KR20070103439A - Radio device and interference avoiding method by transmission power control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 네트워크 시스템에 적용되는 무선 장치에 관한 것이며 특히, 시스템 내의 각 무선 장치가 자립적(오픈 루프형)으로 전력 제어를 실행함으로써 전파 간섭을 회피하는 무선 장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wireless device applied to a wireless network system, and more particularly, to a wireless device in which each wireless device in the system avoids radio interference by performing power control in an independent (open loop) manner.
현재, 가정/오피스 대상의 고속 무선 네트워크 시스템을 구축하는 기기로서, 미국의 무선 LAN 표준화 규격 IEEE 802.11에서 표준화된 IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g 규격 등에 준거한 상품이 시장에 출시되어 있다. 이들 무선 LAN 규격에서는 간섭이 없는 이상적인 전파 환경 하에서 통신을 행하는 것이 전제로 되어 있고, 오늘과 같이 고밀도로 액세스 포인트(AP)가 설치되어 있는 상황에 대해서는 충분히 고려되어 있지 않다. IEEE 802.11h에서는 송신 전력(EIRP) 및 수신 전력을 Request & Response 형식으로 취득하는 폐루프(a closed loop)형의 수법에 대하여 명기되어 있지만, 어소시에이션(association)을 행한 중에서의 제어이며 적극적으로 간섭을 회피하는 수법이 아니다. At present, as a device for constructing a home / office target high-speed wireless network system, products complying with the IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, and IEEE 802.11g standards, which are standardized in the wireless LAN standardization standard IEEE 802.11 of the United States, are on the market. . In these wireless LAN standards, it is assumed that communication is performed under an ideal radio wave environment without interference, and the situation where an access point (AP) is provided at a high density as today is not sufficiently considered. IEEE 802.11h specifies a closed loop method of acquiring transmit power (EIRP) and received power in the Request & Response format, but it is control during association and actively interferes with interference. It is not a workaround.
무선 네트워크 시스템에 있어서의 전파 간섭 회피에 관한 종래 기술로서, 특허 문헌 1~3이 있다. 특허 문헌 1에는 무선 통신 장치는 무선 제어 장치로부터의 신호에 포함되는 정보와 수신 전계 강도로부터 송신 출력이나 통신 속도를 결정하는 것, 해당 무선 통신 장치의 상태에 근거하여 가능한 송신 전력이나 통신 속도를 결정하여, 지시된 송신 출력이나 통신 속도와 가능한 송신 출력이나 통신 속도에 근거하여 통신을 하는 것이 개시되어 있다. 즉, 이 특허 문헌 1의 무선 통신 시스템에 있어서는 통신 사업자 설비 내에 있는 무선 제어 장치를 이용하여 송신 프레임 내에 송신 전력·간섭 정보를 부가하여 무선 통신 장치로의 간섭 제어를 하는 송신 전력 제어 수법과, 무선 통신 장치 자신의 배터리 잔량으로부터 송신 전력범위를 규정하여 범위 내에서 통신하기 위해서 통신 속도를 변경하는 폐루프형의 수법이 개시되어 있다.
특허 문헌 2에는 상대국으로부터의 희망파 신호의 수신 전력의 측정을 크게 잘못한 경우, 혹은 급격하게 수신 신호의 레벨이 작아진 경우에, 급격히 송신 전력을 증가시키는 것을 방지하고, 다른 사용자에 대해서 큰 간섭을 부여하는 것을 방지하기 위해서, 상대국으로부터의 희망파 신호의 수신 전력의 측정을 크게 잘못한 경우, 혹은 급격하게 수신 신호의 레벨이 작아진 경우에, 송신 전력을 급격히 증가시키는 것을 억제하여 다른 사용자에 대하여 큰 간섭을 부여하는 것을 방지하기 위해서, 기지국이 이동 국부터의 수신 전파로부터 얻은 희망파 신호 대 간섭 전력비(SIR)로부터, 다른 사용자와의 간섭량을 추정하여, 송신 전력 제어의 제어 주기로 변화되는 송신 전력의 최대 변화량을 결정하는 기능을 갖고, 기지국이 이동국에 대하여 송신 전력의 최대 변화량의 지시를 행함으로써 간섭을 제어하는 오픈 루프수법이 개시되어 있다.
특허 문헌 3에는 상대의 송수신 장치로부터 송신되어 오는 신호로부터 얻어지는 등화(等化) 오차 전력에 의해서 추정되는 수신 CNR(Carrier to Noise Ratio)와, 상대의 송수신 장치로부터의 송신 신호에 포함되는 송신 전력 정보로부터 전송로 감쇠량을 계산하고, 계산된 전송로 감쇠량과 송신 변조 방식으로부터, 자국에서 이용하는 변조 방식의 상대측에 있어서의 수신 소요 CNR을 만족하는 최저 전력값을 갖는 송신 레벨을 결정하고, 결정된 송신 레벨을 송신 신호의 무선 프레임의 제어 정보 심볼에 삽입하여 송신 신호를 생성하여, 생성된 송신 신호의 송신 레벨을 먼저 결정된 송신 레벨로 조정하여 송신시키도록 한 발명이 개시되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 2000-217144 호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2000-217144
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평성 11-145899 호 공보 Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-145899
특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 2004-72666 호 공보 Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-72666
상기 특허 문헌 1~3에 기재된 종래 기술에 의한 수법은 액세스 제어에 TDD(Time Division Duplex)를 사용하는 등 가입자계 무선을 고려한 것으로, 기지국이 프레임 동기나 기지국 수용 단말, 가입자국을 관리하여 다중화를 도모하고 있다. The conventional techniques described in the
그러나, 무선 LAN(Local Area Network) 시스템 등의 CSMA(Carrie Sense Multiple Access) 방식에 의한 액세스 제어가 이용되는 무선 네트워크 시스템에서 는 각 무선 단말이 독립해서 캐리어 센스를 실행하여 패킷의 충돌을 회피하고 있다. 이 때문에, 종래 기술에 의한 간섭 회피 방법을 무선 LAN 시스템의 AP 및 단말에 이용한 경우, AP 및 통신중인 단말이 송신 전력을 적응적으로 변경함으로써, 송신 전력의 변경 전까지는 캐리어 센스가 가능한 RSSI(Received Siglal Strength Indicator)로 수신하던 대기중인 단말이 AP 및 통신중인 단말의 송신 전력의 변경후에 캐리어 센스를 행할 수 없게 되어 의사적인 히든 단말(pseudo hidden terminal)이 되는 일이 있고, 이 의사적인 히든 단말을 AP가 관리할 수 없다는 문제가 있었다. However, in a wireless network system in which access control using a Carrie Sense Multiple Access (CSMA) scheme such as a wireless local area network (LAN) system is used, each wireless terminal independently executes carrier sense to avoid packet collision. . For this reason, when the interference avoidance method according to the prior art is used for the AP and the terminal of the wireless LAN system, the AP and the terminal in communication can adaptively change the transmission power, so that the RSSI (Received) enables carrier sense until the transmission power is changed. The waiting terminal received by the Siglal Strength Indicator may not be able to perform a carrier sense after changing the transmission power of the AP and the communicating terminal, thereby becoming a pseudo hidden terminal. There was a problem that the AP could not manage.
또한, 상기 각 종래 기술에서는 기지국에서 간섭량을 측정하여, 단말에 대하여 송신 전력의 제어를 실행하고 있다. 그러나, 무선 LAN 시스템 등이 사용하는 CSMA 방식에 의한 액세스 제어에서는 각 단말이 송신 전력 제한을 실행하면 송신 전력의 변경 전까지는 캐리어 센스가 가능한 RSSI로 수신하던 단말이, 송신 전력의 변경 후에 캐리어 센스를 행할 수 없게 되어 의사적인 히든 단말이 되는 일이 있다. 이 때, AP가 각 단말의 송신 전력 제한에 의해서 발생하는 의사적인 히든 단말을 추정하여, 간섭량을 고려한 제어를 실행하는 것은 행할 수 없다고 하는 문제가 있었다. In each of the above conventional techniques, the amount of interference is measured by the base station, and the transmission power is controlled for the terminal. However, in the CSMA method used by the wireless LAN system or the like, when each terminal enforces transmission power limitation, the terminal received by RSSI capable of carrier sensing until the transmission power is changed, the carrier sense is changed after the transmission power is changed. It may not be possible to become a pseudo hidden terminal. At this time, there is a problem that the AP cannot estimate pseudo hidden terminals generated by the transmission power limitation of each terminal and perform control in consideration of the amount of interference.
또한, 상기 각 종래 기술에서는 TDD 프레임이나 송신 정보에 송신 전력을 삽입하여 송신 전력과 수신 전력의 차로부터 전파 감쇠를 계산하고, 그 계산 결과에 근거하여 송신 전력을 제어하는 적응 변조 제어를 이용하고 있다. 그러나, CNR가 낮은 환경 조건에 있어서는 적응 변조 제어를 수신 가능하게 되는 변조 방식이 될 때까지 기다리지 않으면 송신 전력의 정보를 취득할 수 없다는 문제가 있었다. In addition, in each of the above conventional techniques, adaptive modulation control is used to insert transmission power into a TDD frame or transmission information to calculate propagation attenuation from the difference between transmission power and reception power, and to control transmission power based on the calculation result. . However, under low environmental conditions, there is a problem that information of transmission power cannot be acquired unless the user waits for a modulation scheme that enables adaptive modulation control to be received.
본 발명은 상기를 감안해서 이루어진 것으로서, CSMA 방식에 의한 액세스 제어를 이용한 무선 네트워크 시스템에 있어서, 자립적으로 전파 감쇠량을 산출하고, 산출한 전파 감쇠량에 근거하여 송신 전력을 제어하여 간섭을 회피하는 무선 장치 및 송신 전력 제어에 의한 간섭 회피 방법을 획득하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and in a wireless network system using access control by the CSMA method, a radio apparatus that independently calculates the amount of radio wave attenuation and controls transmission power based on the calculated amount of radio wave attenuation to avoid interference. And an interference avoiding method by transmission power control.
상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 CSMA 방식에 의해 액세스 제어를 행하는 무선 통신 시스템에 적용되는 무선 장치로서, 수신 전력과 수신 프레임에 포함되는 송신 방사 전력 정보에 따라서, 상기 수신 프레임의 송신원 무선 장치로부터 자신 장치까지의 전파 감쇠량을 산출하는 전파 감쇠 계산부와, 상기 전파 감쇠 계산부에 의해서 산출된 전파 감쇠량과 각 전송 레이트별로 정해진 최소 필요 전력에 따라서 각 전송 레이트에 있어서의 최적 송신 전력을 산출하고, 산출한 최적 송신 전력을 상기 송신원 무선 장치를 식별하는 무선 장치 식별자와 각 전송 레이트에 대응시켜서 최적 송신 전력 테이블에 등록해 두고, 송신시에 상기 최적 송신 전력 테이블과 송신 목적지 무선 장치의 무선 식별자와 전송 레이트과 따라서 송신 목적지 무선 장치로의 최적 송신 전력을 선택하여, 선택된 최적 송신 전력을 송신 방사 전력 정보로서 포함하는 송신 프레임을 상기 선택한 최적 송신 전력으로 송신하는 송신 전력 제어를 실행함과 아울러, 상기 최적 송신 전력 테이블에 등록되어 있는 송신 목적지와는 다른 무선 장치의 최저 전송 레이트의 최적 송신 전력 중에 상기 선택한 최적 송신 전력보다 작은 값이 있는지 여부를 검출하는 송신 전력 제어부를 구비하고, 상기 송신 전력 제어부에 의해서, 상기 최적 송신 전력 테이블에 등록되어 있는 송신 목적지와는 다른 무선 장치의 최저 전송 레이트의 최적 송신 전력 중에 상기 선택한 최적 송신 전력보다 작은 값이 있다고 검출된 경우, 소정의 히든 단말 회피 제어 처리를 실행하는 것을 특징으로 한다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the above-mentioned subject, and to achieve an objective, this invention is a wireless device applied to the wireless communication system which performs access control by a CSMA system, Comprising: According to the received power and the transmission radiation power information contained in a received frame, A propagation attenuation calculation unit that calculates an amount of propagation attenuation from the source radio apparatus of the reception frame to the own apparatus; The optimum transmission power is calculated, and the calculated optimal transmission power is registered in the optimum transmission power table in correspondence with the wireless device identifier for identifying the transmission source wireless device and each transmission rate, and the optimal transmission power table and transmission destination at the time of transmission. The radio identifier and transmission rate of the wireless device and thus the transmission target Selects an optimal transmission power to the local wireless device, performs transmission power control for transmitting a transmission frame including the selected optimal transmission power as transmission radiation power information at the selected optimal transmission power, and adds to the optimal transmission power table. And a transmission power control unit for detecting whether there is a value smaller than the selected optimal transmission power among the optimum transmission powers of the lowest transmission rates of the wireless devices different from the registered transmission destinations, and by the transmission power control unit, the optimum transmission power. If it is detected that there is a value smaller than the selected optimal transmission power among the optimal transmission powers of the lowest transmission rate of the wireless device different from the transmission destination registered in the power table, the predetermined hidden terminal avoidance control process is executed. .
발명의 효과Effects of the Invention
본 발명에 관한 무선 장치는 수신 전력과 수신 프레임에 포함되는 송신 방사 전력 정보에 따라서 송신원 무선 장치로부터 자신 장치까지의 전파 감쇠량을 산출하고, 산출한 전파 감쇠량과 각 전송 레이트별로 정해진 최소 필요 전력에 따라서 각 전송 레이트에 있어서의 최적 송신 전력을 산출하여 송신원 무선 장치를 식별하는 무선 장치 식별자와 각 전송 레이트에 대응시켜서 기억한다. 송신시에는 송신 목적지 무선 장치의 무선 식별자와 전송 레이트에 따라서 최적 송신 전력을 선택하고, 선택한 최적 송신 전력을 송신 방사 전력 정보로서 포함하는 송신 프레임을 선택한 최적 송신 전력으로 송신함과 아울러, 송신 목적지와는 다른 무선 장치의 최저 전송 레이트의 최적 송신 전력 중에 선택한 최적 송신 전력보다 작은 값인 경우, 소정의 히든 단말 회피 제어 처리를 실행한다. 이에 따라, 시스템 내에 전력 제어를 통괄적으로 실행하는 장치를 배치하지 않고, 각 무선 장치가 자립적으로 최적 송신 전력을 선택할 수 있음과 아울러, 선택한 최적 송신 전력에 의해 유사적으로 발생하는 히든 단말에 대한 회피 제어를 자립적으로 실행할 수 있다고 하는 효과를 낸다. The radio apparatus according to the present invention calculates the amount of propagation attenuation from the source radio apparatus to the own apparatus according to the received power and the transmission radiation power information included in the reception frame, and according to the calculated amount of propagation attenuation and the minimum required power for each transmission rate. The optimum transmission power at each transmission rate is calculated and stored in association with the wireless device identifier for identifying the transmission source wireless device and each transmission rate. At the time of transmission, the optimum transmission power is selected according to the radio identifier and transmission rate of the transmission destination wireless device, and the transmission frame including the selected optimal transmission power as transmission radiation power information is transmitted at the selected optimal transmission power, If the value is smaller than the selected optimal transmission power among the optimum transmission powers of the lowest transmission rates of the other wireless devices, the predetermined hidden terminal avoidance control process is executed. Accordingly, each wireless device can independently select an optimal transmission power without deploying a device that collectively executes power control in the system, and for a hidden terminal similarly generated by the selected optimal transmission power. This has the effect that the avoidance control can be performed independently.
도 1은 본 발명에 관한 무선 장치의 실시예 1의 구성을 도시하는 도면,1 is a diagram showing a configuration of
도 2는 도 1에 나타낸 프레임 합성부에서 작성되는 송신 방사 전력값을 포함하는 PLCP 프레임의 구성의 일례를 도시하는 도면, FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a PLCP frame including transmission radiated power values created by the frame combining unit shown in FIG. 1; FIG.
도 3은 도 1에 나타낸 프레임 합성부에서 작성되는 송신 방사 전력값을 포함하는 PLCP 프레임의 구성의 일례를 도시하는 도면, FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a PLCP frame including a transmission radiated power value created by the frame combining unit shown in FIG. 1; FIG.
도 4는 본 발명에 관한 무선 장치를 이용한 실시예 1의 무선 LAN 시스템의 구성을 도시하는 도면, 4 is a diagram showing the configuration of a wireless LAN system according to the first embodiment using the wireless device according to the present invention;
도 5는 본 발명에 관한 무선 장치의 실시예 1의 전력 제어 순서를 설명하기 위한 순서도, 5 is a flowchart for explaining a power control procedure of
도 6은 본 발명에 관한 무선 장치를 이용한 실시예 2의 무선 LAN 시스템의 구성을 도시하는 도면, 6 is a diagram showing the configuration of a wireless LAN system according to a second embodiment using a wireless device according to the present invention;
도 7은 본 발명에 관한 무선 장치의 실시예 2의 간섭 회피 순서를 설명하기 위한 순서도, 7 is a flowchart for explaining an interference avoidance procedure of
도 8은 본 발명에 관한 무선 장치의 실시예 3의 무선 LAN 시스템의 구성을 도시하는 도면, 8 is a diagram showing the configuration of a wireless LAN system according to a third embodiment of a wireless device according to the present invention;
도 9는 본 발명에 관한 무선 장치의 실시예 3의 간섭 제어 이후의 통신 순서 를 설명하기 위한 순서도, 9 is a flowchart for explaining a communication sequence after interference control according to the third embodiment of the wireless device according to the present invention;
도 10은 TRQ 프레임의 구성의 일례를 도시하는 도면, 10 is a diagram illustrating an example of a configuration of a TRQ frame;
도 11은 TRQ 프레임의 구성의 일례를 도시하는 도면, 11 is a diagram illustrating an example of a configuration of a TRQ frame;
도 12는 본 발명에 관한 무선 장치의 실시예 4의 무선 LAN 시스템의 구성을 도시하는 도면, 12 is a diagram showing the configuration of a wireless LAN system according to a fourth embodiment of a wireless device according to the present invention;
도 13은 본 발명에 관한 무선 장치의 실시예 4의 간섭 제어 순서 이후의 통신 순서를 설명하기 위한 순서도.Fig. 13 is a flowchart for explaining a communication sequence following the interference control procedure of
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 공중선 2 : RF부1: aerial 2: RF unit
3 : 복조부 4 : 프레임 분리부3: demodulation part 4: frame separation part
5 : 전파 감쇠 계산부 6 : 송신 전력 제어부 5 radio wave
7 : 변조부 8 : 프레임 합성부7
10, 20, 22, 30, 33 : AP 24, 35 : BBS(1) 10, 20, 22, 30, 33: AP 24, 35: BBS (1)
25, 36 : BBS(2)25, 36: BBS (2)
11, 12, 13, 21, 23, 31, 32, 34 : STA11, 12, 13, 21, 23, 31, 32, 34: STA
50, 60 : PLCP 프리엠블 필드50, 60: PLCP preamble field
51, 61 : PLCP 헤더 필드51, 61: PLCP header field
52, 62 : 송신 전력 정보 필드52, 62: transmit power information field
53, 63 : 데이터 필드 511 : Rate부53, 63: data field 511: Rate unit
512 : 예약부 513 : Length부512: Reservation section 513: Length section
514, 523 : Parity부 515, 524 : Tail부514, 523:
521 : TXPower부 522 : Duration부521: TX Power unit 522: Duration unit
611 : 프레임 제어부611 frame control unit
이하에서, 본 발명에 관한 무선 장치 및 송신 전력 제어에 의한 간섭 회피 방법의 실시예를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of the interference avoidance method by the wireless device and transmission power control which concerns on this invention is described in detail based on drawing. In addition, this invention is not limited by this Example.
<실시예 1> <Example 1>
도 1~도 5를 이용하여 본 발명의 실시예 1을 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 무선 장치의 실시예 1의 구성을 도시하는 도면이다. 이 무선 장치는 공중선(1), RF부(2), 복조부(3), 프레임 분리부(4), 전파 감쇠 계산부(5), 송신 전력 제어부(6), 변조부(7) 및 프레임 합성부(8)를 구비하고 있다. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. 1 is a diagram showing the configuration of
공중선(1)은 전자파 신호를 전기 신호로 변환하여 RF부(2)에 출력함과 아울러, 전기 신호를 전자파 신호로 변환한다. RF부(2)는 공중선(1)으로부터 입력되는 전기 신호를 증폭하고, 증폭한 전기 신호를 주파수 변환한 베이스 밴드 신호를 복조부(3)에 출력함과 아울러, 수신 전력값의 계산에 필요한 정보를 제 1 수신 전력 정보로서 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. 또한, RF부(2)는 변조부(7)로부터 입 력되는 전기 신호를 전력 제어 정보에 근거하여 주파수 변환하여 공중선(1)에 출력한다. The
복조부(3)는 RF부(2)로부터 입력되는 베이스 밴드 신호에 미리 정해진 복조 처리를 실시하여 수신 프레임을 생성하고, 생성한 수신 프레임을 프레임 분리부(4)에 출력한다. 또한, 복조부(3)는 복조 처리에 의해서 얻어지는 수신 전력값의 계산에 필요한 정보를 제 2 수신 전력 정보로서 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. The
프레임 분리부(4)는 복조부(3)에 의해서 복조된 수신 데이터 프레임에 포함되는 제어 정보나 데이터를 분리하고, 분리한 데이터를 수신 데이터로서 도시하지않는 상위 장치에 출력한다. 또한, 프레임 분리부(4)는 제어 정보 내에 포함되는 송신 방사 전력 정보(송신 전력, 안테나 특성, 및 시스템 손실 등을 가산한 값)를 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. The
전파 감쇠 계산부(5)는 RF부(2)로부터 입력되는 제 1 수신 전력 정보, 복조부(3)로부터 입력되는 제 2 수신 전력 정보 및 프레임 분리부(4)로부터 입력되는 송신 방사 전력 정보를 이용하여 복수의 송신 무선국부터 자국까지의 전파 감쇠량을 산출한다. 전파 감쇠 계산부(5)는 산출한 전파 감쇠량을 전파 감쇠 정보로서 송신 전력 제어부(6)에 출력한다. The
송신 전력 제어부(6)는 전파 감쇠 계산부(5)로부터 입력되는 각 무선 장치의 전파 감쇠량과, 각 전송 레이트별로 미리 결정된 최소 필요 수신 전력을 이용하여 각 전송 레이트에 있어서의 최적 송신 전력을 산출하고, 산출한 각 전송 레이트에 있어서의 최적 송신 전력을 각 무선 장치를 식별하는 무선 장치 식별자와 각 전송 레이트에 대응시켜서 최적 송신 전력 테이블에 등록한다. 송신 전력 제어부(6)는 송신 목적지 무선 장치에 대하여 자신 장치가 데이터 프레임을 송신할 때에, 최적 송신 전력 테이블에 근거하여 최적 송신 전력을 선택하고, 선택한 최적 송신 전력을 전력 제어 정보로서 RF부(2)에 출력함과 아울러, 송신 방사 전력 정보를 산출하여 프레임 합성부(8)에 출력한다. The transmission
프레임 합성부(8)는 상위 장치로부터 입력되는 송신 데이터와, 송신 전력 제어부(6)로부터 입력되는 송신 방사 전력 정보와 따라서 송신 데이터 프레임을 작성하여 변조부(7)에 출력한다. 변조부(7)는 프레임 합성부(8)로부터 입력된 송신 PLCP 프레임에 미리 정해진 변조 처리를 실시하여 베이스 밴드의 전기 신호로 변조하여 RF부(2)에 출력한다. The
도 2는 프레임 합성부(8)에서 작성되는 송신 방사 전력 정보를 포함하는 송신 데이터 프레임으로서의 PLCP 프레임을 나타내는 것이다. PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) 프레임은 PLCP 프리엠블 필드(50), PLCP 헤더 필드(51), 송신 전력 정보 필드(52), 및 데이터 필드(53)를 갖고 있다. FIG. 2 shows a PLCP frame as a transmission data frame containing transmission radiation power information generated by the
PLCP 프리엠블 필드(50)에는 수신 동기 처리에 이용되는 정보가 설정된다. PLCP 헤더 필드(51)는 4 비트의 Rate부(511), 1 비트의 예약부(512), 12 비트의 Length부(513), 1 비트의 Parity부(514), 및 6 비트의 Tail부(515)로 구성된다. In the
Rate부(511)에는 PLCP 프레임의 전송 레이트가 설정된다. 예약부(512)에는 PLCP 프레임에 송신 전력 정보 필드(52)가 포함되어 있는지 여부를 나타내는 값이 설정되고, 여기서는 예약부(512)에 「1」을 설정함으로써 송신 전력 정보 필드(52) 를 포함하는 PLCP 프레임인 것을 나타낸다. Length부(513)에는 데이터 필드(53)의 길이가 설정된다. Parity부(514)에는 복조 처리시의 오류 검출에 이용되는 부호가 설정된다. Tail부(515)에는 PLCP 헤더 필드(51)의 마지막을 나타내는 값이 설정된다. The
송신 전력 정보 필드(52)는 6 비트의 TXPower부(521), 11 비트의 Duration부(522), 1 비트의 Parity부(523) 및 6 비트의 Tail부(524)로 구성된다. The transmission
TXPower부(521)에는 송신 방사 전력 정보가 설정된다. Duration부(522)에는 송신 기간 정보가 설정된다. Parity부(523)에는 복조 처리시의 오류 검출에 이용되는 부호가 설정된다. Tail부(524)에는 송신 전력 정보 필드(52)에 마지막을 나타내는 값이 설정된다. 데이터 필드(53)에는 상위 장치로부터 입력된 송신할 데이터가 설정된다.
또한, 도 2에 있어서는 PLCP 헤더 필드(51)와 송신 전력 정보 필드(52)는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식에 이용되는 변조의 단위인 1심볼의 길이를 갖고 있고, PLCP 프레임의 전송 레이트에 관계없이, 최저 전송 레이트(여기서는 6 Mbps)로 송신된다. 즉, PCLP 헤더 필드(51) 및 송신 방사 전력 정보 및 송신 기간 정보를 포함하는 송신 전력 정보 필드(52)는 최저의 전송 레이트로 송신되기 때문에, CNR(Carrie to Noise Ratio)가 낮은 환경 조건에서도 임의의 전송 레이트로 송신되는 데이터 필드(53)의 수신의 성공 여부에 관계없이 송신 전력 정보 필드(52)에 설정된 송신 방사 전력 정보 및 송신 기간 정보를 수신하는 것이 가능해진다. In FIG. 2, the
또한, 도 2에 나타낸 PLCP 프레임에서는 PLCP 헤더 필드(51)와 데이터 필드(53) 사이에 송신 전력 정보 필드(52)를 구비하는 구성으로 했지만, 도 3에 도시하는 바와 같이 데이터 필드(53) 뒤에 송신 전력 정보 필드(52)를 구비하는 구성으로 해도 된다. In the PLCP frame shown in FIG. 2, the transmission
또한, 변조 방식으로서 OFDM 방식을 예로 들었지만, 변조 방식은 이에 한하는 것이 아니라, 데이터 필드(53)의 전송 레이트의 CNR보다 낮은 CNR로 수신할 수 있는 전송 레이트로 송신 전력 정보 필드(52)를 송신하는 방식이면, 싱글 캐리어 등의 변조 방식을 이용해도 된다. In addition, although the OFDM scheme is taken as an example of the modulation scheme, the modulation scheme is not limited thereto, but the transmission
다음으로, 수신시의 무선 장치의 동작에 대해서 설명한다. 공중선(1)은 PLCP 프레임을 포함하는 전자파 신호를 전기 신호로 변환하여 RF부(2)에 출력한다. RF부(2)는 입력된 전기 신호를 증폭하고, 증폭한 전기 신호를 주파수 변환한 베이스 밴드 신호를 복조부(3)에 출력한다. 또한, RF부(2)는 수신 전력값의 계산에 필요한 정보를 제 1 수신 전력 정보로서 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. Next, the operation of the wireless device at the time of reception will be described. The
복조부(3)는 RF부(2)에 의해서 변환된 베이스 밴드 신호에 복조 처리를 실시하여 수신 프레임을 생성하고, 생성한 수신 프레임(여기서는 도 2에 나타낸 PLCP 프레임)을 프레임 분리부(4)에 출력한다. 또한, 복조부(3)는 복조 처리에 의해 얻어진 수신 전력값의 계산에 필요한 제 2 수신 전력 정보를 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. The
프레임 분리부(4)는 복조부(3)로부터 입력되는 PLCP 프레임의 PLCP 헤더 필드(51), 송신 전력 정보 필드(52) 및 데이터 필드(53)를 분리한다. 이 때, 프레임 분리부(4)는 PLCP 헤더 필드(51)의 예약부(512)의 값에 의해서, 송신 전력 정보 필드(52)가 포함되어 있는지 여부를 판정한다. 프레임 분리부(4)는 송신 전력 정보 필드(52)의 TXPower부(52)에 설정되어 있는 송신 방사 전력 정보를 전파 감쇠 계산부(5)에 출력하고, 데이터 필드(53)에 설정되어 있는 데이터를 수신 데이터로서 상위 장치에 출력한다. The
전파 감쇠 계산부(5)는 RF부(2)로부터 입력되는 제 1 수신 전력 정보와, 복조부(3)로부터 입력되는 제 2 수신 전력 정보를 이용하여 수신 전력값을 계산한다. 전파 감쇠 계산부(5)는 산출한 수신 전력값과, 프레임 분리부(4)로부터 입력되는 송신 방사 전력 정보를 이용하여, 송신국과 자국 사이의 전파 감쇠량 TrATT[dB]를 하기 식 (1)에 따라서 산출한다. The
여기서, TXPow[dB] : 송신 방사 전력 정보, RXPow[dBm] : 수신 전력값이다. 전파 감쇠 계산부(5)는 식 (1)에 의해서 산출한 전파 감쇠량 TrATT[dB]를 전파 감쇠 정보로서 송신 전력 제어부(6)에 출력한다. Here, TXPow [dB]: transmit radiated power information, RXPow [dBm]: receive power value. The radio wave
송신 전력 제어부(6)에서는 전파 감쇠 계산부(5)로부터 입력되는 전파 감쇠량 TrATT[dB]과, 각 전송 레이트별로 미리 결정된 최소 필요 수신 전력 RXPow_min을 이용하여, 하기 (2)를 사용하여 각 전송 레이트에 있어서의 최적 송신 전력 TXPow_min[dBm]을 산출한다. 이 때의 최소 필요 수신 전력 RXPow_min[dBm]은 복조기(3)의 특성으로 고유하게 정해지는 것으로, 이 값에 대해서는 기지된 또는 비콘(beacon) 등의 브로드캐스트 데이터 등으로부터 사전에 취득된 것으로 한다. The transmission
송신 전력 제어부(6)는 산출한 각 전송 레이트 마다의 최적 송신 전력을, 무선 장치에 대응시켜서 최적 송신 전력 테이블에 기억한다. 구체적으로는 송신 전력 제어부(6)는 수신한 PLCP 프레임의 송신원 무선 장치를 식별하는 무선 장치 식별자에 대응시켜서, 해당하는 무선 장치와의 최적 송신 전력을 전송 레이트별로 기억한다. PLCP 프레임의 데이터 필드에 설정되어 있는 데이터는 IP 패킷이나 MAC 프레임이 일반적이다. IP 패킷이나 MAC 프레임에는 송신원 무선 장치의 MAC 어드레스가 포함되어 있다. 프레임 분리부(4)가 데이터 필드(53) 내에 설정되어 있는 MAC 어드레스를 추출하여 송신 전력 제어부(6)에 통지해 두고, 송신 전력 제어부(6)는 프레임 분리부(4)로부터 통지된 MAC 어드레스를 무선 장치 식별자로서 이용한다. 또한, 무선 장치 식별자는 MAC 어드레스에 한하는 것이 아니라, 무선 장치를 식별할 수 있는 것이면 고유한 ID 등이여도 된다. The transmission
다음으로 송신시에 있어서의 무선 장치의 동작에 대하여 설명한다. 송신 이벤트가 발생하면 프레임 합성부(8)에 송신 데이터가 입력된다. 또한, 송신 전력 제어부(6)는 송신 목적지 무선 장치로의 전송 레이트를 선택하고, 선택한 전송 레이트를 프레임 합성부(8)에 통지한다. 송신 전력 제어부(6)는 송신 목적지 무선 장치를 식별하는 무선 장치 식별자 및 선택한 전송 레이트를 검색키로서 최적 송신 전력 테이블을 검색하여, PLCP 프레임을 송신할 때의 최적 송신 전력 TXPow_min을 선택한다. 송신 전력 제어부(6)는 선택한 최적 송신 전력 TXPow_min을 전력 제어 정보로서 RF부(2)에 출력함과 아울러, 최적 송신 전력 TXPow_min에 안테나 특성, 및 시스템 손실 등을 가산한 송신 방사 전력 정보를 생성하여 프레임 합성부(8)에 출력한다. Next, the operation of the wireless device at the time of transmission will be described. When the transmission event occurs, the transmission data is input to the
프레임 합성부(8)는 송신 전력 제어부(6)로부터 입력된 송신 방사 전력 정보 및 전송 레이트와, 상위 장치로부터 입력된 송신 데이터를 이용하여 PLCP 프레임을 작성한다. 구체적으로는 프레임 합성부(8)는 PLCP 프리엠블 필드(50)에 수신 동기 처리에 이용되는 정보를 설정하고, Rate부(511)에 송신 전력 제어부(6)로부터 통지된 전송 레이트를 설정하며, 예약부(512)에 송신 전력 정보 필드를 포함하는 것을 의미하는 「1」을 설정하고, Length부(513)에 송신 데이터의 바이트수를 설정하며, Parity부(514)에 Rate부(511), 예약부(512) 및 Length부(513)에 설정된 정보로부터 작성한 오류 검출에 이용되는 부호를 설정하고, Tail부(515)에 PLCP 헤더 필드(51)의 마지막을 나타내는 값을 설정하며, TXPower부(521)에 송신 전력 제어부(6)로부터 통지된 송신 방사 전력 정보를 설정하고, Duration부(522)에 송신 기간 정보를 설정하며, TXPower부(521) 및 Duration부(512)에 설정된 정보로부터 생성한 오류 검출에 이용되는 부호를 설정하고, Tail부(524)에 송신 전력 정보 필드(52)의 마지막을 나타내는 값을 설정하며, 데이터 필드(53)에 수신 데이터를 설정한다. 프레임 합성부(8)는 작성한 PLCP 프레임을 변조부(7)에 출력한다. The
변조부(7)는 프레임 합성부(8)로부터 입력된 PLCP 프레임을 베이스 밴드의 전기 신호로 변조하여 RF부(2)에 출력한다. RF부(2)는 변조부(7)로부터 입력된 베이스 밴드의 전기 신호를 송신 전력 제어부(6)로부터 지시된 최적 송신 전력 TXPow_min을 갖는 신호로 주파수 변환하고, 또한 공중선(1)에 의해 전자파 신호로 변환하여 송신을 행한다. The
다음으로, 도 1에 나타낸 무선 장치를 도 4에 나타내는 AP(Access Point:10)와 STA(Station:11~13)에 적용하여, AP(10)와 STA(11)가 대향 통신을 행하는 경우의 전력 제어에 대하여 도 5를 이용하여 설명한다. Next, when the wireless device shown in FIG. 1 is applied to the AP (Access Point: 10) and STA (
우선, AP(10)로부터 STA(11)로의 송신 이벤트가 발생한다(단계 S1). AP(10)의 송신 전력 제어부(6)는 RF부(2)에 대하여 초기값의 송신 전력을 가지고 전력 제어 정보를 통지함과 아울러, 초기값의 송신 전력으로부터 송신 방사 전력 정보를 생성하여 프레임 합성부(8)에 통지한다(단계 S2). AP(10)의 프레임 합성부(8)는 통지된 송신 방사 전력 정보(이 경우는 초기값)를 TXPower(521)에 설정하여 PLCP 프레임을 작성하여, 작성한 PLCP 프레임을 변조부(7)를 거쳐서 RF부(2)에 출력한다. AP(10)의 RF부(2)는 송신 전력 제어부(6)로부터 지시된 전력 제어 정보(이 경우는 초기값)에 대응하는 송신 전력으로 STA(11)에 대하여 PLCP 프레임을 송신(무선 전송)한다. First, a transmission event from the
STA(11)의 RF부(2)는 공중선(1)을 통해서 수신한 PLCP 프레임을 포함하는 전기 신호를 베이스 밴드 신호로 변환하여 복조부(3)에 출력함과 아울러, 수신 전력값 RXPow의 계산에 필요한 제 1 수신 전력 정보를 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. STA(11)의 복조부(3)는 베이스 밴드 신호에 복조 처리를 실시하고 수신 PLCP 프레임을 생성하여 프레임 분리부(4)에 출력한다. 또한, STA(11)의 복조부(3)는 복조 처리에 의해서 얻어진 수신 전력값의 계산에 필요한 제 2 수신 전력 정보를 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. The
STA(11)의 프레임 분리부(4)는 수신 PLCP 프레임 내의 TXPower부(521)에 설정되어 있는 송신 방사 전력 정보 TXPow를 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. 또한, PLCP 헤더의 예약부에 「1」이 설정되어 있지 않은 경우, 즉 PLCP 프레임에 송신 전력 정보 필드(52)가 포함되지 않고, AP(10)로부터 송신 방사 전력 정보가 통지되지 않는 경우에는 프레임 분리부(4)는 그 취지를 전파 감쇠 계산부(5)에 보고한다. The
STA(11)의 전파 감쇠 계산부(5)는 RF부(2)로부터 입력되는 제 1 수신 전력 정보와, 복조부(3)로부터 입력되는 제 2 수신 전력 정보를 이용하여 수신 전력값 RXPow를 산출한다. STA(11)의 전파 감쇠 계산부(5)는 산출한 수신 전력값 RXPow와 프레임 분리부(4)로부터 입력되는 송신 방사 전력 정보 TXPow와의 차를 상기 (1)식에 따라서 구하여, AP(10)와 해당 STA(11) 사이의 전파 감쇠량 TrATT를 산출한다. 전파 감쇠 계산부(5)는 산출한 전파 감쇠량 TrATT를 송신 전력 제어부(6)에 통지한다(단계 S3). 또한, 전파 감쇠 계산부(5)는 AP(10)로부터 송신 방사 전력 정보가 통지되고 있지 않다는 취지의 보고를 받은 경우에는 상기 계산을 행하지 않고, 그 취지를 송신 전력 제어부(6)에 보고한다. The
STA(11)의 송신 전력 제어부(6)는 전파 감쇠 계산부(5)로부터 취득한 AP(10)와 해당 STA(11) 사이의 전파 감쇠량 TrATT, 각 전송 레이트별로 미리 결정된 최소 필요 수신 전력 RXPow_min을 이용하여 상기 (2)식에 따라서 각 전송 레이트에 있어서의 최적화된 최적 송신 전력 TXPow_min을 산출하고, 산출한 최적 송신 전력 TXPow_min을 AP(10)의 무선 장치 식별자 및 각 전송 레이트에 대응시켜서 최적 송 신 전력 테이블에 등록한다(단계 S4). 또한, 송신 전력 제어부(6)에서는 AP(10)으로부터 송신 방사 전력 정보가 통지되고 있지 않다는 취지의 보고를 전파 감쇠 계산부(5)로부터 받은 경우에는 송신원 무선 장치가 본 실시예 1에 의한 송신 전력 제어를 행하지 않는 무선 장치라는 것을 등록하고, 통상 프레임을 이용한 종래의 통신을 실행한다. The transmission
다음으로, STA(11)로부터 AP(10)로의 송신 이벤트가 발생한 것으로 한다(단계 S5). STA(11)의 송신 전력 제어부(6)는 AP(10)로의 전송 레이트를 선택하여 프레임 합성부(8)에 통지한다. 송신 전력 제어부(6)는 AP(10)의 무선 장치 식별자, 선택한 전송 레이트를 검색키로 해서, 최적 송신 전력 테이블을 검색하여 PLCP 프레임을 송신할 때의 최적 송신 전력 TXPow_min을 선택한다. 송신 전력 제어부(6)는 선택한 최적 송신 전력 TXPow_min을 전력 제어 정보로서 RF부(2)에 통지함과 아울러, 상기 선택한 최적 송신 전력 TXPow_min으로부터 송신 방사 전력 정보를 생성하여 프레임 합성부(8)에 통지한다(단계 S6). Next, it is assumed that a transmission event from the
STA(11)의 프레임 합성부(8)는 통지된 송신 방사 전력 정보를 송신 전력 정보 필드(52)의 TXPower부(521)에 설정하여 송신 PLCP 프레임을 작성하고, 작성한 PLCP 프레임을 변조부(7)를 통해서 STA(11)의 RF부(2)에 출력한다. STA(11)의 RF부(2)는 송신 전력 제어부(6)로부터 통지된 전력 제어 정보에 대응하는 송신 전력으로 AP(10)에 대하여 PLCP 프레임을 송신(무선 전송)한다. The
AP(10)의 RF부(2)는 공중선(1)을 통해서 수신한 PLCP 프레임을 포함하는 전기 신호를 베이스 밴드 신호로 변환하여 복조부(3)에 출력함과 아울러, 수신 전력 값 RXPow의 계산에 필요한 제 1 수신 전력 정보를 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. AP(10)의 복조부(3)는 베이스 밴드 신호에 복조 처리를 실시하고 수신 PLCP 프레임을 생성하여 프레임 분리부(4)에 출력한다. The
AP(10)의 프레임 분리부(4)는 수신 PLCP 프레임 내의 TXPower부(521)에 설정되어 있는 송신 방사 전력 정보 TXPow를 전파 감쇠 계산부(5)에 출력한다. 또한, PLCP 헤더의 예약부에 「1」이 설정되어 있지 않은 경우, 즉 PLCP 프레임에 송신 전력 정보 필드(52)가 포함되어 있지 않아서 STA(11)로부터 송신 방사 전력 정보가 통지되고 있지 않은 경우에는 프레임 분리부(4)는 그 취지를 전파 감쇠 계산부(5)에 보고한다. The
AP(10)의 전파 감쇠 계산부(5)에서는 RF부(2)로부터 입력되는 제 1 수신 전력 정보와, 복조부(3)로부터 입력되는 제 2 수신 전력 정보를 이용하여 수신 전력값 RXPow를 산출한다. AP(10)의 전파 감쇠 계산부(5)는 산출한 수신 전력값 RXPow와 프레임 분리부(4)로부터 입력되는 송신 방사 전력 정보 TXPow의 차를 상기 (1)식에 따라서 구하여, AP(10)와 해당 STA(11) 사이의 전파 감쇠량 TrATT를 산출한다. 전파 감쇠 계산부(5)는 산출한 전파 감쇠량 TrATT를 송신 전력 제어부(6)에 통지한다(단계 S7). 또한, 전파 감쇠 계산부(5)는 STA(11)로부터 송신 방사 전력 정보가 통지되고 있지 않다는 취지의 보고를 받은 경우에는 상기 계산을 행하지 않고, 그 취지를 송신 전력 제어부(6)에 보고한다. The
AP(10)의 송신 전력 제어부(6)는 전파 감쇠 계산부(5)로부터 취득한 AP(10)와 해당 STA(11) 사이의 전파 감쇠량 TrATT과, 각 전송 레이트별로 미리 결정된 최 소 필요 수신 전력 RXPow_min을 이용하여 상기 (2)식에 따라서 각 전송 레이트에 있어서의 최적화된 최적 송신 전력 TXPow_min을 산출하고, 산출한 최적 송신 전력 TXPow_min을 STA(11)의 무선 장치 식별자 및 각 전송 레이트에 대응시켜서 최적 송신 전력 테이블에 등록한다(단계 S8). The transmission
AP(10)의 송신 전력 제어부(6)는 STA(11)와 대향 통신을 실행하기 이전에 STA(12, 13)로부터 송신 전력 정보 필드를 포함하는 PLCP 프레임을 수신한 경우에, STA(12, 13)에 대한 각 전송 레이트별로의 최적 송신 전력 TXPow_min을 최적 송신 전력 테이블에 등록하고 있다. 송신 전력 제어부(6)는 상기 (2) 식에 따라서 산출한 STA(11)에 대한 최적 송신 전력 TXPow_min과, STA(12, 13)에 대한 최저 전송 레이트의 최적 송신 전력을 비교하여, STA(11)에 대한 최적 송신 전력 TXPow_min을 변경함으로써 유사적으로 발생하는 히든 단말이 있는지 여부를 판정한다. 의사적인 히든 단말이 있다(STA(12) 및/또는 STA(13)의 최저 전송 레이트의 최적 송신 전력 TXPow_min이 STA(11)에 대한 최적 송신 전력 TXPow_min보다 작다)고 판정한 경우, 송신 전력 제어부(6)는 일반적인, 송신 요구/수신 준비 완료(RTS/CTS:Request To Send/Clear To Send)를 사용하여 히든 단말 회피 제어 처리를 실행한다(단계 S9). 또한, 이 때의 RTS의 사용은 종래의 RTS 스레숄드에 의해서 결정되는 것이 아니다. 또한, RTS/CTS 등의 제어 프레임에 관해서는 가능한 한 모든 무선 장치로 전송해야 하기 때문에, 최적 송신 전력값의 제한을 받지 않고 송신한다. 또한, 송신 전력 제어부(6)에서는 전파 감쇠 계산부(5)로부터 PLCP 프레임으로 송신 방사 전력 정보부가 포함되어 있지 않다는 취지의 보고를 받은 경우에는 상대 장치가 본 실시예 1에 의한 송신 전력 제어를 행하지 않는 무선 장치로서 등록하고, 통상 프레임을 이용한 종래의 통신을 실행한다. 이러한 통신이 AP(10)와 STA(11) 사이에서 실행된다. When the transmission
이와 같이, 실시예 1에 있어서는 무선 네트워크 시스템 내의 각 무선 장치가 독립해서 송신 전력 정보 필드를 포함하는 PLCP 프레임을 수신함으로써, 송수신 장치간의 전파 감쇠량을 산출하고, 각 전송 레이트별로 최적 송신 전력을 산출하여, 송신시에는 최적 송신 전력을 이용하여 PLCP 프레임을 송신하도록 하고 있기 때문에, 무선 장치의 소비 전력을 억제하고, 또한 여간섭(與干涉)을 방지할 수 있다. As described above, in
또한, 실시예 1에 있어서는, 송신 전력 정보 필드를 포함하지 않는 PLCP 프레임을 수신한 무선 장치에서는 송신 전력 제어를 행하지 않는 무선 장치로서 등록하도록 하고 있기 때문에, 시스템 내에 종래의 무선 장치가 포함되어 있는 경우에도 통신을 실행할 수 있다. In the first embodiment, since the wireless device that receives the PLCP frame that does not include the transmission power information field is registered as a wireless device that does not perform transmission power control, the conventional wireless device is included in the system. Communication can also be performed.
또한, 실시예 1에 있어서는 송신시에 선택한 최적 송신 전력과, 송신 목적지 무선 장치와는 다른 무선 장치의 최저 전송 레이트의 최적 송신 전력을 비교하여, 송신 목적지 무선 장치와는 다른 무선 장치의 최저 전송 레이트의 최적 송신 전력 중에 선택한 최적 송신 전력보다 작은 값인 경우, RTS/CTS를 적용하도록 하고 있기 때문에, 송신 전력 제어에 의한 의사적인 히든 단말을 회피할 수 있다. In the first embodiment, the optimum transmission power selected at the time of transmission is compared with the optimal transmission power of the lowest transmission rate of the radio apparatus different from the transmission destination radio apparatus, and the lowest transmission rate of the radio apparatus different from the transmission destination radio apparatus is compared. If the value is smaller than the optimal transmission power selected from among the optimal transmission powers, the RTS / CTS is applied. Thus, a pseudo hidden terminal by transmission power control can be avoided.
또한, 실시예 1에 있어서는 PLCP 헤더 필드(51) 및 송신 전력 정보 필드(52)를 최저 전송 레이트로 송신하도록 하고 있기 때문에, 통신 품질이 보장되어 있지 않은 피간섭 무선 장치로부터도 확실히 송신 방사 전력 정보를 수신하여 최적 송신 전력을 산출할 수 있다. Further, in the first embodiment, since the
또한, 실시예 1에서는 AP와 STA의 대향 통신에 대하여 설명했지만, 본 발명은 무선 장치의 종별을 특히 한정하는 것이 아니고, AP와 AP, STA와 STA와의 통신이여도 된다. In the first embodiment, the communication between the AP and the STA has been described. However, the present invention does not particularly limit the type of the wireless device, and may be communication with the AP, the AP, the STA, and the STA.
또한, 실시예 1에서는 무선 LAN 시스템을 예로서 설명했지만, 특히 무선 LAN 시스템에 한정하는 것이 아니고, 액세스 방식에 대해서도 TDMA여도 폴링 제어여도 상관없다. In the first embodiment, the wireless LAN system has been described as an example, but the present invention is not limited to the wireless LAN system, and the access method may be TDMA or polling control.
또한, 최적 송신 전력은 반복 통신을 하여 평균치 등의 통계 처리로부터 결정해도 되고, 다른 무선 장치에 전송함으로써 최적 송신 전력값의 공유화를 실시해도도 된다. In addition, the optimum transmission power may be determined from statistical processing such as an average value through repeated communication, or may be shared by transmitting the optimal transmission power value to another wireless device.
또한, 같은 무선 장치와 통신을 하는 경우에는 통신 개시시에 한 번만 전파 감쇠량을 산출하고, 그 후의 전파 감쇠량의 계산을 생략해도 상관없다. In the case of communicating with the same radio apparatus, the radio wave attenuation amount may be calculated only once at the start of communication, and the calculation of the subsequent radio wave attenuation amount may be omitted.
<실시예 2><Example 2>
다음으로, 도 6 및 도 7을 이용하여 본 발명의 실시예 2에 대하여 설명한다. 도 6은 실시예 2의 무선 LAN 시스템의 구성을 나타내는 것이다. 도 6에 있어서, 무선 장치(20~23)는 도 1에 나타낸 내부 구성을 갖고 있다. 무선 장치(20~23) 중 무선 장치(20, 22)는 AP이며, 무선 장치(21, 23)는 STA이다. 제 1 기본 서비스 세트(이하 BSS(1)라 함)(24)는 AP(20)와 STA(21)를 포함하여 구성되어 있다. 제 2 기본 서비스 세트(이하 BSS(2)라 함)(25)는 AP(22)과 STA(23)를 포함하여 구성되어 있다. 같은 BSS간의 통신(AP(20)와 STA(21), AP(22)와 STA(23))에서의 통신에 있어서는 실시예 1과 같은 순서에 따라서 송신 전력의 최적화를 행하기 때문에 이 부분의 설명은 생략한다. Next, Example 2 of this invention is demonstrated using FIG. 6 and FIG. 6 shows the configuration of a wireless LAN system according to the second embodiment. In FIG. 6, the
다른 BSS간인 STA(21)와 AP(22) 사이에서는 서로의 거리가 전자파가 닿은 범위이기 때문에 의도하지 않은 전파 간섭이 발생한다. 이러한 다른 BSS간에 발생하는 간섭을 회피하기 위한 순서를 도 7에 따라서 설명한다. Unintentional radio interference occurs because the distance between the STAs 21 and the
도 7은 BSS(1)(24)에 속하는 STA(21)와 BSS(2)(25)에 속하는 AP(22)의 간섭 회피 순서를 나타낸 것이다. 우선, BSS(2)의 AP(22)에 있어서, BSS(2)의 STA(23)에 대하여 통신 이벤트가 발생한 것으로 한다(단계 S11). 이 통신 이벤트를 받아서, AP(22)의 송신 전력 제어부(6)는 실시예 1와 같이 하여, 초기값의 (혹은 STA(23)에 대하여 최적화된) 송신 전력값을 송신 방사 전력 정보로서 내장시킨 PLCP 프레임을, 초기값의 송신 전력 또는 STA(23)에 대하여 최적화된 송신 전력으로 STA(23)에 송신한다(단계 S12). FIG. 7 illustrates an interference avoidance procedure of the
다른 BSS의 PLCP 프레임 또는 PLCP 헤더 필드(51) 및 송신 전력 정보 필드(52)만 복조 가능했던 PLCP 프레임을 수신한 BSS(1)(24)의 STA(21)에서는 전파 감쇠 계산부(5)에 있어서, 이 PLCP 프레임을 송신한 AP(이 경우는 AP(22))와 STA(21)의 전파 감쇠량 TrATT를 상기 (1)식에 따라서 산출한다(단계 S13). STA(21)의 전파 감쇠 계산부(5)에서는 산출한 전파 감쇠량 TrATT를 STA(21)의 송신 전력 제어부(6)에 통지한다. In the
BSS(1)(24)의 STA(21)의 송신 전력 제어부(6)는 통지된 전파 감쇠량 TrATT를 이용하여 AP(22)로의 간섭을 부여하지 않는(CSMA 방식에 의한 캐리어 센스 스레숄드를 넘지 않는다) 최대 송신 전력값을 산출한다(단계 S14). The transmission
다음으로, 같은 BSS인 STA(21)로부터 AP(20)에 대한 통신 이벤트가 발생한 것으로 한다(단계 S15). STA(21)의 송신 전력 제어부(6)에서는 단계 S14에서 산출한 최대 송신 전력값, 즉 다른 BSS에 속하는 AP(22)에 간섭을 부여하지 않는 최대 송신 전력값의 범위 내에서 최적 송신 전력을 선택하여 RF부(2)에 통지한다(단계 S16). 이 때, 현상(現狀)의 전송 레이트에서는 최대 송신 전력값을 초과해 버리는 경우에 있어서는 전송 레이트를 떨어뜨려서 최대 송신 전력값을 만족하도록 제어한다. 즉, 최대 송신 전력값과, 최적 송신 전력 테이블에 등록되어 있는 AP(20)에 대한 각 전송 레이트별로의 최적 송신 전력 TXPow_min을 비교하여, 최대 송신 전력값 이하가 되는 최적 송신 전력 TXPow_min의 전송 레이트를 선택한다. 또한, 이 전송 레이트를 저하시키는 제어에 의해서도 최대 송신 전력값을 만족시킬 수 없는 경우에는 STA(21)의 통신 기회를 적게 하는 제어(구체적으로는 CW(Contention Window : 송출 대기 기간) 수의 증가)를 실시한다. 또한, RTS/CTS에 의한 제어 프레임의 송신시에는 그 중요성 때문에 최대 송신 전력값의 제한을 실행하지 않는다. Next, it is assumed that a communication event for the
STA(11)의 송신 전력 제어부(6)는 실시예 1과 동일하게, 선택한 최적 송신 전력을 이용하여 송신 방사 전력 정보를 산출하고, 산출한 송신 방사 전력 정보를 포함하는 PLCP 프레임을, 상기 선택한 최적 송신 전력으로, AP(20)에 송신(무선 전송)한다. In the same manner as in
이와 같이, 실시예 2에 있어서는 수신 대기중에 자신 장치가 대상이 아닌 간 섭 프레임인, PLCP 프레임을 수신한 경우, 수신한 PLCP 프레임에 포함되는 송신 방사 전력 정보를 이용하여 전파 감쇠량을 산출하고, 간섭 프레임의 송신원 무선 장치에 관한 자신 장치의 여간섭(與干涉)을 회피하는 최대 송신 전력값을 각 무선 장치가 자립적으로 산출하여, 송신시에 산출한 최대 송신 전력값 이하의 최적 송신 전력을 선택하도록 하고 있기 때문에, 간섭 프레임 송신원에 대한 간섭을 억제할 수 있다. 이에 따라, 가정이나 오피스에 있어서 사용자가 무작위로 AP나 STA를 설치한 경우에도, 스루풋의 향상이나 다른 BSS로부터의 간섭에 의한 접속 불능 상태에 빠지는 것을 회피할 수 있어, 면허가 필요하지 않은 무선 장치가 밀집한 경우에도 통신로를 확보하는 것이 가능하고, 결과적으로 제어 무선 장치를 설치하지 않고 주파수 이용 효율을 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 낸다. As described above, in the second embodiment, when the own device receives a PLCP frame that is an interference frame which is not a target while receiving, the amount of propagation attenuation is calculated using the transmission radiation power information included in the received PLCP frame, The radio apparatus independently calculates a maximum transmission power value that avoids interference of its own apparatus with respect to the source radio apparatus of the frame, and selects an optimal transmission power equal to or less than the maximum transmission power value calculated at the time of transmission. As a result, interference with the interference frame transmission source can be suppressed. As a result, even when a user randomly installs an AP or STA in a home or office, it is possible to avoid falling into an inaccessible state due to an improvement in throughput or interference from another BSS, and thus a wireless device that does not require a license. It is possible to secure a communication path even in the case of high density, and as a result, it is possible to improve the frequency utilization efficiency without installing a control radio.
또한, 자신 장치를 대상으로 삼지 않는 간섭 프레임을 수신했을 때에, 그 간섭 빈도(간섭 회수)가 낮은 경우에는 통신량이 작은 무선 장치로 간주하여, 간섭 회피를 실행하는 무선 장치의 대상(자신 장치의 최대 송신 전력값을 규정하는 대상)에서 제외시켜도 된다. Also, when an interference frame that does not target the own device is received and the interference frequency (the number of interferences) is low, the target of the wireless device (the maximum of the own device) that performs the interference avoidance is regarded as a wireless device having a low communication amount. The transmission power value).
또한, 일정 기간, 자신 장치를 대상으로 삼지 않는 간섭 프레임을 수신하지않은 경우에도, 통신량이 적은 무선국으로 간주하여, 간섭 회피를 실행하는 무선 장치의 대상에서 제외시켜도 된다. In addition, even if an interference frame that does not target the own device is not received for a certain period of time, it may be regarded as a radio station having a small amount of communication and may be excluded from the target of the wireless device that performs interference avoidance.
또한, 실시예 2에 있어서는 무선 LAN 시스템을 예로 들어 설명했지만, 무선 LAN 시스템으로 한정하는 것이 아니라, 액세스 방식에 대해서도 TDMA여도 폴링 제어여도 상관없다. In the second embodiment, the wireless LAN system has been described as an example. However, the present invention is not limited to the wireless LAN system. The access method may be TDMA or polling control.
또한, 예컨대 송신 프레임 중에 무선 장치 자체의 우선도를 나타내는 필드를 마련함으로써, 무선 장치 사이에 우선 순위를 마련하여, 우선적으로 간섭을 회피하는 무선 장치를 마련해도 상관없다. Further, for example, by providing a field indicating the priority of the wireless device itself in the transmission frame, a wireless device may be provided which gives priority to the wireless devices and preferentially avoids interference.
또한, 실시예 2의 수법을 적용하는 무선 장치는 AP나 STA에 한하는 것이 아니라, 다른 임의의 무선 장치에 적용할 수 있다. 그 외에, Queue마다 우선도를 마련하여 QoS 제어를 만족시키기 위해 프레임의 도달성이 중요하게 되는 것이라면, 일시적으로 최대 송신 전력값을 초과하는 것을 허용하도록 해도 된다. In addition, the wireless device to which the method of
<실시예 3> <Example 3>
다음으로, 도 8~도 10을 이용하여 본 발명의 실시예 3에 대하여 설명한다. 도 8은 실시예 3의 무선 LAN 시스템의 구성을 나타내는 것이다. 도 8에 있어서, 무선 장치(30~34)는 도 1에 나타낸 내부 구성을 갖고 있다. 무선 장치(30~34) 중, 무선 장치(30, 33)는 AP이며, 무선 장치(31, 32, 34)는 STA이다. BSS(1)(35)는 AP(30)와 STA(31)와 STA(32)를 포함하여 구성되어 있다. BSS(2)(36)는 AP(33)와 STA(34)를 포함하여 구성되어 있다. 실시예 2와 같이, STA(31)와 AP(33) 사이에서는 다른 BSS간에 간섭이 발생하고 있다. 실시예 3에 있어서, STA(31)가 AP(33)에 대하여 간섭을 회피하는 순서는 실시예 2와 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다. Next, Example 3 of this invention is demonstrated using FIGS. 8-10. 8 shows the configuration of a wireless LAN system according to the third embodiment. In FIG. 8, the
도 9를 이용하여, STA(31)에 있어서의 간섭 제어 이후의 통신 순서에 대하여 설명한다. 우선, STA(31)에 있어서는 AP(30)에 통신을 행하기 위해서, 송신 요구를 행하는 TRQ(Transmission request)라는 제어 프레임(도 10 참조)을 최대 송신 전력값 또는 제어 프레임 송신 전력의 설정값으로, 송신 전력 제한없이 브로드캐스트 송신한다(단계 S21). 또한, TRQ 프레임은 RTS 스레숄드와 같이 프레임 길이로 그 적용을 결정하는 것이 아니라, 그 적용은 전파 감쇠량을 참조하여, 자기의 송신 전력 제어에 의해 일시적인 히든 단말이 발생하고 있다는 것을 판단할 수 있는 경우에서 사용한다. 9, the communication sequence after interference control in the STA 31 will be described. First, in the STA 31, in order to communicate with the
TRQ 프레임은 도 10에 도시하는 바와 같이 PLCP 프리엠블 필드(60), PLCP 헤더 필드(61), 송신 전력 정보 필드(62) 및 데이터 필드(63)를 갖고 있다. 프리엠블 필드(60), PLCP 헤더 필드(61) 및 송신 전력 정보 필드(62)는 앞의 도 2에 나타낸 PLCP 프레임의 PLCP 프리엠블 필드(50), PLCP 헤더 필드(51) 및 송신 전력 정보 필드(52)와 동일하기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략한다. The TRQ frame has a
데이터 필드(63)는 16 비트의 프레임 제어(TRQ)부(631), 16 비트의 Duration부(632), 48 비트의 수신기 어드레스부(633), 48 비트의 송신기 어드레스부(634), 32 비트의 FCS 부(635), 6 비트의 Tail부(636), 및 패딩 비트부(637)를 갖고 있으며, 프레임 제어부(631)에는 TRQ 프레임인 것을 나타내는 정보가 설정되고, Duration부(632)에는 송신 기간 정보가 설정되며, 수신기 어드레스부(633)에는 수신기에 부여된 MAC 어드레스가 설정되고, 송신기 어드레스부(634)에는 송신기에 부여된 MAC 어드레스가 설정되며, FCS 부(635)에는 오류 정정에 이용하는 부호가 설정되고, Tail부(636)에는 데이터 필드(63) 내의 유효한 정보의 마지막을 나타내는 값이 설정되며, 패딩 비트부(637)에는 데이터 필드(63)의 길이를 조정하기 위한 값이 설정된다. The
TRQ 프레임을 수신한 STA(32)는 TRQ 수신부터 소정의 SIFS(Short InterFrame Space) 기간을 둔 후, STA(31)로부터 수신한 TRQ 프레임의 Duration부(632)에 설정되어 있는 송신 기간 정보를 이용하여 STA(31)가 수신 완료하기까지의 기간만큼, NAV(송신 정지 기간:Network Allocation Vector)를 설정한다(단계 S22). 한편, STA(31)는 TRQ 프레임 송신 후, SIFS 기간을 둔 뒤, STA(31)의 송신 전력 제어부(6)에서 지시된 제한된 송신 전력으로, 즉 실시예 2의 수법으로 구한 제한된 송신 전력으로, AP(30)에 데이터 프레임의 송신한다(단계 S23). AP(30)에서는 이 데이터 프레임 수신 완료부터 SIFS 기간을 둔 후, ACK를 STA(31)에 회신한다(단계 S24). The
이와 같이, 이 실시예 3에서는 간섭 회피 제어에 의해 송신 전력이 제한된 SAT(31)가 STA(32)의 통신 상태를 취득할 수 있음에도 불구하고 STA(32)로부터 STA(31)에 대해서는 새롭게 발생한 히든 단말로 되어 버려서, STA(32)로부터 STA(31)에는 캐리어 센스가 불가능하게 되어 버리는 상황에서, TRQ 프레임이라는 제어 프레임을 최대 전력 또는 제어 프레임 송신 전력의 설정값으로 송신함으로써 부분적으로 히든 단말이 되는 문제를 적은 오버로드로 회피할 수 있다. 즉, RTS를 송신하는 경우에 비하여, 오버로드를 억제하여 스루풋을 향상할 수 있다. As described above, in the third embodiment, although the SAT 31 whose transmission power is limited by the interference avoidance control can acquire the communication state of the
또한, 실시예 3에서는 무선 LAN 시스템을 예로 들어 설명했지만, 무선 LAN 시스템에 한정하는 것이 아니라, 본 발명은 무선 장치의 종별은 AP나 STA가 아니라 다른 임의의 무선 장치여도 된다. In the third embodiment, the wireless LAN system is described as an example. However, the present invention is not limited to the wireless LAN system. In the present invention, the wireless device may be any wireless device other than the AP or STA.
또한, 실시예 3에서는 TRQ 프레임과 데이터 프레임의 사이에는 SIFS를 사이 에 두고 통신을 실행하도록 했지만, TRQ 프레임과 데이터 프레임의 사이에 SIFS를 사이에 두지 않고서, 도 11에 나타내는 바와 같이 TRQ 부와 데이터부가 연속한 프레임을 송신하도록 해도 된다. In the third embodiment, communication is performed between the TRQ frame and the data frame with the SIFS interposed therebetween. However, as shown in FIG. 11, the TRQ unit and the data are not interposed between the TRQ frame and the data frame. Additional consecutive frames may be transmitted.
<실시예 4> <Example 4>
다음으로, 도 12 및 도 13을 이용하여 본 발명의 실시예 4에 대하여 설명한다. 도 10은 실시예 4의 무선 LAN 시스템의 구성을 나타내는 것이다. 무선 장치로서의 AP(40~43)는 도 1에 나타낸 내부 구성을 갖고 있고, 각 AP(40~43)는 각각 별도의 BSS에 포함된다. 그 중, AP(40)는 신설된 무선 장치라고 한다. 실시예 4에 있어서, AP(40)가 AP(41~43)에 대하여 간섭을 회피하는 순서는 실시예 2와 동일하기 때문에 그 설명은 생략한다. Next, Example 4 of this invention is described using FIG. 12 and FIG. 10 shows the configuration of a wireless LAN system according to the fourth embodiment.
도 13을 이용하여 AP(40)에 있어서의 간섭 제어 순서 이후의 통신 순서를 설명한다. 단계 S31로, AP(40)가 AP(41)로부터의 PLCP 프레임을 채널 CH1로 수신하고, AP(40)에서 간섭이 발생한다. A communication sequence following the interference control procedure in the
AP(40)의 전파 감쇠 계산부(5)는 이 PLCP 프레임을 송신한 AP(이 경우는 AP(41))와 AP(40)의 전파 감쇠량 TrATT를 상기 (1)식에 따라서 계산한다. AP(40)의 전파 감쇠 계산부(5)에서는 계산한 전파 감쇠량 TrATT를 AP(40)의 송신 전력 제어부(6)에 출력한다(단계 S32). The propagation
AP(40)의 송신 전력 제어부(6)는 AP(41)에 대하여 간섭을 부여하지 않는 최대 송신 전력값을 산출한다(단계 S33). The transmission
마찬가지로, 단계 S34~S36에 있어서는 AP(42)를 대상으로 하여, AP(42)로부터의 PLCP 프레임을 채널 CH2로 수신하고, 상기와 마찬가지로, AP(42)에 대하여 간섭을 부여하지 않는 최대 송신 전력값을 산출한다. 마찬가지로, 단계 S37~단계 S39에 있어서는 AP(43)를 대상으로, 채널을 CH3 대신, AP(43)에 대하여 간섭을 부여하지 않는 최대 송신 전력값을 산출한다. Similarly, in steps S34 to S36, the maximum transmission power that receives the PLCP frame from the
일정 시간 경과 후, 송신 전력 제어부(6)는 단계 S40에서, 각 채널 CH1~CH3의 최대 송신 전력값을 비교하여, 가장 최대 송신 전력값이 큰 채널을 선택한다. 그리고, AP(40)의 송신 전력 제어부(6)는 제어 채널을 이용하여 AP(40)의 변조부(7)에 통지한다. After a certain time has elapsed, the transmission
이와 같이, 실시예 4에 있어서는 최대 송신 전력값을 평가값으로 하고, 신설하는 무선 장치가 사용하는 채널을 자립적으로 선택하도록 하고 있기 때문에, 효율적으로 주파수 자원을 활용할 수 있다. As described above, in the fourth embodiment, since the maximum transmission power value is set as the evaluation value, and the channel to be used by the new wireless device is independently selected, the frequency resource can be efficiently utilized.
또한, 실시예 4에서는 무선 LAN 시스템을 예로 들어 설명했지만, 무선 LAN 시스템에 한정하는 것이 아니라, 액세스 방식에 대해서도 TDMA나 볼링 제어여도 괜찮다. In the fourth embodiment, the wireless LAN system has been described as an example. However, the present invention is not limited to the wireless LAN system, and the access method may be TDMA or bowling control.
또한, 실시예 4에서는 AP을 예로 들어 설명했지만, 통신 장치의 종별을 한정하는 것은 아니다. In the fourth embodiment, the AP is described as an example, but the type of the communication device is not limited.
이상과 같이, 본 발명에 관한 무선 장치 및 송신 전력 제어에 의한 간섭 회 피 방법은 디지털 무선 통신 시스템에 유용하며, 특히, IP 패킷 무선 통신인 무선 LAN 시스템에 적합하다. As mentioned above, the interference avoidance method by the radio apparatus and transmission power control which concerns on this invention is useful for a digital radio communication system, and is especially suitable for the wireless LAN system which is IP packet radio communication.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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KR1020077018224A KR20070103439A (en) | 2007-08-08 | 2005-02-09 | Radio device and interference avoiding method by transmission power control |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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KR1020077018224A KR20070103439A (en) | 2007-08-08 | 2005-02-09 | Radio device and interference avoiding method by transmission power control |
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2005
- 2005-02-09 KR KR1020077018224A patent/KR20070103439A/en not_active Application Discontinuation
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