KR101397111B1 - 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법, 전송휴지기간배치 방법, 이를 위한 단말, 기지국 및 슈퍼프레임 구조 - Google Patents

인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법, 전송휴지기간배치 방법, 이를 위한 단말, 기지국 및 슈퍼프레임 구조 Download PDF

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Abstract

인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법, 전송휴지기간 배치 방법, 이를 위한 단말, 기지국 및 슈퍼프레임 구조가 개시된다. 이 방법은 기지국과의 통신을 수행하는 통신 단계; 및 상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 주파수채널들의 전송휴지 기간마다, 상기 전송휴지기간을 갖는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 센싱 단계를 포함하고, 상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 인지 무선 시스템에서 원래 사용자(Incumbent User)의 출현여부 검출의 신뢰도를 높일 수 있다.

Description

인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법, 전송휴지기간 배치 방법, 이를 위한 단말, 기지국 및 슈퍼프레임 구조{Method for sensing spectrum and arranging quiet period in cognitive radio system, customer premise equipment, base station and superframe structure using the same}
도 1은 주파수 채널의 상태 천이도를 나타낸다.
도 2는 본 발명을 설명하기 위해 예시되는 WRAN 시스템을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슈퍼프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 활성 집합, 후보 집합, 잔여 집합, 점유 집합의 주파수 배치 방식을 예시한다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 슈퍼프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 슈퍼 프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 WRAN 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 WRAN 기지국의 스펙트럼 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고객 댁내 장치의 스펙트럼 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 인지 무선 기술의 스펙트럼 센싱 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인지 무선 시스템에서 현재 사용중인 주파수채널에 원래 사용자가 출현하였는지를 보다 정확히 검출할 수 있도록 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법, 전송휴지기간 배치 방법, 이를 위한 단말, 기지국 및 슈퍼프레임 구조에 관한 것이다.
인지 무선 시스템에서는, 인지 무선 기기가 원래 사용자의 주파수 대역이 원래 사용자에 의해 사용되지 않는 동안에, 상기 주파수 대역을 사용한다. 여기서, 인지 무선 기기의 예로는 인지 무선 시스템에 속하는 기지국 및 단말을 들 수 있다. 원래 사용자는 1차 사용자라고도 표현되며, 인지 무선 시스템은 2차 사용자 시스템이라고도 표현된다.
인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 기술은, 인지 무선 기기가 원래 사용자의 주파수 채널을 사용하기 위한 목적 및 이러한 주파수 대역을 사용하던 도중에 원래 사용자가 상기 주파수 채널에 출현하였는지를 확인하기 위한 목적을 위해, 해 당 주파수 대역의 스펙트럼을 검사하는 기술이다.
원칙적으로, 인지 무선 시스템은 원래 사용자의 주파수 채널 사용에 대한 기득권을 최대한 보장해야 한다. 이를 위해서는 인지 무선 기기가 원래 사용자의 해당 주파수채널을 사용하고 있는지 여부(즉, 원래사용자가 해당 주파수 채널에 출현하였는지 여부)를 보다 정확히 검출할 수 있도록 하는 스펙트럼 센싱 기술이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 인지 무선 시스템에서 원래 사용자(Incumbent User)의 출현여부 검출의 신뢰도를 높일 수 있도록 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법, 전송휴지기간 배치 방법, 이를 위한 단말, 기지국 및 슈퍼프레임 구조를 제공하는데 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 인지 무선 시스템에서의 단말이 스펙트럼을 센싱하는 방법은 기지국과의 통신을 수행하는 통신 단계; 및 상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 주파수채널들의 전송휴지 기간마다, 상기 전송휴지기간을 갖는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 센싱 단계를 포함하고, 상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고, 서로 다른 주파수채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다르다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 주파수채널 당 1개의 전송휴지기간을 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 기지국으로부터 각 주파수채널의 전송휴지기간 배치 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 센싱 단계는, 상기 전송휴지기간 배치 정보를 기초로, 스펙트럼 센싱을 수행하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 센싱 단계의 스펙트럼 센싱 결과를 상기 기지국에 보고하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 채널 결합되어 사용되는 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않는다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고, 서로 다른 주파수채널 간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다르며, 채널 결합되어 사용되는 주파수채널들간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 인접한다.
바람직하게, 채널 결합되어 사용되는 주파수채널들간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 주파수채널의 순서에 맞게 순차적으로 인접한다.
상기의 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 인지 무선 시스템에서의 기지국이 스펙트럼을 센싱하는 방법은 적어도 하나의 단말과의 통신을 수행하는 통신 단계; 및 상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 주파수채널들의 전송휴지 기간마다, 상기 전송휴지기간을 갖는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 센싱 단계를 포함하고, 상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않 음을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고, 서로 다른 주파수채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다르다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 주파수채널 당 1개의 전송휴지기간을 포함한다.
바람직하게, 상기 적어도 하나의 단말에게 각 주파수채널의 전송휴지기간 배치 정보를 송신하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 단말의 센싱 결과를 수신하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 채널 결합되어 사용되는 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않는다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고, 서로 다른 주파수채널 간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다르며, 채널 결합되어 사용되는 주파수채널들간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 인접한다.
바람직하게, 채널 결합되어 사용되는 주파수채널들간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 주파수채널의 순서에 맞게 순차적으로 인접한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 인지 무선 시스템에서 스펙트럼 센싱을 위한 전송휴지기간을 배치하는 방법은 전송휴지기간 배치 대상인 적어도 하나의 주파수 채널을 결정하는 결정 단계; 및 상기 적어도 하나의 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 설정 단계를 포함하고, 상기 설정 단계는, 상기 결정된 주파수 채널의 갯수가 2 이상이면, 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간이 중첩되지 않게 각 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 설정 단계는, 상기 인지 무선 시스템에 속하는 기기의 채널 전환 시간을 고려하여 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 슈퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고, 상기 설정 단계는, 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임이 서로 다르도록 상기 슈퍼프레임을 구성하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 설정 단계는, 채널 결합되어진 주파수 채널들의 전송휴지기간을 상기 슈퍼프레임에 배치하는 경우, 전송휴지기간을 포함하는 프레임이 주파수 채널 순에 따라 순차적으로 인접하도록 상기 슈퍼프레임에 배치하는 단계를 포함한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 인지 무선 시스템에서의 단말은 기지국과의 통신을 수행하는 송수신기; 및 상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 주파수채널들의 전송휴지 기간마다, 상기 전송휴지기간을 갖는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 센싱기를 포함하고, 상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포 함하고, 서로 다른 주파수채널 간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다르다.
바람직하게, 상기 송수신기는, 상기 기지국으로부터 각 주파수채널의 전송휴지기간 배치 정보를 수신하고, 상기 센싱기는, 상기 전송휴지기간 배치 정보를 기초로, 스펙트럼 센싱을 수행한다.
바람직하게, 상기 송수신기는, 상기 센싱기의 센싱 결과를 상기 기지국에 보고한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 인지 무선 시스템에서의 기지국은 적어도 하나의 단말과의 통신을 수행하는 송수신기; 및 상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 주파수채널들의 전송휴지 기간마다, 상기 전송휴지기간을 갖는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 센싱기를 포함하고, 상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고, 서로 다른 주파수채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다르다.
바람직하게, 상기 송수신기는, 상기 적어도 하나의 단말에게 각 주파수채널의 전송휴지기간 배치 정보를 송신한다.
바람직하게, 상기 송수신기는, 상기 적어도 하나의 단말의 센싱 결과를 수신한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 인지 무선 시스 템에서 스펙트럼 센싱을 위한 전송휴지기간을 배치하는 장치는 전송휴지기간 배치 대상인 적어도 하나의 주파수 채널을 결정하는 결정부; 및 상기 적어도 하나의 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 설정부를 포함하고, 상기 설정부는, 상기 결정된 주파수 채널의 갯수가 2 이상이면, 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간이 중첩되지 않게 각 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정한다.
바람직하게, 상기 설정부는, 상기 인지 무선 시스템에 속하는 기기의 채널 전환 시간을 고려하여 전송휴지기간의 시간 위치를 설정한다.
바람직하게, 상기 인지 무선 시스템의 슈퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고, 상기 설정부는, 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임이 서로 다르도록 상기 슈퍼프레임을 구성한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 인지 무선 시스템에서 기지국 또는 단말이 스펙트럼 센싱을 하기 위한 수퍼 프레임의 구조에 있어서, 상기 슈퍼프레임은 상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 각 주파수채널마다, 적어도 하나의 전송휴지기간을 포함하고, 상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고, 서로 다른 주파수채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다르다.
바람직하게, 상기 수퍼프레임은, 주파수채널 당 1개의 전송휴지기간을 포함한다.
바람직하게, 상기 전송휴지기간들은 상기 센싱기의 센싱을 위한 채널 전환 시간을 고려하여 설정된다.
바람직하게, 채널 결합되어 사용되는 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않는다.
바람직하게, 상기 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고, 서로 다른 주파수채널 간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다르며, 채널 결합되어 사용되는 주파수채널들간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 인접한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은, 상술한 바와 같이, 인지 무선 기기가 원래 사용자의 해당 주파수채널을 사용하고 있는지 여부(즉, 원래사용자가 해당 주파수 채널에 출현하였는지 여부)를 보다 정확히 검출할 수 있도록 하는 스펙트럼 센싱 기술과 관련된다.
보다 상세하게는, 본 발명은 인지 무선 기기가 활성 집합에 속하는 주파수 채널들에 해당 주파수 채널의 원래 사용자가 출현하였는지를 확인하는 분산 스펙트럼 센싱 기술(distributed spectrum sensing)과 관련된다. 여기서, 활성 집합(active set)은, 인지 무선 시스템에서 현재 사용중인 주파수 채널들의 집합으로서, 후술하는 활성 집합1과 활성 집합2의 합집합이다.
먼저, 본 발명에서 사용되는 활성 집합 1과 활성 집합 2의 정의는 다음과 같다.
활성 집합 1 A1 = {f|f는 해당 인지 무선 기기가 송/수신을 위해 현재 사용중인 주파수 채널}
활성 집합 2 A2 = {f|f는 활성 집합 1에 속하는 주파수채널을 제외한, 인지 무선 시스템이 현재 사용중인 주파수채널}
한편, 활성 집합 1, 활성 집합 2 이외에도 후보 집합(candidate set), 잔여 집합(remaining set), 점유 집합(occupied set)이 아래와 같이 정의된다.
후보 집합 C = {f|f는 통신 품질 임계치를 초과하는 유휴(unused) 주파수 채널}
잔여 집합 R = {f|f는 통신 품질 임계치를 초과하지 못하는 유휴 주파수 채널}
점유 집합 O = {f|f는 원래 사용자가 사용중인 주파수 채널}
인지 무선 시스템에서 스펙트럼 센싱의 목적을 간단히 설명하면 다음과 같다. 활성 집합에 속하는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱은 원래 사용자의 출현을 감지하여 해당 주파수 채널을 비워주기 위해 사용되며, 후보 집합, 잔여 집합, 및 점유 집합에 대한 스펙트럼 센싱은 유휴 주파수 채널 여부를 감지하고 감지된 유휴 주파수 채널을 효과적으로 사용하기 위한 목적에서 사용된다.
본 발명은 특히 전송휴지기간(Quiet Period : QP) 동안 활성 집합에 속하는 주파수 채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 방법에 관한 것이므로, 발명의 논지를 명확하게 하기 위해, 후보 집합, 잔여 집합, 및 점유 집합에 대한 스펙트럼 센 싱의 구체적인 동작에 대해서는 기재하지 않는다. 다만, 본 발명에 후보 집합, 잔여 집합, 및 점유 집합에 대한 스펙트럼 센싱까지 더 부가되어 사용될 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
여기서, 전송휴지기간은 각 인지무선기기가 자신에게 할당된 주파수채널을 통한 송신을 중단해야 하는 기간이다. 본 발명은 서로 다른 주파수채널 간에는 전송휴지기간의 위치가 서로 다르도록 하는 것을 기본으로 한다.
도 1은 주파수 채널의 상태 천이도를 나타낸다. 즉, 도 1은 채널 상태의 변화에 의해 주파수 채널에 속하는 집합이 바뀌는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 채널 상태의 변화의 예로는, 원래 사용자의 출현여부의 변동, 채널 품질의 변동을 들 수 있다. 도 1에는 S1 내지 S7로 표기된 화살표들이 도시되어 있는데, 그에 대한 설명은 아래와 같다.
S1로 표기된 화살표에 따른 상태 천이 : 활성 집합, 후보 집합, 잔여 집합에 속하는 주파수 채널이 원래 사용자에 의해 점유되는 경우
S2로 표기된 화살표에 따른 상태 천이 : 원래 사용자가 사용하다가 방출(releasing)함으로써 유휴 상태(unused state)로 된 주파수채널의 통신 품질이 통신 품질 임계치를 초과하는 경우.
S3으로 표기된 화살표에 따른 상태 천이 : 원래 사용자가 사용하다가 방출함으로써 유휴 상태(unused state)로 된 주파수채널의 통신 품질이 통신 품질 임계치를 초과하지 못하는 경우.
S4로 표기된 화살표에 따른 상태 천이 : 잔여 집합에 속하는 주파수 채널의 통신 품질이 후보 집합 요건을 만족시키기 위한 통신 품질 임계치를 초과하는 경우.
S5로 표기된 화살표에 따른 상태 천이 : 후보 집합에 속하는 주파수 채널이 2차 사용자에게 할당된 경우.
S6으로 표기된 화살표에 따른 상태 천이 : 후보 집합에 속하는 주파수 채널의 통신 품질이 후보 집합 요건을 만족시키기 위한 통신 품질 임계치를 초과하지 못하는 경우.
S7로 표기된 화살표에 따른 상태 천이 : 활성 집합에 속하다가 유휴 상태로 된 주파수 채널(즉, 2차 사용자가 사용하다가 방출한 주파수 채널)의 통신 품질이 후보 집합 요건을 만족시키기 위한 통신 품질 임계치를 초과하는 경우.
본 명세서에서는, 편의상, 인지 무선 시스템(즉, 2차 사용자 시스템) 중 하나인 WRAN(Wireless Regional Area Network) 시스템을 이용하여 본 발명의 기술적 사상을 설명하고자 하나, 본 발명에 따른 분산 스펙트럼 센싱(distributed spectrum sensing) 기술은 WRAN 시스템 뿐만 아니라 어떠한 2차 사용자 시스템에도 적용될 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
WRAN(Wireless Regional Area Network) 시스템은 V/UHF TV 대역을, 인지 무선 기술을 사용하여 원래 사용자가 사용하지 않는 동안에, 사용하는 시스템으로서, 기본적으로, 적어도 하나의 WRAN 기지국(Base Station : BS) 및 적어도 하나의 고객 댁내 장치(Customer Premise Equipment : CPE)로 이루어진다. 여기서, WRAN 기지국은 인지 무선 시스템에 속하는 기지국에 대응되며, 고객 댁내 장치는 인지 무 선 시스템에 속하는 단말에 대응된다. 또한, WRAN 기기는 WRAN 기지국 및 고객 댁내 장치를 포괄하는 용어로 사용될 것이며, 인지 무선 기기에 대응된다.
또한, 본 명세서에서는 WRAN 시스템이 복수 개의 셀로 이루어지는 경우, 하나의 셀에 포함되는 기기의 동작을 중심으로 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명을 설명하기 위해 예시되는 WRAN 시스템을 나타내며, 도 2의 WRAN 시스템은 WRAN 기지국(BS), 제1 내지 제5 고객 댁내 장치(CPE_1, CPE_2, CPE_3, CPE_4, CPE_5)를 포함하여 이루어진다.
도 2를 참조하여 상술한 활성 집합의 개념, 종래 기술 및 본 발명을 간단히 설명하고자 한다.
첫째, 활성 집합에 대한 설명은 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 제1 고댁 댁내 장치(CPE_1) 및 제2 고객 댁내 장치(CPE_2)는 제1 주파수 채널(CH_1)을 통하여 WRAN 기지국(BS)과 통신 중에 있으며, 제3 고댁 댁내 장치(CPE_3) 및 제4 고객 댁내 장치(CPE_4)는 제2 주파수 채널(CH_2)을 통하여 WRAN 기지국(BS)과 통신 중에 있으며, 제5 고객 댁내 장치(CPE_5)는 제3 주파수 채널(CH_3)을 통하여 WRAN 기지국(BS)과 통신 중에 있음을 알 수 있다.
이 경우, 제1 고객 댁내 장치(CPE_1) 또는 제2 고객 댁내 장치(CPE_2) 입장에서, 활성 집합1은 {CH_1}이며, 활성집합2는 {CH_2, CH_3}이다. 또한, 제3 고객 댁내 장치(CPE_3) 또는 제4 고객 댁내 장치(CPE_4) 입장에서, 활성 집합1은 {CH_2}이며, 활성집합2는 {CH_1, CH_3}이다. 또한, 제5 고객 댁내 장치(CPE_5) 입장에서, 활성 집합1은 {CH_3}이며, 활성집합2는 {CH_1, CH_2}이다. 또한, WRAN 기지국(BS) 입장에서, 활성집합1은 {CH_1, CH_2, CH_3}이며, 활성집합2는 {}이다. 마지막으로, 도 2에 도시된 WRAN 시스템의 활성 집합은 {CH_1, CH_2, CH_3}이다.
둘째, 종래의 스펙트럼 센싱 방법을 설명하면 다음과 같다. WRAN 기지국(BS), 제1 내지 제5 고객 댁내 장치(CPE_1, CPE_2, CPE_3, CPE_4, CPE_5) 각각은 자신 입장에서의 활성집합 1에 속하는 주파수채널에 대해서만 스펙트럼 센싱을 수행한다. 예컨대, 제5 고객 댁내 장치(CPE_5)는 제3 주파수 채널(CH_3)에 대해서만 스펙트럼 센싱을 수행하여 원래 사용자가 제3 주파수 채널(CH_3)에 출현하였는지를 판단한다. 만약, 원래 사용자가 제3 주파수 채널(CH_3)에 출현하였다고 판단되면, 제3 고객 댁내 장치(CPE_3)는 사용중인 제3 주파수 채널(CH_3)을 방출 즉, 사용중지하여야 한다.
도 2에 도시된 바에 따라 종래 기술에 의하면, 제1 주파수 채널(CH_1)에 대한 스펙트럼 센싱은 WRAN 기지국(BS), 제1 고객 댁내 장치(CPE_1) 및 제2 고객 댁내 장치(CPE_2)가, 제2 주파수 채널(CH_2)에 대한 스펙트럼 센싱은 WRAN 기지국(BS), 제3 고객 댁내 장치(CPE_3), 제4 고객 댁내 장치(CPE_4)가, 제3 주파수 채널(CH_3)에 대한 스펙트럼 센싱은 WRAN 기지국(BS), 제5 고객 댁내 장치(CPE_5)가 수행한다.
셋째, 본 발명에 따른 스펙트럼 센싱 방법을 설명하면 다음과 같다. RAN 기지국(BS), 제1 내지 제5 고객 댁내 장치(CPE_1, CPE_2, CPE_3, CPE_4, CPE_5) 각각은 활성집합에 속하는 주파수채널에 대해 스펙트럼 센싱을 수행한다. 즉, RAN 기지국(BS), 제1 내지 제5 고객 댁내 장치(CPE_1, CPE_2, CPE_3, CPE_4, CPE_5) 각각은 활성집합 1에 속하는 주파수 채널뿐만 아니라 활성 집합 2에 속하는 주파수 채널에 대해서도 스펙트럼 센싱을 수행하는 것이다.
도 2에 도시된 바에 따라 본 발명에 의하면, 제1 주파수 채널(CH_1)에 대한 스펙트럼 센싱, 제2 주파수 채널(CH_2)에 대한 스펙트럼 센싱, 및 제3 주파수 채널(CH_3)에 대한 스펙트럼 센싱이 채널1에 대한 스펙트럼 센싱, 채널2에 대한 스펙트럼 센싱 및 채널3에 대한 스펙트럼 센싱이 RAN 기지국(BS), 제1 내지 제5 고객 댁내 장치(CPE_1, CPE_2, CPE_3, CPE_4, CPE_5) 모두에 의해 수행된다.
제1 내지 제5 고객 댁내 장치(CPE_1, CPE_2, CPE_3, CPE_4, CPE_5)가 자신의 센싱 결과를 WRAN 기지국(BS)에 보고하는 것을 전제하여, 종래의 스펙트럼 센싱 방법과 본 발명에 따른 스펙트럼 센싱 방법을 효과 면에서 정성적으로 간단히 비교하면 다음과 같다.
종래 기술에 따르면 WRAN 기지국(BS)는 제1 주파수 채널(CH_1)에 원래 사용자가 출현하였는지 여부를 판단하기 위해 사용할 수 있는 센싱 결과의 종류는 자신의 센싱 결과, 제1 고객 댁내 장치(CPE_1)의 센싱 결과, 및 제2 고객 댁내 장치(CPE_2)의 센싱 결과로 3개이다. 반면에, 본 발명에 따르면, WRAN 기지국(BS)는 제1 주파수 채널(CH_1)에 원래 사용자가 출현하였는지 여부를 판단하기 위해 사용할 수 있는 센싱 결과의 종류는 자신의 센싱 결과, 제1 내지 제5 고객 댁내 장치(CPE_1, CPE_2, CPE_3, CPE_4, CPE_5)의 센싱 결과로 6개이다. 따라서, 종래 방법에 따른 WRAN 기지국(BS) 보다 훨씬 많은 갯수의 센싱 결과를 활용하는 본 발명에 따른 WRAN 기지국(BS)이 원래 사용자의 출현을 보다 정확히 검출할 수 있음을 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 주파수 채널(CH_1)의 원래 사용자가 제5 고객 댁내 장치(CPE_5) 주변에 위치하는 경우라면 제5 고객 댁내 장치(CPE_5)까지 제1 주파수 채널(CH_1)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 본 발명에 따른 스펙트럼 센싱 방법이 제1 주파수 채널(CH_1)의 원래 사용자가 출현하는 것을 종래의 스펙트럼 센싱 방법보다 정확히 검출할 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
활성 집합에 속하는 주파수 채널에 대한 스펙트럼 센싱은 전송휴지기간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 따라서, 이하에서는 전송휴지기간을 포함하는 슈퍼 프레임 구조에 대해 설명하고자 한다.
바람직하게, 본 발명의 WRAN 시스템에서 사용되는 수퍼프레임은 주파수채널별로 서로 다른 위치의 전송휴지기간을 가져야 한다. 각 주파수채널의 전송휴지기간이 시간 상으로 동일위치에 있을 경우를 지원하기 위해서는, 적응 광대역 필터를 구현하여야 하는 데 이러한 적응 광대역 필터의 구현은 어려움이 있기 때문이다.
또한, 바람직하게, 시간상으로 인접한 두 전송휴지기간 사이의 간격은 WRAN 기기에 구비된 센싱기의 채널 전환 시간을 고려하여 설정된다. 제1 전송휴지기간이 제1 주파수 채널에 해당되는 전송휴지기간이며, 제2 전송휴지기간이 제2 주파수 채널에 해당되는 전송휴지기간인 경우, 센싱기는 제1 전송휴지기간동안 제1 주파수 채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행한 후, 제2 전송휴지기간이 도래하기 전에 제2 주파수 채널로 채널 전환해야 하기 때문이다.
이러한 전송휴지기간 배치 요건을 복수 개의 프레임으로 이루어진 슈퍼프레 임을 전제하여 도 3, 4 및 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슈퍼프레임의 구조를 나타낸다. 즉, 도 3은 활성 집합에 속하는 주파수 채널 각각의 수퍼프레임을 나타낸다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바에 따르면, TDD(Time Division Duplex) 시스템에서 제1 고객 댁내 장치(CPE_1)에는 제1 주파수 채널(CH_1)이 할당되고, 제2 내지 제F 고객 댁내 장치(CPE_2,..., CPE_F) 각각 에는 제2 내지 제F 주파수 채널(CH_2, ..., CH_F)이 각각 할당되어 있다. 즉, 도 3에서 WRAN 시스템이 제1 내지 제 F 주파수 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_F)을 현재 사용하고 있으므로, 현재의 활성 집합은 {CH_1, CH_2, ..., CH_F}이다.
도 3을 참조하면, 각 수퍼프레임은 N개의 프레임으로 이루어져 있으며, 그 중 하나의 프레임은 Tq의 시간 길이를 가진 전송휴지기간(Quiet Period : QP)(QP_1, QP_2, ..., QP_F)를 포함하고 있음을 알 수 있다. 구체적으로, 전송휴지기간(QP_1, QP_2, ..., QP_F)은 WRAN 기지국의 매체 접근 제어(Medium Access Control : MAC) 계층에서 지정한 프레임에 설정된다.
도 3에서, Ts로 표기된 시간 길이는 주파수 채널별 센싱 주기(sensing period)를 나타내며, Tf로 표기된 시간 길이는 WRAN 기기에 구비된 센싱기의 채널 전환 시간을 나타낸다.
특히, 도 3에서 주목할 슈퍼프레임의 특성은 주파수 채널별로 전송휴지기간(QP_1, QP_2, ..., QP_F)의 시간 상의 위치가 서로 다르다는 것이다. 즉, 2개 이 상의 주파수채널들이 활성집합에 속하여 사용중일 때 동일한 프레임에 전송휴지기간을 설정하는 것은 바람직하지 않다. 이러한 특성은 WRAN 기기에 구비된 센싱기가 한 번에 하나의 주파수 채널에 대해서만 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있는 경우에 대해서도 본 발명이 적용될 수 있도록 하는 특성이다. 특히, 시간적으로 인접한 전송휴지기간의 배치는 센싱기의 채널 전환 시간(Tf)을 고려하는 것이 바람직하다. 즉, 도 3은, 센싱기가 Tf 시간 내에 제1 주파수 채널(CH_1)에서 제2 주파수 채널(CH_2)로 채널 전환할 수 있어야 함을 나타낸다.
도 3에서 예시될 수 있는 슈퍼프레임 길이는 100msec 이상에서 500 msec 이내이며, 프레임 길이는 10msec 정도이다. 그리고, 슈퍼프레임 구조 내의 채널 전환 시간(Tf)은 센싱기의 구현에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 이동통신 단말기의 하드 핸드오프를 위한 채널 전환 시간은 2~3msec 정도인 점을 고려한다면, 슈퍼프레임 구조 내의 채널 전환 시간(Tf)은 2msec 정도로 설정될 수 있다.
도 4는 활성 집합, 후보 집합, 잔여 집합, 점유 집합의 주파수 배치 방식을 예시한다. 구체적으로, 도 4의 (a)는 1개의 주파수채널이 WRAN 시스템에 의해 사용중인 경우, 도 4의 (b) 및 (c)는 각각 채널 결합(channel bonding)된 2개의 주파수채널들 및 3개의 주파수채널들이 WRAN 시스템에 의해 사용중인 경우를 나타낸다. 여기서, f-1, f 등으로 표기된 주파수 채널들은 6, 7 또는 8 MHz의 대역폭을 가진 주파수 채널들이다.
도 4의 (a)를 참조하면, WRAN 기지국이 f로 표기된 주파수 채널을 운영하며, 활성 집합 A={f}, 점유 집합 O = {f-2, f+2}임을 알 수 있다. 또한, 나머지 유휴 주파수채널들(f-5, f-4, f-3, f-1, f+1, f+3, f+4, f+5)은 채널 품질에 따라 후보 집합 C={f-5, f-4, f+4, f+5}, 잔여 집합 R={f-3, f-1, f+1, f+3}으로 분류될 수 있다.
도 4의 (b)를 참조하면, WRAN 기지국이 f 및 f+1로 표기된 주파수 채널들을 채널 결합하여 운영하며, 활성 집합 A={f, f+1}, 점유 집합 O = {f-2, f+3}임을 알 수 있다. 또한, 나머지인 유휴 주파수채널들(f-5, f-4, f-3, f-1, f+2, f+4, f+5)은 채널 품질에 따라 후보 집합 C={f-5, f-4, f+5}, 잔여 집합 R={f-3, f-1, f+2, f+3}으로 분류될 수 있다.
도 4의 (c)를 참조하면, WRAN 기지국이 f-1, f 및 f+1로 표기된 주파수 채널들을 채널 결합하여 운영하며, 활성 집합 A={f-1, f, f+1}, 점유 집합 O = {f-3, f+3}임을 알 수 있다. 또한, 나머지인 유휴 주파수채널들(f-5, f-4, f-2, f+2, f+4, f+5)은 채널 품질에 따라 후보 집합 C={f-5, f+5}, 잔여 집합 R={f-4, f-2, f+2, f+4}으로 분류될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 슈퍼프레임의 구조를 나타낸다.
구체적으로, 도 5의 (a)는 f-1, f, f+1로 표기된 3개의 주파수채널들이 채널 결합되어 WRAN 기기에 의해 사용되는 경우, 3개의 주파수채널들의 전송휴지기간 배치를 나타낸다. 또한, 도 5의 (b)는 f-1, f로 표기된 2개의 주파수채널들이 채널 결합되어 WRAN 기기에 의해 사용되는 경우, 2개의 주파수채널들의 전송휴지기간 배치를 나타낸다.
Tq, Tf, Ts의 정의는 도 3에서 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 5의 (a), (b)에 도시된 전송휴지기간 배치는 상술한 전송휴지기간 배치 요건을 만족한다. 특히, 도 5의 (a), (b)에서 주목할 점은 채널 결합된 주파수채널들의 전송휴지기간은 주파수채널 순으로 순차적으로 인접하게 배치된다는 점이다. WRAN 기지국의 매체 접근 제어 계층이 전송휴지기간 배치를 설정한 후, 모든 고객 댁내 장치들에게 전송휴지기간 배치 정보를 제공해야 한다. 여기서, 전송휴지기간 배치 정보는 주파수채널별 전송휴지기간의 시간 위치에 대한 정보이다. 도 5와 같이, 채널 결합된 주파수채널들의 전송휴지기간은 순차적으로 위치한다는 일정한 규칙으로 전송휴지기간을 배치하는 것은, 전송휴지기간 배치 정보를 전송하기 위한 데이터량을 최소화할 수 있다는 효과가 있기 때문이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 슈퍼 프레임의 구조를 나타낸다. 구체적으로, 도 6은 도 5와 같이 채널 결합이 적용된 주파수채널들과, 도 3과 같이 채널 결합이 적용되지 않은 주파수 채널들이 혼재할 때의 각 주파수 채널들에 대한 전송휴지기간 배치를 나타낸다.
Tq, Tf, Ts의 정의는 도 3에서 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 제1 고객 댁내 장치(CPE_1)가 제1 주파수 채널(CH_1), 제2 주파수 채널(CH_2) 및 제3 주파수 채널(CH_3)을 채널 결합하여 사용하고 있으며, 제2 고객 댁내 장치(CPE_2)가 제F 주파수 채널(CH_F)을 사용하고 있음을 알 수 있다.
따라서, 제1 고객 댁내 장치(CPE_1) 입장에서, 활성 집합 1은 {CH_1, CH_2, CH_3}이며, 활성 집합 2는 {CH_F}이다. 마찬가지로, 제2 고객 댁내 장치(CPE_2) 입장에서 활성 집합 1은 {CH_F}이며, 활성 집합 2는 {CH_1, CH_2, CH_3}이다.
점유 집합은, 도 6에 따르면 원래 사용자가 제5 주파수 채널(CH_5)을 점유하고 있으므로, {CH_5}이다.
후보 집합과 잔여 집합은 상술한 바와 같이 채널 품질에 따라 달라지므로 고객 댁내 장치마다 다를 수 있다. 다만, 도 6에는, 편의상, 제1 고객 댁내 장치(CPE_1)의 후보 집합과 제2 고객 댁내 장치(CPE_2)의 후보 집합이 {채널7, 채널 8, ..., 채널 F-2}로 동일하며, 제1 고객 댁내 장치(CPE_1)의 점유 집합과 제2 고객 댁내 장치(CPE_2)의 점유 집합이 {채널4, 채널 6, ..., 채널 F-1}로 동일한 것으로 도시되어 있다.
도 6에 따르면, 전송휴지기간을 포함하는 프레임은 채널 결합된 주파수 채널들(CH_1, CH_2, CH_3)간에는 서로 순차적으로 인접하여 도 5의 설명과 일관됨을 알 수 있다. 또한, 활성 집합에 속하는 주파수 채널들(CH_1, CH_2, CH_3, CH_F)의 전송휴지기간은 도 2에서 설명한 바와 같이 서로 다른 프레임에 위치하고 있어 시간 상 중첩되지 않음을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 장치를 나타내는 블록도로서, 결정부(700) 및 설정부(710)을 포함하여 이루어진 다. 즉, 도 7을 상술한 전송휴지기간 배치 요건을 만족하는 전송휴지기간을 배치하는 장치에 대한 일실시예로서, 일반적으로 WRAN 기지국에 구비될 것이나 WRAN 시스템의 별도의 장치에 구비될 수도 있으므로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7에서, 결정부(700)는 전송휴지기간 배치 대상인 적어도 하나의 주파수 채널을 결정한다. 여기서, 전송휴지기간 배치 대상인 주파수 채널이라 함은, 활성 집합에 속하는 주파수 채널을 의미한다.
설정부(710)는 상기 적어도 하나의 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정한다. 특히, 설정부(710)는 상기 결정된 주파수 채널의 갯수가 2 이상이면, 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간이 중첩되지 않게 각 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정한다. 바람직하게, 설정부(710)는 인지 무선 기기의 채널 전환 시간을 고려하여 전송휴지기간의 시간 위치를 설정한다.
도 3, 5, 6과 같이 인지 무선 시스템의 슈퍼프레임이 복수 개의 프레임을 포함하는 경우, 설정부(710)는 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임이 서로 다르도록 슈퍼프레임을 구성한다. 바람직하게, 설정부(710)는 채널 결합되어진 주파수 채널들의 전송휴지기간을 상기 슈퍼프레임에 배치하는 경우, 전송휴지기간을 포함하는 프레임이 주파수 채널 순에 따라 순차적으로 인접하도록 슈퍼프레임에 배치한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 WRAN 시스템을 나타내는 블록도로서, WRAN 기지국(800), 제1 고객 댁내 장치(810), 및 제2 고객 댁내 장치(820)를 포함하여 이루어진다. 여기서, WRAN 기지국(800)이 도 7에 도시된 전송휴지기간 배치 장치를 구비하는 등의 방법으로, 전송휴지기간이 이미 배치된 상태를 전제하여 도 8의 실시예를 설명하고자 한다.
도 8을 참조하면 WRAN 기지국(800)은 송수신기(802) 및 센싱기(804)를 포함하여 이루어지며, 제1 고객 댁내 장치(810)는 송수신기(812) 및 센싱기(814)를 포함하여 이루어지며, 제2 고객 댁내 장치(820)는 송수신기(822) 및 센싱기(824)를 포함하여 이루어진다.
본 실시예에 따른 WRAN 시스템은 TDD 시스템이며, 제1 주파수 채널(CH_1)이 제1 고객 댁내 장치(810)에 할당되며, 제2 주파수 채널(CH_2)이 제2 고객 댁내 장치(820)에 할당된 경우를 전제하여 설명한다.
첫째, WRAN 기지국(800)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
송수신기(802)는 제1 주파수 채널(CH_1)을 통하여 제1 고객 댁내 장치(810)와의 통신을 수행하며, 제2 주파수 채널(CH_2)을 통하여 제2 고객 댁내 장치(820)와의 통신을 수행하되, WRAN 기지국(800)의 전송휴지기간 동안에는 해당 주파수채널(CH_1 또는 CH_2)을 통한 송신을 하지 않는다. 바람직하게, 송수신기(802)는 활성 집합에 속하는 주파수채널들(CH_1, CH_2)의 전송휴지기간 배치 정보를 제1 고객 댁내 장치(810) 및 제2 고객 댁내 장치(820)에 송신한다. 또한, 바람직하게, 송수신기(802)는 제1 고객 댁내 장치(810) 및 제2 고객 댁내 장치(820) 각각의 스펙트럼 센싱 결과를 제1 고객 댁내 장치(810) 및 제2 고객 댁내 장치(820)로부터 수신한다. 그 결과, WRAN 기지국(800)은 자신의 스펙트럼 센싱 결과 뿐만아니라, 제1 고객 댁내 장치(810) 및 제2 고객 댁내 장치(820) 각각의 스펙트럼 센싱 결과까지 활용할 수 있게 되어, 보다 신뢰도 있는 스펙트럼 센싱(즉, 원래 사용자의 출현을 검출)을 수행할 수 있다.
센싱기(804)는 제1 주파수 채널(CH_1)의 전송휴지기간 동안 제1 주파수 채널(CH_1)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행한후, 제2 주파수 채널(CH_2)의 전송휴지기간 전에 제2 주파수 채널(CH_2)로 채널 전환하여 제2 주파수 채널(CH_2)의 전송휴지기간 동안 제2 주파수 채널(CH_2)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행한다.
둘째, 제1 고객 댁내 장치(810)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
송수신기(812)는 제1 주파수 채널(CH_1)을 통하여 WRAN 기지국(800)과의 통신을 수행하되, 제1 주파수 채널(CH_1)의 전송휴지기간 동안에는 송신을 하지 않는다. 바람직하게, 송수신기(812)는 WRAN 기지국(800)으로부터 방송되는 활성 집합에 속하는 주파수채널들(CH_1, CH_2)의 전송휴지기간 배치 정보를 수신한다. 또한, 바람직하게, 송수신기(812)는 제1 고객 댁내 장치(810)의 스펙트럼 센싱 결과 즉, 센싱기(814)의 센싱 결과를 WRAN 기지국(800)에 보고한다.
센싱기(814)는 송수신기(812)를 통하여 수신된 전송휴지기간 배치 정보를 기초로, 제1 주파수 채널(CH_1)의 전송휴지기간 동안 제1 주파수 채널(CH_1)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행한 후, 제2 주파수 채널(CH_2)로 채널 전환하여 제2 주파수 채널(CH_2)의 전송휴지기간 동안 제2 주파수 채널(CH_2)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행한다.
둘째, 제2 고객 댁내 장치(820)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
송수신기(822)는 제2 주파수 채널(CH_2)을 통하여 WRAN 기지국(800)과의 통 신을 수행하되, 제2 주파수 채널(CH_2)의 전송휴지기간 동안에는 송신을 하지 않는다. 바람직하게, 송수신기(822)는 WRAN 기지국(800)으로부터 방송되는 활성 집합에 속하는 주파수채널들(CH_1, CH_2)의 전송휴지기간 배치 정보를 수신한다. 또한, 바람직하게, 송수신기(822)는 제2 고객 댁내 장치(820)의 스펙트럼 센싱 결과 즉, 센싱기(824)의 센싱 결과를 WRAN 기지국(800)에 보고한다.
센싱기(824)는 송수신기(822)를 통하여 수신된 전송휴지기간 배치 정보를 기초로, 제1 주파수 채널(CH_1)의 전송휴지기간 동안 제1 주파수 채널(CH_1)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행한 후, 제2 주파수 채널(CH_2)로 채널 전환하여 제2 주파수 채널(CH_2)의 전송휴지기간 동안 제2 주파수 채널(CH_2)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7을 참조하여 도 9의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
S900 단계에서, 결정부(700)는 전송휴지기간 배치 대상인 적어도 하나의 주파수 채널을 결정한다. 여기서, 전송휴지기간 배치 대상인 주파수 채널이라 함은, 활성 집합에 속하는 주파수 채널을 의미한다.
S910 단계에서, 설정부(710)는 상기 적어도 하나의 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정한다. 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 구체적인 방법은 도 7에서 설명한 바와 같으므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 WRAN 기지국의 스펙트럼 센싱 방법을 나 타내는 흐름도이다. 도 9에 도시된 바에 따라 전송휴지기간이 이미 배치된 상태를 전제하여 도 10의 실시예를 도 8을 참조하여 설명하고자 한다.
도 10을 참조하면, S1000 단계에서, 송수신기(802)는 각 주파수채널(CH_1, CH_2)의 전송휴지기간 배치 정보를 제1 고객 댁내 장치(810) 및 제2 고객 댁내 장치(820)에 송신한다.
S1010 단계에서, 송수신기(802)는 제1 주파수 채널(CH_1)을 통하여 제1 고객 댁내 장치(810)와의 통신을 수행하며, 제2 주파수 채널(CH_2)을 통하여 제2 고객 댁내 장치(820)와의 통신을 수행하되, WRAN 기지국(800)의 전송휴지기간 동안에는 해당 주파수 채널(CH_1 또는 CH_2)을 통한 송신을 하지 않는다. 또한, S1010 단계에서, 센싱기(804)는 제1 주파수 채널(CH_1)의 전송휴지기간 동안 제1 주파수 채널(CH_1)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하다가, 제2 주파수 채널(CH_2)의 전송휴지기간이 되기 전에 제2 주파수 채널(CH_2)로 채널 전환하여 제2 주파수 채널(CH_2)에 대한 스펙트럼 센싱을 제2 주파수 채널(CH_2)의 전송휴지기간 동안 수행한다.
S1020 단계에서, 송수신기(802)는 제1 고객 댁내 장치(810) 및 제2 고객 댁내 장치(820)로부터 센싱 결과를 수신한다. 이후, 수신된 센싱 결과와 WRAN 기지국(800) 자신의 센싱 결과를 기초로, 원래 사용자가 활성집합에 속하는 주파수채널에 출현하였는지를 최종 분석하는 과정을 더 포함할 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고객 댁내 장치의 스펙트럼 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하여 도 11의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
S1100 단계에서, 송수신기(812)는 WRAN 기지국(800)로부터 방송되는 각 주파수채널(CH_1, CH_2)의 전송휴지기간 배치 정보를 수신한다.
S1110 단계에서, 송수신기(812)는 제1 주파수 채널(CH_1)을 통하여 WRAN 기지국(800)과의 통신을 수행하되, 제1 주파수 채널(CH_1)의 전송휴지기간 동안에는 송신을 하지 않는다. 또한, S1110 단계에서, 센싱기(814)는 S1100 단계에서 수신된 정보를 기초로, 제1 주파수 채널(CH_1)의 전송휴지기간 동안 제1 주파수 채널(CH_1)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하고, 제2 주파수 채널(CH_2)의 전송휴지기간 동안 제2 주파수 채널(CH_2)에 대한 스펙트럼 센싱을 수행한다. 송수신기(812)의 통신 및 센싱기(814)의 스펙트럼 센싱은 도 3, 5, 6에 예시된 슈퍼프레임에 따라 S1110 단계에서 수행되는 것이다.
S1120 단계에서, 송수신기(812)는 S1110 단계에서의 센싱기(814)에 의한 센싱 결과를 WRAN 기지국(800)에 송신한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이러한 본원 발명인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 인지 무선 시스템에서 원래 사용자의 출현여부 검출의 신뢰도를 높일 수 있다.

Claims (38)

  1. 인지 무선 시스템에서의 단말이 스펙트럼을 센싱하는 방법에 있어서,
    기지국과의 통신을 수행하는 통신 단계; 및
    상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 주파수채널들의 전송휴지 기간에, 상기 전송휴지기간을 갖는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 센싱 단계를 포함하고,
    상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고,
    서로 다른 주파수채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 주파수채널 당 1개의 전송휴지기간을 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 각 주파수채널의 전송휴지기간 배치 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 센싱 단계는, 상기 전송휴지기간 배치 정보를 기초로, 스펙트럼 센싱을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 단계의 스펙트럼 센싱 결과를 상기 기지국에 보고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    채널 결합되어 사용되는 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고,
    서로 다른 주파수채널 간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다르며,
    채널 결합되어 사용되는 주파수채널들간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 인접한 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센 싱 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    채널 결합되어 사용되는 주파수채널들간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 주파수채널의 순서에 맞게 순차적으로 인접한 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  9. 인지 무선 시스템에서의 기지국이 스펙트럼을 센싱하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 단말과의 통신을 수행하는 통신 단계; 및
    상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 주파수채널들의 전송휴지 기간에, 상기 전송휴지기간을 갖는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 센싱 단계를 포함하고,
    상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고,
    서로 다른 주파수채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 주파수채널 당 1개의 전송휴지기간을 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 단말에게 각 주파수채널의 전송휴지기간 배치 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 단말의 센싱 결과를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    채널 결합되어 사용되는 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  15. 제9항 또는 제12항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고,
    서로 다른 주파수채널 간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서 로 다르며,
    채널 결합되어 사용되는 주파수채널들간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 인접한 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    채널 결합되어 사용되는 주파수채널들간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 주파수채널의 순서에 맞게 순차적으로 인접한 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 스펙트럼 센싱 방법.
  17. 인지 무선 시스템에서 스펙트럼 센싱을 위한 전송휴지기간을 배치하는 방법에 있어서,
    전송휴지기간 배치 대상인 적어도 하나의 주파수 채널을 결정하는 결정 단계; 및
    상기 적어도 하나의 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 설정 단계를 포함하고,
    상기 설정 단계는, 상기 결정된 주파수 채널의 갯수가 2 이상이면, 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간이 중첩되지 않게 각 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 설정 단계는, 상기 인지 무선 시스템에 속하는 기기의 채널 전환 시간을 고려하여 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 슈퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고,
    상기 설정 단계는, 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임이 서로 다르도록 상기 슈퍼프레임을 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 설정 단계는, 채널 결합되어진 주파수 채널들의 전송휴지기간을 상기 슈퍼프레임에 배치하는 경우, 전송휴지기간을 포함하는 프레임이 주파수 채널 순에 따라 순차적으로 인접하도록 상기 슈퍼프레임에 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 방법.
  21. 인지 무선 시스템에서의 단말에 있어서,
    기지국과의 통신을 수행하는 송수신기; 및
    상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 주파수채널들의 전송휴지 기간에, 상기 전송휴지기간을 갖는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 센싱기를 포함하고,
    상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 단말.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고,
    서로 다른 주파수채널 간에는, 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 단말.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 송수신기는, 상기 기지국으로부터 각 주파수채널의 전송휴지기간 배치 정보를 수신하고,
    상기 센싱기는, 상기 전송휴지기간 배치 정보를 기초로, 스펙트럼 센싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 단말.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 송수신기는, 상기 센싱기의 센싱 결과를 상기 기지국에 보고하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 단말.
  25. 인지 무선 시스템에서의 기지국에 있어서,
    적어도 하나의 단말과의 통신을 수행하는 송수신기; 및
    상기 인지 무선 시스템에서 사용되는 주파수채널들의 전송휴지 기간에, 상기 전송휴지기간을 갖는 주파수채널에 대한 스펙트럼 센싱을 수행하는 센싱기를 포함하고,
    상기 각 주파수채널들의 전송휴지기간은 서로 중첩되지 않음을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 기지국.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 수퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고,
    서로 다른 주파수채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 기지국.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 송수신기는, 상기 적어도 하나의 단말에게 각 주파수채널의 전송휴지기간 배치 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 기지국.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 송수신기는, 상기 적어도 하나의 단말의 센싱 결과를 수신하는 것을 특 징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 기지국.
  29. 인지 무선 시스템에서 스펙트럼 센싱을 위한 전송휴지기간을 배치하는 장치에 있어서,
    전송휴지기간 배치 대상인 적어도 하나의 주파수 채널을 결정하는 결정부; 및
    상기 적어도 하나의 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 설정부를 포함하고,
    상기 설정부는, 상기 결정된 주파수 채널의 갯수가 2 이상이면, 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간이 중첩되지 않게 각 주파수 채널의 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 설정부는, 상기 인지 무선 시스템에 속하는 기기의 채널 전환 시간을 고려하여 전송휴지기간의 시간 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 장치.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 인지 무선 시스템의 슈퍼프레임은 복수 개의 프레임을 포함하고,
    상기 설정부는, 서로 다른 주파수 채널 간에는 전송휴지기간을 포함하는 프레임이 서로 다르도록 상기 슈퍼프레임을 구성하는 것을 특징으로 하는 인지 무선 시스템에서의 전송휴지기간 배치 장치.
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