KR102250872B1 - An efficient multi-hop network configuration system and method in TV idle band environment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에 관한 것으로, 코디네이터가 네트워크 정보 획득을 위해 네트워크 정보 요청 신호를 TVWS 데이터베이스 서버로 전송하는 단계; 코디네이터가 TVWS 데이터베이스 서버로부터 네트워크 정보 응답 신호를 수신하는 단계; 코디네이터가 채널 할당을 위한 채널 할당 요청 신호를 수신하면, 상위 라우터로부터 채널 할당 요청 신호가 수신되었는지를 판단하는 단계; 판단단계에서 상위 라우터로부터 채널 할당 요청 신호가 수신되면, 코디네이터가 수신된 채널 정보 응답 신호로부터 할당 가능한 채널을 이용하여 멀티 홉 네트워크를 설정하는 단계; 및 판단단계에서 하위 라우터로부터 채널 할당 요청 신호가 수신되면, 코디네이터가 상위 라우터를 통해 하위 라우터로 채널 할당 응답 신호를 전달하여 해당 하위 라우터에 대하여 멀티 홉 네트워크의 채널을 설정하는 단계;를 포함한다. The present invention relates to an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment, comprising: transmitting, by a coordinator, a network information request signal to a TVWS database server to obtain network information; Receiving, by the coordinator, a network information response signal from the TVWS database server; When the coordinator receives a channel assignment request signal for channel assignment, determining whether a channel assignment request signal has been received from an upper router; When a channel allocation request signal is received from an upper router in the determination step, the coordinator sets up a multi-hop network using a channel that can be allocated from the received channel information response signal; And when the channel allocation request signal is received from the lower router in the determination step, the coordinator transmits the channel allocation response signal to the lower router through the upper router to set a channel of the multi-hop network with respect to the lower router.

Description

TV 유휴 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성{An efficient multi-hop network configuration system and method in TV idle band environment}An efficient multi-hop network configuration system and method in TV idle band environment

본 발명은 TV 유휴 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에 관한 것으로, TVWS(Television White Space) 가용 채널 확보 방법인 데이터 베이스 접속 방식과 스펙트럼 방식의 장점을 혼용하여 사용하는 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for configuring an efficient multi-hop network in an idle TV environment. The present invention relates to an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment in which the advantages of a database access method and a spectrum method, which are a method of securing an available TVWS (Television White Space) channel, are used in combination. It relates to a hop network configuration system and method.

TVWS 대역의 가용 주파수는 TV 방송 대역 중 지역적으로 사용하지 않고 비어있는 주파수 대역을 의미한다. The available frequency in the TVWS band refers to a frequency band that is not used locally and is empty among TV broadcasting bands.

이러한 TVWS 대역에서 가용채널을 확보하는 방법으로는 TVWS 데이터베이스를 이용하는 방식과 스펙트럼 센싱 방식이 있다. Methods of securing available channels in the TVWS band include a method using a TVWS database and a spectrum sensing method.

먼저, 데이터 베이스를 이용하는 방식은 신뢰성이 높은 가용 채널을 획득할 수 있기 때문에 기존 보호서비스의 간섭 측면에서 장점이 있으나, 모든 디바이스가 항상 데이터베이스에 접속 가능해야 하고, 별도의 데이터베이스를 구축 운영해야 하는 단점이 있다. First, the method of using the database has an advantage in terms of interference of the existing protection service because it can obtain an available channel with high reliability, but it is a disadvantage that all devices must be able to access the database at all times, and a separate database must be built and operated. There is this.

반면에 TVWS 대역에서 가용채널을 확보하기 위한 스펙트럼 센싱 방식은 위치 측위 및 데이터베이스 접속이 필요 없으며 주변환경에 따라 가용 채널을 능동적으로 확보할 수 있는 장점이 있으나, 센싱 기술의 정확한 구현이 힘들고 제조비용이 높아지는 단점이 있다. On the other hand, the spectrum sensing method to secure available channels in the TVWS band does not require location positioning and database access, and has the advantage of actively securing available channels according to the surrounding environment, but it is difficult to accurately implement the sensing technology and manufacturing cost is low. There is a disadvantage of increasing it.

본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 TV 유휴 주파수 대역에서 상황에 따라 변하는 가용주파수를 효율적으로 할당받아 활용하여 다중 주파수 채널에서 동작하는 멀티 홉 네트워크를 구축하는 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 시스템 및 방법을 제공하고자 한다. The present invention was conceived to solve the conventional problem, and an object of the present invention is to construct a multi-hop network operating in a multi-frequency channel by efficiently allocating and utilizing available frequencies that change according to circumstances in an idle frequency band of a TV. To provide an efficient multi-hop network configuration system and method in a bandwidth environment.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법은 TVWS 데이터베이스 서버, 코디네이터, 적어도 하나 이상의 라우터 및 단말 장치로 이루어진 네트워크 환경에서 TV 유휴 대역을 이용한 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에 있어서, 상기 코디네이터가 네트워크 정보 획득을 위해 네트워크 정보 요청 신호를 상기 TVWS 데이터베이스 서버로 전송하는 단계; 상기 코디네이터가 상기 TVWS 데이터베이스 서버로부터 네트워크 정보 응답 신호를 수신하는 단계; 및 상기 코디네이터가 수신된 채널 정보 응답 신호로부터 할당 가능한 채널을 이용하여 멀티 홉 네트워크를 설정하는 단계;를 포함한다. In order to achieve the above object, an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention is effective using an idle TV band in a network environment consisting of a TVWS database server, a coordinator, at least one router, and a terminal device. A method for configuring a multi-hop network, the method comprising: transmitting, by the coordinator, a network information request signal to the TVWS database server to obtain network information; Receiving, by the coordinator, a network information response signal from the TVWS database server; And setting, by the coordinator, a multi-hop network using a channel that can be allocated from the received channel information response signal.

한편, 상기 코디네이터가 할당 가능한 채널을 이용하여 멀티 홉 네트워크를 설정한 후 해당 멀티 홉 네트워크를 통해 비콘 신호를 전송하는 단계; 및 상기 코디네이터가 비콘 신호를 수신한 라우터로부터 채널 할당 요구 신호가 수신되면, 관리하고 있는 채널 디스크립터에서 다른 네트워크에서 사용하지 않고 주변 채널간섭에 영향이 없는 채널을 선택하고, 그 채널 정보가 포함된 채널할당 응답 신호를 해당 라우터로 전송하는 단계;를 포함한다. On the other hand, the coordinator setting a multi-hop network by using an allocable channel and then transmitting a beacon signal through the multi-hop network; And when the coordinator receives a channel allocation request signal from the router that received the beacon signal, the channel descriptor being managed selects a channel that is not used by another network and does not affect neighboring channel interference, and the channel including the channel information And transmitting the allocation response signal to the corresponding router.

그리고, 상기 라우터는 네트워크 탐색 기능을 이용하여 TVWS 대역에 이미 존재하는 네트워크를 검색하는 단계; 상기 라우터가 상기 네트워크 탐색 결과로 얻을 수 있는 네트워크 디스크립터의 정보를 이용하여 참여하고자 하는 적절한 네트워크를 선택하는 단계; 상기 라우터가 상기 선택된 네트워크에서 브로캐스트하는 비콘을 수신하고, 동기를 하기 위해서 네트워크 조인(Join) 과정을 수행하는 단계; 및 상기 라우터가 상기 조인된 네트워크의 코디네이터 또는 상위 라우터로 채널 할당을 요청하고, 채널을 할당받아 설정하는 단계;를 포함한다. Further, the router searching for a network that already exists in the TVWS band by using a network search function; Selecting, by the router, an appropriate network to participate in by using information of a network descriptor obtained as a result of the network search; Receiving, by the router, a beacon broadcast from the selected network, and performing a network join process for synchronization; And requesting, by the router, a channel assignment to a coordinator or an upper router of the joined network, and receiving and setting a channel.

반면, 상기 라우터가 하위 라우터 또는 단말 장치로부터 채널 할당을 요청받으면, 채널 스트립터를 관리하고 있는 코디네이터 측으로 채널 할당 요청 신호를 상위 라우터를 통해 전달하고, 상기 코디네이터에서 채널 할당 응답 신호를 상위 라우터를 통해 전달받는 단계;를 포함한다. On the other hand, when the router receives a request for channel allocation from a lower router or a terminal device, the channel allocation request signal is transmitted to the coordinator managing the channel scripter through the upper router, and the coordinator transmits a channel allocation response signal through the upper router. It includes; receiving step.

만약, 상기 코디네이터가 관리중인 채널 디스크립터에서 할당할 채널이 없을 경우, 상기 TVWS 데이터베이스 서버로부터 새로운 TV 채널을 할당받아서 내부적으로 4개의 PHY 채널로 분할하여 새로운 채널디스크립터로 추가하는 단계; 및 상기 코디네이터가 추가된 채널 디스크립터에서 다시 채널을 선택하여 채널 할당을 처음 요청한 라우터에게 수신될 수 있도록 전달하는 단계;를 포함한다. If there is no channel to be allocated in the channel descriptor being managed by the coordinator, receiving a new TV channel from the TVWS database server, dividing it into four PHY channels internally, and adding a new channel descriptor; And selecting a channel again from the channel descriptor to which the coordinator has been added, and transmitting the channel so that it can be received to a router that first requests channel allocation.

그리고 채널을 할당받은 라우터는 해당 채널을 통해 관리가 가능한 네트워크를 생성하는 단계; 및 상기 라우터가 생성한 네트워크에 합류되어 있는 단말 장치들과 데이터 통신을 수행하는 단계;를 포함한다. And, the router to which the channel has been assigned creates a network that can be managed through the corresponding channel. And performing data communication with terminal devices joined to the network created by the router.

본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 시스템은 가용한 TV 채널 정보를 관리하는 TVWS 데이터베이스 서버; 및 네트워크 정보 획득을 위해 네트워크 정보 요청 신호를 상기 TVWS 데이터베이스 서버로 전송하고, 상기 TVWS 데이터베이스 서버로부터 네트워크 정보 응답 신호를 수신하면 수신된 채널 정보 응답 신호로부터 할당 가능한 채널을 네트워크에 할당하는 코디네이터; 및 접속 가능한 네트워크의 디스크립트 정보를 이용하여 접속 가능한 네트워크의 채널을 선택하고 채널 할당 요구 신호를 요구하고, 그 채널 할당 응답 신호를 통해 멀티 홉 채널을 할당하는 라우터;를 포함한다. An efficient multi-hop network configuration system in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention includes: a TVWS database server that manages available TV channel information; And a coordinator for transmitting a network information request signal to the TVWS database server to obtain network information, and for allocating a channel allocable from the received channel information response signal to the network upon receiving the network information response signal from the TVWS database server. And a router that selects a channel of an accessible network using descript information of an accessible network, requests a channel assignment request signal, and allocates a multi-hop channel through the channel assignment response signal.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 멀티 홉 네트워크를 이루는 코디네이터, 라우터 및 단말 장치 중 코디네이터만이 TVWS 데이터베이스 서버를 이용하고, 다른 구성인 라우터와 단말 장치의 경우, TVWS 데이터베이스 서버에 접속하지 않고 멀티 홉 네트워크의 채널 설정이 가능해지기 때문에 채널 설정의 신뢰성을 향상시키면서도 TVWS 유효 채널을 할당할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, only the coordinator among coordinators, routers, and terminal devices constituting a multi-hop network uses the TVWS database server, and in the case of routers and terminal devices having different configurations, multi-hop without accessing the TVWS database server. Since the network channel setting is possible, there is an effect that TVWS effective channels can be allocated while improving the reliability of channel setting.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 시스템을 설명하기 위한 기능블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에서 라우터의 채널 할당 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에서 하위 라우터의 채널 할당 과정을 설명하기 위한 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에서 코디네이터(200)의 채널 추가 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a functional block diagram illustrating an efficient multi-hop network configuration system in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of configuring an efficient multi-hop network in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of allocating a channel by a router in an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a channel allocation process of a lower router in an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of adding a channel by the coordinator 200 in an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims. Meanwhile, terms used in the present specification are for explaining embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements in which the recited component, step, operation and/or element is Or does not preclude additions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 시스템을 설명하기 위한 기능블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 시스템은 TVWS 데이터베이스 서버(100), 코디네이터(200), 적어도 하나 이상의 라우터(300) 및 단말 장치(400)를 포함하여 이루어진다. 1 is a functional block diagram illustrating an efficient multi-hop network configuration system in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an efficient multi-hop network configuration system in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention includes a TVWS database server 100, a coordinator 200, at least one router 300, and a terminal device. It consists of including 400.

TVWS 데이터베이스 서버(100)는 가용한 TV 채널 정보를 관리하는 역할을 한다. The TVWS database server 100 serves to manage available TV channel information.

코디네이터(200)는 네트워크 정보 획득을 위해 네트워크 정보 요청 신호를 상기 TVWS 데이터베이스 서버(100)로 전송하고, TVWS 데이터베이스 서버(100)로부터 네트워크 정보 응답 신호를 수신하면 수신된 채널 정보 응답 신호로부터 할당 가능한 채널을 네트워크에 할당한다. 여기서, 상기 네트워크 정보 요청 신호는 위치 정보와, 장치 색인 정보 및 장치 용량 정보를 포함하고, 상기 네트워크 정보 응답 신호는 채널 정보, 채널의 스케줄 정보 및 규칙 설정 정보를 포함하는 것이 바람직하다. The coordinator 200 transmits a network information request signal to the TVWS database server 100 to obtain network information, and when receiving a network information response signal from the TVWS database server 100, a channel that can be allocated from the received channel information response signal To the network. Here, it is preferable that the network information request signal includes location information, device index information, and device capacity information, and the network information response signal includes channel information, channel schedule information, and rule setting information.

라우터(300)는 접속 가능한 네트워크의 디스크립트 정보를 이용하여 접속 가능한 네트워크의 채널을 선택하고, 선택된 채널을 이용하여 채널 할당 요구 신호를 전달하며, 그 채널 할당 응답 신호를 통해 멀티 홉 채널을 설정한다. The router 300 selects a channel of an accessible network using descript information of an accessible network, transmits a channel assignment request signal using the selected channel, and sets a multi-hop channel through the channel assignment response signal. .

이러한, 라우터(300)는 단말 장치(400)로부터 채널 할당 요구 신호가 수신되면, 수신된 채널 할당 요구 신호를 코디네이터(200)로 전달하고, 상기 코디네이터(200)로부터 전달되는 채널 할당 응답 신호를 단말 장치(400)로 전달하여 단말 장치9400)와의 채널을 설정한다. 라우터(300)는 트리 형태로 복수개의 계측으로 이루어진 하위 라우터(320)들이 이루어질 수 있다. When a channel allocation request signal is received from the terminal device 400, the router 300 transmits the received channel allocation request signal to the coordinator 200 and transmits the channel allocation response signal transmitted from the coordinator 200 to the terminal. It is transmitted to the device 400 to establish a channel with the terminal device 9400. The router 300 may include lower routers 320 made up of a plurality of measurements in a tree shape.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 멀티 홉 네트워크를 이루는 코디네이터(200), 라우터(300) 및 단말 장치(400) 중 코디네이터(200)만이 TVWS 데이터베이스 서버(100)를 이용하고, 다른 구성인 라우터(300)와 단말 장치(400)의 경우 TVWS 데이터베이스 서버(100)에 접속하지 않고 멀티 홉 네트워크의 채널 설정이 가능해지기 때문에 채널 설정의 신뢰성을 향상시키면서도 TVWS 유효 채널을 할당할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, only the coordinator 200 of the coordinator 200, the router 300, and the terminal device 400 constituting a multi-hop network uses the TVWS database server 100, and another configuration of the router ( In the case of 300) and the terminal device 400, since it is possible to set a channel in a multi-hop network without accessing the TVWS database server 100, it is possible to allocate an effective TVWS channel while improving the reliability of channel setting.

이하, 하기에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에 대하여 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of configuring an efficient multi-hop network in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법은 TVWS 데이터베이스 서버(100), 코디네이터(200), 적어도 하나 이상의 라우터(300) 및 단말 장치(400)로 이루어진 네트워크 환경에서 이루어지는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 2, an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention includes a TVWS database server 100, a coordinator 200, at least one router 300, and a terminal device. It is preferable that it is made in a network environment consisting of (400).

먼저, 상기 코디네이터(200)가 네트워크 정보 획득을 위해 네트워크 정보 요청 신호를 상기 TVWS 데이터베이스 서버(100)로 전송한다(S110). First, the coordinator 200 transmits a network information request signal to the TVWS database server 100 to obtain network information (S110).

이어서, 상기 코디네이터(200)가 상기 TVWS 데이터베이스 서버(100)로부터 네트워크 정보 응답 신호를 수신한다(S120). Subsequently, the coordinator 200 receives a network information response signal from the TVWS database server 100 (S120).

상기 코디네이터(200)가 채널 할당을 위한 채널 할당 요청 신호를 수신하면, 상위 라우터(310)로부터 채널 할당 요청 신호가 수신되었는지를 판단한다(S130). When the coordinator 200 receives a channel allocation request signal for channel allocation, it is determined whether a channel allocation request signal has been received from the upper router 310 (S130).

만약, 상기 판단단계(S130)에서 상위 라우터(310)로부터 채널 할당 요청 신호가 수신되면, 상기 코디네이터(200)는 수신된 채널 정보 응답 신호로부터 할당 가능한 채널을 이용하여 멀티 홉 네트워크를 설정한다(S140). If, in the determination step (S130), a channel allocation request signal is received from the upper router 310, the coordinator 200 sets up a multi-hop network using a channel that can be allocated from the received channel information response signal (S140). ).

반면에, 상기 판단단계(S130)에서 하위 라우터(320)로부터 채널 할당 요청 신호가 수신되면, 상기 코디네이터(200)는 상위 라우터(310)를 통해 하위 라우터(320)로 채널 할당 응답 신호를 전달하여 해당 하위 라우터(320)에 대하여 멀티 홉 네트워크의 채널을 설정한다(S150). On the other hand, when the channel allocation request signal is received from the lower router 320 in the determination step (S130), the coordinator 200 transmits the channel allocation response signal to the lower router 320 through the upper router 310 A channel of a multi-hop network is set for the lower router 320 (S150).

본 발명의 일 실시예에 따르면, TVWS 데이터베이스 서버(100), 코디네이터(200), 트리 구조의 복수개의 라우터(300) 및 단말 장치(400)로 이루어진 멀티 홉 네트워크의 채널 할당 시, 코디네이터(200)의 경우 TVWS 데이터베이스 서버(100)와 DB를 이용하여 TV 방송대역의 가용 주파수에 대한 채널을 신뢰성 있게 할당하고, 라우터(300) 및 단말 장치(400)의 경우 직접 TVWS 데이터베이스 서버(100)에 접속하지 않고도 TV 방송대역의 가용 주파수에 대한 채널을 신뢰성 있게 할당할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, when channel assignment of a multi-hop network consisting of a TVWS database server 100, a coordinator 200, a plurality of routers 300 having a tree structure, and a terminal device 400, the coordinator 200 In the case of, the TVWS database server 100 and DB are used to reliably allocate channels for the available frequencies of the TV broadcast band, and in the case of the router 300 and the terminal device 400, the TVWS database server 100 is not directly accessed. There is an effect of being able to reliably allocate channels for the available frequencies of the TV broadcast band.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에서 라우터의 채널 할당 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a channel allocation method of a router in an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 코디네이터(200)는 할당 가능한 채널을 이용하여 멀티 홉 네트워크를 설정한 후 해당 멀티 홉 네트워크를 통해 비콘 신호를 전송하다(S150). As shown in FIG. 3, the coordinator 200 sets up a multi-hop network using an allocable channel and then transmits a beacon signal through the multi-hop network (S150).

이어서, 코디네이터(200)는 비콘 신호를 수신한 라우터(300)로부터 채널 할당 요구 신호가 수신되면, 관리하고 있는 채널 디스크립터에서 다른 네트워크에서 사용하지 않고 주변 채널간섭에 영향이 없는 채널을 선택하고, 그 채널 정보가 포함된 채널할당 응답 신호를 해당 라우터(300)로 전송한다(S160). Subsequently, when the channel assignment request signal is received from the router 300 that has received the beacon signal, the coordinator 200 selects a channel that is not used by another network and does not affect neighboring channel interference from the managed channel descriptor, and A channel assignment response signal including channel information is transmitted to the corresponding router 300 (S160).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에서 하위 라우터의 채널 할당 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a channel allocation process of a lower router in an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention.

한편, 라우터(300)는 네트워크 탐색 기능을 이용하여 TVWS 대역에 이미 존재하는 네트워크를 검색한다(S210). Meanwhile, the router 300 searches for a network that already exists in the TVWS band by using a network search function (S210).

이어서, 라우터(300)는 상기 네트워크 탐색 결과로 얻을 수 있는 네트워크 디스크립터의 정보를 이용하여 참여하고자 하는 적절한 네트워크를 선택한다(S220). Subsequently, the router 300 selects an appropriate network to participate in using the information of the network descriptor obtained as a result of the network search (S220).

이후, 라우터(300)는 상기 선택된 네트워크에서 브로캐스트하는 비콘을 수신하고, 동기를 하기 위해서 네트워크 조인(Join) 과정을 수행한다(S230). Thereafter, the router 300 receives the beacon broadcast from the selected network, and performs a network join process in order to synchronize (S230).

이어서, 라우터(300)는 조인된 네트워크의 코디네이터(200) 또는 상위 라우터(310)로 채널 할당을 요청하고, 멀티 홉 네트워크의 채널을 할당받아 설정한다(S240). Subsequently, the router 300 requests channel allocation to the coordinator 200 or the upper router 310 of the joined network, and receives and sets the channel of the multi-hop network (S240).

한편, 상기 라우터(300)는 하위 라우터(320) 또는 단말 장치(400)로부터 채널 할당을 요청받으면, 채널 스트립터를 관리하고 있는 코디네이터(200) 측으로 채널 할당 요청 신호를 상위 라우터(310)를 통해 전달하고, 상기 코디네이터(200)에서 채널 할당 응답 신호를 상위 라우터(310)를 통해 전달받는다. Meanwhile, when the router 300 receives a request for channel allocation from the lower router 320 or the terminal device 400, the router 300 transmits a channel allocation request signal to the coordinator 200 managing the channel scripter through the upper router 310. And the coordinator 200 receives the channel assignment response signal through the upper router 310.

그리고, 채널을 할당받은 라우터(300)는 해당 채널을 통해 관리가 가능한 네트워크를 생성하고 생성한 네트워크에 합류되어 있는 단말 장치(400)들과 데이터 통신을 수행한다. In addition, the router 300 to which the channel is assigned creates a network that can be managed through the channel and performs data communication with terminal devices 400 joined to the created network.

이하, 하기에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에서 코디네이터(200)의 채널 추가 방법에 대하여 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of adding a channel by the coordinator 200 in an efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

도 5에 도시된 바와 같이, 코디네이터(200)가 관리중인 채널 디스크립터에서 할당할 채널이 존재하는지를 판단한다(S310). As shown in FIG. 5, the coordinator 200 determines whether there is a channel to be allocated in the channel descriptor being managed by the coordinator 200 (S310).

상기 판단 단계(S310)에서 할당할 채널이 존재하지 않으면(NO), 코디네이터(200)는 상기 TVWS 데이터베이스 서버(100)로부터 새로운 TV 채널을 할당받아서 내부적으로 4개의 PHY 채널로 분할하여 새로운 채널 디스크립터로 추가한다(S320). If the channel to be allocated does not exist (NO) in the determination step (S310), the coordinator 200 receives a new TV channel from the TVWS database server 100 and internally divides it into four PHY channels to form a new channel descriptor. Add it (S320).

이어서, 코디네이터(200)는 추가된 채널 디스크립터에서 다시 채널을 선택하여 채널 할당을 처음 요청한 라우터(300)에게 수신될 수 있도록 전달한다(S330). Subsequently, the coordinator 200 selects a channel again from the added channel descriptor and transmits the channel assignment so that it can be received to the router 300 that initially requested the channel allocation (S330).

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.In the above, the configuration of the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, but this is only an example, and if one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, various modifications and changes within the scope of the technical idea of the present invention Of course this is possible. Therefore, the scope of protection of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the description of the following claims.

100 : TVWS 데이터베이스 서버 200 : 코디네이터
300 : 라우터 400 : 단말 장치
100: TVWS database server 200: Coordinator
300: router 400: terminal device

Claims (6)

TVWS 데이터베이스 서버, 코디네이터, 적어도 하나 이상의 라우터 및 종단 단말 장치로 이루어진 네트워크 환경에서 TV 유휴 대역을 이용한 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법에 있어서,
상기 코디네이터가 네트워크 정보 획득을 위해 네트워크 정보 요청 신호를 상기 TVWS 데이터베이스 서버로 전송하는 단계;
상기 코디네이터가 상기 TVWS 데이터베이스 서버로부터 네트워크 정보 응답 신호를 수신하는 단계;
상기 코디네이터가 복수의 라우터 중 어느 하나의 라우터로부터 채널 할당을 위한 채널 할당 요청 신호를 수신하면, 상위 라우터로부터 채널 할당 요청 신호가 수신되었는지를 판단하는 단계;
상기 판단단계에서 상위 라우터로부터 채널 할당 요청 신호가 수신되면, 상기 코디네이터가 수신된 상기 네트워크 정보 응답 신호로부터 할당 가능한 채널을 이용하여 멀티 홉 네트워크를 설정하는 단계; 및
상기 판단단계에서 하위 라우터로부터 채널 할당 요청 신호가 수신되면, 상기 코디네이터가 상위 라우터를 통해 하위 라우터로 채널 할당 응답 신호를 전달하여 해당 하위 라우터에 대하여 멀티 홉 네트워크의 채널을 설정하는 단계;를 포함하되
상기 코디네이터가 할당 가능한 채널을 이용하여 멀티 홉 네트워크를 설정한 후 해당 멀티 홉 네트워크를 통해 라우터가 비콘 신호를 전송하는 단계; 및
상기 코디네이터가 비콘 신호를 수신한 라우터로부터 채널 할당 요구 신호가 수신되면, 관리하고 있는 채널 디스크립터에서 다른 네트워크에서 사용하지 않고 주변 채널간섭에 영향이 없는 채널을 선택하고, 그 채널 정보가 포함된 채널할당 응답 신호를 해당 라우터로 전송하는 단계;를 포함하는
TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법.
In an efficient multi-hop network configuration method using an idle TV band in a network environment consisting of a TVWS database server, a coordinator, at least one router, and an end terminal device,
Transmitting, by the coordinator, a network information request signal to the TVWS database server to obtain network information;
Receiving, by the coordinator, a network information response signal from the TVWS database server;
When the coordinator receives a channel allocation request signal for channel allocation from any one of the plurality of routers, determining whether a channel allocation request signal has been received from an upper router;
When a channel allocation request signal is received from an upper router in the determining step, the coordinator configuring a multi-hop network using a channel that can be allocated from the received network information response signal; And
When the channel allocation request signal is received from the lower router in the determining step, the coordinator transmits the channel allocation response signal to the lower router through the upper router to establish a channel of the multi-hop network with respect to the lower router;
Setting a multi-hop network using a channel that can be allocated by the coordinator, and transmitting a beacon signal by a router through the multi-hop network; And
When the coordinator receives a channel allocation request signal from the router that received the beacon signal, the managed channel descriptor selects a channel that is not used by another network and does not affect neighboring channel interference, and allocates a channel including the channel information. Containing; transmitting a response signal to the router
An efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 라우터는 네트워크 탐색 기능을 이용하여 TVWS 대역에 이미 존재하는 네트워크를 검색하는 단계;
상기 라우터가 상기 네트워크 탐색 결과로 얻을 수 있는 네트워크 디스크립터의 정보를 이용하여 참여하고자 하는 적절한 네트워크를 선택하는 단계;
상기 라우터가 상기 선택된 네트워크에서 브로캐스트하는 비콘을 수신하고, 동기를 하기 위해서 네트워크 조인(Join) 과정을 수행하는 단계; 및
상기 라우터가 상기 조인된 네트워크의 코디네이터 또는 상위 라우터로 채널 할당을 요청하고, 채널을 할당받아 설정하는 단계;를 포함하는 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법.
The method of claim 1,
The router searching for a network that already exists in the TVWS band by using a network search function;
Selecting, by the router, an appropriate network to participate in by using information of a network descriptor obtained as a result of the network search;
Receiving, by the router, a beacon broadcast from the selected network, and performing a network join process for synchronization; And
The method of configuring an efficient multi-hop network in a TV harmful band environment comprising: requesting, by the router, a channel assignment to a coordinator or an upper router of the joined network, and receiving and setting a channel.
제 3항에 있어서,
상기 라우터가 하위 라우터 또는 단말 장치로부터 채널 할당을 요청받으면, 채널 스트립터를 관리하고 있는 코디네이터 측으로 채널 할당 요청 신호를 상위 라우터를 통해 전달하고, 상기 코디네이터에서 채널 할당 응답 신호를 상위 라우터를 통해 전달받는 단계;를 포함하는 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법.
The method of claim 3,
When the router receives a request for channel allocation from a lower router or a terminal device, it transmits a channel allocation request signal to a coordinator managing a channel stripper through an upper router, and receives a channel allocation response signal from the coordinator through an upper router. Step; Efficient multi-hop network configuration method in a TV harmful band environment including.
제 1항에 있어서,
상기 코디네이터가 관리중인 채널 디스크립터에서 더 이상 할당할 채널이 없을 경우, 상기 TVWS 데이터베이스 서버로부터 새로운 TV 채널을 할당받아서 내부적으로 4개의 PHY 채널로 분할하여 새로운 채널디스크립터로 추가하는 단계; 및
상기 코디네이터가 추가된 채널 디스크립터에서 다시 채널을 선택하여 채널 할당을 처음 요청한 라우터에게 수신될 수 있도록 전달하는 단계;를 포함하는 TV 유해 대역 환경에서 효율적인 멀티 홉 네트워크 구성 방법.
The method of claim 1,
If there is no more channel to be allocated in the channel descriptor being managed by the coordinator, receiving a new TV channel from the TVWS database server, dividing it into four PHY channels internally, and adding a new channel descriptor; And
The method of configuring an efficient multi-hop network in a TV harmful band environment comprising: selecting a channel again from the channel descriptor to which the coordinator has been added and transmitting the channel so that the channel can be received to a router that initially requested the channel allocation.
가용한 TV 채널 정보를 관리하는 TVWS 데이터베이스 서버; 및
네트워크 정보 획득을 위해 네트워크 정보 요청 신호를 상기 TVWS 데이터베이스 서버로 전송하고, 상기 TVWS 데이터베이스 서버로부터 네트워크 정보 응답 신호를 수신하면, 수신된 네트워크 정보 응답 신호로부터 할당 가능한 채널을 네트워크에 할당하는 코디네이터; 및
접속 가능한 네트워크의 디스크립트 정보를 이용하여 접속 가능한 네트워크의 채널을 선택하고 채널 할당 요구 신호를 상기 코디네이터에 요구하고, 상기 코디네이터로부터 수신되는 채널 할당 응답 신호를 통해 멀티 홉 채널을 할당하는 라우터;를 포함하되
상기 라우터는 상기 코디네이터가 할당 가능한 채널을 이용하여 멀티 홉 네트워크를 설정한 후 해당 멀티 홉 네트워크를 통해 라우터가 비콘 신호를 전송하고,
상기 코디네이터가 비콘 신호를 수신한 라우터로부터 채널 할당 요구 신호가 수신되면, 관리하고 있는 채널 디스크립터에서 다른 네트워크에서 사용하지 않고 주변 채널간섭에 영향이 없는 채널을 선택하고, 그 채널 정보가 포함된 채널할당 응답 신호를 해당 라우터로 전송하는 것인 멀티 홉 기반 다중 네트워크 구성 시스템.
A TVWS database server that manages available TV channel information; And
A coordinator which transmits a network information request signal to the TVWS database server to obtain network information, and when receiving a network information response signal from the TVWS database server, allocates an allocable channel from the received network information response signal to the network; And
A router that selects a channel of an accessible network using descript information of an accessible network, requests a channel assignment request signal from the coordinator, and allocates a multi-hop channel through a channel assignment response signal received from the coordinator; But
The router sets up a multi-hop network using a channel that the coordinator can allocate, and then the router transmits a beacon signal through the multi-hop network,
When the coordinator receives a channel allocation request signal from the router that received the beacon signal, the managed channel descriptor selects a channel that is not used by another network and does not affect neighboring channel interference, and allocates a channel including the channel information. Multi-hop based multi-network configuration system that transmits the response signal to the corresponding router.
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