KR20110081939A - Ｖｈｆ/ｕｈｆ 대역 내 데이터 분배를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Ｖｈｆ/ｕｈｆ 대역 내 데이터 분배를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

화이트스페이스 장치가 WiFi OFDM 신호를 송신 및 수신하기 위해 비 사용중인 텔레비전 주파수를 사용할 수 있다. 종전의 채널 2, 3, 및 4와 같은, 3개의 근접한 대역이, 함께 결합되어 한 화이트스페이스 대역을 한정하도록 할 수 있다. 이 같은 화이트스페이스 대역 내로 WiFi OFDM 신호를 적용시키기(fit) 위해, 한 화이트스페이스 장치가 특정 스펙트럼 마스크를 사용하여 WiFi OFDM 신호 각각의 대역폭을 압축한다. 상기 수정된 WiFi OFDM 신호를 위해서는 매우 낮은 송신 전력이 필요하며, 높은 전력 증폭기의 필요를 제거하고, PHY 및 MAC와 같은 WiFi OFDM 디자인 대부분은 최소의 수정만으로 다시 사용될 수 있다.

Description

ＶＨＦ/ＵＨＦ 대역 내 데이터 분배를 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DATA DISTRIBUTION IN VHF/UHF BANDS}
본 발명은 홈 환경에서 데이터 신호 분배에 대한 것이며, 특히, VHF/UHF 대역에서 데이터 분배하기 위한 시스템 및 방법에 대한 것이다.
WiFi(무선 인증마크)는 무선 지역 네트워크(LAN)을 위해 법안 된 802.11 표준의 글로벌 세트 상표명이다; 어떠한 표준 Wi-Fi 장치도 전 세계 어디에서든지 동작할 것이다. WiFi 는 가장 널리 알려진 무선 기술 중 하나이다; 이는 공공 지대, 가정 그리고 캠퍼스에서 전세계적으로 널리 이용될 수 있으며, 거의 모든 현대 개인 컴퓨터, 랩탑, 대부분의 어드밴스드 게임 콘솔, 프린터, 그리고 많은 다른 고객 장치에서 지원된다. 디지털 가입자 라인(DSL) 모뎀 또는 케이블 모뎀 그리고 와이 파이 접근 포인트를 포함하는 라우터가 가정에서 또는 다른 장소에서 설치되며, 이들에 연결된(무선 또는 유선에 의해) 모든 장치로 인터넷 접근과 인터넷 작업을 제공한다.
Wi-Fi는 단일 반송파 직접-순서 스프레드 스펙트럼 무선 기술(812.11 b) 이며 멀티-반송파 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM)무선 기술(가령 802.11a, g, j, n)이다. 미국 전기 전자 통신 학회(IEEE)는 특히 Wi-Fi 신호에 적용될 수 있는 IEEE 802.11 표준으로서 알려져 있는, 무선 지역 네트워크(WLAN) 컴퓨터 통신을 위한 표준 세트를 구축하였다.
상기 802.11a 표준은 5 GHz U-NII대역에서 OFDM 무선 기술을 사용하여, 기저대 OFDM 신호를 운반하도록 한다. 이와 같이 함으로써, 8개의 비-중첩 채널을 제공하며 54 Mbps까지의 데이터 속도를 제공한다. OFDM을 사용하는 또 다른 표준은 802.11g이며, 이는 802.11a 와 802.11b의 최고 특징들을 결합시키도록 한다. 이는 더욱 큰 범위에서 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 및 54 Mbps의 데이터 속도 그리고 2.4 GHz의 주파수를 가능하게 한다. 상기 802.11j 표준은 특별히 일본 시장을 위해 디자인된 수정이다. 이는 4.9 내지 5 GHz 대역에서 WLAN 동작을 허용하여 실내, 실외 그리고 이동 시에 무선 동작을 위한 일본 규정에 적합하도록 한다. 마지막으로, 802.11n표준은 다중-입력 다중-출력(MIMO) 그리고 많은 다른 새로운 특징들을 추가하여 이전의 802.11 표준을 개선시키는 제안 수정이다. 이 같은 제안에 대한 최근의 법안에 바탕을 두어, 시장에서는 이미 많은 제품들이 있지만, 상기 802.11n표준은 2009년 12월까지는 확정되지 않을 것이다.
미국에서는, 802.11a 및 802.11g 장치가 라이선스 없이 사용될 수 있다. 상기 802.11a 표준은 20 MHz 채널을 사용하며 비 면허 국가 정보 기간 (U-NII) 대역으로 알려진, 3개의 비 면허 대역에서 사용된다; 4개의 20 MHz 채널이 이들 대역 각각에서 명시된다. 5.15 내지 5.25 GHz에 이르는 상기 낮은 U-NII 대역은 40 mW 파워 리미트로 4개의 채널을 수용하며; 5.25 내지 5.35 GHz에 이르는 중간 U-NII 대역은 200 mW 파워 리미트로 4개의 채널을 수용하고; 그리고 5.725 내지 5.825 GHz에 이르는 높은 U-NII 대역은 800 mW 파워 리미트로 4개의 20 MHz 채널을 수용한다.
802.11a 신호는 52개 부반송파와 함께 OFDM 변조를 사용하며, 이는 48개의 데이터 부반송파 및 4개의 파일롯 부반송파를 포함한다; 상기 부반송파는 BPSK, QPSK, 16QAM 또는 64QAM를 사용하여 변조될 수 있다. 총 심볼 지속시간은 4㎲이며, 3.2㎲의 유용한 심볼 지속시간을 포함하고 0.8㎲의 가드 간격을 포함하며, 피크 데이터 속도는 54 Mbps이다. 부반송파는 312.5 KHz만큼씩 떨어져 있어서, 상기 신호가 실제로는 이론상 16.25 MHz의 대역폭을 점유한다.
미국에서는, 210개 텔레비전(TV) 방송 지역이 있으며, 1700개의 TV 방송 스테이션이 있다. 현재, TV 스테이션 각각은 NTSC 방송을 위해 약 8개의 무선 주파수(RF) 채널을 할당받으며, 채널 각각은 VHF/UHF 스펙트럼에서 6 MHz를 점유한다. 미국 연방 통신 위원회(FCC)는 모든 전출력 TV 방송이 2009년 2월 17일 까지는 디지털 TV를 위해 어드밴스드 텔레비전 시스템 위원회(ATSC) 표준을 사용할 것을 정하였다. 모든 NTSC 텔레비전 전송은 상기 날짜에 종료될 것이다. 상기 NTSC TV 종료가 있은 후, 상기 FCC는 2 내지 51 채녈을 디지털 TV로 할당하고; 700 MHz 대역의 아래 측 절반을 점유하는 채널 52 내지 69는 소비자를 위한 다양한 어드밴스드 상업 무선 서비스로 이미 재 할당되었다.
상기 ATSC 표준은 TV 채널 각각에 대해 6 MHz의 대역 폭을 위임하며, 격자 8-잔류측파대 방식(Trellis Eight-Vestigial Side Band) (8-VSB) 변조 그리고 리드-솔로몬 인코딩(Reed-Solomon encoding)을 사용한다. 상기 TV 수신기는 상기 ATSC 신호를 적절하게 해독하고 양호한 품질의 TV 화상을 제공하기 위한 몇 가지 기본 요구사항을 갖는다. 이들 요구사항들은 TV 신호 대 잡음 비(SNR)가 15.2 DB이상이고, -106.2 dBm(dBm는 전력 비 측정 단위에 대한 약자이다)의 열 잡음 플로어(thermal noise floor), 그리고 -81 과 -84 dBm 사이의 전기 감도를 포함한다.
일정 지리적 영역/지역에서 동작하는 TV 스테이션 각각은 상기 TV 대역으로부터 제한된 수의 채널만을 사용하기 때문에, 몇 개의 디지털 채널은 각각의 지역에서 사용되지 않은 채로 남아 있으며; 이와 같이 지역적으로 이용될 수 있는 스펙트럼은 "화이트스페이스(여백)"라 불린다.
상기 FCC는 상기 화이트스페이스 대역이 기존 TV 방송, 무선 마이크로폰, 또는 그 같은 지역에서 사용된 전 지구 위치 파악 시스템(GPS)을 간섭하지 않는 장치에 의해서만 사용되도록 허용할 것이다. 결과적으로, 상기 ATSC 스펙트럼에서 동작하는 화이트스페이스 장치/장비에 의해 방사된 신호는 상기 FCC규정을 따라야 하며, 따라서 최고 TV 서비스의 품질이 인근 화이트스페이스를 사용하는 신호에 의해 품질이 떨어 지지 않도록 하여야 한다. 따라서, 상기 새로운 화이트스페이스 장치는 TV 튜너 감도((-81 내지 -84 dB) 그리고 SNR=15.2 dB에서의 TV 수신기 성능에 영향을 미치지 않도록 디자인되어야 한다.
가정에서 멀티 미디어 콘텐트를 분배시키기 위한 공지의 솔루션은 무선 고화질TV(HDTV)이다. 그러나, 무선 HDTV는 매우 높은 데이터 속도(1 Gbps 이상) 을 필요로 하며 그리고 60 GHz 대역은 10m 이상 거리에서는 전송에 적합하지 않다. 또한, 이 같은 무선 링크 품질은 만족스럽지 않으며 그 가격이 비싸다.
가정에서 데이터 및 비디오를 분배시키기 위한 또 다른 공지의 솔루션은 WiFi(와이파이)이다. 그러나, WiFi는 제어할 수 없는 간섭을 가지며 품질이 보장되지 않는다.
따라서 무선 솔루션을 사용하여, 제한된 환경 내에서 멀티미디어 콘텐트를 방송하기 위한 비싸지 않고 효율적인 방법을 제공할 필요가 있다.
다음 요약에서는 본 발명에 대한 다양한 예시적 실시예 몇 가지 특징을 소개하지만, 이들에 의해 본 발명의 범위를 제한하고자 함이 아니다. 본 발명 기술 분야 당업자가 본 발명을 실시하기에 적합한 바람직한 예시적 실시 예의 상세한 설명이 다음에 제공된다.
본 발명의 목적은, VHF/UHF 대역에서 LAN의 동작 위치에서 이용 가능한 화이트스페이스 대역 Bws을 식별하고; 사용자 데이터로부터 기저대역OFDM 신호를 발생시키며; 수정된 OFDM 신호의 대역 폭을 제한하기 위해 송신 스펙트럼 마스크를 사용하여, 상기 기저대역 OFDM 신호를 수정된 OFDM 신호로 재구성하며, 이에 따라 상기 식별된 화이트스페이스에 이웃하는 어떠한 TV 채널의 방송에도 영향을 주지 않고 상기 식별된 화이트스페이스 대역에 맞도록 하고; 그리고 상기 식별된 화이트스페이스 대역 내로 상기 수정된 OFDM 신호를 송신함을 포함하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 OFDM 기술, 특히 WiFi OFDM 신호를 사용하여 홈에서 데이터 및/또는 비디오의 무선 분배 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명 명세서는 본 발명의 WiFi OFDM 변형들을 설명하지만, 본 발명은 다른 기술에도 적용될 수 있으며, WiFi OFDM 신호로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 목적은 디지털 TV 신호가 동위상이면 이용 가능하게 될 화이트스페이스로 WiFi OFDM 신호를 제한(개조(retrofitting))하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 본 명세서 종래 기술 부분에서 설명된 바와 같이, 5 Ghz 대역에서 WiFi OFDM 신호에 의해 사용된 대역 폭은 20 MHz이며, 따라서, 3X6=18 MHz인, 북미에서의 3개 연속 TV 채널 대역폭 보다 다소 크다. 또한, 표준의 WiFi OFDM신호는 인접한 TV 채널을 심각하게 간섭하게 될 신호 스펙트럼의 높은 쇼울더(shoulders)로 인해, 3개의 연속 TV 채널 화이트스페이스 대역 내에 직접 적용될 수 없다. 본원 명세서에서 공개된 솔루션은 기존 TV 방송을 간섭하지 않고, 대역폭과 방출된 전력 면에서 WiFi OFDM을 상기 화이트스페이스 내로 제한한다.
본원 명세서에서 설명된 본 발명은 다양한 폭의 화이트스페이스(whitespace)에 적용될 수 있다. 18 MHz 대역 내 WiFi OFDM 신호를 개조하는(retrofitting) 특별한 예는 북미에서 사용될 수 있는 솔루션이며, 결국 기존 WiFi 장치에 최소의 변경을 가져온다. 그러나 본 발명은 18 MHz 화이트스페이스로 제한되지 않는다; 본원 명세서에서 설명된 기술을 적용하여, 폭이 좁은 화이트스페이스 대역이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 다른 TV 채널 폭을 갖는 다른 나라에서, 두 개의 TV 채널에 의해 자유로워진 화이트스페이스가 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 예를 들면, 일본에서 한 TV 채널은 8 MHz를 점유하며, 3 개의 TV 채널에 의해 자유로워진 화이트스페이스를 사용할 필요가 없다; 두 개면 충분하다. 마찬가지로, 유럽 나라에서 TV 채널의 폭은 7 MHz이다; 이 경우, WiFi OFDM 신호는 본 발명의 더욱 여유로운 실시로 사용될 수 있으며, 혹은 적절한 방법으로 본 발명에 따른 스펙트럼 마스크를 수정하여 3 개 미만의 TV 채널이 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존 WiFi 장치 하드웨어에 대한 최소의 변경으로 데이터 및/또는 비디오에 대한 무선 분배를 제공하는 것이다. 상기 기저 대역 OFDM 신호는 종래의 방법으로 발생될 수 있다. 이용 가능한 화이트스페이스로 적용되도록 수정된 뒤에는, 이들은 한 반송파로 변조되어, 인접한 사용중인 TV 채널을 간섭함이 없이 이용될 수 있는 화이트스페이스 내에서 송신될 수 있도록 한다.
다양한 예시적 실시 예에서, 지역 네트워크(LAN)를 통하여VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법이, VHF/UHF 대역에서 LAN 의 동작 위치에서 이용 가능한 화이트스페이스 대역 Bws을 식별하고; 사용자 데이터로부터 기저대역OFDM 신호를 발생시키며; 수정된 OFDM 신호의 대역 폭을 제한하기 위해 송신 스펙트럼 마스크를 사용하여, 상기 기저대역 OFDM 신호를 수정된 OFDM 신호로 재구성하며, 이에 따라 상기 식별된 화이트스페이스에 이웃하는 어떠한 TV 채널의 방송에도 영향을 주지 않고 상기 식별된 화이트스페이스 대역에 맞도록 하고; 그리고 상기 식별된 화이트스페이스 대역 내로 상기 수정된 OFDM 신호를 송신함을 포함한다. 이와 같이하여, 이웃하는 TV 채널의 성능이 영향을 받지 않고 유지될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명은 현재의 솔루션 보다 저렴하고 보다 나은 성능으로 각 지역에서 이용될 수 있는 화이트스페이스를 재사용하기 위한 솔루션을 제공한다. 이들 장점은 상기 스펙트럼의 낮은 부분(5 GHz가 아닌 VHF/UHF)을 사용하여 발생되며, 가령 기존 장치의 RF 부분의 단순 디자인을 발생토록 한다. 이는 낮은 주파수에서, 신호가 송신되는 거리가 높은 주파수 대역에서 보다 크기 때문이다; 이에 따른 직접적인 결과는 상기 송신기 디자인이 현재 디자인에서와 같은 전력 증폭기를 사용하지 않고 전치 증폭기만을 사용할 수 있도록 하며, 이는 결국 생산 비용을 낮추도록 한다.
본 발명의 상기 설명 및 장점은 다양한 예시적 실시 예에 의해 달성될 수 있음을 설명하며, 이들 설명에 의해 실현될 수 있는 다양한 가능한 장점을 제한하는 것으로 이해해서는 아니 된다. 따라서, 상기 다양한 예시적 실시 예에 대한 이들 및 다른 목적 및 장점은 본원 명세서 설명으로부터 명백하며, 본원 명세서에서 실시되거나 당업자에게 명백한 변경을 감안하여 수정되는 다양한 예시적 실시 예를 실시함으로부터 배울 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 다양한 예시적 실시 예에서 도시되고 설명된 신규한 방법, 장치, 조합 및 개선에 있는 것이다.
하기에서는 다음 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하며, 유사 도면 부호는 전체 도면에서 상응하는 부분들을 지정한다.
도 1A는 낮은 그리고 중간의 U-NII 대역에서 8개의 WiFi 반송파를 도시한 도면.
도 1B는 높은 U-NII 대역에서 4개의 WiFi 반송파를 도시한 도면.
도 2는 한 WiFi OFDM 신호에 대한 송신 스펙트럼을 도시한 도면.
도 3은 미국 ATSC 방송 대역을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 방법에 대한 흐름도.
도 5는 본 발명 실시 예에 따른 WiFi OFDM에 대한 에미션 마스크를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 예시적인 WiFi OFDM 신호에 대한 선택적 에미션 마스크를 도시한 도면.
도 7A는 본 발명의 실시 예에 따른 예시적 송신기를 도시한 도면.
도 7B는 도 7A에서 도시된 송신기 대신 종래의 WiFi 송신기 RF 유닛을 도시한 도면.
도 8A는 본 발명의 실시 예에 따른 예시적 수신기를 도시한 도면.
도 8B는 본 발명의 실시 예에 따른 종래의 WiFi 수신기 RF 유닛을 도시한 도면.
다음 도면에서는, 유사 도면 부호는 유사 컴포넌트 또는 단계를 나타내며, 다양한 예시적 실시 예에 대한 광범위한 특징이 설명된다. WiFi와 북미 ATSC 표준은 일례로서 사용된다. 다른 OFDM 신호들이 세계 다른 지역에서 디지털 TV로 전환에 의해 자유로워진 화이트스페이스에서 사용될 수 있다. 또한, 3개의 연속 TV 채널에 의해 제공된 화이트스페이스의 사용이 본 발명의 바람직한 실시 예로서 설명 되었다: 다른 대역폭의 화이트스페이스가 VI-IF/UHF 스펙트럼에서 OFDM 신호를 전송하기 위해 사용될 수 있기도 하다.
도 1A 및 1B는 5 GHz대역에서 802.11a 반송파를 도시하며, 도 1A는 낮은 그리고 중간의 U-NII 대역에서 8개의 WiFi 반송파 C9-C12를 도시한다. 중앙 주파수 각각은 이웃하는 반송파와 관련하여 20 MHz만큼씩 떨어져 있다. 도 1A에서, 5.15 GHz의 낮은 대역 가장자리 경우 그리고 5.35 GHz의 상측 대역 가장자리 경우, 총 대역 폭은 200 MHz이다. 제 1 중앙 주파수 C1은 낮은 U-NII 대역 낮은 가장자리보다 30 MHz가 높으며, 8개의 중앙 주파수 C8은 상기 중앙 U-NII 대역 높은 가장자리 보다 30 MHz가 낮다. 도 1B에서 도시된 상측 U-NII 대역에서, 총 대역 폭은 100MHz이며, 5.725 GHz의 하측 대역 가장자리와 5.825 GHz의 상측 대역 가장자리 사이에 걸쳐있다. 제 1 반송파 C9은 상기 상측 U-NII 대역 하측 가장자리보다 20 MHz 가 높으며, 제 4 반송파 C12는 상기 대역의 상측 가장자리보다 20 MHz가 낮다.
채널 각각의 중앙 주파수 외에, 상기 802.11 표준은 채널 각각에서 파워의 허용된 분배를 규정하는 스펙트럼 마스크를 명시한다. 도 2는 상기 802.11a 표준에 따른 전송 스펙트럼 마스크(20) 그리고 전형적인 WiFi OFDM 신호의 파워 스펙트럼(25)을 도시한다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 마스크는 상기 중앙 주파수 fc주변 9 MHz에서 최대 플래토(21)를 갖는다. 다음에, 상기 신호는 22, 22'에서 도시된 상기 중앙 주파수 fc에서 9-11MHz 범위에서 피크 에너지로부터 약 20 dBr 정도 감쇄되어서("dBr"는 "상대적"을 의미한다.), 상기 채널들이 실제로 효과적으로 22MHz이도록 한다. 더욱 더 낮은 속도의 전력 감쇄는 fc로부터 11-20MHz 떨어져 있는 범위에서 스커트 23, 23'를 발생시키며, 여기서 전력 레벨은 -20 dBr에서 -28 dBr로 떨어진다. 다음에 상기 마스크가 -40 dBr 이하로 떨어지며, f로부터 30 MHz이상 떨어진 주파수에서 24, 24'로 도시된다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 표준 WiFi OFDM 신호의 와이드 스커트24, 24'는 20MHz 범위 훨씬 바깥으로 연장된다. 그러나 어떠한 채널에서의 신호도 20 MHz 대역폭 바깥에서는 어떠한 다른 채널에서의 송신기도 최소로 간섭할 정도로 충분히 감쇄된다.
도 3은 2009년 2월 17일 이후의 미국 디지털 텔레비전 방송 대역을 설명한다. ATSC 텔레비전 신호가 VHF (고 주파수) 대역 및/또는 UHF(초 고주파) 대역 낮은 부분에서 방송될 것이다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 디지털 TV 채널은 T1-T5로 표시되는 5개 대역으로 그룹으로 나뉘어진다. 채널 2-4로 점유된 대역 T1은 54 MHz-72 MHz까지 18MHz를 갖는다. 채널5-6로 점유된 대역 T2는 76 MHz-88 MHz까지 12 MHz를 갖는다. 채널7-13로 점유되는 대역 T3는 174 MHz-216 MHz까지 42MHz를 갖는다. 또한, 채널14-36이 있는 대역 T4는 470 MHz-608 MHz까지 138 MHz를 가지며, 그리고 채널 38-51에 의해 점유된 대역 T5는, 614 MHz-698 MHz까지 84 MHz를 갖는다. 따라서, 49개 채널을 갖는 이 같은 그룹은 전체 294 MHz (18+12+42+138+84)의 스펙트럼을 커버한다.
채널 2, 3, 및 4가 몇 가지 특정 적용에 대하여 예약될 것이므로, 이 같은 예약 후에, 상업적인 ATSC TV 채널이 도 3의 하측 부분에서 회색으로 도시된 바와 같이 76 MHz-698 MHz까지의 274 MHz를 포함한다.
본 발명의 한 실시 예는 VHF/UHF 대역에서 대역폭 할당을 분석하고, 사용되지 않는 BwS로 표시된 주파수 대역을 검사하며, 그리고 이 같은 사용되지 않는 대역 폭 내 WiFi OFDM 신호를 통해 데이터와 비디오를 전송함을 포함한다. 이용 가능한 화이트스페이스가 18 MHz(가령, 북미 TV 표준에서 3개 연속 RF 채널에 의해 사용되지 않는 대역 폭)인 경우, 본 발명의 한 실시 예는 WiFi OFDM 신호를 재구성하여, 20 MHz WiFi 신호를 이들 3 개 연속 TV 채널의 18 MHz 대역으로 개조(retrofit)하도록 한다.
또한, 채널 2, 3, 및 4에 의해 점유된 대역 T1은 다른 적용에 의해 사용하기 위한 화이트스페이스로 사용될 수 있다. T1은 전통적으로 세트 톱 박스 또는 비디오 카세트 레코더(VCRs), 디지털 비디오 디스크(DVDs) 등등을 위해 떼어 놓는다. 그러나, 고선명 멀티미디어 인터페이스(HDMI)와 같은 TV 신호 전송의 비-무선 주파수(RF)가 우세하게 되면, T1은 대부분 시간 동안 자유 상태이다.
도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 방법의 단계를 도시하는 흐름도이다. 단계(100)에서, 상기 화이트스페이스가 가령 동시 계속 중이며 이건 출원 양수인에게 양도된, 미국 특허출원 제 12/078,979 호에서 설명된 잔물결 분석기를 사용하여 검사된다. 상기 잔물결 분석기는 관심 지역 내 현재 사용되고 있지 않은 (화이트스페이스)인 대역 폭을 자동으로 그리고 연속적으로 식별하기 위해, 한 통신 스펙트럼(본원 명세서에서는 VHF/UHF 스펙트럼)의 주파수 및 시간 도메인 내에 존재한 무선 신호들을 모니터하도록 동작될 수 있다. WiFi OFDM 신호의 전송을 위해 적합한 아이들 대역 폭을 식별하기 위한 다른 수단이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도에서 사용될 수 있기도 하다.
단계(110)에서, 3개의 연속 TV 채널에 해당하는 화이트스페이스 대역 폭이 이용되는 가가 설정된다. 결정 블록(110)의 "No(아니오)" 가지에서 도시된 바와 같이, 3개 연속 TV 채널을 통해 연장되는 화이트스페이스를 식별하기 위한 조사가 성공될 때까지 계속된다; 각 지역 내 TV 채널 방송 수가 제한되기 때문에(현재는 스테이션마다 8개의 TV 채널이 있다), 그와 같은 화이트스페이스를 발견할 가능성이 매우 높다.
한 설명 예에서, 3개의 자유 연속 채널이 결정 블록(110)의 가지 "Yes"에 의해 도시된 바와 같이 표시된다; 가령, 이들은 대역 T3로부터 채널 C8, C9, 그리고 C10이다(도 3 참조). 이 같은 경우, 단계(130)는 이들 채널들이 결정 블록(120)에서 설정된 바와 같은, TV 채널 C2-C4이 아니기 때문에 다음에 수행된다. 이들 자유 TV 채널은 18MHz를 점유하며, 상기에서 설명한 바와 같이, WiFi OFDM 신호는 보통 20MHz 대역 폭을 필요로 하며 이 같은 레인지를 훨씬 넘어 연장되는 넓은 스커트(skirt)를 갖는다. 본 발명의 이 같은 실시 예에 따라, 단계 130에서 도시된 바와 같이, 표준 신호가 수정되어 이들을 다시 18MHz 대역으로 개조하도록 한다. 또한 상기 수정된 WiFi OFDM 신호는 이웃하는 TV 채널과의 간섭과 관련하여 모든 FCC 요구사항에 부합하도록 포맷된다.
다음에, 상기 수정된 WiFi OFDM 신호는 단계(100)에서 식별된 화이트스페이스에서 전송하도록 적용된다. 이는 상기 기저 대역 WiFi OFDM 신호가 단계(140)에서 도시된 바와 같이, 상기 화이트스페이스 내에서 선택된 부반송파에서 변조되고, 다음에 단계(150)에서 상기 화이트스페이스 대역을 통해 전송됨을 의미한다. 어떻게 WiFi OFDM 신호가 수정되고 이 같은 화이트 스페이스 대역에서 전송하도록 적용되는가에 대한 세부 사항이 도 5와 관련하여 더욱 상세히 설명될 것이며, 상기 도 5는 20 MHz 표준 WiFi OFDM 신호를 18 MHz 대역으로 개조하기 위한 신규한 에미션 마스크(emission mask)를 제공한다.
단계(100)로 식별된 상기 자유 채널들이 결정 블록(120)의 가지 "Yes(예)"로 도시된 바와 같이 TV 채널 C2-C4라면, 단계(140 및 150)가 수행되며, 이에 의해 상기 WiFi OFDM 신호가 그렇지 않았더라면 C2-C4에 의해 점유될 화이트스페이스 내에서 전송을 위해 적용된다. 어떻게 상기 WiFi OFDM 신호가 이 같은 화이트스페이스 대역 내에서 전송을 위해 적용되는 가 하는 세부사항이 도 6과 관련하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 WiFi OFDM 신호(450)를 위해 디자인된 신규한 에미션 마스크(400)를 도시한다. 도 5는 Fc로 표시된 채널 주파수에서 중심을 갖는 WiFi OFDM 신호의 서브-채널들을 도시한다. 앞서 설명된 바와 같이, 상기 WiFi OFDM신호는 52개의 부반송파(그리고 12개의 널 부반송파)를 사용한다. 이 같은 실시 예에서, 3개의 연속적인 아이들 TV 채널이 WiFi OFDM 신호의 전송을 위해 선택된다; 이들 채널들은 상기 예에서처럼, 도 3으로부터 대역 T3의 채널 C8, C9, 그리고 C10일 수 있다. 상기 선택은 채널 C8-C10이 ATSC TV 신호의 전송을 위해 지역적으로 사용되지 않는다는 가정에 기초하여 만들어진다. 이들 채널들은 상기 T3 대역의 중간에 있으며, 따라서, 이웃하는 ATSC TV 채널 C7 및 C11은 활성이다(사용중이다). 결과적으로, 본원 명세서 설명의 경우 상기 에미션 마스크는 인접한 채널 C7 및 C11의 존재를 참작하여야 하며, 상기 WiFi OFDM 신호가 상기 인접한 TV 채널 품질을 해롭게 영향 미치지 않도록 디자인된다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 이 같은 실시 예에 따른 상기 에미션 마스크(400)는 도 2에서 도시된 표준 WiFi 마스크(20)와 비교하여 다소 다른 포맷을 갖는다. 상기 스펙트럼 마스크(20)의 경우에서와 같이, 상기 최대 레벨에서 신호 플래토(signal plateau)(410)는 중앙 주파수 FC 양측에서 9 MHz 가 연장된다. 그러나, 상기 스커트(420, 420')에 의해 도시된 전력 커브의 감쇄 경사는 매우 높다; 상기 전력 레벨은 500 KHz 공간에서 급 강하하며, 중앙 주파수 FC 로부터 9.5MHz 떨어진 곳에서 -36 dBr 로 떨어진다. 전력 레벨은 그 후 계속해서 떨어지며, 경사(430, 430')로 도시된 바와 같이, FC 로부터 15MHz 떨어진 곳에서 -99 dBr에 도달한다.
도 5에서 도시된 실시 예의 WiFi OFDM 신호(550)는 2.5MHz의 상측 가드(upper guard) 대역(554)을 가지며, 18 MHz 화이트스페이스 대역의 (더욱) 높은 엔드(end)에서 인접한 TV 채널을 보호하고, 2.5MHz의 하측 가드 대역(552)을 가져서, 18 MHz 화이트스페이스 대역의 (더욱) 낮은 엔드에서 인접한 TV 채널을 보호한다. 이들 가드 대역(552, 554)은 필터(706)의 적절한 실시로 얻어지며(도 7A), 이때의 필터는 인접한 채널들에 대한 어떠한 간섭도 상기 화이트스페이스 대역 내에서 TV 사용에 필요한 FCC 간섭 규정에 부합함을 보장한다. 또한 도 5는 (540)에서 이상적인 신호 스펙트럼을 도시한다; 실제에서는, 필터(706)가 마스크(500)와 이상적인 스펙트럼(550) 사이 신호 스펙트럼을 형상으로 하도록 디자인된다.
상기 WiFi OFDM 신호(550)는 마스크(500)에 매치하도록 수정된다. 상기 상측 및 하측 가드 대역(554, 552)을 제공하기 위해, 부반송파(1) 그리고 부반송파(52) 사이 수정된 WiFi OFDM에 의해 실제로 점유된 상기 스펙트럼은, 표준 WiFi OFDM신호에 의해 점유되었을 16.25 MHz가 아닌 단지 13 MHz이다. 이와 같이 하여, 결국 250 kHz (13 MHz/52 부반송파)의 부반송파 공간을 만들게 되며, 이는 312.5 kHz의 표준 WiFi OFDM 신호 부반송파 공간 보다 낮다.
이 같은 실시 예에서, 유용한 심볼 지속 시간이 표준 WiFi OFDM 신호의 3.2 ㎲로부터 4㎲로 길어지며, 그리고 부반송파 사이 가드 간격이 비례적으로 0.8㎲ 로부터 1.0㎲로 증가된다. 피크 데이터 속도는 표준 WiFi OFDM 신호의 경우보다 낮아서, 4㎲에서 5㎲로 심볼 지속시간이 증가함에 따라, 표준의 54 Mbps 대신 43.2 Mbps로 떨어진다. 이는 시스템 타이머가 리세트될 것을 필요로 한다. 그러나, 피크 데이터 속도의 감소는 전체 시스템 처리량에 많은 영향을 끼치지 않을 것이다. 이는 상기 수정된 WiFi OFDM 신호가 낮은 주파수 대역(VHF/UHF)을 사용하며 따라서 환경적인 채널 통계학에 더욱 잘 대처할 수 있기 때문이다.
도 6은 도 3에서 T1으로 표시된 TV 대역에서 사용하도록 된, 본 발명 실시 예의 또 다른 예시적 WiFi OFDM신호(600)에 사용된 에미션 마스크(600)를 도시한다. 대역 T1이 단지 3개의 디지털 TV 채널에 만에 의해 사용되기 때문에, 이 같은 대역에서 상기 WiFi OFDM신호를 위한 디자인 요구조건은 더욱 여유가 있다; 이 같은 대역 좌우로 간섭하는 TV 채널은 없다. 이 같은 실시 예에 따른 에미션 마스크(600)는 도 4에서 도시된 마스크(400)와 유사하나, 다른 중앙 주파수 F로 해석된다. 또한 도 6은 (640)에서 본 발명의 이 같은 실시 예에 따른 이상적인 신호 스펙트럼을 도시한다; 실제에서는, 필터(706)(도 7A 참조)가 마스크(600)와 상기 이상적인 신호 스펙트럼(650) 사이 신호 스펙트럼을 형성하도록 디자인된다.
도 6은 상기 스펙트럼 내 채널(2-4) 위치가 알려져 있기 때문에, 상기 스펙트럼 마스크로부터 주파수 특정 값을 제공한다. 대역 T1에서의 필요 조건이 더욱 여유롭기 때문에, 본 발명 실시 예에서, 상기 WiFi OFDM 신호(650)의 파라미터는 상기 WiFi OFDM 신호(550)의 파라미터와는 다르다. 따라서, 신호(650)의 대역 폭은 16.25 MHz이며, 표준 신호 경우에서와 같지만, 54.875 MHz 에서 71.125 MHz까지의 범위 사이에 있다. 이 같은 실시 예에서 부반송파 간격은 312.5 kHz (16.25 MHz/52 부반송파)이며, 다시 한번 표준 신호 경우에서와 같다. 상기 심볼 지속시간과 보장된 데이터 속도 또한 4㎲(유용한 심볼 지속시간의 경우 3.2㎲ 그리고 가드 간격 지속시간의 경우 0.8㎲) 그리고 54 Mbps 에서 802.11a 및 802.11g 표준과 각각 일치한다.
도 7A는 본 발명의 한 실시 예에 따른 예시적 OFDM 송신기(700)를 도시한다. 도 7A에서 도시된 바와 같이, OFDM 송신기(700)는 FEC 인코더(701), 인터리버(interleaver)(702), 성상도 맵핑 블록(constellation mapping block)(703), OFDM 심볼 구축 블록(symbol construction block)(704), 그리고 인버스 푸리에 변환 블록(705)과 같은 종래의 WiFi 송신기에 의해 사용된 블록과 유사하다. 그러나 (750)으로 표시된 상기 송신기(700)의 일부는 도 7B에서 도시된 종래 송신기 해당하는 부분과는 다르다.
첫 번째 차이는 도 7B에서 도시된 필터(711)와 다른 기저 대역 필터(706) 디자인이다. 선결 문제로서, 필터(706)는 하나의 구분되는 유닛 만으로 도시되어 주파수 특성의 명확한 설명을 제공하도록 한다. 종래 기술에서 공지된 바와 같이, 신호 필터링 및 쉐이핑은 한 단계 처리가 아니며 멀티 단계 처리이다. 또한 필터(706)는 상기 DAC(707) 이후에 연결되어야 하는 것은 아니다. 선택적으로, 상기 DAC(707)은 그 자신이 신호 쉐이핑에 기여하는 필터를 포함할 수 있다.
필터(706)는 도 5 또는 도 6에서 각각 도시된 마스크(500) 또는 (600)에 따라 WiFi OFDM 신호를 쉐이핑(shaping)한다. 종래의 WiFi OFDM 신호에 사용된 전송 스펙트럼 마스크(20)와 본 발명의 수정된 WiFi OFDM 신호에 사용된 전송 스펙트럼 마스크(500, 또는 600) 사이의 차이는 앞서 설명되었다.
또 다른 차이는 그와 같은 송신기(700)가 믹서(멀티플라이어)(709)에서 변조되기 전에 심볼들을 증폭시키는 저 전력 증폭기 또는 전치 증폭기(708)를 사용한다는 것이다. 종래의 WiFi 시스템이 도 7a에서 도시된 바와 같은, 고 전력 증폭기(714)를 필요로 하지만, 본 발명은 OFDM 신호를 가격이 싼 전치 증폭기를 사용할 수 있는 데, 이는 VHF/UHF 대역에서 짧은 거리(가정 내)에서 방송하기 위해 적은 전력이 필요하기 때문이다. 홈 환경을 커버하기 위해 극도의 저전력 디자인을 사용하기 때문에, 전력은 단지 200 mV/m에 불과할 수 있다.
또 다른 차이는 종래 송신기는 종래 송신기의 믹서(713)와 달리, 송신기(700)의 믹서(709) 구조에서 나타난다. 송신기(700)는 표준 WiFi OFDM 신호에서 사용된 2.4 GHz 또는 5 GHz 대역에서가 아니라, 도 5 및 6과 관련하여 설명된 바와 같이, VHF/UHF 대역에서 부반송파를 사용한다. 따라서, 믹서(709)가 상기 기저 대역 신호를 상기 VHF/UHF 대역 내 화이트스페이스 밴드 중앙에 헤테로다인(heterodyne)(수신파와 국부 발신파 사이 맥놀이 검파방법) 하여야 한다. 채널 C8, C9, 및 C10이 함께 결합되어 도 5에서와 같은 화이트스페이스 대역을 형성하도록 하는 예에서, 믹서(709)가 이들 채널들에 의해 점유된 대역의 중앙 주파수에 해당하는 VHF 주파수를 혼합하도록 디자인 되어야 한다. 채널 C2, C3, 및 C4가 함께 결합되어 도 6에서와 같은 화이트스페이스 대역을 형성하도록 하는 경우에서는, 바람직한 주파수 레인지가 약 54 MHz 에서 72 MHz까지 연장된다. 믹서(709)는 이 같은 예에서 상기 대역 T1의 중앙 주파수에 해당하는 약 63 MHz의 VHF 주파수를 혼합하도록 디자인되어야 한다.
또한, VHF/UHF 안테나(710)는 긴 거리에서 2.4 GHz 또는 5 GHz 대역에서 송신되는 종래의 WiFi OFDM 신호에 의해 사용된 안테나(715)가 아니라, 송신기(700)에 의해 짧은 거리에서 WiFi OFDM 신호를 송신하도록 사용된다.
도 7A의 실시 예에서, 고속 푸리에 변환 크기는 (64)에서 변하지 않는데, 이는 수정된 WiFi OFDM 신호에 의해 사용된 부반송파의 수가 아직 64개, 즉 48개의 데이터 부반송파, 4개의 파이롯(pilot) 그리고 12개의 무효 부반송파이기 때문이다. 이들 가운데서, 상기 12개 무효 부반송파(예를 들면, 0, 27-37)가 가드 대역에서 사용될 수 있기 때문이다. 상기 4개의 파이롯 부반송파는 가령 부반송파 7, 21, 43, 및 57이다.
도 8A는 본 발명의 실시 예에 따라 예시적인 OFDM 수신기(800)를 도시한다. 도 8A에서 도시된 바와 같이, 수신기(800)는 종래의 WiFi 수신기에 사용된 유닛과 유사한 다수의 기저 대역을 포함한다. 상기 수신기의 RF 부분, 즉 안테나(801) 그리고 RF 수신 유닛(802)은 도 8B에서 도시된 종래의 WiFi 시스템에 의해 사용된 종래의 유닛들과는 다르다.
따라서, VHF 안테나(801)는 상대적으로 짧은 거리에서 방송되는 상기 VHF 대역에서 유입되는 신호를 수신하도록 적용된다. 상기 수신 유닛(802)은 고 주파수 잡음을 제거하고 상기 VHF 대역에서의 신호를 통과시키는 저역 통과 필터(LPF)(811)를 포함한다. 수신 유닛(802)의 아날로그-디지털 변환기(ADC)(812)는 상기 수신된 아날로그 신호를 비트의 시퀀스로 변환시키며, 동기화기(813)는 디코딩 비트의 시퀀스를 비트 프레임의 시퀀스로 변환시키고, 프레임 시퀀스 각각은 M개의 디코딩 비트를 갖는다. 이와 달리, 도 8B에서 도시된, 표준 WiFi OFDM 신호를 위한 수신 유닛(820)은 각각 2.4/5 GHz 대역에 적당한 WiFi RF 필터(821)를 사용한다. 마찬가지로, 수신 유닛(820)의 동기화기(823) 및 ADC(822)는, 상기 디지털 TV 채널로 할당된 VHF 대역이 아니라 상기 표준 WiFi 대역으로부터 기저 대역 신호를 회수하도록 디자인된다.
수신기(800)에 의해 사용된 기저대역 유닛은 상기 수신 유닛(802)에 의해 제공된 기저대역 신호에서 리버스 동작을 수행하도록 동작한다. 따라서, 고속 푸리에 변환(FFT) 유닛(803)은 프레임 시퀀스 내 비트들을 디코딩하여 심볼 프레임의 시퀀스를 발생시키도록 하며, 상기 프레임 각각은 적어도 N 타임 도메인 디코드된 심볼(N time domain decoded symbols)을 갖는다. 채널 평가 및 등가 유닛(804) 그리고 디맵퍼(demapper)(805)가 디코딩 심볼 프레임의 시퀀스를 처리하여, N 인터리브드 서브-채널 비트의 프레임 시퀀스를 발생시키고, 디인터리버(deinterleaver)(806)가 N 인터리브드 서브-채널 비트의 프레임 각각을 처리하여, N 리커버드 비트(N recovered bits) 스트림을 발생키기도록 한다. FEC 디코더(807)는 에러 교정을 수행하고 디스크램블러(descrambler)(808)는 오리지날 신호의 비트를 회수한다.
상기 설명으로부터, 본원 명세서에서 설명된 발명은 VHF/UHF 대역에서의 데이터 분배의 신규하고 바람직한 시스템 및 방법을 제공하는 것임이 분명하다. 상기 설명은 본 발명의 예시적인 방법 및 실시에 불과하다. 당업자라면 다양한 변경, 수정 및 다양화가 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도에서 가능한 것임을 이해 할 것이다. 따라서 본 발명의 설명은 설명 목적인 것이지 본 발명의 범위를 제한 하는 것이 아닌 것이며, 다음에서 청구 범위를 기재한다.

Claims (44)

  1. VHF/UHF 대역에서 LAN의 동작 위치에서 이용 가능한 화이트스페이스 대역 Bws을 식별하고; 사용자 데이터로부터 기저대역OFDM 신호를 발생시키며; 수정된 OFDM 신호의 대역 폭을 제한하기 위해 송신 스펙트럼 마스크를 사용하여, 상기 기저대역 OFDM 신호를 수정된 OFDM 신호로 재구성하며, 이에 따라 상기 식별된 화이트스페이스에 이웃하는 어떠한 TV 채널의 방송에도 영향을 주지 않고 상기 식별된 화이트스페이스 대역에 맞도록 하고; 그리고 상기 식별된 화이트스페이스 대역 내로 상기 수정된 OFDM 신호를 송신함을 포함하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호를 구성하는 부반송파들 사이 간격이 상기 기저 대역 OFDM 부반송파들 사이 간격과 비교하여 줄어들고, 상기 수정된 OFDM 기저대역 신호가 상기 기저 대역 OFDM 신호와 비교하여 줄어든 스펙트럼을 점유하도록 함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 한 가드 대역(guard band)이 상기 수정된 OFDM 기저대역 신호의 각 측면에서 제공됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 심볼의 지속 시간이 길어지고, 상기 심볼들 사이 가드 간격이 상기 기저대역 OFDM 신호와 비교하여 상기 수정된 OFDM 신호에서 증가됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 신호가 WiFi OFDM 기저대역 신호임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화이트스페이스 대역이 54 MHz 와 698MHz 사이 디지털 TV로 할당된 스펙트럼 부분 내 중앙 주파수 Fc 주변 한 대역 Bws을 지나 연장됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  7. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화이트스페이스 대역이 사용되지 않은 연속 TV 채널 수를 지나 연장됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  8. 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 Bws이 18MHz이며, 3개의 사용되지 않은 연속 TV 채널 대역을 대표함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  9. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 디지털 TV 채널 2-4를 위해 예약된 한 대역 내 상기 수정된 OFDM 신호에 의해 효과적으로 점유된 대역이 16.25 MHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  10. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 디지털 TV 채널 5-51 중 3개의 연속 TV 채널에 대해 예약된 대역 내 상기 수정된 OFDM 신호에 의해 효과적으로 점유된 대역이 13 MHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  11. 제 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호가 48 데이터 반송파를 통해 변조되고 상기 화이트스페이스 대역 내 4개의 파일롯 반송파를 사용함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  12. 제 1항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크가 한 중앙 주파수 Fc 주변 18 MHz의 플래토(plateau)를 가지며, 상기 수정된 OFDM 신호에 대한 최대 진폭을 가능하도록 하고, 상기 수정된 OFDM 신호를 상기 플래토 가장자리로부터 6MHz를 지나 -99dB로 감쇄시킴을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크가 500 kHz를 지나 상기 플래토 가장자리에서 -36dB의 샤프 감쇄(sharp attenuation)를 포함함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크가, 상기 수정된 OFDM 신호에 의해 점유된 효과적인 스펙트럼이 13MHz이도록 구성됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  15. 제 1항 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호의 심볼 지속시간이 보통 심볼 지속시간으로서 4㎲와 가드 간격 지속 시간 1㎲을 포함하여, 5㎲이도록 상기 재 구성 및 송신 단계가 수행됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  16. 제 1항 내지 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호에 대한 송신 단계를 위한 상기 부반송파 스페이싱이 250 kHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  17. 제 1항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호의 데이터 속도가 43.2 Mbps임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  18. 제 10항에 있어서, 상기 수정된 스펙트럼 마스크가 63 MHz의 중앙 주파수 주변 54 MHz 와 72 MHz 사이 18 MHz의 플래토를 가져서, 상기 수정된 OFDM 신호의 최대 진폭을 가능하게 하며, 상기 수정된 OFDM 신호가 상기 플래토의 가장자리로부터 6 MHz를 지나 -99dB로 감쇄됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크에 의해 제공된 감쇄가 500 kHz를 지나 상기 플래토의 가장자리에서 -36 dB 샤프 감쇄를 포함함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  20. 제 10항에 있어서, 상기 OFDM 신호에 의해 점유된 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크의 효과적인 스펙트럼이 16.25MHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  21. 제 10항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호의 수정된 송신 스펙트럼 마스크 심볼 지속시간이 보통 심볼 지속시간으로서 3.2㎲ 와 가드 간격 지속 시간 0.8㎲을 포함하여, 4㎲임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  22. 제 10항에 있어서, 상기 OFDM 신호에 대한 수정된 송신 스펙트럼 마스크 부반송파 스페이싱이 312.5kHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  23. 제 10항에 있어서, 상기 OFDM 신호 데이터 속도가 54 Mbs임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 VHF/UHF 대역 내 사용자 데이터를 송신하는 방법.
  24. VHF/UHF 스펙트럼내 화이트스페이스 대역 Bws 내 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기로서, 상기 화이트스페이스 대역 Bws 이 TV 신호의 전송을 위해 상기 LAN의 동작 위치에서 현재 사용되지 않으며, 상기 사용자 데이터로부터 기저 대역 OFDM 신호를 발생시키기 위해 기저 대역 발생기; 수정된 OFDM 신호의 대역 폭을 제한하기 위해 송신 스펙트럼 마스크를 사용하여, 상기 기저대역 OFDM 신호를 수정된 OFDM 신호로 재구성하며, 이에 따라 상기 식별된 화이트스페이스에 이웃하는 어떠한 TV 채널의 방송에도 영향을 주지 않고 상기 화이트스페이스 대역에 맞도록 하는 주파수 변환기; 그리고 상기 화이트스페이스 대역을 통해 상기 수정된 OFDM 신호를 송신하는 회로를 포함하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호가 상기 기저 대역 OFDM 신호와 비교하여 줄어든 스펙트럼을 점유하고 그리고 상기 수정된 OFDM 신호를 구성하는 부반송파들 사이 간격(spacing)이 상기 기저 대역 OFDM 신호 부반송파들 사이 간격과 비교하여 줄어듦을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  26. 제 24항 또는 25항에 있어서, 한 가드 대역(guard band)이 상기 수정된 OFDM 신호의 측면 각각에 제공됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  27. 제 24항 내지 26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 심볼 지속시간이 길어지고, 상기 심볼들 사이 가드 간격(interval)이 상기 기저대역 OFDM 신호와 비교하여 상기 수정된 OFDM 신호에서 증가함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  28. 제 24항 내지 27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 OFDM 신호가 WiFi OFDM 신호임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  29. 제 24항 내지 28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화이트스페이스 대역이 54 MHz 와 698MHz 사이 디지털 TV로 할당된 스펙트럼 부분 내 중앙 주파수 Fc 주변 한 대역 18MHz를 지나 연장됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  30. 제 24항 내지 29항 중 어느 한 항에 있어서, 디지털 TV 채널 2-4를 위해 예약된 대역 내 상기 수정된 OFDM 신호에 의해 효과적으로 점유된 대역이 16.25 MHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  31. 제 24항 내지 29항 중 어느 한 항에 있어서, 디지털 TV 채널 5-51로부터 3개의 연속 TV 채널에 대해 예약된 대역 내 상기 수정된 OFDM 신호에 의해 효과적으로 점유된 대역이 13 MHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  32. 제 24항 내지 31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호가 48 데이터 반송파를 통해 변조되고 상기 화이트스페이스 대역 내 4개의 파일롯 반송파를 사용함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  33. 제 24항 내지 32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크가 한 중앙 주파수 Fc 주변 18 MHz의 플래토(plateau)를 가지며, 상기 수정된 OFDM 신호에 대한 최대 진폭을 가능하도록 하고, 상기 수정된 OFDM 신호를 상기 플래토 가장자리로부터 6MHz를 지나 -99dB로 감쇄시킴을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크가 500kHz를 지나 상기 플래토 가장자리에서 -36dB의 샤프 감쇄를 포함함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  35. 제 24항 내지 34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크가, 상기 수정된 OFDM 신호에 의해 점유된 효과적인 스펙트럼이 13MHz이도록 구성됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  36. 제 24항 내지 35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호의 심볼 지속시간이 보통 심볼 지속시간으로서 4㎲ 와 가드 간격 지속 시간 1㎲을 포함하여, 5㎲ 임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  37. 제 24항 내지 36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호에 대한 송신 단계를 위한 상기 부반송파 스페이싱이 250kHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  38. 제 1항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호의 데이터 속도가 43.2 Mbps임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  39. 제 30항에 있어서, 상기 수정된 스펙트럼 마스크가 63 MHz의 중앙 주파수 주변 54 MHz 와 72 MHz 사이 18 MHz의 플래토를 가져서, 상기 수정된 OFDM 신호의 최대 진폭을 가능하게 하며, 상기 수정된 OFDM 신호가 상기 플래토의 가장자리로부터 6 MHz를 지나 -99dB로 감쇄됨을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  40. 제 39항에 있어서, 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크에 의해 제공된 감쇄가 500 kHz를 지나 상기 플래토의 가장자리에서 -36dB 샤프 감쇄를 포함함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  41. 제 30항에 있어서, 상기 OFDM 신호에 의해 점유된 상기 수정된 송신 스펙트럼 마스크의 효과적인 스펙트럼이 16.25MHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  42. 제 30항에 있어서, 상기 수정된 OFDM 신호의 수정된 송신 스펙트럼 마스크 심볼 지속시간이 보통 심볼 지속시간으로서 3.2㎲ 와 가드 간격 지속 시간 0.8㎲을 포함하여, 4㎲임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  43. 제 30항에 있어서, 상기 OFDM 신호에 대한 수정된 송신 스펙트럼 마스크 부반송파 스페이싱이 312.5kHz임을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.
  44. 제 30항에 있어서, 상기 송신기가 상기 OFDM 신호 데이터 속도가 54 Mbs이도록 함을 특징으로 하는 지역 네트워크(LAN)를 통하여 사용자 데이터를 방송하기 위한 송신기.

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