KR20090026268A - 무선 중계기 어셈블리 - Google Patents

Abstract

무선 중계기가 기술된다. 무선 중계기 어셈블리는, 무선 데이터 통신들을 수신하기 위한 수신기 - 수신기는, 아날로그 신호들을 아날로그 신호들을 수신하기 위한 수신 안테나; 미리 결정된 범위의 주파수들이 수신기 증폭기로 통과할 수 있도록 구성된 수신기 필터; 및 상기 수신기 필터로부터 방출되는 신호를 승압하기 위한 상기 수신기 증폭기를 포함함 -; 무선 데이터 통신들을 송신하기 위한 송신기- 상기 송신기는, 상기 수신기로부터 출력되는 신호를 승압하기 위한 송신기 증폭기; 상기 중계기 어셈블리로부터 신호들을 송신하기 위한 송신 안테나; 및 상기 미리 결정된 범위의 주파수들이 상기 송신 안테나로 통과할 수 있도록 구성된 송신기 필터를 포함함 -; 및 상기 수신기와 상기 송신기 사이의 고정 배선(hard wire) 접속부 - 상기 고정 배선 접속부에서 상기 수신기와 상기 송신기는 유선 통신됨 - 를 포함한다. 무선 중계기 어셈블리는 약 60 GHz에서 동작할 수 있다.

Description

무선 중계기 어셈블리{WIRELESS REPEATER ASSEMBLY}

본 발명은 통신 네트워크들에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 초고속 개인 영역 네트워크(personal area network)에서 수신기 및 송신기를 포함하는 무선 중계기에 관한 것이다.

세계적으로 전자 장치들, 및 휴대형 장치들을 보다 신뢰함에 따라, 보다 빠르고 보다 편리한 장치들에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있다. 따라서, 그러한 장치들의 제조자들과 설계자들은 고객들의 요구들을 충족시키기 위해 사용하기에 보다 빠르고 보다 용이한 장치들을 형성하기 위해 노력하고 있다.

특히, 많은 새로운 멀티미디어 애플리케이션들로 인해 초고속 데이터 속도 무선 통신에 대한 요구가 증가하였다. 이러한 고속 데이터 속도들에 있어서의 제한들로 인해, 초고속 개인 영역 네트워킹(PAN)과 점대점(point-to-point) 또는 점대다점(point-to-multipoint) 데이터 링크들이 절대적으로 필요하다.

이전에는, 예를 들어 802.11a, 802.11b, 및 802.11g 표준들과 같은 종래의 무선 로컬 영역 네트워크들(WLAN)은 최상의 경우에서 단지 54 Mb/s의 데이터 속도로 제한된다. 초광대역(UWB) 및 다중-입력/다중-출력(MIMO) 시스템들과 같은 다른 고속 무선 통신들은 데이터 속도를 100 Mb/s까지 증가시킬 수 있다.

초당 기가비트(Gb/s) 스펙트럼으로 통과하기 위해, 스펙트럼 효율 또는 이용가능한 대역폭은 증가되어야 한다. 결과적으로, 그러한 데이터 속도들에 도달하기 위한 요구에 따라 밀리미터파(MMW) 주파수들에서 동작하는 시스템들 및 기술들을 최근에 많이 개발하고 있다.

다행히도, 많은 국가들이 60 GHz 스펙트럼의 수 GHz(gigahertz) 대역폭 언라이센스 기구, 사이언티픽 및 메디컬(Instrumentation, Scientific, and Medical: ISM) 대역들을 이용가능하게 했다. 예를 들어, 미국은 연방 통신 위원회(FCC)를 통해 미국내의 언라이센스 애플리케이션들에 대해 59-64 GHz를 할당했다. 마찬가지로, 일본은 고속 데이터 통신을 위해 59-66 GHz를 할당했다. 또한, 유럽은 모바일 대역폭 및 WLAN 통신을 위해 59-62, 62-63 및 65-66 GHz를 할당했다. 이러한 스펙트럼의 주파수들의 가용성은 초고속 근거리(short range) 무선 통신들에 대한 기회를 제공한다.

불행하게도, 고주파의 장점들이 있지만, 몇몇 근본적인 단점들이 있다. 예를 들어, 60 GHz 고속 실내 통신 시스템들의 한가지 근본적인 제한점은 종종 인간 몸체에 의한 가시거리(line of sight: LOS) 장애물에 의해 발생하는 쉐도우 효과(shadowing effect)로 인한 채널 저하이다. 예를 들어, 사람 또는 다른 물체가 예를 들어 송신기와 수신기 사이에서 가시거리에 단순히 진입함으로써 통신 시스템의 송신을 간섭하면, 통신 신호는 페이딩(fade)되거나, 일시적으로 완전히 소실될 수 있다. 따라서, 직접적인 LOS 관계에서 최상의 송신이 달성될 수 있다.

따라서, 필요한 것은 초고속 데이터 전송에서 초고주파들의 효율적이고 편리 한 전송을 위해 용이하고 비간섭성 LOS를 가능하게 하기 위한 장치 및 시스템이 필요하다. 본 발명은 주로 그러한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 초고속 무선 통신들을 위한 무선 중계기 어셈블리이다. 무선 중계기 어셈블리는 수신기와 통신하는 제 1 안테나, 및 송신기와 통신하는 제 2 안테나를 포함한다.

중계기의 수신기 및 송신기는 자동화 기계 스캐닝 시스템에 장착되거나, 전자 스캐닝 성능을 특징으로 갖는다. 따라서, 중계기는 전략적으로 위치된 기지국(base station)과의 정렬을 자동으로 수행할 수 있다.

대안적으로, 멀티-섹터 중계기는 부채꼴 커버리지를 제공하는 N 수신기/송신기들을 포함할 수 있고, 이에 따라 스캐닝 특성들의 많은 요구들을 경감할 수 있다.

바람직하게는, 중계기의 제 1 안테나 및 제 2 안테나는 약 60 GHz, 즉 54 내지 66 GHz의 범위에서 동작할 수 있고, 수신 및 송신 데이터는 적어도 약 5 Gb/s로 통신된다.

본 발명은 중계기와 인접한 다른 수신기들 및 송신기들과 중계기가 통신하기 위한 가시거리 손실 문제들을 최소화하기 위해 전략적으로 위치된 중계기들을 제공한다.

무선 중계기 어셈블리는 무선 데이터 통신들을 수신하기 위한 수신기 - 수신기는, 아날로그 신호들을 수신하기 위한 수신 안테나; 미리 결정된 범위의 주파수들이 수신기 증폭기로 통과할 수 있도록 구성된 수신기 필터; 및 수신기 필터로부터 방출되는 신호를 승압(boost)하기 위한 수신기 증폭기를 포함함 -; 무선 데이터 통신들을 송신하기 위한 송신기 - 송신기는, 상기 수신기로부터 출력되는 신호를 승압하기 위한 송신기 증폭기; 미리 결정된 범위의 주파수들이 송신 안테나로 통과할 수 있도록 구성된 송신기 필터; 및 상기 중계기 어셈블리로부터의 신호들을 송신하기 위한 송신 안테나를 포함함 -; 및 상기 수신기와 상기 송신기 사이의 고정 배선(hard wire) 접속부 - 상기 수신기 및 상기 송신기는 유선 통신됨 - 를 포함할 수 있다.

수신 안테나는 약 60 GHz를 수신하도록 조정될 수 있고, 송신 안테나는 약 60 GHz를 송신하도록 조정된다.

수신 안테나는 높은 이득 안테나를 포함할 수 있고, 수신기 필터는 대역통과 필터를 포함할 수 있으며, 수신기 증폭기는 저잡음 증폭기를 포함할 수 있다. 송신기 증폭기는 전력 증폭기를 포함할 수 있고, 송신기 필터는 대역통과 필터를 포함할 수 있으며, 송신 안테나는 높은 이득 안테나를 포함할 수 있다.

무선 중계기는 데이터 보안을 위해 수신기와 송신기 사이에 위치된 버퍼 메모리를 추가로 포함할 수 있다.

수신기는 아날로그-대-디지털 변환기를 추가로 포함할 수 있고, 송신기는 디지털-대-아날로그 변환기를 추가로 포함할 수 있다.

무선 중계기 어셈블리는 적어도 2개의 층들, 최상부층과 바닥층을 포함할 수 있고, 최상부층은 액정 폴리머를 포함하며, 바닥층은 내열재 4(fire resistant 4)를 포함한다.

무선 중계기는 광원의 전력 어댑터와 통신할 수 있고, 무선 중계기 어셈블리는 전력 어댑터로부터 동작 전력을 획득한다. 부가적으로, 무선 중계기 어셈블리는 지면(ground)의 적어도 2미터 위에 위치될 수 있다.

무선 중계기 어셈블리는 벽을 통해 제 2 무선 중계기 어셈블리로 송신할 수 있고, 무선 중계기 어셈블리와 제 2 무선 중계기 어셈블리는 벽의 대향 측면들 상에서 서로 근접한다.

무선 중계기는 약 90도의 방위각으로 스캔할 수 있고, 무선 중계기 어셈블리의 5미터 이내에서 약 60 GHz에서 동작하는 아날로그 신호들에 대해 약 90도 내지 180도 범위로 상승시켜서 스캔할 수 있다. 무선 중계기 어셈블리는 직류로 전력공급되는 것이 바람직하다.

본 발명의 이러한 특징들 및 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들과 연계하여 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 중계기 어셈블리를 도시한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 중계기 어셈블리의 다른 실시예를 도시한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 중계기 어셈블리를 이용하는 유닛들간 통신 수단을 도시한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 중계기 어셈블리를 이용하는 유닛들간 도킹 시스템을 도시한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피라미드형 멀티-섹터 안테나를 도시한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다른 송신기 및 수신기에 대하여, 무선 중계기 어셈블리의 배치의 많은 예시들을 도시한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송신/수신 데이터 통신의 각도들을 도시하는 무선 중계기 환경을 도시한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 중계기 어셈블리에 대한 전력 어댑터 어셈블리를 도시한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 중계기 어셈블리를 위한 전력 어댑터를 배치하는 예시적인 실시예를 도시한다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 관통-벽 중계기 어셈블리를 도시한다.

본 발명의 원리들과 특징들의 이해를 돕기 위해, 이하에서 예시적인 실시예의 구현예를 참조로 본 발명이 설명된다. 특히, 본 발명은 통신 신호들의 중계를 가능하게 하고 추가로 무선 송신기들의 범위를 확장하기 위한 무선 중계기 어셈블리의 범주로 기술된다.

그러나, 본 발명은 초고속 통신들을 위한 무선 중계기 어셈블리로서의 사용 으로 제한되지 않는다. 그 대신, 본 발명은 중계기가 목표되거나 필요할 때 사용될 수 있다. 따라서, 무선 중계기로서 이후에 기술되는 장치는 무선 중계기의 범주를 넘어서 다른 애플리케이션들을 위한 장치로서 가용성을 발견할 수도 있다.

부가적으로, 본 발명의 다양한 구성요소들을 구성하는 이후에 기술되는 재료는 예시적인 것으로 의도되며 제한적인 것이 아니다. 본 발명에서 기술되는 재료들과 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 많은 적절한 재료들은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다. 본 발명에서 기술되지 않는 그러한 다른 재료들은 제한됨이 없이 본 발명의 개발 시점 이후에 개발되는 재료들을 포함할 수 있다.

본 발명은 바람직한 주파수 범위 내에서 동작하는 것으로서 기술되지만, 통상의 당업자는 중계기 어셈블리가 대부분의 가용 주파수들에서 동작할 수 있다는 점을 인식할 것이다. 부가적으로, 본 발명은 바람직한 데이터 전송 속도의 범위로 동작하는 것으로서 기술되지만, 통상의 당업자는 중계기 어셈블리가 대부분의 데이터 전송 속도들에서 동작할 수 있다는 점을 인식할 것이다.

도 1은 통신 신호들을 중계하고 무선 송신기들의 범위를 확장하기 위한 무선 중계기 어셈블리(100)를 도시한다. 무선 중계기 어셈블리(100)는 수신기(110) 및 송신기(120)를 포함한다. 수신기(110)는 안테나(112), 필터(114), 및 증폭기(116)를 포함할 수 있다. 중계기 어셈블리(100)의 수신기(110)는 특정 주파수에서 송신되는 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 송신기(120)는 증폭기(122), 필터(124), 및 안테나(126)를 포함할 수 있다. 중계기 어셈블리(100)의 송신기(120)는 특정 주파수에서 신호들을 송신하도록 구성될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 중계기 어셈블리(100)의 수신기(110) 및 송신기(120)가 통신한다. 사실, 바람직하게는 수신기(110)와 송신기(120)는 고정 배선 접속부(130)를 통해 통신한다.

수신기(110)는 안테나(112)를 포함한다. 바람직하게는, 안테나(112)는 약 60 GHz, 즉 54 내지 66 GHz 범위의 주파수들을 수신하도록 구성된다. 안테나(112)는 높은 이득 안테나일 수 있고, 포커싱된 좁은 무선파 빔 폭을 갖는 안테나이다. 좁은 빔 폭은 신호를 획득하는 정확한 타겟팅을 허용할 수 있다. 높은 이득 안테나는 종종 지향성(directional) 안테나로 지칭된다. 보다 넓은 방사 커버리지를 나타내는 매체 이득 안테나들은 바람직하게는 멀티-섹터 실시예에 이용될 수 있다.

수신기(110)는 필터(114)를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 필터(114)는 대역통과 필터이다. 전형적으로, 대역통과 필터는 주파수들을 특정 범위로 필터링할 수 있는 전자 회로일 수 있다. 바람직한 대역통과 필터는 예를 들어, 54 내지 66 GHz 범위의 주파수들가 통과할 수 있도록 하면서, 설정 범위 이외의 주파수들은 감쇠 또는 덤프(dump)된다.

수신기(10)는 증폭기(116)를 추가로 포함할 수 있다. 증폭기(116)는 바람직하게는 저잡음 증폭기이다. 저잡음 증폭기는 신호 대 잡음비를 저하시키지 않으면서 필터(114)에 의해 필터링된 신호의 이득을 증가시키거나 신호의 승압(boost)을 제공할 수 있다.

송신기(120)는 증폭기(122)를 포함한다. 바람직하게는, 증폭기(122)는 전력 증폭기이다. 전력 증폭기는 신호를 승압할 수 있고, 더 큰 부하를 형성한다.

또한, 송신기(120)는 필터(124)를 포함한다. 바람직한 실시예에서 필터(124)는 대역통과 필터일 수 있다.

송신기(120)는 안테나(126)를 추가로 포함한다. 수신기(110)용 안테나(112)처럼, 송신기(120)용 안테나(126)는 높은 이득 안테나인 것이 바람직하고, 중계기 어셈블리(100)로부터 신호를 송신하도록 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 중계기 어셈블리(100)는 각각 54 내지 66 GHz 범위인 수신기(110) 및 송신기(120)를 통해 수신 및 송신할 수 있다. 전형적으로, 이러한 범위, 즉 약 60 GHz는 근거리 애플리케이션들에 사용되는 장치들을 포함한다.

도 2는 다른 중계기 어셈블리(200)를 도시한다. 중계기 어셈블리(200)가 도시된다. 중계기 어셈블리(200)는 수신기 안테나(202), 수신기(204), 버퍼 메모리 소자(206), 송신기(208), 및 송신기 안테나(210)를 포함한다.

수신기 안테나(202)는 전술한 것처럼 안테나(112)와 유사하게 동작한다. 수신기 안테나(202)는 수신기(204)와 통신한다. 수신기(204)는 ADC 또는 아날로그 대 디지털 변환기를 포함할 수 있다. ADC는 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환한다. 수신기 안테나(202)로부터 획득된 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환된다. 바람직하게는, 수신기(204)는 약 60 GHz에서 동작할 수 있다.

버퍼 메모리 소자(206)는 특히 수신기(204)가 송신기(208)와 통신할 때 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 송신기(208)는 DAC 또는 디지털 대 아날로그 변환기를 포함한다. DAC는 디지털 신호들을 아날로그 신호들로 변환 하고, 중계기(200)는 송신기 안테나(210)를 통해 디지털 신호를 송신할 수 있다. 송신기(208)는 약 60 GHz에서 동작할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 중계기 어셈블리는 도 3에 도시된 것처럼, 유닛들간 통신 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 유닛(300)은 내장형 모듈(305) 또는 플러그가능한 모듈(310)을 가질 수 있다. 내장형 모듈(305)은 유닛(300)에 내장될 수 있다. 대안적으로, 플러그가능한 모듈(310)은 유닛(300)의 후면에 플러그될 수 있다. 바람직하게는, 유닛(300)의 후면은 전용 디지털 인터페이스를 포함한다. 결과적으로, 모듈들(305 또는 310)의 사용을 통해, 통신 배선들이 감소될 수 있거나 몇몇 경우들에서 제거될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 중계기 어셈블리의 모듈들(305, 310)은 적어도 2개의 층들, 최상부층(312)과 바닥층(314)을 포함할 수 있다. 최상부층(312)은 액정 폴리머(LCP)로 이루어지는 것이 바람직하고, 바닥층(314)은 FR4(Fire Resistant 4)로 이루어지는 것이 바람직하다. 최상부층(312)과 바닥층(314)은 접착제, 바람직하게는 3M-9713으로 접속된다.

특허출원 "Receiver Assembly and Method for Multi-Gigabit Wireless Systems"는 이러한 기판 적층을 추가로 기술하고 있다. 동일한 발명자의 특허출원이 본 출원과 동일한 날짜인 2006년 3월 31일자로 제출되고, 그 전체 내용들과 실체는 참조로 본 발명에 포함된다.

또한, 모듈들(305, 310)과 함께 높은 지향성 안테나들은 유닛(300)을 구성하거나 유지/고정시킬 수 있는 예를 들어 나무 및/또는 유리와 같은 재료(315)를 통 과하는 데이터 전송들을 가능하게 할 수 있다. 모듈(305, 310)의 안테나의 높은 지향성으로 인해, 상이한 유닛-대-유닛 무선 모듈들 간에 근접 정렬이 바람직하다.

실제로, 이러한 개념은 도 4에 도시된 바와 같은 다른 실시예에서 확장될 수 있고, 도 4에서 무선 중계기(400)는 유닛들간 도킹을 위해 사용될 수 있다. 무선 중계기(400)는 테이블 상부 또는 도시된 것처럼 데스크 상부에 위치될 수 있다. 그 다음, 무선 중계기(400)는 도킹 애플리케이션들을 어드레싱하기 위해 원격지 기지국으로서 기능할 수 있다.

예를 들어, 무선 중계기(400)는 다수의 주변장치들, 예를 들어, 랩탑, 디지털 카메라, 모니터, 모바일 뮤직 디바이스(MP3 플레이어), 프린터, 스캐너, 데스크탑 등과 통신할 수 있다.

도 5를 참조하면, 60 GHz 무선 도킹 스테이션을 위한 피라미드형 멀티-섹터 안테나(500)가 도시된다. 피라미드형 안테나(500)는 바람직하게는 360도 방위각을 커버할 수 있다. 멀티-섹터 안테나(500)의 각 섹터는 요구되는/목표되는 커버리지에 따라, 낮은 매체 이득의, 단일 패치(patch) 안테나 또는 1×2 패치 안테나 어레이(510)를 지원할 수 있다. 또한, 선형 또는 원형 편광 타입 안테나들이 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 피라미드형 안테나(500)의 치수는 약 1.8×1.8×1.8cm³ 의 바람직한 부피의 집적도와 호환가능하다.

전술한 것처럼, 초고주파, 초고속 통신의 제한점들 중 하나는 가시거리 제한이다. 도 6은 중계기(600)가 가시거리의 제한을 감소시키기에 유용할 수 있는 방 법의 많은 예들을 도시한다. 도시된 것처럼, 이러한 제한은 경로 리던던시(redundancy)를 생성함으로써 극복될 수 있다. 도 6의 예시들은 단일 룸 내에서, 단일 중계기(600)가 전형적인 장애물들의 경우들에서 충분한 경로 리던던시를 생성할 수 있음을 도시한다. 따라서, 2개 이상의 중계기들(600)의 사용은 개선된 중계기 시스템을 형성할 수 있고, 송신기(610)로부터 수신기(620)로 신호를 송신하기 위해 전부는 아니지만 대부분의 장애물들이 회피(bypass)될 수 있다.

도 7은 수신기(710)의 예시적인 상위 레벨 아키텍쳐를 도시한다. 이러한 아키텍쳐는 목표된 커버리지와 안테나의 선택에 따라, 멀티-섹터 구성으로 배열될 수 있는 다수의 트랜시버들(송신기 플러스 수신기)을 포함한다. 도 7은 2-섹터 예를 도시한다.

도 7의 무선 중계기(700)는 수신기(710)와 송신기(720)를 포함할 수 있다. 수신기(710)와 송신기(720)는 자동 기계 스캐닝 시스템 상에 장착될 수 있고, 중계기(700)는 주변 기지국들과 최적 정렬을 자동으로 수행할 수 있다. 기계적 스캐닝의 범위는 요구되는 커버리지를 형성 및 제공하기 위해, 약 90도 방위각, 및 약 90 내지 180도 범위로 상승되는 것이 바람직하다. 수신기(710)를 위한 전방향(omni-directional) 안테나의 사용은 특히 중계기(700)가 충분한 전력을 수신하고 허용가능한 신호 대 잡음비를 유지하도록 송신 기지국에 근접하게 위치되는 경우, 복잡성, 및 시스템 비용을 감소시킬 수 있다. 바람직하게는, 중계기(700)는 쉐도우(shadowing) 및 링크 간섭을 감소시키고 종종 인간 몸체 장애물들을 회피하기 위해, 지면(ground)으로부터 약 2미터에 위치된다.

무선 중계기의 전력공급이 문제일 수 있다. 중계기가 무선이기 때문에, 무선 중계기에서 고객이 원하는 최종 사항은 전력 배선이다. 따라서, 실내 환경의 현존하는 조명 시스템들과 통신하는 무선 중계기들의 배치가 바람직하다. 먼저, 현존하는 전력 공급부의 사용은 부가적인 전기 배선에 대한 요구와 무선 중계기에 대한 설치를 억제시킨다. 둘째로, 조명 시스템들은 전형적으로 지면 위에 위치되기 때문에, 상이한 무선 노드들 간에 가시거리 전파 경로를 용이하게 형성하기에 적합하다.

도 8은 무선 중계기를 위한 전력 어댑터 어셈블리(800)를 도시한다. 바람직한 실시예에서, 전력 어댑터 어셈블리(800)는 가시거리 장애물 또는 관통 벽 링크와 같은 로버스트 60 GHz, 5 Gb/s 무선 링크를 가능하게 할 수 있다. 60 GHz 고속 실내 통신 시스템들에 대한 기본적인 제한점은 종종 인간 몸체에 의한 가시거리 장애물로 발생하는 쉐도우 효과들로 인한 채널 저하이다. 심한 쉐도우 상태들에서, 수신된 신호가 감도 임계치 아래로 떨어지는 즉시 제 2 액세스 포인트로 스위칭함으로써 매크로-다이버시티(macro-diversity)가 제공될 수 있다. 또한, 액세스 포인트들의 위치 및 구성(예, 천정-장착된 베이스 안테나, 코너-장착된 베이스 안테나 및/또는 벽-장착된 베이스 안테나)은 순수 채널 성능들을 보장하기 위한 임계적 파라미터들로서 고려된다.

따라서, 무선 중계기가 작은 형태 인자(form factor)를 가질 수 있기 때문에, 현존하는 조명 시스템(900)에 플러깅될 수 있다. 이는 도 9에 도시된다. 바람직한 실시예에서, 전력 어댑터(800)의 사용은 많은 현존하는 조명 시스템들 상에 장착되는 60 GHz 무선 중계기를 수용하도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 새로운 조명 시스템들은 무선 노드 또는 무선 중계기와 함께 설치될 수 있다.

도 10은 벽(1005)을 관통하여 송신하도록 구성된 무선 중계기(1000)를 도시한다. 예를 들어, 무선 중계기(1000)는 관통 벽(콘크리트, 플라스터보드 등) 링크를 제공할 수 있고, 유선 접속부(전기 또는 광학) 없이, 인접 룸으로 60 GHz 신호를 송신한다. 바람직하게는, 각각의 무선 관통 벽 중계기(1000)는 수신기(1010)와 송신기(1020)를 포함한다.

관통 벽 중계기(1000)의 수신기/송신기는 자동 기계 스캐닝 시스템 상에 장착될 수 있고, 및/또는 부채꼴 커버리지를 지원하기 위한 멀티-섹터 토폴로지 특성을 가질 수 있다. 따라서, 중계기(1000)는 바람직하게는 중계기(1000)의 동일한 룸 내에서 근접 위치된 기지국들과의 최적 정렬을 자동으로 수행할 수 있다. 바람직하게는, 기계적 스캐닝의 범위는 약 180도 방위각일 수 있고, 양호한 커버리지를 제공하기 위해, 약 90도 내지 180도 범위로 상승될 수 있다. 부가적으로, 바람직한 실시예에서, 중계기(1000)는 지면에서 적어도 2미터 위에 위치되어, 인간 몸체 장애물로 인한 쉐도우 및 링크 간섭을 감소시킨다.

관통 벽 중계기(1000) 전용의 수신기/송신기는 중계기(1000)의 후면 상에 고정될 수 있고, 벽과 직접 접촉된다. 2개의 유닛 실시예는 벽의 양 측면들 상에 정렬되는 것이 바람직하고, 바람직하게는 ± 5cm 이내로 정렬되어, 로버스트 결합을 제공한다.

중계기(1000)는 수신기(1010)(예, 60 GHz 모듈), 및 LCP-FR4 기술(전술한 바 와 같이, 및 참조된 특허출원에서처럼)으로 구현되는 송신기(1020)(예, 60 GHz 모듈)를 포함할 수 있다. 중계기 모듈(도 2 참조)의 개선된 버전은 전체적으로 수신기와 송신기, 및 기지국과 중계기 사이의 심각한 링크 간섭들을 보정하기 위한 버퍼 메모리를 포함한다.

본 발명에서 기술되는 무선 중계기들은 DC(직류) 전력 공급부에서 동작할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, DC 전력 공급부는 배터리, 표준 AC-DC 플러그, 또는 플러깅될 수 있고 조명 시스템으로부터 전력이 유도될 수 있는 AC-DC 어댑터일 수 있다.

본 발명은 그 바람직한 형태들로 개시되었지만, 이하의 청구범위에서 기술되는 바와 같은 본 발명 및 그 등가물들의 사상과 범주를 벗어남이 없이 많은 변형들, 부가들, 및 삭제들이 이루어질 수 있다는 것은 통상의 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (13)

1. 무선 중계기 어셈블리로서,

   무선 데이터 통신들을 수신하기 위한 수신기

   - 상기 수신기는,

   아날로그 신호들을 수신하기 위한 수신 안테나;

   미리 결정된 범위의 주파수들이 수신기 증폭기로 통과할 수 있도록 구성된 수신기 필터; 및

   상기 수신기 필터로부터 방출되는 신호를 승압(boosting)하기 위한 상기 수신기 증폭기를 포함함 -;

   무선 데이터 통신들을 송신하기 위한 송신기

   - 상기 송신기는,

   상기 수신기로부터 출력되는 신호를 승압하기 위한 송신기 증폭기;

   상기 중계기 어셈블리로부터 신호들을 송신하기 위한 송신 안테나; 및

   상기 미리 결정된 범위의 주파수들이 상기 송신 안테나로 통과할 수 있도록 구성된 송신기 필터를 포함함 -; 및

   상기 수신기와 상기 송신기 사이의 고정 배선(hard wire) 접속부 - 상기 수신기와 상기 송신기는 유선 통신됨 -

   를 포함하는 무선 중계기 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수신 안테나는 약 60 GHz에서 수신하도록 조정되고, 상기 송신 안테나는 약 60 GHz에서 송신하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 수신 안테나는 높은 이득 안테나를 포함하고, 상기 수신기 필터는 대역통과 필터를 포함하며, 상기 수신기 증폭기는 저잡음 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 송신기 증폭기는 전력 증폭기를 포함하고, 상기 송신기 필터는 대역통과 필터를 포함하며, 상기 송신 안테나는 높은 이득 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 수신 안테나는 높은 이득 안테나를 포함하고, 상기 수신기 필터는 대역통과 필터를 포함하며, 상기 수신기 증폭기는 저잡음 증폭기를 포함하고, 상기 송신기 증폭기는 전력 증폭기를 포함하며, 상기 송신기 필터는 대역통과 필터를 포함하고, 상기 송신 안테나는 높은 이득 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 무선 중계기 어셈블리는 벽을 통과하여 제 2 무선 중계기 어셈블리로 송신할 수 있고, 상기 무선 중계기 어셈블리와 상기 제 2 무선 중계기 어셈블리는 상기 벽의 대향 측면들 상에서 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
7. 제 5 항에 있어서,

   데이터 보안을 위해 상기 수신기와 상기 송신기 사이에 위치된 버퍼 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 수신기는 아날로그-대-디지털 변환기를 더 포함하고, 상기 송신기는 디지털-대-아날로그 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 무선 중계기 어셈블리는 광원의 전력 어댑터와 통신하고,

   상기 무선 중계기 어셈블리는 상기 전력 어댑터로부터 동작 전력을 획득하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 무선 중계기 어셈블리는 지면에서 적어도 2미터 위에 위치되는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 무선 중계기는 약 90도 방위각으로 스캔할 수 있고, 상기 무선 중계기 어셈블리의 5미터 이내에서 약 60 GHz에서 동작하는 아날로그 신호들에 대해 약 90도 내지 180도 범위로 상승되어 스캔할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
12. 제 7 항에 있어서,

    상기 무선 중계기 어셈블리는 직류로 전력 공급되는 것을 특징으로 하는 무선 중계기 어셈블리.
13. 무선 중계기 어셈블리로서,

    액정 폴리머를 포함하는 최상부층 - 최상부층은 최상부층 캐비티를 규정함 -; 및

    내열재(fire resistant) 4를 갖는 바닥층

    을 포함하는 무선 중계기 어셈블리.

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