KR20230011354A - 텔레비전 화이트 스페이스를 통한 디바이스 통신 - Google Patents

텔레비전 화이트 스페이스를 통한 디바이스 통신 Download PDF

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KR20230011354A
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헤핑 시
란비르 찬드라
터셔 차크라보르티
니싼카 아라츠치게 보드히 프리얀타
제리나 카페타노비치
빈 응옥 부
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마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨
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Abstract

본 명세서에 설명된 개시내용은 로그 주기 필터를 사용하여 TVWS(television white space) 주파수 스펙트럼 내에서 통신하기 위한 다중 협대역 트랜시버를 구성하며, 로그 주기 필터는 동일한 주파수 증강 인자(K)에서 주기적으로 증가하는 필터 주파수를 각각 갖는 복수의 필터 요소를 포함한다. 복수의 필터 요소의 각 필터는 규정된 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성된다. 본 개시내용은 통신을 위한 TVWS 채널을 결정하고, 그 결정된 TVWS 채널에 대응하는 복수의 필터 요소 중 하나의 필터 요소로 스위칭한다. 데이터는 필터 요소를 사용하여 TVWS 채널을 통해 송신 및/또는 수신되므로, TVWS 채널을 통한 협대역 통신을 허용한다.

Description

텔레비전 화이트 스페이스를 통한 디바이스 통신
텔레비전(TV) 화이트 스페이스(white space)(TVWS)는 TV 스펙트럼의 사용되지 않는 부분이거나 비활성 부분이다. TVWS는 UHF(ultra high frequency) 및 VHF(very high frequency) 주파수 대역에서의 넓은 주파수 스펙트럼을 커버한다. 특히, TVWS는 UHF 및 VHF 스펙트럼에서 활성 채널들 사이의 사용되지 않는 TV 채널에 대응한다.
TV 채널 가용성은 공간과 시간에 따라 변할 수 있다. 결과적으로, TVWS 스펙트럼을 사용하여 통신하는 트랜시버는, 다른 주파수 사이를 호핑해야 할 수 있다. 또한, TVWS 스펙트럼은 연속적이지 않으며, TVWS를 사용하는 단일 채널 용량은 사물 인터넷(IoT) 디바이스와 같은, 일부 유형의 디바이스 간에 만족스러운 통신을 허용하기에 충분하지 않을 수 있다. 또한, TVWS는 신호가 낮을 때 간섭에 민감하므로, 오늘날 대부분 광대역 통신에 TVWS를 사용한다.
이 개요는 아래의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 단순화된 형태로 개념의 선택을 소개하기 위해 제공된다. 이 개요는 청구된 주제의 주요 특징 또는 본질적인 특징을 식별하기 위한 것이 아니며, 청구된 주제의 범위를 결정하는 데 도움을 주기 위한 것도 아니다.
텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 컴퓨터화된 방법은, 로그 주기 필터를 사용하여 TVWS 주파수 스펙트럼 내에서 통신을 하기 위한 다중 협대역(multi-narrowband) 트랜시버를 구성하는 단계를 포함하며, 여기서 로그 주기 필터는 동일한 주파수 증강 인자(K)에서 주기적으로 증가하는 필터 주파수를 각각 갖는 복수의 필터 요소를 포함한다. 상기 복수의 필터 요소의 각 필터는 규정된 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성된다. 컴퓨터화된 방법은 통신을 위한 TVWS 채널을 결정하는 단계 및 결정된 TVWS 채널에 대응하는 복수의 필터 요소 중 하나의 필터 요소로 스위칭하는 단계를 더 포함한다. 컴퓨터화된 방법은 또한, 필터 요소를 사용하여 TVWS 채널을 통한 송신 및 수신 중 적어도 하나를 포함한다.
수반되는 많은 특징들은, 첨부된 도면과 관련하여 고려되는 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더 잘 이해되기 때문에 더 쉽게 이해될 것이다.
본 설명은 첨부된 도면을 고려하여 읽혀진 이하의 상세한 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 일 예에 따른 기지국과 클라이언트 간의 통신을 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 예에 따른 다중 협대역 트랜시버의 블록도이다.
도 3은 도 2의 다중 협대역 트랜시버의 로그 주기 필터의 블록도이다.
도 4는 일 예에 따른 기지국의 블록도이다.
도 5는 일례에 따른 신호 발생기의 블록도이다.
도 6은 일례에 따라 TVWS(television white space) 네트워크를 통해 통신하기 위한 컴퓨팅 디바이스의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 다른 예에 따라 TVWS 네트워크를 통해 통신하기 위한 컴퓨팅 디바이스의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 일례에 따른 컴퓨팅 장치를 기능 블록도로서 도시한다.
대응하는 참조 문자는 도면 전반에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다. 도면에서, 시스템은 개략적인 도면으로서 예시된다. 도면이 축척에 맞지 않을 수 있다.
본 명세서에서 설명된 컴퓨팅 디바이스 및 방법은 텔레비전(TV) 화이트 스페이스(white space)(TVWS) 스펙트럼을 사용하여 통신하도록 구성된다. 개시내용과 함께, 엣지 사물 인터넷(Internet of Things; IoT) 환경에서 사용하기 위한 엔드포인트 디바이스(예를 들어, 클라이언트)와 대응하는 기지국 간의 통신은, 다양한 예에서 TVWS를 사용하여 통신할 때 일반적으로 도입되는 제한을 갖지 않고 TVWS 스펙트럼을 사용한다.
엔드포인트 디바이스는 확산 스펙트럼 변조 기술을 사용하는 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 프로토콜인 LoRa®(Long Range) 프로토콜 또는 네트워크 내에 구성된 다중 협대역 라디오를 포함한다. 본 개시내용의 양태는, LoRa®를 참조하여 설명되지만, 본 개시내용은 다른 형태의 장거리 프로토콜 또는 네트워크와 함께 동작 가능하다. 예를 들어, 더 긴 거리(예를 들어, 10km 이상)에 걸친 통신을 허용하는 다른 장거리 프로토콜이 사용될 수 있다. 개시내용와 함께, 저전력 소모를 갖는 협대역 장거리 송신을 허용하기 위해 TVWS 스펙트럼 내의 통신을 위한 로그 주기 필터가 구성된다. 그 결과, 그러한 환경에 대하여 달리 만족스럽게 사용될 수 없는 디바이스(예를 들어, IoT 디바이스)는, 더 긴 범위, 더 높은 용량, 더 낮은 전력 소비 통신(예를 들어, 원격 위치에서의 통신)을 위해 TVWS 스펙트럼을 사용하도록 구성된다.
예를 들어, 본 개시내용에 따르면, IoT 디바이스는 TVWS(UHF 및 VHF 대역 내)에서 더 낮은 주파수에서 그리고 장거리 통신(예를 들어, 수십 마일)에서 동작할 수 있는 반면에, 많은 양의 대역폭을 제공하며, 이는 일부 구성에서 TV 채널당 6 메가헤르츠(MHz)일 수 있다. 이와 같이, 단일 TVWS 기지국은 본 개시내용에 따라 구성될 때 매우 장거리에서 대규모 IoT를 지원할 수 있다.
도 1은 일례에 따른 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 IoT 디바이스와 같은 복수의 클라이언트(102)가 게이트웨이(106)를 통해 클라우드 기반 장치(104)와 통신할 수 있게 한다. 예를 들어, 클라이언트(102)는 (적어도 일부 시간에) 같은 위치에 있을 수 있고, TVWS를 사용하여 하나 이상의 로컬 네트워크를 통해 로컬로 통신하도록 구성되며 궁극적으로 게이트웨이(106)를 통한 하나 이상의 외부 네트워크를 통해, 클라우드 기반 디바이스(104)와 같은 외부 디바이스와 통신할 수 있다. 도시된 예에서, 시스템(100)은 예를 들어 IoT 디바이스 간의 통신을 허용하는 TVWS 네트워크로서 구성된다.
게이트웨이(106)는 도시된 예에서 기지국(108) 및 엣지 디바이스(110)를 포함한다. 기지국(108)은, 복수의 다중 협대역 트랜시버(200)(하나는 도 2에 도시됨)가 TVWS를 통해 통신하고 본 명세서에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 장거리 통신 프로토콜(예를 들어, LoRa® 프로토콜)을 사용하게끔 구성되도록 구성된다. 예를 들어, 기지국은 대부분의 VHF 및 UHF TV 채널, 433 MHz, 800/900 MHz ISM 대역(즉, 산업, 과학. 및 의료 대역) 및/또는 기타 허가된 주파수 대역을 커버하는 150 MHz 내지 960 MHz의 작동(working) 주파수를 갖도록 구성된다. 트랜시버는 TVWS 네트워크 통신을 허용하는 클라이언트(102) 및 기지국(108)에서 사용된다는 점에 유의해야 한다. 일례에서, 통신 및 제어 포트는 UART(universal asynchronous receiver/transmitter), USART(universal synchronous/asynchronous receiver/transmitter), USB(universal serial bus), SPI(serial peripheral interface), 및/또는 다중 범용 입/출력(GPIO) 중 하나 이상을 포함한다.
하나 이상의 다중 협대역 트랜시버(200)는, 일부 예에서 단일 다중 협대역 트랜시버(200)가 사용되는 경우, 각 주파수에 대해 시분할 다중 액세스(TDMA)를 사용하여 동작하도록 구성된다. 복수의 다중 협대역 트랜시버(200)가 사용되면, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA)가 사용된다. 엣지 디바이스(110)는, 컴퓨터 제어 및 각 트랜시버로부터 클라우드 기반 디바이스(104)로의 데이터 전송을 허용하도록 구성된다. 일부 예에서 TDMA와 FDMA의 조합이 사용된다는 점에 유의해야 한다. 일례에서, 하드웨어는 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 스펙트럼/간섭 감지 기능을 제공한다. 하나 이상의 다중 협대역 트랜시버(200)는 일부 예에서 하나 이상의 서브 모듈로서 구성된다.
IoT 환경에서, 엣지 디바이스(110)는 네트워크의 "엣지"에서(예를 들어, 게이트웨이(106) 내에서) 처리를 수행한다. 따라서, 일례에서, 송신을 수행하기 위한 처리는. 게이트웨이(106)에 의해 행해진다. 그러나, 본 명세서에 설명된 바와 같이 TVWS 통신을 수행하기 위한 엣지 디바이스(110) 또는 컴퓨팅 디바이스는 일부 예에서 게이트웨이(106) 내에 반드시 있는 것은 아닌, 게이트웨이(106) 근처의 임의의 위치(예를 들어, 게이트웨이(106)에 연결된 로컬 컴퓨팅 디바이스)에서 수행(또는 부분적으로 수행)된다. 이와 같이, 이들 예에서 TVWS 송신을 허용하기 위한 처리 또는 부분 처리는, 게이트웨이(106) 외부에서 수행된다.
기지국(108)은 위치 정보를 제공하는 GPS(global positioning system) 장치를 포함한다. 본 명세서에서 더 자세히 설명하는 바와 같이, 위치 정보는 장치들 간의 통신을 구성할 때 사용된다. 기지국(108)은 일부 예에서 PoE(Power over Ethernet) 전원 공급 장치, 또는 다른 적절한 전원과 같은 하나 이상의 전원을 사용하여 동력을 공급받는다.
이와 유사하게, 각각의 클라이언트(102)는 하나 이상의 다중 협대역 트랜시버(200)를 포함한다. 클라이언트(102)는 또한 인터페이스 연장 보드를 포함하고, 일부 예에서 상이한 센서(예를 들어, IoT 유형 센서)에 연결된다. 각 클라이언트에 대한 전력은 특히 솔라 패널, 배터리(예를 들어, 직류) 또는 교류(AC) 전력을 사용하여 제공될 수 있음에 유의해야 한다. 전원은 일부 예에서 클라이언트(102)가 동작하는 애플리케이션 또는 환경에 기초하여 선택된다.
따라서, 시스템(100)의 디바이스는 일부 예에서 TVWS IoT 네트워크를 형성하도록 구성된다. 도 2에 도시되고 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 다중 협대역 트랜시버(200)는 TVWS 스펙트럼을 통해 통신하기 위해 장거리 통신 기술(예를 들어, LoRa®)로 구성되며, 이는 다중 협대역 트랜시버(200) 중 하나 이상의 보드에 대해 GPS(global positioning system) 기능뿐만 아니라 스펙트럼/간섭 감지 기능을 갖는다.
보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 다중 협대역 트랜시버(200)는, 장거리 통신 프로토콜(예를 들어, LoRa® 프로토콜) 및 TVWS 주파수 스펙트럼을 사용하여 동작하는 다중 협대역 라디오로서 구성된다. 일례에서, 다중 협대역 트랜시버(200)는 150 MHz 내지 960 MHz 주파수 대역에서 동작하도록 구성된다. 그러나, 상이한 주파수 대역 및 범위가 고려된다.
다중 협대역 트랜시버(200)는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 TVWS 주파수 스펙트럼을 통해 다중 협대역 통신을 가능하게 하는 다중대역 송신기(202) 및 다중대역 수신기(204)를 포함한다. 송/수신(T/R) 스위치(206)는 다중대역 송신기(202) 및 다중대역 수신기(204)를 사용하여 송신 및 수신을 허용하도록 안테나(208)에 연결된다. 즉, T/R 스위치(206)는 다중 협대역 송수신기(200)에 의한 송신 또는 수신을 가능하게 하기 위해 다중 대역 송신기(202) 또는 다중 대역 수신기(204) 중 하나에 선택적으로 연결하도록 구성된다. 따라서, 동작 중에, T/R 스위치(206)는 송신 또는 수신 사이에서 스위칭하고, 다중 대역 송신기(202)가 상이한 주파수 대역에서 동작하도록 구성되는 예에서 다수의 다중 대역 송신기(202)는 송신 시간 또는 슬롯(transmit-T) 동안 송신할 수 있다. 유사하게, 다수의 다중대역 수신기(204)는 다중대역 수신기(204)가 상이한 주파수 대역에서 동작하도록 구성되는 예에서 수신 시간 또는 슬롯(수신-R) 동안 수신할 수 있다.
수신측(수신 경로)에서 저잡음 증폭기(LNA)(210)는 다중대역 수신기(204)와 T/R 스위치(206) 사이에 연결된다. LNA(210)는 원하지 않는 잡음을 줄이는 것을 포함하여 안테나(208)에 의해 수신된 신호를 증폭하도록 구성된다. 예를 들어, LNA(210)는 무선 전송 기술에서 잡음 감소 기술에 따라 동작하도록 구성된다. 일례에서, LNA(210)는 신호 대 잡음비를 크게 저하시키지 않으면서 안테나(208)로부터의 매우 낮은 전력 신호를 증폭하도록 구성된다. 즉, LNA(210)는 추가 잡음을 최소화하면서 신호와 잡음 모두의 전력을 증가시킨다. 동작시, LNA(210)는 무선 기술의 신호 정합 기술을 사용하여 신호 정합을 제공하도록 구성된다. 무선 전송 기술에서 임의의 적합한 수신 기술이 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 따라서, 수신 경로에서, LNA(210)(예를 들어, 광대역 LNA)는 다중대역 수신기(204)의 협대역 입력의 정합 손실을 보상하도록 동작한다. LNA(210)는 수신기 입력이 광대역 정합되면 사용되지 않는다는 점에 유의해야 한다.
전송측(송신 경로)에서, 로그 주기 필터(212)는 다중대역 송신기(202)와 T/R 스위치(206) 사이에 연결된다. 예를 들어, 로그 주기 필터(212)는 제2 고조파를 억제하도록(즉, 제2 고조파를 필터링하도록) 구성된다. 본 개시내용에 있어서, 고조파, 특히 제2 고조파의 억제는 다른 필터를 사용하여 수행된다. 즉, 다른 주파수에서 고조파를 필터링하기 위해 다른 필터가 사용된다. 복수의 필터(300)를 갖는 로그 주기 필터(212)의 예가, 도 3에 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 필터(300)가 제1 RF 스위치(302)와 제2 RF 스위치(304) 사이에 연결된다. 제1 및 제2 RF 스위치(302, 304)는 신호의 주파수에 기초하여 필터들(300) 중 하나를 통해 신호를 라우팅하도록 구성된다. 즉, 제1 및 제2 RF 스위치(302, 304)는 제2 고조파를 제거하기 위해 필터들(300) 중 하나를 통해 필터링될 TVWS 주파수 스펙트럼 내의 상이한 주파수의 신호에 대한 송신 경로를 규정한다. 제1 및 제2 RF 스위치(302, 304)는 RF 스위칭 기술에서 스위칭 기술을 사용하여 동작하도록 구성된다.
일례에서, 그리고 동작에서, 다중대역 송신기(202) 및 다중대역 수신기(204)는 150 MHz 내지 960 MHz의 주파수 범위 내에서 통신하기 위해 장거리 통신 프로토콜 디바이스(예를 들어, SX1262 LoRa® 트랜시버 또는 다른 장거리 저전력 트랜시버)를 사용하여 구성된다. 다중대역 송신기(202)가 저전력인 결과, 제2 고조파를 억제하기 위해 필터(300)에 의해 필터링이 수행된다. 후술하는 바와 같이, 로그 주기 필터(212)의 필터(300)의 구성 및 수는, 유사한 필터 사양을 유지하면서 사용되는 필터(300)의 수를 감소시켜 복잡성 및 비용을 감소시키도록 선택된다. 수신기 정합이 협대역이고 재정합없이 넓은 스펙트럼에서 작동할 수 없기 때문에, 다양한 예에서 필터링이 수행된다. 따라서, 본 개시내용은 하나의 예에서, 동일한 주파수 증강 계수(K)로 주기적으로 증가하는 필터 주파수를 갖는, 스위칭용 다중 필터를 제공한다.
일 구현에서, 다중 협대역 트랜시버(200)는 로그 주기 필터(212)를 사용하여 장거리 송신 및 수신 능력을 갖도록 구성된다. 필터(300)(필터 요소를 규정)의 필터 주파수는, 이하의 예시적인 식을 사용하여 계산된다.
Figure pct00001
식 1
Figure pct00002
식 2
여기서, N은 필터의 수, K는 주파수 증강 인자, f1은 필터 1(서브대역 1)의 시작 주파수이다. 다른 주파수에 대해, f2는 필터 1(서브대역 1)의 종료 주파수 그리고 필터 2(서브대역 2)의 시작 주파수이며, 종료 주파수 fn + 1는 해당 대역의 종료 주파수이다.
다양한 예에서, K는 서브대역의 시작 주파수에 대한 종료 주파수의 비율(예를 들어, K =fi +1/fi)이고, 여기서 fi + 1는 서브대역 i의 종료 주파수이고, fi는 서브대역 i의 시작 주파수이다. 본 개시내용은 설계자가 TV 대역만을 커버하고 허가 대역을 커버하지 않기를 원하는 경우, 필터 3이 제거될 수 있는 것과 같이 스펙트럼이 계속되지 않을 수 있는 예와 함께 작동 가능하다. 또한, 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, K(종료 주파수/시작 주파수)는 모든 필터(300)에 대해 동일하다.
일부 예에서의 K의 값은 시뮬레이션에 의해 결정된다. 예를 들어, K는 필터 유형에 의존한다. K를 결정할 때, 다음 규칙이 하나의 예에서 사용되는데, 필터의 통과 대역에서, 필터의 감쇠가 적고, 정지 대역(제2 고조파 및 고차 고조파가 위치함)에서, 필터가 고조파를 억제하도록 구성된 감쇠를 갖는다. 통과 대역 감쇠(낮을수록 좋음), 정지 대역 감쇠(높을수록 좋음) 및 비용 사이에는 트레이드 오프가 있음에 유의해야 한다.
하나의 경우에, 예를 들어, 적합한 K는 1.48로 결정된다. 일부 예에서, K는 다음과 같이 결정되는데, 식 1을 사용하여, N이 계산되며, 이 예에서 N=4.73이다. 그 후, N에 대한 값이 설정되는데, 예를 들어 N=5(N은 정수여야 함) 및 N의 값이 K를 계산하도록 식 2에 삽입되고, 이는 이 예에서 1.45이다. K는 각 서브대역의 종료 주파수를 계산하는 데 사용된다. 종료 주파수는 또한, 연속 스펙트럼에서 다음 서브대역의 시작 주파수이다. 스펙트럼이 연속적이지 않은 경우에, 스펙트럼의 해당 부분이 스킵된다. 필터와 정합 회로는 고조파가 연방 통신 위원회(FCC) 요구 사항을 충족하도록 최적화된다.
일례에서, 로그 주기 필터(212)는 단지 5개의 필터(300)(필터 요소라고도 함)를 포함하며, 이는 시뮬레이션에 의해(예를 들어, N 및 K를 결정하기 위해) TVWS 주파수 스펙트럼에 대한 필터(300)의 최적화된 수인 것으로 결정되었다. 이 구성에서, N=5 및 K=1.45이며, 5개의 필터(300)는 다음 주파수 범위에서 동작한다.
필터 1 - 150MHz-217MHz;
필터 2 - 217MHz-315MHz;
필터 3 - 315MHz-458MHz;
필터 4 - 458MHz-667MHz; 및
필터 5 - 667MHz-960MHz.
다양한 예에서 K는 2 미만으로 제한된다는 점에 유의해야 한다. 인지해야 하는 바와 같이, 저역 통과 또는 대역 통과 필터링의 경우, 시작 및 종료 주파수는 제2 고조파를 걸러 내기하기 위해 1옥타브 대역 미만이다. 즉, 넓은 스펙트럼은 각 필터의 시작 주파수와 종료 주파수에 의해 규정되는 서브 대역으로 분할된다. 서브 대역이 선택되면, 일부 예에서, 필터는 고조파, 특히 FCC 요구 사항을 충족하는 것과 같은 제2 고조파를 필터링하도록 최적화된다.
하나의 예에서의 필터(300)는, 버터워스형(butterworth-type) 필터 또는 체비셰프형(chebyshev-type) 필터와 같은 저역 통과 필터(LPF)이다. 그러나, 다른 유형의 필터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, 필터(300)는 BPF(bandpass filter)이다. 동작시, 검출된 신호 주파수에 기초하여 필터들(300) 중 하나로의 스위칭을 제어하도록 펌웨어의 소프트웨어가 프로그래밍된다. 즉, 필터(300)를 사용하여 제2 고조파를 억제하기 위해 신호 주파수에 기초하여 적절한 필터(300)가 선택된다(예를 들어, 신호의 주파수에 기초하여 필터 1-5 중 하나를 선택함). 각각의 필터(300)의 동작 주파수 범위는 주파수 대역을 각각의 필터(300)(예를 들어, 각각의 LPF)로 분할하도록 최적화되며, 여기서 모든 주파수 대역은 동일한 K 인자를 가지며, 필터의 수는 최소화된다.
따라서, 본 개시내용은 통신 요구사항(예를 들어, FCC 요구사항)을 준수하도록 허용하는 고조파 억제 기술로 TVWS 주파수 스펙트럼에서 동작하는 협대역 송신을 가능하게 한다. 본 명세서에서 설명된 필터링 기술은, TVWS 주파수 스펙트럼에서 선형성이 낮은 전력 증폭기(전력 추가 효율(PAE)를 증가시켜, 전력 소비를 감소시키기 위해)를 갖는 장거리(예를 들어, LoRa®) 트랜시버의 사용을 허용한다. 본 개시내용은 800/900 ISM 대역을 포함하는 TVWS 주파수 스펙트럼에 대한 억제 요건을 충족할 수 없는 종래의 저역 통과 필터와 달리, 고조파, 특히 제2 고조파를 억제하면서 TVWS에서의 협대역 통신을 허용한다.
다중 협대역 트랜시버(200)는 또한 마이크로컨트롤러 유닛(MCU)(214)으로 도시된 마이크로컨트롤러를 포함한다. MCU(214)는 다중 협대역 트랜시버(200) 내의 통신을 포함하여, 다중 협대역 트랜시버(200)의 동작을 제어하도록 구성된다. 다중 협대역 트랜시버(200)는 또한, 다중 협대역 트랜시버(200)의 위치를 결정하기 위한 GPS(216)를 포함한다. GPS(216)는, 다중 협대역 트랜시버(200)가 TVWS 주파수 범위 내에서 동작하도록 하게 한다. 즉, TVWS 디바이스에 대한 GPS 위치 정보가 필요하게 된다(예를 들어, TVWS 디바이스에 대한 FCC 요구 사항).
이제 기지국(108)(도 1에 도시됨)을 특히 참조하면, 하나의 예에서, 기지국(108)은 다중 트랜시버 기지국이다. 즉, 기지국(108)은 하나의 예에서 다중 협대역 송수신기(200)를 갖도록 구성된다. 그러나, 일부 예에서, 기지국(108)은 단일 다중 협대역 트랜시버(200)를 포함한다.
도 4는 일부 예에서 기지국(108)으로서 구현되는 다중 트랜시버 기지국(400)을 도시한다. 다중 트랜시버 기지국(400)은 마스터-하위 배열로 구성된 복수의 다중 협대역 트랜시버(200)를 포함한다. 예시된 예에서, 마스터 다중 협대역 트랜시버(200a) 및 복수의 하위 다중 협대역 트랜시버(200b)(슬레이브 다중 협대역 트랜시버로도 알려짐)는, TVWS 주파수 스펙트럼의 다른 주파수 범위 내에서 복수의 클라이언트(102)와 통신할 수 있도록 제어된다.
예시된 예에서, 다중 협대역 트랜시버(200)는 다중 협대역 트랜시버(200)로부터의 다중 신호의 다중화(multiplexing)를 허용하기 위해 멀티플렉서(402)에 연결된다. 멀티플렉서(402)는 신호 송신 또는 수신이 발생하는지 여부에 따라, 하나의 예에서 RF 전력 결합기, 및/또는 RF 전력 스플리터로서 구성된다. 즉, 멀티플렉서(402)는 입력 신호를 수신하고 특정 출력 위상 및 진폭 특성을 갖는 다중 출력 신호를 출력하도록 구성된다. 예를 들어, 신호가 각각 다중 협대역 트랜시버(200)에 의해 수신되는지 전송되는지에 따라, 단일 RF 라인이 복수의 라인으로 분할되고, 전력 출력이 라인 간에 나눠지거나, 및/또는 하나 초과의 피드 라인이 단일 RF 라인으로 결합된다. 일례에서, 멀티플렉서(402)는 RF 결합기/분할기로서 구성되며, 여기서 멀티플렉서(402)는 송신 동작 또는 수신 동작이 수행되고 있는지 여부에 기초하여 결합기 또는 분할기로서 동작한다. 멀티플렉서(402)는 예를 들어 임의의 유형의 RF 멀티플렉서 또는 아날로그 유형의 RF 결합기/분할기일 수 있음을 이해해야 한다.
전력 증폭기(PA)(404) 및 LNA(406)는 멀티플렉서(402)에 연결된다. PA(404) 및 LNA(406)는 멀티플렉서(402)의 신호 손실을 보상하도록 구성된다. 즉, PA(404) 및 LNA(406)는 RF 전력 스플리팅 또는 RF 전력 분할의 결과로서 신호 손실을 보상하도록 구성된다. 알 수 있는 바와 같이, 한 쌍의 T/R 스위치(408)는, 일 단부에서 PA(404) 및 LNA(406)와 멀티플렉서(402) 사이에 연결되고, 나머지 다른 단부에서 PA(404) 및 LNA(406)와 안테나(410) 사이에 연결된다. 즉, T/R 스위치(408)는 신호가 다중 협대역 트랜시버(200)에 의해 송신 또는 수신되고 있는지 여부에 기초하여 PA(404) 또는 LNA(406)의 선택을 가능하게 한다.
도시된 예에서, 다중 반송파 전력 증폭기(412)로서 구성된 결합기는, PA(404)와 LNA(406), 안테나(410), 및 신호 발생기(414) 사이에 연결된다. 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 다중 반송파 전력 증폭기(412)를 갖는 신호 발생기(414)는 스펙트럼/간섭 감지를 허용하는 다중 협대역 트랜시버(200)를 사용하여 동시에 다중 신호의 송신 및 수신을 허용한다. 즉, 다중 반송파 전력 증폭기(412)는 주파수 대역에서 다중 에어 인터페이스를 동시에 지원한다. 동작시, 이는 동시에 또는 동시적으로 복수의 클라이언트(102)와 기지국(108)의 통신을 허용한다.
하나의 구성에서, 각각의 다중 협대역 트랜시버(200)의 하나의 입/출력(I/O)이 함께 연결된다. 예를 들어, 다중 협대역 트랜시버(200)의 각각의 GPIO(general-purpose input/output) 핀은 상호 통신이 가능하도록 함께 연결된다. 다중 협대역 트랜시버(200)의 상호 연결은 다중 협대역 트랜시버(200)의 동작의 동기화를 허용하도록 구성된다. 일례에서, 다중 협대역 트랜시버(200)의 상호 연결된 GPIO 핀은 동기화 동작을 위해 할당된다.
예시된 예에서, 다중 협대역 트랜시버(200a)는 마스터 디바이스로서 할당되고, 다중 협대역 트랜시버(200b)는 다중 협대역 트랜시버(200a)에 대한 하위 디바이스(슬레이브 디바이스로도 알려짐)로서 할당된다. 다중 협대역 트랜시버(200a)는, 다중 협대역 트랜시버(200)의 동시 동작(예를 들어, 다중 협대역 트랜시버(200)의 동시 전송 동작)을 제어하기 위해, 다중 협대역 트랜시버(200b), 즉 모든 하위 다중 협대역 트랜시버(200b)에 송신 및 수신 제어 신호를 전송하도록 구성된다. 하나의 예에서, 다중 협대역 트랜시버(200) 모두는, 동일한 시간 슬롯에서 송신 또는 수신하도록, 즉 송신 또는 수신 동작을 수행하도록 구성되며, 이는 다중 협대역 트랜시버(200) 사이의 간섭을 제거한다. 일부 예에서, 모든 트랜시버(200a 및 200b)는 컴퓨터(예를 들어, 도 4에 도시된 컴퓨터(416))에 의해 제어되는 하위 디바이스이며, 모든 트랜시버(200a 및 200b)에 송신 및 수신 제어 신호를 전송한다는 것을 이해해야 한다. 다른 예에서, 컴퓨터(416)는 송수신 상태를 모니터링하고, 트랜시버(200a)는 트랜시버(200b)에 송신 및 수신 제어 신호를 전송한다.
동작에 있어서, 일 예에서, 다중 협대역 트랜시버(200)의 각각은 GPIO 핀의 상호 연결을 통해 송신 및 수신 동작의 동기화와 함께 TDMA(time-division multiple access)를 사용하여 동작하도록 구성된다. 동기화 동작은 일례에서 매체 액세스 제어(MAC) 레벨 또는 계층에서 수행된다. 따라서, 다중 협대역 트랜시버(200a)의 GPIO는, 모든 다중 협대역 트랜시버(200)(마스터 및 하위)가 동시에 송신 또는 수신하도록, 다중 협대역 트랜시버(200b)에 송수신 제어 신호를 전송한다. 일 구현에서, 송/수신(TX/RX) 신호는 송신 또는 수신 동작을 나타내는 디지털 0 또는 1이다. 이에 응답하여, T/R 스위치(408)는 대응하는 송신 또는 수신 위치로 스위칭된다. 따라서, 다중 협대역 트랜시버(200a)는 다중 협대역 트랜시버(200b)(및 다중 협대역 트랜시버(200a))가 송신 또는 수신하는 시기를 제어한다.
마스터-하위 관계에 대한 다른 제어 방식이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 다른 예에서, TX/RX 신호는 아날로그 하이/로우 신호, 즉 하이 전압 신호(예를 들어, +5V) 및 로우 전압 신호(예를 들어, +1 V)이다. 이러한 제어 방식을 사용하여, 고전압 신호는, 다중 협대역 송수신기(200b)가 송신 모드로 스위칭되어야 하고 다중 협대역 트랜시버(200b)가 그 후 송신을 위해 동작해야 함을 나타낸다. 저전압 신호는 다중 협대역 송수신기(200b)가 수신 모드로 스위칭되어야 하고 다중 협대역 송수신기(200b)가 수신(예를 들어, 청취 모드)을 위해 동작해야 함을 나타낸다.
일례에서, 각각의 다중 협대역 트랜시버(200)는, 예를 들어 본 명세서에서 설명된 바와 같이 5개의 필터 주파수 범위 중 하나의 범위 내에서 상이한 주파수에서 동작할 수 있다. 일부 예에서, TDMA는 특정 채널을 통한 통신 기능을 추가로 확장하는 데 사용된다. 즉, 주어진 채널(주파수)에 대해, 더 많은 디바이스를 수용하기 위해 TDMA가 사용된다.
제어 방식은 또한 일부 예에서 리셋 기능을 포함한다. 예를 들어, 다중 협대역 트랜시버(200)의 리셋 핀은 제어기 또는 컴퓨터(416)의 GPIO 핀에 연결된다. 이 구성에서, 컴퓨터(416)는 다중 협대역 트랜시버(200)의 재설정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 다중 협대역 트랜시버(200)의 리셋 동작이 필요할 때(예를 들어, 재동기화 또는 장애 조건), 컴퓨터(416)는 다중 협대역 트랜시버(200)의 리셋 핀에 신호를 전송한다. 일례에서, 리셋 신호는 다중 협대역 트랜시버(200) 모두를 리셋시킨다. 다른 예들에서, 다중 협대역 트랜시버들(200) 중 선택적인 것들이 리셋될 수 있다.
또한, 기지국(108)은 GPS 디바이스(418)를 포함한다. 본 명세서에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, GPS 디바이스(418)는 TVWS 주파수 스펙트럼을 사용하여 통신할 때 필요한 위치 정보를 결정할 수 있게 한다. USB 허브(422)는 도시된 예에서 컴퓨터(416)를 다중 협대역 트랜시버(200)에 연결하도록 구성된다. 그러나, 다른 연결이 사용될 수 있고, 본 개시내용에 의해 고려된다. 전원은 PoE 전력 공급 장치(420)를 사용하여 제공된다. 그러나, 다른 전력 공급 장치가 사용될 수 있으며 본 개시내용에 의해 고려된다.
일부 예에서, 신호 발생기(414)는 도 5에 도시된 바와 같이 스펙트럼/간섭 감지를 가능하게 하도록 구성된다. 신호 발생기(414)는 간섭을 방지하기 위해(예를 들어, 허가된 사용자에 대한 간섭을 방지하기 위해) 인지 무선(cognitive radio; CR)에 대한 스펙트럼 감지를 허용하는 신호를 생성하도록 구성된다. 신호 발생기(414)는 스펙트럼/간섭을 검출하고 매우 낮은 신호 레벨에서 허가된 및/또는 허가되지 않은 CR 사용자로부터 간섭의 영향을 평가하는 고감도 스펙트럼 감지 기술을 허용한다. 이 기술은 ISM 대역에서 가장 낮은 간섭 채널을 검색하는 데에도 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
신호 발생기(414)는 하나의 예에서, 낮은 전력 소비로 -149 dBm만큼 낮은 TVWS 협대역 트랜시버의 최소 검출 가능 신호(MDS)의 검출을 허용한다. 이러한 검출은 장거리 저데이터 속도 네트워크의 통신에 대해 동작 가능하며, 여기서 작업 채널은 위치 및 시간에 따라 변경될 수 있다. 본 개시내용의 스펙트럼 감지는, 매우 낮은 레벨의 스펙트럼 에너지를 검출할 수 있을 뿐만 아니라 통신에 대한 간섭의 영향을 평가할 수 있다.
신호 발생기(414)는 원격 송신기의 신호를 시뮬레이션하고 안테나(410)를 사용하여 간섭을 포착하는 내부 신호 발생기로서 구성된다. 본 명세서에 설명된 구성으로, 간섭 감지의 감도는, 간섭 하에서 트랜시버, 예를 들어 다중 협대역 트랜시버(200)의 MDS와 동일하고, 내부 신호 발생기의 높은 임피던스 정합은, 다중 협대역 트랜시버(200)의 안테나 정합에 대한 영향을 최소화한다.
일부 예들에서, (예를 들어, 더 낮거나 최소한의 간섭을 갖는 채널을 식별하기 위해) 펌웨어에서와 같이 채널 검색이 또한 구현될 수 있다.
구체적으로, 특히 도 4 및 도 5을 참조하면, 다중 협대역 트랜시버(200), 안테나(410), 다중 반송파 전력 증폭기(412), 및 신호 발생기(414)는 스펙트럼 감지 시스템을 형성한다. 다중 반송파 전력 증폭기(412)는 하나의 예에서, 안테나(410), 다중 협대역 트랜시버(200)의 RF 포트 및 신호 발생기(414)에 연결되는 RF Y 커넥터임을 이해해야 한다. 신호 발생기(414)는 다중 협대역 트랜시버(200)의 안테나 정합에 영향을 미치지 않는 고임피던스 출력 단자를 갖는다. 다중 트랜시버 기지국(400)의 정상적인 사용에서, 신호 발생기(414)는 비활성화(턴 오프)된다.
일례에서, 신호 발생기(414)는 RF 감쇠기(502)를 통해 하이 임피던스 접합 네트워크(504)에 연결된 송신기(500)를 포함한다. 동작시, 스펙트럼/간섭 감지는 다음과 같이 수행된다.
A. (컴퓨터(416)로부터의 것과 같은) 제어 소프트웨어 또는 펌웨어는 다중 협대역 트랜시버(200) 및 신호 발생기(414) 중 하나 이상을 동일한 주파수 및 동일한 변조 방식에서 동작하도록 설정한다.
B. 신호 발생기(414)는 RF 신호, 예를 들어 비콘 송신을 송신한다.
C. 안테나(410)는 최초 허가된 사용자 또는 다른 비허가 사용자로부터 올 수 있는 스펙트럼/간섭을 포착한다. 다양한 예에서, 둘 다 간섭으로서 취급된다. 간섭은 신호 발생기(414)로부터의 RF 신호와 결합되고 다중 협대역 트랜시버(200) 중 하나 이상의 포트로 공급된다. 알 수 있는 바와 같이, 간섭이 높을수록 반송파 대 간섭 비율(C/I)이 감소한다. 그 결과, 하나 이상의 다중 협대역 트랜시버(200)의 MDS가 증가할 것이다.
D. 트랜시버 수신기(예를 들어, 도 2에 도시된 다중대역 수신기(204))는 신호 및 간섭을 수신하고, RSSI(received signal strength indicator) 및/또는 SNR(signal-to-noise ratio)을 기록한다.
E. 신호 발생기(414)는 신호의 강도를 감소시키고, 하나 이상의 다중 협대역 트랜시버(200)가 신호를 검출할 수 없을 때까지 단계 B-D를 반복한다. 가장 낮은 RSSI는 간섭 레벨 아래의 MDS이고, 이는 간섭의 강도를 나타내며 사용될 수 있는 MDS를 나타낸다.
F. 동작이 다른 주파수로 변경되고 동작 A-F가 수행된다.
위의 동작들 중 일부는 병렬로 수행될 수 있으며, 도시된 것과 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 일부 예에서 송신기(500)는 다중대역 송신기(202)(도 2에 도시됨)와 동일하다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 임의의 적절한 송신기를 사용할 수 있다. 또한, RF 감쇠기(502)에 의한 RF 감쇠는, 수동으로, 아날로그로 또는 디지털로 제어될 수 있다. 높은 임피던스 정합 네트워크(504)(예를 들어, 저항기)는 안테나 정합에 대한 신호 발생기(414)의 영향을 감소시킨다.
따라서, 동작 중에, 안테나 픽업 간섭은, 신호 발생기(414)로부터의 신호와 결합되어 다중 협대역 트랜시버(200)에 공급된다. 신호 발생기(414)의 신호 강도는 간섭받는 MDS가 획득될 때까지 점차적으로 감소된다. 간섭받는 MDS는 간섭의 강도와 통신에 미치는 영향을 나타낸다. TVWS IoT 네트워크의 일부로서의 스펙트럼 감지는, 스펙트럼 활용을 개선하고 네트워크 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 개시내용은 IoT 디바이스와 같은 디바이스로 하여금 TVWS 네트워크 내에서 동작하도록 허용한다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 다양한 예는 클라우드 지원 IoT 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이 구현된 TVWS IoT는, 대규모 IoT 배치(예를 들어, 농업, 유전, 가스전 등)를 허용하며, 클라우드 및 엣지 디바이스에 의해 지원될 수 있다.
도 6은 TVWS 네트워크를 통해 통신하기 위한 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 클라이언트(102))의 동작을 예시하는 방법(600)의 흐름도이다. 예를 들어, 방법(600)은 TVWS 주파수 스펙트럼을 사용하여 장거리(예를 들어, LoRa®) 통신을 허용하도록 트랜시버를 구성한다. 컴퓨팅 디바이스가 다른 시스템 및 애플리케이션에서 구현 가능하다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 아래 설명된 예는 IoT 애플리케이션과 관련하여 사용될 수 있지만, 본 개시내용에 따라 구성된 컴퓨팅 디바이스는 예를 들어 TVWS 네트워크를 통해 협대역 통신을 사용하는 임의의 애플리케이션을 포함하는 많은 상이한 애플리케이션에서 사용 가능하다.
602에서, 다중 협대역 트랜시버는 로그 주기 필터를 사용하여 TVWS 주파수 스펙트럼 내에서 통신하도록 구성된다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 다중 협대역 트랜시버(200)는 TVWS 주파수 스펙트럼의 다양한 주파수 범위 내에서 통신을 가능하게 하는 로그 주기 필터(212)로 구성된다. 즉, 로그 주기 필터(212)는 동일한 K 값을 사용함으로써 TVWS 주파수 스펙트럼의 범위에 걸쳐 통신하도록 각각 최적화된 복수의 필터 요소를 포함한다. 필터 요소에 대해 규정된 범위는 송신 중 제2 고조파를 억제하도록 최적화된다. 일례에서, 다중 협대역 트랜시버(200)는 로그 주기 필터를 사용하여 TVWS의 주파수 범위 내에서 장거리 통신을 허용하도록 구성된다.
604에서, 통신을 위한 TVWS 채널이 결정된다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 바와 같이, TVWS 주파수 스펙트럼 내에서 미사용 채널을 식별하기 위해 스펙트럼/간섭 감지가 수행될 수 있다. 일례에서, 스펙트럼/간섭 감지(또는 일부 예에서 위치 및 알려진 채널 사용)에 기초하여, 최소 간섭을 갖는 이용 가능한 TVWS 주파수가 선택된다. 즉, 채널의 사용이 다른 엔티티에 의한 사용을 간섭하지 않는다.
606에서, TVWS 채널에 대응하는 로그 주기 필터(212) 내의 필터 요소는 통신에 사용하기 위해 전환된다. 즉, 604에서 결정된 이용 가능한 TVWS 주파수의 주파수를 커버하는 주파수 범위 내에서 동작하는 필터 요소는, 다중 협대역 트랜시버(200)에 의해 통신되는 신호를 필터링하기 위해 활성화된다. 동작시, 필터 요소는 TVWS 채널을 사용하여 송신하는 동안에 제2 고조파를 필터링한다. 특히, TVWS 채널을 사용하는 신호의 송신 및 수신은, 608에서 필터 요소에 스위칭함에 의해 필터링된 신호로 수행된다. 결과적으로, 긴 통신 프로토콜(예를 들어, LoRa® 프로토콜을 사용)과 결합하여 최적화된 TVWS 통신이 제공된다. 예를 들어, 이에 따라 디바이스는 TVWS 네트워크에서 동작하도록 구성된다.
도 7은 TVWS 네트워크를 통해 복수의 장치(예를 들어, 클라이언트(102) 또는 IoT 디바이스)와 통신하기 위한 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 기지국(108))의 동작을 예시하는 방법(700)의 흐름도이다. 예를 들어, 방법(700)은 기지국이 TVWS 주파수 스펙트럼의 다중 주파수를 사용하여 복수의 디바이스와 동시에 또는 이와 함께 통신하도록 구성한다.
702에서, 기지국 또는 디바이스가 송신할 준비가 되었는지 여부가 결정된다. 예를 들어, TVWS 주파수 스펙트럼을 사용하여 기지국을 통한 복수의 IoT 디바이스 간의 통신을 수행할지 여부를 결정한다. 송신이 발생하지 않을 경우, 기지국은 청취 동작을 수행하도록, 즉 수신 모드에 있도록 구성된다. 이 모드에서, 기지국의 마스터 트랜시버(예를 들어, 기지국(108)의 다중 협대역 트랜시버(200a))는 704에서 수신 또는 청취 제어 신호를 복수의 하위 트랜시버(예를 들어, 기지국(108)의 다중 협대역 송수신기(200b))로 전송한다. 예를 들어, 아날로그 신호(예를 들어, 전압 높음 또는 낮음) 또는 디지털 신호(예를 들어, 1 또는 0)는, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 마스터 트랜시버와 함께 상호 연결된 하위 트랜시버(예를 들어, GPIO 핀)의 각각에 전송된다. 이 모드에서는, 마스터 및 하위 트랜시버를 포함한 모든 트랜시버가, 동일한 시간 슬롯에서 수신할 수 있다.
송신이 발생한다고 결정되면, 기지국은 송신 동작을 수행하도록, 즉 송신 모드에 있도록 구성된다. 이 모드에서, 기지국의 마스터 트랜시버(예를 들어, 기지국(108)의 다중 협대역 트랜시버(200a))는, 706에서 송신 제어 신호를 복수의 하위 트랜시버(예를 들어, 기지국(108)의 다중 협대역 송수신기(200b))로 전송한다. 예를 들어, 아날로그 신호(예를 들어, 전압 높음 또는 낮음) 또는 디지털 신호(예를 들어, 1 또는 0)는, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 마스터 트랜시버와 함께 상호 연결된 하위 트랜시버(예를 들어, GPIO 핀)의 각각에 전송된다. 전송 모드에 대한 제어 신호는 청취 또는 수신 모드에 대한 제어 신호와 반대라는 점(예를 들어, 고전압 대신에 저전압, 또는 1 대신에 0)에 유의해야 한다. 이 모드에서, 마스터 및 하위 트랜시버를 포함한 모든 트랜시버가, 동일한 시간 슬롯에서 송신할 수 있다.
수신/청취 및 송신 모드에서, RF 결합기 또는 분배기로서 구성된 멀티플렉서도 제어된다. 특히, 하나 이상의 T/R 스위치(예를 들어, T/R 스위치(408))는 안테나(예를 들어, 안테나(410))를 통해 송신 또는 수신 동작을 선택하도록 제어된다.
708에서, 송신이 완료되었는지 여부의 결정이 행해진다. 송신이 완료되지 않으면, 710에서 송신이 지속된다. 송신이 완료되면, 712에서 간섭 감지를 수행한다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 신호 발생기(예를 들어, 신호 발생기(414))는 간섭 하에 있는 MDS를 식별하는 최저 RSSI를 결정하는 데 사용하기 위한 RF 신호를 생성함으로써, 스펙트럼/간섭 감지를 수행하도록 구성된다. 정상적인 사용 중(예를 들어, 송신 및 수신 중)에는 신호 발생기가 턴 오프된다는 점에 유의해야 한다.
714에서, 간섭 감지로부터 하나 이상의 이용 가능한 TVWS 채널이 결정된다. 예를 들어, 712에서 결정된 RSSI(및/또는 SNR)에 기초하여, 송신에 이용 가능한(예를 들어, 임계 간섭 레벨 미만임) 하나 이상의 TVWS 채널이 식별된다. 이용 가능한 채널의 주파수는, 716에서 후속 송신을 위해 사용할 트랜시버의 필터 요소의 식별을 허용한다. 예를 들어, 규정된 TVWS 주파수 범위에 걸친 장거리 통신에 최적화된 필터 요소가 식별되고, 결정된 이용 가능한 채널 주파수를 내부에 갖는 필터 요소가 식별된다. 따라서, 다중 트랜시버 기지국은, 동일한 시간 슬롯에서 다른 주파수를 통한 통신을 허용하도록 구성되고, 이는 트랜시버들 간의 간섭을 제거한다.
예시적인 동작 환경
본 개시내용은 IoT 디바이스와 같은, 도 8의 기능 블록도(800)와 같은 예에 따른 컴퓨팅 장치(802)로 동작 가능하다. 일 예에서, 컴퓨팅 장치(802)의 구성요소는 본 개시내용에 설명된 하나 이상의 예에 따라 전자 디바이스의 일부로서 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치(802)는 컴퓨팅 장치(802)의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 실행 가능 명령어를 처리하기 위한 마이크로프로세서, 제어기 또는 임의의 다른 적합한 유형의 프로세서일 수 있는 하나 이상의 프로세서(804)를 포함한다. 운영 체제(806)를 포함하는 플랫폼 소프트웨어 또는 임의의 다른 적합한 플랫폼 소프트웨어는, 애플리케이션 소프트웨어(808)가 컴퓨팅 장치(802)에서 실행될 수 있도록 컴퓨팅 장치(802)에 제공될 수 있다. 일례에 따르면, IoT 클라이언트 디바이스로 구현되는 것과 같은 다중 협대역 트랜시버(810)를 통한 통신은, 소프트웨어 및/또는 하드웨어에 의해 달성될 수 있다.
컴퓨터 실행 가능 명령어는 컴퓨팅 장치(802)에 의해 액세스 가능한 임의의 컴퓨터 판독 가능 매체를 사용하여 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 예를 들어, 메모리(812) 및 통신 매체와 같은 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 메모리(812)와 같은 컴퓨터 저장 매체는, 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 등과 같은 정보 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는, RAM, ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다목적 디스크(DVD) 또는 기타 광학 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 디바이스, 또는 컴퓨팅 장치에 의한 액세스를 위한 정보를 저장하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 비송신 매체를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 이와 반대로, 통신 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 등을 반송파와 같은 변조된 데이터 신호, 또는 기타 전송 메커니즘에서 구현할 수 있다. 본 명세서에서 규정된 바와 같이, 컴퓨터 저장 매체는 통신 매체를 포함하지 않는다. 따라서, 컴퓨터 저장 매체는 그 자체로 전파되는 신호로 해석되어서는 안된다. 전파된 신호 자체는 컴퓨터 저장 매체의 예가 아니다. 컴퓨터 저장 매체(메모리(812))가 컴퓨팅 장치(802) 내에 도시되어 있지만, 당업자는 저장 장치가 분산되거나 원격 위치에 있고, 네트워크 또는 다른 통신 링크를 통해(예를 들어, 통신 인터페이스(814)와 같은 통신 모듈을 사용하여) 액세스될 수 있음을 이해해야 한다.
일례에서 컴퓨팅 장치(802)는 정보를 하나 이상의 입력 디바이스(818) 및 출력 디바이스(820), 예를 들어 디스플레이 또는 스피커에 출력하도록 구성된 입/출력 제어기(816)를 포함하며, 이는 전자 디바이스와 분리되거나 전자 디바이스에 통합될 수 있다. 일부 예에서의 입/출력 제어기(816)는 제어 버튼 또는 터치패드와 같은 하나 이상의 입력 디바이스(818)로부터 입력을 수신 및 처리하도록 구성된다. 일례에서, 출력 디바이스(820)는 입력 디바이스(818)로서 기능한다. 이러한 디바이스의 예는 터치 감지 디스플레이일 수 있다. 일례에서의 입/출력 제어기(816)는 또한, 출력 디바이스(820) 이외의 디바이스, 예를 들어, 로컬로 연결된 프린팅 디바이스에 데이터를 출력한다. 일부 예에서, 사용자는 입력 디바이스(들)(818)에 입력을 제공하고 및/또는 출력 디바이스(들)(820)로부터 출력을 수신한다.
일례에서, 컴퓨팅 장치(802)는 음성 입력, 사용자 제스처 또는 다른 사용자 동작을 검출하고, NUI(natural user interface)를 제공한다. 이 사용자 입력은, 전자 잉크 작성, 콘텐츠 보기, 잉크 컨트롤 선택, 전자 잉크 오버레이를 사용한 비디오 재생 및 기타 용도로 사용된다. 입/출력 제어기(816)는 일부 예에서 디스플레이 디바이스 이외의 디바이스로, 예를 들어 로컬로 연결된 프린팅 디바이스로 데이터를 출력한다.
본 명세서에서 설명된 기능은, 하나 이상의 하드웨어 논리 구성요소에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 예에 따르면, 컴퓨팅 장치(802)는 설명된 동작 및 기능의 예를 실행하기 위해 프로세서(들)(804)에 의해 실행될 때 프로그램 코드에 의해 구성된다. 대안적으로 또는 추가로, 본 명세서에서 설명된 기능은 하나 이상의 하드웨어 로직 구성요소에 의해, 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 사용될 수 있는 예시적인 유형의 하드웨어 논리 구성요소는, FPGA(Field-programmable Gate Arrays), ASIC(Application-specific Integrated Circuits), ASSP(Program-specific Standard Products), SOC(System-on-a-chip system), 복합 프로그램 가능 논리 디바이스(CPLD), 그래픽 처리 장치(GPU)를 포함한다.
도면의 다양한 요소의 기능 중 적어도 일부는, 도면의 다른 요소 또는 도면에 도시되지 않은 엔티티(예를 들어, 프로세서, 웹 서비스, 서버, 애플리케이션 프로그램, 컴퓨팅 디바이스 등)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 일부 양태들에서, 컴퓨팅 장치(802)는 TVWS 주파수 스펙트럼을 통해 다중 협대역 통신 능력을 갖는 저전력 디바이스(예를 들어, LoRa)이다.
예시적인 컴퓨팅 시스템 환경과 관련하여 설명되었지만, 본 개시내용의 예는, 수많은 다른 범용 또는 특수 목적 컴퓨팅 시스템 환경, 구성, 또는 디바이스로 구현될 수 있다.
본 개시내용의 양태와 함께 사용하기에 적합할 수 있는 잘 알려진 컴퓨팅 시스템, 환경, 및/또는 구성의 예는, 모바일 또는 휴대용 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 스마트폰), 개인용 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드 헬드(예를 들어, 태블릿) 또는 랩탑 디바이스, 멀티프로세서 시스템, 게임 콘솔 또는 제어기, 마이크로프로세서 기반 시스템, 셋톱 박스, 프로그래밍 가능한 가전 제품, 휴대 전화, 웨어러블 또는 액세서리 폼 팩터의 모바일 컴퓨팅 및/또는 통신 디바이스(예를 들어, 시계, 안경, 헤드셋, 또는 이어폰), 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 상기 시스템 또는 디바이스 중 임의의 것을 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 일반적으로, 본 개시내용은 본 명세서에서 설명된 것과 같은 명령어를 실행할 수 있는 처리 능력을 가진 임의의 디바이스로 동작 가능하다. 이러한 시스템 또는 디바이스는, 제스처 입력, 근접 입력(예를 들어, 호버링)을 통해, 및/또는 음성 입력을 통해, 키보드 또는 포인팅 디바이스와 같은 입력 디바이스로부터의 것을 포함하여, 임의의 방식으로 사용자로부터 입력을 수락할 수 있다.
본 개시내용의 예는, 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합으로 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 디바이스에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터 실행 가능 명령어의 일반적인 맥락에서 설명될 수 있다. 컴퓨터 실행 가능 명령어는 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 구성 요소 또는 모듈로 구성될 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 작업을 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 객체, 구성요소, 및 데이터 구조를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 본 개시내용의 양태는 그러한 구성요소 또는 모듈의 임의의 수 및 조직으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용의 양태는 특정 컴퓨터 실행 가능 명령 또는 도면에 도시되고 여기에 설명된 특정 컴포넌트 또는 모듈로 제한되지 않는다. 본 개시내용의 다른 예는 본 명세서에 도시되고 설명된 것보다 많거나 적은 기능을 갖는 상이한 컴퓨터 실행 가능 명령 또는 구성요소를 포함할 수 있다.
범용 컴퓨터를 포함하는 예에서, 본 개시내용의 양태는 본 명세서에 설명된 명령어를 실행하도록 구성될 때 범용 컴퓨터를 특수 목적 컴퓨팅 디바이스로 변환한다.
TVWS(TV White space) 통신을 위한 디바이스는, 다중대역 송신기 및 다중대역 수신기; 안테나 - 상기 다중대역 송신기 및 상기 다중대역 수신기는 상기 안테나에 연결되고 복수의 TVWS 주파수에서 송신 및 수신하도록 구성됨 -; 및 상기 다중대역 송신기와 상기 안테나 사이에 연결된 로그 주기 필터를 포함하고, 상기 로그 주기 필터는, 동일한 주파수 증강 인자에서 주기적으로 증가하는 필터 주파수를 각각 갖는 복수의 필터 요소를 포함하고, 상기 복수의 필터 요소의 각 필터는 규정된 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성된다. 규정된 주파수 범위는 TVWS 스펙트럼, 또는 150-960 Mhz(이는 TVWS 스펙트럼 초과이며, 육상 이동 무선(LMR) 대역 및 일부 ISM 대역을 포함함)와 같은 다른 범위를 포함할 수 있다.
TVWS(TV white space) 통신용 기지국은, 마스터 트랜시버; 복수의 하위(subordinate) 트랜시버 - 상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 트랜시버는 상호 연결되며, 상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 트랜시버는 복수의 TVWS 주파수에서 송신 및 수신하도록 구성됨 -; 상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 트랜시버에 연결되는 안테나; 상기 안테나와 상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 송수신기 사이에 연결되는 RF 결합기/분배기; 및 상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 트랜시버 내의 로그 주기 필터를 포함하고, 상기 로그 주기 필터는, 동일한 주파수 증강 인자(K)에서 주기적으로 증가하는 필터 주파수를 각각 갖는 복수의 필터 요소를 포함하고, 상기 복수의 필터 요소의 각 필터는 규정된 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성된다.
TV 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 컴퓨터화된 방법은, 로그 주기 필터를 사용하여 TVWS 주파수 스펙트럼 내에서 통신을 위한 다중 협대역 트랜시버를 구성하는 단계 - 상기 로그 주기 필터는 동일한 주파수 증강 인자(K)에서 주기적으로 증가하는 필터 주파수를 각각 갖는 복수의 필터 요소를 포함합니다. 동일한 주파수 증가 계수(K), 복수의 필터 요소의 각각의 필터는 TVWS 주파수 스펙트럼 내의 정의된 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성됨; 통신을 위한 TVWS 채널을 결정하는 단계; 결정된 TVWS 채널에 대응하는 복수의 필터 요소 중 필터 요소로 전환하는 단계; 및 필터 요소를 사용하여 TVWS 채널을 통한 송신 및 수신 중 적어도 하나를 포함한다.
신호 발생기로 간섭을 감지하기 위한 컴퓨터화된 방법으로서,
동일한 주파수 및 동일한 변조 방식에서 동작하도록 하나 이상의 다중 협대역 트랜시버 및 신호 발생기를 설정하는 단계;
RF 신호를, 상기 신호 발생기를 사용하여 송신하는 단계;
안테나를 사용하여 간섭을 결정하는 단계;
결합된 신호를 생성하도록 상기 신호 발생기로부터의 RF 신호와 상기 간섭을 결합하는 단계;
상기 결합된 신호를 상기 하나 이상의 다중 협대역 트랜시버의 포트에 공급하는 단계;
상기 하나 이상의 다중 협대역 트랜시버의 수신기로 상기 결합된 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 결합된 신호의 RSSI 또는 SNR 중 적어도 하나를 측정하는 단계;
상기 측정된 RSSI 또는 SNR 중 적어도 하나를 기록하는 단계;
상기 RF 신호의 강도를 감소시키는 단계; 및
상기 하나 이상의 다중 협대역 송수신기가 상기 결합된 신호 - 상기 결합된 신호는 사용할 MDS를 식별함 - 를 검출하지 못할 때까지, 송신하는 단계, 결정하는 단계, 결합하는 단계, 공급하는 단계, 수신하는 단계, 측정하는 단계, 기록하는 단계 및 감소시키는 단계를 반복하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 또는 본 명세서에 설명된 다른 예에 추가하여, 예들은 다음의 임의의 조합을 포함한다:
- 상기 복수의 필터 요소는 단지 5개의 필터 요소를 포함하고;
- 상기 주파수 증가 인자(K)는 1.45이고;
- 상기 복수의 필터 요소는 150MHz 내지 960MHz의 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성되고;
- 다중대역 송신기 및 다중대역 수신기는 장거리 통신 프로토콜을 사용하여 동작하도록 구성되고;
- 상기 다중대역 수신기와 상기 안테나 사이에 연결되는 LNA(low-noise amplifier)를 더 포함하고;
- 상기 다중대역 송신기 및 상기 다중대역 수신기는 사물 인터넷(Internet of Things; IoT) 통신을 수행하도록 구성되고;
- 상기 마스터 트랜시버는 동일한 시간 슬롯에서 복수의 하위 트랜시버의 송신 또는 수신을 동기화하기 위한 제어 명령(command)을 생성하도록 구성되고;
- 상기 제어 명령은 아날로그 하이 신호 및 아날로그 로우 신호, 또는 디지털 하이 신호 및 디지털 로우 신호 중 하나를 포함하고;
- 상기 RF 결합기/분배기에 연결되고, 이용 가능한 TVWS 채널을 식별하기 위해 간섭 하에 최소 검출 가능 신호(MDS)가 획득될 때까지, 신호를 생성하고 상기 신호의 신호 강도를 감소시키도록 구성된 신호 발생기를 더 포함하고;
- 상기 RF 결합기/분배기와 상기 안테나 사이에 선택적으로 연결되는 전력 증폭기 및 저잡음 증폭기를 더 포함하고;
- 상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 트랜시버는 복수의 사물 인터넷(IoT) 디바이스와 통신하도록 구성되고; 그리고
- 상기 마스터 트랜시버와 상기 복수의 하위 트랜시버는 장거리 통신 프로토콜을 사용하여 동작하도록 구성된다.
본 명세서에 주어진 임의의 범위 또는 디바이스 값은, 추구하는 효과를 잃지 않고 연장되거나 변경될 수 있으며, 이는 당업자에게 명백할 것이다.
주제가 구조적 특징 및/또는 방법론적 행위에 특정한 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구범위에서 규정된 주제가 반드시 위에서 설명된 특정한 특징 또는 행위로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 위에서 설명된 특정한 특징 및 행위는 청구범위를 구현하는 예시적인 형태로서 개시된다.
위에서 설명된 이익 및 이점은 하나의 예에 관련될 수 있거나 여러 예에 관련될 수 있음을 이해할 것이다. 예는 언급된 문제의 일부 또는 전부를 해결하는 것 또는 언급된 이익 및 이점의 일부 또는 전부를 갖는 것으로 제한되지 않는다. 또한, '하나의' 항목에 대한 언급은 그러한 항목들 중 하나 이상을 지칭하는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에서 도시되고 설명된 예들 뿐만 아니라 본 명세서에서 구체적으로 설명되지 않았지만 청구범위의 양태들의 범위 내에 있는 예들은 TVWS 스펙트럼을 사용하는 디바이스 통신을 위한 예시적인 수단을 구성한다.
본 명세서에서 "포함하는"이라는 용어는, 하나 이상의 추가적인 특징 또는 행위의 존재를 배제하지 않고, 그 이후에 따르는 특징(들) 또는 행위(들)를 포함하는 것을 의미하도록 사용된다.
일부 예에서, 도면에 도시된 동작은 컴퓨터 판독 가능 매체에 인코딩된 소프트웨어 명령어, 동작을 수행하도록 프로그래밍되거나 설계된 하드웨어 또는 둘 모두로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용의 양태는 복수의 상호 연결된, 전기 전도성 요소를 포함하는 칩 또는 다른 회로의 시스템으로서 구현될 수 있다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에 도시되고 설명된 개시내용의 예에서의 동작의 실행 또는 수행 순서는 필수적이지 않다. 즉, 동작은 달리 명시되지 않는 한, 임의의 순서로 수행될 수 있으며, 개시내용의 예는 본 명세서에서 개시된 것보다 더 추가되거나 더 적은 동작을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 동작 전에, 그와 동시에, 또는 그 후에 특정 동작을 실행하거나 수행하는 것이 본 개시내용의 양태의 범위 내에 있는 것으로 생각된다.
본 개시내용의 양태의 요소 또는 그 예를 소개할 때, 관사 "a", "an", "the" 및 "said"는 요소들 중 하나 이상의 요소가 있음을 의미하도록 의도된다. "구비하는","포함하는", 및 "가지는"이라는 용어는, 포괄적인 것으로 의도되고, 나열된 요소 외에 추가적인 요소가 존재할 수 있음을 의미한다. "예시적인"이라는 용어는 "~의 예"를 의미하도록 의도된다. "A, B, 및 C 중 하나 이상"이라는 문구는 "A 중 적어도 하나 및/또는 B 중 적어도 하나 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다.
본 개시내용의 양태를 상세히 설명하였으므로, 첨부된 청구범위에 규정된 바와 같은 본 개시내용의 양태의 범위를 벗어나지 않고 수정 및 변형이 가능하다는 것이 명백할 것이다. 본 개시내용의 양태의 범위를 벗어나지 않고 상기 구성, 제품 및 방법에 다양한 변경이 이루어질 수 있으므로, 상기 설명에 포함되고 첨부된 도면에 도시된 모든 사항은, 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 해석되어야 한다고 의도된다.

Claims (15)

  1. 텔레비전 화이트 스페이스(television white sapse; TVWS) 통신을 위한 디바이스로서,
    다중대역 송신기 및 다중대역 수신기;
    안테나 - 상기 다중대역 송신기 및 상기 다중대역 수신기는 상기 안테나에 연결되고 복수의 TVWS 주파수에서 송신 및 수신하도록 구성됨 -; 및
    상기 다중대역 송신기와 상기 안테나 사이에 연결된 로그 주기 필터
    를 포함하고,
    상기 로그 주기 필터는, 동일한 주파수 증강 인자에서 주기적으로 증가하는 필터 주파수를 각각 갖는 복수의 필터 요소를 포함하고, 상기 복수의 필터 요소의 각 필터는 규정된 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성되는 TVWS 통신을 위한 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 필터 요소는 150 MHz 내지 960 MHz의 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성되는 TVWS 통신을 위한 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 필터 요소는 단지 5개의 필터 요소를 포함하는 TVWS 통신을 위한 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 증강 인자는 1.45인 TVWS 통신을 위한 디바이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다중대역 송신기 및 상기 다중대역 수신기는 장거리 통신 프로토콜을 사용하여 동작하도록 구성되는 것인 TVWS 통신을 위한 디바이스.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다중대역 수신기와 상기 안테나 사이에 연결되는 저잡음 증폭기(LNA)를 더 포함하는 TVWS 통신을 위한 디바이스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다중대역 송신기 및 상기 다중대역 수신기는 IoT(Internet of Things) 통신을 수행하도록 구성되는 것인 TVWS 통신을 위한 디바이스.
  8. 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 컴퓨터화된 방법으로서,
    로그 주기 필터를 사용하여 TVWS 주파수 스펙트럼 내에서 통신하기 위한 다중 협대역 트랜시버를 구성하는 단계 - 상기 로그 주기 필터는 동일한 주파수 증강 인자에서 주기적으로 증가하는 필터 주파수를 각각 갖는 복수의 필터 요소를 포함하고, 상기 복수의 필터 요소의 각 필터는 규정된 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성됨 -;
    상기 통신을 위한 TVWS 채널을 결정하는 단계;
    상기 결정된 TVWS 채널에 대응하는 상기 복수의 필터 요소 중 하나의 필터 요소로 스위칭하는 단계; 및
    상기 필터 요소를 사용하여 상기 TVWS 채널에 걸쳐 송신하는 단계 및 수신하는 단계 중 적어도 하나
    를 포함하는 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 컴퓨터화된 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 필터 요소는 단지 5개의 필터 요소를 포함하는 것인 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 컴퓨터화된 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 주파수 증강 인자는 1.45인 것인 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 컴퓨터화된 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 필터 요소는 150 메가헤르츠(MHz) 내지 960 MHz의 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성되는 것인 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 컴퓨터화된 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다중 협대역 트랜시버는 장거리 통신 프로토콜을 사용하여 동작하도록 구성되는 것인 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 컴퓨터화된 방법.
  13. 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 기지국으로서,
    마스터 트랜시버;
    복수의 하위(subordinate) 트랜시버 - 상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 트랜시버는 상호 연결되며, 상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 트랜시버는 복수의 TVWS 주파수에서 송신 및 수신하도록 구성됨 -;
    상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 트랜시버에 연결되는 안테나;
    상기 안테나와 상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 송수신기 사이에 연결되는 RF(radio frequency) 결합기/분배기; 및
    상기 마스터 트랜시버 및 상기 복수의 하위 트랜시버 내의 로그 주기 필터
    를 포함하고,
    상기 로그 주기 필터는, 동일한 주파수 증강 인자에서 주기적으로 증가하는 필터 주파수를 각각 갖는 복수의 필터 요소를 포함하고, 상기 복수의 필터 요소의 각 필터는 규정된 주파수 범위에서 제2 고조파를 필터링하도록 구성되는 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 기지국.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 마스터 트랜시버는 동일한 시간 슬롯에서 상기 복수의 하위 트랜시버의 송신 또는 수신을 동기화하기 위한 제어 명령을 생성하도록 구성되며, 상기 제어 명령은 아날로그 하이 신호 및 아날로그 로우 신호, 또는 디지털 하이 신호 및 디지털 로우 신호 중 하나를 포함하고, 상기 마스터 트랜시버와 상기 복수의 하위 트랜시버는 장거리 통신 프로토콜을 사용하여 동작하도록 구성되는 것인 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 기지국.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 RF 결합기/분배기에 연결되고, 이용 가능한 TVWS 채널을 식별하기 위해, 간섭 하에서 MDS(minimum detectorable signal)가 획득될 때까지 신호를 생성하고 상기 신호의 신호 강도를 감소시키도록 구성된 신호 발생기를 더 포함하는 텔레비전 화이트 스페이스(TVWS) 통신을 위한 기지국.
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