KR20090087178A - 무선통신시스템에서 간섭의 영향을 제어하기 위한 장치 및방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 간섭의 영향을 제어하기 위한 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 인지(Cognitive Radio) 기능을 사용하는 무선통신시스템에서 간섭을 영향이 적도록 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널을 선택하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 인접 셀들의 동작 채널을 확인하는 과정과, 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 동작 채널로 사용되는 후보 채널들을 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹을 설정하는 과정과, 상기 인접 셀들이 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들을 확인하는 과정과, 상기 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 제 3 그룹으로 설정된 후보 채널들을 제 2 그룹을 설정하는 과정과, 상기 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들 중 상기 제 2 그룹과 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들을 우선 순위가 가장 높은 제 1 그룹을 설정하는 과정을 포함하여 동작 채널을 변경할 경우, 인접 셀들 간 간섭의 영향을 줄일 수 있는 이점이 있다.
무선인지(CR : cognitive Radio), 공존 비콘 프로토콜(CBP : Coexistence Beacon Protocol), 후보 집합(Candidate set), 우선 순위

Description

무선통신시스템에서 간섭의 영향을 제어하기 위한 장치 및 방법{APPATATUS AND METHOD FOR CONTROLLING EFFTCT OF INTERFERENCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 인지(CR: Cognitive Radio) 기능을 사용하는 무선통신시스템에 관한 것으로서, 특히 상기 무선통신시스템에서 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널들의 우선 순위를 부여하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 무선통신 기술을 발전으로 여러 종류의 통신방식을 사용하는 시스템들이 공존한다. 예를 들어, 2세대 기술이라 칭하는 코드 분할 다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 방식을 사용하는 시스템, 3세대 기술이라 칭하는 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000 방식을 사용하는 시스템 및 4세대 기술이라 칭하는 직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division multiplexing) 방식을 사용하는 시스템이 공존한다. 이때, 상기 공존하는 서로 다른 통신 방식을 사용하는 시스템들은 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 서 비스를 제공한다.
무선 통신을 위한 주파수 자원을 한정적이므로 여러 종류의 통신방식을 사용하는 시스템들이 공존하기에는 주파수 자원이 부족하다.
이를 해결하기 위해 특정 시스템에 할당된 주파수 대역들 중 실제로 사용하지 않는 주파수 대역 또는 채널을 검출(Sensing)하여 사용하는 무선 인지 기술이 연구되고 있다. 예를 들어, 1GHz이하의 방송 신호를 전송하기 위해 할당된 주파수 대역은 부분적으로 사용하지 않는 채널들이 존재한다. 따라서, 상기 무선 인지 기능을 이용하는 무선통신시스템은 방송 신호를 전송하기 위해 할당된 주파수 대역에서 부분적으로 사용되지 않는 채널을 검출하여 서비스 영역에 위치하는 단말들로 서비스를 제공한다.
상술한 바와 같이 상기 무선 인지 기능을 사용하는 무선통신시스템은 특정 시스템에 할당된 주파수 대역에서 사용하지 않는 채널을 사용하여 통신을 수행한다. 더욱이 상기 무선 인지 기능을 사용하는 무선통신시스템의 셀들은 사용 중인 동작 채널을 방송 신호가 사용하길 원하면 상기 동작 채널을 비워줘야 한다. 따라서, 상기 무선 인지 기능을 사용하는 무선통신시스템은 미리 계획적으로 주파수 설계(Frequency Planning)를 할 수 없다.
상기 무선 인지 기능을 사용하는 무선통신시스템의 셀들은 사용중인 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널들의 집합을 구성한다. 따라서, 방송 신호가 동작 채널을 사용하길 원하는 경우, 상기 셀들은 후보 채널 집합에서 하나의 후보 채널을 선택하여 동작 채널을 변경한다.
상기 무선통신시스템의 셀들이 동작 채널을 변경하기 위한 채널을 선택할 때 인접 셀과 동일한 채널을 선택하는 경우, 인접 셀과의 간섭으로 인해 시스템 성능이 저하되는 문제가 발생한다.
따라서, 상기 무선 인지 기능을 사용하는 무선통신시스템은 셀들이 후보 채널 집합에 어떤 채널들을 포함시킬 것인지 대한 기준과 상기 후보 채널 집합에 포함된 채널들 중 어떤 채널을 먼저 선택할지에 대한 기준을 필요로 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 인지 기능을 사용하는 무선통신시스템에서 셀들간 간섭의 영향이 최소가 되도록 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널들에 우선 순위를 부여하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 인지 기능을 사용하는 무선통신시스템에서 채널을 재사용하는 셀들의 거리가 최대가 되도록 후보 채널들의 우선 순위를 부여하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선 인지(Cognitive Radio) 기능을 사용하는 무선통신시스템의 서빙 노드에서 후보 채널들의 우선 순위를 설정하기 위한 방법은, 인접 셀들의 동작 채널을 확인하는 과정과, 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 동작 채널로 사용되는 후보 채널들을 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹을 설정하는 과정과, 상기 인접 셀들이 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들을 확인하는 과정과, 상기 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 제 3 그룹으로 설정된 후보 채널들을 제 2 그룹을 설정하는 과정과, 상기 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들 중 상기 제 2 그룹과 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들을 우선 순위가 가장 높은 제 1 그룹을 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선 인지(Cognitive Radio) 기능을 사용하는 무선통신시스템의 서빙 노드에서 동작 채널 변경 방법은, 인접 셀들의 동작 채널 정보를 이용하여 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들의 우선 순위를 설정하는 과정과, 방송 신호(Incumbent signal)가 감지되는 경우, 상기 후보 채널들의 우선 순위를 고려하여 우선 순위가 가장 높은 후보 채널을 선택하는 과정과, 상기 선택한 후보 채널로 동작 채널을 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 무선 인지(Cognitive Radio) 기능을 사용하기 위한 기지국 장치는, 인접 셀들의 동작 채널 정보에 이용하여 상기 기지국의 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들의 우선 순위를 결정하는 우선순위 제어부와, 방송 신호(Incumbent signal)가 감지되는 경우, 상기 후보 채널들의 우선순위에 따라 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 동작 채널을 변경하는 주파수 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 무선 인지 기능을 사용하는 무선통신시스템에서 채널을 재사용하는 셀들의 거리가 최대가 되도록 후보 채널들의 우선 순위를 부여하여 후보 채널 집합을 구성함으로써, 동작 채널을 변경할 경우, 인접 셀들 간 간섭의 영향을 줄일 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 무선 인지(CR: Cognitive Radio) 기능을 사용하는 무선통신시스템에서 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널들의 우선 순위를 부여하기 위한 기술에 대해 설명한다.
상기 무선통신시스템에서 각각의 셀들을 관장하는 기지국들은 방송 신호가 감지되면 후보 채널 집합(Candidate set)에 포함되는 후보 채널들 중 하나의 후보 채널을 선택하여 동작 채널을 변경한다. 이때, 상기 기지국들은 변경한 동작 채널이 인접 셀들과의 간섭을 영향이 최소가 되는 후보 채널을 선택하도록 하기 도 1에 도시된 바와 같이 후보 채널들에 우선 순위를 부여한다. 이때, 상기 기지국들은 후보 채널들에 우선 순위를 부여하기 위해 동일한 우선 순위를 갖는 후보 채널들의 그룹을 구성한다. 이하 설명에서 상기 기지국들은 우선 순위에 따라 구분되는 세 개의 그룹을 포함하는 것으로 가정하여 설명한다. 여기서, 상기 후보 채널 집합에 포함되는 제 1 그룹은 우선 순위가 가장 높은 채널들의 집합을 나타내고, 제 3 그룹은 우선 순위가 가장 낮은 채널들의 집합으로 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 후보 채널들의 우선순위를 부여하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면 기지국은 101단계에서 방송신호가 감지되면 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널들을 확인한다.
상기 후보 채널들을 확인한 후, 상기 기지국은 103단계로 진행하여 인접 셀들로부터 제공받은 공존 비콘 프로토콜(Coexistence Beacon Protocol : 이하 CBP라 칭함) 패킷을 통해 상기 인접 셀들의 동작 채널들을 확인한다. 이때, 상기 기지국은 인접 셀의 기지국들도 자신의 동작 채널을 확인할 수 있도록 자신의 동작 채널 정보를 포함하는 CBP 패킷을 인접 셀들로 전송한다.
상기 인접한 셀들의 동작 채널을 확인한 후, 상기 기지국은 105단계로 진행하여 상기 101단계에서 확인한 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 동작 채널로 사용되는 후보 채널들을 제 3 그룹으로 설정한다. 즉, 상기 기지국이 인접 셀들의 동작 채널과 동일한 후보 채널로 동작 채널을 변경하는 경우, 인접 셀들과의 간섭이 발생한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 동작 채널로 사용되는 채널들을 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹으로 설정한다.
상기 제 3 그룹을 설정한 후, 상기 기지국은 107단계로 진행하여 인접 셀들로부터 제공받은 CBP패킷을 통해 상기 인접 셀들의 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널들을 확인한다. 이때, 상기 기지국은 인접 셀의 기지국들도 자신의 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널들을 확인할 수 있도록 상기 105단계에서 설정한 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널들의 정보를 포함하는 CBP 패킷을 인접 셀들로 전송한다.
상기 인접 셀들의 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널들을 확인한 후, 상기 기지국은 109단계로 진행하여 상기 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 제 3 그룹에 포 함되는 후보 채널들을 제 2 그룹으로 설정한다. 이때, 상기 기지국은 상기 105단계에서 설정한 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널을 상기 제 2 그룹에서 제거한다.
상기 제 2 그룹을 설정한 후, 상기 기지국은 111단계로 진행하여 상기 후보 채널들 중 상기 제 2 그룹과 제 3 그룹에 포함되지 않는 후보 채널들을 제 1 그룹으로 설정한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
만일, 상기 무선통신시스템이 하기 도 2에 도시된 바와 같이 구성되는 경우, 셀 A를 관장하는 기지국(200)은 인접 셀들로부터 CBP 패킷을 통해 제공받은 정보를 이용하여 후보 채널들에 우선 순위를 부여한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 후보 채널들의 우선순위를 부여하기 위한 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 셀 A를 관장하는 기지국(200)은 F0 채널을 동작 채널로 사용한다.
이때, 상기 기지국(200)의 후보 채널들을 F1,F2, F3, F4, F5, F6, F7이라 가정하는 경우, 상기 기지국(200)은 CBP 패킷을 통해 확인한 인접 셀들의 동작 채널들(F1, F3, F5)을 제 3 그룹으로 설정한다.
이후, 상기 기지국(200)은 CBP 패킷을 통해 확인한 인접 셀들의 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널들(F1, F2, F3)을 제 2 그룹으로 설정한다. 이때, 상기 기지국(200)은 상기 제 2 그룹에 포함되는 후보 채널들(F1, F2, F3) 중 상기 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널(F1)을 상기 제 2 그룹에서 제거한다.
상기 제 2 그룹과 제 3 그룹을 설정한 후, 상기 기지국(200)은 상기 후보 채널 집합에 포함되는 후보 채널들 중 상기 제 2 그룹과 제 3 그룹에 포함되지 않는 후보 채널을 제 1 그룹으로 설정한다.
상술한 바와 같이 후보 채널 그룹에 포함되는 후보 채널들에 우선 순위를 부여한 경우, 상기 기지국은 방송 신호가 감지되면 상기 방송 신호가 자신의 동작 채널을 사용하길 원하는 것으로 인식한다. 따라서, 상기 기지국은 하기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 후보 채널들의 우선 순위를 고려하여 동작 채널을 변경한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널을 선택하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면 먼저 기지국은 301단계에서 방송신호가 감지되면 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널들을 확인한다.
상기 후보 채널들을 확인한 후, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 상기 후보 채널들에 우선 순위를 부여한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 도 1에 도시된 바와 같이 후보 채널 집합에 포함되는 후보 채널을 동작 채널로 사용하는 셀과의 거리가 가까울수록 해당 후보 채널에 낮은 우선 순위를 부여한다.
상기 후보 채널들에 우선 순위를 부여한 후, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 방송 신호가 감지되는지 확인한다.
상기 방송 신호가 감지되면, 상기 기지국은 상기 방송 신호가 자신의 동작 채널을 사용하기 원하는 것으로 인식한다. 따라서, 상기 기지국은 307단계로 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널을 우선 순위에 따라 선택하기 위해 상기 후보 채 널 집합에서 우선 순위가 가장 높은 제 1 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하는지 확인한다.
만일, 상기 제 1 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하는 경우, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 상기 제 1 그룹에 포함되는 후보 채널의 수를 확인한다.
상기 제 1 그룹에 포함되는 후보 채널이 두 개 이상인 경우, 상기 기지국은 311단계로 진행하여 상기 후보 채널들을 통해 수신되는 CBP 패킷의 신호 세기를 고려하여 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 후보 채널들 중 CBP 패킷의 수신 세기가 가장 작은 후보 채널을 동작 채널을 변경할 후보 채널로 선택한다.
상기 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택한 후, 상기 기지국은 313단계로 진행하여 상기 선택한 후보 채널로 동작 채널을 변경한다.
한편, 상기 309단계에서 상기 제 1 그룹에 포함되는 후보 채널이 한 개인 경우, 상기 기지국은 상기 313단계로 진행하여 상기 후보 채널로 동작 채널을 변경한다.
상기 307단계에서 상기 제 1 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하지 않는 경우, 상기 기지국은 315단계로 진행하여 상기 제 1 그룹 다음으로 우선 순위가 높은 제 2 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하는지 확인한다.
만일, 상기 제 2 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하는 경우, 상기 기지국은 317단계로 진행하여 상기 제 2 그룹에 포함되는 후보 채널의 수를 확인한다.
상기 제 2 그룹에 포함되는 후보 채널이 두 개 이상인 경우, 상기 기지국은 319단계로 진행하여 상기 후보 채널들을 통해 수신되는 CBP 패킷의 신호 세기를 고려하여 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 후보 채널들 중 CBP 패킷의 수신 세기가 가장 작은 후보 채널을 동작 채널을 변경할 후보 채널로 선택한다.
상기 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택한 후, 상기 기지국은 상기 313단계로 진행하여 상기 선택한 후보 채널로 동작 채널을 변경한다.
한편, 상기 317단계에서 상기 제 2 그룹에 포함되는 후보 채널이 한 개인 경우, 상기 기지국은 상기 313단계로 진행하여 상기 후보 채널로 동작 채널을 변경한다.
상기 315단계에서 상기 제 2 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하지 않는 경우, 상기 기지국은 321단계로 진행하여 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널의 수를 확인한다.
상기 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널이 두 개 이상인 경우, 상기 기지국은 323단계로 진행하여 상기 후보 채널들을 통해 수신되는 CBP 패킷의 신호 세기를 고려하여 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 후보 채널들 중 CBP 패킷의 수신 세기가 가장 작은 후보 채널을 동작 채널을 변경할 후보 채널로 선택한다.
상기 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택한 후, 상기 기지국은 상기 313단계로 진행하여 상기 선택한 후보 채널로 동작 채널을 변경한다.
한편, 상기 321단계에서 상기 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널이 한 개인 경 우, 상기 기지국은 상기 313단계로 진행하여 상기 후보 채널로 동작 채널을 변경한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
이하 설명은 상기 무선 인지 기능을 사용하는 무선통신시스템에서 후보 채널들에 우선 순위를 부여하여 동작 채널을 변경하는 경우, 상기 우선 순위에 따라 후보 채널을 선택하기 위한 기지국의 구성에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명에 따라 무선통신시스템에서 후보 채널들의 우선 순위를 부여하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다. 이하 설명에서 상기 무선통신시스템은 시분할 복신(Time Division Duplex) 방식을 사용하는 것으로 가정하여 설명하지만 다른 통신 방식을 사용하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 RF스위치(400), 수신 장치(410), 제어부(420), 송신 장치(430) 및 주파수 제어기(440)를 포함하여 구성된다.
상기 RF스위치(400)는 시분할 복신 신호에 따라 수신 구간 동안 안테나와 상기 수신 장치(410)를 연결하고, 송신 구간 동안 상기 안테나와 상기 송신 장치(430)를 연결한다.
상기 수신 장치(410)는 RF(Radio Frequency)처리기(411), 아날로그/디지털 변환기(ADC : Analog/Digital Converter)(413), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 복조기(415), 복호화기(417) 및 메시지 처리기(419)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리기(411)는 상기 주파수 제어기(440)의 제어에 따라 설정된 채널을 통해 수신되는 고주파(Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(413)는 상기 RF처리기(411)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(415)는 푸리에 변환(Fourier Transform)을 통해 상기 아날로그/디지털 변환기(413)로부터 제공받은 시간 영역의 샘플데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환하여 출력한다. 여기서, 상기 OFDM복조기(415)는 FFT(Fast Fourier Transform)연산기를 이용하여 푸리에 변환을 수행한다.
상기 복호화기(417)는 상기 OFDM복조기(415)로부터 제공받은 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택한다. 이후, 상기 복호화기(417)는 상기 선택한 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS(Modulation and Coding Scheme)레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 출력한다.
상기 메시지 처리기(419)는 상기 복호화기(417)로부터 제공받은 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(420)로 제공한다. 예를 들어, 상기 메시지 처리기(419)는 인접 기지국들의 동작 채널을 통해 수신받은 CBP 패킷을 상기 제어부(420)로 제공한다.
상기 제어부(420)는 상기 기지국의 무선 인지 기능을 수행할 수 있도록 전체적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(420)는 동작 채널에 방송 신호가 감지되면 후보 채널 집합에서 우선 순위에 따라 선택한 후보 채널로 동작 채널을 변경하도록 상기 주파수 제어기(440)를 제어한다.
또한 상기 제어부(420)는 상기 메시지 처리기(419)로부터 제공받은 CBP 패킷에서 인접 기지국들의 동작 채널 정보와 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널 정보를 확인하여 우선 순위 제어부(421)로 제공한다. 이때, 상기 제어부(420)는 인접 기지국들이 자신의 동작 채널 정보와 제 3 그룹 정보를 확인할 수 있도록 상기 동작 채널 정보 또는 제 3 그룹 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성하도록 상기 메시지 생성기(431)를 제어한다.
상기 우선 순위 제어부(421)는 상기 제어부(420)로부터 제공받은 인접 기지국들의 동작 채널과 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들의 정보를 확인하여 후보 채널들의 우선 순위를 결정한다. 예를 들어, 상기 우선 순위 제어부(421)는 상기 후보 채널들 중 인접 기지국들의 동작 채널로 사용되는 후보 채널들을 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹으로 설정한다. 이후, 상기 우선 순위 제어부(421)는 상기 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들 중 인접 기지국들의 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널들을 제 2 그룹으로 설정한다. 마지막으로, 상기 우선 순위 제어부(421)는 상기 제 2 그룹과 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들을 우선 순위가 가장 높은 제 1 그룹으로 설정한다.
따라서, 상기 제어부(420)는 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택할 때, 상기 우선 순위 제어부(421)에서 결정한 우선 순위에 따라 제 1 그룹에 포함된 후보 채널부터 순차적으로 후보 채널을 선택한다. 만일, 동일한 그룹에 두 개 이상의 후보 채널들이 존재하는 경우, 상기 제어부(420)는 상기 후보 채널들을 통해 수신된 CBP 패킷의 수신 신호 세기를 고려하여 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택한다. 예를 들어, 상기 제어부(420)는 CBP 패킷의 수신 세기가 작은 후보 채널을 선택한다.
상기 주파수 제어기(440)는 상기 제어부(420)의 제어에 따라 상기 송신 장치(430)에서 신호를 전송하기 위한 채널과 상기 수신 장치(410)에서 신호를 수신받기 위한 채널을 제어한다.
상기 송신 장치(430)는 메시지 생성기(431), 부호화기(433), OFDM 변조기(435), 디지털/아날로그 변환기(DAC : Digital/Analog Converter)(437) 및 RF처리기(439)를 포함하여 구성된다.
상기 메시지 생성기(431)는 상기 제어부(420)의 제어에 따라 인접 기지국들로 전송할 CBP 패킷을 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지 생성부(431)는 상기 제어부(420)의 제어에 따라 자신의 동작 채널 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성한다. 또한, 상기 메시지 생성부(431)는 상기 제어부(420)의 제어에 따라 인접 기지국들의 동작 채널을 고려하여 설정한 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널들의 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성한다.
상기 부호화기(433)는 상기 메시지 생성부(431)로부터 제공받은 메시지를 해당 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. 상기 OFDM변조기(435)는 역 푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)을 통해 상기 부호화기(433)로부터 제공받은 주파수 영역 데이터를 시간 영역의 샘플데이터(OFDM심볼)로 변환하여 출력한다. 여기서, 상기 OFDM 변조기(435)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산기를 이용하여 역 푸리에 변환을 수행한다.
상기 디지털/아날로그 변환기(437)는 상기 OFDM 변조기(435)로부터 제공받은 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 RF처리기(439)는 상기 주파수 제어기(440)의 제어에 따라 상기 디지털/아날로그 변환기(437)로부터 제공받은 아날로그 신호를 해당 채널의 고주파 신호로 변환하여 출력한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 후보 채널들의 우선순위를 부여하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 후보 채널들의 우선순위를 부여하기 위한 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널을 선택하기 위한 절차를 도시하는 도면, 및
도 4는 본 발명에 따라 무선통신시스템에서 후보 채널들의 우선 순위를 부여하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (26)

  1. 무선 인지(Cognitive Radio) 기능을 사용하는 무선통신시스템의 서빙 노드에서 후보 채널들의 우선 순위를 설정하기 위한 방법에 있어서,
    인접 셀들의 동작 채널을 확인하는 과정과,
    동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 동작 채널로 사용되는 후보 채널들을 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹을 설정하는 과정과,
    상기 인접 셀들이 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들을 확인하는 과정과,
    상기 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 제 3 그룹으로 설정된 후보 채널들을 제 2 그룹을 설정하는 과정과,
    상기 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들 중 상기 제 2 그룹과 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들을 우선 순위가 가장 높은 제 1 그룹을 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인접 셀들의 동작 채널을 확인하는 과정은,
    상기 기지국의 동작 채널을 인접 셀들로 전송하는 과정과,
    상기 인접 셀들의 동작 채널 정보를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 동작 채널 정보를 전송하는 과정은,
    상기 서빙 노드의 동작 채널 정보를 포함하는 공존 비콘 프로토콜(CBP : Coexistence Beacon Protocol) 패킷을 생성하는 과정과,
    상기 CBP 패킷을 상기 인접 셀들로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 인접 셀들의 동작 채널 정보를 확인하는 과정은,
    상기 인접 셀들로부터 수신받은 CBP 패킷에서 상기 인접 셀들의 동작 채널을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 그룹을 설정한 후, 상기 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들의 정보를 상기 인접 셀들로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들의 정보를 전송하는 과정은,
    상기 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들의 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성하는 과정과,
    상기 CBP 패킷을 상기 인접 셀들로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 인접 셀들이 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들을 확인하는 과정은,
    상기 인접 셀들로부터 수신받은 CBP 패킷에서 상기 인접 셀들이 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 인지(Cognitive Radio) 기능을 사용하는 무선통신시스템의 서빙 노드에서 동작 채널 변경 방법에 있어서,
    인접 셀들의 동작 채널 정보를 이용하여 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들의 우선 순위를 설정하는 과정과,
    방송 신호(Incumbent signal)가 감지되는 경우, 상기 후보 채널들의 우선 순 위를 고려하여 우선 순위가 가장 높은 후보 채널을 선택하는 과정과,
    상기 선택한 후보 채널로 동작 채널을 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 우선 순위를 설정하는 과정은,
    상기 인접 셀들의 동작 채널을 확인하는 과정과,
    상기 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 동작 채널로 사용되는 후보 채널들을 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹을 설정하는 과정과,
    상기 인접 셀들이 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들을 확인하는 과정과,
    상기 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 제 3 그룹으로 설정된 후보 채널들을 제 2 그룹을 설정하는 과정과,
    상기 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들 중 상기 제 2 그룹과 제 3 그룹으로 설정하지 않은 후보 채널들을 우선 순위가 가장 높은 제 1 그룹을 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 인접 셀들의 동작 채널을 확인하는 과정은,
    상기 서빙 노드의 동작 채널을 인접 셀들로 전송하는 과정과,
    상기 인접 셀들로부터 수신받은 공존 비콘 프로토콜(CBP : Coexistence Beacon Protocol) 패킷에서 상기 인접 셀들의 동작 채널을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 인접 셀들이 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들을 확인하는 과정은,
    상기 인접 셀들로부터 수신받은 CBP 패킷에서 상기 인접 셀들이 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제 3 그룹을 설정한 후, CBP 패킷을 이용하여 상기 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들의 정보를 상기 인접 셀들로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 후보 채널을 선택하는 과정은,
    상기 우선 순위 그룹들 중 우선 순위가 가장 높은 제 1 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하는지 확인하는 과정과,
    상기 제 1 그룹에 적어도 하나의 후보 채널들이 존재하는 경우, 상기 후보 채널들 중 어느 하나의 후보 채널을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 후보 채널들을 선택하는 과정은,
    상기 제 1 그룹에 적어도 두 개의 후보 채널들이 존재하는 경우, 상기 후보 채널들을 통해 수신되는 CBP 패킷의 수신신호 세기들을 비교하는 과정과,
    상기 후보 채널들 중 CBP 패킷의 수신신호 세기가 가장 작은 후보 채널을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하지 않는 경우, 상기 제 1 그룹 다음으로 우선순위가 높은 제 2 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하는지 확인하는 과정과,
    상기 제 2 그룹에 적어도 하나의 후보 채널들이 존재하는 경우, 상기 후보 채널들 중 어느 하나의 후보 채널을 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 후보 채널들을 선택하는 과정은,
    상기 제 2 그룹에 적어도 두 개의 후보 채널들이 존재하는 경우, 상기 후보 채널들을 통해 수신되는 CBP 패킷의 수신신호 세기들을 비교하는 과정과,
    상기 후보 채널들 중 CBP 패킷의 수신신호 세기가 가장 작은 후보 채널을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2 그룹에 포함되는 후보 채널이 존재하지 않는 경우, 우선순위가 가장 낮은 제 3 그룹에 포함되는 후보 채널들 중 어느 하나의 후보 채널을 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 후보 채널들을 선택하는 과정은,
    상기 제 3 그룹에 적어도 두 개의 후보 채널들이 존재하는 경우, 상기 후보 채널들을 통해 수신되는 CBP 패킷의 수신신호 세기들을 비교하는 과정과,
    상기 후보 채널들 중 CBP 패킷의 수신신호 세기가 가장 작은 후보 채널을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 무선통신시스템에서 무선 인지(Cognitive Radio) 기능을 사용하기 위한 기지국 장치에 있어서,
    인접 셀들의 동작 채널 정보에 이용하여 상기 기지국의 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들의 우선 순위를 결정하는 우선순위 제어부와,
    방송 신호(Incumbent signal)가 감지되는 경우, 상기 후보 채널들의 우선순위에 따라 동작 채널을 변경할 후보 채널을 선택하는 제어부와,
    상기 제어부의 제어에 따라 동작 채널을 변경하는 주파수 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 인접 셀들로부터 공존 비콘 프로토콜(CBP : Coexistence Beacon Protocol) 패킷을 수신받는 수신 장치를 더 포함하여,
    상기 우선순위 제어부는, 상기 CBP 패킷을 통해 확인한 상기 인접 셀들의 동작 채널 정보에 이용하여 상기 기지국의 동작 채널을 변경할 수 있는 후보 채널들의 우선 순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 우선순위 제어부는, CBP 패킷을 통해 상기 인접 셀들의 동작 채널을 확인하여, 상기 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 동작 채널로 사용되는 후보 채널들을 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹으로 설정하고,
    상기 CBP패킷을 통해 상기 인접 셀들이 제 3 그룹으로 설정한 후보 채널들을 확인하여, 상기 제 3 그룹으로 설정되지 않은 후보 채널들 중 상기 인접 셀들의 제 3 그룹으로 설정된 후보 채널들을 제 2 그룹으로 설정하고,
    상기 후보 채널들 중 상기 제 2 그룹과 제 3 그룹으로 설정되지 않은 후보 채널들을 우선 순위가 가장 높은 제 1 그룹으로 설정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 기지국의 동작 채널 정보와 후보 채널들 중 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹 정보로 설정한 후보 채널들의 정보를 인접 셀들로 전송하는 송신 장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 송신 장치는,
    상기 기지국의 동작 채널 정보를 포함하는 CBP 패킷과 상기 후보 채널들 중 우선 순위가 가장 낮은 제 3 그룹 정보로 설정한 후보 채널들의 정보를 포함하는 CBP 패킷을 생성하는 메시지 생성부와,
    상기 메시지 생성부에서 생성한 적어도 하나의 CBP 패킷들을 상기 인접 셀들로 전송하는 송신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 19항에 있어서,
    상기 제어부는, 방송 신호가 감지되는 경우, 상기 후보 채널들 중 우선 순위가 가장 높은 후보 채널을 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 19항에 있어서,
    상기 제어부는, 방송 신호가 감지되는 경우, 우선 순위가 동일한 그룹에 적어도 두 개의 후보 채널들이 존재하면 상기 후보 채널들의 수신신호 세기를 고려하 여 동작 채널을 변경하기 위한 후보 채널을 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 제어부는, 방송 신호가 감지되는 경우, 우선 순위가 동일한 그룹에 적어도 두 개의 후보 채널들이 존재하면 상기 후보 채널들 중 CBP 패킷의 수신신호 세기가 가장 작은 후보 채널을 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
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