KR19990030007A - 개선된 캐리어 검출 설비를 갖춘 와이어리스 근거리 통신망 - Google Patents

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KR19990030007A
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아드리안 카메르만
레오 몬테반
리엥크 머드
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루센트 테크놀러지스 인크
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Abstract

본 발명은 통신셀 내에서 신호를 송수신하기에 적합한 와이어리스 근거리 통신망 스테이션의 운용 방법 및 시스템에 관한 것이다. 상기 방법은 캐리어 검출 임계값 레벨을 구현하는 단계와, 지연 임계값 레벨을 구현하는 단계와, 네트워크 스테이션에 의해 검출된 신호 레벨이 상기 지연 임계값 레벨 이상일 때 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 수신된 신호 전송 전력이 캐리어 임계값 레벨 이상일 때 네트워크 스테이션을 위해 의도된 신호 전송을 수신하는 단계를 더 포함한다.

Description

개선된 캐리어 검출 설비를 갖춘 와이어리스 근거리 통신망
본 발명은 와이어리스 데이터 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 적어도 2개의 신호 레벨 임계값을 채용함으로써 개선된 매체 액세스 제어 기능을 이용하는 것에 관한 것이다.
근거리 통신망(LAN)의 스테이션들간의 유선 케이블 접속의 필요성을 제거할 목적으로, 와이어리스 근거리 통신망이 개발되어 왔으며 현재 상업적으로 이용되고 있다. 이들 와이어리스 근거리 통신망은 와이어리스 통신 성능을 갖는 (퍼스널 컴퓨터 등의) 데이터 처리 장치인 복수의 이동 네트워크 스테이션을 채용한다.
유선 통신망에서는, 비교적 용이하게 충돌 검출이 실현될 수 있다. 그러나, 단일 채널을 사용하는 와이어리스 통신망에 대해서는, 다이내믹하고 광범위한 신호 레벨 수신으로 인해 충돌을 검출하는 것이 실질적으로 곤란하다. 따라서, 와이어리스 근거리 통신망은 통상적으로 충돌 검출 대신에 충돌 회피 기구를 채용한다.
와이어리스 근거리 통신망(LAN)은 IEEE 802.11 규격에 의해 설명된 바와 같은 CSMA/CA(캐리어 검출 다중 액세스/충돌 회피) 등의 리슨 비퍼 토크(listen-before-talk) 기구를 채용하는 매체 액세스 제어(MAC) 장치에 근거하여 통상 구성된다. IEEE 802.11 규격에 설명된 일 실시예에 따라서, 와이어리스 근거리 통신망은 액세스 포인트를 포함하며, 이 액세스 포인트는 기지국 및 복수의 다른 네트워크 스테이션으로서 이용된다. 그룹이나 셀(cell)내의 네트워크 스테이션은 그들의 대응 액세스 포인트에 직접 통신한다. 이 액세스 포인트는 동일 셀내의 착국(destination station)에 또는 유선 분배 시스템을 통해 다른 액세스 포인트에 메시지를 전송하며, 이와 같은 메시지는 결국 목표 착축에 도달한다.
매체 액세스 제어(MAC) 장치에 따라서, 각 근거리 통신망은 다른 스테이션이 통신 신호를 전송하고 있는 않음을 판정할 때 전송을 개시한다. 이를 위해서, 다른 스테이션으로부터 수신되는 신호 레벨이 특정 수신 임계값 레벨 이상인 한은 각 스테이션은 그 신호 전송을 지연한다. 따라서, 매체 액세스 제어(MAC) 장치는 제1 스테이션으로부터 멀리 떨어져 위치한 제2 스테이션이 제1 스테이션에 의해 보다 빨리 전송이 개시될 때에 오버랩하는 신호 전송을 개시하는 것을 방지한다. 통상, 제2 스테이션은 랜덤하게 선택된 시간 동안 그 신호 전송을 지연한다.
매우 짧은 캐리어 검출 소요 시간은 이 랜덤 대기 특성을 위해 중요하다. 예를 들면, IEEE 802.11 DSSC(derect sequence spread spectrum) 규격은 캐리어 검출 소요 시간을 커버하는 20μsec(마이크로초) 타임 슬롯에 기초한 슬롯티드(slotted) 랜덤 대기 동작을 필요로 한다.
또한, IEEE 802.11 규격에 의해 설명된 매체 액세스 제어(MAC)는 수신 모드 및 지연 모드에 대해 1개의 신호 임계값 레벨을 필요로 한다. 수신 임계값의 최하위 레벨도 지연을 위해 사용된 레벨이다. 따라서, 수신기는 수신 임계값이상의 다른 신호를 검출하면, 전송을 중단한다. IEEE 802.11 DSSC 규격은 50mW 이하의 전력 전송시 -70dBm, 50mW와 100mW 사이의 전력 전송시 -76dBm, 100mW와 1W 사이의 전력 전송시 -80dBm과 감도가 동일하거나 더 높게 되어야만 하는 지연 임계값을 지정한다.
도 1을 참조하여, 충돌 회피 기구를 제공하는 종래 방법을 도시하고 설명한다. 특히, IEEE 802.11 CSMA/CA 프로토콜은 그들이 대개 발생할 것 같은 지점에서 매체를 다중 스테이션 액세스 사이에서의 충돌 가능성을 줄이기 위해 설계된다. 최고 높은 충돌 가능성은 사용중인 매체에 후속하는 매체가 자유롭게 된 직후의 포인트에서 발생될 수 있다. 이는 다중 스테이션이 매체를 다시 이용 가능하게 되도록 대기하기 때문이다. 따라서 랜덤 백오프(back off) 장치가 매체 회선 쟁탈 충돌을 해결하기 위해 사용된다. 당업자가 분명히 알 수 있는 바와 같이, 매우 짧은 캐리어 검출 소요 시간이 랜덤 대기 특성에 대해 중요하다. 또한, IEEE 802.11 매체 액세스 제어(MAC)는 RTS/CTS(request-to-sender/clear-to-send) 폴딩 간섭을 통한 매체 지연(medium reservation)을 위한 옵션과 시간 구속형 서비스를 위한 포인트 코디네이션을 규정한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 사용중인 매체(busy medium) 기간 후에, 전체 와이어리스 LAN 장치는 소위 IFS(inter frame spacing) 기간 동안 대기해야만하고, 그리고 나서 다른 전송이 존재하지 않는 한 소요되는 난수의 슬롯 타임 간격 동안 대기한 후에 전송을 시도할 수 있다.
동일 채널 매체 재사용과 관련하여, IEEE 802.11 DSSS 규격은, 만족스런 캡처(capture) 특성을 제공하며, 이는 매체 재사용 조건을 더 좋게 하는 감도가 더 낮은 지연 임계값을 사용을 허용한다. 그러나, 감도가 더 낮은 지연 임계값은 전송의 변조(corruption)가 방지되는 레인지가 더 작은 것을 의미한다. 액세스 포인트 단위 네트워크와 서버 스테이션을 갖는 특별 네트워크에서는, 트래픽(traffic)이 액세스 포인트나 서버 스테이션에서 왕래한다. 액세스 포인트/서버 스테이션과 그 할당 스테이션이 서로 수신하는 최소 수신 레벨은 멀티패스 페이딩 및 쉐도잉(shadowing) 효과와 액세스 포인트로부터 이동 네트워크 스테이션의 변화 거리로 인해 예보가 곤란하다.
따라서, 하부 레벨에서의 성공적인 수신을 가능케 하고 실질적으로 높은 동일 채널 매체 재사용과 실질적으로 낮은 전력 소비를 제공하는 개선된 매체 액세스 장치가 필요하다.
본 발명은 2개의 가변 파라미터를 채용함으로써, 근거리 통신망에서의 각 스테이션에 대해 개선된 매체 액세스 제어(MAC) 장치를 제공한다. 1개의 파라미터는 원하는 신호를 수신하기 위한 캐리어 검출 임계값이라 한다. 캐리어 검출 임계값은 관찰된 캐리어 신호의 레벨이며, 그보다 아래에서는 네트워크 스테이션이 데이터 신호의 처리를 시도하지 않을 것이다. 예를 들면, 캐리어 검출 임계값을 변화시킴으로써, 신호가 수신되고 처리되는 신호 레벨을 선택하는 것이 가능하다. 제2 파라미터는 지연 임계값이라 한다. 지연 임계값은 관찰된 캐리어 신호의 레벨이며, 그 보다 위에서는 네트워크 스테이션이 데이터 신호의 전송을 지연할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지연 임계값은 캐리어 검출 임계값보다도 감도가 높게 구성되어, 다른 네트워크 스테이션이나 액세스 포인트가 데이터 신호를 전송하는 한은 데이터 신호를 전송하기를 원하는 모든 스테이션들이 그들의 신호 전송을 지연할 것이다. 와이어리스 근거리 통신망의 원하는 셀 사이즈와, 양호한 수신을 위한 필수 캡처비(capture ratio)는 캐리어 검출 임계값을 결정하는 파라미터와 지연 임계값 파라미터이다. 지연 임계값의 감도를 낮출수록, 매체 재사용은 더 양호하게 된다. 이와 같은 방식으로, 총 네트워크 스루풋의 최적화와 보다 트래픽 세기를 더 낮게 하여 보다 먼 거리를 커버하기 위한 성능은 적절한 지연 및 캐리어 검출 임계값을 선택함으로써 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 가급적이면, 동일한 지연 임계값은 셀 영역의 대응 액세스 포인트를 포함하는 모든 스테이션들에 대해 사용된다.
그러나, 캐리어 검출 임계값은 각 스테이션에 대해 선택적으로 유리하게 변화될 수 있다. 즉, 감도가 높은 캐리어 검출 임계값은 트랜시버 칩에 의해 감도가 낮은 캐리어 검출 임계값보다 종종 더 처리하게 할 것이다. 유리하게도, 감도가 낮은 캐리어 검출 임계값은 축소된 배터리 전력 소비를 허용하며, 당업자가 분명히 알 수 있는 바와 같이, 이점은 배터리로 움직이는 이동 네트워크 스테이션에 대해서 중요하다.
도 1은 충돌 회피 장치를 갖춘 종래의 캐리어 검출 다중 액세스 동작을 설명하는 종래의 타이밍도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 액세스 포인트와 2개의 이동 네트워크 스테이션을 포함하는 와이어리스 근거리 통신망의 블록도.
도 3은 대응 액세스 포인트가 신호를 전송할 때 거리의 함수로서 네트워크 스테이션에 의해 관찰되는 전력과, 본 발명의 일 실시예에 따라 근거리 통신망 셀의 크기상에 2개의 예의 캐리어 검출 임계값 레벨의 효과를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어리스 근거리 통신망에 대한 지연 임계값과 캐리어 검출 임계값간의 관계를 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 캐리어 검출 감도를 증대하는 효과를 설명하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
12 : 액세스 포인트 70 : 캐리어 검출 임계값 회로
72 : 지연 임계값 회로 74 : 메모리
첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 예로서 설명한다.
도 2에는 본 발명이 실행되는 와이어리스 근거리 통신망(LAN)의 양호한 실시예가 도시되어 있다. 근거리 통신망(10)은 전술한 바와 같이 기지국으로서 이용되는 액세스 포인트(12)를 포함한다. 그러나, 본 발명은 그와 같은 점에 한정되지 않으며, 네트워크 스테이션 앞뒤로 메시지를 전송하기 위한 서버 스테이션을 채용하는 또 다른 유형의 근거리 통신망이 채용될 수 있다. 액세스 포인트(12)는 LAN(10)내의 네트워크 스테이션이 통신할 수 있는 다른 장치 및/또는 네트워크에 접속될 수 있다. 액세스 포인트(12)는 통신 채널을 통해 데이터 신호를 송수신하기 위해 구성된 안테나(16)를 포함한다.
또한, 네트워크(10)는 각각이 안테나(20)를 갖는 이동국(18-1, 18-2) 등의 이동 네트워크 스테이션(18)을 포함한다. 이동국은 DSSS(direct sequence spread spectrum) 변조를 사용하여, 1Mbit/s(초당 1메가비트)나 2Mbit/s로 선택적으로 메시지를 송수신 할 수 있으며, 본 발명은 그러한 점의 범위에 한정되지 않는다. 각 이동국(18)은, 안테나(20)를 통해 신호를 수신하기에 적합한 캐리어 검출 임계값 회로(70)와 지연 임계값 회로(72)를 포함한다. 메모리(74)는 캐리어 검출 임계값 파라미터와 지연 임계값 파라미터의 값을 저장하기 위해 구성된다. 메모리(74)의 출력 포트는 캐리어 검출 임계값 회로(70)의 입력 포트에 접속되어 있다. 유사하게 메모리(74)의 다른 출력 포트는 지연 임계값 회로(72)의 입력 포트에 접속되어 있다. 그러한 것으로서의 메모리(74)는 원하는 캐리어 검출 임계값 파라미터에 대응하는 캐리어 검출 임계값 회로(70)에 신호를 제공한다. 유사하게, 메모리(74)는 원하는 지연 임계값 파라미터에 대응하는 지연 임계값 회로(72)에 신호를 제공한다.
이동 네트워크 스테이션(18)은 안테나(20)를 통해 수신된 신호를 처리하도록 구성되는 신호 처리 회로(76)를 더 포함한다. 또한, 신호 처리 회로(76)는 안테나(20)를 통해 이동 네트워크 스테이션(18)에 의해 전송되는 신호들도 처리한다. 신호 처리 회로(76)는 캐리어 검출 임계값 회로(70)의 출력 포트로부터 검출 표시 신호를 수신하도록 구성된다. 유사하게, 신호 처리 회로(76)의 다른 입력 포트는 지연 임계값 회로(72)의 출력 포트로부터 지연 표시 신호를 수신하도록 구성된다. 신호 처리 회로(76)의 출력 포트는 메모리(74)의 입력 포트에 접속되어 메모리(74)에 저장된 캐리어 검출 임계값 파라미터 및 지연 임계값 파라미터의 값을 변화시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 각 이동 네트워크 스테이션(18)은 그 신호 수신 모드 동안 타임 슬롯 단위로 데이터 신호를 수신하며, 본 발명은 그와 같은 점에서의 범위에 한정되지 않는다. 예컨대 20㎲의 타임 슬롯 기간 동안, 캐리어 검출 임계값 회로와 지연 임계값 회로는 인입 신호의 에너지 레벨을 결정한다. 캐리어 검출 임계값 회로(70)는 안테나(20)를 통해 수신된 인입 데이터 신호를 모니터한다. 캐리어 신호가 캐리어 검출 임계값 파라미터 이상의 에너지 레벨과 함께 검출될 때, 캐리어 검출 임계값 회로(70)는 신호 처리 회로(76)에 검출 표시 신호를 제공한다. 그에 따라, 신호 처리 회로(76)는 안테나(20)를 통해 수신된 신호를 처리하기 시작한다. 수신된 신호의 에너지 레벨도 지연 임계값 파라미터 이상일 때, 지연 임계값 회로(72)는 지연 표시 신호를 신호 처리 회로(76)에 제공하여, 근거리 통신망(10)에 의해 채용된 통신 채널을 통해 충돌을 회피하기 위해 어떠한 전송도 실행될 수 없음을 이동 네트워크 스테이션에 알리도록 한다.
도 3에는 격리된 셀 상태가 액세스 포인트(12) 각각으로부터 설명되어 있다. 액세스 포인트(12)로부터 멀리 위치한 이동 네트워크 스테이션에 의해 관찰된 캐리어 신호 레벨은 액세스 포인트로부터 네트워크 스테이션의 거리의 함수로서 커브(curve)(29)로 설명하였다. 커브(29)는 액세스 포인트에서 사용된 전송 전력과 주위의 경로 손실(path-loss) 특성에 의해 결정된다. 격리된 셀에서의 스테이션의 수신기 성능은 라인(32-1)이나 라인(32-2)으로 도시된 캐리어 검출 임계값 등의 캐리어 검출 임계값 레벨에 의해 결정된다. 전술한 바와 같이, 캐리어 검출 임계값 레벨은 캐리어 신호 레벨로 규정되며, 그 레벨 아래에서는 LAN 스테이션(18-1, 18-2)이 인입 데이터 신호를 처리하지 않을 것이다. 도시된 바와 같은 캐리어 검출 임계값 레벨(32-2)은 거리(-R2, +R2)에서 커브(29)와 교차하고, 캐리어 검출 임계값 레벨(32-1)은 거리(-R, +R)에서 커브(29)와 교차한다. 캐리어 검출 임계값 레벨 라인이 캐리어 신호 레벨 커브와 교차하는 거리는 근거리 통신망 셀의 경계를 결정하고, 그 경계 안에서 이동 네트워크 스테이션은 액세스 포인트(12)와 통신할 수 있다.
보다 감도가 낮은 캐리어 검출 임계값(32-1)에 의해 분명해지는 바와 같이, 광범위한 레인지를 통한 동작 및 수신이 성취된다. 캐리어 검출 임계값 레벨(32-1)을 채용한 셀은 셀(28)로서 설명되어 있다. 유사하게, 캐리어 검출 임계값(32-2)을 채용한 셀은 셀(30)로서 설명되어 있다. 캐리어 검출 임계값 레벨(32-2)로 동작하는 네트워크 스테이션은 캐리어 검출 임계값 레벨(32-1)로 동작하는 네트워크 스테이션보다 감도가 낮다.
캐리어 검출 임계값 레벨에 대한 의미 있는 값의 레인지는 수신기 회로의 감도에 의해 결정된 하부 경계를 갖는다. 예를 들면, 캐리어 검출 임계값을 하부값으로 설정하는 것은 다수의 무의미한 수신 시도를 가져올 것이며, 이는 실질적으로 높은 실패율로 이끌 수 있다. 감도가 낮은 캐리어 검출 임계값 파라미터를 채용함으로써, 근거리 통신망의 네트워크 스테이션은 더 작은 셀 사이즈내에서 동작할 수 있다. 비교적 작은 영역에서 동일한 채널의 재사용 가능성을 고려할 때 이와 같은 셀 사이즈가 더 좋을 수 있다. 감도가 낮은 것과는 반대로, 감도가 높은 캐리어 검출 임계값 레벨을 채용한 것은 광범위한 동작이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도 4에는 라인(38)으로서 설명된 지연 임계값 레벨과 라인(32-2)로 설명된 캐리어 검출 임계값 레벨간의 바람직한 관계가 도시되어 있다. 도 4는 지연 임계값이 캐리어 검출 임계값보다 감도가 높은 레벨 미만으로 설정된 상황을 도시하고 있으며, 이는 본 발명을 그러한 점에서의 범위에 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 캐리어 검출 임계값과 지연 임계값은 그들이 실질적으로 동일한 레벨에 도달하거나 캐리어 검출 임계값이 지연 임계값보다 낮은 레벨에 도달하도록 변화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 일정 캐리어 검출 임계값에 대해 지연 임계값 레벨을 결정하기 위해서, 예를 들어 거리(R2)인 셀의 한 쪽에서 (40) 등이 사용되어야 하며 그 캐리어 신호 전력에 대응하는 커브(33)는 스테이션(40)으로부터의 거리의 함수로서 그려진다. 그러므로, 커브(33)는 캐리어 신호의 관찰된 레벨의 그래프를 설명하고 있으며, 거리의 함수로서 스테이션(40)으로부터 수신된, 캐리어 신호 커브로도 부른다. 커브(33)가 셀의 다른 쪽, 예를 들어 +R2에서 가로지르는 경우의 레벨은 본 발명의 본 실시예에 대해, 라인(38)으로 규정된 지연 임계값 레벨을 한정한다.
따라서, 액세스 포인트(12)로부터의 전송이 없으면, 회색(gray) 영역에서의 스테이션이 응답할 레벨은 캐리어 검출 임계값 레벨(32-2) 이상이 될 것이다. 그와 같이, 모든 스테이션은 서클(circle)이나 셀 사이즈(30)내에서 전송되는 것만을 수신할 것이다. 그러나, 관찰된 캐리어 신호 레벨은 그 레벨 이상에서 각 스테이션이 전송을 지연하게 될 때에 지연 임계값 레벨(38)로 설정된다.
도 4에 설명된 매체 액세스 제어 장치는 소위 히든 단말기(hidden terminal) 문제를 실질적으로 제거한다. 히든 터미널 문제는 관찰이 불가능한 2개의 단말기가 메시지를 액세스 포인트 등의 제3 단말기에 동시에 서로 전송하는 경우에 발생한다. 액세스 포인트(12) 등의 제3 단말기에서, 2개의 신호는 동일 채널 혼신에 이르게 하도록 서로 간섭한다. 제3 단말기는 잘해야 2개의 메시지 중 하나를 수신할 것이며, 종종 이전의 대역폭으로 양 메시지를 풀어놓는다.
그러나, 도 4의 매체 액세스 제어 장치를 사용하여, 셀의 한 개 에지상의 스테이션은 셀의 가장 먼 다른 에지에서의 스테이션과 지연된다. 이는 전술한 바와 같이, 1개 에지 스테이션에 대한 커브를 그리고 지연 레벨이 다른 셀 에지에서 이 커브를 교차하는 것을 보증함으로써 성취된다. 이 레벨을 선택하는 것은 모든 네트워크 스테이션이 서로 지연되는 경우와 각 스테이션이 액세스 포인트(12)와 통신 가능한 경우의 근거리 통신망을 제공한다. 그 결과 셀에 속하는 스테이션 그룹 내에서의 히든 단말기 문제는 실질적으로 제거된다.
지연 임계값의 레인지는 캐리어 검출 회로의 감도에 의해 결정된 하부 경계를 갖는다. 임의의 레벨 아래에서, 신호는 검출되지 않을 것이며 지연도 행해지지 않을 것이다. 도 4에 도시된 바람직한 관계는 캐리어 검출 임계값(32-2)이 가능한 한 최저 및 최고 감도의 레벨로 설정되는 경우에는 실현될 수 없다. 그 경우에, 최저 의미 있는 지연 임계값은 도 5에 도시된 바와 같은 2개의 에지 스테이션(edge stations)간의 원하는 지연을 보증하지 않을 것이다.
낮은 캐리어 검출 임계값을 선택할 때, 반지름(R34)을 갖는 대규모 셀 사이즈가 만들어지고 이는 도 5에 도시되어 있다. 최저 의미 있는 지연 임계값을 그릴 때, 상호 지연이 발생하는 영역은 반지름(R36)을 갖는 더 작은 서클에 도시되는 더 작은 사이즈를 갖는다. 이 임계값들의 결합을 이용할 때, 네트워크 스테이션은 히든 상태 현상을 실질적으로 회피하기 위해 RTS/CTS(request-to-send/clear-to-send) 매체 지연 메카니즘으로 불리는 채널 액세스 장치를 채용할 수 있다. 이 채널 액세스 장치는 본 명세서에 참고로 삽입된, IEEE Communications Magazine, 제32권, 제8호, 86-94페이지(1996년 8월호)의, R.O. La Maire, A. Krishna, P. Bhagwat, J. Panian 저,Wireless LANs Mobile Networking: Standards and Future Directions에 상세히 기술되어 있다.
도 5를 참조하면, 전체 셀 영역(60)은 기본 통달 영역(BCA : basic cowerage area)으로 불린다. 이 용어를 사용하면, 더 작은 영역(62)은 공용 통달 영역(SCA : shared coverage area)으로 불리며, 이 영역 매체에서 본 발명에 따라 룰(rule)을 공유하는 것이 효력이 있을 것이라는 것을 가리킨다. 바람직한 장치에서는, 공유 통달 영역(SCA)은 기본 통달 영역(BCA)과 실질적으로 같다.
저 레벨 수신기 및 송신기 제어를 위한 상기 규정된 임계값을 갖는 셀 방식의 하부 구조 시스템(cellular infrastructure system)을 만들 때, 로밍(roaming) 임계값을 갖는 적당한 균형이 후술하는 바와 같이 유지되어야 한다는 것은 당업자라면 분명히 알 수 있다. 캐리어 검출 임계값(32-2)과 지연 임계값(38)이 동일 셀에 속하는 스테이션 및 액세스 포인트의 송/수신 동작을 결정하는 경우에, 로밍 임계값 레벨은 이동 네트워크 스테이션이 셀에서 움직이기 시작하거나 중지(stop) 관여를 결정하는 경우의 예를 결정한다. 네트워크 스테이션은 수신기의 특성들로 통상 구성된 그 이양 결정에 바탕을 둘 수 있다. 특히, 소형 셀 사이즈가 필요할 때, 로밍 임계값은, 수신기가 현 액세스 포인트로부터 메시지의 수신이 물리적으로 불가능하게 되는 순간에 앞서서 새로운 액세스 포인트에 대한 검색을 시작하도록 설정되어야만 한다.
또한, 본 발명의 원리에 따르면, 임의의 영역을 커버하기 위해 셀 및/또는 액세스 포인트의 밀도를 제어할 가능성에 직접 중계하는 가변 셀 사이즈를 규정하는 것이 가능하다. 임의의 영역에서의 많은 소형 셀은 동일한 채널을 더 많이 재사용할 것이며, 대규모 셀보다 전체에 걸친 스루풋이 더욱 많게 된다.
본 발명에 따라서, 캐리어 검출 임계값을 설정하기 위한 가변 임계값 레벨을 채용함으로써, 셀 사이즈를 축소하는 것이 가능하여, 소정 영역에서의 동일 주파수의 재 사용을 증가하도록 한다. 셀 사이즈를 축소하는 한 접근법은 각 액세스 포인트의 전송 전력을 증가시키는 것이다. 유리하게도, 다른 접근법은 전술한 바와 같이 본 발명의 구체 실시예에 따라 캐리어 검출 및 지연 임계값 층을 높이는 것이다. 이렇게 각 스테이션은 셀 영역내의 대부분의 신호들을 무시하고 그에 의도되는 신호를 청취하기를 시도한다. 또한, 셀의 더 작은 사이즈 때문에, 의도된 수신기가 이 소형 셀 영역내에 있음을 알면서, 각 스테이션은 신호를 지연시키지 않고 전송하기를 시도한다.
본 발명은 MAC 제어기의 스테이트 머신(state machine)에 구현될 수 있다. 스테이트 머신 트랜시버를 사용할 때와 유효 모뎀 캐리어 신호가 캐리어 검출 임계값 이상의 수신 레벨로 검출될 때에, 트랜시버는 이를 유효 모뎀 캐리어 신호로서 고려하여 수신 처리를 시작한다. 유효 모뎀 신호의 수신 레벨이 지연 임계값 이상 일 때, 트랜시버는 제어 라인 신호를 액티브하게 함으로써 매체가 사용중인 것을 MAC 제어기에 전한다.
바람직한 실시예 및 설명된 예들은 설명의 목적만을 위한 것이며 첨부된 청구항들에서만 정확히 서술되는 본 발명의 범위를 한정하는 것으로서 해석되지는 않는다.
본 발명은 2개의 가변 파라미터를 채용함으로써, 근거리 통신망에서의 각 스테이션에 대해 개선된 매체 액세스 제어(MAC) 장치를 제공한다.

Claims (15)

  1. 와이어리스 근거리 통신망 스테이션 운용 방법으로서,
    캐리어 검출 임계값 레벨을 구현하는 단계와,
    지연 임계값 레벨을 구현하는 단계와,
    대응 전력 신호 레벨을 갖는 캐리어 신호를 수신하는 단계와,
    상기 전력 신호 레벨이 상기 지연 임계값보다 낮을 때 신호를 전송하는 단계와,
    상기 전력 신호 레벨이 상기 제1 캐리어 검출 임계값 레벨 이상일 때 상기 통신망 스테이션을 위해 의도된 상기 캐리어 신호를 처리하는 단계를 포함하는 와이어리스 근거리 통신망 스테이션 운용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 검출 임계값 레벨과 상기 지연 임계값 레벨을 변화시키는 단계를 더 포함하는 와이어리스 근거리 통신망 스테이션 운용 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 검출 임계값 레벨을 상기 지연 임계값 레벨 이상의 레벨로 구현하는 단계를 더 포함하는 와이어리스 근거리 통신망 스테이션 운용 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 검출 임계값 레벨을 상기 지연 임계값 레벨과 대략 같은 레벨로 구현하는 단계를 더 포함하는 와이어리스 근거리 통신망 스테이션 운용 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 검출 임계값 레벨을 상기 지연 임계값 레벨보다 낮은 레벨로 구현하는 단계를 더 포함하는 와이어리스 근거리 통신망 스테이션 운용 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 복수의 이동 네트워크 스테이션들이 소정의 기지국과 통신하는 통신셀을 규정하도록 상기 캐리어 검출 임계값 신호를 선택하는 단계를 더 포함하는 와이어리스 근거리 통신망 스테이션 운용 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 지연 임계값 레벨을 구현하는 단계는, 상기 지연 임계값 레벨이, 통신셀의 반대쪽에 대략 거리를 두고 위치한 상기 통신셀의 한 개 에지(edge)에 위치한 스테이션의 전력/거리 커브를 따라 전력 레벨과 대략 같도록 상기 지연 임계값 신호 레벨을 선택하는 단계를 포함하는 와이어리스 근거리 통신망 스테이션 운용 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 통신셀의 사이즈는 상기 캐리어 검출 임계값 레벨과 상기 지연 임계값의 함수인 와이어리스 근거리 통신망 스테이션 운용 방법.
  9. 통신셀내에서 신호를 전송 및 수신하기에 적합한 와이어리스 근거리 통신망 스테이션으로서,
    전력 신호 레벨을 갖는 캐리어 신호를 수신하기 위해 구성되며, 상기 전력 신호 레벨이 특정 캐리어 검출 임계값 파라미터와 실질적으로 같거나 클 때 검출 표시 신호를 발생하는 캐리어 검출 임계값 회로와,
    상기 전력 신호 레벨을 갖는 상기 캐리어 신호를 수신하기 위해 구성되며, 상기 전력 신호 레벨이 특정 지연 임계값 파라미터와 실질적으로 같거나 클 때 지연 표시 신호를 발생하는 지연 임계값 회로와,
    상기 캐리어 검출 표시 신호와 상기 지연 표시 신호를 수신하여 상기 신호 처리 회로는 상기 캐리어 검출 표시 신호에 응답하여 상기 네트워크 스테이션에 의해 수신된 신호를 수신하고 상기 신호 처리 회로는 상기 지연 표시 신호에 응답하여 상기 네트워크 스테이션에 의해 신호들의 전송을 지연하도록 상기 캐리어 검출 임계값 회로와 상기 지연 임계값 회로에 접속된 신호 처리 회로를 포함하는 와이어리스 근거리 통신망 스테이션.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 캐리어 검출 임계값 레벨과 상기 지연 임계값 레벨의 레벨들은 가변성인 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 캐리어 검출 임계값 레벨은 상기 지연 임계값 레벨 이상인 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 캐리어 임계값 레벨은 상기 지연 임계값 레벨과 대략 같은 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 캐리어 검출 임계값 레벨은 상기 지연 임계값 레벨 미만인 시스템.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 지연 임계값 레벨은 상기 통신셀의 반대쪽에 대략 거리를 두고 위치한 상기 통신셀의 한 개 에지에 위치한 스테이션의 전력/거리 커브를 따라 전력 레벨과 대략 같은 시스템.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 통신셀의 사이즈는 상기 캐리어 검출 임계값 및 상기 지연 임계값의 함수인 시스템.
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