KR20150032148A - Dynamic resource management apparatus and method controlling interference of integrated satellite and terrestrial communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위성 지상 겸용 통신 시스템의 간섭 제어를 위한 동적 자원 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위성 지상 겸용 통신 시스템의 간섭 정보에 기초하여 위성 빔과 무선 신호에 할당하는 전력을 동적으로 할당함으로써, 위성 빔과 무선 신호의 세기를 최소화하여 위성 빔과 무선 신호 간의 간섭을 회피하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a dynamic resource management apparatus and method for interference control of a satellite terrestrial communication system, and more particularly, to a dynamic resource management apparatus and method for dynamic interference management of a satellite terrestrial communication system, To an apparatus and method for avoiding interference between a satellite beam and a wireless signal by minimizing the intensity of the satellite beam and the wireless signal.
위성 지상 겸용 통신 시스템은 하나의 단말로 위성 통신과 지상 통신 서비스를 모두 제공하는 시스템이다. 위성 지상 겸용 통신 시스템은 위성망에서 위성 빔에 할당하는 주파수 대역을 지상망에서 재사용함으로써, 주파수 대역을 효율적으로 이용할 수 있다.A satellite terrestrial communication system is a system that provides both satellite communication and terrestrial communication services to one terminal. The satellite terrestrial combined communication system can efficiently use the frequency band by reusing the frequency band assigned to the satellite beam in the satellite network in the terrestrial network.
그러나, 종래의 위성 지상 겸용 통신 시스템은 이용 가능한 주파수 대역의 채널을 임의로 위성 빔과 지상 통신 서비스를 위한 무선 신호들에 할당하고 있었다. 따라서, 위성 빔 및 무선 신호의 요구 비트율에 비하여 큰 전력이 할당되는 주파수 대역이 위성 빔 및 무선 신호에 할당될 수 있다. 이때, 불필요한 전력이 할당됨에 따라 위성 빔의 세기 및 무선 신호의 세기가 불필요하게 증가함으로써, 동일한 주파수 대역을 할당 받은 위성 빔과 무선 신호 간에 간섭이 발생할 수 있다.However, the conventional satellite terrestrial communication system arbitrarily allocates channels of available frequency bands to radio signals for satellite beams and terrestrial communication services. Therefore, a frequency band to which a larger power is allocated than the required bit rate of the satellite beam and the radio signal may be allocated to the satellite beam and the radio signal. At this time, as the unnecessary power is allocated, the intensity of the satellite beam and the intensity of the radio signal are unnecessarily increased, so that interference may occur between the satellite beam and the radio signal allocated to the same frequency band.
따라서, 위성 빔과 무선 신호 간의 간섭을 회피할 수 있는 방법이 요청되고 있다.Therefore, there is a demand for a method capable of avoiding interference between a satellite beam and a radio signal.
본 발명은 간섭 정보에 기초하여 위성 빔과 무선 신호에 할당하는 전력을 동적으로 할당함으로써, 위성 빔과 무선 신호의 세기를 최소화하여 위성 빔과 무선 신호 간의 간섭을 회피하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus and method for avoiding interference between a satellite beam and a wireless signal by minimizing the intensity of a satellite beam and a wireless signal by dynamically allocating power allocated to the satellite beam and the wireless signal based on the interference information have.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템의 동적 자원 관리 장치는 위성 빔 및, 위성 빔과 동일한 주파수 대역이 설정된 무선 신호 간의 간섭 정보를 기초로 위성 빔의 주파수 대역 및 무선 신호의 주파수 대역을 결정하는 주파수 대역 결정부; 및 위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 세기로 위성 빔을 출력하도록 위성망 우주국을 원격 제어하고, 무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 세기로 무선 신호를 출력하도록 지상망 기지국을 원격 제어하는 원격 제어부를 포함할 수 있다.The dynamic resource management apparatus of the satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention is a dynamic resource management apparatus for a terrestrial digital terrestrial communication system that includes a satellite beam and a frequency band of a radio signal based on interference information between a satellite signal and a radio signal, A frequency band determining unit for determining a frequency band of the received signal; And a remote control unit for remotely controlling the satellite network to output the satellite beam at an intensity corresponding to the frequency band of the satellite beam and remotely controlling the terrestrial network base station to output a radio signal at an intensity corresponding to the frequency band of the radio signal .
본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 장치는 위성 빔과 서로 다른 위성 빔을 수신하는 지상망 기지국이 출력할 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일하게 설정하는 주파수 대역 설정부를 더 포함할 수 있다.The dynamic resource management apparatus according to an embodiment of the present invention includes a frequency band setting unit for setting a frequency band of a radio signal to be output by a terrestrial network base station receiving a satellite beam and a different satellite beam to be equal to a frequency band of a satellite beam .
본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 장치의 주파수 대역 결정부는 위성 빔의 데이터 요구량, 위성 빔을 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 위성 빔의 안테나 이득, 무선 신호의 데이터 요구량, 무선 신호를 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 및 무선 신호의 안테나 이득 중 적어도 하나에 기초하여 위성 빔 및 무선 신호의 주파수 대역을 결정할 수 있다.The frequency band determining unit of the dynamic resource management apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention determines a frequency band of a dynamic resource management apparatus based on a data request amount of a satellite beam, an average power consumed to output a satellite beam, an antenna gain of a satellite beam, The power to be consumed in average to output, and the antenna gain of the wireless signal.
본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 장치의 주파수 대역 결정부는 위성 빔의 세기와 무선 신호의 세기를 최소화할 수 있는 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역 및 무선 신호의 주파수 대역으로 결정할 수 있다.The frequency band determining unit of the dynamic resource management apparatus according to an embodiment of the present invention can determine a frequency band that can minimize the intensity of the satellite beam and the intensity of the radio signal as the frequency band of the satellite beam and the frequency band of the radio signal.
본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 장치의 주파수 대역 결정부는 상기 위성 빔의 대역폭에 기초하여 무선 신호의 대역폭을 제어할 수 있다.The frequency band determining unit of the dynamic resource management apparatus according to an embodiment of the present invention can control the bandwidth of the radio signal based on the bandwidth of the satellite beam.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템의 위성망 우주국은 커버리지로 출력할 위성 빔을 생성하는 빔 생성부; 및 위성 빔과 동일한 주파수 대역이 할당되는 무선 신호와 위성 빔 간의 간섭에 기초하여 결정된 위성 빔의 주파수 대역을 위성 빔에 할당하여 출력하는 위성 빔 출력부를 포함할 수 있다.A satellite network system in a satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention includes: a beam generator for generating a satellite beam to be output as a coverage; And a satellite beam output unit that allocates a frequency band of a satellite beam determined based on interference between a satellite signal and a radio signal to which the same frequency band as the satellite beam is allocated, to the satellite beam and outputs the satellite beam.
본 발명의 일실시예에 따른 위성망 우주국의 위성 빔 출력부는 위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 위성 빔의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 위성 빔을 출력할 수 있다.The satellite beam output unit of the satellite network space station according to an embodiment of the present invention can output the satellite beam with the minimum intensity for servicing the data demand of the satellite beam using power corresponding to the frequency band of the satellite beam.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템의 지상망 기지국은 무선 신호와 동일한 주파수 대역이 할당되는 위성 빔과 무선 신호 간의 간섭에 기초하여 결정된 무선 신호의 주파수 대역을 수신하는 수신부; 및 수신한 무선 신호의 주파수 대역을 할당한 무선 신호를 지상망의 커버리지에 출력하여 무선 통신을 수행하는 무선 통신부를 포함할 수 있다.A terrestrial network base station of a satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention includes a receiver for receiving a frequency band of a radio signal determined based on an interference between a satellite beam and a radio signal to which the same frequency band as the radio signal is allocated; And a wireless communication unit for performing wireless communication by outputting a wireless signal to which the frequency band of the received wireless signal is allocated to the coverage of the terrestrial network.
본 발명의 일실시예에 따른 지상망 기지국의 무선 통신부는 무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 무선 신호의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 무선 신호를 출력할 수 있다.The wireless communication unit of the terrestrial network base station according to an exemplary embodiment of the present invention can output a wireless signal with a minimum intensity for serving a data request amount of the wireless signal using power corresponding to the frequency band of the wireless signal.
본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 할당 방법은 위성 빔 및, 위성 빔과 동일한 주파수 대역이 설정된 무선 신호 간의 간섭 정보를 기초로 위성 빔의 주파수 대역 및 무선 신호의 주파수 대역을 결정하는 단계; 및 위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 세기로 위성 빔을 출력하도록 위성망 우주국을 원격 제어하고, 무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 세기로 무선 신호를 출력하도록 지상망 기지국을 원격 제어하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a dynamic resource allocation method comprising: determining a frequency band of a satellite beam and a frequency band of a radio signal based on interference information between a satellite beam and a radio signal having the same frequency band as the satellite beam; And remotely controlling the satellite network to output the satellite beam at an intensity corresponding to the frequency band of the satellite beam and remotely controlling the terrestrial network base station to output a radio signal at an intensity corresponding to the frequency band of the radio signal have.
본 발명의 일실시예에 따른 위성망 우주국의 동작 방법은 커버리지로 출력할 위성 빔을 생성하는 단계; 및 위성 빔과 동일한 주파수 대역이 할당되는 무선 신호와 위성 빔 간의 간섭에 기초하여 결정된 위성 빔의 주파수 대역을 위성 빔에 할당하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a satellite network space station according to an embodiment of the present invention includes: generating a satellite beam to be output as a coverage; And a step of allocating and outputting a frequency band of a satellite beam determined based on an interference between a satellite signal and a radio signal to which the same frequency band as the satellite beam is allocated, to the satellite beam and outputting.
본 발명의 일실시예에 따른 지상망 기지국의 동작 방법은 무선 신호와 동일한 주파수 대역이 할당되는 위성 빔과 무선 신호 간의 간섭에 기초하여 결정된 무선 신호의 주파수 대역을 수신하는 단계; 및 수신한 무선 신호의 주파수 대역을 할당한 무선 신호를 지상망의 커버리지에 출력하여 무선 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a terrestrial network, the method comprising: receiving a frequency band of a radio signal determined based on interference between a satellite signal and a radio signal to which the same frequency band as the radio signal is allocated; And outputting a radio signal having a frequency band of the received radio signal to the coverage of the terrestrial network to perform radio communication.
본 발명의 일실시예에 의하면, 간섭 정보에 기초하여 위성 빔과 무선 신호에 할당하는 전력을 동적으로 할당함으로써, 위성 빔과 무선 신호의 세기를 최소화하여 위성 빔과 무선 신호 간의 간섭을 회피할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the power allocated to the satellite beam and the radio signal is dynamically allocated based on the interference information, thereby minimizing the intensity of the satellite beam and the radio signal to avoid interference between the satellite beam and the radio signal have.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템의 일례이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위성망 우주국을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지상망 기지국을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템의 동작 일례이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 방법을 도시한 플로우차트이다.1 is a diagram illustrating a satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention.
2 is an example of a satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a dynamic resource management apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a satellite network space station according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a terrestrial network base station according to an embodiment of the present invention.
6 is an operation example of a satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a dynamic resource management method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 방법은 위성 지상 겸용 통신 시스템에 포함된 동적 자원 관리 장치에 의해 수행될 수 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dynamic resource management method according to an embodiment of the present invention can be performed by a dynamic resource management apparatus included in a satellite terrestrial communication system.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템은 동적 자원 관리 장치(100), 위성망 우주국(110), 및 지상망 기지국(120)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention may include a dynamic
위성망 우주국(110)은 복수의 위성 빔을 생성하고, 동적 자원 관리 장치(100)로부터 위성 빔에 할당할 주파수 대역을 수신할 수 있다. 그리고, 위성망 우주국(110)은 수신한 주파수 대역을 각각의 위성 빔에 할당하여 각각의 위성망 커버리지에 출력할 수 있다. 이때, 위성 빔이 출력되는 위성망의 커버리지는 위성망의 커버리지보다 작은 복수의 지상망의 커버리지들을 포함할 수 있다.The satellite
위성망 우주국(110)의 구체적인 구성 및 동작은 이하 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.The specific configuration and operation of the satellite
지상망 기지국(120)은 위성 빔을 수신하고, 수신한 위성 빔에 대응하는 무선 신호를 지상망의 커버리지에 출력함으로써, 지상망의 무선 통신을 수행할 수 있다. 이때, 지상망 기지국(120)이 무선 신호에 할당하는 주파수 대역은 수신한 위성 빔의 주파수 대역과 서로 다를 수 있다. 또한, 지상망 기지국(120)는 위성 빔과 별도의 무선 신호를 이용하여 다른 지상망 기지국 또는 사용자 단말기와 무선 통신을 수행할 수도 있다.The terrestrial
지상망 기지국(120)의 구체적인 구성 및 동작은 이하 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.The specific configuration and operation of the terrestrial
동적 자원 관리 장치(100)는 위성 빔에 할당한 주파수 대역을 지상망의 무선 신호에 재사용할 수 있다. 구체적으로, 동적 자원 관리 장치(100)는 위성 망의 커버리지에 인접한 다른 위성망의 커버리지에 포함된 지상망의 커버리지에서 이용하는 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일한 주파수 대역으로 설정할 수 있다.The dynamic
또한, 동적 자원 관리 장치(100)는 위성망 우주국(110)이 출력하는 위성 빔의 세기와 지상망 기지국(120)이 출력하는 무선 신호의 세기를 제어할 수 있다. 위성 빔과 무선 신호는 각각 정보를 전송하기 위하여 일정 값 이상의 세기로 위성망 우주국(110)과 지상망 기지국(120)에서 출력될 수 있다. 그러나, 위성 빔과 무선 신호의 세기가 강할수록, 동일한 주파수 채널을 할당한 다른 위성 빔 또는 무선 신호 간의 간섭이 더 발생할 수 있다. 따라서, 동적 자원 관리 장치(100)는 위성망 우주국(110)이 출력하는 위성 빔의 세기와 지상망 기지국(120)이 출력하는 무선 신호의 세기를 정보를 전송하기 위한 최소의 세기로 제어함으로써, 위성 빔과 무선 신호간의 간섭을 회피할 수 있다.In addition, the dynamic
이때, 동적 자원 관리 장치(100)는 위성 빔 및 위성 빔과 동일한 주파수 대역을 재사용하는 무선 신호들 간에 대역 폭을 동일하게 할당할 수 있다. 이때, 무선 신호들은 위성 빔이 출력되는 위성망의 커버리지에 인접한 다른 위성망의 커버리지에 포함된 지상망의 커버리지 중에서 위성 빔과 동일한 주파수 대역을 재사용하는 무선 신호일 수 있다. At this time, the dynamic
예를 들어, 동적 자원 관리 장치(100)는 지상망과 같은 다른 통신망과 위성망을 연결하는 게이트웨이 지구국일 수 있다.For example, the dynamic
동적 자원 관리 장치(100)의 구체적인 구성 및 동작은 이하 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
The specific configuration and operation of the dynamic
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템의 일례이다.2 is an example of a satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention.
위성망 우주국(210)은 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 위성망의 커버리지(200)에 각각 위성 빔을 출력할 수 있다. 이때, 위성망 우주국(210)은 게이트웨이 지구국(220)과 통신 링크를 형성할 수 있다. 그리고, 위성망 우주국(210)은 게이트웨이 지구국(220)가 할당한 주파수 대역으로 위성 빔들을 출력할 수 있다.The
이때, 위성망의 커버리지(200)는 각각 자신보다 작은 지상망의 커버리지를 적어도 하나 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 위성망 커버리지(230)은 제1 지상망 커버리지(231)과 제2 지상망 커버리지(232)를 포함할 수 있다. 그리고, 게이트웨이 지구국(220)는 위성 빔에 할당한 주파수 대역을 위성망의 커버리지(200)에 포함되지 않은 지상망의 커버리지에서 재사용할 수 있다. At this time, the
예를 들어, 게이트웨이 지구국(220)은 제1 위성망 커버리지(230)로 출력되는 제1 위성 빔에 주파수 대역 W1을 할당할 수 있다. 그리고, 게이트웨이 지구국(220)는 제3 지상망 커버리지(241)에서 사용하는 제3 무선 신호, 제4 지상망 커버리지(251)에서 사용하는 제4 무선 신호, 및 제5 지상망 커버리지(261)에서 사용하는 제5 무선 신호에 주파수 대역 W1을 할당할 수 있다. 이때, 제3 지상망 커버리지(241), 제4 지상망 커버리지(251), 및 제5 지상망 커버리지(261)는 제1 위성망 커버리지(230)에 포함되지 않은 지상망의 커버리지이므로, 동일한 주파수 대역을 사용하는 제3 무선 신호, 제4 무선 신호, 제5 무선 신호와 제1 위성 빔 간의 간섭은 적을 수 있다. For example, the
또한, 게이트웨이 지구국(220)은 제2 위성망 커버리지(240)로 출력되는 제2 위성 빔에 할당한 주파수 대역 W2와 제3 위성망 커버리지(250)로 출력되는 제3 위성 빔에 할당한 주파수 대역 W3을 각각 제1 위성망 커버리지(230)에 포함된 제1 지상망 커버리지(231)에서 사용하는 제2 무선 신호, 및 제2 지상망 커버리지(232)에서 사용하는 제3 무선 신호에 할당할 수 있다. 이때, 제1 지상망 커버리지(231)는 제2 위성망 커버리지(240)에 포함되지 않고, 제3 지상망 커버리지(232)는 제3 위성망 커버리지(250)에 포함되지 않으므로, 동일한 주파수 대역을 사용하는 제1 무선 신호와 제2 위성 빔, 제2 무선 신호와 제3 위성 빔 간의 간섭이 적을 수 있다. In addition, the
즉, 게이트웨이 지구국(220)는 위성 빔에 할당한 주파수 대역을 위성망의 커버리지(200)에 포함되지 않은 지상망의 커버리지에서 재사용함으로써, 간섭을 최소화하며, 스펙트럼 효율 및 통신 용량을 높일 수 있다. That is, the
그러나, 위성 빔 또는 무선 신호는 전송하고자 하는 정보의 크기에 따라 세기가 변화할 수 있으며, 동일한 주파수를 사용하는 무선 신호와 위성 빔 중 적어도 하나의 세기가 강한 경우, 동일한 주파수를 사용하는 다른 무선 신호, 또는 위성 빔에 간섭할 수 있다. 따라서, 게이트웨이 지구국(220)는 정보를 전송할 수 있는 최소한의 세기로 위성 빔의 세기 또는 무선 신호의 세기를 제어함으로써, 무선 신호와 위성 빔 간의 간섭을 회피할 수 있다.
However, when the strength of at least one of the radio signal and the satellite beam using the same frequency is strong, the intensity of the other radio signal using the same frequency , Or can interfere with the satellite beam. Thus, the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 장치를 나타내는 도면이다. 3 is a diagram illustrating a dynamic resource management apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 장치(100)는 주파수 대역 설정부(310), 주파수 대역 결정부(320), 및 원격 제어부(330)를 포함할 수 있다.3, the dynamic
주파수 대역 설정부(310)는 위성 빔과 서로 다른 위성 빔을 수신하는 지상망 기지국이 출력할 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일하게 설정할 수 있다. 구체적으로, 주파수 대역 설정부(310)는 위성 망의 커버리지에 포함되지 않은 지상망의 커버리지에서 이용하는 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일한 주파수 대역으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 대역 설정부(310)는 위성 망의 커버리지에 인접한 다른 위성망의 커버리지에 포함된 지상망의 커버리지에서 이용하는 무선 신호 중 적어도 하나의 무선 신호를 선택할 수 있다. 그리고, 주파수 대역 설정부(310)는 선택한 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일한 주파수 대역으로 설정함으로써, 위성 빔에 할당한 주파수 대역을 무선 신호의 주파수 대역으로 재사용할 수 있다.The frequency
주파수 대역 결정부(320)는 위성 빔 및, 주파수 대역 설정부(310)가 위성 빔과 동일한 주파수 대역으로 설정한 무선 신호 간의 간섭 정보를 기초로 위성 빔의 주파수 대역 및 무선 신호의 주파수 대역을 결정할 수 있다. 그리고, 위성 빔과 무선 신호 간의 간섭 정보는 위성 빔의 데이터 요구량, 위성 빔을 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 위성 빔의 안테나 이득, 무선 신호의 데이터 요구량, 무선 신호를 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 및 무선 신호의 안테나 이득 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The frequency
위성망 우주국(110)이 출력하는 위성 빔의 세기는 위성 빔에 할당된 주파수 대역에 대응하는 전력의 크기에 따라 결정될 수 있다. 또한, 지상망 기지국(120)이 출력하는 무선 신호의 세기는 무선 신호에 할당된 주파수 대역에 대응하는 전력의 크기에 따라 결정될 수 있다. 즉, 위성망 우주국(110)이 출력하는 위성 빔의 세기 및 지상망 기지국(120)이 출력하는 무선 신호의 세기는 주파수 대역 결정부(320)가 결정한 위성 빔의 주파수 대역 및 무선 신호의 주파수 대역에 따라 제어될 수 있다.The intensity of the satellite beam output by the satellite
따라서, 주파수 대역 결정부(320)는 위성 빔의 세기와 무선 신호의 세기를 최소화할 수 있는 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역으로 결정함으로써, 위성 빔의 세기를 위성 빔의 데이터 요구량을 서비스하기 위하여 필요한 최소한의 세기로 제어할 수 있다. 또한, 주파수 대역 결정부(320)는 주파수 대역 설정부(310)가 설정한 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일한 주파수 대역으로 결정함으로써, 무선 신호의 세기를 무선 신호의 데이터 요구량을 서비스하기 위하여 필요한 최소한의 세기로 제어할 수 있다. Accordingly, the frequency
또한, 주파수 대역 결정부(320)는 위성 빔의 대역폭에 기초하여 무선 신호의 대역폭을 제어할 수 있다. 예를 들어, 주파수 대역 결정부(320)는 주파수 대역 설정부(310)가 설정한 무선 신호의 대역폭을 위성 빔의 대역폭과 동일하게 할당할 수 있다.In addition, the frequency
본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템에서 발생하는 간섭은 무선 신호가 위성 빔에 주는 간섭과 위성 빔이 무선 신호에 주는 간섭을 포함할 수 있다. 예를 들어, 위성 빔의 커버리지에 위치한 사용자가 지상망의 기지국과 통신을 수행하는 경우, 사용자의 단말기와 기지국 간에 송수신되는 통신 신호가 통신 신호와 동일한 주파수 대역을 사용하는 위성 빔에 간섭을 줄 수 있다. 또한, 위성 빔의 커버리지에 위치한 사용자가 위성 빔과 통신 링크를 형성하여 위성망 우주국과 통신을 수행하는 경우, 사용자의 단말기와 위성망 우주국 간에 송수신 되는 위성 빔이 위성 빔과 동일한 주파수 대역을 사용하는 지상망의 통신 신호에 간섭을 줄 수 있다.The interference generated in the satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention may include interference caused by the radio signal to the satellite beam and interference caused by the satellite beam to the radio signal. For example, when a user located in the coverage of a satellite beam communicates with a base station in the terrestrial network, a communication signal transmitted and received between the user's terminal and the base station can interfere with a satellite beam using the same frequency band as the communication signal have. In addition, when a user located in the coverage of the satellite beam establishes a communication link with the satellite beam to perform communication with the satellite network, a satellite beam transmitted and received between the user's terminal and the satellite network is transmitted to a terrestrial network It is possible to give an interference to the communication signal of
주파수 대역 결정부(320)는 상기 실시예와 같은 간섭 환경을 고려하여 위성 빔, 또는 통신 신호를 출력하기 위하여 필요한 필요 소비 전력인 Eb(i)/N0을 결정할 수 있다. 예를 들어, Eb(i)/N0는 수학식 1로 나타낼 수 있다.The frequency
이때, N은 위성 지상 겸용 통신 시스템의 주파수 재 사용률이고, 행렬의 대각 요소인는 시스템 내 동일한 주파수 대역을 사용하여 서로 간섭의 영향권 내에 있는 위성 빔과 셀 그룹에 관련된 항일 수 있다. 예를 들어, 주파수 재 사용률인 N이 3인 시스템에서 는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.In this case, N is the frequency reuse factor of the satellite terrestrial communication system, and the diagonal element May be terms related to a satellite beam and a cell group that are within the influence of interference with each other using the same frequency band in the system. For example, in a system where frequency reuse factor N is 3 Can be expressed by Equation (2).
이때, Wi는 위성 지상 겸용 통신 시스템이 주파수 대역 Wtot를 N개로 나누어 사용할 경우, 위성 빔 또는 무선 신호에 할당하는 i번째 주파수 대역일 수 있다. 이때, 위성 빔 또는 무선 신호에 할당하는 주파수 대역의 총합은 위성 지상 겸용 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역 Wtot의 대역폭을 넘을 수 없으므로, 일 수 있다. 또한, pk i는 평균 소비 전력일 수 있다. 구체적으로 pk i는 위성 빔 또는 무선 신호가 받는 간섭을 고려하여 평균화된 필요 소비 전력인 Eb/(N0+I0)일 수 있다. 이때, pk i는 샤논 용량을 달성 할 수 있는 스펙트럼 효율에 따라 적합한 AMC(Adaptive Power Control)를 적용하여 결정될 수 있다. 그리고, Eb, N0 , I0는 각각 비트 당 에너지, 열 잡음 밀도, 간섭 전력 밀도일 수 있다. 이때, pk i는 i번째 셀의 트래픽 요구량을 완전히 서비스하는데 필요한 통신 용량인 Ci=Wilog2(1+pk i)을 기초로 수학식 3으로 계산할 수도 있다. In this case, W i may be an i-th frequency band allocated to a satellite beam or a radio signal when the satellite terrestrial communication system divides the frequency band W tot by N. At this time, the sum of the frequency bands allocated to the satellite beam or the radio signal can not exceed the bandwidth of the frequency band W tot used by the satellite terrestrial communication system, Lt; / RTI > Also, pk i may be an average power consumption. Specifically, p k i may be E b / (N 0 + I 0 ), which is the required power consumption averaged considering the interference received by the satellite beam or the wireless signal. At this time, p k i can be determined by applying a suitable AMC (Adaptive Power Control) according to the spectral efficiency to achieve the Shannon capacity. And E b , N 0 , and I 0 may be energy per bit, thermal noise density, and interference power density, respectively. In this case, p k i may be calculated by Equation (3) based on C i = W i log 2 (1 + p k i ), which is a communication capacity required to completely service the traffic demand of the i- th cell.
그리고, k는 동일한 주파수 대역을 사용하는 위성 빔과 무선 신호를 구분하기 위한 상수일 수 있다. 예를 들어, k=1은 위성 빔이고, k=2, 3은 각각 위성 빔과 동일한 주파수 대역을 사용하는 무선 신호일 수 있다. 구체적으로, 제1 위성 빔이 주파수 대역 W1을 사용하는 위성 빔이고, 제2 위성 빔이 주파수 대역 W2를 사용하는 위성 빔이며, 제3 위성 빔이 주파수 대역 W3을 사용하는 위성 빔인 경우, p1 1는 위성 빔 1에 대한 필요 소비 전력이고, p2 1,p3 1 는 각각 제2 위성 빔의 커버리지와 제3 위성 빔의 커버리지에 포함된 지상망의 커버리지 중에서 주파수 대역 W1을 사용하는 무선 신호에 대한 필요 소비 전력일 수 있다. And k may be a constant for distinguishing a radio signal from a satellite beam using the same frequency band. For example, k = 1 may be a satellite beam, and k = 2, 3 may be radio signals using the same frequency band as the satellite beam, respectively. Specifically, when the first satellite beam is a satellite beam using the frequency band W 1 , the second satellite beam is a satellite beam using the frequency band W 2 , and the third satellite beam is a satellite beam using the frequency band W 3 , p 1 1 is the required power consumption for
또한, Rbk i는 위성 빔 또는 무선 신호가 요구하는 비트율(bit rate)일 수 있다. 예를 들어, Rb1 1는 주파수 대역 W1을 사용하는 위성 빔 1에서 요구하는 비트율이고, Rb2 1는 제2 위성 빔의 커버리지에 포함된 지상망의 커버리지 중에서 주파수 대역 W1을 사용하는 무선 신호가 요구하는 비트율일 수 있다. 그리고, Gk ,k i=gk,k'/gk,k 은 안테나 이득 관련 상수일 수 있다. 예를 들어, gk , k'는 k'번째 위성 빔 또는 무선 신호에서 k번째 위성 빔 또는 무선 신호로의 안테나 이득일 수 있다. 그리고, k'번째 위성 빔 또는 무선 신호에서 k번째 위성 빔 또는 무선 신호로의 안테나 이득은 k'번째 위성 빔 또는 무선 신호가 k번째 위성 빔 또는 무선 신호에 주는 간섭량일 수 있다. 또한, gk ,k는 k번째 위성 빔 또는 무선 신호에서 자기 자신의 안테나 이득일 수 있다.Also, R bk i may be a bit rate required by a satellite beam or a radio signal. For example, R b1 1 is the bit rate required by
예를 들어, 주파수 대역 W1을 이용하는 위성 빔의 정보 및 무선 신호의 정보는 표 1과 같을 수 있다. 또한, 주파수 대역 W2을 이용하는 위성 빔의 정보 및 무선 신호의 정보는 표 2와 같을 수 있다. 그리고, 주파수 대역 W3을 이용하는 위성 빔의 정보 및 무선 신호의 정보는 표 3과 같을 수 있다.For example, the information of the satellite beam using the frequency band W 1 and the information of the radio signal may be as shown in Table 1. The information of the satellite beam using the frequency band W 2 and the information of the radio signal may be as shown in Table 2. The information of the satellite beam using the frequency band W 3 and the information of the radio signal may be as shown in Table 3.
주파수 대역 결정부(320)는 위성 빔 또는 무선 신호의 요구 비트율량을 만족하기 위해 필요한 소비 전력인 Eb/N0를 최소화함으로써 위성 지상 겸용 통신 시스템의 효율을 높일 수 있다. 이때, 주파수 대역 결정부(320)는 소비 전력을 조정하는 과정에서 위성 지상 겸용 통신 시스템 내 간섭을 최소화하기 위하여 동일한 주파수 대역을 사용하는 위성 빔과 무선 신호의 대역폭을 동일하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 대역 결정부(320)의 동작은 수학식 4와 같이 모델링할 수 있다.The frequency
수학식 4는 주파수 대역 Wi를 사용하는 위성 빔과 위성 빔의 커버리지에 인접한 다른 위성 빔의 커버리지 안에서 동일한 주파수 대역 Wi를 사용하는 지상망의 무선 신호의 소비 전력 Eb/N0의 합일 수 있다. 따라서, 수학식 1과 수학식 2를 사용하여 수학식 4를 정리하면, 수학식 5와 같이 유도할 수 있다. Equation 4 is the sum of the power consumption E b / N 0 of the radio signal of the terrestrial network using the same frequency band W i in the coverage of the satellite beam using the frequency band W i and the other satellite beam adjacent to the coverage of the satellite beam have. Therefore, the following equation (4) can be derived using Equation (1) and Equation (2) as shown in Equation (5).
위성 지상 겸용 통신 시스템에서 위성 빔 및 무선 신호에 할당하는 주파수 대역의 총합은 위성 지상 겸용 통신 시스템이 사용하는 대역폭으로 한정되므로, 주파수 대역 결정부(320)는 수학식 6과 수학식 7을 제약 조건으로 고려할 수 있다. Since the sum of the frequency bands allocated to the satellite beam and the radio signal in the satellite terrestrial communication system is limited to the bandwidth used by the satellite terrestrial communication system, the frequency
이때, 수학식 7은 위성 빔 및 무선 신호에 0 이상의 대역폭을 할당하는 제약 조건일 수 있다. 그리고, 주파수 대역 결정부(320)는 수학식 5와 같은 비용 함수와 수학식 6 및 수학식 7과 같은 제약 조건에 대한 최적화 문제를 해결하기 위하여 라그랑지안(Lagrangian) 함수 이론을 적용하면 수학식 8을 이용할 수 있다. Equation (7) may be a constraint condition for allocating a bandwidth equal to or greater than 0 to the satellite beam and the radio signal. In order to solve the optimization problem of the constraint condition such as Equation (5) and Equation (6) and Equation (6) and Equation (7), the frequency band determining unit (320) applies the Lagrangian function theory, Can be used.
이때, 과 는 각각 라그랑지 계수(Lagrange Multiplier)로, KKT(Karush-Kuhn-Tucker) 정리에 의해 정리하면 수학식 9과 수학식 10를 만족할 수 있다.At this time, and Are Lagrange multipliers, respectively, and can be expressed by the KKT (Karush-Kuhn-Tucker) theorem, so that Equation (9) and Equation (10) can be satisfied.
수학식 7에 기재된 바와 같이 이므로, 수학식 10를 만족시키기 위해서는 는 0일 수 있다. 따라서, KKT 정리의 의 조건을 사용하여 수학식 8을 에 대하여 정리하면 수학식 11이 될 수 있다. As shown in Equation (7) Therefore, in order to satisfy the expression (10) May be zero. Therefore, KKT's theorem Lt; RTI ID = 0.0 > (8) < / RTI & The following equation (11) can be obtained.
이때, A, B, C, D, E, F는 각각 수학식 12과 같다.At this time, A, B, C, D, E, and F are expressed by Equation (12).
그리고, 수학식 12을 Wi에 대하여 정리하면 수학식 13이 될 수 있다.The equation (13) can be obtained by summarizing equation (12) with respect to W i .
주파수 대역 결정부(320)는 수학식 13에 기재된 방정식의 해 Wi를 구함으로써 각 위성망의 커버리지 및 지상망의 커버리지에서 발생한 비트율을 서비스하기 위해 필요한 전력을 최소화할 수 있는 위성 빔, 또는 무선 신호의 주파수 대역을 결정할 수 있다.A frequency
원격 제어부(330)는 주파수 대역 결정부(320)가 결정한 위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 세기로 위성 빔을 출력하도록 위성망 우주국(110)을 원격 제어할 수 있다. 또한, 원격 제어부(330)는 주파수 대역 결정부(320)가 결정한 무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 세기로 무선 신호를 출력하도록 지상망 기지국(120)을 원격 제어할 수 있다.The
구체적으로, 원격 제어부(330)는 주파수 대역 결정부(320)가 결정한 위성 빔의 주파수 대역과 위성망 우주국(110)이 위성 빔을 출력하도록 하는 제어 신호를 위성망 우주국(110)에 전송할 수 있다. 또한, 원격 제어부(330)는 주파수 대역 결정부(320)가 결정한 무선 신호의 주파수 대역 및 지상망 기지국(120)가 무선 신호를 출력하도록 하는 제어 신호를 지상망 기지국(120)로 전송할 수 있다. Specifically, the
다음으로, 위성망 우주국(110)은 수신한 위성 빔의 주파수 대역을 위성 빔에 할당하고, 수신한 제어 신호에 따라 위성 빔을 출력할 수 있다. 이때, 위성망 우주국(110)은 위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 위성 빔을 출력할 수 있다. 그리고, 위성망 우주국(110)이 출력하는 위성 빔의 세기는 위성 빔의 데이터 요구량을 서비스하기 위하여 필요한 최소한의 세기일 수 있다. Next, the satellite
또한, 지상망 기지국(120)은 수신한 무선 신호의 주파수 대역을 무선 신호에 할당하고, 수신한 제어 신호에 따라 무선 신호를 출력할 수 있다. 이때, 지상망 기지국(120)은 무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 무선 신호를 출력할 수 있다. 이때, 지상망 기지국(120)이 출력하는 무선 신호의 세기는 무선 신호의 데이터 요구량을 서비스하기 위하여 필요한 최소한의 세기일 수 있다.In addition, the terrestrial
모니터링부(340)는 무선 신호의 간섭 정보와 위성 빔의 간섭 정보를 모니터링 할 수 있다. 구체적으로 모니터링부(340)는 위성 빔의 데이터 요구량, 위성 빔을 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 위성 빔의 안테나 이득, 무선 신호의 데이터 요구량, 무선 신호를 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 및 무선 신호의 안테나 이득이 변화하는지 여부를 모니터링 할 수 있다. The
그리고, 무선 신호의 간섭 정보와 위성 빔의 간섭 정보 중 적어도 하나가 변화하는 경우, 모니터링부(340)는 주파수 대역 결정부(320)에게 주파수 대역을 재결정하도록 요청할 수 있다. 이때, 주파수 대역 결정부(320)는 변화된 무선 신호의 간섭 정보와 위성 빔의 간섭 정보에 기초하여 위성 빔의 주파수 대역 및 무선 신호의 주파수 대역을 결정할 수 있다.
If at least one of the interference information of the wireless signal and the interference information of the satellite beam changes, the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위성망 우주국을 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a satellite network space station according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위성망 우주국(110)은 빔 생성부(410), 주파수 대역 수신부(420) 및 위성 빔 출력부(420)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the satellite
빔 생성부(410)는 위성망의 커버리지로 출력할 복수의 위성 빔을 생성할 수 있다.The
주파수 대역 수신부(420)는 동적 자원 관리 장치(100)로부터 동적 자원 관리 장치(110)가 결정한 위성 빔의 주파수 대역을 수신할 수 있다. 이때, 주파수 대역 수신부(420)가 수신하는 위성 빔의 주파수 대역은 동적 자원 관리 장치(100)가 위성 빔과 동일한 주파수 대역이 할당되는 무선 신호와 위성 빔 간의 간섭에 기초하여 위성 빔의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 위성 빔이 출력되도록 결정한 주파수 대역일 수 있다.The
위성 빔 출력부(430)는 주파수 대역 수신부(420)가 수신한 주파수 대역을 빔 생성부(410)가 생성한 위성 빔에 할당하여 출력할 수 있다. 이때, 위성 빔 출력부(430)는 주파수 대역 별로 위성 빔을 출력하기 위한 전력을 설정할 수 있다. 그리고, 위성 빔 출력부(430)는 수신한 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 위성 빔을 출력함으로써, 전력을 제어하기 위한 추가 장비 없이 위성 빔의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 위성 빔을 출력할 수 있다.
The satellite
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지상망 기지국을 나타내는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a terrestrial network base station according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지상망 기지국(120)은 주파수 대역 수신부(510)과 무선 통신부(520)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the terrestrial
주파수 대역 수신부(510)는 동적 자원 관리 장치(100)로부터 무선 신호의 주파수 대역을 수신할 수 있다. 이때, 주파수 대역 수신부(510)가 수신하는 무선 신호의 주파수 대역은 동적 자원 관리 장치(100)가 무선 신호와 동일한 주파수 대역이 할당되는 위성 빔과 무선 신호 간의 간섭에 기초하여 무선 신호의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 무선 신호가 출력되도록 결정한 주파수 대역일 수 있다.The
또한, 주파수 대역 수신부(510)는 위성 빔을 수신하여 위성망 우주국(110)와 통신 링크를 형성하고, 위성망 우주국(110)을 통하여 위성 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 주파수 대역 수신부(510)는 위성망 우주국(110)을 통하여 동적 자원 관리 장치(100)와 통신 링크를 형성하고, 동적 자원 관리 장치(100)로부터 무선 신호의 주파수 대역을 수신할 수 있다. 또한, 주파수 대역 수신부(510)는 위성망 우주국(110)을 통하여 다른 위성망 커버리지에 위치한 지상망 기지국과 위성 통신을 수행할 수도 있다.In addition, the
무선 통신부(520)는 수신부(510)가 수신한 주파수 대역을 할당한 무선 신호를 지상망의 커버리지에 출력하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 이때, 무선 통신부(520)는 주파수 대역 별로 무선 신호를 출력하기 위한 전력을 설정할 수 있다. 그리고, 무선 통신부(520)는 수신한 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 무선 신호를 출력함으로써, 전력을 제어하기 위한 추가 장비 없이 무선 신호의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 무선 신호를 출력할 수 있다.
The
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 지상 겸용 통신 시스템의 동작 일례이다.6 is an operation example of a satellite terrestrial communication system according to an embodiment of the present invention.
도 6에서 제1 위성망 커버리지(610)로 출력되는 제1 위성 빔과 제2 위성망 커버리지(620)에 포함된 제3 지상망 커버리지(621)에서 사용되는 제3 무선 신호 및 제3 위성망 커버리지(630)에 포함된 제5 지상망 커버리지(631)에서 사용되는 제5 무선 신호는 동일한 주파수 대역이 설정될 수 있다. 이때, 동적 자원 관리 장치(100)은 제1 위성 빔과 제3 무선 신호 및 제5 무선 신호의 간섭 정보를 기초로 제1 위성 빔과 제3 무선 신호 및 제5 무선 신호의 주파수 대역을 W1로 결정할 수 있다. 예를 들어, 동적 자원 관리 장치(100)은 제1 위성 빔의 필요 소비 전력 , 제1 위성 빔의 요구 비트율 Rb1 (1), 제1 위성 빔의 평균 소비 전력 p1 (1), 제1 위성 빔의 안테나 이득 G12 (1), G13 (1), 제3 무선 신호의 필요 소비 전력 , 제3 무선 신호의 요구 비트율 Rb2 (1), 제3 무선 신호의 평균 소비 전력 p2 (1), 제3 무선 신호의 안테나 이득 G21 (1), 제5 무선 신호의 필요 소비 전력 , 제5 무선 신호의 요구 비트율 Rb3 (1), 제5 무선 신호의 평균 소비 전력 p3 (1), 제5 무선 신호의 안테나 이득 G31 (1)을 수학식 12에 입력한 결과인 W1을 제1 위성 빔과 제3 무선 신호 및 제5 무선 신호의 주파수 대역으로 결정할 수 있다.In FIG. 6, the first satellite beam output to the first
또한, 도 6에서 제2 위성망 커버리지(620)로 출력되는 제2 위성 빔과 제1 위성망 커버리지(610)에 포함된 제1 지상망 커버리지(611)에서 사용되는 제1 무선 신호 및 제3 위성망 커버리지(630)에 포함된 제6 지상망 커버리지(632)에서 사용되는 제6 무선 신호는 동일한 주파수 대역이 설정될 수 있다. 이때, 동적 자원 관리 장치(100)은 제2 위성 빔과 제1 무선 신호 및 제6 무선 신호의 간섭 정보를 기초로 제2 위성 빔과 제1 무선 신호 및 제6 무선 신호의 주파수 대역을 W2로 결정할 수 있다. 예를 들어, 동적 자원 관리 장치(100)은 제2 위성 빔의 필요 소비 전력 , 제2 위성 빔의 요구 비트율 Rb1 (2), 제2 위성 빔의 평균 소비 전력 p1 (2), 제2 위성 빔의 안테나 이득 G12 (2), G13 (2), 제1 무선 신호의 필요 소비 전력 , 제1 무선 신호의 요구 비트율 Rb2 (2), 제1 무선 신호의 평균 소비 전력 p2 (2), 제1 무선 신호의 안테나 이득 G21 (2), 제6 무선 신호의 필요 소비 전력 , 제6 무선 신호의 요구 비트율 Rb3 (2), 제6 무선 신호의 평균 소비 전력 p3 (2), 제6 무선 신호의 안테나 이득 G31 (2)을 수학식 12에 입력한 결과인 W2를 제2 위성 빔과 제1 무선 신호 및 제6 무선 신호의 주파수 대역으로 결정할 수 있다.In FIG. 6, the second satellite signal output to the second
그리고, 도 6에서 제3 위성망 커버리지(630)로 출력되는 제3 위성 빔과 제1 위성망 커버리지(610)에 포함된 제2 지상망 커버리지(612)에서 사용되는 제2 무선 신호 및 제2 위성망 커버리지(620)에 포함된 제4 지상망 커버리지(622)에서 사용되는 제4 무선 신호는 동일한 주파수 대역이 설정될 수 있다. 이때, 동적 자원 관리 장치(100)은 제3 위성 빔과 제2 무선 신호 및 제4 무선 신호의 간섭 정보를 기초로 제3 위성 빔과 제2 무선 신호 및 제4 무선 신호의 주파수 대역을 W3으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 동적 자원 관리 장치(100)은 제3 위성 빔의 필요 소비 전력 , 제3 위성 빔의 요구 비트율 Rb1 (3), 제3 위성 빔의 평균 소비 전력 p1 (3), 제3 위성 빔의 안테나 이득 G12 (3), G13 (3), 제2 무선 신호의 필요 소비 전력 , 제2 무선 신호의 요구 비트율 Rb2 (3), 제2 무선 신호의 평균 소비 전력 p2 (3), 제2 무선 신호의 안테나 이득 G21 (3), 제4 무선 신호의 필요 소비 전력 , 제4 무선 신호의 요구 비트율 Rb2 (3), 제4 무선 신호의 평균 소비 전력 p3 (3), 제4 무선 신호의 안테나 이득 G21 (3)을 수학식 12에 입력한 결과인 W3을 제3 위성 빔과 제2 무선 신호 및 제4 무선 신호의 주파수 대역으로 결정할 수 있다.
In FIG. 6, the third satellite signal output to the third
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동적 자원 관리 방법을 도시한 플로우차트이다.7 is a flowchart illustrating a dynamic resource management method according to an embodiment of the present invention.
단계(710)에서 주파수 대역 설정부(310)는 위성 빔과 동일한 주파수 대역으로 설정할 무선 신호를 선택할 수 있다. 구체적으로, 주파수 대역 설정부(310)는 위성 망의 커버리지에 인접한 다른 위성망의 커버리지에 포함된 지상망의 커버리지에서 이용하는 무선 신호 중 적어도 하나의 무선 신호를 선택할 수 있다. 그리고, 주파수 대역 설정부(310)는 선택한 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일한 주파수 대역으로 설정함으로써, 위성 빔에 할당한 주파수 대역을 무선 신호의 주파수 대역으로 재사용할 수 있다.In
단계(720)에서 주파수 대역 결정부(320)는 위성 빔 및, 단계(710)에서 위성 빔과 동일한 주파수 대역으로 설정한 무선 신호 간의 간섭 정보를 기초로 위성 빔의 주파수 대역 및 무선 신호의 주파수 대역을 결정할 수 있다. 이때, 주파수 대역 결정부(320)는 위성 빔의 세기와 무선 신호의 세기를 최소화할 수 있는 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역으로 결정함으로써, 위성 빔의 세기를 위성 빔의 데이터 요구량을 서비스하기 위하여 필요한 최소한의 세기로 제어할 수 있다. 또한, 주파수 대역 결정부(320)는 주파수 대역 설정부(310)가 설정한 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일한 주파수 대역으로 결정함으로써, 무선 신호의 세기를 무선 신호의 데이터 요구량을 서비스하기 위하여 필요한 최소한의 세기로 제어할 수 있다. In
단계(730)에서 원격 제어부(330)는 단계(730)에서 결정한 위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 세기로 위성 빔을 출력하도록 위성망 우주국(110)을 원격 제어할 수 있다. 또한, 원격 제어부(330)는 단계(730)에서 결정한 무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 세기로 무선 신호를 출력하도록 지상망 기지국(120)을 원격 제어할 수 있다. 구체적으로, 원격 제어부(330)는 주파수 대역 결정부(320)가 결정한 위성 빔의 주파수 대역과 위성망 우주국(110)이 위성 빔을 출력하도록 하는 제어 신호를 위성망 우주국(110)에 전송할 수 있다. 또한, 원격 제어부(330)는 주파수 대역 결정부(320)가 결정한 무선 신호의 주파수 대역 및 지상망 기지국(120)가 무선 신호를 출력하도록 하는 제어 신호를 지상망 기지국(120)로 전송할 수 있다. In
단계(740)에서 위성망 우주국(110)은 단계(730)에서 수신한 위성 빔의 주파수 대역을 위성 빔에 할당할 수 있다. 또한, 지상망 기지국(120)은 단계(730)에서 수신한 무선 신호의 주파수 대역을 무선 신호에 할당할 수 있다.In
단계(750)에서 위성망 우주국(110)은 단계(730)에서 수신한 제어 신호에 따라 위성 빔을 출력할 수 있다. 이때, 위성망 우주국(110)은 단계(740)에서 할당한 위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 위성 빔을 출력할 수 있다. 그리고, 위성망 우주국(110)이 출력하는 위성 빔의 세기는 위성 빔의 데이터 요구량을 서비스하기 위하여 필요한 최소한의 세기일 수 있다. In
또한, 지상망 기지국(120)은 단계(730)에서 수신한 제어 신호에 따라 무선 신호를 출력할 수 있다. 이때, 지상망 기지국(120)은 단계(740)에서 할당한 무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 무선 신호를 출력할 수 있다. 이때, 지상망 기지국(120)이 출력하는 무선 신호의 세기는 무선 신호의 데이터 요구량을 서비스하기 위하여 필요한 최소한의 세기일 수 있다.
In addition, the terrestrial
본 발명은 간섭 정보에 기초하여 위성 빔과 무선 신호에 할당할 주파수 대역을 동적으로 할당함으로써, 위성 빔과 무선 신호의 출력에 이용할 전력의 크기를 최소화할 수 있다. 그리고, 위성 빔과 무선 신호의 출력에 이용할 전력의 크기를 최소화함으로써, 위성 빔과 무선 신호의 세기를 최소화하여 위성 빔과 무선 신호 간의 간섭을 회피할 수 있다.
The present invention can dynamically allocate a frequency band to be allocated to the satellite beam and the radio signal based on the interference information, thereby minimizing the amount of power used for outputting the satellite beam and the radio signal. By minimizing the magnitude of the power to be used for outputting the satellite beam and the radio signal, interference between the satellite beam and the radio signal can be avoided by minimizing the intensity of the satellite beam and the radio signal.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
100: 동적 자원 관리 장치
110: 위성망 우주국
120: 지상망 기지국
310: 주파수 대역 설정부
320: 주파수 대역 결정부
330: 원격 제어부100: Dynamic resource management device
110: Satellite network space agency
120: ground network base station
310: Frequency band setting unit
320: Frequency band determining unit
330: remote control unit
Claims (20)
위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 세기로 위성 빔을 출력하도록 위성망 우주국을 원격 제어하고, 무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 세기로 무선 신호를 출력하도록 지상망 기지국을 원격 제어하는 원격 제어부
를 포함하는 동적 자원 관리 장치.A frequency band determining unit for determining a frequency band of a satellite beam and a frequency band of a radio signal based on interference information between a satellite beam and a radio signal having the same frequency band as that of the satellite beam; And
A remote control unit for remotely controlling a satellite network to output a satellite beam at an intensity corresponding to a frequency band of the satellite beam and remotely controlling the terrestrial network base station to output a radio signal at an intensity corresponding to a frequency band of the radio signal,
The dynamic resource management apparatus comprising:
위성 빔과 서로 다른 위성 빔을 수신하는 지상망 기지국이 출력할 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일하게 설정하는 주파수 대역 설정부
를 더 포함하는 동적 자원 관리 장치.The method according to claim 1,
A frequency band setting unit for setting a frequency band of the radio signal to be output by the terrestrial network base station receiving the satellite beam and different satellite beams to be equal to the frequency band of the satellite beam,
Further comprising:
상기 주파수 대역 결정부는,
위성 빔의 데이터 요구량, 위성 빔을 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 위성 빔의 안테나 이득, 무선 신호의 데이터 요구량, 무선 신호를 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 및 무선 신호의 안테나 이득 중 적어도 하나에 기초하여 위성 빔 및 무선 신호의 주파수 대역을 결정하는 동적 자원 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the frequency band determining unit comprises:
The data amount of the satellite beam, the average power consumed to output the satellite beam, the antenna gain of the satellite beam, the data demand amount of the radio signal, the power consumed on average to output the radio signal, And determines a frequency band of the satellite beam and the wireless signal based on the one of the frequency bands.
상기 주파수 대역 결정부는,
위성 빔의 세기와 무선 신호의 세기를 최소화할 수 있는 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역 및 무선 신호의 주파수 대역으로 결정하는 동적 자원 관리 장치. The method according to claim 1,
Wherein the frequency band determining unit comprises:
A dynamic resource management apparatus for determining a frequency band capable of minimizing a strength of a satellite beam and a strength of a radio signal as a frequency band of a satellite beam and a frequency band of a radio signal.
상기 주파수 대역 결정부는,
상기 위성 빔의 대역폭에 기초하여 무선 신호의 대역폭을 제어하는 동적 자원 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the frequency band determining unit comprises:
And controls the bandwidth of the wireless signal based on the bandwidth of the satellite beam.
위성 빔과 동일한 주파수 대역이 할당되는 무선 신호와 위성 빔 간의 간섭에 기초하여 결정된 위성 빔의 주파수 대역을 위성 빔에 할당하여 출력하는 위성 빔 출력부
를 포함하는 위성망 우주국.A beam generator for generating a satellite beam to be output as a coverage; And
A satellite beam output unit for allocating a frequency band of a satellite beam determined based on an interference between a satellite signal and a radio signal to which the same frequency band as the satellite beam is allocated,
Satellite networks.
상기 위성 빔 출력부는,
위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 위성 빔의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 위성 빔을 출력하는 위성망 우주국.The method according to claim 6,
Wherein the satellite beam output unit comprises:
A satellite space station that outputs a satellite beam with a minimum intensity to service the data demand of the satellite beam using power corresponding to the frequency band of the satellite beam.
수신한 무선 신호의 주파수 대역을 할당한 무선 신호를 지상망의 커버리지에 출력하여 무선 통신을 수행하는 무선 통신부
를 포함하는 지상망 기지국.A receiver for receiving a frequency band of a radio signal determined based on an interference between a radio signal and a satellite beam to which the same frequency band as the radio signal is allocated; And
A radio communication unit for outputting a radio signal to which the frequency band of the received radio signal is allocated to the coverage of the terrestrial network,
And a base station.
상기 무선 통신부는,
무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 무선 신호의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 무선 신호를 출력하는 지상망 기지국.9. The method of claim 8,
The wireless communication unit includes:
A ground network base station that outputs a radio signal with a minimum intensity for servicing a data request amount of a radio signal using power corresponding to a frequency band of the radio signal.
상기 무선 통신부는,
위성 빔을 수신하고, 수신한 위성 빔에 기초한 무선 신호를 출력하며,
상기 무선 신호의 주파수 대역은,
상기 무선 통신부가 수신한 위성 빔의 주파수 대역과 서로 다른 지상망 기지국.9. The method of claim 8,
The wireless communication unit includes:
Receives a satellite beam, outputs a radio signal based on the received satellite beam,
Wherein the frequency band of the radio signal includes:
Wherein the frequency band of the satellite beam received by the wireless communication unit is different from the frequency band of the satellite beam received by the wireless communication unit.
위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 세기로 위성 빔을 출력하도록 위성망 우주국을 원격 제어하고, 무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 세기로 무선 신호를 출력하도록 지상망 기지국을 원격 제어하는 단계
를 포함하는 동적 자원 관리 방법.Determining a frequency band of a satellite beam and a frequency band of a radio signal based on interference information between a satellite beam and a radio signal having the same frequency band as the satellite beam; And
Remotely controlling a satellite network to output a satellite beam at an intensity corresponding to a frequency band of the satellite beam and remotely controlling the terrestrial network base station to output a radio signal at an intensity corresponding to the frequency band of the radio signal
The dynamic resource management method comprising:
위성 빔과 서로 다른 위성 빔을 수신하는 지상망 기지국이 출력할 무선 신호의 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역과 동일하게 설정하는 단계
를 더 포함하는 동적 자원 관리 방법.12. The method of claim 11,
A step of setting a frequency band of the radio signal to be output by the terrestrial network base station receiving the satellite beam and different satellite beams to be equal to the frequency band of the satellite beam
The dynamic resource management method further comprising:
상기 주파수 대역을 결정하는 단계는,
위성 빔의 데이터 요구량, 위성 빔을 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 위성 빔의 안테나 이득, 무선 신호의 데이터 요구량, 무선 신호를 출력하기 위하여 평균적으로 소비되는 전력, 및 무선 신호의 안테나 이득 중 적어도 하나에 기초하여 위성 빔 및 무선 신호의 주파수 대역을 결정하는 동적 자원 관리 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the determining the frequency band comprises:
The data amount of the satellite beam, the average power consumed to output the satellite beam, the antenna gain of the satellite beam, the data demand amount of the radio signal, the power consumed on average to output the radio signal, And determining a frequency band of the satellite beam and the wireless signal based on the one of the frequency bands.
상기 주파수 대역을 결정하는 단계는,
위성 빔의 세기와 무선 신호의 세기를 최소화할 수 있는 주파수 대역을 위성 빔의 주파수 대역 및 무선 신호의 주파수 대역으로 결정하는 동적 자원 관리 방법. 12. The method of claim 11,
Wherein the determining the frequency band comprises:
A dynamic resource management method for determining a frequency band capable of minimizing a strength of a satellite beam and a radio signal as a frequency band of a satellite beam and a frequency band of a radio signal.
상기 주파수 대역을 결정하는 단계는,
상기 위성 빔의 대역폭에 기초하여 무선 신호의 대역폭을 제어하는 동적 자원 관리 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the determining the frequency band comprises:
And controlling the bandwidth of the wireless signal based on the bandwidth of the satellite beam.
위성 빔과 동일한 주파수 대역이 할당되는 무선 신호와 위성 빔 간의 간섭에 기초하여 결정된 위성 빔의 주파수 대역을 위성 빔에 할당하여 출력하는 단계
를 포함하는 위성망 우주국의 동작 방법.Generating a satellite beam to be output as a coverage; And
Allocating to the satellite beam a frequency band of a satellite beam determined based on interference between a satellite signal and a radio signal to which the same frequency band as the satellite beam is allocated,
Wherein the satellite is a satellite.
상기 출력하는 단계는,
위성 빔의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 위성 빔의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 위성 빔을 출력하는 위성망 우주국의 동작 방법.17. The method of claim 16,
Wherein the outputting step comprises:
And outputting the satellite beam with a minimum intensity to service the data demand of the satellite beam using power corresponding to the frequency band of the satellite beam.
수신한 무선 신호의 주파수 대역을 할당한 무선 신호를 지상망의 커버리지에 출력하여 무선 통신을 수행하는 단계
를 포함하는 지상망 기지국의 동작 방법.The method comprising: receiving a frequency band of a radio signal determined based on an interference between a radio signal and a satellite beam to which the same frequency band as the radio signal is allocated; And
Performing wireless communication by outputting a radio signal to which the frequency band of the received radio signal is allocated to the coverage of the terrestrial network
The base station comprising:
상기 무선 통신을 수행하는 단계는,
무선 신호의 주파수 대역에 대응하는 전력을 이용하여 무선 신호의 데이터 요구량을 서비스하기 위한 최소한의 세기로 무선 신호를 출력하는 지상망 기지국의 동작 방법.19. The method of claim 18,
The step of performing the wireless communication includes:
A method of operating a terrestrial network base station that outputs a radio signal with a minimum intensity for servicing a data request amount of a radio signal using power corresponding to a frequency band of the radio signal.
상기 무선 통신을 수행하는 단계는,
수신한 위성 빔에 기초한 무선 신호를 출력하며,
상기 무선 신호의 주파수 대역은,
상기 무선 통신부가 수신한 위성 빔의 주파수 대역과 서로 다른 지상망 기지국의 동작 방법.19. The method of claim 18,
The step of performing the wireless communication includes:
Outputs a radio signal based on the received satellite beam,
Wherein the frequency band of the radio signal includes:
Wherein the frequency band of the satellite beam received by the wireless communication unit is different from the frequency band of the satellite beam received by the wireless communication unit.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
US14/469,298 US20150079977A1 (en) | 2013-09-16 | 2014-08-26 | Apparatus and method of dynamically managing resources for interference control of satellite and terrestrial integrated communication system |
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KR20140015584A KR20150032148A (en) | 2013-09-16 | 2014-02-11 | Dynamic resource management apparatus and method controlling interference of integrated satellite and terrestrial communication system |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN113938179A (en) * | 2021-10-12 | 2022-01-14 | 哈尔滨工业大学 | Joint beam forming and power control method for interference of 5G base station to satellite user |
WO2024177312A1 (en) * | 2023-02-21 | 2024-08-29 | 삼성전자 주식회사 | Interference control method and device for coexistence of satellite and terminal in wireless communication system |
-
2014
- 2014-02-11 KR KR20140015584A patent/KR20150032148A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113938179A (en) * | 2021-10-12 | 2022-01-14 | 哈尔滨工业大学 | Joint beam forming and power control method for interference of 5G base station to satellite user |
WO2024177312A1 (en) * | 2023-02-21 | 2024-08-29 | 삼성전자 주식회사 | Interference control method and device for coexistence of satellite and terminal in wireless communication system |
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