템에 대해, 그의 지리적 위치는 기지국의 지리적 위치임), 기준점이 또한 더 많은 내용을 포함하는 스펙트럼 사용으로 확장될 수 있다.
기준점은 1) 각각의 제2 시스템의 스펙트럼 사용 중 스펙트럼 사용의 적어도 일부를 추정하는 것; 2) 스펙트럼 사용의 과거 기록에 기초하는 것; 3) 이러한 제2 시스템의 서비스 요구사항을 충족시키는 제2 시스템에 의해 이용되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 정도에 기초하는 것; 및 4) 제2 시스템으로부터의, 이러한 제2 시스템에 의해 점유된 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시키는 대응하는 제2 시스템의 정보에 기초하는 것 중 적어도 하나의 방식으로 결정될 수 있다.
먼저, 각각의 제2 시스템의 스펙트럼 사용 중 스펙트럼 사용의 적어도 일부를 추정하는 방법이 기술될 것이다. 이러한 예에서, 추정의 대상물은 다양한 지리적 위치들에 있는 제2 시스템이다.
제2 시스템이 위치해 있을 수 있는 모든 지리적 위치들이 추정될 수 있지만, 추정될 지리적 위치들의 수가 감소될 수 있다. 예를 들어, 사전 결정된 지리적 위치들 또는 사전 결정된 조건을 충족시키는 지리적 위치들과 관련하여 추정이 수행될 수 있다. 한 예로서, 많은 제2 시스템들이 있는 또는 제2 시스템의 유동성이 큰 지리적 위치들(즉, 제2 시스템이 스펙트럼을 해제시키거나 스펙트럼을 빈번히 사용하도록 적용되는 지리적 위치들)이 추정될 수 있다.
복수의 스펙트럼 관리 장치들이 복수의 제2 시스템들을 각각 관리하는 경우가 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스펙트럼 관리 장치(10-1)는 제2 시스템들(200-1, 200-2)을 관리하고, 스펙트럼 관리 장치(10-2)는 제2 시스템(200-3)을 관리하며, 스펙트럼 관리 장치(10-3)는 제2 시스템(200-4)을 관리한다. 이 때, 스펙트럼 관리 장치들 중 하나가 기준점들 모두를 계산하는 일을 맡고 있을 수 있다. 다른 대안으로서, 각각의 스펙트럼 관리 장치는 그가 관리하는 제2 시스템의 커버리지에서 기준점을 계산할 수 있고, 스펙트럼 관리 장치들 간의 통신에 의해 기준점의 반복된 계산이 회피될 수 있다.
보조 시스템의 스펙트럼 계산은 다른 주 시스템에 대한 간섭을 고려할 필요가 있다. 한 스펙트럼 관리자는 보조 시스템의 가용 스펙트럼을 계산하는 데 필요한 정보를 획득하기 위해 다른 스펙트럼 관리자에 액세스할 수 있고, 계산 결과가 상이한 보조 시스템들을 관리하는 스펙트럼 관리 장치들로 송신될 수 있다.
도 2에 도시된 경우에 대응하여, 하나의 스펙트럼 관리 장치가 제2 시스템들 모두를 관리하는 경우가 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 스펙트럼 관리 장치(10-4)는 제2 시스템들(200-5, 200-6, 200-7 및 200-8)을 관리한다.
지리적 위치들이 추정될 때, 제2 시스템에 의해 제1 시스템에 대해 야기되는 간섭이 제1 간섭 임계값보다 낮고 제2 시스템에 할당된 스펙트럼 자원들이 가장 많은 지리적 위치가 플러스 기준점인 것으로 결정될 수 있고, 그리고/또는 제2 시스템에 의해 제1 시스템에 대해 야기되는 간섭이 제1 간섭 임계값보다 높거나 같고 제2 시스템에 할당된 스펙트럼 자원들이 가장 적은 지리적 위치가 마이너스 기준점인 것으로 결정될 수 있다. 유의할 점은, 본 명세서에서 제1 간섭 임계값이 설계 요구사항 및 실제 상황에 따라 당업자에 의해 결정된 임계값일 수 있다는 것이다.
물론, 기준점이 다른 적당한 방식들에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 각각의 후보 지리적 위치와 관련하여, 제2 시스템에 의해 제1 시스템에 대해 야기되는 간섭이 마이너스 가중치를 갖고, 제1 시스템에 의해 제2 시스템에 할당된 스펙트럼 자원들이 플러스 가중치를 가지며, 각자의 제1 시스템에 대한 간섭과 할당된 스펙트럼 자원들의 가중치 합을 갖는 지리적 위치가 플러스 기준점으로 설정될 수 있다.
다음으로, 과거 기록에 기초하여 기준점을 결정하는 방법이 기술될 것이다.
하나의 방식은 과거 기록에 따라 직접 추정을 수행하는 것이다. 제2 시스템을 관리하는 스펙트럼 관리 장치가 제1 시스템에 의해 제2 시스템에 할당된 스펙트럼 자원들의 과거 기록을 기록할 수 있기 때문에, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 데 유리한/불리한 제2 시스템의 지리적 위치가 기준점인 것으로 결정될 수 있다.
다른 방식은 과거 기록에 따라 제2 시스템이 이용되고 있는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시키게 될 지리적 위치를 예측하는 것이다. 어떤 제2 시스템들에 의한 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 이용이 규칙적이고, 예를 들어, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들이 사전 결정된 시간 동안 이용될 때마다, 스펙트럼 자원들이 해제될 것이다. 따라서, 과거 기록에 따라 이러한 규칙들이 획득될 것이고, 그에 따라, 제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시키게 될 지리적 위치가 예측될 수 있다.
이러한 지리적 위치는 플러스 기준점인 것으로 결정될 수 있다. 이러한 이유는 제1 시스템의 스펙트럼 자원의 해제의 결과, 이러한 지리적 위치에서 스펙트럼 자원들이 풍부하고, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이러한 지리적 위치에 있는 제2 시스템에 할당하는 것이 일반적으로 요망되기 때문이다.
그 다음에, 이러한 제2 시스템의 서비스 요구사항을 충족시키는 제2 시스템에 의해 이용되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 정도에 기초하여 기준점을 결정하는 방법이 기술될 것이다.
어떤 지리적 위치들에서, 제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하지만 여전히 통신 품질에 대한 예상된 요구사항을 충족시킬 수 없을 때, 제2 시스템은 제1 시스템의 부가의 스펙트럼 자원들, 즉 반전된 스펙트럼 자원들을 할당받을 것이다. 이 때, 이 지리적 위치는 마이너스 기준점인 것으로 결정될 수 있다.
이러한 이유는, 제2 시스템이 제1 시스템의 충분한 가용 자원들을 갖지 않을 때, 이러한 지리적 위치의 근방에 있는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들이 해제되거나 감소될 것이고 따라서 제2 시스템이 제1 시스템의 부가의 가용 스펙트럼 자원들을 획득할 수 있기 때문이다. 물론, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 다른 제2 시스템들에 할당하는 것이 요망되지 않는다. 게다가, 이러한 지리적 위치의 근방에 있는 다른 시스템들에 의해 이용되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들이 스펙트럼 자원에 대한 요구사항을 충족시키지 않는 제2 시스템에 의해 사용되도록 해제될 것이다.
마지막으로, 제2 시스템으로부터의, 이러한 제2 시스템에 의해 점유된 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시키는 대응하는 제2 시스템의 정보에 기초하여 기준점을 결정하는 방법이 기술될 것이다.
제2 시스템으로부터 직접 또는 스펙트럼 관리 장치와 같은 디바이스를 통해 제2 시스템으로부터 간접적으로, 제2 시스템이 이용하는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시키는 이러한 제2 시스템의 정보가 수신될 때, 이러한 제2 시스템의 지리적 위치는 플러스 기준점인 것으로 결정될 수 있다. 앞서 기술한 바와 같이, 이러한 이유는 스펙트럼 자원들의 해제의 결과, 이러한 지리적 위치에서 스펙트럼 자원들이 풍부하고, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이러한 지리적 위치에 있는 제2 시스템에 할당하는 것이 일반적으로 요망되기 때문이다.
어느 방식을 통해 기준점이 결정되든 간에, 결정된 기준점이 주기적으로 갱신될 수 있거나, 제1 시스템 및/또는 제2 시스템의 스펙트럼 자원들의 사용이 변할 때에만 갱신될 수 있거나, 심지어 갱신되지 않을 수 있다. 기준점을 갱신하는 이유는 제2 시스템에 의한 스펙트럼 자원들의 사용이 제1 시스템에 의한 스펙트럼 자원들의 사용에 적어도 부분적으로 의존하기 때문이다. 환언하면, 제1 시스템에 의한 스펙트럼 자원들의 사용이 변하기 때문에, 제1 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 제2 시스템에 의해 야기되는 간섭을 이겨내는 정도가 또한 변할 수 있다.
3. 제2 시스템을 결정하는 단계
기준점이 결정된 후에, 결정된 기준점이 고지될 수 있다. 즉, 결정된 기준점의 정보가 고지될 수 있다. 결정된 기준점의 정보가 기준점을 결정하는 스펙트럼 관리 장치 및 다른 스펙트럼 결정 장치들에 또는 기준점을 결정하는 스펙트럼 관리 장치에 의해 관리되는 제2 시스템에 고지될 수 있다.
본 명세서에서, 기준점 정보를 고지하는 스펙트럼 관리 장치는 기준점 정보 송신자라고 할 수 있고, 스펙트럼 관리 장치 또는 제2 시스템은 기준점 정보 수신자라고 할 수 있다. 유의할 점은, 기준점 정보 송신자가 기준점 정보 수신자일 수 있다는 것이다.
제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 제2 시스템인 것으로 결정하는 한 예에서, 기준점 정보 수신기는, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 제2 시스템(이후부터, 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템이라고도 함)이 결정될 수 있도록, 기준점 정보 송신기에 제2 시스템을 추천할 수 있다. 이후부터, 2가지 추천 방식들이 제공된다.
추천 방식 1: 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하고자 하는 모든 제2 시스템들의 정보가 기준점 정보 송신기로 송신된다. 송신된 정보는 기준점의 파라미터들에 대응하는 제2 시스템의 파라미터들 및 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 획득하기 위해 제2 시스템에 의해 전송될(submit) (CEPT“Draft of ECC report: Technical and operational requirements for the operation of white space devices under geo-location approach”，ECC186, January, 2013와 같은) 관련 규정들에 규정되어 있는 모든 정보를 포함할 수 있다. 전송될 규정들에 규정된 필요한 정보에 부가하여, 기준점의 파라미터들에 대응하는 정보는 다른 정보를 포함할 수 있다. 도 4는 이러한 프로세스를 나타낸 것이다.
추천 방식 2: 기준점 정보 수신기의 프로세스는 2개의 단계들을 가질 수 있다. 먼저, 기준점 정보에 따라 추천되는 것으로 결정된 제2 시스템의 기본 파라미터 값들이 송신된다. 이어서, 기준점 정보 송신기의 피드백 정보를 기다린다. 피드백 정보가 추천된 제2 시스템이 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 것으로 결정되었다는 것을 나타내는 경우, 기준점 정보 수신기는 기준점 정보 송신기로 전송될 규정들에 규정되어 있는 선택된 제2 시스템의 정보를 송신한다. 도 5는 이러한 프로세스를 나타낸 것이다. 이러한 프로세스에 의해, 제2 시스템의 송신된 정보의 데이터 양이 절감되고, 그로써 시스템 오버헤드가 감소된다.
다른 대안으로서, 기준점 정보 수신기가 스펙트럼 관리 장치일 때, 제2 시스템을 추천하는 프로세스에서, 제2 시스템들 전부를 기준점 정보 송신기에 추천하는 것 대신에, 제2 시스템이 각각의 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 기준점 사이의 근접성 정도, 스펙트럼에 대한 각각의 제2 시스템의 요구 정도 또는 선행 지식(관리된 제2 시스템이 제2 시스템이 추천된 후에 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템인 것으로 성공적으로 결정될 확률 등) 등에 따라 추천될 수 있다. 따라서, 전송된 제2 시스템들의 수 및 상호작용 정보 양이 추가적으로 감소될 수 있고, 그로써 시스템 부담이 감소될 수 있다.
그에 부가하여, 기준점 정보 수신기가 제2 시스템일 때, 제2 시스템은 그 자신의 상황에 따라 그 자신을 기준점 정보 송신기에 추천할지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 이 결정은 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 기준점 사이의 근접성 정도에 기초할 수 있다.
기준점 정보 송신기인 스펙트럼 관리 장치는, 결정된 기준점에 기초하여, 추천된 제2 시스템들 중에서 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템을 결정할 수 있다.
이와 유사하게, 제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 제2 시스템이 아닌 것으로 결정하는 한 예에서, 기준점 정보 수신기는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하지 않는 제2 시스템인 제2 시스템(이후부터, 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하지 않는 제2 시스템이라고도 함)을 기준점 정보 송신기에 추천할 수 있다. 환언하면, 이 때, 추천된 제2 시스템은, 예를 들어, 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용이 마이너스 기준점과 더 유사하기 때문에, 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하고자 하지 않는 제2 시스템이다. 유의할 점은, 제2 시스템이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하지 않는 것으로 결정하는 것이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 제2 시스템을 결정하는 것을 의미한다는 것이다.
다른 관점에서 볼 때, 제2 시스템을 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하지 않는 제2 시스템인 것으로 결정하는 것이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하고 있는 제2 시스템이 그가 이용하고 있는 스펙트럼 자원들을 해제시키기로 결정하는 것에 의해 행해질 수 있다. 제2 시스템이 이용하고 있는 스펙트럼 자원들 중 어느 스펙트럼 자원들을 해제시킬지를 결정할 때, 스펙트럼 자원들을 해제시키게 될 제2 시스템이 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 마이너스 기준점 사이의 근접성 정도, 제2 시스템이 해제시킬 수 있는 스펙트럼 자원들의 상황, 제2 시스템의 서비스의 우선순위 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다.
그렇지만, 하나의 스펙트럼 관리 장치가 복수의 제2 시스템들을 관리하는 경우에서와 같이 기준점을 고지하는 프로세스가 생략될 수 있다. 이 때, 기준점을 결정한 스펙트럼 관리 장치는 그가 관리하는 제2 시스템들 중에서 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템을 결정할 수 있다.
하나의 예시적인 결정 방식은 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 플러스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제1 플러스 임계값보다 더 높고 그리고/또는 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 마이너스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제1 마이너스 임계값보다 더 낮은 제2 시스템을 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템인 것으로 결정하는 것이다. 환언하면, 기준점이 지리적 위치에 대응하는 경우에, 제2 시스템이 플러스 기준점에 가까울수록, 제2 시스템이 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하기로 결정될 가능성이 많고, 제2 시스템이 마이너스 기준점으로부터 멀수록, 제2 시스템이 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하기로 결정될 가능성이 많다. 그리고/또는, 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 플러스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제2 플러스 임계값보다 더 낮고 그리고/또는 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 마이너스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제2 마이너스 임계값보다 더 높은 제2 시스템이 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템인 것으로 결정되지 않을 수 있다. 그에 부가하여, 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 마이너스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제2 마이너스 임계값보다 더 높은 제2 시스템에 의해 점유되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 일부가 해제될 수 있다. 환언하면, 기준점이 지리적 위치에 대응하는 경우에, 제2 시스템이 플러스 기준점으로부터 멀수록, 제2 시스템이 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하지 않기로 결정될 가능성이 많고, 제2 시스템이 마이너스 기준점으로부터 가까울수록, 제2 시스템이 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하지 않기로 결정될 가능성이 많으며, 심지어 제2 시스템에 의해 점유되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 일부가 해제될 수 있다. 본 명세서에서의 제1 플러스 임계값 및 제2 플러스 임계값은 당업자에 의해 적절히 결정될 수 있고, 서로 같거나 같지 않을 수 있다. 이와 유사하게, 본 명세서에서의 제1 마이너스 임계값 및 제2 마이너스 임계값은 당업자에 의해 적절히 결정될 수 있고, 서로 같거나 같지 않을 수 있다.
상기 개시 내용에 기초하여, 실제로 스펙트럼 관리 장치가 먼저 스펙트럼 사용 상태가 관리되어야만 하는 제2 시스템(예컨대, 자원을 요청하는 제2 시스템)을 식별하는 것; (예컨대, 제2 시스템에 대한 근접성에 기초하여) 제2 시스템에 대한 임의의 기준점이 있는지를 결정하는 것; 및 이어서 기준점 정보에 기초하여 제2 시스템의 스펙트럼 자원들을 할당하거나 조절하는 것에 의해 제2 시스템들의 스펙트럼 자원들을 관리할 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이러한 방식으로, 도 1에 도시되어 있는 기준점을 결정하는 단계와 제2 시스템을 결정하는 단계의 순서가 바뀔 수 있다.
도 6은 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템을 결정하는 개략도를 나타낸 것이다. 도 2에서, 기준점은 지리적 위치에 대응하고, 삼각형 기준점(R)은 플러스 기준점이다. A, B, C는 제2 시스템들(A, B, C)이 각각 위치해 있는 지리적 위치들을 나타낸다. 그에 부가하여, 이는 제2 시스템들(A, B, C)을 관리하는 스펙트럼 관리 장치 및 제2 시스템들에 스펙트럼 자원들을 제공하는 3개의 제1 시스템들(100-1, 100-2, 100-3)을 나타내고 있다.
단지 2개의 제2 시스템들이 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템들로서 선택될 필요가 있는 것으로 가정된다. 이와 같이, 기준점(R)에 더 가까운 제2 시스템들(A 및 B)은 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템들인 것으로 결정될 수 있다.
유의할 점은, 상기 결정 이전에, A, B, C가 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 임의의 상황에 있을 수 있다는 것이다. 예를 들어, 제2 시스템들(A, B, C) 각각이 제1 시스템으로부터 스펙트럼 자원들을 획득하지 않거나, 제2 시스템들(A, B, C) 모두가 제1 시스템으로부터 스펙트럼 자원들을 획득하고 있거나, 제2 시스템들(A, C)만이 제1 시스템으로부터 스펙트럼 자원들을 할당받는 것이 가능하다.
상기 결정 후에, 제2 시스템들(A, B)만이 제1 시스템으로부터의 스펙트럼 자원들을 할당받는다.
상기 예는 단지 하나의 기준점을 나타내고 있다. 다수의 기준점들이 있는 경우에, 제m 기준점의 좌표가 (xm,ym)(단, m=1,2, … M)이고, M개의 기준점들(이들 모두는 플러스 기준점들인 것으로 가정됨)이 있는 것으로 가정된다. 제2 시스템들의 L개의 위치 정보 (xl,yl)(단, l=1,2,…, L) 중에서 선택하는 것으로 가정된다. 제2 시스템들의 후보 지리적 위치들 각각과 기준점들의 지리적 위치들 모두 사이의 공간 상관 계수들(ρl)이, 예를 들어, 표시된 수학식 1로서 계산된다:
Figure pct00001
제2 시스템들의 획득된 공간 상관 계수들이 내림차순으로 배열되어 있고, 가장 큰 공간 상관 계수들을 갖는 N개의 제2 시스템들이 스펙트럼 할당을 수행하도록 선택될 수 있다. 이것은 이 제2 시스템들이 해제된 또는 이용가능한 스펙트럼 자원들을 활용할 수 있게 할 수 있다.
그에 부가하여, 상이한 기준점들은 상이한 가중치들을 가질 수 있다. 예를 들어, 더 높은 스펙트럼 이용 효율을 갖는 기준점이 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템의 결정에 더 중요하고, 더 높은 가중치를 가질 수 있다.
그에 부가하여, 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템의 결정은 우선순위와 같은 기준점 이외의 다른 인자들에 기초할 수 있다. 더 높은 우선순위를 갖는 제2 시스템, 예를 들어, 화상 전화와 같은 더 높은 통신 품질을 필요로 하는 서비스를 전달하는 제2 시스템이 기준점으로부터 멀리 있을 수 있지만, 이는 여전히 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템인 것으로 결정될 수 있다.
하나의 구체적인 구현 방식은 상이한 우선순위들을 갖는 제2 시스템들이 상이한 가중치들을 갖게 하는 것이다.
제2 시스템을 결정하는 구체적인 상황이 이하에 주어져 있다. 이러한 상황에서, 더 높은 우선순위를 갖는 제2 시스템(P)에 의해 획득된 스펙트럼 자원들이 제2 시스템(P)의 서비스 요구사항을 충족시키기에 충분하지 않고, 따라서, 제2 시스템(P)에 근접해 있는 더 낮은 우선순위를 갖는 다른 제2 시스템(P)은, 제2 시스템(P)이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 더 많이 획득할 수 있도록, 그가 이용하고 있는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시킬 필요가 있다.
먼저, 제2 시스템(P)에 의해 이용되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들이 그의 서비스 요구사항을 충족시키지 않기 때문에, 제2 시스템(P)이 위치해 있는 지리적 위치가 마이너스 기준점인 것으로 결정된다.
그 후에, 제2 시스템(P)이 위치해 있는 지리적 위치가 마이너스 기준점에 가깝고, 제2 시스템(Q)의 우선순위가 더 낮기 때문에, 제2 시스템(Q)이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시키는 제2 시스템인 것으로 결정된다. 환언하면, 제2 시스템(Q)이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 제2 시스템인 것으로 결정되지 않는다.
이어서, 제2 시스템(Q)은 그가 이용하고 있는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시킨다. 이 해제에 관한 정보는 직접 또는 제2 시스템(Q)을 통해 간접적으로 스펙트럼 관리를 책임지고 있는 스펙트럼 관리 장치에 제공될 수 있다. 제2 시스템(Q)이 스펙트럼 자원들을 해제시키기 때문에, 제2 시스템(Q)이 위치해 있는 지리적 위치가 플러스 기준점인 것으로 결정된다.
이 때, 제2 시스템(P)이 더 높은 우선순위를 갖고 플러스 기준점에 가깝기 때문에, 비록 또한 마이너스 기준점에 위치해 있더라도, 적당한 가중치를 설정하는 것에 의해, 제2 시스템(P)이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 제2 시스템인 것으로 결정될 수 있다.
제2 시스템(P)만이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 제2 시스템인 것으로 결정되고, 제2 시스템(P)이 제2 시스템(Q)에 의해 해제된 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 받을 수 있는 것으로 가정된다.
4. 관리 해결책을 결정하는 단계
이후부터, 관리 해결책을 결정하는 단계가 기술될 것이다.
실제로, 본 발명의 관리 해결책은 자원 할당 해결책 및 자원 해제 해결책 중 적어도 하나를 포함한다. 본 명세서에서, 관리 해결책이 임의의 기존의 방식들로 결정될 수 있다. 관리되는 제2 시스템들의 수가, 앞서 기술한 바와 같이, 기준점에 기초하여 제한되기 때문에, 심지어 할당 해결책이 기존의 해결책에 의해 결정되고, 시스템 오버헤드가 감소될 수 있으며 그리고/또는 계산에 참여하는 제2 시스템들의 수가 감소되기 때문에 시스템 성능이 개선될 수 있다.
본 명세서에서, 할당 해결책을 결정하는 바람직한 방식이 상세히 기술될 것이다. 환언하면, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 제2 시스템에 할당하는 할당 해결책이 다음과 같은 방식으로 결정될 수 있다:
적어도 하나의 제2 시스템의 수가 2 이상일 때, 제2 시스템에 할당될 수 있는 제1 시스템의 모든 스펙트럼 자원들을 복수의 단위 스펙트럼 자원들로 분할하는 것, 및
사전 결정된 패턴으로, 단위 스펙트럼 자원들을 제2 시스템들 - 이들 각각은 아직 스펙트럼 사용의 상한에 도달하지 않았고, 이들 각각에서, 이러한 단위 스펙트럼 자원이 이러한 제2 시스템에 이미 할당되어 있는 경우, 모든 단위 스펙트럼 자원들이 할당될 때까지 또는 제2 시스템이 더 이상 없을 때까지, 이러한 제2 시스템의 제1 시스템에 대한 간섭이 제2 간섭 임계값에 도달하지 않으며, 이들 각각은 아직 스펙트럼 사용의 상한에 도달하지 않았고, 이들 각각에서, 이러한 단위 스펙트럼 자원이 이러한 제2 시스템에 이미 할당되어 있는 경우, 이러한 제2 시스템의 제1 시스템에 대한 간섭이 제2 간섭 임계값에 도달하지 않음 - 에 할당하는 것. 유의할 점은, 본 명세서에서 제2 간섭 임계값이 설계 요구사항 및 실제 상황에 따라 당업자에 의해 결정된 임계값일 수 있고, 앞서 기술한 바와 같이, 제1 간섭 임계값과 같거나 같지 않을 수 있다는 것이다.
유의할 점은, 본 명세서에서 수행되는 할당이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하지 않은 제2 시스템에 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 할당하는 것 뿐만 아니라, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하고 있는 제2 시스템에 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 할당하지 않는 것, 및 스펙트럼 자원들을 이용하고 있는 제2 시스템에 의해 이용되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 조절하는 것을 포함할 수 있다는 것이다. 환언하면, 할당될 수 있는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들 모두가 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하도록 결정된 제2 시스템에 재할당된다.
당업자라면 할당 단위 결정 프로세스가 다른 적당한 방식들로 수행될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 할당받은 제2 시스템들에 기초하여 조절이 수행되거나, 제2 시스템들이 이용하고 있는 스펙트럼 자원들을 해제시키기 위해 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 할당받은 제2 시스템들로부터 제2 시스템들의 일부 또는 전부가 선택되거나, 이 2가지 프로세스들이 결합된다.
본 명세서에서 "사전 결정된 패턴"이라는 문구는 하나의 단위 스펙트럼 자원이 매번 상기 요구사항을 충족시키는 하나의 제2 시스템에 할당된다는 것을 의미할 수 있고, 또는 복수의 단위 스펙트럼 자원들이 매번 상기 요구사항을 충족시키는 하나의 제2 시스템에 할당된다는 것을 의미할 수 있다. 그에 부가하여, 본 명세서에서 "사전 결정된 패턴"이라는 문구는 단위 스펙트럼 자원들을 사전 결정된 순서 또는 랜덤한 순서로 각각의 제2 시스템에 할당하는 것을 포함할 수 있다.
하나의 바람직한 방식은, 단위 스펙트럼 자원들을 제2 시스템에 할당할 때, 단위 스펙트럼 자원 이득(unit spectrum resource benefit)의 내림차순으로 또는 스펙트럼에 대한 제2 시스템들의 요구 정도의 내림차순으로 할당이 수행되는 것이다. 단위 스펙트럼 자원 이득은 제2 시스템이 단위 스펙트럼 자원을 획득할 때마다 얻어지는 서비스 증가 및 경제적 이득 중 적어도 하나로서 정의될 수 있다. 스펙트럼에 대한 제2 시스템들의 요구 정도는 제2 시스템들이 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용해야 할 필요성의 급박 정도로서 정의될 수 있다. 예를 들어, 실시간 화상 전화 서비스를 수행하는 제2 시스템의 스펙트럼 자원들에 대한 요구는 일반적으로 비실시간 데이터 전송 서비스를 수행하는 제2 시스템의 요구보다 더 크고, 따라서, 실시간 화상 전화 서비스를 수행하는 제2 시스템은 단위 스펙트럼 자원들을 할당받을 더 높은 우선순위를 가질 수 있다.
단위 스펙트럼 자원들을 매번 할당한 후에 또는 단위 스펙트럼 자원들을 할당하는 각각의 라운드 후에(즉, 요구사항을 충족시키는 제2 시스템들 모두가 단위 스펙트럼 자원들을 할당받은 후에), 제2 시스템의 요구사항을 충족시키는 단위 스펙트럼 자원 이득이 재계산될 수 있다. 또는 단위 스펙트럼 자원 이득이 단위 스펙트럼 자원들의 할당을 시작하기 전에 한번 계산될 수 있고 그 후에 결코 갱신되지 않을 수 있다.
이후부터, 이 방법이 더 구체적으로 기술될 것이다.
단위 스펙트럼 자원 이득이 bn(단, n = 1,2,…N(N개의 결정된 제2 시스템들에 대응함)임)인 것으로 가정된다. 스펙트럼 자원들을 이용하는 이 제2 시스템들에 의해 생성된 총 이득은 수학식 2로 표현될 수 있고:
Figure pct00002
여기서 cn은 전력, 대역폭 또는 전송 속도에 의해 표현될 수 있는 각각의 제2 시스템에 할당된 가용 스펙트럼 자원들을 나타낸다. 본 명세서에서, 각각의 제2 시스템의 대역폭이 w이고, 전력이 본 명세서에서 결정될 할당 해결책에 의해 결정되는 것으로 가정된다. 따라서, 가용 자원들이 전력 Pn에 의해 표시된다. 그러면, 총 이득이 수학식 3으로 표현될 수 있다:
Figure pct00003
각각의 제1 시스템과 관련하여, 이 제2 시스템들은 제1 시스템에서의 총 간섭(aggregation interference)을 생성할 수 있고, 간섭이 특정의 위치에서 가장 심하다. 제n 제2 시스템으로부터 간섭이 가장 심한 위치에 있는 제k 제1 시스템으로의 전송 손실은 g_(n,k)이다. 따라서, K개의 제1 시스템들에 대응하여, 이 제2 시스템들의 할당은 수학식 4를 충족시켜야 하고:
Figure pct00004
여기서 Uk는 간섭이 가장 심한 영역에서의 제k 주 시스템의 허용 최대 간섭의 상한이다.
주 시스템에 대한 간섭의 상한 요구사항이 없고, 간섭이 가능한 한 작아야 한다는 요구사항만이 있는 경우, 수학식 4는 수학식 5로 다시 쓰여질 수 있다:
Figure pct00005
따라서, 전력 할당 문제가 다음과 같이 기술될 수 있고:
Figure pct00006
Figure pct00007
및
Figure pct00008
여기서 fn (P1,P2,…PN)은 N개의 제2 시스템이 스펙트럼을 이용할 수 있는 경우에 제n 제2 시스템의 단위 스펙트럼 자원 이득을 나타낸다. 즉, 제1 시스템에 대한 간섭의 한계 내에서, 제2 시스템의 스펙트럼 이용 이득(spectrum utilization benefit)이 최대화된다. 수학식 7이 수학식 5로 대체될 수 있다. 이 때, 최적화 문제는 제1 시스템에 대한 간섭이 가능한 한 감소되면서 제2 시스템의 스펙트럼 이용 이득을 최대화하는 것으로 변한다. 각자의 제2 시스템들의 스펙트럼 사용이 서로 독립적인 경우, fn (P1,P2,…PN)이 하나의 변수 Pn을 갖는 함수로 변할 수 있다.
각자의 제2 시스템들의 스펙트럼 이용들이 서로 상관되어 있는 경우, fn (P1,P2,…PN)은 N-1개의 제2 시스템들이 있고 그의 스펙트럼 자원 이용량들이 P1,…,P(n-1),P (n+1),…,PN일 때 제n 제2 시스템의 단위 스펙트럼 이득을 나타낼 수 있고, 여기서 제n 제2 시스템의 스펙트럼 자원 이용량은 Pn이다. 이 때, 하나의 제2 시스템의 스펙트럼 이용은 다른 제2 시스템의 스펙트럼 이용에 영향을 야기할 수 있다.
제2 시스템 n으로부터 제2 시스템 n-1로의 경로 손실이 qi,j;i=1,2,…N; j=1,2,…N; i≠j이고 스펙트럼 이용 이득이 신호대 간섭 및 잡음비(signal to interference plus noise ratio)인 것으로 가정된다. 그러면 fn (P1,P2,…PN)은 수학식 9로 표현될 수 있고:
Figure pct00009
여기서 σ2는 시스템 수신기 잡음이다. 상기 수학식은 각각의 제2 시스템의 가용 스펙트럼 자원들이 획득될 수 있도록 상이한 방식으로 풀어질 수 있다.
본 명세서에서, 본 개시 내용은 간략화된 알고리즘을 제공한다. 계산을 간단화하기 위해, 수학식을 푸는 것이 여러 단계들, 즉, 각각의 제1 시스템의 허용 최대 간섭에 대해 수학식을 푸는 것, 및 이어서 모든 해들 중에서 최소값을 찾아내는 것으로 나누어질 수 있다. 제k 제1 시스템의 허용 최대 간섭에 대해, 전력 할당 문제가 다음과 같이 될 수 있다:
Figure pct00010
Figure pct00011
및
Figure pct00012
제2 시스템의 전력이 상한
Figure pct00013
를 갖고(통신 시스템 내의 통신 디바이스가 무한한 전력을 사용할 수는 없음),
Figure pct00014
가 0부터 L개의 구간들로 분할되며, 각각의 구간은
Figure pct00015
/L인 것으로 가정된다. 제2 시스템들 모두가 동일한 최대 전송 능력을 가지며, 상기 수학식에서의 Pn은
Figure pct00016
로 표현될 수 있고, 여기서 xn,l∈{0,1}인 것으로 가정된다. 상기 수학식을 푸는 방법은 큰 스펙트럼 이득을 생성하기 위해 단위 스펙트럼을 이용하고 총 간섭에 적은 기여를 하는 보조 시스템에 우선적으로 스펙트럼 자원들을 할당하는 것이다. 그의 단계들은 도 7의 플로우차트에 도시되어 있다.
도 7에 도시된 스펙트럼 자원 할당 프로세스는 단계(S701)에서 시작하여 단계(S703)로 진행한다.
단계(S703)에서, 스펙트럼 이용의 상한에 도달하지 않았고 하나의 단위 스펙트럼 자원이 추가되면 총 간섭이 상한을 초과하게 하지 않을 제2 시스템들 모두가 N개의 제2 시스템들 중에서 선택되고, 선택된 제2 시스템들은 M개의 제2 시스템들을 가지는 서브셋을 구성한다. 이어서, 프로세스는 단계(S705)로 진행한다.
단계(S705)에서, M이 0인지가 결정된다. 환언하면, 앞서 기술한 바와 같이, 제2 시스템이 있는지가 결정된다.
결정 결과가 예인 경우, 프로세스는 단계(S723)로 진행하고, 프로세스가 종료한다.
결정 결과가 아니오인 경우, 프로세스는 단계(S707)로 진행한다.
단계(S707)에서, m이 1인 것으로 가정되고, 프로세스는 단계(S709)로 진행한다.
단계(S709)에서, 하나의 단위 스펙트럼 자원이 제m 제2 시스템에 할당되는 것으로 가정되고, 프로세스는 단계(S711)로 진행한다.
단계(S711)에서, 다른 N-1개의 제2 시스템들의 스펙트럼 자원 이용이 검사되고, 프로세스는 단계(S713)로 진행한다.
단계(S713)에서, 제m 제2 시스템과 다른 제2 시스템들 간의 관계에 따라 총 스펙트럼 이득이 계산되고, 프로세스는 단계(S715)로 진행한다.
단계(S715)에서, 총 스펙트럼 이득 대 제m 제2 시스템에 의해 주 시스템에 대해 야기되는 간섭의 비가 계산되고, 프로세스는 단계(S717)로 진행한다.
단계(S717)에서, m이 M인지가 결정된다.
결정 결과가 아니오인 경우, 프로세스는 단계(S719)로 진행한다.
단계(S719)에서, m의 값이 1만큼 증가되고, 프로세스는 단계(S705)로 되돌아간다.
결정 결과가 예인 경우, 프로세스는 단계(S721)로 진행한다.
단계(S721)에서, 계산된 비들에 대해, 최대 비를 갖는 제2 시스템이 선택된다. 환언하면, 최대 단위 스펙트럼 이득을 갖는 제2 시스템이 선택되고 하나의 스펙트럼 자원을 할당받는다. 이어서, 프로세스는 단계(S703)로 진행한다.
각각의 제1 시스템과 관련하여 제2 시스템들에 대한 스펙트럼의 할당이 완료될 때, 각각의 제2 시스템에 대해 이용가능한 스펙트럼의 최소 값이 최종적인 할당 결과로서 취해진다.
앞서 기술한 바와 같이, 본 개시 내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법이 설명되었다. 이러한 스펙트럼 관리 방법에 따라, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 더 나은 할당이 달성될 수 있다. 유의할 점은, 본 실시예의 자원 할당 해결책이 관리될 제2 시스템들의 결정 프로세스에 독립적일 수 있다는 것이다. 환언하면, 할당될 대상물이 임의의 다른 기존의 기법에 의해 결정된 후에, 이 실시예의 자원 할당 해결책이 사용될 수 있다.
5. 스펙트럼 관리 장치의 구성
본 개시 내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 장치가 이하에서 도 8과 관련하여 기술될 것이다.
도 8에 도시된 스펙트럼 관리 장치(10)는 기준점 결정 유닛(11), 제2 시스템 결정 유닛(12), 및 할당 해결책 결정 유닛(13)을 포함한다.
기준점 결정 유닛(11)은 제2 시스템의 대응하는 스펙트럼 사용을 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 기준점을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 기준점 결정 유닛(11)은, 앞서 기술한 바와 같이, 기준점을 결정하는 단계를 수행할 수 있다.
제2 시스템 결정 유닛(12)은, 기준점에 기초하여, 적어도 하나의 제2 시스템을 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 점유하는 제2 시스템인 것으로 결정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 제2 시스템 결정 유닛(12)은, 앞서 기술한 바와 같이, 제2 시스템을 결정하는 단계를 수행할 수 있다.
할당 해결책 결정 유닛(13)은 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 제2 시스템에 할당하는 할당 해결책을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 할당 해결책 결정 유닛(13)은, 앞서 기술한 바와 같이, 할당 해결책을 결정하는 단계를 수행할 수 있다.
당업자라면 스펙트럼 관리 장치(10)의 기능 유닛들 각각이 하나의 케이스 내에 구성되거나 상이한 위치들에 위치되고 기능적으로 서로 연결될 수만 있다는 것을 잘 알 것이다.
그에 부가하여, 스펙트럼 관리 장치(10)는 기준점 결정 유닛(11)만을 포함할 수 있고, 제2 시스템 결정 유닛(12) 및 할당 해결책 결정 유닛(13)의 동작들에 대응하는 동작들이 다른 디바이스들에 의해 수행될 수 있다.
스펙트럼 관리 장치(10)는 또한 제2 시스템 결정 유닛(12)만을 포함할 수 있고, 기준점 결정 유닛(11) 및 할당 해결책 결정 유닛(13)의 동작들에 대응하는 동작들이 다른 디바이스들에 의해 수행될 수 있다.
스펙트럼 관리 장치(10)는 또한 할당 해결책 결정 유닛(13)만을 포함할 수 있고, 기준점 결정 유닛(11) 및 제2 시스템 결정 유닛(12)의 동작들에 대응하는 동작들이 다른 디바이스들에 의해 수행될 수 있다.
상기 스펙트럼 관리 장치에 따라, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 더 나은 할당이 달성될 수 있다.
6. 본 개시 내용의 실시예의 특정의 응용 시나리오
유럽의 많은 국가들은 아날로그 텔레비전으로부터 디지털 텔레비전으로의 전환을 완료했거나 완료하고 있다. 많은 국가들은 텔레비전 방송 서비스를 방해함이 없이 통신 시스템에서 텔레비전 방송 주파수 대역을 어떻게 이용할지를 연구하고 있다. 가장 인기있는 제어 방식은 데이터베이스를 이용하는 것이다. 각각의 국가는 디지털 텔레비전 스펙트럼 사용을 그의 관리 데이터베이스에 저장할 수 있다. 통신 시스템이 특정의 지역에서 텔레비전 스펙트럼을 이용하고자 할 때, 이 지역에서의 스펙트럼 사용을 관리하는 일을 맡고 있는 스펙트럼 관리 장치는 관리 데이터베이스에 저장된 텔레비전 방송 서비스의 스펙트럼 사용 및 텔레비전 스펙트럼을 이용하고 있는 통신 시스템의 실제 상황에 따라 새로운 통신 시스템에 대한 가용 스펙트럼 자원들(예를 들어, 시간, 대역폭, 주파수 대역, 전송 능력 등으로 기술될 수 있음)을 계산할 수 있다. 유럽에 있는 많은 국가들은 서로 접해 있고, 한 국가의 스펙트럼 이용이 다른 국가들의 텔레비전 방송 시스템들의 스펙트럼 이용을 방해할 수 있다. 따라서, 인접한 국가들이 스펙트럼을 사용할 때 조정이 필요하다.
많은 국가들에서의 스펙트럼 소유자들이 보조 시스템에 의한 주 시스템의 스펙트럼의 점유가 관련 요금을 발생시키기로 하는 합의에 이를 때, 이 국가들은 경계 지역에서의 스펙트럼 이용의 기준점을 계산할 수 있다. 이 때, 스펙트럼 할당의 목적은 총 경제적 이득을 최대화하는 것이다. 단위 스펙트럼 자원들을 사용할 때 지불되어야 하는 요금에 따라 수학식 6에서의 함수 fn (P1,P2,…PN)이 그에 대응하여 변한다. 그로써, 각각의 국가에서의 제1 시스템(텔레비전 방송 시스템)의 스펙트럼 소유자는 스펙트럼 이용의 수익을 최대화할 수 있고, 이어서 국가들 간의 합의에 따라 수익을 배분할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 지리적 데이터베이스들(X 및 Y)은 2개의 국가들에서 제1 시스템의 스펙트럼을 이용하는 것의 정보를 관리하고, 각각, 관련 규정들에 따라 제2 시스템들에 대한 가용 스펙트럼 자원들을 계산한다. 제2 시스템들의 스펙트럼 관리 장치들(10-1, 10-2 및 10-3)은 (WiFi 네트워크 및 LTE 셀과 같은) 상이한 제2 시스템들의 스펙트럼 사용을 관리한다. 이 스펙트럼 관리 장치들은, 각각, 제2 시스템들로부터 스펙트럼을 사용하고자 한다는 요구들을 수신한다. 본 명세서에서, 기준점 정보 송신기는 스펙트럼 관리 장치, 예를 들어, 스펙트럼 관리 장치(10-2)이다. 기준점 정보 수신기는 스펙트럼 관리 장치들(10-1 및 10-3)이다. 스펙트럼 관리 장치(10-2)가 기준점 정보를 스펙트럼 관리 장치들(10-1 및 10-3)로 송신할 때, 스펙트럼 관리 장치들(10-1 및 10-3) 각각은 그가 관리하는 제2 시스템(새로운 제2 시스템 및 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하고 있지만 부가의 스펙트럼 자원들 등을 필요로 하는 제2 시스템을 포함함)에 관한 정보 및 시스템 파라미터들(전송 템플릿, 안테나 높이, 공중 인터페이스 표준 등)을 스펙트럼 관리 장치(10-2)에 제공하고, 스펙트럼 관리 장치(10-2)는 스펙트럼의 할당에 참여하는 제2 시스템을 결정하고 스펙트럼의 할당 해결책을 결정한다. 그에 부가하여, 스펙트럼 관리 장치들(10-1 및 10-3)은, 추천된 제2 시스템이 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템인 것으로 성공적으로 결정될 확률을 향상시키기 위해, 선행 지식 및 수신된 기준점 정보에 따라 제2 시스템을 스펙트럼 관리 장치(10-2)에 선택적으로 추천할 수 있다.
도 3은 다른 응용 시나리오를 나타낸 것이다. 하나의 스펙트럼 관리 장치(10-4)가 (WiFi 네트워크 및 LTE 셀과 같은) 복수의 제2 시스템들에 스펙트럼을 할당하는 일을 맡고 있다. 스펙트럼 관리 장치(10-4)가 기준점을 결정할 때, 그는 기준점 정보를 제2 시스템들 각각으로 송신한다. 이 때, 제2 시스템들 각각(제2 시스템의 기지국)은 기준점 정보 수신기이다. 기준점 정보를 수신한 후에, 제2 시스템은 그의 GPS 정보에 따라 지리적 위치 및 시스템 파라미터들을 결정하고 이러한 정보를 스펙트럼 관리 장치(10-4)로 송신할 수 있다. 스펙트럼 관리 장치(10-4)는 제2 시스템들에 의해 제공되는 정보에 따라 스펙트럼 자원들의 할당에 참여하는 제2 시스템을 결정하고 스펙트럼 자원들의 할당 해결책을 결정할 수 있다.
7. 하드웨어 구성 예
본 개시 내용의 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법 및 스펙트럼 관리 장치가 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 그 조합에 의해 구성될 수 있다. 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현하는 경우에, 소프트웨어 또는 펌웨어를 구성하는 프로그램이 저장 매체 또는 네트워크로부터 전용 하드웨어 구조를 가지는 기계(예를 들어, 도 9에 예시된 것과 같은 범용 컴퓨터(900))에 탑재될 수 있다. 다양한 프로그램들이 컴퓨터에 탑재될 때, 컴퓨터는 앞서 기술한 바와 같이 구성요소들 및 유닛들의 다양한 기능들을 실행할 수 있다.
도 9에서, 중앙 처리 유닛(CPU)(901)은 판독 전용 메모리(ROM)(902)에 저장된 프로그램 또는 저장 섹션(908)으로부터 랜덤 액세스 메모리(RAM)(903)에 로드되는 프로그램들에 기초하여 다양한 프로세스들을 수행한다. RAM(903)은 또한 CPU(901)가 다양한 프로세스들을 수행할 때 필요한 데이터도 저장하고 있다. CPU(901), ROM(902) 및 RAM(903)은 버스(904)를 통해 서로 연결되어 있다. 입출력 인터페이스(905)가 또한 버스(904)에 연결되어 있다.
다음과 같은 구성요소들이 입출력 인터페이스(905)에 연결되어 있다: 입력 유닛(906)(키보드, 마우스 등을 포함함); 출력 유닛(907)(CRT(cathode ray tube), LCD(liquid crystal display) 등과 같은 디스플레이, 및 스피커 등을 포함함); 저장 유닛(908)(하드 디스크 등을 포함함); 및 통신 부분(909)(LAN 카드, 모뎀 등과 같은 네트워크 인터페이스 카드를 포함함). 통신 유닛(909)은 인터넷과 같은 네트워크를 통해 통신 프로세스를 수행한다. 요구사항들에 따라, 드라이브(910)가 또한 입출력 인터페이스(905)에 연결되어 있다. 디스크, CD, 광자기 디스크, 반도체 메모리 등과 같은 분리가능 매체(911)가, 그로부터 판독된 컴퓨터 프로그램이 요구사항들에 기초하여 저장 유닛(908)에 설치되도록, 요구사항들에 기초하여 드라이브(910)에 설치되어 있다.
상기 프로세스들을 소프트웨어로 구현하는 경우에, 소프트웨어를 구성하는 프로그램들이 인터넷과 같은 네트워크로부터 또는 분리가능 매체(911)와 같은 저장 매체로부터 설치된다.
당업자라면 이러한 저장 매체가, 도 9에 예시되어 있는 바와 같이, 프로그램을 사용자에게 제공하기 위해 프로그램들을 저장하고 방법과 별도로 배포되는 분리가능 매체(911)로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다. 분리가능 매체(911)의 예는 디스크(플로피 디스크(등록 상표)를 포함함), CD(CD-ROM(CD read only memory) 및 DVD(digital versatile disc)를 포함함), 광자기 디스크(MD(mini-disc)(등록 상표)를 포함함) 그리고 반도체 메모리를 포함한다. 다른 대안으로서, 저장 매체는 ROM(902), 또는 프로그램이 저장되어 있고 프로그램이 그를 포함하는 방법과 함께 사용자에게 배포되는 저장 유닛(908)에 포함된 하드 디스크일 수 있다.
본 개시 내용은 또한 기계 판독가능 명령어 코드를 저장하는 프로그램 제품을 제공한다. 기계에 의해 판독되고 실행될 때, 명령어 코드는 본 개시 내용의 실시예들에 따른 통신 방법들을 구현할 수 있다. 그에 대응하여, 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 반도체 메모리 등과 같은 프로그램 제품을 전달하는 다양한 저장 매체가 또한 본 개시 내용에 포함되어 있다.
그에 부가하여, 명백하게도, 본 개시 내용의 실시예들에 따른 통신 방법들의 각자의 동작들이 또한 다양한 기계 판독가능 저장 매체들에 저장된 컴퓨터 실행가능 프로그램의 방식으로 구현될 수 있다.
게다가, 본 개선 사항들은 다음과 같은 예시적인 구성들을 가질 수 있다.
(1). 스펙트럼 관리 시스템으로서, 보조 통신 시스템에 대한 기준점 정보를 식별하고, 기준점 정보가 플러스인지 마이너스인지에 기초하여 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하도록 구성되어 있는 회로를 포함하는 스펙트럼 관리 시스템.
(2). (1)에 있어서, 기준 정보가 플러스일 때, 회로는 보조 통신 시스템이 스펙트럼 자원들에 대한 후보인 것으로 결정하는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(3). (1) 또는 (2)에 있어서, 기준 정보가 마이너스일 때, 회로는 보조 통신 시스템이 스펙트럼 자원들에 대한 후보가 아닌 것으로 결정하는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(4). (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 회로가 보조 통신 시스템이 자원들에 대한 후보가 아닌 것으로 결정할 때, 회로는 보조 통신 시스템에 의해 현재 사용되는 스펙트럼 자원들의 적어도 서브셋을 해제시키도록 보조 통신 시스템을 재구성하는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(5). (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 회로는 또한 스펙트럼 관리 시스템에 의해 관리되는 보조 통신 시스템에 관한 정보를 다른 스펙트럼 관리 시스템에 제공하도록 구성되어 있는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(6). (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 스펙트럼 관리 시스템에 의해 관리되는 보조 통신 시스템에 관한 정보는 스펙트럼 관리 시스템에 의해 관리되는 보조 통신 시스템에 의해 사용되는 스펙트럼 자원들의 적어도 서브셋이 해제되었다는 것을 나타내는 정보를 포함하는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(7). (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 회로는 또한 다른 스펙트럼 관리 시스템에 의해 관리되는 적어도 하나의 보조 통신 시스템에 관한 정보를 다른 스펙트럼 관리 시스템으로부터 수신하도록 구성되어 있는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(8). (1)에 있어서, 회로는 그에 대한 보조 통신 시스템의 근접성에 기초하여 보조 통신 시스템의 기준점 정보를 식별하는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(9). (1)에 있어서, 기준점 정보는 다른 보조 통신 시스템의 적어도 하나의 특성을 포함하는 것인 스펙트럼 관리 시스템. 다른 보조 통신 시스템은 과거 기록 등에 기초하여 물리적 보조 통신 시스템 또는 시뮬레이트된 보조 통신 시스템일 수 있다.
(10). (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 있어서, 다른 보조 통신 시스템이 보조 통신 시스템에 대한 가용 스펙트럼 자원들을 가질 때, 기준점 정보가 플러스인 스펙트럼 관리 시스템.
(11). (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 있어서, 기준점 정보는 다른 보조 통신 시스템의 위치 및 주파수 대역 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(12). (1) 내지 (11) 중 어느 하나에 있어서, 다른 보조 통신 시스템이 스펙트럼 자원들을 필요로 할 때, 기준점 정보가 마이너스인 스펙트럼 관리 시스템.
(13). (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 있어서, 다른 보조 통신 시스템이 스펙트럼 자원 할당에 대해 보조 통신 시스템보다 우선순위를 가지는 경우, 기준점 정보가 마이너스인 스펙트럼 관리 시스템.
(14). (1) 내지 (13) 중 어느 하나에 있어서, 회로가 복수의 보조 통신 시스템들이 스펙트럼 자원들에 대한 후보들인 것으로 결정할 때, 회로는 또한 다른 통신 시스템들에 대한 간섭에 기초하여 복수의 보조 통신 시스템들 각각에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(15). (1) 내지 (14) 중 어느 하나에 있어서, 회로는 또한 다른 통신 시스템들에 대한 간섭 및 스펙트럼 자원들의 요구 정도(degree of requirement)에 기초하여 복수의 보조 통신 시스템들 각각에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(16). (1)에 있어서, 스펙트럼 자원들이 텔레비전(TV) 대역 스펙트럼 자원들이고, 보조 통신 시스템은 TV 대역 스펙트럼 자원들을 사용하도록 허가되어 있지 않은 통신 시스템인 스펙트럼 관리 시스템.
(17). (1)에 있어서, 스펙트럼 관리 시스템이 보조 통신 시스템을 관리하는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(18). (1)에 있어서, 기준점 정보가 다른 스펙트럼 관리 시스템으로부터 수신되는 것인 스펙트럼 관리 시스템.
(19). 스펙트럼 관리 방법으로서, 스펙트럼 관리 시스템의 회로를 사용하여, 보조 통신 시스템에 대한 기준점 정보를 식별하는 단계; 및 스펙트럼 관리 시스템의 회로에 의해, 기준점 정보가 플러스인지 마이너스인지에 기초하여 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 단계를 포함하는 스펙트럼 관리 방법.
(20). 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 명령어들로 인코딩되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 이 방법은 보조 통신 시스템에 대한 기준점 정보를 식별하는 단계; 및 기준점 정보가 플러스인지 마이너스인지에 기초하여 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 단계를 포함하는 것인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(21). 제2 시스템에 의한 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 이용을 관리하는 스펙트럼 관리 방법으로서, 제2 시스템의 스펙트럼 사용 우선순위가 제1 시스템의 스펙트럼 사용 우선순위보다 더 낮고, 스펙트럼 관리 방법은 제2 시스템의 대응하는 스펙트럼 사용을 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 기준점을 결정하는 단계; 기준점에 기초하여, 적어도 하나의 제2 시스템을 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 점유하는 제2 시스템인 것으로 결정하는 단계; 및 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 적어도 하나의 제2 시스템에 할당하는 할당 해결책을 결정하는 단계를 포함하는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(22). (21)에 있어서, 스펙트럼 사용은 제2 시스템의 지리적 위치, 공중 인터페이스 정보, 안테나 높이, 전송 템플릿 및 주파수 대역 중 적어도 하나를 포함하는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(23). (21) 또는 (22)에 있어서, 기준점은 플러스 기준점 및 마이너스 기준점 중 적어도 하나를 포함하고, 플러스 기준점은 플러스 기준점에 포함된 파라미터들 중 적어도 하나와 관련하여 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 데 유리한 스펙트럼 사용에 대응하고, 마이너스 기준점은 플러스 기준점에 포함된 파라미터들 중 적어도 하나와 관련하여 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 이용하는 데 불리한 스펙트럼 사용에 대응하는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(24). (21) 내지 (23) 중 어느 하나에 있어서, 기준점이 스펙트럼 사용의 과거 기록에 기초하는 것, 각각의 제2 시스템의 스펙트럼 사용 중 스펙트럼 사용의 적어도 일부를 추정하는 것, 이러한 제2 시스템의 서비스 요구사항을 충족시키는 제2 시스템에 의해 이용되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 정도에 기초하는 것, 및 제2 시스템으로부터의, 이러한 제2 시스템에 의해 점유된 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시키는 대응하는 제2 시스템의 정보에 기초하는 것 중 적어도 하나의 방식으로 결정되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(25). (24)에 있어서, 기준점이 스펙트럼 사용의 적어도 일부를 추정하는 것에 의해 결정되는 경우, 스펙트럼 사용의 적어도 일부 중에서, 제1 시스템에 대한 간섭이 제1 간섭 임계값보다 더 낮고 제2 시스템에 할당될 수 있는 스펙트럼 자원들이 가장 많은 스펙트럼 사용은 기준점인 것으로 결정되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(26). (23) 또는 (24)에 있어서, 제2 시스템에 의해 이용되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들이 이러한 제2 시스템의 서비스 요구사항을 충족시키지 않는 스펙트럼 사용은 마이너스 기준점인 것으로 결정되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(27). (23) 내지 (26) 중 어느 하나에 있어서, 제2 시스템이 이러한 제2 시스템에 의해 점유되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 해제시키는 스펙트럼 사용은 플러스 기준점인 것으로 결정되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(28). (21) 내지 (27) 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 제2 시스템은 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 기준점 사이의 유사성의 정도에 기초하여 또는 유사성의 정도 및 제2 시스템의 우선순위에 기초하여 결정되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(29). (23)에 있어서, 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 플러스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제1 플러스 임계값보다 더 높고 그리고/또는 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 마이너스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제1 마이너스 임계값보다 더 낮은 제2 시스템은 적어도 하나의 제2 시스템인 것으로 결정되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(30). (23) 또는 (29)에 있어서, 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 플러스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제2 플러스 임계값보다 더 낮고 그리고/또는 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 마이너스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제2 마이너스 임계값보다 더 높은 제2 시스템은 적어도 하나의 제2 시스템인 것으로 결정되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(31). (13)에 있어서, 이러한 제2 시스템의 스펙트럼 사용과 마이너스 기준점 사이의 유사성의 정도가 제2 마이너스 임계값보다 더 높은 제2 시스템에 의해 점유되는 제1 시스템의 스펙트럼 자원들이 해제되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(32). (21) 내지 (31) 중 어느 하나에 있어서, 결정된 기준점을 고지하는 단계를 추가로 포함하고, 적어도 하나의 제2 시스템은 기준점에 기초하여 그리고 고지된 기준점에 응답하여 추천된 제2 시스템에 따라 결정되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(33). (21) 내지 (32) 중 어느 하나에 있어서, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 적어도 하나의 제2 시스템에 할당하는 할당 해결책이 적어도 하나의 제2 시스템의 수가 2 이상일 때, 적어도 하나의 제2 시스템에 할당될 수 있는 제1 시스템의 모든 스펙트럼 자원들을 복수의 단위 스펙트럼 자원들로 분할하는 것, 및 사전 결정된 패턴으로, 단위 스펙트럼 자원들을 제2 시스템들 - 이들 각각은 아직 스펙트럼 사용의 상한에 도달하지 않았고, 이들 각각에서, 이러한 단위 스펙트럼 자원이 이러한 제2 시스템에 이미 할당되어 있는 경우, 모든 단위 스펙트럼 자원들이 할당될 때까지 또는 제2 시스템이 더 이상 없을 때까지, 이러한 제2 시스템의 제1 시스템에 대한 간섭이 제2 간섭 임계값에 도달하지 않으며, 이들 각각은 아직 스펙트럼 사용의 상한에 도달하지 않았고, 이들 각각에서, 이러한 단위 스펙트럼 자원이 이러한 제2 시스템에 이미 할당되어 있는 경우, 이러한 제2 시스템의 제1 시스템에 대한 간섭이 제2 간섭 임계값에 도달하지 않음 - 에 할당하는 방식으로 결정되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(34). (33)에 있어서, 단위 스펙트럼 자원들을 제2 시스템에 할당할 때, 단위 스펙트럼 자원 이득(unit spectrum resource benefit)의 내림차순으로 또는 스펙트럼에 대한 제2 시스템들의 요구 정도의 내림차순으로 할당이 수행되는 것인 스펙트럼 관리 방법.
(35). (34)에 있어서, 단위 스펙트럼 자원 이득은 제2 시스템이 단위 스펙트럼 자원을 획득할 때마다 얻어지는 서비스 증가 및 경제적 이득 중 적어도 하나인 스펙트럼 관리 방법.
(36). (21) 내지 (35) 중 어느 하나에 있어서, 제1 시스템은 텔레비전 방송 시스템이고, 제2 시스템은 무선 근거리 네트워크 시스템인 스펙트럼 관리 방법.
(37). 제2 시스템에 의한 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 이용을 관리하는 스펙트럼 관리 장치로서, 제2 시스템의 스펙트럼 사용 우선순위는 제1 시스템의 스펙트럼 사용 우선순위보다 더 낮고, 스펙트럼 관리 장치는 제2 시스템의 대응하는 스펙트럼 사용을 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 기준점을 결정하도록 구성되어 있는 기준점 결정 유닛; 기준점에 기초하여, 적어도 하나의 제2 시스템을 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 점유하는 제2 시스템인 것으로 결정하도록 구성되어 있는 제2 시스템 결정 유닛; 및 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 적어도 하나의 제2 시스템에 할당하는 할당 해결책을 결정하도록 구성되어 있는 할당 해결책 결정 유닛을 포함하는 것인 스펙트럼 관리 장치.
(38). 제2 시스템에 의한 제1 시스템의 스펙트럼 자원들의 이용을 관리하는 스펙트럼 관리 장치로서, 제2 시스템의 스펙트럼 사용 우선순위는 제1 시스템의 스펙트럼 사용 우선순위보다 더 낮고, 스펙트럼 관리 장치는 제2 시스템의 대응하는 스펙트럼 사용을 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 기준점을 결정하도록 구성되어 있는 기준점 결정 유닛을 포함하고, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 점유하는 제2 시스템인 적어도 하나의 제2 시스템이 기준점에 기초하여 결정되고, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 적어도 하나의 제2 시스템에 할당하는 할당 해결책이 적어도 하나의 제2 시스템에 기초하여 결정되는 것인 스펙트럼 관리 장치.
(39). 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 제2 시스템에 할당하는 스펙트럼 관리 장치로서, 결정된 기준점에 기초하여, 적어도 하나의 제2 시스템을 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 점유하는 제2 시스템인 것으로 결정하도록 구성되어 있는 제2 시스템 결정 유닛을 포함하고, 기준점은 제2 시스템의 대응하는 스펙트럼 사용을 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 포함하며, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 적어도 하나의 제2 시스템에 할당하는 할당 해결책이 적어도 하나의 제2 시스템에 기초하여 결정되는 것인 스펙트럼 관리 장치.
(40). 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 제2 시스템에 할당하는 스펙트럼 관리 장치로서, 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 제1 시스템의 스펙트럼 자원들을 점유하는 제2 시스템인 적어도 하나의 제2 시스템에 할당하는 할당 해결책을 결정하도록 구성되어 있는 할당 해결책 결정 유닛을 포함하고, 적어도 하나의 제2 시스템은 결정된 기준점에 기초하여 결정되며, 기준점은 제2 시스템의 대응하는 스펙트럼 사용을 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 것인 스펙트럼 관리 장치.
본 개시 내용의 바람직한 실시예들이 이상에서 기술되었지만, 이상의 설명은 본 개시 내용을 예시하기 위해서만 사용되고 본 개시 내용을 제한하지 않는다. 당업자에게는, 본 개시 내용의 실시예들의 다양한 특징들이 본 개시 내용의 범위를 벗어남이 없이 변경, 치환, 결합되고 부분적으로 결합될 수 있다. 따라서, 본 개시 내용의 범위는 첨부된 청구항들에 의해서만 한정된다.

Claims (20)

  1. 보조 통신 시스템에 대한 기준점 정보(reference point information)를 식별하고,
    상기 기준점 정보가 플러스(positive)인지 마이너스(negative)인지에 기초하여 상기 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하도록 구성되어 있는 회로를 포함하는, 스펙트럼 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준 정보가 플러스일 때, 상기 회로는 상기 보조 통신 시스템이 스펙트럼 자원들에 대한 후보인 것으로 결정하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기준 정보가 마이너스일 때, 상기 회로는 상기 보조 통신 시스템이 스펙트럼 자원들에 대한 후보가 아닌 것으로 결정하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 회로가 상기 보조 통신 시스템이 자원들에 대한 후보가 아닌 것으로 결정할 때, 상기 회로는 상기 보조 통신 시스템에 의해 현재 사용되는 스펙트럼 자원들의 적어도 서브셋을 해제시키도록 상기 보조 통신 시스템을 재구성하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 회로는 또한 상기 스펙트럼 관리 시스템에 의해 관리되는 상기 보조 통신 시스템에 관한 정보를 다른 스펙트럼 관리 시스템에 제공하도록 구성되어 있는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스펙트럼 관리 시스템에 의해 관리되는 상기 보조 통신 시스템에 관한 상기 정보는 상기 스펙트럼 관리 시스템에 의해 관리되는 상기 보조 통신 시스템에 의해 사용되는 스펙트럼 자원들의 적어도 서브셋이 해제되었다는 것을 나타내는 정보를 포함하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 회로는 또한 상기 다른 스펙트럼 관리 시스템에 의해 관리되는 적어도 하나의 보조 통신 시스템에 관한 정보를 상기 다른 스펙트럼 관리 시스템으로부터 수신하도록 구성되어 있는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 회로는 그에 대한 상기 보조 통신 시스템의 근접성에 기초하여 상기 보조 통신 시스템의 상기 기준점 정보를 식별하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기준점 정보는 다른 보조 통신 시스템의 적어도 하나의 특성을 포함하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다른 보조 통신 시스템이 상기 보조 통신 시스템에 대한 가용 스펙트럼 자원들을 가질 때, 상기 기준점 정보가 플러스인, 스펙트럼 관리 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 기준점 정보는 상기 다른 보조 통신 시스템의 위치 및 주파수 대역 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  12. 제9항에 있어서, 상기 다른 보조 통신 시스템이 스펙트럼 자원들을 필요로 할 때, 상기 기준점 정보가 마이너스인, 스펙트럼 관리 시스템.
  13. 제9항에 있어서, 상기 다른 보조 통신 시스템이 스펙트럼 자원 할당에 대해 상기 보조 통신 시스템보다 우선순위를 가지는 경우, 상기 기준점 정보가 마이너스인, 스펙트럼 관리 시스템.
  14. 제2항에 있어서, 상기 회로가 복수의 보조 통신 시스템들이 스펙트럼 자원들에 대한 후보들인 것으로 결정할 때, 상기 회로는 또한 다른 통신 시스템들에 대한 간섭에 기초하여 상기 복수의 보조 통신 시스템들 각각에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 회로는 또한 상기 다른 통신 시스템들에 대한 간섭 및 상기 복수의 보조 통신 시스템들 각각에 대한 스펙트럼 자원들의 요구 정도(degree of requirement)에 기초하여 상기 스펙트럼 자원들을 결정하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 자원들이 텔레비전(TV) 대역 스펙트럼 자원들이고, 상기 보조 통신 시스템은 TV 대역 스펙트럼 자원들을 사용하도록 허가되어 있지 않은 통신 시스템인, 스펙트럼 관리 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 관리 시스템이 상기 보조 통신 시스템을 관리하는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 기준점 정보가 다른 스펙트럼 관리 시스템으로부터 수신되는 것인, 스펙트럼 관리 시스템.
  19. 스펙트럼 관리 시스템의 회로를 사용하여, 보조 통신 시스템에 대한 기준점 정보를 식별하는 단계; 및
    상기 스펙트럼 관리 시스템의 상기 회로에 의해, 상기 기준점 정보가 플러스인지 마이너스인지에 기초하여 상기 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 단계를 포함하는, 스펙트럼 관리 방법.
  20. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 명령어들이 인코딩되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 방법은
    보조 통신 시스템에 대한 기준점 정보를 식별하는 단계; 및
    상기 기준점 정보가 플러스인지 마이너스인지에 기초하여 상기 보조 통신 시스템에 대한 스펙트럼 자원들을 결정하는 단계를 포함하는 것인, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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