JP5735637B2 - 共存方式におけるマスタ機器選出方法 - Google Patents

Description

本明細書は、共存方式に係り、特に、共存方式においてマスタ機器を選出してそれを用いる方法及び装置に関する。

近年、スマートフォン、アップストアなどの無線インターネット関連エコシステムの活性化に伴って無線データトラヒックの爆発的な増加が予想されており、これに対応して周波数供給量を拡大する方法へと周波数共有方式に対する関心が増大しつつある。しかし、現行の周波数管理体系では、このような需要増加に迅速に対応しにくく、周波数供給量にも制限があるという問題がある。すなわち、既存の周波数を回収又は再配置し、競売などを通じて新規事業者に割り当てる過程が時間的に非効率的であり、根本的に周波数分配表上で新規周波数を確保することが難しくなってきている。

このような問題を解決できる方法として、近年、周波数共有方式が注目を受けている。周波数共有を擁護する人たちは、現在の周波数不足現象は既存の仕切り式周波数管理方式に起因するものであって、周波数分配表上には周波数が足りないように見えるが、共有方式を用いて周波数不足の問題が解決できると考えている。しかし、周波数共有方式は、新しい概念のものではなく、従来から、技術的側面において通信システムのリソース管理のための方法の一つとして種々の方式が適用されてきている。例えば、既に広く用いられているセルラ方式、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡなどの多元接続方式などもここに含まれるということができる。

ただし、既存の共有方式は、同一の技術標準又は事業者の統制下でなされたため、効果的な干渉抑制は可能だったが、認知無線（Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ Ｒａｄｉｏ、ＣＲ）のような最近に紹介されている共有技術による分散的な共有方式は、無節制な周波数の使用による共有の悲劇（Ｔｒａｇｅｄｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｏｎｓ）及び有害干渉を誘発する可能性があり、周波数管理及び既存ユーザ保護の側面で不具合がある他、現在の周波数管理体系の主流である市場ベース周波数政策の趣旨にも反する。

しかし、共有擁護論者は、干渉からの既存ユーザの保護、無節制な周波数使用による問題は、技術的規制又は標準策定などの政策的、技術的手段によって解決又は調整ができると主張している。

周波数共有方式の類型は、共有の「方法」と「主体及び対象」によって分類することができる。ここで、共有の方法は、具体的に、干渉回避方式であり、共存及び協力方式が考慮されており、共有主体及び対象は、主体及び対象が同等な地位を有する同等共有（ｓｈａｒｉｎｇ ａｍｏｎｇ ｅｑｕａｌｓ）と、１次ユーザ及び２次ユーザが共有する１次・２次共有とに分類できる。

まず、協力方式では別途のプロトコルが存在し、ユーザ全体の有機的協力によるリソース割当及び干渉回避が可能である。リソース割当及び干渉回避は、基地局などを通じて中央集中的になされることもあり、各ユーザ相互間に分散的になされることもある。前者に該当する例として、ＣＤＭＡ／ＴＤＭＡ方式などの移動体通信システムを挙げることができ、後者に該当する例として、アドホックシステムを挙げることができる。

一方、このような共通のプロトコルによるリソース割当なしに、ユーザがそれぞれ干渉回避を行う場合は共存方式といえる。共存（又は存在）方式として現在商用化された技術には、無線ＬＡＮ、コードレスホンなどを挙げることができ、オーバーレイ、アンダーレイ技術もここに含まれるといえる。これら両方式を比較すると、技術的側面において共存方式が協力方式に比べてリソース割当及び干渉統制に消極的に介入しているため、干渉誘発の可能性が高いという不具合がある。

したがって、本明細書の目的は、共存方式において干渉誘発を最小化しながら通信を行う方法及びその装置を提供することにある。

本明細書に開示された一実施例に係る共存方法において、協力なしで共存が可能な少なくとも一つのネットワークにおいて使用中の機器を識別すること、識別された機器からマスタ機器を選出すること、及び選出されたマスタ機器が、マスタ機器以外のネットワーク又は機器を制御するようにすること、を含むマスタ機器選出方法が提供される。

ネットワークは、同種又は異種のネットワークを含むことを特徴とする。マスタ機器の選出においてマスタ機器を選出する意志決定は、中央型トポロジ、分散型トポロジ又は自律的トポロジなどに基づいて行うことを特徴とする。

分散型トポロジは、同等構造（ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）又は階層構造を含むことを特徴とする。マスタ機器が、マスタ機器以外のネットワーク又は機器を制御することは、オン／オフ、又は有効／無効であることを特徴とする。

上記のように、本明細書に開示された一実施例に係る協力なしで共存が可能な少なくとも一つのネットワークで用いられている機器の中からマスタ機器を選出し、選出されたマスタ機器が、マスタ機器以外のネットワーク又は機器を制御する方法によれば、使用中の機器同士間に干渉が起こる問題を最小化しながら通信することが可能になる。

本明細書に開示された一実施例に係る共存システムを示すブロック図である。 本明細書に開示された一実施例に係る中央型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭを選出する方法を示す概念図である。 本明細書に開示された一実施例に係る分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭを選出する方法を示す概念図である。 本明細書に開示された一実施例に係る共存システムにおいて中央型トポロジ及び分散型トポロジの形態間の動作を比較するための概念図である。 本明細書に開示された一実施例に係る中央型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭによってリソースが割り当てられる一例を示す信号流れ図である。 本明細書に開示された一実施例に係る分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭによってリソースが割り当てられる一例を示す信号流れ図である。 本明細書に開示された一実施例に係る中央型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭを選出する方法を示す信号流れ図である。 本明細書に開示された一実施例に係る分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭを選出する方法を示す信号流れ図である。 本明細書に開示された一実施例に係る共存システムにおいて異種ＣＭ間有効／無効を通じて適応的に様々な構造を支援できる一例を示す図である。 本明細書に開示された一実施例に係る共存システムにおいて異種ＣＭ間有効／無効を通じて階層構造を形成して動作する一例を示す図である。

本発明は、様々な変更が加えられ、種々の実施例を有することができるところ、特定実施例を図面に例示し、詳細な説明に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施の形態に限定するためのものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解すべきである。

第１、第２などのように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために用いられることはあるが、それらの構成要素を限定するものではなく、単に、ある構成要素を他の構成要素から区別する目的にだけ用いられる。例えば、本発明の権利範囲から逸脱することなく、第１構成要素を第２構成要素と命名でき、同様に、第２構成要素も第１構成要素と命名できる。「及び／又は」という用語は、複数の関連した記載項目の組み合わせ又は複数の関連した記載項目のいずれか一項目を含む。

ある構成要素が他の構成要素に「結合」又は「接続」されているということは、他の構成要素に直接結合又は接続されていることもあるし、両部材の間に別の構成要素が介在していることもある。逆に、ある構成要素が他の構成要素に「直接結合」又は「直接接続」されているとした場合は、両構成要素の間に別の構成要素が存在していないと理解してもよい。

本出願で使われた用語は、単に特定の実施例を説明するためのものであり、本発明を限定するためのものではない。単数の表現は、文脈上明らかでない限り、複数の表現を含む。この出願で、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせが存在することを指定するためのものであり、一つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせの存在又は付加の可能性を予め排除するものとして理解してはならない。

特に定義されない限り、技術的又は科学的な用語を含めてここで使われるあらゆる用語は、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に一般的に理解される意味と同じ意味を有する。一般的に使われる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈での意味と一致する意味を有するものと解釈しなければならず、本出願で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈してはならない。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。ただし、図面中、同一の又は対応する構成要素には同一の参照番号を付し、その重複説明は省略するものとする。

図１は、本明細書に開示された一実施例に係る共存システムを示すブロック図である。図１に示すように、共存システム、例えば８０２．１９システムの構造は、３個の論理エンティティ及び６個の論理インタフェースを有している。

３個の論理エンティティは、機能によって、共存マネージャ（ＣＭ）２０、共存イネーブラ（ＣＥ）３０、及び共存データベース（ＣＤ）又は共存発見及び情報サーバ（ＣＤＩＳ）１０と定義され、６個の論理インタフェースは、８０２．１９．１の他の論理エンティティとのインタフェースによって、インタフェースＡ、インタフェースＢ１、インタフェースＢ２、インタフェースＢ３、インタフェースＣ及びインタフェースＤと定義されている。

さらに、８０２．１９システムは、テレビ放送ホワイトスペース（ＴＶＷＳ）データベース２００、テレビ放送帯域機器（ＴＶＢＤ）ネットワーク又は機器１００、そして運用事業者管理エンティティ（ＯＭＥ）３００などの外部要素とも相互接続する。

ここで、テレビ放送ＴＶホワイトスペースとは、テレビ放送用に分配されたＶＨＦ及びＵＨＦの周波数帯域において放送事業者が利用していない、空いている周波数帯域を意味し、政府の電波規制条件に満たすと誰でも利用できる非免許帯域を意味する。具体的に説明すると、テレビ放送ホワイトスペースは、空間的には、放送事業者間の周波数干渉を考慮してあけておいた帯域、地域別に使われない周波数帯域、又は放送用電波が至らない地域のことを意味し、時間的には、夜明けのように放送業者が放送を送出しない時間帯に空いている放送周波数を意味する。

放送事業者の顧客であるテレビ放送視聴者に干渉を与えて受信を妨害してはならず、また、この帯域の一部を用いて小出力で通信する無線マイク装置にも影響を与えてはならない。このような条件を満たすために、テレビ放送ホワイトスペース装置は、下記のような技術を必要とする。

使用中のテレビ放送チャネルを認知して放送チャネルを保護するスペクトルセンシング技術、位置ベーステレビ放送チャネル情報を有しているデータベース及びアクセスプロトコル技術、ＴＶＷＳバンドを使用する異種装置間の共存技術、可変無線チャネルのための知能型自律型無線接続要素技術、無線チャネル保護のための加入者認証、及びＤＢ及びユーザ保護のための保安技術などの技術が、テレビ放送ホワイトスペース装置に必要とされることがある。本発明では、これらの技術のうち、同種又は異種装置（又は機器）間の共存技術について重点的に説明する。

ＣＥ ３０は、ＴＶＢＤネットワーク又は機器１００から、共存に必要な情報を要求して取得することができ、ＣＭ ２０から受信した構造変更要求／命令及び制御情報をＴＶＢＤ特定構造変更要求／命令に切り替えてＴＶＢＤネットワーク又は機器１００に送ることができる。ここで、ＴＶＢＤ １００は、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）においてテレビ放送ホワイトスペースの利用を許容する端末を意味する。

ＣＭ ２０は、ＴＶＢＤネットワーク間に共存問題を解決するために、他のＣＭ聞を探索する機能、ＣＥ ３０に対応する共存要求／命令及び制御情報を生成して提供する共存意志決定機能、ＣＭ同士間に共存のために必要な情報の交換を支援する機能（これは、ＣＭを配置するにあたり階層的又は同等（ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ）な意志決定を含むことができる。）を有することができる。

また、多数のＣＭ間に情報を共有してマスタＣＭを選出する機能、異なるネットワークとシステムとの間で周波数リソースを効率的に共有するために分散トポロジを有する共有ホワイトスペースマップを生成する機能、そしてＴＶＷＳ共存と関連した管理を行う際にネットワークを調整する機能を有することができる。

ＣＭ ２０は、アクセスポイント（ＡＰ）のような機器内に組み込まれた形態で具現されていてもよく、機器の外部に具現されていてもよい。ＡＰのような固定機器は、ＣＭ ２０の機能を有することができ、特定システム、事業者又は空間的に分離された機器によって構成される集合を代表するマスタＣＭを選定して管理することができる。

このとき、マスタＣＭは、空間的に分離されたユーザ間に空間再使用が可能なようにＣＤ又はＣＤＩＳ １０が指定することができる。このとき、リソース割当のために必要なＣＭ間干渉マップは、位置（ｇｅｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ）情報によって取得したり、ＣＭから得た隣接局情報を更に使用、加工したりして取得することができる。同種ネットワークは、マスタＣＭを相互間の通信を通じて選定することができ、異種ネットワークも同様、ＣＤ又はＣＤＩＳ １０を介して交渉することができる。

ＣＭ ２０は、範囲又は特定分類基準によって階層的ＣＭ構造を有することができる。ＣＤ又はＣＤＩＳ １０から取得したホワイトスペースマップ（ＷＭ）を参照して最も上位階層のＣＭが自身の下位階層を考慮してリソースを選択して残ったリソースに対して、下位階層のＣＭが自身の下位階層を考慮してリソースを選択する過程を反復することができる。

範囲／電力の小さい小規模ネットワークは、相対的に１次ユーザが検出される確率が低く、よって、可用ＴＶＷＳチャネルがより多く存在するようになる。したがって、小規模ネットワークは、ＣＭ ２０を介して、隣接した異種ネットワークのＷＭと自身のＷＭとを比較し、隣接ネットワークが使用できないチャネルを優先的に選択して使用する。これは、ＣＤＩＳ １１、ＣＤＢ １２又はＣＤ １０が調停してもよいし、小規模ネットワークから逆順に分散して行ってもよい。

ＣＤ １０は、機能によって、ＣＤＩＳ又はＣＤＢなどと示すことができる。ＣＤ又はＣＤＩＳ １０は、異なるネットワークとシステムとの間で周波数リソースを効率的に共有するために、中央型トポロジを有する共有ホワイトスペースマップを生成する機能、ＴＶＷＳ共存と関連した管理を行うにあたり複数の運用事業者（ｏｐｅｒａｔｏｒ）を制御する機能、及びＣＭ同士間の通信オーバヘッドを減らし、共存問題を解決するためにマスタＣＭを選出する機能を有することができる。

また、ＣＤ １０は、隣接のネットワーク／システムを探索するために共存輪郭線（ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｃｏｎｔｏｕｒ）を計算する機能、共存問題を解決するためにリソース（Ｃ−ＭＡＰ）をＴＶＤＢに合わせて再設定（Ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）する機能、ＣＭ同士間にインタフェースの開放を促進してＣＭの探索を支援する機能、そして共存を促進できる情報を収集し総合して提供する機能を有することができる。

このＣＤ １０は、リソース割り当てにおいて、全能に（ｏｍｎｉｐｏｔｅｎｔ）リソースを割り当てたり、仲介者としてＣＭ間優先権の基準を提示し、各ＣＭのリソース選択に対する調停を行ったり、ＤＢとしてＣＭ間の外部及び異種ネットワーク間情報共有媒介体の役割を果たしたりできる。

インタフェースは、図１に示すように、３個のグループに区別することができる。８０２．１９．１エンティティ間のインタフェースであるインタフェースＢ１、インタフェースＢ２及びインタフェースＢ３と、８０２．１９．１エンティティとＴＶＢＤネットワーク又は機器との間のインタフェースであるインタフェースＡと、８０２．１９．１エンティティとＴＶＷＳデータベース又はＯＭＥとの間のインタフェースであるインタフェースＣ又はインタフェースＤなどと、に区別することができ、各グループの異なるインタフェースは、それらの使用法、交換される情報の種類、そして基本プロトコル（ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ）によって区別される。

インタフェースＡは、ＣＥ ３０とＴＶＢＤネットワーク又は機器１００との間のインタフェースであり、ＴＶＢＤネットワーク又は機器１００からは、共存のために必要な情報、共存のために構成／情報の要求、共存のために構成／測定／情報の応答、及び必要に応じて他の情報が提供されうる。ＣＥ ３０からＴＶＢＤネットワーク又は機器１００には、再構成要求／命令及び制御情報（ＣＭから受信した共存要求／命令と制御情報に対応する。）、ＴＶＢＤネットワーク又は機器１００によって行われる測定値を制御することと関連した要求／命令、可能なリソースを通知する情報、及び必要に応じて他の情報が提供されうる。

インタフェースＢ１は、ＣＥ ３０とＣＭ ２０間のインタフェースであり、ＣＥ ３０からＣＭ ２０には、共存のために必要な情報（ＴＶＢＤネットワーク又は機器１００から得た情報）及び必要に応じて他の情報が提供されうる。ＣＭ ２０からＣＥ ３０には、共存要求／命令及び制御情報と必要に応じて他の情報が提供されうる。

インタフェースＢ２は、ＣＭ ２０とＣＤ（又はＣＤＩＳ）１０間のインタフェースであり、ＣＭ ２０からＣＤ（又はＣＤＩＳ）１０には、共存マップのために必要な情報、隣接局セット（ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｓｅｔ）のために必要な情報、登録／抹消（ｕｎｅｎｒｏｌｌｅｄ）のために必要な情報、探索（現在用いられているＣＭにより取得される。）のために必要な情報、共存のために必要な情報（現在用いられているＣＭにより取得される。）、及び必要に応じて他の情報などが提供されうる。

ＣＤ（又はＣＤＩＳ）１０からＣＭ ２０には、共存マップのために通知される情報、隣接局セットのために通知される情報、マスタＣＭのために通知される情報、探索（他のＣＭにより取得される。）のために必要な情報、共存（他のＣＭにより取得される。）のために必要な情報、及び他の情報などが提供されうる。

インタフェースＢ３は、ＣＭ ２０とＣＭ ２１との間のインタフェースであり、ＣＭ ２０からＣＭ ２１に、探索及び共存のために必要な情報及びメッセージ、登録／抹消（ＣＭからマスタＣＭに、又は機器のＣＭからサーバのＣＭに）のために通知される情報、共存のために通知される情報（ＣＭからマスタＣＭに又はサーバのＣＭから機器のＣＭに）、及び他の情報などが提供されうる。

インタフェースＣは、ＴＶＢＤ機器１００とＴＶＷＳデータベース２００との間のインタフェースであり、ＴＶＷＳデータベース２００からＴＶＢＤ機器１００に、可用チャネルのために通知される情報が提供されうる。

インタフェースＤは、ＣＭ ２０とＯＭＥ ３００との間のインタフェースであり、ＯＭＥ ３００から、ＣＭ ２０情報と関連したネットワーク動作情報（例えば、スペクトル政策／ネットワークを運用することと関連した制限要因）、及び必要に応じて他の情報が提供されうる。

図１で説明した共存システムは様々なトポロジを有することができ、中央型、分散型そして自律型などに大別できる。本発明では、主に、中央型及び分散型トポロジを有する共存システムについて重点的に述べる。

図２は、本明細書に開示された一実施例に係る中央型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭ（ｍａｓｔｅｒ ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｍａｎａｇｅｒ）を選出する方法を示す概念図である。図２に示すように、中央型トポロジ形態を有する共存システムにおいて、ＣＤＩＳ １１は主に、データストレージ及びデータ処理を行い、ＣＭ ２０は、意志決定者の役割を果たす。特に、ＣＭ（又はマスタＣＭ）２０は、全ネットワーク又は他の端末を制御することができる。このとき、ネットワークとインタフェースしているＴＶＢＤのいずれか一つがＣＭ（又はマスタＣＭ）２０になりうる。

図３は、本明細書に開示された一実施例に係る分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭを選出する方法を示す概念図である。図３に示すように、分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいてＣＤＩＳ １１又はＣＤＢ １２は、ＣＭ間にインタフェースが開放されるように促進する役割を果たし、ＣＭ ２０は共存に必要な情報交換するが、ＣＭ ２０は、階層的又は同等な形態で意志決定を行うことができる。

図３の共存システムは、図３の（ａ）に示すように、インタフェース（又はインタフェースＢ３）を介してＣＭ間交渉を通じた意志決定をすることでマスタＣＭを決定でき、図３の（ｂ）に示すように、インタフェース（又はインタフェースＢ２）を介してＣＭ ２０がＣＤＩＳ １１又はＣＤＢ １２に仲裁を要求することで意志決定をしたりマスタＣＭを決定したりできる。

図４は、本明細書に開示された一実施例に係る共存システムにおいて中央型トポロジ形態と分散型トポロジ形態との動作を比較するための概念図である。図４の（ａ）に示すように、中央型トポロジ形態を有する共存システムにおいては、代表（マスタ又はスーパー）ＣＭ ４０が他のＣＭ（又はＣＥ）のそれぞれに独立的なチャネルを割り当てることができ、このとき、共存ホワイトスペースマップ（ＣＷＭ）を、使用されるチャネルを示すように用いることができる。

一方、図４の（ｂ）に示すように、分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいては、定められた基準又は方針によってＣＭ（例えば、ＣＭ１とＣＭ２）を分類し、優先権を与えることができる。ＣＭ ２０は、可用チャネルに関する優先権情報を共存データベース（ＣＤＢ）／ＣＤＩＳ又は他のＣＭに報告／送信することができ、このとき、ＣＷＭを、ＣＭが選択可能なチャネルを示すように用いることができる。

図４に示す意志決定のためのシステム要求事項は、次の通りである。８０２．１９．１システムは、取得された情報の分析、共存の決定、及び様々なトポロジ形態の支援ができるものでなければならない。ここで、情報は、トポロジの形態を問わず、各ＴＶＷＳネットワーク又は機器の帯域を含むことができ、各ＴＶＷＳネットワーク／機器からわかる使用可能なチャネルリストと各ＴＶＷＳチャネルに対する電力制限に関するものを含むことができ、規制条項、システムパラメータ又は予め分析された周辺情報などを含むことができる。

図５及び図６は、図２乃至図４を参照して説明した中央型トポロジ及び分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭ又はマスタ機器がリソースを割り当てる方法を示す信号流れ図である。

図５は、本明細書に開示された一実施例に係る中央型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭによってリソースが割り当てられる一例を示す信号流れ図である。

図５に示すように、一つの中央型トポロジにおいてマスタＣＭ ４０によってリソースが割り当てられる方法は、ＡＰ ５０がリソースを要求する手順（Ｓ１５〜Ｓ１７）、ＣＤＩＳ １１がＴＶＤＢ １００から使用可能なチャネルリストを取得し、マスタＣＭ ４０に知らせる手順（Ｓ８〜Ｓ１１）、そしてマスタＣＭ ４０がＣＭ ２０にリソースを割り当てる手順（Ｓ１２〜Ｓ１４）を示している。

以下、図５を参照して、中央型トポロジにおいてマスタＣＭによってリソースが割り当てられる手順について詳細に説明する。

ＡＰ ５０がＴＶＤＢ １００及びＣＭ ２０に登録すると（Ｓ１１〜Ｓ１３）、ＣＭ ２０はマスタＣＭ ４０に登録し（Ｓ１４）、マスタＣＭ ４０はＣＤＩＳ １１に登録する（Ｓ１５）。ＡＰ ５０がリソース要求（Ｒｅｓｏｕｃｅ（Ｃ−ＭＡＰ）ＲＥＱ）を用いてＣＭ ２０にリソースを要求すると（Ｓ１５）、ＣＭ ２０が隣接局リスト及びＣ−ＭＡＰに関する情報をマスタＣＭ ４０に要求し（Ｓ１６）、マスタＣＭ ４０は隣接局リスト（ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｌｉｓｔ）及びＣ−ＭＡＰに関する情報をＣＤＩＳ １１に要求する（Ｓ１７）。

ＣＤＩＳ １１は、ＴＶＤＢから、可能なＴＶＷＳチャネルリスト要求（Ａｖａｉｌａｂｌｅ ＴＶＷＳ ｃｈａｎｎｅｌｉｓｔ ＲＥＱ）をし（Ｓ１８）、これに対する応答を受け（Ｓ１９）、ＣＭ ２０の隣接局（ｎｅｉｇｈｂｏｒ）又は隣接局セット（ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｓｅｔ）及びＣ−ＭＡＰを計算する（Ｓ２０）。ＣＤＩＳ １１は、Ｓ２０手順において得られた結果であるＣＭ ２０の隣接局リスト（又はＣ−ＭＡＰ）をマスタＣＭ ４０に知らせる（Ｓ２１）。マスタＣＭ ４０は、これに基づいて、リソース（Ｃ−ＭＡＰ）をＣＭ ２０に割り当て（Ｓ２２〜Ｓ２３）、ＣＭ ２０は、Ｃ−ＭＡＰについてＡＰ ５０に知らせる（Ｓ２４）。

図６は、本明細書に開示された一実施例に係る分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭによりリソースが割り当てられる一例を示す信号流れ図である。

図６に示すように、一つの中央型トポロジにおいてマスタＣＭ ４０によってリソースが割り当てられる方法は、ＡＰ ５０がリソースを要求する手順（Ｓ３５〜Ｓ３７）、ＣＤＩＳ １１がＴＶＤＢ １００から使用可能なチャネルリストを取得し、ＣＭ ２０に知らせる手順（Ｓ３７〜Ｓ４０）、そしてＣＭ ２０が他のＣＭ（例えば、ＣＭ ２１及びＣＭ ２２）とリソースを交渉する手順（Ｓ４１〜Ｓ４２）を示している。

以下、図６を参照して、中央型トポロジにおいてマスタＣＭ ４０によってリソースが割り当てられる手順について詳細に説明する。

ＡＰ ５０がＴＶＤＢ １００及びＣＭ ２０に登録すると（Ｓ３１〜Ｓ３３）、ＣＭ ２０はＣＤＩＳ １１に登録する（Ｓ３４）。ＡＰ ５０がリソース要求（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＲＥＱ）を通じてＣＭ ２０にリソースを要求すると（Ｓ３５）、ＣＭ ２０は、ＣＤＩＳ １１に隣接局リスト情報及びＣ−ＭＡＰ要求する（Ｓ３６）。

ＣＤＩＳ １１はＴＶＤＢ １００から、可能なＴＶＷＳチャネルリスト要求（Ａｖａｉｌａｂｌｅ ＴＶＷＳ ｃｈａｎｎｅｌｉｓｔ ＲＥＱ）をし（Ｓ３７）、これに対する応答を受け（Ｓ３８）、ＣＭ ２０の隣接局セット及びＣ−ＭＡＰを計算する（Ｓ３９）。ＣＤＩＳ １１は、このＳ３９手順で得られた結果であるＣＭの隣接局リスト（ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｌｉｓｔ）及びＣ−ＭＡＰについてＣＭ ２０に知らせ（Ｓ４０）、ＣＭ ２０は、これに基づいて他のＣＭ（例えば、ＣＭ ２１とＣＭ ２２）とリソースについて交渉し（Ｓ４１〜Ｓ４２）、ＡＰ ５０にリソース（Ｃ−ＭＡＰ）を再割当（ｒｅａｌｌｏｃａｔｅ）する（Ｓ４３〜Ｓ４４）。

図７及び図８は、図２乃至図４を参照して説明した中央型トポロジ及び分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭ（又は、マスタ機器）を選出する方法を示す信号流れ図である。

図７は、本明細書に開示された一実施例に係る中央型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭを選出する方法を示す信号流れ図である。

図７に示すように、中央型トポロジにおいてマスタＣＭ ４０を選出する方法は、ＣＤＩＳ １１がＴＶＤＢ １００からＴＶチャネルリストを受信する手順（Ｓ５５）、ＣＤＩＳ １１がＣＭの隣接局及びＣ−ＭＡＰを計算してＣＭからマスタＣＭ ４０を選出する手順（Ｓ５６〜Ｓ５７）、そしてＣＤＩＳ １１が他のＣＭ（例えば、ＣＭ ２０、ＣＭ ２２）にこれを知らせる（Ｓ５８〜Ｓ６０）手順を示している。

以下、図７を参照して、中央型トポロジにおいてマスタＣＭ ４０を選出する手順について詳細に説明する。

ＡＰ ５０がＴＶＤＢ １００及びＣＭ ２０に登録すると（Ｓ５１〜Ｓ５３）、ＣＭ ２０がＣＤＩＳ １１に登録する（Ｓ５４）。ＣＤＩＳ １１がＴＶＤＢ １００から、可能なテレビ放送チャネルリストの情報を得る（Ｓ５５）。ここで、ＴＶＤＢ １００は、規則的な間隔に、可能なテレビ放送チャネルリストを更新する。ＣＤＩＳ １１がＣＭ（例えば、ＣＭ ２０及びＣＭ ２２）の隣接局又は隣接局セット、及びＣ−ＭＡＰを計算し（Ｓ５６）、マスタＣＭ ４０を選出した後（Ｓ５７）、これを各ＣＭに知らせる（Ｓ５８〜Ｓ６０）。最終的に、選出されたマスタＣＭ ４０はＡＰのマスタとなる（Ｓ６１）。

図８は、本明細書に開示された一実施例に係る分散型トポロジ形態を有する共存システムにおいてマスタＣＭを選出する方法を示す信号流れ図である。

図８に示すように、分散型トポロジにおいてマスタＣＭ ４０を選出する方法は、ＣＤＩＳ １１がＴＶＤＢ １００からチャネルリストを受信する手順（Ｓ７５）、ＣＤＩＳ １１がＣＭの隣接局及びＣ−ＭＡＰを計算し、それを各ＣＭに知らせる手順（Ｓ７６〜Ｓ７９）、そして各ＣＭがマスタＣＭ ４０又はマスタ機器を選出するために各ＣＭ間に交渉を行う手順（Ｓ８０〜Ｓ８２）を示している。

以下、図８を参照して、分散型トポロジにおいてマスタＣＭ ４０を選出する手順について詳細に説明する。

ＡＰ ５０がＴＶＤＢ １００及びＣＭ ２０に登録すると（Ｓ７１〜Ｓ７３）、ＣＭ ２０がＣＤＩＳ １１に登録する（Ｓ７４）。ＣＤＩＳ １１がＴＶＤＢ １００から、可能なテレビ放送チャネルリストの情報を得る（Ｓ７５）。ここで、ＴＶＤＢ １００は、規則的な間隔で、可能なテレビ放送チャネルリストを更新する。ＣＤＩＳ １１は、ＣＭの隣接局又は隣接局セット、及びＣ−ＭＡＰを計算し（Ｓ７６）、ＣＭの隣接局リストについて各ＣＭに知らせる（Ｓ７７〜Ｓ７９）。各ＣＭは、ＣＭ同士間にリソースについて交渉をしてマスタＣＭを選出し（Ｓ８０〜Ｓ８２）、選出されたマスタＣＭ ４０はＡＰのマスタとなる（Ｓ８３）。選出されたマスタＣＭ ４０は、その事実を各ＣＭに知らせる（Ｓ８４〜Ｓ８５）。

図９及び図１０は、同種システム、協力なしで、共存が可能なネットワークにおいてマスタＣＭ又はマスタ機器（ＢＳ、ｅＮｏｄｅＢ、ＭＳなど）を選出し、マスタＣＭ又はマスタ機器以外のネットワーク又は機器（又は、機器のＣＭ／ＣＥ）を制御、ＯＮ／ＯＦＦ又は無効化（ｄｉｓａｂｌｅ）することによって適応的に様々な形態の構造を支援できるということを示している。

図９は、本明細書に開示された一実施例に係る共存システムにおいて異種ＣＭ間有効（ｅｎａｂｌｅ）／無効（ｄｉｓａｂｌｅ）を通じて適応的に様々な構造を支援できることを示す例示図である。

図９に示すように、協力が必要な異種システムのＣＭを、各ＣＭ間にオン／オフ、活性／不活性、又は有効／無効などを適用することによって、様々な形態の構造を適応的に支援できるように具現することができる。図９の（ａ）に示すように、各異種システム（例えば、システムＡ、システムＢ及びシステムＣ）のＣＭ間の構造が同等構造をなしていると、各ＣＭ間の有効／無効などを通じて、図９の（ｂ）に示すように、有効化された（ｅｎａｂｌｅｄ）ＣＭ ２０が無効化された（ｄｉｓａｂｌｅｄ）ＣＭ ２１及びＣＭ ２２の制御器として動作するツリー構造を形成できることを示している。

図１０は、本明細書に開示された一実施例に係る共存システムにおいて異種ＣＭ間有効／無効を通じて階層的構造を形成して動作する例を示している。図１０の（ａ）に示すように、異種ＣＭ間のオン／オフ、活性／不活性、又は有効／無効などを通じてマスタＣＭを選出することによって、垂直的関係を形成し、各ＣＭは、自身の水平階層及び下位階層のネットワークに対して意志決定を行うことができる。

例えば、図１０の（ｂ）に示すように、セルラシステムは、自身の下位階層であるＷＬＡＮ及び自身のリソース領域を決定し、ＷＬＡＮは、セルラから割り当てられたリソースに対して、自身及び自身の下位階層であるＷＰＡＮのリソース領域を決定することができる。

以下、本発明に係る端末の構成及び機能を説明する。

本発明に係る端末は、装置とも呼ばれ、図２乃至図８の実施例を具現できる端末のいずれをも含む。すなわち、本発明に係る端末、すなわち、装置は、上述した本発明の技術的思想を具現できる移動体通信端末機（例えば、ユーザ装置（ＵＥ）、携帯電話、セルラ電話機、ＤＭＢ電話機、ＤＶＢ−Ｈ電話機、ＰＤＡ電話機、そしてＰＴＴ電話機など）、デジタルテレビ、ＧＰＳナビゲーション、携帯用ゲーム機、ＭＰ３、及びその他家電製品などを含む包括的な意味である。

以下、本発明に係る端末の構成及び機能について説明する。

本発明に係る端末は、図２乃至図１０の実施例を具現するソフトウェア又はそのソフトウェアが組み込まれたモジュールを含む。このようなモジュールは、端末の一構成要素であり、処理部又は制御部と呼ぶこともできる。本発明に係る端末は、上述した本発明の技術的特徴を実行するために必要な必須のハードウェア及びソフトウェア構成要素を含む。

以上説明された本発明に係る方法は、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせで具現することができる。例えば、本発明に係る方法は、記憶媒体（例えば、移動端末機内部のメモリ、フラッシュメモリ、ハードディスク、その他）に記憶されてもよく、プロセッサ（例えば、移動端末機内部のマイクロプロセッサ）で実行可能なソフトウェアプログラム内にコード又は命令語で具現されてもよい。

以上、例示の図面を参照して、本明細書に開示された少なくとも一つの実施例に係る装置及び方法について説明してきたが、本明細書は、本明細書に開示された実施例及び図面によって限定されず、当該発明の技術思想の範囲内で当業者にとっては様々な変形が可能であるということは明らかである。

上述した共存システムでのマスタ機器選出方法は、以上の実施例の構成及び方法に限定されるものではなく、これらの実施例の様々な変形のために、各実施例の全部又は一部が選択的に組み合わされてもよい。

以上では、本明細書に開示された実施例を、添付図面を参照して説明してきた。

ここで、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は、通常的又は辞典的な意味に限定して解釈してはならず、本明細書に開示された技術的思想に符合する意味及び概念として解釈すべきである。

したがって、本明細書に記載された実施例、及び図面に示された構成は、本明細書に開示された一実施例に過ぎず、本明細書に開示された技術的思想のすべてを代弁するものではなく、よって、本出願時点でそれらに代える様々な均等物や変形例が存在できるということが理解できる。

Claims (8)

1. 共存発見及び情報サーバ（ＣＤＩＳ）によって実行される，マスタ共存マネージャ（ＣＭ）を選択する方法であって，
   前記ＣＤＩＳによって，１又は複数のＣＭからそれぞれの登録要求を受信するステップと，
   前記ＣＤＩＳによって，前記１又は複数のＣＭの隣接局情報を計算するステップと，
   前記ＣＤＩＳによって，前記１又は複数のＣＭから前記マスタＣＭを選択するステップと，
   前記ＣＤＩＳによって，前記の選択されたマスタＣＭに関するメッセージを前記１又は複数のＣＭへ送信するステップと，
   を有する方法。
2. 前記隣接局情報はＩＥＥＥ８０２ネットワークと機器との共存に関係し，前記隣接局情報はさらに，非ＩＥＥＥ８０２ネットワークとテレビ放送帯域機器（ＴＶＢＤ）との共存にも関係する，請求項１に記載の方法。
3. 前記１又は複数のＣＭはそれぞれ，
   ＴＶＢＤネットワーク又は機器の再構成に関する共存決定を行うステップと，
   共存イネーブラ，前記ＣＤＩＳ及びほかのＣＭとの共存に必要な情報を交換するステップと，
   共存ホワイトスペースマップを生成するステップと，
   のうち少なくとも一つが可能である，請求項１に記載の方法。
4. 前記ＣＤＩＳは，
   前記１又は複数のＣＭを求めて隣接ＴＶＢＤネットワーク又は機器を探索するステップと，
   ＴＶＢＤネットワーク及び機器の登録情報を記憶するステップと，
   隣接ＴＶＢＤネットワーク又は機器及びＣＭ情報を提供するステップと，
   のうち少なくとも一つが可能である，請求項１に記載の方法。
5. マスタ共存マネージャ（ＣＭ）を選択するサーバであって，
   １又は複数のＣＭからそれぞれの登録要求を受信するように構成された受信器と，
   前記１又は複数のＣＭの隣接局情報を計算し，前記１又は複数のＣＭから前記マスタＣＭを選択するように構成されたコントローラと，
   前記の選択されたマスタＣＭに関するメッセージを前記１又は複数のＣＭへ送信するように構成された送信器と，
   を備えるサーバ。
6. 前記隣接局情報はＩＥＥＥ８０２ネットワークと機器との共存に関係し，前記隣接局情報はさらに，非ＩＥＥＥ８０２ネットワークとテレビ放送帯域機器（ＴＶＢＤ）との共存にも関係する，請求項５に記載のサーバ。
7. 前記１又は複数のＣＭはそれぞれ，
   ＴＶＢＤネットワーク又は機器の再構成に関する共存決定を行うことと，
   共存イネーブラ，共存発見及び情報サーバ（ＣＤＩＳ）及びほかのＣＭとの共存に必要な情報を交換することと，
   共存ホワイトスペースマップを生成することと，
   のうち少なくとも一つが可能である，請求項５に記載のサーバ。
8. 前記ＣＤＩＳは，
   前記１又は複数のＣＭを求めて隣接ＴＶＢＤネットワーク又は機器を探索するステップと，
   ＴＶＢＤネットワーク及び機器の登録情報を記憶するステップと，
   隣接ＴＶＢＤネットワーク又は機器及びＣＭ情報を提供するステップと，
   のうち少なくとも一つが可能である，請求項５に記載のサーバ。

Images