KR101610957B1 - 단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101610957B1
KR101610957B1 KR1020090106837A KR20090106837A KR101610957B1 KR 101610957 B1 KR101610957 B1 KR 101610957B1 KR 1020090106837 A KR1020090106837 A KR 1020090106837A KR 20090106837 A KR20090106837 A KR 20090106837A KR 101610957 B1 KR101610957 B1 KR 101610957B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
interference
node
average value
moving average
Prior art date
Application number
KR1020090106837A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110050024A (ko
Inventor
박용석
인정식
한순섭
엄두섭
김진우
Original Assignee
삼성전자주식회사
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사, 고려대학교 산학협력단 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090106837A priority Critical patent/KR101610957B1/ko
Priority to US12/941,623 priority patent/US8588699B2/en
Publication of KR20110050024A publication Critical patent/KR20110050024A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101610957B1 publication Critical patent/KR101610957B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria

Abstract

단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피 방법에 있어서, 상기 센서 네트워크에 포함되는 적어도 하나의 노드가 주기적으로 자신이 사용하고 있는 채널의 에너지를 측정하는 과정과, 상기 측정된 채널의 에너지를 자신의 인접 노드와 교환하는 과정과, 상기 적어도 하나의 노드의 최상위 노드인 코디네이터 노드가 상기 센서 네트워크를 구성하는 모든 노드들의 에너지를 수신하여 간섭 여부를 판단하는 과정과, 간섭의 영향을 받고 있는 것으로 판단되면, 상기 간섭의 영향을 받는 채널을 상기 코디네이터 노드에 의해 검색된 간섭의 영향을 받지 않는 채널로 변경하여 상기 간섭의 영향을 회피하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
단일 채널, 채널 간섭, 간섭 회피

Description

단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR AVOIDANCE INTERFERENCE OF CHANNEL IN SINGLE CHANNEL SENSOR NETWORK}
본 발명은 센서 네트워크에 관한 것으로, 특히 같은 주파수 대역을 사용하는 이종의 네트워크 시스템 또는 단일 네트워크 시스템으로부터 발생할 수 있는 채널 간섭 현상을 에너지 등고선을 이용하여 파악하여, 외부로부터의 간섭을 감지하고 간섭을 회피하기 위한 방법에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 주파수 대역은 무선 LAN과 블루투스 등과 같은 상용화된 네트워크들에 의해 공유되고 있기 때문에 주파수의 간섭이 불가피하고, 이로 인한 통신 속도의 저하나 네트워크의 단절이 발생하고 있다. 이는 센서 네트워크에도 동일하게 적용되고 있으며, 이러한 주파수의 간섭을 해결하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다.
기존의 센서 네트워크 간섭 회피 기술에서는 주로 간섭의 감지를 위하여 별도의 프레임을 전송하거나 토폴로지 제어(Topology Control)를 이용하여 같은 네트워크 내의 센서 노드 간의 간섭 문제를 해결하였다. 별도의 프레임을 전송하는 방 법은 간섭을 감지하기 위하여 주기적으로 별도의 프레임을 전송하여 간섭 여부를 판단하는 방법을 말한다. 토폴로지를 제어하는 방법은 이종 또는 동종 네트워크로부터 간섭이 감지되는 경우, 자신의 전송 파워를 제어하여 간섭을 회피하는 방법을 의미한다. 일 예로 토폴로지를 제어하는 방법을 하기의 도 1에 나타내었다.
도 1은 기존의 토폴로지 제어를 이용하여 네트워크 간의 간섭 회피를 나타낸 예시도이다. 도 1에서와 같이 다른 네트워크로부터 간섭이 감지되는 경우, 전송 파워를 줄여 간섭을 받지 않는 범위로 축소하여 간섭을 회피할 수 있다.
하지만, 상기와 같은 방법들은 몇 가지 문제점을 가진다. 먼저, 별도의 프레임을 전송하는 방법의 경우, 간섭의 감지를 위하여 주기적으로 별도의 프레임을 계속하여 전송하므로, 이에 따른 에너지 손실이 불가피하다.
다음으로 토폴로지 제어를 통하여 전송 파워를 줄이는 방법의 경우, 간섭을 받지 않은 다른 노드들이 전송 범위 밖으로 벗어나는 상황이 발생할 수 있고, 전송 범위 밖으로 벗어나는 노드들은 다른 네트워크로 묶이기 위해서 추가적으로 에너지를 소비하게 된다. 이처럼 전송 파워를 줄이면서 전송 범위 밖으로 벗어나는 노드(Orphan 노드)의 발생은 새로운 토폴로지를 구성하여 해결할 수는 있지만, 이로 인한 에너지 소모와 네트워크 재구성 기간동안의 통신의 단절은 피할 수 없다. 더군다나 토폴로지 제어 방법은 스케줄링에 민감한 TDMA(Time Division Multiple Access)에서는 좋은 해결 방법이 될 수 없다.
또한 토폴로지 제어를 이용한 간섭 회피 기술은 다른 프로토콜을 사용하는 이종의 네트워크 시스템으로부터의 간섭은 회피하지 못한다는 문제점이 있다. 예를 들어 IEEE 802.15.4에서의 간섭 감지 알고리즘 중 하나인 RID(Radio Interference Detection) 알고리즘의 경우 노드가 HD(High power Detection) 패킷과 ND(Normal power Detection) 패킷을 차례로 브로드캐스트하고, 수신 노드가 HD 패킷과 ND 패킷 간의 전송 파워를 감지하여 간섭의 정도를 예측할 수 있다. 하지만, 상기 알고리즘의 경우 같은 IEEE 802.15.4 프로토콜을 사용하는 노드 간에 발생할 수 있는 간섭만을 정의하기 때문에 이종의 네트워크로부터 발생하는 간섭에는 취약할 수밖에 없다. 또한 상기 알고리즘 또한 간섭을 감지하기 위하여 별도의 프레임 전송을 필요로 하므로 이에 따른 에너지 소모가 요구된다.
이와 같이 상기에 설명된 방법들은 노드의 이동성이나 간섭원의 이동성을 고려하지 않고 있고, 특히 무선 랜에 접속해 있는 이동단말기의 경우에는 대부분 이동성이 강하기 때문에 이에 대한 고려가 필요한 실정이지만 관련된 연구는 미흡한 상황이다.
본 발명은 에너지 등고선을 이용하여 추가적인 하드웨어 구성없이 빠르게 채널 간섭 유무를 감지하고 간섭의 영향을 받지 않는 새로운 채널로 이동하는 방법을 제안한다.
본 발명의 일 견지에 따르면, 단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피 방법에 있어서, 상기 센서 네트워크에 포함되는 적어도 하나의 노드가 주기적으로 자신이 사용하고 있는 채널의 에너지를 측정하는 과정과, 상기 측정된 채널의 에너지를 자신의 인접 노드와 교환하는 과정과, 상기 적어도 하나의 노드의 최상위 노드인 코디네이터 노드가 상기 센서 네트워크를 구성하는 모든 노드들의 에너지를 수신하여 간섭 여부를 판단하는 과정과, 간섭의 영향을 받고 있는 것으로 판단되면, 상기 간섭의 영향을 받는 채널을 상기 코디네이터 노드에 의해 검색된 간섭의 영향을 받지 않는 채널로 변경하여 상기 간섭의 영향을 회피하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 시스템에 있어서, 주기적으로 자신이 사용하고 있는 채널의 에너지를 측정하여, 상기 채널의 에너지를 이웃 노드와 교환하며, 자신의 채널 에너지를 상위 노드로 송신하는 적어도 하나의 노드와, 상기 센서 네트워크를 구성하는 모든 노드들로부터 측정된 에너지를 수신하여 간섭 여부를 판단하고, 간섭의 영향을 받고 있 다면, 간섭의 영향을 받지 않는 채널을 검색하여 상기 간섭의 영향을 받고 있는 채널을 상기 간섭의 영향을 받지 않는 채널로 변경하는 코디네이터 노드를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 새로운 하드웨어의 추가 없이 간섭 예측 시 실제 데이터 통신이 이루어지기 전에 채널 변경이 가능하여 무선 링크의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 이웃 노드들의 간섭 정보를 수집하여 간섭원에 의한 간섭 여부의 예측이 가능하고, 간섭 예측을 통하여 불필요한 채널 스캔을 방지하여 무선 채널 스캔으로 인한 에너지 소모 및 소요 시간을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
본 발명에서 센서 네트워크에 포함되는 하나 이상의 노드는 ED(Energy Detection) 스캔 방식을 도입하여 상위 노드의 개입 없이 자체적으로 간섭을 감지한다. ED 스캔 방식은 채널 선택 알고리즘의 일부로서 네트워크 계층에서 사용되도록 한 방식으로, 채널의 대역폭 내에서 수신되는 신호의 파워를 측정한다. ED 스캔 방식은 채널 상의 신호를 구분하거나 디코딩하지 않으므로, 채널 사용 여부에 관하 여서만 확인이 가능하다. 본 발명에서는 이러한 ED 스캔 방식을 이용하여 현재 사용 중인 무선 채널의 에너지 레벨을 측정한다. 좀 더 자세하게 알아보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 네트워크 범위에 포함되는 노드의 내부 구성도이다. 해당 센서 네트워크 범위에 포함되는 노드(21)는 간섭 예측부(201)와, 채널 스캔부(203)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 간섭 예측부(201)는 ED 스캔 방식을 이용하여 현재 사용 중인 무선 채널의 에너지 레벨을 측정하여 이웃 노드 간 측정된 에너지 레벨을 교환한 후, 수신된 이웃 노드의 에너지 레벨 정보를 바탕으로 에너지 등고선을 그려 현재 채널의 상태와 간섭 여부를 판단하는 역할을 한다. 이후 사용 중인 채널 상의 간섭이 파악되면, 이를 채널 스캔부(203)에 알린다. 채널 스캔부(203)는 간섭 예측부(201)로부터 간섭에 관한 정보를 수신하면, 주변 채널을 검색하여 간섭으로부터 자유로운 채널이 검색되면 이를 최상위 노드인 코디네이터 노드로 송신하는 역할을 한다.
상기와 같이 간섭 예측부(201)는 주기적으로 수행되는 ED 스캔을 통해 측정되는 에너지 레벨을 이용한 새로운 간섭 예측 기술을 이용하여, 별도의 수신 프레임 없이도 현재 사용 중인 채널의 간섭 여부를 감지할 수 있으며, ED 스캔의 주기는 구현 시 임의로 결정할 수 있다. 하기에서 간섭을 예측하는 과정을 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 네트워크 시스템에서 에너지 등고 선을 이용하여 간섭 판단을 나타낸 예시도이다. 간섭원으로 여러 가지 종류의 네트워크가 있을 수 있겠지만, 본 도면에서는 가장 보편적으로 사용되는 무선 랜을 간섭원으로 가정하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 노드 1, 2는 주기적으로 ED 스캔을 수행하여 측정된 에너지 레벨을 자신의 인접 노드인 노드 3, 4의 에너지 레벨과 교환한다. 이러한 경우, 실제로 노드 1, 2는 무선 랜으로부터 직접적인 간섭의 영향을 받으므로 에너지 레벨이 높게 나타나고, 노드 3, 4는 무선 랜으로부터 직접적인 간섭의 영향을 받는 범위에 있지 않으므로, 에너지 레벨이 낮게 나타난다.
에너지 레벨의 교환은 인접 노드 간 계속하여 수행될 수 있으며, 이전에 교환하였던 다른 노드의 에너지 레벨 정보도 같이 교환된다. 이러한 과정을 거쳐 해당 센서 네트워크의 최 상위 노드인 코디네이터 노드는 자신과 직간접적으로 연결된 노드들의 에너지 레벨을 획득할 수 있으며, 이러한 에너지 레벨의 변화를 바탕으로 에너지 등고선을 그려 채널의 간섭 여부와 그 정도를 파악할 수 있다.
예를 들어 센서 네트워크 내에 있는 대부분의 노드의 에너지 레벨이 전반적으로 높게 나온다면 무선 랜과 같은 간섭원으로부터 간섭의 영향을 심하게 받고 있는 것으로 판단할 수 있으며, 센서 네트워크 내의 있는 노드들 중 소수의 노드에만 에너지 레벨이 높게 나온다면 간섭원으로부터 간섭의 영향을 비교적 적게 받고 있는 것으로 판단할 수 있다. 이렇게 센서 네트워크 전반적으로 또는 특정 지역에서 간섭이 감지될 경우, 코디네이터 노드는 간섭을 회피하기 위하여 새로운 채널을 스캔하여 간섭의 영향을 받지 않는 새로운 채널로 이동할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭을 예측하고 판단하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 401단계에서 특정 노드는 간섭 유무를 판단하기 위하여 ED 스캔을 수행한다. 상기에서 설명했던 바와 같이 ED 스캔의 주기는 구현 시 임의로 결정될 수 있으며, TDMA 방식을 사용하는 네트워크 시스템이라면, 노드가 활성화되는 타임 슬롯에서 수신되는 데이터 프레임이 없을 경우 ED 스캔을 수행할 수 있다. 403단계에서 특정 노드는 기 설정된 주기만큼 ED 스캔을 수행하는지를 판단한다. 여기서 주기는 슈퍼프레임의 주기를 의미하며, 기 설정된 주기만큼의 ED 스캔을 수행하여야 정확한 간섭 판단을 수행할 수 있다. 슈퍼프레임보다 긴 주기로 ED 스캔을 수행하였다면 다음 단계로 진행한다. 이후 405단계에서 주기적으로 수행한 ED 스캔에 의한 에너지 측정 결과를 간섭 예측에 그대로 반영하지 않고, 보다 정확한 판단을 위하여 가중 이동 평균(Weighted Moving Average : WMA)을 적용하여 계산된 평균값으로 간섭 여부를 판단한다. WMA에 적용시키는 값은 하기의 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112009068279971-pat00001
수학식 1에서 k는 WMA 윈도우의 크기를 의미하고, Xi,t는 노드 I와 시간 t에서 ED 스캔으로 측정된 채널 상의 에너지를 의미하고, Wi,t는 WMA를 위한 가중치 로, 최근에 측정한 값에 더 큰 중요도를 부여하기 위하여 시간에 따라 선형적으로 증가시킨다. WMA를 적용하는 윈도우 크기는 구현 시, 임의로 결정할 수 있다. 예를 들어 보다 빠른 간섭의 판단을 원할 경우에는 그 크기를 작게 할 수 있으며, 보다 정확한 간섭의 판단을 원할 경우에는 그 크기를 크게 할 수도 있다.
407단계로 진행하여 측정한 WMA를 인접 노드의 WMA와 교환한다. 인접 노드는 특정 노드로부터 수신된 WMA와 자신의 WMA를 자신의 인접 노드와 다시 교환한다. 이렇게 교환 과정이 완료되면 코디네이터 노드는 자신과 직간접적으로 연결되어 있는 센서 네트워크 내의 모든 노드의 WMA를 획득하게 된다. 409단계에서 코디네이터 노드는 획득한 다른 노드들의 WMA의 에너지 레벨을 이용하여 간섭의 유무 및 그 범위를 파악할 수 있으며, 에너지 레벨을 바탕으로 파악될 수 있는 에너지 등고선을 이용하여 간섭 여부를 결정할 수 있다. 이후 411단계로 진행하여 코디네이터 노드는 간섭의 영향이 없는 다른 채널을 스캔하여 채널을 변경한다.
상기와 같이 코디네이터 노드가 간섭이 일어나고 있음을 최종적으로 확인하였다면, 간섭의 영향을 받지 않는 채널로의 이동을 수행할 수 있다. 간섭의 영향을 받지 않는 채널로 이동 과정을 하기에 자세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭의 영향을 받지 않는 채널을 스캔하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 501단계에서 코디네이터 노드는 자신이 사용하고 있는 채널의 인접 채널이 깨끗한지의 여부를 먼저 판단한다. 예를 들어 4번 채널을 사용하고 있을 경우, 3번 또는 5번 채널이 간섭의 영향을 받고 있는지의 유무를 판단한 다. 인접 채널이 깨끗하다면 509단계로 진행하여 해당 센서 네트워크 내에서 간섭이 일어나는 경우로 판단하고, 해당 인접 채널을 사용할 채널로 변경한다. 하지만, 인접 채널이 동일하게 간섭의 영향을 받고 있는 경우에는 무선 랜과 같은 이종 센서 네트워크로부터의 간섭으로 판단하고, 503단계로 진행하여 그룹 단위로 설정된 채널의 간섭 여부를 판단한다. 그룹 단위는 간섭원의 종류에 따라서 다르게 설정될 수 있으며, 본 발명에서 간섭원으로 예시한 무선 랜의 경우에는 그 대역폭이 넓어 다수의 채널이 간섭을 받게 되므로, 무선 랜의 대역폭만금의 범위 포함되는 채널들을 하나의 그룹으로 설정한다.
이후 505단계에서 다음 그룹의 채널이 깨끗한지의 여부를 판단한다. 채널이 깨끗하다면 509단계로 진행하여 사용할 채널로 변경한다. 만약 다음 그룹의 채널도 간섭원의 영향을 받고 있다면, 507단계로 진행하여 깨끗한 채널이 검색될 때까지 스캔을 수행한다.
본 발명은 단일 채널 네트워크를 기반으로 채널을 변경하므로, 채널을 변경할 경우 코디네이터 노드와 직간접적으로 연결된 모든 노드의 채널이 동일하게 변경된다. 이러한 경우 추가적인 에너지 및 시간의 소비가 발생되므로, 간섭이 일어난다고 하여 무조건적으로 채널을 변경하는 것이 아니라, 간섭의 정도에 따라서 채널 변경 유무를 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭의 영향을 받지 않는 채널의 스캔을 나타낸 예시도이다. 본 도면에서는 지그비(Zigbee) 네트워크를 사용하고 간섭원으로 무선 랜 네트워크를 사용하는 것으로 가정하고 설명한다.
도 6을 참조하면, 현재 사용되고 있는 채널이 채널 13이라고 가정하였을 경우, 간섭원의 간섭이 감지되면, 인접 채널인 채널 12 또는 채널 14의 간섭 여부를 먼저 판단한다. 통상적으로 지그비 네트워크를 사용하는 IEEE 802.15.4의 가용 채널수는 11번 채널에서 26번 채널까지 총 16개이고, 이 채널들을 대상으로 무작위로 스캔을 하여 간섭 여부를 판단한다면 이로 인해 소요되는 시간과 소모되는 에너지가 상대적으로 커지게 된다.
본 도면에서는 도시된 바와 같이 간섭원인 무선 랜 네트워크의 채널에 맞추어 가용 채널들을 그룹으로 나눌 수 있으므로, 상기 채널 12 또는 채널 14의 간섭이 존재하지 않는다면, 무선 랜 이외에 간섭원 또는 내부 간섭에 의한 것으로 판단하고 채널 12 또는 채널 14로 채널을 변경한다. 하지만, 채널 12 또는 채널 14에 간섭이 존재한다면, 무선 랜에 의한 간섭으로 판단하고, 채널 11 및 채널 15의 간섭 여부를 판단할 필요 없이 다음 그룹의 중심 채널의 간섭 여부를 판단한다. 만약 다음 그룹의 중심 채널이 간섭을 받고 있다면, 다음 그룹의 중심 채널의 인접 채널의 간섭 여부를 판단하고, 다시 간섭이 확인된다면, 그 다음 채널 그룹으로 이동하여 채널 간섭 여부를 판단한다.
한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
도 1은 기존의 토폴로지 제어를 이용하여 네트워크 간의 간섭 회피를 나타낸 예시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 네트워크 범위에 포함되는 노드의 내부 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 네트워크 시스템에서 에너지 등고선을 이용하여 간섭 판단을 나타낸 예시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭을 예측하고 판단하는 과정을 나타낸 흐름도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭의 영향을 받지 않는 채널을 스캔하는 과정을 나타낸 흐름도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭의 영향을 받지 않는 채널의 스캔을 나타낸 예시도

Claims (12)

  1. 센서 네트워크에서의 채널 간섭 회피 방법에 있어서,
    상기 센서 네트워크를 구성하는 적어도 하나의 노드의 최상위 노드인 코디네이터 노드가 상기 센서 네트워크를 구성하는 적어도 하나의 노드에서 측정된 채널의 에너지 정보를 수신하는 과정;
    상기 수신된 에너지 정보로부터 각 채널의 간섭 여부를 판단하는 과정;
    적어도 하나의 채널이 간섭 받고 있는 것으로 판단되면, 상기 센서 네트워크에서 사용중인 적어도 하나의 채널 중 간섭 받고 있지 않는 채널을 검색하는 과정; 및
    상기 간섭 받고 있는 것으로 판단한 채널을 상기 검색된 간섭 받고 있지 않는 채널로 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 채널 간섭 회피 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 측정된 채널의 에너지 정보는,
    상기 채널의 대역폭 내에서 수신되는 신호의 파워인 것을 특징으로 하는 채널 간섭 회피 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 채널의 간섭 여부를 판단하는 과정은,
    상기 측정된 채널의 에너지 정보를 가중 이동 평균값(Weighted Moving Average;WMA)에 적용하는 과정; 및
    상기 적용된 가중 이동 평균값을 기 설정된 임계값과 비교하여 간섭 여부를 판단하는 과정을 포함하고,
    상기 가중 이동 평균값은 하기의 수학식2를 이용하여 표현 가능함을 특징으로 하는 채널 간섭 회피 방법.
    Figure 112015096346648-pat00002
    상기 수학식 2에서 k는 가중 이동 평균값의 윈도우의 크기를 의미하고, xi,t는 노드 i와 시간 t에서 ED(Energy Detection) 스캔으로 측정된 채널 상의 에너지를 의미하고, wi,t는 가중 이동 평균값을 위한 가중치를 의미함.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가중 이동 평균값이 상기 임계값보다 크면, 상기 적어도 하나의 노드로부터 해당 채널이 간섭 받고 있음을 통보 받는 것을 특징으로 하는 채널 간섭 회피 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 채널의 간섭 여부를 판단하는 과정은,
    상기 센서 네트워크를 구성하는 적어도 하나의 노드의 가중 이동 평균값을 기반으로 에너지 등고선을 형성하여 채널의 상태와 간섭 여부를 판단함을 특징으로 하는 채널 간섭 회피 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 간섭 받고 있지 않는 채널을 검색하는 과정은,
    상기 적어도 하나의 노드가 사용하고 있는 채널의 인접 채널부터 간섭 유무를 검색함을 특징으로 하는 채널 간섭 회피 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 인접 채널이 간섭 받고 있으면, 간섭원의 대역폭을 기준으로 가용 채널을 적어도 하나의 그룹으로 분류하고, 상기 간섭원의 대역폭을 포함하는 그룹에 대한 인접 그룹의 중심 채널을 검색함을 특징으로 하는 채널 간섭 회피 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 노드는 주기적으로 자신이 사용하고 있는 채널의 에너지를 측정함을 특징으로 하는 채널 간섭 회피 방법.
  9. 센서 네트워크에서의 채널 간섭 회피를 위한 시스템에 있어서,
    주기적으로 자신이 사용하고 있는 채널의 에너지를 측정하여, 상기 측정된 채널의 에너지 정보를 이웃 노드에서 측정된 에너지 정보와 교환하며, 상기 측정된 채널의 에너지 정보를 상위 노드로 송신하는 적어도 하나의 노드와,
    상기 센서 네트워크를 구성하는 적어도 하나의 노드로부터 측정된 에너지 정보를 수신하여 간섭 여부를 판단하고, 간섭 받고 있는 것으로 판단되면, 간섭 받고 있지 않는 채널을 검색하여 상기 간섭 받고 있는 것으로 판단된 채널을 상기 검색된 간섭 받고 있지 않는 채널로 변경하는 코디네이터 노드를 포함함을 특징으로 하는 채널 간섭 회피를 위한 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 코디네이터 노드는,
    상기 측정된 채널의 에너지를 가중 이동 평균값(Weighted Moving Average;WMA)에 적용하고, 상기 적용된 가중 이동 평균값을 기 설정된 임계값과 비교하여 간섭 여부를 판단하며, 상기 가중 이동 평균값은 하기의 수학식3을 이용하여 표현 가능함을 특징으로 하는 채널 간섭 회피를 위한 시스템.
    Figure 112015096346648-pat00003
    상기 수학식 3에서 k는 가중 이동 평균값의 윈도우의 크기를 의미하고, xi,t는 노드 i와 시간 t에서 ED(Energy Detection) 스캔으로 측정된 채널 상의 에너지를 의미하고, wi,t는 가중 이동 평균값을 위한 가중치를 의미함.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 코디네이터 노드는
    상기 센서 네트워크를 구성하는 적어도 하나의 노드의 가중 이동 평균값(Weighted Moving Average;WMA)을 기반으로 에너지 등고선을 형성하여 채널의 상태와 간섭 여부를 판단함을 특징으로 하는 채널 간섭 회피를 위한 시스템.
  12. 삭제
KR1020090106837A 2009-11-06 2009-11-06 단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 시스템 및 방법 KR101610957B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090106837A KR101610957B1 (ko) 2009-11-06 2009-11-06 단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 시스템 및 방법
US12/941,623 US8588699B2 (en) 2009-11-06 2010-11-08 Apparatus and method for avoiding channel interference in a single channel sensor network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090106837A KR101610957B1 (ko) 2009-11-06 2009-11-06 단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110050024A KR20110050024A (ko) 2011-05-13
KR101610957B1 true KR101610957B1 (ko) 2016-04-08

Family

ID=43974510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090106837A KR101610957B1 (ko) 2009-11-06 2009-11-06 단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 시스템 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8588699B2 (ko)
KR (1) KR101610957B1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8995918B2 (en) * 2011-11-14 2015-03-31 Motorola Solutions, Inc. Mitigating transmission interference between digital radio and broadband communication devices
US10264587B2 (en) 2012-01-17 2019-04-16 Motorola Solutions, Inc. Collaborative interference mitigation between physically-proximate narrowband and broadband communication devices
US20150139088A1 (en) * 2012-12-17 2015-05-21 Noam Kogan System and method of interference management
KR102282021B1 (ko) * 2013-11-22 2021-07-27 한국전자통신연구원 철도 무선 센서 망의 간섭 신호 회피를 위한 전용채널 설정 장치 및 방법
CN104883718B (zh) * 2014-03-01 2019-03-19 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 传感网络数据传输的多层预测控制方法和系统
EP3146764B1 (en) * 2014-05-22 2018-07-11 Philips Lighting Holding B.V. Interference mitigation in wlan/wpan co-existence networks
EP3193467B1 (en) * 2016-01-13 2018-08-22 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method for quantizing an interference profile for a wireless telecommunication system along a path that a moving device takes
US10637718B2 (en) * 2017-12-27 2020-04-28 Ademco Inc. Systems and methods for cooperative network management
US10873951B1 (en) 2019-06-04 2020-12-22 Motorola Solutions, Inc. Method and device to minimize interference in a converged LMR/LTE communication device
CN115996433B (zh) * 2023-03-22 2023-06-20 新华三技术有限公司 无线资源调整方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7158759B2 (en) * 2001-04-13 2007-01-02 Broadcom Corporation Dynamic frequency selection in a wireless communication network
WO2008021724A2 (en) * 2006-08-18 2008-02-21 Fujitsui Limited Radio resource management in multihop relay networks
US20090227263A1 (en) * 2007-09-10 2009-09-10 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for using load indication for intereference mitigation in a wireless communication system

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LUCA STABELLINI, Design of Reliable Communication Solutions for Wireless Sensor Networks, Licentiate Thesis in Radio Communication Systems Stockholm, Sweden 2009
W. Xu, W. Trappe and Y. Zhang, "Channel Surfing: Defending Wireless Sensor Networks from Interference", in Proceedings of International Conference on Information Processing in Sensor Networks, 2007
W. Xu, W. Trappe and Y. Zhang, "Defending Wireless Sensor Networks from Radio Interference through Channel Adaptation" in ACM Transactios on Sensor Networks, Vol. 4, No. 4, August 2008

Also Published As

Publication number Publication date
US8588699B2 (en) 2013-11-19
KR20110050024A (ko) 2011-05-13
US20110111701A1 (en) 2011-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101610957B1 (ko) 단일 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 시스템 및 방법
KR20110050022A (ko) 다 채널 센서 네트워크에서 채널 간섭 회피를 위한 장치 및 방법
US11398946B2 (en) Optimization of distributed Wi-Fi networks estimation and learning
JP4142451B2 (ja) 無線通信システムの内部で周波数選択を制御する方法と装置
JP5118918B2 (ja) 無線ローカルネットワークにおいてアクセスポイントを選択する方法及び装置
US20070286122A1 (en) Clear channel assessment threshold adaptation in a wireless network
US9706488B2 (en) Apparatus and method for attempting connection to an access point
KR101427978B1 (ko) 지그비 통신에서 통신 시스템간 충돌 회피 방법 및 장치
JP5561779B2 (ja) 無線通信装置、送信電力制御方法およびプログラム
KR101627885B1 (ko) 랜덤 액세스 네트워크에서의 통신 링크(들)의 채널 손실률 및 충돌 손실률의 계산을 위한 장치 및 방법
KR20030077432A (ko) 무선 근거리 통신망내의 접근점에서 적어도 하나의드레시호울드의 동적설정방법 및 접근점
CN103517293A (zh) 一种ZigBee网络的抗干扰方法和设备
JP2010119087A (ja) 無線ネットワークにおいて利用されるネットワーク干渉評価方法、動的チャネル割り当て方法および装置
CN111010207B (zh) 一种基于量化相关性的跳频方法及装置
JP7045003B2 (ja) 指向性ビーコン送受信活動指標
CN107911184A (zh) 一种基于频谱感知的机会认知路由的方法
KR101388557B1 (ko) 채널 선택 시스템 및 방법, 그 ａｐ, 이를 위한 기록매체
US9468011B2 (en) System and method for changing WPAN network channel responding to wireless environment change
KR101768360B1 (ko) 클러스터 트리 구조의 무선 통신 시스템에서 동기 신호 전송 방법
KR100999046B1 (ko) 클러스터 구조의 센서 네트워크의 간섭 회피 방법, 클러스터 재구성 방법 및 상기 방법이 적용된 센서 네트워크 통신장치
EP3017623A1 (en) Method and apparatus of switching communications from a first channel to a second channel of higher-frequency
JP5102649B2 (ja) 無線端末及びセル選択方法
JP4311262B2 (ja) 通信システム及び通信方法、並びに通信装置及び通信制御方法、並びにコンピュータ・プログラム
KR102369783B1 (ko) 무선 통신 제어 방법, 무선 통신 시스템 및 관리 서버
Baharlouei et al. A stackelberg game spectrum sensing scheme in cooperative cognitive radio networks

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 4