KR20130023210A - 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 공존할 수 있도록 정보를 제공하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 공존(Coexistence)할 수 있도록 하는 정보를 제공하는 방법이 제공된다. 상기 정보 제공 방법은 방송을 위한 주파수 정보를 방송 데이터베이스 서버로부터 수신하는 단계와; 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에 대한 정보를 획득하는 단계와; 상기 방송을 위한 주파수 정보에 기초하여, 상기 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 사용할 수 있는 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 생성하는 단계와; 상기 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에게 상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 공존할 수 있도록 정보를 제공하는 방법{METHOD FOR PROVIDING INFORMATION SUCH THAT DIFFERENT TYPES OF ACCESS POINTS CAN COEXIST}
본 발명은 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 공존(Coexistence)할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
종래에는 새로운 서비스를 위해 주파수 배정하거나 새로운 사업자에게 주파수를 배정하는 것은 정부의 주도하에 이루어졌다.
특히 신규 사업자들이 있을 경우 새로운 주파수를 경매 등을 통해 할당하거나, 기존의 주파수를 기존 사업자로부터 회수하여 다른 사업자에게 재배치함으로써, 한정적 자원인 주파수를 배분을 하였다.
그러나, 최근 개방형 단말 플랫폼, 앱 스토어, 모바일 VoIP 등 다양한 무선 인터넷 기반 어플리케이션의 확산으로 무선 데이터 트래픽 수요의 폭발적인 증가 이루어지면서, 이와 같이 정부 주도의 주파수 배분은 매우 비효율적이며, 근본적으로 주파수 분배표상에서 신규 주파수 확보가 점차 어려워졌다.
특히, 방송 및 통신 시스템의 급속한 성장과 더불어 차세대 통신 시스템은 여러 네트워크들의 융합 형태로 설계되고 시스템이 점점 복잡해지고 상호연동의 필요성이 점차 확대되고 있다. 또한， 통신 기술 및 서비스가 발전함에 따라 주파수 자원에 대한 사용 빈도가 증가하고， 우수한 통신 기술 및 서비스 제공을 위해 고정적으로 특정 주파수 대역을 점유함에 따라 주파수 고갈 문제가 심각한 상황에 이르렀다.
최근 이러한 문제를 해결할 수 있는 방안으로서 주파수 공유방식이 주목을 받고 있다. 이는, 현재의 주파수 부족현상이 기존의 칸막이 식 주파수 관리 방식에 기인한 것으로서, 주파수 분배표상으로는 주파수가 부족한 것처럼 보이지만 공유방식을 통해 주파수 부족문제 해결이 가능하다라는 관점에서 출발한 것이다.
이와 같은 주파수 자원의 고갈 문제가 세계적으로 중요하게 인식됨에 따라 미국 FCC(Federal Communications Commission)는 2008년 11 월 스펙트럼 사용 효율을 높이고 새로운 서비스 도업을 용이하게 하기 위해 TV 유휴주파수(White space)를 대상으로 주파수 공유기술인 인지무선(Cognitive Radio) 기술을 적용하기로 하고 관련 규정을 개정하였다.
이러한 움직임은 점차 확대되는데, 2009년도에는 영국이 TV방송 대역 중에 공간적으로 사용하지 않는 대역, 즉 White Space 대역에서 인지무선(CR) 기반의 주파수 공유기술 사용을 허용한 바 있으며, EU도 현재 도입 방안을 검토 중에 있고, 국내에서도 white space 대역을 이용한 주파수 공유 정책마련을 위한 준비가 이루어지고 있다.
인지 무선 기술은 통신 장치가 스스로 통신 환경을 관찰하고， 최적의 통신을 위한 동작 방식을 판단하고 선택하며，이전의 통신경험으로부터 향후 판단 과정에 대한 계획을 세우는 시스템을 말한다. 즉， 비면허 대역 (Unlicensed band) 에 할당되어 있는 주파수 대역 중 그 활용도가 낮거나，시/공간적으로 사용되지 않는 유휴자원(Spectrum hole, White space)을 찾아 적응적 (Adaptive)이고 합리적 (Opportunistic)으로 이용하는 기술이다. 이때 해당 대역에 이용권한(License)을 가지고 있는 주사용자(Primary user)가 발견되면 즉시 해당 대역의 사용을 멈추거나 전송 전력을 조절하여 주사용자에게 피해가 가지 않도록 동작해야 한다.
한편, 이와 같이 유휴한 주파수 대역을 찾는 것은 동종 통신 시스템에서는 보다 편리하게 구현될 수 있다. 그러나, 이종 통신 시스템, 예컨대, IEEE 802.16, WCDMA, 또는 LTE와 같이 서로 이종의 통신 시스템간에는 서로 이용하는 주파수 대역이 서로 다르기 때문에, 유휴 주파수 대역을 찾는 것이 매우 어렵다.
따라서, 본 명세서에서 제시되는 실시예들은 전술한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 다시 말해서, 본 발명의 일 실시예는 여러 이종 통신 시스템이 무선 자원 상에서 공존할 수 있도록 함에 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예는 여러 이종 통신 시스템이 주파수적으로 또는 시간적으로 서로 공존할 수 있도록 함에 있다
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 공존(Coexistence)할 수 있도록 하는 정보를 제공하는 방법이 제공된다.
상기 정보 제공 방법은 방송을 위한 주파수 정보를 방송 데이터베이스 서버로부터 수신하는 단계와; 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에 대한 정보를 획득하는 단계와; 상기 방송을 위한 주파수 정보에 기초하여, 상기 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 사용할 수 있는 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 생성하는 단계와; 상기 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에게 상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보는: 방송의 운용 채널(operating channel)과 전송 파워 제한(transmit power limitation)에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 방송의 운용 채널(operating channel)은 상기 방송 데이터베이스 서버에 종속적으로 정의되고, 중심 주파수와 대역폭의 조합으로 표현될 수 있다.
상기 방송의 운용 채널(operating channel)은 상기 방송 데이터베이스 서버에서 정의하는 규제(regulation) 또는 동작 클래스(operating class)에 의해 정의 될 수 있다.
상기 액세스 포인트들은 서로 다른 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 이용할 수 있다.
상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보는 공존 지도(Coexistence MAP)에 포함될 수 있다.
상기 방법은 상기 액세스 포인트들 각각으로부터 등록 요청을 수신하는 단계와; 상기 액세스 포인트들 각각을 등록 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 서로 다른 종류의 액세스 포인트들 각각의 위치 정보를 획득하는 단계와; 상기 위치 정보에 기반하여 상기 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 상기 임의 지역에서 서로 이웃하는지 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 공존(Coexistence)할 수 있도록 하는 정보를 제공하는 서버를 제공한다. 상기 서버는 방송을 위한 주파수 정보를 방송 데이터베이스 서버로부터 수신하고, 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에 대한 정보를 획득하는 송수신부와; 상기 방송을 위한 주파수 정보에 기초하여, 상기 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 사용할 수 있는 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 생성하고, 상기 송수신부를 통해 상기 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에게 상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 전송하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에서 제시되는 일 실시예에 따르면, 본 발명은 여러 이종 통신 시스템이 무선 자원 상에서 공존할 수 있도록 한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예는 여러 이종 통신 시스템이 주파수적으로 또는 시간적으로 서로 공존할 수 있도록 한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 다른 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템이 배치된 예를 나타낸다.
도 4은 본 명세서의 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템의 동작을 나타낸다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템이 배치된 다른 예를 나타낸다.
도 6은 CDIS/CDB(400)의 동작을 나타낸 예시도이다.
도 7은 공존 윤곽을 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 7의 환경에서 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)의 예를 나타낸다.
도 9은 도 7의 환경에서 상기 CDIS/CDB(400)가 공통 클럭을 제공하는 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 CDIS/CDB(400)의 구성 블록도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 단말라는 용어가 사용되나, 상기 단말은 UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal)로 불릴 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이 상호공존 시스템은 기능에 따라서 공존 인에이블러(CE: Coexistence Enabler)(100), 공존 관리자(CM: Coexistence Manager)(300) 및 공존발견및관리서버(CDIS: Coexistence Discovery and Information Server) 또는 공존데이터베이스(CDB: Coexistence Database)(400)를 포함한다.
상기 공존인에이블러(CE)(200)는 상기 공존관리자(CM)(300)과는 인터페이스 B1으로 서로 연결되고, 상기 공존관리자(CM)(300)는 상기 CDIS 또는 CDB(400)와는 인터페이스B2를 통해 연결되고, 상기 공존관리자(CM)(300)는 또 다른 공존관리자(CM)(200’)와는 인터페이스 B3로 연결된다.
또한, 상기 공존인에이블러(CE)(200)는 TVBD(TeleVision Band Device) 네트워크 또는 디바이스(Network or Device)(100)와 인터페이스 A를 통해서 연결된다. 여기서 TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)는 미국 연방통신위원회(Federal Communication Commission; FCC)에서 TV 화이트 스페이스 이용을 가능하게 하는 단말을 뜻한다. TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)는 상기 TVWS 데이터베이스(600)와 인터페이스 C를 통해 연결될 수 있다.
한편, 도시된 TVWS는 TV White Space(화이트 스페이스)의 약어인데, 화이트 스페이스란 TV 방송용으로 분배된 VHF 및 UHF 주파수 대역에서 방송 사업자가 사용하지 않는 비어있는 주파수 대역을 의미하며, 누구나 정부의 전파규제에 대한 조건을 만족하면 사용할 수 있는 비 면허 대역을 의미한다. 즉, 상기 TV 화이트 스페이스는 방송을 위한 주파수 정보를 의미할 수 있다. 구제적으로 살펴보면, 공간적으로는 방송사업자 간의 주파수 간섭을 우려하여 비워둔 대역과 지역별로 사용되지 않는 주파수 대역이나 방송용 전파가 미치지 못하는 지역을 의미하며, 시간적으로는 새벽에 방송업자가 방송을 송출하지 않는 시간 대에 비어있는 방송 주파수를 의미한다. 방송업자의 고객인 TV 시청자에게 간섭을 주어 수신을 방해해서는 절대 안 되며, 또한 이 대역 일부를 사용하여 소 출력으로 통신하는 무선마이크 장치에 영향을 주어서도 안 된다.
상기 공존인에이블러(CE)(200)는 상기 TVBD(TeleVision Band Device) 네트워크 또는 디바이스로(100)부터 상호공존(Coexistence)에 요구되는 정보를 요청하고 획득할 수 있으며, 공존관리자(CM)(300)으로부터 수신된 구조 변경 요청/명령(requests/commands)과 제어정보(control information)를 TVBD 특정 구조 변경 요청/명령(requests/commands)으로 전환하여 TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)에 보낼 수 있다.
상기 공존관리자(CM)(300)은 TVBD 네트워크들 간에 상호공존 문제를 해결하기 위해서 다른 CM들을 탐색하는 기능, 상기 공존인에이블러(CE)(200)에 대응하는 상호공존 요청/명령과 제어 정보를 생성하고 제공하는 상호공존 의사결정(coexistence decision making) 기능, CM 들 간에 상호공존을 위해서 요구되는 정보의 교환을 지원하는 기능(이는 CM 을 배치함에 있어서 계층적(hierarchical) 또는 동등한(peer-to-peer) 의사결정을 포함 할 수 있음)을 가질 수 있다.
또, 상기 공존관리자(CM)(300)은 후술하는 바와 같이 다른 네트워크들과 시스템들 사이에서 주파수 자원을 효율적으로 공유하기 위한 공존 화이트 스페이스 맵(Coexistence Whitespace Map)을 생성하는 기능 그리고 TVWS 상호공존과 관련된 관리를 수행함에 있어 네트워크들을 조정하는 기능을 가질 수 있다.
이와 같은 상기 공존관리자(CM)(300)은 AP(Access Point) 또는 기지국(Base-station)과 같은 디바이스에 임베디드(embedded) 형태로 구현 되어 있을 수도 있고, 디바이스의 외부에 구현되어 있을 수도 있다.
상기 CDIS/CDB(400)은 기능에 따라서 CDIS 또는 CDB등으로 나타낼 수 있다. CDIS/CDB(400)는 다른 네트워크들과 시스템들 사이에서 주파수 자원을 효율적으로 공유하기 위해서 공존 화이트 스페이스 맵(Coexistence Whitespace Map) 또는 공존맵(Coexistence MAP)을 생성하는 기능, TVWS 상호공존과 관련된 관리를 수행함에 있어 복수 개의 오퍼레이터(operator)들을 제어하는 기능, 공존관리자(CM)들간 통신 오버헤드(overhead)를 줄이고 상호공존 문제를 해결하기 위해서 대표 CM을 선출하는 기능을 가질 수 있다.
또, 상기 CDIS/CDB(400)는 이웃하는 네트워크/시스템들을 탐색하기 위해서 상호공존 등고선(coexistence contour)을 계산하는 기능을 수행할 수 있다. 이때, 상기 CDIS/CDB(400)는 상기 상호공존 등고선(coexistence contour)을 통해서 각 TVBD과 이웃하는 TVBD들에 대한 데이터베이스를 구축한다. 그리고, 각 TVBD의 위치 또는 전송 전력이 변경되면, 상기 구축된 데이터베이스를 갱신한다.
또한, 상기 CDIS/CDB(400)는 상호공존 문제를 해결하기 위해서 공존 화이트 스페이스 맵(Coexistence Whitespace Map) 또는 공존맵(Coexistence MAP)을 TVDB에 맞게 재설정(Redirection) 하는 기능, 공존관리자(CM)들 사이에 인터페이스의 개방을 촉진하여 공존관리자(CM)들의 탐색을 지원하는 기능 그리고 상호공존을 촉진 할 수 있는 정보를 수집하고 종합하여 제공하는 기능 중 하나 이상을 더 수행할 수 있다.
상기 CDIS/CDB(400)는 자원을 할당함에 있어 전지 전능하게(omnipotent)하게 자원을 나누어 주거나, 중개자(intermediary)로써 상기 공존관리자(CM)(300)간 우선권(priority)의 기준을 제시하고 각 상기 공존관리자(CM)(300)의 자원 선택에 대한 조율을 수행하거나, DB(Data Base)로써 상기 공존관리자(CM)(300)간의 외부 및 이종 네트워크간 정보 공유 매개체로 작용 할 수 있다.
한편, 상기 인터페이스 A는 공존 인에이블러(CE)(200)와 TVBD 네트워크 또는 디바이스(100) 사이에 인터페이스로서, TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)로부터는 상호공존을 위해 요구되는 정보, 상호 공존을 위해 구성/정보 요청, 상호공존을 위해 구성/측정/정보 응답 및 필요에 따라서 다른 정보가 제공 될 수 있다. 공존인에이블러(CE)(200)로 부터 TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)로는 재구성 요청/명령과 제어정보(CM으로부터 수신된 상호공존 요청/명령과 제어 정보에 대응되는), TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)에 의해서 수행되는 측정값을 제어하는 것과 관련된 요청/명령, 가능한 자원을 통지해주는 정보 및 필요에 따라서 다른 정보가 제공 될 수 있다.
상기 인터페이스 B1은 공존인에이블러(CE)(200)와 공존관리자(CM)(300)간의 인터페이스로서, 공존인에이블러(CE)(200)로부터 공존관리자(CM)(300)은 상호공존을 위해서 요구되는 정보(TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)로부터 얻은 정보)와 필요에 따른 다른 정보들이 제공 될 수 있다. 공존관리자(CM)(300)에서부터 공존인에이블러(CE)(200)로는 상호공존 요청/명령 및 제어 정보 그리고 필요에 따라서 다른 정보가 제공 될 수 있다.
상기 인터페이스 B2는 공존관리자(CM)(300)과 CDIS/CDB(400) 사이에 인터페이스로, 공존관리자(CM)(300)에서 CDIS/CDB(400)로는 상호공존 맵(coexistence map)을 위해서 요구되는 정보, 네이버 셋트(neighbor set)을 위해서 요구되는 정보, 등록(register)/미등록(unenrolled)을 위해서 요구되는 정보, 탐색(현재 사용되는 CM에 의해서 획득되는)을 위해서 요구되는 정보, 상호공존을 위해서 요구되는 정보(현재 사용되는 CM에 의해서 획득되는) 및 필요 따른 정보 등이 제공될 수 있다.
상기 CDIS/CDB(400)로부터 공존관리자(CM)(300)으로는, 공존 맵(coexistence map)을 위해서 통지되는 정보, 네이버 셋트(neighbor set)를 위해서 통지되는 정보, 대표 CM을 위해서 통지되는 정보, 탐색(다른 CM에 의해서 획득되는)을 위해서 요구되는 정보, 상호공존(다른 CM에 의해서 획득되는) 위해서 요구되는 정보 및 다른 정보 등이 제공될 수 있다.
상기 인터페이스 B3는 공존관리자(CM)(300)과 또 다른 공존관리자(CM)(300’)사이에 인터페이스로서, 공존관리자(CM)(300)에서부터 또 다른 공존관리자(CM)(300’)으로 탐색과 상호공존을 위해서 요구되는 정보와 메시지, 등록(register)/미등록(unresgister)(공존관리자(CM)으로부터 대표 공존관리자(CM)으로 또는 디바이스의 공존관리자(CM)으로부터 서버의 공존관리자(CM)으로) 위해서 통지되는 정보, 상호공존을 위해서 통지되는 정보(CM으로부터 대표 CM으로 또는 서버의 CM으로부터 디바이스의 CM으로) 및 다른 정보 등이 제공될 수 있다.
상기 인터페이스 C는 TVBD 디바이스(100)와 TVWS 데이터 베이스(600)간에 인터페이스로서 TVWS DB(600)에서 TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)로 가용 채널을 위해 통지되는 정보가 제공 될 수 있다.
상기 인터페이스 D는 공존관리자(CM)(300)과 오퍼레이터 매니지먼트 엔티티(OME: Operator Management Entity)(700) 사이의 인터페이스로써 OME(700)에서부터 공존관리자(CM)(300) 정보와 관련된 네트워크 동작 정보 (예를 들면 스펙트럼 정책/네트워크를 운용하는 것과 관련된 제한요인) 및 필요에 따라서 다른 정보가 제공 될 수 있다.
도 2는 본 명세서의 다른 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 공존 인에이블러(200)과 상기 공존 관리자(CM)(300)은 각기 액세스 포인트(AP) 및 기지국(BS: BaseStation)에 임베디드될 수 있다.
또한, 상기 CDIS/CDB(400)는 상기 TVWS 데이터베이스(600)과 연결될 수 있다. 이와 같은 연결을 통해 상기 CDIS/CDB(400)는 상기 TVWS 데이터베이스(600)로부터 TV 화이트스페이스 정보를 수신할 수 있다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템이 배치된 예를 나타낸다.
도 3을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 수직적으로는 네트워크 A 및 네트워크 B가 존재한다. 또한, 수평적으로는 통신 시스템 A와 통신 시스템 B와 통신 시스템 C가 존재한다. 상기 통신 시스템 A, 통신 시스템B, 통신 시스템 C는 서로 다른 무선 접속 방식, 즉 통신 방식을 각기 이용한다. 예를 들어, 상기 통신 시스템A는 셀룰러 통신, 예컨대 CDMA, GSM, CDMA-2000, WCDMA, LTE, LTE-Advanced, IEEE 802.16와 같은 시스템일 수 있다. 상기 시스템 B는 상기 통신 시스템 A보다는 셀 커버리지의 크기가 작은 셀룰러 시스템일 수 있다. 또는 상기 시스템 B는 Wi-Fi와 같은 시스템일 수 있다. 상기 시스템C는 상기 시스템B 보다 셀 커버리지의 크기가 작은 셀룰러 시스템, 예컨대 펨토 셀일 수 있다. 상기 통신 시스템 A, 통신 시스템 B, 통신 시스템 C 각각에는 공존관리자(CM)이 존재한다.
한편, 상기 통신 시스템 A, 통신 시스템 B, 통신 시스템C은 지리적으로 네트워크 A 내에서 서로 공존하고, 네트워크 B 내에서도 서로 공존한다.. 또한, 동일한 시스템일지라도 서로 사업자 다른 경우에는 공존이 불가능한 문제가 발생한다. 따라서, 서로 공존할 수 있도록, 상기 CDIS/CDB(400)은 공존 맵(Coexistence MAP)을 생성해서, 상기 각각의 공존관리자(CM)에게 전송할 수 있다.
도 4은 본 명세서의 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템의 동작을 나타낸다.
도 4를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 공존관리자(CM)(300)가 AP와 BS에 내장되지 않은 것으로 나타나 있으나, 이는 어디까지나 예시적인 설명을 위한 것이고, 상기 공존관리자(CM)(300)은 상기 AP와 상기 BS에 내장될 수 있다. 또한, 상기 AP 및 상기 BS 내에는 공존인에이블러(CE)(200)가 내장될 수도 있다.
한편, 상기 AP와 상기 BS는 각기 상기 공존관리자(CM)(300) 에 등록한다. . 그리고, 상기 AP와 상기 BS가 상기 CDIS/CDM(400), 그리고 상기 TVWS 데이터베이스(600)에 직접적으로 등록을 할 수 도 있다. 대안적으로, 상기 AP와 상기 BS가 상기 공존관리자(CM)(300)에 등록을 수행하면, 상기 공존관리자(CM)(300)가 상기 AP와 상기 BS를 대신하여 상기 CDIS/CDM(400), 그리고 상기 TVWS 데이터베이스(600)에 등록을 수행할 수 있다.
상기 공존관리자(CM)(300)도 마찬가지로 상기 CDIS/CDB(400) 및 상기 TVWS 데이터베이스에 등록을 수행한다.
한편, 상기 CDIS/CDB(400)은 상기 TVWS 데이터베이스(600)으로부터 방송을 위한 채널 리스트를 수신할 수 있다. 상기 채널 리스트라 함은 방송을 위한 주파수 정보일 수 있다. 또한, 상기 채널 리스트라 함은 방송의 운용 채널(operating channel)과 전송 파워 제한(transmit power limitation)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 CDIS/CDB(400)는 상기 BS와 상기 AP의 위치 정보를 이용하여 서로 임의 지역 내에서 공존하는지를 확인한다. 서로 공존하는 경우 상기 AP 및 상기 BS의 커버리지 반경을 계산하고, 상기 채널 리스트, 즉 상기 방송을 위한 주파수 정보에 기초하여, 상기 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들, 즉 상기 AP와 상기 BS가 사용할 수 있는 채널(또는 리소스), 또는 하나 이상의 주파수 대역을 할당하고 상기 채널(또는 리소스), 대역에 대한 정보, 예컨대 공존맵(Coexistence MAP)를 생성하여 전송할 수 있다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템이 배치된 다른 예를 나타낸다.
도 5를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 공존관리자(CM) 또는 CSIS/CDB(400)은 여러 AP들이 무선상에서 공존할 수 있도록 조정할 수 있다. 상기 여러 AP들은 인터넷과 같은 물리 접속을 이용하여 상기 CDIS/CDB(400)와 연결될 수 있다.
상기 CDIS/CDB(400)는 상기 TVWS 데이터베이스(600)로부터 전술한 바와 같이 방송을 위한 채널 정보를 획득할 수 있다. 또한, 상기 CDIS/CDB(400)는 특정 지리적 영역에서의 방송을 위한 채널 정보, 예컨대 방송 채널 세트를 획득할 수 있다. 또한, 상기 CDIS/CDB(400)는 공존 윤곽선(coexistence contour)를 계산할 수 있다. 특히, TV 방송용 화이트스페이스 또는 TV 방송용 주파수 상에서 동작하는 다른 시스템들 상에서 이웃 탐지 기능을 갖출 수 있다.
또한, 상기 CDIS/CDB(400)는 전술한 바와 같이 공존 화이트스페이스 맵 또는 공존 맵을 생성할 수 있다. 또한, 상기 CDIS/CDB(400)는 공통 클럭(common clock) 정보를 제공할 수 있다. 또한, 다른 시스템들 간에 시간 동기를 위한 정보를 제공할 수 있다.
상기 CDIS/CDB(400)는 각 장치의 무선 범위 및 간섭 범위에 대한 파라미터를 제공할 수 있다. 상기 CDIS/CDB(400)는 전술한 공존 윤곽선에 대한 파라미터를 제공할 수 있다. 상기 CDIS/CDB(400)는 다른 시스템들 간에 공존을 위해 이웃 네트워크 장치들을 식별할 수 있다. 상기 CDIS/CDB(400)는 각 네트워크의 전송 전력, 안테나 높이, 다른 물리 파라미터에 대한 정보를 제공할 수 있다.
도 6은 CDIS/CDB(400)의 동작을 나타낸 예시도이다.
도 6(a)을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 제1 공존관리자(CM1)와 제2 공존관리자(CM2)가 존재하고, 이들은 TVWS DB(600)와 CDIS/CDB(400)과 각기 연결되어 있다. 제1 공존관리자(CM1)와 제2 공존관리자(CM2)는 상기 TVWS DB(600)로부터 위치정보와 상기 방송을 위한 주파수 정보, 예컨대 화이트스페이스맵(WM: Whitespace MAP)에 대한 정보를 수신한다. 상기 화이트 스페이스맵이라 함은 TV 방송용으로 분배된 VHF 및 UHF 주파수 대역에서 방송 사업자가 사용하지 않는 비어있는 주파수 대역에 대한 정보를 의미할 수 있다. 한편, 상기 CDIS/CDB(400)는 TVWS DB(600)와 접속되어, 상기 TVWS DB(600)으로부터 상기 방송을 위한 주파수 정보, 예컨대 상기 화이트스페이스맵을 수신할 수 있다. 그리고, CDIS/CDB(400)는 상기 방송을 위한 주파수 정보, 예컨대 상기 화이트스페이스맵에 기초하여, 전술한 바와 같이, 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)을 생성할 수 있다. 그리고, 상기 생성된 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)을 제1 공존관리자(CM1)와 제2 공존관리자(CM2)에게 전달할 수 있다.
한편, 도 6(b)를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 제1 공존관리자(CM1)와 제2 공존관리자(CM2)는 상기 TVWS DB(600)와 연결되어 있다. 그리고 상기 TVWS DB(600)은 상기 CDIS/CDB(400)와 연결될 수 있다.
상기 CDIS/CDB(400)은 전술한 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)을 상기 TVWS DB(600)으로 전달할 수 있고, 상기 TVWS DB(600)은 상기 수신한 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)을 상기 제1 공존관리자(CM1)와 제2 공존관리자(CM2)에게 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 TVWS DB(600)은 상기 수신한 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)을 상기 방송을 위한 주파수 정보, 예컨대 상기 화이트스페이스맵으로 가장하여 상기 제1 공존관리자(CM1)와 제2 공존관리자(CM2)에게 전달할 수 있다. 이 경우, 제1 공존관리자(CM1)와 제2 공존관리자(CM2)는 상기 수신한 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)뿐만이 아니라, 상기 방송을 위한 주파수 정보, 예컨대 상기 화이트스페이스맵을 모두 수신하면, 이 중에 적절한 것을 선택하여 이용할 수 있다.
도 7은 공존 윤곽을 나타낸 예시도이다.
도 7을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 네트워크 A, 네트워크 B, 네트워크 C가 서로 근접하여 존재한다. 각 네트워크의 공존 윤곽은 실선으로 도시되어 있고, 각 네트워크의 이격 거리는 점선으로 도시되어 있다. 상기 공존 윤곽(Coexistence Contour)은 각 네트워크 스스로의 특성에 의해서 결정된다. 반면, 상기 이격 거리는 다른 네트워크와의 특성에 의해서 결정될 수 있다.
상기 공존 윤곽선을 통해 이웃 네트워크/시스템을 계산할 수 있다 상기 공존 윤곽선은 각 시스템 별로 특정 신호 세기 혹은 전송률이 보장될 수 있는 거리로서, 적합한 경로 손실 모델을 사용하여 계산할 수 있다. 각 시스템의 전송 전력, 안테나 길이, 사용주파수, 경로 손실 모델에 따라 결정될 수 있다. 상기 이격 거리는 공존하고 있는 다른 시스템으로부터의 간섭이 허용가능한 거리를 의미한다. 도 6을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 네트워크 A와 네트워크 B는 공존 윤곽선이 서로 거의 맡닿아 있고, 상기 네트워크 A와 네트워크 C의 공존 윤곽선들은 일부분 겹치고 있다. 따라서, 상기 네트워크A와 같은 주패수 대역에서 공존하기 위해서는 네트워크 B의 공존 거리에서 네트워크 A의 이격 거리 만큼 떨어진 곳에 네트워크 A가 위치하는 것이 바람직하다.
그러나, 이와 같은 도 6의 예시에 한정되는 것은 아니고, 상기 공존 윤곽선들은 이격될 수 있다.
도 8은 도 7의 환경에서 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)의 예를 나타낸다.
도 8의 우측 상단에 도시된 바와 같이, 채널 1 부터 채널 6이 존재한다고 가정하자.
상기 상기 CDIS/CDB(400)은 채널 1 및 채널 2는 상기 방송을 위한 주파수 정보, 예컨대 상기 화이트스페이스맵에 따르면 방송을 위해서 사용중인 채널임을 나타내는 상기 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)을 상기 네트워크 A 및 네트워크 C에게 알려준다.
또한, 상기 CDIS/CDB(400)은 상기 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)을 통해 도시된 바와 같이 채널 4가 유휴 채널임을 상기 네트워크 A에게 알려줄 수 있다. 이때, 상기 채널 4은 상기 네트워크 A에 의해서 사용되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 CDIS/CDB(400)은 상기 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)을 통해 채널 3, 채널 5, 채널 6이 유휴 채널이라고 상기 네트워크 B에게 알려줄 수 있다. 이때, 상기 채널 6은 상기 네트워크 B에 의해서 사용될 수 있다.
그리고, 상기 CDIS/CDB(400)은 상기 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)을 통해 채널 3 및 채널 5가 유휴 채널이라고 네트워크 C에게 알려줄 수 있다.
이와 같이 상기 CDIS/CDB(400)은 다른 시스템에서 사용되는 채널을 마치 본래 방송을 위하여 사용되고 있는 채널인거처럼 가장하여, 알려줄 수 있다. 이를 위해, 상기 CDIS/CDB(400)은 상기 네트워크 A 와 네트워크 B간의 관계, 네트워크 B와 네트워크 C와의 관계를 계산하고, 이웃하는 시스템끼리 자원이 중첩되지 않도록 할당할 수 있다.
이와 같이 상기 CDIS/CDB(400)는 상기 네트워크 A, B 및 C에게 각기 상기 공존 화이트스페이스맵(CWM: Coexistence Whitespace MAP) 또는 공존 맵(Coexistence MAP)를 전송함으로써, 상기 네트워크 A, B 및 C가 무선상에서 공존할 수 있도록 한다.
도 9은 도 7의 환경에서 상기 CDIS/CDB(400)가 공통 클럭을 제공하는 예를 나타낸다.
도 9를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 CDIS/CDB(400)는 시간적으로 스케줄된 네트워크에 의해서 공유되는 공통 클록을 제공한다.
도시된 바와 같이 네트워크 A, 네트워크 B, 네트워크 C에서 각 네트워크 시스템의 프레임 길이는 최소 공배수(LCM :least common multiple)일 수 있다. 예를 들어, 네트워크 A는 3개의 프레임 길이가, 네트워크 B에서는 2개의 프레임 길이가, 그리고 네트워크 C에서는 3개의 프레임 길이가 최소 공배수 일 수 있다.
이와 같이 최소 공배수 프레임 길이 마다 상기 CDIS/CDB(400)는 공통 클록을 제공할 수 있다.
한편, 네트워크 D의 프레임 길이는 상기 네트워크 A, 네트워크 B, 네트워크 C의 프레임 길이와 최소 공배수가 되지 않을 수 있다. 이러한 때에는, 상기 네트워크 D는 사일런트 구간(Cilent duration)을 가질 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 CDIS/CDB(400)의 구성 블록도이다.
도 9에 도시된 바와 같이 상기 CDIS/CDB(400)은 저장 수단(410)와 컨트롤러(420)와 송수신부(430)를 포함한다.
상기 저장 수단(410)은 도 1 내지 도 9에 도시된 실시예에 따른 방법을 저장한다.
상기 컨트롤러(420)은 상기 저장 수단(410) 및 상기 송수신부(430)을 제어한다. 구체적으로 상기 컨트롤러(420)은 상기 저장 수단(410)에 저장된 상기 방법들을 각기 실행한다. 그리고 상기 컨트롤러(420)은 상기 송수신부(430)을 통해 상기 전술한 신호들을 전송한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims (12)

  1. 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 공존(Coexistence)할 수 있도록 하는 정보를 제공하는 방법으로서,
    방송을 위한 주파수 정보를 방송 데이터베이스 서버로부터 수신하는 단계와;
    임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에 대한 정보를 획득하는 단계와;
    상기 방송을 위한 주파수 정보에 기초하여, 상기 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 사용할 수 있는 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 생성하는 단계와;
    상기 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에게 상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보는:
    방송의 운용 채널(operating channel)과 전송 파워 제한(transmit power limitation)에 대한 정보를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 방송의 운용 채널(operating channel)은
    상기 방송 데이터베이스 서버에 종속적으로 정의되고,
    중심 주파수와 대역폭의 조합으로 표현되는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 방송의 운용 채널(operating channel)은
    상기 방송 데이터베이스 서버에서 정의하는 규제(regulation) 또는 동작 클래스(operating class)에 의해 정의 되는 채널 번호에 해당하는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 액세스 포인트들은
    서로 다른 무선 접속 기술(Radio Access Technology)을 이용하는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보는
    공존 지도(Coexistence MAP)에 포함되는 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 액세스 포인트들 각각으로부터 등록 요청을 수신하는 단계와;
    상기 액세스 포인트들 각각을 등록 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 서로 다른 종류의 액세스 포인트들 각각의 위치 정보를 획득하는 단계와;
    상기 위치 정보에 기반하여 상기 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 상기 임의 지역에서 서로 이웃하는지 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  9. 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 공존(Coexistence)할 수 있도록 하는 정보를 제공하는 서버로서,
    방송을 위한 주파수 정보를 방송 데이터베이스 서버로부터 수신하고, 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에 대한 정보를 획득하는 송수신부와;
    상기 방송을 위한 주파수 정보에 기초하여, 상기 임의 지역에 위치하는 서로 다른 종류의 액세스 포인트들이 사용할 수 있는 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 생성하고, 상기 송수신부를 통해 상기 서로 다른 종류의 액세스 포인트들에게 상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보를 전송하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 서버.
  10. 제9항에 있어서, 상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보는:
    방송의 운용 채널(operating channel)과 전송 파워 제한(transmit power limitation)에 대한 정보를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 서버.
  11. 제10항에 있어서, 상기 방송의 운용 채널(operating channel)은
    상기 방송 데이터베이스 서버에 종속적으로 정의되고,
    중심 주파수와 대역폭의 조합으로 표현되는 것을 특징으로 서버.
  12. 제9항에 있어서, 상기 사용가능한 하나 이상의 주파수 대역에 대한 정보는
    공존 지도(Coexistence MAP)에 포함되는 특징으로 하는 서버.
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