KR102010682B1 - Wlan 네트워크의 전력 조정을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유계 공간(3) 내의 WLAN 네트워크의 전력 조정을 위한 장치(100)에 관한 것으로서, 상기 공간(3) 내에 위치하는 적어도 하나의 제2 WLAN 모듈(5)과 통신하도록 기능하는 상기 공간(3) 내의 제1 WLAN 모듈, 및 적어도 하나의 기준 WLAN 모듈(8)을 포함하고, 상기 기준 WLAN 모듈(8)은 상기 제1 WLAN 모듈(4)로부터의 WLAN 신호가 수신되고 신호 세기가 결정되어 상기 제1 WLAN 모듈(4)로 전송되는 방식으로 설계되고, 상기 제1 WLAN 모듈(4)은, 상기 기준 WLAN 모듈(8)에서의 상기 수신된 신호 세기(PE)가 특정 임계값(PE,oben)보다 작도록, 상기 제1 WLAN 모듈(4)의 전송 전력(PS)이 상기 기준 WLAN 모듈(8)로부터의 상기 전송된 신호 세기(PE)에 따라 조정되는 방식으로 설계된다. 본 발명은 또한 유계 공간(3)에서 WLAN 네트워크의 전력 조정 방법에 관한 것이다.

Description

WLAN 네트워크의 전력 조정을 위한 장치 및 방법
본 발명은 유계 공간 내의 WLAN 네트워크의 전력 조정을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
WLAN 네트워크는 예를 들어, 표준 IEEE 802.11-패밀리에서 표준화된 로컬 무선 네트워크로 이해된다. 이러한 경우, 종종 인프라스트럭쳐 모드 및 Ad-hoc 모드가 구별되며, 인프라스트럭쳐 모드에서 WLAN 모듈은 네트워크에 대한 WLAN 액세스 포인트를 형성하고, 네트워크 내의 다른 모든 WLAN 모듈을 클라이언트로서 조정한다. 그러나 Ad-hoc 네트워크의 경우에는 중앙 권한이 없고 단말 장치가 조정을 담당하며, Ad-hoc 네트워크는 WLAN 모듈의 범위와 개수에 대해 제한이 있다.
2개의 WLAN 모듈 간의 송신 전력이 너무 높으면 다른 네트워크의 인접한 모듈에 간섭을 일으킬 수 있다는 것이 알려져 있다. 또한 너무 높은 송신 전력은 에너지 면에서 불리하다.
DE 11 2010 001 335 T5호는 적어도 2개의 이동 단말 장치 사이의 무선 통신에서 정보가 하나의 단말 장치로부터 다른 단말 장치로 송신되는, 송신 전력을 제어하기 위한 송신 전력 제어 방법을 개시하고 있다. 이러한 경우, 송신 전력은 Ptx ≥ Poffset - Prx의 값으로 설정되고, 여기서 Prx는 다른 단말 장치들 중 하나로부터 알려진 전력으로 송신되는 사전 설정된 무선 신호와 관련되는 하나의 단말 장치에서의 수신 전력의 측정값이다. Poffset은 사전에 설정되어 사전 설정된 통신 영역 내의 단말 장치들 사이의 무선 통신에 사용되는 최대 송신 전력의 값이다. 이로써 2개의 WLAN 모듈 사이의 송신 전력이 조정되고, 이는 에너지를 절약하고 간섭을 최소화한다. 상기 방법의 일 적용 분야는 Car2X WLAN 네트워크이다.
이러한 적용 외에도, WLAN 모듈 간의 이동이 상대적으로 이동하는 2개의 자동차에 비해 무시할 수 있는 유계 공간에서 WLAN 네트워크를 적용하는 것이 또한 알려져 있다. 따라서 유계 공간 내의 이러한 WLAN 네트워크에서 송신 전력의 전력 조정은 통상적이지 않다.
본 발명은 폐쇄된 공간 내의 WLAN 네트워크를 개선하고, 폐쇄된 공간 내의 WLAN 네트워크의 개선된 동작을 위한 방법을 제공하는 기술적인 문제에 기초한다.
상기 기술적인 문제에 대한 해결책은 청구항 제1항의 특징을 갖는 장치 및 제9항의 특징을 갖는 방법을 통해 나타난다. 본 발명의 다른 유리한 실시예는 종속항으로부터 나타난다.
이를 위해 유계 공간 내의 WLAN 네트워크의 전력 조정을 위한 장치는 상기 공간 내에 위치하는 적어도 하나의 제2 WLAN 모듈과 통신하도록 기능하는 상기 공간 내의 제1 WLAN 모듈을 포함한다. 또한 상기 장치는 적어도 하나의 기준 WLAN 모듈을 포함한다. 상기 기준 WLAN 모듈은, 상기 제1 WLAN 모듈로부터의 WLAN 신호가 수신되고 신호 세기가 결정되도록 설계된다. 여기서 신호 세기는 수신 전력과 동의어로 이해된다. 이러한 결정된 신호 세기는 제1 WLAN 모듈로 전송된다. 상기 제1 WLAN 모듈은, 상기 기준 WLAN 모듈에서의 상기 수신된 신호 세기가 사전 설정된 임계값보다 작도록, 상기 기준 WLAN 모듈로부터의 상기 전송된 신호 세기에 따라 상기 제1 WLAN 모듈의 송신 전력이 조정되는 방식으로 설계된다. 상위 임계값 및 하위 임계값이 존재하고, 상위 임계값의 미만이고 하위 임계값은 초과되는 것이 바람직하다. 기준 WLAN 모듈 상에서의 사전 설정된 하위 임계값은, 제2 WLAN 모듈이 제1 WLAN 모듈로부터의 신호의 충분한 수신 전력을 갖도록 선택된다. 이를 위해, 기준 WLAN 모듈은 예를 들어 수신이 제2 WLAN 모듈의 모든 고려 가능한 위치보다 악화되는 위치에 배치된다. 대안적으로, 이는 임계값의 높이에 의해 보상된다. 기준 WLAN 모듈은 원칙적으로 네트워크의 일부일 수 있지만, 바람직하게는 순수한 기준 모듈이며, 능동적인 통신에 참여하지 않는다. 여기서 제1 WLAN 모듈은 WLAN 액세스 포인트일 수 있지만, WLAN 네트워크는 또한 Ad-hoc 네트워크로서 형성될 수도 있으므로, 제1 WLAN 모듈은 단지 선택된 WLAN 모듈이다.
일 실시예에서, 공간은 자동차이다. 특히, 이러한 경우 에너지 절약은 자동차에서 매우 유리하다. 그러나, 외부(예를 들어, 다른 자동차)에 대한 간섭 신호의 억제도 또한 유리하다. 다른 장점은 WLAN 네트워크가 외부로부터 도청되어 조작되는 것이 어려울 수 있다는 것이다.
다른 실시예에서, 제1 WLAN 모듈은 차량의 인포테인먼트 시스템에 할당되거나 또는 인포테인먼트 시스템의 일부이다. 이를 통해 모든 차량 탑승자는 WLAN 모듈 또는 단말 장치를 사용하여 데이터에 액세스하거나 또는 입력을 수행할 수 있다.
원칙적으로 기준 WLAN 모듈은 차량(즉, 공간) 내에, 예를 들어 후방 선반 영역에 또는 뒷창문에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 WLAN 모듈이 글러브 박스에 배치되면, 제1 WLAN 모듈로부터 기준 WLAN 모듈로의 송신 신호는, 그 중간에 위치하는 모든 제2 WLAN 모듈이 보다 양호한 수신을 갖도록 전체 차량을 통과해야 한다. 기준 WLAN 모듈 상에서의 수신된 신호 세기는 이러한 경우 자동차의 인원의 인원수 및 분포에 의존하므로, 송신 전력의 조정이 상황에 따라 조정된다. 또한 차량의 유형(구조, 길이)은 신호 세기에 영향을 미치므로 고려된다.
다른 바람직한 실시예에서, 적어도 기준 WLAN 모듈의 안테나는 차량의 외측에 배치된다. 장점은, 이 위치에서 한편으로는 보안이 더 높은 수신이 자동차의 내부보다 열등하고, 둘째는 간섭을 일으킬 수 있는 신호 세기가 자동차 외부에서 조정된다는 것이다.
기준 WLAN 모듈은 원칙적으로 자동차 내의 사용되는 WLAN 네트워크에 대한 특별한 기준 WLAN 모듈일 수 있다. 그러나, 기준 WLAN 모듈은 이중 기능을 갖도록 Car2X WLAN 모듈인 것이 바람직하다. 이러한 경우, Car2X용 IEEE 802.11p에 따라 사용되는 WLAN 모듈은 5.9 GHz 부근의 주파수 범위를 사용하지만, 일반적으로 그 안테나는 5 GHz(5.160 - 5.830 MHz) 및 2.4 GHz(2.400 - 2.490 MHz)를 수신할 수도 있도록 사용된다.
다른 실시예에서, 기준 WLAN 모듈 및 제1 WLAN 모듈은 버스 시스템을 통해 서로 접속되므로, 제1 WLAN 모듈은 기준 WLAN 모듈의 주파수 범위에서 수신할 필요가 없다. 버스 시스템은 예를 들어 CAN 또는 자동차 이더넷 버스 시스템일 수 있다.
다른 실시예에서, 송신 전력의 조정은 연속적으로 또는 주기적으로(예를 들어 매 10초마다) 수행된다. 대안적으로 또는 누적적으로 조정은 예를 들어 자동차의 시동 시 또는 도어 개방 및 폐쇄가 검출될 때 이벤트 제어 방식으로 수행될 수 있는데, 왜나하면 이 때 차량 탑승자가 탑승하거나 또는 내릴 수 있기 때문이다.
다른 실시예에서, 상기 장치는 상기 제1 WLAN 모듈 및/또는 상기 기준 WLAN 모듈이 상기 적어도 하나의 제2 WLAN 모듈의 WLAN 신호를 수신할 수 있고 신호 세기를 결정하도록 설계되고, 상기 제2 WLAN 모듈은, 상기 제1 WLAN 모듈 및/또는 상기 기준 WLAN 모듈 상에서의 상기 수신된 송신 세기가 사전 설정된 임계값보다 작도록, 상기 전송된 신호에 따라 자신의 송신 전력을 조정한다. 이러한 경우, 수신된 신호 세기가 양 모듈 모두에서 평가되는 경우, 양 모듈에 대한 임계값은 다를 수 있음에 유의해야 한다.
방법에 따른 실시예와 관련하여 앞서 언급된 실시예를 모두 참고할 수 있다.
본 발명은 이하에서 바람직한 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1은 자동차의 WLAN 네트워크의 전력 조정을 위한 장치의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 1은 차체(2)가 공간(3)을 둘러싸는 자동차(1)를 개략적으로 도시한다. 공간(3)에 WLAN 네트워크가 배치되고, WLAN 네트워크는 적어도 하나의 제1 WLAN 모듈(4) 및 복수의 제2 WLAN 모듈(5)을 포함하고, 도 1에는 예를 들어 4개의 제2 WLAN 모듈(5)이 도시되어 있다. 제1 WLAN 모듈(4)은 자동차(1)의 인포테인먼트 시스템(6)의 일부이다. 제1 WLAN 모듈(4)은 여기서 자동차(1) 내에 고정 배치될 수 있다. 제2 WLAN 모듈(5)은 자동차(1)에 고정식으로 배치되거나 또는 형성될 수 있고 또한 이동 단말 장치에 할당될 수도 있다. 제1 WLAN 모듈(4)은 제1 WLAN 모듈(4)의 송신 전력(Ps)이 변경될 수 있도록 설계된다. 제1 WLAN 모듈(4)은 적어도 하나의 버스 라인(7)을 통해 자동차(1)의 루프(9) 상에 배치된 기준 WLAN 모듈(8)과 접속되므로, 기준 WLAN 모듈(8)의 안테나(10)가 공간(3)의 외부에 있다. 기준 WLAN 모듈(8)은 Car2X 네트워크의 WLAN 모듈이며, 공간(3) 내의 WLAN 네트워크와 다른 주파수로 맞추어진다. 제1 WLAN 모듈(4) 및 기준 WLAN 모듈(8)은 제1 WLAN 모듈(4)의 송신 전력(Ps)의 전력 조정을 위한 장치(100)를 형성하고, WLAN 기준 모듈(8)의 안테나(10)는 WLAN 네트워크의 주파수 대역에서 신호를 수신할 수 있다.
장치(100)의 동작 모드는 예를 들어 다음과 같다: 먼저, 제1 WLAN 모듈(4)은 최대 송신 전력(Ps,max) 또는 최대 송신 전력(Ps,max) 이하이지만 그럼에도 불구하고 비교적 높은 미리 결정된 송신 전력(Ps)으로 송신한다. 이에 따라, 제1 WLAN 모듈(4)의 송신 전력(Ps)은 충분히 높기 때문에, 모든 제2 WLAN 모듈(5)은 안전한 수신을 갖는다. 기준 WLAN 모듈(8)은 제1 WLAN 모듈(4)의 송신 전력(Ps)으로 인해 신호 세기(PE)를 갖는 신호를 수신한다. 사전 수행된 측정을 통해 하한값(PE,Unten)이 결정될 수 있다. 이 값(PE,Unten)은, 이 값에서 자동차(1) 내의 차량 탑승자의 인원수 및 위치에 관계없이 모든 제2 WLAN 모듈(5)이 안전한 수신을 갖도록 선택된다. 또한, 상한값(PE,0ben)이 임계값으로서 결정된다. 이러한 경우, PE,0ben > PE,unten이 적용된다. 차이(PE,0ben - PE,unten)는 여기서 가능한 한 작지만, 송신 전력(Ps)의 조절 가능성을 고려해야 한다. 기준 WLAN 모듈(8)이 수신 전력 또는 신호 세기(PE > PE,0ben)를 수신하면, 이 값은 버스 라인(7)을 통해 제1 WLAN 모듈(4)로 다시 전송된다. 제1 WLAN 모듈(4)은 기준 WLAN 모듈(8) 상에서의 신호 세기(PE)가 PE,0ben보다 작고 PE,unten보다 크고/동일할 때까지 자신의 송신 전력(Ps)을 감소시킨다.
이 조건이 충족되면, 감소된 송신 전력(Ps)에서, 모든 제2 WLAN 모듈(5)이 안전한 수신을 갖고 공간(3)으로부터 방출되는 간섭 복사가 PE,0ben보다 작으므로, 인접한 자동차 또는 다른 WLAN 단말 장치가 최소한으로만 간섭될 수 있는 것이 보장된다. 또한 이를 통해 외부에서 WLAN 네트워크를 도청하는 것도 또한 방지된다.
유사하게, 상기 방법은 또한, 최소 송신 전력(Ps)으로부터 시작하여, PE,unten를 초과하고 PE,0ben 미만이 될 때까지 증가되는 방식으로 수행될 수 있다.

Claims (11)

  1. 유계 공간(3) 내의 WLAN 네트워크의 전력 조정을 위한 장치(100) - 상기 유계 공간(3)은 자동차(1)임 - 에 있어서,
    상기 자동차(1) 내에 위치하는 적어도 하나의 제2 WLAN 모듈(5)과 통신하도록 기능하는 상기 자동차(1) 내의 제1 WLAN 모듈(4), 및 적어도 하나의 기준 WLAN 모듈(8)을 포함하고, 상기 기준 WLAN 모듈(8)은, 상기 제1 WLAN 모듈(4)로부터의 WLAN 신호가 수신되고 신호 세기(PE)가 결정되어 상기 제1 WLAN 모듈(4)로 전송되도록 설계되고, 상기 제1 WLAN 모듈(4)은, 상기 기준 WLAN 모듈(8)에서의 상기 수신된 신호 세기(PE)가 사전 설정된 상위 임계값(PE,oben)보다 작고 사전 설정된 하위 임계값(PE,unten)보다 크도록, 상기 기준 WLAN 모듈(8)로부터의 상기 전송된 신호 세기(PE)에 따라 상기 제1 WLAN 모듈(4)의 송신 전력(Ps)이 조정되는 방식으로 설계되고,
    상기 기준 WLAN 모듈(8)의 적어도 하나의 안테나(10)가 상기 자동차(1)의 외측에 배치되는 것인, WLAN 네트워크의 전력 조정을 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 WLAN 모듈(4)은 자동차(1)의 인포테인먼트 시스템(6)에 할당되거나 또는 상기 자동차(1)의 인포테인먼트 시스템(6)의 일부인 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기준 WLAN 모듈(8)은 Car2x WLAN 모듈로서 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 WLAN 모듈(8) 및 상기 제1 WLAN 모듈(4)은 버스 시스템을 통해 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치(100)는 상기 송신 전력(Ps)의 상기 조정이 연속적으로, 주기적으로 또는 이벤트 제어 방식으로 수행되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치(100)는, 상기 제1 WLAN 모듈(4)과 상기 기준 WLAN 모듈(8) 중 적어도 하나가 상기 적어도 하나의 제2 WLAN 모듈(5)의 WLAN 신호를 수신하고 신호 세기를 결정하도록 설계되고, 상기 결정된 신호 세기에 따라 신호가 상기 제2 WLAN 모듈(5)에 전송되고, 상기 제2 WLAN 모듈(5)은, 상기 제1 WLAN 모듈(4)과 상기 기준 WLAN 모듈(8) 중 적어도 하나 상에서의 상기 수신된 송신 세기가 사전 설정된 임계값보다 작도록, 상기 전송된 신호에 따라 자신의 송신 전력을 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 자동차(1) 내에 위치하는 적어도 하나의 제2 WLAN 모듈(5)과 통신하도록 기능하는 상기 자동차(1) 내의 제1 WLAN 모듈(4), 및 적어도 하나의 기준 WLAN 모듈(8)에 의해, 유계 공간(3) 내의 WLAN 네트워크의 전력 조정을 위한 방법 - 상기 유계 공간(3)은 자동차(1)임 - 에 있어서,
    상기 기준 WLAN 모듈(8)은 상기 제1 WLAN 모듈(4)로부터의 신호를 수신하고 신호 세기(PE)를 결정하고, 상기 제1 WLAN 모듈(4)은, 상기 기준 WLAN 모듈(8)에서의 상기 수신된 신호 세기(PE)가 사전 설정된 상위 임계값(PE,oben)보다 작고 사전 설정된 하위 임계값(PE,unten)보다 크도록, 상기 결정된 신호 세기(PE)에 따라 자신의 송신 전력(Ps)을 조정하고,
    상기 기준 WLAN 모듈(8)의 적어도 하나의 안테나(10)가 상기 자동차(1)의 외측에 배치되는 것인, WLAN 네트워크의 전력 조정을 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 송신 전력(Ps)의 상기 조정은 연속적으로, 주기적으로 또는 이벤트 제어 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제1 WLAN 모듈(4)과 상기 기준 WLAN 모듈(8) 중 적어도 하나는 상기 적어도 하나의 제2 WLAN 모듈(5)의 WLAN 신호를 수신하고 신호 세기가 결정되며, 상기 결정된 신호 세기에 따라 신호가 상기 제2 WLAN 모듈(5)로 전송되고, 상기 제2 WLAN 모듈(5)은, 상기 제1 WLAN 모듈(4)과 상기 기준 WLAN 모듈(8) 중 적어도 하나 상에서의 상기 수신된 송신 세기가 사전 설정된 임계값보다 작도록, 상기 전송된 신호에 따라 자신의 송신 전력을 조정하는 것을 특징으로 하는 방법.
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