WO2011037386A2 - 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서 주파수 공유 시스템을 위한 주파수 할당 방법 및 장치 - Google Patents

1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서 주파수 공유 시스템을 위한 주파수 할당 방법 및 장치 Download PDF

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홍헌진
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Definitions

  • the present invention relates to a frequency allocation method and apparatus in an environment in which a primary license system exists.
  • Embodiments of the present invention provide a method and apparatus for frequency allocation in an environment in which a primary license system exists.
  • embodiments of the present invention classify frequency sets according to sub-frequency resource usage states of a primary license system and a frequency sharing system in an environment in which a primary license system exists, thereby efficiently managing frequency resources for frequency sharing. To provide.
  • embodiments of the present invention provide mutually shared frequency sharing systems using different radio access technologies in an environment in which a primary license system exists to share a channel not used by the primary license system.
  • a frequency resource management method for efficient frequency sharing is provided.
  • a frequency allocation method in an environment in which a primary license system exists may be allocated to a frequency sharing system that is distinct from the primary license system. Determining the existence of an object generated by dividing a target frequency resource allocated to the next license system; If it is determined that there is no sub-frequency resource that can be allocated to the frequency sharing system alone, the sub-frequency resource allocated to the frequency sharing system using the same radio access technology as the frequency sharing system. Determining the presence of a; And allocating sub-frequency resources to the frequency sharing system based on the determinations.
  • the step of determining whether there is a sub-frequency resource that can be allocated to the frequency sharing system alone is not used by the primary license system, but satisfies a channel quality of a predetermined level or more and the frequency sharing system. And determining whether there is an available sub-frequency resource that can be independently assigned to the step, and allocating the sub-frequency resource includes assigning the available sub-frequency resource to the frequency when it is determined that the available sub-frequency resource exists. Assigning to a shared system.
  • Determining whether there is a sub-frequency resource that can be allocated to the frequency sharing system alone may include determining that the available sub-frequency resource does not exist, according to a regulation related to a frequency band.
  • the method may include determining whether there is a conditionally available sub-frequency resource that can be allocated in a limited manner.
  • the determining of the existence of the conditional available sub-frequency resource may include determining that there is no sub-frequency resource that can be allocated to the frequency sharing system when it is determined that the conditional available sub-frequency resource does not exist. It may include a step.
  • the determining of the existence of the limited available sub-frequency resource may include determining whether the frequency sharing system may satisfy the specification for the limited available sub-frequency resource when the limited available sub-frequency resource exists. And the allocating the sub frequency resources may include assigning the limited available sub-frequency resources to the frequency when the frequency sharing system determines that the provision for the limited available sub frequency resources is satisfied. Assigning to a shared system.
  • Determining whether the frequency sharing system can satisfy the rule about the limited available sub-frequency resource may be allocated to the frequency sharing system alone when it is determined that the rule cannot be satisfied. This may include determining that it does not exist.
  • the step of assigning the sub-frequency resources if it is determined that the allocated sub-frequency resources exist only in the frequency sharing system using the same radio access technology (Radio Access Technology), the corresponding sub-frequency resources to the frequency sharing system Assigning.
  • Radio Access Technology Radio Access Technology
  • the step of allocating the corresponding sub-frequency resource to the frequency sharing system may be a step of first allocating the sub-frequency resource allocated to a smaller number of the frequency sharing system among the corresponding sub-frequency resources to the frequency sharing system.
  • the step of allocating the sub-frequency resource is allocated to the frequency sharing system using a heterogeneous radio access technology when it is determined that there is no sub-frequency resource allocated to the frequency sharing system using the same radio access technology. Allocating a sub-frequency resource to the frequency sharing system.
  • the step of allocating sub-frequency resources allocated to the frequency sharing system using the heterogeneous radio access technology to the frequency sharing system may include a smaller number of frequencies among the sub frequency resources allocated to the frequency sharing system using the heterogeneous radio access technology.
  • the sub-frequency resource allocated to the sharing system may be allocated to the frequency sharing system first.
  • a frequency allocation method in an environment in which a primary license system exists may further include obtaining allocation information on the sub-frequency resource.
  • a frequency allocation apparatus in an environment in which a primary license system exists may be allocated to a frequency sharing system that is distinct from the primary license system, and the sub-frequency resource may be a target frequency allocated to the primary license system. If it is determined whether there is a generated by dividing the resource, and if it is determined that there is no sub-frequency resource that can be allocated to the frequency sharing system alone, a radio access technology of the same kind as the frequency sharing system (Radio)
  • Radio A determination unit determining whether a sub-frequency resource allocated to a frequency sharing system using Access Technology) exists; And a sub frequency resource allocator for allocating sub frequency resources to the frequency sharing system based on the determinations.
  • the determination unit determines whether there is an available sub-frequency resource that can be allocated to the frequency sharing system alone by satisfying a channel quality of a predetermined level or higher, which is not used by the primary license system, and the sub-frequency If it is determined that the available sub-frequency resources exist, the resource allocator may allocate the available sub-frequency resources to the frequency sharing system.
  • the determination unit may determine whether there is a conditionally available sub-frequency resource that can be limitedly allocated to the frequency sharing system by a regulation related to a frequency band. .
  • the determination unit may determine that there is no sub-frequency resource that can be allocated to the frequency sharing system.
  • the determination unit determines whether the frequency sharing system can satisfy the specification for the limited available sub-frequency resource when the limited available sub-frequency resource exists, and the sub-frequency resource allocation unit determines that the frequency sharing system If it is determined that the provision for the limited available sub-frequency resources can be satisfied, the limited available sub-frequency resource may be allocated to the frequency sharing system to satisfy the provision.
  • the determination unit may determine that there is no sub-frequency resource that can be allocated to the frequency sharing system.
  • the allocator may allocate the sub frequency resource to the frequency sharing system.
  • the allocator assigns the frequency to the sub frequency resource allocated to the frequency sharing system using heterogeneous radio access technology. Can be assigned to a shared system.
  • the frequency allocation apparatus in the environment in which the primary license system exists may further include an information obtaining unit for obtaining allocation information about the sub-frequency resource.
  • the frequency allocation apparatus or the frequency sharing system can easily grasp available channel information by dividing each sub-frequency resource into a plurality of frequency sets according to a use situation. Accordingly, embodiments of the present invention can efficiently allocate frequencies to various frequency sharing systems by using a plurality of frequency sets.
  • the frequency sharing system may solve the coexistence problem between the frequency sharing systems by using the channel alone.
  • a frequency sharing system using a radio access technology (RAT) of the same type is used rather than a sub-frequency resource used by a heterogeneous frequency sharing system.
  • the frequency sharing efficiency can be improved by allocating the sub frequency resources. This is because when heterogeneous frequency sharing systems share sub-frequency resources, more overhead is required for collaboration between systems.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a frequency sharing method in an environment in which a primary license system exists.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a van diagram for frequency sets according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a frequency set transition process for a specific sub-frequency resource according to a change in the use status of sub-frequency resources of the primary license system and the frequency sharing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a frequency usage state before and after a sub-frequency resource belonging to an available set of target frequency resources included in the primary license system according to the embodiment of the present invention is allocated to the frequency sharing system.
  • FIG. 5 is an operation flowchart illustrating a method of allocating sub-frequency resources according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a frequency allocation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a frequency sharing method in an environment in which a primary license system exists.
  • a frequency sharing technology there is a spectral overlay method of sharing an empty frequency without interfering with the primary license system when the primary license system does not use frequencies according to time and region.
  • the TV system is a representative example of the primary licensing system.
  • Cognitive Radio technology is a representative technology of spectrum overlay sharing.
  • the primary license system uses channels 1, 6, and 7. That is, channels 2 through 5 are frequencies not used by the primary license system. Therefore, the secondary user (frequency sharing system) can use channels 2 to 5 within a range that does not interfere with the primary license system. For example, since channel 2 is adjacent to channel 1 used by the primary license system, it can be used under special conditions such as using low transmission power to protect the primary license system.
  • primary licensing systems such as the Industrial, Scientific and Medical (ISM) band
  • ISM Industrial, Scientific and Medical
  • embodiments of the present invention provide a method for properly managing a channel used by a frequency sharing system.
  • the following frequency sets are used to make it easier for various frequency sharing systems (secondary users) to share frequencies in a frequency environment in which a primary license system exists, as in the case of a TV band. define.
  • Sub-frequency resource means a portion of the entire frequency band that can be used by the primary license system.
  • the sub frequency resource may be represented by a channel.
  • 'Coexistent Set' means a set of sub-frequency resources allocated to two or more frequency sharing systems using the same or different wireless access schemes.
  • An 'Available Set' is a set of sub-frequency resources that can be allocated to at least one frequency-sharing system by satisfying channel quality above a predefined level without being used by the primary licensing system over time and region. Means set. It goes without saying that the sub-frequency resources included in the available set are not allocated to any frequency sharing system.
  • 'Protected Set' means a set of sub-frequency resources that are used by the primary license system and cannot be allocated to the frequency sharing system.
  • 'Restricted Available Set means a set of sub-frequency resources that can be limitedly allocated to a frequency sharing system by a regulation related to a frequency band.
  • sub-frequency resources whose neighboring sub-frequency resources are used by the primary license system and can be limitedly allocated to the frequency sharing system may belong to a conditionally available set.
  • the adjacent sub-frequency resource of the F sub-frequency resource may be defined as the F ⁇ 1 sub-frequency resource or the F ⁇ 2 sub-frequency resource.
  • the sub-frequency resources included in the conditional available set have not been allocated to any frequency sharing system.
  • the limited allocation is possible, for example, on the premise of using a low power so as to be sufficiently distinguished from the power used by the primary license system in adjacent sub-frequency resources of the frequency band. To say that.
  • 'Disallowed Set' is defined as a set of sub-frequency resources whose use of the frequency sharing system is prohibited by regulation related to the frequency band.
  • 'Unclassified Set' means a set of sub-frequency resources that do not fall into the above six frequency classes. That is, it means a set of sub-frequency resources for which the state of the corresponding sub-frequency resource is not confirmed.
  • An allowed set is defined as a set of sub-frequency resources whose use of the frequency sharing system is not prohibited by regulation related to the frequency band. That is, a set of three disallowed. Also, the available set, conditional available set, operation set, coexistence set, protection set and unclassified set are subsets of the allowed set.
  • Information about sub-frequency resources belonging to the frequency sets as described above may be obtained through a storage unit that stores information on geo-location of a frequency sharing system, spectrum sensing results, or frequency resource usage of the primary license system. Can be. Information about sub-frequency resources belonging to the frequency sets may be periodically updated through the update unit.
  • the frequency sharing system should immediately stop using the sub frequency resource.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a van diagram for frequency sets according to an embodiment of the present invention.
  • the entire frequency band allocated to the primary license system may be largely divided into a disallowed set and a allowed set.
  • allowed sets may include available sets, conditional available sets, protection sets and unclassified sets.
  • the sub-frequency resources in use by the primary license system belong to the protection set and are not used by the primary license system.
  • a sub-frequency resource that is capable of satisfying a channel quality of at least a predefined level and assignable to the at least one frequency sharing system belongs to an available set and shares the at least one frequency by a regulation related to a frequency band.
  • Sub frequency resources that can be limitedly allocated to the system belong to a limited available set, and sub frequency resources whose status of sub frequency resources related to frequency sharing are not checked belong to an unclassified set.
  • the operation set may include some of sub-frequency resources except for the sub-frequency resources belonging to the protection set and the unclassified set among the sub-frequency resources belonging to the allowed set.
  • a sub-frequency resource belonging to an operation set when released, it may belong to an available set or a limited available set.
  • the coexistence set may include some of subfrequency resources except for the subfrequency resources belonging to the guard set and the unclassified set among the subfrequency resources belonging to the allowed set.
  • the coexistence set may include some of subfrequency resources except for the subfrequency resources belonging to the guard set and the unclassified set among the subfrequency resources belonging to the allowed set.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a frequency set transition process for a specific sub-frequency resource according to a change in the use status of sub-frequency resources of the primary license system and the frequency sharing system according to an embodiment of the present invention.
  • a specific sub-frequency resource is changed to a belonging frequency set according to the sub-frequency resource use state of the primary license system and the frequency sharing system as follows.
  • the sub-frequency resource is changed from the operation set to the coexistence set. This is indicated by arrow 301.
  • the corresponding sub frequency resource belongs to the available set from the operation set or the coexistence set. Is changed. This is indicated by arrow 303.
  • the sub-frequency resource When a frequency sharing system is allocated a new sub-frequency resource, the sub-frequency resource is changed from the available set or conditional available set to the operation set. That is, the sub-frequency resource is allocated to the frequency sharing system so that the sub-frequency resource is allocated to the frequency sharing system only. This is indicated by arrow 304. For example, when a corresponding sub-frequency resource is allocated to one frequency sharing system that satisfies the limited use condition of the sub-frequency resource, the sub-frequency resource is changed from conditional available set to operation set.
  • the sub-frequency resource is changed from the available set or conditional available set to coexistence set. This is indicated by arrow 305. For example, if a corresponding sub-frequency resource is simultaneously allocated to two or more frequency sharing systems that satisfy the limited use condition of the sub-frequency resource, the sub-frequency resource is changed from the conditional available set to the coexistence set.
  • the corresponding sub-frequency resource may be an operation set, coexistence set, available set, conditional available set or unclassified. Affiliation changes from set to protection set. This is indicated by arrow 306.
  • the primary license system which used the neighboring sub-frequency resource of the sub-frequency resource completes the use of the neighboring sub-frequency resource and the primary license system appears in the sub-frequency resource
  • the sub-frequency resource is Membership changes from conditional available set to protected set.
  • the corresponding sub-frequency resources shall be the operation set.
  • the membership changes from coexistence set, available set, protected set or unclassified set to conditional available set. This is indicated by arrow 307. For example, when the primary license system completes the use of the corresponding sub-frequency resource and the primary license system appears in the adjacent sub-frequency resource of the sub-frequency resource, the sub-frequency resource is limited to the frequency sharing system. If possible, the membership changes from the protection set to the conditionally available set.
  • the sub-frequency resource is changed from the protection set to the available set. This is indicated by arrow 308.
  • the sub-frequency resource is moved from the conditional available set to the available set. Affiliation is changed. This is indicated by arrow 309.
  • the sub-frequency resources that belonged to the unclassified set are not used by the primary licensing system or the frequency sharing system and the sub-frequency resource quality is determined to be above a predetermined criterion, the sub-frequency resources are changed from the unclassified set to the available set. do. This is indicated by arrow 310.
  • the corresponding sub-frequency resource is assigned to the operation set, coexistence set, and available. Affiliation changes from set, protected set, or conditionally available set to unclassified set. This is indicated by arrow 311.
  • the failure of sub-frequency resource state grasp means that the state of the sub-frequency resource is not performed within a predetermined time.
  • the use state of the sub frequency resources can be easily determined by defining a frequency set indicating the use state of the sub frequency resources.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a frequency usage state before and after a sub-frequency resource belonging to an available set of target frequency resources included in the primary license system according to the embodiment of the present invention is allocated to the frequency sharing system.
  • the primary license system has a total of 9 sub-frequency resources, for example.
  • the frequency utilization state table 301 shows the frequency utilization state before sub-frequency resources belonging to the available set are allocated to the frequency sharing system.
  • the second sub-frequency resource and the third sub-frequency resource belong to the protection set and thus are used by the primary license system.
  • the first sub-frequency resource and the fourth sub-frequency resource belong to a conditionally available set, they are sub-frequency resources that can be limitedly allocated to the frequency sharing system by the regulations related to the frequency band. For example, since the first sub-frequency resource and the fourth sub-frequency resource are adjacent to the second sub-frequency resource and the third sub-frequency resource used by the primary license system, the allocation is limited in accordance with the power condition. Can be.
  • the fifth sub-frequency resource and the sixth sub-frequency resource belong to the available set, it can be seen that neither the primary license system nor the frequency sharing system is used.
  • the fifth to sixth sub-frequency resources belong to the available set, it can be seen that the channel quality satisfies a predefined level or more that can be allocated to at least one frequency sharing system.
  • the seventh sub-frequency resource belongs to an operation set. Accordingly, it can be seen that one frequency sharing system is already allocated to the seventh sub-frequency resource.
  • the eighth sub-frequency resource belongs to the coexistence set. Accordingly, it can be seen that two or more frequency sharing systems are allocated to the eighth sub-frequency resource.
  • the ninth sub-frequency resource belongs to an unclassified set. Accordingly, it can be seen that information related to the allocation of the ninth sub-frequency resource is unknown.
  • the frequency utilization state table 402 shows the frequency utilization state after sub-frequency resources belonging to the available set are allocated to the frequency sharing system.
  • the changed part of the frequency utilization state table 402 is the sixth sub-frequency resource.
  • the sixth sub-frequency resource belongs to the available set and is changed to the operation set. That is, it can be seen that the sixth sub-frequency resource is allocated to one frequency sharing system.
  • Allocation of sub-frequency resources may be performed when there is an allocation request for the frequency sharing system. From the perspective of the frequency allocating entity, it is easy to identify that the fifth frequency band and the sixth frequency band are spare sub-frequency resources through the information as shown in the frequency utilization state table 401.
  • the spare sub-frequency resource refers to a sub-frequency resource belonging to the available set or conditional available set. Accordingly, the sixth sub-frequency resource, which is one of the spare sub-frequency resources, may be allocated to the first frequency sharing system. Information about frequency sets to which such sub-frequency resources belong may be stored in the storage of the frequency allocation apparatus.
  • the first sub-frequency resource and the fourth sub-frequency resource belonging to the conditional available set may also be the spare sub-frequency resources, but it is reasonable that the sub-frequency resources belonging to the available set are preferentially allocated.
  • the frequency allocation apparatus may preferentially allocate the fifth sub-frequency resource to the second frequency sharing system.
  • the available set no longer remains, and therefore, the conditional available set is considered. That is, when the provision for allocating the first sub-frequency resource or the fourth sub-frequency resource can be satisfied, the first sub-frequency resource or the fourth sub-frequency resource may be allocated to the third frequency sharing system.
  • an action set or coexistence set can be considered. That is, the sub-frequency resources allocated only to the frequency sharing system using the same wireless access scheme as that of the third sub-frequency sharing system among the fifth to eighth sub-frequency resources may be preferentially allocated.
  • FIG. 5 is an operation flowchart illustrating a method of allocating sub-frequency resources according to an embodiment of the present invention.
  • the frequency allocation method in an environment in which a primary license system is present may first obtain allocation information on a sub-frequency resource (510). That is, the frequency allocation method according to an embodiment of the present invention obtains sub-frequency usage information of the primary license system and the frequency sharing system through a plurality of frequency sets.
  • each of the plurality of frequency sets represents a characteristic of a sub-frequency resource included in each of the plurality of frequency sets with respect to frequency sharing. Acquisition of the frequency utilization information may be performed based on location information of the frequency sharing system, spectrum sensing results, or information on channel usage of the primary license system.
  • the frequency allocation method allocates at least one sub-frequency resource belonging to any one of a plurality of frequency sets to at least one frequency sharing system that is distinguished from the primary license system. That is, at least one sub-frequency resource belonging to the available set, the conditional available set, the operation set, or the coexistence set may be allocated to the at least one frequency sharing system.
  • a method of allocating sub-frequency resources to the first frequency sharing system will be described as an example.
  • the frequency allocation method determines whether a spare sub-frequency resource exists.
  • the spare sub-frequency resources include the conditional available sub-frequency resources included in the conditional available set that satisfies the provisions related to the available sub-frequency resources or bands included in the available set.
  • the spare sub-frequency resource means a sub-frequency resource that can be allocated to a frequency sharing system that is distinct from the primary license system.
  • At least one sub-frequency resource among the sub-frequency resources corresponding to the spare sub-frequency resource is allocated to the first frequency sharing system. That is, the corresponding sub-frequency band is assigned to the first frequency sharing system alone.
  • the frequency allocation method determines whether an available sub-frequency resource exists (520). According to an embodiment of the present invention, if it is determined that an available sub-frequency resource exists, the available sub-frequency resource may be allocated to the first frequency sharing system (521). In this case, the first frequency sharing system may use the available sub-frequency resources alone.
  • the frequency allocation method determines whether the band-related regulations can be satisfied to allocate the conditional available sub-frequency resource (540). .
  • the corresponding conditionally available sub-frequency resource may be allocated to the first frequency sharing system (541).
  • the first frequency sharing system may use the conditionally available sub-frequency resource alone.
  • the frequency allocation method is assigned to only the frequency sharing system using a radio access technology (RAT) of the same type as the first frequency sharing system It is determined whether a frequency resource exists (550).
  • RAT radio access technology
  • the frequency allocation method may allocate the sub-frequency resource to the first frequency sharing system. (560). That is, the frequency sharing system and the first frequency sharing system using the same RAT share the corresponding sub-frequency resources. In this case, among the corresponding sub-frequency resources, sub-frequency resources allocated to a small number of frequency sharing systems may be preferentially allocated.
  • the sub-frequency resource is assigned to the first frequency sharing system so that the sub-frequency resource is changed from the operation set to the coexistence set. .
  • the first frequency sharing system in the corresponding sub-frequency resource and the frequency sharing system using the same RAT may improve frequency sharing efficiency through frequency sharing by a self-coexistence mechanism (561). .
  • the frequency allocation method uses the sub-frequency allocated to the frequency sharing system using the heterogeneous RAT. It is determined whether the resource exists (570). If it is determined that there is a sub-frequency resource allocated to a frequency sharing system using heterogeneous RATs, the frequency allocation method according to an embodiment of the present invention provides a sub-frequency resource allocated to a frequency sharing system using heterogeneous RATs. May be allocated to the first frequency sharing system (580). That is, frequency sharing systems using different RATs share corresponding sub-frequency resources.
  • sub-frequency resources allocated to a small number of frequency sharing systems may be preferentially allocated.
  • the sub-frequency resource is assigned to the first frequency sharing system so that the sub-frequency resource is changed from the operation set to the coexistence set. .
  • the frequency sharing system using the first frequency sharing system and the heterogeneous RAT in the corresponding sub-frequency resource can improve the frequency sharing efficiency through an inter-system coexistence mechanism (581).
  • the frequency allocation method waits until the information on the frequency sets is updated and then allocates the frequency again. You can try
  • the information about the frequency sets may be updated periodically or as needed, such as an allocation request. This allocation of sub-frequency resources may be repeated every time the frequency set is updated.
  • the frequency allocation method preferentially allocates a spare sub-frequency resource to a frequency sharing system, and then allocates sub-frequency resources and heterogeneous RATs used by a frequency sharing system using a homogeneous RAT.
  • the frequency resources are allocated to the frequency sharing system in the order of the sub frequency resources used by the frequency sharing system to be used.
  • the frequency sharing system can solve the coexistence problem between the frequency sharing systems by using the sub-frequency resources alone.
  • the amount of overhead (control information) required for cooperation between systems can be reduced by preferentially allocating sub-frequency resources allocated to the same type of frequency sharing system.
  • Methods according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks such as floppy disks.
  • Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a frequency allocation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the frequency allocating apparatus includes an updater 610, a storage 620, an information acquirer 630, and an allocator 640.
  • the information acquisition unit 630 obtains information about the plurality of frequency sets generated by dividing the target frequency resource allocated to the primary license system. Each of the plurality of frequency sets represents a characteristic of a sub-frequency resource included in each of the plurality of frequency sets with respect to frequency sharing.
  • the information acquirer 630 may obtain information about frequency sets from the updater 610 or the storage 620.
  • the allocator 640 allocates at least one sub-frequency resource belonging to any one of the plurality of frequency sets to at least one frequency sharing system that is distinguished from the primary license system.
  • the allocation unit 640 includes a determination unit 641 and a sub frequency resource allocation unit 642.
  • the determination unit 641 determines whether there is a sub-frequency resource that can be allocated to the first frequency sharing system that is distinct from the primary license system, and the sub-frequency resource that can be allocated to the first frequency sharing system. If it is determined that there does not exist, it is determined whether there is a sub-frequency resource allocated to the frequency sharing system using the same type of radio access technology as the first frequency sharing system.
  • the sub frequency resource allocator 642 allocates a sub frequency resource to the frequency sharing system based on the determinations. That is, the sub-frequency resource allocator 642 may allocate the sub-frequency resource to one frequency sharing system when the spare sub-frequency resource exists.
  • the spare sub-frequency resource includes a sub-frequency resource included in the available set or a sub-frequency resource included in the conditional available set satisfying a specific condition.
  • the sub-frequency resource allocator 642 if there is no spare sub-frequency resource and there is a sub-frequency resource allocated only to at least one frequency sharing system using the same radio access method as the first frequency sharing system, the corresponding sub-frequency resource Frequency resources may be allocated to the first frequency sharing system.
  • the allocation unit 640 uses a different wireless access scheme from the first frequency sharing system when there is no spare sub-frequency resource and there is no frequency sharing system using the same wireless access scheme as the first frequency sharing system.
  • the sub-frequency resources allocated to the frequency sharing system may be allocated to the first frequency sharing system.
  • the updater 610 updates the information about the frequency sets based on the location information of the at least one frequency sharing system, the spectrum sensing result, or the information on the use of frequency resources of the primary license system.
  • the update result may be stored in the storage 620.
  • the updater 610 may update the information about the frequency sets according to a predetermined time interval or as necessary, such as an allocation request.
  • the updater 610 may include a monitoring unit that monitors location information of the frequency sharing system, spectrum sensing results, or information on frequency resource usage of the primary license system.
  • the storage unit 620 stores information about frequency sets.
  • the frequency allocation apparatus may be included in the frequency sharing system or may exist separately from the frequency sharing system.

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Abstract

1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예들은 각 서브 주파수 자원을 이용 상황에 따라 분류된 복수의 주파수 셋들을 이용하여 1차 면허권 시스템이 존재하는 주파수 환경에서 주파수 자원 관리를 원활하게 수행할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예들은 동종의 주파수 공유 시스템이 존재하는 경우 해당 주파수 자원을 우선적으로 할당함으로써 주파수 공유를 위한 오버헤드를 줄일 수 있다.

Description

1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서 주파수 공유 시스템을 위한 주파수 할당 방법 및 장치
본 발명은 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
전파 통신 기술의 발전과 새로운 무선 통신 서비스의 등장으로 인해 유한한 주파수 자원을 보다 더 효율적으로 사용해야 할 필요성이 대두되어 왔다. 주파수 이용 효율을 증대시키기 위해서, 무선 통신 시스템의 성능 최적화(다중 접속, 부호화 기술, 변조 효율, 정보 압축 기술 등)를 통한 스펙트럼 효율 극대화 방법 및 다른 무선 통신 시스템과의 간섭을 최소화하는 방법 등이 사용되어 왔다.
한편, 위의 방법들과는 다른 접근 방법으로 TV대역과 같이 이미 이용 중인 주파수 대역에서 주파수 이용 효율을 증가 시키기 위한 주파수 공유 방법이 있다.
본 발명의 실시예들은 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법 및 장치를 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예들은 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 1차 면허권 시스템 및 주파수 공유 시스템의 서브 주파수 자원 이용 상태에 따라 주파수 셋을 분류함으로써 효율적인 주파수 공유를 위한 주파수 자원 관리 방법을 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예들은 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서 서로 다른 무선 접속 방식(radio access technology)을 사용하는 주파수 공유 시스템들이 1차 면허권 시스템이 사용하지 않는 채널을 공유하기 위해 상호 공존(coexistence)하는 경우, 효율적인 주파수 공유를 위한 주파수 자원 관리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법은 1차 면허권 시스템과 구별되는 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원-상기 서브 주파수 자원은 상기 1차 면허권 시스템에 할당된 대상 주파수 자원을 분할함으로써 생성된 것임-의 존재 여부를 판단하는 단계; 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템과 동종의 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단들에 기초하여 상기 주파수 공유 시스템에 서브 주파수 자원을 할당하는 단계를 포함한다.
상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계는 상기 1차 면허권 시스템에 의해 사용되지 않고 미리 정의된 수준 이상의 채널 품질(channel quality)을 만족하여 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당 가능한 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 서브 주파수 자원을 할당하는 단계는 상기 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 가용 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계는 상기 가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 주파수 대역과 관련된 규정(Regulation)에 의해 상기 주파수 공유 시스템에 제한적으로 할당이 가능한 조건부 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조건부 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계는 상기 조건부 가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제한적 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계는 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 경우, 상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 서브 주파수 자원을 할당하는 단계는 상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는 것으로 판단된 경우, 상기 규정을 만족하도록 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는지 여부를 판단하는 단계는 상기 규정을 만족할 수 없는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 서브 주파수 자원을 할당하는 단계는 상기 동종의 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 사용하는 주파수 공유 시스템에만 할당된 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 해당 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 해당 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계는 상기 해당 서브 주파수 자원 중 적은 수의 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 우선적으로 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계일 수 있다.
상기 서브 주파수 자원을 할당하는 단계는 상기 동종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 이종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 이종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계는 이종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원 중 적은 수의 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 우선적으로 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법은 상기 서브 주파수 자원에 대한 할당 정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치는 1차 면허권 시스템과 구별되는 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원-상기 서브 주파수 자원은 상기 1차 면허권 시스템에 할당된 대상 주파수 자원을 분할함으로써 생성된 것임-의 존재 여부를 판단하고, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템과 동종의 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단들에 기초하여 상기 주파수 공유 시스템에 서브 주파수 자원을 할당하는 서브 주파수 자원 할당부를 포함한다.
상기 판단부는 상기 1차 면허권 시스템에 의해 사용되지 않고 미리 정의된 수준 이상의 채널 품질(channel quality)을 만족하여 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당 가능한 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하고, 상기 서브 주파수 자원 할당부는 상기 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 가용 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다.
상기 판단부는 상기 가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 주파수 대역과 관련된 규정(Regulation)에 의해 상기 주파수 공유 시스템에 제한적으로 할당이 가능한 조건부 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단할 수 있다.
상기 판단부는 상기 조건부 가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
상기 판단부는 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 경우, 상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는지 여부를 판단하고, 상기 서브 주파수 자원 할당부는 상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는 것으로 판단된 경우, 상기 규정을 만족하도록 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다.
상기 판단부는 상기 규정을 만족할 수 없는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
상기 할당부는 상기 동종의 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 사용하는 주파수 공유 시스템에만 할당된 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 해당 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다.
상기 할당부는 상기 동종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 이종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치는 상기 서브 주파수 자원에 대한 할당 정보를 획득하는 정보 획득부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 서브 주파수 자원을 이용 상황에 따라 복수의 주파수 셋들로 분류함으로써 주파수 할당 장치 또는 주파수 공유 시스템이 쉽게 가용 채널 정보를 파악할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 복수의 주파수 셋들을 이용함으로써 여러 주파수 공유 시스템들에 효율적으로 주파수를 할당할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가용 채널(여유 서브 주파수 자원)이 존재하는 경우 주파수 공유 시스템이 단독으로 해당 채널을 사용함으로써 주파수 공유 시스템간 상호 공존(coexistence) 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가용 채널이 존재하지 않는 경우 이종의 주파수 공유 시스템이 사용하는 서브 주파수 자원보다 동종의 무선 접속 방식(Radio Access technology; RAT)을 사용하는 주파수 공유 시스템이 사용하는 서브 주파수 자원을 우선적으로 할당함으로써 주파수 공유 효율을 향상할 수 있다. 이종의 주파수 공유 시스템이 서브 주파수 자원을 공유하는 경우 시스템간 협력(collaboration)을 위해 더 많은 오버헤드가 필요하기 때문이다.
도 1은 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서 주파수 공유 방법의 예를 도시한 도면이다
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 셋들에 대한 밴 다이어그램(Venn diagram)을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 1차 면허권 시스템 및 주파수 공유 시스템의 서브 주파수 자원 사용 상황 변화에 따른 특정 서브 주파수 자원에 대한 주파수 셋 천이 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 1차 면허권 시스템이 갖는 대상 주파수 자원 중 가용 셋에 속하는 서브 주파수 자원이 주파수 공유 시스템에 할당되기 전과 후의 주파수 이용 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 서브 주파수 자원을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 장치를 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서 주파수 공유 방법의 예를 도시한 도면이다.
주파수 공유 기술로, 1차 면허권 시스템(Incumbent System)이 시간 및 지역에 따라 주파수를 사용하지 않는 경우에 1차 면허권 시스템에게 간섭을 주지 않으면서 비어있는 주파수를 공유하는 스펙트럼 오버레이(overlay) 방법이 있다. TV 시스템은 1차 면허권 시스템의 대표적 예이다. 인지 무선(Cognitive Radio) 기술은 스펙트럼 오버레이 공유 방식의 대표적인 기술이다.
도 1을 참조하면, 1차 면허권 시스템은 채널1, 채널6 및 채널 7을 사용하고 있다. 즉, 채널2 내지 채널5는 1차 면허권 시스템이 사용하지 않는 주파수이다. 따라서, 2차 사용자(주파수 공유 시스템)는 채널2 내지 채널5를 1차 면허권 시스템에 간섭을 주지 않는 범위 내에서 사용할 수 있다. 예를 들어, 채널2의 경우 1차 면허권 시스템이 사용하고 있는 채널1과 인접하므로 1차 면허권 시스템을 보호하기 위해 낮은 전송 전력을 사용하는 등 특별한 조건 하에서 사용 가능하다.
TV 대역과 같이 이미 1차 면허권 시스템에 의해 사용되는 주파수 대역에서의 주파수 공유는 1차 면허권 시스템에 간섭을 주지 않는 것을 전제로 하기 때문에 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역과 같이 1차 면허권 시스템이 존재하지 않는 경우의 주파수 공유와 다르다. 다시 말해, 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 자원은 ISM의 경우처럼 주파수 대역 내의 모든 채널이 주파수 공유 시스템에 의해 자유롭게 사용될 수 없다.
따라서, 1차 면허권 시스템의 채널 사용 여부를 판단하여 주파수 공유 시스템이 사용할 수 있는 채널의 존재 여부를 파악하는 것이 중요하다. 또한, 서로 다른 주파수 공유 시스템이 복수 개 존재할 때 주파수 공유 시스템간의 무선 접속 방식의 차이 등으로 인하여 상호 공존(coexistence) 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 본 발명의 실시예들은 주파수 공유 시스템이 사용하는 채널을 적절히 관리하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는 TV 대역의 경우와 같이 1차 면허권 시스템이 존재하는 주파수 환경에서 다양한 주파수 공유 시스템(2차 사용자)들이 보다 간편하게 주파수를 공유할 수 있도록 아래와 같은 주파수 셋(frequency set)들을 정의한다.
'동작 셋(Operating Set)'은 하나의 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원의 집합을 의미한다. 서브 주파수 자원이란 1차 면허권 시스템이 사용할 수 있는 전체 주파수 대역의 일부분을 의미한다. 서브 주파수 자원은 채널로 표현될 수도 있다.
'공존 셋(Coexistent Set)'은 동일하거나 서로 다른 무선 접속 방식을 이용하는 둘 이상의 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원의 집합을 의미한다.
'가용 셋(Available Set)'은 시간 및 지역에 따라 1차 면허권 시스템에 의해 사용되지 않고 미리 정의된 수준 이상의 채널 품질(channel quality)을 만족하여 적어도 하나의 주파수 공유 시스템에 할당 가능한 서브 주파수 자원의 집합을 의미한다. 가용 셋에 포함되는 서브 주파수 자원은 아무 주파수 공유 시스템에도 할당되지 않았음은 물론이다.
'보호 셋(Protected Set)'은 1차 면허권 시스템에 의해 사용되어 주파수 공유 시스템에 할당이 불가능한 서브 주파수 자원의 집합을 의미한다.
'조건부 가용 셋(Restricted Available Set)'은 주파수 대역과 관련된 규정(regulation)에 의해 주파수 공유 시스템에 제한적으로 할당이 가능한 서브 주파수 자원의 집합을 의미한다. 예를 들어, 인접 서브 주파수 자원이 1차 면허권 시스템에 의해 사용되어 주파수 공유 시스템에 제한적으로 할당이 가능한 서브 주파수 자원은 조건부 가용 셋에 속할 수 있다. 이때, 제F 서브 주파수 자원의 인접 서브 주파수 자원은 제F±1 서브 주파수 자원 또는 제F±2 서브 주파수 자원 등으로 정의할 수 있다. 물론 조건부 가용 셋에 포함되는 서브 주파수 자원은 아무 주파수 공유 시스템에도 할당되지 않았음은 물론이다.
그리고 이 경우의 제한적으로 할당이 가능하다는 것은 예를 들어 해당 주파수 대역의 인접 서브 주파수 자원에서 1차 면허권 시스템이 사용하는 전력과 충분히 구별될 수 있도록 낮은 전력을 사용할 것을 전제로 해당 주파수를 주파수 공유 시스템에 할당한다는 것을 말한다.
'불허 셋(Disallowed Set)'은 주파수 대역과 관련된 규정(regulation)에 의해 주파수 공유 시스템의 사용이 금지된 서브 주파수 자원의 집합으로 정의된다.
'미분류 셋(Unclassified Set)'은 위의 여섯 가지 주파수 분류에 해당되지 않는 서브 주파수 자원의 집합을 의미한다. 즉, 해당 서브 주파수 자원의 상태가 확인되지 않은 서브 주파수 자원의 집합을 의미한다.
허용 셋(Allowed Set)은 주파수 대역과 관련된 규정(regulation)에 의해 주파수 공유 시스템의 사용이 금지되지 않은 서브 주파수 자원의 집합으로 정의된다. 즉, 불허 셋의 여집합이다. 또한 가용 셋, 조건부 가용 셋, 동작 셋, 공존 셋, 보호 셋 및 미분류 셋은 허용 셋의 부분집합들이다.
위와 같은 주파수 셋들에 속하는 서브 주파수 자원에 대한 정보는 주파수 공유 시스템의 위치 정보(geo-location), 스펙트럼 센싱 결과 또는 상기 1차 면허권 시스템의 주파수 자원 사용에 대한 정보를 저장하고 있는 저장부를 통해 획득할 수 있다. 그리고 주파수 셋들에 속하는 서브 주파수 자원에 대한 정보는 업데이트부를 통해 주기적으로 업데이트될 수 있다.
주기적인 주파수 셋들에 대한 업데이트를 통해 주파수 공유 시스템에 의해 사용 중인 서브 주파수 자원을 1차 면허권 시스템이 사용하는 것으로 확인될 경우, 주파수 공유 시스템은 즉시 해당 서브 주파수 자원의 사용을 중단해야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 셋들에 대한 밴 다이어그램(Venn diagram)을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 1차 면허권 시스템에 할당된 전제 주파수 대역은 크게 불허 셋과 허용 셋으로 나뉠 수 있다. 그리고 허용 셋은 가용 셋, 조건부 가용 셋, 보호 셋 및 미분류 셋을 포함할 수 있다.
즉, 주파수 대역과 관련된 규정(regulation)에 의해 주파수 공유 시스템의 사용이 금지되지 않은 서브 주파수 자원 중 1차 면허권 시스템이 사용 중인 서브 주파수 자원은 보호 셋에 속하고, 1차 면허권 시스템이 사용하지 않고 미리 정의된 수준 이상의 채널 품질(channel quality)을 만족하여 상기 적어도 하나의 주파수 공유 시스템에 할당 가능한 서브 주파수 자원은 가용 셋에 속하고, 주파수 대역과 관련된 규정(Regulation)에 의해 상기 적어도 하나의 주파수 공유 시스템에 제한적으로 할당이 가능한 서브 주파수 자원은 제한적 가용 셋이 속하고, 주파수 공유와 관련된 서브 주파수 자원의 상태가 확인되지 않은 서브 주파수 자원은 미분류 셋에 속한다.
그리고 동작 셋은 허용 셋에 속하는 서브 주파수 자원 중, 보호 셋과 미분류 셋에 속하는 서브 주파수 자원을 제외한 서브 주파수 자원 중에서 일부를 포함할 수 있다. 특히, 동작 셋에 속하는 서브 주파수 자원이 릴리즈되면 가용 셋 또는 제한적 가용 셋에 속하게 될 수 있다.
마찬가지로 공존 셋은 허용 셋에 속하는 서브 주파수 자원 중, 보호 셋과 미분류 셋에 속하는 서브 주파수 자원을 제외한 서브 주파수 자원 중에서 일부를 포함할 수 있다. 특히, 공존 셋에 속하는 서브 주파수 자원에 할당된 주파수 공유 시스템이 하나만 남게 되면 해당 서브 주파수 자원은 동작 셋에 속하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 1차 면허권 시스템 및 주파수 공유 시스템의 서브 주파수 자원 사용 상황 변화에 따른 특정 서브 주파수 자원에 대한 주파수 셋 천이 과정을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 6개의 주파수 셋들(동작 셋, 공존 셋, 가용 셋, 보호 셋, 조건부 가용 셋 및 미분류 셋)이 도시되어 있다. 특정 서브 주파수 자원은 1차 면허권 시스템 및 주파수 공유 시스템의 서브 주파수 자원 사용 상태에 따라 아래와 같이 소속 주파수 셋이 변경된다.
제1 주파수 공유 시스템에 의해 사용되고 있는 서브 주파수 자원을 제2 주파수 공유 시스템이 공유하기 위해 할당(allocation) 받은 경우, 해당 서브 주파수 자원은 동작 셋에서 공존 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(301)로 표시되었다.
둘 이상의 공유 시스템들이 서브 주파수 자원을 공유하다가, 하나의 주파수 공유 시스템만 남겨진 경우, 해당 서브 주파수 자원은 공존 셋에서 동작 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(302)로 표시되었다.
주파수 공유 시스템에 의한 서브 주파수 밴드 사용이 완료되어 해당 서브 주파수 자원이 릴리즈(release)되고 해당 서브 주파수 자원의 품질이 미리 지정된 기준 이상인 경우, 해당 서브 주파수 자원은 동작 셋 또는 공존 셋에서 가용 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(303)로 표시되었다.
하나의 주파수 공유 시스템이 새로운 서브 주파수 자원을 할당 받는 경우 해당 서브 주파수 자원은 가용 셋 또는 조건부 가용 셋에서 동작 셋으로 소속이 변경된다. 즉, 해당 주파수 공유 시스템에 서브 주파수 자원이 할당됨으로써 해당 서브 주파수 자원이 해당 주파수 공유 시스템에만 할당된 상태가 되는 경우를 말한다. 이는 화살표(304)로 표시되었다. 예를 들어 해당 서브 주파수 자원이 해당 서브 주파수 자원의 제한적 사용 조건을 만족하는 하나의 주파수 공유 시스템에 할당된 경우, 해당 서브 주파수 자원은 조건부 가용 셋에서 동작 셋으로 소속이 변경된다.
둘 이상의 주파수 공유 시스템이 동시에 동일한 서브 주파수 자원을 할당 받는 경우, 해당 서브 주파수 자원은 가용 셋 또는 조건부 가용 셋에서 공존 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(305)로 표시되었다. 예를 들어, 해당 서브 주파수 자원이 해당 서브 주파수 자원의 제한적 사용 조건을 만족하는 둘 이상의 주파수 공유 시스템들에 동시에 할당된 경우, 해당 서브 주파수 자원은 조건부 가용 셋에서 공존 셋으로 소속이 변경된다.
동작 셋, 공존 셋, 가용 셋, 조건부 가용 셋 또는 미분류 셋에 포함된 서브 주파수 자원에 1차 면허권 시스템이 출현한 경우, 해당 서브 주파수 자원은 동작 셋, 공존 셋, 가용 셋, 조건부 가용 셋 또는 미분류 셋에서 보호 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(306)로 표시되었다. 예를 들어, 해당 서브 주파수 자원의 인접 서브 주파수 자원을 사용하던 1차 면허권 시스템이 인접 서브 주파수 자원 사용을 완료함과 동시에 해당 서브 주파수 자원에 1차 면허권 시스템이 출현하는 경우, 해당 서브 주파수 자원은 조건부 가용 셋에서 보호 셋으로 소속이 변경된다.
동작 셋, 공존 셋, 가용 셋, 보호 셋 또는 미분류 셋에 포함된 서브 주파수 자원이 주파수 대역과 관련된 규정에 의해 주파수 공유 시스템에 제한적으로 할당이 가능한 상태가 된 경우, 해당 서브 주파수 자원은 동작 셋, 공존 셋, 가용 셋, 보호 셋 또는 미분류 셋에서 조건부 가용 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(307)로 표시되었다. 예를 들어, 1차 면허권 시스템이 해당 서브 주파수 자원의 사용을 완료한 동시에 해당 서브 주파수 자원의 인접 서브 주파수 자원에 1차 면허권 시스템이 출현하는 경우, 해당 서브 주파수 자원은 제한적으로 주파수 공유 시스템에 할당 가능하므로 보호 셋에서 조건부 가용 셋으로 소속이 변경된다.
1차 면허권 시스템이 해당 서브 주파수 자원의 사용을 완료하여 해당 서브 주파수 자원이 릴리즈 되고 해당 서브 주파수 자원의 품질이 미리 지정된 기준 이상인 경우, 해당 서브 주파수 자원은 보호 셋에서 가용 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(308)로 표시되었다.
1차 면허권 시스템이 해당 서브 주파수 자원의 인접 서브 주파수의 사용을 완료하여 해당 서브 주파수 자원이 릴리즈 되고 해당 서브 주파수 자원의 품질이 미리 지정된 기준 이상인 경우, 해당 서브 주파수 자원은 조건부 가용 셋에서 가용 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(309)로 표시되었다.
미분류 셋에 속했던 해당 서브 주파수 자원이 1차 면허권 시스템 또는 주파수 공유 시스템에 의해 사용되지 않고 서브 주파수 자원 품질이 미리 지정된 기준 이상인 것으로 확인된 경우, 해당 서브 주파수 자원은 미분류 셋에서 가용 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(310)로 표시되었다.
동작 셋, 공존 셋, 가용 셋, 보호 셋 또는 조건부 가용 셋에 포함된 서브 주파수 자원에 대한 주파수 셋의 업데이트를 위한 서브 주파수 자원 상태 파악이 실패한 경우, 해당 서브 주파수 자원은 동작 셋, 공존 셋, 가용 셋, 보호 셋 또는 조건부 가용 셋에서 미분류 셋으로 소속이 변경된다. 이는 화살표(311)로 표시되었다. 여기서 서브 주파수 자원 상태 파악의 실패는 미리 정해진 시간 내에 서브 주파수 자원의 상태 파악이 수행되지 않는 것을 의미한다.
도면에 도시되지는 않았지만, 위와 같은 원리로 각 주파수 셋들 사이의 천이 과정의 응용은 당업자의 관점에서 충분히 가능하다. 이처럼 본 발명의 일 실시예에 의하면 서브 주파수 자원들의 이용 상태를 나타내는 주파수 셋을 정의함으로써 서브 주파수 자원의 이용 상태를 손쉽게 파악할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 1차 면허권 시스템이 갖는 대상 주파수 자원 중 가용 셋에 속하는 서브 주파수 자원이 주파수 공유 시스템에 할당되기 전과 후의 주파수 이용 상태를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 1차 면허권 시스템은 예를 들어 총 9개의 서브 주파수 자원을 가진다고 가정한다.
주파수 이용 상태표(301)는 가용 셋에 속하는 서브 주파수 자원이 주파수 공유 시스템에 할당되기 전의 주파수 이용 상태를 보여준다.
제2 서브 주파수 자원 및 제3 서브 주파수 자원은 보호 셋에 속하므로 1차 면허권 시스템에 의해 사용되고 있는 것이다.
제1 서브 주파수 자원 및 제4 서브 주파수 자원은 조건부 가용 셋에 속하므로 주파수 대역과 관련된 규정에 의해 주파수 공유 시스템에 제한적으로 할당이 가능한 서브 주파수 자원이다. 예를 들어, 제1 서브 주파수 자원 및 제4 서브 주파수 자원은 1차 면허권 시스템이 사용하고 있는 제2 서브 주파수 자원 및 제3 서브 주파수 자원과 인접하기 때문에 전력에 대한 조건에 따라 할당이 제한적으로 할당될 수 있다.
제5 서브 주파수 자원 및 제6 서브 주파수 자원은 가용 셋에 속하므로 1차 면허권 시스템이 사용하지도 않고 어떠한 주파수 공유 시스템도 사용하지 않고 있음을 알 수 있다. 그리고 제5 서브 주파수 자원 내지 제6 서브 주파수 자원은 가용 셋에 속하므로 적어도 하나의 주파수 공유 시스템에 할당 가능할 정도의 미리 정의된 수준 이상의 채널 품질을 만족함을 알 수 있다.
제7 서브 주파수 자원은 동작 셋에 속한다. 따라서 이미 하나의 주파수 공유 시스템이 제7 서브 주파수 자원에 할당되어 있음을 알 수 있다.
제8 서브 주파수 자원은 공존 셋에 속한다. 따라서 둘 이상의 주파수 공유 시스템이 제8 서브 주파수 자원에 할당되어 있음을 알 수 있다.
제9 서브 주파수 자원은 미분류 셋에 속한다. 따라서 제9 서브 주파수 자원의 할당과 관련된 정보는 알려지지 않았음을 알 수 있다.
주파수 이용 상태표(402)는 가용 셋에 속하는 서브 주파수 자원이 주파수 공유 시스템에 할당된 후의 주파수 이용 상태를 보여준다.
주파수 이용 상태표(402)에서 달라진 부분은 제6 서브 주파수 자원이다. 제6 서브 주파수 자원은 가용 셋에 속하였다가 동작 셋으로 변경되었다. 즉, 하나의 주파수 공유 시스템에 제6 서브 주파수 자원이 할당되었음을 알 수 있다.
서브 주파수 자원의 할당은 주파수 공유 시스템에 대한 할당 요청이 있는 경우 수행될 수 있다. 주파수 할당 주체의 관점에서 보면, 주파수 이용 상태표(401)에 도시된 바와 같은 정보를 통하여 제5 주파수 대역 및 제6 주파수 대역이 여유 서브 주파수 자원임을 손쉽게 파악 수 있다. 여유 서브 주파수 자원은 가용 셋 또는 조건부 가용 셋에 속하는 서브 주파수 자원을 말한다. 따라서 여유 서브 주파수 자원 중 하나인 제6 서브 주파수 자원을 제1 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다. 이와 같은 서브 주파수 자원들이 속하는 주파수 셋들에 관한 정보는 주파수 할당 장치의 저장부에 저장될 수 있다. 물론 조건부 가용 셋에 속하는 제1 서브 주파수 자원 및 제4 서브 주파수 자원도 여유 서브 주파수 자원일 수 있지만, 가용 셋에 속하는 서브 주파수 자원이 우선적으로 할당됨이 타당하다.
만약 주파수 이용 상태표(402)에서 하나의 주파수 공유 시스템을 더 할당하는 경우를 고려하면 다음과 같다. 일단, 제5 서브 주파수 자원이 가용 셋으로 남아있기 때문에 주파수 할당 장치는 제5 서브 주파수 자원을 제2 주파수 공유 시스템에 우선적으로 할당할 수 있다.
이후 추가적으로 제3 주파수 공유 시스템을 할당하는 경우, 가용 셋은 더 이상 남아있지 않으므로, 조건부 가용 셋을 고려한다. 즉, 제1 서브 주파수 자원 또는 제4 서브 주파수 자원을 할당하기 위한 규정을 만족할 수 있는 경우 제1 서브 주파수 자원 또는 제4 서브 주파수 자원이 제3 주파수 공유 시스템에 할당될 수 있다.
만약 조건부 가용 셋의 규정을 만족할 수 없는 경우라면, 동작 셋 또는 공존 셋을 고려할 수 있다. 즉, 제5 서브 주파수 자원 내지 제8 서브 주파수 자원 중에서 제3 서브 주파수 공유 시스템과 동종의 무선 접속 방식을 사용하는 주파수 공유 시스템에만 할당된 서브 주파수 자원이 우선적으로 할당할 수 있다.
이하에서, 서브 주파수 자원을 할당하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 서브 주파수 자원을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법은 우선 서브 주파수 자원에 대한 할당 정보를 획득할 수 있다(510). 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 복수의 주파수 셋들을 통해 1차 면허권 시스템 및 주파수 공유 시스템들의 서브 주파수 이용 정보를 획득한다. 여기서 복수의 주파수 셋들 각각은 주파수 공유와 관련하여 상기 복수의 주파수 셋들 각각에 포함되는 서브 주파수 자원의 특성을 나타낸다. 주파수 이용 정보의 획득은 주파수 공유 시스템의 위치 정보, 스펙트럼 센싱 결과 또는 1차 면허권 시스템의 채널 사용에 대한 정보에 기초하여 수행될 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 복수의 주파수 셋들 중 어느 하나의 셋에 속하는 적어도 하나의 서브 주파수 자원을 1차 면허권 시스템과 구별되는 적어도 하나의 주파수 공유 시스템에 할당한다. 즉, 가용 셋, 조건부 가용 셋, 동작 셋 또는 공존 셋에 속하는 적어도 하나의 서브 주파수 자원을 적어도 하나의 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다. 제1 주파수 공유 시스템에 서브 주파수 자원을 할당하는 방법을 예로써 설명하겠다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 여유 서브 주파수 자원이 존재하는지 여부를 판단한다. 여유 서브 주파수 자원은 가용 셋에 포함되는 가용 서브 주파수 자원 또는 대역과 관련된 규정을 만족하는 조건부 가용 셋에 포함되는 조건부 가용 서브 주파수 자원을 포함한다. 즉, 여유 서브 주파수 자원은 1차 면허권 시스템과 구별되는 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원을 의미한다.
여유 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 여유 서브 주파수 자원에 해당하는 서브 주파수 자원 중 적어도 하나의 서브 주파수 자원이 제1 주파수 공유 시스템에 할당된다. 즉, 해당 서브 주파수 밴드는 제1 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당된다.
여유 서브 주파수 자원을 할당하는 과정을 구체적으로 살펴보면 아래와 같다. 우선 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 가용 서브 주파수 자원이 존재하는지 여부를 판단한다(520). 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단되면 해당 가용 서브 주파수 자원을 제1 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다(521). 이 경우, 제1 주파수 공유 시스템은 해당 가용 서브 주파수 자원을 단독으로 사용할 수 있다.
가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 조건부 가용 서브 주파수 자원이 존재하는지 여부를 판단한다(530). 조건부 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 조건부 가용 서브 주파수 자원을 할당하기 위해 대역과 관련된 규정이 만족될 수 있는지 여부를 판단한다(540).
대역과 관련된 규정이 만족될 수 있는 경우, 해당 조건부 가용 서브 주파수 자원은 제1 주파수 공유 시스템에 할당될 수 있다(541). 이 경우, 제1 주파수 공유 시스템은 해당 조건부 가용 서브 주파수 자원을 단독으로 사용할 수 있다.
조건부 가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단되거나 조건부 가용 서브 주파수 자원이 존재하더라도 대역과 관련된 규정이 만족될 수 없는 것으로 판단된 경우, 즉, 제1 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 제1 주파수 공유 시스템과 동종의 무선 접속 기술(Radio Access Technology; RAT)을 사용하는 주파수 공유 시스템에만 할당된 서브 주파수 자원이 존재하는지 여부를 판단한다(550).
동종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템에만 할당된 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 해당 서브 주파수 자원을 제1 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다(560). 즉, 동종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템과 제1 주파수 공유 시스템은 해당 서브 주파수 자원을 공유하게 된다. 이때, 해당 서브 주파수 자원들 중에서 적은 수의 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원이 우선적으로 할당될 수 있다. 그리고 해당 서브 주파수 자원에 할당된 동종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템이 하나였던 경우, 제1 주파수 공유 시스템에 해당 서브 주파수 자원이 할당됨으로써 해당 서브 주파수 자원은 동작 셋에서 공존 셋으로 소속이 변경된다.
그리고 해당 서브 주파수 자원에서의 제1 주파수 공유 시스템 및 동종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템은 자가 상호 공존 메커니즘(self-coexistence mechanism)에 의한 주파수 공유를 통하여 주파수 공유 효율을 향상할 수 있다(561).
동종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템에만 할당된 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 이종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원이 존재하는지 여부를 판단한다(570). 이종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 이종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 제1 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다(580). 즉, 서로 다른 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템들이 해당 서브 주파수 자원을 공유하게 된다. 이때, 해당 서브 주파수 자원들 중에서 적은 수의 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원이 우선적으로 할당될 수 있다. 그리고 해당 서브 주파수 자원에 할당된 이종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템이 하나였던 경우, 제1 주파수 공유 시스템에 해당 서브 주파수 자원이 할당됨으로써 해당 서브 주파수 자원은 동작 셋에서 공존 셋으로 소속이 변경된다.
그리고 해당 서브 주파수 자원에서 제1 주파수 공유 시스템 및 이종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템은 시스템간 상호 공존 메커니즘(inter-system coexistence mechanism)을 통하여 주파수 공유 효율을 향상할 수 있다(581).
이종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원도 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 주파수 셋들에 관한 정보가 업데이트될 때까지 기다렸다가 다시 주파수 할당을 시도할 수 있다.
그리고 주파수 셋들에 관한 정보는 주기적으로 업데이트되거나 할당 요청 등의 필요에 따라 업데이트될 수 있다. 이와 같은 서브 주파수 자원의 할당은 주파수 셋이 업데이트될 때마다 반복될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 방법은 여유 서브 주파수 자원을 우선적으로 주파수 공유 시스템에 할당하고, 그 다음 동종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템이 사용하는 서브 주파수 자원, 이종의 RAT를 사용하는 주파수 공유 시스템이 사용하는 서브 주파수 자원의 순으로 주파수 자원을 주파수 공유 시스템에 할당한다.
따라서 여유 서브 주파수 자원이 넉넉하게 존재하는 경우 주파수 공유 시스템이 단독으로 해당 서브 주파수 자원을 사용함으로써 주파수 공유 시스템 간에 생기는 상호 공존(coexistence) 문제를 해결할 수 있다. 그리고 동종의 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 우선적으로 할당함으로써 시스템 간 협력을 위해 필요한 오버헤드(제어 정보)의 양을 줄일 수 있다.
이는 자가 상호 공존 메커니즘에 의한 동종 주파수 공유 시스템간의 주파수 공유 효율이 시스템간 상호 공존 메커니즘에 의한 이종 주파수 공유 시스템간의 주파수 공유 효율보다 높은 것에 기인한다. 왜냐하면 이종 주파수 공유 시스템의 경우, 무선 전송 방식의 차이로 인해 동일한 서브 주파수 자원에서의 효율적 주파수 공유를 위한 시스템간의 협력에 더 많은 오버헤드가 필요하기 때문이다.
따라서 위와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 주파수 공유 효율을 향상할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 장치는 업데이트부(610), 저장부(620), 정보 획득부(630) 및 할당부(640)를 포함한다.
정보 획득부(630)는 1차 면허권 시스템에 할당된 대상 주파수 자원을 분할함으로써 생성된 복수의 주파수 셋들에 관한 정보를 획득한다. 복수의 주파수 셋들 각각은 주파수 공유와 관련하여 복수의 주파수 셋들 각각에 포함되는 서브 주파수 자원의 특성을 나타낸다. 정보 획득부(630)는 업데이트부(610) 또는 저장부(620)로부터 주파수 셋들에 관한 정보를 획득할 수 있다.
할당부(640)는 복수의 주파수 셋들 중 어느 하나의 셋에 속하는 적어도 하나의 서브 주파수 자원을 1차 면허권 시스템과 구별되는 적어도 하나의 주파수 공유 시스템에 할당한다.
할당부(640)는 판단부(641) 및 서브 주파수 자원 할당부(642)를 포함한다.
판단부(641)는 1차 면허권 시스템과 구별되는 제1 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하고, 제1 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 제1 주파수 공유 시스템과 동종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단한다.
서브 주파수 자원 할당부(642)는 상기 판단들에 기초하여 상기 주파수 공유 시스템에 서브 주파수 자원을 할당한다. 즉, 서브 주파수 자원 할당부(642)는 여유 서브 주파수 자원이 존재하는 경우, 해당 서브 주파수 자원을 하나의 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다. 여기서 여유 서브 주파수 자원은 가용 셋에 포함되는 서브 주파수 자원 또는 특정 조건을 만족하는 조건부 가용 셋에 포함되는 서브 주파수 자원을 포함한다는 것은 상술한 바 있다.
또한 서브 주파수 자원 할당부(642)는 여유 서브 주파수 자원이 존재하지 않고 제1 주파수 공유 시스템과 동일한 무선 접속 방식을 사용하는 적어도 하나의 주파수 공유 시스템에만 할당된 서브 주파수 자원이 존재하는 경우, 해당 서브 주파수 자원을 제1 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다.
그리고 할당부(640)는 여유 서브 주파수 자원이 존재하지 않고 제1 주파수 공유 시스템과 동일한 무선 접속 방식을 사용하는 주파수 공유 시스템이 존재하지 않는 경우, 제1 주파수 공유 시스템과 상이한 무선 접속 방식을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 상기 제1 주파수 공유 시스템에 할당할 수 있다.
업데이트부(610)는 적어도 하나의 주파수 공유 시스템의 위치 정보, 스펙트럼 센싱 결과 또는 1차 면허권 시스템의 주파수 자원 사용에 대한 정보를 기초로 주파수 셋들에 관한 정보를 업데이트한다. 업데이트 결과는 저장부(620)에 저장될 수 있다. 업데이트부(610)은 미리 정해진 일정한 시간 간격에 따라 또는 할당 요청 등의 필요에 따라 주파수 셋들에 관한 정보를 업데이트할 수 있다. 그리고 업데이트부(610)는 주파수 공유 시스템의 위치 정보, 스펙트럼 센싱 결과 또는 1차 면허권 시스템의 주파수 자원 사용에 대한 정보를 모니터링하는 감시부를 포함할 수 있다.
저장부(620)는 주파수 셋들에 관한 정보를 저장한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 할당 장치는 주파수 공유 시스템 내부에 포함될 수도 있고, 주파수 공유 시스템과는 별도로 존재할 수도 있다.
지금까지 본 발명에 따른 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치에 대해 설명하였다. 본 주파수 할당 장치에는 앞서 도 1 내지 도 5와 관련하여 다양한 실시예를 통하여 상술한 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

1차 면허권 시스템과 구별되는 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원-상기 서브 주파수 자원은 상기 1차 면허권 시스템에 할당된 대상 주파수 자원을 분할함으로써 생성된 것임-의 존재 여부를 판단하는 단계;
상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템과 동종의 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단들에 기초하여 상기 주파수 공유 시스템에 서브 주파수 자원을 할당하는 단계
를 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계는
상기 1차 면허권 시스템에 의해 사용되지 않고 미리 정의된 수준 이상의 채널 품질(channel quality)을 만족하여 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당 가능한 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 서브 주파수 자원을 할당하는 단계는
상기 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 가용 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계
를 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제2항에 있어서,
상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계는
상기 가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 주파수 대역과 관련된 규정(Regulation)에 의해 상기 주파수 공유 시스템에 제한적으로 할당이 가능한 조건부 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계
를 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제3항에 있어서,
상기 조건부 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계는
상기 조건부 가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단하는 단계
를 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제3항에 있어서,
상기 제한적 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 단계는
상기 제한적 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 경우, 상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는지 여부를 판단하는 단계
를 포함하고,
상기 서브 주파수 자원을 할당하는 단계는
상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는 것으로 판단된 경우, 상기 규정을 만족하도록 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계
를 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제5항에 있어서,
상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는지 여부를 판단하는 단계는
상기 규정을 만족할 수 없는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단하는 단계
를 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 서브 주파수 자원을 할당하는 단계는
상기 동종의 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 사용하는 주파수 공유 시스템에만 할당된 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 해당 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계
를 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제7항에 있어서,
상기 해당 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계는
상기 해당 서브 주파수 자원 중 적은 수의 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 우선적으로 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계인 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 서브 주파수 자원을 할당하는 단계는
상기 동종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 이종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계
를 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제9항에 있어서,
상기 이종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계는
이종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원 중 적은 수의 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 우선적으로 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 단계인 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
제1항에 있어서,
상기 서브 주파수 자원에 대한 할당 정보를 획득하는 단계
를 더 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 방법.
1차 면허권 시스템과 구별되는 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원-상기 서브 주파수 자원은 상기 1차 면허권 시스템에 할당된 대상 주파수 자원을 분할함으로써 생성된 것임-의 존재 여부를 판단하고, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템과 동종의 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 판단부; 및
상기 판단들에 기초하여 상기 주파수 공유 시스템에 서브 주파수 자원을 할당하는 서브 주파수 자원 할당부
를 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치.
제12항에 있어서,
상기 판단부는
상기 1차 면허권 시스템에 의해 사용되지 않고 미리 정의된 수준 이상의 채널 품질(channel quality)을 만족하여 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당 가능한 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하고,
상기 서브 주파수 자원 할당부는
상기 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 가용 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치.
제13항에 있어서,
상기 판단부는
상기 가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 주파수 대역과 관련된 규정(Regulation)에 의해 상기 주파수 공유 시스템에 제한적으로 할당이 가능한 조건부 가용 서브 주파수 자원의 존재 여부를 판단하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치.
제14항에 있어서,
상기 판단부는
상기 조건부 가용 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치.
제14항에 있어서,
상기 판단부는
상기 제한적 가용 서브 주파수 자원이 존재하는 경우, 상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는지 여부를 판단하고,
상기 서브 주파수 자원 할당부는
상기 주파수 공유 시스템이 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원에 대한 상기 규정을 만족할 수 있는 것으로 판단된 경우, 상기 규정을 만족하도록 상기 제한적 가용 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치.
제16항에 있어서,
상기 판단부는
상기 규정을 만족할 수 없는 것으로 판단된 경우, 상기 주파수 공유 시스템에 단독으로 할당될 수 있는 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치.
제12항에 있어서,
상기 할당부는
상기 동종의 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 사용하는 주파수 공유 시스템에만 할당된 서브 주파수 자원이 존재하는 것으로 판단된 경우, 해당 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치.
제12항에 있어서,
상기 할당부는
상기 동종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 이종의 무선 접속 기술을 사용하는 주파수 공유 시스템에 할당된 서브 주파수 자원을 상기 주파수 공유 시스템에 할당하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치.
제12항에 있어서,
상기 서브 주파수 자원에 대한 할당 정보를 획득하는 정보 획득부
를 더 포함하는 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서의 주파수 할당 장치.
PCT/KR2010/006458 2009-09-24 2010-09-20 1차 면허권 시스템이 존재하는 환경에서 주파수 공유 시스템을 위한 주파수 할당 방법 및 장치 WO2011037386A2 (ko)

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