KR101785858B1 - Method and apparatus for determining bandwidth based on low power wide area network for internet of things communications - Google Patents

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신준우
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Abstract

사물인터넷 통신을 위한 저전력 광역 네트워크 기반 대역폭 결정 방법 및 장치가 개시된다. 기지국에 속하는 적어도 하나의 사용자 단말 간에 형성된 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서 신호 전송을 위한 대역폭 결정 방법에 있어서, 상기 사용자 단말로부터 상기 기지국으로의 상향 링크(Uplink) 채널에 대해 추정된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 신호의 전송 여부를 결정하는 단계, 상기 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 결정하는 단계, 및 결정된 상기 대역폭에 기초하여 상기 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.A low power wide area network based bandwidth determination method and apparatus for object internet communication is disclosed. A method for determining a bandwidth for signal transmission in a low power wide area network (LPWAN) formed between at least one user terminal belonging to a base station, the method comprising the steps of: determining channel information estimated for an uplink channel from the user terminal to the base station; Determining whether to transmit a signal based on the reference channel gain; determining one of a plurality of bandwidths that is determined to transmit the signal, the bandwidth corresponding to a predetermined reference SNR value; And transmitting the signal to the base station based on the determined bandwidth.

Description

사물인터넷 통신을 위한 저전력 광역 네트워크 기반 대역폭 결정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING BANDWIDTH BASED ON LOW POWER WIDE AREA NETWORK FOR INTERNET OF THINGS COMMUNICATIONS}[0001] METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING BANDWIDTH BASED ON LOW POWER WIDE AREA NETWORK FOR INTERNET INTERNET COMMUNICATIONS [0002]

본 발명의 실시예들은 저전력 광역(Low Power Wide Area, LPWA) 통신 시스템에서 신호 전송을 위한 대역폭을 결정하는 기술에 관한 것이다.Embodiments of the present invention are directed to techniques for determining bandwidth for signal transmission in low power wide area (LPWA) communication systems.

사물인터넷(Internet Of Things, IoT) 통신은 주전원(main power)없이 보조 전원인 배터리 전력(battery power) 만으로 동작하는 여러 사용자 단말들 간에 무선으로 정보를 주고받는다. 이처럼, 사물인터넷 통신은 저전력을 기반으로 여러 사용자 단말들이 통신을 수행하므로, 사물인터넷 통신에서 통신망을 저전력 광역(Low Power Wide Area, LPWA)으로 구축하는 것이 필수적이다.Internet Of Things (IoT) communication wirelessly exchanges information among a plurality of user terminals operating with only battery power, which is an auxiliary power source, without main power. In this way, it is essential to establish a low power wide area (LPWA) network in the Internet of things because various user terminals communicate with each other based on low power.

저전력 광역 네트워크(Low Power Wide Area Network, LPWAN)에서 통신 반경의 광역화를 위해 신호의 대역폭 사용을 줄여 수신 장치 감도(receiver sensitivity)를 개선하는 초협대역(Ultra Narrow Band, UNB) 기술은 저전력 광역(LPWA) 통신 시스템을 구축함에 있어서, 물리계층(Physical Layer)의 핵심적인 부분에 해당한다. 이때, 초협대역(Ultra Narrow Band, UNB)을 저전력 광역 네트워크에 적용하는 경우, 초협대역 기술에 따른 대역폭 감소로 인해 전송 속도(throughput)가 감소될 수 있다.The Ultra Narrow Band (UNB) technology, which improves receiver sensitivity by reducing signal bandwidth usage for broadening the communication radius in a low power wide area network (LPWAN), is a low power wide area (LPWA ) Corresponds to a core part of a physical layer in establishing a communication system. In this case, when the Ultra Narrow Band (UNB) is applied to the low power wide area network, the throughput can be reduced due to the bandwidth reduction according to the ultra wide bandwidth technology.

이에 따라, 사물인터넷 통신과 같이 저전력을 요구하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서, 통신 반경의 광역화를 위해 초협대역(UNB)을 적용하는 경우에 발생하는 전송 속도(throughput)의 감소를 해결하기 위한 기술이 요구된다. 한국공개특허 제10-2011-0030648호(광대역 무선 접속시스템에서의 대역폭 요청 방법 및 대역폭 할당 방법, 공개일 2011년 03월 23일)에는 광대역 무선접속 시스템에서 효율적으로 상향링크 자원을 요청하고 할당하는 기술에 관한 것으로, 단말 그룹 별로 기지국이 서로 다른 대역폭 요청 채널을 단말에 제공하는 구성을 개시하고 있다.Accordingly, in a low power wide area network (LPWAN) requiring a low power such as a thing Internet communication, a technology for solving the reduction of the throughput that occurs when the ultra low band (UNB) is applied for the broadening of the communication radius . Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0030648 (bandwidth request method and bandwidth allocation method in broadband wireless access system, published March 23, 2011) efficiently requests and allocates uplink resources in a broadband wireless access system Technology discloses a configuration in which a base station provides different bandwidth request channels to terminals in each terminal group.

본 발명은 저전력 광역 네트워크(Low Power Wide Area Network, LPWAN)를 기반으로 하는 사물인터넷 망에서 저전력으로 신호를 원하는 목표지점까지 도달시키기 위해, SNR(Signal to Noise Ratio)을 향상시키는 대역폭을 결정하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a technique for determining a bandwidth for improving signal-to-noise ratio (SNR) in order to reach a target point at a low power in a low-power Internet network based on a Low Power Wide Area Network .

또한, SNR을 향상시키는 대역폭을 결정하여 신호를 전송함으로써, 저전력 광역 네트워크(Low Power Wide Area Network, LPWAN)에 초협대역(UNB) 기술을 적용 시에 발생하는 전송속도(throughput)의 감소를 개선하는 기술에 관한 것이다.Further, by determining a bandwidth for improving the SNR and transmitting a signal, it is possible to improve the reduction of throughput occurring when applying the UNB technique to a low power wide area network (LPWAN) Technology.

기지국에 속하는 적어도 하나의 사용자 단말 간에 형성된 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서 신호 전송을 위한 대역폭 결정 방법에 있어서, 상기 사용자 단말로부터 상기 기지국으로의 상향 링크(Uplink) 채널에 대해 추정된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 신호의 전송 여부를 결정하는 단계, 상기 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 결정하는 단계, 및 결정된 상기 대역폭에 기초하여 상기 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.A method for determining a bandwidth for signal transmission in a low power wide area network (LPWAN) formed between at least one user terminal belonging to a base station, the method comprising the steps of: determining channel information estimated for an uplink channel from the user terminal to the base station; Determining whether to transmit a signal based on the reference channel gain; determining one of a plurality of bandwidths that is determined to transmit the signal, the bandwidth corresponding to a predetermined reference SNR value; And transmitting the signal to the base station based on the determined bandwidth.

일측면에 따르면, 상기 대역폭을 결정하는 단계는, 불연속적인 수(discrete number)로 구성된 대역폭 집합에 포함된 상기 복수의 대역폭들을 대상으로, 기정의된 기준 채널 이득, 송신 파워, 수신 잡음 전력 밀도 및 기준 SNR에 기초하여 계산된 값보다 작거나 같은 조건을 만족하는 적어도 하나의 대역폭을 추출하는 단계, 및 추출된 대역폭들 중 가장 큰 대역폭을 상기 대역폭으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect, the step of determining the bandwidth includes determining a predetermined reference channel gain, a transmit power, a receive noise power density, and a transmit power, for the plurality of bandwidths included in a bandwidth set composed of a discrete number, Extracting at least one bandwidth satisfying a condition less than or equal to a value calculated based on the reference SNR, and determining the largest bandwidth among the extracted bandwidths as the bandwidth.

다른 측면에 따르면, 상기 신호의 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 사용자 단말로부터 수신된 채널 이득과 기정의된 기준 채널 이득(GTH)에 기초하여 채널 이득이 최대인 시점을 결정할 수 있다.According to another aspect, determining whether to transmit the signal may determine a time point at which the channel gain is maximum based on the channel gain received from the user terminal and the predetermined reference channel gain (G TH ).

또 다른 측면에 따르면, 상기 신호의 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 사용자 단말로부터 수신된 채널 이득이 기정의된 기준 채널 이득(GTH) 이상이면 상기 신호를 전송하는 것으로 결정하고, 상기 채널 파워가 상기 기준 채널 이득 미만이면 상기 신호를 기정의된 일정 시간동안 대기시킬 수 있다.According to another aspect, determining whether to transmit the signal comprises determining that the signal is transmitted if the channel gain received from the user terminal is greater than or equal to a predetermined reference channel gain (G TH ) Is less than the reference channel gain, the signal can be kept waiting for a predetermined period of time.

또 다른 측면에 따르면, 상기 신호의 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 일정 시간동안 대기한 이후에 수신된 채널 파워와 상기 기준 채널 이득을 비교하여 상기 신호의 전송 여부를 다시 결정할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the step of determining whether to transmit the signal may determine whether to transmit the signal by comparing the channel power received after waiting for the predetermined time with the reference channel gain.

또 다른 측면에 따르면, 상기 기지국과 상기 사용자 단말 간의 신호 전송 시 이용되는 물리계층 프레임 구조는 데이터 전송 구간(data transmission period) 이전에 채널 추정(channel measurement) 구간이 위치할 수 있다.According to another aspect, in a physical layer frame structure used for signal transmission between the base station and the user terminal, a channel measurement interval may be located before a data transmission period.

저전력 광역 네트워크(LPWAN)를 형성하는 기지국에 속하는 대역폭 결정 장치에 있어서, 대역폭 결정 장치로부터 기지국으로의 상향 링크(Uplink) 채널에 대해 추정된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 신호의 전송 여부를 결정하는 신호 전송 결정부, 상기 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 결정하는 대역폭 결정부, 및 결정된 상기 대역폭에 기초하여 상기 신호를 상기 기지국으로 전송하는 송수신부를 포함할 수 있다.1. A bandwidth determining apparatus belonging to a base station forming a low power wide area network (LPWAN), the apparatus comprising: a channel estimating unit for estimating, based on channel information estimated for an uplink channel from a bandwidth determining apparatus to a base station, A bandwidth determining unit that determines a bandwidth corresponding to a predetermined reference SNR value among a plurality of allocatable bandwidths as determined to transmit the signal, and a bandwidth determining unit that determines the bandwidth And a transmitting / receiving unit for transmitting the signal to the base station based on the received signal.

일측면에 따르면, 상기 대역폭 결정부는, 불연속적인 수(discrete number)로 구성된 대역폭 집합에 포함된 상기 복수의 대역폭들을 대상으로, 기정의된 기준 채널 이득, 송신 파워, 수신 잡음 전력 밀도 및 기준 SNR에 기초하여 계산된 값보다 작거나 같은 조건을 만족하는 적어도 하나의 대역폭을 추출하고, 추출된 대역폭들 중 가장 큰 대역폭을 상기 대역폭으로 결정할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the bandwidth determining unit may determine the predetermined reference channel gain, the transmission power, the reception noise power density, and the reference SNR for the plurality of bandwidths included in a bandwidth set composed of a discrete number Extracting at least one bandwidth satisfying a condition less than or equal to the calculated value based on the bandwidth, and determining the largest bandwidth among the extracted bandwidths as the bandwidth.

다른 측면에 따르면, 상기 신호 전송 결정부는, 상기 사용자 단말로부터 수신된 채널 이득과 기정의된 기준 채널 이득(GTH)에 기초하여 채널 이득이 최대인 시점을 결정할 수 있다.According to another aspect, the signal transmission determination unit may determine a time point at which the channel gain is maximum based on the channel gain received from the user terminal and the predetermined reference channel gain ( GTH ).

또 다른 측면에 따르면, 상기 신호 전송 결정부는, 상기 사용자 단말로부터 수신된 채널 이득이 기정의된 기준 채널 이득(GTH) 이상이면 상기 신호를 전송하는 것으로 결정하고, 상기 채널 파워가 상기 기준 채널 이득 미만이면 상기 신호를 기정의된 일정 시간동안 대기시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, the signal transmission determination unit determines that the channel gain received from the user terminal is greater than or equal to a predetermined reference channel gain (G TH ), and that the channel power is higher than the reference channel gain The signal can be kept waiting for a predetermined period of time.

또 다른 측면에 따르면, 상기 신호 전송 결정부는, 상기 일정 시간동안 대기한 이후에 수신된 채널 파워와 상기 기준 채널 이득을 비교하여 상기 신호의 전송 여부를 다시 결정할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the signal transmission determination unit may determine whether to transmit the signal by comparing the channel power received after waiting for the predetermined time with the reference channel gain.

또 다른 측면에 따르면, 상기 기지국과 상기 사용자 단말 간의 신호 전송 시 이용되는 물리계층 프레임 구조는 데이터 전송 구간(data transmission period) 이전에 채널 추정(channel measurement) 구간이 위치할 수 있다.According to another aspect, in a physical layer frame structure used for signal transmission between the base station and the user terminal, a channel measurement interval may be located before a data transmission period.

적어도 하나의 사용자 단말과 저전력 광역 네트워크(LPWAN)를 형성한 수신 장치에서의 신호 처리 방법에 있어서, 상기 사용자 단말에서 전송하고자 하는 신호를 전송하기 이전에 상기 사용자 단말로부터 상기 수신 장치로의 상향 링크(Uplink) 채널을 추정하기 위한 기준 신호를 상기 사용자 단말로 전송하는 단계, 상기 기준 신호에 기초하여 추정된 상기 상향 링크에 해당하는 채널 정보를 상기 사용자 단말로 피드백하는 단계, 및 상기 피드백된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 상기 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 이용하여 상기 신호를 상기 사용자 단말로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.A signal processing method in a receiving apparatus having at least one user terminal and a low power wide area network (LPWAN), the method comprising the steps of: transmitting a signal to be transmitted from the user terminal to an uplink The method comprising: transmitting a reference signal for estimating an uplink channel to the user terminal; feeding back channel information corresponding to the uplink estimated based on the reference signal to the user terminal; As it is determined to transmit the signal based on the predetermined reference channel gain, the signal is received from the user terminal using any bandwidth corresponding to a predetermined reference SNR value among a plurality of allocatable bandwidths .

적어도 하나의 사용자 단말과 저전력 광역 네트워크(LPWAN)를 형성한 수신 장치에 있어서, 상기 사용자 단말에서 전송하고자 하는 신호를 전송하기 이전에 상기 사용자 단말로부터 상기 수신 장치로의 상향 링크(Uplink) 채널을 추정하기 위한 기준 신호를 상기 사용자 단말로 전송하는 송수신부, 및 상기 기준 신호에 기초하여 추정된 상기 상향 링크에 해당하는 채널 정보를 상기 사용자 단말로 피드백하는 채널 추정부를 포함하고, 상기 송수신부는, 상기 피드백된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 상기 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 이용하여 상기 신호를 상기 사용자 단말로부터 수신할 수 있다.A receiving apparatus forming a low power wide area network (LPWAN) with at least one user terminal, the receiving apparatus comprising: an uplink channel estimation unit for estimating an uplink channel from the user terminal to the receiver before transmitting a signal to be transmitted from the user terminal; And a channel estimator for feeding back the channel information corresponding to the uplink estimated based on the reference signal to the user terminal, wherein the transmitter / And determining whether to transmit the signal using any one of bandwidths corresponding to a predetermined reference SNR value among a plurality of allocatable bandwidths as the signal is determined to be transmitted based on the channel information and the predetermined reference channel gain, Can be received from the user terminal.

본 발명에 의하면, 저전력 광역 네트워크(Low Power Wide Area Network, LPWAN)에서, SNR(Signal to Noise Ratio)을 향상시키는 대역폭을 결정함으로써, 저전력으로 신호를 원하는 목표지점까지 도달시킬 수 있다. 즉, 적응적으로 대역폭을 결정하여 통신반경을 확대할 수 있다.According to the present invention, in a low power wide area network (LPWAN), a bandwidth for improving SNR (Signal to Noise Ratio) is determined, so that a signal can reach a desired target point with low power. That is, the communication radius can be enlarged by adaptively determining the bandwidth.

또한, SNR을 향상시키는 대역폭을 결정하여 신호를 전송함으로써, 저전력 광역 네트워크(Low Power Wide Area Network, LPWAN)에 초협대역(UNB) 기술을 적용 시에 발생하는 전송속도(throughput)의 감소를 개선할 수 있다.Further, by determining a bandwidth for improving the SNR and transmitting a signal, it is possible to improve a decrease in throughput caused when an ultra low bandwidth (UNB) technique is applied to a low power wide area network (LPWAN) .

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 저전력 광역 네트워크(LPWAN)을 도시하고 있는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, LPWAN 네트워크에서 신호 송신을 위해 이용되는 물리계층(physical layer)의 프레임(frame) 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, LPWAN에서 대역폭을 적응적으로 결정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 대역폭 결정 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 저전력 광역 통신 네트워크에서 적응적으로 대역폭을 할당함에 따른 전송 속도의 개선 효과를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 수신 장치인 기지국에서 사용자 단말에서 결정된 대역폭을 이용하여 전송된 신호를 처리하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 발명의 일실시예에 있어서, 수신 장치인 기지국의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
1 is a conceptual diagram showing a low power wide area network (LPWAN) in an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a frame structure of a physical layer used for signal transmission in an LPWAN network according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow diagram illustrating an operation for adaptively determining a bandwidth in an LPWAN, according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a bandwidth determination apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph illustrating an effect of improving a transmission rate according to adaptive bandwidth allocation in a low power wide area communication network in an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of processing a signal transmitted using a bandwidth determined by a user terminal in a base station, which is a receiving apparatus, according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating an internal configuration of a base station serving as a receiving apparatus, according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예들은 저전력 광역 네트워크(Low Power Wide Area Network, LPWAN)를 기반으로 하는 사물인터넷(Inter of things, IoT) 망에서 다양한 종류의 응용 매체들의 유비쿼터스(Ubiquitous) 연결을 가능하게 하는 통신망의 구축을 위해 초협대역(Ultra Narrow Band, UNB) 기술을 도입하여 통신 반경을 확대하는 기술에 관한 것이다. 특히, 본 실시예들은, LPWAN 구축을 위한 논의를 주로 하고 있는 3GPP LTE/LTE-A, Long Range Alliance (LoRa) 중 3GPP LTE/LTE-A에서 논의되고 있는 통신 반경 확대를 위해 물리 계층 관점에서 UNB 변조 기술을 도입함에 따른 전송속도(throughput)의 감소를 개선하는 기술에 관한 것이다. The present embodiments are directed to the construction of a communication network capable of Ubiquitous connection of various types of application media in a low-power wide area network (LPWAN) -based inter-things (IoT) network And introduces Ultra Narrow Band (UNB) technology to expand the communication radius. Particularly, the embodiments of the present invention can be applied to 3GPP LTE / LTE-A and 3GPP LTE / LTE-A among the 3GPP LTE / LTE-A and Long Range Alliance (LoRa) To a technique for improving the reduction of throughput due to the introduction of modulation techniques.

본 실시예들은 대역폭을 줄여 잡음 전력을 줄임으로써, 신호대 잡음비(SNR)를 향상(즉, 수신 장치 감도 개선)하면서, 기준값 기반의 전송 시점을 결정하고, 적응적으로 대역폭을 결정함으로써, 대역폭 감소로 인한 전송속도의 감소를 개선하는 기술에 관한 것이다. 즉, 사용자 단말에서 기지국으로 신호를 전송하기 위해 이용되는 대역폭을 결정함에 있어서, 잡음 전력 밀도와 대역폭의 곱으로 표현되는 잡음을 줄이기 위해 대역폭을 줄여서 잡음을 줄이는 기술에 관한 것이다. 다시 말해, 잡음을 줄여서 SNR을 향상시켜 광역으로 신호를 전송하기 위해 대역폭을 가변시키는 기술에 관한 것이다. The embodiments of the present invention can reduce the noise power by reducing the bandwidth, thereby determining the transmission time point based on the reference value while improving the signal-to-noise ratio (SNR) And to a technique for improving the reduction of the transmission speed caused by the transmission. That is, the present invention relates to a technique of reducing noise by decreasing a bandwidth to reduce a noise represented by a product of a noise power density and a bandwidth in determining a bandwidth used for transmitting a signal from a user terminal to a base station. In other words, it relates to a technique of varying the bandwidth to reduce the noise to improve the SNR and transmit the signal to the wide area.

본 실시예들에서, 사용자 단말은, 스마트폰, PC(Personal Computer), 스마트 TV, 스마트 냉장고 등과 같이 IoT를 형성하고 있는 전자 기기(즉, 사물인터넷 디바이스)를 나타낼 수 있으며, 사용자 단말과 기지국 간의 상향 링크 채널을 이용한 신호 전송 시 이용되는 대역폭(BW)을 결정하는 대역폭 결정 장치로 표현될 수 있다. 본 실시예들에서, 사용자 단말은 송신 장치, 기지국은 수신 장치로 나타낼 수 있다.In this embodiment, the user terminal may represent an electronic device (i. E., A thing Internet device) forming an IoT such as a smart phone, a PC (personal computer), a smart TV, a smart refrigerator, May be expressed as a bandwidth determining apparatus that determines a bandwidth (BW) used in signal transmission using an uplink channel. In the present embodiments, the user terminal may be referred to as a transmitting apparatus, and the base station as a receiving apparatus.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 저전력 광역 네트워크(LPWAN)을 도시하고 있는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a low power wide area network (LPWAN) in an embodiment of the present invention.

도 1에 따르면, 저전력 광역 네트워크(LPWAN)을 기지국(Base Station, BS), 적어도 하나의 사용자 단말을 포함하고 있을 수 있다. 여기서, 사용자 단말은 대역폭 결정 장치로 표현될 수 있다.Referring to FIG. 1, a low power wide area network (LPWAN) may include a base station (BS) and at least one user terminal. Here, the user terminal may be represented by a bandwidth determining device.

기지국(110) 하나에 하나 또는 하나 이상의 여러 개의 사용자 단말들이 유선 또는 무선으로 연결되어 사물인터넷(IoT)을 형성할 수 있다. 이때, 저전력 광역 네트워크로 연결된 경우, 사용자 단말(120)과 기지국(110)은 초저전력으로 광역 통신을 수행할 수 있다. 즉, 초저전력만으로 기정의된 원하는 목표 도달 지점까지 통신이 수행될 수 있다.One or more user terminals may be connected to one of the base stations 110 by wire or wirelessly to form the Internet of interest (IoT). At this time, when connected to the low power wide area network, the user terminal 120 and the base station 110 can perform wide area communication with ultra low power. That is, communication can be performed up to a predetermined target arrival point set by only the ultra low power.

도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, LPWAN 네트워크에서 신호 송신을 위해 이용되는 물리계층(physical layer)의 프레임(frame) 구조를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a frame structure of a physical layer used for signal transmission in an LPWAN network according to an embodiment of the present invention.

도 2에서, 대역폭 결정 장치(120)에서 기지국(110)으로의 상향 링크(Uplink) 채널에 대한 채널 추정이 기지국(110)에서 먼저 수행되며, 기지국(110)에서 채널 추정된 상향 링크 채널에 대한 채널 정보를 피드백을 수 있다. 그리고, 대역폭 결정 장치(120)는 피드백된 상향 링크 채널에 대한 채널 정보를 기반으로 기지국(110)으로의 신호 전송을 위한 대역폭을 결정할 수 있다. 즉, 송신 장치는 대역폭 결정 장치(120)가 되고, 수신 장치는 기지국(110)이 될 수 있다.2, a channel estimation for an uplink channel from the bandwidth determining apparatus 120 to the base station 110 is first performed in the base station 110, and a channel estimation for an uplink channel The channel information can be fed back. The bandwidth decision unit 120 may determine the bandwidth for signal transmission to the base station 110 based on the channel information on the fed-back uplink channel. That is, the transmitting apparatus may be the bandwidth determining apparatus 120, and the receiving apparatus may be the base station 110.

저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서, 사용자 단말인 대역폭 결정 장치(120)에서 기지국(110)으로 전송하고자 하는 송신 신호 x에 대한 기지국(110)의 수신 신호 y는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.In the low power wide area network (LPWAN), the reception signal y of the base station 110 with respect to the transmission signal x to be transmitted from the bandwidth determiner 120, which is a user terminal, to the base station 110 can be expressed as Equation have.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112016075488171-pat00001
Figure 112016075488171-pat00001

수학식 1에서, 송신 신호 x의 평균 전력

Figure 112016075488171-pat00002
이고, PT는 송신 신호의 전력(power), h는 대역폭 결정 장치에서 기지국까지의 상향 링크 무선 채널의 채널 정보(예컨대, 채널 계수), n은 수신 장치 잡음(즉, 기지국에서의 수신 잡음)을 나타낼 수 있다.In Equation (1), the average power of the transmission signal x
Figure 112016075488171-pat00002
And, P T is the power (power), h is the channel information of the uplink radio channel in the bandwidth determining device to the base station (e.g., a channel coefficient), n is the receiving device noise (receive in other words, the base station noise) of the transmitted signal Lt; / RTI >

이때, 수학식 1의 수신 신호 y에 대한 신호대 잡음비(SNR)은 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.The signal-to-noise ratio (SNR) of the received signal y in Equation (1) can be expressed by Equation (2) below.

[수학식 2] &Quot; (2) "

Figure 112016075488171-pat00003
Figure 112016075488171-pat00003

수학식 2에서, N0는 수신 장치 잡음 전력 밀도(noise power spectral density), W는 신호 대역폭, σ2은 분산을 나타낼 수 있다. 통신 시스템에서 신호의 전송 거리는 수신 장치(예컨대, 기지국)가 오류없이 메시지(message), 즉, 신호를 복원할 수 있는 최소 신호대 잡음비(SNR)에 의해 결정될 수 있다. 이에 따라, 최대 통달 거리에서 오류없이 메시지를 복원할 수 있는 최소 신호대 잡음비(SNR)를 나타내는 기준 SNR을

Figure 112016075488171-pat00004
로 표현하고, 미리 정의될 수 있다. 즉, 대역폭 결정 장치(120)와 기지국(110) 간에 신호대 잡음비(SNR)는 아래의 수학식 3을 만족해야 초저전력으로 기정의된 목표 지점까지 광역으로 신호를 전송할 수 있다.In Equation (2), N 0 is the noise power spectral density of the receiver, W is the signal bandwidth, and σ 2 is the variance. The transmission distance of a signal in a communication system can be determined by a minimum signal-to-noise ratio (SNR) at which a receiving device (e.g., a base station) can recover a message without error, i.e., a signal. Accordingly, a reference SNR representing a minimum signal-to-noise ratio (SNR) capable of restoring a message without error at a maximum communication distance
Figure 112016075488171-pat00004
And can be defined in advance. That is, the signal-to-noise ratio (SNR) between the bandwidth decision unit 120 and the base station 110 must satisfy Equation (3) below to transmit the signal to a predetermined target point with ultra low power.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112016075488171-pat00005
Figure 112016075488171-pat00005

즉, 초저전력으로 기정의된 원하는 목표지점까지 신호를 전송하기 위해 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에 초협대역(UNB) 변조 기술을 적용 시, 대역폭 결정 장치(120)는 위의 수학식 3을 만족하도록 신호 대역폭을 적응적으로 조절하여 SNR을 향상시킬 수 있다. 이때, 신호 대역폭을 줄임으로써, SNR을 크게하는 경우 전송 속도, 즉,

Figure 112016075488171-pat00006
가 감소될 수 있으므로 기지국으로부터 피드백된 채널 정보에 기반하여 채널 이득이 최대가 되는 시점을 결정하고, 채널 이득이 최대가 되는 시점에 신호를 전송할 수 있다. 즉, 대역폭 결정 장치(120)는 채널 이득이 최대가 되는 시점에 가장 적합한 대역폭을 결정하여 신호를 전송할 수 있다. That is, when applying an unbalanced band (UNB) modulation technique to a low power wide area network (LPWAN) to transmit a signal to a predetermined target point set at an ultra low power, the bandwidth determining apparatus 120 satisfies Equation The SNR can be improved by adaptively adjusting the signal bandwidth. At this time, when the SNR is increased by reducing the signal bandwidth, the transmission rate, that is,
Figure 112016075488171-pat00006
The time point at which the channel gain becomes maximum can be determined based on the channel information fed back from the base station and the signal can be transmitted at the time when the channel gain becomes maximum. That is, the bandwidth determining apparatus 120 can determine a most suitable bandwidth at the time when the channel gain becomes maximum, and transmit the signal.

예를 들어, 대역폭 결정 장치(120)에서 기지국(110)으로의 상향 링크 무선 채널은 모니터링되다가, 상향 링크 채널의 이득(gain)이 최대가 되는 시점, 즉,

Figure 112016075488171-pat00007
(hmax는 채널 이득이 최대일 때의 채널 계수)가 되는 시점이 신호 전송을 위해 결정될 수 있다. 이때, 채널 이득, 즉, 채널 계수가 최대인 신호 전송 시점을 결정할 때, 신호 대역폭은 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.For example, the uplink radio channel from the bandwidth decision unit 120 to the base station 110 is monitored and the time when the gain of the uplink channel becomes maximum, that is,
Figure 112016075488171-pat00007
(h max is the channel coefficient when the channel gain is the maximum) can be determined for signal transmission. At this time, when determining the channel gain, that is, the signal transmission time point at which the channel coefficient is maximum, the signal bandwidth can be expressed by Equation (4) below.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112016075488171-pat00008
Figure 112016075488171-pat00008

이처럼, 채널 이득이 최대가 되는 시점에 위의 수학식 4에 의해 결정된 대역폭을 이용하여 신호를 전송하기 위해서는 데이터 송신 전에 채널 정보가 먼저 획득될 수 있다.As described above, in order to transmit a signal using the bandwidth determined by Equation (4) at the time when the channel gain becomes maximum, the channel information may be acquired before data transmission.

도 2에 따르면, 물리 계층 프레임 구조(200)는 데이터 전송 구간(data transmission period, 220) 이전에 채널 추정 구간(channel measurement, 210)이 위치할 수 있다. 즉, 데이터 전송 이전에 채널 추정이 먼저 수행될 수 있다. 이때, 채널 추정 구간(210)의 운용은 듀플렉스(duplex) 방식에 따라 다양하게 운용될 수 있다. 즉, 기지국(110)은 다양한 방법으로 상향 링크 채널의 상태를 추정할 수 있다.Referring to FIG. 2, the physical layer frame structure 200 may have a channel measurement 210 before a data transmission period 220. That is, channel estimation may be performed before data transmission. At this time, the operation of the channel estimation section 210 can be variously operated according to a duplex scheme. That is, the BS 110 can estimate the state of the uplink channel through various methods.

일례로, 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD)이 이용되는 경우, 채널 추정 구간(210) 동안 수신 장치인 기지국(110)은 채널 추정을 위한 기준 신호(reference signal)을 사용자 단말인 대역폭 결정 장치(120)로 전송할 수 있다. 그러면, 대역폭 결정 장치(120)는 상기 기준 신호를 이용하여 기지국(110)에서 대역폭 결정 장치(120)로의 하향 링크 채널을 추정하고, 상향/하향 링크 채널 가역성(uplink/downlink channel reciprocity)에 기초하여 상향링크 채널에 대한 채널 정보를 획득할 수 있다.For example, when a time division duplex (TDD) is used, the base station 110, which is a receiving apparatus during a channel estimation interval 210, transmits a reference signal for channel estimation to a bandwidth determiner 120). Then, the bandwidth determining apparatus 120 estimates the downlink channel from the base station 110 to the bandwidth determining apparatus 120 using the reference signal, and based on the uplink / downlink channel reciprocity The channel information for the uplink channel can be obtained.

다른 예로, 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex, FDD)가 이용되는 경우, 사용자 단말인 대역폭 결정 장치(120)는 기지국(110)으로 기준 신호를 전송할 수 있다. 그리고, 기지국(110)은 기준 신호에 기초하여 채널 추정을 수행할 수 있으며, 추정된 채널 정보를 대역폭 결정 장치(120)로 피드백(feedback)할 수 있다. 그러면, 대역폭 결정 장치(120)는 피드백된 상향링크 채널에 대한 상기 채널 정보에 기초하여 신호 전송을 위한 시점 및 대역폭을 결정할 수 있다. 이때, 기지국에서 추정된 채널 정보가 대역폭 결정 장치(120)로 피드백되는 과정까지가 채널 추정 구간(210)에 포함될 수 있다.As another example, when a frequency division duplex (FDD) is used, the bandwidth determining apparatus 120, which is a user terminal, can transmit a reference signal to the base station 110. [ The base station 110 may perform channel estimation based on the reference signal and may feedback the estimated channel information to the bandwidth determining apparatus 120. [ Then, the bandwidth determining apparatus 120 can determine the time and bandwidth for signal transmission based on the channel information for the fed-back uplink channel. At this time, up to the process of estimating the channel information from the base station to the bandwidth determining apparatus 120 may be included in the channel estimation section 210.

이때, 도 2의 물리계층 프레임 구조에 따라 대역폭 결정 장치(120)가 신호를 전송하기 이전에 미리 상향링크 채널에 대한 채널 정보를 미리 획득하였다 하더라도, 상기 채널 정보만으로는 해당 시점이 최적 전송 시점인지 여부를 판단하기 어려울 수 있다. 이에 따라, 특정 시점의 채널 정보뿐만 아니라, 특정 시점 이후의 기정의된 일정 기간까지의 채널 정보를 알아야 한다. 즉, 대역폭 결정 장치(120)가 특정 시점 이후의 미래의 상당하나 시간 구간에 해당하는 채널 정보를 미리 예측(prediction)하여 채널 이득이 최대가 되는 전송 시점이 결정될 수 있다.At this time, even if the bandwidth determiner 120 acquires channel information for the uplink channel in advance before transmitting the signal according to the physical layer frame structure of FIG. 2, the channel information alone indicates whether the corresponding time point is an optimal transmission time point . ≪ / RTI > Accordingly, not only the channel information at a specific time point but also the channel information until a fixed predetermined period after the specific time point should be known. That is, the transmission time point at which the channel gain becomes maximum can be determined by predicting the channel information corresponding to the time interval corresponding to the future time period after the specific point in time.

도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, LPWAN에서 대역폭을 적응적으로 결정하는 동작을 설명하는 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 대역폭 결정 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of adaptively determining a bandwidth in an LPWAN according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a bandwidth determination apparatus according to an embodiment of the present invention. .

도 4에서, 대역폭 결정 장치(400)는 송수신부(410), 신호 전송 결정부(420), 및 대역폭 결정부(430)를 포함할 수 있다.4, the bandwidth determination apparatus 400 may include a transmission / reception unit 410, a signal transmission determination unit 420, and a bandwidth determination unit 430.

그리고 도 3의 각 단계들(310 내지 330 단계)은 도 3의 대역폭 결정 장치(400)의 구성 요소인 송수신부(410), 신호 전송 결정부(420), 및 대역폭 결정부(430)에 의해 수행될 수 있다.Each of the steps 310 to 330 of FIG. 3 is performed by the transmission / reception unit 410, the signal transmission determination unit 420, and the bandwidth determination unit 430, which are components of the bandwidth determination apparatus 400 of FIG. .

도 3 및 도 4에서, 대역폭 결정 장치(400)는 도 2의 물리계층 프레임 구조(200), 특히, 채널 추정 구간(210)에서 상향 링크 채널에 대한 채널 정보를 획득할 수 있다. 이때, 대역폭 결정 장치(400)에서 채널 정보를 추정하는 경우, 대역폭 결정 장치(400)는 채널 추정부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 기지국(401)에서 채널 정보를 추정하는 경우, 송수신부(410)에서 기지국(401)으로부터 채널 정보를 피드백받을 수 있다.3 and 4, the bandwidth determining apparatus 400 may obtain channel information on the uplink channel in the physical layer frame structure 200 of FIG. 2, in particular, the channel estimation section 210. In this case, when estimating the channel information in the bandwidth determining apparatus 400, the bandwidth determining apparatus 400 may further include a channel estimating unit (not shown). When estimating the channel information in the base station 401, The channel information can be fed back from the base station 401 to the base station 401.

310 단계에서, 신호 전송 결정부(420)는 상향링크 채널 정보(즉, 수학식 3의 채널 이득 정보 |h|)와 기정의된 기준 채널 이득(GTH)에 기초하여 신호 전송 여부를 결정할 수 있다.In step 310, the signal transmission determining unit 420 may determine whether to transmit a signal based on the uplink channel information (i.e., the channel gain information h | in Equation 3) and the predetermined reference channel gain G TH have.

예를 들어, 신호 전송 결정부(420)는 상향링크 채널 정보가 아래의 수학식 5의 조건을 만족하면 신호를 전송하는 것으로 결정하고, 아래의 수학식 6의 조건을 만족하면, 신호를 전송하지 않고 기정의된 일정 시간 동안 신호를 대기시키는 것으로 결정할 수 있다.For example, when the uplink channel information satisfies the condition of Equation (5) below, the signal transmission determining unit 420 determines to transmit the signal, and if the condition of Equation (6) is satisfied, And to wait for the signal for a predetermined period of time.

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112016075488171-pat00009
Figure 112016075488171-pat00009

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112016075488171-pat00010
Figure 112016075488171-pat00010

수학식 5 및 수학식 6에서, h는 상향링크 채널의 채널 계수를 나타낼 수 있고, GTH는 기준 채널 이득으로서 미리 정의될 수 있다.In Equations (5) and (6), h may represent the channel coefficient of the uplink channel, and G TH may be predefined as the reference channel gain.

수학식 5에 따르면, 채널 계수, 즉, 채널 파워(power) |h|2가 상기 기준 채널 이득 GTH보다 크거나 같은 경우, 신호 전송 결정부(420)는 해당 시점이 채널 이득이 최대인 경우로 결정할 수 있다. 이에 따라, 신호 전송 결정부(420)는 채널 파워(power)가 상기 기준 채널 이득 GTH보다 크거나 같아지는 시점에 신호를 전송하는 것으로 결정할 수 있다.According to Equation (5), the channel coefficient, that is, the channel power | h | 2 is greater than or equal to the reference channel gain G TH , the signal transmission determination unit 420 may determine that the channel gain at that point in time is the maximum. Accordingly, the signal transmission determining unit 420 may determine to transmit the signal at a time when the channel power is equal to or greater than the reference channel gain G TH .

그리고, 수학식 6과 같이, |h|2가 상기 기준 채널 이득 GTH보다 작은 경우, 신호 전송 결정부(420)는 신호를 전송하지 않고, 임시 대기하는 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 신호 전송 결정부(420)는 버퍼, 저장부(미도시) 등에 기정의된 일정 시간 동안 신호를 임시 저장하고 신호의 전송을 대기하는 것으로 결정할 수 있다. 이때, 신호 전송 결정부(420)는 다음 시점에 획득된 채널 정보를 기반으로 획득된 채널 정보에 따른 |h|2이 상기 기준 채널 이득 GTH보다 크거나 같아질 때까지 상기 신호의 전송을 대기시킬 수 있다. 즉, 이후에 다시 획득된 채널 정보에 해당하는 채널 파워가 상기 기준 채널 이득 GTH보다 크거나 같은지 여부가 다시 비교될 수 있으며, 일정 시간 대기 이후에 다시 비교하는 과정을 통해 채널 이득이 최대가 되는 시점에 신호가 전송되도록 결정될 수 있다. Then, as shown in Equation (6), | h | 2 is smaller than the reference channel gain G TH , the signal transmission determining unit 420 may determine to temporarily wait without transmitting a signal. For example, the signal transmission determination unit 420 may determine that the signal is temporarily stored in the buffer, the storage unit (not shown) or the like for a predetermined period of time, and waits for transmission of the signal. At this time, the signal transmission determination unit 420 determines that | h | |, which is obtained based on the channel information acquired based on the channel information acquired at the next time, 2 is greater than or equal to the reference channel gain G TH . That is, whether or not the channel power corresponding to the channel information obtained later is greater than or equal to the reference channel gain G TH can be compared again, and the channel gain is maximized through a process of comparing again after waiting for a predetermined time The signal can be determined to be transmitted at the time point.

320 단계에서, 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 대역폭 결정부(430)는 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR 값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 기지국(401)으로 신호를 전송하기 위해 이용될 대역폭으로 결정할 수 있다.In step 320, it is determined that the signal is transmitted. Accordingly, the bandwidth determining unit 430 transmits a signal to the base station 401, which is one bandwidth corresponding to the predetermined reference SNR value among the plurality of bandwidths that can be allocated Can be determined by the bandwidth to be used.

이때, 대역폭 결정부(430)는 위의 수학식 4와 같이 연속된 수(continuous number)로 구성된 대역폭 집합에서 대역폭을 결정할 수 있다. 그리고, 실제 상용 통신 시스템에 적합하도록, 대역폭 결정부(430)는 불연속적인 수(discrete number)로 구성된 대역폭 집합에서 대역폭을 결정할 수도 있다.At this time, the bandwidth determining unit 430 can determine a bandwidth in a bandwidth set composed of a continuous number as shown in Equation (4). Then, the bandwidth determining unit 430 may determine the bandwidth in a bandwidth set composed of a discrete number so as to be suitable for an actual commercial communication system.

크기 N의 대역폭 집합이

Figure 112016075488171-pat00011
인 경우, 대역폭 결정부(430)는 아래의 수학식 7에 기초하여 신호를 전송하기 위한 대역폭을 적응적으로 결정할 수 있다.A set of bandwidths of size N
Figure 112016075488171-pat00011
, The bandwidth determining unit 430 may adaptively determine a bandwidth for transmitting a signal based on Equation (7) below.

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure 112016075488171-pat00012
Figure 112016075488171-pat00012

수학식 7에 따르면, 대역폭 결정부(430)는 복수의 대역폭들 중에서 획득된 채널 정보 및 기정의된 기준 채널 이득 GTH 및 기준 SNR(SNRTH)에 기초하여 계산된 값보다 작거나 같은 대역폭들을 추출할 수 있다. 그리고, 대역폭 결정부(430)는 추출된 대역폭들 중 최대인 대역폭을 신호 전송을 위한 대역폭으로 결정할 수 있다. 예를 들어, W1, W2, ..., WN

Figure 112016075488171-pat00013
보다 작거나 같은 조건을 만족하는 대역폭이 추출될 수 있다. 예컨대, W1, W2, W3가 추출된 경우, 대역폭 결정부(430)는 W1, W2, W3 중 대역폭이 최대(MAX)인 대역폭(예컨대, W1)을 신호 전송을 위한 대역폭으로 결정할 수 있다.According to Equation (7), the bandwidth determining unit 430 determines the channel information obtained from the plurality of bandwidths and the bandwidths that are less than or equal to the value calculated based on the predetermined reference channel gain G TH and the reference SNR (SNR TH ) Can be extracted. The bandwidth determining unit 430 may determine the maximum bandwidth among the extracted bandwidths as the bandwidth for signal transmission. For example, among W 1 , W 2 , ..., W N
Figure 112016075488171-pat00013
A bandwidth satisfying a condition less than or equal to a bandwidth can be extracted. For example, in the case where W 1, W 2, W 3 extracted, the bandwidth determining unit 430 is W 1, W 2, W 3 of the bandwidth, a maximum (MAX) of the bandwidth (e.g., W 1) a to the signal transmission Can be determined by the bandwidth.

즉, 수학식 5 내지 수학식 7에 따라 불연속적인 수로 구성된 대역폭 집합에서 신호를 전송하기 위한 대역폭을 적응적으로 결정하는 동작은 아래의 표 1에서 설명하고 있는 알고리즘에 따라 수행될 수 있다.That is, the operation of adaptively determining the bandwidth for transmitting a signal in the set of bandwidths composed of discontinuous numbers according to Equations (5) to (7) can be performed according to the algorithm described in Table 1 below.

Figure 112016075488171-pat00014
Figure 112016075488171-pat00014

위의 표 2에 따르면, 스텝 2에서, 대역폭 W가 작아질수록 SNR이 커짐을 확인할 수 있다. 이때, 대역폭은 통신 시스템의 상황에 따라 미리 약속된 것이므로, W1 내지 WN 각각을 상기 수학식 7에 대입하고, 채널 정보를 기반으로 획득된 채널 계수 h, 수신 전력 잡음 밀도 N0 및 송신 파워 PT, 미리 정의된 기준 SNR 값에 기초하여, W1 내지 WN 중 수학식 7의 조건을 만족하는 W가 결정될 수 있다.According to Table 2 above, in step 2, it can be seen that the SNR increases as the bandwidth W decreases. Since the bandwidth is predetermined according to the state of the communication system, each of W 1 to W N is substituted into Equation (7), and the channel coefficient h obtained based on the channel information, the received power noise density N 0, P T , a W satisfying the condition of Equation (7) among W 1 to W N can be determined based on a predefined reference SNR value.

이에 따라, 복수의 대역폭들 중에서 상기 기준 SNRTH의 조건을 만족하는 대역폭 W가 작은 W를 추출하되, 그 중에서 가장 큰 대역폭을 상기 신호 전송을 위한 대역폭으로 결정할 수 있다. 즉, 대역폭 집합에 포함된 대역폭들 중 상기 기준 SNRTH 의 조건을 만족하는 대역폭들 중 가장 큰 대역폭을 상기 신호 전송을 위한 대역폭으로 결정하여 전송 속도를 개선할 수 있다.Accordingly, among the plurality of bandwidths, W having a small bandwidth W satisfying the condition of the reference SNR TH is extracted, and the largest bandwidth among the plurality of bandwidths can be determined as the bandwidth for signal transmission. That is, the transmission bandwidth can be improved by determining the largest bandwidth among the bandwidths satisfying the condition of the reference SNR TH among the bandwidths included in the bandwidth set as the bandwidth for the signal transmission.

330 단계에서, 송수신부(410)는 결정된 대역폭에 기초하여 신호를 기지국(401)으로 전송할 수 있다.In step 330, the transceiver 410 may transmit a signal to the base station 401 based on the determined bandwidth.

도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 저전력 광역 통신 네트워크에서 적응적으로 대역폭을 할당함에 따른 전송 속도의 개선 효과를 도시한 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating an effect of improving a transmission rate according to adaptive bandwidth allocation in a low power wide area communication network in an embodiment of the present invention.

도 5에서는 저전력 광역 통신 네트워크(LPWAN)에서 대역폭을 가변하지 않고 고정된 대역폭을 이용하여 단말에서 기지국으로 신호를 전송하는 경우(510)와 대역폭을 가변하며 단말에서 기지국으로 신호를 전송하는 경우(520)의 전송 속도(throughput)을 도시하고 있다. 5 illustrates a case where a signal is transmitted from a terminal to a base station using a fixed bandwidth without varying a bandwidth in a low power wide area communication network (LPWAN) (510), a case where a bandwidth is varied and a signal is transmitted from a terminal to a base station (Throughput) of the mobile station.

도 5에 따르면, 대역폭을 가변하여 신호를 전송하는 경우(520)에 대역폭을 가변하지 않고 고정으로 하여 신호를 전송하는 경우(510)보다 전송 속도가 개선됨을 확인할 수 있다. 특히, 거리가 멀어질수록 전송 속도가 더 많이 개선됨을 확인할 수 있다. 즉, 채널 이득이 최대가 되는 시점에 기준 SNR이 만족되는 대역폭을 결정하고, 결정된 대역폭을 이용하여 신호를 전송함에 따라, 초저전력을 이용하여 광역으로 멀리 전송할 수 있을 뿐만 아니라, 전송 속도 역시 개선됨을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be seen that the transmission rate is improved compared to the case of transmitting a signal with variable bandwidth without changing the bandwidth (520) when the bandwidth is varied. In particular, it can be seen that as the distance increases, the transmission speed improves more. That is, the bandwidth at which the reference SNR is satisfied is determined at the time when the channel gain becomes maximum, and as the signal is transmitted using the determined bandwidth, not only the far-low power can be transmitted to the wide area but also the transmission speed is improved Can be confirmed.

도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 수신 장치인 기지국에서 사용자 단말에서 결정된 대역폭을 이용하여 전송된 신호를 처리하는 동작을 설명하는 흐름도이고, 도 7은 발명의 일실시예에 있어서, 수신 장치인 기지국의 내부 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of processing a signal transmitted using a bandwidth determined by a user terminal in a base station serving as a receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a base station that is a device.

도 7에서, 수신 장치(700)는 LPWAN을 형성하고 있는 기지국을 나타내며, 송수신부(710), 및 채널 추정부(720)를 포함할 수 있다.7, the receiving apparatus 700 indicates a base station forming the LPWAN, and may include a transmitting / receiving unit 710, and a channel estimating unit 720.

그리고 도 6의 각 단계들(610 내지 630 단계)은 도 7의 수신 장치(700)의 구성 요소인 송수신부(710), 및 채널 추정부(720)에 의해 수행될 수 있다.The steps 610 to 630 of FIG. 6 may be performed by the transmitting / receiving unit 710, which is a component of the receiving apparatus 700 of FIG. 7, and the channel estimating unit 720.

610 단계에서, 송수신부(710)는 기지국, 즉, 수신 장치(700)에 속하는 사용자 단말에서 전송하고자 하는 신호를 전송하기 이전에 사용자 단말로부터 수신 장치로의 상향 링크(Uplink) 채널을 추정하기 위한 기준 신호를 사용자 단말로 전송할 수 있다.In step 610, the transmission / reception unit 710 estimates the uplink channel from the user terminal to the reception apparatus before transmitting the signal to be transmitted from the base station, that is, the user terminal belonging to the reception apparatus 700 And transmit the reference signal to the user terminal.

예를 들어, 도 2의 채널 추정 구간(channel measurement, 210)에 기준 신호를 사용자 단말로 전송할 수 있다.For example, a reference signal may be transmitted to a user terminal in a channel estimation 210 of FIG.

620 단계에서, 채널 추정부(720)는 기준 신호에 기초하여 사용자 단말로부터 수신 장치로의 상향링크 채널에 대한 상태를 추정할 수 있으며, 추정된 상기 상향 링크에 해당하는 채널 정보를 사용자 단말로 피드백할 수 있다. 이때, 채널 추정은 FDD 등이 이용될 수 있으며, 이미 앞에서 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In operation 620, the channel estimation unit 720 may estimate the state of the uplink channel from the user terminal to the reception apparatus based on the reference signal, and may feedback the channel information corresponding to the estimated uplink to the user terminal can do. At this time, FDD or the like can be used for the channel estimation, and duplicated description will be omitted since it has already been described above.

630 단계에서, 송수신부(710)는, 피드백된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 사용자 단말에서 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 이용하여 전송된 신호를 사용자 단말로부터 수신할 수 있다.In step 630, the transceiver 710 determines that the user terminal is to transmit a signal based on the feedback channel information and the predetermined reference channel gain, The user terminal can receive a signal transmitted from the user terminal using any one of the bandwidths.

예컨대, 송수신부(710)는 상향링크 채널의 채널 이득이 최대인 시점에 상기 사용자 단말에서 위의 수학식 7에 기초하여 결정된 대역폭을 이용하여 전송된 신호를 수신할 수 있다.For example, the transmitter / receiver 710 can receive a signal transmitted from the user terminal using the bandwidth determined based on Equation (7) at a time point when the channel gain of the uplink channel is maximum.

이상의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the above embodiments may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (14)

기지국에 속하는 적어도 하나의 사용자 단말 간에 형성된 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 기반의 사물인터넷(IoT) 망을 통해 신호를 전송하기 위한 대역폭 결정 방법에 있어서,
상기 사용자 단말로부터 상기 기지국으로의 상향 링크(Uplink) 채널에 대해 추정된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 신호의 전송 여부를 결정하는 단계;
상기 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 결정하는 단계; 및
결정된 상기 대역폭에 기초하여 상기 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 대역폭을 결정하는 단계는,
상기 사용자 단말로부터 수신된 채널 이득이 기정의된 기준 채널 이득(GTH) 이상인 경우, 불연속적인 수(discrete number)로 구성된 대역폭 집합에 포함된 상기 복수의 대역폭들을 대상으로, 상기 채널 정보와 송신 파워의 곱을 수신 잡음 전력 밀도 및 상기 복수의 대역폭들 중 어느 하나의 대역폭으로 나눈 값이 기정의된 기준 SNR값 이상에 해당하는 대역폭을 추출하는 단계; 및
추출된 대역폭들 중 가장 큰 대역폭을 상기 기준 SNR값에 해당하는 대역폭으로 결정하는 단계
를 포함하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 방법.
A bandwidth determining method for transmitting a signal through a low power wide area network (LPWAN) based Internet (IoT) network formed between at least one user terminal belonging to a base station,
Determining whether to transmit a signal based on channel information estimated for an uplink channel from the user terminal to the base station and a predetermined reference channel gain;
Determining any bandwidth corresponding to a predetermined reference SNR value among the plurality of allocatable bandwidths as determined to transmit the signal; And
Transmitting the signal to the base station based on the determined bandwidth;
Lt; / RTI >
Wherein determining the bandwidth comprises:
Wherein when the channel gain received from the user terminal is equal to or greater than a predetermined reference channel gain (G TH ), the channel information and the transmission power are transmitted to the plurality of bandwidths included in a bandwidth set composed of a discrete number Extracting a bandwidth corresponding to a value obtained by dividing the product of the reception noise power density and the bandwidth of any one of the plurality of bandwidths by more than a predetermined reference SNR value; And
Determining a largest bandwidth among the extracted bandwidths as a bandwidth corresponding to the reference SNR value
(LPWAN). ≪ / RTI >
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 신호의 전송 여부를 결정하는 단계는,
상기 사용자 단말로부터 수신된 채널 이득과 기정의된 기준 채널 이득(GTH)에 기초하여 채널 이득이 최대인 시점을 결정하는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of determining whether to transmit the signal comprises:
Determining a time point at which the channel gain is maximum based on the channel gain received from the user terminal and the predetermined reference channel gain (G TH )
Gt; (LPWAN) < / RTI >
제1항에 있어서,
상기 신호의 전송 여부를 결정하는 단계는,
상기 사용자 단말로부터 수신된 채널 이득이 기정의된 기준 채널 이득(GTH) 이상이면 상기 신호를 전송하는 것으로 결정하고,
상기 채널 이득이 상기 기준 채널 이득 미만이면 상기 신호를 기정의된 일정 시간동안 대기시키는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of determining whether to transmit the signal comprises:
Determining that the signal is transmitted if the channel gain received from the user terminal is greater than or equal to a predetermined reference channel gain (G TH )
And if the channel gain is less than the reference channel gain, waiting the predetermined period of time for the signal
Gt; (LPWAN) < / RTI >
제4항에 있어서,
상기 신호의 전송 여부를 결정하는 단계는,
상기 일정 시간동안 대기한 이후에 수신된 채널 이득과 상기 기준 채널 이득을 비교하여 상기 신호의 전송 여부를 다시 결정하는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step of determining whether to transmit the signal comprises:
Determining whether to transmit the signal by comparing the received channel gain with the reference channel gain after waiting for the predetermined time
Gt; (LPWAN) < / RTI >
제1항에 있어서,
상기 기지국과 상기 사용자 단말 간의 신호 전송 시 이용되는 물리계층 프레임 구조는 데이터 전송 구간(data transmission period) 이전에 채널 추정(channel measurement) 구간이 위치하는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 방법.
The method according to claim 1,
A physical layer frame structure used for signal transmission between the base station and the user terminal includes a channel measurement section before a data transmission period
Gt; (LPWAN) < / RTI >
저전력 광역 네트워크(LPWAN)기반의 사물인터넷(IoT) 망을 형성하는 기지국에 속하는 대역폭 결정 장치에 있어서,
대역폭 결정 장치로부터 기지국으로의 상향 링크(Uplink) 채널에 대해 추정된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 신호의 전송 여부를 결정하는 신호 전송 결정부;
상기 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 결정하는 대역폭 결정부; 및
결정된 상기 대역폭에 기초하여 상기 신호를 상기 기지국으로 전송하는 송수신부
를 포함하고,
상기 대역폭 결정부는,
사용자 단말로부터 수신된 채널 이득이 기정의된 기준 채널 이득(GTH) 이상인 경우, 불연속적인 수(discrete number)로 구성된 대역폭 집합에 포함된 상기 복수의 대역폭들을 대상으로, 상기 채널 정보와 송신 파워의 곱을 수신 잡음 전력 밀도 및 상기 복수의 대역폭들 중 어느 하나의 대역폭으로 나눈 값이 기정의된 기준 SNR값 이상에 해당하는 대역폭을 추출하고, 추출된 대역폭들 중 가장 큰 대역폭을 상기 기준 SNR값에 해당하는 대역폭으로 결정하는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 장치.
1. A bandwidth determining apparatus belonging to a base station forming a low-power wide area network (LPWAN) based Internet (IoT) network,
A signal transmission determination unit for determining whether to transmit a signal based on channel information estimated for an uplink channel from a bandwidth determining apparatus to a base station and a predetermined reference channel gain;
A bandwidth determining unit that determines a bandwidth corresponding to a predetermined reference SNR value among a plurality of allocatable bandwidths as determined to transmit the signal; And
A transmission / reception unit for transmitting the signal to the base station based on the determined bandwidth;
Lt; / RTI >
Wherein the bandwidth determining unit comprises:
The method of claim 1, wherein when the channel gain received from the user terminal is equal to or greater than a predetermined reference channel gain (G TH ), the channel information and the transmission power of the plurality of bandwidths included in the bandwidth set composed of a discrete number Extracting a bandwidth corresponding to a value obtained by dividing a product by a reception noise power density and a bandwidth of any one of the plurality of bandwidths equal to or greater than a predetermined reference SNR value and comparing the largest bandwidth among the extracted bandwidths with the reference SNR value The bandwidth to be determined
(LPWAN). ≪ / RTI >
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 신호 전송 결정부는,
사용자 단말로부터 수신된 채널 이득과 기정의된 상기 기준 채널 이득(GTH)에 기초하여 채널 이득이 최대인 시점을 결정하는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 장치.
8. The method of claim 7,
The signal transmission determination unit may determine,
Determining a time point at which the channel gain is maximum based on the channel gain received from the user terminal and the predetermined reference channel gain (G TH )
(LPWAN). ≪ / RTI >
제7항에 있어서,
상기 신호 전송 결정부는,
사용자 단말로부터 수신된 채널 이득이 기정의된 기준 채널 이득(GTH) 이상이면 상기 신호를 전송하는 것으로 결정하고,
상기 채널 이득이 상기 기준 채널 이득 미만이면 상기 신호를 기정의된 일정 시간동안 대기시키는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 장치.
8. The method of claim 7,
The signal transmission determination unit may determine,
Determining to transmit the signal if the channel gain received from the user terminal is greater than or equal to a predetermined reference channel gain (G TH )
And if the channel gain is less than the reference channel gain, waiting the predetermined period of time for the signal
(LPWAN). ≪ / RTI >
제10항에 있어서,
상기 신호 전송 결정부는,
상기 일정 시간동안 대기한 이후에 수신된 채널 이득과 상기 기준 채널 이득을 비교하여 상기 신호의 전송 여부를 다시 결정하는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 장치.
11. The method of claim 10,
The signal transmission determination unit may determine,
Determining whether to transmit the signal by comparing the received channel gain with the reference channel gain after waiting for the predetermined time
(LPWAN). ≪ / RTI >
제7항에 있어서,
상기 기지국과 사용자 단말 간의 신호 전송 시 이용되는 물리계층 프레임 구조는 데이터 전송 구간(data transmission period) 이전에 채널 추정(channel measurement) 구간이 위치하는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 대역폭 결정 장치.
8. The method of claim 7,
The physical layer frame structure used for signal transmission between the base station and the user terminal includes a channel measurement section before a data transmission period
(LPWAN). ≪ / RTI >
적어도 하나의 사용자 단말과 저전력 광역 네트워크(LPWAN)기반의 사물인터넷(IoT) 망을 형성한 수신 장치에서의 신호 처리 방법에 있어서,
상기 사용자 단말에서 전송하고자 하는 신호를 전송하기 이전에 상기 사용자 단말로부터 상기 수신 장치로의 상향 링크(Uplink) 채널을 추정하기 위한 기준 신호를 상기 사용자 단말로 전송하는 단계;
상기 기준 신호에 기초하여 추정된 상기 상향 링크에 해당하는 채널 정보를 상기 사용자 단말로 피드백하는 단계; 및
상기 피드백된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 상기 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 이용하여 상기 신호를 상기 사용자 단말로부터 수신하는 단계
를 포함하고,
상기 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭은 상기 사용자 단말로부터 수신된 채널 이득이 기정의된 기준 채널 이득(GTH) 이상인 경우, 불연속적인 수(discrete number)로 구성된 대역폭 집합에 포함된 상기 복수의 대역폭들을 대상으로, 상기 채널 정보와 송신 파워의 곱을 수신 잡음 전력 밀도 및 상기 복수의 대역폭들 중 어느 하나의 대역폭으로 나눈 값이 기정의된 기준 SNR값 이상에 해당하여 추출된 대역폭들 중 가장 큰 대역폭을 나타내는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 신호 처리 방법.
A signal processing method in a receiving apparatus forming at least one user terminal and a low power wide area network (LPWAN) based Internet (IoT) network,
Transmitting a reference signal for estimating an uplink channel from the user terminal to the reception terminal to the user terminal before transmitting the signal to be transmitted from the user terminal;
Feeding back channel information corresponding to the uplink estimated based on the reference signal to the user terminal; And
As the signal is determined to be transmitted based on the feedback channel information and the predefined reference channel gain, any one of bandwidths corresponding to a predetermined reference SNR value among a plurality of allocatable bandwidths is used to transmit the signal From the user terminal
Lt; / RTI >
If there is more than any of the bandwidth is based on the channel gain is a channel gain, received from the user terminal a predefined (G TH) that corresponds to the reference SNR value, wherein the plurality includes a bandwidth set consisting of a discontinuous number (discrete number) And a maximum SNR value of the extracted bandwidth corresponding to a value obtained by dividing the product of the channel information and the transmission power by the reception noise power density and the bandwidth of any one of the plurality of bandwidths, To represent bandwidth
(LPWAN). ≪ / RTI >
적어도 하나의 사용자 단말과 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 기반의 사물인터넷(IoT) 망을 형성한 수신 장치에 있어서,
상기 사용자 단말에서 전송하고자 하는 신호를 전송하기 이전에 상기 사용자 단말로부터 상기 수신 장치로의 상향 링크(Uplink) 채널을 추정하기 위한 기준 신호를 상기 사용자 단말로 전송하는 송수신부; 및
상기 기준 신호에 기초하여 추정된 상기 상향 링크에 해당하는 채널 정보를 상기 사용자 단말로 피드백하는 채널 추정부
를 포함하고,
상기 송수신부는,
상기 피드백된 채널 정보와 기정의된 기준 채널 이득에 기초하여 상기 신호를 전송하는 것으로 결정됨에 따라, 할당 가능한 복수의 대역폭들 중에서 기정의된 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭을 이용하여 상기 신호를 상기 사용자 단말로부터 수신하고,
상기 기준 SNR값에 해당하는 어느 하나의 대역폭은, 상기 사용자 단말로부터 수신된 채널 이득이 기정의된 기준 채널 이득(GTH) 이상인 경우, 불연속적인 수(discrete number)로 구성된 대역폭 집합에 포함된 상기 복수의 대역폭들을 대상으로, 상기 채널 정보와 송신 파워의 곱을 수신 잡음 전력 밀도 및 상기 복수의 대역폭들 중 어느 하나의 대역폭으로 나눈 값이 기정의된 기준 SNR값 이상에 해당하여 추출된 대역폭들 중 가장 큰 대역폭을 나타내는 것
을 특징으로 하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN)에서의 수신 장치.
1. A receiving apparatus for forming at least one user terminal and a low power wide area network (LPWAN) based Internet (IoT) network,
A transmitter and a receiver for transmitting a reference signal for estimating an uplink channel from the user terminal to the receiver before transmitting the signal to be transmitted from the user terminal to the user terminal; And
And a channel estimator for feeding back channel information corresponding to the uplink estimated based on the reference signal to the user terminal,
Lt; / RTI >
The transmitting /
As the signal is determined to be transmitted based on the feedback channel information and the predefined reference channel gain, any one of bandwidths corresponding to a predetermined reference SNR value among a plurality of allocatable bandwidths is used to transmit the signal From the user terminal,
Wherein one of the bandwidths corresponding to the reference SNR value is a bandwidth of the user equipment when the channel gain received from the user terminal is equal to or greater than a predetermined reference channel gain ( GTH ) The method of claim 1, wherein the plurality of bandwidths are divided into a product of the channel information and a transmission power by a noise power density and a bandwidth of the plurality of bandwidths, To represent a large bandwidth
(LPWAN). ≪ / RTI >
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