KR101042560B1 - Method of Selecting Channel in Wireless Module using 2.4GHz Band - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2.4GHz 대역을 사용하는 무선 모듈의 채널 선정 방법에 관한 것으로 특히 무선 통신 채널의 분해능을 높이고 채널간의 간섭을 최소화 하는 동시에 무선 통신의 신호품질이 높은 순으로 통신 채널을 선정하여 할당하기 위한 방법을 개시한다.The present invention relates to a channel selection method of a wireless module using the 2.4 GHz band, in particular to improve the resolution of the wireless communication channel, minimize the interference between the channels and at the same time to select and assign the communication channel in order of the highest signal quality of the wireless communication The method is disclosed.
본 발명은 무선 통신을 위한 통신 주파수 대역을 등분하여 단위 채널들로 구분하기 위한 단위 주파수 간격과, 인접한 채널과의 간격 기준인 간섭보정 간격과, 무선 통신의 최저 신호품질의 기준치 및 채널 선정 개수를 설정하는 초기값 설정 단계와; 전술한 초기값 설정 단계에서의 통신 주파수 대역을 단위 주파수 간격으로 나눈 각 단위 채널을 순차적으로 스캔하여 각각의 단위 채널의 신호품질을 측정하고, 이를 전술한 기준치와 비교하여 기준치에 속하는 단위 채널만을 저장하는 단위 채널 스캔 단계와; 전술한 단위 채널 스캔 단계에서 저장된 단위 채널들을 신호품질이 높은 순으로 정렬 하고, 전술한 간섭보정 간격 이상으로 정렬한 후 전술한 채널 선정 개수만큼 가용 채널로 선정하는 가용 채널 선정 단계와; 전술한 가용 채널 선정 단계에서 선정된 가용 채널들의 주파수 값을 송신하여 가용 채널로 통신하도록 하는 통신 단계로 구성하여서 된 것이며, 이에 따라 본 발명은 무선 통신 채널의 분해능을 높이고 채널간의 간섭을 최소화 하는 동시에 무선 통신의 신호품질이 높은 순으로 통신 채널을 선정하여 할당하기 때문에 신호품질이 높고 다른 무선 통신 시스템이 잘 사용하지 않는 주파수를 사용할 수 있어서 안정된 무선 통신이 가 능하며, 시스템의 부팅 시에만 채널 스캔을 실시하므로 안정된 통신을 위한 가용 채널 선정, 할당, 확보에 많이 소모되는 동작 전원을 절약할 수 있는 유용한 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, a unit frequency interval for dividing a communication frequency band for wireless communication into unit channels, an interference correction interval that is a reference to an adjacent channel, a reference value of the lowest signal quality and a number of channel selection for wireless communication are provided. An initial value setting step of setting; The signal quality of each unit channel is sequentially measured by sequentially scanning each unit channel obtained by dividing the communication frequency band by the unit frequency interval in the above-described initial value setting step, and storing only the unit channel belonging to the reference value by comparing it with the above-described reference value. A unit channel scan step; An available channel selection step of aligning the unit channels stored in the above-described unit channel scanning step in order of high signal quality, aligning the above-described interference correction interval or more, and selecting as many available channels as the number of channels selected above; The communication channel is configured to transmit the frequency values of the available channels selected in the above-mentioned available channel selection step to communicate with the available channels. Accordingly, the present invention increases the resolution of the wireless communication channel and minimizes the interference between the channels. Since the communication channel is selected and allocated in the order of the highest signal quality of wireless communication, the signal quality is high and the frequency that is not used by other wireless communication systems can be used so that stable wireless communication is possible. As a result, a useful effect of saving operating power consumed in selecting, allocating, and securing available channels for stable communication can be obtained.
무선 통신 채널 선정 Wireless communication channel selection
Description
본 발명은 2.4GHz 대역을 사용하는 무선 모듈의 채널 선정 방법에 관한 것으로 특히 무선 통신 채널의 분해능을 높이고 채널간의 간섭을 최소화 하는 동시에 무선 통신의 신호품질이 높은 순으로 통신 채널을 선정하여 할당하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a channel selection method of a wireless module using the 2.4 GHz band, in particular to improve the resolution of the wireless communication channel, minimize the interference between the channels and at the same time to select and assign the communication channel in order of the highest signal quality of the wireless communication It is about a method.
주지하는 바와 같이, 이동 전화 통신, 와이파이(Wi-Fi : Wireless Fidelity), 무선랜, 블루투스(Bluetooth), 전자태그(RFID) 등 다양한 통신규격을 지원하는 다양한 무선 통신 시스템이 ISM(Industrial Scientic and Medical) 대역(Band)에서 공존하며, 이들간에 상호 간섭이나 신호 대 잡음비 등을 줄여 신호품질이 높은 채널을 통해 무선 통신하기 위한 효과적인 방법들이 제안된바 있다. 일반적인 2.4GHz 무선랜의 액세스 포인트(Access Point: 이하 AP라고 함) 채널설정 방법은 2.400GHz∼2.4835GHz 대역에서 5MHz 간격으로 13개의 채널을 지정하여 지정 된 채널들 중 임의로 또는 랜덤하게 하나의 채널번호에 해당되는 중심주파수를 선택하여 사용하는 고정 채널 방식을 사용하고, 블루투스는 주파수를 고정하지 않고 시간에 따라 변화시켜 송신하는 즉, 송신하는 데이터는 주파수를 편이 변조시켜 도약 패턴으로 주파수를 도약하여 외관상 주파수 대역폭을 넓혀 송신하고 반대로 수신한 신호는 복조 과정을 거쳐 데이터를 검출하는 주파수 도약 확산 스펙트럼 방식(FHSS : Frequency Hopping Spectrum)을 사용한다.As is well known, various wireless communication systems supporting various communication standards such as mobile phone communication, Wi-Fi (Wireless Fidelity), wireless LAN, Bluetooth, electronic tagging (RFID), etc. In this regard, effective methods have been proposed to coexist in the band and to wirelessly communicate through a channel having high signal quality by reducing mutual interference and signal-to-noise ratio. In the general 2.4 GHz wireless LAN access point (hereinafter referred to as AP) channel setting method, 13 channels are designated at 5 MHz intervals in the 2.400 GHz to 2.4835 GHz band to randomly or randomly designate one channel number. It uses fixed channel method that selects and uses the center frequency, and Bluetooth transmits by changing the time without fixing the frequency. On the contrary, the received signal uses a frequency hopping spread spectrum method (FHSS) that detects data through demodulation.
그러나 이러한 고정 채널 방식은 같은 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 시스템 모두가 고정된 채널 내에서만 선택하여 통신하여야 하기 때문에 확장성이 떨어지고 간섭이 심화되어 전송속도가 낮아지거나 접속이 끊어지기 쉬운 문제점이 있으며, 주파수 도약 확산 스펙트럼 방식은 송수신 시 지속적으로 주파수 편이 변조 및 복조 과정을 반복하여야 하는 문제점이 있다.However, this fixed channel method has a problem in that all of the wireless communication systems using the same frequency band must select and communicate only within a fixed channel, and thus have low scalability, deepening interference, and a low transmission rate or an easy connection. The frequency hopping spread spectrum method has a problem in that the frequency shift modulation and demodulation process must be repeated during transmission and reception.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제711183호(발명의 명칭 : 2.4ＧＨｚ 무선랜의 액세스 포인트 채널설정 방법 ; 이하 '인용발명'이라 함)가 제안된바 있으며, 이는 도 1 내지 도 3으로 도시한 바와 같이 자동채널 설정 프로그램에 의해 수행되는 자동채널 설정 알고리즘을 통해 신규 무선랜의 액세스 포인트의 비콘신호를 탐색하여, 수신된 전력이 설정값 이상인 채널번호(CH_S)의 개수를 판단하는 제 1 단계;In order to solve this problem, the Republic of Korea Patent Publication No. 711183 (Invention name: 2.4 ＧHｚ access point channel setting method of the wireless LAN; referred to as 'quotation of the invention') has been proposed, which is shown in Figures 1 to 3 As shown in FIG. 1, a beacon signal of an access point of a new WLAN is searched through an automatic channel setting algorithm performed by an automatic channel setting program to determine the number of channel numbers CH_S whose power is greater than or equal to a set value. step;
상기 채널번호의 개수에 대응하여 액세스 포인트 채널을 설정하는 제 2 단계를 포함하여 이루어지고, 상기 채널번호의 개수(NS)가 없을 경우에, 13번을 액세스 포인트의 채널번호로 지정하며,And a second step of setting an access point channel corresponding to the number of channel numbers, and when the number NS is not present, designates
상기 채널번호의 개수(NS)가 1개일 경우에, 미리 정해진 연산에 의해 채널번호 X1과 채널번호 X2를 구하는 단계;Obtaining the channel number X1 and the channel number X2 by a predetermined operation when the number NS of the channel numbers is one;
상기 채널번호 X1과 X2의 크기를 비교하는 단계;Comparing the sizes of the channel numbers X1 and X2;
상기 채널번호 X1이 채널번호 X2보다 큰 경우에 선택된 채널번호에 4를 더한 값을 액세스 포인트의 채널번호로 지정하고, 상기 채널번호 X1이 채널번호 X2보다 적은 경우에 선택된 채널번호에서 4를 뺀 값을 액세스 포인트의 채널번호로 지정하는 단계;(여기서, X1 = 13-CH_S, X2 = CH_S-1)If the channel number X1 is greater than the channel number X2, the value of 4 is added to the selected channel number as the channel number of the access point, and if the channel number X1 is less than the channel number X2, the
상기 채널번호의 개수(NS)가 2개일 경우에, 상기 액세스 포인트에 수신된 전력이 설정값 이상인 채널번호들 중 가장 적은 수인 최소채널번호(X_min)와 액세스 포인트에 수신된 전력이 설정값 이상인 채널번호들 중 가장 큰 수인 최대채널번호(X_max)를 구하는 단계;When the number NS of the channel numbers is two, the minimum channel number X_min, which is the smallest number among the channel numbers whose power received at the access point is greater than or equal to a set value, and the channel whose power received at the access point is greater than or equal to the set value, Obtaining a maximum channel number (X_max), which is the largest number among the numbers;
최소채널번호에서 1을 뺀 값이 4보다 크거나 같으면(X_min - 1 >= 4) 최소채널번호에 4를 뺀 값을 액세스 포인트의 채널번호로 지정하고, 13에서 최대채널번호을 뺀 값이 4보다 크거나 같으면(13 - X_max >= 4) 최대채널번호에 4를 더한 값을 액세스 포인트의 채널번호로 지정하며, 최대채널번호에 최소채널번호를 뺀 값에 2를 나눈 값이 4보다 크거나 같으면((X_max -X_min)/2 >= 4) 최소채널번호에 4를 더한 값을 액세스 포인트의 채널번호로 지정하는 단계;If minus 1
상기 채널번호의 개수(NS)가 3개일 경우에, 3개의 채널번호들이 [1, 5, 9], [1, 5, 13], [1, 9, 13], [5, 9, 13]로 구성된 채널번호들의 집합(Set_CH_S)에 속하는가를 판별하는 단계;When the number NS of the channel numbers is three, the three channel numbers are [1, 5, 9], [1, 5, 13], [1, 9, 13], [5, 9, 13]. Determining whether the data belongs to a set (Set_CH_S) of channel numbers;
상기 선택된 3개의 채널번호가 집합(Set_CH_S)에 속하면, 선택된 3개의 채널번호를 큰 순서로 정렬한 후에 채널번호 1, 5, 9, 13과 일대일로 대응되게 뺀 후 영이 아닌 나머지 한 값을 액세스 포인트의 채널번호로 지정하고, 상기 선택된 3개의 채널번호가 집합(Set_CH_S)에 속하지 않으면, 최소채널번호(X_min), 최대채널번호(X_max), 액세스 포인트에 수신된 전력이 설정값 이상인 채널번호들 중 최소채널번호를 제외한 값들중 가장 적은 수(X_L) 및 액세스 포인트에 수신된 전력이 설정값 이상인 채널번호들 중 최대채널번호를 제외한 값들 중 가장 큰 수(X_U)를 구하여 미리 정해진 연산을 통해 채널을 지정하는 단계로 구성된 것이다.If the selected three channel numbers belong to the set Set_CH_S, the selected three channel numbers are sorted in large order, and then subtracted one-to-one with
이러한 인용발명은 2.4GHz 무선랜의 신규 AP에 채널을 지정할 경우에 있어 자동적으로 주변 AP의 비콘 신호를 복조하여 탐색한 채널번호들을 바탕으로 신규 AP에 최적의 채널설정을 설정하는 효과가 있으나 여전히 고정 채널을 사용하는 것이며, 지속적인 탐색과 연산으로 무선 통신의 장점 중에 하나인 이동성, 휴대성을 위한 장치들의 동작전원을 소모시키는 문제점이 있다.In the case of assigning a channel to a new AP of a 2.4 GHz WLAN, the cited invention has an effect of automatically setting an optimal channel setting for a new AP based on channel numbers detected by demodulating beacon signals of neighboring APs, but still fixed. Using a channel, there is a problem that consumes the operating power of devices for mobility and portability, which is one of the advantages of wireless communication, through continuous search and operation.
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고정 채널을 사용하지 않고 무선 통신을 위한 통신 주파수 대역을 미세하게 등분한 후 등분된 단위 채널들을 스캔하여 신호품질이 높은 순으로 가용 채널로 선정하여 통신하도록 하는 2.4GHz 무선 모듈의 채널 선정 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention to solve this problem is to use the fixed channel to finely divide the communication frequency band for wireless communication without using a fixed channel and then scan the divided unit channels to select the available channels in order of the highest signal quality to communicate The present invention provides a channel selection method of a 2.4GHz wireless module.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 무선 통신을 위한 통신 주파수 대역을 등분하여 단위 채널들로 구분하기 위한 단위 주파수 간격과, 인접한 채널과의 간격 기준인 간섭보정 간격과, 무선 통신의 최저 신호품질의 기준치 및 채널 선정 개수를 설정하는 초기값 설정 단계와; 전술한 초기값 설정 단계에서의 통신 주파수 대역을 단위 주파수 간격으로 나눈 각 단위 채널을 순차적으로 스캔하여 각각의 단위 채널의 신호품질을 측정하고, 이를 전술한 기준치와 비교하여 기준치에 속하는 단위 채널만을 저장하는 단위 채널 스캔 단계와; 전술한 단위 채널 스캔 단계에서 저장된 단위 채널들을 신호품질이 높은 순으로 정렬 하고, 전술한 간섭보정 간격 이상으로 정렬한 후 전술한 채널 선정 개수만큼 가용 채널로 선정하는 가용 채널 선정 단계와; 전술한 가용 채널 선정 단계에서 선정된 가용 채널들의 주파수 값을 송신하여 가용 채널로 통신하도록 하는 통신 단계로 구성하여서 된 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a unit frequency interval for dividing a communication frequency band for wireless communication into unit channels, an interference correction interval that is a reference to an adjacent channel, and a minimum signal quality of a wireless communication. An initial value setting step of setting a reference value and a number of channel selections; The signal quality of each unit channel is sequentially measured by sequentially scanning each unit channel obtained by dividing the communication frequency band by the unit frequency interval in the above-described initial value setting step, and storing only the unit channel belonging to the reference value by comparing it with the above-described reference value. A unit channel scan step; An available channel selection step of aligning the unit channels stored in the above-described unit channel scanning step in order of high signal quality, aligning the above-described interference correction interval or more, and selecting as many available channels as the number of channels selected above; The communication channel is configured to transmit the frequency values of the available channels selected in the above-described available channel selection step to communicate through the available channels.
이와 같이 하여 본 발명은 무선 통신 채널의 분해능을 높이고 채널간의 간섭을 최소화 하는 동시에 무선 통신의 신호품질이 높은 순으로 통신 채널을 선정하여 할당하기 때문에 신호품질이 높고 다른 무선 통신 시스템이 잘 사용하지 않는 주파수를 사용할 수 있어서 안정된 무선 통신이 가능하며, 시스템의 부팅 시에만 채널 스캔을 실시하므로 안정된 통신을 위한 가용 채널 선정, 할당, 확보에 많이 소모되는 동작 전원을 절약할 수 있는 유용한 효과가 있다.In this way, the present invention improves the resolution of the wireless communication channel and minimizes the interference between the channels, and at the same time selects and allocates the communication channel in order of the high signal quality of the wireless communication, the signal quality is high and other wireless communication systems are not used well. Because the frequency can be used, stable wireless communication is possible, and since the channel scan is performed only when the system is booted, there is a useful effect of saving operating power consumed in selecting, allocating, and securing available channels for stable communication.
이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail with reference to the accompanying drawings as follows.
본 발명에 의한 2.4GHz 무선 모듈의 채널 선정 방법의 전체적인 구성의 예시를 도 4로 도시하였다.4 shows an example of the overall configuration of the channel selection method of the 2.4GHz wireless module according to the present invention.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 무선 통신을 위한 통신 주파수 대역을 등분하여 단위 채널들로 구분하기 위한 단위 주파수 간격과, 인접한 채널과의 간격 기준인 간섭보정 간격과, 무선 통신의 최저 신호품질의 기준치 및 채널 선정 개수를 설정하는 초기값 설정 단계(S100)와,As can be seen from the above, the present invention provides a unit frequency interval for dividing a communication frequency band for wireless communication into unit channels, an interference correction interval that is a reference to an adjacent channel, and a lowest signal of a wireless communication. An initial value setting step of setting a reference value of quality and the number of channel selections (S100);
전술한 초기값 설정 단계(S100)에서의 통신 주파수 대역을 단위 주파수 간격으로 나눈 각 단위 채널을 순차적으로 스캔하여 각각의 단위 채널의 신호품질을 측정하고, 이를 전술한 기준치와 비교하여 스캔된 각 단위 채널의 신호품질이 기준치보다 높은 단위 채널만을 저장하는 단위 채널 스캔 단계(S200)와,Each unit channel obtained by dividing the communication frequency band by the unit frequency interval in the aforementioned initial value setting step (S100) is sequentially scanned to measure the signal quality of each unit channel, and the scanned unit is compared with the aforementioned reference value. A unit channel scan step (S200) of storing only a unit channel whose signal quality is higher than a reference value;
전술한 단위 채널 스캔 단계(S200)에서 저장된 단위 채널들을 신호품질이 높은 순으로 정렬 하고, 전술한 간섭보정 간격 이상으로 정렬한 후 전술한 채널 선정 개수만큼 가용 채널로 선정하는 가용 채널 선정 단계(S300)와,The available channel selection step of sorting the unit channels stored in the above-described unit channel scanning step (S200) in order of the highest signal quality, sorting them in the order of more than the above-described interference correction interval, and selecting the available channels as many as the number of channels selected above (S300). )Wow,
전술한 가용 채널 선정 단계(S300)에서 선정된 가용 채널들의 주파수 값을 송신하여 가용 채널로 통신하도록 하는 통신 단계(S400)로 구성할 수 있다.The above-described available channel selection step (S300) may be configured to transmit a frequency value of the available channels selected in the communication step (S400) to communicate through the available channel.
이를 각 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면, 전술한 초기값 설정 단계(S100)는 단위 주파수 간격, 간섭보정 간격, 무선 통신의 최저 신호품질의 기준 치 및 채널 선정 개수 등을 설정할 수 있는 단계로 무선 통신 시스템의 시작 시 설정할 수 있도록 하는 단계이나 시작 시 항상 설정하여야 하는 것은 아니며, 한 번의 설정으로 지속적인 적용이 가능하고, 변수 값이 아닌 고정된 상수로 사용할 수 있음은 물론이다.To describe this in more detail for each component, the above-described initial value setting step (S100) is a step that can set the unit frequency interval, interference correction interval, reference value of the lowest signal quality of the wireless communication and the number of channel selection, etc. It is a step that can be set at the start of the communication system or not always set at the start, it is possible to apply continuously with a single setting, it can be used as a fixed constant rather than a variable value.
여기에서 단위 주파수 간격은 무선 통신을 위한 주파수 대역을 미세하게 등분하기 위한 기준이 되는 간격으로 2.4GHz 주파수 대역을 예로 들어 설명하면 종래 무선랜의 경우 2.4GHz 대역인 2.400GHz∼2.4835GHz 대역을 5MHz 간격으로 등분하나 본 발명의 단위 주파수 간격은 600KHz 이하 간격으로 설정하여 2.4GHz 대역을 대략 139개 이상으로 세분화한 단위 채널을 스캔하므로 무선 통신을 위한 주파수 대역의 분해능이 높아 다른 무선 통신 시스템이 사용하지 않는 주파수를 선정하여 이용할 수 있고, 수신 신호 강도가 강하고, 신호 대 간섭비가 작으며, 비트 오류율이 낮아 무선 통신의 신호품질이 높은 주파수를 이용하여 통신할 수 있도록 하는 것이 가능한 것이다.Herein, the unit frequency interval is an interval for finely dividing the frequency band for wireless communication. For example, the 2.4 GHz frequency band is described as an example. In the conventional wireless LAN, the 2.4 GHz band, which is the 2.4 GHz band, is divided into 5 MHz intervals. Although the unit frequency interval of the present invention is set to an interval of 600KHz or less and scans the unit channel subdivided into approximately 139 or more of the 2.4 GHz band, the resolution of the frequency band for wireless communication is high and is not used by other wireless communication systems. The frequency can be selected and used, the received signal strength is strong, the signal-to-interference ratio is small, and the bit error rate is low, so that it is possible to communicate using a high frequency signal of wireless communication.
또한 전술한 간섭보정 간격은 전술한 바와 같이 단위 주파수 간격을 미세하게 설정하여 무선 통신을 위한 주파수 대역을 미세하게 등분하여 채널을 선정하기 때문에 인접 채널과의 간격이 좁아 서로 간섭을 일으킬 수 있어서 이를 방지하고, 법 또는 통신 규약으로 정하고 있는 채널 간 최소 간격 조건을 만족할 수 있도록 하기 위한 간격으로, 2.4GHz 대역을 예로 들면, 법적으로 채널 간 최소 간격이 1.2MHz 이상이 되도록 하고 있기 때문에 간섭조정 간격을 1.2MHz 이상으로 설정하여 신호품질이 높은 단위 채널들을 주파수 순으로 정렬하여 이를 다시 간섭조정 간 격에 따라 가용 채널로 선정하는 것이다. 이때 이러한 단위 채널들 중에서 몇 개의 채널을 가용 채널로 선정할 것인가를 정하는 것이 채널 선정 개수이며, 상기 채널 선정 개수 또한 법 또는 통신 규약으로 일정 개수 이상을 확보하도록 하고 있다. 따라서 2.4GHz 대역인 경우 16 채널 이상을 홉핑(Hopping) 하도록 규정하고 있어서 채널 선정 개수를 16 이상으로 설정할 수 있는 것이다.In addition, the aforementioned interference correction interval is finely divided into frequency bands for wireless communication by setting unit frequency intervals as described above. In order to satisfy the minimum gap condition set by the law or the communication protocol, the 2.4GHz band is legally set so that the minimum gap between channels is 1.2MHz or more. By setting above MHz, unit channels with high signal quality are sorted in frequency order and selected as available channels according to interference adjustment interval. At this time, the number of channel selection is to determine how many channels are selected as available channels among the unit channels, and the number of channel selection is also secured by a predetermined number or more by a law or a communication protocol. Therefore, in the 2.4 GHz band, 16 channels or more are hopped, and thus the number of channel selections can be set to 16 or more.
이러한 각 파라메타들을 변수로 하여 각 통신 주파수 대역에 따라 설정하도록 하거나 각 무선 통신 시스템의 특성에 적합하도록 프로그램 된 상수로 지정되어 무선 통신 시스템이 작동을 시작할 때 일괄 적용되도록 하는 것이 전술한 초기값 설정 단계(S100)인 것이다.Each of these parameters is set as a variable according to each communication frequency band or designated as a constant programmed to suit the characteristics of each wireless communication system so that they can be collectively applied when the wireless communication system starts to operate. It is (S100).
아울러 전술한 단위 채널 스캔 단계(S200)는 전술한 단위 채널들을 순차적으로 스캔하여 측정된 신호품질이 전술한 최저 신호품질의 기준치보다 높은 채널만을 선택하여 저장하는 것으로 여기에서 최저 신호품질의 기준치란 수신 신호 강도가 강할수록, 신호 대 간섭비가 작을수록, 비트 오류율이 낮을수록 유용한 채널임을 나타내는 신호품질의 최저 허용치를 말하며, 수신 신호 강도를 예를 들면, 최저 신호품질의 기준치는 수신 신호 강도 지표(RSSI : Received Signal Strength Indication)값이 -70dBm 이하로 설정할 수 있다.In addition, the aforementioned unit channel scanning step (S200) sequentially scans the above-described unit channels and selects and stores only the channel whose measured signal quality is higher than the reference value of the lowest signal quality described above. The higher the signal strength, the smaller the signal-to-interference ratio, and the lower the bit error rate, the lower the allowable signal quality, indicating the useful channel.For the received signal strength, for example, the reference signal of the lowest signal quality indicates the received signal strength indicator (RSSI). : Received Signal Strength Indication) value can be set below -70dBm.
또한 전술한 단위 채널 스캔 단계(S200)는 측정된 신호품질의 신뢰성을 높이기 위하여 단위 채널들을 반복 스캔하여 측정된 신호품질값의 평균치를 단위 채널의 스캔 결과 값으로 이용할 수 있으며, 구체적으로 예시하면 도 5로 도시한 바와 같이, 전술한 단위 채널들을 순차적으로 스캔하여 측정된 신호품질이 기준치보다 높은 단위 채널만을 측정된 신호품질값과 함께 저장하고, 이를 반복하여 마지막 단위 채널의 스캔 및 기준치와의 비교가 완료되었는지가 확인되면 반복 스캔 횟수를 증가 시키고, 다시 처음의 단위 채널부터 전술한 스캔 및 비교 과정을 반복하여 각 단위 채널별 반복 스캔에 따른 신호품질의 평균치를 산출하고 저장하도록 하는 것이 가능하며, 도 6으로 도시한 바와 같이, 반복 스캔 횟수 만큼 단위 채널들을 각각 반복 스캔하여 측정된 신호품질값의 평균치를 기준치와 비교하여 기준치보다 높은 단위 채널만을 선택하여 단위 채널의 주파수와 신호품질값의 평균치를 저장하고 이를 모든 단위 채널에 대해서 실시하도록 하는 것이 가능하다.In addition, in the aforementioned unit channel scan step (S200), an average value of the measured signal quality values may be used as a scan result value of the unit channel in order to repeatedly scan the unit channels in order to increase the reliability of the measured signal quality. As shown in FIG. 5, the above-described unit channels are sequentially scanned, and only the unit channel whose measured signal quality is higher than the reference value is stored together with the measured signal quality value. When it is confirmed that is completed, it is possible to increase the number of repetitive scan, and to repeat the above-described scan and comparison process from the first unit channel again to calculate and store the average value of the signal quality according to the repetitive scan for each unit channel, As shown in FIG. 6, the unit channels are repeatedly scanned by the number of times of repeated scans. Comparing the average value of the signal quality value and the reference value by selecting only higher than the reference value unit channel to store the average value of the frequency and the signal quality value of a channel unit and it is possible to be carried out for them in all the channel units.
이러한 단위 채널 스캔 단계(S200)에서 저장된 단위 채널들 중에서 가용 채널로 선정하는 가용 채널 선정 단계(S300)는 도 7로 도시한 바와 같이, 저장된 단위 채널들을 측정된 신호품질이 높은 순으로 정렬하고, 이와 같이 정렬된 단위 채널들 중 상위 일정개수 만을 선정하여 선정된 상위의 단위 채널들을 다시 주파수 순으로 정렬한 후 정렬된 단위 채널들 중 최상위의 단위 채널을 가용 채널로 선정하여 저장하면 가용 채널 개수가 증가되며, 다음 순위의 단위 채널과 상기 선정된 가용 채널과의 간격을 전술한 간섭보정 간격과 비교하여 간섭보정 간격보다 간격이 좁으면 그 다음 순위의 단위 채널과 선정된 가용 채널과의 간격을 간섭보정 간격과 다시 비교하며, 간섭보정 간격보다 간격이 넓으면 비교한 단위 채널을 다음 가용 채널로 선정하여 저장하고 가용 채널 개수는 증가 한다. 이와 같이 증가된 가용 채널의 개수가 전술한 채널 선정 개수보다 작으면 전술한 가용 채널 선정 과정을 반 복하고, 채널 선정 개수보다 크면 가용 채널 선정이 끝나게 되도록 하는 것이 가능하다. 여기에서 전술한 일정개수는 채널 선정 개수의 두 배 이상으로 설정할 수 있으며, 단위 주파수 간격이 좁을수록 전술한 일정개수는 증가시키는 것이 바람직하다.In the unit channel scanning step (S200), the available channel selection step (S300) of selecting an available channel among the stored unit channels is arranged in order of the measured signal quality as shown in FIG. 7. Thus, if only a certain number of the upper unit channels are selected, the selected upper unit channels are sorted again in frequency order, and then the highest unit channel among the sorted unit channels is selected as an available channel and the number of available channels is increased. The interval between the next-order unit channel and the selected available channel is compared with the above-described interference correction interval, and if the interval is narrower than the interference correction interval, the interval between the next-order unit channel and the selected available channel is interfered. Compared with the calibration interval again, if the interval is wider than the interference calibration interval, the selected unit channel is selected and stored as the next available channel. The number of available channels increases. In this way, if the increased number of available channels is smaller than the above-mentioned channel selection number, it is possible to repeat the above-described available channel selection process. Here, the above-mentioned constant number may be set to twice or more than the number of channel selections, and it is preferable to increase the above-mentioned constant number as the unit frequency interval is narrower.
또한 전술한 가용 채널 선정 단계(S300)는 도 8로 예시한 바와 같이, 전술한 단위 채널 스캔 단계(S200)에서 저장된 단위 채널들을 신호품질 순으로 정렬 하고, 정렬된 단위 채널들 중 최상위의 단위 채널을 가용 채널로 선정하여 저장하면 가용 채널 개수가 증가되며, 그 다음 순위의 단위 채널과 상기 선정된 모든 가용 채널과의 간격을 전술한 간접보정 간격과 비교하여 간접보정 간격보다 간격이 넓으면 비교한 단위 채널을 다음 가용 채널로 선정하여 저장하면 다시 가용 채널 개수가 증가되고, 간접보정 간격보다 간격이 좁으면 비교한 단위 채널의 다음 순위의 단위 채널을 선정된 모든 가용 채널과의 간격을 산출하여 간접보정 간격과 비교하도록 하며, 이를 선정된 가용 채널의 개수가 채널 선정 개수보다 적은 동안에 반복하도록 하여 가용 채널을 선정하도록 하는 것 역시 가능하다.In addition, the above-described available channel selection step (S300), as illustrated in FIG. 8, the unit channels stored in the above-described unit channel scan step (S200) are arranged in order of signal quality, and the highest unit channel among the aligned unit channels. If the number of available channels is selected and stored as the available channels, the number of available channels is increased, and the interval between the next ranked unit channel and all the selected available channels is compared with the aforementioned indirect correction interval, and compared if the interval is wider than the indirect correction interval. Selecting and storing a unit channel as the next available channel increases the number of available channels again.If the interval is narrower than the indirect calibration interval, the unit channel of the next rank of the compared unit channel is calculated by indirectly calculating all the available channels. Compare this with the calibration interval, and repeat this while the number of available channels selected is less than the number of channels selected. It is also possible to be.
아울러 전술한 통신 단계(S400)는 무선 통신 중인 가용 채널이 간섭 및 끊김 현상의 발생으로 통신률이 떨어지면 다음 가용 채널로 바꾸고, 이러한 현상이 반복되면 전술한 단위 채널 스캔 단계(S200)로 돌아가 다시 스캔하여 가용 채널을 다시 선정하도록 하는 것이 가능하다.In addition, the aforementioned communication step (S400) is changed to the next available channel when the available channel during the wireless communication is reduced due to the interference and disconnection phenomenon, and if this phenomenon is repeated, go back to the unit channel scan step (S200) described above and scan again It is possible to reselect the available channels.
이와 같은 본 발명에 의한 2.4GHz 무선 모듈의 채널 선정 방법은 단위 주파수 간격을 미세하게 조절할 수 있어서 무선 통신 채널의 분해능을 높이고, 간섭보 정 간격을 적용하여 가용 채널을 선정하기 때문에 채널간의 간섭을 최소화 할 수 있는 것일 뿐 아니라 무선 통신의 신호품질이 높은 순으로 통신 채널을 선정하여 할당하기 때문에 신호품질이 높고 다른 무선 통신 시스템이 잘 사용하지 않는 주파수를 사용할 수 있어서 안정된 무선 통신이 가능하며, 시스템의 부팅 시에만 채널 스캔을 실시하므로 안정된 통신을 위한 가용 채널 선정, 할당, 확보에 많이 소모되는 동작 전원을 절약할 수 있다.The channel selection method of the 2.4 GHz wireless module according to the present invention can finely adjust the unit frequency interval to increase the resolution of the wireless communication channel and minimize the interference between channels because the available channel is selected by applying the interference correction interval. Not only can it be done, but it also selects and assigns communication channels in order of the highest signal quality of wireless communication, so that the signal quality is high and frequency that is not used by other wireless communication systems can be used, enabling stable wireless communication. Channel scanning is performed only at boot time, which saves the operating power consumed in selecting, allocating, and securing available channels for stable communication.
도1,2,3은 인용발명의 구성을 나타내는 흐름도.1, 2, and 3 are flow charts showing the structure of the cited invention.
도4는 본 발명에 의한 2.4GHz 무선 모듈의 채널 선정 방법의 전체적인 구성을 예시하는 흐름도.4 is a flowchart illustrating the overall configuration of a channel selection method of a 2.4 GHz radio module according to the present invention.
도5, 6은 본 발명의 단위 채널 스캔 단계를 구체적으로 예시하는 흐름도.5 and 6 are flowcharts specifically illustrating a unit channel scan step of the present invention.
도7, 8은 본 발명의 가용 채널 선정 단계를 구체적으로 예시하는 흐름도.7 and 8 are flowcharts specifically illustrating the available channel selection step of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
S100:초기값 설정 단계 S200:단위 채널 스캔 단계S100: Initial value setting step S200: Unit channel scanning step
S300:가용 채널 선정 단계 S400:통신 단계S300: Available channel selection step S400: Communication step
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