KR101627395B1 - 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법 및 장치 - Google Patents

인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

기지국에 의해 서빙되는 적어도 하나의 셀 내에 포함된 디바이스들을 그룹들로 그룹핑(grouping)하고, 그룹들의 이동성 및 그룹들의 위치 정보를 기초로, 그룹들에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Description

인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF MANAGING BACKUP CHANNEL FOR COGNITIVE RADIO COMMUNIOCATION}
본 발명은 주파수 자원을 공유하는 인지 무선 통신 시스템에서 유휴 주파수를 효과적으로 관리하기 위한 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
수 많은 디바이스들이 소량의 데이터를 송수신하는 통신 네트워크(예를 들면, M2M)에서 모든 디바이스들에게 개별적으로 자원을 할당할 경우 오버헤드(overhead) 부담이 크고, 무작위로 자원을 할당할 경우 만족스러운 QoS(Quality of Service)를 보장하기 힘들다. 따라서, 일반적으로 기지국(Base Station; BS)이 제어하는 셀 내의 모든 디바이스들이 동일한 백업 채널을 공유하고, 허가된 사용자(licensed user or incumbent)가 나타나면 일괄적으로 셀 내의 모든 디바이스의 동작 채널을 미리 약속한 백업 채널로 전환하는 방식으로 백업 채널을 관리한다.
일 실시예에 따르면, 인지 무선 통신 시스템에서 디바이스들의 이동에 따른 위치 변화 및 새로운 디바이스(그룹)의 출현으로 인한 그룹 간 중첩에 따라 빈번히 발생하는 채널 전환을 예방할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 빈번한 채널 전환 및 복잡한 자원 관리로 인한 오버헤드(overhead)의 증가 및 서비스 품질(Quality of Service; QoS)의 저하를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법은 기지국에 의해 서빙되는, 셀 내에 포함된 적어도 하나의 디바이스를 그룹핑(grouping)하는 단계; 및 상기 그룹핑된 그룹들의 이동성 및 상기 그룹들의 위치 정보를 기초로, 상기 그룹들에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 그룹들의 그룹 타입은 상기 그룹이 이동성을 가지는지 여부에 따라, 이동성을 가지는 이동 그룹 또는 이동성을 가지지 않는 고정 그룹 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
상기 백업 채널을 할당하는 단계는 상기 그룹들의 이동성 및 상기 그룹들의 위치 정보를 기초로, 상기 그룹들 중 인지 무선 통신을 수행하는 타겟 그룹에게 백업 채널을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 백업 채널을 할당하는 단계는 상기 타겟 그룹과 상기 그룹들 중 다른 그룹의 그룹 타입 및 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 중첩 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 타겟 그룹 및 상기 다른 그룹에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 그룹 타입이 모두 고정 그룹이면, 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹에 동일한 백업 채널을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 그룹 타입이 모두 고정 그룹이고, 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 위치가 중첩되는 경우, 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹에게 서로 다른 백업 채널을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타겟 그룹의 그룹 타입 또는 상기 다른 그룹의 그룹 타입 중 적어도 하나가 이동 그룹이며, 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 위치가 중첩되지 않는 경우, 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹에 동일한 백업 채널을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타겟 그룹의 그룹 타입 또는 상기 다른 그룹의 그룹 타입 중 적어도 하나가 이동 그룹이면, 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹에게 서로 다른 백업 채널을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 백업 채널을 할당하는 단계는 상기 그룹들에게 할당되지 않은 유휴 채널이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 유휴 채널이 존재하는 경우, 상기 유휴 채널을 상기 타겟 그룹에게 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
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삭제
상기 유휴 채널이 존재하지 않는 경우, 상기 그룹들 중 고정 그룹에 할당된 백업 채널이 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 고정 그룹에 할당된 백업 채널이 있고, 상기 고정 그룹과 상기 그룹들 중 다른 그룹의 위치가 중첩되지 않는 경우, 상기 고정 그룹에 할당된 백업 채널을 상기 타겟 그룹에게 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 고정 그룹에 할당된 백업 채널이 없거나, 상기 고정 그룹과 상기 타겟 그룹의 위치와 중첩되는 경우, 상기 그룹들 중 이동 그룹에 할당된 백업 채널이 있고, 상기 이동 그룹의 위치와 상기 타겟 그룹의 위치가 중첩되지 않는다면, 상기 이동 그룹에 할당된 백업 채널을 상기 타겟 그룹에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 그룹들 중 고정 그룹과 이동 그룹에 할당된 백업 채널이 있어도, 상기 이동 그룹의 위치 혹은 상기 고정 그룹의 위치와 상기 타겟 그룹의 위치가 중첩되면, 상기 고정 그룹 또는 상기 이동 그룹에 할당된 백업 채널을 상기 타겟 그룹에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 그룹에 할당한 백업 채널이 없는 경우, 상기 기지국에 할당된 백업 채널을 상기 타겟 그룹에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 그룹의 위치가 변화하거나 또는 상기 셀 내에 새로운 적어도 하나의 그룹이 출현함으로써 상기 백업 채널에 중첩이 발생하는 경우, 상기 그룹들 각각에 할당된 백업 채널에 대한 정보를 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
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상기 디바이스들은 상기 백업 채널을 관리하기 위한 관리 메시지를 주고받으며, 상기 관리 메시지는 상기 그룹의 이동성 여부를 나타내는 그룹 타입, 상기 디바이스들이 속한 그룹의 위치, 상기 디바이스들을 식별하기 위한 디바이스 식별자 및 상기 기지국에 의해 서빙되는 그룹들 각각을 식별하기 위한 그룹 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 장치는 기지국에 의해 서빙되는, 셀 내에 포함된 적어도 하나의 디바이스를 그룹핑(grouping)하는 그룹핑부; 및 상기 그룹핑된 그룹들의 이동성 및 상기 그룹들의 위치 정보를 기초로, 상기 그룹들에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당하는 할당부를 포함할 수 있다.
상기 그룹들의 그룹 타입은 상기 그룹이 이동성을 가지는지 여부에 따라, 이동성을 가지는 이동 그룹 또는 이동성을 가지지 않는 고정 그룹 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
삭제
삭제
상기 할당부는 상기 인지 무선 통신을 수행하는 타겟 그룹과 상기 그룹들 중 다른 그룹의 그룹 타입 및 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 위치의 중첩 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 타겟 그룹 및 상기 다른 그룹에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당할 수 있다.
본 발명의 일 측에 따르면, 인지 무선 통신 시스템에서 디바이스의 이동에 따른 위치 변화 및 새로운 디바이스(혹은 그룹)의 출현으로 인한 빈번한 채널 전환을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측에 따르면, 디바이스들을 그룹핑하여 그룹 단위로 관리함으로써 복잡한 자원 관리로 인한 오버헤드(overhead)의 증가 및 서비스 품질(Quality of Service; QoS)의 저하를 감소시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법이 수행된 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5는 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법에 따라 그룹의 백업 채널을 관리하는 데에 이용되는 관리 메시지를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 장치의 블록도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법이 수행된 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기지국에 의해 서빙되는 복수 개의 셀들에 포함된 다수 개의 디바이스들이 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법에 따라 다수 개의 그룹들로 그룹핑(grouping)된 것을 살펴볼 수 있다. 일 실시예에서 백업 채널은 각 디바이스들이 속한 그룹마다에 대하여 할당되고, 그룹에 속한 디바이스들은 해당 그룹에 할당된 백업 채널을 서로 경쟁하여 획득할 수 있다.
여기서, '백업 채널(backup channel)이란 인지 무선 통신(시스템)에서 사용하는 동작 채널에 허가 받은 면허 사용자가 나타날 경우, 다음 동작 채널로 선택되는 후보 채널 혹은 무선 자원으로 이해할 수 있다.
그룹들 각각에 속한 디바이스들은 그 역할에 따라 허브 디바이스(hub-device)와 나노 디바이스(nano-device)로 구분될 수 있다. 허브 디바이스는 그룹 내의 수 많은 나노 디바이스들을 제어할 수 있다. 허브 디바이스에 연결되어 있는 나노 디바이스들은 동일한 그룹에 포함될 수 있다.
허브 디바이스는 인지 무선 데이터베이스(Cognitive Radio database)에 직접 접속하여 데이터베이스 정보를 가져오거나('Mode II device'), 다른 디바이스에 접속하여 데이터베이스 정보를 가져올 수 있다('Mode I device'). 반면에, 나노 디바이스는 항상 다른 디바이스에 접속하여 데이터베이스 정보를 가져올 수 있다.
하나의 그룹 내에 포함된 디바이스들은 동일한 그룹 아이디(Group ID; GID)를 갖지만, 연결 아이디(Connection ID; CID)는 서로 다르게 가질 수 있다.
그룹은 일반적으로 한 개의 허브 디바이스와 복수 개의 나노 디바이스들로 구성될 수 있다. 그룹은 허브 디바이스의 이동성 여부에 따라 고정 디바이스 그룹(fixed device group, 혹은 고정 그룹(fixed group))과 이동 디바이스 그룹(mobile device group, 혹은 이동 그룹(mobile group))으로 분류될 수 있다.
고정 그룹은 허브 디바이스가 고정형이고 이동 그룹은 허브 디바이스가 이동형인 그룹을 의미할 수 있다. 예를 들면, 고정 그룹에 포함되는 고정 나노 디바이스는 주택(133)이나 풍력 발전기(wind turbines)(142,143) 등에 설치될 수 있고, 고정 그룹에 포함되는 이동 나노 디바이스는 가축(live stocks)(123) 등에 부착될 수 있다. 반면, 이동 그룹(150)에 포함되는 이동 나노 디바이스는 앰브런스(152,153)나 경찰차(154) 혹은 선박(boats) 등에 설치될 수 있다.
기지국(110)이 제어하는 셀 안에는 한 개 이상의 그룹이 존재할 수 있다. 각 그룹은 소형 셀처럼 동작하고 이때 허브 디바이스는 해당 소형 셀에서 소형 기지국의 기능을 제공할 수 있다.
일 실시예에서는 각 그룹(또는 허브 디바이스)의 이동성(mobility)과 위치(location) 정보를 이용하여 그룹의 백업 채널을 관리할 수 있다. 먼저, 각 그룹의 백업 채널을 결정할 때에 다른 그룹과의 이동성 관계를 고려하면 발생할 수 있는 그룹의 조합은 고정 그룹과 고정 그룹, 고정 그룹과 이동 그룹, 그리고 이동 그룹과 이동 그룹의 3가지가 될 수 있다.
고정 그룹과 고정 그룹 간의 관계에서 기본적으로 각 그룹에 동일한 백업 채널을 할당할 수 있다. 하지만, 각 그룹의 위치 정보를 고려할 때 두 그룹이 중첩될 수 있다면, 두 그룹 간의 간섭을 피하기 위해 백업 채널은 다르게 할당될 수 있다.
한편, 고정 그룹과 이동 그룹, 이동 그룹과 이동 그룹 간의 관계에서 각 그룹에는 서로 다른 백업 채널이 할당될 수 있다. 하지만, 위치 정보를 고려할 때 두 그룹이 중첩되지 않는다면, 기지국(110)은 주파수 재사용을 위해 각 그룹에 동일한 백업 채널을 할당할 수도 있다.
그리고, 이동 그룹의 위치 변화나 새로운 그룹의 출현 등과 같은 내적 변화에 의해 그룹 간에 새로운 중첩이 발생할 가능성이 감지되거나, 새로운 면허 사용자의 출현 등과 같은 외적 변화가 감지될 경우 각 그룹의 백업 채널 정보는 갱신될 수 있다.
도 1에서는 3개의 고정 그룹들(제1 고정 그룹(120), 제2 고정 그룹(130), 제3 고정 그룹(140))과 1개의 이동 그룹(이동 그룹(150))이 기지국(110)에 연결된 것을 볼 수 있다. 기지국(110)은 제1 고정 그룹(120), 제2 고정 그룹(130), 제3 고정 그룹(140), 및 이동 그룹(150)과 무선 인터페이스를 통해 연결되어 그룹들 각각에 속한 디바이스들(121,122,123,124,125,131,133,141,142,143,151,152,153)을 서빙할 수 있다.
예를 들어, 제1 고정 그룹(120)은 농장(farmhouse)이고, 제2 고정 그룹(130)은 마을(village), 제3 고정 그룹(140)은 풍력 발전기들(Wind turbines)일 수 있다. 이동 그룹(150)은 자동차, 선박 등을 포함할 수 있다.
제1 고정 그룹(120)과 제2 고정 그룹(130) 간의 관계에서 두 그룹의 허브 디바이스들은 각각 농장(121)과 빌딩(131)에 설치되어 고정되기 때문에 기지국(110)은 각 그룹에 동일한 백업 채널을 할당할 수 있다. 하지만, 제1 고정 그룹(120)과 제2 고정 그룹(130)은 위치가 서로 중첩되므로, 기지국(110)은 제1 고정 그룹(120)과 제2 고정 그룹(130)에게 서로 다른 백업 채널 2번과 3번을 할당할 수 있다.
제1 고정 그룹(120)과 제3 고정 그룹(140) 간의 관계에서 두 그룹의 허브 디바이스들은 각각 농장(121)과 타워(140)에 설치되어 고정될 수 있다. 제1 고정 그룹(120)과 제3 고정 그룹(140)은 위치가 서로 중첩되지 않기 때문에, 기지국(110)은 제1 고정 그룹(120)과 제3 고정 그룹(140)에 동일한 백업 채널 2번을 할당할 수 있다.
또한, 제3 고정 그룹(140)과 이동 그룹(150) 간의 관계에서 두 그룹은 중첩되기 때문에, 기지국(110)은 각 그룹에 서로 다른 백업 채널 2번과 3번을 할당할 수 있다. 한편, 제2 고정 그룹(130)과 이동 그룹(150) 간의 관계에서 기지국(110)은 각 그룹에 서로 다른 백업 채널을 할당할 수 있다. 하지만, 두 그룹이 중첩되지 않기 때문에 기지국(110)은 유휴 주파수의 가용 상황에 따라 각 그룹에 동일한 백업 채널 3번을 할당할 수도 있다.
이하에서는 다양한 실시예들을 통해 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법을 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 이하에서 관리 장치는 기지국일 수도 있고, 기지국이 아닌 별개의 장치일 수도 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 장치(이하, '관리 장치')는 기지국에 의해 서빙되는, 셀 내에 포함된 적어도 하나의 디바이스를 그룹핑(grouping)할 수 있다(210).
210에서 그룹핑되는 그룹들의 그룹 타입(group type)은 해당 그룹이 이동성을 가지는지 여부에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 해당 그룹이 이동성을 가지는 경우, 해당 그룹의 그룹 타입은 이동 그룹으로 결정될 수 있다. 만약, 해당 그룹이 이동성을 가지지 않는 경우, 해당 그룹의 그룹 타입은 고정 그룹으로 결정될 수 있다.
해당 그룹이 이동성을 가지는지 여부는 해당 그룹에 포함된 허브 디바이스가 이동성을 가지는지 여부에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 허브 디바이스들(121,131,141,151) 중 허브 디바이스(151)만이 이동성을 가지는 지휘 차량(command vehicle)에 설치되어 이동성을 가지고, 나머지 허브 디바이스들(121,131,141)은 각각 농장(Farmhouse), 빌딩(Building) 및 타워(Tower) 등과 같이 고정된 물체에 설치되어 이동성을 가지지 않는다. 따라서, 이동 허브 디바이스(151)를 포함하는 그룹은 이동 그룹으로, 고정 허브 디바이스(121,131,141)를 포함하는 그룹은 고정 그룹으로 결정될 수 있다.
관리 장치는 210에서 그룹핑된 그룹들의 이동성 및 그룹들의 위치 정보를 기초로, 그룹들에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당할 수 있다(220). 220에서 관리 그룹은 그룹들의 이동성 및 그룹들의 위치 정보를 기초로, 그룹들 중 인지 무선 통신을 수행하는 타겟 그룹에게 백업 채널을 할당할 수 있다. 또한, 관리 그룹은 1) 타겟 그룹과 다른 그룹의 그룹 타입 및 2) 타겟 그룹과 다른 그룹의 중첩 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 타겟 그룹 및 다른 그룹에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당할 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 관리 장치는 기지국에 의해 서빙되는 셀 내에 포함된 적어도 하나의 디바이스를 그룹핑(grouping)할 수 있다(310). 관리 장치는 디바이스들이 그룹핑된 각 그룹의 그룹 타입을 결정할 수 있다(320).
이후, 관리 장치는 그룹들(예를 들어, 타겟 그룹과 다른 그룹)의 그룹 타입 및 타겟 그룹과 다른 그룹의 중첩 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 타겟 그룹 및 다른 그룹에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당할 수 있다. 전술한 바와 같이 그룹들의 그룹 타입은 그룹들(혹은 각 그룹에 포함된 허브 디바이스)의 이동성에 따라 결정될 수 있다.
보다 구체적으로 관리 장치는 타겟 그룹과 다른 그룹의 그룹 타입이 모두 고정 그룹인지 여부를 판단할 수 있다(330).
330의 판단 결과, 타겟 그룹과 다른 그룹의 그룹 타입이 모두 고정 그룹이면, 관리 장치는 타겟 그룹과 다른 그룹의 위치가 중첩되는지 여부를 판단할 수 있다(340).
340에서 타겟 그룹과 다른 그룹의 위치가 중첩된다고 판단되면, 관리 장치는 타겟 그룹과 다른 그룹에게 서로 다른 백업 채널을 할당할 수 있다(350). 반면에, 340에서 타겟 그룹과 다른 그룹의 위치가 중첩되지 않는다고 판단되면, 관리 장치는 타겟 그룹과 다른 그룹에게 동일한 백업 채널을 할당할 수 있다(360).
330의 판단 결과, 타겟 그룹과 다른 그룹의 그룹 타입이 모두 고정 그룹이 아니라면, 관리 장치는 타겟 그룹과 다른 그룹의 위치가 중첩되는지 여부를 판단할 수 있다(370). 여기서, 타겟 그룹과 다른 그룹의 그룹 타입이 모두 고정 그룹이 아닌 경우는 타겟 그룹의 그룹 타입 또는 다른 그룹의 그룹 타입 중 적어도 하나의 이동 그룹인 경우를 예로 들 수 있다.
370에서 타겟 그룹과 다른 그룹의 위치가 중첩된다면, 관리 장치는 타겟 그룹과 다른 그룹에게 서로 다른 백업 채널을 할당할 수 있다(350). 다시 말해, 타겟 그룹의 그룹 타입 또는 다른 그룹의 그룹 타입 중 적어도 하나가 이동 그룹이고, 타겟 그룹과 다른 그룹의 위치가 중첩된다면, 관리 장치는 타겟 그룹과 다른 그룹에게 서로 다른 백업 채널을 할당할 수 있다. 반면에, 370에서 타겟 그룹과 다른 그룹의 위치가 중첩되지 않는다면, 관리 장치는 타겟 그룹과 다른 그룹에게 동일한 백업 채널을 할당할 수 있다(360).
이하의 도 4에서는 타겟 그룹에게 할당되는 백업 채널이 무엇인지를 보다 구체적으로 나타낸 실시예에 대하여 설명한다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 관리 장치는 기지국에 의해 서빙되는 적어도 하나의 셀 내에 포함된 디바이스들을 그룹핑(grouping)할 수 있다(405). 이후, 관리 장치는 405에서 그룹핑된 그룹들의 이동성 및 그룹들의 위치 정보를 기초로, 그룹들에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당할 수 있다.
보다 구체적으로, 관리 장치는 다른 그룹에 할당되지 않은 화이트 스페이스(white space)가 있으면, 그 화이트스페이스를 타겟 그룹에 할당할 수 있다. '화이트 스페이스(white space)'는 면허 사용자가 사용하지 않는 유휴 채널 또는 유휴 주파수로 이해할 수 있다.
이를 위해 관리 장치는 그룹들에게 할당되지 않은 유휴 채널이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(410). 410에서 유휴 채널이 존재하는 것으로 판단되면, 관리 장치는 유휴 채널을 타겟 그룹에게 할당할 수 있다(415).
반면에, 410에서 유휴 채널이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 관리 장치는 그룹들 중 고정 그룹에 할당된 백업 채널이 있는지 여부를 판단할 수 있다(420). 고정 그룹에 할당한 백업 채널부터 확인하는 이유는 현재 이동 그룹에 할당한 백업 채널이 사용할 수 있는 것으로 판단되더라도 이동 그룹의 이동성으로 인해 사용할 수 없는 백업 채널이라고 상태가 바뀔 경우 채널 전환을 해야 하는 부담이 있기 때문이다.
따라서, 고정 그룹에 할당한 백업 채널이 있고, 고정 그룹과 중첩되지 않으면 관리 장치는 이 고정 그룹에 할당했던 백업 채널을 타겟 그룹에 할당할 수 있다.
이를 위해, 420에서 고정 그룹에 할당된 백업 채널이 있다고 판단되면, 관리 장치는 고정 그룹과 타겟 그룹의 위치가 중첩되는지 여부를 판단할 수 있다(430). 430에서 고정 그룹과 타겟 그룹의 위치가 중첩되지 않는 것으로 판단되면, 관리 장치는 고정 그룹에 할당된 백업 채널을 타겟 그룹에게 할당할 수 있다(435).
만약, 420에서 고정 그룹에 할당된 백업 채널이 없다고 판단되면, 관리 장치는 440으로 가서 이동 그룹에 할당된 백업 채널이 있는지 여부를 판단할 수 있다.
430에서 고정 그룹과 타겟 그룹의 위치가 중첩된다고 판단되면, 관리 장치는 이동 그룹에 할당된 백업 채널이 있는지 여부를 판단할 수 있다(440). 440에서 이동 그룹에 할당된 백업 채널이 없다면, 관리 장치는 기지국에 할당된 백업 채널을 타겟 그룹에 할당할 수 있다(445).
반면에, 440에서 이동 그룹에 할당된 백업 채널이 있다면, 관리 장치는 이동 그룹과 타겟그룹의 위치가 중첩되는지 여부를 판단할 수 있다(450). 이동 그룹에 할당한 백업 채널이 있어도 이동 그룹과 타겟 그룹이 중첩되면, 관리 장치는 다른 고정 그룹이나 다른 이동 그룹에 할당했던 백업 채널을 타겟 그룹에 할당해서 사용할 수 있다(455). 다시 말해, 그룹들 중 고정 그룹과 이동 그룹에 할당된 백업 채널이 있어도, 이동 그룹의 위치 혹은 고정 그룹의 위치와 타겟 그룹의 위치가 중첩되면, 관리 장치는 고정 그룹 또는 이동 그룹에 할당된 백업 채널을 타겟 그룹에 할당할 수 있다.
만약, 이때 채널 전환이 발생하여 타겟 그룹에 할당한 백업 채널이 2개 이상의 중첩된 그룹들에서 동작 채널로 사용될 경우, 관리 장치는 그룹 간의 적절한 자원 공유를 위한 메커니즘을 사용할 수 있다. 따라서, 기지국은 모든 고정 그룹과 이동 그룹에 할당한 백업 채널이 없으면, 타겟 그룹에 할당할 수 있는 백업 채널이 없다고 판단하여 기지국에 할당된 백업 채널을 타겟 그룹에 할당할 수도 있다.
또한, 이때 채널 전환이 발생하여 기지국과 타겟 그룹이 백업 채널을 새로운 동작 채널로 공유할 경우, 기지국은 그룹에 속하지 않은 디바이스들과 그룹에 속한 디바이스들 간에 적절한 자원 공유 메커니즘을 수행할 수 있다.
이러한 환경에서 동작하는 그룹들은 주파수 재사용 효과보다는 전파 음영 지역 문제를 해결하는 효과를 제공할 수 있다. 이와 같이 일 실시예에 따른 백업 채널을 관리하는 방법은 타겟 그룹의 이동성이나 주위 환경에 따라 조금씩 달라질 수 있다.
450에서 이동 그룹과 타겟 그룹의 위치가 중첩되지 않는 것으로 판단되면, 관리 장치는 이동 그룹에 할당된 백업 채널을 타겟 그룹에게 할당할 수 있다(460).
도 5는 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법에 따라 그룹의 백업 채널을 관리하는 데에 이용되는 관리 메시지를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 관리 메시지는 그룹의 백업 채널을 관리하는 데에 이용되며 예를 들어, 그룹 타입(type of group: TOG)(510), 그룹 위치(location of group: LOG)(520), 디바이스 식별자(device identifier: DID)(530) 및 그룹 식별자(group identifier: GID)(540) 중 적어도 하나를 파라미터(parameter)로 포함할 수 있다.
그룹 타입(TOG)(510)은 그룹의 이동성 여부를 나타내는 것으로서, 그룹에 포함된 허브 디바이스의 이동성 여부에 따라 결정될 수 있다. 그룹 타입(TOG)(510)은 허브 디바이스의 타입(Type of Hub-device; TOH)로 대체될 수도 있다. 그룹 타입(510)은 예를 들어, 해당 그룹이 고정 그룹인 경우, 해당 비트의 값을 '0'으로 표시하고, 해당 그룹이 이동 그룹인 경우 해당 비트의 값을 '1'로 표시할 수 있다.
그룹 위치(LOG)(520)는 그룹의 위치 정보를 포함하고, 그룹이 위치하는 지역의 위도(latitude) 및 경도(longitude) 등과 같은 정보를 나타낼 수 있다. 그룹 위치(520)는 예를 들어, 위도(latitude)와 경도로 나타낼 수 있다. 그룹의 위치 정보는 허브 디바이스의 위치 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
디바이스 식별자(DID)(530)는 각 디바이스를 식별할 수 있는 식별자(Identifier; ID)이다. 디바이스 식별자의 비트수는 기지국(BS)이 제어하는 셀에 속해 있는 전체 디바이스의 개수에 의해 결정될 수 있다.
그룹 식별자(GID)(540)는 기지국에 연결되어 있는(다시 말해, 기지국에 의해 서빙되는) 각 그룹을 식별하기 위한 식별자이다. 그룹 식별자(540)의 비트수는 기지국에 연결되어 있는 전체 그룹의 개수에 의해 결정될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 장치의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 백업 채널을 관리하는 장치(이하, '관리 장치')는 그룹핑부(610) 및 할당부(630)를 포함할 수 있다.
그룹핑부(610)는 기지국에 의해 서빙되는, 셀 내에 포함된 적어도 하나의 디바이스를 그룹핑(grouping)할 수 있다.
할당부(630)는 그룹핑부(610)에 의해 그룹핑된 그룹들의 이동성 및 그룹들의 위치 정보를 기초로, 그룹들에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당할 수 있다.
여기서, 그룹들의 그룹 타입(group type)은 그룹이 이동성을 가지는지 여부에 따라, 이동성을 가지는 이동 그룹 또는 이동성을 가지지 않는 고정 그룹 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 그룹이 이동성을 가지는지 여부는 그룹에 포함된 허브 디바이스가 이동성을 가지는지 여부에 의해 결정될 수 있다.
할당부(630)는 인지 무선 통신을 수행하는 타겟 그룹과 다른 그룹의 그룹 타입 및 타겟 그룹과 다른 그룹의 위치의 중첩 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 타겟 그룹 및 다른 그룹에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당할 수 있다. 할당부(630)가 타겟 그룹 및 다른 그룹에게 백업 채널을 할당하는 구체적인 방법은 도 3 내지 도 4의 설명을 참고하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 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. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
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 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
610: 그룹핑부
630: 할당부

Claims (18)

  1. 기지국에 의해 서빙되는, 셀 내에 포함된 적어도 하나의 디바이스를 그룹핑(grouping)하는 단계; 및
    상기 그룹핑된 그룹들의 이동성 및 상기 그룹들의 위치 정보를 기초로, 상기 그룹들에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당하는 단계
    를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그룹들의 그룹 타입은
    상기 그룹이 이동성을 가지는지 여부에 따라, 이동성을 가지는 이동 그룹 또는 이동성을 가지지 않는 고정 그룹 중 어느 하나로 결정되는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 백업 채널을 할당하는 단계는
    상기 그룹들의 이동성 및 상기 그룹들의 위치 정보를 기초로, 상기 그룹들 중 인지 무선 통신을 수행하는 타겟 그룹에게 백업 채널을 할당하는 단계
    를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 백업 채널을 할당하는 단계는
    상기 타겟 그룹과 상기 그룹들 중 다른 그룹의 그룹 타입 및 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 중첩 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 타겟 그룹 및 상기 다른 그룹에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당하는 단계
    를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 그룹 타입이 모두 고정 그룹이면, 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹에 동일한 백업 채널을 할당하는 단계
    를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 그룹 타입이 모두 고정 그룹이고, 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 위치가 중첩되는 경우,
    상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹에게 서로 다른 백업 채널을 할당하는 단계
    를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 타겟 그룹의 그룹 타입 또는 상기 다른 그룹의 그룹 타입 중 적어도 하나가 이동 그룹이며, 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 위치가 중첩되지 않는 경우,
    상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹에 동일한 백업 채널을 할당하는 단계
    를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 타겟 그룹의 그룹 타입 또는 상기 다른 그룹의 그룹 타입 중 적어도 하나가 이동 그룹이면,
    상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹에게 서로 다른 백업 채널을 할당하는 단계
    를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 백업 채널을 할당하는 단계는
    상기 그룹들에게 할당되지 않은 유휴 채널이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 유휴 채널이 존재하는 경우, 상기 유휴 채널을 상기 타겟 그룹에게 할당하는 단계
    를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유휴 채널이 존재하지 않는 경우, 상기 그룹들 중 고정 그룹에 할당된 백업 채널이 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 고정 그룹에 할당된 백업 채널이 있고, 상기 고정 그룹과 상기 그룹들 중 다른 그룹의 위치가 중첩되지 않는 경우, 상기 고정 그룹에 할당된 백업 채널을 상기 타겟 그룹에게 할당하는 단계
    를 더 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 고정 그룹에 할당된 백업 채널이 없거나, 상기 고정 그룹과 상기 타겟 그룹의 위치와 중첩되는 경우,
    상기 그룹들 중 이동 그룹에 할당된 백업 채널이 있고, 상기 이동 그룹의 위치와 상기 타겟 그룹의 위치가 중첩되지 않는다면, 상기 이동 그룹에 할당된 백업 채널을 상기 타겟 그룹에 할당하는 단계
    를 더 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 그룹들 중 고정 그룹과 이동 그룹에 할당된 백업 채널이 있어도, 상기 이동 그룹의 위치 혹은 상기 고정 그룹의 위치와 상기 타겟 그룹의 위치가 중첩되면,
    상기 고정 그룹 또는 상기 이동 그룹에 할당된 백업 채널을 상기 타겟 그룹에 할당하는 단계
    를 더 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 이동 그룹에 할당한 백업 채널이 없는 경우, 상기 기지국에 할당된 백업 채널을 상기 타겟 그룹에 할당하는 단계
    를 더 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 이동 그룹의 위치가 변화하거나 또는 상기 셀 내에 새로운 적어도 하나의 그룹이 출현함으로써 상기 백업 채널에 중첩이 발생하는 경우,
    상기 그룹들 각각에 할당된 백업 채널에 대한 정보를 갱신하는 단계
    를 더 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스들은
    상기 백업 채널을 관리하기 위한 관리 메시지를 주고받으며,
    상기 관리 메시지는
    상기 그룹의 이동성 여부를 나타내는 그룹 타입, 상기 디바이스들이 속한 그룹의 위치, 상기 디바이스들을 식별하기 위한 디바이스 식별자 및 상기 기지국에 의해 서빙되는 그룹들 각각을 식별하기 위한 그룹 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 방법.
  16. 기지국에 의해 서빙되는, 셀 내에 포함된 적어도 하나의 디바이스를 그룹핑(grouping)하는 그룹핑부; 및
    상기 그룹핑된 그룹들의 이동성 및 상기 그룹들의 위치 정보를 기초로, 상기 그룹들에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당하는 할당부
    를 포함하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 그룹들의 그룹 타입은
    상기 그룹이 이동성을 가지는지 여부에 따라, 이동성을 가지는 이동 그룹 또는 이동성을 가지지 않는 고정 그룹 중 어느 하나로 결정되는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 할당부는
    상기 인지 무선 통신을 수행하는 타겟 그룹과 상기 그룹들 중 다른 그룹의 그룹 타입 및 상기 타겟 그룹과 상기 다른 그룹의 위치의 중첩 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 타겟 그룹 및 상기 다른 그룹에게 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 할당하는 인지 무선 통신을 위한 백업 채널을 관리하는 장치.
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