KR101087280B1 - The Wireless Communication Method For Based Orthogonal Frequency Division Multiple Access and The Apparatus Thereof - Google Patents

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Abstract

직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 방법 및 장치가 개시된다. 본 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 방법은, 주파수 충돌이 있는 경우, 기지국은 네트워크상의 할당 주파수 중에서 기지국에 기할당된 주파수와 다른 주파수를 도약 주파수로 결정하는 단계 및 기지국은 상기 도약 주파수의 특성을 기반으로 적응적으로 다중 접근 방법을 적용하여 단말과 통신하는 단계를 포함한다. 그리하여 기지국이 이동하는 환경 및 재밍이 존재하는 환경에서도 기지국은 신속하고 지속적으로 단말에 서비스를 제공할 수 있다.A wireless communication method and apparatus based on orthogonal frequency division multiple access is disclosed. In the wireless communication method based on the orthogonal frequency division multiple access method, when there is a frequency collision, the base station determines a frequency different from the frequency allocated to the base station among the allocated frequencies on the network as the hopping frequency and the base station takes the hopping. And communicating with the terminal by applying the multiple access method adaptively based on the characteristics of the frequency. Thus, even in an environment in which the base station moves and jamming exists, the base station can provide services to the terminal quickly and continuously.

주파수 도약, 할당 주파수, OFDMA Frequency hopping, assigned frequency, OFDMA

Description

직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 방법 및 그 장치 {The Wireless Communication Method For Based Orthogonal Frequency Division Multiple Access and The Apparatus Thereof}Wireless communication method based on orthogonal frequency division multiple access and its device {The Wireless Communication Method For Based Orthogonal Frequency Division Multiple Access and The Apparatus Thereof}

직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 네트워크상에서 주파수 충돌이 있는 경우, 주파수 도약하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless communication method and apparatus based on an orthogonal frequency division multiple access method, and more particularly, to a method and apparatus for frequency hopping when there is a frequency collision in a wireless network based on an orthogonal frequency division multiple access method. It is about.

데이타 통신 방식으로서, 직교 주파수 분할(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex)에 기반한 주파수 분할 다중 접속(FDMA:Frequency Division Multiple Access) 방식이 있다. 이와 같은 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 사용하는 무선 통신 시스템으로는 IEEE 802.16e(Mobile WiMax), WiBro, 그리고 IEEE 802.22 등이 있다.As a data communication scheme, there is a frequency division multiple access (FDMA) scheme based on orthogonal frequency division multiplex (OFDM). Wireless communication systems using such orthogonal frequency division multiple access include IEEE 802.16e (Mobile WiMax), WiBro, and IEEE 802.22.

IEEE 802.16e는 고정 무선 접근을 위한 기존 IEEE 802.16 규격에 하부 단말의 이동성을 지원하기 위한 물리계층의 각종 파라미터를 추가로 선정하고, 핸드오프 기능과 단말의 절전 기능 등을 도입하였다. IEEE 802.16e는 시간 분할 이중 (TDD : Time Division Duplex) 모드로 동작하여 상향링크와 하향링크가 같은 할당 주파수 안에 시간을 달리하여 존재하며, 프레임 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 구성된다. 프레임 길이는 5ms이며 42개의 시간 축 심벌을 포함한다.IEEE 802.16e additionally selects various parameters of the physical layer to support mobility of lower terminals in addition to the existing IEEE 802.16 standard for fixed wireless access, and introduces a handoff function and a power saving function of a terminal. IEEE 802.16e operates in a time division duplex (TDD) mode, where uplink and downlink exist at different times within the same allocated frequency, and a frame structure is configured as shown in FIG. The frame length is 5ms and contains 42 time axis symbols.

WiBro는 IEEE 802.16e의 한국형 표준이며, IEEE 802.16e와 다이버시티 채널과 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 채널 적용을 제외하고는 기술적으로 크게 차이가 없으며 IEEE 802.16e와 호환성을 갖도록 설계되었다. IEEE 802.16e가 2~11Ghz의 주파수 대역과 1.25~28Mhz의 가변적 할당 주파수 대역폭을 갖는데 반해, WiBro는 2.3~2.4Ghz의 주파수와 10Mhz의 할당 주파수 대역폭을 갖고 있다. 특히, IEEE 802.16e가 256~2048개의 가변적 부반송파를 갖는 반면 WiBro는 1024개의 고정 부반송파를 갖는 것에서 차이가 있다.WiBro is a Korean standard of IEEE 802.16e. It is not technically different except IEEE 802.16e and diversity channel and AMC (Adaptive Modulation and Coding) channel, and it is designed to be compatible with IEEE 802.16e. While IEEE 802.16e has a frequency band of 2 to 11 GHz and a variable allocation frequency bandwidth of 1.25 to 28 MHz, WiBro has a frequency of 2.3 to 2.4 Ghz and an allocated frequency bandwidth of 10 MHz. In particular, WiBro is different from that of IEEE 802.16e having 256 to 2048 variable subcarriers while WiBro has 1024 fixed subcarriers.

상기 종래 기술들은 기지국이 이동하는 환경 및 악의적인 재밍이 존재하는 환경을 고려할 경우, 주파수 충돌에 적절한 조치를 취할 수 없는 한계를 보인다.The prior arts show a limitation in that no proper measures can be taken for frequency collisions in consideration of an environment in which a base station moves and an environment in which malicious jamming exists.

또한, IEEE 802.22는 무선 인지 기술(cognitive radio)에 기반을 둔 무선 통신 체계 표준으로 지방에서 무선망을 구축하기 위해 고안되었으며, 도 2에 도시된 바와 같이 IEEE 802.16e와 유사한 프레임 구조를 갖는다. 큰 차이점은 IEEE 802.22 네트워크는 일차 서비스(Primary Service)에 간섭을 주지 않고 동작해야 하며, 다수의 IEEE 802.22 기지국들이 인접한 지역에서 동작 가능해야 하기 때문에 동적 스펙트럼 탐지 및 동적 스펙트럼 도약 기능을 포함하고, 이와 관련된 추가적인 구간들이 존재한다는 점이 있다.In addition, IEEE 802.22 is a wireless communication scheme standard based on cognitive radio, and is designed to establish a wireless network in a local area, and has a frame structure similar to IEEE 802.16e as shown in FIG. The main difference is that the IEEE 802.22 network must operate without interfering with the primary service, and because multiple IEEE 802.22 base stations must be able to operate in adjacent areas, it includes dynamic spectrum detection and dynamic spectrum hopping functions. There is an additional section.

IEEE 802.22에서는 기지국과 하부 단말들은 모두 주파수 탐지를 수행한다. 일차 서비스의 신호를 탐지하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 주기적인 휴지 구간(QP : Quiet Period)을 통해 신속/정밀 탐지(Fast/Fine Sensing)를 지원한다. 신속 탐지는 짧은 시간(1ms)동안 수행되어 할당 주파수의 점유 상태를 분석하는데 사용되고, 정밀 탐지는 일차 서비스의 특정 신호 특징을 파악하기 위해 긴 시간(최대 25ms)을 필요로 한다. In IEEE 802.22, both the base station and the lower terminals perform frequency detection. In order to detect a signal of the primary service, as shown in FIG. 3, fast / fine detection (Fast / Fine Sensing) is supported through a periodic Quiet Period (QP). Quick detection is performed for a short time (1ms) and is used to analyze the occupancy status of the assigned frequency, and fine detection requires a long time (up to 25ms) to identify specific signal characteristics of the primary service.

IEEE 802.22는 무선 인지 기술을 적용하므로 일차 서비스 및 다른 IEEE 802.22 기지국과의 주파수 충돌에 대해 적절한 조치가 가능하다. 그러나 주기적인 휴지 구간은 재밍에 취약한 특성을 보인다. 즉, QP의 주기가 악의적인 적에게 노출될 경우, 휴지 구간 동안만 재밍 신호를 방출함으로써 특정 할당 주파수가 점유된 것처럼 착각하게 할 수 있다. 따라서 적은 비용으로 특정 대역에 재밍을 가할 수 있는 단점이 존재한다.Since IEEE 802.22 applies radio recognition technology, appropriate measures can be taken for frequency collisions with primary services and other IEEE 802.22 base stations. However, periodic dormant intervals are vulnerable to jamming. In other words, when the period of the QP is exposed to the malicious enemy, it can be mistaken as a specific allocated frequency is occupied by emitting the jamming signal only during the idle period. Therefore, there is a disadvantage that jamming to a specific band at a low cost.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서 주파수 도약 및 도약한 주파수에서의 다중 접근 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a frequency hopping and a multiple access method at a leap frequency in a wireless communication system based on an orthogonal frequency division multiple access scheme to solve the above problems.

특히, 일부 기지국이 이동하는 환경 또는 재밍이 발생하는 환경에서 발생 가능한 주파수 충돌 문제를 해결하여, 주파수 도약을 시도하여 기지국의 하부 단말들에게 최대한 신속하고 지속적으로(Fast and Seamless) 서비스를 제공하는 데 그 목적이 있다.In particular, by solving a frequency collision problem that may occur in an environment in which some base stations move or jamming, attempts to hop in frequency to provide fast and seamless service to the lower terminals of the base station. The purpose is.

또한 비어있는 주파수가 없는 경우에도 기존 할당 주파수를 점유하고 있는 기지국의 주파수를 일정 시간동안 임대하여 사용함으로써 해당 기지국의 하부 단말들에게 또는 하부 단말들의 필수 트래픽을 전송할 수 있는 기회를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, even when there is no empty frequency, the frequency of the base station occupying the existing allocated frequency is leased and used for a predetermined time to provide an opportunity to transmit the necessary traffic to or from the lower terminals of the base station. have.

본 발명의 또 다른 목적은 주파수 탐색시, 악의적인 적으로부터의 항재밍 및 저피탐 능력을 향상시키는 것이다.It is yet another object of the present invention to improve the antijamming and low pit detection ability from malicious enemies in frequency searching.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 방법은, 주파수 충돌이 있는 경우, 기지국은 네트워크상의 할당 주파수 중에서 상기 기지국에 기할당된 주파수와 다른 주파수를 도약 주파수로 결정하는 단계; 및 상기 기지국은 상기 도약 주파수의 특성을 기반으로 적응적으로 상기 직교 주파수 분할다중 접근 방식을 적용하여 단말과 통신하는 단계;를 포함한다.In the wireless communication method based on the orthogonal frequency division multiple access method according to the present invention for achieving the above object, if there is a frequency collision, the base station is a frequency different from the frequency assigned to the base station among the allocated frequencies on the network Determining the hopping frequency; And the base station communicating with the terminal by adaptively applying the orthogonal frequency division multiple access method based on the characteristic of the hopping frequency.

그리고, 상기 통신하는 단계는, 상기 도약 주파수가 다른 기지국이 사용하고 있지 않은 주파수이면, 상기 기지국은 상기 도약 주파수의 프레임 구간을 전체를 이용하여 상기 단말과 통신하고, 상기 도약 주파수가 다른 기지국이 기사용하고 있는 주파수이면, 상기 기지국은 상기 다른 기지국의 필수 트래픽 전송에 필요한 시간을 제외한 프레임 구간을 이용하여 상기 단말과 통신하는 것이 바람직하다.The communicating may include: when the hopping frequency is not used by another base station, the base station communicates with the terminal using the entire frame period of the hopping frequency, and the base station having a different hopping frequency is used. If the frequency is in use, it is preferable that the base station communicates with the terminal using a frame interval except for the time required for transmitting the necessary traffic of the other base station.

또한, 상기 단말에 전송하는 첫 번째 프레임은 물리계층의 동기를 맞추기 위한 프리앰블(Preamble) 영역, 프레임 구성 및 물리계층 정보를 담고 있는 제어 메시지(FCH : Frame Control Header) 영역 및 상기 단말과의 동기 및 데이터 전송 요청 메시지를 받기 위한 레인징 채널(Ranging channel) 영역으로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the first frame transmitted to the terminal is a preamble area for synchronizing the physical layer, a frame control header (FCH) area containing frame configuration and physical layer information, and synchronization with the terminal; It is preferably configured as a ranging channel (Ranging channel) area for receiving a data transmission request message.

그리고, 상기 도약 주파수로 결정하는 단계는, 무선 인지 기술을 이용하여 네트워크상의 할당 주파수 중에서 도약 가능한 주파수를 결정하는 단계; 및 기지국은 주파수 충돌이 있는 경우, 상기 도약 가능한 주파수 중에서 하나의 주파수를 상기 도약 주파수로 결정하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The determining of the hopping frequency may include: determining a hopping frequency from among allocated frequencies on a network using a radio recognition technology; And determining, by the base station, the hopping frequency as one of the hopping frequencies when there is a frequency collision.

또한, 상기 도약 가능한 주파수 중에서 하나의 주파수를 상기 도약 주파수로 결정하는 단계는, 상기 도약 가능한 주파수 중 다른 기지국이 사용하고 있지 않는 비어있는 주파수가 있는 경우, 상기 비어있는 주파수를 도약 주파수로 결정하는 것이 바람직하다.The determining of one hopping frequency as the hopping frequency may include determining the empty frequency as the hopping frequency when there is an empty frequency that is not used by another base station among the hopping frequencies. desirable.

그리고, 상기 도약 가능한 주파수 중에서 하나의 주파수를 상기 도약 주파수로 결정하는 단계는, 상기 도약 가능한 주파수 모두가 다른 기지국이 기사용하고 있는 주파수인 경우, 전송 트래픽 양이 가장 작은 기지국의 주파수를 도약 주파수로 결정하는 것이 바람직하다.The determining of one frequency among the hopping frequencies as the hopping frequency may include: when all of the hopping frequencies are frequencies used by other base stations, the frequency of the base station having the smallest amount of transmission traffic is set as the hopping frequency. It is desirable to decide.

또한, 상기 도약 가능한 주파수를 결정하는 단계는, 탐지 시간 및 탐지할 주파수를 불규칙적으로 하여 상기 네트워크 상의 할당 주파수를 탐지하여 도약 가능한 주파수를 결정하는 것이 바람직하다.In the determining of the hopping frequency, it is preferable that the allocation frequency on the network is detected by randomly detecting the detection time and the frequency to be detected to determine the hopping frequency.

그리고, 상기 주파수 충돌은 상기 기지국의 이동 또는 재밍에 의해 발생되는 것이 바람직하다.And, the frequency collision is preferably generated by the movement or jamming of the base station.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 장치는, 주파수 충돌이 있는 경우, 상기 무선 통신 시스템상의 할당 주파수 중에서 자신에게 기할당된 주파수와 다른 주파수를 도약 주파수로 결정하는 도약 주파수 결정부; 및 상기 도약 주파수의 특성을 기반으로 적응적으로 상기 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 적용하여 단말과 통신하는 적응부;를 포함한다.On the other hand, the wireless communication apparatus based on the orthogonal frequency division multiple access method according to the present invention for achieving the above object, when there is a frequency collision, is different from the frequency assigned to itself among the allocated frequencies on the wireless communication system A hopping frequency determiner configured to determine a frequency as a hopping frequency; And an adaptor adapted to communicate with a terminal by applying the orthogonal frequency division multiple access scheme based on the characteristic of the hopping frequency.

그리고, 상기 적응부는, 상기 도약 주파수가 다른 기지국이 사용하고 있지 않은 주파수이면, 상기 도약 주파수의 프레임 구간을 전체를 이용하여 상기 단말과 통신하고, 상기 도약 주파수가 다른 기지국이 기사용하고 있는 주파수이면, 상기 다른 기지국의 필수 트래픽 전송에 필요한 시간을 제외한 프레임 구간을 이용하여 상기 단말과 통신하는 것이 바람직하다.The adaptor may communicate with the terminal using the entire frame interval of the hopping frequency when the hopping frequency is not used by another base station, and when the hopping frequency is a frequency used by another base station. In addition, it is preferable to communicate with the terminal using a frame interval except for the time required for transmission of the required traffic of the other base station.

또한, 무선 인지 기술을 이용하여 상기 할당 주파수 중에서 도약 가능한 주파수를 결정하는 주파수 탐지부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a frequency detector configured to determine a hopping frequency among the allocated frequencies using a radio recognition technology.

그리고, 상기 주파수 탐지부는, 탐지 시간 및 탐지할 주파수를 불규칙적으로 하여 상기 무선 통신 시스템 상의 할당 주파수를 탐지하여 도약 가능한 주파수를 결정하는 것이 바람직하다. Preferably, the frequency detector detects an allocated frequency on the wireless communication system by randomly detecting a detection time and a frequency to be detected to determine a frequency that can be leaped.

본 발명에 의하면, 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서 본 발명을 적용하면 기지국이 이동하는 환경 및 재밍이 존재하는 환경에서도 기지국은 신속하고 지속적으로 단말에 서비스를 제공할 수 있다. 주파수 도약 및 도약한 주파수에서의 다중 접근 방법을 통해 얻는 효과는 구체적으로 다음과 같다.According to the present invention, if the present invention is applied to a wireless communication system based on an orthogonal frequency division multiple access scheme, a base station can provide a service to a terminal quickly and continuously even in an environment where a base station moves and jamming exists. . Specifically, the effects obtained through the frequency hopping and the multiple access method at the hopping frequency are as follows.

첫째, 이동하는 기지국 및 할당 주파수에 재밍을 당한 기지국에서 하부 단말들에게 신속하고 지속적인 무선 통신 서비스를 지원할 수 있다. 할당 주파수를 받아 주파수 도약 없이 사용하는 현재 무선 통신 시스템에서는 재밍이 들어오는 즉시 하부 단만들의 서비스를 지원할 수 없으며, 기지국 이동 시 발생하는 기존 기지국과의 주파수 충돌로 인해 이동 기지국은 하부 단말에게 서비스를 지원하지 못하는 문제가 있었으나, 본 발명은 상기한 문제를 해결하는 효과가 있다. First, the mobile base station and the base station jammed to the assigned frequency can support a fast and continuous wireless communication service to the lower terminals. In the current wireless communication system that receives the allocated frequency and uses it without frequency hopping, the mobile station cannot support the services of the lower stages as soon as jamming is received. There was a problem not to do this, the present invention has the effect of solving the above problems.

둘째, 전체 네트워크의 처리량을 증가시키고 전송 지연시간을 단축시킬 수 있다. 본 발명을 통해 이동 및 재밍으로 인한 주파수 충돌이 발생되는 기지국이 최대한 빠르게 주파수 도약 및 임대를 수행한 후, 빠른 시간에 하부 단말과의 동기 및 데이터 전송 요청 메시지를 받음으로써 주파수 충돌 시간을 단축시키고 신속하고 지속적으로 하부 단말에게 서비스를 제공할 수 있다. 그리하여, 전체 네트워크 처리량 및 전송 지연시간을 단축 시킬 수 있다. Second, it can increase the throughput of the entire network and reduce the transmission delay time. According to the present invention, after the base station, which has a frequency collision due to movement and jamming, performs frequency hopping and leasing as quickly as possible, the frequency collision time is shortened by receiving synchronization and data transmission request messages with the lower terminal in a short time. And it can continue to provide services to the lower terminal. Thus, overall network throughput and transmission latency can be shortened.

셋째, 비어 있는 주파수가 없는 경우에도 HOT-Line과 같은 전장 상황에서 필수적인 필수 트래픽을 전송할 수 있다. 인접 기지국이 모든 할당 주파수를 사용하고 있는 경우, 이동 기지국 및 재밍으로 인해 통신이 두절당한 기지국은 임대 주파수 다중 접근 방법을 통해 전송해야 하는 필수 트래픽을 지원할 수 있기 때문에 필수 트래픽의 신뢰성 및 네트워크의 생존성을 향상시킬 수 있다.Third, even if there is no empty frequency, it is possible to transmit essential traffic essential in the battlefield situation such as HOT-Line. If the neighboring base stations are using all assigned frequencies, the reliability of the required traffic and the survivability of the network can be achieved because mobile base stations and base stations that have lost communication due to jamming can support the necessary traffic that must be transmitted through the lease frequency multiple approach. Can improve.

넷째, 주파수 탐지시 항재밍 및 저피탐 능력이 향상될 수 있다. 본 발명에서 제안한 시간 및 주파수 축으로 랜덤한 탐지 구간 할당 방식을 사용함으로써 탐지 구간을 적에게 쉽게 노출 시키지 않음으로 인해 악의적인 재밍을 회피하는 능력을 향상시킬 수 있다.Fourth, anti-jamming and low pit detection ability can be improved in frequency detection. By using a random detection interval allocation method in the time and frequency axis proposed in the present invention, the ability to avoid malicious jamming can be improved because the detection interval is not easily exposed to the enemy.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

본 발명은 이하 서술한 전형적인 실시 예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.The present invention is not limited to the exemplary embodiments described below, but can be carried out in various ways without departing from the gist of the present invention in various ways. If you grow up, you can easily understand. If such improvement, change, substitution or addition is carried out within the scope of the appended claims, the technical spirit should also be regarded as belonging to the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한 도면이다. 무선 통신 시스템내에 있는 각 기지국은 직교 주파수 분할 다중 접근 방식(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA)을 사용하여 단말들과 통신한다. 기지국은 하나 이상의 한정된 할당 주파수(Frequency Assignment: FA) 중 하나를 할당받아 할당받은 주파수를 이용하여 하부 단말과 통신한다. 그리하여, 기지국이 초기 네트워크에 진입하게 되면 주위 기지국과 충돌을 피하기 위해 간섭이 없거나 간섭이 최소가 될 수 있는 주파수를 할당받는 것이 바람직하다. 4 is a diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. Each base station in a wireless communication system communicates with terminals using an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA). The base station receives one of one or more limited Frequency Assignment (FA) and communicates with the lower terminal using the assigned frequency. Thus, when the base station enters the initial network, it is desirable to be allocated a frequency where there is no interference or the interference can be minimized to avoid collisions with neighboring base stations.

한편, 일부 기지국이 이동하거나 악의적인 단말 또는 노드의 재밍으로 인해 기지국과 단말간의 통신이 방해 받을 수도 있다. On the other hand, some base stations may be moved or the communication between the base station and the terminal may be hindered by jamming of the malicious terminal or node.

예를 들어, 제1 기지국(410) 및 제2 기지국(420)은 제1 주파수(FA 1)를 할당받아 통신하고, 제3 기지국(430)은 제3 주파수(FA 3)를 할당받아 통신한다. 그런데, 제1 기지국(410)이 이동하여 제1 기지국(410)의 주파수 영역과 제2 기지국(420)의 주파수 영역이 중첩되게 되면, 제 1기지국의 신호가 기존에 제 2기지국과 통신하는 제 1 단말에 간섭을 주게 되어 제 2기지국내 통신에 문제가 발생한다.For example, the first base station 410 and the second base station 420 communicate with each other by receiving the first frequency FA 1, and the third base station 430 communicates with the third frequency FA 3. . However, when the first base station 410 moves so that the frequency region of the first base station 410 and the frequency region of the second base station 420 overlap, the signal of the first base station communicates with the second base station. It interferes with one terminal and causes a problem in the communication in the second base station.

그리하여, 제1 기지국(410) 및 제2 기지국(420) 중 어느 하나는 주파수 도약을 할 필요가 있는데, 이동 기지국인 제1 기지국(410)이 주파수 도약을 하는 것이 바람직하다. Thus, either one of the first base station 410 and the second base station 420 needs to make a frequency hopping. Preferably, the first base station 410, which is a mobile base station, makes the frequency hopping.

여기서, 주파수 도약을 시도하는 기지국을 이차 기지국(Secondary Base Station)이라 하고, 기존에 주파수를 할당받아 사용하고 있는 기지국을 일차 기지국(Primary Base Station)이라 하며, 할당 주파수에 대한 우선순위는 일차 기지국 에 있는 것이 바람직하다. In this case, the base station that attempts frequency hopping is called a secondary base station, and a base station that has been assigned and used a frequency is called a primary base station, and the priority of the allocated frequency is assigned to the primary base station. It is desirable to have.

제1 기지국(410)이 주파수 도약시 제1 기지국(410)은 제2 기지국(420) 뿐만 아니라, 주위에 있는 제3 기지국(430)과의 주파수 충돌을 피할 수 있는 주파수로 도약하는 것이 바람직하다. When the first base station 410 hops in frequency, the first base station 410 preferably hops at a frequency that can avoid a frequency collision with not only the second base station 420 but also the surrounding third base station 430. .

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 제4 기지국(440)이 재밍으로 인해 통신에 방해를 받을 경우, 주파수 도약을 할 수 있다. 제4 기지국(440)이 주파수 도약을 하는 경우에도, 주위 기지국에 사용하는 주파수와의 충돌을 피하면서 주파수 도약을 하는 것이 바람직하다. In addition, as shown in FIG. 4, when the fourth base station 440 is disturbed due to jamming, frequency hopping may be performed. Even when the fourth base station 440 makes a frequency hopping, it is preferable to make the frequency hopping while avoiding collision with the frequency used for the neighboring base stations.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 도약을 하는 직교 주파수 분할 다중 접근 방식의 통신장치의 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접근 방식의 무선 통신 시스템에서 주파수 도약 및 주파수 다중 접근 방법을 설명하는 흐름도이다.5 is a block diagram of an orthogonal frequency division multiple access communication apparatus for frequency hopping according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a wireless communication system of an orthogonal frequency division multiple access method according to an embodiment of the present invention. Is a flow chart illustrating a frequency hopping and frequency multiple access method.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 주파수 탐지부(510)는 무선 인지 기술을 사용하여 네트워크상의 할당 주파수를 탐지하고, 할당 주파수 중에서 도약 가능한 주파수를 결정한다(S610). 주파수 탐지부(510)는 항재밍 및 저피탐 성능을 보유하는 것이 바람직하다.As illustrated in FIGS. 5 and 6, the frequency detector 510 detects an allocated frequency on a network using a radio recognition technology and determines a frequency that can be leaped among the allocated frequencies (S610). The frequency detector 510 preferably has anti-jamming and low pit detection performance.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 항재밍 및 저피탐 성능을 보유한 주파수 탐지구간을 할당하는 방법을 설명하는 도면이다. 전체 네트워크에 총 N개의 할당 주파수가 존재한다고 가정한다. 그리고, 기지국은 한 개의 할당 주파수를 사용하여 하부 단말과 통신하는데, 통신은 프레임 단위로 이루어지는 것이 바람직하다. FIG. 7 is a diagram illustrating a method of allocating a frequency detection interval having anti-jamming and low detect performance according to an embodiment of the present invention. Assume that there are a total of N assigned frequencies in the entire network. The base station communicates with the lower terminal using one assigned frequency, and communication is preferably performed in units of frames.

한편, 기지국의 주파수 탐지부(510)는 기지국의 이동 혹은 재밍으로 인한 주파수 충돌을 인지하기 위해 탐지 시간 및 탐지 주파수를 불규치적으로 하는 탐지 구간 할당 방식을 사용하여 전체 N개의 할당 주파수에 대해 탐지를 지속적으로 수행한다.On the other hand, the frequency detector 510 of the base station detects a total of N assigned frequencies by using a detection interval allocation method that randomly detects a detection time and a detection frequency in order to recognize a frequency collision due to the movement or jamming of the base station. Perform continuously

주파수 탐지부(510)는 단말로 프레임을 전송하기 바로 직전에 주파수 탐지를 수행한다. 도약 주파수 탐지부(510)는 하나의 주파수를 탐지한 후 단말과 랜덤한 수의 프레임을 전송하고 다시 다른 주파수를 탐지하는 것이 바람직하다. 또한, 주파수 탐지부(510)가 주파수 탐지를 수행하는 경우 하나의 주파수만을 탐지하고, 네트워크상에 N개의 할당 주파수가 있는 경우 랜덤하게 탐지할 주파수를 선택한다. 그러나, 탐지하는 주파수는 동일한 확률로 선택되는 것이 바람직하다.The frequency detector 510 performs frequency detection immediately before transmitting a frame to the terminal. The hopping frequency detector 510 preferably detects one frequency, transmits a random number of frames with the terminal, and detects another frequency again. In addition, the frequency detector 510 detects only one frequency when performing frequency detection, and selects a frequency to be randomly detected when there are N assigned frequencies on the network. However, the frequencies to be detected are preferably selected with the same probability.

일정한 프레임 간격과 순차적인 주파수 간격으로 주파수 탐지를 수행한다면 프레임 간격이 쉽게 노출될 수 있고 또한 악의적인 재밍 신호를 통해 모든 할당 주파수에 대한 간섭 신호가 발생할 수 있다. 따라서, 항재밍 및 저피탐 능력을 높이기 위해 도 7에 도시된 바와 같이 랜덤하게 주파수 탐지를 수행하는 것이 바람직하다.If frequency detection is performed at regular frame intervals and sequential frequency intervals, the frame intervals can be easily exposed, and interference signals for all assigned frequencies can be generated through malicious jamming signals. Therefore, it is preferable to perform frequency detection randomly as shown in FIG.

주파수 탐지부(510)는 에너지 디텍션(energy detection) 기법을 사용하여 도약 가능한 주파수를 탐지할 수 있다. 또한, 신호 대 잡음비(SIGNAL-TO-NOISE RATIO: SNR), 신호 대 간섭 및 잡음비(SIGNAL-TO-INTERFERENCE-PLUSE-NOISE-RATIO: SINR)를 이용하여 도약 가능한 주파수를 탐지할 수도 있다. 구체적으로, 주파수 탐지부(510)는 탐지된 주파수의 SNR 또는 SINR이 설정된 임계값 이상이면, 도약 가능 한 주파수로 판단한다. 예를 들어, 도 4에서, 제1 기지국(410)이 판단하는 도약 가능한 주파수는 제1 주파수 및 제3 주파수을 제외한 주파수일 것이다.The frequency detector 510 may detect a hopping frequency using an energy detection technique. In addition, the signal-to-noise ratio (SNR), signal-to-interference and noise ratio (SIGNAL-TO-INTERFERENCE-PLUSE-NOISE-RATIO: SINR) can also be used to detect hopping frequencies. In detail, the frequency detector 510 determines that the frequency can be leap if the SNR or SINR of the detected frequency is equal to or greater than a set threshold. For example, in FIG. 4, the hopping frequency determined by the first base station 410 may be a frequency excluding the first frequency and the third frequency.

도약 가능한 주파수에는 기지국이 사용하고 있지 않은 주파수(이하, 비어있는 할당 주파수라고 한다.)와 일차 기지국이 기사용하고 있는 주파수(이하, 비어있지 않은 할당 주파수라고 한다)로 구분된다. 다른 표현으로, 비어있는 할당 주파수를 제1 도약 가능한 주파수라고 하고, 비어있지 않는 할당 주파수를 제2 도약 가능한 주파수라고 칭할 수 있는데, 도약 주파수 탐지부(510)는 탐지된 주파수의 SNR 또는 SINR이 제1 임계값이상이면 비어있는 할당주파수라고 판단하고, 탐지된 주파수의 SNR 또는 SINR이 제1 임계값미만이면 비어있지 않은 할당 주파수라고 판단할 수 있다. The frequency that can be jumped is divided into a frequency not used by the base station (hereinafter, referred to as an empty allocated frequency) and a frequency used by the primary base station (hereinafter, referred to as a non-empty assigned frequency). In other words, an empty allocated frequency may be referred to as a first hopping frequency, and a non-empty allocated frequency may be referred to as a second hopping frequency. If it is greater than or equal to 1 threshold, it may be determined that the allocated allocation frequency is empty. If the SNR or SINR of the detected frequency is less than the first threshold, it may be determined that the allocated frequency is not empty.

도약 주파수 결정부(530)는 주파수 충돌이 있는 경우(S620-Y), 탐지된 결과를 이용하여 도약할 주파수를 결정한다(S630). 구체적으로, 도약 주파수 결정부(530)는 단말과 통신이 불가능한 경우, 도약 가능한 주파수 중에서 도약 주파수를 결정한다. 여기서 기지국과 단말간에 통신이 불가능하다는 것은 기지국의 이동으로 인해 주파수 충돌이 발생하거나 재밍 신호로 인해 주파수 충돌이 발생한 경우를 의미한다. When there is a frequency collision (S620-Y), the hopping frequency determiner 530 determines a frequency to hop to using the detected result (S630). In detail, when the communication with the terminal is impossible, the hopping frequency determiner 530 determines the hopping frequency from among the hopping frequencies. In this case, the communication between the base station and the terminal means that the frequency collision occurs due to the movement of the base station or the frequency collision occurs due to the jamming signal.

도약 주파수 결정부(530)는 도약 가능한 주파수에 비어있는 할당 주파수가 있는 경우, 비어있는 할당 주파수 중 하나를 도약 주파수로 결정한다. 그러나, 도약 가능한 주파수가 모두 비어있지 않는 할당 주파수이면, 도약 주파수 결정부(530)는 비어있지 않는 주파수 중 하나를 도약 주파수로 결정한다. The hopping frequency determiner 530 determines one of the empty allocation frequencies as the hopping frequency when the hopping frequency has an empty allocation frequency. However, if all of the frequencies that can be hopped are allocated non-empty frequencies, the hopping frequency determiner 530 determines one of the non-empty frequencies as the hopping frequency.

비어있는 주파수를 도약 주파수로 결정하는 경우, 통계적 방법 또는 수신신호 세기에 따라 결정하는 것이 바람직하다. 즉 수신신호 세기가 큰 주파수를 결정하는 것이 바람직하다. 비어있지 않은 주파수를 도약 주파수로 결정하는 경우, 전송 트래픽 양이 가장 적은 기지국의 주파수를 도약 주파수로 결정하는 것이 바람직하다. 여기서, 통계적 방법이란 충돌 이전에 탐지해온 정보들을 각 할당 주파수에 대해 평균을 산출하여 비어있는 주파수중 값이 가장 큰 할당 주파수, 또는 이전에 탐지해온 정보들에 근거하여 현재를 기준으로 가장 오랫동안 임계값 이상을 유지하는 할당 주파수를 도약 주파수로 결정하는 것을 의미한다. When the empty frequency is determined as the hopping frequency, it is preferable to determine the empty frequency according to the statistical method or the received signal strength. In other words, it is desirable to determine a frequency having a large received signal strength. When determining the non-empty frequency as the hopping frequency, it is preferable to determine the frequency of the base station having the smallest amount of transmission traffic as the hopping frequency. Here, the statistical method is to average the information detected before the collision with respect to each assigned frequency, the threshold value with the largest value among the empty frequencies, or the longest threshold value based on the present based on previously detected information. This means that the assigned frequency that maintains the abnormality is determined as the hopping frequency.

본 발명에서 주파수를 결정하는 경우는 이상 서술한 실시 예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있음은 물론이다.In the present invention, the frequency is not limited to the above-described embodiments, but may be variously improved, changed, replaced, or added to without departing from the gist of the present invention.

주파수 탐지부(510)는 주파수 충돌 이전에 수행하고, 도약 주파수 결정부(530)는 주파수 충돌 이후에 수행되는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 한정되지 않고 주파수 탐지부(510) 및 도약 주파수 결정부(530) 모두 주파수 충돌 이후에 수행되어도 무방하다. The frequency detector 510 is performed before the frequency collision, and the hopping frequency determiner 530 is preferably performed after the frequency collision. However, the present invention is not limited thereto, and both the frequency detector 510 and the hopping frequency determiner 530 may be performed after the frequency collision.

적응부(550)는 결정된 도약 주파수의 특성을 기반으로 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 적응적으로 적용하여 단말과 통신한다(S640). The adaptor 550 communicates with the terminal by adaptively applying orthogonal frequency division multiple access based on the determined characteristic of the hopping frequency (S640).

구체적으로, 결정된 도약 주파수에 일차 기지국이 없는 경우 즉 도약 주파수가 비어있는 주파수인 경우, 주파수 도약을 통해 하부 단말에 서비스를 지원하는 도약 주파수 다중 접근 방법을 적용한다. 그러나, 결정된 도약 주파수에 일차 기지 국이 존재하는 경우 즉 결정된 도약 주파수가 비어있지 않는 주파수인 경우, 주파수 임대를 통해 하부 단말에 서비스를 지원하는 임대 주파수 다중 접근 방법을 적용한다.Specifically, when there is no primary base station in the determined hopping frequency, that is, when the hopping frequency is empty, the hopping frequency multiple access method for supporting a service to the lower terminal through frequency hopping is applied. However, when the primary base station exists in the determined hopping frequency, that is, when the determined hopping frequency is a non-empty frequency, a lease frequency multiple access method that supports service to the lower terminal through frequency leasing is applied.

다음은 도약 주파수 다중 접근 방법 및 임대 주파수 다중 접근 방법에 대해 구체적으로 설명한다.The following describes the hopping frequency multiple access method and the lease frequency multiple access method in detail.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도약 주파수 다중 접근 방법을 설명하는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 적응부(550)는 도약 주파수의 프레임 구간 전체를 이용하여 하부 단말과 통신한다. 그러나, 적응부(550)가 결정된 도약 주파수로 도약하게 되면 기지국은 모든 하부 단말로부터 동기 및 데이터 전송 요청 메시지를 수신받지 못하는 상태가 된다. 8 illustrates a hopping frequency multiple access method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the adaptor 550 communicates with the lower terminal using the entire frame period of the hopping frequency. However, when the adaptation unit 550 hops at the determined hopping frequency, the base station is in a state of not receiving synchronization and data transmission request messages from all lower terminals.

그리하여 주파수 도약 후 단말에 전송하는 첫 번째 프레임에서, 적응부(550)는 물리계층의 러프한 동기를 맞추기 위한 프리앰블(Preamble) 영역과 프레임 구성 및 물리계층 정보를 담고 있는 제어 메시지(FCH : Frame Control Header) 영역을 제외한 프레임의 전부를 하부 단말과의 동기 및 데이터 전송 요청 메시지를 받기 위한 레인징 채널(Ranging channel) 영역으로 사용한다. 여기 언급된 프리앰블, FCH, 및 레인징 채널은 IEEE 802.16 및 IEEE 802.22에서 언급한 프리앰블, FCH, 및 레인징 채널과 같은 역할을 수행한다. Thus, in the first frame transmitted to the terminal after the frequency hopping, the adaptation unit 550 is a control message (FCH) containing a preamble area, frame configuration and physical layer information for rough synchronization of the physical layer. All of the frames except the header area are used as a ranging channel area for receiving synchronization and data transmission request messages with the lower terminal. The preambles, FCHs, and ranging channels mentioned herein serve the same as the preambles, FCHs, and ranging channels mentioned in IEEE 802.16 and IEEE 802.22.

이와 같이 첫 번째 프레임을 구성하면, 주파수 도약이 있는 후에도 기지국은 빠른 시간 안에 동기 및 데이터 전송 요청 메시지를 받음으로써 하부 단말과의 빠르고 끊김없는 통신이 가능하게 된다. If the first frame is configured as described above, even after the frequency hopping, the base station receives the synchronization and data transmission request message within a short time, thereby enabling fast and seamless communication with the lower terminal.

이후 프레임부터는, 도 8에 도시된 바와 같이, 기존 직교 주파수 분할 다중 접근 방법에 적용되는 프레임 구성과 동일하다.Subsequent frames, as shown in FIG. 8, are the same as the frame structure applied to the conventional orthogonal frequency division multiple access method.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 임대 주파수 다중 접근 방법을 설명하는 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 도약 주파수을 이용하여 일차 기지국이 이미 일차 기지국의 하부 단말들에게 서비스를 수행하고 있다면, 적응부(550)는 일차 기지국의 할당 주파수를 임대해서 사용한다.9 is a diagram illustrating a rental frequency multiple access method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, if the primary base station is already serving the lower terminals of the primary base station using the hopping frequency, the adaptor 550 rents and uses the allocated frequency of the primary base station.

구체적으로, 주파수 도약 전, 적응부(550)는, 일차 기지국의 하부 단말과 동일하게, 일차 기지국의 레인징 채널을 통해 임대 요청 메시지를 일차 기지국에 전송한다. 그리고, 일차 기지국은 프레임 구간 중 일차 기지국의 필수 트래픽 전송에 필요한 시간을 제외한 나머지 프레임 구간을 이차 기지국의 적응부(550)에 전송한다. 그리고 나서, 적응부(550)는 상기한 나머지 프레임 구간을 이차 기지국의 필수 트래픽 전송을 위해 사용한다. 상기 일차 기지국의 필수 트래픽을 전송하고 남은 프레임을 임대 프레임이라고 칭한다.In detail, before the frequency hopping, the adaptation unit 550 transmits a lease request message to the primary base station through the ranging channel of the primary base station, similarly to the lower terminal of the primary base station. In addition, the primary base station transmits the remaining frame interval except the time required for transmitting the required traffic of the primary base station among the frame interval to the adaptor 550 of the secondary base station. Then, the adaptor 550 uses the remaining frame period for the necessary traffic transmission of the secondary base station. The frame remaining after transmitting the required traffic of the primary base station is called a lease frame.

그리고, 임대 요청 메시지를 일차 지지국에 전송할 때, 이차 기지국은 이차 기지국의 필수 트래픽 전송에 필요한 만큼의 연속적인 M개의 프레임을 요청할 수도 있다. And, when transmitting the lease request message to the primary support station, the secondary base station may request as many consecutive M frames as necessary for transmitting necessary traffic of the secondary base station.

또한, 임대 주파수 다중 접근 방법은 앞서 언급한 도약 주파수 다중 접근 방법과 동일하게 첫 번째 임대 프레임은 프리앰블(Preamble)과 제어 메시지(FCH)를 제외한 프레임의 전부를 레인징 채널로 사용된다. 이후 임대 프레임부터는 앞서 언급한 도약 주파수 다중 접근 방법과 동일하게 IEEE 802.16 및 IEEE 802.22와 같은 방식의 직교 주파수 분할 다중 접근 방법이 적용된다.In addition, in the lease frequency multiple access method, the first lease frame is used as the ranging channel except for the preamble and the control message (FCH). After that, the orthogonal frequency division multiple access method such as IEEE 802.16 and IEEE 802.22 is applied to the lease frame in the same manner as the aforementioned hop frequency multiple access method.

한편, 임대 프레임의 시간이 매우 짧은 경우에는, 트래픽의 우선순위에 따라 우선순위가 높은 순으로 필수 트래픽을 전송한다. 이 필수 트래픽에는 전술환경에서 사용하는 HOT-LINE 트래픽과 같은 매우 우선순위가 높고 전송이 되어야만 하는 트래픽 전송으로 한정할 수 있다.On the other hand, if the lease frame time is very short, essential traffic is transmitted in order of high priority according to the priority of the traffic. This mandatory traffic can be limited to the transmission of very high priority traffic that must be transmitted, such as HOT-LINE traffic used in tactical environments.

직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서 본 발명을 적용하면 기지국이 이동하는 환경 및 재밍이 존재하는 환경에서도 기지국은 신속하고 지속적으로 단말에 서비스를 제공할 수 있다. 주파수 도약 및 도약한 주파수에서의 다중 접근 방법을 통해 얻는 효과는 구체적으로 다음과 같다.When the present invention is applied to a wireless communication system based on an orthogonal frequency division multiple access scheme, a base station can provide a service to a terminal quickly and continuously even in an environment where a base station moves and jamming exists. Specifically, the effects obtained through the frequency hopping and the multiple access method at the hopping frequency are as follows.

첫째, 이동하는 기지국 및 할당 주파수에 재밍을 당한 기지국에서 하부 단말들에게 신속하고 지속적인 무선 통신 서비스를 지원할 수 있다. 할당 주파수를 받아 주파수 도약 없이 사용하는 현재 무선 통신 시스템에서는 재밍이 들어오는 즉시 하부 단만들의 서비스를 지원할 수 없으며, 기지국 이동 시 발생하는 기존 기지국과의 주파수 충돌로 인해 이동 기지국은 하부 단말에게 서비스를 지원하지 못하는 문제가 있었으나, 본 발명은 상기한 문제를 해결하는 효과가 있다. First, the mobile base station and the base station jammed to the assigned frequency can support a fast and continuous wireless communication service to the lower terminals. In the current wireless communication system that receives the allocated frequency and uses it without frequency hopping, the mobile station cannot support the services of the lower stages as soon as jamming is received. There was a problem not to do this, the present invention has the effect of solving the above problems.

둘째, 전체 네트워크의 처리량을 증가시키고 전송 지연시간을 단축시킬 수 있다. 본 발명을 통해 이동 및 재밍으로 인한 주파수 충돌이 발생되는 기지국이 최대한 빠르게 주파수 도약 및 임대를 수행한 후, 빠른 시간에 하부 단말과의 동기 및 데이터 전송 요청 메시지를 받음으로써 주파수 충돌 시간을 단축시키고 신속하고 지속적으로 하부 단말에게 서비스를 제공할 수 있다. 그리하여, 전체 네트워크 처리량 및 전송 지연시간을 단축 시킬 수 있다. Second, it can increase the throughput of the entire network and reduce the transmission delay time. According to the present invention, after the base station, which has a frequency collision due to movement and jamming, performs frequency hopping and leasing as quickly as possible, the frequency collision time is shortened by receiving synchronization and data transmission request messages with the lower terminal in a short time. And it can continue to provide services to the lower terminal. Thus, overall network throughput and transmission latency can be shortened.

셋째, 비어 있는 주파수가 없는 경우에도 HOT-Line과 같은 전장 상황에서 필수적인 필수 트래픽을 전송할 수 있다. 인접 기지국이 모든 할당 주파수를 사용하고 있는 경우, 이동 기지국 및 재밍으로 인해 통신이 두절당한 기지국은 임대 주파수 다중 접근 방법을 통해 전송해야 하는 필수 트래픽을 지원할 수 있기 때문에 필수 트래픽의 신뢰성 및 네트워크의 생존성을 향상시킬 수 있다.Third, even if there is no empty frequency, it is possible to transmit essential traffic essential in the battlefield situation such as HOT-Line. If the neighboring base stations are using all assigned frequencies, the reliability of the required traffic and the survivability of the network can be achieved because mobile base stations and base stations that have lost communication due to jamming can support the necessary traffic that must be transmitted through the lease frequency multiple approach. Can improve.

넷째, 주파수 탐지시 항재밍 및 저피탐 능력이 향상될 수 있다. 본 발명에서 제안한 시간 및 주파수 축으로 랜덤한 탐지 구간 할당 방식을 사용함으로써 탐지 구간을 적에게 쉽게 노출 시키지 않음으로 인해 악의적인 재밍을 회피하는 능력을 향상시킬 수 있다.Fourth, anti-jamming and low pit detection ability can be improved in frequency detection. By using a random detection interval allocation method in the time and frequency axis proposed in the present invention, the ability to avoid malicious jamming can be improved because the detection interval is not easily exposed to the enemy.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

도 1은 종래의 IEEE 802.16e의 프레임 구조를 설명하는 도면,1 is a diagram illustrating a frame structure of a conventional IEEE 802.16e.

도 2는 종래의 IEEE 802.22의 프레임 구조를 설명하는 도면,2 is a diagram illustrating a frame structure of the conventional IEEE 802.22;

도 3은 종래의 IEEE 802.22에서의 탐지구간을 설명하는 도면,3 is a view for explaining a detection section in the conventional IEEE 802.22,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한 도면,4 illustrates a wireless communication system according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 도약을 하는 직교 주파수 분할 다중 접근 방식의 통신장치의 블록도,5 is a block diagram of a communication apparatus of an orthogonal frequency division multiple access method for frequency hopping according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접근 방식의 무선 통신 시스템에서 주파수 도약 및 주파수 다중 접근 방법을 설명하는 흐름도,6 is a flowchart illustrating a frequency hopping and a frequency multiple access method in a wireless communication system having an orthogonal frequency division multiple access method according to an embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 항재밍 및 저피탐 성능을 보유한 주파수 탐지구간을 할당하는 방법을 설명하는 도면, 그리고,7 is a view for explaining a method for allocating a frequency detection interval having anti-jamming and low-detection capability according to an embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도약 주파수 다중 접근 방법을 설명하는 도면이고, 8 is a diagram illustrating a hopping frequency multiple access method according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 임대 주파수 다중 접근 방법을 설명하는 도면이다.9 is a diagram illustrating a rental frequency multiple access method according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

510: 주파수 탐지부 530: 도약 주파수 결정부 510: frequency detector 530: hopping frequency determiner

550: 적응부 550: adaptation unit

Claims (12)

직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 방법에 있어서,A wireless communication method based on orthogonal frequency division multiple access, 주파수 충돌이 있는 경우, 기지국은 네트워크상의 할당 주파수 중에서 상기 기지국에 기할당된 주파수와 다른 주파수를 도약 주파수로 결정하는 단계; 및 If there is a frequency collision, determining, by the base station, a hopping frequency, a frequency different from a frequency previously allocated to the base station among the allocated frequencies on the network; And 상기 기지국은 상기 도약 주파수로 도약한 후 상기 도약 주파수의 특성을 기반으로 적응적으로 상기 직교 주파수 분할다중 접근 방식을 적용하여 단말과 통신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법. And after the base station hops to the hopping frequency, communicating with the terminal by adaptively applying the orthogonal frequency division multiple access method based on the characteristic of the hopping frequency. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통신하는 단계는,The communicating step, 상기 도약 주파수가 다른 기지국이 사용하고 있지 않은 주파수이면, 상기 기지국은 상기 도약 주파수의 프레임 구간을 전체를 이용하여 상기 단말과 통신하고, If the hopping frequency is a frequency not used by another base station, the base station communicates with the terminal using the entire frame period of the hopping frequency, 상기 도약 주파수가 다른 기지국이 기사용하고 있는 주파수이면, 상기 기지국은 상기 다른 기지국의 필수 트래픽 전송에 필요한 시간을 제외한 프레임 구간을 이용하여 상기 단말과 통신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법. If the hopping frequency is a frequency used by another base station, the base station communicates with the terminal using a frame period except for the time required for transmission of the required traffic of the other base station. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 단말에 전송하는 첫 번째 프레임은 물리계층의 동기를 맞추기 위한 프 리앰블(Preamble) 영역, 프레임 구성 및 물리계층 정보를 담고 있는 제어 메시지(FCH : Frame Control Header) 영역 및 상기 단말과의 동기 및 데이터 전송 요청 메시지를 받기 위한 레인징 채널(Ranging channel) 영역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법. The first frame transmitted to the terminal is a preamble area for synchronizing the physical layer, a frame control header (FCH) area containing frame configuration and physical layer information, and synchronization with the terminal; And a ranging channel region for receiving a data transmission request message. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도약 주파수로 결정하는 단계는, Determining the hopping frequency, 무선 인지 기술을 이용하여 네트워크상의 할당 주파수 중에서 도약 가능한 주파수를 결정하는 단계; 및 Determining a hopping frequency from among allocated frequencies on a network using a radio recognition technology; And 기지국은 주파수 충돌이 있는 경우, 상기 도약 가능한 주파수 중에서 하나의 주파수를 상기 도약 주파수로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.And a base station, if there is a frequency collision, determining one frequency among the hoppable frequencies as the hopping frequency. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 도약 가능한 주파수 중에서 하나의 주파수를 상기 도약 주파수로 결정하는 단계는, Determining one of the hopping frequencies as the hopping frequency, 상기 도약 가능한 주파수 중 다른 기지국이 사용하고 있지 않는 비어있는 주파수가 있는 경우, 상기 비어있는 주파수를 도약 주파수로 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법. And when there is an empty frequency that is not used by another base station among the hopping frequencies, determining the empty frequency as the hopping frequency. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 도약 가능한 주파수 중에서 하나의 주파수를 상기 도약 주파수로 결정하는 단계는,Determining one of the hopping frequencies as the hopping frequency, 상기 도약 가능한 주파수 모두가 다른 기지국이 기사용하고 있는 주파수인 경우, 전송 트래픽 양이 가장 작은 기지국의 주파수를 도약 주파수로 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법. And when all of the hopping frequencies are frequencies used by other base stations, determining the frequency of the base station having the smallest amount of transmission traffic as the hopping frequency. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 도약 가능한 주파수를 결정하는 단계는, Determining the hopping frequency, 탐지 시간 및 탐지할 주파수를 불규칙적으로 하여 상기 네트워크 상의 할당 주파수를 탐지하여 도약 가능한 주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법. And detecting an allocated frequency on the network by irregularly detecting a detection time and a frequency to be detected to determine a frequency that can be hopped. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주파수 충돌은 상기 기지국의 이동 또는 재밍에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법. Wherein said frequency collision is caused by movement or jamming of said base station. 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 기반으로 하는 무선 통신 장치에 있어서,A wireless communication apparatus based on orthogonal frequency division multiple access, 주파수 충돌이 있는 경우, 상기 무선 통신 시스템상의 할당 주파수 중에서 자신에게 기할당된 주파수와 다른 주파수를 도약 주파수로 결정하는 도약 주파수 결정부; 및 A hopping frequency determiner for determining a hopping frequency from a frequency different from the frequency allocated to the frequency among the allocated frequencies on the wireless communication system when there is a frequency collision; And 상기 도약 주파수로 도약한 후 상기 도약 주파수의 특성을 기반으로 적응적으로 상기 직교 주파수 분할 다중 접근 방식을 적용하여 단말과 통신하는 적응부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. And an adaptor adapted to communicate with a terminal by adaptively applying the orthogonal frequency division multiple access scheme based on the characteristic of the hopping frequency after hopping at the hopping frequency. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 적응부는,The adaptation unit, 상기 도약 주파수가 다른 기지국이 사용하고 있지 않은 주파수이면, 상기 도약 주파수의 프레임 구간을 전체를 이용하여 상기 단말과 통신하고, If the hopping frequency is a frequency not used by another base station, the frame period of the hopping frequency is used to communicate with the terminal using the whole, 상기 도약 주파수가 다른 기지국이 기사용하고 있는 주파수이면, 상기 다른 기지국의 필수 트래픽 전송에 필요한 시간을 제외한 프레임 구간을 이용하여 상기 단말과 통신하는 것을 특징으로 하는 장치. And if the hopping frequency is a frequency used by another base station, communicating with the terminal using a frame period except for the time required for transmitting the required traffic of the other base station. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 무선 인지 기술을 이용하여 상기 할당 주파수 중에서 도약 가능한 주파수를 결정하는 주파수 탐지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. And a frequency detector for determining a hopping frequency from among the allocated frequencies using a radio recognition technology. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 주파수 탐지부는,The frequency detector, 탐지 시간 및 탐지할 주파수를 불규칙적으로 하여 상기 무선 통신 시스템 상의 할당 주파수를 탐지하여 도약 가능한 주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치. And randomly detecting a detection time and a frequency to be detected to detect an allocated frequency on the wireless communication system to determine a hopping frequency.
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