KR20230136596A - 지상 대 비행체 통신들에서 라디오 주파수 스펙트럼을관리하기 위한 시스템들 및 방법들 - Google Patents

Abstract

비행 동안 사용하기 위해 스펙트럼을 항공기에 결정론적으로 할당하는 스펙트럼 관리 시스템을 포함하도록 구성될 수 있는 지상 대 공중 통신 네트워크가 본원에 개시된다. 하나 이상의 예에서, 사용자는 주어진 공중 공간에서 RF 스펙트럼을 관리하도록 구성되는 스펙트럼 관리 시스템에 비행 계획을 송신한다. 하나 이상의 예에서, 그리고 수신된 비행 계획에 기반하여, 스펙트럼 관리 시스템은, 항공기가 항공기의 의도된 비행 동안 사용할 RF 스펙트럼 주파수 "슬롯"(즉, 시간 슬롯, 서브-채널, 또는 리소스 블록)을 할당할 수 있다. 스펙트럼 관리 시스템은, 항공기의 비행 동안 항공기에 안정적이고 지속적인 통신 채널을 제공할 수 있는 RF 스펙트럼 슬롯을 결정하기 위해, 이용가능한 스펙트럼뿐만 아니라 예측된 네트워크 트래픽 및 그들의 스펙트럼 할당들을 고려할 수 있다.

Description

지상 대 비행체 통신들에서 라디오 주파수 스펙트럼을 관리하기 위한 시스템들 및 방법들

관련 출원들에 대한 상호-참조

본 출원은 2021년 12월 23일자로 출원된 미국 가출원 제63/293,579호, 2021년 7월 1일자로 출원된 미국의 미국 가출원 제63/217,466호, 및 2021년 1월 6일자로 출원된 미국 가출원 제63/134,521호를 우선권으로 주장하며, 상기 가출원들 각각의 전체 내용들은 참조로 본원에 포함된다.

본 개시내용은 공중 대 지상 통신 네트워크에서의 RF 스펙트럼 관리에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 지상 기반 통신 네트워크와의 통신들을 용이하게 하기 위해 항공 자산(airborne asset)들에 RF 협대역 스펙트럼 채널들을 할당하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다

유인 비행 및 무인 비행 둘 모두에 대한 공중 안전의 중요한 특징들 중 하나는, 동작적으로 중요한 통신들을 중계하기 위해 항공 자산들이 지상과 통신하는 능력이다. 항공 자산이 지상에 대한 지속적이고 중단되지 않는 통신 링크를 유지할 수 있는 것을 보장하는 것은, 항공 자산이 주어진 비행 동안 임의의 그리고 모든 지점들에서 지상 제어기들로부터 필요한 정보를 수신할 수 있을 뿐만 아니라 필요한 정보를 지상 제어기들에 송신할 수 있는 것을 보장한다.

항공 자산들 그리고 구체적으로는 무인 비행체(UAV)들의 확산은, 각각의 항공 자산이 지상 스테이션과의 지속적인 통신 채널을 갖는 것을 보장하는 작업을 복잡하게 한다. UAV들은 이제, 광범위한 지리적 영역들에 걸쳐 장거리들을 비행하면서 그 비행 동안 내내 지상과의 특수화된 통신 요건들을 갖는 것이 가능하다. 예를 들면, 지상에 기반을 둔 UAV 조작자들은, 지상으로부터 UAV에 명령어들을 제공할 뿐만 아니라 UAV의 동작 상태에 관하여 지상 기반 조작자에게 통지하는 UAV로부터의 중요 원격 측정(telemetry)을 또한 수신하기 위해 UAV와 지속적으로 통신해야 한다.

공중 공간(airspace)에서의 항공 동작들에 대해 지상 기지국과 원격 라디오들 사이의 중요 데이터 링크의 성능을 보장하는 것은 유인, 무인, 및 임의적으로는 파일럿 비행(piloted flight)들의 안전 요건들을 지원함에 있어서 중요하다. 데이터 링크들은, 규제자(regulator)들에 의해 제시되는 신뢰성, 무결성, 및 이용가능성 성능 목표들을 충족시킬 필요가 있다. 원격 라디오들에 대한 지속적인 데이터 링크를 보장하는 것은, 임의의 주어진 시간에 공중 공간을 통행하는 많은 항공 자산들이 존재하는 환경에서 어려울 수 있다. 구체적으로, RF 스펙트럼의 이용가능성이 어려운 문제일 수 있다. 공중 트래픽이 증가함에 따라 비행 동안 하나의 항공기(aircraft)의 통신들이 다른 항공기의 통신들에 간섭할 잠재성이 증가하게 된다. 네트워크 간섭은 추가로, 주어진 네트워크 내의 항공기가 큰 지리적 영역들에 걸쳐 통행하고 있고, 그에 따라, 지상과의 지속적인 통신 링크를 유지하기 위해 항공기의 비행 동안 다수의 지상 기지국들에 의존해야 할 때 악화될 수 있다.

양상에 따르면, 지상 대 공중 통신 네트워크는, 비행 동안 사용하기 위해 스펙트럼을 항공기에 결정론적으로 할당하는 스펙트럼 관리 시스템을 포함하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 항공기를 비행하기를 희망하는 사용자는 주어진 공중 공간에서 RF 스펙트럼을 관리하도록 구성되는 스펙트럼 관리 시스템에 비행 계획을 송신한다. 하나 이상의 예에서, 비행 계획은, 항공기의 의도된 지리적 루트, 비행의 시작 시간, 비행의 예상 종료 시간뿐만 아니라 비행의 동작 세부사항들, 이를테면, 항공기의 데이터 처리량 요건 및 라디오 구성을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 그리고 수신된 비행 계획에 기반하여, 스펙트럼 관리 시스템은, 항공기가 항공기의 의도된 비행 동안 사용할 RF 스펙트럼 주파수 "슬롯"(즉, 시간 슬롯, 서브-채널, 또는 리소스 블록)을 할당할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템은, 항공기의 비행 계획뿐만 아니라 다른 다양한 인자들, 이를테면, 비행을 위해 생성된 동적 링크 예산, 동적 RF 통달범위(coverage) 예측들, 및 동적 간섭 및 공존(즉, 시간, 공간, 및 RF 채널 활용에서의 다른 항공기에 대한 동적 간섭 및 공존) 예측들에 기반하여 항공기에 어떤 스펙트럼 슬롯을 제공할지를 선택할 수 있다. 스펙트럼 관리 시스템은, 항공기의 비행 동안 항공기에 안정적이고 지속적인 통신 채널을 제공할 수 있는 RF 스펙트럼 슬롯을 결정하기 위해, 이용가능한 스펙트럼뿐만 아니라 예측된 네트워크 트래픽 및 그들의 스펙트럼 할당들을 고려할 수 있다.

양상에 따르면, 비행 계획 기반 동적 스펙트럼/트래픽 채널 관리 시스템(즉, 스펙트럼 관리 시스템)은, 지상 기지국들, 원격 지상 기반 라디오들 및/또는 원격 항공 라디오들에서 이용가능한 스펙트럼 리소스들을 예비 및 배정할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 이러한 스펙트럼 리소스들은 디지털 시스템의 주파수 및 시간 도메인 둘 모두에 있을 수 있으며, 스펙트럼 대역폭, 및 스펙트럼 대역폭 내의, 서브-채널들 또는 리소스 블록들로 지칭되는 개별 트래픽 채널들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 트래픽 채널(본 개시내용 전반에 걸쳐 서브-채널들, 프레임들, 리소스 블록, 및 베어러들로 또한 지칭됨)은, 항공 네트워크 상에서 항공기와 파일럿 사이의 데이터 통신을 허용하는 특정된 주파수에서의 통신 링크를 지칭할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 트래픽 채널은, 복수의 서브-채널들, 프레임들, 리소스 블록들, 및 베어러들로서 표현될 수 있다. 시스템은, 지상 기반 라디오들과 원격 라디오들 사이에 비-경합 리소스를 배정하기 위해 여러 변수들, 이를테면, 이용가능한 스펙트럼 리소스들, 라디오 링크 처리량 및 성능 요건들, 위치(높이를 포함함), 시간 기간뿐만 아니라 라디오 주파수 환경을 검토한다. 하나 이상의 예에서, 이러한 변수들은 여러 내부 및 외부 컴포넌트들에 의해 스펙트럼 관리 시스템에 채워질 수 있다. 스펙트럼 관리 시스템 내의 수천 명의 최종 사용자들에 의한 스펙트럼 및/또는 트래픽 채널 요청들에 대한 잠재성 및 대량의 정보로 인해, 동작 시스템에 영향을 미치지 않으면서 요구된 분석을 수행하도록 구성될 수 있는 스펙트럼 관리 시스템의 "디지털 트윈(digital twin)"을 포함할 수 있다.

양상에 따르면, 일단 스펙트럼 관리 시스템이 항공기에 제공할 RF 스펙트럼 슬롯을 결정하면, 시스템은, 선택된 RF 스펙트럼 슬롯 및 RF 채널에 관한 부가적인 정보(이를테면, 변조 방식, 오류 정정 코드 등)를, 비행 동안 정보를 취하고 RF 통신 채널을 실행하는 통신 네트워크 내의 하나 이상의 기지국에 송신할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 지상 기지국은, 간섭에 대해 주어진 공중 공간의 활성 RF 환경을 지속적으로 모니터링하도록 구성되는 스펙트럼 모니터링 시스템을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 비행 동작들에 영향을 줄 잠재성을 갖는 요망되지 않는 간섭이 검출되는 경우, 지상 기지국은, 간섭을 최소화하거나 제거하기 위해 원치 않는 간섭 소스로 간섭 신호(즉, "널(null)")를 지향시킬 수 있는 널 형성 빔 조향 기술을 갖는 안테나를 활용할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 지상 기반 빔 형성 안테나를 이용하기보다는, 시스템은 위성 상에서 이용되는 빔 형성 안테나를 활용할 수 있다.

양상에 따르면, 공중 대 지상 통신 네트워크에서 RF 스펙트럼 채널들을 할당하기 위한 방법은, 사용자로부터 비행 계획을 수신하는 단계 ― 비행 계획은, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 비행할 비행에 대한 타이밍, 위치, 및 고도 정보를 포함함 ―, 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 이용가능성을 결정하는 단계, 수신된 비행 계획에 기반하여 트래픽 채널 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택하는 단계, 수신된 비행 계획 및 트래픽 채널 풀로부터의 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널에 기반하여 통신 네트워크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 단계, 및 통신 네트워크들에 간섭 신호들이 존재하지 않는다고 결정되는 경우, 수신된 비행 계획에 대한 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 예비하는 단계를 포함한다.

임의적으로, 비행 계획은, 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 정보를 포함한다.

임의적으로, 방법은, 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 수신된 정보에 기반하여 항공기의 처리량 요건을 결정하는 단계를 포함한다.

임의적으로, 비행 계획은, 비행 계획을 수행하는 항공기의 처리량 요건을 포함한다.

임의적으로, 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 이용가능성을 결정하는 것은, 수신된 비행 계획에 기반하여 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것 ― 각각의 동적 링크 예산은, 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 통신 링크의 RF 이용가능성을 결정하도록 구성됨 ―, 동적 링크 예산에 기반하여 하나 이상의 지오펜스(geofence)를 생성하는 것, 및 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 항공기가 비행할 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에 대응하는 동적 링크 예산들에 기반하여 RF 이용가능성을 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것은, 하나 이상의 동적 링크 예산의 하나 이상의 파라미터를 채우기 위해 동적 RF 통달범위 예측 툴을 사용하는 것을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택하는 것은, 비행의 처리량 요건에 기반하여 비행에 배정할 RF 스펙트럼 채널들의 수를 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택하는 것은, 트래픽 채널 풀 내의 이용가능한 RF 스펙트럼 채널들로부터 결정된 수의 RF 스펙트럼 채널들을 선택하는 것을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀은 하나 이상의 예비된 RF 스펙트럼 채널을 포함하며, 예비된 RF 스펙트럼 채널들은, 통신 네트워크의 다른 비행에 의해 이미 예비된 RF 스펙트럼 채널들을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀은 하나 이상의 제한된 트래픽 채널을 포함하며, 제한된 RF 스펙트럼 채널들은, 스펙트럼 관리 시스템에 의한 사용에 대해 예비된 RF 스펙트럼 채널들을 포함한다.

임의적으로, 통신 네트워크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것은, 동적 간섭 예측 툴을 사용하는 것을 포함한다.

임의적으로, 방법은, 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 승인을 위해 제3자 규제 기관에 송신하는 단계, 및 규제 기관으로부터 승인을 수신할 시, 수신된 비행 계획에 대해, 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 예비하는 단계를 포함한다.

임의적으로, 방법은, 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 스펙트럼 관리 시스템에 송신하는 단계를 포함한다.

임의적으로, 기지국 제어기는, 비행 동안 수신된 비행 계획을 실행하는 데 사용되는 항공기와 파일럿 사이의 통신 링크를 동작시키도록 구성된다.

임의적으로, 방법은, 파일럿과 항공기 사이의 통신 링크를 동작시키기 위해 변조 방식을 선택하는 단계를 포함한다.

임의적으로, 방법은, 파일럿과 항공기 사이의 통신 링크를 동작시키기 위해 순방향 오류 정정 코드를 선택하는 단계를 포함한다.

양상에 따르면, 공중 대 지상 통신 네트워크에서 RF 통신 링크를 구현 및 유지하기 위한 방법은, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 발생할 비행에 관한 정보를 수신하는 단계 ― 정보는 비행과 연관된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 포함함 ―, 비행과 연관된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널에 기반하여, 통신 네트워크의 기지국에서, 비행을 비행하는 항공기와 사용자 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 단계, 수신된 정보에 기반하여 그리고 통신 네트워크의 하나 이상의 조건에 기반하여 비행에 대한 동적 링크 예산을 생성하는 단계, 생성된 동적 링크 예산에 기반하여 비행 동안 RF 통신 링크에서의 하나 이상의 성능 저하의 존재를 결정하는 단계, RF 통신 링크에 하나 이상의 성능 저하가 존재하는 것으로 결정되는 경우, RF 통신 링크에 하나 이상의 완화를 적용하는 단계, 및 적용된 하나 이상의 완화에 기반하여 동적 링크 예산을 업데이트하는 단계를 포함한다.

임의적으로, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 발생할 비행에 관한 정보는, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 비행할 비행에 대한 타이밍, 위치, 및 고도 정보를 포함한다.

임의적으로, 정보는, 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 정보를 포함한다.

임의적으로, 기지국에서, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 것은, 비행과 연관된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널에 기반하는 RF 주파수에서 사용자로부터 항공기로 데이터를 송신하는 것을 포함한다.

임의적으로, 기지국에서, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 것은, 사용자와 항공기 사이의 통신에 대한 변조 방식을 선택하는 것을 포함한다.

임의적으로, 기지국에서, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 것은, 사용자와 항공기 사이의 통신들에 대한 순방향 오류 정정 코드를 선택하는 것을 포함한다.

임의적으로, 수신된 정보에 기반하여 그리고 통신 네트워크의 하나 이상의 조건에 기반하여 비행에 대한 동적 링크 예산을 생성하는 것은, 기지국에서의 하나 이상의 RF 환경 조건과 연관된 정보를 기지국으로부터 수신하는 것을 포함한다.

임의적으로, 기지국에서의 하나 이상의 RF 환경 조건과 연관된 기지국으로부터의 정보는, 기지국에 위치된 스펙트럼 모니터링 디바이스에 의해 생성된다.

임의적으로, 기지국들에서의 하나 이상의 RF 환경 조건과 연관된 기지국으로부터의 정보는, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크의 하나 이상의 조건을 검출하도록 구성되는 기지국 링크 모니터링 툴에 의해 생성된다.

임의적으로, 동적 링크 예산은, 스펙트럼 모니터링 디바이스 및 기지국 링크 모니터링 툴에 의해 생성된 정보에 기반한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국의 모니터링 안테나에서 수신되는 RF 신호들을 수신 및 처리하도록 구성되는 소프트웨어 정의(software defined) 수신기를 포함한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국에서 잡음 플로어의 전력 레벨을 검출하도록 구성되는 잡음 플로어 모니터링 툴을 포함한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국에서 예상되지 않는 RF 신호들을 검출하도록 구성되는 요망되지 않는 신호 검출 컴포넌트를 포함한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국에서 예상되지 않는 RF 신호들의 전력 및 방향을 검출하도록 구성되는 방향 및 전력 검출 컴포넌트를 포함한다.

임의적으로, RF 통신 링크에 하나 이상의 완화를 적용하는 것은, 동적 링크 예산과 연관된 하나 이상의 파라미터를 조정하는 것을 포함한다.

임의적으로, 동적 링크 예산과 연관된 하나 이상의 파라미터를 조정하는 것은, 기지국의 안테나에 의해 항공기에 송신되는 신호의 전력을 증가시키는 것을 포함한다.

임의적으로, 생성된 동적 링크 예산에 기반하여 비행 동안 RF 통신 링크에서의 하나 이상의 성능 저하의 존재를 결정하는 것은, RF 통신 링크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, RF 통신 링크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것은, 하나 이상의 간섭 신호가 전파되는 기지국에서의 방향을 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, RF 통신 링크에 하나 이상의 완화를 적용하는 것은, 하나 이상의 간섭 신호가 전파되는 방향으로 널 신호를 송신하도록 빔 조향 안테나를 제어하는 것을 포함한다.

양상에 따르면, 공중 대 지상 통신 네트워크에서 RF 스펙트럼 채널들을 할당하기 위한 시스템은, 메모리, 하나 이상의 프로세서를 포함하며, 여기서, 메모리에는 하나 이상의 프로그램이 저장되고, 하나 이상의 프로그램은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금, 사용자로부터 비행 계획을 수신하게 하고 ― 비행 계획은, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 비행할 비행에 대한 타이밍, 위치, 및 고도 정보를 포함함 ―, 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 이용가능성을 결정하게 하고, 수신된 비행 계획에 기반하여 트래픽 채널 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택하게 하고, 수신된 비행 계획 및 트래픽 채널 풀로부터의 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널에 기반하여 통신 네트워크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하게 하고, 통신 네트워크들에 간섭 신호들이 존재하지 않는다고 결정되는 경우, 수신된 비행 계획에 대한 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 예비하게 한다.

임의적으로, 비행 계획은, 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 정보를 포함한다.

임의적으로, 하나 이상의 프로세서는, 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 수신된 정보에 기반하여 항공기의 처리량 요건을 결정하게 된다.

임의적으로, 비행 계획은, 비행 계획을 수행하는 항공기의 처리량 요건을 포함한다.

임의적으로, 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 이용가능성을 결정하는 것은, 수신된 비행 계획에 기반하여 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것 ― 각각의 동적 링크 예산은, 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 통신 링크의 RF 이용가능성을 결정하도록 구성됨 ―, 동적 링크 예산에 기반하여 하나 이상의 지오펜스를 생성하는 것, 및 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 항공기가 비행할 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에 대응하는 동적 링크 예산들에 기반하여 RF 이용가능성을 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것은, 하나 이상의 동적 링크 예산의 하나 이상의 파라미터를 채우기 위해 동적 RF 통달범위 예측 툴을 사용하는 것을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택하는 것은, 비행의 처리량 요건에 기반하여 비행에 배정할 RF 스펙트럼 채널들의 수를 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택하는 것은, 트래픽 채널 풀 내의 이용가능한 RF 스펙트럼 채널들로부터 결정된 수의 RF 스펙트럼 채널들을 선택하는 것을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀은 하나 이상의 예비된 RF 스펙트럼 채널을 포함하며, 예비된 RF 스펙트럼 채널들은, 통신 네트워크의 다른 것에 의해 이미 예비된 RF 스펙트럼 채널들을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀은 하나 이상의 제한된 트래픽 채널을 포함하며, 제한된 RF 스펙트럼 채널들은, 사용에 대해 예비된 RF 스펙트럼 채널들을 포함한다.

임의적으로, 통신 네트워크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것은, 동적 간섭 예측 툴을 사용하는 것을 포함한다.

임의적으로, 하나 이상의 프로세서는, 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 승인을 위해 제3자 규제 기관에 송신하게 되고, 및 규제 기관으로부터 승인을 수신할 시, 수신된 비행 계획에 대해, 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 예비하게 된다.

임의적으로, 하나 이상의 프로세서는, 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 스펙트럼 관리 시스템에 송신하게 된다.

임의적으로, 기지국 제어기는, 비행 동안 수신된 비행 계획을 실행하는 데 사용되는 항공기와 파일럿 사이의 통신 링크를 동작시키도록 구성된다.

임의적으로, 하나 이상의 프로세서는, 파일럿과 항공기 사이의 통신 링크를 동작시키기 위해 변조 방식을 선택하게 된다.

임의적으로, 하나 이상의 프로세서는, 파일럿과 항공기 사이의 통신 링크를 동작시키기 위해 순방향 오류 정정 코드를 선택하게 된다.

양상에 따르면, 공중 대 지상 통신 네트워크에서 RF 통신 링크를 구현 및 유지하기 위한 시스템은, 메모리, 하나 이상의 프로세서를 포함하며, 여기서, 메모리에는 하나 이상의 프로그램이 저장되고, 하나 이상의 프로그램은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 발생할 비행에 관한 정보를 수신하게 하고 ― 정보는 비행과 연관된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 포함함 ―, 비행과 연관된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널에 기반하여, 통신 네트워크의 기지국에서, 사용자와 비행을 비행하는 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하게 하고, 수신된 정보에 기반하여 그리고 통신 네트워크의 하나 이상의 조건에 기반하여 비행에 대한 동적 링크 예산을 생성하게 하고, 생성된 동적 링크 예산에 기반하여 비행 동안 RF 통신 링크에서의 하나 이상의 성능 저하의 존재를 결정하게 하고, RF 통신 링크에 하나 이상의 성능 저하가 존재하는 것으로 결정되는 경우, RF 통신 링크에 하나 이상의 완화를 적용하게 하고, 적용된 하나 이상의 완화에 기반하여 동적 링크 예산을 업데이트하게 한다.

임의적으로, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 발생할 비행에 관한 정보는, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 비행할 비행에 대한 타이밍, 위치, 및 고도 정보를 포함한다.

임의적으로, 정보는, 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 정보를 포함한다.

임의적으로, 기지국에서, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 것은, 비행과 연관된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널에 기반하는 RF 주파수에서 사용자로부터 항공기로 데이터를 송신하는 것을 포함한다.

임의적으로, 기지국에서, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 것은, 사용자와 항공기 사이의 통신에 대한 변조 방식을 선택하는 것을 포함한다.

임의적으로, 기지국에서, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 것은, 사용자와 항공기 사이의 통신들에 대한 순방향 오류 정정 코드를 선택하는 것을 포함한다.

임의적으로, 수신된 정보에 기반하여 그리고 통신 네트워크의 하나 이상의 조건에 기반하여 비행에 대한 동적 링크 예산을 생성하는 것은, 기지국에서의 하나 이상의 RF 환경 조건과 연관된 정보를 기지국으로부터 수신하는 것을 포함한다.

임의적으로, 기지국에서의 하나 이상의 RF 환경 조건과 연관된 기지국으로부터의 정보는, 기지국에 위치된 스펙트럼 모니터링 디바이스에 의해 생성된다.

임의적으로, 기지국들에서의 하나 이상의 RF 환경 조건과 연관된 기지국으로부터의 정보는, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크의 하나 이상의 조건을 검출하도록 구성되는 기지국 링크 모니터링 툴에 의해 생성된다.

임의적으로, 동적 링크 예산은, 스펙트럼 모니터링 디바이스 및 기지국 링크 모니터링 툴에 의해 생성된 정보에 기반한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국의 모니터링 안테나에서 수신되는 RF 신호들을 수신 및 처리하도록 구성되는 소프트웨어 정의 수신기를 포함한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국에서 잡음 플로어의 전력 레벨을 검출하도록 구성되는 잡음 플로어 모니터링 툴을 포함한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국에서 예상되지 않는 RF 신호들을 검출하도록 구성되는 요망되지 않는 신호 검출 컴포넌트를 포함한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국에서 예상되지 않는 RF 신호들의 전력 및 방향을 검출하도록 구성되는 방향 및 전력 검출 컴포넌트를 포함한다.

임의적으로, RF 통신 링크에 하나 이상의 완화를 적용하는 것은, 동적 링크 예산과 연관된 하나 이상의 파라미터를 조정하는 것을 포함한다.

임의적으로, 동적 링크 예산과 연관된 하나 이상의 파라미터를 조정하는 것은, 기지국의 안테나에 의해 항공기에 송신되는 신호의 전력을 증가시키는 것을 포함한다.

임의적으로, 생성된 동적 링크 예산에 기반하여 비행 동안 RF 통신 링크에서의 하나 이상의 성능 저하의 존재를 결정하는 것은, RF 통신 링크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, RF 통신 링크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것은, 하나 이상의 간섭 신호가 전파되는 기지국에서의 방향을 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, RF 통신 링크에 하나 이상의 완화를 적용하는 것은, 하나 이상의 간섭 신호가 전파되는 방향으로 널 신호를 송신하도록 빔 조향 안테나를 제어하는 것을 포함한다.

양상에 따르면, 전자 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한, 공중 대 지상 통신 네트워크에서 RF 스펙트럼 채널들을 할당하기 위한 하나 이상의 프로그램을 저장한 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체이며, 하나 이상의 프로그램은, 디바이스에 의해 실행될 때, 디바이스로 하여금, 사용자로부터 비행 계획을 수신하게 하고 ― 비행 계획은, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 비행할 비행에 대한 타이밍, 위치, 및 고도 정보를 포함함 ―, 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 이용가능성을 결정하게 하고, 수신된 비행 계획에 기반하여 트래픽 채널 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택하게 하고, 수신된 비행 계획 및 트래픽 채널 풀로부터의 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널에 기반하여 통신 네트워크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하게 하고, 통신 네트워크들에 간섭 신호들이 존재하지 않는다고 결정되는 경우, 수신된 비행 계획에 대한 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 예비하게 한다.

임의적으로, 비행 계획은, 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 정보를 포함한다.

임의적으로, 디바이스는, 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 수신된 정보에 기반하여 항공기의 처리량 요건을 결정하게 된다.

임의적으로, 비행 계획은, 비행 계획을 수행하는 항공기의 처리량 요건을 포함한다.

임의적으로, 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 이용가능성을 결정하는 것은, 수신된 비행 계획에 기반하여 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것 ― 각각의 동적 링크 예산은, 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 통신 링크의 RF 이용가능성을 결정하도록 구성됨 ―, 동적 링크 예산에 기반하여 하나 이상의 지오펜스를 생성하는 것, 및 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 항공기가 비행할 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에 대응하는 동적 링크 예산들에 기반하여 RF 이용가능성을 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것은, 하나 이상의 동적 링크 예산의 하나 이상의 파라미터를 채우기 위해 동적 RF 통달범위 예측 툴을 사용하는 것을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택하는 것은, 비행의 처리량 요건에 기반하여 비행에 배정할 RF 스펙트럼 채널들의 수를 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택하는 것은, 트래픽 채널 풀 내의 이용가능한 RF 스펙트럼 채널들로부터 결정된 수의 RF 스펙트럼 채널들을 선택하는 것을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀은 하나 이상의 예비된 RF 스펙트럼 채널을 포함하며, 예비된 RF 스펙트럼 채널들은 이미 예비된 RF 스펙트럼 채널들을 포함한다.

임의적으로, 트래픽 채널 풀은 하나 이상의 제한된 트래픽 채널을 포함하며, 제한된 RF 스펙트럼 채널들은, 사용에 대해 예비된 RF 스펙트럼 채널들을 포함한다.

임의적으로, 통신 네트워크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것은, 동적 간섭 예측 툴을 사용하는 것을 포함한다.

임의적으로, 하나 이상의 프로세서는, 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 승인을 위해 제3자 규제 기관에 송신하게 되고, 및 규제 기관으로부터 승인을 수신할 시, 수신된 비행 계획에 대해, 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 예비하게 된다.

임의적으로, 디바이스는, 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 스펙트럼 관리 시스템에 송신하게 된다.

임의적으로, 기지국 제어기는, 비행 동안 수신된 비행 계획을 실행하는 데 사용되는 항공기와 파일럿 사이의 통신 링크를 동작시키도록 구성된다.

임의적으로, 디바이스는, 파일럿과 항공기 사이의 통신 링크를 동작시키기 위해 변조 방식을 선택하게 된다.

임의적으로, 디바이스는, 파일럿과 항공기 사이의 통신 링크를 동작시키기 위해 순방향 오류 정정 코드를 선택하게 된다.

임의적으로, 전자 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한, 공중 대 지상 통신 네트워크에서 RF 스펙트럼 채널들을 할당하기 위한 공중 대 지상 통신 네트워크에서의 RF 통신 링크를 구현 및 유지하기 위한 하나 이상의 것을 저장한 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체이며, 하나 이상의 것은, 디바이스에 의해 실행될 때, 디바이스로 하여금, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 발생할 비행에 관한 정보를 수신하게 하고 ― 정보는 비행과 연관된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 포함함 ―, 비행과 연관된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널에 기반하여, 통신 네트워크의 기지국에서, 사용자와 비행을 비행하는 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하게 하고, 수신된 정보에 기반하여 그리고 통신 네트워크의 하나 이상의 조건에 기반하여 비행에 대한 동적 링크 예산을 생성하게 하고, 생성된 동적 링크 예산에 기반하여 비행 동안 RF 통신 링크에서의 하나 이상의 성능 저하의 존재를 결정하게 하고, RF 통신 링크에 하나 이상의 성능 저하가 존재하는 것으로 결정되는 경우, RF 통신 링크에 하나 이상의 완화를 적용하게 하고, 적용된 하나 이상의 완화에 기반하여 동적 링크 예산을 업데이트하게 한다.

임의적으로, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 발생할 비행에 관한 정보는, 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 비행할 비행에 대한 타이밍, 위치, 및 고도 정보를 포함한다.

임의적으로, 정보는, 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 정보를 포함한다.

임의적으로, 기지국에서, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 것은, 비행과 연관된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널에 기반하는 RF 주파수에서 사용자로부터 항공기로 데이터를 송신하는 것을 포함한다.

임의적으로, 기지국에서, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 것은, 사용자와 항공기 사이의 통신에 대한 변조 방식을 선택하는 것을 포함한다.

임의적으로, 기지국에서, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크를 생성하는 것은, 사용자와 항공기 사이의 통신들에 대한 순방향 오류 정정 코드를 선택하는 것을 포함한다.

임의적으로, 수신된 정보에 기반하여 그리고 통신 네트워크의 하나 이상의 조건에 기반하여 비행에 대한 동적 링크 예산을 생성하는 것은, 기지국에서의 하나 이상의 RF 환경 조건과 연관된 정보를 기지국으로부터 수신하는 것을 포함한다.

임의적으로, 기지국에서의 하나 이상의 RF 환경 조건과 연관된 기지국으로부터의 정보는, 기지국에 위치된 스펙트럼 모니터링 디바이스에 의해 생성된다.

임의적으로, 기지국들에서의 하나 이상의 RF 환경 조건과 연관된 기지국으로부터의 정보는, 사용자와 항공기 사이의 RF 통신 링크의 하나 이상의 조건을 검출하도록 구성되는 기지국 링크 모니터링 툴에 의해 생성된다.

임의적으로, 동적 링크 예산은, 스펙트럼 모니터링 디바이스 및 기지국 링크 모니터링 툴에 의해 생성된 정보에 기반한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국의 모니터링 안테나에서 수신되는 RF 신호들을 수신 및 처리하도록 구성되는 소프트웨어 정의 수신기를 포함한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국에서 잡음 플로어의 전력 레벨을 검출하도록 구성되는 잡음 플로어 모니터링 툴을 포함한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국에서 예상되지 않는 RF 신호들을 검출하도록 구성되는 요망되지 않는 신호 검출 컴포넌트를 포함한다.

임의적으로, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 기지국에서 예상되지 않는 RF 신호들의 전력 및 방향을 검출하도록 구성되는 방향 및 전력 검출 컴포넌트를 포함한다.

임의적으로, RF 통신 링크에 하나 이상의 완화를 적용하는 것은, 동적 링크 예산과 연관된 하나 이상의 파라미터를 조정하는 것을 포함한다.

임의적으로, 동적 링크 예산과 연관된 하나 이상의 파라미터를 조정하는 것은, 기지국의 안테나에 의해 항공기에 송신되는 신호의 전력을 증가시키는 것을 포함한다.

임의적으로, 생성된 동적 링크 예산에 기반하여 비행 동안 RF 통신 링크에서의 하나 이상의 성능 저하의 존재를 결정하는 것은, RF 통신 링크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, RF 통신 링크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것은, 하나 이상의 간섭 신호가 전파되는 기지국에서의 방향을 결정하는 것을 포함한다.

임의적으로, RF 통신 링크에 하나 이상의 완화를 적용하는 것은, 하나 이상의 간섭 신호가 전파되는 방향으로 널 신호를 송신하도록 빔 조향 안테나를 제어하는 것을 포함한다.

도 1은 본 개시내용의 예들에 따른 지상 대 공중 네트워크를 예시한다.
도 2는 본 개시내용의 예들에 따른, 지상 대 공중 통신 네트워크들의 RF 스펙트럼 관리를 위한 예시적인 시스템을 예시한다.
도 3은 본 개시내용의 예들에 따른, RF 스펙트럼 할당 및 관리를 위한 예시적인 시스템을 예시한다.
도 4a는 본 개시내용의 예들에 따른 예시적인 트래픽 채널 풀을 예시한다.
도 4b는 본 개시내용의 예들에 따른 다른 예시적인 트래픽 채널 풀을 예시한다.
도 5는 본 개시내용의 예들에 따른, 지상 대 공중 통신 네트워크들의 RF 스펙트럼 관리를 위한 예시적인 채널 할당 프로세스를 예시한다.
도 6은 본 개시내용의 예들에 따른 예시적인 스펙트럼 모니터링 디바이스를 예시한다.
도 7은 본 개시내용의 예들에 따른 예시적인 빔 조향 안테나 시스템을 예시한다.
도 8은 본 개시내용의 예에 따른, 지상 대 공중 통신 네트워크들의 RF 스펙트럼 관리를 위한 예시적인 비행 상태(in-flight) 프로세스를 예시한다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시내용의 예들에 따른 네트워크들의 네트워크를 위한 예시적인 시스템을 예시한다.
도 10은 본 개시내용의 예들에 따른 예시적인 컴퓨팅 시스템을 예시한다.

이제, 본원에서 설명된 시스템들 및 방법들의 다양한 양상들 및 변형들의 구현들 및 실시예들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이다. 시스템들 및 방법들의 여러 예시적인 변형들이 본원에서 설명되지만, 시스템들 및 방법들의 다른 변형들은, 설명된 양상들 전부 또는 그 중 일부의 조합들을 갖는 임의의 적합한 방식으로 조합된 본원에서 설명된 시스템들 및 방법들의 양상들을 포함할 수 있다.

지상 기반 스테이션들과 항공 자산들 사이의 RF 통신들을 배정하고 관리하기 위한 시스템들 및 방법들이 본원에서 설명된다. 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 파일럿 또는 다른 사용자는 비행 계획을 생성하여 스펙트럼 관리 시스템에 송신할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 파일럿 또는 사용은 또한, 그들이 비행 동안 사용하고 있을 항공기/라디오 구성의 유형, 및 그들이 비행 동안 액세스할 수 있기를 원하는 특정 양의 데이터 처리량에 대한 요청과 같은 부가적인 정보를 스펙트럼 관리 시스템에 송신할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 파일럿으로부터 비행 계획 및/또는 정보를 수신할 시, 스펙트럼 관리 시스템은, 파일럿이 그들의 계획된 비행 동안 사용할 RF 스펙트럼 슬롯과 사용자를 매칭시키도록 진행할 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 스펙트럼 관리 시스템에 의한 파일럿의 사용을 위한 슬롯의 선택은, 파일럿에 의해 제출된 정보 및 비행 계획뿐만 아니라 다른 인자들, 이를테면, 비행 동안 발생할 수 있는 RF 스펙트럼 간섭에 관한 예측들, RF 통달범위 예측, 및 항공기가 그들의 비행 동안 횡단할 지리적 영역 또는 영역들에서의 RF 스펙트럼 이용가능성에 기반할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 일단 RF 스펙트럼 슬롯 또는 슬롯들이 주어진 비행 계획에 대해 선택되었으면, 스펙트럼 관리 시스템은 또한, 항공기에 배정된 RF 스펙트럼 슬롯 및 항공기의 비행 계획을 사용하여 파일럿/조작자와 항공기 사이의 통신 링크를 구현하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템은, 선택된 RF 스펙트럼 슬롯을 지상 기지국에 적용하고 통신 링크와 연관된 다른 파라미터들을 선택함으로써 조작자와 비행기(plane) 사이의 통신 링크를 구성할 수 있다.

다양한 실시예들의 다음의 설명에서, 맥락이 명확하게 달리 표시하지 않는 한, 다음의 설명에서 사용되는 단수 형태들은 복수 형태들을 또한 포함하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본원에서 사용되는 바와 같은 "및/또는", "그리고/또는", 및 "~고/거나"라는 용어는 연관된 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목의 임의의 그리고 모든 가능한 조합들을 지칭하고 포괄한다는 것이 이해되어야 한다. "포함하다(include)", "포함하는(including)", "포함하다(comprise)", 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어들은, 본원에서 사용될 때, 서술된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 컴포넌트들, 및/또는 유닛들의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 컴포넌트, 유닛, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하지는 않는다는 것이 추가로 이해되어야 한다.

본 개시내용의 특정 양상들은, 알고리즘의 형태로 본원에서 설명된 프로세스 단계들 및 명령어들을 포함한다. 본 개시내용의 프로세스 단계들 및 명령어들은, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 하드웨어로 구현될 수 있고, 소프트웨어로 구현될 때, 다양한 운영 체제들에 의해 사용되는 상이한 플랫폼들 상에 상주하도록 다운로드되고 그들로부터 동작될 수 있다는 것이 유의되어야 한다. 달리 구체적으로 언급되지 않으면, 다음의 논의로부터 명백한 바와 같이, 본 설명 전반에 걸쳐, "처리", "컴퓨팅", "계산", "결정", "디스플레이", "생성" 등과 같은 용어들을 활용하는 논의들은, 컴퓨터 시스템 메모리들 또는 레지스터들 또는 다른 그러한 정보 저장, 송신 또는 디스플레이 디바이스들 내에서 물리적(전자적) 양들로서 표현되는 데이터로 조작 및 변환하는 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및 프로세스들을 지칭한다는 것이 인식된다.

본 개시내용은 또한, 일부 실시예들에서, 본원에서의 동작들을 수행하기 위한 디바이스에 관한 것이다. 이러한 디바이스는 요구된 목적들을 위해 특수하게 구성될 수 있거나, 또는 이러한 디바이스는, 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 작동 또는 재구성되는 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램은, 각각이 컴퓨터 시스템 버스에 연결되는, 플로피 디스크들, USB 플래시 드라이브들, 외부 하드 드라이브들, 광학 디스크들, CD-ROM들, 자기-광학 디스크들을 포함하는 임의의 유형의 디스크, 판독 전용 메모리(ROM)들, 랜덤 액세스 메모리(RAM)들, EPROM들, EEPROM들, 자기 또는 광학 카드들, 주문형 집적 회로(ASIC)들, 또는 전자적인 명령어들을 저장하기에 적합한 임의의 유형의 매체와 같은(그러나 이들로 제한되지 않음) 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 언급되는 컴퓨팅 시스템들은 단일 프로세서를 포함할 수 있거나, 또는 이를테면 상이한 기능들을 수행하기 위해 또는 증가된 컴퓨팅 능력을 위해 다수의 프로세서 설계들을 이용하는 아키텍처들일 수 있다. 적합한 프로세서들은, 중앙 처리 유닛(CPU)들, 그래픽 처리 유닛(GPU)들, 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA)들, 및 ASIC들을 포함한다.

본원에서 설명된 방법들, 디바이스들, 및 시스템들은 본질적으로 임의의 특정 컴퓨터 또는 다른 장치와 관련되지 않는다. 다양한 범용 시스템들이 또한 본원에서의 교시들에 따른 프로그램들과 함께 사용될 수 있거나, 또는 요구되는 방법 단계들을 수행하기 위한 보다 특수화된 장치를 구성하는 것이 편리한 것으로 판명될 수 있다. 다양한 이러한 시스템들에 대한 요구되는 구조는 아래의 설명으로부터 나타날 것이다. 게다가, 본 발명은 임의의 특정 프로그래밍 언어를 참조하여 설명되지 않는다. 다양한 프로그래밍 언어들이 본원에 설명되는 바와 같은 본 개시내용의 교시들을 구현하기 위해 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

항공기가 비행 상태일 때, 항공기가 지상과의 신뢰가능하고 지속적인 통신 링크를 갖는 것이 중요하다. 예를 들면, 항공기가 조작자에 의해 지상으로부터 비행 및 제어되는 무인 항공기(unmanned aircraft vehicle)(UAV)들의 맥락에서, 조작자는 UAV의 상태에 관한 정보로 지속적으로 업데이트될 필요가 있을 것이다. 무인 비행을 용이하게 하기 위해, UAV들은, UAV들이 명령어들을 수신할 수 있도록 그리고 또한 UAV들이 필수적인 원격 측정 정보를 송신할 수 있어 조작자들이 비행의 상태를 알게 하도록, 지상 상의 조작자들과의 지속적인 접촉을 가져야 한다. 그러나, 전 세계에 걸쳐 공중 트래픽이 증가함에 따라, 항공기의 비행의 전체 지속기간 동안 신뢰가능하고 지속적인 통신 링크를 항공기에 제공하는 것은 복잡한 노력이 될 수 있다. 지상 대 공중 통신 네트워크는, 네트워크 내의 단일 항공기가 항공기의 비행 동안에 신뢰가능하고 지속적인 통신 채널을 제공받을 수 있는 것을 보장하기 위해 조정될 필요가 있는 많은 항공기, 지상 스테이션들, 및 지리적 영역들을 포함할 수 있다.

도 1은 본 개시내용의 예들에 따른 지상 대 공중 네트워크를 예시한다. 도 1의 예는, 하나 이상의 지상 기지국(104a-c)과 비행 상태인 하나 이상의 항공기(102) 사이의 통신들을 제공하도록 구성될 수 있는 예시적인 통신 네트워크(100)를 예시한다. 하나 이상의 예에서, 통신 네트워크(100)는 하나 이상의 지상 기지국(104a-c)을 포함할 수 있다. 지상 기지국들(104a-c) 각각은, 지상으로부터 하나 이상의 항공기(102)로 통신들을 송신하도록 구성되는 하나 이상의 안테나를 포함한다. 하나 이상의 예에서, 각각의 지상 기지국(104a-c)은 통달범위 영역(108a-c) 내에서 송신들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 지상 기지국(104a)은 지리적 통달범위 영역(108a)을 통해 RF 스펙트럼 라디오 신호들을 송신하도록 구성될 수 있다. 지상 기지국(104b)은 지리적 통달범위 영역(108b)을 통해 RF 스펙트럼 라디오 신호들을 송신하도록 구성될 수 있고, 지상 기지국(104c)은 지리적 통달범위 영역(108c)을 통해 RF 스펙트럼 라디오 신호들을 송신하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 지리적 통달범위 영역들(108a-c)은 특정 범위의 위도 및 경도를 커버할 뿐만 아니라 지상으로부터 최대 서비스가능 고도까지의 영역들에 대한 통달범위를 또한 제공하는 3차원 영역들일 수 있다.

하나 이상의 예에서, 각각의 항공기(102)는 항공기의 비행의 지속기간 동안 하나의 지상 기지국으로부터 다음 지상 기지국으로 핸드오버될 수 있다. 예를 들면, 비행의 시작에서, 지상 기지국(104a)은, 항공기(102)가 통달범위 영역(108a) 내에 있는 동안 지상 상의 조작자와 항공기 사이의 통신 채널들을 제공하는 것을 담당할 수 있다. 비행 동안 항공기가 통달범위 영역(108a)으로부터 통달범위 영역(108b) 내로 통행하는 경우, 통신 채널을 제공할 책임은 지상 기지국(104a)으로부터 지상 스테이션(104b)으로 전환될 수 있다. 비행 동안 항공기(102)가 통달범위 영역(108b)으로부터 통달범위 영역(108c) 내로 통행하는 경우, 통신 채널을 제공할 책임은 지상 기지국(104b)으로부터 지상 스테이션(104c)으로 전환될 수 있다. 이러한 방식으로, 통신 네트워크(100)는, 항공기의 비행 동안의 임의의 지점에서 비행 계획이 적어도 하나의 통달범위 영역을 통과하는 한, 항공기의 비행 계획을 따라 임의의 지점에서 항공기가 적어도 하나의 지상 기지국과의 설정된 통신 채널을 갖는 것을 보장하도록 구성될 수 있다.

하나 이상의 예에서, 각각의 기지국(104a-c)은 기지국 제어기(106a-c)에 각각 통신가능하게 결합될 수 있다. 그에 따라, 하나 이상의 예에서, 지상 기지국(104a)은 기지국 제어기(106a)에 통신가능하게 결합될 수 있고, 지상 기지국(104b)은 기지국 제어기(106b)에 통신가능하게 결합될 수 있으며, 지상 기지국(104c)은 기지국 제어기(106c)에 통신가능하게 결합될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 각각의 기지국 제어기는, 제어기가 동작하도록 구성되는 기지국에 대응하는 통달범위 영역(108a-c)을 통해 항공기가 통행하고 있을 때 지상 조작자와 항공기(102) 사이에 RF 기반 통신 채널을 구현하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 예에서, RF 기반 통신 채널을 구현하는 것은, 조작자에 의해 송신된 신호들을 항공기(102)에 배정된 RF 스펙트럼 주파수로 변조하는 것, 송신된 신호들에 적절한 변조 방식을 적용하는 것, 및 오류 정정 코드들과 같은 임의의 다른 물리 계층 통신 프로토콜들을 적용하는 것을 포함할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 통신 네트워크(100)의 목표는, 네트워크 내에서 동작하는 임의의 주어진 항공기(102)에 항공기의 비행의 지속기간 전체에 걸쳐 지속적이고 신뢰가능한 RF 스펙트럼 채널을 제공하는 것일 수 있다. 하나 이상의 예에서, 지속적이고 신뢰가능한 RF 스펙트럼을 항공기에 제공하는 것은, 항공기가 지상과 통신하기 위해 항공기의 비행의 지속기간 전체에 걸쳐 신뢰가능하게 사용할 수 있 단일 RF 스펙트럼 채널(즉, 슬롯)을 항공기에 제공하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 주어진 공중 공간에 있는 각각의 항공기는 전용 RF 스펙트럼 채널(즉, 항공기에 고유하고 지상으로부터의 통신들을 송신 및 수신하기 위해 그 개별 항공기에 의해서만 사용될 수 있는 RF 스펙트럼에서의 주파수 범위)을 사용하여 지상과 통신할 수 있다. 효율적인 비행 동작들을 용이하게 하기 위해, 하나 이상의 예에서, 자신의 대응하는 기지국 제어기(106a-c)에 결합되는 각각의 지상 기지국(104a-c)은, 그의 통달범위 영역(108a-c) 내의 각각의 항공기가 그 항공기에 배정된 RF 스펙트럼 채널에서 송신되는 통신들을 사용하여 지상과 통신할 수 있는 것을 보장하도록 구성될 수 있다.

항공기의 비행의 지속기간 전체에 걸쳐 사용할 전용 RF 스펙트럼 채널을 항공기에 배정하는 것은 어려울 수 있다. 종종, 주어진 기지국은 임의의 주어진 시간 순간에 수백 개의 비행들에 대해 통신 채널들을 제공하는 것을 담당하고, 통달범위 내의 각각의 항공기는 그 항공기가 공중 공간에 있는 다른 공중 트래픽에 의해 중단됨이 없이 지상과 통신할 수 있도록 그 자신의 전용 RF 스펙트럼 채널을 필요로 한다. 또한, 비행들이 주어진 비행 동안 다수의 기지국들을 횡단할 수 있으므로, 지상과의 비-경합 통신들을 갖도록 비행 지속기간 전체에 걸쳐 사용될 수 있는 전용 RF 스펙트럼을 비행에 배정하는 것은, 어떠한 2개의 항공기도 동일한 RF 스펙트럼 채널을 사용하여 동일한 통달범위 영역을 통행하지 않는 것을 보장하기 위해 높은 레벨의 조정을 요구할 수 있다. 또한, 주어진 통달범위 영역 내의 RF 환경이 동적이기 때문에, 주어진 통달범위 영역 내의 어떠한 2개의 비행도 동일한 RF 채널 상에서 동작하지 않는 것을 확실히 할 필요성이 존재할 뿐만 아니라, 항공기와 지상 사이의 임의의 통신들이 주어진 통달범위 영역 내에서 동작할 수 있는 다양한 잡음 소스들로부터 간섭받지 않을 것임을 확실히 할 필요성이 또한 존재한다. 이러한 잡음 소스들은, RF 잡음 플로어, 관련된 또는 관련되지 않은 네트워크 동일-채널(Co-Channel) 또는 인접 채널 간섭뿐만 아니라 대역-외 간섭 소스들을 포함할 수 있다.

항공기에 대한 RF 스펙트럼 채널들의 배정을 조정하기 위해, 하나 이상의 예에서, 주어진 통신 네트워크에서 동작하는 항공기에 대한 RF 스펙트럼 채널 할당을 조정하기 위해, 안전한 항공 동작들을 지원하도록 구성되는 동적 스펙트럼 관리를 위한 시스템이 구현될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템은, 지상 기지국과 네트워크 내의 항공기 상에서 동작하는 항공 라디오들 사이에서 라디오 리소스들이 이용가능한 것을 보장하기 위해 결정론적 방식으로 스펙트럼 및 트래픽 채널들을 할당할 수 있다.

도 2는 본 개시내용의 예들에 따른, 지상 대 공중 통신 네트워크들의 RF 스펙트럼 관리를 위한 예시적인 시스템을 예시한다. 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 도 2의 통신 네트워크(200)는, 도 1과 관련하여 위에 설명된 통신 네트워크(100)와 동일한 컴포넌트들(즉, 항공기(102), 지상 기지국들(104a-c), 및 기지국 제어기(106a-c))을 포함할 수 있지만, 네트워크(200) 내의 항공기(102)에 RF 스펙트럼 채널들을 할당하는 프로세스를 관리할 수 있는 하나 이상의 스펙트럼 관리 시스템 컴포넌트들(아래에서 더 상세히 설명됨)을 또한 포함할 수 있다.

본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 하나 이상의 파일럿/조작자(206)는 하나 이상의 항공기에 데이터(이를테면, 명령 및 제어 데이터)를 송신하기 위해 네트워크(200)에 연결될 수 있다. 파일럿들(206) 각각은, 파일럿들(206)에 의해 제어되는 항공기(102) 각각에 RF 스펙트럼 채널들을 할당하도록 구성될 수 있는 스펙트럼 관리 시스템(202)을 통해 네트워크(200)에 통신가능하게 결합될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 각각의 항공기에 할당된 특정된 RF 스펙트럼 채널을 사용하여 RF 통신 링크를 설정함으로써 각각의 파일럿(206)과 그들의 대응하는 항공기(102) 사이의 통신 링크를 용이하게 하도록 구성될 수 있다.

본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템은, 항공기(102)와 파일럿/조작자(206) 사이의 각각의 통신 링크를 실시간으로 관리하도록 구성될 수 있다. 그에 따라, 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(202)이, 주어진 통신 링크가 손상되었거나 저하되었다고 결정하는 경우, 스펙트럼 관리 시스템(202)은 문제를 완화하기 위해 통신 링크를 조정하기 위한 동작을 취할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 예에서, 항공기(102)에 의해 사용되고 있는 주어진 RF 스펙트럼 채널이 더 이상 만족스럽게 수행되고 있지 않거나 또는 요구되는 규격들로 수행되고 있지 않은 경우, 스펙트럼 채널 관리 시스템(202)은, 각각의 항공기가 신뢰가능한 RF 통신 링크를 유지하는 것을 보장하기 위해 RF 스펙트럼 채널을 대안적인 이용가능한 채널로 실시간으로 변경(아래에서 상세히 설명됨)할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 파일럿이 (예컨대, 예상된 것보다 더 오래 비행함으로써) 그들의 통고된 비행 계획으로부터 벗어나는 경우, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 통신 채널에 대한 임의의 중단들이 완화되는 것을 보장하기 위해 (예를 들면, RF 채널을 스위칭함으로써) 동작을 취하도록 구성될 수 있다.

본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 통신 채널들을 실시간으로 관리하는 것에 부가하여, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 비행의 지속기간 동안 사용될 주어진 비행에 대한 하나 이상의 RF 채널을 할당 및 예비하도록 구성될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 스펙트럼 관리 시스템(202)은 파일럿/조작자(206)로부터 비행 계획을 수신할 수 있고, 제출된 비행 계획뿐만 아니라 다른 인자들에 기반하여, 비행 동안 직면할 수 있는 잠재적인 간섭을 고려하는 결정론적 방식으로 각각의 비행에 RF 채널들을 할당할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 그리고 지상과의 통신들을 위해 트래픽 채널들을 항공기에 배정하는 것에 부가하여, 스펙트럼 관리 시스템(202)은 또한, 지상 기지국과 통신하는 항공 라디오들이 서비스들, 이를테면, 항공기 고도계 업데이트들, 향상된 GPS(RTK), 및 다른 항공 관련 서비스들에 대한 액세스를 얻기 위해 활용할 수 있는 브로드캐스트/멀티-케이스(multi-case) 서비스들의 목적을 위해 트래픽 채널들을 하나 이상의 지상 기지국에 배정하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(202)은 또한, 온-디맨드 요청을 위한 동적 할당을 위해 지상 기반 스테이션에 할당될 트래픽 채널들 또는 지상 기반 스테이션과 통신하지만 지상 스테이션 제어 채널 상에서 유휴 모드에 있는 항공 라디오들로부터의 트래픽 채널들을 배정할 수 있다. 이러한 채널들의 사용의 예들은, 그러한 서비스를 다른 항공 네트워크로 전환하는 것을 고려하고 있는 다른 네트워크들(즉, 셀룰러, 위성, 또는 다른 공용/사설 지상 네트워크들) 상에서 동작하는 항공기를 포함한다. 하나 이상의 예에서, 전환을 용이하게 하기 위해, 지상 기지국은, 실시간 스펙트럼 관리 시스템(202) 및 지상 기지국에 대한 파일럿의 요청에 의하여 서브-채널을 동적으로 할당할 수 있다. 일단 트래픽 채널이 배정되면, 항공기는, 비행 동작이 완료되거나 채널이 더 이상 필요하지 않을 때(즉, 항공기가 다른 지상 기지국 또는 다른 서비스 제공자로부터 서비스를 획득했음)까지, 할당된 채널 상에서 비행 동작을 계속할 것이다. 일단 채널이 더 이상 필요하지 않으면, 하나 이상의 예에서, 항공기에 동적으로 할당된 채널은, 동적으로 할당된 채널을 필요로 하는 다른 항공기에 대한 향후의 동적 배정을 위해 동적 할당 트래픽 채널 풀로 반환될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 위에 설명된 바와 같은 동적으로 할당된 트래픽 채널의 경우에, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 비행 계획이 다른 네트워크에 의해 서빙될 수 있다 하더라도, 동적 채널을 배정받은 주어진 항공기에 대해 제출된 비행 계획을 인지할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 스펙트럼 관리 시스템(202)뿐만 아니라 빔 형성 안테나 시스템 ― 이들 둘 모두는 요청 시에 트래픽 채널을 제공할 준비가 되어 있음 ― 을 지속적으로 업데이트하면서 항공기의 위치를 지속적으로 모니터링할 수 있는 제어 채널을 따른 연결성을 통해 항공기의 항공 라디오의 위치를 인지할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 위에 설명된 스펙트럼 할당 프로세스는 스펙트럼 관리 시스템(202)에 의해 구현될 수 있거나, 또는 본원에서 "디지털 트윈"으로 지칭되는 별개의 컴포넌트에서 처리될 수 있다. 주어진 공중 공간에 있는 수만 명의 최종 사용자들에 의한 스펙트럼 및/또는 트래픽 채널 요청들에 대한 잠재성 및 대량의 정보로 인해, 동작 시스템에 영향을 주지 않으면서 요구된 분석을 수행하기 위해 스펙트럼 관리 시스템의 디지털 트윈이 사용될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 그리고 도 2의 예에 예시된 바와 같이, 디지털 트윈(204)은, 스펙트럼 관리 시스템(202)의 처리 부하를 감소시키기 위해 스펙트럼 관리 시스템(202)과 별개로 구현될 수 있고, 그에 따라, 그 디지털 트윈이 스펙트럼 관리 시스템(202)에 의해 관리되는 공중 공간을 통행하는 항공기의 활성 통신 채널들을 관리하는 것과 연관된 실시간 동작들을 수행하는 것이 자유롭게 된다. 대안적으로, 디지털 트윈(204)은 또한, 공중 통신 링크들의 실시간 관리 및 비행 계획 둘 모두가 동일한 컴포넌트에 의해 수행되도록 스펙트럼 관리 시스템의 일부로서 구현될 수 있다.

하나 이상의 예에서, 디지털 트윈(204)은, 주어진 비행 계획 동안 사용할 스펙트럼에 대한 파일럿들(206)로부터의 하나 이상의 요청을 수신하도록 구성될 수 있다. 디지털 트윈은, 파일럿에 의해 제공되는 비행 계획뿐만 아니라 다른 인자들(아래에서 설명됨)을 사용하여, 항공기의 비행이 시작될 때 어떤 RF 스펙트럼 채널들을 항공기에 할당할지를 결정할 수 있다. 일단 디지털 트윈(204)에서 요청들이 확인되면, 동작 스펙트럼 관리 시스템(202) 상에서 통신 채널의 실행 및 배정이 수행될 수 있다.

위에 설명된 바와 같이, 스펙트럼 관리 시스템(202) 및 디지털 트윈(204)은, 각각의 개별 항공기가 항공기의 비행 전체 동안 지상과의 신뢰가능하고 지속적인 통신 채널에 액세스할 수 있는 것을 보장하기 위해, 주어진 통신 네트워크 내의 다수의 항공기의 RF 스펙트럼 요구를 조정할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(202) 및 디지털 트윈(204)은 개별 항공기에 대한 RF 스펙트럼 채널들을 할당 및 예비하기 위해 협력하여 작동할 수 있고, 아래에서 설명되는 바와 같이, 통신 링크가 그의 요건에 따라 동작하고 있는 것을 보장하기 위해 비행 상태인 각각의 개별 통신 링크를 모니터링할 수 있다.

주어진 비행에 할당할 RF 채널을 선택하는 것은, 선택된 채널이 항공기의 비행의 지속기간 전체에 걸쳐 항공기의 요구를 서비스할 것임을 보장하기 위해 다수의 변수들을 분석하는 것을 수반할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(202) 및 디지털 트윈은, 파일럿과 항공기 사이에 비-경합 리소스를 배정하기 위해 여러 변수들, 이를테면, 이용가능한 스펙트럼 리소스들, 라디오 링크 처리량 및 성능 요건들, 위치(높이를 포함함), 시간 기간뿐만 아니라 라디오 주파수 환경을 분석할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 채널 선택에 영향을 미치는 변수들은, 아래에서 설명되는 바와 같이, 비행 동안 사용하기 위한 하나 이상의 RF 채널에 항공기를 매칭시키기 위해 함께 작동하는 스펙트럼 관리 시스템(202)에 대한 여러 내부 및 외부 컴포넌트들에 의해 채워질 수 있다.

하나 이상의 예에서, 디지털 트윈은 기계 학습 및/또는 예측 애널리틱스를 사용하여 그의 성능을 향상시킬 수 있다. 하나 이상의 예에서, 디지털 트윈은, 기계 학습 및/또는 예측 애널리틱스를 사용하여, 외부 인자들의 영향을 받는 항공기들의 성능을 예측할 수 있다. 외부 인자들은 날씨, 대기 속도, 기압, 및/또는 비행 성능에 그리고 그에 따라 네트워크의 예측가능성에 영향을 줄 수 있는 다른 인자들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 디지털 트윈은, 기계 학습 및/또는 예측 애널리틱스를 사용하여, 외부 인자들 또는 비행 성능에 기반하여 네트워크 간섭을 예측할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 통신 네트워크 내의 각각의 파일럿은, 스펙트럼 관리 시스템(202) 및 디지털 트윈(204)을 통해 그들의 비행 이전에 그리고 비행 동안에 통신 네트워크와 인터페이싱할 수 있다. 비행 이전에, 그리고 아래에서 설명되는 바와 같이, 파일럿은, 스펙트럼 관리 시스템 및 디지털 트윈과 인터페이싱하여, 그들의 제출된 비행 계획 및 다른 변수들에 기반하여 그들의 비행 동안 사용할 RF 스펙트럼 채널 할당을 수신할 수 있다. 비행 동안에, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 지속적인 통신 링크를 설정하기 위해, 항공기 및 파일럿 둘 모두에 할당된 RF 스펙트럼 채널을 프로비저닝할 수 있고, 스펙트럼 관리 시스템은 그것이 규격 내에서 수행되고 있는 것을 확실히 하기 위해 비행 동안 링크를 모니터링할 수 있다.

본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 네트워크(200)는, 스펙트럼 관리 시스템(202)에 연결되지 않은 하나 이상의 기지국을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(202)에 대한 액세스를 제공 및 유지하는 서비스 제공자는 모든 각각의 요망되는 지리적 위치에 통달범위를 제공하지는 않을 수도 있다. 하나 이상의 예에서, 파일럿이 비행을 동작시키기를 원할 수 있지만 기존 기지국의 통달범위 영역 내에 속하지 않는 영역들에서, 서비스 제공자는 파일럿에게 임시 또는 휴대용 기지국(208)을 제공할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 임시/휴대용 기지국은 스펙트럼 관리 시스템(202)과의 연결을 갖지 않을 수 있고, 그에 따라, RF 채널들을 항공기에 프로비저닝하는 목적들을 위한 정보를 스펙트럼 관리 시스템에 대해 송신/수신할 수 없다.

하나 이상의 예에서, 임시/휴대용 기지국(208)은, 비행 동작을 위해 임시/휴대용 기지국(208)과 하나 이상의 항공기 라디오 사이에 포인트-투-포인트 및 다중포인트 링크들을 셋업하는 데 사용될 수 있다. 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 임시/휴대용 기지국(208)의 조작자인 조작자들은 서비스 제공자에게 항공기의 수, 그들이 비행할 시간, 및 그들이 항공기와 통신하기 위해 사용할 스펙트럼을 설명하는 기지국(208)의 "동작 개념"을 알릴 수 있다. 스펙트럼 모니터링 시스템(202)이 실시간 정보를 임시/휴대용 기지국(208)에 전송하지 않을 수 있지만, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 임시/휴대용 기지국(208)의 동작 개념을 사용하여, 네트워크에 연결된 기지국(106a-c)의 지오펜스(아래에서 상세히 설명됨)를 업데이트할 수 있고, 그의 네트워크(200) 내에서 비행하고 있는 비행들이 임시/휴대용 기지국(208)의 비행 동작들에 대한 간섭을 야기하지 않는 것을 보장하도록 작동할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 임시/휴대용 기지국(208)에 의해 야기되는 그들의 동작들에 대한 물리적 제한들에 관해 네트워크(200)를 통행하는 비행들의 조작자들에게 통지할 수 있고, RF 스펙트럼 슬롯 할당들을 행할 때 임시/휴대용 기지국(208)의 동작들을 감안할 수 있다. 이러한 방식으로, 스펙트럼 관리 시스템(202)은 임시/휴대용 기지국(208)의 동작들을 조정하지 않을 수 있지만, 임시/휴대용 기지국의 포인트-투-포인트 동작들의 동작들로부터 그 자신의 네트워크(즉, 스펙트럼 관리 시스템에 연결된 기지국들)를 보호하도록 작동할 수 있다.

도 3은 본 개시내용의 예들에 따른, RF 스펙트럼 할당 및 관리를 위한 예시적인 시스템을 예시한다. 하나 이상의 예에서, 시스템(300)은 도 1 내지 도 2에 도시된 통신 네트워크의 단일 링크를 표현할 수 있으며, 파일럿/최종 사용자(302)와 항공기(336) 사이의 링크를 관리하는 컴포넌트들을 포함한다. 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 파일럿(302)과 항공기(336) 사이의 링크의 계획, 생성, 및 동작은, 파일럿(302)이 그들의 제안된 비행에 관한 정보를 디지털 트윈(304)에 제출하는 것으로 시작될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 파일럿(302)에 의해 디지털 트윈(304)에 송신되는 정보는, 비행 계획, 항공기/라디오 구성, 및 처리량 요건을 포함할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 파일럿(302)에 의해 제출된 비행 계획은, 제안된 비행 동안의 항공기의 비행 임무 세부사항들, 이를테면, 의도된 타이밍, 고도, 위치, 및 속도를 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 파일럿(302)은, 승인을 위해 규제 기관(이를테면, 연방항공국(Federal Aviation Administration)(FAA))에 비행 계획을 제출하는 것, 및 부가적으로, 제안된 비행 동안 사용하기 위한 하나의 RF 스펙트럼 채널 또는 채널들을 획득하는 목적들을 위해 디지털 트윈(304)을 통해 스펙트럼 관리 시스템에 비행 계획을 전송하는 것 둘 모두를 행할 수 있다. 비행 계획에 부가하여, 파일럿(302)은, 디지털 트윈이 RF 스펙트럼 채널을 선택하여 사용자에게 할당하기 위해 사용할 수 있는 부가적인 정보를 디지털 트윈(304)에 전송할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 예에서, 파일럿(304)은, 파일럿이 비행 동안 통신할 라디오의 유형에 관해 디지털 트윈(304)에 알리기 위해 항공기 또는 라디오의 구성을 송신할 수 있다. 라디오 구성의 지식은, 디지털 트윈(304)이 항공기의 스펙트럼 요구를 이해하는 것을 허용할 수 있을 뿐만 아니라 디지털 트윈이 비행 상태에서 활성일 변조 방식 및 순방향 오류 정정 코드와 같은 통신 채널에 관한 다른 필요한 정보를 결정 및 예측하는 것을 또한 허용할 수 있다.

본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 파일럿(302)은 또한 처리량 요건을 디지털 트윈(304)에 송신할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 처리량 요건은, 통신 링크를 통해 전송 및 수신될 필요가 있는 데이터의 양을 표현할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 처리량은, 파일럿(302)에 의해 특정될 수 있거나 파일럿에 의해 제출된 항공기/라디오 구성에 기반하여 도출될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 예에서, 특정 항공기(이를테면, UAV)는, 자신의 오토파일럿 특징들을 적절히 동작시키기 위해 채널에 대한 특정 데이터 처리량을 필요로 할 수 있고, 그에 따라, 항공기 유형을 아는 것에 의해, 시스템은 그 비행에 대한 처리량 요건들을 도출할 수 있다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 처리량 요건은 RF 스펙트럼 채널에 대한 총 대역폭 양을 결정하는 데 사용될 수 있고, 그에 따라, 비행의 처리량 요건들을 수용하기 위한 유효 대역폭을 갖는 채널 또는 채널들의 선택을 알릴 수 있다.

위에 설명된 같이, 디지털 트윈(104)은, 파일럿(302)에 의해 그에 송신된 비행 계획 및 다른 정보뿐만 아니라 다른 정보를 사용하여 그들의 비행 동안의 파일럿(302)에 의한 사용을 위한 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 선택할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 디지털 트윈(104)은, 주어진 비행을 서비스하기 위한 RF 스펙트럼 채널들의 이용가능성을 결정하기 위해 트래픽 채널 풀(314)에 액세스할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 트래픽 채널 풀(314)은, 가능하게는 주어진 비행을 서비스하는 데 사용될 수 있는 RF 스펙트럼 채널들 전부를 표현할 수 있다. 그러나, 임의의 주어진 시간에 네트워크 내에 다수의 항공기가 존재할 수 있고, 응급 목적들을 위해 특정 채널들을 예비할 필요가 있으므로(아래에서 상세히 설명됨), 트래픽 채널 풀(314) 내의 모든 각각의 채널이, 특정 항공기의 비행 계획에 기반하여 비행에 의해 요구되는 시간들 및 위치들 동안 그 항공기에 의한 사용에 이용가능하지는 않을 수도 있다.

도 4a는 본 개시내용의 예들에 따른 예시적인 트래픽 채널 풀을 예시한다. 하나 이상의 예에서, 트래픽 채널 풀(400)은 최소 주파수(402) 및 최대 주파수(404)를 포함할 수 있다. 최소 주파수(402)와 최대(404) 사이의 전체 범위는 네트워크의 총 RF 스펙트럼 범위를 표현할 수 있다. 도 4a의 예에서, 최소 주파수는 454.665 MHz로서 도시되는 한편, 최대 주파수(404)는 454.985 MHz로서 도시되며, 이는, 총 RF 스펙트럼 범위가 320 kHz라는 것을 의미한다. 그에 따라, 통신 네트워크에 의해 동작되는 각각의 그리고 모든 각각의 비행은 320 kHz 주파수 스펙트럼 범위 내의 채널을 할당받아야 한다. 도 4a의 예에 도시된 주파수 값들은 단지 예들로서 의도되며, 본 개시내용을 제한하는 것으로 보아서는 안 된다.

하나 이상의 예에서, 최소 주파수(402) 및 최대 주파수(404)에 의해 생성된 RF 스펙트럼 범위는 하나 이상의 채널(406)로 세분될 수 있다. 각각의 채널(406)은, 개별 사용자에게 할당될 수 있는 RF 스펙트럼 범위의 가장 작은 하위-부분을 표현할 수 있다. 도 4a의 예에서, 320 kHz의 RF 스펙트럼 범위는 64개의 개별 채널로 분할될 수 있으며, 각각의 채널은 5 kHz 범위를 표현한다. 하나 이상의 예에서, 비행이 그의 의도된 비행 계획에 대해 필요로 하는 채널들의 양은 위에 설명된 바와 같이 사용자에 의해 정의된 처리량 요건들에 기반할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 예에서, 사용자가 5 kHz가 서빙할 수 있는 것보다 더 큰 대역폭을 요구하는 경우, 시스템은 비행을 서비스하기 위해 다수의 채널들(406)을 할당할 수 있다. 예를 들면, 비행이 그의 처리량 요건들에 기반하여 15 kHz의 대역폭을 필요로 하는 경우, 시스템은, 비행이 그의 처리량 요건들에 상응하는 대역폭 할당을 가질 수 있도록 트래픽 채널 풀(400)에서 3개의 인접한 또는 비-인접한 5 kHz 채널들을 할당할 수 있다. 위에서 그리고 본 출원 전반에 걸쳐 설명된 채널 크기들 및 주파수들은 단지 예들로서 의도되며, 전반에 걸쳐 설명된 기법들이 상이한 주파수들 및 채널 크기들에 적용될 수 있고 여전히 본 개시내용의 범위 내에 속할 수 있으므로 제한적인 것으로서 해석되어서는 안 된다.

위에 설명된 바와 같이, 임의의 주어진 시간에 네트워크 상에서 동작하는 다수의 비행들이 존재할 수 있다는 것을 고려하면, 트래픽 채널 풀(400)의 RF 스펙트럼 범위 내의 모든 각각의 채널이 주어진 비행 계획에 이용가능하지는 않을 수도 있다. 도 4a의 예를 사용하면, 하나 이상의 채널(408)은 이전에 이미 다른 비행 계획들에 할당되었을 수 있고, 그에 따라, 어느 채널들을 할당할지를 결정할 때 주어진 사용자에 대한 할당에 이용가능하지 않을 수 있다. 부가적으로, 하나 이상의 예에서, 특정 예비된 채널들(410)은 응급 용도들을 위해 예비될 수 있고, 그에 따라, 할당에 이용가능하지 않을 수 있다. 예컨대, 비행 동안 예견치 목한 상황들로 인해 채널의 성능이 저하되는 경우, 시스템은 비행을 그의 할당된 채널/채널들로부터 예비된 채널들(408) 중 하나로 스위칭할 수 있으며, 그에 따라, 시스템은 지상과의 신뢰가능한 통신 링크를 유지할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 트래픽 채널 풀(400)은 시스템에 의해 사용될 수 없는 하나 이상의 제한된 채널(도시되지 않음)을 포함할 수 있는데, 그 이유는, 그러한 신호들의 사용이 규제 기관에 의해 부과될 수 있는 다양한 표준들 및 규칙들에 의해 금지되기 때문이다. 하나 이상의 예에서, 트래픽 채널 풀(400)은 "사용 중"으로서 지정되는 하나 이상의 채널을 포함할 수 있는데, 그 이유는, 특정 채널이 현재 동작 중인 비행 계획에 의해 사용되고 있거나, 또는 계획되고 있는 현재 비행이 동작 중일 시간에 다른 비행 계획에 의해 사용 중일 것이기 때문이다. 하나 이상의 예에서, 트래픽 채널 풀(400)은 "동적 배정" 채널로서 지정될 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, 비행이 지상 기반 스테이션이 동작하고 있는 네트워크를 활성적으로 사용하고 있지 않을 수 있다 하더라도, 지상 기반 스테이션과 통신하기 위한 항공기에 대한 동적 할당을 위해 동적 배정 채널이 지상 기반 스테이션에 할당될 수 있다. 이러한 채널들의 사용의 예들은, 그러한 서비스를 다른 항공 네트워크로 전환하는 것을 고려하고 있는 다른 네트워크들(즉, 셀룰러, 위성, 또는 다른 공용/사설 지상 네트워크들) 상에서 동작하는 항공기를 포함한다. 하나 이상의 예에서, 전환을 용이하게 하기 위해, 지상 기지국은, 실시간 스펙트럼 관리 시스템(202) 및 지상 기지국에 대한 파일럿의 요청에 의하여 서브-채널을 동적으로 할당할 수 있다. 일단 트래픽 채널이 배정되면, 항공기는, 비행 동작이 완료되거나 채널이 더 이상 필요하지 않을 때(즉, 항공기가 다른 지상 기지국 또는 다른 서비스 제공자로부터 서비스를 획득했음)까지, 할당된 채널 상에서 비행 동작을 계속할 것이다. 일단 채널이 더 이상 필요하지 않으면, 하나 이상의 예에서, 항공기에 동적으로 할당된 채널은, 동적으로 할당된 채널을 필요로 하는 다른 항공기에 대한 향후의 동적 배정을 위해 동적 할당 트래픽 채널 풀로 반환될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 위에 설명된 바와 같은 동적으로 할당된 트래픽 채널의 경우에, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 비행 계획이 다른 네트워크에 의해 서빙될 수 있다 하더라도, 동적 채널을 배정받은 주어진 항공기에 대해 제출된 비행 계획을 인지할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(202)은, 스펙트럼 관리 시스템(202)뿐만 아니라 빔 형성 안테나 시스템 ― 이들 둘 모두는 요청 시에 트래픽 채널을 제공할 준비가 되어 있음 ― 을 지속적으로 업데이트하면서 항공기의 위치를 지속적으로 모니터링할 수 있는 제어 채널을 따른 연결성을 통해 항공기의 항공 라디오의 위치를 인지할 수 있다. 그에 따라, 하나 이상의 예에서, 트래픽 채널 풀(400)은, 위에 설명된 시나리오들에서의 사용에 대해 예비되고, 그에 따라, 네트워크에서 동작하고 있는 비행에 대해 이용가능하지 않을 수 있는 하나 이상의 "동적 배정" 채널을 가질 수 있다.

위에서 설명된 도 4a의 예는, 각각의 항공기가 비행 동안 파일럿과 UAS 사이에서 통신들을 반송하기 위해 사용하기 위한 그 자신의 전용 트래픽 채널을 배정받는 트래픽 채널 풀의 예를 제공한다. 그러나, 이러한 예는 제한적인 것으로 보아서는 안 된다. 예를 들면, 하나 이상의 예에서, 각각의 UAS에 그 자신의 트래픽 채널을 배정하기보다는, 다수의 UAS는, 예를 들면, 복수의 UAS 간에 채널을 시간 다중화함으로써, 단일 채널을 공유할 수 있다. 도 4b는 본 개시내용의 예들에 따른 다른 예시적인 트래픽 채널 풀을 예시한다. 하나 이상의 예에서, 트래픽 채널(410)은, 도 4a의 예 그리고 구체적으로는 도 4a의 채널(406)과 유사하게 다수의 서브-채널들(416)을 포함할 수 있다.

그러나, 도 4a의 예와 대조적으로, 기지국에 배정된 각각의 UAS에 그 자신의 개별 채널을 배정하기보다는, 하나 이상의 예에서, 다수의 UAS가 동일한 채널(416)에 배정될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 예에서, 그리고 도 4b의 예시적인 트래픽 채널 풀(416)에 예시된 바와 같이, 다수의 UAS는, 동일한 서브-채널에 배정된 각각의 UAS의 통신들이 시간 다중화되는 시스템을 사용하여 단일 서브-채널(416)을 공유할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 예에서, 특정 서브-채널(416)은 미리 정의된 복수의 시간 슬롯들을 가질 수 있다.

도 4b의 예를 검토하면, 하나 이상의 예에서, 서브-채널(416)은 다수의 시간 슬롯들(414)로 분할될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 동일한 채널에 배정된 다수의 UAS는 특정 시간 동안에 그들에 할당된 시간 슬롯/슬롯들 동안 데이터를 송신할 수 있다. 예를 들면, 서브-채널(416)(SubCh1로 라벨링됨)은 4개의 상이한 항공기(UAS1-UAS4)에 배정될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 각각의 항공기는 주어진 서브-채널에 대한 특정 수의 슬롯들에 배정될 수 있는데, 예를 들면, UAS1은 슬롯들(412A)을 배정받을 수 있고, UAS2는 슬롯들(412B)을 배정받을 수 있고, UAS3은 슬롯들(412C)을 배정받을 수 있으며, UAS4는 슬롯들(412D)을 배정받을 수 있다. 하나 이상의 예에서, 각각의 슬롯은, 각각의 UAS가, 주어진 서브-채널에 배정된 UAS 중 임의의 것이 주어진 프레임 내의 제2 시간 동안 송신하기 전에 한 번 송신하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 주어진 서브-채널에 배정된 각각의 UAS는 주어진 슬롯 내에서 데이터를 송신할 수 있다. 예를 들면, UAS1-UAS4는 라운드-로빈(round-robin) 구성으로 데이터를 송신할 수 있으며, 이에 따라, 채널에 배정된 UAS 중 임의의 것이 제2 시간 슬롯 동안 데이터를 송신하기 전에, 각각의 UAS1-UAS4가 슬롯 동안 송신한다.

하나 이상의 예에서, 슬롯 내의 프레임의 크기 및 슬롯들의 크기는 미리 정의될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 예에서, 프레임의 크기는, 채널 성능을 개선할 수 있는(예를 들면, 순방향 오류 정정(FEC) 성능을 개선하기 위한) 큰 프레임을 갖는 것과 채널 레이턴시를 최소화하는 작은 프레임 크기를 갖는 것 사이의 균형을 최적화하도록 미리 결정될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 프레임 크기는 또한, 통신 채널의 양단 상의 하드웨어에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 라디오가 20 ms의 프레임 크기를 사용하는 경우, 트래픽 채널 풀(416)의 프레임 크기는 라디오의 프레임 크기의 정수 배수(즉, 80 ms)로 설정될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 시간 슬롯의 프레임 크기 및 길이는 슬롯에 배정된 엔티티의 통신 요구를 충족시키도록 사용자에 의해 구성가능할 수 있다. 그에 따라, 도 4b의 예는, 트래픽 채널 풀의 각각의 서브-채널이 단일 항공기에 전용되는 예와 대조적으로, 트래픽 채널 풀(410)을 사용할 UAS의 양의 4배를 허용할 수 있다. 도 4a의 예와 유사하게, 하나 이상의 서브-채널(418)은 응급들의 경우에 또는 도 4a와 관련하여 위에서 설명된 다른 예비된 용도들을 위해 유지되도록 예비될 수 있다(즉, 어떠한 항공기에도 배정되지 않음). 또한, 도 4a의 예와 유사하게, 하나 이상의 서브-채널이 단일 UAS에 배정될 수 있는 한편, 다른 서브-채널은 다수의 UAS에 의해 공유될 수 있다.

하나 이상의 예에서, 도 4b의 트래픽 채널 풀(416)은 지상으로부터 항공기로의 송신들과 연관된 순방향 슬롯 구조를 표현할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 반환 슬롯 구조(즉, 항공기로부터 지상으로의 송신들)는, 특정 항공기와 연관된 반환 트래픽이 항공기의 라디오의 반이중(half-duplex) 동작을 허용하기 위해 순방향 프레임에서 항공기에 할당된 시간 슬롯과 상이한 시간 슬롯을 할당받을 수 있다는 것을 제외하고는 순방향 프레임 구조와 거의 동일할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 반환 슬롯들은 또한 순방향 슬롯들과 상이한 RF 서브-채널에 배치될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 단일 RF 채널이 다수의 항공기에 의해 시간상 분할될 수 있게 하는 것은, 단일 항공기가 그 자신의 전용 RF 서브-채널에 배정되는 경우보다 더 많은 항공기가 트래픽 채널 풀의 RF 서브-채널들을 사용할 수 있게 함으로써, 증가된 스펙트럼 효율로 이어질 수 있다.

도 3의 예로 돌아가면, 디지털 트윈(304)은 트래픽 채널 풀(314)로부터 채널 또는 채널들을 선택할 수 있으며, 그 트래픽 채널 풀은, 위에 설명된 바와 같이, 이용가능한 서브-채널들(316), 예비된 채널들(318), 및 제한된 트래픽 채널들(320)을 포함할 수 있다. 그러나, 하나 이상의 예에서, 할당을 위해 단순히 이용가능한 서브-채널 또는 채널들을 선택하는 것은, 그 채널을 사용하는 통신 링크가 비행 전체에 걸쳐 신뢰가능할 것임을 의미하지는 않을 수도 있다. 비행 동안 경험되는 예측된 RF 환경 또는 예측된 간섭과 같은 다양한 인자들이, 주어진 채널이 비행 동안 실패하는 것을 야기할 수 있다. 그에 따라, 할당 프로세스의 일부로서, 디지털 트윈(304)은 또한, 아래에서 설명되는 바와 같이 비행의 지속기간 전체에 걸쳐 채널이 이용가능할 것이고 요건들에 따라 수행할 것을 보장하기 위해 분석을 수행할 수 있다.

RF 채널을 항공기에 할당하기 위해, 하나 이상의 예에서, 디지털 트윈(304)은 먼저, 항공기의 비행 전체 동안 RF 통달범위가 항공기에 대해 이용가능한지를 결정할 수 있다. 그렇게 행하기 위해, 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템의 디지털 트윈(104)은, 306에 도시된 바와 같이 네트워크 내의 지상 기반 스테이션들 각각의 통달범위 영역들을 "지오펜싱(geofence)"할 수 있다. 하나 이상의 예에서, "지오펜스"(306)는, 비행 트래픽에 대한 충분한 RF 이용가능성이 존재하는 통달범위 영역 내의 구역을 지칭할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 파일럿(302)이 비행 계획을 제출할 때, 시스템은, 계획의 경로 전체에 걸쳐 그리고 비행 계획에서 표현된 모든 고도들에서 RF 이용가능성이 존재함을 확실히 하기 위해 지오펜스들(306)에 질의할 수 있다. 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 지오펜스들은 비행의 파일럿/조작자와 공유될 수 있고, 비행 동안 사용하기 위해 비행체의 오토파일럿에 프로그래밍될 수 있다.

하나 이상의 예에서, 디지털 트윈(304)에 의해 유지되는 동적 링크 예산(308)을 사용하여 지오펜스가 생성될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 각각의 지오펜스(306)는 그 자신의 동적 링크 예산(308)을 가질 수 있다. 동적 링크 예산(308)은, 임의의 특정 시간 순간에 주어진 지오펜스의 RF 이용가능성이 무엇인지를 결정할 수 있고, 심지어, 다양한 파라미터들에 기반하여 향후의 주어진 지오펜스에 대한 RF 이용가능성을 예측할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 동적 링크 예산(308)은, 안테나 이득, RF 손실들, 수신기 민감도, 전력, 주파수, 스펙트럼 대역폭, 트래픽 채널 크기/양들(즉, 서브-채널들, 리소스 블록들), 서비스 품질(QOS) 요건들, 변조, 스펙트럼 모니터링 시스템 결과들(아래에서 더 상세히 설명됨), 및 임의의 알려져 있는 동일-채널 간섭자들의 위치와 같은 그러한 파라미터들을 포함할 수 있다. 동적 링크 예산(308)은 또한, 지오펜스(306)에서의 신뢰가능한 통신 신호를 보장하기 위해 RF 안전 마진을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 동작 스펙트럼 관리 시스템(322)(아래에서 상세히 설명됨)은, RF 환경에서 변화하는 조건들에 기반하여 변경되는 링크 예산의 실시간 버전을 유지할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 디지털 트윈(304)은 링크 예산의 모델을 유지할 수 있고, 그 동적 링크 예산(308)은, 주어진 비행 경로와 연루된 시간들에 기반하여 향후의 시간에서의 RF 조건들을 예측하는 데 사용될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 각각의 지오펜스에 대한 동적 링크 예산들은, 동적 링크 예산들이 가장 최신의 정보를 포함하고 동적 링크 예산들이 모델링하도록 의도되는 RF 환경들을 정확하게 반영하는 것을 보장하기 위해, 영역 내의 기지국들 각각에서의 RF 스펙트럼 활동의 측정들을 사용하여 검증될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 각각의 지오펜스는, 스펙트럼 관리 시스템에 제시된 비행 계획들의 컴포넌트들, 각각의 베이스 상태들에서 이용되는 스펙트럼 모니터링 시스템들, 각각의 기지국 및/또는 위성에서의 빔/널 형성 안테나들의 능력들뿐만 아니라 다른 항공 라디오들의 알려져 있는 위치들에 기반하여 통달범위를 예측하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 기지국들에서 생성된 라디오 링크들의 실제 성능이 모니터링될 수 있고, 지오펜스들의 검증 및 수정을 위해 그 정보가 스펙트럼 관리 시스템에 전송된다.

하나 이상의 예에서, 그리고 RF 스펙트럼 채널들을 항공기에 할당하는 프로세스의 일부로서, 디지털 트윈(104)은 교정된 RF 통달범위 예측 툴(310)로 동적 링크 예산을 교차 참조할 수 있다. 하나 이상의 예에서, RF 통달범위 예측 툴(310)은, 적절한 RF 예측 모델들, 형태학적 구조, 토폴로지, 안테나 패턴 특성들, 및 안테나 높이들을 사용하여, 원격 라디오 구성 및 사용자 요건들에 기반하여 동적 지오펜스 통달범위 영역을 생성한다. 하나 이상의 예에서, RF 통달범위 예측 툴(310)은 기계 학습 및/또는 예측 애널리틱스를 사용하여 동적 지오펜스 통달범위 영역을 생성할 수 있다. 하나 이상의 예에서, RF 통달범위 예측 툴(310)은, 비행이 그의 제출된 비행 계획에 기반하여 통행할 각각의 지오펜스 통달범위 영역에 대한 동적 링크 예산을 생성하는 데 사용될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 동적 링크 예산/예산들을 통해, 주어진 비행 계획이 그의 비행 전체에 걸쳐 신뢰가능한 통신 채널을 지속시키지 못할 수 있다고 결정되는 경우, 파일럿(302)은, 비행의 지속기간 동안 필요한 통신 채널을 항공기(336) 및 파일럿(302)에게 제공하기 위해 그들의 비행 계획이 변경되어야 한다는 것을 통지받을 수 있다. 하나 이상의 예에서, 비행 계획이 서비스가능하다고 결정되는 경우, 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 위에 설명된 바와 같은 비행에 할당된 특정 주파수가 네트워크 내의 다른 비행에 간섭하거나 그에 의해 간섭받을 잠재성을 갖는지를 결정하기 위해, 트래픽 채널 풀로부터 비행에 할당된 특정 RF 스펙트럼 채널 또는 채널들이 동적 간섭 및 공존 예측 툴(312)("간섭 툴")에 대하여 교차-참조될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 간섭 툴(312)은 비행 동안 발생할 수 있는 알려져 있는 동일-채널 간섭들을 계산하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 동일-채널 간섭은, 주어진 비행이 그의 비행 계획에 기반하여 통행할 지리적 통달범위 영역들에 걸쳐 지리적으로 그리고 고도에서 분산될 수 있는 네트워크에서 동작하는 다른 원격 라디오들에 의해 야기될 수 있다. 동일-채널 간섭이 주어진 채널 할당을 렌더링할 수 있다고 결정되는 경우, 하나 이상의 예에서, 디지털 트윈(304)은, 트래픽 채널 풀로부터 다른 채널 또는 채널들을 선택하고, 할당된 채널을 간섭 툴(312)을 사용하여 분석하여, 채널이 파일럿(302)에 의해 송신되는 바와 같은 비행 계획 전체에 걸쳐 신뢰가능하고 이용가능한지를 결정할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템은, 간섭 툴(312)을 사용하여 하나 이상의 배제 구역(즉, 항공기가 비행하도록 허용되지 않는 구역)을 설정할 수 있다. 부가적으로, 스펙트럼 관리 시스템은, 다양한 규제 요건들, 간섭, 포인트-투-포인트 동작들, 및 위성 또는 지상 통신 네트워크들을 포함하는 대안적인 기술 동작들에 기반하여 하나 이상의 배제 구역을 설정할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템은, 비행 과정에 수반되는 각각의 지오펜스 통달범위 영역 사이에서의 핸드오버 지점들을 결정할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 핸드오버 지점은, 항공기로/로부터의 송신이 항공기가 연결성을 손실함이 없이 하나의 기지국 또는 위성으로부터 다른 기지국 또는 위성으로 전송되는 시간 또는 위치를 지칭할 수 있다. 핸드오버 지점들의 위치 및 높이는 비행 이전에 RF 통달범위 예측 툴(310)에 의해 계산될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 예측된 핸드오버 지점들과 관련된 정보는 비행 이전에 파일럿에게 알려질 수 있다. 파일럿은, 예측된 핸드오버 지점들과 관련된 정보를 사용하여, 배제 구역들을 결정하고, 리소스 할당들에서의 충돌들을 소거하고, 관련된 지오펜스 통달범위 영역들 내의 장비 및 안테나 시스템들을 구성하는 프로세스를 도울 수 있다. 하나 이상의 예에서, 예측된 핸드오버 지점들과 관련된 정보는, 항공기 및 파일럿들이 비행의 완료 이전에 핸드오버 활동을 인지하게 되도록 오토파일럿들에 프로그래밍될 수 있다.

그에 따라, 위에 설명된 바와 같이, 동적 링크 예산(308)은 (동적 RF 통달범위 예측 툴(310)과 함께) 주어진 비행 계획이 비행 계획 동안의 모든 지점들 및 시간들에서 RF 통달범위를 가질 것인지를 결정하도록 구성될 수 있는 한편, 간섭 툴(312)은 트래픽 채널 풀(314)로부터 할당된 채널이 비행 동안 유해한 양의 간섭을 겪지 않을 것임을 보장하도록 구성될 수 있다.

하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템은, 특정 비행 계획을 서비스하기 위한 네트워크들의 네트워크를 형성하기 위해 다른 스펙트럼 관리 시스템들과 상호작용할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 다수의 스펙트럼 관리 시스템들의 조정은 공중 공간 통합기(integrator)에 의해 수행될 수 있다. 공중 공간 통합기는, 특정 스펙트럼 관리 시스템으로 하나의 특정 무선 서비스와의 통달범위가 요청된 비행 계획의 요구를 충족시킬 수 없을 때 비행 계획의 통달범위 요건들을 해결하기 위해 다수의 스펙트럼 관리 시스템들이 함께 효율적으로 작동할 수 있게 할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 공중 공간 통합기는, 전역적 이해 관계자들(예컨대, 공중 트래픽 규제자들, 군용 비행 운영자들, 항공우주 관리자들 등), 날씨 서비스들, 국가들의 항공 공간들과 관련된 민간 규칙들, 및 무인 트래픽 관리 시스템들로부터의 정보를 포함할 수 있다. 공중 공간 통합기는, 통합된 정보를 사용하여 항공기들에 대한 물리적 공간을 할당할 뿐만 아니라, 무선 네트워크 운영자들이, 그들의 스펙트럼 관리 시스템들을 이용하여, 제출된 비행 계획들에 기반한 예측가능한 비행 성능들을 보장하는 것을 도울 수 있다. 예시적인 공중 공간 통합기의 상세한 설명이 아래에서 추가로 제공된다.

위에 설명된 바와 같이, 네트워크들의 네트워크, 동적 링크 예산(308), 또는 간섭 툴(312)이, 비행 동안 신뢰가능한 RF 링크가 설정될 수 없다고, 또는 비행 계획의 요구를 충족시키는 채널이 제안된 비행 시간 동안 이용가능하지 않다고 결정하는 경우, 하나 이상의 예에서, 디지털 트윈(304)은 비행 계획이 조정될 필요가 있다는 것을 파일럿(302)에게 알릴 수 있다.

도 5는 본 개시내용의 예들에 따른, 지상 대 공중 통신 네트워크들의 RF 스펙트럼 관리를 위한 예시적인 채널 할당 프로세스를 예시한다. 도 5의 프로세스(500)는, 위에 설명된 바와 같은 RF 스펙트럼 채널 할당을 수신하기 위한 파일럿(302)과 디지털 트윈(304) 사이의 상호작용들을 예시할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 프로세스(500)는 단계(502)에서 시작될 수 있으며, 여기서, 시스템은 (디지털 트윈(304)을 통해) 주어진 비행에 대해 RF 스펙트럼 채널 또는 채널들을 예비하기를 원하는 시스템의 파일럿 또는 사용자로부터 비행 정보를 수신할 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, 그리고 도 3을 참조하면, 단계(504)에서 수신된 비행 정보는, 비행 계획, 항공기/라디오 구성, 및 처리량 요건을 포함할 수 있다. 그에 따라, 단계(502)에서, 디지털 트윈(304)은, 주어진 비행의 RF 채널 요구뿐만 아니라 비행이 그의 비행 동안 점유할 지리적 위치들 및 고도들을 결정하기 위해 필요한 정보를 파일럿/조작자로부터 수신할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 일단 단계(502)에서 정보가 수신되면, 프로세스(500)는 단계(504)로 이동할 수 있으며, 여기서, 수신된 비행 정보가 사이트 통달범위 및 이용가능 채널 용량에 대하여 맵핑될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 단계(504)에서, 디지털 트윈(304)은 (동적 링크 예산(308)에 의해 결정된 바와 같은) 제안된 비행 전체에 대한 RF 통달범위가 존재하는지를 결정하기 위해 파일럿(302)으로부터 수신된 정보를 사용할 수 있고, 디지털 트윈(304)은 또한, 트래픽 풀(314)로부터 이용가능한 채널 또는 채널들을 할당할 수 있고, 간섭 툴(312)을 사용하여 채널과의 임의의 잠재적인 간섭이 존재하는지를 결정할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 비행 전체에 대한 RF 통달범위를 결정하는 것은, 비행 계획에 의해 활용될 각각의 RF 채널에 대해, 비행 계획과 연관된 항공기로부터의 송신들을 용이하게 하기 위해 채널 상에서 이용가능한 시간 슬롯들이 존재한다는 것을 확실히 하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, RF 통달범위를 결정하는 것은, 간섭들의 소스들과 같이 RF 서비스에 영향을 미칠 수 있는 임의의 인자를 고려하는 것을 포함할 수 있다. 그에 따라, 하나 이상의 예에서, 사이트 통달범위에 대하여 비행 계획을 맵핑하는 것은, RF 트래픽 리소스들이 비행에 이용가능한지 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있을 뿐만 아니라, 비행 동안의 RF 서비스의 품질이 수용가능한 최소 임계치를 충족시키는지 여부를 결정하는 것을 또한 포함할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 단계(504)에서 비행 동안 사용하기 위한 채널 또는 채널들을 선택하기 위해 일단 비행이 사이트 통달범위 및 이용가능한 채널 용량에 대하여 맵핑되었으면, 프로세스(500)는 단계(506)로 이동할 수 있으며, 여기서, 채널의 이용가능성이 확인되고, 채널 할당과 함께 비행 계획에 대한 승인이 요청된다. 하나 이상의 예에서, 연방항공국(FAA)와 같은 규제 기관은 채널 할당들을 포함하는 임의의 비행 계획들을 승인할 것이 요구될 수 있다. 그에 따라, 단계(506)에서, 일단 채널이 할당되고 채널의 이용가능성이 확인되었으면, 요구되는 경우, 스펙트럼 할당과 함께 비행 계획이 승인을 위해 규제 기관에 송신될 수 있다.

단계(504)에서 사이트 통달범위 및 이용가능한 채널 용량에 대하여 비행을 맵핑한 후에, 단계(506)에서, 시스템이 채널 이용가능성을 확인할 수 없는 경우, 하나 이상의 예에서, 시스템은 수신된 비행 계획을 거절하고 비행 계획이 거절되었다는 것을 사용자에게 경고할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 예에서, 채널 이용가능성의 결여에 기반하여 비행 계획을 거절하는 것에 부가하여, 시스템은, 비행 전체에 걸쳐 RF 채널 이용가능성을 보장할 방식으로, (사용자가 제출한 비행 계획에 기반하여) 그의 의도된 출발지로부터 그의 의도된 목적지로 비행기가 이동할 수 있게 하는 제안된 수정된 계획을 사용자에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 비행 계획을 수정하는 것은, 비행이 수행되고 있는 공중 공간의 부류에 기반하여, 통신 네트워크의 RF 통달범위 이용가능성에 기반하여, 또는 통신 네트워크의 트래픽 채널 이용가능성에 기반하여 항공기의 의도된 지리적 루트(예컨대, 위치 및 고도 정보)를 수정하는 것을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 비행을 루트-재지정(rerouting)하는 대신에, 하나 이상의 예에서, 시스템은, 트래픽 채널 이용가능성에 기반하여 비행이 수행될 수 있는 시간 윈도우(즉, 비행이 이륙할 수 있는 시간)를 수정할 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 예에서, 비행 계획의 우선순위에 따라, 비행 계획을 수정하는 대신에, 시스템은, (예컨대, 통신 네트워크 내의 다른 비행 계획을 그의 우선순위에 기반하여 변경 또는 취소하고, 그 비행 계획이 변경 또는 취소되었다는 것을 그 비행과 연관된 사용자에게 경고함으로써) 비행 계획을 지원하기 위한 통신 네트워크의 능력을 수정할 수 있다. 예를 들면, 비행 계획이 (예를 들면, 의료 비행을 위해) 높은 우선순위를 갖는 사용자에 의해 시스템에 제출되는 경우, 하나 이상의 예에서, 시스템은, 우선순위 비행에 대한 제출된 비행 계획에서 제안된 비행 동안 우선순위 비행에 대한 RF 채널 이용가능성을 보장하기 위해 다른 더 낮은 우선순위 비행들의 비행 계획들을 수정 또는 취소할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 일단 단계(506)에서 승인 요청이 송신되었으면, 프로세스(500)는 단계(508)로 이동할 수 있으며, 여기서, 규제 기관으로부터의 승인이 수신될 수 있다. 부가적으로, 단계(508)에서, 일단 승인이 수신되었으면, 시스템(즉, 디지털 트윈(304))은 원래 비행에 할당되고 규제 기관에 의해 승인된 채널 또는 채널들을 예비할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 일단 단계(508)에서 채널이 예비되었으면, 프로세스(500)는 단계(510)로 이동할 수 있으며, 여기서, 예비된 채널은 비행 계획이 실행될 때 사용하기 위해 파일럿 및 항공기에 배정된다.

도 3을 다시 참조하면, 그리고 위에 설명된 바와 같이, 디지털 트윈(304)은 비행이 발생하기 전에 비행에 대해 스펙트럼을 할당하고 동작들을 계획하는 것을 담당할 수 있다. 그러나, 통신 채널의 실제 동작들은 별개의 스펙트럼 관리 시스템(322)에 의해 취급될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 디지털 트윈(304) 및 스펙트럼 관리 시스템(304)은 단일 시스템으로서 구현될 수 있다. 대안적으로, 디지털 트윈(304) 및 스펙트럼 관리 시스템(322)은 별개의 시스템들로서 구현될 수 있다. 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(322)은 주어진 통신 네트워크에서 동작하고 있는 통신 링크들 전부를 관리하는 것을 담당할 수 있다. 스펙트럼 관리 시스템(322)은 실시간으로 동작하고 있고 다수의 통신 링크에 영향을 미칠 수 있는 결정들을 행해야 하기 때문에, 하나 이상의 예에서, 디지털 트윈(304)의 동작들이 스펙트럼 관리 시스템(322)이 그의 동작들을 수행하는 속도에 영향을 주지 않도록 디지털 트윈(304) 및 스펙트럼 관리 시스템(322)을 별개의 시스템들 상에 구현하는 것이 유리할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 그리고 아래에서 설명되는 바와 같이, 스펙트럼 관리(322)는, 주어진 공중 대 지상 통신 네트워크 내의 모든 비행들에 대한 통신 링크들을 구현 및 관리하는 것을 담당할 수 있다. 그에 따라, 일단 스펙트럼 요청들이 디지털 트윈(304)에 의해 확인되면, 할당된 채널 또는 채널들로의 통신 채널의 실행 및 배정은 스펙트럼 관리 시스템(322) 상에서 수행될 수 있다. 도 5의 예를 다시 참조하면, 일단 단계(510)에서 채널 또는 채널들이 디지털 트윈(304)에 의해 조작자에게 배정되었으면, 프로세스(500)는 단계(510)로 이동할 수 있으며, 여기서, 채널 할당 및 채널에 관한 다른 부가적인 정보가 비행 동안의 구현을 위해 스펙트럼 관리 시스템(322)에 전송될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 부가적인 정보는, 스펙트럼 관리 시스템(322)에 의해 예측될 통신 채널에 관한 다른 파라미터들, 이를테면, 변조 방식, 오류 정정 코드들 등을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 디지털 트윈(304)이 부가적인 정보를 송신하기보다는, 스펙트럼 관리 시스템(322) 그 자체가, 비행 동안 주어진 통신을 설정하는 데 필요한 부가적인 정보를 결정할 수 있다.

위에 설명된 바와 같이, 스펙트럼 관리 시스템(322)은, 주어진 통신 네트워크에서 파일럿들(302)과 비행(336) 사이의 통신 채널들 전부를 구현하는 것을 담당할 수 있을 뿐만 아니라, 비행 동안 링크들이 그들의 요건들에 따라 동작하고 있는 것을 보장하기 위해 링크들을 실시간으로 모니터링하는 것을 또한 담당할 수 있다. 그의 구현 및 모니터링 작업들을 수행하기 위해, 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(322)은 도 1 내지 도 2와 관련하여 위에서 설명된 기지국 제어기(324)를 통해 통신 네트워크의 기지국들(326) 각각과 통신할 수 있다. 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 네트워크 내의 각각의 기지국은, 항공기(336)가 기지국의 통달범위 영역을 통행함에 따라 통신 링크들을 실시간으로 셋업하고 모니터링함에 있어서 스펙트럼 관리 시스템(322)을 돕기 위한 하나 이상의 컴포넌트 및 툴을 포함할 수 있다. 기지국 제어기(324)는, 스펙트럼 관리 시스템이 셋업 및 유지의 책임을 맡고 있는 통신 링크들을 구현 및 모니터링하는 데 필요한 컴포넌트들 및 툴들, 이를테면, 주어진 기지국의 RF 환경을 모니터링하는 데 사용되는 하나 이상의 안테나 요소 및 툴에 액세스하기 위해 기지국 제어기에 통신가능하게 결합될 수 있다.

본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(322)은 통신 네트워크 내의 각각의 기지국(326)에 위치된 스펙트럼 모니터링 디바이스(328)에 액세스하고 그를 제어할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 모니터링 디바이스는, 집합적으로 기지국(326)의 RF 환경을 모니터링하도록 구성되는 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예컨대, 안테나들 및 센서들)를 포함할 수 있다. 스펙트럼 모니터링 디바이스는 통신 네트워크 내의 각각의 그리고 모든 각각의 기지국에 위치될 수 있고, 간섭에 대해 기지국의 활성 RF 환경을 지속적으로 측정하도록 구성될 수 있다.

도 6은 본 개시내용의 예들에 따른 예시적인 스펙트럼 모니터링 디바이스를 예시한다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 모니터링 디바이스(604)는, 스펙트럼 관리 시스템에 의해 관리되는 지오펜스들을 자동으로 그리고 실시간으로 업데이트하기 위해 스펙트럼에 관한 정보를 디지털 트윈 및 스펙트럼 관리 업데이트들에 통신할 수 있는 기지국 제어기(324)에서 구현될 수 있다. 기지국 제어기(324)는, 스펙트럼 모니터링 디바이스가 기지국의 RF 환경을 모니터링하기 위해 사용하는 센서들의 역할을 할 수 있는 하나 이상의 타워 장착 모니터링 안테나(602)에 (예컨대, 동축 연결에 의해) 통신가능하게 결합될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 안테나들(602)은 위성 상에 장착될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 모니터링 디바이스(604)는, 모니터링 안테나들(602)에 의해 수신된 RF 신호들을 수신 및 처리하도록 구성될 수 있는 소프트웨어 정의 수신기(606)를 포함할 수 있다. 소프트웨어 정의 수신기는, 기지국의 RF 환경을 모니터링하는 데 요구되는 분석을 수행하기 위해 스펙트럼 모니터링 디바이스(604)의 하나 이상의 컴포넌트에 의해 사용될 수 있다.

원치 않는 RF 신호들을 검출하는 것에 부가하여, 스펙트럼 모니터링 디바이스(604)는, 원치 않는 신호의 정확한 전력 및 방향을 검출할 수 있는 방향/전력 검출 컴포넌트(612)를 포함할 수 있다. 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 기지국은, 원치 않고 잠재적으로 간섭하는 RF 신호들을 최소화하거나 제거하기 위해 활용될 수 있는 빔 조향 안테나를 포함할 수 있다. 그에 따라, 방향/전력 검출 컴포넌트(612)는 원치 않는 신호가 어떤 전력 및 방향으로 오는지를 결정하는 데 사용될 수 있고, 원치 않는 신호를 무효화하거나 최소화하기 위해 빔 조향 안테나를 사용할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 빔 조향 안테나는, 각각의 개별 트래픽/리소스 채널에 대한 개별 라디오 주파수 프론트 엔드로 구성될 수 있다. 라디오 주파수 프론트 엔드들은, 라디오 성능을 개선하고, 잡음을 감소시키고, 라디오 링크 성능 또는 시스템 용량을 증가시키고, 부가적인 전력 관리 능력들을 제공하기 위해 안테나로부터의 전력을 요망되는 또는 요망되지 않는 표적을 향해 동적으로 또는 직접 조정할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 방향/전력 검출 컴포넌트(612) 및 빔 조향 안테나는 위성 상에 장착될 수 있다.

하나 이상의 예에서, 스펙트럼 모니터링 디바이스(604)는 RF 시그니처 데이터베이스(614)를 포함할 수 있다. RF 시그니처 데이터베이스(614)는, 스펙트럼 모니터링 디바이스가 임의의 식별된 원치 않는 RF 신호들을 식별을 위해 알려져 있는 RF 시그니처의 데이터베이스에 대하여 비교하는 것을 허용할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 원치 않는 간섭자(이를테면, 허가 없이 스펙트럼을 사용하고 있는 악의적인 사용자)의 RF 시그니처가 RF 시그니처 데이터베이스를 사용하여 식별될 수 있는 경우, 그 사건은 악의적인 사용자에 대한 잠재적인 동작을 위해 규제 기관에 보고될 수 있다.

하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(322)은, 각각의 통신 링크가 그의 요망되는 성능 레벨로 수행하는 것을 보장하도록 하나 이상의 통신 채널들을 그의 책임 면에서 조정하기 위해 스펙트럼 모니터링 디바이스(604)에 의해 생성된 데이터를 활용할 수 있다. 도 3을 다시 참조하면, 기지국(326)은, 기지국 통달범위 영역으로부터의 원치 않는 RF 신호들을 완화하거나 제거하도록 구성된 하나 이상의 빔 조향 안테나 컴포넌트(330)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, RF 간섭은 인접한 공중 공간을 통해 비행하는 고고도 항공기와 같은 알려져 있는 간섭 소스로부터, 또는 허가 없이 RF 스펙트럼을 사용하고 있는 악의적인 사용자와 같은 비협조적 소스로부터 올 수 있다. 이러한 유형들의 간섭들에 대한 방어로서, 하나 이상의 예에서, 기지국(326)은, 간섭자에서 널을 겨냥하고, 간섭자가 기지국에서 동작하고 있는 항공기에 야기하고 있을 수 있는 간섭을 제거하거나 실질적으로 감소시키도록 작동할 수 있는 빔/널 형성 조향 안테나(330)를 포함할 수 있다.

도 7은 본 개시내용의 예들에 따른 예시적인 빔 조향 안테나 시스템을 예시한다. 도 7은 시스템의 특징들을 더 양호하게 예시하기 위해 통신 네트워크(700)의 맥락에서 예시적인 빔 조향 안테나 시스템을 예시한다. 하나 이상의 예에서, 통신 네트워크(700)는 2개의 별개의 기지국(708) 및 기지국(704)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 기지국(708)은, 기지국(708)의 통달범위 영역을 통행하는 항공기(706)에 요망되는 신호(714)를 송신할 수 있다. 도 7의 예에서, 기지국(708)은 459.825 MHz의 RF 신호를 송신하는 것으로 예시된다. 하나 이상의 예에서, 항공기(706)는 도면에 도시된 바와 같이 25,000 피트의 고도에서 비행하고 있을 수 있다.

하나 이상의 예에서, 통신 시스템(700)은 또한, 기지국(708)의 통달범위 영역에 인접한 통달범위 영역에서 동작하고 있는 기지국(704)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 기지국(704)은, 항공기(706)가 기지국(708)의 통달범위 영역에서 송신하는 것과 동일한 시간에 그 자신의 통달범위 영역을 통행하는 항공기(702)에 요망되는 신호(712)를 송신할 수 있다. 도 7의 예에서, 항공기(702)는 1,200 피트에서 비행하고 있고 459.825 MHz에 중심을 둔 RF 채널을 사용하여 기지국(704)과 통신하고 있는 것으로 도시되어 있으며, 이는, 항공기(706)가 그의 대응하는 기지국(708)과 통신하기 위해 사용하고 있는 주파수와 동일하다.

도 7에 도시된 바와 같이, 항공기(706)가 항공기(702)와 상이한 기지국에서 동작하고 있지만, 기지국(708)과의 그의 통신은 항공기(702)와 그의 기지국(702)의 통신들과의 간섭을 유발할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 그 항공기의 비교적 높은 고도 때문에, 기지국(708)의 요망되는 신호(714)(항공기(706)를 향해 지향됨)는 기지국(704)에 의해 요망되지 않는 신호(710)의 형태로 보일 수 있다. 기지국(708)과 항공기(706) 사이의 통신에 의해 야기되는 바와 같은 요망되지 않는 신호(710)는 항공기(702)와 기지국(704) 사이의 신호(712)와 동일한 주파수인 459.825 MHz에 있을 수 있다. 그에 따라, 요망되지 않는 신호(710)는 요망되는 신호(712)에 간섭을 야기할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 도 6과 관련하여 위에 설명된 스펙트럼 모니터링 디바이스뿐만 아니라 기지국 링크 모니터링 툴(아래에서 상세히 설명됨)을 사용하여, 네트워크 상의 모든 알려져 있는 항공 라디오들에 대한 스펙트럼 관리 시스템(322) 지식은, 알려져 있는 또는 알려져 있지 않은 요망되지 않는 신호(710)의 존재를 검증 또는 검출하고 기지국(704)의 타워에 장착되는 빔/널 형성 조향 안테나(716)를 활용하여 항공기(702)의 RF 스펙트럼 환경으로부터 요망되지 않는 신호(710)를 실질적으로 감소시키거나 제거할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 빔/널 형성 조향 안테나(716)는 위성 상에 장착될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 빔/널 형성 조향 안테나(716)는 요망되지 않는 신호의 방향으로 겨냥될 수 있는 조향가능 안테나로서 구성될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 빔/널 형성 조향 안테나(716)는, RF 에너지를 특정한 요망되는 방향으로 송신하도록 구성될 수 있는 빔 형성 기능성을 갖는 위상 어레이(phased array) 안테나로서 구현될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 빔의 방향은 기지국(704)에 연결된 기지국 제어기에 의해 또는 스펙트럼 관리 시스템(322)에 의해 직접 제어될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 빔/널 형성 조향 안테나(716)가 위성 상에 장착되는 경우, 기지국 제어기는 안테나를 제어하여 안테나로 하여금 빔의 방향을 제어하게 하기 위해 위성과 통신할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(322)이 네트워크 내의 특정 기지국에서 요망되지 않는 신호를 검출하는 경우, 스펙트럼 관리 시스템(322)은 스펙트럼 모니터링 디바이스를 사용하여 (예를 들면, 방향/전력 검출 컴포넌트(612)를 사용함으로써) 신호의 방향뿐만 아니라 신호의 전력을 결정할 수 있다. 일단 스펙트럼 관리 시스템(322)이 요망되지 않는 신호의 전력 및 방향을 결정했으면, 그 스펙트럼 관리 시스템은 빔 조향 안테나(716)를 제어하여 요망되지 않는 신호의 방향으로 널을 형성할 수 있고, 연속적 잡음 소거 및 다중 사용자 검출과 같은 잡음 소거 기법들의 도입과 함께, 기지국(704)의 RF 통달범위 영역에서 요망되지 않는 신호의 영향을 실질적으로 감소시킬 수 있다. 하나 이상의 예에서, 빔은, RF 에너지를 특정된 방향으로 송신하여 원하는 요망되는 표적과 요망되지 않는 표적 사이의 잡음을 소거하도록 구성될 수 있다.

도 3을 다시 참조하면, 스펙트럼 모니터링 디바이스(328) 및 빔/널 형성 조향 안테나(330)에 부가하여, 하나 이상의 예에서, 기지국(326)은 기지국 링크 모니터링 기능성(332)을 포함한다. 하나 이상의 예에서, 기지국 링크 모니터링 기능성(332)은, 기지국(326)에 있는 스펙트럼 관리 시스템(322)에 의해 배정되는 개별 링크들 각각을 모니터링한다. 한편, 스펙트럼 모니터링 기능성(328)은 기지국(326)의 모든 활성 라디오 링크들을 개별적으로 모니터링하도록 구성되고, 항공기 및 조작자에 의한 개별 링크 예측 성능 및 활용을 필요에 따라 검증 및 조정하기 위해 스펙트럼 관리 시스템(322)을 실시간으로 업데이트할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(322)이 네트워크 내의 모든 통신 링크들의 조건들 또는 간섭을 검출하는 경우, 그 스펙트럼 관리 시스템은, 동적 링크 예산을 조정하고 빔/널 형성 조향 안테나 능력들을 구현하는 동적 RF 통달범위 예측들을 업데이트하여 검출된 간섭 소스에 널을 적용함으로써 임의의 성능 저하를 완화하고, 임의의 통달범위 변경을 조작자에게 통지하도록 작동할 수 있다. 그러나, 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(322)이 위에서 설명된 기법들을 통해 상황을 완화할 수 없는 경우, 스펙트럼 관리 시스템(322)은, 사용하기에 더 유리한 통신 채널을 찾기 위해 네트워크 내의 개별 항공기의 RF 스펙트럼 채널 할당을 변경할 수 있다. 그에 따라, 하나 이상의 예에서, 기지국은, 서비스 문제들을 경험하고 있고 그들의 주파수를 변경할 필요가 있을 수 있는 비행 상태의 항공기에 할당하도록 시스템에 의해 예비되는 하나 이상의 서브-채널 및 리소스 블록(334)을 포함할 수 있다.

도 4a와 관련하여 위에 설명된 바와 같이, 트래픽 채널 풀(314) 내의 하나 이상의 채널은 응급 목적들을 위해 예비될 수 있다. 스펙트럼 관리 시스템(322)에 의해 제어되는 기지국(326)은, 원래 할당된 통신 링크가 실패하거나 수용가능하지 않은 서비스 품질을 갖는 경우에 그러한 채널들을 비행 도중에 항공기에 할당할 목적으로 이러한 예비된 채널들에 액세스할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 기지국 제어기(324)는 또한, 일단 비행이 항공 중에 있으면 링크를 동작시키도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 기지국 제어기(324)는, 통신 네트워크 내의 각각의 그리고 모든 각각의 항공기에 품질 RF 통신 링크가 제공되는 것을 보장하도록 비행 동안 작동할 수 있다. 그에 따라, 파일럿이 이륙하여 그들의 비행 계획을 실행할 준비가 될 때, 하나 이상의 예에서, 기지국 제어기(324)는 스펙트럼 관리 시스템(322)에 의해 그에 제공된 파라미터들을 사용하여 비행의 지속기간 동안 통신 링크를 구현 및 관리할 수 있다. 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템(322)은 (기지국 제어기(324)로부터의 데이터를 사용하여) 비행이 발생하고 있을 때 비행을 추적할 수 있고 사용자에 의해 제출된 비행 계획을 실제 비행과 비교할 수 있다. 일단 비행이 종결되었으면, 하나 이상의 예에서, 스펙트럼 관리 시스템은, 네트워크로부터 항공기의 항공 라디오를 등록해제하고 할당된 RF 스펙트럼 채널을 트래픽 채널 풀(314)에 반환함으로써, 링크가 더 이상 필요하지 않을 때 기지국 제어기에 통지할 수 있다.

도 8은 본 개시내용의 예에 따른, 지상 대 공중 통신 네트워크들의 RF 스펙트럼 관리를 위한 예시적인 비행 상태 프로세스를 예시한다. 하나 이상의 예에서, 도 8의 프로세스(800)는 단계(802)에서 시작될 수 있으며, 여기서, 비행에 관한 채널 정보가 기지국 제어기(324)에서 스펙트럼 관리 시스템(322)으로부터 수신된다. 위에 논의된 바와 같이, 도 3의 디지털 트윈(304)은, 파일럿으로부터 비행 계획 및 다른 데이터를 입수하고 제공된 정보에 기반하여 트래픽 채널 풀(314)에 대한 RF 스펙트럼 채널 또는 채널들을 할당하도록 구성될 수 있다. 일단 그러한 채널이 할당되고 그 채널에 관한 다른 파라미터들이 결정되었으면, 디지털 트윈(304)은 그 정보를 송신할 수 있고, 그 정보는 이어서, 단계(802)에서, 스펙트럼 관리 시스템(322)에 의해 수신되고 기지국 제어기(324)에 송신된다. 스펙트럼 관리 시스템(322)으로부터 기지국 제어기(324)로 제공되는 정보는, 비행(336)이 파일럿(302)에 의해 실행되는 시간에 특정 비행에 대한 통신 채널들을 프로비저닝하기 위한 방식에 관해 기지국 제어기(324)에 알릴 수 있다.

비행이 그의 비행 계획에 따라 시작할 준비가 될 때, 하나 이상의 예에서, 프로세스(800)는 단계(804)로 이동할 수 있으며, 여기서, 기지국 제어기(324)는 (디지털 트윈(304)에 의해 생성된) 스펙트럼 관리 시스템(322)에 의해 송신된 통신 링크 파라미터들을 사용하여 (빔 형성 안테나를 사용하여) 통신 링크를 생성한다. 하나 이상의 예에서, 통신 링크를 생성하는 것은, (비행이 있을) 적절한 방향으로 안테나들을 겨냥하는 것, 할당된 RF 스펙트럼 채널에 기반하여 기지국들에서 신호들을 송신 및 수신하기 위한 적절한 RF 주파수들을 설정하는 것, 및 임의의 다른 파라미터들, 이를테면, 변조 방식 및 순방향 오류 정정 코드를 적용하는 것을 포함할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 일단 단계(804)에서 링크가 생성되었고 비행이 진행 중이고 통신 링크를 활용하고 있으면, 프로세스(800)는 단계(806)로 이동할 수 있으며, 여기서, 통신들은 기지국(326)에 연결되는 기지국 제어기(324)에 의해 모니터링된다. 하나 이상의 예에서, 통신 링크를 모니터링하는 것은, 위에 설명된 바와 같이, 스펙트럼 모니터 디바이스(328) 및/또는 기지국 링크 모니터링 툴(332)을 사용하여 기지국의 스펙트럼 환경을 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 단계(804)에서, 프로세스(800)는, 링크의 요건들이 항상 충족되고 있는 것을 보장하기 위해 링크를 모니터링할 수 있다. 단계(804)에서 링크를 모니터링하는 것의 일부로서, 스펙트럼 관리 시스템(322)은, 실시간 동적 링크 예산뿐만 아니라 비행을 위한 통달범위 및 간섭 애플리케이션들을 업데이트함으로써 기지국과 연관된 통달범위 영역들의 하나 이상의 지오펜스를 생성, 유지, 및 업데이트할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 동적 링크 예산은 디지털 트윈에 의해 유지되는 동적 링크 예산과 동일한 파라미터들을 포함할 수 있지만, 향후의 링크 성능을 예측하도록 기능하기보다는, 스펙트럼 관리 시스템에 의해 유지되는 동적 링크 예산은 비행 동안 링크 성능을 모니터링하기 위해 실시간으로 업데이트될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 동적 링크 예산은 스펙트럼 모니터링 디바이스(328) 및 기지국 링크 모니터링 툴(332)에 제공된 정보를 사용하여 업데이트될 수 있다.

일단 단계(806)에서 모니터링이 시작되면, 프로세스(800)는 단계(808)로 이동할 수 있으며, 여기서, 통신 링크가 간섭받고 있는지 여부에 관한 결정이 이루어진다. 하나 이상의 예에서, 간섭은 동적 링크 예산에 대한 변경들에 의해 또는 스펙트럼 모니터링 디바이스(329) 및/또는 링크 모니터링 툴(332)로부터 직접 검출될 수 있다. 하나 이상의 예에서, 단계(808)에서 간섭이 검출되지 않은 경우, 프로세스(800)는 다시 단계(806)로 복귀할 수 있으며, 여기서, 통신 링크가 간섭에 대해 추가로 모니터링된다. 그러나, 단계(808)에서 간섭이 검출되는 경우, 프로세스(800)는 단계(810)로 이동할 수 있으며, 여기서, 스펙트럼 관리 시스템 또는 기지국 제어기는 간섭을 완화하려고 시도한다. 하나 이상의 예에서, 간섭을 완화하는 것은, 동적 링크 예산을 포함하는 지오펜스를 조정하는 것, 트래픽 채널들을 변경하는 것, 및/또는 이용가능한 지오펜싱된 서비스 영역을 파일럿에게 통지하는 것을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 간섭은 도 7과 관련하여 위에서 설명된 빔 조향 안테나를 시용하여, 간섭자의 방향 및 주파수로 널 신호를 인가하여 비행의 통신 링크에 대한 그의 영향을 완화하려고 시도함으로써 완화될 수 있다.

하나 이상의 예에서, 그리고 단계(810)에서 완화가 적용된 후에, 프로세스(800)는 단계(812)로 이동할 수 있으며, 여기서, 단계(810)에서 완화를 촉구한 문제가 문제를 해결했는지 여부에 관한 결정이 이루어진다. 본 개시내용의 하나 이상의 예에서, 문제가 해결되었는지 여부를 결정하는 것은, 통신 링크가 이제 그의 요건들에 따라 동작하고 있는지를 알기 위해 (완화에 응답하여 업데이트된 바와 같은) 동적 링크 예산을 검토하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 단계(812)에서 결정되는 바와 같이 문제가 해결된 경우, 프로세스(800)는 다시 단계(806)로 복귀할 수 있으며, 여기서, 링크가 추가로 모니터링된다.

그러나, 단계(812)에서 결정되는 바와 같이 문제가 해결되지 않은 경우, 프로세스(800)는 단계(814)로 이동할 수 있으며, 여기서, 스펙트럼 관리 시스템(322)은, 예를 들면, 트래픽 채널 풀로부터의 예비된 채널들 중 하나를 비행에 할당함으로써 비행에 할당된 채널을 변경할 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, 응급 용도들을 위해 트래픽 채널 풀로부터 예비된 채널들은, 비행에 대한 할당된 채널이 더 이상 서비스가능하지 않은 상황들에서, 또는 그 비행이 원래 할당받은 채널이 전체 비행에 대해 이용가능하지 않을 수 있도록 비행 계획이 (예컨대, 비행이 얼마나 오래 공중에 있을지를 변경함으로써) 변경되는 상황들에서 사용될 수 있다. 그에 따라, 하나 이상의 예에서, 단계(814)에서, 프로세스(800)는, 여전히 신뢰가능하고 지속적인 채널을 비행에 제공하려는 시도로, 비행의 할당된 채널을 예비된 채널로 변경할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 단계(814)에서 채널을 변경하는 프로세스의 일부로서, 스펙트럼 관리 시스템(322)은 파일럿뿐만 아니라 항공기에 변경에 관해 알릴 수 있다.

위에 설명된 바와 같이, 스펙트럼 관리 시스템(322)은 비행 지속기간 동안 통신 링크를 셋업 및 모니터링할 수 있고, 비행 동안 신뢰가능하고 지속적인 통신 링크가 위협을 받게 되면 동작을 취하는 능력을 갖는다. 디지털 트윈(304)과 함께, 전체 시스템은, 비행을 위한 통신 채널을 계획하고, 비행을 위한 통신을 구현하고, 비행 동안 비행의 통신 링크들에 대한 문제들에 응답할 수 있다.

위에 설명된 바와 같이, 스펙트럼 관리 시스템(322)은, 특정 비행 계획을 서비스하기 위한 통달범위 요건들을 해결하도록 효율적으로 작동하는 네트워크들의 네트워크를 형성하기 위해 다른 스펙트럼 관리 시스템들과 상호작용할 수 있다. 네트워크들의 네트워크는, 단일 스펙트럼 관리 시스템이 요청된 비행 계획의 요구를 충족시킬 수 없을 때 하나 이상의 무선 네트워크 운영자로부터의 통달범위를 조정할 수 있다. 네트워크들의 네트워크는 또한, 더 큰 지리적 영역에 걸쳐 더 신뢰가능한 네트워크 연결을 제공하기 위해서 비행 동안 최상의 무선 연결성이 활용되는 것을 허용하도록 다수의 스펙트럼 관리 시스템들을 조정할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 본 개시내용의 예들에 따른 네트워크들의 네트워크를 위한 예시적인 시스템을 예시한다. 네트워크들의 네트워크(900)는 하나 이상의 무선 네트워크 운영자(902)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 하나 이상의 무선 네트워크 운영자(902)의 각각의 네트워크는 위의 설명들에 따라 동작하는 디지털 트윈을 갖는 스펙트럼 관리 시스템을 포함할 수 있다.

네트워크들의 네트워크(900)는 파일럿(904)을 포함할 수 있다. 파일럿(904)은 도 3에 도시된 파일럿(304)의 예일 수 있다. 파일럿(904)은 네트워크들의 네트워크(900)에 입력들을 제공할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 파일럿(904)은, 비행 계획들을 제출하고, 항공기들 및 라디오들을 구성하고/거나, 처리량 요건들을 입력할 수 있다. 파일럿(904)으로부터의 입력은 무선 네트워크 운영자들(902)의 통신 채널들을 구현하기 위해 공중 공간 통합기(906)에 의해 사용될 수 있다.

하나 이상의 예에서, 다수의 무선 네트워크 운영자들(902)의 조정은 공중 공간 통합기(906)에 의해 수행될 수 있다. 공중 공간 통합기(906)는, 특정 스펙트럼 관리 시스템으로 하나의 특정 무선 서비스와의 통달범위가 요청된 비행 계획의 요구를 충족시킬 수 없을 때 비행 계획의 통달범위 요건들을 해결하기 위해 다수의 무선 네트워크 운영자들(902)이 함께 효율적으로 작업할 수 있게 할 수 있다.

하나 이상의 예에서, 공중 공간 통합기(906)는 전역적 이해 관계자들(910)로부터의 정보를 포함할 수 있다. 전역적 이해 관계자들(910)은, 공중 트래픽 제어부들, NASA, 국가 규제자들, 군용 비행 운영자들, 항공우주 통합기들, 날씨 서비스들, EASA, 및 무인 트래픽 관리 시스템들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예에서, 공중 공간 통합기(906)는 국가들의 민간 공중 공간(908)과 관련된 규칙들을 포함할 수 있다. 공중 공간 통합기(906)는, 전역적 산업 이해 관계자(910) 및 민간 공중 공간(908)으로부터의 통합된 정보를 사용하여 항공기들에 대한 물리적 공간을 할당할 뿐만 아니라, 무선 네트워크 운영자들(902)이, 그들의 스펙트럼 관리 시스템들을 이용하여, 제출된 비행 계획들에 기반한 예측가능한 비행 성능들을 보장하는 것을 도울 수 있다.

도 10은 일부 실시예들에 따른 컴퓨팅 시스템(1000)의 예를 예시하며, 시스템(1000)은 클라이언트 또는 서버일 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 시스템(1000)은, 개인용 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, 폰 또는 태블릿과 같은 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스(휴대용 전자 장치), 또는 전용 디바이스와 같은 임의의 적합한 유형의 프로세서 기반 시스템일 수 있다. 시스템(1000)은, 예컨대, 입력 디바이스(1020), 출력 디바이스(1030), 하나 이상의 프로세서(1010), 저장소(1040), 및 통신 디바이스(1060) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 입력 디바이스(1020) 및 출력 디바이스(1030)는 일반적으로 위에 설명된 것들에 대응할 수 있고, 컴퓨터에 연결가능하거나 그와 통합될 수 있다.

입력 디바이스(1020)는 입력을 제공하는 임의의 적합한 디바이스, 이를테면, 터치 스크린, 키보드 또는 키패드, 마우스, 가상/증강 현실 시스템의 제스처 인식 컴포넌트, 또는 음성-인식 디바이스일 수 있다. 출력 디바이스(1030)는 출력을 제공하는 임의의 적합한 디바이스, 이를테면, 디스플레이, 터치 스크린, 햅틱 디바이스, 가상/증강 현실 디스플레이, 또는 스피커일 수 있거나 그를 포함할 수 있다.

저장소(1040)는 저장소를 제공하는 임의의 적합한 디바이스, 이를테면, RAM, 캐시, 하드 드라이브, 착탈식 저장 디스크, 또는 다른 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 전기, 자기, 또는 광학 메모리일 수 있다. 통신 디바이스(1060)는 네트워크를 통해 신호들을 송신 및 수신하는 것이 가능한 임의의 적합한 디바이스, 이를테면 네트워크 인터페이스 칩 또는 디바이스를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)의 컴포넌트들은 임의의 적합한 방식으로, 이를테면, 물리적 버스를 통해 또는 무선으로 연결될 수 있다.

프로세서(들)(1010)는, 중앙 처리 유닛(CPU), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA), 및 주문형 집적 회로(ASIC) 중 임의의 것 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 적합한 프로세서 또는 프로세서들의 조합일 수 있다. 저장소(1040)에 저장되고 하나 이상의 프로세서(1010)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어(1050)는, 예컨대, (예컨대, 위에 설명된 바와 같은 디바이스들에서 구현되는 바와 같은) 본 개시내용의 기능성 또는 기능성의 부분들을 구현하는 프로그래밍을 포함할 수 있다.

소프트웨어(1050)는 또한, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 소프트웨어와 연관된 명령어들을 페치(fetch)하고 명령어들을 실행할 수 있는, 위에 설명된 것들과 같은 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 임의의 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에 저장되고/거나 전송될 수 있다. 본 개시내용의 맥락에서, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 프로그래밍을 포함하거나 저장할 수 있는 임의의 매체, 이를테면 저장소(1040)일 수 있다.

소프트웨어(1050)는 또한, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 소프트웨어와 연관된 명령어들을 페치하고 명령어들을 실행할 수 있는, 위에 설명된 것들과 같은 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 임의의 전송 매체 내에 전파될 수 있다. 본 개시내용의 맥락에서, 전송 매체는, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 프로그래밍을 통신, 전파, 또는 전송할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 전송 컴퓨터 판독가능 매체는, 전자, 자기, 광학, 전자기, 또는 적외선 유선 또는 무선 전파 매체를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

시스템(1000)은, 임의의 적합한 유형의 상호연결된 통신 시스템일 수 있는 네트워크에 연결될 수 있다. 네트워크는 임의의 적합한 통신 프로토콜을 구현할 수 있고 임의의 적합한 보안 프로토콜에 의해 보안될 수 있다. 네트워크는, 네트워크 신호들의 송신 및 수신을 구현할 수 있는 임의의 적합한 배열의 네트워크 링크들, 이를테면, 무선 네트워크 연결, T1 또는 T3 라인들, 케이블 네트워크들, DSL, 또는 텔레폰 라인들을 포함할 수 있다.

시스템(1000)은 네트워크 상에서 동작하기에 적합한 임의의 운영 체제를 구현할 수 있다. 소프트웨어(1050)는, C, C++, 자바, 또는 파이썬(Python)과 같은 임의의 적합한 프로그래밍 언어로 작성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 본 개시내용의 기능성을 구현하는 애플리케이션 소프트웨어는, 예컨대, 상이한 구성으로, 이를테면, 이를테면, 클라이언트/서버 배열에서 또는 웹 브라우저를 통해 웹 기반 애플리케이션 또는 웹 서비스로서 배포될 수 있다.

설명의 목적을 위해, 전술한 설명은 특정 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 위의 예시적인 논의들은 포괄적인 것으로 또는 본 발명을 개시된 정확한 형태들로 제한하도록 의도되지 않는다. 위의 교시들을 고려하여 많은 수정들 및 변형들이 가능하다. 실시예들은 기법들의 원리들 및 그들의 실제 응용들을 가장 양호하게 설명하기 위해 선택되고 설명되었다. 그에 의해, 관련 기술분야의 통상의 기술자들은 고려되는 특정 용도에 적합한 바와 같은 다양한 수정들과 함께 기법들 및 다양한 실시예들을 가장 양호하게 활용하는 것이 가능해진다. 명확성 및 간결한 설명의 목적을 위해, 특징들은 동일한 또는 별개의 실시예들의 일부로서 본원에서 설명되지만; 본 개시내용의 범위는 설명된 특징들 전부 또는 그 중 일부의 조합들을 갖는 실시예들을 포함한다는 것이 인식될 것이다.

본 개시내용 및 예들이 첨부된 도면들을 참조하여 완전히 설명되었지만, 다양한 변경들 및 수정들이 관련 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백해질 것임이 유의되어야 한다. 그러한 변경들 및 수정들은 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은 본 개시내용 및 예들의 범위 내에 포함되는 것으로서 이해되어야 한다. 마지막으로, 본 출원에서 참조되는 특허들 및 공보들의 전체 개시내용은 이로써 인용에 의해 본원에 포함된다.

Claims (42)

1. 공중 대 지상 통신 네트워크에서 라디오 주파수(RF) 스펙트럼 트래픽 리소스들을 할당하기 위한 방법으로서,
   사용자로부터 비행 계획을 수신하는 단계 ― 상기 비행 계획은, 상기 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 비행할 비행에 대한 타이밍, 위치 및 고도 정보를 포함함 ―;
   상기 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 통신 채널 이용가능성을 결정하는 단계 ― 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 통신 채널 이용가능성을 결정하는 단계는,
   상기 수신된 비행 계획에 기반하여 트래픽 리소스 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 선택하는 단계, 및
   상기 수신된 비행 계획 및 상기 트래픽 리소스 풀로부터의 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스에 기반하여 상기 통신 네트워크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 단계를 포함함 ―; 및
   상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재하지 않는다고 결정되는 경우, 상기 수신된 비행 계획에 대한 상기 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 예비하는 단계
   를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 비행 계획은, 상기 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 정보를 포함하고, 상기 방법은, 상기 비행 계획을 수행하는 항공기의 상기 라디오 구성에 관한 수신된 정보에 기반하여 상기 항공기의 처리량 요건을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 통신 채널 이용가능성을 결정하는 단계는,
   상기 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 단계 ― 각각의 동적 링크 예산은, 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 통신 링크의 RF 스펙트럼 이용가능성을 결정하도록 구성됨 ―;
   상기 동적 링크 예산에 기반하여 하나 이상의 지오펜스(geofence)를 생성하는 단계; 및
   상기 사용자로부터의 상기 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 항공기가 비행할 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에 대응하는 동적 링크 예산들에 기반하여 RF 스펙트럼 이용가능성을 결정하는 단계
   를 포함하는, 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 단계는, 상기 하나 이상의 동적 링크 예산의 하나 이상의 파라미터를 채우기 위해 동적 RF 통달범위 예측 툴을 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 트래픽 리소스 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 선택하는 단계는, 상기 비행의 처리량 요건에 기반하여 상기 비행에 배정할 RF 스펙트럼 트래픽 리소스들의 수를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 트래픽 리소스 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 선택하는 단계는, 상기 트래픽 리소스 풀 내의 이용가능한 RF 스펙트럼 트래픽 리소스들로부터 결정된 수의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스들을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널 리소스는 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 포함하고, 상기 트래픽 채널 풀로부터의 상기 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널의 각각의 RF 스펙트럼 채널은 복수의 시간 슬롯들을 포함하며, 상기 복수의 시간 슬롯들은, 복수의 항공기 각각이 상기 복수의 항공기의 개개의 시간 슬롯 동안 상기 RF 스펙트럼 채널을 사용하여 통신하도록 상기 복수의 항공기에 할당되게 구성되는, 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 이용가능성을 결정하는 것은, 선택된 RF 스펙트럼 채널이 수신된 비행 계획에 할당될 상기 복수의 시간 슬롯들로부터의 이용가능한 시간 슬롯을 갖는지 여부를 결정하는 것을 포함하는, 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재한다고 결정되는 경우, 상기 수신된 비행 계획을 거절하고 상기 비행 계획이 거절되었다는 것을 상기 사용자에게 경고하는, 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재한다고 결정되는 경우, 상기 수신된 비행 계획을 수정하는, 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 수신된 비행 계획을 수정하는 것은, 상기 비행이 수행되고 있는 공중 공간(airspace)의 부류에 기반하여 상기 비행 계획의 위치 및 고도 정보를 수정하는 것을 포함하는, 방법.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 수신된 비행 계획을 수정하는 것은, 상기 통신 네트워크의 RF 통달범위 이용가능성에 기반하여 상기 비행 계획의 위치 및 고도 정보를 수정하는 것을 포함하는, 방법.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신된 비행 계획을 수정하는 것은, 상기 통신 네트워크의 트래픽 리소스 이용가능성에 기반하여 상기 비행 계획의 위치 및 고도 정보를 수정하는 것을 포함하는, 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재한다고 결정되는 경우, 상기 통신 네트워크 내의 다른 비행 계획을 변경 또는 취소하고, 비행 계획이 변경 또는 취소된 비행과 연관된 사용자에게 그 비행 계획이 변경 또는 취소되었다는 것을 경고하는, 방법.
15. 공중 대 지상 통신 네트워크에서 라디오 주파수(RF) 스펙트럼 트래픽 리소스들을 할당하기 위한 시스템으로서,
    메모리; 및
    하나 이상의 프로세서
    를 포함하며,
    상기 메모리에는 하나 이상의 프로그램이 저장되고, 상기 하나 이상의 프로그램은, 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금,
    사용자로부터 비행 계획을 수신하게 하고 ― 상기 비행 계획은, 상기 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 비행할 비행에 대한 타이밍, 위치 및 고도 정보를 포함함 ―,
    상기 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 통신 채널 이용가능성을 결정하게 하고 ― 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 통신 채널 이용가능성을 결정하는 것은,
    상기 수신된 비행 계획에 기반하여 트래픽 리소스 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 선택하는 것, 및
    상기 수신된 비행 계획 및 상기 트래픽 리소스 풀로부터의 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스에 기반하여 상기 통신 네트워크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것을 포함함 ―, 및
    통신 네트워크들에 간섭 신호들이 존재하지 않는다고 결정되는 경우, 상기 수신된 비행 계획에 대한 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 예비하게
    하는, 시스템.
16. 제15항에 있어서,
    상기 비행 계획은, 상기 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 정보를 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 비행 계획을 수행하는 항공기의 상기 라디오 구성에 관한 수신된 정보에 기반하여 상기 항공기의 처리량 요건을 결정하게 되는, 시스템.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 통신 채널 이용가능성을 결정하는 것은,
    상기 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것 ― 각각의 동적 링크 예산은, 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 통신 링크의 RF 스펙트럼 이용가능성을 결정하도록 구성됨 ―;
    상기 동적 링크 예산에 기반하여 하나 이상의 지오펜스를 생성하는 것; 및
    상기 사용자로부터의 상기 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 항공기가 비행할 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에 대응하는 동적 링크 예산들에 기반하여 RF 스펙트럼 이용가능성을 결정하는 것
    을 포함하는, 시스템.
18. 제17항에 있어서,
    상기 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것은, 상기 하나 이상의 동적 링크 예산의 하나 이상의 파라미터를 채우기 위해 동적 RF 통달범위 예측 툴을 사용하는 것을 포함하는, 시스템.
19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트래픽 리소스 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 선택하는 것은, 상기 비행의 처리량 요건에 기반하여 상기 비행에 배정할 RF 스펙트럼 트래픽 리소스들의 수를 결정하는 것을 포함하는, 시스템.
20. 제19항에 있어서,
    상기 트래픽 리소스 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 선택하는 것은, 상기 트래픽 리소스 풀 내의 이용가능한 RF 스펙트럼 트래픽 리소스들로부터 결정된 수의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스들을 선택하는 것을 포함하는, 시스템.
21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널 리소스는 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 포함하고, 상기 트래픽 채널 풀로부터의 상기 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널의 각각의 RF 스펙트럼 채널은 복수의 시간 슬롯들을 포함하며, 상기 복수의 시간 슬롯들은, 복수의 항공기 각각이 상기 복수의 항공기의 개개의 시간 슬롯 동안 상기 RF 스펙트럼 채널을 사용하여 통신하도록 상기 복수의 항공기에 할당되게 구성되는, 시스템.
22. 제21항에 있어서,
    상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 이용가능성을 결정하는 것은, 선택된 RF 스펙트럼 채널이 수신된 비행 계획에 할당될 상기 복수의 시간 슬롯들로부터의 이용가능한 시간 슬롯을 갖는지 여부를 결정하는 것을 포함하는, 시스템.
23. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재한다고 결정되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 수신된 비행 계획을 거절하고 상기 비행 계획이 거절되었다는 것을 상기 사용자에게 경고하게 되는, 시스템.
24. 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재한다고 결정되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 수신된 비행 계획을 수정하게 되는, 시스템.
25. 제24항에 있어서,
    상기 수신된 비행 계획을 수정하는 것은, 상기 비행이 수행되고 있는 공중 공간의 부류에 기반하여 상기 비행 계획의 위치 및 고도 정보를 수정하는 것을 포함하는, 시스템.
26. 제24항 또는 제25항에 있어서,
    상기 수신된 비행 계획을 수정하는 것은, 상기 통신 네트워크의 RF 통달범위 이용가능성에 기반하여 상기 비행 계획의 위치 및 고도 정보를 수정하는 것을 포함하는, 시스템.
27. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신된 비행 계획을 수정하는 것은, 상기 통신 네트워크의 트래픽 리소스 이용가능성에 기반하여 상기 비행 계획의 위치 및 고도 정보를 수정하는 것을 포함하는, 시스템.
28. 제15항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재한다고 결정되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 통신 네트워크 내의 다른 비행 계획을 변경 또는 취소하고, 비행 계획이 변경 또는 취소된 비행과 연관된 사용자에게 그 비행 계획이 변경 또는 취소되었다는 것을 경고하게 되는, 시스템.
29. 전자 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한, 공중 대 지상 통신 네트워크에서 RF 스펙트럼 채널들을 할당하기 위한 하나 이상의 프로그램을 저장한 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 하나 이상의 프로그램은, 상기 디바이스에 의해 실행될 때, 상기 디바이스로 하여금,
    사용자로부터 비행 계획을 수신하게 하고 ― 상기 비행 계획은, 상기 공중 대 지상 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서 비행할 비행에 대한 타이밍, 위치 및 고도 정보를 포함함 ―,
    상기 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 통신 채널 이용가능성을 결정하게 하고 ― 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 통신 채널 이용가능성을 결정하는 것은,
    상기 수신된 비행 계획에 기반하여 트래픽 리소스 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 선택하는 것, 및
    상기 수신된 비행 계획 및 상기 트래픽 리소스 풀로부터의 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스에 기반하여 상기 통신 네트워크에서 하나 이상의 간섭 신호의 존재를 결정하는 것을 포함함 ―, 및
    통신 네트워크들에 간섭 신호들이 존재하지 않는다고 결정되는 경우, 상기 수신된 비행 계획에 대한 선택된 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 예비하게
    하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
30. 제29항에 있어서,
    상기 비행 계획은, 상기 비행 계획을 수행하는 항공기의 라디오 구성에 관한 정보를 포함하고, 상기 디바이스는, 상기 비행 계획을 수행하는 항공기의 상기 라디오 구성에 관한 수신된 정보에 기반하여 상기 항공기의 처리량 요건을 결정하게 되는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
31. 제29항 또는 제30항에 있어서,
    상기 사용자로부터의 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 통신 채널 이용가능성을 결정하는 것은,
    상기 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것 ― 각각의 동적 링크 예산은, 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 통신 링크의 RF 스펙트럼 이용가능성을 결정하도록 구성됨 ―;
    상기 동적 링크 예산에 기반하여 하나 이상의 지오펜스를 생성하는 것; 및
    상기 사용자로부터의 상기 수신된 비행 계획에 기반하여 상기 항공기가 비행할 상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에 대응하는 동적 링크 예산들에 기반하여 RF 스펙트럼 이용가능성을 결정하는 것
    을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
32. 제31항에 있어서,
    상기 비행에 대한 하나 이상의 동적 링크 예산을 생성하는 것은, 상기 하나 이상의 동적 링크 예산의 하나 이상의 파라미터를 채우기 위해 동적 RF 통달범위 예측 툴을 사용하는 것을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
33. 제29항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트래픽 리소스 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 선택하는 것은, 상기 비행의 처리량 요건에 기반하여 상기 비행에 배정할 RF 스펙트럼 트래픽 리소스들의 수를 결정하는 것을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
34. 제33항에 있어서,
    상기 트래픽 리소스 풀로부터 하나 이상의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스를 선택하는 것은, 상기 트래픽 리소스 풀 내의 이용가능한 RF 스펙트럼 트래픽 리소스들로부터 결정된 수의 RF 스펙트럼 트래픽 리소스들을 선택하는 것을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
35. 제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널 리소스는 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널을 포함하고, 상기 트래픽 채널 풀로부터의 상기 하나 이상의 RF 스펙트럼 채널의 각각의 RF 스펙트럼 채널은 복수의 시간 슬롯들을 포함하며, 상기 복수의 시간 슬롯들은, 복수의 항공기 각각이 상기 복수의 항공기의 개개의 시간 슬롯 동안 상기 RF 스펙트럼 채널을 사용하여 통신하도록 상기 복수의 항공기에 할당되게 구성되는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
36. 제35항에 있어서,
    상기 통신 네트워크의 하나 이상의 통달범위 영역에서의 RF 이용가능성을 결정하는 것은, 선택된 RF 스펙트럼 채널이 수신된 비행 계획에 할당될 상기 복수의 시간 슬롯들로부터의 이용가능한 시간 슬롯을 갖는지 여부를 결정하는 것을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
37. 제29항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재한다고 결정되는 경우, 상기 디바이스는, 상기 수신된 비행 계획을 거절하고 상기 비행 계획이 거절되었다는 것을 상기 사용자에게 경고하게 되는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
38. 제29항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재한다고 결정되는 경우, 상기 디바이스는, 상기 수신된 비행 계획을 수정하게 되는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
39. 제38항에 있어서,
    상기 수신된 비행 계획을 수정하는 것은, 상기 비행이 수행되고 있는 공중 공간의 부류에 기반하여 상기 비행 계획의 위치 및 고도 정보를 수정하는 것을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
40. 제38항 또는 제39항에 있어서,
    상기 수신된 비행 계획을 수정하는 것은, 상기 통신 네트워크의 RF 통달범위 이용가능성에 기반하여 상기 비행 계획의 위치 및 고도 정보를 수정하는 것을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
41. 제38항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신된 비행 계획을 수정하는 것은, 상기 통신 네트워크의 트래픽 리소스 이용가능성에 기반하여 상기 비행 계획의 위치 및 고도 정보를 수정하는 것을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
42. 제29항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 네트워크에 간섭 신호들이 존재한다고 결정되는 경우, 상기 디바이스는, 상기 통신 네트워크 내의 다른 비행 계획을 변경 또는 취소하고, 비행 계획이 변경 또는 취소된 비행과 연관된 사용자에게 그 비행 계획이 변경 또는 취소되었다는 것을 경고하게 되는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.

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