KR101370125B1

KR101370125B1 - 이종 네트워크간 채널 감지 및 결합 방법 및 그 방법을 수행하는 장치

Info

Publication number: KR101370125B1
Application number: KR1020110127560A
Authority: KR
Inventors: 김선우; 안춘수
Original assignee: 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2014-03-06
Also published as: KR20130061320A

Abstract

이종 네트워크간 채널 감지 및 결합 방법 및 그 방법을 수행하는 장치가 개시된다. 개시된 방법은, 감지 대상 채널 대역의 신호에서 피크값을 가지는 주파수를 체크하는 단계(a); 상기 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수를 비교하여 상기 감지 대상 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 단계(b)를 포함한다. 개시된 방법에 의하면, 이종 네트워크간 채널 결합이 이루어질 수 있으며, 사용 중인 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 확인할 수 있는 장점이 있다

Description

이종 네트워크간 채널 감지 및 결합 방법 및 그 방법을 수행하는 장치{Method for Detecting and Combining Channel in Different Kinds of Networks}

본 발명의 실시예들은 채널 감지 및 채널 결합 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이종 네트워크에서 사용 가능한 채널 감지 및 결합 방법에 관한 것이다.

채널 결합 기법은 여분의 채널이 있을 때 둘 이상의 채널을 결합하여 빠른 속도로 데이터를 전송할 때 이용된다. 종래의 채널 결합 기법은 동일 네트워크를 사용하는 단말기들에 적용되며 기지국이 가지고 있는 각 단말기들의 채널 사용 정보, 데이터의 종류와 필요한 대역폭 등을 분석한 정보에 기초하여 이루어진다.

동일 네트워크에서 채널 결합 기법이 적용되기에 기지국과 같은 장치에서 채널 사용 상태를 확인하여 채널 결합이 수행되며 따라서 어떠한 채널이 결합된 채널이고 어떠한 채널이 결합되지 않고 단일 채널로 사용되는지 여부를 확인할 수 있다.

그런데, ISM 대역과 같이 이종의 네트워크들이 동일 주파수 대역을 사용하는 환경에서는 다른 네트워크가 사용하는 채널 정보를 확인할 수 없기에 어떠한 채널이 결합된 채널인지 여부를 확인할 수 있는 방법이 없다.

ISM 대역을 사용하는 무선 랜이나 블루투스와 같이 동일 주파수 대역을 사용하는 시스템은 네트워크간의 간섭이 항상 존재하고 있어서 채널 결합 기법을 적용하여 대역폭을 늘린다면 네트워크간 간섭을 증가시켜 채널 품질을 저하시킬 수도 있으며, 특히 채널 결합이 적용될 경우 어떠한 채널이 결합된 채널인지 여부를 알 수 없어 채널 사용의 우선 순위를 적절히 정할 수 없는 문제점이 있어서 이종 네트워크간 채널 결합은 사용되지 않았다.

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 이종 네트워크간 채널 결합 방법 및 이를 사용하는 단말기를 제안한다.

또한, 본 발명은 이종 네트워크에서 사용중인 채널이 결합된 채널인지 여부를 확인할 수 있는 채널 감지 방법 및 이를 사용하는 단말기를 제안한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 감지 대상 채널 대역의 신호에서 피크값을 가지는 주파수를 체크하는 단계(a); 상기 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수를 비교하여 상기 감지 대상 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 단계(b)를 포함하는 채널 감지 방법이 제공된다.

상기 결합 채널은 인접한 짝수개의 채널이 결합된 채널이다.

상기 단계(a)는 감지 대상 채널 신호에 대한 주파수 영역 변환을 통해 피크값 주파수를 체크한다.

상기 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수의 차이가 미리 설정된 임계치 이상이면 상기 감지 대상 채널을 결합 채널이라고 판단하고 미리 설정된 임계치 이하이면 상기 감지 대상 채널을 단일 채널이라고 판단한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 감지 대상 채널에 미리 설정된 레벨 이상의 신호가 감지되어 사용 중인지 여부를 판단하는 단계(a); 상기 감지 대상 채널의 신호의 피크값 주파수가 채널의 중심 주파수 영역 내에 존재하는지 여부를 판단하는 단계(b); 및 상기 단계(b)의 판단 결과에 기초하여 감지 대상 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 단계(c)를 포함하는 채널 감지 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 감지 대상 채널 대역의 신호를 주파수 영역으로 변환하는 주파수 영역 변환부; 및 상기 주파수 영역 변환된 신호에서 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수를 비교하여 상기 감지 대상 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 채널 감지부를 포함하는 단말기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 감지 대상 채널 대역의 신호를 주파수 영역으로 변환하는 주파수 영역 변환부; 및 상기 주파수 영역 변환된 신호에서 신호의 피크값 주파수가 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수 영역 내에 존재하는지 여부를 판단하여 상기 감지 대상 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 채널 감지부를 포함하는 단말기가 제공된다.

본 발명에 의하면, 이종 네트워크간 채널 결합이 이루어질 수 있으며, 사용 중인 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 확인할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 결합 기법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 감지 방법의 흐름을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 감지 방법이 적용될 경우 채널 할당을 위한 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 감지 기법이 적용될 때 채널 할당의 일례를 시간순으로 표시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 결합 방법 및 채널 감지 방법이 적용되는 단말기의 모듈 구성을 도시한 블록도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 결합 기법을 설명하기 위한 도면이다.

앞서 설명한 종래의 채널 결합 방법에서는 기지국이 모든 단말기들의 채널 사용 정보를 알고 있을 뿐만 아니라 기지국과 단말기간의 메시지 교환을 통해 필요로 하는 채널 용량에 대한 정보를 주고받을 수 있어 자유로운 채널 결합이 가능하다.

그러나, 서로 다른 통신 규약을 사용하는 둘 이상의 네트워크가 동일 주파수 대역을 사용할 때 각각의 네트워크 내의 기지국과 단말기들은 자신이 속한 네트워크에 포함되지 않은 단말기들의 채널 사용 정보를 얻을 수가 없다. 따라서, 이와 같이 서로 다른 네트워크가 동일 주파수를 사용할 때에는 종래와 같이 자유로운 채널 결합 방법이 사용될 때 네트워크의 안정성이 저해되고 통신 성능이 약화되는 문제점이 발생할 수 있다.

이와 같은 문제점은 ISM 대역에서 고속으로 데이터를 전송할 필요가 있는 경우에도 채널 결합에 의한 데이터 전송을 원천적으로 할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 서로 다른 종류의 네트워크가 동일한 주파수 대역을 사용하는 환경에서도 채널 결합을 사용할 수 있도록 제한된 채널 결합 방법을 제안한다.

도 1을 참조하면, 사용 가능한 8개의 단일 채널(100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114)이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 채널의 개수는 본 발명의 채널 결합을 설명하기 위해 예시적으로 설정된 것이며 사용하는 네트워크에 따라 사용 가능한 채널의 수가 달라진다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

종래의 채널 결합은 사용 가능한 채널을 다양한 방식으로 결합하여 사용하였다. 예를 들어, 제1 채널(100), 제2 채널(102) 및 제3 채널(104)을 결합하여 사용하기도 하였으며, 제2 채널(102) 및 제3 채널(104)만을 결합하여 사용하기도 하였다.

본 발명에서는 결합된 채널의 중심 주파수가 단일 채널의 중심 주파수와 다르게 설정되도록 인접한 짝수개의 채널만을 결합한다. 즉, 본 발명에서 제안되는 채널 결합 방법은 홀수개의 채널을 결합하지 않으며, 인접한 짝수개의 채널만을 결합하는 것이다.

도 1을 참조하면, 제1 채널(100) 및 제2 채널(102)의 두 개의 채널이 결합되거나 제2 채널(102) 및 제3 채널(104)의 두 개의 채널이 결합되는 경우 등이 도시되어 있다.

또한, 도 1을 참조하면, 제5 채널(108) 내지 제8 채널(114)의 4개의 인접한 채널을 결합하는 경우 역시 도시되어 있다. 이와 같이 인접한 짝수개의 채널만을 결합하도록 한다.

짝수개의 채널을 결합할 경우, 결합 채널의 중심 주파수는 단일 채널의 중심 주파수와 다르게 되며(단일 채널의 경계 영역에서 중심 주파수가 형성됨), 이를 이용하여 후술하는 채널 감지 방법에 의해 감지하려는 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 확인할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 감지 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.

도 2에 도시된 채널 감지 방법은 단말기에 의해 수행될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 우선 단말기는 관심 채널 대역에 해당되는 신호를 수신한다(단계 200).

감지 대상 채널 대역 신호의 수신을 수행한 후 해당 채널 신호의 세기(일례로, RSSI: Received Signal Strength Indication)를 이용하여 해당 채널에 신호가 존재하는지 여부를 판단한다(202).

해당 채널에 미리 설정된 신호 세기 이상의 크기를 갖는 신호가 감지될 경우, 해당 채널이 사용 중이라고 판단한다(단계 204).

그러나, 해당 채널에서 미리 설정된 신호 세기 이상의 크기를 갖는 신호가 감지되지 않을 경우, 해당 채널이 사용 중이 아닌 채널이라고 판단한다(단계 206).

채널이 사용 중이라고 판단되는 경우, 수신된 신호의 주파수 변환을 통해 가장 신호의 세기가 센 피크 값이 형성되는 주파수를 체크한다(단계 208). 일례로, FFT(Fast Fourier Transform)을 통해 피크값 주파수를 체크할 수 있을 것이다.

피크값 주파수와 중심 주파수와의 차이가 미리 설정된 임계값 이하일 경우, 중심 주파수 영역 내에서 피크값이 형성되는 것으로 판단한다. 이는 해당 채널이 결합 채널이 아닌 단일 채널로 사용된다는 것을 의미하므로 사용되는 채널을 단일 채널이라고 판단한다(단계 210).

피크값 주파수와 중심 주파수와이 차이가 미리 설정된 임계값 이상일 경우 중심 주파수 영역 밖에서 피크값이 형성되는 것으로 판단한다. 이는 해당 채널이 단일 채널이 아닌 결합 채널로 사용된다는 것을 의미하므로 사용되는 채널을 결합 채널이라고 판단한다(단계 212). 도 1에 도시된 바와 같이, 결합 채널은 피크값을 가지는 중심 주파수가 단일 채널의 경계 영역에서 형성되므로 피크값 주파수와 중심 주파수가 차이가 나게 된다.

상술한 도 2에는 피크값 주파수가 중심 주파수 영역 내인지 여부를 통해 해당 채널을 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 방법이 개시되어 있으나, 피크값 주파수가 채널의 경계 주파수 영역 내인지 여부를 통해 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단할 수도 있으며, 이와 같은 변형이 본 발명의 사상의 범주에 속한다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

상술한 바와 같은 채널 감지 방법이 이종 네트워크에서 사용될 경우 사용 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 확인할 수 있으므로 이종 네트워크간에도 채널 결합을 수행할 수 있고 이를 반영한 채널 할당 방법이 사용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 감지 방법이 적용될 경우 채널 할당을 위한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 채널 감지 방법에 의해 채널 감지 절차를 수행한다(단계 300).

채널 감지 결과 모든 채널이 사용되는지 여부를 판단한다(단계 302).

모든 채널이 사용 중이 아닐 경우 채널 결합이 필요하고 가용 가능한 채널이 둘 이상인지 여부를 판단한다(단계 304).

채널 결합이 필요하고 가용 가능한 채널이 둘 이상일 경우 채널 결합을 수행한다(단계 306). 전술한 바와 같이, 본 발명에서의 채널 결합에서는 인접하는 짝수개의 채널만을 결합한다.

결합된 채널은 낮은 우선 순위를 가지고 사용되며, 이는 채널 경합이 있을 때 단일 채널에 비해 낮은 우선 순위를 가진다는 점을 의미한다(단계 308).

만일 채결 결합이 필요하다고 판단되지 않거나 가용 가능한 채널이 둘 이상이 아닐 경우 가장 낮은 주파수의 채널을 선택한다(단계 310). 물론, 채널 선택은 다른 방식으로 이루어질 수도 있을 것이다. 채널 선택이 이루어지면 해당 채널을 높은 우선 순위로 사용한다(단계 312).

단계 302에서 모든 채널이 사용될 경우, 사용 채널 중 결합 채널이 있는지 여부를 판단한다(단계 314).

결합 채널이 존재할 경우 해당 결합 채널을 해제하고 높은 우선 순위로 해제된 결합 채널을 구성하는 단일 채널 중 하나를 높은 우선 순위로 사용한다(단계 316).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 감지 기법이 적용될 때 채널 할당의 일례를 시간순으로 표시한 도면이다.

도 4을 참조하면, 초기에는 4개의 채널이 결합된 결합 채널이 사용되고 있다.

t1 시점에 단일 채널 할당 요구가 있을 때 4개의 결합 채널을 사용하던 단말기는 결합 채널을 2개로 줄이고, 채널1은 단일 채널로 다른 단말기에 의해 사용된다.

t2 시점에 또 다른 단말기의 채널 사용 요구가 있을 경우 2개의 결합채널은 단일 채널로 해제되고 채널2는 또 다른 단말기에 의해 사용된다.

t3 시점에 채널1 및 채널2의 사용이 완료되어 사용 가능할 경우 채널1 및 채널2를 결합하여 사용한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 결합 방법 및 채널 감지 방법이 적용되는 단말기의 모듈 구성을 도시한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 결합 방법 및 채널 감지 방법이 적용되는 단말기는 송수신 모듈(500), 채널 결합 모듈(502), 주파수 영역 변환 모듈(504) 및 채널 감지 모듈(506)을 포함할 수 있다.

송수신 모듈(500)은 무선 신호를 송수신하는 기능을 한다. 송수신 모듈(500)은 채널 감지를 위해 특정 채널 대역의 신호를 수신하며 사용 채널이 할당될 경우 할당된 채널 대역의 신호를 송수신한다.

채널 결합 모듈(502)은 사용 가능한 채널이 충분하고 고속 데이터 전송을 위해 채널 결합이 필요하다고 판단되는 경우 채널 결합을 수행한다. 전술한 바와 같이, 인접한 짝수개의 채널에 대해서만 결합 채널을 구성하며 홀수개의 채널이 결합되지 않도록 하는 제한된 채널 결합 기법이 적용된다.

주파수 영역 변환 모듈(504)은 채널 감지를 위해 수신된 특정 채널 대역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 기능을 한다. 일례로, FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 수신된 신호를 주파수 영역의 신호로 변환할 수 있다.

채널 감지 모듈(506)은 특정 채널이 사용중인지 여부 및 사용 중일 경우 해당 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 감지한다. 채널 감지 모듈(506)은 채널 대역의 신호 세기가 미리 설정된 신호 세기 이상인지 여부에 의해 해당 채널이 사용 중인지 여부를 판단한다.

채널이 사용 중일 경우, 채널 감지 모듈(506)은 주파수 영역 변환 모듈(504)에서 변환된 주파수 영역 신호를 이용하여 피크값을 가지는 주파수를 확인한다. 채널 감지 모듈(506)은 피크값 주파수와 채널의 중심 주파수가 미리 설정된 임계치 이상일 경우 해당 채널이 결합 채널이라고 판단한다.

피크값 주파수와 채널의 중심 주파수가 미리 설정된 임계치 이하일 경우 채널 감지 모듈(506)은 피크값 주파수가 중심 주파수 영역 내에 있다고 판단하여 해당 채널을 단일 채널이라고 판단한다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

감지 대상 채널 대역의 신호에서 피크값을 가지는 주파수를 체크하는 단계(a);
상기 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수를 비교하여 상기 감지 대상 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 단계(b)를 포함하되,
상기 결합 채널은 인접한 짝수개의 채널이 결합된 채널이며, 상기 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수의 차이가 미리 설정된 임계치 이상이면 상기 감지 대상 채널을 결합 채널이라고 판단하고 미리 설정된 임계치 이하이면 상기 감지 대상 채널을 단일 채널이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 채널 감지 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 단계(a)는 감지 대상 채널 신호에 대한 주파수 영역 변환을 통해 피크값 주파수를 체크하는 것을 특징으로 하는 채널 감지 방법.
삭제
감지 대상 채널에 미리 설정된 레벨 이상의 신호가 감지되어 사용 중인지 여부를 판단하는 단계(a);
상기 감지 대상 채널의 신호의 피크값 주파수가 채널의 중심 주파수 영역 내에 존재하는지 여부를 판단하는 단계(b); 및
상기 단계(b)의 판단 결과에 기초하여 감지 대상 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 단계(c)를 포함하되,
상기 결합 채널은 인접한 짝수개의 채널이 결합된 채널이며, 상기 단계(c)는 상기 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수의 차이가 미리 설정된 임계치 이상이면 상기 감지 대상 채널을 결합 채널이라고 판단하고 미리 설정된 임계치 이하이면 상기 감지 대상 채널을 단일 채널이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 채널 감지 방법.
삭제
감지 대상 채널 대역의 신호를 주파수 영역으로 변환하는 주파수 영역 변환부; 및
상기 주파수 영역 변환된 신호에서 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수를 비교하여 상기 감지 대상 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 채널 감지부를 포함하되,
상기 결합 채널은 인접한 짝수개의 채널이 결합된 채널이며,
상기 채널 감지부는 상기 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수의 차이가 미리 설정된 임계치 이상이면 상기 감지 대상 채널을 결합 채널이라고 판단하고 미리 설정된 임계치 이하이면 상기 감지 대상 채널을 단일 채널이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 단말기.
제7항에 있어서,
상기 주파수 영역 변환부는 FFT(Fast Fourier Transform)을 통해 주파수 영역의 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 단말기.
삭제
삭제
감지 대상 채널 대역의 신호를 주파수 영역으로 변환하는 주파수 영역 변환부; 및
상기 주파수 영역 변환된 신호에서 신호의 피크값 주파수가 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수 영역 내에 존재하는지 여부를 판단하여 상기 감지 대상 채널이 결합 채널인지 또는 단일 채널인지 여부를 판단하는 채널 감지부를 포함하되,
상기 결합 채널은 인접한 짝수개의 채널이 결합된 채널이며,
상기 채널 감지부는 상기 피크값을 가지는 주파수와 상기 감지 대상 채널의 중심 주파수의 차이가 미리 설정된 임계치 이상이면 상기 감지 대상 채널을 결합 채널이라고 판단하고 미리 설정된 임계치 이하이면 상기 감지 대상 채널을 단일 채널이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 단말기.
제11항에 있어서,
상기 주파수 영역 변환부는 FFT(Fast Fourier Transform)을 통해 주파수 영역의 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 단말기.
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