KR101720816B1 - 액세스 포인트와 단말기 통신 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 양태는 유비쿼터스 하이퍼-연결성(ubiquitous hyper-connectivity), 진정한 광대역, 매끄러운 동작, 및 저전력 소모를 실현하기 위해 다수의 상이한 상보적인 액세스 기술에 의해 가능하게 되는 다중-대역 혼성 기가비트(multi-band hybrid Gigabit) 무선 통신 시스템을 제공한다. 본 시스템은 고정형, 유목형 및 이동형 시나리오를 제공할 수 있다. 다중-대역 무선 시스템은 규제된 대역폭 및 비규제된 대역폭 양쪽을 사용함으로써 무선파부터 광파까지의 스펙트럼에 걸쳐 있는 상이한 주파수 대역에서 동작하는 저전력 무선 시스템이다. 저전력 분산 안테나와 저전력 실내 및 실외 안테나를 사용함으로써 비규제된 대역폭은 물론 규제된 대역폭을 사용할 수 있는데, 그 이유는 신호의 저전력 특성이 신호의 규제된 사용에 의해 간섭의 가능성을 감소시키기 때문이다.

Description

액세스 포인트와 단말기 통신{ACCESS POINT AND TERMINAL COMMUNICATIONS}
관련 출원
이 출원은 2009년 7월 2일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/222,680호에 기초하여 우선권을 주장하며, 이 출원은 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 무선 통신 기법에 관한 것이다.
도 1은 다수의 셀(2)[각각의 셀은 대응하는 BS(base station, 기지국)(4)에 의해 서비스됨] 내에서의 무선 통신을 제어하는 BSC(base station controller, 기지국 제어기)(1)를 나타낸 것이다. 일반적으로, 각각의 기지국(4)은 대응하는 기지국(4)과 연관된 셀(2) 내에 있는 이동 및/또는 무선 단말기(6)와의 공중 인터페이스를 사용한 통신을 용이하게 해준다. 무선 단말기는 또한 셀 내의 구조물에 들어가고 빠져나가며, 무선 단말기가 네트워크와의 연결을 유지하는 것이 바람직하다.
종래의 무선 네트워크는 실내 사용 및 실외 사용 둘다에 대해 단일 RF 주파수 대역에 기초하여 구축될 수 있다. 그렇지만, 이러한 무선 네트워크에서, 저전력 소모로 기가비트 레이트 서비스를 제공하는 것이 어렵다. 현재, 허가된 셀룰러(GSM 및 CDMA)에 대한 PCS, 및 WiFi, 마이크로파 오븐, 무선 전화 등에 대한 2.4 GHz 비허가된 대역과 같은 특정의 목적을 위해 일반적으로 사용되는 허가된 대역 및 비허가된 대역 스펙트럼이 존재한다. 모든 이용가능한 무선 주파수(광까지 포함함)를 이용할 수 있는 시스템에 대한 엄청난 잠재력이 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 방법이 제공되며, 이 방법은 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서, 하나 이상의 저전력 분산 안테나, 구조물 외부에 있는 적어도 하나의 실외 액세스 포인트, 및 구조물 내부에 있는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 통해, 통신 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 통신 신호는 상기 기지국과 단말기 사이의 링크 상에서 전송되고, 링크는 적어도 하나의 무선 주파수(RF) 링크를 포함하며, 적어도 하나의 무선파 링크는 규제된 대역(regulated band) 및 비규제된 대역(unregulated band) 양쪽을 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 RF 링크는 밀리미터파 대역 링크 또는 마이크로파 대역 링크를 포함한다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 저전력 분산 안테나 사이의 적어도 하나의 링크는 광학 대역 링크(optical band link)이다.
일부 실시예에서, 저전력 분산 안테나와 실외 액세스 포인트 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 2개의 실내 액세스 포인트 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 광파 링크는 가시 파장 링크, 및 적외선 파장 링크 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 수신하도록 구성되어 있는 단말기로 통신 신호를 재전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 i) 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED - 모두 합하여 백색 광을 발생함 -, 및 ii) 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드에서 사용되도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나와 단말기 사이에, RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 통신 신호를 재전송하도록 구성된 릴레이 노드(relay node)가 있다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 통신 신호를 재전송한다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 플로어 램프(floor lamp) 및 데스크 램프(desk lamp) 중 하나이다.
일부 실시예에서, 통신 신호는 상이한 RF 주파수 링크 및 광파 대역 링크 상에서 전송될 때 범용 공중-인터페이스(universal air-interface)를 가진다.
일부 실시예에서, 범용 공중-인터페이스는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 또는 SC-FDM(single carrier frequency division multiplexing)과 부합한다.
일부 실시예에서, 기지국과 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계는 기지국과 하나 이상의 저전력 분산 안테나 중 적어도 하나 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계, 적어도 하나의 저전력 분산 안테나와 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 중 적어도 하나 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계, 적어도 하나의 실외 액세스 포인트와 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계, 및 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계는 i) 기지국으로부터 단말기로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계, 및 ii) 단말기로부터 기지국으로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 및 적어도 하나의 실내 액세스 포인트는 저전력 디바이스이다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 방법이 제공되며, 이 방법은 구조물 내부에 있는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 거쳐 구조물 내에 위치한 단말기로 유선 연결을 통해 통신 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 통신 신호는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크 상에서 전송되고, 링크는 적어도 하나의 무선 주파수(RF) 링크를 포함하며, 적어도 하나의 무선파 링크는 규제된 대역(regulated band) 및 비규제된 대역(unregulated band) 양쪽을 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 RF 링크는 밀리미터파 대역 링크 또는 마이크로파 대역 링크를 포함한다.
일부 실시예에서, 2개의 실내 액세스 포인트 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 광파 링크는 가시 파장 링크, 및 적외선 파장 링크 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 수신하도록 구성되어 있는 단말기로 통신 신호를 재전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 i) 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED - 모두 합하여 백색 광을 발생함 - , 및 ii) 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드에서 사용되도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나와 단말기 사이에, RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 통신 신호를 재전송하도록 구성된 릴레이 노드가 있다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 통신 신호를 재전송한다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 플로어 램프 및 데스크 램프 중 하나이다.
일부 실시예에서, 통신 신호는 상이한 RF 주파수 링크 및 광파 대역 링크를 통해 전송될 때 범용 공중-인터페이스를 가진다.
일부 실시예에서, 범용 공중-인터페이스는 OFDM 또는 SC-FDM과 부합한다.
일부 실시예에서, 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계는 i) 실내 액세스 포인트로부터 단말기로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계, 및 ii) 단말기로부터 실내 액세스 포인트로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트는 저전력 디바이스이다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 방법이 제공되며, 이 방법은 구조물 내에서, 구조물 내부에 있는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 거쳐 구조물 내에 위치한 단말기로 통신 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 통신 신호는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크 상에서 전송되고, 링크는 적어도 하나의 무선 주파수(RF) 링크를 포함하며, 적어도 하나의 RF 링크는 규제된 대역 및 비규제된 대역 양쪽을 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 RF 링크는 밀리미터파 대역 링크 또는 마이크로파 대역 링크를 포함한다.
일부 실시예에서, 2개의 실내 액세스 포인트 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 광파 링크는 가시 파장 링크, 및 적외선 파장 링크 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 수신하도록 구성되어 있는 단말기로 통신 신호를 재전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 i) 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED - 모두 합하여 백색 광을 발생함 -, 및 ii) 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드에서 사용되도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나와 단말기 사이에, RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 통신 신호를 재전송하도록 구성된 릴레이 노드가 있다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 통신 신호를 재전송한다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 플로어 램프 및 데스크 램프 중 하나이다.
일부 실시예에서, 통신 신호는 상이한 RF 주파수 링크 및 광파 대역 링크 상에서 전송될 때 범용 공중-인터페이스를 가진다.
일부 실시예에서, 범용 공중-인터페이스는 OFDM 또는 SC-FDM과 부합한다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계는 i) 실내 액세스 포인트로부터 단말기로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계, 및 ii) 단말기로부터 실내 액세스 포인트로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트는 저전력 디바이스이다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 방법이 제공되며, 이 방법은 구조물 내에서, 구조물 내부에 있는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 거쳐 구조물 내에 위치한 단말기로 통신 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 통신 신호는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크 상에서 전송되며, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 통신 신호를 단말기로 전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 적어도 하나의 링크는 무선 주파수(RF) 링크이고, RF 링크는 규제된 RF 대역 및 비규제된 RF 대역 중 적어도 하나이다.
일부 실시예에서, RF 링크는 밀리미터파 대역 링크 또는 마이크로파 대역 링크를 포함한다.
일부 실시예에서, 2개의 실내 액세스 포인트 사이의 링크는 RF 링크 및 광학 대역 링크 중 하나이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 i) 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED - 모두 합하여 백색 광을 발생함 -, 및 ii) 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드에서 사용되도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나와 단말기 사이에, RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 통신 신호를 재전송하도록 구성된 릴레이 노드가 있다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 통신 신호를 재전송한다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 플로어 램프 및 데스크 램프 중 하나이다.
일부 실시예에서, 통신 신호는 다양한 링크를 거쳐 상이한 대역 상에서 전송될 때 범용 공중-인터페이스를 가진다.
일부 실시예에서, 범용 공중-인터페이스는 OFDM 또는 SC-FDM과 부합한다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계는 i) 실내 액세스 포인트로부터 단말기로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계, 및 ii) 단말기로부터 실내 액세스 포인트로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트는 저전력 디바이스이다.
일부 실시예에서, 구조물은 멀티-룸(multi-room) 빌딩, 다층 빌딩, 다층 멀티-룸 빌딩, 차량 중 하나이다.
일부 실시예에서, 통신 신호를 전송하는 단계는 유니캐스트, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 시나리오에 대한 통신 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제5 양태에 따르면, 시스템이 제공되며, 이 시스템은 기지국, 하나 이상의 저전력 분산 안테나, 구조물 외부에 탑재된 적어도 하나의 실외 액세스 포인트, 및 구조물 내부에 탑재된 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 포함하고, 시스템은 하나 이상의 저전력 분산 안테나, 적어도 하나의 실외 액세스 포인트, 및 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 통해 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있으며, 통신 신호는 기지국과 단말기 사이의 통신 링크를 통해 전송되고, 링크는 적어도 하나의 무선 주파수(RF) 링크를 포함하며, 적어도 하나의 무선파 링크는 규제된 대역 및 비규제된 대역 양쪽을 포함한다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 저전력 분산 안테나 사이의 적어도 하나의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 저전력 분산 안테나와 실외 액세스 포인트 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 2개의 실내 액세스 포인트 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 광파 링크는 가시 파장 링크, 및 적외선 파장 링크 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 시스템은 광파 통신 신호를 수신하도록 구성되어 있는 단말기로 통신 신호를 재전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스를 더 포함하고, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 실내 액세스 포인트에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 i) 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED - 모두 합하여 백색 광을 발생함 -, 및 ii) 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드에서 사용되도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 시스템은 통신 신호를 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 단말기로부터 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기를 추가로 포함하고, 적어도 하나의 광 검출기는 실내 액세스 포인트에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 시스템은 실내 액세스 포인트와 단말기 사이에 위치한 릴레이 노드를 더 포함하고, RF 노드는 RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 통신 신호를 재전송하도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 통신 신호를 재전송한다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 플로어 램프 및 데스크 램프 중 하나이다.
일부 실시예에서, 시스템은 상이한 RF 주파수 링크 및 광파 대역 링크 상에서 통신 신호를 전송하는 범용 공중-인터페이스를 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 범용 공중-인터페이스는 OFDM 또는 SC-FDM과 부합한다.
일부 실시예에서, 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 동작은 i) 상기 기지국으로부터 상기 단말기로의 방향으로 상기 통신 신호를 전송하는 동작, 및 ii) 상기 단말기로부터 상기 기지국으로의 방향으로 상기 통신 신호를 전송하는 동작 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 및 적어도 하나의 실내 액세스 포인트는 저전력 디바이스이다.
본 발명의 제6 양태에 따르면, 시스템이 제공되며, 이 시스템은 구조물 내부에 탑재된 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 포함하고, 시스템은 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있으며, 통신 신호는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 통신 링크 상에서 전송되고, 링크는 적어도 하나의 무선 주파수(RF) 링크를 포함하며, 적어도 하나의 무선파 링크는 규제된 대역 및 비규제된 대역 양쪽을 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 RF 링크는 밀리미터파 대역 링크 또는 마이크로파 대역 링크를 포함한다.
일부 실시예에서, 2개의 실내 액세스 포인트 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 광파 링크는 가시 파장 링크, 및 적외선 파장 링크 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 시스템은 광파 통신 신호를 수신하도록 구성되어 있는 단말기로 통신 신호를 재전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스를 더 포함하고, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 실내 액세스 포인트에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 i) 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED - 모두 합하여 백색 광을 발생함 -, 및 ii) 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드에서 사용되도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 시스템은 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기를 더 포함하고, 적어도 하나의 광 검출기는 실내 액세스 포인트에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 시스템은 실내 액세스 포인트와 단말기 사이에 위치한 릴레이 노드를 더 포함하고, RF 노드는 RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 통신 신호를 재전송하도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 통신 신호를 재전송한다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 플로어 램프 및 데스크 램프 중 하나이다.
일부 실시예에서, 시스템은 상이한 RF 주파수 링크 및 광파 대역 링크 상에서 통신 신호를 전송하는 범용 공중-인터페이스를 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 범용 공중-인터페이스는 OFDM 또는 SC-FDM과 부합한다.
일부 실시예에서, 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 동작은 i) 실내 액세스 포인트로부터 단말기로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 동작, 및 ii) 단말기로부터 실내 액세스 포인트로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 동작 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트는 저전력 디바이스이다.
본 발명의 제7 양태에 따르면, 시스템이 제공되며, 이 시스템은 구조물 내부에 탑재된 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 포함하고, 시스템은 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 통해 구조물 내에 위치한 단말기로 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있으며, 통신 신호는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크 상에서 전송되고, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 통신 신호를 단말기로 전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 적어도 하나의 링크는 무선 주파수(RF) 링크이고, RF 링크는 규제된 RF 대역 및 비규제된 RF 대역 중 적어도 하나이다.
일부 실시예에서, RF 링크는 밀리미터파 대역 링크 또는 마이크로파 대역 링크를 포함한다.
일부 실시예에서, 2개의 실내 액세스 포인트 사이의 링크는 RF 링크 및 광학 대역 링크 중 하나이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 i) 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED - 모두 합하여 백색 광을 발생함 - , 및 ii) 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드에서 사용되도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 시스템은 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기를 더 포함하고, 적어도 하나의 광 검출기는 실내 액세스 포인트에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 시스템은 실내 액세스 포인트와 단말기 사이에 위치한 릴레이 노드를 더 포함하고, RF 노드는 RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 통신 신호를 재전송하도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 통신 신호를 재전송한다.
일부 실시예에서, 릴레이 노드는 플로어 램프 및 데스크 램프 중 하나이다.
일부 실시예에서, 시스템은 상이한 RF 주파수 링크 및 광파 대역 링크 상에서 통신 신호를 전송하는 범용 공중-인터페이스를 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 범용 공중-인터페이스는 OFDM 또는 SC-FDM과 부합한다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 동작은 i) 실내 액세스 포인트로부터 단말기로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 동작, 및 ii) 단말기로부터 실내 액세스 포인트로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 동작 중 하나를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트는 저전력 디바이스이다.
일부 실시예에서, 구조물은 멀티-룸 빌딩, 다층 빌딩, 다층 멀티-룸 빌딩, 차량 중 하나이다.
일부 실시예에서, 통신 신호를 전송하는 단계는 유니캐스트, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 시나리오에 대한 통신 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
첨부 도면과 관련하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 이하의 설명을 살펴보면, 본 발명의 기타 양태 및 특징이 당업자에게 명백하게 될 것이다.
이제부터 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 기술할 것이다.
도 1은 무선 네트워크의 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 네트워크의 개략도.
도 3은 광파 및 RF(radio frequency)파 링크가 이용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 네트워크 - 네트워크의 종단점이 네트워크에의 무선 연결을 가지는 구조임 - 의 개략도.
도 4는 RF파 링크가 이용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 네트워크 - 네트워크의 종단점이 네트워크에의 무선 연결을 가지는 구조임 - 의 개략도.
도 5는 광파 및 RF(radio frequency)파 링크가 이용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 네트워크 - 네트워크의 종단점이 네트워크에의 무선 연결을 가지는 구조임 - 의 개략도.
도 6은 RF파 링크가 이용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 네트워크 - 네트워크의 종단점이 네트워크에의 무선 연결을 가지는 구조임 - 의 개략도.
도 7은 광파 및 RF파 링크가 이용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 네트워크 - 네트워크의 종단점이 네트워크에의 무선 연결을 가지는 구조임 - 의 개략도.
도 8은 RF파 링크가 이용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 예시적인 네트워크 - 네트워크의 종단점이 네트워크에의 무선 연결을 가지는 구조임 - 의 개략도.
도 9는 RF파 링크가 이용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 예시적인 네트워크 - 네트워크의 종단점이 네트워크에의 무선 연결을 가지는 구조임 - 의 개략도.
도 10은 광파 및 RF파 링크가 이용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-룸 구조물 내의 네트워크의 개략도.
도 11은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 네트워크를 통해 통신 신호를 전송하는 예시적인 방법의 플로우차트.
도 12는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 네트워크를 통해 통신 신호를 전송하는 다른 예시적인 방법의 플로우차트.
도 13은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 네트워크를 통해 통신 신호를 전송하는 또 다른 예시적인 방법의 플로우차트.
도 14는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 네트워크를 통해 통신 신호를 전송하는 또 다른 예시적인 방법의 플로우차트.
본 발명의 양태는 유비쿼터스 하이퍼-연결성(ubiquitous hyper-connectivity), 진정한 광대역, 매끄러운 동작(seamless operation), 및 저전력 소모를 실현하기 위해 다수의 상이한 상보적인 액세스 기술에 의해 가능하게 되는 다중-대역 혼성 기가비트(multi-band hybrid Gigabit) 무선 통신 시스템을 제공한다. 본 시스템은 고정형(fixed), 유목형(nomadic) 및 이동형(mobile) 시나리오를 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 다중-대역 무선 시스템은 규제된 대역폭 및 비규제된 대역폭 양쪽을 사용함으로써 무선파부터 광파까지의 스펙트럼에 걸쳐 있는 상이한 주파수 대역에서 동작하는 저전력 무선 시스템이다. 저전력 분산 안테나와 저전력 실내 및 실외 안테나를 사용함으로써 규제된 대역폭은 물론 비규제된 대역폭을 사용할 수 있는데, 그 이유는 신호의 저전력 특성이 신호의 규제된 사용에 의해, 예를 들어, 디지털 텔레비전 채널 주파수 사이의 유휴 대역(white space)에 의해 간섭의 가능성을 감소시키기 때문이다.
무선 주파수(RF) 대역에서의 주파수는 마이크로파 및 밀리미터파 대역을 포함할 수 있고, 광파 대역에서의 주파수는 적외선 및 가시 대역을 포함할 수 있다.
상이한 주파수 대역(RF 또는 광)이 상이한 이용 환경 - 예를 들어, 실내 또는 실외, 장거리 또는 단거리, LOS(line of sight) 또는 비LOS, 및 이동성 또는 고정형/유목형 - 에 적합하다.
일부 실시예에서, 무선 네트워크는 마이크로파부터 광파까지의 범위에 있는 다중 주파수 대역에서 동작한다. 네트워크 내의 각각의 링크(예를 들어, 실내/실외 백홀 또는 실내/실외 링크)는 상이한 주파수 대역에서 개별적으로 최적화될 수 있다.
일부 실시예에서, 단말기 디바이스가 다중 주파수 대역에서 동일한 프레임 구조, 동일한 변조 방법 및 동일한 기저대역 처리 기능을 사용하여 동작할 수 있게 해주기 위해, 상이한 주파수 대역에 대해 동일한 공중 인터페이스 - 예를 들어, OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing access) 또는 SC-FDMA(single carrier frequency division multiplexing access) - 가 이용될 수 있다.
일부 실시예에서, 조명에도 사용될 수 있는 백색 LED(light emitting diode)에 의해 실내 무선 링크가 발생될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 개념이 다른 유형의 무선 네트워크에 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 무선 네트워크는 셀룰러 네트워크 및 엔터프라이즈(enterprise) 네트워크를 포함할 수 있다.
백색 무선 네트워크 해결 방안
백색 무선 네트워크는 마이크로파 아래쪽부터 광파까지의 범위에 있는 RF 및 광학 대역에 걸쳐 있는 다중 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 일부 실시예에서, 백색 무선 네트워크라는 용어는, 백색 잡음이 무한한 대역폭을 포함하기 때문에 그렇게 불리는 것과 얼마간 유사하게, 네트워크와 연관된 넓은 대역폭으로 인한 네트워크를 말하는 데 사용된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 양태를 구현하도록 구성된 네트워크의 일례에 대해 이제부터 기술할 것이다. 도 2는 기지국(10), 3개의 저전력 분산 안테나(20), 및 다수의 단말기가 위치해 있는 구조물(30)을 포함한다. 도 2에 나타낸 특정의 단말기는 휴대폰(36), 랩톱 컴퓨터(37), 및 데스크톱 컴퓨터(38)를 포함한다. 단말기의 추가적인 일례는 PDA, 태블릿, 및 비디오 게임기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 구조물(30)은 하나의 실외 액세스 포인트(32) 및 2개의 실내 액세스 포인트(34)를 가진다.
동작에서, 기지국(10)은 네트워크 내의 소스로부터 구조물(30) 내의 단말기로 전달될 통신을 수신한다. 기지국(10)은 통신을 저전력 분산 안테나(20)로 전송한다. 저전력 분산 안테나(20)는 이어서 통신을 구조물(30)의 실외 액세스 포인트(32)로 전달한다. 실외 액세스 포인트(32)는 이어서 통신을 실내 액세스 포인트(34)로 전달한다. 실내 액세스 포인트(34)는 통신을 단말기로 전달한다. 이 전송 방향은 하향링크(DL)라고 한다. 단말기로부터 다시 기지국(10)으로의 반대쪽 방향으로 가는 통신은 실질적으로 동일한 경로를 정반대 순서로 따라가며, 상향링크(UL)라고 한다.
일부 실시예에서, 기지국(10)에 의해 전송되는 통신은 다수의 저전력 분산 안테나(20)에 의해 수신될 수 있고, 각각의 저전력 분산 안테나(20)는 이어서 통신 신호를 구조물(30)의 하나 이상의 실외 액세스 포인트(32)로 전달하며, 구조물에는 통신의 최종 목적지인 단말기 또는 단말기들이 위치해 있다. 일부 실시예에서, 2개 이상의 실외 액세스 포인트(32)는 이어서 저전력 분산 안테나(20)로부터의 통신을 결합할 수 있다. 다수의 실외 액세스 포인트(32) 각각은 동일한 결합 프로세스를 수행할 수 있다. 일부 실시예에서, 통신이, 예를 들어, 다이버시티 결합(diversity combining)을 사용하여 결합될 수 있다. 유사한 방식으로, 다수의 실외 액세스 포인트(32)는 통신을 재전송할 수 있고, 하나 이상의 실내 액세스 포인트(34) 각각은 다수의 실외 액세스 포인트(32)로부터 통신을 수신할 수 있다. 다수의 실내 액세스 포인트(34) 각각은 이상에서 기술된 유사한 결합 프로세스를 수행할 수 있다. 유사한 방식으로, 실내 액세스 포인트(34)와 단말기 사이의 릴레이 노드는 통신을 재전송할 수 있고, 하나 이상의 단말기 각각은 다수의 릴레이 노드로부터 통신을 수신할 수 있다. 단말기는 또한 하나 이상의 실내 액세스 포인트(34) 또는 하나 이상의 릴레이 노드 각각으로부터 통신을 수신하고 디코딩 이전에 통신을 결합할 수 있다.
일부 실시예에서, 통신을 전송하는 데 사용되는 공중 인터페이스에 기초하여, 기지국(10)은 유니캐스트(네트워크 내의 단일 단말기로 보내지는 통신), 멀티캐스트(네트워크 내의 다수의 단말기로 보내지는 통신) 및 브로드캐스트(네트워크 내의 모든 단말기로 보내지는 통신)할 수 있다.
일부 실시예에서, 네트워크는 통신 신호를 동적으로 재라우팅할 수 있다. 특정의 일례로서, 2개의 지점 사이의 전체적인 링크를 형성하는 링크 그룹 전체 중 하나의 링크가 적당한 연결을 제공받지 않는 것으로 판정될 때, 보상을 하기 위해 네트워크가 상이한 대역으로 변할 수 있다 - 즉, 백색 LED 소스를 사용하는 광 링크(optical link)가 어떤 이유로 실내 액세스 포인트와 단말기 사이에서 효과적으로 동작하는 것을 중단하는 경우, 그 링크는 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 RF 링크로 변환될 수 있다 -.
도 2는 네트워크의 선택된 부분의 특정 일례를 나타내고 있다. 보다 일반적으로, 네트워크가 기술된 특정의 실시예로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다. 상세하게는, 어쩌면 2개 이상의 기지국이 있고, 3개 초과 또는 3개 미만의 저전력 분산 안테나가 있을 수 있으며, 어쩌면 기지국의 도달 거리 내에 다수의 구조물 - 각각이 하나 이상의 실외 액세스 포인트 및 다수의 실내 액세스 포인트를 가짐 - 이 있다. 일부 실시예에서, 아파트 건물, 사무실 건물, 또는 병원(이들로 제한되지 않음)과 같이, 구조물이 다수의 층을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, "구조물"이 심지어 빌딩이 아니라, 비행기, 기차 또는 버스(이들로 제한되지 않음)와 같은 차량일 수 있다. 이러한 실시예에서, 차량은 이동할 수 있고, 이러한 차량 내의 단말기가 저전력 분산 안테나들 사이에서 핸드오프될 수 있거나, 상이한 기지국에 의해 서비스되는 상이한 셀 내의 기지국들 사이에서 핸드오프될 수 있는 방식으로 로밍할 수 있다.
도 2가 제1 실내 액세스 포인트와 통신하는 2개의 단말기 및 제2 실내 액세스 포인트와 통신하고 있는 하나의 단말기를 나타내고 있지만, 이들이 네트워크에 연결된 단말기의 수의 일례에 불과하고, 보다 일반적으로 임의의 수의 단말기 - 각자의 실내 액세스 포인트에 의해 지원될 수 있는 최대 수의 단말기 - 가 실내 액세스 포인트와 통신하고 있을 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
저전력 분산 안테나(20)는 또한 릴레이라고도 할 수 있다. 기지국과 실외 액세스 포인트 사이에 2개 이상의 저전력 분산 안테나가 있을 수 있다.
일부 실시예에서, 나머지 네트워크와의 통신을 제공하는 기지국들 사이의 또는 기지국과 노드 사이의 무선 백홀 링크는 마이크로파 링크 또는 포인트-투-포인트 초단 펄스 광파 링크(point-to-point ultra short pulsed optical wave link)이다.
일부 실시예에서, 기지국과 저전력 분산 안테나 사이의 무선 연결은 마이크로파 링크이다.
일부 실시예에서, 저전력 분산 안테나들 사이의 무선 연결은 마이크로파 링크, 밀리미터파 링크, 또는 자유 공간 광파 링크이다. 일부 실시예에서, 저전력 분산 안테나는 전송 전력을 감소시키거나 집속시키기 위해 빔형성을 이용하는 지향성 안테나(directive antenna)이다.
일부 실시예에서, 저전력 분산 안테나와 실외 무선 액세스 포인트 사이의 무선 연결은 마이크로파 링크, 밀리미터파 링크, 또는 자유 공간 광파 링크를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 실외 무선 액세스 포인트는 저전력 분산 안테나로서 기능할 수 있다. 일부 실시예에서, 저전력 분산 안테나는 전송 전력을 감소시키기 위해 빔형성을 이용하는 지향성 안테나이다.
일부 실시예에서, 기지국과 단말기가 위치해 있는 구조물 사이의 거리는 통신이 기지국과 구조물 사이에서 다수의 저전력 분산 안테나에 의해 수신되고 재전송될 정도로 충분히 클 수 있다.
일부 실시예에서, 실외 액세스 포인트와 실내 액세스 포인트 사이의 무선 연결은 저전력 마이크로파 링크이다. 일부 실시예에서, 저전력 분산 안테나는 전송 전력을 감소시키기 위해 빔형성을 이용하는 지향성 안테나이다.
일부 실시예에서, 실외 액세스 포인트와 실내 액세스 포인트 사이의 무선 연결은 미사용 디지털 TV 채널 유휴 대역(whitespace band)을 사용할 수 있다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트들 사이의 무선 연결은 마이크로파 링크, 밀리미터파 링크 또는 광파 링크이다. 이러한 유형의 링크는 무선 네트워크에 더 나은 보안 및 상당히 감소된 전자파 간섭(electromagnetic interference)을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 비LOS(line of sight) 링크는 포인트-투-포인트 밀리미터파 링크를 이용할 수 있다. 일부 실시예에서, LOS(line of sight) 링크는 포인트-투-포인트 광파 링크를 이용할 수 있다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 무선 연결은 밀리미터파 링크 또는 무선 광 링크에 의해 제공될 수 있다.
실내 액세스 포인트의 서비스 범위에 근접해 있는 모든 단말기가 모두 실내 액세스 포인트와 동시에 통신할 필요는 없다는 것을 잘 알 것이다.
현재 저전력 통신 응용에 이용가능한 엄청난 양의 비규제된 대역폭이 있다. 실내 액세스 포인트들 사이에서 저전력 링크를 사용하는 것은 각자의 실내 액세스 포인트에 의해 서비스되는 인접한 영역들(주택 또는 빌딩 내의 방 또는 심지어 기차의 객차 등)에서 동작하는 링크들 사이의 간섭을 감소시킨다. 저전력 링크는 영역간 간섭을 감소시키고 주파수 재사용을 가능하게 해준다.
일부 실시예에서, 병원 및 비행기(이들로 제한되지 않음)와 같은 전자파 간섭이 금지되는 구현에서 무선 광 링크가 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트 및 단말기를 포함하는 무선 실내 네트워크가 구조물에 통신을 제공하는 데 사용되는 유선 액세스 기술과 함께 구현될 수 있다. 예를 들어, 기지국과 실외 액세스 포인트 사이에 무선 링크를 갖는 대신에, FTH(fiber-to-home), 동축 케이블 또는 구리 회선과 같은 유선 링크가 구조물에 통신을 제공할 수 있고, 유선 링크와 실내 액세스 링크 사이에 인터페이스가 있다. 일부 실시예에서, 유선 링크가 무선 링크와 함께 사용될 수 있다.
범용 공중-인터페이스
공통 또는 범용 공중-인터페이스(예를 들어, OFDMA 또는 SC-FDMA)는 상이한 주파수 대역을 사용하는 다수의 링크를 통해 기지국과 단말기 디바이스 사이의 통신을 가능하게 해주기 위해 상이한 주파수 대역에 걸쳐 구현될 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 동일한 공통 공중-인터페이스를 사용하는 것은 통신이 동일하거나 실질적으로 유사한 프레임 구조, 동일하거나 실질적으로 유사한 변조 방법 및 동일하거나 실질적으로 유사한 기저대역 처리 기능을 사용하도록 해준다.
마이크로파 및 밀리미터파 링크의 경우, OFDMA는 다중경로 페이딩을 허용할 수 있다. 광파 링크의 경우, OFDMA는 다중-소스 수신(multi-source reception)을 지원할 수 있다. 특정의 일례에서, 무선 링크 시스템의 실내 부분은 백색 LED(light-emitting diode) 광을 이용한다. LED는 구조물 내에서의 통신은 물론 구조물 내에서의 조명에도 사용될 수 있다.
공중 인터페이스는 상이한 프런트-엔드 수신기를 사용할 수 있다. 마이크로파 및 밀리미터파 대역의 일례에서, 수신기는 RF(radio frequency) 수신기이다. 광파 대역의 일례에서, 수신기는 포토다이오드 수신기(이것으로 제한되지 않음)와 같은 광 검출기 수신기이다.
다양한 실시예에서, 공중 인터페이스는 네트워크의 각자의 링크에 적절한 상이한 안테나 기술을 사용할 수 있다.
공중 인터페이스(예를 들어, 푸리에 변환이 이용될 수 있는 공중 인터페이스)의 형식에 따라, 상이한 FFT 크기 및 샘플링 주파수 값이 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 상이한 주파수 대역 사이에서 적절한 경우 FFT 크기 및 샘플링 주파수 값이 스케일링가능하다.
조명 및 통신을 위한 백색 LED
일부 실시예에서, 조명 목적 및 광 무선 통신 링크 양쪽을 위해 백색 LED가 사용될 수 있다. LED를 사용하여 "백색 광"을 발생하는 다수의 방식이 있다. 제1 방식은 결합될 때 백색 광을 발생하는 3개의 LED(적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED 등)의 "무지개" 그룹을 결합하는 것을 포함한다. 제2 방식은 LED가 백색 광을 방출하도록 단일 LED에서 주파수 천이를 생성하는 것을 포함한다.
LED에 의해 방출되는 광이 백열 또는 형광 전구보다 더 지향성이 있는 것으로 간주된다. 따라서, LED를 사용하는 것은 정의된 지향성을 갖는 조명을 제공한다. 일부 실시예에서, 전술한 제1 또는 제2 백색 광 발생 방식 중 어느 하나를 사용하여 집중형 LED 어레이에 의한 넓은 영역의 실내 조명을 제공하는 것이 가능하다.
일부 실시예에서, 주파수 분할 듀플렉싱(frequency division duplexing, FDD) 또는 시분할 듀플렉싱(TDD) 중 어느 하나에 대해 백색 광 LED를 사용하여 광 무선 통신이 제공될 수 있다.
일부 구현예에서, 3개의 LED의 무지개 그룹에 대해 FDD가 구현될 수 있고, 이 경우 3개의 색상이 3개의 독립적인 반송파로서 사용될 수 있다. 반송파는 하향링크(DL) 및 상향링크(UL)에 할당될 수 있다.
FDD의 경우, DL과 UL 사이에 반송파를 할당하는 다수의 방식이 있다. 일부 실시예에서, DL 반송파 대 UL 반송파의 비는 고정되어 있다(예를 들어, DL에 대한 2개의 반송파 대 UL에 대한 하나의 반송파). 일부 실시예에서, DL 반송파 대 UL 반송파의 비는 DL 및 UL 전송에 할당된 반송파의 수를 동적으로 변경함으로써 변경가능하다.
특정의 일례에서, 적색 및 녹색 파장이 DL에 사용되고, 청색 파장이 UL에 사용된다. 일부 실시예에서, 주어진 방에서 LED를 통신 시스템의 일부로서 가지는 것에 부가하여, 단말기 또는 단말기로부터 통신을 수신하고 그 통신을 광 검출기로 전달하는 릴레이 노드로부터 UL 정보를 수신하기 위해 하나 이상의 광 검출기가 또한 실내 액세스 포인트에 결합될 것이다. 일부 실시예에서, 광 검출기가 특정의 파장에 대해 최적화되어 있고, 따라서 그 파장이 UL에 대한 고정된 단독 파장으로 사용된다. 일부 실시예에서, UL 반송파 파장이 동적으로 변경될 수 있도록 광 검출기가 넓은 범위의 파장을 수용한다.
일부 실시예에서, 단말기가 광 통신 및 RF 통신 중 하나 또는 양쪽을 전송하도록 구성되어 있다. 단말기는 UL 광 검출기와 통신하는 적외선 또는 색상 기반 LED를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 단말기는 적외선 또는 가시 광 파장 범위에서 DL 통신을 수신할 수 있게 해주기 위해 광 검출기를 가지도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 자연 광 간섭을 감소시키기 위해 단일 파장 광 필터가 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, LED가 상향링크를 위한 시간 부분 및 하향링크에 대한 시간 부분에 대해 사용되도록 주파수 천이 LED에 대해 TDD가 구현될 수 있다.
일부 실시예에서, 상이한 링크 사이의 간섭을 감소시키기 위해 LED의 지향성이 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트들 사이의 링크에 대한 지향성 전송은 보통 실내 조명 및 통신을 위해 이용되는 LED 어레이보다 방에서 물리적으로 더 높게 배치된다.
방향성의 단거리 조명(예를 들어, 데스크 램프 또는 플로어 램프)만이 있는 경우에, 상이한 링크 사이의 간섭이 최소화될 수 있다.
2개의 선형 편광된 방사의 직교성을 이용함으로써 스펙트럼 효율이 추가적으로 향상될 수 있다.
일부 실시예에서, 방 안에서 그리고 방들 사이에서 로밍을 가능하게 해주기 위해, 저 레이트 RF 링크가 동시에 제공될 수 있다. 예를 들어, 활성 디지털 텔레비전 채널 사이의 유휴 대역을 사용한다. 일부 실시예에서, 유휴 대역이 또한 실내 백홀에도 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 실내를 조명하는 데 사용되는 오버헤드 조명(overhead lights)에서 백색 광 LED가 사용된다. 일부 실시예에서, 백색 광 LED가 실내에서의 국부 조명에 사용되는 데스크 램프 또는 플로어 램프 또는 둘다에 포함되어 있다. 일부 실시예에서, 백색 광 LED를 갖추고 있는 데스크 램프 및 플로어 램프는 또한 오버헤드 조명으로부터 DL 통신이 수신되고 및/또는 데스크 및 플로어 램프와 통신하고 있을 정도로 데스크 및 플로어 램프에 충분히 근접해 있는 단말기로부터 UL 통신이 수신될 수 있게 해주는 광 검출기를 포함하고 있다.
일부 실시예에서, 데스크 램프 및 플로어 램프는 실내 액세스 포인트로부터 DL 통신이 수신되고 및/또는 RF 대역 통신을 통해 데스크 및 플로어 램프와 통신하고 있을 정도로 데스크 및 플로어 램프에 충분히 근접해 있는 단말기로부터 UL 통신이 수신될 수 있게 해주는 RF 수신기 또는 송신기 또는 양쪽을 갖추고 있다. 일부 구현예에서, 데스크 또는 플로어 램프는 실내 액세스 포인트로부터 RF 통신을 수신하고, 램프 내의 백색 광 LED를 사용하여 그 통신을 단말기로 재전송할 수 있다. 일부 구현예에서, 데스크 또는 플로어 램프는 단말기로부터 RF 통신을 수신하고, 램프 내의 백색 광 LED를 사용하여 그 통신을 실내 액세스 포인트로 재전송할 수 있다.
일부 실시예에서, 예를 들어, TV 방송 서비스와의 간섭을 감소시키기 위해 빔형성이 적용된다.
가정 환경에 대한 무선 및 유선 통신에서 사용하기 위한 가정 환경에서의 무선 링크 배포, 사무실 빌딩 환경에 대한 무선 통신에서 사용하기 위한 사무실 빌딩 환경에서의 무선 링크 배포, 및 병원 환경에 대한 무선 통신에서 사용하기 위한 병원 환경에서의 무선 링크 배포의 상세한 예들에 대해 이제부터 도 3 내지 도 10을 참조하여 기술할 것이다.
도 3은 도 2와 실질적으로 동일한 네트워크의 일부분을 나타낸 것이지만, RF 및 광파 링크의 결합의 특정의 일례에 대해 구조물내 통신 요소가 예시되어 있다.
도 3은 기지국(110), 3개의 저전력 분산 안테나(120), 및 다수의 단말기가 위치해 있는 구조물(130)을 포함한다. 도 3에 나타낸 특정의 단말기는 휴대폰(136), 랩톱 컴퓨터(137), 및 데스크톱 컴퓨터(138)를 포함한다. 단말기의 추가적인 일례는 PDA, 태블릿, 및 비디오 게임기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 구조물(130)은 실외 액세스 포인트(132), 제1 실내 액세스 포인트(134), 및 제2 실내 액세스 포인트(135)를 가진다. 실내 액세스 포인트들(134, 135) 사이의 통신을 위해 실내 액세스 포인트들 사이에 지향성 링크가 있다. 지향성 링크는 RF 링크, 광파 링크 또는 양쪽을 통한 통신을 가능하게 해주도록 구성될 수 있다. 도 3에서, 제1 실내 액세스 포인트(134)는 3개의 개별 LED 백색 광 소스(140)의 어레이에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. 각각의 LED 백색 광 소스(140)는 하나 이상의 백색 광 LED 또는 백색 광을 야기하는 하나 이상의 컬러 LED 그룹을 포함할 수 있다. 제1 실내 액세스 포인트(134)는 방에 있는 단말기 디바이스에 의해, 또는 광 릴레이 노드(단말기 디바이스로부터의 신호를 전송하는 데스크 또는 플로어 램프 등)로부터, 또는 둘다에 의해 전송된 광 신호를 검출하는 2개의 광 검출기 어레이(145)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다.
도 3에서, 제2 실내 액세스 포인트(135)는 하나의 개별 LED 백색 광 소스(140)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. LED 백색 광 소스(140)는 하나 이상의 백색 광 LED 또는 백색 광을 야기하는 하나 이상의 컬러 LED 그룹을 포함할 수 있다. 제2 실내 액세스 포인트(135)는 방에 있는 단말기 디바이스, 또는 광 릴레이 노드(단말기 디바이스로부터의 신호를 전송하는 데스크 또는 플로어 램프 등), 또는 둘다에 의해 전송된 광 신호를 검출하는 하나의 광 검출기(145)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다.
도 3는 하나의 방에 있는 3개의 백색 광 LED 광 소스(135) 및 2개의 광 검출기(145)와 다른 방에 있는 하나의 백색 광 LED 광 소스(140) 및 하나의 광 검출기(145)와 다수의 단말기를 가지는 구조물(130) 내의 2개의 방을 도시하고 있지만, 구조물 내의 방의 수, 백색 광 LED 광 소스의 수, 광 검출기의 수, 및 단말기의 수가 구현에 따라 다르다는 것을 알 것이다.
동작에서, DL 동작을 위해, 기지국(110)은 네트워크 내의 소스로부터 구조물(130) 내의 단말기로 전달될 통신을 수신한다. 기지국(110)은 통신을 저전력 분산 안테나들(120) 중 하나 이상으로 전송한다. 저전력 분산 안테나(120)는 이어서 통신을 구조물(130)에 부착된 실외 액세스 포인트(132)로 전달한다. 실외 액세스 포인트(132)는 이어서 통신을 실내 액세스 포인트(134, 135)로 전달한다. 실내 액세스 포인트(134, 135)는 백색 광 LED를 사용하는 광파 링크를 통해 또는 RF 송신기를 통한 RF 링크를 통해 통신을 단말기로 전달하거나, RF 릴레이 노드(175)로 전달하고 그로부터 백색 광 LED를 사용하는 광파 링크를 통해 또는 RF 송신기를 통한 RF 링크를 통해 단말기로 전달한다.
UL 동작을 위해, 단말기는 RF 링크를 통해 직접 실내 액세스 포인트(134, 135)와 통신하거나, 백색 광 LED를 통해 실내 액세스 포인트(134, 135)와 또는 RF 릴레이 노드(175)에 이어서 실내 액세스 포인트(135)와 통신한다. 일부 구현예에서, 단말기 디바이스는 실내 액세스 포인트 내의 RF 수신기와 통신하기 위해 RF 안테나를 가진다. 일부 실시예에서, 단말기와 통신하고 실내 액세스 포인트와 통신하는 RF 수신기가 실내 액세스 포인트 외부에 있을 수 있다. DL 통신의 동작에서 전술한 것과 정반대 순서로, 실내 액세스 포인트(134, 135)는 이어서 실외 액세스 포인트(132)와 통신하고, 실외 액세스 포인트(132)는 하나 이상의 저전력 분산 안테나(120)와 통신하며, 저전력 분산 안테나(120)는 기지국(110)과 통신한다.
도 4는 도 2와 실질적으로 동일한 네트워크의 일부분을 나타낸 것이지만, RF 링크의 특정의 일례에 대해 구조물내 통신 요소가 예시되어 있다.
도 4는 기지국(210), 3개의 저전력 분산 안테나(220), 및 다수의 단말기가 위치해 있는 구조물(230)을 포함한다. 도 4에 나타낸 특정의 단말기는 휴대폰(236), 랩톱 컴퓨터(237), 및 데스크톱 컴퓨터(238)를 포함한다. 단말기의 추가적인 일례는 PDA, 태블릿, 및 비디오 게임기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 구조물(230)은 실외 액세스 포인트(232), 실내 액세스 포인트(234), 및 RF 릴레이 노드(233)를 가진다. 실내 액세스 포인트(234)와 RF 릴레이 노드(233) 사이에 지향성 링크가 있다. 지향성 링크는 RF 링크를 통한 통신을 가능하게 해주도록 구성되어 있다. 도 4에서, 실내 액세스 포인트(234)는 실내 액세스 포인트(234)가 위치해 있는 방 내의 단말기와의 직접 통신을 제공하는 것으로 예시되어 있다.
도 4에서, RF 릴레이 노드(233)는 데스크톱 컴퓨터(238)와의 직접 유선 통신 링크 및 역시 RF 릴레이 노드(233)가 위치해 있는 방에 있는 단말기(236, 237)와의 무선 통신을 제공하는 것으로 예시되어 있다.
도 4가 하나의 실내 액세스 포인트 및 다수의 단말기를 갖는 구조물(230) 내의 2개의 방을 예시하고 있지만, 구조물 내의 방의 수, 실내 액세스 포인트의 수, 및 단말기의 수가 구현에 따라 다르다는 것을 알 것이다.
동작에서, DL 동작을 위해, 기지국(210)은 네트워크 내의 소스로부터 구조물(230) 내의 단말기로 전달될 통신을 수신한다. 기지국(210)은 통신을 저전력 분산 안테나들(220) 중 하나 이상으로 전송한다. 저전력 분산 안테나(220)는 이어서 통신을 구조물(230)의 실외 액세스 포인트(232)로 전달한다. 실외 액세스 포인트(232)는 이어서 통신을 실내 액세스 포인트(234)로 전달한다. 실내 액세스 포인트는 통신을 단말기로 전달하거나, 단말기로 전달하기 위해 RF 릴레이 노드로 전달한다.
UL 통신을 위해, 단말기 디바이스는 RF 링크를 통해 실내 액세스 포인트(234)와 직접 통신을 하거나, RF 릴레이(233)를 거쳐서 실내 액세스 포인트(234)와 통신을 한다. 일부 구현예에서, 단말기 디바이스는 실내 액세스 포인트 내의 RF 수신기와 통신하기 위해 RF 안테나를 가진다. 일부 실시예에서, 단말기와 통신하고 실내 액세스 포인트와 통신하는 RF 수신기가 실내 액세스 포인트 외부에 있을 수 있다. DL 통신의 동작에서 전술한 것과 정반대 순서로, 실내 액세스 포인트(234)는 이어서 실외 액세스 포인트(232)와 통신하고, 실외 액세스 포인트(232)는 하나 이상의 저전력 분산 안테나(220)와 통신하며, 저전력 분산 안테나(220)는 기지국(210)과 통신한다.
도 5는 구조물내 통신 요소가 도 3과 실질적으로 동일하지만, 기지국과 구조물 사이의 무선 통신 네트워크 대신에, 구조물과의 통신을 제공하는 유선 연결이 있는 네트워크의 일부분을 나타낸 것이다.
도 5는 다수의 단말기가 위치해 있는 구조물(330)을 포함한다. 도 5에 나타낸 특정의 단말기는 휴대폰(336), 랩톱 컴퓨터(337), 및 데스크톱 컴퓨터(338)를 포함한다. 단말기의 추가적인 일례는 PDA, 태블릿, 및 비디오 게임기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 구조물(330)은 유선 연결(360), 제1 실내 액세스 포인트(334), 및 제2 실내 액세스 포인트(335)를 가진다. 실내 액세스 포인트들(334, 335) 사이의 통신을 위해 실내 액세스 포인트들(334, 335) 사이에 지향성 링크가 있다. 지향성 링크는 RF 링크, 광파 링크 또는 양쪽을 통한 통신을 가능하게 해주도록 구성될 수 있다. 도 5에서, 제1 실내 액세스 포인트(334)는 3개의 개별 LED 백색 광 소스(340)의 어레이에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. 각각의 LED 백색 광 소스(340)는 하나 이상의 백색 광 LED 또는 백색 광을 야기하는 하나 이상의 컬러 LED 그룹을 포함할 수 있다. 제1 실내 액세스 포인트(334)는 방에 있는 단말기 디바이스에 의해, 또는 릴레이 노드(375)(단말기 디바이스로부터의 신호를 전송하는 데스크 또는 플로어 램프 등)로부터, 또는 둘다에 의해 전송된 광 신호를 검출하는 2개의 광 검출기 어레이(345)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다.
도 5에서, 제2 실내 액세스 포인트(335)는 하나의 개별 LED 백색 광 소스(340)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. LED 백색 광 소스(340)는 하나 이상의 백색 광 LED 또는 백색 광을 야기하는 하나 이상의 컬러 LED 그룹을 포함할 수 있다. 제2 실내 액세스 포인트(335)는 방에 있는 단말기 디바이스에 의해, 또는 릴레이 노드(375)(단말기 디바이스로부터의 신호를 전송하는 데스크 또는 플로어 램프 등)로부터, 또는 둘다에 의해 전송된 광 신호를 검출하는 하나의 광 검출기 어레이(345)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다.
도 5가 하나의 방에 있는 3개의 백색 광 LED 광소스(340) 및 2개의 광 검출기(345)와 다른 방에 있는 하나의 백색 광 LED 광 소스(340) 및 하나의 광 검출기(345)와 다수의 단말기를 가지는 구조물(330) 내의 2개의 방을 도시하고 있지만, 구조물 내의 방의 수, 백색 광 LED 광 소스의 수, 광 검출기의 수, 및 단말기의 수가 구현에 따라 다르다는 것을 알 것이다.
동작에서, DL 동작을 위해, 유선 연결(360)은 네트워크 내의 소스로부터 구조물(330) 내의 단말기로 보내질 통신을 전달한다. 실내 액세스 포인트(334, 335)는 유선 연결(360)로부터 통신을 수신하고 백색 광 LED를 사용하는 광파 링크를 통해 또는 RF 송신기를 통한 RF 링크를 통해 통신을 단말기로 전달하거나, 릴레이 노드(375)로 전달하고 그로부터 백색 광 LED를 사용하는 광파 링크를 통해 또는 RF 송신기를 통한 RF 링크를 통해 단말기로 전달한다.
UL 통신을 위해, 단말기 디바이스는 RF 링크를 통해 직접 실내 액세스 포인트(334, 335)와 통신하거나, 백색 광 LED를 통해 실내 액세스 포인트(334, 335)와 또는 릴레이 노드(375)를 거쳐 실내 액세스 포인트(335)와 통신한다. 일부 구현예에서, 단말기 디바이스는 실내 액세스 포인트 내의 RF 수신기와 통신하기 위해 RF 안테나를 가진다. 일부 실시예에서, 단말기와 통신하고 실내 액세스 포인트와 통신하는 RF 수신기가 실내 액세스 포인트 외부에 있을 수 있다. 실내 액세스 포인트(334, 335)는 이어서 유선 연결(360)과 통신하여, 유선 연결 상에서 네트워크로 다시 UL 통신을 전송한다.
도 6은 구조물내 통신 요소가 도 4와 실질적으로 동일하지만, 기지국과 구조물 사이의 무선 통신 네트워크 대신에, 구조물과의 통신을 제공하는 유선 연결이 있는 네트워크의 일부분을 나타낸 것이다.
도 6은 다수의 단말기가 위치해 있는 구조물(430)을 포함한다. 도 6에 나타낸 특정의 단말기는 휴대폰(436), 랩톱 컴퓨터(437), 및 데스크톱 컴퓨터(438)를 포함한다. 단말기의 추가적인 일례는 PDA, 태블릿, 및 비디오 게임기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 구조물(430)은 구조물(430)에 대한 유선 연결(460), 실내 액세스 포인트(434), 및 릴레이 노드(433)를 가진다. 실내 액세스 포인트(434)와 릴레이 노드(433) 사이에 지향성 링크가 있다. 지향성 링크는 RF 링크를 통한 통신을 가능하게 해주도록 구성되어 있다. 도 6에서, 실내 액세스 포인트(434)는 실내 액세스 포인트(433)가 위치해 있는 방 내의 단말기와의 직접 통신을 제공하는 것으로 예시되어 있다.
도 6에서, 릴레이 노드(433)는 데스크톱 컴퓨터(438)와의 직접 유선 통신 및 역시 릴레이 노드(433)가 위치해 있는 방에 있는 단말기와의 무선 통신을 제공하는 것으로 예시되어 있다.
도 6이 하나의 실내 액세스 포인트 및 다수의 단말기를 갖는 구조물(430) 내의 2개의 방을 예시하고 있지만, 구조물 내의 방의 수, 실내 액세스 포인트의 수, 및 단말기의 수가 구현에 따라 다르다는 것을 알 것이다.
동작에서, DL 동작을 위해, 유선 연결(460)은 네트워크 내의 소스로부터 구조물(430) 내의 단말기로 보내질 통신을 전달한다. 실내 액세스 포인트(434)는 유선 연결(460)로부터 통신을 수신하고 RF 송신기를 통한 RF 링크를 통해 통신을 단말기로 전달하거나, 통신을 릴레이 노드(433)로 전달하고, 릴레이 노드는 RF 송신기를 통한 RF 링크를 통해 통신을 단말기로 전달한다.
UL 통신을 위해, 단말기 디바이스는 RF 링크를 통해 실내 액세스 포인트(434)와 직접 통신을 하거나, RF 링크를 통해 릴레이 노드(433)를 거쳐 실내 액세스 포인트(433)와 통신을 한다. 일부 구현예에서, 단말기 디바이스는 실내 액세스 포인트 내의 RF 수신기와 통신하기 위해 RF 안테나를 가진다. 일부 실시예에서, 단말기와 통신하고 실내 액세스 포인트와 통신하는 RF 수신기가 실내 액세스 포인트 외부에 있을 수 있다. 실내 액세스 포인트(433)는 이어서 유선 연결(460)과 통신하여, 유선 연결 상에서 네트워크로 다시 UL 통신을 전송한다.
도 7은 도 2와 실질적으로 동일한 네트워크의 일부분을 나타낸 것이지만, 무선 사무실 빌딩 배포에 대한 RF 및 광파 링크의 결합의 특정의 일례에 대해 구조물내 통신 요소가 예시되어 있다.
도 7은 기지국(510), 3개의 저전력 분산 안테나(520), 및 다수의 단말기가 위치해 있는 구조물(530)을 포함한다. 도 7에 나타낸 특정의 단말기는 휴대폰(536), 랩톱 컴퓨터(537), 및 데스크톱 컴퓨터(538)를 포함한다. 단말기의 추가적인 일례는 PDA, 태블릿, 및 비디오 게임기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 구조물(530)은 실외 액세스 포인트(532), 제1 실내 액세스 포인트(534), 및 제2 실내 액세스 포인트(535)를 가진다. 실내 액세스 포인트들(534, 535) 사이의 통신을 위해 실내 액세스 포인트들(534, 535) 사이에 지향성 링크가 있다. 지향성 링크는 RF 링크, 광파 링크 또는 양쪽을 통한 통신을 가능하게 해주도록 구성될 수 있다. 또한 제1 및 제2 실내 액세스 포인트(534, 535) 중 하나 이상으로부터 RF 통신을 수신하고, RF 링크 또는 백색 광 LED를 통해 단말기로(DL 방향) 통신을 재전송하며, 단말기로부터 광 링크 또는 RF 링크를 통해 통신을 수신하고, 실내 액세스 포인트(534, 535)로(UL 방향) 통신을 재전송할 수 있게 해주는 몇개의 램프(575)가 방에 있다.
도 7에서, 제1 실내 액세스 포인트(534)는 3개의 개별 LED 백색 광 소스(540)의 어레이에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. 각각의 LED 백색 광 소스(540)는 하나 이상의 백색 광 LED 또는 백색 광을 야기하는 하나 이상의 컬러 LED 그룹을 포함할 수 있다. 제1 실내 액세스 포인트(534)는 방에 있는 단말기 디바이스에 의해, 또는 릴레이 노드(단말기 디바이스로부터의 신호를 전송하는 데스크 또는 플로어 램프 등)에 의해, 또는 둘다에 의해 전송된 광 신호를 검출하는 2개의 광 검출기 어레이(545)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. 도 7에서, 제1 실내 액세스 포인트(534)는 또한 2개의 릴레이 노드(533, 575)와 통신하고 있는 것으로 예시되어 있다. 릴레이 노드(533)의 제1 일례는 데스크톱 컴퓨터(538)와의 직접 유선 통신 링크를 가지는 RF 송수신기이다. 구체적으로 도시되어 있지 않지만, RF 송수신기는 또한 릴레이 노드(533)와 소정의 얼마간 근접하여 위치해 있는 단말기와 무선 통신하고 있도록 구성될 수 있다. 릴레이 노드(575)의 제2 일례는 램프와 함께 배열된 RF 송수신기이다. RF 송수신기는 RF 송수신기에 의해 수신되는 RF 통신이 램프 내의 백색 LED 광에 의해 광 검출기-지원 단말기로 전달될 수 있게 해주도록 구성되어 있다. 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 램프 내의 RF 송수신기는 또한 릴레이와 소정의 얼마간 근접하여 위치해 있는 단말기와 무선 통신하고 있도록 구성될 수 있다.
도 7에서, 제2 실내 액세스 포인트(535)는 3개의 개별 LED 백색 광 소스(540)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. LED 백색 광 소스(540)는 하나 이상의 백색 광 LED 또는 백색 광을 야기하는 하나 이상의 컬러 LED 그룹을 포함할 수 있다. 제2 실내 액세스 포인트(535)는 방에 있는 단말기 디바이스, 또는 광 릴레이 노드(단말기 디바이스로부터의 신호를 전송하는 데스크 또는 플로어 램프 등), 또는 둘다에 의해 전송된 광 신호를 검출하는 2개의 광 검출기(545)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. 제2 실내 액세스 포인트(534)는 또한 릴레이 노드(575), 상세하게는, 램프 릴레이 노드와 통신하고 있는 것으로 예시되어 있다.
도 7이 사무실 빌딩의 한 층의 하나의 방만을 나타내고 있지만, 한 층에 있는 하나의 방에 적용되는 개념이 다수의 층에 있는 다수의 방으로 확장가능하다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 도 7이 3개의 백색 광 LED 소스(540)의 그룹, 2개의 광 검출기(545), 2개의 릴레이 램프, 데스크톱 컴퓨터에 결합된 하나의 릴레이, 및 다수의 단말기를 예시하고 있지만, 백색 광 LED 소스의 수, 광 검출기의 수, 릴레이의 유형 및 각자의 수, 그리고 단말기의 수가 특정의 구현에 따라 다르다는 것을 잘 알 것이다.
동작에서, DL 동작을 위해, 기지국(510)은 네트워크 내의 소스로부터 구조물(530) 내의 단말기로 전달될 통신을 수신한다. 기지국(510)은 통신을 저전력 분산 안테나들(520) 중 하나 이상으로 전송한다. 저전력 분산 안테나(520)는 이어서 통신을 구조물(530)의 실외 액세스 포인트(532)로 전달한다. 실외 액세스 포인트(532)는 이어서 통신을 실내 액세스 포인트(534, 535) 중 하나 이상으로 전달한다. 실내 액세스 포인트(534, 535)는 백색 광 LED를 사용하는 광파 링크를 통해 또는 RF 송신기를 통한 RF 링크를 통해 통신을 단말기로 또는 단말기로 전달되도록 릴레이(533, 575)로 전달하거나, 릴레이 노드(533, 575)로 전달하고 그로부터 백색 광 LED를 사용하는 광파 링크를 통해 또는 RF 송신기를 통한 RF 링크를 통해 단말기로 전달한다.
UL 통신을 위해, 단말기 디바이스는 RF 링크를 통해 직접 실내 액세스 포인트(534, 535)와 통신하거나, 백색 광 LED를 통해 실내 액세스 포인트와 또는 릴레이 노드(533, 575)를 거쳐 실내 액세스 포인트(534, 535)와 통신한다. 일부 구현예에서, 단말기 디바이스는 실내 액세스 포인트 내의 RF 수신기와 통신하기 위해 RF 안테나를 가진다. 일부 실시예에서, 단말기와 통신하고 실내 액세스 포인트와 통신하는 RF 수신기가 실내 액세스 포인트 외부에 있을 수 있다. DL 통신의 동작에서 전술한 것과 정반대 순서로, 실내 액세스 포인트(534, 535)는 이어서 실외 액세스 포인트(532)와 통신하고, 실외 액세스 포인트(532)는 하나 이상의 저전력 분산 안테나(520)와 통신하며, 저전력 분산 안테나(520)는 기지국(510)과 통신한다.
도 8은, 모든 링크가 RF파 링크이고, 광파 링크가 없는 것을 제외하고는, 도 7과 유사하다.
도 8은 기지국(610), 3개의 저전력 분산 안테나(620), 및 다수의 단말기가 위치해 있는 구조물(630)을 포함한다. 도 8에 나타낸 특정의 단말기는 휴대폰(636), 랩톱 컴퓨터(637), 및 데스크톱 컴퓨터(638)를 포함한다. 단말기의 추가적인 일례는 PDA, 태블릿, 및 비디오 게임기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 구조물(630)은 실외 액세스 포인트(632), 제1 실내 액세스 포인트(634), 및 제2 실내 액세스 포인트(635)를 가진다. 실내 액세스 포인트들(634, 635) 사이의 통신을 위해 실내 액세스 포인트들 사이에 지향성 링크가 있다. 지향성 링크는 RF 링크를 통한 통신을 가능하게 해주도록 구성되어 있다. 도 8에서, 제1 실내 액세스 포인트(634)는 2개의 RF 릴레이 노드(633)와 통신하고 있는 것으로 예시되어 있다. 각각의 RF 릴레이 노드(633)는 데스크톱 컴퓨터(638)와의 직접 유선 통신 링크를 가지는 RF 송수신기이다. RF 송수신기는 또한 RF 릴레이 노드(633)와 소정의 얼마간 근접하여 위치해 있는 단말기와 무선 통신하고 있는 것으로 예시되어 있다.
도 8에서, 제2 실내 액세스 포인트(635)는 하나의 RF 릴레이 노드(633)와 통신하고 있는 것으로 예시되어 있다. 하나의 RF 릴레이 노드(633)는 직접 유선 통신 링크를 통해 데스크톱 컴퓨터(638)와 결합되어 있고 RF 릴레이 노드(633)에 소정의 얼마간 근접하여 위치해 있는 단말기와 무선 통신하고 있다.
도 8이 사무실 빌딩의 한 층의 하나의 방만을 나타내고 있지만, 한 층에 있는 하나의 방에 적용되는 개념이 다수의 층에 있는 다수의 방으로 확장가능하다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 도 8이 2개의 RF 릴레이 - 각각이 유선 링크를 통해 데스크톱에 결합되어 있음 - 와 통신하고 있는 하나의 실내 액세스 포인트, 유선 링크를 통해 데스크톱에 결합된 하나의 RF 릴레이하고만 통신하는 제2 실내 액세스 포인트, 및 다수의 단말기를 예시하고 있지만, 임의의 주어진 실내 액세스 노드와 통신할 수 있는 릴레이 노드의 수, 임의의 주어진 RF 릴레이와 통신할 수 있는 실내 액세스 노드의 수, 및 단말기의 수가 구현에 따라 다르다는 것을 잘 알 것이다.
동작에서, DL 동작을 위해, 기지국(610)은 네트워크 내의 소스로부터 구조물(630) 내의 단말기로 전달될 통신을 수신한다. 기지국(610)은 통신을 저전력 분산 안테나들(620) 중 하나 이상으로 전송한다. 저전력 분산 안테나(620)는 이어서 통신을 구조물(630)의 실외 액세스 포인트(632)로 전달한다. 실외 액세스 포인트(632)는 이어서 통신을 실내 액세스 포인트(634, 635)로 전달한다. 실내 액세스 포인트(634, 635)는 통신을 릴레이 노드(633)로 전달하고, 릴레이 노드(633)는 통신을 단말기로 전달한다.
UL 통신을 위해, 단말기 디바이스는 릴레이 노드(633)와 통신을 하고, 릴레이 노드(633)는 RF 링크를 통해 직접 실내 액세스 포인트(634, 635)와 통신을 한다. 단말기 디바이스는 실내 액세스 포인트(634, 635) 내의 RF 수신기와 통신하기 위해 RF 안테나를 가진다. DL 통신의 동작에서 전술한 것과 정반대 순서로, 실내 액세스 포인트(634, 635)는 이어서 실외 액세스 포인트(632)와 통신하고, 실외 액세스 포인트(632)는 하나 이상의 저전력 분산 안테나(620)와 통신하며, 저전력 분산 안테나(620)는 기지국(610)과 통신한다.
도 9는, 제1 및 제2 실내 액세스 포인트가 없고 실외 액세스 포인트가 방 내의 릴레이 노드와 직접 통신하는 것을 제외하고는, 도 8과 유사하다.
도 9는 기지국(710), 3개의 저전력 분산 안테나(720), 및 다수의 단말기가 위치해 있는 구조물(730)을 포함한다. 도 9에 나타낸 특정의 단말기는 휴대폰(736), 랩톱 컴퓨터(737), 및 데스크톱 컴퓨터(738)를 포함한다. 단말기의 추가적인 일례는 PDA, 태블릿, 및 비디오 게임기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 구조물(730)은 실외 액세스 포인트(732)를 가진다. 도 9에서, 실외 액세스 포인트(732)는 3개의 릴레이 노드(733)와 통신하고 있는 것으로 예시되어 있다. 각각의 릴레이 노드(733)는 데스크톱 컴퓨터(738)와의 직접 유선 통신 링크를 가지는 RF 송수신기이다. RF 송수신기는 또한 릴레이 노드(733)와 소정의 얼마간 근접하여 위치해 있는 단말기와 무선 통신하고 있는 것으로 예시되어 있다.
도 9가 사무실 빌딩의 한 층의 하나의 방만을 나타내고 있지만, 한 층에 있는 하나의 방에 적용되는 개념이 다수의 층에 있는 다수의 방으로 확장가능하다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 도 9가 3개의 RF 릴레이 - 각각이 유선 링크를 통해 데스크톱과 결합되어 있음 - 와 통신하는 하나의 실외 액세스 포인트 및 다수의 단말기를 나타내고 있지만, 임의의 주어진 실외 액세스 노드와 통신할 수 있는 릴레이 노드의 수 및 단말기의 수가 구현에 따라 다르다는 것을 알 것이다.
일부 실시예에서, 주어진 빌딩에서, 하나 이상의 실외 액세스 포인트가 있을 수 있고, 빌딩의 상이한 층이 상이한 구성을 가질 수 있다 - 즉, 어떤 층은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 실내 액세스 포인트를 가지며, 다른 층은 어떤 실내 액세스 포인트도 갖지 않지만, 실외 액세스 포인트 중 하나 이상이 릴레이 노드와 통신하고 있다 -. 일부 실시예에서, 상이한 층이, 전술한 바와 같이, 상이한 구성을 가질 수 있고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 다른 층은 RF 링크 또는 광파 링크 또는 양쪽을 사용할 수 있다.
동작에서, DL 동작을 위해, 기지국(710)은 네트워크 내의 소스로부터 구조물(730) 내의 단말기로 전달될 통신을 수신한다. 기지국(710)은 통신을 저전력 분산 안테나들(720) 중 하나 이상으로 전송한다. 저전력 분산 안테나(720)는 이어서 통신을 구조물(730)의 실외 액세스 포인트(732)로 전달한다. 실외 액세스 포인트(732)는 이어서 통신을 릴레이 노드(733)로 전달하고, 릴레이 노드(733)는 통신을 단말기로 전달한다.
UL 통신을 위해, 단말기 디바이스는 릴레이 노드(733)와 통신을 하고, 릴레이 노드(733)는 RF 링크를 통해 직접 실외 액세스 포인트(732)와 통신을 한다. 단말기 디바이스는 릴레이 노드(733) 내의 RF 수신기와 통신하기 위해 RF 안테나를 가진다. DL 통신의 동작에서 전술한 것과 정반대 순서로, 실외 액세스 포인트(732)는 저전력 분산 안테나(720) 중 하나 이상과 통신하고, 저전력 분산 안테나(720)는 기지국(710)과 통신한다.
도 10은 RF 및 광파 링크와 병원에의 유선 연결의 조합의 특정의 일례에 대해 병원 또는 의원에서 사용되는 예시적인 시나리오에 대한 네트워크의 일부분을 나타낸 것이다.
도 10은 3개의 개별적인 영역 - 즉, 대기실, 의사의 사무실 및 검사실 - 을 갖는 구조물(830)을 포함한다. 각각의 영역이 다수의 단말기를 포함하는 것으로 예시되어 있다. 도 10에 나타낸 특정의 단말기는 휴대폰(836), 랩톱 컴퓨터(837), 및 데스크톱 컴퓨터(838)를 포함한다. 단말기의 추가적인 일례는 PDA, 태블릿, 및 비디오 게임기를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 구조물(830)은 유선 연결(860), 제1 실내 액세스 포인트(833), 제2 실내 액세스 포인트(834), 및 제3 실내 액세스 포인트(835)를 가진다. 제1 및 제2 실내 액세스 포인트(833, 834) 사이와 제2 및 제3 실내 액세스 포인트(834, 835) 사이에 지향성 링크가 있다. 지향성 링크는 RF 링크, 광파 링크 또는 양쪽을 통한 통신을 가능하게 해주도록 구성될 수 있다. 도 10에서, 제1 실내 액세스 포인트(833)는 4개의 개별 LED 백색 광 소스(840)의 어레이에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. 각각의 LED 백색 광 소스(840)는 하나 이상의 백색 광 LED 또는 백색 광을 야기하는 하나 이상의 컬러 LED 그룹을 포함할 수 있다. 제1 실내 액세스 포인트(833)는 방에 있는 단말기 디바이스에 의해, 또는 릴레이 노드(단말기 디바이스로부터의 신호를 전송하는 데스크 또는 플로어 램프 등)에 의해, 또는 둘다에 의해 전송된 광 신호를 검출하는 2개의 광 검출기 어레이(845)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다.
도 10에서, 제2 실내 액세스 포인트(834)는 RF 송수신기인 것으로 예시되어 있다. 제2 실내 액세스 포인트(834)는 2개의 릴레이 노드(875) 및 2개의 데스크톱 컴퓨터(838)와 통신하고 있는 것으로 예시되어 있다.
도 10에서, 제3 실내 액세스 포인트(835)는 하나의 개별 LED 백색 광 소스(840)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다. LED 백색 광 소스(840)는 하나 이상의 백색 광 LED 또는 백색 광을 야기하는 하나 이상의 컬러 LED 그룹을 포함할 수 있다. 제3 실내 액세스 포인트(835)는 방에 있는 단말기 디바이스, 또는 릴레이 노드(단말기 디바이스로부터의 신호를 전송하는 데스크 또는 플로어 램프 등), 또는 둘다에 의해 전송된 광 신호를 검출하는 하나의 광 검출기(845)에 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다.
도 10이 상이한 수의 백색 광 LED 또는 백색 광 LED 그룹 및 상이한 방에 대한 상이한 수의 릴레이 노드 및 다수의 단말기를 갖는 하나의 층에 대한 구조물(830) 내의 3개의 방을 나타내고 있지만, 구조물 내의 방의 수, 층의 수, 백색 광 LED 소스의 수, 광 검출기의 수, 및 단말기의 수가 구현에 따라 다르다는 것을 알 것이다.
동작에서, DL 동작을 위해, 유선 연결(860)은 네트워크 내의 소스로부터 구조물(830) 내의 단말기로 보내질 통신을 전달한다. 실내 액세스 포인트(833, 834, 835) 중 하나 이상은 유선 연결(860)로부터 통신을 수신하고 통신을 백색 광 LED를 사용하는 광파 링크를 통해 또는 실내 액세스 포인트(833, 834, 835) 내의 RF 송신기를 통한 RF 링크를 통해 단말기로, 어떤 경우에, 실내 액세스 포인트(833, 834, 835)로부터 릴레이 노드(875)로 이어서 단말기로 전달한다.
UL 통신을 위해, 단말기 디바이스는 RF 링크를 통해 직접 실내 액세스 포인트(833, 834, 835)와 통신하거나, 백색 광 LED를 통해 실내 액세스 포인트와 또는 RF 링크 또는 광파 링크를 사용하여 릴레이 노드(875)를 통해 실내 액세스 포인트(833, 834, 835)와 통신한다. 일부 구현예에서, 단말기 디바이스는 실내 액세스 포인트 내의 RF 수신기와 통신하기 위해 RF 안테나를 가진다. 실내 액세스 포인트(833, 834, 835)는 이어서 유선 연결(860)과 통신하여, 유선 연결 상에서 네트워크로 다시 UL 통신을 전송한다.
일부 실시예에서, 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서, 하나 이상의 저전력 분산 안테나, 구조물 외부에 있는 적어도 하나의 실외 액세스 포인트, 및 구조물 내부에 있는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 통해, 통신 신호를 전송하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 통신 신호는 기지국 사이의 링크, 특히 기지국과 하나 이상의 저전력 분산 안테나 사이, 저전력 분산 안테나와 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 사이, 실외 액세스 포인트와 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 사이, 및 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크를 통해 전송된다. 링크는 적어도 하나의 무선 주파수(RF) 링크를 포함하고, 적어도 하나의 무선파 링크는 규제된 대역 및 비규제된 대역 양쪽을 포함한다.
일부 실시예에서, 기지국과 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계는 기지국과 하나 이상의 저전력 분산 안테나 중 적어도 하나 사이에서 통신 신호를 전송하는 제1 단계(11-1)를 포함한다. 제2 단계(11-2)는 적어도 하나의 저전력 분산 안테나와 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 중 적어도 하나 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 제3 단계(11-3)는 적어도 하나의 실외 액세스 포인트와 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 제4 단게(11-4)는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계는 기지국으로부터 단말기로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계는 단말기로부터 기지국으로의 방향으로 통신 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 RF 링크는 밀리미터파 대역 링크 또는 마이크로파 대역 링크를 포함한다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 저전력 분산 안테나 사이의 적어도 하나의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 저전력 분산 안테나와 실외 액세스 포인트 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 2개의 실내 액세스 포인트 사이의 링크는 광학 대역 링크이다.
일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크는 광학 대역 링크이다. 일부 실시예에서, 광파 링크는 가시 파장 링크이다. 일부 실시예에서, 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크는 적외선 파장 링크이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 수신하도록 구성되어 있는 단말기로 통신 신호를 재전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스에 결합되어 있다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED - 모두 합하여 백색 광을 발생함 - 이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나와 단말기 사이에, RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 통신 신호를 재전송하도록 구성된 릴레이 노드가 있다. 일부 실시예에서, 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 통신 신호를 재전송한다. 일부 실시예에서, 릴레이 노드는 플로어 램프 및 데스크 램프 중 하나이다.
일부 실시예에서, 통신 신호는 상이한 RF 주파수 링크 및 광파 대역 링크 상에서 전송될 때 범용 공중-인터페이스(universal air-interface)를 가진다. 일부 실시예에서, 범용 공중-인터페이스는 OFDM 또는 SC-FDM과 부합한다.
일부 실시예에서, 전술한 것과 유사한 방법이 제공되지만, 기지국과 구조물 사이의 무선 링크 대신에, 도 12에 도시된 바와 같이 네트워크로부터 구조물로의 유선 링크가 있다. 그렇지만, 단계(12-1)에 나타낸 바와 같이, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크 상에서 전송되는 통신 신호는 링크들 상에서 전송되고, 링크들 중 적어도 하나의 링크는 RF 링크이며, 적어도 하나의 무선파 링크는 규제된 대역 및 비규제된 대역 양쪽을 포함한다.
보다 일반적으로, 일부 실시예에서, 도 13에 예시된 바와 같이, 구조물의 직접 접해 있는 동작 환경(immediate operating environment)만을 고려하면, 방법에서, 구조물 내에 위치한 단말기로 통신 신호를 전송하는 단계(13-1)는 구조물 내부에 있는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 거쳐 통신 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 통신 신호는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크 상에서 전송되고, 링크는 적어도 하나의 무선 주파수(RF) 링크를 포함하며, 적어도 하나의 RF 링크는 규제된 대역 및 비규제된 대역 양쪽을 포함한다.
그에 부가하여, 일부 실시예에서, 도 14에 예시된 바와 같이, 구조물의 직접 접해 있는 동작 환경만을 고려하면, 방법에서, 구조물 내에 위치한 단말기로 통신 신호를 전송하는 단계(14-1)는 구조물 내부에 있는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트를 거쳐 통신 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 통신 신호는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 링크 상에서 전송되며, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 통신 신호를 단말기로 전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트와 단말기 사이의 적어도 하나의 링크는 RF 링크이고, RF 링크는 규제된 RF 대역 및 비규제된 RF 대역 중 적어도 하나이다. 일부 실시예에서, RF 링크는 밀리미터파 대역 링크 또는 마이크로파 대역 링크를 포함한다. 일부 실시예에서, 2개의 실내 액세스 포인트 사이의 링크는 RF 링크 및 광학 대역 링크 중 하나이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED - 모두 합하여 백색 광을 발생함 - 이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드에서 사용되도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기에 결합되어 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 실내 액세스 포인트 중 적어도 하나와 단말기 사이에, RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 통신 신호를 재전송하도록 구성된 릴레이 노드가 있다. 일부 실시예에서, 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 통신 신호를 재전송한다. 일부 실시예에서, 릴레이 노드는 플로어 램프 및 데스크 램프 중 하나이다.
일부 실시예에서, 통신 신호는 다양한 링크를 거쳐 상이한 대역 상에서 전송될 때 범용 공중-인터페이스를 가진다. 일부 실시예에서, 범용 공중-인터페이스는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 또는 SC-FDM(single carrier frequency division multiplexing)와 부합한다.
전술한 다양한 방법에서, 구조물은 멀티-룸 빌딩, 다층 빌딩, 다층 멀티-룸 빌딩, 차량 중 하나일 수 있다.
전술한 다양한 방법에서, 통신 신호를 전송하는 단계는 유니캐스트, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 시나리오에 대한 통신 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
이상의 개시 내용을 바탕으로 본 발명의 많은 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위의 범위 내에서, 본 발명이 본 명세서에 구체적으로 개시된 것과 다른 방식으로 실시될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

Claims (132)

  1. 기지국과 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서, 하나 이상의 저전력 분산 안테나들, 상기 구조물 외부에 있는 적어도 하나의 실외 액세스 포인트, 및 상기 구조물 내부에 있는 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들을 통해, 통신 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 통신 신호는 상기 기지국과 상기 단말기 사이에서 복수의 링크를 이용하여 전송되고,
    상기 복수의 링크는,
    상기 기지국과 상기 하나 이상의 저전력 분산 안테나들 사이의 제1 링크 - 상기 제1 링크는 규제된 대역들(regulated bands)을 포함하는 무선 주파수(RF) 링크를 포함함 -;
    상기 하나 이상의 저전력 분산 안테나들과 상기 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 사이의 제2 링크 - 상기 제2 링크는 규제된 대역들을 포함하는 RF 링크를 포함함 -;
    상기 구조물 외부에 있는 상기 적어도 하나의 실외 액세스 포인트와 상기 구조물 내부에 있는 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들 사이의 하나 이상의 제3 링크들;
    상기 구조물 내부에 있는 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들 사이의 하나 이상의 제4 링크들 - 상기 하나 이상의 제4 링크들은 비규제된 대역들을 포함하는 RF 링크를 포함함 -;
    상기 구조물 내부에 있는 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들과 상기 단말기 사이의 하나 이상의 제5 링크들; 및
    상기 하나 이상의 저전력 분산 안테나들 사이의 하나 이상의 제6 링크들
    을 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 RF 링크가 밀리미터파 대역 링크 또는 마이크로파 대역 링크를 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 제6 링크들 중 적어도 하나는 광학 대역 링크(optical band link)를 포함하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 저전력 분산 안테나와 실외 액세스 포인트 사이의 다른 하나의 링크는 광학 대역 링크인 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 제4 링크들 중 적어도 하나는 광학 대역 링크를 포함하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 제5 링크들 중 적어도 하나는 광학 대역 링크를 포함하는 방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 광학 대역 링크는
    가시 파장 링크, 및
    적외선 파장 링크
    중 하나를 포함하는 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 수신하도록 구성되어 있는 상기 단말기에 상기 통신 신호를 재전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스에 결합되어 있는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는
    i) 함께 백색 광을 발생시키는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED, 및
    ii) 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED
    중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드(frequency division duplex mode of operation) 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드(time division duplex mode of operation)에서 사용되도록 구성되는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들 중 적어도 하나는 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 상기 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기에 결합되는 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들 중 적어도 하나와 상기 단말기 사이에, RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 상기 통신 신호를 재전송하도록 구성된 릴레이 노드(relay node)가 존재하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 상기 통신 신호를 재전송하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 릴레이 노드는 플로어 램프(floor lamp) 및 데스크 램프(desk lamp) 중 하나인 방법.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통신 신호는 상이한 RF 주파수 링크들 및 광파 대역 링크들 상에서 전송될 때 범용 공중-인터페이스(universal air-interface)를 가지는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 범용 공중-인터페이스는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing, 직교 주파수 분할 다중화) 또는 SC-FDM(single carrier frequency division multiplexing, 단일 반송파 주파수 분할 다중화)과 부합하는 방법.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기지국과 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하는 단계는,
    기지국과, 상기 하나 이상의 저전력 분산 안테나들 중 적어도 하나 사이에서 상기 통신 신호를 전송하는 단계,
    상기 적어도 하나의 저전력 분산 안테나들과, 상기 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 중 적어도 하나 사이에서 상기 통신 신호를 전송하는 단계,
    상기 적어도 하나의 실외 액세스 포인트와, 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들 중 적어도 하나 사이에서 상기 통신 신호를 전송하는 단계, 및
    상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들과 상기 단말기 사이에서 상기 통신 신호를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
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  19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들은 저전력 디바이스인 방법.
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  68. 시스템으로서,
    하나 이상의 저전력 분산 안테나들,
    구조물 외부에 탑재된 적어도 하나의 실외 액세스 포인트, 및
    상기 구조물 내부에 탑재된 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들
    를 포함하고,
    상기 시스템은 상기 하나 이상의 저전력 분산 안테나들, 상기 적어도 하나의 실외 액세스 포인트, 및 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들을 통해 기지국과 상기 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 통신 신호를 전송하도록 구성되고, 상기 통신 신호는 상기 기지국과 상기 단말기 사이에서 복수의 링크를 이용하여 전송되고,
    상기 복수의 링크는,
    상기 기지국과 상기 하나 이상의 저전력 분산 안테나들 사이의 제1 링크 - 상기 제1 링크는 규제된 대역들을 포함하는 무선 주파수(RF) 링크를 포함함 -;
    상기 하나 이상의 저전력 분산 안테나들과 상기 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 사이의 제2 링크 - 상기 제2 링크는 규제된 대역들을 포함하는 RF 링크를 포함함 -;
    상기 구조물 외부에 있는 상기 적어도 하나의 실외 액세스 포인트와 상기 구조물 내부에 있는 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들 사이의 하나 이상의 제3 링크들;
    상기 구조물 내부에 있는 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들 사이의 하나 이상의 제4 링크들 - 상기 하나 이상의 제4 링크들은 비규제된 대역들을 포함하는 RF 링크를 포함함 -;
    상기 구조물 내부에 있는 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들과 상기 단말기 사이의 하나 이상의 제5 링크들; 및
    상기 하나 이상의 저전력 분산 안테나들 사이의 하나 이상의 제6 링크들
    을 포함하는, 시스템.
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  117. 제68항에 있어서, 상기 하나 이상의 제6 링크들 중 적어도 하나는 광학 대역 링크를 포함하는 시스템.
  118. 제68항에 있어서, 저젼력 분산 안테나와 실외 액세스 포인트 사이의 다른 하나의 링크는 광학 대역 링크인 시스템.
  119. 제68항에 있어서, 상기 하나 이상의 제4 링크들 중 적어도 하나는 광학 대역 링크를 포함하는 시스템.
  120. 제68항에 있어서, 상기 하나 이상의 제5 링크들 중 적어도 하나는 광학 대역 링크를 포함하는 시스템.
  121. 제118항 내지 제120항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 대역 링크는
    가시 파장 링크, 및
    적외선 파장 링크
    중 하나를 포함하는 시스템.
  122. 제68항에 있어서, 광파 통신 신호를 수신하도록 구성되어 있는 상기 단말기에 상기 통신 신호를 재전송하도록 구성된 적어도 하나의 백색 광 LED 소스를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 하나의 실내 액세스 포인트에 결합되는 시스템.
  123. 제122항에 있어서, 상기 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는
    i) 함께 백색 광을 발생시키는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED, 및
    ii) 백색 광을 발생하도록 구성되어 있는 단일 LED
    중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
  124. 제123항에 있어서, 상기 적어도 하나의 백색 광 LED 소스는 주파수 분할 듀플렉스 동작 모드 또는 시분할 듀플렉스 동작 모드에서 사용되도록 구성되는 시스템.
  125. 제68항에 있어서, 광파 통신 신호를 전송하도록 구성되어 있는 상기 단말기로부터 통신 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 광 검출기를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 광 검출기는 하나의 실내 액세스 포인트에 결합되는 시스템.
  126. 제68항에 있어서, 하나의 실내 액세스 포인트와 상기 단말기 사이에 위치되는 릴레이 노드를 더 포함하고, 상기 릴레이 노드는 RF 링크에 의해 통신 신호를 수신하고 상기 통신 신호를 재전송하도록 구성되는 시스템.
  127. 제126항에 있어서, 상기 릴레이 노드는 하나 이상의 백색 광 LED 소스를 사용하여 상기 통신 신호를 재전송하는 시스템.
  128. 제127항에 있어서, 상기 릴레이 노드는 플로어 램프 및 데스크 램프 중 하나인 시스템.
  129. 제68항에 있어서, 상이한 RF 주파수 링크들 및 광파 대역 링크들 상으로 상기 통신 신호를 전송하기 위한 범용 공중-인터페이스를 더 포함하는 시스템.
  130. 제129항에 있어서, 상기 범용 공중-인터페이스는 OFDM 또는 SC-FDM과 부합하는 시스템.
  131. 제68항에 있어서, 상기 기지국과 상기 구조물 내에 위치한 단말기 사이에서 상기 통신 신호를 전송하는 것은,
    i) 상기 기지국으로부터 상기 단말기로의 방향으로 상기 통신 신호를 전송하는 것, 및
    ii) 상기 단말기로부터 상기 기지국으로의 방향으로 상기 통신 신호를 전송하는 것
    중 하나를 포함하는 시스템.
  132. 제68항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실외 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 실내 액세스 포인트들은 저전력 디바이스들인 시스템.
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