| 제목 | 인지 라디오를 위한 간섭의 제거 | |||||
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| 등록자 | 관리자 | 등록일 | 2004.11.16 19:38:47 | 접속 | 63675 | |
| By Bill Krenik Wireless Advanced Architectures Manager Texas Instruments Inc. 간섭 온도 개념만으로는 효과적으로 면허권자들을 보호할 수 없다. TV 기지국의 원격지 파견 뉴스 차량의 경우, 방향성 안테나의 영향권 밖에 있는 CR은 송신 중인 뉴스를 즉시 중단 시킬 수도 있다. 아직 어떤 표준도 개발되지 않았고 어떠한 규칙도 승인되지는 않았지만, 무선 산업에서 강력하게 느끼고 있는 것은 인지 라디오이 차세대의 중요한 화두가 될 것이라는 점이다. 그러나 CR이 현재 구현 가능한 것으로 생각되고는 있지만 몇 가지 기술적 문제가 남아 있다. 가장 중요한 문제는 대역 내에서 기존의 통신을 검출하고 그 간섭을 예측하는 CR의 능력이다. 이 송신이 초기 사용자의 수신기에서 간섭을 발생시킬 것이다. FCC는 이러한 예상 잡음 발생의 측정을 간섭 온도라 칭하고 있다. 성공을 위해 CR은 반드시 간섭 없이 스펙트럼을 공유할 수 있는 성능이 보장되어야 한다. 그러나 간섭 온도 접근 방식은 이를 보장하지 못할 수도 있다. 대신, 제어 채널에 의해 보완되는 실시간 데이터 베이스 기반의 시스템과 스펙트럼의 정주를 돕는 CR 기법을 통해 무간섭 스펙트럼 공유가 확보될 수 있다. 단순히 이 접근 방식은 무면허 WAN의 문제를 해결할 수 있을 것이다. 온도 문제 오늘날 CR 개발의 초기 단계에서, 가능성 있는 몇 가지 기술이 거론되고 있다. 이중 몇몇은 CR의 인식형 성능, 즉 그 환경을 판독하고 그에 반응하는 능력의 사용을 현재 무면허 용도로 할당되어 있는 대역과 극히 높은 주파수로 제한한다. 좀더 큰 특성 내의 이러한 특성들은, 일차 사용자들에게 간섭을 일으키지 않고 무면허 무선 통신 사용자들이 면허 사용자들로부터 스펙트럼을 빌릴 수 있도록 허용하는 인식형 성능에 의존한다. 예비 스펙트럼에 대한 이러한 무면허 통신은 지난해 12월 NPRM 발표 시 FCC가 채택한 문건에서 암시하고 있는 것으로 보인다. 간섭 온도가 그 초점의 대상이었다. 간섭 온도를 효과적으로 측정하는 것은 쉽지 않다. CR은 자연적으로 그 송신 파워를 인식하고 GPS를 사용하여 그 정확한 위치도 인식한다. 이러한 정보를 통해 CR은 자체의 송신이 동일한 주파수 상의 인접 수신기에 대해 상당한 간섭을 일으킬 개연성을 연산할 수 있다. 이 개념은 초광대역과 유사하다. 초광대역에서 송신 전력은 매우 낮게 유지되기 때문에 손상을 줄 간섭은 통상 발생하지 않는다. 그러나 CR이 문제의 송신기로부터 모든 통신의 수신기 위치를 파악하고 이러한 수신기의 성능에 액세스할 수 있는 현실적 방법은 없다. 특정 수신기의 경우 상당한 내부 잡음을 발생시킬 수 있고, 결과적으로 간섭을 묵인하지 못할 수도 있다. 또 다른 경우 수신기가 송신기에서 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 그 수신이 한계에 있을 수도 있다. 가능한 모든 수신기에서 CR이 그 송신 효과를 축정할 수 없다면, 유용한 간섭 온도 측정은 불가능할 수도 있다. 이러한 이유로 많은 시스템 오퍼레이터들이 면허 주파수의 공유 사용을 반대한다. 유효 수신 영역의 변경에서의 간섭으로 인해 특정 고객들에 대한 서비스를 중단하거나 또는 더 많은 탑을 설치해야 할 수도 있다. 이러한 우려를 해결하기 위해서는 특정 CR 특성이 채널 공유 개념을 포기해야 한다. 그 대신 사용되지 않는 채널을 식별하고 면허 사용자들이 이 채널을 원할 때까지 이 주파수에서의 송신에 의존하면 된다. CR이 다른 활동을 검출하면 사용되지 않는 다른 채널로 이동하면 된다. 이 접근방식 조차도 면허권자들이 상당한 비용을 지불하고 있는 채널에 액세스 하는 것을 무면허 CR 사용자들이 막을 수 있다. 극단적인 경우 CR은 채널이 활발하게 사용되고 있을 때에도 경쟁 신호를 검출하지 못할 수도 있다. 이러한 상황은 CR이 높은 파워 레벨에서 송신하고 기존 채널 사용자들이 아주 멀리 있거나 또는 낮은 파워 레벨에 있을 때 용이하게 발생될 수 있다. TV 기지국의 원격지 뉴스 차량을 예로 들어 보자. 이 차량이 신호를 기지국으로 전송하면 기지국은 이 보도를 가정의 시청자에게 방송한다. 만일 이 보도 차량이 기지국에서 1마일 정도 떨어진 곳에 파견되었을 경우를 가정해 보자. 뉴스 보도는 기지국을 향해 있는 방향성 안테나를 통해 비교적 낮은 파워로 송출될 것이다. 이 방향성 안테나의 영향권 밖에 있는 CR은 이 송신을 검출하지 못한다. 만일 CR에서 이 채널이 사용되고 있지 않다고 결정하고 TV 기지국의 주요 송신기의 원격지에 있는 수신기에 자체의 신호를 송신하면, 방송중인 뉴스가 즉시 중단될 수도 있다. 간섭 온도 개념 자체는 이러한 상황에서 면허권자들을 효과적으로 보호할 수 없다. 데이터 베이스 대안 12월의 NPRM에 답하여 FCC를 위해 준비된 논평에서, Texas Instruments Inc. 사는 간섭 온도의 내재적 약점을 극복할 수 있는, CR에 대한 대안적 접근 방식을 지지하였다. 이 접근 방식은 간섭 없이 채널에 액세스할 수 있는 일차 사용자들의 권리를 CR이 침해할 가능성을 제거함으로써 예비 스펙트럼-군용 통신 또는 응급 통신 용으로 예비되어 있는 대역까지도-에 대한 무면허 사용의 길을 열었다. 이 접근 방식은 간섭 온도 조건을 실시간 데이터 베이스로 교체했다. 이 데이터 베이스는 현재의 모든 통신에 관한 정보를 포함한다. 각 송신기는 데이터를 보고하여 그 데이터 베이스에 포함시키는데 이 데이터에는 위치, 파워 레벨, 변조 및 기타 중요한 사항 등이 포함된다. CR은 알려지지 않은 수신기 위치에서 NSR 판독을 시도하는 대신 지속적으로 데이터 베이스를 모니터링 하여 그 지리적 영역에서 사용되지 않고 있는 채널에 대한 정보를 얻는다. 이러한 시스템은 CR 시스템의 초점을 효과적으로 변경할 수 있다. 이 시스템은 익명으로 동작하는 지능형 장치에 의존하기보다는 장치의 지능형 네트워크를 만드는 것이다. 중앙 집중화된 데이터 베이스는 우선 전용 무면허 스펙트럼의 이용 가능성, 임시로 사용 가능한 스펙트럼, 단기 임대로 사용 가능한 스펙트럼과 관련된 필요한 모든 정보를 포함한다. 이미 설명한 바와 같이 이 시스템은 현재의 모든 사용 상태에 관한 실시간 맵을 제공한다. 이 경우 지속적으로 추적해야 할 데이터가 많은 것처럼 보이지만 셀룰러 통신 시스템에서 이 정보에 대한 액세스는 일차적으로 유선 백홀링을 통해 이루어지며, 네트워크 내의 기지국은 각 전화기에 명령을 보내 이용 가능한 스펙트럼을 극대화 하도록 할 수 있다는 것을 주목할 필요가 있다. 이러한 시스템의 장점은 일차적 면허 보유자들이 항상 자신들의 스펙트럼을 완전하게 통제할 수 있다는 점이다. 측정 위치에서 사용되지 않는 스펙트럼은 데이터 베이스를 통해 무료 공유 또는 임대용으로 항상 제공 가능하다. 면허권자가 필요로 하는 경우에는 데이터 베이스에서 더 이상 사용이 가능하지 않다는 것을 표시함으로써 즉시 회복이 된다. 이 CR 데이터 베이스 개념은 명확한 의미를 가지고 있다. 군 기관이 사용하지 않고 있는 채널에 대한 무료 액세스를 허용하는 경우를 생각해 보자. 이는 비상 상황에서는 스펙트럼이 전용 군사용으로 신속하게 복구될 수 있을 경우에만 가능하다. 제어 채널 및 데이터 베이스 시스템은 정확히 이 기능을 제공한다. - 전자엔지니어 - |
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