KR100875582B1 - 광대역 무선 통신 시스템에서의 채널할당 방법 및 통신유닛 - Google Patents

광대역 무선 통신 시스템에서의 채널할당 방법 및 통신유닛 Download PDF

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Abstract

광대역 무선 통신 시스템(100)에서 이용되는 기술이 개시된다. 몇몇 실시예에서, 이용가능 채널이 결정되며(단계 310) 각 이용가능 채널에 대한 상대적 주파수 경로 손실에 근거하여 통신 유닛 세트의 각각으로의 할당을 위해 하나가 선택된다(단계 315). 몇몇 실시예에서, 이용가능 채널 중에서 선택된 하나의 채널이 통신 유닛에 할당되며(단계 505), 전송 전력 등의, 통신 유닛의 상대적 신호 손실 파라미터가 할당된 채널의 채널 주파수로부터 결정된 상대적 주파수 경로 손실에 근거하여 조정된다(단계 510). 그 밖의 다른 실시예들에서, 연관된 상대적 시그널링 감도에 의해 각각 특징지워지는 복수의 데이터 스트림으로 전송 정보가 분할되며(단계 705), 각 데이터 스트림이 복수의 전송 채널 중 하나에 할당되며(단계 715), 데이터 스트림의 연관된 상대적 시그널링 감도가 감소하는 순서로 감소하는 채널 주파수의 채널에 데이터 스트림이 할당된다.
광대역 무선 통신, 상대적 주파수 경로 손실, 상대적 시그널링 감도

Description

광대역 무선 통신 시스템에서의 사용을 위한 방법 및 통신 유닛{METHOD AND COMMUNICATION UNIT FOR USE IN A WIDEBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명의 분야는 일반적으로 멀티 채널 무선 통신 시스템이며, 특히 광대역 무선 통신 시스템 분야에 관한 것이다.
통신 시스템에 있어서, 이용가능한 무선 주파수 자원이 한정되어 있으며 정보 처리량에 대한 사용자 요구가 증가하고 있으므로 통신 유닛 채널 할당은 중요한 쟁점으로 된다. 한 세트의 이용가능한 채널로부터 하나의 이용가능한 채널을 선택하여 이를 하나의 통신 유닛에 할당하는 데에 많은 채널 할당 방법들이 이용되고 있는데, 여기서 상기 선택은 여러 요인들에 근거하여 행해질 수 있다. 채널 선택에 이용되는 몇몇 요인들에 대한 예로서, 신호대 잡음비, 난수 선택, 공동 채널(co-channel) 간섭, 및 채널 처리 용량이 있다. 광대역, 듀얼 밴드, 및 초광대역 시스템들 내에 상기 쟁점이 존재한다. 듀얼 밴드 시스템의 일례로서, IEEE 802.11a 및 IEEE 802.11.g에 의해 공표된 두 명세를 만족시키도록 설계된 근거리 통신망 시스템을 들 수 있다. 이러한 시스템은 2.4 GHz 대역 또는, 예를 들면 5.25GHz 대역의 채널들을 사용자에게 할당할 수 있다. 각 대역에서의 전송을 위해 서로 다른 최대 전력 스펙트럼 밀도가 지정된다. 초광대역 시스템의 일례로서 3.1GHz~10.6GHz의 주파수 대역에서 동작하는 개인 영역 네트워크를 들 수 있다. 이 대역에서의 전송을 위해 -41.2dBm/MHz의 최대 전력 스펙트럼 밀도가 지정된다.
본 발명은 첨부된 도면을 통해 설명되는데 이는 단지 예이며 한정을 의미하는 것은 아니며, 도면에서는 동일한 참조 부호는 유사한 구성 요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 광대역 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 주파수 스펙트럼도이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른, 복수의 채널을 포함하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이용되는 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른, 광대역 무선 통신 시스템의 통신 유닛에 대한 선택 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 5-7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른, 복수의 채널을 포함하는 광대역 무선 통신 시스템에서 이용되는 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
당업자라면, 도면 내의 구성 요소들은 간단 명료하게 예시되며 공통의 척도를 가지도록 도시될 필요는 없음을 알 것이다. 예를 들면, 본 발명의 실시예들의 이해를 돕기 위해, 도면 내에서 몇몇 구성 요소들의 치수는 다른 구성 요소들에 비해 과장되게 도시될 수 있다.
본 발명에 따른 특정 광대역 통신 시스템에 대해 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 주로 복수의 채널을 갖는 광대역 통신 시스템과 관련된 방법 단계들과 장치 구성 요소들의 조합임을 알아야 한다. 따라서, 상기 장치 구성 요소들 및 방법 단계들은 도면 내에서 통상적인 심볼들에 의해 적절하게 표현되었으며, 본 발명을 이해하는 것과 관련된 특정 상세 사항들만 개시하여서 본 발명의 이점을 갖는 당업자에게 용이하게 명백하게 될 상세 사항으로 본 개시물을 불분명하지 않게 한다.
fL, fU 및 B가 각각 하위 대역 에지, 상위 대역 에지, 및 각 채널 폭인 무선 통신 시스템을 고려한다. 무선 신호는 더 멀리 이동할수록 더 많은 경로 손실이 발생한다는 것은 잘 알려져 있다.
자유 공간에서, 무선 신호에 대한 경로 손실은 이하의 수학식 1에 의해 주어진다.
L=20log(4πdf/c)
여기서, d는 전송기 및 수신기 사이의 분리를 나타내며, f는 무선 반송 주파수를 나타내며, c는 광속을 나타낸다. 두 개의 무선 신호에 대한 상대적인 자유 공간 경로 손실은 다음의 수학식 2와 같다.
L12=20log(f2/f1)
여기서, f1 및 f2는 두 개의 채널들에 대한 규정된 주파수들이다. 이에 따 라, 더 높은 주파수 신호는 더 큰 경로 손실을 갖는다. 주파수 및 파장은 역비례 관계에 있으므로, 본 명세서에 개시된 관계식은 공지의 기술을 이용하여 파장을 이용하여 기술되는 관계식으로 변환될 수 있다. 이 문서를 위해, 광대역 무선 통신 시스템에서는 L12가 중요하며, 이는 2db 이상인 것으로 간주된다. 따라서, 광대역 무선 통신에서는, f2/f1이 약 1.26 보다 큰 것으로 간주된다. L12를 또한 본 명세서에서는 상대적인 주파수 경로 손실이라 칭하여서, 이를 상대적인 신호 손실 성능 특성과 구별하는데, 이 상대적인 신호 손실 성능 특성은 규정된 두 개의 채널 주파수(상대적이거나 혹은 절대적임)에 근거한 것은 아니다. 또한, 고려되고 있는 두 개의 채널들에 대한 상대적인 주파수 경로 손실은 전술한 수학식 2에 의해 직접 결정되거나, 혹은 f1과 같이 광대역 시스템에서의 최하위 주파수 채널 등의 규정된 참조 채널을 이용하여 수학식 2에 의해 결정되는 두 개의 채널 각각의 경로 손실 차로서 결정될 수도 있다. 하나의 채널에 대해, 상대적인 주파수 경로 손실은 규정된 참조 채널을 이용하여 수학식 2에 의해 결정되는 채널의 경로 손실이다. 센터 주파수(상위 및 하위 대역 에지들의 평균에 의해 결정됨)는 많은 예에서 채널에 대한 규정된 주파수로서 사용될 수도 있지만, 하나의 채널의 센터 주파수는 경로 손실 수학식 2에서 사용될 수도 있는 하나의 채널 기준임을 알아야 한다. 예를 들면, 대역 에지 주파수를 이용함으로써, 자신들의 대역폭이 광범위하게 변화하지 않는 채널들을 갖는 적당한 광대역에서 거의 동일한 결과를 제공하게 될 것이다. 그 밖의 다른 규정된 채널 주파수들은 대역 에지 주파수의 기하학적 결합일 수 있다. 따라서, 센터 주파수가 채널을 특징지우는 데 있어 가장 자주 이용되더라도, 채널 주파수라는 용어는 이하에서 그 밖의 다른 가능한 참조 주파수들을 포함하는 것으로 이용된다.
채널 주파수들의 차로 인한 광대역 통신 시스템에서의 실질직인 경로 손실이 자유 공간 모델을 따르지 않을지라도, 채널 주파수들의 차로 인한 경로 손실은 전형적으로 채널 주파수의 역 관계를 여전히 따를 것이다. 이하에 개시되는 본 발명의 실시예들에서는 광대역 무선 통신 시스템에서의 고유한 이점들을 제공하기 위해 이 특징을 이용한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 광대역 무선 통신 시스템(100)이 도시되어 있다. 이 광대역 무선 통신 시스템(100)은 개인 영역 네트워크, 또는 피코넷이며 이 예에서 이는 CU1, CU2, CU3 및 CU4로 칭해지는 4개의 통신 유닛(CU)(105)과 액세스 포인트(AP)(110)(모두 짧은 범위에만 적절한 저전력 레벨로 전송함)를 포함하는 통신 시스템 디바이스를 포함한다. 이 예에서, 액세스 포인트(110)로부터 CU(105)까지의 거리는 CU2, CU4, CU1, CU3 순서로 증가한다. CU(105)는 무선으로 제어되는 엔터테인먼트 디바이스, 홈 유틸리티 디바이스, 인트라홈(intra-home) 통신 디바이스 및 개인 데이터 유닛을 포함할 수 있다(이에 한정되는 것은 아님).
도 2를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 주파수 스펙트럼도가 도시되어 있다. 초광대역 시스템 대역은, 3.1~10.6GHz의 주파수 대역(205) 내의 채널을 가질 수 있는 단거리 피코넷 목적용으로 제안되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이 목적용을 위한 이 대역에서의 전력 스펙트럼 밀도 제한은 -41.2dBm/MHz이다. 수학식 2를 이용하면, 대역이 15개의 채널을 가질 때 이 시스템에서의 상대적인 주파수 경로 손실은 8.6dB이다. 이들 거리에서 CU들(105)에 대해 4개의 채널이 할당 또는 재할당되도록 이용가능하고, 그 밖의 다른 상대적인 신호 손실 파라미터가 모든 CU들(105)에 대해 동일하면, AP(110)로부터 더 먼 거리에 있는 CU들에 더 낮은 주파수를 할당하는 것이 바람직할 수 있다. 이 할당 기술은 유닛들에 대한 성능을 동일하게 하여서 광대역 무선 통신 시스템(100)의 처리량을 최적화한다. 3.1~10.6GHz 대역이 15개의 채널로 분할된 예에서, 가장 가까운 통신 유닛에 대한 가장 먼 통신 유닛의 거리 비가 약 2.7이면, 각각 가장 낮고 가장 높은 채널 주파수를 갖는 채널이 할당되고 그 밖의 다른 손실은 동일할 때 동일한 주파수 경로 손실을 제공할 수 있다. 활성 상태 CU가 필요로 하는 할당 채널보다 더 많은 채널이 이용가능하면, 전술한 바와 같이 주파수 대 거리비의 순서로, 이용가능한 가장 낮은 네 개의 주파수 채널들을 이용함으로써 개선된 시스템 성능을 얻을 수 있다. 전술한 경고는, 그 밖의 다른 상대적 신호 손실 파라미터가 동일한 것이었다. 신호를 송수신하는 데 이용되는 선택가능 전송 전력 스펙트럼 밀도, 각각의 CU(105)와 통신하는 정보의 선택가능 시그널링 감도, 및 선택가능 수신기 다이버시티 안테나 이득(또는 그 밖의 다른 임의의 안테나 이득)을 포함하여(이에 한정되는 것은 아님) 그 밖의 다양한 상대적 신호 손실 파라미터들이 존재한다. 본 명세서에서 사용되는 선택가능 시그널링 감도는, 상대적 시그널링 감도를 갖는 것에 특징이 있는 주파수 채널에 대해 임의의 방식으로 이용되는, 데이터 레이트, 정보 컨텐트, 인코딩 스킴 및 변조 스킴을 포함(이에 한정되는 것은 아님)하는 임의의 시그널링 관련 파라미터들을 변경하는 것을 칭하는 것을 의미한다. 이는, 진폭 주파수, 위상 또는 편광과, 에러를 제어하는 데에 이용되는 모든 유형의 정보 리던던시를 이용하는 변조 기법을 포함할 것이며, 다양한 대역폭의 시그널링 기법을 포함한다. 이들 상대적 신호 손실 파라미터들이 들어오는(inbound) 방향의 모든 CU들(105)에 대해 동일하고 또한 나가는(outbound) 방향의 모든 CU들(105)에 대해서도 동일하면(그러나 들어오는 방향과 동일한 필요는 없음), 원하는 동일한 순서의 채널 할당이 양쪽 방향과 관련된다. 이들 그 밖의 다른 상대적 신호 손실 파라미터들은 들어오는 방향 및 나가는 방향중 하나 또는 양쪽 모두에서 모든 CU들(105)에 대해 동일한 것이 아니면, 전술한 순서 관계는 그 밖의 다른 상대적 신호 손실 파라미터들에 의해 변경될 수 있다. 이 경우, 계산되는 상대적 주파수 경로 손실이, 채널 할당을 결정하기 위한 기본으로서 그 밖의 다른 상대적 신호 손실 파라미터들과 결합되어 이용될 수 있다. 상대적 주파수 관련 경로 손실과 결합하여 그 밖의 다른 상대적 신호 손실 파라미터들을 변경하는 몇몇 예에 대해 이하 더 기술하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른, 복수의 채널을 포함하는 광대역 무선 통신 시스템의 제어기에서 이용되는 통신 방법의 흐름도가 도시된다. 복수의 주파수 채널 각각은 채널 주파수에 의해 특징지워진다. 단계 305에서, 복수의 채널로부터 하나의 채널을, 활성 상태의 한 세트의 통신 유닛의 각각의 통신 유닛에 할당할 필요성이 결정된다. 그 후, 단계 310에서 각각이 채널 주파수에 의해 특징지워진 복수의 채널로부터 복수의 이용가능한 채널이 결정된다. 단계 305 및 310에서는 통상의 기술이 이용될 수 있다. 단계 315에서 복수의 이용가능한 채널 각각에 대한 채널 주파수에 기초한 상대적 주파수 경로 손실에 기초한 각 통신 유닛으로의 할당을 위해 복수의 이용가능한 채널중 하나가 선택된다. 이 방법에서, 채널 할당이 필요한 활성 상태의 통신 유닛 세트 내의 통신 유닛의 양이 미사용 채널(또는 사용되지만 하위 우선 순위 트래픽을 갖는 채널)의 수보다 작을 때, 이용가능한 채널 세트는, 가장 낮은 채널 주파수를 갖는 미사용 또는 하위 우선 순위 채널의 서브 세트로 구성될 수 있다(이 서브세트의 사이즈는 통신 유닛 세트의 사이즈와 동일하게 구성된다). 반면에, 이용가능한 채널의 양이, 채널 할당이 요구되는 통신 유닛의 수보다 작을 경우, 통신 유닛의 수는 감소되거나 혹은 할당을 위한 채널의 수가 증가될 수 있다. 예를 들면, 채널 할당을 요구하고 있는 마지막 활성 상태의 통신 유닛이 그 세트로부터 제거되거나, 혹은 전송을 위한 낮은 우선 순위의 정보를 갖는 통신 유닛이 그 세트로부터 제거될 수 있다. 혹은, 원래 간주되는 것보다 좁은 대역폭을 갖는 채널들을 이용함으로써, 채널의 수를, 채널 할당을 필요로 하는 통신 유닛의 수까지 증가시킬 수도 있다. 다른 변형예에서는, 본 명세서에서 설명되는 환경 하에서 오직 할당을 위해 사용될 채널로서 이용되는 예비 채널로서 몇몇 채널들이 설계될 수 있다. 단계 320에서, 각 통신 유닛(105)의 상대적 거리가 결정되며, 단계 325에서 각 통신 유닛(105)의 상대적 거리가 증가하는 순서로 채널 주파수가 감소하는 채널이 통신 유닛의 세트에 할당된다. 도 1을 참조하여 설명된 예가 이 단계에서의 일례이다. 상대적 거리를 얻는 방법중 하나는 각 CU(105)에 의해 얻어지는 GPS(global positioning system) 거리를 이용하는 것이다. 두 개의 통신 유닛의 GPS 위치가 GP 시스템의 해상도 미만일 정도로 통상적으로 너무 가까운 시스템에 대해서는, 예를 들어 통신 유닛(105) 및 액세스 포인트(110)에서 결정되는 복수의 도달 각도를 이용하는 도달 각도 방법과 같은 다른 방법이 상대적 거리 결정을 위해 사용될 수 있다.
복수의 이용가능한 채널 각각의 상대적 주파수 경로 손실에 대한 다른 방법은, 단계 330에서 각 통신 유닛에 의해 통신될 정보에 대해 정보 우선 순위가 결정되는 방법이며, 단계 335에서 감소하는 채널 주파수에 의해 순서 정해지는 이용가능 채널들은, 통신 유닛 세트의 각각에 대한 정보의 정보 우선 순위가 증가되는 순서로 할당된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른, 통신 유닛(105)에 대한 선택 단계 315(도 3)의 흐름도가 도시되어 있다. 이들은 복수의 이용가능 채널 각각의 상대적 주파수 경로 손실에 대한 대안적인 방안으로, 이는, 채널이 할당되고 있는 통신 유닛(105)에 거리가 알려지지 않고 있지만 이들에 대해 현재의 수신되는 신호 강도 측정치가 알려져 있을 때(즉, 이들에 현재 하나의 채널이 할당되어 있거나 혹은 파일롯 신호와 같은 글로벌 신호를 측정할 수 있을 때) 유용할 수 있다. 이 방법은, 수신된 신호 강도 측정치가, 수신된 신호 강도가 임계치(이는 도 4에서 제1 임계치로서 식별됨) 미만임을 나타낼 때 단계 401에서 시작된다. 단계 402에서, 이용가능 채널들이, 증가하는 채널 주파수의 순서로 i로 인덱싱된다. 단계 405에서, 채널 인덱스 i는 A로 설정되며, 이는 가장 높은 채널 주파수를 갖는 가장 높은 주파수 이용가능 채널을 식별한다. 단계 410에서, i번째 채널을 이용하여 측 정되는 신호 강도가 제2 임계치보다 높은지 여부를 판정하는 테스트가 행해진다. 높지 않을 경우, 단계 415에서 테스트할 임의의 더 많은 이용가능 채널이 남아 있는지 여부가 판정된다. 없는 경우, 단계 430에서 할당이 행해지지 않는다. 단계 415에서 테스트할 채널이 남아 있는 경우, 단계 420에서 i가 1만큼 감소되며, 단계 410에서 다음으로 낮은 채널 주파수를 갖는 이용가능 채널을 이용하여 테스트가 행해진다. 단계 410에서, 신호 강도가 제2 임계치보다 큰 것으로 측정되는 이용가능 채널이 발견되면, 테스트중인 이용가능 채널은 통신 유닛(105)에 할당된다. 동일한 결과를 제공하는 전술한 고유의 방법에 대한 변형은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들면, 높은 주파수가 아니라 낮은 주파수의 채널에서 검색이 시작될 수도 있다.
도 4를 참조하여 설명한 예는 이하와 같이 요약될 수 있다. 통신 유닛에 의해 사용되는 제1 채널에 대한 수신된 신호 강도가 임계치보다 작은 것으로 측정되면, 통신 유닛에는 제1 채널의 채널 주파수보다 낮은 채널 주파수를 갖는 제2 채널이 재할당된다. 결국, 통신 유닛(105)에는, 수신된 신호 강도가 제2 임계치 보다 높은 가장 높은 채널 주파수를 갖는 채널이 할당된다. 시스템에 방금 진입한 통신 유닛에는 단계 401을 제외한 동일한 방법을 이용하여 채널이 초기에 할당되어서, 채널의 수신된 신호 강도가 규정된 임계치보다 높은 가장 높은 채널 주파수를 갖는 채널이 통신 유닛(105)에 할당된다는 설명은 양쪽 경우에 아주 잘 부합된다.
이제 IEEE802.11a 및 IEEE802.11.g.에 의해 공표된 두 개의 명세를 만족시키도록 설계된 근거리 통신망(LAN) 시스템일 수 있는 듀얼 밴드 시스템의 일례를 고 려해 본다. 이러한 시스템은 사용자에게 각각 2.4GHz 대역 또는 5.25GHz UNII 대역의 채널들을 할당할 것이다. 각 대역에서의 전송을 위해 서로 다른 최대 전력 스펙트럼 밀도가 지정된다.
주파수 및 전력 스펙트럼 밀도 파라미터(자유 공간 가정을 이용함)만에 근거한 총 상대 경로 및 신호 손실은 이하의 수학식 3에 의해 결정된다.
L=20log(f2/f1) + 10*log10(P1/P2)
여기서 P1 및 P2는 각각 제1 및 제2 채널의 PSD(power spectral density)이다. 2.4GHz 및 5.25GHz에 대해 지정된 최대 전력 밀도는 각각 200 및 2.5 밀리와트/Hertz이다. 이들 값에 대해, 상대적 경로 및 신호 손실은 거의 이하와 같다.
L=20log(5.45/2.4)+10*log10(200/2.5)≒26dB
이들 대역중 하나 또는 다른 하나의 대역의 채널을 할당함으로써 시그널링 성능에 상당한 차이가 도모될 수 있다. 이는 극단적인 예일 수 있지만, 이 원리는 전력 스펙트럼 밀도가 모든 채널에서 동일한 것은 아닌 그 밖의 다른 시스템에 대해 유효하다. 이 방법은 일반적으로 도 3의 단계 305-315를 참조하여 기술되는 것과 같이 일반적으로 기술될 수 있지만, 여기서 1) 복수의 채널의 각 채널은 Pi의 전력 스펙트럼 밀도를 가지며, 여기서 아래 첨자 i는 i번째 채널임을 확인하는 것이 며, 2) 상대적 주파수 경로 손실은 관계식 L=20log(fR/fi) + 10log(Pi/PR)에 의해 채널 주파수 및 채널 대역폭에 근거한 것으로 L은 상대적 주파수 경로 손실이며, fR은 복수의 이용가능한 채널 중 규정된 참조 채널의 채널 주파수이며, fi는 복수의 이용가능한 채널중 i번째 채널의 채널 주파수이다.
전력 스펙트럼 밀도의 이용은, 주파수 관련된 다른 상대적 신호 손실 파라미터들의 계산에 대한 채널 할당에 근거한 단지 하나의 예이다. 이 계산은 이하와 같이 보다 일반적으로 진술될 수 있다.
L=20log(f2/f1) + 다른 상대적 신호 손실
여기서 다른 상대적 신호 손실 파라미터에는 전력 스펙트럼 밀도, 시그널링 성능 및 안테나 이득 등이 포함될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 채널을 선택하는 데에 다른 유형의 경로 또는 신호 손실이 이용될 때, 수학식 5로 주어진 유형의 계산은 선택을 위해 파라미터들의 효과를 조합하는 데에 가장 실제적인 방법일 수 있다. 이 계산은 테이블 룩업을 포함할 수 있다. 다른 상대적 신호 손실 파라미터들이 동일한 상황에서, 수학식 2에 의해 주어지는 상대적 주파수 경로 손실에 대한 계산이 이용될 수 있지만, 도 3 및 도 4를 참조하여 전술된 바와 같은 단순히 채널 주파수에 근거하여 순서화하는 방안이 보다 간단할 수도 있다. 도 4를 참조하여 설명한 방법은, 오직 하나의 통신 유닛이 하나의 채널 할당을 필요로 할 때 잘 적용되며, 이에 따라 단계 305에서 설명된 통신 유닛 세트는 하나의 통신 유닛만큼 적은 것이라 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른, 복수의 채널을 포함하는 광대역 무선 통신 시스템에서 사용되는 통신 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 단계 505에서, 통신 유닛(105)에는 복수의 이용가능한 채널중에서 선택된 하나의 채널이 할당된다. 복수의 이용가능한 채널 각각은 채널 주파수에 의해 특징지워진다. 단계 510에서, 통신 유닛의 상대적 신호 손실 파라미터가 조정되며, 여기서 이 조정은, 광대역 통신 시스템의 참조 채널 및 할당된 채널의 채널 주파수로부터 결정된 상대적 주파수 경로 손실에 기초한 것이다. 이에 대한 일례는, 상대적인 주파수 경로 손실의 효과를 포함하지 않을 수 있는 고려 사항에 근거하여 통신 유닛에 새로운 채널이 할당되지만 그 후 경로 손실 관련된 파라미터(예를 들면, 시그널링 기술)가, 채널 변경에 의해 유발되는 상대적 주파수 경로 손실에 대해 보상하도록 조정되는 시스템이다. 경로 손실 관련된 파라미터들의 변경에 의해 유발되는 경로 손실의 크기의 측정 또는 계산과, 규정된 채널에 대한 각 채널의 상대적 주파수 경로 손실의 계산에 근거할 수도 있는 설계 기술을 이용하여 이 조정이 행해질 수 있으며, 그 결과는 그 조정을 수행하는 데에 이용되는 실시간 기술로 테이블 또는 임계치로서 구현된다. 이에 따라, 이러한 테이블 또는 임계치 기술은 광대역 통신 시스템의 참조 채널 및 할당된 채널의 채널 주파수로부터 결정된 상대적 주파수 경로 손실에 근거한 것이다. 실제로, 상대적 주파수 경로 손실은, 통신 유닛에 대한 통신을 개선시키기 위한 다른 방법들과 결합되거나 혹은 이와 독립적으로 이용될 수 있다. 상대적 주파수 경로 손실에 대해 실시간 계산이 이용되면, 참조 채 널은 규정된 채널 대신에 현재의 채널일 수도 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른, 통신 유닛(105)의 전기적 블럭도가 도시되어 있다. 도 5를 참조하여 설명한 방법의 일 특징은, 할당 단계(505) 및 조정 단계(510)를 수행하기 위한 프로세싱 기능(605)과, 할당된 채널을 이용하여 정보를 전송하기 위한 무선 트랜시버(610)를 포함하는 통신 유닛(105) 내에 유일하게 구현하는 데에 적합하다는 점이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른, 복수의 채널을 포함하는 광대역 무선 통신 시스템에서 사용되는 통신 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 단계 705에서, 하나의 목적지 유닛을 위한 전송 정보가 복수의 데이터 스트림으로 분할된다. 각 데이터 스트림은 연관된 상대적 신호 손실(예를 들면 상대적 시그널링 감도)에 의해 특징지워진다. 단계 710에서 복수의 데이터 스트림을 전송하기 위해 (복수의 채널로부터) 복수의 이용가능한 전송 채널이 선택된다. 그 후 단계 715에서 복수의 데이터 스트림의 각 데이터 스트림이 이용가능 전송 채널 중 하나에 할당된다. 데이터 스트림은, 데이터 스트림의 연관된 상대적 시그널링 감도의 증가하는 순서로 감소하는 채널 주파수의 채널에 할당된다. 이를 위한 증가되는 시그널링 감도는, 10,000 복구된 비트당 하나의 에러와 같이 표준 성능 기준을 달성하는 데에 증가되는 수신된 신호 강도가 요구됨을 의미한다.
본 명세서에서 설명된 액세스 포인트 및 통신 유닛을 포함하는 통신 시스템 디바이스는 하나 이상의 통상의 프로세서와, 소정의 논-프로세서 회로와 결합하여 구현을 위한 하나 이상의 프로세서들을 제어하는 고유의 저장된 프로그램 인스트럭 션을 포함할 수 있으며 통신 시스템 디바이스의 몇몇 기능들은 본 명세서에 기술되었다. 논-프로세서 회로는 무선 수신기, 무선 트랜시버, 신호 드라이버, 클럭 회로, 전원 회로 및 사용자 입력 디바이스를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 이들 기능은 통신 시스템 디바이스의 기능을 수행하기 위한 방법의 단계로서 대체적으로 해석되었다. 이와 달리, 프로그램 인스트럭션이 저장되어 있지 않은 상태 기계에 의해 몇몇 기능 또는 모든 기능들이 구현될 수도 있으며, 여기서 각 기능 또는 소정의 기능의 몇몇 조합이 커스텀 로직으로 구현된다. 물론, 두 방안을 조합시킨 것도 이용될 수 있다. 따라서, 이들 기능들을 수행하기 위한 수단 및 방법이 본 명세서에 개시되었다.
전술한 설명에서, 본 발명 및 그 이점이 특정 실시예들을 참조하여 기술되었다. 그러나, 당업자라면, 이하의 특허청구범위에 제시되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 여러 변경 및 수정이 행해질 수 있음을 알 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면들은 제한적인 의미가 아니라 예시용인 것으로 간주되어야 하며, 이러한 모든 변경들은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 한다. 이점, 장점, 문제 해결책과, 임의의 이점 장점, 또는 해결책이 발생되게 하거나 보다 공식화되게 하는 임의의 구성 요소(들)는 임의의 특허청구범위 또는 모든 특허청구범위의 중요하거나 요구되거나 필수적인 특징 또는 구성요소들로서 해석되어서는 않된다.
또한, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등과 같은 관련 용어의 사용은, 엔티티들과 액션들 사이의 임의의 실질적인 관계 또는 순서를 필요로 하거나 이를 암시할 필요 없이 하나의 엔티티 또는 액션과 다른 엔티티 또는 액션을 단지 구분하는 데에 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "포함한다(comprise)", "포함하는(comprising)", 또는 이에 대한 그 밖의 다른 임의의 변경은 배타적이 아닌 포함을 수용하여서, 구성 요소들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 아티클, 또는 장치는 이들 구성 요소들만을 포함하는 것은 아니며, 명시적으로 목록화되지 않거나, 혹은 이러한 공정, 방법, 아티클, 또는 장치에 고유한 그 밖의 다른 구성 요소들을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 "세트(set)"는 비어있지 않은 세트(즉, 본 명세서에서 규정된 세트에 대해 적어도 하나의 부재를 포함함)를 의미한다. 본 명세서에서 사용된 "다른(another)"이라는 용어는 적어도 제2 또는 그 외의 것으로 정의된다. 본 명세서에서 사용된 "구비된(including)" 및/또는 "가짐(having)"이라는 용어는 포함하는 것으로 정의된다. 전기 광학 기술을 참조하여 본 명세서에서 사용된 "결합"이라는 용어는 접속되는 것으로 정의되며 직접적 접속일 필요도 없으며 기계적 접속일 필요도 없다. 본 명세서에서 사용된 "프로그램"이라는 용어는 컴퓨터 시스템 상의 실행을 위해 설계된 인스트럭션 시퀀스로서 정의된다. "프로그램", 또는 "컴퓨터 프로그램"은 서브루틴, 기능, 절차, 오브젝트 방법, 오브젝트 구현, 실행가능 애플리케이션, 애플릿, 서블릿, 소스 코드, 오브젝트 코드, 공유 라이브러리/다이나믹 로드 라이브러리 및/또는 컴퓨터 상에서의 실행을 위해 설계된 그 밖의 다른 인스트럭션 시퀀스를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 각각이 채널 주파수에 의해 특징지워지는 복수의 채널을 포함하는 초광대역 무선 통신 시스템의 제어기에서 이용되는 통신 방법으로서,
    상기 복수의 채널 중의 하나의 채널을 통신 유닛 세트 내의 통신 유닛 각각에 할당할 필요성을 결정하는 단계와,
    상기 복수의 채널로부터 복수의 이용가능한 채널을 결정하는 단계와,
    상기 복수의 이용가능한 채널 각각에 대한 상대적인 주파수 경로 손실에 기초하여 상기 통신 유닛 각각에 할당하기 위한 상기 복수의 이용가능한 채널중 하나를 선택하는 단계와,
    상기 통신 유닛 각각에 의해 통신될 정보의 정보 우선 순위를 결정하는 단계와,
    채널 주파수가 감소하도록 순서 정해지는 상기 이용가능한 채널을, 상기 통신 유닛 세트 내의 각 통신 유닛에 대해 상기 정보의 정보 우선 순위가 증가하는 순서로 할당하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선택 단계는,
    상기 통신 유닛 각각의 상대적 거리를 결정하는 단계와,
    감소하는 채널 주파수의 채널을, 상기 통신 유닛 각각의 상대적 거리가 증가하는 순서로 상기 통신 유닛 세트에 할당하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선택 단계는,
    하나의 통신 유닛에 의해 사용되는 제1 채널에 대해 소정의 임계치 미만인 수신된 신호 강도를 측정하는 단계와,
    상기 제1 채널의 채널 주파수보다 낮은 채널 주파수를 갖는 제2 채널을 상기 통신 유닛에 할당하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선택 단계는,
    수신된 신호 강도가 규정된 임계치를 초과하면서 가장 높은 채널 주파수를 갖는 채널을 상기 통신 유닛에 할당하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광대역 무선 통신 시스템은 적어도 제1 채널 및 제2 채널에 대한 채널 주파수의 범위를 갖고, 상기 채널 주파수는 상기 제2 채널 대 상기 제1 채널에 대하여 적어도 1.26의 비를 갖는 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 채널 중 i번째 채널에 대한 상대적인 주파수 경로 손실은 L=20log(fR/fi)로 결정되며, 여기서 L은 상기 상대적인 주파수 관련 경로 손실이며, fR은 상기 복수의 이용가능한 채널의 규정된 참조 채널의 채널 주파수이며, fi는 상기 복수의 이용가능한 채널중 i번째 채널의 채널 주파수인 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 채널의 각 채널은 Pi의 전력 스펙트럼 밀도를 가지며, 여기서 아래 첨자 i는 i번째 채널을 식별하는 것이며, 상기 상대적인 주파수 경로 손실은 관계식 L=20log(fR/fi) + 10log(Pi/PR)에 의한 상기 채널 주파수 및 채널 대역폭에 근거한 것이며, 여기서 L은 상기 상대적인 주파수 경로 손실이며, fR은 상기 복수의 이용가능한 채널의 규정된 참조 채널의 채널 주파수이며, fi는 상기 복수의 이용가능한 채널중 i번째 채널의 채널 주파수인 통신 방법.
  8. 초광대역 무선 통신 시스템에서 이용되는 통신 방법에 있어서,
    각각이 채널 주파수에 의해 특징지워지는 복수의 이용가능한 채널중에서 선택된 채널에 통신 유닛을 할당하는 단계 ― 상기 채널에 통신 유닛을 할당하는 단계는, 상기 통신 유닛에 의해 통신될 정보의 정보 우선 순위를 결정하는 단계와, 채널 주파수가 감소하도록 순서 정해지는 채널을, 상기 정보의 정보 우선 순위가 증가하는 순서로 할당하는 단계를 포함함 ― 와,
    상기 초광대역 무선 통신 시스템의 참조 채널 및 상기 할당된 채널의 채널 주파수로부터 결정된 상대적인 주파수 경로 손실에 기초하여 상기 통신 유닛의 상대적인 신호 손실 파라미터를 조정하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 통신 방법은, 할당 및 조정을 수행하기 위한 프로세싱 유닛과, 상기 할당된 채널에 대한 정보를 전송하는 무선 트랜시버를 포함하는 초광대역 통신 시스템의 통신 유닛 내에서 이용되는 통신 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 참조 채널은, 상기 통신 유닛이 통신을 위해 가장 최근에 사용한 현재의 채널이며,
    상기 결정 단계는, 상기 현재 채널을 참조하여 새로운 채널의 상대적인 주파수 경로 손실을 보상하기 위해 상기 현재 채널에 사용되는 값으로부터 적어도 하나의 통신 파라미터를 변경하는 단계를 포함하는 통신 방법.
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