KR101843152B1 - 고속 이동성 및 고속 데이터 전송을 지원할 수 있는 무선전송장치 및 상기 무선전송장치에서의 모드 제어방법 - Google Patents

고속 이동성 및 고속 데이터 전송을 지원할 수 있는 무선전송장치 및 상기 무선전송장치에서의 모드 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 네트워크 환경과 채널 상태 및 사용자의 이동 속도에 따라 무선전송장치의 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 동작 모드에 따라 상기 무선전송장치를 재구성할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것으로, 이동 속도와 요구되는 데이터 전송 속도 및 무선 링크 성능에 따라 동작 모드를 결정하는 동작 모드 결정수단; 복수의 클럭들을 발생하는 클럭 발생수단; 상기 동작 모드 결정수단에 의해 결정된 동작 모드에 따라 상기 클럭 발생수단에 의해 발생된 복수의 클럭들 중 필요한 클럭들을 선택하는 선택수단; 및 상기 선택수단에 의해 선택된 클럭들을 이용해 주파수 영역의 신호 대역폭 및/또는 시간 영역의 전송 시간을 조절하여 전송 데이터를 변조하는 적어도 하나 이상의 디지털 변조수단을 포함한다.

Description

고속 이동성 및 고속 데이터 전송을 지원할 수 있는 무선전송장치 및 상기 무선전송장치에서의 모드 제어방법{Wireless Transmission Apparatus for High Mobility and High Throughput and Mode Controlling Method}
본 발명은 고속 이동성 및 고속 데이터 전송을 지원할 수 있는 무선전송장치 및 상기 무선전송장치에서의 모드 제어방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 무선 네트워크 환경과 채널 상태 및 사용자의 이동 속도에 따라 무선전송장치의 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 동작 모드에 따라 상기 무선전송장치를 재구성할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 시스템은 용도에 따라 데이터 전송 속도와 이동성의 두 축을 중심으로 발전해왔다.
예를 들어, 2세대 셀룰러 단말기는 음성 데이터 정도의 낮은 전송률이 필요한 서비스를 차량 이동 중에 사용할 수 있도록 개발되었다. 또한 광대역 부호분할 다중접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access) 방식과 고속 하향 패킷 전송(HSDPA: High Speed Downlink Packet Access) 방식과 같은 3세대 셀룰러 단말기는 낮은 전송률을 요구하는 인터넷 검색이나 문자 데이터 서비스를 이동 중에 이용 가능하도록 하며, 디지털 멀티미디어 방송(DMB: Digital Multimedia Broadcasting) 기술을 이용하여 차량 이동 속도에서도 디지털 영상 또는 오디오 방송을 수신할 수 있도록 개발되었다.
한편, 와이브로(WiBro) 기술은 차량 이동 속도에서 인터넷 검색이나 낮은 전송 속도를 요구하는 영상 신호를 송수신할 수 있도록 개발되었다. 그리고, 와이파이(Wi-Fi) 기술은 IEEE 802.11a/b/g/n 표준을 사용하여 정지 상태 또는 저속 상태에서 고속의 데이터 전송률로 고화질 멀티미디어 영상을 전송할 수 있도록 개발되었다. 최대 600Mbps 데이터 전송률을 갖는 IEEE 802.11n 기술은 100Mbps 이상의 고화질 영상을 전송할 수 있으며, 정지 상태 또는 저속 상태(예를 들어, 보행자 속도)에서 서비스 품질을 유지할 수 있다.
최근 지능형 이동 통신 시스템(Intelligent Mobile Communication System)을 목표로 표준화가 진행중인 IEEE 802.11p 기술은 IEEE 802.11a 기술을 활용하여, 5.9GHz 주파수 대역에서 10MHz 대역폭을 이용하여 저속에서 최대 27Mbps까지 전송할 수 있고, 최대 200km/h의 고속 이동 속도에서도 저속 전송률을 요구하는 데이터를 전송할 수 있도록 개발되고 있다. 여기서, IEEE 802.11a 기술은 5GHz 대역에서 직교 주파수 분할 다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술을 이용하여 20MHz 대역폭(Bandwidth)으로 데이터를 최대 54Mbps 속도로 송신할 수 있다.
이와 같이 이동성과 고속 데이터 전송률의 두 축을 중심으로 발전해 온 종래의 무선 통신 기술은 다음의 문제점이 있다.
무선 통신 단말기 사용자는 고속 이동 환경에서 질 좋은 서비스(Good Quality of Service)를 제공받을 수 있는 환경을 원하고 있지만, 현재까지 개발된 기술은 이와 같은 사용자의 요구를 만족시키지 못하고 있다. 구체적으로 설명하면, 와이파이 기술은 600Mbps급 고속 데이터 전송을 보장하지만, 이동 환경에는 부적합하다. 또한 셀룰러 기술은 200km/h의 고속 이동 환경에서 통화 서비스를 제공할 수 있지만, 음성 데이터 수준의 저속 데이터 전송률만 제공할 수 있다.
와이파이와 셀룰러 기술의 한계로 인해 제안된 기술이 와이브로와 IEEE 802.11p 기술이지만, 와이브로와 IEEE 802.11p 기술 또한 와이파이의 고속 데이터 전송률과 셀룰러의 고속 이동성보다 저조한 성능을 제공한다.
최근에는 HD급 고화질 영상이나 영화, 음악 등의 고용량 멀티미디어 콘텐츠에 대한 수요가 증가하는 경향을 보이고 있다. 다수의 이용자에게 동시에 질 좋은 서비스를 제공하기에는 기존 IEEE 802.11p 표준의 27Mbps의 최대 전송률은 부족하다. 즉, 기존 IEEE 802.11p 기술은 MAC(Media Access Control) 계층의 스루풋(Throuhgput)이 채널 상황이 좋을 때 11Mbps 정도이고, 고속 이동 중이거나 단말기 간 거리가 멀 경우에는 훨씬 낮은 전송 속도를 제공한다. 또한 기존 IEEE 802.11p 기술은 무선 단말 사용자의 이동 속도가 빨라짐에 따라 도플러 효과(Doppler spread effect) 및 신호 지연 효과(Delay spread effect)에 의한 채널 변화로 인해 무선 단말의 성능이 크게 열화될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 무선 네트워크 환경과 채널 상태 및 사용자의 이동 속도에 따라 무선전송장치의 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 동작 모드에 따라 상기 무선전송장치를 재구성할 수 있는 무선전송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 무선전송장치에서 무선 네트워크 환경과 채널 상태 및 사용자의 이동 속도에 따라 무선전송장치의 동작 모드를 결정하고, 상기 무선전송장치의 동작 모드를 제어하기 위한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고속 이동 및 고속 데이터 전송 지원을 위한 재구성 가능한 무선 전송 장치는, 이동 속도와 요구되는 데이터 전송 속도 및 무선 링크 성능에 따라 동작 모드를 결정하는 동작 모드 결정수단; 복수의 클럭들을 발생하는 클럭 발생수단; 상기 동작 모드 결정수단에 의해 결정된 동작 모드에 따라 상기 클럭 발생수단에 의해 발생된 복수의 클럭들 중 필요한 클럭들을 선택하는 선택수단; 및 상기 선택수단에 의해 선택된 클럭들을 이용해 주파수 영역의 신호 대역폭 및/또는 시간 영역의 전송 시간을 조절하여 전송 데이터를 변조하는 적어도 하나 이상의 디지털 변조수단을 포함한다.
바람직하게는 상기 동작 모드 결정수단은, 현재 트래픽량과 시간 영역 파라미터를 이용해 상기 동작 모드를 결정하거나, 현재 트래픽량과 주파수 영역 파라미터를 이용해 상기 동작 모드를 결정한다.
바람직하게는 상기 동작 모드 결정수단은, 상대 통신 단말과 요청 프레임 및 응답 프레임을 이용해 상기 동작 모드를 결정한다.
바람직하게는 상기 동작 모드 결정수단은, 매체 접속 제어(MAC) 프레임의 시그널 필드를 이용해 상기 동작 모드를 판단하는데, 상기 매체 접속 제어 프레임의 시그널 필드의 'R' 값을 이용해 동작 모드를 판단한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고속 이동 및 고속 데이터 전송 지원을 위한 재구성 가능한 무선 전송 장치는, 이동 속도와 요구되는 데이터 전송 속도 및 무선 링크 성능에 따라 동작 모드를 결정하는 동작 모드 결정수단; 및 상기 동작 모드 결정수단에 의해 결정된 동작 모드에 따라 순환 반복 부호 길이를 조절하여 전송 데이터를 변조하는 적어도 하나 이상의 디지털 변조수단을 포함한다.
바람직하게는 상기 동작 모드 결정수단은, 매체 접속 제어(MAC) 프레임의 시그널 필드의 짧은 보호구간(Short GI) 필드를 이용해 상기 동작 모드를 판단한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고속 이동 및 고속 데이터 전송 지원을 위한 재구성 가능한 무선 전송 장치에서의 모드 제어방법은, 지원 가능한 데이터 레이트와 요구되는 트래픽량에 따라 모드를 결정하고, 시간 영역 파라미터를 이용해 현재 무선 링크 상태를 판단하며, 무선 링크 상태에 따라 이동성 레벨을 증가시키거나 데이터 전송 속도를 증가시키기 위한 물리계층 모드를 결정한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고속 이동 및 고속 데이터 전송 지원을 위한 재구성 가능한 무선 전송 장치에서의 모드 제어방법은, 지원 가능한 데이터 레이트와 요구되는 트래픽량에 따라 모드를 결정하고, 주파수 영역 파라미터를 이용해 현재 무선 링크 상태를 판단하며, 무선 링크 상태에 따라 이동성 레벨을 증가시키거나 데이터 전송 속도를 증가시키기 위한 물리계층 모드를 결정한다.
본 발명은 무선 전송 기술 분야에서 이동성 및 전송률을 향상시키기 위해 제안되었다. 보행 수준의 저속 환경에서 최대 270Mbps급 (일 예로서 2x2, 40MHz 대역폭(Band Width), 표준 보호 구간 사용시 최대 전송 속도) 고속 데이터 전송이 가능한 기존의 IEEE 802.11n과 차량 이동 속도 환경에서 최대 27Mbps급 데이터 전송이 가능한 기존의 IEEE 802.11p 표준과 비교할 때, 본 발명은 차량 이동 속도 환경에서 최대 135Mbps급 고속 데이터 전송이 가능하다. 또한 본 발명은 전송 패킷의 시그널 필드 정보 또는 단말이 위치한 환경에 따라 달라지는 도플러 변이 정도, 신호 지연 효과 정도, 신호대 잡음비, 패킷 에러율, 트래픽 양에 따라 무선 단말의 모드를 결정하고, 상기 결정된 모드로 무선 단말을 동작시키기 위한 제어가 가능하다. 또한 본 발명은 현재 표준화 진행중인 IEEE 802.11ac(VHT: Very High-Throughput) 표준에도 동일한 원리로 용이하게 적용될 수 있다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.11a/n을 위한 5GHz 대역 무선랜 주파수를 나타내는 도면.
도 2는 일반적인 5GHz 대역 무선랜 주파수를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 무선랜 전송장치의 블록 구성도.
도 4는 각 모드별 물리 계층 파라미터를 나타내는 도면.
도 5는 일반적인 레거시 모드(IEEE 802.11a/g)의 시그널 필드 구조를 나타내는 도면.
도 6은 일반적인 HT 모드(IEEE 802.11n)의 시그널 필드 구조를 나타내는 도면.
도 7은 일반적인 HT 모드 자동 검출 과정을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 무선랜 전송장치에서의 모드 선택 방법을 나타내는 흐름도.
도 9는 일반적인 평탄 페이딩의 경우의 주파수 파형도.
도 10은 일반적인 주파수 선택적 페이딩의 경우의 주파수 파형도.
도 11은 본 발명에 따른 시간 영역 파라미터를 이용한 모드 제어 방법을 나타내는 흐름도.
도 12는 본 발명에 따른 주파수 영역 파라미터를 이용한 모드 제어 방법을 나타내는 흐름도.
도 13은 본 발명에 따른 고속 이동성 지원을 위한 요청 및 응답 패킷의 송수신 과정을 설명하는 도면.
도 14는 본 발명에 따른 모드 전환 및 그에 따른 타이밍 변화를 나타내는 도면.
도 15a 내지 도 15c는 이동성 레벨별 타이밍을 나타내는 도면.
도 16a 및 도 16b는 순환 반복 부호 길이에 따른 타이밍을 나타내는 도면.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 와이파이(Wi-Fi) 기술에 속하는 다양한 표준들이 예로 들어 설명될 것이다. 하지만, 본 방법은 와이파이에 국한되어 적용되는 것이 아니라, 기존의 무선 통신 표준에 동일한 원리로 적용되거나 확장 적용될 수 있다. 일반적으로 와이파이는 다른 용어로 무선랜 기술이라고도 한다.
본 발명의 이해를 위해 기존의 와이파이 모드에서 이동 속도 수준과 최대 전송 속도에 따라 다음의 와이파이 모드를 정의하여 설명한다. 각각의 와이파이 모드는 순환 반복 부호 지원 모드에 따라 세부 종류로 구분될 수 있다.
첫째, 이동성 레벨(ML: Mobility Level)과 전송 속도에 따른 와이파이 모드
1) 레거시(Legacy)-11a/g 모드(IEEE 802.11a/g 표준): 최대 54Mbps 전송 속도, 저속 이동 속도 (Low ML)
2) 레거시(Legacy)-11p 모드 (IEEE 802.11p 표준): 최대 27Mbps 전송 속도, 중간 이동 속도 (Mid ML)
3)11p-ML1 모드: 최대 13.5Mbps 전송 속도, 고속 이동 속도 (High ML)
4)HT-11n 모드 (IEEE 802.11n 표준): 최대 270Mbps (2x2, 0.8us GI(Guard Interval)), 저속 이동 속도
5)11n-ML1 모드: 최대 135Mbps (2x2, 0.8us GI), 중간 이동 속도
6)11n-ML2 모드: 최대 67.5Mbps (2x2, 0.8us GI), 고속 이동 속도
7)VHT 모드 (IEEE 802.11ac 표준)
8)11ac-ML0/1/2 모드: 같은 원리로 적용됨
둘째, 순환 반복 부호 (GI: Guard Interval) 지원 모드
1)0.4/0.8us for IEEE 802.11n
2)0.4/0.8/1.2us for IEEE 802.11ac(동일 원리로 1.6us 이상으로 확장 가능)
도 1 및 도 2는 5GHz 대역의 무선랜 주파수의 일 예를 나타낸 것이다. 도 1은 IEEE 802.11a/n 표준을 위해 정의되었고, 도 2는 IEEE 802.11p 표준을 위해 정의되었다.
이와 같은 주파수 정책의 취지는 저속 근거리 무선 전송 와이파이 단말들과 고속 이동성을 갖는 무선 전송 와이파이 단말들이 사용하는 주파수 대역을 분리하여 정의함으로써 신호 간섭 문제를 최소화하고, 송신 출력 크기를 다르게 정의함으로써 다른 환경에서 사용될 표준 단말들에 대한 설계를 보다 용이하게 하기 위함이다.
본 발명은 이와 같이 발전되어 온 와이파이 표준에서 하나의 단말로 단말 사용자의 이동 속도 또는 필요한 전송 속도, 환경의 변화에 따라 단말을 재구성 가능하도록 하는 기술을 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선랜 전송장치의 블록 구성도이다.
무선랜 전송장치는 무선랜 표준을 위해 2.4GHz 대역 및 5GHz 대역 주파수 영역에서 동작하며, 무선 주파수(RF)부(307)의 대역 제한 필터를 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 20MHz 대역으로 재구성 가능하다. 무선 주파수(RF)부(307)의 대역 제한 필터 모드 및 RF(Radio Frequency) 중심 주파수는 매체 접속 제어(MAC: Media Access Control) 처리부(302)에서 선택된다. 그리고 MAC 처리부(302)는 선택된 대역 제한 필터 모드 및 RF 중심 주파수를 이용해 RF부(307)를 제어한다.
본 발명에 따른 무선랜 전송장치는 동작 모드를 결정하는 동작 모드 결정부(301)가 MAC 처리부(302)와 별도로 구성되거나 MAC 처리부(302) 내에 동작 모드를 결정하기 위한 기능이 포함될 수도 있다.
동작 모드 결정부(301)는 이동 속도와 트래픽량 및 현재 무선 환경 등을 고려하여 동작 모드를 결정하고, 선택부(306)를 제어하기 위한 선택신호(n)와 결정된 모드 신호를 출력한다.
도 3에 도시된 본 발명의 실시예에서는 클럭 발생 장치로 특정 주파수의 클럭 오실레이터와 디지털 클럭 분주 장치를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 하지만, 이는 다양한 주파수 조합 및 클럭 생성 방법을 사용하는 경우로 확장 가능하다. 또한 본 발명의 실시예에서는 2개의 안테나를 사용하는 다중 안테나 구조를 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 원리를 사용하여 3개 이상의 다중 안테나로 쉽게 확장 가능하다.
본 발명에 따른 무선랜 전송장치는 사용자가 이동하지 않거나 저속으로 이동할 경우에는 IEEE 802.11a/b/g/n 모드로 동작한다. 하지만 이후 이동 속도가 빨라지면 본 발명에 따른 무선랜 전송장치는 IEEE 802.11p 또는 IEEE 802.11n의 1/2 대역폭 모드 또는 IEEE 802.11n의 1/4 대역폭 모드로 전환된다.
이와 같은 모드 전환은 다음과 같은 방법을 사용한다. 도 3을 참조하면, 클럭 발생부(305)의 위상고정루프(PLL)는 RF부(307) 또는 외부 클럭 오실레이터로부터 기준 클럭을 공급받아 주파수 분주를 통해 기저대역 처리부(303, 304)와 같은 디지털 모뎀부에서 사용할 다양한 클럭을 제공한다. 본 발명에서는 일 예로 클럭 발생부가 5, 10, 20, 40, 80, 160MHz 클럭을 제공하는 것으로 가정한다.
IEEE 802.11a/g/n 모드인 경우 20, 40, 80, 160MHz 클럭이 사용된다면, IEEE 802.11p 또는 IEEE 802.11n의 1/2 대역폭 모드의 경우에는 10, 20, 40, 80MHz 클럭이 사용될 수 있다. 이와 같은 클럭 선택을 위해 다중화 회로로 구성된 선택부(306)는 클럭 발생부(305)에 의해 발생된 클럭들을 동작 모드 결정부(301)로부터 전달된 선택신호(n)에 따라 선택하여 기저대역 처리부(303, 304)와 같은 디지털 모뎀부로 전달한다.
이에 따라 IEEE 802.11p의 1/2 대역폭 모드 또는 IEEE 802.11n의 1/4대역폭 모드의 경우에는 5, 10, 20, 40MHz 클럭이 사용된다. 클럭 주파수를 반으로 줄이는 효과는 주파수 영역의 신호 대역폭을 반으로 줄이는 결과를 얻게 되고, 시간 영역 신호의 전송 시간이 두 배로 늘어나게 된다. 시간 영역에서 두 배로 확장된 신호는 순환 반복 부호(Cyclic Prefix)도 두 배 늘어나게 되어, 신호 지연 효과에 강인하게 된다.
도 3을 참조하면, IEEE 802.11b의 경우 802.11a/n의 OFDM 방식과 다른 DSSS 방식을 사용하므로 기저대역 처리부가 별도로 구성된다. 즉, 기저대역 처리부는 11a/g/n/p용 기저대역 처리부(303)와, 11b용 기저대역 처리부(304)로 구성될 수 있다. 이와 같은 기저대역 처리부는 디지털 모뎀부로, 결정된 동작 모드에 따라 입력된 클럭들을 이용해 주파수 영역의 신호 대역폭 및/또는 시간 영역의 전송 시간을 조절하여 전송 데이터를 변조하는 기능을 수행한다. 한편, 상기 기저대역 처리부는 결정된 동작 모드에 따라 순환 반복 부호의 길이를 조절하도록 변조하는 기능을 수행한다. 이와 같은 디지털 모뎀부의 구체적인 동작에 대해서는 후술한다.
본 발명에서는 기저대역 처리부와 같은 물리 계층의 클럭 조절과 함께 매체 접속 제어(MAC) 계층의 클럭도 조절된다. 또한 프로토콜 제어를 위한 타이머는 표준에 맞게 선택적으로 조절될 수 있다. 또한 본 발명은 순환 반복 부호 모드를 제어하는 장치를 포함하고 있어서 이용 가능한 주파수 및 대역폭, 단말 이동 속도 및 요구되는 전송 속도에 따라 와이파이 모드와 순환 반복 부호 모드를 제어한다.
도 3에서 도면 부호 308은 아날로그 디지털 변환기(ADC: Analog Digital Converter)를 나타내고, 309는 디지털 아날로그 변환기(DAC: Digital Analog Converter)를 나타낸다.
동작 모드 결정부(301)는 802.11a/b/g/n/p 모드, 802.11p의 1/2 대역폭 모드, 802.11n의 1/2 대역폭 모드, 802.11n의 1/4 대역폭 모드 중 어느 하나의 모드 선택하는데, 이때 트래픽 양, 무선 단말의 이동 속도, 도플러 변이 정도, 지연 효과 정도, 패킷 에러율, 수신 신호의 신호대 잡음비 등의 링크 성능 및 요구 전송 속도에 따라 적응적으로 동작 모드를 결정한다.
도 4는 기존의 IEEE 802.11a, IEEE 802.11p 와 IEEE 802.11n 모드 및 본 발명을 위해 새로 정의된 모드를 분류한 것이다.
도 4를 참조하면, IEEE 802.11p가 IEEE 802.11a의 주파수 대역폭을 줄여서 데이터 레이트를 50% 희생한 대신 신호 지연 효과에 강인하게 되고, IEEE 802.11n의 주파수 대역폭을 줄여서 50% 효율을 잃은 대신 신호 지연 효과에 강인하게 된다. 고속 이동 환경에서 HT-ML1 모드는 IEEE 802.11p에 비해 최대 전송 속도가 5배나 높아질 수 있다. 또한 IEEE 802.11n의 1/4 대역폭 모드는 IEEE 802.11p에 비해 전송 속도가 2.5배 높고 순환 반복 부호가 2배 더 길어 이동 속도 측면이나 전송률 측면에서 모두 장점을 갖는다.
한편, 본 발명은 IEEE 802.11n의 1/2 대역폭 모드에 대한 기존의 IEEE 802.11p의 10MHz 기반 주파수 정책을 따르기 위해 10MHz 채널 두 개가 사용 가능한지를 판단하는 지능형 주파수 할당 방법을 포함한다. 이를 위해 본 발명은 RF 중심 주파수 변환, 대역 제한 필터의 재구성, 스캐닝 및 캐리어 센싱 과정을 수반한다. 또한 본 발명은 전송 패킷의 시그널 필드 정보 또는 트래픽 양, 이동 속도, 도플러 변이, 지연 효과, 패킷 에러율을 측정하여 주어진 채널 환경에서 가장 적합한 데이터 레이트 및 네트워크 구성, 전송 장치의 최적화를 위한 재구성 과정을 수행한다.
전송 패킷의 시그널 필드 정보를 이용한 모드 선택 방법
이하에서는 전송 패킷의 시그널 필드 정보를 이용한 모드 선택 방법에 대해 살펴본다.
기존 무선랜 표준은 도 5 및 도 6과 같은 시그널 필드 구조를 제안한다. 도 5는 IEEE 802.11a/g와 호환되는 레거시(Legacy) 시그널 필드(L-SIG) 구조를 나타내고, 도 6은 IEEE 802.11n의 HT 시그널 필드(HT-SIG)의 구조를 나타낸다.
HT 모드 자동 검출을 위해 도 7과 같이 레거시(Legacy) 시그널 필드(L-SIG)는 2진 위상 천이 변조(BPSK: Bynary Phase Shift Keying) 방식으로 맵핑하여 전송되고, HT 시그널 필드(HT-SIG)는 횡축 2진 위상 천이 변조(Q-BPSK: Quadrature-BPSK) 방식으로 맵핑하여 전송된다.
수신단은 패킷을 수신하면 도 7에 도시된 바와 같이 검출 임계치를 기준으로 레거시(Legacy) 시그널 필드 다음 오는 신호가 HT 시그널 필드인지 레거시용 데이터 신호인지를 판별한다. 이를 통해 수신단은 수신되는 패킷의 모드를 결정할 수 있다.
도 8을 참조하여 본 발명에 따른 모드 결정 과정을 보다 상세히 설명한다. 레거시 시그널 필드(L-SIG)를 디코딩하고(S801), 도 7에서 설명한 바와 같은 방법을 통해 HT 모드 자동 검출이 수행된다(S802).
HT 모드 자동 검출 결과, HT 모드가 아니면 디코딩된 레거시 시그널 필드(L-SIG)의 예약비트(Reserved bit)인 "R" 값을 확인한다(S803). 레거시 시그널 필드(L-SIG)의 'R' 값이 '0'이면 802.11a/g 모드 (5GHz의 경우 11a, 2.4GHz의 경우 11g)로 레거시-11a/g 모드이고(S805), 레거시 시그널 필드(L-SIG)의 'R' 값이 '1'이면 802.11p 모드로 레거시-11p 모드이다(S804).
한편, HT 모드 자동 검출 결과(S802), HT 모드로 판정되면, HT 시그널 필드를 디코딩한다(S806). 그리고 디코딩된 HT 시그널 필드(HT-SIG) 필드의 예약비트인 'R' 값과 디코딩된 레거시 시그널 필드(L-SIG)의 예약비트인 'R'값을 확인한다(S807, S808).
레거시(Legacy) 시그널 필드의 'R' 값과 HT 시그널 필드의 'R' 값이 모두 0이면 802.11n 모드(HT 모드)이다(S809). HT 시그널 필드의 'R' 값은 0이고 레거시(Legacy) 시그널 필드의 'R' 값이 1이면 빠른 이동성 지원 모드(Mobility Level 1)인 HT-ML1 모드이다(S810). 그리고 HT 시그널 필드의 'R' 값이 1이면 매우 빠른 이동성 지원 모드(Mobility Level 2)인 HT-ML2 모드이다(S811).
이와 같이 본 발명은 L-SIG 및/또는 HT-SIG가 포함된 프레임에서 복수 시그널 필드들의 예약비트 조합을 통해 복수 모드를 지원하는 시스템의 현재 지원 모드를 판별할 수 있다.
이상에서 설명한 와이파이 모드의 선택은 사용하는 대역폭의 변화를 수반하지만, 본 발명은 대역폭의 변경없이 순환 반복 부호 모드 선택만으로 신호 지연 효과에 강인하게 전송 모드를 변경할 수 있다. 즉, 위에서 설명한 와이파이 모드의 변환은 대역폭의 변화를 수반하며, 반송파 간격도 좁아지게 된다. 그런데, 이는 도플러 변화에 민감해지는 요인이 될 수 있다. 이러한 경우에는 신호 지연 효과에 강인하게 순환 반복 부호만 길게 하여 심볼 간 간섭을 줄이고 전송 속도를 높일 수 있다.
이에 대해 구체적으로 설명하면, 본 발명은 IEEE 802.11n 모드의 경우 다중 경로 페이딩에 의한 신호 지연이 작은 경우에는 0.4us 순환 반복 부호 모드(Short Guard Interval Mode)로 동작하고, 신호 지연이 큰 경우에는 0.8us 순환 반복 부호 모드(Long Guard Interval Mode)로 동작하는 제어 장치를 포함한다. 여기서 다중 경로 페이딩에 의한 신호 지연 효과는 채널의 상태를 나타내는 지표로서 일 예이며, 링크 성능을 나타내는 패킷 에러율, 스루풋 등의 성능 지표로 대체 가능하다. 본 발명은 현재 표준화 논의 중인 IEEE 802.11ac 모드 혹은 새로운 무선 통신 표준에서 이와 같은 원리로 확장 가능한 순환 반복 부호 모드를 사용할 수 있다. 즉, 신호 지연이 작을 경우에는 0.4us 모드로 동작하고, 신호 지연이 클 경우에는 1.2us 모드로 동작하며, 중간 값을 갖는 경우에는 0.8us 모드로 동작하는 것이다. 이 방법은 프로그램 가능한 레지스터로 수정 가능한 임계치 값 비교를 통해 신호 지연 값 (채널 프로파일)을 비교하여 모드를 선택하는 것에 의해 실현 가능하다.
IEEE 802.11n 무선랜 표준에는 도 6에 도시된 HT 시그널 필드의 7번째 비트 값으로 짧은 순환 반복 부호(Short GI) 모드 여부를 설정하여 전송하도록 하고 있다. 그리고 현재 표준화 논의 중인 IEEE 802.11ac의 VHT 모드인 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 0.4/0.8/1.2us 모드를 지원하고자 한다면 추가적인 비트 할당이 요구된다. 따라서 본 발명은 이와 같은 새로운 프레임 구조인 경우에도 동일하게 적용된다.
이상에서 본 발명의 모드 선택을 위해 전송 패킷의 시그널 필드 정보를 활용하는 것을 예로 들어 설명하였다. 이 방법은 호환성 문제가 없고, 모드 전환에 아주 효과적인 장점이 있다. 하지만, 이 방법만이 아니라 제어 패킷이나 MAC 헤더의 정보 필드를 이용하는 방법으로도 같은 원리로 실현 가능하다.
채널 환경 적응형 이동 단말 모드 결정 방법
다음은 채널 환경 적응형 이동 단말 모드 결정 방법에 대해 살펴본다.
본 발명에 따른 고속 이동성 및 고속 데이터 전송 지원을 위한 재구성 가능한 무선랜 전송장치는 기본적으로 저속 이동성 지원 및 고속 데이터 전송 모드인 802.11n 모드 또는 802.11a/b/g 모드로 동작한다. 그 이유는 모든 이동체는 정지 상태에서 출발하기 때문이다. 본 발명에 따른 무선랜 전송장치는 이동성이 감지되면 모드 변환 과정을 시작하고, 속도 증가에 따라 고속 이동성 지원 모드로 변경할 수 있다. 이동 단말의 모드 결정은 채널 환경에 따라 결정되며, 앞서 설명한 송신 패킷에 변경될 모드 정보를 실어 보냄으로써 접속 중계점(AP: Access Point)이 모드 변환된 패킷을 수신할 수 있도록 준비하게 한다. 이를 위한 모드 변경 요청 및 응답 프로토콜은 후술하기로 하고, 여기에서는 채널 환경 적응형 이동 단말 모드 결정 방법에 대해 설명한다.
직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식은 각각의 반송파에서 평탄한 페이딩(Flat Fading)일 때 신호의 왜곡이 발생하지 않는다. 반면에 신호의 대역폭이 채널 응답 변화 정도에 비해 크면 신호가 왜곡된다. 즉, 반송파들간 간격은 각각의 반송파에서 평탄한 페이딩을 보장하도록 정해져야 한다. 이와 동시에 반송파간 간섭을 최소화하기 위해 최대 도플러 스프레드보다 반송파 간격이 넓어야 한다.
송신 신호(Transmitted signal)가 S(f)이고, 채널 응답(Channel Response)이 H(f)이고, 수신 신호(Received signal)가 R(f)라고 할 때, 수신 신호는 'R(f) = S(f)×H(f)'와 같이 표현될 수 있다. 평탄 페이딩(Flat Fading)과 주파수 선택적 페이딩(Frequency Selective Fading) 채널한 결과는 각각 도 9 및 도 10에 도시되어 있다.
본 발명은 채널 상태에 따른 무선랜 모드 결정 및 순환 반복 부호 모드 결정 방법 및 그 제어 장치를 포함한다. 여기서는 특정 채널 상태 지표를 예로 들어 본 발명을 설명하지만, 그 밖의 다른 채널 상태 지표를 사용하여 무선랜 모드 및 순환 반복 부호 모드를 결정할 수 있다. 본 발명의 이해를 위해 시간 영역 파라미터와 주파수 영역 파라미터의 두 가지로 구분하여 설명한다.
먼저, 시간 영역 파라미터를 이용한 이동 단말의 모드 결정 과정을 설명한다.
도 11은 본 발명에 따른 데이터 전송률 우선 판단 기준에 의한 시간 영역 송신 모드 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.
현재 단말이 지원하는 모드의 데이터 레이트가 현재의 트래픽량 (Traffic) 이상이면(S1101) 현재의 데이터 레이트를 유지한다. 하지만, 현재 단말이 지원하는 모드의 데이터 레이트가 현재의 트래픽량보다 작으면 모드를 갱신한다(S1102). 예를 들어, 현재 IEEE 802.11a 모드라면 최대 54Mbps 모드를 지원할 수 있고, 스루풋은 약 27Mbps 정도가 될 것이다. 이때, 트래픽이 40Mbps 라면, IEEE 802.11n 모드로 전환되어 최대 270Mbps의 물리 계층 데이터 레이트를 지원하게 되고, 스루풋은 100Mbps 이상이 될 수 있다.
트래픽에 따른 모드 결정 후에 측정된 최대 초과 지연 값과 현재의 순환 반복 부호 길이를 비교하여 대역폭과 반송 주파수 간격 등의 물리 계층 모드가 결정된다. 즉, 최대 초과 지연 값이 순환 반복 부호 길이 보다 크면(S1103), 심볼간 간섭으로 인한 성능 열화가 발생되기 때문에, 고속 이동성 지원 레벨을 한 단계 증가시킨다(S1104). 반면, 최대 초과 지연 값이 순환 반복 부호 길이 보다 작으면(S1103), 고속 이동성 지원 레벨을 한 단계 감소시켜 데이터 전송 속도 효율을 높인다(S1105). 여기서 고속 이동성 레벨을 증가시키거나 감소시키는 것은 무선 주파수 변환기, 대역폭, 저역 통과 필터의 조절을 통해 이루어질 수 있다.
물리 계층 파라미터의 최적화가 완료된 후, 패킷 길이와 코히어런스 시간 (Coherence time)을 비교하여 안정적인 채널 구간에 적합한 패킷 길이를 결정한다. 도 11을 참조하면, 코히어런스 시간보다 패킷 길이가 짧다면(S1106), 복수의 패킷을 결합(Aggregation)하여 전송 효율을 높인다(S1107). 반면, 코히어런스 시간보다 패킷 길이가 길면(S1108), 패킷을 코히어런스 시간 단위로 단편화한다(S1109). 코히어런스 시간과 패킷 길이가 같으면 데이터를 전송한다(S1110).
다음, 주파수 영역 파라미터를 이용한 송신 모드 결정 방법을 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 데이터 전송률 우선 판단 기준에 의한 주파수 영역 송신 모드 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.
현재 단말이 지원하는 모드의 데이터 레이트가 현재의 트래픽량 (Traffic) 이상이면(S1201) 현재의 데이터 레이트를 유지한다. 하지만, 현재 단말이 지원하는 모드의 데이터 레이트가 현재의 트래픽량보다 작으면 모드를 갱신한다(S1202).
모뎀 모드를 갱신한 후, 최대 도플러 변이 값과 현재의 반송파 간격을 비교하여 대역폭과 반송파 간격 등의 물리 계층 모드를 결정하게 된다. 즉, 측정한 최대 도플러 변이 값이 현재 반송파 간격보다 크면(S1203), 반송파 간 간섭으로 인한 성능 열화가 발생되기 때문에, 고속 이동성 지원 레벨을 한 단계 감소시킨다(S1204). 반면, 최대 도플러 변이 값(Maximum Doppler Shift Value)이 현재 반송파 간격보다 작으면 고속 이동성 지원 레벨을 한 단계 증가시킨다(S1205).
물리 계층 파라미터의 최적화가 완료된 후, 반송파 간격과 코히어런스 대역폭 (Coherence Bandwidth)을 비교하여 한 패킷 내의 채널 추정치 유효 구간을 보장하기 위한 패킷 길이를 결정한다. 코히어런스 대역폭이 반송 주파수 간격보다 크면(S1206), 복수의 패킷을 결합하여 전송 효율을 높인다(S1207). 반면, 코히어런스 대역폭이 반송파 간격보다 작으면(S1208), 패킷을 단편화(Fragmentation) 한다(S1209). 그리고, 코히어런스 대역폭이 반송파 간격과 같으면 데이터를 전송한다(S1210).
고속 이동성 및 고속 데이터 전송 지원을 위한 프로토콜
무선랜 표준은 매체 접속 제어(MAC) 프로토콜(Protocol)로 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방식을 사용한다. 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식은 하나의 네트워크 접속 중계점(AP)에 접속해 있는 단말(Station, STA)들이 접속 중계점(AP)과 통신하기 위해 백오프(Back-off) 알고리즘 및 반송파 감지 알고리즘을 이용한 경쟁 및 회피 방식에 기반하여 매체 접속 권한(TXOP: Transmission Opportunity)을 경쟁하게 된다. 그리고 경쟁에서 이긴 단말이 일정 기간 동안 채널을 점유한다.
일반적으로 각 컨텐츠 종류에 따라 패킷들의 간격이 다르게 정의됨으로, 각 단말은 우선 순위를 부여받아 전송 기회를 얻기 위해 경쟁 구간(Contention Window) 동안 경쟁하게 된다. 단말은 전송 기회를 획득하면 데이터 패킷을 보내고 보낸 패킷에 대한 응답 패킷(ACK)을 기다리게 된다. 단말은 응답 패킷을 받으면 다음 패킷을 전송하기 위해 다시 채널 점유권을 획득하기 위한 경쟁을 하게 되고, 응답 패킷을 받지 못하면 실패한 패킷을 재전송하기 위해 채널 점유권을 획득하기 위한 경쟁을 하게 된다.
통상 무선랜은 경쟁 방식과 비경쟁 방식의 프로토콜을 지원하며, 일반적으로 상용화된 제품은 경쟁 방식의 프로토콜을 사용한다. 경쟁 방식 프로토콜을 사용하는 경우 앞서 설명한 바와 같이 데이터를 보내고자 하는 단말은 경쟁을 통해 전송 기회를 획득한 후 데이터 패킷을 보내고 응답 패킷을 받는 과정을 반복 수행하게 된다. 이러한 경쟁 방식 프로토콜은 접속 중계점이 단말과의 통신 순서를 관장하는 비경쟁 방식 프로토콜과 혼재하여 사용할 수 있다. 본 발명은 경쟁 방식과 비경쟁방식 모두에 적용 가능하다.
도 13은 본 발명에 따른 고속 이동성 지원을 위한 요청 및 응답 패킷을 사용한 프로토콜 운용을 나타낸 도면이다. 도 13을 참조하면, 이동성 지원 요청 및 응답은 데이터 프레임 또는 응답 프레임을 이용해 이루어질 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 단말은 채널 환경에 따라 모드, 데이터 전송 속도, 패킷 길이 등을 결정한다. 그리고 단말은 패킷 구조의 시그널 필드의 'R' 값을 활용하여 다음에 보낼 패킷의 모드를 통신 상대 단말(또는 접속 중계점)로 알려준다. 여기서 고속 이동성 지원을 위한 요청 패킷은 시그널 필드의 'R' 값이 0이 아닌 패킷이다. 그리고 요청에 대한 응답 패킷은 수신 준비 여부를 알려주기 위한 것으로, 레거시(Legacy) 시그널 필드의 'R' 값에 지원 여부를 실어 요청 단말로 송신된다. 응답 패킷의 'R' 값이 1이면 이동성 지원 가능하므로 모드 변경하여 보내도 된다는 의미이고, 0이면 이동성 지원 불가능하므로 현재 모드를 유지하라는 의미이다.
도 14는 이와 같은 본 발명을 이용한 프로토콜 사용 일 예를 나타낸 도면이다. 도 14는 간단히 몇 개의 패킷만으로 단말이 정지 상태에서 점차 고속으로 이동할 경우를 나타낸 것이며, 실제로는 하나의 모드에 대해 정해진 기간 동안 동작 후 통계적인 결과치를 바탕으로 모드 변환을 수행하는 것이 효과적이다.
도 14에서 (a), (b), (c)는 이동 속도가 점차 증가하는 과정을 나타낸 것으로, (c)는 40Mbps 이상의 트래픽이 요구된다고 가정할 때 정지 상태에서 HT-ML0 (160Mbps 스루풋 지원 가능)로 시작하여, 빠른 속도 이동 시에 HT-ML1 (80Mbps 스루풋 지원 가능)으로 모드 변환되고, 매우 빠른 속도일 때 HT-ML2 모드 (40Mbps 스루풋 지원 가능)로 변경되는 과정을 나타낸 것이다.
단말은 채널 프로파일을 감지하고 있다가 신호 지연이 크다면 순환 반복 부호 길이를 길게 하여 동작 모드를 변경한다. 이때도 동일한 방법으로 요청 및 응답 과정을 통해 동작 모드를 변경하되, HT 또는 VHT 시그널 필드의 순환 반복 부호 모드 정보 값을 활용하여 모드를 선택한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 단말의 이동 속도가 느릴 경우에는 기존의 IEEE 802.11a/b/g/n 방식을 사용하고, 이동 속도가 빨라질 경우 IEEE 802.11p, HT-ML1, HT-ML2 모드로 전환되거나 순환 반복 부호 모드를 변경하여 채널 적응 능력을 향상시킨다. 구체적으로 본 발명에 의해 이동 속도에 따라 전송되는 신호의 심볼 길이가 달라진다.
도 15a는 ML0 모드의 경우로서 종래의 저속 단말 이동 속도 및 고속 데이터 전송 속도 지원 모드의 경우를 나타낸다. 도 15b는 ML1 모드의 경우로서 중간 이동 속도 및 중간 데이터 전송 속도 지원 모드의 경우를 나타낸다. 도 15c는 ML2 모드의 경우로서 고속 이동 속도 및 낮은 데이터 전송 속도 지원 모드의 경우를 나타낸다.
송신 데이터의 심볼 길이가 늘어나면, 수신단에서 해당 심볼을 복호 및 검출하기 위한 신호 처리 시간이 그 만큼 충분히 늘어나므로, 종래의 순환 반복 복호 방법(Iterative decoding)에 따라 하나의 심볼 복호를 위한 복호 알고리즘의 반복 횟수를 증가시킴으로써 복호 성능을 향상시킬 수 있다. 이로 인해 채널 변화 및 고속 이동 환경에서도 무선 통신 시스템의 성능을 보장할 수 있게 된다.
도 16a 및 도 16b는 도 15a의 0.8us 순환 반복 부호 기준으로 2배 혹은 1/2배에 해당하는 순환 반복 부호에 따른 모드 전환을 나타낸 것이다. 도 16a는 1.6us 순환 반복 부호의 경우이고, 도 16b는 0.4us 순환 반복 부호 경우를 나타낸다.
본 발명에 의하면, 데이터 심볼 길이만 증가하는 것이 아니라 순환 반복 부호의 길이도 증가하므로 심볼 간 간섭에 의한 성능 열화를 방지할 수 있다. 본 발명은 이 순환 반복 부호의 길이가 충분하지 못하면 순환 반복 부호만 두 배로 증가시킬 수 있고, 다중 경로 페이딩에 의한 신호 지연 효과에 비해 순환 반복 부호가 너무 길어 오버헤드에 의한 전송 속도 열화가 감지된다면 순환 반복 부호를 짧게 함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 현재 표준화 논의 중인 IEEE 802.11ac 표준(VHT 표준)에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명에서는 물리 계층 특성을 이동 속도가 빨라짐에 따라 채널 변화에 강인하게 만들기 위해 동작 주파수를 다중화하는 방식이 사용되며, 이로 인해 채널 변화에 강인해 질뿐만 아니라, 동작 주파수가 낮아짐에 따라 전력 소비 효율도 좋아진다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
301: 동작 모드 결정부 302: MAC 처리부
303, 304: 기저대역 처리부 305: 클럭 발생부
306: 선택부 307: 무선 주파수(RF) 부

Claims (19)

  1. 고속 이동 및 고속 데이터 전송 지원을 위한 재구성 가능한 무선 전송 장치에 있어서,
    이동 속도와 요구되는 데이터 전송 속도 및 무선 링크 성능에 따라 동작 모드를 결정하는 동작 모드 결정수단;
    복수의 클럭들을 발생하는 클럭 발생수단;
    상기 동작 모드 결정수단에 의해 결정된 동작 모드에 따라 상기 클럭 발생수단에 의해 발생된 복수의 클럭들 중 필요한 클럭들을 선택하는 선택수단; 및
    상기 선택수단에 의해 선택된 클럭들을 이용해 주파수 영역의 신호 대역폭 및/또는 시간 영역의 전송 시간을 조절하고 그리고 상기 동작 모드 결정수단에 의해 결정된 동작 모드에 따라 순환 반복 부호 길이를 조절하여, 전송 데이터를 변조하는 적어도 하나 이상의 디지털 변조수단
    을 포함하는 무선 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 모드 결정수단은,
    현재 트래픽량과 시간 영역 파라미터를 이용해 상기 동작 모드를 결정하는 무선 전송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 모드 결정수단은,
    현재 트래픽량과 주파수 영역 파라미터를 이용해 상기 동작 모드를 결정하는 무선 전송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 모드 결정수단은,
    상대 통신 단말과 요청 프레임 및 응답 프레임을 이용해 상기 동작 모드를 결정하는 무선 전송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 동작 모드 결정수단은,
    매체 접속 제어(MAC) 프레임의 시그널 필드를 이용해 상기 동작 모드를 판단하는 무선 전송 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 동작 모드 결정수단은,
    상기 매체 접속 제어 프레임의 시그널 필드의 'R' 값을 이용해 동작 모드를 판단하는 무선 전송 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 동작 모드 결정수단은,
    복수 시그널 필드들의 각 예약비트의 조합에 의해 동작 모드를 판단하는 무선 전송 장치.



  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 고속 이동 및 고속 데이터 전송 지원을 위한 재구성 가능한 무선 전송 장치에서의 모드 제어방법에 있어서,
    (a) 이동 속도, 지원 가능한 데이터 레이트, 그리고 요구되는 트래픽량에 따라 모드를 결정하는 단계;
    (b) 시간 영역 파라미터 및 주파수 영역 파라미터 중 적어도 하나를 이용해 현재 무선 링크 상태를 판단하는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계의 결과에 따라 이동성 레벨을 증가(또는 감소)시키거나 데이터 전송 속도를 증가(또는 감소)시키기 위한 물리계층 모드를 결정하는 단계를 포함하고,
    복수의 클럭들 중 상기 모드를 위해 필요한 적어도 하나의 클럭이 선택되고,
    상기 선택된 적어도 하나의 클럭을 통해 주파수 영역의 신호 대역폭 및 시간 영역의 전송 시간 중 적어도 하나가 조절되고,
    상기 모드에 따라 순환 반복 부호의 길이가 제1 길이 값에서 제2 길이 값으로 조절되는
    모드 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 측정된 최대 초과 지연 값과 상기 제1 길이 값을 비교하는 모드 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 측정된 초과 지연 값이 상기 제1 길이 값보다 크면 상기 이동성 레벨을 증가시키기 위한 물리계층 모드를 결정하고, 상기 측정된 초과 지연 값이 상기 제1 길이 값보다 작으면 상기 이동성 레벨을 감소시키기 위한 물리계층 모드를 결정하는 모드 제어 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 수행 후, 코히어런스 시간과 패킷 길이에 따라 패킷을 결합하거나 패킷을 단편화하는 단계를 더 포함하는 모드 제어 방법.
  17. 삭제
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 측정된 최대 도플러 변이 값과 현재 반송파 간격을 비교하는 모드 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 측정된 최대 도플러 변이 값이 상기 현재 반송파 간격보다 크면 상기 이동성 레벨을 감소시키기 위한 물리계층 모드를 결정하고, 상기 측정된 최대 도플러 변이 값이 상기 현재 반송파 간격보다 작으면 상기 이동성 레벨을 증가시키기 위한 물리계층 모드를 결정하는 모드 제어 방법.
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