KR20210010506A - 스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 무선 네트워크 관리 디바이스 및 방법, 및 매체 - Google Patents

스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 무선 네트워크 관리 디바이스 및 방법, 및 매체 Download PDF

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KR20210010506A
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소니 주식회사
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Abstract

본 발명은 스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 무선 네트워크 관리 디바이스 및 방법, 및 매체에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스는 처리 회로를 포함한다. 처리 회로는 스펙트럼 공급 및 수요 정보를 하나 이상의 제1 스펙트럼 관리 노드에 전송하고/하거나 하나 이상의 제1 스펙트럼 관리 노드들로부터 스펙트럼 공급 및 수요 정보를 수신하기 위해 제어를 수행하도록 구성된다. 스펙트럼 공급 및 수요 정보는 전자 디바이스 및/또는 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 공급 및 수요와 연관된다.

Description

스펙트럼 관리 디바이스 및 방법, 무선 네트워크 관리 디바이스 및 방법, 및 매체
본 개시내용은 일반적으로 무선 통신 분야에 관한 것으로, 특히 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스, 스펙트럼 관리 방법, 무선 네트워크 관리 디바이스, 무선 네트워크 관리 방법 및 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다.
무선 디바이스들의 수 및 무선 서비스들의 다양성들의 급속한 성장으로, 스펙트럼 부족 문제가 점점 더 심각해지고 있다. 유망한 해결책은 스펙트럼 공유를 수행하는 것이다. 이 해결책으로, 타겟 주파수 대역은 공존 조정을 통해 다수의 시스템 사이에서 공유될 수 있고, 그에 의해 자원 활용 효율을 개선한다. 현재, 공유를 위해 개방된 주파수 대역은 3.5GHz, 5GHz, 6GHz 등일 수 있는, 비허가된 주파수 대역으로서 지칭된다.
현재의 공유 스펙트럼 할당 시스템에서는, 중앙 제어 방법이 사용되는데, 즉, 중앙 서버는 예를 들어, 기존 사용자의 간섭 보호 조건을 동적으로 취득하고, 다양한 스테이지들에서 서브시스템들의 정보를 수집하여, 기존 사용자의 간섭 보호 조건을 충족시킨다는 전제하에 서브시스템들에 대한 자원들을 할당하는데 사용된다. 그러나, 중앙 제어 방법은 견고성, 공정성, 복잡성, 경제성 및 확장성의 하기 양태들에서 단점들을 갖는다. 견고성의 경우, 관리 노드가 손상되거나 손실되면, 전체 시스템의 동작에 영향을 미칠 수 있다. 공정성의 경우, 할당이 중앙집중화되기 때문에, 실제로 공정성을 실현하는 것은 어렵다. 복잡성의 경우, 컴퓨팅 용량이 중앙집중화되어 있기 때문에, 대규모 네트워크의 성능을 보장하는 것은 어렵다. 경제성의 경우, 운용 및 유지보수에 대한 비용이 높기 때문에, 스펙트럼 이용 비용이 증가되고, 이는 공유 스펙트럼 서비스의 규모에 바람직하지 않다. 확장성의 경우, 공유 스펙트럼 서비스는 복잡한 응용 및 승인 프로세스를 요구하며, 이는 서비스 요건들의 다양성에 바람직하지 않다.
본 개시내용은 상기 문제점들의 적어도 일부를 해결하기 위해 제공된다. 분산된 공유 스펙트럼 관리 방식이 본 개시내용에 따라 제공된다. 분산된 공유 스펙트럼 관리 시스템은 스펙트럼 관리 노드 및 무선 네트워크 관리 노드를 포함할 수 있다. 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 및 분산된 시스템을 관리하도록 구성된다. 무선 네트워크 관리 노드는 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼을 취득하고 무선 네트워크 관리 노드에 의해 관리되는 사용자 장비를 서빙하도록 구성된다. 다수의 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 할당 동작의 공정성 및 유효성을 보장하기 위해 협력적으로 동작한다.
이하에서, 본 개시내용의 실시예들의 개요는 본 개시내용의 일부 양태들에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 간단히 주어진다. 이 개요는 본 개시내용의 완전한 개요가 아니라는 것을 이해해야 한다. 이것은 본 개시내용의 결정적 부분 또는 중요한 부분을 결정하기 위한 것도 아니고, 본 개시내용의 범위를 제한하기 위한 것도 아니다. 본 개요의 목적은 몇 가지 개념을 단순한 방식으로 제공하는 것일 뿐이며, 이후의 더 상세한 설명의 서문으로서 역할한다.
일 실시예에 따르면, 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스가 제공된다. 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스는 처리 회로를 포함한다. 처리 회로는 스펙트럼 공급 및 수요 정보를, 적어도 하나의 제1 스펙트럼 관리 노드로 송신하고/하거나 이로부터 수신하기 위한 제어를 수행하도록 구성된다. 스펙트럼 공급 및 수요 정보는 전자 디바이스 및/또는 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 공급 및 수요에 관련된다.
또 다른 실시예에 따르면, 스펙트럼 관리 방법이 제공된다. 스펙트럼 관리 방법은: 제2 스펙트럼 관리 노드에 의해, 스펙트럼 공급 및 수요 정보를, 적어도 하나의 제1 스펙트럼 관리 노드에 송신하고/하거나 이로부터 수신하는 단계를 포함한다. 스펙트럼 공급 및 수요 정보는 제2 스펙트럼 관리 노드 및/또는 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 공급 및 수요에 관련된다.
또 다른 실시예에 따르면, 무선 네트워크 관리 디바이스가 제공된다. 무선 네트워크 관리 디바이스는 처리 회로를 포함한다. 처리 회로는 스펙트럼 공급 및 수요 정보를 스펙트럼 관리 노드로 송신하기 위한 제어를 수행하고; 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보를 수신하기 위한 제어를 수행하도록 구성된다. 스펙트럼 할당 방식은 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다.
또 다른 실시예에 따르면, 무선 네트워크 관리 방법이 제공된다. 무선 네트워크 관리 방법은 스펙트럼 공급 및 수요 정보를 스펙트럼 관리 노드로 송신하는 단계; 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 스펙트럼 할당 방식은 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다.
본 개시내용의 실시예에 따라 컴퓨터 판독가능 매체가 추가로 제공된다. 컴퓨터 판독가능 매체는 정보 처리 장치에 의해 실행될 때, 정보 처리 장치로 하여금 본 개시내용의 실시예들에 따른 방법을 실행하게 하는 실행가능 명령어들을 포함한다.
본 개시내용의 실시예들에 의해, 스펙트럼 할당 동작은 공정하고 효율적으로 수행될 수 있다.
본 개시내용은 이하의 도면들과 연계하여 주어지는 설명을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 컴포넌트들을 표시하기 위해 동일하거나 유사한 참조 번호들이 사용된다. 이하의 상세한 설명과 함께 도면들이 본 명세서에 포함되고, 명세서의 일부를 형성하며, 본 개시내용의 바람직한 실시예를 더 예시하고 본 개시내용의 원리 및 이점을 예들에 의해 설명하기 위해 사용된다. 도면들에서:
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스의 구성 예를 도시하는 블록도이고;
도 2는 또 다른 실시예에 따른 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스의 구성 예를 도시하는 블록도이고;
도 3은 또 다른 실시예에 따른 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스의 구성 예를 도시하는 블록도이고;
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법의 프로세스 예를 도시하는 흐름도이고;
도 5는 또 다른 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법의 프로세스 예를 도시하는 흐름도이고;
도 6은 또 다른 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법의 프로세스 예를 도시하는 흐름도이고;
도 7은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 네트워크 관리 디바이스의 구성 예를 도시하는 블록도이고;
도 8은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 무선 네트워크 관리 방법의 프로세스 예를 도시하는 흐름도이고;
도 9는 분산된 스펙트럼 관리 프로토콜 스택의 예를 도시하고;
도 10은 분산된 스펙트럼 관리 시스템의 구조의 예를 도시하고;
도 11은 스펙트럼 원장(spectrum ledger)의 구조의 예를 도시하고;
도 12는 스펙트럼 블록의 구조의 예를 도시하고;
도 13은 스펙트럼 게시판의 예를 도시하고;
도 14는 스펙트럼 게시판을 업데이트하는 프로세스의 예를 도시하고;
도 15는 스펙트럼 관리 노드들 사이의 정보 상호작용의 프로세스의 예를 도시하고;
도 16은 스펙트럼 블록을 생성(마이닝)하는 프로세스의 예를 도시하고;
도 17은 스펙트럼 할당을 수행하는 프로세스의 예를 도시하고;
도 18 내지 도 20은 분산된 스펙트럼 할당의 프로세스의 예를 각각 도시하고;
도 21은 자원 관리를 위한 논리적 엔티티의 구조의 예를 도시하고;
도 22는 상이한 CBSD(citizens broadband radio service device)들의 공존을 도시하고;
도 23은 본 개시내용에 따른 방법 및 장치를 구현하기 위한 컴퓨터의 예시적인 구조를 나타내는 블록도이고;
도 24는 본 개시내용에 따른 기술이 적용될 수 있는 스마트 폰의 개략적인 구성의 예를 나타내는 블록도이며;
도 25는 본 개시내용에 따른 기술이 적용될 수 있는 gNB(5G 시스템에서의 기지국)의 개략적인 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
본 개시내용의 실시예들은 이하의 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 본 개시내용의 한 도면이나 한 실시예에서 설명된 요소들 및 특징들은 하나 이상의 다른 도면들이나 실시예들에서 설명된 요소들 및 특징들과 결합될 수 있다. 명료성을 위해, 도면들 및 설명들에서, 본 개시내용과 무관하고 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 공지된 요소들 및 프로세스들의 표현들 및 설명들은 제공되지 않는다는 점에 유의해야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스(100)는 처리 회로(110)를 포함한다. 처리 회로(110)는 칩, 칩셋, 중앙 처리 유닛(CPU) 등에 의해 구현될 수 있다.
처리 회로(110)는 제어 유닛(111)을 포함한다. 제어 유닛(111) 및 다른 유닛들이 도면에서 기능 블록들로서 도시되지만, 유닛들의 기능들은 전체로서 처리 회로에 의해 구현될 수 있고, 처리 회로 내의 개별 실제 컴포넌트들에 의해 반드시 구현될 필요는 없다는 점에 유의해야 한다. 또한, 처리 회로가 하나의 블록으로 도시되어 있지만, 전자 디바이스는 다수의 처리 회로를 포함할 수 있다. 제어 유닛(111) 및 다른 유닛들의 기능들은 다수의 처리 회로 상에 분산될 수 있고, 따라서 다수의 처리 회로는 협력하여 기능들을 수행한다.
실시예에 따른 전자 디바이스(100)는 스펙트럼 관리 노드로서 동작할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 전자 디바이스(100)는 3.5GHz 주파수 대역에서 CBRS(citizens broadband radio service)에 적용될 수 있다. 전자 디바이스(100)는 SAS(spectrum access system) 측 또는 CxM(co-existence manager) 측에서 구성될 수 있다. 전자 디바이스(100)에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 디바이스는 CBSD(citizens broadband radio service device)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 전자 디바이스(100)는 5GHz 광대역 시스템에 적용될 수 있다. 전자 디바이스(100)는 C3 인스턴스 측에서 구성될 수 있다. 전자 디바이스(100)에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 디바이스는 WAS(wireless access system) 또는 RLAN(radio local area network)를 포함할 수 있다.
본 개시내용이 3.5GHz 및 5GHz를 예로 들어 설명되지만, 본 개시내용은 이에 한정되지 않는다. 본 개시내용은 다른 비허가된 주파수 대역들에도 적용가능할 수 있다. 또한, 본 개시내용의 실시예에서, 비허가된 스펙트럼에 대한 이용 요건, 예를 들어, 주파수 대역에서의 기존 사용자의 보호 또는 우선순위가 높은 사용자의 보호를 충족시키는 비허가된 스펙트럼이 이용된다.
또한, 본 개시내용의 실시예에 따른 전자 디바이스는 스펙트럼 관리 노드(예를 들어, SAS 또는 CxM)의 일부에 의해 구현될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 대안적으로, 전자 디바이스는 스펙트럼 관리 노드와 독립적으로 구현될 수 있다.
제어 유닛(111)은 스펙트럼 공급 및 수요 정보를, (전자 디바이스(100)에 대응하는 스펙트럼 관리 노드를 제외하고) 적어도 하나의 스펙트럼 관리 노드로 송신하고/하거나 이로부터 수신하기 위한 제어를 수행하도록 구성된다. 스펙트럼 공급 및 수요 정보는 전자 디바이스(100) 및/또는 적어도 하나의 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드(WNM)의 스펙트럼 공급 및 요구에 관련된다.
스펙트럼 공급 및 수요 정보는 스펙트럼 양도 정보(spectrum remising information) 및 스펙트럼 수요 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 스펙트럼 양도 정보는 예를 들어, 스펙트럼 정보 및 양도 노드 정보를 포함한다. 스펙트럼 정보는 예를 들어, 스펙트럼 타입, 스펙트럼 범위, 이용가능한 시간 범위, 사용 타입, 이용가능한 위치 범위 및 양도 노드 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 스펙트럼 사용 제약을 충족시키기 위한 스펙트럼 할당 계산을 수행하는데 사용된다. 양도 노드 정보는 스펙트럼 거래(spectrum transaction)를 계산하고 예를 들어, 양도 정보를 게시하는 타임스탬프, 양도 노드 주소(또는 ID) 및 과금 표준(charging standard) 중 적어도 하나를 포함하는, 스펙트럼 할당 방식 정보(이하의 실시예들에서, 스펙트럼 할당 방식 정보는 스펙트럼 블록이라고도 지칭됨)를 생성하는데 사용된다. 양도된 스펙트럼은 비점유된 스펙트럼 또는 점유된 스펙트럼일 수 있다. 양도된 스펙트럼이 비점유된 스펙트럼인 경우에, 양도 노드는 스펙트럼 관리 노드(SM)일 수 있다. 양도된 스펙트럼이 점유된 스펙트럼인 경우에, 양도 노드는 WNM일 수 있다.
스펙트럼 수요 정보는 예를 들어, 스펙트럼 정보 및 수요 노드 정보를 포함한다. 스펙트럼 정보는 예를 들어, 스펙트럼 타입, 스펙트럼 범위, 이용가능한 시간 범위, 사용 타입, 및 수요 노드 위치 정보를 포함하는, 스펙트럼 사용 제약을 충족시키기 위한 스펙트럼 할당 계산을 수행하는데 사용된다. 수요 노드 정보는 스펙트럼 거래 프로토콜을 계산하고 예를 들어, 수요 정보를 게시하는 타임스탬프, 수요자 주소 및 과금 표준 중 적어도 하나를 포함하는, 스펙트럼 할당 방식 정보(또는 스펙트럼 블록)를 생성하는데 사용된다. 수요 노드는 WNM일 수 있다.
실시예에 따르면, 스펙트럼 공급 및 수요 정보가 스펙트럼 관리 노드들 사이에서 송신 및 수신되어, 스펙트럼 관리 노드들이 스펙트럼 할당을 실현하도록 협력하여 동작할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 스펙트럼 할당 방식은 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 추가로 기초하여 결정될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스(200)는 처리 회로(210)를 포함한다. 처리 회로(210)는 제어 유닛(211)과 결정 유닛(213)을 포함한다. 제어 유닛(211)의 기능들 중 일부는 전술한 제어 유닛(111)의 기능들과 유사하다.
결정 유닛(213)은 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 기초하여, 전자 디바이스(200)에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드 및/또는 스펙트럼 관리 노드(전자 디바이스(200)에 대응하는 스펙트럼 관리 노드를 제외함)에 대한 스펙트럼 할당 방식을 결정하도록 구성된다.
또한, 제어 유닛(211)은 결정 유닛(213)에 의해 결정된 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보를 전자 디바이스(200)에 대응하는 스펙트럼 관리 노드를 제외한 스펙트럼 관리 노드에 송신하기 위한 제어를 수행하도록 추가로 구성된다.
다시 말해서, 실시예에 따른 전자 디바이스(200)는 스펙트럼 할당 방식(일부 실시예들에서 "마이닝"이라고 지칭될 수 있으며, 즉, 스펙트럼 블록을 생성함)을 결정하고, (일부 실시예들에서 스펙트럼 블록이라고 지칭될 수 있는) 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보를 송신하는데 사용된다.
구체적으로, 스펙트럼 블록을 생성한다는 것(마이닝)은 스펙트럼 관리 노드가 스펙트럼 관리 노드들(일부 실시예들에서 스펙트럼 게시판이라고 지칭될 수 있음)과 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 사용 상태에 의해 공유되는 정보에서 스펙트럼 공급 및 수요 관계에 기초하여 스펙트럼 양도 노드/스펙트럼 수요 노드에 대한 새로운 스펙트럼 할당 정보를 생성한다는 것을 지칭한다. 스펙트럼 공급 및 수요 이외에, 할당 결과도 스펙트럼 사용 제약 조건을 충족시키기 위해 요구된다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 블록을 생성하기 위한 스펙트럼 관리 노드는 마이너 노드(miner node) 또는 슈퍼 노드(super node)라고도 지칭될 수 있다.
일례로서, 도 13은 스펙트럼 게시판에 포함된 정보를 개략적으로 도시한다. 한가지 타입의 정보는 기존 사용자의 보호 또는 우선순위가 높은 이차 사용자의 보호에 대한 요건들(기준점 및 집계 간섭 상한에 의해 특징지어질 수 있음) 및 계산 방법을 포함하는 스펙트럼 사용 제약 정보이다. 기존 사용자의 상태 정보는 시스템에 의해 허용되고 시간이 지남에 따라 동적으로 변할 수 있는 법적 기존 정보 소스로부터 획득될 수 있다. 또한, 스펙트럼 공급 정보 및 스펙트럼 수요 정보의 예들이 위에서 설명되었으며, 본 명세서에서 반복되지 않는다.
일례로서, 도 14는 스펙트럼 게시판을 유지하는 프로세스의 예를 도시한다.
도 14에서의 기존 정보 소스는 기존 보호 정보를 생성하고 기존 보호 정보를 스펙트럼 관리 노드에 게시한다.
또한, 스펙트럼 양도 노드는 스펙트럼 양도 정보(1')를 생성하고, 스펙트럼 양도 노드는 스펙트럼 양도 정보를 스펙트럼 관리 노드(2')에 게시한다. 스펙트럼 수요 노드는 스펙트럼 수요 정보(1'')를 생성하고, 스펙트럼 수요 노드는 스펙트럼 수요 정보를 스펙트럼 관리 노드(2'')에 게시한다.
정보를 수신한 후, 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 게시판(3)을 업데이트하고 스펙트럼 게시판이 업데이트되는 시간 인스턴트를 업데이트 타임스탬프 Tupdate로서 설정한다. 이러한 방식으로, 전체 네트워크 내의 노드들은 정보를 취득할 수 있다.
도 15는 스펙트럼 관리 노드들 사이의 정보 상호작용의 프로세스의 예를 도시한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 스펙트럼 관리 노드(예를 들어, 마이너 노드)는 또 다른 스펙트럼 관리 노드(1)로부터 스펙트럼 게시판 정보를 요청한다. 요청은 마지막으로 정보를 업데이트하는 타임스탬프를 포함할 수 있다. 다른 스펙트럼 관리 노드는 요청의 타임스탬프 Treq를 스펙트럼 게시판(2)의 업데이트 타임스탬프 Tupdate와 비교함으로써 응답을 생성한다. Treq가 Tupdate 이상인 경우에, 응답은 업데이트를 수행할 필요가 없다는 것을 표시한다. Treq가 Tupdate 미만인 경우에, Treq 이후의 게시판 정보는 응답을 생성하는데 사용된다. 다른 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 게시판 정보 응답을 마이너 노드에 게시한다. 마이너 노드가 다른 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼 블록체인 정보를 요청하는 프로세스는 전술한 것과 유사하며, 본 명세서에서 반복되지 않는다.
스펙트럼 할당 방식을 결정하기 위한 전자 디바이스(예를 들어, 전술한 마이너 노드)의 실시예가 위에서 설명되어 있다. 또한, 본 개시내용의 실시예들은 스펙트럼 할당 방식을 결정하기보다는 다른 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼 할당 방식을 취득하기 위한 전자 디바이스를 추가로 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스(300)는 처리 회로(310)를 포함한다. 처리 회로(310)는 제어 유닛(311) 및 검증 유닛(313)을 포함한다.
제어 유닛(311)의 기능들 중 일부는 전술한 제어 유닛(111)의 기능들과 유사하다.
또한, 제어 유닛(311)은 전자 디바이스(300) 및/또는 또 다른 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드에 대한 (전자 디바이스(300)에 대응하는 스펙트럼 관리 노드를 제외하고) 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정된 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보를 수신하기 위한 제어를 수행하도록 추가로 구성된다.
검증 유닛(313)은 수신된 정보에 의해 표시된 스펙트럼 할당 방식을 검증하도록 구성된다.
구체적으로, 검증 유닛(313)은: 특정 사용자 장비의 스펙트럼 사용을 보장하거나 또는 특정 사용자 장비에 대한 간섭이 미리 결정된 범위 내에 있도록 하는 조건; 및 스펙트럼 할당이 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 공급 및 수요를 충족시킨다는 조건에 따라 스펙트럼 할당 방식을 검증할 수 있다.
스펙트럼 할당 방식을 검증하는 것은 스펙트럼 할당 정보에 대한 스펙트럼 사용 제약 조건 계산을 수행하는 것과; 이용가능한 시간 범위에서 출력 주소에 대응하는 무선 네트워크 관리 노드 및 사용 조건을 충족하는 또 다른 무선 네트워크 관리 노드에 의해 동시에 사용될 때 스펙트럼 게시판에 의해 정의된 스펙트럼 사용 제약 조건을 스펙트럼이 충족하는지를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, (전술한 전자 디바이스(200)와 유사한) 전자 디바이스(300)도 스펙트럼 할당 방식을 결정하도록 구성될 수 있다. 제어 유닛(311)은 전자 디바이스(300)에 의해 결정된 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보 또는 또 다른 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정된 검증된 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보를 저장하기 위한 제어를 수행하도록 추가로 구성될 수 있다.
일례로서, 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보는 블록체인의 형태로 저장될 수 있다. 다음으로, 블록체인이 간략하게 설명된다.
새로운 기술로서, 블록체인은 비트코인과 같은 디지털 암호 화폐들의 인기가 증가함에 따라 점진적으로 개발되어, 신뢰 축적없이 분산된 신용 확립 패러다임을 제공한다. 현재, 블록체인은 금융 산업, 과학 연구 기관, 정부 부서 및 투자 회사의 커다란 주의와 광범위한 관심을 끌고 있다. 블록체인 기술은 공동으로 유지되고 변조될 수 없는 데이터베이스를 확립함으로써 모든 과거 거래 기록들 및 이력 데이터를 기록한다. 모든 데이터는 분산 방식으로 저장되고, 개방되고 투명하다. 이 기술에 의해, 서로를 알지 못하는 임의의 인터넷 사용자들은 어떠한 중앙 신탁 기관들도 없이 계약, 지점간 회계, 디지털 암호화 등과 같은 방식으로 신용 계약에 도달할 수 있다. 이 기술에 의해, 디지털 화폐, 디지털 자산, 지적 재산, 스마트 계약 등을 설정할 수 있다.
블록체인은 탈중앙화, 신뢰성있는 데이터베이스, 오픈 소스 프로그램가능, 집단 유지, 안전 및 신뢰성 및 거래 준 익명성과 같은 특징들을 가지며, 강력하고, 공정하고, 단순하고, 경제적이며, 확장 가능한 관리 시스템을 구현하기위한 좋은 기반을 제공한다. 그러나, 블록체인의 현재 응용 시나리오와 공유 스펙트럼의 응용 시나리오 사이에는 핵심적인 차이가 있다. 블록체인은 금융 통화 및 저작권 유지와 같은 시나리오들에 주로 적용되기 때문에, 블록체인은 자산 고유성 또는 객체 고유성의 특징을 갖는다. 거래의 준수는 간단히 검증된다. 예를 들어, 가상 화폐들의 대체 거래에 대해서는, 자본 유출 당사자가 가상 화폐들의 소유권을 가지고 있고, 대체 거래를 감당하기에 충분한 가상 화폐들을 가지고 있는지를 확인하기만 하면 된다. 거래가 변조 및 추적이 불가능하도록 보장하는 것 이외에, 블록체인을 설계할 때 중요한 문제는 동일한 통화의 이중 지출을 피하는 것이다.
블록체인을 분류하는 다수의 방식이 있다. 하나의 분류 방법에서, 블록체인 응용은 블록체인의 응용 범위들 및 개발 단계들에 기초하여 블록체인 1.0, 블록체인 2.0, 및 블록체인 3.0으로 분류된다. 블록체인 1.0은 가상 화폐 응용, 즉, 대체 계정들, 송금 및 디지털 지불들에 관련된 암호 화폐 응용을 지원한다. 비트코인은 블록체인 1.0의 전형적인 응용이다. 블록체인 2.0은 스마트 계약 응용을 지원하는데, 여기서 계약들은 경제, 시장 및 금융에서의 블록체인 응용들의 초석들이다. 블록체인 2.0의 응용들은 주식, 채권, 선물, 대출, 모기지, 재산권, 지능형 자산 및 스마트 계약을 포함한다. 블록체인 3.0의 응용은 분산되고, 이것은 통화, 금융 및 시장의 범위를 넘어, 특히 정부, 건강, 과학, 문화 및 예술 분야의 응용들을 포함한다.
또 다른 분류 방법에서, 블록체인은 블록체인 배치 모드에 기초하여 공개 블록체인, 컨소시엄 블록체인, 및 비공개 블록체인으로 분류된다. 공개 블록체인은 네트워크의 소유자가 없고 네트워크가 외부에 완전히 개방되는 네트워크 아키텍처 모드이다. 네트워크 내의 각각의 노드는 선택적으로 동일한 특권을 가질 수 있다. 완벽하게 분산된 블록체인 네트워크에서, 모든 노드는 블록체인 데이터를 판독 및 기입할 수 있고, 합의가능한 프로세스에 참여하기 위해 회계의 후보 노드로서 역할을 할 수 있고, 원장 및 회계를 생성하는데 참여할 기회를 가질 수 있다. 컨소시엄 블록체인은 네트워크가 컨소시엄에 의해 공유되고 컨소시엄 멤버들에게 개방되는 네트워크 아키텍처 모드이다. 네트워크 내의 각각의 노드는 상이한 특권을 부여받는다. 부분적으로 분산된 블록체인 네트워크에서, 부여된 특권에 기초하여, 노드는 블록체인 데이터를 판독 및 기록하고, 합의가능한 프로세스에 참여하고, 원장 및 회계를 생성하는데 참여한다. 비공개 블록체인은 네트워크가 하나의 소유자에 속하고 소유자의 멤버들에게 개방되는 네트워크 아키텍처 모드이다. 네트워크 내의 각각의 노드는 상이한 특권을 부여받는다. 부분적으로 중앙집중화된 블록체인 네트워크에서, 부여된 특권에 기초하여, 노드는 블록체인 데이터를 판독 및 기록하고, 합의가능한 프로세스에 참여하고, 원장 및 회계를 생성하는데 참여한다.
본 개시내용에 따른 실시예는 블록체인 시스템에 기초하고, 인터넷을 통해 메시지들을 완벽하게 교환하는 IP 통신 프로토콜 및 분산된 네트워크에 기초하여 네트워크 통신들에 구축된다. 도 9는 블록체인 1.0에 기초한 분산된 스펙트럼 관리 시스템의 프로토콜 스택을 도시하는 개략도이다. 프로토콜 스택은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 개시내용의 실시예들은 임의의 버전의 블록체인에 적용될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
도 10은 본 개시내용의 실시예들이 적용될 수 있는 분산된 스펙트럼 관리 시스템의 구조를 도시한다. 논리적 엔티티는 기존 정보 소스, 스펙트럼 관리 노드 및 무선 네트워크 관리 노드를 포함한다.
구체적으로, 기존 정보 소스는 기존 사용자 상태를 갖는 스펙트럼 관리 노드들을 제공한다. 스펙트럼 관리 노드는 블록에 의해 스펙트럼 할당 정보를 캡슐화한다. 캡슐화를 위한 블록은 스펙트럼 블록으로 지칭된다. 스펙트럼 블록들은 블록체인을 기본 프로토콜로서 사용하여 링크되어, 스펙트럼 블록체인 또는 스펙트럼 원장을 형성한다. 스펙트럼 원장은 네트워크 내의 다수의 스펙트럼 관리 노드들에 의해 공동으로 유지된다. 무선 네트워크 관리 노드는 무선 네트워크에 대한 액세스 포인트이다. 예를 들어, 무선 네트워크 관리 노드는 eNB, WiFi-AP 또는 CBSD일 수 있다. 무선 네트워크 관리 노드는 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼을 획득하고 관리된 사용자 장비를 서빙한다. 무선 네트워크 관리 노드는 스펙트럼 양도 노드 또는 스펙트럼 수요 노드일 수 있고, 이는 스펙트럼 공급 및 수요 동작에 기초하여 결정된다.
도 10에 도시된 구조는 공개 블록체인 구조, 컨소시엄 블록체인 구조 또는 비공개 블록체인 구조일 수 있고, 이것은 어떤 종류의 스펙트럼 관리 노드가 구조에 속하는지에 기초하여 결정된다. 스펙트럼 관리 노드들이 일반인에게 개방될 수 있는 경우에, 구조는 공개 블록체인 구조이다. 스펙트럼 관리 노드가 컨소시엄 멤버인 경우에, 구조는 컨소시엄 블록체인 구조이다. 스펙트럼 관리 노드가 조직에 의해 소유되는 경우에, 구조는 비공개 블록체인 구조이다. 기존 사용자의 안전 보호를 고려하면, 컨소시엄 블록체인 또는 비공개 블록체인은 배치에 적합하다. 즉, 스펙트럼 관리 노드는 컨소시엄 또는 조직에 의해 소유되고 기존 정보 소스는 유일하게 스펙트럼 관리 노드와 인터페이스를 설정한다.
본 개시내용의 실시예에서 사용되는 데이터 정보는 스펙트럼 원장(spectrum ledger) 및 스펙트럼 게시판(spectrum bulletin board)을 포함할 수 있다. 스펙트럼 게시판의 예는 위에서 설명되었으며, 본 명세서에서 반복되지 않는다. 스펙트럼 원장의 예시적인 구조는 도 11에 도시된 바와 같다. 스펙트럼 원장은 스펙트럼 블록들을 링크함으로써 형성된다. 링크 포인터는 암호 해시 알고리즘을 사용하여 블록 헤드를 처리함으로써 생성되는 블록 헤드 해시 값이다. 스펙트럼 블록은 블록 헤드와 블록 바디를 포함한다. 전체 원장에서 첫 번째 블록은 제네시스 블록(genesis block)이라고 지칭된다.
블록 헤드는 블록들을 링크하고 검증을 단순화하는데 사용되는 전체 블록의 해시 값을 포함한다. 블록 바디의 구조는 기본 데이터 블록들을 주로 포함한다. 또한, 각각의 블록에서의 데이터 정보가 변조될 수 없도록 보장하기 위해, 기본 데이터는 해시 알고리즘을 포함하는 트리 정보 구조를 사용하여 처리될 수 있다. 도 12를 참조하면, 예시적인 머클 해시 트리(Merkle Hash tree)는 해시 값들에 기초한 2진 트리 또는 다수의 트리이다. 머클 해시 트리의 각각의 리프 노드(leaf node) 상의 값은 데이터 블록의 해시 값이다. 논-리프 노드(non-leaf node) 상의 값은 논-리프 노드의 모든 자식 노드의 조합 결과의 해시 값이다. 전체 트리의 루트(ROOT)는 블록 헤드에 저장되고, 각각의 블록 내의 데이터 정보가 변조되는지를 신속하게 검증하는데 사용된다. 트리의 다른 노드들은 블록 바디에 저장된다.
공통 블록체인과는 상이하게, 블록 바디는 스펙트럼 할당에 관련된 정보를 포함하고, 이는 예를 들어, (스펙트럼 범위, 최대 가용 전력 및 이용가능한 시간 범위를 포함하는) 스펙트럼 및 구성, 스펙트럼 양도 노드를 표현하는 입력, 및 스펙트럼 수요 노드를 표현하는 출력을 포함한다. 블록체인 보호 프라이버시 모델에 기초하여, 입력 및 출력은 각각 스펙트럼 양도 노드/스펙트럼 수요 노드의 주소 및 위치 정보이다. 주소는 노드의 공개 키에 의해 표현된다.
도 16은 스펙트럼 블록을 생성(마이닝)하는 프로세스의 예를 도시한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 마이너 노드는 스펙트럼 게시판 내의 계산 방법을 사용하여, 스펙트럼 게시판 내의 스펙트럼 공급 및 수요 관계 및 스펙트럼 원장 내의 다른 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 사용 상태에 기초하여 스펙트럼 양도 노드/수요 노드에 대한 새로운 스펙트럼 할당 정보를 생성한다. 할당 결과는 스펙트럼 게시판에서 스펙트럼 사용 제약 조건을 충족시키기 위해 필요하다. 제약을 충족시키는 스펙트럼 할당 결과를 계산하는 경우에, 마이너 노드는 스펙트럼 할당 결과를 스펙트럼 블록(1)로서 캡슐화한다.
다음으로, 마이너 노드는 스펙트럼 관리 노드들(2)을 포함하는 네트워크에 스펙트럼 블록을 브로드캐스팅한다.
그 후, 다른 스펙트럼 관리 노드는 브로드캐스팅된 스펙트럼 블록을 수신하고, 제1 수신된 스펙트럼 블록(3)을 검증한다. 검증 결과가 제1 수신된 스펙트럼 블록이 준수한다는 것을 표시하는 경우, 다른 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 블록을 스펙트럼 원장의 끝에 추가한다.
스펙트럼 원장 데이터의 저장을 위해, 스펙트럼 관리 노드는 저장된 데이터의 양에 기초하여 전체 노드 및 경량 노드로 추가로 분류될 수 있다. 전체 노드는 모든 현재 무선 네트워크 노드의 스펙트럼 사용 상태를 포함하는 스펙트럼 블록 정보를 저장할 수 있고(예를 들어, 스펙트럼 블록 정보는 제네시스 블록으로부터의 모든 스펙트럼 블록체인의 데이터를 포함할 수 있음), 스펙트럼 블록 생성 또는 스펙트럼 블록 데이터 검증 동작이 로컬로 저장되는 스펙트럼 블록체인 및 스펙트럼 게시판에만 기초하여 수행될 수 있다는 이점들이 있다. 경량 노드는 스펙트럼 블록 정보의 일부만을 저장할 수 있다. 다른 데이터가 필요할 때, 경량 노드는 대응하는 동작을 수행하기 위해 다른 스펙트럼 관리 노드로부터 요청된 데이터를 요청할 수 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따르면, 검증 유닛(313)은 특정 기간 내에 다수의 새로운 스펙트럼 할당 방식 정보가 수신되는 경우에, 검증을 수행하기 위해 그로부터 가장 빠른 공개 시간을 갖는 것을 선택하도록 구성될 수 있다.
블록체인의 형태로 수행되는 저장의 실시예의 경우, 동일한 블록 일련 번호를 갖는 다수의 새로운 스펙트럼 할당 방식 정보가 수신되는 경우에, 검증 유닛(313)은 검증을 수행하기 위해 그로부터 가장 빠른 공개 시간을 갖는 것을 선택할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 제어 유닛(311)은 수신된 새로운 스펙트럼 할당 방식 정보의 시간 윈도우 식별자가 현재 저장된 스펙트럼 할당 방식 정보의 시간 윈도우 식별자와 연속하지 않는 경우에, 다른 스펙트럼 관리 노드에 정보 동기화를 수행하기 위한 요청을 전송하기 위한 제어를 수행하도록 구성될 수 있다.
블록체인 형태로 수행되는 저장의 실시예의 경우, 제어 유닛(311)은 수신된 새로운 스펙트럼 할당 방식 정보의 블록 일련 번호가 현재 저장된 블록체인의 일련 번호와 연속하지 않는 경우에, 정보 동기화를 수행하기 위한 요청을 다른 스펙트럼 관리 노드에 전송하기 위한 제어를 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 제어 유닛(311)은 미리 결정된 수의 스펙트럼 할당 방식 정보가 새롭게 저장되는 경우에, 미리 결정된 수의 스펙트럼 할당 방식 정보에 선행하는 스펙트럼 할당 방식 정보에 의해 표시되는 스펙트럼 할당 방식을 전자 디바이스(300)에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드에 통지하기 위한 제어를 수행하도록 구성될 수 있다.
블록체인 형태로 수행되는 저장의 실시예의 경우, 제어 유닛(311)은 미리 결정된 수의 블록들이 새롭게 저장되는 경우에, 미리 결정된 수의 블록들에 선행하는 블록에 의해 표시되는 스펙트럼 할당 방식을 전자 디바이스(300)에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드에 통지하기 위한 제어를 수행하도록 구성될 수 있다.
예로서, 도 17은 스마트 계약에 기초하여 스펙트럼 할당을 수행하는 프로세스를 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 게시판(1) 내의 콘텐츠를 업데이트한다. 특히, 스펙트럼 블록이 스펙트럼 원장의 끝에 추가될 때, 스펙트럼 관리 노드는 차후에 반복되는 자원 할당을 피하기 위해 스펙트럼 양도/수요 노드 및 게시판 상의 자원 공급 및 수요 요청을 클리어할 수 있다.
다음으로, 모든 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 블록(2)의 제2 검증을 수행한다. 제2 검증은 유효성 검증으로서 간주될 수 있다. 구체적으로, 2개의 새로운 블록을 동시에 "마이닝"하는 상이한 영역들 내의 2개의 마이너 노드와 2개의 새로운 블록이 서로 링크되는 경우가 있을 수 있다. 이 경우에, 메인 체인에서 분기(furcation)가 발생할 수 있다. 어느 블록이 논리적이지 않은지를 즉시 결정하는 대신에, 시스템은 후속 마이너들이 항상 최대 누적된 작업 증명을 갖는 블록체인을 선택하도록 지정한다(대안적으로, 지분의 증명과 같은 다른 방식들이 사용될 수 있다). 따라서, 분기가 메인 체인에서 발생한 후에, 후속 블록의 마이너는 계산 및 비교를 통해 최대 현재 누적된 작업 증명을 갖는 후보 체인과 블록을 링크하여, 더 긴 새로운 메인 체인을 형성하고, 분기의 위치에서 짧은 체인을 자동으로 포기하여, 분기의 문제를 해결한다. 상기 실시예에 따르면, 작업 증명은 스펙트럼 블록 내의 요건들을 충족시키는 스펙트럼 공급 및 수요 노드들의 수에 의존할 수 있다. 큰 수는 작업부하가 많다는 것을 표시한다. 스펙트럼 블록 이후에, X개의 블록이 차후에 스펙트럼 원장에 추가되는 경우에, 스펙트럼 블록이 제2 검증을 통과하는 것으로 결정된다. 예를 들어, X는 5일 수 있다.
그 후, 스펙트럼 할당과 관련된 스펙트럼 양도 노드 및 스펙트럼 수요 노드는 스펙트럼 할당 재구성(3)을 수행한다. 블록체인 상의 스펙트럼 블록 내의 스펙트럼 할당 정보는 실제로 스마트 계약이다. 계약은 관련 노드가 스펙트럼을 양도하거나 사용하는 조건을 규정한다. 관련 노드는 계약의 정보에 기초하여 대응하는 구성을 수행한다.
도 18은 분산된 스펙트럼 할당을 수행하는 프로세스의 예를 도시한다.
프로세스들 (1), (1'), (1'')에서, 각각의 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 관리 노드를 포함하는 네트워크에서 로컬 스펙트럼 공급 및 수요 정보를 브로드캐스팅 및 게시하여, 각각의 스펙트럼 관리 노드가 동일한 글로벌 스펙트럼 공급 및 수요 정보를 취득하게 한다.
프로세스 (2)에서, 마이너 노드는 스펙트럼 게시판 상의 스펙트럼 확산 및 수요 관계와 스펙트럼 원장 상의 다른 무선 네트워크 관리 노드들의 스펙트럼 사용 상태에 기초하여 스펙트럼 양도 노드/수요 노드에 대한 새로운 스펙트럼 할당 정보를 생성한다. 할당 결과는 스펙트럼 게시판 상의 스펙트럼 사용 제약 조건을 충족시키기 위해 필요하다. 이를 고려하면, 스펙트럼 원장 상의 스펙트럼 할당의 현재 최대 일련 번호는 #N으로 표현된다. 제약 조건을 충족시키는 스펙트럼 할당 결과를 계산하는 경우에, 마이너 노드는 결과를 스펙트럼 할당 #N+1로서 캡슐화한다.
프로세스 (3)에서, 마이너 노드는 스펙트럼 관리 노드를 포함하는 네트워크에서 스펙트럼 할당 #N+1을 브로드캐스팅 및 게시한다.
프로세스 (4)에서, 스펙트럼 할당 #N+1을 수신하는 스펙트럼 관리 노드는 다음의 단계들 (a) 내지 (c)를 수행한다.
단계 (a)에서, 스펙트럼 할당 #N+1이 선택된다. 다수의 스펙트럼 할당 #N+1이 있는 경우에, 가장 빠른 타임스탬프를 갖는 스펙트럼 할당 #N+1이 선택된다.
단계 (b)에서, 선택된 스펙트럼 할당 #N+1에 대한 제1 검증이 수행된다. 제1 검증은 컴플리언스 검증(compliance verification)으로서 간주될 수 있다. 제1 검증은 스펙트럼 할당 #N+1과 스펙트럼 원장 사이의 스펙트럼 할당 및 일관성의 유효성에 대해 수행될 수 있다. 스펙트럼 할당의 유효성은 스펙트럼 할당 결과가 스펙트럼 게시판 상의 스펙트럼 사용 제약 조건을 충족시키는지를 지칭한다. 스펙트럼 할당 #N+1과 스펙트럼 원장 사이의 일관성은 스펙트럼 할당 #N+1에 저장된 최종 스펙트럼 할당의 인덱스가 스펙트럼 할당 #N+1의 인덱스와 일치하는지와 생성된 스펙트럼 할당 캡슐화가 요건들을 충족시키는지를 지칭한다.
단계 (c)에서, 검증 결과가 스펙트럼 할당 #N+1이 준수한다는 것을 표시하는 경우, 스펙트럼 블록은 스펙트럼 원장의 끝에 추가되고 스펙트럼 블록은 유효 스펙트럼 할당 #N+1로서 결정된다.
스펙트럼 관리 노드가 마이너 노드이고 스펙트럼 할당 #N+1이 선택되는 경우에, 제1 검증의 상기 단계는 스킵될 수 있고 프로세스는 직접 단계 (c)로 진행한다.
프로세스 (5)에서, 프로세스 (4)와 유사하게, 스펙트럼 할당 #N+2를 수신하는 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 할당 #N+2에 대해 제1 검증을 수행하고 스펙트럼 할당 #N+2가 유효한 것으로 결정한다.
프로세스 (6)에서, 프로세스 (5)와 유사하게, 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 할당 #N+1+X가 유효한 것으로 결정될 때까지 수신된 스펙트럼 할당들에 대한 제1 검증을 연속적으로 수행하며, 여기서 X는 1 이상의 양의 정수이다.
프로세스 (7)에서, 스펙트럼 할당 #N+1은 스펙트럼 할당 #N+1의 스펙트럼 할당 결과의 실행을 트리거하는 제2 검증을 통과한다. 일반적으로, X개의 새로운 스펙트럼 할당이 차후에 스펙트럼 원장에 추가되는 경우에, 스펙트럼 블록이 제2 검증을 통과한 것으로 결정된다.
도 19는 분산된 스펙트럼 할당을 수행하는 프로세스의 예를 도시한다. 도 19에 도시된 프로세스는 도 19의 스펙트럼 할당이 스펙트럼 블록의 형태로 캡슐화된다는 점을 제외하고 도 18에 도시된 프로세스와 동일하다. 이에 관련된 상세한 설명은 본 명세서에서 생략된다.
도 20은 분산된 스펙트럼 할당 및 분기 처리를 수행하는 프로세스의 예를 도시한다.
도 20에 도시된 바와 같이, 프로세스 (1)에서, 각각의 스펙트럼 관리 노드는 브로드캐스팅을 통해 동일한 글로벌 스펙트럼 공급 및 수요 정보를 획득한다.
프로세스들 (2) 및 (2')에서, 마이너 노드(3) 및 마이너 노드(4)는 각각 스펙트럼 할당 #N+1 및 스펙트럼 할당 #N+1'을 생성한다.
프로세스들 (3) 및 (3')에서, 마이너 노드(3) 및 마이너 노드(4)는 생성된 스펙트럼 할당들을 각각 브로드캐스팅 및 게시한다.
프로세스들 (4) 및 (4')에서, 스펙트럼 할당 #N+1 및/또는 스펙트럼 할당 #N+1'을 수신하는 스펙트럼 관리 노드는 제1 검증을 수행한다. 송신 지연 또는 송신 실패와 같은 일부 이유로 인해 상이한 스펙트럼 할당들이 선택될 수 있다. 송신 실패 또는 송신 지연의 경우에, #N+1 및 #N+1'은 스펙트럼 관리 노드들에 동일한 순서로 도달할 수 없거나, 또는 #N+1 및 #N+1' 모두가 스펙트럼 관리 노드들에 도달할 수 없다. 그 결과, 스펙트럼 관리 노드(2)에 의해 결정된 유효 스펙트럼 할당 #N+1'은 다른 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정된 유효 스펙트럼 할당 #N+1과 상이하다.
프로세스들 (5) 내지 (7)에서, 스펙트럼 관리 노드(2) 이외에, 다른 스펙트럼 관리 노드는 일반적으로 도 18에 도시된 프로세스에 후속하는 스펙트럼 원장을 유지한다.
프로세스 (5')에서, 스펙트럼 관리 노드(2)는 검증을 통과할 수 없는 새로운 스펙트럼 할당 #N+2를 수신하고, 이것은 스펙트럼 할당 #N+1이 스펙트럼 할당 #N+2에 선행하고 있기 때문이며, 인덱스 검증은 통과할 수 없다. 따라서, 스펙트럼 관리 노드(2)는 스펙트럼 할당 #N+2를 폐기해야 한다.
프로세스 (6')에서, 새로운 스펙트럼 할당 #N+3을 수신할 때, 스펙트럼 관리 노드(2)는 스펙트럼 할당 #N+3의 일련 번호가 스펙트럼 원장 상의 최종 스펙트럼 할당 #N+1'의 것과 연속적이지 않다는 것을 검출하고, 그에 의해 스펙트럼 원장 상에서 에러가 발생한다고 결정한다. 따라서, 스펙트럼 관리 노드(2)는 스펙트럼 원장 동기화를 수행하기 위한 요청을 다른 스펙트럼 관리 노드에 전송하여 스펙트럼 원장의 일관성을 복구한다.
스펙트럼 할당이 스펙트럼 블록의 형태로 캡슐화되는 경우에, 분산된 스펙트럼 할당 및 분기 처리를 수행하는 프로세스는 스펙트럼 할당이 스펙트럼 블록의 형태인 것을 제외하고는 도 20의 프로세스와 유사하다. 이에 관련된 상세한 설명은 본 명세서에서 생략된다.
전술한 바와 같이, 본 개시내용의 실시예들은 3.5GHz 주파수 대역 또는 5GHz 광대역 시스템에서의 CBRS(Citizens Broadband Radio Service)에 적용될 수 있다. 다음으로, 2개의 응용 예가 추가로 설명될 것이다.
제1 예: 3.5GHz 주파수 대역에서의 CBRS
WINNF 조직에 의해 개발된 스펙트럼 액세스 시스템(SAS)은 3.5GHz 주파수 대역에서의 다수의 시스템 사이의 공존 관리를 연구한다. 미국에서, 3.5GHz 주파수 대역은 DoD(Department of Defense) 레이더 시스템에 사용되어 왔다. 현재, FCC(federal communications commission)는 3.5GHz 주파수 대역을 스펙트럼 공유 방식으로 상업적으로 사용할 수 있도록 논의하고 있다. 공유 시스템은 3개의 레벨을 포함하는 SAS의 일부이다.
기존 사용자는 제한된 시간에 상기 DoD 레이더 시스템, FSS(fixed satellite service) 및 그랜드파터 지상 무선 동작(grandfathered terrestrial wireless operation)들을 포함하는 최고 레벨을 표현한다.
다른 레벨들은 통틀어 CBSD(citizens broadband radio service device)라고 지칭된다. CBRS는 PAL(priority access license)과 GAA(general authorized access)인 2개의 레벨을 추가로 포함한다.
스펙트럼 사용에서, 기존 사용자를 CBSD의 유해한 간섭으로부터 보호하고 PAL을 GAA의 유해한 간섭으로부터 보호할 필요가 있다. CBRS는 조사 지구 단위로 자원 할당을 수행한다. PAL은 3550MHz 내지 3650MHz 범위의 스펙트럼을 사용할 수 있으며, 이는 3년의 기간 동안 10MHz 단위로 허가받는다. 각각의 조사 지구에서 모든 PAL에 의해 점유된 총 스펙트럼은 70MHz를 초과하지 않으며, 각각의 PAL에 의해 점유된 스펙트럼은 40MHz를 초과하지 않는다. GAA는 하이 레벨 사용자에게 유해한 간섭을 일으키지 않는다는 전제 하에서 3550MHz 내지 3700MHz 범위의 스펙트럼을 사용할 수 있다. 자원 관리를 위한 논리적 엔티티는 주로 SAS와 도메인 프록시를 포함한다. 도 21을 참조하면, 개별 CBSD 또는 네트워크 CBSD를 대신하여, 도메인 프록시는 SAS와 상호작용하여 CDSD에 대한 서비스를 취득한다. 그러나, CBSD는 도메인 프록시없이 서비스를 획득하기 위해 SAS와 직접 상호작용할 수 있다.
CBRS-A(CBRS alliance) 조직은 상이한 CBSD들 간의 공존을 제공하기 위해 TS(technical specification)를 개발한다. CBRS-A에 의해 관리되는 GxG(coexistence group) 내의 논리적 엔티티 공존 매니저는 SAS의 규칙에 따라 GAA 사용자들 사이의 공존을 관리하는데 사용되고, 도 22를 참조할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들이 3.5GHz 주파수 대역에서 CBRS에 적용되는 경우, 기존 정보 소스는 기존 검출(ECS)일 수 있다. 스펙트럼 할당 디바이스 SM은 SAS 또는 CxM일 수 있다. 무선 네트워크 관리 디바이스 WNM는 CBSD일 수 있다. 사용자 장비 UE는 단말 사용자 디바이스(EUD)일 수 있다.
제2 예: 5GHz 광대역 시스템
유럽 위원회의 목적은 5G 광대역 시스템을 위한 기술을 개발하는 것이다. 연구 결과들은 광대역 무선 액세스 네트워크(BRAN)의 프로젝트를 포함하고: WAS/RLAN은 5GHz 주파수 대역의 중심에서 협력적으로 동작한다.
5GHz 광대역 시스템에서 관리를 위한 논리적 엔티티는 중앙 제어기 및 코디네이터(C3)라고 지칭된다. 구체화된 물리적 엔티티는 C3 인스턴스라고 지칭된다. C3 인스턴스는 정보 상호작용을 통해 관리 대상들에 대한 중앙 조정을 수행하는 다수의 분산된 상호접속된 C3 인스턴스를 포함할 수 있다.
5GHz 광대역 시스템에서 관리 대상들은 WAS/RLAN이라고 지칭된다.
본 개시내용의 실시예들이 5GHz 광대역 시스템에 적용되는 경우에, 기존 정보 소스는 시스템에 의해 정의되는 기존 정보 소스일 수 있다. 스펙트럼 할당 디바이스 SM는 C3 인스턴스일 수 있다. 무선 네트워크 관리 디바이스 WNM은 WAS/RLAN들일 수 있다. 사용자 장비 UE는 WAS/RLAN들의 가입자일 수 있다.
디바이스들의 실시예들의 상기 설명에서, 일부 프로세스들 및 방법들이 또한 개시되는 것이 명백하다. 다음으로, 전술한 세부사항들을 반복하지 않고 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법을 설명할 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법은 단계 S410을 포함한다. 단계 S410에서, 제2 스펙트럼 관리 노드는 스펙트럼 공급 및 수요 정보를, 적어도 하나의 제1 스펙트럼 관리 노드로 송신하고/하거나 이로부터 수신한다. 스펙트럼 공급 및 수요 정보는 제2 스펙트럼 관리 노드 및/또는 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 공급 및 수요에 관련된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단계 S410과 유사한 단계 S510 이외에, 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법은 단계들 S520 및 S530을 추가로 포함한다.
단계 S520에서, 제2 스펙트럼 관리 노드 및/또는 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드에 대한 스펙트럼 할당 방식은 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 기초하여 결정된다.
단계 S530에서, 결정된 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보가 제1 스펙트럼 관리 노드에 송신된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단계 S410과 유사한 단계 S610 이외에, 일 실시예에 따른 스펙트럼 관리 방법은 단계들 S620 및 S630을 추가로 포함한다.
단계 S620에서, 제2 스펙트럼 관리 노드 및/또는 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드에 대해 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정된 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보가 수신된다.
단계 S630에서, 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정된 스펙트럼 할당 방식이 검증된다.
또한, 본 개시내용의 실시예에 따라 무선 네트워크 관리 디바이스가 추가로 제공된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 무선 네트워크 관리 디바이스(700)는 처리 회로(710)를 포함한다. 처리 회로(710)는 송신 제어 유닛(711) 및 수신 제어 유닛(713)을 포함한다.
송신 제어 유닛(711)은 스펙트럼 공급 및 수요 정보를 스펙트럼 관리 노드로 송신하기 위한 제어를 수행하도록 구성된다. 수신 제어 유닛(713)은 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보를 수신하기 위한 제어를 수행하도록 구성된다. 스펙트럼 할당 방식은 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다.
도 8은 일 실시예에 따른 무선 네트워크 관리 방법을 도시한다. 무선 네트워크 관리 방법은 단계 S810 및 단계 S820을 포함한다.
단계 S810에서, 스펙트럼 공급 및 수요 정보는 스펙트럼 관리 노드에 송신된다.
단계 S820에서, 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보가 수신된다. 스펙트럼 할당 방식은 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다.
또한, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 컴퓨터 판독가능 매체가 추가로 제공된다. 컴퓨터 판독가능 매체는 정보 처리 장치에 의해 실행될 때, 정보 처리 장치로 하여금 본 개시내용의 실시예들에 따른 방법을 실행하게 하는 실행가능 명령어들을 포함한다.
한 예로서, 상기 방법들의 다양한 단계들 및 상기 디바이스들의 다양한 모듈들 및/또는 유닛들은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합으로서 구현될 수 있다. 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해 구현하는 경우에, 상기 방법들을 구현하기 위한 소프트웨어로 이루어진 프로그램들이 저장 매체 또는 네트워크로부터의 전용 하드웨어 구조(예를 들어, 도 23에 도시한 범용 컴퓨터(2300))를 갖는 컴퓨터에 설치된다. 컴퓨터는 다양한 프로그램과 함께 설치될 때 다양한 기능을 수행할 수 있다.
도 23에서, 중앙 처리 장치(CPU)(2301)는 판독 전용 메모리(ROM)(2302) 내에 저장된 프로그램들 또는 저장부(2308)로부터 랜덤 액세스 메모리(RAM)(2303)로 로드된 프로그램들에 따라 다양한 처리를 수행한다. CPU(2301)가 다양한 처리를 수행할 때 요구되는 데이터는 필요에 따라 RAM(2303) 내에 또한 저장된다. CPU(2301), ROM(2302) 및 RAM(2303)은 버스(2304)를 통해 서로 링크된다. 입출력 인터페이스(2305)는 또한 버스(2304)에 링크된다.
다음의 컴포넌트들은 입출력 인터페이스(2305): (키보드, 및 마우스 등을 포함하는) 입력부(2306), (음극선관(CRT) 및 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이, 및 확성기를 포함하는) 출력부(2307), (하드 디스크 등을 포함하는) 저장부(2308), 및 (네트워크 인터페이스 카드 예를 들어, LAN 카드, 및 모뎀을 포함하는) 통신부(2309)에 링크된다. 통신부(2309)는 네트워크 예를 들어, 인터넷을 통해 통신 처리를 수행한다. 드라이버(2310)는 또한 필요에 따라 입출력 인터페이스(2305)에 링크될 수 있다. 이동식 매체(2311) 예를 들어, 자기 디스크, 광 디스크, 자기-광 디스크 및 반도체 메모리가 필요에 따라 드라이버(2310) 상에 설치될 수 있으므로, 이동식 매체(2311)로부터 판독된 컴퓨터 프로그램들은 필요에 따라 저장부(2308)에 설치된다.
소프트웨어에 의해 전술한 일련의 처리를 수행하는 경우에, 소프트웨어로 이루어진 프로그램들은 네트워크 예를 들어, 인터넷 또는 저장 매체 예를 들어, 이동식 매체(2311)로부터 설치된다.
본 기술 분야의 통상의 기술자들은 저장 매체는 프로그램들을 저장하는 도 23에 도시한 이동식 매체(2311)로 한정되지 않고 사용자에게 프로그램들을 제공하기 위해 디바이스와 떨어져 분산된다는 것을 이해하여야 한다. 이동식 매체(2311)의 예들로서는: (플로피 디스크(등록 상표)를 포함한) 자기 디스크, (CD-ROM(compact disk read only memory) 및 DVD(digital versatile disk)를 포함한) 광 디스크, (MD(mini disk)(등록 상표)를 포함한) 광자기 디스크, 및 반도체 메모리가 포함된다. 대안적으로, 저장 매체는 ROM(2302)에 포함된 하드 디스크 및 프로그램들을 저장하는 저장부(2308)일 수 있으며, 이는 이들을 포함하여 디바이스와 함께 사용자에게 분산될 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 따라 머신 판독가능한 명령어 코드를 저장한 프로그램 제품이 추가로 제공된다. 머신에 의해 판독되고 실행될 때, 명령어 코드는 머신으로 하여금 본 개시내용의 실시예에 따른 방법을 수행하게 한다.
따라서, 머신 판독가능한 명령어 코드를 저장한 프로그램 제품을 운반하기 위한 저장 매체가 본 개시내용에 따라 추가로 제공된다. 저장 매체는 플로피 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 저장 카드, 메모리 스틱(memory stick) 등을 포함하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
본 개시내용의 실시예들은 또한, 다음과 같은 전자 디바이스에 관한 것이다. 전자 디바이스가 기지국 측에 사용되는 경우에, 전자 디바이스는 대형 eNB 및 소형 eNB 등의, 임의의 타입의 진화된 노드 B(eNB)로서 구현될 수 있다. 소형 eNB는 피코 eNB, 마이크로 eNB 및 홈(펨토) eNB 등의, 대형 셀보다 작은 셀을 담당하는 eNB일 수 있다. 대안적으로, 전자 디바이스는 NodeB 및 베이스 트랜시버 스테이션(BTS) 등의, 임의의 다른 타입의 기지국들로서 구현될 수 있다. 전자 디바이스는 (기지국 디바이스라고도 지칭되는) 무선 통신을 제어하도록 구성된 바디; 및 바디와 상이한 위치들에 위치된 하나 이상의 원격 무선 헤드(RRH)를 포함할 수 있다. 또한, 이하에서 설명되는 다양한 타입의 단말기들 각각은 기지국의 기능들을 일시적 또는 반영구적 방식으로 수행함으로써 기지국으로서 동작할 수 있다.
전자 디바이스가 사용자 장비 측에 사용되는 경우에, 전자 디바이스는 (스마트 폰, 태블릿 퍼스널 컴퓨터(PC), 노트북 PC, 휴대용 게임 단말기, 휴대용/동글 이동 라우터 및 디지털 카메라와 같은) 이동 단말기 또는 (자동차 내비게이션 디바이스와 같은) 차량내 단말기로서 구현될 수 있다. 또한, 전자 디바이스는 (하나 이상의 칩을 포함하는 집적 회로 모듈 등의) 상기 단말기들 각각에 설치되는 무선 통신 모듈일 수 있다.
[단말 디바이스의 응용 예]
도 24는 본 개시내용에 따른 기술이 적용될 수 있는 스마트 폰(2500)의 개략적인 구성의 예를 도시하는 블록도이다. 스마트 폰(2500)은 프로세서(2501), 메모리(2502), 저장 디바이스(2503), 외부 접속 인터페이스(2504), 카메라(2506), 센서(2507), 마이크로폰(2508), 입력 디바이스(2509), 디스플레이 디바이스(2510), 스피커(2511), 무선 통신 인터페이스(2512), 하나 이상의 안테나 스위치(2515), 하나 이상의 안테나(2516), 버스(2517), 배터리(2518), 및 보조 제어기(2519)를 포함한다.
프로세서(2501)는 예를 들어, CPU 또는 시스템 온 칩(system on chip)(SoC)일 수 있으며, 스마트 폰(2500)의 응용 계층 및 다른 계층의 기능들을 제어한다. 메모리(2502)는 RAM 및 ROM을 포함하고, 프로세서(2501)에 의해 실행되는 프로그램 및 데이터를 저장한다. 저장 디바이스(2503)는 반도체 메모리 및 하드 디스크 등의 저장 매체를 포함할 수 있다. 외부 접속 인터페이스(2504)란, (메모리 카드 및 USB(Universal Serial Bus) 디바이스 등의) 외부 디바이스를 스마트 폰(2500)에 접속하기 위한 인터페이스를 말한다.
카메라(2506)는 (CCD(charge coupled device) 및 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)와 같은) 이미지 센서를 포함하고, 캡처된 이미지를 생성한다. 센서(2507)는 측정 센서, 자이로 센서, 지자기 센서, 및 가속도 센서 등의 센서 그룹을 포함할 수 있다. 마이크로폰(2508)은 스마트 폰(2500)에 입력되는 사운드를 오디오 신호로 변환한다. 입력 디바이스(2509)는, 예를 들어, 디스플레이 디바이스(2510)의 스크린 상으로의 터치를 검출하도록 구성되는 터치 센서, 키패드, 키보드, 버튼 또는 스위치를 포함하고, 사용자에 의해 입력되는 동작 또는 정보를 수신한다. 디스플레이 디바이스(2510)는 (LCD(liquid crystal display) 및 OLED(organic light-emitting diode) 디스플레이와 같은) 스크린을 포함하고, 스마트 폰(2500)의 출력 이미지를 디스플레이한다. 스피커(2511)는 스마트 폰(2500)으로부터 출력되는 오디오 신호를 사운드로 변환한다.
무선 통신 인터페이스(2512)는 (LTE 및 LTE-어드밴스드(Advanced)와 같은) 임의의 셀룰러 통신 방식을 지원하고, 무선 통신을 수행한다. 무선 통신 인터페이스(2512)는 일반적으로, 예를 들어, 기저대역(BB) 프로세서(2513) 및 무선 주파수(RF) 회로(2514)를 포함할 수 있다. BB 프로세서(2513)는, 예를 들어, 인코딩/디코딩, 변조/복조, 및 다중화/역다중화를 수행할 수 있고, 무선 통신을 위한 다양한 타입들의 신호 처리를 수행한다. 한편, RF 회로(2514)는, 예를 들어, 주파수 믹서, 필터, 및 증폭기를 포함할 수 있고, 안테나(2516)를 통해 무선 신호들을 송신 및 수신한다. 무선 통신 인터페이스(2512)는 BB 프로세서(2513) 및 RF 회로(2514)가 통합된 칩 모듈일 수 있다. 무선 통신 인터페이스(2512)는 도 24에 도시된 바와 같이, 다수의 BB 프로세서(2513) 및 다수의 RF 회로(2514)를 포함할 수 있다. 도 24가 무선 통신 인터페이스(2512)가 다수의 BB 프로세서(2513) 및 다수의 RF 회로(2514)를 포함하는 예를 나타냈지만, 무선 통신 인터페이스(2512)는 단일 BB 프로세서(2513) 또는 단일 RF 회로(2514)를 포함할 수도 있다.
게다가, 셀룰러 통신 방식에 더하여, 무선 통신 인터페이스(2512)는 단거리 무선 통신 방식, NFC(near field communication) 방식, 및 라디오 LAN(local area network) 방식과 같은 또 다른 타입의 무선 통신 방식을 지원할 수 있다. 이 경우에, 무선 통신 인터페이스(2512)는 각각의 무선 통신 방식을 위한 BB 프로세서(2513) 및 RF 회로(2514)를 포함할 수 있다.
안테나 스위치들(2515) 각각은 무선 통신 인터페이스(2512)에 포함되는 (상이한 무선 통신 방식들에 대한 회로들과 같은) 다수의 회로 사이에서 안테나들(2516)의 접속 목적지들을 스위칭한다.
안테나들(2516) 각각은, 단일의 또는 (MIMO 안테나에 포함된 다수의 안테나 소자들과 같은) 다수의 안테나 소자들을 포함하고, 무선 통신 인터페이스(2512)가 무선 신호들을 송신 및 수신하기 위해 사용된다. 스마트 폰(2500)은 도 24에 도시된 바와 같이 다수의 안테나(2516)를 포함할 수 있다. 도 24가 스마트 폰(2500)이 다수의 안테나(2516)를 포함하는 예를 도시하고 있지만, 스마트 폰(2500)은 단일의 안테나(2516)를 포함할 수도 있다.
또한, 스마트 폰(2500)은 각각의 무선 통신 방식을 위한 안테나(2516)를 포함할 수 있다. 이 경우, 안테나 스위치들(2515)은 스마트 폰(2500)의 구성으로부터 생략될 수 있다.
버스(2517)는 프로세서(2501), 메모리(2502), 저장 디바이스(2503), 외부 접속 인터페이스(2504), 카메라(2506), 센서(2507), 마이크로폰(2508), 입력 디바이스(2509), 디스플레이 디바이스(2510), 스피커(2511), 무선 통신 인터페이스(2512), 및 보조 제어기(2519)를 서로 접속한다. 배터리(2518)는 도 24에 파선으로 부분적으로 도시된 피더 라인(feeder line)들을 통해 도 24에 도시된 스마트 폰(2500)의 다양한 컴포넌트들에 전력을 공급한다. 보조 제어기(2519)는, 예를 들어, 수면 모드(sleep mode)에서, 스마트 폰(2500)의 최소한의 필요한 기능을 동작시킨다.
도 24에 도시된 스마트 폰(2500)에서, UE 측에서의 장치의 송수신 디바이스는 무선 통신 인터페이스(2512)에 의해 구현될 수 있다. UE 측에서의 전자 디바이스 또는 정보 처리 디바이스의 처리 회로 및/또는 다양한 유닛들의 기능들의 적어도 일부는 프로세서(2501) 또는 보조 제어기(2519)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 배터리(2518)의 전력 소비는 보조 제어기(2519)에 의해 프로세서(2501)의 기능들 중 일부를 수행함으로써 감소될 수 있다. 또한, 프로세서(2501) 또는 보조 제어기(2519)는 메모리(2502) 또는 저장 디바이스(2503)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, UE 측에서의 전자 디바이스 또는 정보 처리 디바이스의 처리 회로 및/또는 다양한 유닛들의 기능들의 적어도 일부를 수행할 수 있다.
[기지국의 응용 예]
도 25는 본 개시내용에 따른 기술이 적용될 수 있는 gNB의 개략적인 구성의 예를 도시하는 블록도이다. gNB(2300)는 다수의 안테나(2310) 및 기지국 디바이스(2320)를 포함한다. 기지국 디바이스(2320) 및 각각의 안테나(2310)는 라디오 주파수(radio frequency)(RF) 케이블을 통해 서로 접속될 수도 있다.
안테나들(2310) 각각은 단일 또는 다수의 안테나 소자(예를 들어, MIMO(multiple input multiple output) 안테나에 포함되는 다중 안테나 소자)를 포함하고, 기지국 디바이스(2320)가 무선 신호를 송수신하는데 사용된다. 도 25에 도시된 바와 같이, gNB(2300)는 다수의 안테나(2310)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 안테나(2310)는 gNB(2300)에 의해 사용되는 다수의 주파수 대역들과 호환될 수 있다.
기지국 디바이스(2320)는 제어기(2321), 메모리(2322), 네트워크 인터페이스(2323), 및 무선 통신 인터페이스(2325)를 포함한다.
제어기(2321)는 CPU 또는 DSP일 수 있고, 기지국 디바이스(2320)의 상위 계층들의 다양한 기능을 제어한다. 예를 들어, 제어기(2321)는 무선 통신 인터페이스(2325)에 의해 처리된 신호 내의 데이터에 기초하여 데이터 패킷을 생성하고, 생성된 패킷을 네트워크 인터페이스(2323)를 통해 전달한다. 제어기(2321)는 다수의 기저대역 프로세서로부터의 데이터를 바인딩(bind)하여 바인딩된 패킷을 생성하고, 생성된 바인딩 패킷을 전달할 수 있다. 제어기(2321)는 무선 자원 제어, 무선 전달 제어, 이동성 관리, 허용 제어, 및 스케줄과 같은 제어를 수행하기 위한 논리 기능들을 가질 수 있다. 제어는 인접한 gNB 또는 코어 네트워크 노드와 연계하여 수행될 수 있다. 메모리(2322)는 RAM 및 ROM을 포함하고, 제어기(2321)에 의해 실행되는 프로그램 및 (단말기 목록, 송신 전력 데이터 및 스케줄링 데이터 등의) 다양한 타입의 제어 데이터를 저장한다.
네트워크 인터페이스(2323)는 기지국 디바이스(2320)를 코어 네트워크(2324)에 접속시키는 통신 인터페이스이다. 제어기(2321)는 네트워크 인터페이스(2323)를 통해 코어 네트워크 노드 또는 다른 gNB와 통신할 수 있다. 이 경우, gNB(2300)는 코어 네트워크 노드 또는 다른 gNB와 (S1 인터페이스 및 X2 인터페이스 등의) 논리적 인터페이스를 통해 접속될 수 있다. 네트워크 인터페이스(2323)는 유선 통신 인터페이스 또는 무선 백홀 라인을 위한 무선 통신 인터페이스일 수도 있다. 네트워크 인터페이스(2323)가 무선 통신 인터페이스이면, 네트워크 인터페이스(2323)는 무선 통신 인터페이스(2325)에 의해 사용되는 주파수 대역보다 높은 무선 통신을 위한 주파수 대역을 사용할 수 있다.
무선 통신 인터페이스(2325)는 (LTE(long term evolution) 및 LTE-어드밴스드(advanced) 등의) 임의의 셀룰러 통신 방식을 지원하고, 안테나(2310)를 통해 gNB(2300)의 셀에 위치한 단말기로의 무선 접속을 제공한다. 무선 통신 인터페이스(2325)는 예를 들어, BB 프로세서(2326) 및 RF 회로(2327)를 일반적으로 포함할 수도 있다. BB 프로세서(2326)는 예를 들어, 인코딩/디코딩, 변조/복조 및 다중화/역다중화, 및 (L1, 매체 액세스 제어(MAC), 무선 링크 제어(RLC), 및 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP) 등의) 계층들의 다양한 타입의 신호 처리를 수행할 수 있다. 제어기(2321) 대신에, BB 프로세서(2326)는 상기 논리 기능들의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. BB 프로세서(2326)는 통신 제어 프로그램을 저장한 메모리이거나, 프로그램 및 관련된 회로를 실행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 모듈일 수 있다. 프로그램을 업데이트하는 것은 BB 프로세서(2326)의 기능을 변경할 수 있다. 모듈은 기지국 디바이스(2320)의 슬롯에 삽입된 카드 또는 블레이드(blade)일 수 있다. 대안적으로, 모듈은 카드 또는 블레이드 상에 설치된 칩일 수도 있다. RF 회로(2327)는 예를 들어, 주파수 믹서, 필터, 및 증폭기를 포함할 수 있고, 안테나(2310)를 통해 무선 신호들을 송신 및 수신한다.
도 25에 도시된 바와 같이, 무선 통신 인터페이스(2325)는 다수의 BB 프로세서(2326)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 BB 프로세서(2326)는 gNB(2300)에 의해 사용되는 다수의 주파수 대역과 호환될 수 있다. 도 25에 도시된 바와 같이, 무선 통신 인터페이스(2325)는 다수의 RF 회로(2327)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 RF 회로(2327)는 다수의 안테나 소자와 호환될 수 있다. 도 25가 무선 통신 인터페이스(2325)가 다수의 BB 프로세서(2326) 및 다수의 RF 회로(2327)를 포함하는 예를 나타냈지만, 무선 통신 인터페이스(2325)는 단일 BB 프로세서(2326) 또는 단일 RF 회로(2327)를 포함할 수 있다.
도 25에 도시된 gNB(2300)에서, 기지국 측에서의 무선 통신 디바이스의 송수신 디바이스는 무선 통신 인터페이스(2325)에 의해 구현될 수 있다. 기지국 측에서의 전자 디바이스 또는 무선 통신 디바이스의 처리 회로 및/또는 다양한 유닛들의 기능들 중 적어도 일부는 제어기(2321)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기(2321)는 메모리(2322)에 저장된 프로그램들을 수행함으로써 기지국 측에서의 전자 디바이스 또는 무선 통신 디바이스의 처리 회로 및/또는 다양한 유닛들의 기능들의 적어도 일부를 수행할 수 있다.
본 개시내용의 특정한 실시예들의 상기 설명에서, 한 실시예에 대해 설명된 및/또는 예시된 특징들은 하나 이상의 다른 실시예에서 동일하거나 유사한 방식으로 이용되거나, 다른 실시예들의 특징들과 결합되거나, 다른 실시예들의 특징들을 대체할 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "포함한다/포함하는"이란, 특징, 요소, 단계 또는 컴포넌트의 존재를 말하지만, 하나 이상의 다른 특징, 요소, 단계 또는 컴포넌트의 존재 또는 추가가 배제되는 것은 아님에 유의해야 한다.
상기 실시예들 및 예들에서, 숫자로 구성된 참조 번호는 다양한 단계 및/또는 유닛들을 나타내기 위해 이용된다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 설명 및 도면을 용이하게 하기 위해 참조 번호가 이용되며, 어떤 식으로든 순서나 제한을 나타내기 위한 것이 아님을 이해해야 한다.
또한, 본 개시내용에 따른 방법은 상세한 설명에서 기술된 시간 순서대로 수행되는 것으로 제한되지 않고, 다른 시간 순서에 따라 병렬로 또는 독립적으로 수행될 수도 있다. 따라서, 상세한 설명에서 기술된 방법이 수행되는 순서는 본 개시내용의 기술적 범위를 제한하지 않는다.
본 개시내용이 상기 본 개시내용의 특정한 실시예들에 대한 설명에 의해 개시되었지만, 전술된 모든 실시예 및 예는 단지 예시적인 것이며 제한하려는 의도가 아니라는 것을 이해해야 한다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내에서 본 개시내용에 대한 다양한 변경, 개선 또는 균등물을 설계할 수 있을 것이다. 이러한 변경, 개선 또는 균등물은 본 개시내용의 보호 범위 내에 속하는 것으로 간주되어야 한다.

Claims (22)

  1. 스펙트럼 관리를 위한 전자 디바이스로서,
    스펙트럼 공급 및 수요 정보를, 적어도 하나의 제1 스펙트럼 관리 노드로 송신하고/하거나 이로부터 수신하기 위한 제어를 수행하도록 구성된 처리 회로를 포함하고,
    상기 스펙트럼 공급 및 수요 정보는 상기 전자 디바이스 및/또는 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 공급 및 수요에 관련되는 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스펙트럼 공급 및 수요 정보는 스펙트럼 양도 정보(spectrum remising information) 및 스펙트럼 수요 정보 중 적어도 하나를 포함하는 전자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    상기 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 기초하여, 상기 전자 디바이스 및/또는 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 상기 무선 네트워크 관리 노드에 대한 스펙트럼 할당 방식을 결정하고;
    상기 결정된 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보를 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 송신하기 위한 제어를 수행하도록 추가로 구성되는 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    상기 전자 디바이스 및/또는 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 상기 무선 네트워크 관리 노드에 대해 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정되는 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보를 수신하기 위한 제어를 수행하고;
    상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정된 상기 스펙트럼 할당 방식을 검증하도록 추가로 구성되는 전자 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    특정 사용자 장비의 스펙트럼 사용을 보장하거나 또는 상기 특정 사용자 장비에 대한 간섭이 미리 결정된 범위 내에 있도록 하는 조건; 및
    스펙트럼 할당이 상기 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 공급 및 수요를 충족시킨다는 조건에 따라 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정되는 상기 스펙트럼 할당 방식을 검증하도록 구성되는 전자 디바이스.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    상기 전자 디바이스에 의해 결정되는 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보 또는 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정되는 상기 검증된 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보를 저장하기 위한 제어를 수행하도록 추가로 구성되는 전자 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 저장은 블록체인 형태로 수행되는 전자 디바이스.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    복수의 새로운 스펙트럼 할당 방식 정보가 특정 기간 내에 수신되는 경우에, 상기 검증을 수행하기 위해 그로부터 가장 빠른 공개 시간을 갖는 것을 선택하도록 추가로 구성되는 전자 디바이스.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    동일한 블록 일련 번호를 갖는 복수의 새로운 스펙트럼 할당 방식 정보가 수신되는 경우에, 상기 검증을 수행하기 위해 그로부터 가장 빠른 공개 시간을 갖는 것을 선택하도록 추가로 구성되는 전자 디바이스.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    수신된 새로운 스펙트럼 할당 방식 정보의 시간 윈도우 식별자가 현재 저장된 스펙트럼 할당 방식 정보의 시간 윈도우 식별자와 연속하지 않는 경우에, 정보 동기화를 수행하기 위한 요청을 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 전송하기 위한 제어를 수행하도록 추가로 구성되는 전자 디바이스.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    수신된 새로운 스펙트럼 할당 방식 정보의 블록 일련 번호가 현재 저장된 블록체인의 일련 번호와 연속하지 않는 경우에, 정보 동기화를 수행하기 위한 요청을 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 전송하기 위한 제어를 수행하도록 추가로 구성되는 전자 디바이스.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    미리 결정된 수의 스펙트럼 할당 방식 정보가 새롭게 저장되는 경우에, 상기 미리 결정된 수의 스펙트럼 할당 방식 정보 이전의 스펙트럼 할당 방식 정보에 의해 표시되는 스펙트럼 할당 방식을 상기 전자 디바이스에 의해 관리되는 상기 무선 네트워크 관리 노드에 통지하기 위한 제어를 수행하도록 추가로 구성되는 전자 디바이스.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 처리 회로는:
    미리 결정된 수의 블록들이 새롭게 저장되는 경우에, 상기 미리 결정된 수의 블록들 이전의 블록에 의해 표시되는 스펙트럼 할당 방식을 상기 전자 디바이스에 의해 관리되는 상기 무선 네트워크 관리 노드에 통지하기 위한 제어를 수행하도록 추가로 구성되는 전자 디바이스.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 디바이스는 제2 스펙트럼 관리 노드로서 동작하는 전자 디바이스.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 디바이스는 SAS(Spectrum Access System) 측 또는 CxM(Co-existence Manager) 측에 구성되고, 상기 무선 네트워크 관리 노드는 CBSD(Citizens Broadband Radio Service Device)를 포함하는 전자 디바이스.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 디바이스는 C3 인스턴스 측에 구성되고, 상기 무선 네트워크 관리 노드는 WAS(Wireless Access System) 또는 RLAN(Radio Local Area Network)를 포함하는 전자 디바이스.
  17. 스펙트럼 관리 방법으로서,
    제2 스펙트럼 관리 노드에 의해, 스펙트럼 공급 및 수요 정보를, 적어도 하나의 제1 스펙트럼 관리 노드로 송신하고/하거나 이로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 스펙트럼 공급 및 수요 정보는 상기 제2 스펙트럼 관리 노드 및/또는 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 무선 네트워크 관리 노드의 스펙트럼 공급 및 수요에 관련되는 스펙트럼 관리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 기초하여, 상기 제2 스펙트럼 관리 노드 및/또는 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 상기 무선 네트워크 관리 노드에 대한 스펙트럼 할당 방식을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보를 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 송신하는 단계를 추가로 포함하는 스펙트럼 관리 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제2 스펙트럼 관리 노드 및/또는 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 관리되는 상기 무선 네트워크 관리 노드에 대해 상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정되는 스펙트럼 할당 방식에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 스펙트럼 관리 노드에 의해 결정된 상기 스펙트럼 할당 방식을 검증하는 단계를 추가로 포함하는 스펙트럼 관리 방법.
  20. 무선 네트워크 관리 디바이스로서,
    스펙트럼 공급 및 수요 정보를 스펙트럼 관리 노드로 송신하기 위한 제어를 수행하고;
    상기 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보를 수신하기 위한 제어를 수행하도록 구성된 처리 회로를 포함하고;
    상기 스펙트럼 할당 방식은 상기 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 결정되는 무선 네트워크 관리 디바이스.
  21. 무선 네트워크 관리 방법으로서,
    스펙트럼 공급 및 수요 정보를 스펙트럼 관리 노드로 송신하는 단계; 및
    상기 스펙트럼 관리 노드로부터 스펙트럼 할당 방식을 표시하는 정보를 수신하는 단계를 포함하고;
    상기 스펙트럼 할당 방식은 상기 스펙트럼 공급 및 수요 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 결정되는 무선 네트워크 관리 방법.
  22. 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    정보 처리 장치에 의해 실행될 때, 상기 정보 처리 장치로 하여금 제17항, 제18항, 제19항 또는 제21항에 따른 방법을 실행하게 하는 실행가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
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