KR20220009217A

KR20220009217A - 무선 통신 시스템에서의 동적 주파수 공유 방법, 시스템 및 장치

Info

Publication number: KR20220009217A
Application number: KR1020200087651A
Authority: KR
Inventors: 박승일; 김영준; 이효진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2022-01-24
Also published as: EP4154571A1; US20220022049A1; EP4154571A4; WO2022014936A1

Abstract

본 개시는 무선 통신 시스템에서의 동적 주파수 공유 방법, 시스템 및 장치에 관한 것으로, 네트워크 엔티티가 주파수 채널을 할당하는 방법은, 제1 디바이스로부터 주파수 채널 할당 요청을 수신하는 단계, 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터(cluster)를 식별하는 단계, 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트에 포함된, 적어도 하나의 주파수 채널을 제1 디바이스에게 할당하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 디바이스 클러스터는, 소정의 조건을 만족하고, 주파수 채널 세트에 포함된 적어도 하나의 주파수 채널을 공유하는 복수의 디바이스의 집합일 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서의 동적 주파수 공유 방법, 시스템 및 장치 {METHOD, SYSTEM AND APPARATUS FOR DYNAMIC SPECTRUM SHARING IN MOBILE COMMUNICATION SYTSTEM}

본 개시는 주파수 공유 시스템에서 동적 주파수 공유를 위한 방법, 시스템, 및 장치에 관한 것이다.

5G(5^th generation) 이후의 6G(6^th generation) 무선 통신 시스템에서는 특정 주파수(frequency) 자원 내지는 스펙트럼(spectrum) 자원은 특정 서비스를 위해 독점적으로 할당되어 있는 경우가 있다. 대표적으로 셀룰러(cellular) 통신의 경우, 국가가 주파수 자원을 특정 이동 통신 사업자에게 임대하며, 자원을 할당 받은 이동 통신 사업자는 독점적으로 해당 자원을 활용하여 셀룰러 네트워크를 유지한다. 또한, 기존에 레이더, 위성 등의 용도로 독점적으로 쓰이던 주파수 자원을 상업 용도와의 공유를 허용하여 특정 이동 통신 사업자가 사용할 수 있도록 하는 무선 통신 시스템이 등장하였다.

이와 같이 상황에서, 주파수 자원을 특정 이동 통신 사업자가 독점적으로 사용하는 경우 주파수 자원이 효율적으로 사용되지 못할 수 있다. 예를 들어, 특정 이동 통신 사업자가 주파수 자원을 독점하는 경우, 데이터 트래픽이 많은 시공간적 상황을 제외하고는 점유된 주파수 자원이 충분히 활용되지 못하기 때문에 자원이 낭비될 수 있다. 따라서, 6G 무선 통신 시스템에서는 주파수 자원에 대한 수요가 증가함에 따라, 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위해 주파수 공유에 대한 필요성이 증가하고 있다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시는 주파수 공유 시스템에서 동적 주파수 공유를 위한 방법, 시스템, 및 장치를 제공한다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서의 동적 주파수 공유 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다. 네트워크 엔티티가 주파수 채널을 할당하는 방법은, 제1 디바이스로부터 주파수 채널 할당 요청을 수신하는 단계, 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터(cluster)를 식별하는 단계, 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트에 포함된, 적어도 하나의 주파수 채널을 제1 디바이스에게 할당하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 디바이스 클러스터는, 소정의 조건을 만족하고, 주파수 채널 세트에 포함된 적어도 하나의 주파수 채널을 공유하는 복수의 디바이스의 집합일 수 있다.

또한, 주파수 채널을 할당하는 네트워크 엔티티는, 송수신부; 및 송수신부와 연결된 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 제1 디바이스로부터 주파수 채널 할당 요청을 수신하고, 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터(cluster)를 식별하고, 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트에 포함된, 적어도 하나의 주파수 채널을 제1 디바이스에게 할당하며, 여기서 디바이스 클러스터는, 소정의 조건을 만족하고, 주파수 채널 세트에 포함된 적어도 하나의 주파수 채널을 공유하는 복수의 디바이스의 집합일 수 있다.

도 1은, CBRS 시스템 내에서 SAS와 CBSD 사이의 인터페이스를 통해 수행되는 절차들을 나타내는 도면이다.
도 2는, CBRS 시스템 내에서 SAS와 CBSD 사이의 인터페이스를 통한 메시지 교환 절차를 나타내는 도면이다.
도 3a는, SAS가 주파수 채널을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 주파수 관리 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티가 디바이스에게 주파수 채널을 할당하는 프로세스를 나타내는 순서도이다.
도 5는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티가 주파수 채널 할당을 요청한 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터를 식별하는 절차를 나타내는 순서도이다.
도 6a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스 클러스터의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스 클러스터의 예시를 나타내는 도면이다.
도 7a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 채널 관리 엔티티와 네트워크 엔티티 간 디바이스 클러스터 생성 메시지를 교환하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 채널 관리 엔티티와 네트워크 엔티티 간 디바이스 클러스터 생성 메시지를 교환하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 8a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 채널 관리 엔티티와 네트워크 엔티티 간 디바이스 클러스터 업데이트 메시지를 교환하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 8b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 채널 관리 엔티티와 네트워크 엔티티 간 디바이스 클러스터 업데이트 메시지를 교환하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 9a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티가 디바이스 클러스터 내의 디바이스 사이의 메시지를 전달하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 9b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티가 디바이스 클러스터 간의 메시지를 전달하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 아키텍처의 예시를 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른 복수의 디바이스들에게 동일 주파수 채널에서 동적으로 주파수를 할당하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른 동적 주파수 할당을 위한 SAS와 디바이스 간 메시지 교환 절차의 예시를 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 14는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15는, 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 채널 관리 엔티티의 구성을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 ‘~부’는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity, 네트워크 엔티티)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명에서, 물리 채널(physical channel)과 신호(signal)는 데이터 혹은 제어 신호와 혼용하여 사용될 수 있다. 예를 들어, PDSCH(physical downlink shared channel)는 데이터가 전송되는 물리 채널을 지칭하는 용어이지만, PDSCH는 데이터를 지칭하기 위해서도 사용될 수 있다. 즉, 본 개시에서, '물리 채널을 송신한다'는 표현은 '물리 채널을 통해 데이터 또는 신호를 송신한다'는 표현과 동등하게 해석될 수 있다.

이하 본 개시에서, 상위 시그널링은 기지국에서 물리 계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 또는 단말에서 물리 계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법을 뜻한다. 상위 시그널링은 RRC(radio resource control) 시그널링 또는 MAC(media access control) 제어 요소(control element, CE)로 이해될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격, FCC(Federal Communications Commission), Winn Forum (Wireless Innovation Forum) SSC (Spectrum Sharing Committee) 에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히, 본 개시는 3GPP NR(New Radio: 5G 이동통신 표준)에 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

일반적인 무선 통신 시스템에서는 특정 스펙트럼(spectrum) (혹은 주파수, frequency) 자원은 특정 서비스를 위해 독점적으로 할당되어 있다. 대표적으로 셀룰러(cellular) 통신의 경우, 국가가 특정 스펙트럼 자원을 특정 이동 통신 사업자에게 임대하며, 자원을 할당 받은 이동 통신 사업자는 독점적으로 해당 자원을 활용하여 셀룰러 네트워크를 유지한다. 하지만, 이동 통신 사업자마다 할당된 스펙트럼은 데이터 트래픽이 매우 많은 시공간적 상황을 제외하고는 충분히 활용되지 못하기 때문에 자원이 낭비되고 있는 상황이다. 이러한 상황을 해결하기 위해, 이동 통신 사업자 간 동적 주파수 공유가 가능한 상황을 고려할 수 있다. 각 사업자마다 우선 사용 권한이 있는 스펙트럼 자원을 할당하되, 자원의 사용량이 적을 때 다른 사업자에게 해당 자원을 사용하도록 허가해줄 수 있다. 위와 같은 시나리오에서 사업자는, 최대 트래픽 상황을 대처하기 위해 불필요하게 많은 스펙트럼을 할당 받을 필요가 없다. 따라서, 사업자 간 동적 주파수 공유 시스템은 점점 부족해지는 스펙트럼 자원을 효율적으로 운용할 수 있는 6G (6^th generation) 또는 5G (5^th generation) 이동통신을 위한 기반 기술이 될 수 있다.

최근 미국 내에서 기존 레이더, 위성 등의 용도로 독점적으로 쓰이던 대역을 상업 용도와의 공유를 허용하는 무선 통신 시스템이 등장하였다. 이 시스템은 CBRS(Citizen Broadband Radio Service) 라고 불리며, 해당 시스템을 사용하는 CBRS 대역(band)은 3.55 GHz~3.70 GHz(150 MHz 대역폭)으로 정의되었으며, 향후 공유(sharing)를 기반으로 하는 대역은 더욱 늘어날 전망이다.

CBRS 시스템에서는 3개의 서로 다른 우선순위를 갖는 계층(tier)이 존재한다. 첫 번째 계층(tier)인 인컴번트 사용자(incumbent user)는 기존에 CBRS 대역을 레이더, 위성 등의 용도로 사용하는 사용자이다. 인컴번트 사용자의 경우 다른 계층의 사용자의 동작과 상관없이, CBRS 대역 내에서 동작할 수 있으며, 인컴번트 사용자의 동작 시 다른 계층의 사용자들은 인컴번트 사용자의 동작 또는 성능에 영향을 주면 안 된다.

두 번째 계층인 PAL(primary access license) 사용자는 CBRS 대역 중 3.55 GHz~3.65 GHz 범위 내에서 라이선스를 획득하여 사용하는 사용자이다. 여기서, 라이선스는 하나의 PAL이 전술한 3.55 Ghz~3.65 GHz 주파수 대역에서 10 MHz 대역폭을 갖는 주파수 채널을 할당 받을 수 있는 권한을 의미한다. 다만, 라이선스 획득 시 할당 받을 수 있는 주파수 채널은 특정 위치의 10 MHz 주파수 채널로 귀속되는 것은 아니다. 또한, CBRS 시스템에 의해 할당된 주파수 채널이 변경될 수 있다. 예로, 인컴번트 사용자의 동작이 감지되어 현재 주파수 채널에서의 동작을 중지하라는 CBRS 시스템의 명령이 있는 경우, PAL 사용자는 현재 주파수 채널에서의 동작을 중지할 의무가 있다. 이러한 경우, CBRS 시스템은 PAL에게 다른 주파수 대역을 할당해줄 수 있다. 통신 사업자는 미국 내에서 카운티(county)라고 불리는 지역 단위로 PAL을 구매할 수 있으며, 하나의 카운티 내에서는 7개의 PAL이 존재하고, 하나의 사업자는 최대 4개의 PAL을 획득할 수 있다. 또한 PAL 사용자가 사용해야 하는 무선 통신 기술이 정해져 있는 것은 아니다. PAL 사용자는 LTE, NR, WiFi (wireless fidelity) 등 기존의 무선 통신 기술들을 활용하여 네트워크를 설계할 수 있으되, CBRS에서 명시한 규정(최대 전송 파워 등)만 만족시키면 된다.

세 번째 계층(tier)인 GAA(general authorized access) 유저는 CBRS 대역(band)인 3.55 GHz~3.70 GHz 범위 내에서 라이선스 없이 CBRS 시스템으로부터 주파수 채널을 할당 받아 동작할 수 있다. GAA이 CBRS 시스템으로부터 할당 받은 주파수 채널에서의 성능은 보장되지 않으며, GAA는 상위 계층인 인컴번트 사용자 와 PAL 사용자의 동작 또는 성능에 영향을 주면 안 된다. PAL과 마찬가지로 GAA 유저가 사용해야 하는 무선 통신 기술이 정해져 있는 것은 아니다. GAA 유저는 LTE, NR, WiFi 등 기존의 무선 통신 기술들을 활용하여 네트워크를 설계할 수 있으되, CBRS에서 명시한 규정(최대 전송 파워 등)만 만족시키면 된다.

본 개시의 실시예들을 설명하기에 앞서 CBRS 시스템을 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

도 1은, CBRS 시스템 내에서 SAS(spectrum access system)과 CBSD(CBRS device) 사이의 인터페이스를 통해 수행되는 절차들을 나타내는 도면이다.

SAS는 CBRS 시스템 내에서 주파수 채널을 관리 하는 객체이다. CBSD는 SAS로부터 주파수 채널을 할당 받아 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. CBSD는 무선 통신 시스템에서 기지국과 유사한 개념이며, PAL 사용자 또는 GAA 사용자의 네트워크를 구성하는 모든 기지국을 CBSD(CBRS device)라 지칭한다. 또한, 복수 개의 CBSD를 대신해 SAS와의 통신을 대신해주는 도메인 프록시(domain proxy)라는 객체가 존재할 수 있으며, 도메인 프록시도 마찬가지로 SAS와 CBSD 사이의 인터페이스 (SAS to CBSD Interface)를 사용한다. SAS와 도메인 프록시 사이의 통신에서는 복수 개의 CBSD를 위한 메시지가 한 번에 전송된다는 점을 제외하고는, SAS와 한 개의 CBSD 사이의 통신과 모든 과정이 동일하다.

SAS와 CBSD 사이의 인터페이스(SAS to CBSD Interface)를 통해 다음과 같은 절차들이 수행될 수 있다.

(1) 등록(registration): 이 절차는 CBSD가 SAS에게 RegistrationRequest 메시지를 전송하고, SAS가 CBSD에게 RegistrationResponse 메시지를 전송하는 두 단계로 이루어져 있다. 이 절차를 통해, CBSD는 자신이 CBRS 시스템에서 유효한 디바이스임을 입증하게 된다. RegistrationRequest 메시지에 CBSD의 위치 정보가 포함되고, 정상적으로 등록되는 CBSD에게는 RegistrationResponse 메시지를 통해 CBSD ID가 부여된다. 이 절차를 통해, SAS는 CBSD의 위치를 파악할 수 있게 되며, 향후 주파수 채널을 관리할 때, CBSD의 위치 정보를 활용하게 된다.

(2) 스펙트럼 문의(spectrum inquiry) (선택적 절차): 이 절차는 CBSD가 SAS에게 SpectrumInquiryRequest 메시지를 전송하고, SAS가 CBSD에게 SpectrumInquiryResponse 메시지를 전송하는 두 단계로 이루어져 있다. SpectrumInquiryRequest 메시지를 통해 CBSD는 SAS에게 특정 범위 주파수의 현재 상태 정보를 요청할 수 있고, SpectrumInquiryResponse 메시지를 통해 SAS는 CBSD에게 현재 할당이 가능한 주파수 채널에 대한 정보를 제공해줄 수 있다. SpectrumInquiryResponse 메시지를 통해 제공되는 정보로는 할당 가능한 주파수 채널의 위치, 해당 채널의 타입 (PAL or GAA), 해당 채널에서의 허용 가능한 최대 전송 파워 등이 포함될 수 있다. 이 절차는, CBSD가 SAS에게 주파수 채널을 할당 받기 위해 반드시 수행해야 하는 절차는 아니다.

(3) 허가(grant): 이 절차는 CBSD가 SAS에게 GrantRequest 메시지를 전송하고, SAS가 CBSD에게 GrantResponse 메시지를 전송하는 두 단계로 이루어져 있다. GrantRequest 메시지를 통해 CBSD는 SAS에게 특정 주파수 채널에서 특정 최대 전송 파워를 가지고 동작하는 것에 대한 허가를 요청할 수 있다. GrantResponse 메시지를 통해 SAS는 해당 CBSD의 요청을 허용하거나 거부할 수 있다. SAS는 CBSD가 제시한 주파수 채널과 최대 전송 파워로 동작하기에 적합한지를 판단해야 하며, 이 때 CBSD의 위치 등이 고려될 수 있다. SAS가 CBSD의 요청을 허용하는 경우, SAS는 해당 허가 절차에 Grant ID를 부여하며, GrantExpireTime, HeartbeatInterval 등 해당 주파수 채널 운용에 필요한 정보를 CBSD에게 제공할 수 있다. SAS가 CBSD의 허가 요청을 거부하는 경우, GrantResponse 메시지는 새로운 grant 절차를 위한 다른 주파수 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다. 하나의 CBSD는 복수 개의 허가 절차를 수행하여, 복수 개의 Grant ID를 부여 받을 수 있다.

(4) 하트비트(heartbeat): 이 절차는 CBSD가 SAS에게 HeartbeatRequest 메시지를 전송하고, SAS가 CBSD에게 HeartbeatResponse 메시지를 전송하는 두 단계로 이루어져 있다. Grant ID가 있는 CBSD가 grant 과정을 통해 할당 받은 주파수 채널을 실제로 사용하기 위해, TransmitExpireTime을 부여 받기 위한 절차이다. CBSD는 부여 받은 TransmitExpireTime 값에서 명시하는 시간까지만 할당 받은 주파수 채널을 사용할 수 있으며, 허가(grant) 절차를 통해 부여 받은 HeartbeatInterval 값에 명시된 주기마다 하트비트 절차를 수행하여 TransmitExpireTime 값을 업데이트 해야 한다. 만약 하트비트 절차를 수행하지 못해 TransmitExpireTime에 명시된 시간이 지나면, CBSD는 60초 이내로 해당 주파수 채널에서의 동작을 중지해야 한다. 또한 허가 절차를 통해 부여 받은 GrantExpireTime 값에 명시된 시간이 도래한 경우, CBSD는 HeartbeatRequest 메시지를 통해서 GrantExpireTime 값의 업데이트를 요청할 수 있고, 업데이트된 GrantExpireTime 값은 HeartbeatResponse에 포함될 수 있다.

(5) 포기(relinquishment): 이 절차는 CBSD가 SAS에게 RelinquishmentRequest 메시지를 전송하고, SAS가 CBSD에게 RelinquishmentResponse 메시지를 전송하는 두 단계로 이루어져 있다. CBSD는 Grant ID가 부여된 주파수 채널을 더 이상 사용하지 않을 경우, 포기 절차를 진행할 수 있다. RelinquishmentRequest 메시지에는 CBSD ID와 Grant ID 정보가 포함되며, RelinquishmentResponse 메시지에는 포기 요청이 승인되었는지가 명시될 수 있다.

도 2는, CBRS 시스템 내에서 SAS와 CBSD 사이의 인터페이스를 통한 메시지 교환 절차를 나타내는 도면이다.

도 2에는 CBSD(내지는 도메인 프록시)가 SAS로부터 주파수 채널을 할당 받고, 할당 받은 채널을 지속적으로 사용하기 위해 하트비트(heartbeat) 절차를 주기적으로 수행하는 일반적인 예가 도시되어 있다. CBRS 시스템에서 CBSD가 특정 주파수 채널에 대한 사용 허가를 받는 전술한 허가(grant) 과정이 성공적으로 진행되었다면, 그 이후에 CBSD는 해당 주파수 채널을 계속해서 사용해도 되는지 확인하는 하트비트(heartbeat) 과정을 통해서만 SAS와 통신하는 것을 확인할 수 있다.

특정 주파수 채널 사용 여부에 대해 주기적으로 확인하는 방식은, 기존 독점 라이선스 기반의 셀룰러 통신 시스템과의 차이점이다. CBRS에서 위와 같은 허가/하트비트 두 단계를 통한 주파수 채널 할당 및 확인 과정을 거치는 이유는 다음과 같다. SAS는 허가 절차가 완료된 주파수 채널에 인컴버트 사용자(incumbent user)가 등장하였을 때, PAL 또는 GAA로 동작하는 CBSD들에게 해당 채널에서의 동작을 중지할 것을 요청해야 하는데, SAS와 CBSD 사이의 통신이 불가한 경우가 발생할 수 있다. 이러한 상황에도, CBRS 시스템에서의 절차를 따른다면, CBSD는 하트비트 과정에서 SAS로부터 적합한 HeartbeatResponse 메시지 수신에 실패하게 되고, 그 결과 TransmitExpireTime이 지난 후 해당 채널을 비워주게 된다. 따라서, SAS는 TransmitExpireTime 값을 정할 때, HeartbeatResponse 메시지를 보내는 시점(T_HBResp)과 해당 메시지에 명시된 TransmitExpireTime(T_TransExpire) 시점의 차이(T_diff = T_TransExpire - T_HBResp)가 SAS가 CBSD에게 특정 채널에서 동작 중지를 요청하기까지 걸리는 최대 소요시간 요구사항을 만족시키도록 설정해주면 된다.

도 3a는, SAS가 주파수 채널을 할당하는 방법을 나타내는 도면이고, 도 3b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 주파수 관리 방법을 나타내는 도면이다.

도 3a를 참조하면, 기존 CBRS의 경우, SAS(310)가 관리하는 지역 내에 서로 다른 사업자가 관리하는 지리적으로 중첩된 복수 개의 네트워크(311, 312)가 존재할 수 있다. 기존 CBRS에서 SAS(310)는 CBSD들의 위치 정보를 고려하여, 각 네트워크에 주파수 채널을 독립적으로 할당한다. 반면, 도 3b를 참조하면, 본 개시에서 제안하는 주파수 공유(spectrum sharing) 기반 주파수 채널 할당은 주파수 채널 공유를 관리하는 네트워크 엔티티(network entity)가 SAS로부터 복수 개의 네트워크(311, 312)를 위한 주파수 채널 세트를 할당 받고, 각 네트워크에게 주파수 채널 할당 및 주파수 공유 관련 컨트롤(control)을 해줄 수 있다는 데에 기존 주파수 채널 할당 방법과의 차별점이 존재한다. 여기서, 주파수 채널 공유를 관리하는 네트워크 엔티티는 SSM(spectrum sharing manager, 320)으로 지칭될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 다만, 다른 네트워크 엔티티에 포함될 경우 해당 네트워크 엔티티의 명칭으로 지칭될 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 주파수 채널 공유를 관리하는 네트워크 엔티티를 SSM으로 지칭하여 설명하도록 한다.

예를 들어, SSM(320)은 네트워크 1(311)에 속한 CBSD들에게 주파수 채널 1에 대한 우선적인 사용권한을 부여하고, 주파수 채널 2에 대해서는 부수적인 용도로 사용할 수 있는 사용권한을 부여할 수 있다. 즉, 네트워크 1(311)에 속한 CBSD들은 주파수 채널 1을 프라이머리 사용자(primary user, PU)로서 사용하고, 주파수 채널 2를 세컨더리 사용자(secondary user, SU)로서 사용할 수 있다. 이 때, SSM(320)은 네트워크 2(312)에 속한 CBSD들에게 주파수 채널 1을 SU로서 사용하고, 주파수 채널 2를 PU로서 사용하도록 설정할 수 있다. 이하에서는, CBSD가 PU로서 사용할 수 있는 채널을 PU 채널로 지칭하고, SU로서 사용할 수 있는 채널을 SU 채널로 지칭하도록 한다.

SSM(320)이 정의하는 PU/SU 채널의 예로, 하나의 CBSD가 PU 채널과 SU 채널을 할당 받았다고 할 때 해당 CBSD는, PU 채널은 아무런 제한 조건 없이 사용할 수 있고, SU 채널에 대해서 해당 채널을 PU 채널로 사용하는 CBSD가 사용하지 않을 때에만 사용할 수 있는 권한을 부여 받을 수 있다. 또는, CBSD는 해당 SU 채널의 사용률이 특정 수준 이하일 때만 사용하도록 권한을 부여 받을 수도 있다. 이와 같은 주파수 공유 방식을 사용하면, 기존 CBRS의 자원 할당 방식보다, CBSD들은 주파수 채널을 더 많이 사용할 수 있고, 최소한 PU 채널에서의 성능은 보장받을 수 있으므로, CBRS 시스템 내에서 주파수 채널이 더욱 효율적으로 사용될 수 있다.

도 3b에서는, CBRS 시스템 내의 주파수 공유 기반 주파수 채널 할당을 예시로 설명하였으나, 본 개시에서 제안하는 주파수 공유(spectrum sharing) 기반 주파수 채널 할당은 CBRS 시스템에 대한 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 개시에서 제안하는 주파수 공유 기반 주파수 채널 할당은, CBRS 대역 이외의 주파수 대역 및 CBSD가 아닌 디바이스에도 적용될 수 있다. 또한, CBRS 대역 이외의 주파수 대역에서 본 개시에서 제안하는 주파수 공유 기반 주파수 채널 할당을 적용할 경우, CBRS 대역 이외의 주파수 대역에서 주파수 채널을 관리하는 네트워크 엔티티는 CBRS 시스템 내에서 주파수 채널을 관리하는 SAS에 대응될 수 있다. 이하에서 설명의 편의를 위해, SAS 및 주파수 채널을 관리하는 네트워크 엔티티를 통칭하여 주파수 채널 관리 엔티티로 지칭하도록 한다.

이하, 주파수 채널 공유를 관리하는 네트워크 엔티티가 주파수 공유 기반 주파수 채널 할당을 하는 방법에 대해 설명하도록 한다. SSM은 주파수 채널 관리 엔티티(예를 들어, SAS)로부터 클러스터(cluster) 단위로 주파수 채널 세트(set)를 할당 받아 동작할 수 있다. 여기서, 클러스터란 하나 이상의 디바이스를 묶은 개념일 수 있다. 예를 들어, 클러스터는 복수 개의 디바이스들을 포함할 수 있고, 하나의 디바이스를 포함할 수도 있다. 클러스터는, 소정의 조건을 만족하는 복수의 디바이스의 집합으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 클러스터는 소정의 지역 내에 존재하는 디바이스들의 집합으로 정의될 수 있다. 이 경우, 소정의 지역에 새로운 디바이스가 등장하면, 그 새로운 디바이스는 해당 클러스터에 자동으로 포함 될 수도 있다. 또는, 소정의 조건을 만족하는지 여부와 별개로 특정한 복수의 디바이스들의 집합이 디바이스 클러스터로 정의될 수도 있다. 전술한 하나 이상의 디바이스를 포함하는 클러스터는, 디바이스 클러스터, 디바이스 집합, 디바이스 세트, 등으로 지칭될 수 있으며, 이하에서는 디바이스 클러스터로 지칭하도록 한다. 또한 디바이스가 CBSD인 경우, 디바이스 클러스터는 CBSD 클러스터로 지칭하도록 한다.

주파수 채널 공유를 관리하는 네트워크 엔티티는 주파수 채널 관리 엔티티에게 디바이스 클러스터에 대한 생성 또는 업데이트 요청을 하고 그에 대한 응답을 주파수 채널 관리 엔티티로부터 수신함으로써 디바이스 클러스터를 생성 또는 업데이트할 수 있다. 이 과정에서, 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보를 통해 디바이스 클러스터가 설정될 수 있다. 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보는, 디바이스 클러스터에 대한 식별 정보, 디바이스 클러스터를 정의하는 조건(예를 들어, 지역, 디바이스 ID 세트, 등), 디바이스 클러스터에 할당된 주파수 채널 세트, 각 주파수 채널마다 동작 가능한 최대 전송 파워, 디바이스 클러스터에 포함되는 디바이스에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 디바이스 클러스터의 생성 또는 업데이트에 대한 자세한 내용은 도 7a 내지 도 8b에서 자세히 설명하도록 한다.

주파수 채널 관리 엔티티로부터 디바이스 클러스터와 해당 디바이스 클러스터가 사용할 수 있는 주파수 채널 세트를 할당 받았다면, SSM은 주어진 주파수 채널 세트에서 디바이스들에게 주파수 채널을 어떻게 할당할지 관리할 수 있다. 예를 들어, 주파수 채널 관리 엔티티는 도 3에서 설명한 PU/SU 방식과 같이 하나의 디바이스에게 특정 채널은 PU로서 사용할 권한을 주고, 다른 채널은 SU로서 사용할 권한을 줄 수 있다. 이를 통해, 디바이스 클러스터에 포함된 복수의 디바이스들은 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트에 포함된 적어도 하나의 주파수 채널을 공유할 수 있고, 주파수 채널이 효율적으로 사용될 수 있다.

도 4는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티가 디바이스에게 주파수 채널을 할당하는 프로세스를 나타내는 순서도이다.

도 4를 참조하면, 단계 410에서, SSM(즉, 주파수 채널 공유를 관리하는 네트워크 엔티티)은 제1 디바이스로부터 주파수 채널 할당 요청을 수신할 수 있다. 제1 디바이스의 주파수 채널 할당 요청은, 디바이스가 주파수 채널 관리 엔티티에게 채널 할당을 요청하는 방식과 같이 이루어질 수 있다. 여기서, CBRS 시스템에서 주파수 채널을 할당하는 경우 디바이스는 CBSD 디바이스일 수 있으며, 주파수 채널 관리 엔티티는 SAS일 수 있다.

단계 420에서, SSM은 주파수 채널 할당을 요청한 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터(cluster)를 식별할 수 있다. 제1 디바이스의 주파수 채널 할당 요청 이전부터 네트워크 엔티티가 운용 중인 디바이스 클러스터(cluster)들이 존재할 수 있다. 따라서, 네트워크 엔티티는 제1 디바이스가 기존에 운용 중인 디바이스 클러스터(cluster)에 포함될 수 있는지를 우선 확인할 수 있다. 네트워크 엔티티는 제1 디바이스가 기존에 운용 중인 디바이스 클러스터에 포함될 수 있는지 여부에 따라, 제1 디바이스를 포함하도록 기존의 디바이스 클러스터를 업데이트하거나, 제1 디바이스를 포함하는 새로운 디바이스 클러스터를 생성할 수 있다. 이렇게 업데이트된 기존의 디바이스 클러스터 또는 생성된 새로운 디바이스 클러스터는, 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터로 식별될 수 있다. 단계 420에 따른 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터를 식별하는 방법에 대해서는 도 5에서 자세히 설명하도록 한다.

단계 430에서, SSM은 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터에게 할당된, 주파수 채널 세트에 포함된 적어도 하나의 주파수 채널을 제1 디바이스에게 할당할 수 있다. SSM은 단계 420에서 식별한 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트를 식별할 수 있다. 네트워크 엔티티는 식별된 주파수 채널 세트에 포함된 주파수 채널들 중 적어도 하나를 제1 디바이스에게 할당할 수 있다. 예를 들어, SSM은 식별된 주파수 채널 세트에 포함된 주파수 채널들 중 하나를 제1 디바이스에게 할당할 수 있다. 또는, SSM은 식별된 주파수 채널 세트에 포함된 복수의 주파수 채널을 제1 디바이스에게 할당할 수 있다.

예를 들어, SSM은 식별된 주파수 채널 세트에 포함된 제1 주파수 채널을 제1 디바이스에게 할당할 수 있다. SSM은 제1 디바이스에게, 제1 주파수 채널을 프라이머리 사용자(primary user)로서 사용하도록 할당(즉, PU 채널로 할당)할 수 있다. 또한 SSM은 제1 디바이스에게, 제2 주파수 채널을 세컨더리 사용자(secondary user)로서 사용하도록 할당(즉, SU 채널로 할당)할 수 있다. 여기서, 제1 주파수 채널은, 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터에 포함된 제2 디바이스에게 세컨더리 사용자로서 사용하도록 할당된 주파수 채널일 수 있고, 제2 주파수 채널은, 제2 디바이스에게 프라이머리 사용자로서 사용하도록 할당된 주파수 채널일 수 있다.

전술한 바와 같이, SSM은 디바이스로부터 주파수 채널 할당 요청을 받고, 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터를 식별하여, 디바이스 클러스터에 할당된 주파수 채널 세트에 포함된 주파수 채널을 할당함으로써, 디바이스가 디바이스 클러스터에 포함된 다른 디바이스들과 주파수 채널을 공유할 수 있도록 할 수 있다. 이를 통해, 주파수 자원이 효율적으로 사용될 수 있다.

도 5는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티가 주파수 채널 할당을 요청한 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터를 식별하는 절차를 나타내는 순서도이다. 도 5의 단계들은, 도 4의 단계 420의 구체적인 절차에 관한 것이다.

단계 510에서, SSM(즉, 주파수 채널 공유를 관리하는 네트워크 엔티티)은, SSM이 기존에 운용 중인 적어도 하나의 디바이스 클러스터 중에서, 제1 디바이스가 포함될 수 있는 기존 디바이스 클러스터(제1 디바이스 클러스터)를 식별할 수 있다. 제1 디바이스로부터 채널 할당 요청을 받기 이전에, SSM이 기존에 복수의 디바이스 클러스터를 운용중인 경우, SSM은 복수의 디바이스 클러스터 각각에 대해 대응되는 생성 조건을 제1 디바이스가 만족하는지 여부를 결정할 수 있다. 이는, SSM이 복수의 디바이스 클러스터 중에서 제1 디바이스가 만족하는 소정의 조건(예를 들어, 소정의 지역)에 기초하여 생성된 디바이스 클러스터를 식별하는 것일 수 있다.

예를 들어, SSM은 복수의 디바이스 클러스터에 포함된 제1 디바이스 클러스터가 소정의 조건을 만족하는 복수의 디바이스의 집합인 경우, 제1 디바이스가 소정의 조건을 만족하는지 여부를 결정할 수 있다. 만일, 제1 디바이스 클러스터가 소정의 지역 내에 존재하는 디바이스들의 집합으로 정의된 경우, SSM은 제1 디바이스가 제1 디바이스 클러스터를 정의하는 지역 내에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다. SSM은 제1 디바이스가 제1 디바이스 클러스터에 대응되는 소정의 조건을 만족하는 경우, 제1 디바이스 클러스터를 제1 디바이스가 포함될 수 있는 디바이스 클러스터로 식별할 수 있다. 제1 디바이스가 포함될 수 있는 제1 디바이스 클러스터와 같은 디바이스 클러스터가 복수 개 식별되는 경우, SSM은 이들 중 하나를 제1 디바이스를 포함시킬 디바이스 클러스터로 결정할 수 있다.

제1 디바이스가 포함될 수 있는 기존 디바이스 클러스터는, 제1 디바이스가 만족하는 소정의 조건에 기초하여 생성된 디바이스 클러스터뿐만 아니라, 생성의 기초가 된 소정의 조건을 업데이트하면 제1 디바이스를 포함할 수 있는 디바이스 클러스터 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스 클러스터가 소정의 지역으로 정의되었고, 제1 디바이스가 소정의 지역과 근접한 곳에 위치할 경우, 해당 디바이스 클러스터는 소정의 지역을 넓히면 제1 디바이스가 포함될 수 있는 디바이스 클러스터일 수 있다.

단계 510에서 제1 디바이스가 포함될 수 있는 제1 디바이스 클러스터가 식별되면, 단계 520에서 SSM은, 제1 디바이스를 포함하도록 제1 디바이스 클러스터를 업데이트할 수 있다. 디바이스 클러스터를 업데이트하는 것은, 새로운 디바이스를 포함하도록 디바이스 클러스터에 대한 설정을 업데이트하는 것일 수 있다. 예를 들어, 네트워크 엔티티는 제1 디바이스에 주파수 채널을 할당하기 위해, 제1 디바이스 클러스터에 할당된 주파수 채널 세트를 업데이트할 수 있다. 또한 SSM은, 제1 디바이스를 포함할 수 있도록, 제1 디바이스 클러스터를 정의하는 소정의 조건(예를 들어, 지역, 디바이스 ID 세트, 등)을 업데이트할 수 있다.

SSM은 제1 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트 내에서 제1 디바이스에게 주파수 채널(예를 들어, PU/SU 채널)의 할당이 가능한지 여부를 결정할 수 있다. 가능하다면, SSM은 제1 디바이스에게 제1 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트를 이용하여 PU/SU 주파수 채널 할당할 수 있다. 만약 불가능한 경우라면, SSM은 주파수 채널 관리 엔티티에게 제1 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트의 업데이트를 요청할 수 있다. 만일, 제1 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트의 업데이트를 통해서도 제1 디바이스에게 주파수 채널을 할당할 수 없는 경우에는, SSM은 제1 디바이스 클러스터를 업데이트하지 않고 단계 530에 따라 제1 디바이스를 포함하는 새로운 디바이스 클러스터를 생성할 수 있다.

SSM은 주파수 채널 관리 엔티티에게 제1 디바이스 클러스터에 대한 업데이트 요청을 전송하고, 주파수 채널 관리 엔티티로부터 업데이트 요청에 대한 응답을 수신함으로써 제1 디바이스를 업데이트할 수 있다. 제1 디바이스 클러스터에 대한 업데이트 요청은, 제1 디바이스와 관련된 제1 디바이스 클러스터에 대한 업데이트 정보를 포함하며, 업데이트 정보는 디바이스 클러스터에 대한 업데이트된 설정 정보(예를 들어, 주파수 채널 세트에 대한 업데이트 정보, 소정의 조건에 대한 업데이트 정보, 등)일 수 있다.

단계 510에서 제1 디바이스가 포함될 수 있는 제1 디바이스 클러스터가 식별되지 않으면, 단계 530에서 SSM은, 제1 디바이스를 포함하는 새로운 디바이스 클러스터(제2 디바이스 클러스터)를 생성할 수 있다. SSM은 주파수 채널 관리 엔티티에게 제1 디바이스 클러스터에 대한 생성 요청을 전송하고, 주파수 채널 관리 엔티티로부터 생성 요청에 대한 응답을 수신함으로써 제2 디바이스를 생성할 수 있다. 제2 디바이스 클러스터에 대한 생성 요청은, 제1 디바이스와 관련된 제2 디바이스 클러스터에 대한 생성 정보를 포함하며, 생성 정보는 새로이 생성할 제2 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보(예를 들어, 할당할 주파수 채널 세트에 대한 정보, 제2 디바이스 클러스터를 정의하는 소정의 조건에 대한 정보, 등)일 수 있다.

SSM은 단계 520에 따라 업데이트된 제1 디바이스 클러스터 또는 단계 530에 따라 생성된 제2 디바이스 클러스터를 제1 디바이스 클러스터를 포함하는 디바이스 클러스터로 식별하고, 식별된 디바이스 클러스터에 할당된 주파수 채널 세트에 포함된 적어도 하나의 주파수 채널을 제1 디바이스에게 할당할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스 클러스터의 예시를 나타내는 도면이다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 디바이스 클러스터는, 여러 개의 점을 연결하여 생성되는 지역 내에 포함되는 디바이스들로 정의될 수 있다.

도 6a에서와 같이, 만약 디바이스 클러스터의 지역(600) 내의 새로운 디바이스(610)가 주파수 채널 할당을 요청한다면, 현재 디바이스 클러스터의 지역(600)을 변경하지 않고, 해당 디바이스(610)를 수용하는 방법과, 현재 디바이스 클러스터의 지역(600)을 축소시켜, 해당 디바이스(610)를 위한 새로운 디바이스 클러스터를 생성하는 방법 등이 고려될 수 있다.

도 6b에서와 같이, 새로운 디바이스(620)가 현재 정의된 디바이스 클러스터 지역(600)의 밖에 위치한다면, 정의된 디바이스 클러스터의 지역(600)을 인근까지 확장하여 해당 디바이스(620)를 포함하도록 디바이스 클러스터의 정보를 업데이트 할 수도 있다.

도 6a 및 도 6b의 예시 모두 기존 디바이스 클러스터에 해당 디바이스를 포함시키기로 결정되었다면, 해당 디바이스 클러스터에 할당된 주파수 채널 세트 내에서 PU/SU 주파수 채널이 디바이스에게 할당되어야 하는데, 만약 추가적인 주파수 채널이 필요한 경우, SSM은 주파수 채널 관리 엔티티에게 요청하여, 디바이스 클러스터에 할당된 주파수 채널 세트를 업데이트 할 수도 있다.

도 7a 및 7b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 채널 관리 엔티티와 SSM 간 디바이스 클러스터 생성 메시지를 교환하는 예시를 나타내는 도면이다. 도 7a 및 도 7b의 실시예는, 도 4 및 도 5에서 설명한 SSM이 주파수 채널 관리 엔티티에게 디바이스 클러스터의 생성을 요청하는 예시에 관한 것이다.

도 7a는 디바이스 클러스터가 지역(region)에 따라 정의되어 있는 경우에 관한 것이다. 단계 710a에서, SSM은 주파수 채널 관리 엔티티에게 ClusterGenerationRequest 메시지를 통해 생성하고자 하는 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보를 전송할 수 있다. 생성하고자 하는 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보는, 디바이스 클러스터의 지역(region)에 대한 정보와 원하는 주파수 채널에 대한 정보인 주파수 채널 세트(channel set), 해당 주파수 채널에서 사용 가능한 최대 전송 파워 등의 정보를 포함할 수 있다.

도 7b는 디바이스 클러스터가 특정 디바이스 ID들의 세트로 정의된 경우에 관한 것이다. 단계 710b에서, SSM은 주파수 채널 관리 엔티티에게 ClusterGenerationRequest 메시지를 통해 생성하고자 하는 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보를 전송할 수 있다. SSM은 생성하고자 하는 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보를 통해 생성하고자 하는 디바이스 클러스터에 포함되는 디바이스 ID들을 지칭해줄 수 있다. 그 외 나머지 메시지 정보들은 도 7a의 예시와 동일하다.

만약 주파수 채널 관리 엔티티가 해당 요청을 수락한다면, 단계 720a 및 720b에서 주파수 채널 관리 엔티티는, 생성을 요청한 디바이스 클러스터에 대한 식별 정보(cluster ID 정보)를 포함하는 ClusterGenerationResponse 메시지를 SSM에게 전송할 수 있다.

만약 주파수 채널 관리 엔티티가 ClusterGenerationRequest 메시지를 통한 디바이스 클러스터 생성에 대한 요청을 거부한다면, 단계 720a 및 720b에서 주파수 채널 관리 엔티티는, 디바이스 클러스터의 정의 또는 정의하기 위한 조건(예를 들어, 지역 또는 디바이스 ID 세트)을 수정하기 위한 정보, 주파수 채널 세트를 수정하기 위한 정보, 최대 전송 파워를 수정하기 위한 정보 등을 포함하는 ClusterGenerationResponse 메시지를 SSM에게 전송할 수 있다. 주파수 채널 관리 엔티티로부터 수신한 정보들을 반영하여, SSM은 ClusterGenerationRequest 메시지를 재 생성하여 다시 주파수 채널 관리 엔티티에게 디바이스 클러스터에 대한 생성을 요청할 수 있다.

도 8a 및 8b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 채널 관리 엔티티와 SSM간 디바이스 클러스터 업데이트 메시지를 교환하는 예시를 나타내는 도면이다. 도 8a 및 도 8b의 실시예는, 도 4 및 도 5에서 설명한 SSM이 주파수 채널 관리 엔티티에게 디바이스 클러스터의 업데이트를 요청하는 예시에 관한 것이다.

도 8a는 디바이스 클러스터가 지역에 따라 정의되어 있는 경우에 관한 것이다. 단계 810a에서, SSM은 주파수 채널 관리 엔티티에게 ClusterUpdateRequest 메시지를 통해 업데이트하고자 하는 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보를 전송할 수 있다. 업데이트하고자 하는 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보는, 디바이스 클러스터의 지역(region)에 대한 정보와 원하는 주파수 채널에 대한 정보인 주파수 채널 세트(channel set), 해당 주파수 채널에서 사용 가능한 최대 전송 파워 등에 대한 업데이트 정보를 포함할 수 있다.

도 8b는 디바이스 클러스터가 특정 디바이스 ID들의 세트로 정의된 경우에 관한 것이다. 단계 810b에서, SSM은 주파수 채널 관리 엔티티에게 ClusterUpdateRequest 메시지를 통해 업데이트하고자 하는 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보를 전송할 수 있다. SSM은 업데이트하고자 하는 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보를 통해 업데이트하고자 하는 디바이스 클러스터에 포함되는 디바이스 ID들을 지칭해줄 수 있다. 그 외 나머지 메시지 정보들은 도 8a의 예시와 동일하다.

만약 주파수 채널 관리 엔티티가 해당 요청을 수락한다면, 단계 820a 및 820b에서 주파수 채널 관리 엔티티는, 업데이트를 요청한 디바이스 클러스터에 대한 업데이트 허용 여부(allow or deny)를 포함하는 ClusterUpdateResponse 메시지를 SSM에게 전송할 수 있다.

도 7a 및 7b의 디바이스 클러스터의 생성과 달리, 디바이스 클러스터의 업데이트는 기존에 생성된 디바이스 클러스터에 대한 설정(또는 내용)에 대한 업데이트이므로, ClusterUpdateRequest 메시지는 기존에 생성된 디바이스 클러스터의 클러스터 ID 정보를 포함한다. 또한, 디바이스 클러스터의 생성과 달리, ClustreUpdateRequest 메시지에 포함되는 디바이스 클러스터에 대한 설정 정보에서 변경사항이 없는 내용은 생략될 수 있다.

도 9a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 SSM이 디바이스 클러스터 내의 디바이스 사이의 메시지를 전달하는 예시를 나타내는 도면이다. 디바이스 클러스터 내에 있는 디바이스들은 전술한 PU(primary user)/SU(secondary user) 주파수 채널 할당을 통해, 서로 같은 주파수 채널을 공동으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 특정 주파수 채널을 SU로서 사용하는 디바이스(SU 디바이스)는 PU로서 사용하는 디바이스(PU 디바이스)가 해당 채널을 사용하지 않음을 인지하고, 해당 주파수 채널을 사용할 수 있다.

이를 위해, 디바이스 클러스터 내의 디바이스들은 주파수 공유(spectrum sharing) 관련 정보를 서로 간에 공유해야 할 필요가 있다. 주파수 공유 관련 정보는 ClusterInfoSharing 메시지 안에 포함되어 하나의 디바이스에서 다른 디바이스로 전달될 수 있는데, 해당 메시지는 디바이스 클러스터 ID, 주파수 공유 정보(spectrum sharing information, SS info) 등의 정보를 포함할 수 있다.

도 9a에서와 같이, SSM은 주파수 공유 관련 정보를 포함하는 ClusterInfoSharing 메시지를 특정 디바이스(제1 디바이스)로부터 수신하고, 수신한 메시지를 동일한 디바이스 클러스터에 속한 디바이스(제2 디바이스)에게 전달해줄 수 있다. 여기서, 제1 디바이스와 제2 디바이스는 특정 주파수 채널(제1 주파수 채널)을 공유하고 있을 수 있다. 또는 SSM은 수신한 ClusterInfoSharing 메시지를 수신한 후, ClusterInfoSharing 메시지에 포함된 정보를 기초로 주파수 채널 사용에 관한 정보를 가공하여, 다른 디바이스들에게 전달해줄 수도 있다.

이를 위해 SS info 정보에는 ClusterInfoSharing 메시지를 전송하는 디바이스의 트래픽 상황, 자원 사용 패턴 등 다른 디바이스들이 주파수 공유를 원활히 할 수 있도록 도움이 되는 어떠한 정보도 포함될 수 있다.

도 9b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 SSM이 디바이스 클러스터 간의 메시지를 전달하는 예시를 나타내는 도면이다. 도 9b를 참조하면, SSM은 서로 다른 디바이스 클러스터 간 정보 교환을 도와줄 수 있다. 예를 들어, 제1 디바이스 클러스터의 SU 디바이스가 PU 채널을 사용하기 위해, 인접한 제1 디바이스 클러스터의 상황을 같이 고려해야 할 수 있다. 이를 위해, 제1 디바이스 클러스터의 SU 디바이스가 PU 채널을 사용하기 위한 최대 전송 파워 등이 제2 디바이스 클러스터와 공유될 수 있다.

도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른 SSM의 아키텍처의 예시를 나타내는 도면이다. SSM은 CBRS 시스템 내에서 다양한 아키텍처로 존재할 수 있다.

첫 번째로 1010과 같이, SSM(1012)은 독립적인 네트워크 엔티티(network entity)로 존재할 수 있다. 1010과 같은 아키텍쳐에서, 디바이스(1011)는 주파수 채널 관리 엔티티(1013)와 최초 등록 시에 직접 통신을 한 후, SSM(1012)과 통신할 수 있다. 또는, 디바이스(1011)는 SSM(1012)을 통하여 주파수 채널 관리 엔티티(1013)에 최초 등록을 할 수도 있다.

두 번째로 1020과 같이, SSM(1022)는 주파수 채널 관리 엔티티(1023)와 통합되어 있는 형태로 존재할 수 있다. 본 개시의 SSM의 기능(function)들은, 주파수 채널 관리 엔티티(1023)와 SSM(1022)이 통합된 하나의 네트워크 엔티티 내의 기능들로 정의될 수 있다. SSM(1022)이 통합된 주파수 채널 관리 엔티티(1023)는 디바이스(1021)에게 본 개시의 실시예들에 따라 주파수 채널을 할당할 수 있다.

세 번째로 1030과 같이, SSM(1032)은 디바이스(1031)들을 여러 개를 묶어 주파수 채널 관리 엔티티(1033)와 통신하는 도메인 프록시(domain proxy, 1034)에 통합되어 존재할 수 있다.

도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른 복수의 디바이스들에게 동일 주파수 채널에서 동적으로 주파수를 할당하는 예시를 나타내는 도면이다. 도 1, 2에서 설명한 것과 같이, 현재 CBRS 시스템에서는 CBSD에게 허가(grant) 절차를 통해 주파수 채널을 할당하고, 그 이후 하트비트(heartbeat) 과정을 통해 해당 주파수 채널의 사용 시간을 계속 연장하는 방식으로 주파수 자원을 사용한다. 만약 해당 주파수 채널을 비워줘야 하는 경우가 발생한다면, CBSD는 새로운 자원을 받기 위해 허가 절차를 시작해야 한다. 이러한 과정에 수반되는 딜레이(delay)와 오버헤드(overhead) 등의 이유로, 현재 CBRS 시스템은 특정 CBSD에게 할당했던 주파수 채널을 다른 CBSD에게 다시 할당하는 등의 동적 주파수 채널 운용을 하기에 적당하지 않을 수 있다.

도 11을 참조하면, CBSD 1(1110)와 CBSD 2(1120)에게 특정 주파수 채널(1130)이 시간에 따라 동적으로 할당될 수 있다. 도 10에서와 같이, 다수의 CBSD들(1110, 1120)에게 특정 주파수 채널(1130)을 동적으로 할당하는 것이 가능하다면, CBSD들이 처리해야하는 트래픽(traffic) 양에 따라 주파수 채널 할당을 가변적으로 할 수 있다는 이점이 있다.

도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른 동적 주파수 할당을 위한 SAS와 CBSD 간 메시지 교환 절차의 예시를 나타내는 도면이다. SAS는 등록(registration) 과정을 통해 CBSD 1과 CBSD 2의 위치를 파악하고, 두 CBSD 모두에게 동일한 채널을 할당하기로 결정할 수 있다. 예를 들어, SAS는 CBSD와 SAS 사이의 스펙트럼 문의(spectrum inquiry) 과정을 통해 CBSD 1과 CBSD 2가 모두 동일한 채널에 대해 허가(grant) 요청을 하도록 명시할 수 있다. 이를 통해, CBSD 1과 CBSD 2는 같은 주파수 채널에 대해 허가(grant) 과정을 성공적으로 수행하고, 하트비트(heartbeat) 과정을 통해 해당 자원을 사용해도 되는 시간인 TransmitExpireTime을 업데이트 받을 수 있다.

여기서, 본 개시에서 제안하는 방식 중 하나의 예로, 홀드(hold)라는 파라미터를 통해, SAS는 CBSD들의 실제 전송 가능 유무를 조절할 수 있다. SAS는 TransmitExpireTime을 지정해주되, CBSD 1에게는 전송을 허락하고 (hold = off), CBSD 2에게는 전송을 일시 중단할 것 (hold = on)을 파라미터로 알려줄 수 있다. SAS가 각 CBSD들의 전송 가능 유무를 결정하는 것을 돕기 위해, CBSD들은 HeartbeatRequest 메시지에 현재 자신의 트래픽 상황 정보 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 홀드(hold) 파라미터를 사용하면, SAS는 하트비트(heartbeat) 과정 주기만큼의 간격(interval)으로 각 CBSD들의 전송 유무를 조절할 수 있다.

또한 SAS는 홀드(hold) 라는 온/오프(on/off) 파라미터 대신 더 많은 정보를 이용하여 각 CBSD들의 전송을 더욱 동적으로 할당해줄 수 있다. 예를 들어, SAS는 HeartbeatResponse 메시지에 시간 스케줄링(time scheduling) 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 주기를 T 라고 정의하고, 하트비트(heartbaet) 주기를 P라고 정의한다면, 하나의 하트비트 주기 내에 [P/T]개 만큼의 스케줄링 유닛이 존재한다. 따라서, SAS는 [P/T]개 만큼의 비트(bit)를 이용하여 110011, 001100 (6개의 스케줄링 유닛이 존재하는 예) 등으로 각 CBSD들에게 각 스케줄링 유닛에서 CBSD가 해당 자원을 사용할 수 있는지를 알려줄 수 있다. 이러한 방식을 사용하면, SAS는 하트비트 주기보다 더욱 짧은 시간 단위로 CBSD들에게 동적으로 주파수 할당을 할 수 있다.

도 13은, 본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 13에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 디바이스는 프로세서(1330), 송수신부(1310), 메모리(1320)를 포함할 수 있다. 다만 디바이스의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디바이스는 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(1330), 송수신부(1310) 및 메모리(1320)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 디바이스는 CBSD를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(1330)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 디바이스가 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 실시 예에 따르는 동적 주파수 공유 방법을 수행하도록 디바이스의 구성요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(1330)는 복수 개일 수 있으며, 프로세서(1330)는 메모리(1320)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 동적 주파수 공유 방법을 적용하는 무선 통신 시스템에서 디바이스의 송수신 동작을 수행할 수 있다.

송수신부(1310)는 다른 네트워크 엔티티(예를 들어, SSM, 주파수 채널 관리 엔티티, SAS, 등)와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(1310)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1310)는 일 실시예일뿐이며, 송수신부(1310)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1310)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1330)로 출력하고, 프로세서(1330)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 메모리(1320)는 디바이스의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1320)는 디바이스가 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1320)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1320)는 복수 개일 수 있다 일 실시예에 따르면, 메모리(1320)는 전술한 본 개시의 실시예들인 동적 주파수 공유 방법을 적용하는 무선 통신 시스템에서 디바이스의 송수신 동작을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.

도 14는, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 14에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 네트워크 엔티티는 프로세서(1430), 송수신부(1410), 메모리(1420)를 포함할 수 있다. 다만 네트워크 엔티티의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 네트워크 엔티티는 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(1430), 송수신부(1410) 및 메모리(1420)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 네트워크 엔티티는 주파수 채널 공유를 관리하기 위한 네트워크 엔티티일 수 있다. 예를 들어, 네트워크 엔티티는 SSM일 수 있다.

프로세서(1430)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 네트워크 엔티티가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 실시 예에 따르는 동적 주파수 공유 방법을 수행하도록 네트워크 엔티티의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(1430)는 복수 개일 수 있으며, 프로세서(1430)는 메모리(1420)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 동적 주파수 공유 방법을 수행할 수 있다.

송수신부(1410)는 다른 네트워크 엔티티(예를 들어, 디바이스, CBSD, 주파수 채널 관리 엔티티, SAS, 등)와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1410)가 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(1410)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1410)는 일 실시예일뿐이며, 송수신부(1410)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1410)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1430)로 출력하고, 프로세서(1430)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 메모리(1420)는 네트워크 엔티티의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1420)는 네트워크 엔티티가 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1420)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1420)는 복수 개일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(1420)는 전술한 본 개시의 실시예들인 동적 주파수 공유 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 발명의 설명에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

도 15는, 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 채널 관리 엔티티의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 15에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 주파수 채널 관리 엔티티는 프로세서(1530), 송수신부(1510), 메모리(1520)를 포함할 수 있다. 다만 주파수 채널 관리 엔티티의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 주파수 채널 관리 엔티티는 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(1530), 송수신부(1510) 및 메모리(1520)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 주파수 채널 관리 엔티티는 SAS를 포함할 수 있다.

프로세서(1530)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 주파수 채널 관리 엔티티가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 실시 예에 따르는 동적 주파수 공유 방법을 수행하도록 주파수 채널 관리 엔티티의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(1530)는 복수 개일 수 있으며, 프로세서(1530)는 메모리(1520)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 동적 주파수 공유 방법을 수행할 수 있다.

송수신부(1510)는 다른 네트워크 엔티티(예를 들어, CBSD, SSM)와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1510)가 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(1510)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1510)는 일 실시예일뿐이며, 송수신부(1510)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1510)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1530)로 출력하고, 프로세서(1530)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 메모리(1520)는 주파수 채널 관리 엔티티의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1520)는 주파수 채널 관리 엔티티가 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1520)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1520)는 복수 개일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(1520)는 전술한 본 개시의 실시예들인 동적 주파수 공유 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품에 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 개시의 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, 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 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크 상의 별도의 저장 장치가 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

본 개시에서, 용어 "컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)" 또는 "컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(computer readable medium)"는 메모리, 하드 디스크 드라이브에 설치된 하드 디스크, 및 신호 등의 매체를 전체적으로 지칭하기 위해 사용된다. 이들 "컴퓨터 프로그램 제품" 또는 "컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체"는 본 개시에 따른 반송파 묶음을 적용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 송수신 방법에 제공하는 수단이다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 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 명세서와 도면에는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 예를 들어, 본 개시는 LTE 와 5G의 서로 다른 시스템의 결합 시나리오를 기반하고 있으나, 동일 시스템 내 (예를 들면 5G) 에서의 반송파 묶음 동작에도 일반화하여 적용될 수 있을 것이다. 또는 5G 와 향후 도입될 6G 시스템과의 결합 시나리오에도 적용될 수 있다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

네트워크 엔티티가 주파수 채널을 할당하는 방법에 있어서,
제1 디바이스 로부터 주파수 채널 할당 요청을 수신하는 단계;
상기 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터(cluster)를 식별하는 단계; 및
상기 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트에 포함된, 적어도 하나의 주파수 채널을 상기 제1 디바이스에게 할당하는 단계를 포함하고,
상기 디바이스 클러스터는, 소정의 조건을 만족하고, 상기 주파수 채널 세트에 포함된 적어도 하나의 주파수 채널을 공유하는 복수의 디바이스의 집합인 것인, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 디바이스의 집합은,
소정의 지역 내에 존재하는 복수의 디바이스의 집합 또는 특정 디바이스 ID의 집합에 대응되는 복수의 CBSD의 집합인 것인, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제1 디바이스를 포함하는 상기 디바이스 클러스터를 식별하는 단계는,
상기 네트워크 엔티티가 운용중인 적어도 하나의 디바이스 클러스터 중에서, 상기 제1 디바이스가 포함될 수 있는 제1 디바이스 클러스터를 식별하는 단계; 및
상기 제1 디바이스 클러스터가 식별되면, 상기 제1 디바이스를 포함하도록 상기 제1 디바이스 클러스터를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
제3 항에 있어서, 상기 제1 디바이스가 포함될 수 있는 제1 디바이스 클러스터는,
상기 제1 디바이스가 만족하는 상기 소정의 조건에 기초하여 생성된 디바이스 클러스터인 것인, 방법.
제3 항에 있어서, 상기 디바이스 클러스터를 업데이트하는 단계는,
주파수 채널 관리 엔티티에게 상기 제1 디바이스 클러스터에 대한 업데이트 요청을 전송하는 단계; 및
상기 주파수 채널 관리 엔티티로부터 상기 업데이트 요청에 대한 응답을 수신하는 단계를 포함하고,
상기 업데이트 요청은, 상기 제1 디바이스와 관련된 상기 제1 디바이스 클러스터에 대한 업데이트 정보를 포함하는 것인, 방법.
제3 항에 있어서, 상기 제1 디바이스를 포함하는 상기 디바이스 클러스터를 식별하는 단계는,
상기 제1 디바이스 클러스터가 식별되지 않으면, 상기 제1 디바이스를 포함하는 제2 디바이스 클러스터를 생성하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
제6 항에 있어서, 상기 제2 디바이스 클러스터를 생성하는 단계는,
상기 제2 디바이스 클러스터의 생성 요청을 주파수 채널 관리 엔티티에게 전송하는 단계; 및
상기 주파수 채널 관리 엔티티로부터 상기 제2 디바이스 클러스터의 생성 요청에 대한 응답을 수신하는 단계를 포함하고,
상기 생성 요청은, 상기 제1 디바이스와 관련된 상기 제2 디바이스 클러스터에 대한 생성 정보를 포함하는 것인, 방법.
제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 주파수 채널을 상기 제1 디바이스에게 할당하는 단계는,
상기 제1 디바이스에게, 상기 주파수 채널 세트에 포함된 주파수 채널 중에서, 제1 주파수 채널을 프라이머리(primary) 사용자로서 사용하도록 할당하고, 제2 주파수 채널을 세컨더리(secondary) 사용자로서 사용하도록 할당하는 것인, 방법.
제8 항에 있어서, 상기 제1 주파수 채널은,
상기 디바이스 클러스터에 포함된 제2 디바이스에게, 세컨더리 사용자로서 사용하도록 할당된 주파수 채널이고,
상기 제2 주파수 채널은,
상기 제2 디바이스에게, 프라이머리 사용자로서 사용하도록 할당된 주파수 채널인 것인, 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1 디바이스로부터, 상기 적어도 하나의 주파수 채널에 대한 주파수 공유 관련 정보를 수신하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 주파수 채널에 대한 주파수 공유 관련 정보를, 상기 디바이스 클러스터에 포함되고 상기 제1 디바이스와 상기 적어도 하나의 주파수 채널을 공유하는 제2 디바이스에게 전송하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
주파수 채널을 할당하는 네트워크 엔티티에 있어서,
송수신부; 및
상기 송수신부와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
제1 디바이스로부터 주파수 채널 할당 요청을 수신하고,
상기 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터(cluster)를 식별하고,
상기 제1 디바이스를 포함하는 디바이스 클러스터에게 할당된 주파수 채널 세트에 포함된, 적어도 하나의 주파수 채널을 상기 제1 디바이스에게 할당하며,
상기 디바이스 클러스터는, 소정의 조건을 만족하고, 상기 주파수 채널 세트에 포함된 적어도 하나의 주파수 채널을 공유하는 복수의 디바이스의 집합인 것인, 네트워크 엔티티.
제11 항에 있어서, 상기 복수의 디바이스의 집합은,
소정의 지역 내에 존재하는 복수의 디바이스의 집합 또는 특정 디바이스 ID의 집합에 대응되는 복수의 디바이스의 집합인 것인, 네트워크 엔티티.
제11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 네트워크 엔티티가 운용중인 적어도 하나의 디바이스 클러스터 중에서, 상기 제1 디바이스가 포함될 수 있는 제1 디바이스 클러스터를 식별하고,
상기 제1 디바이스 클러스터가 식별되면, 상기 제1 디바이스를 포함하도록 상기 제1 디바이스 클러스터를 업데이트하는, 네트워크 엔티티.
제13 항에 있어서, 상기 제1 디바이스가 포함될 수 있는 제1 디바이스 클러스터는,
상기 제1 디바이스가 만족하는 상기 소정의 조건에 기초하여 생성된 디바이스 클러스터인 것인, 네트워크 엔티티.
제13 항에 있어서, 상기 프로세서는,
주파수 채널 관리 엔티티에게 상기 제1 디바이스 클러스터에 대한 업데이트 요청을 전송하고,
상기 주파수 채널 관리 엔티티로부터 상기 업데이트 요청에 대한 응답을 수신하며,
상기 업데이트 요청은, 상기 제1 디바이스와 관련된 상기 제1 디바이스 클러스터에 대한 업데이트 정보를 포함하는 것인, 네트워크 엔티티.
제13 항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제1 디바이스 클러스터가 식별되지 않으면, 상기 제1 디바이스를 포함하는 제2 디바이스 클러스터를 생성하는, 네트워크 엔티티.
제16 항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제2 디바이스 클러스터의 생성 요청을 주파수 채널 관리 엔티티에게 전송하고,
상기 주파수 채널 관리 엔티티로부터 상기 제2 디바이스 클러스터의 생성 요청에 대한 응답을 수신하며,
상기 생성 요청은, 상기 제1 디바이스와 관련된 상기 제2 디바이스 클러스터에 대한 생성 정보를 포함하는 것인, 네트워크 엔티티.
제11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제1 디바이스에게, 상기 주파수 채널 세트에 포함된 주파수 채널 중에서, 제1 주파수 채널을 프라이머리(primary) 사용자로서 사용하도록 할당하고, 제2 주파수 채널을 세컨더리(secondary) 사용자로서 사용하도록 할당하는, 네트워크 엔티티.
제18 항에 있어서, 상기 제1 주파수 채널은,
상기 디바이스 클러스터에 포함된 제2 디바이스에게, 세컨더리 사용자로서 사용하도록 할당된 주파수 채널이고,
상기 제2 주파수 채널은,
상기 제2 디바이스에게, 프라이머리 사용자로서 사용하도록 할당된 주파수 채널인 것인, 네트워크 엔티티.
제11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제1 디바이스로부터, 상기 적어도 하나의 주파수 채널에 대한 주파수 공유 관련 정보를 수신하고,
상기 적어도 하나의 주파수 채널에 대한 주파수 공유 관련 정보를, 상기 디바이스 클러스터에 포함되고 상기 제1 디바이스와 상기 적어도 하나의 주파수 채널을 공유하는 제2 디바이스에게 전송하는, 네트워크 엔티티.