KR100714756B1

KR100714756B1 - 고정형 무선 도시권 통신망과 그 구현 방법

Info

Publication number: KR100714756B1
Application number: KR1020027005184A
Authority: KR
Inventors: 그린달머브; 켈맨블라디미르제트; 프로엘리히츄; 반즈키이쓰; 둔에릭
Original assignee: 넥스트넷 와이어리스 인크.
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2007-05-07
Anticipated expiration: 2020-10-23
Also published as: CN1413354A; CN1244995C; AU2004200502A1; ES2298162T3; US7633893B2; KR20050110714A; EP1226673A4; CN1758621A; EP1226673A1; HK1050281A1; KR20050114732A; MXPA02004024A; AU779339B2; AU2004200502C1; ATE384363T1; KR20020063883A; CN1758618B; KR100823420B1; CN1819537A; AU1225901A

Abstract

고정형 무선 액세스 시스템(10)은 이더넷 인터페이스(16)를 통해서 개인용 컴퓨터 또는 근거리 통신망(12)에 접속되는 고객 댁내 장치(CPE) 유닛(14)과, 이더넷 인터페이스를 통해서 통신망에 접속되는 기지국 유닛(19)을 포함한다. 이러한 것으로서, CPE 유닛(14)을 사용자가 쉽게 설치할 수 있는 것이 바람직하고, 기지국 유닛(19)은 CPE 유닛의 1∼5 마일 범위 이내에 송신탑을 설치하는 것이 바람직하다. CPE 유닛과 기지국 유닛의 양자는 2.5∼2.686 GHz 범위에서 동작하는 무선 주파수 에어(air) 링크를 가능하게 하는 통합된 데이터 송수신기/스위치를 내장하는 것이 바람직하다. 직교 주파수 분할 다중 방식이 CPE 유닛과 기지국 유닛간의 상승 링크 송신과 하강 링크 송신에 이용된다.

Description

고정형 무선 도시권 통신망과 그 구현 방법{FIXED OFDM WIRELESS MAN UTILIZING CPE HAVING INTERNAL ANTENNA}

본 발명은 미국 특허 출원일이 1999년 10월 22일이고 발명의 명칭이 '고정형 무선 액세스 시스템'인 미국 특허 가출원 번호 제60/161,107호를 우선권 주장한다. 상기 가출원은 이 명세서에 인용되어 있다.

본 발명은 일반적으로 무선 데이터 통신 시스템 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 고객 댁내 장치(顧客宅內裝置, CPE: 여기서, 고객은 consumer 또는 computer임)가, 기지국의 가시거리 송신 경로를 갖는 외부 액세스 가능한 안테나를 필요로 하는 대신에, 고객의 낵내에 내부 설치된 안테나를 이용할 수 있도록 구성된 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 반송파 액세스 변조를 이용하는 고정형 무선 도시권 통신망(MAN)에 관한 것이다.

무선 주파수(RF) 신호를 이용하여 데이터를 송신 및 수신하는 무선 데이터 통신 시스템은 공지되어 있다. 일반적으로, 무선 데이터 통신 기술은, 위성 또는 마이크로웨이브 송신탑 전기 통신 등의 고성능 장거리 통신 시스템이나 가정 환경 또는 사무실 환경 내의 무선 LAN 등의 단거리 통신 시스템에 적용되고 있다. 장거 리 통신 시스템의 경우, 점대점(point-to-point) 안테나 시스템이 필요하고, 여기에는 송신기와 수신기간의 가시거리 송신 경로가 있어야 한다. 단거리 무선 LAN 통신의 경우, 다지향성(omni-directional) 안테나 시스템이 이용될 수 있고, 거리가 1 마일 이하이기 때문에 대체로 가시거리 송신 경로가 필요치 않다. 이러한 차이의 원인은 RF 신호가 보다 장거리를 가거나 건물 또는 벽 등의 장애물을 통과하여 전송할 때 전력(power)을 급속히 상실한다는 사실에 기인한다.

도시권 통신망(MAN)은 도시 전역을 커버함에 있어서 통상 알려진 1∼40 마일의 중거리에 걸쳐서 통신할 수 있는 통신망이다. 디지털 가입자 루프(DSL) 서비스는 전화선을 통신 매체로서 이용하는 유선형 MAN 시스템의 좋은 예이다. 케이블 모뎀 시스템은 동축 케이블을 통신 매체로서 이용하는 유선형 MAN 시스템의 다른 예이다. MAN 시스템의 중요 이점 중 하나는 종래의 전화 모뎀의 속도에 비해 고속 데이터 통신을 가능하게 한다는 것이다. 이러한 유선형 MAN 시스템이 안고 있는 중요 문제는 고품질의 전화 통신 매체 또는 동축 케이블 통신 매체를 설치 및 유지하는데 드는 비용이다. 고정형 무선 MAN 시스템은 유선형 통신 매체의 설치 및 유지와 관련 있는 비용을 제거하는 명백한 이점이 있다.

고정형 무선 MAN 시스템의 다른 이점은 무선 통신 매체가 종래의 유선형 MAN 시스템보다 고속의 데이터 통신 속도를 제공하도록 설계될 수 있다는 것이다. 이 이점 때문에 현재까지 설치되어 온 고정된 무선 MAN 시스템은 초고성능 및 비교적 고가의 전용망으로 설계되어 왔다. 이 고정형 무선 MAN 시스템의 시장은 이러한 시스템에 관한 지출과 복잡한 설치를 개인에게 정당화할 수 있는 고속 데이터 통신을 요구하는 고객이 소수있었다. 제한된 고객의 기지(base)와 초고성능의 요구의 결과, 현재의 고정형 무선 MAN 시스템의 설계는 고성능의 장거리 무선 통신 시스템의 계보를 따라 더욱 발전하고 있다.

RF 통신 시스템의 설계시에 고려해야 할 요소가 많이 있지만, 고정형 무선 MAN 시스템의 설계시에 고려해야 할 보다 중요한 몇 가지 요소는 할당 주파수, 신호 변조 및 반송파 액세스 변조이다. 할당 주파수는 시스템이 이용할 수 있는 무선 신호의 주파수 또는 진동의 범위를 말한다. 일 예로는 500∼1600 KHz에서 동작하는 AM 무선 신호의 할당 대역이 있다. 신호 변조는 정보 또는 데이터가 RF 신호에서 부호화되는 방식을 말한다. 일 예로는 진폭 변조(AM) 무선 신호와 주파수 변조(FM) 무선 신호간의 차가 있다. 반송파 액세스 변조는 할당된 반송파 주파수가 RF 신호를 반송하는데 이용되는 방식을 말한다. 일 예로는 동일한 할당 주파수 대역폭을 통해서 단일의 광역 채널과 복수 개의 협역 채널의 이용간의 차가 있다.

본 발명의 목적상, 고정형 무선 MAN 시스템의 설계는 10 GHz 이하의 주파수 범위에 초점을 맞춘다. 기타의 중거리 무선 통신 시스템, 예컨대 28 GHz ∼ 31 GHz와 같은 보다 고주파수 범위에서 동작하는 지역 다지점 분배 시스템(LMDS) 등도 개발되어 왔다. 이들 고주파수는 상이한 기술적 관심사에 관계되어 있고, 한 건물의 상부에서 다른 건물의 상부로의 가시거리 송신 경로를 제공하는 대형 외부 안테나 시스템을 필요로 한다.

고속의 데이터 속도에 대한 소망 때문에, 현재의 모든 고정형 무선 MAN 시스템은 신호 변조의 경우에 보다 복잡한 구성을 이용해 왔다. 보다 고속의 하강 스트 림 송신을 지원하기 위해서, 이들 고정형 무선 MAN 시스템은 통상 16 비트 직교 진폭 변조(QAM) 또는 64 비트 QAM을 이용하여 기지국에서 CPE로의 하강 스트림을 적어도 10 Mbps의 데이터 레이트(속도)로 송신한다.

단거리 통신용으로 개발되었고, 하나의 신호를 할당 주파수 대역폭에 걸쳐서 확산시키는 스펙트럼 확산형의 반송파 액세스 변조를 이용하는 많은 고정형 무선 LAN 시스템과는 달리, 현재까지 개발되어 온 비교적 소수의 고정형 무선 MAN 시스템은 다중 반송파 변조를 그들의 반송파 액세스 변조로서 이용해왔다. 다중 반송파 변조 시에, 신호는 몇 개의 병렬 데이터 스트림으로 분할되고, 이들 병렬 데이터 스트림은 상이한 저속 채널들을 따라서 동시에 전송되며, 이어서 수신기에서 재조립되어 보다 고효율의 전송 레이트를 생성한다. IEEE 표준 위원회에 의해서 지정되어 고속 무선 데이터 통신을 위해서 802.11 무선 LAN 표준으로의 확장으로서 이용되는 다중 반송파 변조 구성은 직교 주파수 분할 다중(OFDM)으로서 알려져 있다. OFDM 변조 구성은 할당된 대역폭을 보다 효율적으로 이용하여 고속 전송을 수신할 수 있는 능력을 개선한다.

현재의 고정형 무선 MAN 시스템에 관한 이들 모든 보다 복잡한 변조 구성은 일반적으로 보다 고가의 장비와 보다 강력한 전송 전력을 각 기지국마다 필요로 한다. 각 기지국과 관련된 투자 증가를 결정하기 위해서, 현재의 고정형 무선 MAN 시스템은 소정의 영역을 커버하는 데 필요한 기지국의 수를 최소화하도록 설계되어 왔다. 현재의 무선 MAN 시스템의 전형적인 커버리지 영역의 반경 범위는 10 내지 20 마일 사이이다.

동일한 주파수 채널을 인접한 커버리지 영역에서 재사용하고자 하는 요구를 최소화하기 위해서 보다 큰 커버리지 영역을 이용하기도 한다. 현재의 모든 고정형 무선 MAN 시스템은 보다 고속의 데이터 레이트(속도)로 송신하기 위해서 보다 강한 송신 전력을 이용하기 때문에, 그러한 보다 강한 전력 신호는 동일한 주파수 채널을 인접한 커버리지 영역에서 재사용하지 못하게 하고, 그 동일한 주파수 채널을 커버리지 영역 반경의 3∼5 배에 이르는 거리에서 재사용 금지하기도 한다. 결국, 커버리지 영역을 보다 크게 하는 것은, 주파수를 인접한 커버리지 영역에서 재사용하지 못하는 불가능으로 인해 생기는 문제의 영향을 감소시킨다.

각 기지국에 대한 커버리지 영역의 크기를 보다 크게 하는 것의 가장 중요한 단점은 기지국과 CPE간이 신호 손실 또는 감쇠의 잠재력이 더 커지는 것이다. 보다 긴 거리에 걸쳐 이 잠재적인 신호 손실에 반작용하기 위해서 그리고 고전력 고속의 전송 속도의 수신을 개선하기 위해서, 현재의 모든 고정형 무선 MAN 시스템은 CPE에 접속되는 외부 액세스형 안테나와 기지국간의 가시거리 송신 경로를 필요로 하는 점대점 안테나 시스템을 이용한다. 예컨대, 도 1에 도시한 종래 기술의 고정형 무선 MAN 시스템 구조를 참조한다. 여기서, 단일 사용자 환경, 예컨대 가정 내의 CPE는 단일 사용자 환경의 외부에 있는 안테나에 접속되어 있고, 다중 사용자 환경, 예컨대 소규모 사무실 내에는, 각 CPE가 다중 사용자 환경의 외부에 배치된, 각 CPE의 안테나에 접속되어 있다.

비교적 제한된 고객의 기지와, 현재의 고정형 무선 MAN 시스템의 개발을 하게 하는 모든 초고성능의 요구의 경우에, 가시거리 송신 경로를 제공하는 외부 액 세스형 안테나의 사용은 필수적이고 또한 이해할 만한 것이다. 그러나, 외부 액세스형 안테나의 사용을 필요로 하지 않고 보다 고속의 데이터 속도를 보다 많은 수의 고객에게 보다 효율적으로 제공하도록 보다 광역으로 설치될 수 있는 고정형 무선 MAN 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

전술한 요구는 본 발명의 고정형 OFDM 무선 MAN 시스템에 의해서 대부분 충족된다. 고정형 무선 액세스 시스템은 일반적으로 이더넷 인터페이스를 통해서 소호(SOHO, 소규모 사무실/가정)의 개인용 컴퓨터 또는 근거리 통신망에 접속되는 고객 댁내 장치(CPE) 유닛과, 이더넷 인터페이스를 통해서 통신망에 접속되는 기지국 유닛을 구비한다. CPE 유닛은 가정이나 소규모 사무실의 구내에 배치되고, 그 구내에 내부 설치된 안테나를 가지며, 사용자가 쉽게 설치할 수 있다. 기지국 유닛은 CPE 유닛의 1∼5 마일 범위 이내에서 송신탑에 설치되는 것이 바람직하다. CPE 유닛은, 디지털 신호를 컴퓨터나 통신망으로부터 수신하고 그 신호를 아날로그 형태로 변환하며 그 아날로그 신호를 무선 주파수 기술, 양호하게는 2.5∼2.686 GHz 범위에서 동작하는 무선 주파수 기술을 통해서 기지국 유닛에 송신할 수 있는 내부의 통합형 데이터 송수신기/스위치를 내장한다. 신호 수신시에, 기지국 유닛은 아날로그 신호를 다시 디지털 신호로 변환하고, 그 신호를 이더넷 접속을 통해서 개인용 컴퓨터, LAN 및/또는 통신망에 전달한다. 직교 주파수 분할 다중은 CPE 유닛과 기지국 유닛간의 상승 링크 송신과 하강 링크 송신 시에 이용된다.

고정형 무선 액세스 시스템은 OFDM 심볼을 내장하는 DFDM 신호를 이용하여 송신한다. OFDM 심볼은 트레이닝 심볼이 없으며, 심볼 하나씩 검출된다.

고정형 무선 액세스 시스템은 프레임 처리된 하강 링크 송신과 프레임 처리되지 않은 상승 링크 송신을 이용한다.

도 1은 외부 안테나를 이용하는 종래 기술의 고정형 무선 MAN 시스템의 개략도이다.

도 2는 내부 안테나를 이용하는 본 발명의 고정형 OFDM 무선 MAN 시스템의 개략도이다.

도 3은 본 발명의 고정형 무선 액세스 시스템의 한 셀 내에서의 단일 섹터 설정을 설명하기 위한 개략도이다.

도 4는 본 발명의 셀룰러 시스템을 도시하는 도면이다.

도 5는 표준의 종전의 셀룰러 재사용 패턴을 도시하는 도면이다.

도 6은 TDMA를 이용하는 종래 기술의 셀룰러 재사용 패턴을 도시하는 도면이다.

도 7은 본 발명의 양호한 셀룰러 재사용 패턴을 도시하는 도면이다.

도 8은 본 발명의 시스템에서 사용되는 상승 링크 송신 슬롯과 하강 링크 송신 슬롯이 설계도(레이아웃) 및 그들 슬롯 내에 포함된 메세지 패킷의 설계도를 도시하는 도면이다.

도 9는 본 발명의 고정형 무선 액세스 시스템 내의 무선 주파수에 의해서 송신 또는 수신되는 데이터 패키지의 비트 스트림의 처리를 블록도로 나타내는 도면 이다.

도 2는 본 발명의 내부 안테나를 이용한 고객 댁내 장치(CPE)를 갖는 고정형 OFDM 무선 도시권 통신망(MAN)의 개략도를 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 고정형 무선 액세스 시스템(10)은 단일 사용자 환경 또는 다중 사용자 환경, 예컨대 근거리 통신망으로 구성될 수 있다. 시스템(10)은 데이터를 고신뢰도의 무선 전송 기술을 이용하여 시스템(10)의 사용자와 송수신하도록 동작한다. 시스템(10)은 특히 거주자 소호(SOHO, Small Office/Home Office) 시장에 적용할 수 있다.

이제 도 3을 참조하면, 고정형 무선 액세스 시스템(10)의 한 셀 내의 단일 섹터 설정에 관한 개략도가 도시되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 시스템(10)은 일반적으로, 하나 이상의 호스트 예컨대 하나 이상의 호스트 컴퓨터(12) 및/또는, 하나 이상의 고객 댁내 장치(CPE) 유닛(14)에 이더넷 접속(16)을 통해서 접속되는 하나 이상의 근거리 통신망 서버(13)를 구비한다. 각 CPE 유닛(14)은 시스템(10) 내에서 하나 이상의 기지국 유닛(18)과 무선 주파수를 통해서 통신한다. 각 기지국 유닛(18)은 이더넷 인터페이스(19)를 통해서 하나 이상의 다양한 형태의 통신망(19), 또는 스위칭 조직(fabric), 예컨대 비동기식 전송 모드(ATM)에 접속된다.

Ⅰ. 시스템 구성 요소, 구성 요소 분배 및 구성 요소 인식

각 CPE 유닛(14)은 사용자의 개인용 컴퓨터(12) 또는 LAN 서버와의 이더넷 통신, 및 기지국 유닛(18)과의 무선 주파수 통신을 구현하는데 필요한 하드웨어를 내장한다. 그 하드웨어는 적어도 부분적으로, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 기술 또는 ASIC 기술을 이용함으로서 구현되는 것이 바람직하고, 약 10 와트의 최대 전력 소비로 설계되는 것이 바람직하다. 특히, 각 CPE 유닛(14)은 통합된 데이터 송수신기/스위칭와 하나 이상의 이더넷 커넥터, 예컨대 10Base-T RJ45 커넥터[10BASE-T는 IEEE 802.3이 규정한 전송 매체로서, 이중 나선쌍 도전체를 이용하여 정보를 기저 대역에서 최대 10Mbps까지의 속도로 반송하고, 비차폐형 이중 나선쌍(UTP) 와이어라고도 부른다]를 내장하는 것이 바람직하다. 통합된 데이터 송수신기/스위치에 대해서, 개개의 구성 요소는 본 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않고서 이용될 수 있음을 주목해야 한다.

각 CPE 유닛(14)의 설치 편의상, 통합된 송수신기/스위치는 고객이 CPE 유닛(14)을 해당 호스트 컴퓨터(12) 근처에 그리고 고객의 댁내에 설치할 수 있는 전방위 지향성(integral directional) 안테나를 내장하는 것이 바람직하다. 표준 이더넷 커넥터(22)를 사용하면, CPE 유닛(14)의 설치가 더욱 쉬워지고, CPE 유닛(14)을 그들의 호스트 컴퓨터(12) 또는 근거리 통신망 서버(13)와의 통신을 위해서 사용자가 쉽게 설치할 수 있다. CPE 유닛(14)은, 책상 위에 배치 및/또는 설치할 수 있고, 또한 사용자가 설치하기 쉬운 크기와 형상으로 되는 것이 바람직하다.

기지국 유닛(18)은 하나 이상의 다양한 형태의 통신망(19), 또는 스위치 조 직, 예컨대 비동기식 전송 모드(ATM)와의 이더넷 통신 및, CPE 유닛(14)과의 무선 주파수 통신을 구현하는데 필요한 하드웨어를 내장한다. 그 하드웨어는 적어도 부분적으로, FPGA 기술 또는 ASIC 기술을 이용함으로서 구현되는 것이 바람직하고, 약 10 와트의 최대 전력 소비로 설계되는 것이 바람직하다. 특히, 각 기지국 유닛(18)은, 각 CPE 유닛(14)과 마찬가지로, 통합된 데이터 송수신기/스위치와 하나 이상의 이더넷 커넥터, 예컨대 10Base-T RJ45 커넥터를 내장하는 것이 바람직하다. 통합된 데이터 송수신기/스위치에 대해서, 개개의 구성 요소는 본 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않고서 이용될 수 있음을 주목해야 한다. 기지국 유닛(18)은 시스템의 분해능(resolution)과 정밀도를 위해서 시간 기준을 제공하는 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기에 부가 설치되는 것이 바람직하다. 시스템(10)이 GPS 시간 펄스를 이용하여, 기지국 유닛(18)간의 간섭을 피하기 위해서 지리적으로 분포된 기지국 유닛(18)을 동기시키는 것이 바람직하다. 통합된 데이터 송수신기/스위치에 대해서, 개개의 구성 요소는 본 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않고서 이용될 수 있음을 주목해야 한다.

도 3에서와 같이, 기지국 유닛(18)은 비가시거리 통신 반경의 확장을 용이하게 하기 위해서 송신탑에 설치되는 것이 바람직하다. 송신 레벨, 안테나 이득 및 수신기 감도가 높은 시스템 이득을 제공하면 기지국 유닛(18)의 비가시거리 동작이 가능하다. 기지국 유닛(18)이 송신탑의 하부에 설치되면, 기지국 유닛(18)과 그의 안테나 사이에는 동축 케이블의 길이 연장이 필요하다. 동축 케이블을 더 길게 설치하면 시스템의 손실이 더 크게 발생하고 비가시거리 커버리지의 소정의 레벨에 대해서 동작 거리는 짧아질 것이다.

각 기지국 유닛(18)은 분포형 셀룰러 시스템(30)에 의해서 배치되어 있다(도 4 참조). 여기서, 각 셀(32)은 하나 이상의 섹터(34)를 포함하는 것이 바람직하고, 각 섹터(34)는 하나의 기지국 유닛(18)을 포함하는 것이 바람직하다. 도 4는 각 셀(32)에 6 개의 섹터(34)가 있는 예시적인 분포형 셀룰러 시스템(30)의 도면이다. 각 셀(32)은 통신 반경이 약 1∼5 마일이고, 통상적인 반경이 3 마일인 것이 바람직하다. 그러나, 섹터화된 셀룰러형 기지국 유닛(18)을 설치하여 사용하면 단일의 다지향성 기지국 유닛(18)의 사용을 제한하지 않는다. 특히, 다중 섹터를 갖는 하나의 셀이 단일의 셀 동작으로서 동작할 필요가 없다. 잠재적인 사용자 기지가 낮고 단일의 기지국 유닛(18)이 데이터 처리율(throughput) 용량을 충족할 수 있는, 작은 지리적 영역 예컨대 반경 3 마일 이하인 거리의 경우에, 단일의 기지국은 고이득의 다지향성 안테나로 설치될 수 있다.

각 CPE 유닛(14)과 각 기지국 유닛(18)이 적절하게 설치되면, 각 유닛은 통신 신호를 다른 각 유닛과 송수신할 수 있다. 가장 일반적인 용어로 말하면, CPE 유닛(14)과 기지국 유닛(18)간의 무선 주파수 통신의 결합된 효과는 표준 이더넷 스위치와 소정의 부가된 보강의 조합된 효과이다. 예컨대, 무선 주파수 통신은, 각 CPE 유닛(14)과 각 기지국 유닛(18)이 이더넷 스위칭 시스템과 마찬가지로 특유의 어드레스로 할당된다는 사실 때문에 유닛들(14 및 18)간에 용이하다. 또한, 유닛들(14 및 18)간의 무선 주파수 통신은, 통신 신호가 송신 및/또는 수신되는 CPE 유닛(14) 또는 기지국 유닛(18)(또한, 각각이 이더넷 스위칭 시스템과 유사함) 을 나타내는 소스 및/또는 목적지 어드레스를 포함하는 데이터 패킷의 형태로 발생하는 것이 바람직하다. 브로드캐스트 트래픽, 예컨대 시스템(10) 내의 모든 유닛에 전송되는 트래픽은 또한, 이더넷 스위칭 시스템과 마찬가지로, 기지국 유닛(18)과 CPE 유닛(14)간에 통신될 수 있다.

따라서, 이더넷 스위치가 이더넷 시스템의 동작을 향상시키듯이, CPE 유닛(14)과 기지국 유닛(18)에 의해서 만들어지는 스위칭 구성은 CPE 유닛(14)과 기지국 유닛(18) 사이에 진행하는 기본 트래픽만을 허용함으로써 시스템(10)의 성능을 증가시키도록 동작한다. 즉, 데이터 패킷은 그 패킷의 소스 및/또는 목적지 어드레스를 기초로 하여 중간의 기지국 유닛(18), 즉 분포된 스위치의 개입 없이 여과되거나 전달된다. 또한, 이더넷 시스템과 마찬가지로, CPE 유닛(14)과 기지국 유닛(18)은 동적 호스트 제어 프로토콜(DHCP)[CPE 유닛(14)에 연결된 호스트 컴퓨터(12)의 고레벨의 인터넷 프로토콜(IP)에 상응하는 저레벨의 물리적 통신망 하드웨어 어드레스를 동적으로 발견하도록 CPE 유닛(14)과 기지국 유닛(18)에 의해서 관찰되는 프로토콜]을 이용하는 것이 바람직하다.

특히, 한 CPE 유닛이 먼저 온라인으로 되면(연결되면), 그 CPE 유닛은 기지국 유닛(18)을 그의 송수신기를 이용하여 감시하기 시작한다. CPE 유닛(14)이 충분한 품질의 기지국 유닛(18) 신호를 검출할 때, CPE 유닛(14)은 기지국 유닛(18)에 등록한다. 기지국 유닛(18)은 통신망(20) 내의 인증 서버를 이용하여 CPE 유닛(14)이 허용되어 있는지를 판단하고 또한 얼마나 많은 호스트 컴퓨터(12)가 CPE 유닛(14)에 연결될 수 있는지를 판단한다. 이어서, 기지국 유닛(18)은 허용된 수의 호스트 컴퓨터(12)를 갖는 CPE 유닛(14)을 부정하거나 승낙한다. 기지국 유닛(18) 중 하나의 기지국 유닛에 등록하게 될 때, CPE 유닛(14)은 학습 단계에 진입하고, 그에 따라서, CPE 유닛(14)은 트래픽을 관찰함으로써 레벨 3 어드레스와 이더넷 물리 계층 어드레스를 학습하도록 동작한다. 관찰된 트래픽은 레벨 3 어드레스를 서버로부터 데이터 통신망, 즉 LAN(13)을 통해서 요구하는 호스트 컴퓨터(12) 중 하나의 호스트 컴퓨터의 트래픽이고, 또한 DHCP에 있는 것이 바람직한 서버의 응답의 트래픽이다.

트래픽의 관찰 시에, CPE 유닛(14)은 연결된 호스트 컴퓨터(들) 레벨 3 IP 어드레스와 해당 이더넷 저레벨 물리적 통신망 하드웨어 어드레스로 된 표를 작성한다. 이 표를 작성할 때, CPE 유닛(14)은 메세지를 에어(air) 링크를 통해서 [이미 LAN(13) 인터페이스를 통해서 연결된 호스트 컴퓨터(12)에 상응하는 레벨 3 어드레스 목적지를 갖는] 기지국 유닛(18)으로 송신하지 않을 것을 보증할 수 있다. CPE 유닛(14)과 마찬가지로, 기지국 유닛(18)은 호스트 컴퓨터(들)의 레벨 3 IP 어드레스, 해당 이더넷의 저레벨 물리적 통신망 하드웨어 어드레스, 및 CPE 유닛(14)의 해당 에어 전달 하드웨어 어드레스로 된 표를 작성한다. 이 표를 작성할 때, 기지국 유닛(18)은 메세지를 에어 링크를 통해서, 그 메세지가 기지국 유닛(18)의 어드레스 표 안에 없는 레벨 3 어드레스 목적지를 포함하고 있는 경우에, 송신하지 않을 것을 보증할 수 있다.

또한, 이더넷 시스템과 마찬가지로, CPE 유닛(14)과 기지국 유닛(18)은 어드레스 결정 프로토콜(ARP)[연결된 호스트 컴퓨터(12)의 해당 IP 어드레스에 상응하 는 상기 호스트 컴퓨터(12)의 이더넷 저레벨의 물리적 통신망 하드웨어 어드레스를 동적으로 발견하도록 단말 장치, 호스트 컴퓨터 및 통신망에 연결된 기타의 컴퓨터에 의해서 이용되는 프로토콜]을 이용하는 것이 바람직하다.

그러나, 표준 이더넷 시스템과는 달리, 고정형 무선 액세스 시스템(10)은 기지국 유닛들 (18) 중 하나의 기지국 유닛이 CPE 유닛(14)에 연결된 호스트 컴퓨터(12)를 의도한 ARP 요구에 응답할 수 있는 ARP 프락시를 제공한다. CPE 유닛(14)에 의해서 동작함으로써, 개입 중인 기지국 유닛(18)은 경로 지정(routing)된 데이터 패킷에 대한 처리 의무를 수용하고, 그에 응답할 수 있다. 예컨대, 기지국 유닛(18)은 CPE 유닛(14)의 실제 이더넷 MAC 어드레스를 다시 전달할 수 있다. 물론, 기타 및/또는 부가의 프락시 프로토콜이 본 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않고서 사용될 수 있다. ARP 및 ARP 프락시를 이용함으로써, 채널 용량이 유지될 수 있고, 시스템(10)의 효율이 증가될 수 있다. 즉, 에어를 통한 브로드캐스트 트래픽이 감소된다. 이에 더하여, CPE 유닛(14)은 CPE 유닛(14)에 연결되어 있는 호스트 컴퓨터(들)(12)의 데이터 트래픽을 관찰한다. 그 트래픽이 CPE 유닛(14)에도 연결되어 있는 다른 호스트 컴퓨터(12)로 향하면, CPE 유닛(14)은 그 트래픽을 기지국 유닛(18)에 전송하지 않고, 따라서 채널 용량은 유지될 수 있고 시스템(10)의 효율을 증가될 수 있다.

CPE 유닛(14)은 CPE 유닛(14)이 하나의 기지국 유닛(18)의 범위 이내의 댁내에서부터 다른 기지국 유닛의 범위 이내의 낵대로 이동되게 할 수 있거나 에어를 통해서 가지 못하는 경우에는 기지국 유닛(18)으로 전환하게 할 수 있는 로밍(roaming) 기능을 내장하는 것이 바람직하다. CPE 유닛(14)은 모든 기지국 유닛(18)의 신호 품질을 감시하고, 현재 기지국 유닛(18)의 신호가 다른 기지국 유닛(18)의 신호 이하로 악화될 때 다른 기지국 유닛(18)에 등록한다. 원래의 기지국 유닛(18)에서와 같이, 변경이 생기면, CPE 유닛(14)은 새로운 기지국 유닛(18)에 등록하고 그에 더하여 CPE 유닛(14)에 접속된 그들 호스트 컴퓨터(12)의 레벨 3 어드레스 및 이더넷 물리 계층 어드레스를 그 새로운 기지국 유닛(18)에 전달하여 CPE 유닛과 그 새로운 기지국 유닛(18)간의 표를 적절하게 동기시킬 수 있다. 이어서, 그 새로운 기지국 유닛(18)은 그래튜어터스(gratuitous) ARP를 수행하여, 표가 이전의 기지국 유닛(18)을 업데이트하게 해서, 기지국 유닛(18)을 해당 호스트 컴퓨터(12)에 대해서 CPE 유닛(14)로 적절하게 스위칭 트래픽하는 처리를 가속시킨다.

또한, 호스트 컴퓨터(12)는 하나의 CPE 유닛(14)으로부터 접속 해제되고 다른 CPE 유닛(14)로 접속될 수 있다. 이어서, 새로운 CPE 유닛(14)은 트래픽을 통해서, 다른 호스트 컴퓨터(12)가 그의 LAN(13) 인터페이스 상에서 작동 상태에 있음을 관찰할 수 있다. 이어서, 그 새로운 CPE 유닛(14)은 부가된 호스트 컴퓨터(12)에 등록하여, 레벨 3 어드레스와 그 부가된 호스트 컴퓨터(12)의 이더넷 물리 계층 어드레스를 그의 표에 부가한다. 이어서, 그 새로운 CPE 유닛(14)에 관련된 기지국 유닛(18)은, 새로운 호스트 컴퓨터(12)가 부가되었고 새로운 엔트리를 그 새로운 호스트 컴퓨터(12)에 대한 기지국 유닛 어드레스 표에 작성하도록 동작하는 것을 인식한다. 이에 더하여, 기지국 유닛(18)은 그래튜어터스 ARP를 수행하여 다른 기 지국 유닛(18)을 업데이트한다.

Ⅱ. 시스템 데이터 전송

고정형 무선 액세스 시스템(10)은 2.5∼2.686 GHz 지시형 텔레비전 고정형 서비스/다지점 분배 서비스(ITFS/MDS) 주파수 범위에서 동작하는 것이 바람직하다. FCC는 이 주파수를 31 채널로서 면허한다. 여기서, 각 채널은 양방향 디지털 통신용의 6 MHz 대역폭을 갖는다. 최근의 지침에서, FCC는 채널 면허가 일괄 면허(blanket license)로 허용되고, 그에 따라서, 각 사용자가 그들의 CPE 유닛(14)에 등록하고자 하는 요구를 제거하고 각 기지국 유닛(18)이 개별적으로 등록받고자 하는 요구를 제거하게 된다.

전술한 바와 같이, 시스템(10)은 그 시스템 내의 각 셀(32)이 하나 이상의 섹터(34)로 분할된다. 하나의 6 MHz 채널은 셀룰러 주파수 재사용과 시간 분할 다중 방법의 조합을 이용함으로써 완성된 시스템을 지원하는데 이용될 수 있다. 이와 달리, 하나 이상의 6 MHz 채널이 이용될 수도 있다. 즉, 보다 많은 채널을 부가하면 무선 주파수 통신 용량과 처리율(throughput)에 대한 시스템(10)의 용량을 증가시킨다.

도 4에 도시한 양호한 시스템(10)은 각 셀(32)이 6 개의 섹터(34)로 분할되어 하나의 섹터(34)가 하나의 채널을 언제든지 이용할 수 있도록 6 개의 채널이 제공되는 셀룰러 시스템(30)을 이용한다. 이 양호한 구성에 있어서, 시스템(10)은 1:1 재사용 패턴, 섹터당 9 Mbps(셀당 54 Mbps)의 전송 속도 및 섹터당 3 Mbps(셀 당 18 Mbps)의 데이터 처리율 속도를 제공한다. 양호한 시스템(10)은 섹터당 약 300 동시 작동 사용자(셀당 1800)와 섹터당 약 1000∼1500 가입자(셀당 6000∼9000)를 지원할 수 있다. 최소한으로, 시스템(10)은 섹터당 적어도 250 동시 작동 사용자를 지원하도록 설계된다.

종래 기술의 무선 시스템은 일반적으로 하나의 주파수를 재사용하기 위하여 셀들로 된 적어도 하나의 링을 필요로 한다. 예컨대, 종래 기술의 도 5를 참조한다. 여기에서는 3 개의 상이한 사선으로 표시한 바와 같이 3 개의 주파수가 셀(32) 내에서 사용되고 있다. 도 5의 구성에 있어서, 셀룰러 시스템은 적어도 하나의 셀(32)에 설정된 동일한 채널을 공유하는 각 셀을 분리하여, 동일한 주파수를 시스템의 다른 부분에서 사용하는 동안에 간섭을 최소화하도록 동작한다. 다른 종래 기술에서, 무선 시스템 시간 분할 다중 액세스 방식(TDMA)은 셀간의 주파수 간섭을 줄이도록 사용된다. 예컨대, 종래 기술의 도 6을 참조한다. 여기에서는 각 셀(32)은 여러 개의 섹터(34)로 분할되고, 각 섹터(34)는 그 자신의 주파수 채널을 가지며, 그 채널들은 다음의 인접 셀(32)에서 반복된다. 이 주파수 재사용을 가능하게 하기 위해서, TDMA는 그 채널 내의 특유한 시간 슬롯을 각 사용자에게 제공하는데 이용된다. 이와 같이, 하측 셀(32), 즉 섹터(1)에서, 사용자는 표시된 스텝형 시간 신호에 따라서 송신하고, 인접하는 우측 셀(32)에서, 사용자는 표시된 스텝형 시간 신호에 따라서 즉, 상기 하측 셀(32)이 송신한 후에 송신하며, 인접하는 상측 셀(32)에서, 사용자는 표시된 스텝형 시간 신호에 따라서 즉, 상기 인접하는 우측 셀(32)이 송신한 후에 송신하고, 그와 같이 하여 삭 셀 내의 각 섹터(1)는 상이한 시간에 송신한다. 그러나, 본 발명에 따르면 후술되는, 직교 위상 편이 변조 방식(QPSK)과 각 셀의 감소된 직경을 이용하여 셀(32)의 분리와 셀간 TDMA가 필요치 않다(도 7 참조).

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 각 셀(32)은 3 개의 섹터(34)가 제공되고, 그에 따라서, 그 셀 내에 사용되는 시간 분할 다중 분할 방법은 2 셀 패턴(6 개의 섹터)을 기초로 한다. 그 2 셀 패턴에 단일의 6 MHz 채널이 제공되는 경우, 각 셀은 1/6 시간을 전송하고, 그 2 셀 패턴에 2 개의 6 MHz 채널이 제공되는 경우, 각 셀은 1/3 시간을 전송하며, 그 2 셀 패턴에 3 개의 6 MHz 채널이 제공되는 경우, 1/2 시간을 전송한다. 물론, 셀과 섹터 패턴이 변경되면, 시스템(10)에 의해서 지원될 수 있는 전송 속도, 데이터 처리율 속도 및 사용자의 수에 영향을 미친다. 그러나, 시간 공유, 예컨대 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:6 등으로 할 수 있는 능력에 의해서, 소정의 영역에 대해 적은 수의 주파수로 커버될 수 있는 시스템(10)을 설치할 수 있다. 다른 셀, 섹터 및 채널 구성이 본 발명의 정신과 범주를 벗어나지 않고서 시스템(10) 내에서 사용될 수 있음을 주목하여야 한다. 그러나, 또한, 섹터의 수를 증가시키면 그에 따라서 각 기지국 유닛(18)에 필요한 개개의 안테나수가 증가하여 기지국 유닛(18)의 전체 비용이 증가하게 됨을 주목하여야 한다.

정확한 셀룰러 설계와 셀간 시간 분할 다중 듀티 사이클과 무관하게, 각 섹터(34)는 프레임이라고 부르는 시간의 증분에 대해서 데이터 패킷의 전송 시에 그 섹터에 제공된 채널을 이용하는 것이 바람직하다. 시스템(10)은 시간 분할 이중 방식(TDD)을 이용하여 양방향 통신을 각 섹터(34)마다 지원한다. 각 프레임은 2 개의 주요 부분, 즉 하강 링크 송신 시간과 상승 링크 송신 시간으로 분할된다. 하강 링크 송신 시간은 기지국 유닛(18)이 복수 개의 하강 링크 채널 슬롯(100) 중 하나의 하강 링크 채널 슬롯으로 송신할 수 있게 하는 것이 바람직하다(도 8 참조). 마찬가지로, 상승 링크 송신 시간은 CPE 유닛(14)이 복수 개의 상승 링크 채널 슬롯(102) 중 하나의 상승 링크 채널 슬롯으로 송신할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 하강 링크 채널 슬롯(100)과 상승 링크 채널 슬롯(102)의 가변 비율은 소정의 형태의 통신 트래픽의 시스템 데이터 처리율 속도의 적응을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 이 비율은 구성 가능한 파리미터인 것이 바람직하지만, 본 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않고서 동작 중에 변경될 수 있는 것이 바람직하다.

각 하강 링크 및 상승 링크 채널 슬롯은 데이터들로 된 패킷을 포함하는 단일의 OFDM 신호의 송신을 포함하는 것이 바람직하다[OFDM은 디지털 스펙트럼 확산 방식을 가리키며, 디지털 스펙트럼 확산 방식은 전체 주파수에 걸쳐서 송신되는 각 심볼에 대해서 충분한 전력을 지원하지 않아, 즉 전력을 높혀서 긴 송신 거리를 지원하면 할당 대역폭을 벗어나 신호의 전력을 분산(splattering)하게 된다]. 총 프레임 기간의 타이밍은 양호한 표준 시간 길이로 구성할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 각 프레임의 기간은 한 프레임에서 다음 프레임까지의 시간이 변할 수도 있고 셀과 섹터간에 변할 수도 있다. 상승 링크 동작 시에 시그널링과 시간/주파수 기준을 제공하는 것에 주목하면, 소정의 섹터(34)의 하강 링크는 소정의 프레임 또는 한 프레임의 일부분에 대해서 하강 링크 시에 전송되는 데이터가 없다고 하더라도 하강 링크 송신 시간의 기간에 송신하는 것이 바람직하다.

도 8을 참조하면, 각 하강 링크 송신은 호스트 컴퓨터(12) 또는 통신망(19)에 의해서 발생된 연속 바이트 스트림으로 이루어지는 하강 링크 메세지 패킷(104)을 포함하는 것이 바람직하다. 각 바이트 스트림은 그 메세지 패킷의 개시부와 종료부를 표식하는 예컨대 1 바이트 또는 2 바이트의 플래그(106)에서 개시하고 종료한다. 플래그(106) 사이에는, 각 바이트 스트림이 4 바이트 목적지 어드레스(108), 2 바이트 길이/형태 필드(110), 최대 2k의 데이터 바이트(112) 및, 어드레스 필드(108), 길이/형태 필드(110) 및 데이터(112)를 커버하는 4 바이트 순환 잉여 코드(CRC)(114)를 포함하는 것이 바람직하다.

이에 더하여, 하강 링크 송신 부분은 에어 링크 MAC 프로토콜을 이용하여 프레임 처리되고, 프레임 헤더 필드(FH)(116)와 복수 개의 상승 링크 채널 상태(UCS) 필드(118)를 포함하는 것이 바람직하다. 그 UCS 필드(118)는 하강 링크 송신 시에 하나의 하강 링크 슬롯 시간의 간격에서 나타난다. 또한, 각 하강 링크 OFDM 심볼은 하강 링크 심볼이 프레임 헤더 필드(116)를 포함하는 경우에 표시하는 8 비트 심볼 시퀀스 플래그(SSF)(119)에서 개시한다. 이와 같이, 각 OFDM 심볼은 그 심볼을 복조하기에 충분한 데이터 및 검출 보조 정보의 패킷을 포함한다. 즉, 수신기가 획득하여 송신 상에 잠글(lock) 수 있는 심볼 안에 실려있는 데이터를 트레이닝하기 위한 알려진 고정된 정보를 포함하는 다른 심볼은 이용되지 않는다.

프레임 헤더 필드(116)는 기지국 유닛(18)의 에어 상의 어드레스와, 소정의 기지국 유닛(18)을 이용하고 있는 기지국 유닛과 CPE 유닛(들)(14)에 대해서 소정의 기지국 유닛(18)을 지시한 다른 정보를 포함한다. 프레임 헤더 필드(116)의 양 호한 구성은, (1) 수퍼프레임의 개시용, 수퍼프레임의 종료용 및 휴지(休止) 심볼용의 몇 개의 플래그(각 1 비트), (2) 시스템 식별자(4 비트), (3) 전송 전력 레벨(4 비트), (4) 섹터/셀 기지국 유닛 어드레스(4 바이트), (5) 프레임의 하강 링크 부분 안의 OFDM 심볼의 수를 표시하는 바이어스 번호(4 비트), (6) 시간 분할 다중 재사용 인자(예컨대, 1:1, 1:2, 1:3 등)(4 비트), 및 (7) 순환 잉여 코드(CRC)(1 바이트)를 포함하는 총 8 바이트를 제공한다.

상승 링크 채널 상태(UCS) 필드(118)는 상승 링크 채널 슬롯(102)을 이용하고 있는지에 관한 정보를 포함한다. 이와 같이, 제1의 "n" 하강 링크 OFDM 심볼의 각각에는 하나의 USC 필드(118)가 있다. 여기서, "n"은 프레임 안의 상승 링크 슬롯수이다. 상승 링크 채널 슬롯(102)을 이용하고 있는 경우에, USC 필드(118)는, (1) 지시된 상승 링크 채널 슬롯(102)을 이용하고 있는 CPE 유닛(14)의 에어 상의 어드레스, (2) 상승 링크 채널 슬롯(102)이 CPE 유닛(14)에 대해서 예약되어 있는지, 및 (3) 소정의 상승 링크 채널 슬롯(102)의 제어를 위한 기타의 적절한 정보를 포함한다. UCS 필드(118)의 양호한 구성은, (1) 이동형 어드레스(4 바이트), (2) 사용 중인 슬롯(1 비트), (3) 승낙(Ack)(1 비트), (4) 선취(1 비트), (5) 예비(2 비트), (6) 서비스 품질(QoS)(3 비트), 및 (7) 순환 잉여 코드(CRC)(1 바이트)를 포함하는 총 8 바이트를 제공한다.

UCS 필드(118)의 이동형 어드레스는 일반적으로, 선행하는 프레임 안의 소정의 슬롯(102)을 이용한 CPE 유닛(14)을 가리킨다. 그러나, 현재/다음의 프레임의 상승 링크 송신 부분 안의 슬롯(102)을 이용할 것이지만 이전에 슬롯(102)을 이용 하지 않았을 수도 있는 CPE 유닛(14)을 가리킬 수도 있다. '사용 중인 슬롯'은 소정의 슬롯(102)이 현재 프레임의 CPE 유닛(14) 송신 부분에서 랜덤 액세스 가능한지의 여부를 가리킨다. '승낙'은 선행하는 프레임 안의 소정의 슬롯(102)에서의 상승 링크 송신 결과를 가리킨다. CPE 유닛(14)은 새로운 블록을 송신하기 전에 부정확한 모든 블록을 재송신해야 한다. '선취'란 상승 링크 채널 슬롯(102)이 다음 프레임의 CPE 유닛 송신 부분 안의 '새로운' CPE 유닛(14)을 위하여 예약되어 있음을 의미한다. '서비스 품질'(QoS)은 현재 프레임의 CPE 유닛 송신 부분 안의 슬롯(102)의 우선 순위를 가리킨다. 즉, 지시된 또는 그 이상의 우선 순위의 사용자만이 현재 프레임의 상승 링크 송신 부분 안의 소정의 슬롯(102)에서의 랜덤 액세스 버스트를 송신할 수 있을 것이다. CRC는 프레임 헤더 필드(116)에서 사용되고 UCS 필드(118) 안의 다른 모든 필드를 커버하는 동일한 다항식이다.

하강 링크는 CPE 유닛(들)(14)에 의한 매체 액세스 제어(MAC)를 상승 링크 상의 송신 시에 UCS 필드(118)를 통해서 제공한다. 하강 링크가 제공하는 MAC는 에어 링크 MAC 프로토콜을 이용하는 것이 바람직하다. 이 MAC는 슬롯형 ALOHA 매체 액세스로서 동작하여, CPE 유닛(14)으로부터의 확장된 메세지 송신을 위한 암시적인 추가의 슬롯 예비를 갖고, 사용자에게 CPE 유닛(14)과 기지국 유닛(18)간의 에어 링크로의 요구 액세스를 제공하는 것이 바람직하다. 서비스 품질(QoS)은 액세스가 허용되는 서비스를 제어하기 위해서 UCS 필드(118) 안에 제공되는 것이 바람직하다.

바이트 스트림은 도 9의 블록도의 하위 레벨에 따라 CPE 유닛(14) 또는 기지 국 유닛(18)에 의한 송신에 컨디셔닝된다. 도시한 바와 같이, 바이트 스트림은 먼저, 리드/솔로몬 블록 부호화기(40)와 콘볼루션 부호화기(42)에 의해서 수행되는 정방향 오류 정정 부호화가 수행된다. 리드/솔로몬 블록 부호화기(40)는 리드/솔로몬 패리티의 바이트, 예컨대 10 바이트의 패리티를, 소정 바이트수의 오류, 예컨대 5 바이트 오류를 정정할 수 있는 바이트 스트림에 부가하도록 동작한다. 리드/솔로몬 블록 부호화기(40)에 이어서, 바이트 스트림은 직렬 비트 스트림 방식으로 콘볼루션 부호화기(42)에 공급된다. 콘볼루션 부호화기(42)는 용장도를 비트 스트림에 부가하도록 동작하는 1/2 속도 콘볼루션 부호화기인 것이 바람직하다. 리드/솔로몬 부호 워드는 콘볼루션 부호화기(42)에 제한 길이 7, 깊이 35 및 코드 속도 0.5로 입력되는 것이 바람직함에 주목한다. 물론, 기타의 제한 길이와 코드 속도가 본 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않고서 이용될 수 있다.

양호한 실시예에 있어서, 바이트 스트림은 672 개의 반송파를 이용하도록 리드/솔로몬 블록 부호화기(40)와 1/2 속도 콘볼루션 부호화기(42)로 부호화된다. 특히, 데이터 정보를 반송하는 이들 672 개의 반송파는 2 비트로 변조되어, 심볼당 송신되는 1344 개의 데이터 비트를 제공한다. 이들 1344 개의 데이터 비트는 랜덤 오류에 대해서 1/2 속도 콘볼루션 부호화되어, 수신기에 의해서 수신되고 콘볼루션 복호화 시에 672 개의 데이터 비트가 남는다. 672 개의 비트는 전달될 74 개의 페이로드 데이터 바이트와 리드/솔로몬 부호화를 이용하는 10 개의 오류 정정 바이트로 분리되는 84 개의 데이터 바이트로 이루어진다. 84 개의 데이터 바이트가 수신될 때, 리드/솔로몬 복호화 오류 정정이 (후술하는 바와 같이) 수행되어, 오류가 있을 수 있는 최대 5 개의 데이터 바이트를 정정해서, 수신되는 버스트 오류를 정정한다.

콘볼루션 부호화기(42)에 남은 비트 스트림은 인터리버 블록(46)과 '비트에서 QPSK 심볼로' 블록(48)으로 이루어지는 것이 바람직한 신호 맵퍼(mapper)(44)에 제공된다. 신호 맵퍼(44)는 콘볼루션 부호화기의 출력 비트를 특정의 스팬(span) 및 깊이, 예컨대 32 및 42로 각각 인터리브하도록 동작한다. 이어서, 1/0의 비트값은 -1/1로 부호화되고, 이어서 변조되지 않는 자릿수, 예컨대 3 개의 비변조 자릿수(0,0)는 비트 시퀀스의 중앙부에 삽입되어, 각각이 직교 위상 편이 변조(QPSK) 서브심볼을 변조하는 675 개의 정보 자릿수의 전체 시퀀스를 형성한다. 중앙의 3 개의 반송파의 널링 아웃(nulling out) 또는 비변조는 DC 및 저주파수 내용(content)을 변조 신호 안에 유지하고자 하는 요구를 제거한다. 이것에 의해서, 송신기와 수신기의 설계상 제약 및 구현이 용이해진다.

QPSK 변조를 정보 반송파 상에 이용하면 최적한 셀룰러 시스템이 가능해진다. 특히, QPSK 변조를 반송파 상에 이용하면 소정의 데이터 처리율 속도에 대해서 최적한 반송파 대 간섭 비율이 제공된다. 이 최적한 반송파 대 간섭 비율은 1:1 주파수 재사용 패턴을 이용하는 셀룰러형의 설치를 가능하게 한다. 이에 따라서, 각 셀은 6 개 섹터로 된 셀 안에서 동일한 6 개의 주파수를 이용할 수 있게 된다. 보다 고차수의 변조(higher orders of modulation)는 보다 큰 반송파 대 간섭 비율을 필요로 하고, 따라서 QPSK 변조 시스템보다 예컨대 3배 이상의 주파수를 필요로 한다.

더 설명하기 위해서 도 10을 참조한다. 도 10의 도면은 1:1 반복 패턴의 셀이 30°오프셋의 60°섹터를 6 개 갖는 경우의 간섭을 도시하고 있다. 여기서, 1의 거리는 섹터의 꼭지점 R로 표시된다. 이 도면에서는 장소 X가 주전송 장소이다. 간섭받을 수 있는 가입자는 A, B 및 C이다. 간섭할 수 있는 장소는 T 및 U일 것이다. T 및 U의 우측에 있는 셀과 우측 밑에 있는 셀은 간섭에 부가할 수도 있지만 T 및 U보다는 정도가 매우 약하다. 이어서, 간섭의 수준은 다음과 같다(다음의 분석에는

전파 손실 계수를 이용한다).

1. 'A'는 T 및 U에 의해서 간섭받을 수 있다. 간섭의 수준은 약 14.84 dB이다.

1. 'B'는 T 및 U에 의해서 간섭받을 수 있다. 간섭의 수준은 약 14.84 dB이다.

1. 'C'는 T 및 U에 의해서 간섭받을 수 있다. 간섭의 수준은 약 13.9 dB이다.

지향성 안테나의 방사 패턴을 고려할 때 추가의 2∼4 dB의 보호가 가능하다.

QPSK를 이용한 OFDM 시그널링은 10-6 비트 오류율(BER)을 달성하기 위해서 5 dB의 SNR(신호 대 잡음 비율) 보호만을 필요로 한다. 6 섹터형 셀은 적어도 부가의 8 dB 간섭 보호를 제공한다. 보다 고차수의 변조는 동일한 심볼 오류율의 경우에 QPSK에 비해서 높은 SNR을 필요로 한다. 다음의 표는 QPSK에 비해서 높은 수준의 변조를 필요로 하는 변조의 수준과 부가의 보호를 나타낸다.

변조 방식	비트/초/Hz	전송 속도	필요한 부가 보호	재사용	효율비
BPSK	1	2.5 Mbps	0.0 dB	1:1	0.50
QPSK	2	5 Mbps	0.0 dB	1:1	1.00
16 QAM	4	10 Mbps	7.0 dB	3:1	0.66
64 QAM	6	15 Mbps	13.2 dB	5:1	0.60
256 QAM	8	20 Mbps	19.3 dB	7:1	0.57

전송 속도는 변조 방식간의 비교를 위한 전송 속도의 일 예이다. 부가 보호는 QPSK과 동일한 심볼 비율 오류를 얻기 위해서 보다 높은 변조에 필요한 SNR의 부가량이다. 이 부가 보호는 동일 채널 장소(co-channel site)로부터의 간섭에 대해서 참값(true)을 유지한다. 필요한 부가 보호 수준은 전술한 바와 같은 6 섹터형의 1:1 셀룰러 패턴의 가용한 마진과 가깝거나 상회한다. 재사용 요소(factor)는 필요한 보호를 제공할 수 있는 재사용 패턴을 생성하는데 필요한 채널 세트수이다. 엄지손가락 법칙(rule of thumb)은 변조의 차수를 두 배로 할 때마다 부가 보호에 3 dB의 증가가 요구된다는 것이다. 이 전력의 3 dB 증가는 인접 셀간의 1대1 주파수 재사용 비율을 달성할 수 없는 불가능으로 되는 전파 거리 증가로 전환한다.

이어서, 효율비(efficiency factor)는 QPSK에 비해 비트/초/Hz/영역으로서 계산될 수 있다. 본 발명은 이 효율비를 최대화하여 고정형 OFDM 무선 MAN의 고효율 셀룰러 시스템을 만들어 낸다. 본 발명은, 전체 셀룰러 통신망을 고려할 때, 보다 높은 차수의 변조가 보다 낮은 효율비를 가짐을 인식하고 있다. 따라서, QPSK는 셀룰러 통신망의 소정의 영역에 걸쳐서 최소량의 스펙트럼을 이용하는 셀룰러화된 시스템의 최적 변조이다. 또한, 보다 높은 차수의 변조는 다중 경로 조건 때문에 보다 높은 페이딩 마진의 신호 레벨을 필요로 함을 주목하여야 한다.

다음에, 신호 컨디셔닝에 관한 논의를 계속하여 다시 한번 도 9를 참조하면, 변조 방식, 양호하게는 직교 주파수 분할 변조 방식(OFDM)(50)이 신호 맵퍼(44)를 빠져나가는 QPSK 서브심볼에 관해서 수행된다. 도 9에 도시한 OFDM(50)은 다음의 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 먼저, 파일럿 서브심볼은 정보 자릿수 사이에 고르게 변조 중인 자리값(1,1)으로 삽입되고, 비변조 보호대역 서브심볼은 6 MHz 채널의 상부 및 하부에 삽입되며, 대역 이탈 서브심볼은 OFDM 심볼당 원하는 총 서브심볼 시퀀스 길이, 예컨대 1024 개의 서브심볼을 만들도록 부가된다(블록 52 참조). 이어서, 그 서브심볼들은 부호 비트 랜덤화기에 공급된다(블록 54 참조). 보다 구체적으로, 서브심볼 시퀀스는 의사랜덤 잡음(PRN) 시퀀스로 곱해져서, 데이터+파일럿+보호대역+대역이탈 서브심볼의 비랜덤 성질로 인한 진폭 스파이크를 제거하는 것이 바람직하다.

OFDM의 다음 단계는 역고속푸리어 변환(IFFT)을 이제 랜덤화된 서브심볼 시퀀스에 관해서 수행하는 것을 포함한다(블록 56 참조). 변환의 완료 후에, 순환 머리부/꼬리부가 하강 심볼의 개시부에 삽입된다(블록 58 참조). 이제 변조가 완료되면, 디지털 시퀀스는 저역 통과 필터에 제공되고, 필요하다면, 디지털/아날로그 변환기에 입력하기 이전에 고주파수 레이트로 보간되는 것이 바람직하다(블록 60 참조). 마지막으로, 시퀀스는 디지털/아날로그 변환기(62)에 제공되고, CPE 유닛(14) 또는 기지국 유닛(18)으로부터 아날로그 무선 회로를 통해서 송신되는 것이 바람직하다.

OFDM은 다중 경로의 영향, 예컨대 건설적인 간섭과 파괴적인 간섭 및 신호의 위상 전이를 적어도 부분적으로 제거 노력을 하도록 동작한다. 다중 경로는 무선 신호들이 수신측 안테나에 2 개 이상의 경로에 의해서 도달하게 되는 전파 현상이 있다.

다시 한번 도 8을 참조하면, 각 상승 링크 송신은 컴퓨터(19) 또는 통신망(19)에 의해서 생성된 연속 바이트 스트림으로 이루어지는 상승 링크 메세지 패킷(120)을 포함하는 것이 바람직하다. 각 바이트 스트림은 4 바이트 목적지 어드레스(122), 4 바이트 소스 어드레스(124), 바이트 길이/형태 필드(126), 60 데이터 바이트(128) 및 32 비트 순환 잉여 코드(CRC)(130)를 포함하고, 순환 잉여 코드(130)는 어드레스 필드(122 및 124), 길이/형태 필드(126) 및 데이터(128)를 커버하는 것이 바람직하다. 그러나, 하강 링크 송신의 경우에, 고정수 예컨대 6 개의 상승 링크 채널 슬롯(102)이 예상되므로, 상승 링크 송신의 경우에, 상승 링크 메세지 패킷(120)은 프레임 처리되지 않는 것이 주목한다. 시스템(10)은 소정의 CPE 유닛(14)이 소정 프레임 중 하나의 상승 링크 채널 슬롯(102)만으로 송신할 수 있도록 구성될 수 있다. 그러나 이와 달리, 시스템(10)은 단일 CPE 유닛(14)으로부터의 복수 개의 상승 링크 메세지가 동시에 프레임당 최대수의 상승 링크 슬롯(102)으로 처리될 수 있게 하도록 구성될 수도 있다. 따라서, MAC 계층에 의한 제어 하에서, 개개의 CPE 유닛(14)은 각 프레임 내에서 두 개 이상의 상승 링크 슬롯(102), 원한다면, 그 프레임 내에서 전체수의 상승 링크 슬롯(102)까지를 이용하여 그의 상승 링크 처리율을 증가시킬 수 있다.

바이트 스트림은 도 9의 블록도의 상측 레벨에 따라서 CPE 유닛(14) 또는 기지국 유닛(18)에 의한 수신을 위해 컨디셔닝된다. 나타낸 바와 같이, 아날로그 신 호는 CPE 유닛(14) 또는 기지국 유닛(18)에 의해서 아날로그 무선 회로를 통해 수신된다. 이어서, 아날로그 신호는 아날로그/디지털 변환기(70)에 제공된다. 아날로그/디지털 변환기의 출력은 표본화되고, 자동 이득 제어 루프 내로 피드백되어, 아날로그/디지털 변환기는 선형 동작 범위 안에서 유지된다(블록 72 참조). 또한, 아날로그/디지털 변환기의 출력은 '디지털 LPF 및 제거기' 블록(74)에 제공되고, 그에 따라서, 디지털 출력은 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 기술 또는 애플리케이션 지정 집적 회로(ASIC) 기술을 바람직하게 이용하여 DSP로 전이되고, 저역 통과 필터링된다.

OFDM 심볼에 관하여 동작하면, 수신 완료 시의 다음 단계는 순환 머리부 및 꼬리부를 OFDM 심볼로부터 제거하는 것이다(블록 76 참조). 이어서, 고속 푸리에 변환이 그 수신된 OFDM 심볼에 관하여 수행된다(블록 78 참조). 이어서, 부호 비트 역랜덤화기가 수행된다(블록 80 참조). OFDM 심볼에 관한 대강의 타이밍/대강의 주파수 및 미세 타이밍/미세 주파수가 블록(82 및 84)에 의해서 각각 제공된다.

대강의 타이밍은 소정의 OFDM 심볼의 순환 머리부를 그 심볼의 내용으로 상관(correlation)시켜서 얻는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 심볼 일부분의 반복인 순환 머리부에 의해서, 수신기는 자동 상관 함수를 수행하여 한 심볼의 개시부가 몇 개 표본 이내에 제때에 있는 지를 판단할 수 있다. 수신기는 일단 몇 개의 심볼을 관찰하여 대강의 타이밍을 얻으면 심볼마다의 검출을 할 수 있다(이들 심볼은 고정된 데이터 내용, 즉 트레이닝 심볼일 필요는 없다). 대강의 주파수는 파일럿 상관에 의해서 얻는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 수신기는 자동 상관을 주파수 영역에서 파일럿을 기초로 하여 수행하여 수신기 반송파의 주파수를 판단한다.

OFDM 심볼의 미세 타이밍은 파일럿의 위상을 평가하여 얻는 것이 바람직하다. 파일럿은 알려진 위상으로 송신되고, 그에 의해서, 수신기는 이 알려진 정보를 이용하여 심볼의 개시부가 한 표본의 단편 부분보다 더욱 정밀한 것인지를 판단할 수 있다. OFDM 심볼의 미세 주파수는 순환 머리부로부터 얻는 것이 바람직하다. 순환 머리부는 반송파의 주파수를 송신기의 반송파로 정밀하게 미세 조정하는데 이용된다. 수신기가 대강의 타이밍과 미세 주파수를 얻으면, 각 OFDM 심볼은 미세 타이밍과 대강의 주파수로 조절되어, 수신기에 의한 심볼의 검출 개선, 감응성의 수신 개선 및 오류 퍼포먼스 개선을 가능하게 한다.

다음에, OFDM 심볼은 파일럿 처리를 통해서 채널 등화 처리를 포함하는 복조 처리로 제공된다(블록 86 참조). 이제 OFDM 신호가 복조되면, 파일럿, 보호 대역 및 대역 이탈 서브심볼들이 추출되어 전체의 정보 자릿수 시퀀스[그들의 각각은 직교 위상 편이 변조(QPSK) 서브심볼로 변조됨]가 남는다(블록 88 참조). 이어서, QPSK 심볼은 그 QPSK 심볼이 1/0의 비트값으로 복귀되는 블록(92)과, 비트가 역인터리브되는 블록(94)으로 이루어진 신호 역맵퍼(90)에 제공되는 것이 바람직하다. 신호 역맵퍼(90)는 비트를 송신될 발원 신호와 동일한 순서로 배치시키도록 효과적으로 동작한다. 신호 역맵퍼(90)의 출력은 비터비 복호화기(96)에 제공되는 것이 바람직한 직렬 비트 데이터 스트림이다. 여기서, 직렬 비트 데이터 스트림의 비트 레이트는 오류를 정정하기 위해서 반으로 감소된다. 이어서, 비터비 복호화기(96) 의 출력은 제공된 데이터 스트림 내의 잔류 오류를 정정하도록 동작하는 리드/솔로몬 블록 복호화기(98)에 제공되는 것이 바람직하다.

이어서, 상승 링크 데이터 스트림은 기지국 유닛(18)에서 순환 잉여 코드(CRC) 검사에 제공된다. CRC 검사는 데이터 통신의 오류 검출을 위한 기술로서, 데이터 패킷이 정확하게 전송되었는 지를 확인하기 위해서 이용된다. CRC는 송신기, 예컨대 CPE 유닛(14)이 상승 링크 송신에 관해서 이미 전술한 바와 같이 데이터 패킷에 첨부한 송신 비트 세트에 관한 계산의 결과이다. 수신기, 예컨대 기지국 유닛(18)에서, 계산은 반복되고 그 결과는 부호화된 값에 비교된다. 그 계산들은 오류 검출을 최적화하도록 선택된다. CRC 검사가 양호하면, 데이터 패킷은 처리된다. CRC 검사가 불량하면, 마치 기지국 유닛(18)이 그 패킷을 전혀 수신한 적이 없었던 것처럼, 데이터 패킷은 다음 처리가 거절된다.

상기한 관점에서, 본 발명의 고정형 무선 액세스 시스템(10)은 다채널 다지점 분배 서비스(MMDS) 오퍼레이터 최대 처리율과 사용자 용량을 기지국측과 고객측의 양자에 용이한 통신망 설치에 의해서 할당된 스펙트럼에 따라서 제공할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 시스템(10)은 현재의 다른 무선 시스템보다 고효율의 처리율(이것은 고객당 데이터 처리율 레이트의 고객 밀도 배수로서 정의됨)을 지원할 수 있다. 고객측에 관해서, CPE 유닛(14)은 간단한 이더넷 커넥터를 이용하여 사용자가 완전하게 설치할 수 있고 FCC에 등록할 필요가 없다. 또한, 셀룰러화되고 섹터화된 기지국 유닛(18) 구조의 설계는 할당된 채널 세트를 완전하게 주파수 재 사용할 수 있게 하고, 이것은 통신망 계획을 용이하게 하며, 가입자의 밀도에 일치하게 셀 크기를 변경할 수 있다. 즉, 높은 고객 밀도는 단일의 보다 큰 셀과 반대로 복수 개의 인접한 보다 작은 셀에 의해서 어드레스되는 것이 바람직하다.

고정형 무선 액세스 시스템(10)의 소매 사용에 관하여, 다음의 것이 발생하는 것이 바람직하다. (1) 시스템(10)의 잠재 단말 사용자는 소매 전자 상점에 가서 CPE 유닛(14)을 구입한다. (2) 소매업자는 단말 사용자에게, 고정형 무선 액세스 시스템(10)을 제공하고 있는 영역의 서비스 제공자를 위한 계약을 한다. (3) 단말 사용자는 서비스 제공자와 계약하고, 서비스 제공자가 단말 사용자의 지정 CPE 유닛(14)을 이용할 수 있게 하는데 필요한 정보를 서비스 제공자에게 제공한다. (4) 단말 사용자는 전술한 바와 같이 CPE 유닛(14)을 그의 내부 안테나를 이용하여 설치해서 시스템(10)과 상호 작용할 수 있다. 서비스 제공자는 서비스 요원을 단말 사용자의 댁내에 파견하여 CPE 유닛(14)을 설치할 필요가 없다. 물론, 다른 방식의 소매 사용법이 본 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않고서 이용될 수 있다.

고정형 무선 액세스 시스템(10)의 응용은, (1) 고속 데이터 애플리케이션, 예컨대 인터넷 액세스(DSL 속도급), 원격 액세스 e-메일 호스팅, WAN/LAN 확장, 원격 MIS 지원 서비스, (2) 전화, 예컨대 인터넷 전화, 보이스 오버 인터넷 프로토콜(VoIP), (3) 화상, 예컨대 화상 회의, 화상 스트리밍, 원격 화상 카메라 감시, 통신 교육, 원격 의료를 포함하지만 그에 한정하는 것은 아니다.

본 발명은 본 발명의 기본 속성의 정신을 벗어나지 않고서 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 예시한 실시예들은 모든 면에서 한정이 아닌 예시로서 고려되어야 한다. 본 발명의 범주를 표시하는 것은 전술한 설명이 아닌 특허 청구 범위를 참조하여야 한다.

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
10 GHz 이하의 주파수의 범위에서 동작하고 기지국의 커버리지 영역의 반경이 1.6 킬로미터보다 크고 16 킬로미터보다 작은 고정형 무선 도시권 통신망(MAN)(10)에 있어서,

복수의 기지국(18)으로서, 각 기지국(18)은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)된 무선 데이터 통신을 그 기지국에 특유한 커버리지 영역에 대한 주파수 범위로 정의되는 채널 세트를 통해서 제공하는 것인 복수의 기지국(18)과,

각 기지국(18)에 배정되고 그 기지국의 상응하는 커버리지 영역 내의 댁내에 위치하는 복수의 고객 댁내 장치(CPE)(14)로서, 각 고객 댁내 장치는 그 고객 댁내 장치가 위치하고 있는 댁내에 내부 배치된 안테나를 구비하여, 그 기지국으로부터의 OFDM 무선 통신을 수신할 수 있고 그 기지국으로의 OFDM 무선 통신을 송신할 수 있는 것인 복수의 고객 댁내 장치(CPE)를 포함하는 고정형 무선 도시권 통신망.
삭제
제64항에 있어서, 상기 신호 모듈 방식은 직교 위상 편이(QPSK) 변조인 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
제64항 또는 제66항에 있어서, 제1 기지국에 대한 채널 세트는 상기 제1 기지국의 커버리지 영역에 인접한 커버리지 영역을 갖는 제2 기지국에 의해서 재사용되는 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
제64항 또는 제66항에 있어서, 상기 기지국과 상기 고객 댁내 장치는 상기 채널 세트를 통한 다수의 데이터 통신 요구 사이를 중재하는 ALOHA 매체 액세스 방식을 이용하는 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
제64항 또는 제66항에 있어서, 각 기지국은 10 개 이하의 섹터 중심 안테나(sector-oriented antenna)를 포함하고, 각 섹터 중심 안테나는 무선 데이터 통신을 그 기지국의 커버리지 영역의 미리 결정된 섹터에 제공하며, 각 섹터 중심 안테나는 상기 채널 세트 중 다른 채널을 이용하는 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
삭제
제64항 또는 제66항에 있어서, 상기 무선 데이터 통신에 대한 데이터 레이트에 상기 커버리지 영역의 반경을 곱하고 상기 무선 데이터 통신의 감쇠 손실로 나눈 비는 적어도 5인 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
제64항 또는 제66항에 있어서, 상기 고객 댁내 장치는 변조된 무선 주파수 신호를 통해서 상기 복수의 기지국 중 적어도 하나의 기지국과 통신하고, 상기 기지국은 셀룰러 구성 내에 배치되며, 상기 복수의 기지국의 각 기지국 간의 분리는 신호 변조의 차수를 두 배 증가시키는 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
제64항 또는 제66항에 있어서, 상기 복수의 고객 댁내 장치와 상기 복수의 기지국은 섹터화된 구성 내에 배치되고, 각 섹터는 최대 250 개의 고객 댁내 장치를 포함하며, 각 섹터의 반경은 16 킬로미터보다 작은 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
제73항에 있어서, 상기 섹터화된 구성은 셀룰러 구성 내에 유지되는 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
제74항에 있어서, 상기 셀룰러 구성은 셀당 6 개의 섹터를 내포하는 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
제73항에 있어서, 상기 셀룰러 구성은 1:1 재사용 패턴을 갖는 것인 고정형 무선 도시권 통신망.
복수의 기지국을 포함하고 각 기지국은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)된 무선 데이터 통신을 그 기지국에 특유한 커버리지 영역에 대한 주파수 범위로 정의되는 채널 세트를 통해서 제공하는 것인 고정형 무선 도시권 통신망(MAN)을 구현하는 방법에 있어서,

기지국의 커버리지 영역이 1.6 킬로미터보다 크고 16 킬로미터보다 작은 반경을 가지며, 10 GHz 이하의 주파수의 범위에서 동작하기 위한 상기 기지국을 구성하는 단계;

각 기지국에 복수의 고객 댁내 장치(CPE)를 할당하는 단계-상기 복수의 고객 댁내 장치(CPE)의 각각은 그 기지국의 대응되는 커버리지 영역내에의 댁내에 위치함-;

상기 고객 댁내 장치(CPE)가 위치하고 있는 댁내에 내부 배치된 안테나를 사용하여 각 고객 댁내 장치(CPE)에서 그 기지국으로부터의 OFDM 무선 통신을 수신하는 단계; 및

상기 고객 댁내 장치(CPE)가 위치하고 있는 댁내에 내부 배치된 안테나를 사용하여 각 고객 댁내 장치(CPE)로부터 그 기지국으로 OFDM 무선 통신을 송신하는 단계

를 포함하는 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
삭제
제77항에 있어서, 상기 신호 모듈 방식은 직교 위상 편이(QPSK) 변조인 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
제77항 또는 제79항에 있어서, 제1 기지국에 대한 채널 세트는 상기 제1 기지국의 커버리지 영역에 인접한 커버리지 영역을 갖는 제2 기지국에 의해서 재사용되는 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
제77항 또는 제79항에 있어서, 상기 기지국과 상기 고객 댁내 장치는 상기 채널 세트를 통한 다수의 데이터 통신 요구 사이를 중재하는 ALOHA 매체 액세스 방식을 이용하는 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
제77항 또는 제79항에 있어서, 각 기지국은 10 개 이하의 섹터 중심 안테나(sector-oriented antenna)를 포함하고, 각 섹터 중심 안테나는 무선 데이터 통신을 그 기지국의 커버리지 영역의 미리 결정된 섹터에 제공하며, 각 섹터 중심 안테나는 상기 채널 세트 중 다른 채널을 이용하는 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
삭제
제77항 또는 제79항에 있어서, 상기 무선 데이터 통신에 대한 데이터 레이트에 상기 커버리지 영역의 반경을 곱하고 상기 무선 데이터 통신의 감쇠 손실로 나눈 비는 적어도 5인 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
제77항 또는 제79항에 있어서, 상기 고객 댁내 장치는 변조된 무선 주파수 신호를 통해서 상기 복수의 기지국 중 적어도 하나의 기지국과 통신하고, 상기 기지국은 셀룰러 구성 내에 배치되며, 상기 복수의 기지국의 각 기지국 간의 분리는 신호 변조의 차수를 두 배 증가시키는 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
제77항 또는 제79항에 있어서, 상기 복수의 고객 댁내 장치와 상기 복수의 기지국은 섹터화된 구성 내에 배치되고, 각 섹터는 최대 250 개의 고객 댁내 장치를 포함하며, 각 섹터의 반경은 16 킬로미터보다 작은 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
제86항에 있어서, 상기 섹터화된 구성은 셀룰러 구성 내에 유지되는 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
제87항에 있어서, 상기 셀룰러 구성은 셀당 6 개의 섹터를 내포하는 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.
제86항에 있어서, 상기 셀룰러 구성은 1:1 재사용 패턴을 갖는 것인 고정형 무선 도시권 통신망 구현 방법.