KR20230011315A - 채널 선택에 기초한 동적 스펙트럼 액세스를 사용한 통신 - Google Patents

채널 선택에 기초한 동적 스펙트럼 액세스를 사용한 통신 Download PDF

Info

Publication number
KR20230011315A
KR20230011315A KR1020227040263A KR20227040263A KR20230011315A KR 20230011315 A KR20230011315 A KR 20230011315A KR 1020227040263 A KR1020227040263 A KR 1020227040263A KR 20227040263 A KR20227040263 A KR 20227040263A KR 20230011315 A KR20230011315 A KR 20230011315A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channels
client device
channel
available
list
Prior art date
Application number
KR1020227040263A
Other languages
English (en)
Inventor
터셔 차크라보르티
디팍 바시스트
란비어 찬드라
제리나 카페타노비치
헤핑 쉬
니싼카 아라츠치게 보드히 프리얀사
Original Assignee
마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨 filed Critical 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨
Publication of KR20230011315A publication Critical patent/KR20230011315A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/51—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on terminal or device properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본원에서 설명된 개시는, 글로벌 포지셔닝 시스템과 같은 위치 정보에 기초하여 클라이언트 디바이스의 결정된 위치를 사용한, 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS)와 같은 주파수 스펙트럼 내에서 동적 스펙트럼 액세스를 사용한 통신을 위한 클라이언트 디바이스를 구성한다. 채널의 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스는 위치 정보에 기초하여 액세스된다. 위치 정보에 기초한 채널로부터 이용 가능한 채널이 클라이언트 디바이스에 대해 결정된다. 클라이언트 디바이스가 사용하기 위한 이용 가능한 채널의 목록이 클라이언트 디바이스에 송신되며, 이에 의해 채널을 통한 협대역 통신을 허용한다.

Description

채널 선택에 기초한 동적 스펙트럼 액세스를 사용한 통신
텔레비전(TV) 화이트 스페이스(white space)(TVWS)는 TV 스펙트럼의 사용되지 않거나 비활성인 부분이다. TVWS는 극초단파(ultra high frequency; UHF) 및 초단파(very high frequency; VHF) 주파수 대역에서 넓은 스펙트럼의 주파수를 다룬다. 특히, TVWS는 UHF와 VHF 스펙트럼의 활성 채널(active channel)들 사이에서 사용되지 않은 TV 채널에 대응한다.
TV 채널 이용 가능성(availability)은 공간과 시간 둘 다에 걸쳐 달라질 수 있다. 그 결과, TVWS 스펙트럼을 사용하여 통신하는 트랜시버(transceivers)는 상이한 주파수들 사이에 호핑(hop)해야 할 수 있다. 또한, TVWS 스펙트럼은 연속적이지 않고, TVWS를 사용한 단일 채널 용량은, 사물인터넷(Internet of Things; IoT) 디바이스와 같은 일부 유형의 디바이스들 사이의 만족스러운 통신을 허용하기에 충분하지 않을 수 있다. 추가적으로, TVWS는 신호가 낮을 때 간섭에 민감하므로, TVWS의 사용은 주로 오늘날 광대역 통신에 이루어지게 된다.
이 요약은 아래의 상세한 설명에서 더 설명되는 개념의 선택을 단순화된 형태로 소개하기 위해서 제공된다. 이 요약은, 청구된 주제의 주요 특징 또는 필수 특징을 식별하기 위한 것이 아니며, 청구된 주제의 범위를 결정하는 데 도움으로서 사용되지도 않는다.
동적 스펙트럼 액세스(dynamic spectrum access)를 사용하는 통신을 위한 컴퓨터화된 방법은, 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system; GPS) 위치 정보를 사용하여 클라이언트 디바이스의 위치를 결정하는 단계 및 GPS 위치 정보에 기초하여 동적 스펙트럼 액세스 채널의 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스에 액세스하는 단계를 포함한다. 컴퓨터화된 방법은, GPS 위치 정보에 기초하여 TVWS 채널로부터 클라이언트 디바이스에 대한 이용 가능한 채널(available channel)을 결정하는 단계 및 클라이언트 디바이스가 사용하기 위한 이용 가능한 채널의 목록을 클라이언트 디바이스에 송신하는 단계를 더 포함한다.
첨부 도면과 관련하여 고려되는 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해될 것이므로, 많은 부수적인 특징이 더 용이하게 인식될 것이다.
본 설명은 첨부 도면을 고려하여 읽는 다음의 상세한 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 예에 따른 기지국과 클라이언트 사이의 통신을 예시하는 블록도이다.
도 2는 예에 따른 기지국의 블록도이다.
도 3은 예에 따른 전개(deployment) 영역의 블록도이다.
도 4는 예에 따른 타이밍 다이어그램이다.
도 5는 다른 예에 따른 타이밍 다이어그램이다.
도 6은 다른 예에 따른 타이밍 다이어그램이다.
도 7은 다른 예에 따른 타이밍 다이어그램이다.
도 8은 다른 예에 따른 타이밍 다이어그램이다.
도 9는 예에 따라 TVWS 네트워크를 통한 디바이스의 통신을 구성하기 위한 컴퓨팅 디바이스의 동작을 예시하는 흐름도이다.
도 10은 예에 따라 TVWS 네트워크를 통한 디바이스의 통신을 스케줄링하기 위한 컴퓨팅 디바이스의 동작을 예시하는 흐름도이다.
도 11은 예에 따른 컴퓨팅 장치를 기능 블록도로서 예시한다.
대응하는 참조 문자는 도면 전반에서 대응하는 부분을 표시한다. 도면에서 시스템은 개략도로서 예시된다. 도면은 일정 비율로 축소되지 않을 수 있다.
본원에서 설명된 컴퓨팅 디바이스 및 방법은, 동적 스펙트럼 액세스를 사용하여 통신하도록 구성되며, 이는 다양한 예에서 텔레비전(TV) 화이트 스페이스(TVWS) 스펙트럼을 사용하는 것을 포함한다. 본 개시로써, 에지 사물인터넷(IoT) 환경에서 사용하기 위한 종단점 디바이스(예를 들어, 클라이언트)와 대응하는 기지국 사이의 통신은, 다양한 예에서 TVWS를 사용하여 통신할 때 일반적으로 도입되는 제한을 가지지 않고서, TVWS 스펙트럼과 같은 동적 스펙트럼을 사용하게 한다. 그러나, 본 개시는 TVWS의 사용에 제한되는 것이 아니며, 그 중에서도 민간 광대역 무선 서비스(citizens broadband radio service; CBRS)와 같은 다른 동적 스펙트럼 액세스 환경에서 구현될 수 있다. 추가적으로, 본원에서 설명된 기법은, ‘메쉬’ 네트워크(예를 들어, 네트워크는 노드가 다른 노드에 직접 연결됨으로써 자가 형성 및 자가 치유할 수 있음)를 포함하는 상이한 유형의 네트워크 뿐만 아니라, 다른 스펙트럼과도 동작 가능하다.
IoT 디바이스에 이용된 다양한 기법은 TVWS 스펙트럼을 사용하여 컴퓨팅 활동을 수행하고 공간적 변동 및 시간적 변동을 다루도록 설계되었다. 예를 들어, TVWS 스펙트럼은 하나의 노드에서 이용 가능한 채널이 다른 노드에서의 우선 사용자(primary user)(예를 들어, TV, 무선 마이크로폰 등)에 의해 점유될 수 있으므로, 공간적 변동을 나타낼 수 있다. TVWS 스펙트럼은 또한, 인접하지 않다. 일부 채널은 우선 사용자에 의해 점유될 수 있으며, 따라서 스펙트럼이 단편화되게 한다. 추가적으로, 이용 가능한 스펙트럼이 나중에 우선 사용자에 의해 점유될 수 있으며 그 반대도 마찬가지이므로, 시간적 변동이 가능하다. 다른 한편으로, TVWS 스펙트럼에서 이용 가능한 채널의 수는 산업용, 과학용, 의료용(industrial, scientific, and medical; ISM) 대역에 비교하여 현저하게 더 많다. 따라서, TVWS 스펙트럼은 데이터 송신을 위해 비교적 더 큰 대역폭을 허용한다.
일부 예에서, TVWS를 통한 IoT 네트워크를 가능하게 하기 위해서, 그리고 공간적 변동에 관하여, 본 개시는 각각의 클라이언트 디바이스의 알려진 위치를 사용하고(예를 들어, 각각의 클라이언트 IoT 디바이스는 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 모듈 또는 프로세서를 포함하고 지리적 위치 정보를 게이트웨이에 전송함), 위치에 기초하여 이용 가능한 채널을 질의(query)하기 위해 (게이트웨이가 이용 가능한) TVWS 데이터베이스에 액세스한다. 다른 예에서, 기지국은 전체 통신 지역을 그리드로 나누고, 비콘 신호 내의 각각의 그리드에서 이용 가능한 채널을 포함한다. 이와 같이, 클라이언트는 클라이언트가 있는 그리드를 알고, 동작을 위해 대응하는 채널을 선택한다. 그리고, 시간적 변동에 관하여, 이용 가능한 채널에 걸쳐 지능적 호핑이 사용된다. 예를 들어, 기지국은 이용 가능한 채널에 걸쳐 호핑하고, 클라이언트 디바이스가 연결성을 잃는 경우, 클라이언트 디바이스는 다음 채널에서 송신을 시도한다. 결과적으로, 그렇지 않으면 이러한 환경에 만족스럽게 사용될 수 없었을 디바이스(예를 들어, IoT 디바이스)가, 더 긴 범위, 더 큰 용량, 더 낮은 전력 소비 통신(예를 들어, 원격 위치에서의 통신)을 위해 TVWS 스펙트럼을 사용하도록 구성된다. 예를 들어, 본 개시로써, IoT 네트워크를 위한 장거리 통신이 가능해진다.
예를 들어, 본 개시로써, IoT 디바이스는 일부 구성에서 TV 채널당 6 메가헤르츠(megahertz; MHz)일 수 있는 많은 양의 대역폭을 제공하면서, (극초단파(UHF) 및 초단파(VHF) 대역 내에서) TVWS의 더 낮은 주파수에서 그리고 더 긴 범위 통신(예를 들어, 수십마일)을 위해 동작할 수 있다. 이와 같이, 단일 TVWS 기지국은 본 개시에 따라 구성될 때 매우 장거리에서 대규모 IoT를 지원할 수 있다.
도 1은 일 예에 따른 시스템(100)을 예시한다. 시스템(100)은 IoT 디바이스와 같은 복수의 클라이언트 디바이스(102)가 게이트웨이(106)를 통해 클라우드 기반 디바이스(104)와 통신할 수 있게 한다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스(102)는 (시간의 적어도 부분에) 공동으로 위치될 수 있고, TVWS를 사용하여 하나 이상의 로컬 네트워크를 통해 로컬로 통신하도록 구성되며, 최종적으로 게이트웨이(106)를 통해 하나 이상의 외부 네트워크를 통해 클라우드 기반 디바이스(104)와 같은 외부 디바이스와 통신할 수 있다. 예시된 예에서, 시스템(100)은 예를 들어, IoT 디바이스들 사이의 통신을 허용하는 TVWS 네트워크로서 구성된다.
예시된 예에서 게이트웨이(106)는 기지국(108) 및 에지 디바이스(110)를 포함한다. 클라이언트 디바이스(102) 및 기지국(108)은 일부 예에서 하나 이상의 다중 협대역 트랜시버(multi-narrowband transceivers)를 갖도록 구성된다. 인식되어야 하는 바와 같이, 클라이언트 디바이스(102) 및 기지국(108)은 본원에서 설명된 통신 기법에 따라 동작하도록 다양하게 구성될 수 있다.
일 예에서, 기지국(108)은 150 MHz 내지 960 MHz의 작동 주파수를 갖도록 구성되며, 이는 대부분 VHF 및 UHF TV 채널, 433 MHz, 800/900 MHz ISM 대역 및/또는 다른 면허(licensed) 주파수 대역을 커버한다. 본 개시로써, 기지국(108) 및 클라이언트 디바이스(102)는 시공간적 변동을 갖는 TVWS 네트워크 통신을 위해 구성된다는 것을 주의해야 한다. 일 예에서, 통신 및 제어 포트가 제공되며, 범용 비동기화 수신기/송신기(universal asynchronous receiver/transmitter; UART), 범용 동기화/비동기화 수신기/송신기(USART), 범용 직렬 버스(universal serial bus; USB), 직렬 주변 인터페이스(serial peripheral interface; SPI) 및/또는 다수의 다목적 입력/출력(general purpose input/output; GPIO) 중 하나 이상을 포함한다.
IoT 환경에서, 에지 디바이스(110)는 네트워크의 “에지”에서 (예를 들어, 게이트웨이(106) 내에서) 프로세싱을 수행한다. 따라서, 일 예에서, 예시된 예에서는 본원에서 더 상세히 설명된 바와 같이 TVWS 데이터베이스(112)인 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스에 액세스하는 것과 같이, 송신을 수행하기 위한 프로세싱은 게이트웨이(106)에 의해 행해진다. 그러나, 에지 디바이스(110) 또는 본원에서 설명된 바와 같이 TVWS 통신을 수행하기 위한 컴퓨팅은, 일부 예에서 게이트웨이(106) 근처의 임의의 위치에서 수행(또는 부분적으로 수행)되며, 이는 게이트웨이(106) 내에 반드시 있는 것은 아니다(예를 들어, 게이트웨이(106)에 연결된 로컬 컴퓨팅 디바이스). 이와 같이, 이들 예에서 TVWS 송신을 허용하기 위한 프로세싱 또는 부분 프로세싱은 게이트웨이(106)의 밖에서 수행된다. 추가적으로, 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스가 동적 스펙트럼 주파수 범위에 대한 채널 이용 가능성 정보를 갖는 임의의 유형의 데이터베이스일 수 있다는 것을 주의해야 한다.
일 예에서, 각각의 클라이언트 디바이스(102)(및 기지국(108))는 위치 정보(예를 들어, 지리 위치 정보)를 제공하는 GPS 디바이스를 포함한다. 본원에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 위치 정보는 다양한 디바이스들 사이의 통신을 구성할 때 사용된다. 기지국(108)은 일부 예에서 PoE(power over ethernet) 전원 공급 장치, 또는 다른 적절한 전력의 소스와 같은 하나 이상의 전원(power sources)을 사용하여 전원을 공급받는다.
일부 예에서 클라이언트 디바이스(102)는 또한, 인터페이스 확장 보드를 포함하고, 일부 예에서는 상이한 센서들(예를 들어, IoT 유형 센서들)에 연결한다. 클라이언트 디바이스(102) 각각을 위한 전력은, 그 중에서도 태양 패널, 베터리(예를 들어 직류) 또는 교류(AC) 전력을 사용하여 제공될 수 있음을 주의해야 한다. 전원은 일부 예에서 클라이언트 디바이스(102)가 동작하는 애플리케이션 또는 환경에 기초하여 선택된다.
따라서, 시스템(100)의 디바이스는 일부 예에서 TVWS IoT 네트워크를 형성하도록 구성된다. 예를 들어, TVWS에 대한 IoT 프로토콜을 허용하는 “말하기 전 검사(check before talk)” 구성이 사용된다. 일 구성에서, IoT 네트워크 전개에 대한 TVWS는, 스케줄링 알고리즘, 기지국 설계, 그리고 그리드 기반 포지셔닝 기법 및 GPS 기반 시간 동기화 기법을 포함한다. 스케줄링 알고리즘은, TVWS 스펙트럼에서 위치 기반 채널 이용 가능성을 고려하여 업링크 및 다운링크 송신을 위해 상이한 채널을 사용하는 시공간적 변동에 관하여 동적 채널을 지원한다. 스케줄링은 또한, 시간이 지남에 따른 채널 품질 및 이용 가능성의 변동에 적응하기 위해 대안적인 활성 채널, 호핑 및 버퍼 슬롯 예약을 사용하는 기법을 포함한다.
다른 예에서, 시스템의 디바이스는 ‘메쉬’ 네트워크로 구성된다. 메쉬 네트워크는 애드혹 네트워크(ad-hoc network)의 유형이다(기반 네트워크는 다른 유형의 네트워크임). 메쉬 네트워크에서 노드는, 노드로부터 노드로 메시지가 전달되도록 하면서 메시지를 수신하고 포워드한다. 결과적으로, 메쉬 네트워크는 상대적으로 넓은 지역에 걸쳐 확립될 수 있고, 이는 본원에서 개시된 바와 같이 TVWS 스펙트럼을 사용하여 구현될 수 있다. 추가적으로, 노드들 사이의 연결이 임시로 정의되거나 적응될 수 있기 때문에, 메쉬 네트워크를 통한 통신은 노드 중 하나 이상 사이의 통신 실패에도 불구하고 계속될 수 있다.
기지국 설계는 종단점 디바이스에 대한 채널 할당(allocation)을 용이하게 한다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스(102)의 위치에 기초하여 상이한 클라이언트 디바이스(102)에 상이한 채널이 할당될(assigned) 수 있다. 추가적으로, 일부 예에서 데이터 송신(즉, 더 많은 대역폭)을 위해 다수의 채널이 이용 가능하다. 이들 특성을 이용하기 위해서, 다양한 예에서 다중 라디오 기지국(108)이 사용되며, 모든 라디오가 서로간에 동기화된다. 동작시, 라디오는 클라이언트 디바이스(102)에 대해 할당된 채널에 걸쳐 동기적으로(synchronously) 호핑한다. 일부 예에서 라디오의 수는 전개의 크기에 기초하며, 더 많은 라디오가 더 많은 대역폭 활용을 가능하게 한다는 것을 주의해야 한다. 채널 호핑 및 스케줄링 뿐만 아니라 채널 선택 및 분배도 다양한 예에서 수행된다. 일 예에서, 시스템(100)을 이용해, 디바이스(102)와 기지국(108) 사이에서 앞뒤로 통신되는 메시지의 수가 감소된다.
그리드 기반 포지셔닝 기법 및 GPS 기반 시간 동기화 기법은 FCC(Federal Communications Commission) 요건을 수용하기 위해 네트워크에 새로운 종단점 디바이스를 등록한다. 예를 들어, FCC 규정에 따라, TVWS 라디오는 임의의 TV 채널을 통해 즉시 송신(readily transmitting)을 시작할 수 없다. 즉, 영역에서 송신이 허용된 특정 TV 채널이 있고, 송신 전력의 양에 대한 규정이 있다. 일 예에서, 게이트웨이(106)는 허가된 TV 채널의 목록에 대해 TVWS 데이터베이스(112)에 질의한다. 결과적으로, TVWS 라디오(클라이언트 디바이스(102) 및 기지국(108))는 허가된 채널 목록을 통해서만 송신하도록 제어된다. 허가된 TV 채널의 목록은 게이트웨이(106)에 의해 정기적으로 업데이트됨이 인식되어야 한다.
일 특정 예에서, 시스템(100)으로써, 모든 클라이언트 디바이스(102)(클라이언트 노드를 정의함)는 탑재된 GPS 모듈을 갖는다. 데이터를 송신하기 이전에, 각각의 클라이언트 디바이스(102)는 클라이언트 디바이스(102)의 지리 위치를 게이트웨이(106)와 공유한다. 그 다음, 게이트웨이(106)는 클라이언트 디바이스(102)의 GPS 위치를 사용해 TVWS 데이터베이스(112)에 질의하고, 클라이언트 디바이스(102)의 지리 위치에 기초하여 이용 가능한 채널의 목록을 수신한다. 게이트웨이(106)는 클라이언트 디바이스(102)의 지리 위치에 있는 클라이언트 디바이스(102)에 대한 이용 가능한 채널 목록을 사용해 클라이언트 디바이스(102)를 업데이트한다. 일부 예에서, 클라이언트 디바이스(102)에 대한 채널 목록은 총 이용 가능한 채널의 서브목록이다. 예를 들어, 최대 채널 목록이 클라이언트 디바이스(102)에 송신되며, 이는 일 구성에서 세 개의 채널이다. 그러나, 예컨대 지역 내의 디바이스의 밀도, 지리적 위치 등에 기초하여, 추가 또는 더 적은 채널이 제공될 수 있다. 추가적으로, 일부 예에서 전체 채널 목록이 클라이언트 디바이스(102)에 송신된다.
일부 예에서, 이용 가능한 채널의 목록의 통신은 인터넷에 대한 연결 또는 액세스 없이 수행된다. 즉, 이용 가능한 채널의 목록은 TVWS 데이터베이스(112)의 질의에 기초하여 게이트웨이(106)로부터 직접 수신된다. 일부 예에서, 채널 데이터만 게이트웨이(106)로부터 클라이언트 디바이스(102)로 통신된다. 즉, 통신 프로파일 또는 디바이스 프로파일 정보는 게이트웨이(106)로부터 클라이언트 디바이스(102)로 송신되지 않는다. 대신에, 이용 가능한 채널을 식별하는 채널 데이터만 통신된다.
일부 애플리케이션에서, 시스템(100)의 전개는, 농장의 트랙터 상의 노드와 같은 모바일 클라이언트 디바이스(102)(모바일 클라이언트 노드)를 포함한다. 이 예에서, 트랙터의 위치가 시간에 지남에 따라 변경됨에 따라, 채널 이용 가능성도 모바일 클라이언트 디바이스(102)에 대해 변경된다. 이 유형의 전개에서, 예측 위치 결정 및 이용 가능한 채널 목록이 결정된다. 예를 들어, 모바일 클라이언트 디바이스(102)는 가능한 미래 위치에 대한 채널 목록을 캐시(cache)한다. 클라이언트 디바이스(102)의 현재 및 이전 GPS 위치에 기초하여, 예컨대 머신 러닝을 사용하여, 가능성 있는 미래 위치가 추정된다. 예를 들어, 머신 러닝 기술에서 사용된 머신 러닝 모델은 모바일 클라이언트 디바이스(102)의 미래 위치의 예측을 생성한다. 일부 예에서, 실시간 예측이 생성된다. 미래 위치 정보의 예측 또는 근사를 허용하는 임의의 알고리즘 또는 프로세스와 같은 상이한 예측 기법 및 방법이 사용될 수 있음이 인식되어야 한다.
일부 예에서, GPS 위치는, 위치 요건에 기초하여 결정되는 정의된 거리 간격으로 업데이트된다. 일 예에서, GPS 위치는 거리가 50 미터(meter; m) 변경될 때마다 업데이트된다. 그러나, 다른 거리가 고려된다. GPS 업데이트 간격은 위치 예측 또는 추정에 대한 정확도 수준을 정의한다(예를 들어, 업데이트가 더 빈번할수록 더 정확한 위치 예측 또는 추정이 됨). 신속한 위치 변경으로부터, 게이트웨이(106)는 또한 모바일 클라이언트 디바이스(102)에 관한 정보를 획득한다. 모바일 클라이언트 디바이스(102)(모바일 노드)와의 통신을 용이하게 하기 위해, 일 예에서, 게이트웨이(106)는 모바일 클라이언트 디바이스(102)에 대한 이용 가능한 채널에 걸쳐 더 잦은 호핑을 할당한다는 것을 주의해야 한다.
채널 호핑
채널 호핑에 관하여, TVWS 채널의 품질은 시간이 지남에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 게이트웨이(106)와 클라이언트 디바이스(102) 사이의 통신을 위해 사용되는 TVWS 채널이 영향을 받거나 차단될 수 있다. 본 개시는 일부 채널의 영향을 받은 품질 또는 차단으로부터 기인하는 통신의 손실 가능성을 감소시키거나 회피하기 위해 채널 호핑을 사용한다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스(102)가 기지국(108)에 업링크 메시지를 전송하는 것을 통해 통신을 개시할 때마다, 클라이언트 디바이스(102)는 기지국(108)으로부터 다운링크 응답을 예상한다. 클라이언트 디바이스(102)가 다운링크 응답을 수신(예를 들어, 다운링크 패킷을 수신)하지 못하는 경우, 클라이언트 디바이스(102)는 랜덤이거나 정의될 수 있는 특정 시구간(time period) 이후에 다시 재시도한다. 클라이언트 디바이스(102)가 특정 수의 다운링크 패킷을 놓치는 경우, 클라이언트 디바이스(102)는 현재 채널을 잡음이 있는(noisy) 것으로 마킹한다.
위에서 설명된 업링크/다운링크 프로세스에 기초한 것과 같은 채널에 관한 정보를 사용하여, 기지국(108)의 라디오는 (모든 클라이언트 디바이스(102)에 대한) 모든 이용 가능한 채널에 걸쳐, 예컨대 순차적으로 또는 정의된 패턴으로, 호핑하도록 구성된다. 일 예에서, 각각의 채널에 대한 기지국 체류 시간은 동등하며 고정된다. 그러나, 채널의 강도 등에 기초한 것과 같은 가변 체류 시간이 사용될 수 있다.
클라이언트 디바이스(102)가 채널을 잡음이 있고/있거나 차단된 것으로서 식별하는 경우, 클라이언트 디바이스(102)는 기지국(108)으로부터 클라이언트 디바이스(102)와 공유된 채널(예를 들어, 기지국(108)으로부터 클라이언트 디바이스(102)로 송신된 채널 목록)에 걸쳐 호핑을 시작한다. 각각의 채널 상에서, 클라이언트 디바이스(102)는 기지국(108)에 데이터를 전송하려고 시도한다. 데이터를 전송하기 이전에, 클라이언트 디바이스(102)는 일부 예에서 반송파 액세스 검출(carrier access detection; CAD)을 수행한다. CAD는 송신을 미루거나 변경하기 위해 반송파 감지를 사용한다. 이는 충돌 검출과 조합하여 사용될 수 있으며, 여기서 송신 디바이스(송신 클라이언트 디바이스(102))는 클라이언트 디바이스(102)가 프레임을 송신하는 동안 다른 송신 디바이스(클라이언트 디바이스(102))로부터 송신을 감지함으로써 충돌을 검출한다. CAD 결과에 기초하여, 클라이언트 디바이스(102)는 데이터를 전송하거나 데이터 전송을 딜레이하거나 또는 데이터를 전송하지 않는다. 클라이언트 디바이스(102)가 기지국(108)과 연결되면, 클라이언트 디바이스(102)는 선택된 채널을 통해 기지국(108)과의 통신을 시작한다는 것을 주의해야 한다.
상이한 구성 세팅이 다양한 예에서 정의된다는 것이 인식되어야 한다. 일 예에서, 클라이언트 디바이스(102)에 대한 채널 상의 체류 시간은 기지국(108)의 것의 두 배이다. 그러나, 다른 상대값이 고려된다.
채널 감지
기지국(108)에 관하여, 일 구성이 도 2에 예시된다. 기지국(108)은, 서로 상호연결되고 결합기(204)를 통해 안테나(202)에 각각 연결된 복수의 트랜시버(200)(두 개가 도시됨)를 포함한다. 일 구성에서, 트랜시버(200) 각각의 하나의 입력/출력(I/O)이 트랜시버(200) 각각의 범용 입력/출력(GPIO) 핀을 사용하여 함께 연결되어 이들 사이의 통신을 허용한다. 트랜시버(200)의 상호연결은 트랜시버(200)의 동작의 동기화를 허용하도록 구성된다. 일 예에서, 동기화 동작을 위해 트랜시버(200)의 상호연결된 GPIO 핀이 할당된다.
채널 감지 프로세서(206)가 감쇠기(208)를 통해 안테나(202)에 연결된다. 채널 감지 프로세서(206)는 동작을 수행하기 위해 프로그램 코드 또는 다른 컴퓨터 실행 가능 명령어로 프로그램된 프로세서이다. 예를 들어, 채널 감지 프로세서(206)는 예를 들어, 간섭이 아예 없는, 더 낮은 간섭을 갖는, 현재 사용이 없는 등의 채널을 결정하기 위해 채널 품질을 평가하도록 구성된다. 평가된 품질에 기초하여 채널 화이트리스트(channel whitelist)와 같은 이용 가능한 채널 목록에 채널이 추가된다. 즉, 정의된 임계값(예를 들어, TV 사용자를 방해하지 않고서 TVWS 채널을 통한 만족스러운 통신을 허용하는 임계값) 아래의 간섭 레벨 또는 다른 특성을 갖는 채널이, 본원에서 설명된 것과 같이 클라이언트 디바이스(102)에 제공되는 채널의 이용 가능한 목록에 추가된다. 채널 감지 프로세서(206)에 의한 감지는, 채널 품질 결정 기술의 임의의 감지 기법을 사용하여 수행될 수 있음이 인식되어야 한다. 따라서, 다양한 예에서, 본 개시는 채널 선택 및 할당을 수행할 때 채널 품질의 결정을 포함하는, 사용할 채널을 추론하는 것을 허용한다.
동작시, 복수의 트랜시버(200)는 동시에 다수의 채널에 걸친 통신을 가능하게 한다. 즉, 하나보다 많은 트랜시버(200)를 사용해, TVWS 주파수 스펙트럼에서 상이한 주파수 또는 주파수 범위를 통한 통신이 수행될 수 있다.
따라서, 기지국(108)은 TVWS 스펙트럼을 통한 통신을 허용하며, 스펙트럼/간섭 감지 뿐만 아니라 GPS 기능 탑재를 갖는 것도, 이용 가능한 TVWS 채널 식별을 용이하게 한다. 즉, 본원에서 설명된 기법 중 하나 이상을 사용하여, IoT 디바이스에 대한 것과 같은 TVWS 네트워크가 기존 TVWS 사용을 방해하지 않고서 구현될 수 있다.
일 예에서, 스케줄링 메커니즘은 클라이언트 디바이스(102)에 대한 TVWS 네트워크의 형성을 허용한다. 스케줄링 메커니즘은 일 구성에서, 채널 선택 및 분배, 그리고 채널 호핑 및 스케줄링 중 적어도 하나를 포함한다. 채널 선택 및 분배 구성의 예는 다음에 설명된다.
채널 선택 및 분배
FCC 규정에 따라, 각각의 TVWS 라디오는 클라이언트 디바이스(102) 내에서와 같은 TVWS 라디오의 위치에서 이용 가능한 채널을 통해 송신한다. 인식되어야 하는 바와 같이, 채널은 단일 점에서만이 아닌 영역에서 이용 가능할 수 있다. 이와 같이, 예시적 구성에서, 전체 전개 영역은 도 3에 도시된 바와 같은 지역(300)(예를 들어, 직사각형 지역)으로 정의된다. 이에 의해 그리드식 채널 이용 가능성이 정의되며, 각각의 영역(302)(더 작은 직사각형 영역으로 예시됨)에서 별개 그룹의 채널이 종단 디바이스, 즉 클라이언트 디바이스(102)에 의한 업링크 송신을 위해 이용 가능하다. 지역(300)은 큰 지역(예를 들어, 20 킬로미터(kilometers; km) × 20 km)일 수 있으며, 여기서 클라이언트 디바이스(102)는 동일한 채널 이용 가능성을 가지지 않을 가능성이 있다. 본원에서 또한 설명될 바와 같이, 일부 예에서 동적 스케줄링도 또한 수행된다.
지역(300)의 크기 및 모양은 직사각형, 타원형, 원형 또는 더 작은 영역으로 세분될 수 있는 임의의 다른 크기 또는 모양일 수 있음이 인식되어야 한다. 또한, 영역(302)의 수, 크기 및 모양은 달라질 수 있음이 인식되어야 한다. 예를 들어, 영역(302)의 수(예시된 예에서 7임) 뿐만 아니라 영역(302)의 크기 및 모양도 특정 구성을 갖는 것으로 도시되지만, 구성은 단지 예시를 위한 것이다. 영역(302)의 크기, 모양 및/또는 수는, 지리적 위치에서의 클라이언트 디바이스(102)의 수, 기지국(108)으로부터의 거리, 지리적 위치에서의 TVWS 품질(예를 들어, 산이나 언덕이 송신을 방해함, 이용 가능한 TVWS 채널) 등과 같은 상이한 기준 또는 요인에 기초하여 선택될 수 있다.
예시된 예에서, 지역(300)은 영역(302)을 정의하는 더 작은 직사각형 그리드로 나누어지며, 영역(302)은 유닛 그리드로도 지칭된다. 일 예에서, 영역(302)은 채널 이용 가능성에 의해 결정되고 정의된다, 즉, 영역(302)은, 적어도 하나의 채널이 각각의 영역(302)에서 이용 가능하도록, 최대 수의 채널이 각각의 영역(302) 또는 특정 영역(302)에서 이용 가능하도록 등의 식으로 정의된다. 영역(302)을 정의할 때 일부 예에서 지리적 영역 내의 클라이언트 디바이스(102)의 그룹 또는 클러스터의 식별이 사용됨이 인식되어야 한다. 예를 들어, 일부 구성에서 영역(302)의 크기를 정의하기 위해 사용되는, 지리적 지역 내의 클라이언트 디바이스(102)의 평균 수에 대한 결정이 이루어진다. 일부 예에서, 영역(302)은 지오코드 시스템(geocode system) 또는 다른 수단에 의해 정의된다.
그 후, 예컨대 본원에서 설명된 이용 가능한 채널 목록에 기초하여, 하나 또는 다수의 유닛 그리드(들)를 포함하는 각각의 영역에서의 이용 가능한 채널이 식별된다. 즉, 기지국(108)은 TVWS 데이터베이스(112)(도 1에 도시됨)에 대한 액세스를 갖는다. 따라서, TVWS 데이터베이스(112)를 사용하여, 이 예에서는 지역(300)인 전개 영역에 대해 이용 가능한 채널이 식별된다. 일 예에서, 대역폭 활용을 최대화하기 위해 채널 선택이 수행된다(예를 들어, 더 많은 이용 가능한 채널을 사용함). 지역(300)에서의 기지국 라디오(또는 기지국(108))의 수는 제약으로서 사용된 것임이 인식되어야 한다. 하나의 기지국(108)이 도시되지만, 다수의 기지국(108)이 전개 영역 내에 포함될 수 있다.
기지국(108)은 품질을 평가하기 위해 임의의 수의 이용 가능한 채널(C)을 스캐닝하고, 일 예에서 다음과 같이 품질 메트릭(quality metrics)의 미리 정의된 임계값(RSSI, SNR)에 기초하여 채널이 화이트리스트에 추가된다.
총 화이트리스트 채널 (Wc):
Figure pct00001
식 1
Wc 채널이 이용 가능한 경우, AWc　= [Mc/2]가 시스템에 대한 활성 채널로서 사용되며 채널의 나머지는 백업 채널로서 예약된다. 이들 백업 채널은, 활성 기본 채널(active primary channels)이 차단되거나 잡음이 있을 때 사용될 수 있는 대체 채널 또는 대역폭을 정의한다.
활성 채널 목록은 업링크(클라이언트 디바이스(102) - 기지국(108)) 및 다운링크(기지국(108) - 클라이언트 디바이스(102)) 채널 둘 다를 포함한다는 것을 주의해야 한다. 업링크 채널은 클라이언트 디바이스(102)의 위치에서 송신을 위해 이용 가능해야 한다. 그러나, 다운링크 채널은 클라이언트 디바이스(102)의 위치에서 송신을 위해 이용 가능하거나 이용 가능하지 않을 수 있다. 그러나, 다운링크 채널은 기지국(108)의 위치에서 송신을 위해 이용 가능해야 한다.
그 후, Wc 채널의 할당은, 기지국(108)이 다수의 라디오를 갖는 경우 기지국(108)의 라디오들 사이에 채널을 분배하는 것을 포함한다. 채널은 일 예에서 기지국(108) 라디오의 라디오에 대한 임의의 두 개의 채널의 체류 시간이 중첩되지 않도록 라디오들 사이에서 분배된다. 일 예에서, 기지국(108)의 각각의 라디오는 백업 채널 뿐만 아니라 하나 또는 다수의 활성 채널도 할당된다.
채널의 선택 및 분배에 관하여, 일 예에서, 각각의 클라이언트 디바이스(102)는 하나 또는 다수의 기지국 라디오에 의해 서빙될 수 있다. 그러나, 이 예에서, 각각의 클라이언트 디바이스(102)는 업링크 송신을 위해 적어도 하나의 활성 채널 및 최대 두 개의 활성 채널이 할당된다. 유사하게, 다운링크 수신을 위해, 각각의 클라이언트 디바이스(102)는 적어도 하나의 채널 및 최대 두 개의 활성 채널이 할당된다. 클라이언트 디바이스(102)에 다수의 활성 채널들이 할당되는 경우, 클라이언트 디바이스(102)는 할당된 타임 슬롯(time slot)에서 데이터를 송신하는 동안 채널들에 걸쳐 순차적으로 호핑한다. 세 개 이하와 같은 다른 수의 활성 채널이 할당될 수 있다.
각각의 클라이언트 디바이스(102)는 또한, 하나 이상의 우선 순위가 매겨진 백업 채널이 할당된다. 백업 채널은 예를 들어, 할당된 채널(활성 기본 채널)이 잡음이 발생하거나 그렇지 않으면 수용 가능한 송신을 제공하지 않는(예를 들어, 송신에 손실이 너무 많은) 경우 사용될 수 있다. 일부 예에서 백업 채널은 클라이언트 디바이스(102)의 메모리에 저장된다는 것을 주의해야 한다. 다양한 예에서, 백업 채널 뿐만 아니라 활성 채널 목록도, 기지국(108)과의 통신(예를 들어, 기지국(108)과의 통신의 품질)에 따라 “즉시(on the fly)” 변경될 수 있다.
채널 호핑 및 스케줄링
채널 호핑에 관하여, 일 예에서, 클라이언트 디바이스(102) 모두(예를 들어, 영역(302) 내의 모든 클라이언트 디바이스) 사이에 토크 시간을 할당하도록 타임 슬롯 구조가 정의된다. 일 예에서, 이산 시간 양은 tq(퀀텀)로 정의되고, 각각의 타임 슬롯은 이 이산 시간 양의 배수이다. 클라이언트 노드를 정의하는 클라이언트 디바이스(102)는, 클라이언트 디바이스(102)에 할당된 타임 슬롯(
Figure pct00002
) 동안 그리고 할당된 하나 이상의 채널을 통해서만 송신될 수 있다. 일 예에서, 클라이언트 디바이스(102)에 대해 할당된 타임 슬롯 길이는 클라이언트 디바이스(102)의 처리량 요건 및 라디오 구성에 의존한다.
타임 슬롯은 일부 예에서 2T의 지속시간을 가지며, 여기서 T는 하나의 업링크 송신 및 하나의 다운링크 송신을 위해 필요한 최악 조건 시간(worst-case time)이다. 이 타임 슬롯에서, 업링크 및 다운링크 송신은 대응하는 채널 상에서 수행되고, 이용 가능한 경우 두 개의 상이한 채널 상에서 수행된다. 다수의 업링크 및 다운링크 채널들이 이용 가능한 경우, 채널들이 함께 결합된다(coupled)는 것을 주의해야 한다.
각각의 클라이언트 디바이스(102)에 대하여 기간(
Figure pct00003
)이 정의되며, 이는 클라이언트 디바이스에 대해 할당된 두 개의 연속 슬롯들 사이의 시간 간격이다. 이 기간은 클라이언트 디바이스(102)에 통지 없이는 변경되지 않는다.
각각의 클라이언트 디바이스는 시작 시간,
Figure pct00004
(유닉스 타임스탬프)을 가지며, 이는 클라이언트 디바이스(102)가 제1 데이터 송신 시도를 할 때의 타임 슬롯을 나타낸다. 클라이언트 디바이스(102)에 다수의 활성 채널이 할당되면, 클라이언트 디바이스(102)는 모든 연속 할당된 슬롯에서 송신/수신 채널을 순차적으로 변경한다(예를 들어, 라운드 로빈 구성(round robin configuration)). 예를 들어, 클라이언트 디바이스(102)에 두 개의 활성 채널이 할당되는 경우 - C1, C2, 제1 할당된 송신 슬롯에서 클라이언트 디바이스(102)는 C1을 통해 송신하고, 다음 슬롯에서 클라이언트 디바이스(102)는 C2를 통해 송신하며, 다음 슬롯에서 클라이언트 디바이스는 다시 C1을 통해 송신한다. 두 개의 연속 데이터 송신 시도는 다양한 예에서 상이한 활성 채널 상에서 이루어진다는 것을 주의해야 한다.
기지국(108) 및 채널 호핑에 관하여, 단일 기지국 라디오는, 도 4의 타이밍 다이어그램에 예시된 것과 같이 채널 호핑 스케줄을 사용하여 다수의 채널(업링크 및 다운링크)을 서빙할 수 있으며, 여기서 U(D)ch = 업링크(다운링크) 채널, N = 클라이언트 노드, Ts　= 초기 시작, td　= 체류 시간, tp　= 기간이다. 이 예에서, 클라이언트 디바이스(102)당 하나의 기지국(108) 그리고 하나의 활성 업링크 및 다운링크 채널이 할당된다. 그러나, 두 개의 라디오 둘 다 동일한 채널 상에서 서빙한다. 각각의 업링크 채널은 하나의 다운링크 채널과만 결합되고, 각각의 다운링크 채널은 하나의 기지국 라디오(예를 들어, 도 2에 도시된 트랜시버(200))에 의해서만 서빙될 수 있다.
업링크 채널에서의 기지국의 체류 시간(
Figure pct00005
)은, 라디오가 클라이언트 디바이스(102) 그룹을 서빙하기 위해 업링크 채널에 머무르는 시간을 정의한다. 각각의 대응하는 업링크 채널에 대해, 기지국 라디오 체류 시간은 새로운 클라이언트를 “즉시” 수용하기 위한 버퍼 슬롯(402)을 포함한다. 예를 들어, 새로운 클라이언트 디바이스(102)가 영역(302)에 진입하면, 버퍼 슬롯(402)은 호핑 스케줄을 재구성할 필요 없이 영역(302) 내의 통신을 허용한다. 채널 사이의 체류 시간 중첩의 수는, 일 예에서 이용 가능한 기지국 라디오의 수보다 많지 않다는 것을 주의해야 한다.
동작시, 일 예에서, 활성 채널이 클라이언트 디바이스(102)의 위치에 기초하여 할당됨에 따라, 다수의 클라이언트는 두 개의 활성 채널을 공통으로 가질 수 있다. 이 경우에, 이들 클라이언트 디바이스(102)에 대한 클라이언트 노드는 동일한 tp에 기초하여 그룹화된다. 다수의 클라이언트 디바이스(102)는 또한 하나의 활성 채널을 공통으로 공유할 수 있다. 이 경우에, 이용 가능한 기지국 라디오의 수 및 대역폭 요건에 기초하여 상이한 접근이 사용될 수 있다. 예를 들어, 모든 클라이언트 디바이스(102)는 공유된 채널에 기초하여 그룹화되고 그에 따라 tp 뿐만 아니라 슬롯 할당도 결정된다. 이 접근은 신뢰성을 증가시키지만, 대역폭 활용을 감소시킨다. 다른 접근에서, 다수의 기지국 라디오가 이용 가능하면, 두 개의 채널을 공통으로 갖는 클라이언트 디바이스(102)는 함께 그룹화되고, 다른 클라이언트 디바이스(102)에는 하나의 활성 채널만 할당된다. 이는 대역폭 활용을 증가시키지만, 신뢰성을 감소시킨다.
예를 들어, 도 5 내지 도 8은 하나 이상의 클라이언트 디바이스(102)가 채널을 공유하는 경우 채널 호핑 및 스케줄링의 상이한 예를 예시한다. 도 5의 타이밍 다이어그램(500)은 채널 호핑 및 스케줄링을 예시하며, 여기서, #Radio = 1, #Channel=3, Ch/C =2이다. 즉, 하나의 클라이언트(N5)와 네 개의 다른 클라이언트 디바이스가 공통 채널(Chi+1)을 공유한다. 예시된 예에서, N5에는 하나의 활성 채널만 할당된다.
도 6의 타이밍 다이어그램(600)에 도시된 바와 같이, #Radio = 1, #Channel=3, Ch/C =2인 다른 예에서, N5에는 두 개의 활성 채널이 할당되고, Chi+1 및 Chi+2의 체류 시간은 Chi와 동일하게 이루어진다. 도 5 및 도 6에서 예시된 접근은 서빙할 기지국 라디오가 하나뿐인 경우 크게 상이하지 않다는 것을 주의해야 한다.
도 7의 타이밍 다이어그램(700)에 도시된 바와 같이, #Radio = 2, #Channel=3, Ch/C =2인 다른 예에서, 두 개의 기지국 라디오가 있으며, 동일한 접근이 사용된다 - N5에 두 개의 활성 채널을 할당하고 Chi+1 및 Chi+2의 체류 시간은 Chi와 동일하게 함 - .
도 8의 타이밍 다이어그램(800)에 도시된 바와 같이, #Radio = 2, #Channel=3, Ch/C =2인 다른 예에서, 두 개의 기지국 라디오가 있다. 이 예에서, 모든 노드에 대한 대역폭 활용을 증가시키기 위해, 하나의 활성 채널이 N5에 할당된다. 이는 더 큰 대역폭과 신뢰성 사이의 트레이드 오프(trade-off)를 예시한다.
일 예에서, 채널이 이용 불가능해지거나 잡음이 발생하는 경우 채널을 전환하는 것과 같이, 클라이언트 디바이스(102) 또는 기지국(108)에 의해 수행될 수 있는 전환의 채널 호핑은, 언제 채널을 전환할지 결정하는 것과, 송신을 재개하기 위해 클라이언트 디바이스(102) 및 기지국(108)을 새로운 채널에 갖는 것을 포함한다.
채널 전환 결정은 카운터를 사용하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 프로세스는, 기지국(108) 및 클라이언트 디바이스(102) 둘 다 업링크 및 다운링크 패킷 둘 다에 대해 로컬 메모리에 저장된 두 개의 카운터(카운트업 및 카운트다운)를 유지하는 것을 포함한다. 이 카운터는 또한 업링크/다운링크 패킷의 부분으로서, 기지국(108)과 대응하는 클라이언트 디바이스(102) 사이에서 공유된다. 공유된 카운터와 로컬 카운터 사이의 불일치는 놓친 패킷 수를 반영한다.
채널 전환 여부를 결정하는 것에 관하여, 기지국(108)은, 일 예에서, 이용 가능한 채널에 대해 TVWS 데이터베이스(112)에 질의한다. 추가로, 기지국(108)은 채널 품질 상태를 업데이트된 상태로 유지하기 위해 (본원에서 설명된 바와 같이) 기존 채널을 계속 스캐닝한다. 기지국(108)은 또한, 카운트업 및 카운트다운 카운터에 기초하여 놓친 다운링크(또한 업링크) 패킷을 추적한다. 클라이언트 디바이스(102)가 대안적으로 두 개의 채널을 통해 송신하고 있는 경우, 기지국(108)은 놓친 패킷이 특정 채널 상에 있는지 여부를 결정할 수 있다. 기지국(108)은 또한, 채널 품질을 결정하기 위해 동일한 채널 상의 다른 클라이언트 디바이스(102)의 상태를 모니터한다. 각각의 클라이언트 디바이스(102)에 대해, 기지국(108)은 그 간격을 계산하기 위해 패킷 교환 빈도(packet exchange frequency)의 이전 이력을 추적한다.
채널 전환 여부를 결정하는 것에 관하여, 클라이언트 디바이스(102)는 일 예에서, 채널 상태를 추정하기 위해 놓친 다운링크 패킷을 추적한다. 클라이언트 디바이스(102)에 두 개의 활성 채널이 할당되고, 클라이언트 디바이스(102)가 특정 채널에서 기지국(108)으로부터 응답을 수신하지 않는 경우, 클라이언트 디바이스(102)는 다음 이용 가능한 활성 채널 상의 다음 슬롯에서 송신을 재시도한다. 이 실패한 응답은 로컬 카운트업/카운트다운 카운터에서 반영된다. 따라서, 기지국(108) 및 클라이언트 디바이스(102) 둘 다가 채널 품질을 평가하게 된다.
놓친 다운링크 패킷의 수와 로컬 및 공유된 패킷 카운터의 불일치에 기초하여, 클라이언트 디바이스(102)는, 일 예에서, 다음에 설명된 바와 같이 채널을 전환하기로 결정한다. 클라이언트 디바이스(102)가 두 개의 채널을 갖고, 하나의 채널이 잡음이 있다고 결정하면, 기지국(108) 및 클라이언트 디바이스(102)는 화이트 채널을 통해 잡음 채널에 관한 결정을 내리기 때문에, 채널 핸드오버(잡음에서 화이트로)는 끊김이 없다. 클라이언트 디바이스(102)가 하나의 활성 채널을 갖거나 활성 채널 둘 다에 잡음이 발생하면, 클라이언트 디바이스(102)는 특정 수의 패킷을 놓친 이후에 결정을 내린다.
채널을 전환할 때, 기지국(108)은 일 예에서, 매체 액세스 제어(medium access control; MAC) 명령을 사용하여 이용 가능한 채널 목록 및 품질에 대해 클라이언트 디바이스(102)를 업데이트된 상태로 유지한다. 기지국 라디오는, 기지국(108)이 본원에서 설명된 의사 결정 기준(decision-making criteria)에 기초하여 채널을 전환하기로 결정할 때, 하나 또는 다수의 클라이언트 디바이스(102)에 대해 동일한 슬롯 상의 백업 채널로 이동한다. 기지국 라디오는, 클라이언트 디바이스(102)의 송신 간격의 적어도 두 배의 기간 동안, 특정 백업 채널에 남는다. 기지국(108)은, 기지국(108)이 클라이언트 디바이스(들)(102)로부터 응답을 수신하거나 다음 백업 채널로 전환하는 경우 호핑을 멈춘다.
클라이언트 디바이스(102)는 일 예에서, 채널을 전환하기로 결정을 내린 이후, 주어진 슬롯에서 백업 및 활성 채널에 걸쳐 계속 호핑한다. 클라이언트 디바이스(102)가 정의된 기간 동안 기지국(108)으로부터 응답을 수신하지 않으면, 클라이언트 디바이스(102)는 “공격적인” 모드에 진입하고 새로운 클라이언트 디바이스(102)처럼 행동한다.
일부 예에서, 업링크 채널 용량은, 대안적으로 또는 다운링크 채널 용량에 추가로 향상된다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스(102)가 협대역 및 광대역 디바이스를 둘 다 포함하는 경우, 아래에서 설명되는 집계된 확인응답(acknowledgment)을 사용하는 것과 같이, 양호한 업링크 용량을 보장하거나 업링크 용량을 향상시키기 위해 용량 계획이 디바이스마다 수행된다. 즉, 일부 예에서 다운링크 측보다 업링크 측에 더 많은 대역폭이 할당된다.
확인응답(ACK) 신호
일부 예에서, 대역폭 활용 효율은 동일한 채널 상의 클라이언트 디바이스(102)에 대한 ACK 신호를 그룹화함으로써 증가된다. 예를 들어, 버퍼 슬롯(도 4에 도시됨)의 종단에서, 그룹화된 ACK 슬롯이 할당된다. 모든 클라이언트 디바이스(102)는 ACK 신호를 수신하기 위해 동일한 변조 구성을 따르고, 그룹화된 ACK 신호는 각각의 클라이언트 디바이스(102)에 대한 정보를 조직하기 위해 블록 기반 패킷 구조를 따른다.
시스템(100) 내의 통신에 관하여, MAC 명령과 같은 제어 메시지가 사용된다. MAC 명령은 MAC 레이어와 관련된 제어 메시지이다(채널 변경, 슬롯 변경 등). 모든 업링크 메시지 다음에 다운링크 ACK가 이어진다. ACK는 클라이언트 디바이스(102)에 특정한 MAC 명령을 포함한다. ACK가 MAC 명령을 전하기에 충분하지 않으면, MAC 명령의 비트는 클라이언트에게 다음 할당된 슬롯에서 더미 업링크 메시지를 전송할 것을 요청한다. 다운링크 비코닝 슬롯(downlink beaconing slot)이 또한 버퍼 슬롯(402)에서 제공되며, 멀티캐스트 MAC 명령이 통신될 수 있다. 그러나, 클라이언트 디바이스(102)가 대응하는 송신 슬롯에서 ACK를 이미 수신했다면, 클라이언트 디바이스(102)는 그 비코닝 슬롯을 스킵할 수 있다는 것을 주의해야 한다.
부트스트랩핑(Bootstrapping)
새로운 클라이언트 디바이스(102)를 추가하는 것에 관하여, 일부 예에서 클라이언트 부트스트랩핑 프로세스가 수행된다. 핫 스타트(hot start) 이후, 새로운 클라이언트 디바이스(102)는 채널 이용 가능성 및 스케줄을 인식하지 못한다. 새로운 클라이언트 디바이스(102)는, 새로운 클라이언트 디바이스(102)의 위치에서의 이용 가능한 채널을 알지 않고서는 어느 송신 시도도 할 수 없다. 새로운 클라이언트 디바이스(102)가 위치되어 있는 영역(302) 및 대응하는 채널 이용 가능성을 알리기 위해 새로운 클라이언트 디바이스(102)를 기지국(108)으로부터의 비콘 및 네트워크와 동기화하는 데 GPS 시간이 사용된다.
새로운 클라이언트 부트스트랩핑에 관하여, 일 예에서, 기지국(108)은 영역(302)당 하나의 별개 채널을 선택한다. 기지국(108)은 (i) 영역(302)의 좌표, (ii) 이용 가능한 채널, 및 (iii) 대응하는 채널의 빈 슬롯 (즉, 버퍼 슬롯(402))과 같이 비콘에 영역(302)당 정보를 임베딩(embed)한다. 기지국(108)은 유닉스 타임스탬프 다음에 규칙적인 간격으로 비코닝 기간에 진입하고, 이 비코닝 기간 타임스탬프는 모든 클라이언트 디바이스(102)(예전 것과 새로운 것 둘 다)에게 알려지며, 모든 송신은 이 시간 동안 멈춘다. 비코닝 기간에, 기지국(108)은 기지국(108)이 송신할 수 있는 고정된 다운링크 채널에 걸쳐 호핑한다. 각각의 채널에서, 기지국(108)은 하나의 비콘을 전송하고 다음 채널로 호핑한다. 기지국(108)이 다수의 라디오를 가지면, 기지국(108)은 병렬로 다수의 채널을 통해 비콘을 전송한다. 비코닝 기간 이후, 정상 송신이 미리 정의된 스케줄(채널 호핑 스케줄)에 따라 재개된다. 부트스트랩핑이 완료되면, 기지국(108)은, 기지국(108)이 새로운 클라이언트 디바이스(102)에 할당한 버퍼 슬롯(402)을 증가시키기 시작한다. 버퍼 슬롯(402)이 가득 차면, 기지국(108)은 슬롯을 먼저 생성하고 이어서 탑재한다. 기지국(108)은 또한, 새로운 클라이언트 디바이스(102)에게 다음 합류 요청(join-request) 이전에 특정 기간 동안 대기하도록 지시하기 위해 새로운 클라이언트 디바이스(102)와 통신한다.
새로운 클라이언트 부트스트랩핑에 관하여, 일 예에서, 새로운 클라이언트 디바이스(102)는 핫 스타트 이후에 GPS를 사용하여 시간을 동기화한다. 새로운 클라이언트 디바이스(102)는 이미 저장된(본원에서 설명된 바와 같이 기지국(108)으로부터 전송된, 즉, 미리 로드된) 비코닝 채널의 목록을 갖는다. 비코닝 기간에 진입하기 이전에, 새로운 클라이언트 디바이스(102)는 GPS를 사용하여 새로운 클라이언트 디바이스(102)의 위치를 획득한다. 새로운 클라이언트 디바이스(102)는 비코닝 기간에 진입하고 저장된 채널에 걸쳐 호핑을 시작하며, 새로운 클라이언트 디바이스(102)는 (#channel * 최대 비콘 패킷 송신 시간) 동안 각각의 채널을 청취(listen)한다. 비코닝 기간 동안, 새로운 클라이언트 디바이스(102)는, 새로운 클라이언트 디바이스(102)가 위치되어 있는 영역(302) 및 대응하는 이용 가능한 채널을 결정한다. 새로운 클라이언트 디바이스(102)는, 임의의 숨겨진 노드 문제를 해결하기 위해 버퍼 슬롯(402)에서 송신하기 이전에, 이에 할당된 랜덤 딜레이를 갖는다. 새로운 클라이언트 디바이스(102)는 또한, 충돌을 회피하기 위해 구현된 CAD를 갖는다. 새로운 클라이언트 디바이스(102)가 슬롯 이용 불가능 통지를 수신하면, 새로운 클라이언트 디바이스(102)는 다음 시도 이전에 대기한다.
따라서, 본 개시로써 IoT 디바이스에 대한 TVWS 네트워크 전개와 같은 TVWS 전개가 수행될 수 있다. 일 예에서, 전개 동안, 기지국(108)은 전개 이전에 클라이언트 디바이스(102)의 수와 얼마나 많은 라디오가 존재할 것인지 안다. 정의된 활성 채널이 기지국 라디오들 사이에 분배된다. 각각의 정의된 활성 채널에 대해, 기지국(108)은 라디오에 대해 할당된 채널의 수와 채널당 클라이언트 디바이스(102)의 평균 수에 기초하여 체류 시간을 할당한다. 기지국(108)은 나중에 탑재가 완료되면 체류 시간을 최적화한다. 초기 트래픽을 다루기 위해, 기지국(108)은 합류할 새로운 클라이언트 디바이스(102)의 수에 기초하여 비교적 더 긴 제1 데이터 송신 시간을 할당한다.
새로운 전개에서, 각각의 클라이언트 디바이스(102)는 기지국(108)과의 초기 핸드셰이크를 위해 비콘으로부터 적어도 하나의 채널을 이에 할당했다. 클라이언트 디바이스(102)는, 클라이언트 디바이스(102)가 비콘으로부터 수신한 스케줄에 따라 합류 요청 송신을 시작한다. 각각의 클라이언트 디바이스(102)는 퀀텀을 인식하고, 또한 구현된 CAD를 갖는다. 클라이언트 디바이스(102)가 합류 수락을 수신하면, 클라이언트 디바이스(102)는 데이터 송신을 위해 등록된다. 일 예에서 클라이언트 디바이스(102)는 기지국(108)으로부터, (i) 타임스탬프, (ii) 제1 데이터 송신 시간, (iii) 기지국 라디오의 주기 길이(퀀텀 단위); (iv) 슬롯 길이(퀀텀 단위); (v) 채널 목록(우선 순위가 매겨짐); 및 (vi) 벌크 비콘 슬롯(있는 경우)의 정보를 예상한다.
따라서, 본 개시는 IoT 디바이스와 같은 디바이스가 TVWS 네트워크 내에서 동작할 수 있게 한다. 예를 들어, 본원에서 설명된 다양한 예는 클라우드 지원 IoT 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이 구현된 TVWS IoT는 대규모 IoT 전개(예를 들어, 농업, 오일 분야, 가스 분야 등)를 허용하고, 클라우드 및 에지 디바이스에 의해 지원을 받을 수 있다.
도 9는 TVWS 네트워크를 통한 디바이스(예를 들어, IoT 디바이스와 같은 클라이언트 디바이스(102))의 통신을 구성하기 위한 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 기지국(108))의 동작을 예시하는 방법(900)의 흐름도이다. 예를 들어, 방법(900)은, 클라이언트 디바이스(102)가 특정 지리적 영역에서 TVWS 스펙트럼을 사용하여 통신할 수 있도록, 복수의 클라이언트 디바이스(102)에 정보를 전개하도록 기지국(108)을 구성한다.
컴퓨팅 디바이스는 다양한 시스템 및 애플리케이션에서 구현 가능하다는 것이 인식되어야 한다. 따라서, 아래에 설명된 예는 IoT 애플리케이션과 관련하여 사용될 수 있지만, 본 개시에 따라 구성된 컴퓨팅 디바이스는 예를 들어, TVWS 네트워크를 통한 협대역 통신을 사용한 임의의 애플리케이션을 포함하는 많은 상이한 애플리케이션에서 사용 가능하다.
단계(902)에서, 클라이언트 디바이스의 위치는 GPS 위치 정보를 사용하여 결정된다. 예를 들어, 본원에서 설명된 바와 같이, 클라이언트 디바이스(102)는 클라이언트 디바이스(102)에 탑재된 GPS 디바이스에 의해 결정된 지리 위치 정보를 기지국(108)에 통신한다. 지리 위치 정보는, 정의된 간격으로, 클라이언트 디바이스(102)가 정의된 거리를 이동한 이후 등의 식으로 통신될 수 있다.
결정된 위치 정보에 기초하여 단계(904)에서 TVWS 데이터베이스(112)와 같은 TVWS 데이터베이스에 액세스되고, 단계(906)에서 클라이언트 디바이스에 대한 이용 가능한 채널이 결정된다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스(102)로부터 수신된 지리 위치 정보를 사용하여, (기지국(108)을 포함하는) 게이트웨이(106)는 클라이언트 디바이스(102)에 대한 위치 정보를 사용해 TVWS 데이터베이스(112)에 질의한다. 응답으로, 게이트웨이(106)는 클라이언트 디바이스(102)에 대한 지리 위치에 대응하는 TVWS에서 이용 가능한 채널의 목록을 수신한다. 즉, 게이트웨이(106)는 클라이언트 디바이스(102)가 통신할 수 있는 채널(예를 들어, 영역(302) 내에서 사용되지 않은 TVWS 채널)을 결정한다.
일부 예에서 게이트웨이(106)는 TVWS 데이터베이스(112)에 주기적으로 질의하고 정보가 필요할 때를 위해 이용 가능한 채널 정보를 저장한다는 것을 주의해야 한다. 즉, 게이트웨이(106)는, 일부 예에서, 이용 가능한 채널 목록이 클라이언트 디바이스(102)에 통신될 때마다 TVWS 데이터베이스(112)에 질의하지 않는다. 일 예에서, 영역(302) 내의 클라이언트 디바이스 모두는 GPS로부터 결정된 위치 정보를 기지국(108)에 주기적으로 보고한다. 그러면 기지국(108)은, 영역(302)에 대응하는 저장된 이용 가능한 채널에 액세스하거나, 저장된 이용 가능한 채널이 정의된 시간 제한을 초과하는 이전 시간에 리트리브(retrieve)되는 경우(오래된 정보), 업데이트된 채널 목록을 획득하기 위해 TVWS 데이터베이스(112)에 질의한다.
TVWS 데이터베이스(112)는 이용 가능한 TVWS 채널을 식별하는 정보를 포함하는 임의의 데이터 저장소(data store)이다. 예를 들어, TVWS 데이터베이스(112)는 또한 통상적으로 지리 위치 데이터베이스로도 지칭되고, 결정된 지리적인 지역 내에서 비면허 화이트 스페이스 디바이스에 의한 TV 스펙트럼 활용을 제어하는 개체이다. TVWS 데이터베이스(112)는 기존 방송 서비스를 보호하면서 TVWS 스펙트럼에 대한 비면허 액세스를 가능하게 한다.
단계(908)에서, 클라이언트 디바이스(102)가 사용하기 위한 이용 가능한 채널의 목록이 클라이언트 디바이스(102)에 송신된다. 일 예에서, 클라이언트 디바이스(102)에 전송된 채널의 목록은 영역(302)에서의 이용 가능한 채널의 총 수보다 더 적다. 따라서, 영역(302)에서의 이용 가능한 채널의 상이한 서브세트가 영역(302)에서의 상이한 클라이언트 디바이스(102)에 통신된다. 그 결과, 클라이언트 디바이스(102)는 클라이언트 디바이스(102)의 특정 위치에서, 즉 영역(302) 내에서, TVWS 스펙트럼을 사용하여 통신하는 것이 가능해진다. 즉, 클라이언트 디바이스(102)로부터 게이트웨이(106)에 보고된 위치 정보(예를 들어, 클라이언트 디바이스(102)에 대한 GPS 위치 정보)를 사용하여, 게이트웨이(106)는 TVWS 데이터베이스(112)에 액세스함으로써 이용 가능한 채널을 결정할 수 있다. 예를 들어, 게이트웨이(106)는 TVWS 데이터베이스(112)를 검색하여 클라이언트 디바이스(102)의 지리적 위치에 기초하여 이용 가능한 채널을 식별한다. 그 후, 게이트웨이(106)는 클라이언트 디바이스(102)에 이용 가능한 채널을 통신하고, 이에 의해 클라이언트 디바이스(102)가 어느 채널을 통해 송신할 수 있는지 클라이언트 디바이스(102)에 식별한다. 일부 예에서, 게이트웨이(106)는 TVWS 데이터베이스(112)를 사용하여, 그리고 클라이언트 디바이스(102) 각각에 의해 게이트웨이(106)에 통신된 위치 정보에 기초하여, 복수의 클라이언트 디바이스(102)에 대한 이용 가능한 채널 액세스를 조정하는 “중개자”로서 행동한다.
도 10은 TVWS 네트워크를 통한 디바이스(예를 들어, IoT 디바이스와 같은 클라이언트 디바이스(102))의 통신을 스케줄링하기 위한 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 기지국(108))의 동작을 예시하는 방법(1000)의 흐름도이다. 예를 들어, 방법(1000)은, 클라이언트 디바이스(102)가 특정 지리적 영역에서 TVWS 스펙트럼을 사용하여 통신할 수 있도록, 기지국(108)과 복수의 클라이언트 디바이스(102)에 대한 채널 선택 및 스케줄링을 구성한다.
단계(1002)에서, TVWS 채널이 통신에 사용하기 위해 이용 가능한지 여부에 대하여 결정이 이루어진다. 본원에서 설명된 바와 같이, 일부 예에서 이용 가능한 채널은 TVWS 데이터베이스(112)로부터 결정된다. 하나 이상의 클라이언트 디바이스(102)에 대한 것과 같이 채널이 이용 가능하지 않은 경우, 단계(1004)에서 이용 가능한 채널이 TVWS 데이터베이스(112)로부터 결정된다. 예를 들어, 게이트웨이(106)는 TVWS 데이터베이스(112)로부터 이용 가능한 채널 정보를 결정하는 것이 가능해지고, 기지국(108)은 클라이언트 디바이스(102)에게 이용 가능한 목록을 송신한다. TVWS 데이터베이스(112)로부터 이전에 결정된 것과 같은 이용 가능한 채널이 있다면 (그리고 여전히 수용 가능한 품질 레벨을 갖고 있다면), 단계(1006)에서 이용 가능한 채널의 목록이 클라이언트 디바이스(102)에 송신된다. 일부 예에서, 영역(302)에서의 최상의 이용 가능한 채널을 결정하기 위해 및/또는 채널을 선택하기 위해 RSSI 및/또는 SNR과 같은 신호 품질 정보가 사용될 수 있다.
유사하게, 이용 가능한 채널 중 하나 이상의 이용 가능한 채널의 품질 또는 이용 가능성은 변경될 수 있다. 즉, 하나 이상의 클라이언트 디바이스(102)에 대한 이용 가능한 채널이 잡음이 발생하게 될 수 있다. 단계(1008)에서 채널에 잡음이 있는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 채널에 잡음이 없고 그리하여 수락 가능한 통신이 여전히 가능한 경우, 단계(1010)에서 채널은 계속해서 사용된다. 단계(1008)에서 채널이 잡음이 있는 것으로 결정되면, 그 다음 단계(1012)에서 채널은 전환된다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스(102)는 본원에서 설명된 하나 이상의 호핑 기법을 사용하여 활성 이용 가능한 채널들 사이에 전환한다. 호핑의 타이밍(스케줄)은 본원에서 설명된 바와 같이 라디오의 수, 공유된 채널의 수 등에 기초하여 달라질 수 있다는 것을 주의해야 한다.
단계(1014)에서 임의의 새로운 클라이언트 디바이스(102)가 존재하는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 예를 들어, 임의의 새로운 클라이언트 디바이스(102)가 영역(302)에 존재하고 이용 가능한 채널 및 정의된 타이밍 스케줄을 사용하여 통신하도록 구성될 필요가 있는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 새로운 클라이언트 디바이스(102)가 존재하지 않는 경우, 단계(1016)에서 기존 채널 및 타이밍 스케줄은 유지된다. 하나 이상의 새로운 클라이언트 디바이스(102)가 존재하는 경우, 단계(1018)에서 부트스트랩핑이 수행된다. 예를 들어, 본원에서 설명된 바와 같이, 버퍼 슬롯(402)이 새로운 클라이언트 디바이스(들)(102)을 구성하기 위해 사용될 수 있다. 일 예에서, 새로운 클라이언트 디바이스(들)(102)는 채널의 목록으로 미리 로드되고, 그 다음 새로운 클라이언트 디바이스(들)(102)는 미리 로드된 채널을 청취하고, 기지국(108)은 이용 가능한 채널의 메시지와 함께 채널 중 하나 이상을 통해 송신하며, 새로운 클라이언트 디바이스(들)(102)는 새로운 클라이언트 디바이스(들)(102) GPS 위치(알려짐)에 기초하여 이용 가능한 채널로부터 선택한다. 기지국(108) 및 클라이언트 디바이스(들)(102)는 GPS 시간에 기초하여 시간 동기화되고, 따라서 클라이언트 디바이스(들)(102)는 (버퍼 슬롯(402) 동안) 기지국(108) 송신을 청취할 때를 안다.
따라서, TVWS 네트워크는 예컨대 IoT 디바이스들 사이에 통신을 허용하도록 구성된다. 예를 들어, 본 개시는 TVWS IoT 네트워크가 다양한 채널 이용 가능성을 갖는 더 큰 지리적 영역에 걸쳐 전개되는 것을 허용한다.
예시적인 동작 환경
본 개시는 IoT 디바이스와 같은, 도 11의 기능 블록도(1100)로서 예에 따른 컴퓨팅 장치(1102)와 동작 가능하다. 일 예에서, 컴퓨팅 장치(1102)의 컴포넌트는 본 개시에서 설명된 하나 이상의 예에 따른 전자 디바이스의 부분으로서 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치(1102)는 컴퓨팅 장치(1102)의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 실행 가능 명령어를 프로세싱하기 위한 마이크로프로세서, 컨트롤러 또는 임의의 다른 적절한 유형의 프로세서일 수 있는 하나 이상의 프로세서(1104)를 포함한다. 애플리케이션 소프트웨어(1108)가 컴퓨터 장치(1102) 상에 실행될 수 있게 하도록 운영 체제(1106)를 포함하는 플랫폼 소프트웨어 또는 임의의 다른 적절한 플랫폼 소프트웨어가 컴퓨터 장치(1102) 상에 제공될 수 있다. 예에 따르면, IoT 클라이언트 디바이스를 사용해 구현된 것과 같이 디바이스 위치 정보(1110)로부터 결정된 TVWS 채널을 통한 통신은 소프트웨어 및/또는 하드웨어에 의해 달성될 수 있다.
컴퓨터 실행 가능 명령어는 컴퓨팅 장치(1102)에 의해 액세스 가능한 임의의 컴퓨터 판독 가능 매체를 사용하여 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 예를 들어, 메모리(1112)와 같은 컴퓨터 스토리지 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있다. 메모리(1112)와 같은 컴퓨터 스토리지 매체는, 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 등과 같은 정보의 스토리지를 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 스토리지 매체는 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다기능 디스크(digital versatile disks; DVD) 또는 다른 광 스토리지, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스, 또는 컴퓨팅 장치에 의한 액세스를 위한 정보를 저장하기 위해 사용될 수 있는 임의의 다른 비송신 매체를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 대조적으로, 통신 매체는 반송파 또는 다른 전송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호의 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 등을 구현할 수 있다. 본원에서 정의된 바와 같이, 컴퓨터 스토리지 매체는 통신 매체를 포함하지 않는다. 따라서, 컴퓨터 스토리지 매체는 그 자체로 신호를 전파하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 전파된 신호 그 자체는 컴퓨터 스토리지 매체의 예가 아니다. 컴퓨터 스토리지 매체(메모리(1112))가 컴퓨팅 장치(1102) 내에 도시되지만, 스토리지는 분산되거나 원격으로 위치될 수 있고, 네트워크 또는 다른 통신 링크를 통해 (예를 들어, 통신 인터페이스(1114)와 같은 통신 모듈을 사용하여) 액세스될 수 있음이 당업자에 의해 인식될 것이다.
일 예에서 컴퓨팅 장치(1102)는, 전자 디바이스로부터 분리되거나 전자 디바이스에 통합될 수 있는 하나 이상의 입력 디바이스(1118) 및 출력 디바이스(1120), 예를 들어 디스플레이 또는 스피커에 정보를 출력하도록 구성된 입력/출력 컨트롤러(1116)를 포함한다. 일부 예에서 입력/출력 컨트롤러(1116)는 제어 버튼 또는 터치패드와 같은 하나 이상의 입력 디바이스(1118)로부터 입력을 수신하고 프로세싱하도록 구성된다. 일 예에서, 출력 디바이스(1120)는 입력 디바이스(1118)로서 작용한다. 이러한 디바이스의 예는 터치 감응 디스플레이일 수 있다. 일 예에서 입력/출력 컨트롤러(1116)는 또한, 출력 디바이스(1120) 이외에 다른 디바이스, 예를 들어, 로컬로 연결된 프린팅 디바이스에도 데이터를 출력한다. 일부 예에서, 사용자는 입력 디바이스(들)(1118)에 입력을 제공하고/하거나 출력 디바이스(들)(1120)로부터 출력을 수신한다.
일 예에서, 컴퓨팅 장치(1102)는 음성 입력, 사용자 제스처 또는 다른 사용자 액션을 검출하고 내추럴 사용자 인터페이스(natural user interface; NUI)를 제공한다. 이 사용자 입력은 전자 잉크 작성, 콘텐츠 보기, 잉크 제어 선택, 전자 잉크 오버레이로 비디오 재생 및 다른 목적으로 사용된다. 입력/출력 컨트롤러(1116)는 일부 예에서 디스플레이 디바이스 이외에 다른 디바이스, 예를 들어, 로컬로 연결된 프린팅 디바이스에도 데이터를 출력한다.
본원에서 설명된 기능은 하나 이상의 하드웨어 논리 컴포넌트에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 예에 따르면, 컴퓨팅 장치(1102)는, 설명된 동작 및 기능의 예를 실행하기 위해 프로세서(들)(1104)에 의해 실행될 때, 프로그램 코드에 의해 구성된다. 대안적으로, 또는 추가로, 본원에서 설명된 기능은 하나 이상의 하드웨어 논리 컴포넌트에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 예를 들어 그리고 제한 없이, 사용될 수 있는 예시적인 유형의 하드웨어 논리 컴포넌트는 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(Field-programmable Gate Arrays; FPGAs), 특정 용도 집적 회로(Application-specific Integrated Circuits; ASICs), 프로그램 특정 표준 제품(Program-specific Standard Products; ASSPs), 시스템 온 칩 시스템(System-on-a-chip systems; SOCs), 복합 프로그램 가능 논리 디바이스(Complex Programmable Logic Devices; CPLDs), 그래픽 프로세싱 유닛(GPUs)를 포함한다.
도면의 다양한 요소의 기능 중 적어도 일부는 도면의 다른 요소 또는 도면에 도시되지 않은 개체(예를 들어, 프로세서, 웹 서비스, 서버, 응용 프로그램, 컴퓨팅 디바이스 등)에 의해 수행될 수 있다. 추가적으로, 일부 측면에서, 컴퓨팅 장치(1102)는 TVWS 주파수 스펙트럼을 통한 통신 능력을 갖도록 구성된 기지국 또는 클라이언트 디바이스이다.
예시적인 컴퓨팅 시스템 환경과 관련하여 설명되었지만, 본 개시의 예는 수많은 다른 범용 또는 특수 목적 컴퓨팅 시스템 환경, 구성 또는 디바이스로 구현될 수 있다.
본 개시의 측면과 함께 사용하기에 적절할 수 있는 잘 알려진 컴퓨팅 시스템, 환경 및/또는 구성의 예는, 모바일 또는 휴대용 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 스마트폰), 개인용 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 휴대용(예를 들어, 태블릿) 또는 랩톱 디바이스, 멀티프로세서 시스템, 게이밍 콘솔 또는 컨트롤러, 마이크로프로세서 기반 시스템, 셋톱 박스, 프로그램 가능 가정용 전자기기, 휴대폰, 웨어러블 또는 액세서리 폼 팩터의 모바일 컴퓨팅 및/또는 통신 디바이스(예를 들어, 시계, 안경, 헤드셋 또는 이어폰), 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 위의 시스템 또는 디바이스 중 임의의 것을 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 일반적으로, 본 개시는 본원에서 설명된 것과 같은 명령어를 실행할 수 있도록 프로세싱 능력이 있는 임의의 디바이스와 동작 가능하다. 이러한 시스템 또는 디바이스는, 제스처 입력, (호버링에 의한 것과 같은) 근접 입력 및/또는 음성 입력을 통해 키보드 또는 포인팅 디바이스와 같은 입력 디바이스로부터를 포함하여 어떤 방식으로든 사용자로부터 입력을 수용할 수 있다.
본 개시의 예는 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합으로 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 디바이스에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은, 컴퓨터 실행 가능 명령어의 일반적인 컨텍스트로 설명될 수 있다. 컴퓨터 실행 가능 명령어는 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 컴포넌트 또는 모듈로 조직될 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 작업을 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트 및 데이터 구조를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 측면은 이러한 컴포넌트 또는 모듈의 임의의 수 및 조직으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 측면은 도면에 예시되고 본원에서 설명된 특정 컴퓨터 실행 가능 명령어 또는 특정 컴포넌트 또는 모듈에 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 다른 예는 본원에서 예시되고 설명된 것보다 더 많거나 적은 기능을 갖는 상이한 컴퓨터 실행 가능 명령어 또는 컴포넌트를 포함할 수 있다.
범용 컴퓨터를 포함하는 예에서, 본 개시의 측면은 본원에서 설명된 명령어를 실행하도록 구성될 때 범용 컴퓨터를 특수 목적 컴퓨팅 디바이스로 변환한다.
동적 스펙트럼 액세스 네트워크는, 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스; 기지국을 포함하는 게이트웨이 - 게이트웨이는 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스에 액세스하도록 구성됨 - ; 및 기지국에 위치 정보를 통신하기 위해 기지국과 통신하도록 구성된 클라이언트 디바이스를 포함하고, 클라이언트 디바이스는 사물인터넷(IoT) 디바이스이고, 게이트웨이는 또한, 위치 정보에 기초하여 액세스된 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스로부터 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록을 결정하도록 구성되고, 동적 스펙트럼 액세스 채널은 협대역 채널이며, 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록은 기지국에 의해 클라이언트 디바이스에 통신된다.
동적 스펙트럼 액세스를 사용한 통신을 위한 컴퓨터화된 방법은, GPS 위치 정보를 사용하여 클라이언트 디바이스의 위치를 결정하는 단계 - 클라이언트 디바이스는 사물인터넷(IoT) 디바이스임 - ; GPS 위치 정보에 기초하여 동적 스펙트럼 액세스 채널의 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스에 액세스하는 단계; GPS 위치 정보에 기초하여 동적 스펙트럼 액세스 채널로부터 클라이언트 디바이스에 대한 이용 가능한 채널을 결정하는 단계 - 동적 스펙트럼 액세스 채널은 협대역 채널임 - ; 및 클라이언트 디바이스가 사용하기 위한 이용 가능한 채널의 목록을 클라이언트 디바이스에 송신하는 단계를 포함한다.
동적 스펙트럼 액세스 사물인터넷(IoT) 기지국은, 안테나; 결합기를 통해 안테나에 연결된 복수의 트랜시버 - 복수의 트랜시버는 복수의 IoT 디바이스와 통신하도록 구성됨 - ; 복수의 동적 스펙트럼 액세스 채널의 품질 레벨을 평가하고, 평가된 품질에 기초하여 이용 가능한 채널 목록에 동적 스펙트럼 액세스 채널을 추가하도록 구성된 채널 감지 프로세서를 포함하고, 동적 스펙트럼 액세스 채널은 협대역 채널이며, 복수의 트랜시버 중 하나 이상은 이용 가능한 채널 목록을 복수의 IoT 디바이스에 송신한다.
대안적으로 또는 본원에서 설명된 다른 예에 추가로, 예는 다음의 임의의 조합을 포함한다.
-클라이언트 디바이스는 영역 내에 위치되고, 클라이언트 디바이스에 통신된 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록은 영역에서 이용 가능한 채널 모두보다 더 적다.
-기지국은 통신 지역을 복수의 영역을 갖는 그리드로 나누고, 복수의 영역의 각각의 영역에서 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록을 결정하고, 클라이언트 디바이스는 클라이언트 디바이스가 위치되어 있는 영역에 기초하여 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록으로부터 선택된 하나 이상의 채널을 사용하여 통신하도록 구성된다.
-복수의 영역은 적어도 하나의 동적 스펙트럼 액세스 채널이 복수의 영역의 각각의 영역에서 이용 가능하도록 정의되고, 복수의 영역의 각각의 영역의 크기는 복수의 영역 내의 하나 이상의 지리적 지역 내의 클라이언트 디바이스의 평균 수에 기초하여 결정된다.
-영역에서 이용 가능한 채널 모두보다 더 적은, 클라이언트 디바이스에 통신된 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록은 세 개 이하의 채널을 포함한다.
-이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록은 하나 이상의 활성 채널 및 하나 이상의 백업 채널을 포함하고, 하나 이상의 백업 채널은 활성 채널이 감소된 품질 레벨을 가질 때 사용되도록 구성된다.
-게이트웨이는, 클라이언트 디바이스의 미래 위치를 예측하고 예측된 미래 위치에 기초하여 대응하는 이용 가능한 채널의 업데이트된 목록을 결정하도록 구성된 에지 디바이스를 포함하고, 위치 정보는 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 위치 정보를 포함한다.
-기지국은 이용 가능한 채널의 업데이트된 목록을 클라이언트 디바이스에 송신하도록 구성되며, 클라이언트 디바이스는 이용 가능한 채널의 업데이트된 목록을 캐싱(caching)한다.
-게이트웨이는 에지 디바이스를 포함하고, 클라이언트 디바이스의 미래 위치를 예측하고 예측된 미래 위치에 기초하여 이용 가능한 채널의 목록으로부터 이용 가능한 채널에 걸쳐 증가된 채널 호핑 스케줄을 할당하도록 또한 구성된다.
-클라이언트 디바이스는, 영역에서의 복수의 채널 중 하나 이상의 채널의 품질을 평가하고, 하나 이상의 채널의 품질이 감소된 것으로 평가될 때, 복수의 채널에 걸쳐 호핑하도록 구성된다.
-게이트웨이는, 새로운 클라이언트 디바이스를 구성하기 위해, 버퍼 슬롯에서 통신하고 기지국의 GPS 시간 및 새로운 클라이언트 디바이스의 GPS 시간에 기초하여 시간 동기화를 사용함으로써, 부트스트랩핑 프로세스를 수행하도록 구성된다.
-클라이언트 디바이스는 사물인터넷(IoT) 디바이스를 포함한다.
-동적 스펙트럼 액세스 채널은 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 채널을 포함하고, 메쉬 네트워크에 걸쳐 요청을 송신하는 복수의 IoT 디바이스를 더 포함한다.
본원에서 주어진 임의의 범위 또는 디바이스 값은 당업자에게 명백한 바와 같이 추구되는 효과를 잃지 않고서 확장되거나 바뀔 수 있다.
주제가 구조적 특징 및/또는 방법론적 행위에 특정한 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 정의된 주제가 반드시 위에서 설명된 특정 특징 또는 행위에 제한되는 것은 아님을 이해해야 한다. 오히려, 위에서 설명된 특정 특징 및 행위는 청구범위를 구현하는 예시적인 형태로 개시된다.
위에서 설명된 이득 및 이점은 하나의 예와 관련되거나 여러 예와 관련될 수 있음이 이해될 것이다. 예는, 명시된 문제 중 어느 하나 또는 모두를 해결하는 것 또는 명시된 이득 및 이점 중 어느 하나 또는 모두를 갖는 것에 제한되는 것은 아니다. ‘하나의(an)’ 아이템에 대한 참조는 이들 아이템 중 하나 이상을 지칭한다는 것이 더 이해될 것이다.
본원에서 예시되고 설명된 예 뿐만 아니라, 본원에서 구체적으로 설명되지 않았지만 청구범위의 측면의 범위 내에 있는 예는, TVWS 스펙트럼을 사용한 디바이스 통신을 위한 예시적인 수단을 구성한다.
용어 “포함하는(comprising)”은 본 명세서에서 하나 이상의 추가 특징 또는 행위의 존재를 배제하지 않고서 그 이후에 뒤따르는 특징(들) 또는 행위(들)를 포함하는 것을 의미하기 위해 사용된다.
일부 예에서, 도면에 예시된 동작은, 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 인코딩된 소프트웨어 명령어, 또는 동작을 수행하도록 프로그램되거나 설계된 하드웨어, 또는 둘 다로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 측면은 시스템 온 칩 또는 복수의 상호연결된 전기 전도성 요소를 포함하는 다른 회로로 구현될 수 있다.
본원에서 예시되고 설명된 개시의 예에서 동작의 실행 또는 수행의 순서는 달리 명시되지 않는 한 필수적이지 않다. 즉, 동작은 달리 명시되지 않는 한 임의의 순서로 수행될 수 있으며, 본 개시의 예는 본원에서 개시된 것보다 추가의 또는 더 적은 동작을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 동작 이전에, 이와 동시에, 또는 이후에 특정 동작을 실행하거나 수행하는 것은 본 개시의 측면의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
본 개시의 측면의 요소 또는 이의 예를 소개할 때, 관사 “하나의(a)”, “하나의(an)”, “그(the)” 및 “상기(said)”는 요소의 하나 이상이 있다는 것을 의미하도록 의도된다. 용어 “포함하는”, “포함하는(including)”, “갖는(having)”은 포괄적인 것으로 의도되며, 나열된 요소 이외에 다른 추가 요소가 있을 수 있음을 의미한다. 용어 “예시적인”은 “~의 예”를 의미하도록 의도된다. 구문 “다음 A, B 및 C 중 하나 이상”은 “A의 적어도 하나 및/또는 B의 적어도 하나 및/또는 C의 적어도 하나”를 의미한다.
본 개시의 측면을 상세히 설명했으며, 첨부된 청구범위에 정의된 것과 같이 본 개시의 측면의 범위로부터 벗어나지 않고서 수정 및 변형이 가능하다는 것이 명백할 것이다. 본 개시의 측면의 범위를 벗어나지 않고서, 위의 구성, 제품 및 방법에서 다양한 변경이 이루어질 수 있으므로, 위의 설명에 포함되고 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 제한적인 의미가 아닌 예시적인 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 네트워크 시스템에 있어서,
    동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스(dynamic spectrum access database);
    기지국을 포함하는 게이트웨이 - 상기 게이트웨이는 상기 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스에 액세스하도록 구성됨 - ; 및
    상기 기지국에 위치 정보를 통신하기 위해 상기 기지국과 통신하도록 구성된 클라이언트 디바이스를 포함하고,
    상기 게이트웨이는 또한, 상기 위치 정보에 기초하여 상기 액세스된 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스로부터 이용 가능한(available) 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록을 결정하도록 구성되고, 상기 클라이언트 디바이스는 사물인터넷(Internet of Things; IoT) 디바이스이고, 상기 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록은 상기 기지국에 의해 상기 클라이언트 디바이스에 통신되고, 상기 동적 스펙트럼 액세스 채널은 협대역 채널이며, 상기 클라이언트 디바이스는 상기 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록으로부터 선택된 하나 이상의 채널을 사용하여 통신하도록 구성되는 것인, 네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 클라이언트 디바이스는 영역 내에 위치되고, 상기 클라이언트 디바이스에 통신된 상기 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록은 상기 영역에서의 이용 가능한 채널 모두보다 더 적은 것인, 네트워크 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 클라이언트 디바이스에 통신된 상기 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록은, 상기 영역에서의 이용 가능한 채널 모두보다 더 적고, 세 개 이하의 채널을 포함하는 것인, 네트워크 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이용 가능한 동적 스펙트럼 액세스 채널의 목록은 하나 이상의 활성 채널 및 하나 이상의 백업 채널을 포함하고, 상기 하나 이상의 백업 채널은 상기 활성 채널이 감소된 품질 레벨을 가질 때 사용되도록 구성되는 것인, 네트워크 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게이트웨이는, 상기 클라이언트 디바이스의 미래 위치를 예측하고 상기 예측된 미래 위치에 기초하여 대응하는 이용 가능한 채널의 업데이트된 목록을 결정하도록 구성된 에지 디바이스를 포함하고, 상기 위치 정보는 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system; GPS) 위치 정보를 포함하고, 상기 기지국은 상기 이용 가능한 채널의 업데이트된 목록을 상기 클라이언트 디바이스에 송신하도록 구성되며, 상기 클라이언트 디바이스는 상기 이용 가능한 채널의 업데이트된 목록을 캐싱(caching)하고, 상기 예측된 미래 위치에 기초하여 상기 이용 가능한 채널의 목록으로부터의 이용 가능한 채널에 걸쳐 증가된 채널 호핑 스케줄이 할당되는 것인, 네트워크 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클라이언트 디바이스는, 영역에서의 복수의 채널 중 하나 이상의 채널의 품질을 평가하고, 상기 하나 이상의 채널의 품질이 감소된 것으로 평가될 때 상기 복수의 채널에 걸쳐 호핑하도록 구성되는 것인, 네트워크 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게이트웨이는, 새로운 클라이언트 디바이스를 구성하기 위해, 버퍼 슬롯에서 통신하고 상기 기지국의 GPS 시간 및 상기 새로운 클라이언트 디바이스의 GPS 시간에 기초한 시간 동기화를 사용함으로써, 부트스트랩핑 프로세스(bootstrapping process)를 수행하도록 구성되는 것인, 네트워크 시스템.
  8. 동적 스펙트럼 액세스를 사용하는 통신을 위한 컴퓨터화된 방법에 있어서,
    글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 위치 정보를 사용하여 클라이언트 디바이스의 위치를 결정하는 단계 - 상기 클라이언트 디바이스는 사물인터넷(IoT) 디바이스임 - ;
    상기 GPS 위치 정보에 기초하여 동적 스펙트럼 액세스 채널의 동적 스펙트럼 액세스 데이터베이스에 액세스하는 단계;
    상기 GPS 위치 정보에 기초하여 상기 동적 스펙트럼 액세스 채널로부터 상기 클라이언트 디바이스에 대한 이용 가능한 채널을 결정하는 단계 - 상기 이용 가능한 채널은 협대역 채널임 - ; 및
    상기 이용 가능한 채널의 목록을 상기 클라이언트 디바이스에 송신하는 단계 - 상기 클라이언트 디바이스는 상기 이용 가능한 채널의 목록으로부터 선택된 하나 이상의 채널을 사용하여 통신하도록 구성됨 - 를 포함하는, 컴퓨터화된 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 클라이언트 디바이스는 영역 내에 위치되고, 상기 클라이언트 디바이스에 통신된 상기 이용 가능한 채널의 목록은 상기 영역에서의 모든 이용 가능한 채널보다 더 적고, 상기 영역에서의 상기 이용 가능한 채널 모두보다 더 적은, 상기 클라이언트 디바이스에 통신된 상기 이용 가능한 채널의 목록은 세 개 이하의 채널을 포함하는 것인, 컴퓨터화된 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 이용 가능한 채널의 목록은 하나 이상의 활성 채널 및 하나 이상의 백업 채널을 포함하고, 상기 하나 이상의 백업 채널은 상기 활성 채널이 감소된 품질 레벨을 가질 때 사용되도록 구성되는 것인, 컴퓨터화된 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클라이언트 디바이스의 미래 위치를 예측하고 상기 예측된 미래 위치에 기초하여 대응하는 이용 가능한 채널의 업데이트된 목록을 결정하는 단계, 및 상기 이용 가능한 채널의 업데이트된 목록을 상기 클라이언트 디바이스에 송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 클라이언트 디바이스는 상기 이용 가능한 채널의 업데이트된 목록을 캐싱하고, 상기 예측된 미래 위치에 기초하여 상기 이용 가능한 채널의 목록으로부터의 이용 가능한 채널에 걸쳐 증가된 채널 호핑 스케줄이 할당되는 것인, 컴퓨터화된 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클라이언트 디바이스는, 영역에서의 복수의 채널 중 하나 이상의 채널의 품질을 평가하고, 상기 하나 이상의 채널의 품질이 감소된 것으로 평가될 때 상기 복수의 채널에 걸쳐 호핑하도록 구성되는 것인, 컴퓨터화된 방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 새로운 클라이언트 디바이스를 구성하기 위해, 버퍼 슬롯에서 통신하고 기지국의 GPS 시간 및 상기 새로운 클라이언트 디바이스의 GPS 시간에 기초한 시간 동기화를 사용함으로써, 부트스트랩핑 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터화된 방법.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적 스펙트럼 액세스 채널은 텔레비전 화이트 스페이스(television white space; TVWS) 채널을 포함하고, 상기 방법은 복수의 IoT 디바이스가 메쉬 네트워크에 걸쳐 요청을 송신하는 단계를 더 포함하는 것인, 컴퓨터화된 방법.
  15. 동적 스펙트럼 액세스 사물인터넷(IoT) 기지국에 있어서,
    안테나;
    결합기를 통해 상기 안테나에 연결된 복수의 트랜시버 - 상기 복수의 트랜시버는 복수의 IoT 디바이스와 통신하도록 구성됨 - ; 및
    복수의 동적 스펙트럼 액세스 채널의 품질 레벨을 평가하고, 상기 평가된 품질에 기초하여 이용 가능한 채널 목록에 동적 스펙트럼 액세스 채널을 추가하도록 구성된 채널 감지 프로세서를 포함하고, 상기 복수의 트랜시버 중 하나 이상은 상기 이용 가능한 채널 목록을 상기 복수의 IoT 디바이스에 송신하고, 상기 동적 스펙트럼 액세스 채널은 협대역 채널이며, 상기 복수의 IoT 디바이스는 상기 이용 가능한 채널 목록으로부터 선택된 하나 이상의 채널을 사용하여 통신하도록 구성되는 것인, 동적 스펙트럼 액세스 사물인터넷(IoT) 기지국.
KR1020227040263A 2020-05-15 2021-04-22 채널 선택에 기초한 동적 스펙트럼 액세스를 사용한 통신 KR20230011315A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN202041020660 2020-05-15
IN202041020660 2020-05-15
US17/037,332 US11632762B2 (en) 2020-05-15 2020-09-29 Communication using dynamic spectrum access based on channel selection
US17/037,332 2020-09-29
PCT/US2021/028513 WO2021231056A1 (en) 2020-05-15 2021-04-22 Communication using dynamic spectrum access based on channel selection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230011315A true KR20230011315A (ko) 2023-01-20

Family

ID=78512216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227040263A KR20230011315A (ko) 2020-05-15 2021-04-22 채널 선택에 기초한 동적 스펙트럼 액세스를 사용한 통신

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11632762B2 (ko)
EP (1) EP4150946A1 (ko)
KR (1) KR20230011315A (ko)
CN (1) CN115606220A (ko)
WO (1) WO2021231056A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10412178B2 (en) * 2016-06-30 2019-09-10 Rovi Guides, Inc. Systems and methods for ensuring continued access to media of a playlist despite geographic content restrictions
EP3905639A1 (en) * 2020-04-29 2021-11-03 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Communication system and method of controlling air traffic of an airspace
US11665547B2 (en) 2020-05-01 2023-05-30 Digital Global Systems, Inc. System, method, and apparatus for providing dynamic, prioritized spectrum management and utilization
US11540141B2 (en) 2020-05-15 2022-12-27 Microsoft Technology Licensing, Llc Channel control for communication using dynamic spectrum access
US20220322622A1 (en) * 2021-04-12 2022-10-13 James Hobbs Irrigation Solenoid Valve Switch Assembly Operable on a Mesh Network
US12028267B1 (en) * 2022-12-13 2024-07-02 T-Mobile Innovations Llc Dynamic channel allocation of narrowband internet of things and long-term evolution machine communications
US11991242B1 (en) * 2022-12-14 2024-05-21 Dell Products L.P. Efficient distributed computing using edge computing devices
CN117580167B (zh) * 2023-11-29 2024-05-07 宜所(广东)智能科技有限公司 一种基于风道全空气系统的无线频谱管理方法及系统

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6563806B1 (en) 1997-12-12 2003-05-13 Hitachi, Ltd. Base station for multi-carrier TDMA mobile communication system and method for assigning communication channels
US9161231B2 (en) 2004-10-14 2015-10-13 Alcatel Lucent Method and system for wireless networking using coordinated dynamic spectrum access
US7826422B2 (en) 2006-04-25 2010-11-02 Stmicroelectronics, Inc. Synchronized, semi-dynamic frequency hopping method for WRAN and other wireless networks
US8155649B2 (en) 2006-05-12 2012-04-10 Shared Spectrum Company Method and system for classifying communication signals in a dynamic spectrum access system
US8290503B2 (en) 2009-02-01 2012-10-16 Qualcomm Incorporated Multichannel dynamic frequency selection
US8811903B2 (en) 2009-05-28 2014-08-19 Microsoft Corporation Spectrum assignment for networks over white spaces and other portions of the spectrum
KR101422039B1 (ko) * 2009-10-21 2014-07-23 엘지전자 주식회사 Ｔｖｗｓ에서 존재하는 네트워크 스캐닝을 위한 방법 및 장치
US8755269B2 (en) 2009-12-23 2014-06-17 Medtronic Minimed, Inc. Ranking and switching of wireless channels in a body area network of medical devices
US9036651B2 (en) 2009-12-31 2015-05-19 Nokia Corporation System and methods for managing group parameters in unlicensed spectrum communications
JP5745544B2 (ja) * 2010-01-26 2015-07-08 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Ｔｖホワイトスペース内でのステーションの動作方法及びそのための装置
US9094837B2 (en) 2010-06-09 2015-07-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Transmitting data in a wireless white space network
US20110310867A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-22 Richard Howard Kennedy Methods and apparatus to predict routing to maintain connectivity over a geographic area
US8509833B2 (en) * 2010-06-24 2013-08-13 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for using and/or implementing control channels in white space
US9544792B2 (en) 2010-09-13 2017-01-10 Blinq Wireless Inc. System and method for joint scheduling in dual-carrier wireless backhaul networks
US9807778B2 (en) * 2010-10-11 2017-10-31 Interdigital Patent Holdings, Inc. Dynamic spectrum management
TWI524799B (zh) 2010-10-12 2016-03-01 內數位專利控股公司 電視閒置頻段頻道選擇及網路配置以服務為基礎之方法
US8532686B2 (en) * 2010-12-24 2013-09-10 Spectrum Bridge, Inc. System and method for managing spectrum resources
US9609520B2 (en) 2011-01-14 2017-03-28 Qualcomm Incorporated Methods and apparatuses for communicating in television white space (TVWS) based on TVWS enablement signal
GB201114079D0 (en) 2011-06-13 2011-09-28 Neul Ltd Mobile base station
US20140269550A1 (en) 2011-06-13 2014-09-18 Neul Ltd. Assigning licensed and unlicensed bandwidth
US9055588B2 (en) * 2011-09-06 2015-06-09 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for identifying and/or selecting channels
WO2013069944A1 (ko) 2011-11-07 2013-05-16 엘지전자 주식회사 화이트 스페이스 대역에서 동작 채널 설정 방법 및 장치
US9538040B2 (en) 2011-12-16 2017-01-03 University Of Maryland, College Park Active sensing for dynamic spectrum access
US8594023B2 (en) 2011-12-16 2013-11-26 International Business Machines Corporation Quasi-dynamic spectrum access for internet of things (IOT) applications
WO2013160731A1 (en) 2012-04-26 2013-10-31 Nokia Corporation Determining white space devices' geographical location
US8938272B2 (en) 2012-08-06 2015-01-20 Microsoft Corporation Channel reporting for television whitespace
US9288682B2 (en) 2013-02-22 2016-03-15 Microsoft Technology Licensing, Llc White space utilization
US9491752B2 (en) 2014-02-24 2016-11-08 Qualcomm Incorporated Techniques for enabling asynchronous time division duplexing transmissions in an unlicensed radio frequency spectrum band
US9668088B2 (en) 2014-04-28 2017-05-30 Dell Products, Lp Dynamic spectrum sharing for wireless local area networks
US9451612B2 (en) 2014-12-12 2016-09-20 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and system for joint coordination and coexistence in unlicensed spectrum
US9974089B2 (en) 2015-09-29 2018-05-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Methods and systems for selection of channels for unlicensed wireless communications
SG10201913706YA (en) * 2016-02-29 2020-03-30 Agency Science Tech & Res Method of controlling data transmission in a wireless mesh network and node thereof
EP3606125B1 (en) * 2017-03-23 2022-08-03 Sony Group Corporation Device, method, and recording medium
US10856296B2 (en) * 2017-06-28 2020-12-01 Qualcomm Incorporated Techniques and apparatuses for determining channels for frequency hopping in an unlicensed radio frequency spectrum band
WO2019010049A1 (en) 2017-07-01 2019-01-10 Intel Corporation METHODS AND DEVICES FOR VEHICLE RADIO COMMUNICATIONS
US10039105B1 (en) 2017-07-22 2018-07-31 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Spectrum monitoring apparatus, spectrum access verification system and method for verification of spectrum access rights
WO2019081001A1 (en) 2017-10-25 2019-05-02 Huawei Technologies Co., Ltd. DEVICES AND METHODS FOR TRANSFORMING USER PLANE SIGNALING FROM A REMOTE LATERAL BINDING CONTROL SERVER INTO CONTROL PLANE SIGNALING
US10681621B2 (en) * 2017-12-14 2020-06-09 T-Mobile Usa, Inc. Narrowband internet of things device channel scanning
US11284339B2 (en) 2018-06-29 2022-03-22 Google Llc Profile selection for CBRS communication
CA3080047A1 (en) 2019-05-02 2020-11-02 Comcast Cable Communications, Llc Sidelink congestion control
US11540141B2 (en) 2020-05-15 2022-12-27 Microsoft Technology Licensing, Llc Channel control for communication using dynamic spectrum access

Also Published As

Publication number Publication date
CN115606220A (zh) 2023-01-13
US20210360608A1 (en) 2021-11-18
EP4150946A1 (en) 2023-03-22
US20230209578A1 (en) 2023-06-29
US11632762B2 (en) 2023-04-18
WO2021231056A1 (en) 2021-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11632762B2 (en) Communication using dynamic spectrum access based on channel selection
US8594023B2 (en) Quasi-dynamic spectrum access for internet of things (IOT) applications
Zhang et al. Cognitive radio spectrum sensing framework based on multi-agent arc hitecture for 5G networks
RU2322764C1 (ru) Сеть беспроводной связи с множеством транзитных участков
KR101152572B1 (ko) 최적의 부사용자 수를 결정할 수 있는 인지무선 협력 스펙트럼 센싱 방법 및 융합 센터
US11792653B2 (en) Channel control for communication using dynamic spectrum access
Yau et al. Cognitive radio-based wireless sensor networks: Conceptual design and open issues
US20160374053A1 (en) Apparatus, system and method of selecting a wireless communication channel
EP2770789A1 (en) Contextual and predictive prioritization of spectrum access
So et al. Enhancing WLAN capacity by strategic placement of tetherless relay points
Mansoor et al. Cognitive radio ad-hoc network architectures: a survey
JP2009177817A (ja) 通信システム
KR20100120216A (ko) 가상 시분할 다중 액세스에 기초한 무선 개인 영역 네트워크에서의 공간 재이용 기술
US20170280399A1 (en) Managing Radio Frequency Spectrum Usage By A Wireless Network Node
Kassem et al. Future wireless spectrum below 6 GHz: A UK perspective
US20140335858A1 (en) Cell search method for supporting discontinuous transmission and/or reception of base station
US20220201688A1 (en) Coordinated frequency usage in multi-ap environments
Zhang et al. Crowdsourcing low-power wide-area IoT networks
Dang et al. A hybrid multi-channel MAC protocol for wireless ad hoc networks
Abeywardana et al. Spectrum sensing in cognitive radio enabled vehicular ad hoc networks: A review
Chen et al. Signal strength based routing for power saving in mobile ad hoc networks
Al-Makhadmeh et al. An intelligence-based recurrent learning scheme for optimal channel allocation and selection in device-to-device communications
Stine et al. Orchestrating spatial reuse in wireless ad hoc networks using synchronous collision resolution (SCR)
Hayes et al. Medium access control schemes for flat mobile wireless sensor networks
KR101136641B1 (ko) 클러스터 헤드를 위한 주파수 채널 할당 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination