KR20210142517A - 주파수 공존을 위한 동작 조건 결정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주파수 공존을 위한 동작 조건 결정 방법 및 장치에 관한 것으로, 동작 조건 결정 방법은 기존에 동작하고 있고 보호받아야 하는 기존 무선국에 간섭없이 사용 가능한 주파수 및 출력레벨을 산출하여 전달하는 방법이거나, 이종 기기 또는 네트워크 또는 시스템과 주파수를 공유하기 위한 채널 접속 파라메터를 산출하는 방법이 포함된다.

Description

주파수 공존을 위한 동작 조건 결정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING OPERATING CONDITIONS FOR FREQUENCY COEXISTENCE}
본 발명은 주파수 공존을 위한 동작 조건 결정 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스펙트럼을 공동으로 사용하기 위해 사용 가능한 주파수에서 공동사용 동작조건을 산출하는 것이다.
주파수 공유 기술은 한정된 자원을 서로 다른 무선국 또는 서비스 또는 시스템이 시간적, 공간적, 주파수적, 신호레벨 중 하나 이상의 영역(Domain)에서 공동으로 사용하는 것이다.
예를 들면, 479 ~ 698 MHz 대역을 사용하는 UHF TV 방송 대역은 1차 서비스 또는 1차 사용자로 방송 서비스가 방송 무선국에 의해 제공된다. 3.55 ~ 3.7GHz 대역을 사용하는 미국은 1차 사용자로 레이다 시스템이 사용 중에 있으며, 이러한 대역은 현재 기존 1차 서비스를 보호하면서 우선권이 상대적으로 낮은 사용자가 신규 무선통신 서비스를 제공한다. 미국에서 사용되는 대역은 CBRS(Citizens Broadband Radio Service) 대역이라고 하며, TV 방송 대역의 경우에는 방송 신호의 서비스 영역을 기준으로 TV 수상기가 영향을 받지 않을 Keep-out 거리만큼 이격된 위치에서 신규 무선국이 동일 채널 또는 인접채널을 사용한다.
이때, CBRS 대역은 날카로운 안테나 빔 패턴 영역에서 레이다 시스템에 간섭을 주지 않도록 신규 무선국이 사용 가능한 채널이 정의되거나 1차 서비스가 동작하는 채널에 대해서는 사용 가능 영역이 정의된다.
한편, 최근 5925 ~ 7125MHz 대역에 대해서도 주파수 공동 사용을 위한 검토가 진행되고 있으며, 6GHz 대역은 전세계 적으로 고정통신, 고정방송중계, 고정위성 상향링크로 분배되어 사용된다. 일부 국가에서는 이동방송중계 서비스로도 사용되며, 기존 서비스는 1차적으로 보호의 대상이며, 이는 1차 서비스, 1차 시스템, 1차 무선국을 포함하며, 해당 1차 서비스와 공동으로 주파수 자원을 사용하도록 검토되는 무선국은 주파수 이용 권한이 낮은 경우 2차 서비스, 2차 시스템, 2차 무선국으로 정의된다.
2차 서비스의 일 실시예로써 Wi-Fi, LTE-LAA, 5G NR-U 등의 비면허 무선국 또는 비면허 무선통신 시스템, 비허가 무선기기를 고려한다. 비허가 무선기기는 사용자가 임의의 위치에서 사용이 가능하다. 그러나 6GHz 대역과 같이 1차 서비스로 보호대상이 있는 경우에는 출력 전력, 동작 가능 위치, 사용 가능한 주파수 자원 등이 제한될 수 있다.
따라서, 비허가 무선기기의 임의 또는 특정 위치에서 사용 가능한 주파수(들) 또는 채널(들)을 산출하는 것, 또는 임의 또는 특정 주파수(들) 또는 채널(들)로 동작 가능한 지리적 영역을 산출하는 것 또는 비허가 무선기기가 신호를 송출하는데 허용되는 출력레벨 또는 송신전력 또는 송신전력밀도를 산출하는 것이 요구된다. 또한 서로 다른 비허가 무선기기 들이 일정한 지역에서 주파수 자원을 공유하기 위해서는 공동사용을 위한 동작 조건들을 산출하고 공유하는 방법이 요구된다.
본 발명은 주파수 공동사용 동작조건을 도출하는 방법과 그 장치에 대한 구조 및 동작 절차를 제안한다.
일실시예에 따른 동작 조건 결정 장치가 수행하는 동작 조건 결정 방법은 상기 동작 조건 결정 장치와 연동하는 공존 분석 장치로부터 공존 조건 정보를 포함하는 공유 지도에 관한 정적 정보를 수신하는 단계; 및 상기 정적 정보를 기반으로 통신 서비스를 이용하고자 하는 비허가 무선기기의 동적 정보를 이용하여 사용 가능 동작 정보를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 사용 가능 동작 정보를 결정하는 단계는, 상기 정적 정보를 기반으로 클러터(Clutter)에 의해 발생되는 간섭 레벨, 가용 채널 및 출력 레벨 중 적어도 하나를 포함하는 사용 가능 동작 정보를 결정할 수 있다.
실시예에 따른 사용 가능 동작 정보를 결정하는 단계는, 상기 정적 정보를 기반으로 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기의 위치에서 상기 기존 무선국까지의 경로 손실을 결정하는 단계; 상기 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기와 상기 기존 무선국 간에 주파수 의존 정도(FDR: Frequency Dependent Rejection)를 결정하는 단계; 상기 주파수 의존 정도를 고려하여 기존 무선국에서 수신되는 간섭 레벨을 산출하는 단계; 상기 간섭 레벨로부터 상기 기존 무선국의 가용 채널, 전력 밀도 또는, 전력 레벨 중 적어도 하나를 산출하는 단계; 및 상기 기존 무선국의 가용 채널, 전력 밀도 또는, 전력 레벨 중 적어도 하나를 고려하여 동적 정보에 따른 사용 가능 동작 정보를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 주파수 의존 정보를 결정하는 단계는, 상기 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기의 동작 대역폭에 따른 중심 주파수 및 상기 기존 무선국의 동작 대역폭에 따른 중심 주파수를 고려하여 주파수 의존 정도를 결정할 수 있다.
실시예에 따른 적어도 하나를 산출하는 단계는, 간섭 레벨로부터 주파수 이격에 따른 전력 밀도를 연속적으로 산출할 수 있다.
실시예에 따른 적어도 하나를 산출하는 단계는, 상기 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기의 중심 주파수와 대역폭에 따른 간섭 레벨을 사전에 정의된 보호 기준과 비교하여 가용 채널 및 전력 레벨을 산출할 수 있다.
일실시예에 따른 공존 분석 장치가 수행하는 동작 조건 결정 방법은 주파수 공존을 위한 동작 조건이 산출되는 단위 영역에서 비허가 무선기기가 설치된 기존 무선국에 대한 공존 조건 정보를 생성하는 단계; 상기 공존 조건 정보를 공동으로 사용하기 위한 공유 지도(CM: Coexistence MAP)를 생성하는 단계; 및 상기 공유 지도를 동작 조건 결정 장치에 전달하는 단계;를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 공존 조건 정보를 생성하는 단계는, 상기 단위 영역에서 기존 무선국의 특정 높이에 설치된 비허가 무선기기가 동작하는 경우, 상기 비허가 무선기기의 위치 및 단위 대역폭에 따른 공존 조건 정보를 산출할 수 있다.
실시예에 따른 공존 조건 정보는, 상기 기존 무선국과 관련된 보호 대상 정보, 상기 단위 영역에 대한 기본 정보 및 주파수와 관련된 공유 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 공존 분석 장치가 수행하는 동작 조건 결정 방법은 상기 단위 영역에 상기 기존 무선국과 서로 다른 기존 무선국이 존재하는 경우, 상기 기존 무선국과 서로 다른 기존 무선국을 고려한 공존 조건 정보를 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따른 공존 조건 정보를 설정하는 단계는, 상기 공존 조건 정보를 기반으로 상기 서로 다른 기존 무선국과의 간섭 영향을 고려하여 상기 서로 다른 기존 무선국의 위치 및 단위 대역폭에 따른 공존 조건 정보를 산출할 수 있다.
실시예에 따른 공유 지도를 생성하는 단계는, 상기 기존 무선국 및 서로 다른 기존 무선국에 대응하는 복수의 공존 조건 정보가 존재하는 경우, 상기 복수의 공존 조건 정보에 각각 포함된 단위 대역폭의 주파수를 순차적으로 나열한 공유 지도를 생성할 수 있다.
일실시예에 따른 프로세서를 포함하는 동작 조건 결정 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 동작 조건 결정 장치와 연동하는 공존 분석 장치로부터 공존 조건 정보르 포함하는 공유 지도에 관한 정적 정보를 수신하고, 상기 정적 정보를 기반으로 통신 서비스를 이용하고자 하는 비허가 무선기기의 동적 정보를 이용하여 사용 가능 동작 정보를 결정할 수 있다.
일실시예에 따른 프로세서를 포함하는 공존 분석 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 주파수 공존을 위한 동작 조건이 산출되는 단위 영역에서 비허가 무선기기가 설치된 기존 무선국에 대한 공존 조건 정보를 생성하고, 상기 공존 조건 정보를 공동으로 사용하기 위한 공유 지도(CM: Coexistence MAP)를 생성하고, 상기 공유 지도를 동작 조건 결정 장치에 전달할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 동작 조건 결정 방법은 일정한 지역에서 주파수 자원을 공유하기 위해서는 공동사용을 위한 동작 조건들을 산출하고 공유할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 공존을 위한 공동 사용 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공존 분석 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공존 분석 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비허가 무선기기에서 제공된 대역폭과 중심 주파수에 대한 출력 레벨을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기존 무선국을 간섭원으로 가정하여 중심 주파수에 가능한 대역폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비인가 무선 기기를 등록하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 등록된 비인가 무선 기기로 공동 사용 동작 정보를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 등록된 비인가 무선 기기를 주기적으로 확인하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 비인가 무선 기기에 제공하는 공동 사용 동작 정보를 업데이트하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 기기를 등록 및 관리하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 공동 사용 동작 정보를 구성하는 파라미터를 산출 및 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12은 본 발명의 일실시예에 따른 비인가 무선 기기의 요청에 따른 관련 정보를 산출 및 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 등록된 비인가 무선 기기가 2개인 경우, 제1 시점, 제2 시점 및 제3 시점에서의 CCDF를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 동작 조건 결정 장치가 수행하는 동작 조건 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 공존 분석 장치가 수행하는 동작 조건 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 공존을 위한 공동 사용 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 공동 사용 시스템은 공동 사용 동작 정보를 산출 및 제공하기 위한 구조를 가지며, 이를 위해, 동작 조건 결정 장치(101), 공존 분석 장치(102, AE: Application Engine), 요청 게이트웨이(104, RG: Request Gateway), 웹 서버(105, WS: Web Server), 데이터 베이스(106, Database Set)로 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 동작 조건 결정 장치(101)는 공동 사용 시스템의 전체 동작을 제어하고, 공동 사용 시스템의 관리자 또는, 사용자가 동작 상황을 확인할 수 있는 중심 컴포넌트(MEC: Main Entity Component)로 동작이 가능할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 중심 컴포넌트는 컴퓨터와 관련된 실체(entity) 혹은 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 결합, 소프트웨어 혹은 실행 중의 소프트웨어를 의미할 수 있다. 동작 조건 결정 장치(101)는 공동 사용 시스템을 구성하는 세부 구성들과 각각 연결될 수 있다.
정보공유 요청장치(DR: Device Requesting Sharing Information), 스펙트럼 측정 장치(DS: Device for measuring Spectrum) 또는, 외부 장치, 서버, 네트워크와의 연결은 요청 게이트웨이(104) 또는, 웹 서버(105)와 연결될 수 있다. 데이터베이스(106)는 사전 데이터 또는 계산, 산출, 제공 정보에 대하여 세트에 통합 SS 또는 각각 분리되어 저장될 수 있다.
공존 분석 장치(102)는 요구 기능에 따라 동작하며, 복수로 구성될 수 있다. 또한, 공존 분석 장치(102)는 일부 기능에 대하여 공동 사용 시스템의 외부에 구성되어 연결될 수 있다.
동작 조건 결정 장치(101)는 정적 정보와 동적 정보를 이용하여 비인가 무선기기(103)에 대한 최적의 공동사용 동작조건을 산출할 수 있다. 동작 조건 결정 장치(101)는 다음 3가지 방법으로 최적의 공동사용 동작조건을 산출할 수 있다.
① 정적 정보
동작 조건 결정 장치(101)는 정적 정보를 직접적으로 최적의 공동사용 동작조건으로 적용할 수 있다. 여기서, 정적 정보는 기존 서비스 시스템의 동작, 배치, 설치 정보 등을 포함하는 정보가 포함될 수 있으며, 기존 서비스 정보로부터 사전에 산출, 계산, 또는 도출한 정보가 포함될 수 있다. 또한 정적 정보는 주파수, 스펙트럼 관리 요구에 따라 정책적 목적으로 정의된 정보가 포함될 수 있다.
이에, 동적 조건 결정 장치(101)는 1차적인 보호 대상에 해당하는 기존 서비스에 대하여 주파수를 공동으로 사용하기 위하여, 기존 서비스 정보를 포함하는 정적 정보를 최적의 공동사용 동작조건으로 산출할 수 있다.
② 동적 정보
동작 조건 결정 장치(101)는 동적 정보를 실시간으로 이용하여 최적의 공동사용 동작조건을 산출 및 결정할 수 있다. 여기서, 동적 정보는 동작 조건을 요구하는 정보공유 요청장치(DR)가 제공하는 정보를 포함할 수 있다. 정보공유 요청장치(DR)가 제공하는 정보에는 정보공유 요청장치의 위치(실내 또는 실외, 위도/경도, 높이, 안테나 높이), 동작을 원하는 주파수 범위 또는 대역폭, DR 서비스 타입이 포함될 수 있다. 그리고, 동적 정보는 스펙트럼을 센싱하는 스펙트럼 측정 장치(DS)의 센싱 정보가 포함될 수 있다.
이에, 동작 조건 결정 장치(101)는 사용자가 임의의 위치에서 통신 서비스의 이용이 가능하도록 정보공유 요청장치(DR)가 제공하는 정보 또는, 센싱 정보를 포함하는 동적 정보를 최적의 공동사용 동작조건으로 산출할 수 있다.
③ 정적 정보 및 동적 정보
동작 조건 결정 장치(101)는 정적 정보에 대하여 단계적으로 분류된 정보를 기반으로 동적 정보를 이용하여 최적의 공동사용 동작조건으로 산출할 수 있다. 동작 조건 결정 장치(101)는 아래의 각 경우에 따라 정적 정보와 동적 정보를 활용할 수 있다.
⒜ 사전에 산출한 정적 정보 활용
동작 조건 결정 장치(101)는 임의의 위치와 건물 높이에 비인가 무선기기가 위치하는 경우를 고려하여 동작 조건 정보를 사전에 산출할 수 있으며, 동작 조건 정보를 정적 정보에 해당할 수 있다. 여기서, 비인가 무선기기는 1차 서비스와 공동으로 주파수 자원을 사용하도록 검토되는 무선국에서 주파수 이용 권한이 낮은 경우에 대한 2차 서비스인 RLAN(Radio Local Area Network)을 통칭할 수 있다. RLAN은 일반적으로 사용자가 임의의 위치에서 사용이 가능하며, 본 발명에서는 비인가 무선기기로 정의될 수 있다.
동작 조건 결정 장치(101)는 사전에 산출된 정적 정보를 기반으로 추가적으로, 공동사용 동작조건을 산출해야 하는지에 대한 여부를 동적 정보를 통해 확인할 수 있다. 동작 조건 결정 장치(101)는 동적 정보를 보다 상세한 공동사용 동작조건을 비인가 무선기기에 제공할 수 있다.
예를 들어, 본 발명은 각 동작 조건이 산출되는 단위영역(이후 단위영역)에서 일정 높이부터 간섭 레벨이 간섭기준을 초과하는 정보가 정적 정보에 포함될 수 있다. 여기서, 간섭 레벨은 일반적으로 높이가 높아 질수록 주변 건물 등의 클러터의 영향이 작아짐에 따라 더 커지게 된다.
동작 조건 결정 장치(101)는 비인가 무선 기기가 설치된 높이 정보 및 정적 정보를 통한 간섭 레벨에 관한 상태를 판단할 수 있다. 동작 조건 결정 장치(101)는 판단 결과에 따라 일정 높이 이상에 대해서는 추가로 공동사용 동작조건을 계산, 산출을 하지 않고, 만약 일정 높이 이하인 경우에는 추가로 공동사용 동작조건을 계산, 산출할 수 있다.
⒝ 단위 높이에 따라 사전에 산출된 정적 정보 활용
동작 조건 결정 장치(101)는 단위 영역에 단위 높이 마다 공동사용 동작조건을 정적 정보로 사전에 산출할 수 있다. 동작 조건 결정 장치(101)는 정적 정보를 기반으로 비인가 무선 기기가 설치된 위치, 높이 등의 동적정보를 이용하여 가장 인접한 높이 또는 인접한 높은 값의 높이에 대한 공동사용 동작조건을 결정할 수 있다.
⒞ 다른 장치의 요청
동작 조건 결정 장치(101)는 단위 영역에 비인가 무선기기가 이미 존재하고 있는 상태에서 등록되지 않은 다른 장치가 추가로 공동사용 동작조건을 요청하게 되는 경우, 정적 정보에 동적 정보를 고려하여 공동사용 동작조건을 산출 및 계산할 수 있다. 본 구성에 대해서는 도 13을 통해 보다 자세히 설명하도록 한다.
⒟ 동적 파라메터
동작 조건 결정 장치(101)는 비인가 무선기기의 서비스 영역을 고려하여 하나 이상의 단위 영역에서 복수의 RLAN이 동작 채널에 신호를 방사하기 위해 채널에 접속하는 절차의 동작 파라메터를 계산, 산출할 수 있다. 동작 조건 결정 장치(101)는 산출된 동적 파라메터를 비인가 무선기기들에 제공할 수 있다.
⒠ 실시간 운용 정보
동작 조건 결정 장치(101)는 이동성이 고려되는 기존 서비스 신호를 포함하는 정보 또는, 기존 서비스의 실시간 운용 정보를 고려하여 공동사용 동작조건을 비인가 무선기기들에 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공존 분석 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참고하면, 공존 분석 장치(CAE: Coexistence Analysis Engine)는 공동 사용 시스템 상에 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수 개로 구성되는 공존 분석 장치 중 하나는 기존 서비스와의 공동사용 동작조건을 계산 및 산출할 수 있다. 공존 분석 장치는 도 1에 도시된 공존 분석 장치 중 하나로, 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.
공존 분석 장치는 주파수 공존을 위한 동작 조건이 산출되는 단위 영역에서 비허가 무선기기가 설치된 기존 무선국에 대한 공존 조건 정보를 생성할 수 있다. 공존 분석 장치는 단위 영역에서 기존 무선국의 특정 높이에 설치된 비허가 무선기기가 동작하는 경우, 비허가 무선기기의 위치 및 단위 대역폭에 따른 공존 조건 정보를 산출할 수 있다.
자세하게, 공존 분석 장치는 단위 영역 p에서 특정 높이에서 비허가 무선기기가 동작할 때, 최대 간섭레벨, 가용 채널 및 출력 레벨 등을 산출하는 것이 1차 공존 조건 정보에 포함될 수 있다. 1차 공존조건 정보는 정적 정보에 포함될 수 있다. 일례로, CAE_1p1은 단위 영역 p 에서 '1'번 기존 서비스 무선국에 대한 1차 공존 조건을 의미할 수 있다.
공존 분석 장치는 1차 공존 조건 정보에 대한 출력 결과 데이터를 아래의 표1과 같은 JSON 구조로 산출할 수 있으며, 산출된 출력 결과 데이터는 파일 형태로 저장되거나 동작 조건 결정 장치로 전달할 수 있다. 출력 결과 데이터는 저장된 파일을 불러오거나 MEC로 전달된 데이터를 각 단위영역 p에 대한 관련 데이터를 모두 취합하여 데이터베이스에 전달, 저장하는 구조를 갖을 수 있다.
Figure pat00001
출력 결과 데이터는 JSON 구조의 데이터 포맷에 따라 보호 대상 기존 무선국 정보, 단위영역정보, 공유정보의 필드로 구성될 수 있다. 각 필드와 관련된 object는 다음의 표 2 내지 표 4와 같이 정의될 수 있다.여기서, 표 2는 JSON 구조의 데이터 포맷 중 보호대상 기존 무선국 정보와 관련된 필드가 정의될 수 있다.
Figure pat00002
여기서, 표 3는 JSON 구조의 데이터 포맷 중 단위영역정보와 관련된 필드가 정의될 수 있다.
Figure pat00003
여기서, 표 4는 JSON 구조의 데이터 포맷 중 공유정보와 관련된 필드가 정의될 수 있다.
Figure pat00004
이때, 공유 정보는 동작조건에 해당할 수 있으며, 동작조건 또는 공유정보에는 주파수 정보, 출력정보, 채널접속파라메터가 중 하나 이상이 포함되어 사용될 수 있다. 여기서, 출력정보는 비인가 무선기기가 방사하는 신호의 허용 출력레벨 또는 출력전력밀도일 수 있다. 채널접속파라메터는 비인가 무선기기가 채널에 접속하는데 요구되는 파라메터를 의미할 수 있다. 일 실 시예로는 Random back-off의 윈도우 크기 또는 크기를 결정하는 파라메터 또는 윈도우 크기들의 집합일 수 있다. 또는 확률분포 특성을 이용한 채널접속 방법일 경우 확률분포종류 또는 확률분포의 평균, 분산 등의 값일 수 있다.
Figure pat00005
표 5는 표 4의 오브젝트 중 coexConditionInfo에 관한 표일 수 있다. 다시 말해, coexConditionInfo는 coexSpectrumInfo 필드 안에서 복수로 구성될 수 있으며, 이는 도 2의 (b)와 같이 주파수 영역 별 서로 다른 데이터를 전달할 수 있다. 일례로, 도 2의 (b)의 그림은 5개의 element로 구성되는 단위 대역폭 당 전력 밀도로 정보를 구성한 예일 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공존 분석 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고하면, 단위영역 p 마다 기존 무선국에 대해 산출된 각 정보는 통합하여 데이터 베이스에 저장 및 관리될 수 있다. 여기서, 기존 무선국은 보호 대상에 해당되는 무선국일 수 있다. 일례로, 도 3의 (a)는 하나의 단위영역에 2개의 기존 서비스 무선국에 간섭영향이 발생할 수 있는 예시를 도시한 도면이다. 공존 분석 장치는 단위 영역 p에 1차 동작조건을 서로 다른 기존 서비스 무선국을 고려하여 통합한 2차 동작조건을 관리할 수 있다. 다시 말해, 공존 분석 장치는 단위 영역에 상기 기존 무선국과 서로 다른 기존 무선국이 존재하는 경우, 상기 기존 무선국과 서로 다른 기존 무선국을 고려한 공존 조건 정보를 설정할 수 있다
공존 분석 장치는 기존 무선국에서 설정된 공존 조건 정보와 서로 다른 기존 무선국에서 설정된 공존 조건 정보를 공동사용을 위한 공유지도(Coexistence MAP, CM)로 생성할 수 있다. 공존 분석 장치는 복수의 공존 조건 정보에 각각 포함된 단위 대역폭의 주파수를 순차적으로 나열한 공유 지도를 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비허가 무선기기에서 제공된 대역폭과 중심 주파수에 대한 출력 레벨을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
동작 조건 결정 장치는 공존 분석 장치로부터 정적 정보를 수신할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 정적 정보에 포함됨 공유 지도로부터 비인가 무선기기에 전달하기 위한 사용 가능 동작 정보를 생성할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 정적 정보인 공유 정보만을 이용하거나 또는, 비인가 무선기기 또는, 스펙트럼 측정 장치에서 센싱된 센싱 정보와 같은 동적 정보까지 고려한 사용 가능 동작 정보를 생성할 수 있다. 사용 가능 동작 정보는 다음의 일 실시예들과 같을 수 있다. 사용 가능 동작 정보에 포함된 동작 조건은 각 일 실시예의 구성된 정보가 복수로 구성될 수 있으며, 또는 각 일실시 예의 조합 또는 복수 구성의 조합이 될 수 있다.
① 방법 1
동작 조건 결정 장치는 도 3의 표 5의 구조와 같이 정의하거나 도 3의 표 5에 포함된 필드의 구성을 이용하여 사용 가능 동작 정보에 포함된 동작 조건을 설정할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 상술한 동작 조건을 통하는 사용 가능 동작 정보를 비인가 무선기기에 전달할 수 있다.
비인가 무선기기는 동작 조건 결정 장치로부터 수신한 사용 가능 동작 정보를 이용하여 동작하고자 하는 중심 주파수와 대역폭에 대한 출력레벨을 판단할 수 있다. 이때, 본 발명은 하나의 비인가 무선기기의 동작 대역폭 안에서 서로 다른 출력레벨이 정의되어 있는 경우, 모든 조건을 만족하도록 출력레벨을 정의해야 한다.
방법 1에 따르면, 동작 조건 결정 장치는 비인가 무선기기에서 일정 주파수 영역과 가용 출력레벨(전체복사전력 또는 전력밀도) 정보를 확인할 수 있는 사용 가능 동작 정보를 생성할 수 있다.
② 방법 2
동작 조건 결정 장치는 표 6에 정의된 포맷 또는, 정의된 필드의 구성을 이용하여 사용 가능 동작 정보에 포함된 동작 조건을 설정할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 메시지를 수신할 시스템의 후보 동작 대역폭과 중심 주파수 정보를 확인할 수 있어야 한다.
Figure pat00006
방법 2에 따르면, 동작 조건 결정 장치는 비인가 무선기기에서 RLAN 동작 대역폭, 중심 주파수에 따른 가용 출력레벨(전체복사전력 또는 전력밀도) 정보를 확인할 수 있는 사용 가능 동작 정보를 생성할 수 있다.③ 방법 3
동작 조건 결정 장치는 상술한 방법 1 및 방법 2에 기반한 사용 가능 동작 정보를 생성할 수 있다. 자세하게, 최대 전력 레벨을 사용할 수 있는 영역은 방법 1과 같이 정의하고, 기존 서비스 무선국과 주파수가 겹치거나 인접한 주파수는 방법 2와 같이 정의할 수 있다. 아래의 표 7은 일실시예 중 구성 정보의 목적에 따라 일부 필드의 값은 포함되지 않는 필드를 정의한 표이다.
Figure pat00007
동작 조건 결정 장치는 방법 3에 의하면, 메시지의 집합 수를 최소화할 수 있거나, 또는, 비인가 무선기기의 출력 레벨을 선택 및 계산 기능을 최소화할 수 있다. 여기서, 방법 1로 정의된 영역은 채널 대역폭에 따라 총 복사레벨이 사전에 정의된 기술기준 또는 규칙에 맞게 출력 레벨에 결정될 수 있으며, 이는 복수의 대역폭으로 동작할 수 있는 비인가 무선기기를 지원하는 기능에 포함될 수 있다. 또한, 방법 2로 정의된 영역에서의 비인가 무선기기는 제공된 대역폭과 중심 주파수에 대하여 수신된 출력레벨로만 동작할 수 있다.이에, 도 4를 참고하면, 1차 서비스가 동작하는 위치와 중첩이 되는 최대 대역폭을 포함하는 주파수 영역은 방법 2와 같이 정보를 구성하고 그 이외의 영역은 주파수 영역과 출력레벨 정보를 전달할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기존 무선국을 간섭원으로 가정하여 중심 주파수에 가능한 대역폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참고하면, 동작 조건 결정 장치는 가용 채널 또는 가용(허용) 전력렉벨을 산출할 수 있으며, 이에 대한 방법의 일 실시예는 다음의 단계로 구성될 수 있다. 여기서 비인가 무선기기(RLAN)은 간섭원, 기존무선국은 피간섭원으로 정의하여 기술한다. 아래의 1에서 3단계의 순서는 변경될 수 있으며 각 단계에 포함되어 구성될 수 있다.
1단계) 간섭원 위치에서 피간섭원 까지의 경로 손실 도출
2단계) 간섭원의 송신마스크와 피간섭원의 수신 필터로부터 FDR 도출
3단계) 피간섭원에 수신되는 간섭레벨 산출
4단계) 수신간섭레벨로 부터 보호기준 대비 허용되는 간섭원의 가용(허용) 전력밀도, 전력레벨을 산출
option 1) 주파수 이격에 따른 전력밀도를 연속적으로 산출
option 2) 간섭원 동작 중심주파수와 대역폭에 따른 가용채널 및 가용전력레벨
1단계에 있어서, 동작 조건 결정 장치는 정적 정보를 기반으로 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기의 위치에서 상기 기존 무선국까지의 경로 손실을 결정할 수 있다. 이때, 경로 손실은 간섭원의 높이정보, 주변 지형, 주변인공구조물 정보 등이 고려될 수 있다. 또한 경로 손실은 건물 내부에서의 외부로 신호가 투과되면 발생하는 투과 손실 등도 고려될 수 있으며, 간섭원, 피간섭원의 안테나 불일치에 따른 손실도 고려될 수 있다.
2단계에 있어서, 동작 조건 결정 장치는 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기와 상기 기존 무선국 간에 주파수 의존 정도(FDR: Frequency Dependent Rejection)를 결정할 수 있다. 주파수 의존 정도는 MD(Mask Discrimination)와 NFD(Net Filter Discrimination)로 계산될 수 있다.
보다 자세하게, MD은 송신 스펙트럼과 수신 선택도 마스크의 필터 모양에 의해 발생하는 간섭 전력의 감소량을 의미할 수 있다. MD은 간섭원에 해당하는 비인가 무선기기와 피간섭원에 해당하는 기존 무선국의 동작 대역폭 및 마스크 특성에 따라 값이 달라지게 된다.
NFD는 간섭원에 해당하는 비인가 무선기기의 마스크와 피간섭원에 해당하는 기존 무선국의 마스크에 대한 중심 주파수 옵셋에 따른 중첩 면적을 계산할 수 있다. 주파수 옵셋이 없을 경우, 동일 영역으로 값은 0이 되며, 주파수 옵셋이 증가할수록 중첩영역이 감소하여 값이 증가하게 된다.
주파수 의존 정도는 MD와 NFD 둘의 합으로 계산되며, 간섭원에 해당하는 비인가 무선기기와 피간섭원에 해당하는 기존 무선국의 중심주파수에 따라 달라지게 된다. FDR 계산에 있어서, 동작 조건 결정 장치는 간섭원에 해당하는 비인가 무선기기의 가능한 모든 대역폭을 고려하여, 하나의 통합된 주파수 의존 정도를 산출할 수 있으며, 산출된 주파수 의존 정보를 단계 3과 4에서 이용될 수 있다.
단계 3에 있어서, 동작 조건 결정 장치는 주파수 의존 정도를 고려하여 기존 무선국에서 수신되는 간섭 레벨을 산출할 수 있다. 여기서, 간섭 레벨은 간섭원에 해당하는 비인가 무선기기의 대역폭 전체에 동일한 전력밀도를 가지는 간섭신호를 가정하고, 주파수 의존 정보를 고려하여 산출될 수 있다. 그리고, 피간섭원에 해당하는 기존 무선국의 수신 필터로 수신되는 간섭 레벨은 간섭원에 해당하는 비인가 무선기기의 대역폭, 간섭원에 해당하는 비인가 무선기기과 피간섭원에 해당하는 기존 무선국의 중심 주파수에 따라 다른 값이 산출될 수 있다. 간섭 레벨은 단위 대역폭 당의 전력밀도로 정의할 수 있으며, 전력 밀도는 1MHz 당의 전력밀도로 예를 들어 기술될 수 있다.
또는 간섭 레벨은 간섭원에 해당하는 비인가 무선기기가 방사하는 신호의 총 복사전력레벨을 가정하고, 주파수 의존 정보를 고려하여 산출될 수 있다.
단계 4에 있어서, 동작 조건 결정 장치는 단계 3의 간섭 전력밀도 또는 간섭원의 대역폭 및 중심주파수에 따른 간섭 레벨을 사전에 정의된 보호기준과 비교하여 가용채널, 가용(허용)전력 밀도 또는 대역폭당 총 전력레벨을 산출할 수 있다.
도 5의 (a) ~ (e)는 상술한 각 단계에 따른 예시 결과를 나타낸 그래프이다. 여기서, 본 발명은 고정 서비스를 기존 무선국을 설정한 후, 이를 간섭원으로 가정하였으며, 6425MHz의 중심 주파수에 가능한 5개의 대역폭을 가정한다.
단계 4의 옵션 1은 RLAN의 5가지 대여폭(20, 40, 80, 160, 320MHz)에 대한 통합된 주파수 의존 정도를 가정한다. 단계 4의 옵션 2는 비인가 무선기기의 5가지 각각의 대역폭에 대하여 가능한 중심주파수 별로 산출된 간섭(허용) 대역폭당 전력 레벨이다. 본 발명은 만약, 전력레벨이 특정 값 이하로 사용이 안되는 조건에서 전력레벨 값이 조건 이하가 되면, 가용채널 정보에서 해당 중심주파수가 제외될 수 있다. 도 5의 (a) ~ (e) 각각의 그래프에서 각 동작 주파수당 허용되는 최대 전력레벨은 36dBm로 가정하였다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비인가 무선 기기를 등록하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
동작 조건 결정 장치는 다음의 기능을 수행할 수 있다.
기능 1) 비인가 무선기기(RLAN) 등록 (Registration)
기능 2) 기본 공동사용 동작정보 제공 (Spectrum Sharing information)
기능 3) 등록된 비인가 무선기기의 주기적 확인
기능 4) 공동사용 동작정보 업데이트
기능 5) 스펙트럼 측정 정보 관리
기능 6) 공동사용 동작조건 파라메터 제공
각 기능은 단일의 비인가 무선기기, 복수의 비인가 무선기기를 관리하는 프록시(Proxy) 또는 스펙트럼 측정을 하는 센서 등이 요청(Request)에 따른 동작 조건 결정 장치이 응답(Response)하는 동작 절차 또는, 메시지 전달 절차 등의 일 실시 예이다.
도 6을 참고하면, 동작 조건 결정 장치는 비인가 무선기기(RLAN) 등록하는 기능을 수행할 수 있다.
기능 1) 에 따른 비인가 무선기기(RLAN)를 등록하는 과정을 살펴보면, 다음과 같으며, 하나의 비인가 무선기기 또는 복수의 비인가 무선기기를 관리하는 프록시(Proxy) 또는 서비스 제공자의 네트워크 등을 unlicensed entity로 정의하여 기술할 수 있다. DB는 data base를 지칭하며, DB의 세부 구조로 비인가 무선기기의 요효성을 확인할 수 있는 정보가 포함된 Valid RLAN DB와 등록이 완료되면, 해당 RLAN의 정보를 포함하게 될 RLAN DB가 포함될 수 있다. 비인가 무선기기의 정보를 저장하지 않을 경우, RLAN DB와 메시지 전달과정이 제외될 수 있다. RG는 Request Gateway로 외부에서 동작 조건 결정 장치로 접근하게 되는 모듈을 의미한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 등록된 비인가 무선 기기로 공동 사용 동작 정보를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참고하면, 동작 조건 결정 장치는 기본 공동사용 동작정보를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
기능 2) 에 따른 기본적인 공동사용 동작정보(Spectrum Sharing information)를 제공하는 과정을 살펴보면 다음과 같으며, 비인가 무선기기가 동작 조건 결정 장치를 통해 공동 사용 시스템에 등록을 하면서, 동시 공동사용 동작정보를 전달하거나 등록과 상관없치 공동사용 동작정보를 요청할 수 있다.
동작조건 정보제공 모듈(SSI)은 동작 조건 결정 장치와 연동하여 동작 가능하며, 공동사용 동작정보를 산출, 계산하는 모듈을 의미할 수 있다. 일 실시예는 CM DB(정적정보 데이터베이스)와 공존 분석 장치를 통하여 정적 정보를 기반으로 동적정보를 이용한 공동사용 동작정보를 산출하는 절차를 정의하고 있다.
또한, 비인가 무선기기에 제공된 정보를 관리하는 데이터 베이스와 관련 절차를 함께 정의한 예이다. 비인가 무선기기에 제공된 정보와 관련이 되는 기존 서비스 무선국(Incumbent User, IU), 데이터베이스(IU DB)에 어떤 비인가 무선기기가 관련되어 있는지 정보를 저장, 관리할 수 있으며, 각 등록된 비인가 무선기기에 제공된 정보를 추가로 저장, 관리할 수 있다.
다만, 필요에 따라서는 IU DB, RLAN DB에 전달되는 과정 및 데이터 저장, 관리 절차는 제외될 수 있다. 또한 기능 3)의 주기적 확인 절차에 따라 비인가 무선기기에 응답하는 메시지에 동작조건 정보제공 모듈과 관련된 정보 즉 공동사용 동작정보가 포함될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 등록된 비인가 무선 기기를 주기적으로 확인하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참고하면, 동작 조건 결정 장치는 등록된 단일의 비인가 무선기기 또는 복수의 비인가 무선기기의 동작 위치 등을 확인하기 위한 절차를 수행할 수 있다.
기능 3)에 따른 등록된 비인가 무선기기의 주기적으로 확인하는 과정을 살펴보면, 동작 조건 결정 장치는 비인가 무선기기로부터 확인 요청을 하게되면 확인 시점을 업데이트 할 수 있으며, 만약 확인절차가 일정 기간 동안 이루어지지 않는 비인가 무선기기에 대해서는 등록을 해제할 수 있다. 등록이 해제되는 장치에 대해서는 간섭영향에서 제외될 수 있다. 특히 누적간섭영향을 관리하는 일 실시 예로써, 도 13을 통해 설명되는 [누적간섭 고려 공동사용 동작조건 산출관련]에서 제외된 비인가 무선기기를 고려하게 된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 비인가 무선 기기에 제공하는 공동 사용 동작 정보를 업데이트하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참고하면, 동작 조건 결정 장치는 공동사용 동작정보에 대한 업데이트하는 기능을 수행하는 있다.
기능 4)에 따른 공동사용 동작정보 업데이트하는 과정을 살펴보면, 동작 조건 결정 장치는 공동사용 동작정보를 업데이트 하는 방법으로써 공동사용 동작정보가 외부 모듈에 있는 것을 가정한 동작 절차를 수행할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 만일 모듈이 내부에 있을 경우 내부 연결 인터페이스 메시지로 요청 및 응답을 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 기기를 등록 및 관리하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참고하면, 동작 조건 결정 장치는 스펙트럼 측정 정보 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
기능 5에 따른 스펙트럼 측정 정보 관리하는 과정을 살펴보면, 동작 조건 결정 장치는 스펙트럼을 측정하는 기기(센서)의 SS 시스템 등록 절차와 측정데이터를 공동 사용 시스템으로 전달하여 데이터베이스(Channel Environment DB, CE DB)에 저장, 관리하는 절차를 수행할 수 있다. 센서 기기의 등록 유효성을 정의하는 부분을 점선으로 구분하였으며, RLAN 등록 DB에 포함하는 것으로 표현하였다. 센서 기기의 유효성 검사가 요구되지 않는 경우 점선 부분은 절차에서 제외될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 공동 사용 동작 정보를 구성하는 파라미터를 산출 및 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참고하면, 동작 조건 결정 장치는 공동사용 동작조건 파라메터 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
기능 6에 따른 공동사용 동작조건 파라메터 제공하는 과정을 살펴보면, 스펙트럼 측정 정보로는 기존 서비스 무선국에 대한 정보가 포함될 수 있다. 또는 다른 RLAN 장치들의 동작상황 또는 채널이용정보가 포함될 수 있다. 만약 기존 서비스 무선국으로써 송신 또는 수신 또는 송수신 모두 이동성이 고려되는 무선국이 존재하는 경우 이동에 따라 신호가 검출되면 공동사용 동작조건이 변경되어야 한다.
이러한 이동성이 고려된 기존 서비스를 보호하기 위한 동작조건이 기능 6) 메시지에 포함되거나, 또는, 기능 2) 메시지에 포함될 수 있다. 기능 6)에서는 추가적으로 복수의 비인가 무선기기 사이의 공동사용 동작조건 파라메터에 관한 것을 포함할 수 있다. 스펙트럼 센싱 또는 등록된 비인가 무선기기의 정보로부터 서로 다른 비인가 무선기기들이 상호 공동사용하는데 최적인 동작조건 파라메터를 요청하여 응답하거나 공동 사용 시스템이 제공하는 일 실시 예이다. 참고로 비면허 기기들은 채널에 접속하기 위해서는 랜덤 Back-off 기능을 수행할 수 있으며 이때 관련된 파라메터를 제공할 수 있다.
도 12은 본 발명의 일실시예에 따른 비인가 무선 기기의 요청에 따른 관련 정보를 산출 및 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12를 참고하면, 동작 조건 결정 장치는 공동 사용 시스템이 등록한 비인가 무선기기의 수 또는, 스펙트럼 측정 정보로부터 동작 조건 파라메터를 산출, 계산하여 비인가 무선기기에 해당 정보를 제공할 수 있다. 일례로, 동작 조건 결정 장치는 비인가 무선기기의 요청에 따라 관련 정보를 산출, 계산하여, 계산된 결과를 비인가 무선기기에 제공할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 등록된 비인가 무선 기기가 2개인 경우, 제1 시점, 제2 시점 및 제3 시점에서의 CCDF를 설명하기 위한 도면이다.
공동사용 동작조건은 다음의 경우에 공동 사용 시스템으로 부터의 응답 메시지에 포함될 수 있다. 비인가 무선기기가 등록을 요청하는 경우, 비인가 무선기기가 등록을 주기적으로 확인하는 경우, 비인가 무선기기가 동작조건을 요청하는 경우 등이다.
[누적간섭 고려 공동사용 동작조건 산출관련]
본 발명은 다양한 정보를 이용하여 공동사용 동작조건을 산출하고 비인가 무선기기에 전달하거나 비인가 무선기기로부터 정보를 수신하는 장치를 공동사용 시스템으로 정의하여 사용한다.
공동사용 시스템이 산출하여 비인가 무선기기에 전달하는 비인가 무선기기의 공동사용 동작조건의 일 예는 다음과 같다. 공동사용 동작조건은 비인가 무선기기의 위치에 대하여 임의 주파수 또는 주파수 범위에서 사용 가능한 복사전력 또는 전력밀도를 포함할 수 있다. 이러한 공동사용 동작조건은 특정 주파수 또는 주파수 범위에서 일정 복사전력 또는 전력밀도를 기준으로 동작 가능한 영역 또는 동작할 수 없는 영역으로 정의될 수 있다.
단일의 비인가 무선기기에 대한 공동사용 동작조건은 비인가 무선기기의 동작환경, 피간섭원과의 거리 등을 고려하여 공동사용 기준에 따라 단일 조건이 바로 산출될 수 있다. 그러나 만일 동일 피간섭원 주변에 복수의 비인가 무선기기가 위치하고자 하는 경우에는 복수 비인가 무선기기의 영향을 고려하기 위한 방법이 요구될 수 있다. 이는 비인가 무선기기가 항상 신호를 방사하는 것이 아니며, 비인가 무선기기의 각 위치에 따른 공동사용 영향이 달라질 수 있기 때문이다.
① 방법 1
본 발명은 해결을 위한 일 실시 예는 다음으로 구분되며, 각 일 실시 예의 조합도 하나의 일 실시 예에 포함될 수 있다.
1) 비인가 무선기기의 동작주기(duty cycle 또는 RF Activity Factor) 고려
비인가 무선기기의 동작주기(다른 용어로 duty cycle 또는 RF Activity Factor) 고려의 보다 상세한 설명은 다음과 같다. 대상 피간섭원에 영향을 주는 영역에 공동사용 동작정보를 요청하는 비인가 무선기기를 등록 비인가 무선기기이라고 정의하여 기술한다.
1단계는 등록된 비인가 무선기기의 방사전력 또는 전력밀도에 따른 간섭 영향을 모두 누적하여 총간섭영향으로 정의한다.
2단계는 비인가 무선기기 동작주기의 영향도를 산출한다. 일 실시예로 동작주기가 10%라고 가정하면 10log10(0.1)이 영향도가 된다.
3단계는 총간섭영향에 동작주기영향도를 반영한 보정간섭영향을 정의한다.
4단계는 보정간섭영향과 간섭기준을 비교한다. 또한 보정간섭 영향을 근거로 새롭게 공동사용 동작 조건을 요청하는 비인가 무선기기에게 공동사용 동작정보를 제공한다.
5단계는 필요한 경우 대상 피간섭원에 영향을 주는 모든 비인가 무선기기에게 새로운 공동사용 동자정보를 제공할 수도 있다. 이것은 새로운 비인가 무선기기의 등록을 고려하거나 각 비인가 무선기기 간의 공평성을 향상시키기 위한 목적에 따른 것이며, 목적 및 기준에 따라 5단계 필요성이 결정될 수 있다. 여기서, 각 단계의 일부 단계 순서는 변경될 수 있다.
2) 등록 비인가 무선기기의 간섭레벨 별 조합에 따른 분포 고려
등록 비인가 무선기기의 간섭레벨 별 조합에 따른 분포 고려의 보다 상세한 설명은 다음과 같다. 대상 피간섭원에 영향을 주는 영역에 공동사용 동작정보를 요청하는 비인가 무선기기를 등록 비인가 무선기기이라고 정의하여 기술한다.
1단계는 등록하는 비인가 무선기기의 방사전력 또는 전력밀도에 따른 간섭 영향의 조합을 모두 산출한다. 만약 3개의 비인가 무선기기가 등록되어 있다면 8개의 조합이 있을 수 있으며, 여기에 새로운 비인가 무선기기가 등록되면 16개의 조합이 생긴다.
2단계로 조합을 계산할 때마다 조합된 갑섭레벨의 밀도분포를 도출한다.
3단계로 간섭영향 기준 보다 큰 간섭영향 조합의 밀도 합을 산출하여 특정 임계비율과 비교한다.
4단계로 임계비율 이상인 경우 간섭영향이 있는 것으로 산출한다.
5단계 새롭게 등록을 요청하는 비인가 무선기기에 따라 간섭영향이 있는 경우 제1 방법으로 해당 주파수 이용에 대한 공동사용 동작조건은 제공하지 않을 수 있다.
② 방법 2
제2 방법은 새로운 비인가 무선기기의 등록이 가능하도록 모든 기존 등록 비인가 무선기기에게 새로운 공동사용 동작조건을 제공하면서 새로운 등록 요청 비인가 무선기기에게도 공동사용 동작조건을 제공할 수 있다.
③ 방법 3
제3 방법은 제 1방법으로 우선 동작조건을 제공하고 일정 시간 이후 모든 비인가 무선기기에게 새로운 공동사용 동작조건을 제공할 수 있다. 3단계에 적용할 일 실시 예 값으로써, 간섭영향 기준은 간섭대 잡음의 비율 (I/N, Interference to Noise) -10dB, 임계비율은 20%일 수 있다. 아래 그림의 변화는 등록 비인가 무선기기가 2개인 경우를 가정한 일 실시 예의 제1시점을 시작으로 등록 비인가 무선기기가 증가함에 따라 I/N의 밀도와 각 I/N 값의 CCDF를 보여준다. 제3시점에 등록하고자 하는 비인가 무선기기의 영향으로 I/N=-10dB를 초과하는 경우가 발생한 것의 일 실시 예이다. 이 경우 5단계의 제1, 제2, 제3의 방법으로 공동사용 시스템은 공동사용 동작조건을 비인가 무선기기에 제공할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 동작 조건 결정 장치가 수행하는 동작 조건 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(1401)에서 동작 조건 결정 장치는 동작 조건 결정 장치와 연동하는 공존 분석 장치로부터 공존 조건 정보를 포함하는 공유 지도에 관한 정적 정보를 수신할 수 있다.
단계(1402)에서 동작 조건 결정 장치는 정적 정보를 기반으로 통신 서비스를 이용하고자 하는 비면허 무선기기의 동적 정보를 이용하여 사용 가능 동작 정보를 결정할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 정적 정보를 기반으로 클러터(Clutter)에 의해 발생되는 간섭 레벨, 가용 채널 및 출력 레벨 중 적어도 하나를 포함하는 사용 가능 동작 정보를 결정할 수 있다.
자세하게, 동작 조건 결정 장치는 정적 정보를 기반으로 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기의 위치에서 기존 무선국까지의 경로 손실을 결정할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기와 기존 무선국 간에 주파수 의존 정도를 결정할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 주파수 의존 정도를 고려하여 기존 무선국에서 수신되는 간섭 레벨을 산출할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 간섭 레벨로부터 기존 무선국의 가용 채널, 전력 밀도 또는, 전력 레벨 중 적어도 하나를 산출할 수 있다. 동작 조건 결정 장치는 기존 무선국의 가용 채널, 전력 밀도 또는, 전력 레벨 중 적어도 하나를 고려하여 동적 정보에 따른 사용 가능 동작 정보를 설정할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 공존 분석 장치가 수행하는 동작 조건 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(1501)에서 공존 분석 장치는 주파수 공존을 위한 동작 조건이 산출되는 단위 영역에서 무선 네트워크 기기가 설치된 기존 무선국에 대한 공존 조건 정보를 생성할 수 있다. 공존 분석 장치는 단위 영역에서 기존 무선국의 특정 높이에 설치된 비허가 무선기기가 동작하는 경우, 비허가 무선기기의 위치 및 단위 대역폭에 따른 공존 조건 정보를 산출할 수 있다. 여기서, 공존 조건 정보는, 기존 무선국과 관련된 보호 대상 정보, 상기 단위 영역에 대한 기본 정보 및 주파수와 관련된 공유 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(1502)에서 공존 분석 장치는 공존 조건 정보를 공동으로 사용하기 위한 공유 지도를 생성할 수 있다. 공존 분석 장치는 기존 무선국 및 서로 다른 기존 무선국에 대응하는 복수의 공존 조건 정보가 존재하는 경우, 복수의 공존 조건 정보에 각각 포함된 단위 대역폭의 주파수를 순차적으로 나열한 공유 지도를 생성할 수 있다.
단계(1503)에서 공존 분석 장치는 공유 지도를 정적 정보로 동작 조건 결정 장치에 전달할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체) 또는 전파 신호에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (14)

  1. 동작 조건 결정 장치가 수행하는 동작 조건 결정 방법에 있어서,
    상기 동작 조건 결정 장치와 연동하는 공존 분석 장치로부터 공존 조건 정보를 포함하는 공유 지도에 관한 정적 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 정적 정보를 기반으로 통신 서비스를 이용하고자 하는 비허가 무선기기의 동적 정보를 이용하여 사용 가능 동작 정보를 결정하는 단계;
    를 포함하는 동작 조건 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용 가능 동작 정보를 결정하는 단계는,
    상기 정적 정보를 기반으로 클러터(Clutter)에 의해 발생되는 간섭 레벨, 가용 채널 및 출력 레벨 중 적어도 하나를 포함하는 사용 가능 동작 정보를 결정하는 동작 조건 결정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사용 가능 동작 정보를 결정하는 단계는,
    상기 정적 정보를 기반으로 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기의 위치에서 상기 기존 무선국까지의 경로 손실을 결정하는 단계;
    상기 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기와 상기 기존 무선국 간에 주파수 의존 정도(FDR: Frequency Dependent Rejection)를 결정하는 단계;
    상기 주파수 의존 정도를 고려하여 기존 무선국에서 수신되는 간섭 레벨을 산출하는 단계;
    상기 간섭 레벨로부터 상기 기존 무선국의 가용 채널, 전력 밀도 또는, 전력 레벨 중 적어도 하나를 산출하는 단계; 및
    상기 기존 무선국의 가용 채널, 전력 밀도 또는, 전력 레벨 중 적어도 하나를 고려하여 동적 정보에 따른 사용 가능 동작 정보를 설정하는 단계
    를 포함하는 동작 조건 결정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주파수 의존 정보를 결정하는 단계는,
    상기 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기의 동작 대역폭에 따른 중심 주파수 및 상기 기존 무선국의 동작 대역폭에 따른 중심 주파수를 고려하여 주파수 의존 정도를 결정하는 동작 조건 결정 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나를 산출하는 단계는,
    상기 간섭 레벨로부터 주파수 이격에 따른 전력 밀도를 연속적으로 산출하는 동작 조건 결정 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나를 산출하는 단계는,
    상기 기존 무선국에 설치된 비허가 무선기기의 중심 주파수와 대역폭에 따른 간섭 레벨을 사전에 정의된 보호 기준과 비교하여 가용 채널 및 전력 레벨을 산출하는 동작 조건 결정 방법.
  7. 공존 분석 장치가 수행하는 동작 조건 결정 방법에 있어서,
    주파수 공존을 위한 동작 조건이 산출되는 단위 영역에서 비허가 무선기기가 설치된 기존 무선국에 대한 공존 조건 정보를 생성하는 단계;
    상기 공존 조건 정보를 공동으로 사용하기 위한 공유 지도(CM: Coexistence MAP)를 생성하는 단계; 및
    상기 공유 지도를 동작 조건 결정 장치에 전달하는 단계;
    를 포함하는 동작 조건 결정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 공존 조건 정보를 생성하는 단계는,
    상기 단위 영역에서 기존 무선국의 특정 높이에 설치된 비허가 무선기기가 동작하는 경우, 상기 비허가 무선기기의 위치 및 단위 대역폭에 따른 공존 조건 정보를 산출하는 동작 조건 결정 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 공존 조건 정보는,
    상기 기존 무선국과 관련된 보호 대상 정보, 상기 단위 영역에 대한 기본 정보 및 주파수와 관련된 공유 정보 중 적어도 하나를 포함하는 동작 조건 결정 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 단위 영역에 상기 기존 무선국과 서로 다른 기존 무선국이 존재하는 경우, 상기 기존 무선국과 서로 다른 기존 무선국을 고려한 공존 조건 정보를 설정하는 단계;
    를 더 포함하는 동작 조건 결정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 공존 조건 정보를 설정하는 단계는,
    상기 공존 조건 정보를 기반으로 상기 서로 다른 기존 무선국과의 간섭 영향을 고려하여 상기 서로 다른 기존 무선국의 위치 및 단위 대역폭에 따른 공존 조건 정보를 산출하는 동작 조건 결정 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 공유 지도를 생성하는 단계는,
    상기 기존 무선국 및 서로 다른 기존 무선국에 대응하는 복수의 공존 조건 정보가 존재하는 경우, 상기 복수의 공존 조건 정보에 각각 포함된 단위 대역폭의 주파수를 순차적으로 나열한 공유 지도를 생성하는 동작 조건 결정 방법.
  13. 프로세서를 포함하는 동작 조건 결정 장치에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 동작 조건 결정 장치와 연동하는 공존 분석 장치로부터 공존 조건 정보르 포함하는 공유 지도에 관한 정적 정보를 수신하고,
    상기 정적 정보를 기반으로 통신 서비스를 이용하고자 하는 비허가 무선기기의 동적 정보를 이용하여 사용 가능 동작 정보를 결정하는 동작 조건 결정 방법.
  14. 프로세서를 포함하는 공존 분석 장치에 있어서,
    상기 프로세서는,
    주파수 공존을 위한 동작 조건이 산출되는 단위 영역에서 비허가 무선기기가 설치된 기존 무선국에 대한 공존 조건 정보를 생성하고,
    상기 공존 조건 정보를 공동으로 사용하기 위한 공유 지도(CM: Coexistence MAP)를 생성하고,
    상기 공유 지도를 동작 조건 결정 장치에 전달하는 동작 조건 결정 방법.
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