KR20160090811A

KR20160090811A - 구성 가능한 무선장치 및 안테나 자원들을 구비한 무선 시스템

Info

Publication number: KR20160090811A
Application number: KR1020167013494A
Authority: KR
Inventors: 아르빈더 싱 파블라
Original assignee: 아르빈더 싱 파블라
Priority date: 2013-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2016-08-01
Also published as: CA2935037A1; EP3058770A4; MX365057B; US9479241B2; US20170086184A1; WO2015058210A1; MX2019003711A; US20150110212A1; US20190174475A1; EP3573363A1; EP3058770A1; MX2016005210A; JP2020014212A; CN105814932B; CN105814932A; US20150110049A1; US10129887B2; JP2016541155A

Abstract

다중 무선 접속 지점들 또는 다중 무선 작은 셀 기지국들의 적응성 관리 및 다수의 동시적 무선 서비스들을 제공하기 위한 무선 접속 디바이스, 시스템 및 방법이 개시된다.

Description

구성 가능한 무선장치 및 안테나 자원들을 구비한 무선 시스템{WIRELESS SYSTEM WITH CONFIGURABLE RADIO AND ANTENNA RESOURCES}

본 개시는 일반적으로 무선 통신 시스템들에 관련된다.

예를 들어 무선 충실도(wireless fidelity, "WiFi") 통신에 사용되는 무선 액세스 포인트들은 개별적으로 이용되거나 복수의 무선 액세스 포인트들이 무선 근거리 통신망(wireless local area network, WLAN) 시스템에 사용될 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 자신의 필수적인 기능들의 관리 및 수행될 수 있는 선택적인 기능들의 관리를 요구한다. WLAN 시스템은 또한 WLAN 시스템 내의 AP들의 협력 및 연동을 관리하기 위한 조정 기능(coordination function)을 요구하여, 예를 들어 네트워크에 걸쳐 중단없는 커버리지(seamless coverage), WLAN에서 동기 사용자(motive user)의 승인, RF 간섭의 관리 및 WLAN 자원의 최적의 사용을 제공한다. 이 조정 기능은 흔히 네트워크 제어기로 불리는 것이 맡는다. 네트워크 제어기의 원리적 목적은 네트워크 상의 개별 구성요소들을 최적으로 제어하는 것이다.

범용 플렉시블 AP(universally flexible AP) 아키텍쳐가 개시된다. 몇몇 구현예들에서, 아키텍쳐는: 통신 인터페이스; 백플레인 프로세서 뱅크(backplane processor bank)에서의 복수의 프로세서들; 복수의 독립적으로 구성 가능한 안테나들에 동적으로 할당될 수 있는 복수의 무선장치들; 무선 뱅크 내 복수의 무선장치들을 안테나 뱅크의 복수의 구성 가능한 안테나들에 동적으로 상호연결시키기 위한 인터페이스 매트릭스; 및 독립적으로 구성될 수 있는 복수의 구성 가능한 안테나들을 포함하는 안테나 뱅크를 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 하이퍼바이저(hypervisor)는 무선 뱅크 내 복수의 무선장치들, 인터페이스 매트릭스, 안테나 뱅크 내 복수의 구성 가능한 안테나들, 및 무선 디바이스의 연합을 무선 뱅크 내 무선장치에 구성 및 할당하여, 이용 가능한 스펙트럼을 최대한으로 활용하고, 무선 자원들의 최적의 사용을 제공하며, 무선 클라이언트 디바이스들에 복수의 네트워크 서비스들을 전달한다. 각 안테나가 지령 RF(directive RF)를 하나의 공간 섹터에 방출하도록 독립적으로 구성되고, 대안적으로 상이한 공간 섹터에 방사하도록 구성되거나, 대안적으로 상술한 안테나의 빔 패턴에 의하여 정의되는 공간 섹터에 방사하도록 구성된다는 것이 구성 가능한 안테나들의 특성이다.

하이퍼바이저는 복수의 다른 무선장치들로부터의 복수의 무선장치들에서 측정된 RF 신호들, 사용자로부터의 트래픽 및 서비스 질 요구, 서비스 제공자로부터 요구되는 네트워크 구성 및 커버리지, 무선 뱅크 내 복수의 무선장치들의 용량, 무선 뱅크 내 무선장치들의 개수, 인터페이스 매트릭스의 용량, 안테나 뱅크 내 복수의 구성 가능한 안테나들의 용량, 안테나 뱅크 내 구성 가능한 안테나들의 개수, 무선장치들에 연결하고자 하는 무선 디바이스들의 용량 등과 같은 복수의 입력들에 자신의 자원의 기반을 둔다. 하이퍼바이저가 결정을 내리는 데 사용하는 정보는 하이퍼바이저가 구현되는 범용 플렉시블 AP, 복수의 다른 범용 플렉시블 AP, 또는 그 조합에 적용될 수 있다. 하이퍼바이저는 완전히 프로세서들의 뱅크 내 로컬로 존재하는 소프트웨어 및/또는 하드웨어, 또는 클러스터 및 선택적으로는 원격 서버 상에 배치된 복수의 범용 플렉시블 AP에 걸친 분산된 구현 형태로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 개시된 범용 플렉시블 AP 아키텍쳐의 특정 구현들은 다음 장점들 중 하나 이상을 제공한다. 범용 플렉시블 AP 아키텍쳐는 유닛의 변화하는 사용에 적응하도록 모든 무선장치들을 최적으로 활용하는 복수의 무선장치들을 사용하여, 스케일링된(scaled) 용량을 제공한다. 이 기능이 낮은 전력 소비를 갖는 작은 점유 공간(compact footprint)에서 제공되고, 복수의 안테나들이 진행파 안테나들과 같은 낮은 프로파일의 아날로그 평면 안테나들이라는 것은 또다른 장점이다.

분산된 하이퍼바이저의 몇몇 장점들은 한정되는 것은 아니지만, (1) SON(self-organized network) 기능: 범용 플렉시블 AP(1501) 유닐듯은 분산된 알고리즘들을 사용하여 자가구성됨; (2) 스케일링 가능{각 범용 플렉시블 AP(1501) 유닛들은 자신의 고유 하드웨어 및 더 프로세싱 전력을 네트워크에 가져온다}; (3) 이동정의 존재 하에서 백본 네트워크(backbone network)에서의 낮은 트래픽; (4) 한 점 실패(failure)도 없음; (5) 매 범용 플렉시블 AP(1501)마다 로컬 자원 관리에 비하여 더 나은 네트워크 성능을 제공하는 채널 할당, 파워 수준들, 클러스터(1505) 내 안테나 구성의 CoMP(coordinated multipoint) 관리 지원; (6) 클라우드 하이퍼바이저(1402)에 의하여 관리되는 것과 같은, 완전한 네트워크에서보다 클러스터(1505) 내 범용 플렉시블 AP(1501)의 수가 적기 때문에 일어나는 RF 간섭 및 동적 트래픽 수요를 위한 빠른 범용 플렉시블 AP(1501) 재구성의 준비; (7) 랙 기반의(rack-based) 하드웨어 WLAN 제어기와 같이 쿨링이 요구되지 않고, 유닛들/무선장치들을 요구된 대로 켜고/끄는 것에 의한 에너지 효율적 관리; (8) 감소된 백본 네트워크 메시징 오버헤드를 포함한다.

본 명세서에서 개시된 범용 플렉시블 AP 아키텍쳐 및 하이퍼바이저는 스케일 및 서비스 기능에 이르는 다양한 네트워크 토폴로지들에서 사용되고 적용될 수 있다: 예를 들어 WLAN에서 광대역 네트워크(WAN) 및 WiFi 네트워크 및 셀룰러/LTE 네트워크 또는 그 조합에까지 이른다.

본 명세서에서 개시된 하나 이상의 구현들의 세부 사항들은 아래의 설명 및 첨부된 도면들에 제시되어 있다. 다른 특징들, 양태들 및 장점들은 설명, 도면들 및 청구항들로부터 명확해질 것이다.

도 1은 WiFi AP의 원시 용량(raw capacity)을 확장하기 위한 복수의 무선장치들을 통합시키기 위한 기존의 아키텍쳐이다.
도 2a는 한 구현에 따른 범용 플렉시블 AP 아키텍쳐의 블록도이다.
도 2b는 수동 누설파 안테나가 구획화된 스위칭을 제공하기 위하여 어떻게 사용될 수 있는가를 도해한다.
도 2c는 구성 가능한 안테나들의 두 대안적인 실시예들을 도시한다.
도 3은 구성 가능한 안테나의 상이한 방사 패턴들을 도시한다.
도 4는 범용 AP 유닛 구성의 블록도이다.
도 5는 안테나 방사 패턴들을 도해한다.
도 6은 범용 AP 유닛의 가능한 구성들을 도해한다.
도 7은 범용 플렉시블 AP 유닛의 가능한 구성들을 도시한다.
도 8은 구성 가능한 안테나들의 구성들을 도시한다.
도 9는 범용 AP 유닛의 예시적인 구성을 도시한다.
도 10은 세 개의 안테나들 중 하나의 구성을 도해한다.
도 11은 어떻게 하이퍼바이저가 범용 플렉시블 AP의 무선 및 안테나 뱅크들을 관리하기 위하여 사용될 수 있는지를 트래픽 수요 및 RF 간섭의 함수로서 나타낸다.
도 12는 섹터 내에서 범용 플렉시블 AP에 의하여 차별화된 서비스를 제공하기 위하여 어떻게 복수의 무선장치들이 사용될 수 있는지를 도해한다.
도 13은 실외 사용을 위한 범용 플렉시블 AP 유닛의 다른 실시예이다.
도 14는 하이퍼바이저가 클라우드 서버 및 선택적 하드웨어 무선 LAN 제어기에 구현된 실시예를 도해한다.
도 15는 하이퍼바이저가 범용 플렉시블 AP 유닛들의 클러스터 내에 분산되고, 상위 레벨 하이퍼바이저 기능들이 클라우드 서버에 구현된 실시예를 도해한다.
도 16은 무선 시스템에서 무선 및 안테나 자원들을 구성하기 위한 예시적 프로세스의 흐름도이다.
다양한 도면 내의 유사한 참조 부호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다.

WLAN 내의 AP들의 제어 및 관리를 구현하는 다양한 방법들이 있다. 예를 들어, 제어기는 하나의 AP 안에 내장될 수 있고; 제어기는 AP들로부터 추출되어 WLAN에서 집중화될 수 있고; 또는 제어기는 WLAN 내의 AP들 사이에 분산될 수 있다. 유사하게, 관리자는 하나의 AP 상에 내장될 수 있고, AP로부터 추출되어 WLAN 내의 AP들과 신호를 주고 받는 개별적인 관리 콘솔에 내장될 수 있다. 또한, 관리자 및 제어기는 WLAN 외부에 상주하고, WAN 또는 인트라넷을 통하거나, 인터넷을 통해서 WLAN으로 접속될 수 있으며, 일반적으로 "클라우드에 있다"고 지칭된다.

WLAN에서, 무선 제어기에 의해 제어될 네트워크 요소들의 클래스는 AP 또는 AP들 내에 내장되는 라디오(radio)들이다. 각각의 AP는 통상적으로 복수의 라디오들을 가질 것이고, 개별적으로 또는 협력하여 작동하도록, 예컨대 SISO(Single Input Single Output) 작동 모드 또는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 작동 모드로 작동하도록 관리자에 의해 구성될 수 있다. 일반적으로, MxN 차수의, MIMO 모드에서 작동하는 AP 상에서의 전송 라디오는 단일의 라디오에 대해 다수의 M 안테나들, M 라디오 체인들, 및 M 접속기(interface)들을 가질 것이다. 클라이언트 수신기 측에서는, 단일의 라디오에 대해 클라이언트는 N 안테나들, N 라디오 체인들, 및 N 접속기들을 가질 것이다. 그러한 유닛에 채용된 안테나들은 다양한 방사 특징들을 가질 수 있고, 전방향 안테나(omnidirectional antenna) 또는 고정 방향성 안테나 또는 구성 가능한 방향성 안테나 방사기 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 또한, 다수의 안테나들에 의해 확립된 공간적 스트림들의 수는 작동 동안에 관리 및 제어될 수 있지만, 재구성의 정도는 안테나들의 물리적인 선택 및 그들이 어떻게 작동하는지에 의해 결정될 것이다. 특히, 빔형성(beamforming)이 가능한 방향성 안테나로서, 아날로그 빔형성 및 빔조향(beamsteering) 방법들 또는 아날로그 고정 방향성 빔들과 구분되는 디지털 빔형성 및 빔조향 방법들을 이용하는 방향성 안테나는 공간적 스트림들의 최대 수가 안테나들의 수보다 항상 작도록 안테나들의 수 및 디지털적으로 구성될 수 있는 공간적 스트림들의 수 사이에서 자연적인 절충을 갖는다.

아날로그 어레이들, 특히 아날로그 빔형성을 하는 안테나들 또는 방향성 안테나들로 구성되는 아날로그 안테나 어레이들은 이러한 절충에 제한되지 않고, 공간적 스트림들의 최대 수가 아날로그 안테나들의 수와 동일하게 되는 것을 허용한다. 따라서, 가능하다면, 동시 공간적 스트림들의 최대 수에 최소의 안테나들이 요구되고, 안테나들이 평면 어레이들로 제작될 수 있는 평면 안테나들인 경우에, 디지털 빔형성 및 빔조향 수단들보다는 다수의 아날로그 빔형성 및 빔조향 안테나들 또는 다수의 아날로그 고정 방향성 안테나들을 채용하는 것이 바람직하다.

다수의 라디오들을 통합하는 것은 WiFi 액세스 포인트의 원 용량(raw capacity)을 확장시킬 수 있다. 그러한 것을 달성하기 위한 구조가 도 1에 도시되어 있다. 이러한 구조는 보다 많은 섹터들, 라디오들 및 안테나들을 추가함으로써 AP 유닛의 용량을 확대하기 위한 방법 및 수단을 제공한다. 구조는 액세스 포인트들의 원형 어레이(101)를 포함하는 유닛으로 구성되는데, 각각의 개별적인 액세스 포인트(102)가 고정된 섹터에 전용되고, 각각의 섹터에는 고정된 방향성 MIMO 안테나 어레이(103) 및 단일의 라디오(104)가 제공된다. 이러한 구조는 각각의 섹터화된 액세스 포인트가 독립적으로 작동하도록 하나의 섹터 및 이와 인접한 두 개의 섹터들 및 인접하지 않은 섹터들로부터 RF를 분리하기 위한 수단을 개시한다.

동작적으로, WiFi 모드의 동작에서, 이 아키텍쳐는, IEEE 802.11 표준에 의해 허용된 다양한 동작 모드들과 일치하는 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n 또는 802.11ac 모드들(이하에서는 802.11x로도 지칭됨)에서 동작하는 동안, 각각의 섹터가 최대 전송 전력 및 선택된 수파수 대역 내의 20㎒ 폭의 특정 채널 또는 40㎒ 또는 80㎒ 또는 심지어 160㎒의 접합-채널을 이용하여 2.4㎓ 또는 5㎓ 대역 중 하나의 특정 WiFi 주파수 대역에서 무선 서비스를 제공하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이러한 아키텍쳐는, 용량 확장을 제공하는 동안, 재구성을 위한 그것의 확장성 및 유연성에 대한 특정 한계점들을 갖는다.

어레이의 각각의 섹터화된 AP는, 예를 들어, 단일 무선장치 및 3개의 전용 안테나를 요구하는 3x3 MIMO 동작을 제공하도록 안테나들에 대한 전용 무선장치 및 무선장치 체인을 포함한다. 각각의 무선장치는, 고정형 섹터에 서비스를 제공하기 위해 전용 안테나 어레이에 영구적으로 부착되고, 그 섹터에만 무선 서비스를 제공할 수 있고, 그리고 802.11x인 구성, 우선적으로 무선장치가 가용하다면 MIMO 동작 모드에 있다. 섹터에 전용된 무선장치는 단지 하나 뿐이기 때문에, 섹터는 한번에 하나의 무선 채널 상에서만 서비스를 제공할 수 있거나, 또는 반대로, 하나의 섹터에는 한번에 하나의 전용 채널만이 할당될 수 있을 것이다. 무선장치를 특정 섹터에 영구적으로 전용시키는 것에 의해, 그 섹터의 무선장치 리소스는 더 많은 사용자를 가지고 더 많은 데이터 처리 제공을 요구하는 공간 영역을 서비스할 수 있는 다른 섹터에 재할당될 수 없다. 유닛의 미가공 누적 데이터 처리 능력은 섹터들의 수에 직접적으로 비례하고, 따라서, 유닛의 물리적 크기는 섹터들의 수로 확장된다.

방향성 안테나들은 섹터들의 폭으로 묘사되는 원호(angular arc)로부터 방사 및 수신한다. 사용자(105)는 기하학적으로 가장 가깝거나, 무선장치들간의 부하 밸런스, 상이한 섹터들 내의 무선장치 구성들 및 사용자 장치의 가용성과 같은 다양한 요인들에 기인하는 최고의 링크 품질을 제공하는 AP와는 관련이 없을 수 있다. 전파 산란이 많은 환경인 실내 동작 모드에서는, 클라이언트 장치 사용자와 직선 상에 있지 않고 다중 경로 반사(r)에 의한 방사 섹터들을 위해 사용자 무선 링크에 대한 AP가 획득될 수 있다. 그러나, 더 긴 전파 경로 및 각각의 다중경로 반사에 대한 추가적인 RF 신호 흡수로 인해 평균 링크 품질은 최단거리의 AP보다 더 낮을 수 있다. 산란과 다중경로가 적은 외부 환경으로 이동하는 경우, 도 1의 아키텍쳐에 개시된 동일한 AP 유닛에 의해 획득된 무선 링크 통계는 매우 달라질 수 있다. 내부 환경보다 더 낮은 다중경로 환경인 건물이 많지 않은 외부 환경에서는, 사용자는 직선상에 있는 AP 무선장치와 기능적인 무선 링크만을 가질 수 있다.

AP 유닛의 하나의 측면 상의 트래픽 또는 사용은 AP 유닛의 다른쪽 측면 상의 트래픽 또는 사용과는 상이할 수 있다. 이 환경에서는, 특히 그러한 다중 섹터화된 AP 유닛의 배치가 다중경로가 적은 위치에 이루어지는 경우, 다중 섹터화된 AP들을 포함하는 도 1의 아키텍쳐는 유닛의 누적 무선장치 리소스들의 비최적화된 사용을 유발한다. 유닛의 한쪽 측면은 사용자들로 과부하될 수 있지만, 반면 다른 측면은 충분히 활용되지 않을 수 있다.

도 2a는 보편적 플렉시블 AP 아키텍처(200)의 블록도이다. 몇몇 구현예에서, 보편적 플렉시블 AP 구조(200)는 (1) 통신 인터페이스(201), (2) 후면 프로세서 뱅크(202)내의 다수의 프로세서들, (3) 다수의 독립적으로 구성가능한 안테나들(207)에 동적으로 할당될 수 있는 우선적인 MIMO 무선들인 다수의 무선들(205)을 포함하는 무선 뱅크(203), (4) 무선 뱅크(203)내의 다수의 MIMO 무선들(205)을 안테나 뱅크(204)내의 다수의 구성가능한 안테나들(207)에 동적으로 상호접속하기 위한 인터페이스 매트릭스(206), 및 (5) 독립적으로 구성될 수 있는 다수의 구성가능 안테나들(207)을 포함하는 안테나 뱅크(204)를 포함한다. 아키텍처(200)는 특정 무선들(205)을 특정 구성가능 안테나(207)로의 할당을 전용 및 재전용하는 방법 및 이와 같이 할당된 구성가능 안테나(207)를 구성하는 방법을 구현한다. 각각의 안테나가 지향성 RF를 하나의 공간 섹터로 방사하도록 독립적으로 구성가능하고, 대안적으로 상이한 공간 섹터로 방사하도록 구성되거나, 또는 대안적으로 방사되고 섹터가 상기 안테나의 빔 패턴에의해 정의되도록 구성되는 것이 구성가능 안테나(207)의 특징이다.

통신 인터페이스(201)는 프로세서 뱅크(202)내의 프로세서들과 백본(backbone) 네트워크간의 인터페이스를 제공한다. 통신 인터페이스는 백본 네트워크로부터 제어 플레인(plane) 정보를 수신 및 송신하는데 이용되고, 제어 플레인 정보는 프로세서 뱅크(202)를 통해, 보편적인 플렉시블 AP(200)에 접속된 사용자로 송신 또는 접속된 사용자로부터 수신되는 데이터 플레인 정보 및 보편적인 플렉시블 AP(200)를 제어 및 관리한다. 통신 인터페이스(201)의 특정 실시예는 광학 또는 트위스트된 페어 이더넷 물리적 인터페이스에 연결된 이더넷 스위치이다. 다른 실시예는 DOCSIS 케이블 모뎀에 연결된 이더넷 스위치이다. 통신 인터페이스(201)의 또 다른 실시예는 CPRI(Common Packet Radio Interface)이다.

후면 프로세서 뱅크(202)는 다수의 프로세서들로 구성된다. 프로세서들은 무선들의 강제 및 광학적 기능들의 관리를 위한 로컬 또는 분산 기능, 무선 네트워크 제어기의 로컬 또는 분산 기능, 및 특정 무선들을 특정 안테나로의 할당의 전용 및 재전용 및 안테나를 구성하는 수단의 로컬 또는 분산 기능들을 구현하는데 이용된다. 프로세서들은 또한 무선 백본 네트워크와 무선 클라이언트 장치에서 다른 네트워크 엘리먼트와 인터페이스하기 위한 필수 통신 프로토콜을 구현한다.

무선장치 뱅크(203)는 다수의 무선들(205)로 구성된다. 무선장치 뱅크내의 각각의 무선의 다양한 파라미터들, 예컨대, TX 전력, 채널, 대역폭, SSID 보안등이 독립적으로 구성될 수 있다. 각각의 무선장치는 다수의 송수신기를 포함하고, 선택적으로 링크 레이어 기능들 및 다중 액세스 제어 레이어 기능들의 물리적 레이어 기저대역 신호 처리의 모두 또는 부분을 포함한다. 무선장치 뱅크내의 각각의 무선은 또한 802.11a/b/g/n/ac/ad, GSM, WCDMA, LTE, 802.16, 802.22, 전용 또는 표준화 무선 백하울 기술등과 같은 상이한 무선 기술에 속할 수 있다. 각각의 무선장치는 프로세서 뱅크(202)내의 프로세서와 인터페이스한다. 2 이상의 무선장치가 하나의 프로세서와 인터페이스할 수 있다. 몇몇 특정 케이스에서, 무선장치는 통신 인터페이스(201)과 직접 인터페이스할 수 있다. 이 아키텍처에서 이용될 수 있는 무선장치의 특정 실시예는 PCIe WiFi 모듈 카드이다.

인터페이스 매트릭스(206)는 다수의 무선장치(205)로부터의 RF 포트들을 다수의 구성가능한 안테나(207)의 포트들에 상호 접속시킨다. 이러한 상호 접속들은 프로세서 뱅크(202)에서의 다수의 프로세서 및/또는 무선장치 뱅크(203)에서의 다수의 무선장치로부터의 제어 신호들의 함수로서 동적으로 셋 업된다. 인터페이스 매트릭스는 또한 제어 신호들 중 일부를 다수의 구성가능한 안테나(207)의 제어 포트들에 상호 접속시킨다. 인터페이스 매트릭스(206)는 무선장치 뱅크(203)에서의 무선장치들(205)의 전부, 일부 또는 단일 RF 포트로부터 전부, 일부 또는 단일 구성가능한 안테나(207) 포트들에의 상호 접속들을 가능하게 할 수 있다. 하나의 극단의 경우에, 인터페이스 매트릭스(206)는 안테나 뱅크(204)에서의 다수의 구성가능한 안테나(207)의 임의의 포트에의 무선장치 뱅크(203)에서의 다수의 무선장치(205)의 임의의 RF 포트의 상호 접속을 가능하게 할 수 있다. 다른 극단의 경우에, 인터페이스 매트릭스는 무선장치(205)로부터의 RF 포트와 재구성가능한 안테나(207)용 포트 간의 고정된 상호 접속들로 이루어져 있다.

안테나 뱅크(204)는 다수의 구성가능한 안테나(207)를 포함한다. 각각의 구성가능한 안테나(207)는 RF 신호 포트, 및 선택적으로 제어 신호 포트를 갖는다. 안테나 뱅크(204)에서의 각각의 구성가능한 안테나(207)는 독립적으로 구성될 수 있다. 각각의 구성가능한 안테나는 또한 동작 대역, 방사 패턴 빔 폭, 안테나 이득, 방사 패턴들의 수, 연속 또는 이산 빔 스티어링, 편파(polarization) 타입, 고정된 또는 스위칭된 직교 편광 등과 같은 상이한 특성들을 가질 수 있다.

특정한 실시예로는 방사 패턴 및/또는 편파가 실시간 또는 안테나들의 임의의 조합들로 재구성될 수 있는 안테나들, 다수의 고정된 지향성 안테나 또는 스티어링가능한 지향성 안테나들을 포함하는 안테나 뱅크를 들 수 있다. 이 경우에, 도 2a에 도시된 범용 플렉시블 AP 200 아키텍쳐는 다수의 안테나(207)의 독립 구성에 의해 결정되는 다수의 섹터를 포함하는 섹터화된 액세스 포인트 유닛이다. 다수의 섹터의 범위(빔 폭, 주요 섹터 각도 및 전송 파워)는 특정한 안테나들에의 특정한 무선장치들의 할당을 전용하고 재전용하며 안테나들을 구성하는 방법에 의해 동적으로 변경될 수 있다. 다수의 섹터는 오버랩허가나 오버랩하지 않을 수 있다. 다수의 무선장치는 하나 이상의 섹터에서 다수의 안테나에 동적으로 할당될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 형태의 트레블링 파장 안테나의 이용은 안테나 뱅크(204)에 대해 낮은 전력 소모를 갖는 컴팩트 평면 어레이 설계를 가능하게 한다. 어레이에서 사용되는 바와 같은 다수의 트레블링 파장 아날로그 안테나는 대체 빔에 스위칭하도록 구성될 수 있는 각각의 안테나로부터 지향성 빔의 필수 기능을 제공할 수 있다. 다른 방사 각도에의 고정된 지향성, 지향성 및 스티어링가능, 지향성 및 스위칭가능으로 구성되는 특성들을 갖는 임의의 아날로그 또는 디지털 빔 형성 안테나 어레이가 안테나 뱅크(204)에 적합한 구성가능한 안테나 어레이를 제공할 것이라는 점을 알 것이다. 안테나 뱅크의 바람직한 특성은 다수의 낮은 프로파일 평면 안테나 어레이들로 이루어지는 것이며, 여기서 각각의 어레이는 방사 패턴 및/또는 편파가 실시간 또는 안테나들의 임의의 조합으로 재구성될 수 있는 안테나들, 다수의 고정된 지향성 안테나 또는 스티어링가능한 지향성 안테나들을 포함한다.

안테나 뱅크(204)에서의 사용을 위한 구성가능한 안테나(207)의 특정 실시예는, 패시브 누설파 안테나들(passive leaky wave antennas), 전자 누설파 안테나들(electronic leakywave antennas), 종단-스위치 패시브 누설파 안테나들(end-switch passive leaky wave antennas), 및 종단-스위치 전자 누설파 안테나들(end-switch electronic leaky -wave antennas)과 같은 진행파 안테나들(travelling wave antennas)이며, 상기 안테나들은 마이크로스트립(microstrip) 형태의 안테나들이다. 예로써, 지향성의, 조향가능하고 스위칭가능한 누설파 안테나가 다음의 공개자료: "Beam-switchable scanning leaky-wave antenna"(Electronics Letters, 30th March 2000, Vol. 36, no. 7, pg. 596-7) 및 "Performance-Enhanced and Symmetric Full-Space Scanning End-Switched CRLH LWA"(IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, Vol. 10, 2011, p. 709-712)에서 설명되고, D. R. Jackson, C. Caloz, 및 T. Itoh의 "Leaky -wave antennas"(Proc. IEEE, vol. 100, no. 7, pp. 2194-2206, Jul. 2012)에서 다양하게 설명된다.

도 2b는 제어 신호(236)에 의해 제어되는 싱글 풀 더블 쓰로우 스위치(single pull double throw switch)(237) 상태를 이용하는 종단-스위칭을 이용하여 2개의 섹터들로의 섹터화된 스위칭을 제공하도록 패시브 누설파 안테나(229)가 사용될 수 있는 방법을 예시한다. 구성가능한 안테나(207)의 특정 실시예는 누설파 안테나(LWA)이며, 설계 및 제조에 의해 선택될 수 있는 각도로 방사하는 진행파 도파관 안테나의 부류인 패시브 누설파 안테나이다. 패시브 누설파 안테나는 2 포트 디바이스인 대칭 마이크로스트립 도파관이다. 상기 안테나는 대칭이기 때문에, 상기 안테나는 도파관의 2개의 종단 포트들 중 하나로부터의 신호결합될 수 있고, 지정된 각도로 방사할 것이다. RF 신호(230)를 패시브 누설파 안테나(229)의 하나의 포트(231)에 결합함으로써, 빔은 도 2b에서 설명된 바와 같이 안테나 브로드사이드(broadside)(239)로부터 측정된 각도 -a(232)로 방사하도록 될 수 있다. 각도 a는 패시브 누설파 안테나(229) 설계에 따라 양수 또는 음수일 수 있다. 신호를 다른 포트(233)에 결합함으로써, 빔은 안테나 브로드사이드(239)로부터 측정된 각도 a(234)로 방사할 것이다. 이러한 2개의 포트 스위칭은 각각의 섹터에서의 방사된 빔의 호(arc)의 폭(240)에 의해 정의되는 2개의 섹터들를 제공한다. 각각의 섹터에서 방사된 빔의 호의 폭(240)은 누설파 전송 라인(229) 길이(238)에 의해 결정된다. 안테나의 설계에 의해, 2개의 섹터들의 방사 패턴들(232 및 234)은 중첩하거나 중첩하지 않도록 될 수 있다. 이러한 방식으로, 2개의 섹터들은 조합하여 완전한 180도 또는 절반의 공간을 커버할 수 있다. 누설파 안테나는 그라운드 플레인(235) 상에 구성된 마이크로스트립 안테나이고, 이는 후면 로브들(backside lobes)로부터 디바이스의 기판 내로의 실질적 방사를 방지한다. 백 투 백(back to back)의, 그렇지만, 반드시 백 투 백 결합될 필요는 없는, 패시브 누설파 안테나들(229)의 이중성은 4개의 섹터들을 이용하여 완전한 360도 공간 커버리지를 제공할 수 있다.

도 2c는 구성가능한 안테나들의 2개의 대안의 실시예들을 도시한다. 대안의 실시예들은, 싱글 풀 더블 쓰로우 스위치(237)가 스플리터(splitter)/컴바이너(combiner)(241)와, 대안의 설계 1에 대해서는 2개의 흡수성 싱글 풀 싱글 쓰로우 스위치들(242 및 243) 그리고 대안의 설계 2에 대해서는 2개의 반사성 싱글 풀 싱글 쓰로우 스위치들(244 및 245)로 대체되는 것을 제외하면, 도 2b에서 설명된 것과 동일한 구조를 이용한다. 제어 신호들(236)을 제어하는 스위치들을 적절하게 선택함으로써, RF 신호(230)는, 포트 1(231)에 결합되어 각도 -a(232)로 방사되거나, 포트 2(233)에 결합되어 각도 a(234)로 방사되거나, 포트 1(231) 및 포트 2(233)에 동시에 결합되어 각도 -a(232)로 그리고 각도 a(234)로 동시에 방사될 수 있다.

207의 대안의 실시예는 전자 누설파 안테나(electronic leaky-wave antenna)이고, 여기서 백파이어-투-엔드파이어 성능(backfire-to-endfire capability)을 갖는 빔의 조향은 누설파 안테나의 진행파 관(travelling wave guide)의 특성들을 전자적으로 변화시킴으로써 확립될 수 있고, "Liu, L., C. Caloz, and T. Itoh, "Dominant mode leaky-wave antenna with backfire-to-endfire scanning capability," Electronics Letters, Vol. 38, 1414-1416, 2002"에 개시되어 있다.

LWA가 공통 및 차동의, 2개의 모드에 의해 여기(excite)될 수 있기 때문에 편파 다이버시티(polarization diversity)가 실현될 수 있다. LWA가 공통 모드에서 여기되면, 수평 편파가 달성되고, LWA가 차동 모드에서 여기되면, 수직 편파가 달성된다. 따라서, LWA의 주파수에 기초하여 하나의 각 방향(angular direction)에서 수평 또는 수직 편파 중 하나가 달성된다. RF 주파수가 변화되면, 각 방향이 변한다. 예를 들어, LWA가 LH 영역에서 공통 모드에서 여기되면, 뒤를 향한 빔(backward beam)이 수평 편파를 갖고 방사되고, LWA가 RH 영역에서 차동 모드에서 여기되면, 앞을 향한 빔(forward beam)이 수직 편파를 갖고 방사된다. 따라서, 하나의 빔의 호(arc of one beam)에 의해 정의되는 섹터는 동일한 RF 주파수에서 교번하는 빔으로 서비스될 수 있고, 모드 분리가 충분하면 이 하나의 섹터는 데이터 통신 애플리케이션들에 대해 충분히 구별 가능한 동일한 RF 주파수에서의 2개의 데이터 스트림을 가질 수 있다.

안테나 뱅크(204)의 추가적인 실시예는 다양한 패시브 누설파 안테나들 또는 전자 누설파 안테나들 또는 교번하는, 우선적으로 직교하는, 편파를 갖는 이러한 구성 가능한 안테나들의 조합으로부터 구축된 어레이이다. 하나의 4분원호(quadrant)에서 수직 또는 수평 편파 중 하나를 제공할 수 있는 4-포트 LWA의 예시는 "M.R. Hashemi and T. Itoh, "Dual-Mode Leaky-Wave Excitation in Symmetric Composite Right/Left-Handed Structure with Center Vias". Microwave Symposium Digest (MTT), 2010 IEEE MTT-S International, vol., no., pp. 9, 12, 23-28 May 2010IMS2010"에 개시되어 있다.

일반적으로 LWA의, 그리고 패시브 누설파 안테나들 또는 전자 누설파 안테나들 중 하나인, 다양한 안테나(207)는 보통의 인쇄 회로 기판 상의 어레이들로서 복수의 구성 가능한 안테나로서 제조될 수 있고/있거나 다양한 상기 어레이가 다양한 인쇄 회로 기판 상에 제조 및 조립 또는 결합되어, 안테나 뱅크(204)를 구축할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 범용 플렉시블 AP(200)의 우선적인 실시예에서, 유닛(200)에 요구되는 필요한 공간적 빔 커버리지를 제공하면서 유닛의 최대 소형화(maximum compactness)를 달성하기 위해 물리적 구성요소들(201, 202, 203, 205)은 유닛(200)의 물리적 바디에 내재되고, 물리적 구성요소(204)는 유닛 내부에 있다.

도 3은 방사 패턴이 제어 신호를 통해 실시간으로 7개의 구성들(302-308) 중 하나로 재구성될 수 있는 구성 가능한 안테나(301)(도 2에서는 207)의 상이한 방사 패턴을 도시한다. 또한, 구성 가능한 안테나의 극성 상태는 7개의 구성들(302-308)의 각각에 대해, 수직적 또는 수평적, 또는 +45˚ 또는 -45˚ 중 하나로 변할 수 있다. 구성 가능한 안테나(207)가, 구성 가능한 안테나(207)에 사용되는 특정 안테나 기술로 달성할 수 있는 구성들로만 한정된, 임의의 수들의 전술한 구성들로 구성될 수 있음이 이해될 것이다.

안테나 뱅크(204) 내의 구성 가능한 안테나(207)의 총 갯수는 무선장치 뱅크(205) 내의 무선장치들의 수와는 상이할 수 있다. 무선장치 뱅크(203)내의 각각의 무선장치(205)에 할당되는 구성 가능한 안테나들의 수는 상이할 수 있다. 무선장치(203)에 할당된 각각의 구성 가능한 안테나(205)의 특성 및 구성은 상이할 수 있다. 범용 플렉시블 AP(200)에 의해 제공되는 섹터들의 수는 무선장치 뱅크(203) 내의 무선장치(205)들의 수와는 상이할 수 있다. 섹터들의 수는 안테나 뱅크(204) 내의 구성 가능한 안테나들(207)의 수와 또한 상이할 수 있다. 각각의 섹터 또는 하나 보다 많은 섹터가 개별적 SSID들을 가질 수 있거나, 또는 모든 섹터들이 공통 SSID를 가질 수 있다.

일반화의 방식으로, 범용 플렉시블 AP(200) 유닛은 무선장치 뱅크(203) 내에 S개의 섹터들 및 M개의 무선장치들, 안테나 뱅크(204) 내에 L개의 구성 가능한 안테나들(207) 및 무선장치(m)에 할당가능한 L _m 개의 재구성 가능한 안테나들을 가질 것이다. 하나 보다 많은 무선장치(205) 및 하나 보다 많은 구성 가능한 안테나(207)가 동시의 무선장치 서비스를 하나 이상의 섹터에 제공할 수 있다는 것은 범용 플렉시블 AP(200)의 구체적 특징이다. 따라서 이러한 구성은 동일한 대역 상에서 상이한 서비스들을 제공하는 동일한 기술의 복수의 무선장치를 제공하는 복수의 동시적 무선장치들을 허용한다. 예로서, S=4 개의 섹터들과, 섹터당 2쌍의 무선장치들과, 모든 무선장치들이 동일한 대역, 예를 들면, 5GHz WiFi 대역에서 동작한다고 하면, 이는 제1 섹터가 동일한 대역에서 2개의 중첩되지 않는 채널들 상에 서비스를 동시에 제공하게 하고, 제2 섹터가 동일한 대역에서 2개의 중첩되지 않는 채널들 상에 서비스를 동시에 제공하게 하고, 제3 섹터가 동일한 대역에서 2개의 중첩되지 않는 채널 상에서 서비스를 동시에 제공하게 하고, 제4 섹터가 동일한 대역에서 2개의 중첩되지 않는 채널 상에서 동시에 서비스를 제공하게 한다. 하나의 섹터로부터 대안의 섹터로 무선장치들의 전용 및 재전용이 인터페이스 매트릭스(206)에 의해 또는 구성 가능한 안테나들(207)을 재구성함으로써 성립되고, 범용 플렉시블 AP의 로드 밸런싱을 허가한다는 것이 이해될 것이다. 더 적은 섹터들이 동일한 용량을 제공하기에 요구된다는 것이 범용 플렉시블 AP의 구별되는 특징으로, 예를 들어 동일한 대역에서 2개의 분리된 채널들 상에서 동작하는 섹터당 2개의 무선장치를 갖는 4개의 섹터들이 동시에 동작할 수 있는 반면에, 종래 기술에서는 섹터당 단일 무선장치를 갖는 8개의 섹터들이 동일한 채널 플레인에서 모든 무선장치들의 동시 동작에 요청된다.

무선 접속 디바이스 매니저는 특정 안테나들에 대한 특정 무선장치들의 할당을 전용 및 재전용하고 안테나들을 구성하는 방법을 구현한다. 이하에서, 무선 접속 디바이스 매니저는 하이퍼바이저로도 지칭된다. 하이퍼바이저는 소프트웨어, 하드웨어 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 하이퍼바이저는, 예를 들어, 서버 컴퓨터의 하나 이상의 하드웨어 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 이상의 하드웨어 프로세서들로 하여금 동작들을 수행하게 하는, 비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드 디스크, 플래시)에 저장된 명령어들로서 구현될 수 있다. 이러한 동작들은, 무선장치 뱅크(203) 내의 복수의 무선장치들(205), 인터페이스 매트릭스(206), 안테나 뱅크(204) 내의 복수의 구성 가능한 안테나들(207), 및 무선장치 뱅크(203) 내의 무선장치(205)에 대한 무선 디바이스의 연관을 최적으로 할당하고 구성하여, 이용가능한 스펙트럼을 최대한 활용하고, 무선장치 자원들의 최적의 이용을 제공하고, 다수의 네트워크 서비스들을 제공하는 것을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 하이퍼바이저는, 복수의 다른 무선장치들로부터 측정된 복수의 무선장치들(205)에서의 RF 신호들, 사용자로부터의 서비스 요구사항들의 트래픽 및 품질, 서비스 제공자로부터 요구되는 네트워크 구성 및 커버리지, 무선장치 뱅크(203) 내의 복수의 무선장치들(205)의 능력들, 무선장치 뱅크(203) 내의 무선장치들(205)의 수, 인터페이스 매트릭스(206)의 능력들, 안테나 뱅크(204) 내의 복수의 구성 가능한 안테나들(207)의 능력들, 안테나 뱅크(204) 내의 구성 가능한 안테나들(207)의 수, 무선장치들에 접속하기 원하는 무선 디바이스들의 능력들 등과 같은 하나 이상의 입력들에 기초하여 결정을 행할 수 있다. 결정을 행하기 위해 하이퍼바이저에 의해 사용되는 정보는, 하이퍼바이저가 구현되는 범용 플렉시블 AP 200에 관련될 수 있거나, 복수의 다른 범용 플렉시블 AP 200로부터의 것이거나, 또는 둘다의 조합일 수 있다. 하이퍼바이저는 프로세서들의 뱅크 내에 완전히 국부적으로 구현되거나, 클러스터로 배열된 복수의 범용 플렉시블 AP 200에 걸친 분산된 구현으로 구현될 수 있고, 또한 옵션으로서, 원격 서버 상에 구현될 수 있다. 하이퍼바이저 기능들의 부분들 전체가 복수의 다른 범용 플렉시블 AP 200 또는 원격 서버로 구현되는 경우, 다른 네트워크 개체들로부터 메시지들을 수신 및 해석하고 범용 플렉시블 AP 200으로부터 다른 네트워크 개체들로 메시지들을 전송하기 위해 통신 인터페이스 및 프로세서들이 사용된다.

특정 실시예로서, 각각의 안테나(207)는 도 3에 도시된 방사 패턴들을 갖는 구성 가능한 안테나이고 각각의 무선장치는 WiFi 802.11n 무선장치인 도 2a에 도시된 범용 플렉시블 AP 200을 사용함으로써, 종래 기술의 모든 한계들을 극복할 수 있다는 점을 알 수 있다. 또한, 개시된 아키텍처는 유연하고 확장 가능하다는 점을 알 수 있다: 용량 및 특징들은 다른 배치 및 고객 요구사항들에 대해 맞추어질 수 있다. 범용 플렉시블 AP 200 컨셉트는 무제한의 구성 가능성들을 제공한다: AP 아키텍처는 더이상 새로운 서비스들의 배치 및 최대한의 스펙트럼 이용에 있어서의 한계가 아니다.

이제, 개시된 아키텍쳐의 유연성을 나타내기 위해, 예로써, 실시예의 구체적인 예들을 개시한다.

도 4에 설명된 보편적인 AP 유닛(401) 구성에서, 범용 플렉시블 AP 유닛(401)은 S=4 공간 섹터들(402 내지 405), M=8 무선 장치들 및 L=22 구성 가능한 안테나들을 갖는다. 모든 무선 장치들은 802.11n 무선 장치들이다. 프로세서 뱅크는 4개의 프로세서로 구성되고 통신 인터페이스는 이더넷 스위치를 갖는 1 GbE 물리 포트이다. 이 실시예에서, 안테나 뱅크는 2개의 어레이로 분리된다: 하나는 상기 유닛의 앞에 있고, 다른 하나는 상기 유닛의 뒤에 있음. 각각의 안테나 어레이는 11개의 구성 가능한 안테나를 포함하고, 그들 중 2개는 2.4 GHz 대역에서 동작하고, 9개는 5 GHz 대역에서 동작한다. 각각의 안테나 어레이의 구성 가능한 안테나들은 도 5에 도시된 방사 패턴들(501 및 502)을 발생할 수 있다. 브로드사이드 앵글은 각각의 방사 패턴의 바닥에 있다(방사 패턴(501)에 대해서는 503 및 방사 패턴(502)에 대해서는 504). 인터페이스 행렬은 고정된 상호접속들로 구성된 단일의 인터페이스 행렬이고, 가능한 보편적인 AP 구성들은 도 6에 주어진다.

이러한 특정 실시예에 대한 하이퍼바이저는 다수의 구성을 구현할 수 있다. 예를 들어, 4개의 무선 장치가 인에이블될 수 있고, 다수의 구성 가능한 안테나는, 하나의 5 GHz 무선 장치가 섹터(402 내지 405)의 각각을 커버하도록 구성된다. 다른 예는 8개의 무선 장치를 인에이블하고, 섹터(402 내지 405)의 각각을 커버하는 2개의 무선 장치가 존재하도록 다수의 구성 가능한 안테나를 구성하는 것이다. 동일한 섹터를 커버하도록 구성된 다수의 구성 가능한 안테나와 연관된 2개의 무선 장치의 구성은 다를 수 있다. 다른 예에서, 8개의 무선 장치가 인에이블되고, 다수의 구성 가능한 안테나는, 3개의 무선 장치가 앞-오른쪽 섹터(404)를 커버하도록 구성된 다수의 구성 가능한 안테나와 연관되고, 하나의 무선 장치가 앞-왼쪽 섹터(405)를 커버하도록 구성된 다수의 구성 가능한 안테나와 연관되고, 3개의 무선 장치가 뒤-오른쪽 섹터(402)를 커버하도록 구성된 다수의 구성 가능한 안테나와 연관되고, 하나의 무선 장치가 뒤-왼쪽 섹터(403)를 커버하도록 구성된 다수의 구성 가능한 안테나와 연관되도록 구성될 수 있다. 무선 장치들의 구성은 다를 수 있다. 본 실시예는, 순간적인 트래픽 요구를 만족시키고, 효율적으로 네트워크 간섭을 관리하고 이용가능한 스펙트럼을 활용하고 유닛 전력 소모를 최소화하도록 범용 플렉시블 AP(401) 유닛의 자원들을 조정하기 위한 다수의 가능한 구성들을 제공한다는 것을 이해할 것이다. 범용 플렉시블 AP(401) 유닛은 동일한 섹터(402 내지 405)를 커버하도록 구성되고 상이한 서비스들 및 능력들에 대해 구성된 다수의 구성 가능한 안테나와 연관된 다수의 무선 장치를 갖도록 구성될 수 있다.

범용 플렉시블 AP(701) 유닛의 다른 실시예가 도 7에 도시된다. 그것은 M=8의 무선장치들을 포함하고, 무선장치들 중 2개는 WiFi 802.11n 무선장치들이고, 6개는 802.11ac 무선장치들이다. 안테나 뱅크는 L=22의 안테나들을 포함한다. 2개의 구성 가능한 안테나들(801)(도 2의 207)의 2개의 그룹들은 2.4 GHz 대역에서 동작하고, 각각은 도 8에 도시된 3개의 구성들(802 내지 804)을 제공한다. 구성 가능한 안테나들의 2개의 그룹들의 방사 패턴들(802)은 범용 플렉시블 AP(701)에 설치될 때 각각 180° 만큼 오프셋된다. 방사 패턴(802)에 대응하는 방사 패턴은 2개의 구성 가능한 안테나들(801)의 2개의 그룹들 각각에 대하여 각각 방사 패턴(702 및 703)으로 도시된다. 3개의 구성 가능한 안테나들(301)의 2개의 그룹들은 5GHz 대역에서 동작하고, 각각은 도 3에 도시된 7개의 구성들(302 내지 309)을 제공한다. 방사 패턴(302)에 대응하는 방사 패턴은 3개의 구성 가능한 안테나들(801)의 2개의 그룹들 각각에 대하여 각각 방사 패턴(704 및 705)으로 도시된다. 3개의 구성 가능한 안테나들(801)의 4개의 그룹들은 5GHz 대역에서 동작하고, 각각은 도 8에 도시된 3개의 구성들(802 내지 804)을 제공한다. 구성 가능한 안테나들의 4개의 그룹들의 방사 패턴들(802)은 범용 플렉시블 AP(701)에 설치될 때 각각 90° 만큼 오프셋된다. 방사 패턴(802)에 대응하는 방사 패턴은 3개의 구성 가능한 안테나들(801)의 4개의 그룹들 각각에 대하여 각각 방사 패턴(706, 707, 708, 및 709)으로 도시된다. 프로세서 뱅크는 4개의 프로세서들을 포함하고, 통신 인터페이스는 이더넷 스위치를 갖는 10GbE 물리적 포트이다. 유닛 구성의 일례가 도 9에 주어진다. 유닛은, 커버리지의 오버랩하는 각도 영역을 갖도록 구성되고 상이한 서비스들 및 능력들에 대하여 구성되는 다수의 구성 가능한 안테나들과 연관된 다수의 무선장치들을 갖도록 구성될 수 있다.

본 실시예의 특수성은 하이퍼바이저가 각각의 전송 또는 수신을 위한 다수의 구성 가능한 안테나들을 구성할 수 있다는 것이다. 예로서, 범용 플렉시블 AP(1001)의 무선장치(8)에 할당된 3개의 구성 가능한 안테나들(301) 각각은 도 3에 도시된 7개의 구성들(302 내지 308) 중 하나를 이용하여 구성될 수 있다. 설명을 간략히 하기 위해, 도 10에 도시된 바와 같이 3개의 안테나들 중 하나의 안테나의 구성을 단지 고려하는 것이 적절하다. 비콘(beacon) 또는 패시브 업링크 수신(passive uplink reception)(즉, 비표적(non-targeted) 사용자로부터의 수신)을 위해, 구성 가능한 안테나는 도 3의 구성 1(302)을 이용하여 구성된다. 이에 의해, 무선장치(8)는 360° 방사 패턴(1004) 커버리지를 제공한다. 주어진 사용로의 송신 또는 주어진 사용자로부터 표적 수신 시에, 구성 가능한 안테나(301)는, 링크 품질을 향상시키고 네트워크 간섭을 감소시키기 위해 선택된 편파 및 7개의 구성들(302 내지 308) 중 임의의 것을 이용하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 A(1002)로의 전송은 최적의 구성 가능한 안테나 방사 패턴(1005)을 사용할 수 있고, 사용자 B(1003)로의 전송은 최적의 구성 가능한 안테나 방사 패턴(1006)을 사용할 수 있다. MIMO 전송을 위해, 다수의 안테나들은 본 예시에 따라 독립적으로 구성될 수 있다. 일예의 방식으로서, 3x3 MIMO 무선장치에 대하여, 사용자 A(1002)로의 전송은 MIMO 어레이에서 제1 구성 가능한 안테나(301)에 대한 최적의 구성 가능한 안테나 방사 패턴(303)을 사용할 수 있고, MIMO 어레이에서 제2 구성 가능한 안테나(301)에 대한 최적의 구성 가능한 안테나 방사 패턴(305)을 사용할 수 있고, MIMO 어레이에서 제3 구성 가능한 안테나(301)에 대한 최적의 구성 가능한 안테나 방사 패턴(308)을 사용할 수 있다. 각각의 전송 또는 수신을 위해 다수의 구성 가능한 안테나들을 구성하는 하이퍼바이저에 대한 가능성은 실내 환경에 한정되지 않고, 실외, 스타디움(stadium)들, 도시 환경들, 빌트 업 환경들, 아레나(arena)들 등의 다른 환경들에서 사용될 수 있다는 것에 유의한다. 특히, 하이퍼바이저 및 범용 플렉시블 AP는, AP가 설치 사이트 요건들에 적응할 수 있는 유연성 때문에, 낮은 업 프론트 설치 비용 부담을 제시한다.

도 11은 트래픽 요구 및 RF 간섭의 기능으로서 범용 플렉시블 AP(1101)의 무선장치 및 안테나 뱅크들을 관리하기 위해 하이퍼바이저가 어떻게 사용될 수 있는지를 도시한다. 낮은 트래픽 볼륨의 경우, 360°커버리지(1102)로 구성되는 다수의 구성 가능한 안테나들과 연관되는 단일 무선장치는 네트워크 간섭을 감소시키고 범용 플렉시블 AP(1101)의 전력 소모를 감소시키도록 사용된다. 예시의 방식으로, 트래픽이 증가함에 따라, 하이퍼바이저는 추가적인 무선장치들을 활성화할 수 있고, 방사 패턴들(1103 내지 1105)을 갖는 연관되는 다수의 구성 가능한 안테나들의 구성을 최적화할 수 있다. 주어진 방향에서의 높은 트래픽 요구에 대하여, 하이퍼바이저는 또한 몇몇 무선장치들을 추가할 수 있고, 다른 무선장치들이 상이한 섹터들(1108 및 1109)을 커버하도록 구성되는 다수의 구성 가능한 안테나들에 연관되는 동안 동일한 섹터(1106 및 1107)에서 방사하기 위해 연관되는 다수의 구성 가능한 안테나들을 구성할 수 있다.

도 12는 범용 플렉시블 AP(1201)에 의해 차별화된 서비스들을 제공하기 위해 섹터 내의 다수의 무선장치가 어떻게 사용될 수 있는지를 예시한다. 최고의 노력형 서비스들 또는 게스트 사용자들(1205)은 섹터(1203) 내에서 방사하도록 구성되는 다수의 구성 가능한 안테나와 연관되는 무선장치에서 서빙된다. 이러한 무선장치는 동일한 채널 대역에서 송신하는 인접한 셀들 및/또는 다른 네트워크들(1206)로부터의 더 높은 간섭을 겪을 수 있는 채널을 사용한다. 무선장치는 또한 더 작은 대역폭을 사용하도록 구성될 수 있다. 간섭 또는 높은 트래픽 볼륨은 사용자들(1205)에 대한 접속의 제공을 방해하지는 않지만, 사용자들(1205)에 제공되는 서비스의 품질을 감소시킨다. 한편, 차별화된 사용자들(1202)은 섹터(1204) 내에서 방사하도록 구성된 다수의 구성 가능한 안테나와 연관되는 상이한 무선장치에서 서빙된다. 이러한 무선장치는 적은 간섭의 상이한 채널을 사용하고, 더 높은 전력으로 송신하고, 더 적은 사용자들을 허용하고, 빠른 클라이언트들만 허용하고, 더 먼 채널 재사용을 사용하도록 구성된다. 이러한 무선장치와 연관되는 차별화된 사용자들(1202)은 따라서 더 높은 QoS(Quality-of-Service) 보증을 가진다.

범용 플렉시블 AP(1301) 유닛의 다른 실시예는 도 13에서 예시되고, 실외 콤보 유닛(outdoor combo unit)으로 명명된다. 이러한 범용 플렉시블 AP(1301) 실외 콤보 유닛은 LTE, 2.4 GHz 및 5 GHz WiFi, 및 무선 메시 백홀 기술(wireless mesh backhaul technology)들을 통합한다. 무선장치 뱅크는 두 개의 LTE 무선장치, 두 개의 WiFi 802.11n 무선장치, 두 개의 802.11ac 무선장치 및 두 개의 높은 전력 UNII-3 802.11ac 무선장치로 구성된다. LTE 무선장치들은 무선장치들이 LTE 원격 무선장치 헤드 유닛처럼 행동하고, 샘플들을 수신 및 송신하기 위해 CPRI 통신 인터페이스를 사용하는 경우 오직 RF 트랜시버들일 수 있거나, 다수의 프로세서와 함께 완전한 LTE 작은 셀로서 기능하기 위해 요구되는 완전한 기능들 및 프로토콜들을 구현할 수 있다. 안테나 뱅크 내의 구성 가능한 안테나들은 2.4 GHz 및 5 GHz 구성 가능한 안테나들, 700-900 MHz 및 1700-2100 MHz LTE 대역들을 커버하는 구성 가능한 안테나들, 및 좁은 빔 전자적 조종 구성 가능한 안테나들(narrowbeam electronically steering configurable antennas)로 구성된다. 두 개의 범용 플렉시블 AP(1301) 실외 콤보 유닛에 대한 상이한 기술들을 위한 다수의 안테나를 위한 커버리지 섹터들(1302 내지 1306)의 구성의 예는 도 13에 예시된다. 좁은 빔 전자적 조종 안테나들은 허가된 또는 비허가된 밴드의 임의의 적절한 무선 기술을 사용하는 둘 이상의 범용 플렉시블 AP 콤보 유닛들(1301) 사이의 무선 메쉬 백홀(1305)을 위해 사용되거나, 사각 지대(1306)와 같은 열악한 커버리지의 지역들 또는 핫 스팟들과 같은 높은 서비스 요구의 지역들에 무선 커버리지를 제공하도록 사용될 수 있다. 이 유닛은 상이한 서비스들 및 능력들을 위해 구성되는 무선장치들의 중첩하는 커버리지를 가지도록 구성될 수 있고, 링크 품질을 최적화하고 간섭을 최소화하기 위해 사용자 마다의(per-user) 방사 패턴 및 편파 선택을 구현할 수 있다. 다중 기술 구현들은 실외 환경들에 제한되지 않고 실내, 경기장들, 도시 등과 같은 다른 환경들에서 적용될 수 있다.

도 14는 하이퍼바이저가 클라우드 서버(1402) 및 선택적인 하드웨어 무선 LAN 제어기(1403)에서 구현되는 실시예를 도시한다. 클라우드 하이퍼바이저(1402)는 다수의 범용 플렉시블 AP(1401)로부터 전형적으로 스위치 또는 라우터(1407)와 같은 공통 네트워크 요소를 포함하는 백본 네트워크(1404)를 통해 송신되는 트래픽 측정, RF 측정, 세션 서비스, 클라이언트 디바이스 능력, 범용 플렉시블 AP(1401)의 능력, 범용 플렉시블 AP(1401)의 현재 구성 등에 관한 메시지를 수신한다. 이러한 정보에 기초하여, 그리고, 예를 들면, 하드웨어 무선 LAN 제어기(1403)에서 구현된 네트워크 관리자로부터의 서비스 요건에 기초하여, 하이퍼바이저는 특정 구성 가능한 안테나(207)에 대한 특정 무선장치(205)의 최적의 할당을 찾고, 범용 플렉시블 AP 각각에서 그렇게 할당된 구성 가능한 안테나(207)를 구성한다. 그 다음, 클라우드 하이퍼바이저(1402)는 무선장치 뱅크(203), 인터페이스 매트릭스(206) 및 안테나 뱅크(203) 구성 코맨드를 백본 네트워크(1404)를 통해 범용 플렉시블 AP(1401)에게 송신한다.

도 15는 하이퍼바이저가 범용 플렉시블 AP(1501) 유닛의 클러스터(1506)에서 분산되고, 상위 레벨(top-level) 하이퍼바이저 기능이 클라우드 서버(1502)에서 구현되는 실시예를 도시한다. 상위 레벨 클라우드 하이퍼바이저(1502)는 상위 레벨 네트워크 구성 및 모니터링에 대한 책임이 있다. 이하의 관리 기능들, 즉, 이동성(mobility) 관리, 및 트래픽 모니터링 및 쉐이핑(shaping)은, 범용 플렉시블 AP(1501) 내부의 하드웨어 무선 LAN 제어기(1403)로부터 이동된다. 범용 플렉시블 AP(1501) 유닛은 백본 네트워크(1504)를 통해 범용 플렉시블 AP(1501)들 사이에서 형성된 가상 통신 링크(1503)를 통해 서로 통신하여, 범용 플렉시블 AP(1501) 무선장치 및 안테나 뱅크, 및 이동성 관리의 효율적인 관리 및 구성을 지원하도록 분산형 하이퍼바이저를 구현한다. 각각의 범용 플렉시블 AP(1501)는 상위 레벨 하이퍼바이저(1502)에서의 클라우드 제어기 정보 또는 공중을 통한(over-the-air) 측정을 통해, 이전에 알려진 이웃의 범용 플렉시블 AP(1501)로부터, 백본 네트워크(1504)에서의 브로드캐스트 메시지를 통해 네트워크에서의 범용 플렉시블 AP(1501)의 존재를 알 수 있다. 다수의 범용 플렉시블 AP(1501)는 그 자신을 클러스터(1505) 내로 조직화하고, 범용 플렉시블 AP(1501) 중 하나를 클러스터 헤드(1506)로서 선택할 수 있다.

분산형 하이퍼바이저 구현의 하나의 가능한 실시예에서, 클러스터 헤드(1506)는 그 클러스터(1505)에서 다수의 범용 플렉시블 AP(1501)로부터 송신되는 트래픽 측정, RF 측정, 세션 서비스, 클라이언트 디바이스 능력, 범용 플렉시블 AP(1501)의 능력, 범용 플렉시블 AP(1501)의 현재 구성 등에 관한 메시지를 수집한다. 또한, 그것은 네트워크에서의 다른 클러스터 헤드(1506) 또는 네트워크에서의 범용 플렉시블 AP(1501) 또는 상위 레벨 하이퍼바이저(1502)로부터 이러한 정보와 동일한 것 또는 이러한 정보의 서브세트를 수신할 수 있다. 범용 플렉시블 AP(1501) 유닛은 단지, 직접적으로 또는 클러스터 헤드(1506)를 통해 본질적인 정보를 클라우드 상위 레벨 하이퍼바이저(1502)에게 보고한다(빌링 정보에 대한 트래픽, 트래픽 프로파일, 유닛 상태 등). 네트워크 구성, 사용자 정보, QoS 레벨 등이 클라우드 상위 레벨 하이퍼바이저(1502)에 의해 클러스터 헤드(1506)에게 제공된다. 이러한 정보에 기초하여, 하이퍼바이저는 특정 구성 가능한 안테나(207)에 대한 특정 무선장치(205)의 최적의 할당을 찾고, 클러스터(1505)에서의 범용 플렉시블 AP(1501) 각각에서 그렇게 할당된 구성 가능한 안테나(207)를 구성한다. 그 다음, 클러스터 헤드(1506)는 무선장치 뱅크(203), 인터페이스 매트릭스(206) 및 안테나 뱅크(203) 구성 코맨드를 가상 링크(1503)를 통해 클러스터(1505)에서의 범용 플렉시블 AP(1501)에게 송신한다. 또한, 그것은 백본 네트워크를 통해 다른 클러스터 헤드(1506) 또는 네트워크에서의 범용 플렉시블 AP(1501) 또는 상위 레벨 하이퍼바이저(1502)에게 이러한 구성 또는 그것의 서브세트를 통신할 수 있다.

또 다른 가능한 실시예에서는, 클러스터(1505) 내에 클러스터 헤드가 존재하지 않는다. 클러스터(1505) 내의 범용 플렉시블 AP들(1501)의 일부 또는 전부는 자신의 클러스터 내의 다수의 범용 플렉시블 AP들(1501)로부터 송신된 트래픽 측정, RF 측정, 세션 서비스, 클라이언트 장치 성능, 범용 플렉시블 AP들(1501)의 성능, 범용 플렉시블 AP들(1501)의 현재 구성 등에 관한 메시지들을 교환한다. 클러스터(1505) 내의 범용 플렉시블 AP들(1501)은 상위 레벨 하이퍼바이저(1502) 또는 네트워크 내의 범용 플렉시블 AP들(1501) 또는 다른 클러스터 헤드(1506)로부터 마찬가지의 정보 또는 그 정보의 서브셋을 수신할 수도 있다. 클라우드 상위 레벨 하이퍼바이저(1502)에 의해 네트워크 구성, 사용자 정보, QoS 레벨 등이 범용 플렉시블 AP들(1501)에 제공된다. 범용 플렉시블 AP(1501) 유닛들은 클라우드 상위 레벨 하이퍼바이저(1502)에 필수적인 정보만을 보고한다(과금용 트래픽 정보, 트래픽 프로파일, 유닛 상태 등). 이러한 정보에 기초하여, 클러스터(1505) 내의 각각의 범용 플렉시블 AP들(1501)의 하이퍼바이저 인스턴스 생성은 구성 가능한 특정 안테나(207)에의 특정 라디오(205)의 할당하고 또한 하이퍼바이저 인스턴트 생성이 구현되는 범용 플렉시블 AP들(1501) 내에, 또는 클러스터(1505) 내의 다수의 범용 플렉시블 AP들(1501) 내에 또는 양자 모두에 할당되도록, 또는 클러스터(1505) 내의 범용 플렉시블 AP들(1501)에는 할당되지 않도록 상기 구성 가능한 안테나(207)를 구성하기 위한 완벽한 최적의 솔루션 또는 부분적인 솔루션을 발견한다. 그 후, 클러스터(1505) 내의 범용 플렉시블 AP들(1501)은 클러스터(1505) 내의 모든 범용 플렉시블 AP들(1501)의 라디오 뱅크(203), 인터페이스 매트릭스(206) 및 안테나 뱅크(203)를 최적으로 구성하기 위해 가상 링크들(1503)을 통해 메시지들을 교환한다. 클러스터(1505) 내의 범용 플렉시블 AP들(1501)의 일부 또는 전부는 이러한 구성 또는 서브셋을 백본 네트워크를 통해 다른 클러스터 헤드들(1506) 또는 다른 범용 플렉시블 AP들(1501) 또는 상위 레벨 하이퍼바이저(1502)에 전달할 수도 있다.

제3 실시예는 클러스터(1505) 내에 지정된 클러스터 헤드(1506)이 존재하는 전술한 2개의 실시예들의 혼합형이다. 클러스터 헤드(1506)는 네트워크 내의 다른 클러스터 헤드(1506), 다른 범용 플렉시블 AP들(1501)과의 통신 등의 보다 큰 서브셋의 하이퍼바이저 기능들을 구현하거나 또는 클러스터(1505) 내의 모든 범용 플렉시블 AP들(1501) 내에서 인에이블될 라디오를 결정할 것이다.

도 16은 무선 시스템 내의 라디오 및 안테나 자원들을 구성하기 위한 예시적인 프로세스(1600)의 흐름도이다. 프로세스(1600)는 도 2a를 참조하여 기술된 아키텍처(200)에 의해 구현될 수 있다.

일부 실시예에서, 프로세스(1600)는 도 2a를 참조하여 기술된 바와 같이, 무선 액세스 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해, 무선 액세스 장치의 독립적으로 구성 가능한 다수의 라디오들을 무선 액세스 장치(1602)의 독립적으로 구성 가능한 다수의 안테나에 할당함으로써 개시될 수 있다. 프로세스(1600)는 도 2a를 참조하여 기술된 바와 같이, (예컨대, 무선 액세스 장치의 인터페이스 매트릭스에 의해) 다수의 라디오를 독립적으로 구성 가능한 안테나 액세스(1604)에 상호접속시킴으로써 계속될 수 있다. 프로세스(1600)는 도 2a를 참조하여 기술된 바와 같이, 독립적으로 구성 가능한 안테나가 서로 다른 안테나 특성들(1606)을 갖도록 구성함으로써 계속될 수 있다.

Claims

무선 접속 디바이스로서,
독립적으로 구성가능한 복수의 무선 장치들을 포함하는 무선 뱅크;
상기 무선 뱅크에 결합되는 인터페이스 매트릭스 - 상기 인터페이스 매트릭스는 상기 복수의 무선 장치들을 독립적으로 구성가능한 복수의 안테나들에 상호연결하도록 구성가능함 -; 및
상기 인터페이스 매트릭스에 결합되는 안테나 뱅크 - 상기 안테나 뱅크는 상기 독립적으로 구성가능한 복수의 안테나를 포함함 -
를 포함하는 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서,
하나 이상의 프로세서들을 포함하는 프로세서 뱅크 - 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 무선 장치들, 인터페이스 매트릭스, 및 안테나들 중 하나 이상을 구성하기 위한 것임 -
를 더 포함하는 무선 접속 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 프로세서 뱅크에 결합되는 통신 인터페이스 - 상기 통신 인터페이스는 특정한 무선 장치들을 특정한 안테나들에 할당하는 것을 전용 및 재전용(dedicating and rededicating)시키고 상기 할당된 안테나들을 구성하기 위한 정보를 네트워크로부터 수신하고 송신하도록 구성됨 -
를 더 포함하는 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 무선 장치들 중 하나 이상에 결합되는 통신 인터페이스 - 상기 통신 인터페이스는 특정한 무선 장치들을 특정한 안테나들에 할당하는 것을 전용 및 재전용시키며 상기 할당된 안테나들을 구성하기 위한 정보를 네트워크로부터 수신하고 송신하도록 구성됨 -
를 더 포함하는 무선 접속 디바이스.
제3항에 있어서, 하나 이상의 무선 장치들은 상기 통신 인터페이스와 직접 인터페이스하는 무선 접속 디바이스.
제2항에 있어서, 둘 이상의 무선 장치들이 단일의 프로세서와 인터페이스할 수 있는 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 다수의 무선 장치들이 하나의 공간 섹터에 할당되고 상기 하나의 공간 섹터에 서비스들을 제공하도록 구성되는 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 인터페이스 매트릭스는 상기 무선 뱅크 내의 상기 무선 장치들의 모든 무선 주파수(RF) 포트, 일부의 RF 포트, 또는 단일의 RF 포트로부터 상기 안테나 뱅크 내의 모든 구성가능한 안테나, 일부의 구성가능한 안테나, 또는 단일의 구성가능한 안테나로의 상호연결을 가능하게 하도록 구성되는, 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 안테나 뱅크 내의 하나 이상의 안테나들은 평면 안테나들을 포함하며, 상기 평면 안테나들에 대한 방사 패턴 또는 폴라라이제이션(polarization)은 하나 이상의 공간 섹터들 내로 방사되도록 동적으로 구성되는, 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 안테나 뱅크는 빔 형성 안테나 어레이를 포함하는, 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 하나 이상의 안테나들은 진행파(traveling wave) 안테나들인 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 하나 이상의 안테나들은 평면 안테나들(planar antennas)인 무선 접속 디바이스.
제11항에 있어서, 상기 진행파 안테나들 중 하나 이상은 누설파(leaky-wave) 안테나들인 무선 접속 디바이스.
제13항에 있어서, 상기 누설파 안테나들 중 하나 이상은 메타소재(metamaterial) 누설파 안테나들인 무선 접속 디바이스.
제11항에 있어서, 둘 이상의 진행파 안테나들이, 상기 빔들 중 적어도 둘이 겹치도록 구성되는, 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 안테나 뱅크는 각각의 어레이가 다수의 구성가능한 안테나들을 포함하는 하나 이상의 안테나 어레이들을 포함하는, 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 상이한 주파수들에서 동작하는 구성가능한 안테나들을 포함하는 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 둘 이상의 무선 기술을 구현하는 다수의 무선 장치들을 포함하는 무선 접속 디바이스.
제16항에 있어서, 어레이 내의 상기 구성가능한 안테나들은 평면 안테나들이고 공통의 인쇄 회로 기판 상에 제조되는 무선 접속 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 프로세서 뱅크, 무선 뱅크, 및 인터페이스 매트릭스는 물리적 유닛으로 둘러싸여지고 상기 안테나 뱅크는 상기 물리적 유닛 외부에 있는 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 둘 이상의 무선 장치와 둘 이상의 안테나들이 하나 이상의 공간 섹터들에 상이한 서비스들을 제공하도록 구성되는 무선 접속 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 무선 뱅크 및 안테나 뱅크는 무선 주파수(RF) 간섭 및 트래픽 수요의 기능에 기초하여 구성되는 무선 접속 디바이스.
무선 시스템에서 무선 장치 및 안테나 자원들을 구성하는 방법으로서,
무선 접속 디바이스의 독립적으로 구성가능한 복수의 무선 장치들을 상기 무선 접속 디바이스의 독립적으로 구성가능한 복수의 안테나들에 할당하는 단계;
상기 무선 접속 디바이스의 인터페이스 매트릭스에 의해, 상기 독립적으로 구성가능한 복수의 안테나들에 할당된 상기 복수의 무선 장치들을 상호연결하는 단계; 및
하나 이상의 공간 섹터들 내로 무선 주파수를 방사하도록 상기 독립적으로 구성가능한 안테나들을 동적으로 구성하는 단계
를 포함하는 방법.
제23항에 있어서,
상기 무선 접속 디바이스의 통신 인터페이스에 의해, 특정한 무선 장치들을 특정한 안테나들에 할당하는 것을 전용 및 재전용시키며 상기 할당된 안테나들을 구성하기 위한 정보를 네트워크로부터 수신하고 송신하는 단계를 포함하는 방법.
제23항에 있어서,
하나의 공간 섹터에 다수의 무선 장치들을 동적으로 할당하는 단계; 및
상기 하나의 공간 섹터에 상이한 서비스들을 제공하도록 상기 무선 장치들을 구성하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제23항에 있어서,
상기 인터페이스 매트릭스에 의해, 상기 무선 뱅크 내의 상기 무선 장치들의 모든 RF 포트, 일부의 RF 포트, 또는 단일의 RF 포트로부터 상기 안테나 뱅크 내의 모든 구성가능한 안테나, 일부의 구성가능한 안테나, 또는 단일의 구성가능한 안테나로의 상호연결을 가능하게 하는 단계
를 더 포함하는 방법.
구성가능한 무선 장치와 안테나 자원들을 가지는 무선 시스템으로서,
하이퍼바이저(hypervisor) 프로그램을 실행하도록 구성되는 원격 서버 컴퓨터;
상기 원격 서버 컴퓨터에 결합되는 네트워크;
상기 네트워크에 결합되는 복수의 무선 접속 디바이스들
을 포함하며, 각각의 무선 접속 디바이스는
독립적으로 구성가능한 복수의 무선 장치들을 포함하는 무선 뱅크;
상기 무선 뱅크에 결합되는 인터페이스 매트릭스 - 상기 인터페이스 매트릭스는 상기 복수의 무선 장치들을 독립적으로 구성가능한 복수의 안테나들에 상호연결하도록 구성가능함 -; 및
상기 인터페이스 매트릭스에 결합되는 안테나 뱅크 - 상기 안테나 뱅크는 상기 독립적으로 구성가능한 복수의 안테나들을 포함함 -
를 포함하는 무선 시스템.
제27항에 있어서,
상기 무선 장치들, 인터페이스 매트릭스 및 안테나들 중 하나 이상을 구성하기 위한 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 프로세서 뱅크를 더 포함하는 무선 시스템.
제28항에 있어서,
상기 프로세서 뱅크에 결합되는 통신 인터페이스 - 상기 통신 인터페이스는 특정한 무선 장치들을 특정한 안테나들에 할당하는 것을 전용 및 재전용시키며 상기 할당된 안테나들을 구성하기 위한 정보를 네트워크로부터 수신하고 송신하도록 구성됨 -
를 더 포함하는 무선 시스템.
제27항에 있어서, 상기 하이퍼바이저는 상기 복수의 무선 접속 디바이스들 중 하나에 의해 적어도 부분적으로 구현되는 무선 시스템.
무선 접속 디바이스로서,
다수의 무선 장치들을 하나 이상의 공간 섹터들에 할당하도록 구성된 무선 뱅크 - 상기 다수의 무선 장치들 각각은 무선 주파수 통신 신호를 제공함 -; 및
상기 무선 뱅크에 결합되는 안테나 뱅크 - 상기 안테나 뱅크는 적어도 하나의 무선 주파수 통신 신호를 적어도 하나의 공간 섹터 내에 방사하도록 개별적으로 구성된 복수의 평면 안테나들을 포함함 -
를 포함하는 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서, 상기 무선 장치들 중 적어도 둘은 공통의 하나 이상의 공간 섹터들에 상이한 서비스들을 제공하도록 구성된 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서, 상기 무선 장치들 중 적어도 둘은 상이한 무선 주파수 통신 기술들을 사용하여 무선 주파수 통신 신호들을 제공하도록 구성된 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서,
상기 무선 뱅크 및 안테나 뱅크를 구성하기 위한 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 프로세서 뱅크를 더 포함하는 무선 접속 디바이스.
제34항에 있어서,
상기 프로세서 뱅크에 결합되는 통신 인터페이스 - 상기 통신 인터페이스는 특정한 무선 장치들을 특정한 안테나들에 할당하는 것을 전용 및 재전용시키며 상기 할당된 안테나들을 구성하기 위한 정보를 네트워크로부터 수신하고 송신하도록 구성됨 -
를 더 포함하는 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서,
상기 무선 장치들 중 하나 이상에 결합되는 통신 인터페이스 - 상기 통신 인터페이스는 특정한 무선 장치들을 특정한 안테나들에 할당하는 것을 전용 및 재전용시키며 상기 할당된 안테나들을 구성하기 위한 정보를 네트워크로부터 수신하고 송신하도록 구성됨 -
를 더 포함하는 무선 접속 디바이스.
제34항에 있어서, 둘 이상의 무선 장치들이 단일의 프로세서와 인터페이스할 수 있는 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서, 다수의 무선 장치들이 하나의 공간 섹터에 할당되고 상기 하나의 공간 섹터에 동시에 서비스들을 제공하도록 구성되는, 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서, 상기 평면 안테나들 중 하나 이상은 진행파 안테나들인 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서, 상기 평면 안테나들 중 하나 이상은 누설파 안테나들인 무선 접속 디바이스.
제40항에 있어서, 상기 누설파 안테나들 중 하나 이상은 메타소재 누설파 안테나들인 무선 접속 디바이스.
제34항에 있어서, 상기 프로세서 뱅크 및 상기 무선 뱅크는 물리적 유닛으로 둘러싸여지고 상기 안테나 뱅크는 상기 물리적 유닛 외부에 있는 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서, 상기 안테나 뱅크는 각각의 어레이가 다수의 구성가능한 안테나들을 포함하는 하나 이상의 안테나 어레이들을 포함하는, 무선 접속 디바이스.
제43항에 있어서, 적어도 하나의 안테나 어레이가 공통의 인쇄 회로 기판 상에 제조되는 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서, 상이한 주파수들에서 동작하는 구성가능한 안테나들을 포함하는 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서, 둘 이상의 무선 기술을 구현하는 다수의 무선 장치들을 포함하는 무선 접속 디바이스.
제31항에 있어서, 상기 공간 섹터들 중 적어도 둘은 겹치는, 무선 접속 디바이스.