KR100985387B1

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Info

Publication number: KR100985387B1
Application number: KR1020080097696A
Authority: KR
Inventors: 강법주
Original assignee: 동국대학교 경주캠퍼스 산학협력단
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2010-10-05
Anticipated expiration: 2028-10-06
Also published as: KR20100026913A

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 스펙트럼 센싱 기술을 이용하여 2.4GHz ISM 대역에서 채널간섭이 가장 작은 클리어 채널(clear channel)을 탐색하는 기법에 관한 것으로, 다수의 무선통신시스템들이 다수의 무선통신채널을 공유하는 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 방법에 있어서, 다수의 무선통신시스템 중 적어도 하나 이상의 무선통신시스템을 선택하고, 상기 선택된 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널을 스펙트럼 센싱하여 판단하는 판단단계; 상기 판단단계에서 검출된 상기 적어도 하나 이상의 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널에 대한 정보를 근거로 상기 통신환경 내에서 상기 특정 무선통신시스템에 대한 채널 상태맵을 구성하는 구성단계; 및 상기 채널 상태맵을 근거로 상기 무선통신채널에 대한 클리어 채널을 선별하는 선별단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a technique for searching for a clear channel having the smallest channel interference in a 2.4 GHz ISM band using spectrum sensing technology, and in a communication environment in which a plurality of wireless communication systems share a plurality of wireless communication channels. A method for searching for a clear channel in a method, the method comprising: selecting at least one or more wireless communication systems among a plurality of wireless communication systems, and determining the spectrum by sensing the wireless communication channel occupied by the selected wireless communication system ; Constructing a channel state map for the specific wireless communication system in the communication environment based on the information on the wireless communication channel occupied by the at least one wireless communication system detected in the determining step; And selecting a clear channel for the wireless communication channel based on the channel state map.

스펙트럼 센싱, 인지무선, 에너지 검출, 특징 검출, 클리어 채널(clear channel), CCA(Clear Channel Assessment)Spectrum Sensing, Cognitive Radio, Energy Detection, Feature Detection, Clear Channel, Clear Channel Assessment (CCA)

Description

Translated fromKorean

통신환경 내에서 클리어 채널(ＣｌｅａｒＣｈａｎｎｅｌ)을 탐색하는 방법 및 그 시스템.{The Scheme of The Clear Channel Search Using Spectrum Sensing in 2.4GHz ISM Band and thereof system} A method and system for searching for clear channels in a communication environment. {The Scheme of The Clear Channel Search Using Spectrum Sensing in 2.4GHz ISM Band and about system}

본 발명은 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 특히, 본 발명은 스펙트럼 센싱 기술을 이용하여 2.4GHz ISM 대역에서 채널간섭이 가장 작은 클리어 채널(clear channel)을 탐색하는 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for searching for a clear channel in a communication environment. In particular, the present invention relates to a clear channel having the smallest channel interference in a 2.4 GHz ISM band using spectrum sensing technology. The present invention relates to a method and system for searching for a clear channel in a communication environment for searching.

일반적으로, 2.4GHz ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역은 비면허 대역으로서, 산업, 과학, 의료 등의 용도로 동일 주파수대역에 대하여 다수의 시스템들이 사용 중에 있으며 향후 더 많은 시스템 및 서비스들이 활용될 것으로 예상되는 주파수대역이다.In general, the 2.4 GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical) band is an unlicensed band, and many systems are in use for the same frequency band for industrial, scientific, and medical purposes, and more systems and services will be utilized in the future. It is expected frequency band.

현재 2.4GHz ISM 대역에서 제시된 대표적인 무선통신시스템으로는 도 4와 같이, IEEE802.11b/g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, IEEE802.15.3 WPAN, IEEE802.15.1 Bluetooth, RFID 등으로 다수의 무선통신시스템이 제시되고 있다. 실제적으로 2.4GHz ISM 대역에서 많이 사용되는 시스템으로는 IEEE802.11b/g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, IEEE802.15.1 Bluetooth 등으로 동종 시스템간의 채널간섭 뿐만 아니라 이종 시스템간의 채널간섭이 아주 심각하게 증가하고 있는 상황이다. IEEE802.11b/g WLAN과 IEEE802.15.4 WPAN의 경우 채널접속 방식으로 CSMA/CA 방식을 적용하고 있는데 데이터 전송을 위해 간섭이 작은 채널을 탐색하는 기능으로 CCA(Clear Channel Assessment) 기능이 있다. 그런데 이의 WLAN 및 WPAN의 CCA 기능은 자신의 통신신호에 해당하는 채널신호만을 측정하는 것으로 신호세기 및 신호검출에 의해 클리어 채널을 탐색하고 있다.As a representative wireless communication system currently presented in the 2.4 GHz ISM band, a plurality of wireless communication systems are proposed as IEEE802.11b / g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, IEEE802.15.3 WPAN, IEEE802.15.1 Bluetooth, RFID, etc. It is becoming. In practice, the most commonly used systems in the 2.4GHz ISM band include IEEE802.11b / g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, and IEEE802.15.1 Bluetooth. Situation. In case of IEEE802.11b / g WLAN and IEEE802.15.4 WPAN, CSMA / CA is applied as a channel access method. It searches for a channel with low interference for data transmission and has a Clear Channel Assessment (CCA) function. However, the CCA function of the WLAN and the WPAN measures only a channel signal corresponding to its own communication signal, and searches for a clear channel by signal strength and signal detection.

이러한 방법은 서비스영역에 WLAN, WPAN, Bluetooth, RFID 등의 무선통신시스템들 중에 단지 하나의 시스템만이 통신하는 경우에는 문제가 없으나, 두 개 이상의 무선통신시스템이 동시에 통신하는 경우 무선통신시스템들간의 채널간섭이 발생하고, 채널간섭을 유발하는 시스템의 주파수 채널 사용 정보를 모르게 되면 클리어 채널을 탐색할 수 없는 상황을 초래하게 된다.This method has no problem when only one of the wireless communication systems such as WLAN, WPAN, Bluetooth, RFID, etc. communicates in the service area, but when two or more wireless communication systems communicate simultaneously, If channel interference occurs and the frequency channel usage information of the system causing the channel interference is not known, the clear channel cannot be searched.

따라서, 본 발명에서는 자신의 통신신호에 대한 스펙트럼 센싱 뿐만 아니라 2.4GHz ISM 대역에서 통신하는 다른 무선통신시스템의 통신신호에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행하여 가장 간섭잡음이 작은 클리어 채널을 탐색하는 방안을 제안하고 있다.Accordingly, the present invention proposes a method of searching for a clear channel having the least interference noise by performing spectrum sensing on not only spectrum sensing of its own communication signal but also communication signals of other wireless communication systems communicating in the 2.4GHz ISM band. have.

본 발명에서는 2.4GHz ISM 대역에서 WLAN, WPAN, Bluetooth, RFID 등이 혼재 하여 통신하는 환경에서 WLAN 및 WPAN 시스템의 랜덤 채널접속을 위해 사용하고자 하는 통신채널을 설정함에 있어 스펙트럼 센싱 기술을 이용하여 가장 간섭이 작은 클리어 채널(clear channel)을 탐색하는 방안을 제안하고자 한다.In the present invention, in the environment in which WLAN, WPAN, Bluetooth, RFID, etc. are mixed and communicated in the 2.4GHz ISM band, in the setting of a communication channel to be used for random channel access of the WLAN and WPAN systems, the most interference is achieved using spectrum sensing technology. We propose a method of searching for this small clear channel.

본 발명에서는 2.4GHz ISM 대역에서 스펙트럼 센싱하고자 하는 통신신호는 WLAN 및 WPAN 신호이고, 이의 통신신호를 센싱하여클리어채널을 탐색하고 이에 대한 정보를 WLAN의 AP(Access Point)와 WPAN의 PNC(Piconet Coordinator)에 전달하여 초기에 클리어 채널을 탐색하는 시간을 최소화 하고 간섭잡음이 가장 작은 클리어 채널을 탐색하고자 한다.In the present invention, communication signals to be detected in the 2.4GHz ISM band are WLAN and WPAN signals, and the communication signals are sensed to detect a clear channel and information on the WLAN (Access Point) and WPAN's PNC (Piconet Coordinator) In order to minimize the time to initially search for a clear channel, we want to find the clear channel with the least interference noise.

본 발명의 실시예에 따른 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 방법은 다수의 무선통신시스템들이 다수의 무선통신채널을 공유하는 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 방법에 있어서, 다수의 무선통신시스템 중 적어도 하나 이상의 무선통신시스템을 선택하고, 선택된 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널을 스펙트럼 센싱하여 판단하는 판단단계;판단단계에서 검출된 적어도 하나 이상의 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널에 대한 정보를 근거로 통신환경 내에서 특정 무선통신시스템에 대한 채널 상태맵을 구성하는 구성단계; 및 채널 상태맵을 근거로 무선통신채널에 대한 클리어 채널을 선별하는 선별단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention is a method for searching for a clear channel in a communication environment in which a plurality of wireless communication systems share a plurality of wireless communication channels. A method comprising: determining at least one wireless communication system among a plurality of wireless communication systems, and determining a spectrum by sensing a wireless communication channel occupied by the selected wireless communication system; at least one or more wireless communication systems detected in the determining step Constructing a channel state map for a specific wireless communication system in a communication environment based on the information on the wireless communication channel occupied by; And selecting the clear channel for the wireless communication channel based on the channel state map.

선별단계에 의해서 선별된 클리어 채널에 대한 정보를 특정 무선통신시스템으로 전송하는 전송단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.The method may further include a transmitting step of transmitting information on the clear channel selected by the selecting step to a specific wireless communication system.

판단단계는, 스펙트럼 센싱 방식 중 에너지검출 방식으로 선택된 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널을 판단하는 에너지 검출 단계; 및 에너지 검출 방식에 의해서 판단되지 않은 무선통신채널에 대하여 스펙트럼 센싱 방식 중 특징검출 방식으로 선택된 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널을 판단하는 특징검출 단계를 포함하는 것이 바람직하다.The determining step may include: an energy detection step of determining a wireless communication channel occupied by a wireless communication system selected as an energy detection method among spectrum sensing methods; And a feature detecting step of determining a wireless communication channel occupied by the wireless communication system selected as the feature detection method among the spectrum sensing methods for the wireless communication channel not determined by the energy detection method.

판단단계는, 다수의 무선통신시스템 중에서 채널대역폭이 크거나 점유채널이 적은 순으로 무선통신시스템을 선택하는 것이 바람직하다.In the determining step, it is preferable to select the wireless communication system in order of the largest channel bandwidth or the smallest occupied channel among the plurality of wireless communication systems.

구성단계는, 채널상태맵을 구성시 무선통신시스템에 대한 채널번호, 신호검출 여부 또는 신호세기를 포함하는 것이 바람직하다.The configuring step preferably includes a channel number, signal detection or signal strength for the wireless communication system when constructing the channel state map.

구성단계는, 채널상태맵을 구성시 무선통신채널 내에서 신호검출 여부를 근거로 해당 무선통신시스템에 대한 점유채널을 판단하는 것이 바람직하다.In the configuring step, it is preferable to determine the occupied channel for the wireless communication system based on whether a signal is detected in the wireless communication channel when configuring the channel state map.

통신환경은 2.4GHz ISM통신대역인 것이 바람직하다.The communication environment is preferably the 2.4GHz ISM communication band.

다수의 무선통신시스템은 WLAN 또는 WPAN을 포함하는 것이 바람직하다.Many wireless communication systems preferably include WLAN or WPAN.

WLAN은 IEEE802.11b/g인 것이 바람직하다.The WLAN is preferably IEEE802.11b / g.

WPAN은 IEEE802.15.4인 것이 바람직하다.The WPAN is preferably IEEE802.15.4.

전송단계는, 클리어 채널에 대한 정보를 WLAN 중 AP로 보내는 것이 바람직하다.In the transmitting step, it is preferable to send information on the clear channel to the AP in the WLAN.

전송단계는, 클리어 채널에 대한 정보를 WPAN 중 PNC로 보내는 것이 바람직하다.In the transmitting step, it is preferable to send information on the clear channel to the PNC of the WPAN.

본 발명의 실시예에 따른 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐 색하는 시스템은 다수의 무선통신시스템들이 다수의 무선통신채널을 공유하는 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 시스템에 있어서, 다수의 무선통신시스템 중 적어도 하나 이상의 무선통신시스템을 선택하고, 선택된 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널을 스펙트럼 센싱하여 판단하는 신호검출부; 판단단계에서 검출된 적어도 하나 이상의 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널에 대한 정보를 근거로 통신환경 내에서 특정 무선통신시스템에 대한 채널 상태맵을 구성하는 채널맵구성부; 및 채널 상태맵을 근거로 무선통신채널에 대한 클리어 채널을 선별하는 클리어 채널 선택부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a system for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention, a system for searching for a clear channel in a communication environment in which a plurality of wireless communication systems share a plurality of wireless communication channels is provided. A system, comprising: a signal detector for selecting at least one or more wireless communication systems from among a plurality of wireless communication systems and spectrum sensing a wireless communication channel occupied by the selected wireless communication system; A channel map configuration unit constituting a channel state map for a specific wireless communication system in a communication environment based on information on the wireless communication channel occupied by the at least one wireless communication system detected in the determining step; And a clear channel selector for selecting a clear channel for the wireless communication channel based on the channel state map.

클리어채널 선택부에 의해서 선별된 클리어 채널에 대한 정보를 특정 무선통신시스템으로 전송하는 채널정보전송부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.A channel information transmitter for transmitting information on the clear channel selected by the clear channel selector to a specific wireless communication system; It is preferable to further include.

본 발명에 따르면, 자신의 통신신호에 대한 스펙트럼 센싱 뿐만 아니라 2.4GHz ISM 대역에서 통신하는 다른 무선통신시스템의 통신신호에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행함으로써 가장 간섭잡음이 작은 클리어 채널을 탐색할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, spectrum detection is performed on not only spectrum sensing for its own communication signal but also communication signals of other wireless communication systems communicating in the 2.4 GHz ISM band, so that the clear channel having the least interference noise can be searched. have.

또, 본 발명은 2.4GHz ISM 대역에서 WLAN, WPAN, Bluetooth, RFID 등이 혼재하여 통신하는 환경에서 WLAN 및 WPAN 시스템의 랜덤 채널접속을 위해 사용하고자 하는 통신채널을 설정함에 있어 스펙트럼 센싱 기술을 이용하여 가장 간섭이 작은 클리어 채널(clear channel)을 탐색할 수 있는 탁월한 효과가 있다.In addition, the present invention uses a spectrum sensing technology in setting the communication channel to be used for random channel access of the WLAN and WPAN system in the environment where the WLAN, WPAN, Bluetooth, RFID, etc. are mixed communication in the 2.4GHz ISM band There is an excellent effect of searching for the clear channel with the least interference.

또한, 본 발명은 2.4GHz ISM 대역에서 스펙트럼 센싱하고자 하는 통신신호는 WLAN 및 WPAN 신호이고, 이의 통신신호를 센싱하여클리어채널을 탐색하고 이에 대한 정보를 WLAN의 AP(Access Point)와 WPAN의 PNC(Piconet Coordinator)에 전달함으로써, 초기에 클리어 채널을 탐색하는 시간을 최소화 하고 간섭잡음이 가장 작은 클리어 채널을 탐색할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, communication signals to be spectrum-sensed in the 2.4 GHz ISM band are WLAN and WPAN signals, and the communication signals are sensed to search for a clear channel, and information about the WLAN is detected by the AP (Access Point) of the WLAN and the PNC (WPAN). By transmitting to a Piconet Coordinator, it is possible to minimize the time for initially searching for a clear channel and to search for a clear channel having the least interference noise.

이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention made as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Repeated descriptions, well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 시스템을 도시한 블록도이고. 도 2는 본 발명에 다른 채널상태맵을 예시한 도표이고, 도 3은 2.4GHz ISM대역의 무선통신시스템에 대한 통신정보를 예시한 도표이다.1 is a block diagram illustrating a system for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram illustrating another channel status map according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating communication information for a wireless communication system in a 2.4 GHz ISM band.

도 1을 참조하면, 도면부호 101은 다수 통신시스템들이 동일한 서비스 영역에 혼재되어 통신시스템들간에 주파수 간섭(채널 간섭)을 유발하고 동일 주파수를 동일 서비스 영역 및 동일 시간대에 사용으로 인하여 패킷충돌이 발생하는 상태를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따른 통신내역 내에서 클리어 채널을 탐색하는 시스템은 상술한 무선통신시스템들이 동일한 서비스 영역 내에 혼재되어 있는 경우 무선통신시스템들에서 이용되는 통신 주파수 간섭을 유발하는 통신환경에서 적용된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 방법이 적용되는 시스템은 다수의 무선통신시스템들이 다수의 무선통신채널을 공유하는 통신환경 내에서 무선통신시스템들 간에 동일한 주파수를 통해서 통신이 발생할 때 동일한 서비스영역 또는 동일 시간대에 통신함으로써 패킷의 충돌이 발생하는 통신 환경에서 스펙트럼 센싱을 이용한 클리어 채널을 선택하도록 적용된다.Referring to FIG. 1, reference numeral 101 denotes that a plurality of communication systems are mixed in the same service area, causing frequency interference (channel interference) between the communication systems, and packet collision occurs due to the use of the same frequency in the same service area and the same time zone. It shows the state. The system for searching for a clear channel in the communication history according to an embodiment of the present invention is applied in a communication environment that causes communication frequency interference used in wireless communication systems when the above-described wireless communication systems are mixed in the same service area. . That is, in a system to which a method of searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention is applied, a communication in which a plurality of wireless communication systems share a plurality of wireless communication channels is used. When communication occurs between the wireless communication systems through the same frequency in the environment, it is applied to select a clear channel using spectrum sensing in a communication environment where packet collision occurs by communicating in the same service area or the same time zone.

본 발명의 실시예에 따른 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 방법이 적용된 시스템은 신호검출부(102), 채널맵구성부(103), 클리어채널선택부(104), 채널정보전송부(105)를 포함하여 구성된다.In a system in which a method for searching a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention is applied, asignal detector 102, a channelmap constructing unit 103, aclear channel selector 104, and channel information transmission are provided. It comprises apart 105.

신호검출부(102)는 통신환경에서 무선통신시스템들에 의해서 점유되는 채널을 검출하는 역할을 수행하낟. 즉, 신호검출부(102)는 통신환경(101)에서 다수의 무선통신시스템들이 다수의 무선통신채널을 공유하고 있기 때문에 다수의 무선통신시스템 중 적어도 하나 이상의 무선통신시스템을 선택한다. 그리고 신호검출부는 선택된 통신시스템에 의해서 점유된 채널에 대한 간섭 또는 충돌 여부를 판단한다.Thesignal detector 102 detects a channel occupied by the wireless communication systems in the communication environment. That is, thesignal detector 102 selects at least one or more wireless communication systems among the plurality of wireless communication systems because the plurality of wireless communication systems share a plurality of wireless communication channels in the communication environment 101. In addition, the signal detector determines whether interference or collision occurs with respect to a channel occupied by the selected communication system.

여기서, 통신환경(101)은 IEEE802.11b/g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, IEEE802.15.1 Bluetooth, 그리고 RFID 등의 통신시스템들이 동일한 서비스 영역에 혼재되어 이러한 통신시템들간에 주파수 간섭을 유발하고 동일 주파수를 동일 서비스 영역 및 동일 시간대에 사용으로 인하여 패킷충돌이 발생하는 상태이다.Here, the communication environment 101 is a communication system such as IEEE802.11b / g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, IEEE802.15.1 Bluetooth, and RFID are mixed in the same service area to cause frequency interference between these communication systems and the same Packet collision occurs because the frequency is used in the same service area and the same time zone.

또, ISM대역의 통신환경(101)은 IEEE802.11b/g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, IEEE802.15.1 Bluetooth, RFID 등이 주로 서비스되고 있지만 이의 통신환경에서 주로 채널간섭 및 패킷충돌을 유발하는 시스템은 IEEE802.11b/g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, IEEE802.15.1 Bluetooth 등이다.In addition, the communication environment 101 of the ISM band is mainly serviced by IEEE802.11b / g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, IEEE802.15.1 Bluetooth, RFID, etc. However, in the communication environment, a system that mainly causes channel interference and packet collision is used. IEEE802.11b / g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN, IEEE802.15.1 Bluetooth and the like.

여기서, 신호검출부(102)는 통신환경에서 WLAN 신호 혹은 WPAN 신호를 검출할 것인가 그리고 검출방법으로 에너지 검출(energy detection) 방법인가 아니면 특징 검출(feature detection) 방법인가를 결정한다. 즉, 신호검출부(102)는 스펙트럼 센싱 방식 중 에너지검출 방식으로 선택된 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널을 판단하고, 판단된 에너지 검출 방식에 의해서 판단되지 않은 무선통신채널에 대하여 스펙트럼 센싱 방식 중 특징검출 방식으로 선택된 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널을 판단한다.Here, thesignal detector 102 determines whether to detect a WLAN signal or a WPAN signal in a communication environment, and whether the detection method is an energy detection method or a feature detection method. That is, thesignal detector 102 determines a wireless communication channel occupied by the wireless communication system selected as the energy detection method among the spectrum sensing methods, and among the spectrum sensing methods for the wireless communication channel not determined by the determined energy detection method. The wireless communication channel occupied by the wireless communication system selected by the feature detection method is determined.

이때, 신호검출부(102)는 도 3에 예시된 바와 같이, 2.4GHz ISM대역에서 WLAN의 경우에는 채널대역폭이 20MHz 혹은 22MHz으로 3개의 주파수 채널을 갖고 있고, WPAN의 경우에는 채널대역폭이 5MHz으로 16개의 주파수 채널을 갖고 있는 경우, 전체적으로 센싱시간(Sensing Time)을 작게 하기 위하여 상대적으로 채널대역 폭이 큰 WLAN 신호 그리고 검출방법으로는 센싱시간이 짧은 에너지검출방법을 우선적으로 수행하여 WLAN 시스템의 3개의 채널에 대한 에너지검출이 완료된 후에 WLAN 신호의 에너지검출에서 신호가 검출되지 않은 나머지 채널에 대하여 특징검출을 수행한다.In this case, as illustrated in FIG. 3, thesignal detector 102 has three frequency channels having a channel bandwidth of 20 MHz or 22 MHz in a 2.4 GHz ISM band and a 16 MHz bandwidth of 5 MHz in a WPAN. In the case of having two frequency channels, WLAN signal with a large channel bandwidth and energy detection method with short sensing time are preferentially performed in order to reduce the sensing time as a whole. After the energy detection for the channel is completed, the feature detection is performed for the remaining channels for which no signal is detected in the energy detection of the WLAN signal.

그리고 신호검출부(102)는 WPAN신호에 대한 신호검출과정도 WLAN 신호의 검출과정과 동일하게 16개의 채널에 대해 에너지 검출을 수행한 후에 에너지 검출에서 검출되지 않은 나머지 채널에 대하여 특징검출을 수행한다. 그런데 WPAN 신호검출에서 이미 WLAN 신호검출에서 신호가 검출된 채널과 중첩되는 WPAN 채널들에 대해서는 신호검출을 수행하지 않음으로써 전체적인 스펙트럼 센싱 시간을 짧게 한다.In addition, thesignal detection unit 102 performs energy detection on the 16 channels in the same manner as the WLAN signal detection process, and then performs feature detection on the remaining channels not detected by the energy detection. However, in WPAN signal detection, the entire spectrum sensing time is shortened by not performing signal detection on WPAN channels that overlap with the channel where the signal has already been detected in WLAN signal detection.

도 3을 참조하면, 도면상에는 2.4GHz ISM대역의 무선통신시스템(신호)들의 주파수, 대역폭, 채널수, 최대출력, 그리고 간섭영향 등이 표시되는데, 신호검출부(102)는 다수의 무선통신시스템 중에서 채널대역폭이 크거나 점유채널이 작은 순으로 무선통신시스템을 선택할 수 있다. 즉, 신호검출부(102)는 2.4GHz ISM 대역의 IEEE802.11b/g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN 등이 동종 시스템간의 채널간섭뿐만 아니라 이종 시스템간의 채널간섭이 아주 심각하게 증가하고 있는 상황인데 이러한 채널환경에서 채널접속의 성능을 향상시키기 위하여 IEEE802.11b/g WLAN 및 IEEE802.15.4 WPAN 신호에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행하여 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 성능을 향상시키는 효과를 보여주고 있다.Referring to FIG. 3, the frequency, bandwidth, number of channels, maximum output, and interference effects of the wireless communication systems (signals) of the 2.4 GHz ISM band are shown on the drawing. Thesignal detection unit 102 includes a plurality of wireless communication systems. The wireless communication system can be selected in the order of the larger channel bandwidth or the smaller occupied channel. That is, thesignal detection unit 102 is a situation in which the interference between the heterogeneous systems as well as the channel interference between the IEEE802.11b / g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN of the 2.4GHz ISM band is very serious. In order to improve the performance of the channel access in the IEEE 802.11b / g WLAN and IEEE802.15.4 WPAN signal has been performed to improve the performance of searching the clear channel (Clear Channel).

한편, 신호검출부(102)는 신호검출과정에서 검출방법에 따른 임계 치(threshold) 결정은 목표로 하는 오경보확률(False Alarm Probability) 그리고 신호검출을 목표로 하는 최저 수신신호 세기에 의해서 결정한다.On the other hand, thesignal detection unit 102 determines the threshold according to the detection method in the signal detection process by the target false alarm probability (False Alarm Probability) and the minimum received signal strength to target the signal detection.

채널맵구성부(103)는 신호검출부(102)에서 신호검출과정이 완료되면 WLAN 및 WPAN 시스템별 채널상태맵을 구성하게 된다. 채널맵구성부(103)에 의한 채널상태맵은 통신환경에 존재하는 각각 통신시스템별 채널번호에 따라 수신신호세기와 신호검출여부에 대한 정보를 갖게 된다.When the signal detection process is completed in thesignal detection unit 102, the channelmap configuration unit 103 configures a channel state map for each WLAN and WPAN system. The channel state map by the channelmap construction unit 103 has information on received signal strength and signal detection according to channel numbers for each communication system existing in the communication environment.

도 2를 참조하면, 도면상에는 WLAN 및 WPAN에 대한 채널상태맵을 표시하게 되는데, 채널맵구성부(103)는 채널상태맵의 신호검출여부에 대한 표기는 "0"과 "1"로 표기되는데 "0"인 경우는 신호가 검출되지 않은 경우이고, "1"인 경우는 신호가 검출된 경우이다. 수신신호세기는 해당 채널의 신호세기가 작을수록 주파수 채널간섭이 작은 클리어 채널로 판단한다. 채널 상태맵 구성에 있어서 WLAN 채널과 WPAN 채널 등이 서로 중첩되어 있으므로 WLAN 채널에서 신호검출이 "1"로 판정되면 이의 WLAN채널에 중첩된 WPAN 채널들은 신호검출이 "1"로 판정되는 형태로 채널 상태맵을 구성하게 된다.Referring to FIG. 2, the channel state maps for WLAN and WPAN are displayed on the drawing. The channelmap configuration unit 103 indicates whether the channel state map is detected by "0" and "1". "0" is a case where no signal is detected, and "1" is a case where a signal is detected. The received signal strength is determined to be a clear channel with a smaller frequency channel interference as the signal strength of the corresponding channel is smaller. In the channel state map configuration, since the WLAN channel and the WPAN channel overlap each other, if the signal detection is determined to be "1" in the WLAN channel, the WPAN channels superimposed on the WLAN channel are determined to have a signal detection of "1". You will construct a state map.

클리어채널 선택부(104)는 통신시스템별 클리어 채널 선택과정을 통해 상술된 통신시스템별 채널상태맵 정보를 이용하여 가장 간섭이 작은 채널을 선택하고, 채널정보 전송부(105)는 클리어채널 선택부(104)에서 선택된 클리어 채널을 WLAN의 AP(Access Point)와 WPAN의 PNC(Piconet Coordinator)에 전송하는 과정을 수행하게 된다.Theclear channel selector 104 selects the channel with the least interference using the channel state map information for each communication system through the clear channel selection process for each communication system, and thechannel information transmitter 105 selects the clear channel selector. The process of transmitting the clear channel selected instep 104 to the AP (Access Point) of the WLAN and the PNC (Piconet Coordinator) of the WPAN.

즉, 클리어채널 선택부(104)는 도 2에 도시된 채널상태맵을 근거로 WLAN의 경우 3개의 채널에 대하여 신호검출 여부, 해당 채널의 수신신호세기, 그리고 3개의 채널의 신호검출 여부와 수신신호 세기에 의하여 탐색된 클리어 채널들의 우선순위를 최종적으로 판단한다.That is, theclear channel selector 104 determines whether signals are detected for three channels, received signal strength of the corresponding channel, and whether or not the three channels are detected based on the channel state map shown in FIG. 2. The priority of the clear channels searched by the signal strength is finally determined.

이를 통해, 본 발명은 스펙트럼 센싱 기술을 이용하여 2.4GHz ISM 대역을 이용하는 근거리 통신 시스템에서 가장 간섭이 작은 클리어 채널(clear channel)을 탐색할 수 있다. 그래서, 통신시스템에서 사용하고자 하는 채널의 간섭 및 패킷충돌을 최소화할 수 있다.Through this, the present invention can search the clear channel with the least interference in the short-range communication system using the 2.4GHz ISM band using the spectrum sensing technology. Thus, interference and packet collision of a channel to be used in a communication system can be minimized.

한편, 블루투스의 경우 ISM 전체 대역에 대하여 주파수도약 방식으로 통신되고 있으므로 어느 특정대역에 대하여 채널간섭의 발생이 상대적으로 작고 신호검출이 어려운 점이 있음을 감안하여, 본 발명에서는 IEEE802.11b/g WLAN 신호 및 IEEE802.15.4 WPAN 신호에 대해서만 스펙트럼 센싱하여 WLAN 및 WPAN 시스템에서의 클리어 채널을 탐색할 수 있다.On the other hand, in the case of Bluetooth, since the communication of the entire ISM band is performed in a frequency hopping manner, in view of the fact that the occurrence of channel interference is relatively small and the signal detection is difficult for a specific band, the IEEE802.11b / g WLAN signal according to the present invention. And spectrum detection for only IEEE802.15.4 WPAN signals to search for clear channels in WLAN and WPAN systems.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 통신환경에서 클리어 채널을 탐색하는 방법을 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 설명함에 있어서 본 발명의 실시예에 따른 통신환경 내에서 클리어 채널을 탐색하는 방법을 상술한 구성을 갖는 시스템을 예로 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, a system having the above-described configuration will be described as an example of a method for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신환경에서 클리어 채널을 탐색하는 방법을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 통신내역 내에서 클리어 채널을 탐색하는 방법은 무선통신시스템들이 동일한 서비스 영역 내에 혼재되어 있는 경우 무선통신시스템들에서 이용되는 통신 주파수 간섭을 유발하는 통신환경에서 적용된다.Referring to FIG. 4, a method of searching for a clear channel in a communication history according to an embodiment of the present invention is a communication that causes communication frequency interference used in wireless communication systems when the wireless communication systems are mixed in the same service area. Applies in the environment.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 방법을 간략하게 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 방법은 다수의 무선통신시스템들이 다수의 무선통신채널을 공유하는 통신환경 내에서 무선통신시스템들 간에 동일한 주파수를 통해서 통신이 발생할 때 동일한 서비스영역 또는 동일 시간대에 통신함으로써 패킷의 충돌이 발생하는 통신 환경에서 스펙트럼 센싱을 이용한 클리어 채널을 선택하도록 적용된다.Herein, a method for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention will be described briefly. A method for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention. In a communication environment in which packet collision occurs by communicating in the same service area or time zone when communication occurs over the same frequency between wireless communication systems in a communication environment in which multiple wireless communication systems share multiple wireless communication channels. It is applied to select a clear channel using spectral sensing.

우선, 신호검출부(102)는 통신환경(101)에서 다수의 무선통신시스템들이 다수의 무선통신채널을 공유하고 있기 때문에 다수의 무선통신시스템 중 적어도 하나 이상의 무선통신시스템을 선택한다. 그리고 신호검출부는 선택된 통신시스템에 의해서 점유된 채널에 대한 간섭 또는 충돌 여부를 판단한다(S10). 즉, 신호검출부(102)는 통신환경에서 WLAN 신호 혹은 WPAN 신호를 검출할 것인가 그리고 검출방 법으로 에너지 검출(energy detection) 방법인가 아니면 특징 검출(feature detection) 방법인가를 결정한다. 그래서, 신호검출부(102)는 스펙트럼 센싱 방식 중 에너지검출 방식으로 선택된 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널을 판단하고, 판단된 에너지 검출 방식에 의해서 판단되지 않은 무선통신채널에 대하여 스펙트럼 센싱 방식 중 특징검출 방식으로 선택된 무선통신시스템에 의해서 점유된 무선통신채널을 판단한다.First, since the plurality of wireless communication systems share a plurality of wireless communication channels in the communication environment 101, thesignal detector 102 selects at least one or more wireless communication systems from among the plurality of wireless communication systems. In addition, the signal detection unit determines whether the interference or collision for the channel occupied by the selected communication system (S10). That is, thesignal detector 102 determines whether to detect a WLAN signal or a WPAN signal in a communication environment, and whether the detection method is an energy detection method or a feature detection method. Thus, thesignal detector 102 determines a wireless communication channel occupied by the wireless communication system selected as the energy detection method among the spectrum sensing methods, and among the spectrum sensing methods for the wireless communication channel not determined by the determined energy detection method. The wireless communication channel occupied by the wireless communication system selected by the feature detection method is determined.

예컨데, 신호검출부(102)는 도 3에 예시된 바와 같이, 2.4GHz ISM대역에서 WLAN의 경우에는 채널대역폭이 20MHz 혹은 22MHz으로 3개의 주파수 채널을 갖고 있고, WPAN의 경우에는 채널대역폭이 5MHz으로 16개의 주파수 채널을 갖고 있는 경우, 전체적으로 센싱시간(Sensing Time)을 작게 하기 위하여 상대적으로 채널대역폭이 큰 WLAN 신호 그리고 검출방법으로는 센싱시간이 짧은 에너지검출방법을 우선적으로 수행하여 WLAN 시스템의 3개의 채널에 대한 에너지검출이 완료된 후에 WLAN 신호의 에너지검출에서 신호가 검출되지 않은 나머지 채널에 대하여 특징검출을 수행한다. 그리고, 신호검출부(102)는 WPAN신호에 대한 신호검출과정도 WLAN 신호의 검출과정과 동일하게 16개의 채널에 대해 에너지 검출을 수행한 후에 에너지 검출에서 검출되지 않은 나머지 채널에 대하여 특징검출을 수행한다. 그런데 WPAN 신호검출에서 이미 WLAN 신호검출에서 신호가 검출된 채널과 중첩되는 WPAN 채널들에 대해서는 신호검출을 수행하지 않음으로써 전체적인 스펙트럼 센싱 시간을 짧게 한다.For example, as illustrated in FIG. 3, thesignal detector 102 has three frequency channels having a channel bandwidth of 20 MHz or 22 MHz in a WLAN in the 2.4 GHz ISM band, and a channel bandwidth of 5 MHz in the case of a WPAN. In the case of having two frequency channels, WLAN signal with a large channel bandwidth and energy detection method with short sensing time are preferentially performed in order to reduce the sensing time as a whole. After the energy detection is completed, the feature detection is performed on the remaining channels for which no signal is detected in the energy detection of the WLAN signal. In addition, thesignal detection unit 102 performs energy detection on the 16 channels in the same manner as the WLAN signal detection process, and then performs feature detection on the remaining channels not detected by the energy detection. . However, in WPAN signal detection, the entire spectrum sensing time is shortened by not performing signal detection on WPAN channels that overlap with the channel where the signal has already been detected in WLAN signal detection.

여기서, 신호검출부(102)는 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 무선통신시스템 중에서 채널대역폭이 크거나 점유채널이 작은 순으로 무선통신시스템을 선택할 수 있다. 즉, 신호검출부(102)는 2.4GHz ISM 대역의 IEEE802.11b/g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN 등이 동종 시스템간의 채널간섭뿐만 아니라 이종 시스템간의 채널간섭이 아주 심각하게 증가하고 있는 상황인데 이러한 채널환경에서 채널접속의 성능을 향상시키기 위하여 IEEE802.11b/g WLAN 및 IEEE802.15.4 WPAN 신호에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행하여 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 성능을 향상시키는 효과를 보여주고 있다.Here, as shown in FIG. 3, thesignal detector 102 may select a wireless communication system in order of a larger channel bandwidth or a smaller occupied channel among the plurality of wireless communication systems. That is, thesignal detection unit 102 is a situation in which the interference between the heterogeneous systems as well as the channel interference between the IEEE802.11b / g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN of the 2.4GHz ISM band is very serious. In order to improve the performance of the channel access in the IEEE 802.11b / g WLAN and IEEE802.15.4 WPAN signal has been performed to improve the performance of searching the clear channel (Clear Channel).

한편, 신호검출부(102)는 신호검출과정에서 검출방법에 따른 임계치(threshold) 결정은 목표로 하는 오경보확률(False Alarm Probability) 그리고 신호검출을 목표로 하는 최저 수신신호 세기에 의해서 결정한다.On the other hand, thesignal detection unit 102 determines the threshold according to the detection method in the signal detection process by the target false alarm probability (False Alarm Probability) and the minimum received signal strength to target the signal detection.

다음, 채널맵구성부(103)는 신호검출부(102)에서 신호검출과정이 완료되면 WLAN 및 WPAN 시스템별 채널상태맵을 구성하게 된다(S30). 채널맵구성부(103)에 의한 채널상태맵은 통신환경에 존재하는 각각 통신시스템별 채널번호에 따라 수신신호세기와 신호검출여부에 대한 정보를 갖게 된다.Next, when the signal detection process is completed in thesignal detection unit 102, the channelmap configuration unit 103 configures a channel state map for each WLAN and WPAN system (S30). The channel state map by the channelmap construction unit 103 has information on received signal strength and signal detection according to channel numbers for each communication system existing in the communication environment.

여기서, 채널맵구성부(103)는 도 2에 도시된 바와 같이 채널상태맵의 신호검출여부에 대한 표기는 "0"과 "1"로 표기되는데 "0"인 경우는 신호가 검출되지 않은 경우이고, "1"인 경우는 신호가 검출된 경우이다. 수신신호세기는 해당 채널의 신호세기가 작을수록 주파수 채널간섭이 작은 클리어 채널로 판단한다. 채널 상태맵 구성에 있어서 WLAN 채널과 WPAN 채널 등이 서로 중첩되어 있으므로 WLAN 채널에서 신호검출이 "1"로 판정되면 이의 WLAN채널에 중첩된 WPAN 채널들은 신호검출이 "1"로 판정되는 형태로 채널 상태맵을 구성하게 된다.Here, as shown in FIG. 2, the channelmap construction unit 103 indicates whether the signal of the channel state map is detected by "0" and "1", but when "0" indicates that no signal is detected. "1" is a case where a signal is detected. The received signal strength is determined to be a clear channel with a smaller frequency channel interference as the signal strength of the corresponding channel is smaller. In the channel state map configuration, since the WLAN channel and the WPAN channel overlap each other, if the signal detection is determined to be "1" in the WLAN channel, the WPAN channels superimposed on the WLAN channel are determined to have a signal detection of "1". You will construct a state map.

이어, 클리어채널 선택부(104)는 통신시스템별 클리어 채널 선택과정을 통해 상술된 통신시스템별 채널상태맵 정보를 이용하여 가장 간섭이 작은 채널을 선택한다(S40). 즉, 클리어채널 선택부(104)는 도 2에 도시된 채널상태맵을 근거로 WLAN의 경우 3개의 채널에 대하여 신호검출 여부, 해당 채널의 수신신호세기, 그리고 3개의 채널의 신호검출 여부와 수신신호 세기에 의하여 탐색된 클리어 채널들의 우선순위를 최종적으로 판단한다.Subsequently, theclear channel selector 104 selects a channel having the least interference using the above-described channel state map information for each communication system through a clear channel selection process for each communication system (S40). That is, theclear channel selector 104 determines whether signals are detected for three channels, received signal strength of the corresponding channel, and whether or not the three channels are detected based on the channel state map shown in FIG. 2. The priority of the clear channels searched by the signal strength is finally determined.

마지막으로, 채널정보 전송부(105)는 클리어채널 선택부(104)에서 선택된 클리어 채널을 WLAN의 AP(Access Point)와 WPAN의 PNC(Piconet Coordinator)에 전송하는 과정을 수행하게 된다(S50).Finally, thechannel information transmitter 105 transmits the clear channel selected by theclear channel selector 104 to the AP (Access Point) of the WLAN and the PNC (Piconet Coordinator) of the WPAN (S50).

한편, 신호검출부(102)는 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 무선통신시스템 중에서 채널대역폭이 크거나 점유채널이 작은 순으로 무선통신시스템을 선택할 수 있다. 즉, 신호검출부(102)는 2.4GHz ISM 대역의 IEEE802.11b/g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN 등이 동종 시스템간의 채널간섭뿐만 아니라 이종 시스템간의 채널간섭이 아주 심각하게 증가하고 있는 상황인데 이러한 채널환경에서 채널접속의 성능을 향상시키기 위하여 IEEE802.11b/g WLAN 및 IEEE802.15.4 WPAN 신호에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행하여 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 성능을 향상 시키는 효과를 보여주고 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 3, thesignal detector 102 may select a wireless communication system in order of increasing channel bandwidth or decreasing occupied channel among the plurality of wireless communication systems. That is, thesignal detection unit 102 is a situation in which the interference between the heterogeneous systems as well as the channel interference between the IEEE802.11b / g WLAN, IEEE802.15.4 WPAN of the 2.4GHz ISM band is very serious. In order to improve the performance of the channel access in the IEEE 802.11b / g WLAN and IEEE802.15.4 WPAN signal has been performed to improve the performance of searching the clear channel (Clear Channel) by performing the spectrum sensing.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신환경에서 클리어 채널을 탐색하는 방법의 일례를 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating an example of a method for searching for a clear channel in a communication environment according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 신호검출부(102)는 통신환경(101)에서 다수의 무선통신시스템들이 다수의 무선통신채널을 공유하고 있기 때문에 다수의 무선통신시스템 중 적어도 하나 이상의 무선통신시스템을 선택하고, 선택된 통신시스템에 의해서 점유된 채널에 대한 간섭 또는 충돌 여부를 판단한다. 즉, 신호검출부(102)는 IEEE802.11b/g WLAN 채널에 대한 에너지 검출을 통해 해당 통신 채널에 대한 점유여부를 판단하고(S1), 채널맵구성부(103)는 신호검출부(102)에서 판단된 결과를 근거로 채널상태맵을 초기화한다(S2). 그리고, 신호검출부(102)는 에너지검출에서 검출되지 않은 채널에 대한 특징검출을 하여 해당 통신 채널에 대한 점유여부를 판단하고(S3), 채널맵구성부(103)는 신호검출부(102)에서 판단된 결과를 근거로 채널상태맵을 갱신한다(S4). 이러한 방식으로 해당 통신시스템에 대한 채널상태맵을 생성한다. 이처럼 채널대역폭이 크고 채널수가 작은 무선통신시스템에서부터 수행하고 신호를 검출하는데 걸리는 시간, 즉, 센싱시간이 짧은 검출방법부터 먼저 수행한다. 궁극적으로 전체적인 신호검출시간, 즉 스펙트럼 센싱 시간을 짧게 한다.Referring to FIG. 5, thesignal detector 102 selects at least one or more wireless communication systems from among a plurality of wireless communication systems because the plurality of wireless communication systems share a plurality of wireless communication channels in the communication environment 101. Determine whether there is interference or collision on the channel occupied by the selected communication system. That is, thesignal detection unit 102 determines whether to occupy the corresponding communication channel through energy detection for the IEEE802.11b / g WLAN channel (S1), and the channelmap configuration unit 103 determines thesignal detection unit 102. The channel state map is initialized based on the result (S2). Thesignal detector 102 detects the occupancy of the corresponding communication channel by detecting features of the channel not detected by the energy detection (S3), and thechannel map component 103 determines the signal by thesignal detector 102. The channel state map is updated based on the result (S4). In this way, a channel state map for the communication system is generated. As described above, the wireless communication system having the large channel bandwidth and the small number of channels is performed first and the time required for detecting the signal, that is, the short sensing time. Ultimately, the overall signal detection time, that is, the spectrum sensing time, is shortened.

이후, 신호검출부(102)는 통신환경(101)에서 IEEE802.15.4 WPAN 채널에 대하여 WLAN 신호검출에서 검출되지 않은 채널에 대하여 에너지 검출을 통해 해당 통신 채널에 대한 점유여부를 판단하고(S5), 채널맵구성부(103)는 신호검출부(102)에서 판단된 결과를 근거로 채널상태맵을 초기화한다(S6). 그리고, 신호검출부(102)는 에너지검출에서 검출되지 않은 채널에 대한 특징검출을 하여 해당 통신 채널에 대한 점유여부를 판단하고(S7), 채널맵구성부(103)는 신호검출부(102)에서 판단된 결과를 근거로 채널상태맵을 갱신한다(S8). 이러한 방식으로 해당 통신시스템에 대한 채널상태맵을 생성한다. 이처럼, 상대적으로 채널대역폭이 큰 WLAN 신호부터 신호검출을 수행하고 이의 해당 채널에 신호가 검출된 것으로 판단되면, WPAN 신호검출에서 이미 신호 검출된 WLAN 채널에 중첩된 WPAN 채널들에 대해서는 신호검출을 수행하지 않음으로써 전체적으로 스펙트럼 센싱시간을 짧게한다.Thereafter, thesignal detector 102 determines whether the communication channel occupies the corresponding communication channel through energy detection for the channel not detected by the WLAN signal detection for the IEEE802.15.4 WPAN channel (S5). Themap constructing unit 103 initializes the channel state map based on the result determined by the signal detecting unit 102 (S6). In addition, thesignal detector 102 detects the occupancy of the corresponding communication channel by detecting features of the channel not detected by the energy detection (S7), and thechannel map component 103 determines the signal by thesignal detector 102. The channel state map is updated based on the result (S8). In this way, a channel state map for the communication system is generated. As such, when signal detection is performed from a WLAN signal having a relatively large channel bandwidth, and it is determined that a signal is detected in the corresponding channel, signal detection is performed on WPAN channels superimposed on a WLAN channel already detected by the WPAN signal detection. By doing so, the overall spectrum sensing time is shortened.

마지막으로, 클리어채널 선택부(104)는 생성된 채널상태맵 상에서 통신시스템별 클리어 채널 선택과정을 통해 가장 간섭이 작은 채널을 선택하여 마무리 한다.(S9).Finally, theclear channel selector 104 selects and finishes the channel with the least interference through the clear channel selection process for each communication system on the generated channel state map (S9).

또, 신호검출부(102)는 Ad Hoc 네트워크에서 스펙트럼 센싱으로 인하여 센서노드 혹은 디바이스의 전력이 소모되지 않도록 하기 위하여 모든 센서노드(Sensor Node) 혹은 디바이스(Device)에서 스펙트럼 센싱을 수행하는 것이 아니라 WLAN의 AP와 WPAN의 PNC 역할을 갖는 센서노드에서만 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있다.In addition, thesignal detector 102 does not perform spectrum sensing in all sensor nodes or devices in order to prevent power consumption of the sensor node or device due to spectrum sensing in the ad hoc network. Spectrum sensing may be performed only in a sensor node having a PNC role of an AP and a WPAN.

상술한 바와 같이, 본 발명은 자신의 통신신호에 대한 스펙트럼 센싱 뿐만 아니라 2.4GHz ISM 대역에서 통신하는 다른 무선통신시스템의 통신신호에 대하여 스펙트럼 센싱을 수행함으로써 가장 간섭잡음이 작은 클리어 채널을 탐색할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can search the clear channel with the least interference noise by performing spectrum sensing on not only spectrum sensing of its own communication signal but also communication signals of other wireless communication systems communicating in the 2.4GHz ISM band. It has an effect.

기존의 WLAN 및 WPAN 시스템에서 클리어 채널을 탐색하는 방법은 서비스영역에 WLAN, WPAN, Bluetooth, RFID 등의 시스템들 중에 단지 하나의 시스템만이 통신하는 경우에는 문제가 없으나, 동일한 시간대에 두 개 이상의 시스템이 통신하는 경우 시스템간의 주파수 간섭 및 패킷충돌이 발생하게 되는 바, 본 발명에서는 자신의 통신신호에 대한 스펙트럼 센싱 뿐만 아니라 2.4GHz ISM 대역에서 통신하는 다른 시스템의 통신신호를 스펙트럼 센싱하여 가장 간섭잡음이 작은 최적의 클리어 채널을 탐색하여 패킷충돌을 최소화하고 채널접속 성능을 개선하는 효과가 있는 것이다.In the conventional WLAN and WPAN system, the clear channel discovery method is not a problem when only one of the systems such as WLAN, WPAN, Bluetooth, and RFID communicates in the service area, but two or more systems are in the same time zone. In this communication, frequency interference and packet collisions occur between systems. In the present invention, spectrum interference is detected not only for its own communication signal but also for the communication signal of another system communicating in the 2.4 GHz ISM band. Searching for a small optimal clear channel minimizes packet collisions and improves channel access performance.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신환경 내에서 클리어 채널(Clear Channel)을 탐색하는 시스템을 도시한 블록도.1 is a block diagram illustrating a system for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 다른 채널상태맵을 예시한 도표이고, 도 3은 2.4GHz ISM대역의 무선통신시스템에 대한 통신정보를 예시한 도표.2 is a diagram illustrating another channel status map according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating communication information for a wireless communication system in a 2.4 GHz ISM band.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신환경에서 클리어 채널을 탐색하는 방법을 도시한 순서도.4 is a flowchart illustrating a method for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신환경에서 클리어 채널을 탐색하는 방법의 일례를 도시한 순서도.5 is a flowchart illustrating an example of a method for searching for a clear channel in a communication environment according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

101 : 통신환경 102 : 신호검출부101: communication environment 102: signal detection unit

103 : 채널맵구성부 104 : 클리어채널 선택부103: channel map configuration unit 104: clear channel selection unit

105 : 채널정보전송부105: channel information transmission unit