KR20140078307A - 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치 및 방법 - Google Patents

무선랜 시스템의 동일성 판단 장치 및 방법 Download PDF

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강현덕
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 시그널 필드 내 정보나 대상 채널들 간 시간 동기를 이용하여 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치 및 방법을 제안한다. 이를 위한 본 발명은 각 채널에서 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출부; 각 채널에서 프리앰블이 검출될 때 기준 시간 정보를 획득하거나, 검출된 프리앰블을 이용하여 각 채널에서 시그널 필드 정보를 획득하는 채널 정보 획득부; 및 각 채널에서 획득된 기준 시간 정보들끼리 비교하거나 각 채널에서 획득된 시그널 필드 정보들끼리 비교하여 각 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 동일성 판단부를 포함한다.

Description

무선랜 시스템의 동일성 판단 장치 및 방법 {Apparatus and method for determining identity of wireless LAN system}
본 발명은 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 무선랜 시스템은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 자원을 공유하여 사용한다. CSMA/CA 방식은 무선 채널을 사용하여 데이터를 송수신하기 전에 해당 채널에 다른 시스템이나 신호가 존재하는지 미리 신호 검출을 수행하고, 채널이 비어있다면 데이터 송수신을 수행하는 간섭 회피 방식이다.
이때 무선 채널이 비어있는지를 확인하는 신호 검출 방식은 크게 에너지 검출 방식과 프리앰블 검출 방식으로 나뉜다. 에너지 검출 방식은 해당 채널의 에너지 레벨만을 측정함으로써 채널 내의 신호 존재 여부만을 판단한다. 프리앰블 검출 방식은 무선랜 시스템의 프리앰블에 대한 신호 검출을 수행함으로써 해당 채널 내에 무선랜 시스템의 존재 유무를 판단하게 된다.
그런데 이러한 종래의 방식에서는 무선랜 시스템을 검출할 때에 해당 채널에 신호가 존재하는지 여부와 신호의 지속 시간 정보만을 습득한다. 그래서 복수개의 채널에서 무선랜 시스템이 검출될 경우 동일한 시스템에서 복수개의 채널을 사용하고 있는지 아니면 서로 다른 시스템에 의해 사용되고 있는지를 구분할 수 없다.
미국등록특허 제5,852,405호는 무선랜 시스템에 대해 개시하고 있다. 그런데 이 출원발명도 프리앰블을 이용하여 검색 대상 채널이 현재 사용중인지 여부만을 판별할 수 있을 뿐이며, 상기한 문제점을 해결하지 못한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 시그널(SIG) 필드 내 정보나 대상 채널들 간 시간 동기를 이용하여 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치 및 방법을 제안함을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 각 채널에서 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출부; 상기 각 채널에서 상기 프리앰블이 검출될 때 기준 시간 정보를 획득하거나, 검출된 상기 프리앰블을 이용하여 상기 각 채널에서 시그널(SIG) 필드 정보를 획득하는 채널 정보 획득부; 및 상기 각 채널에서 획득된 기준 시간 정보들끼리 비교하거나 상기 각 채널에서 획득된 시그널 필드 정보들끼리 비교하여 상기 각 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 동일성 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치를 제안한다.
상기 채널 정보 획득부는 시그널 필드의 데이터 길이(length) 정보나 레이트(rate) 정보를 상기 시그널 필드 정보로 획득한다. 상기 채널 정보 획득부는 채널의 변복조 차수와 관련된 정보를 상기 레이트 정보로 획득한다.
상기 채널 정보 획득부는 서로 다른 채널들 간 시간 동기화에 따라 결정된 시간 정보를 상기 기준 시간 정보로 획득한다. 상기 채널 정보 획득부는 상기 프리앰블이 검출될 때의 전력값이 미리 정해진 임계값 이상일 때의 시간 정보를 상기 기준 시간 정보로 획득한다.
상기 동일성 판단부는 상기 기준 시간 정보나 상기 시그널 필드 정보가 같으면 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고, 상기 기준 시간 정보나 상기 시그널 필드 정보가 다르면 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단한다.
상기 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치는 상기 프리앰블을 검출할 때 얻은 전력값을 미리 정해진 임계값과 비교하며, 상기 전력값이 상기 임계값 이상이면 해당 채널이 점유된 것으로 판별하고 상기 전력값이 상기 임계값 미만이면 상기 해당 채널이 점유되지 않은 것으로 판별하는 채널 점유 여부 판별부를 더욱 포함한다.
상기 동일성 판단부는 상기 무선랜 시스템으로 HT(High Throughput) 무선랜 시스템이나 VHT(Very High Throughput) 무선랜 시스템의 동일성을 판단한다.
또한 본 발명은 각 채널에서 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출 단계; 상기 각 채널에서 상기 프리앰블이 검출될 때 기준 시간 정보를 획득하거나, 검출된 상기 프리앰블을 이용하여 상기 각 채널에서 시그널(SIG) 필드 정보를 획득하는 채널 정보 획득 단계; 및 상기 각 채널에서 획득된 기준 시간 정보들끼리 비교하거나 상기 각 채널에서 획득된 시그널 필드 정보들끼리 비교하여 상기 각 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 동일성 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 방법을 제안한다.
상기 채널 정보 획득 단계는 시그널 필드의 데이터 길이(length) 정보나 레이트(rate) 정보를 상기 시그널 필드 정보로 획득한다. 상기 채널 정보 획득 단계는 채널의 변복조 차수와 관련된 정보를 상기 레이트 정보로 획득한다.
상기 채널 정보 획득 단계는 서로 다른 채널들 간 시간 동기화에 따라 결정된 시간 정보를 상기 기준 시간 정보로 획득한다. 상기 채널 정보 획득 단계는 상기 프리앰블이 검출될 때의 전력값이 미리 정해진 임계값 이상일 때의 시간 정보를 상기 기준 시간 정보로 획득한다.
상기 동일성 판단 단계는 상기 기준 시간 정보나 상기 시그널 필드 정보가 같으면 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고, 상기 기준 시간 정보나 상기 시그널 필드 정보가 다르면 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단한다.
상기 프리앰블 검출 단계와 상기 채널 정보 획득 단계 사이에, 상기 프리앰블을 검출할 때 얻은 전력값을 미리 정해진 임계값과 비교하며, 상기 전력값이 상기 임계값 이상이면 해당 채널이 점유된 것으로 판별하고 상기 전력값이 상기 임계값 미만이면 상기 해당 채널이 점유되지 않은 것으로 판별하는 채널 점유 여부 판별 단계를 더욱 포함한다.
상기 동일성 판단 단계는 상기 무선랜 시스템으로 HT(High Throughput) 무선랜 시스템이나 VHT(Very High Throughput) 무선랜 시스템의 동일성을 판단한다.
본 발명은 현재 관심 채널에 대한 신호 존재 여부와 신호의 지속 시간 이외에 추가적으로 복수 채널의 점유 형태를 습득할 수 있다. 이를 이용하여 무선랜 시스템의 주변 환경 인지 및 간섭 회피 등에 다양하게 활용할 수 있다. 일례로 고정 대역폭 동작(Static Bandwidth Operation) VHT 시스템의 경우 2개의 채널을 사용할 때 2개의 채널이 각각 다른 시스템에 의해 점유되어 있는 것보다 같은 시스템에 의해 사용되고 있을 때 더 좋은 공유 성능 혹은 자원의 효율적 활용이 가능하다. 위의 일례 이외에도 채널을 사용중인 무선랜 시스템, 즉 간섭원에 대한 부가적인 정보 확보로 보다 지능적이고 발전된 형태의 간섭 제어 및 회피 방식을 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 무선랜 시스템의 PPDU 형식을 도시한 개념도이다.
도 3은 무선랜 시스템의 SIG 필드(L-SIG)에 기록되어 있는 정보를 도시한 개념도이다.
도 4는 무선랜 신호가 검출될 때의 예시도이다.
도 5는 무선랜 신호가 검출되지 않을 때의 예시도이다.
도 6은 복수의 채널을 이용하는 무선랜 시스템의 CCA 동작에 대한 예시도이다.
도 7은 복수의 채널에 대한 시간 동기 검출 결과가 일치할 때의 예시도이다.
도 8은 복수의 채널에 대한 시간 동기 검출 결과가 일치하지 않을 때의 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 무선랜 시스템을 검출하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선랜 시스템의 동일성 판단 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 무선랜 시스템의 신호 검출 과정에서 부가적인 정보를 활용하여 현재 채널을 점유중인 시스템에 대한 추가적인 정보를 얻는 방법을 제안한다. 종래의 무선랜 신호 검출 과정에서는 관심 채널의 점유 여부 및 점유 시간에 대한 정보만을 습득하였다. 제안하는 방법에서는 복수의 채널에 대한 SIG 필드의 일치 여부 및 시간 동기 일치 여부 등을 활용하여 현재 채널을 사용하고 있는 시스템에 대한 추가적인 정보를 습득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1에 따르면, 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치(100)는 프리앰블 검출부(110), 채널 정보 획득부(120), 동일성 판단부(130), 전원부(140) 및 주제어부(150)를 포함한다. 이에 더하여, 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치(100)는 채널 점유 여부 판별부(160)를 더욱 포함할 수 있다.
무선랜 시스템의 동일성 판단 장치(100)는 액세스 포인트(AP)나 채널 점유 상태를 확인하려는 사용자 단말에 장착될 수 있다.
프리앰블 검출부(110)는 각 채널에서 프리앰블을 검출하는 기능을 수행한다.
채널 정보 획득부(120)는 각 채널에서 프리앰블이 검출될 때 기준 시간 정보를 획득하거나, 검출된 프리앰블을 이용하여 각 채널에서 시그널(SIG) 필드 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
채널 정보 획득부(120)는 서로 다른 채널들 간 시간 동기화에 따라 결정된 시간 정보를 기준 시간 정보로 획득할 수 있다. 이때 채널 정보 획득부(120)는 프리앰블이 검출될 때의 전력값이 미리 정해진 임계값 이상일 때의 시간 정보를 기준 시간 정보로 획득할 수 있다.
채널 정보 획득부(120)는 시그널 필드의 데이터 길이(length) 정보나 레이트(rate) 정보를 시그널 필드 정보로 획득할 수 있다. 이때 채널 정보 획득부(120)는 채널의 변복조 차수와 관련된 정보를 레이트 정보로 획득할 수 있다.
동일성 판단부(130)는 각 채널에서 획득된 기준 시간 정보들끼리 비교하거나 각 채널에서 획득된 시그널 필드 정보들끼리 비교하여 각 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 기능을 수행한다.
동일성 판단부(130)는 기준 시간 정보나 시그널 필드 정보가 같으면 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고, 기준 시간 정보나 시그널 필드 정보가 다르면 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단한다. 즉, 시그널 필드의 데이터 길이 정보나 레이트 정보를 시그널 필드 정보로 획득할 경우, 동일성 판단부(130)는 데이터 길이 정보나 레이트 정보가 같으면 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고, 데이터 길이 정보나 레이트 정보가 다르면 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단한다. 또한, 시간 동기 정보를 기준 시간 정보로 획득할 경우, 동일성 판단부(130)는 시간 동기가 일치하면 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고, 시간 동기가 일치하지 않으면 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단한다.
동일성 판단부(130)는 무선랜 시스템으로 HT(High Throughput) 무선랜 시스템이나 VHT(Very High Throughput) 무선랜 시스템의 동일성을 판단할 수 있다.
전원부(140)는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치(100)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
주제어부(150)는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치(100)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
채널 점유 여부 판별부(160)는 프리앰블을 검출할 때 얻은 전력값을 미리 정해진 임계값과 비교하는 기능을 수행한다. 채널 점유 여부 판별부(160)는 이 비교를 통해 전력값이 임계값 이상이면 해당 채널이 점유된 것으로 판별하고 전력값이 임계값 미만이면 해당 채널이 점유되지 않은 것으로 판별한다.
본 발명의 목적은 무선랜 시스템에서 신호 검출을 활용하여 대역 내의 간섭 시스템을 검출 및 구분하기 위함이다. 종래 무선랜 시스템에서 무선 채널이 비어있는지를 확인하는 신호 검출 방식에는 에너지 검출 방식과 프리앰블 검출 방식이 있다. 본 발명은 무선랜 시스템의 프리앰블 검출을 통한 무선랜 시스템 검출 방식에 해당된다.
도 2는 무선랜 시스템의 PPDU 형식을 도시한 개념도이다. 도 3은 무선랜 시스템의 SIG 필드(L-SIG)에 기록되어 있는 정보를 도시한 개념도이다.
무선랜 시스템의 PPDU(PLCP Protocol Data Unit) 형식은 도 2에 도시된 바와 같이 대표적으로 3가지가 있다. 상기에서 PLCP는 Physical Layer Convergence Procedure를 말한다.
도면부호 210은 Legacy 모드의 PPDU 형식을 나타낸다. L-STF(Non-HT Short Training Field, HT: High-Throughput)는 시간 도메인에서 반복되는 패턴을 갖는 프리앰블로 주로 시간 동기를 맞추기 위해 사용한다. L-LTF(Non-HT Long Training Field)는 L-STF와 유사하나 반복 주기가 낮은 프리앰블로 주로 채널 추정을 하는데 사용한다. L-SIG(Non-HT SIGNAL field)는 데이터에 대한 변복조 차수(modulation rate) 및 데이터의 길이에 관한 정보를 포함하고 있다.
도 3은 SIG 필드의 구성을 나타낸다. 변복조 차수를 표현하기 위한 Rate 정보가 4bit으로 표현되고 데이터의 길이를 표현하기 위한 Length 정보가 12bit으로 표현되며, 나머지 정보는 reserved bit 혹은 0으로 설정되는 tail bit이다.
도면부호 220은 Mixed HT PPDU 형식을 나타낸다. Mixed HT 모드는 HT 기기와 Non-HT 기기가 공존하는 상황에서 HT 기기와 Non-HT 기기를 모두 지원하기 위하여 사용되는 모드이다. Mixed HT 모드에서 L-STF, L-LTF, L-SIG 등은 Legacy 모드와 동일하여 Legacy 모드의 기기 또한 해석할 수 있도록 되어 있으며 HT-SIG 이후의 정보는 HT 모드의 기기만이 해석 가능하다.
도면부호 230의 VHT(Very High-Throughput) PPDU 형식의 경우, Mixed HT 형식과 유사하지만 VHT-SIG-A 이후의 정보는 VHT 모드의 기기만이 해석 가능하다는 차이점이 있다.
무선랜 시스템의 PPDU 형태에 대하여 신호 검출 수행시, L-STF의 반복 패턴에 대한 교차 상관(Cross-correlation)을 수행하며 무선랜 신호의 존재 자체를 검출해 낼 수 있다. 하지만, 현재 채널을 사용중인 신호가 언제까지 채널을 사용할 것인지에 대한 정보가 있다면 다른 기기들은 해당 시간동안 채널이 비어있는지 사용중인지에 대한 판단을 수행할 필요가 없다. 앞서 언급했듯이, L-SIG에는 해당 신호의 변복조 차수 및 데이터 길이에 대한 정보가 있으므로 이를 활용하면 해당 신호가 채널을 얼마의 시간동안 점유할 것인지에 대한 정보를 얻을 수 있다. 다른 기기 입장에서는 현재 채널을 점유하고 있는 신호의 지속 시간을 알 수 있다면 해당 시간 동안에는 채널이 다른 신호에 의해 점유되어 있다고 판단하고 채널에 대한 점유 여부를 판단하는 에너지 검출 및 프리앰블 검출 활동을 중지하여 기기의 전력 소모를 줄일 수 있다. 이를 무선랜 시스템에서는 NAV(Network Allocation Vector)라고 한다.
무선랜 시스템의 신호 검출 과정에 있어서 모든 무선랜 시스템의 검출은 프리앰블 신호에 대한 교차 상관을 이용하여 검출된다. 수신 신호에 대하여 표준이나 사전에 정의된 프리앰블 패턴과 교차 상관 연산을 수행한다. 이때 수신 신호가 무선랜 시스템의 신호인 경우 프리앰블 패턴과의 교차 상관 연산값이 일정 임계값을 넘어가는 피크값을 가지게 되고 무선랜 시스템의 신호가 아닌 경우는 피크가 검출되지 않는다. 이와 같이 교차 상관 연산값의 임계치 초과 여부에 따라서 무선랜 시스템의 존재 여부를 판단한다.
도 4는 무선랜 신호가 검출될 때의 예시도이다. 도 5는 무선랜 신호가 검출되지 않을 때의 예시도이다.
도 4는 무선랜 신호 검출 방식을 이용하였을 때 무선랜 신호의 검출 예를 보여주며, 도 5는 무선랜 신호의 미검출 예를 보여준다. 도 4에 도시된 바와 같이 무선랜 신호에 대해서는 수신 신호와 프리앰블 패턴의 교차 상관이 임계값 이상의 값을 나타내는 피크값을 나타낸다. 또한, 교차 상관 샘플이 임계값을 넘어가는 지점 혹은 특정 샘플의 수만큼 임계값을 연속적으로 넘는 지점을 시스템의 시간 동기 지점으로 삼는다. 도 5에서는 수신 신호에서 무선랜 시스템이 검출되지 않을 시의 교차 상관값의 예시를 보여준다.
한편, 도 4와 같이 수신 신호에서 무선랜 신호가 검출된 경우, 도 2의 PPDU 형식에 기반하여 일반적으로 L-STF를 이용하여 시간 동기를 맞추고, L-LTF를 이용하여 채널을 추정한다. 이러한 과정이 끝나면 L-LTF 이후의 PPDU에 대한 복조를 수행할 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이 L-SIG 필드에는 해당 신호의 변복조 차수와 데이터의 길이 정보가 담겨 있으므로 이를 기반으로 해당 신호의 채널 점유 시간을 추정할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선랜 시스템의 신호 검출 방식을 활용하여 단순 현재 채널의 점유 여부 및 점유 지속 시간 이외에 현재 채널을 사용중인 시스템에 대한 추가적인 정보를 획득하고자 하는 것이다.
본 발명에서는 무선랜 신호 검출 과정에서 부가적인 정보를 활용하여 현재 채널을 사용중인 무선랜 시스템에 대한 추가적인 정보를 습득하는 무선랜 시스템 검출 방법을 제안한다. 본 발명의 설명 용이성을 위하여 본 발명의 적용례를 HT 혹은 VHT를 지원하는 시스템으로 가정하고 설명한다.
HT 혹은 VHT 시스템은 기존의 Legacy 모드 기기와 다르게 보다 넓은 대역을 사용한다. 일례로 Legacy 시스템은 20MHz의 대역폭을 사용하는 반면에 HT 시스템은 20 혹은 40MHz, VHT 시스템은 20, 40, 80, 혹은 160MHz의 대역폭을 지원한다. 이때, HT 시스템이나 VHT 시스템이 광대역 혹은 다중 대역을 사용할 때의 CCA 과정의 일례는 도 6에 도시된 바와 같다. 도 6은 복수의 채널을 이용하는 무선랜 시스템의 CCA 동작에 대한 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 Ch1과 Ch2 두개의 채널을 사용하는 HT 시스템은 Ch1과 Ch2를 동시에 이용하여 데이터를 전송하기 때문에 Ch1과 Ch2에 대한 CCA를 모두 수행한다. 이때 Ch1과 Ch2가 모두 비어 있다면 Ch1과 Ch2를 이용하여 데이터 송수신을 수행하고 Ch1과 Ch2에서 무선랜 신호가 검출된다면 프리앰블 검출 및 SIG 필드 정보 습득 후 이를 이용하여 신호 지속 시간동안 CCA를 하지 않고 대기한다.
그런데 CCA의 수행 결과 Ch1 및 Ch2에 모두 무선랜 시스템이 검출되는 경우, 종래에는 Ch1과 Ch2를 동일한 시스템이 사용중인지, 서로 다른 시스템에 의해 사용되고 있는지 구분할 수가 없다. 이하 설명에서는 이를 검출하는 다양한 방법을 제시한다.
첫번째 방법은 SIG 필드 내의 정보를 이용하는 방법이다. 무선랜 시스템의 표준에는 하나의 시스템은 모든 대역 내에서 동일한 변복조 차수를 이용하도록 되어 있다. 이에 따라서 Ch1 및 Ch2 각각에 대하여 프리앰블 검출 후 SIG 필드의 정보를 습득하여 두 채널의 변복조 차수(Rate)가 다른 경우 Ch1 및 Ch2가 서로 다른 시스템에 의해 사용되고 있다고 판단할 수 있다. 또한, 동일한 시스템에 의해 사용되고 있는 경우 전송되는 데이터의 길이 또한 채널에 상관없이 동일해야 하므로 SIG 필드의 데이터 길이(Length) 정보가 두 채널이 서로 다를 경우 각각의 채널이 서로 다른 시스템에 의해 사용되고 있다고 판단할 수 있다.
두번째 방법은 두 채널의 시간 동기를 이용하는 방법이다. 도 6과 같은 동작 상황에서 시스템은 Ch1 및 Ch2에 대하여 프리앰블 검출을 수행하고 채널 내에 무선랜 신호가 존재하는 경우 도 4와 같은 결과를, 신호가 존재하지 않는 경우에는 도 5와 같은 결과를 얻는다. 한편, 이때 Ch1과 Ch2에 모두 무선랜 신호가 존재하는 경우, Ch1과 Ch2에 대한 프리앰블 검출 결과는 모두 도 4와 유사한 형태를 나타내겠지만, 시간 동기 시점은 달라질 수 있다.
도 7은 복수의 채널에 대한 시간 동기 검출 결과가 일치할 때의 예시도이다. 도 8은 복수의 채널에 대한 시간 동기 검출 결과가 일치하지 않을 때의 예시도이다.
Ch1과 Ch2에서의 프리앰블 검출 및 시간 동기 검출의 일례는 도 7에 도시된 바와 같다. 도 7의 일례에서 볼 수 있듯이 Ch1과 Ch2에서 교차 상관 샘플에 따라 수신된 신호의 시간 동기가 동일 혹은 유사한 시간에서 검출되었으므로 이러한 경우에는 Ch1과 Ch2가 동일한 시스템에서 사용되고 있다고 가정할 수 있다. 한편, 도 8에는 Ch1과 Ch2에 대한 프리앰블 및 시간 동기 검출 결과가 서로 다른 시간에서 시간 동기가 검출된 결과이다. 이러한 경우는 Ch1과 Ch2를 사용중인 시스템이 서로 동기화되지 않았음을 의미하므로 Ch1을 이용하는 시스템과 Ch2를 이용하는 시스템은 서로 다른 시스템이라고 판단할 수 있다. 한편, 이때 Ch1과 Ch2의 시간 동기 일치 여부는 사전 정의된 시간차의 임계값을 정해놓고 임계값 이상이면 서로 다른 시스템, 임계값 이하의 시간 동기 차이를 보이면 서로 같은 시스템으로 판단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 무선랜 시스템을 검출하는 방법에 대한 흐름도이다. 도 9는 본 발명에서 제안하는 내용을 일례의 순서도로 도시한 것이다.
S910 단계에서 두개의 채널 Ch1 및 Ch2에 대하여 프리앰블 검출을 수행하고 그에 따른 시간 동기 검출 후 SIG 필드를 해석한다.
Ch1 및 Ch2에 대한 위의 결과를 이용하여 S920 단계에서 SIG 필드의 Ch1과 Ch2의 Rate가 동일한지 비교한다.
Ch1과 Ch2 신호의 SIG 필드의 Rate가 동일하지 않다면 S960 단계로 이동하여 Ch1과 Ch2는 서로 다른 시스템에 의해 사용되고 있는 것으로 판단하고 시스템 검출을 종료한다.
만약 Ch1과 Ch2의 SIG 필드의 Rate가 동일하다면 S930 단계로 이동한다. S930 단계에서 Ch1과 Ch2의 SIG 필드의 Length를 서로 비교한다.
만약 Ch1과 Ch2의 SIG 필드의 Length 정보가 서로 다르다면 S960 단계로 이동하여 Ch1과 Ch2가 서로 다른 시스템에 의해 사용된다고 판단하고 시스템 검출을 종료한다.
만약 Ch1과 Ch2의 SIG 필드의 Length 정보가 동일하다면 S940 단계로 이동한다. S940 단계에서는 프리앰블 검출을 이용한 시간 동기 정보를 활용하여 Ch1에서의 시간 동기 정보와 Ch2에서의 시간 동기 정보를 비교하여 두 채널의 시간 동기 정보가 서로 다르다면 S960 단계로 이동하여 Ch1과 Ch2는 서로 다른 시스템에 의해 점유되어 있다고 판단하고 시스템 검출을 종료한다. 반면, Ch1과 Ch2의 시간 동기가 일치한다면 S950 단계로 이동하여 Ch1과 Ch2는 동일한 시스템에 의해 사용되고 있는 것으로 판단하고 시스템 검출을 종료한다.
도 9의 순서도에 따른 방법은 하나의 일례일 뿐 본 발명에서 제안하고자 하는 바가 이에 제한되지 않는다. S920 단계 내지 S940 단계는 본 발명의 구현 및 적용에 따라서 서로 순서를 바꾸어 적용 및 구현될 수 있으며 일부 단계의 삭제 또는 추가 또한 본 발명의 범주에 속한다. 한편, 도 9의 내용은 무선랜 시스템의 채널 점유 현황 검출에 관한 내용만을 도시한 것으로 종래의 무선랜 신호 검출을 위한 에너지 검출, 프리앰블 검출 등 일련의 CCA 과정과 결합되어 다양한 형태로 사용될 수 있다. 또한, Ch1과 Ch2의 시간 동기 일치 여부와 관련하여 시스템의 구현에 따라서 다양한 시간 동기 검출 알고리즘이 적용될 수 있으나 시간 동기 검출 알고리즘의 방식과 관계없이 시간 동기 알고리즘의 결과만을 가지고 판단하므로 범용적으로 적용이 가능하다. 그리고 Ch1과 Ch2의 시간 동기 일치 여부 판단은 시간 동기 차이에 대한 사전 정의된 임계값을 설정하여 시간 동기 차이의 임계값 초과 여부를 이용하여 판단 가능하며, 이때의 임계값은 구현에 따라서 유기적으로 달라질 수 있다.
본 발명의 핵심 내용 설명의 용이성을 위하여 도 6과 같은 HT 시스템 및 Ch1과 Ch2, 두개의 채널만이 존재하는 상황을 가정하여 설명하였으나 본 발명의 내용은 VHT 시스템 및 두개 이상의 채널이 존재하는 상황에도 적용 가능하다. 일례로 4개의 채널이 존재하는 상황에서의 본 발명의 적용은 4개의 채널 Ch1, Ch2, Ch3, Ch4에 대하여 Ch1-Ch2, Ch2-Ch3, Ch3-Ch4 각각에 대하여 본 발명의 내용을 적용할 수 있다. 이에 따라서 4개의 채널이 각각 서로 다른 시스템에 의하여 사용시의 검출이 가능하며 Ch1과 Ch2가 임의의 시스템 A에 의해 사용되고 Ch3과 Ch4가 임의의 시스템 B에 의해 사용하고 있는 환경 또한 검출이 가능하다. 또한, Ch1 내지 Ch3가 하나의 시스템, Ch4가 다른 하나의 시스템에 의해 사용되고 있는 경우 및 Ch1 ~ Ch4 4개의 모든 채널이 하나의 시스템에 의해 사용되고 있는 경우 또한 검출이 가능하다. 한편 위와 같은 본 발명의 두개 이상의 채널에 대한 적용에 대하여 S920 단계 내지 S940 단계와 같은 정보 비교 과정을 한번에 두개의 채널에만 적용하는 것이 아니라 동시에 두개 이상의 채널에 대하여 적용하여 구현 또한 가능하다.
다음으로, 도 1에 도시된 동일성 판단 장치(100)를 이용하여 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 방법에 대해 설명한다. 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선랜 시스템의 동일성 판단 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
먼저 프리앰블 검출부(110)가 각 채널에서 프리앰블을 검출한다(S10).
S10 단계 이후, 채널 정보 획득부(120)가 각 채널에서 프리앰블이 검출될 때 기준 시간 정보를 획득하거나(S30a), 검출된 프리앰블을 이용하여 각 채널에서 시그널(SIG) 필드 정보를 획득한다(S30b).
S30a 단계에서 채널 정보 획득부(120)는 서로 다른 채널들 간 시간 동기화에 따라 결정된 시간 정보를 기준 시간 정보로 획득할 수 있다. 특히 채널 정보 획득부(120)는 프리앰블이 검출될 때의 전력값이 미리 정해진 임계값 이상일 때의 시간 정보를 기준 시간 정보로 획득할 수 있다.
S30b 단계에서 채널 정보 획득부(120)는 시그널 필드의 데이터 길이(length) 정보나 레이트(rate) 정보를 시그널 필드 정보로 획득할 수 있다. 특히 채널 정보 획득부(120)는 채널의 변복조 차수와 관련된 정보를 레이트 정보로 획득할 수 있다.
S30a 단계 또는 S30b 단계 이후, 동일성 판단부(130)가 각 채널에서 획득된 기준 시간 정보들끼리 비교하거나(S40a) 각 채널에서 획득된 시그널 필드 정보들끼리 비교하여(S40b) 각 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단한다(S50a, S50b).
동일성 판단부(130)는 기준 시간 정보나 시그널 필드 정보가 같으면 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고, 기준 시간 정보나 시그널 필드 정보가 다르면 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단한다. 즉, 시간 동기 정보를 기준 시간 정보로 획득할 경우, 동일성 판단부(130)는 시간 동기가 일치하면(S40a) 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고(S50a), 시간 동기가 일치하지 않으면(S40a) 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단한다(S50b). 또한 시그널 필드의 데이터 길이 정보나 레이트 정보를 시그널 필드 정보로 획득할 경우, 동일성 판단부(130)는 데이터 길이 정보나 레이트 정보가 같으면(S40b) 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고(S50a), 데이터 길이 정보나 레이트 정보가 다르면(S40b) 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단한다(S50b).
한편 S10 단계와 S30a/S30b 단계 사이에, 채널 점유 여부 판별부(160)가 프리앰블을 검출할 때 얻은 전력값을 미리 정해진 임계값과 비교한다(S20). 채널 점유 여부 판별부(160)는 전력값이 임계값 이상이면 해당 채널이 점유된 것으로 판별하고 S30a 단계 또는 S30b 단계를 이어서 수행한다. 반면 전력값이 임계값 미만이면 해당 채널이 점유되지 않은 것으로 판별하고 종료한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치
110 : 프리앰블 검출부 120 : 채널 정보 획득부
130 : 동일성 판단부 140 : 전원부
150 : 주제어부 160 : 채널 점유 여부 판별부

Claims (14)

  1. 각 채널에서 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출부;
    상기 각 채널에서 상기 프리앰블이 검출될 때 기준 시간 정보를 획득하거나, 검출된 상기 프리앰블을 이용하여 상기 각 채널에서 시그널(SIG) 필드 정보를 획득하는 채널 정보 획득부; 및
    상기 각 채널에서 획득된 기준 시간 정보들끼리 비교하거나 상기 각 채널에서 획득된 시그널 필드 정보들끼리 비교하여 상기 각 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 동일성 판단부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 정보 획득부는 시그널 필드의 데이터 길이(length) 정보나 레이트(rate) 정보를 상기 시그널 필드 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 채널 정보 획득부는 채널의 변복조 차수와 관련된 정보를 상기 레이트 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 정보 획득부는 서로 다른 채널들 간 시간 동기화에 따라 결정된 시간 정보를 상기 기준 시간 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 채널 정보 획득부는 상기 프리앰블이 검출될 때의 전력값이 미리 정해진 임계값 이상일 때의 시간 정보를 상기 기준 시간 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 동일성 판단부는 상기 기준 시간 정보나 상기 시그널 필드 정보가 같으면 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고, 상기 기준 시간 정보나 상기 시그널 필드 정보가 다르면 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리앰블을 검출할 때 얻은 전력값을 미리 정해진 임계값과 비교하며, 상기 전력값이 상기 임계값 이상이면 해당 채널이 점유된 것으로 판별하고 상기 전력값이 상기 임계값 미만이면 상기 해당 채널이 점유되지 않은 것으로 판별하는 채널 점유 여부 판별부
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 동일성 판단부는 상기 무선랜 시스템으로 HT(High Throughput) 무선랜 시스템이나 VHT(Very High Throughput) 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 장치.
  9. 각 채널에서 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출 단계;
    상기 각 채널에서 상기 프리앰블이 검출될 때 기준 시간 정보를 획득하거나, 검출된 상기 프리앰블을 이용하여 상기 각 채널에서 시그널(SIG) 필드 정보를 획득하는 채널 정보 획득 단계; 및
    상기 각 채널에서 획득된 기준 시간 정보들끼리 비교하거나 상기 각 채널에서 획득된 시그널 필드 정보들끼리 비교하여 상기 각 채널을 점유하고 있는 무선랜 시스템의 동일성을 판단하는 동일성 판단 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 채널 정보 획득 단계는 시그널 필드의 데이터 길이(length) 정보나 레이트(rate) 정보를 상기 시그널 필드 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널 정보 획득 단계는 채널의 변복조 차수와 관련된 정보를 상기 레이트 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 채널 정보 획득 단계는 서로 다른 채널들 간 시간 동기화에 따라 결정된 시간 정보를 상기 기준 시간 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 채널 정보 획득 단계는 상기 프리앰블이 검출될 때의 전력값이 미리 정해진 임계값 이상일 때의 시간 정보를 상기 기준 시간 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 동일성 판단 단계는 상기 기준 시간 정보나 상기 시그널 필드 정보가 같으면 동일한 무선랜 시스템이 해당 채널들을 점유하고 있는 것으로 판단하고, 상기 기준 시간 정보나 상기 시그널 필드 정보가 다르면 상이한 무선랜 시스템들이 각 채널을 점유하고 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선랜 시스템의 동일성 판단 방법.
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