KR101599700B1 - Frequency control apparatus of wireless communication apparatus using TV white space and method therefor - Google Patents
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Abstract
발명의 실시예에 따른 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어장치 및 그 방법은 화이트 스페이스를 이용한 슈퍼 와이파이 서비스 영역 내에 위치하는 기존 사용자 장치를 감지하는 단계; 및 상기 기존 사용자 장치가 상기 화이트 스페이스 내에서 사용하고 있는 점유 대역을 확인하고, 상기 점유 대역을 제외한 나머지 대역인 잔류대역을 제어채널로 사용하는 단계;를 포함한다.An apparatus and method for controlling a frequency of a wireless communication apparatus using a TV white space according to an embodiment of the present invention includes: detecting an existing user apparatus located in a super Wi-Fi service area using a white space; And checking the occupied band used by the existing user equipment in the white space, and using the remaining band, which is the remaining band excluding the occupied band, as a control channel.
Description
본 발명은 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 데이터 장치에서 슈퍼 와이파이(Super WiFi) 등 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 데이터 통신 시스템에서, 운영 중인 데이터 채널대역 중에 기존 사용자 장치의 점유대역에 의해 영향받지 않는 잔류대역을 제어채널로 이용함으로써 AP(access point)와 단말 채널의 신속한 서비스 관리가 가능하도록 하는 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
세계적으로 수십 MHz부터 약 900MHz까지의 주파수 대역을 지상파 TV 방송을 위해 할당하고, 각 국가의 방송환경에 따라 TV 채널주파수 할당규격을 설정하여 사용 중에 있다. 이 TV 대역은 낮은 전파 감쇠특성으로 인해 현재 무선통신에 사용되는 1GHz 이상의 주파수 대역에 비해 전송특성이 우수하다는 장점이 있다. 이 주파수 대역에서 방송사 사업자가 사용하지 않은 대역과 방송을 송출하지 않는 시간대에 비어있는 주파수 대역을 티브이 화이트 스페이스라고 한다.Worldwide, frequency bands ranging from tens MHz to about 900 MHz are allocated for terrestrial TV broadcasting, and TV channel frequency allocation standards are set according to the broadcasting environment of each country and are in use. This TV band has an advantage that the transmission characteristic is superior to the frequency band of 1 GHz or more that is currently used for wireless communication due to its low propagation attenuation characteristic. In this frequency band, the band that is not used by broadcasters and the frequency band that is vacant at the time when broadcasting is not transmitted is called TV white space.
미국 연방통신위원회(FCC)는 티브이 화이트 스페이스 대역에 새로운 정보통신 서비스 도입을 허용하기 위해, 주파수 공유기술인 인지 무선(cognitive radio: CR) 기술을 적용하여 무선통신 기기의 사용을 승인하였다. 특히 FCC는 티브이 화이트 스페이스를 이용하여 와이파이 네트워크를 구성하는 새로운 무선 인터넷 서비스 기술을 슈퍼 와이파이라는 명칭으로 정의하고 있다. 이 기술은 장차 도심지역과 교외지역을 빈틈없이 커버하는 무선통신 네트워크의 핵심적인 기술로서 확산될 것으로 예상되고 있다.The US Federal Communications Commission (FCC) has approved the use of wireless communication devices by applying cognitive radio (CR) technology, a frequency sharing technology, to allow the introduction of new information and communications services in the TV white space bands. In particular, the FCC defines the new wireless Internet service technology that constitutes WiFi network using TV white space as super WiFi name. This technology is expected to spread as a key technology in wireless communication networks that seamlessly cover urban areas and suburbs in the future.
슈퍼 와이파이와 같은 티브이 화이트 스페이스 대역을 이용하는 무선 통신장치 시스템은 무선마이크와 같은 기존 사용자(incumbent user) 장치가 그 대역에 나타날 때에 기존 사용자 장치가 필요로 하는 주파수 대역을 우선적으로 양보하여야 한다는 전제조건이 적용된다. 이런 티브이 화이트 스페이스의 활용 제약조건을 충족시키기 위하여 스펙트럼 감지기술 등의 무선인지기술이 사용되고 있다.A wireless communication device system using a TV white space band such as super Wi-Fi is a prerequisite that an incumbent user device such as a wireless microphone should preferentially yield a frequency band required by an existing user device when appearing in the band . Wireless cognitive technologies such as spectrum sensing technology are being used to meet the utilization constraints of such TV white space.
슈퍼 와이파이 표준인 IEEE 802.11af에 의하면, 기존 사용자 장치가 동작중인 슈퍼 와이파이 장치의 사용중인 대역 안에 나타날 경우에 하나의 TV 채널전송대역인 6MHz 단위로 해당하는 주파수 대역을 양보해야 한다. 대역의 양보로 인해 서비스가 중단된 Super WiFi 장치가 진행 중이었던 서비스를 재개하고자 할 경우에 이용이 가능한 티브이 화이트 스페이스 내의 대역을 6MHz 단위로 찾아내어 무선통신에 필요한 대역폭을 확보한 후에 통신을 재개한다.According to IEEE 802.11af, a super Wi-Fi standard, when an existing user equipment appears in an active band of an active super Wi-Fi device, it has to give up a frequency band corresponding to one TV channel transmission band of 6 MHz. When a Super WiFi device that is interrupted due to a concession of bandwidth tries to resume a service that was in progress, the bandwidth in the TV white space that can be used is searched for every 6 MHz, and the bandwidth required for wireless communication is secured to resume communication .
티브이 화이트 스페이스를 이용하는 대표적인 기존 사용자 장치인 무선마이크는 약 200kHz의 대역을 점유한다. 기존 사용자 장치의 사용 대역폭이 6MHz보다 매우 작다고 하더라도, 이러한 장치가 동작 중인 Super WiFi 시스템의 이용대역 안에 나타날 경우에 6MHz의 대역단위로 해당 대역을 양보한 후에 다른 기존 사용자 장치가 사용하고 있는 않는 6MHz의 대역을 찾아 새로운 무선채널을 구성해야 한다. 이러한 절차는 기존 사용자 장치의 센싱, 가용한 티브이 화이트 스페이스 스펙트럼 센싱, 새로운 무선채널의 설정, 설정된 무선채널 정보에 대한 AP(Access point:접근점)와 단말장치와 공유, 새 무선채널을 통한 무선 데이터통신의 재개 과정을 순서대로 진행해야 하며, 슈퍼 와이파이 시스템의 AP가 이러한 절차를 전담하여 처리한다. A typical conventional user device using a TV white space is a wireless microphone occupying a bandwidth of about 200 kHz. Even if the bandwidth of the existing user equipment is much smaller than 6MHz, if such a device appears in the operating band of the Super WiFi system in operation, the user can concede the bandwidth in 6MHz band and then use the 6MHz You have to find the band and configure a new radio channel. These procedures include sensing of existing user equipment, available TV white space spectrum sensing, setting up a new wireless channel, sharing an access point (AP) with established terminal and wireless channel information, sharing wireless data with a new wireless channel The process of resuming communication should be done in order, and the AP of the super Wi-Fi system handles these procedures exclusively.
서비스를 진행 중인 슈퍼 와이파이 시스템의 AP와 단말 사이에 기존 사용자장치가 나타날 경우에 슈퍼 와이파이 시스템의 데이터 통신채널의 정상적인 이용이 불가능하게 되어 AP와 단말 사이의 서비스 제어가 중단되는 문제가 있다. AP와 단말 사이의 제어채널은 기존 사용자 장치의 등장에 따른 서비스 중지의 알림, 서비스 재개를 위한 새로운 주파수 대역의 정보 교환 등을 위해 필수적이다. There is a problem that the service control between the AP and the terminal is interrupted because the normal use of the data communication channel of the super Wi-Fi system becomes impossible when the existing user equipment appears between the AP and the terminal of the super Wi-Fi system in service. The control channel between the AP and the terminal is indispensable for notifying the service stop due to the appearance of the existing user equipment and for exchanging information of a new frequency band for service resumption.
기존 사용자 장치의 등장에 의하여 상실되는 제어채널을 구성하는 방법으로는 필요할 때마다 티브이 화이트 스페이스 내에 별도의 제어채널을 구성하거나 사전에 특정한 주파수 대역을 설정하여 제어채널을 구성하는 방법이 있다. 필요할 경우마다 제어채널을 구성하는 방법은 티브이 화이트 스페이스에서 가용한 주파수 대역을 찾아내어 AP와 단말 사이에 제어채널 정보를 공유하고 통신을 시작해야 하는 과정이 복잡하며 또한 이용 중인 제어채널 대역에 산발적으로 등장하는 다른 기존 사용자 장치로 인해 장애가 발생할 수가 있다. 특정 주파수 대역을 제어채널 구성하는 방법은 제어채널 이용만을 위하여 별도의 주파수 대역을 사전에 마련하므로 비용이 증가하는 부담이 있다. As a method of constructing a control channel lost by the appearance of an existing user equipment, there is a method of constructing a separate control channel in a TV white space whenever necessary or configuring a control channel by setting a specific frequency band in advance. The method of constructing the control channel whenever necessary is complicated in that the process of finding the available frequency band in the TV white space and sharing the control channel information between the AP and the terminal and starting the communication is complicated, Other existing user devices may cause failures. A method of constructing a control channel for a specific frequency band requires a separate frequency band to be used only for the control channel, which increases the cost.
그러므로 서비스를 진행 중인 슈퍼 와이파이 시스템에서 기존 사용자 장치가 등장하여 서비스가 중단되는 경우에 별도의 주파수 대역을 필요로 하지 않으면서 신속하게 AP와 단말 사이에 제어채널을 구성하여 서비스를 관리하는 방법이 필요하다.
Therefore, there is a need for a method to manage the service by configuring the control channel between the AP and the terminal quickly without requiring a separate frequency band when the service is stopped due to the appearance of the existing user device in the super Wi-Fi system in service Do.
본 발명은 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신 시스템에서 이용 중인 데이터 채널 대역에 기존 사용자 장치가 등장하는 경우에 영향을 받지 않는 잔류대역을 제어채널로 활용함으로써 AP와 단말 사이에 신속하게 제어정보를 송수신할 수 있는 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention utilizes a residual bandwidth that is not affected by an existing user apparatus in a data channel band used in a wireless communication system using a TV white space as a control channel, thereby quickly transmitting / receiving control information between the AP and the terminal And a method for controlling the frequency of a radio communication apparatus using a white space, which can be used in a radio communication system, and a method thereof.
또한, 본 발명은 신속한 제어채널의 구성으로 AP와 단말 사이의 서비스 관리가 신속하게 이루어질 수 있어 서비스 품질을 높일 수 있고, 신속하게 구성된 제어채널을 이용하여 기존 사용자 장치의 등장으로 중단된 데이터 서비스를 재개하기 위하여 새로 찾은 티브이 화이트 스페이스 내의 가용주파수 대역에 대한 정보를 AP와 단말 사이에 즉시 공유할 수 있도록 함으로써 빠른 서비스 재개가 가능한 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention can speed up the service management between the AP and the terminal due to the quick control channel configuration, thereby improving the service quality, and the data service interrupted by the appearance of the existing user equipment using the rapidly configured control channel The present invention provides a frequency control apparatus and method for a wireless communication apparatus using a TV whitespace in which information on an available frequency band in a newly found TV white space can be immediately shared between an AP and a terminal .
또한, 본 발명은 TV 채널대역 보다 작은 소단위의 대역으로 티브이 화이트 스페이스 대역을 관리하여 활용함으로써, 티브이 화이트 스페이스 대역의 이용효율을 높일 수 있고 기존 사용자 장치에게 양보한 대역에 대한 인근 주파수 대역에서 찾을 가능성을 높여줌으로써 슈퍼 와이파이 시스템의 RF 대역을 좁힐 수 있으므로 하드웨어 성능의 요구조건을 경감시킬 수 있는 무선 통신장치의 주파수 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the present invention manages and utilizes the TV white space band in a sub-band which is smaller than the TV channel band, thereby enhancing the utilization efficiency of the TV white space band and making it possible to find in a neighboring frequency band Which can reduce the RF band of the super Wi-Fi system, thereby reducing the requirement for hardware performance, and a method for controlling the frequency of the wireless communication apparatus.
발명의 실시예에 따른 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 네트워크 통신 방법은 화이트 스페이스를 이용한 슈퍼 와이파이 서비스 영역 내에 위치하는 기존 사용자 장치를 감지하는 단계; 및 상기 기존 사용자 장치가 상기 화이트 스페이스 내에서 사용하고 있는 점유 대역을 확인하고, 상기 점유 대역을 제외한 나머지 대역인 잔류대역을 제어채널로 사용하는 단계;를 포함한다.
A network communication method using a TV white space according to an embodiment of the present invention includes: detecting an existing user device located in a super Wi-Fi service area using a white space; And checking the occupied band used by the existing user equipment in the white space, and using the remaining band, which is the remaining band excluding the occupied band, as a control channel.
본 발명의 실시예에 따른 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어장치 및 그 방법에 따르면 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신 시스템에서 이용 중인 데이터 채널 대역에 기존 사용자 장치가 등장하는 경우에 영향을 받지 않는 잔류대역을 제어채널로 활용함으로써 AP와 단말 사이에 신속하게 제어정보를 송수신할 수 있다.According to the apparatus and method for controlling a frequency of a wireless communication apparatus using a TV whitespace according to an embodiment of the present invention, when a conventional user apparatus appears in a data channel band used in a wireless communication system using a TV white space, It is possible to quickly transmit / receive control information between the AP and the terminal by utilizing the remaining band as a control channel.
또한, 별도의 제어채널을 구성하지 않고 신속한 제어채널의 구성으로 AP와 단말 사이의 서비스 관리가 신속하게 이루어질 수 있어 서비스 품질을 높일 수 있고, 신속하게 구성된 제어채널을 이용하여 기존 사용자 장치의 등장으로 중단된 데이터 서비스를 재개하기 위하여 새로 찾은 티브이 화이트 스페이스 내의 가용주파수 대역에 대한 정보를 AP와 단말 사이에 즉시 공유할 수 있도록 함으로써 빠른 서비스 재개가 가능하다.In addition, since the service management between the AP and the UE can be performed quickly by configuring the control channel quickly without configuring a separate control channel, the quality of service can be improved and the existing user equipment In order to resume the suspended data service, it is possible to instantly share information about the available frequency bands within the newly discovered TV whitespace between the AP and the terminal, thereby enabling quick service resumption.
또한, TV 채널대역 보다 작은 소단위의 대역으로 티브이 화이트 스페이스 대역을 관리하여 활용함으로써, 티브이 화이트 스페이스 대역의 이용효율을 높일 수 있고 기존 사용자 장치에게 양보한 대역에 대한 인근 주파수 대역에서 찾을 가능성을 높여줌으로써 슈퍼 와이파이 시스템의 RF 대역을 좁힐 수 있으므로 하드웨어 성능의 요구조건을 경감시킬 수 있다.
In addition, by managing and using the TV white space band in a sub-band having a smaller size than the TV channel band, it is possible to increase the utilization efficiency of the TV white space band and increase the possibility of finding the band in the neighboring frequency band The RF bandwidth of the super Wi-Fi system can be narrowed, which can alleviate hardware performance requirements.
도 1은 일반적인 슈퍼 와이파이 시스템의 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 발명의 실시예에 따라 동작 중인 슈퍼 와이파이 시스템에 간섭을 줄 수 있는 기존 사용자 장치가 감지되는 경우 슈퍼 와이파이 시스템의 대응을 나타내는 도면이다.
도 3은 발명의 실시예에 따른 AP의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 발명의 실시예에 따라 티브이 화이트 스페이스 대역에 대한 주파수 분할 방식을 나타내는 도면이다.
도 5는 발명의 실시예에 따라 티브이 화이트 스페이스 대역에 기존 사용자 장치가 감지되는 경우의 주파수 대역을 나타내는 도면이다.
도 6은 발명의 실시예에 따라 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 네트워크 통신 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 수행과정에서 AP와 단말 사이에 주고 받는 신호의 절차를 나타낸다.
도 8은 발명의 다른 실시예에 따라 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 네트워크 통신 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 수행과정에서 AP와 단말 사이에 주고 받는 신호의 절차를 나타낸다.
도 10은 발명의 실시예에 따라 AP와 단말 사이에 제어채널을 형성하고 제어신호를 송수신하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 발명의 실시예에 따라 AP와 단말 사이에 제어채널을 형성하는 부반송파의 데이터 형식을 나타낸다.
도 12는 발명의 실시예에 따라 대체 반송파 주파수 정보를 전달할 때의 메시지 형식의 예를 나타낸다.1 is a diagram showing a configuration example of a general super Wi-Fi system.
FIG. 2 is a diagram illustrating a correspondence of a super Wi-Fi system when an existing user device capable of interfering with an operating super Wi-Fi system is detected according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a configuration of an AP according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a frequency division scheme for a TV white space band according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a frequency band when an existing user apparatus is detected in a TV white space band according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a network communication method using a TV white space according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a procedure of a signal transmitted between the AP and the terminal in the process of FIG.
8 is a diagram illustrating a network communication method using a TV white space according to another embodiment of the present invention.
9 shows a procedure of a signal transmitted between the AP and the terminal in the process of FIG.
10 is a diagram illustrating a method of forming a control channel between an AP and a terminal and transmitting and receiving a control signal according to an embodiment of the present invention.
11 illustrates a data format of a sub-carrier forming a control channel between an AP and a UE according to an embodiment of the present invention.
12 shows an example of a message format when conveying alternate carrier frequency information according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 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 발명에서 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.It is noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be construed in a sense generally understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms can be understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 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.Furthermore, the singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as "comprising" or "comprising" and the like should not be construed as encompassing various elements or various steps of the invention, Or may further include additional components or steps.
또한, 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in the present invention can be used to describe elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.
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 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 슈퍼 와이파이 시스템의 구성 예를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 일반적인 슈퍼 와이파이 시스템은 티브이 화이트 스페이스(140)를 이용하는 AP(110), 제1 단말(120) 및 제2 단말(130)을 포함할 수 있다.1 is a diagram showing a configuration example of a general super Wi-Fi system. As shown, a typical super Wi-Fi system may include an
AP(110)는 설치지역에 따른 티브이 방송채널 정보를 바탕으로 티브이 화이트 스페이스(140)의 대역 정보를 저장하고 있으며, 단말(120, 130)과 통신이 필요한 경우에 가용한 주파수 대역을 확인하고 이러한 정보를 단말(120, 130)과 공유할 수 있다.The AP 110 stores band information of the TV
이에 따라 AP(110)와 단말(120, 130) 사이에 무선 데이터 채널을 설정하고 데이터 통신을 수행할 수 있다.Accordingly, a wireless data channel can be established between the AP 110 and the
단말(120, 130)은 스마트 폰, 노트북, 태블릿 PC, 컴퓨터 등을 예로 들 수 있다.Examples of the
도 2는 발명의 실시예에 따라 동작 중인 슈퍼 와이파이 시스템에 간섭을 줄 수 있는 기존 사용자 장치가 감지되는 경우 슈퍼 와이파이 시스템의 대응을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a correspondence of a super Wi-Fi system when an existing user device capable of interfering with an operating super Wi-Fi system is detected according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, AP(110)에 의해 결정되는 슈퍼 와이파이 서비스 지역 내에, 슈퍼 와이파이 시스템에 간섭을 줄 수 있는 제1 기존 사용자 장치(210)가 동작을 개시하는 경우, AP(110)는 이 장치를 감지(sensing)하고 현재 사용 중인 티브이 화이트 스페이스(140)의 사용이 일시적으로 불가능함을 단말(120, 130)에게 알리고 진행 중인 서비스를 중지한다.As shown, when a first existing
또한, 제2 단말(130)이 슈퍼 와이파이 서비스 지역의 바깥에 위치하는 제2 기존 사용자 장치(220)를 감지하는 경우, 제2 단말(130)은 이러한 사실을 AP(110)에 전달하고 AP(110)는 진행 중인 서비스를 일단 중지하고, 해당 서비스가 지속적으로 필요한 경우 티브이 화이트 스페이스(140) 대역 중에서 사용 가능한 주파수 대역을 검색하고 확인하여 무선채널을 구성한 후에 제1 단말(120) 및 제2 단말(130)에 그 정보를 통지하여 AP(110)와 단말(120, 130) 사이에 무선채널을 설정한 후에 통신 서비스를 재개할 수 있다.In addition, when the
도 3은 발명의 실시예에 따른 AP의 구성을 도시한 도면이다. 발명의 실시예에 따른 AP(110)는 통신부(111), 감지부(112), 채널검색부(113) 및 제어부(114)를 포함할 수 있다.3 is a diagram illustrating a configuration of an AP according to an embodiment of the present invention. The AP 110 according to an embodiment of the present invention may include a
도 3에 도시된 AP의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 3에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 AP가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 AP가 구현될 수도 있다.Not all of the components of the AP shown in Fig. 3 are required components, and the APs may be implemented by more components than the components shown in Fig. 3, or APs may be implemented by fewer components .
통신부(111)는 AP(110)에 의해 결정되는 슈퍼 와이파이 영역 내에 위치하는 단말과 데이터 통신할 수 있다.The
감지부(112)는 AP(110)에 의해 결정되는 슈퍼 와이파이 영역 내에 위치하는 단말 및 기존 사용자 장치를 감지할 수 있다.The
채널검색부(113)는 AP(110)에 의해 결정되는 슈퍼 와이파이 영역 내에 위치하는 기존 사용자 장치를 감지한 경우, 기존 사용자 장치가 사용하고 있는 점유 대역(420: 도 5 참조) 외의 잔류대역(430: 도 5 참조)을 검색하는 기능을 수행할 수 있다.The
제어부(114)는 AP(110)의 동작과 관련된 전반적인 기능, 예를 들어, 채널 설정, 서비스 중지 및 재개에 관한 동작을 제어할 수 있다.The
도 4는 발명의 실시예에 따라 티브이 화이트 스페이스 대역에 대한 주파수 분할 방식을 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 티브이 화이트 스페이스를 △f 단위로 세분하고, 각 소대역은 △fi(i=1,2,3...)으로 구분하여 AP(110)가 관리한다. 사용이 가능한 전체 티브이 화이트 스페이스의 폭이 W인 경우, 소대역의 개수는 W/△f이다.4 is a diagram illustrating a frequency division scheme for a TV white space band according to an embodiment of the present invention. As shown, the TV white space is subdivided in units of DELTA f, and each subband is divided into DELTA fi (i = 1, 2, 3, ...) and managed by the
도 5는 발명의 실시예에 따라 티브이 화이트 스페이스 대역에 기존 사용자 장치가 감지되는 경우의 주파수 대역을 나타내는 도면이다. 기존 사용자 장치가 사용 중인 화이트 스페이스 대역에 등장하여 슈퍼 와이파이 시스템의 이용대역(410) 중에서 기존 사용자 장치가 점유 대역(420)을 사용하는 경우, 점유된 대역을 제외한 나머지 대역인 잔류대역(430)을 제어채널로 사용한다.5 is a diagram illustrating a frequency band when an existing user apparatus is detected in a TV white space band according to an embodiment of the present invention. When the existing user equipment appears in the white space band in use by the existing user equipment and the existing user equipment uses the
도 6은 발명의 실시예에 따라 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 네트워크 통신 방법을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a network communication method using a TV white space according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, AP가 슈퍼 와이파이 서비스 영역 내에 위치하는 기존 사용자 장치를 감지한다(S110). 다음으로 기존 사용자 장치가 사용하고 있는 점유 대역을 확인한다(S120). 다음으로 슈퍼 와이파이 시스템의 이용대역 중에서 기존 사용자 장치가 점유 대역을 사용하는 경우, AP는 점유된 대역을 제외한 나머지 대역인 잔류대역을 제어채널로 사용하여 서비스 영역 내의 단말로 서비스가 중지되었음을 통보한다(S130). 다음으로 티브이 화이트 스페이스에서 주파수 대역 검색을 통하여 신규의 데이터 채널을 확보한다(S140). 다음으로 제어채널을 이용하여 새로 확보한 데이터 채널을 서비스 영역 내의 단말로 알린다(S150). 다음으로 신규 데이터 채널을 이용하여 AP와 단말 사이에 중지된 데이터 통신을 재개한다(S160).As shown, the AP detects an existing user device located in the super Wi-Fi service area (S110). Next, the occupied bandwidth used by the existing user apparatus is confirmed (S120). Next, when the existing user equipment uses occupied bandwidth among the available bandwidth of the super Wi-Fi system, the AP uses the remaining bandwidth, which is the remaining bandwidth excluding the occupied bandwidth, as the control channel to notify the terminal in the service area that the service is stopped S130). Next, a new data channel is acquired through frequency band search in the TV white space (S140). Next, the newly secured data channel is notified to the terminal in the service area using the control channel (S150). Next, the suspended data communication is resumed between the AP and the terminal using the new data channel (S160).
도 7은 도 6의 수행과정에서 AP와 단말 사이에 주고 받는 신호의 절차를 나타낸다. 순서대로 설명하면, 우선 도시된 바와 같이 AP가 슈퍼 와이파이 서비스 영역 내에 위치하는 기존 사용자 장치를 감지한다. 다음으로 진행중인 서비스를 중단하고 기존 사용자 장치가 사용하고 있는 점유 대역을 확인한다. 다음으로 슈퍼 와이파이 시스템의 이용대역 중에서 기존 사용자 장치에 의해 점유된 대역을 제외한 나머지 대역인 잔류대역을 제어채널로 사용하여 서비스 영역 내의 단말로 서비스가 중지되었음을 통보한다. 다음으로 AP는 데이터채널 대체를 통한 새로운 주파수 대역을 확인한다. 다음으로 제어채널을 이용하여 대체 데이터채널 정보를 단말로 송신한다. 다음으로 단말은 대체 데이터 채널을 확인한다.FIG. 7 shows a procedure of a signal transmitted between the AP and the terminal in the process of FIG. First, as shown, the AP detects an existing user device located in the super Wi-Fi service area. Next, stop the ongoing service and check the occupied bandwidth used by the existing user equipment. Next, using the remaining bandwidth, which is the remaining bandwidth excluding the bandwidth occupied by the existing user equipment, among the available bandwidth of the super Wi-Fi system as a control channel, it notifies the terminal in the service area that the service is stopped. Next, the AP identifies the new frequency band through data channel replacement. Next, alternative data channel information is transmitted to the UE using the control channel. Next, the terminal confirms the alternative data channel.
도 8은 발명의 다른 실시예에 따라 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 네트워크 통신 방법을 나타내는 도면이다. 도 6에서와 달리 슈퍼 와이파이 서비스 영역 내에 위치한 단말이 기존 사용자 장치를 감지한 경우의 상황을 예로 들어 설명하고 있다.8 is a diagram illustrating a network communication method using a TV white space according to another embodiment of the present invention. Unlike FIG. 6, a case where a terminal located in a super Wi-Fi service area detects an existing user apparatus is described as an example.
처음으로 단말이 기존 사용자 장치를 감지한다(S210). 다음으로, 단말은 기존 사용자 장치가 사용하고 있는 점유 대역을 확인한다(S220). 다음으로, 제어채널을 이용하여 AP로 기존 사용자 장치의 감지 사실 및 점유 대역을 알린다(S230). 다음으로, AP에서 제어채널을 이용하여 서비스 영역 내의 단말로 서비스 중지사실을 알리고(S240), AP에서 대체 데이터 채널을 확보하여 데이터 통신을 재개한다(S250).First, the terminal detects an existing user apparatus (S210). Next, the terminal checks the occupied bandwidth used by the existing user apparatus (S220). Next, the AP and the occupied band of the existing user device are informed to the AP using the control channel (S230). Next, the AP informs the terminal in the service area of the service stop using the control channel (S240), secures the alternative data channel in the AP, and resumes the data communication (S250).
도 9는 도 8의 수행과정에서 AP와 단말 사이에 주고 받는 신호의 절차를 나타낸다. 순서대로 설명하면, 우선 도시된 바와 같이 특정 단말이 기존 사용자 장치를 감지한다. 다음으로, 상기 단말은 진행중인 서비스를 중단하고 기존 사용자 장치가 사용하고 있는 점유 대역을 확인한다. 다음으로, 제어채널을 구성하고 이를 통해 AP로 서비스의 중지를 알리면, AP는 제어채널을 통해 다른 단말로 서비스의 중지를 알린다. 다음으로 AP는 데이터채널 대체를 위한 새로운 주파수 대역을 확인하고 제어채널을 통해 각각의 단말로 대체 데이터채널 정보를 송신한 후, 통신 서비스를 재개한다.9 shows a procedure of a signal transmitted between the AP and the terminal in the process of FIG. In order, first, a specific terminal detects an existing user apparatus as shown in the figure. Next, the terminal stops the ongoing service and checks the occupied bandwidth used by the existing user equipment. Next, when a control channel is formed and the AP notifies the AP of the stop of the service, the AP informs the other terminal of the stop of the service through the control channel. Next, the AP confirms a new frequency band for data channel replacement, transmits the alternative data channel information to each terminal through the control channel, and resumes communication service.
도 10은 발명의 실시예에 따라 AP와 단말 사이에 제어채널을 형성하고 제어신호를 송수신하는 방법을 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating a method of forming a control channel between an AP and a terminal and transmitting and receiving a control signal according to an embodiment of the present invention.
한 채널 대역 내에서 미리 정해진 주파수 단위로 세분화되어 티브이 화이트 스페이스를 사용 중인 슈퍼 와이파이 시스템의 AP(110) 또는 단말(120, 130)은 잔류대역(910, 920)에 해당하는 주파수 범위에 위치한 OFDM 반송파(930)를 통해 특정한 데이터를 송수신한다.The
도 10에서 슈퍼 와이파이 시스템의 데이터 채널을 구성하는 OFDM 반송파(fsc)의 개수는 총 m개이며, 기존 사용자 장치(210, 220)의 대역 점유로 인하여 사용하지 못하는 반송주파수는 fsc,k+1 내지 fsc,l-1이고, 잔류대역(910, 920)에 위치한 반송주파수는 fsc,1 내지 fsc,k 및 fsc,l 내지 fsc,m이며 잔류대역(910, 920)에 위치한 반송주파수를 제어채널로 이용한다.10, the total number of OFDM carriers fsc constituting the data channel of the super Wi-Fi system is m, and the carrier frequencies that can not be used due to band occupancy of the existing
본 발명의 티브이 화이트 스페이스를 이용한 슈퍼 와이파이에 적용되는 것이고, 도 10은 일 예를 설명하기 위해 나타낸 것으로, 본 발명은 OFDM 방식에 한정되지 않는다. 즉, 다른 전송 방식에도 본 발명의 기술 사상이 적용될 수 있다.Is applied to a super WiFi using the TV white space of the present invention, and FIG. 10 is shown for explaining an example, and the present invention is not limited to the OFDM scheme. That is, the technical idea of the present invention can be applied to other transmission systems.
도 11은 발명의 실시예에 따라 AP와 단말 사이에 제어채널을 형성하는 부반송파의 데이터 형식을 나타낸다.11 illustrates a data format of a sub-carrier forming a control channel between an AP and a UE according to an embodiment of the present invention.
슈퍼 와이파이 서비스 진행 중인 AP(110) 또는 단말(120, 130)이 기존 사용자 장치(210, 220)를 감지하면 서비스 데이터 전송을 중지하고, 잔류대역(910, 920) 범위에 해당하는 반송파 채널, 즉 제어채널을 통하여 연속된 일정 숫자의 '1'의 데이터(810)를 송신한다.When the
즉, AP(110)에 의해 제1 기존 사용자 장치(210)가 감지되면 연속된 일정 숫자의 '1'의 데이터(810)를 단말(120, 130)로 송신하고, 도 2에 도시된 바와 같이 제2 단말(130)에 의해 제2 기존 사용자 장치(220)가 감지되면 연속된 일정 숫자의 '1'의 데이터(810)를 AP(110)로 송신하여, '1'을 연속적으로 수신한 장치는 상대방 장치가 기존 사용자 장치(210, 220)를 감지한 것으로 확인한다.That is, when the first existing
이로써 AP(110)와 단말(120, 130)은 상호 간에 기존 사용자 장치(210, 220)의 감지를 알리는 과정을 완수함과 동시에 제어채널을 확인한다.Accordingly, the
도 12는 발명의 실시예에 따라 대체 반송파 주파수 정보를 전달할 때의 메시지 형식의 일 예를 나타낸다. 구체적으로, 헤더, 송신장치 주소, 수신장치 주소 및 대체 반송파 주파수 정보 등을 포함할 수 있다.FIG. 12 shows an example of a message format when conveying alternate carrier frequency information according to an embodiment of the present invention. Specifically, it may include a header, a transmitting apparatus address, a receiving apparatus address, and alternative carrier frequency information.
이와 같이, 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신 시스템에서 이용 중인 데이터 채널 대역에 기존 사용자 장치가 등장하는 경우에 영향을 받지 않는 잔류대역을 제어채널로 활용함으로써 티브이 화이트 스페이스 내의 가용주파수 대역에 대한 정보를 AP와 단말 사이에 즉시 공유할 수 있도록 함으로써 빠른 서비스 재개가 가능하다.As described above, by using the residual band that is not affected by the existing user apparatus in the data channel band being used in the wireless communication system using the TV white space as the control channel, information on the available frequency band in the TV white space is transmitted to the AP So that the service can be restarted quickly.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as falling within the scope of the present invention.
110: 액세스 포인트
120: 제1 단말
130: 제2 단말
140: 티브이 화이트 스페이스
210: 제1 기존 사용자 장치
220: 제2 기존 사용자 장치
420: 점유 대역
430: 잔류대역110: access point
120:
130:
140: TV White Space
210: a first existing user device
220: second existing user device
420: Occupied band
430: Residual band
Claims (8)
화이트 스페이스를 이용한 슈퍼 와이파이 서비스 영역 내에 위치하는 기존 사용자 장치를 감지하는 단계;
상기 기존 사용자 장치가 상기 화이트 스페이스 내에서 사용하고 있는 점유 대역을 확인하고, 상기 점유 대역을 제외한 나머지 대역인 잔류대역을 제어채널로 사용하여 서비스 영역 내의 단말로 서비스 중지를 통보하는 단계;
티브이 화이트 스페이스에서 주파수 대역 검색을 통하여 신규의 데이터 채널을 확보하는 단계; 및
상기 제어채널을 이용하여 상기 신규의 데이터 채널을 서비스 영역 내의 단말로 알리고, 상기 신규의 데이터 채널을 통해 AP와 단말 사이에 중지된 데이터 통신을 재개하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어 방법.
Dividing a white space of a TV into small bands (? F) of a predetermined frequency unit and managing by an AP (Access Point);
Detecting an existing user device located in a super Wi-Fi service area using a white space;
Confirming an occupied band used in the white space by the existing user equipment and notifying a terminal in the service area of the service stop using the remaining band as the remaining band excluding the occupied band as a control channel;
Acquiring a new data channel through a frequency band search in a TV white space; And
And notifying the terminal in the service area of the new data channel using the control channel and resuming the suspended data communication between the AP and the terminal through the new data channel. Wherein the frequency of the radio communication apparatus is set to a predetermined frequency.
상기 슈퍼 와이파이를 사용 중인 AP(Access point) 또는 단말의 일방이 상기 기존 사용자 장치를 감지하면 상기 잔류대역 범위에 해당하는 제어채널을 통하여 데이터를 타방으로 송신하여 상기 기존 사용자 장치가 감지되었음을 알리는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어 방법.
The method according to claim 1,
If one of an access point (AP) or a terminal using the super Wi-Fi detects the existing user equipment, transmitting data to the other through a control channel corresponding to the residual band range to inform that the existing user equipment is detected; Wherein the frequency of the frequency band of the wireless communication apparatus is set to a predetermined frequency.
화이트 스페이스를 이용한 슈퍼 와이파이 서비스 영역 내에 위치하는 기존 사용자 장치를 감지하는 단계;
상기 기존 사용자 장치가 사용하지 않는 잔류대역 범위에 위치한 반송주파수를 제어채널로 이용하여 서비스 영역 내의 단말로 서비스 중지를 통보하는 단계;
티브이 화이트 스페이스에서 주파수 대역 검색을 통하여 신규의 데이터 채널을 확보하는 단계; 및
상기 제어채널을 이용하여 상기 신규의 데이터 채널을 서비스 영역 내의 단말로 알리고, 상기 신규의 데이터 채널을 통해 AP와 단말 사이에 중지된 데이터 통신을 재개하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어 방법.
The access point (AP) manages the white space of the TV in an OFDM-based super Wi-Fi system by dividing the white space into small bands (? F) of a predetermined frequency unit;
Detecting an existing user device located in a super Wi-Fi service area using a white space;
Notifying a terminal in a service area of a service stop using a carrier frequency located in a residual band range not used by the existing user equipment as a control channel;
Acquiring a new data channel through a frequency band search in a TV white space; And
And notifying the terminal in the service area of the new data channel using the control channel and resuming the suspended data communication between the AP and the terminal through the new data channel. Wherein the frequency of the radio communication apparatus is set to a predetermined frequency.
상기 슈퍼 와이파이를 사용 중인 AP 또는 단말의 일방이 상기 기존 사용자 장치를 감지하면 상기 잔류대역 범위에 해당하는 제어채널을 통하여 데이터를 타방으로 송신하여 상기 기존 사용자 장치가 감지되었음을 알리는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어 방법.
5. The method of claim 4,
And transmitting the data to the other user through the control channel corresponding to the residual band range when one of the AP or the terminal using the super WiFi detects the existing user equipment to inform that the existing user equipment is detected Wherein the white space is a white space.
상기 데이터의 송수신은 미리 정해진 문자를 송수신함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 티브이 화이트 스페이스를 이용하는 무선 통신장치의 주파수 제어 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the data transmission / reception is performed by transmitting / receiving predetermined characters.
상기 잔류대역의 반송파 제어채널을 이용하여 상기 AP가 확인한 대체 반송파 정보를 상기 단말에게 알리는 단계;를 포함하는 무선 통신장치의 주파수 제어 방법.
6. The method of claim 5,
And notifying the terminal of the alternative carrier information identified by the AP using the carrier control channel of the residual band.
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김명유 외 3인, ‘TV White Space에서 멀티 AP 시스템의 성능 향상을 위한 Dynamic Channelization 방안 연구’, 한국통신학회 2013년도 동계종합학술발표회* |
김명유 외 4인, ‘TV White Space에서 Super Wi-Fi의 효율적인 채널 운용 방안 연구’, 한국통신학회 2013년도 하계종학학술대회* |
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