KR20160099897A - 지구국 통신 장치 및 전송 주파수 대역 할당 방법 - Google Patents

지구국 통신 장치 및 전송 주파수 대역 할당 방법 Download PDF

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Abstract

지상 통신 시스템과의 주파수 간섭을 회피하기 위한 지구국 통신 장치가 제시된다. 지구국 통신 장치는 수신된 전체 신호에서 위성망 지구국이 전송하는 신호를 제거하고 지상망 무선국 신호를 획득하는 처리부, 상기 지상망 무선국 신호의 크기와 기설정된 간섭 신호 임계값의 크기를 비교하여 상기 위성망과 상기 지상망 사이의 간섭 상태를 검출하는 검출부 및 상기 검출부가 간섭 상태를 검출한 경우에 상기 위성망 지구국이 신호를 전송하는 주파수 슬롯(Slot)을 새롭게 할당하는 주파수 할당부를 포함한다.

Description

지구국 통신 장치 및 전송 주파수 대역 할당 방법{COMMUNICATION APPARATUS FOR EARTH STATION AND METHOD OF DYNAMIC CHANNEL ASSIGNMENT}
지구국 통신 장치에 연관되며, 보다 상세하게는 지상 통신 시스템과의 주파수 간섭을 회피하기 위한 지구국 통신 장치의 동적 위성 링크 채널을 결정하는 구조 및 전송 주파수 대역을 할당하는 구조에 연관된다.
위성 통신 망에서는 DAMA(Demand Assign Multiple Access)방식의 주파수 자원 할당 방식이 이용되고 있다. DAMA 방식에서는 위성망 지구국이 위성망 우주국과의 통신을 위하여 적정한 주파수 슬롯(Slot)을 할당 받아 통신한 후 주파수 슬롯을 반환한다. 지구국이 전송하는 정보량(음성, 팩스, 비디오, 데이터, 통신 등)에 따라 할당되는 주파수 슬롯의 대역폭은 서로 다를 수 있다. 다만, 한정된 주파수 대역을 위성망과 지상망이 공유하고 있어 서로 간에 주파수 간섭이 발생한다. 종래에 지형 차폐 및 위성망과 지상망 간의 적절한 이격거리를 확보하는 등의 물리적 환경을 이용하는 간섭 회피 방법이 소개되었지만 이는 일반적인 모든 위성망-지상망 주파수 공유 환경에 적용하기 어렵다. 더하여, 주파수 대역을 나누어 위성망과 지상망을 이용하는 방법이 있지만 주파수 이용 효율이 좋지 않다.
일측에 따르면, 위성망 지구국 통신 장치가 제공된다. 위성망 지구국 통신 장치는 수신된 전체 신호에서 위성망 지구국이 전송하는 신호를 제거하고 지상망 무선국 신호를 획득하는 처리부, 상기 지상망 무선국 신호의 크기와 기설정된 간섭 신호 임계값의 크기를 비교하여 간섭 상태를 검출하는 검출부 및 상기 검출부가 간섭 상태를 검출한 경우에 상기 위성망 지구국이 신호를 전송하는 주파수 슬롯(Slot)을 새롭게 할당하는 주파수 할당부를 포함할 수 있다. 여기에, 상기 위성망 지구국이 사용하는 전체 주파수 대역에서 송수신되는 신호를 모니터링 하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면 상기 검출부는 각각의 주파수 슬롯에 대응하는 각각의 상기 지상망 무선국 신호의 크기와 상기 기설정된 간섭 신호 임계값의 크기를 비교하고, 상기 주파수 할당부는 간섭 상태가 검출되지 않은 상기 주파수 슬롯을 상기 위성망 지구국이 신호를 전송하도록 할당할 수 있다. 상기 주파수 할당부는 상기 위성망 지구국이 신호를 전송하도록 상기 지상망 무선국 신호의 크기가 최소가 되는 상기 주파수 슬롯을 새롭게 할당할 수 있다.
일실시예에 따르면 상기 검출부는 주변 정보에 기초하여 상기 간섭 신호 임계값의 크기를 설정하고, 상기 주변 정보는 지형 정보, 주변 건물 정보, 지상 무선국의 위치 정보, 대기 환경 정보 및 상기 위성망 지구국 통신 장치의 성능을 포함한다.
일실시예에 따르면 상기 통신부는 수평 방향에 대해 앙각을 가지고 위성망 우주국을 바라보는 안테나 장치 및 수평 방향을 바라보는 간섭 신호 수신장치를 포함하고, 상기 안테나 장치는 위성망 통신 신호를 송수신하고, 상기 간섭 신호 수신장치는 상기 위성망 통신 신호와 동일한 주파수 대역의 지상망 무선국 신호 성분을 수신한다. 상기 통신부의 상기 간섭 신호 수신장치는 상기 위성망 지구국이 전송하는 신호의 누설 성분을 수신할 수 있다. 상기 처리부는 상기 위성망 통신 신호에서 상기 위성망 우주국이 전송하는 신호를 제거하고 상기 지상망 무선국 신호를 획득한다.
다른 일측에 따르면 위성망과 지상망의 간섭 회피 방법이 제공된다. 상기 간섭 회피 방법은 위성망이 사용하는 주파수 대역의 전체 신호를 수신하는 단계, 상기 전체 신호에서 상기 위성망과 연관되는 신호를 제거하여 지상망과 연관되는 신호를 추출하는 단계 및 추출된 상기 지상망과 연관되는 신호의 크기를 간섭 신호 임계값과 비교하여 간섭 상태를 검출하는 단계를 포함한다. 일실시예로서 상기 지상망과 연관되는 신호를 추출하는 단계는 상기 위성망의 지구국이 전송하는 신호 및 상기 위성망의 우주국이 전송하는 신호 모두를 상기 위성망과 연관되는 신호로 제거할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 간섭 상태를 검출하는 단계는 상기 지상망과 연관된 신호의 크기가 상기 간섭 신호 임계값보다 큰 경우에 간섭 상태로 검출할 수 있다. 상기 간섭 상태를 검출하는 단계는 상기 주파수 대역 내에 포함되는 주파수 슬롯 각각의 상기 지상망과 연관된 신호의 크기를 상기 간섭 신호 임계값과 비교할 수 있다. 상기 간섭 상태를 검출하는 단계는 지형 정보, 주변 건물 정보, 지상 무선국의 위치 정보, 대기 환경 정보 및 통신 장치의 성능에 기초하여 상기 간섭 신호 임계값을 결정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 간섭 상태가 검출된 경우에, 상기 지상망과 연관되는 신호의 크기가 최소가 되는 주파수 슬롯을 계산하고 상기 주파수 슬롯을 상기 위성망이 우선적으로 사용하도록 새롭게 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전체 신호를 수신하는 단계는 실시간으로 또는 소정의 주기에 따라 상기 전체 신호를 새롭게 수신하는 단계를 포함하고, 상기 간섭 상태를 검출하는 단계는 상기 전체 신호가 새롭게 수신될 경우에 새롭게 간섭 상태를 검출할 수 있다.
다른 일측에 따르면 간섭 신호 수신 장치가 제공된다. 간섭 신호 수신 장치는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 수신된 전체 신호에서 지상망 무선국 신호를 분리하고 상기 지상망 무선국 신호가 송수신되고 있는 주파수 슬롯 각각의 사용량 정보를 분석하고 주파수 간섭을 최소로 하는 상기 주파수 슬롯을 위성망 신호에 할당할 수 있다. 일실시예로서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 주파수 슬롯에 대응하는 상기 지상망 무선국 신호의 크기와 소정의 임계값과의 차이를 비교하여 상기 전체 주파수 슬롯의 사용량 정보를 분석할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 소정의 임계값보다 작은 상기 지상망 무선국 신호의 크기가 최소가 되는 상기 주파수 슬롯을 우선적으로 상기 위성망 신호에 할당할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 위성망 신호를 송수신하는 안테나 장치 및 상기 지상망 신호를 수신하는 간섭 신호 수신장치를 포함하는 통신부를 더 포함할 수 있다. 상기 안테나 장치는 수평 방향에 대해 앙각을 가질 수 있다. 상기 통신부는 전송하는 신호의 누설 성분을 수신하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 누설 성분을 제거하고 상기 지상망 무선국 신호를 분리한다.
도 1은 일실시예에 따른 위성망 지구국 통신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 일실시예에 따른 위성망의 DAMA 주파수 자원 할당 방식을 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 일실시예에 따른 위성망과 지상망의 전파 간섭 상태를 도시한다.
도 4는 일실시예에 따라 위성망과 지상망의 간섭 상태를 검출하는 동작을 도시하는 그래프이다.
도 5는 일실시예에 따라 간섭 회피를 위해 위성망의 사용 주파수 슬롯이 새롭게 할당되는 것을 도시하는 그래프이다.
도 6은 일실시예에 따른 위성망과 지상망의 주파수 간섭 회피 방법을 도시한다.
이하에서, 일부 실시예들을, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.
도 1은 일실시예에 따른 위성망 지구국 통신 장치를 도시하는 블록도이다.
일실시예에 따른 위성망 지구국 통신 장치(100)는 통신부(110), 처리부(120), 검출부(130) 및 주파수 할당부(140)을 포함한다. 이 중 통신부(110)는 기설정된 주파수 대역의 신호들을 수신하고, 모니터링 한다. 일실시예에 따르면, 기설정된 주파수 대역은 위성망이 사용하는 전체 주파수 대역일 수 있다.
보다 구체적으로 통신부(110)는 적어도 하나의 수신장치를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 수신장치는 수평면을 기준으로 앙각을 가지도록 수신장치를 설치할 수 있다. 수신장치는 수평면과 수직방향으로 설치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 수평면과 기준으로 앙각을 가진 수신장치는 위성망 우주국으로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있다. 지형 정보, 통신 상태 등을 고려하여 위성망 우주국으로부터 전송율이 가장 높은 앙각으로 상기 수신장치를 설치할 수 있다.
일실시예에 따르면, 적어도 하나의 수신장치는 수평 방향을 향하여 설치될 수 있다. 수평 방향을 향하여 설치된 수신장치는 지상망 신호를 수신할 수 있다. 수평 방향을 향하여 설치된 수신장치는 수평면을 기준으로 앙각을 가진 수신장치와 비교할 때 지상망 신호를 좋은 수신율로 수신할 수 있을 것이다. 일실시예로서 통신부(110)는 위성망 지구국 자신이 우주국으로 전송하는 신호의 누설 성분을 수신할 수 있다.
처리부(120)는 수신된 전체 신호에서 위성망 지구국이 전송하는 신호를 제거하고 지상망 무선국 신호를 획득할 수 있다. 위성망 지구국 통신 장치는 위성망 지구국과 연결되어 있으므로 위성망 지구국 전송 신호에 대한 정보를 획득할 수 있다. 따라서 처리부(120)는 상기 통신부(110)가 수신한 전체 신호에서 위성망 지구국 전송 신호 성분을 제거하면 지상망 무선국 신호 성분을 획득할 수 있다.
일실시예로서 처리부(120)는 수신된 전체 신호에서 위성망 우주국이 전송하고 위성망 지구국이 수신하는 신호 성분을 제거하여 지상망 무선국 신호를 획득할 수 있다. 앞서 기재한 바와 같이, 설치된 앙각에 따라서 특정 수신장치는 위성망 우주국 방향으로 보다 좋은 수신효율을 가질 수 있다. 처리부(120)는 특정 수신장치가 수신한 신호 정보에 기초하여 위성망 우주국이 전송하고 위성망 지구국이 수신하는 정보를 추출할 수 있을 것이다. 수신된 전체 신호에서 위성망 우주국이 전송하고 위성망 지구국이 수신하는 신호를 제거하고 지상망 무선국 신호 성분을 획득할 수 있다. 더하여 위성망 지구국은 자신이 위성망 우주국으로 송신하는 정보의 일부 누설 신호를 수신할 수 있고, 처리부(120)는 이러한 수신된 누설 신호를 함께 제거하고 지상망 무선국 신호 성분을 획득할 수 있다.
검출부(130)는 지상망 무선국 신호의 크기와 기설정된 간섭 신호 임계값의 크기를 비교하여 위성망과 지상망 사이의 간섭 상태를 검출한다. 예시적으로, 검출부(130)는 각각의 주파수 슬롯에 대응하는 각각의 지상망 무선국 신호의 크기와 기설정된 간섭 신호 임계값의 크기를 비교할 수 있다. 각각의 주파수 슬롯은 위성망이 사용하는 주파수 대역에 포함된다. 일실시예로서 검출부(130)는 각각의 주파수 슬롯에 대응하는 지상망 무선국 신호의 위성망에 대한 간섭 상태를 검출할 수 있다.
검출부(130)는 주변 정보에 기초하여 간섭 신호 임계값의 크기를 설정한다. 간섭 신호 임계값은 위성망 신호와 지상망 신호가 동일한 주파수 대역을 이용하는 경우 간섭 상태를 판별하기 위한 기준값이다. 만약 수신된 지상망 무선국의 신호가 간섭 신호 임계값보다 낮은 경우 지상망 무선국이 위성망 지구국의 전송 장치로부터 아주 먼 거리에서 운용될 수 있다고 해석할 수 있다. 따라서 간섭 영향이 없거나 무시할 수 있는 정도라고 판단할 수 있다.
반대로, 지상망 무선국 신호의 크기가 간섭 신호 임계값 보다 높은 경우에는 위성망 지구국 및 지상망 무선국 사이의 간섭이 존재한다. 따라서, 검출부(130)는 지형 정보 및 주변 건물 정보, 지상망 무선국의 위치 정보, 대기 환경 정보 및 위성망 지구국 통신 시스템의 성능 등에 따라서 간섭 상태를 검출하기 위해 적절한 간섭 신호 임계값을 설정한다.
주파수 할당부(140)는 검출부(130)가 간섭 상태를 검출한 경우에 위성망 지구국이 신호를 전송하는 주파수 슬롯을 새롭게 할당한다. 일실시예로서 주파수 할당부(140)는 간섭 상태가 검출되지 않은 주파수 슬롯을 상기 위성망 지구국이 신호를 전송하도록 우선적으로 할당할 수 있다. 일실시예로서 주파수 할당부(140)는 지상망 무선국 신호의 크기가 최소가 되는 상기 주파수 슬롯을 상기 위성망 지구국이 신호를 전송하도록 우선적으로 할당할 수 있다. 위에 기재한 주파수 슬롯은 위성망이 사용하는 주파수 대역 내에 포함될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 일실시예에 따른 위성망의 DAMA 주파수 자원 할당 방식을 도시한다.
도 2a에서 도시된 것과 같이, 위성망의 통신 시스템은 위성망의 우주국(211) 및 위성망의 지구국(221, 222, 223)을 포함한다. 위성망의 우주국(211)과 위성망의 지구국(221, 222, 223)은 상호 간에 신호를 송수신할 수 있다. 신호에 간섭이 생기는 것을 방지 하기 위해서 위성망이 사용하는 전체 주파수 대역폭 중 일부 대역폭을 위성망의 지구국(221, 222, 223) 각각에 할당한다.
도 2b에서 도시된 것처럼 위성망의 통신 시스템이 사용하는 주파수 대역폭(230)은 적어도 하나의 주파수 슬롯(231, 232, 233)을 포함할 수 있다. 일실시예로서 DAMA 방식에 따라 지구국(221)은 주파수 슬롯(231)을 할당 받고, 지구국(222)는 주파수 슬롯(232)를 할당 받고, 지구국(223)은 주파수 슬롯(233)을 할당 받는다. 일실시예로서, 이러한 지구국(221, 222, 223)과 주파수 슬롯(231, 232, 233)의 대응관계는 영구적이지 않고, 가변적일 것이다. DAMA 방식에서는 지속적으로 위성망 지구국(221, 222, 223)은 주파수 대역의 일부를 사용하고 반환하는 작업이 이루어진다. 일실시예로서 지구국(221, 222, 223) 각각이 송수신하는 정보량에 따라서 할당되는 주파수 슬롯이 다르게 될 수 있다. 따라서 지구국(221, 222, 223)에 대응하는 주파수 자원의 중심 주파수 및 대역폭은 변하게 된다.
도 3a 및 도 3b는 일실시예에 따른 위성망과 지상망의 전파 간섭 상태를 도시한다.
도 3a는 일실시예에 따른 본 발명의 위성망 지구국 통신 장치(300), 위성망 우주국(331), 위성망 지구국(332), 지상망 무선국(333, 334)를 도시한다. 위성망 지구국 통신 장치(300)는 기설정된 주파수 대역 내의 전체 신호를 수신하고 모니터링 한다. 전체 신호는 위성망 우주국(331)과 위성망 지구국(332) 간의 신호(311), 위성망 지구국(332)의 전송 신호의 누설 성분(312) 및 지상망 무선국(333, 334) 간의 신호 성분(322)을 포함한다. 일실시예로서 위성망 지구국 통신 장치(300)는 통신부를 포함하고, 통신부는 적어도 하나의 수신장치를 포함한다. 일실시예로서 제1 수신장치는 수평면과 앙각을 갖도록 설치되어 위성망 우주국(331)으로부터의 신호(311)를 수신할 수 있다. 일실시예로서 제2 수신장치는 수평방향으로 설치하여 지상망 무선국(333, 334) 간의 지상망 신호(322)를 수신할 수 있다.
위성망 지구국(332)이 수신하는 신호 중에 위성망 우주국(331)으로부터의 신호(311)를 제외한 나머지 신호(312, 322)는 간섭 신호에 해당될 것이다. 일실시예로서 도 1에 도시된 본 발명의 처리부(120) 구성은 간섭 신호 검출에 있어 위성망 우주국(331)으로부터의 신호(311)뿐만 아니라 위성망 지구국(332)의 전송 신호의 누설 성분 신호(312) 또한 제거하고 지상망 무선국으로부터의 신호(322)만을 획득할 수 있을 것이다. 지상망 무선국의 간섭 상태를 보다 정확히 검출하기 위해 위성망 지구국(332) 스스로 전송하는 신호의 누설 성분에 대응하는 신호(312) 또한 제거된다.
도 3b에서 도시된 것처럼 위성망이 사용하는 전체 주파수 대역(340)은 주파수 슬롯(341, 342, 343)을 포함한다. 일실시예에 따르면, 위성망의 우주국(331)과 위성망의 지구국(332) 사이의 송수신 신호(311)은 주파수 슬롯(341)을 통해서 전송된다. 지상망 무선국(333, 334)간의 송수신 신호(321)는 주파수 슬롯(351)을 통해서 전송된다. 도 3b에서 도시된 것과 같이 위성망이 사용하는 주파수 슬롯(341)와 지상망이 사용하는 주파수 슬롯(351)은 상호 간에 중첩된 주파수 대역을 사용하고, 이는 전파 간섭 현상을 야기시킬 수 있다. 일실시예로서, 위성망 통신 장치는 지상망 무선국(333,334) 간의 신호(322)에 대응하는 수신 신호(321)을 기초로 하여 주파수 슬롯 각각의 위성망과 지상망의 간섭 상태 및 지상망 무선국의 신호 전송량을 검출할 수 있다. 일실시예로서 상기 검출은 도 1에서 도시된 검출부(130)에 의해서 수행될 수 있다.
도 4는 일실시예에 따라 위성망과 지상망의 간섭 상태를 검출하는 동작을 도시하는 그래프이다.
지상망 무선국이 상호 간에 송수신하는 신호의 크기는 주파수 대역 별로 다르게 형성된다. 일실시예로서 위성망 지구국 통신 장치의 검출부는 지상망 무선국 신호의 크기와 기설정된 간섭 신호 임계값의 크기를 비교하여 위성망과 지상망 사이의 간섭 상태를 검출한다. 도 4에서 도시된 것처럼 검출부는 지상망 신호의 크기가 간섭 신호 임계값보다 큰 경우에 위성망과 지상망 사이의 간섭 상태를 검출할 수 있다. 도 4에 도시된 일실시예로서, 검출부는 주파수(410)과 주파수(420)의 사이에 존재하는 주파수 대역을 간섭 상태로 검출할 수 있다.
또 다른 일실시예로서, 검출부는 위성망의 사용 주파수 대역 내에 포함되는 주파수 슬롯 각각에 대응하는 각각의 지상망 무선국 신호의 크기를 간섭 신호 임계값과 비교하여 간섭 상태를 검출할 수 있다. 주파수 슬롯 각각에 대응하는 지상망 무선국 신호의 크기가 간섭 신호 임계값 보다 큰 경우에 검출부는 대응하는 주파수 슬롯을 간섭 상태로 검출한다. 도 4에 도시된 것처럼, 주파수 슬롯(431, 432, 433, 434, 435) 각각에 대응하는 지상망 신호 크기를 간섭 신호 임계값 크기와 비교한다. 주파수 슬롯(431, 432, 433)에 대응하는 지상망 신호의 크기는 간섭 신호 임계값보다 크고, 주파수 슬롯(434, 435)에 대응하는 지상망 신호의 크기는 간섭 신호 임계값보다 작다는 것을 알 수 있다. 따라서 주파수 슬롯(431, 432, 433)은 간섭 상태로 검출되고, 주파수 슬롯(434, 435)는 간섭 상태로 검출되지 않을 것이다.
도 4를 참조하면 주파수 슬롯(431, 432, 433)을 통해 송수신되는 지상망 신호의 크기는 간섭 신호 임계값을 초과한다. 검출부는 주파수 슬롯(431, 432, 433)의 송수신 신호를 위성망과 지상망의 간섭 상태로 검출한다. 간섭 상태가 검출된 경우에, 주파수 할당부는 간섭 상태가 검출되지 않은 주파수 슬롯(434, 435)을 위성망 지구국이 신호를 전송할 수 있도록 위성망 지구국에 할당할 것이다.
일실시예로서 주파수 할당부는 지상망 무선국 신호의 크기가 최소가 되는 주파수 슬롯을 위성망 지구국이 신호를 전송하는데 우선적으로 할당할 수 있다. 도 4에서 도시된 것과 같이 주파수 슬롯(434)을 통해 송수신되는 지상망 신호의 크기는 주파수 슬롯(435)를 통해 송수신되는 지상망 신호의 크기보다 작다. 따라서 주파수 할당부는 주파수 슬롯(434)을 위성망 지구국에 우선적으로 할당할 수 있다. 일실시예로서 주파수 할당부는 주파수 슬롯 각각에 대응하는 지상망 무선국 신호의 크기를 검출, 저장할 수 있다. 간섭 상태가 검출되지 않은 복수의 주파수 슬롯이 있는 경우, 주파수 할당부는 지상망 무선국 신호의 크기가 가장 작은 주파수 슬롯은 우선적으로 위성망 지구국에 할당할 것이다.
도 5는 일실시예에 따라 간섭 회피를 위해 위성망의 사용 주파수 슬롯이 새롭게 할당되는 것을 도시하는 그래프이다.
일실시예로서 검출부가 간섭 상태를 검출한 경우에 주파수 할당부는 위성망 지구국이 신호를 전송하는 주파수 슬롯을 새롭게 할당한다. 도 5에서 도시된 것처럼, 위성망이 사용하는 주파수 대역(510) 내에는 적어도 하나의 주파수 슬롯(511, 512, 513, 514)이 존재한다. 주파수 슬롯(511)은 지상망 무선국이 사용하는 주파수 대역(521)과 중첩된 주파수 대역을 사용한다. 검출부는 위에 기재한 것과 같이 주파수 슬롯(511)을 간섭 상태로 검출한다. 일실시예로서 주파수 할당부는 실시간으로 또는 일정한 주기 시간 간격으로 위성망이 사용하는 주파수 슬롯의 사용량 정보를 분석한다. 도 5에서 도시된 것처럼, 주파수 슬롯(511, 512, 513, 514) 중에 현재 다른 위성망 지구국에 의해 사용되고 있지 않는 빈 주파수 슬롯(514)로 주파수 슬롯을 할당할 수 있다. 따라서 주파수 할당부는 위성망이 사용하는 주파수 슬롯을 새로운 주파수 슬롯(514)로 할당할 것이다.
일실시예로서 주파수 할당부는 DAMA 방식으로 주파수 슬롯(511, 512, 513, 514)을 할당할 수 있다. 도 5에서는 현재 위성망이 사용하지 않는 주파수 슬롯(514)로 배치되었지만, 주파수 슬롯은 할당 받은 후 통신이 끝난 경우는 다시 반환된다. 따라서 만약 간섭 상태가 검출된 경우에, 위성망이 사용할 새로운 주파수 슬롯은 주파수 슬롯(513)이 사용되고 있지 않는 경우는 주파수 슬롯(513)으로 할당 될 것이고 주파수 슬롯(512)가 사용되고 있지 않는 경우는 주파수 슬롯(512)로 할당 될 것이다.
도 6은 일실시예에 따른 위성망과 지상망의 주파수 간섭 회피 방법을 도시한다.
단계(610)는 위성망이 사용하는 주파수 대역 전체를 모니터링 하는 단계이다. 상술한 바와 같이, 해당 주파수 대역 내에서 송수신되는 신호 전체를 수신하는 단계이다. 일실시예에 따라, 단계(610)는 위성망 신호 또는 지상망 신호 각각을 수신하는데 보다 적합한 위치에 수신 장치를 설치하는 단계를 포함할 수 있다. 위성망 우주국으로부터 전송되는 신호는 수직 방향으로 또는 수평면과 45도 이상의 앙각을 갖도록 설치하는 것이 높은 수신율을 기대할 수 있고, 지상망 무선국으로부터 전송되는 신호는 수평 방향으로 또는 수평면과 45도 이하의 앙각을 갖도록 설치하는 것이 높은 수신율을 기대할 수 있을 것이다.
단계(620)는 수신된 전체 신호에서 지상망 신호 성분을 추출하는 단계이다. 일실시예로서 수신된 전체 신호에서 위성망 지구국이 송신한 신호를 제거하여 지상망 신호 성분을 추출할 수 있다. 일실시예로서 단계(620)는 위성망 지구국이 위성 통신 시스템을 통해 전송하는 신호 정보를 저장하고, 저장된 위성망 신호 정보를 수신된 전체 신호에서 제거하여 지상망 신호 성분을 추출한다. 또한 다른 일실시예로서, 단계(620)는 수신된 위성망 신호를 제거하여 지상망 신호를 획득할 수 있다. 상기 수신된 위성망 신호는 위성망 우주국으로부터 전송된 신호 성분 및 위성망 지구국이 전송하는 신호의 누설 성분을 포함한다.
단계(630)은 주파수 슬롯 별 사용을 분석하는 단계이다. 일실시예로서 아래 기술될 단계(640)은 주파수 슬롯 별로 간섭 상태를 검출할 수 있다. 단계(630)은 주파수 슬롯에 대응하는 위성망 신호 크기를 계산할 수 있다. 현재 위성망 통신 시스템에서 사용되고 있지 않는 주파수 슬롯과 사용되고 있는 주파수 슬롯을 검출할 수 있다. 사용 중인 주파수 슬롯의 경우는 각각의 사용량을 계산할 수 있다.
단계(640)은 주파수 슬롯 별 지상망 신호 크기와 간섭 신호 임계값을 비교하고 간섭 상태를 검출하는 단계이다. 앞서 간섭 신호 임계값을 설정하는 과정이 상세하게 기재된 바, 간섭 신호 임계값을 설정하는 단계에 대한 설명은 생략한다. 주파수 슬롯에 대응하는 지상망 신호 크기와 간섭 신호 임계값의 크기를 비교하고, 지상망 신호 크기가 간섭 신호 임계값보다 큰 경우 간섭 상태로 검출한다. 일실시예로서 간섭 상태 정의에 따라서 지상망 신호 크기가 간섭 신호 임계값과 같은 경우도 간섭 상태로 검출할 수 있을 것이다.
단계(651) 및 단계(652)는 간섭 상태 검출 여부에 따른 간섭 회피 방법을 제시한다. 간섭 상태가 검출된 경우에, 단계(651)은 위성망 지구국에 새로운 주파수 슬롯을 할당한다. 앞서 기재한 주파수 할당부에 동작과 같은 방식으로 동작하는 바 설명은 생략한다. 단계(652)는 간섭 상태가 아닌 경우로서, 위성망은 기존에 사용 중인 주파수 슬롯을 유지하며 사용한다. 본 발명에서 제시하는 위성망과 지상망의 주파수 간섭 회피 방법은 실시간으로 또는 주기적으로 실행된다. 따라서 종료 단계 없이 다시 시작 단계로 되돌아 간섭 상태를 계속 검출하여 주파수 간섭을 계속 회피할 수 있다.
따라서, 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 수신된 전체 신호에서 위성망 지구국이 전송하는 신호를 제거하고 지상망 무선국 신호를 획득하는 처리부;
    상기 지상망 무선국 신호의 크기와 기설정된 간섭 신호 임계값의 크기를 비교하여 상기 위성망과 상기 지상망 사이의 간섭 상태를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부가 상기 간섭 상태를 검출한 경우에 상기 위성망 지구국이 신호를 전송하는 주파수 슬롯(Slot)을 새롭게 할당하는 주파수 할당부
    를 포함하는 위성망 지구국 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위성망 지구국이 사용하는 전체 주파수 대역에서 송수신되는 신호를 모니터링 하는 통신부를 더 포함하는
    위성망 지구국 통신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는 각각의 주파수 슬롯에 대응하는 각각의 상기 지상망 무선국 신호의 크기와 상기 기설정된 간섭 신호 임계값의 크기를 비교하고,
    상기 주파수 할당부는 상기 간섭 상태가 검출되지 않은 상기 주파수 슬롯을 상기 위성망 지구국이 신호를 전송하도록 할당하는
    위성망 지구국 통신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주파수 할당부는 상기 위성망 지구국이 신호를 전송하도록 상기 지상망 무선국 신호의 크기가 최소가 되는 상기 주파수 슬롯을 새롭게 할당하는
    위성망 지구국 통신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는 주변 정보에 기초하여 상기 간섭 신호 임계값의 크기를 설정하고, 상기 주변 정보는 지형 정보, 주변 건물 정보, 지상 무선국의 위치 정보, 대기 환경 정보 및 상기 위성망 지구국 통신 장치의 성능을 포함하는
    위성망 지구국 통신 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 통신부는 수평 방향에 대해 앙각을 가지고 위성망 우주국을 바라보는 안테나 장치 및 수평 방향을 바라보는 간섭 신호 수신장치를 포함하고,
    상기 안테나 장치는 위성망 통신 신호를 송수신하고, 상기 간섭 신호 수신장치는 상기 위성망 통신 신호와 동일한 주파수 대역의 지상망 무선국 신호 성분을 수신하는
    위성망 지구국 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통신부의 상기 간섭 신호 수신장치는 상기 위성망 지구국이 전송하는 신호의 누설 성분을 수신하는
    위성망 지구국 통신 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 위성망 통신 신호에서 상기 위성망 우주국이 전송하는 신호를 제거하고 상기 지상망 무선국 신호를 획득하는
    위성망 지구국 통신 장치.
  9. 위성망이 사용하는 주파수 대역의 전체 신호를 수신하는 단계;
    상기 전체 신호에서 상기 위성망과 연관되는 신호를 제거하여 지상망과 연관되는 신호를 추출하는 단계; 및
    추출된 상기 지상망과 연관되는 신호의 크기를 간섭 신호 임계값과 비교하여 상기 위성망과 상기 지상망의 간섭 상태를 검출하는 단계
    를 포함하는 위성망과 지상망 간섭 회피 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지상망과 연관되는 신호를 추출하는 단계는 상기 위성망의 지구국이 전송하는 신호 및 상기 위성망의 우주국이 전송하는 신호 모두를 상기 위성망과 연관되는 신호로서 제거하는
    위성망과 지상망 간섭 회피 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 간섭 상태를 검출하는 단계는 상기 지상망과 연관된 신호의 크기가 상기 간섭 신호 임계값보다 큰 경우에 상기 간섭 상태로 검출하는
    위성망과 지상망 간섭 회피 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 간섭 상태를 검출하는 단계는 상기 주파수 대역 내에 포함되는 주파수 슬롯 각각의 상기 지상망과 연관된 신호의 크기를 상기 간섭 신호 임계값과 비교하는
    위성망과 지상망 간섭 회피 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 간섭 상태가 검출된 경우에, 상기 지상망과 연관되는 신호의 크기가 최소가 되는 주파수 슬롯을 계산하고 상기 주파수 슬롯을 상기 위성망이 우선적으로 사용하도록 새롭게 할당하는 단계를 더 포함하는
    위성망과 지상망 간섭 회피 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 간섭 상태를 검출하는 단계는 지형 정보, 주변 건물 정보, 지상 무선국의 위치 정보, 대기 환경 정보 및 통신 장치의 성능에 기초하여 상기 간섭 신호 임계값을 결정하는
    위성망과 지상망 간섭 회피 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 전체 신호를 수신하는 단계는 실시간으로 또는 소정의 주기에 따라 상기 전체 신호를 새롭게 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 간섭 상태를 검출하는 단계는 상기 전체 신호가 새롭게 수신될 경우에 새롭게 상기 간섭 상태를 검출하는
    위성망과 지상망 간섭 회피 방법.
  16. 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 수신된 전체 신호에서 지상망 무선국 신호를 분리하고 상기 지상망 무선국 신호가 송수신되고 있는 주파수 슬롯 각각의 사용량 정보를 분석하고 주파수 간섭을 최소로 하는 상기 주파수 슬롯을 위성망 신호에 할당하는
    간섭 신호 수신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 주파수 슬롯에 대응하는 상기 지상망 무선국 신호의 크기와 소정의 임계값과의 차이를 비교하여 상기 전체 주파수 슬롯의 사용량 정보를 분석하는
    간섭 신호 수신 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 소정의 임계값보다 작은 상기 지상망 무선국 신호의 크기가 최소가 되는 상기 주파수 슬롯을 우선적으로 상기 위성망 신호에 할당하는
    간섭 신호 수신 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 위성망 신호를 송수신하는 안테나 장치 및 상기 지상망 신호를 수신하는 간섭 신호 수신장치를 포함하는 통신부
    를 더 포함하고,
    상기 안테나 장치는 수평 방향에 대해 앙각을 가지는
    간섭 신호 수신 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 통신부는 전송하는 신호의 누설 성분을 수신하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 누설 성분을 제거하고 상기 지상망 무선국 신호를 분리하는
    간섭 신호 수신 장치.
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