KR101173826B1

KR101173826B1 - 복합기능형 무선 데이터 단말기

Info

Publication number: KR101173826B1
Application number: KR1020117031501A
Authority: KR
Inventors: 이갈 비트란; 에이탄 솔로몬
Original assignee: 알테어 세미콘덕터 엘티디.
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2012-08-16
Also published as: KR20080099239A; KR20120005570A; WO2007091245A3; KR101141831B1; WO2007091245A2

Abstract

통신 방법은, 무선 단말기(22)와, 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국(26) 사이에, 무선 단말기와 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임을 정의하는 제1 프로토콜에 따라 동작하는 제1 접속을 확립하는 단계를 포함한다. 무선 단말기가 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않을 동안에, 기지국으로 1개 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격(interval)을 식별하는 신호를 무선 단말기로부터 전송한다. 간격 동안에, 제1 프로토콜과 다른 제2 프로토콜에 따라, 무선 단말기와 무선랜(WLAN)의 액세스 포인트(24)간에 제2 접속을 확립한다.

Description

복합기능형 무선 데이터 단말기{DUAL-FUNCTION WIRELESS DATA TERMINAL}

본 발명은, 무선 통신(wireless communications)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중의 다른 데이터 네트워크들(data networks)에서 동작할 수 있는 무선 단말기들(wireless terminals)에 관한 것이다.

무선랜(wireless local area networks: WLANs)은 폭넓은 인기를 얻어왔다. 원래의 IEEE 802.11 무선랜(WLAN) 표준은 통신을 약 2.4GHz의 대역에서 1-2Mbps로 가능케 하도록 고안되었다. 최근에, IEEE 실무그룹은, 고속의 데이터 레이트(data rates)를 가능케 하기 위하여, 802.11a, 802.11b, 802.11e, 802.11g, 802.11n, 및 원래의 표준에 대한 다른 확장자들(extensions)을 정의하였다. 본 특허출원서의 상세한 설명 및 청구범위에서, "802.11"용어는, 특히 달리 언급하지 않으면, 원래의 IEEE 802.11 표준과, 그 모든 변형들 및 확장자들을 총괄적으로 일컫는데 사용한다.

와이맥스(Worldwide Interoperability for Microwave Access: WiMAX)는, IEEE 802.11의 개념과 유사하나 성능과 대역을 개선하도록 고안된, 많은 향상된 기능들을 가진 무선 패킷(packet) 데이터 통신용 신기술이다. 원래의 와이맥스(WiMAX) 표준 즉, IEEE 802.16은 와이맥스(WiMAX)를 10-66 GHz 대역으로 지정하였다. 최근에, IEEE 802.16a는 2-11 GHz 대역을 위한 서포트(support)를 추가하였고, IEEE 802.16e(IEEE 802.16-2005로 승인받음)는, 향상된 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA) 변조기법(modulation scheme)을 사용하여 와이맥스(WiMAX)를 모바일 애플리케이션들(mobile applications)로까지 확장하였다. 본 특허출원서의 상세한 설명 및 청구범위에서, "802.16"용어는, 특히 달리 언급하지 않으면, 원래의 IEEE 802.16 표준과, 그 모든 변형들 및 확장자들을 총괄적으로 일컨는데 사용한다.

무선랜(WLAN) 시스템과 와이맥스(WiMAX) 시스템의 물리 계층 인터페이스(physical layer interfaces: PHY)에서 몇몇 유사점이 있더라도, 각각의 표준에 의래 특정된 매체 접속 제어(medium access control: MAC) 층들은 상당히 다르다. 802.11 무선랜(WLAN)에서, 매체 접속 제어(MAC) 층은, 전형적으로, 이더넷 네트워크들(Ethernet networks)에서와 같이, 경합(contention)을 사용한다. 즉, 이동국들(mobile stations)은, 액세스 포인트들(access points)의 자원들(resources)을 얻기 위하여, 난수 기반(random basis)으로 경쟁한다. 반면에 802.16 맥(MAC)은, 전형적으로, 기지국(base station)이 이동국을 시간 슬롯(time slot) 단위로 할당하는 스케쥴링(scheduling)을 사용한다. 시간 슬롯은 확대 및 축소할 수 있으나, 시간 슬롯이 여전히 단말기(subscriber station)에 할당되어 있고, 이는 다른 가입자들이 그 단말기를 사용해서는 아니 되고 차례로 사용해야만 한다는 것을 의미한다.

다른 광대역 무선 표준들이 또한 개발 중에 있다. 예들은, 제3 세대 파트너십 프로젝트(Third Generation Partnership Project: 3GPP) 롱텀 이볼루션(Long Term Evolution: LTE), 3GPP2 이볼루션 데이터 옵티마이즈드(Evolution-Data Optimized: EVDO) Rev C, 및 IEEE 802.20 하이스피드 모바일 브로드밴드 와이어리스 액세스(High Speed Mobile Broadband Wireless Access: MBWA) 규격들을 포함한다.

무선랜(WLAN)과 와이맥스(WiMAX)는 상보적인(complementary) 기술들이다. 즉, 와이맥스(WiMAX)가, 넓은 영역들에 걸쳐 적당한 대역폭을 가진, 광역 장거리 커버리지(long-range coverage)를 제공하지만, 무선랜(WLAN)은 국부적인 커버리지를 저가로 제공하고, 매우 높은 대역폭을 제공한다. 후술하는 본 발명의 실시예들은, 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들과 와이맥스(WiMAX) 기지국들 모두와 통신할 수 있는 무선 단말기들을 제공한다. 이러한 실시예들이 표준들 중 802.11 및 802.16 패밀리들의 임의의 특징들(features)에 관한 것이더라도, 필요한 변경을 가하여, 근거리 블루투스 네트워크들(short-range Bluetooth networks)과 원거리 셀룰러 데이터 네트워크들(long-range cellular data networks) 즉 3GPP LTE와 같은, 다른 타입들의 근, 원거리 무선 데이터 네트워크들(short- and long-range wireless data networks)의 통합으로까지 본 발명의 원리들을 확장할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방법은, 무선 단말기와 원거리(long-range) 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 무선 단말기와 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제1 프로토콜(protocol)에 따라 동작하는 제1 접속을 확립하는 단계; 무선 단말기가 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않을 동안에, 무선 단말기에서부터 기지국으로 1개 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격(interval)을 식별하는 신호를 전송하는 단계; 및 간격 동안에, 제1 프로토콜과 다른 제2 프로토콜에 따라, 무선 단말기와 무선랜(WLAN)의 액세스 포인트 사이에 제2 접속을 확립하는 단계를 포함한다.

개시한 실시예들에서, 원거리 무선 데이터 네트워크는 와이맥스(WiMAX) 네트워크이고, 무선랜(WLAN)은 IEEE 802.11 표준에 따라 동작하고, 와이맥스(WiMAX) 네트워크는 IEEE 802.16 표준에 따라 동작한다. 일 실시예에서, 신호를 전송하는 단계는, 제2 접속을 확립하여야 할 간격의 시작 시점과 지속기간(duration)을 표시하는 단축된 이용 가능성 메시지를 전송하는 단계를 포함한다. 추가적으로 또는 양자택일적으로, 신호를 전송하는 단계는, 무선 단말기와 기지국 사이의 데이터 전송을 위한 제1 시간 프레임들과, 제2 접속을 확립하여야 할 간격 내의 포함(inclusion)을 위한 제2 시간 프레임들을 예약하기 위하여, 프레임 예약 메시지(frame reservation message)를 사용하는 단계를 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 제1 접속을 확립하는 단계는, 간격 밖의 시간 프레임들 동안에 무선 단말기와 기지국 사이에서 제1 데이터를 전송하는 단계를 포함하고, 제2 접속을 확립하는 단계는, 간격 동안에 무선 단말기와 액세스 포인트 사이에서 제2 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. 전형적으로, 신호를 전송하는 단계는, 간격들 동안에 무선 단말기와 액세스 포인트 사이에서 제2 데이터를 전송하고, 간격들 밖의 시간 프레임들 동안에 무선 단말기와 기지국 사이에서 제1 데이터를 전송하도록, 일련의 간격들을 식별하는 단계를 포함한다. 제2 접속을 확립하는 단계는, 제2 접속을 확립하자마자 제1 접속을 통하여 제1 데이터를 전송하는 것을 중지하는 단계와, 제2 접속이 끊어질 때 제1 접속을 통하여 제1 데이터를 전송하는 것을 재개하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 양자택일적으로, 단말기는 제1 데이터와 제2 데이터 모두를 동시에 저장하는 메모리를 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 신호를 전송하는 단계는, 액세스 포인트가 전송한 주기적인 비콘들(beacons)을 감지하는 단계와, 비콘들의 전송 주기에 따라 간격을 조절하는 단계를 포함한다. 전형적으로, 간격을 조절하는 단계는, 비콘들 중 하나가 간격의 초기부 동안에 발생하도록 간격의 시작 시점을 선택하는 단계를 포함한다. 양자택일적으로 또는 추가적으로, 제2 접속을 확립하는 단계는, 간격 동안에 비콘들 중 하나에 응답하여 무선 단말기에서부터 액세스 포인트로 폴링(polling) 신호를 전송하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 통신방법들은, 슬립 간격의 종료 후에 제1 접속을 통하여 무선 단말기와 기지국 사이의 데이터 전송을 재개하기 위하여, 무선 단말기에서부터 기지국으로 대역폭 요청을 전송하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시예에서, 제2 접속을 확립하는 단계는, 단말기 초기화 전송 메커니즘(terminal-initiated transmission mechanism)을 사용하여 간격 동안에 무선 단말기에서부터 액세스 포인트로 업링크 메세지(uplink message)를 전송하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시예에서, 제1 접속을 확립하는 단계는, 기지국과 무선 단말기 사이의 통신을 위한 시간 프레임들 내에 시간 슬롯들을 할당하는 단계를 포함하고, 할당한 시간 슬롯들에 포함되지 않은 간격 밖의 시간 프레임들 내의 주기들을 식별하는 단계와, 주기들 동안에 제2 접속을 통하여 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

추가적으로 또는 양자택일적으로, 제2 접속을 확립하는 단계는, 이용 가능한 액세스 포인트들을 주기적으로 스캔하는 단계를 포함하고, 스캐닝 레이트를 무선 단말기의 이동성(mobility)의 측정에 의해 결정한다.

일 실시예에서, 제2 접속을 확립하는 단계는, 액세스 포인트로부터의 응답을 요청하는 무선 주파수 프로브 신호(RF probe signal)(프로브요청)를 무선 단말기로부터 전송하는 단계와, 프로브 신호를 뒤이은 임의의 시간 주기 동안에, 무선 단말기의 RF 수신기를 간헐적으로 스위치 온(switch on) 및 스위치 오프(switch off)시키는 단계, RF 수신기가 스위치 온되어 있으면서 수신한 무선 신호들을 샘플링하는 단계, 및 상기 무선 신호들이 액세스 포인트에 의해 전송된 프로브 신호(프로브응답)에 대한 응답을 포함하는 가능성을 나타내는 계량을, 상기 샘플링된 무선 신호들을 기초로 계산하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 무선 통신 단말기는, 무선 주파수(RF) 트랜스시버; 및 단말기와 장거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 단말기와 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제1 프로토콜에 따라 동작하는 제1 접속을 확립하고, 단말기가 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않을 동안에, 1개 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격(interval)을 식별하는 신호를 기지국에 전송하고, 간격 동안에, 제1 프로토콜과 다른 제2 프로토콜에 따라 단말기와 무선랜(WLAN)의 액세스 포인트 사이에 제2 접속을 확립하기 위하여, RF 트랜스시버로 하여금 공중을 통하여 신호들을 송신하고 수신하도록 접속된 기저대역 처리 회로(baseband processing circuit)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치는, 데이터를 전달하는 각각의 제1 및 제2 무선 주파수(RF) 신호들을 수신하는 제1 및 제2 안테나들; 제1 및 제2 다운컨버팅된 신호들을 출력하기 위하여, 제1 및 제2 안테나들로부터 제1 및 제2 RF 신호들을 수신하여 제1 및 제2 RF 신호들을 다운컨버팅하도록 각각 접속된 제1 및 제2 RF 수신기 회로들; 및 신호들로부터 데이터를 추출하기 위하여, 제1 및 제2 다운컨버팅된 신호들을 수신하여 처리하도록 접속된 기저대역 처리 회로를 포함하되, 기저대역 처리 회로는, 제1 및 제2 RF 신호들 모두에 의해 전달되는 데이터의 단일 스트림(stream)을 추출하도록, 제1 및 제2 다운컨버팅된 신호들을 함께 처리하는 제 1 구성과, 제1 및 제2 RF 신호들에 의해 각각 전달되는 데이터의 다른 제1 및 제2 스트림들을 추출하도록, 제1 및 제2 다운컨버팅된 신호들을 각각 처리하는 제 2 구성을 가진다.

몇몇 실시예들에서, 통신 장치는, 제1 및 제2 RF 수신기 회로들에 각각의 제1 및 제2 주파수 입력들을 제공하도록 접속된 제1 및 제2 주파수 합성기들을 포함하고, 제 2 구성에서, 제1 및 제2 RF 수신기 회로들이 다른 제1 및 제2 채널들에서 제1 및 제2 주파수 신호들을 수신 가능케 하도록, 제1 및 제2 주파수 입력들을 다른 주파수들로 동조시킨다. 전형적으로, 제1 및 제2 채널들은, 다른 제1 및 제2 무선 네트워크들에 각각 속한다.

전형적으로, 제 2 구성에서, 기저대역 처리 회로는, 제1 채널 상에서 제1 무선 네트워크와 통신하면서 제2 무선 네트워크와의 접속을 확립하기 위하여 제2 채널을 스캔하도록 구성된다. 추가적으로 또는 양자택일적으로, 제 1 구성에서, 기저대역 처리 회로는, 제1 및 제2 다운컨버팅된 신호들에 다중입력 다중출력(MIMO) 처리를 적용한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치는, 서로 다른 제1 및 제2 무선 네트워크를 통하여 각각 전송하는 제1 및 제2 무선 주파수(RF) 신호들을 수신하고, 서로 다른 제1 및 제2 네트워크 프로토콜들에 따라 변조한 제1 및 제2 데이터를 전달하도록 접속되고, 제1 및 제2 다운컨버팅한 신호들을 출력하기 위하여 제1 및 제2 RF 신호들을 다운컨버팅하도록 구성된 1개 이상의 RF 수신기 회로; 및 신호들로부터 제1 및 제2 데이터를 추출하기 위하여 제1 및 제2 다운컨버팅한 신호들을 수신하여 처리하도록 접속된 처리 컴포넌트들을 포함하는 기저대역 처리 회로를 포함하되, 처리 컴포넌트들은, 제1 네트워크 프로토콜에 따라, 제1 다운컨버팅한 신호들을 복조하는 제 1 구성과, 제2 네트워크 프로토콜에 따라, 제2 다운컨버팅한 신호들을 복조하는 제 2 구성을 가진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 단말기는, 무선 주파수(RF) 트랜스시버; 및 단말기의 이동 레이트(rate)의 표시를 검출하도록 구성되고, RF 트랜스시버로 하여금, 표시에 반응하여 레이트를 선택하는 스캔 레이트로 휴대 단말기와 통신하는데 이용 가능한 액세스 포인트들을 주기적으로 스캔하게 하고, 이용 가능한 액세스 포인트를 검출하자마자 단말기와 이용 가능한 액세스 포인트 사이의 무선 접속을 확립하게 하도록 접속되는 기저대역 처리 회로를 포함한다.

일 실시예에서, 표시는 휴대 단말기의 지리적 위치 변화를 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 기저대역 처리 회로는, RF 트랜스시버로 하여금, 액세스 포인트들을 주기적으로 스캔하면서 공중(air)을 통하여 원거리 무선 네트워크 상의 기지국과 데이터를 교환하게 하도록 구성된다. 기저대역 처리 회로는, 단말기가 원거리 무선 네트워크를 통하여 기지국으로부터 수신한 신호들의 변화에 반응하여 이동 레이트를 평가하도록 구성되어도 좋다. 일 실시예에서, 원거리 무선 네트워크는 와이맥스(WiMAX) 네트워크이고, 이용 가능한 액세스 포인트와의 무선 접속은 무선랜(WLAN)을 통하여 확립된다.

개시한 실시예에서, 기저대역 처리 회로는, 단말기가 보행 속도로 이동할 때 제1 스캔 레이트로 액세스 포인트를 스캔하고, 단말기가 정지하여 있을 때 제1 스캔 레이트보다 더 낮은 제2 스캔 레이트로 스캔하도록 구성된다. 추가적으로 또는 양자택일적으로, 기저대역 처리 회로는, 이동 레이트가 소정의 최대값 이상인 것을 표시할 때 스캐닝을 중단하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치는, 무선 주파수(RF) 트랜스시버; 및 RF 트랜스시버로 하여금 무선 네트워크의 액세스 포인트로부터의 응답을 요청하는 RF 프로브 신호를 전송하게 하고, 프로브 신호를 뒤이은 소정의 기간 동안에 RF 트랜스시버를 간헐적으로 스위치 온 및 스위치 오프하게 하고, RF 트랜스시버가 스위치 온되어 있는 동안에 수신한 무선 신호들을 샘플링하고, 액세스 포인트가 전송한 프로브 신호에 대한 응답을 포함하고 있는 확률을, 샘플링한 무선 신호들에 응답하여 결정하고, 확률이 문턱값 이상이면, 액세스 포인트가 전송한 다운링크 신호를 수신하여 복조하기 위하여 연속적으로 RF 트랜스시버를 동작하게 하도록 접속된 기저대역 처리 회로를 포함한다.

전형적으로, RF 트랜스시버는, 50%미만의 듀티 사이클(duty cycle)로 동작하도록 간헐적으로 스위치된다. 개시한 실시예에서, 듀티 사이클은 10%이다.

무선 네트워크는 무선랜(WLAN)이다. 개시한 실시예에서, 기저대역 처리 회로는, RF 프로브 신호를 전송하고 무선 신호들을 샘플링함으로써, 무선랜(WLAN)을 통하여 액세스 포인트와 제2 접속을 확립하려고 하면서 무선 단말기과, 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에서 데이터를 교환하는 제1 접속을 유지하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신방법은, 데이터를 전달하는 각각의 제1 및 제2 무선 주파수(RF) 신호들을, 제1 및 제2 안테나들을 통하여 수신하는 단계; 제1 및 제2 다운컨버팅한 신호들을 출력하도록, 제1 및 제2 안테나들에 각각 접속된 제1 및 제2 RF 수신기 회로들을 사용하여 제1 및 제2 RF 신호들을 다운컨버팅하는 단계; 제1 및 제2 RF 신호들 모두에 의해 전달되는 데이터의 단일 스트림(stream)을 추출하기 위하여, 신호들로부터 데이터를 추출하도록 기저대역 처리 회로의 제1 구성에서 제1 및 제2 다운컨버팅된 신호들을 함께 처리하는 단계; 및 제1 및 제2 RF 신호들에 의해 각각 전달되는 데이터의 다른 제1 및 제2 스트림들을 추출하도록, 기저대역 처리 회로의 제 2 구성에서 제1 및 제2 다운컨버팅된 신호들을 개별적으로 처리하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신방법은, 서로 다른 제1 및 제2 무선 네트워크들을 통하여 각각 전송되고, 서로 다른 제1 및 제2 네트워크 프로토콜들에 따라 복조되는 제1 및 제2 데이터를 전달하는 제1 및 제2 무선 주파수(RF) 신호들을 수신하는 단계; 제1 및 제2 다운컨버팅한 신호들을 발생하도록 제1 및 제2 RF 신호들을 다운컨버팅하는 단계; 및 제1 네트워크 프로토콜에 따라 제1 다운컨버팅한 신호들을 복조하는 제 1 구성과, 제2 네트워크 프로토콜에 따라 제2 다운컨버팅한 신호들을 복조하는 제 2 구성을 갖는 처리 컴포넌트들을 포함하는 기저대역 처리 회로를 사용하여 신호들로부터 제1 및 제2 데이터를 추출하도록 제1 및 제2 다운컨버팅한 신호들을 처리하는 단계를 포함한다.

개시한 실시예에서, 기저대역 처리 회로는, 제1 데이터와 제2 데이터 모두를 동시에 저장하는 메모리를 포함한다. 전형적으로, 제1 및 제2 데이터는 제1 및 제2 데이터 프레임들을 각각 포함하고, 제1 및 제2 다운컨버팅한 신호들을 처리하는 단계는, 메모리의 제1 및 제2 데이터 프레임들에 다른 각각의 제1 및 제2 식별 태그들(tags)을 달아두는 단계를 포함한다.

추가적으로 또는 양자택일적으로, 처리 컴포넌트들은, 1개 이상의 프로그램가능한 컴포넌트(programmable component)를 포함하고, 기저대역 처리 회로는, 1개 이상의 프로그램가능한 컴포넌트를 구동하는 프로그램 코드를 저장한 메모리를 포함하고, 프로그램 코드는, 제 1 구성의 1개 이상의 프로그램가능한 컴포넌트를 구동하는 제1 코드와, 제 2 구성의 1개 이상의 프로그램가능한 컴포넌트를 구동하는 제2 코드를 포함한다.

전형적으로, 제1 및 제2 네트워크 프로토콜들은 제1 및 제2 맥(MAC) 프로토콜들을 각각 포함하고, 1개 이상의 프로그램가능한 컴포넌트는, 프로그램 코드에 의해 구동되어 제1 및 제2 맥(MAC) 프로토콜들 중 어느 하나에 따라 동작하는 맥(MAC) 제어기를 포함한다.

개시한 실시예에서, 제1 및 제2 다운컨버팅한 신호들을 처리하는 단계는, 제 1 구성에서, 제1 무선 네트워크와의 제1 접속을 통하여 제1 데이터를 수신하면서 제2 무선 네트워크와의 제2 접속을 스캔하고, 제2 접속을 찾은 후에, 제 1 구성에 비하여 감소된 레벨의 기능으로 제1 접속을 유지하면서 제 2 구성에서 제2 접속을 통하여 제2 데이터를 수신하도록, 제 1 구성에서 제1 코드를 사용하여 맥(MAC) 제어기를 구동하는 단계를 포함한다. 맥(MAC) 제어기를 구동하는 단계는, 제2 접속을 찾자마자 제1 코드를 언로드(unload)하고 제2 코드를 메모리에 로드(load)하고, 제2 접속이 끊어지고 기저대역 처리 회로가 제 1 구성을 재개할 때, 제2 코드를 언로드하고 제1 코드를 메모리에 로드하는 단계를 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 제1 및 제2 다운컨버팅한 신호들을 처리하는 단계는, 제 1 구성에서 제1 무선 네트워크와의 제1 접속을 통하여 제1 데이터를 수신하면서, 제2 무선 네트워크와의 제2 접속을 스캔하는 단계와, 제2 접속을 찾자마자 제2 구성에서 제2 접속을 통하여 제2 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. 제1 및 제2 다운컨버팅한 신호들을 처리하는 단계는, 제 2 구성에서 제2 접속을 통하여 제2 데이터를 수신하면서, 제 1 구성에 관하여 낮은 레벨의 기능으로 제1 접속을 유지하는 단계와, 제2 접속이 끊어질 때 제 1 구성로 되돌아가는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방법은, 휴대 단말기의 이동 레이트(rate)를 검출하는 단계; 표시에 반응하여 선택한 스캔 레이트로 휴대 단말기와 통신하는데 이용할 수 있는 액세스 포인트들을 주기적으로 스캔하는 단계; 및 이용할 수 있는 액세스 포인트를 검출하자마자 휴대 단말기와 이용할 수 있는 액세스 포인트 사이에 무선 접속을 확립하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방법은, 무선 네트워크의 액세스 포인트로부터의 응답을 요청하는 무선 주파수(RF) 프로브 신호를 무선 단말기로부터 전송하는 단계; 프로브 신호를 뒤이은 소정의 기간 동안에, 무선 단말기의 RF 수신기를 간헐적으로 스위칭 온 및 스위칭 오프하고, RF 수신기가 온되어 있으면서 수신한 무선 신호들을 샘플링하는 단계; 무선 신호들이 액세스 포인트가 전송한 프로브 신호에 대한 응답을 포함하고 있는 확률을, 샘플링한 무선 신호들에 반응하여 결정하는 단계; 및 확률이 문턱값 이상이면, 액세스 포인트가 전송한 다운링크 신호를 수신하여 복조하도록, RF 수신기를 연속적으로 동작시키는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명은, 첨부 도면들과 함께 실시예들의 상세한 설명으로부터 더 완전하게 이해되어질 것이다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 데이터 통신용 멀티 네트워크 시스템(multi-network system)을 나타낸 개략적인 예시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 와이맥스(WiMAX) 네트워크와 무선랜(WLAN) 네트워크의 커버리지 에어리어들(coverage areas)을 통과하는 휴대 단말기(mobile terminal)의 이동을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합기능형(dual-function) 휴대 단말기의 구성요소들을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합기능형 휴대 단말기의 기저대역 프로세싱 컴포넌트들(baseband processing components)의 상세부분을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 복합기능 동작을 위한 방법을 개략적으로 나타낸 상태도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 와이맥스(WiMAX) 전송과 무선랜(WLAN) 전송의 타이밍을 제어하는 방법들을 개략적으로 나타낸 신호타이밍도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합기능형 휴대 단말기에 의해 무선랜(WLAN) 이용 가능성을 스캐닝(scanning)하는 것을 제어하는 방법을 개략적으로 나타낸 플로우차트(flow chart)이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜(WLAN) 이용 가능성을 검출하는 방법을 개략적으로 나타낸 신호타이밍도이다.
도 8b는, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜(WLAN)을 검출하여 접속하는 방법을 개략적으로 나타낸 플로우차트이다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 네트워크 무선 통신 시스템(20)의 개략적인 예시도이다. 이러한 시스템에서, 무선 단말기(22)가 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들(24)과 와이맥스(WiMAX) 기지국들(26) 모두와 통신한다. 단말기(22)의 위치와 동작 파라미터들에 따라, 단말기는, 무선랜(WLAN) 또는 와이맥스(WiMAX) 링크를 통하여 인터넷과 여러 네트워크 서비스들에 접속할 수 있고, 어떤 경우에는, 무선랜(WLAN)으로부터 와이맥스(WiMAX)로 또는 그 반대로 핸드오버(hand over)될 수 있다. 도 1이 예시로서 일정한 타입의 무선 단말기를 나타내더라도, 후술하는 실시예들은, 적절한 멀티 네트워크 통신 성능(capabilities)을 가진, 대체로 어떠한 종류의 휴대용 연산 및 통신 장치에든지 응용 가능하다. 그러므로, 본 특허출원서와 청구범위에서 사용한 바와 같은 "무선 단말기(wireless terminal)"이라는 용어는, 본 발명의 원리를 구현할 수 있는, 모든 적절한 종류들의 가전 전자기기, 연산장치 및 통신 장치를 광범위하게 일컫는 것으로 이해하여야 한다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 단말기(22)는, 동일한 안테나, 무선 주파수 트랜스시버(radio frequency(RF) transceiver), 및 기저대역 처리 회로들(baseband processing circuits)을 사용하여 무선랜(WLAN) 네트워크와 와이맥스(WiMAX) 네트워크 모두를 통하여 통신한다. 이러한 방식으로 무선랜(WLAN) 및 와이맥스(WiMAX) 기능들을 통합하는 것은, 양쪽의 네트워크들이 유사한 무선 주파수들과 대역폭들을 통하여 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 기술을 사용하기 때문에, 가능하고도 바람직하다. 이러한 방식으로 회로 컴포넌트들을 공유하면 단말기의 비용과 크기를 줄일 수가 있다.

그러나, 무선랜(WLAN) 및 와이맥스(WiMAX) 기능들 사이에서 단일 단말기 내의 자원들을 공유하는 것은, 특히, 무선랜(WLAN) 네트워크와 와이맥스(WiMAX) 네트워크가 요구하는 맥(MAC) 프로토콜들 간의 차이점들의 측면에서, 자원 충돌들을 가져올 수 있다. 안테나, RF 트랜스시버, 및 기저대역 기능들을 완전히 이용가능하다고 가정하여, 각각의 프로토콜들을 설계하였다. 그러므로 본 발명의 몇몇 실시예들은, 무선랜(WLAN) 통신과 와이맥스(WiMAX) 통신 사이의 충돌을 방지하기 위하여, 단말기(22)에 의해 송신과 수신의 타이밍을 제어하는 방법들을 제공한다. 그러한 방법들은, 공유한 회로 컴포넌트들의 사용을 관리하는데 매우 유용하나, 그것들은, 동시에 활성화 상태가 될 수 있는, 개별적인 무선랜(WLAN) 회로와 와이맥스(WiMAX) 회로를 갖는 복합기능형 단말기들에서조차 또한 유리할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 단말기(22)는, 애플리케이션 레벨(application-level)의 기능들을 방해하지 않고 무선랜(WLAN) 네트워크와 와이맥스(WiMAX) 네트워크 사이의 로밍(roaming)을 할 수 있다. 예를 들면, (VoIP 전화 호출과 같은) 통신 세션(session)의 한가운데서 무선랜(WLAN) 액세스 포인트에서부터 와이맥스(WiMAX) 기지국으로 또는 그 반대로 단말기를 핸드오버(hand over)할 수 있다. 이러한 종류의 핸드오버를 쉽게 하기 위하여, 단말기는, 일측의 네트워크를 스캔하는 한편 타측의 네트워크와 접속되어 통신하고 있는 중이다. (VoIP와 같은) 실시간 애플리케이션들의 서비스 품질(quality of service: QoS) 요구조건들을 포함하는 것을 방지하고 전력소비를 최소화하기 위하여, 스캐닝을 조정한다.

후술하는 실시예들이, 특히 동일한 휴대 단말기 내의 무선랜(WLAN) 및 와이맥스(WiMAX) 기능들 사이의 공존에 관한 것이지만, 본 발명의 원리를, 블루투스(Bluetooth) 및 IEEE 802.20, 3GPP LTE 또는 3GPP2 EVDO Rev C 규격이 요구한 기술들과 같은, 다른 광대역 무선 기술들을 지원하는 다기능 단말기들에 유사하게 적용할 수 있다. 이러한 다른 기술들을, 후술하는 IEEE 802.11 및 IEEE 802.16 지원 기능들에 더하여 또는 대신하여 지원할 수 있다. IEEE 802.11 및 IEEE 802.16 기능들에 더하여 블루투스 기능들을 지원하는 휴대 단말기는, 예들 들어 2006년 5월 25일에 출원한 미국 특허가출원 제60/803,192호에서 설명되어 있고, 이는 본 특허출원의 양수인에게 양도되고, 그 상세한 설명은 여기에 참조로 포함된다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 무선랜(WLAN) 네트워크와 와이맥스(WiMAX) 네트워크의 커버리지 에어리어들(30, 32)을 각각 통과하는 단말기(22)의 이동을 개략적으로 나타낸 도이다. 와이맥스(WiMAX) 네트워크는, 전형적으로, 통상 "핫스팟(hotspots)"이라고 하는 무선랜(WLAN) 커버리지 에어리어들(32)이 분포되어 있는 큰 영역(30)을 커버한다. 무선랜(WLAN) 커버리지 에어리어들(32) 내에서는, 향상된 대역폭과, 절감된 비용 및 전력소비 때문에, 단말기(22)가 무선랜(WLAN) 액세스 포인트와 통신하는 것이 일반적으로 바람직하다.

무선랜(WLAN) 커버리지 에어리어들(32)은, 전형적으로, 낮은 품질의 무선랜(WLAN) 커버리지로 특징짓는 천이 영역(transition region)(34)에 의해 둘러싸여 있다. 단말기(22)가 "롬인(roam-in)" 경로(36)를 따라 와이맥스(WiMAX) 커버리지 에어리어(30)에서 무선랜(WLAN) 커버리지 에어리어들(32) 중의 하나로 이동해 들어감에 따라, 단말기(22)는, 단말기가 무선랜(WLAN) 커버리지 에어리어로 들어가서 무선랜(WLAN)과 접속하는 것을 자동적으로 감지한다. 핸드오버의 타이밍은, 와이맥스(WiMAX) 커버리지가 무선랜(WLAN) 커버리지 에어리어들 내에 유지되기 때문에, 일반적으로 중요하지 않다.(임의의 빌딩들 내에서 예외가 발생할 수 있다.)

반면에 단말기(22)가 롬아웃(roam-out) 경로(38)를 따라 이동하여 무선랜(WLAN) 커버리지 에어리어(32)에서부터 나감에 따라, 단말기(22)는, 단말기가 천이 영역(34)으로 들어갔다는 것을 즉시 감지하고, 액세스 포인트와의 접속이 끊기기 전에, 와이맥스(WiMAX) 통신으로 전환하는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위하여, 단말기(22)는, 단말기가 영역(34)에 들어가자마자 와이맥스(WiMAX) 기지국과의 접속을 재확립하거나, 단말기가 영역(32) 내에 있는 동안에, 오히려 와이맥스(WiMAX) 기지국과의 접속을 유지할 수 있다. 추가적인 전력소비를 최소화하고 무선랜(WLAN) 데이터 통신과의 간섭을 방지하도록, 이러한 상황에서의 와이맥스(WiMAX) 통신을 조정한다. 이하, 이러한 종류의 인터리브 방식(interleaved) 통신 모델들과 인터네트워크(inter-network) 핸드오버들을 용이하게 하는데 사용할 수 있는 방법들 및 디바이스 아키텍처(device architecture)를 상세하게 후술한다.

하드웨어 아키텍처( hardware architecture )

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기(22)의 요소들을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 단말기는 복합기능형 무선 모뎀(dual function wireless modem)(40)을 포함하고, 복합기능형 무선 모뎀(40)은 호스트 프로세서(host processor)(42)를 위해 서비스를 한다. 모뎀은 안테나들(44, 46)을 포함하고, 안테나들(44, 46)은, 와이맥스 포럼(WiMAX Forum)이 요구하는 바와 같은 다중입력 다중출력(multi-input multi-output: MIMO) 구성의 듀얼 RF 수신기(48, 50)에 접속된다. 각각의 RF 수신기는, 주파수 합성 회로(51)가 제공하는 주파수 입력을 사용하여 수신 신호들을 다운컨버팅한다. 이러한 회로는, 하나의 주파수 합성기 또는, 후술하는 이유 때문에, 선택적으로 2개의 합성기들(52, 54)을 포함할 수 있다. (중간 주파수(intermediate frequency: IF) 또는 I/Q 기저대역 신호들이어도 좋은) RF 수신기들(48, 50)의 출력은 기저대역 수신기 회로(56)에 의해 처리되고, 기저대역 수신기 회로(56)는, 호스트 인터페이스(58)를 거쳐 디지털 데이터의 디코딩된 스트림(stream)을 호스트(42)로 출력한다. 프로그램 코드뿐만 아니라 호스트 데이터는 메모리(66)에 저장된다.

업링크(uplink) 전송을 위하여, 호스트 프로세서(42)가 호스트 인터페이스(58)를 거쳐 기저대역 트랜스미터 회로(60)에 데이터와 명령어들을 전송한다. 이러한 회로는, 중간 주파수(IF) 또는 I/Q 기저대역 신호들을 RF 트랜스미터(62)로 출력하고, RF 트랜스미터(62)는 스위치(64)를 통하여 1개 이상의 안테나(46)에 접속된다. 주파수 합성 회로(51)는, 업컨버전(upconversion)에서 트랜스미터(62)에 의해 사용하기 위한 주파수 입력을 제공한다.

IEEE 802.11 및 IEEE 802.16e 모두가 동일한 주파수 대역의 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 기법들(schemes)을 사용하기 때문에, 기저대역 회로들(56, 60)뿐만 아니라 RF 수신기들(48, 50) 및 트랜스미터(62)를, 무선랜(WLAN) 전송과 와이맥스(WiMAX) 전송 모두를 처리하는데 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 모드 제어기(mode controller)(68)는, 무선랜(WLAN)과 와이맥스(WiMAX) 동작 사이의 RF 회로와 기저대역 회로를, 타이머(69)가 결정한 스케쥴로 스위칭한다.(모드 제어기와 타이머가 명료함을 위하여, 도 3에서 기저대역 회로들(56, 60)과 분리되어 있더라도, 이러한 요소들은, 실제로, 단말기(22)의 기저대역 회로부의 일부분이고, 예를 들면, 후술하는 맥(MAC) 콘트롤 회로들의 일부분으로서 구현도리 수 있다. 기저대역 회로부의 상세부분은 도 4에 도시되어 있다.) 다시 말하면, 모드 제어기(68)는, 이하 상세하게 설명하는 바와 같이, 양측 네트워크들과의 접속(contact)을 확립하고 유지하도록 단기간 동안에 와이맥스(WiMAX) 및 무선랜(WLAN) 동작 사이에서 RF 회로와 기저대역 회로를 앞뒤로 스위칭한다. 단일의 주파수 합성기(52)가 이러한 실시예에 구현하는데 충분하다.

다른 실시예에서, 2개의 기본적인 동작 모드들을 가능하게 하는데 2개의 합성기들(52, 54)를 사용할 수 있다.

ㆍMIMO 구성에서의 정상적인 와이맥스(WiMAX) 동작에 있어서, 동일한 주파수의 와이맥스(WiMAX) 신호들을 수신하여 처리하는데 RF 수신기들 둘다를 사용한다.

ㆍ 반면에 단말기(22)가 무선랜(WLAN) 신호들을 수신하여 처리하고 있는 중일 때, RF 수신기들 중 하나의 RF 수신기를, 무선랜(WLAN) 수신기로서 사용하는 한편 다른 RF 수신기를, 와이맥스(WiMAX) 신호들을 수신하는데 사용할 수 있다. 이러한 모드에서, 합성기들(52, 54)는 각각의 RF 수신기들에, 다른 주파수 입력들, 즉 와이맥스(WiMAX) 기지국 주파수에 동조한 주파수 입력과, 무선랜(WLAN) 액세스 포인트 주파수에 동조한 주파수 입력을 제공한다.

이러한 후자, 즉 "하이브리드(hybrid) 동작 모드는, 단말기(22)가, 천이 영역(34)에서 와이맥스(WiMAX) 동작으로의 순조로운 핸드오버를 보장하도록, 영역들(32)(도 2)에서 무선랜(WLAN) 동작 동안에 와이맥스(WiMAX) 기지국과의 접속 상태를 유지 가능케 한다. 무선랜(WLAN) 전송을 검출하기 위하여, 와이맥스(WiMAX) 동작 동안에 이러한 모드를 또한 간헐적으로 사용할 수 있다. 기저대역 수신기 회로(56)는, 마찬가지로, MIMO 와이맥스(WiMAX) 동작 또는 하이브리드 무선랜/와이맥스(WLAN/WiMAX) 동작을 지원하도록 유연하게 구성할 수 있다.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기저대역 회로들(56, 60)의 상세부분을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 이 도면은, (RF 수신기들에 더하여)다른 요소들을, 단말기(22)의 IEEE 802.11 및 IEEE 802.16 기능들에 의해 공유할 수 있는 방법을 예시한다. 구체적으로는, 도면에 도시한 기능 블록도는, 적용 가능한 표준에서 정의한 바와 같은, IEEE 802.11 OFDM과 IEEE 802.16 OFDMA 동작 모두의 조건들을 충족한다. 이러한 블록들을, 개념의 명료함을 위하여, 도면에서 분리하였더라도, 실제로는, 전형적으로, 단일의 집적회로 칩(chip) 또는 칩 셋(chip set)에 블록들을 함께 집적할 수 있다. 양자택일로 또는 추가적으로, 이러한 기능들 중 몇몇을, 적절한 프로그램가능한 프로세서(programmable processor)의 소프트웨어로 실행할 수 있다.

후술하는 도 4의 설명은, IEEE 802.11 신호 및 IEEE 802.16 신호 모두를 처리하도록, 회로들(56).(60)의 구성요소들을 구성할 수 있는 방법에 집중할 것이다. 이러한 회로들의 다른 구성요소들 및 특성들을 구현하는 것은, 무선랜(WLAN)과 와이맥스(WiMAX) 기술분야의 당업자에게 명백할 것이고, 본 발명의 범위를 벗어난다. IEEE 802.11b 및 혼합 모드(mixed mode) IEEE 802.11g 네트워크들에서 동작할 수 있는 레거시 싱글캐리어(legacy single-carrier) 무선랜(WLAN) 액세스 포인트와의 호환성을 위하여, 단말기(22)는 추가적인 IEEE 802.11b-호환 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 양자택일로 또는 추가적으로, 도 4에 도시한 회로들의 요소들 중 몇몇을 또한 싱글 캐리어 동작에 적용할 수 있다.

전형적으로, 10비트 해상도에서 동작하고 각각이 40MPS로 처리하는 듀얼채널 아날로그/디지털 컨버터들(dual-channel analog/digital(A/D) converters)(70)(안테나 당 1개의 채널)에 의해, RF 수신기들(48, 50)로부터의 입력 신호들(중간 주파수(IF) 또는 기저대역 I/Q)이 디지타이팅(digitize)된다. 전형적으로, 채널 당 10MHz 신호 대역폭을 처리하는(또는 싱글 채널에 대해 20MHz) 듀얼채널 다운링크 프리프로세서(dual-channel downlink preprocessor)(72)는, 필요하면, 중간 주파수(IF) 샘플들을 기저대역로 다운컨버팅하고, 예비 필터링(preliminary filtering) 기능과 리샘플링(resampling) 기능을 실행한다. 듀얼채널 1024빈(1024-bin) 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform: FFT) 프로세서(74)(2048빈 싱글채널)는 각 채널의 시간도메인(time-domain) 샘플들을 주파수 도메인(frequency domain)으로 변환한다. 후속의 처리를 위하여, 3포트(tri-port) 랜덤 액세스 메모리(random access memory: RAM)(76)에 주파수 도메인 샘플들을 저장한다.

프로그램가능한 채널 에스티메이션 프로세서(programmable channel estimation(CE) processor)(78)는, 이퀄라이제이션(equalization)과 다중입력 다중출력(MIMO) 처리를 위한 채널 계수들(channel coefficients)을 결정하기 위하여, 램(RAM)(76) 내의 주파수 도메인 샘플들뿐만 아니라 프리프로세서(72)로부터의 시간 도메인 샘플들을 독출하여 처리한다. 프로그램가능한 채널 에스티메이션(CE) 프로세서는, 2세트의 펌웨어(firmware), 즉 와이맥스(WiMAX) 신호들을 위한 하나의 펌웨어와, 무선랜(WLAN)을 위한 다른 펌웨어가 구비되고, 이들은, 처리할 신호들의 타입에 따라 프로세서의 프로그램 메모리에 로딩된다. 무선랜(WLAN) 신호들에 있어서, 프로그램가능한 채널 에스티메이션(CE) 프로세서는 전형적으로, 프리앰블 기반의(preamble-based) 획득 및 파일롯 기반의(pilot-based) 신호 트래킹(signal tracking)을 사용한다.

주파수 인터폴레이터(frequency interpolator)(80)는, 프로그램가능한 채널 에스티메이션(CE) 프로세서(78)가 출력한 채널 계수들을 처리하고, 이 채널 계수들을 주파수 도메인 이퀄라이제이션(frequency-domain estimation: FDE) 및 MIMO 프로세서(82)에 입력한다. 이러한 프로세서는, CE 프로세서처럼, 와이맥스(WiMAX)와 무선랜(WLAN) 처리를 위한 다른 펌웨어를 가진 채, 프로그래밍 가능하다. 와이맥스(WiMAX)에 있어서, 애드밴스드 인터페이스 캔실레이션(enhanced interface cancellation)에 MIMO 처리를 사용할 수 있다. 무선랜(WLAN) 동작에 있어서, 802.11n 수신(reception)에 및 802.11g 성능 개선에 각각 MIMO 또는 SIMO(single-input multi-output) 처리를 사용할 수 있다. 어느 경우에서든지, 각각의 수신된 심볼(symbol)에 있어서, 프로세서(82)는, 각각의 서브 캐리어(sub-carrier) 상의 인코딩된 비트들(encoded bits)에 해당하는 디지털 값의 어레이(array)를 출력한다.

와이맥스(WiMAX) OFDMA 신호들에 있어서, 슬롯 어셈블러(slot assembler)(84)는, 단말기(22)에 할당된 시간/주파수 슬롯에 속하는 디지털 값들을 추출한다. 디코더(decoder)(86)는, IEEE 802.16e 표준이 요구하는 바와 같이, 데이터 값들의 콘볼루션 코드(convolutional code: CC) 또는 콘볼루션 터보 코드(convolutional turbo code: CTC) 디코딩을 실행한다. 전형적으로, 디코더(86)는, 당해 기술분야에서 공지된 바와 같이, 인크리멘털 리던던시(incremental redundancy: IR)와 체이스 콤바이닝(Chase combining)으로 하이브리드 오토매틱 리피트 리퀘스트(hybrid automatic repeat request: HARQ) 에러 콘트롤을 응용한다. 슬롯 어셈블러와 HARQ 콤바이너의 기능들은 무선랜(WLAN) 동작에 필요하지 않고, 이러한 블록들은 그러므로 무선랜(WLAN) 데이터의 처리에서 비활성 상태이다.

프로그램가능한 다운링크(downlink: DL) 제어기(88)는, 응용할 수 있는 IEEE 802.11 또는 IEEE 802.16 프로토콜에 따라 적절히 맥(MAC) 기능들을 실행한다. 제어기(88)는 그 다음에, 수신되는 프레임들(frames)의 데이터 페이로드들(payloads)을, 호스트 인터페이스(58)를 거쳐 호스트(42)에 전송한다. 마찬가지로, 프로그램가능한 업링크(uplink: UL) 제어기(90)는, 호스트(42)에 의한 전송을 위하여 발생되는 업링크 데이터에 대해 맥(MAC) 기능들을 실행한다. 명료함을 위하여, 제어기(88, 90)를 별개의 장치로서 도시하였더라도, 실제로는 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 기능들 모두를 위하여 단일의 맥(MAC) 제어기 회로를 사용할 수 있다. 프로세서들(78, 82)처럼, 제어기들(88, 90)을, 단말기(22)가 수신하고 있는 신호들의 타입에 따라 선택하여 로드하는 펌웨어에 의해 구동한다. 동작 모드(무선랜(WLAN) 또는 와이맥스(WiMAX))에 따라서, 다운링크 제어기(88)는 업링크 제어기(90)에, 와이맥스(WiMAX)의 슬롯 할당들을 식별하는 업링크 맵(UL-MAP) 신호들 및 채널 피드백 명령들(channel feedback instructions)과 같은, 적절한 동기화 신호 및 제어 신호들을 전송한다. 제어기들(88, 90)은 전형적으로, 데이터(프레임 버퍼(frame buffer))와 프로그램 코드를 저장하는 1개 이상의 온칩(on-chip) 메모리(92)를 사용한다. 무선랜(WLAN) 및 와이맥스(WiMAX) 기능들 사이에서 이러한 메모리의 효율적인 공유를 가능케 하는 기술들을 후술한다. 다운링크 및 업링크 제어기들은 또한, 응용할 수 있는 데이터 암호화 표준(Data Encryption Standard: DES) 또는 애드밴스드 암호화 표준(Advanced Encryption Standard: AES)에 따른 암호화 및 복호화를 위하여 하드웨어 액셀레이터(hardware accelerator: HWA)(94)를 공유할 수 있다.

업링크(UP) 제어기(90)가 생성한 업링크 와이맥스(WiMAX) 데이터 프레임들은, CC/CTC 인코더(96)에 의해 인코딩되고, 그 다음에 MIMO 변조기(98)에 입력된다. 변조 제어기(100)는, 사용하여야 할 변조기법 및 비트 할당을 결정한다. 변조기(98)는, 와이맥스(WiMAX) 또는 무선랜(WLAN) 전송을 위한 펌웨어에서 프로그램될 수 있다. 후자의 경우에, 변조기(98)는, IEEE 802.11g 표준이 요구한 바와 같은 포워드 에러 커렉션(forward error correction: FEC)을 사용하여 데이터 비트들을 서브캐리어들로 할당한다. 인버스 FFT(inverse FFT: IFFT) 프로세서(102)는, 변조기(98)가 출력한 멀티빈(multi-bin) 주파수 도메인 샘플들을 시간 도메인으로 변환한다. 업링크 포스트 프로세서(uplink post-processor)(104)는 디지털 필터링을 실행하고, 필요하면, 샘플들을 중간 주파수(IF)로 업컨버팅하고, 뒤이어 디지털/아날로그(D/A) 컨버터들(106)이 RF 트랜스미터(62)로 출력하기 위한 아날로그 중간 주파수(IF) 또는 기저대역 I/Q 신호들을 생성한다.

맥( MAC ) 메모리 공유

상기한 바와 같이, 업링크 및 다운링크 맥(MAC) 제어기들(88, 90)은, 그 동작 프로그램들과 데이터를 저장하는데 메모리(92)를 사용한다. 빠른 메모리 액세스를 위해서는, 맥(MAC) 제어기들과 같은 동일한 칩 상에 메모리를 배치하여야 하는 것이 유리하다. 칩 사이즈를 최소화하기 위하여, 메모리 풋프린트(footprint)는 가능한 한 작아야만 한다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 무선랜(WLAN) 또는 와이맥스(WiMAX)의 단독 동작에만 필요한 것보다 메모리 사이즈를 과도하게 증대시키지 않고 무선랜(WLAN) 기능과 와이맥스(WiMAX) 기능 모두를 위하여 동일한 메모리를 사용하여야 하는 것이 바람직하다.

제어기들(88, 90)이 사용하는 데이터 메모리의 주요 부분은 프레임 버퍼(frame buffer)이다. 이러한 메모리를 공유 가능케 하기 위하여, 버퍼의 각 프레임을, 프레임이 무선랜(WLAN) 또는 와이맥스(WiMAX) 프레임 시퀀스(sequence)에 속하는지를 나타내는 태크(tag)(1비트)로 표시할 수 있다. 프레임을 버퍼에 기록할 때, (1개 이상의 컴포넌트 액세싱 메모리(component accessing memory)(92)에 기능적으로 집적할 수 있는) 버퍼 매니저(buffer manager)는, 적절하게 프레임에 태그(tag)를 달아둔다. 이러한 태그를 기반으로 하여, 버퍼 매니저는, 무선랜(WLAN) 또는 와이맥스(WiMAX) 처리를 요구하는지에 따라 호스트 인터페이스(58) 또는 업링크 제어기(90)에 적절한 프레임들을 출력할 수 있다.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선랜(WLAN) 또는 와이맥스(WiMAX) 동작 모드들 사이에서 프로그램 메모리를 공유하는 방법을 개략적으로 나타내는 상태도이다. 이러한 방법은, 그 무선랜(WLAN) 또는 와이맥스(WiMAX) 기능들을 다른 레벨들로 관리하는 단말기(22)의 능력에 의거한다. 전형적으로, 레벨들은, 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 단말기가, 무선랜(WLAN) 액세스 포인트(24) 또는 와이맥스(WiMAX) 기지국(26)에 의해 서비스를 받고 있거나, 어떤 타입의 서비스에서 다른 타입의 서비스로 천이하는 상태에 있는지에 좌우될 수 있다. 예를 들면, 기능들은 아래와 같이 구분될 수 있다.

레벨	기능	무선랜( WLAN )	와이맥스( WiMAX )
1	스캐닝*	주파수를 스캔, 프로브 요청-응답을 처리, 액세스 포인트 능력을 파스(parse)	링크를 활성상태로 유지하는 기능(주기적인 레인징, 슬립 콘트롤 등)
2	접속	액세스 포인트와의 접속을 확립	와이맥스(WiMAX) 기능 감소
3	정상 동작	완전한 기능(full functionality)	완전한 기능

(* 이러한 스캐닝 기능들의 몇몇을 더 상세하게 후술한다.)

완전한 기능(레벨3)에서, 프로세서들(88, 90)은, 맥(MAC) 소프트웨어 코드의 완전한 패키지를 메모리(92)에 로드하여야 하는 것을 필요로 한다. 그러나, 기능 레벨이 낮아짐에 따라, 소프트웨이퍼의 일부분들을 메모리(92)로부터 이동하여 칩 밖에(off-chip), 예를 들면 호스트 메모리(66)에 저장할 수 있다. 프로세서들(88, 90)이 무선랜(WLAN)이나 와이맥스(WiMAX) 통신을 위하여 레벨3에서 동작할 수 있으나, 반드시 프로세서들 둘다 동시에 레벨3에서 동작하지 않아도 좋기 때문에, 복합 기능 무선랜(WLAN)/와이맥스(WiMAX) 동작을 지원하는데 필요한 온칩 프로그램 메모리의 양은, 싱글 모드의 단말기에서 필요로 하는 프로그램 메모리량의 2배보다 상당히 더 적을 수 있다.

도 5의 상세부분을 참조하면, 정상적인 와이맥스(WiMAX) 동작 상태(110)에서, 단말기는, 기지국(26)과 정상적인 데이터 통신을 실행하는 한편 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들과의 가능한 접속들을 스캐닝한다. 전형적으로, 상태(110)에 있는 동안에, 단말기(22)는, IEEE 802.11 표준이 규정한 프로브 요청/프로브 응답(probe request/probe response) 프로토콜을 사용하여 액세스 포인트들을 스캐닝한다. 이러한 상태에서, 단말기(22)는 와이맥스(WiMAX) 레벨3 및 무선랜(WLAN) 레벨1에서 동작한다. 그러므로 완전한 무선랜(WLAN) 소프트웨어의 일부분만이 메모리(92)에 로딩된다.

단말기(22)는, 무선랜(WLAN) 프로브 응답을 수신하자마자, 접속의 적절성을 결정하기 위하여 액세스 포인트 능력을 체크한다. 단말기는, 일단 무선랜(WLAN) 액세스 포인트가 자격이 있는 것으로 결정하면, 무선랜(WLAN) 접속 확립 상태(112)로 이동한다. 접속을 확립하기 위하여, 단말기는, 메모리(92)에 추가적인 무선랜(WLAN) 소프트웨어를 로드하는 한편 수용력을 만들도록 와이맥스(WiMAX) 소프트웨어의 일부를 언로딩(unloading)한다. 따라서 와이맥스(WiMAX) 기능과 무선랜(WLAN) 기능 모두가 이제부터 레벨2에서 동작한다. 단말기에 의해 애플리케이션 레벨 통신을 방해하는 것을 방지하기 위하여, 상태(112)는 일시적이다.

일단 무선랜(WLAN) 액세스 포인트와의 접속이 확립되면, 단말기(22)는, 무선랜(WLAN) 소프트웨어의 완전한 보충물(full complement)이 메모리(92)에 로eld되고, 단말기가 무선랜(WLAN) 레벨3에서 동작하는, 정상적인 무선랜(WLAN) 동작 상태(114)로 변경한다. 와이맥스(WiMAX) 동작(및 메모리 소비)은 레벨1로 낮아진다. 이러한 레벨에서, 메모리(92)는 기지국(26)과의 접속을 활성상태로 유지하는데 필요한 와이맥스(WiMAX) 코드의 최소량을 포함한다. 단말기(22)가 무선랜(WLAN) 커버리지 에어리어(32)를 벗어나 천이 영역(34)(도 2)으로 진입할 때, 와이맥스(WiMAX) 동작으로의 순조로운 핸드오버를 촉진하기 위하여, 이러한 접속유지(keep-alive) 기능은 상술한 바와 같이 유용하다.

단말기(22)가 무선랜(WLAN) 커버리지 에어리어(32)를 롬아웃(roam out)할 때, 단말기는 와이맥스(WiMAX) 재개(resumption) 상태(116)로 들어간다. 이러한 상태에서, 단말기는 정상적인 와이맥스(WiMAX) 동작을 재개하기 위하여, 기지국(26)과 통신한다. 단말기는 레벨3의 와이맥스(WiMAX) 코드를 메모리(92)에 다시 로드하는 한편 무선랜(WLAN) 코드를 레벨1로 낮추어 다시 언로딩한다. 정상적인 와이맥스(WiMAX) 동작과 무선랜(WLAN) 스캐닝은, 그 다음에, 상기한 바와 같이 상태(110)에서 계속된다.

무선랜( WLAN ) 및 와이맥스 ( WiMAX ) 통신의 조정된 타이밍

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜(WLAN) 및 와이맥스(WiMAX) 전송 타이밍을 콘트롤하는데 사용하는 신호들을 개략적으로 나타낸 신호타이밍도이다. 후술하는 타이밍 콘트롤 방법들은, 특히, 와이맥스(WiMAX) 및 무선랜(WLAN) 신호들 모두를 전송하고 수신하는데 동일한 무선 및 기저대역 처리 자원들을 사용하는 무선 단말기들에서 유용하다. 따라서 이러한 방법들을, 예시로서 단말기(22)를 참조하여 설명하기로 한다. 양자택일적으로 또는 추가적으로, 이러한 방법들을, 상기한 것과 다른 자원 공유형 기법들(resource-sharing schemes)을 가진 복합 기능형 단말기들뿐만 아니라, 별개의(그러나, 조정된) 와이맥스(WiMAX) 무선 및 기저대역 회로와, 무선랜(WLAN) 무선 및 기저대역 회로를 가진 복합 기능형 단말기들에서 응용할 수 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 단말기(22)가 와이맥스(WiMAX) 기지국의 범위 내에 있는 한, 단말기는 와이맥스(WiMAX) 프레임들(120)의 동기화를 명령하는 타이밍 신호들을 수신한다. 디폴트(default) 프레임 주기는 5ms이다. 반면에, 상술한 바와 같이, 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들은 일반적으로, 비동기적으로 동작하고, 시그널링(signaling) 및 백오프(backoff) 시간 제약들을 조건으로 하여 무선랜(WLAN)의 국들(stations)이 업링크 신호들을 마음 내키는 대로 전송할 수 있게 한다. 그러므로, 단말기(22)는 단말기가 간섭과 잠재적인 데이터 손실을 최소화하면서 와이맥스(WiMAX) 및 무선랜(WLAN) 전송 및 수신을 인터리브하여도 좋은 그러한 방식으로, 업링크 전송의 타이밍을 와이맥스(WiMAX) 프레임 클럭(clock)과 동기화 상태로 콘트롤한다. 이러한 인터리빙은, 단말기가 무선랜(WLAN) 서비스 에어리어를 롬아웃(roam out)할 때 와이맥스(WiMAX)로의 순조로운 핸드오버를 촉진하기 위하여, 무선랜(WLAN) 데이터 통신 동안에 단말기의 와이맥스(WiMAX) 접속을 활성상태로 유지하는 것뿐만 아니라, 와이맥스(WiMAX) 기지국과 데이터 통신을 하는 가운데에 있으면서 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들을 스캔하여 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들과 접속하는 것을 가능케 한다.

무선랜(WLAN) 통신을 위한 임의의 프레임들(120)을 마련해두고, 이러한 프레임들 동안에 와이맥스(WiMAX) 기지국이 다운링크 신호들을 단말기(22)에 전송하는 것을 방지하기 위하여, 단말기(22)는 단축된 이용가능성 메시지를 기지국에 전송한다. 후술하는 실시예에서, 단말기는, IEEE 802.16e 표준(특히 IEEE 802.16-2005의 섹션 6.3.21)이 정의한 슬립 메커니즘(sleep mechanism)을 사용한다. 다른 방법으로는, 단말기(22)는, 감소된 이용가능성을 신호로 알리는데 (단말기가 임의의 스킨 간격들을 요구하는) 스캐닝 메커니즘과 같은 다른 메커니즘들이나, 이러한 목적을 위하여 미래의 표준들에서 정의할지도 모르는 다른 메세지들을 사용할 수 있다.

슬립 메커니즘은, 와이맥스(WiMAX) 표준에 의해, 단말기(와이맥스(WiMAX) 표준에서 이동국(mobile station), 또는 MS이라고 칭함)이 다운링크 신호들을 청취하여야만 하는 듀티 사이클(duty cycle)을 단축하는 전력절감(power-saving) 기술로서 정의된다. 슬립 메커니즘을 실행하기 위하여, 단말기는, 단말기가 슬립 중에 있어서 다운링크 신호들을 수신하지 않을 동안의 프레임들을 식별하는 슬립 요청(SLP-REQ) 신호를 기지국에 전송한다. 도 6에 도시한 예에서, 4개의 연속적인 슬립 프레임들(122)의 슬립 윈도우들(slip windows)을 정의하는데 에스엘피 클래스1(SLP class1)을 사용하는 한편 2개의 슬립 프레임들(122)의 주기적인 윈도우들을 정의하는데 에스엘피 클래스2(SLP class2)를 사용한다. 그 다음에, 무선랜(WLAN) 전송 및 수신에 슬립 윈도우들을 사용할 수 있다. 주기적이고도 짧은 슬립 윈도우들이 VoIP와 같은 실시간 트래픽(real-time traffic)에 바람직할 수 있는 반면에 긴 에스엘피 클래스1(SLP class1) 윈도우들은 인터넷 데이터 통신에 유리할 수 있다. 와이맥스(WiMAX) 표준에 따라, 단말기(22)는, 1개의 와이맥스(WiMAX) 프레임(120)의 입자성(granularity)으로 슬립 간격들의 길이를 제어할 수 있다.

와이맥스(WiMAX) 클래스1(class1) 슬립을, IEEE 802.11 표준, 섹션 11.2가 정의한 바와 같은 무선랜(WLAN) 전력절감 폴링 모드(power save polling mode: PS-Poll)로 편리하게 인터리브할 수 있다. 이러한 모드에서, 단말기(22)는, 액세스 포인트(24)에 의해 주기적으로 브로드캐스트(broadcast)되는, elf리버리 트래픽 인디케이션 메시지(delivery traffic indication message: DTIM)를 동반한 비콘들(beacons)(124)을 사용한다. 상기 단말기는, 도 6에 도시한 바와 같이, 다음의 비콘(124)이 무선랜(WLAN) 액세스 포인트로부터 예정되기 직전에 슬립 간격이 시작하도록, 이러한 비콘들을 감지하여 와이맥스(WiMAX) 슬립 프레임들(122)의 타이밍을 설정한다. IEEE 802.11 표준에 따르면, 비콘 간격이 102.4ms이고 그 결과, 비콘(124)의 타이밍은 와이맥스(WiMAX) 프레임들(120)에 관하여 표류(drift)할 것이다. 표류를 보상하기 위하여, 단말기(22)는, 새로운 슬립 스타트 프레임 번호(sleep start frame number)를 요청하는 새로운 SLP-REQ 메시지를 기지국(26)에 때때로(전형적으로, 수초마다 1번) 전송할 수 있다. 한편 비정수(non-integer) 슬립 주기들을 지원하도록, (기지국의 적절한 변경과 함께) 802.16 표준이 요구하는 SLP-REQ 메시지를 변경할 수 있다.

슬립 프레임들(122) 중 하나의 슬립 프레임 동안에 비콘(124)을 수신하자마자, 단말기(22)는, 액세스 포인트에 PS-Poll 업링크 신호(134)를 전송함으로써 응답한다. 응답에서, 무선랜(WLAN) 액세스 포인트는 단말기에 다운링크 데이터 신호를 전송한다. IEEE 802.11 표준의 분산 조정 함수(distributed coordination function: DCF)가 요구한 무선랜(WLAN) 응답들의 지연(delay)을 대비하여 충분한 시간을 남겨두기 위하여, 긴 와이맥스(WiMAX) 슬립 간격들은 이러한 동작 모드에서 바람직하지 못하다. 슬립 간격의 길이에 따라서, 단말기가 와이맥스(WiMAX) 동작을 재개하기 전에, 단말기와 액세스 포인트 사이에서 무선랜(WLAN)을 통하여 수개의 업링크 및/또는 다운링크 패킷들을 교환하는 시간이 있을 수 있다.

클래스1 슬립 간격을 뒤이은 와이맥스(WiMAX) 데이터 전송을 재초기화하기 위하여, 단말기(22)는 업링크 대역폭 요청(uplink bandwidth request: BW-REQ) 신호(130)를 전송한다. 기지국(26)은, 단말기에 다운링크 신호(132)를 전송함으로써 응답하고 뒤이어 데이터 교환이 발생할 수 있다. 단말기(22)는, 슬립 간격이 시작하기 전에 기지국과의 데이터 교환이 완료될 것을 보장하도록, 다음의 슬립 간격 전에 충분한 시간을 갖고 대역폭 요청을 전송한다.

VoIP 통신(그리고 다른 실시간 애플리케이션들)을 위하여, 단말기(22)는, 무선랜(WLAN) 통신을 위한 각각의 프레임들(120)을 확보하는 슬립 클래스2와 결합한, 와이맥스(WiMAX) 실시간 통신을 위하여 주기적인 대역폭 자원들을 확보하는데 예약 메시지(reservation message)를 사용할 수 있다. 이러한 목적을 위하여 사용하여도 좋은 대역폭 예약 메시지들은, 예를 들어 802.16-2005, 섹션6.3.5.2에서 정의한 바와 같은 와이맥스(WiMAX) 언솔리시티드 그랜트 서비스(unsolicited grant service: UGS), 리얼시간 폴링 서비스(real time polling service: rtPS), 또는 익스텐디드 리얼시간 폴링 서비스(extended real time polling service: ertPS)에 의해 제공된다. 도 6에 도시한 예에서, 단말기는 와이맥스(WiMAX)를 위하여 매 4개 프레임 주기마다 2개 프레임들을 확보하고, 무선랜(WLAN)을 위하여 (와이맥스(WiMAX) 클래스2 슬립 동안에) 다른 2개 프레임들을 확보한다. 이러한 와이맥스(WiMAX) 동작 모드에서, 기지국(26)은, 각 슬립 간격에서 마지막 슬립 프레임(122)의 끝을 바로 뒤이어 다운링크 신호(126)를 단말기(22)에 전송한다. 단말기는 슬립으로 돌아가기 전에, 다음의 프레임(120)에서 업링크 신호(128)로써 기지국에 응답한다.

와이맥스(WiMAX) 클래스2 슬립 간격들 동안의 무선랜(WLAN) 실시간 전송을 위하여, 단말기(22)는, IEEE 표준 802.11e 섹션11.2.1이 정의한 무선랜(WLAN) 멀티미디어(WMM) 전력절감 모드의 언스케쥴드 오토매틱 파워 세이브 딜리버리(unscheduled automatic power save delivery: U-APSD) 메커니즘과 같은 단말기초기화(terminal-initiated) 전송 메커니즘을 사용할 수 있다. 이러한 메커니즘을 사용하면, 단말기는, 액세스 포인트 비콘들을 기다리지 않으나, 와이맥스(WiMAX) 슬립 간격의 시작 직후에 트리거(trigger) 프레임과 데이터를 포함한 업링크 신호(138)를 전송한다. 액세스 포인트(24)는 그 다음에, 다운링크 신호(140)로써 응답한다. 한편 와이맥스(WiMAX) 슬립 간격(클래스1 또는 클래스2) 동안에, 단말기(22)는, 액세스 포인트(24)가 프로브 응답으로써 응답하는 곳에 무선랜(WLAN) 프로브 요청 신호를 전송하고 뒤이어 데이터 교환을 할 수 있다.

그러므로 클래스2 슬립 및 U-APSD과 함께 도 6에 도시한 메커니즘을 사용하면, 단말기(22)는, 무선랜(WLAN) 액세스 포인트(24)와 와이맥스(WiMAX) 기지국(26)의 각각을 통하여 20ms마다 1개 이상의 업링크 데이터 패킷을 전송하고 1개 이상의 다운링크 데이터 패킷을 수신할 수 있다. 따라서 단말기는, 2개 네트워크들 간의 핸드오버 동안에 VoIP 호출(call)을 활성상태로 유지할 수 있고, 필요하면, 2개의 동시적인 호출들, 즉 각각의 네트워크에서 1개 호출을 계속할 수 있다.(이러한 상황에서, 하지만, 도 5를 참조하여 상술한 메모리 스와핑(swapping) 기술을 실시하지 못하도록, 단말기(22)에 와이맥스(WiMAX) 및 무선랜(WLAN) 처리 체인들(chains) 모두를 완전한 활성상태로 유지하는 것이 필요할 수 있다.) 한편 단말기(22)가 접속을 스캔하는데, 또는 네트워크들 중 한 네트워크와의 접속을, 다른 네트워크를 통하여 데이터 통신 세션(실시간 또는 인터넷 데이터)을 계속하면서 유지하는데 상기 기법들을 사용할 수 있다.

추가적으로 또는 양자택일적으로, 단말기(22)는, 애드혹(ad-hoc) 무선랜(WLAN) 통신을 위하여, 임의의 와이맥스(WiMAX) 프레임(120)내의 "마이크로슬립(microsleep)" 간격들(즉, 단말기에 맵핑된(mapped) 서브캐리어들(sub-carriers)이 없는 와이맥스(WiMAX) 시간 슬롯들)을 사용할 수 있다. 그러므로 도 6에 도시한 예에서, 단말기는, 와이맥스(WiMAX) 다운링크 신호들(126)과 업링크 신호들(128) 사이의 간격 동안에, 추가적인 무선랜(WLAN) 업링크 데이터(142)를 전송하고, 추가적인 무선랜(WLAN) 다운링크 데이터(144)를 수신하는데 상기한 U-APSD 메커니즘을 사용한다.

더욱이 양자택일적으로 또는 추가적으로, 더 크거나 더 작은 지속기간(duration)의 웨이크(wake) 및 슬립 간격들의 다른 패턴들을 사용할 수 있다. 예를 들면, 단말기(22)는, 단말기가 와이맥스(WiMAX) 기지국과, 현재 단말기를 서비스를 하는 중에 있는 무선랜(WLAN) 액세스 포인트 모두와의 접속을 유지하는 동안에, 다른 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들을 찾도록 임의의 와이맥스(WiMAX) 슬립 프레임들(122)을 할당할 수 있다. 단말기의 무선랜(WLAN) 동작을 제어하는데, IEEE 802.11e 하이브리드 코오디네이션 함수(hybrid coordination function: HCF)와 같은 다른 표준 메커니즘들을 또한 사용할 수 있다. 마찬가지로, 슬립 간격들을 사용하는 것에, 추가로 또는 양자택일적으로, 스캔 간격들을 사용하는 것과 같은 IEEE 802.16 표준 메커니즘들을 적용할 수 있다.

전력절감기술들

상기한 실시예에서는, 단말기(22)에 의한 인터리브형 듀얼 네트워크 통신을 용이하게 하기 위하여, 표준 전력절감 모드들을 사용한다. 첨언하면, 이러한 방법들의 사용은 또한, 전력소비를 줄이고 단말기의 배터리 수명을 연장하는 것을 도와줄 수 있다. 단말기(22)는, 슬립 및 다른 비활성 기간들 동안에 RF 수신기들(48, 50)과 트랜스미터(62)를 스위치 오프(switch off)할 수 있고, 이로써 상당한 전력량을 절감할 수 있다. 그러나, 무선랜(WLAN)과 와이맥스(WiMAX) 모두와의 접속을 동시에 유지할 필요성은, 종종 단말기(22)로 하여금 필적할만한 단일 네트워크형 단말기들보다 더 많은 전력을 소비하게 한다. 이하, 단말기(22)에 의한 전력소비를 더 줄이는 많은 방법들을 설명한다.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이용 가능한 무선랜(WLAN) 액세스 포인트를 위한 단말기(22)에 의해 스캔을 제어하는 방법을 개략적으로 나타낸 플로우차트이다. 특히, 단말기가 접속할 수 있는 액세스 포인트들을 찾기 위하여, 단말기(22)가 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들의 서비스 에어리어들(32)(도 2) 외부에서 동작할 때, 이러한 방법을 사용할 수 있다. 이러한 방법에 따라, 단말기는, 상기한 바와 같은 활성적인 스캐닝(프로브 요청/프로브 응답) 또는 폴링에 의해, 이용 가능한 액세스 포인트들을 주기적으로 스캔한다. 단말기는, 스캔 주기마다 한번씩 임의의 무선랜 (WLAN) 주파수 채널들 중 한 채널 상의 액세스 포인트를 스캔한다. 단말기는, 임의의 스캔에서 액세스 포인트를 찾지 못하면, 단말기는 다음의 스캔 주기에서 다음의 주파수 채널을 스캔하도록 이동한다. 스캐닝 레이트(scanning rate)를 높이면(즉 스캔들 사이의 기간을 단축하면), 액세스 포인트를 찾을 확률을 높이나, 또한 배터리 소비를 증가시킨다.

도 7의 방법을 사용하여, 단말기(22)의 성능과 배터리 수명 간의 최적의 트레이드오프(trade-off)에 도달하도록, 스캔의 예상된 유용성에 따라 스캐닝 레이트를 조절한다. 이러한 목적을 위하여, 단말기는, 이동성(mobility) 검출 단계(150)에서 자신의 이동성의 1개 이상의 표시들(indications)을 검출한다. 이동성을 측정하는 가장 간단하고 가장 똑바른 방법은, 단말기에 내장한 GPS 수신기(미도시)와 같은 위치확인장치(positioning device)의 연속적인 측정치들 간의 차이들을 이용함으로써 단말기의 이동속도를 직접 결정하는 것이다. 한편 단말기는, CE 프로세서(78)에 의한 채널 평가와 같은, 이동을 표시하는 와이맥스(WiMAX) 채널 특성의 변화; 이득 변동(gain variance); 무선 주파수에 대한 도플러 효과(Doppler effect); 또는 단말기의 이동에 의해 영향 받는, 대체로 다른 어떠한 PHY 관련 변수이든지를 검출할 수 있다. 또한 셀 핸드오버들의 맥 레벨(MAC-level) 표시들을 이동성 관련 트리거(mobility-related trigger)로서 사용할 수 있다. 단말기(22)가, 탁상용 충전 거치대(desktop charging cradle)(저 이동성) 또는 자동차 거치대(motor vehicle cradle)(고 이동성)에 있다는 것을 감지할 때, 다른 가능한 이동성 표시자들을 발생할 수 있다.

단말기(22)는, 이동성 평가 단계(152)에서, 현재의 이동성 레벨을 결정하도록 이동성 표시자(들)를 평가한다. 이동성이 보행 이동을 나타내는 중간 범위(예를 들면, 1 ~ 6km/h의 범위)에 있으면, 단말기(22)는, 레귤러 스캔 단계(154)에서, 전형적으로, 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들의 일정한 스캐닝 레이트를 유지한다. 예를 들면, 1초 당 약 1번의 스캔으로 새로운 채널을 스캔하면, 단말기가 그 서비스 에어리어를 들어가는 5 ~ 10초 내에 액세스 포인트와 접속하는 것을 가능케 한다. 반면에 이동성이 몇몇 최소 문턱값 이하이어서 단말기(22)가 정지(또는 거의 그렇게)되어 있는 것을 표시하면, 임의의 스캔에서 새로운 액세스 포인트를 찾을 가능성은 낮다. 그러므로 이러한 상태에서, 단말기는, 레이트 감소 단계(156)에서, 액세스 포인트들을 스캐닝하는 레이트를 감소시킨다. 스캐닝으로 인한 전력소비가 이로써 감소한다.

빠른 이동(차량에서, 예를 들어 10km/h 이상) 동안에, 단말기(22)가 액세스 포인트의 서비스 에어리어에서 통신을 확립하기에 충분히 길게 유지할 것 같지 않다. 그러므로 무선랜(WLAN) 액세스 포인트들을 스캔함으로써 얻는 것이 없고, 단말기는, 중단 단계(158)에서, 이동성이 최대 문턱값 이상일 때 스캔 기능을 중단할 수 있다. 이로써 불필요한 스캐닝 때에 에너지가 전혀 소비되지 않는다.

복합기능형 와이맥스/무선랜(WiMAX/WLAN) 동작을 참조하여 도 7의 방법을 구체적으로 설명하더라도, 이러한 방법의 원리들을 또한, 융합형 셀룰러/VoIP 네트워크에서 사용하기 위한 무선랜(WLAN) 인터페이스를 가진 셀룰러폰(cellular telephone)과 같은 다른 종류의 다기능형 휴대 단말기들에 적용할 수 있다.

도 8a 및 도 8b는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선랜(WLAN) 액세스 포인트를 검출하여 무선랜(WLAN) 액세스 포인트와 접속하는 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 8a는 방법의 원리를 설명하는 단일 타이밍도이고, 도 8b는 방법의 단계들을 나타내는 플로우차트이다. 이러한 방법은, 무선랜(WLAN)과의 접속 속도가 중요하지 않는 한편 전력소비 감소가 매우 바람직한, 단말기(22)과 같은 복합기능형 단말기에서 매우 유용하다. 한편, 다른 종류의 이동국들을 사용하여 액세스 포인트를 스캔하는데 있어서의 전력소비를 줄이는데 상기 방법을 사용할 수 있다.

도 8a에 도시한 바와 같이, 액세스 포인트를 스캔하기 위하여, 단말기가 프 로브 요청(160)을 전송한다. 액세스 포인트가 프로브 요청을 수신하면, 액세스 포인트는 청취 시간(162) 동안에 언제든지 프로브 응답(164)을 전송할 수 있다. 청취시간은, 액세스 포인트에 따라 좌우되나, 2 ~ 3ms이어도 좋다. 이러한 기간 동안에, 단말기의 전력소비는, 단말기가 청취하면서 RF 수신기들의 회로들에 전력을 공급하여야만 하기 때문에, 아이들(idle) 레벨에 비례하여 증가한다. 이러한 회로들은, 단말기의 디지털 처리 컴포넌트들보다 훨씬 더 많은 전력을 소비하기 쉽다.

이러한 전력소비를 줄이기 위하여, 프로브 전송 단계(170)에서 프로브 요청을 전송한 후, 단말기(22)는, 도 8b에 도시한 바와 같이, 샘플링 단계(172)에서 프로브 응답(166)을 위한 무선랜(WLAN) 채널을 샘플링한다. 일련의 샘플링 게이트들(gates)(166)이 예를 들어 도 8에 도시되어 있다. 단말기는, 연속적으로 청취하기보다는 청취시간 동안에 매 100㎲ 간격으로 10㎲의 기간과 같은 단기간 동안에 RF 수신기 회로들을 간헐적으로 턴 온(turn on)시킨다. 청취시간 동안에 RF 회로들이 소비하는 전력은, 이로써, 듀티 사이클의 감소에 따라 개략적으로 비례하는 요인에 의해, 연속적인 청취에 비하여 감소한다. 10% 이하의 듀티 사이클이 전력절감에 매우 효과적이나, 약 50%보다 더 적은 듀티 사이클이 이러한 점에 관해서 유용할 수 있다.

단말기(22)의 디지털 수신기 회로들은, 샘플평가단계(174)에서 액세스 포인트 프로브 응답을 포함하는지 여부를 결정하기 위하여, RF 수신기가 만든 샘플들을 처리한다. 샘플링한 신호 자체는, 단말기가 프로브 응답을 디코딩하고 이로써 액세스 포인트를 찾았는지를 결정적으로 결정하는 것을 가능케 하는 충분한 데이터를 제공하지 않아도 좋다. 대신에, 단말기는, 프로브 응답을 수신하였다는 가능성을 표시하는 샘플들을 기반으로 하여 계량(metric)을 연산할 수 있다. 계량은, 신호 에너지, 반복(프레임 프리앰블을 표시함), 또는 (신호에서의 바커 코드(Barker code) 또는 컴플리멘터리 코드 키잉(complementary code keying: CCK) 또는 OFDM의 특성과 같은) 변조 특성과 같은 많은 요소들을 기반으로 할 수 있다. 계량이 낮으면, 단말기는, 단말기가 액세스 포인트를 찾지 못하는 것으로 결정하고, 단계(170)에서 새로운 프로브 요청을 계속 전송한다.

계량이 몇몇 검출 문턱값 이상이면, 하지만, 단말기(22)는 다음에, 변조 검출 단계(176)에서 프로브 응답의 변조를 검출하려고 한다. 이러한 단계에서, 단말기는, 액세스 포인트로부터의 프로브 응답을 추적하여 디코딩하기 위하여, RF 수신기를 최대 전력(full-power)의 연속적인 동작으로 세게 할 수 있다. 단계(176)는, 단계(172)에서 샘플링하였던, 동일한 액세스 포인트 신호에서 동작하도록, 단계(174) 직후에 일어나도 좋다. 이러한 종류의 검출과 전력절감을 촉진하기 위하여, 단말기(22)는, CCK 변조(허용 가능한 최단 패킷)를 사용하여 단계(170)에서 11Mbps로 프로브 요청을 전송하여, 액세스 포인트로 하여금 다이렉트 시퀀스 스프레드 스펙트럼(direct-sequence spread spectrum: DSSS) 응답을 1Mbps(가능한 최장 패킷)로 답신하도록 명령할 수 있다. 한편 단계(174)에서 예상되는 프로브 응답을 검출한 후, 단말기는 또 다른 프로브 요청을 전송하고, 그 다음에, 액세스 포인트가 발생시킨 다음의 프로브 응답에 대해 단계(176)를 실행한다.

와이맥스(WiMAX) 슬립 간격들(도 6) 동안에 단말기(22)가 와이맥스(WiMAX) 기지국(26)과 데이터 통신을 하고 있을 때, 상기 단계들이 일어날 수 있다. 단말기가 단계(176)에서 무선랜(WLAN) 액세스 포인트(24)로부터의 프로브 응답을 성공적으로 검출하여 복조한 후에, 단말기는 무선랜(WLAN) 데이터 전송 단계(178)에서 액세스 포인트와 무선랜(WLAN) 데이터 통신을 시작한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 와이맥스(WiMAX) 펌웨어를 언로딩하면서 무선랜(WLAN) 펌웨어를 기저대역 회로들(56, 60)에 로딩함으로써 단계들(176, 178)을 동반할 수 있다. 한편 단말기(22)는, 와이맥스(WiMAX) 기지국과 계속 통신하면서 무선랜(WLAN) 액세스 포인트(24)와 통신을 계속할 수 있다.

단말기(22)와, 상기한 단말기의 동작 방법들이 특히 복합기능형 와이맥스(WiMAX)/무선랜(WLAN)(IEEE 802.16/IEEE 802.11) 동작에 관한 것이라고 하더라도, 필요한 변경을 가하여 다른 종류의 다기능 휴대 단말기기들에도 본 발명의 원리를 적용할 수도 있다. 예를 들면, 상기한 장치 설계들과 방법들을, 와이맥스(WiMAX), 무선랜(WLAN), 및 블루투스와 같은 3개 이상의 다른 종류의 네트워크들과 호환(interoperation)하는 장치들에서의 사용뿐만 아니라 다른 표준들을 기반으로 하는 원거리 무선 네트워크 및 근거리 무선 네트워크에서의 사용에 적응시킬 수 있다. 따라서 상기한 실시예들을 예로서 인용하고, 본 발명이 특별히 도시하고 상술한 것에 제한되지 아니 함은 자명하다. 물론 본 발명의 범위는, 전술한 상세한 설명을 읽자마자 당해 기술분야에서 통상을 지식을 가진 자들에게 떠오르고, 종래기술에서 개시하지 않은 변형과 변경뿐만 아니라 상기한 여러 특징들의 조합과 부조합(subcombination) 모두를 포함한다.

Claims

무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하는 단계;
상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하는 단계;
상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하는 단계를 포함하되,
상기 제 1 접속을 확립하는 단계는, 상기 간격 밖의 시간 프레임들 동안에 상기 무선 단말기와 상기 기지국 사이에 제 1 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 제 2 접속을 확립하는 단계는, 상기 간격 동안에 상기 무선 단말기와 상기 액세스 포인트 사이에 제 2 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 원거리 무선 데이터 네트워크는 와이맥스(WiMAX) 네트워크인, 통신 방법.
제 2항에 있어서,
상기 무선랜(WLAN)은 IEEE 802.11 표준에 따라 동작하고, 상기 와이맥스(WiMAX) 네트워크는 IEEE 802.16 표준에 따라 동작하는, 통신 방법.
제 2항에 있어서,
상기 신호를 전송하는 단계는,
상기 무선 단말기와 상기 기지국 사이의 데이터 전송을 위한 제 1 시간 프레임들과, 상기 제 2 접속을 확립되어야 할 간격 내의 포함(inclusion)을 위한 제 2 시간 프레임들을 예약하기 위하여 예약 메시지를 사용하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 신호를 전송하는 단계는,
상기 간격들 동안에 상기 무선 단말기와 상기 액세스 포인트 사이에 상기 제 2 데이터를 전송하고, 상기 간격들 밖의 시간 프레임들 동안에 상기 무선 단말기와 상기 기지국 사이에 상기 제 1 데이터를 전송하도록 일련의 간격들을 식별하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
제 5항에 있어서,
상기 제 2 접속을 확립하는 단계는,
상기 제 2 접속을 확립시 상기 제 1 접속을 통한 상기 제 1 데이터의 전송을 중지하는 단계, 및
상기 제 2 접속이 끊어지는 경우 상기 제 1 접속을 통한 상기 제 1 데이터의 전송을 재개하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 단말기는 상기 제 1 데이터 및 상기 제 2 데이터 모두를 동시에 저장하는 메모리를 포함하는, 통신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 접속을 확립하는 단계는,
단말기 초기화 전송 메커니즘을 사용하여 상기 간격 동안 상기 무선 단말기로부터 상기 액세스 포인트로 업링크 메세지를 전송하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 접속을 확립하는 단계는,
이용 가능한 액세스 포인트들을 주기적으로 스캔하는 단계를 포함하고, 상기 스캔의 레이트는 상기 무선 단말기의 이동성(mobility)의 측정에 의해 결정되는, 통신 방법.
무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하는 단계;
상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하는 단계;
상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하는 단계를 포함하되,
상기 신호를 전송하는 단계는,
상기 액세스 포인트에 의해 전송된 주기적인 비콘들을 감지하는 단계, 및
상기 비콘들의 전송 주기에 따라 상기 간격을 조절하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
제 10항에 있어서,
상기 간격을 조절하는 단계는,
상기 비콘들 중 하나가 상기 간격의 초기부 동안에 발생하도록 상기 간격의 시작 시점을 선택하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제 2 접속을 확립하는 단계는, 상기 간격 동안 상기 비콘들 중 하나에 응답하여 상기 무선 단말기로부터 상기 액세스 포인트로 폴링(polling) 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하는 단계;
상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하는 단계;
상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하는 단계; 및
슬립 간격의 종료 후에 상기 제 1 접속을 통하여 상기 무선 단말기와 상기 기지국 사이의 데이터 전송을 재개하기 위하여, 상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 대역폭 요청을 전송하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하는 단계;
상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하는 단계;
상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하는 단계를 포함하되,
상기 원거리 무선 데이터 네트워크는 와이맥스(WiMAX) 네트워크이며,
상기 신호를 전송하는 단계는, 상기 제 2 접속이 확립되어야 할 간격의 시작 시점과 지속기간(duration)을 표시하는 단축된 이용 가능성 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하는 단계;
상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하는 단계;
상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하는 단계를 포함하되,
상기 제 1 접속을 확립하는 단계는,
상기 기지국과 상기 무선 단말기 사이의 통신을 위해 상기 시간 프레임들 내에 시간 슬롯들을 할당하는 단계;
상기 할당한 시간 슬롯들에 포함되지 않은 상기 간격 밖의 시간 프레임들 내의 주기들을 식별하는 단계; 및
상기 주기들 동안 상기 제 2 접속을 통해 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하는 단계;
상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하는 단계;
상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하는 단계를 포함하되,
상기 제 2 접속을 확립하는 단계는,
상기 액세스 포인트로부터의 응답을 요청하는 무선 주파수(RF) 프로브 신호를 상기 무선 단말기로부터 전송하는 단계;
상기 프로브 신호에 후속하는 미리 결정된 시간 주기 동안, 상기 무선 단말기의 RF 수신기를 간헐적으로 스위치 온 및 스위치 오프시키는 단계; 및
상기 RF 수신기가 스위치 온되어 있으면서 수신된 무선 신호들을 샘플링하는 단계; 및
상기 무선 신호들이 상기 액세스 포인트에 의해 전송된 상기 프로브 신호에 대한 응답을 포함할 가능성을 나타내는 계량을, 상기 샘플링된 무선 신호들을 기초로 계산하는 단계를 포함하는 통신 방법.
무선 주파수(RF) 트랜스시버; 및
상기 RF 트랜스시버로 하여금 공중을 통해 신호들을 송신 및 수신하여, 무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하고, 상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하며, 상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하도록 연결된 기저대역 처리회로를 포함하되,
상기 원거리 무선 데이터 네트워크는 와이맥스(WiMAX) 네트워크이며, 상기 신호는, 상기 제 2 접속이 확립되어야 할 간격의 시작 시점과 지속기간(duration)을 표시하는 단축된 이용 가능성 메시지를 포함하는, 무선 통신 단말기.
무선 주파수(RF) 트랜스시버; 및
상기 RF 트랜스시버로 하여금 공중을 통해 신호들을 송신 및 수신하여, 무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하고, 상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하며, 상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하도록 연결된 기저대역 처리회로를 포함하되,
상기 기저대역 처리 회로는, 상기 단말기로 하여금, 상기 간격 밖의 시간 프레임들 동안에 상기 제 1 접속을 통해 상기 기지국과 제 1 데이터를 교환하게 하고, 상기 간격 동안에 상기 제 2 접속을 통해 상기 액세스 포인트와 제 2 데이터를 교환하게 하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
제 18항에 있어서,
상기 원거리 무선 데이터 네트워크는 와이맥스(WiMAX) 네트워크인, 무선 통신 단말기.
제 19항에 있어서,
상기 무선랜(WLAN)은 IEEE 802.11 표준에 따라 동작하고, 상기 와이맥스(WiMAX) 네트워크는 IEEE 802.16 표준에 따라 동작하는, 무선 통신 단말기.
제 19항에 있어서,
상기 기저대역 처리 회로는, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 사이의 데이터 전송을 위한 제 1 시간 프레임들과, 상기 제 2 접속이 확립되어야 할 동안의 간격 내의 포함(inclusion)을 위한 제 2 시간 프레임들을 예약하기 위하여, 프레임 예약 메시지를 사용하여 상기 신호를 전송하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
제 18항에 있어서,
상기 신호는, 상기 간격들 동안 상기 무선 단말기와 상기 액세스 포인트 사이에 상기 제 2 데이터를 전송하고, 상기 간격들 밖의 시간 프레임들 동안 상기 무선 단말기와 상기 기지국 사이에 상기 제 1 데이터를 전송하도록, 일련의 간격들을 식별하는, 무선 통신 단말기.
제 22항에 있어서,
상기 기저대역 처리 회로는, 상기 제 2 접속을 확립시 상기 제 1 접속을 통한 상기 제 1 데이터의 전송을 중지하고, 상기 제 2 접속이 끊어지는 경우 상기 제 1 접속을 통한 상기 제1 데이터의 전송을 재개하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
제 18항에 있어서,
상기 기저대역 처리 회로는, 상기 제 1 데이터 및 상기 제 2 데이터 모두를 동시에 저장하는 메모리를 포함하는, 무선 통신 단말기.
제 18항에 있어서,
상기 기저대역 처리 회로는, 단말기 초기화 전송 메커니즘을 사용하여 상기 간격 동안 상기 액세스 포인트에 업링크 메세지를 전송하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
제 18항에 있어서,
상기 기저대역 처리 회로는, 상기 제 2 접속을 확립하기 위하여, 이용 가능한 액세스 포인트들을 주기적으로 스캔하며, 상기 무선 단말기의 이동성(mobility)의 측정에 따라 상기 스캔의 레이트를 결정하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
무선 주파수(RF) 트랜스시버; 및
상기 RF 트랜스시버로 하여금 공중을 통해 신호들을 송신 및 수신하여, 무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하고, 상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하며, 상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하도록 연결된 기저대역 처리회로를 포함하되,
상기 기저대역 처리 회로는, 상기 액세스 포인트가 전송한 주기적인 비콘들을 감지하고, 상기 기지국으로 하여금 상기 비콘들의 전송 주기에 따라 상기 간격을 조절하게 하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
제 27항에 있어서,
상기 기저대역 처리 회로는, 상기 비콘들 중 하나가 상기 간격의 초기부 동안 발생하도록 상기 간격의 시작 시점을 조절하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
제 28항에 있어서,
상기 기저대역 처리 회로는, 상기 간격 동안 상기 비콘들 중 하나에 응답하여 상기 액세스 포인트에 폴링(polling) 신호를 전송하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
무선 주파수(RF) 트랜스시버; 및
상기 RF 트랜스시버로 하여금 공중을 통해 신호들을 송신 및 수신하여, 무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하고, 상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하며, 상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하도록 연결된 기저대역 처리회로를 포함하되,
상기 기저대역 처리 회로는, 슬립 간격의 종료 후에 상기 제 1 접속을 통하여 상기 단말기와 상기 기지국 사이의 데이터 전송을 재개하기 위하여, 상기 기지국에 대역폭 요청을 전송하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
무선 주파수(RF) 트랜스시버; 및
상기 RF 트랜스시버로 하여금 공중을 통해 신호들을 송신 및 수신하여, 무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하고, 상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하며, 상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하도록 연결된 기저대역 처리회로를 포함하되,
상기 기지국은 상기 기지국과 상기 단말기 사이의 통신을 위해 시간 프레임들 내에 시간 슬롯들을 할당하고, 상기 기저대역 처리 회로는, 상기 할당한 시간 슬롯들에 포함되지 않은 상기 간격 밖의 시간 프레임들 내의 주기들을 식별하고, 상기 주기들 동안 상기 제 2 접속을 통하여 상기 데이터를 전송하도록 구성되는, 무선 통신 단말기.
무선 주파수(RF) 트랜스시버; 및
상기 RF 트랜스시버로 하여금 공중을 통해 신호들을 송신 및 수신하여, 무선 단말기와 원거리 무선 데이터 네트워크의 기지국 사이에, 상기 무선 단말기와 상기 기지국 간의 데이터 전송을 위한 일련의 시간 프레임들을 정의하는 제 1 프로토콜에 따라 동작하는 제 1 접속을 확립하고, 상기 무선 단말기로부터 상기 기지국으로 상기 무선 단말기가 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하지 않는 하나 이상의 시간 프레임들을 포함하는 간격 (interval)을 식별하는 신호를 전송하며, 상기 간격 동안, 상기 제 1 프로토콜과 상이한 제 2 프로토콜에 따라 무선랜 (WLAN)의 액세스 포인트와 상기 무선 단말기 사이에 제 2 접속을 확립하도록 연결된 기저대역 처리회로를 포함하되,
RF 트랜스시버는, 상기 액세스 포인트로부터의 응답을 요청하는 RF 프로브 신호를 전송하고, 상기 프로브 신호에 후속하는 미리 결정된 시간 주기 동안에 간헐적으로 스위치 온 및 스위치 오프시키도록 구성되고,
상기 RF 수신기가 스위치 온되어 있으면서 수신된 무선 신호들을 샘플링하며, 상기 무선 신호들이 상기 액세스 포인트에 의해 전송된 상기 프로브 신호에 대한 응답을 포함할 가능성을 나타내는 계량을, 상기 샘플링된 무선 신호들을 기초로 계산하도록 연결되는, 무선 통신 단말기.