KR101085756B1 - 무허가 대역에서의 스펙트럼 공유 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 무선 네트워크의 무선 장치가 적합한 주파수 채널을 선택하는 것을 돕기 위해, 주파수 채널상의 간섭 신호에 대한 자동 검출 및 응용 방법을 제공한다. 실시예들에 따르면, 일 방법은, 무선 네트워크에 대한 주파수 채널상에 간섭 신호가 존재하는지의 여부를 먼저 검출한 다음, 프로토콜 식별 정보를 검색하기 위해 간섭 신호로부터 데이터를 검색하는 것에 의해, 적합한 채널을 결정한다. 주파수 채널을 통해 전송할 것인지의 여부를 결정하기 전에, 본 방법은 간섭 신호의 식별된 프로토콜이 소정 프로토콜인지의 여부를 결정할 것을 필요로 한다.

주파수 채널, 간섭 신호, 무선 네트워크, 프로토콜

Description

무허가 대역에서의 스펙트럼 공유{SPECTRUM SHARING IN THE UNLICENSED BAND}

도 1은 본 발명이 상주하는 예시적인 무선 컴퓨터 장치를 일반적으로 도시하는 블록도.

도 2는 공지의 디지탈 무선 수신기를 도시하는 흐름도("종래 기술"이라 표시됨).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 다른 송신기들에 의해 발생된 간섭 레벨들의 측정을 시도할 수 있는 송신기를 보여주는 시스템의 흐름도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 간섭을 발생시키는 시스템 타입을 결정하고 시스템 타입에 기초해 채널을 수용하기 위한 전력 임계치를 조정함으로써, 무선 장치에 의해 검출된 간섭을 처리하는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 컴퓨팅 장치

102 : 프로세싱 유닛

104 : 시스템 메모리

108 : 분리형 저장 장치

110 : 비분리형 저장 장치

112 : 통신 접속(들)

114 : 입력 장치(들)

116 : 출력 장치(들)

120 : 전원(배터리/연료전지)

본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 무선 스펙트럼의 효율적인 공유에 관한 것이다.

무선 스펙트럼은, 다수의 장치들 사이에서 공유되어야 하는 한정된 자원이다. 이러한 장치들의 수는, 집적 회로 기술 및 표준체 활동들(standards body activities)로 인해 무선 전화기 및 무선 네트워킹 제품과 같은 소비자 등급의 무선 통신 장치들이 신속하게 개발됨에 따라, 근래에 급속히 증가해 왔다.

무선 주파수 스펙트럼의 소정 주파수 대역이 효율적으로 공유되는 것을 보장하기 위해 여러가지 방법들이 사용된다. 일반적으로, 2개의 무선 주파수 장치가 동일하거나 중첩하는 주파수 대역을 통해 동시에 전송 중일 때, 그 전송은 서로 간섭할 수 있다. 예를 들어, 무선 수신기가 무선 장치로부터의 전송을 수신하고자 할 경우, 무선 수신기의 안테나상에 유도된 신호 레벨이 손상의 레벨에 비해 충분히 크다면 이 수신은 성공적일 수 있다. 손상은 열적으로 발생된 잡음, 채널의 비이상적 특성으로 인한 신호 왜곡, 또는 동일하거나 인접한 주파수 대역을 통해 전 송 중인 다른 장치들에 의해 발생된 간섭일 수 있다. 다른 장치들에 의해 발생된 손상을 간섭(interference)이라 한다.

일반적으로, 무선 장치로부터 수신된 신호의 모든 간섭원들에 대한 비가 어떠한 허용가능 레벨 이상으로 유지된다면, 신호는 소정 확률로 성공적으로 수신될 수 있다. 이 비를 흔히 CIR(carrier to interference ratio)이라 한다.

허용가능한 CIR이 유지될 것을 보장하기 위해, 무선 프로토콜 및 표준들은 흔히 무선 스펙트럼의 대역을 수개의 채널로 분할한다. 높은 CIR을 보장하기 위해, 소정 장치에 비교적 인접해 있는 전송 장치들은 상이한 채널들을 통해 전송한다.

무선 스펙트럼의 어떤 대역에서도 유한한 개수의 채널들만이 이용가능하므로, 전송 장치들의 개수가 이용가능한 채널들의 개수를 초과할 경우, 채널들은 재사용된다. 예를 들어, 하나의 채널이 2개의 무선 장치에 의해 공유될 경우, 이 장치들에 의해 전송된 신호들의 수신에 대해 일정 레벨의 간섭이 발생될 것이다.

동일한 주파수 대역상의 무선 장치들에 의해 수신된 간섭 레벨은 무선 스펙트럼 대역을 채널화하는 것에 의해 크게 감소될 수 있다. 간섭 레벨의 감소로 인해, 전반적인 시스템은 CIR 및 소정 신호가 성공적으로 수신될 확률을 더 높게 유지할 수 있다.

소비자 등급 무선 장치들에 대한 최근의 폭발적인 증가 이전에, 주파수 공유는 대부분 FCC(Federal Communication Commission)와 같은 규제 기관들에 의한 무선 전송 장치들의 엄격한 제어를 통해 실현되었다. 이러한 제어 레벨은, 라디오 및 텔레비젼 송신기들의 경우에서와 같이, 송신기들의 수가 적으면서 쉽게 검출되는 경우에 효과가 있다. FCC에 의해 제어되는 채널화의 간단한 예가 VHF(very high frequency) 텔레비젼 전송이다. FCC는 한 국가가 지리적 영역들로 분할되는 전송 표준을 제정했다. 스펙트럼은 채널 2-13으로 분할되어 있었지만, 임의의 소정 지역에서는 홀수 또는 짝수 채널들만이 사용되었다. 한 지역에서 짝수 채널이 사용되면, 인접 지역에서는 홀수의 채널이 사용될 것이다. 따라서, 소정 지역에 가장 인접한 송신기들이 상이한 채널들을 통하게 된다는 것이 보장되며 동일한 주파수를 사용하는 가장 근접한 송신기는 처음부터 멀리 떨어지게 되어, 간섭을 덜 발생시킨다.

상술한 방식으로 전송 장치들을 제어하는 것은, 송신기들이 규제 기관을 통해 허가되고 그 수가 적을 때 효과가 있다. 그러나, 무선 및 무허가 소비자 장치들이 수적으로 증가하고 있으며 허가를 필요로 하지 않는다. 무선 장치들 및 네트워크들이 채널화를 이용하여 무허가 주파수에서의 간섭 레벨을 감소시키는 것이 바람직하다.

본 발명은, 무선 네트워크의 무선 장치가 적합한 주파수 채널을 선택하는 것을 돕기 위해, 주파수 채널상의 간섭 신호에 대한 자동 검출 및 적응 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 일 방법은, 무선 네트워크에 대한 주파수 채널상에 간섭 신호가 존재하는지의 여부를 먼저 결정한 다음, 프로토콜 식별 정보를 검색하기 위 해 간섭 신호로부터 데이터를 검색하는 것에 의해, 적합한 채널을 결정한다. 주파수 채널을 통해 전송할 것인지의 여부를 결정하기 전에, 본 방법은 간섭 신호의 식별된 프로토콜이 소정 프로토콜인지의 여부를 결정할 것을 필요로 한다. 프로토콜 식별 정보를 결정하기 위해, 간섭 신호의 발생자에 의해 전송된 비콘(beacon) 또는 패킷 헤더가 무선 장치, 무선 네트워크의 호스트, 무선 네트워크의 클라이언트 장치, 또는 액세스 포인트에 의해 판독될 수 있다.

식별된 프로토콜이 소정 프로토콜이면, 간섭 신호로부터의 간섭은 다른 주파수 채널을 선택할 것인지의 여부를 결정하기 위하여 또다른 기준에 종속된다. 소정 프로토콜이 주파수 채널을 통해 전송될 신호와 동일한 프로토콜이면, 더 높은 수준의 간섭이 허용될 수 있다. 또한, 간섭 신호는, 간섭 신호에 의해 사용된 프로토콜의 함수인 임계 전력 레벨과 비교될 수 있다. 간섭 신호에 의해 사용된 프로토콜이 무선 장치와 소정 기능들을 공유하는 프로토콜이라면, 임계 전력 레벨은 더 높은 전력 임계치일 수 있다. 이와 같이, 프로토콜이 동일하면, 간섭 신호의 전력은 더 커질 수 있다. 반대로, 간섭 신호에 의해 사용된 프로토콜이 무선 장치와 소정 기능들을 공유하는 프로토콜이 아니라면, 임계 전력 레벨은 더 낮은 전력 임계치일 수 있다. 임계 전력을 결정하기 위해, 무선 장치가 주파수 채널을 통해 전송할 수 있는 임계 전력 레벨을 결정하기 전에, 간섭 신호의 프로토콜이 데이터베이스에서 식별된다. 따라서, 임계 전력 레벨은 식별된 프로토콜의 함수이므로,예를 들어, 간섭 신호가 임계 전력 레벨 미만일 경우, 무선 장치는 주파수 채널을 통해 전송한다. 전력 레벨이 발견되고 신호 전송을 허용할 수 있으면, 전송 신호 는 신호 대 잡음 레벨을 증가시키기 위해 증폭되거나 전송 장치의 전력을 보존하기 위해 감소될 수 있다.

첨부된 도면들을 참조하여 진행되는 예시적 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명으로부터, 본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들을 명백히 알 수 있다.

첨부된 청구항들이 본 발명의 특징들을 상세하게 설명하기는 하지만, 첨부된 도면들을 참조하는 다음의 상세한 설명으로부터 그 목적들 및 이점들과 함께 본 발명을 가장 잘 이해할 수 있다.

유사한 참조 번호가 유사한 요소들을 나타내는 도면들을 보면, 본 발명이 적당한 컴퓨팅 환경에 구현되는 것으로 도시되어 있다. 필수적인 것은 아니지만, 본 발명은 프로그램 모듈과 같이 퍼스널 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터-실행가능 명령들의 일반적인 문맥으로 본 발명을 설명된다. 일반적으로, 프로그램 모듈들은 특정한 태스크를 수행하거나 특정한 추상적 데이터형을 구현하는 루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 또한, 당업자들은, 본 발명이 핸드-헬드 장치, 멀티-프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반 또는 프로그램가능한 상용 전자 장치, 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 등을 포함하는 다른 컴퓨터 시스템 구성을 이용해 실행될 수도 있다는 것을 알 수 있다. 본 발명은 또한, 통신 네트워크를 통해 링크되어 있는 원격 프로세싱 장치들에 의해 태스크가 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경에서 실행될 수도 있다. 분산형 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈들은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치 모두에 위치할 수 있다.

본 발명은, 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 모듈 등의 명령들을 사용하 는 셀폰, 핸드-헬드 장치, 무선 감시 장치, 마이크로프로세서-기반의 프로그램가능한 상용 전자 장치 등을 비롯하여, 다양한 타입의 머신들을 이용하는 시스템으로 구현될 수도 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈들은 특정한 태스크를 수행하거나 특정한 추상적 데이터형을 구현하는 루틴, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. "프로그램"이라는 용어는 하나 이상의 프로그램 모듈을 포함한다.

도 1은 본 발명에 대한 하나 이상의 실시예들을 구현하기 위한 예시적인 컴퓨팅 장치(100)를 나타낸다. 가장 기본적인 구성으로서, 컴퓨팅 장치(100)는 적어도 프로세싱 유닛(102) 및 메모리(104)를 포함한다. 컴퓨팅 장치의 정확한 구성 및 타입에 따라, 메모리(104)는 (RAM과 같은) 휘발성, (ROM, 플래시 메모리 등과 같은) 비휘발성 또는 그 둘의 소정 조합일 수 있다. 이러한 기본적 구성이 점선(106)으로 도 1에 도시되어 있다. 또한, 장치(100)는 부가적인 사양들/기능을 가질 수도 있다. 예를 들어, 장치(100)는 자기 또는 광학 디스크 또는 테이프를 포함하지만 그에 한정되는 것은 아닌 (분리형 및/또는 비분리형의) 추가적 저장 장치를 포함할 수도 있다. 이러한 추가적 저장 장치가 도 1에는 분리형 저장 장치(108) 및 비분리형 저장 장치(110)로 도시되어 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위해 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성의 분리형 및 비분리형 매체를 포함한다. 메모리(104), 분리형 저장 장치(108) 및 비분리형 저장 장치(110)는 모두 컴퓨터 저장 매체의 예이다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CDROM, DVD 또는 기타 광학 저장 장치, 자 기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 소정 정보를 저장하는 데 사용될 수 있으며 장치(100)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 임의의 컴퓨터 저장 매체는 장치(100)의 일부일 수 있다.

장치(100)는 또한, 장치가 다른 장치들과 통신할 수 있게 하는 하나 이상의 통신 접속(112)을 포함할 수도 있다. 통신 접속(112)은 통신 매체의 일례이다. 통신 매체는 일반적으로 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터를 반송파와 같은 변조 데이터 신호나 다른 전송 메커니즘으로 구현하며 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. "변조 데이터 신호"라는 용어는, 그 특징들 중 하나 이상이 정보를 신호로 인코딩하는 방식으로 설정 또는 변경된 신호를 의미한다. 한정이 아닌 일례로서, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접 유선 접속과 같은 유선 매체, 및 음향, RF, 적외선 및 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상술한 바와 같이, 여기에서 사용되는 컴퓨터 판독가능 매체라는 용어는 저장 매체 및 통신 매체 모두를 포함한다. 장치(100)는 또한, 키보드, 마우스, 펜, 오디오 장치, 터치-입력 장치 등과 같은 하나 이상의 입력 장치(114)를 가질 수도 있다. 디스플레이, 스피커, 프린터 등과 같은 하나 이상의 출력 장치(116)가 포함될 수도 있다. 이들 장치 모두는 본 기술 분야에 널리 공지되어 있으므로 여기에서 상세히 논의할 필요는 없다.

이하의 설명에서는, 다르게 지시되지 않는 한, 하나 이상의 컴퓨터에 의해 수행되는 동작 및 연산의 기호적 표현을 참조하여 본 발명을 설명한다. 그에 따 라, 간혹 컴퓨터-실행 중이라 언급되는 이러한 동작 및 연산은 구조적 형태의 데이터를 나타내는 전기 신호들에 대한 컴퓨터의 프로세싱 유닛에 의한 조작을 포함한다. 이러한 조작은 데이터를 변형하거나 데이터를 컴퓨터 메모리 시스템의 위치들에 유지하는데, 이는 컴퓨터의 연산을 당업자들이 잘 알 수 있는 방법으로 재구성하거나 변형한다. 데이터가 유지되어 있는 데이터 구조들은 데이터 포맷에 의해 정의된 특정한 속성을 가진 메모리의 물리적 위치들이다. 그러나, 본 발명이 상술한 문맥에서 설명되고 있기는 하지만, 당업자들은 다음에 설명된 다양한 동작 및 연산이 하드웨어로도 구현될 수 있다는 것을 알 수 있는 바와 같이, 이것이 한정을 위한 것은 아니다.

본 발명은 무선 주파수 스펙트럼, 특히 무허가 주파수 스펙트럼에서의 간섭을 방지하는 기존 방법들에서의 한계를 해결한다. 이러한 일 방법을 DFS(dynamic frequency selection)라 한다. DFS는, 전송용 채널을 선택하기 전에 전송 장치가 각 채널상의 간섭을 측정하는 기술이다. 전송 장치는, 최저 수준의 간섭을 제공하는 채널이 수신기에서 최고 CIR을 제공할 것이라는 가정하에서, 최저 수준의 간섭을 가진 채널을 선택한다.

DFS 기술에서의 한가지 문제점은, 간섭 신호 모두가 등가인 것은 아니라는 점이다. 때때로, 동일한 프로토콜을 구현하는 제2의 전송 장치가, 다수 장치가 동시에 전송하거나 비상관 신호들을 전송하는 것을 방지하는 매체 액세스 제어 기술들을 통해 간섭을 본질적으로 방지한다. 따라서, 상이한 간섭자 타입들(types of interferers)을 구별하는 DFS 시스템이 필요하다.

본 발명은, 전송 장치와 동일한 전송 프로토콜을 사용하는 간섭자들이 상이한 프로토콜을 사용하여 전송하는 간섭자들과 다르게 취급되지 않는 DFS 기술을 구현한다.

통상적인 디지탈 무선 수신기를 도 2에 나타낸다. 많은 무선 수신기 아키텍처가 업계에 공지되어 있으며 도 2는 설명을 위해 도시된 하나의 평범한 일반적 아키텍처로서 한정을 위한 것이 아니다. 라디오는 대역 필터(204)에 결합되어 있는 안테나(202)를 구비한다. 대역 필터(204)는, 원하는 신호가 존재하는 것으로 알려져 있는 무선 스펙트럼의 원하는 대역을 벗어난 신호를 제거한다.

대역 필터(204)는 LNA(low noise amplifier;206)에 결합되어 있다. LNA(206)는 수신 신호에 최소한의 열잡음을 부가하도록 최적화된 상태에서 수신 신호의 레벨을 증폭한다.

LNA(206)는 수신 신호의 중심 주파수를 변경하는 다운 컨버터(208)에 결합되어 있다. 또한, 다운 컨버터(208)는 MAC 프로세서(218)에 결합되어 있다. MAC 프로세서(218)는, 수신 신호의 주파수 시프트량을 변화시키도록 다운 컨버터(208)를 구성할 수 있다. 또한, 일반적으로 다운 컨버터(208)는 그 대역의 전체 전력 추정치를 MAC 프로세서(218)에 전달한다. 다운 컨버터(208)에서 실현되는 주파수 시프트는 원하는 채널을 채널 필터(210)의 통과 대역에 배치하도록 설정된다.

채널 필터(210)는, 동작 대역의 다른 채널 모두를 차단하면서 수신을 위해 선택된 채널을 이동시킨다. 채널 필터(210)는, 수신 신호의 중심 주파수를 DC로 시프트시키는 다운 컨버터(212)에 결합되어 있다.

다운 컨버터(212)는, 아날로그 신호를 샘플링된 디지탈 신호로 변환하는 ADC(analog to digital converter;214)에 결합되어 있다. 다운 컨버터(212)는 또한 MAC 프로세서(218)에 결합되어 있으며, 일 구현에서는, 선택된 채널에서의 순간 전력에 대한 추정치를 MAC 프로세서(218)에 제공한다.

ADC(214)는 디지탈 물리 계층 수신기(216)에 결합되어 있다. 디지탈 물리 계층 수신기(216)는 ADC(214)로부터의 디지탈 시퀀스를 비트 스트림으로 변환한다. 디지탈 물리 계층 수신기(214)는 타이밍 복구, 심볼 복구, 균등화, 역확산, 에러 검출 및 정정, 및 비트 슬라이싱과 같은 기능들을 수행한다. 디지탈 물리 계층 수신기는 대개 디지탈 하드웨어, 프로그램가능한 디지탈 신호 프로세서, 또는 그 양자로서 구현된다. 디지탈 물리 계층 수신기(216)는 MAC 계층 프로세서(218)에 결합되어 있다. MAC 계층 프로세서(218)는, 채널 선택을 제어하는 것을 포함하여, 무선 채널로의 액세스를 제어한다.

이제 도 3을 참조하면, 시스템의 흐름도는, 다른 송신기들에 의해 발생된 간섭 레벨들의 측정을 시도할 수 있는 송신기를 보여준다. 도 3에 나타낸 방법을 수행하기에 적합한 송신기 타입은, 본 명세서로부터 이득을 얻는 당업자가 알 수 있는 바와 같이, 호스트 또는 클라이언트인 무선 LAN 시스템의 송신기일 수 있다. 예를 들어, 장치 및 무선 시스템은 802.11a, 802.11b, 802.11g 및 기타 802.11 타입의 장치들을 포함하는 IEEE 802.11 타입 장치 및 시스템일 수 있으며, 여기에서는 802.11x 장치로 총칭한다. 다른 장치들은, 예를 들어, 블루투스 타입 장치들을 포함할 수 있다. 각각의 장치 또는 시스템은 채널 선택을 수행하기 위한 소정 방 법을 따를 수 있으며, 호스트, 클라이언트 또는 액세스 포인트 등이 채널 선택을 수행하는지의 여부를 결정하는 프로토콜을 가질 수 있다. 간섭을 측정하는데 흔히 사용되는 한가지 방법은, 블록 302에 도시된 바와 같이, 수신 신호의 전력 레벨을 결정하는 것이다. 많은 디지탈 무선 시스템에서, 송신기들은 일부의 시간에서만 동작하는 경향이 있으므로, 간섭이 시간에 따라 일정하지 않다. 송신기들이 지속적으로 동작하기 않으므로, 전력 레벨은 일정 기간에 대해 측정되어야 한다. 본 기술 분야에 공지되어 있는 바와 같이, 간섭의 레벨을 결정하는 데 수개의 알고리즘이 사용될 수 있다. 예를 들어, 소정 신호를 샘플링하고 평균 전력을 결정하는 것에 의해, 전력이 측정될 수 있다.

블록 304에서는, 간섭 레벨을 임계 전력(P_t1)과 비교한다. 간섭 전력 레벨이 임계치 미만이면, 블록 310에서 그 채널이 선택되며 무선 장치는 이 채널을 통해 전송을 시작한다. 블록 304에서 간섭 레벨이 임계치(P_t1)를 초과하면, 블록 306에서 채널 개수가 증가된다.

블록 308은 모든 채널이 측정되었는지를 결정하기 위해 검사한다. 블록 304에서의 테스트를 통과한 채널이 없다면, 어떤 채널도 전송을 위해 선택되지 않는다. 일 실시예에서는, 채널들이 블록 304에 나타난 테스트를 통과하면, 통신에 적합한 채널인 것으로 지정된 채널들만이 사용된다. 다른 실시예에서는, 어떤 채널도 블록 304에 나타난 테스트를 통과하지 못한 것으로 결정되면, 최저 간섭 채널이 선택될 수 있다. 보다 구체적으로, 최저 간섭 채널이 적용되어야 할 것인지의 여 부에 대한 결정은 시스템에 대한 요구사항들에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 저가의 점 대 점 통신 시스템(예를 들어, 워키토키)과 같이, 매우 낮은 잡음 채널을 요하는 시스템은 어떤 채널도 적합하지 않은 것으로 결정할 수 있다.

모든 간섭자들이 무선 수신에 동등하게 해로운 것은 아니다. 예를 들어, 동일한 프로토콜하에서 동작하는 2개의 라디오가, 2개 장치의 MAC 계층이 동시에 전송하는 것을 방지하도록 설계되어 있기 때문에, 서로 간섭하지 않는 경우가 종종 있다. 예를 들어, 일부의 무선 프로토콜은 타이밍 방법, 반송파 감지 방법, 코드 분할 다중 방법 등에 의해 채널을 공유하는 방법을 결정하는 지능적인 방법들을 구현할 수 있다. 다른 방법들도, 본 기술 분야에 공지되어 있는 간섭 상쇄 또는 간섭을 완화시킬 수 있는 다른 필터링 방법들을 사용함으로써, 동일한 프로토콜 전송에서의 물리적 계층 유사성을 활용할 수 있다. 전자렌지는 대개 정해진 듀티 사이클로 전송한다. 이로 인해, 간섭 레벨의 첨두치는 상당히 높을 수 있지만, 간섭이 발생되지 않는 일정한 주기가 형성된다. 따라서, 간섭자의 타입이 식별될 수 있다면, 임계치는 간섭자의 타입에 따라 조정될 수 있다.

이제 도 4를 참조하면, 흐름도는, 간섭을 발생시키는 시스템의 타입을 결정하고 채널을 수용하기 위한 전력 임계치를 조정함으로써, 간섭을 해결하는 본 발명의 실시예를 도시한다. 블록 402에서 간섭이 측정된다. 블록 404에서는, 이 간섭을 임계치(P_t1)와 비교한다. 간섭 전력이 임계치 미만이면, 블록 410에서 채널이 선택된다. 채널 임계치가 P_t1을 초과하면, 블록 412에서 간섭자의 프로토콜을 조사 한다. 프로토콜은 대개, 많은 프로토콜에 존재하는 비콘 프레임 또는 물리적 계층 헤더를 조사하는 것에 의해 결정될 수 있다.

간섭자의 프로토콜이 문의 중인 장치와 동일하고 문의 중인 장치와 소정 기능들을 공유하는 프로토콜인 경우, 간섭자의 전력은 블록 414에서 제2의 더 높은 임계치(P_t2)와 비교된다. 더 높은 임계치로 인해, 대부분의 장치들은 동일한 프로토콜을 사용해 전송하는 장치들로부터의 간섭에 덜 민감하게 된다. 간섭 레벨이 P_t2 미만이면, 블록 410에서 이 채널이 선택된다.

간섭자의 프로토콜이 문의 중인 장치에 의해 사용되는 것과 동일하지 않으면, 블록 416에서 간섭 장치의 프로토콜 결정이 시도된다. 이 결정은, 간섭 신호를 데이터베이스에 저장되어 있는 것들과 비교하는 것에 의해 행해진다. 간섭자의 프로토콜이 결정되면, 블록 418에서는 간섭자의 프로토콜에 대한 사용 중인 프로토콜의 민감도에 기초하여 새로운 임계치(P_tdb)가 결정될 수 있다. 그 다음, 간섭 레벨을 P_tdb와 비교하고, 간섭 레벨이 더 낮으면, 블록 410에서 이 채널을 선택한다.

블록 416이나 블록 418이 참이 아니라면, 블록 406에서 채널 개수가 증가된다. 블록 408은 모든 채널이 검사되었는지를 결정한다. 그렇지 않다면, 흐름은 블록 402로 복귀하며 후속 채널에 대해 프로세스가 다시 시작된다. 모든 채널이 검사되었으며 어떤 채널도 선택되지 않았다면, 채널 선택 프로세스는 블록 420에서 벗어난다. 블록 410에서 일단 채널이 선택되면, 채널 프로세스는 또한 블록 420을 통해 벗어난다. 그러나, 전력 레벨이 발견되고 신호 전송을 허용할 수 있으면, 전 송 신호는 신호 대 잡음 레벨을 증가시키기 위해 증폭되거나 전송 장치의 전력을 보존하기 위해 감소될 수 있다.

채널 선택 알고리즘은, 장치에 최초로 전력이 공급될 때 수행되지만, 장치가 서비스로 진입하고 벗어남에 따라 간섭 레벨이 변하기 때문에 주기적으로도 수행되어야 한다.

특허, 특허 출원, 및 간행물들을 포함하여 여기에서 언급한 모든 참조문은 그 전체가 여기에서 참조로서 포함된다.

본 발명의 원리들이 적용될 수 있는 가능한 많은 실시예들의 관점에서, 도면들을 참조하여 여기에서 설명한 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아나라 단지 예시적인 목적을 위한 것임을 알 수 있다. 예를 들어, 당업자들은 도시된 실시예에서 소프트웨어로 나타낸 요소들이 하드웨어로 구현될 수 있고, 그 반대도 성립하며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않으면서 도시된 실시예의 구성 및 세부사항이 변경될 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 여기에서 설명한 본 발명은 이러한 모든 실시예들을, 다음의 청구항들 및 그 등가물의 범위내에 해당될 수 있는 것으로 생각한다.

본 발명에 따르면, 무선 장치들 및 네트워크들이 채널화를 이용하여 무허가 주파수들에서의 간섭 레벨을 감소시킬 수 있는 방법 및 시스템이 제공된다.

Claims (52)

1. 무선 네트워크에서 무선 장치에 의해 사용될 채널을 결정하는 방법으로서,

   무선 네트워크의 주파수 채널 상에서 간섭 신호(interfering signal)를 검출하는 단계;

   상기 간섭 신호로부터 데이터를 검색하여 프로토콜 식별 정보(protocol identification information)를 검색하는 단계; 및

   상기 주파수 채널을 통해 전송할지를 결정하기 전에, 상기 간섭 신호의 상기 식별된 프로토콜이 제1 프로토콜인지를 결정하는 단계

   를 포함하고,

   상기 간섭 신호의 전력 레벨은 상기 간섭 신호에 의해 사용되는 프로토콜의 함수인 임계 전력 레벨과 비교되는, 채널 결정 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 간섭 신호에 의해 사용되는 프로토콜이 상기 무선 장치와 기능들을 공유하는 경우, 제1 전력 임계치와 상기 제1 전력 임계치보다 높은 제2 전력 임계치 중에서, 상기 임계 전력 레벨은 상기 제2 전력 임계치인, 채널 결정 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 간섭 신호의 전력 레벨이 상기 임계 전력 레벨보다 낮을 경우, 상기 무선 장치는 상기 주파수 채널을 통해 전송하고,

   상기 무선 장치의 상기 전송은 상기 무선 네트워크의 신호 대 잡음 레벨을 증가시키기 위해 증폭된 전력 레벨에서 이루어지는, 채널 결정 방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 간섭 신호의 전력 레벨이 상기 임계 전력 레벨보다 낮은 경우, 상기 무선 장치는 상기 주파수 채널을 통해 전송하고,

   상기 무선 장치의 상기 전송은 상기 무선 장치에 의해 사용되는 전력을 감소시키기 위해 저하된 전력 레벨에서 이루어지는, 채널 결정 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 간섭 신호에 의해 사용되는 프로토콜이 상기 무선 장치와 기능들을 공유하지 않는 경우, 제1 전력 임계치와 상기 제1 전력 임계치보다 높은 제2 전력 임계치 중에서, 상기 임계 전력 레벨은 상기 제1 전력 임계치인, 채널 결정 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 간섭 신호의 프로토콜은, 상기 무선 장치가 상기 주파수 채널을 통해 전송할 수 있는 임계 전력 레벨 - 상기 임계 전력 레벨은 상기 식별된 프로토콜의 함수임 - 을 결정하기 전에, 데이터베이스 내에서 식별되는, 채널 결정 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 간섭 신호의 전력 레벨이 상기 임계 전력 레벨보다 낮을 경우, 상기 무선 장치는 상기 주파수 채널을 통해 전송하는, 채널 결정 방법.
8. 무선 네트워크에서 무선 장치에 의해 사용될 채널을 결정하기 위한 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능 명령어들이 인코딩되어 있는 유형의 컴퓨터 판독가능 기록매체로서,

   상기 동작들은,

   무선 네트워크의 주파수 채널 상에서 간섭 신호를 검출하는 동작;

   상기 간섭 신호로부터 데이터를 검색하여 프로토콜 식별 정보를 검색하는 동작; 및

   상기 주파수 채널을 통해 전송할지를 결정하기 전에, 상기 간섭 신호의 상기 식별된 프로토콜이 제1 프로토콜인지를 결정하는 동작

   을 포함하고,

   상기 간섭 신호의 전력 레벨은 상기 간섭 신호에 의해 사용되는 프로토콜의 함수인 임계 전력 레벨과 비교되는, 컴퓨터 판독가능 기록매체.
9. 제8항에 있어서,

   상기 간섭 신호에 의해 사용되는 프로토콜이 상기 무선 장치와 기능들을 공유하는 경우, 제1 전력 임계치와 상기 제1 전력 임계치보다 높은 제2 전력 임계치 중에서, 상기 임계 전력 레벨은 상기 제2 전력 임계치인, 컴퓨터 판독가능 기록매체.
10. 제8항에 있어서,

    상기 간섭 신호에 의해 사용되는 프로토콜이 상기 무선 장치와 기능들을 공유하지 않는 경우, 제1 전력 임계치와 상기 제1 전력 임계치보다 높은 제2 전력 임계치 중에서, 상기 임계 전력 레벨은 상기 제1 전력 임계치인, 컴퓨터 판독가능 기록매체.
11. 제8항에 있어서,

    상기 간섭 신호의 프로토콜은, 상기 무선 장치가 상기 주파수 채널을 통해 전송할 수 있는 임계 전력 레벨 - 상기 임계 전력 레벨은 상기 식별된 프로토콜의 함수임 - 을 결정하기 전에, 데이터베이스 내에서 식별되는, 컴퓨터 판독가능 기록매체.
12. 제11항에 있어서,

    상기 간섭 신호의 전력 레벨이 상기 임계 전력 레벨보다 낮을 경우, 상기 무선 장치는 상기 주파수 채널을 통해 전송하는, 컴퓨터 판독가능 기록매체.
13. 프로세서; 및

    상기 프로세서에 결합되어, 주파수 채널 상에서 간섭 신호를 검출함으로써 무선 네트워크를 통한 통신에 사용될 채널을 결정하도록 구성된 하나 이상의 프로그램 모듈을 포함하는 메모리

    를 포함하고,

    상기 프로그램 모듈은 적어도,

    상기 간섭 신호로부터 데이터를 검색하여 프로토콜 식별 정보를 식별하도록 구성된 제1 프로그램 모듈; 및

    상기 주파수 채널을 통해 전송할지를 결정하기 전에 동작하여, 상기 간섭 신호의 상기 식별된 프로토콜이 제1 프로토콜인지를 결정하도록 구성된 제2 프로그램 모듈

    을 포함하고,

    상기 간섭 신호의 전력 레벨은 상기 간섭 신호에 의해 사용되는 프로토콜의 함수인 임계 전력 레벨과 비교되는, 컴퓨터 시스템.
14. 제13항에 있어서,

    상기 간섭 신호에 의해 사용되는 프로토콜이 상기 컴퓨터 시스템 또는 상기 컴퓨터 시스템에 결합되어 있는 무선 장치와 기능들을 공유하는 경우, 제1 전력 임계치와 상기 제1 전력 임계치보다 높은 제2 전력 임계치 중에서, 상기 임계 전력 레벨은 상기 제2 전력 임계치인, 컴퓨터 시스템.
15. 제14항에 있어서,

    상기 간섭 신호의 전력 레벨이 상기 임계 전력 레벨보다 낮은 경우, 상기 주파수 채널을 통해 전송하도록 구성된 제3 프로그램 모듈을 더 포함하고,

    상기 전송은 상기 무선 네트워크의 신호 대 잡음 레벨을 증가시키기 위해 증폭된 전력 레벨에서 이루어지는, 컴퓨터 시스템.
16. 제14항에 있어서,

    상기 간섭 신호의 전력 레벨이 상기 임계 전력 레벨보다 낮은 경우, 상기 주파수 채널을 통해 전송하도록 구성된 제3 프로그램 모듈을 더 포함하고,

    상기 전송은 상기 컴퓨터 시스템에 의해 사용되는 전력을 감소시키기 위해 저하된 전력 레벨에서 이루어지는, 컴퓨터 시스템.
17. 제13항에 있어서,

    상기 간섭 신호에 의해 사용되는 프로토콜이 상기 컴퓨터 시스템 또는 상기 컴퓨터 시스템에 결합되어 있는 무선 장치와 기능들을 공유하지 않는 경우, 제1 전력 임계치와 상기 제1 전력 임계치보다 높은 제2 전력 임계치 중에서, 상기 임계 전력 레벨은 상기 제1 전력 임계치인, 컴퓨터 시스템.
18. 제13항에 있어서,

    복수의 프로토콜을 보유하도록 구성된 데이터베이스를 더 포함하고,

    상기 주파수 채널을 통해 전송할 수 있는 임계 전력 레벨을 결정하기 위해, 상기 간섭 신호의 프로토콜이 상기 복수의 프로토콜에 대해 검사되고,

    상기 임계 전력 레벨은 상기 식별된 프로토콜의 함수인, 컴퓨터 시스템.
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