JP3507436B2 - Wireless internet access system - Google Patents
Wireless internet access systemInfo
- Publication number
- JP3507436B2 JP3507436B2 JP2000545274A JP2000545274A JP3507436B2 JP 3507436 B2 JP3507436 B2 JP 3507436B2 JP 2000545274 A JP2000545274 A JP 2000545274A JP 2000545274 A JP2000545274 A JP 2000545274A JP 3507436 B2 JP3507436 B2 JP 3507436B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- channel
- subcarrier
- subnet
- subcarriers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 20
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 29
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 24
- 238000000370 laser capture micro-dissection Methods 0.000 description 19
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 230000006854 communication Effects 0.000 description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 6
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 5
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- KWISWUFGPUHDRY-UHFFFAOYSA-N 1-Chloro-2-methylpropene Chemical compound CC(C)=CCl KWISWUFGPUHDRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- SUBDBMMJDZJVOS-UHFFFAOYSA-N 5-methoxy-2-{[(4-methoxy-3,5-dimethylpyridin-2-yl)methyl]sulfinyl}-1H-benzimidazole Chemical compound N=1C2=CC(OC)=CC=C2NC=1S(=O)CC1=NC=C(C)C(OC)=C1C SUBDBMMJDZJVOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100536354 Drosophila melanogaster tant gene Proteins 0.000 description 1
- 101100172132 Mus musculus Eif3a gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 235000021170 buffet Nutrition 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 210000005258 dental pulp stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 235000002020 sage Nutrition 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M7/00—Arrangements for interconnection between switching centres
- H04M7/006—Networks other than PSTN/ISDN providing telephone service, e.g. Voice over Internet Protocol (VoIP), including next generation networks with a packet-switched transport layer
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/02—Power saving arrangements
- H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
- H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
- H04W52/0245—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal according to signal strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】関連出願との相互参照
本出願は、1998年4月17日出願の米国仮特許出願第60/08
2073号の優先権の利益を主張するものであり、該米国出
願の内容は引用により本明細書の一部に含まれている。
【0002】発明の背景 発明の分野
本発明は、一般的には、ワイヤレスでインターネットに
アクセスするための方法およびシステムに関し、さらに
具体的には、複数タイプのトラフィックをサポートする
能力を備えたワイヤレスインターネットアクセスシステ
ム (wireless Internet access system - WIAS) に関す
る。
【0003】関連技術の説明
すでにいくつかのワイヤレスデータシステムが展開され
ている。1990年代初期には、IEEE 802.11標準は、902-9
28 MHzと2400-2483.5 MHzの工業、科学および医学 (Ind
ustrial, Scientific, and Medical - ISM) バンド用に
直接シーケンスおよび周波数ホッピング拡散スペクトル
(Direct Sequence and Frequency Hopping Spread Spe
ctrum) を使用した1Mbpsと2Mbpsワイヤレスデバイス
に関する相互運用基準とインタフェースを規定してい
た。これらのシステムはWaveLAN(商標)(開発当時のN
CR社からLucent Technologies社に引き継がれている)
およびProxim(商標)などのプロダクトで具現化されて
いた。これらのIEEE 802.11準拠システムは、構内LANと
構外ポイントツーポイントアプリケーション用に使用さ
れている。Metricom Ricochet(商標)などの他のシス
テムは、移動するモバイルコンピューティングデバイス
用に28,800 bpsまでのデータレートをサポートしてい
た。
【0004】1996年前後には、デジタルセルラおよびパ
ーソナルコミュニケーションサービス (personal commu
nications service - PCS) システムが出現した。これ
らのシステムは、9.6 kbps(IS-95 CDMAの場合)から32
kbps(PACSの場合)までのデータレートをサポートす
ることが可能であった。1997年には、Unlicenced Natio
nal Information Infrastructure (U-NII) バンドが作
成され、このバンドは5GHzバンドに3つの100 MHzセグ
メント(5150-5250、5250-5350、および5725-5825 MHz)
を含み、データレートの高速化を可能にした。これと同
時に、複合信号処理 (complex signal processing) 機
能と複数アンテナ (multiple antennas) 機能を備えた
新しいシステムが出現し、ワイヤレスLANアプリケーシ
ョンに見られる複合マルチパスチャネル上のデータレー
トを高速化することを可能にした。そのようなシステム
の1つとして、ヨーロッパコミュニティによって開発さ
れ、24MbpsまでのデータレートをサポートしているHIPE
RLAN(商標)がある。別のシステムとしてRadioLAN(商
標)があるが、このシステムは、ワイヤレスEthernetに
代わるシステムとして100 Mbpsまでのデータレートをサ
ポートしている。
【0005】しかし、上記およびその他の従来システム
は、LANアプリケーションとポイントツーポイントアプ
リケーション用に従来から予約されていたデータレート
をもつ、PCSタイプのシステムのモビリティ (mobility)
を可能にし、および広いエリアでカバーすることがで
きない。そのために、従来技術の上記およびその他の欠
点を解消するワイヤレスインターネットアクセスのため
の方法とシステムが望まれている。
【0006】 発明の概要
本発明によるシステムは、モバイル加入者ユニット(m
obile subscriber unit)と既存
ネットワークの間で複数タイプのトラフィックを送受信
することをサポートしている。複数タイプのトラフィッ
クの伝送をサポートし、トラフィックタイプの変化と特
定トラフィックタイプのデータ量に適応できるデータ構
造が使用されている。さらに、データ伝送は、シンボル
間妨害(inter−symbol interfer
ence)を防止するために直交周波数分割多重方式(o
rthogonal frequency divis
ion multiplexing)と差分位相シフト
キーイング方式(differential phas
e shift keying)を使用して行われてい
る。モバイル加入者ユニットとネットワーク内の受信ユ
ニットは、マルチパス伝送を可能にするアンテナアレイ
(antenna array)を備えている。
【0007】 複数の副搬送波(subcarrier)
上に変調されたシンボルであって、各シンボルが1つま
たは複数のデータビットに対応し、そこではビットの各
組み合わせがユニークな位相を表しているようなシンボ
ルを復号化するための本発明によるシステムは、複数の
変調副搬送波の重畳(superposition)から
作られる波形を複数のアンテナから受信する手段を含
み、そこでは、各変調副搬送波は異なる周波数を有し、
複数のシリアルシンボルの1つを、各ペアの隣接シンボ
ル間の位相差に基づいて複数の副搬送波のうちの対応す
る1つの上に変調することによって形成されている。本
発明のシステムは、さらに、個別副搬送波の各々に対す
る各アンテナのレスポンスを抽出する手段と、アンテナ
の数に等しい複数のエレメントを有するベクトルを各副
搬送波ごとに形成する手段であって、そこでは、特定副
搬送波のベクトルの各エレメントはその特定副搬送波に
対する複数アンテナの中の1つの抽出レスポンスを表す
手段と、各ペアの隣接副搬送波に対応するベクトルを数
学的に組み合わせて、各ペアの隣接副搬送波間の位相差
を計算する手段と、各ペアの隣接ベクトルの数学的組み
合わせから得られた位相差に基づいて各シンボルの値を
判断する手段とを備えている。
【0008】上述した概要説明と下述する詳細説明のど
ちらにも、例と解説だけが記載されているが、これらの
例と解説は請求項に記載の本発明を限定するものではな
い。
【0009】発明の詳細な説明
以下、本発明の好適実施形態について説明するが、これ
らの例は添付図面に示されており、下述する本発明の説
明の中で明らかにする。図面において、各図面における
同一または類似エレメントは、可能な限り同一の参照符
号で示されている。
【0010】本発明によるWIASシステムアーキテクチャ
は、主要ネットワーク機能エレメント、無線インタフェ
ース、および重要な無線ポートと加入者ユニットサブシ
ステムから構成されている。WIASシステムによれば、最
大17.5 Mbpsのブロードバンドデータパイプ (broadband
data pipe) から32 kbpsのADPCM音声に至るまでの、広
範囲にわたるトラフィックタイプを効率よくサポートす
ることができる。WIASシステムは、音声とリアルタイム
マルチメディアを含めて、ディレイトレラント(delay-t
olerant) で低レイテンシ (low-latency) のデータをサ
ポートする柔軟性のある設計になっている。さらに、WI
ASシステムはマルチパス (multipath)に強いと共に、妨
害(干渉)と非ライセンスバンド (unlicenced band)
内のスペクトラム再使用にも強い耐久性を備えている。
【0011】図1は、本発明によるワイヤレスインター
ネットアクセスシステム (WIAS) 100を示すブロック
図である。WIAS100は、100/10BaseT Ethernetネット
ワーク、非同期転送モード (ATM) ネットワーク、光フ
ァイバネットワーク、およびトークンリングネットワー
クなどの、既存ネットワークを使用する設計にすること
が可能である。WIAS100は、他のネットワークを使用
する設計にすることもできるが、以下では、Ethernet使
用の実現形態を中心にして、これを好適な実現形態とし
て説明することにする。
【0012】図1に示すように、WIAS100は1つまた
は2つ以上のアイランド(island)125を含み、各アイ
ランド125は1つまたは2つ以上のサブネット120
を含んでいる。サブネット120は、100/10BaseT Ethe
rnet LANなどの既存ネットワーク(図示せず)と、その
ネットワークに接続された複数の無線ポート (radio po
rt - RP) 110とを含んでいる。各サブネット120
内のRP110のうち少なくとも1つは、図1にMA115
で示すように、モビリティエージェント (MA) 機能を備
えている。
【0013】具体的に説明すると、RP110は、複数の
加入者ユニット (subscriber unit- SU) 105との無
線またはワイヤレスリンクを確立すると共に、リンクに
対する終端 (termination) と変更も管理している。各S
U105は、パーマネントまたはホームインターネット
プロトコル (Internet Protocol - IP) アドレス(H.IP)
を割り当てることによって、既存サブネット120へ
のホームになることができる。別の方法として、モビリ
ティエージェントは、図1にMA117で示すように、他
のどの無線ポートからも独立させ、バーチャル(仮想)
サブネット (virtual subnet) として存在することも可
能である。バーチャルサブネットでは、MA117は、実
サブネット (real subnet)、つまり、モビリティエージ
ェントのほかに複数の加入者ユニットが置かれているサ
ブネットに割り当てられていないSU105のホームエー
ジェント (home agent - HA) の働きをする。SU10
5、RP110、およびMA115と117の機能と構造に
ついては、以下で詳しく説明する。
【0014】サブネット120のほかに、各アイランド
125は、サブネット120との間で送受される情報の
ルーティング(経路選択)と処理を行うエレメントを備
えている。これらのエレメントには、ルータ130、ネ
ットワーク管理およびモニタリングシステム (network
management and monitoring system - NMM) 135、ゲ
ートウェイ140、およびテレホンゲートウェイ145
が含まれている。ルータ130は、ネットワークとの間
で送受される情報をルーティングする周知のデバイスで
あるが、ネットワークの既存部分になっている場合もあ
る。NMM135は、WIAS100のオペレーション、管理
および保守をシングルエンティティとして行っている。
ゲートウェイ140は、既存ネットワークと外部コミュ
ニケーションシステムとの間のインタフェースの働きを
し、ファイアウォールでネットワークを保護しているこ
とが多い。テレホンゲートウェイ145は、電話通信機
能をサポートする能力を備えたSU105のモバイル識別
番号 (mobile identification number - MIN) と、イン
ターネットプロトコル (IP) アドレスとを対応付ける
(マッピング)機能を備えている。さらに、テレホンゲ
ートウェイ145は、進行中コールの音声IPモデムの働
きをすることもある。
【0015】ゲートウェイ140からのデータは、イン
ターネット (the Internet) などの外部コミュニケーシ
ョンシステムに伝送できるのに対し、テレホンゲートウ
ェイ145からのデータは公衆交換電話ネットワーク
(public switched telephonenetwork - PSTN) 150に
伝送することができる。データは、別のテレホンゲート
ウェイ155経由で、インターネット160とPSTN15
0の間で伝送することも可能である。図1に示すよう
に、標準テレホン165はPSTN150に接続することが
でき、IPホン170はインターネット160に接続する
ことができる。
【0016】加入者ユニットのモビリティ機能
WIAS100の機能の1つは、SU105のモビリティをサ
ポートすることである。WIAS100は2つのレベルのモ
ビリティをサポートし、サブセット内のモビリティだけ
でなく、異なるアイランドに置かれていることがある外
部サブセット (foreign subnet) 間のローミング (roam
ing) も可能にしている。この2つのレベルのモビリテ
ィは、最小限の機器でも第1レベルのイントラサブネッ
トモビリティが得られるようにスケーリングされてい
る。もっと広範囲のエリアモビリティが要求される場合
には、追加の機能ユニットが付加される。モビリティ機
能としては、登録、ロケーション、およびハンドオフ機
能がある。
【0017】サブネット120内のモビリティ、つま
り、イントラサブネットモビリティが行われる第1レベ
ルのモビリティは、全体的にRP110によって管理され
る。この方法による利点は、シングルサブネット120
からなるLANを使用する小規模オフィスが、既存の100/1
0BaseT LANにRP110を接続するだけでWIAS100を利
用できることである。WIAS100の拡張に伴い、追加の
モビリティ機能を追加すれば、インター・サブネット
(inter-subnet)間のローミングをサポートすることが
できる。
【0018】あるSUがアクチベートされると、そのSU
は、WIAS100内で利用可能なチャネルのすべてをスキ
ャンし、利用できる最大強度の信号をもつRPを探し出
す。ある場合には、特に非同期非ライセンスパーソナル
コミュニケーションシステム (asynchronous unlicence
d personal communication system - A-UPCS) 1910-192
0MHzバンドでは、複数のRPが搬送波を共有することが可
能であり、このことは、SU内の候補搬送波測定アルゴリ
ズムによって考慮される。
【0019】このアルゴリズムは、各RPからの受信信号
強度 (received signal strength -RSS) を測定する。S
Uが送受信の活動をしていないときは、SUは他の周波数
バンドにチューニングする。RPが検出されると、SUは検
出されたRPに関連するRSSをテーブルに格納する。各テ
ーブルエントリは、短時間の間(例えば、2秒間)有効
にしておくことができる。SUが初めてアクチベートされ
るとき、または現在のRPからの信号強度がしきい値以下
に低下したときは、SUは最高RSSがテーブル内にあるRP
の周波数にチューニングし、そのRPとの通信を確立する
ことを試みる。
【0020】具体的には、利用できる最大強度のRP信号
が見つかると、SUは、ランダムアクセススロット (RAS)
チャネル上にローカル登録メッセージを送出すること
によって、そのRPとの接続を試みるが、これについては
以下で詳しく説明する。登録メッセージは、SUがその時
ネットワークに接続しようとしていることをRPに通知す
る。登録の結果として、RPは、SUのIP (SU.IP) アドレ
スを求めるアドレス解決プロトコル (address resoluti
on protocol - ARP) 要求に応答して、その物理アドレ
スを提供する。登録を受信すると、RPは無料ARPブロー
ドキャストメッセージ (gratuitous ARP broadcast mes
sage) をそのサブネット全体に送信し、サブネットに置
かれた他のすべてのホストが、SUのカレントロケーショ
ンを反映するように各自のARPキャッシュを更新できる
ようにする。
【0021】図2に示すように、SUはステップ1で無線
ポートRP1に登録する。新しいロケーションに移動した
ということが原因でパケットの送受信中に、あるいはSU
がアイドル状態にあるとき周期的インターバルで、SUが
RP1との連絡を失うと、SUは、候補搬送波測定プロシー
ジャを繰り返してもっと良好なRPリンクを探し出す。ス
テップ2に示すように、SUが新しいRP (RP2) を見つけ
ると、RAS上にローカル登録メッセージを送出する。キ
ャッシュされたARPエントリがRP2にすでにあって、その
エントリが登録しようとするSUのIPアドレス(SU.IP)をR
P1の物理アドレス(RP1.PA) とリンクしていれば、RP2は
無料ARPを送信し、サブネットに置かれた他の、すべて
のホストのためにSUのIPアドレスをRP2の物理アドレス
にマッピングする。RP1がこのARPを受信すると、以前の
登録を満了し、SUに対するプロキシARP応答を中止す
る。
【0022】第2レベルのモビリティでは、SUは、アイ
ランド内のサブネットの間を、あるいは異なるアイラン
ドの間でも、シームレスにローミングすることができ
る。このインター・サブネットモビリティをサポートす
るために、各サブネットはモビリティエージェント(MA)
を含んでいる。SUが実サブネットへホームされる(beh
omed to)ときは、RPに接続されたMAはそのSUに対して
はホームエージェントの働きをし、訪問するすべてのSU
に対しては外部エージェント (foreign agent -FA) の
働きをする。SUがバーチャル(仮想)サブネットへホー
ムされるときは、MAは外部エージェントの働きをするこ
とがないが、バーチャルサブネットへホームされるSUに
対してはホームエージェントの働きをすることができ
る。
【0023】イントラサブネットトラフィックが大量で
あるため、大きなサブネットが使用されるときは、実サ
ブネットへホームされるSUを使用することが好ましい。
しかし、サブネットで使用されるRPの複雑さを低減する
ためには、バーチャルサブネットへホームされるSUを使
用することが好ましい場合がある。さらに、バーチャル
サブネットへホームされるSUを使用することが好ましい
ケースとして、多数の小さなサブネットが使用されると
きや、SUがあるサブネットから次のサブネットにローミ
ングするのに大量の時間を消費するとき、あるいはネッ
トワークトラフィックの大部分がサブネット内に収容さ
れていないときがある。
【0024】SUのホームサブネットとは、SUのパーマネ
ントIPアドレス (H.IP) に対応するマスクをもっている
サブネットのことである。外部サブネットとは、SUがそ
こで自身を見つけることができる、他のサブネットのこ
とである。この2つのホーミングアプローチ(homing a
pproach)は必要に応じて、一方または両方を使用する
ことができる。どちらによる場合も、外部サブネット内
をローミングするSU(これが該当するのは、常にバーチ
ャルサブネットが使用されるときである)には、外部サ
ブネットにとってローカルである気付アドレス (Care-o
f-Address - COA.IP) が割り当てられる。SUがローミン
グしてそのホームサブセットから出たときは、HA(SUの
ホームサブネットのMA)は、そのSUあての着信パケット
があるとそのパケットをトラップする。トラップされた
着信パケットは、カプセル化の有無に関係なく、COA.IP
を使用して外部サブネットに転送される。
【0025】カプセル化によると、IPパケット全体は、
送信者と受信者のIPアドレスを含んでいることもある
が、新しい送信者と受信者のアドレスと共に別のIPパケ
ットのペイロードとして含められる。モバイルホストが
既知の転送アドレスをもつ別のIPサブネットに一時的に
配置替え (relocate) されるとき、パケットがあるモバ
イルホストの「ホーム」アドレスに着信していれば、そ
のパケットは、その新サブセット内のモバイルホストの
一時アドレスを「受信者」として、ホームアドレスを
「送信者」としてカプセル化することが可能である。カ
プセル化されたパケットが新サブセットに着信すると、
そのパケットはモバイルホストに転送され(ルーティン
グ)、そこでカプセルが除かれてオリジナルメッセージ
が回復される。
【0026】WIAS100は、対応するホスト (correspo
nding host - CH) が適切なものであること、つまり、
パケットをローミングSUに送信するノードであることを
前提として、完全ルート最適化 (full route optimizat
ion) をサポートしている。ルート最適化を使用する
と、CHからローミングSUに送信される最初のIPパケット
はHAを経由して転送される。そのCHがルート最適化をサ
ポートしていれば、後続のパケットはCHによって、その
気付アドレスCOA.IPに置かれたSUに直接に送信される。
SUがあるサブネットから次のサブネットに移動したとき
は、SUがその新サブセットに登録されるとき、新しいCO
A.IPアドレスが取得され、SUのHAだけでなく、ルート最
適化能力をもつ任意CHとのバインディング (binding)
が更新される。
【0027】イントラ・サブネットローミング (intra-
subnet roaming) の登録プロシージャは、インター・サ
ブネットローミング (inter-subnet roaming) を受け入
れるように若干変更されている。外部サブネット内の加
入者は、常にそれぞれのH.IPアドレスを使用して登録す
る。RPが、そのRPのサブセットへのホームとなっていな
いSUから登録メッセージを受信すると、RPはそのサブネ
ット内のMAにモビリティ登録要求を送信する。MAは、SU
の認証 (authentication) を要求するメッセージをSUの
ホームエージェントに送信し、HAが転送のために使用で
きる気付アドレス (COA.IP) を与える。MAは、SUにCOA.
IPアドレスを割り当て、このCOA.IPアドレスは、SUが外
部サブネットに滞在している間SUによって使用される。
【0028】WIAS100によって提供される、別の機能
は、すべてのトラフィックタイプに対してフルシームレ
スハンドオフ (full seamless handoff) をサポートす
ることである。PCSシステムでは、加入者は単一の音声
チャネルだけをもっているのが代表的であるが、WIAS1
00でのリンクは、これとは異なり、多数のコネクショ
ン型 (connection-oriented) トラフィックストリーム
を含むことが可能である。WIAS100のハンドオフプロ
セスでは、新無線ポートで無線リソースの交渉が行わ
れ、低レイテンシチャネルが優先的にセットアップさ
れ、エラーセンシティブデータはその全体が送付される
ことが保証される。
【0029】図3は、本発明によるハンドオフプロセス
を示すフロー図である。最初に、SUは、新RPへの登録の
交渉に成功する(ステップ305)。登録メッセージ
は、SUが以前にリンクされていたRP(もしあれば)のIP
アドレスを含んでいる。図2に示すように、新RP (RP2)
は、ハンドオフを要求する通知を、100/10BaseTネット
ワーク経由で旧RP (RP1) に送信する。RP1はその応答と
して、SUのための詳細なTCP/UDP (transmission contro
l protocol/user datagram protocol−伝送制御プロト
コル/ユーザデータグラムプロトコル) ポート対論理チ
ャネルマッピング(logical channel mapping - TLM) 情
報を収めているメッセージを、不完全に送付されたダウ
ンリンクデータがあれば、その残りと一緒にRP2に返送
する(ステップ315)。RP1は、SUに関連するすべて
の論理チャネルを破棄するのに対し(ステップ32
0)、RP2は利用可能な無線リソースを調べ、各々のTCP
ポートコネクションごとに論理チャネルを確立すること
を試みる(ステップ325)。一定ビットレート (cons
tant bit rate - CBR) の音声トラフィックが最初に、
ディレイトレラントなパケットデータが最後といったよ
うに、チャネル優先度に基づいて、RP2は各TCPポートコ
ネクションに対して新しい論理チャネルを割り当てる
(ステップ330)。割り当てできない論理チャネルが
あれば、いくつかのコネクションはTCPタイムアウト設
定値に基づいて失敗する可能性がある(ステップ33
5)。しかし、成功した論理チャネルはすべてそのまま
残されている。
【0030】ハンドオフ期間中にドロップされるコネク
ション(TCP/UDPポート)の数を最小限にするために、
システムは、すべてのRPが特定タイプのアップストリー
ムトラフィックとダウンストリームトラフィックを常に
サポートするように実現することができる。例えば、各
無線ポートは、ある種の音声とパケットデータ機能を常
にサポートするように実現することが可能である。ある
種の音声機能を常にサポートするようにすると、無線ポ
ートは、着信音声コネクションをサポートするようにそ
のフレーム構造を再配置しないで済むことになる。同様
に、WIAS100でのパケットアクセスメカニズムは専用
データストリームでは最適とはいえないが、このメカニ
ズムは、適当な論理チャネルの確立が可能になるまで、
サービス品質 (quality of service - QoS) を低下させ
てTCP/IPデータコネクションを一時的にサポートするこ
とが可能である。上記のように実現した無線ポートは好
ましいとしても、WIAS100でサポートされるトラフィ
ックのタイプによっては、もっとふさわしいフレーム構
造がほかにもある。
【0031】音声およびリアルタイムマルチメディアの
サポート
サポートされるトラフィックのタイプの中でも、WIAS1
00は、特に音声とその他のリアルタイムマルチメディ
アトラフィックを取り扱うことができる。VOIP(voice-
over-IP:IPを使用した音声)トラフィックを取り扱う
ために、WIAS100はH.323プロトコルフレークワーク
を使用することができる。このプロトコルフレームワー
クは、ITU-TのH.323国際電気通信連合の「無保証サービ
ス品質を提供するローカルエリアネットワーク用ビジュ
アル電話システムと機器(VisualTelephone System and
Equipment for Local Area Networks)」勧告(H.323 IT
U電気通信標準化部会、Geneva, Switzerland, May 199
6)に記載されているが、この勧告はパケット交換ネッ
トワーク上のリアルタイム、マルチポイント、マルチメ
ディアのテレビ会議 (video conferencing) を目的と
し、IP対PSTN間のネットワーキングをサポートしてい
る。
【0032】図4に示すように、本発明によれば、音声
トラフィックをWIAS100でサポートするために、少な
くとも2つの広いカテゴリが用意されている。最初のカ
テゴリは、マルチメディアコードレス電話のシナリオな
どのように、PSTN150との直接コネクションをもつ音
声ネットワーク175で示すように、個別音声インタフ
ェースを使用している。このケースでは、音声について
はインターネット接続性 (Internet connectivity) は
要求されず、音声とデータは別々に扱われている。モビ
リティは音声ネットワークでも、100/10BaseTデータネ
ットワークでも、あるいはその両方でもサポート可能で
ある。
【0033】音声トラフィックをWIAS100でサポート
する、もう1つのカテゴリは音声とデータをWIAS100
上に統合化している。音声とデータをWIAS100上に統
合化するシナリオは多数存在するが、そのいくつかを示
すと、次の通りである。(a)内部テレホニゲートウェイ
(internal telephony gateway - TGW) 145経由によ
るSU105からPSTNテレホン165 (PSTN-Phone) への
コネクション。このゲートウェイはIPベースのWIAS10
0とPSTN150間のネットワークインタフェースの働き
をし、音声ネットワーク175上のパススルー (pass-t
hrough) コネクションを備えている。(b) PSTN接続性の
必要のない、インターネット160経由によるSU105
からIPテレホン170(IP-Phone)へのコネクション。
(c) インターネット160と外部TGW155経由によるS
U105からPSTN−ホン165へのコネクション、およ
び(d)インターネット160とPSTN150とを相互に
結んでいる外部TGW。
【0034】これらの4つの音声コネクションシナリオ
は図5に示されている。これらの音声コネクションシナ
リオを実現するために、WIAS100はIPベースのリアル
タイムプロトコル (RTP) を使用することができる。な
お、このプロトコルについては、H. Schulzrinnet他著
「RTP: リアルタイムアプリケーション用のトランスポ
ートプロトコル(RTP: A Transport Protocol for Real-
Time Applications)」(Request for Comments(提案標
準)RFC 1889, Internet Engineering Task Force, Dec
ember 1997)に記載されているが、これはユーザデータ
グラムプロトコル(User Datagram Protocol - UDP) コ
ネクションを利用した音声トラフィックを取り扱ってい
る。RTPは、タイミング再構築、損失検出、セキュリテ
ィ、およびコンテンツ識別のサポートを行うシンプロト
コル (thin protocol) である。H.Schulzrinnet他著「R
TF: リアルタイムアプリケーション用のトランスポート
プロトコル(RTP: A Transport Protocol for Real-Time
Applications)」(Request for Comments(提案標準)
RFC 1889, Internet Engineering Task Force, Decembe
r 1997)に記載されているIPベースのRTPコントロール
プロトコル (RTCP)は、RTPセッションをモニタするため
に開発されたもので、QoSフィードバックを返し、RTPセ
ッションに参加している人に関する情報を伝達できるの
で、これは、特に加入者が進行中マルチメディアセッシ
ョンに参加しているときに有用である。RTPとRTCPはど
ちらも、H.323プロトコルのアプリケーション層に実装
することが可能である。
【0035】音声/データ統合化カテゴリにおける音声
コネクションシナリオの2つでは、デュアルトーン多重
周波数 (Dual-Tone Multi-Frequency - DTMF) ディジッ
トをIPネットワーク経由で伝送する必要がある。DTMFシ
グナリングは、RTPを使用するVOIPインフラストラクチ
ャ上でサポートされている。他方、H.323は、コールコ
ネクションとコントロールのためにTCPの上で稼動するI
TU-T定義のH.245コネクションコントロールプロトコル
をサポートしている。従って、H.245はRTPの代替として
DTMFシグナリングをサポートすることができる。
【0036】無線インタフェースと論理チャネル構造
WIAS100は、動的時分割二重/時分割多重アクセス (d
ynamic time divisionduplex/time division multiple
access - D-TDD/TDMA) システムとして実現することが
できる。この種のシステムは、非周期的な可変フレーム
構造を使用している。図6は、本発明によるWIAS100
で使用されるフレーム構造を示している。図6に示すよ
うに、データ伝送の各々は一連の位相に分割され、各位
相は、例えば、30秒といったように、特定の時間隔の間
持続している。各位相は複数のスーパフレーム (superf
rame) から構成されている。持続時間が250ミリ秒 (mse
c)であるスーパフレームでは、30秒位相は120個のスー
パフレームを含むことになる。各スーパフレームは、例
えば、64個のフレームから構成され、これは、250msec
スーパフレームではフレーム当たり約3.9 msecに相当す
ることになる。各フレームは複数のタイムスロット(例
えば、16個)を含み、この中にはアップリンクスロット
とダウンリンクスロットの両方が含まれている。フレー
ムの中で使用されるアップリンクスロットとダウンリン
クスロットの数は、あるスーパフレームと次のスーパフ
レームの間で変化させることができる。
【0037】各フレームは、各フレームを開始するもの
と定義されているダウンリンクノード制御チャネル (no
de control channel - NCC) を含んでいなければならな
い。NCCは位相のフレームフォーマットを定義してお
り、その中には、各フレームの長さと構成が含まれてい
る。さらに、すべてのアップリンクとダウンリンクタイ
ムスロットは、直前に置かれたNCCを基準にして定義さ
れている。NCCはページング情報を収めており、この情
報は特定のSUに向けられた到来コネクションのほかに、
チャネルまたはスロット割り当てがあることをSUに通知
するために使用される。また、NCCは、アップリンクス
ロットについての確認通知とワードエラー通知 (acknow
ledgement and word error indications - ACKS/WEI)
も行う。各スーパフレームの先頭には、NCCは、どのタ
イプの論理チャネルがRPによってサポートされるかを、
関連のタイムスロットと一緒にSUに通知するフレーム記
述子 (frame descriptor) を収めている。NCCはフレー
ム当たり1つだけである。
【0038】各フレームは、各フレームを終了するもの
と定義されているアップリンクアクセススロット (rand
om access slot- RAS) も含んでいなければならない。R
ASは、いくつかの周波数サブチャネルに分割され、各サ
ブチャネルは32個の副搬送波からなっている。最初のサ
ブチャネルブロックはダウンリンク確認通知 (ACK/NAK)
用に予約されている。他のブロックはアクセスメッセ
ージと登録メッセージ用に予約されている。アクセスメ
ッセージは、SUがUDC(uplink data channel−アップリ
ンクデータチャネル)、UVSC(uplink video stream ch
annel−アップリンクビデオストリームチャネル)、ま
たはUMVC(uplink multiplexed video channel−アップ
リンク多重化ビデオチャネル)を要求するときに使用さ
れ、これについては下述する。登録メッセージは、RPで
ネットワークに接続されていることを通知するためにSU
によって使用される。アクセスメッセージと登録メッセ
ージのどちらも、衝突を少なくするためにランダムで選
択されたブロックに制限されている、32個の副搬送波の
セットを使用して送信される。RASは、アップリンクタ
イムスロット要求を生成するために加入者ユニットによ
っても使用される。
【0039】NCCとRASの間では、一連のタイムスロット
は、次の表1に示すように、種々の情報を伝搬すること
ができる。フレームは、好ましくは、すべてのダウンリ
ンクタイムスロット(RPからSUへ)と、その後に置かれ
たアップリンクタイムスロットを含んでいる。各タイム
スロットは、前に置かれたNCCから時間的にどれだけ離
れているかによって定義されている。
【0040】
【表1−1】【0041】
【表1−2】【0042】どのタイプのトラフィックがRPによってサ
ポートされるかに応じて、RPはダウンリンクではDDC、D
PSC、DVSC、およびDMVCチャネルを任意に組み合わせた
ものを選択してサポートすることができる。アップリン
クでは、RPはUDC、UPAC、UVSC、およびUMVCチャネルを
サポートすることができる。上述したように、各無線ポ
ートは、好ましくは、音声とパケットデータ機能をサポ
ートするように実現されている。従って、代表的なフレ
ーム構成では、少なくとも1つのDPSC/UPACペアと1つ
のDMVC/UMVCペアが使用される。フレーム内の、残りの1
0個のタイムスロットは、DDCとUDCチャネルに割り当て
ることが可能である。
【0043】RPは、多重化音声スロット、パケットチャ
ネルなどを含むフレームの構成を、30秒位相ごとに一度
だけ自由に変更することができる。DDC/UDCチャネルの
一定の総数から、RPはダウンリンクとアップリンクに割
り当てられた端数を、スーパフレーム(250 msec)ごと
に一度だけ自由に変更することができる。RPは、各スー
パフレームの開始時にDVSC/UVSC比率を変更することも
できる。RPがDDC/UPC比率、DVSC/UVSC比率またはフレー
ム構成を変更するときは、RPは、その影響を受けるトラ
フィックすべてがシームレスに移動されることを確か
め、使用中の論理チャネルが割り当て解除されないよう
にする責任がある。
【0044】スペクトラム管理
WIAS100でのスペクトラム管理はいくつかの支配的原
理に基づいている。第一に、RPは発生する同一チャネル
妨害 (co-channel interference) を、必要時にだけ送
信を行うことによって最小限にしている。第二に、RP
は、トラフィック負荷量が少ないときだけ周波数チャネ
ルに対する統御を弱くしている。第三に、RPは動的周波
数割り当てを取り入れ、異なるトラフィックパターンお
よび異なるタイプの妨害を受け入れるように周波数割り
当てを変更できるようにしている。RP周波数選択機能は
自律的になっている。第四に、RPは、一定の周期的イン
ターバルでRPが存在することを通知することによって、
アップリンクでのランダムアクセスとスリープ (sleep)
モードをサポートしている。第五に、RPは、別の非ア
クティブRPの周波数を「キャンプオン (camp-on)」し、
実質的にそのチャネルを共有することができる。第六
に、活動量の少ない2つのRPは、スリープモード機能を
犠牲にすることによって周波数チャネルを共有すること
ができる。最後に、SUが非アクティブ状態にあるとき
は、SUは、RPが長い時間隔にわたって存在することを予
想していない。言い換えれば、負荷量が非常に少ないRP
に対応するコールでSUがアイドル状態にあれば、SUは、
選択されたRPに同期してスリープサイクルから目覚める
ことになる。しかし、SUが目覚めたときRPがチャネルか
ら離れたことを知ると、SUは新しい候補RPを正しい順序
で探し出すことを開始する(別のチャネル上の同一RPを
見つけることもある)。
【0045】オペレーションのチャネルを得るために、
各RPは、オペレーションのバンド内のチャネル群をスキ
ャンすることによって搬送周波数を獲得する。そのあ
と、RPは、妨害量が最小限であるか、あるいはパワーレ
ベルが所定のしきい値以下である、オペレーションのチ
ャネルを選択する。RPには、低、中程度、または高U-NI
Iバンド、またはこれらのバンドの組み合わせで動作す
るように指示することができる。U-NIIバンドには、5.1
50 GHzから5.350 GHzまでと5.725 GHzから5.825GHzmで
のスペクトルが含まれ、このスペクトラムは300 MHzの
総スペクトラムに対応している。
【0046】WIAS100は他のバンドでも実現されるよ
うに、改良を加えることが可能である。例えば、Listen
-Before-Talkルールに準拠することにより、WIAS100
は、1910-1920 MHz非同期非ライセンスPCSバンドで使用
するように実現することが可能である。別の方法とし
て、WIAS100は、ラインセンスPCSバンド(1850-1910
と1930-1990 MHz)を含むプライベートスペクトラムで
使用することも可能である。RPは、好ましくは、各候補
チャネルをモニタして少なくとも1つのスーパフレーム
を見つけてから、オペレーションのチャネルを選択する
ようにしている。
【0047】あるバンド内のチャネルをスキャンし、候
補チャネルを選択するプロセスは、RPがどのバンド幅で
動作しているかによって左右される。RPが2.6 MHzバン
ド幅で動作していれば、RPは、各100 MHzバンド幅内の
最低18 MHz周波数を探し出すことを開始し、適切なチャ
ネルが最低18 MHzになければ、その領域の外側をサーチ
することだけを試みる。チャネルは1.5 MHz間隔になっ
ており、チャネル番号1は、バンドのボトムから1.5 MH
zで始まっている。チャネル1-11は初期サーチセットを
構成している。総サーチセットはバンド全体を含むこと
が可能であり、バンド全体は66チャネル (1 ... 66) を
収めている。
【0048】RPが5.2 MHzバンド幅で動作しているとき
は、RPは、バンドのボトムエッジから18 MHzと 51 MHz
の間のチャネルを探し出すことを開始する。RPは、一度
に2チャネルを考慮し、サーチ間隔は3 MHzになってい
る。初期サーチセットは、候補となり得るチャネルが10
個あるときは、チャネル14, 16, 18, ... , 32を含んで
いる。RPが初期サーチセットに適当なチャネルを見つけ
ることができないときは、RPは他のチャネル内をサーチ
できるので、総チャネルセットは32個になる (2, 4, 8,
... , 62, 64)。
【0049】RPが10.3 MHzバンド幅で動作しているとき
は、RPは、バンドのボトムエッジから51 MHzと100 MHz
の間のチャネルを探し出すことを開始する。RPは一度に
2チャネルを考慮し、サーチ間隔は6 MHzになってい
る。初期サーチセットは7チャネル38, 42, 46, 50, 5
4, 58, 62を含んでいる。RPがこれらのバンドの1つに
チャネルを見つけなかったときは、16チャネルセット全
体 (2, 6, 10, ... , 58,62) をサーチすることができ
る。
【0050】最後に、RPが20.6 MHzバンド幅で動作して
いるときは、RPはバンドのボトムエッジから51 MHzと10
0 MHzの間のチャネルを探し出すことを開始する。RPは
一度に8チャネルを考慮し、サーチ間隔は12 MHzになっ
ている。初期サーチセットは3チャネル42, 50および58
を含んでいる。RPがこれらのバンドにチャネルを見つけ
なかったときは、RPは7チャネルセット全体 (10, 18,
26, 34, 42, 50, 58)をサーチすることができる。
【0051】バッテリの寿命を節減し、妨害を最小限に
するために、WIAS100はパワーコントロールを内蔵し
ている。パワーコントロールは開ループと閉ループの両
方の手法を用いて行われる。開ループ手法では、SUは受
信ダウンリンクパワーに基づいて初期送信パワーをセッ
トし、RPレシーバ側で十分な信号強度が得られるように
する。閉ループ手法では、RPはそのパワーレベルを必要
に応じて増減するようにSUに指示することができる。
【0052】スリープモードをサポートするために、NC
Cは、スーパフレームごとに少なくとも一回、スーパフ
レームの先頭に再び現れる。NCCは、これよりも頻繁に
ページを自由に送信できるが、NCCは、すべての「スリ
ープ中」のSUのページを送信し、先行スーパフレームか
らの未解決ページがあればそのパージも、次のスーパフ
レームの先頭から始まって送信しなければならない。SU
は、そのスリープ状態に関係なく、すべての未解決ペー
ジをフラッシュしたことをNCCが示すまで、各スーパフ
レームの先頭のNCCを、後続のNCCと共にモニタする必要
がある。
【0053】WIAS100は各RPによる自律的周波数選択
に依存しているが、NMMはそのチャネルを手放すか、あ
るいは特定の周波数チャネルを獲得するようにRPに指示
する能力を備えている。
【0054】すべてのアクティブ状態にある無線ポート
は、トラフィックレベルに関係なく、スーパフレームご
とに一度NCCバーストを送信する。これにより、最寄り
のSUがアップリンクチャネルにアクセスできるようにし
ている。RPにある位相の間トラフィックがなければ、RP
は自身にアイドルのマークを付ける。アイドルのRPはス
ーパフレームごとに1つのNCCバーストを送信すること
を続ける。SUは、アクティブ状態にならなくてもRPに登
録することができる。アイドルのRPから送信されたNCC
は、RPがアイドルであることを示すマーカを収めてい
る。モニタしているRPが適切な周波数チャネルを他の場
所で見つけることができなかったときは、そのRPは、非
アクティブ状態のRPで使用されている同じ搬送波でその
NCCの送信を開始することができる。モニタしているRP
または新着のRPのどちらかがアクティブになると、その
アクティブRPはEthernetネットワークを利用して他方の
RPにメッセージを送信し、チャネルを放棄するように要
求する。アイドルRPは周期的に(スーパフレームごとに
1バースト)送信するので、他のアイドルRPとチャネル
の共有を開始する各RPは、ダウンリンク上でNCCの衝突
を回避するようにそのスーパフレームタイミングを調整
する必要がある。
【0055】2つのアクティブRPは、別の方法で周波数
バンドを共有することも可能である。スペクトルがプレ
ミアムにあるときは、ネットワークはスリープモードを
禁止し、非周期モードで動作することができる。このモ
ードでは、スーパフレームごとに一度(またはそれ以
上)送信するのではなく、各RPは先行NCCの先頭から250
msec以内にそのNCCを送信しなければならない。いずれ
かのフレームを送信する前に、各RPは200マイクロ秒
(μs)の間にチャネルをモニタする。チャネルが使用中
でなければ、フレームは、NCCを先頭にして開始する。
フレームの終了時に、RPは少なくとも1 msec待ってから
再送信を試みなければならない。送信の試みが失敗する
と、ランダムに増加するバックオフ期間がCSMA/CA方式
で課されることになる。RPが必要なNCCを送信しないま
ま250 msecが経過したときは、RPは別の周波数を見つけ
てそこで動作するようにしなければならない。
【0056】RPが延長期間の間にチャネルを取得できな
いときは、NMMは、必要に応じて制御下のシャットダウ
ンを行うように、手操作でRPに要求することができる。
そのあと、RPは周波数チャネルを自動的に取得すること
も、特定のチャネルをNMMの指示に従って割り当てるこ
とも可能である。
【0057】物理無線チャネル
WIAS100は、好ましくは、直交周波数分割多重 (Orth
ogonal Frequency Division Multiplexing - OFDM) 方
式を使用してSUとRPの間で情報を伝送するが、この方式
では、非常に多数の同時副搬送波が使用され、搬送波の
各々は低シンボルレートを使用して変調される。図7A
および図7Bは、それぞれ本発明によるOFDMトランスミ
ッタ200とOFDMレシーバ250を示すブロック図であ
る。OFDMシステムでは、単一副搬送波で高データレート
を使用するのではなく、非常に低いシンボルレートが複
数の副搬送波で使用される。副搬送波ごとのシンボルレ
ートは、時間分散が重大なシンボル間妨害 (inter-symb
ol interference - ISI)を引き起こさない程度に低くな
っている。
【0058】図8は、本発明による図7Aと図7BのOF
DMトランシーバ/レシーバの動作を示すフロー図であ
る。最初に、Nc個のシンボルをNc個の副搬送波上に変調
するために逆高速フーリエ変換 (inverse fast Fourier
transform - IFFT) が使用される(ステップ80
5)。その結果の時間波形は、Nc個の変調副搬送波の重
畳であるので、上方変換 (upconvert) されてチャネル
上を伝送される(ステップ810)。レシーバ側では、
個別副搬送波の各々を分離するために高速フーリエ変換
(fast Fourier transform - FFT) が使用される(ステ
ップ815)。
【0059】送信信号から副搬送波を分離したあと、ア
ンテナアレイに含まれるアンテナの各々のレスポンスが
抽出される(ステップ820)。次に、抽出されたレス
ポンスに基づいて各副搬送波ごとにベクトルが生成され
る(ステップ825)。各ベクトルは、受信アンテナの
数に等しい数のエレメントを含んでいる。特定の副搬送
波のベクトルに含まれるエレメントは、その特定副搬送
波に対する受信アンテナの抽出レスポンスを表してい
る。
【0060】これらのベクトルを使用して、各ベアの隣
接副搬送波間の位相差は、隣接副搬送波のベクトルに対
して、ドット積 (dot product) などの数学的演算を実
行することにより計算される(ステップ830)。各ペ
アの隣接副搬送波間の位相差が求められると、副搬送波
の各々を位相変調するために使用されたシンボルを判断
することができる(ステップ835)。これらのシンボ
ルで副搬送波を位相符号化 (phase encoding) すること
と、そのあとこれらを復号化 (decoding) することにつ
いては、以下で詳しく説明する。
【0061】各副搬送波に適用されるシンボルレートは
小さいので、RPとSU間のチャネルに時間分散があって
も、ISIが起こることはない。チャネルに引き起こさ
れ、トランスミッタとレシーバの欠陥による周波数拡散
が十分に小さい間は、個別副搬送波は相互に対してほぼ
直交したままになっているので、独立に受信することが
できる。
【0062】以下では、本発明によるOFDMトランスミッ
タ200とOFDMレシーバ250の動作について詳しく説
明する。送信されるOFDM信号、つまり、RPとSUの間で送
信される信号のベースバンド複素エンベロープ (baseba
nd complex envelope) は次のような形式になってい
る。
【0063】
【数1】
【0064】上記において、r(t) は送信波形に適用さ
れるパルス形状である。代表的なアップリンク信号で
は、各バーストが単一のOFDMシンボル周期を含んでいる
ことが想定されている。言い換えれば、各副搬送波で単
一シンボルを送信したあと、トランスミッタは次のバー
ストまでの、ある時間隔の間送信を行わない。式1にお
いて、図7Aに総和208で示されている総和部分は、
副搬送波とシンボルZiを、図7AのIFFT206と変調/
マッピング204に加えた結果を表している。そのあ
と、この総和はr(t) だけ変更され、これは成形210
で表されている。その結果の波形は、次に、デジタル・
アナログ (digital-to-analog - D/A) コンバータ21
2によってアナログ信号に変換され、U/C214によっ
て上方変換され、アンテナ216によって送信される。
【0065】送信されるデータを表しているシンボルZi
は、周波数ドメイン差分直交位相シフトキーイング (fr
equency domain differential quadrature phase shift
keying (FD-DQPSK) などの、差分符号化 (differentia
l encoding) を使用して各副搬送波を変調するために使
用される。シンボルZiは、次のような形式になってい
る。
【0066】
【数2】
【0067】Φiは次のような形式になっている。
【0068】
【数3】
【0069】ただし、n = 0 ... M−1で、Mは、差分符
号化で使用される位相レベルの数である。従って、FD-D
QPSKでは、M=4であり、異なる位相レベルは Φi ε{π/
4, 3π/4, -π/4, -3π/4} になる。次に、各ペアのビ
ットは2隣接搬送波の位相差(Φi -Φi-1) として符号
化される。2搬送波間の最小間隔は1/Tsに等しく、ここ
でTsは、レシーバ側で信号をサンプリングするために使
用される時間ウィンドウの長さである。
【0070】位相変調信号をSUとRPの間のチャネル上を
送信するとき、SUとRPは複数のアンテナを使用して送信
信号を受信することができる。しかし、マルチパスチャ
ネルがあると、受信信号のひずみの原因になることがあ
る。WIAS100でのSUとRPは、好ましくは、図7Bにレ
シーバ250のアンテナ252で示されている、複数の
受信アンテナを使用しているので、時間的に変化し、時
間的に拡散するマルチパスチャネルの、次のようなベク
トルモデルが使用可能である。
【0071】
【数4】
【0072】ベクトルh(t,λ) の各エレメントは、トラ
ンスミッタと受信側アレイの1エレメント間のチャネル
を表している。このモデルはトランスミッタからレシー
バまでのNL個の個別パスを使用しており、その各々は受
信側アレイでは単一平面波の形になっている。各コンポ
ーネントは、その到着方向 (direction-of-arrival -DO
A) θ1、スカラ・パス・ゲイン (scalar path gain) α
1、最初の到着パスを基準にしたパス遅延τ1、ドップラ
(Doppler) シフトρ1、および付加的一定位相係数γ1
によって特徴付けられている。ベクトルa(θ1)は、方向
θ1から入射した平面波に対するアレイのレスポンスを
表しているステアリングベクトル (steering vector)
である。
【0073】遅延のすべては、最初の到着コンポーネン
トの遅延がτ0= 0となるように正規化される。アレイで
の受信信号は次のように表すことができる。
【0074】
【数5】
【0075】上記において、u(t)の各エレメントは、ア
ンテナアレイの中でアンテナ252の1つによって受信
された信号を表している。ここでは、パルス波形はマル
チパスコンポーネントの遅延に対して非常に緩やかに変
化することが想定されているので、受信信号は次のよう
に書くことができる。
【0076】
【数6】
【0077】図7Bに示すように、アンテナ252の各
々によって受信された信号はD/C254によって下方変
換され、A/Dコンバータ256によってデジタル信号に
変換され、成形器258によってパルス成形される。さ
らに、各アンテナで受信された信号はFFT260によっ
て各副搬送波に分離される。副搬送波からシンボルを抽
出するために、デルタ関数262、乗算器264、およ
び加算器266を使用してベクトルvkが作られる。ベ
クトルvkは、副搬送波kに対するアンテナ252のア
レイのレスポンスを表している。
【0078】
【数7】
【0079】ベクトルvkの各エレメントは、副搬送波
kに対するアレイに含まれるアンテナの1つのレスポン
スを表している。加入者増幅器には、非ゼロのランプア
ップ(ramp-up) とランプダウン (ramp-down) 時間が関
連付けられているので、また副搬送波間妨害を最小限に
するために、r(t) は平方根かさ上げ余弦パルス (squar
e root raised cosine pulse) の形状(図7Aの成形器
210で表されたパルス成形の時間アナログ)として書
くことができる。
【0080】
【数8】
【0081】ただし、TW=TS+2ΔT。そこで、
【0082】
【数9】
【0083】ρ1 << 1/Tsのようにドップラシフトが小
さいときは、Vkは次のように表すことができる。
【0084】
【数10】
【0085】ベクトルvkが作られた後、隣接副搬送波
間の位相差は、検出器270を使用して計算することが
できる。計算を単純化した手法が、J. C. Liberti著
「スマートアンテナを直交周波数分割多重 (OFDM) 方式
に応用する手法 (Techniques for Applying Smart Ante
nnas to Orthogonal Frequency Division Multiplexing
(OFDM))」、Bellcore Engineers' Notes, October 1997
に記載されているが、この手法は連続副搬送波のvk間
の内積 (inner product) を形成するためのものであ
る。この手法は、連続時間シンボルを乗算してシンボル
間の位相を推定する時間ドメイン差分デモジュレータに
類似している。FD-OFDM信号では、搬送波と搬送波間の
位相シフトは連続搬送波の空間ベクトルを一緒に乗算す
ることによって推定されている。
【0086】
【数11】
【0087】隣接副搬送波間の位相差を表しているYkの
予想値を、位相角{γl}のセットにわたって、およびノ
イズベクトル
【外1】
にわたってとると、次のようになる。
【0088】
【数12】
【0089】しかし、実際には、個別搬送波の位相は、
どの特定OFDMバーストについてもランダムに作用し合わ
ないので、フェージング (fading) を起こす原因になっ
ている。これとは別に、DOAの分布が均等であるとする
と、Ykの予想値は、次のようにすべての到着方向にわた
ってとることができる。
【0090】
【数13】
【0091】線形均等間隔アレイでは、次のようにな
る。
【0092】
【数14】
【0093】M = 2, 4, 6,および8のとき、Δx=λ/2で
は、Ψ(M) はそれぞれ1.09, 1.17, 1.21,および1.24に
なる。M>>Ψ(M)のときは、式13中の乗積項 (cross prod
uct term) を無視しても、式12と同じ結果が得られる。
従って、位相のセットとDOAは、どの特定バーストにわ
たっても一定で、非ランダムであるが、位相の相互作用
とDOAの分布は、どちらも、Ykに対する乗積項の寄与を
最小限にする傾向がある。従って、Ykは次式を使用して
近似化される。
【0094】
【数15】【0095】ただし、
【0096】
【数16】
【0097】情報は、連続シンボルの位相差を使用して
符号化されるので、Ykは変調方式の判断変数 (decision
variable) である。
【0098】式15の近似が妥当であるときは(つまり、
与えられた2つの理由付けの一方を使用して)、このア
プローチはマルチパスに強く、マルチパスコンポーネン
ト遅延τ1 が原因で起こる副搬送波間の差分回転によっ
て引き起こされるのは、マルチパスチャネルからの残余
ひずみだけである。例えば、副搬送波分離が5 kHzであ
るとき、最大コンポーネント遅延(最初の到着コンポー
ネントを基準にした)は5.5 μsより小さければ、加算
における指数項の位相は10°以下になるので、式15にお
けるマルチパスコンポーネントの総和は大部分が実数に
なる。そこで、Ykは次式を使用して近似化される。
【0099】
【数17】
【0100】式15における総和項の位相がゼロ近くにな
ければ、Ykは、ノイズが無視できるときでも、偏りのあ
る推定値である。(10) の検出器は、次式を使用してサ
ンプリングオフセットを考慮に入れるように若干改良さ
れている。
【0101】
【数18】
【0102】なお、この方法によると、受信信号をサー
チしてT0の値を見つける必要があるが、最良判断メトリ
ック (best decision metric) が得られる。
【0103】
【数19】
【0104】ここで説明している手法は、WIAS100で
のアップリンクで使用されている。WIAS100でのダウ
ンリンクも類似の手法を使用しているが、循環プレフィ
ックス (cyclic prefix) が各バーストに付加される。
この循環プレフィックスは、送信データシンボルの前に
該当シンボルを付加し、その結果の波形がチャネルイン
パルス応答と送信データとの循環コンボルーション (ci
rcular convolution)になるようにすることで実現でき
るので、レシーバ側でのFFT処理が単純化される。
【0105】説明してきたこの手法によれば、得られる
結果が、加法ホワイトガウスノイズ(additive white ga
ussian noise - AWGN) チャネルでは最適マルチセンサ
結合の2 dB以内であり、およびマルチパスチャネルでの
最小平均二乗誤差 (MinimumMean Square Error - MMSE)
シングルタップビーム形成よりも性能がすぐれてい
る。この手法は、タイミングと周波数誤差が存在すると
きも、すぐれた性能を発揮する。しかし、上述した非コ
ヒーレントコンバイナ (non-coherent combiner)の主要
な利点は、トレーニングを不要とし、バーストデータで
効果的な働きをし、バースト間のトラッキングを不要に
することである。従って、これはWIAS100でサポート
される、すべてのデータタイプに適している。
【0106】差分符号化と復号化がどのように行われる
かを説明するために、6副搬送波差分QPSK OFDMシステム
を例にして説明する。送信されるデータが{Sk} = {1,0,
0,1,1,0,0,0,0,1}であるとする。最初のステップでは、
データがペアのビットに分割され、そのあと、このデー
タは表2に示すように位相差にマッピングされる。
【0107】
【表2】
【0108】位相値{Φi}は、変調シンボルZi = ejΦi
を得るために使用され、式1で説明した送信波形が判断
される。レシーバ側では、位相値{Φi}は、式11乃至18
で説明したように、次のように回復される。
【0109】
{Φi}={π/4,-3π/4,-π/4,3π/4,3π/4,-3π/4}
Φ0 = π/4およびΔΦi = Φi - Φi-1であることが
分かっていれば、差分位相シフトのセットは{ΔΦi} =
{X, π, π/2, π, 0, π/2} として回復され、ここで"
X" はΦ0がどの先行位相にも依存しないことを表してい
る。ΔΦ1, ... , ΔΦ5を表2と一緒に使用すると、推
定受信ビットは{Sk(received)} = {1,0,0,1,0,0,0,0,1}
であることが分かる。受信チャネルを壊すようなノイ
ズまたはひずみがチャネルにないので、送信ビットは受
信され、誤差なしで回復されている。
【0110】差分符号化には、非差分変調に比べていく
つかの利点がある。第一に、データは連続シンボル間の
差分として全体が符号化されるので、搬送波回復手法を
使用して各シンボルの絶対位相を推定する必要がない。
さらに、データの符号化は連続副搬送波間の位相差だけ
に依存するので、変調手法はチャネルによって引き起こ
される位相変化に強くなっている。チャネルに起因する
位相変化は、信号(NcΔf) のバンド幅全体にわたって大
になることがあるが、ある副搬送波と次の副搬送波との
間では小さくなる傾向がある。また、差分符号化手法に
よると、マルチアンテナエレメントからの信号を効率的
にかつほぼ最適に結合することができる。
【0111】差分符号化は、AWGNチャネルについては非
差分符号化に比べて若干性能が落ちるが、その差はマル
チパスチャネルではそれほど顕著でない。上記例で使用
されているM=4変調方式のほかに、M=16の差分位相シフ
トキーイング方式が一般に使用されている。また、OFDM
システムでは、副搬送波の数Ncは、上記例で使用されて
いる6副搬送波よりもはるかに大になる可能性がある。
代表的な値は64から1024までの副搬送波の範囲である。
例えば、オペレーションのチャネルが5.15 GHzで、副搬
送波の数が64であって5 KHzで分離されていれば、副搬
送波は最初の副搬送波の5.15 GHzから最後の副搬送波の
5.15 GHz + 315 KHzの範囲になる。
【0112】すべてのOFDMシステムに共通している問題
は、ピーク対平均パワー比 (peak-to-average power ra
tion - PAR) の問題であり、このパワー比は波高率 (cr
estfactor) とも呼ばれている。これについては、R. A.
Ziegler著「多重搬送波変調におけるピークエンベロー
プ変動の低減 (Reducing Peak Envelope Fluctuations
in Multicarrier Modulation)」、Bellcore Engineer's
Notes, February,1995に説明されているが、その内容
は引用により本明細書に含まれている。QPSK副搬送波変
調を使用すると、各バーストの総エネルギは変調するデ
ータに関係なく、一定値になっている。しかし、バース
トのピーク瞬時パワーは、それが解決されていなけれ
ば、バーストの平均パワーのNc倍になる可能性がある。
平均パワーは、バースト当たりのエネルギをバースト持
続時間で除したものと定義されている。Ncは大きいの
で、許容し得ないほどの高ピークパワー値を発生する可
能性があるため、非常に高価で、高ダイナミックレンジ
の送信増幅器が使用されていなければ、送信信号にひず
みを発生する原因になっている。しかし、この送信増幅
器はパワー効率がよくない。
【0113】この問題を解決するために、各バースト
は、波高率低減 (crest factor reduction - CFR) のた
めにNp個の副搬送波を予約している。Np個の最適な搬送
波のセットを見つけるための系統的アルゴリズムはPAR
を最小限にするが、その実現が容易でない。さらに、PA
Rを最小限にする副搬送波のセット、つまり、許容され
る副搬送波だけを見つけることは、厳格には必要でな
い。従って、ランダムサーチ手法が使用されている。こ
の手法では、Nc - Np個のデータ副搬送波がNp 個のPAR
搬送波と共に使用され、分割されたCFR副搬送波にはNp
個の変調シンボルのセット {Xi} が使用されている。OF
DMバーストは、データシンボルからの寄与とCFR副搬送
波からの寄与の総和として次のように表すことができ
る。
【0114】
【数20】
【0115】変調信号のデータ部分は、空気中を伝送さ
れる各データシンボルセット{Zi}ごとに一度計算され
る。ランダムな値のセット{Xi}はQPSKシンボルセットか
ら引き出され、sp(t) が計算される。ピーク対平均パワ
ー比はその結果のバーストst(t) に対して計算される。
PARがTppより小であれば、PAR低減シンボルのセット
{Xi}が受け取られ、st(t) が伝送される。PARがしきい
値Tppより大であれば、新しい{Xi}のセットが選択さ
れ、プロセスが繰り返される。{Xi}のセットは、サーチ
セットにわたってPARを最小にするので、常に保たれて
いる。Tppより小のPARが得られる、{Xi}の適当なセット
がNpp回の繰り返しの間に見つからなければ、最小のPAR
が得られた{Xi}のセットが使用される。この機能は、図
7Aのトランスミッタ200内のPAR推定器218、PAR
シンボル220、IFFT222およびシフタ224によ
って提供される。さらに、この機能の逆の機能である、
ストリップアウト (stripping out) は、図7Bのレシ
ーバ250内のストリップPARシンボル268によって
行われる。
【0116】表3はWIAS100の望ましいシステム仕様
を、異なるチャネルバンド幅別に示したものである。こ
れらのシステム仕様は単に好ましい仕様として示したも
ので、これらに限定されるものでも、変更不能であるも
のでもない。
【0117】
【表3】【0118】表3に示すように、すべての端末がすべて
のデータレートをサポートしているとは限らない。具体
的には、ポータブル加入者端末は2.6 MHzと5.2 MHzバン
ド幅だけをサポートしている。代表例として、低コスト
のデスクトップシステムは10.3 MHzまでサポート可能で
あり、大量のバンド幅を必要とするリンクは20.6MHzバ
ンド幅をサポートすることができる。
【0119】無線機能アーキテクチャ
図9は、本発明によるRP110を示すブロック図であ
る。RP100は、POTS/ISDNインタフェースモジュール
900、Ethernetトランシーバ905、IPインタセプタ
910、複数のTCP/UDPポート対論理チャネルマッピン
グモジュール (TUPLCM) 915、モビリティ管理モジュ
ール920、セキュリティ管理モジュール925、論理
チャネルモジュール (Logical Channel Module - LCM)
930、935および940、論理チャネル・マルチプ
レキシング・モジュール945、変調/符号化/波高率低
減シンボルモジュール (MECFR) 950、トランスミッ
タアンテナセレクタ955、OFDMベースバンド処理モジ
ュール960、964および968、RFトランシーバ
(RF XCVR) 970、975および980、マルチアンテ
ナ結合モジュール985、検出器/レシーバ990、お
よび論理チャネルデマルチプレクシングモジュール99
5を備えている。
【0120】POTS/ISDNインタフェースモジュール90
0は、入力シリアルデータストリームを出力データスト
リーム902にマッピングし(対応付け)、出力データ
ストリーム902は、POTS回線上を伝送できる変調デー
タストリームを含んでいる場合、またはISDN回線上を伝
送できるデジタルデータストームを含んでいる場合とが
ある。出力データストリーム902は、TUPLCM915に
よって受信されるので、POTSモードまたはISDNモードの
どちらの場合も、双方向 (bi-directional) にすること
ができる。
【0121】Ethernetトランシーバ905はEthernetケ
ーブルからのデータを、シリアルデータストリーム90
8にマッピングし、このシリアルデータストリームはイ
ンターネットプロトコル (IP) パケットを含み、IPイン
タセプタ910によって受信される。そのあと、IPイン
タセプタ910はIPパケットをシリアルデータストリー
ム908に入れて、TUPLCM915に転送する。
【0122】各TUPLCM915は加入者に関連付けられて
いて、転送されてきたシリアルデータストリーム908
またはデータストリーム902のどちらかを受信し、そ
のトラフィックを個別LCM930、935および940
に転送する。TUPLCM915は各LCM930、935およ
び940を、異なるTCPまたはUDPポート番号と関連付け
る。TUPLCM915は、ソフトウェアを使用するオブジェ
クトとして実現することが可能である。そのため、TUPL
CM915は、現在各RPと関連付けられているアクティブ
加入者の数に一致するように、必要に応じて作成し、お
よび削除することができる。
【0123】モビリティ管理モジュール920は気付
(Care-Of) アドレスを実IPアドレスにマッピングし、モ
バイルIPがサポートされるようにする。セキュリティ管
理モジュール925は認証を行い、WIAS100にアクセ
スしようとする加入者が許可されているかを確かめる。
【0124】各LCM930、935および940は、TUP
LCM915に接続された第1双方向入力ポートを備えて
いる。この第1入力ポートは、特定の加入者と関連付け
られた特定のTCP/UDPポートに対するデータをサポート
している。第1入力ポートに流れ込むデータは、出力ポ
ートからの送信に備えてバッファに置かれる。各LCM9
30、935および940は論理チャネルマルチプレキ
シングモジュール945に接続された第2入力ポートも
備えている。
【0125】第2入力ポートに現れたデータは、第1入
力ポートからTUPLCM915への送信に備えてバッファに
置かれる。各LCM930、935および940は第1入
力ポートからの遅延トレラント送信データを、正しい自
動反復要求 (automatic repeat request - ARQ) の応答
が加入者から受信されるまでバッファに置いておく。否
定応答 (negative acknowledge - NAK) が受信される
と、各LCM930、935および940はバッファに置
かれたデータを、出力ポートから再送信する。好ましく
は、音声などの、ディレイセンシティブ (delay-sensit
ive−遅延に影響されやすい)データはバッファに置かれ
ないことがある。TUPLCM915と同様に、各LCM93
0、935および940はソフトウェアを使用するオブ
ジェクトとして実現できるので、各LCM930、935
および940は各加入者のデータストリームをサポート
するように容易に作成または削除することができる。
【0126】論理チャネル多重化モジュール945は、
各LCM930、935および940の出力からのデータ
ストリームを受信し、そのデータストリームを単一デー
タストリーム948上に多重化し、これはMECFR950
によって受信される。各データストリームから取り出さ
れるデータの量は、各データタイプ別にデータバースト
に含まれるビットの数に一致している。
【0127】MECFR950はデータストーム948に含
まれるビットのセットをグループ化し、データストリー
ム953を出力として生成する。MECFR950は、誤差
を制御するための順方向誤差制御 (Forward Error Cont
rol - FEC) 符号化ビットと、送信データシンボルのピ
ーク対平均比率を最小限にするための波高率低減 (Cres
t Factor Reduction - CFR) ビットをデータストリーム
948に追加するため、RP110の所要ダイナミックレ
ンジが低減され、伝送効率が向上されている。MECFR9
50は符号化ビットのブロックを1つのグループにし、
データストリーム948に対し逆高速フーリエ変換 (in
verse fast Fourier transform - IFFT)を行い、直交周
波数分割多重 (Orthogonal Frequency Division Multip
lexing- OFDM) シンボルを作成する。そのあと、トラン
スミッタアンテナセレクタ955はその結果のデータス
トリーム953を、RF XCVR970、975および98
0の1つにマッピングする。
【0128】各XCVR970、975および980は、デ
ジタル入力、デジタル出力、およびアンテナポートを含
んでいる。各XCVR970、975および980は入力か
らのデジタルデータをアナログ信号に変換し、RF搬送波
上に変調し、その結果の信号を増幅し、フィルタに通
し、アンテナポートから伝送する。各アンテナから受信
されたデータはフィルタに通され、増幅され、下方変換
され、デジタル化され、出力から利用できるようにされ
る。
【0129】各OFDMベースバンド処理モジュール96
0、964および968は1つのXCVR970、975お
よび980の出力からデジタル化シンボルを受信し、高
速フーリエ変換 (FFT) を使用してタイミング情報を抽
出し、各個別副搬送波上に変調されたシンボルを抽出
し、出力データストリームを生成する。
【0130】マルチアンテナ結合モジュール985は、
各OFDMベースバンド処理モジュール960、964およ
び968によって生成された出力データストリームを受
信し、前述した差分OFDMマルチアンテナ結合手法を用い
て、1つに結合されたデータストリーム988を生成す
る。
【0131】検出器/レシーバ990はデータストリー
ム988内のシンボルをバイナリデジタルデータストリ
ームに変換し、データストリーム988に含まれる波高
率低減 (CFR) ビットと誤差制御符号化ビットを除去
し、データストリーム993が得られる。そのあと、論
理チャネルデマルチプレキシグモジュール995はバイ
ナリデジタルデータストリーム993を受信し、それを
LCM930、935および940の第2入力に転送す
る。
【0132】図10は本発明によるSU105を示すブロ
ック図である。SU105は、シリアル/PCMCIA/パイロッ
トインタフェース1000、複数のTCP/UDPポート対論
理チャネルマッピングモジュール (TUPLCM) 1005、
モビリティ管理モジュール1010、セキュリティ管理
モジュール1015、論理チャネルモジュール102
0、1025および1030、論理チャネル多重化モジ
ュール1035、変調/符号化/波高率低減シンボル (ME
CFR) 1040、RFトランシーバ (RF XCVR) 1050お
よび1055、OFDMベースバンド処理モジュール104
5および1060、マルチアンテナ結合モジュール10
65、検出器/レシーバ1070、および論理チャネル
デマルチプレキシンググモジュール1075を備えてい
る。
【0133】シリアル/PCMCIA/パイロットインタフェー
ス1000は、RS-232シリアルポートの、それに対応す
る物理インタフェース、PCMCIAカード、3com パームパ
イロットインタフェース、または他の類似インタフェー
スとのインタフェースとなって、IPパケットデータスト
リーム1003を生成する。
【0134】TUPLCM1005はIPパケットデータストリ
ーム1003を受信し、それをLCM1020、1025
および1030の1つに転送する。TUPLCM1005はLC
M1020、1025および1030を、異なるTCPまた
はUDPポート番号と関連付ける。
【0135】モビリティ管理モジュール1010は気付
(Care-Of) IPアドレスを実IPアドレスにマッピング
し、モバイルIPがサポートされるようにする。セキュリ
ティ管理モジュール1015は認証を行い、WIAS100
にアクセスしようとする加入者が許可されていることを
確かめる。
【0136】各LCM1020、1025および1030
は、TUPLCM1005に接続された第1双方向ポートを備
えている。このインタフェースは、特定のTCP/UDPポー
トのデータをサポートしている。第1ポートに流れ込む
データストリームは、第2ポートからの送信に備えてバ
ッファに置かれている。論理チャネル多重化モジュール
1035から第3ポート経由で受信されたシリアルデー
タは、第1ポートからTUPLCM1005への送信に備えて
バッファに置かれている。各LCM1020、1025お
よび1030は、第1ポートからの遅延トレラント送信
データを、正しい自動反復要求 (ARQ) の応答が加入者
から受信されるまでバッファに置いておく。否定応答
(NAK) が受信されたときは、各LCM1020、1025
および1030はバッファに置かれたデータを第2ポー
トから再送信する。好ましくは、音声などの、ディレイ
センシティブデータはバッファに置かれないことがあ
る。各LCM1020、1025および1030はソフト
ウェアで実現することができる。
【0137】論理チャネル多重化モジュール1035は
LCM1020、1025および1030の第2ポートか
らデータストリームを受信し、これらのデータストリー
ムを単一データストリーム1038上に多重化する。各
データストリームから取り出されるデータの量は、各デ
ータタイプ別にデータバースト内のビットの数に合わさ
れている。
【0138】MECFR1040はデータストリーム103
8を受信し、データストリームに含まれるビットのセッ
トをグループにまとめ、および誤差を制御する順方向誤
差制御 (FEC) 符号化ビットと、送信データシンボルの
ピーク対平均比率を最小限にする波高率低減 (CFR) ビ
ットとを追加することにより、SU105の所要ダイナミ
ックレンジを減少し、および伝送効率を向上している。
符号化ビットのブロックは1つにまとめられ、逆高速フ
ーリエ変換 (IFFT) がデータストリーム1038に対し
て行われ、直交周波数分割多重化 (OFDM) シンボルが形
成される。そのあと、MECFR1040は結果のデータス
トリームをRF XCVR1050に転送する。
【0139】各RF XCVR1050および1055は、デ
ジタル入力、デジタル出力、およびアンテナポートを含
んでいる。各RF XCVR1050および1055は入力か
らのデジタルデータをアナログ信号に変換し、RF搬送波
上に変調し、その結果の信号を増幅し、フィルタに通
し、およびアンテナポートから伝送する。アンテナポー
トから受信されたデータはフィルタに通され、増幅さ
れ、下方変換され、デジタル化され、出力ポートから利
用できるようにされる。
【0140】各OFDMベースバンド処理モジュール104
5および1060はRF XCVR1050および1055の
一方からデジタル化シンボルを受信し、高速フーリエ変
換 (FFT) を使用して、各個別副搬送波上に変調された
シンボルを抽出する。各OFDMベースバンド処理モジュー
ル1045および1060は、出力ポートにおいて利用
可能な結果のデータストリームをマルチアンテナ結合モ
ジュール1065によって受信されるようにする。前述
した差分OFDMマルチアンテナ結合手法を使用して、マル
チアンテナ結合モジュール1065は単一結合データス
トリーム1068を生成する。
【0141】検出器/レシーバ1070は、データスト
リーム1068に含まれるシンボルをバイナリデジタル
ストリームに変換し、CFRビットと誤差制御符号化ビッ
トを除去し、データストリーム1073を得る。論理チ
ャネルデマルチプレキシングモジュール1075は、デ
ータストリーム1073に含まれるデータバーストを受
信し、それらをLCM1020、1025および1030
の第3ポートに転送する。
【0142】ピアツーピア (peer-to-peer) コネクショ
ンに対するサポートはWIAS100では容易になってい
る。図9および図10に示すように、SUおよびRPの機能
は非常に類似している。ピアツーピアコネクションを開
始するには、あるSU、例えば、SU105は、上述したス
ペクトル管理に従って選択された周波数チャネル上にNC
Cバーストを生成するだけである。NCCバーストは、特に
SUのIPアドレスをもつピアツーピア (PTP) NCCと呼ばれ
ている。第2の加入者、例えば、SU106は、SU105
がRPであるのと同じようにSU105に登録することによ
ってSU105にリンクすることができる。このように登
録すると、WIASネットワークが存在しない場合でも、加
入者間を直接データ、音声またはビデオリンクで結ぶこ
とができる。
【0143】必要ならば、WIAS100は、ファイバ分散
データ (fiber distributed data -FDD) システムとし
て実現することができる。この実施形態は、米国におけ
るライセンスPCSバンドで応用する場合に特に有用であ
る。この実施形態によると、トラフィックの非対称に動
的に適応するシステムの能力が犠牲になるが、他のFDD
システムに並行する展開が容易化される。このケースで
は、WIASダウンリンクはフレーム当たり16スロットに固
定されている(NCCと、その後に続く15個のダウンリン
クユーザデータスロット)。また、WIASアップリンクは
フレーム当たり16スロットに固定されている(RASと、
その後に続く15個のアップリンクユーザデータスロッ
ト)。
【0144】WIAS100はワイヤレスリンクを使用して
サブネットを接続することができる。この目的のために
使用できる高U-NIIバンドで動作するプロダクトは多数
存在している。代表例として、このようなワイヤレスバ
ックボーンは、RPとルータ間をポイントツーポイントリ
ンクで結ぶために指向性アンテナを使用して展開されて
いる。これとは別に、WIAS100はマルチホップ (Mult
i-Hop) モードで使用することができる。このために
は、図9に示すようなRFトランシーバカードがRPに必要
であり、1つは加入者にアクセスさせるためのもので、
もう1つは各マルチホップ終端用である。
【0145】以上の説明は、キャンパス環境用のワイヤ
レスインターネットアクセスを提供することを中心に行
ってきたが、本発明のシステムは、ワイヤレスローカル
ループ、戦場化しているコミュニケーション、およびポ
イントツーポイントデータ配達と同じように多様化して
いるアプリケーション用のワイヤレスフレームワークと
して使用することも可能である。この分野の精通者なら
ば理解されるように、本発明は、本発明の範囲または精
神を逸脱しない限り、種々態様に改良し、変更すること
が可能である。また、本発明は、明細書の記載を考慮
し、上述してきた本発明の実施形態を実施すればこの分
野の精通者ならば理解されるように、本発明は他の実施
形態で実現することも可能である。明細書の記載および
例は単なる例示であり、本発明の真の範囲と精神は、請
求項およびその均等物の全範囲によって示されている。
[図面の簡単な説明]
以下では、本明細書に含まれ、その一部を構成している
添付図面を参照して、本発明による実施形態を説明する
と共に、本発明の利点と原理について解説する。
【図1】本発明によるワイヤレスインターネットアクセ
スシステム (WIAS) を示すブロック図である。
【図2】図1のWIASシステムにおける加入者ユニットの
イントラサブネット(サブネット内)モビリティを示す
ブロックおよびフロー図である。
【図3】本発明によるハンドオフプロセスを示すフロー
図である。
【図4】図1のWIASシステムにおいて音声トラフィック
をサポートする、異なるコネクションシナリオを示すブ
ロック図である。
【図5】図4の簡易版WIASシステムにおいて音声トラフ
ィックをサポートする、異なるコネクションシナリオを
示すブロック図である。
【図6】本発明による複数トラフィックタイプを伝送す
るためのフレーム構造を示すブロック図である。
【図7A】本発明によるトランスミッタとレシーバを示
すブロック図である。
【図7B】本発明によるトランスミッタとレシーバを示
すブロック図である。
【図8】本発明による送受信プロセスを示すフロー図で
ある。
【図9】本発明による図1のWAISシステムにおける無線
ポートを示すブロック図である。
【図10】本発明による図1のWAISシステムにおける加
入者ユニットを示すブロック図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]Cross-reference with related applications
This application is based on U.S. Provisional Patent Application No. 60/08 filed April 17, 1998.
Claims the benefit of priority of 2073
The content of the request is incorporated herein by reference.
[0002]Background of the Invention Field of the invention
The present invention generally relates to the Internet wirelessly.
A method and system for accessing
Specifically, support multiple types of traffic
Wireless internet access system with capabilities
System (wireless Internet access system-WIAS)
You.
[0003]Description of related technology
Some wireless data systems have already been deployed
ing. In the early 1990s, the IEEE 802.11 standard was 902-9
28 MHz and 2400-2483.5 MHz industrial, scientific and medical (Ind
ustrial, Scientific, and Medical-ISM) for bands
Direct sequence and frequency hopping spread spectrum
(Direct Sequence and Frequency Hopping Spread Spe
1ct and 2Mbps wireless devices using ctrum)
Stipulates interoperability standards and interfaces
Was. These systems are based on WaveLAN ™ (N
(Transferred from Luc Company to Lucent Technologies)
And embodied in products such as Proxim ™
Was. These IEEE 802.11 compliant systems are
Used for off-premise point-to-point applications
Have been. Other systems such as Metricom Ricochet (TM)
System is a mobile computing device that moves
Supports data rates up to 28,800 bps for
Was.
[0004] Around 1996, digital cellular and
-Personal communication service (personal commu
nications service-PCS) system appeared. this
These systems range from 9.6 kbps (for IS-95 CDMA) to 32
Supports data rates up to kbps (for PACS)
Was possible. In 1997, Unlicenced Natio
nal Information Infrastructure (U-NII) band
This band has three 100 MHz segments in the 5 GHz band.
(5150-5250, 5250-5350, and 5725-5825 MHz)
And made it possible to increase the data rate. Same as this
Sometimes complex signal processing machines
With multiple antennas
New systems emerge and wireless LAN applications
Data rates on complex multipath channels
Speed up. Such a system
One of which was developed by the European community
HIPE supports data rates up to 24Mbps
There is RLAN (trademark). RadioLAN (commercial
This system is compatible with wireless Ethernet.
Supports data rates up to 100 Mbps as an alternative system
Port.
However, these and other conventional systems
Is a LAN application and point-to-point app.
Data rates previously reserved for applications
PCS type system mobility
And can cover a large area
I can't. Therefore, these and other shortcomings of the prior art
For wireless Internet access that eliminates points
There is a need for a method and system.
[0006]Summary of the Invention
The system according to the invention comprises a mobile subscriber unit (m
obile subscriber unit) and existing
Send and receive multiple types of traffic between networks
Supports you. Multiple types of traffic
Support traffic transmission, and
A data structure that can adapt to the data volume of a constant traffic type
Structure is used. In addition, data transmission is a symbol
Inter-symbol interfer
nce) to prevent orthogonal frequency division multiplexing (o
rthogonal frequency division
ion multiplexing) and differential phase shift
Keying method (differential phas)
e shift keying)
You. Mobile subscriber unit and receiving unit in network
Knit is an antenna array that enables multipath transmission
(antenna array).
[0007] A plurality of subcarriers
Symbols modulated above, each symbol being one
Or multiple data bits, where each of the bits is
Symbols whose combination represents a unique phase
The system according to the present invention for decoding
From superposition of modulated subcarrier
Includes means for receiving generated waveforms from multiple antennas
Where each modulated sub-carrier has a different frequency,
One of the serial symbols is assigned to the adjacent symbol of each pair.
Of the sub-carriers based on the phase difference between
It is formed by modulating on one. Book
The system of the invention further provides for each of the individual sub-carriers.
Means for extracting the response of each antenna
A vector with multiple elements equal to the number of
A means for forming for each carrier, where
Each element of the carrier vector is assigned to that particular subcarrier.
Represents one extracted response from multiple antennas
Means and number of vectors corresponding to adjacent subcarriers in each pair
Phase difference between adjacent subcarriers in each pair
And a mathematical set of adjacent vectors for each pair
The value of each symbol is calculated based on the phase difference obtained from the combination.
Means for determining.
The above-mentioned outline description and the detailed description below
Again, there are only examples and explanations.
The examples and explanations do not limit the invention described in the claims.
No.
[0009]DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described.
These examples are illustrated in the accompanying drawings and are described below in the context of the present invention.
Clarify in the light. In the drawings, in each drawing
Identical or similar elements have the same reference
Number.
[0010] WIAS system architecture according to the present invention
Are key network functional elements, wireless interfaces
Source and critical radio ports and subscriber unit subsystems.
Consists of a stem. According to the WIAS system,
Large 17.5 Mbps broadband data pipe (broadband
data pipe) to 32 kbps ADPCM audio.
Efficiently support a wide range of traffic types
Can be WIAS system, voice and real-time
Delay-tolerant (delay-t
olerant) supports low-latency data.
It is designed to be flexible to port. In addition, WI
AS systems are not only resistant to multipath
Harm (interference) and unlicensed bands
It has strong durability for reusing the spectrum inside.
FIG. 1 shows a wireless interface according to the present invention.
Block showing Net Access System (WIAS) 100
FIG. WIAS100 is a 100 / 10BaseT Ethernet network
Network, asynchronous transfer mode (ATM) network,
Fiber network and token ring network
Design using an existing network, such as a network
Is possible. WIAS100 uses other networks
It is possible to use a design that uses Ethernet.
This is the preferred implementation, centered on the implementation for
Will be explained.
As shown in FIG. 1, one WIAS 100 is provided.
Contains two or more islands 125, each eye
A land 125 may have one or more subnets 120
Contains. Subnet 120 is 100 / 10BaseT Ethe
Existing network (not shown) such as rnet LAN
Multiple wireless ports connected to the network (radio po
rt-RP) 110. Each subnet 120
At least one of the RPs 110 in FIG.
Has a mobility agent (MA) function as shown in
I have.
More specifically, the RP 110 includes a plurality of RPs.
No connection with subscriber unit (SU) 105
Establish a wireless or wireless link and
It also manages terminations and changes. Each S
U105 is permanent or home internet
Protocol (Internet Protocol-IP) Address (H.IP)
To the existing subnet 120 by assigning
Can be the home of Alternatively, Mobili
The tee agent, as indicated by MA 117 in FIG.
Virtual (virtual) independent of any wireless port
Can exist as a virtual subnet
Noh. In a virtual subnet, MA 117
Subnet (real subnet), or mobility age
A service that has multiple subscriber units in addition to the
SU 105 home agent not assigned to bnet
Acts as a Gent (home agent-HA). SU10
5, the function and structure of RP110 and MA115 and 117
This will be described in detail below.
In addition to the subnet 120, each island
Reference numeral 125 denotes information transmitted to and received from the subnet 120.
Contains elements for routing (route selection) and processing
I have. These elements include router 130, network
Network management and monitoring system (network
management and monitoring system-NMM) 135
Gateway 140 and telephone gateway 145
It is included. The router 130 is connected to the network
A well-known device that routes information sent and received by
Yes, but it may be an existing part of the network.
You. NMM135 is the operation and management of WIAS100
And maintenance is performed as a single entity.
The gateway 140 communicates with the existing network and external communication.
Function of the interface with the communication system
That the network is protected by a firewall.
And many. The telephone gateway 145 is a telephone communication device.
Mobile identification of SU105 with the ability to support
Number (mobile identification number-MIN)
Map Internet Protocol (IP) addresses
(Mapping) function. In addition,
Gateway 145 is used to activate the voice IP modem for ongoing calls.
Sometimes.
The data from the gateway 140 is
External communication such as the Internet
Transmission system, but the telephone gateway
Data from Way 145 is public switched telephone network
(public switched telephonenetwork-PSTN) 150
Can be transmitted. Data is stored at another telephone gate
Internet 160 and PSTN 15 via way 155
It is also possible to transmit between zeros. As shown in FIG.
In addition, the standard telephone 165 can be connected to PSTN 150.
Yes, IP phone 170 connects to Internet 160
be able to.
Mobility function of subscriber unit
One of the functions of WIAS100 is to support the mobility of SU105.
Is to port. WIAS100 has two levels of mode.
Supports mobility and only mobility within a subset
Outside, sometimes on different islands
Roaming between foreign subsets (roam
ing) is also possible. These two levels of mobility
Is a first-level intra-subnet with minimal equipment
Scaled for mobility
You. When wider area mobility is required
, Additional functional units are added. Mobility machine
Features include registration, location, and handoff
There is ability.
The mobility within the subnet 120,
The first level where intra-subnet mobility is performed
Mobility is managed entirely by the RP110
You. The advantage of this method is that the single subnet 120
Small office using a LAN consisting of existing 100/1
0 Just connect RP110 to BaseT LAN to use WIAS100.
It can be used. With the expansion of WIAS100, additional
With the addition of mobility features, inter-subnet
Can support roaming between (inter-subnet)
it can.
When a certain SU is activated, the SU is activated.
Will scan all available channels within WIAS100.
Search for the RP with the strongest signal available
You. In some cases, especially asynchronous unlicensed personals
Communication system (asynchronous unlicence
d personal communication system-A-UPCS) 1910-192
In the 0MHz band, multiple RPs can share a carrier
This indicates that the candidate carrier measurement algorithm in the SU is
Is considered by the
This algorithm is based on the signal received from each RP.
Measure the received signal strength (RSS). S
When U is not transmitting or receiving, SU is
Tune into a band. If an RP is detected, the SU
Store the RSS associated with the issued RP in a table. Each
Table entry is valid for a short time (for example, 2 seconds)
Can be kept. SU is activated for the first time
Or the signal strength from the current RP is below the threshold
SU drops to the RP with the highest RSS in the table
Tune to a specific frequency and establish communication with that RP
Try that.
Specifically, the maximum available RP signal
If found, the SU will send a random access slot (RAS)
Sending a local registration message on the channel
Will attempt to connect to that RP, but
This will be described in detail below. The registration message indicates that the SU
Notify RP that you are trying to connect to the network
You. As a result of the registration, the RP has the SU's IP (SU.IP) address.
Address resolution protocol (address resoluti
on protocol-ARP)
Provide Upon receiving registration, the RP will receive a free ARP blow
Broadcast message (gratuitous ARP broadcast mes
sage) to the entire subnet and place it on the subnet.
All other hosts that are configured
You can update your ARP cache to reflect your
To do.
As shown in FIG. 2, the SU transmits the radio
Register to port RP1. Moved to a new location
During transmission / reception of packets or SU
At periodic intervals when
Upon losing contact with RP1, the SU will return a candidate carrier measurement procedure.
Repeat the search for a better RP link. S
SU finds a new RP (RP2) as shown in Step 2
Then, a local registration message is sent out on the RAS. Ki
If the cached ARP entry already exists in RP2,
Enter the IP address (SU.IP) of the SU whose entry you want to register
RP2 is linked to the physical address of P1 (RP1.PA)
Send free ARP and everything else put on the subnet
The IP address of the SU to the physical address of the RP2 for the host
To map. When RP1 receives this ARP, it
Expire registration and stop proxy ARP response to SU
You.
In the second level of mobility, the SU
Between subnets in a land or on different islands
Roaming seamlessly between sites
You. Support this inter-subnet mobility
Each subnet is a mobility agent (MA)
Contains. SU is homed to the real subnet (beh
omed to) when the MA connected to the RP
Acts as a home agent and visits every SU
For the foreign agent (foreign agent -FA)
Work. SU to virtual (virtual) subnet
MA is acting as an external agent when
But there is no SU homed to the virtual subnet
Can act as a home agent
You.
When intra-subnet traffic is large
Therefore, when large subnets are used,
It is preferable to use a SU homed to Bunnet.
But reduce the complexity of the RP used in the subnet
To do this, use a SU homed to the virtual subnet.
May be preferred. Furthermore, virtual
Prefer to use SUs homed to subnet
As a case, if many small subnets are used
And roaming from one subnet to the next
When a lot of time is spent on
Most of the network traffic is contained within the subnet.
Sometimes not.
[0024] The home subnet of the SU is the permanent management of the SU.
Has a mask corresponding to the client IP address (H.IP)
Subnet. The external subnet is the SU
You can find yourself here on other subnets
And These two homing approaches (homing a
pproach) use one or both as needed
be able to. In either case, in the external subnet
Roaming SU (this is always the case
External subnets are used).
The care-of address (Care-o
f-Address-COA.IP). SU is Romin
When you leave the home subset,
The home subnet's MA) is the incoming packet addressed to that SU
If there is, trap the packet. Trapped
Incoming packets, with or without encapsulation, are COA.IP
Will be forwarded to the external subnet using.
According to the encapsulation, the entire IP packet is
May contain sender and recipient IP addresses
Has a different IP packet with the new sender and recipient addresses.
Is included as the payload of the packet. Mobile host
Temporarily to another IP subnet with a known forwarding address
When a packet is relocated, the mobile
If the call arrives at the home address of the
Packets of mobile hosts in its new subset
Set the temporary address as "Recipient" and the home address as
It can be encapsulated as a "sender". Mosquito
When a packet is put into a new subset,
The packet is forwarded to the mobile host (routine
G), where the capsule was removed and the original message
Is recovered.
The WIAS 100 has a corresponding host (correspo
nding host-CH) is appropriate, that is,
Node that sends packet to roaming SU
As a premise, full route optimization (full route optimizat
ion). Use route optimization
And the first IP packet sent from the CH to the roaming SU
Is forwarded via HA. The channel supports route optimization.
If it has, subsequent packets will be
Sent directly to the SU located at the care-of address COA.IP.
When the SU moves from one subnet to the next
Means that when an SU is registered in its new subset, a new CO
A. The IP address is acquired, and not only the SU HA
Binding with any CH with optimization capability
Is updated.
Intra-subnet roaming (intra-
The registration procedure for subnet roaming)
Accept internet roaming
Has been slightly modified to In the external subnet
Entrants always register using their H.IP addresses.
You. RP is not home to a subset of that RP
RP receives the registration message from the new SU, the RP
Send a mobility registration request to the MA in the unit. MA, SU
The SU requires a message requesting authentication.
Send to home agent and use by HA for transfer
Give a care-of address (COA.IP). MA gives CO to SU.
Assign an IP address, and this COA.IP address
Used by the SU while staying in the department subnet.
Another function provided by WIAS 100
Is fully seamless for all traffic types.
Support full seamless handoff
Is Rukoto. In a PCS system, the subscriber has a single voice
It is typical to have only a channel, but WIAS1
The link at 00 differs from this for a number of connections.
Connection-oriented traffic streams
Can be included. WIAS100 Handoff Pro
Settlement negotiates radio resources on new radio port
Low latency channels are set up preferentially.
Error-sensitive data is sent in its entirety
Is guaranteed.
FIG. 3 shows a handoff process according to the invention.
It is a flowchart which shows. First, the SU will register for a new RP.
The negotiation is successful (step 305). Registration message
Is the IP of the RP (if any) to which the SU was previously linked
Contains the address. As shown in Fig. 2, the new RP (RP2)
Sends a handoff request notification to the 100 / 10BaseT network.
Send to the old RP (RP1) via the work. RP1 responds with
And detailed TCP / UDP (transmission contro
l protocol / user datagram protocol-transmission control protocol
(Correlation / user datagram protocol)
Channel mapping (logical channel mapping-TLM) information
Messages containing information about the incompletely sent Dow
Link data back to RP2 along with the rest
(Step 315). RP1 is everything related to SU
Is discarded (step 32).
0), RP2 checks the available radio resources and checks each TCP
Establish a logical channel for each port connection
(Step 325). Constant bit rate (cons
tant bit rate-CBR) voice traffic first
Delay tolerant packet data is the last
As described above, based on channel priority, RP2
Assign a new logical channel to the connection
(Step 330). Logical channels that cannot be assigned
Some connections will have TCP timeout settings, if any.
Failure may occur based on the fixed value (step 33
5). But all successful logical channels remain
Is left.
Connectors dropped during handoff
To minimize the number of applications (TCP / UDP ports)
The system ensures that all RPs are
System traffic and downstream traffic
Can be realized to support. For example, each
Wireless ports always support certain voice and packet data functions.
It is possible to realize to support. is there
If you always support certain voice features,
Port to support incoming voice connections.
It is not necessary to rearrange the frame structure. As well
In addition, the packet access mechanism in WIAS100 is dedicated
Although not optimal for data streams, this mechanism
Until the appropriate logical channel can be established.
Lower the quality of service (QoS)
Temporary support for TCP / IP data connections.
It is possible. The wireless port realized as above is good
Even better, the traffic supported by WIAS100
Depending on the type of rack, a more suitable frame
There are other structures.
Voice and real-time multimedia
support
Among the supported traffic types, WIAS1
00 is especially useful for voice and other real-time multimedia
Traffic can be handled. VOIP (voice-
over-IP: handles voice / traffic using IP
In order to do so, WIAS 100 is an H.323 protocol framework
Can be used. This protocol framework
Is an ITU-T H.323 International Telecommunications Union
For local area networks that provide network quality
Visual Telephone System and Equipment
Equipment for Local Area Networks) recommendation (H.323 IT
U Telecommunication Standardization Committee, Geneva, Switzerland, May 199
6), this recommendation does not apply to packet-switched networks.
Real-time, multi-point, multi-
For video conferencing
And supports IP-to-PSTN networking
You.
According to the present invention, as shown in FIG.
To support traffic with WIAS100,
There are at least two broad categories. First mosquito
Tegori is a multimedia cordless phone scenario
How to have a sound with direct connection to PSTN150
As shown by the voice network 175, the individual voice interface
Ace. In this case, the audio
Is Internet connectivity
Not required, voice and data are treated separately. Mobi
Is 100% BaseT data network, even in voice networks.
Network or both
is there.
Voice traffic supported by WIAS100
Another category is to transfer voice and data to WIAS100
Integrated on top. Voice and data are integrated on WIAS100
There are many scenarios to be combined, some of which are shown.
Then, it is as follows. (a) Internal telephony gateway
(internal telephony gateway-TGW) Via 145
From SU105 to PSTN telephone 165 (PSTN-Phone)
connection. This gateway is an IP-based WIAS10
Function of network interface between PSTN0 and PSTN150
And pass-t on the voice network 175 (pass-t
hrough) connection. (b) PSTN connectivity
SU 105 via Internet 160, not required
To IP telephone 170 (IP-Phone).
(c) S via Internet 160 and external TGW 155
Connection from U105 to PSTN-phone 165 and
And (d) the Internet 160 and the PSTN 150
External TGW tying.
[0034] These four voice connection scenarios
Is shown in FIG. These voice connection scenarios
In order to realize Rio, WIAS100 is an IP-based real
Time protocol (RTP) can be used. What
About this protocol, H. Schulzrinnet et al.
"RTP: transport for real-time applications
Protocol (RTP: A Transport Protocol for Real-
Time Applications) ”(Request for Comments
Associate) RFC 1889, Internet Engineering Task Force, Dec
ember 1997), but this is user data
User Datagram Protocol (UDP)
Handling voice traffic using connection
You. RTP supports timing reconstruction, loss detection, and security.
Prototyping and support for content identification
It is a col (thin protocol). H. Schulzrinnet et al. `` R
TF: transport for real-time applications
Protocol (RTP: A Transport Protocol for Real-Time
Applications) ”(Request for Comments (proposed standard)
RFC 1889, Internet Engineering Task Force, Decembe
r 1997) IP-based RTP control
Protocol (RTCP) for monitoring RTP sessions
It developed QoS feedback and returned RTP
Can communicate information about who is participating in the
This is especially true for subscribers who have ongoing multimedia sessions.
This is useful when participating in an event. RTP and RTCP
Both are implemented in the application layer of the H.323 protocol
It is possible to do.
Voice in Voice / Data Integrated Category
In two of the connection scenarios, dual tone multiplexing
Frequency (Dual-Tone Multi-Frequency-DTMF)
Must be transmitted over an IP network. DTMF
Gunnaring is a VoIP infrastructure that uses RTP.
Supported on the key. H.323, on the other hand,
I running over TCP for connection and control
H.245 connection control protocol defined by TU-T
Is supported. Therefore, H.245 is an alternative to RTP
DTMF signaling can be supported.
Radio Interface and Logical Channel Structure
WIAS100 supports dynamic time division duplex / time division multiple access (d
dynamic time divisionduplex / time division multiple
access-D-TDD / TDMA)
it can. This type of system has an aperiodic variable frame
Using structure. FIG. 6 shows a WIAS 100 according to the present invention.
2 shows a frame structure used in the first embodiment. As shown in FIG.
As such, each of the data transmissions is divided into a series of phases,
Phases are for a specific time interval, for example, 30 seconds
Lasting. Each phase has multiple superframes (superf
rame). 250 ms duration (mse
In the superframe of c), the 30-second phase has 120 superframes.
It will include Pafram. Each superframe is an example
For example, it consists of 64 frames, which is 250msec
Superframe is equivalent to about 3.9 msec per frame.
Will be. Each frame has multiple time slots (eg,
For example, 16), including the uplink slot
And both downlink slots are included. Frey
Uplink slots and downlinks used in the system
The number of slots is determined by one superframe and the next superframe.
Can vary between frames.
Each frame starts each frame.
Downlink node control channel (no
de control channel-NCC)
No. The NCC has defined a phase frame format.
It includes the length and configuration of each frame.
You. In addition, all uplink and downlink ties
The time slot is defined with respect to the NCC immediately preceding it.
Have been. The NCC contains paging information and this information
The information includes the incoming connections directed to a particular SU,
Notifies SU that there is a channel or slot assignment
Used to In addition, NCC
Lot confirmation and word error notifications (acknow
ledgement and word error indications-ACKS / WEI)
Also do. At the beginning of each superframe, the NCC
Whether the logical channel of the type is supported by the RP
Frame description to notify the SU along with the associated time slot
Contains a frame descriptor. NCC is free
Only one per system.
Each frame ends each frame.
Uplink access slot (rand
om access slot- RAS). R
The AS is divided into several frequency sub-channels, each
The subchannel is composed of 32 subcarriers. First sa
Channel block is downlink acknowledgment (ACK / NAK)
Reserved for use. Other blocks are access messages
Reserved for registration and registration messages. Access
The message indicates that the SU is UDC (uplink data channel-uplink).
Link data channel), UVSC (uplink video stream ch
annel-uplink video stream channel)
Or UMVC (uplink multiplexed video channel
Link multiplexed video channel).
This is described below. Registration message at RP
SU to notify you that you are connected to the network
Used by Access message and registration message
Pages are randomly selected to reduce collisions.
Of 32 subcarriers, limited to the selected block
Sent using the set. RAS is an uplink
By the subscriber unit to generate an imslot request.
Even used.
Between the NCC and RAS, a series of time slots
Can propagate various information as shown in Table 1 below.
Can be. The frame should preferably be
Link time slot (RP to SU), followed by
Included uplink time slots. Each time
The slot is separated from the preceding NCC by time.
Is defined by
[0040]
[Table 1-1][0041]
[Table 1-2]What type of traffic is supported by the RP
RP is DDC, D
Any combination of PSC, DVSC and DMVC channels
You can choose and support them. Uplin
RP uses UDC, UPAC, UVSC, and UMVC channels
Can support. As mentioned above, each wireless
The card preferably supports voice and packet data functions.
It has been realized to be. Therefore, the typical frame
Configuration, at least one DPSC / UPAC pair and one
DMVC / UMVC pairs are used. The remaining one in the frame
0 time slots allocated to DDC and UDC channels
It is possible to
RP is a multiplexed voice slot, packet channel
The frame configuration including the channel etc. once every 30 seconds phase
Only can be changed freely. DDC / UDC channel
From a certain total, the RP is assigned to downlink and uplink.
The assigned fraction is taken for each superframe (250 msec)
Can be changed freely only once. RP
DVSC / UVSC ratio can be changed at the start of paframing
it can. RP is DDC / UPC ratio, DVSC / UVSC ratio or frame
When changing the system configuration, the RP
Make sure everything moves seamlessly
To prevent the logical channel being used from being deallocated.
Have a responsibility to
Spectrum management
Spectrum management at WIAS 100 has several dominant sources.
It is based on reason. First, RP is generated on the same channel
Sends co-channel interference only when needed
Minimize by doing trust. Second, RP
Frequency channel only when the traffic load is low.
Has weakened control over Le. Third, RP is a dynamic frequency
Incorporate quotas for different traffic patterns and
Frequency allocation to accommodate different types of interference
You can change the guess. RP frequency selection function
Being autonomous. Fourth, the RP has a fixed periodic
By notifying that there is an RP in the Tarval,
Random access and sleep on uplink
Support mode. Fifth, RP is another non-
Camp-on the active RP frequency,
The channels can be substantially shared. Sixth
In addition, the two RPs with low activity have a sleep mode function.
Sharing frequency channels by sacrifice
Can be. Finally, when the SU is in the inactive state
SU predicts that RPs will exist over long intervals.
I don't think In other words, RP with very low load
If the SU is idle in the call corresponding to
Wake up from sleep cycle in sync with selected RP
Will be. But when the SU wakes up, the RP is a channel
When the SU learns that he has left, he places the new candidate RP in the correct order.
To start looking for (same RP on another channel
You may find them).
To obtain a channel of operation,
Each RP scans the channels in the band of operation.
To obtain the carrier frequency. Uh
And the RP should have minimal interference or power
Operational checks where the bell is below a predetermined threshold
Select a channel. RP includes low, medium, or high U-NI
Operates on the I band or a combination of these bands
Can be instructed to do so. 5.1 for U-NII band
50 GHz to 5.350 GHz and 5.725 GHz to 5.825 GHz
Spectrum, and this spectrum is 300 MHz
It corresponds to the entire spectrum.
WIAS100 can be realized in other bands
Thus, improvements can be made. For example, Listen
-By complying with Before-Talk rules, WIAS100
Used in the 1910-1920 MHz asynchronous unlicensed PCS band
It is possible to realize it. Another way
And WIAS100 is licensed PCS band (1850-1910
And private spectrum including 1930-1990 MHz)
It is also possible to use. RP is preferably each candidate
Monitor channel and at least one superframe
And then select an operation channel
Like that.
A channel within a certain band is scanned, and
The process of selecting the complement channel depends on what bandwidth the RP
It depends on whether it is working. RP 2.6 MHz van
RP, within each 100 MHz bandwidth,
Start searching for a minimum of 18 MHz frequency and
If the channel is not at least 18 MHz, search outside that area
Only try to do. Channels are 1.5 MHz apart
Channel number 1 is 1.5 MHz from the bottom of the band.
Begins with z. Channels 1-11 use the initial search set
Make up. The total search set must include the entire band
And the entire band has 66 channels (1 ... 66)
I have.
When the RP is operating in a 5.2 MHz bandwidth
The RP is 18 MHz and 51 MHz from the bottom edge of the band
Start looking for channels between. RP once
Considering two channels, the search interval is 3 MHz.
You. The initial search set has 10 possible channels
, Including channels 14, 16, 18, ..., 32
I have. RP finds suitable channel in initial search set
If not, the RP searches in other channels.
The total channel set is 32 (2, 4, 8,
..., 62, 64).
When RP is operating in 10.3 MHz bandwidth
The RP is 51 MHz and 100 MHz from the bottom edge of the band
Start looking for channels between. RP at once
Considering two channels, the search interval is 6 MHz
You. Initial search set is 7 channels 38, 42, 46, 50, 5
Includes 4, 58, 62. RP becomes one of these bands
If no channels are found, the entire 16 channel set
Body (2, 6, 10, ..., 58,62)
You.
Finally, the RP operates at 20.6 MHz bandwidth
RP is 51 MHz and 10 MHz from the bottom edge of the band
Start looking for channels between 0 MHz. RP
Considering 8 channels at once, the search interval is 12 MHz.
ing. Initial search set for 3 channels 42, 50 and 58
Contains. RP finds channels in these bands
If not, the RP will use the entire 7 channel set (10, 18,
26, 34, 42, 50, 58).
Reduces battery life and minimizes disturbance
WIAS100 has a built-in power control
ing. Power control is both open and closed loop
This is done using one of the methods. In the open-loop approach, the SU is
Set the initial transmit power based on the transmit downlink power.
So that sufficient signal strength is obtained at the RP receiver.
I do. In a closed-loop approach, the RP needs its power level
Can be instructed to increase or decrease according to.
To support sleep mode, NC
C is the superfuffer at least once per superframe.
Reappears at the beginning of the frame. The NCC is more frequent
Pages can be sent freely, but the NCC
Sending the SU
The purge of any unresolved pages, if any,
Must be transmitted starting from the beginning of the frame. SU
Will display all outstanding pages, regardless of their sleep state.
Until the NCC indicates that the flash has flashed.
The first NCC of the frame needs to be monitored along with subsequent NCCs
There is.
WIAS 100 is an autonomous frequency selection by each RP
NMM will either let go of the channel or
Or instruct RP to acquire a specific frequency channel
Have the ability to
All active radio ports
Is superframe irrespective of traffic level
And once to send an NCC burst. By this, the nearest
SUs have access to the uplink channel
ing. If there is no traffic for some phase at the RP, the RP
Marks itself as idol. Idol RP
Transmit one NCC burst per superframe
Continue. SU enters RP without becoming active
Can be recorded. NCC sent from idle RP
Contains a marker indicating that the RP is idle.
You. If the monitoring RP sets the appropriate frequency channel elsewhere
If you can't find the RP,
The same carrier used by the active RP
NCC transmission can be started. RP being monitored
Or when one of the new RPs becomes active,
The active RP uses the Ethernet network to
Send a message to the RP and ask the channel to abandon.
Request. The idle RP is periodically (every superframe
1 burst) to transmit, other idle RP and channel
Each RP that initiates a NCC collision on the downlink
Adjust its superframe timing to avoid
There is a need to.
The two active RPs have different frequency
It is also possible to share bands. Spectrum is pre-
When in Miam, the network goes into sleep mode
Prohibit and can operate in aperiodic mode. This model
Mode, once (or less) per superframe.
Above) Instead of sending, each RP is 250 from the beginning of the leading NCC
The NCC must be sent within msec. Either
Each RP takes 200 microseconds before sending any frame
Monitor the channel during (μs). Channel in use
Otherwise, the frame starts with the NCC first.
At the end of the frame, the RP waits at least 1 ms
A retransmission must be attempted. Send attempt fails
And CSMA / CA method with a randomly increasing back-off period
Will be imposed. Until the RP sends the required NCC
After 250 msec, the RP finds another frequency.
To work there.
RP cannot acquire channel during extension period
NMM will shut down under control as needed.
You can manually request the RP to perform an action.
After that, the RP should automatically obtain the frequency channel
Also assign specific channels according to NMM instructions.
Both are possible.
Physical radio channel
WIAS 100 preferably employs orthogonal frequency division multiplexing (Orth
ogonal Frequency Division Multiplexing-OFDM)
Information is transmitted between the SU and the RP using an expression,
Uses a very large number of simultaneous subcarriers,
Each is modulated using a low symbol rate. FIG. 7A
And FIG. 7B show OFDM transmitters according to the invention, respectively.
FIG. 2 is a block diagram showing a transmitter 200 and an OFDM receiver 250.
You. High data rates with a single subcarrier in OFDM systems
Instead of using a very low symbol rate.
Used for a number of subcarriers. Symbol level for each subcarrier
The rate of inter-symbol interference
ol interference-ISI)
ing.
FIG. 8 shows the OF of FIGS. 7A and 7B according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of a DM transceiver / receiver.
You. First, NcN symbolscModulated on subcarriers
Inverse fast Fourier transform
transform-IFFT) is used (step 80)
5). The resulting time waveform is NcWeights of the modulated subcarriers
Tatami, so the channel is upconverted
Transmitted above (step 810). On the receiver side,
Fast Fourier transform to separate each individual subcarrier
(fast Fourier transform-FFT) is used (step
815).
After the subcarrier is separated from the transmission signal,
The response of each antenna included in the antenna array is
Extracted (step 820). Next, the extracted les
A vector is generated for each subcarrier based on the response
(Step 825). Each vector is
Contains a number of elements equal to the number. Specific sub-transport
The elements included in the wave vector are the
Represents the extraction response of the receiving antenna to the waves.
You.
Using these vectors, the neighbors of each bear
The phase difference between adjacent subcarriers is related to the vector of adjacent subcarriers.
To perform mathematical operations such as dot product
(Step 830). Each pair
When the phase difference between adjacent subcarriers is determined, the subcarrier
The symbols used to phase modulate each of the
(Step 835). These symbol
Phase encoding the subcarrier
And then decoding them.
This will be described in detail below.
The symbol rate applied to each subcarrier is
Because it is small, there is time dispersion in the channel between RP and SU
Nor does ISI occur. Caused by the channel
Frequency spread due to transmitter and receiver defects
As long as is small enough, the individual subcarriers are almost
Since they remain orthogonal, independent reception
it can.
The following describes the OFDM transmission according to the present invention.
Of the operation of the OFDM receiver 200 and OFDM receiver 250
I will tell. The transmitted OFDM signal, that is, transmitted between the RP and the SU
Baseband complex envelope of the signal being received (baseba
nd complex envelope) has the form
You.
[0063]
(Equation 1)
In the above, r (t) is applied to the transmitted waveform.
Pulse shape. With a typical uplink signal
Implies that each burst contains a single OFDM symbol period
It is assumed that In other words, each sub-carrier is simply
After transmitting one symbol, the transmitter
Do not transmit for a certain interval before the strike. Equation 1
7A, the sum portion indicated by sum 208 is:
Subcarrier and symbol ZiWith the IFFT 206 of FIG.
The result added to the mapping 204 is shown. Uh
And this sum is changed by r (t), which is
It is represented by The resulting waveform is then
Analog (digital-to-analog-D / A) converter 21
2 is converted to an analog signal by U / C 214
Up-converted and transmitted by antenna 216.
Symbol Z representing data to be transmittedi
Is the frequency domain difference quadrature phase shift keying (fr
equency domain differential quadrature phase shift
keying (FD-DQPSK) and other differential encoding (differentia
l encoding) used to modulate each subcarrier.
Used. Symbol ZiHas the following format:
You.
[0066]
(Equation 2)
ΦiHas the following format:
[0068]
(Equation 3)
Where n = 0... M−1 and M is a difference sign
The number of phase levels used in the decoding. Therefore, FD-D
In QPSK, M = 4 and the different phase levels are Φi ε {π /
4, 3π / 4, -π / 4, -3π / 4}. Next, the video of each pair
Is the phase difference between two adjacent carriers (Φi -Φi-1) As sign
Be converted to Minimum spacing between two carriers is 1 / TsEqual to here
In TsIs used to sample the signal on the receiver side.
The length of the time window used.
The phase modulation signal is transmitted on the channel between the SU and the RP.
When transmitting, the SU and RP transmit using multiple antennas
A signal can be received. But multipathing
Channels may cause distortion of the received signal.
You. The SU and RP at WIAS 100 are preferably as shown in Figure 7B.
The plurality of antennas 252 of the
Because it uses a receiving antenna, it changes over time,
For multipath channels that spread intermittently,
Tor models are available.
[0071]
(Equation 4)
Each element of the vector h (t, λ) is
Channel between transmitter and one element of receiver array
Is represented. This model is received from the transmitter
N to baLIndividual passes, each of which
The receiving array is in the form of a single plane wave. Each component
Event-direction-of-arrival-DO
A) θ1, Scalar path gain α
1, The path delay τ relative to the first arrival path1, Doppler
(Doppler) shift ρ1, And an additional constant phase coefficient γ1
Is characterized by: Vector a (θ1) Is the direction
θ1Response of the array to a plane wave incident from
Representing steering vector
It is.
All of the delays are based on the first arriving component.
Is τ0= 0 is normalized. In the array
Can be expressed as follows.
[0074]
(Equation 5)
In the above, each element of u (t) is
Received by one of the antennas 252 in the antenna array
Represents the signal obtained. Here, the pulse waveform is
Very gradual change in response to chippath component delays
The received signal is as follows:
Can be written in
[0076]
(Equation 6)
As shown in FIG. 7B, each of the antennas 252
The signal received by each is down-converted by D / C 254.
Is converted to a digital signal by the A / D converter 256.
It is converted and pulse shaped by the shaper 258. Sa
Furthermore, the signal received by each antenna is
Are separated into each subcarrier. Extract symbols from subcarrier
Delta function 262, multiplier 264, and
And v using adder 266kIs made. Be
Kutor vkIs the antenna of the antenna 252 with respect to the subcarrier k.
Shows Ray's response.
[0078]
(Equation 7)
The vector vkEach element is a subcarrier
one response of the antenna included in the array for k
Represents The subscriber amplifiers have non-zero lamp amplifiers.
The ramp-up and ramp-down times are related.
Linked, minimizing inter-subcarrier interference
R (t) is the square root raised cosine pulse (square
e root raised cosine pulse) (Fig. 7A
Written as time analog of pulse shaping represented by 210)
Can be
[0080]
(Equation 8)
Where TW= TS+ 2ΔT. Therefore,
[0082]
(Equation 9)
Ρ1 << 1 / TsDoppler shift is small like
When, VkCan be expressed as follows.
[0084]
(Equation 10)
The vector vkAfter the adjacent sub-carrier is made
The phase difference between may be calculated using detector 270
it can. J. C. Liberti simplifies calculation
"Smart antennas are orthogonal frequency division multiplexed (OFDM)
Techniques for Applying Smart Ante
nnas to Orthogonal Frequency Division Multiplexing
(OFDM)) '', Bellcore Engineers' Notes, October 1997
, This approach is based on the continuous subcarrier vkwhile
To form the inner product of
You. This technique multiplies continuous-time symbols by symbol
Time-domain difference demodulator to estimate the phase between
Similar. In FD-OFDM signals, the carrier-to-carrier
Phase shift multiplies the continuous carrier space vector together
It has been estimated by
[0086]
(Equation 11)
Y representing the phase difference between adjacent subcarrierskof
The expected value is calculated using the phase angle {γl} Over a set of
Is vector
[Outside 1]
If you take over, it will be as follows.
[0088]
(Equation 12)
However, in practice, the phase of the individual carrier is
Work randomly for any particular OFDM burst
No fading (fading)
ing. Separately, assume that the DOA distribution is even
And YkThe expected value for all directions of arrival was as follows
I can take it.
[0090]
(Equation 13)
In a linear evenly spaced array,
You.
[0092]
[Equation 14]
When M = 2, 4, 6, and 8, when Δx = λ / 2,
Is Ψ (M) is 1.09, 1.17, 1.21, and 1.24, respectively.
Become. When M >> Ψ (M), the product term (cross prod
Even if uct term) is ignored, the same result as Equation 12 is obtained.
Therefore, the phase set and DOA are independent of which particular burst
Non-random, but constant phase interaction
And DOA distributions are both YkThe contribution of the product term to
Tends to minimize. Therefore, YkIs
Approximated.
[0094]
(Equation 15)However,
[0096]
(Equation 16)
The information is obtained using the phase difference between successive symbols.
Y is encodedkIs the modulation method decision variable (decision
variable).
When the approximation of Equation 15 is valid (that is,
(Using one of the two justifications given)
The approach is multi-pass resistant and multi-pass components
Delay τ1 Differential rotation between the subcarriers caused by the
Caused by the residuals from the multipath channel
It is only strain. For example, if the subcarrier separation is 5 kHz
The maximum component delay (the first arrival component)
If the time is less than 5.5 μs
Since the phase of the exponential term at
The sum of multipath components is mostly real
Become. So YkIs approximated using the following equation:
[0099]
[Equation 17]
When the phase of the sum term in Equation 15 is close to zero,
If so, YkIs biased even when the noise is negligible.
Is an estimated value. The detector of (10) is calculated using the following equation.
Slight improvements to account for sampling offsets
Have been.
[0101]
(Equation 18)
According to this method, the received signal is
T0Need to find the value of
The best decision metric.
[0103]
[Equation 19]
The method described here uses WIAS100.
Used in the uplink. Dow at WIAS100
Link uses a similar technique, but with a circular prefix.
A prefix (cyclic prefix) is added to each burst.
This cyclic prefix is preceded by the transmitted data symbol
The corresponding symbol is added, and the resulting waveform is
Circular convolution of pulse response and transmitted data (ci
rcular convolution)
Therefore, the FFT processing on the receiver side is simplified.
According to the described method, the obtained
The result is additive white gaussian noise.
ussian noise-AWGN) Optimal multi-sensor for channels
Within 2 dB of coupling and in multipath channels
Minimum Mean Square Error (MMSE)
Outperforms single-tap beamforming
You. This method works when there are timing and frequency errors.
It also demonstrates excellent performance. However, the non-
Main features of non-coherent combiner
The main advantage is that training is unnecessary and burst data
Works effectively, eliminating the need for tracking between bursts
It is to be. So this is supported by WIAS100
Be suitable for all data types.
How Differential Encoding and Decoding Are Performed
In order to explain, the 6 subcarrier differential QPSK OFDM system
Will be described as an example. The data to be sent is {Sk} = {1,0,
0,1,1,0,0,0,0,1}. In the first step,
The data is split into pairs of bits, which are then
Are mapped to the phase difference as shown in Table 2.
[0107]
[Table 2]
The phase value {Φi} Is the modulation symbol Zi = ejΦi
Is used to determine the transmit waveform described in Equation 1.
Is done. On the receiver side, the phase value {Φi} Is the expression 11 to 18
As described above, the recovery is performed as follows.
[0109]
{Φi} = {Π / 4, -3π / 4, -π / 4,3π / 4,3π / 4, -3π / 4}
Φ0 = π / 4 and ΔΦi = Φi -Φi-1That it is
If known, the set of differential phase shifts is {ΔΦi} =
{X, π, π / 2, π, 0, π / 2}, where "
X "is Φ0Does not depend on any leading phases.
You. ΔΦ1, ..., ΔΦFiveWhen used together with Table 2,
The constant reception bit is {Sk (received)} = {1,0,0,1,0,0,0,0,1}
It turns out that it is. Noise that breaks the receiving channel
Transmitted bits are not received because there is no
I have been trusted and recovered without error.
In differential coding, comparison is made with non-differential modulation.
There are several advantages. First, the data is between consecutive symbols
Since the whole is encoded as the difference, the carrier recovery method
It does not need to be used to estimate the absolute phase of each symbol.
In addition, the data is encoded by the phase difference between successive subcarriers.
The modulation technique is caused by the channel
Phase change. Due to channel
The phase change depends on the signal (NcΔf) over the entire bandwidth.
Between the subcarrier and the next subcarrier.
Between them tends to be smaller. In addition, the differential encoding method
According to the efficient signal from the multi-antenna element
And almost optimally.
[0111] Differential coding is not available for AWGN channels.
The performance is slightly lower than that of differential coding, but the difference is
Not so noticeable in the chippath channel. Used in the above example
In addition to the M = 4 modulation scheme used, the differential phase shift of M = 16
The keying method is generally used. Also, OFDM
In the system, the number of subcarriers NcIs used in the above example
It can be much larger than six subcarriers.
Typical values range from 64 to 1024 subcarriers.
For example, if the operation channel is 5.15 GHz,
If the number of transmissions is 64 and separated at 5 KHz,
The transmission starts at 5.15 GHz on the first subcarrier and ends on the last subcarrier.
It will be in the range of 5.15 GHz + 315 KHz.
Problems common to all OFDM systems
Is the peak-to-average power ratio
PAR), the power ratio of which is crest factor (cr
estfactor). For this, R.A.
Ziegler, Peak Envelope in Multicarrier Modulation.
Reducing Peak Envelope Fluctuations
in Multicarrier Modulation), Bellcore Engineer's
As described in Notes, February, 1995, its contents
Are included herein by reference. QPSK subcarrier variation
With modulation, the total energy of each burst is
It is constant regardless of the data. But Bath
The peak instantaneous power of the
If the average power of the burst is NcMay be doubled.
Average power has energy per burst in bursts
Defined as divided by duration. NcIs big
Can produce unacceptably high peak power values.
Very expensive, high dynamic range
If the transmission amplifier is not used,
It is the only cause. But this transmit amplification
Vessels are not power efficient.
To solve this problem, each burst
Is the value of crest factor reduction (CFR)
NpSubcarriers are reserved. NpOptimal transport
PAR is a systematic algorithm for finding wave sets
Is not easy to realize. In addition, PA
A set of subcarriers that minimizes R, that is,
It is not strictly necessary to find only the subcarrier
No. Therefore, a random search technique is used. This
In the method, Nc -NpN data subcarriersp PAR
Used with carrier and N for split CFR subcarrierp
Set of modulation symbols (Xi} Is used. OF
DM bursts contribute from data symbols and CFR sub-carriers
The sum of the contributions from the waves can be expressed as
You.
[0114]
(Equation 20)
The data part of the modulated signal is transmitted in air.
Data symbol set {Zi} Is calculated once for each
You. Set of random values {Xi} Is a QPSK symbol set
Drawn from the sp(t) is calculated. Peak vs. average power
-Ratio is the resulting burst stCalculated for (t).
PAR is TppIf smaller, set of PAR reduction symbols
{Xi} Is received, st(t) is transmitted. PAR threshold
Value TppIf larger, the new {Xi} Set selected
And the process is repeated. {Xi} Set, search
Minimizes PAR across sets, so it is always kept
I have. TppYou can get a smaller PAR, {Xi} Suitable set
Is NppMinimum PAR if not found during repetitions
{Xi} Set is used. This feature is
PAR estimator 218 in 7A transmitter 200, PAR
The symbol 220, the IFFT 222 and the shifter 224
Is provided. In addition, the reverse of this function,
The stripping out is shown in FIG. 7B.
By the strip PAR symbol 268 in the
Done.
Table 3 shows the desirable system specifications of WIAS100.
Are shown for different channel bandwidths. This
These system specifications have been shown only as preferred specifications.
So, even if it is limited to these, it cannot be changed
Not even.
[0117]
[Table 3]As shown in Table 3, all terminals
It does not necessarily support these data rates. Concrete
Typically, portable subscriber terminals are 2.6 MHz and 5.2 MHz
Only the width is supported. Typical example is low cost
Desktop systems can support up to 10.3 MHz
Links that require a large amount of bandwidth
Command width can be supported.
Radio Function Architecture
FIG. 9 is a block diagram illustrating the RP 110 according to the present invention.
You. RP100 is a POTS / ISDN interface module
900, Ethernet transceiver 905, IP interceptor
910, mapping multiple TCP / UDP ports to logical channels
Module (TUPLCM) 915, Mobility Management Module
920, security management module 925, logic
Channel Module (Logical Channel Module-LCM)
930, 935 and 940, logical channel multiplex
Remixing module 945, modulation / coding / crest factor low
Reduced symbol module (MECFR) 950, transmission
Antenna selector 955, OFDM baseband processing module
Modules 960, 964 and 968, RF transceiver
(RF XCVR) 970, 975 and 980, multi-antenna
Coupling module 985, detector / receiver 990,
And logical channel demultiplexing module 99
5 is provided.
[0120] POTS / ISDN interface module 90
0 indicates that the input serial data stream is
Mapped to the ream 902 (association) and output data
Stream 902 is a modulated data that can be transmitted on a POTS line.
Data stream, or transmitted over an ISDN line.
It may include a digital data storm that can be sent
is there. Output data stream 902 is output to TUPLCM 915.
Received in the POTS mode or ISDN mode.
In both cases, be bi-directional
Can be.
An Ethernet transceiver 905 is an Ethernet cable.
Data from the serial data stream 90
8 and this serial data stream is
Internet Protocol (IP) packets
Received by the ceptor 910. After that, IP in
The ceptor 910 converts the IP packet into a serial data stream.
And transfer it to the TUPLCM 915.
Each TUPLCM 915 is associated with a subscriber
And the transferred serial data stream 908
Or one of the data streams 902 is received and
Traffic of individual LCMs 930, 935 and 940
Transfer to TUPLCM 915 is the LCM 930, 935 and
And 940 to different TCP or UDP port numbers
You. TUPLCM 915 is an object that uses software.
It can be realized as a project. Therefore, TUPL
CM 915 is the active currently associated with each RP
Create as needed to match the number of subscribers,
And can be deleted.
Mobility management module 920 notices
(Care-Of) Map the address to the real IP address and
Ensure that Vail IP is supported. Security tube
Management module 925 performs authentication and accesses WIAS100.
Make sure the subscriber you are trying to access is authorized.
Each LCM 930, 935 and 940 has a TUP
With a first bidirectional input port connected to the LCM 915
I have. This first input port is associated with a particular subscriber
Support data for specific TCP / UDP ports
are doing. The data flowing into the first input port is
Buffered for transmission from the gateway. Each LCM 9
30, 935 and 940 are logical channel multiplexes.
The second input port connected to the
Have.
The data appearing at the second input port is the first input port.
Buffer for transmission from power port to TUPLCM 915
Is placed. Each LCM 930, 935 and 940 is the first input
The delay-tolerant transmission data from the
Automatic repeat request (ARQ) response
Is buffered until it is received from the subscriber. no
Negative acknowledge-NAK is received
And each LCM 930, 935 and 940 is buffered.
The transmitted data is retransmitted from the output port. Preferably
Is delay-sensitivity, such as voice
ive-delay-sensitive)
There may not be. As with TUPLCM 915, each LCM 93
0, 935 and 940 are objects that use software.
Each LCM 930, 935
And 940 support each subscriber's data stream
Can be easily created or deleted.
The logical channel multiplexing module 945 includes:
Data from the output of each LCM 930, 935 and 940
Stream and receive the data stream as a single data stream.
Multiplexed on the stream 948, which is the MECFR 950
Received by Extracted from each data stream
The amount of data that can be
Matches the number of bits contained in
The MECFR 950 is included in the data storm 948.
Group the set of bits
And generates a program 953 as an output. MECFR950 is the error
Forward Error Control to control
rol-FEC) The coded bits and the
Crest factor reduction to minimize peak-to-average ratio (Cres
t Factor Reduction-CFR) bits to data stream
948, required dynamic level of RP110
And the transmission efficiency is improved. MECFR9
50 groups the blocks of coded bits into one group,
Inverse Fast Fourier Transform (in
verse fast Fourier transform-IFFT)
Orthogonal Frequency Division Multip
lexing- OFDM) Create a symbol. After that, tran
The transmitter antenna selector 955 outputs the resulting data
The trim 953 is connected to the RF XCVR 970, 975 and 98
Map to one of 0.
Each XCVR 970, 975 and 980 has a
Digital input, digital output, and antenna port
It is. Is each XCVR 970, 975 and 980 an input?
These digital data are converted to analog signals and converted to RF carriers.
And amplify the resulting signal and pass it through a filter.
And transmit from the antenna port. Receive from each antenna
Filtered data, amplified and down-converted
Are digitized and made available at the output
You.
Each OFDM baseband processing module 96
0, 964 and 968 are one XCVR 970, 975 and
And 980, receiving digitized symbols from the outputs of
Extract timing information using Fast Fourier Transform (FFT)
And extract modulated symbols on each individual subcarrier
And generate an output data stream.
The multi-antenna coupling module 985 includes:
Each OFDM baseband processing module 960, 964 and
And the output data stream generated by
Using the differential OFDM multi-antenna combining method described above.
To generate a combined data stream 988
You.
The detector / receiver 990 is a data stream.
Symbol 988 in the binary digital data stream
And the wave height included in the data stream 988
Eliminates rate reduction (CFR) bits and error control coded bits
Thus, a data stream 993 is obtained. After that,
The physical channel demultiplexing module 995 is
Nari digital data stream 993 is received and
Forward to the second input of LCM 930, 935 and 940
You.
FIG. 10 is a block diagram showing the SU 105 according to the present invention.
FIG. SU105 is serial / PCMCIA / Pilot
Interface 1000, multiple TCP / UDP ports
Physical channel mapping module (TUPLCM) 1005,
Mobility management module 1010, security management
Module 1015, logical channel module 102
0, 1025 and 1030, logical channel multiplexing module
Module 1035, modulation / coding / crest factor reduction symbol (ME
CFR) 1040, RF transceiver (RF XCVR) 1050
And 1055, OFDM baseband processing module 104
5 and 1060, multi-antenna coupling module 10
65, detector / receiver 1070, and logical channel
Equipped with a demultiplexing module 1075
You.
Serial / PCMCIA / Pilot interface
Interface 1000 supports the RS-232 serial port.
Physical interface, PCMCIA card, 3com
Ilot interface or other similar interface
Interface with the IP packet data stream.
A ream 1003 is generated.
TUPLCM 1005 is an IP packet data stream.
And receive it as LCM 1020, 1025
And one of 1030. TUPLCM1005 is LC
M1020, 1025 and 1030 are
Is associated with the UDP port number.
Mobility management module 1010 notices
(Care-Of) Map IP address to real IP address
And make sure mobile IP is supported. security
The security management module 1015 performs authentication, and
That the subscriber trying to access the
confirm.
Each LCM 1020, 1025 and 1030
Has a first bidirectional port connected to the TUPLCM 1005
I have. This interface is specific to TCP / UDP ports.
It supports the default data. Flow into the first port
The data stream is ready for transmission from the second port.
Buffet. Logical channel multiplexing module
Serial data received from port 1035 via the third port
Prepares for transmission from the first port to TUPLCM 1005
Placed in the buffer. Each LCM 1020, 1025 and
And 1030 are delay tolerant transmissions from the first port
The data is sent to the subscriber with the correct Automatic Repeat Request (ARQ) response
Buffer until received. Negative acknowledgment
When (NAK) is received, each LCM 1020, 1025
And 1030 transfer the buffered data to the second port.
Resend from Preferably a delay, such as voice
Sensitive data may not be buffered
You. Each LCM 1020, 1025 and 1030 is soft
It can be realized by hardware.
The logical channel multiplexing module 1035
Second port of LCM 1020, 1025 and 1030
Receive data streams from these
Multiplexed onto a single data stream 1038. each
The amount of data retrieved from the data stream is
Data type to match the number of bits in the data burst.
Have been.
The MECFR 1040 is the data stream 103
8 and the set of bits contained in the data stream.
Forward errors to group errors and control errors
Difference control (FEC) coded bits and transmitted data symbol
Crest Factor Reduction (CFR) view to minimize peak-to-average ratio
The required dynamics of the SU105
The transmission range is reduced, and the transmission efficiency is improved.
Blocks of coded bits are combined into one,
-Transform (IFFT) is applied to the data stream 1038
And performs orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol
Is done. After that, MECFR1040 reports the resulting data
Transfer the trim to RF XCVR 1050.
Each of the RF XCVRs 1050 and 1055
Digital input, digital output, and antenna port
It is. Is each RF XCVR 1050 and 1055 an input?
These digital data are converted to analog signals and converted to RF carriers.
And amplify the resulting signal and pass it through a filter.
And transmit from the antenna port. Antenna Po
The data received from the filter is filtered and amplified.
Down-converted, digitized and used from the output port.
Be made available.
Each OFDM baseband processing module 104
5 and 1060 are RF XCVRs 1050 and 1055
Receiving digitized symbols from one side and fast Fourier transform
Modulated on each individual subcarrier using a permutation (FFT)
Extract symbols. Each OFDM baseband processing module
1045 and 1060 are available at the output port
The possible resulting data stream is
To be received by module 1065. Above
Using the differential OFDM multi-antenna combining technique
H antenna coupling module 1065 is a single coupled data
Generate the trim 1068.
[0141] The detector / receiver 1070
Binary digital conversion of symbols included in the
Stream and convert the CFR bit and error control
Data stream 1073 is obtained. Logic
The channel demultiplexing module 1075
The data burst included in the data stream 1073.
The LCMs 1020, 1025 and 1030
To the third port.
[0142] Peer-to-peer connection
Support is easier with WIAS 100
You. As shown in FIGS. 9 and 10, the functions of SU and RP
Are very similar. Open peer-to-peer connection
To begin, an SU, for example, SU 105, may
NC on frequency channel selected according to spectrum management
It just generates a C burst. NCC bursts are especially
Called Peer-to-Peer (PTP) NCC with SU IP address
ing. A second subscriber, e.g.
By registering with SU 105 in the same way that
Can be linked to the SU 105. Like this
Recording, even if a WIAS network does not exist,
A direct data, audio or video link between the participants
Can be.
If necessary, WIAS 100 can be used for fiber dispersion.
Data (fiber distributed data -FDD) system
Can be realized. This embodiment is
This is particularly useful for applications in licensed PCS bands.
You. According to this embodiment, the traffic operates asymmetrically.
The ability of the system to adaptively sacrifice, but other FDD
Parallel deployment to the system is facilitated. In this case
WIAS downlink is fixed at 16 slots per frame
(The NCC followed by the 15 downlinks
User data slot). Also, the WIAS uplink is
Fixed at 16 slots per frame (RAS and
Subsequent 15 uplink user data slots
G).
WIAS 100 uses a wireless link
Subnets can be connected. For this purpose
There are many products that operate in the high U-NII band that can be used
Existing. A typical example is such a wireless bus.
Is a point-to-point link between the RP and the router.
Deployed using directional antennas to tie
I have. Separately, WIAS100 is a multi-hop (Mult
Can be used in i-Hop) mode. For this
Requires an RF transceiver card as shown in Fig. 9 for the RP
And one for giving subscribers access,
The other is for each multi-hop termination.
The above description is for a wire for a campus environment.
Focus on providing less internet access
However, the system of the present invention
Loops, battlefield communications, and
Diversified just like point-to-point data delivery
Wireless framework for existing applications
It is also possible to use it. If you are a savvy
As will be appreciated, the invention is not limited by the scope or spirit of the invention.
Improve and change in various ways unless deviating from God
Is possible. In addition, the present invention considers the description in the specification.
However, if the above-described embodiment of the present invention is implemented,
As will be appreciated by those skilled in the field, the present invention
It is also possible to realize in a form. Description of the specification and
The examples are merely illustrative, and the true scope and spirit of the invention
It is indicated by the full scope of the claims and their equivalents.
[Brief description of drawings]
In the following, it is included in the specification and constitutes a part of it
Embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In addition, advantages and principles of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a wireless Internet access according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a system (WIAS).
FIG. 2 shows a subscriber unit in the WIAS system of FIG.
Indicates intra-subnet (intra-subnet) mobility
It is a block and a flowchart.
FIG. 3 is a flow chart illustrating a handoff process according to the present invention;
FIG.
FIG. 4 shows voice traffic in the WIAS system of FIG.
A block showing different connection scenarios that support
It is a lock figure.
FIG. 5 shows a voice trough in the simplified WIAS system of FIG.
Support different connection scenarios
It is a block diagram shown.
FIG. 6 transmits multiple traffic types according to the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing a frame structure for performing the above.
FIG. 7A shows a transmitter and receiver according to the present invention.
FIG.
FIG. 7B shows a transmitter and receiver according to the present invention.
FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing a transmission / reception process according to the present invention.
is there.
FIG. 9 shows the wireless communication in the WAIS system of FIG. 1 according to the present invention.
It is a block diagram showing a port.
FIG. 10 is a block diagram of the WAIS system of FIG. 1 according to the present invention;
It is a block diagram which shows an entrance unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バートン メルボルン アメリカ合衆国 08876 ニュージャー ジー州 サマービル リビエラ ドライ ブ 5 (56)参考文献 特開 平9−307526(JP,A) 特開 平9−93216(JP,A) 特開 平9−181699(JP,A) 特開 平8−275221(JP,A) 特開 平8−275220(JP,A) 特開 平7−336774(JP,A) 国際公開96/022639(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Burton Melbourne USA 08876 New Jersey Summerville Riviera Drive 5 (56) References JP-A-9-307526 (JP, A) JP-A 9-93216 (JP, A) JP-A-9-181699 (JP, A) JP-A-8-275221 (JP, A) JP-A-8-275220 (JP, A) JP-A-7-336774 (JP, A) International publication 96 / 022639 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04B 7/ 24-7/26 H04Q 7 /00-7/38
Claims (1)
を復号化するシステムであって、各シンボルは1つまた
は2つ以上のビットに対応し、そこではビットの各組み
合わせは固有の位相を表し、 複数のアンテナと、 複数の変調副搬送波の重畳から形成された波形を前記複
数のアンテナから受信する手段であって、各変調副搬送
波は異なる周波数を有し、および複数のシリアルシンボ
ルの1つを、各ペアの隣接シンボル間の位相差に基づい
て複数の副搬送波のうち対応する1つの上に変調するこ
とによって形成される手段と、 個別的副搬送波の各々に対する前記アンテナの各々のレ
スポンスを抽出する手段と、 前記アンテナの数に等しい複数のエレメントを有するベ
クトルを各副搬送波ごとに形成する手段であって、特定
副搬送波のベクトルの各エレメントは、前記特定副搬送
波に対する前記複数のアンテナのうちの、1つの抽出レ
スポンスを表す手段と、 各ペアの隣接副搬送波に対応するベクトルを数学的に組
み合わせて、各ペアの隣接副搬送波間の前記位相差を計
算する手段と、 各ペアの隣接ベクトルの前記数学的組み合わせから得ら
れた前記位相差に基づいて各シンボルの値を判断する手
段とを備えたことを特徴とするシステム。(57) Claims 1. A system for decoding symbols modulated on a plurality of subcarriers, each symbol corresponding to one or more bits, wherein: Each combination of bits represents a unique phase, and means for receiving from the plurality of antennas a waveform formed from a plurality of antennas and a plurality of superimposed modulated subcarriers, each modulated subcarrier having a different frequency. And means formed by modulating one of the plurality of serial symbols onto a corresponding one of the plurality of subcarriers based on a phase difference between adjacent symbols of each pair; Means for extracting the response of each of said antennas for each of: and means for forming for each sub-carrier a vector having a plurality of elements equal to the number of said antennas, Each element of the vector of the specific subcarrier is obtained by mathematically combining a unit representing an extracted response of one of the plurality of antennas for the specific subcarrier, and a vector corresponding to the adjacent subcarrier of each pair. Means for calculating the phase difference between adjacent subcarriers of a pair, and means for determining a value of each symbol based on the phase difference obtained from the mathematical combination of adjacent vectors of each pair. Features system.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US8207398P | 1998-04-17 | 1998-04-17 | |
US60/082,073 | 1998-04-17 | ||
PCT/US1999/008349 WO1999055030A1 (en) | 1998-04-17 | 1999-04-16 | A wireless internet access method and system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002512478A JP2002512478A (en) | 2002-04-23 |
JP3507436B2 true JP3507436B2 (en) | 2004-03-15 |
Family
ID=22168898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000545274A Expired - Fee Related JP3507436B2 (en) | 1998-04-17 | 1999-04-16 | Wireless internet access system |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1072116A4 (en) |
JP (1) | JP3507436B2 (en) |
CA (1) | CA2328865A1 (en) |
WO (1) | WO1999055030A1 (en) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19945663A1 (en) * | 1999-09-23 | 2001-04-05 | Siemens Ag | Internet phone adapter |
DE10056088B4 (en) * | 2000-11-07 | 2006-01-12 | IQ wireless GmbH, Entwicklungsgesellschaft für Systeme und Technologien der Telekommunikation | Method and apparatus for compensating interference by multipath propagation in a radio communication system |
DE10056086C2 (en) * | 2000-11-07 | 2002-12-05 | Iq Wireless Gmbh | Procedure for synchronization in a radio communication system |
DE10056087B4 (en) * | 2000-11-07 | 2005-03-17 | IQ wireless GmbH, Entwicklungsgesellschaft für Systeme und Technologien der Telekommunikation | Radio communication system |
US7180876B1 (en) | 2001-05-14 | 2007-02-20 | At&T Corp. | Mobile device having network interface selection |
GB0127650D0 (en) * | 2001-11-19 | 2002-01-09 | Nokia Corp | Improvements in and relating to content delivery |
JP4472692B2 (en) * | 2003-02-19 | 2010-06-02 | パナソニック株式会社 | Receiver and method for digital multicarrier transmission |
DE10307811A1 (en) * | 2003-02-24 | 2004-06-17 | Siemens Ag | Multiple carrier radio terminal synchronization procedure for OFDM WLANs uses high and low rate sequences formed by summation of low rate sequence |
US7933255B2 (en) | 2003-04-07 | 2011-04-26 | Bellow Bellows Llc | Multi-antenna wireless data processing system |
US8014374B2 (en) | 2003-04-07 | 2011-09-06 | Bellow Bellows Llc | System and method for achieving timing compatibility with multi-antenna wireless data protocols |
US7646744B2 (en) | 2003-04-07 | 2010-01-12 | Shaolin Li | Method of operating multi-antenna wireless data processing system |
US7389096B2 (en) | 2003-04-07 | 2008-06-17 | Bellow Bellows Llc | Monitoring system using multi-antenna transceivers |
US7512083B2 (en) | 2003-04-07 | 2009-03-31 | Shaolin Li | Single chip multi-antenna wireless data processor |
US7508808B2 (en) * | 2003-05-14 | 2009-03-24 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Frequency-division multiplexing system and method for communication having enhanced reliability in fading environments |
US7221680B2 (en) | 2003-09-02 | 2007-05-22 | Qualcomm Incorporated | Multiplexing and transmission of multiple data streams in a wireless multi-carrier communication system |
US8509051B2 (en) | 2003-09-02 | 2013-08-13 | Qualcomm Incorporated | Multiplexing and transmission of multiple data streams in a wireless multi-carrier communication system |
US8599764B2 (en) | 2003-09-02 | 2013-12-03 | Qualcomm Incorporated | Transmission of overhead information for reception of multiple data streams |
US8477809B2 (en) | 2003-09-02 | 2013-07-02 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for generalized slot-to-interlace mapping |
US8526412B2 (en) | 2003-10-24 | 2013-09-03 | Qualcomm Incorporated | Frequency division multiplexing of multiple data streams in a wireless multi-carrier communication system |
US8089855B2 (en) * | 2004-06-04 | 2012-01-03 | Qualcomm Incorporated | Transmission of overhead information for broadcast and multicast services in a wireless communication system |
US20190020392A1 (en) * | 2016-01-08 | 2019-01-17 | Commscope Technologies Llc | System and method for carrier aggregation using beamforming |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4581735A (en) * | 1983-05-31 | 1986-04-08 | At&T Bell Laboratories | Local area network packet protocol for combined voice and data transmission |
EP0212031B1 (en) * | 1985-08-13 | 1990-11-07 | International Business Machines Corporation | Dynamic bandwidth allocation mechanism between circuit slots and packet bit stream in a communication network |
FR2658017B1 (en) * | 1990-02-06 | 1992-06-05 | France Etat | METHOD FOR BROADCASTING DIGITAL DATA, ESPECIALLY FOR BROADBAND BROADCASTING TO MOBILES, WITH TIME-FREQUENCY INTERLACING AND ASSISTING THE ACQUISITION OF AUTOMATIC FREQUENCY CONTROL, AND CORRESPONDING RECEIVER. |
US5063574A (en) * | 1990-03-06 | 1991-11-05 | Moose Paul H | Multi-frequency differentially encoded digital communication for high data rate transmission through unequalized channels |
US5659569A (en) * | 1990-06-25 | 1997-08-19 | Qualcomm Incorporated | Data burst randomizer |
DE4138770A1 (en) * | 1991-11-26 | 1993-05-27 | Daimler Benz Ag | METHOD FOR DIGITAL DATA TRANSMISSION IN THE ZERO SYMBOL OF THE COFDM MODULATION METHOD |
DE69327837T2 (en) * | 1992-12-01 | 2000-10-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven | Subband diversity transmission system |
-
1999
- 1999-04-16 WO PCT/US1999/008349 patent/WO1999055030A1/en active Application Filing
- 1999-04-16 EP EP99918601A patent/EP1072116A4/en not_active Withdrawn
- 1999-04-16 CA CA002328865A patent/CA2328865A1/en not_active Abandoned
- 1999-04-16 JP JP2000545274A patent/JP3507436B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002512478A (en) | 2002-04-23 |
WO1999055030A1 (en) | 1999-10-28 |
EP1072116A1 (en) | 2001-01-31 |
CA2328865A1 (en) | 1999-10-28 |
EP1072116A4 (en) | 2005-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7433297B2 (en) | Wireless internet access system and method | |
JP3507436B2 (en) | Wireless internet access system | |
US9143302B2 (en) | Wireless communication apparatus and wireless communication method | |
JP5695775B2 (en) | System and method for uplink signaling | |
US8300570B2 (en) | Ranging regions for wireless communication relay stations | |
AU2004200502B2 (en) | System and method for timing and frequency synchronisation in an OFDM communication system | |
US20090268910A1 (en) | Apparatus and method for initialization of a scrambling sequence for a downlink reference signal in a wireless network | |
EP1445907A2 (en) | Estimation of subcarrier attentuations | |
KR101614982B1 (en) | The use of first and second preambles in wireless communication signals | |
KR20040089744A (en) | Soft handoff for ofdm | |
US8477594B2 (en) | Backward-compatible long training sequences for wireless communication networks | |
US9288024B2 (en) | Systems and methods for uplink signaling using time-frequency resources | |
JPWO2005004361A1 (en) | Multi-carrier wireless transmission system, transmitting apparatus and receiving apparatus | |
JP2001520835A (en) | Method and apparatus for transmitting data symbols from subscriber signals over a radio interface of a mobile communication system | |
Dalela et al. | Beam Division Multiple Access (BDMA) and modulation formats for 5G: Heir of OFDM? | |
Ergen | I-WLAN: Intelligent wireless Local area networking | |
US20020172183A1 (en) | Method and device for transmitting data in radio channels with strong multipath propagation and increased data volume in a radio communication system | |
JP4008858B2 (en) | Radio packet communication method, radio packet communication system, and radio station apparatus | |
Majdi | A comparative overview of modern communication systems and standards | |
Herrero | Exploring Traditional Networks | |
KR100697144B1 (en) | Multi-carrier radio transmission system, transmission device, and reception device | |
Cheetham et al. | Voice over an OFDM based Wireless LAN | |
Bahai et al. | Wireless LAN Applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031218 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071226 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081226 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091226 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091226 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101226 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111226 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121226 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121226 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131226 Year of fee payment: 10 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |