KR20160037887A - 주파수 스펙트럼 관리 장치 및 방법, 지리적 위치 데이터베이스 및 2차 시스템 장치 - Google Patents

주파수 스펙트럼 관리 장치 및 방법, 지리적 위치 데이터베이스 및 2차 시스템 장치 Download PDF

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Abstract

시스템은 상이한 우선순위 레벨들을 갖는 복수의 시스템들 중 제1 시스템으로부터 자원들에 대한 요청을 수신하고; 수신된 요청에 기초하여, 복수의 시스템들과 상이한 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하며; 제1 시스템의 우선순위 레벨 및 제2 시스템에서 이용가능한 자원들에 기초하여, 복수의 시스템들에 할당된 자원을 조절할지를 결정한다.

Description

주파수 스펙트럼 관리 장치 및 방법, 지리적 위치 데이터베이스 및 2차 시스템 장치{FREQUENCY SPECTRAL MANAGEMENT APPARATUS AND METHOD, GEOGRAPHICAL LOCATION DATABASE AND SECONDARY SYSTEM APPARATUS}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 분야에 관한 것이며, 상세하게는 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 관리에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 인지 무선 시스템(cognitive radio system)에서 주파수 스펙트럼 자원들의 합리적인 사용을 달성하기 위한 주파수 스펙트럼 관리 장치, 지리적 위치 데이터베이스, 2차 시스템 장치, 및 이러한 장치들을 포함하는 주파수 스펙트럼 관리 시스템뿐만 아니라, 주파수 스펙트럼 관리 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템의 발전에 따라, 고품질, 고속 및 새로운 서비스들을 갖는 서비스들에 대한 사용자들의 요구가 점점 더 높아지고 있다. 무선 통신 오퍼레이터들 및 장비 제조업체들은 사용자들의 요구를 충족시키기 위해 계속하여 시스템을 개선시킬 필요가 있다. 새로운 서비스들을 지원하고 고속 통신에 대한 요구를 충족시키는 것은 많은 양의 주파수 스펙트럼 자원을 필요로 한다(주파수 스펙트럼 자원이 수치적으로, 예를 들어, 시간, 주파수, 대역폭, 허용 최대 방사 전력과 같은 파라미터들로 평가될 수 있다). 그렇지만, 주파수 스펙트럼 자원은 제한되어 있고, 고정된 오퍼레이터들 또는 서비스들에 이미 분배되어 있다. 새로운 가용 주파수 스펙트럼 자원은 드물거나 아주 고가이다.
이와 관련하여, 어떤 서비스들에 이미 허가(분배)되었지만 충분히 사용되지 않는 그 주파수 스펙트럼 자원이 동적으로 이용되는 동적 주파수 스펙트럼 사용의 개념이 제안된다. 현재의 인지 무선 시스템은 이러한 발상에 기초하고 있다. 인지 무선 시스템은 주변의 무선 환경들을 자동으로 검출할 수 있고, 허가된 사용자 또는 시스템(1차 사용자 또는 시스템)에 대해 유해한 간섭들이 야기되지 않는 경우, 허가된 사용자 또는 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원을 다른 사용자들 또는 시스템들(2차 사용자들 또는 2차 시스템들)이 사용할 수 있게 할 수 있다. 인지 무선 시스템의 개발로, 다양한 2차 시스템들이 장래에 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원의 사용을 요청하기 위해 액세스할 것이고, 복수의 2차 시스템들 간에 경쟁이 일어나는 경우에 다양한 유형의 2차 시스템들 간의 주파수 스펙트럼 자원 할당을 효율적으로 조정하는 문제점을 해결하는 것이 필요하다.
이하에서, 본 발명의 일부 양태들에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 발명의 개요가 간략히 주어져 있다. 이 개요가 본 발명의 전수적인 개요가 아니라는 것을 잘 알 것이다. 이 개요는 본 발명의 필수적인 부분 또는 중요한 부분들을 결정하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 범주를 제한하기 위한 것도 아니다. 개요의 목적은 어떤 개념들을 간략화된 형태로 제공하는 것에 불과하고, 이는 나중에 기술되는 보다 상세한 설명의 서문의 역할을 한다.
이상의 요구를 바탕으로, 본 발명은 인지 무선 시스템에서 서로 경쟁하는 1차 시스템과 공존하는 2차 시스템들에 대한 우선순위 레벨들을 분할하고 상이한 우선순위 레벨들을 갖는 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용을 관리하는 주파수 스펙트럼 관리 장치 및 주파수 스펙트럼 관리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 출원은 또한 주파수 스펙트럼 관리 장치와 협력하는 비교적 단순화된 기능을 갖는 지리적 위치 데이터베이스, 2차 시스템들 내의 대응하는 2차 시스템 장치, 및 주파수 스펙트럼 관리 장치, 지리적 위치 데이터베이스 및 2차 시스템 장치를 포함하는 주파수 스펙트럼 관리 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 상이한 우선순위 레벨들을 갖는 복수의 시스템들 중 제1 시스템으로부터 자원들에 대한 요청을 수신하고; 수신된 요청에 기초하여, 복수의 시스템들과 상이한 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하며; 제1 시스템의 우선순위 레벨 및 제2 시스템에서 이용가능한 자원들에 기초하여, 복수의 시스템들에 할당된 자원을 조절할지를 결정하는 시스템이 제공된다.
본 시스템은, 2차 시스템들을 상이한 우선순위 레벨들로 분할하는 것, 상이한 우선순위 레벨들을 갖는 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용 요청들을 처리하는 것, 및 낮은 우선순위 레벨을 갖는 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 조절하는 것에 의해, 주파수 스펙트럼 자원의 효율적인 사용을 실현한다.
본 발명의 이 장점들 및 다른 장점들이 이하의 첨부 도면들과 관련하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하는 것에 의해 보다 명백하게 될 것이다.
본 발명의 상기 장점들 및 특징들 그리고 다른 장점들 및 특징들을 추가로 기재하기 위해, 이하에서, 동일하거나 유사한 참조 부호들이 동일하거나 유사한 구성요소들을 가리키는 첨부 도면들과 관련하여 상세한 설명이 행해질 것이다. 첨부 도면들은, 이하의 상세한 설명과 함께, 명세서에 포함되어 그의 일부를 형성한다. 주목할 점은, 첨부 도면들이, 예로서, 본 발명의 전형적인 실시예들을 예시한 것에 불과하고 본 발명의 범주에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 된다는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 시스템의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 관리 장치의 구조 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 스펙트럼 관리 장치에서의 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛의 구조 블록도를 도시한다.
도 4는 조절될 기존의 제2 레벨 2차 시스템을 어떻게 선택하는지를 도시하는 개략도이다.
도 5는 조절될 기존의 제2 레벨 2차 시스템을 선택하기 위한 등간섭선(equivalent interference line)들을 도시하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 관리 장치의 구조 블록도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인지 무선 시스템의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 지리적 위치 데이터베이스의 구조 블록도를 도시한다.
도 9는 타깃 2차 시스템이 제2 레벨 2차 시스템일 때의 인지 무선 시스템에서의 정보 흐름을 도시한다.
도 10은 타깃 2차 시스템이 제1 레벨 2차 시스템일 때의 인지 무선 시스템에서의 정보 흐름을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 2차 시스템 장치의 구조 블록도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 관리 방법의 플로우차트를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 스펙트럼 관리 방법에서의 주파수 스펙트럼 조절 단계의 서브단계들의 플로우차트를 도시한다.
도 14는 타깃 2차 시스템이 제1 레벨 2차 시스템일 때 수행되는 주파수 조절에 대한 상세 플로우차트이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 방법 및/또는 장치 및/또는 시스템을 실현할 수 있는 범용 퍼스널 컴퓨터의 구조를 도시하는 예시적인 블록도이다.
본 발명의 예시적인 실시예가 이하에서 첨부 도면들과 관련하여 기술될 것이다. 간결함과 명확함을 위해, 실시예의 특징들 모두가 본 명세서에 기술되어 있는 것은 아니다. 그렇지만, 임의의 이러한 실시예를 개발하는 동안 개발자의 특정의 목적을 실현하기 위해, 예를 들어, 시스템 및 사업에 관련된 그 제약조건들에 부합하여, 실시예에 관련된 다수의 결정들이 행해져야만 한다는 것과 실시예들이 달라짐에 따라 이 제약조건들이 변할 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 개발 작업이 아주 복잡하고 시간이 많이 걸릴 수 있지만, 본 개시내용으로부터 이득을 보는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게는, 이러한 개발 작업이 일상적인 업무에 불과하다는 것도 잘 알 것이다.
여기서, 또한 주목할 점은, 불필요한 상세들로 인해 본 발명을 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 본 발명에 따른 해결책에 밀접하게 관련된 디바이스 구조 및/또는 처리 단계들만이 첨부 도면에 예시되고, 본 발명에 거의 관계가 없는 다른 상세들이 생략되어 있다는 것이다.
인지 무선 시스템
먼저, 주파수 스펙트럼 관리 장치가 위치해 있는 인지 무선 시스템이 간단히 기술된다. 일반적으로, 인지 무선 시스템은 1차 시스템 및 2차 시스템들을 포함하고 있다. 1차 시스템은 다수의 사용자들(1차 사용자들)을 포함할 수 있는, 주파수 스펙트럼을 사용할 권리를 갖는 시스템이다. 2차 시스템은 1차 시스템이 주파수 스펙트럼을 사용하지 않을 때에만 주파수 스펙트럼을 적절히 사용하여 통신을 수행할 수 있는, 주파수 스펙트럼을 사용할 권리를 갖지 않은 시스템일 수 있다. 2차 시스템은 다수의 사용자들(2차 사용자들)을 가질 수 있다. 대안적으로, 2차 시스템은 또한 주파수 스펙트럼을 사용할 권리를 갖는 시스템일 수 있지만, 주파수 스펙트럼의 사용에 있어서 1차 시스템보다 더 낮은 우선순위 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 오퍼레이터들이 새로운 서비스들을 제공하기 위해 새로운 기지국들을 설치할 때, 기존의 기지국 및 제공된 서비스들은 주파수 스펙트럼의 사용에 있어서 우선순위를 갖는 1차 시스템으로서 여겨진다.
유의할 점은, 가용 주파수 스펙트럼 자원이 여기서 시간, 주파수 대역, 전송 전력 등으로서 지칭될 수 있다는 것이다.
도 1은 적용례로서 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 시스템(100)의 구성을 도시하는 개략도를 나타낸다. 인지 무선 시스템(100)에서, TV 방송 주파수 스펙트럼 자체가 TV 방송 시스템에 할당되기 때문에, 따라서 TV 방송 시스템은 1차 사용자 기지국(1011) 및 다수의 1차 사용자들(텔레비전들)(1012)을 포함하는 1차 시스템(101)이다. 이동 통신 시스템(102, 103 및 104)은, 각각, 2차 사용자 기지국들(1021, 1031, 1041) 및 2차 사용자들(1022, 1032, 1042)을 포함하는 2차 시스템들이다. 인지 무선 시스템(100)에서, 프로그램이 방송되지 않는 채널의 주파수 스펙트럼 또는 디지털 TV 방송 주파수 스펙트럼에서의 인접 채널의 주파수 스펙트럼이 동적으로 사용될 수 있고, TV 신호들의 수신을 방해하지 않는 경우에, 무선 이동 통신이 수행될 수 있다.
구체적으로는, UHF 주파수 대역이 TV 방송 서비스에 할당되어 있고, 따라서 TV 방송 시스템은 이 주파수 대역에서 최고 우선순위 레벨을 가지며 1차 시스템이다. 그에 부가하여, 어떤 기간에 그리고 어떤 지역에서 TV 방송 시스템에 의해 사용되지 않는 UHF에서의 주파수 스펙트럼 자원이 사용을 위해 다른 통신 시스템에 할당될 수 있다.
공존하는 1차 시스템 및 2차 시스템들의 이러한 통신 방식은 2차 시스템들의 적용 분야들이 1차 시스템의 적용 분야들에 부정적 영향을 야기하지 않을 것을 필요로 한다. 환언하면, 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용에 의해 초래되는 영향이 1차 시스템 허용 범위 내에서 제어될 수 있다. 1차 시스템에 대한 간섭이 특정 범위 내에 유지되는(즉, 1차 시스템의 임계치를 초과하지 않는) 상황에서, 복수의 2차 시스템들은 이 시스템들에 의해 사용될 수 있는 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원을 공유할 수 있다.
관련 기술분야의 통상의 기술자라면, 도 1은 1차 시스템이 TV 방송 시스템인 경우를 도시하고 있지만, 본 출원은 이것으로 제한되지 않고, 1차 시스템이 또한 주파수 스펙트럼 사용의 권리를 갖는 이동 통신 시스템일 수 있는 반면, 2차 시스템들이 통신을 수행하기 위해 주파수 스펙트럼 자원을 사용할 필요가 있는 다른 시스템들(스마트 미터 판독 시스템 등)일 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 그에 부가하여, 이동 통신 시스템의 개수가 3개로 제한되지 않고 더 많거나 더 적을 수 있다.
현재, 1차 시스템을 보호하는 주요 방식들 중 하나는 1차 시스템의 커버리지 정보를 데이터베이스에 저장하는 것이며, 이 데이터베이스는 1차 시스템이 허용할 수 있는 간섭 임계치를 추가로 저장한다. 1차 시스템이 위치해 있는 것과 동일한 지역에 있는 2차 시스템은, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼을 사용하기 시작하기 전에, 먼저 이 데이터베이스에 액세스하고 2차 시스템의 상태 정보(위치 정보, 스펙트럼 방사 마스크(spectrum emission mask), 전송 대역폭 및 반송파 주파수 등)를 제출해야 한다. 이어서, 이 데이터베이스는 2차 시스템의 상태 정보에 따라 2차 시스템에 의해 1차 시스템에 대해 생성될 간섭의 양을 계산하고, 현재 상태 하에서 2차 시스템이 1차 시스템에 대해 생성하는 계산된 간섭의 양에 따라 현재 상태 하에서 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼 자원을 계산한다.
주파수 스펙트럼 관리 장치
도 1에서, 인지 무선 시스템(100)은 상이한 2차 시스템들 간의 주파수 스펙트럼 자원의 할당을 관리하는 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)를 채택할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 인지 무선 시스템(100)은 1차 시스템(101), 제1 레벨 2차 시스템(예를 들어, 2차 시스템(102)), 및 제2 레벨 2차 시스템(예를 들어, 2차 시스템(103, 104))을 포함하고, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 인지 무선 시스템(100)에서의 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보를 수신하도록 구성된 통신 유닛(501); 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하도록 구성된 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502); 및 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼과 관련한 조절을 결정하고/하거나, 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라, 기존의 제2 레벨 2차 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼과 관련한 조절을 결정하도록 구성된 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)을 포함한다.
그에 부가하여, 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)은, 조절 정보를 직접 또는 나중에 언급될 지리적 위치 데이터베이스를 통해 대응하는 2차 시스템들에 제공하기 위해, 이러한 조절 정보를 통신 유닛(501)에 추가로 제공할 수 있다. 예를 들어, 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)은, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼과 관련한 결정된 조절에 따라, 대응하는 기존의 제2 레벨 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용을 조절하도록 구성될 수 있다.
인지 무선 시스템(100)에서, 2차 시스템들은 주파수 스펙트럼 사용의 면에서의 그들의 우선순위 레벨들에 따라 제1 레벨 2차 시스템들과 제2 레벨 2차 시스템들로 분류된다. 제1 레벨 2차 시스템들의 우선순위 레벨은 제2 레벨 2차 시스템들의 우선순위 레벨보다 더 높다. 2차 시스템들의 우선순위 레벨들에 따라 2차 시스템들에 의한 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원의 사용을 제어하는 것에 의해, 높은 우선순위 레벨을 갖는 2차 시스템들의 통신 품질이 가능한 한 많이 보장될 수 있고, 높은 우선순위 레벨을 갖는 2차 시스템들이 주파수 스펙트럼을 사용하지 않는 경우에, 낮은 우선순위 레벨을 갖는 2차 시스템들에 대한 가용 주파수 스펙트럼 자원이 최대화될 수 있다.
2차 시스템들의 우선순위 레벨들은 사전에 미리 설정될 수 있거나, 시스템들의 적용 분야 유형들의 변동에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 오퍼레이터들에 의해 제공되는 QoS 보증을 갖는(예를 들어, 유료로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원을 사용하는) 이동 통신 시스템은 제1 레벨 2차 시스템이고, 주파수 스펙트럼을 랜덤하게 사용하는 QoS 보증을 갖지 않는(예를 들어, 무료로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원을 사용하는) 시스템은 제2 레벨 2차 시스템이다. 그렇지만, 2차 시스템의 우선순위 레벨의 설정은 그것으로 제한되지 않고, 실제 적용 분야에 따라 설정될 수 있다.
타깃 2차 시스템(예를 들어, 2차 시스템들(102, 103 및 104) 중 임의의 것일 수 있음)이 1차 시스템(101)에 대한 주파수 스펙트럼 자원의 사용에 대한 요청을 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)에 직접 제출할 때, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)에서의 통신 유닛(501)은 이 요청 정보를 수신하고, 이를 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502)에 제공한다. 요청 정보는 타깃 2차 시스템에 관한 관련 정보를 포함한다. 게다가, 이하에서 실시예들에서 논의될 것인 바와 같이, 이 요청이 타깃 2차 시스템으로부터 직접 수신될 필요가 없고, 인지 무선 시스템에서의 지리적 위치 데이터베이스로부터 올 수도 있다.
일례로서, 요청 정보는 2차 시스템의 우선순위 정보를 명시적으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 요청 정보는 2차 시스템의 ID(identification)만을 포함할 수 있고, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 2차 시스템의 우선순위 레벨을 결정하기 위해 시스템 ID들 및 이 ID에 따른 대응하는 우선순위 레벨들의 저장된 목록을 조회한다. 요청 정보에 포함될 수 있는 정보의 종류들이 이들로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다.
예를 들어, 요청 정보는 타깃 2차 시스템의 지리적 위치를 포함한다. 그에 부가하여, 요청 정보는 타깃 2차 시스템의 시스템 파라미터들, 타깃 2차 시스템의 주파수 스펙트럼 사용의 품질 요구사항, 및 타깃 2차 시스템에 대한 간섭 임계치 등을 추가로 포함할 수 있다.
가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502)은, 1차 시스템(101)이 겪게 되는 간섭에 따라 타깃 2차 시스템에 의해 사용될 수 있는 주파수 스펙트럼을 예비적으로 확인하기 위해, 수신된 요청 정보에 응답하여 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득한다.
일 실시예에서, 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502)은, 타깃 2차 시스템이 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용할 때 1차 시스템이 겪는 간섭이 1차 시스템에 대한 간섭 임계치를 초과하지 않을 것으로 예상되는 조건 하에서 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하도록 구성된다.
구체적으로는, 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502)은 요청 정보에 기초하여 계산하는 것에 의해 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하거나, 외부 데이터베이스로부터 직접 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 관한 정보를 획득할 수 있다. 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼의 계산은 임의의 종래 기술을 통해 달성될 수 있다.
이어서, 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)은 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼과 관련한 조절을 결정하고, 요청 정보에 기초하여 획득된 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라, 필요한 경우 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼과 관련한 조절을 추가로 결정한다. 그 후에, 조절 정보가 통신 유닛(501)에 제공되고, 이 통신 유닛은 조절 정보를 다시 대응하는 2차 시스템들 또는 요청 정보를 송신하는 외부 장치(지리적 위치 데이터베이스 등)에 피드백한다.
주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)을 사용하는 것에 의해, 타깃 2차 시스템에 주파수 스펙트럼 자원을 할당하는 것이 높은 우선순위 레벨을 갖는 기존의 1차 시스템 및 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용에 영향을 주지 않는다고 보장될 수 있다. 더욱이, 2차 시스템들의 우선순위 레벨들에 따라 주파수 스펙트럼 자원을 할당하는 것에 의해 주파수 스펙트럼 사용의 효율이 최대화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)의 구조 블록도를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)은 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨을 판단하도록 구성된 시스템 우선순위 레벨 판단 모듈(3001); 타깃 2차 시스템이 그에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 따라 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용할 때 기존의 제1 레벨 2차 시스템들이 겪는 미리 추정된 간섭들을 계산하도록 구성된 간섭 계산 모듈(3002); 및 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해 그에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼과 관련한 조절을 결정하도록 구성된 조절 모듈(3003)을 포함한다.
여기서, 시스템 우선순위 레벨 판단 모듈(3001)은 타깃 2차 시스템으로부터의 요청 정보에 따라 이러한 시스템의 우선순위 레벨을 판단할 수 있고, 앞서 논의된 바와 같이, 구체적인 방식은 요청 정보의 유형에 의존한다.
기존의 제1 레벨 2차 시스템들의 통신에 대한 영향을 특정 범위 내에 유지하기 위해, 간섭 계산 모듈(3002)은 타깃 2차 시스템이 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502)에 의해 획득된 그에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 사용하여 통신을 수행할 때 기존의 제1 레벨 2차 시스템들이 겪게 되는 미리 추정된 간섭들을 추정한다. 이어서, 조절 모듈(3003)은, 타깃 2차 시스템에 의해 실제로 사용될 수 있는 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해, 추정의 결과에 따라 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 관련한 조절을 결정한다.
하나의 실시예에서, 조절 모듈(3003)은, 간섭 계산 모듈(3002)에 의해 계산되는 미리 추정된 간섭들이 기존의 제1 레벨 2차 시스템들에 대한 간섭 임계치들을 초과하는 경우에, 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼 미만의 주파수 스펙트럼을 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼으로서 결정한다. 환언하면, 추정의 결과가, 타깃 2차 시스템이 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 사용하여 통신을 수행하면, 기존의 제1 레벨 2차 시스템들의 통신의 품질에 대해 허용가능하지 않은 영향이 야기될 것임을 나타낼 때, 조절 모듈(3003)은 이 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을, 예를 들어, 고정된 양만큼 또는 기존의 제1 레벨 2차 시스템들에 대한 간섭 임계치들 각각을 초과하는 간섭들의 양에 대응하는 주파수 스펙트럼의 양만큼 감소시킨다.
그렇지만, 다음과 같은 경우가 일어날 수 있다: 타깃 2차 시스템이 QoS(Quality of Service) 요구사항을 갖는 제1 레벨 2차 시스템일 때, 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼의 감소는 타깃 2차 시스템의 통신의 품질이 보장될 수 없는 결과를 가져올 것이다.
이 문제점을 해결하기 위해, 타깃 2차 시스템이 제1 레벨 2차 시스템이라고 시스템 우선순위 레벨 판단 모듈(3001)이 판단하는 경우, 조절 모듈은 타깃 2차 시스템의 요청 정보에 기초하여 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 관련한 조절을 결정하도록 추가로 구성된다.
다음과 같은 상황이 또한 존재할 수 있다: 타깃 2차 시스템이 제1 레벨 2차 시스템이고, 타깃 2차 시스템이 예상된 통신 품질에 도달할 수 없도록 각자의 기존의 2차 시스템에 의해 타깃 2차 시스템에 대해 야기된 간섭들이 미리 결정된 범위를 초과하는 경우, 조절 모듈(3003)은 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 감소시킬 수 있다. 그에 따라, 한편으로는, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 타깃 2차 시스템에 대해 야기되는 간섭들의 양이 감소될 수 있고, 다른 한편으로는, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 1차 시스템에 대해 야기되는 간섭들이 감소될 수 있음으로써 타깃 2차 시스템에 할당될 수 있는 주파수 스펙트럼 자원의 양이 그에 따라 증가될 수 있다.
게다가, 타깃 2차 시스템이 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 사용하여 통신을 수행하는 경우에 기존의 제1 레벨 2차 시스템들에 대한 미리 추정된 간섭들이 간섭 임계치들을 초과하면, 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 감소시킬 필요가 있고, 따라서 타깃 2차 시스템은 예상된 통신 품질에 도달할 수 없다. 이러한 상황에서, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼도 감소될 수 있다.
기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 조절하기 위해 다양한 방식들이 채택될 수 있다. 하나의 선택적인 방식은 기존의 제2 레벨 2차 시스템들 모두에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 감소시키는 것이지만, 시스템 오버헤드가 높다.
따라서, 하나의 더 나은 방식은 기존의 제2 레벨 2차 시스템들을 선택적으로 조절하는 것이다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 조절 모듈(3003)은, 다음과 같은 원리에 따라, 조절될 제2 레벨 2차 시스템을 선택하도록 구성된다: 기존의 제2 레벨 2차 시스템들 중 다른 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 감소시키는 것과 비교하여, 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼이 이 제2 레벨 2차 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 감소시키는 것에 의해 더 많이 증가될 수 있다.
여기서, 조절 모듈(3003)은 선택된 하나 이상의 조절될 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 고정된 양만큼 감소시키도록 또는 하나 이상의 제2 레벨 2차 시스템들을 중단시키도록 구성될 수 있다.
보다 상세하게는, 조절 모듈(3003)은, 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 1차 시스템 기준점 사이의 경로 손실 또는 거리 및 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 타깃 2차 시스템 사이의 경로 손실 또는 거리에 따라, 조절될 제2 레벨 2차 시스템을 선택하도록 구성될 수 있다.
도 4는 조절될 기존의 제2 레벨 2차 시스템을 어떻게 선택하는지를 도시하는 개략도를 나타낸다. 도 4에서, S2는 기존의 제2 레벨 2차 시스템들을 나타내고, S1은 기존의 제1 레벨 2차 시스템들을 나타내며, T0은, 이 예에서, 제1 레벨 2차 시스템인 타깃 2차 시스템을 나타낸다. 기준점은 타깃 2차 시스템에 의해 야기되는 간섭들이 가장 심각한 1차 시스템의 서비스 범위 내의 위치이다. 단지 2개의 제2 레벨 2차 시스템들 및 하나의 제1 레벨 2차 시스템(타깃 2차 시스템은 포함되지 않음)이 도 4에 도시되어 있지만, 이는 예시 및 설명의 명확함을 위한 것에 불과하다. 보다 일반적으로, 총 N개의 제2 레벨 2차 시스템들 및 M개의 제1 레벨 2차 시스템들이 있는 것으로 가정하면, 타깃 2차 시스템의 신호대 잡음비(signal to noise ratio)(SNR)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure pct00001
여기서,
Figure pct00002
은 타깃 2차 시스템에 대한 최대 허용 전송 전력(특정 위치에서 그리고 특정 시간 인스턴스에서 특정 대역폭에 대응하는 최대 가용 주파수 스펙트럼 자원)이고, 예를 들어,
Figure pct00003
은 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502)에 의해 획득되는 주파수 스펙트럼일 수 있다.
Figure pct00004
은 기존의 제1 레벨 2차 시스템의 전송 전력이다.
Figure pct00005
은 m번째 제1 레벨 2차 시스템과 타깃 2차 시스템 사이의 경로 손실이다.
Figure pct00006
은 기존의 제2 레벨 2차 시스템의 전송 전력이다.
Figure pct00007
은 n번째 제2 레벨 2차 시스템과 타깃 2차 시스템 사이의 경로 손실이다.
Figure pct00008
은 타깃 2차 시스템의 수신기의 가우스 백색 잡음(Gaussian white noise)이다. 그에 부가하여, 도 4는 또한 타깃 2차 시스템과 1차 시스템의 기준점 사이의 경로 손실을
Figure pct00009
로서 나타내고 있고, n번째 제2 레벨 2차 시스템과 1차 시스템의 기준점 사이의 경로 손실을
Figure pct00010
로서 나타내고 있다.
수학식 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 기존의 제2 레벨 2차 시스템의 전송 전력
Figure pct00011
을 감소시키는 것은 분모에 있는 두번째 항목을 직접 감소시킬 수 있다. 한편, 도 4로부터, 1차 시스템이 그의 기준점에서 타깃 2차 시스템에 의해 야기되는 간섭을 허용할 수 있도록(즉, 타깃 2차 시스템에 대한 최대 허용 전송 전력을 간접적으로 증가시킬 수 있도록) 기존의 제2 레벨 2차 시스템의 전송 전력
Figure pct00012
을 감소시키는 것이 1차 시스템의 기준점에서의 간섭들의 양을 감소시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 기존의 제2 레벨 2차 시스템의 전송 전력이
Figure pct00013
만큼 감소되는 것으로 가정하면, 타깃 2차 시스템에 대한 허용 전송 전력의 증가는 다음과 같다.
Figure pct00014
수학식 1과 관련하여, 더 높은
Figure pct00015
를 갖는 제2 레벨 2차 시스템에 대한 조절이 행해질 때, 타깃 2차 시스템의 신호대 잡음비(SNR)의 개선이 더 효과적이라는 것을 알 수 있다. 일례로서, 조절의 복잡도를 감소시키기 위해, 제2 레벨 2차 시스템들이 그들의
Figure pct00016
값들에 따라 큰 것부터 작은 것으로의 순서로 순위가 매겨지고, 이어서 순차적으로 조절된다.
Figure pct00017
가 타깃 2차 시스템 및 1차 시스템의 대응하는 기준점의 위치들에만 의존하고 제2 레벨 2차 시스템들의 선택으로 변하지 않기 때문에, 따라서 더 높은
Figure pct00018
은 더 높은
Figure pct00019
과 동등하다. 환언하면, 조절될 제2 레벨 2차 시스템은 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 1차 시스템 기준점 사이의 경로 손실 및 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 타깃 2차 시스템 사이의 경로 손실에 따라 선택될 수 있다.
게다가, 거리가 감소함에 따라 경로 손실이 증가하기 때문에,
Figure pct00020
의 최대화는 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 타깃 2차 시스템 사이의 거리와 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 1차 시스템 기준점 사이의 거리의 합의 최소화와 거의 동등할 수 있다. 환언하면, 조절될 제2 레벨 2차 시스템은 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 1차 시스템 기준점 사이의 거리 및 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 타깃 2차 시스템 사이의 거리에 따라 선택될 수 있다.
게다가, 타깃 2차 시스템 및 그의 1차 시스템 기준점이 2개의 초점들(F2 및 F1)로서 취해질 수 있고, 평면에서의 임의의 점과 이 2개의 초점들 사이의 거리들의 합이 일정한 값을 가지게 하여 타원이 그려진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상이한 일정한 값들에 대응하는 일련의 타원들(등간섭선들이라고 지칭됨)이 그려질 수 있다. 즉, 동일한 타원 라인 상에서의 간섭들의 영향은 유사하다. 환언하면, 동일한 타원 라인 상에서 제2 레벨 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용을 조절하는 것에 의한 타깃 2차 시스템의 SNR에 대한 개선들은 유사하다. 여기서,
Figure pct00021
의 값은 외부 원에 위치된 제2 레벨 2차 시스템보다 내부 원에 위치된 제2 레벨 2차 시스템에 대해 더 크다. 따라서, 조절될 제2 레벨 2차 시스템이 제2 레벨 2차 시스템들의 지리적 위치들과 타원들 사이의 대응관계에 따라 비교적 직관적으로 선택될 수 있다.
게다가, 다른 실시예들에서, 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)은, 조절가능한 제2 레벨 2차 시스템이 없거나 통신 품질에 대한 요구사항이 기존의 제2 레벨 2차 시스템들을 조절하는 것에 의해 여전히 충족될 수 없는 경우에, 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨을 제2 레벨로 변경하도록 구성된 우선순위 레벨 조절 모듈을 추가로 포함할 수 있다.
조절될 제2 레벨 2차 시스템을 결정한 후에, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 조절 정보를 통신 유닛(501)을 통해 대응하는 제2 레벨 2차 시스템들에 제공할 수 있다. 대응하는 제2 레벨 2차 시스템들은, 주파수 스펙트럼을 고정된 양만큼 감소시키는 것 또는 주파수 스펙트럼의 사용을 중단하는 것과 같이, 사용되는 주파수 스펙트럼을 그에 따라 조절한다. 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 대한 조절은 실시간으로 수행될 수 있다.
그에 부가하여, 1차 시스템이 주파수 스펙트럼을 사용하는 때에 따라 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 유효성 기간(period of validity)을 설정하는 것이 일반적으로 요구된다. 즉, 주파수 스펙트럼이 특정 시간 범위 내에서 사용될 수 있다. 이 경우에, 조절 모듈(3003)은, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 조절할 필요가 있는 경우에, 타깃 2차 시스템과 선택된 조절될 제2 레벨 2차 시스템들 사이의 대응관계를 저장하도록, 그리고 타깃 2차 시스템이 주파수 스펙트럼을 해제한 후에, 조절된 제2 레벨 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼의 사용을 복원하도록 추가로 구성될 수 있고, 조절 이전에 조절된 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용된 주파수 스펙트럼이 여전히 그의 유효성 기간에 있는 경우, 복원이 다른 제1 레벨 2차 시스템들에 영향을 미치지 않을 것이다.
본 출원의 일 실시예에 따른 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)의 각각의 구성요소에 대한 구조 및 기능이 앞서 기술되었다. 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼 및/또는 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하기 위해 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)을 사용하는 것에 의해, 제1 레벨 2차 시스템들이 주파수 스펙트럼을 효과적으로 사용할 수 있도록 제2 레벨 2차 시스템들이 효율적으로 제어될 수 있다는 것을 알 수 있다. 게다가, 제2 레벨 2차 시스템들은 제1 레벨 2차 시스템들의 통신에 영향을 미치지 않고 대부분의 주파수 스펙트럼 자원을 획득할 수 있다.
도 2가 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)의 예시적인 구조를 도시하고 있지만, 그 장치는 그것으로 제한되지 않는다. 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 다른 유닛 또는 유닛들의 조합을 추가로 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템 중 적어도 하나에 관련된 정보를 저장하도록 구성된 저장 유닛(504)을 추가로 포함할 수 있고, 여기서 관련된 정보는 각각의 시스템의 지리적 위치, 각각의 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 및 각각의 시스템의 우선순위 레벨을 포함한다. 그에 부가하여, 예를 들어, 특히 QoS 보증을 갖는 제1 레벨 2차 시스템에 대해, 관련된 정보는 각자의 시스템의 주파수 스펙트럼 사용에 대한 품질 요구사항 및 각자의 시스템의 간섭 임계치 등을 추가로 포함할 수 있다. 통신 유닛(501), 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502) 및 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)은 구조 및 기능이 도 2에서의 것들과 동일하고, 그의 설명이 여기서 생략된다.
저장 유닛(504) 내의 관련된 정보는 계산을 위해 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502) 및/또는 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)에 의해 사용될 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛(502)이 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 자체적으로 계산하도록 구성될 때, 1차 시스템에 대한 간섭 임계치, 기존의 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 및 기존의 2차 시스템들의 지리적 위치들 등과 같은 요구된 파라미터들을 획득하기 위해 이 저장 유닛(504)에 액세스하는 것이 가능하다.
마찬가지로, 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛(503)은, 기존의 제1 레벨 2차 시스템들에 대해 생성될 간섭들의 양 및 기존의 2차 시스템들에 의해, 타깃 2차 시스템이 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 사용하여 통신을 수행할 때 제1 레벨 2차 시스템인, 타깃 2차 시스템에 대해 생성될 간섭들의 양을 계산하기 위해, 기존의 2차 시스템들의 위치, 기존의 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 및 저장 유닛(504)에 저장된 그의 우선순위 레벨들을 사용할 수 있다.
하나의 구현에서, 저장 유닛(504)은 요청을 송신하는 타깃 2차 시스템이 유효한 2차 시스템인지를 검사하는(예를 들어, 타깃 2차 시스템이 어떤 인증을 통과했는지를 검사하는) 기능을 추가로 수행할 수 있다.
대안적으로 또는 그에 부가하여, 도 6에서 점선으로 도시된 바와 같이, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템 중 적어도 하나에 관련된 정보를 외부로부터 획득하도록 구성된 시스템 정보 획득 유닛(505)을 추가로 포함할 수 있고, 여기서 관련된 정보는 각각의 시스템의 지리적 위치, 각각의 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 및 각각의 시스템의 우선순위 레벨을 포함한다.
본 명세서에서 외부라는 용어는 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)의 외부에 있는 임의의 구성요소 또는 시스템을 의미한다. 일례로서, 시스템 정보 획득 유닛(505)은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템 중 적어도 하나에 관련된 정보를 지리적 위치 데이터베이스로부터 획득하도록 추가로 구성될 수 있다.
이러한 상황에서, 통신 유닛(501)은 타깃 2차 시스템의 관련된 정보를 지리적 위치 데이터베이스에 제공하는 것에 의해 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 지리적 위치 데이터베이스로부터 획득하도록 추가로 구성된다.
그에 부가하여, 이상에서 관련된 정보가 각각의 시스템의 지리적 위치, 각각의 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 및 각각의 시스템의 우선순위 레벨을 포함하는 것으로 언급되어 있지만, 관련된 정보의 구체적인 내용이 그것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 관련된 정보는 각각의 시스템의 간섭 임계치 및 시스템 파라미터들 등을 추가로 포함할 수 있다.
앞서 기술된 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 별개의 장치일 수 있거나, 또는 예를 들어 기지국에 위치해 있을 수 있다. 게다가, 인지 무선 시스템(100)이 하나의 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)만을 포함하는 것으로 도 1이 도시하고 있지만, 이것은 일례에 불과하고, 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 인지 무선 시스템(100)이, 기존의 다양한 방법들과 협조하는 것에 의해 동작할 수 있는 복수의 주파수 스펙트럼 관리 장치들(105)을 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
지리적 위치 데이터베이스
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 주파수 스펙트럼 관리 장치 이외에, 인지 무선 시스템은, 도 7에 도시된 바와 같이, 지리적 위치 데이터베이스를 추가로 포함할 수 있다.
도 7에서, 인지 무선 시스템(200)은 1차 시스템(101), 제1 레벨 2차 시스템(예를 들어, 2차 시스템(102)), 및 제2 레벨 2차 시스템(예를 들어, 2차 시스템(103, 104))을 포함하고, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용한다. 인지 무선 시스템(200)은 주파수 스펙트럼 관리 장치(105) 및 지리적 위치 데이터베이스(201)를 포함한다. 이와 유사하게, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105) 및 지리적 위치 데이터베이스(201)의 개수가 하나로 제한되지 않는다.
여기서, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 도 2를 참조하여 앞서 기술된 구조 및 기능을 가지며, 관련된 설명이 본 명세서에서 반복되지 않을 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 지리적 위치 데이터베이스(201)는 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보를 수신하도록 구성된 통신부(2001); 이 정보에 응답하여 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 계산하도록 구성된 가용 주파수 스펙트럼 계산부(2002); 및 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템에 관련된 정보를 저장하도록 구성된 저장부(2003)를 포함하고, 여기서 통신부(2001)는 적어도 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 인지 무선 시스템(200) 내의 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)로 전송하고, 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 관련한 조절에 관련된 정보, 및/또는 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)에 의해 결정된 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 관련한 조절에 관련된 정보를 수신한다.
선택적으로, 통신부(2001)는 타깃 2차 시스템의 관련된 정보 및 저장부(2003)에 저장된 각자의 시스템의 관련된 정보를 주파수 스펙트럼 관리 장치로 추가로 송신할 수 있다.
일례로서, 지리적 위치 데이터베이스(201)는 조절 결과(즉, 가용 주파수 스펙트럼 자원)를 타깃 2차 시스템에 직접 피드백할 수 있다. 대안적으로, 조절 결과가 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)에 의해 타깃 2차 시스템에 피드백되고, 지리적 위치 데이터베이스(201)는 주파수 스펙트럼 할당의 상황을 기록하기 위해 저장부(2003)를 사용할 뿐이다.
여기서, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 관련한 결정된 조절에 관련된 정보는 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 관련한 결정된 조절을 포함하는 주파수 스펙트럼 사용 조절 명령일 수 있다. 더욱이, 도 8에 도시되어 있지는 않지만, 지리적 위치 데이터베이스(201)는, 주파수 스펙트럼 사용 조절 명령에 따라 대응하는 기존의 제2 레벨 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용을 조절하도록 구성된 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛을 추가로 포함할 수 있다.
그에 부가하여, 지리적 위치 데이터베이스(201)는, 1차 시스템의 주파수 스펙트럼에 대한 요구에 따라 각각의 제2 레벨 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼 자원들에 대한 유효성 기간을 설정하고 유효성 기간을 복수의 유효 시간 섹션들로 분할하도록 구성된 유효성 기간 설정부; 및 지리적 위치 데이터베이스가 각각의 유효 시간 섹션의 만료 시에 각각의 제2 레벨 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼 자원들을 결정하고, 조절에 관련된 정보에 기초하여 대응하는 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 수행하도록, 시간조정(timing)을 수행하도록 구성된 타이머를 추가로 포함할 수 있다.
앞서 기술된 바와 같이, 1차 시스템이 겪게 되는 간섭이 1차 시스템에 대한 간섭 임계치를 초과하지 않을 것으로 예상되는 조건 하에서 미리 추정된 주파수 스펙트럼 자원이 계산된다. 1차 시스템이 주파수 스펙트럼을 사용하는 때를 고려하여, 유효성 기간 설정부는, 1차 시스템에 대한 보호를 보장하기 위해, 계산되는 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼 자원에 대한 유효성 기간을 설정할 수 있다. 한편, 시간적으로 보다 정확한 관리를 달성하기 위해, 유효성 기간이 유효 시간 섹션들로 추가로 분할될 수 있고, 지리적 위치 데이터베이스가, 예를 들어, 각자의 제2 레벨 2차 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 자원이 여전히 사용될 수 있다고 결정할 수 있고, 이 때, 수신된 조절 정보에 기초하여 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼과 관련한 조절을 수행하는 것도 가능하도록, 타이머는 각각의 유효 시간 섹션이 끝날 때 관련된 처리를 시작할 수 있다.
제2 레벨 2차 시스템인 타깃 2차 시스템(T0)이 인지 무선 시스템(200) 내의 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원을 사용하기 위해 지리적 위치 데이터베이스(201)에 요청할 때, 지리적 위치 데이터베이스(201), 주파수 스펙트럼 관리 장치(105) 및 타깃 2차 시스템 사이의 정보 흐름의 일례는 도 9를 참조하여 이하에서 기술될 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 레벨 2차 시스템(T0)은 주파수 스펙트럼 자원을 사용하기 위한 요청을 지리적 위치 데이터베이스(201)로 송신한다. 지리적 위치 데이터베이스(201)는 2차 시스템(T0)에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 계산하고, 계산의 결과 및 제2 레벨 2차 시스템(T0)의 관련된 정보를 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)로 전송한다. 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는, 미리 추정된 간섭들이 기존의 제1 레벨 2차 시스템들에 대한 간섭 임계치들을 초과하지 않도록 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 조절하거나 감소시킬지를 결정하기 위해, 먼저 그의 우선순위 레벨을 제2 레벨인 것으로 결정하고, 따라서 시스템(T0)이 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 사용할 때 기존의 제1 레벨 2차 시스템이 겪게 될 미리 추정된 간섭들을 계산한다. 이어서, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 조절 정보를 지리적 위치 데이터베이스(201)에 전달하고, 이 지리적 위치 데이터베이스는 조절 정보에 따라 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 업데이트하고, 그 정보를 통신부(2001)를 통해 타깃 2차 시스템(T0)에 피드백한다. 물론, 다른 예로서, 점선으로 도시된 바와 같이, 조절 정보가 또한 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)에 의해 제2 레벨 2차 시스템(T0)에 직접 피드백될 수 있다.
그에 부가하여, 도 10은 제1 레벨 2차 시스템인 타깃 2차 시스템(T0)이 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원을 사용하기 위해 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)에 요청할 때, 지리적 위치 데이터베이스(201), 주파수 스펙트럼 관리 장치(105) 및 타깃 2차 시스템 사이의 정보 흐름의 일례를 나타낸 것이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제1 레벨 2차 시스템(T0)은 주파수 스펙트럼 자원을 사용하기 위한 요청을 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)로 송신한다. 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 제1 레벨 2차 시스템(T0)에 의한 조건들(예를 들어, 적용 범위) 및 간섭 임계치 등을 사용하여 원하는 통신 품질 및 주파수 스펙트럼을 획득하고, 제1 레벨 2차 시스템(T0)의 관련된 정보를 지리적 위치 데이터베이스(201)로 전송한다. 지리적 위치 데이터베이스(201)는, 타깃 2차 시스템의 지리적 위치 정보 등에 따라, 1차 시스템에 대한 보호가 보장되는 조건 하에서 타깃 2차 시스템에 대해 이용가능한 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원을 계산하고, 이어서 이 정보를 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)로 전송한다. 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 타깃 2차 시스템의 미리 추정된 주파수 스펙트럼 사용 상황 및 그의 간섭 임계치에 따라 기존의 제2 레벨 2차 시스템들 중 어느 것이 타깃 2차 시스템(T0)에 대한 간섭들을 야기할 수 있는지를 판단하고(예를 들어, 지리적 위치 데이터베이스(201)는 사전에(제2 레벨 2차 시스템들 각각에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 자원을 결정할 때 등) 기존의 제2 레벨 2차 시스템들의 정보를 주파수 스펙트럼 관리 장치로 전송하였음), 기존의 2차 시스템들 및 타깃 2차 시스템의 주파수 사용에 대한 조절을 결정한다(관련된 방법은 이하에서 기술될 것임). 지리적 위치 데이터베이스(201)가 대응하는 제2 레벨 2차 시스템들을 조절하고 조절 보고를 다시 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)로 전송하도록, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는, 예를 들어, 조절될 제2 레벨 2차 시스템을 선택하기 위해 이전에 기술된 조절 방법을 채택할 수 있다. 이 때, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 가용 주파수 스펙트럼 자원을 타깃 2차 시스템(T0)에 피드백할 수 있다.
타깃 2차 시스템이 인지 무선 시스템에서의 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원을 사용하기 위해 주파수 스펙트럼 관리 장치(105) 및 지리적 위치 데이터베이스(201)에 요청하는 것에 대한 정보 흐름의 예가 이상에서 도 9 및 도 10을 참조하여 기술되었지만, 구체적인 상세들이 그것으로 제한되지 않고, 그 둘의 구조들 및 기능들에 따라 그에 대응하여 변경될 수 있다.
2차 시스템 장치
주파수 스펙트럼 관리의 역할을 행하는 장치의 구조 및 기능이 이상에서 기술되었다. 2차 시스템이, 요청을 개시하고 조절 정보를 수신할 수 있는 구성요소들을 포함할 필요가 있다는 것이 이해될 수 있다.
따라서, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 앞서 기술한 바와 같이, 인지 무선 시스템에서의 2차 시스템 장치(107)가 추가로 제공되고, 인지 무선 시스템은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템을 포함하며, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용하고, 2차 시스템 장치(107)는 제1 레벨 2차 시스템에 또는 제2 레벨 2차 시스템에 제공된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 2차 시스템 장치(107)는, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 요청 정보를 전송하고 - 요청 정보는 2차 시스템 장치의 우선순위 레벨에 관한 정보를 포함함 -, 우선순위 레벨에 따라 결정된 2차 시스템 장치에 대한 가용 주파수 스펙트럼 정보를 수신하도록 구성된 통신 유닛(1071); 및 통신 유닛(1071)에 의해 수신된 가용 주파수 스펙트럼 정보에 따라 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용하도록 구성된 주파수 스펙트럼 사용 유닛(1072)을 포함한다.
여기서, 2차 시스템 장치의 우선순위 레벨에 관한 정보는 2차 시스템의 우선순위 레벨에 관한 정보(즉, 2차 시스템이 제1 레벨 2차 시스템인지 또는 제2 레벨 2차 시스템인지에 관한 정보)를 포함한다.
2차 시스템 장치(107)가 제2 레벨 2차 시스템에 대응할 때, 통신 유닛(1071)은 2차 시스템 장치(107)에 관한 주파수 스펙트럼 사용 조절 정보를 수신하도록 추가로 구성되고, 주파수 스펙트럼 사용 조절 정보는 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원의 사용을 요청하는 인지 무선 시스템에서의 제1 레벨 2차 시스템의 요청 정보에 따라 결정된다. 예를 들어, 다음과 같은 경우가 있다: 새로운 제1 레벨 2차 시스템이 주파수 스펙트럼 자원의 사용을 요청할 때, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)는 요청에 따라 2차 시스템 장치(107)에 대응하는 제2 레벨 2차 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 감소시키고, 따라서 주파수 스펙트럼 사용을 조절하라는 지시를 2차 시스템 장치(107)의 통신 유닛(1071)으로 전송할 수 있다.
주파수 스펙트럼 관리 시스템
본 출원의 상기 개시내용에 따르면, 인지 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 사용을 관리하기 위한 주파수 스펙트럼 관리 시스템이 추가로 제공되고, 여기서 인지 무선 시스템은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템을 포함하며, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용한다. 주파수 스펙트럼 관리 시스템은, 앞서 기술한 바와 같이, 주파수 스펙트럼 관리 장치(105), 지리적 위치 데이터베이스(201) 및 2차 시스템 장치(107)를 포함한다. 여기서, 지리적 위치 데이터베이스(201) 내의 통신부(2001)는 적어도 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)로 전송하고, 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 관련한 조절에 관련된 정보, 및/또는 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라 주파수 스펙트럼 관리 장치(105)에 의해 결정된 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 관련한 조절에 관련된 정보를 수신한다. 구체적인 정보 흐름은 도 9 및 도 10을 참조하여 이상에서 상세히 기술되었으며, 여기서는 생략될 것이다.
이 주파수 스펙트럼 관리 시스템을 사용함으로써, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원이 보다 합리적으로 할당될 수 있고, 높은 우선순위 레벨을 갖는 2차 시스템의 주파수 스펙트럼 사용이 먼저 보증될 수 있다.
주파수 스펙트럼 관리 방법
어떤 처리 또는 방법들이 또한 본 발명의 실시예들에 따른 주파수 스펙트럼 관리 장치, 지리적 위치 데이터베이스 및 2차 시스템 장치에 관한 이상의 설명에서 개시되어 있다는 것이 명백하다. 이하에서는, 앞서 이미 논의된 상세들을 반복함이 없이 방법들의 요약이 기술되지만, 유의할 점은, 주파수 스펙트럼 관리 장치, 지리적 위치 데이터베이스 및 2차 시스템 장치의 설명에 개시되어 있지만, 방법들이 전술한 구성요소들을 꼭 이용하는 것은 아니거나 그들에 의해 꼭 실행되는 것은 아니라는 것이다. 예를 들어, 주파수 스펙트럼 관리 장치, 지리적 위치 데이터베이스 및 2차 시스템 장치의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 하드웨어 및/또는 펌웨어에 의해 달성될 수 있고, 이하에서 기술되는 주파수 스펙트럼 관리 방법들이 전적으로 컴퓨터 실행가능 프로그램에 의해 달성될 수 있지만, 주파수 스펙트럼 관리 방법들이 주파수 스펙트럼 관리 장치, 지리적 위치 데이터베이스 및 2차 시스템 장치의 하드웨어 및/또는 펌웨어를 이용할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 관리 방법의 플로우차트를 도시한다. 여기서, 인지 무선 시스템은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템을 포함하며, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 주파수 스펙트럼 관리 방법은 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보를 수신하는 단계(S11); 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하는 단계(S12); 및 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼과 관련한 조절을 결정하고/하거나, 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라, 기존의 제2 레벨 2차 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼과 관련한 조절을 결정하는 단계(S13), 및 조절 정보를 대응하는 2차 시스템들에 제공하는 단계(S14)를 포함한다.
여기서, 요청 정보는 타깃 2차 시스템에 관련된 정보(대응하는 2차 시스템의 우선순위 레벨 또는 ID 등)를 포함할 수 있다. 필요한 경우, 관련된 정보는 시스템의 지리적 위치와 같은 파라미터들을 추가로 포함할 수 있다.
타깃 2차 시스템이 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼을 사용하기를 바랄 때, 이 시스템은 상기 요청 정보를 송신한다. 요청 정보에 응답하여, 타깃 2차 시스템에 제공될 수 있는 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼이 획득된다. 이러한 획득은 직접 계산하는 것일 수 있거나, 특수 저장 장치 또는 컴퓨팅 장치로부터 단순히 획득하는 것일 수 있다. 직접 계산하는 경우에, 주파수 스펙트럼 관리 방법은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템 중 적어도 하나에 관련된 정보를 획득하는 단계를 추가로 포함한다. 관련된 정보는 각각의 시스템의 지리적 위치, 각각의 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 및 각각의 시스템의 우선순위 레벨을 포함한다. 일례로서, 이 관련된 정보는 지리적 위치 데이터베이스로부터 획득될 수 있다. 그에 부가하여, 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼은 또한 지리적 위치 데이터베이스로부터 직접 획득될 수 있다.
하나의 실시예에서, 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하는 단계는, 타깃 2차 시스템이 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용할 때 1차 시스템이 겪는 간섭이 1차 시스템에 대한 간섭 임계치를 초과하지 않을 것으로 예상되는 조건 하에서 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하는 단계를 포함한다. 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼은 임의의 기존의 기법으로 획득될 수 있다.
그렇지만, 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼이 사용을 위해 타깃 2차 시스템에 완전히 할당되지는 않을 수 있고, 이는 한편으로는 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 그리고 다른 한편으로는 기존의 제1 레벨 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용의 상황에 의존한다. 따라서, 주파수 스펙트럼 자원을 합리적으로 할당하기 위해, 주파수 스펙트럼 조절 단계(S13)를 구현할 필요가 있다.
예로서, 도 13에 실선으로 도시된 바와 같이, 단계(S13)는 다음과 같은 서브단계들을 포함할 수 있다: 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨을 판단하는 단계(S131); 타깃 2차 시스템이 그에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 따라 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용할 때 기존의 제1 레벨 2차 시스템들이 겪는 미리 추정된 간섭들을 계산하는 단계(S132); 및 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해 그에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼과 관련한 조절을 결정하는 단계(S133).
구체적으로는, 단계(S132)에서 계산되는 미리 추정된 간섭들이 기존의 제1 레벨 2차 시스템에 대한 간섭 임계치를 초과할 때, 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼 미만의 주파수 스펙트럼이 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼으로서 결정된다.
타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨이 제2 레벨인 것으로 판단될 때, 그의 우선순위 레벨이 낮기 때문에, 기존의 제1 레벨 2차 시스템들의 통신 품질이 보증될 필요가 있는 경우 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 감소시키기만 하면 된다.
타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨이 제1 레벨인 것으로 판단될 때, 조절 단계(S13)는 타깃 2차 시스템의 요청 정보에 기초하여 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 관련한 조절을 결정하는 단계(S134)를 추가로 포함한다. 이 때, 조절의 플로우차트는 도 14를 참조할 수 있다.
구체적으로는, 이러한 상황에서, 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨이, 예를 들어, 높기 때문에, 통신 품질이 보증되어야만 한다. 따라서, 각자의 기존의 2차 시스템에 의해 타깃 2차 시스템에 대해 야기된 간섭들이 먼저 계산되어(S301), 타깃 2차 시스템이 예상된 통신 품질에 도달할 수 있는지를 판단한다(S302). 판단 결과가 아니오인 경우, 조절가능한 기존의 제2 레벨 2차 시스템(들)이 있는지가 검사된다(S303). 예인 경우, 조절될 기존의 제2 레벨 2차 시스템이 선택되고(S304), 이어서, 타깃 2차 시스템이 예상된 통신 품질에 도달할 때까지 또는 조절가능한 제2 레벨 2차 시스템이 없을 때까지, 이 기존의 제2 레벨 2차 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼이 조절되는 것으로 가정하여 타깃 2차 시스템이 겪게 될 간섭들이 재계산된다.
이어서, 단계(S305)에서, 타깃 2차 시스템이 현재 계산된 가용 주파수 스펙트럼을 사용하여 통신을 수행할 때 기존의 제1 레벨 2차 시스템들이 겪게 되는 간섭들이 미리 결정된 임계치를 초과하는지가 판단된다. 아니오인 경우, 처리는 S308로 진행하고, 조절이 종료된다. 타깃 2차 시스템은 주파수 스펙트럼 자원을 성공적으로 요청한다.
그렇지 않은 경우, 타깃 2차 시스템에 대한 현재 가용 주파수 스펙트럼이 0인지가 결정된다(S306). 0이 아닌 경우, 이 가용 주파수 스펙트럼이 감소되고(S307), 처리가 단계(S302)로 진행한다. 즉, 가용 주파수 스펙트럼 자원을 감소시키는 경우에 타깃 2차 시스템이 예상된 통신 품질에 도달할 수 있는지가 결정된다. 다시 말하지만, 이 시스템이 예상된 통신 품질에 도달할 수 없는 경우, 조절하기 위한 기존의 제2 레벨 2차 시스템을 추가로 선택하기 위해 처리가 단계(S303, S304)로 진행한다.
다른 한편으로는, 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼이 0인 것으로 결정되면(이는 타깃 2차 시스템에 할당될 수 있는 주파수 스펙트럼 자원이 없다는 것을 나타냄), 처리는 단계(S309)로 진행하고, 흐름이 종료된다. 타깃 2차 시스템은 주파수 스펙트럼 자원의 요청에 실패한다.
마찬가지로, 단계(S303)에서 조절가능한 기존의 제2 레벨 2차 시스템이 발견되지 않는 경우(이는 기존의 제1 레벨 2차 시스템들의 통신 품질에 영향을 주지 않고는 타깃 2차 시스템이 정상적으로 동작할 수 없다는 것을 나타냄), 처리는 단계(S309)로 진행하고, 타깃 2차 시스템은 주파수 스펙트럼 자원의 요청에 실패한다.
그에 부가하여, 도 14에 도시되어 있지는 않지만, 조절가능한 제2 레벨 2차 시스템들이 없고 따라서 타깃 2차 시스템이 주파수 스펙트럼 자원의 요청에 실패하는 경우에, 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨을 제2 레벨로 변경하는 우선순위 레벨 조절 단계가 추가로 포함될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
여기서, 도 14에서 조절될 제2 레벨 2차 시스템을 선택하는 단계(S304)에서, 조절될 제2 레벨 2차 시스템은 다음과 같은 원리에 따라 선택된다: 기존의 제2 레벨 2차 시스템들 중 다른 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 감소시키는 것과 비교하여, 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼이 이 제2 레벨 2차 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 감소시키는 것에 의해 더 많이 증가될 수 있다. 구체적으로는, 조절될 제2 레벨 2차 시스템은 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 1차 시스템 기준점 사이의 경로 손실 또는 거리 및 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 타깃 2차 시스템 사이의 경로 손실 또는 거리에 따라 선택될 수 있다.
조절될 제2 레벨 2차 시스템을 선택한 후에, 선택된 하나 이상의 조절될 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼이 고정된 양만큼 감소될 수 있거나, 선택된 하나 이상의 조절될 제2 레벨 2차 시스템들이 중단될 수 있다. 여기서, 조절이 실시간으로 구현될 수 있다.
일례로서, 앞서 기술된 인지 무선 시스템에서, 1차 시스템은 텔레비전 방송 시스템일 수 있다. 게다가, 제1 레벨 2차 시스템은 서비스 품질 보증을 갖는 이동 통신 시스템일 수 있다.
본 발명의 기본 원리가 특정의 실시예들과 관련하여 앞서 기술되었다. 그렇지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 잘 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 방법 및 장치의 단계들 또는 구성요소들의 전부 또는 일부가, 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 본 발명의 개시내용을 바탕으로 그리고 그들의 프로그래밍 기술들을 사용하여, 임의의 컴퓨팅 디바이스(프로세서, 저장 매체 등을 포함함) 또는 컴퓨팅 디바이스들의 네트워크에서 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
따라서, 본 발명은 머신 판독가능 명령어 코드들이 저장되어 있는 프로그램 제품을 추가로 개시하고 있다. 실시예들에 따른 전술한 방법들은 명령어 코드들이 머신에 의해 판독되고 실행될 때 구현될 수 있다.
그에 따라, 머신 판독가능 명령어 코드들이 저장되어 있는 프로그램 제품을 담고 있는 메모리 매체가 또한 본 발명에 포함된다. 메모리 매체는 소프트 디스크, 광학 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드, 메모리 스틱 등을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
본 출원이 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해 실현되는 경우에, 소프트웨어를 구성하는 프로그램이 저장 매체 또는 네트워크로부터 전용 하드웨어 구조를 갖는 컴퓨터(예컨대, 도 15에 도시된 범용 컴퓨터(1500))에 설치되고, 여기서 컴퓨터는 다양한 프로그램들로 설치될 때 다양한 기능들을 구현할 수 있다.
도 15에서, 컴퓨팅 처리 유닛(computing processing unit)(CPU)(1501)은 판독 전용 메모리(ROM)(1502)에 저장된 프로그램 또는 저장 섹션(1508)으로부터 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1503)로 로딩되는 프로그램에 따라 다양한 처리를 실행한다. CPU(1501)의 다양한 처리를 위해 필요한 데이터는 필요에 따라 RAM(1503)에 저장될 수 있다. CPU(1501), ROM(1502) 및 RAM(1503)은 버스(1504)를 통해 서로 연결되어 있다. 입/출력 인터페이스(1505)가 또한 버스(1504)에 연결되어 있다.
입력 섹션(1506)(키보드, 마우스 등을 포함함), 출력 섹션(1507)(CRT(cathode ray tube), 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이, 라우드스피커 등을 포함함), 저장 섹션(1508)(하드 디스크 등을 포함함), 및 통신 섹션(1509)(LAN 카드, 모뎀 등과 같은 네트워크 인터페이스 카드를 포함함)을 비롯한 구성요소들이 입/출력 인터페이스(1505)에 연결되어 있다. 통신 섹션(1509)은 인터넷과 같은 네트워크를 통해 통신 처리를 수행한다. 드라이버(1510)가 또한 필요한 경우 입/출력 인터페이스(1505)에 연결될 수 있다. 필요한 경우, 착탈식 매체(1511)(예를 들어, 자기 디스크, 광학 디스크, 광자기 디스크, 반도체 메모리 등)가 드라이버(1510)에 설치될 수 있고, 따라서 그로부터 판독된 컴퓨터 프로그램이 적절한 경우 메모리 섹션(1508)에 설치된다.
상기 일련의 처리가 소프트웨어를 통해 달성되는 경우에, 소프트웨어를 형성하는 프로그램들이 인터넷과 같은 네트워크 또는 착탈식 매체(1511)와 같은 메모리 매체로부터 설치된다.
관련 기술분야의 통상의 기술자라면, 메모리 매체가 프로그램이 저장되어 있는 그리고 사용자들에게 프로그램들을 제공하기 위해 장치와 별도로 배포되는 도 15에 도시된 착탈식 매체(1511)로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다. 착탈식 매체(1511)는, 예를 들어, 자기 디스크(플로피 디스크(등록 상표)를 포함함), 콤팩트 디스크(CD-ROM(compact disc read-only memory) 및 DVD(digital versatile disc)를 포함함), 광자기 디스크(MD(mini disc)(등록 상표)를 포함함), 및 반도체 메모리일 수 있다. 대안적으로, 메모리 매체는 프로그램들이 저장되어 있는 ROM(1502) 및 저장 섹션(1508)에 포함되어 있는 하드 디스크일 수 있고, 그들이 포함되어 있는 디바이스와 함께 사용자들에게 배포될 수 있다.
더 살펴보면, 본 발명에 따른 장치, 방법 및 시스템에서, 각자의 구성요소들 또는 단계들이 분해 및/또는 재결합될 수 있다. 이 분해들 및/또는 재결합들은 본 발명의 동등한 해결책들인 것으로 간주되어야 한다. 더욱이, 상기 일련의 처리 단계들은 앞서 기술한 바와 같이 시간상 순차적으로 자연스럽게 수행될 수 있지만, 그것으로 제한되지 않을 것이고, 단계들 중 일부는 병렬로 또는 서로 독립적으로 수행될 수 있다.
마지막으로, 더 살펴보면, "포함한다(include)", "포함한다(comprise)" 또는 이들의 임의의 변형과 같은 용어는, 일련의 요소들을 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스가 그 요소들 뿐만 아니라 명확히 열거되지 않은 다른 요소들 또는 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스에 내재된 요소(들)도 포함하도록, 비배타적 포함(nonexclusive inclusion)을 포괄하는 것으로 의도된다. 더욱이, 요소가 규정되어 있는 "......을 포함하는(comprising a(n) ......)"이라는 표현은, 추가로 규정되지 않는 한, 규정된 요소(들)를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 디바이스에 부가의 동일한 요소(들)이 존재하는 것을 배제하지 않을 것이다.
본 발명의 실시예들이 도면들과 관련하여 앞서 상세히 기술되어 있지만, 전술한 실시예들이 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 것에 불과하다는 것을 잘 알 것이다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나는 일 없이, 상기 실시예들에 대해 다양한 수정들 및 변경들을 행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범주는 첨부된 청구항들 및 그의 등가물들에 의해서만 한정된다.
본 명세서에 개시되어 있는 실시예들이 아래와 같이 구성될 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에 따르면, 본 개시내용은, 상이한 우선순위 레벨들을 갖는 복수의 시스템들 중 제1 시스템으로부터 자원들에 대한 요청을 수신하고; 수신된 요청에 기초하여, 복수의 시스템들과 상이한 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하며; 제1 시스템의 우선순위 레벨 및 제2 시스템에서 이용가능한 자원들에 기초하여, 복수의 시스템들에 할당된 자원을 조절할지를 결정하도록 구성된 회로를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
상기 시스템에 따르면, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들은, 초기에 제2 시스템에 의한 사용을 위해 할당되고 초기에 복수의 시스템들에 의한 사용을 위해 할당되지 않은 자원들이다.
상기 시스템에 따르면, 제2 시스템은 극초단파(ultra-high frequency)(UHF) 대역에서 동작하는 텔레비전 방송 시스템이고, 이 회로는, 적어도 UHF 대역의 서브세트를, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들로서 식별하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 제2 시스템에서 미리 결정된 임계치 초과의 간섭을 야기시키지 않고 제1 시스템에 의해 사용될 수 있는, 제2 시스템에 할당된 자원들을 식별하는 것에 의해 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 제1 시스템에 재할당될 때 제2 시스템에 대해 야기되는 간섭 레벨을 추정하고; 추정된 간섭 레벨에 기초하여, 제1 시스템에 할당된 자원을 조절할지를 결정하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 제1 시스템에 재할당될 때 복수의 시스템들 중 제3 시스템에 대해 야기되는 간섭 레벨을 추정하고; 추정된 간섭 레벨에 기초하여, 제1 시스템에 할당된 자원을 조절할지를 결정하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 요청은 제1 시스템의 지리적 위치를 나타내는 정보를 포함하고, 이 회로는, 제1 시스템의 지리적 위치에 기초하여, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 요청은 제1 시스템의 우선순위 레벨을 식별하는 정보를 포함한다.
상기 시스템에 따르면, 복수의 시스템들은 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제1 우선순위 레벨을 갖는 제1 시스템, 및 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제2 우선순위 레벨을 갖는 제3 시스템을 포함하고, 제2 우선순위 레벨은 제1 우선순위 레벨보다 더 높다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 제1 시스템에 할당되는 경우에 제3 시스템에 대한 간섭 레벨을 추정하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 제3 시스템에 대한 추정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과하지 않을 때, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 제1 시스템에 할당하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 제3 시스템에 대한 추정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과할 때, 제1 시스템에 대해 이용가능한 자원들의 조절을 제어하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 복수의 시스템들은 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제1 우선순위 레벨을 갖는 제1 시스템, 및 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제2 우선순위 레벨을 갖는 제3 시스템을 포함하고, 제1 우선순위 레벨은 제2 우선순위 레벨보다 더 높다.
상기 시스템에 따르면, 제1 시스템으로부터의 자원들에 대한 요청은, 제1 시스템에서의 허용가능 간섭 임계치, 원하는 통신 범위 및 원하는 통신 품질 중 적어도 하나를 나타내는 정보를 포함하고, 이 회로는, 수신된 요청에 포함되는 정보에 기초하여, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 제1 시스템에 할당되는 경우에 제3 시스템에 의한 제1 시스템에 대한 간섭 레벨을 결정하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 제3 시스템에 의한 제1 시스템에 대한 결정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과하지 않을 때, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 제1 시스템에 할당하고, 제3 시스템에 할당된 자원들의 조절을 제어하지 않도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 제3 시스템에 의한 제1 시스템에 대한 결정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과할 때, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 제1 시스템에 할당하고, 제3 시스템에 할당된 자원들의 조절을 제어하여, 제1 시스템에 대한 간섭을 감소시키도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 복수의 시스템들은 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제1 우선순위 레벨을 갖는 제1 시스템, 및 제1 우선순위 레벨보다 낮은, 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 우선순위 레벨을 각각 갖는 제3 및 제4 시스템들을 포함하고, 이 회로는, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 제1 시스템에 할당되는 경우에 제1 시스템에 대한 간섭 레벨을 결정하고; 제1 시스템에 대한 결정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과할 때, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 제1 시스템에 할당하고, 제1 시스템에 대해 더 높은 양의 간섭을 야기시키는 것으로 결정되는 제3 및 제4 시스템들 중 적어도 하나에 할당된 자원들의 조절을 제어하도록 구성된다.
상기 시스템에 따르면, 이 회로는, 시스템에 원격 접속된 데이터베이스로부터 수신되는, 자원들을 식별하는 정보에 기초하여, 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하도록 구성된다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 본 개시내용은 컴퓨터 판독가능 명령어들을 포함하는 비일시적인 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것인데, 이러한 명령어들은, 시스템에 의해 실행될 때, 시스템으로 하여금, 상이한 우선순위 레벨들을 갖는 복수의 시스템들 중 제1 시스템으로부터 자원들에 대한 요청을 수신하게 하고; 수신된 요청에 기초하여, 복수의 시스템들과 상이한 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하게 하며; 제1 시스템의 우선순위 레벨 및 제2 시스템에서 이용가능한 자원들에 기초하여, 복수의 시스템들에 할당된 자원을 조절할지를 결정하게 한다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 본 개시내용은, 상이한 우선순위 레벨들을 갖는 복수의 시스템들 중 제1 시스템으로부터 자원들에 대한 요청을 수신하고; 수신된 요청에 기초하여, 복수의 시스템들과 상이한 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하는 정보를 다른 시스템으로 송신하며; 제1 시스템의 우선순위 레벨 및 제2 시스템에서 이용가능한 자원들에 기초하여 복수의 시스템들에 할당된 자원을 조절하라고 요청하는 정보를 다른 시스템으로부터 수신하도록 구성된 회로를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 본 개시내용은 인지 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 관리 장치에 관한 것이고, 여기서 인지 무선 시스템은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템을 포함하며, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용하고, 주파수 스펙트럼 관리 장치는 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보를 수신하도록 구성된 통신 유닛; 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하도록 구성된 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛; 및 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하고/하거나, 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하도록 구성된 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛을 포함한다.
상기 장치는, 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템 중 적어도 하나에 관련된 정보를 저장하도록 구성된 저장 유닛을 추가로 포함하고, 여기서 관련된 정보는 각각의 시스템의 지리적 위치, 각각의 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 및 각각의 시스템의 우선순위 레벨을 포함한다.
상기 장치는, 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템 중 적어도 하나에 관련된 정보를 외부로부터 획득하도록 구성된 시스템 정보 획득 유닛을 추가로 포함하고, 여기서 관련된 정보는 각각의 시스템의 지리적 위치, 각각의 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 및 각각의 시스템의 우선순위 레벨을 포함한다.
상기 장치에 따르면, 타깃 2차 시스템에 관한 관련된 정보는 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보에 포함된다.
상기 장치에 따르면, 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛은, 타깃 2차 시스템이 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용할 때 1차 시스템이 겪는 간섭이 1차 시스템에 대한 간섭 임계치를 초과하지 않을 것으로 예상되는 조건 하에서 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하도록 구성된다.
상기 장치에 따르면, 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛은 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨을 판단하도록 구성된 시스템 우선순위 레벨 판단 모듈; 타깃 2차 시스템이 그에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 따라 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용할 때 기존의 제1 레벨 2차 시스템들이 겪는 미리 추정된 간섭들을 계산하도록 구성된 간섭 계산 모듈; 및 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해 그에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하도록 구성된 조절 모듈을 포함한다.
상기 장치에 따르면, 조절 모듈은, 간섭 계산 모듈에 의해 계산되는 미리 추정된 간섭들이 기존의 제1 레벨 2차 시스템들에 대한 간섭 임계치들을 초과하는 경우에, 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼 미만의 주파수 스펙트럼을 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼으로서 결정한다.
상기 장치에 따르면, 조절 모듈은, 타깃 2차 시스템이 제1 레벨 2차 시스템인 것으로 시스템 우선순위 레벨 판단 모듈이 판단하는 경우에, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보에 기초하여, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하도록 추가로 구성된다.
상기 장치에 따르면, 조절 모듈은, 다음과 같은 원리에 따라, 조절될 제2 레벨 2차 시스템을 선택하도록 구성된다: 기존의 제2 레벨 2차 시스템들 중 다른 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 감소시키는 것과 비교하여, 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼이 이 제2 레벨 2차 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 감소시키는 것에 의해 더 많이 증가될 수 있다.
상기 장치에 따르면, 조절 모듈은 선택된 하나 이상의 조절될 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼을 고정된 양만큼 감소시키거나 하나 이상의 제2 레벨 2차 시스템들을 중단시키도록 구성된다.
상기 장치에 따르면, 조절 모듈은, 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 1차 시스템 기준점 사이의 경로 손실 또는 거리 및 기존의 제2 레벨 2차 시스템과 타깃 2차 시스템 사이의 경로 손실 또는 거리에 따라, 조절될 제2 레벨 2차 시스템을 선택하도록 구성된다.
상기 장치에 따르면, 1차 시스템은 텔레비전 방송 시스템이다.
상기 장치에 따르면, 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛은, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 결정된 조절에 따라, 대응하는 기존의 제2 레벨 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용을 조절하도록 추가로 구성된다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 본 개시내용은 인지 무선 시스템에서의 지리적 위치 데이터베이스에 관한 것이고, 여기서 인지 무선 시스템은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템을 포함하며, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용하고, 지리적 위치 데이터베이스는 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보를 수신하도록 구성된 통신부; 이 정보에 응답하여 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 계산하도록 구성된 가용 주파수 스펙트럼 계산부; 및 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템에 관련된 정보를 저장하도록 구성된 저장부를 포함하고, 여기서 통신부는 적어도 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 인지 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 관리 장치로 송신하고, 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 대한 조절에 관련된 정보, 및/또는 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라 주파수 스펙트럼 관리 장치에 의해 결정된 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절에 관련된 정보를 수신한다.
상기 지리적 위치 데이터베이스에 따르면, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 결정된 조절에 관련된 정보는 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 결정된 조절을 포함하는 주파수 스펙트럼 사용 조절 명령이고, 지리적 위치 데이터베이스는, 주파수 스펙트럼 사용 조절 명령에 따라 대응하는 기존의 제2 레벨 2차 시스템들의 주파수 스펙트럼 사용을 조절하도록 구성되는 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛을 추가로 포함한다.
상기 지리적 위치 데이터베이스는, 1차 시스템의 주파수 스펙트럼에 대한 요구에 따라 각각의 제2 레벨 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼 자원들에 대한 유효성 기간을 설정하고 유효성 기간을 복수의 유효 시간 섹션들로 분할하도록 구성된 유효성 기간 설정부; 및 지리적 위치 데이터베이스가 각각의 유효 시간 섹션의 만료 시에 각각의 제2 레벨 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼 자원들을 결정하고, 조절에 관련된 정보에 기초하여 대응하는 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 수행하도록, 시간조정을 수행하도록 구성된 타이머를 추가로 포함한다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 본 개시내용은 인지 무선 시스템에서의 2차 시스템 장치에 관한 것이고, 여기서 인지 무선 시스템은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템을 포함하며, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용하고, 2차 시스템 장치는 제1 레벨 2차 시스템에 또는 제2 레벨 2차 시스템에 제공되며, 2차 시스템 장치는, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 요청 정보를 송신하고 - 요청 정보는 2차 시스템 장치의 우선순위 레벨에 관한 정보를 포함함 -, 우선순위 레벨에 따라 결정된 2차 시스템 장치에 대한 가용 주파수 스펙트럼 정보를 수신하도록 구성된 통신 유닛; 및 통신 유닛에 의해 수신된 가용 주파수 스펙트럼 정보에 따라 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용하도록 구성된 주파수 스펙트럼 사용 유닛을 포함한다.
상기 2차 시스템 장치에 따르면, 통신 유닛은, 2차 시스템 장치가 제2 레벨 2차 시스템에 대응할 때 2차 시스템 장치에 관한 주파수 스펙트럼 사용 조절 정보를 수신하도록 추가로 구성되고, 주파수 스펙트럼 사용 조절 정보는, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 인지 무선 시스템에서의 제1 레벨 2차 시스템의 요청 정보에 따라 결정된다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 본 개시내용은 인지 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 사용을 관리하기 위한 주파수 스펙트럼 관리 시스템에 관한 것이고, 여기서 인지 무선 시스템은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템을 포함하며, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용하고, 주파수 스펙트럼 관리 시스템은 주파수 스펙트럼 관리 장치, 지리적 위치 데이터베이스 및 2차 시스템 장치를 포함하고, 주파수 스펙트럼 관리 장치는, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보를 수신하도록 구성된 통신 유닛; 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하도록 구성된 가용 주파수 스펙트럼 획득 유닛; 및 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하고/하거나, 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하도록 구성된 주파수 스펙트럼 사용 조절 유닛을 포함하고, 지리적 위치 데이터베이스는, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보를 수신하도록 구성된 통신부; 이 정보에 응답하여 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 계산하도록 구성된 가용 주파수 스펙트럼 계산부; 및 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템에 관련된 정보를 저장하도록 구성된 저장부를 포함하고, 2차 시스템 장치는, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 요청 정보를 송신하고 - 요청 정보는 2차 시스템 장치의 우선순위 레벨에 관한 정보를 포함함 -, 우선순위 레벨에 따라 결정된 2차 시스템 장치에 대한 가용 주파수 스펙트럼 정보를 수신하도록 구성된 통신 유닛; 및 통신 유닛에 의해 수신된 가용 주파수 스펙트럼 정보에 따라 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용하도록 구성된 주파수 스펙트럼 사용 유닛을 포함하고, 여기서 지리적 위치 데이터베이스에서의 통신부는 적어도 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 주파수 스펙트럼 관리 장치로 송신하고, 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 대한 조절에 관련된 정보, 및/또는 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라 주파수 스펙트럼 관리 장치에 의해 결정된 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절에 관련된 정보를 수신한다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 본 개시내용은 인지 무선 시스템에서의 주파수 스펙트럼 관리 방법에 관한 것이고, 여기서 인지 무선 시스템은 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템을 포함하며, 제1 레벨 2차 시스템은 제2 레벨 2차 시스템보다 더 높은 우선순위 레벨로 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용하고, 주파수 스펙트럼 관리 방법은, 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보를 수신하는 단계; 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하는 단계; 및 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해 타깃 2차 시스템에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하고/하거나, 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨에 따라, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하는 단계, 및 조절 정보를 대응하는 2차 시스템들에 제공하는 단계를 포함한다.
상기 주파수 스펙트럼 관리 방법은, 1차 시스템, 제1 레벨 2차 시스템 및 제2 레벨 2차 시스템 중 적어도 하나에 관련된 정보를 획득하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서 관련된 정보는 각각의 시스템의 지리적 위치, 각각의 시스템에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼 및 각각의 시스템의 우선순위 레벨을 포함한다.
상기 주파수 스펙트럼 관리 방법에 따르면, 타깃 2차 시스템에 관한 관련된 정보는 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들의 사용을 요청하는 타깃 2차 시스템의 정보에 포함된다.
상기 주파수 스펙트럼 관리 방법에서, 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하는 단계는, 타깃 2차 시스템이 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용할 때 1차 시스템이 겪는 간섭이 1차 시스템에 대한 간섭 임계치를 초과하지 않을 것으로 예상되는 조건 하에서 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼을 획득하는 단계를 포함한다.
상기 주파수 스펙트럼 관리 방법에서, 조절하는 단계는, 타깃 2차 시스템의 우선순위 레벨을 판단하는 단계; 타깃 2차 시스템이 그에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 따라 1차 시스템에 대한 주파수 스펙트럼 자원들을 사용할 때 기존의 제1 레벨 2차 시스템들이 겪는 미리 추정된 간섭들을 계산하는 단계; 및 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼을 결정하기 위해 그에 대한 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 주파수 스펙트럼 관리 방법에 따르면, 미리 추정된 간섭들이 기존의 제1 레벨 2차 시스템들에 대한 간섭 임계치들을 초과하는 경우에, 미리 추정된 가용 주파수 스펙트럼 미만의 주파수 스펙트럼을 타깃 2차 시스템에 대한 가용 주파수 스펙트럼으로서 결정하는 단계를 포함한다.
상기 주파수 스펙트럼 관리 방법은, 타깃 2차 시스템이 제1 레벨 2차 시스템인 것으로 판단되는 경우에, 타깃 2차 시스템의 요청 정보에 기초하여, 기존의 제2 레벨 2차 시스템들에 의해 사용되는 주파수 스펙트럼에 대한 조절을 결정하는 단계를 포함한다.

Claims (21)

  1. 시스템으로서,
    상이한 우선순위 레벨들을 갖는 복수의 시스템들 중 제1 시스템으로부터 자원들에 대한 요청을 수신하고;
    상기 수신된 요청에 기초하여, 상기 복수의 시스템들과 상이한 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하며;
    상기 제1 시스템의 우선순위 레벨 및 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들에 기초하여, 상기 복수의 시스템들에 할당된 자원을 조절할지를 결정하도록
    구성된 회로를 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들은, 초기에 상기 제2 시스템에 의한 사용을 위해 할당되고 초기에 상기 복수의 시스템들에 의한 사용을 위해 할당되지 않은 자원들인 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 시스템은 극초단파(ultra-high frequency)(UHF) 대역에서 동작하는 텔레비전 방송 시스템이고,
    상기 회로는, 적어도 상기 UHF 대역의 서브세트를, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들로서 식별하도록 구성되는 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회로는, 상기 제2 시스템에서 미리 결정된 임계치 초과의 간섭을 야기시키지 않고 상기 제1 시스템에 의해 사용될 수 있는, 상기 제2 시스템에 할당된 자원들을 식별하는 것에 의해 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하도록 구성되는 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회로는,
    상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 상기 제1 시스템에 재할당될 때 상기 제2 시스템에 대해 야기되는 간섭 레벨을 추정하고;
    상기 추정된 간섭 레벨에 기초하여, 상기 제1 시스템에 할당된 자원을 조절할지를 결정하도록
    구성되는 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회로는,
    상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 상기 제1 시스템에 재할당될 때 상기 복수의 시스템들 중 제3 시스템에 대해 야기되는 간섭 레벨을 추정하고;
    상기 추정된 간섭 레벨에 기초하여, 상기 제1 시스템에 할당된 자원을 조절할지를 결정하도록
    구성되는 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 요청은 상기 제1 시스템의 지리적 위치를 나타내는 정보를 포함하고,
    상기 회로는, 상기 제1 시스템의 지리적 위치에 기초하여, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하도록 구성되는 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 요청은 상기 제1 시스템의 우선순위 레벨을 식별하는 정보를 포함하는 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 시스템들은 상기 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제1 우선순위 레벨을 갖는 상기 제1 시스템, 및 상기 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제2 우선순위 레벨을 갖는 제3 시스템을 포함하고, 상기 제2 우선순위 레벨은 상기 제1 우선순위 레벨보다 더 높은 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회로는, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 상기 제1 시스템에 할당되는 경우에 상기 제3 시스템에 대한 간섭 레벨을 추정하도록 구성되는 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회로는, 상기 제3 시스템에 대한 추정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과하지 않을 때, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 상기 제1 시스템에 할당하도록 구성되는 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 회로는, 상기 제3 시스템에 대한 추정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과할 때, 상기 제1 시스템에 대해 이용가능한 자원들의 조절을 제어하도록 구성되는 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 시스템들은 상기 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제1 우선순위 레벨을 갖는 상기 제1 시스템, 및 상기 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제2 우선순위 레벨을 갖는 제3 시스템을 포함하고, 상기 제1 우선순위 레벨은 상기 제2 우선순위 레벨보다 더 높은 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 시스템으로부터의 자원들에 대한 요청은, 상기 제1 시스템에서의 허용가능 간섭 임계치, 원하는 통신 범위 및 원하는 통신 품질 중 적어도 하나를 나타내는 정보를 포함하고,
    상기 회로는, 상기 수신된 요청에 포함되는 상기 정보에 기초하여, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하도록 구성되는 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 회로는, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 상기 제1 시스템에 할당되는 경우에 상기 제3 시스템에 의한 상기 제1 시스템에 대한 간섭 레벨을 결정하도록 구성되는 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 회로는, 상기 제3 시스템에 의한 상기 제1 시스템에 대한 결정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과하지 않을 때, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 상기 제1 시스템에 할당하고, 상기 제3 시스템에 할당된 자원들의 조절을 제어하지 않도록 구성되는 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 회로는, 상기 제3 시스템에 의한 상기 제1 시스템에 대한 결정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과할 때, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 상기 제1 시스템에 할당하고, 상기 제3 시스템에 할당된 자원들의 조절을 제어하여, 상기 제1 시스템에 대한 간섭을 감소시키도록 구성되는 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 시스템들은 상기 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 제1 우선순위 레벨을 갖는 상기 제1 시스템, 및 상기 제1 우선순위 레벨보다 낮은, 상기 제2 시스템의 자원들에 액세스하기 위한 우선순위 레벨을 각각 갖는 제3 및 제4 시스템들을 포함하고,
    상기 회로는,
    상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들이 상기 제1 시스템에 할당되는 경우에 상기 제1 시스템에 대한 간섭 레벨을 결정하고;
    상기 제1 시스템에 대한 결정된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과할 때, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 상기 제1 시스템에 할당하고, 상기 제1 시스템에 대해 더 높은 양의 간섭을 야기시키는 것으로 결정되는 상기 제3 및 제4 시스템들 중 적어도 하나에 할당된 자원들의 조절을 제어하도록
    구성되는 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 회로는, 상기 시스템에 원격 접속된 데이터베이스로부터 수신되는, 상기 자원들을 식별하는 정보에 기초하여, 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하도록 구성되는 시스템.
  20. 컴퓨터 판독가능 명령어들을 포함하는 비일시적인 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 명령어들은, 시스템에 의해 실행될 때, 상기 시스템으로 하여금,
    상이한 우선순위 레벨들을 갖는 복수의 시스템들 중 제1 시스템으로부터 자원들에 대한 요청을 수신하게 하고;
    상기 수신된 요청에 기초하여, 상기 복수의 시스템들과 상이한 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하게 하며;
    상기 제1 시스템의 우선순위 레벨 및 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들에 기초하여, 상기 복수의 시스템들에 할당된 자원을 조절할지를 결정하게 하는 비일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  21. 시스템으로서,
    상이한 우선순위 레벨들을 갖는 복수의 시스템들 중 제1 시스템으로부터 자원들에 대한 요청을 수신하고;
    상기 수신된 요청에 기초하여, 상기 복수의 시스템들과 상이한 제2 시스템에서 이용가능한 자원들을 식별하는 정보를 다른 시스템으로 송신하며;
    상기 제1 시스템의 우선순위 레벨 및 상기 제2 시스템에서 이용가능한 자원들에 기초하여 상기 복수의 시스템들에 할당된 자원을 조절하라고 요청하는 정보를 상기 다른 시스템으로부터 수신하도록
    구성된 회로를 포함하는 시스템.
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