KR19990042904A - How to reset hopping set of frequency hopping system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주파수 호핑 방식을 사용하는 무선 LAN과 같은 광대역 통신 시스템에서 다중 경로 페이딩 등의 환경적 특성으로 인하여 장기간 주파수 선택적으로 페이딩 되는 오류 발생 채널과 장기간 간섭하는 자밍 신호를 기술적으로 구분해 내고 이를 제외시켜 새로운 호핑셋트를 구성하므로써 시스템의 성능을 개선하기 위한 것이다.The present invention technically distinguishes an error occurrence channel that is fading selectively for a long time and a jamming signal that interferes with it for a long time due to environmental characteristics such as multipath fading in a broadband communication system such as a wireless LAN using a frequency hopping method. This is to improve the performance of the system by configuring a new hopping set.
본 발명의 주파수 호핑 셋트 재구성 방식은 시스템 초기화 시, 새로운 단말 접속 시 또는 환경적인 요소의 변동으로 채널 특성이 변화하여 일정시간 이상 BER(Bit error ratio)이 악화되는 경우 테스트 모드로 절환시키는 단계와, 신호 출력을 조정하여 적당한 조건을 형성하는 단계와, 오류의 체크가 가능한 테스트 데이터를 준비하여 세분화된 모든 호핑 채널을 통해 순차적으로 송수신하여 에러가 있는 채널을 검사하는 단계와, 기지국이 각 단말기에서 취합된 상기 에러 채널 번호를 가지고 장기적 자밍과 장기적 깊은 페이딩 채널을 구분해내는 단계와, 이를 바탕으로 새로운 호핑세트를 구성하는 단계와, 통상의 통신모드로 전환하여 상기 새로운 호핑 셋트를 이용하여 주파수 호핑 통신을 수행하는 단계를 구비함을 특징으로 한다.The frequency hopping set reconfiguration method of the present invention comprises the steps of switching to the test mode when the channel characteristics change due to system initialization, new terminal access, or environmental factors change and the bit error ratio (BER) deteriorates for a predetermined time period, Adjusting the signal output to form an appropriate condition, preparing test data capable of checking for errors, sequentially transmitting and receiving through all the subdivided hopping channels, and checking the channel for errors; Distinguishing the long term jamming and the long term deep fading channel using the error channel number, and constructing a new hopping set based on the error channel number, switching to a normal communication mode, and using the new hopping set to perform frequency hopping communication. Characterized in that it comprises the step of performing.
Description
본 발명은 무선통신에서 스프레드 스펙트럼(spead spectrum) 방식중의 한 방식으로 사용되는 주파수 호핑방식의 성능을 향상하기 위한 주파수 호핑 시스템의 호핑 셋트 재설정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hopping set resetting method of a frequency hopping system for improving the performance of a frequency hopping method used as one of the spread spectrum methods in wireless communication.
최근 허가없이 쓸 수 있는 무선통신 주파수인 ISM(Industrial Scientific Medical) 밴드를 이용한 무선통신이 다양하게 시도되고 있으며 이 대역의 주파수 혼잡성으로 인하여 대부분 스프레딩(spreading) 방식을 이용하고 있다.Recently, various wireless communication using ISM (Industrial Scientific Medical) band, which is a wireless communication frequency that can be used without permission, has been variously attempted, and due to the frequency congestion of the band, most spreading methods are used.
그중 특히 주파수 호핑방식은 인접간섭에 대한 채널 안정성이 뛰어나 무선 LAN 등에 표준안의 하나로 채택되어 사용되고 있다.Among them, the frequency hopping method has been adopted as one of the standards for wireless LAN because it has excellent channel stability against adjacent interference.
도 1은 주파수 호핑방식으로 TDMA 방식을 같이 사용하는 예로, 채널을 n개의 주파수 대역인 fn으로 잘게 나누고, 시간(t)에 따라 채널을 바꾸며 여러 사람이 통신하는 방식을 나타낸 것이다.1 illustrates an example of using a TDMA method as a frequency hopping method. A channel is divided into n frequency bands, fn, and a channel is changed according to time (t), and several people communicate with each other.
도 2a 및 도 2b는 주파수 호핑에 의한 단기적 인접간섭 회피성능을 나타낸 도면으로서, A에 인접한 B와 동시에 무선 단말기를 사용하는 경우, A가 사용하는 채널에는 B의 신호가 간섭을 나타나게 된다.2A and 2B are diagrams illustrating short-term adjacent interference avoidance performance by frequency hopping. When a wireless terminal is used at the same time as B adjacent to A, signals of B show interference on a channel used by A. FIG.
주파수 호핑의 경우 잘게 나눈 채널을 시간에 따라 일정하게 이용하는 채널특성으로 인하여 이 간섭이 채널에 영향을 주는 시간을 짧게 제한한다.In the case of frequency hopping, due to the channel characteristic that uses a divided channel uniformly over time, this interference shortens the time that affects the channel.
도 3a 및 도 3b는 전파의 다중경로 페이딩(multipath fading)에 의한 페이딩으로 전 채널에 있어서의 채널특성과 미소변동 특성을 나타낸 것으로, 단말기와 기지국(Base station)이 도 3a와 같이 실내의 한방에 위치하고 방안에 한 사람이 A, B, C 세 위치에 위치할 때 채널 특성에 도 3b와 같은 영향이 나타나게 된다. 이때 채널을 잘게 나누어 보면 전혀 통화가 불가능한 곳(도 3b의 a, b, c)도 있으며, 이 경우 주파수 호핑 방식의 경우 통화 채널이 시간에 따라 일정하게 이동하여 이 페이딩 채널이 통화품질에 영향을 주는 시간을 짧게 한다. 도 3a 및 도 3b에서 나타난 주된 영향은 방의 구조에 따른 다중 경로 페이딩이며 사람에 의한 영향은 구조에 따른 페이딩을 거의 따르며, 그 위치에 따라 영향을 주는 정도를 실선과 점선으로 나타내고 있다.3A and 3B show channel characteristics and micro-variability characteristics of all channels by fading by multipath fading of radio waves, and a terminal and a base station are located in the room as shown in FIG. 3A. When one person is located at three positions A, B, and C in the room, the effect of the channel characteristics as shown in FIG. 3B appears. At this time, if the channel is divided finely, there is a place where the call is not possible at all (a, b, c in FIG. 3b) .In this case, the frequency hopping method moves the call channel constantly over time, which affects the call quality. Give a short time. The main influences shown in FIGS. 3A and 3B are multipath fading according to the structure of the room, and the influence by humans almost follows the fading according to the structure.
미리 설정된 호핑 셋트(hopping set)에 따라 잘게 나누어진 채널들을 계속 바꾸어가며 데이타를 전송하는 과정에서 문제가 있는 채널에 통화채널이 위치할 경우 그 동안의 통화 데이터는 오류로 인식되며, 이 오류 데이터는 무선 LAN의 경우 재전송 프로토콜에 따라 재전송을 하여 올바른 데이터의 전송이 이루어지도록 하나, 이런 경우 같은 데이터를 2번에 걸쳐 보내는 경우가 되므로 사용자 입장에서 볼때에 전송속도의 감소로 나타나게 되고, 다른 종류의 단말기의 경우 잡음으로 나타나게 되며, 특히 다중경로 페이딩에 의한 오류는 이 주파수 호핑 방식에서 큰 영향을 주게 된다는 문제점이 있었다.If the call channel is located in the channel that has a problem in the process of transferring data by continuously changing the divided channels according to the preset hopping set, the call data is recognized as an error. In case of wireless LAN, retransmission is performed according to retransmission protocol so that the correct data can be transmitted.In this case, the same data is sent twice. In case of, noise appears, and in particular, an error due to multipath fading has a problem in that the frequency hopping method is greatly affected.
본 발명의 목적은 주파수 호핑 방식을 사용하는 무선 LAN과 같은 광대역 통신 시스템에서 다중 경로 페이딩 등의 환경적 특성으로 인하여 장기간 주파수 선택적으로 페이딩 되는 오류 발생 채널과 장기간 간섭하는 자밍 신호를 기술적으로 구분해 내고 이를 제외시켜 새로운 호핑셋트를 구성하므로써 시스템의 성능을 개선하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to technically distinguish an error generating channel that is fading selectively for a long time from a jamming signal that interferes with it for a long time due to environmental characteristics such as multipath fading in a broadband communication system such as a wireless LAN using a frequency hopping method. This is to improve system performance by constructing a new hopping set.
도 1은 주파수 호핑방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면,1 is a view for schematically explaining a frequency hopping method;
도 2a 및 도 2b는 주파수 호핑에 의한 인접간섭 회피성능을 나타낸 도면,2a and 2b is a diagram showing the neighbor interference avoidance performance by frequency hopping,
도 3a 및 도 3b는 다중경로 페이딩에 의한 전 채널에 있어서의 채널특성을 나타낸 도면,3A and 3B show channel characteristics of all channels by multipath fading;
도 4는 본 발명의 방법을 구현하기 위한 공지의 주파수 호핑통신 시스템의 블록도,4 is a block diagram of a known frequency hopping communication system for implementing the method of the present invention;
도 5는 본 발명의 방법을 구현하는 플로우챠트,5 is a flowchart implementing the method of the present invention,
도 6은 본 발명의 방법에 있어서 재거할 채널의 구분을 설명하기 위한 설명도이다.6 is an explanatory diagram for explaining the classification of channels to be removed in the method of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
11, 스피취 코더 12 : 컨버류션 인코더 및 인터리버11, Speech Coder 12: Convergence Encoder and Interleaver
13, 17, 20 : 필터 14 : 4-페이스 모듈레이터13, 17, 20: filter 14: 4-face modulator
15, 20 ; 곱셈기 16 : 파워 증폭기15, 20; Multiplier 16: Power Amplifier
18 : 안테나 21 : 주파수 호프 합성기18 antenna 21 frequency hop synthesizer
22 : 필터/리미터 23 : 동기상관채널음성 기호률 셈플러22: Filter / Limiter 23: Synchronized Correlated Channel Speech Symbol Rate Sampler
24 : 다이버시티 콤바인너 25 : 역인터리버 및 비터바이 디코더24 Diversity Combiner 25 Reverse Interleaver and Viterby Decoder
26 : 스피취 디코더26: Speech Decoder
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주파수 호핑 시스템의 호핑 셋트 재설정 방법은, 시스템 초기화 시, 새로운 단말 접속 시 또는 환경적인 요소의 변동으로 채널 특성이 변화하여 일정시간 이상 BER(Bit error ratio)이 악화되는 경우 테스트 모드로 절환시키는 단계와, 신호 출력을 조정하여 소정 조건을 형성하는 단계와, 오류의 체크가 가능한 테스트 데이터를 준비하여 세분화된 모든 호핑 채널을 통해 순차적으로 송수신하여 에러가 있는 채널을 검사하는 단계와, 기지국이 각 단말기에서 취합된 상기 에러 채널 번호를 가지고 장기적 자밍과 장기적 깊은 페이딩 채널을 구분해내는 단계와, 이를 바탕으로 새로운 호핑세트를 구성하는 단계와, 통상의 통신모드로 전환하여 상기 새로운 호핑 셋트를 이용하여 주파수 호핑 통신을 수행하는 단계를 구비함을 특징으로 한다.In the hopping set resetting method of the frequency hopping system of the present invention for achieving the above object, the channel characteristic is changed when the system is initialized, when a new terminal is connected, or due to a change in environmental factors. If necessary, switch to test mode, adjust signal output to form a predetermined condition, prepare test data capable of checking for errors, and send and receive sequentially through all subdivided hopping channels to check for error channels. And distinguishing the long term jamming and the long term deep fading channel with the error channel number collected by each terminal, configuring a new hopping set based on the error channel number, and switching to a normal communication mode. Performing frequency hopping communication using the new hopping set. It is characterized by.
이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 근거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 주파수 호핑 무선통신 방법을 수행하기 위한 블록도를 나타낸 것으로, 스피취 코더(11), 컴버류션 인코더 및 인터리버(convolutional encoder and interleaver)(12), 필터(13), 4-페이스 모듈레이터(4-phase modulator)(14), 곱셈기(15), 파워증폭기(16), 필터(17) 및 안테나(18)로 형성되는 송신부와, 안테나(18), 필터(19), 곱셈기(20), 필터/리미터(22), 동기상관 채널음성 기호률 셈플러(sync correlation channel sounding symbol rate sampler)(23), 다이버시티 콤 바인더(diversity combiner)(24), 역인터리버 및 비터바이 디코더(deinterleaver and viterbi decoder)(25) 및 스피취 디코더(26)으로 형성되는 수신부와 주파수 호프 합성기(frequency hop synthesizer)(21)로 구성되어 있다.Figure 1 shows a block diagram for performing the frequency hopping wireless communication method of the present invention, a speech coder 11, a convolutional encoder and interleaver (12), a filter (13), 4- Transmitter formed of a four-phase modulator (14), multiplier (15), power amplifier (16), filter (17) and antenna (18), antenna (18), filter (19), multiplier ( 20), filter / limiter 22, sync correlation channel sounding symbol rate sampler 23, diversity combiner 24, inverse interleaver and vibrator decoder A receiver and a frequency hop synthesizer 21 formed of a deinterleaver and viterbi decoder 25 and a speech decoder 26 are provided.
상기 송신부 및 수신부는 통상의 ISM 밴드를 이용하는 스프레딩 방식의 무선통신 시스템으로써 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 그리고 도 5는 본 발명의 주파수 호핑방법을 나타낸 플로우챠트이다.The transmitter and receiver are spreading type wireless communication systems using conventional ISM bands, and a detailed description thereof will be omitted. 5 is a flowchart illustrating a frequency hopping method of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 구내등과 같이 다중경로 페이딩의 영향이 많은 곳에서 호핑 시스템을 이용하여 무선통신을 하고자 할 때, 시스템 초기화, 새로운 단말 접속시 혹은 통신 BER이 지나치게 나빠져서 이를 개선하고자 테스트를 요청, 통신 시스템을 채널 테스트 모드로 선택하여 작동시킨다(S10∼S12).As shown in FIG. 5, when attempting wireless communication using a hopping system in a place where multipath fading is heavily influenced, such as an premises, a system initialization, a new terminal connection, or a communication BER is too bad, thereby improving the test. Request the communication system to operate the channel test mode (S10 to S12).
채널 테스트 모드로 선택되면, 각 상태 단말기나 주변 지지부에 테스트 모드임을 알린후, 도 4에 도시된 송신부의 전력 증폭기(16)의 출력을 약간 줄여 어느 정도의 악 조건을 형성하여 출력 테스트 레벨로 변환한다(S13). 이는 근처 사람 등의 간섭 등의 다른 요소에 의한 영향 등도 다중경로 페이딩에 어느 정도 영향을 주므로 악조건을 형성하여 오류의 마진을 확보하기 위한 것으로써, 이 값이 너무 작아 너무 많은 채널에 오류가 발생되는 것으로 확인되면 파워증폭기(10)의 출력을 적당한 값으로 올려 조정하도록 한다.When the channel test mode is selected, after informing each state terminal or the peripheral support unit of the test mode, the output of the power amplifier 16 of the transmitter shown in FIG. 4 is slightly reduced to form a certain bad condition to convert to the output test level. (S13). This is because the influence of other factors such as interference from nearby people affects the multipath fading to some extent, so that the margin of error is formed by establishing a bad condition. If it is confirmed that the output of the power amplifier 10 to the appropriate value to adjust.
이어 기지국은 테스트 데이터를 준비하고(S14) 한 단말기의 첫 채널로 이를 전송하고 이를 단말기로부터 다시 받아 오류로 판단하여 모두에 발생할 수 있는 오류특성을 판단한다. 이후 채널을 바꾸어 가며 모든 채널에 대한 오류특성을 판단하고 하나의 단말기에 관하여 테스트가 끝나면 다른 단말기에 대해서도 이를 수행하고 이를 통해 기지국에 접속되어 있는 모든 단말기에 관한 채널 특성을 추출해 낸다(S15-S21). 이때 통신중인 단말기가 있어 이 테스트 모드에 참여하고자 하지 않는다면 그 단말기만 제외하고 이 과정을 수행한다. 이때 추출된 채널정보는 도 6과 같다. 도 6에서 빗금친 부분은 일정한 시간적 간격을 가지고 측정하는 단말기들 모두의 같은 채널에 나타나는 오류이므로 이는 장기적 자밍으로 판단 할 수 있으므로 먼저 이를 공통적으로 구분해 제거한다. 또한 X표시 된 것은 페이딩이나 순시적 자밍으로 판단 될수 있으며 이 채널들만 각 단말기에 대해서 다시 반복 테스트하면 장기적 페이딩만 같은 위치에 오류 채널로 체크된다. 단말기마다의 이러한 고유한 장기적 오류채널을 가지므로 이를 제거하여 호핑 셋트를 설정하는 단계에 반영하여 새로운 호핑 셋트를 설정한후 출력을 조정, 통신모드로 변환하여 호핑통신을 수행한다(S22-S23).Subsequently, the base station prepares the test data (S14) and transmits it to the first channel of one terminal and receives it again from the terminal to determine it as an error to determine error characteristics that may occur in all. After changing channels, the error characteristics of all the channels are determined, and after the test on one terminal is performed, the same is performed on the other terminals, and through this, the channel characteristics of all terminals connected to the base station are extracted (S15-S21). . If there is a terminal in communication and does not want to participate in this test mode, this process is performed except for the terminal. The extracted channel information is as shown in FIG. In FIG. 6, the hatched portion is an error that appears in the same channel of all the terminals measured at regular time intervals, so it can be determined as a long term jamming. Also, the X mark can be judged by fading or instantaneous jamming. If only these channels are repeatedly tested for each terminal, only long-term fading is checked as an error channel at the same position. Since each terminal has such a unique long-term error channel, it removes it and reflects it in the step of setting a hopping set, sets a new hopping set, and then adjusts the output to a communication mode to perform hopping communication (S22-S23). .
이와 같은 본 발명의 주파수 호핑방식을 따르면 다중 경로 영향이 심각한 복잡한 실내 사무실 등에서 무선 LAN 등과 같은 주파수 호핑 시스템을 사용하는 경우에 발생하는 각 사무자의 기지국과의 상대적인 위치에 따른 주파수 선택적 장기적 페이딩으로 인한 오류와 계속 장기적으로 공통 간섭하는 인접 채널 간섭 성분에 의한 오류를 제거하여 호핑 셋트에 반영하여 전체 시스템의 성능을 개선할 수 있다.According to the frequency hopping method of the present invention, an error due to frequency-selective long-term fading according to the relative position of each office worker's relative location with a base station that occurs when using a frequency hopping system such as a wireless LAN in a complex indoor office with a severe multipath effect. In the long term, the error caused by the neighboring channel interference component which is common interference can be eliminated and reflected in the hopping set to improve the performance of the whole system.
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| WO2002052749A1 (en) | Method and device for signal transmission in wireless applications using antenna diversity |
Legal Events
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| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| AMND | Amendment | ||
| B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20050831 Effective date: 20061130 Free format text: TRIAL NUMBER: 2005101005865; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20050831 Effective date: 20061130 |
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| S901 | Examination by remand of revocation | ||
| GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |