KR101944950B1 - 통신 시스템에서 채널 할당 장치 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 채널 할당 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 통신 시스템에서 채널들 간의 채널 간섭(Channel Interference)을 최소화하여 채널을 할당하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 복수의 단말들로부터 채널 간섭에 상응하는 간섭 정보를 수신하고, 상기 간섭 정보를 바탕으로 채널 간섭에 해당하는 간섭 신호의 간섭원 위치, 점유 주파수 대역폭, 점유 주파수 위치, 및 종류를 확인하고, 상기 간섭 신호를 회피하는 주파수 대역의 채널을 상기 복수의 단말들에게 할당하며, 상기 할당된 채널에 대한 채널 할당 정보를 상기 복수의 단말들에게 송신한다.

Description

통신 시스템에서 채널 할당 장치 및 방법{Apparatus and method for allocating channel in communication system}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 통신 시스템에서 채널들 간의 채널 간섭(Channel Interference)을 최소화하여 채널을 할당하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭하기로 함)의 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 통신 시스템의 일 예로 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Network, 이하 'WLAN'이라 칭하기로 함) 시스템에서는, 대용량의 데이터를 한정된 자원을 통해 고속 및 안정적으로 전송하기 위한 방안들에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 통신 시스템에서는, 무선 채널을 통한 데이터 전송에 대한 연구가 진행되고 있으며, 최근에는 WLAN 시스템이 한정된 무선 채널을 효과적으로 이용하여 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신하기 위한 방안들이 제안되고 있다.
한편, 현재 통신 시스템에서는, 한정된 주파수 채널을 효율적으로 사용하여 복수의 사용자들에게 대용량의 데이터를 송수신하기 위한 방안들이 제안되고 있으며, 특히 현재 WLAN 시스템에서는 기지국, 예컨대 액세스 포인트(AP: Access Point, 이하 'AP'라 칭하기로 함)과 복수의 사용자들에 대응하는 복수의 단말들, 예컨대 스테이션(STA: Station, 이하 'STA'라 칭하기로 함)들이 한정된 주파수 채널을 통해 대용량의 데이터를 송수신할 경우, 상기 한정된 주파수 채널을 효율적으로 사용하여 데이터를 정상적으로 송수신하기 위한 방안들이 제안되고 있다.
하지만, 현재 WLAN 시스템에서는, 전술한 바와 같이, 복수의 STA들에게 한정된 주파수 채널을 할당한 후, 상기 할당된 주파수 채널을 통해 대용량의 데이터를 송수신할 경우, 상기 복수의 STA들에게는 인접 및 중복되는 주파수 채널들이 할당될 수 있으며, 이렇게 할당된 주파수 채널들을 통해 데이터를 송수신할 경우에 상기 할당된 주파수 채널들 간에 채널 간섭이 발생할 수 있으며, 이러한 채널 간섭에 의해 데이터를 정상적으로 송수신하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템에서 AP와 복수의 STA들 간이 한정된 주파수 채널을 통해 대용량의 데이터를 송수신할 경우, 상기 복수의 STA들에게 할당된 주파수 채널들에서 채널 간섭을 최소화하여 데이터를 정상적으로 송수신하기 위한 채널 할당 방안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 채널 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 통신 시스템에서 대용량의 데이터를 송수신하기 위한 주파수 채널에서 채널들 간의 채널 간섭을 최소화하여 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신하기 위한 채널 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은, 통신 시스템에서 복수의 단말들에게 할당된 주파수 채널들을 통해 대용량의 데이터를 송수신할 경우, 상기 할당된 주파수 채널들에서의 채널 간섭을 최소화하기 위한 채널 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 통신 시스템에서 채널을 할당하는 방법에 있어서, 복수의 단말들로부터 채널 간섭에 상응하는 간섭 정보를 수신하는 단계; 상기 간섭 정보를 바탕으로 채널 간섭에 해당하는 간섭 신호의 간섭원 위치, 점유 주파수 대역폭, 점유 주파수 위치, 및 종류를 확인하고, 상기 간섭 신호를 회피하는 주파수 대역의 채널을 상기 복수의 단말들에게 할당하는 단계; 및 상기 할당된 채널에 대한 채널 할당 정보를 상기 복수의 단말들에게 송신하는 단계;를 포함한다.
본 발명은, 통신 시스템에서 복수의 단말들에 대한 간섭 정보를 바탕으로, 단말들에게 할당되는 채널들 간의 채널 간섭을 최소화하도록 상기 단말들에 채널을 할당함으로써, 상기 단말들에게 할당된 채널을 통해 데이터를 송수신할 경우 상기 할당된 채널에서의 채널 간섭을 최소화하여, 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신하며, 그에 따라 한정된 주파수 채널을 통해 데이터 송수신 성능을 향상시키며, 아울러 한정된 주파수 채널의 사용 효율을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은, 통신 시스템, 예컨대 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Network, 이하 'WLAN'이라 칭하기로 함) 시스템에서 채널을 할당하는 장치 및 방법을 제안한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는 WLAN 시스템을 일 예로 하여 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 채널 할당 방안은, 다른 통신 시스템들에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는, 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템으로, IEEE 802.11 시스템들에서 주파수 채널을 할당하는 장치 및 방법을 제안한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 통신 시스템으로, 예컨대 WLAN 시스템에서 복수의 사용자들에 해당하는 복수의 단말들, 예컨대 스테이션(STA: Station, 이하 'STA'라 칭하기로 함)들에게 한정된 주파수 채널을 할당하여 대용량의 데이터를 송수신할 경우 할당된 주파수 채널에서 채널 간섭을 최소화하도록 채널을 할당하는 장치 및 방법을 제안한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, 기지국, 예컨대 액세스 포인트(AP: Access Point, 이하 'AP'라 칭하기로 함)와 복수의 STA들 간에 데이터 송수신을 위한 주파수 채널들을 할당하며, 이때 상기 데이터 송수신 시에, 채널 간섭이 최소화되도록 상기 STA들에게 채널을 할당하여, 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신한다.
아울러, 본 발명의 실시 예에서는, 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템, 일 예로 IEEE 802.11 시스템들이 공존하는 환경에서, AP가 STA들로부터 간섭 정보가 포함된 단말 정보를 수신하면, 상기 단말 정보를 바탕으로 주파수 채널에서 상기 STA들에 대한 채널 간섭이 최소화되도록 채널을 할당하여, AP와 복수의 STA들이 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신한다. 그러면 여기서, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 통신 시스템은, WLAN 시스템으로 제1시스템에 포함된 제1AP(102,152)와 제1STA(104,154)를 포함하며, 상기 WLAN 시스템으로 제2시스템에 포함된 제2AP(106,156)와 제2STA(108,158) 및 제3STA(110,160)을 포함한다.
여기서, 상기 제1시스템은, 주파수 채널을 통해 제1방식으로 데이터를 송수신하는 제1AP(102,152)와 제1STA(104,154)를 포함하며, 상기 제2시스템은, 상기 주파수 채널을 통해 제2방식으로 데이터를 송수신하는 제2AP(106,156)와 제2STA(108,158) 및 제3STA(110,160)를 포함하며, 상기 제1시스템과 제2시스템 간은 이종 망이 된다.
이러한 상기 제1시스템과 상기 제2시스템에 주파수 채널이 할당, 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1시스템에 제1주파수 대역폭(120)의 제1채널이 할당되고, 상기 제2시스템에 제2주파수 대역폭(130)의 제2채널이 할당될 경우, 상기 제1채널과 상기 제2채널이 중복되는 주파수 대역(140)에서 채널 간섭이 발생하며, 이렇게 발생된 채널 간섭에 의해, 상기 제1 및 제2 시스템들, 예컨대 상기 제2시스템의 제2AP(106)와 제2STA(108) 및 제3STA(110) 간에는 정상적인 데이터 송수신이 이루어지지 않는다. 그러면 이하에서는 설명의 편의를 위해 제2시스템을 중심으로 설명하기로 한다.
우선, 전술한 바와 같이, 상기 제1시스템에 할당된 제1주파수 대역폭(120)의 제1채널과 상기 제2시스템에 할당된 제2주파수 대역폭(130)의 제2채널이 중복되어, 중복된 주파수 대역(140)에서 채널 간섭이 발생하면, 상기 제2시스템의 제2STA(108) 및 제3STA(110)는, 상기 중복된 주파수 대역(140)에서의 간섭 신호의 종류 및 위치를 확인한다. 이때, 상기 제2시스템의 제2STA(108) 및 제3STA(110)는, 혼합 모드 프리앰블(mixed mode preamble)을 이용하여, 상기 간섭 신호가 상기 제1시스템에 해당하는 신호인 지, 또는 상기 제2시스템에 해당하는 신호인지를 확인한다. 여기서, 상기 제2시스템의 제2STA(108) 및 제3STA(110)는, 상기 간섭 신호의 에너지 검출은 가능하나 프리앰블 검출이 되지 않을 경우 상기 간섭 신호를 상기 제1시스템에 해당하는 신호인 것으로 확인한다. 그리고, 상기 제2시스템의 제2STA(108) 및 제3STA(110)는, 상기 간섭 신호의 세기를 서브 대역 별로 상기 제2AP(106)로 송신한다. 즉, 상기 제2시스템의 제2STA(108) 및 제3STA(110)는, 상기 간섭 신호에 대한 간섭 정보를 단말 정보에 포함시켜 상기 제2AP(106)로 송신한다. 상기 단말 정보에는 상기 제2STA(108) 및 제3STA(110)의 위치 정보가 포함될 수도 있다.
그러면, 상기 제2AP(106)는, 상기 단말 정보를 바탕으로 상기 제2STA(108) 및 제3STA(110)의 위치를 확인한 후, 상기 각 서브대역 별 간섭 신호의 세기를 이용하여 삼각측량 방식을 통해 상기 간섭 신호가 생성된 간섭원의 위치를 확인한다. 또한, 상기 제2AP(106)는, 상기 각 서브 대역별 간섭원의 위치 프로파일(profile)을 통해, 상기 간섭 신호가 점유하는 총 주파수 대역폭 및 주파수 위치를 산출한다. 여기서, 상기 제2AP(106)는, 상기 간섭 신호의 세기 및 점유 대역폭을 바탕으로, 해당 간섭 신호의 종류 또한 확인한다.
이렇게 상기 간섭 신호에 해당하는 간섭원의 위치 및 간섭 신호의 세기, 또한 간섭 신호가 점유하는 주파수 대역폭 및 주파수 위치를 바탕으로, 상기 제2STA(108) 및 제3STA(110)의 데이터 송수신 시에 상기 간섭 신호로부터 간섭을 회피하도록, 상기 제2STA(108) 및 제3STA(110)에게 채널을 할당한다. 그리고, 이러한 채널 할당 정보는 상기 제2STA(108) 및 제3STA(110)로 송신되며, 상기 제2STA(108) 및 제3STA(110)는, 수신한 채널 할당 정보에 따라 적응적 대역폭 조정(Adaptive Bandwidth Adjustment)을 통해 채널을 변경한다.
그에 따라, 상기 통신 시스템은, 제1시스템과 제2시스템이 공존하는 공존 셀(150)을 형성하며, 이때 제1시스템의 제1AP(152)와 제1STA(154)는, 제2주파수 대역폭(180)의 제2채널을 통해 데이터를 송수신하고, 제2시스템의 제2AP(156)과 제2STA(158) 및 제3STA(160) 간은 제1주파수 대역(170) 및 제3주파수 대역(175)의 제1채널을 통해 데이터를 송수신한다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, AP와 복수의 STA들 간의 데이터 송수신 시에 발생하는 채널 간섭에 대한 간섭 정보, 예컨대 간섭 신호의 세기 등의 정보가 포함된 단말 정보를 상기 STA들이 상기 AP로 송신하면, 상기 AP가 상기 간섭 정보를 바탕으로 간선 신호의 간섭원 위치, 점유 주파수 대역폭, 점유 주파수 위치, 및 종류를 확인하여, 상기 간섭 신호를 회피하는 주파수 대역의 채널을 상기 STA들에게 할당한 후, 채널 할당 정보를 STA들에게 송신하며, 그에 따라 상기 AP와 STA들 간은, 상기 채널 할당 정보를 바탕으로, 채널 간섭이 최소화된 채널을 통해 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 무선랜(wireless LAN, WLAN) 통신 시스템의 채널 할당 방법으로서,
    복수의 단말로부터 상기 복수의 단말의 단말 정보 및 상기 복수의 단말에게 각각 할당된 채널에서 측정된, 비-무선랜 장치에 의한 간섭 신호에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 간섭신호에 관한 정보를 바탕으로 상기 간섭 신호의 간섭원 위치, 상기 간섭 신호에 의해 점유된 점유 주파수의 점유 대역폭, 및 상기 점유 주파수의 점유 위치를 확인하는 단계; 및
    상기 간섭원 위치, 상기 점유 대역폭, 및 상기 점유 위치를 바탕으로 상기 간섭 신호에 의해 간섭되지 않는 새로운 채널을 상기 복수의 단말에게 할당하는 단계
    를 포함하는 채널 할당 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 간섭 신호에 관한 정보는 상기 간섭 신호의 세기를 포함하는, 채널 할당 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 세기는, 상기 복수의 단말에 할당된 주파수 대역 중 서브 대역 마다 측정된 세기인, 채널 할당 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 확인하는 단계는,
    상기 서브 대역 마다 측정된 상기 세기를 바탕으로 상기 점유 대역폭 및 상기 점유 위치를 확인하는 단계
    를 포함하는, 채널 할당 방법.
  5. 제2항에서,
    상기 확인하는 단계는,
    상기 복수의 단말의 위치 및 상기 간섭 신호의 세기를 바탕으로 삼각측량 방식을 통해 상기 간섭원 위치를 확인하는 단계
    를 포함하는, 채널 할당 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 수신하는 단계는,
    상기 복수의 단말 중 적어도 3개의 단말로부터 상기 단말 정보 및 상기 간섭 신호에 관한 정보를 수신하는 단계
    를 포함하는, 채널 할당 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 할당하는 단계는,
    상기 새로운 채널의 채널 할당 정보를 상기 복수의 단말에게 송신하는 단계
    를 포함하는, 채널 할당 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 새로운 채널은, 상기 복수의 단말에게 상기 간섭 신호에 관한 정보를 수신하기 전에 할당된 채널에서, 상기 간섭 신호에 의해 점유된 채널을 제외한 나머지 채널을 포함하는, 채널 할당 방법.
  9. 무선랜(wireless LAN, WLAN) 통신 시스템의 단말이 채널 할당 정보를 수신하는 방법으로서,
    기지국으로부터 수신된 채널 할당 정보에 의해 할당된 채널에서 비-무선랜 장치에 의한 간섭 신호의 세기를 측정하는 단계,
    상기 간섭 신호의 세기를 포함하는 상기 간섭 신호에 관한 정보와, 상기 단말의 단말 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계, 그리고
    상기 기지국으로부터 새로운 채널 할당 정보를 수신하고, 상기 새로운 채널 할당 정보를 바탕으로 적응적으로 대역폭을 조정하여 채널을 변경하는 단계
    를 포함하는 채널 할당 정보 수신 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 측정하는 단계는,
    상기 채널 할당 정보에 의해 할당된 주파수 대역 중 서브 대역 마다 상기 간섭 신호의 세기를 측정하는 단계
    를 포함하는, 채널 할당 정보 수신 방법.
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