KR101170446B1

KR101170446B1 - 저소비 전력형 무선 데이터 전송방법

Info

Publication number: KR101170446B1
Application number: KR1020040040389A
Authority: KR
Inventors: 조승호
Original assignee: 조승호
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2012-08-07
Also published as: KR20050115100A

Abstract

본 발명은 전력소모가 적고 동시에 데이터의 안정된 장거리 무선 전송을 가능하게 하는 자율적인 센서를 구비한 네트워크 시스템을 구성하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치를 실현하기 위한 것이다. 본 발명은 시시각각 변하는 방해전파나 잡음을 감안하여 할당된 통신대역 전체의 통신상태를 항상 감시하며 이산적 방해전파나 랜덤한 잡음의 분포, 강도, 시간적 변동을 시계열로 관찰 분석하고, 확률 과정으로서 WCD값(Worst·Case·Disturbance)을 수리적으로 예측하며 안정된 통신에 적합한 협대역 채널을 통신 대역 전체(총 주파수대역 WT) 중에 찾아내어 복합 구성을 통해 하나의 전송 채널을 만들어 각 무선국에 동적으로 할당하며 채널매핑함으로써 장거리 무선 전송이 가능한 저소비 전력형 무선데이터 전송장치를 제공한다.

Description

저소비 전력형 무선 데이터 전송방법{Wireless data transfer method with low power consumption}

도 1은 본 발명에 의해 저소비 전력 무선 데이터 전송을 실현하고자 하는 무선 시스템에 있어서, 설명을 용이하게 하기 위해 적용한 일예로, 기본 통신 제어를 행하는 마스터국 및 다수 클라이언트국을 나타내는 도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 데이터 전송 장치의 저소비 전력화와 동시에 확실한 데이터 전송 채널의 확립 및 유지 제어를 적응적으로 행하는 채널상태 감시제어 기구를 특징으로 하는 송수신 제어부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예의 의한 센서나 접속된 외부 기기로부터의 데이터를 각종 처리하고, 각종 데이터 레이트로 데이터를 송신하고, 수신하여 신호를 복원하는 베이스밴드부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 무선 데이터 전송에 이용하는 총 주파대역 WT 내 다수의 물리적으로 세분화된 기본밴드 B1의 특성을 토대로, 그들을 복합하여 각종 대역폭의 논리채널이 구성되는 것을 개략적으로 나타내고, 각 논리채널의 동적 배치 및 파워·스펙트럼을 나타내는 도이다.

도 5A는 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위한 기본밴드 B1 물리채널로 복합적으로 구성되는 논리채널에 대한 매핑 내지 사상을 나타내는 도이다.

도 5B는 본 발명의 제3 실시예에 의한 복수의 서로 떨어져 있는 이산적 주파수 위치에 있는 기본밴드 B1 물리채널로 하나의 논리채널을 구성할 경우의 송수신 장치의 구성을 계략적으로 나타내는 블록도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위한 수신부의 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로의 동적 가변 밴드폭을 나타내는 도이다.

도 7은 본 발명의 제1, 제2, 및 제3 실시예를 토대로 하는 저소비 전력 무선 데이터 전송장치에서, 채널상태 감시제어 기구에 의한 통신계통 확립 및 적응적 최적 통신계통 유지 동작에 관한 본 발명의 다른 실시예를 개략적으로 기술하는 도이다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 의한 무선 데이터 전송의 총 주파수대역 WT 내에서의 방해전파나 잡음의 통계학적 처리에 의한 최악 예측값을 반영하고, 마스터국이 클라이언트국과 순차적으로 통신채널을 확립하는 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 의한 무선 데이터 전송의 총 주파수대역 WT 내 스캔에 의한 각 기본 채널에서의 방해전파나 잡음의 시간계열 레벨 계측, 그들의 확률 통계적 파라미터 추계, 및 최악 레벨값의 예측을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

도 10은 도 9 실시예에서의 무선 데이터 전송의 총 주파수대역 내 각 기본 채널마다의 방해전파나 잡음의 시간계열 레벨 계측값, 그들의 확률 통계적 파라미터 추계값, 및 최악 레벨 예측값을 총 주파수대역 WT 스테이터스·테이블로서 기억기구에 저장하는 구성도이다.

도 11은 도 8 실시예에서의 클라이언트국의 물리 ID에 대해 통신채널 확립순으로 논리 ID를 할당한 대응 관계, 요구대역, DR계수, 송신 전력을 저장하는 클라이언트 등록 케이블의 구성도이다.

도 12는 본 발명의 제6 실시예에 의한 복수 클라이언트국이 요구하는 다른 데이터 전송 대역폭마다 논리채널을 구성하고, 그것을 요구하는 복수 클라이언트국으로 할당하는 제어 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

도 13은 도 12 실시예에서의 요구 채널 대역폭마다 유효한 채널 및 무효 및 금지 채널을 개략적으로 나타내는 도이다.

도 14는 도 12 실시예에서의 요구 채널 대역폭마다의 복수 클라이언트에 할당되는 논리채널 및 대응하는 물리채널을 나타내는 채널·매핑·테이블로서 기억기구에 저장하는 설명도이다.

도 15A는 본 발명의 제7 실시예에 의한 마스터국과 각 클라이언트국의 무선 데이터 전송에서 일정 비트 오류율 이하를 보상하기에 충분한 최소 송신 전력을 결정하는 제어 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

도 15B는 도 15A 실시예에서 결정된 송신 전력을 클라이언트 등록 테이블로서 기억기구에 저장하는 제어 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

도 16은 본 발명의 제 8 실시예에 의한 어느 클라이언트국으로부터의 인터럽 트 요구가 마스터국에 대해 이루어지는 경우, 혹은 마스터국측의 제어부로부터의 인터럽트에 의해 특정 클라이언트국에 대해 특정 동작이 요구되는 경우의 제어 과정을 개략적으로 설명하는 도이다.

도 17A는 본 발명 제9 실시예에 의한 정상적 통신에서의 유효 통신채널 유지제어 과정에서 전파 환경의 악화에 대응하여 클라이언트국에 대해 새로운 논리채널을 할당하기 위한 제어 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

도 17B는 본 발명의 제10 실시예에 의한 정상적 통신에서의 유효 통신채널 유지제어 과정에서 전파 환경이 한층 악화됨으로써, 클라이언트국에 대해 새로운 논리채널을 할당하는 것만으로는 안정된 통신로를 확립하지 못할 경우, 송신 데이터 레이트를 저감하고, 동시에 수신측의 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로와 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역폭도 저감하여 C/N을 개선하여 정상 통신으로 복귀시키기 위한 제어 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

도 18은 마스터국과 각 클라이언트국간의 무선 데이터 전송 동안, ECC 상태로 각 채널에서의 비트 오류율 BER은 마스터국에 의해 항상 감시되고, 그 값을 BER 테이블로서 기억기구에 저장하는 설명도이다.

도 19는 마스터국은 개개의 클라이언트국에 대해 필요한 지시를 주고 데이터 전송이나, 그것에 앞선 필터링 처리나 압축 처리 또는 다중화 처리를 적절히 행하게 하고, 완전 전원 차단시 이외에는 끊임없이 총 주파대역 WT 내를 스캔하는 제어 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

도 20은 서로 독립된 복수의 하다마르 행렬을 구성하고, 그것을 토대로 하는 직교 부호를 정의하여 송신 데이터를 그것으로 부호화하고, W/R=(대역)/(전송 송도)을 현저하게 개선한 부호화 방식을 설명하는 개략도이다.

도 21은 k=3, M=8, N=8인 경우의 배직교 부호를 정의하는 (A), (B), (C), (D) 4종류의 확장 하다마르 행렬이다.

도 22는 k=3, M=8, N=8인 경우의 배직교 부호를 정의하는 (E), (F), (G), (H) 4종류의 확장 하다마르 행렬이다.

도 23은 k=5, M=32인 경우의 배직교 부호를 나타내는 확장 하다마르 행렬이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1-M-1: 마스터국 M의 송수신 장치

1-M-2: 마스터국 M의 외부제어 장치

1-M-3: 마스터국 M의 안테나

1-C1-1: 클라이언트국 C1의 송수신 장치

1-C1-2: 클라이언트국 C1의 외부 제어 장치

1-C1-3: 클라이언트국 C1의 안테나

1-C2-1: 클라이언트국 C2의 송수신 장치

1-C2-2: 클라이언트국 C2의 외부 제어 장치

1-C2-3: 클라이언트국 C2의 안테나

1-CW-1: 클라이언트국 CW의 송수신 장치

1-CW-2: 클라이언트국 CW의 외부 제어 장치

1-CW-3: 클라이언트국 CW의 안테나

2-1: 안테나

2-2: 안테나 스위치

2-3: 수신부

2-31: RF 프론트 회로

2-32: 로컬 OSC 회로

2-33: 가변대역 IF 증폭 회로

2-34: 복조 회로

2-35: 수신 ECC처리 회로

2-4: 송신부

2-41: 송신 ECC처리 회로

2-42: 송신 OSC 회로

2-43: 변조 회로

2-5: 송수신 제어부

2-51: 채널상태 감시제어 기구

2-52: 로컬 OSC제어 인터페이스

2-53: 제어 커맨드 송신 인터페이스

2-54: 대역폭 제어 인터페이스

2-54a: IF 회로 대역폭 제어선

2-54b: 복조 회로 대역폭 제어선

2-55: 송신 전력 제어 인터페이스

2-56: 송신 데이터 레이트 제어 인터페이스

2-57: 수신 데이터 레이트 제어 인터페이스

2-6: 베이스밴드부

2-61: 베이스밴드 제어 회로

2-62: 출력 신호 인터페이스

2-63: 입력 신호 인터페이스

3-1: 커맨드/데이터 DeMUX 회로

3-2: RAM(메모리)

3-3: 수신 데이터 레이트 제어 회로

3-4: 데이터 MUX 회로

3-5: DSP(Digital Signal Processing) 회로

3-6: D-A 변환 회로

3-7: A-D 변환 회로

3-8: DSP(Digital Signal Processor) 회로

3-9: 데이터 MUX 회로

3-10: RAM(메모리)

3-11: 송신 데이터 레이트 제어 회로

3-12: 커맨드/데이터 MUX 회로

3-1a: 수신 제어 커맨드선

5-P-1~5-P-14: 총 주파대역 내 기본 물리채널 공간

5-M: 적응형 채널·매핑(사상) 제어

5-L-1~5-L-9: 논리채널 공간

5-B-1: 안테나

5-B-2: 안테나·스위치 회로

5-B-3: 수신 RFAmp

5-B-4: 다운·컨버터

5-B-5: 로컬 OSC

5-B-6: 물리채널 선택·합성 스위칭 회로

5-B-B2~5-B-Bf: 채널·매핑·테이블

5-B-7: DSP(Digital Signal Processor) 회로

5-B-8: 데이터·세그먼트화 회로

5-B-9: 물리채널 합성 회로

5-B-10: SIN-ROM(사인 ROM)

5-B-11: SIN-ROM 다중 액세스 제어 회로

5-B-12: 업·컨버터

5-B-13: 송신 RFAmp

6-1~6-M: 가변 중간주파 대역폭

10: WT 스테이터스·테이블

11: 클라이언트 등록 테이블

14-A: 채널·매핑·테이블 Bf

14-B: 채널·매핑·테이블 Bf-1

14-C: 채널·매핑·테이블 B1

18-A: 마스터국 송신시의 클라이언트국측 수신 BER 테이블

18-B: 각 클라이언트국 송신시의 마스터국측 수신 BER 테이블

20-1: 입력 데이터·버퍼

20-2: 시퀀스 제어 회로

20-3: 하다마르 직교 부호 테이블 #0

20-4: 하다마르 직교 부호 테이블 #1

20-5: 하다마르 직교 부호 테이블 #N-1

20-6: 선택 회로

20-7: 상관 함수 연산 회로

20-8: 제1 MAX 검출 회로

20-9: 제1 MAX 검출 회로

본 발명은 무선 데이터 전송방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 전력소모의 감소를 위한 회로기구 및 제어기구를 구비하고 소형 전지로 장시간 동작시킬 수 있는 저소비 전력형 무선 데이터 전송방법에 관한 것이다.

저소비 전력 무선 데이터 전송으로 장거리 무선 데이터 전송이 가능하게 되면, 다른 기기에 대한 방해를 최소화하는 한편, 보다 광범위한 분야에서 무선 데이터 전송의 새로운 응용이 폭넓게 이루어지며, 무선 데이터 전송방식 기술이나, 응용 기기를 개발하고 그것을 적용하는 산업이나 서비스에 크게 공헌하게 된다.

저소비 전력 무선 데이터 전송방식에 대한 연구는 네트워크 환경의 브로드밴드(Broadband)화나 고속화가 주류이어서 큰 주목을 끌지 못하다가 미국을 중심으로 2000년경부터 시작되었다. 그 대표적인 것이 캘리포니아대학 버클리교의 "PicoRadio"라 일컫는 연구 프로젝트이다. IEEE Comp Mag.,"PicoRadio Supports Ad Hoc Ultra Low Power Wireless Networking"으로 대표되는 저소비 전력 무선 데이터 전송에 대한 연구는 대규모적인 무선 센서군을 서로 링크시켜 새로운 네트워크를 구축하는 것으로, 기본 커뮤니케이션·아키텍처(communication·architecture), 미디어 액세스(media access) 제어나 파워 세이빙 모드(power saving mode) 등의 데이터 링크·레이어(data link·layer), 다수 센서의 에너지 효율적 라우팅(routing)을 중심으로 하는 네트워크 레이어(network layer), 저전력 회로 설계에 의한 물리 레이어, TCP 베이스의 트랜스포트 레이어(transport layer), 각종 센서의 관리 프로토콜 등의 어플리케이션 레이어(application layer)의 기초적 검토에 머물러 있었다. 고주파 회로와 베이스밴드 회로를 싱글칩 VLSI로 SOC(System On Chip)로서 개발한다는 계획도 입안되었지만, 아직 실현된 예는 없다.

저소비 전력형 무선 데이터 전송장치에 관해 여러 연구가 이루어졌지만 아직 실용적인 SOC로서 실현되지 못한 근본 이유는 대부분의 연구가 매우 대규모적인 무선 센서군(수백에서 수천, 나아가서는 수만개)을 대상으로 해 왔으며 그들을 네트워크화하여 통합한 이른바 센서·네트워크 시스템을 구축하기 위한 오로지 수리 논리적인 토폴로지(topology) 연구에 시종일관 했을 뿐 현실적인 어플리케이션이나 솔루션에서 출발한 연구가 아니었다는 점에 있다.

저소비 전력형 무선 데이터 전송장치를 실현하기 위해서는 추상적인 네트워크·토폴로지의 연구 개발에 앞서, 무선 데이터 전송장치에서의 구체적인 저소비 전력화 방법과 회로 제어를 확립할 필요가 있다.

또한, 종래 기술의 동향을 검토해 보면, 가장 일반적인 무선에 의한 통화인 휴대 전화기는 정해진 변복조 방식과 주어진 주파대역 내에서의 채널배분 제어에 의해 동작되고, 통화가능 지역 내에서 어느 일정 이상의 통화 품질을 유지하기 위해서 수신 위치에서 어느 일정 이상의 C/N(무선 반송파 전력 대 잡음 전력비)이 필요하므로 어느 일정 이상의 송신 전력이 필요하며, 이에 다른 기기에 끼칠지 모를 영향이 우려되어 전차 안 등의 좁은 공간이나 심장 페이스메이커(pacemaker)등 여러 의료 기계를 사용하는 병원 등에서는 사용이 금지되어 있다. 새로운 차세대 휴대전화 방식도 마찬가지로 고도한 무선 데이터 전송제어에 의한 방식이 아닌 어느 지역 내에서의 송수신을 오로지 송신 전력의 크기에 의존하는 방식을 취하고 있다.

또한, 현재 컴퓨터 등의 무선 네트워크로 널리 적용되고 있는 것은 IEEE 802.11b나 동 11a, 또는 공용의 11g 등인데, 유저마다 데이터 레이트를 적극적으로 제어하면서 해당 무선 채널의 대역폭을 제어하여 필요한 C/N을 확보, 유지하여 각 유저마다의 데이터 송신 요건을 만족시키는 제어방식을 취한다. 이에 반해, 무선 채널은 다수 유저간에 공용되기 때문에 쇄도하는 유저로부터의 데이터 송신 요구나 수신 요구를 비동기로 분단하는 방식을 취한다. 결국, 유저수가 증가하면 복수 유저로부터의 채널사용 요구가 발생하여 그것이 상호 중복되어 접수가 지연되거나 또는 같은 데이터가 재송신되어 데이터 레이트가 크게 저하되며 무선통신 가능거리가 크게 저하되는 특성을 지닌다. 또한, 그러한 컴퓨터 무선 네트워크 시스템은 통일성이 없는 데이터가 상기 네트워크·시스템을 왕래하기 때문에 데이터의 특질에 대응한 효율적인 무선전송 제어방식을 채용하기가 곤란하다. 이러한 무선 LAN 방식은 휴대 전화 방식과 마찬가지로 고도의 무선 데이터 전송제어에 의한 것이 아니라, 어느 지역 내에서의 송수신을 오로지 송신 전력의 크기에 의존하는 방식을 취하므로 송신 전력을 크게 해도 방해전파나 잡음이 증가하면 결과적으로 아무런 효과도 없어 개선의 여지가 크다.

또한, 무선 데이터 전송을 필요로 하는 분야는 휴대 전화 시스템이나 컴퓨터,네트워크 시스템을 비롯하여 다방면에 널리 존재한다. 특히, 음성이나 비디오 데이터와는 달리 저속 데이터 레이트로 충분한 각종 센서기기의 무선화는 의료·건강기기, 산업기기, 환경 대책용 기기, 가정용 기기에 있어서 크게 요망되어 왔다. 하지만 무선 데이터 전송은 전술한 것과 같은 단순한 무선통신 제어방식이 주류를 이루어 왔고 또한 고속화를 지향하고 있는 상황하에서 상기의 요구에 따른 원거리 통신이 가능한 저소비 전력형 무선 데이터 전송은 실현되지 못했다.

또한, 종래 기술의 연장선상에서 저소비 전력형 무선 데이터 전송장치는 다른 기기에 대한 방해를 우려하여 그 응용 범위가 매우 좁고 한정되었다. 즉, 종래 기술에 의한 저소비 전력형 무선 데이터 전송방법은 기본적으로 단순히 데이터를 송신할 때 송신 전력을 낮추고 무선에 의한 데이터의 도달 범위를 한정하여 수신측이 몇 번이나 송신측에 재송신을 요구하여 데이터를 수신받는 아무런 기술적 발전이 없는 방법으로, 본래 무선 데이터 전송의 수요가 큼에도 불구하고 응용 범위는 매우 한정되어 있었다.

게다가, 저소비 전력형 무선 데이터 전송은 전력소모가 적은 송신이므로 전파(電波)의 전파(傳播) 거리가 짧을 수밖에 없어 장거리 무선 데이터 전송이 어렵다는 선입관 또한 원거리 전송이 가능한 저소비 전력형 무선 데이터 전송장치의 개발을 방해해왔다.

전술했듯이, 저소비 전력 무선 데이터 전송은 대기시 수신 상태에서의 소비전력도 저감되어야 되지만, 송신 전력의 저감이 가장 중요한 요건이 된다. 그것은 결과적으로 방사 전자계 강도가 약하다는 것이며, 전파의 도달 거리가 짧다는 것을 의미하여 응용이 크게 제한되는 것이다. 저소비 전력형 무선 데이터 전송과 장거리 무선 전송은 서로 상반되는 특성이라고 여겨지지만 해결되지 않으면 안되는 근본적인 과제이다.

근래에는 무선에 의한 여러 기기, 예를 들면 휴대 전화기, 무선 LAN, 원격장치, 통화장치, 전력선 고주파 통신, 무선에 의한 기기제어 등이 광범위하게 사용되 고 있다. 한편, 유효하게 이용할 수 있는 통신 대역은 계속 좁혀지고 있고 일반 가정에서도 각종 전자기기 제품이 일반적으로 사용됨에 따라 발생하는 예측곤란한 전파가 일상 주변에 증가하고 있다. 또한, 정비불량 기기 또는 정비불량 자동차 등에서 발산되는 방해전파가 증가하고 있고, 여러 물체가 발산하는 비선형성에 의한 혼변조 복사파가 증가하고 있는 것이 오늘날의 현실이다. 즉, 오늘날의 무선에 의한 통신 환경은 날마다 악화되고 있는 상황이며 이 또한 원거리 전송이 가능한 저소비 전력형 무선 데이터 전송의 실용화가 외면받는 원인의 하나이다. 소모전력이 적은 송신은 그러한 방해전파나 잡음의 영향을 쉽게 받아 안정된 통신 실현을 어렵게 했다.

그러한 방해전파나 잡음은 시시각각 변하므로 할당된 통신대역 전체의 통신상태를 항상 감시하여 이산적 방해전파나 랜덤한 잡음의 분포, 강도, 시간적 변동을 시계열로 관찰 분석하고, 확률 과정으로서 WCD값(Worst·Case·Disturbance)을 수리적으로 예측하며 안정된 통신에 적합한 협대역 채널을 통신 대역 전체(총 주파수대역 WT) 중에 찾아내어 복합 구성을 통해 하나의 전송 채널을 만들어 각 무선국에 동적으로 할당하며 채널매핑하는 것이 저소비 전력 무선 데이터 전송 장치를 실현하는데 있어서 제1 과제이다.

무선에 의한 데이터 전송에서 중요한 요소 중 하나는 전송해야 할 데이터의 송신속도, 즉 데이터 레이트이다. 데이터 발생원은 온도 센서와 같은 매우 저속인 응답 특성을 지닌 것부터 음성이나 비디오 신호와 같이 연속하여 대량의 데이터를 발생시키는 것까지 매우 다양하다. 무선전송 채널의 필요 대역폭은 변조방식에도 따르지만, 일의적으로 데이터 레이트에 따라 정해진다. 어느 일정 이상의 통신 품질을 유지하기 위해서는 수신 위치에서 어느 일정 이상의 C/N(무선 반송파 전력 대 잡음 전력비)이 필요한데, N(잡음 전력)은 무선전송 채널의 대역폭에 비례하므로 데이터 레이트를 2분의 1로 하면 필요 대역폭은 2분의 1이면 되고, N도 2분의 1이 되어 C/N은 3dB 개선되어 결과적으로 비트 오류율을 한자리 개선할 수 있고, 같은 오류율이라면 보다 장거리 전송이 가능해 진다. 또한, 절반의 송신 전력으로 같은 거리를 데이터 전송할 수 있게 된다. 즉, 데이터 레이트를 낮추면 같은 양의 전력소모로 무선전송 가능거리를 연장시킬 수 있게 된다. 사용할 채널 대역내의 이산 방해전파나 잡음의 분포, 강도, 그들의 시간적 변동을 확률 과정으로 예측한 후의 그러한 데이터 레이트 제어 및 데이터 발생의 속도에 있어서 시스템으로서의 요건으로부터 그러한 데이터 전송 속도의 저감이 허가되지 않는 경우도 있으므로 그를 위한 효율적 데이터 압축 제어는 저소비 전력 무선 데이터 전송 장치를 실현하는데 있어서 제2 과제이다.

또한, 본 발명의 실현을 위해 무선국간의 통신에서 쌍방이 규정 비트 오류율을 만족시키면서 각각의 송신 전력을 최소화하는 과정이 절실히 요구된다. 이 때, 종래와 같이 쌍방 무선국이 조금씩 전력을 낮추어 비트 오류율을 체크하여 규정값을 만족하는 범위내에서 그러한 교환을 다수회에 걸쳐 반복하는 것은 쓸데없이 시간만 걸리고 불안정한 방법이기에 그를 대신해 무선 통신로의 전파 손실의 평가, 사용할 채널 대역내의 이산 방해전파나 잡음의 분포, 강도, 그들의 시간적 변동을 확률 과정으로 예측하여 장거리 전송이 가능한 무선 데이터 전송장치를 구현할 때 요구되는 소비 전력 중 최소값을 최단기간내에 찾는 것이 제3 과제이다.

이산적 방해전파가 존재할 경우 스펙트럼 확산 방식이 이용되지만 방해전파 자체의 스펙트럼이 확산되고, 이산적이라고는 하나 그 밀도가 높은 경우에는 스펙트럼 확산 방식이 거의 효과가 없게 되고 쓸데없이 대역을 소비하고 C/N의 열화를 초래하여 오히려 비트 오류율이 악화되는 결과를 낳게 된다. 따라서, 채널 대역내의 이산 방해전파의 밀도나 그 스펙트럼 형상 및 강도의 시계열, 랜덤성이 높은 잡음 성분의 스펙트럼 형상 및 강도의 시계열, 이산 방해파와 랜덤성이 높은 잡음의 에너지비 및 그들 시간적 변동을 확률 과정으로 예측한 후 스펙트럼 확산의 적용이 좋은 결과를 초래하는지를 판단하고 동적이면서 적응적으로 적용을 제어하는 것은 저소비 전력 무선 데이터 전송 장치를 실현하는데 있어서 제4 과제이다.

송신해야 할 데이터 신호를 부호화하여 비트 오류율을 크게 개선하는 직교 부호화는 통상적으로 하나의 하다마르 행렬이 주는 한정된 수의 직교 부호만을 이용하는 것으로 비트 오류율은 개선되어도 그 자체는 같은 데이터 레이트의 통상적인 비부호화 방식에 비해 6.4배나 대역을 필요로 하고 주파수 효율이 매우 나쁘며 방해전파나 각종 방해 잡음 변화의 영향을 받기 쉽다. 따라서, 종래의 단순한 하다마르 행렬을 기초로 한 부호화가 아니라 부호화 자체의 정보량을 증가시키고 필요 대역폭을 크게 저감할 수 있는 새로운 확장 직교 부호화를 고안하여 사용할 채널 대역내의 이산 방해전파나 잡음의 분포, 강도, 그들의 시간적 변동을 확률 과정으로 예측한 후 동적이면서 적응적인 적용 제어를 하는 것이 저소비 전력 무선 데이터 전송 장치를 실현하는데 있어서의 제5 과제이다.

또한, 전술한 채널·매핑 제어 과정, 데이터 압축 및 데이터 레이트 제어 과정, 송신전력 최소화 제어 과정, 협의의 의미에서의 변조·복조인 위상 변조(2PSK, 4PSK), 주파수 변조(FSK, GFSK)의 적용 제어 과정, 광의의 의미에서의 변조·복조인 스펙트럼 확산 또는 확장 직교 부호화의 적용 제어 과정을 초기 통신로 확립 후에도 끊임없이 변동하는 무선 전송로의 상태 속에서 계속 어떻게 안정적으로 확립 유지시킬지가 제6 과제이다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 과제들을 해결하고 각종 센서나 장치로부터의 데이터 발생 특성 및 그들 데이터가 요구되는 타이밍을 고려하여 그들 데이터에 대해 여러 처리를 행하고 데이터 발생원의 수 Mbps(수백만 비트 매초)로부터 수십 bps(수십 비트 매초)에 이르기까지 변화하는 전파(電波)의 전파(傳播) 상황을 파악 분석함에 있다. 결국, 본 발명의 목적은 최적의 채널 요건을 각 무선국마다로 동적이면서 적응적으로 제어하고 저송신 전력이지만 방해전파나 잡음에 대한 내성이 높아 높이 신뢰할 만한 무선 데이터 전송이 가능하며 동시에 무선 센서 등 특정하게 응용할 때는 소형 전지로 장시간의 동작이 가능한 새로운 무선 데이터 전송방법 및 장치와 그 프로그램을 저장한 기록매체를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들간에 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역을 다수개의 기본밴드 물리채널로 분할하고, 상기 기본밴드 물리채널 중 방해전파나 잡음이 일정치 이하인 기본밴드 물리채널들을 조합한 채널 각각을 상기 마스터국 및 클라이언트국의 논리 채널로 각각 할당하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역을 일정한 대역폭(B1)을 가지는 다수개의 기본밴드 물리채널로 균등하게 분할하는 제1 단계, 방해전파나 잡음 레벨의 최악 예측값이 일정치 이하인 상기 기본밴드 물리채널이 단독으로 구성하거나 서로 다른 2개 이상이 구성하여 이루어지는 논리채널을 형성하는 제2 단계 및 상기 각 논리채널을 상기 마스터국 및 클라이언트국에 각각 할당하는 제3 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 단계는 상기 총 주파수 대역을 연속적인 상기 기본밴드 물리채널로 분할하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 단계는 상기 총 주파수 대역을 비연속적인 상기 기본밴드 물리채널로 분할하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 단계는 상기 논리채널이 상기 논리채널을 이루는 각 기본밴드 물리채널의 상기 최악 예측값들의 평균값을 최소화하는 조건으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 단계에서 초기 할당과정은 우선 상기 최악 예측값이 가장 작은 상기 기본밴드 물리채널은 마스터국의 논리채널로 할당되고 나머지 상기 기본밴드 물리채널들은 그 최악 예측값이 작은 순서대로 각각 상기 클라이언트국의 논리채널로 할당되는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 초기 할당과정은 (a) 상기 마스터국이 상기 최악 예측값이 가장 작은 상기 기본밴드 물리채널을 제1 논리채널로 하여 상기 마스터국의 송신 채널에 할당하는 단계, (b) 상기 마스터국이 상기 마스터국 송신용에 할당된 상기 제1 논리채널, 특정 클라이언트국에 할당되는 논리 ID, 상기 특정 클라이언트국 송신용으로 상기 최악 예측값이 작은 순서대로 할당한 특정 기본밴드 물리채널 및 통신로 확립을 위한 커맨드를 포함하는 지령데이터를 정해진 횟수로 연속 송신하는 단계, (c) 상기 특정 클라이언트국이 상기 지령데이터를 수신 및 분석하여 상기 지령데이터에 상기 통신로 확립을 위한 커맨드가 포함되어 있으면, 상기 지령데이터에 포함되어 있는 상기 특정 기본밴드 물리채널을 자국의 수신채널로 하여 수신 대기하는 단계, (d) 상기 특정 클라이언트국이 상기 지령데이터에 다른 클라이언트의 논리 ID가 포함되어 있지 않으면 상기 특정 기본밴드 물리채널을 자국의 송신채널로 하고, 상기 마스터국에 응답 데이터를 송신하는 단계 및 (e) 상기 마스터국이 상기 응답 데이터를 수신하면 상기 응답 데이터를 송신한 상기 특정 클라이언트국의 상기 논리 ID 및 상기 특정 기본밴드 물리채널을 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블에 저장하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 클라이언트 등록 테이블은 상기 클라이언트국의 물리 ID에 대해 통신채널 확립순으로 논리 ID를 할당한 대응 관계, 상기 각 클라이언트국이 요구하는 무선 데이터 전송의 채널 대역폭, 데이터 레이트를 적응 제어할 때의 저감 계수 1.0 이하의 수치인 DR 계수, 송신 전력 최소화 제어에 따라 결정된 상기 각 클라이언트국으로부터 상기 마스터국에 대한 최소 송신 전력값 및 상기 마스터국으로부터 상기 각 클라이언트국에 대한 최소 송신 전력값을 저장하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 단계는 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널(B1, B2, .., Bf; Bf=f*B1, f는 정수)을 채널 대역폭으로 요구하고 있는 상기 클라이언트국의 개수(NB1, NB2, ..., NBf)를 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 각각 대응하는 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블에 따라 상기 각 클라이언트국이 요구하는 상기 물리채널을 상기 각 클라이언트국의 논리채널로 할당하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 단계는 (a) 모든 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 대하여, 상기 물리채널(Bf)의 최악 예측값은 인접한 f개의 기본밴드 물리채널 각각의 최악 예측값의 평균값으로 하여 채널 매핑 테이블(f)에 저장하는 단계, (b) 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)은 마스터국의 송신용 논리채널로 할당하여 채널 매핑 테이블(1)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블(2, 3, ..., f)의 물리채널(B2, B3, ..., Bf) 중 상기 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)의 -B1 및 +B1 근방에 오버랩된 물리채널을 사용금지로 하는 단계,(c) 상기 채널 매핑 테이블(f)에서 상기 각 물리채널의 최악 예측값이 작은 순으로 NBf개의 물리 채널(Bf)을 확보하고, 상기 물리 채널(Bf)을 채널 대역폭으로 요구한 NBf개의 클라이언트국에 NBf개의 물리 채널(Bf)를 각각 논리채널로 할당하고 그 할당 대응 관계를 상기 채널 매핑 테이블(f)에 저장하는 단계, (d) 상기 각 채널 매 핑 테이블(1, 2, ..., f-1)의 물리채널(B1, B2, ..., Bf-1) 중 상기 물리채널(Bf)의 -B1 및 +B1 근방에 오버랩된 물리채널을 사용금지로 하는 단계 및 (e) 상기 (c) 및 (d)단계를 상기 채널 매핑 테이블(f-1)부터 시작하여 상기 채널 매핑 테이블(2)까지 반복하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 단계는 (a) 모든 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 대하여, 상기 물리채널(Bf)의 최악 예측값은 인접한 f개의 기본밴드 물리채널 각각의 최악 예측값의 평균값으로 하여 채널 매핑 테이블(f)에 저장하는 단계, (b) 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)을 상기 마스터국의 송신용 논리채널로 할당하는 단계 및 (c) 이미 논리채널이 부여된 클라이언트국의 논리 ID를 제외하고 상기 클라이언트국의 논리 ID를 랜덤하게 선택하여 선택된 논리 ID에 해당하는 클라이언트국이 채널 대역폭으로 요구하는 물리채널을 확인하고 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)은 제외하고 주파수 대역폭(B1)갭 없이 상기 요구된 물리채널 중 최악 예측값이 낮은 순으로 물리채널을 선택하여 선택된 물리채널을 상기 선택된 논리 ID에 해당하는 클라이언트국의 논리채널로 하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 마스터국은 상기 각 클라이언트국과의 통신 중에 인터럽트를 받아들이겠다는 인터럽트 허가 데이터를 상기 모든 클라이언트국에 송신하고, 상기 모든 클라이언트국에 할당된 상기 모든 논리채널을 스캔하고 상기 각 클라이언트국으로부터의 인터럽트 요구를 수신 대기하는 제4 단계, 상기 마스터국으로부터의 상기 인터럽트 허가 신호를 수신한 클라이언트국은 다른 클라이언트국에 의한 선행 인터럽트가 없음을 확인하고, 상기 마스터국에 인터럽트가 받아들여질 때까지 인터럽트 요구 신호를 반복 송신하는 제5 단계 및 상기 마스터국이 상기 클라이언트국으로부터 상기 인터럽트 요구 신호를 수신하면 인터럽트 수신 데이터를 상기 클라이언트국에 송신하고, 상기 클라이언트국이 상기 인터럽트 수신 데이터를 수신하는 제6 단계를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제6 단계는 (a) 상기 인터럽트 요구 신호가 파워 오프 요구 신호인 경우에는, 상기 마스터국의 클라이언트 등록 테이블에 상기 클라이언트가 정지상태임을 저장하고, 상기 클라이언트국에 논리채널을 할당한 상기 채널 매핑 테이블로부터 상기 논리채널을 말소하는 단계 및 (b) 상기 클라이언트국이 상기 마스터국으로부터 상기 인터럽트 수신 데이터를 수신하면 파워 오프하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제6 단계는 (a) 상기 인터럽트 요구 신호가 강제 정지 신호인 경우에는, 상기 마스터국의 클라이언트 등록 테이블에 상기 클라이언트가 정지상태임을 저장하고, 상기 클라이언트국에 논리채널을 할당한 상기 채널 매핑 테이 블로부터 상기 논리채널을 말소하는 단계 및 (b) 상기 클라이언트국이 상기 마스터국으로부터 상기 인터럽트 수신 데이터를 수신하면 수신 대기 상태로 이행하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 각 기본밴드 물리채널에서의 상기 최악 예측값은 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 클라이언트 등록 테이블은 상기 클라이언트국의 물리 ID에 대해 통신채널 확립순으로 논리 ID을 할당한 대응 관계, 상기 각 클라이언트국이 요구하는 무선 데이터 전송의 채널 대역폭, 데이터 레이트를 적응 제어할 때의 저감 계수 1.0 이하의 수치인 DR 계수, 송신 전력 최소화 제어에 따라 결정된 상기 각 클라이언트국으로부터 상기 마스터국에 대한 최소 송신 전력값 및 상기 마스터국으로부터 상기 각 클라이언트국에 대한 최소 송신 전력값을 저장하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 외부 장치로부터 상기 마스터 또는 클라이언트 송수신 장치로 입력되는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 디지털 데이터를 필터링 처리 또는 신장 처리를 하여 송신 데이터를 생성하는 제1 단계 및 상기 외부 장치로부터의 요구에 따라 상기 송신 데이터의 데이터 레이트를 결정하고 상기 송신 데이터를 상기 데이터 레이트로 송신하는 제2 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 단계는 상기 외부 장치로부터 입력되는 아날로그 데이터의 사용 주파수가 수 kHz 이하의 저주파 영역인 경우에는, 상기 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환한 디지털 데이터의 시간당 변화량을 S자 커브 형태로 생성하고, 상기 디지털 데이터에서 상기 S자 커브 형태인 디지털 데이터의 시간당 변화량을 감산한 차분 데이터를 송신 데이터로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 단계는 상기 외부 장치로부터 입력되는 아날로그 데이터를 연속 감시할 필요가 있는 경우에는, 상기 아날로그 데이터의 변곡점 이전의 데이터를 디지털 변환한 제1 디지털 데이터를 제1 송신 데이터로 하고, 상기 변곡점 이후의 데이터는, 상기 변곡점 이후의 데이터를 디지털 신호로 변환한 제2 디지털 데이터의 시간당 변화량을 S자 커브 형태로 생성하고 상기 제2 디지털 데이터에서 상기 S자 커브 형태인 제2 디지털 데이터의 시간당 변화량을 감산한 차분 데이터를 제2 송신 데이터로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 S자 커브 형태인 디지털 데이터의 시간당 변화량(Se(t))은,

와 같은 형태로 생성되고, 파라미터 α및 β는 수학적인 최소 자승법으로 산출하는 처리를 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 단계는, 상기 외부 장치로부터 입력되는 아날로그 데이터가 비리얼타임 또는 준리얼타임 송신으로 충분할 경우에는, (a) 상기 아날로그 데이터를 샘플링 주기의 정수배에 해당하는 푸리에 변환 주기마다 이산 푸리에 변환을 하여 다수개의 파워 스펙트럼을 구하고, 시계열로 최초인 파워 스펙트럼을 제1 송신 데이터로 하는 단계, (b) 상기 시계열로 최초인 파워 스펙트럼을 제1 피크 스펙트럼 집합으로 근사 표현하는 단계, (c) 시계열로 2 번째인 파워 스펙트럼의 주파수축 중심점에 상기 제1 피크 스펙트럼 집합의 주파수축 중심점을 일치시키도록 상기 제1 피크 스펙트럼 집합의 중심점을 이동시키고, 상기 시계열로 2 번째인 파워 스펙트럼에서 상기 중심점이 이동된 제1 피크 스펙트럼 집합을 감산한 차분 데이터 및 상기 중심점의 이동 거리를 제2 송신 데이터로 하는 단계 및 (d) 상기 (c)단계를 시계열로 3 번째인 파워 스펙트럼부터 시작하여 시계열 순으로 각각의 파워 스펙트럼에 대하여 반복하여 각각의 송신 데이터를 생성하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 (d)단계는 시계열로 r-1 번째 파워 스펙트럼까지 반복하고, (e) 시계열로 r번째인 파워 스펙트럼을 제r 송신 데이터로 하고, 상기 시계열로 r번째인 파워 스펙트럼을 제2 피크 스펙트럼 집합으로 근사 표현하는 단계,(f) 시계 열로 r+1 번째인 파워 스펙트럼의 주파수축 중심점에 상기 제2 피크 스펙트럼 집합의 주파수축 중심점을 일치시키도록 상기 제2 피크 스펙트럼 집합의 중심점을 이동시키고, 상기 시계열로 2 번째인 파워 스펙트럼에서 상기 중심점이 이동된 제2 피크 스펙트럼 집합을 감산한 차분 데이터 및 상기 중심점의 이동 거리를 제r+1 송신 데이터로 하는 단계 및 (g) 상기 (f)단계를 시계열로 r+2 번째인 파워 스펙트럼부터 시작하여 시계열 순으로 각각의 파워 스펙트럼에 대하여 반복하여 각각의 송신 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 마스터 또는 클라이언트 송수신 장치에서 데이터 레이트가 제어된 디지털 데이터를 수신하고, 상기 외부 장치로부터의 요구에 의해 상기 디지털 데이터를 시간축적으로 재구성하는 제1 단계 및 상기 디지털 데이터 중 특정한 디지털 데이터에 대해 필터링 처리나 신장 처리를 행하고, 상기 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 상기 외부 장치에 출력하는 제2 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 마스터국은 일정 데이터를 특정 클라이언트국에 송신하여 상기 특정 클라이언트국으로부터 상기 데이터의 비트 오류율을 수신받는 동작을 하고, 상기 비트 오류율이 규정값을 넘을 때까지 송신 전력을 저감시키고 상기 동작을 반복하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 마스터국이 상기 일정 데이터를 특정 클라이언트국에 송신하고, 상기 특정 클라이언트국이 상기 일정 데이터를 수신하고 비트 오류율을 구하여 상기 마스터국에 상기 비트 오류율을 송신하는 제1 단계, 상기 마스터국은 상기 비트 오류율이 규정값 이하이면 상기 마스터국의 상기 특정 클라이언트국에 대한 송신 전력을 제1 전력만큼 저감시키고 상기 제1 단계를 반복하는 제2 단계 및 상기 마스터국은 상기 비트 오류율이 상기 규정값을 넘으면 현재의 송신 전력에 제2 전력을 더한 전력값을 상기 마스터국의 상기 특정 클라이언트국에 대한 송신 전력값으로 하는 제3 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 일정 데이터는 일정 길이의 랜덤 데이터인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 단계는 상기 특정 클라이언트국은 상기 마스터국으로부터의 신호 수신 강도 레벨을 상기 마스터국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 전력은 상기 마스터국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 마스터국의 송신용 논리채널의 최악 예측값의 자승값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 대 WCD 여유도로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 최악 예측값은 상기 송신용 논리채널을 이루는 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전 력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 단계는 상기 마스터국이 상기 마스터국의 현재 송신 전력값을 상기 특정 클라이언트국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 전력은, 상기 마스터국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 현재 송신 전력값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 전파손실의 상기 제1 단계를 반복할 때마다의 변화량에 일정 전력값을 감산한 전력값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서, 특정 클라이언트국은 일정 데이터를 상기 마스터국에 송신하여 상기 마스터국으로부터 상기 데이터의 비트 오류율을 수신받는 동작을 하고, 상기 비트 오류율이 규정값을 넘을 때까지 송신 전력을 저감시키고 상기 동작을 반복하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 특정 클라이언트국이 상기 일정 데이터를 상기 마스터국에 송신하고, 상기 마스터국이 상기 일정 데이터를 수신하고 비트 오류율을 구하여 상기 특정 클라이언트국에 상기 비트 오류율을 송신하는 제1 단계, 상기 특정 클라이언트국은 상기 비트 오류율이 규정값 이하이면 상기 특정 클라이언트국의 상기 마스터국에 대한 송신 전력을 제1 전력만큼 저감시키고 상기 제1 단계를 반복하는 제2 단계 및 상기 특정 클라이언트국은 상기 비트 오류율이 상기 규정값을 넘으면 현재의 송신 전력에 제2 전력을 더한 전력값을 상기 특정 클라이언트국의 상기 마스터국에 대한 송신 전력값으로 하는 제3 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 일정 데이터는 일정 길이의 랜덤 데이터인 것을 일 특징으로 하며, 본 발명의 상기 제1 단계는, 상기 마스터국은 상기 특정 클라이언트국으로부터의 신호 수신 강도 레벨을 상기 특정 클라이언트국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 전력은 상기 특정 클라이언트국으로부터의 신호 수신 강도 레벨을 상기 마스터국의 송신용 논리채널의 최악 예측값의 자승값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 대 WCD 여유도로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 최악 예측값은 상기 송신용 논리채널을 이루는 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜 덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 단계는 상기 특정 클라이언트국이 상기 특정 클라이언트국의 현재 송신 전력값을 상기 마스터국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 전력은 상기 특정 클라이언트국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 현재 송신 전력값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 전파손실의 상기 제1 단계를 반복할 때마다의 변화량에 일정 전력값을 감산한 전력값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 마스터국은 상기 제25항의 방법으로 구한 상기 마스터국의 상기 특정 클라이언트국에 대한 최소 송신 전력값을 클라이언트 등록 테이블에 저장하고, 상기 마스터국의 송신 전력 최소화 과정 완료 및 상기 특정 클라이언트국의 송신 전력 최소화 과정의 시작을 알리는 제1 데이터를 상기 특정 클라이언트국에 송신하는 제1 단계, 상기 특정 클라이언트국이 상기 제1 데이터를 수신하면, 상기 제33항의 방법으로 상기 특정 클라이언트국의 상기 마스터국에 대한 최소 송신 전력값을 구하고, 상기 특정 클라이언트국의 송신 전력 최소화 과정 완료를 알리는 제2 데이터를 상기 마스터국에 송신하는 제2 단계 및 상기 마스터국이 상기 제2 데이터를 수신하면 나머지 각 클라이언트국에 대하여 상기 제1 및 제2 단계를 반복하는 제3 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 클라이언트 등록 테이블은 상기 클라이언트국의 물리 ID에 대해 통신채널 확립순으로 논리 ID를 할당한 대응 관계, 상기 각 클라이언트국이 요구하는 무선 데이터 전송의 채널 대역폭, 데이터 레이트를 적응 제어할 때의 저감 계수 1.0 이하의 수치인 DR 계수, 상기 송신 전력 최소화 제어에 따라 결정된 상기 각 클라이언트국으로부터 상기 마스터국에 대한 최소 송신 전력값 및 상기 마스터국으로부터 상기 각 클라이언트국에 대한 최소 송신 전력값을 저장하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 마스터국이 상기 제2항의 방법으로 상기 클라이언트국에 할당된 논리채널을 통하여 상기 클라이언트국과 통신하면서 각 논리채널에 대하여 비트 오류율을 계산하고, 상기 비트 오류율이 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있으면, 그 논리채널을 무효로 하고 상기 무효된 논리채널과 동일한 대역폭을 가지며 최악 예측값이 작은 논리채널을 새로운 논리채널로 하는 제1 단계 및 상기 새로운 논리채널을 할당하여도 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘으면 통신 데이터 레이트 및 수신측 증폭회로의 대역폭을 저감시키는 제2 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징 으로 한다.

본 발명의 상기 논리채널은 일정한 대역폭을 가지며, 방해전파나 잡음 레벨의 최악 예측값이 일정치 이하인 기본밴드 물리채널이 하나 또는 2 이상 조합된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 단계는 (a) 상기 마스터국이 상기 각 클라이언트국과 통신 중에 비트 오류율을 계산하여 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있으면 그 비트 오류율을 저장하는 단계, (b) 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘을 확률을 구하는 단계, (c) 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘을 확률이 일정치 이상이고, 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 적은 경우에는, 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널을 이루는 기본밴드 물리채널을 사용금지로 하고, 상기 논리채널의 대역폭에 해당하는 채널 매핑 테이블에서 상기 논리채널의 대역폭과 동일한 대역폭을 갖는 물리채널을 새로 측정한 최악 예측값이 작은 순으로 상기 클라이언트국의 새로운 논리채널로 할당하는 단계 및 (d) 상기 새로운 논리채널의 비트 오류율을 확인하기 위해 상기 클라이언트국에 일정한 길이의 랜덤 데이터를 송신하고, 상기 새로운 논리채널의 비트 오류율이 상기 제1 규정값 내이면 유효 채널로 사용 확정하고 통상적인 통신으로 복귀하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 마스터국은 상기 클라이언트국과의 통신 중에 틈틈이 상기 각 기본밴드 물리채널마다의 방해전파나 잡음의 시간계열 레벨 계측값 및 그 확률 통계적 분석값 및 최악 예측값을 WT 스테이터스 테이블과 동일한 제2 WT 스테이터 스 테이블에 저장하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 WT 스테이터스 테이블은 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 측정된 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 저장하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 계산된 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 저장하고, 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 최악 예측값을 저장하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 (a)단계는 상기 마스터국이 상기 각 클라이언트국과 통신 중에 ECC상태를 시계열적으로 감시하고, 비트 오류율을 계산하여 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있으면 그 비트 오류율과 시각을 BER 스테이터스 테이블에 저장하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 (b)단계는, 상기 BER 스테이터스 테이블을 분석하여 상기 비트 오류율이 규정 시간 중에 규정 횟수만큼 상기 제1 규정값을 넘을 확률을 프아송 분포에 의해 구하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 단계는 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있어도 전체 논리채널에 대한 비율이 제2 규정값보다 작으면, 상기 제41항의 방법으로 상기 논리채널에 사용되는 송신 전력을 최소화하고 통상적인 통신으 로 복귀하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 단계는 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널의 전체 논리채널에 대한 비율이 제2 규정값보다 크면, (a) 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 모든 논리채널 및 그 논리채널을 이루는 물리채널 전부를 사용금지로 하는 단계 및 (b) 상기 각 클라이언트국이 요구하는 대역폭의 채널 개수를 확보할 수 있는지 확인하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (c) 상기 각 클라이언트국이 요구하는 대역폭의 채널 개수를 확보할 수 있으면, 상기 제41항의 방법으로 상기 논리채널의 송신 전력을 최소화하고, 최소화된 송신 전력값을 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 제3 규정값 이내이면 통상적인 통신으로 복귀하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘을 경우에는, 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 사용하는 해당 클라이언트국에 대한 데이터 레이트를 저감시키고, 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 수신하는 수신측 증폭회로의 대역폭을 저감시키고, 상기 제41항의 방법으로 송신전력을 최소화하여 새로 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘지 않으면 통상적인 통신으로 복귀하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (d) 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 경우에는, 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채 널을 사용하는 해당 클라이언트국에 대한 데이터 레이트를 현재 데이터 레이트에 1보다 작은 제1 수치를 곱한 값으로 하는 단계,(e) 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 수신하는 수신측 증폭회로의 대역폭을 현재의 대역폭에 상기 제1 수치를 곱한 값으로 하고, 상기 제41항의 방법으로 송신 전력을 최소화하는 단계 및 (f) 상기 (e) 단계에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값 이내이면 클라이언트 등록 테이블에 상기 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 저장하고, 상기 (e) 단계에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값을 넘으면, 상기 제3 규정값보다 작아질 때까지 상기 (d) 및 (e) 단계를 반복하여, 상기 클라이언트 등록 테이블에 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 상기 반복의 횟수만큼 곱한 값을 저장하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (c) 상기 각 클라이언트국이 요구하는 대역폭의 채널 개수를 확보할 수 없으면, 상기 사용금지가 된 물리채널을 유효하게 하고, 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널(B1, B2, .., Bf; Bf=f*B1, f는 정수)을 채널 대역폭으로 요구하고 있는 상기 클라이언트국의 개수(NB1, NB2, ..., NBf)를 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 각각 대응하는 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블에 따라 상기 각 클라이언트국이 요구하는 상기 물리채널을 상기 각 클라이언트국의 논리채널로 할당하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (d) 모든 클라이언트국에 대해 데이터 레이트를 저감시키고, 수신측 증폭회로의 대역폭을 저감시키며, 상기 제41항의 방법으로 송신전력을 최소화하여 새로 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 제3 규정값을 넘지 않으면 통상적인 통신으로 복귀하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (e) 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 경우에는, 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 사용하는 해당 클라이언트국에 대한 데이터 레이트를 현재 데이터 레이트에 1보다 작은 제1 수치를 곱한 값으로 하는 단계, (f) 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 수신하는 수신측 증폭회로의 대역폭을 현재의 대역폭에 상기 제1 수치를 곱한 값으로 하고, 상기 제41항의 방법으로 송신 전력을 최소화하는 단계 및 (g) 상기 (f) 단계에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값 이내이면 클라이언트 등록 테이블에 상기 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 저장하고, 상기 (f) 단계에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값을 넘으면, 상기 제3 규정값보다 작아질 때까지 상기 (e) 및 (f) 단계를 반복하여, 상기 클라이언트 등록 테이블에 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 상기 반복의 횟수만큼 곱한 값을 저장하는 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 마스터국이 각 기본밴드 물리채널마다 이산적 방해전파 성분과 랜덤 잡음 성분에 대한 확률 과정 분석에 의해 스펙트럼 확산의 필요성이 있는지를 결정하고, 상기 클라이언트국으로부터 요구된 채널에 상기 스펙트럼 확산의 필요성이 있는 기본밴드 물리채널이 속하는 경우에는 상기 요구된 채널의 대역폭을 더 넓히는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 수신하고, 상기 신호를 스펙트럼 분석하여 이산적 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 WT 스테이터스 테이블에 저장하고, 상기 축퇴 계수 및 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 기본밴드 물리채널의 각 세그먼트 전력량, 평균값 및 분산을 계산하여, 상기 분산을 상기 평균값으로 나눈 값이 제1 수치보다 크면 상기 기본밴드 물리채널은 스펙트럼 확산의 필요성이 있다고 결정하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 수치는 0.1 내지 0.2인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 마스터국이 상기 스펙트럼 확산의 필요성을 나타내는 플래그를 저장하는 제1 단계, 상기 마스터국이 상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역(WT)을 상기 플래그가 없는 기본밴드 물리채널 집합과 상기 플래그가 있는 기본밴드 물리채널 집합으로 나누고, 상기 집합 정보를 저장하는 제2 단계, 상 기 플래그가 있는 기본밴드 물리채널 집합에 속하는 기본밴드 물리채널이, 상기 클라이언트국으로부터 요구되고 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널에 속하는 경우, 상기 물리채널의 대역폭에 제1 수치를 곱한 대역폭을 새로운 대역폭으로 하는 제3 단계를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 플래그가 없는 기본밴드 물리채널 집합에서 최악 예측값이 제1 규정값을 넘거나 상기 플래그가 있는 기본밴드 물리채널은 무효로 하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제2 단계는 상기 기본밴드 물리채널 집합은 일정 개수 이상의 상기 기본밴드 물리채널을 포함하고, 상기 일정 개수 이상의 기본밴드 물리채널의 최악 예측값의 평균값은 일정치 이하인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 최악 예측값은, 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여, 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서, 특정 개수의 송신 신호를 상기 특정 개수의 비트수로 이루어지는 직교 부호로 변환하여 송신하고, 수신측에서는 수신 신호와 상기 직교 부호와의 상관 함수값들을 구하여 상기 상관 함수값들 중 최대값을 수신 결정값으로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 직교 부호는 하다마르 행렬로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 상관 함수값들은, 상기 수신 신호와 상기 직교 부호 중의 상기 특정 개수의 송신 신호와 각각 곱한 값을 상기 송신 신호의 지속 시간동안 적분하여 얻은 값을 상기 지속 시간으로 나눈 값들인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 하다마르 행렬은 우선 2차 하다마르 행렬을 기초로 상기 2차 하다마르 행렬의 임의의 열 또는 행의 부호를 반전시켜 얻어지는 행렬을 연접시켜 새로운 정방 하다마르 행렬을 만들고 상기 새로운 정방 하다마르 행렬의 열방향으로 상기 새로운 정방 하다마르 행렬의 각 요소의 부호를 반전시킨 하다마르 행렬을 연접시켜 생성된 것을 일 특징으로 한다. 본 발명은 상기 하다마르 행렬을 송신 신호열의 개수만큼 생성하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 송신 신호열의 개수만큼 생성된 상기 하다마르 행렬 각각에 상기 수신 신호와의 상기 상관 함수값을 구하여 각 최대값을 산출하고, 상기 각 최대값 중 최대인 값을 수신 결정값으로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치에 있어서,상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역을 다수개의 기본밴드 물리채널로 분할하고, 상기 기본밴드 물리채널 중 방해전파나 잡음이 일정치 이하인 기본밴드 물리채널들을 조합한 채널 각각을 상기 마스터국 및 클라이언트국의 논리 채널로 각각 할당하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역을 일정한 대역폭(B1)을 가지는 다수개의 기본밴드 물리채널로 균등하게 분할하는 제1 수단, 방해전파나 잡음 레벨의 최악 예측값이 일정치 이하인 상기 기본밴드 물리채널이 단독으로 구성하거나 서로 다른 2개 이상이 구성하여 이루어지는 논리채널을 형성하는 제2 수단 및 상기 각 논리채널을 상기 마스터국 및 클라이언트국에 각각 할당하는 제3 수단를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 수단은, 상기 총 주파수 대역을 연속적인 상기 기본밴드 물리채널로 분할하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 수단은 상기 총 주파수 대역을 비연속적인 상기 기본밴드 물리채널로 분할하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 수신 신호의 논리채널을 이루는 상기 각 기본밴드 물리채널을 저장하고 있는 다수 개의 채널 매핑 테이블, 상기 다수 개의 채널 매핑 테이블에서 수신 신호의 논리채널을 이루는 기본밴드 물리채널을 순차적으로 선택하여 선택된 기본밴드 물리채널을 로컬 오실레이터로 출력하는 물리채널 선택/합성 스위칭 회 로, 상기 물리채널 선택/합성 스위칭 회로로부터 입력된 선택된 기본밴드 물리채널 정보에 대응되는 발진 주파수를 생성하는 로컬 오실레이터, 상기 발진 주파수를 입력받아 상기 논리채널을 이루는 기본밴드 물리채널 대역을 중간주파대로 변환하는 다운 컨버터 및 상기 다운 컨버터로부터 중간주파대로 변환된 기본밴드 물리채널 대역 정보를 입력받아 상기 기본밴드 물리채널마다의 방해전파나 잡음의 계측 및 확률적 분석을 하는 DSP 회로를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 물리채널 선택/합성 회로는 상기 다수개의 채널 매핑 테이블에 저장되어 있는 상기 논리채널을 이루는 기본밴드 물리채널의 정보에 의해 사인 ROM과 링크된 SINROM 다중 액세스 제어회로에 대해 합성해야 할 기본밴드 물리채널을 순차적으로 지시하고, 상기 SINROM 다중 액세스 제어회로는 지시된 기본밴드 물리채널에 대하여 상기 사인 ROM을 고속으로 액세스하여 그 액세스 결과 데이터가 물리채널 합성 회로로 출력되고, 상기 물리채널 합성 회로는 상기 액세스 결과 데이터를 기초로 상기 기본밴드 물리채널을 합성하고 상기 합성된 기본밴드 물리채널의 중간주파 채널을 생성하고, 업 컨버터가 상기 중간주파 채널의 대역을 송신대역으로 변환하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 수단은, 상기 논리채널이 상기 논리채널을 이루는 각 기본밴드 물리채널의 상기 최악 예측값들의 평균값을 최소화하는 조건으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제3 수단에서 초기 할당과정은, 우선 상기 최악 예측값이 가장 작은 상기 기본밴드 물리채널은 마스터국의 논리채널로 할당되고, 나머지 상기 기본밴드 물리채널들은 그 최악 예측값이 작은 순서대로 각각 상 기 클라이언트국의 논리채널로 할당되는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 초기 할당과정은 (a) 상기 마스터국이 상기 최악 예측값이 가장 작은 상기 기본밴드 물리채널을 제1 논리채널로 하여 상기 마스터국의 송신 채널에 할당하는 수단, (b) 상기 마스터국이, 상기 마스터국 송신용에 할당된 상기 제1 논리채널, 특정 클라이언트국에 할당되는 논리 ID, 상기 특정 클라이언트국 송신용으로 상기 최악 예측값이 작은 순서대로 할당한 특정 기본밴드 물리채널 및 통신로 확립을 위한 커맨드를 포함하는 지령데이터를 정해진 횟수로 연속 송신하는 수단, (c) 상기 특정 클라이언트국이 상기 지령데이터를 수신 및 분석하여 상기 지령데이터에 상기 통신로 확립을 위한 커맨드가 포함되어 있으면, 상기 지령데이터에 포함되어 있는 상기 특정 기본밴드 물리채널을 자국의 수신채널로 하여 수신 대기하는 수단, (d) 상기 특정 클라이언트국이 상기 지령데이터에 다른 클라이언트의 논리 ID가 포함되어 있지 않으면 상기 특정 기본밴드 물리채널을 자국의 송신채널로 하고, 상기 마스터국에 응답 데이터를 송신하는 수단 및 (e) 상기 마스터국이 상기 응답 데이터를 수신하면 상기 응답 데이터를 송신한 상기 특정 클라이언트국의 상기 논리 ID 및 상기 특정 기본밴드 물리채널을 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블에 저장하는 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 수단은 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널(B1, B2, .., Bf; Bf=f*B1, f는 정수)을 채널 대역폭으로 요구하고 있는 상기 클라이언트국의 개수(NB1, NB2, ..., NBf)를 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 각각 대응하는 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블에 따라 상기 각 클라이언트국이 요구하는 상기 물리채널을 상기 각 클라이언트국의 논리채널로 할당하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 수단은 (a) 모든 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 대하여, 상기 물리채널(Bf)의 최악 예측값은 인접한 f개의 기본밴드 물리채널 각각의 최악 예측값의 평균값으로 하여 채널 매핑 테이블(f)에 저장하는 수단, (b) 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)은 마스터국의 송신용 논리채널로 할당하여 채널 매핑 테이블(1)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블(2, 3, ..., f)의 물리채널(B2, B3, ..., Bf) 중 상기 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)의 -B1 및 +B1 근방에 오버랩된 물리채널을 사용금지로 하는 수단,(c) 상기 채널 매핑 테이블(f)에서 상기 각 물리채널의 최악 예측값이 작은 순으로 NBf개의 물리 채널(Bf)을 확보하고, 상기 물리 채널(Bf)을 채널 대역폭으로 요구한 NBf개의 클라이언트국에 NBf개의 물리 채널(Bf)를 각각 논리채널로 할당하고 그 할당 대응 관계를 상기 채널 매핑 테이블(f)에 저장하는 수단,(d) 상기 각 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f-1)의 물리채널(B1, B2, ..., Bf-1) 중 상기 물리채널(Bf)의 -B1 및 +B1 근방에 오버랩된 물리채널을 사용금지로 하는 수단 및 (e) 상기 (c) 및 (d)수단을 상기 채널 매핑 테이블(f-1)부터 시작하여 상기 채널 매핑 테이블(2)까지 반복하는 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 수단은, (a) 모든 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 대하여, 상기 물리채널(Bf)의 최악 예측값은 인접한 f개의 기본밴드 물리채널 각각의 최악 예측값의 평균값으로 하여 채널 매핑 테이블(f)에 저장하는 수단, (b) 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)을 상기 마스터국의 송신용 논리채널로 할당하는 수단 및 (c) 이미 논리채널이 부여된 클라이언트국의 논리 ID를 제외하고, 상기 클라이언트국의 논리 ID를 랜덤하게 선택하여, 선택된 논리 ID에 해당하는 클라이언트국이 채널 대역폭으로 요구하는 물리채널을 확인하고, 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)은 제외하고 주파수 대역폭(B1)갭 없이 상기 요구된 물리채널 중 최악 예측값이 낮은 순으로 물리채널을 선택하여, 선택된 물리채널을 상기 선택된 논리 ID에 해당하는 클라이언트국의 논리채널로 하는 수단을 포함 하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 마스터국은 상기 각 클라이언트국과의 통신 중에 인터럽트를 받아들이겠다는 인터럽트 허가 데이터를 상기 모든 클라이언트국에 송신하고, 상기 모든 클라이언트국에 할당된 상기 모든 논리채널을 스캔하고 상기 각 클라이언트국으로부터의 인터럽트 요구를 수신 대기하는 제4 수단, 상기 마스터국으로부터의 상기 인터럽트 허가 신호를 수신한 클라이언트국은 다른 클라이언트국에 의한 선행 인터럽트가 없음을 확인하고, 상기 마스터국에 인터럽트가 받아들여질 때까지 인터럽트 요구 신호를 반복 송신하는 제5 수단 및 상기 마스터국이 상기 클라이언트국으로부터 상기 인터럽트 요구 신호를 수신하면 인터럽트 수신 데이터를 상기 클라이언트국에 송신하고, 상기 클라이언트국이 상기 인터럽트 수신 데이터를 수신하는 제6 수단을 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제6 수단은,(a) 상기 인터럽트 요구 신호가 파워 오프 요구 신호인 경우에는, 상기 마스터국의 클라이언트 등록 테이블에 상기 클라이언트가 정지상태임을 저장하고, 상기 클라이언트국에 논리채널을 할당한 상기 채널 매핑 테이블로부터 상기 논리채널을 말소하는 수단 및 (b) 상기 클라이언트국이 상기 마스터국으로부터 상기 인터럽트 수신 데이터를 수신하면 파워 오프하는 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제6 수단은, (a) 상기 인터럽트 요구 신호가 강제 정지 신호인 경우에는, 상기 마스터국의 클라이언트 등록 테이블에 상기 클라이언트가 정지상태임을 저장하고, 상기 클라이언트국에 논리채널을 할당한 상기 채널 매핑 테이 블로부터 상기 논리채널을 말소하는 수단 및 (b) 상기 클라이언트국이 상기 마스터국으로부터 상기 인터럽트 수신 데이터를 수신하면 수신 대기 상태로 이행하는 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 각 기본밴드 물리채널에서의 상기 최악 예측값은, 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여, 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 클라이언트 등록 테이블은, 상기 클라이언트국의 물리 ID에 대해 통신채널 확립순으로 논리 ID을 할당한 대응 관계, 상기 각 클라이언트국이 요구하는 무선 데이터 전송의 채널 대역폭, 데이터 레이트를 적응 제어할 때의 저감 계수 1.0 이하의 수치인 DR 계수, 송신 전력 최소화 제어에 따라 결정된 상기 각 클라이언트국으로부터 상기 마스터국에 대한 최소 송신 전력값 및 상기 마스터국으로부터 상기 각 클라이언트국에 대한 최소 송신 전력값을 저장하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치에 있어서, 상기 외부 장치로부터 상기 마스터 또는 클라이언트 송수신 장치로 입력되는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 AD변환 회로, 상기 디지털 데이터를 필터링 처리 또는 신장 처리를 하여 송신 데이터를 생성하는 DSP 회로 및 상기 외부 장치로부터의 요구에 따라 상기 송신 데이터의 데이터 레이트를 결정하는 송신 데이터 레이트 제어 회로를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 DSP 회로는 상기 외부 장치로부터 입력되는 아날로그 데이터의 사용 주파수가 수 kHz 이하의 저주파 영역인 경우에는, 상기 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환한 디지털 데이터의 시간당 변화량을 S자 커브 형태로 생성하고, 상기 디지털 데이터에서 상기 S자 커브 형태인 디지털 데이터의 시간당 변화량을 감산한 차분 데이터를 송신 데이터로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 DSP 회로는 상기 외부 장치로부터 입력되는 아날로그 데이터를 연속 감시할 필요가 있는 경우에는, 상기 아날로그 데이터의 변곡점 이전의 데이터를 디지털 변환한 제1 디지털 데이터를 제1 송신 데이터로 하고, 상기 변곡점 이후의 데이터는, 상기 변곡점 이후의 데이터를 디지털 신호로 변환한 제2 디지털 데이터의 시간당 변화량을 S자 커브 형태로 생성하고 상기 제2 디지털 데이터에서 상기 S자 커브 형태인 제2 디지털 데이터의 시간당 변화량을 감산한 차분 데이터를 제2 송신 데이터로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 DSP 회로는, 상기 외부 장치로부터 입력되는 아날로그 데이터가 비리얼타임 또는 준리얼타임 송신으로 충분할 경우에는,(a) 상기 아날로그 데이터를 샘플링 주기의 정수배에 해당하는 푸리에 변환 주기마다 이산 푸리에 변환을 하여 다수개의 파워 스펙트럼을 구하고, 시계열로 최초인 파워 스펙트럼을 제1 송신 데이터로 하는 수단, (b) 상기 시계열로 최초인 파워 스펙트럼을 제1 피크 스펙트럼 집합으로 근사 표현하는 수단, (c) 시계열로 2 번째인 파워 스펙트럼의 주파수축 중심점에 상기 제1 피크 스펙트럼 집합의 주파수축 중심점을 일치시키도록 상기 제1 피크 스펙트럼 집합의 중심점을 이동시키고, 상기 시계열로 2 번째인 파워 스펙트럼에서 상기 중심점이 이동된 제1 피크 스펙트럼 집합을 감산한 차분 데이터 및 상기 중심점의 이동 거리를 제2 송신 데이터로 하는 수단 및 (d) 상기 (c)수단을 시계열로 3 번째인 파워 스펙트럼부터 시작하여 시계열 순으로 각각의 파워 스펙트럼에 대하여 반복하여 각각의 송신 데이터를 생성하는 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 (d)수단은 시계열로 r-1 번째 파워 스펙트럼까지 반복하고, (e) 시계열로 r번째인 파워 스펙트럼을 제r 송신 데이터로 하고, 상기 시계열로 r번째인 파워 스펙트럼을 제2 피크 스펙트럼 집합으로 근사 표현하는 수단, (f) 시계열로 r+1 번째인 파워 스펙트럼의 주파수축 중심점에 상기 제2 피크 스펙트럼 집 합의 주파수축 중심점을 일치시키도록 상기 제2 피크 스펙트럼 집합의 중심점을 이동시키고, 상기 시계열로 2 번째인 파워 스펙트럼에서 상기 중심점이 이동된 제2 피크 스펙트럼 집합을 감산한 차분 데이터 및 상기 중심점의 이동 거리를 제r+1 송신 데이터로 하는 수단 및 (g) 상기 (f)수단을 시계열로 r+2 번째인 파워 스펙트럼부터 시작하여 시계열 순으로 각각의 파워 스펙트럼에 대하여 반복하여 각각의 송신 데이터를 생성하는 수단을 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치에 있어서, 상기 마스터 또는 클라이언트 송수신 장치에서 데이터 레이트 제어된 디지털 데이터를 수신하고, 상기 외부 장치로부터의 요구에 의해 상기 디지털 데이터를 시간축적으로 재구성하는 수신 데이터 레이트 제어 회로, 상기 디지털 데이터 중 특정한 디지털 데이터에 대해 필터링 처리나 신장 처리를 행하여 수신 데이터를 생성하는 DSP 회로 및 상기 수신 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 DA 변환 회로를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치에 있어서, 상기 마스터국은 일정 데이터를 특정 클라이언트국에 송신하여 상기 특정 클라이언트국으로부터 상기 데이터의 비트 오류율을 수신받는 동작을 하고, 상기 비트 오류율이 규정값을 넘을 때까지 송신 전력을 저감시키고 상기 동작을 반복하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 마스터국이 상기 일정 데이터를 특정 클라이언트국에 송신하고, 상기 특정 클라이언트국이 상기 일정 데이터를 수신하고 비트 오류율을 구하여 상기 마스터국에 상기 비트 오류율을 송신하는 제1 수단, 상기 마스터국은 상기 비트 오류율이 규정값 이하이면 상기 마스터국의 상기 특정 클라이언트국에 대한 송신 전력을 제1 전력만큼 저감시키고 상기 제1 수단을 반복하는 제2 수단 및 상기 마스터국은 상기 비트 오류율이 상기 규정값을 넘으면 현재의 송신 전력에 제2 전력을 더한 전력값을 상기 마스터국의 상기 특정 클라이언트국에 대한 송신 전력값으로 하는 제3 수단을 포함하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 일정 데이터는 일정 길이의 랜덤 데이터인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 수단은 상기 특정 클라이언트국은 상기 마스터국으로부터의 신호 수신 강도 레벨을 상기 마스터국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 전력은 상기 마스터국으로부터의 신호 수신 강도 레벨을 상기 마스터국의 송신용 논리채널의 최악 예측값의 자승값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 대 WCD 여유도로 하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 최악 예측값은 상기 송신용 논리채널을 이루는 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상 기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 수단은 상기 마스터국이 상기 마스터국의 현재 송신 전력값을 상기 특정 클라이언트국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 전력은, 상기 마스터국으로부터의 신호 수신 강도 레벨을 상기 현재 송신 전력값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 전파손실의 상기 제1 수단을 반복할 때마다의 변화량에 일정 전력값을 감산한 전력값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치에 있어서, 특정 클라이언트국은 일정 데이터를 상기 마스터국에 송신하여 상기 마스터국으로부터 상기 데이터의 비트 오류율을 수신받는 동작을 하고, 상기 비트 오류율이 규정값을 넘을 때까지 송신 전력을 저감시키고 상기 동작을 반복하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 특정 클라이언트국이 상기 일정 데이터를 상기 마스터국에 송신하고, 상기 마스터국이 상기 일정 데이터를 수신하고 비트 오류율을 구하여 상기 특정 클라이언트국에 상기 비트 오류율을 송신하는 제1 수단, 상기 특정 클라이 언트국은 상기 비트 오류율이 규정값 이하이면 상기 특정 클라이언트국의 상기 마스터국에 대한 송신 전력을 제1 전력만큼 저감시키고 상기 제1 수단을 반복하는 제2 수단 및 상기 특정 클라이언트국은 상기 비트 오류율이 상기 규정값을 넘으면 현재의 송신 전력에 제2 전력을 더한 전력값을 상기 특정 클라이언트국의 상기 마스터국에 대한 송신 전력값으로 하는 제3 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 일정 데이터는 일정 길이의 랜덤 데이터인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 수단에서 상기 마스터국은 상기 특정 클라이언트국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 특정 클라이언트국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 전력은 상기 특정 클라이언트국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 마스터국의 송신용 논리채널의 최악 예측값의 자승값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 대 WCD 여유도로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 최악 예측값은 상기 송신용 논리채널을 이루는 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여, 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 수단은 상기 특정 클라이언트국이 상기 특정 클라이언트국의 현재 송신 전력값을 상기 마스터국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 전력은 상기 특정 클라이언트국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 현재 송신 전력값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 전파손실의 상기 제1 수단을 반복할 때마다의 변화량에 일정 전력값을 감산한 전력값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치에 있어서, 상기 마스터국은 상기 제97항의 수단으로 구한 상기 마스터국의 상기 특정 클라이언트국에 대한 최소 송신 전력값을 클라이언트 등록 테이블에 저장하고, 상기 마스터국의 송신 전력 최소화 과정 완료 및 상기 특정 클라이언트국의 송신 전력 최소화 과정의 시작을 알리는 제1 데이터를 상기 특정 클라이언트국에 송신하는 제1 수단, 상기 특정 클라이언트국이 상기 제1 데이터를 수신하면, 상기 제105항의 수단으로 상기 특정 클라이언트국의 상기 마스터국에 대한 최소 송신 전력값을 구하고, 상기 특정 클라이언트국의 송신 전력 최소화 과정 완료를 알리는 제2 데이터를 상기 마스터국에 송신하는 제2 수단 및 상기 마스터국이 상기 제2 데이터를 수신하면 나머지 각 클라이언트국에 대하여 상기 제1 및 제2 수단을 반복하 는 제3 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 클라이언트 등록 테이블은 상기 클라이언트국의 물리 ID에 대해 통신채널 확립순으로 논리 ID을 할당한 대응 관계, 상기 각 클라이언트국이 요구하는 무선 데이터 전송의 채널 대역폭, 데이터 레이트를 적응 제어할 때의 저감 계수 1.0 이하의 수치인 DR 계수, 상기 송신 전력 최소화 제어에 따라 결정된 상기 각 클라이언트국으로부터 상기 마스터국에 대한 최소 송신 전력값 및 상기 마스터국으로부터 상기 각 클라이언트국에 대한 최소 송신 전력값을 저장하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치에 있어서, 상기 마스터국이 상기 제72항의 수단으로 상기 클라이언트국에 할당된 논리채널을 통하여 상기 클라이언트국과 통신하면서 각 논리채널에 대하여 비트 오류율을 계산하고, 상기 비트 오류율이 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있으면, 그 논리채널을 무효로 하고 상기 무효된 논리채널과 동일한 대역폭을 가지며 최악 예측값이 작은 논리채널을 새로운 논리채널로 하는 제1 수단 및 상기 새로운 논리채널을 할당하여도 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘으면 통신 데이터 레이트 및 수신측 증폭회로의 대역폭을 저감시키는 제2 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 논리채널은 일정한 대역폭을 가지며, 방해전파나 잡음 레벨 의 최악 예측값이 일정치 이하인 기본밴드 물리채널이 하나 또는 2 이상 조합된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 수단은 (a) 상기 마스터국이 상기 각 클라이언트국과 통신 중에 비트 오류율을 계산하여 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있으면 그 비트 오류율을 저장하는 수단, (b) 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘을 확률을 구하는 수단, (c) 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘을 확률이 일정치 이상이고, 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 적은 경우에는, 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널을 이루는 기본밴드 물리채널을 사용금지로 하고, 상기 논리채널의 대역폭에 해당하는 채널 매핑 테이블에서 상기 논리채널의 대역폭과 동일한 대역폭을 갖는 물리채널을 새로 측정한 최악 예측값이 작은 순으로 상기 클라이언트국의 새로운 논리채널로 할당하는 수단 및 (d) 상기 새로운 논리채널의 비트 오류율을 확인하기 위해 상기 클라이언트국에 일정한 길이의 랜덤 데이터를 송신하고, 상기 새로운 논리채널의 비트 오류율이 상기 제1 규정값 내이면 유효 채널로 사용 확정하고 통상적인 통신으로 복귀하는 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 마스터국은 상기 클라이언트국과의 통신 중에 틈틈이 상기 각 기본밴드 물리채널마다의 방해전파나 잡음의 시간계열 레벨 계측값 및 그 확률 통계적 분석값 및 최악 예측값을 WT 스테이터스 테이블과 동일한 제2 WT 스테이터스 테이블에 저장하는 수단을 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 WT 스테이터스 테이블은 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일 정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 측정된 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 저장하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 계산된 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 저장하고, 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 최악 예측값을 저장하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 (a)수단은 상기 마스터국이 상기 각 클라이언트국과 통신 중에 ECC상태를 시계열적으로 감시하고, 비트 오류율을 계산하여 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있으면 그 비트 오류율과 시각을 BER 스테이터스 테이블에 저장하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 (b)수단은 상기 BER 스테이터스 테이블을 분석하여 상기 비트 오류율이 규정 시간 중에 규정 횟수만큼 상기 제1 규정값을 넘을 확률을 프아송 분포에 의해 구하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 수단은 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있어도 전체 논리채널에 대한 비율이 제2 규정값보다 작으면, 상기 제113항의 수단으로 상기 논리채널에 사용되는 송신 전력을 최소화하고 통상적인 통신으로 복귀하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 수단은 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 논 리채널의 전체 논리채널에 대한 비율이 제2 규정값보다 크면,(a) 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 모든 논리채널 및 그 논리채널을 이루는 물리채널 전부를 사용금지로 하는 수단 및 (b) 상기 각 클라이언트국이 요구하는 대역폭의 채널 개수를 확보할 수 있는지 확인하는 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (c) 상기 각 클라이언트국이 요구하는 대역폭의 채널 개수를 확보할 수 있으면, 상기 제113항의 수단으로 상기 논리채널의 송신 전력을 최소화하고, 최소화된 송신 전력값을 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 제3 규정값 이내이면 통상적인 통신으로 복귀하는 수단을 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘을 경우에는, 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 사용하는 해당 클라이언트국에 대한 데이터 레이트를 저감시키고, 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 수신하는 수신측 증폭회로의 대역폭을 저감시키고, 상기 제113항의 수단으로 송신전력을 최소화하여 새로 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘지 않으면 통상적인 통신으로 복귀하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명은 (d) 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 경우에는, 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 사용하는 해당 클라이언트국에 대한 데이터 레이트를 현재 데이터 레이트에 1보다 작은 제1 수치를 곱한 값으로 하는 수단, (e) 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 수신하는 수신측 증폭회로의 대역폭을 현재의 대역폭에 상기 제1 수치를 곱한 값으로 하고, 상기 제113항의 수단으로 송신 전력을 최소화하는 수단 및 (f) 상기 (e) 수단에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값 이내이면 클라이언트 등록 테이블에 상기 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 저장하고, 상기 (e) 수단에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값을 넘으면, 상기 제3 규정값보다 작아질 때까지 상기 (d) 및 (e) 수단을 반복하여, 상기 클라이언트 등록 테이블에 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 상기 반복의 횟수만큼 곱한 값을 저장하는 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (c) 상기 각 클라이언트국이 요구하는 대역폭의 채널 개수를 확보할 수 없으면, 상기 사용금지가 된 물리채널을 유효하게 하고, 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널(B1, B2, .., Bf; Bf=f*B1, f는 정수)을 채널 대역폭으로 요구하고 있는 상기 클라이언트국의 개수(NB1, NB2, ..., NBf)를 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 각각 대응하는 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블에 따라 상기 각 클라이언트국이 요구하는 상기 물리채널을 상기 각 클라이언트국의 논리채널로 할당하는 수단을 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (d) 모든 클라이언트국에 대해 데이터 레이트를 저감시키고, 수신측 증폭회로의 대역폭을 저감시키며, 상기 제113항의 수단으로 송신전력을 최소화하여 새로 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 제3 규정 값을 넘지 않으면 통상적인 통신으로 복귀하는 수단을 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (e) 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 경우에는, 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 사용하는 해당 클라이언트국에 대한 데이터 레이트를 현재 데이터 레이트에 1보다 작은 제1 수치를 곱한 값으로 하는 수단, (f) 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 수신하는 수신측 증폭회로의 대역폭을 현재의 대역폭에 상기 제1 수치를 곱한 값으로 하고, 상기 제113항의 수단으로 송신 전력을 최소화하는 수단 및 (g) 상기 (f) 수단에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값 이내이면 클라이언트 등록 테이블에 상기 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 저장하고, 상기 (f) 수단에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값을 넘으면, 상기 제3 규정값보다 작아질 때까지 상기 (e) 및 (f) 수단을 반복하여, 상기 클라이언트 등록 테이블에 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 상기 반복의 횟수만큼 곱한 값을 저장하는 수단을 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국와의 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치에 있어서, 상기 마스터국이 각 기본밴드 물리채널마다 이산적 방해전파 성분과 랜덤 잡음 성분에 대한 확률 과정 분석에 의해 스펙트럼 확산의 필요성이 있는지를 결정하고, 상기 클라이언트국으로부터 요구된 채널에 상기 스펙트럼 확산의 필요성이 있는 기본밴드 물리채널이 속하는 경우에는 상기 요구된 채널의 대역폭을 더 넓히는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 수신하고, 상기 신호를 스펙트럼 분석하여 이산적 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 WT 스테이터스 테이블에 저장하고, 상기 축퇴 계수 및 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 기본밴드 물리채널의 각 세그먼트 전력량, 평균값 및 분산을 계산하여, 상기 분산을 상기 평균값으로 나눈 값이 제1 수치보다 크면 상기 기본밴드 물리채널은 스펙트럼 확산의 필요성이 있다고 결정하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 수치는 0.1 내지 0.2인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 마스터국이 상기 스펙트럼 확산의 필요성을 나타내는 플래그를 저장하는 제1 수단, 상기 마스터국이 상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역(WT)을 상기 플래그가 없는 기본밴드 물리채널 집합과 상기 플래그가 있는 기본밴드 물리채널 집합으로 나누고, 상기 집합 정보를 저장하는 제2 수단 및 상기 플래그가 있는 기본밴드 물리채널 집합에 속하는 기본밴드 물리채널이, 상기 클라이언트국으로부터 요구되고 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널에 속하는 경우, 상기 물리채널의 대역폭에 제1 수치를 곱한 대역폭을 새로운 대역폭으로 하는 제3 수단을 포함하는 것을 일 특징으로 한 다. 본 발명은 상기 플래그가 없는 기본밴드 물리채널 집합에서 최악 예측값이 제1 규정값을 넘거나 상기 플래그가 있는 기본밴드 물리채널은 무효로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 수단은 상기 기본밴드 물리채널 집합이 일정 개수 이상의 상기 기본밴드 물리채널을 포함하고, 상기 일정 개수 이상의 기본밴드 물리채널의 최악 예측값의 평균값은 일정치 이하인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 최악 예측값은 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여, 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치에 있어서 특정 개수의 송신 신호를 상기 특정 개수의 비트수로 이루어지는 직교 부호로 변환하여 송신하고, 수신측에서는 수신 신호와 상기 직교 부호와의 상관 함 수값들을 구하여 상기 상관 함수값들 중 최대값을 수신 결정값으로 하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 직교 부호는 하다마르 행렬로 하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 상관 함수값들은, 상기 수신 신호와 상기 직교 부호 중의 상기 특정 개수의 송신 신호와 각각 곱한 값을 상기 송신 신호의 지속 시간동안 적분하여 얻은 값을 상기 지속 시간으로 나눈 값들인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 하다마르 행렬은, 우선 2차 하다마르 행렬을 기초로 상기 2차 하다마르 행렬의 임의의 열 또는 행의 부호를 반전시켜 얻어지는 행렬을 연접시켜 새로운 정방 하다마르 행렬을 만들고, 상기 새로운 정방 하다마르 행렬의 열방향으로 상기 새로운 정방 하다마르 행렬의 각 요소의 부호를 반전시킨 하다마르 행렬을 연접시켜 생성한 것을 일 특징으로 한다. 본 발명은 상기 하다마르 행렬을 송신 신호열의 개수만큼 생성하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명은 상기 송신 신호열의 개수만큼 생성된 상기 하다마르 행렬 각각에 상기 수신 신호와의 상기 상관 함수값을 구하여 각 최대값을 산출하고, 상기 각 최대값 중 최대인 값을 수신 결정값으로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서 상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역을 다수개의 기본밴드 물리채널로 분할하고, 상기 기본밴드 물리채널 중 방해전파나 잡음이 일정치 이하인 기본밴드 물리채널들을 조합한 채널 각각을 상기 마 스터국 및 클라이언트국의 논리 채널로 각각 할당하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역을 일정한 대역폭(B1)을 가지는 다수개의 기본밴드 물리채널로 균등하게 분할하는 제1 프로세스,방해전파나 잡음 레벨의 최악 예측값이 일정치 이하인 상기 기본밴드 물리채널이 단독으로 구성하거나 서로 다른 2개 이상이 구성하여 이루어지는 논리채널을 형성하는 제2 프로세스 및 상기 각 논리채널을 상기 마스터국 및 클라이언트국에 각각 할당하는 제3 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 프로세스는 상기 총 주파수 대역을 연속적인 상기 기본밴드 물리채널로 분할하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 프로세스는, 상기 총 주파수 대역을 비연속적인 상기 기본밴드 물리채널로 분할하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제2 프로세스는, 상기 논리채널이 상기 논리채널을 이루는 각 기본밴드 물리채널의 상기 최악 예측값들의 평균값을 최소화하는 조건으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 프로세스에서 초기 할당과정은 우선 상기 최악 예측값이 가장 작은 상기 기본밴드 물리채널을 마스터국의 논리채널로 할당하고, 나머지 상기 기본밴드 물리채널들을 그 최악 예측값이 작은 순서대로 각각 상기 클라이언트국의 논리채널로 할당하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 초기 할당과정은, (a) 상기 마스터국이 상기 최악 예측값이 가장 작은 상기 기본밴드 물리채널을 제1 논리채널로 하여 상기 마스터국의 송신 채널에 할당하는 프로세스, (b) 상기 마스터국이, 상기 마스터국 송신용에 할당된 상기 제1 논리채널, 특정 클라이언트 국에 할당되는 논리 ID, 상기 특정 클라이언트국 송신용으로 상기 최악 예측값이 작은 순서대로 할당한 특정 기본밴드 물리채널 및 통신로 확립을 위한 커맨드를 포함하는 지령데이터를 정해진 횟수로 연속 송신하는 프로세스, (c) 상기 특정 클라이언트국이 상기 지령데이터를 수신 및 분석하여 상기 지령데이터에 상기 통신로 확립을 위한 커맨드가 포함되어 있으면, 상기 지령데이터에 포함되어 있는 상기 특정 기본밴드 물리채널을 자국의 수신채널로 하여 수신 대기하는 프로세스, (d) 상기 특정 클라이언트국이 상기 지령데이터에 다른 클라이언트의 논리 ID가 포함되어 있지 않으면 상기 특정 기본밴드 물리채널을 자국의 송신채널로 하고, 상기 마스터국에 응답 데이터를 송신하는 프로세스 및 (e) 상기 마스터국이 상기 응답 데이터를 수신하면 상기 응답 데이터를 송신한 상기 특정 클라이언트국의 상기 논리 ID 및 상기 특정 기본밴드 물리채널을 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블에 저장하는 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 프로세스는 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정 수배를 대역폭으로 가지는 물리채널(B1, B2, .., Bf; Bf=f*B1, f는 정수)을 채널 대역폭으로 요구하고 있는 상기 클라이언트국의 개수(NB1, NB2, ..., NBf)를 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 각각 대응하는 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블에 따라 상기 각 클라이언트국이 요구하는 상기 물리채널을 상기 각 클라이언트국의 논리채널로 할당하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 프로세스는 (a) 모든 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 대하여, 상기 물리채널(Bf)의 최악 예측값은 인접한 f개의 기본밴드 물리채널 각각의 최악 예측값의 평균값으로 하여 채널 매핑 테이블(f)에 저장하는 프로세스, (b) 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)은 마스터국의 송신용 논리채널로 할당하여 채널 매핑 테이블(1)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블(2, 3, ..., f)의 물리채널(B2, B3, ..., Bf) 중 상기 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)의 -B1 및 +B1 근방에 오버랩된 물리채널을 사용금지로 하는 프로세스, (c) 상기 채널 매핑 테이블(f)에서 상기 각 물리채널의 최악 예측값이 작은 순으로 NBf개의 물리 채널(Bf)을 확보하고, 상기 물리 채널(Bf)을 채널 대역폭으로 요구한 NBf개의 클라이언트국에 NBf개의 물리 채널(Bf)를 각각 논리채널로 할당하고 그 할당 대응 관계를 상기 채널 매핑 테이블(f)에 저장하는 프로세스, (d) 상기 각 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f-1)의 물리채널(B1, B2, ..., Bf-1) 중 상기 물리채널(Bf)의 -B1 및 +B1 근방에 오버랩된 물리채널을 사용금지로 하는 프로세스 및 (e) 상기 (c) 및 (d)프로세스를 상기 채널 매핑 테이블(f-1)부터 시작하여 상기 채널 매핑 테이블(2)까지 반복하는 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 프로세스는 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널(B1, B2, .., Bf; Bf=f*B1, f는 정수)을 채널 대역폭으로 요구하고 있는 상기 클라이언트국의 개수(NB1, NB2, ..., NBf)를 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 각각 대응하는 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블에 따라 상기 각 클라이언트국이 요구하는 상기 물리채널을 상기 각 클라이언트국의 논리채널로 할당하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제3 프로세스는 (a) 모든 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 대하여, 상기 물리채널(Bf)의 최악 예측값은 인접한 f개의 기본밴드 물리채널 각각의 최악 예측값의 평균값으로 하여 채널 매핑 테이블(f)에 저장하는 프로세스,(b) 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)을 상기 마스터국의 송신용 논리채널로 할당하는 프로세스, (c) 이미 논리채널이 부여된 클라이언트국의 논리 ID를 제외하고, 상기 클라이언트국의 논리 ID를 랜덤하게 선택하여, 선택된 논리 ID에 해당하는 클라이언트국이 채널 대역폭으로 요구하는 물리채널을 확인하고, 최악 예측값이 가장 작은 기본밴드 물리채널(B1)은 제외하고 주파수 대역폭(B1)갭 없이 상기 요구된 물리채널 중 최악 예측값이 낮은 순으로 물리채널을 선택하여, 선택된 물리채널을 상기 선택된 논리 ID에 해당하는 클라이언트국의 논리채널로 하는 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 마스터국은 상기 각 클라이언트국과의 통신 중에 인터럽트를 받아들이겠다는 인터럽트 허가 데이터를 상기 모든 클라이언트국에 송신하고, 상기 모든 클라이언트국에 할당된 상기 모든 논리채널을 스캔하고 상기 각 클라이언트국으로부터의 인터럽트 요구를 수신 대기하는 제4 프로세스, 상기 마스터국으로부터의 상기 인터럽트 허가 신호를 수신한 클라이언트국은 다른 클라이언트국에 의한 선행 인터럽트가 없음을 확인하고, 상기 마스터국에 인터럽트가 받아들여질 때까지 인터럽트 요구 신호를 반복 송신하는 제5 프로세스 및 상기 마스터국이 상기 클라이언트국으로부터 상기 인터럽트 요구 신호를 수신하면 인터럽트 수신 데이터를 상기 클라이언트국에 송신하고, 상기 클라이언트국이 상기 인터럽트 수신 데이터를 수신하는 제6 프로세스를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제6 프로세스는 (a) 상기 인터럽트 요구 신호가 파워 오프 요구 신호인 경우에는, 상기 마스터국의 클라이언트 등록 테이블에 상기 클라이언트가 정지상태임을 저장하고, 상기 클라이언트국에 논리채널을 할당한 상기 채널 매핑 테이블로부터 상기 논리채널을 말소하는 프로세스 및 (b) 상기 클라이언트국이 상기 마스터국으로부터 상기 인터럽트 수신 데이터를 수신하면 파워 오프하는 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제6 프로세스는 (a) 상기 인터럽트 요구 신호가 강제 정지 신호인 경우에는, 상기 마스터국의 클라이언트 등록 테이블에 상기 클라이언트가 정지상태임을 저장하고, 상기 클라이언트국에 논리채널을 할당한 상기 채널 매핑 테이블로부터 상기 논리채널을 말소하는 프로세스 및 (b) 상기 클라이언트국이 상기 마스터국으로부터 상기 인터럽트 수신 데이터를 수신하면 수신 대기 상태로 이행하는 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서,상기 외부 장치로부터 상기 마스터 또는 클라 이언트 송수신 장치로 입력되는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 디지털 데이터를 필터링 처리 또는 신장 처리를 하여 송신 데이터를 생성하는 제1 프로세스, 상기 외부 장치로부터의 요구에 따라 상기 송신 데이터의 데이터 레이트를 결정하고, 상기 송신 데이터를 상기 데이터 레이트로 송신하는 제2 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 프로세스는 상기 외부장치로부터 입력되는 아날로그 데이터의 사용 주파수가 수 kHz 이하의 저주파 영역인 경우에는, 상기 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환한 디지털 데이터의 시간당 변화량을 S자 커브 형태로 생성하고, 상기 디지털 데이터에서 상기 S자 커브 형태인 디지털 데이터의 시간당 변화량을 감산한 차분 데이터를 송신 데이터로 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 프로세스는 상기 외부 장치로부터 입력되는 아날로그 데이터를 연속 감시할 필요가 있는 경우에는, 상기 아날로그 데이터의 변곡점 이전의 데이터를 디지털 변환한 제1 디지털 데이터를 제1 송신 데이터로 하고, 상기 변곡점 이후의 데이터는, 상기 변곡점 이후의 데이터를 디지털 신호로 변환한 제2 디지털 데이터의 시간당 변화량을 S자 커브 형태로 생성하고 상기 제2 디지털 데이터에서 상기 S자 커브 형태인 제2 디지털 데이터의 시간당 변화량을 감산한 차분 데이터를 제2 송신 데이터로 하는 것을 일 특징으로 한다.

와 같은 형태로 생성되고, 파라미터 α및 β는 수학적 인 최소 자승법으로 산출하는 처리를 하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 프로세스는 상기 외부 장치로부터 입력되는 아날로그 데이터가 비리얼타임 또는 준리얼타임 송신으로 충분할 경우에는,(a) 상기 아날로그 데이터를 샘플링 주기의 정수배에 해당하는 푸리에 변환 주기마다 이산 푸리에 변환을 하여 다수개의 파워 스펙트럼을 구하고, 시계열로 최초인 파워 스펙트럼을 제1 송신 데이터로 하는 프로세스, (b) 상기 시계열로 최초인 파워 스펙트럼을 제1 피크 스펙트럼 집합으로 근사 표현하는 프로세스, (c) 시계열로 2 번째인 파워 스펙트럼의 주파수축 중심점에 상기 제1 피크 스펙트럼 집합의 주파수축 중심점을 일치시키도록 상기 제1 피크 스펙트럼 집합의 중심점을 이동시키고, 상기 시계열로 2 번째인 파워 스펙트럼에서 상기 중심점이 이동된 제1 피크 스펙트럼 집합을 감산한 차분 데이터 및 상기 중심점의 이동 거리를 제2 송신 데이터로 하는 프로세스 및 (d) 상기 (c)프로세스를 시계열로 3 번째인 파워 스펙트럼부터 시작하여 시계열 순으로 각각의 파워 스펙트럼에 대하여 반복하여 각각의 송신 데이터를 생성하는 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 (d)프로세스는 시계열로 r-1 번째 파워 스펙트럼까지 반복하고, (e) 시계열로 r번째인 파워 스펙트럼을 제r 송신 데이터로 하고, 상기 시계열로 r번째인 파워 스펙트럼을 제2 피크 스펙트럼 집합으로 근사 표현하는 프로세스, (f) 시계열로 r+1 번째인 파워 스펙트럼의 주파수축 중심점에 상기 제2 피크 스펙트럼 집합의 주파수축 중심점을 일치시키도록 상기 제2 피크 스펙트럼 집합의 중심점을 이동시키고, 상기 시계열로 2 번째인 파워 스펙트럼에서 상기 중심점이 이동 된 제2 피크 스펙트럼 집합을 감산한 차분 데이터 및 상기 중심점의 이동 거리를 제r+1 송신 데이터로 하는 프로세스 및 (g) 상기 (f)프로세스를 시계열로 r+2 번째인 파워 스펙트럼부터 시작하여 시계열 순으로 각각의 파워 스펙트럼에 대하여 반복하여 각각의 송신 데이터를 생성하는 프로세스를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서, 상기 마스터 또는 클라이언트 송수신 장치에서 데이터 레이트 제어된 디지털 데이터를 수신하고, 상기 외부 장치로부터의 요구에 의해 상기 디지털 데이터를 시간축적으로 재구성하는 제1 프로세스 및 상기 디지털 데이터 중 특정한 디지털 데이터에 대해 필터링 처리나 신장 처리를 행하고, 상기 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 상기 외부 장치에 출력하는 제2 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서, 상기 마스터국은 일정 데이터를 특정 클라이언트국에 송신하여 상기 특정 클라이언트국으로부터 상기 데이터의 비트 오류율을 수신받는 동작을 하고, 상기 비트 오류율이 규정값을 넘을 때까지 송신 전력을 저 감시키고 상기 동작을 반복하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 마스터국이 상기 일정 데이터를 특정 클라이언트국에 송신하고, 상기 특정 클라이언트국이 상기 일정 데이터를 수신하고 비트 오류율을 구하여 상기 마스터국에 상기 비트 오류율을 송신하는 제1 프로세스, 상기 마스터국은 상기 비트 오류율이 규정값 이하이면 상기 마스터국의 상기 특정 클라이언트국에 대한 송신 전력을 제1 전력만큼 저감시키고 상기 제1 프로세스를 반복하는 제2 프로세스 및 상기 마스터국은 상기 비트 오류율이 상기 규정값을 넘으면 현재의 송신 전력에 제2 전력을 더한 전력값을 상기 마스터국의 상기 특정 클라이언트국에 대한 송신 전력값으로 하는 제3 프로세스를 포함하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 일정 데이터는 일정 길이의 랜덤 데이터인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 프로세스는 상기 특정 클라이언트국은 상기 마스터국으로부터의 신호 수신 강도 레벨을 상기 마스터국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 전력은 상기 마스터국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 마스터국의 송신용 논리채널의 최악 예측값의 자승값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 대 WCD 여유도인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 최악 예측값은 상기 송신용 논리채널을 이루는 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력 값, 평균값 및 분산값을 계산하여 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 프로세스는 상기 마스터국이 상기 마스터국의 현재 송신 전력값을 상기 특정 클라이언트국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 전력은 상기 마스터국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 현재 송신 전력값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 전파손실의 상기 제1 프로세스를 반복할 때마다의 변화량에 일정 전력값을 감산한 전력값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서 특정 클라이언트국은 일정 데이터를 상기 마스터국에 송신하여 상기 마스터국으로부터 상기 데이터의 비트 오류율을 수신받는 동작을 하고, 상기 비트 오류율이 규정값을 넘을 때까지 송신 전력을 저감시키고 상기 동작을 반복하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 특정 클라이언트국이 상기 일정 데이터를 상기 마스터국에 송신하고, 상기 마스터국이 상기 일정 데이터를 수신하고 비트 오류율을 구하여 상기 특정 클라이언트국에 상기 비트 오류율을 송신하는 제1 프로세스, 상기 특정 클라이언트국은 상기 비트 오류율이 규정값 이하이면 상기 특정 클라이언트국의 상기 마스터국에 대한 송신 전력을 제1 전력만큼 저감시키고 상기 제1 프로세스를 반복하는 제2 프로세스 및 상기 특정 클라이언트국은 상기 비트 오류율이 상기 규정값을 넘으면 현재의 송신 전력에 제2 전력을 더한 전력값을 상기 특정 클라이언트국의 상기 마스터국에 대한 송신 전력값으로 하는 제3 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 일정 데이터는 일정 길이의 랜덤 데이터인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 프로세스는 상기 마스터국이 상기 특정 클라이언트국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 특정 클라이언트국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 전력은 상기 특정 클라이언트국으로부터 수신된 신호의 강도 레벨을 상기 마스터국의 송신용 논리채널의 최악 예측값의 자승값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 대 WCD 여유도인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 최악 예측값은 상기 송신용 논리채널을 이루는 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여, 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 프로세스는, 상기 특정 클라이언트국이 상기 특정 클라이언트국의 현재 송신 전력값을 상기 마스터국에 송신하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 전력은, 상기 특정 클라이언트국으로부터의 신호 수신 강도 레벨을 상기 현재 송신 전력값으로 나눈 값의 로그값에 10을 곱한 전파손실의 상기 제1 프로세스를 반복할 때마다의 변화량에 일정 전력값을 감산한 전력값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서, 상기 마스터국은 상기 제167항의 프로세스로 구한 상기 마스터국의 상기 특정 클라이언트국에 대한 최소 송신 전력값을 클라이언트 등록 테이블에 저장하고, 상기 마스터국의 송신 전력 최소화 과정 완료 및 상기 특정 클라이언트국의 송신 전력 최소화 과정의 시작을 알리는 제1 데이터를 상기 특정 클라이언트국에 송신하는 제1 프로세스, 상기 특정 클라이언트국이 상기 제1 데이터를 수신하면, 상기 제175항의 프로세스로 상기 특정 클라이언트국의 상기 마스터국에 대한 최소 송신 전력값을 구하고, 상기 특정 클라이언트국의 송신 전력 최소화 과정 완료를 알리는 제2 데이터를 상기 마스터국에 송신하는 제2 프로세스 및 상기 마스터국이 상기 제2 데이터를 수신하면 나머지 각 클라이언트국에 대하여 상기 제1 및 제2 프로세스를 반복하는 제3 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 클라이언트 등록 테이블은, 상기 클라이언트국의 물리 ID에 대해 통신채널 확립순으로 논리 ID를 할당한 대응 관계, 상기 각 클라이언트국이 요구하는 무선 데이터 전송의 채널 대역폭, 데이터 레이트를 적응 제어할 때의 저감 계수 1.0 이하의 수치인 DR 계수, 상기 송신 전력 최소화 제어에 따라 결정된 상기 각 클라이언트국으로부터 상기 마스터국에 대한 최소 송신 전력값 및 상기 마스터국으로부터 상기 각 클라이언트국에 대한 최소 송신 전력값을 저장하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서, 상기 마스터국이 상기 제144항의 프로세스로 상기 클라이언트국에 할당된 논리채널을 통하여 상기 클라이언트국과 통신하면서 각 논리채널에 대하여 비트 오류율을 계산하고, 상기 비트 오류율이 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있으면, 그 논리채널을 무효로 하고 상기 무효된 논리채널과 동일한 대역폭을 가지며 최악 예측값이 작은 논리채널을 새로운 논리채널로 하는 제1 프로세스 및 상기 새로운 논리채널을 할당하여도 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘으면 통신 데이터 레이트 및 수신측 증폭회로의 대역폭을 저감시키는 제2 프로세스를 포함하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 논리채널은 일정한 대역폭을 가지며, 방해전파나 잡음 레벨의 최악 예측값이 일정치 이하인 기본밴드 물리채널이 하나 또는 2 이상 조합된 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 프로세스는 (a) 상기 마스터국이 상기 각 클라이언트국과 통신 중에 비트 오류율을 계산 하여 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있으면 그 비트 오류율을 저장하는 프로세스, (b) 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘을 확률을 구하는 프로세스, (c) 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘을 확률이 일정치 이상이고, 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 적은 경우에는, 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널을 이루는 기본밴드 물리채널을 사용금지로 하고, 상기 논리채널의 대역폭에 해당하는 채널 매핑 테이블에서 상기 논리채널의 대역폭과 동일한 대역폭을 갖는 물리채널을 새로 측정한 최악 예측값이 작은 순으로 상기 클라이언트국의 새로운 논리채널로 할당하는 프로세스 및 (d) 상기 새로운 논리채널의 비트 오류율을 확인하기 위해 상기 클라이언트국에 일정한 길이의 랜덤 데이터를 송신하고, 상기 새로운 논리채널의 비트 오류율이 상기 제1 규정값 내이면 유효 채널로 사용 확정하고 통상적인 통신으로 복귀하는 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 마스터국은 상기 클라이언트국과의 통신 중에 틈틈이 상기 각 기본밴드 물리채널마다의 방해전파나 잡음의 시간계열 레벨 계측값 및 그 확률 통계적 분석값 및 최악 예측값을 WT 스테이터스 테이블과 동일한 제2 WT 스테이터스 테이블에 저장하는 프로세스를 더 포함하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 WT 스테이터스 테이블은, 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 측정된 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 저장하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리 를 통하여 계산된 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 저장하고, 상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 최악 예측값을 저장하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 (a)프로세스는 상기 마스터국이 상기 각 클라이언트국과 통신 중에 ECC상태를 시계열적으로 감시하고, 비트 오류율을 계산하여 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있으면 그 비트 오류율과 시각을 BER 스테이터스 테이블에 저장하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 (b)프로세스는 상기 BER 스테이터스 테이블을 분석하여 상기 비트 오류율이 규정 시간 중에 규정 횟수만큼 상기 제1 규정값을 넘을 확률을 프아송 분포에 의해 구하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제2 프로세스는 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널이 있어도 전체 논리채널에 대한 비율이 제2 규정값보다 작으면, 상기 제183항의 프로세스로 상기 논리채널에 사용되는 송신 전력을 최소화하고 통상적인 통신으로 복귀하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제2 프로세스는 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 논리채널의 전체 논리채널에 대한 비율이 제2 규정값보다 크면, (a) 상기 비트 오류율이 상기 제1 규정값을 넘는 모든 논리채널 및 그 논리채널을 이루는 물리채널 전부를 사용금지로 하는 프로세스 및 (b) 상기 각 클라이언트국이 요구하는 대역폭의 채널 개수를 확보할 수 있는지 확인하는 프로세스를 포함하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명은 (c) 상기 각 클라이언트국이 요구하는 대역폭의 채널 개수를 확보할 수 있으면, 상기 제183항의 프로세스로 상기 논리채널의 송신 전력을 최소화하고, 최소화된 송신 전력값을 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 제3 규정값 이내이면 통상적인 통신으로 복귀하는 프로세스를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘을 경우에는, 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 사용하는 해당 클라이언트국에 대한 데이터 레이트를 저감시키고, 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 수신하는 수신측 증폭회로의 대역폭을 저감시키고, 상기 제183항의 프로세스로 송신전력을 최소화하여 새로 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘지 않으면 통상적인 통신으로 복귀하는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (d) 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 경우에는, 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 사용하는 해당 클라이언트국에 대한 데이터 레이트를 현재 데이터 레이트에 1보다 작은 제1 수치를 곱한 값으로 하는 프로세스, (e) 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 수신하는 수신측 증폭회로의 대역폭을 현재의 대역폭에 상기 제1 수치를 곱한 값으로 하고, 상기 제183항의 프로세스로 송신 전력을 최소화하는 프로세스 및 (f) 상기 (e) 프로세스에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값 이내이면 클라이언트 등록 테이블에 상기 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 저장 하고, 상기 (e) 프로세스에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값을 넘으면, 상기 제3 규정값보다 작아질 때까지 상기 (d) 및 (e) 프로세스를 반복하여, 상기 클라이언트 등록 테이블에 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 상기 반복의 횟수만큼 곱한 값을 저장하는 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (c) 상기 각 클라이언트국이 요구하는 대역폭의 채널 개수를 확보할 수 없으면, 상기 사용금지가 된 물리채널을 유효하게 하고, 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널(B1, B2, .., Bf; Bf=f*B1, f는 정수)을 채널 대역폭으로 요구하고 있는 상기 클라이언트국의 개수(NB1, NB2, ..., NBf)를 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 각각 대응하는 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블에 따라 상기 각 클라이언트국이 요구하는 상기 물리채널을 상기 각 클라이언트국의 논리채널로 할당하는 프로세스를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (d) 모든 클라이언트국에 대해 데이터 레이트를 저감시키고, 수신측 증폭회로의 대역폭을 저감시키며, 상기 제183항의 프로세스로 송신전력을 최소화하여 새로 최소화된 송신 전력값을 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 제3 규정값을 넘지 않으면 통상적인 통신으로 복귀하는 프로세스를 더 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 (e) 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 경우에는, 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채 널을 사용하는 해당 클라이언트국에 대한 데이터 레이트를 현재 데이터 레이트에 1보다 작은 제1 수치를 곱한 값으로 하는 프로세스, (f) 상기 마스터국은 상기 최소화된 송신 전력값이 상기 제3 규정값을 넘는 논리채널을 수신하는 수신측 증폭회로의 대역폭을 현재의 대역폭에 상기 제1 수치를 곱한 값으로 하고, 상기 제183항의 프로세스로 송신 전력을 최소화하는 프로세스 및 (g) 상기 (f) 프로세스에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값 이내이면 클라이언트 등록 테이블에 상기 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 저장하고, 상기 (f) 프로세스에서 최소화된 송신 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 상기 제3 규정값을 넘으면, 상기 제3 규정값보다 작아질 때까지 상기 (e) 및 (f) 프로세스를 반복하여, 상기 클라이언트 등록 테이블에 최소화된 송신 전력값 및 상기 제1 수치를 상기 반복의 횟수만큼 곱한 값을 저장하는 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서 상기 마스터국이 각 기본밴드 물리채널마다 이산적 방해전파 성분과 랜덤 잡음 성분에 대한 확률 과정 분석에 의해 스펙트럼 확산의 필요성이 있는지를 결정하고, 상기 클라이언트국으로부터 요구된 채널에 상기 스펙트럼 확산의 필요성이 있는 기본밴드 물리채널이 속하는 경우에는 상기 요구된 채널의 대역폭을 더 넓히는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 수신하고, 상기 신호를 스펙트럼 분석하여 이산적 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 WT 스테이터스 테이블에 저장하고 상기 축퇴 계수 및 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 기본밴드 물리채널의 각 세그먼트 전력량, 평균값 및 분산을 계산하여, 상기 분산을 상기 평균값으로 나눈 값이 제1 수치보다 크면 상기 기본밴드 물리채널은 스펙트럼 확산의 필요성이 있다고 결정하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 수치는 0.1 내지 0.2인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 마스터국이 상기 스펙트럼 확산의 필요성을 나타내는 플래그를 저장하는 제1 프로세스, 상기 마스터국이 상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역(WT)을 상기 플래그가 없는 기본밴드 물리채널 집합과 상기 플래그가 있는 기본밴드 물리채널 집합으로 나누고, 상기 집합 정보를 저장하는 제2 프로세스 및 상기 플래그가 있는 기본밴드 물리채널 집합에 속하는 기본밴드 물리채널이, 상기 클라이언트국으로부터 요구되고 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널에 속하는 경우, 상기 물리채널의 대역폭에 제1 수치를 곱한 대역폭을 새로운 대역폭으로 하는 제3 프로세스를 포함하여 구성된 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 상기 플래그가 없는 기본밴드 물리채널 집합에서 최악 예측값이 제1 규정값을 넘거나 상기 플래그가 있는 기본밴드 물리채널은 무효로 하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제2 프로세스는 상기 기본밴드 물리채널 집합은 일정 개수 이상의 상기 기본밴드 물리채널을 포함하고, 상기 일정 개수 이상의 기본밴드 물리채널의 최악 예측값의 평균값은 일정치 이하인 것을 일 특징으로 한다

본 발명의 상기 최악 예측값은 상기 각 기본밴드 물리채널에서 일정 기간에 걸쳐 방해전파 또는 잡음으로 이루어지는 신호를 분석하여 상기 방해 전파의 축퇴(degenerate) 계수 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값을 계산하고, 상기 축퇴 계수 및 상기 전력 레벨 측정값에 대한 통계적 처리를 통하여 상기 방해전파의 전력값, 평균값, 분산값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 평균값 및 분산값을 계산하여,상기 방해전파의 전력값, 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 전력값, 상기 방해전파의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값 및 상기 준화이트 랜덤 잡음 성분의 분산값의 제곱값에 일정 계수를 곱한 값을 각각 더한 값의 루트 값인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들과 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서 특정 개수의 송신 신호를 상기 특정 개수의 비트수로 이루어지는 직교 부호로 변환하여 송신하고, 수신측에서는 수신 신호와 상기 직교 부호와의 상관 함수값들을 구하여 상기 상관 함수값들 중 최대값을 수신 결정값으로 하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 직교 부호는 하다마르 행렬로 하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명의 상기 상관 함수값들은 상기 수신 신호와 상기 직교 부호 중의 상기 특정 개수의 송신 신호와 각각 곱한 값을 상기 송 신 신호의 지속 시간동안 적분하여 얻은 값을 상기 지속 시간으로 나눈 값들인 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 상기 하다마르 행렬은 우선 2차 하다마르 행렬을 기초로 상기 2차 하다마르 행렬의 임의의 열 또는 행의 부호를 반전시켜 얻어지는 행렬을 연접시켜 새로운 정방 하다마르 행렬을 만들고, 상기 새로운 정방 하다마르 행렬의 열방향으로 상기 새로운 정방 하다마르 행렬의 각 요소의 부호를 반전시킨 하다마르 행렬을 연접시켜 생성된 것을 일 특징으로 한다. 본 발명은 상기 하다마르 행렬을 송신 신호열의 개수만큼 생성하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명은 상기 송신 신호열의 개수만큼 생성된 상기 하다마르 행렬 각각에 상기 수신 신호와의 상기 상관 함수값을 구하여 각 최대값을 산출하고, 상기 각 최대값 중 최대인 값을 수신 결정값으로 하는 것을 일 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예를 설명하는데 있어 이해를 용이하게 하기 위해, 하나의 마스터국 및 다수의 클라이언트국으로 이루어지는 무선 데이터 전송 시스템에서, 마스터국이 송신에 사용하는 채널은 최우선적으로 할당되고, 각 클라이언트는 그 채널을 수신하여 수신한 커맨드를 토대로 각종 통신이나 데이터를 제어하고, 마스터국에서의 채널상태 감시제어 기구에 의해 각 클라이언트국은 마스터국으로 데이터를 송신하기 위해 각각 마스터국으로부터 다른 채널을 할당받는 형태를 예로 들겠으나, 본 발명은 그에 머무르지 않고 마스터국, 클라이언트국의 구별없이 전 2중으로 임의 국(局)간의 통신을 가능하게 하게 함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 의해 저소비 전력 무선 데이터 전송을 실현하고자 하는 무선 시스템에 있어서, 설명을 용이하게 하기 위해 적용한 일례로, 기본 통신제어를 행하는 마스터국 및 다수 클라이언트국을 나타내는 도이다.

도 1에서, 마스터국은 마스터 송수신 장치(1-M-1) 및 외부 장치(1-M-2), 안테나(1-M-3)로 구성되며, 제1 클라이언트국은 클라이언트 송수신 장치(1-C1-1) 및 외부 장치(1-C1-2), 안테나(1-C1-3)로 구성되고, 제2 클라이언트국은 클라이언트 송수신 장치(1-C2-1) 및 외부 장치(1-C2-2), 안테나(1-C2-3)로 구성되고, 이하 마찬가지로 제W 클라이언트국은 클라이언트 송수신 장치(1-CW-1) 및 외부 장치(1-CW-2), 안테나(1-CW-3)로 구성된다. 마스터국과 클라이언트국 구별없이, 사용되는 송수신 장치는 같은 것이다.

본 발명은 이에 머무르지 않고 마스터국, 클라이언트국 구별없이 전 2중으로 임의 국간에서의 통신을 가능하게 하는 것으로, 각 국의 채널상태 감시제어 기구에서의 제어 방식의 알고리즘 변경에 의해 다양한 네트워크·시스템을 자율적으로 구성할 수 있고, 뉴럴·시스템(neural·system)적으로 발전 확장시켜 대규모적인 시스템을 구축할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 데이터 전송장치의 저소비 전력화 와 동시에 확실한 데이터 전송 채널의 확립 및 유지 제어를 적응적으로 행하는 채널상태 감시제어 기구를 특징으로 하는 송수신 제어부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 데이터 전송장치는 마스터국 및 클라이언 트국 구별없이 같은 회로 구성, 제어 기구로 이루어지며, 기본적인 형태로 다수의 무선국 중 1국이 마스터국의 역할을 담당하고, 나머지 무선국이 클라이언트국으로 기능하는데, 클라이언트국간의 무선 데이터 전송을 금지하는 것이 아니라 무선통신 제어 방법만으로 제어 소프트웨어로서 그러한 제어를 용이하게 실현할 수 있는 것이며, 도 2에 나타냈듯이 하드웨어적으로는 출력전력 가변 제어형 OSC 회로(2-42), 변조 회로(2-43) 및 송신 ECC제어 회로(2-41) 등으로 이루어지는 송신부(2-4), RF프론트 회로(2-31), 주파수 가변 제어형 로컬 OSC 회로(2-31), 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로(2-33), 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로(2-34) 및 수신 ECC제어 회로(2-35)로 이루어지는 수신부(2-3), 센서나 각종 장치로부터의 데이터 발생 빈도나 그들 데이터를 필요로 하는 타이밍에 따라 송·수신 데이터 레이트를 제어하고, 각종 필터링이나 압축 처리를 행하는 데이터 레이트 가변 제어형 베이스밴드부(2-6) 및 채널상태 감시제어 기구(2-51) 등으로 구성되며, 특히 상기 채널상태 감시제어 기구(2-51)는 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로(2-34)로부터의 AM 신호, 및 수신 ECC제어 회로(2-35)로부터의 스테이터스 신호, 수신한 각종 커맨드 신호 등을 토대로 필요한 각종 통신제어 처리를 행하고, 이하의 인터페이스, 즉 해당 통신 시스템이 사용하는 총 주파대역 내를 스캔하고, 특정 수신 채널에 적응적으로 매핑하기 위한 로컬 OSC제어 인터페이스(2-52), 마스터국과 클라이언트국간 또는 클라이언트국간의 상호 조정을 위한 각종 커맨드를 송신하는 제어 커맨드 송신 인터페이스(2-53), 센서나 각종 장치로부터의 송신 데이터 레이트 요구에 대응하여, 또한 통신채널에 대한 방해전파나 잡음에 따라 데이터 레이트를 적 응적으로 제어하기 위해, 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로와 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로를 제어하는 대역폭 제어 인터페이스(2-54), 특정한 송신 채널에 적응적으로 매핑하고, 송신 전력 레벨을 적응 제어하는 송신 OSC제어 인터페이스(2-55), 통신(송신) 채널에 대한 방해전파나 잡음에 따라 송신 데이터 레이트를 적응적으로 제어하기 위한 송신 데이터 레이트 제어 인터페이스(2-56), 또한 마찬가지로 통신(수신) 채널에 대한 방해전파나 잡음에 따라 수신 데이터 레이트를 적응적으로 제어하기 위한 수신 데이터 레이트 제어 인터페이스(2-57), 통신 채널에 대한 방해전파나 잡음에 따라 스펙트럼 확산이나 직교 부호화라는 광의의 의미에서의 변복조 및 2PSK, 4PSK, FSK, GFSK라는 협의의 의미에서의 변복조를 적응적으로 각 채널에 실시하는 변조·복조 제어 인터페이스(2-58) 등에 대해, 필요한 지시나 신호를 송출하고, 최종적으로는 저소비 전력화와 동시에 확실한 데이터 전송 무선채널 확립 및 유지 제어를 적응적으로 행하는 것이다,

상기 베이스밴드부(2-6)는 베이스밴드 제어 회로(2-61) 및 출력신호 인터페이스(2-62) 및 입력신호 인터페이스(2-63)로 이루어지며, 안테나·스위치 회로(2-2)로서 문자 그대로 RF 스위치를 사용하면 반 2중이 되는데, 필터 형식이면 전 2중 통신이 가능해진다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 센서나 접속된 외부 기기로부터의 데이터를 각종 처리하고, 각종 데이터 레이트로 데이터를 송신하고, 수신하여 신호를 복원하는 베이스밴드부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 데이터 전송장치의 데이터 레이트 가변 제어형 베이스밴드부는, 수신 계통으로는 수신 데이터로부터 통신제어를 위한 커맨드를 분리하여 상기 채널상태 감시제어 기구로 전송하는 커맨드/데이터 DeMUX 회로(3-1), 레이트 제어된 상태에서 수신되는 센서나 각종 장치로부터의 데이터를 상기 채널상태 감시제어 기구로부터의 지시 및 해당 무선 데이터 전송장치에 접속된 외부 기기로부터의 요구에 의해 데이터를 시간축적으로 재구성하기 위한 수신 데이터 레이트 제어 회로(3-3), 수신한 데이터를 레이트 제어를 위해 일시적으로 저장하는 기억기구 RAM(3-2), 수신한 데이터는 다른 복수의 데이터에 의해 다중화되어 있어 그것을 분리하기 위한 데이터 DeMUX 회로(3-4), 분리된 특정한 데이터에 대해 요구된 필터링 처리나 신장 처리를 행하는 DSP 회로(3-5), 또한 어느 데이터를 아날로그 신호로 변환하기 위한 DA변환 회로(3-6), 그들 수신 처리된 복수 데이터를 해당 무선 데이터 전송장치에 접속된 외부 기기로 공급하기 위한 전술 출력신호 인터페이스(2-62)로 구성되고, 또한 송신 계통으로는 각종 센서나 접속된 외부 기기로부터의 아날로그·데이터를 AD변환 회로(3-7)로, 특정 디지털·데이터에 대해서는 요구된 필터링 처리나 신장 처리를 행하는 DSP 회로(3-8)로, 어느 디지털·데이터에 대해서는 데이터 다중화를 위한 데이터 MUX 회로(3-9)로 전송하는 전술한 입력신호 인터페이스(2-63), 상기 채널상태 감시제어 기구(2-51)로부터의 지시 및 해당 무선 데이터 전송장치에 접속된 외부 기기로부터의 요구에 의해 데이터 레이트를 결정하고, 각종 데이터 레이트로, 즉 연속적으로, 또는 요구된 시점에서 버스트적으로, 혹은 타이머에 의해 미리 정해진 시각에, 또는 미리 정해진 주기로 데이터를 송출하기 위한 일시적으로 저장하는 기억기구 RAM(3-10) 및 송신 데이터 레이 트 제어회로(3-11), 또한 그 데이터 레이트 제어된 데이터와 상기 채널상태 감시제어 기구로부터 상대국으로 송신해야 할 제어 커맨드를 다중화하는 커맨드/데이터 MUX 회로(3-12)로 구성된다.

전술한 베이스밴드부는 수신측과 송신측으로 대응적이며, 회로의 공용화가 가능하며, 고속 동작으로 완전 독립적으로 기능시킬 수 있다.

본 발명에 의한 저소비 전력형 무선 데이터 전송 장치는 데이터 발생원으로서 다양한 것을 상정하여 온도, 습도와 같은 「분(minute)」대로 응답하는 환경적 파라미터, 회전수나 변위와 같은 「초(second)」대로 응답하는 기계적 변위 파라미터, 심전파형, 근전파형, 뇌파와 같은 「밀리초」대로 변화하는 것, 주파수로 표현하면 음성과 같이 수 KHz 대역(CELP 등 음성 압축된 디지털·데이터로서의 속도)을 영상과 같이 수 MHz 대역(MPEGx 등 영상 압축된 디지털·데이터로서의 속도)을 요하는 것까지, 데이터 전송의 대상으로 데이터에 대한 요구도 다양하며, 리얼타임성을 요구하는 것도 있거니와 비리얼타임성으로 충분한 경우도 많으며, 본 발명에 의한 저소비 전력형 무선 데이터 전송장치는 DSP처리, 데이터 레이트 제어에 의해 다양한 방법으로 데이터 전송을 가능하게 한다.

대부분의 저속 응답 센서나 장치로부터의 데이터는 외부 시스템 요건에 의해 각종 데이터 레이트로, 즉 연속적으로, 또는 요구된 시점에서 버스트적으로, 혹은 타이머에 의해 미리 정해진 시각에, 또는 미리 정해진 주기로 데이터가 송출되는데, 완전 동시성인 리얼 타임성이 요구되는 것은 데이터의 발생 응답 성격으로부터 열적, 기계적 또는 전기적인 관성 모멘트가 크기 때문에 드물며, 그 경우 상기 데 이터의 발생 방법은 클라이언트국에 접속된 외부 장치 파라미터의 스텝형 변화에 대해 S자 커브의 변화이므로 송신전에 일단 기억기구에 저장되어 있는 데이터의 변화를 다음식,

으로 상대적으로 표현하고, 파라미터 α및 β는 DSP 회로에 의해 수학적으로 최소 자승법으로 추계하여 레벨값이 작고 적은 비트수로 표현할 수 있는 차분 데이터인

와 함께 정해진 스케줄로 전송함으로써, 대폭적인 데이터양의 압축에 의해 평균 송신 전력의 절감을 더 도모할 수 있다.

상기의 센서나 장치로부터의 데이터를 연속 감시할 필요가 있는 경우에는 과도 데이터 부분이 변곡점에 도달할 때까지는 발생하는 데이터를 그대로 송신하고, 변곡점 이후에는 과도 변화의 시작을 개시점으로 하는 전술한 함수로 예측하고, 적당한 샘플링수마다 예측 파라미터 α및 β를 다시 추계하여, 실제 데이터와의 차분 데이터를 송신함으로써 데이터량을 반감할 수 있어 결과적으로 평균 송신 전력을 반감할 수 있다.

기계적인 진동, 심전파형, 근전파형, 뇌파나 지진파 등은 수 KHz에 이르는 대역을 갖는 신호이지만, 비리얼타임 혹은 준리얼타임(수초에서 수분 지연) 송신으로 충분한 경우에는 분해능으로 정해지는 N개의 샘플링·데이터 {sp}에 대해, 다음 식

의 이산 푸리에 변환을 행하여(FFT에 의한) 파워·스펙트럼을 구하고, 간단하게 하기 위해 연속 변수로서 S(ω)로 표현하고, 푸리에 변환 주기 Ts(=N*ts, ts는 샘플링 주기)마다 같은 형상의 파워·스펙트럼을 얻어 그들의 시간계열을

와 같이 표현하고, 최초 파워·스펙트럼 S0(ω)을 송신한 후, SO(ω)에 대해서는 산 형상의 피크·스펙트럼 S0mi(ω)의 집합으로,

으로 근사 표현하고, S0(ω)의 파워·스펙트럼과 S1(ω)의 파워·스펙트럼은 상호 유사하여 상관이 높기 때문에, S0(ω) 내 각각의 피크·스펙트럼 S0mi(ω)이 계속되는 S1(ω) 내에서 주파수축에 따라 그 중심점이 이동한 거리 △ω1mi를 구하고, S1(ω)을 예측하여 적은 비트수로 표현 가능한 S1(ω)과 상기 예측 스펙트럼의 차분

및 각 피크·스펙트럼의 중심 이동거리{△ω1mi}를 송신하고, 이어 같은 예측을 S0(ω)을 토대로 S2(ω)에 대해 행하여 그 차분 및 각 피크·스펙트럼의 중심 이동 거리{△ω2mi}를 송신하고, 이하 마찬가지로 일정 수 (r-1)개의 파워 스펙트럼에 대해 예측하여 차분 및 이동 거리를 송신한 후, 그 다음의 파워 스펙트럼 Sr(ω)에 관해서는 우선 그 자체의 데이터를 송신하고, 전술한 방법으로 파워·스펙트럼 Sr+1(ω) 이후 일정 수 (r-1)개까지는 Sr(ω)로 예측하여 차분과 중심 이동 거리를 송신하고, 이하 같은 순서로 데이터를 압축하여 송신한다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파대역 WT 내의 다수의 물리적으로 세분화된 기본밴드 B1 물리채널의 특성을 토대로 그들을 복합하여, B1 임의 배수의 개개의 통신대역은 필요한 개수만큼 연속된 기본밴드 B1로 구성되고, 각종 대역폭의 논리채널로서 정의되는 경우의 예를 개략적으로 나타내고, 각 논리채널의 동적배치 및 파워·스펙트럼을 나타내는 도이다.

전술한 도에서 시간과 함께 전파의 전파상태가 변화되어 그때까지 사용하고 있던 통신로(B)에서 방해전파나 잡음 레벨의 최악 예측값인 WCD값이 악화되고 결과적으로 비트 오류율이 증가하면, 전술한 채널상태 감시제어 기구는 WCD값이 작은 통신로를 새롭게 찾아내고(C), 송신 전력도 최소화되어 정상통신을 유지한다(C'). (B') 및 (C')에서 알 수 있듯이, 같은 대역폭의 채널이더라도 송신 전력은 각각의 전파의 전파상태에 따라 다르다.

도 5A는 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위한 기본밴드 B1 물리채널로 복합적으로 구성되는 논리채널에 대한 매핑 또는 사상(寫像)을 나타내는 도이다.

물리채널 집합 또는 공간 P는 개개 다수의 기본밴드 B1 물리채널 CHP#i(5-P-1, …)로 이루어지며, 논리채널 집합 혹은 공간 L은 클라이언트국 수 R과 같은 수 의 논리채널 CHL#k(5-L-1, …)로 이루어지고, 단일 혹은 복수의 기본밴드 B1 물리채널에 의해 실제 통신채널이 구성되며, 매핑(5-M)에 의해 논리채널로서 정의되고, 마스터국 및 클라이언트국에 할당된다.

본 발명의 제3 실시예에 의하면, 해당 무선전송 시스템으로 주어진 총 주파대역 WT는 물리적으로는 세분화된 기본밴드 B1에 의해 균일하게 세그먼트(segment)화되어 각각 CHP#0, CHP#1, CHP#2, …, CHP#Z로 표기하고, 실제로 사용되는 단일 혹은 복수의 통신채널은 클라이언트국의 각종 센서나 외부 장치가 요구하는 데이터 레이트에 따라 상기 통신채널이 기본밴드 B1의 집합으로 정의되고, 기본채널 단독 B1 대역일 경우도 있으면 그 2배, 3배 혹은 임의 배수의 대역폭을 갖는 채널로서 정의되어 각 클라이언트국의 송신 채널로 할당된다. B1 임의 배수의 통신대역은 필요한 개수만큼 연속된 기본밴드 B1으로 구성되는 경우도 있거니와 상호 분리된 기본밴드 B1의 집합으로서 멀티적 채널로 구성되는 경우도 있는데, 그것은 해당 무선 데이터 전송 시스템의 운용 제어에 따른다. 그들 클라이언트에 할당되는 통신채널은 논리적인 것으로, 각각 CHL#0, CHL#1, CHL#2, …, CHL#Z로 표기하는데, 각각의 논리채널을 구성하는 기본밴드 B1 물리채널의 주파수 상의 위치나 수는 상호 다르다. 전술한 채널상태 감시제어 기구에 의해 총 주파수대역 WT는 끊임없이 스캔되고 있으며, 각각의 기본밴드 B1 물리채널에 대한 방해전파나 잡음의 레벨이 감시되고, 밴드 B1 내에서의 방해전파의 밀도, 강도, 그들의 시간적 변동, 또한 랜덤적인 잡음의 스펙트럼, 강도, 그들의 시간적 변동을 확률 과정의 시계열로서 확률 통계적인 처리하에서 최악값 WCD(Worst·Case·Disturbance)를 예측하고, 규정 조건이나 허용 조건에 합치된 기본밴드 B1만을 이용하여 각 논리채널은 구성된다.

전술한 채널상태 감시제어 기구는 방해전파나 잡음의 영향을 끊임없이 받고있는 기본밴드 B1 물리채널 중에서 조건에 맞는 것을 선택하여 통신에 사용할 논리채널을 구성하는데, 기본밴드 B1 물리채널 CHP#i 모든 집합을 P로 하고, 그 모든 부분 집합의 집합 Π(P)에서, 다른 요소를 Pα및 Pβ로 하면,

이며, 개개의 요소는

에 의해, 즉 필요한 대역폭을 확보하기 위한 기본밴드 B1의 개수 n 및 방해 전파나 잡음의 예측 레벨값이 어느 상한치 DUL 이하이면서 확보해야 할 각종 대역폭의 채널 총수에 대해,

을 최소화하는 조건으로 구성되고, 특정 논리채널 CHL#j로 매핑되어 하나의 클라이언트국에 할당된다.

각 논리채널을 구성하는 기본밴드 B1의 주파수 상의 위치나 개수는 총 주파수대역 WT의 감시제어에 의해 방해파나 잡음 레벨 변동의 상황에 따라 끊임없이 변화하고, 논리채널로 각 클라이언트국에 동적이면서 적응적으로 할당되고, 외부로부터의 방해전파나 잡음에 대해 내성이 높은 통신로를 확립하여 유지하는 것이며, 동 시에 각 논리채널에 대한 변조·복조의 지정, 협의적으로는 2PSK, 4PSK, FSK, GFSK 등의 지정, 또한 광의적으로는 스펙트럼 확산 및 직교 부호화의 적용 지정도 총 주파수대역 WT 내의 방해전파나 잡음의 변동에 따라 동적이면서 적응적으로 이루어진다. 전술한 채널상태 감시제어 기구는 적응 제어적으로 그러한 채널·매핑처리를 행하고, 수리적으로는 물리채널 공간{CHP#()}으로부터 논리채널 공간{CHL#()}에 대한 사상(寫像)을 해당 무선 데이터 전송 시스템이 사용할 총 주파대역 WT 내의 상황에 따라 동적으로 변화시킨다.

총 주파수대 WT 내에 요구되는 대역폭의 채널을 필요한 수만큼 구성하는 예로, 전술한 WT의 연속 균등분할에 의한 경우 외에 비연속 기본밴드 B1 물리채널을 필요한 수만큼 구비하여 하나의 논리채널로 구성할 수도 있으며, 그 경우에는 다른 주파수의 상기 물리채널을 복수 사용하는 통신이므로 일반적으로는 상기 논리채널을 사용하는 클라이언트국에서는 그 수와 동수인 송신부, 또한 마스터국에서는 동수인 수신부가 필요하지만, 본 발명의 제3의 다른 실시예에 의해 수신부에서는 수신 고주파 신호를 안테나 및 고주파 증폭 회로를 거쳐 믹서 회로에 의해 다운·콘버젼되는데, 어느 이산적 물리채널의 조합으로 하나의 논리채널이 구성되어 있는지는 알고 있기 때문에, 로컬 OSC 주파수를 해당 무선시스템 중에서 최고 데이터 송신 속도 수배의 속도로 절환하면서 중간주파대가 DC로 시작되도록 상기 주파수를 선택하고, 중간주파대 신호를 고속 AD 변환 회로를 사용하지 않고 디지털화하여 DSP 회로에 의해 다음 일련의 동작, 즉 밴드폭이 B1인 BPF(BandPass·Filter)를 구성하고, 상기 논리채널을 구성하는 상기 각 물리채널을 순차적으로 선택 처리하여 규정 복조를 행하게 함과 동시에 복조 후에도 가변 대역폭 LPF(LowPass·Filter)에 의한 신호 처리, AM성분 검출, ECC처리를 행하고, 부가되어 있는 헤더 데이터로 신호를 합성하여 DSP 회로에서 수신 데이터가 출력되도록 구성하고, 또한 송신부에서는 DSP 회로로 다음 일련의 동작, 즉 송신해야 할 신호를 적절히 분할하여 그들로 재합성을 위한 헤더 데이터를 부가하고, ECC처리 후, 사인파 ROM에 대한 시간 제어 다중 고속 액세스에 의해 대응하여 할당되어 있는(상기 논리채널을 구성하는) 상기 각 물리채널에 대응하는 중간주파대 캐리어를 발생시킴과 동시에 논리채널에 지정된 변조 후, DSP 회로에서 송신 중간주파 신호군을 업·콘버젼 회로로 전송하여 고주파 전력 증폭 후, 안테나로부터 규정 총 주파수대역 WT 내의 복호 고주파 신호로서 송신하도록 구성함으로써, 단일 송수신부로 처리할 수 있다.

도 5B는 본 발명의 제3 실시예에 의한 복수의 서로 떨어져 있어 이산적 주파수 위치에 있는 기본밴드 B1 물리채널로 하나의 논리채널을 구성하는 경우의 송수신 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

수신계통은, 안테나(5-B-1)로부터의 복수의 기본밴드 B1 물리채널로 이루어지는 하나의 논리채널의 수신 신호는 안테나·스위치(5-B-2) 또는 필터를 경유하여 수신 RFAmp(5-B-3)에 입력되어 증폭된 후 다운·컨버터(5-B-4)에 의해 상기 논리채널을 구성하는 각 기본밴드 B1 물리채널 대역의 하한이 거의 직류 성분으로 시작되는 중간주파대로 변환되도록 로컬 OSC(5-B-5)의 발진 주파수가 채널·매핑·테이블(5-B-B2) 내지 (5-B-Bf) 내에 저장되어 있는 해당 수신 논리채널을 구성하는 기본밴드 B1 물리채널의 정보에 의해 물리채널 선택/합성 스위칭 회 로(5-B-6)가 대응하는 기본밴드 B1 물리채널을 순차적으로 고속으로 선택되어 다운·콘버젼되도록 제어하고, 고속으로 절환된 TDM(시분할 다중)적인 중간주파 신호가 생성되어 헤더 정보에 의한 신호의 복원을 위해, 또한 총 주파수대역 WT 내의 기본밴드 B1 물리채널마다의 이산 방해전파나 잡음의 계측이나 확률 과정으로서의 분석 및 예측을 위해 다운·컨버터(5-B-4)의 출력은 DSP(Digital·Signal Processor) 회로로 전송되고, 데이터에 포함되는 각종 커맨드에 의해 필요한 처리가 이루어진다.

또한, 송신계통은, 송신해야 할 데이터는 데이터·세그먼트 회로(5-B-8)에서 정해진 비트 길이의 세그먼트로 분할되면서 복원을 위한 헤더정보가 부가되어 기억기구에 의해 버퍼링된 후, 상기 채널·매핑·테이블(5-B-B2) 내지 (5-B-Bf) 내에 저장되어 있는 해당 수신 논리채널을 구성하는 기본밴드 B1 물리채널의 정보에 의해 상기 물리채널 선택/합성 스위칭 회로(5-B-6)가 대응하는 기본밴드 B1 물리채널을 순차적으로 고속으로 합성하기 위해 사인 ROM(5-B-10)과 링크된 SINROM 다중 액세스 제어회로(5-B-11)에 대해 합성해야 할 기본밴드 B1 물리채널을 순차적으로 지시하고, 상기 SINROM 다중 액세스 제어 회로(5-B-11)는 지시된 기본밴드 B1 물리채널을 상기 사인 ROM(5-B-10)을 고속으로 액세스하여 그 판독출력 데이터로 물리채널 합성 회로(5-B-9)는 그 상기 기본밴드 B1 물리채널을 합성하여 상기 헤더 정보가 부가된 세그먼트화된 데이터를 토대로 상기 SINROM 다중 액세스 제어 회로(5-B-11)로 상기 사인 ROM(5-B-10)의 동시 다중 판독출력 타이밍의 위상을 바꿈으로써 다상위상 변조를 행하고, 판독출력 타이밍의 속도를 바꿈으로써 주파수 변조를 행하는 등으로 그들의 변조를 각 논리채널에 대해 행하고, 상기 물리채널 합성 회로(5-B-9) 내의 공용 DA 컨버터의 절환 제어에 의해 복수의 기본밴드 B1의 중간주파 채널을 생성한 후, 업·컨버터(5-B-12)에서 송신대역으로 주파수 변환되고, 송신 RFAmp(5-B-13)에서 전력 증폭되어 상기 안테나·스위치(5-B-2) 내지는 필터를 경유하여 상기 안테나(5-B-1)로부터 송신된다.

이 이산적인 기본밴드 B1 물리채널을 복수 사용하여 하나의 논리채널을 구성하여 데이터를 전송할 경우, 상기 논리채널로서의 데이터 레이트를 R로 하고, n개의 기본밴드 B1 물리채널을 사용하면, 각 물리채널에 균등한 속도를 할당한다고 한다면 각각의 데이터 레이트는 R/n이 되어 샘플링 정리로부터 상기 로컬 OSC(5-B-5)의 주파수 절환 속도는

이며, 각 논리채널에 비일양(non-uniform) 전송 속도를 할당하는 경우에도 R의 속도로 절환하면 좋다.

송신의 경우에는 SINROM 다중 액세스 제어 회로(5-B-11)에 의해 복수의 독립된 기본밴드 B1 물리채널이 연속 반송파로서 생성됨과 동시에, 전술한 채널상태 감시제어 기구에 의해 동일한 변조·복조 방식(전술한 광의·협의의 쌍방의 의미에서), 혹은 다른 방식이 할당되어 대응하는 변조가 행해지지만, 변조 후의 대역 제한은 인접 물리채널에 대한 간섭의 방지나, 불요측대파를 제거하기 위해 불가결하며, 어떠한 BPF(Band·Pass·Filter)에 의한 처리로서 위상 변조의 경우에는 변조된 디지털 반송파에 대한 변화점에서의 포락선(envelope curve)을 과도적으로 진폭 변조함으로써 행하고, 디지털·레벨에서의 그러한 변조는 저속 데이터 전송의 경우에는 방대한 횟수의 곱셈 처리가 필요로 되어 소비 전력의 관점에서 바람직하지 않기 때문에, 전압 제어형 감쇠 회로를 각 물리채널의 변조점을 분산시켜 다중화함으로써 각 물리채널에서 공용하고, 변조점에서의 과도적 진폭을 임의로 제어하여 인접 물리채널에 대한 간섭의 방지나, 불요측대파의 제거뿐 아니라 종래형 BPF로는 곤란했던 직교 성분의 저감을 실현할 수 있고, 비트 오류율의 개선에 공헌하며, 또한 주파수 변조의 경우에는 상기 SINROM 다중 액세스 제어 회로(5-B-11)는 데이터 레이트에 대응하여 완만하게 주파수를 시프트시켜 위상 변조시와 마찬가지로 인접 물리채널에 대한 간섭의 방지나 불요측대파의 제거, 송신전력의 주요 성분에 대한 집중에 따른 비트 오류율의 개선이 도모된다.

상기 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로에 더해 협대역화를 위해 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로도 사용되어 분해능이 높은 총 주파수대역 WT 내의 스캔이나 특정 물리채널이나 논리채널 내의 정사를 가능하게 한다.

데이터 전송의 신뢰성을 높이기 위한 수단으로 N회 같은 데이터를 전송하는 종래형 방법이 있으며, 이는 신호와 함께 실려 있는 랜덤한 잡음은 평균화에 의해 레벨이 저감된다는 원리,

에 의하는데, 수신측에서 이 평균화 처리를 행하기 위해서는 판단(decision) 회로 전의 복조 신호를 직접 고속 AD변환하고, 기억기구에 대량의 데이터를 저장하여 가능해지는 것으로, 하드웨어 회로 규모적으로는 바람직하지 않으며, N회 같은 데이터 송·수신에서의 판단 회로 후 다수결 판정은 다음식(Rb는 매회 정상검출 확률이다)

이 나타내듯이, 전혀 개선의 여지가 보이지 않아 무의미하며, 오히려 데이터의 송신 레이트를 1/N배로 하고, 수신측 대역폭을 마찬가지로 1/N배로 하는 편이 합리적이며, 대응하여

으로, 송신측에서의 디지털 처리에 의한 데이터 레이트 제어로 C/N을 현저하게 개선할 수 있고, 방해전파나 잡음의 비일양 (non-uniform) 분포를 더 고려하면 수신측 대역폭은 좁은 편이 바람직하다.

본 발명에 의한 저소비 전력 무선 데이터 전송장치에서, 통상적으로 이용되고 있는 대역을 넓히는 스펙트럼 확산 방법을 적용하는 경우에는 확산후 대역폭도 기본밴드 B1 내지 B1 정수배의 대역폭이 되는데, 스펙트럼 확산법을 적용할지는 총 주파수대역 WT 스테이터스·테이블 내의 각 기본밴드 B1 물리채널마다의 방해전파나 잡음 레벨의 시계열 상태나 예측 WCD값에 의해 적응적으로 결정하는데, 기본적 으로 스펙트럼 확산법은 방해가 이산적일 경우에 유효하며, 고레벨 잡음이 광범위하게 존재하여 저 C/N 상태일 경우에는 효과가 적어 최근과 같이 각종 전파 응용 기기나 동작할 때 각종 방해전파를 발사하는 전자 기기나 정비 불량 기기가 주위에 많이 존재하여 전파 사정이 계속 악화되고 있는 시대에서는 연속적인 스펙트럼의 방해전파 발생이 일상적이 되어, 스펙트럼 확산 방식에 의해 대역을 넓히기보다는 대역을 좁혀 송신 데이터 레이트를 제어하는 편이 바람직한 결과를 가져오는 경우도 있기 때문이다.

전파의 전파환경이 나쁜 지역에서는 개개의 채널 대역폭을 좁혀 다수의 비연속적인 기본밴드 B1 물리채널로 등가적으로 고속 데이터 전송하는 편이 바람직하며, 그것을 가능하게 하는 것이 본 발명의 제3 실시예에 의한 채널·매핑으로, 그 경우 수신부에서는 수신 고주파 신호를 안테나 및 고주파 증폭 회로를 거쳐 믹서 회로에 의한 다운·콘버젼 후, 직접 AD변환 회로로 디지털화하고, DSP 회로로 다음 일련의 동작 즉, 각각의 밴드폭이 B1의 복합 BPF(BandPass·Filter)를 구성하고, 상기 논리채널을 구성하는 상기 각 물리채널을 선택 처리하여 규정 복조를 행하게 함과 동시에, 복조 후에도 가변 대역폭 LPF(LowPass·Filter)에 의한 신호 처리, AM 성분 검출, ECC처리를 행하고, 부가되어 있는 헤더 데이터로 신호를 합성하고, DSP 회로에서 수신 데이터가 출력되도록 구성하고, 또한 송신부에서는 DSP 회로로 다음 일련의 동작, 즉 송신해야 할 신호를 적절히 분할하여 그들로 재합성을 위한 헤더 데이터를 부가하고, ECC 처리 후, 사인파 ROM에 대한 고속·시간차·다중 액세스에 의해 대응하여 할당되어 있는(상기 논리채널을 구성하는) 상기 각 물리채널 에 대응하는 복수의 중간주파대 캐리어를 발생시키고, 그들을 각각의 분할된 데이터로 변조(2PSK, 4PSK, FSK, GFSK 등)한 후, DSP 회로에서 중간주파 신호를 업·콘버젼 회로로 전송하고, 고주파 전력 증폭 후, 안테나로부터 고주파 신호로서 송신함으로써 다수의 기본밴드 B1 물리채널을 사용한 소위 멀티·채널에 의한 무선 데이터 전송 장치를 단일 송수신부로 구성할 수 있다.

통신계통 초기확립 과정은 φ1 프로세스(7-1)에 의한 마스터국에서의 WT 내 스캔, 각 클라이언트국에 대한 IDL#() 및 기본 B1 대역의 잠정 CHL#()의 할당, φ2 프로세스(7-2)에 의한 각 클라이언트국에 대한 채널·매핑, φ3 프로세스(7-3)에 의한 마스터국과 각 클라이언트국과의 통신을 위한 송신 전력 최소화의 각 과정으로 이루어지며, 적응형 최적화에 의한 통신계통 유지 과정은 φ4 프로세스(7-4)에 의한 각 클라이언트국으로부터의 인터럽트 요구, 마스터국측의 외부 장치로부터의 각종 요구 상시 모니터, φ5 프로세스(7-5)의 동적채널 제어에 의한 WT 내 스캔, 채널·매핑, 데이터 레이트 및 대역 제어, 송신 전력 제어, φ6 프로세스(7-6)에 의한 각 클라이언트국에 대한 정지를 포함하는 개별 지시 및 자발 정지 과정으로 이루어진다.

통신계통 확립은, 우선 시스템의 기동으로 시작되어 φ1 프로세스(7-1)에서 데이터 전송 시스템으로 최초로 기동되는 마스터국에 의한 총 주파대역 WT 내 스캔, 각 기본밴드 B1에서의 방해전파 및 잡음 레벨의 통계적 분석 및 최악값의 예측 처리 및 스펙트럼 확산을 적용할지가 결정되고, 그들은 WT 스테이터스·테이블로서 기억기구에 저장되고, 그 후 순차적으로 기동되는 클라이언트국에 의한 마스터국 송신 신호 탐사, 소위 「빠른 순」으로 순차적으로 각 클라이언트로 초기 통신로 확립을 위해 규정 조건이나 허용 조건에 합치된 잠정적인 기본밴드로 이루어지는 논리채널이 할당되고, 동시에 각 클라이언트의 물리 ID#()를 대신해 통신로가 확립되는 순서로 논리 ID#()가 각 클라이언트에 부여되어 클라이언트 등록 테이블로서 기억기구에 저장된다.

이어, φ2 프로세스(7-2)에서, 다수 클라이언트국이 요구하는 각각의 데이터 레이트에 의해 정해지는 각각의 대역폭 B1, B2, …Bf(1, 2, 3, …f는 불연속 정수이며, Bf=f*B1)마다의 채널 요구수 NB1, NB2, NB3, …, NBf를 파악하고, 채널·매핑·테이블 B1에서 채널·매핑·테이블 Bf까지를 작성하여 각 테이블 내의 유효 채널에 관해 스펙트럼 확산을 적용할지의 플래그와 실효 대역폭을 WCD행에 부기하고, 그들 상기 테이블을 기억기구에 저장하여 각 대역마다의 채널·매핑·테이블을 따라 각 클라이언트국이 요구하는 대역을 갖는 채널을 탐색하고, 스펙트럼 확산이 불필요한 채널부터 먼저 할당하여 스펙트럼 확산을 요하는 채널에 대해서는 그 실효 대역폭에 상당하는 대역을 요구하는 클라이언트국에 논리채널로 할당한다.

이어, φ3 프로세스(7-3)에서, 계속 최소 송신 전력화를 위한 제어가 이루어지고, 마스터국으로부터 각 클라이언트국에 대한 통신 및 각 클라이언트국으로부터 마스터국에 대한 통신에서, 허용되는 최악 예측 비트 오류율의 범위 내에서 필요 충분한 송신 전력까지 저감된다.

다음으로, 적응적 최적 통신계통 유지 동작은, φ4 프로세스(7-4) 및 φ6 프로세스 (7-6)에서 우선 마스터국을 제어하는 외부 장치나 클라이언트국을 제어하는 외부 장치로부터의 각종 동작 요구에 따른 인터럽트가 마스터국에 의해 감시되고, 예를 들면 어느 클라이언트국으로부터의 자국의 정지 요구가 있는 경우 마스터국은 그것을 확인하여 허가하고, 해당 클라이언트국은 정지 상태로 이행하거나 혹은 다른 클라이언트로부터의 커맨드를 마스터국이 수신하여 해당 클라이언트를 일시정지 상태로 하는 제어 동작을 행한다.

또한, φ6 프로세스(7-6)에서, 마스터국은 각 클라이언트와의 통신 틈틈히 총 통신 주파대역 WT 내를 항상 스캔하고, 각 기본 채널마다의 방해전파나 잡음의 시간계열 레벨 계측값, 그들의 확률 통계적 파라미터의 추계값, 및 최악 레벨 예측값, 스펙트럼 확산을 적용해야 할지의 플래그를 제2 총 주파수대역 WT 스테이터스·테이블로서 기억기구에 저장하고, 동시에 각 클라이언트와의 통신에서의 비트 오류율을 통신마다 시계열적으로 감시하여 BER 스테이터스·테이블로서 기억기구에 저장하고, 그 시계열 분석에 의해 부분적인 채널·매핑으로 대처 가능하면 방해전파나 잡음의 최악 레벨 예측값으로 채널·매핑·테이블을 갱신하고, 통신 상태가 악화된 채널을 무효로 하여 상기 매핑·테이블에서 조건에 합치된 새로운 논리채널을 해당 클라이언트로 할당하여 마스터국과 상기 클라이언트국간의 통신채널의 비트 오류율을 확인한 후, 규정값 내이면 유효 채널로서 사용 확정하여 정상 통신으 로 복귀하고, 비트 오류율이 규정값을 넘는 경우, 또한 BER 스테이터스·테이블 내의 시계열 분석에 의해 부분적인 채널·매핑으로는 대처 불가능하다고 판단된 경우에는 채널·매핑·테이블에서 비트 오류율이 규정값을 넘는 모든 논리채널을 무효로 하여 다시 각 요구 대역폭 채널마다의 요구수를 확보할 수 있는지를 테스트하고, 확보 가능하다면 전 클라이언트국에 대해 새로운 논리채널을 할당하고, 그것을 지시하여 정상 통신 확립을 위한 제어 과정으로 진행하고, 무선 데이터 전송상의 무선통신 환경 장해가 총 주파대역 WT의 상당한 영역에 발생하여 각 요구 대역폭 채널마다의 요구수를 확보하지 못할 경우에는 전면적으로 새로운 채널·매핑에 의해 새로운 논리채널로 무선 데이터를 전송할 때 송신 전력의 최소화 과정을 거쳐 정상적인 통신을 재기시키는데, 그래도 규정 비트 오류율을 확보하지 못한 논리채널이 남을 경우에는 마스터국은 해당 클라리언트에 대해 데이터 전송 레이트를 반감시키도록 지시하고, 마스터국은 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로 및 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역폭을 조정하여 해당 논리채널을 수신할 때의 종합 대역폭을 반감시켜 C/N을 개선시키고, 비트 오류율을 개선시켜 송신 전력 최소화 제어에 따라 전력을 결정하고, 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블의 송신 전력값을 갱신하여 정상 통신으로 복귀시키는데, 그래도 규정 비트 오류율을 확보하지 못한 논리채널이 여전히 남을 경우에는 마스터국은 해당 클라이언트에 대해 데이터 전송 레이트를 더 반감시키도록 지시하고, 마스터국은 중간주파 대역폭 및 복조 회로의 저감 필터 대역폭을 조정하여 해당 논리채널을 수신할 때의 종합 대역폭을 마찬가지로 더 반감시켜 C/N을 한층 개선시키고, 비트 오류율을 크게 개 선시켜 송신 전력 최소화 제어에 의해 전력을 결정하고, 그것을 완전히 안정된 통신채널이 확립될 때까지 계속 반복하여, 확립되는 즉시 순차적으로 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블의 송신 전력값을 갱신하고, 정상 통신으로 복귀시키기 위한 일련의 제어를 행한다.

본 발명의 제1, 제2, 및 제3 실시예를 토대로 하는 저소비 전력 무선 데이터 전송장치에서의 채널상태 감시제어 기구에 의한 통신계통 확립 및 적응적 최적 통신계통 유지 동작을 구성하는 본 발명에 의한 개개의 통신 제어 실시예를 이하에 개략 설명한다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 의한 무선 데이터 전송의 총 주파수대역 WT 내에서의 방해전파나 잡음의 통계학적 처리에 의한 최악 예측값을 반영하여 마스터국이 클라이언트국과 순차적으로 통신채널을 확립하는 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

무선 데이터 전송의 총 주파수대역 WT 내에서의 방해전파나 잡음의 통계학적 처리에 의한 최악 예측값을 반영하여 마스터국이 클라이언트국과 순차적으로 통신채널 확립하는 과정의 최초로, 해당 무선 데이터 전송 시스템의 기동에 의해 도 8의 스텝 8-1에서 채널상태 감시제어 기구(2-51)는 물리적으로는 세분화된 기본밴드 B1에 의해 균일하게 세그먼트화되어 각각 CHP#0, CHP#1, CHP#2, …, CHP#Z로 표기되는 기본밴드 B1 물리채널을 어느 정해진 시간 tM1로 스캔하고, 기간 tM3 동안 어느 정해진 간격 tM2로 반복 스캔하고(tM1<<tM2<<tM3), 각 채널마다의 방해전파나 잡음 레벨을 계측하여 그 시계열 데이터를 기억기구 내의 WT 스테이터스·테이블에 저장한다.

마스터국과 클라이언트국간의 지시나 응답정보 형태는 기본적으로는,

{(자국측 정보), (상대측 정보), (커맨드)}

의 구조이며, 전클라이언트국에 대한 일제 지시는,

{(마스터측 정보), (커맨드 1), (커맨드 2)}

의 구조이며, 커맨드 1이 일제히를 의미하며, 또한 개별 클라이언트국에 대한 지시는,

{(마스터측 정보), (상대측 정보), (커맨드)}

의 구조로, 비트·캐스터는,

{(마스터측 정보), (상대 #1측 정보), (커맨드 #1),

(상대 #2측 정보), (커맨드 #2),

(상대 #3측 정보), (커맨드 #3),

·

(상대 #Z측 정보), (커맨드 Z)}

의 구조이며, 각 클라이언트국에 접속되어 있는 각종 센서나 장치로부터의 마스터국에 대한 데이터 전송은,

{(자국측 정보), (마스터국측 정보), (커맨드),

(헤더 정보 1), (데이터 1),

(헤더 정보 2), (데이터 2),

·

(헤더 정보 Z), (데이터 Z)},

의 구조이다.

스텝 8-2에서 그 테이블 내의 방해전파나 잡음 레벨의 최악 예측값 WCD가 가장 작은 기본밴드 B1 물리채널을 논리채널 CHL#0으로서 마스터국이 전 클라이언트국에 대한 일제적 지시, 또는 각 클라이언트국에 대한 개별 지시, 비트·캐스트적으로 각 클라이언트국으로 특정 데이터 전송 또는 특정 동작을 지시하기 위해 마스터국의 송신 채널에 최우선 할당한다.

이어, 스텝 8-3에서 시스템의 규정 초기 송신 전력으로 마스터국은 자신의 물리 ID인 IDP#0을 대신해 논리 ID인 IDL#0을 할당하고, 송신에 사용하는 논리채널 CHL#0, 최초로 검출되는 클라이언트국에 할당되는 논리 ID의 IDL#1, WT 스테이터스·테이블에서 두번째로 작은 값 WCD를 갖는 기본밴드 B1의 물리채널을 찾아내어 상기 클라이언트국 송신용으로 할당하는 논리채널 CHL#1로 하고, 통신로 확립을 위한 커맨드 등을 포함하여 이하의 지령 데이터를 정해진 횟수(N1) 연속 송신한다.

{(IDL#0, IDP#0, CHL#0, CHP#i),

(IDL#1, ？, CHL#1, CHP#j),

(C1-Process)}

마스터국 기동 후에 스텝 8-S-1에서 기동된 클라이언트국 S는 스텝 8-S-2에서, 상기 클라이언트국 S의 채널상태 감시제어 기구(2-51)는 최소 대역폭인 B1에서 총 주파대역 WT 내를 어느 정해진 기간 tC1 동안 스캔을 반복하여 전파를 발사하고 있는 마스터국이 없는지를 끊임없이 탐사한다.

이어, 스텝 8-S-3에서 수신 데이터를 분석하여 마스터국 정보나 바른 커맨드 정보가 포함되어 있는 경우에는 마스터국으로부터의 신호를 수신했다 판단하여 스텝 8-S-4로 진행하고, 전혀 수신하지 못했던지 불완전한 데이터 수신으로 끝난 경우에는 스텝 8-S-2로 진행하여 WT 내를 스캔한다.

이어, 스텝 8-S-4에서는 수신한 데이터를 분석하고, 그 중에 클라이언트와의 초기 통신로 확립 과정임을 나타내는 커맨드 C1이 포함되어 있으면, 클라이언트국 S는 마스터국의 송신 채널을 논리채널 CHL#0로서 그것에 대응하여 포함되는 물리채널 CHP#i를 자국의 수신 채널로 하고, 수신 대기 상태가 되어 스텝 8-S-5로 진행한다.

이어, 스텝 8-S-5에서는 어느 정해진 시간 내에서 마스터국이 그 CHL#0에서 다른 클라이언트국과 통신하고 있는지를 확인, 즉 수신 데이터에 다른 클라이언트국의 물리 ID가 포함되지 않으면서 클라이언트와의 초기 통신로 확립 과정임을 나타내는 커맨드 C1을 포함하는 경우에는, 마스터국이 다른 클라이언트와 통신하고 있는 상태가 아니라 판단했다면 스텝 8-S-6으로 진행하고, 한편 수신 데이터에 다른 클라이언트국의 물리 ID가 포함되면서 클라이언트와의 초기 통신로 확립 과정임을 나타내는 커맨드 C1을 포함하는 경우에는 마스터국은 다른 클라이언트국과 통신 하고 있는 것이라 판단하여 스텝 8-S-4로 진행하고, 수신 대기한다.

이어, 스텝 8-S-6에서는 수신 데이터 분석으로부터 자국에 할당된 기본대역 B1의 논리채널 CHL#1을 자신의 잠정적인 송신 채널로 하고, 시스템의 규정 초기 송신 전력으로 마스터국에 대해 자신이 응답하겠다는 뜻의 이하의 응답 데이터를 송신하고, 스텝 8-S-7로 진행한다.

{(IDL#1,IDP#S, CHL#1, CHP#j),

(IDL#0, IDP#0, CHL#0, CHP#i),

(C1-Process)}

마스터국측의 스텝 8-4에서는 초기 통신로 확립을 위한 지령 데이터를 규정 횟수 송신한 후, 논리채널 CHL#1에서 정해진 기간 tM2 동안 클라이언트국이 WT 내를 스캔하기에 충분한 시간동안 수신 대기하고, 클라이언트로부터의 응답 데이터를 기다리는데, 응답이 없는 경우에는 스텝 8-3으로 되돌아가고, 응답이 있는 경우에는 스텝 8-6으로 진행한다.

이어, 스텝 8-6에서는, 마스터국은 그 응답이 있는 클라이언트국을 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블에 등록, 즉 상기 클라이언트국에 관해 그 물리 ID인 IDP#i, 논리 ID인 IDL#1, 할당 논리채널인 CHL#1, 그 클라이언트가 요구하는 대역폭, 데이터 레이트 제어시의 DR계수 θ값을 저장하고, 스텝 8-7로 진행한다.

이어, 스텝 8-7에서는 재확인을 위해 이하의 송신을 상기 클라이언트국에 행한다.

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#1, CHL#1),

(C2-Process)}

클라이언트국 S의 스텝 8-S-7에서는 마스터국으로부터의 확인 통지를 수신하고, 그것이 자국용 확인이 아닌 경우에는 스텝 8-S-4로 되돌아가 CHL#0에서의 수신 대기로 이행하고, 자국에 대한 확인인 경우에는 논리채널 CHL#1에서 이하의 응답 신호를 송신한다.

{(IDL＃１, CHL#1),(IDL#0, CHL#0),

(C2-Process)}

마스터국은 그것을 수신하여 상기 클라이언트국과의 통신로를 확정하고, 이하 마찬가지로 다른 클라이언트국과의 통신로도 순차적으로 확립되어 가는데, 이 초기 통신로 확립 과정은, 각 클라이언트국에는 기본밴드 B1 대역폭의 논리채널이 할당되고, 각 클라이언트국측의 센서나 다른 장치의 데이터 발생 특성에 의한 데이터 레이트에 대응한 밴드폭을 갖는 논리채널은 그 후에 할당된다.

초기 통신로가 확립된 상기 클라이언트국은 마스터국이 송신용으로 사용하는 논리채널 CHL#0을 끊임없이 모니터하고, 상기 마스터국의 비송신시에 CHL#0에서의 방해전파나 잡음 레벨 계측을 일정한 간격 이상의 주기로 행하고, 그 시계열 데이터를 자국 기억기구 내의 마스터국과 같은 WT 스테이터스·테이블 CS에 저장한다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 의한 무선 데이터 전송 총 주파수대역 WT 내 스캔에 의한 각 기본 채널에서의 방해전파나 잡음의 시간계열 레벨 계측, 그들의 확률 통계적 파라미터 추계, 및 최악 레벨값 예측을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

본 발명의 제5 실시예에 의한 무선 데이터 전송의 총 주파대역 WT 내 스캔에 의한 각 기본밴드 B1 물리채널에서의 방해전파나 잡음의 시간 계열 레벨 계측, 그들을 확률 과정으로 하는 통계 물리학적 해석에 의한 통계적 파라미터의 추출·추계, 및 최악 레벨값 예측 통신제어 과정은 통신 시스템 기동시 뿐 아니라 각 클라이언트국과 한참 통신중일 때나 틈틈히 끊임없이 마스터국에서 행해지고, 적응 제어적으로 동적 채널·매핑, 송신 전력 제어, 데이터 레이트 제어, 스펙트럼 확산 제어, 직교 부호화 제어에 이용된다.

도 9의 스텝 9-1에서는, 그 총 주파수대역 WT 내 스캔은 채널상태 감시제어 기구에 의해 수신부의 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로의 대역을 최소 B1으로 함으로써 주파수 대역폭 B1에서의 방해전파나 잡음의 평균적 레벨을 계측하게 되는데, 상기 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로에 더해 협대역화를 위해서 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로도 사용함으로써 주파수 분해능을 높이는 것도 가능하다.

이어, 스텝 9-2, 9-5, 9-6에서는 로컬 OSC 회로를 제어하고, 물리채널 최하단의 CHP#0에서 스타트하여 CHP#Z에 이르는 전 기본밴드 B1 물리채널에 동조하여 수신부의 최고 감도로 각종 방해전파나 잡음으로 이루어지는 「신호」를 수신한다.

스텝 9-3에서는 전술한 「신호」레벨 측정이 행해지는데, 캐리어 곱셈에 의한 베이스밴드 AM 복조에 의한 전술한 「신호」레벨 측정은, DC 성분이나 장주기 성분에 따른 오차가 커서 그것을 방지하기 위해 복조 회로(2-34)에는 제2 믹서 회로와 제2 로컬 OSC 회로 및 중심 주파수가 수 MHz 이하인 제2 중간주파 회로가 포 함되며, 그 출력을 어느 시간에 걸처 기본밴드 B1 수배의 속도로 샘플링하고, 고주파 레벨로 직접 AD 변환하여 기억기구에 저장하고, 채널상태 감시제어 기구(2-51)는 우선 스펙트럼 분석으로 특정한 강한 이산 방해전파를 검출하고, 이어 그 성분을 제외하고 시계열 신호로 평균 AM 신호 레벨 계산을 위해 자승 평균을 계산하고, 또한 변복조 방식이 주파수 변조인 경우에는 수신 회로, 특히 중간주파 증폭 회로(중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로)(2-33)가 포화 동작하지 않도록 이득을 조정하여 선형 증폭 모드로 하여 상기 계측을 행한다.

기본밴드 B1 대역내에서의 「신호」가 소위 「화이트」분포인 것은 특수한 경우이며, 상기 「신호」는 다수의 독립적인 우연량의 합이라 간주할 수 있어,

로 나타내면, ｙ(t) ＝ｚ(t )／

에 대한 특성 범함수(汎函數)는

으로, ｎ－＞∞와 함께 가우스 과정이 되며, ｚ(t)의 푸리에 변환의 각 주파 성분의 진폭도 가우스 분포로, 이는 중심극한정리(central limit theorem)로 귀결되는데, n개의 우연량은 말하자면 도토리 키재기로 특별히 다른 것을 압도할만한 걸출한 레벨 변동을 나타내는 성분은 없다는 사실이 뒷받침되며, 거시적 진폭의 장시간 동안의 거동이라는 관점에서는 자연계 확률 과정은 가우스형의 랜덤한 잡음임을 나타내며, 또한 인공적인 이산적인 방해전파더라도 그 캐리어의 진동수 ω는 엄밀하게는 랜덤한 변조를 받으며,

와 같이 시간적으로 변동하여 그 변동 ω1(t)이 어느 확률 과정을 이루고, 그 진동의 강도 스펙트럼은 위너 힌친(Wiener-Khinchin)의 정리에 따라,

으로 주어지고, 정상 과정ω(t)에서는 <ω(t)>=0으로 하여 그 상관 함수를

로 나타내고,

로 표기하면, 단시간(t<<τc)동안의 상관 함수 및 강도 스펙트럼은, 각각

이 되고, 형상은 가우스형이며, 파라미터 α가 커짐에 따라 스펙트럼은 점차 넓어진다.

따라서 상기 이산 방해파도 가우스형이며, 기본밴드 B1 대역 내에서의 확률 과정이 다수의 독립적인 우연량의 합으로 나타나는 가우스 과정임은 타당하며, 그 중 어느 우연량(복수있을 수 있다)이 상기 이산 방해파로서 존재하는 것이라 생각하여 랜덤한 잡음 성분과 방해전파와 같은 성분을 시계열에 대한 연산 처리로 분리할 수 있으며 각각 평가할 수 있음을 의미하는 것이며, 확률 과정에 관한 이해가 없으면 시계열 데이터로부터 방해전파 성분과 랜덤한 잡음 성분으로 분리하고, 각각의 특징을 추출하기 위해서는 복잡하고 불필요한 연산을 장기간에 걸쳐 행하게 되어 비효율적이며 적확성이 결여된다.

상기 채널상태 감시제어 기구(2-51)는 매회 WT 내 스캔에서 각 기본밴드 B1 물리채널에 대해 제2 중간주파 회로의 출력을 어느 시간(tm0)에 걸쳐 기본밴드 B1 수배의 속도(fms1)로 샘플링하고(샘플링수는 fmsl^*tm0), 고주파 레벨로 직접 AD 변환하여 신호는 플러스 마이너스 양극이며, 일단 기억기구에 저장하고, 전술한 원리로 우선 스펙트럼 분석에 의해 이산 방해전파를 수리적으로 검출 처리하고, 이어 그 성분을 제외하고 준화이트적 확률 과정으로 그 시계열 신호로 평균 AM 전력 레벨 계산을 위해 자승 평균을 계산하고, 그들의 결과를 매회 상기 WT 내 스캔마다 각 기본밴드 B1 물리채널 별로 WT 스테이터스·테이블에 저장한다.

전술한 WT 내 스캔 및 방해전파나 잡음 계측 및 분석을 초기 통신로 확립 과정에서 일정 주기로 어느 기간에 걸쳐 상당 횟수 행하고, 시계열 데이터로서 물리채널 CHP#0으로부터 CHP#Z에 이르는 각 기본밴드 B1 물리채널마다 기억기구 내의 WT 스테이터스·테이블에 저장하고, 이산적 방해전파의 특성 데이터, 및 AM 전력 레벨에 대해 통계 분석, 즉 이산적 방해전파의 전력값 pDW, 평균값 μDW, 분산값σDW, 서브 밴드 S 각각의 전력값 Pdi, 평균값 μdi, 분산값 σdi, 준화이트 랜덤 잡음 성분에 대해서는 그 최소값, 최대값, 전력값 pDN, 평균값 μDN, 분산값 σDN 등을 계산하고, 상기 WT 스테이터스·테이블에 저장하여 기본 데이터로 하여 그들 및 시계열 데이터 그 자체에 대한 수리적 통계 분석에 의해 최악값 WCD(Worst·Case·Disturbance)을 예측하고, 스펙트럼 확산이 필요한지의 판단도 합쳐 상기 WT 스테이터스·테이블에 저장한다.

도 10은 본 발명의 제5 실시예에서의 총 주파수대역 WT 내의 각 기본 채널마다의 방해전파나 잡음의 시간계열 레벨 계측값, 그들 확률 통계적 파라미터 추계값, 및 최악 레벨 예측값을 총 주파수대역 WT 스테이터스·테이블로서 기억기구에 저장하는 구성도이다.

도 10에서, 열 10-1은 기본밴드 B1 물리채널 CHL#0으로부터 CHL#Z까지의 상당수의 물리채널로 이루어지며, 행 10-2에는 어느 기간에 걸쳐 수집된 각 채널 스캔마다의 이산적 방해전파에 대한 스펙트럼 분석에 의한 축퇴(degenerate)계수{C0j, C1j,…CS-1j} 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨 측정값 및 측정 시각 등이 저장되고, 행 10-3에는 그들 상기 행 10-2에 저장된 데이터에 대한 초기적 통계 처리에 의해, 즉 이산적 방해전파의 전력값 pDW, 평균값 μDW, 분산값 σDW, 서브밴드 S 각각의 전력값 Pdi, 평균값 μdi, 분산값 σdi, 준화이트 랜덤 잡음 성분에 대해서는 그 최소값, 최대값, 전력값 pDN, 평균값 μDN, 분산값 σDN 등을 계산하고, 잡음 AM 진폭의 최소값, 최대값, 평균값, 시 그마값 및 전력값 등이 계산되어 저장되며, 행 10-4의 WCD행에는 예측된 최악값 WCD(Worst·Case·Disturbance), 또한 해당 채널에 대해서는 스펙트럼 확산이 필요한지를 나타내는 플래그가 저장된다.

상기 행 10-2 개개의 행에 저장되어 있는 데이터는 단시간 tM0 내에서의 고속 샘플링(fms1)에 의한 것이며, 이산적인 방해전파의 존재나 그 강도 및 형상, 그 이외의 성분에 의한 랜덤한 AM값의 자승 평균값을 파악하는 것이며, 상기 행 10-2 전체는 그들의 결과를 어느 정도 이상의 기간(tM3)에 걸쳐 관찰하여 시계열로 한 것이며, 물리채널 내의 방해전파나 잡음의 장기간 변동을 예측하고, 특히 최악값 WCD(Worst·Case·Disturbance)를 예측하는 것이며, 스펙트럼 확산이 필요한지를 판단하는, 또한 송신 전력을 결정하는 판단 재료의 기초가 되는 시계열이다.

최악값 WCD를 예측할 때, 우선 시계열 데이터 중 비화이트적인 이산적 방해전파 성분의 거동을 검토하여 일과성으로 어느 시점 이후 상당수의 샘플에 걸쳐 출현되지 않는, 불규칙하지만 출현되는, 연속적으로 출현되는, 방해 성분의 수가 증가하는 혹은 감소하는, 피크값의 변동이 빠른, 혹은 변동이 느린 등의 거동을 나타내고, 시계열 개개의 데이터는 단시간(tM0) 샘플링 처리에 의한 것으로, 그 동안은 정상 과정이라 가정할 수 있지만, WT 내의 장시간(tM3) 시계열은 전술과 같이 비정상 과정이라 간주할 필요성이 있기 때문에 기본밴드 B1 물리채널을 어느 개수 S개의 세그먼트로 분할하고, 개개의 이산 피크·스펙트럼이 포함되는 세그먼트의 중심 주파수를 그 피크의 중심 주파수로 함과 동시에 피크 레벨 및 전술한 α값을 일정(예를 들면 0.1)하게 하는 기본 이산파를 정하고, 실제 피크·스펙트럼이 갖는 전력 값을 보존하기 위해서 상기 기본 이산파의 강도를 Ci배(전압에 대해)하는 변환 처리를 행하고, WT 내의 이산적 방해전파 성분의 시계열을 정상과정 xpi(t)에 의해,

로 표현하고, 각 세그먼트의 대표적 이산 방해파 xpi(t)의 Ci에 의한 선형 1차 결합으로 나타내면 당연히 계열 Ci도 시간 함수이지만, xpi(t)나 ωpi(t)와 같은 단시간 변동 함수가 아니라, 완곡한 장기 변동이며, 장시간(t>>τc) 동안의 개개의 정수 가우스 과정은

이며, 개개의 스펙트럼은,

의 로렌츠(Lorentz)형을 하며, WT 내 시계열에 관한 기본밴드 B1 물리채널 내 파워·스펙트럼은,

이 되는데, Ci(t)에 관해서는 단시간 변동형 정상과정 xpi(t)이란, 시간축에서 특성이 다른 랜덤한 장시간 정상과정으로 간주할 수 있어 WT 스테이터스·테이블에서 각 물리채널의 이산 방해파를 특징지우는 S개의 시계열,

·

을 구하는 것으로 귀착되며, 중심극한정리에 의해 정상 방해전파에 관해서는 반송파에 대한 랜덤한 AM 변조와 같이 행동하는 가우스 과정이라 간주할 수 있어 WT 내의 시계열 길이를 L로 하여 해당 기본밴드 B1 물리채널에서의 이산 방해파의 축퇴에 의한 기본파 진폭의 배수계수 Cij에 관해 전 전력 pDW, 전 평균값 μDW, 전 분산 σDW를 각각,

으로 하고, PDW값을 상기 물리채널 이산 방해파의 총 전력 레벨로 하여 동 물리채널의 각 세그먼트 전력량 pdi, 평균값 μdi, 분산 σdi를 각각,

한다.

이어, 이산 방해파 성분을 제외한 잡음 성분에 관해서는 전파 전파로의 백그라운드 잡음이나 수신기의 프론트 엔드(front-end) 회로에서의 열 잡음

이 주성분을 차지하여 수신파의 멀티패스에 의한 시간 지연형 방해파의 영향도 생각할 필요가 있긴 하지만, 본 발명에 의한 무선전송 시스템은 멀티패스를 취소하는 수신신호 처리기능을 갖기 때문에, 그 방법에 대해서는 다른 발명 명세서에 의한 것으로 여기서는 언급하지 않으며, 이산 방해파 성분을 제외한 잡음 성분의 과정을, 여기서는 표현을 간단히 하기 위해 그것을 연속값 d(t)로 나타내고, 확률 과정 d(t)의 상관함수 φ(t)를 다음식

로 구하고, 이어 위너 힌친(Wiener-Khinchin)의 정리에 의해 상기 확률 과정의 파워·스펙트럼 I(ω)를 다음식

으로 계산하는데, 기본밴드 B1 물리채널의 대역폭 B1은 수 KHz 이하로 좁고, 또한 B1 대역 내에서는 이산적인 성분은 제외되어 랜덤성이 높아, 상기 채널 내에서는 I(ω)는 거의 일정값이라 가정해도 문제는 없으며, 준화이트적인 가우스 과정으로 먼저 계산되어 상기 WT 스테이터스·테이블에 저장되어 있는 잡음 성분의 전력값 pDN 을 이용하여 상기 채널 내 방해전파 및 잡음의 전력을

으로 나타내고, WCD(Worst·Case·Disturbance)값을

로 나타내며, 계수 a, b는 4 내지 16값으로 한다(통상적으로는 가우스 과정으로 4는 2 시그마에 대응하고, 16은 4 시그마에 대응한다).

이어, 상기 채널상태 감시제어 기구(2-51)는 상기 기본밴드 B1 물리채널에 대해 스펙트럼 확산이 필요한지를 판단하고, 다음 조건

여기서 계수 c는 0.1 내지 0.2의 수치로, 즉 이산 방해파의 전력값이 상당한 고레벨이면서 밴드 B1 내에서 국부적인 조건을 만족시키는 경우에는 스펙트럼을 확산할 필요성이 있는 것으로, WT 스테이터스·테이블의 WCD행에 그 플래그를 부기한다.

각 기본밴드 B1 물리채널의 방해전파나 잡음 레벨의 계열을 분석 처리할 때 보다 세분화된 주파수 분해능이 필요한 경우에는, 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역을 더 제어하여 적당한 협대역으로 하고, 대응하여 로컬 OSC 회로를 제어하여 총 주파대역 WT 내의 스캔제도를 향상시켜 보다 정밀도가 높은 WCD값을 예측하거나, 혹은 특정 기본밴드 B1의 물리채널을 정사하여 방해전파나 잡음의 통계적 성질을 보다 상세히 분석할 수 있어, 보다 안정된 논리채널을 클라이언트국으로 할당하는 것이 가능해진다.

기억기구 내의 전술한 WT 스테이스터스·테이블에는 해당 무선 데이터 전송 시스템의 총 주파수대역 내 각 기본밴드 B1 물리채널마다의 방해전파나 잡음의 시간계열 분석 데이터나 레벨 계측값, 그 시간 계열로 통계 분석에 의해, 즉 이산적 방해전파의 전력값 pDW, 평균값 μDW, 분산값σDW, 서브밴드 S 각각의 전력값 Pdi, 평균값 μdi, 분산값 σdi, 준화이트 랜덤 잡음성분에 대해서는 그 최소값, 최대값, 전력값 pDN, 평균값 μDN, 분산값 σDN 등을 계산하고, 전술한 방법으로 예측되는 방해전파나 잡음의 최악값 WCD(Worst·Case·Disturbance), 스펙트럼 확산의 필요성 등 관련 정보가 저장되고, 각 클라이언트국으로 할당하는 논리채널을 구성할 때 이용되며, 또한 각 클라이언트국과 통신할 동안이나 틈틈히 끊임없이 데이터가 축적 갱신되어 상기 WT 스테이터스·테이블에 저장되어 있는 시시각각 변화하는 각 기본밴드 B1 물리채널의 상황에 따라 적응적 채널·매핑, 데이터 레이트 제어, 송신 전력 제어가 전술한 채널상태 감시제어 기구에 의해 행해진다.

도 11은 도 8 실시예에서의 클라이언트국의 물리 ID에 대해 통신채널 확립 순으로 논리 ID를 할당한 대응 관계, 요구대역, DR계수, 송신 전력을 저장하는 클라이언트 등록 테이블의 구성도이다.

기억기구 내의 전술한 클라이언트 등록 테이블(11)에는 각 클라이언트국 고유의 물리 ID(11-2)에 의한 관리가 아니라, 클라이언트국의 물리 ID에 대해 통신채널 확립순으로 논리 ID(11-3)을 할당한 대응 관계, 각 클라이언트국이 요구하는 무선 데이터 전송의 대역폭(기본 밴드폭 B1의 배수)(11-5), 데이터 레이트를 적응 제어할 때의 저감 계수 1.0 이하의 수치인 DR계수(θ값)(11-6), 송신 전력 최소화 제어에 따라 결정된 각 클라이언트국으로부터 마스터국에 대한 송신 전력(11-7) 및 마스터국으로부터 각 클라이언트국에 대한 송신 전력(11-8)이 저장된다.

본 발명의 제6 실시예에 의하면, 전술한 채널상태 감시제어 기구는 다수 클라이언트국이 요구하는 각각의 데이터 레이트에 의해 정해지는 각각의 대역폭, 기본 밴드폭 B1의 정수배인 B1, B2, …Bf(1, 2, 3, …f는 불연속 정수이며, Bf=f*B1 )마다의 채널 요구수, NB1, NB2, NB3,…, NBf를 파악하여 채널·매핑·테이블 B1으로부터 채널·매핑·테이블 Bf까지를 작성하여 그들을 기억기구에 저장하고, 그 채널·매핑·테이블에 따라 각 클라이언트가 요구하는 대역을 갖는 논리채널을 할당하는 통신제어 동작을 행하는데, 총 주파수대 WT 내에 요구되는 대역폭의 채널을 필요한 수만큼 구성하는 예로서, WT의 연속 균등분할에 의한 경우를 설명한다.

상기 채널상태 감시제어 기구는 스텝 12-1에서 기본밴드 B1 물리채널을 논리채널로서 각 클라이언트국으로 할당하여 초기 통신로 확립을 행하는데, 그 통신로 에 의해 마스터국은 각 클라이언트국의 고유 요건이나 요구를 확인하여 이후의 제어에 이용하는데, 우선 다수 클라이언트국이 요구하는 각각의 데이터 레이트에 의해 정해지는 각각의 대역폭, 기본 밴드폭 B1의 정수배인 B1, B2, …, Bf(1, 2, 3, …f는 불연속 정수이며, Bf=f*B1)마다의 채널 요구수, NB1, NB2, NB3, …, NBf를 파악하고, 스텝 12-2로 진행한다.

각각의 대역이지만 B1은 기본이며, B2는 그 2배, B3는 그 3배로 하는데, 그 인덱스 번호는 불연속 정수이며, 상위 번호가 부여된 Bx에 대해서는 로그적으로 대역폭을 결정하며, 그 대역폭은 x*B1이다.

스텝 12-2에서는, 최초로 대역폭 B2(2*B1)으로 총 주파수대 WT를 분할하는데, 그때 대역폭 B2 채널 상호간의 간섭을 방지하기 위해 갭으로서 주파수폭 B1을 포함시키기 때문에, 총 주파수대 WT의 하한 fWTLL으로부터 B2+B1 즉 3*B1으로 WT를 분할(분할수 NWB2>>NB2)하는데, 주파수 갭(폭 B1)의 필요도는 중간주파대역 가변제어형 증폭 회로와 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역 특성보다도 급준한 차단(cut off) 특성이면 채널간 간섭은 크지 않아 통상적인 통신에 영향을 주지 않기 때문에 고려할 필요는 없지만, 이하에서는 채널간 간섭을 완전히 배제하는 의미로 갭을 고려한다. 프로세스는 계속 스텝 12-3으로 진행한다.

스텝 12-3에서는, 기본밴드 B1 물리채널의 대역폭은 수 KHz 이하이며, 인접 채널간의 차이는 작다고 간주할 수 있기 때문에, 인접한 2개의 기본밴드 B1 물리채 널의 평균 WCD값,

을 B2 물리채널의 WCD값으로 하고, 기억기구 내의 채널·매핑·테이블 B2(12-3-B2)에 저장한 후, 스텝 12-4로 진행한다.

스텝 12-4에서는 대역폭 B3(3*B1)으로 총 주파수대 WT를 분할하는데, 그때 대역폭 B3 채널 상호간의 간섭을 방지하기 위해 갭으로서 주파수폭 B1을 포함시키기 때문에, 총 주파수대 WT의 하한 fWTLL에서 B3+B1 즉 4*B1으로 WT를 분할하고(분할수 NWB3>>NB3), 실제로 사용되는 B3에 대해 인접한 3개의 기본밴드 B1 물리채널의 평균 WCD값

을 B3 물리채널의 WCD값으로 하여 기억기구 내의 채널·매핑·테이블 B3(12-5-B3)에 저장하고, 이하 같은 과정을 거쳐 스텝 12-6으로 진행한다.

스텝 12-6에서는 대역폭 Bf(f*B1)으로 총 주파수대 WT를 분할하는데, 그때 대역폭 Bf 채널 상호간의 간섭을 방지하기 위해 갭으로서 주파수폭 B1을 포함시키기 때문에, 총 주파수대 WT의 하한 fWTLL에서 Bf+B1 즉(f+1)*B1으로 WT를 분할하고(분할수 NWBf>>NBf), 실제로 사용되는 Bf에 대해 인접한 f개의 기본밴드 B1 물리채널의 평균 WCD값

을 Bf 물리채널의 WCD값으로 하여 기억기구 내의 채널·매핑·테이블 Bf에 저장하고, 스텝 12-8로 진행한다.

스텝 12-8에서는, 채널·매핑·테이블 B1은 WT 스테이터스·테이블로 인용되는데, WCD 최소 기본밴드 B1 물리채널 CHP#Min은 마스터국 송신 전용으로 우선적으로 할당되고, 다른 모든 기본밴드 B1 물리채널은 대역 B1의 논리채널로서 할당할 수 있는데, 할당시에는 채널간의 간섭을 방지하기 위해 주파수 갭 B1을 확보하여 채널·매핑·테이블 B1(12-8-B1)이 구성되어 기억기구에 저장되며, 각 클라이언트국에 대한 논리채널의 할당 제어로 이행하고, 스텝 12-9로 진행한다.

우선, 스텝 12-9에서, 최초로 채널·매핑·테이블 B1에서 CHL#0에 매핑된 기본밴드 B1 물리채널 CHP#Min을 중심으로 -B1 및 +B1 근방(폭 3*B1)에 대해 채널·매핑·테이블 B2로부터 Bf를 주사하여 그 근방과 오버랩되는 각 테이블 내의 채널을 무효로 하고, 다음 스텝 12-10으로 진행한다.

스텝 12-10에서는 최대 대역폭 Bf 채널의 할당으로 스타트하여 채널·매핑·테이블 Bf에서 각 채널의 WCD값이 작은 순으로 NBf개의 유효 채널을 확보하고, 그들을 논리채널로서 각 요구 클라이언트국으로 할당하여 그 할당 대응을 채널·매핑·테이블 Bf에 저장하고, 스텝 12-11로 진행한다.

스텝 12-11에서는 NBf개의 대역 Bf 채널의 -B1 및 +B1 근방(폭 f*B1+2B1)에 대해 채널·매핑·테이블 B1로부터 Bf-1을 주사하여 그 근방과 오버랩되는 각 테이블 내의 채널을 무효로 하고, 다음 스텝 12-12로 진행한다.

이어, 스텝 12-12에서는 채널·매핑·테이블 Bf-1에서 각 채널의 WCD값이 작은 순으로 NBf-1개의 유효 채널을 확보하고, 그들을 논리채널로서 각 요구 클라이언트국으로 할당하여 그 할당 대응을 채널·매핑·테이블 Bf-1(12-12-f-1)에 저장하고, NBf-1개의 대역 Bf-1 채널의 -B1 및 +B1 근방(폭(f-1)*B1+2B1)에 대해 채널·매핑·테이블 B1로부터 Bf-2를 주사하여 그 근방과 오버랩되는 각 테이블 내의 채널을 무효로 하고, 순차적으로 마찬가지로 하여 맨 마지막으로 채널·매핑·테이블 B1을 구성하여 대역폭 B1을 요구하는 각 클라이언트국으로, 가장 대역이 좁은 B1의 요구에 대해서는 동일 차단(cut off) 형상은 대역폭이 좁을수록 인접 채널간의 간섭이 작기 때문에 주파수 갭 B1없이, 논리채널을 할당하여 전 채널·매핑·테이블 Bf로부터 B1을 기억기구에 저장한다.

총 주파수대 WT 내에 요구되는 대역폭의 채널을 필요한 수만큼 구성하는 예로, WT의 연속 균등분할에 의한 경우 외에 비연속 기본밴드 B1 물리채널을 필요한 수만큼 구비하여 하나의 논리채널로 구성할 수도 있으며, 그 경우에는 다른 주파수의 상기 물리채널을 복수 사용하는 통신이므로 일반적으로는 상기 논리채널을 사용하는 클라이언트국에서는 그 수와 동수(同數)인 송신부, 또한 마스터국에서는 동수인 수신부가 필요하지만, 수신부에서는 수신 고주파 신호를 안테나 및 고주파 증폭 회로를 거쳐 믹서 회로에 의한 다운·콘버젼 후, 직접 AD변환 회로로 디지털화하고, DSP 회로로 다음 일련의 동작, 즉 각각의 밴드폭이 B1의 복합 BPF(BandPass·Filter)를 구성하고, 상기 논리채널을 구성하는 상기 각 물리채널을 선택 처리하여 규정 복조를 행하게 함과 동시에 복조 후에도 가변 대역폭 LPF(LowPass·Filter)에 의한 신호 처리, AM성분 검출, ECC처리를 행하고, 부가되어 있는 헤더 데이터로 신호를 합성하여 DSP 회로에서 수신 데이터가 출력되도록 구성하고, 또한 송신부에서는 DSP 회로로 다음 일련의 동작, 즉 송신해야 할 신호를 적절히 분할하여 그들로 재합성을 위한 헤더 데이터를 부가하고, ECC처리 후, 사인파 ROM에 대한 고속 다중 액서스에 의해 대응하여 할당되어 있는(상기 논리채널을 구성하는) 상기 각 물리채널에 대응하는 복수의 중간주파대 캐리어를 발생시켜 각각의 분할된 데이터로 변조한 후, DSP 회로에서 중간주파 신호를 업·콘버젼 회로로 전송하여 고주파 전력 증폭 후, 안테나로부터 고주파 신호로서 송신하도록 구성함으로써, 단일 송수신부에서 처리할 수 있다.

비연속 기본밴드 B1 물리채널을 필요한 수만큼 구비하여 하나의 논리채널로 구성할 경우에도 전술한 채널상태 감시제어 기구는 다수의 클라이언트국이 요구하는 각각의 데이터 레이트에 따라 정해지는 각각의 대역폭, 기본 밴드폭 B1의 정수배인 B1, B2, …Bf(1, 2, 3, …f는 불연속 정수이며, Bf=f*B1)마다의 채널 요구수, NB1, NB2, NB3, …, NBf를 파악하여 채널·매핑·테이블 B1로부터 채널·매핑·테이블 Bf까지를 작성하여 그들을 기억기구에 저장하고, 그 채널·매핑·테이블에 따라 각 클라이언트가 요구하는 대역을 갖는 논리채널을 할당하는 통신 제어동작을 행하는데, 연속되는 기본밴드 B1 물리채널로 논리채널을 구성할 경우에는 대역폭이 넓으면 넓은 만큼 외부로부터의 방해전파나 잡음의 영향을 받기 쉬워지기 때문에 가장 대역폭이 넓은 Bf로부터 채널·매핑을 개시하여 맨 마지막으로 B1에서의 채널·매핑으로 일주하는 방식이었는데, 복수의 비연속 기본밴드 B1 물리채널로 하나의 어느 대역폭의 논리채널이 구성되는 멀티·채널의 형태는 다음 순서로, 즉 랜덤하게 클라이언트국의 논리 ID인 IDL#j를 선택하여 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블을 참조하여 요구된 대역폭 B(j)를 확인하고, B1 밴드의 개수만큼 WT 스테이터스·테이블 내의 각 기본밴드 B1 물리채널의 WCD값을 주사하고, 가장 WCD값이 낮은 물리채널은 마스터국 송신용으로 우선적으로 마스터국에 할당되기 때문에 제외하고, 주파수 갭 B1없이 WCD값이 낮은 순으로 선택하여 해당 대역폭 B(j)의 채널·매핑·테이블B(j)의 논리채널열에 그것을 구성하는 물리채널을 저장하고, 다시 마찬가지로 이미 확정된 클라이언트국의 논리 ID를 제외하고, 랜덤하게 클라이언트국의 논리 ID인 IDL#k를 선택하여 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블을 참조하여 요구된 대역폭 B(k)를 확인하여 B1 밴드의 개수만큼 WT 스테이터스·테이블 내의 각 기본밴드 B1 물리채널의 WCD값을 주사하고, 이미 선택된 물리채널은 제외하고, 주파수 갭 B1없이 WCD값이 낮은 순으로 선택하여 해당 대역폭 B(k)의 채널·매핑·테이블 B(k)의 논리채널열에 그것을 구성하는 물리채널을 저장하고, 이하 같은 과정을 반복하여 전 클라이언트국을 위한 논리채널을 구성하여 그 정보를 기억기구 내의 각 채널·매핑·테이블 B1으로부터 Bf에 저장한다.

도 14는 도 12 실시예에서의 요구 채널 대역폭마다의 복수 클라이언트로 할 당되는 논리채널 및 대응하는 물리채널을 나타내는 채널·매핑·테이블로서 기억기구에 저장하는 설명도이다.

도 14에서, 매핑·테이블(A)은 대역폭 Bf에, 매핑·테이블(B)은 대역폭 Bf-1에, 이하 마찬가지로 하여 매핑·테이블 (C)는 B1에 대응되는데, 기본적인 구조는 동일하며, 채널·매핑·테이블 Bf로부터 채널·매핑·테이블 B1 일련의 테이블은 논리채널열, 물리채널 CHP#()행, 물리채널·플래그행, 관련 정보를 포함하는 평균값 <WCD>행, 매핑된 논리채널 CHL#()을 기록하는 MAP행으로 구성된다. WT의 연속 균등분할에 의한 각종 대역폭의 논리채널 구성인 경우에는 물리채널 CHP#()행에는 CHP#0에서 시작되어 CHP#Z로 끝나는 물리채널이 저장되는데, 각종 대역폭의 논리채널이 B1을 제외하고 복수의 비연속 기본밴드 B1 물리채널로 구성되는 경우에는 그들 복수의 물리채널 CHP#()가 저장된다.

도 15A는 본 발명의 제7 실시예에 의한 마스터국과 각 클라이언트국의 무선 데이터 전송에서, 일정 비트 오류율 이하를 보상하기에 충분한 최소 송신 전력을 결정하는 제어과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

본 발명의 제7 실시예에 의한 마스터국과 각 클라이언트국의 무선 데이터 전송에서, 일정 비트 오류율을 보상하기에 충분한 송신 전력, 즉 각 클라이언트국으로부터 마스터국에 대한 송신 전력 및 마스터국으로부터 각 클라이언트국에 대한 송신 전력을 결정하는 제어과정을 설명을 간단히 하기 위해, 마스터국 IDL#0과 클 라이언트국 IDL#1을 예로, 도 15A, 15B로 설명한다.

스텝15-1에서, 전술한 채널상태 감시제어 기구에 의해 상기 마스터국은 자국의 송신 전력값(POL#0=P00(M))을 확인하고, 통신로 확립 초기의 규정 전력임을 확인한다.

한편 상기 클라이언트국도 스텝 15-C-1에서 자국의 송신 전력값(POL#1=P00(C1))을 확인한 후 스텝 15-C-2로 진행하여 상기 마스터국으로부터 데이터를 수신하기 위해 대기하는데, 상기 클라이언트국은 초기 통신로 확립 후부터 상기 마스터국이 송신하지 않는 기간을 이용하여 상기 마스터국이 사용하는 송신 채널 CHL#0을 일정 간격 이상의 주기로 모니터하고, 상기 마스터국이 WT 내의 각 기본밴드 B1 물리채널에 대해 행한 것과 같은 방해전파나 잡음 상태를 감시하여 이산적 방해전파에 대한 스펙트럼 분석에 의한 S개의 축퇴계수{C0j, C1j, …CS-1j} 및 준화이트 랜덤 잡음 성분의 AM 전력 레벨의 측정값 및 측정 시각 등, 및 그들의 측정마다의 시계열 데이터에 대한 초기적 통계 처리로, 즉 이산적 방해전파의 전력값 pDW, 평균값 μDW, 분산값 σDW, 서브밴드 S 각각의 전력값 Pdi, 평균값 μdi, 분산값 σdi, 준화이트 랜덤 잡음 성분에 대해서는 그 최소값, 최대값, 전력값 pDN, 평균값 μDN, 분산값 σDN 등을 계산하고, 잡음 AM진폭의 최소값, 최대값, 평균값, 시그마값 및 전력값 등이 계산되며, 상기 클라이언트국의 WT 스테이터스·테이블 C1에 저장되고, 또한 동 테이블의 WCD행에는 예측된 최악값 WCD(C1)(Worst·Case·Disturbance)이 저장된다.

스텝 15-2에서, 상기 마스터국은 상기 클라이언트국에 대해 이하의 형식으 로,

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#1, CHL#1),

(P1-Process),

(110010101110……·)}

마스터국의 송신 전력 P00(MC1) 및 마스터국의 송신에 관한 기타 정보를 포함하는 (P1-Process)과 함께, 어느 정해진 길이의 랜덤 데이터를 상기 클라이언트국으로 송신한다.

스텝 15-C-2에서, 상기 어느 정해진 길이의 랜덤 데이터를 수신한 상기 클라이언트국은 스텝 15-C-3으로 진행하고, 수신 ECC 회로로부터의 ECC 스테이터스 신호로 BER(비트 오류율)을 구하고(초기 통신로 확립 과정은 송신 전력 최소화 전이므로, BER은 제로에 가깝다), 스텝 15-C-4로 진행한다.

스텝 15-C-4에서, 상기 클라이언트국은 상기 마스터국에 대해 이하의 형식으로,

{(IDL#1, CHL#1), (IDL#0, CHL#0),

(P1-Process), (BER(MC1))}

상기 클라이언트국에서의 마스터국으로부터의 신호 수신 강도 레벨 SOO(MC1) 및 논리채널 CHL#0의 WCD0(C1)값을 포함하는 (P1-Process)과 함께, 그 BER값을 상기 마스터국으로 송신한다.

스텝 15-3에서, 상기 마스터국은 상기 클라이언트국으로부터의 상기 WCD0(C1) 및 상기 BER값을 수신하고, 마스터국 M으로부터 클라이언트국 C1에 대한 전파 손실 LM0(MC1), 대(對) WCD 여유도 Mg0(MC1)을 다음식으로 구하고,

(dB)

이어 스텝 15-4으로 진행한다.

스텝 15-4에서, 상기 마스터국은 클라이언트국 C1으로부터의 BER값이 규정값 이하인지, 예를 들면 5×10^-3을 판단하는데, 전파로에 특별한 장해가 없는 한 송신 전력 최소화 과정의 초기에는 상기 BER값은 충분히 낮은 값이며, 상기 클라이언트국으로부터는 BER=0으로 보고되는데, 이 시점에서 상기 기준값을 넘는 BER값이 보고되면서 대 WCD 여유도 Mg0(MC1)가 대폭적인 마이너스인 경우(예를 들면, -7dB 이하)에는 상기 클라이언트국의 설치 조건이 만족되지 않았다고 판단, 마스터국은 자국에게 접속된 외부 기기에 그 뜻을 통고하고, 그 이외에는 송신 전력을 저감할 수 있다고 판단, 스텝 15-5로 진행한다.

스텝 15-5에서는 전술한 대 WCD 여유도 Mg0(C1)을 송신 전력 최초의 저감 설정값 △PM(dB)으로서 마스터국은 자국의 송신 전력을 △PM1=Mg0(MC1)(dB)만큼 저감시켰으며, 스텝 15-2로 진행한다.

마스터국 IDL#0 및 클라이언트국 IDL#1에서의 처리 동작을 포함하는 스텝 15-2에서 15-4에 이르기까지의 과정은 이하에 나타냈듯이 전술과 같다.

스텝 15-2에서, 상기 마스터국은 상기 클라이언트국에 대해 이하의 형식으로,

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#1, CHL#1)，

(P1-Process),

（110010101110……·)}

마스터국의 저감된 송신 전력 P01(MC1) 및 마스터국의 송신에 관한 기타 정보를 포함하는 (P1-Process)과 함께, 어느 정해진 길이의 랜덤 데이터를 상기 클라이언트국에 송신한다.

스텝 15-C-2에서, 상기 어느 정해진 길이의 랜덤 데이터를 수신한 상기 클라이언트국은 스텝 15-C-3으로 진행하고, 수신 ECC 회로로부터의 ECC 스테이터스 신호로 BER(비트 오류율)을 구하고, 스텝 15-C-4로 진행한다.

{(IDL#1, CHL#1), (IDL#0, CHL#0),

(P1-Process), (BER(MC1))}

상기 클라이언트국에서의 마스터국으로부터의 신호 수신 강도 레벨 S01(MC1) 및, 논리채널 CHL#0의 WCD0(C1)값을 포함하는 (P1-Process)과 함께, 그 BER값을 상기 마스터국으로 송신한다.

스텝 15-3에서, 상기 마스터국은 상기 클라이언트국으로부터의 상기 WCD0(C1) 및 상기 BER값을 수신하고, 마스터국 M으로부터 클라이언트국 C1에 대한 전파손실 LM1(MC1), 대(對) WCD 여유도 Mg1(MC1)을 다음식으로 구하면,

(dB)

LM1(MC1)은 전회 값 LM0(MC1)과 거의 같은 값이며, Mg1(MC1)은 거의 제로(0)에 가까운 값이 되는데, 전파의 전파상태는 전파를 반사 회절시키는 물체나 방해에 의해 항상 변동하는 것으로, 그것을 전제로 스텝 15-4로 진행한다.

스텝 15-4에서는 BER값을 확인하고, 전술한 예의 규정값 5×10^-3을 넘지 않으면, 다시 스텝 15-5로 진행한다.

스텝 15-5에서는 이미 전회의 송신출력 저감 동작으로 △PM1=Mg0(MC1)(dB)만큼 저감시켰으며, 2회째 이후에는 예를 들면 △PM2=-2dB+(LM0(MC1)-LM1(MC1)), 일반적으로는 n회째에서는 △PMn=-2dB+(LMn-2(MC1)-LMn-1(MC1))을 더 저감하고, 스텝 15-2로 진행한다.

이상의 동작을 반복하여 BER값이 전술한 예의 규정값 5×10^-3을 넘었으면, 스텝 15-6으로 진행한다.

스텝 15-6에서는, 어느 일정값 ν, 예를 들면 2dB 증가시키고,

을 마스터국 M으로부터 클라이언트국 C1에 대한 최소화된 송신 전력으로 하여 한 자리 낮은 BER값을 확보하고, 스텝 15-7에서 마스터국의 기억기구 내 클라이언트 등록 테이블에 저장하고, 스텝 15-8로 진행한다.

스텝 15-8에서, 마스터국 M(IDL#0)은 클라이언트국 C1(IDL#1)에 대해 상기 클라이언트국 C1에 대한 상기 마스터국 M으로부터의 송신 전력이 최소화되어 P0(MC1)이 되었음을 통고한다.

또한, 상기 스텝 15-8에서, 상기 클라이언트국 C1의 송신 전력 최소화 과정의 시작을 상기 클라이언트국 C1으로 통고하고, 어느 길이의 랜덤 데이터를 상기 마스터국 M에 대해 송신하도록 지시한다.

스텝 15-C-5에서, 상기 클라이언트국 C1은 상기 마스터국 M으로부터 자국에 대한 송신 전력이 P0(MC1)임을 확인하고, 스텝 15-C-6으로 진행한다.

스텝 15-C-6에서, 상기 클라이언트국 C1은 상기 마스터국 M에 대해 이하의 형식으로,

{(IDL#1, CHL#1), (IDL#0, CHL#0),

(P2-Process),

（110010101110……·)}

상기 클라이언트국의 송신 전력 P00(C1M) 및 상기 클라이언트국 C1의 송신에 관한 기타 정보를 포함하는 (P2-Process)과 함께, 어느 정해진 길이의 랜덤 데이터를 상기 마스터국 M으로 송신한다.

스텝 15-9에서, 그것을 수신한 상기 마스터국 M은 스텝 15-10으로 진행하고, 수신 ECC 회로로부터의 ECC 스테이터스 신호로 BER(비트 오류율)을 구하고(초기 통신로 확립 과정은 송신 전력 최소화 전이므로, BER은 제로에 가깝다), 스텝 15-11로 진행한다.

스텝 15-11에서, 상기 마스터국 M은 상기 클라이언트국 C1에 대해 이하의 형 식으로,

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#1, CHL#1),

(P2-Process), (BER(C1M))}

상기 마스터국 M에서의 클라이언트국 C1으로부터의 신호 수신 강도 레벨 S00(C1M) 및 WT 스테이터스·테이블 내 논리채널 CHL#1의 WCD1값을 포함하는 (P2-Process)과 함께, 그 BER값을 상기 클라이언트국 C1으로 송신한다.

스텝 15-C-7에서, 상기 클라이언트국 C1은 상기 마스터국 M으로부터의 상기 WCD1 및 상기 BER값을 수신하고, 상기 클라이언트국 C1으로부터 마스터국 M에 대한 전파손실 LC10(C1M), 대 WCD 여유도 Mg0(C1M)을 다음식으로 구하고,

(dB)

이어 스텝 15-C-8로 진행한다.

스텝 15-C-8에서, 상기 클라이언트국 C1은 마스터국 M으로부터의 BER값이 규정값 이하인지, 예를 들면 전술과 마찬가지로 5×10^-3을 판단하는데, 전파로에 특별한 장해가 없는 한, 송신 전력 최소화 과정의 초기에는 상기 BER값은 충분히 낮은 값이며, 상기 마스터국 M으로부터는 BER=0으로 보고되는데, 이 시점에서 상기 기준값을 넘는 BER값이 보고되면서 대 WCD 여유도 Mg0(C1M)이 대폭적인 마이너스인 경우(-7dB 이하)에는, 상기 클라이언트국 C1의 설치 조건이 만족되지 않았다고 판단하고, 상기 클라이언트국 C1은 자국에 접속된 외부 기기에 그 뜻을 통고하고, 동시 에 마스터국 M에 대해 그 상황을 보고하고, 마스터국 M은 자국에 접속된 외부 기기에 그 뜻을 통고하는데, BER값이나 대 WCD 여유도 Mg0(C1M)에 문제가 없다고 판단된 대부분의 경우에는 상기 클라이언트국 C1은 송신 전력을 저감할 수 있다고 판단하고, 스텝 15-C-9로 진행한다.

스텝 15-C-9에서는, 전술한 대 WCD 여유도 Mg0(C1M)을 송신 전력의 최초 저감 규정값 △PC1(dB)로 하여, 마스터국은 자국의 송신 전력을 △PC1１=Mg0(C1M)(dB)만큼 저감시키고, 스텝 15-C-6으로 진행한다.

클라이언트국 C1(IDL#1) 및 마스터국 M(IDL#0)에서의 처리 동작을 포함하는 스텝 15-C-6에서 15-C-8에 이르기까지의 과정은 이하에 나타냈듯이 전술과 마찬가지이다.

{(IDL#1, CHL#1), (IDL#0, CHL#0),

(P2-Process),

(110010101110……·)}

상기 클라이언트국 C1의 저감된 송신 전력 P01(C1M) 및 상기 클라이언트국 C1의 송신에 관한 기타 정보를 포함하는 (P2-Process)과 함께, 어느 정해진 길이의 랜덤 데이터를 상기 마스터국 M으로 송신한다.

스텝 15-9에서, 상기 어느 정해진 길이의 랜덤 데이터를 수신한 상기 마스터국 M은 스텝 15-10으로 진행하고, 수신 ECC 회로로부터의 ECC 스테이터스 신호로 BER(비트 오류율)을 구하고, 스텝 15-11로 진행한다.

스텝 15-11에서, 상기 마스터국 M은 상기 클라이언트국 C1에 대해 이하의 형식으로,

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#1, CHL#1),

(P2-Process), (BER(C1M))}

상기 마스터국 M에서의 클라이언트국 C1으로부터의 신호 수신 강도 레벨 S01(C1M) 및 논리채널 CHL#1의 WCD1값을 포함하는 (P2-Process)과 함께, 그 BER값을 상기 마스터국으로 송신한다.

스텝 15-C-7에서, 상기 클라이언트국 C1은 상기 마스터국 M으로부터의 상기 WCD1 및 상기 BER값을 수신하여 클라이언트국 C1으로부터 마스터국 M에 대한 전파 손실 LM1(C1M), 대 WCD 여유도 Mg1(C1M)을 다음식으로 구하면,

(dB)

LM1(C1M)은 전회 값 LM0(C1M)과 거의 같은 값이며, Mg1(C1M)은 거의 제로(0)에 가까운 값이 되었는데, 전파의 전파상태는 전파를 반사 회절시키는 물체나 방해에 의해 항상 변동하는 것으로, 그것을 전제로 스텝 15-C-8로 진행한다.

스텝 15-C-8에서는, BER값을 확인하여 전술한 예의 규정값 5×10^-3을 넘지 않았으면 다시 스텝 15-C-9로 진행한다.

스텝 15-C-9에서는, 이미 전회 송신 출력 저감 동작으로 △PC1１=Mg(C1M)(dB)만큼 저감시키고, 2회째 이후에는 예를 들면 △PC1２=-2dB+(LM0(C1M)-LM1(C1M)), 일반적으로는 n회째에서는 △PC1n=-2dB+(LMn-2(C1M)-LMn-1(C1M)) 더 저감하고, 스텝 15-C-6으로 진행한다.

이상의 동작을 반복하여 BER값이 전술한 예의 규정값 5×10^-3을 넘으면 스텝 15-C-10으로 진행한다.

스텝 15-C-10에서는, 어느 일정값 ν, 예를 들면 2dB 증가시켜,

를 클라이언트국 C1으로부터 마스터국 M에 대한 최소화된 송신 전력으로 하고, 한 자리 낮은 BER값을 확보한다.

스텝 15-C-11에서, 클라이언트국 C1은 마스터국 M에 대해 상기 클라이언트국 C1으로부터 상기 마스터국 M에 대한 송신 전력이 최소화되어 P0(C1M)이 되었음을 통지한다.

스텝 15-12에서, 상기 마스터국 M은 상기 클라이언트국 C1으로부터의 통지를 수신하고, 스텝 15-13으로 진행한다.

스텝 15-13에서, 상기 마스터국은 상기 클라이언트국 C1으로부터 상기 마스터국 M에 대한 송신 전력이 최소화되어 P0(C1M)이 되었음을 확인하고, 마스터국의 기억기구 내 클라이언트 등록 테이블에 대한 그 값을 저장하고, 마스터국 M과 클라이언트국 C1간의 송신전력 최소화 과정을 완료한다.

이어, 마스터국의 전술한 채널상태 감시제어 기구는 다른 클라이언트국과의 송신 전력 최소화 과정으로 진행한다.

도 16은 본 발명의 제8 실시예의 의한 어느 클라이언트국으로부터의 인터럽트 요구가 마스터국에 대해 이루어지는 경우, 혹은 마스터국측 제어부로부터의 인터럽트에 의해 특정 클라이언트국에 대해 특정한 동작이 요구되는 경우의 제어과정을 개략적으로 설명하는 도이다.

본 발명의 제8 실시예에 의한 어느 클라이언트국으로부터의 어떠한 이유에 의한, 예를 들면 접속된 외부 기기로부터의 어떠한 제어 요구, 파워 오프 등 인터럽트 요구가 마스터국에 대해 이루어지는, 혹은 마스터국측 제어부로부터의 인터럽트에 의해 특정 클라이언트국에 대해 특정한 동작 요구, 파워 오프 등 동작이 요구되는 경우의 제어에 대해 파워 오프하고 싶은 클라이언트국 U(IDL#U), 강제적으로 파워 오프되는 클라이언트국 V(IDL#V)를 예로 설명한다.

스텝 16-1에서, 전술한 채널상태 감시제어 기구에 의해 마스터국은 전 클라이언트국(국 수 R)에 대해 각 클라이언트국과의 통신 틈틈히 인터럽트를 받아들이겠다는 뜻을 이하의 지령 비트·캐스트

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#1, CHL#1),

(IDL#2, CHL#2), …, (IDL#R, CHL#R),

(Interrupt-C)}

에 의해 송신하고, 그 때 클라이언트 등록 테이블에 저장되어 있는 마스터국으로부터 각 클라이언트국에 대한 최소화된 송신 전력 중 최대 레벨을 채용하여 행하고, 스텝 16-2로 진행한다.

스텝 16-2에서, 마스터국은 전 클라이언트국에 할당된 모든 논리채널 CHL#1로부터 CHL#R을 스캔하고, 클라이언트국으로부터의 인터럽트 요구를 수신 대기한다.

스텝 16-U-1에서, 상기 마스터국으로부터의 인터럽트를 허가하는 신호를 수신한 클라이언트국 U(IDL#U)는, 스텝 16-U-2에서 다른 클라이언트국에 의한 선행 인터럽트가 없음을 확인한 후, 스텝 16-U-3으로 진행한다.

스텝 16-U-3에서, 상기 클라이언트국 U는 파워 오프에 의해 해당 무선 데이터 전송 시스템으로부터 이탈한다는 뜻을 상기 마스터국에 대해 송신하고,

{(IDL#U, CHL#U), (IDL#0, CHL#0),

(Interrupt-C), (Power-Off)},

마스터국이 받아들일 때까지 반복 송신한다.

어떠한 긴급사태가 있을 경우 해당 클라이언트국은 상기 마스터국에 대해 최우선 플래그를 부가한 요구 데이터를 송신하고, 다른 모든 클라이언트국을 강제적으로 수신대기 상태로 하도록 요구하여 마스터국의 확인 후, 대응되는 처치를 마스터국에 요구한다.

스텝 16-2에서 인터럽트 허가를 송신한 후 전 클라이언트국 CHL#1로부터 #R의 수신 스캔을 반복하고 있는 상기 마스터국은, 스텝 16-3에서 상기 클라이언트국으로부터의 인터럽트 요구를 확인하고, 스텝 16-4로 진행한다.

스텝 16-4에서, 상기 마스터국 M은 클라이언트국 U로부터의 파워 오프 인터럽트 요구를 받아들였음을

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#U, CHL#U),

(Interrupt-C), (Power-Off)},

에 의해 클라이언트국 U로 송신하고, 마스터국의 기억기구 내 클라이언트 등록 테이블에 상기 클라이언트국 IDL#U가 정지상태임을 부기하고, 상기 클라이언트국에 논리채널 CHL#U를 할당한 채널·매핑·테이블로부터 상기 논리채널 CHL#U를 말소하고, 스텝 16-5로 진행한다.

스텝 16-U-4에서, 상기 마스터국 M으로부터 파워 오프 인터럽트가 받아들여졌음이 통지된 상기 클라이언트국 U는 스텝 16-U-5에서 파워 오프 상태로 이행한다.

스텝 16-5는, 마스터국은 자국에 접속된 외부제어 기기로부터의 제어 신호를 모니터하고, 그 상황에 따라 대응되는 처치를 취한다.

그 예로, 클라이언트국 V(IDL#V)를 강제 정지시키는 경우를 상정하여 스텝 16-6의 동작을 설명한다.

스텝 16-6에서, 클라이언트국 IDL#V을 강제 정지시키기 위해, 우선 마스터국은 다음 지령 비트 캐스트

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#1, CHL#1)

(IDL#2, CHL#2), …, (IDL#R, CHL#R),

(StandBy-RX)}

에 의해 전 클라이언트에 대해 수신대기를 지시하는데, 그 때 클라이언트 등록 테이블에 저장되어 있는 마스터국으로부터 각 클라이언트국에 대한 최소화된 송신 전 력 중 최대 레벨을 채용하여 행한다.

스텝 16-V-1에서, 상기 클라이언트국 V는 상기 마스터국으로부터의 지시대기 상태로 이행하고, 스텝 16-7에서 상기 마스터국은 상기 클라이언트국에 대해 기능정지 파워 오프를 지시하는 다음 지령 데이터

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#V, CHL#V),

（Interrupt-M), (Power-Off)}

을 송신하고, 마스터국의 기억기구 내 클라이언트 등록 테이블에 상기 클라이언트국 IDL#V가 정지 상태임을 부기하고, 상기 클라이언트국에 논리채널 CHL#V를 할당한 채널·매핑·테이블에서 상기 논리채널 CHL#V를 말소하고, 인터럽트 제어를 행한다.

스텝 16-V-2에서는 마스터국으로부터의 지령을 수신확인 후, 파워 오프 상태로 이행하는데, 완전 파워오프(마스터국의 지령으로는 활성화되지 않는다)가 아닌 경우는 수신 대기 상태로 이행한다.

도 17A는 본 발명의 제9 실시예에 의한 정상적 통신에서의 유효 통신채널 유지제어 과정에서 전파환경의 악화에 대응하여 클라이언트국에 대해 새로운 논리채널을 할당하기 위한 제어 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

복잡함을 피하기 위해, 이산 방해파의 영향을 강하게 받고 있는 채널에 대한 스펙트럼 확산의 적용 및 강한 레벨의 가우스성 잡음의 영향하에서 송신 데이터 레이트를 낮추지 않고 통신을 가능하게 하는 확장 직교 부호에 의한 통신로 확보·유지 과정에 대해서는 후술한다.

본 발명의 제 9 실시예에 의한 정상적 통신에서의 유효 통신채널 유지제어 과정에서, 전술한 채널상태 감시제어 기구에 의해 마스터국은 스텝 17-11에서, 각 클라이언트국과의 통신 틈틈히 총 통신 주파대역 WT 내를 항상 스캔하고, 각 기본밴드 B1 물리채널마다의 방해전파나 잡음의 시간계열 레벨 계측값, 그들의 확률 통계적 파라미터 추계값 및 최악 레벨 예측값을 전술한 제1 총 주파수대역 WT 스테이터스·테이블과 마찬가지로 하여, 제2 총 주파수대역 WT 스테이터스·테이블로서 기억기구에 저장한다.

스텝 17-2는, 각 클라이언트국과의 통상적인 통신이다. 통상적인 통신 중에도 마스터국은 스텝 7-3에서, 통신중인 ECC 상태를 각 클라이언트국과 통신할 때마다 시계열적으로 감시하고, BER을 계산하여 규정값, 예를 들면 1×10^-4를 넘는 논리채널이 있으면 그 BER값과 시각을 BER 스테이터스·테이블(18)로서 기억기구에 저장하고, 스텝 17-5로 진행한다.

스텝 17-5에서는 각 논리채널에서 매회 BER을 계산하기에 충분한 시간 또는 횟수의 통신을 행했는지를 판정하고, 행하지 않았다면 스텝 17-1로 되돌아가고, 행했다면 스텝 17-6으로 진행한다.

스텝 17-6에서는 BER 스테이터스·테이블을 분석하고, 그 시계열, 즉 BER이 어느 규정값, 예를 들면 1×10^-4를 넘는 사상의 시계열이 특정 논리채널에 보여지는지를 체크하고, 일과성인지 앞으로도 계속 BER값이 규정값을 넘는 경우가 있을지를 시간 t까지의 단위 시간당 규정값을 넘는 건수를 λ로 하여, 다음의 프아송(poisson) 분포

에 의해 규정 시간 t=Ti 중에 규정 횟수 r=f회의 규정값을 넘을 확률을 구하고, 그것이 어느 규정 레벨, 예를 들면 0.33을 넘는 경우에는 계속 넘을 수 있다고 판단하고, 스텝 17-7로 진행한다.

스텝 17-7에서는 상기 분석에 의해 영향을 받고 있는 논리채널이 적고, 논리채널의 부분적 재할당 매핑으로 대처할 수 있는 경우에는 스텝 17-8로 진행하고, 영향을 받고 있는 논리채널이 다수여서 부분적인 매핑으로는 대처할 수 없는 경우에는 스텝 17-13으로 진행한다.

스텝 17-8에서는 제2 총 주파수대역 WT 스테이터스·테이블의 분석에 의한 방해전파나 잡음의 최신 최악 레벨 예측값 WCD값으로 채널·매핑·테이블 B2(17-B2)로부터 채널·매핑·테이블 Bf(17-Bf)를 갱신하고, 스텝 17-9로 진행한다.

스텝 17-9에서, 통신상태가 악화된 논리채널, 예를 들면(클라이언트국 J가 사용) CHL#J를 매핑 구성하고 있는 기본밴드 B1 물리채널{CHP#J1, J2, …Jp}(복수 물리채널로 구성되기 때문에, 이렇게 표기한다)을 무효로 하고, 상기 논리채널의 대역폭에 대응한 매핑·테이블 Bj에서 조건에 합치된 새로운 논리채널을 WCD가 작은 순으로 탐사하여 새로운 논리채널로서 상기 클라이언트국으로 할당하고, 스텝 17-10으로 진행한다.

스텝 17-10에서는, 마스터국은 해당 논리채널 CHL#J를 사용했던 클라이언트 국 J에 대해 다음 지령 데이터를 정해진 횟수(N1) 연속 송신하고,

{(IDL#0, CHL#0),

(IDL#J, CHL#J),

(CHLP#New J1, J2, …, JP),

(RM1-Process)}

재매핑 채널이 복수일 경우에는 비트·캐스트에 의해 해당하는 모든 클라이언트국에 대해 지령을 송신하고,

{(IDL#0, CHL#0),

(IDL#J, CHL#J),

(CHP#New J1, J2, …, Jp),

(IDL#K, CHL#K),

(CHP#New K1, K2, …, Kq),

·

(RM1-Process)},

이어, 스텝 17-11로 진행한다.

스텝 17-11에서는, 통신로 확립을 위한 일환으로 재매핑된 논리채널의 BER값을 확인하기 위해 해당 클라이언트국에 대해 마스터국 M으로 규정 길이의 랜덤 데이터를 송신하도록 지시하고,

{(IDL#0, CHL#0), (IDL#1, CHL#1),

(RM2-Process),

(110010101110……·)}

을 송신하고, 스텝 17-12로 진행한다.

스텝 17-12에서, 상기 새로운 논리채널의 비트 오류율 BER을 확인한 후, 규정값 내이면 유효 채널로서 사용 확정하여 정상 통신으로 복귀하고, 포인트 17-A1으로 진행한다.

또한, 재매핑된 각 논리채널에서 비트 오류율이 그 규정값을 넘는 논리채널이 있어도 그 %수가 규정값(예를 들면 33%) 이내이면, 이미 서술한 본 발명의 제7실시예에 의한 송신 전력 최소화 과정에 의해 해당하는 각 클라이언트국의 최적 최소 송신 전력을 확정시키는데, 그 때 이전에 사용했던 논리채널의 최소 송신 전력과 비교하여 예를 들면 +2dB를 넘는 채널수의 %수가 어느 규정값(예를 들면 40%) 이내이면, 그것을 시인하여 전술한 클라이언트 등록 테이블을 갱신하고, 포인트 17-A1으로 진행한다.

한편, 재매핑된 각 논리채널에서 비트 오류율이 그 규정값을 넘는 논리채널수의 %수가 규정값(예를 들면 33%)을 넘는 경우라면, BER 스테이터스·테이블 내의 시계열 분석 및 제2 총 주파수대역 WT 스테이터스·테이블의 분석에 의해 총 주파수대역 WT의 어느 영역이 방해파나 잡음의 영향을 상당히 받고 있다고 판단하고, 스텝 17-13으로 진행한다.

스텝 17-13에서는, 부분적인 채널·매핑으로는 대처 불가능하거나 총 주파 수대역 WT의 어느 영역이 방해파나 잡음의 영향을 상당히 받고 있다고 판단된 경우에는 채널·매핑·테이블 B1(17-B1)로부터 채널·매핑·테이블 Bf(17-Bf)에서 비트 오류율이 규정값을 넘는 모든 논리채널{CHL#()} 및 그들을 구성하는 물리채널{CHP#()} 전부를 무효로 하고, 스텝 17-14로 진행한다.

스텝 17-14에서, 무효가 된 채널을 포함하는 채널·매핑·테이블 B1(17-B1)로부터 채널·매핑·테이블 Bf(17-Bf)를 정사하고, 다시 각 클라이언트국으로부터의 각 요구 대역폭 채널마다의 요구수를 확보할 수 있는지를 확인하고, 스텝 17-15로 진행한다.

스텝 17-15에서, 확보 가능하다면 전 클라이언트국에 대해 새로운 논리채널을 할당하여 그것을 비트·캐스트에 의해 지시하고, 이미 서술한 본 발명의 제8 실시예에 의한 송신 전력 최소화 제어 과정으로 진행하고, 그 후 포인트 17-A2로 진행한다.

스텝 17-15에서, 각 요구 대역폭 채널마다의 요구수를 확보하지 못한 경우에는 새로운 통신채널 확보를 위한 제어 과정으로 이행하기 위해 포인트 17-A3로 진행한다.

전술한 정상적 통신에서의 유효 통신채널 유지제어 과정에서, 제2 총 주파수대역 WT 스테이터스·테이블 및 채널·매핑·테이블 B1으로부터 채널·매핑·테이블 Bf 및 BER 스테이터스·테이블을 토대로 각 논리채널에 대해 BER값과 WCD값의 상관 관계를 알 수 있고, 규정 이하의 비트 오류율을 확보하기 위한 WCD 상한값, 연속되는 기본밴드 B1 물리채널로 논리채널을 구성하는 경우에는 각 채널·매핑· 테이블 Bk에서의 대역 Bk의 분할 주파밴드가 적당한지, 비연속 기본밴드 B1 물리채널을 필요한 수만큼 구비하고 하나의 논리채널로 구성하는 경우에는 그 구성이 적당한지를 판정할 수 있으며, 총 주파수대역 WT의 상당 영역이 방해전파나 잡음의 영향을 받는 경우 WCD값으로 비트 오류율 BER값을 예측할 수 있고, 적응적으로 ECC 비트수나 ECC 방식을 변경함으로써 보다 안정된 무선 데이터 전송 통신로를 확립할 수 있다.

도 17B는 본 발명의 제10 실시예에 의한 정상적 통신에서의 유효 통신채널 유지제어 과정에서, 전파환경이 한층 악화됨에 따라 클라이언트국에 대해 새로운 논리채널을 할당하는 것만으로는 안정된 통신로를 확립할 수 없는 경우, 통신 데이터 레이트를 저감하고, 동시에 수신측의 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로와 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역폭도 저감하여 C/N을 개선하고, 정상 통신으로 복귀시키기 위한 제어 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

전술한 제9 실시예에서의 동작 과정에서, 어떠한 무선 데이터 전송상의 무선통신 환경 장해가 총 주파대역 WT의 국부에 발생하고, 부분적인 새로운 채널·매핑에 의한 논리채널 확립에 의해 포인트 17-A으로 진행한 경우에는 통상적인 통신으로 복귀한다.

전술한 제9 실시예에서의 동작 과정에서, 무선 데이터 전송상의 무선통신 환경 장해가 총 주파대역 WT의 상당한 영역에 발생하여 전면적으로 새로운 채널·매핑에 의해 새로운 논리채널로 무선 데이터를 전송하기 위해, 포인트 17-A2로 진행한 경우에는 스텝 17-17로 진행한다.

스텝 17-17에서, 전술한 마스터국 채널상태 감시제어 기구는 이미 전술한 본 발명의 제7 실시예인 송신 전력의 최소화 과정을 실행하고, 스텝 17-18로 진행한다.

스텝 17-18에서는, 상기 송신 전력 최소화 결과를 체크하고, 각 논리채널마다 이전의 송신 전력값과 비교하여 어느 일정값, 예를 들면 6dB를 넘고 논리채널 평균도 3dB를 넘는 경우에는 논리채널의 데이터 레이트 제어를 위해 스텝 17-19로 진행하고, 상기 어느 일정값을 넘지 않는 경우에는 통신로 확립으로 각각의 송신 전력값을 클라이언트 등록 테이블에 저장하고, 통상적인 통신으로 복귀한다.

스텝 17-19에서 송신 전력의 최소화 과정이 순조롭지 않게 끝나 최소 송신 전력값이 규정을 넘는 논리채널에 대해서는 마스터국은 해당 클라이언트국에 대해 데이터 전송 레이트를 규정된 1.0이하의 수치 λ로 λ배하여 저감시키도록 다음과 같이 지시하고,

{(IDL#0, CHL#0),

(IDL#K, CHL#K),

(DR=λDR)

(DR2-Process)},

스텝 17-20으로 진행한다.

스텝 17-20에서는, 상기 마스터국은 자국 수신부의 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로와 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역폭을 조정하여 상기 논리채널을 수신할 때의 종합 대역폭을 마찬가지로 λ배 저감시켜 C/N을 개선시 키고, 비트 오류율을 개선시켜 송신 전력 최소화 제어로 최소 전력을 결정하고, 스텝 17-21로 진행한다.

스텝 17-21에서, 상기 최소 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 어느 규정값, 예를 들면 +2dB 범위 이내이면, 해당 논리채널은 확립되었다고 간주하고, 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블의 송신 전력값열에 그것을 저장하고, DR계수(초기값은 1.0)열에 값 λ를 저장하고, 정상 통신으로 복귀시킨다.

한편, 그래도 송신 전력 최소화 제어가 순조롭지 않아 규정 최소 전력값(이전 최소 송신 전력값과 비교하여 어느 규정값, 예를 들면 +2dB를 넘는)을 확보하지 못해 비트 오류율을 확보하지 못한 논리채널이 여전히 남아있는 경우에는 스텝 17-19로 되돌아가고, 마스터국은 해당 논리채널을 사용하는 클라이언트에 대해 데이터 전송 레이트를 λ배 더 저감시키도록 지시하고(데이터 레이트는 초기상태의 λ²배), 마스터국은 자국 수신부의 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로와 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역폭을 조정하여 상기 클라이언트국으로부터 해당 논리채널을 수신할 때의 종합 대역폭을 마찬가지로 λ배로 더 저감시켜(수신 대역폭은 초기 상태의 λ²배) C/N을 더 개선시키고, 비트 오류율을 크게 개선시켜 송신 전력 최소화 제어에 의해 전력을 결정하고, 그것을 전 클라이언트국이 완전히 안정된 통신채널을 확립할 때까지 계속 반복하여, 확립되자는 즉시 순차적으로 기억기구 내 클라이언트 등록 테이블의 송신 전력값과 DR계수를 갱신하고, 정상 통신으로 복귀시키기 위한 제어 과정을 실행한다.

전술한 제9 실시예에서의 동작 과정에서, 총 주파수대역 WT에 대한 방해전파나 잡음의 영향이 커서 부분적이 아닌 전체적으로 미치는 경우에는 새로운 통신채널을 확보하기 위한 제어 과정으로 이행하기 위해 포인트 17-A3로 진행한 경우에는 다시 스텝 17-22로 진행한다.

스텝 17-22에서, 채널·매핑·테이블 B1(17-B1)로부터 채널·매핑·테이블 Bf(17-Bf)를 체크하고, 무효가 된 모든 물리채널을 유효하게 한 다음 전술한 본 발명의 제6 실시예에 의해 마스터국의 채널상태 감시제어 기구는 다수의 클라이언트국이 요구하는 각각의 데이터 레이트에 의해 정해지는 각각의 대역폭, 기본 밴드폭 B1의 정수배인 B1, B2, …, Bf(1, 2, 3, …f는 불연속 정수이며, Bf=f*B1)마다의 채널 요구수, NB1, NB2, NB3, …, NBf를 파악하고, 채널·매핑·테이블 B1으로부터 채널·매핑·테이블 Bf까지를 작성하여 그들을 기억기구에 저장하고, 그 채널·매핑·테이블에 따라 각 클라이언트가 요구하는 대역을 갖는 논리채널을 할당하는 통신제어 동작을 행하기 위해 스텝 17-23으로 진행한다.

스텝 17-23에서는, 도 12에서 설명했듯이 비트·캐스트

{(IDL#0, CHL#0),

(IDL#1, CHL#1),

(CHP#1a１, 1a２, …, 1as),

(IDL#2, CHL#2),

(CHP#2b1),

(IDL#3, CHL#3),

(CHP#3c１, 3c２),

·

(RM3-Process)},

에 의해, 마스터국 M은 전 클라이언트국에 대해 갱신된 새로운 논리채널을 할당하고, 스텝 17-24로 진행한다.

스텝 17-24에서, 마스터국 M은 전 클라이언트국에 대해 데이터 레이트를 규정된 1.0이하의 수치 λ로 λ배하여 저감시키도록 다음과 같이 지시하고,

{(IDL#0, CHL#0),

(ALL Crients)

(DR=λDR)

(DR2-Proecss)},

스텝 17-25로 진행한다.

스텝 17-25에서는, 전술한 마스터국 채널상태 감시제어 기구는 자국 수신부의 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로와 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역폭을 조정하여 상기 논리채널을 수신할 때의 종합 대역폭을 마찬가지로 λ배로 저감시켜 C/N을 개선시키고, 비트 오류율을 개선시켜 이미 전술한 본 발명의 제7 실시예인 송신 전력의 최소화 과정을 실행하고, 스텝 17-26으로 진행한다.

스텝 17-26에서는, 상기 송신 전력 최소화 결과를 체크하고, 각 논리채널마 다 이전의 송신 전력값과 비교하여 어느 일정값, 예를 들면 6dB를 넘고 논리채널 평균도 3dB를 넘는 경우에는 논리채널의 다른 데이터 레이트 제어를 위해 스텝 17-27로 진행하고, 넘지 않을 경우는 통신로 확립으로 각각의 송신 전력값을 클라이언트 등록 테이블에 저장하고, 통상적인 통신으로 복귀한다.

스텝 17-27에서, 송신 전력의 최소화 과정이 순조롭지 않게 끝나 최소 송신 전력값이 규정을 넘는 논리채널에 대해서는 마스터국은 해당 클라이언트국에 대해 데이터 전송 레이트를 규정된 1.0이하의 수치 λ로 λ배하여 저감시키도록 다음과 같이 지시하고,

{(IDL#0, CHL#0),

(IDL#L, CHL#L),

(DR=λDR)

(DR2-Process)},

스텝 17-28으로 진행한다.

스텝 17-28에서는, 상기 마스터국은 자국 수신부의 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로와 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역폭을 조정하여 상기 논리채널을 수신할 때의 종합 대역폭을 마찬가지로 λ배로 더 저감시켜 C/N을 개선시키시고, 비트 오류율을 개선시켜 송신 전력 최소화 제어에 의해 최소 전력을 결정하고, 스텝 17-29로 진행한다.

스텝 17-29에서는 상기 최소 전력값이 이전의 최소 송신 전력값과 비교하여 어느 규정값, 예를 들면 +2dB 범위 이내이면, 해당 논리채널은 확립되었다고 간주 하여 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블의 송신 전력값열에 그것을 저장하고, DR계수(초기값은 1.0)열에 값 λ를 저장하고, 정상 통신으로 복귀시킨다.

한편, 그래도 송신 전력 최소화 제어가 순조롭지 않아 규정 최소 전력값(이전 최소 송신 전력값과 비교하여 어느 규정값, 예를 들면 +2dB를 넘는)을 확보하지 못해 비트 오류율을 확보하지 못한 논리채널이 여전히 남을 경우에는 스텝 17-27로 되돌아가고, 마스터국은 해당 논리채널을 사용하는 클라이언트에 대해 데이터 전송 레이트를 λ배 더 저감시키도록 지시하고(데이터 레이트는 초기상태의 λ³배), 마스터국은 자국 수신부의 중간주파대역 가변 제어형 증폭 회로와 베이스밴드 대역폭 가변 제어형 복조 회로의 대역폭을 조정하여 상기 클라이언트국으로부터의 해당 논리채널을 수신할 때의 종합 대역폭을 마찬가지로 λ배로 더 저감시켜(수신 대역폭은 초기 상태의 λ³배) C/N을 더 개선시키고, 비트 오류율을 크게 개선시켜 송신 전력 최소화 제어에 의해 전력을 결정하고, 그것을 전 클라이언트국이 완전히 안정된 통신채널을 확립할 때까지 계속 반복하여, 확립되는 즉시 순차적으로 기억기구 내의 클라이언트 등록 테이블의 송신 전력값과 DR계수를 갱신하고, 정상 통신으로 복귀시키기 위한 제어 과정을 실행한다.

마스터국과 각 클라이언트국간의 무선 데이터 전송 동안, 전술한 채널상태 감시제어 기구는 각 논리채널의 ECC 상태로 각 논리채널에서의 비트 오류율 BER을 항상 감시하고, 그 값을 BER 테이블로서 기억기구에 저장하는데, 상기 테이블은 2개의 부분으로 이루어지며, 테이블(18a)은 상기 마스터국이 논리채널 CHL#0(18a-1)로 상기 각 클라이언트국 IDL#1(18a-2) 등으로 데이터를 송신할 경우의 상기 각 클라이언트국마다의 비트 오류율 BER(18a-4) 및 관측 시각(18a-3)을 칼럼(18a-5)에 저장하는 것이며, 테이블(18b)은 상기 클라이언트국(18b-2)이 각각 할당된 논리채널을 사용하여 상기 마스터국으로 데이터를 송신할 경우의 비트 오류율 BER(18b-4) 및 시각(18b-3)을 칼럼(18b-5)에 저장하는 테이블이다.

도 19는, 마스터국은 개개의 클라이언트국에 대해 필요한 지시를 주어 데이터 전송이나 그에 앞선 필터링 처리나 압축 처리 또는 다중화 처리를 적절히 행하게 하고, 완전 전원 차단시 이외에는 끊임없이 총 주파대역 WT 내를 스캔하는 제어 과정을 플로우차트적으로 설명하는 개략도이다.

스텝 19-1은 통산적인 통신과정인데, 전술한 무선 데이터 전송 시스템에서의 마스터국은 접속되어 있는 각종 외부 기기에 의해 수동 혹은 자동으로 여러 제어 지시를 받아 채널상태 감시제어 기구에 의해 시스템 전체의 정지 동작을 제외하고, 각각의 클라이언트국에 대해 필요한 지시를 주어 데이터 수집, 그들에 대한 각종 필터링 처리나 압축처리 또는 다중화 처리를 적절히 행하게 하여 상기 마스터국으로 송신시킨다.

그 동안 스텝 19-2에서, 상기 마스터국이 시스템 전체의 정지를 요구받은 경우에는 스텝 19-3으로 진행한다.

스텝 19-3에서는, 상기 채널상태 감시제어 기구에 의해 마스터국은 상기 각 클라이언트국에 대해 이하의 정지명령

{(IDL#0, CHL#0),

(All　Crients)

(ShutDown)

(F1-Process)}

을 송신하고, 스텝 19-4로 진행한다.

스텝 19-4에서는, 상기 각 클라이언트국으로부터의 확인을 수신한 후, 스텝 19-5에서 상기 마스터국도 정지 상태에 들어가는데, 완전 전원 차단시 이외에는 상기 클라이언트로부터의 긴급 총 통신 요구에 대비해 끊임없이 총 주파수대역 WT 내를 스캔하는 상태로 이행한다.

또한, 본 발명의 제11 실시예인 이산 방해파의 영향을 강하게 받고 있는 채널에 대한 스펙트럼 확산의 적용, 및 본 발명의 제12 실시예인 강한 레벨의 가우스성 잡음의 영향하에서 송신 데이터 레이트를 낮추지 않고 통신을 가능하게 하는 확장 직교 부호에 의한 통신로 확보·유지 과정에 대해서는 설명한다.

본 발명의 제11 실시예인 이산 방해파의 영향을 강하게 받고 있는 채널에 대한 스펙트럼 확산의 적용을 설명한다.

전술했듯이, WT 스테이터스·테이블에는 각 기본밴드 B1 물리채널마다 이산적 방해전파 성분과 랜덤 잡음 성분에 대한 확률 과정 분석에 의해, 스펙트럼 확산을 적용할 필요가 있는지의 플래그가 부기되어 있기 때문에, 시스템 전체의 요건이 나 클라이언트국으로부터의 송신 요건에 따라 통신계통 초기확립 과정에서 특정 클라이언트의 논리채널에 스펙트럼 확산을 적용하고, 또한 전파의 전파 상황 변화에 의해 적응적으로 어느 논리채널에 스펙트럼 확산을 적용하거나, 해제하거나 하는 제어도 전술한 채널상태 감시제어 기구가 행하는데, 기본적으로는 스펙트럼 확산은 대역폭이 넓을 뿐으로 기본적인 제어 방법은 바뀌지 않는다.

각 클라이언트국에 대한 논리채널 할당은 기본적으로 WCD값이 작은 순으로 행해지는데, 클라이언트국의 증대나, 요구 대역폭의 확대에 따라 WCD값이 큰 물리채널을 사용하지 않을 수 없게 되며, 그러한 채널은 이산적인 방해파의 영향을 받을 가능성도 높아 스펙트럼 확산은 필요한 요건이 된다.

그 경우에는 요구 대역 채널을 기본밴드 B1 물리채널로 구성할 때, WT 스테이터스·테이블을 주사하여 이산적 방해파를 전면적이 아니라 국부적으로 포함하는 물리채널을 찾아내는데, 근래 각종 전자기기로부터의 방해전파는 이산적이더라도 스펙트럼적으로는 어느 범위로 퍼져 있으며, 그러한 물리채널은 연속 부분 집합적으로 섬 형상으로 존재한다고 간주할 수 있기 때문에, 총 주파대역 WT를 몇 개의 부분으로 분할하고, 대부분의 요소를 스펙트럼 확산 플래그가 없는 물리채널로 이루어지는 부분 집합(복수)과, 대부분의 요소가 스펙트럼 확산 플래그가 있는 물리채널로 이루어지는 부분집합(복수)으로 나누고, 각 채널·매핑·테이블의 Bf, Bf-1, …, Bf행에 집합 정보를 부기한다.

기본밴드 B1 물리채널의 WCD값, 0에서 Z까지의 상당수(Z개)가 존재하는데, 이산 방해 전파가 존재하는 경우에는 상당히 변화가 심한 계열이 되어 간단히 부분 집합화할 수는 없고, 또한 각각의 구분된 부분 집합은 어느 개수 이상(NB1min)의 기본밴드 B1 물리채널을 포함해야 하기 때문에, 원활한 처리로 어느 임계값 이상의 영역을 스펙트럼 확산 채널용으로, 동 임계값 이하의 영역을 통상 변복조 채널용으로 확정시키기 위해, WT 내 주파수에 따른 계열 WCD값 m개씩의 이동 평균 μmp를 다음과 같이 정한다면,

새로운 변화가 완곡한 계열을 얻기 때문에, 임계값 Uth 및 m값을 변화시키면서, 부분 집합의 길이가 연속하여 최저 NB1 min 이상인 상기 2종류의 영역 집합, Sns 및 Sss에 이하와 같이,

분할하고, 스펙트럼 확산 채널용 영역 내의 WCD값이 설정된 상한을 넘지 않는 모든 기본밴드 B1 물리채널은 유효로 하며, 다른쪽의 통상적인 변복조 채널용 영역 내에 점재하는 스펙트럼 확산 필요를 나타내는 플래그가 부여된 혹은 WCD값이 어느 설정된 상한값을 넘는 기본밴드 B1 물리채널은 무효로 하여, 각 채널·매핑·테이블의 Bf, Bf-1, …, B1행에 유효한지의 플래그나 집합에 관한 정보를 부기한다.

채널·매핑·테이블의 구성 및 논리채널의 매핑은 전술과 같지만, 집합 SSS에 속하는 요소 SSSq에 포함되는 기본밴드 B1 물리채널에서 요구된 데이터 전송대역 Bk에 대해서는 스펙트럼 확산에 의해 Nss배로 할 필요가 있으며, 그 대역 정보는 채널·매핑·테이블 Bk 내의 NO.행에 대역폭(B1*Bk*Nss)과 함께 저장되며, WCD행에는 그 스펙트럼 확산 채널의 평균화된 WCD값 및 스펙트럼 확산 플래그가 저장되며, 클라이언트국에 대한 할당은 비스펙트럼 확산 채널을 할당한 후에, WCD값이 작은 순으로 행한다.

본 발명의 제12 실시예인 강한 레벨의 가우스성 잡음의 영향하에서 송신 데이터 레이트를 낮추지 않고 통신을 가능하게 하는 확장 직교 부호에 의한 통신로 확보에 대해 설명한다.

도 20은 본 발명의 제12 실시예에 의한 C/N이나 S/N이 매우 악화된 경우더라도, 데이터 레이트를 저감하지 않고 확장 직교 부호화에 의해 고속으로 안정된 무선통신을 행하는 방법을 개략적으로 나타내는 도이다.

우선, 기본 원리를 설명하는데, 송신 신호열(N종)을 특정 비트수(M개)로 이루어지는 직교부호(N개)로 변환하여 그것을 송신하고, 수신측에서는 수신신호와 송신 신호열에 대응한 N개의 직교 부호와의 상관 함수를 구하여 그 최대값을 수신 결정값으로 하는 것이며, 수리적으로는 정수 파라미터 k로 M=2^k를 정하고, M개의 송신신호 xi(t)를 정하여 M 원신호(M-ary Signals)를 구성하고, 방금 송신 신호가 x1(t)였다면, 수신 신호는

이며, 바른 신호의 검출이란 y(t)와 xi(t)(I=0, 1, 2, …, M-1)의 상관 함수

를 계산하고, zi를 최대로 하는 송신 신호 xi(t)를 찾아내어 그것이 송신된 것으로 하는데, 이 경우 S를 신호전력, N₀을 잡음전력 밀도, T를 각 파형 xi(t)의 지속 시간으로 하면, M개의 신호파형으로부터 등확률로 1개의 신호를 송신할 때의 비트수 혹은 정보량은 k=log₂M이며, 정보 전송 속도는 R=k/T=log₂M/T가 되는데, 여기서 T를 M 등분하여 각 송신 신호의 비트 길이를 M으로 하면, 전송 대역폭은 2PSK를 상정하여 W=M/2T가 되고, 따라서

를 얻는데, 예로 종래 방식의 1비트씩 전송하는 경우와 비교하면 그 경우 1워드는 k 비트가 되고, 그 중 적어도 1개가 틀릴 확률은

으로 주어지며, 상술한 직교 부호 방식과 비교하면 k=5인 경우는 오류율의 관점에서 직교 부호 방식은 전력비 ST_B/N₀(S/N₀R)이 4dB일 때 1×10^-4가 되는데, 한편 종래 방법으로는 1×10^-2가 되고, 동일 오류율 1×10^-5를 전제로 하면 5dB이상의 전력비라는 큰 차이가 있으며, 그 점에서는 직교 부호 방식은 매우 우위인 방법이지만, 다른 요구 대역폭의 관점에서는 종래 방식으로는 W/R=0.5에 대해 상기 조건 k=5에서의 필요 대역폭은 W/R=3.2가 되어 6.4배나 되는 전송 대역을 요구한다.

이 근본 원인은 M=2^k인 수 M에서는 본래 2^M개의 방대한 수의 송신파형을 만들 수 있음에도 불구하고 그 중 M개의 파형밖에 이용되지 않고 있는데, 각행 각열의 수가 M으로 M×M 정방 행렬이 직교 조건을 만족시키는 행렬인 하다마드 행렬(Hadamard Matrix)의 M개의 행을 토대로 하는 송신파형의 구성이기 때문이다. 그것을 개선한 것으로 이하에 나타낸 것과 같은 길이가 4인 직교 부호를 예로 들면,

를 반전시켜,

로 하여 2배수의 송신파형을 구성하고, 그것을 배직교 부호(Bi-Orthogonal Code)라 부르는데, 오류율은 전술한 직교 부호와 거의 바뀌지 않으며, 대역이 상기한 예 k=5에서 W/R=2.67이며, 종래의 0.5에 비해서도 5.33배나 되어 대역 이용률이 극히 나쁘다.

본 발명에서 발견된 정리,「M=2^k로 구성된 M×M의 하다마르 행렬은 서로 직교하는 M개의 행으로 이루어지는 독립된 직교 행렬을 2^M/M개 구성할 수 있다」에 의해, 즉 M개의 비트로 본래 구성되는 2^M개의 부호는 M개 단위로 모두 서로 직교하도록 조합할 수 있고, 그들 조합에 의한 M개의 M×M 하다마르 행렬간에는 직교성은 없음을 의미한다.

상술한 정리에 의해 데이터 전송상의 중요한 정리가 더 도출된다.「M×M의 하다마르 행렬을 2^M/M개 구성할 수 있고, 그들이 서로 독립되어 있어 직교 관계에 있지 않기 때문에 임의 수의 하다마르 행렬을 이용하여 각각의 하다마르 행렬마다 수신 신호를 상관 처리하여 최대값을 구하고, 그 중 최대값을 검출함으로써 복호할 수 있고, 2^M/M개 중 N개의 하다마르 행렬을 사용하여 M×N개의 송신파형을 정의함으로써, (대역)/(전송 속도)=W/R은,

이 되고, 오류율은

이다」.

증명은 이하와 같다. 송신 비트수는 M이므로,

이 되고, 따라서 송신에 필요한 대역폭은 2PSK를 가정하여,

또한, 정보량은 M×N개(최대 2^M개) 중에서 1개를 지정 송신하는 것이기 때문에,

따라서, 송신 데이터 레이트 R은,

이 되고, 따라서 W/R은,

이 되며, 오류율에 대해서는,

에 있어서,

로 표현되고, 단 상기 식에서 V=(v1, v2, …, vM), V^T는 V의 전치 벡터, [ρij]는 ρij를 각 요소로 하는 상관계수 행렬, zi, z2, …, zM은 M 차원의 가우스 분포로 한다.

도 20에서 수신한 신호를 샘플링하고, 일시적으로 기억시키는 입력 데이터· 버퍼 회로(20-1), 하다마르 행렬에 의한 직교 테이블을 순차적으로 액세스하는 시퀀스 제어 회로(20-2), 하다마르 행렬에 의한 직교 부호 테이블 #0(20-3), 동 #1(20-4), 이하 마찬가지로 동 #N-1(20-5), 시퀀스 제어 회로로부터의 지시에 의해 하다마르 행렬 직교 부호 테이블의 선택 회로(20-6), 수신 신호와 테이블 내의 신호 계열과 상관 연산하는 회로(20-7), 그들 결과 중에서 최대값을 구하는 제1 최대값 결정 회로(20-8), 하다마르 행렬 직교 부호 테이블간의 최대값을 구하는 제2 최대값 결정 회로(20-9)로 이루어지는 수신계 블록 다이어그램을 나타낸다.

직교 부호의 구성에 대해서는 k=3, M=8인 경우를 예로, 우선 2차 하다마르 행렬(Hadamard Matrix)

을 기초로 하여, 8차 하다마르 행렬을 구성하고,

임의의 열 또는 행의 부호를 반전시켜 얻어지는 행렬도 또한 하다마르 행렬이기 때문에 각열을 반전시켜 새롭게 8개의 하다마르 행렬을 만들고, 그들의 정방 행렬 요소의 부호를 반전시킨 하다마르 행렬을 열 방향으로 연접시켜 도 21의 (A), (B), (C), (D), 도 22의 (E), (F), (G), (H)에 나타낸 것과 같은 배직교 부호(Bi-Orthogonal Code)를 정의하면, M비트이면 2^M=256개의 부호 중 16×8=128개의 부호를 사용할 수 있어 종래의 8개 또는 16개의 부호를 이용하는 방법에 비해 본 발명은 매우 많은 수의 부호를 활용할 수 있으며, 종래 방식으로는 어쩔 수 없었던 대역 문제를 해소하여 높이 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 가능하게 한다.

이 경우, W/R=0.571이 되어 종래의 직교 부호 W/R=1.333에 비해 k=3으로 부호 길이가 짧더라도 매우 적은 대역폭으로 데이터 송신이 가능하며, 오류율 면에서도 전력비 6dB로, 부호화되지 않는 경우의 W/R=0.5에서 오류율 1×10^-3에 대해 본 발명은 W/R=0.571에서 오류율 1×10^-4가 되어, 동일 오류율 1×10^-5로는 3dB의 개선을 달성한다.

k=5는, 도 23에 나타낸 배직교 부호 테이블을 32개, 전술한 2차 하다마르 행렬로 크로네커(kronecker) 곱셈에 의해 32차 하다마르 행렬을 만들고, 열을 순차적으로 반전하여 32개의 하다마르 행렬을 구성하여 준비하면, W/R=1.455가 되어, 종래 직교 부호인 W/R=3.2와 비교하여 2분의 1 이하의 대역폭으로 충분하며, 또한 다수의 하다마르 행렬을 더 구성하면, 예를 들면 256개로는 W/R=1.143으로 종래 직교 부호와 비교하여 약 3분의 1의 대역폭이 되며, 오류율에 있어서도 어느 경우나 전력비가 4dB일 때 1×10^-4가 되는데, 한편 종래형 비부호화로는 1×10^-2가 되어 동일 오류율 1×10^-5를 전제로 하면 5dB 이상의 전력비라는 큰 차이가 난다. 또한, 전 하다마르 행렬을 사용하면 W/R=0.5가 되어 본 발명 적용전의 3.2에 비해 매우 개선되어 부호화 전의 0.5와 같은 대역폭이 된다.

여기서, 도 20으로 복호의 동작에 대해 서술한다.

입력 신호, 즉 수신 신호는 입력 데이터 버퍼(20-1)에서 일단 샘플링 후, 기억되고, 수신이 있었음을 시퀀스 제어 회로(20-2)에 알리고, 상기 시퀀스 제어 회로는 N개의 하다마르 직교 부호 테이블에서 우선 #0을 선택하여 그 중 2M개의 부호(배직교 부호를 가정)를 선택 회로(20-6)를 경유하여 상관 함수 연산 회로(20-7)로 전송하고, M개의 상관 함수값을 계산하여 그 출력 z0, z1, …, z2M-1(배직교 부호를 가정)을 제1 MAX 검출 회로(20-8)로 전송하고, 그 중 최대값을 제2 MAX검출 회로(20-9)로 전송한다.

이어, 상기 시퀀스 제어 회로는 상기 하다마르 직교 부호 테이블에서 #1을 선택하여 그 중 2M개의 부호(배직교 부호를 가정)를 상기 선택 회로를 경유하여 상기 상관 함수 연산 회로로 전송하고, M개의 상관 함수값을 계산하여 그 출력 z0, z1, …, z2M-1(배직교 부호를 가정)을 상기 제1 MAX검출 회로에 전송하고, 그 중 최대값을 상기 제2 MAX검출 회로로 전송한다.

이상의 동작을 N회 반복하고, 상기 제2 MAX검출 회로는 N개의 상관 함수값에서 최대값을 선택하고, 그것을 실제로 송신된 신호로 출력한다.

N개의 하다마르 직교 부호 테이블에 Index 번호를 부가하고, 그것을 C/N이 좋은, 예를 들면 마스터국이 각 클라이언트국에 대한 송신용으로 점유하고 있는 CHL#0을 차용하여 Index 정보를 M 비트로 부호화된 데이터의 각 송신 신호의 송신에 앞서 마스터국으로 전송하여 수신측(마스터국)에서의 처리를 격감시킬 수 있는데, 앞의 k=3, M=8, N=8의 예에서는 CHL#0을 이용하여 3비트의 Index 정보를 전송 하고, 해당 클라이언트국은 자국에 할당된 CHL#k(예)를 이용하여 데이터를 본 발명의 부호화 송신함으로써, 상관 함수 계산이 2M회만으로 끝나 2M×N과 비교하여 1/N이 된다.

이 확장 직교 부호의 적용은 변복조 범주에 포함시킬 수 있는 것으로, 시스템 전체의 요건이나 클라이언트국으로부터의 송신 요건에 따라 통신계통 초기 확립 과정에서 특정 클라이언트의 논리채널에 상기 확장 직교 부호를 적용하고, 또한 전파의 전파상황 변화에 따라 적응적으로 어느 논리채널에 상기 확장 직교 부호를 적용하거나, 제거하는 제어도 전술한 마스터국 채널상태 감시제어 기구가 행하는데, 논리채널·매핑에서의 변복조의 적응적 지정에 따르지만, 기본적인 제어는 모든 적응 제어와 마찬가지로 비트 오류율을 규정값 이하로 유지하면서 송신 전력의 최소화라는 동일 원리에 따른다.

이상에서 말한 실시예는 모두 본 발명을 예시적으로 나타낸 것으로 한정적으로 나타낸 것은 아니며, 본 발명을 여러 변형 및 변경하여 실시할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 청구 범위 및 그 균등 범위에 의해서만 규정되는 것이다.

본 발명에 의한 무선 데이터 전송장치는 현저한 저소비 전력을 실현하고, 그것을 싱글칩 SOC화함으로써, 다방면에 현저한 효과를 미친다. 소형 전지로 장시간 동작하고, 방해전파나 잡음이 많은 통신 환경하에서도 확실한 데이터 전송을 실현할 수 있으면서 다른 기기의 동작에 영향을 주지 않는 저전력 송신 기구를 구비하여 외부로부터의 약한 전파 에너지로 구동할 수 있는 본 발명에 의한 무선 데이터 전송장치는 의료·건강 관계, 산업응용 관계, 식품산업 관계, 환경응용 관계, 가정응용 관계, 이동통신 관계 등 다방면의 분야에서 응용할 수 있고, 모든 「물품」에 장착함으로써, 그들「물품」으로부터 사람에게 여러 정보를 주는 새로운 정보 환경이 만들어진다. 기독교를 의미하는 라텐어에서 파생된 단어 「유비퀴터스(Ubiquitas)」, 즉 「어디에나 존재하는 것」으로서 인간 생활의 질을 향상하는데 공헌한다.

의료·건강 관계에서는, 환자나 피험자 입장에서는 케이블 등으로 속박되지 않아 자유도가 보장되며, 치료나 간호에 종사하는 입장에서도 번거로운 케이블 배선이나 접속 또는 미스로 고민하는 일이 없으며, 다른 의료기기에 아무런 영향을 주지 않는 저전력 송신으로, 필요할 때 필요한 계측을 자동적이면서 확실히 행할 수 있고, 데이터 축적 처리 분석에 의해 적확한 진단이나 치료가 가능하게 된다. 체온, 맥박, 혈압, 맥파동, 심전파동, 혈당치, 뇨 성분, 혈액 성분 등 다양한 신체 파라미터를 센싱하여 모니터할 수 있다. 그 대부분은 소형 목적별 센서, 본 SOC, 소형 버튼 전지로 구성되고, 크기는 폭 1㎝×길이 2㎝×두께 0.3㎝ 정도로 접착 테이프로 인체에 붙여 사용하는 형상이며, 연속 사용할 수 있어 년(年) 단위의 전지 수명을 갖는다. 미리 의사가 설정한 스케쥴에 따라 자동적으로 계측되고, 동 SOC를 응용한 무선 마스터·컨트롤러 BOX를 경유하여 병원 내 네트워크·시스템의 데이터·서버 등에 집적된다. 또한, 설정한 값을 넘는 경우에는 이상이 있는 것으로 경보 신호를 발한다. 의료의 고효율화나 적확한 진단·치료에 크게 공헌하는 것이다. 또한, 가정에서의 일상적인 건강 관리에도 유용하다. 특히 수술후 건강 관리나 고령 자의 건강 관리에는 위력을 발휘한다. 이상(異常)은 홈·서버 및 광역 네트워크를 경유하여 의료 기관이나 관계자에게 바로 전송되어 필요한 간호를 받을 수 있다. 또한, 소형 캡슐에 넣어 삼킴으로써 실제 소화 활동을 배설할 때까지 연속적으로 모니터할 수 있기 때문에, 성인병 검진이나 특정 질병 진단에 극히 유용하다. 또한, 동 SOC의 필요한 기능만을 탑재하여 미소 칩화하고, 소형 마이크로 캡슐화함으로써 체외 전파를 전원으로 체내에 넣을 수 있는 형으로 하여 직접 체내 기관의 활동 상태를 모니터하고, 미세수술(microsurgery)의 일환으로 고도한 치료를 행함에 있어서도 매우 유용하며, 특히 DNA 정보를 토대로 하는 고도 치료에는 없어서는 안되는 것으로 각종 의료용 마이크로·캡슐이 고안된다.

산업 응용 관계에서는 생산라인의 가동상황 모니터, 장치 설정 파라미터의 모니터링, 로봇공학, 물류관리 등 다방면에 응용할 수 있다. 다품종 제품 생산을 단일 라인으로 처리하는 경우, 제품에 따라 모니터해야 할 항목이나 센싱할 위치가 달라 종래 케이블에 의한 센싱은 설치나 배선 및 확인과 같은 생산라인을 설치하는데 시간이 걸리지만, 본 SOC를 응용한 무선 센서는 초소형으로 간단히 부착(테이프 접착, 자기 점착, 나사 체결)할 수 있기 때문에, 효율 상승을 크게 기대할 수 있다. 생산 현장에서는 불의 사고로 이어지는 경우가 있기 때문에 케이블과 같은 것은 최소로 한정해야 한다. 또한, 장치의 제어 방법이나 환경에 따라서는 케이블이 부식되어 선이 끊어지는 경우도 있는데, 그러한 분야에도 본 SOC를 응용하면 유효하다. 자동차나 대형 기계 및 장치의 생산라인은 부품이나 반완성 제품에 부착하여 생산 관리에 도움이 되는 일도 가능하며, 그 경우에는 생산의 절차나 순서, 공정 내 시험방법 등이 미리 본 SOC 내부 메모리에 입력되거나, 생산 상황이나 모니터링 결과 및 시험 결과 등도 도중에 입력되어 생산성 향상에 현저히 공헌하고, 이른바 초 저스트·인·타임(just·in·time ) 방식을 실현할 수 있다. 소형 전지로 장시간 사용할 수 있는 것은 매우 중요한 요건이다.

식품 산업 관계에서는, 예를 들면 와인의 코르크 마개에 필요한 기능만을 집적한 미소칩을 넣어 가짜 브랜드 품의 식별이나 상기 칩과 함께 상기 코르크마개에 넣어진 센서에 의해 어느 성분을 검출하여 성숙도를 자동적으로 통보하는 와인·병에 응용하거나, 발효 식품 생산에 응용하거나 하는 등 다양한 적용이 가능하다.

환경응용 관계에서는, 광범위한 지역에서의 무선 환경 파라미터를 모니터링 할 수 있다. 기온, 습도, 풍속, COx 농도, NOx 농도, SOx 농도, 산성도, 진애(塵埃) 밀도, 기타 필요한 파라미터가 전술한 의료·건강응용 관계에서의 매우 소형인 무선 센서로 계측할 수 있고, 더하여 다수 센서군을 상호 연계 제어하여 네트워크 시스템을 구성하여 수십 ㎞나 미치는 장거리 무선 전송도 가능하다. 멸종 직전 동물의 생태계 조사에도 유효하다. 초소형이므로 작은 새나 동물에 부담을 주지도 않는다. 종래 비용의 10분의 1 이하로 다양한 환경을 모니터링 할 수 있다. 본 SOC의 저소비 전력형 무선 데이터 전송이라는 특징이 충분히 발휘된다.

가정응용 관계에서는, 새로운 리모콘 환경을 산출할 수 있다. 가정에는 TV용, VTR용, DVD용, 에어콘용, 기타 다수의 리모콘이 존재하는데, 그 사용법은 통일되어 있지 않다. 본 SOC를 기기측에 넣음으로써 기기간의 네트워크가 형성되어 단일 리모콘으로 모든 것을 통합적으로 제어할 수 있게 된다. 오디오 장치, TV, 무선 핸즈프리, 세이프티 & 시큐리티(safety & security)용 무선 센서, PC용 무선 키보드나 마우스 등, 응용 범위는 매우 많다. 한 가정 내에 다수의 본 SOC가 사용되어도 자동 네트워크 구성 제어 기구에 의해 혼선되거나 할 우려기 없으며, 인접 가정의 프라이버시의 침해나 방해 위험도 없다.

통신, 특히 이동 통신 관계에서의 새로운 응용을 기대할 수 있다. 앞에서도 언급했지만, 본 SOC를 휴대전화기에 탑재함으로써, 어느 한정된 공간 내에서는 휴대전화 회사의 중계국을 경유하지 않고, 즉 통신 요금을 무료로 통화할 수 있고, 여러 서비스를 제공·향수할 수 있다. 예를 들면, 산업 견본시와 같은 전시회에서의 전시 부스의 내용 정보나, 그것이 어디에 있는지와 같은 장소 안내 정보, 화장실은 어디인지, 레스토랑은 어디인지, 메뉴는 무엇인지, 의무실은 어디인지 등, 필요 불가결한 안내 서비스가 가능해 진다. 이는 매우 편리한 것이다. 본 SOC 자동 네트워크 구성 제어 기구에 의해 장거리 통화도 가능하다. 이는 다수 휴대전화기나 이동체 통신기가 자동 연계 제어되어야 하지만, 이 기능은 무선 이동 통신의 의미를 근복적으로 바꾸는 가능성을 내포하고 있다고 할 수 있으며, 장래 극히 유망한 발명이다.

Claims

마스터 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 하나의 마스터국과 클라이언트 송수신 장치, 외부 장치 및 안테나로 이루어지는 다수개의 클라이언트국들간에 무선 데이터 전송을 행하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법에 있어서,

상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역을 다수개의 기본밴드 물리채널로 분할하고, 상기 기본밴드 물리채널 중 방해전파나 잡음이 일정치 이하인 기본밴드 물리채널들을 조합한 채널 각각을 상기 마스터국 및 클라이언트국의 논리 채널로 각각 할당하며;

상기 무선 데이터 전송에 이용되는 총 주파수 대역을 일정한 대역폭(B1)을 가지는 다수개의 기본밴드 물리채널로 균등하게 분할하는 제1 단계;

방해전파나 잡음 레벨의 최악 예측값이 일정치 이하인 상기 기본밴드 물리채널이 단독으로 구성하거나 서로 다른 2개 이상이 구성하여 이루어지는 논리채널을 형성하는 제2 단계; 및

상기 각 논리채널을 상기 마스터국 및 클라이언트국에 각각 할당하는 제3 단계를 포함하여 구성되되;

상기 제1 단계는, 상기 총 주파수 대역을 연속적 또는 비연속적인 상기 기본밴드 물리채널로 분할하고;

상기 제3 단계는, 상기 기본밴드 물리채널의 대역폭(B1)의 정수배를 대역폭으로 가지는 물리채널(B1, B2, .., Bf; Bf=f*B1, f는 정수)을 채널 대역폭으로 요구하고 있는 상기 클라이언트국의 개수(NB1, NB2, ..., NBf)를 상기 물리채널(B1, B2, ..., Bf)에 각각 대응하는 채널 매핑 테이블(1, 2, ..., f)에 저장하고, 상기 각 채널 매핑 테이블에 따라 상기 각 클라이언트국이 요구하는 상기 물리채널을 상기 각 클라이언트국의 논리채널로 할당하는 것을 특징으로 하는 저소비 전력형 무선 데이터 전송 방법.
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