KR101321773B1 - 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 공유 주파수 대역에서 스펙트럼 감지를 위한 신호 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장치는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치에 있어서, 주파수 선택 제어신호에 의거하여 수신된 무선 신호들 중 선택된 대역의 신호만 필터링하여 기저대역 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호에서 감지된 수신 신호의 세기를 계산하는 신호 처리부와, 미리 결정된 제1 임계값 및 제2 임계값을 상기 계산된 수신 신호의 세기와 비교하여 신호의 존재여부를 검사하고, 그 결과를 출력하며, 상기 신호가 존재하지 않는 경우 주파수 선택 생성신호를 출력하는 감지신호 판단기와, 미리 결정된 다수의 대역들 중 탐색할 대역을 선택하여 상기 주파수 선택 제어신호를 출력하는 주파수 선택 제어기를 포함한다.
공유 주파수 대역, 스펙트럼 감지(spectrum sensing), 센싱 임계값, TV 백색 공간(white spaces)

Description

공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SIGNAL DETECTING IN A COMMON FREQUENCY BAND}
본 발명은 신호 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 공유 주파수 대역에서 스펙트럼 감지를 위한 신호 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
“본 발명은 지식경제부 및 산업기술평가관리원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제고유번호: 2009-F-035-01, 과제명: 10GHz 이하 대역에서 Dynamic Spectrum Access를 위한 상호 공존성(Coexistence) 기준 연구].”
무선 통신이 생활의 거의 모든 부분에서 이루어지는 현재의 유비쿼터스(ubiquitous) 사회에서 가장 크게 부각되고 있는 문제점이 주파수의 부족이다. 주파수의 효율적인 사용 방안의 하나로 다른 종류의 무선 통신 기술들을 임의의 대역에서 함께 사용하고자 하는 공유 주파수 대역의 개념이 제시되었다.
최근 FCC(Federal Communications Commission)에서 TV 백색 공간(white spaces)이라 일컬어지는 사용하지 않고 비어 있는 TV 주파수 대역에 대한 비 면허 사용이 허가됨에 따라 전세계적으로 이 주파수 대역에서의 스펙트럼 공유 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이처럼, 다양한 DSA(Dynamic Spectrum Access) 기술이 출현할 것으로 예상되는 주파수 대역에서 서로 다른 통신 프로토콜을 이용하는 무선기기들이 유해혼신 없이 상호 공존시키는 스펙트럼 관리 기술이 필요하며, 이를 위해 다양한 종류의 스펙트럼 센싱 기술이 사용되고 있다.
채널의 가용 여부를 판단하는 방법으로는 크게 신호처리 알고리즘을 사용하는 방법과 채널 사용 데이터베이스를 활용하는 방법으로 나뉜다.
현재 일반적으로 많이 사용되고 있는 신호처리 알고리즘을 사용하는 스펙트럼 센싱 기술을 살펴보면, 에너지 검출(energy detection) 기반의 센싱 방법, 파형(waveform) 기반의 센싱 방법, 스펙트럴 상관(spectral correlation) 기반의 센싱 방법, 라디오 인식(radio identification) 기반의 센싱 방법, 정합 필터(matched filter) 기반의 센싱 방법 등 다양한 센싱 기술 등이 있다.
TV white spaces에서 채널 사용 데이터베이스를 활용하는 방법은, 잠복 터미널 문제(hidden terminal problem) 없이 신호를 안정적으로 검출할 수 있다. 하지만 섀도우 페이딩(shadow fading)이나 다중경로 페이딩(multipath fading) 때문에 데이터베이스에 접속할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 모든 기기는 센싱 알고리즘을 통한 신호 검출 능력을 가지고 있어야 한다.
잠복 터미널 문제를 완화하기 위해 각 사용자가 개별적으로 감지한 결과를 여러 사용자들이 서로 공유하여 스펙트럼 점유 여부에 대한 판단을 수행하고 그 결 과를 공유하는 협력 스펙트럼 센싱(cooperative spectrum sensing) 기술이 최근에 연구되고 있다.
FCC에서는 TV 대역의 1차 사용자를 보호하기 위해 모든 고정무선 서비스 기기뿐만 아니라 개인/휴대형 서비스 기기를 TV white spaces에 사용하기 위해서는 스펙트럼 센싱 알고리즘을 통해 1차 사용자 신호를 검출할 수 있는 능력을 갖추어야 한다고 명시하고 있다. 즉, 1차 사용자인 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 디지털 TV, NTSC(National Television System Committee) 아날로그 TV, 그리고 무선마이크 신호를 -114 dBm/6 MHz, -114 dBm/100 kHz, -114 dBm/200 kHz의 센싱 임계값으로 각각 검출하도록 제시하고 있다.
한편, IEEE 802.22 표준 그룹에서도 WRAN(Wireless Regional Area Network) 시스템이 1차 사용자인 ATSC 디지털 TV, NTSC 아날로그 TV, 그리고 무선마이크 신호를 -116 dBm/6 MHz, -94 dBm/6 MHz, -107 dBm/200 kHz의 센싱 임계값으로 각각 검출하도록 제시하고 있다.
따라서 본 발명에서는 공유 주파수 대역에서 신호의 스펙트럼 감지 시 2단계에 거쳐 센싱 임계값을 적용하여 신호를 검출하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장치는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치에 있어서, 주파수 선택 제어신호에 의거하여 수신된 무선 신호들 중 선택된 대역의 신호만 필터링하여 기저대역 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호에서 감지된 수신 신호의 세기를 계산하는 신호 처리부와, 미리 결정된 제1 임계값 및 제2 임계값을 상기 계산된 수신 신호의 세기와 비교하여 신호의 존재여부를 검사하고, 그 결과를 출력하며, 상기 신호가 존재하지 않는 경우 주파수 선택 생성신호를 출력하는 감지신호 판단기와, 미리 결정된 다수의 대역들 중 탐색할 대역을 선택하여 상기 주파수 선택 제어신호를 출력하는 주파수 선택 제어기를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 방법은, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 방법에 있어서, 주파수 선택 제어신호에 의거하여 수신된 무선 신호들 중 선택된 대역의 신호만 필터링하여 기저대역 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호에서 감지된 수신 신호의 세기를 계산하는 신호 처리 과정과, 미리 결정된 제1 임계값 및 제2 임계값을 상기 계산된 수신 신호의 세기와 비교하여 신호의 존재여부를 검사하고, 그 결과를 출력하며, 상기 신호가 존재하지 않는 경우 주파수 선택 생성신호를 출력하는 과정과, 상기 출력된 주파수 선택 생성신호로부터 미리 결정된 다수의 대역들 중 탐색할 대역을 선택하여 상기 주파수 선택 제어신호를 출력하는 과정을 포함한다.
본 발명에서는 공유 주파수 대역에서 이기종 신호의 스펙트럼 감지를 위해 2단계에 거쳐 센싱 임계값을 적용하는 신호 검출 구조 및 그 방법을 제안함으로써, 공유 주파수 대역에서 이미 사용 중인 무선기기가 안전하게 사용할 수 있는 서비스 반경을 확장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명을 적용하면 인접 지역에서 동일 주파수 대역의 스펙트럼 감지가 많을수록 주파수 관리 시스템에는 보다 신뢰도가 높은 정보가 쌓이게 되고, 공유 주파수 대역에서 임의의 무선기기가 주파수를 선택할 때 우선적으로 주파수 관리 시스템에 있는 데이터베이스 정보를 활용함으로써, 공유 주파수 대역을 보다 안전하게 운용할 수 있는 다른 효과가 있다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 선택한 주파수 대역 신호를 감지하기 위한 신호 검출기의 블록도이다.
신호 검출기(100)는 공유 주파수 대역내의 특정 주파수 대역을 다른 통신 시스템이 이미 사용 중인지 여부를 판단한다.
신호 검출기(100)는 신호처리부(107), 감지신호 판단기(150), 주파수 선택제어기(160), 주파수 관리시스템(180)을 포함한다.
신호처리부(107)는 주파수 선택필터(110), RF 수신기(120), A/D 변환 기(130), 신호감지기(140)로 구성할 수 있다.
주파수 선택필터(110)는 안테나(미도시)로 부터 입력된 RF 신호(105)에서 주파수 선택제어기(160)를 통해 선택된 주파수 선택 제어신호(165) 정보를 이용하여 해당 주파수 대역내의 신호만 필터링한다.
RF 수신기(120)는 주파수 선택필터(110)로 부터 필터링 된 신호(115)를 입력받아 기저대역(baseband) 신호로 변환한다. 그리고 A/D(analog-to-digital) 변환기(130)는 RF 수신기(120)에서 변환된 아날로그의 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환한다.
신호 감지기(140)는 디지털로 변환된 신호에서 감지된 수신 신호의 세기를 계산한다. 감지신호 판단기(150)는 신호 감지기(140)에서 계산된 세기값(145)을 이용하여 신호의 존재유무를 감지한다. 이때, 스펙트럼 센싱을 위해서는 에너지 검출 기반의 센싱 기법, waveform 기반의 센싱 기법, 스펙트럴 상관 기반의 센싱 기법, 라디오 인식 기반의 센싱 기법, 정합 필터 기반의 센싱 기법 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.
감지신호 판단기(150)는 미리 결정된 두 가지 종류의 센싱 임계값과 신호 검출값(145)을 비교하고 해당 주파수 대역에서 신호의 존재 여부(170)를 판단하고, 그 결과를 주파수 관리시스템(180)에게 알린다. 예를 들어 설명하면, 감지신호 판단기(150)는 신호 감지기(140)에서 계산된 신호의 세기값(145)과 미리 결정된 두 가지 종류의 센싱 임계값을 2단계에 거쳐 센싱 임계값을 적용하는 방식이다.
첫 번째 스펙트럼 감지단계에서는 신호 감지기(140)에서 계산된 신호의 세기 값(145)과 주파수 관리국 또는 표준 그룹 등에서 제시한 센싱 제1 임계값을 비교하여 k번째 주파수 대역에서 사용 중인 신호가 있는지 여부를 우선적으로 판단한다. 신호의 세기값(145)이 주파수 관리국 또는 표준 그룹 등에서 제시한 센싱 제1 임계값보다 크면, k번째 주파수 대역에서 사용 중인 신호가 있는 것이다. 또한 신호의 세기값(145)이 제1 임계값 미만이면 두 번째 스펙트럼 감지단계로 진행한다.
두 번째로 스펙트럼 감지단계에서는 특정 무선기기의 시스템이 수행할 수 있는 최저 센싱 제2 임계값을 사용하여 k번째 주파수 대역에서 사용 중인 신호가 있는지 여부를 한 번 더 판단하고 그 결과를 주파수 관리 시스템에 알린다.
즉, 두 번째 스펙트럼 감지단계에서는 첫 번째 스펙트럼 감지단계에서 신호의 세기값(145)이 제1 임계값 미만일 경우, 특정 무선기기의 시스템이 수행할 수 있는 최저 센싱 임계값을 제2 임계값으로 사용하여, 계산된 신호의 세기값(145)과 상기 제2 임계값의 크기를 비교한다. 신호의 세기값(145)이 제2 임계값 미만이면 k번째 주파수 대역에 사용 중인 신호가 없는 것으로 판단하고, 이 공유 주파수대를 사용할 수 있다.
센싱 임계값은 도 1에 도시하지 않은 메모리 또는 레지스터 등의 저장 장치에 미리 저장되어 있을 수 있다.
한편, 감지신호 판단기(150)는 다른 주파수 대역의 신호를 계속해서 검색할 필요가 있는 경우, 즉 신호 감지기(140)에서 계산된 신호의 세기값(145)이 제1 임계값 이상이거나 제2 임계값 이상이면, 탐색한 주파수 대역이 이미 사용 중이므로, 감지신호 판단기(150)는 주파수 선택 생성신호(155)를 주파수 선택제어기(160)의 입력 값으로 전달한다.
주파수 선택제어기(160)는 주파수 선택필터(110)에서 필요한 주파수 대역 신호를 통과시킬 수 있도록 주파수 선택 제어신호(165)를 생성한다.
본 발명의 도 1은 기저대역 디지털 신호를 사용하여 스펙트럼을 감지하고 신호를 검출하는 블록도를 도시하였지만, 본 발명은 통과대역 디지털 신호 또는 기저대역 및 통과대역 아날로그 입력 신호를 사용하여 스펙트럼 센싱을 하는 경우에도 모두 동일하게 적용할 수 있다.
그리고, 주파수 선택 필터(110)는 구현 방법에 따라 RF 수신기(120) 또는 A/D 변환기(130) 다음에 위치할 수 있다.
따라서, 본 발명은 TV 주파수 대역의 경우 TV 신호가 사용하고 있지 않는 주파수 대역일지라도 이 주파수 대역을 사용하고자 하는 무선기기들은 FCC 제시한 -114 dBm/200 kHz, IEEE 802.22 표준 그룹에서 제시한 -107 dBm/200 kHz의 센싱 임계값을 사용하여 현재 사용하고자 하는 주파수 대역이 허가된 무선마이크가 사용하고 있는지 여부를 우선적으로 체크한다. 즉, 임의의 무선기기가 사용하고자 하는 주파수 대역에서 무선마이크의 스펙트럼 센싱 결과 신호 검출값이 -114 dBm/200 kHz 또는 -107 dBm/200 kHz 이상이면 해당 주파수 대역은 무선마이크시스템에 의해 가용 중이라고 판단하고 다른 주파수 대역을 찾아서 사용한다.
이와 반대로, 임의의 무선기기가 사용하고자 하는 주파수 대역에서 무선마이크의 스펙트럼 센싱 결과 신호 검출값이 -114 dBm/200 kHz 또는 -107 dBm/200 kHz 미만이면 해당 주파수 대역은 무선마이크시스템에 의해 사용되고 있지 않고, 다른 이기종 시스템이 존재하는지 여부를 판단한 후 해당 주파수 대역을 사용하게 된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 2단계의 무선마이크 센싱 임계값에 따른 무선마이크와 WRAN 시스템간의 떨어진 거리를 나타내는 예시도이다.
무선마이크(210)는 k번째 TV 주파수 대역을 사용 중이며, WRAN 1(220)은 주파수 관리국 또는 표준 그룹에서 제시한 센싱 임계값에 해당하는 거리(x1 meter)(260)만큼 떨어진 위치(contour 1)(240)에 있는 k번째 TV 주파수 대역을 사용하고자 하는 무선기기를 나타낸다. 그리고 WRAN 2(230)는 WRAN 2 수신기 내에 구현된 신호 검출기가 수행할 수 있는 최저 센싱 임계값에 해당하는 거리(x2 meter)( 270)만큼 떨어진 위치(contour 2)(250)에 있는 k번째 TV 주파수 대역을 사용하고자 하는 무선기기를 나타낸다.
기존 WRAN 시스템에서는 k번째 주파수 대역을 사용하고자 할 때에는 주파수 관리국 또는 표준 그룹에서 제시한 센싱 임계값만을 사용하여 무선마이크가 해당 주파수 대역을 사용하고 있는지 여부를 체크한다. 따라서, WRAN 시스템이 contour 1(240)내에 위치해 있는 경우 무선마이크의 존재 여부를 확인하고 k번째 주파수 대역을 사용하지 않는다.
하지만, WRAN 시스템이 contour 1(240)과 contour 2(250) 사이 지역에 위치해 있는 경우에는 무선마이크의 존재 여부를 확인할 수 없기 때문에 k번째 주파수를 사용하게 된다. 왜냐하면, WRAN 시스템의 송신 신호 세기는 상당히 강한 반면, 무선마이크의 송신 신호 세기는 약할 뿐만 아니라 무선마이크 신호전송 시 인체에 흡수되는 신호 페이딩 영향으로 실제 무선마이크 수신기에는 굉장히 약한 무선마이 크 신호가 전달되기 때문이다. 즉, 무선마이크 수신기에서의 무선마이크 신호 세기는 무선마이크 시스템을 운용하기 위해 요구되는 Eb/No 를 만족하지 못하기 때문에 k번째 주파수 대역에서 무선마이크 시스템을 정상적으로 운용할 수가 없게 된다.
예를 들어 설명하면, k번째 TV 주파수 대역을 사용 중인 무선마이크 송신기와 k번째 TV 주파수 대역을 사용하고자 하는 IEEE 802.22 WRAN 수신기 사이의 떨어진 거리를 A meter라고 가정하자. 이 때 A meter는 -114 dBm/200 kHz의 센싱 임계값에 해당하는 거리보다 약간 더 먼 거리라고 가정한다. 이 경우 WRAN 시스템은 k번째 주파수 대역에서는 무선마이크 시스템이 사용되고 있지 않다고 판단하고 WRAN base station과 주변의 WRAN CPEs(Customer Premises Equipments)간의 신호를 주고 받게 된다.
IEEE 802.22 WRAN의 송신 신호 세기는 상당히 강한 반면, 무선마이크의 경우 송신 신호 세기가 약하고 무선마이크 신호 전송 시 인체에 흡수되는 신호 페이딩 영향으로 실제 무선마이크 수신기에는 굉장히 약한 신호가 전달된다.
즉, 무선마이크 송신기와 WRAN 수신기가 A meter 떨어진 거리에서 동일 주파수 대역을 사용하는 경우 무선마이크 수신기에서의 무선마이크 신호 세기는 무선마이크 시스템을 운용하기 위해 요구되는 Eb/No(신호대 잡음비)를 만족하지 못하기 때문에 k번째 주파수 대역에서 무선마이크 시스템을 정상적으로 운용할 수가 없게 된다.
상기와 같이 이기종 시스템들이 동시에 사용될 수 있는 공유 주파수 대역에서 사용하고자 하는 특정 주파수 대역의 신호 존재 유무를 판단할 때 하나의 센싱 임계값을 적용하여 스펙트럼 감지를 수행하면 보호 받고자 하는 시스템의 송수신 신호가 상대적으로 약하거나 요구되는 Eb/No가 높을 경우 타 시스템으로부터 오는 간섭 신호 때문에 시스템을 정상적으로 운용하기 힘든 경우가 발생하게 된다.
따라서, 보다 안전한 시스템 운용을 위해서는 주파수 관리국 또는 표준 그룹에서 제시한 센싱 임계값보다 훨씬 낮은 신호 세기 수준에서의 스펙트럼 감지가 요구된다.
본 발명에서는 이와 같은 단점을 극복하기 위해 2단계에 거쳐 센싱 임계값을 적용하는 방식을 제안한다. 첫 번째 스펙트럼 감지 단계에서는 주파수 관리국 또는 표준 그룹 등에서 제시한 센싱 임계값을 사용하여 k번째 주파수 대역에서 사용 중인 신호가 있는지 여부를 우선적으로 판단한다. 그리고, 두 번째로 스펙트럼 감지단계에서는 WRAN 시스템이 수행할 수 있는 최저 센싱 임계값을 사용하여 k번째 주파수 대역에서 사용 중인 신호가 있는지 여부를 한 번 더 판단하고 그 결과를 주파수 관리 시스템에 알린다.
본 발명에서 제공하는 방법을 적용함으로써 공유 주파수 대역에서 안전하게 무선마이크 시스템을 사용할 수 있는 서비스 반경을 contour 1(250)에서 contour 2(260)로 확장할 수 있다.
또한, 두 번째 스펙트럼 감지 단계에서는 무선기기의 신호 검출 알고리즘 및 구현 방법에 따라 최저 센싱 임계값은 달라 질 수 있다. 즉, 센싱 성능이 좋은 무선기기의 경우 첫 번째 단계에서 적용한 센싱 임계값보다 훨씬 낮은 센싱 임계값을 적용하여 스펙트럼 감지를 수행할 수 있고, 센싱 성능이 좋지 않은 무선기기기의 경우 첫 번째 단계에서 적용한 센싱 임계값보다 약간 낮거나 최악의 경우 첫 번째 임계값과 동일한 임계값을 적용하여 스펙트럼 감지를 수행하고 그 결과를 주파수 관리 시스템에 알린다.
주파수 공유 대역에서 모든 무선기기들이 본 발명에서 제시한 방법을 적용함으로써 인접 지역에서 동일 주파수 대역의 스펙트럼 감지가 많을수록 주파수 관리 시스템에는 보다 신뢰도가 높은 정보가 쌓이게 된다.
공유 주파수 대역에서 임의의 무선기기가 주파수를 선택할 때 우선적으로 주파수 관리 시스템에 있는 데이터베이스 정보를 활용함으로써 공유 주파수 대역을 보다 안전하게 운용할 수 있게 된다.
도 2는 설명의 편의를 위해 TV 주파수 대역에서 사용되는 무선마이크와 IEEE 802.22 WRAN 시스템에 관해 예를 들었으나 본 발명에서 제안한 구조 및 방법은 임의의 공유 주파수 대역에서 사용될 수 있는 이기종 통신 시스템간에 모두 적용 가능하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 2단계 센싱 임계값을 적용하는 신호 검출기의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
신호를 감지하고 검출하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
302 단계에서, 주파수 선택 필터(110)는 공유 주파수 대역내의 특정 주파수 대역을 다른 시스템이 이미 사용 중인지 여부를 판단하고, 주파수 선택 제어신호(165)와 입력된 신호(105)로부터 센싱하고자 하는 주파수 대역 신호를 필터링한 후 RF 수신기(120)로 보낸다.
303 단계에서, 신호 감지기(140)는 RF 수신기(120) 및 A/D 변환기(130)를 거친 기저대역 디지털 신호를 사용하여 신호를 감지하고 신호 검출값을 계산한 후 그 결과값을 감지신호 판단기(150)로 보낸다.
304 단계에서, 감지신호 판단기(150)에서 전달된 신호 검출값과 저장 장치에 미리 저장되어 있는 1차 센싱 임계값의 크기를 비교한다. 만약 신호 검출값이 1차 센싱 임계값보다 작으면 다음 단계인 305 단계로 진행하고, 그렇지 않을 경우 해당 주파수 대역에서 사용중인 신호 검출 사실을 주파수 관리 시스템에 알리는 306 단계로 진행한다.
305 단계에서, 신호 검출값이 1차 센싱 임계값보다 작을 경우 신호 검출값과 저장 장치에 미리 저장되어 있는 2차 센싱 임계값의 크기를 비교하여 신호 검출값이 2차 센싱 임계값 이상이면 다음 단계인 306 단계로 진행하고, 그렇지 않을 경우 센싱 완료를 체크하기 위해 307 단계로 진행한다.
306 단계에서, 해당 주파수 대역에서 사용중인 신호가 검출된 사실을 주파수 관리 시스템에 알리고 다음 단계로 진행한다.
307 단계에서, 스펙트럼 센싱이 완료되었는지를 체크하여 센싱이 완료되었으면 신호 검출 알고리즘을 종료하고, 그렇지 않은 경우 주파수 선택필터(110)로 수신 신호를 필터링하는 302 단계로 돌아가서 신호 검출 과정을 반복 수행한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 선택한 주파수 대역 신호를 감지하기 위한 신호 검출기의 블록도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 2단계의 무선마이크 센싱 임계값에 따른 무선마이크와 WRAN 시스템간의 떨어진 거리를 나타내는 예시도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 2단계 센싱 임계값을 적용하는 신호 검출기의 동작 방법을 나타내는 흐름도를 나타내는 도면이다.

Claims (10)

  1. 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치에 있어서,
    주파수 선택 제어신호에 의거하여 수신된 무선 신호들 중 선택된 대역의 신호만 필터링하여 기저대역 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호에서 감지된 수신 신호의 세기를 계산하는 신호 처리부와,
    미리 결정된 제1 임계값 및 제2 임계값을 상기 계산된 수신 신호의 세기와 비교하여 신호의 존재여부를 검사하고, 그 결과를 출력하며, 상기 신호가 존재하지 않는 경우 주파수 선택 생성신호를 출력하는 감지신호 판단기와,
    미리 결정된 다수의 대역들 중 탐색할 대역을 선택하여 상기 주파수 선택 제어신호를 출력하는 주파수 선택 제어기를 포함 하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 처리부는,
    상기 수신된 RF 신호로부터 선택된 주파수 대역내의 신호만 필터링하는 주파수 선택필터와,
    상기 필터링된 신호를 기저대역 신호로 변환하는 RF 수신기와,
    상기 변환된 신호에서 감지된 수신 신호의 세기를 계산하는 신호감지기를 포함 하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 신호감지기가 디지털 신호만을 처리하는 경우 상기 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기를 더 포함 하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 감지신호 판단기는,
    상기 신호의 존재여부를 감지하기 위한 상기 미리 결정된 제1 임계값 및 제2 임계값을 저장하는 메모리 또는 레지스터를 더 포함 하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 감지신호 판단기는,
    사용 가능한 주파수 대역이 없으면, 다른 무선 주파수 대역의 신호를 검색하기 위해 상기 주파수 선택 생성신호를 상기 주파수 선택 제어기의 입력 값으로 전달하며,
    상기 주파수 선택 제어기는 상기 주파수 선택 생성신호 수신 시 탐색되지 않은 주파수 대역들 중 하나를 선택하여 상기 주파수 선택 제어신호를 생성하여 출력 하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지신호 판단기에서 상기 신호의 존재 여부의 검사는,
    에너지 검출 기반의 센싱 기법, waveform 기반의 센싱 기법, 스펙트럴 상관 기반의 센싱 기법, 라디오 인식 기반의 센싱 기법, 정합 필터 기반의 센싱 기법 중 적어도 하나의 기법을 사용하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 장치.
  7. 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 방법에 있어서,
    주파수 선택 제어신호에 의거하여 수신된 무선 신호들 중 선택된 대역의 신호만 필터링하여 기저대역 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호에서 감지된 수신 신호의 세기를 계산하는 신호 처리 과정과,
    미리 결정된 제1 임계값 및 제2 임계값을 상기 계산된 수신 신호의 세기와 비교하여 신호의 존재여부를 검사하고, 그 결과를 출력하며, 상기 신호가 존재하지 않는 경우 주파수 선택 생성신호를 출력하는 과정과,
    상기 출력된 주파수 선택 생성신호로부터 미리 결정된 다수의 대역들 중 탐색할 대역을 선택하여 상기 주파수 선택 제어신호를 출력하는 과정을 포함 하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 신호 처리 과정은,
    상기 주파수 선택 제어신호에 의거하여 상기 수신된 무선 신호들 중 선택된 주파수 대역내의 신호만 필터링하는 과정과,
    상기 필터링 된 신호를 기저대역 신호로 변환하는 과정과,
    상기 변환된 신호에서 상기 감지된 수신 신호의 세기를 계산하는 과정을 포함 하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 신호의 존재 여부를 검사하는 과정이 디지털 신호 처리인 경우,
    상기 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정을 더 포함 하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 신호의 존재 여부를 검사하는 과정은,
    에너지 검출 기반의 센싱 기법, waveform 기반의 센싱 기법, 스펙트럴 상관 기반의 센싱 기법, 라디오 인식 기반의 센싱 기법, 정합 필터 기반의 센싱 기법 중 적어도 하나의 기법을 사용하는, 공유 주파수 대역에서 신호를 검출하기 위한 방법.
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