KR101791284B1

KR101791284B1 - 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101791284B1
Application number: KR1020127030953A
Authority: KR
Inventors: 아미스 브이. 친촐리; 그레그 에이. 찰톤; 알파슬란 데미르; 사미안 카우르; 알렉산더 레즈닉; 존 엘. 토미치
Original assignee: 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2017-10-27
Also published as: EP2564626B1; JP2013532401A; JP2015008520A; CN102860071A; CN106211239A; CN102860071B; JP2017126990A; US20130201847A1; JP5607821B2; WO2011137118A1; KR20130064746A; EP2564626A1

Abstract

근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC)는 멀티미디어 애플리케이션의 QoS(quality of service) 요구사항에 기초하여 몇 개의 무선 액세스 기술(RAT) 물리층으로부터 선택된 각각의 RAT에 의해 사용하기 위하여 이용가능한 허가되지 않은 주파수 밴드에 멀티미디어 패킷을 할당하도록 구성되는 동적 스펙트럼 관리(DSM) 관리 엔티티를 포함한다. NMSC의 네트워크 인터페이스는 적어도 하나의 다른 노드와의 피어-투-피어(peer-to-peer) 통신이 가능하여 검출된 공통 멀티미디어 스트림 패턴에 기초하여 애드 혹 네트워크(ad hoc network) 노드의 클러스터를 조정한다.

Description

애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS TO ENABLE AD HOC NETWORKS}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2010년 4월 26일에 제출된 미국 가출원 61/327,894의 이득을 청구하며, 참고로 여기에 포함된다.

로컬 에어리어 네트워크에서 서로 통신하는 많은 장치 또는 어플라이언스를 갖는 멀티노드 무선 네트워크의 경우를 고려한다. 이 시나리오에 대한 일반적인 예는 서로 통신하는 무선 매체를 액세스하는 많은 장치를 갖는 집이다. 이들 장치 또는 어플라이언스의 일부는 매우 높은 대역폭을 필요로 하고, 그들 중의 일부는 매우 신뢰성있는 데이터 전송을 필요로 한다. 로컬 에어리어 네트워크에서의 현재의 무선 기술은 통신을 위해 할당된 대역폭에 의해 제한된다. 예를 들어, 무선 로컬 에어리어 네트워크(WLAN) 환경에 배치되는 현재의 기술에는 400 MHz의 최대 대역폭이 할당되고, 기술에 의해 약속된 최대 스루풋은 ~300 Mbps이다. 또한, 현재의 WLAN 기술에서, 네트워크 내의 모든 장치는 무선을 통한 충돌을 피하기 위하여 스펙트럼 액세스에 대해 경쟁함으로써 서로 통신한다(즉, 모든 장치는 순차적으로 스펙트럼을 액세스해야 한다). 따라서, 무선 고선명 비디오, 멀티플레이어 비디오 게임 등의 다수의 높은 대역폭 애플리케이션을 동시에 운영하는 것은 대역폭 및 스루풋 한계에 빨리 도달하게 할 수 있고, 서비스 품질에 영향을 준다.

동적 스펙트럼 관리(DSM; dynamic spectrum management)는 스펙트럼을 감지함으로써 사용하지 않는 스펙트럼 프레그먼트를 식별하는 것과 및 시스템 내의 많은 사용자 중의 하나로의 스펙트럼의 정적/동적 할당을 포함하는 기술이다. 이것은 하나 이상의 무선 액세스 기술(RAT), 하나 이상의 오퍼레이터에 걸쳐 채용될 수 있고, 연속적이거나 연속적이지 않은 주파수 대역을 사용한다.

근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC) 장치는, 단일 패키지로 묶이고 집으로 들어오는 모든 멀티미디어 및 인포테인먼트 서비스(infotainment service)(예를 들어, 무선 인터페이스를 통한 집으로의 높은 대역폭 인터넷 액세스 및 멀티미디어 서비스) 의 단일 제공자로서 동작할 수 있는 셀룰러 오퍼레이터 서버 네트워크로부터 묶인 멀티미디어 및 인포테인먼트 패키지를 홈 가입자에게 제공할 수 있다. NMSC는 무선 네트워크 내에서 지원되는 다수의 무선 액세스 기술(RAT)에 걸쳐 동적 스펙트럼 관리를 사용한다. 미디어 액세스 제어(MAC)층이 상위 MAC층 및 하위 MAC층으로서 2개로 분리되는 프로토콜 스택 설계가 구현된다.

NMSC 장치의 클러스터는 애드 혹 네트워크를 형성하여 그들 사이에서 상호적인 멀티미디어 및 인포테인먼트 서비스를 공유 및 교환하여 근린 내의 소셜 네트워킹을 향상시키고 근린 내의 다수의 집 또는 동일한 집 내의 다수의 배출 수단으로 동일한 서비스를 전달하는데 있어서 오퍼레이터 네트워크의 로드 중의 일부를 제거할 수 있다.

NMSC로서 구현되는 스펙트럼 매니저는 애드 혹 네트워크 내의 심리스 접속을 가능하게 하고, 특정한 시간에 애플리케이션으로의 대역폭의 최적 할당을 가능하게 한다. 스펙트럼 매니저는 이용가능한 스펙트럼의 사용을 최적화하여 요구되는 QoS를 만족하고, 동일 또는 상이한 RAT를 이용하여 스펙트럼 집성을 허용하고, 가능한 피어 장치 사이에서 공유하는 높은 스루풋 실시간 멀티미디어 콘텐츠를 풍부하게 하면서 스펙트럼 감지 및 환경 기반 정보를 감독한다.

스펙트럼 매니저는 넓은 범위의 스펙트럼 감지, 주파수 집성, 및 근린 네트워크에서 모은 정보를 이용한 스마트 무선 자원 관리가 가능하다. 스펙트럼 매니저는 머신-투-머신(M2M), 차량-대-차량(V2V) 및 피어-투-피어(P2P) 통신에 참여하는 무선 네트워크를 제공하도록 적응될 수 있다.

첨부된 도면과 결합하여 예로서 제공되는 다음의 설명으로부터 더 자세히 이해될 것이다.
도 1a는 하나 이상의 개시된 실시예가 구현될 수 있는 일 예의 통신 시스템의 시스템 다이어그램.
도 1b는 도 1a에 도시된 통신 시스템 내에 사용될 수 있는 일 예의 무선 송수신 유닛(WTRU)의 시스템 다이어그램.
도 1c는 도 1a에 도시된 통신 시스템 내에 사용될 수 있는 일 예의 무선 액세스 네트워크 및 일 예의 코어 네트워크의 시스템 다이어그램.
도 2는 동적 스펙트럼 관리(DSM) 인에이블 스펙트럼 매니저에 따른 스펙트럼 사용 및 할당의 예를 나타내는 도면.
도 3은 스펙트럼 매니저에 대한 일 예의 블록도.
도 4는 일 실시예의 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC)의 일 예의 블록도.
도 5는 일 실시예의 DSM 데이터 어댑터에 대한 일 예의 블록도.
도 6은 도 4의 NMSC를 구현하는 일 예의 이웃 네트워크를 나타내는 도면.
도 7은 멀티미디어 서비스의 분배를 위해 다수의 NMSC를 구현하는 네트워크 구성의 제1 예를 나타내는 도면.
도 8은 멀티미디어 서비스의 분배를 위해 프라이머리 NMSC를 구현하는 네트워크 구성의 제2 예를 나타내는 도면.
도 9는 애드 혹 네트워크 내의 NMSC에 대한 인식 페이즈(cognition phase)의 신호 다이어그램.
도 10은 애드 혹 네트워크 내의 미디어 콘텐츠를 액세스하는 NMSC 릴레이를 지정하는 일 예의 신호 다이어그램.
도 11은 애드 혹 네트워크 미디어 목록(ad hoc network media inventory)으로부터 콘텐츠를 액세스하는 NMSC의 일 예의 신호 다이어그램.

도 1a는 하나 이상의 개시된 실시예가 구현될 수 있는 일 예의 통신 시스템(100)의 시스템 다이어그램이다. 통신 시스템(100)은 음성, 데이터, 비디오, 메시징, 방송 등의 콘텐츠를 다수의 무선 사용자에게 제공하는 다중 액세스 시스템일 수 있다. 통신 시스템(100)은 다수의 무선 사용자가 무선 대역폭을 포함하는 시스템 자원의 공유를 통해 이러한 콘텐츠를 액세스할 수 있게 한다. 예를 들어, 통신 시스템(100)은 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 시간 분할 다중 액세스(TDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 직교 FDMA(OFDMA), 단일 캐리어 FDMA(SC-FDMA) 등의 하나 이상의 채널 액세스 방법을 채용할 수 있다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 개시된 실시예는 임의의 수의 WTRU, 기지국, 네트워크 및/또는 네트워크 엘리먼트를 포함할 수 있지만, 통신 시스템(100)은 무선 송수신 유닛(WTRU)(102a, 102b, 102c, 102d), 무선 액세스 네트워크(RAN)(104), 코어 네트워크(106), PSTN(public switched telephone network)(108), 인터넷(110) 및 다른 네트워크(112)를 포함할 수 있다. WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)의 각각은 무선 환경에서 동작 및/또는 통신하도록 구성되는 임의의 타입의 장치일 수 있다. 예로서, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성되고 UE(user equipment), 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저, 셀룰러 전화, 개인 휴대 단말기(PDA), 스마트폰, 랩탑, 넷북, 개인 컴퓨터, 무선 센서, 소비자 전자장치, 등을 포함할 수 있다.

통신 시스템(100)은 또한 기지국(114a) 및 기지국(114b)을 포함할 수 있다. 기지국(114a 및 114b)의 각각은 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d) 중의 적어도 하나와 무선으로 인터페이스하여 코어 네트워크(106), 인터넷(110) 및/또는 네트워크(112) 등의 하나 이상의 통신 네트워크로의 액세스를 가능하게 하는 임의의 타입의 장치일 수 있다. 예로서, 기지국(114a 및 114b)은 베이스 트랜시버 스테이션(BTS), Node-B, eNode B, 홈 노드 B, 홈 eNode B, 사이트 컨트롤러, 액세스 포인트(AP), 무선 라우터 등일 수 있다. 기지국(114a, 114b)은 각각 단일 엘리먼트로 도시되지만, 기지국(114a, 114b)은 임의의 수의 상호접속된 기지국 및/또는 네트워크 엘리먼트를 포함할 수 있다.

기지국(114a)은 기지국 컨트롤러(BSC), 무선 네트워크 컨트롤러(RNC), 릴레이 노드 등의 다른 기지국 및/또는 네트워크 엘리먼트(미도시)를 또한 포함할 수 있는 RAN(104)의 일부일 수 있다. 기지국(114a) 및/또는 기지국(114b)은 셀(미도시)이라 불리울 수 있는 특정한 지리적 영역 내에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 셀은 셀 섹터로 더 분할될 수 있다. 예를 들어, 기지국(114a)과 관련된 셀이 3개의 섹터로 분할될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 기지국(114a)은 3개의 트랜시버, 즉, 셀의 각 섹터에 대하여 하나의 트랜시버를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국(114a)은 MIMO(multiple-input multiple output) 기술을 채용할 수 있고, 따라서, 셀의 각 섹터에 대하여 다수의 트랜시버를 이용할 수 있다.

기지국(114a 114b)은 임의의 적절한 무선 통신 링크(예를 들어, 무선 주파수(RF), 마이크로웨이브, 적외선(IR), 자외선(UV), 가시광 등)일 수 있는 무선 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d) 중의 하나 이상과 통신할 수 있다. 무선 인터페이스(116)는 임의의 적절한 무선 액세스 기술(RAT)을 이용하여 확립될 수 있다.

특히, 상술한 바와 같이, 통신 시스템(100)은 다중 액세스 시스템일 수 있고 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 등의 하나 이상의 채널 액세스 방식을 채용할 수 있다. 예를 들어, RAN(104)내의 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 102c)는 와이드밴드 CDMA(WCDMA)를 이용하여 무선 인터페이스(116)를 확립할 수 있는 UTRA(UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access)) 등의 무선 기술을 구현할 수 있다. WCDMA는 HSPA(High-Speed Packet Access) 및/또는 HSPA+(Evolved HSPA) 등의 무선 프로토콜을 포함할 수 있다. HSPA는 HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access) 및/또는 HSUPA(High-Speed Uplink Packet Access)를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 102c)는 LTE(Long Term Evolution) 및/또는 LTE-A(LTE-Advanced)를 이용하여 무선 인터페이스(116)를 확립할 수 있는 E-UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access) 등의 무선 기술을 구현할 수 있다.

다른 실시예에서, 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 102c)는 IEEE 802.16(즉, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, IS-2000(Interim Standard 2000), IS-95, IS-856, GSM(Global system for Mobile communications, EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution), GERAN(GSM EDGE) 등의 무선 기술을 구현할 수 있다.

도 1a의 기지국(114b)은 예를 들어 무선 라우터, 홈 노드 B, 홈 eNode B 또는 액세스 포인트일 수 있고 회사, 집, 차량, 캠퍼스 등의 국한된 영역 내의 무선 접속을 가능하게 하는 임의의 적절한 RAT를 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 기지국(114b) 및 WTRU(102c, 102d)는 IEEE 802.11 등의 무선 기술을 구현하여 무선 근거리 통신망(WLAN)을 확립할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기지국(114b) 및 WTRU(102c, 102d)는 IEEE 802.15 등의 무선 기술을 구현하여 무선 개인 통신망(WPAN)을 확립할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기지국(114b) 및 WTRU(102c, 102d)는 셀룰러 기반 RAT(예를 들어, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A 등)를 이용하여 피코셀 또는 펨토셀을 확립할 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 기지국(114b)은 인터넷(110)으로의 직접적인 접속부를 가질 수 있다. 따라서, 기지국(114b)은 코어 네트워크(106)를 통해 인터넷(110)을 액세스하도록 요구되지 않을 수 있다.

RAN(104)은 음성, 데이터, 애플리케이션 및/또는 VoIP(voice over internet protocol) 서비스를 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d) 중의 하나 이상에 제공하도록 구성되는 임의의 타입의 네트워크일 수 있는 코어 네트워크(106)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(106)는 호 제어, 빌링(billing) 서비스, 이동 위치 기반 서비스, 선불 호(prepaid calling), 인터넷 접속, 비디오 분배 등을 제공할 수 있고 및/또는 사용자 인증 등의 하이 레벨 보안 기능을 수행할 수 있다. 도 1a에는 도시되지 않지만, RAN(104) 및/또는 코어 네트워크(106)는 RAN(104)와 동일한 RAT 또는 상이한 RAT를 채용하는 다른 RAN과 직접 또는 간접 통신할 수 있다. 예를 들어, E-UTRA 무선 기술을 이용할 수 있는 RAN(104)에 접속되는 것에 더하여, 코어 네트워크(106)는 또한 GSM 무선 기술을 채용하는 또 다른 RAN(미도시)와 통신할 수 있다.

코어 네트워크(106)는 또한 PSTN(108), 인터넷(110) 및/또는 다른 네트워크(112)를 액세스하는 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)에 대한 게이트웨이로서 기능할 수 있다. PSTN(108)은 POTS(plain old telephone service)를 제공하는 회로 스위치 전화망을 포함할 수 있다. 인터넷(110)은 TCP/IP 인터넷 프로토콜 세트 내의 TCP(transmission control protocol), UDP(user datagram protocol) 및 인터넷 프로토콜(IP) 등의 공통 통신 프로토콜을 이용하는 상호 접속된 컴퓨터 네트워크 및 장치의 글로벌 시스템을 포함할 수 있다. 네트워크(112)는 다른 서비스 제공자에 의해 소유 및/또는 동작되는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크(112)는 RAN(104)와 동일한 RAT 또는 상이한 RAT를 채용할 수 있는 하나 이상의 RAN에 접속된 또 다른 코어 네트워크를 포함할 수 있다.

통신 시스템(100) 내의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)의 일부 또는 전부는 멀티모드 능력을 포함할 수 있고, 즉, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 상이한 무선 링크를 통해 상이한 무선 네트워크와 통신하는 다수의 트랜시버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 WTRU(102c)는 셀룰러 기반 무선 기술을 채용할 수 있는 기지국(114a) 및 IEEE 802 무선 기술을 채용할 수 있는 기지국(114b)과 통신하도록 구성될 수 있다.

도 1b는 일 예의 WTRU(102)의 시스템 다이어그램이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, WTRU(102)는 프로세서(118), 트랜시버(120), 송수신 엘리먼트(122), 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 디스플레이/터치패드(128), 제거불가능 메모리(106), 제거가능 메모리(132), 전원(134), GPS(global positioning system) 칩셋(136) 및 다른 주변 장치(138)를 포함할 수 있다. WTRU(102)는 실시예와 일관성을 유지하면서 상기 엘리먼트의 임의의 서브 조합을 포함할 수 있다.

프로세서(118)는 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관된 하나 이상의 마이크로프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, ASIC(Application Specific Integrated Circuits), FPGA(Field Programmable Gate Array) 회로, 임의의 다른 타입의 집적 회로(IC), 상태 머신 등일 수 있다. 프로세서(118)는 신호 코딩, 데이터 프로세싱, 전력 제어, 입출력 프로세싱 및/또는 WTRU(102)가 무선 환경에서 동작하도록 하는 임의의 다른 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(118)는 송수신 엘리먼트(122)에 결합될 수 있는 트랜시버(120)에 결합될 수 있다. 도 1b는 프로세서(118) 및 트랜시버(120)를 별도의 구성요소로서 도시하지만, 프로세서(118) 및 트랜시버(120)는 전자 패키지 또는 칩 내에 함께 통합될 수 있음을 인식할 것이다.

송수신 엘리먼트(122)는 무선 인터페이스(116)를 통해 기지국(예를 들어, 기지국(114a))으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 송수신 엘리먼트(122)는 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 안테나일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 송수신 엘리먼트(122)는 예를 들어 IR, UV 또는 가시광 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 에미터/디텍터일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 송수신 엘리먼트(122)는 RF 및 광 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 송수신 엘리먼트(122)는 무선 신호의 임의의 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.

또한, 송수신 엘리먼트(122)가 단일 엘리먼트로서 도 1b에 도시되지만, WTRU(102)는 임의의 수의 송수신 엘리먼트(122)를 포함할 수 있다. 특히, WTRU(102)는 MIMO 기술을 채용할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, WTRU(102)는 무선 인터페이스(116)를 통해 무선 신호를 송수신하는 2 이상의 송수신 엘리먼트(122)(예를 들어, 다수의 안테나)를 포함할 수 있다.

트랜시버(120)는 송수신 안테나(122)에 의해 송신될 신호를 변조하고 송수신 엘리먼트(122)에 의해 수신된 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, WTRU(102)는 멀티모드 능력을 가질 수 있다. 따라서, 트랜시버(120)는 예를 들어 WTRU(102)가 UTRA 및 IEEE 802.11 등의 다수의 RAT를 통해 통신하도록 하는 다수의 트랜시버를 포함할 수 있다.

WTRU(102)의 프로세서(118)는 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126) 및/또는 디스플레이/터치패드(128)(예를 들어, 액정 표시(LCD) 디스플레이 유닛 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 유닛)에 결합되어 그로부터 사용자 입력 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(118)는 또한 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드(128)로 사용자 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 프로세서(118)는 제거불가능 메모리(106) 및/또는 제거가능 메모리(132) 등의 임의의 타입의 메모리로부터 정보를 액세스하거나 메모리에 데이터를 저장할 수 있다. 제거불가능 메모리(106)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 하드 디스크 또는 임의의 다른 타입의 메모리 저장 장치를 포함할 수 있다. 제거가능 메모리(132)는 가입자 식별 모듈(SIM) 카드, 메모리 스틱, SD(secure digital) 메모리 카드 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(118)는 서버 또는 홈 컴퓨터(미도시) 등의 WTRU(102) 상에 물리적으로 위치하지 않는 메모리로부터 정보를 액세스하고 그 내에 데이터를 저장할 수 있다.

프로세서(118)는 전원(134)으로부터 전력을 수신할 수 있고 WTRU(102) 내의 다른 구성요소로 전력을 분배 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(134)은 WTRU(102)에 전력을 제공하는 임의의 적절한 장치일 수 있다. 예를 들어, 전원(134)은 하나 이상의 건전지 배터리(예를 들어, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-아연(NiZn), 니켈 수소(NiMH), 리튬 이온(Li-ion) 등), 태양 전지, 연료 전지 등을 포함할 수 있다.

프로세서(118)는 또한 WTRU(102)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예를 들어, 경도 및 위도)를 제공하도록 구성될 수 있는 GPS 칩셋(136)에 결합될 수 있다. GPS 칩셋(136)으로부터의 정보에 더하여 또는 대신하여, WTRU(102)는 기지국(예를 들어, 기지국(114a, 114b))으로부터 무선 인터페이스(116)를 통해 위치 정보를 수신하고 및/또는 2 이상의 인근의 기지국으로부터 수신된 신호의 타이밍에 기초하여 그 위치를 결정할 수 있다. WTRU(102)는 실시예와의 일관성을 유지하면서 임의의 적절한 위치 결정 방법에 의해 위치 정보를 획득할 수 있다.

프로세서(118)는 추가의 특징, 기능 및/또는 유선 또는 무선 접속을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 포함할 수 있는 다른 주변 장치(138)에 더 결합될 수 있다. 예를 들어, 주변 장치(138)는 가속계, e-나침반, 위성 트랜시버, 디지털 카메라(사진 또는 비디오용), 유니버설 시리얼 버스(USB) 포트, 진동 장치, 텔레비전 트랜시버, 핸즈프리 헤드셋, 블루투스 모듈, 주파수 변조(FM) 라디도 유닛, 디지털 음악 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저 등을 포함할 수 있다.

도 1c는 도 1a에 도시된 통신 시스템(100) 내에서 사용될 수 있는 일 예의 RAN(104) 및 일 예의 코어 네트워크(106)를 나타낸다. 상술한 바와 같이, RAN(104)은 E-UTRA 무선 기술을 채용하여 무선 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c)와 통신할 수 있다. RAN(104)은 또한 코어 네트워크(106)와 통신할 수 있다.

RAN(104)은 실시예와의 일관성을 유지하면서 임의의 수의 eNB를 포함할 수 있지만, RAN(104)은 eNB(140a, 140b, 140c)를 포함할 수 있다. eNB(140a, 140b, 140c)는 각각 무선 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c)와 통신하는 하나 이상의 트랜시버를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, eNB(140a, 140b, 140c)는 MIMO 기술을 구현할 수 있다. 따라서, 예를 들어, eNB(140a)는 다수의 안테나를 이용하여 WTRU(102a)로 무선 신호를 송수신하는 다수의 안테나를 이용할 수 있다.

eNB(140a, 140b, 140c)의 각각은 특정 셀(미도시)과 연관될 수 있고, 무선 자원 관리 결정, 핸드오버 결정, 상향링크 및/또는 하향링크에서의 사용자의 스케줄링 등을 처리하도록 구성될 수 있다. 도 1c에 도시된 바와 같이, eNB(140a, 140b, 140c)은 X2 인터페이스를 통해 서로 통신할 수 있다.

도 1c에 도시된 코어 네트워크(106)는 MME(mobility management gateway)(142), 서빙 게이트웨이(144) 및 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이(146)를 포함할 수 있다. 상기 엘리먼트의 각각은 코어 네트워크(106)의 일부로서 도시되지만, 이들 엘리먼트의 임의의 하나는 코어 네트워크 오퍼레이터 이외의 엔티티에 의해 소유 및/또는 동작될 수 있다는 인식할 것이다.

MME(142)는 S1 인터페이스를 통해 RAN(104) 내의 eNB(142a, 142b, 142c)의 각각에 접속되고 제어 노드로서 기능할 수 있다. 예를 들어, MME(142)는 WTRU(102a, 102b, 102c)의 사용자 인증, 베어러 활성화/비활성화, WTRU(102a, 102b, 102c)의 초기 부착시 특정 서빙 게이트웨이의 선택 등을 수행할 수 있다. MME(142)는 또한 RAN(104) 및 GSM 또는 WCDMA 등의 다른 무선 기술을 채용하는 다른 RAN(미도시) 사이의 스위칭을 위한 제어 평면 기능을 제공할 수 있다.

서빙 게이트웨이(144)는 S1 인터페이스를 통해 RAN(104) 내의 eNode B(140a, 140b, 140c)의 각각에 접속될 수 있다. 서빙 게이트웨이(144)는 일반적으로 WTRU(102a, 102b, 102c)로 사용자 데이터 패킷을 라우팅 및 포워드할 수 있다. 서빙 게이트웨이(144)는 또한 eNode b간 핸드오버시 사용자 평면의 앵커링(anchoring), 하향링크 데이터가 WTRU(102a, 102b, 102c)에 이용가능할 때의 페이징 트리거링, WTRU(102a, 102b, 102c)의 컨텍스트의 관리 및 저장 등의 다른 기능을 수행할 수 있다.

서빙 게이트웨이(144)는, 또한 인터넷(110) 등의 패킷 스위치 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 102c)에 제공하여 WTRU(102a, 102b, 102c) 및 IP 인에이블 장치 간의 통신을 가능하게 할 수 있는 PDN 게이트웨이(146)에 접속된다.

코어 네트워크(106)는 다른 네트워크와의 통신을 가능하게 한다. 예를 들어, 코어 네트워크(106)는 PSTN(108) 등의 회로 스위치 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 102)에 제공하여 WTRU(102a, 102b, 102) 및 전통적인 일반 전화 통신 장치 간의 통신을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(106)는 코어 네트워크(106) 및 PSTN(108) 간의 인터페이스로서 기능하는 IP 게이트웨이(예를 들어, IP 멀티미디어 서브시스템(IMS) 서버)를 포함하거나 그와 통신할 수 있다. 또한, 코어 네트워크(106)는 다른 서비스 제공자에 의해 소유 및/또는 동작되는 다른 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수 있는 네트워크(112)로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 102c)에 제공할 수 있다.

도 1c에는 도시되지 않지만, RAN(104)은 다른 ASN에 접속될 수 있고 코어 네트워크(106)는 다른 코어 네트워크에 접속될 수 있음을 인식할 것이다. RAN(104) 및 다른 ASN 간의 통신 링크는 RAN(104) 및 다른 ASN 사이의 WTRU(102a, 102b, 102c)의 이동성을 조정하는 프로토콜을 포함할 수 있는 R4 기준점으로서 정의될 수 있다. 코어 네트워크(106) 및 다른 코어 네트워크 간의 통신 링크는 홈 코어 네트워크 및 방문 코어 네트워크 간의 상호 동작을 가능하게 하는 프로토콜을 포함할 수 있는 R5 기준점으로서 정의될 수 있다.

도 2는 GSM, LTE, WCDMA 및 TV 밴드에 대한 시간 및 주파수 밴드 내의 허가된 스펙트럼의 사용 패턴의 일 예의 시나리오를 나타낸다. 일 실시예에서, WLAN 또는 애드 혹 및 WNAN(wireless neighborrhood area network)에서의 통신 방식이 제공되고, 스펙트럼이 사용자 간의 조정(coordination)에 기초하여 각 통신 링크에 할당되어, 무선을 통한 경쟁을 제거한다. 모든 장치는 무선 주파수 스펙트럼의 충분히 사용되지 않은 부분을 사용함으로써 네트워크 내의 다른 장치의 존재를 의식하지 않고 서로 동시에 통신할 수 있다. 예를 들어, 이 실시예는 반드시 최적으로 사용되지 않는 허가된 오퍼레이터에 할당된 주파수 스펙트럼의 일부를 사용하고 스펙트럼의 사용 특성은 시간, 주파수 및 지리적 위치에서 동적으로 변한다.

도 2를 참조하면, 허가된 스펙트럼의 음영 영역은 특정 시간 및 주파수에서 스펙트럼의 프라이머리 사용자에 의해 사용되는 점유 영역이다. 나머지 스펙트럼 영역은 프라이머리 사용자에 의해 사용되지 않고 (임의의 프라이머리 사용자에게 간섭을 일으키지 않고) 허가되지 않은 세컨더리 사용자에 의해 통신에 잠재적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 이용가능한 TV 밴드는 허가되지 않은 백색 공간일 수 있다. 표 1은 네트워크 노드(A, B, C) 및 스펙트럼 매니저의 쌍으로의 할당으로 채널(CH1, CH2, CH3, CH4, CH5 및 CH6)으로서 식별된 나머지 영역의 세컨더리 사용자로의 할당의 예를 나타낸다. 스펙트럼 매니저는 세컨더리 사용자로의 채널의 할당을 수행하고 이는 이하에서 더 상세히 설명한다.

채널	사용자 쌍(User pair)
CH1	노드 A/노드 C
CH2	스펙트럼 매니저/노드 A
CH3	스펙트럼 매니저/노드 C
CH4	스펙트럼 매니저/노드 B
CH5	노드 A/노드 B
CH6	노드 B/노드 C

도 2에 도시된 바와 같이 비점유 스펙트럼의 분배는 스펙트럼이 효율적으로 사용되도록 하고 장치의 통신에 추가의 대역폭을 제공할 수 있다. 스펙트럼 매니저는 영역(201) 등의 주파수 청크(chunk) 또는 영역(202) 등의 시간 청크 내에서 노드 A/노드 B(CH5) 등의 특정 사용자 쌍에 대한 채널 할당을 선택할 수 있다. 또한, 사용자 쌍 할당은 영역(203) 내의 사용자 쌍 노드 B/노드 C(CH6)에 대하여 도시된 바와 같이 시간 및 주파수 청크의 조합으로서 선택될 수 있다. 도 2에 도시된 주파수 영역이 허가된 스펙트럼에 대한 것이지만, 본 실시예는 허가된 스펙트럼으로 한정되지 않고, 스펙트럼이 악의적이지 않은 공존 방식으로 공유될 수 있는 IEEE 802.11x 기술 등의 허가되지 않은 밴드로 확장될 수 있다.

도 3은 애플리케이션(APP_1-APP_K)으로부터 QoS 요구사항(302)를 수신하고 다수의 무선 액세스 기술(RAT)(RAT_1-RAT_N)로부터 복수의 멀티-RAT 트랜시버를 통해 광고된 능력(303)을 수신하는 동적 스펙트럼 관리(DSM) 관리 엔티티(301)를 포함하는 스펙트럼 매니저(300)에 대한 프로토콜 스택 모델의 블록도이다. DSM 관리 엔티티(301)는 또한 지원되는 RAT(RAT_1-RAT_N)의 각각으로부터 이용가능성의 표시(304) 및 채널 품질 측정(305)을 수신할 수 있다. DSM 관리 엔티티(301)는 호 허가 제어를 수행할 수 있고 애플리케이션을 RAT의 적절한 벡터로 맵핑할 수 있다. DSM 관리 엔티티(301)는 추상화(abstraction) 및 방법론을 제공하여 변하는 채널 상태 및 이용가능성과의 RAT 맵핑의 심리스(seamless) 동적 업데이트를 허용한다.

스펙트럼 매니저(300)는, 시간 및 주파수 내에서 연속적으로 스펙트럼 홀에 대한 무선 스펙트럼을 감지하고 및/또는 내부 센싱 기능 및/또는 네트워크 내의 다른 노드로부터 피드백된 스펙트럼 감지 보고를 결합하고, 독립 스펙트럼을 각각의 무선 링크로 할당하는 스펙트럼 브로커로서 동작할 수 있다. 스펙트럼 매니저(300)는 감지 정보를 이용하여 서비스 및 사용자 우선순위에 기초하여 상이한 스펙트럼을 할당하는 스마트 무선 자원 관리 방식을 채용할 수 있다.

아키텍쳐에 있어서, DSM 관리 엔티티(301)의 이들 기능은 분산(disrtibuted) 또는 중앙집중(centralized) 또는 그 혼합일 수 있다. 스펙트럼 감지 보고를 결합하는 감지 결합 수단은 필요할 수 있고 필요하지 않을 수 있으며, 스펙트럼 매니저(300)의 기능은 후술하는 바와 같이 사용 케이스의 컨텍스트에 기초하여 프로토콜 스택 내의 상이한 위치에 분산될 수 있다.

도 4는 DSM 기능을 지원하는 프로토콜 아키텍쳐와 함께 DSM 관리 엔티티(301)를 포함하는 NMSC(neighborhood multimedia sharing controller)(401)의 일 예의 블록도를 나타낸다. 프로토콜 스택은 상위층(411), DSM 추상화층(405), DSM 어댑터(404), 하위 MAC층(407), 및 PHY층(406)을 포함한다. DSM 관리 엔티티(301)는 다양한 층에 상위 레벨 폴리시를 알리기 위하여 감지 요구사항을 정의하고, 측정을 수집하고, 데이터 결합(data fusion)을 수행하고, 네트워크 프로토콜을 제어하고, 관리 알고리즘을 구현할 수 있다. 예를 들어, 세컨더리 사용자에 대한 허용가능한 백색 공간(스펙트럼 밴드)의 리스트가 DSM 관리 엔티티(301)로부터 인터페이스(434)를 통해 PHY층(406)으로 전달되어 허용가능한 영역 내에서만 감지(416)가 발생하고, 점유되고 허가된 밴드 내에서 프라이머리 사용자와의 간섭을 최소화한다. 마찬가지로, DSM 관리 엔티티(301)는 다른 층(예를 들어, 인터페이스(433)를 통한 하위 MAC층(407) 및 인터페이스(432)를 통한 DSM 데이터 추상화층(405))에 이용가능한 허가되지 않은 스펙트럼을 알릴 수 있다. 상위층 프로토콜은 클라이언트 장치(엔드 사용자) 및 피어 장치(다른 NMSC)에게 임의의 관련된 제어 및 시그널링 정보를 전달하는데 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, DSM 관리 엔티티(301)는 인터페이스(431)를 이용하여 상위층(411)과 통신하여 예를 들어 QoS 요구사항을 교환한다.

NMSC(401)의 제어 평면은 상위 MAC층 기능을 제공하는 DSM 어댑터(404) 및 하위 MAC층(407) 간의 분할된 MAC 기능을 포함한다. DSM 어댑터(404)는 다양한 RAT 및/또는 스펙트럼 밴드로부터 상위층(411)으로 묶을 때 필요한 적응을 제공함으로써 스펙트럼 선택 및 집성(aggregation)을 지원한다. 하위 MAC층(407)은 개별적으로 RAT의 각각에 대한 액세스 제어를 지원하도록 제공된다. DSM 어댑터(404) 및 하위 MAC층(407) 간의 상호작용은 데이터 플로우(421-424)에 의해 도시된 바와 같이 RAT 기반 및 멀티 RAT 기반이다. DSM 어댑터(404)는 펨토셀 능력을 이용하는 데이터 플로우(421)에 의해 도시된 바와 같이 단일 RAT를 이용하여 양방향 데이터 플로우를 동작시킬 수 있다. DSM 어댑터(404)는 또한 셀룰러 RAT 및 WLAN RAT를 이용하는 데이터 플로우(422)에 의해 도시된 바와 같이 멀티 RAT 제어가 가능하여 스펙트럼 이동성 및 점유를 향상시킬 수 있다. 또 다른 예로서, DSM 어댑터(404)는 데이터 플로우(423 및 424)에 의해 도시된 바와 같이 상향링크 및 하향링크에 대하여 상이한 RAT를 사용할 수 있고, 여기서, 상향링크는 블루투스 WPAN RAT에 할당될 수 있고 하향링크 RAT는 가시광 통신을 채용할 수 있다.

DSM 데이터 추상화층(405)은 상위층(411)으로부터 DSM 특정 세부사항을 효과적으로 숨기면서 상위층(411) 및 DSM 어댑터(404) 간의 맵핑 기능을 수행한다.

DSM 관리 엔티티(301)는 대역폭 폴리시 엔티티(451)에 의해 제공된 대역폭 트랙킹 정보에 기초하여 DSM 결정을 수행할 수 있다. 액티브 RAT 데이터베이스(435)는 현재 다양한 장치에 서비스를 제공하고 있는 RAT의 리스트를 유지하는데 사용될 수 있다. 대역폭 폴리시(451)는 액티브 RAT 데이터베이스(435)를 업데이트 및 판독할 수 있고 RAT 기반 폴리시에 기초하여 백색 공간 및 다른 허가되지 않은 스펙트럼을 식별할 수 있고 이러한 정보를 DSM 관리 엔티티(301)에 제공할 수 있다. DSM 관리 엔티티(301)는 또한 전력 트랙커(452)로부터의 모니터링된 배터리 수명 입력 및 AAA(authentication, authorization and accounting) 인터페이스(453)으로부터의 보안 파라미터에 기초하여 DSM 결정을 수행할 수 있다. DSM 관리 엔티티(301)는 개별 RAT로부터의 측정 정보 및 중앙 집중된 정보 서버로부터의 추가 정보를 이용하여 하나의 RAT로부터 다른 RAT로의 장치의 핸드오버를 개시할 수 있는 로컬 MIH(media independent handover) 서버 기능(403)을 포함한다. 예를 들어, 핸드오버는 현재의 RAT가 수락가능하지 않거나 이용가능하지 않게 되는 경우에 개시될 수 있다.

도 5는 DSM 어댑터(404)의 일 예의 블록도를 나타낸다. 이 예에서, 2개의 상이한 RAT, 즉, RAT_A 및 RAT_B에 대하여 의도된 IP/RLC 패킷은 상위 MAC층(502)에 의해 수신된다. DSM 어댑터(404)는 액세스 선택 기능(531) 집성 기능(532)을 이용하여 RAT_A에 대하여 의도된 A 패킷 및 RAT_B에 대하여 의도된 B 패킷으로서 패킷을 분리하고, 하위 MAC/PHY층(504, 505)의 MAC 버퍼에 저장된 지원되는 RAT_A 및 RAT_B의 각각에 대하여 하위 레벨 MAC층 패킷(A 및 B)을 생성할 수 있다. 이들 A 및 B 패킷은 궁극적으로 송신을 위해 PHY층 데이터로 변환된다. RAT 기반 스트림으로의 데이터의 분리 제어에 더하여, DSM 어댑터(404)는 RAT A에 대한 하위 MAC/PHY층(504) 및 하위 MAC/PHY층(505)로부터 들어오는 피드백에 따라 데이터 플로우를 제어하여 이용가능한 자원을 압도하거나 그 자원을 충분히 이용하지 않는다. 마지막으로, 피드백은 다양한 서비스에 대한 RAT 할당을 결정하는데 사용된다. 예를 들어, 높은 우선순위 서비스가 WLAN 상에서 수락가능하지 않은 성능을 경험하면, DSM 어댑터(404)는 데이터 플로우를 조절한다. 예를 들어, 데이터 플로우는 하나의 RAT로부터 더 나은 성능을 갖는 또 다른 RAT로 이동될 수 있다. 상술한 기능은 수신 방향에서 적용될 수 있음을 주의해야 한다(즉, 다양한 RAT로부터 수신된 패킷은 투명하게 상위 MAC층(502)로 전달될 수 있고, 이들 패킷은 결합되어 상위층(411)로 전송된다.

다음의 설명은 NMSC(401)에 대한 다양한 가능한 애플리케이션 및 구성이다. 도 6은 각 집이 멀티미디어 및 인포테인먼트 서비스 중의 하나 이상을 액세스하려고 시도하는 다수의 가입자 장치: 보이스 통신 장치(622)(예를 들어, 셀 폰, VoIP 폰), 인터넷 액세스 장치(621)(예를 들어, 랩탑, 핸드헬드 장치 및 인터넷 가능 어플라이언스) 및 멀티미디어 장치(623)(예를 들어, 다수의 TV 스크린, 랩탑, 보안 카메라, 핸드헬드 장치)를 갖는 일 예의 애드 혹 근린(neighborhood) 네트워크를 나타낸다. NMSC(401)는 각 집(601)에 설치되어 무선 접속부(154)를 통해 보이스 및 데이터를 셀룰러 매크로 기지국(114A)에 분배하고 및/또는 높은 대역폭 인터넷 및 멀티미디어 세션을 와이어/케이블/광 파이버 접속부를 통해 고정 ISP(614)로 분배한다.

NMSC(401)는 액세스 포인트 또는 게이트웨이로서 인에이블되어 집(601)에서 무선 로컬 에어리어 네트워크(624)를 제공하고 도 6에 도시된 바와 같이 다수의 RAT(631, 632, 633) 중의 하나(예를 들어, IEEE 802.11x 무선 통신 표준 중의 하나 이상)를 통해 장치(621, 622, 623)에 멀티미디어 서비스를 전달할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, NMSC(401)가 또한 인에이블되어 펨토셀 RAT에 대한 프로토콜 스택을 갖는 펨토셀로서 동작하고 따라서 보이스 및 데이터 서비스(154)를 직접 홈 장치(621, 631, 641)로 전달할 수 있다.

기지국(114A)은 애드 혹 근린 네트워크(600) 내의 각 집에 사용량에 기초하여 동적으로 할당된 독립 전용 대역폭을 제공할 수 있다. 애드 혹 근린 네트워크(600) 내의 다수의 집이 고정 ISP(614)에 가입되면, 집들이 이용가능한 스펙트럼을 통해 무선으로 DSM 강화 NMSC(401)를 이용하는 송신(611, 612)에서 자신들 사이의 채널을 공유하면서, 고정 ISP(164)는 근린 내의 각 집에 채널 서브세트를 직접 송신하기에 더 효율적인 것을 찾을 수 있다. 따라서, 여전히 수락가능한 QoS를 가입자에게 제공하면서 집(601)마다 모든 채널을 보내는 부담을 완화시킴으로써, 각 집(601)에 동시에 모든 서비스를 동시에 지원할 수 있는 메쉬 네트워크가 애드 혹 근린 네트워크(600)에 의해 형성될 수 있다.

근린 내의 많은 집(601)은 임의의 주어진 시간에 동시에 동일한 멀티미디어 서비스를 액세스할 수 있으므로, 셀룰러 오퍼레이터는 릴레이 송신(611, 612) 상의 NMSC(401)에 의해 릴레이될 수 있는 서비스(154)를 하나 이상의 집(601)으로 보낼 수 있다. 이것은 백본 네트워크 트래픽(backbone network traffic)을 오프로드(offload)한다. NMSC(401) 내의 DSM 관리 엔티티(301)는 경로 손실, 송신 전력, 간섭 등의 다양한 인자에 기초하여 NMSC간 통신(611, 612)에 대한 RAT를 선택할 수 있다. NMSC간 통신(611, 612)을 위한 하나의 옵션은 마스터 NMSC(401)에 대한 펨토셀 RAT 및 가입된 근린 NMSC(401)의 셀룰러 클라이언트 인터페이스로의 액세스가 가능한 다른 NMSC(401)에 대한 셀룰러 클라이언트 RAT의 선택을 포함할 수 있다. NMSC(401)의 릴레이 기능을 이용가능하게 하면, 서비스 제공자(114A 또는 614A)가 근린 내의 각 집(601)에 멀티미디어 서비스의 서브세트만을 전송하도록 하고, 각 집(601)의 NMSC(401)에 의존하여 근린 내의 다른 집에 정보를 릴레이하여 인프라스트럭쳐 네트워크 로드를 감소시킨다.

애드 혹 근린 네트워크(600) 내에 형성되는 메쉬 네트워크로, 양방향 송신(611, 612)은 또한 집들(601)에 걸쳐 멀티플레이어 게임을 지원할 수 있다. 형성된 메쉬 네트워크에 대한 또 다른 예의 사용 케이스는 집(601)의 사용자가 동시에 하나 또는 다수의 집(601)과 스트리밍 비디오를 공유할 수 있다. 또 다른 이점은 애드 혹 근린 네트워크(600) 내의 집(601)들은 서로 미디어 라이브러리를 공유할 수 있다는 것이다.

추가적으로, 애드 혹 근린 네트워크(600)는 안전 환경이 가능한 지역 경비대(neighborhood watch)용 매체로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 각 집이 그 홈 네트워크의 일부로서 NMSC(401)에 접속된 적어도 하나의 보안 카메라를 가지면, 카메라 비디오 스트림은 오퍼레이터의 네트워크를 통해 비디오를 라우팅하는 대신 액세스에 대하여 허가된 하나 이상의 이웃에 의해 직접 액세스될 수 있다.

본 실시예의 변형으로서, 애드 혹 근린 네트워크(600)는, 무선 액세스가 시설 내에서 국부적으로 통신하거나 인프라스트럭쳐 네트워크를 통해 다른 외부 시설과 통신하는데 사용되는 기업을 형성하는 더 큰 규모로 확장될 수 있고, 각각의 시설은 무선 액세스 포인트로서 동작하는 DSM 강화 NMSC(401)를 이용한다. 이것은, 일반적인 큰 기업에서처럼, 설치 및 관리에 있어서 비싼 유선 백본을 이용하여 액세스 포인트를 접속할 필요성을 제거한다. 일 구현예에서, NMSC(401)는 사용자에게 국부적으로 인스턴트 접속을 제공하는 액세스 포인트로서 거동한다. 각각의 기업 NMSC(401)는 DSM 기능을 이용하여 무선으로 서로 접속될 수 있다. 이러한 DSM 강화 기업은 대량의 대역폭의 이용가능성 및 각 접속을 위한 보장된 QoS를 제공하는 능력을 제공하여 확장된 무선 NMSC 네트워크(600)를 통해 큰 기업 내의 멀티빌딩 캠퍼스에 걸쳐 고품질 비디오 컨퍼런스에 유용하다.

통신 네트워크를 제어하는 DSM 인에이블 NMSC(401)의 임의의 이점은 통신을 위한 다수의 이용가능한 스펙트럼으로의 액세스 및 스펙트럼 자원의 더 높은 이용가능성으로부터의 더 적은 차단된 호를 시작함으로써 시스템 용량에 있어서의 다수 증가(multi-fold increase)를 포함한다. 또한, NMSC(401)는 NMSC(401)의 임의의 커버리지 반경에 대하여 적절한 스펙트럼 할당을 자동적으로 선택하여 송신 전력을 최소화하고 대역폭을 자동적으로 최대화할 수 있다. 스펙트럼 및 대역폭(연속 또는 불연속) 할당 결정은 사용자/애플리케이션에 의해 요청된 QoS에 기초하기 때문에, NMSC(401)는 임의의 서비스 또는 사용자 요구사항에 대한 사용자/애플리케이션으로의 QoS를 보장할 수 있다. NMSC(401)는 또한 QoS 요구사항 및 대역폭 이용가능성에 자율적으로 적응하고, 셀프모니터링 이용가능 스펙트럼에 의해 네트워크 내의 스펙트럼 할당을 구성 및 최적화하고 네트워크 관리에 대한 필요없이 스펙트럼을 재할당할 수 있다.

도 7은 멀티미디어 서비스의 분배가 오퍼레이터 인프라스트럭쳐 네트워크(741)로부터 애드 혹 네트워크(721)로 제공되는 상위 레벨 네트워크(700)의 예를 나타낸다. 이 예에서, 애드 혹 네트워크(721)는 각각의 무선 홈 에어리어 네트워크와 각각 연관된 다수의 NMSC 노드(701A, 701b)를 포함하고, 여기에서, 홈 가입자 사용자의 2세트가 2개의 상이한 멀티미디어 세션(A 및 B)를 액세스한다. NMSC 노드(701A)의 제1 세트는 멀티미디어 스트림(720A) 상에서 송신되는 미디어 세션(A)의 홈 가입자 사용자에게 서비스를 제공하도록 지정되고, NMSC 노드(701B)의 제2 세트는 미디어 세션(B)을 수신하여 멀티미디어 스트림(720B)으로부터 연관된 가입자 사용자에게 분배시킨다. 멀티미디어 세션(A 및 B)의 제공자는 무선 액세스 네트워크(WAN) 가속기(744) 및 멀티미디어 게임 서버(742)를 포함하는 오퍼레이터 인프라스트럭쳐 네트워크(741)이다. 멀티미디어 세션(A 및 B)은 멀티미디어 스트림(740A, 740b)으로서 각각 멀티미디어/게임 서버(742)로부터 발신한다. 간략화를 위하여, 멀티미디어/게임 서버로부터 2개의 일시적인 멀티미디어/게임 스트림(740A, 740B)가 도시되지만, 추가의 스트림이 멀티미디어/게임 서버(742)로부터 네트워크(721)로 분배될 수 있다(예를 들어, NMSC(701A, 701B, ..., 701n)의 각각의 세트로의 n개의 세션에 대한 총 n개의 스트림이 전달될 수 있다).

NMSC 노드(701A, 701B)의 각각의 상세한 블록 표시가 또한 도 7에 도시되고, 추가의 인터페이스 엔티티는 네트워크(721) 내의 멀티미디어 서비스 분배를 향상시키기 위하여 포함된다. NMSC 노드(701A, 701B)에 대하여 후술하는 바와 같이 다음의 개별 엔티티/기능 블록은 네트워크(721)의 모든 NMSC 노드(701A, 701B)에 존재할 수 있다. 대안으로, 엔티티의 일부 또는 전부는 애드 혹 네트워크(721) 내의 독립 공통 물리적 장치 또는 오퍼레이터의 네트워크(741) 내의 기능 블록일 수 있다.

NMSC 노드(701A, 701B)는 무선 홈 에어리어 네트워크(624) 레벨(도 6) 및/또는 애드 혹 네트워크(721) 레벨에서 멀티미디어로의 사용자 액세스 제어 등의 보안을 위한 오퍼레이터 자원의 사용을 가능하게 하는 AAA 인터페이스(708)를 포함한다.

NMSC 네트워크 인터페이스(712)는 근린 네트워크 관리자 엔티티(713) 및 루트 테이블(714)과 결합하여 NMSC 노드(701A, 701B) 간의 데이터 패킷의 라우팅을 포함하는 애드 혹 근린 네트워크의 동작을 수반하는 레이어 3 프로토콜을 처리할 수 있다. NMSC 네트워크 인터페이스(712)는 DSM 관리 엔티티(702) 및 근린 네트워크 매니저(713) 사이의 신호를 변환 및 해석하는 프록시(proxy)로서 동작하는 모듈로서 구현될 수 있다. 근린 네트워크 매니저(713)는 NMSC 노드(701A, 701B) 등록, 이웃 디스커버리 및 주기적 이웃 업데이트 프로세스를 수반하는 애드 혹 네트워크 인식을 수행하며, 이는 도 8을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다. 루트 테이블(714)은 소스 NMSC 노드로서 현재 동작하는 NMSC 노드(701A, 701B) 중의 어느 하나로부터의 이웃 NMSC 노드(701A, 701B) ID 및 그들의 해당 라우팅 정보의 데이터베이스로서 구현될 수 있다.

NMSC 자원 인터페이스(706)는 백색 공간 및 다른 허가되지 않은 주파수를 포함하는 주파수(f1-fn) 상에서 감지되는 이용가능한 RAT 자원(RAT_1-RAT_N)을 이용하는데 필요한 레이어 2 및 레이어 1 동작을 구현할 수 있다. 예를 들어, 하위 MAC 층(407) 및 PHY 층(406)에 대하여 상술한 바와 같이 다수의 RAT에 걸친 데이터의 분리를 허용하는 상위 및 하위 MAC 엔티티를 제공할 수 있다.

WAN 가속기 인터페이스(716)는 WAN 가속기(744)와 인터페이스하도록 구성되고 오퍼레이터의 애플리케이션 서버(742)로부터 다른 지정된 NMSC로 NMSC 캐쉬(715)에 저장된 데이터 스트림을 저장하고 전달하는데 사용되는 것 등의 캐쉬 동작을 관리할 수 있다. NMSC 노드(701A, 701B)는 다른 NMSC 노드로 전달될 필요가 있을 수 있는 정보를 캐쉬하고 스펙트럼 관리를 수행한다. DSM 관리 엔티티(702)는 데이터베이스 정보를 이용하여 프라이머리 및 세컨더리 사용에 어떤 RAT 및/또는 주파수가 유효한지를 알 수 있다. DSM 관리 엔티티(702)는 상술한 DSM 관리 엔티티(301)와 유사한 DSM 기능(718)을 갖고, 캐쉬 매니저(719)로 추가적으로 향상되어 DSM 기능(718)과 결합하여 WAN 가속기(716)에 의해 수행되는 캐싱 동작을 처리한다.

NMSC 애플리케이션 인터페이스(705)는 상위층 프로토콜(711)과의 상호작용을 처리하여 하이 레이트 애플리케이션에 대한 집성된 데이터를 제공한다. NMSC 애플리케이션 인터페이스(705)는 RAT 할당/맵핑에서의 동적 업데이트에 투명한 애플리케이션층에 대한 추상화를 제공할 수 있다. 예를 들어, NMSC 애플리케이션 인터페이스(705)는 IP 소켓이 사용되고 있는 RAT의 불가지론(agnostic)이 되도록 하는 소켓 API를 제공할 수 있다.

제1 예의 네트워크(700)에서, 모든 노드(701A, 701B)가 개별 스트림(720A, 720B)을 수신함으로써 네트워크(741)에 직접 접속되는 동안, 각 노드(701A, 701B)는 엔드-투-엔드 네트워크 자원을 이용한다. 네트워크 자원을 최적화하기 위하여, 직접 멀티미디어 스트림(720A, 720B)을 사용하는 것의 대안으로서, NMSC 노드(701A, 701B)는 다른 NMSC 노드의 임의의 것에 상호 접속(730)을 제공하여 양 스트림(720A, 720B)이 네트워크(721)에 의해 서비스되는 임의의 사용자에 의해 액세스가능하다. 상호 접속(730)은, 특히, 730 인터페이스가 무선 매체인 경우에 경로 손실 특성에 의존하는 채널 품질 등의 인자에 따라, 생성되어 NMSC 네트워크 인터페이스(712) 등의 NMSC 릴레이 기능을 통해 유지된다.

도 8은 도 7에 도시된 일 예의 네트워크(700)의 변형인 일 예의 네트워크(800)을 나타내며, 여기서, 2개의 개별 애드 혹 네트워크(821A 및 821B)가 생성되고, 이들 각각은 프라이머리 NMSC 노드(801A, 801B)를 갖는다. 이 구성은 가입자 사용자가 멀티미디어 스트림(710A/720A 및 710B/720B)을 통해 동일한 멀티미디어/게임 세션(A 및 B)에 흥미를 갖는 각각의 클러스터 내에 클러스터 노드(810A 및 810B) 간의 피어-투-피어 멀티미디어 스트리밍 또는 게임 세션을 가능하게 한다. 프라이머리 노드(801A 및 801B)는 도 7에 도시된 바와 같이 노드(701A, 701B)와 동일한 기능 소자로 구성될 수 있다. 클러스터 접속은 오퍼레이터 인프라스트럭쳐 네트워크(741)에 의해 조정될 수 있다. 대안으로, 프라이머리 노드(801A, 801B)는 공통 멀티미디어 스트림 패턴의 검출 및 인식으로 클러스터(821A 및 821B)에서 교환되고 릴레이된 정보에 기초하여 클러스터를 조정할 수 있다. 예를 들어, 클러스터는 피어-투-피어 통신(830)을 이용하여 각 NMSC 노드(810A, 810B) 내의 NMSC 네트워크 인터페이스(712)에 의해 처리될 수 있다. DSM 관리 엔티티(702)는 네트워크(821A, 821B)에 대하여 백색 공간 밴드 또는 허가된 스펙트럼 밴드를 선택할 수 있다. 프라이머리 NMSC 노드(801A, 801B)는 오퍼레이터 인프라스트럭쳐 네트워크(741)를 없애는 로컬 WAN 가속기(704) 헬퍼(helper) 노드로서 동작하는 멀티미디어 콘텐츠를 캐쉬 및 스트리밍한다. 특히, 이것은 피어-투-피어 게임 세션에 대하여 네트워크 서버 용량을 상당히 증가시킬 수 있다.

도 9는 애드 혹 네트워크 매니저(910)로서 동작하고 인식 신호 시퀀스를 수행하여 노드(NMSC-A~NMSC-Z)의 클러스터 내의 노드(NMSC-A)를 등록하는 프라이머리 NMSC 노드(701A)의 신호 다이어그램을 나타낸다. 이 예에서, 애드 혹 네트워크 매니저(910)는 상술한 기능 엔티티 NMSC 네트워크 매니저(NMM)(713), 루트 테이블(714) 및 DSM 관리 엔티티(702)를 이용한다. 대안으로, 이들 기능은 분산될 수 있고 네트워크 내의 노드(NMSC-A~NMSC-Z)의 일부 또는 전부일 수 있다.

인식 페이즈시, 애드 혹 근린 네트워크의 NMSC 노드(NMSC-A~NMSC-Z)의 각각은 등록 프로세스(901), 이웃 디스커버리 프로세스(911) 및 이웃 업데이트 프로세스(921)을 수행할 수 있다. 일 예로서, 노드(NMSC-A)를 이용하여, 등록 프로세스(911)에서 시작하여, 노드(NMSC-A)는 자신의 장치 ID, 지리적 위치(예를 들어, GPS 좌표) 등의 정보를 포함하는 등록 신호(902)를 NNM(713)으로 전송할 수 있다. NNM(713)은 NMSC-A를 인증하고 장치를 애드 혹 네트워크에 등록할 수 있다. NNM(713)은 근린 네트워크 맵을 생성하고 루트 테이블(714)를 업데이트하고, 오퍼레이터 게이트웨이 및 NMSC 간의 상이한 가능한 멀티홉(multi-hop) 라우팅을 갖는 루트 테이블 업데이트(903)를 전송한다. 루트 테이블(714)은 정보의 수신을 지시하는 확인응답(ACK)(904)을 NNM(713)으로 전송할 수 있다. NNM(713)은 노드(NMSC-A)에 대한 지리적 이웃 장치의 리스트를 포함하는 정보를 갖는 등록 확인응답(905)을 노드(NMSC-A)로 시그널링한다.

이웃 디스커버리 프로세스(911)시, 노드(NMSC-A)의 감지 기능(416)은 이웃 NMSC 노드로부터 광고 비컨(advertisement beacon)(912)을 청취할 수 있고, 비컨은 장치 ID, RF 능력 및 RAT 능력을 포함한다. 노드(NMSC-A)의 NMSC 네트워크 인터페이스(712)는 NNM(713)으로부터의 등록 확인응답에 의해 특정된 비컨 내의 특정 ID를 찾는다. 청취 페이즈(912) 후에, 노드(NMSC-A)는 장치 ID, RF 및 RAT 능력을 포함하는 자신의 광고 비컨(913)을 이웃 NMSC 노드로 전송한다. 디스커버리 프로세스(911)시의 이러한 정보 교환은 각 NMSC 노드가 각 이웃 NMS 노드로의 각각의 링크 상의 RF 능력과 함께 자신의 이웃 NMSC 노드를 알 수 있게 한다.

이웃 업데이트 프로세스(921)시, 노드(NMSC-A)는 이웃 ID 리스트, RF 능력 리스트 및 RAT 능력 리스트를 포함하는 이웃 리스트 업데이트(922)를 NNM(713)으로 전송한다. NNM(713)은 RF/RAT 능력 업데이트(923)로서 이 정보를 DSM 관리 엔티티(702)로 전송할 수 있고, DSM 관리 엔티티에서, 애드 혹 네트워크 내의 각각의 링크가 대역폭 및 RF 기간(span)과 연관된다. DSM 관리 엔티티(702)는 루트 테이블(714)을 업데이트하여 각 루트에 루트를 위한 최대 대역폭, 루트 상의 최대 및 최소 기대 레이턴시(latency) 등의 특성이 할당된다. 루트 테이블(714)은 루트 메트릭의 업데이트를 시그널링하는 확인응답(925)을 NNM(713)으로 전송할 수 있다. NNM(713)은 이웃 리스트 업데이트 확인응답(926)을 노드(NMSC-A)로 시그널링할 수 있다.

도 10은 클러스터 NMSC 노드가 DSM 인에이블 릴레이 기능을 통해 오퍼레이터 발신 미디어 콘텐츠의 최적화된 분배를 제공하는 경우에 대한 일 예의 신호 흐름도를 나타낸다. 이 예에서, 오퍼레이터 인프라스트럭쳐 네트워크(741)는 노드(NMSC-A~NMSC-Z)의 NMSC 클러스터 내의 최적화된 콘텐츠 분배를 원격으로 조정할 수 있다. 이 방식으로, 노드(NMSC-A~NMSC-Z)의 각각은 코어 오퍼레이터 네트워크(741)의 에지 엔티티로서 거동한다. 노드(NMSC-A~NMSC-Z)의 클러스터의 현재 상태/구성은 애드 혹 네트워크 매니저(910)의 루트 테이블(714)를 액세스함으로써 오퍼레이터 네트워크(741)에 의해 모니터링될 수 있다. 현재 스펙트럼 관리 상태는 도 9를 참조하여 상술한 것 등의 이웃 업데이트 프로세스(921) 및 메카니즘으로부터의 루트 테이블(714) 업데이트에 기초한다. 대안으로, 애드 혹 근린 네트워크의 릴레이 기능은 노드(NMSC-A~NMSC-Z)의 임의의 하나 이상을 이용하여 루트 테이블(714)에 액세스하여 루트 테이블 정보를 수신 및 릴레이하도록 한다. 따라서, NMSC 클러스터 상태 및 구성(1001)은 중앙 집중된 기능 또는 분산된 동작으로서 결정될 수 있다.

오퍼레이터 네트워크(741)는 노드(NMSC-A)로부터 A-미디어 요청(1002)를 수신하고 노드(NMSC-C)로부터 A-미디어 요청(1004)를 수신한다. 응답으로, A-미디어 스트림(1003)이 노드(NMSC-A)로 전송되고, A-미디어 스트림(1005)이 노드(NMSC-C)로 전송된다. A-미디어의 콘텐츠는 라이브이거나 녹화된 것일 수 있고, 요청(1002, 1004)은 동일한 콘텐츠의 타임 시프트 버전을 포함할 수 있다. 오퍼레이터 네트워크(741)는 콘텐츠를 요구하는데 사용되는 시그널링 정보로부터 직접 다수의 NMSC 노드로의 A-미디어 콘텐츠의 공통성(1006)을 검출하거나 DPI(deep packet inspection) 등의 방법에 의해 다수의 NMSC 노드로의 동일한 콘텐츠의 스트리밍을 검출할 수 있다.

동일한 미디어 콘텐츠에 대한 다수의 요청에 대한 소정의 기준에 기초하여, 오퍼레이터 네트워크(741)는 이 미디어 콘텐츠를 NMSC 클러스터 내의 "인기있는" 콘텐츠로 식별한다. 이 예에서 간략화를 위하여, 소정의 기준은 동일한 미디어 콘텐츠를 요청하는 2개의 NMSC 노드이지만, 동일한 미디어 콘텐츠를 찾는 적어도 N개의 NMSC 노드의 검출 등의 다른 기준이 선택될 수 있다. 인기있는 콘텐츠는 과거에 다른 NMSC 노드가 요청하고 콘텐츠가 또한 이들 NMSC 노드의 메모리 내에 로컬 카피로서 저장되면 충분히 인기있는 것으로 간주한다.

오퍼레이터 네트워크(741)는, 제한되지 않지만, 캐쉬 저장장치, NMSC 노드 간의 이용가능한 대역폭 등을 포함하는 상이한 기준에 기초하여 적절한 릴레이 NMSC(1007)을 선택할 수 있다. 이 예에서, 오퍼레이터 네트워크(741)는 릴레이로서 노드(NMSC-C)를 선택하고, A-미디어 스트림을 캐쉬하기 시작하고 이 스트림을 특정 루트를 이용하여 지정된 피어 노드(NMSC-A)로 릴레이하기 시작하라는 명령을 포함하는 릴레이 개시 신호(1008)를 릴레이 노드(NMSC-C)로 전송할 수 있다.

릴레이 노드(NMSC-C)는, A-미디어 스트림을 캐쉬하고 A-미디어 스트림을 노드(NMSC-A)로 릴레이하기 시작할 수 있다. A-미디어 스트림은 1010에서 릴레이 노드(NMSC-C)로부터 노드(NMSC-A)에 의해 수신된다. 특정한 미디어 스트림이 릴레이 노드(NMSC-C)로부터 피어 노드(NMSC-A)로 성공적으로 릴레이되고 있다는 것을 확인하는 릴레이 노드(NMSC-C)로부터 오퍼레이터 네트워크(741)로의 릴레이 확인응답에 응답하여, 오퍼레이터 네트워크는 피어 노드(NMSC-A)로 직접 리던던트 트래픽(1012)로 전송하는 것을 중지한다. A-미디어 스트림에 대한 새로운 루트는 1013에서 오퍼레이터 네트워크(741)로부터 NMSC-C로 전송되고, 릴레이 노드(NMSC-C)에 의해 캐쉬되고 전달되고, 1015에서 노드(NMSC-A)에 의해 수신된다.

도 11은 NMSC 피어 노드 간의 로컬 조정이 멀티미디어 콘텐츠를 분배하는 경우에 대한 일 예의 신호 다이어그램을 나타낸다. 이 예에서, 오퍼레이터 네트워크(741)는 NMIDB(neighborhood media inventory database)를 유지함으로써 미디어 요청을 트랙킹한다. 오퍼레이터 네트워크(741)는 주기적으로 노드(NMSC-A, NMSC-B, NMSC-C 및 NMSC-Z)로부터 저장된 미디어 콘텐츠 업데이트(1101, 1102, 1103, 1104)를 수신하고 NMIDB(1105)를 업데이트한다. 노드(NMSC-A)는 미디어에 대한 요청(1106)을 오퍼레이터 네트워크(741)로 전송한다. 오퍼레이터 네트워크(741)는 요청된 미디어 콘텐츠에 대한 NMIDB를 체크(1107)하고, NMSC-A의 이웃 리스트를 체크(1108)하고, 노드(NMSC-D)가 노드(NMSC-A)의 이웃이고 요청된 미디어 콘텐츠를 갖는 것으로 결정(1109)할 수 있다. 오퍼레이터 네트워크(741)는 개시(1110)를 노드(NMSC-D)로 전송하여 요청된 미디어 콘텐츠를 노드(NMSC-A)로 전송하고, 노드(NMSC-D)는 명령에 확인응답(1111)할 수 있다. 노드(NMSC-D)는 메모리로부터 요청된 미디어 콘텐츠를 검색하고 미디어 콘텐츠를 노드(NMSC-A)로 스트리밍(1112)하기 시작할 수 있다. 노드(NMSC-A)는 1113에서 요청된 미디어 콘텐츠를 수신한다.

실시예

1. 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법으로서,

멀티미디어 애플리케이션의 QoS(quality of service) 요구사항과 이용가능한 무선 액세스 기술(RAT)의 광고 능력의 비교에 기초하여 복수의 이용가능한 RAT로부터 선택된 각각의 RAT에 의해 사용하기 위하여 이용가능한 허가되지 않은 주파수 밴드에 멀티미디어 패킷을 할당하는 단계; 및

적어도 하나의 다른 노드와의 피어-투-피어(peer-to-peer) 통신을 이용하여 검출된 공통 멀티미디어 스트림 패턴에 기초하여 애드 혹 네트워크(ad hoc network)로서 노드의 클러스터를 조정하는 단계

를 포함하는 방법.

2. 실시예 1에 있어서, 상기 복수의 RAT의 각각으로부터 채널 품질 측정을 수신하는 단계를 더 포함하고, 멀티미디어 패킷의 할당은 또한 멀티미디어 애플리케이션의 QoS 요구사항과 채널 품질 측정의 비교에 기초하는 방법.

3. 상기 실시예 중의 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 감지 기능으로부터 수신된 스펙트럼 감지 보고를 결합(fuse)하는 단계를 더 포함하고, 주파수 밴드에 멀티미디어 패킷을 할당하는 것은 또한 결합된 감지 보고에 기초하는 방법.

4. 상기 실시예 중의 어느 하나에 있어서, 주파수 스펙트럼의 감지가 허가되지 않은 주파수 밴드에서만 발생하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.

5. 상기 실시예 중의 어느 하나에 있어서, 상기 멀티미디어 패킷을 전달하기 위하여 선택된 RAT에 따라 상위 미디어 액세스 제어(MAC)층에 의해 연관된 애플리케이션의 멀티미디어 패킷을 분리하는 단계;

복수의 하위 레벨 MAC층 - 각각의 하위 레벨 MAC층은 각각의 RAT와 연관됨 - 을 이용하여 RAT의 각각에 대한 멀티미디어 패킷의 액세스 제어를 개별적으로 지원하는 단계;

복수의 물리층 - 각각의 물리층은 각각의 RAT와 연관됨 - 을 이용하여 각각의 RAT에 대한 QoS 피드백을 제공하는 단계; 및

애플리케이션의 QoS 요구사항이 만족되지 않는 조건에서 멀티미디어 패킷의 플로우를 상이한 RAT로 전송하는 단계

를 더 포함하는 방법.

6. 상기 실시예 중의 어느 하나에 있어서, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다수의 노드 간의 멀티미디어 패킷의 라우팅을 포함하는 애드 혹 네트워크의 레이어 3 프로토콜을 처리하도록 구성되는 네트워크 인터페이스를 이용하는 단계를 더 포함하는 방법.

7. 상기 실시예 중의 어느 하나에 있어서, 오퍼레이터 네트워크 엔티티와 인터페이싱하여 상기 멀티미디어 패킷을 오퍼레이터 애플리케이션 서버로부터 다른 지정된 애드 혹 네트워크 노드로 상기 멀티미디어 패킷을 저장하고 전달하는데 사용되는 캐쉬 동작을 관리하는 단계를 더 포함하는 방법.

8. 상기 실시예 중의 어느 하나에 있어서, RAT 할당에서 동적 업데이트에 투명한 애플리케이션층에 대한 추상화를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.

9. 상기 실시예 중의 어느 하나에 있어서,

적어도 하나의 RAT는 펨토셀 RAT이고,

홈 에어리어 네트워크에 멀티미디어 및 인포테인먼트(infotainment) 서비스를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.

10. 상기 실시예 중의 어느 하나에 있어서,

서버 네트워크로부터 멀티미디어 패킷을 수신하는 단계; 및

상기 애드 혹 네트워크 내의 노드의 클러스터로 상기 멀티미디어 패킷을 릴레이하는 단계

를 더 포함하는 방법.

11. 실시예 1 내지 10 중의 어느 것에 따라 방법을 수행하도록 구성되는 장치.

12. 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC)로서,

멀티미디어 애플리케이션의 QoS(quality of service) 요구사항과 이용가능한 무선 액세스 기술(RAT)의 광고 능력의 비교에 기초하여 복수의 이용가능한 RAT로부터 선택된 각각의 RAT에 의해 사용하기 위하여 이용가능한 허가되지 않은 주파수 밴드에 멀티미디어 패킷을 할당하도록 구성되는 동적 스펙트럼 관리(DSM) 관리 엔티티; 및

적어도 하나의 다른 노드와의 피어-투-피어(peer-to-peer) 통신을 수행하여 검출된 공통 멀티미디어 스트림 패턴에 기초하여 애드 혹 네트워크(ad hoc network)로서 노드의 클러스터를 조정하는 네트워크 인터페이스

를 포함하는 NMSC.

13. 실시예 12에 있어서, 상기 DSM 관리 엔티티는, 또한 상기 복수의 RAT의 각각으로부터 채널 품질 측정을 수신하고 상기 멀티미디어 애플리케이션의 QoS 요구사항 및 채널 품질 측정의 비교에 기초하여 상기 멀티미디어 패킷을 할당하도록 구성되는 NMSC.

14. 실시예 12 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 DSM 관리 엔티티는, 또한 적어도 하나의 감지 기능으로부터 수신된 스펙트럼 감지 보고를 결합하고 상기 결합된 감지 보고에 기초하여 주파수 밴드에 패킷을 할당하도록 구성되는 NMSC.

15. 실시예 12 내지 14 중 어느 하나에 있어서, DSM 관리 엔티티는, 또한 주파수 스펙트럼의 감지가 허가되지 않은 주파수 밴드에서만 발생하도록 제어하도록 구성되는 NMSC.

16. 실시예 12 내지 15 중 어느 하나에 있어서,

상기 패킷을 전달하기 위하여 선택된 RAT에 따라 연관된 애플리케이션의 멀티미디어 패킷을 분리하는 상위 미디어 액세스 제어(MAC)층을 포함하는 DSM 어댑터;

복수의 하위 레벨 MAC층 - 각각의 하위 레벨 MAC층은 각각의 RAT와 연관되고 상기 RAT의 각각에 대한 멀티미디어 패킷의 액세스 제어를 개별적으로 지원하도록 구성됨 -;

복수의 물리층 - 각각의 물리층은 각각의 RAT와 연관되고 각각의 RAT에 대한 QoS 피드백을 상기 DSM 어댑터로 제공하도록 구성됨 -;

을 더 포함하고,

상기 DSM 어댑터는 애플리케이션의 QoS 요구사항이 만족되지 않는 조건에서 패킷의 플로우를 상이한 RAT로 조절하도록 구성되는 NMSC.

17. 실시예 12 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다수의 NMSC 간의 멀티미디어 패킷의 라우팅을 포함하는 애드 혹 네트워크의 레이어 3 프로토콜을 처리하도록 구성되는 네트워크 인터페이스를 더 포함하는 방법.

18. 실시예 12 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 오퍼레이터 네트워크 엔티티와 인터페이싱하여 상기 멀티미디어 패킷을 오퍼레이터 애플리케이션 서버로부터 다른 지정된 애드 혹 네트워크 노드로 상기 멀티미디어 패킷을 저장하고 전달하는데 사용되는 캐쉬 동작을 관리하는 무선 액세스 네트워크 가속기를 더 포함하는 NMSC.

19. 실시예 12 내지 18 중 어느 하나에 있어서, RAT 할당에서 동적 업데이트에 투명한 애플리케이션층에 대한 추상화를 제공하도록 구성되는 NMSC 애플리케이션 인터페이스를 더 포함하는 NMSC.

20. 실시예 12 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 RAT는 펨토셀 RAT이고, 상기 NMSC는 홈 에어리어 네트워크에 멀티미디어 및 인포테인먼트 서비스를 제공하는 NMSC.

21. 실시예 12 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 서버 네트워크로부터 멀티미디어 패킷을 수신하고 애드 혹 네트워크 내의 노드의 클러스터로 상기 멀티미디어 패킷을 릴레이하는 애드 혹 네트워크 매니저로서 구성되는 NMSC.

22. 적어도 2개의 NMSC를 포함하고, 각각의 NMSC는 실시예 12 내지 21 중의 어느 하나의 NMSC로 구성되는 애드 혹 네트워크.

상기에서 특징부 및 엘리먼트가 특정한 조합으로 설명하였지만, 당업자는 각 특징부 또는 엘리먼트가 단독으로 사용되거나 다른 특징부 또는 엘리먼트와 결합하여 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 여기에 기재된 방법은 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 판독가능 매체에 포함되는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 펌웨어 내에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예는 (유선 또는 무선 접속을 통해 송신되는) 전자 신호 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체의 예는, 제한되지 않지만, 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 장치, 내부 하드 디스크 및 제거가능 디스크 등의 자기 매체, 광자기 매체 및 CD-ROM 디스크 및 DVD(digital versatile disk) 등의 광 매체를 포함한다. 소프트웨어와 연관된 프로세서는 WTRU, UE, 단말, 기지국, RNC 또는 임의의 호스트 컴퓨터에 사용되는 무선 주파수 트랜시버를 구현하는데 사용될 수 있다.

Claims

애드 혹 네트워크(ad hoc network)를 가능하게 하는 방법으로서,
멀티미디어 애플리케이션의 QoS(quality of service) 요구사항과 복수의 이용가능한 무선 액세스 기술(RAT : radio access technology)의 광고된 능력의 비교에 기초하여 상기 복수의 이용가능한 RAT로부터 선택된 각각의 RAT에 의해 사용하기 위하여 이용가능한 허가되지 않은(unlicensed) 주파수 밴드에 멀티미디어 패킷을 할당하는(allocating) 단계; 및
노드 클러스터 내의 정보에 기초하여 검출된 공통 멀티미디어 스트림 패턴에 기초하여 애드 혹 네트워크로서의 상기 노드 클러스터를 조정하기(coordinate) 위해 적어도 하나의 다른 노드와의 피어-투-피어(peer-to-peer) 통신을 이용하는 단계
를 포함하는, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 이용가능한 RAT의 각각으로부터 채널 품질 측정을 수신하는 단계를 더 포함하고, 멀티미디어 패킷의 할당은 또한 상기 멀티미디어 애플리케이션의 QoS 요구사항과 상기 채널 품질 측정의 비교에 기초하는 것인, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 감지 기능으로부터 수신된 스펙트럼 감지 보고를 결합(fuse)하는 단계를 더 포함하고, 주파수 밴드에 상기 멀티미디어 패킷을 할당하는 것은 또한 상기 결합된 감지 보고에 기초하는 것인, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
제1항에 있어서, 허가되지 않은 주파수 밴드에서만 발생하도록 주파수 스펙트럼의 감지를 제어하는 단계를 더 포함하는, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 멀티미디어 패킷을 전달(carrying)하기 위하여 선택된 RAT에 따라 상위(higher) 미디어 액세스 제어(MAC: media access control)층에 의해 연관된 애플리케이션의 상기 멀티미디어 패킷을 분리하는 단계;
상기 복수의 이용가능한 RAT의 각각에 대한 상기 멀티미디어 패킷의 액세스 제어를 개별적으로 지원하기 위해 복수의 하위(lower) 레벨 MAC층 - 각각의 하위 레벨 MAC층은 각각의 RAT와 연관됨 - 을 이용하는 단계;
각각의 RAT에 대한 QoS 피드백을 제공하기 위해 복수의 물리층 - 각각의 물리층은 각각의 RAT와 연관됨 - 을 이용하는 단계; 및
애플리케이션의 QoS 요구사항이 만족되지 않는 조건에서 상기 멀티미디어 패킷의 플로우(flow)를 상이한 RAT로 전송(transfer)하는 단계
를 더 포함하는, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다수의 노드 간의 멀티미디어 패킷의 라우팅을 포함하는, 상기 애드 혹 네트워크의 레이어 3 프로토콜을 처리하도록 구성되는 네트워크 인터페이스를 이용하는 단계를 더 포함하는, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 멀티미디어 패킷을 저장하고 오퍼레이터 애플리케이션 서버로부터 다른 지정된 애드 혹 네트워크 노드로 전달(forwarding)하는데 사용되는 캐쉬 동작을 관리하기 위해 오퍼레이터 네트워크 엔티티와 인터페이싱하는 단계를 더 포함하는, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 이용가능한 RAT로부터 선택된 RAT에서 동적 업데이트에 투명하도록 애플리케이션층에 대한 추상화(abstraction)를 제공하는 단계를 더 포함하는, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 RAT는 펨토셀(femtocell) RAT이고,
상기 방법은, 홈 에어리어 네트워크(home area network)에 멀티미디어 및 인포테인먼트(infotainment) 서비스를 제공하는 단계를 더 포함하는, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
제1항에 있어서,
서버 네트워크로부터 멀티미디어 패킷을 수신하는 단계; 및
상기 애드 혹 네트워크 내의 노드 클러스터로 상기 멀티미디어 패킷을 릴레이하는 단계
를 더 포함하는, 애드 혹 네트워크를 가능하게 하는 방법.
근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC : neighborhood multimedia sharing controller)로서,
멀티미디어 애플리케이션의 QoS(quality of service) 요구사항과 복수의 이용가능한 무선 액세스 기술(RAT)의 광고된 능력의 비교에 기초하여 상기 복수의 이용가능한 RAT로부터 선택된 각각의 RAT에 의해 사용하기 위하여 이용가능한 허가되지 않은(unlicensed) 주파수 밴드에 멀티미디어 패킷을 할당(allocate)하도록 구성되는 동적 스펙트럼 관리(DSM: dynamic spectrum management) 관리 엔티티; 및
노드 클러스터 내의 정보에 기초하여 검출된 공통 멀티미디어 스트림 패턴에 기초하여 애드 혹 네트워크(ad hoc network)로서의 상기 노드 클러스터를 조정하기(coordinate) 위해 적어도 하나의 다른 노드와의 피어-투-피어(peer-to-peer) 통신을 수행하도록 구성된 네트워크 인터페이스
를 포함하는, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).
제11항에 있어서, 상기 DSM 관리 엔티티는, 또한 상기 복수의 이용가능한 RAT의 각각으로부터 채널 품질 측정을 수신하도록, 그리고 상기 멀티미디어 애플리케이션의 QoS 요구사항과 상기 채널 품질 측정의 비교에 기초하여 상기 멀티미디어 패킷을 할당하도록(allocate) 구성되는 것인, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).
제11항에 있어서, 상기 DSM 관리 엔티티는, 또한 적어도 하나의 감지 기능으로부터 수신된 스펙트럼 감지 보고를 결합하도록(fuse) 그리고 상기 결합된 감지 보고에 기초하여 주파수 밴드에 상기 패킷을 할당하도록 구성되는 것인, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).
제11항에 있어서, 상기 DSM 관리 엔티티는, 또한 허가되지 않은 주파수 밴드에서만 발생하도록 주파수 스펙트럼의 감지를 제어하도록 구성되는 것인, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).
제11항에 있어서,
상기 패킷을 전달하기 위하여 선택된 RAT에 따라 연관된 애플리케이션의 상기 멀티미디어 패킷을 분리하는 상위(higher) 미디어 액세스 제어(MAC: media access control)층을 포함하는 DSM 어댑터;
복수의 하위(lower) 레벨 MAC층 - 각각의 하위 레벨 MAC층은 각각의 RAT와 연관되고 상기 복수의 이용가능한 RAT의 각각에 대한 상기 패킷의 액세스 제어를 개별적으로 지원하도록 구성됨 -; 및
각각의 RAT에 대한 QoS 피드백을 상기 DSM 어댑터로 제공하도록 구성된 복수의 물리층 - 각각의 물리층은 각각의 RAT와 연관됨 -;
을 더 포함하고,
상기 DSM 어댑터는 애플리케이션의 QoS 요구사항이 만족되지 않는 조건에서 상기 패킷의 플로우(flow)를 상이한 RAT로 조절하도록(adjust) 구성되는 것인, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).
제11항에 있어서, 애드 혹 네트워크 내의 다수의 NMSC 간의 멀티미디어 패킷의 라우팅을 포함하는, 애드 혹 네트워크의 레이어 3 프로토콜을 처리하도록 구성되는 네트워크 인터페이스를 더 포함하는, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).
제16항에 있어서, 상기 멀티미디어 패킷을 저장하고 오퍼레이터 애플리케이션 서버로부터 다른 지정된 애드 혹 네트워크 노드로 전달(forwarding)하는데 사용되는 캐쉬 동작을 관리하기 위해 오퍼레이터 네트워크 엔티티와 인터페이싱하도록 구성된 무선 액세스 네트워크 가속기를 더 포함하는, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).
제11항에 있어서, 상기 복수의 이용가능한 RAT로부터 선택된 RAT에서 동적 업데이트에 투명하도록 애플리케이션층에 대한 추상화(abstraction)를 제공하도록 구성되는 NMSC 애플리케이션 인터페이스를 더 포함하는, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).
제11항에 있어서,
적어도 하나의 RAT는 펨토셀(femtocell) RAT이고,
상기 NMSC는 홈 에어리어 네트워크(home area network)에 멀티미디어 및 인포테인먼트(infotainment) 서비스를 제공하는 것인, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).
제11항에 있어서,
서버 네트워크로부터 멀티미디어 스트림을 수신하고 애드 혹 네트워크 내의 NMSC 클러스터로 상기 스트림을 릴레이하는 애드 혹 네트워크 매니저로서 구성되는, 근린 멀티미디어 공유 제어기(NMSC).