KR100967304B1 - Method and Apparatus for Point-to-Point Wireless Transceiver Using a Adaptive Frequency Control in FM Broadcast Band - Google Patents

Method and Apparatus for Point-to-Point Wireless Transceiver Using a Adaptive Frequency Control in FM Broadcast Band Download PDF

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Abstract

본 발명은 FM 라디오 방송 주파수 중 임의의 지역에서 방송 주파수로 사용되지 않는 주파수 또는 방송 주파수로 사용되지만 방송 출력 전력이 낮아 FM 라디오 방송 청취가 불가능한 주파수를 찾아내는 주파수 적응 기술 및 주파수 적응 기술을 적용한 무선 송수신 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 FM 라디오 방송 주파수 대역에서 FM 라디오 방송 청취를 하고자 하는 타 무선 기기에 전파 방해를 주지 않으며, 근거리, 소출력, 무허가 전파 법규를 준수하는 무선 송수신 장치간의 전파 방해를 회피할 수 있는 주파수를 찾아내어 디지털 정보를 일대일 무선 송수신하는 장치의 주파수로 사용할 수 있도록 하는 무선 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention is used as a frequency or broadcast frequency not used as a broadcast frequency in any region of the FM radio broadcast frequency, but the radio transmission and reception using the frequency adaptation technology and the frequency adaptation technology to find a frequency that the broadcast output power is low to listen to the FM radio broadcast The present invention relates to a device which, more specifically, does not interfere with other radio devices that want to listen to FM radio broadcast in the FM radio broadcast frequency band, and avoids interference between radio transceivers that comply with short-range, low-power, and unlicensed radio laws. The present invention relates to a wireless transmission and reception method and apparatus for finding a frequency that can be used as a frequency of a device for one-to-one wireless transmission and reception.

본 발명에 따른 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법은 일측 무선 송수신 장치(A1)와 타측 무선 송수신 장치(A2)가 일대일 무선 통신을 수행하되 무허가 전파 법규를 준수하는 소출력, 근거리용으로 통신을 수행할 수 있도록 하는 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법으로서, (a) 무선 송수신을 수행하기 위한 일측 무선 송수신 장치(A1)에서 기 설정된 시작 주파수(S)로부터 임의의 주파수 이동 간격(A)으로 임의의 측정하고자 하는 주파수 수(C) 만큼 이동하며 수신되는 주파수 신호의 수신 전계 강도를 측정하는 단계; (b) 상기 측정된 수신 전계 강도 중 최소값을 잡음 레벨(B)로 설정하는 단계; (c) 수신 주파수를 시작 주파수(S)로 재 설정한 후, 시작 주파수(S)로부터 주파수 이동 간격(A)으로 이동하며 수신되는 주파수 신호의 수신 전계 강도를 측정하는 단계; (d) 상기 각각의 주파수에서 측정되는 수신 전계 강도가 상기 잡음 레벨(B)과 기 설정된 임의의 전계 강도(D)의 합인 기준 전계 강도보다 작은 경우 이 수신 전계 강도를 갖는 주파수를 무선 송수신 주파수로 결정하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the wireless transmission / reception method using the frequency adaptation technology according to the present invention, one radio transceiver A1 and the other radio transceiver A2 perform one-to-one wireless communication, but perform communication for low power and local area in compliance with unauthorized radio regulations. A method of wireless transmission and reception using a frequency adaptation technique, the method comprising: (a) an arbitrary measurement at an arbitrary frequency shift interval (A) from a preset start frequency (S) in one radio transceiver (A1) for performing radio transmission and reception; Measuring a received electric field strength of a received frequency signal while moving by a desired frequency C; (b) setting a minimum value of the measured received electric field strength to a noise level (B); (c) measuring the received electric field strength of the received frequency signal by resetting the reception frequency to the start frequency S and then moving from the start frequency S to the frequency shift interval A; (d) When the received electric field strength measured at each frequency is smaller than the reference electric field strength which is the sum of the noise level (B) and the predetermined arbitrary electric field strength (D), the frequency having the received electric field strength is converted into a wireless transmit / receive frequency. Determining; characterized in that it comprises a.

주파수 인지 기술, 주파수 적응 기술, 무선 송수신 장치, 무허가 전파법 Frequency Awareness Technology, Frequency Adaptation Technology, Radio Transceiver, Unlicensed Radio Law

Description

FM 라디오 방송용 주파수에서 주파수 적응 기술을 이용한 일대일 무선 송수신 방법 및 장치 {Method and Apparatus for Point-to-Point Wireless Transceiver Using a Adaptive Frequency Control in FM Broadcast Band}{Method and Apparatus for Point-to-Point Wireless Transceiver Using a Adaptive Frequency Control in FM Broadcast Band}

본 발명은 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임의의 지역에서 FM 라디오 방송 주파수 대역 중 방송 주파수로 사용되지 않는 주파수 또는 방송 주파수로 사용되지만 방송 출력 전력이 낮아 FM 라디오 방송 청취가 불가능한 주파수를 찾아내어, 디지털 정보를 일대일로 무선 송수신하는 장치의 주파수로 사용할 수 있도록 하는 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for wireless transmission and reception using a frequency adaptation technique. More particularly, the present invention relates to a frequency or broadcast frequency that is not used as a broadcast frequency among FM radio broadcast frequency bands in any region, but has low broadcast output power. The present invention relates to a wireless transmission / reception method and apparatus using a frequency adaptation technique that finds a frequency where radio broadcasting cannot be heard and uses digital information as a frequency of a device that transmits and receives digital information one-to-one.

한정된 주파수 자원의 효율적 이용을 위한 차세대 무선 네트워크(Next Generation Network ; xG Network)는 CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Globla System for Mobile Communication), WLAN(Wireless Local Area Network) 등과 같은 기존의 무선 네트워크 주파수 대역을 이용하여, 변조 방식, 사 용 주파수, 무선 출력 전력 등의 기존 무선 네트워크 규격을 준수하며 무선 서비스의 질을 향상시키거나 또는 새로운 무선 네트워크 서비스를 수행하여 주파수 이용률을 향상시키고자, 주파수 인지(Cognitive Radio) 또는 동적 주파수 할당(Dynamic Spectrum Access)과 같은 다양한 개념으로 많은 연구가 이루어지고 있으며, 현재 유일하게 미국 전기 전자 학회(IEEE)에 의해 표준화가 완료된 IEEE 802.22 주파수 인지 기술은 TV 신호 중 특정 싸이클로-스테이셔너리(Cyclo-Stationary) 신호를 이용하여 WRAN(point-to multipoint Wireless Regional Area Networks) 서비스를 구현하고자 하는 것이다. 주파수 인지 개념을 이용한 차세대 무선 네트워크는 이외에도 기존의 다양한 무선망을 효율적으로 이용하기 위하여 무선 통신 서비스의 종류에 따라 CORVUS(Cognitive Radio Approach for usage of Virtual Unlicensed Spectrum), DIMSUMnet(Dynamic Intelligent Management of Spectrum for Ubiquitous Mobile Network) 등 외에도 다수가 있으며, IEEE 802.22와는 달리 이러한 차세대 무선 네트워크는 모두 표준화 연구 중에 있다.Next Generation Network (xG Network) for efficient use of limited frequency resources is existing wireless network such as Code Division Multiple Access (CDMA), Global System for Mobile Communication (GSM), Wireless Local Area Network (WLAN), etc. Using frequency bands, frequency recognition can be used to improve the quality of wireless services by complying with existing wireless network standards such as modulation scheme, frequency used, and wireless output power, or to improve frequency utilization by performing new wireless network services. A lot of research is being done on various concepts such as Cognitive Radio or Dynamic Spectrum Access, and the only IEEE 802.22 frequency-aware technology that has been standardized by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Point-to multipoint Wi with Cyclo-Stationary signals It is to implement a reless Regional Area Networks service. In addition to the next generation wireless network using the frequency recognition concept, in order to efficiently use various existing wireless networks, CORVUS (Cognitive Radio Approach for usage of Virtual Unlicensed Spectrum) and DIMSUMnet (Dynamic Intelligent Management of Spectrum for Ubiquitous) Mobile Network, etc. There are many, and unlike IEEE 802.22, all these next generation wireless networks are under standardization research.

주파수 이용 효율을 향상시킬 수 있는 기존의 주파수 인지 기술을 이용한 차세대 무선 네트워크는 이동 무선 단말기(Terminal)의 이동 시 또는 고정된 위치의 이동 무선 단말기일지라도 변조 방식, 주파수, 무선 출력 전력 등의 최적 무선 통신 환경을 선택하기 위하여 무선 단말기와 무선 기지국(Base station) 사이에 일측 또는 양측에서 최적의 무선 통신 환경 정보 또는/그리고 위치 정보를 일방적 전달 또는 교환을 주기적으로, 또는 임의의 특정 상황에서 수행하여야 하며, 이와 함께 이동 무선 단말기와 기지국은 다양한 무선 통신 환경의 인지(Spectrum Sensing), 분석(Spectrum Analysis) 및 최종 사용하고자 하는 무선 네트워크의 결정(Spectrum Decision) 등의 주파수 인지 과정을 수행하여야 한다. Next-generation wireless networks using existing frequency-aware technologies that can improve frequency utilization efficiency are optimized wireless communication such as modulation scheme, frequency, and wireless output power even when the mobile terminal is moved or fixed mobile terminal. In order to select an environment, unilateral transmission or exchange of optimal wireless communication environment information and / or location information between one or both sides between the wireless terminal and the base station should be performed periodically or in any particular situation. In addition, the mobile wireless terminal and the base station must perform frequency recognition processes such as spectrum sensing, spectrum analysis, and decision of a wireless network to be used.

그러나 주파수 인지 개념을 이용한 차세대 무선 네트워크는, 일대일 무선 통신으로 네트워크 구성이 필요 없는 장치가, 실시 예로 컴퓨터용 마우스, 키보드, 프린터 등이, 임의의 지역에서 지속적으로 주파수가 변하지 않는 FM 라디오 방송 주파수 대역 중 타인의 FM 라디오 방송 수신 시 전파 방해를 발생하지 않는 주파수를 사용할 경우에는, 기존의 주파수 인지 기술 중 변조 방식, 무선 출력 전력 등의 전파 환경 인지 및 분석 등의 과정이 요구되지 않거나 단순화할 수 있을 것이다. However, in the next generation wireless network using the frequency recognition concept, an FM radio broadcasting frequency band in which a device that does not require a network configuration by one-to-one wireless communication, for example, a computer mouse, a keyboard, a printer, etc., does not continuously change in an arbitrary region. When using a frequency that does not cause radio interference when receiving an FM radio broadcast by another person, the process of recognizing and analyzing the radio wave environment such as modulation method and wireless output power may not be required or simplified among existing frequency recognition technologies. will be.

주파수 이용 효율을 향상시키기 위하여, 주파수 인지 기술을 이용하여 기존 무선 네트워크의 변조 방식, 사용 주파수, 무선 출력 전력 등의 물리 규격을 인지, 분석, 무선 네트워크 결정 등의 과정을 수행하여 기존 무선 네트워크의 서비스 질을 향상시키거나, 새로운 서비스를 창출하기 위한 차세대 무선 네트워크와 달리, 본 발명은 소출력, 근거리, 무허가 전파 법규를 준수하여, 주파수 사용 허가를 받은 1 차 사용자(Primary User)의 무선 송수신 서비스에 전파 방해를 하지 않으며, 주위 전파 환경에 적응된 주파수를 사용하는 2 차 사용자(Secondary User)간의 전파 방해 없이 원활하게 일대일 무선 송수신을 수행할 수 있는 주파수 적응 방법 및 장치의 개발을 위하여 제안되었다.In order to improve the efficiency of using the frequency, the service of the existing wireless network is performed through the process of recognizing, analyzing, and determining the wireless network's physical standards such as modulation scheme, frequency, and wireless output power of the existing wireless network using frequency recognition technology. Unlike next-generation wireless networks to improve quality or create new services, the present invention complies with low-power, near-field, and unlicensed radio laws, and propagates to radio-transmission services for primary users licensed for frequency use. It has been proposed for the development of a frequency adaptation method and apparatus capable of performing one-to-one wireless transmission and reception without interference, and without interference between secondary users using frequencies adapted to the surrounding radio environment.

본 발명의 목적은 사용되어지는 주파수가 임의의 지역에서 장기간 변하지 않는 FM 라디오 대역과 같은 방송 주파수 대역을 이용하여, 기존의 주파수 인지 기술의 무선 통신 환경의 인지, 분석, 무선 네트워크 결정 과정을 대체하여, 간략하게 방송 주파수 대역에서 각각의 주파수의 수신 전계 강도만을 측정하여 주변 지역에서 방송 주파수와 방송으로 사용되지 않는 주파수(Spectrum Hole, 이하 스펙트럼-홀)를 구분하여 방송 주파수로 사용되지 않는 주파수 또는 방송으로 사용되지만 수신 전계 강도가 매우 낮아 사용되지 않는 주파수를 이용하여 근거리, 소출력, 무허가 전파 법규를 준수하며 네트워크 구성이 필요 없는 주파수 적응 일대일 무선 송수신 방법 및 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to replace the existing process of recognition, analysis, and wireless network determination by using a radio frequency band such as FM radio band that does not change for a long time in any region. By simply measuring the received electric field strength of each frequency in the broadcasting frequency band, the frequency or broadcasting that is not used as the broadcasting frequency by distinguishing the broadcasting frequency from the surrounding area (Spectrum Hole) However, the present invention provides a frequency adaptive one-to-one wireless transmission / reception method and apparatus that comply with short-range, low-power and unlicensed radio laws by using unused frequencies with very low reception field strength.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 주파수 적응 무선 송수신 장치의 일측에서 FM 라디오 주파수 대역 중 개별 주파수의 수신 전계 강도만을 측정하여 본 발명의 주파수 적응 무선 송수신 장치가 이용하고자 하는 주파수를 결정하며, 결정된 주파수를 이용하여 주파수 동기화 신호를 송신하고, 주파수 적응 무선 송수신 장치의 또 다른 일측에서 FM 라디오 주파수 대역 중 주파수 동기화 신호를 검색하여, 최종적으로 주파수 적응 무선 송수신 장치의 양측에서 이용하고자 하는 주파수를 결정하는 방법을 제공한다.According to the first aspect of the present invention to achieve the above object, the frequency adaptive radio transceiver of the present invention to measure the received electric field strength of individual frequencies of the FM radio frequency band at one side of the frequency adaptive radio transceiver Determine, transmit a frequency synchronization signal using the determined frequency, search for a frequency synchronization signal of the FM radio frequency band in another side of the frequency adaptive radio transceiver, and finally use it on both sides of the frequency adaptive radio transceiver It provides a method of determining the frequency to.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 주파수 적응 무선 송수신 장치의 일측에서 스펙트럼-홀을 찾아내어 사용할 수 있는 주파수를 결정할 때, FM 라디오 주파수 대역 전체를 검색하지 않고 주파수 적응 무선 송수신 장치의 무선 송수신을 위한 최초 스펙트럼-홀을 찾아내어, 최초 찾아낸 스펙트럼-홀을 즉각 무선 송수신 장치의 사용 주파수로 결정하여 주파수 적응 무선 송수신 장치의 주파수 결정 시간을 최소화하는 방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, when one side of the frequency adaptive radio transceiver determines a frequency that can be used to find the spectrum-hole, frequency adaptive radio transmission and reception without searching the entire FM radio frequency band The present invention provides a method of minimizing the frequency determination time of a frequency adaptive radio transceiver by finding an initial spectrum-hole for wireless transmission and reception of a device, and immediately determining the found spectrum-hole as a use frequency of the radio transceiver.

상기 목적을 달성하기 위한 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법은, 일측 무선 송수신 장치와 타측 무선 송수신 장치가 일대일 무선 통신을 수행하되 무허가 전파 법규를 준수하는 소출력 근거리용으로 통신을 수행할 수 있도록 하는 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법으로서, 무선 송수신을 수행하기 위한 일측 무선 송수신 장치에서 기 설정된 시작 주파수로부터 기 설정된 주파수 이동 간격으로 측정하고자 하는 주파수의 수만큼 이동하며 수신되는 개별 주파수 신호의 수신 전계 강도를 측정하는 단계; 상기 측정된 수신 전계 강도 중 최소값을 잡음 레벨로 설정하는 단계; 수신 주파수를 기 설정된 시작 주파수로 재 설정한 후, 시작 주파수로부터 기 설정된 주파수 이동 간격으로 이동하며 수신되는 주파수 신호의 수신 전계 강도를 측정하는 단계; 상기 측정되는 수신 전계 강도가 상기 잡음 레벨과 기 설정된 임의의 전계 강도의 합인 기준 전계 강도보다 작은 주파수를 무선 송수신 주파수로 결정하는 단계;를 포함하여 이루어진다.In the wireless transmission / reception method using the frequency adaptation technique for achieving the above object, a frequency for allowing one radio transceiver and the other radio transceiver to perform a one-to-one wireless communication, but for a low-power short-range for compliance with unauthorized radio laws A wireless transmission / reception method using an adaptive technique, wherein a wireless transceiver for performing wireless transmission / reception moves a received electric field strength of an individual frequency signal received by moving the number of frequencies to be measured at a predetermined frequency shift interval from a preset starting frequency. Measuring; Setting a minimum value of the measured received electric field strength to a noise level; Resetting the reception frequency to a preset start frequency, and then measuring the received electric field strength of the received frequency signal by moving from the start frequency to a preset frequency shift interval; And determining a frequency at which the measured received electric field strength is smaller than a reference electric field strength, which is the sum of the noise level and a predetermined electric field strength, as a wireless transmit / receive frequency.

상기 일측 무선 송수신 장치에서 무선 송수신 주파수를 결정하면 결정된 송수신 주파수를 이용하여 동기화 신호를 전송하고, 상기 타측 무선 송수신 장치는 기 설정된 주파수 이동간격으로 FM 라디오 주파수 전체 대역을 검색하여 동기화 신호를 수신한 후, 수신된 동기화 신호의 주파수로 주파수 결정 알림 신호를 일측 무선 송수신 장치로 송신하여 일측 무선 송수신 장치와 타측 무선 송수신 장치의 주파수 동기화가 수행된다.When the wireless transceiver determines the radio transmission frequency and transmits a synchronization signal using the determined transmission and reception frequency, the other radio transceiver receives the synchronization signal by searching the entire FM radio frequency band at a preset frequency movement interval In addition, the frequency determination notification signal is transmitted to one radio transceiver at a frequency of the received synchronization signal, thereby performing frequency synchronization between the radio transceiver of one side and the radio transceiver of the other side.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 주파수 적응 기술을 이용한 일대일 무선 송수신 장치는 무허가 전파 법규를 준수하는 소출력 근거리용 무선 송수신 장치로서, 외부로 송출될 신호를 주파수 변조 (Frequency Shift Keying, 이하 FSK) 신호로 변조하여 안테나를 통하여 송출하는 송신부와; 상기 안테나를 통하여 수신되는 FSK 신호를 복조하는 수신부와; FM 라디오 방송 주파수 중 기 설정된 시작 주파수로부터 기 설정된 주파수 이동 간격, 주파수 이동 빈도수에 따라 상기 수신부를 통하여 수신되는 수신 전계 강도를 측정하여 최소값을 잡음 레벨로 설정한 후, 상기 기 설정된 시작 주파수로부터 기 설정된 주파수 이동 간격으로 FM 라디오 방송 신호를 순차적으로 재수신하여 수신되는 주파수 신호의 수신 전계 강도가 상기 잡음 레벨과 기 설정된 임의의 전계 강도의 합인 기준 전계 강도보다 작은 경우 이 수신 전계 강도를 갖는 주파수를 무선 송수신 주파수로 결정하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the one-to-one wireless transceiver using the frequency adaptation technology to achieve the above object is a low-power short-range wireless transceiver for complying with the unlicensed radio law, the signal to be transmitted to the outside as a frequency shift keying (FSK) signal A transmitter for modulating and transmitting the antenna through an antenna; A receiver which demodulates an FSK signal received through the antenna; The received electric field strength received through the receiver is measured according to a preset frequency shift interval and frequency shift frequency from a preset start frequency among FM radio broadcasting frequencies, and the minimum value is set to a noise level, and then the preset frequency is preset from the preset start frequency. If the received field strength of the received frequency signal is sequentially re-received by the FM radio broadcast signal at a frequency shift interval, and is smaller than the reference field strength, which is the sum of the noise level and a predetermined predetermined field strength, the radio having the received field strength is radio frequency. Control unit for determining the transmission and reception frequency.

본 발명에 따른 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법 및 장치는 FM 라디오 방송 주파수 중 임의의 지역에서 방송으로 사용되지 않는 주파수 또는 방송으로 사용되지만 수신 전계 강도가 미약하여 FM 라디오 방송 청취가 불가능한 주파수를, 소출력, 근거리, 무허가 전파 법규를 준수하며 재사용할 수 있도록 함으로써 한정된 주파수 자원의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The wireless transmission and reception method and apparatus using the frequency adaptation technology according to the present invention is a frequency or broadcast that is not used as a broadcast in any region of the FM radio broadcast frequency, but the reception field strength is weak, so that the FM radio broadcast listening is not possible, The efficiency of using limited frequency resources can be improved by allowing reuse and observing small power, short-range, and unauthorized radio laws.

또한, 본 발명에 따른 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법 및 장치는 무선 통신 환경의 인지, 분석, 사용하고자 하는 최적의 무선 네트워크 결정 등을 수행하여 이동 무선 단말기와 기지국 간 일측 또는 양측의 정보를 이용하는 종래의 주파수 인지 기술과 달리, 별도의 네트워크 구성이 필요 없는 컴퓨터와 마우스 또는 키보드, 프린터 등의 제품에 적용하여 일대일 무선 통신을 수행하도록 함으로써 전체 시스템 및 개별 하드웨어를 단순화하면서도 주파수 이용 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the wireless transmission and reception method and apparatus using the frequency adaptation technology according to the present invention uses the information of one or both sides between the mobile wireless terminal and the base station by performing the recognition, analysis, determination of the optimal wireless network to use, etc. Unlike conventional frequency-aware technology, it can be applied to products such as computers, mice, keyboards, and printers that do not require a separate network configuration to perform one-to-one wireless communication, thereby simplifying the entire system and individual hardware while improving frequency utilization efficiency. It has an effect.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법 및 장치는 주파수 적응 기술을 적용하여 소출력, 근거리, 무허가 전파 법규를 준수하는 무선 송수신 장치 간의 전파 방해를 제거하여 소출력, 근거리, 무허가 전파 법규를 준수하는 무선 송수신 장치의 이용을 확대할 수 있는 효과가 있다.In addition, the wireless transmission and reception method and apparatus using the frequency adaptation technology according to the present invention by applying the frequency adaptation technology to remove the radio interference between the wireless transmission and reception device that complies with the small power, short-range, unlicensed radio laws, small power, short-range, unauthorized radio law There is an effect that can extend the use of the wireless transceiver that complies with.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 임의의 지역에서 측정된 FM 라디오 방송 주파수의 스펙트럼을 나타낸 것으로, 통상 FM 라디오 방송 주파수 대역은 FM 라디오 방송국의 위치가 변경되거나 새로운 FM 라디오 방송 주파수가 발생하지 않는다면 임의의 한 지역에서의 FM 라디오 방송 주파수 스펙트럼에는 변화가 없게 된다. 1 shows a spectrum of an FM radio broadcast frequency measured in an arbitrary region. In general, an FM radio broadcast frequency band includes an FM radio station in an arbitrary region unless a position of the FM radio station is changed or a new FM radio broadcast frequency does not occur. There is no change in the radio broadcast frequency spectrum.

도 1에 도시된 바와 같이, FM 라디오 방송 주파수 중 임의의 기준 전계 강도(113)보다 충분히 큰 FM 라디오 방송 주파수(101, 102, 103, 104, 107, 108, 109, 110, 112)를 사용하는 라디오 방송은 청취자에게 정상적으로 청취된다. 하지만, FM 라디오 방송 주파수 중 임의의 기준 전계 강도(113)보다 충분히 크지 않은 주파수(106, 111)나, 임의의 기준 전계 강도(113)보다 작은 전계 강도를 갖는 주파수(105)를 사용하는 FM 라디오 방송은 잡음의 정도가 커 청취자가 청취를 회피하게 된다. As shown in FIG. 1, using FM radio broadcast frequencies 101, 102, 103, 104, 107, 108, 109, 110, 112 that are sufficiently larger than any reference field strength 113 of FM radio broadcast frequencies. Radio broadcasts are normally listened to by the listener. However, FM radio using frequencies 106 and 111 that are not sufficiently greater than any reference field strength 113 of the FM radio broadcast frequencies, or frequencies 105 having an electric field strength less than any reference field strength 113. The broadcast has a large noise level, and the listener avoids listening.

따라서, 이러한 임의의 기준 전계 강도(113)보다 충분히 크지 않거나 작은 전계 강도를 갖는 주파수들(105, 106, 111)과 FM 라디오 방송 주파수로 사용되지 않는 주파수들을 FM 라디오 방송 이외의 용도로 사용할 수 있도록 한다면 주파수의 이용 효율을 향상시킬 수 있을 것이다. 본 발명에서는 이러한 주파수들을 찾아내어 FM 방송 이외의 용도, 즉 일대일 근거리 소출력 무선 송수신 장치의 주파수로 이용하고자 하는 것이다.Accordingly, frequencies 105, 106, and 111 that have a field strength not greater than or less than this reference field strength 113 and frequencies not used as an FM radio broadcast frequency can be used for purposes other than FM radio broadcast. If so, the utilization efficiency of the frequency can be improved. In the present invention, it is intended to find these frequencies and use them for applications other than FM broadcasting, i.e., frequencies of one-to-one short-range small output radio transceivers.

본 발명의 실시예에서 FM 라디오 방송 주파수 대역을 효율적으로 이용하기 위한 일대일 소출력 근거리용 무선 송수신 장치는 최초 FM 라디오 방송 주파수 대 역 중 일부의 주파수 구간에서 FM 라디오 방송이 없는 주파수를 찾기 위하여, 기 설정된 시작 주파수로부터 기 설정된 주파수 간격과 측정하고자 하는 주파수의 빈도 수만큼 주파수 이동을 하며 개별 주파수의 수신 전계 강도를 표본 측정하며, 측정된 수신 전계 강도 중 최소값을 잡음 레벨로 설정하게 되며, 각각의 주파수에서 수신된 수신 전계 강도 값을 FM 라디오 방송 주파수 또는 스펙트럼-홀로 판별하기 위하여, 수신 전계 강도와 비교를 위한 기준 전계 강도 값이 기 설정된 잡음 레벨 값 이상이 되도록 설정하기 위하여 실험값인 임의의 전계 강도 값을 설정하게 된다. 상기 FM 라디오 방송 주파수 중 FM 라디오 방송 청취가 원활한 주파수와 잡음이 포함된 방송 주파수 또는 FM 라디오 방송이 없는 주파수의 구분은, 수신된 전계 강도 최소값과 실험값인 임의의 전계 강도의 합을 기준 전계 강도로 설정하여, 기준 전계 강도 이상의 전계 강도를 갖는 주파수는 FM 라디오 방송 청취가 원활한 FM 라디오 방송 주파수가 존재하는 것으로 판별하며, 기준 전계 강도 이하의 주파수는 FM 라디오 방송 주파수가 없거나 또는 잡음으로 인해 FM 라디오 방송 청취자가 청취를 회피하는 주파수로 판단을 하게 된다. In an exemplary embodiment of the present invention, a one-to-one low power short-range wireless transceiver for efficiently using an FM radio broadcast frequency band may be configured to search for a frequency without an FM radio broadcast in a frequency range of a part of the first FM radio broadcast frequency band. The frequency shifts from the starting frequency to the preset frequency interval and the frequency of the frequency to be measured and samples the received field strength of each frequency.The minimum value of the measured received field strength is set as the noise level. To determine the received field strength value by FM radio broadcast frequency or spectrum-hole, an arbitrary field strength value, which is an experimental value, is set to set the reference field strength value for comparison with the received field strength to be equal to or greater than a preset noise level value. Will be set. Among the FM radio broadcasting frequencies, a frequency for which FM radio broadcasting is smoothly listened and a frequency including noise or a frequency without FM radio broadcasting are divided into a reference electric field sum based on a sum of a received electric field strength minimum value and an experimental electric field strength value. By setting, a frequency having an electric field strength of more than the reference electric field strength is determined by the existence of an FM radio broadcasting frequency in which the FM radio broadcasting listening is smooth, and a frequency below the electric field strength of the electric field is no FM radio broadcasting frequency or due to noise. The listener makes a judgment on the frequency of avoiding listening.

FM 라디오 방송 주파수 대역에서, 임의의 주파수 전계 강도 측정 방법은 FM 라디오 방송 주파수에서 최대 전계 에너지가 존재하는 FM 라디오 방송 주파수의 중심 주파수를 일정시간 다수 측정하게 되며, 다수 측정된 전계 강도 값의 평균값을 수신된 주파수의 전계 강도 값으로 설정하게 된다. 도 2는 이러한 본 발명의 실시예에 따라 중심주파수±100㎑의 FM 라디오 방송 전파법을 준수하는 중심 주파수 99.9㎒에서 측정된 FM 라디오 방송 주파수의 주파수에 따른 에너지 분포를 일례로 나타낸 것이다.In the FM radio broadcasting frequency band, any frequency field strength measurement method measures a plurality of times the center frequency of the FM radio broadcasting frequency in which the maximum field energy exists in the FM radio broadcasting frequency for a predetermined time, and calculates the average value of the field strength values measured in a large number. It is set to the electric field strength value of the received frequency. Figure 2 shows an example of the energy distribution according to the frequency of the FM radio broadcasting frequency measured at the center frequency of 99.9 MHz complying with the FM radio broadcasting propagation method of the center frequency ± 100 kHz according to this embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신 장치의 블록 구성도이다. 3 is a block diagram of a wireless transceiver according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 송수신 장치는 송신하고자 하는 신호를 무선 송신 주파수로 변조하는 송신부(302)와, 상기 송신부에서 변환된 주파수 신호를 무선 송출하는 안테나(301)와, 상기 안테나(301)로부터 수신되는 무선 수신 주파수를 복조하는 수신부(311)와, 상기 안테나(301)를 송신부(302) 또는 수신부(311)로 연결시키는 제 1 스위치(312)와, 무선 송수신 장치에서 사용되는 무선 송수신 주파수의 결정, 외부 장치와의 디지털 데이터 입출력과 상기 각 구성부를 제어하는 제어부(306)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 3, the wireless transceiver according to the present invention includes a transmitter 302 for modulating a signal to be transmitted to a radio transmission frequency, an antenna 301 for radio transmission of a frequency signal converted by the transmitter, A receiver 311 for demodulating a radio reception frequency received from the antenna 301, a first switch 312 connecting the antenna 301 to a transmitter 302 or a receiver 311, and a radio transceiver And a control unit 306 for determining the wireless transmission / reception frequency to be used, digital data input / output with an external device, and the components.

상기 송신부(302)는 제어부(306)의 제어에 따라 송신하고자 하는 디지털 정보를 FSK(Frequency Shift Keying) 신호로 직접 변환(Direct Up Conversion) 변조하는 FSK 변조부(304)와, FSK 변조된 무선 송신 신호를 증폭하여 안테나(301)를 통하여 무선 송출하는 전력 증폭기(303)를 포함하여 이루어진다.The transmitter 302 is an FSK modulator 304 for directly converting digital information to be transmitted to a frequency shift keying (FSK) signal under the control of the controller 306, and FSK-modulated wireless transmission. And a power amplifier 303 for amplifying the signal and wirelessly transmitting it through the antenna 301.

상기 수신부(311)는 안테나(301)로부터 수신되는 FM 또는 FSK 신호를 증폭하는 저잡음증폭기(310)와, 상기 저잡음증폭기(310)를 통하여 증폭된 FSK 신호를 직접 변환(Direct Down Conversion) 복조하는 FSK 복조부(305)와, 수신 전계 강도 측정을 위하여 상기 저잡음증폭기(310)를 통하여 증폭된 FM 신호의 직류 전압을 검출하는 검파기(308)와, 상기 저잡음증폭기(310)를 FSK 복조부(305) 또는 검파기(308)로 연결시키는 제 2 스위치(309)를 포함하여 이루어진다.The receiving unit 311 is a low noise amplifier 310 for amplifying the FM or FSK signal received from the antenna 301, and FSK for directly converting (demodulating) the FSK signal amplified through the low noise amplifier 310 (Direct Down Conversion). A demodulator 305, a detector 308 for detecting a DC voltage of the FM signal amplified by the low noise amplifier 310 for measuring the received electric field strength, and the low noise amplifier 310 FSK demodulator 305 Or a second switch 309 connecting to the detector 308.

상기 제어부(306)는 제 1 스위치(312) 및 제 2 스위치(309)를 제어하며, 상기 수신부(311)의 검파기(308)를 통하여 검출되는 FM 신호의 수신 전계 강도를 계측하여 무선 송수신 장치에서 사용하고자 하는 주파수를 결정하게 되며, 또한 외부장치(307)의 디지털 데이터 입출력을 제어하게 된다. 상기 제어부(306)와 연결되는 외부장치(307)는 소출력 근거리 무선 디지털 데이터의 입출력을 수행하는 장치로서, 예를 들면 개인용 컴퓨터의 키보드, 마우스, 프린터 등의 장치가 될 수 있다. The control unit 306 controls the first switch 312 and the second switch 309, and measures the received electric field strength of the FM signal detected through the detector 308 of the receiver 311 in the wireless transceiver The frequency to be used is determined, and the digital data input / output of the external device 307 is controlled. The external device 307 connected to the controller 306 is a device for performing input / output of short-range short-range wireless digital data, and may be, for example, a keyboard, a mouse, a printer, or the like of a personal computer.

이하, 상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 무선 송수신 장치를 통하여 근거리 무선 송수신 과정이 이루어지는 과정에 대하여 설명한다.Hereinafter, a process of performing a short range wireless transmission / reception through the wireless transmission / reception apparatus according to the present invention having the above configuration will be described.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 통신을 수행하는 무선 송수신 장치의 일측에서 무선 송수신 주파수로 사용될 주파수를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a process of determining a frequency to be used as a wireless transmit / receive frequency at one side of a wireless transmit / receive apparatus that performs communication according to an embodiment of the present invention.

단계 S101 : 최초 무선 송수신 장치 간에 이용될 무선 송수신 주파수를 결정하기 위하여 측정 주파수의 환경을 설정하게 된다. 상기 측정 주파수 환경 설정은 시작 주파수(S) 설정, 주파수 이동 간격(A) 설정, 측정 주파수 수(C) 설정, 임의의 전계 강도(D) 설정을 포함한다. Step S101: In order to determine a wireless transmission / reception frequency to be used between the first wireless transmission / reception apparatuses, an environment of the measurement frequency is set. The measurement frequency configuration includes setting a start frequency (S), setting a frequency shift interval (A), setting a number of measurement frequencies (C), and setting an arbitrary field strength (D).

본 발명의 실시예에서 상기 시작 주파수(S)는 FM 라디오 방송 주파수(88㎒∼108㎒) 중 최초 측정을 시작하고자 하는 주파수이며, 주파수 이동 간격(A)은 주파수를 이동시키며 수신 전계 강도를 측정하기 위한 주파수의 이동 간격으로서 일 실시예로 +100㎑, +200㎑ 등이 될 수 있으며, 측정 주파수의 수(C)는 무선 송수신 장치의 잡음 레벨을 계측하기 위한 표본 계측 주파수의 수를 나타낸다. In the embodiment of the present invention, the start frequency (S) is a frequency to start the first measurement of the FM radio broadcasting frequency (88MHz ~ 108MHz), the frequency shift interval (A) is to move the frequency and measure the received electric field strength In one embodiment, the moving frequency may be +100 Hz, +200 Hz, or the like, and the number C of measurement frequencies indicates the number of sample measurement frequencies for measuring the noise level of the radio transceiver.

또한, 상기 임의의 전계 강도(D)는 FM 라디오 주파수 대역의 스펙트럼 홀을 찾아내기 위한 기준 전계 강도 설정을 위한 값으로, 기준 전계 강도는 측정된 잡음 레벨과 임의의 전계 강도(D)의 합이 된다. In addition, the arbitrary electric field strength (D) is a value for setting a reference electric field strength for finding a spectral hole in the FM radio frequency band, and the reference electric field strength is a sum of the measured noise level and the electric field strength (D). do.

단계 S102 : 제어부(306)는 FM 라디오 방송 주파수 대역에서 개별 주파수의 수신 전계 강도를 측정하기 위하여 제 1 스위치(312)를 수신부(311) 방향으로 전환시키고, 제 2 스위치(309)를 검파기(308) 방향으로 전환한다. Step S102: The control unit 306 switches the first switch 312 in the direction of the receiving unit 311 and measures the second switch 309 in order to measure the received electric field strength of individual frequencies in the FM radio broadcasting frequency band. Direction).

단계 S103 : 제어부(306)는 상기 측정 주파수 환경 설정에서 설정된 시작 주파수(S)로부터 기 설정된 주파수 이동 간격(A)으로 측정 주파수 수(C) 만큼 수신 주파수를 이동시키며 검파기(308)를 통하여 출력되는 FM 라디오 방송 주파수 대역의 개별 주파수의 수신 전계 강도를 계측한다.Step S103: The control unit 306 moves the reception frequency by the number of measurement frequencies C from the start frequency S set in the measurement frequency configuration to the preset frequency shift interval A and is output through the detector 308. Measure the received field strength of individual frequencies in the FM radio broadcast frequency band.

단계 S104 : 제어부(306)는 측정되는 개별 주파수의 수신 전계 강도를 각각 비교하여 수신 전계 강도가 가장 작은 최소값을 잡음 레벨(B)로 설정하게 된다. 상기 측정되는 잡음 레벨(B)은 현재 전파 환경에서 FM 라디오 방송 신호가 없는 잡음의 전계 세기 또는 무선 송수신 장치의 잡음 레벨이 될 것이다. Step S104: The control unit 306 compares the received field strengths of the individual frequencies to be measured, respectively, and sets the minimum value having the smallest received field strength to the noise level B. FIG. The measured noise level B will be the field strength of the noise without the FM radio broadcast signal in the current propagation environment or the noise level of the radio transceiver.

단계 S105 : 잡음 레벨(B)이 결정되면, 수신 주파수를 시작 주파수(S)로 재설정한다.Step S105: Once the noise level B is determined, reset the reception frequency to the start frequency S.

단계 S106 : 수신 주파수가 시작 주파수(S)로 재설정된 후, 시작 주파수(S)로부터 주파수 이동 간격(A)으로 이동하며 수신 전계 강도를 재측정한다.Step S106: After the reception frequency is reset to the starting frequency S, it moves from the starting frequency S to the frequency shift interval A and re-measures the received field strength.

단계 S107 : 각각의 주파수에서 측정되는 수신 전계 강도를 상기 잡음 레벨(B)과 실험값인 임의의 전계 강도(D)의 합과 비교하여, 측정되는 수신 전계 강도 가 잡음 레벨(B)과 임의의 전계 강도(D)의 합 이하인 주파수를 판단하게 된다. 임의의 전계 강도(D)를 설정하는 이유는 시간에 따라 주변 온도, 전원 전압 등의 전파 환경 변화로 무선 수신기의 잡음 레벨이 변경될 수 있으므로 각각의 주파수에서 수신 전계 강도와 잡음 레벨을 직접 비교하지 않고 잡음 레벨의 변화를 완충하기 위하여, 잡음 레벨보다 임의의 값 이상의 값을 갖는 기준 전계 강도를 갖도록 하기 위함이다. 도 5는 이러한 임의의 전계 강도를 나타내는 FM 라디오 방송 주파수의 스펙트럼 일례로서, 임의의 전계 강도(D)의 설정은 실험값으로 하며 잡음 레벨(B)보다 크지만 라디오 방송 청취가 불가능한 수신 전계 강도가 포함될 수 있는 값으로 설정된다. 잡음 레벨(B)과 임의의 전계 강도(D)의 합이 기준 전계 강도 값이 된다. Step S107: The received field strength measured at each frequency is compared with the sum of the noise level (B) and any field strength (D) that is an experimental value, so that the measured received field strength is equal to the noise level (B) and any electric field. The frequency below the sum of the intensities D is determined. The reason for setting an arbitrary field strength (D) is that the noise level of the wireless receiver can change due to changes in the propagation environment, such as ambient temperature and power supply voltage, over time, so do not directly compare the received field strength and noise level at each frequency. In order to buffer a change in the noise level without a noise, it is to have a reference electric field strength having a value greater than an arbitrary value than the noise level. FIG. 5 is an example of a spectrum of an FM radio broadcast frequency indicating such an arbitrary field strength. The setting of an arbitrary field strength (D) is an experimental value, and includes a received field strength that is larger than the noise level (B) but incapable of listening to a radio broadcast. It is set to a possible value. The sum of the noise level B and the arbitrary field strength D becomes the reference field strength value.

단계 S108 : 측정되는 수신 전계 강도가 잡음 레벨(B)과 임의의 전계 강도(D)의 합보다 작은 주파수가 최초 검출되면, 해당 주파수를 무선 송수신 장치에서 이용하는 주파수로 결정한다.Step S108: When a frequency is first detected in which the measured received electric field strength is less than the sum of the noise level B and the arbitrary electric field strength D, the frequency is determined as the frequency used by the radio transceiver.

단계 S109, S110 : 무선 송수신 주파수가 결정되면, 제 2 스위치(309)를 FSK 복조기(305) 방향으로 전환하고(S109), 무선 송수신 장치의 송수신 상태에 따라 제 1 스위치(312)를 적절하게 전환하여 통신을 수행하고자 하는 타측 무선 송수신 장치와 주파수 동기화 과정을 수행하게 된다(S110).Steps S109 and S110: When the radio transmission / reception frequency is determined, the second switch 309 is turned toward the FSK demodulator 305 (S109), and the first switch 312 is appropriately switched according to the transmission / reception state of the radio transceiver. By performing the frequency synchronization process with the other wireless transceiver to perform the communication (S110).

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 무선 통신을 수행하는 무선 송수신 장치 간에 주파수 동기화를 수행하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 6을 설명하는 데 있 어, 무선 송수신 장치의 제 1 스위치(312)와 제 2 스위치(309)는 통신 모드, 즉 송신 모드와 수신 모드에 따라 제어부(306)에 의해 전환되는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.6 is a flowchart illustrating a process of performing frequency synchronization between radio transceivers performing radio communication according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, the first switch 312 and the second switch 309 of the radio transceiver are switched by the control unit 306 according to a communication mode, that is, a transmission mode and a reception mode. The description will be omitted.

단계 S201 : 도 4의 과정을 통하여 송수신 주파수를 결정한 일측의 무선 송수신 장치(A1)는 동기화 신호를 송신할 수 있는 송신 모드와 타측 무선 송수신 장치(A2)로부터 주파수 결정 알림 신호를 수신할 수 있는 수신 모드를 주기적으로 변경하게 된다.Step S201: The radio transceiver A1 of one side having determined the transmission / reception frequency through the process of FIG. 4 is a transmission mode capable of transmitting a synchronization signal and a reception capable of receiving a frequency determination notification signal from the other radio transceiver A2. The mode will change periodically.

단계 S202 : 일측 무선 송수신 장치(A1)는 상기 도 4에서 결정된 송수신 주파수를 이용하여 동기화 신호를 송신하게 되는데, 상기 동기화 신호는 해당 동기화 신호를 송수신하는 양측 무선 송수신 장치의 동일한 고유 번호를 포함한다. 즉, 상기 동기화 신호에는 무선 통신을 수행하는 일측 무선 송수신 장치(A1)와 타측 무선 송수신 장치(B1)에 동일하게 설정된 장치의 고유 번호가 포함되는데, 이 동기화 신호에 포함된 고유 번호를 통하여 무선 송수신 장치는 자신에게 들어오는 동기화 신호임을 식별할 수 있게 된다. 상기 동기화 신호에는 무선 송수신 장치의 고유 번호 이외에도, 통상의 통신 데이터에 사용되는 프리앰블(Preamble), 에러 검사 코드, 종료 코드 등이 포함될 수 있는데, 이러한 통신 데이터의 구조는 종래 무선 통신 데이터 구조를 따르므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Step S202: One side wireless transceiver A1 transmits a synchronization signal using the transmission and reception frequency determined in FIG. 4, wherein the synchronization signal includes the same unique number of both sides of the wireless transmission and reception apparatus for transmitting and receiving the synchronization signal. That is, the synchronization signal includes a unique number of a device configured to be the same in one radio transceiver (A1) and the other radio transceiver (B1) that performs wireless communication, and wireless transmission and reception through the unique number included in the synchronization signal The device can identify that it is a synchronization signal coming to it. In addition to the unique number of the radio transceiver, the synchronization signal may include a preamble, an error check code, an end code, and the like used for normal communication data. Since the structure of the communication data follows the conventional radio communication data structure, Description thereof will be omitted.

단계 S203 : 타측 무선 송수신 장치(A2)는 송수신 장치의 동작을 위한 전원 인가와 동시에 FM 라디오 주파수 전대역을 기 설정된 주파수 간격(A)으로 이동하며 주파수 동기화 신호를 검색한다. Step S203: The other radio transceiver A2 simultaneously searches for a frequency synchronization signal by moving the entire FM radio frequency band at a predetermined frequency interval A at the same time of applying power for the operation of the transceiver.

단계 S204, S205 : 타측 무선 송수신 장치(A2)는 주파수 동기화 신호가 검색되면, 통신 모드를 수신 모드에서 송신 모드로 변경하여 동기화 신호를 수신한 주파수를 이용하여 주파수 결정 알림 신호를 일정 시간 동안 송신한 후(S204), 주파수 결정 알림 신호를 송신한 해당 주파수를 통신 주파수로 설정하여 송수신 모드 상태를 기 설정된 통신 방식에 따른 통상 상태로 전환한다(S205). Step S204, S205: when the other side wireless transceiver A2 is detected, the communication mode is changed from the reception mode to the transmission mode to transmit the frequency determination notification signal for a predetermined time using the frequency from which the synchronization signal is received. Subsequently (S204), the corresponding frequency for transmitting the frequency determination notification signal is set to the communication frequency to switch the transmission / reception mode state to the normal state according to the preset communication method (S205).

단계 S206 : 한편, 타측 무선 송수신 장치(A2)로부터 주파수 결정 알림 신호를 수신한 일측 무선 송수신 장치(A1)는 주파수 결정 알림 신호를 수신한 주파수로 통신 주파수를 설정하여 송수신 모드를 기 설정된 통신 방식에 따라 통상 상태로 전환한다. Step S206: Meanwhile, the one side wireless transceiver A1 which has received the frequency determination notification signal from the other side wireless transceiver A2 sets the communication frequency to the frequency at which the frequency determination notification signal has been received and sets the transmission / reception mode to the preset communication scheme. Therefore, it returns to the normal state.

단계 S207 : 일측 무선 송수신 장치(A1)와 타측 무선 송수신 장치(A2)는 기 설정된 통신 방식에 따라 결정된 주파수를 이용하여 무선 데이터를 송수신하는 통신을 수행하게 된다. Step S207: One wireless transceiver A1 and the other wireless transceiver A2 perform communication for transmitting and receiving wireless data using a frequency determined according to a preset communication scheme.

본 발명에 따른 주파수 적응 무선 송수신 장치와 또 다른 주파수 적응 무선 송수신 장치간의 주파수 점유 우선권은 주파수 적응 무선 송수신 장치의 일측에서 임의의 주파수를 우선 선점하였을 경우 우선 선점한 장치에 있으며, 이 후 또 다른 주파수 적응 무선 송수신 장치는 기 선점된 주파수에 대하여 주파수 사용 권한이 있는 1 차 사용자로 간주하게 된다. The frequency occupancy priority between the frequency adaptive radio transceiver and another frequency adaptive radio transceiver according to the present invention is in the first-occupied apparatus when one frequency of the frequency-adaptive radio transceiver preempts, and then another frequency. The adaptive radio transceiver is regarded as a primary user who has the authority to use the frequency for the preempted frequency.

상술한 본 발명의 실시예에서는 수신부(311)에 FSK 복조기(305)와 검파기(308)가 구비되고 제 2 스위치(309)에 의해 저잡음증폭기(310)와 택일적으로 연결되도록 설명하였지만, FM 신호의 수신 전계 강도는 FSK 복조부(305)에 의해 복조된 신호의 크기를 이용할 수도 있으므로 제 2 스위치(309) 및 검파기(308)가 수신부(311)에서 생략될 수도 있다.In the above-described embodiment of the present invention, the FSK demodulator 305 and the detector 308 are provided in the receiver 311, and the second signal 309 is alternatively connected to the low noise amplifier 310. Since the received electric field strength may use the magnitude of the signal demodulated by the FSK demodulator 305, the second switch 309 and the detector 308 may be omitted from the receiver 311.

이와 같이 본 발명에 따른 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법 및 장치는 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. As described above, the method and apparatus for wireless transmission and reception using the frequency adaptation technology according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and are provided by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations can be made within the equivalent scope of the claims to be described.

도 1은 임의의 지역에서 측정된 FM 라디오 방송 주파수의 스펙트럼,1 is a spectrum of FM radio broadcast frequencies measured in an arbitrary region,

도 2는 중심주파수±100㎑의 FM 라디오 방송 전파법을 준수하는 중심 주파수 99.9㎒에서 측정된 FM 라디오 방송 주파수의 일례,2 is an example of an FM radio broadcast frequency measured at a center frequency 99.9 MHz complying with the FM radio broadcast radio wave method of a center frequency ± 100 Hz;

도 3은 본 발명에 따른 무선 송수신 장치의 블록 구성도,3 is a block diagram of a wireless transceiver according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따라 통신을 수행하는 무선 송수신 장치의 일측에서 무선 송수신 주파수로 사용될 주파수를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도,4 is a flowchart illustrating a process of determining a frequency to be used as a wireless transmit / receive frequency at one side of a wireless transceiver that performs communication according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따라 임의의 전계 강도를 나타내는 FM 라디오 방송 주파수의 스펙트럼 일례, 5 is an example of a spectrum of an FM radio broadcast frequency showing an arbitrary field strength in accordance with the present invention;

도 6은 본 발명에 따라 무선 통신을 수행하는 무선 송수신 장치 간에 주파수 동기화를 수행하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a process of performing frequency synchronization between wireless transceivers performing wireless communication according to the present invention.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명[Description of Drawings]

301 : 안테나 302 : 송신부301: antenna 302: transmitter

303 : 전력 증폭기 304 : FSK 변조부303: power amplifier 304: FSK modulator

305 : FSK 복조부 306 : 제어부305: FSK demodulation unit 306: control unit

307 : 외부장치 308 : 검파기307: external device 308: detector

309 : 제 2 스위치 310 : 저잡음증폭기309: second switch 310: low noise amplifier

311 : 수신부 312 : 제 1 스위치311: receiver 312: first switch

Claims (5)

삭제delete 일측 무선 송수신 장치(A1)와 타측 무선 송수신 장치(A2)가 일대일 무선 통신을 수행하되 무허가 전파 법규를 준수하는 소출력, 근거리용으로 통신을 수행할 수 있도록 하는 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법으로서, A wireless transmitting / receiving method using a frequency adaptation technology for allowing one side wireless transceiver A1 and another side wireless transceiver A2 to perform one-to-one wireless communication, but to perform communication for low power and short-range for complying with an unlicensed radio law. (a) 무선 송수신을 수행하기 위한 일측 무선 송수신 장치(A1)에서 기 설정된 시작 주파수(S)로부터 주파수 이동 간격(A)으로 측정 주파수 수(C) 만큼 이동하면서 수신되는 주파수 신호의 수신 전계 강도를 측정하는 단계;(a) Receiving electric field strength of a received frequency signal while moving by the number of measurement frequencies (C) from a preset start frequency (S) to a frequency shift interval (A) in one radio transceiver (A1) for performing radio transmission and reception. Measuring; (b) 상기 측정된 수신 전계 강도 중 최소값을 잡음 레벨(B)로 설정하는 단계;(b) setting a minimum value of the measured received electric field strength to a noise level (B); (c) 수신 주파수를 상기 기 설정된 시작 주파수(S)로 재설정한 후, 상기 재설정된 시작 주파수(S)로부터 주파수 이동 간격(A)으로 이동하면서 수신되는 주파수 신호의 수신 전계 강도를 측정하는 단계;(c) measuring a received electric field strength of the received frequency signal while resetting the reception frequency to the preset start frequency (S) and moving from the reset start frequency (S) to a frequency shift interval (A); (d) 상기 측정되는 수신 전계 강도가 상기 잡음 레벨(B)과 기 설정된 임의의 전계 강도(D)의 합인 기준 전계 강도보다 작은 경우 이 수신 전계 강도를 갖는 주파수를 무선 송수신 주파수로 결정하는 단계;(d) determining a frequency having the received field strength as a wireless transmit / receive frequency when the measured received field strength is less than a reference field strength, which is a sum of the noise level (B) and a predetermined predetermined field strength (D); (e) 상기 일측 무선 송수신 장치(A1)에서 결정된 송수신 주파수를 이용하여 장치의 고유 번호가 포함된 동기화 신호를 타측 무선 송수신 장치(A2)에 전송하는 단계; (e) transmitting a synchronization signal including a unique number of the device to the other radio transceiver A2 using the transmission / reception frequency determined by the radio transceiver A1; (f) 상기 타측 무선 송수신 장치(A2)는 FM 라디오 방송 주파수 전 대역에서 동기화 신호를 검색한 후, 검색된 동기화 신호의 주파수를 이용하여 주파수 결정 알림 신호를 일측 무선 송수신 장치(A1)로 송신하여 일측 무선 송수신 장치(A1)와 타측 무선 송수신 장치(A2)의 주파수 동기화가 수행되는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 방법.(f) The other side wireless transceiver A2 searches for a synchronization signal in the entire FM radio broadcasting frequency band, and then transmits a frequency determination notification signal to one side wireless transceiver A1 using the found frequency of the synchronization signal. A step of performing frequency synchronization between the radio transceiver A1 and the other radio transceiver A2; wireless transmission and reception method using a frequency adaptation technology comprising a. 삭제delete 일대일 무선 통신을 수행하되 소출력, 근거리 무허가 전파 법규를 준수하며 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 장치로서, A radio transceiver that uses one-to-one radio communication, but complies with small power, near-unlicensed radio laws and uses frequency adaptation technology. 외부로 송출될 디지털 신호를 FSK 신호로 변조하여 안테나(301)를 통하여 송출하는 송신부(302)와; 상기 안테나(301)를 통하여 수신되는 FSK 신호를 복조하는 수신부(311)와; 기 설정된 주파수 대역에서 상기 수신부(311)를 통하여 수신되는 FM 신호의 수신 전계 강도를 측정하여 최소값을 잡음 레벨(B)로 설정한 후, 상기 기 설정된 주파수 대역에서 FM 신호를 순차적으로 재수신하여 수신되는 주파수 신호의 수신 전계 강도가 상기 잡음 레벨(B)과 기 설정된 임의의 전계 강도(D)의 합인 기준 전계 강도보다 작은 경우 이 수신 전계 강도를 갖는 주파수를 무선 송수신 주파수로 결정하는 제어부(306);를 포함하여 이루어지되, A transmitter 302 for modulating a digital signal to be transmitted to an FSK signal and transmitting the same through an antenna 301; A receiver 311 for demodulating the FSK signal received through the antenna 301; After measuring the received electric field strength of the FM signal received through the receiver 311 in a preset frequency band and setting the minimum value to the noise level (B), the FM signal is sequentially received in the preset frequency band and received. The control unit 306 for determining a frequency having the received electric field strength as a wireless transmit / receive frequency when the received electric field strength of the frequency signal is smaller than the reference electric field strength which is the sum of the noise level B and the predetermined electric field strength D. Including; 상기 안테나(301)는 제어부(306)에 의해 제어되는 제 1 스위치(312)를 통하여 상기 송신부(302) 또는 수신부(311)와 택일적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 장치.The antenna 301 is a wireless transmission and reception device using a frequency adaptation technology, characterized in that the first connection 312 controlled by the control unit 306 and alternatively connected to the transmitter 302 or the receiver 311 . 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 수신부(311)는 안테나(301)로부터 수신되는 FSK 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭기(310)와, 상기 저잡음증폭기(310)를 통하여 저잡음 증폭된 FSK 신호를 복조하는 FSK 복조기(305)와, 상기 저잡음증폭기(310)를 통하여 저잡음 증폭된 FM 신호의 직류 전압을 검출하는 검파기(308)와, 일측이 상기 저잡음증폭기(310)와 연결되고 타측이 상기 FSK 복조기(305) 또는 검파기(308) 중 어느 일측과 택일적으로 연결되는 제 2 스위치(309)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수 적응 기술을 이용한 무선 송수신 장치.The receiver 311 includes a low noise amplifier 310 for low noise amplifying the FSK signal received from the antenna 301, an FSK demodulator 305 for demodulating the low noise amplified FSK signal through the low noise amplifier 310, and A detector 308 for detecting the DC voltage of the low noise amplified FM signal through the low noise amplifier 310, and one side is connected to the low noise amplifier 310, the other side of the FSK demodulator 305 or the detector 308 Wireless transmission and reception apparatus using a frequency adaptation technology, characterized in that it comprises a second switch (309) which is alternatively connected to one side.
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