KR20010023207A - Radio communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면 하나 이상의 무선 이동장치와 통신하기 위해 근거리망에 연결된 적어도 하나의 수신기 송신기 장치를 구비한 근거리망과 함께 사용하기 위한 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 데이터 전송은 적어도 하나의 기준 기지국과 적어도 하나의 원거리 기지국 사이에서 무선 통신 시스템을 통해 일어난다. 상기 원거리 기지국이 소정 범위 이내인 경우 상기 기준 기지국은 상기 원거리 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 우선순위는 전송되는 데이터의 각 타입에 할당되며 각각의 다음 전송의 우선순위가 결정되어 저장된다. 이후에 최상위 우선순위의 데이터 타입은 하위 우선순위를 갖는 데이터 타입에 선행하여 전송된다. 하나 이상의 기준 기지국이 존재하는 경우, 다수의 중첩 통신 셀이 존재할 것이다. 상기 기준 기지국은 제 1 시간 주기에 신호를 전송하고, 원거리 기지국은 제 2 시간 주기에 신호를 전송한다. 상기 기준 기지국은 인접 셀에서 상기 기준 기지국에 의해 사용되는 제 1 및 제 2 시간 주기를 동기시키는 중앙 제어장치에 연결된다. 각 셀내의 전송수는 모니터되고, 각각의 제 1 및 제 2 시간 주기의 기간은 유효 전송 대역폭의 사용을 개선하기 위해 조정된다. 원거리 기지국으로부터 기준 기지국으로의 전송은 상기 기준 기지국으로부터 원거리 기지국의 거리에 따라 변하는 소정의 지연 후에 전송될 수 있다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly to a wireless communication system for use with a local area network having at least one receiver transmitter device coupled to a local area network for communicating with one or more wireless mobile devices. Data transmission occurs via a wireless communication system between at least one reference base station and at least one far base station. When the far base station is within a predetermined range, the reference base station may transmit and receive a signal with the far base station. Priority is assigned to each type of data transmitted and the priority of each subsequent transmission is determined and stored. Thereafter, the highest priority data type is transmitted in advance of the data type having the lower priority. If there is more than one reference base station, there will be multiple overlapping communication cells. The reference base station transmits a signal in a first time period, and the far base station transmits a signal in a second time period. The reference base station is coupled to a central control unit that synchronizes first and second time periods used by the reference base station in adjacent cells. The number of transmissions in each cell is monitored and the duration of each of the first and second time periods is adjusted to improve the use of the effective transmission bandwidth. The transmission from the far base station to the reference base station may be sent after a predetermined delay that varies with the distance of the far base station from the reference base station.
Description
본 발명은 근거리 및 원거리에서 25Mb/s 내지 2.4Gb/s의 속도로 멀티미디어 데이터 교환이 지원가능한 무선 통신을 사용하는 비동기 전송모드(ATM) 네트워크 인프라와 관련하여 개발되었다. 하지만, 본 발명은 다른 네트워크 인프라와 함께 사용될 수도 있다.The present invention has been developed in connection with an asynchronous transmission mode (ATM) network infrastructure using wireless communications capable of supporting multimedia data exchange at speeds of 25 Mb / s to 2.4 Gb / s at near and far distances. However, the present invention can also be used with other network infrastructure.
표준 ATM 네트워크에 있어서, 네트워크 상에서 작동하는 모든 장치는 케이블에 의해서 네트워크에 연결된다. 하지만, 네트워크와 통신가능한 이동장치에 대한 요구가 증가되고 있다. 상기 이동장치에는 랩탑 및 노트북 휴대용 컴퓨터, 카메라 등과 같은 물품이 있을 수 있다. 기본 무선 네트워크 시스템은 1996년 1월 16일자로 "The ORL Radio ATM System, Architecture and Implementation"이라는 제목의 논문에 기술되어 있으며 웹사이트 www.orl.co.uk에 공개되어 있다.In a standard ATM network, all devices operating on the network are connected to the network by cable. However, there is an increasing demand for mobile devices that can communicate with the network. The mobile device may include articles such as laptop and notebook portable computers, cameras, and the like. The basic wireless network system is described in a paper entitled "The ORL Radio ATM System, Architecture and Implementation" dated January 16, 1996 and is published on the website www.orl.co.uk.
제안한 시스템에 있어서, 상기 네트워크는 표준 유선 네트워크에 연결되는 다수의 기준 기지국(base station) 또는 접근점(access point, AP) 또는 예를들면 휴대가능한 노트북 및 랩탑 컴퓨터에 연결되는 다수의 이동 기지국 또는 무선 터미널(wireless terminal, WT)을 가지고 있다. 도 1은 네트워크에서 작동하는 접근점 및 무선 터미널의 세트를 개략적으로 도시하고 있다. 네트워크(2)는 거기에 연결된 접근점(4)을 갖는다. 상기 접근점들 간에는 물리적으로 분리되며 각각의 접근점은 예를들면 최대 30미터의 제한된 범위에서 메시지를 전송 및 수신할 수 있다. 단일 접근점 사이에서의 전송에 의해 커버되는 범위는 피코-셀(pico-cell)(6)이라 한다. 상기 피코-셀은 모든 희망지역이 무선 시스템에 의해 미치게 되는 것을 보증하도록 중복된다. 상기 접근점(4)이 메시지를 전송 및 수신하는 채널은 인접 접점이 다른 무선 채널을 사용하도록 선택되어 서로 간섭하지 않는다.In the proposed system, the network is a plurality of base stations or access points (APs) connected to a standard wired network or a plurality of mobile base stations or radios connected to portable laptop and laptop computers, for example. It has a terminal (wireless terminal). 1 schematically illustrates a set of access points and wireless terminals operating in a network. The network 2 has an access point 4 connected thereto. The access points are physically separated and each access point may send and receive messages, for example, in a limited range of up to 30 meters. The range covered by transmission between a single access point is called a pico-cell 6. The pico-cells overlap to ensure that all desired areas are covered by the wireless system. The channels through which the access point 4 sends and receives messages are chosen so that adjacent contacts use different radio channels and do not interfere with each other.
무선 터미널(8)은 피코-셀(6)내에서 동작되며 피코-셀 간을 이동할 수 있다. 무선 터미널은 무선 터미널이 속한 피코-셀을 제어하는 접근점(4)으로부터 데이터를 전송 및 수신한다. 무선 터미널이 인접 피코-셀 경계에 접근할 때, 핸드쉐이킹(handshaking) 및 교차(cross-over) 동작은 무선 터미널이 인접 피코-셀로 이동해서 상기 피코-셀의 무선 채널과 전송 및 수신하기 시작하면서 일어난다.The wireless terminal 8 operates within the pico-cell 6 and can move between pico-cells. The wireless terminal transmits and receives data from an access point 4 which controls the pico-cell to which the wireless terminal belongs. When a wireless terminal approaches a neighboring pico-cell boundary, handshaking and cross-over operations occur as the wireless terminal moves to the neighboring pico-cell and begins transmitting and receiving with the radio channel of the pico-cell. Happens.
다수의 접근점은 전체 커버리지(full coverage)를 제공하도록 건물에 위치하게 된다.Multiple access points will be located in the building to provide full coverage.
각각의 접근점은 프레임 전송구조를 사용해서 그것의 피코-셀 내의 무선 터미널과 통신한다. 상기 프레임구조는 상기 무선 채널에 시분할 다중 접근을 제공한다. 상기 프레임은 상기 접근점이 전송하는 제 1 부분과 상기 무선 터미널이 전송할 수 있는 두 부분으로 분할된다.Each access point communicates with a wireless terminal in its pico-cell using a frame transmission structure. The frame structure provides time division multiple access to the wireless channel. The frame is divided into a first part that the access point transmits and two parts that the wireless terminal can transmit.
상기 접근점은 우선적으로 프레임 기술(description) 메시지에 이어지는 다수의 데이터 및 제어 메시지를 포함하는 전문(preamble)을 전송한다. 무선 터미널을 위해 예약된 시간동안, 다수의 다른 무선 터미널이 전송할 수 있다. 이러한 전송은 데이터 및 제어 메시지를 포함한다. 무선 터미널은 데이터 메시지를 전송하려고 할 때 시간 슬롯(time slot)이 할당된다. 무선 터미널은 전송할 때 특정 주기 시간 슬롯이 할당될 수 있다. 상기 접근점 및 무선 터미널은 미결정 시간 슬롯(future time slot)을 WT에 요구 및 할당 메시지를 교환한다.The access point first transmits a preamble comprising a number of data and control messages following the frame description message. During the time reserved for a wireless terminal, many other wireless terminals may transmit. Such transmissions include data and control messages. The wireless terminal is assigned a time slot when trying to send a data message. The wireless terminal may be assigned a specific periodic time slot when transmitting. The access point and the wireless terminal exchange request and assignment messages with the WT for a future time slot.
시간 슬롯을 특정 전송에 할당하는 것 외에, 상기 접근점은 다른 데이터 타입에 우선순위를 지정해야 하며, 이에 따라 시간 슬롯의 할당을 관리해야 한다. 음성 데이터와 같은 어떤 데이터 타입은 무선 링크상에서 중단없이 실시간 전송되는 것을 보증하는 데 높은 우선순위를 필요로 한다. 그러한 구성을 관리하는 것은 무선 통신 구성에 다양한 문제를 나타낸다.In addition to assigning time slots to specific transmissions, the access point must prioritize other data types and thus manage the allocation of time slots. Some data types, such as voice data, require high priority to ensure that they are sent in real time without interruption over the wireless link. Managing such a configuration presents various problems with the wireless communication configuration.
업스트림(upstream) 전송(WT에서 AP로) 및 다운스트림(downstream) 전송(AP에서 WT로) 사이에서 분할 예측하는 것이 어렵다는 점에서 그러한 시스템에 또 다른 문제가 존재한다. 이것은 어느 시점에서 사용자의 요구에 의존할 것이다. 고정된 프레임 구조를 가지고는 이것은 특히, AP범위 이내에 적은 수의 WT가 존재할 때 유효 대역폭의 완전한 이용을 막는다.Another problem exists in such systems in that splitting prediction between upstream transmissions (WT to AP) and downstream transmissions (AP to WT) is difficult to predict. This will depend on your needs at some point. With a fixed frame structure this prevents the full use of the effective bandwidth, especially when there are a small number of WTs within the AP range.
이것은 총 통화량에 의존하는 가변 프레임 길이 및 업스트림과 다운스트림 데이터 전송 사이의 가변 분할을 사용함으로써 극복될 수 있다. 하지만, 인접 AP는 중첩되는 커버리지 지역을 갖기 때문에 이것은 시스템내의 장치간 누화와 관련된 문제를 야기시킬 수 있다.This can be overcome by using variable frame length and variable partitioning between upstream and downstream data transmissions depending on the total call volume. However, since neighboring APs have overlapping coverage areas, this can cause problems with crosstalk between devices in the system.
다른 동기화 문제는 어떤 WT가 다른 것들보다 AP로부터 더 떨어져 있기 때문에 발생한다. 이것은 WT가 가장 근접한 AP로부터 데이터를 수신하는 것을 의미한다. 이러한 것들이 원거리 WT로서 AP에서 WT로의 전송과 WT에서 AP로의 전송 사이에 동일한 지연이라고 가정하면, 이것은 WT에서 AP로의 전송시 동기 결여를 야기하게 될 것이다.Another synchronization problem occurs because some WTs are further away from the AP than others. This means that the WT receives data from the nearest AP. Assuming these are the same delay between transmission from AP to WT and transmission from WT to AP as a remote WT, this will cause lack of synchronization in transmission from WT to AP.
발명의 요약Summary of the Invention
바람직한 실시예는 AP에서 WT로의 전송 및 WT에서 AP로의 전송에 대한 데이터 타입에 주어진 우선순위에 따라서 데이터 전송에 시간 슬롯을 할당하기 위한 장치를 제공한다. 이러한 장치는 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 및 기억장치를 사용해서 구현될 수 있다. 그것은 WT에 의해 슬롯을 WT에 할당하고 각 WT에 대한 전송에 우선순위를 결정한다.The preferred embodiment provides an apparatus for allocating time slots for data transmission in accordance with the priority given to the data type for transmission from AP to WT and transmission from WT to AP. Such devices can be implemented using field programmable gate arrays (FPGAs) and storage devices. It assigns slots to the WTs by the WT and prioritizes the transmission for each WT.
또 다른 실시예는 예를들면, 각 AP에 업스트림과 다운스트림 전송 사이에서 동일한 프레임 길이 및 분할을 제공하고 전송을 동기화하는 인접 접근점에 의해 사용되는 프레임 구조를 동기화하기 위한 구성을 제공한다. 하지만, 상기 프레임구조(길이 및 분할)는 데이터 전송 변화에 의하여 사용자의 요구로서 변화될 수 있으므로 상기 유효 대역폭의 최적 사용을 하게 한다.Another embodiment provides, for example, a configuration for synchronizing the frame structure used by adjacent access points that provide the same frame length and split between upstream and downstream transmissions to each AP and synchronize the transmissions. However, the frame structure (length and division) can be changed as the user's request by the data transmission change, thereby making the optimum use of the effective bandwidth.
바람직하게, AP에 근접한 WT는 AP로부터 보다 원거리의 WT에 의해 전송되는 데이터를 가진 전송을 동기화하도록 상기 AP에 데이터를 전송하기 전에 가변 지연을 삽입한다.Preferably, the WT in proximity to the AP inserts a variable delay before transmitting data to the AP to synchronize transmissions with data transmitted by the WT at a greater distance from the AP.
본 발명은 참고되어야 하는 첨부된 청구범위에서 보다 상세히 다양한 양상으로 정의된다.`The invention is defined in various aspects in more detail in the appended claims, which should be referenced.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면 하나 이상의 무선 이동장치와 통신하기 위해 근거리망에 연결된 적어도 하나의 수신기 송신기 장치를 구비한 근거리망과 함께 사용하기 위한 무선 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly to a wireless communication system for use with a local area network having at least one receiver transmitter device coupled to a local area network for communicating with one or more wireless mobile devices.
본 발명은 도면을 참고로 하여 실시예에 의해 상세히 기술될 것이다.The invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings.
도 1은 상기된 바와같이 본 발명의 실시에 사용하기 위한 네트워크 접근점 및 무선 터미널의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a network access point and a wireless terminal for use in practicing the present invention as described above.
도 2는 도 1의 개략도의 WT 및 AP에 의해 수신되고 전송되는 일련의 프레임에 대한 타이밍 도표를 도시하고 있다.FIG. 2 shows a timing diagram for a series of frames received and transmitted by the WT and AP in the schematic diagram of FIG. 1.
도 3은 전송 우선순위 결정을 위한 기억장치에 저장된 테이블을 도시하고 있다.3 shows a table stored in a storage device for determining transmission priority.
도 4는 전송 스케쥴링을 위해 도 3의 테이블과 관련하여 사용되는 레지스터 뱅크를 도시하고 있다.4 illustrates a register bank used in conjunction with the table of FIG. 3 for transmission scheduling.
도 5는 인접 피코-셀내에서 전송되는 동기화된 프레임 세트를 도시하고 있다.5 shows a set of synchronized frames transmitted in an adjacent pico-cell.
접근점(4)과 무선 터미널(8) 사이의 데이터 전송의 형태는 도 2를 참고로 해서 가장 잘 이해될 수 있다. 상기 전송은 업스트림 접근점(4)이 그것의 피코-셀 내에서 WT로 전송한 후 무선 터미널이 상기 접근점에 전송하는 다운스트림부를 갖는 일련의 프레임을 포함한다. 널 주기(null period)(TTn)는 상기 접근점 및 상기 무선 터미널이 수신과 전송모드 사이에서 절체하는 동안 제공된다. 도 2에 있어서, 좌측 열은 WT에서 일어나는 사건을 도시하고, 우측 열은 AP에서 일어나는 사건을 도시한다. 밝은 부분은 AP에서 WT로의 전송이고, 어두운 부분은 WT에서 AP로의 전송이다.The form of data transmission between the access point 4 and the wireless terminal 8 can be best understood with reference to FIG. 2. The transmission comprises a series of frames having a downstream portion which the wireless terminal transmits to the access point after the upstream access point 4 transmits to the WT in its pico-cell. A null period (TTn) is provided while the access point and the wireless terminal switch between reception and transmission modes. In FIG. 2, the left column shows events that occur in the WT and the right column shows events that occur in the AP. The bright part is the transmission from the AP to the WT, and the dark part is the transmission from the WT to the AP.
도 3의 예에서 사용되는 식별자는 아래와 같다.The identifier used in the example of FIG. 3 is as follows.
TTO : WT에서 AP로의 반환시간.TTO: Return time from WT to AP.
PRE : 접근점 전문 (도시되지 않음)PRE: full access point (not shown)
FD : 프레임 기술어 맵FD: frame descriptor map
RG : 예약 승인RG: Reservation approval
DACK : 다운스트림 확인DACK: downstream confirmation
DCELL : 다운스트림 데이터 셀 전송DCELL: Downstream data cell transmission
TT1 : AP에서 WT로의 반환시간TT1: Return time from AP to WT
RR : 업스트림 예약 요구RR: Upstream Reservation Request
UACK : 업스트림 확인UACK: Upstream Check
UCELL : 업스트림 데이터 셀(버스트의 시작)UCELL: Upstream data cell (start of burst)
본 실시예에 있어서, 프레임의 제 1부분은 특정 접근점(4)에 의해 제어되는 피코-셀(6)내의 모든 이동장치로 전송되는 필드 기술어(field descriptor)(FD)가 이어지는 전문(PRE-도시되지 않음)을 포함한다. 상기 프레임 기술어는 후속 포맷의 모든 무선 터미널(8) 및 프레임의 기간을 알린다.In the present embodiment, the first part of the frame is followed by a field descriptor (FD) followed by a field descriptor (FD) transmitted to all mobile devices in the pico-cell 6 controlled by the particular access point 4. -Not shown). The frame descriptor informs all wireless terminals 8 and frames of subsequent formats.
상기 프레임 기술어에 이어서, 상기 접근점에 데이터 전송을 위한 프레임내에 미결정 전송 슬롯을 경쟁하고 승인되는 WT를 알리는데 사용되는 예약승인 슬롯(RG)이 존재한다. 이것은 예약 요구의 확인이며 최근 할당된 데이터 셀 전송 기회의 수를 WT에게 알린다. 이것은 접근점으로부터 무선 터미널로의 모든 전송에 포함된 기본 정보이다. 이러한 단계 이후에 이동장치로부터의 업스트림 데이터 셀 전송 및 다운스트림 데이터 셀 전송(DCELL)의 다운스트림 확인(DACK)이 수행된다.Following the frame descriptor, there is a reserved grant slot (RG) which is used to contend with an undetermined transmission slot in the frame for data transmission to the access point and inform the approved WT. This is a confirmation of the reservation request and informs the WT of the number of recently allocated data cell transmission opportunities. This is the basic information included in all transmissions from the access point to the wireless terminal. After this step, an upstream data cell transmission from the mobile device and a downstream acknowledgment (DACK) of the downstream data cell transmission (DCELL) are performed.
이후에 상기 접근점은 전송에서 수신 모드로 절체되며 상기 무선 터미널은 수신에서 전송모드로 절체하는 동안 널주기(TT1)가 이어진다. 이후에 무선 터미널(8)은 상기 프레임의 다음 슬롯내의 업스트림 예약 요구(RR)를 전송할 수 있다. 하나 이상의 터미널이 동시에 업스트림 예약 요구를 전송하면, 경쟁이 존재하게 되어 예약 요구가 상실될 수 있다. 이로써 이것은 다운스트림 데이터 셀의 업스트림 확인 및 전송되어야 하는 어떠한 업스트림 데이터 셀(UCELL) 이후에 수행될 수 있다.The access point is then switched from transmit to receive mode and the wireless terminal is followed by a null period TT1 while switching from receive to transmit mode. The wireless terminal 8 may then send an upstream reservation request RR in the next slot of the frame. If more than one terminal transmits an upstream reservation request at the same time, contention may exist and the reservation request may be lost. As such, this can be done after any upstream data cell (UCELL) that needs to be sent upstream of the downstream data cell and transmitted.
이후에 다음 프레임의 개시 이전에 상기 접근점이 전송 모드로 다시 절체하고 상기 무선 터미널이 수신모드로 다시 절체하는 동안 추가 널주기가 존재한다. 상기 내용은 기본 프레임 구조이다.There is then an additional null period while the access point switches back to transmit mode and the wireless terminal switches back to receive mode before the start of the next frame. The above is the basic frame structure.
도시되는 바와같이, 최소 프레임은 아래와 같다.As shown, the minimum frame is as follows.
TTO PRE FD RG TT1 TTO TTO PRE FD RG TT1 TTO
예약 요구는 아래와 같다.The reservation request is as follows.
TTO PRE FD RG TT1 RR TTO PRE FD RG TT1 TTO PRE FD RG TT1 RR TTO PRE FD RG TT1
하나의 이동장치로부터 4개의 데이터 셀의 버스트는 아래와 같다.The burst of four data cells from one mobile device is shown below.
RG TT1 rr UCELL(×4) TTO PRE FD RG DACK TT1 RG TT1 rr UCELL (× 4) TTO PRE FD RG DACK TT1
………… … …
상기 처리순서는 무기한으로 계속된다.The processing sequence continues indefinitely.
선행하는 상기 필드 기술어는 전문 부분(도시되지 않음)이다.The preceding field descriptor is a preamble (not shown).
이것은 동기화 데이터와 같은 소정 기본 정리작업 정보를 포함한다. 상기 접근점 및 무선 터미널은 수신을 동기화하고 수신을 위한 자동 이득제어를 조절하는데 전문을 사용한다.This includes certain basic housekeeping information such as synchronization data. The access point and the wireless terminal use the full text to synchronize the reception and adjust the automatic gain control for the reception.
AP가 예약 요구를 수신할때, 그것은 상기된 바와같이 예약 승인 전송에 응답한다. 이것은 시간 슬롯이 이동장치에 할당되는 것을 의미한다. 상기 WT는 후속 프레임의 FD에 포함되는 메시지를 전송하도록 허가시 이것을 다음에 알리고, 이후에 그 프레임에 사전 설정된 수의 데이터 셀을 전송한다. 상기 WT가 특정 프레임내에서 조절될 수 있는 것보다 더 많은 데이터 셀을 갖게 되면, 메시지를 전송하는데 또 다른 허가가 후속 프레임에 포함될 것이다. 이것은 상기 WT가 그것의 모든 데이터를 전송할 때까지 계속될 것이다.When the AP receives a reservation request, it responds to the reservation grant transmission as described above. This means that time slots are allocated to mobile devices. The WT then notifies this when it is allowed to send a message included in the FD of a subsequent frame, and then transmits a preset number of data cells in that frame. If the WT has more data cells than can be adjusted within a particular frame, another permission will be included in subsequent frames to send the message. This will continue until the WT has sent all its data.
전송 우선순위 결정Prioritize Delivery
AP가 다른 우선순위를 갖는 데이터 전송을 처리하는 방식은 도 3 및 도 4에 참고로 도시되어 있다.The manner in which the AP handles data transmissions having different priorities is shown with reference to FIGS. 3 and 4.
상기 AP는 도 3에 도시된 상기 타입의 테이블을 그것의 지역 기억장치에 저장한다. 이것은 전송될 수 있는 상기 데이터 타입(DTN)의 WT에서 AP로의 전송 레코드에 대한 것과 AP에서 WT로의 전송 레코드에 대한 것을 포함한다. 플래그(F)는 특정 WT가 업스트림 또는 다운스트림 전송시 각 데이터 타입에 대한 전송을 요구하거나 필요로 하는 지의 여부를 표시하며, N은 상기 특정 전송에 요구되는 데이터 셀의 수이다.The AP stores the table of the type shown in FIG. 3 in its local storage. This includes for the WT to AP transmission record of the data type (DTN) that can be transmitted and for the AP to WT transmission record. The flag F indicates whether a particular WT requires or requires transmission for each data type in an upstream or downstream transmission, where N is the number of data cells required for that particular transmission.
상기 데이터 타입은 다른 우선순위를 갖는다. 이러한 실시예는 오직 3개의 데이터 타입을 보이고 있지만 더 많은 데이터 타입이 사용될 수 있다. DT1은 최상위 우선순위를 가지며 DT3는 가장 낮은 우선순위를 갖는다. 엔트리(entry)는 다음 전송을 위해 상기 저장된 테이블 내에서 만들어진다. 상기 테이블내의 엔트리는 예약과 대응하며 이것은 어떠한 전송 수에 상응하게 된다. 상기 예약은 그것이 상기 WT에 의해 제거될 때까지 유지되고 계속해서 전송 기회를 발생시킨다.The data type has a different priority. This embodiment shows only three data types but more data types may be used. DT1 has the highest priority and DT3 has the lowest priority. An entry is made in the stored table for the next transfer. Entries in the table correspond to reservations and this corresponds to any number of transfers. The reservation is maintained until it is removed by the WT and continues to generate transmission opportunities.
새로운 엔트리가 도 3의 테이블 내에서 만들어질 때마다, 상응하는 엔트리는 도 4에 도시되는 레지스터 뱅크에서 만들어진다. 이것은 업스트림과 다운스트림 전송을 위한 각 데이터 타입에 대해 시프트 레지스터를 포함한다. 따라서, 상기 열은 도 4의 상기 시프트 레지스터를 나타내는 열은 도 3의 테이블의 열과 대응한다. 이러한 레지스터는 그들이 요구될때 다음 전송의 대기열을 형성시키는데 사용된다.Each time a new entry is made in the table of FIG. 3, the corresponding entry is made in the register bank shown in FIG. It contains a shift register for each data type for upstream and downstream transmissions. Thus, the column corresponds to the column of the table of FIG. 3 where the column representing the shift register of FIG. These registers are used to queue the next transfer when they are requested.
카운터에는 각 데이터 타입에 대해 레지스터내의 엔트리의 시작 및 종료점을 지시하도록 상기 레지스터 뱅크가 제공된다. 이것은 새로운 엔트리가 정확한 위치에 들어오게 되는 것을 보증하는 것이다. 상기 레지스터는 선입선출(FIFO) 레지스터와 같이 작동한다.The counter is provided with a register bank for indicating the start and end points of entries in registers for each data type. This ensures that the new entry is in the correct location. The register acts like a first-in first-out (FIFO) register.
프레임 내에 데이터 셀을 할당할 때, 상기 접근점은 WT로부터 가장 먼저 요구된 것을 최상위 우선순위 전송으로 우선 할당할 것이다. 주어진 예에 있어서, 이것은 업스트림 전송에 대한 WT4로부터의 요구이며 다운스트림 전송에 대한 WT5로의 할당이다. 데이터 셀은 다음 프레임상에 필드 기술어에 할당되어 데이터는 전송될 것이다. 다음 프레임상에서, 상기 최상위 우선순위(DT1) 요구는 WT3에 의해 데이터 셀은 그에 따라 할당될 것이다. 데이터 셀의 수는 기억장치에 저장된 도 3의 테이블로부터 가져오게 된다. 모든 DT2 할당이 각각 처리될 때까지 업스트림 또는 다운스트림 전송 중 하나의 DT2 및 DT3 타입의 데이터에 데이터 셀의 할당이 존재하지 않을 것이다. 이러한 것들이 처리된 이후에, DT2 데이터는 전송된다. 이상에서 미결된 문제가 존재하지 않을때, DT3 타입의 데이터 전송될 것이다. 따라서, 데이터는 최적 전송을 확보하기 위해 우선순위가 결정되고 스케줄링된다.When allocating a data cell in a frame, the access point will first allocate the first request from the WT to the highest priority transmission. In the given example, this is a request from WT4 for upstream transmission and an assignment to WT5 for downstream transmission. The data cell is assigned to the field descriptor on the next frame and the data will be transmitted. On the next frame, the highest priority DT1 request will be allocated by WT3 to the data cell accordingly. The number of data cells is taken from the table of FIG. 3 stored in storage. There will be no allocation of data cells to DT2 and DT3 type data of either upstream or downstream transmission until all DT2 allocations have been processed respectively. After these have been processed, the DT2 data is transmitted. When no outstanding problem exists, DT3 type data will be transmitted. Thus, data is prioritized and scheduled to ensure optimal transmission.
특정 WT가 단일 프레임에서 사용가능한 데이터 셀 수를 초과해서 전송하는 것을 요구하는 경우, 과잉 데이터 셀은 다음 프레임까지 잔류하게 될 것이다. DT2 및 DT3가 전혀 전송되지 않을 정도까지 업스트림 또는 다운스트림상에서 DT1전송에 대한 요구가 반복되는 경우, 상기 시스템은 이것들이 실제적으로 목적지에 도달하는 것을 보장하도록 DT2 및 DT3 타입의 데이터의 주기적 전송이 되는 것을 보증하도록 변경될 수 있다.If a particular WT requires transmitting more than the number of data cells available in a single frame, the excess data cells will remain until the next frame. If the request for DT1 transmission is repeated upstream or downstream to such an extent that DT2 and DT3 are not transmitted at all, the system is subject to periodic transmission of data of DT2 and DT3 type to ensure that they actually reach their destination. It can be changed to ensure that.
상기 장치는 임의 접근 기억장치(RAM), 레지스터 뱅크 및 FPGA를 사용해서 직접 방식으로 실시될 수 있으며, 제어회로는 소프트웨어 제어를 사용해서 바람직하게 실시될 수 있다.The apparatus may be implemented in a direct manner using random access memory (RAM), a register bank and an FPGA, and the control circuit may be preferably implemented using software control.
도 3의 테이블에 도시된 추가적인 엔트리는 상기 AP와 각 WT 사이의 전송에서 사용되는 안테나를 위한 것이다. 상기 AT는 적어도 2개의 안테나가 제공되고, 그것의 특정 피고-셀 내에서 각 WT로의 전송 품질을 주기적으로 검사하는 것이 바람직하다. 각 WT와 최상의 통신을 제공하는 안테나를 표시하는 값이 이후에 저장된다. 이후에 이러한 정보는 상기 AP와 각 WT사이의 업스트림 및 다운스트림 전송을 위해 사용된다.The additional entries shown in the table of FIG. 3 are for the antenna used in the transmission between the AP and each WT. The AT is preferably provided with at least two antennas and periodically checks the quality of transmission to each WT within its particular defendant-cell. A value is then stored that indicates which antenna provides the best communication with each WT. This information is then used for upstream and downstream transmissions between the AP and each WT.
이러한 엔트리는 WT 중 어떠한 것이 이동한다면 변경될 수 있다.This entry may change if any of the WTs move.
소정의 WT는 예를들면 오디오 데이터와 같이 고정된 비율로 데이터를 발생시킬 것이다. 그러한 데이터를 조정하기 위해서, 상기 구성은 상기 AP가 데이터 전송의 타입에 대한 시간 슬롯을 예비-할당하고 도 4에 도시된 데이터 타입의 대기열 외에 이것을 사용하도록 변경될 수 있다. 도 3의 테이블은 업스트림 또는 다운스트림 측상에서 일정 비트-율 전송을 요구하는 WT에 대한 엔트리를 포함하도록 확장될 수 있다. 그러한 전송을 위한 엔트리는 이후에 데이터 무손실을 보장하도록 모든 프레임내에서 만들어질 수 있다.A given WT will generate data at a fixed rate, for example audio data. In order to coordinate such data, the configuration may be modified such that the AP pre-allocates a time slot for the type of data transmission and uses it in addition to the queue of data types shown in FIG. The table of FIG. 3 may be extended to include an entry for the WT requiring constant bit-rate transmission on the upstream or downstream side. An entry for such a transmission can then be made in every frame to ensure data loss.
가변 프레임 구조Variable frame structure
상기에 설명된 바와같이, 인접 피코-셀에서의 전송간의 간섭으로, 특히 가변 프레임 길이가 사용되고 인접 피코-셀에서의 전송이 동기화되지 않을 때 문제가 발생할 수 있다. 이것은 인접 피코-셀에서 사용되는 주파수가 다르고 채널간의 격리가 제한되더라도 발생할 수 있다.As described above, interference between transmissions in adjacent pico-cells can cause problems, particularly when variable frame lengths are used and transmissions in adjacent pico-cells are not synchronized. This can occur even if the frequencies used in adjacent pico-cells are different and the isolation between channels is limited.
상기 문제는 인접 피코-셀에 대한 동기화된 프레임 구조를 제공함으로써 즉, 각 피코-셀에서의 전송이 동시에 시작 및 종료하고, 업스트림과 다운스트림 교환 사이에서의 분할이 인접 피코-셀에서의 전송으로서 극복할 수 있음은 물론이다. 이러한 생각은 도 5에 개략적으로 도시되어 있다. 이것은 PC1 및 PC2로 명명된 2개의 인접 피코-셀에 대한 일련의 전송을 도시하고 있다. AP에서 WT로의 다운스트림 전송은 A로 표시되고, WT에서 AP로의 업스트림 전송은 B로 도시되어 있다. 따라서, 각 프레임은 부분(A)과 부분(B)을 합한 것을 포함한다.The problem is that by providing a synchronized frame structure for neighboring pico-cells, i.e., the transmission in each pico-cell starts and ends at the same time, and the split between upstream and downstream exchanges as transmission in the neighboring pico-cell. Of course it can be overcome. This idea is shown schematically in FIG. 5. This shows a series of transmissions for two adjacent pico-cells named PC1 and PC2. Downstream transmissions from the AP to the WT are denoted A, and upstream transmissions from the WT to the AP are denoted B. Thus, each frame includes the sum of the portions A and B.
도면으로부터 알 수 있는 바와같이, 각 프레임에서 부분(A) 및 부분(B)은 PC1 및 PC2에서 정확히 동시에 시작하고 종료된다. 이러한 이유로 해서, 두 프레임 간의 간섭이 제거될 것이다.As can be seen from the figure, in each frame part A and part B start and end at exactly the same time in PC1 and PC2. For this reason, the interference between the two frames will be eliminated.
하지만, 상기 프레임의 전체 길이는 시간에 따라 변하고, 업스트림 및 다운스트림 전송에 할당된 상기 프레임의 부분도 시간에 따라 변함을 알게 될 것이다. 프레임 길이에 있어 이러한 변화는 소정시간에 접근점에 연결되는 중앙 제어장치에서 인접 피코-셀의 상기 업스트림 및 다운스트림 전송 요구를 모니터링하고, 업스트림과 다운스트림 전송 사이에서의 최적 프레임 길이 및 분할을 결정하는데 이것을 사용함으로 달성된다.However, it will be appreciated that the overall length of the frame varies over time and the portion of the frame allocated for upstream and downstream transmissions also changes over time. This change in frame length monitors the upstream and downstream transmission needs of adjacent pico-cells at a central controller connected to an access point at a given time, and determines the optimal frame length and split between upstream and downstream transmissions. This is accomplished by using this.
지연 보상Delay compensation
상기된 바와같이, 서로 통신하는데 AP로부터 원거리의 WT는 AP에 근접한 WT보다 지연된 시간에 다운스트림 데이터를 수신할 것이다. 따라서, 그들은 지연된 시간에 반환시간(도 1에서 TT1)을 계산하기 시작할 것이고 지연된 시간에 그들의 업스트림 전송을 수행할 것이다. 이것은 다른 WT로부터의 전송과 상기 AP에서 경쟁을 일으킬 것이다.As described above, in communication with each other, the WTs remote from the AP will receive downstream data at a time delayed than the WT close to the AP. Thus, they will start calculating the return time (TT1 in FIG. 1) at the delayed time and perform their upstream transmission at the delayed time. This will cause contention at the AP with transmissions from other WTs.
이것을 극복하기 위해서, WT 각각에서는 상기 다운스트림 전송의 수신과 상기 AP 사이에 삽입하기 위해 가변 지연이 제공된다. 상기 시스템은 지연을 설정하도록 구성되어, 상기 AP에 근접한 WT가 상기 AP로부터 가능한 최대 거리에 존재하는 WT의 효과를 시뮬레이션하기 위해 삽입된 지연을 가지게 된다.To overcome this, a variable delay is provided in each of the WTs to insert between the reception of the downstream transmission and the AP. The system is configured to set a delay such that the WT proximate to the AP has an inserted delay to simulate the effect of the WT being at the maximum possible distance from the AP.
초기에, 모든 이동장치는 아무런 지연정보를 갖지 않는다. 이동장치가 수행할 수 있는 제 1전송은 예약 요구 슬롯상태에서 이며, 기본 전송지연은 O이다. 이것은 예약 요구가 AP 보다 조기에 나타날 수 있음을 의미하지만, 정상적인 방식으로 다른 이동장치로부터의 다른 예약 요구와 충돌할 수 있다. 예약 요구의 확인 및 AP에 의한 데이터 셀은 이후에 상기 이동장치가 적절한 지연에서 동기화할 수 있도록 지연 교정 정보를 포함한다.Initially, all mobile devices have no delay information. The first transmission that the mobile device can perform is in the reservation request slot state and the default transmission delay is O. This means that the reservation request may appear earlier than the AP, but may conflict with other reservation requests from other mobile devices in a normal manner. The acknowledgment of the reservation request and the data cell by the AP include delay correction information so that the mobile device can later synchronize at an appropriate delay.
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