KR20170009303A - 무선 통신 시스템에서 자원을 제어하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 자원을 제어하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20170009303A
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백상헌
고한얼
이재욱
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삼성전자주식회사
고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다.
다양한 실시 예에 따른 기지국의 동작 방법은, 미리 정해진 주파수 대역을 공유하는 제1 장치의 수 및 제2 장치의 수에 기반하여 상기 제1 장치의 자원을 결정하는 과정과, 상기 결정된 자원에 기반하여 상기 제1 장치와 통신하는 과정을 포함하고, 상기 제1 장치는 제1 시스템을 위한 장치이고, 상기 제2 장치는 제2 시스템을 위한 장치이다.

Description

무선 통신 시스템에서 자원을 제어하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING RESOURCE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
아래의 실시 예들은 서로 다른 통신 시스템이 공존하는 환경에서 자원 제어에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
무선 단말 등의 사용량의 증가로, 무선 자원의 증가에 대한 요구가 커지고 있다. 이러한 요구에 따라 서로 다른 종류의 통신 시스템이 공존하는 경우가 증가하고 있다.
따라서 아래의 실시 예들은, 서로 다른 통신 시스템이 공존하는 환경에서, 자원을 공유하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 아래의 실시 예들은, 서로 다른 통신 시스템이 공존하는 환경에서, 공유하는 자원의 할당을 제어하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
다양한 실시 예에 따른 기지국의 동작 방법은, 미리 정해진 주파수 대역을 공유하는 제1 장치의 수 및 제2 장치의 수에 기반하여 상기 제1 장치의 자원을 결정하는 과정과, 상기 결정된 자원에 기반하여 상기 제1 장치와 통신하는 과정을 포함하고, 여기서 상기 제1 장치는 제1 시스템을 위한 장치이고, 상기 제2 장치는 제2 시스템을 위한 장치이다.
다양한 실시 예에 따른 기지국의 장치는, 통신을 수행하는 송수신부와, 상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 미리 정해진 주파수 대역을 공유하는 제1 장치의 수 및 제2 장치의 수에 기반하여 상기 제1 장치의 자원을 결정하도록 제어하고, 상기 송수신부는 상기 결정된 자원에 기반하여 상기 제1 장치와 통신하고, 여기서 상기 제1 장치는 제1 시스템을 위한 장치이고, 상기 제2 장치는 제2 시스템을 위한 장치이다.
다양한 실시 예들에 따른 장치 및 동작 방법은, 여러 통신 시스템이 공존하는 환경에서 전체 시스템의 처리율을 높일 수 있고, 각각의 시스템 간의 공평성을 유지할 수 있다.
본 발명에 대한 보다 완전한 이해를 위해 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명이 이뤄진다. 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 서로 다른 2개의 반송파가 사용되는 무선 네트워크 환경의 예를 도시한다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 반송파 집성(CA: Carrier Aggregation) 기술이 사용되는 예를 도시한다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 서로 다른 2개의 통신 시스템이 공존하는 네트워크 환경의 예를 도시한다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 서로 다른 2개의 통신 시스템이 공존하는 네트워크에서 2개의 통신 서비스가 제공되는 예를 도시한다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 서로 다른 2개의 통신 시스템이 공존하는 네트워크에서 자원 할당의 예를 도시한다.
도 6은 다양한 실시 예에 공존 네트워크의 제1 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 예를 도시한다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성을 도시한다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 제어부의 블록 구성을 도시한다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 기지국의 동작의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 기지국의 동작의 다른 예를 도시한 흐름도이다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 장치의 수를 추정하는 동작의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 장치의 수를 추정하는 동작의 다른 예를 도시한 흐름도이다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 자원을 결정하는 동작을 도시한 흐름도이다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 제1 장치, 제2 장치 및 기지국 사이의 동작 절차를 도시한다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 메커니즘 별 기지국의 자원 결정 동작을 도시한 흐름도이다.
도 17은 다양한 실시 예에 따른 프레임 기반 LBT 메커니즘에 따라 자원을 결정하는 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 18은 다양한 실시 예에 따른 로드 기반 LBT 메커니즘에 따라 자원을 결정하는 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 19a 및 19b는 다양한 실시 예에 따른 충돌 확률 및 자원 유휴 확률의 변화를 도시한 그래프이다.
도 20a, 20b 및 20c는 다양한 실시 예에 따른 시스템의 처리율의 변화를 도시한 그래프이다.
도 21은 다양한 실시 예에 따른 장치 수의 변화에 따른 공평률을 도시한 그래프이다.
도 22는 다양한 실시 예에 따른 가중치의 변화에 따른 보상함수 값을 도시한 그래프이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 발명의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 발명의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 발명의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
도 1은 서로 다른 2개의 반송파가 사용되는 무선 네트워크 환경의 예를 도시한다.
도 1을 참조하면, 기지국 110 및 단말 120은 허가 반송파(licensed carrier) 101 및 비 허가 반송파(unlicensed carrier) 102를 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 허가 반송파 101은 상기 시스템에 허가된 주파수 대역을 사용하는 반송파일 수 있다. 비허가 반송파 102는 상기 시스템에 허가되지 아니한 주파수 대역을 사용하는 반송파일 수 있다. 여기서, 허가되지 아니한 주파수 대역은 ISM(Industrial Scientific and Medical) 대역일 수 있다. 또한, 허가되지 아니한 주파수 대역은 허가된 주파수 대역의 보호 대역(guard band)일 수 있다. 예를 들면, 다양한 실시 예에 따른 시스템은 LTE-U (Long Term Evolution-unlicensed) 기술을 채용할 수 있다.
비허가 반송파 102에 의해 사용되는 대역은 다른 시스템에 의해 공유될 수 있다. 예를 들어, 상기 다른 시스템은 비-동기식(un-synchronized) 무선 접속 방식을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 다른 시스템은 Wi-Fi(Wireless Fidelity) 방식을 기반으로 하는 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Network) 기술을 이용할 수 있다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 반송파 집성(CA: Carrier Aggregation) 기술이 사용되는 예를 도시한다.
도 2를 참조하면, 단말 120은 기지국 110과 제1 반송파(primary carrier) 201을 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 단말 120은 기지국 110과 제2 반송파(secondary carrier) 202를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 단말 120은 제1 반송파 201 및 제2 반송파 202를 이용한 반송파 집성에 의해 더 큰 통신 용량을 제공받을 수 있다. 상기 반송파 집성은 2개의 주파수들을 함께 사용하여 서비스를 제공하는 것으로서, 하나의 단말에 대하여 다수의 반송파들을 동시에 이용하는 기술을 의미할 수 있다. 경우에 따라, 상기 반송파 집성은 서로 다른 무선 접속 기술(radio access technology)들의 혼합에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 반송파 집성은 LTE 기술들, LTE 기술과 3G(3rd generation) 기술, LTE 기술 및 Wi-Fi 기술의 혼합에 의해 수행될 수 있다. 제1 반송파 201은 도 1의 허가 반송파 101을 포함할 수 있다. 제2 반송파 202는 비허가 반송파 102를 포함할 수 있다. 즉, 제1 반송파 201은 상기 허가 대역을 점유할 수 있고, 제2 반송파 202는 제2 시스템과 공유되는 비허가 대역을 점유할 수 있다. 상기 반송파 집성에 의해 단말 120은 보다 많은 무선 자원을 활용할 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 서로 다른 2개의 통신 시스템이 공존하는 네트워크 환경의 예를 도시한다. 상기 도 3은 제1 시스템 301 및 제2 시스템 302에 의해 비허가 대역이 공유되는 경우의 예시일 수 있다.
도 3을 참조하면, 공존 네트워크 300은 제1 시스템 301 및 제2 시스템 302를 포함할 수 있다. 제1 시스템 301 및 제2 시스템 302는 비허가 대역을 점유할 수 있다. 여기서 상기 비허가 대역은 ISM 대역일 수 있다. 또한, 상기 비허가 대역은 LTE 시스템의 보호 대역(guard band)일 수도 있다. 제1 시스템 301 및 제2 시스템 302는 동일한 대역을 공유하여 통신을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 시스템 301 및 제2 시스템 302는 비허가 반송파를 사용하는 통신 표준 환경에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 표준은 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Network), LTE-U(Long Term Evolution-Unlicensed) 등을 포함할 수 있다. 제1 시스템 301과 제2 시스템 302는 상호 간 메시지(message) 해석이 가능할 수 있다. 제1 시스템 301과 제2 시스템 302 간 대역 공유는 LBT(Listen Before Talk) 방식에 기반할 수 있다. 상기 LBT 방식은 선택한 자원이 다른 시스템에 의해 사용되고 있는지를 파악하여 점유되어 있다고 판단될 때는 다른 자원을 다시 선택하는 자원 방식을 의미할 수 있다. 제1 시스템 301은 상기 비허가 대역에 새로 진입하는 시스템일 수 있다. 제2 시스템 302는 이미 비허가 대역에 존재했던 시스템일 수 있다.
제1 시스템 301은 채널 상태를 확인하지 않고 전송을 수행하는 시스템일 수 있다. 예를 들면, 제1 시스템 301은 LTE-U 시스템일 수 있다. 제1 시스템 301 및 제2 시스템 302가 상기 비허가 대역을 공유하는 경우, 제1 시스템 301은 채널 상태를 확인하지 않고 전송을 수행하기 때문에, 제1 시스템 301 및 제2 시스템 302 간 전송 기회의 불공정성이 발생할 수 있다. 이러한 불공정성을 해소하기 위해, 다양한 실시 예에 따른 기지국 120은 시스템 300의 전체 처리율을 높이면서도, 제1 시스템 301 및 제2 시스템의 302의 공평성을 유지하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 서로 다른 2개의 통신 시스템이 공존하는 네트워크에서 2개의 통신 서비스가 제공되는 예를 도시한다.
도 4를 참조하면, 통신 시스템 400은 도 1에 도시된 기지국 110, 도 1에 도시된 단말 120, 노드(node) 420을 포함할 수 있다. 기지국 110과 노드 420은 서로 다른 통신 서비스를 제공할 수 있다. 단말 120 및 노드 420은 기지국 110의 커버리지 410 내에 위치할 수 있다.
기지국 110은 LTE-U 서비스를 제공하는 기지국일 수 있다. 기지국 110은 제1 시스템 301을 위한 기지국일 수 있다. 단말 120은 기지국 110과 통신하는 단말일 수 있다. 단말 120은 도 3에 도시된 제1 시스템 301을 위한 단말일 수 있다.
노드 420은 WLAN을 서비스할 수 있는 기지국일 수 있다. 이 경우, 노드 420은 도 3에 도시된 제2 시스템 302를 위한 기지국일 수 있다. 또한, 노드 420은 WLAN 기지국과 통신하는 단말일 수 있다. 이 경우, 노드 420은 제2 시스템 302를 위한 단말일 수 있다.
기지국 110, 단말 120 및 노드 420은 같은 주파수 대역을 공유할 수 있다. 노드 420은 에너지 검출(energy detection)을 수행할 수 있다. 예를 들면, 노드 420은 같은 주파수 대역을 사용하는 기지국 110이 송신 또는 수신하는 신호, 단말 120이 송신 또는 수신하는 신호를 에너지 검출을 통해 인지할 수 있다. 노드 420은 상기 인지된 정보에 기반하여 주파수 대역을 활용할 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 서로 다른 2개의 통신 시스템이 공존하는 네트워크에서 자원 할당의 예를 도시한다.
도 5를 참조하면, 자원 500은 제1 자원 510과 제2 자원 520을 포함할 수 있다.
제1 자원 510은 사용 자원(occupancy resource)일 수 있다. 상기 사용 자원은 도 4에 도시된 기지국 110과 단말 120이 통신을 위해 활용하는 자원일 수 있다. 제2 자원 520은 유휴 자원(idle resource)일 수 있다. 상기 유휴 자원은 기지국 110과 단말 120이 통신을 위해 활용하지 않고, 비워 둔 자원일 수 있다. 상기 유휴 자원은 기지국 110과 단말 120이 도 4에 도시된 노드 420을 위해 비워 둔 자원일 수 있다. 노드 420은 에너지 검출을 통해 기지국 110과 단말 120이 제2 자원 520을 비워 뒀음을 인지할 수 있다. 노드 420은 제2 자원 520을 활용하여 제2 시스템 302의 다른 장치(미도시)와 통신할 수 있다.
기지국 110은 기지국 110의 커버리지 영역 내의 단말 120의 수와 노드 420의 수를 고려하여 자원 500을 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국 110의 커버리지 영역 내의 단말 120의 수가 줄어든 경우(또는, 기지국 110의 커버리지 영역 내의 노드 420의 수가 늘어난 경우), 기지국 110은 제1 자원 530과 제2 자원 540과 같이 자원 500을 결정할 수 있다. 다시 말해, 기지국 110은 사용 자원의 양을 줄이고, 유휴 자원의 양을 늘릴 수 있다. 이와 달리, 기지국 110의 커버리지 영역 내의 단말 120의 수가 늘어난 경우(또는, 기지국 110의 커버리지 영역 내의 노드 420의 수가 줄어든 경우), 기지국 110은 제1 자원 550과 제2 자원 560과 같이 자원 500을 결정할 수 있다. 다시 말해, 기지국 110은 사용 자원의 양을 늘리고, 유휴 자원의 양을 줄일 수 있다. 즉, 다양한 실시 예에 따른 기지국 110은 단말 120 및 노드 420의 수에 따라 단말 120에 할당하는 자원의 양을 조절할 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예에 공존 네트워크의 제1 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 예를 도시한다.
도 6을 참조하면, 프레임(frame) 600은 도 4에 도시된 기지국 110과 단말 120이 이용하는 시간 자원일 수 있다. 프레임 600은 복수 개의 서브프레임(subframe)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임 600은 도 6에서와 같이 10개의 서브프레임을 포함할 수 있다. 상기 서브프레임은 사용 서브프레임(occupancy subframe)일 수도 있고, 유휴 서브프레임(idle subframe)일 수도 있다. 사용 서브프레임은 기지국 110과 단말 120이 통신을 위해 활용하는 자원일 수 있다. 유휴 서브프레임은 기지국 110과 단말 120이 도 4에 도시된 노드 420을 위해 비워 둔 자원일 수 있다. 노드 420은 에너지 검출을 통해 기지국 110과 단말 120이 서브프레임을 비워뒀음을(즉, 유휴 서브프레임을) 인지할 수 있다. 노드 420은 유휴 서브프레임을 활용하여 제2 시스템 302의 다른 장치(미도시)와 통신할 수 있다.
기지국 110은 기지국 110의 커버리지 영역 내의 단말 120의 수와 노드 420의 수를 고려하여 프레임을 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국 110의 커버리지 영역 내의 단말 120의 수가 상대적으로 많다고 판단되는 경우(또는, 기지국 110의 커버리지 영역 내의 노드 420의 수가 상대적으로 적다고 판단되는 경우), 기지국 110은 프레임 600과 같이 사용 서브프레임 9개(예: 서브프레임 0 - 8), 유휴 서브프레임 1개(예: 서브프레임 9)로 프레임을 결정할 수 있다. 이와 달리, 기지국 110의 커버리지 영역 내의 단말 120의 수가 상대적으로 적다고 판단되는 경우(또는, 기지국 110의 커버리지 영역 내의 노드 420의 수가 상대적으로 많다고 판단되는 경우), 기지국 110은 프레임 650과 같이 사용 서브프레임 7개(예: 서브프레임 0 - 6), 유휴 서브프레임 3개(예: 서브프레임 7 - 9)로 프레임을 결정할 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성을 도시한다. 도 4에 도시된 기지국 110은 도 7와 같은 블록 구성을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면 기지국 110은 안테나 710, 송수신부 720, 변조부 730, 복조부 740, 복호부 750, 저장부 760, 제어부 770을 포함할 수 있다.
안테나 710은 1개 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 안테나 710은 MIMO(Multi Input Multi Output) 기법에 적합하게 구성될 수 있다.
송수신부 720은 송신부 및 수신부를 포함할 수 있다.
상기 송신부는 변조된 송신 신호를 RF 대역으로 상향 변환할 수 있다. 또한, 상기 송신부는 신호의 송신 전력을 증폭시킬 수 있다.
상기 수신부는 수신 RF 신호를 저 잡음으로 증폭한 후 기저대역(baseband)으로 하향 변환할 수 있다.
변조부 730은 통신 시스템에 따른 변조 방식에 기반하여 변조를 수행할 수 있다. 예를 들면, 변조부 730은 코드 분할 방식(CDMA: Code Division Multiple Access), 광대역 코드 분할 방식(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access), 직교 방식(예를 들면, OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 또는 비직교 방식(예를 들면, FBMC: Filter Bank Multi-Carrier) 등의 변조기(modulator)일 수 있다.
변조부 730은 제어부 770으로부터 얻은 결정된 자원 정보를 송신할 신호에 맵핑(mapping)할 수 있다.
복조부(demodulator) 740은 통신 시스템에 따른 변조 방식(예를 들면, 코드 분할 방식(CDMA: Code Division Multiple Access), 광대역 코드 분할 방식(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access), 직교 방식(예를 들면, OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing), 비직교 방식(예를 들면, FBMC: Filter Bank Multi-Carrier) 등)에 대응하여 수신 신호를 복조할 수 있다.
복조부 740은 도 4에 도시된 단말 120으로부터 수신한 신호를 복조할 수 있다. 또한, 복조부 740은 도 4에 도시된 노드 420으로부터 수신한 신호를 복조할 수 있다. 상기 복조된 신호는 복호부 750에 입력될 수 있다.
복호부 750은 복조된 신호를 디코딩(decoding)할 수 있다. 상기 디코딩은 채널 디코딩(channel decoding) 또는 소스 디코딩(source decoding) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
복호부 750은 노드 420으로부터 수신한 신호를 복호할 수 있다. 또한, 복호부 750은 디코더(decoder) 및 CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사부를 포함할 수 있다. 복호부 750은 디코딩된 데이터를 송신 시에 사용된 CRC 다항식으로 나눠 CRC 에러를 판별할 수 있다. CRC 에러의 발생은 상기 디코딩에 오류가 있음을 의미할 수 있다. CRC 에러의 미 발생은 상기 디코딩의 성공을 의미할 수 있다. 여기서 디코딩의 오류는 노드 420과 제2 시스템 302의 다른 장치 간의 충돌(collision)의 발생을 의미할 수 있으며, 디코딩의 성공은 노드 420과 제2 시스템 302의 다른 장치 간의 충돌이 미 발생하였음을 의미할 수 있다.
저장부 760은 하나 이상의 메모리 집합을 의미할 수 있다. 저장부 760은 다른 구성 요소들(예를 들면, 송수신부 720, 변조부 730, 복조부 740, 복호부 750 등)로부터 수신되거나 다른 구성 요소들에 의해 생성된 데이터 및/또는 명령을 저장할 수 있다.
제어부 770은 다른 구성 요소들(예를 들면, 송수신부 720, 변조부 730, 복조부 740, 복호부 750, 저장부 760)의 명령을 수신할 수 있고, 수신된 명령을 해석할 수 있으며, 해석된 명령에 따라 계산을 수행하거나 데이터를 처리할 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 제어부의 블록 구성을 도시한다. 도 7에 도시된 프로세서 770은 도 8와 같은 블록 구성을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제어부 770은 추정부 810, 자원 결정부 820을 포함할 수 있다.
추정부 810은 수신한 신호를 이용하여 도 4에 도시된 노드 420의 수(이하, Nw)를 추정할 수 있다. 구체적으로, 추정부 810은 다음과 같은 동작을 통해 Nw를 추정할 수 있다.
도 4에 도시된 기지국 110은 특정 시간 동안 노드 420이 제2 시스템 302의 다른 장치에게 송신하는 신호(이하, 제2 신호라고 지칭)를 수신할 수 있다. 여기서 상기 특정 시간은 기지국 110의 설정에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 기지국 110이 노드 420의 수를 정확히 추정하길 원하는 경우, 기지국 110은 상기 특정 시간을 길게 설정할 수 있다. 이와 달리, 기지국 110이 노드 420의 수를 신속하게 추정하길 원하는 경우, 기지국 110은 상기 특정 시간을 짧게 설정할 수 있다. 상기 특정 시간은 기지국의 종류, 기지국이 위치한 환경 등에 따라 다르게 설정될 수 있다. 기지국 110이 제2 신호를 수신할 수 있는 이유는 제2 신호는 다른 통신 시스템에 대하여 배타적이지 않고, 기지국 110과 주파수 대역을 공유하는 신호이기 때문이다.
추정부 810은 특정 시간 동안 수신한 제2 신호를 통해 수신한 제2 신호의 총 타임 슬롯(time slot) 수(이하, Ns)를 산출할 수 있다.
기지국 110은 특정 시간 동안 수신한 제2 신호를 복호부 750을 통해 디코딩할 수 있다. 상기 디코딩의 결과가 오류(또는 실패)인 경우, 기지국 110은 이를 노드 420과 제2 시스템 302의 다른 장치 간의 충돌(collision)로 인지할 수 있다. 이를 통해, 추정부 810은 충돌 수(Nc)를 산출할 수 있다.
추정부 810은 특정 시간 동안 수신한 제2 신호를 통해 유휴(idle) 타임 슬롯(time slot) 수(이하, Ni)를 산출할 수 있다. 상기 유휴 타임 슬롯은 노드 420이 사용하지 않은 자원에 대응하는 타임 슬롯일 수 있다.
추정부 810은 상기 Ns와 Nc를 이용하여 충돌 확률(
Figure pat00001
)을 산출할 수 있다. 예를 들면, 충돌 확률
Figure pat00002
는
Figure pat00003
를 통해 산출될 수 있다. 또한, 추정부 810은 상기 Ns와 Ni를 이용하여 채널(또는 자원) 유휴 확률(
Figure pat00004
)을 산출할 수 있다. 예를 들면, 채널 유휴 확률
Figure pat00005
는
Figure pat00006
를 통해 산출될 수 있다.
노드 420이 전송을 하지 않거나, 복수 개의 노드 420 중 어느 하나의 노드만이 전송하는 경우, 상기 충돌이 발생하지 않기 때문에, 충돌 확률
Figure pat00007
는 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수도 있다.
Figure pat00008
여기서,
Figure pat00009
는 기지국 110이 전송하지 않을 경우, 각각의 노드 420의 전송 확률을 의미한다.
채널이 유휴일 확률(
Figure pat00010
)은 노드 420이 전송하지 않을 확률과 같으므로 하기의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00011
그리고 수학식 2를 이용하면 Nw는 하기의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00012
수학식 1과 수학식 3을 정리하면 하기의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00013
수학식 4에서
Figure pat00014
만을 변수로 가지기 때문에, 이진 검색(binary search) 또는 뉴턴법(Newton's method)와 같은 방법을 이용하면
Figure pat00015
를 계산할 수 있다. 그리고
Figure pat00016
를 수학식 3에 대입함으로써, 추정부 810은 노드 420의 수 Nw를 추정할 수 있다.
자원 결정부 820은 도 4에 도시된 단말 120의 수 NL과 노드 420의 수 Nw를 통해 자원을 결정할 수 있다. 즉, 자원 결정부 820은 단말 120의 수 NL과 노드 420의 수 Nw를 통해 사용 자원(occupancy resource)과 유휴 자원(idle resource)을 결정할 수 있다. 자원 결정부 820은 기지국 110의 동작 메커니즘(mechanism)에 따라 달리 자원을 결정할 수 있다. 상기 동작 메커니즘은 프레임(frame) 기반 메커니즘과 로드(load) 기반 메커니즘을 포함할 수 있다.
기지국 110이 프레임 기반으로 동작하는 경우, 자원 결정부 820은 전체 시스템 처리율(
Figure pat00017
:: throughput)과 제1 시스템 301과 제2 시스템 302 간의 공평률(
Figure pat00018
: fairness)에 의해 자원을 결정할 수 있다. 여기서,
Figure pat00019
는 유휴 서브 프레임의 수일 수 있다.
Figure pat00020
는 유휴 서브프레임 수가
Figure pat00021
일 때의 전체 시스템의 처리율일 수 있다.
Figure pat00022
는 처리율(throughput)로 지정된 시간 내에 처리된 유효 정보량을 통해 산출될 수 있다. 또한,
Figure pat00023
는 단말 120의 수 NL 및 노드 420의 수 Nw와 각 시스템의 정보 처리량(즉, 제1 시스템 301의 정보 처리량, 제2 시스템 302의 정보 처리량)에 기반하여 산출되는 값일 수 있다.
Figure pat00024
는 유휴 서브프레임 수가
Figure pat00025
일 때의 공평률일 수 있다.
Figure pat00026
는 Jain's fairness index와 같은 공평률 정도를 나타내는 여러 메트릭(metric) 등에 의해 산출될 수 있다. 구체적으로 자원 결정부 820은 수학식 5로 표현되는 보상 함수
Figure pat00027
를 통해 유휴 서브프레임의 수를 산출할 수 있다.
Figure pat00028
여기서
Figure pat00029
는 전체 시스템의 처리율
Figure pat00030
과 공평률
Figure pat00031
의 비율을 조절하는 가중치이다. 예를 들어, 자원 결정부 820이 전체 시스템의 처리율이 중요하다고 판단하는 경우, 상기
Figure pat00032
는 통상보다 큰 값을 가질 수 있다. 이와 달리, 자원 결정부 820이 공평률이 중요하다고 판단하는 경우, 상기
Figure pat00033
는 통상보다 작은 값을 가질 수 있다.
자원 결정부 820은 상기
Figure pat00034
의 값이 가장 큰 경우의
Figure pat00035
를 유휴 서브 프레임 수로 결정할 수 있다. 즉, 자원 결정부 820은 단말 120의 수 NL과 노드 420의 수 Nw를 통해 사용(occupancy) 서브 프레임(subframe)의 수와 유휴(idle) 서브 프레임(subframe) 수를 결정할 수 있다. 이를 통해 상기 보상함수
Figure pat00036
는 하기의 수학식 6과 같이 표현될 수도 있다.
Figure pat00037
여기서,
Figure pat00038
는 단말 120의 수가 NL이고, 유휴 서브 프레임의 수가 NI인 경우, 제1 시스템 301의 처리율을 의미하고,
Figure pat00039
는 노드 420의 수가 NW이고, 유휴 서브 프레임의 수가 NI인 경우, 제2 시스템 302의 처리율을 의미하며,
Figure pat00040
과
Figure pat00041
는 시스템의 처리율과 공평률을 반영하는 가중치를 의미한다. 즉, 자원 결정부 820은 가중치
Figure pat00042
과
Figure pat00043
를 조절하여 전체 시스템의 처리율과 공평률을 반영한 보상함수
Figure pat00044
의 값을 산출할 수 있다. 자원 결정부 820은 보상함수
Figure pat00045
가 최대값을 가질 경우의 NI를 유휴 서브프레임 수로 결정할 수 있다.
기지국 110이 로드(load) 기반으로 동작하는 경우, 자원 결정부 820은 전체 시스템 처리율(
Figure pat00046
: throughput)과 제1 시스템 301과 제2 시스템 302 간의 공평률(
Figure pat00047
: fairness)에 의해 자원을 결정할 수 있다. 여기서,
Figure pat00048
는 기지국 110이 노드 420과 공유하는 주파수 대역(또는 채널)을 한 번 점유한 경우 사용할 수 있는 시간(COT: Channel Occupancy Time)을 의미한다.
Figure pat00049
는 기지국 110이 주파수 대역을 한 번 점유하여 사용할 수 있는 시간이
Figure pat00050
일 때의 전체 시스템의 처리율일 수 있다.
Figure pat00051
는 처리율(throughput)로 지정된 시간 내에 처리된 유효 정보량을 통해 산출될 수 있다. 또한,
Figure pat00052
는 단말 120의 수 NL 및 노드 420의 수 Nw와 각 시스템의 정보 처리량(즉, 제1 시스템 301의 정보 처리량, 제2 시스템 302의 정보 처리량)에 기반하여 산출되는 값일 수 있다.
Figure pat00053
는 기지국 110이 주파수 대역을 한 번 점유하여 사용할 수 있는 시간이
Figure pat00054
일 때의 공평률일 수 있다.
Figure pat00055
는 Jain's fairness index와 같은 공평률 정도를 나타내는 여러 메트릭(metric) 등에 의해 산출될 수 있다. 구체적으로 자원 결정부 810은 수학식 7로 표현되는 보상 함수
Figure pat00056
를 통해
Figure pat00057
를 산출할 수 있다.
Figure pat00058
여기서
Figure pat00059
는 전체 시스템의 처리율
Figure pat00060
과 공평률
Figure pat00061
의 비율을 조절하는 가중치이다. 예를 들어, 자원 결정부 820이 전체 시스템의 처리율이 중요하다고 판단하는 경우, 상기
Figure pat00062
는 통상보다 큰 값을 가질 수 있다. 이와 달리, 자원 결정부 820이 공평률이 중요하다고 판단하는 경우, 상기
Figure pat00063
는 통상보다 작은 값을 가질 수 있다.
자원 결정부 820은 상기
Figure pat00064
의 값이 가장 큰 경우의
Figure pat00065
를 점유 시간(idle channel occupancy time)으로 결정할 수 있다. 다만, 상기 유휴 서브프레임 수의 결정과는 달리,
Figure pat00066
는 최대 점유 시간(
Figure pat00067
)을 최대값으로
Figure pat00068
를 정할 수 있다. 즉, 자원 결정부 820은 단말 120의 수 NL과 노드 420의 수 Nw를 통해 점유 시간(COT)를 결정할 수 있다. 이를 통해 상기 보상함수
Figure pat00069
는 하기의 수학식 8과 같이 표현될 수도 있다.
Figure pat00070
여기서,
Figure pat00071
는 단말 120의 수가 NL이고, 점유 시간이
Figure pat00072
인 경우, 제1 시스템 301의 처리율을 의미하고,
Figure pat00073
는 노드 420의 수가 NW이고, 점유 시간이
Figure pat00074
인 경우, 제2 시스템 302의 처리율을 의미하며,
Figure pat00075
과
Figure pat00076
는 시스템의 처리율과 공평률을 반영하는 가중치를 의미한다. 즉, 자원 결정부 820은 가중치
Figure pat00077
과
Figure pat00078
를 조절하여 전체 시스템의 처리율과 공평률을 반영한 보상함수
Figure pat00079
의 값을 산출할 수 있다. 자원 결정부 820은 보상함수
Figure pat00080
가 최대값을 가질 경우의
Figure pat00081
를 점유 시간으로 결정할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 단말의 블록 구성을 도시한다. 도 4에 도시된 단말 120 또는 노드 420은 도 9와 같은 블록 구성을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면 단말 120 또는 노드 420은 안테나 910, 통신부 920, 제어부 930, 저장부 940을 포함할 수 있다.
안테나 910은 1개 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 안테나 910은 MIMO(Multi Input Multi Output) 기법에 적합하게 구성될 수 있다.
통신부 920은 무선 채널을 통해 신호를 송신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부 920은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 송신하는 경우, 통신부 920은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터를 수신하는 경우, 통신부 920은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열로 복원할 수 있다. 통신부 920은 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환하여 안테나 910을 통해 송신할 수 있다. 통신부 920은 안테나 910을 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 통신부 920은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC(Digital Analog Converter), ADC(Analog Digital Converter) 등을 포함할 수 있다. 통신부 920은 필요에 따라 송신부, 수신부 또는 송수신부로 지칭될 수 있다.
제어부 930은 단말 120 또는 노드 420의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 930은 통신부 920을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 제어부 930은 저장부 940에 데이터를 기록할 수 있고, 저장부 940에 기록된 데이터를 읽을 수 있다. 이를 위하여 제어부 930은 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부 930은 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(Communication Processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(Application Processor)를 포함할 수 있다.
제어부 930은 에너지 검출(energy detection)을 수행할 수 있다. 제어부 930은 단말 120 또는 노드 420이 사용하는 자원 내의 에너지 유무를 검출하여 자원이 유휴(idle) 상태인지 여부를 판정할 수 있다.
저장부 940은 단말 120 또는 노드 420의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 저장부 940은 채널 정보의 피드백 등을 위한 코드북을 저장할 수 있다. 저장부 940은 제어부 930의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.
상기와 같은 다양한 실시 예에 따른 기지국의 장치는, 통신을 수행하는 송수신부와, 상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함할 수 있고, 상기 제어부는 미리 정해진 주파수 대역을 공유하는 제1 장치의 수 및 제2 장치의 수에 기반하여 상기 제1 장치의 자원을 결정하도록 제어하고, 상기 송수신부는 상기 결정된 자원에 기반하여 상기 제1 장치와 통신하고, 상기 제1 장치는 제1 시스템을 위한 장치이고, 상기 제2 장치는 제2 시스템을 위한 장치일 수 있다. 상기 송수신부는 상기 제2 장치의 신호를 수신하고, 상기 제어부는 상기 수신된 제2 장치의 신호에 기반하여 상기 제2 장치의 수를 추정하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 자원 중 일부 자원을 상기 제1 장치의 자원으로 할당하도록 제어하고, 상기 자원 중 상기 일부 자원을 제외한 나머지 자원을 상기 제2 장치의 자원으로 할당되도록 제어하여 상기 제1 장치의 자원을 결정할 수 있다. 상기 송수신부는 상기 제1 장치가 상기 기지국에게 송신하는 신호를 수신하고, 상기 제어부는 상기 수신된 신호에 기반하여 상기 제1 장치의 수를 산출하도록 제어하고, 상기 제1 장치의 수에 기반하여 제1 시스템의 처리율(throughput)을 산출하도록 제어하고, 상기 제2 장치의 수에 기반하여 제2 시스템의 처리율을 산출하도록 제어하고, 상기 제1 시스템의 처리율 및 상기 제2 시스템의 처리율에 따라 전체 시스템의 처리율을 산출하도록 제어하고, 상기 제1 시스템의 처리율 및 상기 제2 시스템의 처리율에 따라 제1 시스템과 제2 시스템 간의 공평률(fairness)을 산출하도록 제어하고, 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 기반하여 상기 자원을 결정하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 대한 가중치를 설정하도록 제어하고, 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 상기 자원을 결정하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 정의되는 보상함수를 결정하도록 제어하고, 상기 결정된 보상함수의 값에 대응하여 상기 자원을 결정하도록 제어하며, 상기 보상함수는 상기 기지국이 프레임(frame) 기반 LBT(Listen Before Talk) 메커니즘(mechanism)에 따라 동작하는 경우 적용되고, 상기 보상함수는
Figure pat00082
로 정의되며, 여기서 상기
Figure pat00083
는 상기 나머지 자원을 나타내고, 상기
Figure pat00084
는 상기 가중치를 나타내며, 상기
Figure pat00085
는
Figure pat00086
인 경우, 상기 전체 시스템의 처리율을 나타내며, 상기
Figure pat00087
는
Figure pat00088
인 경우, 상기 공평률을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 정의되는 보상함수를 결정하도록 제어하고, 상기 결정된 보상함수의 값에 대응하여 상기 자원을 결정하도록 제어하며, 상기 보상함수는 상기 기지국이 로드(load) 기반 LBT(Listen Before Talk) 메커니즘(mechanism)에 따라 동작하는 경우 적용되고, 상기 보상함수는
Figure pat00089
로 정의되며, 여기서 상기
Figure pat00090
는 상기 나머지 자원을 나타내고, 상기
Figure pat00091
는 상기 가중치를 나타내며, 상기
Figure pat00092
는
Figure pat00093
인 경우, 상기 전체 시스템의 처리율을 나타내며, 상기
Figure pat00094
는
Figure pat00095
인 경우, 상기 공평률을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 기지국의 장치는 상기 수신된 제2 장치의 신호를 디코딩하는 복호부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 디코딩 결과에 기반하여 상기 제2 장치와 상기 제2 시스템의 다른 장치 간의 충돌 확률을 제1 확률로 산출하도록 제어하고, 상기 디코딩 결과에 기반하여 상기 제2 장치가 상기 자원을 사용하지 않을 확률을 제2 확률로 산출하도록 제어하고, 상기 제1 확률 및 상기 제2 확률에 기반하여 상기 제2 장치의 수를 추정하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제1 시스템은 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE) 통신 시스템이고, 상기 제2 시스템은 WLAN(Wireless Local Area Network) 통신 시스템일 수 있다.
또한, 상기 자원은 시간 자원일 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 기지국의 동작의 일 예를 도시한 흐름도이다. 이러한 동작 흐름은 도 7에 도시된 기지국 110에 의해 수행될 수 있다.
도 10을 참조하면, 기지국 110은 1010 단계에서 제1 장치의 수 및 제2 장치의 수에 기반하여 제1 장치의 자원을 결정할 수 있다. 여기서 제1 장치는 단말 120을 의미할 수 있다. 제1 장치는 제1 시스템 301을 위한 장치일 수 있으며, 기지국 110으로부터 서비스를 제공 받는 장치일 수 있다. 여기서 제2 장치는 노드 420을 의미할 수 있다. 제2 장치는 제2 시스템 302를 위한 장치일 수 있다. 기지국 110은 제1 장치의 수에 기반하여 제1 시스템 301의 시스템 처리율(throughput)을 산출할 수 있다. 기지국 110은 제2 장치의 수에 기반하여 제2 시스템 302의 시스템 처리율(throughput)을 산출할 수 있다. 기지국 110은 제1 시스템 301의 시스템 처리율과 제2 시스템 302의 시스템 처리율에 기반하여 전체 시스템 처리율을 산출할 수 있다. 또한, 기지국은 제1 시스템 301의 시스템 처리율과 제2 시스템 302의 시스템 처리율에 기반하여 제1 시스템 301과 제2 시스템 302 간의 공평률(fairness)를 산출할 수 있다. 기지국 110은 상기 산출된 전체 시스템 처리율과 상기 산출된 공평률에 기반하여 제1 장치의 사용 자원(occupancy resource)과 유휴 자원(idle resource)을 결정할 수 있다. 이러한 1010 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 제어부 770에 의해 수행될 수 있다.
1060 단계에서, 기지국 110은 상기 결정된 자원에 기반하여 제1 장치와 통신을 수행할 수 있다. 도 10에 도시하지 않았지만, 노드 420와 같은 제2 장치는 상기 유휴 자원을 에너지 검출(energy detection)을 통해 인지하여, 제2 시스템 302의 다른 장치들과 통신을 수행할 수 있다. 이러한 1060 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 송수신부 720, 변조부 730 또는 제어부 770 중 하나 또는 그 이상에 의해 수행될 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 기지국의 동작의 다른 예를 도시한 흐름도이다. 이러한 동작 흐름은 도 7에 도시된 기지국 110에 의해 수행될 수 있다.
도 11을 참조하면, 기지국 110은 1110 단계에서 제2 장치의 수를 추정할 수 있다. 여기서, 제2 장치는 노드 420을 의미할 수 있다. 제2 장치는 제2 시스템 302를 위한 장치일 수 있다. 기지국 110은 제2 장치가 제2 시스템 302의 다른 장치에게 보내는 신호(이하, 제2 신호)를 수신할 수 있다. 이러한 수신이 가능한 이유는 제2 시스템 302는 다른 통신 시스템에 대하여 배타적이지 않고, 기지국 110(또는 제1 시스템 301)은 제2 장치(즉, 노드 420, 또는 제2 시스템 302)와 주파수 대역을 공유하기 때문이다. 기지국 110은 수신한 제1 신호를 통해 제1 단말의 수를 산출할 수 있다. 기지국 110은 수신한 제2 신호를 디코딩할 수 있다. 기지국 110은 상기 디코딩 결과에 기반하여 제2 장치와 제2 시스템 302의 다른 장치 간의 충돌 확률을 산출할 수 있다. 또한, 기지국 110은 수신한 제2 신호에 기반하여 자원(또는 채널)이 유휴(idle)일 확률을 산출할 수 있다. 기지국 110은 상기 산출된 충돌 확률과 상기 산출된 자원 유휴 확률에 기반하여 제2 장치의 수를 추정할 수 있다. 이러한 1110 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 송수신부 720, 복조부 740, 복호부 750 또는 제어부 770 중 하나 또는 그 이상에 의해 수행될 수 있다.
1140 단계에서, 기지국 110은 제1 장치의 수, 제2 장치의 수에 기반하여 제1 장치의 자원을 결정할 수 있다. 기지국 110은 제1 장치가 기지국 110에게 보내는 신호(이하, 제1 신호)를 수신할 수 있다. 기지국 110은 수신한 제1 신호에 기반하여 제1 장치의 수를 산출할 수 있다. 기지국 110은 상기 산출된 제1 장치의 수에 기반하여 제1 시스템 301의 처리율을 산출할 수 있다. 또한, 기지국 110은 상기 추정된 제2 장치의 수에 기반하여 제2 시스템 302의 처리율을 산출할 수 있다. 기지국 110은 상기 산출된 제1 시스템 301의 처리율 및 상기 산출된 제2 시스템 302의 처리율에 기반하여 전체 시스템의 처리율을 산출할 수 있다. 또한, 기지국 110은 상기 산출된 제1 시스템 301의 처리율 및 상기 산출된 제2 시스템 302의 처리율에 기반하여 제1 시스템 301와 제2 시스템 302 간의 공평률을 산출할 수 있다. 기지국 110은 상기 산출된 전체 시스템의 처리율 및 상기 산출된 공평률에 기반하여 제 1 장치의 사용 자원(occupancy resource)과 유휴 자원(idle resource)를 결정할 수 있다. 이러한 1140 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 송수신부 720, 복조부 740, 복호부 750 또는 제어부 770 중 하나 또는 그 이상에 의해 수행될 수 있다.
1170 단계에서, 기지국 110은 상기 결정된 자원에 기반하여 제1 장치와 통신을 수행할 수 있다. 도 11에 도시하진 않았지만, 노드 420와 같은 제2 장치는 상기 유휴 자원을 에너지 검출(energy detection)을 통해 인지하여, 제2 시스템 302의 다른 장치들과 통신을 수행할 수 있다. 이러한 1170 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 송수신부 720, 변조부 730 또는 제어부 770 중 하나 또는 그 이상에 의해 수행될 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 장치의 수를 추정하는 동작의 일 예를 도시한 흐름도이다. 이러한 동작 흐름은 도 7에 도시된 기지국 110에 의해 수행될 수 있다.
도 12를 참조하면, 기지국 110은 1210 단계에서 제2 장치로부터 제2 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 제2 장치는 노드 420을 의미할 수 있다. 제2 장치는 제2 시스템 302를 위한 장치일 수 있다. 기지국 110은 제2 장치로부터 특정 시간 동안 제2 신호를 수신할 수 있다. 여기서 상기 특정 시간은 기지국 110의 설정에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들면, 기지국 110이 노드 420의 수를 정확히 추정하길 원하는 경우, 기지국 110은 상기 특정 시간을 길게 설정할 수 있다. 이와 달리, 기지국 110이 노드 420의 수를 신속하게 추정하길 원하는 경우, 기지국 110은 상기 특정 시간을 짧게 설정할 수 있다. 도 12에 도시하지 않았지만, 기지국 110은 상기 특정 시간 동안 수신한 제2 신호를 복호부 750을 통해 디코딩할 수 있다. 이러한 1210 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 송수신부 720, 복조부 740, 복호부 750, 제어부 770 중 하나 또는 그 이상에 의해 수행될 수 있다.
1240 단계에서, 기지국 110은 제2 신호에 기반하여 충돌 확률 및 자원(또는 채널) 유휴 확률을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 충돌 확률(
Figure pat00096
)은 노드 420과 제2 시스템 302의 다른 장치 간의 충돌 확률을 의미할 수 있다. 기지국 110은 제2 신호의 디코딩 결과가 오류(또는 실패)인 경우, 노드 420에서 충돌이 발생하였다고 인지할 수 있다. 여기서 충돌 발생 횟수는
Figure pat00097
로 표시될 수 있다. 또한, 수신한 제2 신호의 전체 타임 슬롯 수는
Figure pat00098
로 표시될 수 있다. 따라서, 상기 충돌 확률
Figure pat00099
은
Figure pat00100
를 통해 산출될 수 있다. 여기서 상기 자원 유휴 확률(
Figure pat00101
)은 노드 420이 자원을 사용하지 않을 확률을 의미할 수 있다. 노드 420이 사용하지 않은 타임 슬롯의 수(즉, 유휴 타임 슬롯의 수)는
Figure pat00102
로 표시될 수 있다. 따라서, 상기 자원 유휴 확률
Figure pat00103
는
Figure pat00104
를 통해 산출될 수 있다. 이러한 1240 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 제어부 770에 의해 수행될 수 있다.
1270 단계에서, 기지국 110은 상기 충돌 확률
Figure pat00105
및 자원 유휴 확률
Figure pat00106
에 기반하여 제2 장치의 수를 추정할 수 있다. 기지국 110이 산출한 제2 장치의 수는 제1 장치의 자원(또는 채널)을 결정하기 위한 데이터로 이용될 수 있다. 이러한 1270 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 제어부 770에 의해 수행될 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 장치의 수를 추정하는 동작의 다른 예를 도시한 흐름도이다. 이러한 동작 흐름은 도 7에 도시된 기지국 110에 의해 수행될 수 있다.
도 13을 참조하면, 1310 단계에서, 기지국 110은 자원 유휴 확률
Figure pat00107
를 산출할 수 있다. 기지국 110은 전체 타임 슬롯 수
Figure pat00108
와, 유휴 자원 수 를 통해
Figure pat00110
를 산출할 수 있다(즉,
Figure pat00111
). 또한,
Figure pat00112
는
Figure pat00113
로 표현될 수도 있다. 왜냐하면 자원 유휴 확률은 제2 장치(예를 들면, 노드 420)가 전송을 수행하지 않을 확률과 같기 때문이다. 여기서,
Figure pat00114
는 기지국 110이 전송하지 않을 경우, 제2 장치의 전송 확률일 수 있다. 이러한 1310 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 송수신부 720, 복조부 740, 복호부 750 또는 제어부 770 중 하나 또는 그 이상에 의해 수행될 수 있다.
1330 단계에서, 기지국 110은 충돌 확률
Figure pat00115
를 산출할 수 있다. 기지국 110은 전체 타임 슬롯 수
Figure pat00116
와, 충돌 횟수
Figure pat00117
를 통해
Figure pat00118
를 산출할 수 있다(즉,
Figure pat00119
). 또한,
Figure pat00120
는
Figure pat00121
로 표현될 수도 있다. 왜냐하면 제2 장치가 전송을 하지 않거나, 오직 하나의 제2 장치만이 전송을 하는 경우, 제2 장치와 제2 시스템 302의 다른 장치 간의 충돌은 발생하지 않기 때문이다. 이러한 1330 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 송수신부 720, 복조부 740, 복호부 750 또는 제어부 770 중 하나 또는 그 이상에 의해 수행될 수 있다.
1350 단계에서, 기지국 110은
Figure pat00122
값과
Figure pat00123
값이 안정화 되었는지 여부를 판정할 수 있다. 1350 단계와 같은 동작이 필요한 이유는
Figure pat00124
값과
Figure pat00125
값이 제2 장치의 수를 추정하는데 필요한 변수이기 때문이다. 기지국 110은 특정 시간 동안 수신한 제2 신호를 통해
Figure pat00126
값과
Figure pat00127
값을 산출할 수 있다.
Figure pat00128
값과
Figure pat00129
값이 안정화되지 않은 경우, 기지국 110은 상기 특정 시간을 길게 설정하여
Figure pat00130
값과
Figure pat00131
값을 다시 산출할 수 있다(즉, 기지국 110은 1310 단계 및 1330 단계를 재차 수행할 수 있다.). 안정화를 판정하는 기준은 기지국 110의 환경에 따라 달리 설정될 수 있다. 기지국 110은 상기 안정화를 판정하는 기준을 설정하고, 그에 대응하여 상기 특정 시간을 설정할 수도 있다. 이러한 1350 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 제어부 770에 의해 수행될 수 있다.
1370 단계에서, 기지국 110은 제2 장치의 수(
Figure pat00132
)를 추정할 수 있다. 구체적으로 기지국 110은
Figure pat00133
와
Figure pat00134
를 통해
Figure pat00135
와 같은 식을 산출할 수 있다. 여기서 만이 변수이기 때문에, 이진 검색(binary search) 또는 뉴턴법(Newton's method) 등과 같은 방법을 이용하여
Figure pat00137
를 산출할 수 있다. 기지국 110은 산출된
Figure pat00138
와
Figure pat00139
를 통해 도출된
Figure pat00140
를 이용하여 제2 장치의 수(
Figure pat00141
)를 추정할 수 있다. 이러한 1370 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 제어부 770에 의해 수행될 수 있다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 자원을 결정하는 동작을 도시한 흐름도이다. 이러한 동작 흐름은 도 7에 도시된 기지국 110에 의해 수행될 수 있다.
도 14를 참조하면, 1410 단계에서, 기지국 110은 전체 시스템의 처리율(throughput)을 산출할 수 있고, 시스템 간의 공평률(fairness)을 산출할 수 있다. 기지국 110은 제1 장치(예를 들면, 단말 120)로부터 제1 신호를 수신할 수 있다. 기지국 110은 제1 신호에 기반하여 제1 장치의 수를 산출할 수 있고, 제1 시스템 301의 처리율을 산출할 수 있다. 또한, 기지국 110은 제2 장치(예를 들면, 노드 420)로부터 제2 신호를 수신할 수 있다. 기지국 110은 제2 신호에 기반하여 제2 장치의 수를 추정할 수 있고, 제2 시스템 302의 처리율을 산출할 수 있다. 기지국 110은 상기 제1 시스템 301의 처리율 및 제2 시스템 302의 처리율을 통해 전체 시스템의 처리율을 산출할 수 있다. 또한, 기지국 110은 제1 시스템 301의 처리율 및 제2 시스템 302의 처리율에 기반하여 제1 시스템 301과 제2 시스템 302 간의 공평률을 산출할 수 있다. 상기 공평률은 Jain's fairness index와 같은 공평률 정도를 나타내는 여러 메트릭(metric)에 의해 산출될 수 있다. 이러한 1410 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 송수신부 720, 복조부 740, 복호부 750, 제어부 770 중 하나 또는 그 이상에 의해 수행될 수 있다.
1440 단계에서, 기지국 110은 산출된 전체 시스템의 처리율 및 공평률에 대하여 가중치를 부여할 수 있다. 상기 가중치는 기지국 110의 모드에 따라 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 기지국 110이 전체 시스템 처리율이 중요하다고 판단하는 경우, 기지국 110은 전체 시스템의 처리율에 큰 가중치를 부여할 수 있다. 이와 달리, 기지국 110이 시스템 간 공평률이 중요하다고 판단하는 경우, 기지국 110은 공평률에 큰 가중치를 부여할 수 있다. 이러한 1440 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 제어부 770에 의해 수행될 수 있다.
1470 단계에서, 기지국 110은 가중치가 부여된 전체 시스템의 처리율 및 공평률에 기반하여 자원을 결정할 수 있다. 구체적으로, 기지국 110은 가중치가 부여된 전체 시스템의 처리율 및 공평률에 기반하여 제1 장치의 사용 자원과 제1 장치의 유휴 자원을 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국 110이 LTE 기지국인 경우, 기지국 110은 가중치가 부여된 전체 시스템의 처리율 및 공평률에 기반하여 1 프레임 당 사용 서브프레임을 7개, 유휴 서브프레임을 3개로 설정할 수 있다. 이러한 1470 단계에서의 동작은 도 7에 도시된 제어부 770에 의해 수행될 수 있다.
도 14에 도시하지 않았지만, 기지국 110은 도 7에 도시된 변조부 730를 통해, 1470 단계에서 제1 장치(예를 들면, 단말 120)에게 송신할 신호에 결정한 자원의 정보를 맵핑(mapping)할 수 있다. 기지국 110은 상기 자원 정보가 맵핑된 신호를 제1 장치에게 송신할 수 있다. 기지국 110의 동작에 대응하여, 제1 장치는 상기 맵핑된 신호를 수신할 수 있다. 제1 장치는 상기 결정된 자원에 기반하여 기지국 110과 통신을 수행할 수 있다.
상기와 같은 동작을 통해, 제1 시스템 301(즉, 기지국 110과 제1 장치를 포함하는 시스템)은 제2 시스템 302와 공존하면서도 높은 처리율을 확보할 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 제1 장치, 제2 장치 및 기지국 사이의 동작 절차를 도시한다.
도 15를 참조하면, 기지국 110은 제1 장치(예를 들면, 단말 120)로부터 제1 신호를, 제2 장치(예를 들면, 노드 420)로부터 제2 신호를 수신할 수 있다.
1510 단계에서, 기지국 110은 수신한 제2 신호를 디코딩하여 제2 장치의 수를 추정할 수 있다. 도 15에 도시하지 않았지만, 기지국 110은 수신한 제1 신호를 통해 제1 장치의 수를 산출할 수 있다.
1530 단계에서, 기지국 110은 상기 추정된 제2 장치의 수 및 상기 산출된 제1 장치의 수에 기반하여 자원(또는 채널)을 결정할 수 있다. 1530 단계에서 결정된 자원은 전체 시스템 처리율(즉, 제1 시스템 301의 처리율과 제2 시스템 302의 처리율) 및 시스템 간의 공평률(즉, 제1 시스템 301과 제2 시스템 302 간의 공평률)에 기반하여 결정된 값일 수 있다.
1550 단계에서, 기지국 110은 1530 단계에서 결정된 자원을 통해 제1 장치와 통신할 수 있다. 제1 장치는 상기 결정된 자원 중 사용 자원에 기반하여 기지국 110과 통신할 수 있다. 제2 장치는 에너지 검출(energy detection)을 통해 상기 결정된 자원 중 유휴 자원을 인지할 수 있다. 제2 장치는 상기 유휴 자원을 이용하여 제2 시스템 302의 다른 장치들과 통신을 수행할 수 있다.
상기와 같은 동작을 통해, 제1 시스템 301 및 제2 시스템 302는 높은 처리율(throughput)을 확보하면서도 공존할 수 있다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 메커니즘 별 기지국의 자원 결정 동작을 도시한 흐름도이다. 이러한 동작 흐름은 기지국 110에 의해 수행될 수 있다.
도 16을 참조하면, 1610 단계에서, 기지국 110은 기지국의 동작 메커니즘을 판정할 수 있다. 이러한 기지국 110의 동작 메커니즘은 기지국 110의 동작이 프레임(frame) 기반인지 로드(load) 기반인지에 따라 달라질 수 있다.
기지국 110이 로드(load) 기반 LBT(Listen Before Talk)로 동작하는 경우, 기지국 110은 1640 단계에서 로드 기반 LBT 메커니즘을 수행하여 자원을 결정할 수 있다.
기지국 110이 프레임(frame) 기반 LBT(Listen Before Talk)로 동작하는 경우, 기지국 110은 1670 단계에서 프레임 기반 LBT 메커니즘을 수행하여 자원을 결정할 수 있다.
기지국 110은 프레임 기반 LBT 메커니즘과 로드 기반 LBT 메커니즘을 모두 구비하여 환경에 따라 선택적으로 동작할 수 있다. 또는, 기지국 110은 프레임 기반 LBT 메커니즘 또는 로드 기반 LBT 메커니즘 중 하나에 따라 LBT 메커니즘을 수행할 수 있다.
도 17은 다양한 실시 예에 따른 프레임 기반 LBT 메커니즘에 따라 자원을 결정하는 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다. 이러한 동작 흐름은 도 7에 도시된 기지국 110에 의해 수행될 수 있다.
도 17을 참조하면, 1710 단계에서, 기지국 110은
Figure pat00142
값을 설정할 수 있다. 상기
Figure pat00143
값은 전체 시스템의 처리율과 시스템 간의 공평률에 대한 가중치일 수 있다. 상기
Figure pat00144
값은
Figure pat00145
와 같은 보상 함수를 통해 적용될 수 있다.
1720 단계에서, 기지국 110은
Figure pat00146
와 R을 초기화 할 수 있다. 상기
Figure pat00147
는 유휴 서브 프레임 수를 의미할 수 있다. 기지국 110은 1720 단계에서
Figure pat00148
를 0으로 초기화할 수 있다. 이와 달리, 유휴 서브프레임의 하한이 정해진 경우, 기지국 110은 1720 단계에서
Figure pat00149
를 상기 하한으로 초기화할 수도 있다. 즉, 기지국 110은 미리 정의된 값에 따라
Figure pat00150
를 초기화할 수 있다. 상기 R은 1730 단계 내지 1770 단계를 반복 수행하면서 저장되는 가장 큰 보상함수의 값을 의미할 수 있다. 기지국 110은 1720 단계를 통해 상기 R을 0으로 설정할 수 있다.
1730 단계에서, 기지국 110은 유휴 서브 프레임 수
Figure pat00151
를 1씩 증가시킬 수 있다.
1740 단계에서, 기지국 110은 상기
Figure pat00152
와
Figure pat00153
에 기반하여
Figure pat00154
를 산출할 수 있다.
1750 단계에서, 기지국 110은 새로 산출된
Figure pat00155
값이 R보다 큰지 여부를 판정할 수 있다.
Figure pat00156
값이 R보다 큰 경우, 기지국 110은
Figure pat00157
값을 R에 저장하고, 1760 단계를 수행할 수 있다. 이와 달리,
Figure pat00158
값이 R보다 작거나 같은 경우, 기지국 110은
Figure pat00159
값을 R에 저장하지 않고, 1770 단계를 수행할 수 있다.
Figure pat00160
값이 R보다 큰 경우, 1760 단계에서, 기지국 110은 유휴 서브 프레임 수
Figure pat00161
를
Figure pat00162
에 저장할 수 있다. 1730 단계 내지 1770 단계는
Figure pat00163
가 될 때까지 반복적으로 수행되기 때문에, 기지국 110은 가장 큰 보상함수를 가지는 경우의 유휴 서브 프레임 수를
Figure pat00164
에 저장할 수 있다.
1770 단계에서 기지국 110은
Figure pat00165
가 상한이 되었는지 여부를 판정할 수 있다. 1770 단계에서 상기
Figure pat00166
의 상한은 9로 예시하고 있지만, 이는 예시일 뿐이며, 상기 상한은 설정에 따라 달라질 수 있다.
Figure pat00167
값이 상한에 도달하지 않은 경우, 기지국 110은 1730 단계를 재차 수행할 수 있다. 도 17의 1710 단계 내지 1770 단계의 동작은 도 7에 도시된 제어부 770에 의해 수행될 수 있다.
도 18은 다양한 실시 예에 따른 로드 기반 LBT 메커니즘에 따라 자원을 결정하는 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다. 이러한 동작 흐름은 도 7에 도시된 기지국 110에 의해 수행될 수 있다.
도 18을 참조하면, 1810 단계에서, 기지국 110은
Figure pat00168
값을 설정할 수 있다. 상기
Figure pat00169
값은 전체 시스템의 처리율과 시스템 간의 공평률에 대한 가중치일 수 있다. 상기
Figure pat00170
값은
Figure pat00171
와 같은 보상 함수를 통해 적용될 수 있다.
1820 단계에서, 기지국 110은
Figure pat00172
와 R을 초기화 할 수 있다. 상기
Figure pat00173
는 기지국 110이 채널(또는 주파수 대역)을 한번 점유하였을 경우 사용할 수 있는 시간을 의미할 수 있다. 기지국 110은 1820 단계에서
Figure pat00174
를 최소값으로 초기화할 수 있다. 상기 R은 1830 단계 내지 1870 단계를 반복 수행하면서 저장되는 가장 큰 보상함수의 값을 의미할 수 있다. 기지국 110은 1820 단계를 통해 상기 R을 0으로 설정할 수 있다.
1830 단계에서, 기지국 110은
Figure pat00175
를
Figure pat00176
만큼 증가시킬 수 있다.
1840 단계에서, 기지국 110은 상기
Figure pat00177
와
Figure pat00178
에 기반하여
Figure pat00179
를 산출할 수 있다.
1850 단계에서, 기지국 110은 새로 산출된
Figure pat00180
값이 R보다 큰지 여부를 판정할 수 있다.
Figure pat00181
값이 R보다 큰 경우, 기지국 110은
Figure pat00182
값을 R에 저장하고, 1760 단계를 수행할 수 있다. 이와 달리,
Figure pat00183
값이 R보다 작거나 같은 경우, 기지국 110은
Figure pat00184
값을 R에 저장하지 않고, 1770 단계를 수행할 수 있다.
Figure pat00185
값이 R보다 큰 경우, 1760 단계에서, 기지국 110은
Figure pat00186
를
Figure pat00187
에 저장할 수 있다. 1830 단계 내지 1870 단계는
Figure pat00188
가 13/32*q보다 커질 때까지 반복적으로 수행되기 때문에, 기지국 110은 가장 큰 보상함수를 가지는 경우의
Figure pat00189
를
Figure pat00190
에 저장할 수 있다. 여기서 13/32*q는
Figure pat00191
의 상한 값을 의미할 수 있다. 왜냐하면 로드 기반 LBT 메커니즘의 경우, 최대 주파수 대역(또는 자원) 점유 시간이 13/32*q로 정해져 있기 때문이다. q는 시스템 또는 기지국에 따라 달리 정의될 수 있는 값이다. 또한, q는 환경 등에 따라 변할 수 있는 값이다.
1870 단계에서 기지국 110은
Figure pat00192
가 상한이 되었는지 여부를 판정할 수 있다. 1870 단계에서 상기
Figure pat00193
의 상한은 13/32*q로 예시하고 있지만, 이는 예시일 뿐이며, 상기 상한은 설정에 따라 달라질 수 있다.
Figure pat00194
값이 상한에 도달하지 않은 경우, 기지국 110은 1830 단계를 재차 수행할 수 있다. 도 18의 1810 단계 내지 1870 단계의 동작은 도 7에 도시된 제어부 770에 의해 수행될 수 있다.
도 19a 및 19b는 다양한 실시 예에 따른 충돌 확률 및 자원 유휴 확률의 변화를 도시한 그래프이다. 도 19a의 충돌 확률 그래프는 도 13의 1330 단계 및 1350 단계의 동작 등을 통해 산출될 수 있다. 도 19b의 자원 유휴 확률 그래프는 도 13의 1310 단계 및 1350 단계의 동작 등을 통해 산출될 수 있다.
도 19a의 그래프를 참조하면, 상기 그래프의 가로축은 기지국 110의 제2 신호 수신 시간을 의미할 수 있다. 즉, 그래프의 가로축은 기지국 110이 제2 신호를 수신하는 상기 특정 시간을 의미할 수 있다. 상기 그래프의 가로축의 단위는 평균 슬롯 시간(average slot time)일 수 있다. 상기 슬롯의 길이는 노드 420의 설정 또는 노드 420이 속하는 시스템(즉, 제2 시스템 302)의 설정에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제2 시스템 302가 WLAN 시스템인 경우, 평균 슬롯 시간은 0.0774ms일 수 있다. 상기 그래프의 세로축은 충돌 확률을 의미할 수 있다. 즉, 그래프의 세로축은 노드 420과 제2 시스템 302의 다른 장치 간의 충돌이 발생할 확률을 의미할 수 있다. 평균 슬롯 시간이 1000인 경우, 충돌 확률
Figure pat00195
은 1910과 같이 약 0.01에서 약 0.025의 값을 가질 수 있다. 즉, 평균 슬롯 시간이 1000인 경우 충돌 확률
Figure pat00196
은 안정화되지 않은 값일 수 있다. 평균 슬롯 시간이 10000인 경우, 충돌 확률
Figure pat00197
은 1920과 같이 약 0.16에서 약 0.19의 값을 가질 수 있다. 즉, 평균 슬롯 시간이 10000인 경우 충돌 확률
Figure pat00198
은 평균 슬롯 시간이 1000인 경우보다 안정화된 값을 가질 수 있다. 평균 슬롯 시간이 100000인 경우, 충돌 확률
Figure pat00199
은 1930에서와 같이 약 0.17의 값을 가질 수 있다. 즉, 평균 슬롯 시간이 100000인 경우 충돌 확률
Figure pat00200
은 안정화된 값을 가질 수 있다.
도 19b를 참조하면, 상기 그래프의 가로축은 기지국 110이 제2 신호 수신 시간을 의미할 수 있다. 즉, 그래프의 가로축은 기지국 110이 제2 신호를 수신하는 상기 특정 시간을 의미할 수 있다. 상기 그래프의 가로축의 단위는 평균 슬롯 시간일 수 있다. 상기 그래프의 세로축은 자원 유휴 확률을 의미할 수 있다. 즉, 그래프의 세로축은 노드 420이 자원을 이용하지 않을 확률을 의미할 수 있다. 평균 슬롯 시간이 1000인 경우, 자원 유휴 확률
Figure pat00201
는 1940과 같이 약 0.77에서 약 0.87의 값을 가질 수 있다. 즉, 평균 슬롯 시간이 1000인 경우, 자원 유휴 확률
Figure pat00202
는 안정화되지 않은 값일 수 있다. 평균 슬롯 시간이 10000인 경우, 자원 유휴 확률
Figure pat00203
는 1950에서와 같이 약 0.8에서 약 0.83의 값을 가질 수 있다. 즉, 평균 슬롯 시간이 10000인 경우, 자원 유휴 확률
Figure pat00204
는 평균 슬롯 시간이 1000인 경우보다 안정화된 값을 가질 수 있다. 평균 슬롯 시간이 100000인 경우, 자원 유휴 확률
Figure pat00205
는 1960에서와 같이 약 0.81의 값을 가질 수 있다. 즉, 평균 슬롯 시간이 100000인 경우, 자원 유휴 확률
Figure pat00206
는 안정화된 값을 가질 수 있다.
도 20a, 20b 및 20c는 다양한 실시 예에 따른 시스템의 처리율의 변화를 도시한 그래프이다.
도 20a를 참조하면, 도 20a의 그래프의 가로축은 제2 장치의 수(예를 들면, 노드 420)를 의미할 수 있다. 도 20a의 그래프의 가로축에 도시된 값 1 내지 10은 절대적인 수치일 수도 있고, 상대적인 수치일 수도 있다. 도 20a의 그래프의 세로축은 제2 시스템 302의 처리율(throughput)을 의미할 수 있다. 도 20a의 그래프의 세로축의 처리율의 수치는 제2 시스템의 처리율이 100%일 때를 1로 하여 산출되는 값일 수 있다. 제2 장치의 수의 값이 1 내지 5인 경우(즉, 구간 2010인 경우), F-LBT(즉, 프레임 기반 LBT) 메커니즘에 따른 제2 시스템 302의 처리율은 유휴 서브프레임(idle subframe)이 1일 때의 처리율과 유휴 서브프레임이 3일 때의 처리율 사이의 값(즉, 유휴 서브프레임이 2일 때의 처리율)을 가진다. 즉, 구간 2010인 경우, 기지국 110은 F-LBT 메커니즘에 따라 사용 서브프레임 수를 8, 유휴 서브프레임 수를 2로 하여 자원을 결정한다. 제2 장치의 수의 값이 5 내지 6인 경우(즉, 구간 2020인 경우), F-LBT 메커니즘에 따른 제2 시스템 302의 처리율은 유휴 서브 프레임이 2일 때에서 3일 때의 처리율로 변화된다. 즉, 구간 2020인 경우, 기지국 110은 F-LBT 메커니즘에 따라 사용 서브프레임 수를 8에서 7, 유휴 서브프레임 수를 2에서 3으로 변화시킨다. 제2 장치의 수의 값이 6 내지 10인 경우(즉, 구간 2030인 경우), F-LBT 메커니즘에 따른 제2 시스템 302의 처리율은 유휴 서브프레임이 3일 때의 처리율의 값을 가진다. 즉, 구간 2030인 경우, 기지국 110은 F-LBT 메커니즘에 따라 사용 서브프레임 수를 7, 유휴 서브프레임 수를 3으로 하여 자원을 결정한다.
도 20b를 참조하면, 도 20b의 그래프의 가로축은 제2 장치의 수(예를 들면, 노드 420)를 의미할 수 있다. 도 20b의 그래프의 가로축에 도시된 값 1 내지 10은 절대적인 수치일 수도 있고, 상대적인 수치일 수도 있다. 도 20b의 그래프의 세로축은 제1 시스템 301의 처리율(throughput)을 의미할 수 있다. 도 20b의 그래프의 세로축의 처리율의 수치는 제1 시스템의 처리율이 100%일 때를 1로 하여 산출되는 값일 수 있다. 제2 장치의 수의 값이 1 내지 5인 경우(즉, 구간 2040인 경우), F-LBT(즉, 프레임 기반 LBT) 메커니즘에 따른 제1 시스템 301의 처리율은 유휴 서브프레임(idle subframe)이 1일 때의 처리율과 유휴 서브프레임이 3일 때의 처리율 사이의 값(즉, 유휴 서브프레임이 2일 때의 처리율)을 가진다. 즉, 구간 2040인 경우, 기지국 110은 F-LBT 메커니즘에 따라 사용 서브프레임 수를 8, 유휴 서브프레임 수를 2로 하여 자원을 결정한다. 제2 장치의 수의 값이 5 내지 6인 경우(즉, 구간 2050인 경우), F-LBT 메커니즘에 따른 제1 시스템 301의 처리율은 유휴 서브 프레임이 2일 때에서 3일 때의 처리율로 변화된다. 즉, 구간 2050인 경우, 기지국 110은 F-LBT 메커니즘에 따라 사용 서브프레임 수를 8에서 7, 유휴 서브프레임 수를 2에서 3으로 변화시킨다. 제2 장치의 수의 값이 6 내지 10인 경우(즉, 구간 2060인 경우), F-LBT 메커니즘에 따른 제1 시스템 301의 처리율은 유휴 서브프레임이 3일 때의 처리율의 값을 가진다. 즉, 구간 2060인 경우, 기지국 110은 F-LBT 메커니즘에 따라 사용 서브프레임 수를 7, 유휴 서브프레임 수를 3으로 하여 자원을 결정한다.
도 20c를 참조하면, 도 20c의 그래프의 가로축은 제2 장치의 수(예를 들면, 노드 420)를 의미할 수 있다. 도 20c의 그래프의 가로축에 도시된 값 1 내지 10은 절대적인 수치일 수도 있고, 상대적인 수치일 수도 있다. 도 20c의 그래프의 세로축은 전체 시스템의 처리율(throughput)을 의미할 수 있다. 도 20c의 그래프의 세로축의 처리율의 수치는 전체 시스템의 처리율이 100%일 때를 1로 하여 산출되는 값일 수 있다. 제2 장치의 수의 값이 1 내지 5인 경우(즉, 구간 2070인 경우), F-LBT(즉, 프레임 기반 LBT) 메커니즘에 따른 전체 시스템의 처리율은 유휴 서브프레임(idle subframe)이 1일 때의 처리율과 유휴 서브프레임이 3일 때의 처리율 사이의 값(즉, 유휴 서브프레임이 2일 때의 처리율)을 가진다. 즉, 구간 2070인 경우, 기지국 110은 F-LBT 메커니즘에 따라 사용 서브프레임 수를 8, 유휴 서브프레임 수를 2로 하여 자원을 결정한다. 제2 장치의 수의 값이 5 내지 6인 경우(즉, 구간 2080인 경우), F-LBT 메커니즘에 따른 전체 시스템의 처리율은 유휴 서브 프레임이 2일 때에서 3일 때의 처리율로 변화된다. 즉, 구간 2080인 경우, 기지국 110은 F-LBT 메커니즘에 따라 사용 서브프레임 수를 8에서 7, 유휴 서브프레임 수를 2에서 3으로 변화시킨다. 제2 장치의 수의 값이 6 내지 10인 경우(즉, 구간 2090인 경우), F-LBT 메커니즘에 따른 전체 시스템의 처리율은 유휴 서브프레임이 3일 때의 처리율의 값을 가진다. 즉, 구간 2090인 경우, 기지국 110은 F-LBT 메커니즘에 따라 사용 서브프레임 수를 7, 유휴 서브프레임 수를 3으로 하여 자원을 결정한다.
도 20a 내지 도 20c에 도시된 바와 같이, F-LBT 메커니즘에 따라 자원을 결정하는 경우, 전체 시스템의 처리율을 확보할 수 있으면서도, 제1 시스템과 제2 시스템 간의 공평성을 도모할 수 있다. 예를 들어, 유휴 서브프레임 수를 1로 고정한 경우, 제1 시스템 301의 처리율은 유휴 서브프레임 수가 3, 5 등일 때보다 높은 값을 가지지만, 제2 시스템 302의 처리율은 유휴 서브프레임 수가 3, 5 등일 때보다 낮은 값을 가진다. 이와 달리, F-LBT 메커니즘을 적용하는 경우, 제2 장치의 수에 따라 유휴 서브 프레임 수를 변화시킬 수 있기 때문에, 제2 장치의 수의 변화에 대응하여 공평하게 제1 시스템의 처리율과 제2 시스템의 처리율을 확보할 수 있다.
도 21은 다양한 실시 예에 따른 장치 수의 변화에 따른 공평률을 도시한 그래프이다.
도 21을 참조하면, 도 21의 그래프의 가로축은 제2 장치의 수(예를 들면, 노드 420의 수)를 나타낸다. 도 21의 그래프의 가로축에 표시된 제2 장치의 수는 최대 제2 장치의 수의 값을 1로 하여 산출되는 상대적인 값이다. 도 21의 그래프의 세로축은 제1 시스템 301과 제2 시스템 302 간의 공평률을 나타낸다. 도 21의 그래프의 세로 축에 표시된 공평률의 값은 최대 공평률 값을 1로 하여 산출되는 상대적인 값이다. 곡선 2100은 F-LBT 기반 메커니즘이 적용되는 경우의 공평률을 나타낸다. F-LBT 기반 메커니즘이 적용되는 경우, 유휴 서브프레임 수를 고정(예를 들면, 유휴 서브프레임 수가 1, 3 등의 경우)하는 경우와 달리, 약 0.98 이상의 공평률을 유지함을 확인할 수 있다. 따라서 F-LBT 기반 메커니즘에 따라 자원을 결정하는 기지국 110은 곡선 2100와 같이 높은 공평률을 유지한 상태로 다른 시스템과 공존할 수 있다.
도 22는 다양한 실시 예에 따른 가중치의 변화에 따른 보상함수 값을 도시한 그래프이다.
도 22를 참조하면, 도 22의 그래프의 가로축은 가중치
Figure pat00207
를 나타낸다. 도 22의 세로축은 보상함수 R의 값을 나타낸다. 곡선 2200은 F-LBT 기반 메커니즘이 적용되는 경우의 보상함수 값을 나타낸다. F-LBT 기반 메커니즘이 적용되는 경우, 유휴 서브프레임 수를 고정(예를 들면, 유휴 서브프레임 수가 1, 3 등의 경우)하는 경우와 달리, 항상 최대 보상함수 값을 유지함을 확인할 수 있다. 따라서 F-LBT 기반 메커니즘에 따라 자원을 결정하는 기지국 110은 전체 시스템 처리율과 공평률의 중요도에 따라 적응적으로 유휴 서브프레임의 수를 결정할 수 있다.
상기와 같은 다양한 실시 예에 따른 기지국의 동작 방법은, 미리 정해진 주파수 대역을 공유하는 제1 장치의 수 및 제2 장치의 수에 기반하여 상기 제1 장치의 자원을 결정하는 과정과, 상기 결정된 자원에 기반하여 상기 제1 장치와 통신하는 과정을 포함할 수 있고, 상기 제1 장치는 제1 시스템을 위한 장치이고, 상기 제2 장치는 제2 시스템을 위한 장치일 수 있다. 상기 기지국의 동작 방법은, 상기 제2 장치의 신호를 수신하여 상기 제2 장치의 수를 추정하는 과정을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 장치의 자원을 결정하는 과정은 상기 자원 중 일부 자원을 상기 제1 장치의 자원으로 할당하는 과정을 포함할 수 있고, 상기 자원 중 상기 일부 자원을 제외한 나머지 자원을 상기 제2 장치의 자원으로 할당되도록 할 수 있다. 상기 제1 장치의 자원을 결정하는 과정은, 상기 제1 장치로부터 수신된 신호에 기반하여 상기 제1 장치의 수를 산출하는 과정과, 상기 제1 장치의 수에 기반하여 제1 시스템의 처리율(throughput)을 산출하는 과정과, 상기 제2 장치의 수에 기반하여 제2 시스템의 처리율을 산출하는 과정과, 상기 제1 시스템의 처리율 및 상기 제2 시스템의 처리율에 따라 전체 시스템의 처리율을 산출하는 과정과, 상기 제1 시스템의 처리율 및 상기 제2 시스템의 처리율에 따라 제1 시스템과 제2 시스템 간의 공평률(fairness)을 산출하는 과정과, 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 기반하여 상기 자원을 결정하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 기반하여 상기 자원을 결정하는 과정은, 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 대한 가중치를 설정하는 과정과, 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 상기 자원을 결정하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 상기 자원을 결정하는 과정은, 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 정의되는 보상함수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 보상함수의 값에 대응하여 상기 자원을 결정하는 과정을 포함할 수 있고, 상기 보상함수는 상기 기지국이 프레임(frame) 기반 LBT(Listen Before Talk) 메커니즘(mechanism)에 따라 동작하는 경우 적용되고, 상기 보상함수는
Figure pat00208
로 정의되며, 여기서 상기
Figure pat00209
는 상기 나머지 자원을 나타내고, 상기
Figure pat00210
는 상기 가중치를 나타내며, 상기
Figure pat00211
는
Figure pat00212
인 경우, 상기 전체 시스템의 처리율을 나타내며, 상기
Figure pat00213
는
Figure pat00214
인 경우, 상기 공평률을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 상기 자원을 결정하는 과정은, 상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 정의되는 보상함수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 보상함수의 값에 대응하여 상기 자원을 결정하는 과정을 포함할 수 있고, 상기 보상함수는 상기 기지국이 로드(load) 기반 LBT(Listen Before Talk) 메커니즘(mechanism)에 따라 동작하는 경우 적용되고, 상기 보상함수는
Figure pat00215
로 정의되며, 여기서 상기
Figure pat00216
는 제2 자원을 나타내고, 상기
Figure pat00217
는 상기 가중치를 나타내며, 상기
Figure pat00218
는
Figure pat00219
인 경우, 상기 전체 시스템의 처리율을 나타내며, 상기
Figure pat00220
는
Figure pat00221
인 경우, 상기 공평률을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제2 장치의 신호를 수신하여 상기 제2 장치의 수를 추정하는 과정은, 상기 제2 장치의 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신한 상기 제2 장치의 신호를 디코딩하는 과정과, 상기 디코딩 결과에 기반하여 상기 제2 장치와 상기 제2 시스템의 다른 장치 간의 충돌 확률을 제1 확률로 산출하는 과정과, 상기 디코딩 결과에 기반하여 상기 제2 장치가 상기 자원을 사용하지 않을 확률을 제2 확률로 산출하는 과정과, 상기 제1 확률 및 상기 제2 확률에 기반하여 상기 제2 장치의 수를 추정하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 시스템은 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE) 통신 시스템이고, 상기 제2 시스템은 WLAN(Wireless Local Area Network) 통신 시스템일 수 있다.
또한, 상기 자원은 시간 자원일 수 있다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 공존 네트워크에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    미리 정해진 주파수 대역을 공유하는 제1 장치의 수 및 제2 장치의 수에 기반하여 상기 제1 장치의 자원을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 자원에 기반하여 상기 제1 장치와 통신하는 과정을 포함하고,
    상기 제1 장치는 제1 시스템을 위한 장치이고,
    상기 제2 장치는 제2 시스템을 위한 장치인 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 장치의 신호를 수신하여 상기 제2 장치의 수를 추정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 장치의 자원을 결정하는 과정은,
    상기 자원 중 일부 자원을 상기 제1 장치의 자원으로 할당하는 과정을 포함하고,
    상기 자원 중 상기 일부 자원을 제외한 나머지 자원을 상기 제2 장치의 자원으로 할당되도록 하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 장치의 자원을 결정하는 과정은,
    상기 제1 장치로부터 수신된 신호에 기반하여 상기 제1 장치의 수를 산출하는 과정과,
    상기 제1 장치의 수에 기반하여 제1 시스템의 처리율(throughput)을 산출하는 과정과,
    상기 제2 장치의 수에 기반하여 제2 시스템의 처리율을 산출하는 과정과,
    상기 제1 시스템의 처리율 및 상기 제2 시스템의 처리율에 따라 전체 시스템의 처리율을 산출하는 과정과,
    상기 제1 시스템의 처리율 및 상기 제2 시스템의 처리율에 따라 제1 시스템과 제2 시스템 간의 공평률(fairness)을 산출하는 과정과,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 기반하여 상기 자원을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 기반하여 상기 자원을 결정하는 과정은,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 대한 가중치를 설정하는 과정과,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 상기 자원을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 상기 자원을 결정하는 과정은,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 정의되는 보상함수를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 보상함수의 값에 대응하여 상기 자원을 결정하는 과정을 포함하고,
    상기 보상함수는 상기 기지국이 프레임(frame) 기반 LBT(Listen Before Talk) 메커니즘(mechanism)에 따라 동작하는 경우 적용되고,
    상기 보상함수는
    Figure pat00222
    로 정의되며,
    여기서 상기
    Figure pat00223
    는 상기 나머지 자원을 나타내고,
    상기
    Figure pat00224
    는 상기 가중치를 나타내며,
    상기
    Figure pat00225
    는
    Figure pat00226
    인 경우, 상기 전체 시스템의 처리율을 나타내며,
    상기
    Figure pat00227
    는
    Figure pat00228
    인 경우, 상기 공평률을 나타내는 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 상기 자원을 결정하는 과정은,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 정의되는 보상함수를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 보상함수의 값에 대응하여 상기 자원을 결정하는 과정을 포함하고,
    상기 보상함수는 상기 기지국이 로드(load) 기반 LBT(Listen Before Talk) 메커니즘(mechanism)에 따라 동작하는 경우 적용되고,
    상기 보상함수는
    Figure pat00229
    로 정의되며,
    여기서 상기
    Figure pat00230
    는 상기 나머지 자원을 나타내고,
    상기
    Figure pat00231
    는 상기 가중치를 나타내며,
    상기
    Figure pat00232
    는
    Figure pat00233
    인 경우, 상기 전체 시스템의 처리율을 나타내며,
    상기
    Figure pat00234
    는
    Figure pat00235
    인 경우, 상기 공평률을 나타내는 방법.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 장치의 신호를 수신하여 상기 제2 장치의 수를 추정하는 과정은,
    상기 제2 장치의 신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신한 상기 제2 장치의 신호를 디코딩하는 과정과,
    상기 디코딩 결과에 기반하여 상기 제2 장치와 상기 제2 시스템의 다른 장치 간의 충돌 확률을 제1 확률로 산출하는 과정과,
    상기 디코딩 결과에 기반하여 상기 제2 장치가 상기 자원을 사용하지 않을 확률을 제2 확률로 산출하는 과정과,
    상기 제1 확률 및 상기 제2 확률에 기반하여 상기 제2 장치의 수를 추정하는 과정을 포함하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 시스템은 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE) 통신 시스템이고,
    상기 제2 시스템은 WLAN(Wireless Local Area Network) 통신 시스템인 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 자원은 시간 자원인 방법.
  11. 공존 네트워크에서 기지국의 장치에 있어서,
    통신을 수행하는 송수신부와,
    상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    미리 정해진 주파수 대역을 공유하는 제1 장치의 수 및 제2 장치의 수에 기반하여 상기 제1 장치의 자원을 결정하도록 제어하고,
    상기 송수신부는,
    상기 결정된 자원에 기반하여 상기 제1 장치와 통신하고
    상기 제1 장치는 제1 시스템을 위한 장치이고,
    상기 제2 장치는 제2 시스템을 위한 장치인 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 송수신부는,
    상기 제2 장치의 신호를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 수신된 제2 장치의 신호에 기반하여 상기 제2 장치의 수를 추정하도록 제어하는 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자원 중 일부 자원을 상기 제1 장치의 자원으로 할당하도록 제어하고,
    상기 자원 중 상기 일부 자원을 제외한 나머지 자원을 상기 제2 장치의 자원으로 할당되도록 제어하여 상기 제1 장치의 자원을 결정하는 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 송수신부는,
    상기 제1 장치가 상기 기지국에게 송신하는 신호를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 수신된 신호에 기반하여 상기 제1 장치의 수를 산출하도록 제어하고,
    상기 제1 장치의 수에 기반하여 제1 시스템의 처리율(throughput)을 산출하도록 제어하고,
    상기 제2 장치의 수에 기반하여 제2 시스템의 처리율을 산출하도록 제어하고,
    상기 제1 시스템의 처리율 및 상기 제2 시스템의 처리율에 따라 전체 시스템의 처리율을 산출하도록 제어하고,
    상기 제1 시스템의 처리율 및 상기 제2 시스템의 처리율에 따라 제1 시스템과 제2 시스템 간의 공평률(fairness)을 산출하도록 제어하고,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 기반하여 상기 자원을 결정하도록 제어하는 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 대한 가중치를 설정하도록 제어하고,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 상기 자원을 결정하도록 제어하는 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 정의되는 보상함수를 결정하도록 제어하고,
    상기 결정된 보상함수의 값에 대응하여 상기 자원을 결정하도록 제어하며,
    상기 보상함수는 상기 기지국이 프레임(frame) 기반 LBT(Listen Before Talk) 메커니즘(mechanism)에 따라 동작하는 경우 적용되고,
    상기 보상함수는
    Figure pat00236
    로 정의되며,
    여기서 상기
    Figure pat00237
    는 상기 나머지 자원을 나타내고,
    상기
    Figure pat00238
    는 상기 가중치를 나타내며,
    상기
    Figure pat00239
    는
    Figure pat00240
    인 경우, 상기 전체 시스템의 처리율을 나타내며,
    상기
    Figure pat00241
    는
    Figure pat00242
    인 경우, 상기 공평률을 나타내는 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전체 시스템의 처리율 및 상기 공평률에 상기 가중치를 부여하여 정의되는 보상함수를 결정하도록 제어하고,
    상기 결정된 보상함수의 값에 대응하여 상기 자원을 결정하도록 제어하며,
    상기 보상함수는 상기 기지국이 로드(load) 기반 LBT(Listen Before Talk) 메커니즘(mechanism)에 따라 동작하는 경우 적용되고,
    상기 보상함수는
    Figure pat00243
    로 정의되며,
    여기서 상기
    Figure pat00244
    는 상기 나머지 자원을 나타내고,
    상기
    Figure pat00245
    는 상기 가중치를 나타내며,
    상기
    Figure pat00246
    는
    Figure pat00247
    인 경우, 상기 전체 시스템의 처리율을 나타내며,
    상기
    Figure pat00248
    는
    Figure pat00249
    인 경우, 상기 공평률을 나타내는 장치.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 수신된 제2 장치의 신호를 디코딩하는 복호부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 디코딩 결과에 기반하여 상기 제2 장치와 상기 제2 시스템의 다른 장치 간의 충돌 확률을 제1 확률로 산출하도록 제어하고,
    상기 디코딩 결과에 기반하여 상기 제2 장치가 상기 자원을 사용하지 않을 확률을 제2 확률로 산출하도록 제어하고,
    상기 제1 확률 및 상기 제2 확률에 기반하여 상기 제2 장치의 수를 추정하도록 제어하는 장치.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 시스템은 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE) 통신 시스템이고,
    상기 제2 시스템은 WLAN(Wireless Local Area Network) 통신 시스템인 장치.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 자원은 시간 자원인 장치.
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