KR101019545B1 - 무선 피코셀을 생성하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 피코셀을 생성하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 네트워크 서비스에 대안적인 피코셀 서비스를 생성하기 위한 방법이 제공된다. 본 방법은 지상 또는 위성 네트워크와 같은 다중 액세스(MA) 무선 통신 네트워크를 탐지하는 단계, 및 MA 무선 네트워크의 검출에 응답하여 제 1 피코셀을 생성하는 단계를 포함한다. 전형적으로, 본 방법은 제 1 피코셀의 생성에 응답하여 이동국들로부터 피코셀 서비스를 위한 요청들을 수신하는 단계를 포함한다. 일 양상에서, 이동국들에 의하여 만들어진 서비스 요청들은 거절된다. 다른 양상에서, 본 방법은 제 1 피코셀 MSC를 형성하는 단계, 및 피코셀 서비스를 위한 요청들에 응답하여 제 1 피코셀을 통해 이동국들에 네트워크 서비스들을 제공하는 단계를 포함한다. 예컨대, 제 1 피코셀 MSC는 종래의 지상 네트워크에 의하여 제공되는 동일한 네트워크 서비스들을 제공할 수 있다. 선택적으로, 본 방법은 서비스들을 제공하기 위하여 대안 무선 네트워크(제 2 피코셀)를 형성한다.

Description

무선 피코셀을 생성하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CREATING A WIRELESS PICOCELL}
본 발명은 일반적으로 무선 통신들, 특히 다중 액세스 무선 네트워크 서비스에 대한 대안으로서 피코셀을 생성하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
항공 여행은 우리 생활의 일부분이 되고 있다. 오늘날, 비행기들은 이동 통신들 및 인터넷 접속이 항상 이용가능하지 않는 마지막 섬인 것 처럼 보인다. 인플라이트(in-flight) 네트워크 제공자들의 시장실태조사는 비행기에서도 고데이터율 통신 서비스를 제공하고자 하는 소망을 제시하고 있으며, 이러한 통신 서비스의 추세는 인플라이트 엔터테인먼트(IFE), 인터넷 애플리케이션 및 개인 통신이다.
게다가, 사람들은 이동 전화, 랩탑, 또는 PDA(이들 모두는 그들 자체의 개별 환경이 설치되어 있다)와 같은 그 자신의 개별 장비에 점점더 익숙해지고 있다. 미래의 비행기들은 승객에게 다양한 엔터테인먼트 및 통신 장비를 제공하여 인플라이트 엔터테인먼트를 통해 여행을 더 즐겁게 하고 비지니스 통신 장비를 통해 여행을 더 생산적이게 하며 기내의 원격 의료 및 감시장비를 통해 여행을 더 안전하게 할 것이다.
더욱이, 여행자들이 가득찬 비행기는 특히 승객들이 보는 웹 페이지들, 예컨대 시사회, 여행 사이트, 또는 편의시설을 선전하기를 원하는 도시가 광고주들의 목적에 맞게 제작될 수 있기 때문에 광고주들에게 매우 매력적일 수 있다.
따라서, 사용자 허용 시점(user acceptance point of view)으로부터 미래의 이동 통신을 고려할때, 사용자 자신의 장비를 통해 멀티미디어 및 개인 통신 서비스를 수행할 수 있도록 하는 무선 액세스 솔루션에 대한 수요가 존재한다.
상용 항공기가 비행중인 동안 상용 항공기내에서는 종래의 셀룰라 및 PCS 전화의 사용이 금지된다. 항공기-탑재 전화가 고전력으로 지상 셀과 전화해야하고 지상의 다른 인접 셀들을 간섭할 수 있기 때문에 항공기-탑재 전화가 지상 셀들과 통신하도록 하는 것은 바람직하기 않다.
Persson 등에 의한 미국특허 제6,144,653호에 개시된 바와같이, 전형적인 셀룰라 전화 시스템은 "셀"이라 불리는 다수의 작은 연속 무선 커버리지 영역들로 지리적 영역을 분할한다. 셀들은 기지국들로 불리는 일련의 고정 무선국들에 의하여 서비스된다. 기지국들은 이동 서비스 교환국(MSC)에 접속되어 제어된다. MSC는 지상 공중 교환 전화 네트워크(PSTN)에 접속된다. 셀룰라 무선 시스템의 전화 사용자들(이동 가입자들)에게는 근접 기지국을 통해 MSC와 음성 및/또는 데이터를 통신하는 휴대용(핸드-헬드(hand-held)), 이동식(휴대(hand-carried)), 또는 모바일(차량-장착(car-mounted)) 전화 유닛들(이동국들)이 제공된다. MSC는 지상통신선 및 이동 가입자들간에 통화들을 스위칭하며, 이동국들로의 시그널링을 제어하며, 과금 통계를 컴파일링하며, 시스템의 동작, 유지보수 및 검사한다.
기지국들은 셀들의 중심에 위치하며, 모든 방향으로 동일하게 전송하는 전방 향성 안테나들을 갖추고 있다. 일부 환경들에서, 기지국은 셀의 주변 근방에 배치될 수 있거나 또는 지향성 무선 신호들을 셀들에 지향적으로 셀들에 제공할 수 있다. 기지국들의 각각은 음성 및 데이터 링크들에 의하여 이동 서비스 교환국(MSC)에 접속되며, 이 MSC는 공중 교환 전화 네트워크(PSTN)의 중앙국(central office) 또는 유사한 장비, 예컨대 종합 정보 통신 네트워크(ISDN)에 접속된다. 다수의 이동국들이 셀들내에서 발견될 수 있다. 이동 가입자들은 셀내의 한 위치로부터 다른 위치로 또는 한 셀로부터 인접 셀로 이동할 수 있다.
셀들의 각각에는 관련 정부기관, 예컨대 미국 연방통신위원회(FCC)에 의하여 중앙 셀룰라 시스템에 할당된 채널들의 세트가 할당된다. 채널들은 커버리지 영역내의 각각의 기지국 및 이동국들사이의 음성, 데이터, 및 페이징/액세스 또는 제어 채널들을 지원하기 위하여 사용된다. 기지국 및 이동 유닛사이의 링크는 양방향성을 가진다. 따라서, 개별 채널들은 전송을 위한 기지국 및 이동국에 할당된다. 유휴상태(idle state)에 있을때(턴온되나 미사용중일때), 이동국들의 각각은 가장 강한 제어 채널(일반적으로, 이동국이 이 순간에 위치하는 셀의 제어 채널)에 동조되어 연속적으로 모니터링하고, 기지국들중 한 기지국을 통해 전화 통화를 수신하여 초기화할 수 있다. 유휴상태에 있는 동안 셀들사이를 이동할때, 이동국은 가장 강한 셀의 제어 채널에 동조될 것이다. 제어채널로의 초기 동기 및 제어 채널의 변경은 가장 강한 제어 채널을 찾기 위하여 셀룰라 시스템내에서 동작하는 모든 제어 채널들을 스캐닝함으로서 자동적으로 달성된다. 양호한 수신 품질을 가진 제어 채널이 발견되면, 이동국은 품질이 다시 나빠질때까지 상기 채널에의 동조를 유지 한다.
유휴(대기) 상태에 있을때, 이동국들의 각각은 그에 어드레싱된 페이지 메시지가 제어 채널을 통해 수신되었는지의 여부를 연속적으로 결정한다. 매칭된 식별자를 가진 통화된 이동국은 제어 채널을 통해 기지국에 페이지 응답을 전송하며, 기지국은 MSC에 페이지 응답을 전송한다. 페이지 응답을 수신할때, MSC는 페이지 응답이 수신되는 셀내의 이용가능한 음성 채널을 선택하고 선택된 음성 채널 트랜시버를 턴온시키며 상기 셀내의 기지국이 제어 채널을 통해 이동국에 명령할 것을 요청하여 선택된 음성 채널에 동조한다. 일단 이동국이 선택된 음성 채널에 동조되면 스루 접속(through-connection)이 형성된다.
코드분할 다중접속(CDMA), 범유럽 이동통신(GSM)과 같은 시분할 다중접속(TDMA) 주파수 분할 다중접속(FDMA) 시스템 또는 UMTS 네트워크와 관련하여 유사한 제어 절차가 존재한다.
가변 셀 크기의 개념은 크기에 따라 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 미니셀 또는 피코셀로 셀들을 분할하는 다중 액세스 전화 네트워크에 적용되었다. 피코셀은 전형적으로 빌딩내 통신 서비스를 제공하여 사용되며, 캠퍼스, 경기장, 공항, 및 쇼핑 몰과 같은 제한된 영역에 통신 서비스를 제공한다. 게다가, 피코셀은 터널과 같은 지리적 장애물로 인한, 매크로셀의 서비스 품질의 저하를 보상하여 낮은 통신 품질을 가진 영역에서 통신 품질을 향상시키기 위하여 사용된다.
CDMA2000, 유니버설 이동 통신 서비스(UMTS) 및 저전력 피코셀 액세스와 같은 스펙트럼 확산 시스템의 출현은 항공기내에서 종래의 무선 전화들을 사용할 수 있도록 하는 잠재적인 방법을 제공한다. 게다가, 잠재적인 솔루션들은 항공기의 개발과 새로운 항공전자공학 기술로부터 발생한다.
종래의 지상 다중 접속 전화 네트워크 통신과 충돌하지 않고 항공기 객실과 같은 특정 환경들내에서 피코셀이 형성될 수 있는 경우 유리하다.
종래의 다중 접속 전화 네트워크들에 의하여 제공되는 것과 동일한 서비스들을 제공하면서 피코셀이 제어된 공간들 또는 영역들에 이동국들을 제공할 수 있는 경우에 유리하다.
항공기를 통한 여행은 우리의 생활의 일부분이 되고 있으며 항공 여행시 승객들이 더 즐겁고 더 생산적일 수 있도록 하는 요구가 증대되고 있다. 항공기 업계의 시장 실태조사는 인터넷 애플리케이션들과 고데이터율 통신 서비스를 바라는 요구를 제시하고 있다. 항공 멀티미디어 시스템은 승객들로 하여금 항공기 또는 공항내에서 항공기상의 무선 네트워크를 통해 그들 자신의 랩탑 컴퓨터, 개인휴대단말, 또는 셀 전화를 사용하여 로그온하도록 한다. 원격 의료, 원격 학습, 원격 관광여행(tele-tourism) 및 원격근무는 항공 멀티미디어 서비스들에 적합한 서비스들의 몇몇 예들이다.
본 발명은 종래의 상용 무선 장치들에 서비스들을 제공하는 셀룰라 마이크로셀, 피코셀 또는 다중 피코셀들을 기술한다. 해결된 문제는 항공기가 비행하는 동안 항공기내에서 셀룰라/PCS 전화들 및 지상 네트워크들간의 통신을 방해하는 현재의 제한사항들을 포함한다. 전화가 지상 셀에 고전력으로 전송해야 하기 때문에 전화가 지상 셀들과 통신하도록 하는 것은 바람직하지 않다.
본 발명은 항공 여행자들로 하여금 항공기내에서 그들의 전화, 랩탑, PDA를 사용하도록 하는 시스템을 기술한다. 시스템은 스니퍼(sniffer) 및 스푸퍼(spoofer)를 포함한다. 스니퍼는 객실내의 사용자들을 서비스하기 위하여 사용될 수 있는 지상 무선 신호(들)을 검출하여 분류한다. 정보는 스니퍼에 의하여 수신되어 검출되는 지상 네트워크 제어 신호들보다 강한 스푸핑된(spoofed) 제어 신호를 생성하도록 스푸퍼를 구성하는 제어 유닛에 전송된다. 일 양상에서, 스푸핑된 신호는 대안 전용 기술, 주파수 대역, 주파수 채널 또는 코드 채널을 사용하기 위하여 객실내의 전화들을 제어한다.
따라서, 무선 네트워크 서비스에 대안적인 피코셀 서비스를 생성하기 위한 방법이 제공된다. 본 방법은 지상 또는 위성 네트워크와 같은 다중 액세스(MA) 무선 통신 네트워크를 검출하는 단계, 및 MA 무선 네트워크의 검출에 응답하여 제 1 피코셀을 생성하는 단계를 포함한다. 전형적으로, 본 방법은 제 1 피코셀의 생성에 응답하여 이동국들로부터 피코셀 서비스를 위한 요청들을 수신하는 단계를 포함한다. 다른 양상에서, 본 방법은 제 1 피코셀 MSC를 구축하는 단계, 및 피코셀 서비스를 위한 요청들에 응답하여 제 1 피코셀을 통해 이동국들에 네트워크 서비스들을 제공하는 단계를 포함한다. 예컨대, 제 1 피코셀 MSC는 종래의 지상 네트워크에 의하여 제공되는 동일한 네트워크 서비스들을 제공할 수 있다. 선택적으로, 본 방법은 대안 무선 네트워크(제 2 피코셀)를 구축한다. MSC 및 BS를 포함할 수 있는 제 2 피코셀은 제 2 피코셀 제어 신호들을 생성한다. 제 1피코셀은 피코셀 서비스를 위한 요청들의 수신에 응답하여 그것의 제어신호들을 사용하여 이동국들을 제 2 피코셀 제어 신호들로 전환시킨다.
일 양상에서, MA 무선 네트워크 기지국 제어 신호들은 피코셀내에서 제 1전력 레벨로 수신된다. 그 다음에, 제 1 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계는 제 1 전력 레벨보다 높은, 피코셀의 제 2 전력 레벨을 가진 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함한다. 제 1 피코셀 제어 신호들의 고전력 레벨은 이동국들이 지상 기지국 제어 신호들을 검출할 수 없도록 한다. 제 1 피코셀을 생성하는 장점들중 하나는 제 1 피코셀이 피코셀내의 이동국들의 전송 전력 레벨들을 제어할 수 있다는 점이다.
종래의 MA 무선 네트워크 서비스에 대안적인 전술한 방법 및 피코셀 시스템의 추가 상세한 설명은 이하에 제공된다.
도 1은 다중 액세스 무선 네트워크 서비스에 대안적인 피코셀 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 시스템상에서 2-피코셀 변화를 기술한 개략적 블록도이다.
도 3은 도 2의 2-피코셀 시스템의 제 1 변화를 기술한 개략적 블록도이다.
도 4는 도 2의 2-피코셀 시스템의 제 1 변화를 기술한 개략적 블록도이다.
도 5는 다중 액세스 무선 네트워크 서비스에 대안적인 피코셀 서비스를 생성하기 위한 방법을 기술한 흐름도이다.
도 1은 다중 액세스 무선 네트워크 서비스에 대안적인 피코셀의 개략적 블록도이다. 시스템(100)은 제 1 피코셀(102)을 포함한다. 제 1 피코셀(102)은 라인(110)을 통한 다중 액세스(MA) 무선 네트워크 통신들을 수신하기 위하여 안테나(106) 및 수신기(108)를 가진 스니퍼(104)를 포함한다. 스니퍼(104)는 미리 결정된 관심 주파수 대역들을 주기적으로 스위핑(sweep)하여 주파수 또는 코드 채널들을 탐색하도록 프로그래밍될 수 있다. 예컨대, MA 무선 네트워크는 종래의 지상 또는 위성 무선 전화 서비스일 수 있다. 스니퍼(104)는 검출된 네트워크 분류 신호들을 공급하기 위하여 라인(112)상의 출력을 가진다. 제 1 피코셀(102)은 또한 스푸퍼(114)를 포함한다. 스푸퍼(114)는 분류 신호들을 수신하기 위한 라인(112)상의 입력을 가지고 분류 신호들에 응답하여 스푸핑된 신호를 공급하기 위한 라인(118)상의 출력을 가지는 제어기(116)를 포함한다. 여기에서 사용된 바와같이, 용어 "피코셀"은 그것이 종래의 MA 무선 전화 셀 섹터보다 작다는 점을 제외하고 임의의 특정 지리적 크기 또는 셀 크기와 연관되는 것으로 의도되지 않는다.
스푸퍼(114)는 스푸핑된 신호를 수신하기 위한 라인(118)상의 입력을 가지고 스푸핑된 신호들에 응답하여 제 1 피코셀 제어 신호들을 전송하기 위한 출력(도면부호 122로 표시됨)을 가진 송신기(120)를 포함한다. 일 양상에서, 스푸퍼(114)는 이동국들(MS)(128)로부터의 피코셀 서비스를 위한 요청들을 수신하기 위한 입력(도면부호 126으로 표시됨)을 가진 수신기(124)를 포함한다. 요청들은 제 1 피코셀 제어 신호들에 생성하는 송신기(120)에 응답하여 수신된다. MS들(128a, 128b, 128n)이 도시되어 있다. 그러나, 시스템(100)은 임의의 특정 수의 MS들에 제한되 지 않는다. 여기에서 사용된 용어 "이동국"은 임의의 프로토콜의 무선 전화장치, 개인휴대단말(PDA), 랩탑, 외부 또는 내부 모뎀, PC 카드 및 다른 유사한 장치들을 포함하는 다양한 타입의 통신 장치들을 포함한다.
예컨대, 스니퍼 수신기(108)는 제 1 전력 레벨로 수신된 MA 무선 네트워크 제어 신호들(140)을 수신할 수 있는 반면에, 스푸퍼 송신기(120)는 제 1 수신된 전력 레벨(제 1 피코셀(102)의 이동국(128)으로부터)보다 높은 제 2 수신된 전력 레벨에서 제 1 피코셀 제어 신호들(122)을 생성한다. 제 1 피코셀에 의하여 생성된 고전력 레벨 제어 신호들은 MS들(128)이 지상 네트워크 제어 신호들을 탐색하여 이에 응답하는 것을 방지한다. 셀들의 포착, 기지국들 및 MS들간의 통신 형성 및 다른 무선 전화 제어 신호 세부사항들은 본 출원의 배경기술에서 논의되었다. 스푸퍼 송신기(120)는 제어 신호들(122)을 전송하며, MS들(128)은 비록 제어신호들이 종래의 MA 무선 네트워크 기지국에 의하여 생성될지라도 동일한 방식으로 제 1 피코셀 제어 신호들에 응답한다.
시스템의 단순한 일 양상에서, 스푸퍼(114)는 MS들(128)이 종래의 MA 무선 네트워크와 통신하는 것을 막는 종래의(그러나, 저전력) BS로서 작용한다.
예컨대, 제 1 피코셀은 극장 또는 종교 건물에 형성될 수 있다. 그 다음에, 스푸퍼 제어기(116)는 제 1피코셀내에서 통신하는(제어 신호들(122)을 수신하는) 이동국들에 의하여 만들어진 모든 서비스 요청들을 거절하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 서비스 거절은 통화가 MS를 끄는 것을 잊은 사용자에 의하여 수신되는 것을 방지한다. 선택적으로, 스푸퍼 제어기(116)는 제 1 피코셀(102)에서 통신하 는(제어 신호들(122)을 수신하는) 이동국들(128)이 네트워크 서비스를 위한 요청을 만들지 않도록 한다. 따라서, 시스템은 교양없는 사용자가 사람들 또는 이들 근방에 배치된 전기장비를 방해하는 통화를 발신하지 않도록 한다.
선택적으로, 제 1 피코셀(102)은 서비스들을 제공할 수 있다. 이러한 양상에서, 시스템(100)은 스푸퍼(114)에 접속된 라인(132)상에서 인터페이스를 가진 제 1 피코셀 이동 서비스 교환국(MSC)을 더 포함한다. 제 1 피코셀 MSC(130)는 기지국 또는 액세스 포인트로서 스푸퍼(114)를 사용하여 이동국들(128)에 네트워크 서비스들을 제공한다.
예컨대, 스니퍼 수신기(108)는 서비스를 제공하는 MA 무선 네트워크를 검출할 수 있으며, 스푸퍼 송신기(120)는 네트워크 서비스에 대응하는 피코셀 서비스를 식별하는 제 1 피코셀 제어 신호들(122)을 생성한다. 제 1 피코셀(102)은 MS들로 하여금 지상 MA 네트워크에 의하여 제공된 것과 동일한 서비스들을 즐기도록 한다. 서비스들은 전화 음성 통신들, 이메일 서비스들, 또는 인터넷 타입 서비스들을 가능하게 하는 고데이터율 서비스들일 수 있다. 선택적으로, 제 1 피코셀은 지상 무선 네트워크를 완전히 모방한다.
제 1피코셀이 상용 항공기에 있다고 가정하면, 제 1 피코셀은 제 1피코셀(130) 및 항공기 트랜시버(도시안됨)사이의 접속을 통해 MA 네트워크(134) 또는 다른 MA 네트워크들(도시안됨)과 통신할 수 있다. 항공기 트랜시버는 "안전" 채널을 통해 종래의 지상 또는 위성 네트워크 또는 기존 캐리어 네트워크에 접속될 수 있다.
선택적으로, 스푸퍼(114)는 송신기(120) 및 수신기(124)를 통해 MA 네트워크(134) 및 이동국(128)사이에서 도면부호 136으로 표현된 통신들을 송수신할 수 있다. 일 양상에서, 스니퍼(104)는 기지국 위치, 안테나 높이, 안테나 커버리지, 안테나 타입, 형태학, 제어 채널 이득, 트래픽 채널 이득, 주파수 사용 또는 시간슬롯 사용과 같이 MA 네트워크(134)와 연관된 정보를 식별한다. 그 다음에, 스푸퍼(114)는 식별된 MA 네트워크 정보에 응답하여 MA 네트워크(134) 및 스푸퍼(114)사이의 높은-버스트 통신들을 스케줄링한다. 예컨대, 높은 버스트 통신은 MA 네트워크를 최소로 간섭하도록 계산된 시간슬롯 또는 주파수로 수행될 수 있다. 높은-버스트 통신들은 예측기(140)에 의하여 발생된 관리 정보의 결과로서 수행될 수 있다. 예측기(140)는 스니퍼(104)에 의하여 수집된 정보, 예측기 메모리로부터의 정보 또는 양 소스들로부터의 정보를 사용할 수 있다.
다른 양상에 있어서, 예측기(140)는 MA 네트워크 채널 사용을 예측하기 위하여 인에이블될 수 있다. 스니퍼에 의하여 수집된 채널 로딩 및 다른 MA 네트워크 정보는 MA 네트워크를 최소로 간섭하는 방식으로 제 1 피코셀 자원들을 관리하기 위하여 사용될 수 있다. 스니퍼(104)는 분류 신호(112)에서 스푸퍼(114)에 관리 정보를 공급한다.
예측기 관리 정보는 예컨대 제 1피코셀(102)의 MS들(128)과 통신하기 위하여 스푸퍼(114)에 의하여 사용된 채널들 및 통신 매체들을 선택하기 위하여 사용될 수 있다. 선택적으로, MA 네트워크 정보의 일부 또는 모두는 예측기와 연관된 메모리에 사전 로딩될 수 있다. 예측기(140)는 사전 로딩된 데이터를 사용하여 결정을 수행할 수 있으며 스푸퍼에 전송된 관리 정보를 생성할 수 있다. 관리 정보는 제 1 피코셀(102)에서 사용하기 위하여 MA 네트워크(134)에서 사용되지 않은 채널들을 선택하기 위하여 사용될 수 있다. 선택적으로, 만일 미사용된 채널들이 이용가능하지 않으면, 채널은 MA 네트워크(134) 및 제 1 피코셀(102)에 의하여 공유될 수 있다. 관리 정보는 MA 네트워크(134)를 최소로 간섭하는 공유 채널을 선택하기 위하여 사용된다.
도 1은 단일 피코셀(102)을 도시한다. 그러나 다수의 피코셀들을 가진 하나의 영역이 형성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이들 피코셀들의 각각은 모든 지상 또는 위성 전화 시스템에 대하여 동일하게 작용한다. 이들 피코셀들은 단순히 서비스를 거절하거나 또는 MA 무선 전화 네트워크 타입 서비스들을 제공할 수 있다. 선택적으로, 피코셀들의 일부는 하나의 특정 서비스(즉, PCS)를 탐색하는 MS들에 서비스들을 제공할 수 있는 반면에, 다른 피코셀들은 특정 서비스들(즉, AMPS)을 거절한다.
스니퍼 수신기(108)는 기준 지시자(140)에 의하여 표시된 바와같이 MA 무선 네트워크 기지국으로부터 발신하는 제어 신호들을 수신한다. 수신기(108)는 무선 네트워크의 식별에 응답하여 라인(112)상에 분류 신호들을 공급한다. 스푸퍼 송신기(120)는 MA 무선 네트워크 기지국 제어 신호들(140)에 대응하는 제 1 피코셀 제어 신호들(122)을 생성한다. 예컨대, 제어 신호는 동일한 주파수 대역에 있을 수 있으며, 동일하게 변조될 수 있으며 또한 동일한 매체 액세스 제어(MAC) 포맷으로 편성될 수 있다.
일 양상에서, 스니퍼 수신기(108)는 주파수 스펙트럼을 스캐닝하고, 스펙트럼 대역의 신호들을 식별하며, 신호 변조를 식별하며, 변조와 연관된 시스템을 식별하며, 검출된 신호 전력 레벨을 검출한다. 예컨대, 스니퍼 수신기(108)는 지상 셀룰라 무선 전화 시스템을 식별할 수 있으며, 시스템내의 서빙 섹터(serving sector)를 식별할 수 있다.
제 1 피코셀(102)의 생성으로부터 야기되는 일 장점은 스푸퍼(114)가 제 1 피코셀내의 이동국들의 전송 전력 레벨들을 조절하는 제 1 피코셀 제어 신호들(122)을 생성한다는 점이다. 즉, 제 1 피코셀(102)은 스푸퍼(114)가 기술된 전송 전력 레벨들에서 통신하도록 MS들에 명령하는 명령들을 다양한 MS들(128)에 전송한다. 피코셀이 상대적으로 작기 때문에, 전송 전력 레벨들은 낮으며, 인접 네트워크들 및 근접 전기 장비의 시점으로부터 최소 간섭이 발생된다. 종래의 폐루프 전력 제어의 일부 세부사항들은 본 출원의 배경기술에서 제공되었다.
도 2는 도 1의 시스템상에서 2-피코셀 변화를 기술한 개략적 블록도이다. 시스템(100)은 제 2 피코셀(200)을 더 포함한다. 제 2 피코셀(200)은 기준 지시자(204)에 의하여 표시된 무선 네트워크 제어 신호들을 공급하는 액세스 포인트(AP)(202) 또는 기지국을 포함한다. 이러한 변화에서, 스푸퍼 송신기(120)는 제 2 피코셀 액세스 포인트 제어 신호들(204)로 이동국들(18)을 전환시키는 제어신호들(122)을 생성한다. 전형적으로, 제 2 피코셀(200)은 서버 또는 제어기로 불릴 수 있으며, 네트워크 서비스들을 공급하기 위하여 라인(202)을 통해 액세스 포인트(202)에 접속되는 MSC(206)를 포함한다. 예컨대, 서비스들은 기준 지시자(210) 에 의하여 표시된 바와같이, 전화 음성 통신들, 이메일 서비스들, 또는 인터넷 타입 서비스들을 가능하게 하는 고데이터율 서비스들일 수 있다.
일예에서, 제 2 피코셀은 액세스 포인(기지국)(202)가 비교적 낮은 전력 레벨들로 전송하는 것을 제외하고 종래의 무선 전화 네트워크이다. 전형적으로, 제 2 피코셀(200)은 MS들(128)이 안전 매체(주파수, 시간슬롯, 코드), 예컨대 지상 셀들을 간섭하지 않을 주파수 대역에서 동작할 수 있도록 형성된다.
일반적으로, 스니퍼 수신기(108)는 제 1 통신 매체로 전송하는 MA 무선 네트워크 기지국으로부터 발신하는 제어 신호들(140)을 수신한다. 통신 매체는 주파수 간격, 채널(주파수, 시간슬롯, 코드), 무선 전화 프로토콜(GSM와 반대인 CDMA) 또는 기술(무선 전화 프로토콜과 반대인 블루투스)일 수 있다. 하나의 단순한 예를 기술하기 위하여, 제 1 통신 매체는 넓은 주파수 대역에서 주파수들의 제 1 간격인 것으로 가정된다. 이러한 양상에서, 스푸퍼 송신기(120)는 대안 통신 매체로 방송되는 제어 신호들(204)로 이동국들을 전환하는, 제 1 매체의 제 1 피코셀 제어 신호들(122)을 생성한다. 제 2 피코셀 액세스 포인트(202)는 대안 통신 매체로 제 2 피코셀 제어 신호들을 전송한다. 예를 완료하기 위하여, 제 2 통신 매체는 동일한 주파수 대역 또는 다른 주파수 대역의 제 2 주파수 간격일 수 있다.
따라서, 제 2 피코셀 액세스 포인트(202)는 대안 주파수, 대안 시간슬롯, 대안 채널, 대안 확산 코드, 및 대안 주파수 대역 또는 대안 무선 전화 프로토콜, 예컨대 GSM 대신에 CDMA와 같은 제 1 통신매체가 아닌 대안 통신 매체에서 제어 신호들(204)을 생성한다. 다른 양상들에서, 대안 통신 매체는 무선 전화 프로토콜과 반대인, IEEE 802.11와 같은 대안 기술일 수 있다. 선택된 대안 통신 매체는 인접하는 지상 네트워크들 또는 근사 전기 장비에 덜 해로운 것으로 간주될 수 있다.
일 양상에서, AP(202)는 MA 네트워크(134) 및 이동국(128)사이에서 기준 지시자(136)에 의하여 표시된 통신들을 송수신할 수 있다. 일 양상에서, 스니퍼(104) 또는 AP(202)는 AP가 MA 네트워크(134)와의 높은 버스트 통신들을 스케줄링할 수 있도록 MA 네트워크(134)와 연관된 정보를 식별한다. 예컨대, 높은 버스트 통신은 MA 네트워크(134)를 최소로 간섭하도록 수행될 수 있다.
선택적으로, 제 2 피코셀(200)은 사용되지 않으며, 제 1피코셀(102)은 대안 통신 매체로 통신들을 지원하는데 필요한 제어 신호 및 트래픽 채널들 뿐만아니라 MA 네트워크(134)를 스푸핑(spoof)하는 제어 신호들을 제공한다. 예컨대, 스푸퍼 송신기(120) 및 수신기(122)는 다수의 통신 매체로 통신들을 지원할 수 있다. 대안 통신 매체를 지원하기 위하여 사용되는 제 2 피코셀(200)은 두개의 다른 매체에서 통신들이 이루어진다는 것을 명백하게 설명하기 위하여 강조된다.
도 3은 도 2의 2-피코셀 시스템의 제 1 변화를 기술한 개략적 블록도이다. 도 2의 시스템의 대안으로서, 다수의 피코넷들은 제 2 피코셀(200)내에서 구축된다. 예컨대, MS들(128)의 일부는 마스터들로서 작용할 수 있으며, 다른 MS들은 슬레이브들로서 작용할 수 있다. 도시된 바와같이, MS(128a)는 피코넷(200)의 마스터로서 작용하며, 여기서 MS들(128a, 128n)은 슬레이브로서 작용한다. MS(128a)는 피코넷(222)에서 슬레이브이며, AP(202)는 마스터이다. 만일 마스터 MS들이 AP(202)에 대한 중계기들로서 작용하면, 이러한 구조는 전송된 전력 레벨들을 유리하게 낮게 유지한다.
피코넷은 최소 데이터율을 지원하기 위하여 충분한 신호 강도를 가진 파일럿 신호를 탐색할 수 없는 이동국(단말)(128)의 결과로서 구축될 수 있다. 이는 임의의 수의 이유들로부터 기인할 수 있다. 예로서, MS들(128b, 128n)은 AP(206)로부터 너무 널리 떨어질 수 있다. 선택적으로, 전파 환경은 필수 데이터율을 지원하는데 불충분할 수 있다. 어느 한 경우에, MS들(128a, 128n)은 기존 피코넷(222)을 연결할 수 없으며, 따라서 MS(128a)은 마스터로서 동작하여 그 자체의 파일럿 신호를 전송해야 한다. MS들(128b, 128n)은 충분한 강도로 MS(128a)로부터 방송되는 파일럿 신호를 수신할 수 있으며 피코넷(220)을 연결할 수 있다. 피코넷(220)의 구축은 MS들(128a, 128n) 및 AP(206)간의 통신들을 가능하게 한다.
도 4는 도 2의 2-피코넷 시스템의 제 2 변화를 기술한 개략적 블록도이다. 다중 무선 유닛들은 무선 네트워크에 함께 링크될 수 있으며, 네트워크 액세스 포인트들로서 서비스하는, 제 2 피코넷에 의하여 서비스되는 영역내의 고정 위치들에 배치된다. AP들(202a, 202b, 202n)이 도시된다. 그러나, 본 발명은 임의의 특정 수의 AP들에 제한되지 않는다. 액세스 포인트들(202a, 202b, 202n)은 마스터들이며, 피코넷들(230a, 230b, 230n)을 각각 형성한다. 이동국들(128)은 이들이 접속되는 액세스 포인트들의 슬레이브들이다. 각각의 액세스 포인트는 독립 피코넷을 한정한다. 여기에서 MSC로서 언급되는 중앙 서버(206)는 전형적으로 인증 및 인터넷 프로토콜(IP) 라우팅과 같은 상위 레벨 프로토콜 기능들을 고려하면서 액세스 포인트들(202)을 관리한다.
MS들이 제 2 피코셀 제어 신호들을 탐색하기 위하여 제 1 피코셀 제어 신호들(122)에 의하여 명령될때, MS들(128)은 피코넷 마스터들로부터 파일럿 신호들을 탐색할 수 있다. 각각의 피코넷 마스터에 의하여 방송되는 파일럿 신호는 비변조 스펙트럼 확산 신호 또는 임의의 다른 기준 신호일 수 있다. 스펙트럼 확산 구성에서, 각각의 피코넷 마스터에 고유한 의사-랜덤 잡음(PN) 코드는 파일럿 신호를 확산하기 위하여 사용될 수 있다. 상관 프로세스를 사용할때, MS는 가장 강한 파일럿 신호를 가진 마스터를 식별하기 위하여 가능한 PN 코드들을 통해 탐색할 수 있다. 만일 가장 강한 파일럿 신호가 최소 데이터율을 지원하기 위하여 충분한 신호 강도로 수신되면, MS는 마스터에 등록함으로서 피코넷을 연결할 수 있다. 더 일반적으로, 이들 피코넷 파일럿 신호들은 제 2 피코셀 제어 신호들로서 언급될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 단일 피코셀(102) 및 단일 피코셀(200)을 도시한다. 그러나, 다수의 "제 1" 및 "제 2" 피코셀들을 가진 영역(즉, 항공기 기내)이 구축될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다수의 "제 1" 피코셀들은 만날 수 있는 모든 지상 또는 위성 전화 시스템에 대하여 동등물로서 작용할 수 있어서 각각의 만나는 시스템에 대한 제어 신호들을 생성할 수 있다. "제 1" 및 "제 2" 피코셀들사이에 일대일 상관이 존재할 수 있어서 다수의 "제 2" 피코셀들은 모든 지상/위성 네트워크에 대하여 동일한 서비스를 제공한다. 대안적으로, 여러 "제 1" 피코셀들은 단일 "제 2" 피코셀로 MS들을 전환할 수 있다. 다른 대안으로서, 특정 프로토콜들 및/또는 주파수들에 제한된 MS들에 대하여 일부 "제 2" 피코셀들은 존재할 수 없다.
기능 설명
본 발명의 실시예는 항공기 여행자들로 하여금 여행자들의 전화, 랩탑 및 PDA를 사용하여 항공기 고속 멀티미디어 통신 시스템과 통신하도록 한다. 시스템은 두개의 주요 컴포넌트를, 즉 스니퍼 및 스푸퍼로 구성된다.
스니퍼는 이하의 기능들을 수행하는 부시스템이다.
스펙트럼 스캐닝;
신호 검출;
변조 분류;
시스템 식별;
서비스하는 섹터 식별; 및
신호 레벨 결정
이러한 부시스템의 출력은 객실내에서 검출된 모든 무선 신호들의 리스트, 이들 무선 서비스들에 사용되는 모든 무선 기술들의 리스트, 주파수 채널의 리스트, 모든 사이트 ID들(코드들 및/또는 주파수 할당들)의 리스트, 및 모든 이들 수신된 신호들의 전력 레벨들이다.
스푸퍼는 이하의 기능들을 수행할 수 있는 부시스템이다.
검출된 각각의 기술에 대하여, 제어 신호들을 복제하는 기능;
피코셀 제어 신호들이 대응하는 지상 신호들보다 강화하도록 하는 기능;
지상 무선 서비스를 간섭하지 않도록 객실내에 제어 신호들을 한정하는 기 능; 및
스푸핑된 제어 신호들을 사용하여, 객실내의 무선장치가 대안 기술, 주파수 대역 또는 채널을 사용하도록 하는 기능.
이러한 시스템은 극장, 교회 및 병원과 같은 특정 공간내에서의 셀룰라 전화의 사용을 막기 위하여 사용될 수 있다. 시스템 파라미터들의 변화들은 객실내(피코셀내) 전화들이 구성되도록 하는 제어 신호들을 야기할 수 있다.
도 5는 다중 액세스 무선 네트워크 서비스에 대안적인 피코셀 서비스를 생성하는 방법을 기술한 흐름도이다. 비록 본 방법이 명확화를 위하여 번호가 부여된 단계들의 시퀀스로서 기술될지라도, 명백하게 언급되지 않는한, 이러한 번호로 순서가 한정되지 않는다. 이들 단계들의 일부가 스킵되거나 또는 병렬로 수행되거나 또는 시퀀스의 엄격한 순서를 유지하는 요건없이 수행될 수 있다. 방법의 세부사항들은 도 1 내지 도 4를 참조로할때 이해될 것이다. 방법은 단계(300)에서 시작한다.
단계(302)는 다중 액세스(MA) 무선 통신 네트워크를 검출한다. 단계(304)는 MA 무선 네트워크의 검출에 응답하여 제 1 피코셀을 생성한다. 예컨대, 단계(302)에서 MA 무선 네트워크를 검출하는 단계는 주파수 스펙트럼을 스캐닝하는 단계, 스펙트럼 대역의 신호들을 식별하는 단계, 신호 변조를 식별하는 단계, 변조와 연관된 시스템을 식별하는 단계, 또는 검출된 신호 전력 레벨을 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 단계(302)에서 변조와 연관된 시스템을 식별하는 단계는 셀룰라 무선 전화 시스템을 식별하는 단계는 셀룰라 무선 전화 시스템을 식별하는 단계 및 셀룰라 전화 시스템에서 서빙 섹터(serving sector)를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
일 양상에서, 단계(302)에서 MA 무선 네트워크를 검출하는 단계는 MA 무선 네트워크 기지국으로부터 발신하는 제어 신호들을 수신하는 단계, 및 기지국 제어 신호들에 응답하여 MA 무선 네트워크를 식별하는 단계를 포함한다. 그 다음에, 단계(304)에서 제 1 피코셀을 생성하는 단계는 기지국 제어 신호들에 대응하는 제 1 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함한다.
다른 양상에서, 단계(302)에서 MA 무선 네트워크를 검출하는 단계는 서비스를 제공하는 MA 무선 네트워크를 검출하는 단계를 포함한다. 그 다음에, 단계(304)에서 제 1 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계는 MA 무선 네트워크 서비스에 대응하는 피코셀 서비스를 식별하는 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함한다.
일 양상에서, MA 무선 네트워크 기지국으로부터 발신하는 제어 신호들을 수신하는 단계(단계(302))는 피코셀에서 제 1 전력 레벨로 기지국 제어 신호들을 수신하는 단계를 포함한다. 그다음에, 제 1 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계(단계(304))는 제 1 수신된 전력 레벨보다 높은, 피코셀의 제 2 수신된 전력 레벨을 가진 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함한다. 다른 양상에서, 단계(304)는 피코셀내의 이동국들의 전송 전력 레벨들을 제어한다.
일 양상에서, 단계(306)는 제 1 피코셀의 생성에 응답하여 피코셀 서비스를 위한 요청들을 이동국들로부터 수신하는 단계를 포함한다. 다른 양상에서, 단 계(308)는 피코셀에서 통신하는 이동국들에 의하여 만들어진 모든 서비스 요청들을 거절한다. 선택적으로, 단계(306)는 제 1피코셀에서 통신하는(제어 신호들을 수신하는) 이동국들이 네트워크 서비스를 위한 요청들을 만드는 것을 막는 제어 신호를 생성한다.
다른 양상에서, 단계(310)는 제 1 피코셀 이동 서비스 교환국(MSC)을 구축한다. 그 다음에, 단계(312)는 단계(306)에서 피코셀 서비스를 위한 요청들을 수신하는 것에 응답하여 제 1 피코셀 MSC를 통해 이동국들에 네트워크 서비스들을 제공한다. 일 양상에서, 단계(302)에서 MA 네트워크를 검출하는 단계는 기지국 위치, 안테나 높이, 안테나 커버리지, 안테나 타입, 형태학, 제어 채널 이득들, 트래픽 채널 이득들, 주파수 사용 또는 시간슬롯 사용과 같은 MA 네트워크 정보에 응답하여 피코셀 관리 정보를 생성하는 단계를 포함한다. 그 다음에, 단계(312)에서 제 1 피코셀 MSC을 통해 이동국들에 네트워크 서비스들을 제공하는 단계는 관리 정보에 응답하여 MA 네트워크를 최소로 간섭하는 채널 및 통신 매체를 선택하는 단계를 포함한다.
일 양상에서, 단계(318)는 관리 정보를 사용하여 제 1 피코셀을 통해 MA 네트워크 및 이동국사이에서 통신들을 송수신한다. 통신들은 MA 네트워크의 종래의 동작을 최소로 간섭하도록 선택된다. 예컨대, 단계(318)는 관리 정보에 응답하여 MA 네트워크 및 제 1 피코셀사이의 높은 버스트 통신들을 스케줄링함으로서 MA 네트워크 및 이동국사이에서 통신들을 송수신할 수 있다.
다른 양상에서, 단계(314)는 제 2 피코셀을 구축하고, 단계(316)는 제 2 피코셀 제어 신호들을 생성한다. 단계(304)에서 제 1 피코셀을 생성하는 단계는 제 1 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함한다. 그 다음에, 단계(309)는 피코셀 서비스를 위한 요청을 수신하는 단계(단계(306))에 응답하여 제 2 피코셀 제어 신호들에 이동국들을 전환시키기 위하여 제 1 피코셀 제어 신호들을 사용한다.
일 양상에서, MA 무선 네트워크 기지국으로부터 발신하는 제어 신호들을 수신하는 단계(단계(302))는 제 1 매체에서 수신된 기지국 제어신호들을 포함한다. 그 다음에, 단계(304)에서 제 1 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계는 제 1 매체에서 제 1 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계, 및 다른 매체로 방송되는 신호들을 제어하도록 이동국들을 전환시키는 제 1 피코셀 제어 신호들로 메시지들을 전송하는 단계를 포함한다. 단계(316)는 대안 매체에서 제 2피코셀 제어 신호들을 생성한다. 대안 매체는 대안 주파수, 대안 시간슬롯, 대안 채널, 대안 확산 코드, 및 대안 주파수 대역, 대안 무선 전화 프로토콜 또는 대안 기술과 같은 제 1 매체와 상이한 매체일 수 있다.
MA 무선 네트워크 서비스에 대안적인 피코셀을 생성하기 위한 시스템 및 방법이 기술된다. 시스템의 응용들과 관련한 예들이 제공되었다. 또한, 본 발명을 기술하기 위한 특정 프로토콜들 및 시스템 구조들과 관련한 예들이 기술되었다. 그러나, 본 발명은 단순히 이들 예들에 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 변형들 및 실시예들은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (50)

  1. 다중 액세스 무선 네트워크 서비스의 대안인 피코셀(picocell)을 통한 통신 서비스를 생성하기 위한 방법으로서,
    MA(multiple access) 무선 네트워크를 탐지하는 단계;
    상기 MA 무선 네트워크의 탐지에 응답하여 제 1 피코셀을 생성하는 단계;
    상기 MA 무선 네트워크의 기지국으로부터 발신하는 기지국의 제어 신호들을 수신하는 단계;
    상기 기지국의 제어 신호들에 응답하여 상기 MA 무선 네트워크를 식별하는 단계; 및
    상기 제 1 피코셀내의 이동국이 상기 기지국의 제어 신호들 대신에 제 1 피코셀의 제어 신호들에 응답하도록 상기 제1 피코셀에서 상기 기지국의 제어 신호들과 의도적으로 간섭하고 겹쳐지게 하기 위하여, 상기 기지국의 제어 신호들과 동일한 주파수 대역에서 상기 제1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계
    를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 피코셀의 제어 신호들의 생성에 응답하여 피코셀을 통한 통신 서비스를 위한 요청들을 이동국들로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    제 1 피코셀 이동 서비스 교환국(MSC)을 구축하는 단계; 및
    상기 피코셀을 통한 통신 서비스를 위한 요청들의 수신에 응답하여, 상기 제 1 피코셀 MSC를 통해 이동국들에 네트워크 서비스들을 제공하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    제 2 피코셀을 구축하는 단계;
    제 2 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계; 및
    상기 피코셀을 통한 통신 서비스를 위한 요청들의 수신에 응답하여, 상기 제 2 피코셀 제어신호들을 이용하도록 상기 이동국들에 지시하기 위하여 상기 제 1 피코셀의 제어신호들을 이용하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 MA 무선 네트워크를 탐지하는 단계는 서비스를 제공하는 MA 무선 네트워크를 탐지하는 단계를 포함하며;
    상기 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계는 상기 MA 무선 네트워크 서비스에 대응하는 상기 피코셀을 통한 통신 서비스를 식별하는 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 MA 무선 네트워크의 기지국으로부터 발신하는 제어신호들을 수신하는 단계는 상기 제 1 피코셀내에서 제 1 전력 레벨의 상기 기지국의 제어 신호들을 수신하는 단계를 포함하며;
    상기 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계는 상기 제 1 전력 레벨보다 높은, 상기 제 1 피코셀내의 제 2 전력 레벨을 가진 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계는 상기 제 1 피코셀내의 이동국들의 송신 전력 레벨들을 제어하는 단계를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 MA 무선 네트워크 기지국으로부터 발신하는 제어신호들을 수신하는 단계는 기지국 제어 신호들이 제 1 매체로 수신되는 것을 포함하며;
    상기 제 1피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계는,
    상기 제 1 매체로 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계, 및
    상기 제 1 매체와는 상이한 대안 매체로 방송되는 제어 신호들을 이용하도록 이동국들에 지시하는 제 1 피코셀의 제어신호들의 메시지들을 송신하는 단계를 포함하며;
    상기 방법은,
    제 2 피코셀 네트워크를 구축하는 단계, 및
    상기 대안 매체로 제 2 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 대안 매체로 제 2 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계는, 상기 제 1 매체에 대한 대안 주파수, 대안 시간슬롯, 대안 채널, 대안 확산 코드, 대안 주파수 대역, 및 대안 무선 전화 프로토콜을 포함하는 그룹으로부터 선택된, 대안 매체로 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 MA 무선 네트워크를 탐지하는 단계는,
    주파수 스펙트럼을 스캐닝하는 단계;
    스펙트럼 대역의 신호들을 식별하는 단계;
    신호 변조를 식별하는 단계;
    상기 변조와 연관된 시스템을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 신호의 전력 레벨을 측정하는 단계를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 변조와 연관된 시스템을 식별하는 단계는 셀룰라 무선 전화 시스템을 식별하는 단계를 포함하며;
    상기 MA 무선 네트워크를 탐지하는 단계는 상기 셀룰라 무선 전화 시스템에서 서빙 섹터(serving sector)를 식별하는 단계를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 피코셀에서 통신하는 이동국들에 의하여 만들어진 모든 서비스 요청들을 거절하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 피코셀에서 통신하고 있는 이동국들이 네트워크 서비스를 위한 요청들을 만들지 않도록 하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 MA 무선 네트워크를 탐지하는 단계는 기지국 위치, 안테나 높이, 안테나 커버리지, 안테나 타입, 형태(morphology), 제어 채널 이득들, 트래픽 채널 이득들, 주파수 사용(frequency usage) 및 시간슬롯 사용(time slot usage)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 MA 무선 네트워크 정보에 응답하여 피코셀 관리 정보를 생성하는 단계를 포함하며;
    상기 방법은 상기 관리 정보를 사용하여 상기 제 1 피코셀을 통해 상기 MA 무선 네트워크 및 이동국 사이에서 통신들을 송수신하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  16. 제 3항에 있어서,
    상기 MA 무선 네트워크를 탐지하는 단계는 기지국 위치, 안테나 높이, 안테나 커버리지, 안테나 타입, 형태(morphology), 제어 채널 이득들, 트래픽 채널 이득들, 주파수 사용 및 시간슬롯 사용을 포함하는 그룹으로부터 선택된 MA 무선 네트워크 정보에 응답하여 피코셀 관리 정보를 생성하는 단계를 포함하며;
    상기 제 1 피코셀 MCS를 통해 이동국들에 네트워크 서비스들을 제공하는 단계는 상기 관리 정보에 응답하여 상기 MA 무선 네트워크를 최소로 간섭하는 채널들 및 통신 매체들을 선택하는 단계를 포함하는, 피코셀 서비스 생성 방법.
  17. 다중 액세스 무선 네트워크 서비스의 대안인 통신 시스템으로서,
    제 1 피코셀을 포함하며;
    상기 제 1 피코셀은,
    스니퍼(sniffer) ― 상기 스니퍼는 수신기 및 출력을 구비하며, 상기 수신기는 MA 무선 네트워크 통신들을 수신하며, 상기 출력은 탐지된 네트워크의 분류 신호들을 공급함 ―; 및
    스푸퍼(spoofer)를 포함하며;
    상기 스푸퍼는,
    상기 분류 신호들을 수신하는 입력 및 상기 분류 신호들에 응답하여 스푸핑된 신호(spoofed signal)를 공급하는 출력을 가진 제어기, 및
    상기 스푸핑된 신호를 수신하는 입력 및 상기 스푸핑된 신호들에 응답하여 상기 제 1 피코셀의 제어 신호들을 송신하는 출력을 가진 송신기를 포함하며,
    상기 제 1 피코셀내의 이동국이 상기 MA 무선 네트워크 기지국의 제어 신호들 대신에 상기 제 1 피코셀의 제어 신호들에 응답하도록 상기 제1 피코셀에서 상기 기지국의 제어 신호들과 의도적으로 간섭하고 겹쳐지게 하기 위하여, 상기 제1 피코셀의 제어 신호들은 상기 기지국의 제어 신호들과 동일한 주파수 대역에 존재하는,
    통신 시스템.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 스푸퍼는 상기 제 1 피코셀의 제어 신호들의 생성에 응답하여 수신된 제 1 피코셀을 통한 통신 서비스를 위한 요청들을 이동국들로부터 수신하는 입력을 가지는 수신기를 포함하는, 통신 시스템.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 스푸퍼에 접속된 인터페이스를 가진 제 1 피코셀의 이동 서비스 교환국(MSC)을 더 포함하며;
    상기 제 1 피코셀의 MSC는 기지국으로서 상기 스푸퍼를 사용하여 이동국들에 네트워크 서비스들을 제공하는, 통신 시스템.
  20. 제 18항에 있어서,
    무선 네트워크 제어 신호들을 공급하기 위한 액세스 포인트를 포함하는 제 2 피코셀을 더 포함하며;
    상기 스푸퍼의 송신기는 상기 제 2 피코셀의 액세스 포인트 제어 신호들을 이용하도록 상기 이동국들에 지시하는 제어 신호들을 생성하는, 통신 시스템.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 2 피코셀은, 상기 액세스 포인트에 접속되며 네트워크 서비스들을 공급하는 MSC를 포함하는, 통신 시스템.
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 스푸퍼의 송신기는 상기 MA 무선 네트워크 기지국의 제어신호들과 대응하는 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는, 통신 시스템.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 스니퍼의 수신기는 서비스를 제공하는 MA 무선 네트워크를 탐지하며;
    상기 스푸퍼의 송신기는 상기 다중 액세스 무선 네트워크 서비스에 대응하는 피코셀 서비스를 식별하는 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는, 통신 시스템.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 스니퍼의 수신기는 제 1 전력 레벨로 수신된 MA 무선 네트워크의 제어 신호들을 수신하며;
    상기 스푸퍼의 송신기는 상기 제 1 전력 레벨보다 큰 제 2 전력 레벨의 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는, 통신 시스템.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 스푸퍼는 상기 제 1 피코셀내의 이동국들의 송신 전력 레벨들을 조절하는 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는, 통신 시스템.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 스니퍼의 수신기는 제 1 매체로 송신하는 MA 무선 네트워크 기지국으로부터 발신하는 제어 신호들을 수신하며;
    상기 스푸퍼의 송신기는 상기 제 1 매체와는 상이한 대안 매체로 방송되는 제어 신호들을 이용하도록 이동국들에 지시하는 제 1 피코셀의 제어 신호들을 상기 제 1 매체로 생성하며;
    상기 통신 시스템은 대안 매체로 제 2 피코셀의 제어 신호들을 송신하기 위한 액세스 포인트를 가진 제 2 피코셀을 더 포함하는, 통신 시스템.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 제 2 피코셀의 액세스 포인트는 상기 제 1 매체에 대한 대안 주파수, 대안 시간슬롯, 대안 채널, 대안 확산 코드, 대안 주파수 대역, 및 대안 무선 전화 프로토콜을 포함하는 그룹으로부터 선택된 대안 매체로 제어 신호들을 생성하는, 통신 시스템.
  28. 제 17항에 있어서,
    상기 스니퍼의 수신기는 주파수 스펙트럼을 스캐닝하고, 스펙트럼 대역의 신호들을 식별하며, 신호 변조를 식별하며, 상기 변조와 연관된 시스템을 식별하며, 상기 식별된 신호의 전력 레벨을 측정하는, 통신 시스템.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 스니퍼의 수신기는 지상 셀룰라 무선 전화 시스템을 식별하며, 서빙 섹터를 식별하는, 통신 시스템.
  30. 제 17항에 있어서,
    상기 스푸퍼의 제어기는 상기 제 1 피코셀에서 통신하는 이동국들에 의하여 만들어진 모든 서비스 요청들을 거절하는, 통신 시스템.
  31. 제 17항에 있어서,
    상기 스푸퍼의 제어기는 상기 제 1 피코셀에서 통신하는 이동국들이 네트워크 서비스를 위한 요청들을 만들지 않도록 하는, 통신 시스템.
  32. 제 19항에 있어서,
    상기 스푸퍼는 송신기 및 수신기를 통해 MA 무선 네트워크 및 이동국 사이에서 통신들을 송수신하는, 통신 시스템.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 스니퍼는, 기지국 위치, 안테나 높이, 안테나 커버리지, 안테나 타입, 형태(morphology), 제어 채널 이득들, 트래픽 채널 이득들, 주파수 사용, 및 시간 슬롯 사용을 포함하는 그룹으로부터 선택된 MA 무선 네트워크 정보에 응답하여, 상기 분류신호에서 상기 스푸퍼에 피코셀 관리 정보를 공급하는 출력을 가지는 예측기를 더 포함하며;
    상기 스푸퍼는 상기 관리 정보에 응답하여 상기 MA 무선 네트워크 및 상기 스푸퍼 사이의 높은 버스트(high-burst) 통신들을 스케줄링하는, 통신 시스템.
  34. 제 19항에 있어서,
    상기 스니퍼는, 기지국 위치, 안테나 높이, 안테나 커버리지, 안테나 타입, 형태(morphology), 제어 채널 이득들, 트래픽 채널 이득들, 주파수 사용, 및 시간 슬롯 사용을 포함하는 그룹으로부터 선택된 MA 무선 네트워크 정보에 응답하여, 상기 분류 신호에서 상기 스푸퍼에 피코셀 관리 정보를 공급하는 출력을 가지는 예측기를 더 포함하며;
    상기 스푸퍼는 상기 관리 정보에 응답하여 상기 제 1 피코셀내의 이동국들과 통신하기 위하여 사용되는 채널들 및 통신 매체를 선택하는, 통신 시스템.
  35. 다중 액세스 무선 네트워크 서비스의 대안인 피코셀 서비스를 생성하기 위한 방법으로서,
    MA 무선 네트워크를 탐지하는 단계 ― 상기 탐지 단계는 상기 MA 무선 네트워크의 기지국으로부터 발신하는 기지국의 제어 신호들을 탐지하는 단계를 더 포함함 ―;
    제 1 피코셀에서 통신하고 있는 이동국들이 네트워크 서비스를 위한 요청들을 만들지 않도록 하는 단계; 및
    상기 제1 피코셀에서 상기 기지국의 제어 신호들과 의도적으로 간섭하고 겹쳐지게 하고 상기 제 1 피코셀내의 이동국이 상기 기지국의 제어 신호들 대신에 상기 제 1 피코셀의 제어 신호들에 응답하게 하기 위하여, 상기 기지국의 제어 신호들을 상기 기지국의 제어 신호들과 동일한 주파수 대역에 있는 제1 피코셀의 제어 신호들로 스푸핑하는 단계
    를 포함하는, 피코셀 서비스 생성 방법.
  36. 다중 액세스 무선 네트워크 서비스의 대안인 피코셀 서비스를 생성하기 위한 방법으로서,
    MA 무선 네트워크를 탐지하는 단계 ― 상기 탐지 단계는 MA 무선 네트워크 기지국의 제어 신호들을 탐지하는 단계를 더 포함함 ―;
    피코셀 서비스를 위한 요청들을 이동국들로부터 수신하는 단계;
    제1 피코셀에서 통신하는 이동국들에 의하여 만들어진 모든 서비스 요청들을 거절하는 단계; 및
    상기 제 1 피코셀에서 상기 MA 무선 네트워크 기지국의 제어 신호들과 의도적으로 간섭하고 겹쳐지게 하도록, 상기 MA 무선 네트워크 기지국의 제어 신호들과 동일한 주파수 대역에 있는 제1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계 ― 상기 제 1 피코셀의 제어 신호들은 상기 MA 무선 네트워크 기지국의 제어 신호들 대신에 상기 제 1 피코셀의 제어 신호들에 응답하도록 상기 제 1 피코셀내의 이동국을 스푸핑함 ―
    를 포함하는, 피코셀 서비스 생성 방법.
  37. 다중 액세스 무선 네트워크 서비스의 대안인 피코셀 서비스를 생성하기 위한 방법으로서,
    MA 무선 네트워크를 탐지하는 단계 ― 상기 탐지 단계는 제 1 전력 레벨로 상기 MA 무선 네트워크의 기지국으로부터 발신하는 기지국의 제어 신호들을 수신하는 단계를 더 포함함 ―;
    상기 기지국의 제어 신호들에 기초하여 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계 ― 상기 제 1 피코셀에서 상기 기지국의 제어 신호들과 의도적으로 간섭하고 겹쳐지게 하도록 상기 피코셀의 제어 신호들은 상기 기지국의 제어 신호들과 동일한 주파수 대역에 있고, 상기 피코셀의 제어 신호들은 제 1 피코셀의 제 1 전력 레벨보다 큰 제 1 피코셀의 제 2 전력 레벨을 가지며, 상기 피코셀의 제어 신호들은 상기 제 1 피코셀내의 이동국이 상기 기지국과 통신하는 것을 방지하는 상기 기지국의 제어 신호들의 스푸프(spoof)를 포함함 ―
    를 포함하는, 피코셀 서비스 생성 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 제 1 피코셀의 제어 신호들을 생성하는 단계는, 상기 이동국들이 상기 MA 무선 네트워크와 통신하지 않도록 상기 제 1 피코셀내의 이동국들의 송신 전력 레벨들을 제어하는 단계를 더 포함하는, 피코셀 서비스 생성 방법.
  39. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 피코셀을 통해 상기 MA 무선 네트워크 및 이동국 사이의 통신들을 송수신하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 MA 무선 네트워크는 지상 네트워크 또는 위성 네트워크 중 적어도 하나를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  41. 제 39 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 MA 무선 네트워크와 최소로 간섭하도록 상기 제 1 피코셀 및 상기 MA 무선 네트워크 사이의 통신들을 스케줄링하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 탐지 단계는 MA 무선 네트워크 정보를 식별하는 단계를 더 포함하며, 상기 방법은, 적어도 상기 MA 무선 네트워크 정보에 기초하여 상기 제 1 피코셀의 리소스들을 관리하기 위한 관리 정보를 예측하는 단계를 더 포함하며, 상기 스케줄링은 상기 예측에 기초하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  43. 제 8 항에 있어서,
    상기 송신 전력 레벨들을 제어하는 단계는 상기 송신 전력 레벨들을 감소시키는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  44. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 피코셀 제어 신호들을 생성하는 단계는 항공기 내부에 상기 제 1 피코셀을 생성하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 제 1 피코셀을 통해 상기 MA 무선 네트워크 및 이동국 사이의 통신들을 송수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 MA 무선 네트워크는 지상 네트워크 또는 위성 네트워크 중 적어도 하나를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 항공기 내부에 상기 제 1 피코셀을 생성하는 단계는 상기 항공기가 공중에 있는 동안 생성하는 단계를 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  47. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 제1 피코셀과 통신하는 이동국의 제 1 송신 전력 레벨이 상기 MA 무선 네트워크와 통신하는 이동국에 대한 제 2 송신 전력 레벨보다 낮도록 상기 제 1 송신 전력 레벨을 제어하는 단계를 더 포함하는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  48. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 피코셀의 제어 신호들은, 상기 기지국의 제어 신호들이 가장 강한 수신된 MA 무선 네트워크 제어 신호들에 대응할 때 생성되는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  49. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 피코셀 제어 신호들은, 상기 MA 무선 네트워크가 최소 데이터 레이트를 지원하기에 충분한 강도를 갖지 않는 파일럿 신호를 가질 때 생성되는, 피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
  50. 제 1 항에 있어서,
    상기 탐지 단계는 다수의 무선 통신 네트워크들을 탐지하는 단계를 더 포함하며, 상기 다수의 무선 통신 네트워크들 각각은 상이한 기술 및 각각의 제어 신호들을 가지며,
    상기 제 1 피코셀을 생성하는 단계는 다수의 피코셀들을 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 다수의 피코셀들 각각은 다수의 무선 통신 네트워크 중 하나에 대응하며, 다수의 피코셀들 중 각각의 피코셀의 상이한 기술들 중 각각의 기술로 동작하는 이동국이 각각의 무선 통신 네트워크 대신에 각각의 피코셀에 응답하도록 각각의 무선 통신 네트워크의 제어 신호들과 의도적으로 간섭하고 겹쳐지게 하기 위하여, 각각의 무선 통신 네트워크 제어 신호들과 동일한 주파수 대역에 있는 각각의 피코셀의 제어 신호들을 상기 다수의 피코셀들 각각이 가지는,
    피코셀을 통한 통신 서비스 생성 방법.
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