KR20050074814A - The system interference evasion equipment and the method of sharing a frequence bandwidth - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주파수 대역을 공유함으로서 다른 통신 시스템들에 의해 간섭을 받는 적어도 2이상의 디바이스들과 코디네이터로 구성된 이동통신 시스템에서, 디바이스가 동일대역을 사용하는 다른 시스템에 의한 간섭을 미리 회피하기 위해 코디네이터가 채널 상태가 양호한 주파수 대역을 찾아 전체 시스템의 동작 주파수를 변경할 것을 코디네이터에게 요청하는 방안에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에서는 디바이스가 수신신호에 대한 수신신호강도가 미리 설정한 임계치보다 작을 경우 채널 상태가 양호한 주파수 대역으로 이동을 요청하는 채널 변경 메시지를 코디네이터로 전송한다. 또한, 채널 변경 메시지에 대한 응답으로 채널 상태가 양호한 주파수 대역에 관한 정보가 수신되면, 채널 상태가 양호한 주파수 대역으로 이동하여 신호를 수신함으로서 데이터 유실을 미리 막을 수 있게 된다.The present invention relates to a mobile communication system consisting of a coordinator with at least two or more devices that are interfered by other communication systems by sharing a frequency band, the coordinator is to avoid the interference by other systems in which the device uses the same band in advance The present invention relates to a method for requesting a coordinator to change the operating frequency of the entire system by finding a frequency band having a good channel condition. To this end, the present invention transmits a channel change message to the coordinator requesting movement to a frequency band having a good channel condition when the received signal strength of the received signal is less than a preset threshold. In addition, when information about a frequency band having a good channel state is received in response to the channel change message, data loss may be prevented by moving to a frequency band having a good channel state and receiving a signal.
Description
본 발명은 주파수 대역을 공유하는 적어도 2 이상의 무선 통선 시스템에서 간섭이 발생되기 전에 미리 회피하는 방안에 관한 것으로서, 특히 상호간의 간섭으로 인해 패킷이 영향을 받기 이전에 미리 간섭을 회피하는 방안에 관한 것이다.The present invention relates to a scheme for avoiding interference before at least two wireless trunking systems sharing a frequency band in advance, and more particularly, to a scheme for avoiding interference before packets are affected by mutual interference. .
일반적으로 이동통신 시스템은 일정한 주파수 대역을 사용하여 통신을 수행한다. 하지만 하나의 주파수 대역은 사용하고자하는 이동통신 시스템이 복수 개일 경우, 상기 복수 개의 이동통신 시스템은 하나의 주파수 대역을 공유하게 된다. In general, a mobile communication system performs communication using a constant frequency band. However, when a plurality of mobile communication systems are to be used for one frequency band, the plurality of mobile communication systems share one frequency band.
국내에서 허가를 받지 않고 사용할 수 있는 주파수 대역으로서는 저출력 기기가 사용하는 주파수(대부분 10mW이하 출력) 대역이 있다. 상기 저출력 장비의 대부분은 산업, 과학, 의료(ISM: Industrial, Scientific, Medical, 이하 ISM이라 함)주파수 대역을 이용한다. 현재 상기 ISM 대역을 사용하기로 결정한 이동통신 시스템에는 무선 랜(Wireless Local Access Network: WLAN), 블루투스(Bluetooth), IEEE 802.15.3 고속 WPAN, IEEE 802.15.4 저속 WPAN등이 있다. 이하 상기 이동통신 시스템들에 대해 알아보기로 한다.Frequency bands that can be used without permission in Korea include those used by low-power equipment (mostly output less than 10mW). Most of the low power equipment uses the Industrial, Scientific, Medical (ISM) frequency band. Currently, mobile communication systems that decide to use the ISM band include a wireless local access network (WLAN), Bluetooth, IEEE 802.15.3 high speed WPAN, IEEE 802.15.4 low speed WPAN, and the like. Hereinafter, the mobile communication systems will be described.
상기 WLAN은 LAN(유선랜)의 확장 또는 대체의 개념으로 구현될 수 있는 데이터 통신을 말한다. 최근까지 데이터통신 형태는 대부분 동축케이블 또는 광섬유케이블로 구성된 유선망을 통하여 이루어져 왔다. 그러나 통신을 위해서 항시 컴퓨터간 케이블이 연결되어 있어야 한다는 제약은 시간과 장소에 관계없이 필요한 정보를 얻을 수 없다는 단점을 가진다. 또한, 상기 유선 케이블은 기존의 사무실환경에 설치하기도 번거로울 뿐만 아니라 설치 후에도 컴퓨터의 이동이나 추가 시마다 케이블을 재 설치하여야 한다. 하지만 상기 WLAN은 다양한 정보와 자원을 공유할 수 있게 하는 LAN 의 장점과, 이동에 제약이 없는 무선통신 기술의 장점을 가지고 있다. 상기 WLAN에서 사용하고자 하는 주파수 대역은 2.4㎓이다.The WLAN refers to data communication that can be implemented in the concept of extension or replacement of a LAN (wired LAN). Until recently, most forms of data communication have been made through wired networks composed of coaxial or fiber optic cables. However, the limitation that the computer-to-computer cable is always connected for communication has the disadvantage of not being able to obtain necessary information regardless of time and place. In addition, the wired cable is not only troublesome to install in an existing office environment, but also needs to be re-installed every time the computer is moved or added after installation. However, the WLAN has advantages of a LAN that enables sharing of various information and resources, and a wireless communication technology that is not restricted in movement. The frequency band to be used in the WLAN is 2.4 GHz.
상기 블루투스는 스웨덴의 에릭슨, 미국의 IBM과 인텔, 핀란드의 노키아, 일본의 도시바 등이 개발중인 무선데이터통신 규격의 개발코드명을 말한다. 상기 블루투스는 최대 데이터 전송속도 1Mbps에 최대 전송거리 10m의 무선데이터통신 실현을 우선 목표로 하고 있다. 1Mbps는 사용자가 허가 없이 이용할 수 있는 2.4G㎐의 ISM 대역을 사용해 비교적 손쉽게 동시에 저렴한 비용으로 실현할 수 있는 전송속도다. 전송거리 10m은 사무실 내에서 사용자가 휴대하고 있는 기기와 책상 등에 설치해 둔 기기간의 전송거리로 충분하다는 판단에 따른 결정이다. 또한 상기 블루투스는 음성부호화방식인 CVSD(Continuous Variable Slope Delta Modulation)를 채용해 문자 데이터의 전송은 물론이고, 음성 전송에도 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 통신 비밀을 유지하기 위한 암호기술을 사용한다. The Bluetooth is a development code name of a wireless data communication standard being developed by Ericsson in Sweden, IBM and Intel in the United States, Nokia in Finland, Toshiba in Japan, and the like. The Bluetooth aims to realize wireless data communication with a maximum data transmission rate of 1 Mbps and a maximum transmission distance of 10 m. 1Mbps is a transmission rate that can be realized relatively easily and at low cost using the 2.4G㎐ ISM band, which is available without a user's permission. The transmission distance of 10m is decided based on the determination that the transmission distance between the device carried by the user in the office and the device installed on the desk is sufficient. In addition, the Bluetooth adopts CVSD (Continuous Variable Slope Delta Modulation), which is a voice encoding method, to be used for voice transmission as well as text data transmission. In addition, it uses cryptographic techniques to keep communications secret.
상기 IEEE 802.15.4 WPAN 계열의 기술은 비교적 짧은 거리 내에서 저전력 소모의 특징을 갖는 무선 기술을 사용하여 정보를 전달하기 위해 개발되었다. 즉, 상기 WPAN은 여러 개의 디바이스(DEV)들이 서로 통신할 수 있도록 하는 ad-hoc 데이터 통신 시스템이다. 상기 WPAN은 기본요소는 디바이스들이며, 두 개 이상의 디바이스들이 일정한 영역 내에서 동일한 물리 채널을 사용함으로서 통신을 수행한다. 이 경우 하나의 디바이스가 코디네이터 기능을 수행하며, 상기 코디네이터는 WPAN의 기본 타이밍을 제공하며, QoS 요구 사항을 제어한다. The IEEE 802.15.4 WPAN family of technologies has been developed to deliver information using wireless technologies that feature low power consumption within a relatively short distance. That is, the WPAN is an ad-hoc data communication system that enables multiple devices (DEVs) to communicate with each other. The WPAN is basically a device, and two or more devices communicate by using the same physical channel in a predetermined area. In this case, one device performs the coordinator function. The coordinator provides the basic timing of the WPAN and controls the QoS requirements.
도 1은 상기 ISM 주파수 대역을 사용하고 있는 WLAN과 IEEE 802.15.4 WPAN시스템에서 사용하고 있는 주파수 대역을 도시하고 있다. 상기 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 WLAN에서 사용하고 있는 주파수 대역과 IEEE 802.15.4 WPAN 시스템에서 사용하고 있는 주파수 대역은 중첩되어 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 도 1에서 도시되어 있지 않지만 상기 블루투스에서 사용하고 있는 주파수 대역 또한 중첩되어 사용된다.1 illustrates a frequency band used in a WLAN using the ISM frequency band and an IEEE 802.15.4 WPAN system. As shown in FIG. 1, it can be seen that the frequency band used in the WLAN and the frequency band used in the IEEE 802.15.4 WPAN system overlap. In addition, although not shown in FIG. 1, the frequency bands used by the Bluetooth are also overlapped.
상기 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 WLAN은 2412㎒, 2437㎒, 2462㎒를 기준으로 22㎒의 대역폭을 갖는 주파수들을 사용하고 있다. 또한, 상기 IEEE 802.15.4 WPAN시스템은 2㎒의 대역폭을 갖는 15개의 주파수들을 사용하고 있다. 하지만 상기 WLAN은 상기 IEEE 802.15.4 WPAN 시스템에 비해 100배 높은 출력으로 데이터를 송수신하며, 상기 블루투스 역시 상기 IEEE 802.15.4 WPAN 시스템에 비해 2 내지 3배 높은 출력으로 데이터를 송수신한다. 이 경우 상기 IEEE 802.15.4 WPAN시스템은 상기 WLAN, 블루투스에서 사용하고 있는 주파수 대역을 이용하여 데이터를 송수신할 경우 이동통신 시스템간 간섭 현상을 초래하게 된다. 더욱이 상대적으로 낮은 출력으로 데이터를 송수신하는 IEEE 802.15.4 WPAN 시스템에서 초래되는 간섭현상은 더욱 심각하다.As shown in FIG. 1, the WLAN uses frequencies having a bandwidth of 22 MHz based on 2412 MHz, 2437 MHz, and 2462 MHz. In addition, the IEEE 802.15.4 WPAN system uses 15 frequencies having a bandwidth of 2 MHz. However, the WLAN transmits and receives data at 100 times higher output than the IEEE 802.15.4 WPAN system, and the Bluetooth also transmits and receives data at 2 to 3 times higher output than the IEEE 802.15.4 WPAN system. In this case, the IEEE 802.15.4 WPAN system may cause interference between mobile communication systems when transmitting and receiving data using the frequency bands used by the WLAN and Bluetooth. Moreover, the interference caused by the IEEE 802.15.4 WPAN system, which transmits and receives data at relatively low power, is more severe.
따라서 상기 IEEE 802.15.4 WPAN 시스템은 상기 WLAN이나 블루투스에서 사용하지 않는 주파수 대역을 스캔하고, 상기 스캔한 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행하게 된다. 도 2는 상기 IEEE 802.15.4 WPAN 시스템에서 다른 이동통신 시스템으로 인해 간섭 현상이 발생하였을 경우 다른 주파수 대역을 스캔하는 과정을 도시하고 있다.Accordingly, the IEEE 802.15.4 WPAN system scans a frequency band not used by the WLAN or Bluetooth, and performs communication using the scanned frequency band. 2 illustrates a process of scanning different frequency bands when interference occurs due to another mobile communication system in the IEEE 802.15.4 WPAN system.
S200단계에서 상기 IEEE 802.15.4 WPAN시스템의 디바이스들은 코디네이터가 주기적으로 전송하는 비콘 신호에 대한 수신신호강도에 대한 임계치와 i를 설정한다. 상기 임계치는 사용자의 선택에 따라 임의의 값으로 설정할 수 있으며, 상기 I는 0으로 설정한다. S202단계에서 상기 디바이스들은 상기 코디네이터가 주기적으로 전송하는 비콘 신호를 수신한다. S204단계에서 상기 디바이스는 상기 S202단계에서 수신한 비콘 신호에 대한 수신신호 강도를 측정한다.In step S200, the devices of the IEEE 802.15.4 WPAN system set the threshold and i for the received signal strength for the beacon signal periodically transmitted by the coordinator. The threshold may be set to an arbitrary value according to the user's selection, and the I may be set to zero. In operation S202, the devices receive a beacon signal transmitted periodically by the coordinator. In step S204, the device measures the received signal strength of the beacon signal received in step S202.
S206단계에서 상기 디바이스는 상기 S204단계에서 측정한 수신신호강도와 상기 S200단계에서 설정한 임계치를 비교한다. 상기 비교 결과 상기 수신신호강도가 임계치보다 크거나 같으면 S202단계로 이동하고, 상기 비교 결과 상기 수신신호강도가 상기 임계치보다 작다면 S208단계로 이동한다. 상기 S208단계에서 상기 디바이스는 설정한 I의 값을 1증가시킨 후 S210단계로 이동한다. 상기 S210단계에서 상기 디바이스는 i가 3보다 크거나 같은 지 비교한다. 상기 비교 결과 상기 i가 3보다 크거나 같다면 S212단계로 이동하고, 상기 I가 3보다 작다면 S202단계로 이동한다.In step S206, the device compares the received signal strength measured in step S204 with the threshold set in step S200. If the received signal strength is greater than or equal to a threshold as a result of the comparison, the control proceeds to step S202. If the received signal strength is smaller than the threshold as a result of the comparison, the process proceeds to step S208. In step S208, the device increases the set I value by 1 and then moves on to step S210. In step S210, the device compares whether i is greater than or equal to three. As a result of the comparison, if i is greater than or equal to 3, the process moves to step S212, and if I is less than 3, the process moves to step S202.
S212단계에서 상기 디바이스는 상기 코디네이터로 응답신호를 요청하는 정해진 포맷의 패킷을 전송한 후 S214단계로 이동한다. 상기 S214단계에서 상기 디바이스는 상기 S212단계에서 전송한 정해진 포맷의 패킷에 대한 응답신호가 수신되는 지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과 정해진 포맷의 패킷에 대한 응답신호가 수신되면 S202단계로 이동하고, 상기 판단 결과 정해진 포맷이 패킷에 대한 응답신호가 수신되지 않으면 기존의 코디네이터에 문제가 발생하였거나 채널 상태가 좋지 않은 것으로 판단하고 S216단계로 이동하여 전체 채널을 대상으로 스캔 작업을 수행하여 새로운 코디네이터를 찾아 연결을 시도한다. 상기 디바이스는 정해진 포맷의 패킷을 상기 코디네이터로 전송함으로서 현재 사용하고 있는 채널상태를 다시 한번 체크할 수 있게 된다. 상기 임의의 패킷에 대한 응답신호가 수신된 경우 현재 사용하고 있는 채널이 호전되었거나 코디네이터가 정상적인 상태로 복귀하였다는 것을 의미하며, 상기 정해진 포맷의 패킷에 대한 응답신호가 수신되지 않은 경우는 현재 사용하고 있는 채널이 불량하거나 코디네이터가 정상적으로 동작할 수 없는 상태임을 의미한다.In step S212, the device transmits a packet of a predetermined format requesting a response signal to the coordinator, and then moves to step S214. In step S214, the device determines whether a response signal for a packet of a predetermined format transmitted in step S212 is received. If the response to the packet of the predetermined format is received as a result of the determination, go to step S202. If the response to the packet is not received as the determined format, a problem occurs in the existing coordinator or the channel state is not good. In step S216, scan is performed on all channels to find a new coordinator and attempt to connect. The device can check the current channel state by sending a packet of a predetermined format to the coordinator. If a response signal for the arbitrary packet is received, it means that the channel currently being used is improved or the coordinator has returned to its normal state. If the response signal for the packet of the predetermined format is not received, it is currently used. It means that there is a bad channel or the coordinator cannot operate normally.
S216단계에서 상기 디바이스는 사용 가능한 16개의 채널을 새로 스캔한다. 상기 S216단계를 수행함으로서 상기 디바이스는 새로 연결을 시도할 코디네이터가 존재하는 채널을 탐색할 수 있게 된다. 상기 디바이스는 탐색된 채널을 이용하여 새로운 코디네이터가 전송하는 데이터를 수신한다.In operation S216, the device newly scans 16 available channels. By performing the step S216, the device can search for a channel in which a coordinator to which a new connection is attempted exists. The device receives the data transmitted by the new coordinator using the discovered channel.
하지만 상기와 같은 방법으로 데이터를 송수신할 경우 상기 디바이스는 기존 코디네이터와의 연결을 잃어 버린 후 전체 채널에 대한 스캔 과정 후 새로운(혹은 기존의) 코디네이터와 다시 인증과정(Associtation)을 거쳐 연결되어야 하기 때문에 새로운 연결을 설정하는 데이터를 송수신할 수 없게 되어 전체 성능이 저하된다. 즉, 상기 도 2에서는 설명하고 있는 바와 같이 상기 디바이스는 수신된 비콘 신호에 대한 신호강도가 연속하여 3회 이상 임계치보다 작은 경우에만 채널 상태가 좋지 않음을 유추하고 상기 다른 주파수 대역을 스캔한다. 또한, 상기 코디네이터 역시 상기 디바이스가 다른 시스템과의 간섭으로 인해 신호를 수신하지 못하더라도 기존의 방식에선 상기 디바이스와의 채널 상태를 인지할 방법이 없기 때문에 상기 디바이스와 정상적인 통신이 불가능한 채널 상태일지라도 계속 데이터를 전송하게되며 채널 상태가 좋지 않기때문에 ACK를 수신하지 못하여 계속적인 재전송을 시도하는 악순환에 빠지게 된다. 따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안이 필요하다.However, in case of transmitting / receiving data in the same way as above, the device loses connection with the existing coordinator and then needs to be connected with the new (or existing) coordinator again after the scanning process for the entire channel and then through the authentication process (Associtation). You will not be able to send or receive data to establish a new connection, which will reduce overall performance. That is, as described in FIG. 2, the device infers that the channel condition is not good only when the signal strength of the received beacon signal is less than three times in succession and scans the other frequency band. In addition, even if the coordinator does not receive a signal due to interference with another system, the coordinator does not have a method of recognizing a channel state with the device in a conventional manner, and thus continues data even in a channel state where normal communication with the device is impossible. Because of the poor channel condition, the system cannot enter the vicious cycle of not receiving an ACK and attempting retransmission. Therefore, there is a need for a solution to the above problems.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 동일한 주파수 대역을 사용하는 적어도 둘 이상의 이동통신 시스템간의 간섭을 회피하는 장치 및 방법을 제한함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to limit the apparatus and method for avoiding interference between at least two mobile communication systems using the same frequency band.
본 발명의 다른 목적은 동일한 주파수 대역을 사용하는 둘 이상의 이동통신 시스템간의 발생하는 간섭을 신속히 파악하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.Another object of the present invention is to propose an apparatus and method for quickly detecting interference occurring between two or more mobile communication systems using the same frequency band.
본 발명의 또 다른 목적은 동일한 주파수 대역을 사용하는 둘 이상의 이동통신 시스템간에 발생한 간섭을 신속히 파악하고, 상기 파악된 간섭을 회피하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.It is still another object of the present invention to propose an apparatus and method for quickly identifying interference occurring between two or more mobile communication systems using the same frequency band and avoiding the identified interference.
본원 발명은 동일한 주파수 대역을 사용하는 적어도 2이상의 이동통신 시스템간에 발생된 간섭을 신속히 회피하는 방안을 제안한다.The present invention proposes a method of quickly avoiding interference generated between at least two mobile communication systems using the same frequency band.
따라서 본 발명의 목적들을 이루기 위해 주파수 대역을 공유함으로서 다른 통신 시스템들에 의해 간섭을 받는 적어도 2이상의 디바이스들과 코디네이터로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 디바이스가 간섭을 회피하기 위해 채널 상태가 양호한 주파수 대역을 요청하는 방법에 있어서, 수신된 비콘신호에 대한 수신신호강도와 미리 설정한 임계치를 비교하는 단계; 상기 수신신호강도가 임계치보다 작을 경우 채널 상태가 양호한 주파수 대역으로 이동을 요청하는 채널 변경 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 채널 변경 메시지에 대한 응답으로 채널 상태가 양호한 주파수 대역에 관한 정보가 수신되면, 상기 채널 상태가 양호한 주파수 대역으로 이동하여 신호를 수신하는 단계;로 이루어짐을 특징으로 한다.Thus, in a mobile communication system composed of at least two devices and coordinators that are interfered by other communication systems by sharing a frequency band to achieve the objects of the present invention, a frequency band in which the device has a good channel condition to avoid interference A method of requesting, the method comprising: comparing a received signal strength of a received beacon signal with a preset threshold; Transmitting a channel change message requesting to move to a frequency band having a good channel condition when the received signal strength is less than a threshold; And in response to the channel change message, when information regarding a frequency band having a good channel state is received, moving to the frequency band having a good channel state and receiving a signal.
본 발명의 목적들을 이루기 위해 주파수 대역을 공유함으로서 다른 통신 시스템들에 의해 간섭을 받는 적어도 2이상의 디바이스들과 코디네이터로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 디바이스가 간섭을 회피하기 위해 채널 상태가 양호한 주파수 대역을 요청하는 장치에 있어서, 수신된 비콘신호에 대한 수신신호강도를 측정하는 측정부; 상기 측정한 수신신호강도가 미리 설정한 임계치보다 작을 경우 채널 상태가 양호한 주파수 대역으로 이동을 요청하는 판단부; 및 상기 채널 변경 메시지에 대한 응답으로 채널 상태가 양호한 주파수 대역에 관한 정보가 수신되면, 상기 판단부의 지시의 의해 상기 채널 상태가 양호한 주파수 대역으로 이동하여 신호를 수신하는 수신부;로 이루어짐을 특징으로 한다.In a mobile communication system composed of at least two devices and a coordinator that are interfered by other communication systems by sharing a frequency band to achieve the objects of the present invention, the device uses a frequency band having a good channel condition to avoid interference. A requesting device comprising: a measuring unit measuring a received signal strength of a received beacon signal; A determination unit requesting to move to a frequency band having a good channel state when the measured received signal strength is smaller than a preset threshold; And a receiver for receiving a signal by moving to a frequency band in which the channel state is in good condition according to an instruction of the determining unit, when information regarding a frequency band having a good channel state is received in response to the channel change message. .
이하 도면을 이용하여 본 발명의 기술적 사상에 대해 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 디바이스의 구조를 도시하고 있다. 상기 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 디바이스는 송신부, 수신부, 측정부, 판단부로 구성된다. 상기 도 3에 도시하고 있는 구성들 이외에 다른 구성들이 추가될 수 있으나, 상기 도 3은 본 발명과 관련하여 필요한 구성만을 도시하였다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3 shows the structure of a device according to the invention. As shown in FIG. 3, the device includes a transmitter, a receiver, a measurement unit, and a determination unit. Other configurations may be added in addition to the configurations shown in FIG. 3, but FIG. 3 illustrates only the configurations necessary in connection with the present invention.
상기 수신부(300)는 코디네이터가 주기적으로 전송하는 비콘 신호를 수신한다. 상기 수신부(300)는 수신신호를 측정부(302)로 전달한다. 상기 측정부(302)는 전달받은 신호에 대한 수신신호강도를 측정한다. 상기 측정한 수신신호강도는 판단부(304)로 전달한다. 상기 판단부(304)는 설정된 임계치와 상기 전달받은 수신신호강도를 비교한다. 상기 판단부(304)에서 수행되는 동작에 대해서는 하기 도 4를 이용하여 상세하게 설명하기로 한다. 상기 송신부(306)는 상기 판단부(304)가 요청한 채널 변경을 요청할 경우, 채널 변경을 요청하는 메시지를 코디네이터로 전송한다.The receiver 300 receives a beacon signal periodically transmitted by the coordinator. The receiver 300 transmits the received signal to the measurement unit 302. The measurement unit 302 measures the received signal strength of the received signal. The measured received signal strength is transmitted to the determination unit 304. The determination unit 304 compares the set threshold with the received received signal strength. An operation performed by the determination unit 304 will be described in detail with reference to FIG. 4. When the determination unit 304 requests the channel change requested by the determination unit 304, the transmitter 306 transmits a message requesting the channel change to the coordinator.
도 4는 본 발명에 따른 디바이스에서 수행되는 동작을 도시하고 있다. 이하 상기 도 4를 이용하여 본 발명에 따른 디바이스에서 수행되는 동작에 대해 상세하게 알아보기로 한다. S400단계에서 상기 디바이스는 수신신호강도에 대한 임계치와 α를 설정한다. 상기 임계치는 상기 도 2에서 설정한 임계치와 동일한 값이다. 상기 α는 사용자가 임의의 값으로 설정할 수 있으나, 상기 임계치에 비해 작은 값을 가질 수 있다. 상기 α의 값에 대해서는 하기에서 더욱 상세하게 알아보기로 한다.4 illustrates an operation performed in a device according to the present invention. Hereinafter, an operation performed in the device according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4. In step S400, the device sets a threshold and α for the received signal strength. The threshold is the same value as the threshold set in FIG. 2. The α may be set by the user to any value, but may have a smaller value than the threshold. The value of α will be described in more detail below.
S402단계에서 상기 디바이스는 코디네이터가 주기적으로 전송하는 비콘 신호를 수신한 후, S404단계로 이동한다. 상기 S404단계에서 상기 디바이스는 상기 S402단계에서 수신한 신호에 대한 수신신호강도를 측정한다. S406단계에서 상기 디바이스는 S400단계에서 설정한 임계치와 α의 합을 측정한다. 이하, 상기 임계치와 α의 합을 β라 한다. 상기 S406단계에서 상기 디바이스는 상기 S404단계에서 측정한 수신신호강도와 상기β를 비교한다. 상기 비교 결과 상기 측정한 수신신호강도가 β보다 크거나 같다면 S402단계로 이동하고, 상기 비교 결과 상기 측정한 수신신호강도가 β보다 작다면 S408단계로 이동한다. 상기 측정한 신호가 β보다 작다면 현재 사용하고 있는 채널이 다른 이동통신 시스템으로 인해 간섭현상이 발생하였으며, 이로 인해 채널 상태가 불량함을 의미한다. 따라서, 다른 이동통신 시스템들에서 사용하고 있지 않은 채널을 이용하여 데이터를 송수신 할 필요가 있다. 즉, 이와 같은 경우 종래에는 불량한 채널을 이용하여 데이터를 송수신하였으나, 본 발명에서는 채널 상태가 양호한 채널을 이동하여 데이터를 송수신한다.In step S402, the device receives a beacon signal periodically transmitted by the coordinator, and then moves to step S404. In step S404, the device measures the received signal strength of the signal received in step S402. In operation S406, the device measures the sum of the threshold and α set in operation S400. Hereinafter, the sum of the threshold and α is referred to as β. In step S406, the device compares the received signal strength measured in step S404 with the β. If the measured reception signal strength is greater than or equal to β as a result of the comparison, the control unit proceeds to step S402. If the measured signal is smaller than β, it means that the current channel has interference due to another mobile communication system, which means that the channel state is poor. Therefore, it is necessary to transmit and receive data using a channel not used in other mobile communication systems. That is, in this case, although the conventional data is transmitted and received using a bad channel, the present invention transmits and receives data by moving a channel having a good channel state.
S408단계에서 상기 디바이스는 상기 코디네이터로 양호한 채널에 대한 정보를 요청한다. S410단계에서 상기 디바이스는 상기 S408단계에서 요청에 대한 응답을 수신한다. 즉, 채널 상태가 양호한 채널에 대한 정보를 수신한다. S412단계에서 상기 디바이스는 양호한 채널로 변경한 후 S402단계로 이동한다. 상기 S400단계에서는 임계치와 α를 설정하였으나, 상기 임계치와 α를 설정하는 대신 β를 설정할 수도 있다.In operation S408, the device requests information about a good channel from the coordinator. In operation S410, the device receives a response to the request in operation S408. That is, information about a channel having a good channel state is received. In step S412, the device changes to a good channel and then moves to step S402. In step S400, the threshold and α are set, but instead of the threshold and α, β may be set.
상기와 같이 본 발명이 현재 통신하고 있는 채널 상태가 다른 이동통신 시스템과의 간섭으로 인해 현저히 불량해지기 이전에 채널 상태가 양호한 채널로 이동한다. 이와 같이 함으로서 상기 디바이스는 상기 코디네이터가 전송하는 신호를 유실없이 수신할 수 있게 된다, 또한, 상기 α의 값을 조절함으로서 수신신호에 대한 정확도를 높일 수 있게 된다. 상기 α의 값을 높게 설정하면 수신신호에 대한 정확도를 높일 수 있는 반면 채널을 수시로 변경하여야 한다는 단점을 가지게 된다. 따라서, 사용자는 상기 내용들을 고려하여 α의 값을 적절한 값으로 설정할 수 있다.As described above, the channel state in which the present invention communicates moves to a good channel state before the channel state becomes significantly poor due to interference with other mobile communication systems. In this way, the device can receive the signal transmitted by the coordinator without loss, and can also increase the accuracy of the received signal by adjusting the value of α. If the value of α is set high, the accuracy of the received signal can be increased, but the channel must be changed at any time. Accordingly, the user can set the value of α to an appropriate value in consideration of the above contents.
도 5는 본 발명에 따른 코디네이터에서 수행되는 동작을 도시하고 있다. 이하, 상기 도 5를 이용하여 본 발명에 따른 코디네이터에서 수행되는 동작에 대해 상세하게 알아본다. S500단계에서 상기 코디네이터는 디바이스로 전송할 신호가 발생되면 상기 디바이스로 상기 신호를 전송한다. S502단계에서 상기 코디네이터는 상기 디바이스로부터 채널변경이 요청되는지 여부를 판단한다. 상기 판단결과 상기 디바이스로부터 채널변경이 요청되면 S504단계로 이동하고, 상기 판단결과 상기 디바이스로부터 채널변경이 요청되지 않으면 S500단계로 이동한다.5 illustrates an operation performed in the coordinator according to the present invention. Hereinafter, an operation performed in the coordinator according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5. In step S500, the coordinator transmits the signal to the device when a signal to be transmitted to the device is generated. In step S502, the coordinator determines whether a channel change is requested from the device. If the channel change request is made from the device as a result of the determination, the flow moves to step S504. If the channel change request is not requested from the device, the flow moves to step S500.
S504단계에서 상기 코디네이터는 채널 상태가 양호한 채널을 스캔한다. 상기 도 1을 이용하여 스캔 방법에 대해 설명하기로 한다. 현재 사용하고 있는 채널의 주파수가 2440㎒라면 상기 코디네이터는 2435㎒ 또는 2445㎒의 채널 상태를 체크한다. 상기 체크 결과 상기 2435㎒ 또는 2445㎒ 중 채널 상태가 양호한 채널이 있다면 양호한 채널을 선택하게 된다. 상기 체크 결과 상기 2435㎒ 또는 2445㎒의 채널 상태가 모두 불량하다면 2430㎒ 또는 2450㎒의 채널 상태를 체크한다. 이와 같은 방법으로 상기 코디네이터는 채널 상태가 양호한 채널을 선택하게 된다.In step S504, the coordinator scans a channel having a good channel condition. A scanning method will be described with reference to FIG. 1. If the frequency of the channel currently being used is 2440 MHz, the coordinator checks the channel state of 2435 MHz or 2445 MHz. As a result of the check, if there is a channel having a good channel state of 2435 MHz or 2445 MHz, a good channel is selected. If the channel state of 2435 MHz or 2445 MHz is poor as a result of the check, the channel state of 2430 MHz or 2450 MHz is checked. In this way, the coordinator selects a channel having a good channel condition.
S406단계에서 상기 코디네이터는 상기 채널 상태가 양호한 채널에 대한 정보를 상기 디바이스로 전송한 후, S408단계로 이동하여 채널 상태가 양호한 채널로 변경한다.In step S406, the coordinator transmits information about a channel having a good channel state to the device, and then moves to step S408 to change to a channel having a good channel state.
도 6은 본 발명에 따른 코디네이터와 디바이스간에 송수신되는 프레임의 구조를 도시하고 있다. 상기 도 6에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 프레임은 비콘(Beacon)과 CAP(Contention Access Period)와 CFP(Contention Free Period)로 구성된다. 상기 디바이스는 상기 CAP구간 중 일부 구간을 이용하여 상기 코디네이터로 채널 변경을 요청하며, 상기 디바이스는 다음 프레임의 상기 비콘 구간을 이용하여 변경된 채널에 대한 정보를 전송한다.6 illustrates a structure of a frame transmitted and received between a coordinator and a device according to the present invention. As shown in FIG. 6, the frame includes a beacon, a contention access period (CAP), and a contention free period (CFP). The device requests a channel change to the coordinator by using a part of the CAP period, and the device transmits information on the changed channel by using the beacon period of the next frame.
도 7은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 효과를 도시하고 있다. 상기 도 7에서 도시하고 있는 바와 같이 본원 발명에서 제안하는 방안을 이용할 경우 종래 기술에 비해 단위시간당 전송하는 비트수의 증가와 매체접근지연시간(media access delay)이 감소되었음을 도시하고 있다.Figure 7 shows the effect of the invention according to the invention. As shown in FIG. 7, the method proposed by the present invention shows that the increase in the number of bits transmitted per unit time and the media access delay are reduced compared to the prior art.
상기한 바와 같이 본원 발명은 코디네이터로부터 전달된 신호의 수신강도가 설정치 보다 작아지기 이전에 미리 채널 상태가 양호한 채널로 이동함으로서 디바이스는 상기 코디네이터 전송한 데이터를 유실하지 않고 수신할 수 있게 된다. 또한, 채널 상태가 양호한 채널 탐색 과정을 코디네이터가 담당함으로서 디바이스의 전력소모를 줄일 수 있게 된다.As described above, the present invention moves to a channel having a good channel state before the reception intensity of the signal transmitted from the coordinator becomes smaller than the set value, so that the device can receive the data transmitted without coordinator loss. In addition, the coordinator is in charge of the channel search process in a good channel state can reduce the power consumption of the device.
도 1은 무선랜과 개인 무선통신 네트워크에서 사용하는 주파수 대역을 도시한 도면,1 is a diagram illustrating a frequency band used in a WLAN and a personal wireless communication network;
도 2는 개인 무선통신 네트워크에서 간섭현상을 회피하기 위해 채널 상태가 양호한 채널을 탐색하는 과정을 도시한 도면, 2 is a diagram illustrating a process of searching for a channel having a good channel state in order to avoid interference in a personal wireless communication network;
도 3은 본 발명에 따른 개인 무선통신 네트워크를 구성하고 있는 디바이스를 도시한 도면,3 illustrates a device constituting a personal wireless communication network according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 디바이스에서 수행되는 동작을 도시한 도면, 4 illustrates an operation performed in a device according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 코디네이터에서 수행되는 동작을 도시한 도면,5 is a view showing an operation performed in the coordinator according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 디바이스와 코디네이터에서 사용하는 프레임의 구조를 도시한 도면, 및6 is a view showing a structure of a frame used in the device and the coordinator according to the present invention, and
도 7은 본 발명의 효과를 도시한 도면.7 illustrates the effect of the present invention.
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