KR100934149B1

KR100934149B1 - 지정된 ｔｄｍ 파일럿을 사용하는, 로컬 영역 파형과 와이드 영역 파형 사이의 천이에서의 타이밍 동기화 및 채널 추정

Info

Publication number: KR100934149B1
Application number: KR1020077023118A
Authority: KR
Inventors: 보얀 브르첼리; 아쇼크 만트라다비; 푸윈 링; 크리시나 키란 무카빌리; 라구라만 크리시나모르티; 마이클 마오 왕
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2009-12-29
Also published as: EP1856873A1; CA2600767A1; TW200704060A; RU2379847C2; CN101160898A; RU2007137488A; WO2006099222A1; BRPI0609275A2; KR20090087131A; JP2008533851A; KR20070110917A; CN101160898B

Abstract

시스템 및 방법이 무선 네트워크에서의 채널 추정 및 타이밍 동기화를 위해 제공된다. 일 실시형태에서, 방법은 무선 수신기에서의 시간 동기화를 위해 제공된다. 그 방법은, 무선 수신기에 대한 시간 동기화를 수행하기 위해, 와이드 파형과 로컬 파형 사이의 천이에 위치된 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 디코딩하는 단계, 및 상기 TDM 파일럿 심볼을 프로세싱하는 단계를 포함한다. 또한, 무선 수신기에서의 채널 추정에 대한 방법이 제공된다. 이것은, 무선 수신기에 대한 채널 추정을 용이하게 하기 위해, 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 디코딩하는 단계, 및 OFDM 브로드캐스트로부터 그 TDM 파일럿 심볼을 수신하는 단계를 포함한다.

TDM 파일럿, 시간 동기화, 채널 추정

Description

지정된 ＴＤＭ 파일럿을 사용하는, 로컬 영역 파형과 와이드 영역 파형 사이의 천이에서의 타이밍 동기화 및 채널 추정{TIMING SYNCHRONIZATION AND CHANNEL ESTIMATION AT A TRANSITION BETWEEN LOCAL AND WIDE AREA WAVEFORMS USING A DESIGNATED TDM PILOT}

35 U.S.C §119 하의 우선권 주장

본 특허 출원은, 발명의 명칭이 "무선 통신 네트워크에서의 경계 영역들에 관한 시간 동기화 (TIME SYNCHRONIZATION ON BOUNDARY REGIONS IN A WIRELESS COMMUNICATION NETWORK)" 로 2005년 3월 10일자로 출원되고, 여기서 참조로서 포함되는 가출원 제 60/660,720 호를 우선권 주장한다.

배경

기술분야

본 기술은 일반적으로 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 향상된 시간 동기화 및 채널 추정을 무선 네트워크에 따라 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

배경기술

직교 주파수-분할 멀티플렉싱 (OFDM) 은, 신호가 상이한 주파수에서 수개의 협대역 채널들로 분할되는 디지털 변조의 방법이다. 이러한 채널들은 종종 서브대역들 또는 서브캐리어들로 지칭된다. 먼저, 기술은 주파수에서 서로 근접 한 채널들 사이에서 간섭을 최소화하려는 연구 동안 착상되었다. 일부 관점에서, OFDM은 종래의 주파수-분할 멀티플렉싱 (FDM) 과 유사하다. 차이는 신호들이 변조 및 복조되는 방식에 있다. 일반적으로, 데이터 스트림을 포함하는 채널들과 심볼들 사이에서 간섭, 또는 혼선 (crosstalk) 를 최소화하도록 우선순위가 제공된다. 더 적은 중요도가 완벽한 개별 채널들에 배치된다.

일 영역에서, OFDM은 또한 유럽 디지털 오디오 브로드캐스트 서비스에서 사용되어 왔다. 그 기술은 디지털 텔레비전에 적합하며, 종래의 전화선을 통한 고속 디지털 데이터 송신을 획득하는 방법으로서 고려되고 있다. 또한, 그 기술은 무선 로컬 영역 네트워크에서 사용된다. 직교 주파수 분할 멀티플렉싱은, 무선파를 통해 많은 양의 디지털 데이터를 송신하는 FDM 변조 기술로 고려될 수 있으며, 여기서, OFDM은, 그 후, 상이한 주파수로 동시에 수신기에 송신되는 다수의 더 작은 서브-신호들 또는 서브-캐리어들로 무선 신호를 분할함으로써 동작한다. OFDM 기술의 일 이점은 신호 송신에서 혼선의 양을 감소시킨다는 점이며, 여기서, 802.11a WLAN, 802.16 및 WiMAX 기술과 같은 현재의 규격이 다양한 OFDM 양태들을 이용한다.

OFDM 기술을 활용하는 일부 시스템에서, 송신이 많은 사용자들에 대해 동시에 의도된다. 그러한 일 예는 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 시스템이다. 또한, 상이한 사용자들이 동일한 송신의 상이한 부분들 사이에서 선택할 수 있으면, 각각의 송신에서의 데이터는 통상적으로 시간 분할 멀티플렉싱된다 (TDM). 종종, 이것은 송신을 위해 의도된 데이터가 프레임 또는 슈퍼프레임과 같은 고정된 구조로 구성되는 경우이다. 그 후, 상이한 사용자들은 임의의 소정의 시간에서 슈퍼프레임의 상이한 일부들을 수신하는 것을 선택할 수 있다. 브로드캐스트 신호의 타이밍 및 주파수에 대한 동기화로 다수의 사용자들을 보조하기 위해, 시간 분할 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 심볼들은 종종 각각의 슈퍼프레임의 시작에 삽입된다. 그러한 일 경우, 각각의 슈퍼프레임은, 그 중에서도, TDM 파일럿 1 및 TDM 파일럿 2로 지칭되는 2개의 TDM 파일럿으로 구성되는 헤더로 시작한다. 이러한 심볼들은, 또한 초기 획득으로 지칭되는 초기 프레임 동기화를 달성하기 위해 시스템에 의해 사용된다.

또한 시간 또는 주파수 추적으로 지칭되는 슈퍼프레임 동안의 시간 및/또는 주파수 동기화로 추가적으로 보조하기 위해, 부가적인 파일럿 심볼들이 사용될 수도 있다. 시간 및 주파수 추적은, 각각의 송신된 데이터 OFDM 심볼에 삽입될 수도 있는 주파수 분할 멀티플렉싱된 (FDM) 파일럿을 사용하여 달성될 수도 있다. 예를 들어, 각각의 OFDM 심볼이 N개의 서브캐리어들로 구성되면, 그 서브캐리어들 중 N－P개는 데이터 송신을 위해 사용될 수 있고, 그 서브캐리어들 중 P개는 FDM 파일럿에 할당될 수 있다. 종종, 이러한 P개의 FDM 파일럿들은 N개의 서브캐리어들에 걸쳐 균일하게 확산되므로, 각각의 2개의 파일럿은 N/P－1개의 데이터 서브캐리어들에 의해 분리된다. OFDM 심볼내의 서브캐리어들의 그러한 균일한 서브세트들은 인터레이스 (interlace) 로 지칭된다.

시간 도메인 채널 추정치는 슈퍼프레임 동안 시간 추적을 위해 사용된다. 시간 도메인 채널 추정치는, 데이터 OFDM 심볼들에 삽입된 FDM 파일럿들로부터 획 득된다. FDM 파일럿들은 항상 동일한 인터레이스상에 배치될 수 있거나, 상이한 OFDM 심볼들에서 상이한 인터레이스들을 점유할 수 있다. 인덱스 i＋8k를 갖는 서브캐리어들의 서브세트는 종종 i번째 인터레이스로 지칭된다. 이러한 예시에서, N/P＝8이다. 일 경우, FDM 파일럿은, 일 OFDM 심볼 동안 인터레이스 2상에, 후속 심볼 동안 인터레이스 6상에, 그 후, 다시 인터레이스 2상에 배치될 수 있으며, 이하 동일하다. 이것은 (2, 6) 스태거링 패턴 (staggering patten) 으로 지칭된다. 다른 예시에서, 점유된 인터레이스들이 패턴 (0, 3, 6, 1, 4, 7, 2, 5) 을 설명하므로, 파일럿 스태거링 패턴은 더 복잡할 수 있다. 이것은 종종 (0, 3, 6) 스태거링 패턴으로 지칭된다. 상이한 스태거링 패턴들은, 수신기가 P개의 시간-도메인 탭 (tap) 들보다 더 긴 채널 추정치를 획득하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, (2, 6) 스태거링 패턴은 길이 2P의 채널 추정치를 획득하기 위해 수신기에서 사용될 수 있지만, (0, 3, 6) 스태거링 패턴은 길이 3P의 채널 추정치를 리드할 수 있다. 이것은, 시간 필터링 유닛으로 지칭되는 유닛에서 더 긴 채널 추정치로 연속하는 OFDM 심볼들로부터의 길이 P의 채널 관측을 결합함으로써 달성된다. 일반적으로, 더 긴 채널 추정치는 더 강건한 (robust) 타이밍 동기화 알고리즘을 리드할 수도 있다.

일부 브로드캐스트 시스템들은 상이한 타입의 송신에 대해 동시에 의도된다. 예를 들어, 브로드캐스트 데이터의 일부는 와이드-영역 네트워크내의 임의의 잠재적인 사용자에 대해 의도될 수도 있고, 그러한 데이터는 와이드-영역 콘텐츠로 지칭된다. 네트워크를 통해 송신된 다른 데이터 심볼들은 네트워크의 특정 로 컬 부분에 현재 상주하는 사용자들에 대해서만 의도될 수도 있다. 그러한 데이터는 로컬-영역 콘텐츠로 지칭된다. 상이한 콘텐츠에 속하는 데이터 OFDM 심볼들은 슈퍼프레임의 각각의 프레임내에서 시간 분할 멀티플렉싱될 수도 있다. 예를 들어, 슈퍼프레임내의 각각의 프레임의 일정 부분은, 와이드-영역 콘텐츠, 및 로컬 콘텐츠에 대한 다른 부분들에 대해 예약될 수도 있다. 그러한 경우, 상이한 콘텐츠에 대해 의도된 데이터 및 파일럿은, 상이한 방법을 사용하여 스크램블링될 수 있다. 또한, 슈퍼프레임내의 와이드-영역 및 로컬 콘텐츠를 동시에 브로드캐스팅하고 있는 송신기들의 세트는 상이할 수 있다. 따라서, 와이드-영역 콘텐츠 및 로컬 콘텐츠와 관련된 시간 도메인 채널 추정치뿐만 아니라 채널 관측이 매우 상이할 수 있다는 것이 매우 일반적이다.

상기 시나리오에서, 와이드-영역 파형과 로컬 영역 파형 사이의 경계 근방에서 그룹화된 OFDM 심볼에 대한 채널 추정을 위해 이용되도록 특정 전략이 필요하다. 이는, 와이드-영역 심볼들로부터의 채널 관측이 로컬 심볼들로부터의 채널 관측과 심리스 (seamless) 방식으로 결합될 수 없기 때문이다. 유사한 개념이, 파형 경계 이후에 바로 위치된 OFDM 심볼들에 대한 시간 추적에 대해 적용된다. 시간 추적이 시간-도메인 채널 추정치에 기초하고, 3개의 연속하는 OFDM 심볼들로부터의 관측이 단일 채널 추정에 대해 필요하면, 시간 추적은, 파형 경계 이후의 첫번째 몇몇 OFDM 심볼들 동안 수행될 수 없다. 따라서, 대체적인 채널 추정 및 타이밍 동기화 기술이 필요할 수도 있다.

요약

다음은, 실시형태들의 일부 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해, 다양한 실시형태들의 간략화된 요약을 제공한다. 이러한 요약은 광범위한 개관이 아니다. 요약은, 키/중요 엘리먼트들을 식별하거나 여기에 개시된 실시형태들의 범위를 서술하는 것으로 의도되지는 않는다. 요약의 유일한 목적은, 이후에 제공되는 더 상세한 설명에 대한 전조 (prelude) 로서 일부 개념들을 간략화된 형태로 제공하는 것이다.

수신기 프로세싱 컴포넌트 및 방법이 무선 네트워크에 대해 제공된다. TDM 파일럿 1 및 2 이외에, 하나 이상의 시간 도메인 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 심볼은 다른 슈퍼 프레임 심볼들 및 파라미터들과 함께 무선 수신기에서 프로세싱되며, 여기서, 시간 동기화 및 채널 추정과 같은 양태들이, 일 예에서 TDM3 또는 TDM 파일럿 3로 지칭될 수 있는 부가적인 파일럿 심볼에 기초하여 수행된다. 일 실시형태에서, 부분적으로는, 파일럿 심볼들 및 관련 데이터가 일 파형 경계로부터 다른 파형 경계 (예를 들어, 로컬-와이드-영역 경계) 까지 유사한 방식으로 스크램블링되지 않을 수도 있다는 사실로 인해, 타이밍 및 채널 추정에 대해 이전에 고려되지 않았던 양태들을 해결하는 수신기 컴포넌트들이 제공된다. 부가된 파일럿 심볼의 특성 및 구조가 제공되면, 채널 추정은, 데이터 프레임에서 나타나는 로컬 및 와이드-영역 파형의 어느 한 사이드상에서 수행될 수 있다.

또 다른 실시형태에서 및 상술된 바와 같이, 하나 이상의 부가적인 TDM 파일럿 심볼은, 슈퍼 프레임 브로드캐스트내에서 통상의 또는 결정된 간격으로 종래의 브로드캐스트 심볼 세트 (예를 들어, TDM1 및 TDM2를 포함하는 세트) 에 부가된다. 이러한 경우, TDM3 파일럿 심볼, TDM4 파일럿 심볼 등은, 슈퍼프레임에서 구성된 멀티미디어 데이터 전달을 위한 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 네트워크내의 타이밍 및 채널 추정 문제들을 완화시키기 위해, 기존의 파일럿 세트에 부가될 수도 있으며, 여기서, 슈퍼프레임의 상이한 부분들은 상이한 파형 전달에 대해 의도된다. 예를 들어, 다수의 TDM3 심볼들은, 동기화 및 채널 추정을 용이하게 하기 위해 슈퍼 프레임에서의 파형 경계에 배치될 수 있는 각각의 경계에서의 심볼 세트로부터 프로세싱될 수 있다. TDM 파일럿 2가 와이드-영역에 대해 제한된다는 점을 제외하고 TDM 파일럿 2와 유사하게, TDM 파일럿 3 (또는 심볼 서브세트) 는 타이밍 동기화 및 채널 추정을 제공하도록 설계될 수 있고, TDM 파일럿 3은, 슈퍼 프레임에서의 위치에 의존하여, 와이드-영역 채널 또는 로컬 채널 중 어느 한 채널에 대해 이용될 수 있다. TDM 파일럿 3의 구조는 TMD 파일럿 2의 구조와는 상이할 수도 있다. 슈퍼 프레임에서 와이드-영역 파형으로부터 로컬 파형으로의 천이 사이에 TDM 파일럿 3 (또는 다른 부가적인 파일럿) 이 위치되면, TDM 파일럿 3은 화이드-영역 채널 추정 또는 로컬 채널 추정 및 타이밍에 대해 이용될 수 있다. TDM 파일럿 3가 로컬 영역으로부터 와이드-영역으로의 천이에서 위치되면, 그 파일럿은 로컬 채널 추정 또는 와이드-영역 타이밍 및 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.

전술한 및 관련 목적의 달성을 위해, 일정한 예시적인 실시형태들이 다음의 설명 및 첨부된 도면과 함께 여기에 설명된다. 이들 양태들은 실시형태들이 실행될 수도 있는 다양한 방식을 나타낸다.

도면의 간단한 설명

도 1은 향상된 슈퍼 프레임 구조 및 수신기 프로세싱 컴포넌트들을 이용하는 무선 통신 네트워크를 도시한 개략적인 블록도이다.

도 2는 부가적인 파일럿 심볼들을 이용하는 일 예의 슈퍼 프레임 구조를 도시한다.

도 3은 부가적인 파일럿 심볼들이 일 예의 패턴을 도시한다.

도 4는 다수의 TDM 파일럿 3 심볼들이 로컬 영역 경계와 와이드-영역 경계 사이에서 이용되는 또 다른 실시형태를 도시한다.

도 5는 부가적인 타이밍 파일럿 심볼들에 대한 일 예의 패턴을 도시한다.

도 6은 수신 TDM 파일럿 3 심볼에 대한 일 예의 구조를 도시한다.

도 7은 타이밍 동기화를 위해 사용되는 채널 추정의 일 예 및 채널 빈들의 개념을 도시한다.

도 8은 로컬/와이드-영역 데이터 경계에 관한 타이밍 동기화 알고리즘의 일 예의 블록도를 도시한다.

도 9는 무선 시스템용 일 예의 파일럿 심볼 프로세스를 도시한다.

도 10은 무선 시스템용 일 예의 사용자 디바이스를 도시한 다이어그램이다.

도 11은 무선 시스템용 일 예의 기지국을 도시한 다이어그램이다.

도 12는 무선 시스템용 일 예의 트랜시버를 도시한 다이어그램이다.

상세한 설명

시스템 및 방법이 무선 네트워크에서의 채널 추정 및 타이밍 동기화를 위해 제공된다. 일 실시형태에서, 방법이 무선 수신기에서의 시간 동기화를 위해 제공된다. 그 방법은, TDM1 및 TDM2 이외에 하나 이상의 신규한 TDM 파일럿 심볼을 디코딩하는 단계, 및 무선 수신기에 대한 시간 동기화를 수행하기 위해 OFDM 브로드캐스트의 채널 경계로부터의 그 신규한 TDM 파일럿 심볼을 프로세싱하는 단계를 포함한다. 또한, 무선 수신기에서의 채널 추정을 위한 방법이 제공된다. 이것은, 하나 이상의 신규한 TDM 파일럿 심볼을 디코딩하는 단계, 및 무선 수신기에 대한 채널 추정을 용이하게 하기 위해 OFDM 브로드캐스트로부터 그 신규한 TDM 파일럿 심볼을 수신하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시형태에서, 방법은, 시간-분할 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 심볼들을 사용하는 멀티캐스트 무선 시스템에서의 상이한 타입들의 트래픽 사이의 경계 근방에 위치된 데이터 심볼들에 대한 채널 추정, 시간-동기화, 및 AGC 부트스트랩핑 (bootstrapping) 을 위해 제공된다. 그 방법은 TDM1 및 TDM2 이외에 하나 이상의 신규한 TDM 파일럿 심볼을 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 이것은, 다음의 경계 직전, 또는 직후에 OFDM 송신 블록의 디코딩을 용이하게 하기 위해, 상이한 브로드캐스트 파형들에 속하는 2개의 OFDM 심볼들 사이에 하나 이상의 신규한 TDM 파일럿 심볼을 삽입하는 단계를 포함한다. 그 신규한 TDM 파일럿 심볼 또는 심볼들은, 다른 양태들 중에서도, 채널 추정, 시간 동기화, 및 자동 이득 제어 (AGC) 부트스트랩핑을 위해 이용될 수 있다.

이러한 애플리케이션에서 사용된 바와 같이, 다양한 무선 통신 용어가 사용된다. 무선 송신에 있어서, 송신된 패킷 구조는, OFDM 칩으로 지칭되는 4642개 의 시간-도메인 기저-대역 샘플들로 구성된 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 심볼을 포함할 수 있다. 이러한 OFDM 칩들 사이에는 4096개의 데이터 및 파일럿 칩들이 존재하며, 주파수 도메인에서는 4096개의 데이터 및 파일럿 가입자들로부터 발신한다. 이러한 칩들은, 유용한 부분에 선행하는 529개의 칩 및 그 유용한 부분에 후속하는 17개의 칩으로, 순환적으로 연장된다. OFDM 신호의 대역외 에너지를 감소시키기 위해, OFDM 심볼에서의 첫번째 17개의 칩 및 마지막 17개의 칩은 상승된 코사인 포락선 (raised cosine envelop) 을 갖는다. OFDM 심볼의 첫번째 17개의 칩들은 그들에 선행하는 OFDM 심볼의 마지막 17개 칩과 중첩된다. 그 결과, 각각의 OFDM 심볼의 시간 지속기간은 4625 칩 길이이다.

일 송신 데이터 패킷 예에서, 데이터는 일반적으로 슈퍼 프레임들로 구성될 수 있으며, 그 슈퍼 프레임에서, 각각의 슈퍼 프레임은 일초의 지속기간을 갖는다. 슈퍼 프레임은 4096개의 서브-캐리어들로 OFDM 변조된 1200개의 심볼들로 구성된다. 서브-캐리어들에 관하여, 인터레이스는 일정 양만큼 (예를 들어, 8의 간격) 이격된 서브-캐리어들의 서브세트를 지칭한다. 예를 들어, 4096개의 서브-캐리어들은 8개의 인터레이스로 분할될 수 있으며, 그 인터레이스에서, i번째 인터레이스의 서브캐리어들은 인덱스 8k＋i를 갖는 서브캐리어이다. 슈퍼 프레임에서의 1200개의 OFDM 심볼들 중에서, 2개의 TDM 파일럿 심볼들 (TDM1, TDM2); 하나의 와이드-영역 및 하나의 로컬 식별 채널 (WIC 및 LIC) 심볼들; 14개의 오버헤드 정보 심볼들의 (OIS) 채널 심볼들; 위치 결정으로 보조하기 위한 가변 수의 2, 6, 10, 또는 14개의 파일럿 위치결정 심볼들 (PPC) 의 심볼들; 와이드-영역 콘텐츠 데이터와 로컬 콘텐츠 데이터 사이의 각각의 경계에 위치된 일정 수의 천이 파일럿 채널 (TPC) 심볼들, 또는 TDM3 파일럿들이 존재하고, 나머지 심볼들은 와이드-영역 파형 또는 로컬 영역 파형 중 하나의 파형의 브로드캐스트를 위해 사용된다. 각각의 슈퍼프레임은 오버헤드 심볼들뿐만 아니라 4개의 데이터 프레임들로 구성된다.

시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 파일럿 심볼 1 (TDM1) 은 각각의 슈퍼 프레임의 첫번째 OFDM 심볼이며, 여기서, TDM1은 주기적이고 128개의 OFDM 칩 주기를 갖는다. 수신기는, 프레임 동기화 및 초기 시간 (코스 (course) 타이밍) 및 주파수 획득을 위해 TDM1을 사용한다. TDM1에 후속하는 것은, 각각, 와이드-영역 ID 및 로컬 ID를 운송하는 2개의 심볼이다. 수신기는 이러한 정보를 사용하여, 대응하는 콘텐츠에 대한 적절한 디스크램블링 동작을 수행하며, 대응하는 PN 시퀀스를 이용한다. 시간 분할 멀티플렉싱 파일럿 심볼 2 (TDM2) 는 그 와이드-영역 ID 및 로컬 ID 심볼에 후속하며, 여기서, TDM2는 주기적이고, 2048개의 OFDM 칩 주기를 가지며, 2와 일 프랙션의 (two and a fraction) 주기를 포함한다. 수신기는, OIS 채널의 복조를 위한 정확한 타이밍을 결정할 경우, TDM2를 사용한다.

TDM2에 후속하는 것은, 하나의 와이드-영역 TPC (WTPC) 심볼; 5개의 와이드-영역 OIS 심볼들; 5개의 와이드-영역 FDM 파일럿 심볼들; 또 다른 WTPC; 하나의 로컬 TPC (LTPC) 심볼; 5개의 로컬 OIS 심볼들; 5개의 로컬-영역 FDM 파일럿 심볼들; 또 다른 LTPC이며, 4개의 데이터 프레임들이 상술된 첫번째 18개의 OFDM 심볼들에 후속한다. 데이터 프레임은 와이드-영역 데이터 부분 및 로컬 데이터 부분으로 세분된다. 와이드-영역 파형은, 각각의 말단상에서 1개인 와이드-영역 TPC로 프리-펜딩 (pre-pend) 되고 첨부된다. 또한, 이러한 배열은 로컬 데이터 부분을 위해 사용된다. 이러한 실시형태에서, 각 슈퍼프레임 당 총 10개의 WTPC 및 10개의 LTPC가 존재한다.

또 다른 실시형태에서, 와이드-영역 파형과 로컬-영역 파형 사이의 각각의 천이는 단일 TPC 파일럿 심볼과 관련된다. 단일 파일럿 심볼이 와이드 및 로컬-영역 채널 추정 및 동기화 요건 양자를 충족시키도록 설계되므로, 고유한 TPC 파일럿의 구조는 WTPC 또는 LTPC 심볼들의 구조와는 상이하다. 이러한 실시형태에서, 슈퍼프레임 당 총 11개의 TPC 파일럿들 (또는 TDM 파일럿 3 심볼들) 이 존재한다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "컴포넌트", "네트워크", "시스템", "모듈" 등의 용어는, 컴퓨터-관련 엔티티, 및 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행에서의 소프트웨어 중 어느 하나를 지칭하도록 의도된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서상에서 구동하는 프로세스, 프로세서, 오브젝트, 실행의 실행가능한 스레드 (thread), 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수도 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 예로서, 통신 디바이스상에서 구동하는 애플리케이션 및 디바이스 양자는 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트들은 프로세스 및/또는 실행의 스레드내에 상주할 수도 있고, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터상에서 로컬화 및/또는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에서 분포될 수도 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은, 그 상에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은, 예를 들어, 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호 (예를 들어, 로컬 시스템, 분포 시스템에서의 또 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터 및/또는 유선 또는 인터넷과 같은 무선 네트워크를 통한 데이터) 에 따라 로컬 및/또는 원격 프로세스들을 통해 통신할 수도 있다.

도 1은 무선 네트워크 시스템 (100) 을 도시한다. 시스템 (100) 은, 무선 네트워크를 통해 하나 이상의 수신기들 (120) 과 통신하는 하나 이상의 송신기들 (110) 을 포함한다. 수신기 (120) 는, 셀 전화기, 컴퓨터, 개인 휴대 정보 단말기, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스 등과 같은 임의의 타입의 통신 디바이스를 실질적으로 포함할 수 있다. 시스템 (100) 은, 시스템 (100) 에서의 다양한 결정을 용이하게 하기 위해, 복수의 개선된 슈퍼 프레임 컴포넌트들 (130) 을 이용한다. 송신기 (110) 가 동일한 슈퍼 프레임 구조 (130) 를 이용할 수도 있지만, 상이한 애플리케이션 데이터는 각각의 송신기와 관련된 각각의 구조들내의 각각의 송신기로부터 전송된다는 것을 알 수 있다. 일 실시형태에서, 하나 이상의 부가적인 시간 도메인 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 심볼은, 도면 부호 (130) 로 나타낸 슈퍼 프레임 브로드캐스트내의 통상의 또는 결정된 간격으로, 브로드캐스트 심볼 세트에 부가된다. 따라서, TDM3, TDM4 (또는 그 이상의) 파일럿 심볼들은, 와이드-영역 데이터 파형과 로컬 데이터 파형 사이의 경계상에서의 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 네트워크내의 타이밍 및 채널 추정 문제를 완화시키기 위해, 도면 부호 (130) 에서 기존 파일럿 세트에 부가될 수도 있다.

더 상세히 후술될 바와 같이, 부가적인 심볼들은 수신기 (120) 에서의 심볼 서브세트로서 프로세싱되며, 그 수신기에서, 그 서브세트는, 로컬 데이터 파형과 와이드-영역 데이터 파형 사이의 경계 근방에 위치된 데이터 심볼들의 심볼 디코딩을 용이하게 하는, 하나 이상의 부가적인 TDM3 심볼들을 포함할 수 있다. 일 예에서, 2개의 TDM3의 심볼 서브세트는 수신기 (120) 에서 수신 및 프로세싱될 수 있으며, 그 수신기에서, 그 서브세트는 슈퍼 프레임 컴포넌트 (130) 에서의 로컬 경계 위치와 와이드-영역 경계 위치 사이에서 나타난다. 따라서, 다양한 실시형태들이 제공될 수 있다. 일 실시형태에서, 하나의 TDM 파일럿 3 심볼은 슈퍼 프레임 (130) 에서의 각각의 경계상에서 프로세싱될 수도 있지만, 수신기 (120) 에서의 그러한 파일럿의 구조 및 프로세싱은 더 복잡할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 2개의 (그 이상의) TDM 파일럿 3 심볼들은, 도 2와 관련하여 더 상세히 후술될 TDM 파일럿 2 의 바로 이후, 및 PPC 심볼들 바로 이전을 제외한 대부분의 경계들상에서 (수신기에서의 더 간단한 구조 및 프로세싱으로) 이용될 수도 있다.

하나 이상의 수신기 프로세싱 컴포넌트들 (140) 은, 타이밍 동기화 및 채널 추정과 같은 양태들을 위해, 슈퍼 프레임 (130) 을 디코딩하고 부가된 TDM 파일럿 심볼을 이용하도록 제공되며, 여기서, 그 컴포넌트들 (140) 은 일반적으로 도시되고 소정의 수신기 (120) 에 적용된다. 예를 들어, TDM 파일럿 3에 기초한 타이밍 동기화는 (초기 획득 동안 사용된) TDM 파일럿 2에 기초한 동기화와 유사한 원칙들에 부분적으로 기초할 수 있다. 또한, TPC 파일럿 심볼들에 기초한 타이밍 동기화에 대한 알고리즘은 단일 또는 2개-심볼 TPC가 파형 경계에서 이용되는지의 여부에 의존할 것이다. 그러나, 단일 TPC 심볼 시나리오에서 사용된 파일럿 인터레이스의 패턴이 일반적으로 일 경계로부터 다른 경계까지 고정되지 않으므로, 특히, 단일 TPC 파일럿이 존재하는 경우, 구현을 위한 컴포넌트들 (140) 은 일반적으로 더 복잡하다. 따라서, 각각의 패턴은 심볼 인덱스의 함수로서 결정될 수 있고, 이러한 정보 및 채널 위치에 대한 가정에 기초할 수 있으며, 수신기 (120) 에서의 컴포넌트들 (140) 은 결합 계수들의 적절한 세트를 선택할 수 있다. 분석에 기초하여, 파형 경계에 배치된 TDM 파일럿 3에 의존하는 타이밍 동기화는, 시간 추적 알고리즘이 와이드-영역 및 로컬 트래픽 블록내의 데이터 심볼들상에 배치될 뿐만 아니라 적어도 수행될 것으로 기대될 수 있다. 타이밍 동기화를 제외하고, TDM 파일럿 3 (또는 다른 부가된 파일럿 심볼들) 의 구조는, 와이드-영역 데이터 파형과 로컬 데이터 파형 사이의 경계의 어느 한 사이드에 놓여진 심볼들에 대한 채널 추정에 대해 허용된다.

또한, 시스템 (100) 은 무선 수신기에 대한 파일럿 심볼 프로토콜을 포함할 수 있다. 이것은, 슈퍼 프레임에 대한 하나 이상의 부가적인 파일럿 심볼을 디코딩하는 수단을 포함할 수 있으며 (예를 들어, 참조 부호 (120), 후술될 복조기), 그 슈퍼 프레임에서, 그 부가적인 파일럿 심볼은 TDM1 및 TDM2 이외의 것이다. 또한, 프로토콜은, 무선 네트워크에서 그 슈퍼 프레임을 수신하는 수단 (예를 들어, 참조 부호 (120)), 및 채널 추정 및 타이밍 동기화 중 하나 이상을 수행하기 위해 그 슈퍼 프레임을 프로세싱하는 수단 (예를 들어, 참조 부호 (140)) 을 포함한다.

도 2는 일 예의 슈퍼 프레임 구조 (200) 를 도시한다. 하나의 부가적인 파일럿 심볼, 즉, TDM3만이 일 예의 슈퍼 프레임 (200) 에 도시되어 있지만, 2개 이상의 부가적인 파일럿 심볼이 이용될 수도 있다는 것을 알 수 있다. 슈퍼 프레임 구조 (200) 는, 무선 네트워크에서 다수의 와이드-영역 채널들 및 다수의 로컬 채널들의 브로드캐스팅을 용이하게 하기 위해, 신규한 OFDM 심볼들을 도입한다. 슈퍼 프레임의 첫번째 OFDM 심볼은 일반적으로 도면 부호 (210) 에서의 TDM 파일럿 1이며, 여기서, 두번째 OFDM 심볼 TDM 파일럿 2는 도면 부호 (220) 에 도시된다. 이러한 시퀀스는, 도면 부호 (240) 에서의 와이드-영역 OIS (오버헤드 정보 심볼) 에 선행하는 도면 부호 (230) 에서의 첫번째 TDM 파일럿 3에 선행한다. 일반적으로, 신규한 로컬 TDM 파일럿 3 심볼 (230) 은 로컬 OIS 심볼들 이전에 삽입될 수 있다. 일반적으로, 이러한 패턴은, 예를 들어, 참조 부호 (250) 에서와 같은 와이드-영역 채널과 로컬 채널 사이의 모든 접합부 (junction) 에서 반복한다. 그러나, 2개 이상의 심볼들을 갖는 심볼 서브세트가 도면 부호 (250) 와 같은 와이드-영역과 로컬 영역 사이의 경계에 배치되면, 더 간단한 프로세싱이 발생할 수 있다는 것을 알 수 있다. TDM 파일럿 2 (220) 와 유사하게, TDM 파일럿 3 (230) 등은 4개의 널 (null) 홀수 인터레이스 (1, 3, 5, 7) 를 가질 수 있으며, 여기서, 짝수 인터레이스 (0, 2, 4, 6) 는 파일럿들에 의해 점유된다. TDM 파일럿 2 (220) 와는 상이하게, TDM 파일럿 3 (230) 은, 와이드-영역으로부터 로컬로의 천이에 위치되면, 로컬 파일럿들에 대한 4개의 짝수 넘버링된 인터레이스들 중 3개 및 와이드-영역에 대해 하나를 이용할 수 있거나, 또는 TDM 파일럿 3가 로컬로부터 와이드-영역으로의 천이에 위치되면 와이드-영역에 대해 3개 및 로컬에 대해 하나를 이용할 수 있다. 이것은, 단일 TPC 파일럿이 각각의 경계상에서 이용되는 일 실시형태에서 적용된다. 매 경계마다 2개의 TPC 심볼들을 갖는 또 다른 실시형태에서, 로컬 천이 파일럿 채널 (LTPC) 심볼들은 로컬 FDM 파일럿에 의해 점유된 모든 인터레이스들을 가지고, 와이드 TPC (WTPC) 심볼들은 와이드-영역 FDM 파일럿들에 의해 점유된 모든 인터레이스들을 갖는다. 알 수 있는 바와 같이, 슈퍼 프레임 (200) 에 대한 다른 구성들이 가능하다.

베이스라인 (baseline) 으로서, 290개의 데이터 심볼들이 매 프레임 (200) 마다 이용될 수 있다. 2개의 신규한 OFDM 심볼들, 와이드-영역 식별 채널 (260) 및 로컬 식별 (270) 채널 (WIC & LIC) 은 슈퍼-프레임 (200) 의 시작에서 TDM1과 TDM2 사이에 도입된다. 슈퍼-프레임 (200) 의 나머지 부분에서, 예를 들어, 20개의 TDM 3 파일럿 심볼들 (250) 이 도입된다. 또 다른 실시형태에서, 11개의 TDM 3 파일럿 심볼들이 도입된다. 일반적으로, 2개의 TDM 3 파일럿을 갖는 실시형태에서, 와이드-영역 채널과 로컬 채널 사이의 각 천이에서 2개의 특수화된 OFDM 심볼들이 존재한다. 그러나, 예외가 존재할 수 있다. 도 2에서의 도면 부호 (230 및 280) 에서 나타낼 때 TDM 3에 대한 가장 짧은 슬라이스의 사용에 의해 나타낸 바와 같이, 첫번째 와이드-영역 OIS 심볼 (WOIS) 이전에 하나의 TDM 3 심볼만이 존재하고, PPC 심볼 이전에 마지막 프레임의 말단에 하나의 TDM3 심볼이 존재한다.

신규한 위치결정 파일럿 채널 (PPC) 은 도면 부호 (290) 에서 부가될 수 있 고, 그 채널은 슈퍼-프레임의 말단에서 P개의 OFDM 심볼들을 포함한다. 위치결정 파일럿들은 삼각측량 법을 통한 수신기의 위치결정시에 도움이 된다.

와이드-영역 및 로컬 TDM 파일럿 3 심볼들을 갖는 실시형태에서, TDM 3 심볼들의 위치는 상기 표 1에 도시되어 있다. 매 프레임의 유용한 데이터 OFDM 심볼들의 수는 F로 나타내고, 그 이외에, W는 와이드-영역 채널들에 대해 사용되고 로컬 채널들에 대해 F-W가 사용되며, W는 0으로부터 F의 범위이다. 상술된 바와 같이, F에 대한 베이스라인 값은, 6개의 위치결정 파일럿들 P＝6의 베이스라인 값에 대응하는 290일 수 있다. 그러나, 위치결정 파일럿들이 이용되지 않으면, 2개 이상의 심볼들이 현재의 수리적 (numerology) 제약으로 예약되어야 한다. P＝2에 관하여, 매 프레임의 심볼들의 수는 290으로부터 291로 증가될 수 있다. F와 P 사이의 일 관계식은,

와 같이 제공된다.

또한, TDM 파일럿 3 심볼 위치들의 상기 설명으로부터, TDM 파일럿 3 심볼들은 프레임의 일부인 것으로서 해석될 수 있음을 알 수 있다. 특히, 프레임 (200) 은 시작에서 와이드-영역 TDM3 심볼로 시작하고, 말단에서 로컬 TDM3 심볼로 종료하며, 프레임내의 와이드-영역으로부터 로컬 영역으로의 천이에서 2개의 TDM3 심볼들을 포함할 수 있다. 이러한 카운팅 (counting) 에 관하여, 매 프레임의 심볼들의 수는, 또한 상기 표 1에서 나타낸 인자들인 F＋4 일 것이다. 유사하게, OIS 심볼 주변의 TDM3는 OIS에 포함될 수 있으며, 7개의 와이드-영역 OIS 및 7개의 로컬 OIS 심볼들을 초래하고, 각각의 OIS 위상 (phase) 는 TDM 3 심볼에서 시작 및 종료한다. TDM3 심볼들이 프레임의 일부로서 고려되고 OIS가 종래의 문제이지만, 또한, 하드웨어에 대하여 편의상 구동될 수 있다. 단일 TPC 심볼을 갖는 실시형태에서, F＋3 심볼들을 포함하는 하나의 프레임 (첫번째 또는 마지막) 을 제외하고, 일반적으로 매 프레임에 F＋2 심볼들이 존재하므로, 그러한 간단한 유추는 가능하지 않다.

도 3은 파형 경계상에서 발생하는 단일 TPC 심볼에 대한 일 예의 인터레이스 패턴 (300) 을 도시한다. 상술된 바와 같이, TDM 파일럿 3로 지칭되는 심볼은 각각의 로컬/와이드-영역 및 와이드-영역/로컬 경계에서 이용된다. 이러한 심볼의 구조는 도 3에 도시되어 있다. (이러한 예에서) 도면 부호 (310, 312, 및 314) 에서의 인터레이스들 0, 2 및 6은, 각각, 와이드-영역 파일럿들에 의해 점유된다. 도면 부호 (320) 에서의 인터레이스 4는 로컬 파일럿에 의해 사용된다. 두문자 "ctpn" 은, 채널 추정 및 타이밍 와이드-영역 파일럿에 대응한다. 즉, 이러한 인터레이스는, 첫번째 와이드-영역 심볼의 복조를 위한 "이전의 심볼" FDM 파일럿 인터레이스로서, 와이드-영역 모드에서의 채널 추정 블록에 의해 사용될 수 있고, 또한, 타이밍 동기화를 위해 사용된다. 유사하게, "cpl" 은, "장래의 심볼" 채널 관측을 획득할 시에, 로컬 채널 추정 블록에 의해 사용된 파일럿 인터레이스를 나타낸다. 이러한 관측은 마지막 로컬 트래픽 심볼을 복조하기 위해 사용된다. "tp" 로 나타낸 파일럿 인터레이스는 다음의 영역에서의 데이터 심볼들의 타이밍 동기화를 위해 사용된다. 이러한 인터레이스들 (310 내지 320) 은, 에너지를 송신하지 않는 널-인터레이스에 의해 분리된다. (점유된 모든 인터레이스를 갖는 심볼들을 포함한) 모든 OFDM 심볼들 사이에서 송신 에너지를 일정하게 유지하기 위해, TPC 파일럿에서의 0 아닌 인터레이스들이

의 인자만큼 스케일링 업 (scale up) 된다. 로컬 및 와이드-영역 채널 추정 블록들은, "cpl" 및 "cpn" 으로 나타낸 파일럿들을 사용할 경우, 이를 고려해야 한다 (특히, 이것은 수신기가 이러한 경계들의 위치를 알고 있다는 것을 암시한다).

채널 추정 파일럿들은 인접한 대응하는 트래픽의 점유 패턴에 후속한다. 즉, 예 (300) 에서, (0, 3, 6) 스태거링 패턴이 이용되고, 마지막 로컬 심볼이 인터레이스 1을 파일럿에 대해 예약되게 유지한다고 가정하며, 유사하게, 파일럿은 와이드-영역 트래픽 영역에서의 첫번째 심볼에 관한 인터레이스 3상에 상주해야 한다. (0, 3, 6) 파일럿 스태거링 패턴이 사용되면, 와이드-영역 블록 및 로컬 블록 양자에 제약을 부과하는 것이 가능하므로, 그들 각각은 홀수의 심볼들로 구성된다. 이러한 방식으로, TDM3 파일럿이 동일한 패턴을 따르는 것이 보장될 수 있으며, 여기서, 홀수 인터레이스들은 제로 아웃 (zero out) 된다. (2, 6) 스태거링 패턴을 이용하는 실시형태에서, 그러한 제약이 불필요하므로, TDM3 파일럿들은 항상 짝수 인터레이스상에서만 FDM 파일럿들을 포함한다. 그러나, 이러한 경우, "cpl" 인터레이스의 위치는 일 파형 경계로부터 다음의 파형 경계까지 변할 수도 있다. TDM3 파일럿에서 점유된 짝수 인터레이스만을 유지할 시에 기어링 (gear) 된 요건은 일정 이점들을 타이밍 동기화에 제공한다. 즉, 짝수 인터레이스들 대신 홀수 인터레이스가 0이 아니면, 결과적인 시간-도메인 신호는 주기적인 것을 중지한다 (제 2 주기는 제 1 주기의 네거티브이다). 이것은 복조 절차를 약간 복잡하게 할 수도 있지만 오버헤드가 현저하지 않으므로, 그러한 구현은 고려될 수 있다.

도 4는 또 다른 실시형태를 도시하며, 여기서, 다수의 TDM 파일럿 3 심볼들이 이용된다. 이러한 실시형태에서, 2개의 부가적인 파일럿 심볼들이 로컬 데이터 파형과 와이드-영역 데이터 파형 사이의 경계상에서 이용된다. 이것은 도면 부호 (410 및 420) 에 도시되어 있으며, 그 도면 부호에서, 로컬 천이 파일럿 채널 (LTPC) 및 와이드-영역 천이 파일럿 채널 (WTPC) 심볼들이 심볼들의 서브세트로서 도시되어 있다. 도면 부호 (420) 에서 도시된 바와 같이, LTPC 및 WTPC의 그러한 그룹화는, OFDM 송신에서 나타낸 로컬 파형과 와이드-영역 파형 사이에서 나타낼 수 있다. 일반적으로, LTPC는 로컬 데이터 구조의 마지막 패킷을 디코딩하기 위해 이용될 것이며, 여기서, 마지막 로컬 심볼은 로컬 심볼 L로서 지칭될 수도 있다. 따라서, 각각의 수신기는, 마지막 로컬 심볼 L에 대응하는 채널 추정치를 결정하기 위해, 로컬 심볼 L, 로컬 심볼 L－1, 및 각각의 LTPC를 포함하는 3개의 심볼 패킷을 프로세싱할 것이다. 첫번째 와이드-영역 심볼 N을 디코딩하면, 수신기 프로세싱을 위한 3개의 심볼 패킷은, WTPC, 첫번째 와이드-영역 심볼 N, 및 다음의 와이드-영역 심볼 N＋1일 것이다. 또한, 3이상의 TDM3 심볼들이 로컬 데이터 경계와 와이드-영역 데이터 경계 사이에서 이용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

LTPC 및 WTPC을 위해 이용되는 TDM3에 대한 심볼 구조는 일반적인 데이터 심볼의 심볼 구조와 유사하다. 이것은 점유된 8개의 슬롯들을 포함하고, 각각의 데이터 심볼들은 스크램블링 이전에 모두 '0'이며, 여기서, 인터레이스들은 캐리어들의 서브세트이고, 인터레이스들의 충진을 랜덤화하기 위해, 슬롯들은 인터레이스들에 매핑된다. 시드 (seed) 및 마스크의 스크램블링, 슬롯-to-인터레이스 매핑 및 변조 심볼 에너지는 데이터 심볼에서와 유사하다. 특히, 와이드-영역 TDM3 심볼들, 즉, WTPC는 시드에서의 와이드-영역 ID를 사용하여 스크램블링되고, 로컬 TDM3 심볼들, 즉, LTPC는 시드에서의 와이드-영역 ID 및 로컬 ID 양자를 사용하여 스크램블링된다. 일 예의 모뎀 구현에서, 일반적으로, 수신기는 TDM3의 위치를 결정할 필요가 없으므로, 수신기는, LTPC 및 WTPC 심볼들이 일반 데이터 심볼들인 것처럼 각각의 LTPC 또는 WTPC 심볼들에서 FDM 파일럿들을 사용한다. 그럼에도, TDM3 위치에 관한 정보를 전송하는 것은 매우 작은 오버헤드를 요구하고, TDM3에 기초한 기상 시간 추적 및 타이밍 동기화에 대한 업그레이드 경로로서 유용할 수 있으며, 여기서, 다음의 데이터 콘텐츠에 대응하는 TPC 심볼은 또한 타이밍 동기화를 위해 사용된다.

경계상에 단일 TPC 심볼을 갖고 (0, 3, 6) 파일럿 스태거링 패턴을 갖는 실시형태에 있어서, 도 5는 가능한 타이밍 파일럿 패턴 (500) 을 도시한다. 다음으로, 이러한 특정 실시형태에서 필요한 프로세싱이 설명되지만, 유사한 방법들이 상이한 실시형태들에 대해 사용될 수 있다. 패턴 (500) 에서, 흰색 박스는 타이밍 동기화를 위해 사용되는 인터레이스들 (일반적으로, 다음의 데이터 콘텐츠에 대응하는 인터레이스들) 을 나타낸다. 와이드-영역 및 로컬 영역내의 심볼들의 수가 특수하면, 즉, 8n－1의 형태이면, TDM 파일럿 3의 0-아닌 인터레이스에 대한 흰색 및 흑색 파일럿의 패턴은 (예를 들어, 도 3에서와 같이) 고정되게 유지될 수 있다. 이것이 그 경우가 아닐 수도 있으므로, 로컬-와이드-영역 천이의 예에 대해 또한 4개의 상이한 패턴들 (500) 이 존재할 수 있다. 도면 부호 (500) 에서 4개의 상이한 패턴들의 각각에 대응하여, 타이밍 동기화에 의해 사용된 복조 기술이 약간 상이할 수 있다.

(0, 3, 6) 파일럿 스태거링 및 단일 TPC 심볼을 갖는 상술된 실시형태에서, 로컬 파형으로부터 와이드-영역 파형으로의 천이에 대한 타이밍 동기화를 고려한다 (와이드-영역 추정된 채널이 종종 로컬 추정된 채널의 슈퍼세트이므로, 이것은 타이밍 동기화에 대한 더 문제적인 상황이다). 일부 무선 네트워크에서의 타이밍 동기화는, 일반적으로 채널 추정치에 기초한다. 도 3에서 "cpl" 로 나타낸 로컬 파일럿들이 대응하는 로컬 채널에 의해 콘볼빙 (convolve) 되므로, 수신된 신호에서의 그들의 존재는 와이드-영역 채널에 관한 부가적인 정보를 제공하지 못할 수 있다. 따라서, 3개의 파일럿 인터레이스들은 타이밍 동기화를 위해 사용될 수 있다. 이것은 1536-길이 와이드-영역 채널 추정치를 리드한다. 단지 로컬 파일럿들이 로컬 송신기로부터의 브로드캐스트이고, 이용된 스크램블링이 또한 그러한 로컬 영역에 특정된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 모든 수신기는 로컬 채널에 대한 정보를 그러한 로컬 파일럿들로부터 추출할 수 있다.

갼락화를 위해, 도 3과 부합되는 도 5에서의 도면 부호 (510) 에서 패턴 2를 고려한다. 선형성에 의해, 2개의 별개의 심볼들, 즉, 와이드-영역 인터레이스들을 갖는 일 심볼 및 로컬 인터레이스만을 갖는 다른 일 심볼이 전송되고 있고, 상이한 채널들, 즉 각각, 와이드-영역 및 로컬 채널을 통과한 후 그 심볼들이 수신된다고 가정할 수 있다. 이것은 더 상세히 후술될 도 5에 나타난다. 와이드-영역 채널

을 추정하는 것에 관심이 있으므로, 4번째 수신 인터레이스 ("x" 로 나타냄) 의 콘텐츠는 일반적으로 중요하지 않다. 이러한 인터레이스에서 실제로 수신된 것은 선형 결합

이며, 여기서,

는 i번째 로컬 채널의 4번째 인터레이스를 나타낸다.

도 6은 수신 TDM 파일럿 3 심볼에 대한 일 예의 구조 (600) 를 도시한다. 0 아닌 인터레이스가 도 6에서 고려되고, 즉, 수신 OFDM 심볼이 0-아닌 인터레이스에 의해 정의된 2개의 2048-길이 주기를 갖는 주기적이다. 일 주기를 샘플링함으로써, 0-아닌 인터레이스는 도 3으로부터 캡쳐 (capture) 된다. 적절한 샘플링, 즉, (와이드-영역 파일럿들의) 디-스크램블링 및 2K-FFT 이후, IFFT가 수행된다. 일반적으로, 대응하는 단계는, 위상 램프 (ramp) 에 선행하는 4개의 512-IFFT 및 4-포인트 IFFT 결합기의 캐스케이드 (cascade) 로서 실현되는 2K-IFFT를 취하는 것이다. 인터레이스 i상에서 동작하는 512-IFFT 및 위상 램프를 고려한다. 채널 추정치가 I개의 파일럿 인터레이스들에 기초하면, 채널들의 길이 I·N_P가 추정될 수 있으며, 여기서, N_P＝512는 인터레이스 당 파일럿들의 수이다.

도 6에서, I＝3이고 이것은 길이 1536의 채널 추정치에 대응한다. 해당 실제 채널은 길이가 4096이다 (OFDM 심볼의 유용한 부분의 길이와 동일함). 그러나, 실제로, 대부분의 0-아닌 채널 탭 (tap) 들은 협소한 영역에 집중된다. 일 실시형태에서, (0-아닌 채널 탭들에 의해 점유된 영역) 총 지연 확산은 최대 768 칩이다. 이러한 0-아닌 실제 채널은 0 내지 4095인 탭들 사이의 임의의 장소에서 발생할 수 있다. 추정치의 길이 1536은 실제 채널의 길이 4096의 에일리어싱된 (aliase) 버전을 나타낸다. (4096 길이의) 총 해당 채널 응답은 8개의 빈 (bin) 들, 즉, 0 내지 7로 분할될 수 있으며, 여기서, 빈 k는 512·k 내지 512·(k＋1)－1 의 탭들로 구성된다.

일반적으로, 실제 0-아닌 채널 콘텐츠는 빈들 (k, (k＋1) 및 (k＋2)), 모듈로 8에 위치될 수 있지만, 추정된 채널의 길이 1536은 첫번째 3개의 빈들만을 커버링한다. 0-아닌 채널 k의 빈 위치에 의존하여, 그 채널은 상이한 에일리어싱 계수들을 갖는 추정된 3개의 빈들로 에일리어싱된다. 일 실시형태에서, 타이밍 동기화는 4096개의 채널 탭들 내의 0-아닌 채널 콘텐츠의 위치결정하는 것 및 그러한 정보를 현재-적용된 심볼 타이밍과 관련시키는 것에 기초한다. 1536개의 연속하는 탭들만이 보여질 수 있고 채널 내부가 그의 더 넓은 위치에 기초하여 상이하게 에일리어싱하게 나타날 수 있으므로, (빈들 k, (k＋1) 및 (k＋2) 상의) 일반적인 채널 위치에 대한 일부 초기 가정이 행해질 필요가 있다. 일부 초기 타이밍 동기화가 이미 발생하였다고 가정하면, 0-아닌 탭들이 빈들 (6, 7, 0) 또는 (7, 0, 1) 에서 존재하는 것이 매우 가능하다. 이것은 도 7의 도면 부호 (710) 에 도시되어 있다. 사용된 타이밍 알고리즘에 의존하여, 도 7의 도면 부호 (720) 에 도시된 바와 같이, 점유는 (7, 0, 1) 에 제한될 수 있고, 그렇지 않으면, 점유 패턴을 결정하기 위해 부가적인 프로세싱이 시간 추적 (또한, DMTT, 또는 데이터 모드 시간 추적) 이전에 발생한다.

또 다른 실시형태에서, 수신기는, 시간 추적을 위해 지정된 TDM 파일럿 3에서의 3개의 파일럿 인터레이스에서 2개만을 사용할 수 있고, 길이 1024의 채널을 추정한다. 그러한 시간-도메인 채널 추정은, 프레임내의 임의의 장소에서 수행된 본래의 시간 추적과 매우 유사한 방식으로 시간 추적을 위해 사용될 수 있다. 이러한 경우의 에일리어싱이 모든 채널 빈들에 대해 동일하게 나타나므로, 그러한 시간 추적을 위한 알고리즘은 더 간단하다. 1536-길이의 채널 추정치를 사용하는 이점은 그것이 큰 타이밍 변화들에 대해 더 강건한 시간 추적을 행한다는 것이다.

다음으로, TPC 심볼의 2개의 파일럿 인터레이스들을 사용하여 1024-길이 채널 추정치를 획득하기 위해 유사한 프로세스가 사용될 수 있다는 조건으로, 3개의 파일럿 인터레이스들로부터 1536-길이 채널 추정치를 획득하는 프로세스가 설명된다. 도 6을 다시 참조하면, 0≤l≤I－1에 대하여, 추정된 채널 임펄스 응답의 l번째 부분 (N_P개의 샘플들 길이) 을 h_l(m) 으로 나타내며, 여기서, l번째 부분은, 그 추정된 채널 임펄스 응답을 고려할 경우 에일리어싱될 수도 있는 l번째 빈으로부터의 콘텐츠를 지칭한다. 그 후, i번째 인터레이스에 대한 n번째 관측된 톤은 다음과 같이 제공된다.

,

의 스케일링 인자는, 2개의 단계들, 즉, 4-포인트 FFT에 후속하는 N_P-포인트 FFT

로 분해되는 암시적인 (implicit) N/2-포인트 FFT로부터 생성된다. 수학식 (1) 에서의 마지막 인자는 위상 램프를 나타내고, 그 램프 이전의 인자는, 적절한 에일리어싱 인자로 l번째 채널 부분에 적용된 N_P-포인트 FFT 동작에 대응한다. 따라서, N_P-포인트 IFFT

및 수학식 (1) 으로부터 위상 램프

의 제거 이후, 나머지는, 에일리어싱된 512-길이 채널 임펄스 응답 청크 (chunk) 로 구성된 시간-도메인 관측이다. 수학식 (1) 을 참조하면, TDM 파일럿 3에 의해 점유된 4개의 0-아닌 인터레이스들의 각각의 인터레이스에 대응하는 에일리어싱된 관측들은 다음과 같이 제공된다.

,

여기서,

이고,

는, 시간-도메인 파일럿 인터레이스 관측, 주파수-도메인 파일럿 인터레이스 관측, 및 도 7의 도면 부호 (710) 에서와 같은, 비어 있지 않은 l_k번째 채널 빈에 대응하는 벡터들이다. 예를 들어, 도 7의 도면 부호 (720) 에서, (l₀, l₁, l₂)＝(7, 0, 1) 을 산출한다. 1/2의 스케일 인자는

로서 획득된다. 일반적으로, 수학식 (2) 는 4개의 수학식을 제공하지만, 임의의 소정의 순간에서, 4개의 가능한 인터레이스에서 3개의 인터레이스는 (도 5에서 패턴으로 지칭되는) "타이밍 파일럿"에 의해 점유된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 수학식 (2) 에서의 마지막 등식은 3개의 미지수를 갖는 3개의 수학식을 제공한다. 도 7의 도면 부호 (720) 에 도시된 이러한 경우에서, 그 미지수는

이다. i/2로 넘버링된 (여기서, i는 도 5의 흑색 인터레이스의 인덱스임) 행을 제거하고 열 (l₀, l₁, l₂) mod4 을 유지함으로써 획득된 4-포인트 DFT 메트릭스의 3×3 서브-메트릭스를 변환함으로써, 시스템이 해결된다. 예를 들어, 가정된 채널 빈 (7, 0, 1) 을 갖는 도 7에 도시된 패턴을 고려한다. 도 7의 도면 부호 (720) 에서와 같은 1536-길이 채널 임펄스 응답 h(n) 은, 다음과 같이 인터레이스 0, 2, 및 6에 대응하는 관측으로부터 획득된다.

, 여기서,

도 8은 타이밍 동기화 알고리즘 (800) 의 일 예의 블록도를 도시한다. 2K-FFT 블록 (810) 에 대한 초기 샘플링 시간은, 적절한 초기 오프셋이 적용된 이후 이전의 타이밍에 기초하여 결정된다. 이러한 오프셋은, 샘플링된 데이터가 TDM 파일럿 3의 일 주기를 실제로 나타내고 이웃한 OFDM 심볼들로부터의 시간-도메인 칩들을 포함하지 않는다는 것을 확인하도록 적용된다. 그 후, 이러한 초기 의도적인 오프셋은, 타이밍 정정이 적용되는 경우 보상된다. 다음으로, 길이가 최대 768인 연속하는 칩들의 0-아닌 채널 콘텐츠를 위치시키기 위해, 길이 1536의 채널 추정치에 관해 타이밍 탐색이 수행된다. 일 실시형태에서, 이러한 탐색 은, 소정의 채널 추정치에 걸쳐 길이 768의 축적 윈도우를 슬라이딩 (slide) 하고, 그러한 축적의 최대 응답을 탐색함으로써 수행될 수 있다. 다른 예시에서, 판정 메트릭은 윈도우내의 축적된 에너지의 선형 결합 및 그 축적된 에너지에 적용된 유한한 차이에 기초할 수 있다. 종종, 그러한 메트릭은 현저한 채널 에너지의 첫번째 0-아닌 탭에서, 또는 그 근방에서 그 메트릭의 최대에 도달할 것이다. 또한, 이것은 첫번째 도달 경로 (FAP) 검출 알고리즘으로서 공지되어 있다. 또 다른 실시형태에서, 768-길이 슬라이딩 윈도우내의 채널 탭들의 축적된 에너지 커브를 계산한 이후, 수신기는 최대 에너지 근방의 플랫 (flat) 구역의 선두 에지 및 후단 (trailing) 에지를 탐색할 수도 있다. 그 후, 이러한 에지 위치들은 채널의 첫번째 도달 경로 및 마지막 도달 경로 (FAP 및 LAP) 위치들로 전환된다. 차례로, 이러한 정보는, 연속하는 OFDM 심볼을 프로세싱하는 경우에 적용될 적절한 타이밍 오프셋을 결정하기 위해, 의도적인 초기 오프셋에 관한 정보와 결합될 수 있다.

알고리즘 (800) 에 대한 일부 제약은, 근접한 채널의 실제 지연 확산이 추정 길이, 즉, 이 경우에서는 768의 절반을 초과하지 않고, 점유된 채널 빈들이 미리 공지되어 있다 (도 7 참조) 는 것이다. 이러한 가정들 하에서, 타이밍 성능은 채널 특성 및 도 8의 마지막 박스 (820) 로의 입장시의 SNR에 의존한다. 이러한 포인트에서의 유용한 신호, 즉, 채널 추정치 h(n) 은, TDM 파일럿의 모든 4개의 인터레이스들이 사용되는 경우의 전력과 매 칩당 동일한 전력을 갖는다. 잡음에 관하여, 그 잡음은 이러한 포인트에 도달하기 전에 수개의 블록들을 통과하고, 그 블록들의 대부분은 단위적 (unitary) 이다 (즉, 그들은 잡음 전력을 변화시키지 않는다). 당해 메트릭이 단위적이지 않으므로, 소망하는 바와 같은

와의 승산은 잡음 전력을 변화시킬 것이다. 인터레이스 i 및 점유된 빈들 l_k의 가능한 모든 조합에 있어서, 대응하는

의 단일 값은 [1, 1, 0.5] 에 의해 제공된다는 것을 설명할 수 있다. 따라서, 도면 부호 (830) 에서의

의 출력에서의 잡음 분산은 (1＋1＋4)/3＝2의 인자만큼 증가되게 된다. TDM 파일럿 3에 기초한 채널 추정치는, 초기 정밀한 타이밍 동안 획득된 정적 손실 (static loss) 과 비교되는 경우, 3dB의 정적 손실과 관련된다. 그러나, 그 초기 정밀한 타이밍 추정치는, 채널 추정 블록에서 집합된 추정치들보다 3dB만큼 더 양호하므로, 정밀한 타이밍 탐색 블록 (820) 은 데이터 모드 시간 추적에서 사용된 대응하는 블록보다 더 불량하게 수행하는 것이 기대되지 않는다. 알고리즘 (800) 에서의 다른 블록들은, 도면 부호 (840) 에서의 FFT 블록, 도면 부호 (850) 에서의 디스크램블링 블록, 도면 부호 (860) 에서의 IFFT 블록들, 도면 부호 (870) 에서의 회전 메트릭스 선택기, 도면 부호 (880) 에서의 위상 램프 선택기, 및 도면 부호 (890) 에서의 활성 인터레이스 결정기를 포함한다.

도 9는 무선 시스템용 파일럿 심볼 프로세스 (900) 를 도시한다. 설명의 간략화를 위해, 방법은 일련의 또는 다수의 액트 (act) 들로 도시 및 설명되지만, 일부 액트들이 여기에서 도시 및 설명된 것으로부터의 다른 액트들과 동시에 및/또는 상이한 순서로 발생할 수도 있으므로, 여기에서 설명된 프로세스들이 액트들의 순서에 제한되지 않는다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 당업자는, 방법이 상태 다이어그램에서와 같이 일련의 상호관련된 상태들 또는 이벤트들로서 다른 방법으로 표현될 수 있다는 것을 알 것이다. 또한, 도시된 모든 액트들이 여기에 개시된 목적 방법에 따라 방법을 구현하기 위해 요구되지 않을 수도 있다.

도면 부호 (910) 으로 진행하여, 하나 이상의 슈퍼 프레임 제약들이 부가적인 TDM 파일럿 심볼들을 이용하는 것을 고려하여 결정된다. 상술된 바와 같이, 이것은, 심볼 위치, 슬롯 매핑 고려사항, 스크램블링 고려사항, 마스크 고려사항, 슬롯 에너지 고려사항, 역 호환성 (backward compatibility) 고려사항을 포함할 수 있고, 현재의 MAC 레이어 프레임워크에 영향을 줄 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, OFDM 브로드캐스트의 송신기에서 공급된 변형이 수신기 말단에서 고려 및 해결될 것이다. 도면 부호 (920) 에서, 부가적인 TDM 파일럿 제약들이 고려된다. 일 양태에서, 이것은, TDM1 및 TDM2의 종래의 심볼 세트에 부가할 부가적인 심볼들의 양을 결정하는 단계를 포함할 수도 있다.

일반적으로, 하나의 부가적인 TDM3가 포함될 수도 있지만, 2개 이상의 심볼이 슈퍼 프레임 및 관련 규격에 부가될 수 있다. 다른 고려사항들은, 전체 슈퍼 프레임 구조에 대해 도면 부호 (910) 에서 결정된 하나 이상의 제약들을 포함한다. 도면 부호 (930) 에서, 하나 이상의 부가적인 TDM 파일럿 심볼이 슈퍼 프레임 구조에 부가된다. 상술된 바와 같이, 첫번째 부가적인 파일럿은 일반적으로 TDM2에 후속하며, 그 TDM2에서, 후속 부가적인 파일럿들은 로컬 정보 브로드캐스트와 와이드-영역 정보 브로드캐스트 사이의 분리를 위해 이용된다. 알 수 있는 바와 같이, 다른 구성들이 가능하다. 도면 부호 (940) 에서, 부가적인 파일럿들이 슈퍼 프레임에 부가되는 경우, 타이밍 동기화, 채널 추정, 및/또는 AGC 부트스트랩핑이, OFDM 브로드캐스트에서 그러한 정보를 획득하는 각각의 수신기에서 수행될 수 있다.

도 10은, 여기에서 전술한 하나 이상의 양태들에 따라 무선 통신 환경에서 이용되는 사용자 디바이스 (1000) 의 도시이다. 사용자 디바이스 (1000) 는, 예를 들어, 수신 안테나 (미도시) 로부터 신호를 수신하고, 수신기 상에서 수신 신호에 대한 통상적인 액션들 (예를 들어, 필터링, 증폭, 하향 변환 등) 을 수행하며, 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득하는 수신기 (1002) 를 포함한다. 복조기 (1004) 는, 채널 추정을 위해, 수신 파일럿 심볼들을 복조하고 그 수신 파일럿 심볼들을 프로세서 (1006) 에 제공할 수 있다. 프로세서 (1006) 는, 수신기 (1002) 에 의해 수신된 정보를 분석 및/또는 송신기 (1016) 에 의한 송신을 위해 정보를 생성하는데 전용인 프로세서, 사용자 디바이스 (1000) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서, 및/또는 수신기 (1002) 에 의해 수신된 정보를 분석하고 송신기 (1016) 에 의한 송신을 위해 정보를 생성하며 사용자 디바이스 (1000) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서일 수 있다. 또한, 사용자 디바이스 (1000) 는 프로세서 (1006) 에 동작적으로 커플링된 메모리 (1008) 를 포함할 수 있다.

여기에서 설명된 데이터 저장 컴포넌트들 (예를 들어, 메모리들) 이 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있거나, 휘발성 및 비휘발성 메모리 양자를 포 함할 수 있다는 것을 알 수 있다. 제한이 아닌 예시로서, 비휘발성 메모리는, 판독 전용 메모리 (ROM), 프로그램가능 ROM (PROM), 전기적으로 프로그램가능한 ROM (EPROM), 전기적으로 소거가능한 ROM (EEPROM), 또는 플레시 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는, 외부 캐시 메모리로서 작동하는 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예로서, RAM은, 동기식 RAM (SRAM), 동적 RAM (DRAM), 동기식 DRAM (SDRAM), 더블 데이터 레이트 SDRAM (DDR SDRAM), 향상된 SDRAM (ESDRAM), 싱크링크 DRAM (SLDRAM), 및 직접적 램버스 RAM (DRRAM) 과 같은 많은 형태로 이용가능하다. 목적 시스템 및 방법의 메모리 (1008) 는 이러한 메모리들 및 메모리의 임의의 다른 적절한 타입들을 포함하지만 이에 제한되지 않도록 의도된다.

도 11은, 복수의 수신 안테나들 (1106) 을 통해 하나 이상의 사용자 디바이스들 (1104) 로부터 신호(들)을 수신하는 수신기 (1110), 송신 안테나 (1108) 를 통해 하나 이상의 사용자 디바이스들 (1104) 에 송신하는 송신기 (1124) 를 갖는 기지국 (1102) 을 포함하는 일 예의 시스템 (1100) 을 도시한다. 수신기 (1110) 는 수신 안테나들 (1106) 로부터 정보를 수신할 수 있고, 수신 정보를 복조하는 복조기 (1112) 와 동작적으로 관련된다. 복조된 심볼들은, 상술된 프로세서와 유사한 프로세서 (1114) 에 의해 분석되며, 그 프로세서는 메모리 (1116) 에 커플링된다.

도 12는 예시적인 무선 통신 시스템 (1200) 을 도시한다. 무선 통신 시스템 (1200) 은 간결함을 위해 하나의 기지국 및 하나의 단말기를 나타낸다. 그러나, 시스템이 2개 이상의 기지국 및/또는 2개 이상의 단말기를 포함할 수 있다는 것을 알 수 있으며, 여기서, 부가적인 기지국들 및/또는 단말기들은 후술될 예시적인 기지국 및 단말기들에 대해 실질적으로 유사 또는 상이할 수 있다.

다음으로, 도 12를 참조하면, 다운링크에 관하여, 액세스 포인트 (1205) 에서, 송신 (TX) 데이터 프로세서 (1210) 는 트래픽 데이터를 수신, 포맷팅, 코딩, 인터리빙, 및 변조 (또는 심볼 매핑) 하여 변조 심볼들 ("데이터 심볼들") 을 제공한다. 심볼 변조기 (1215) 는 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 수신 및 프로세싱하여 심볼들의 스트림을 제공한다. 심볼 변조기 (1220) 는 데이터 및 파일럿 심볼들을 멀티플렉싱하여 그들을 송신기 유닛 (TMTR; 1220) 에 제공한다. 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 0 값인 신호를 포함할 수도 있다. 파일럿 심볼들은 각각의 심볼 주기에서 연속하여 전송할 수도 있다. 파일럿 심볼들은, 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM), 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM), 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM), 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM), 또는 코드 분할 멀티플렉싱 (CDM) 될 수 있다.

TMTR (1220) 은 심볼들의 스트림을 수신하고 그 스트림을 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하며, 그 아날로그 신호들을 추가적으로 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향 변환) 하여 무선 채널을 통한 송신을 위해 적합한 다운링크 신호를 생성한다. 그 후, 그 다운링크 신호는 안테나 (1225) 를 통해 단말기들로 송신된다. 단말기 (1230) 에서, 안테나 (1235) 는 다운링크 신호를 수신하여 그 수신 신호를 수신기 유닛 (RCVR; 1240) 에 제공한다. 수신기 유닛 (1240) 은 그 수신 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 하향 변환) 하고, 그 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기 (1245) 는 수신 파일럿 심볼들을 복조하고, 채널 추정을 위해 그 심볼들을 프로세서 (1250) 에 제공한다. 추가적으로, 심볼 복조기 (1245) 는 프로세서 (1250) 로부터 다운링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신 데이터 심볼들에 관한 데이터 복조를 수행하여 (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치들을 획득하며, 그 데이터 심볼 추정치들을 복조 (즉, 심볼 디-매핑), 디-인터리빙, 및 디코딩하여 송신 트래픽 데이터를 복원하는 RX 데이터 프로세서 (1255) 에 그 데이터 심볼 추정치들을 제공한다. 심볼 복조기 (1245) 및 RX 데이터 프로세서 (1255) 에 의한 프로세싱은, 각각, 액세스 포인트 (1205) 에서의 심볼 변조기 (1215) 및 TX 데이터 프로세서 (1210) 에 의한 프로세싱과 상보적이다.

업링크에 관하여, TX 데이터 프로세서 (1260) 는 트래픽 데이터를 프로세싱하여 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기 (1265) 는 그 데이터 심볼들을 파일럿 심볼들과 함께 수신 및 멀티플렉싱하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 제공한다. 그 후, 송신기 유닛 (1270) 은 그 심볼들의 스트림을 수신 및 프로세싱하여, 업링크 신호를 생성하며, 그 업링크 신호는 안테나 (1235) 에 의해 액세스 포인트 (1205) 에 송신된다.

액세스 포인트 (1205) 에서, 단말기 (1230) 로부터의 업링크 신호는 안테나 (1225) 에 의해 수신되고 수신기 유닛 (1275) 에 의해 프로세싱되어 샘플들을 획득한다. 그 후, 심볼 복조기 (1280) 는 그 샘플들을 프로세싱하고, 업링크에 대 한 수신 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. RX 데이터 프로세서 (1285) 는 데이터 심볼 추정치를 프로세싱하여, 단말기 (1230) 에 의해 송신된 트래픽 데이터를 복원한다. 프로세서 (1290) 는 업링크를 통해 송신하는 각각의 활성 단말기에 대한 채널 추정을 수행한다. 다수의 단말기들은, 각각의 할당된 세트의 파일럿 서브대역들상의 업링크를 통해 동시에 파일럿을 송신할 수도 있으며, 여기서, 그 파일럿 서브대역 세트는 인터레이스될 수도 있다.

프로세서들 (1290 및 1250) 은, 각각, 액세스 포인트 (1205) 및 단말기 (1230) 에서의 동작을 지시 (예를 들어, 제어, 조정, 관리 등) 한다. 각각의 프로세서들 (1290 및 1250) 은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛들 (미도시) 와 관련될 수 있다. 또한, 프로세서들 (1290 및 1250) 은, 각각, 업링크 및 다운링크에 대한 주파수 및 임펄스 응답 추정치를 유도하기 위해 계산을 수행할 수 있다.

다중-액세스 시스템 (예를 들어, FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA 등) 에 있어서, 다수의 단말기들은 업링크를 통해 동시에 송신할 수 있다. 그러한 시스템에 있어서, 파일럿 서브대역들은 상이한 단말기들 사이에서 공유될 수도 있다. 채널 추정 기술들은, 각각의 단말기에 대한 파일럿 서브대역들이 전체 동작 대역 (가능하면 대역 에지들은 제외하고) 을 걸치는 경우에서 사용될 수도 있다. 그러한 파일럿 서브대역 구조는 각각의 단말기에 대한 주파수 다이버시티를 획득하는데 바람직할 것이다. 여기에서 설명된 기술들은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술들은, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 채널 추정을 위해 사용된 프로세싱 유닛들은, 하나 이상의 주문형 집적 회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD), 프로그래밍가능 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 여기에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합내에서 구현될 수도 있다. 소프트웨어에 의하면, 구현은 여기에서 설명된 기능들을 수행하는 모듈들 (예를 들어, 절차, 함수 등) 에 의할 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛에 저장되고 프로세서 (1290 및 1250) 에 의해 실행될 수도 있다.

소프트웨어 구현에 있어서, 여기에서 설명된 기술들은 여기에서 설명된 기능들을 수행하는 모듈들 (예를 들어, 절차, 함수 등) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서내 또는 프로세서 외부에 구현될 수도 있으며, 외부에 구현되는 경우, 그 메모리 유닛은 당업계에 공지된 바와 같은 다양한 수단을 통해 프로세서와 통신적으로 커플링될 수 있다.

상술된 것은 예시적인 실시형태들을 포함한다. 물론, 그 실시형태들을 설명하기 위해 컴포넌트들 또는 방법들의 모든 생각할 수 있는 조합을 설명하는 것이 가능하지는 않지만, 당업자는 많은 추가적인 조합들 및 변경들이 가능하다는 것을 인식할 수도 있다. 따라서, 이들 실시형태들은 첨부된 청구항의 사상 및 범위내에 있는 그러한 모든 수정들, 변형들, 및 변경들을 포용하도록 의도된다. 또한, "포함한다 (include)" 라는 용어가 상세한 설명 또는 청구항에서 사용되는 경우, 청구항에서 전환 어구로서 이용되는 경우 "포함한다 (comprising)" 가 해석될 때, 그러한 용어는 "포함한다 (comprising)" 라는 용어와 유사한 방식에서 포괄적인 것으로 의도된다.

Claims

무선 수신기에서의 시간 동기화용 방법으로서,

하나 이상의 시간 분할 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 심볼을 갖는 데이터 프레임을 수신하는 단계; 및

와이드 (wide) 파형과 로컬 파형 사이의 천이 (transition) 영역에 위치된 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 1 항에 있어서,

0으로 설정된 TDM 파일럿과 관련된 홀수 인터레이스들 (interlace) 을 갖는 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 1 항에 있어서,

직교 주파수 분할 멀티플렉싱된 (OFDM) 심볼들을 포함하는 데이터 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 TDM 파일럿 심볼에 후속하는 상기 OFDM 심볼들에 관한 시간 동기화를 위해, 4개의 짝수 인터레이스들에서 3개 이상의 짝수 인터레이스들을 이용하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 3 항에 있어서,

하나 이상의 고속 퓨리에 변환 (FFT) 컴포넌트 및 하나 이상의 인버스 고속 퓨리에 변환 (IFFT) 컴포넌트를 통해 타이밍 동기화를 수행하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 하나 이상의 FFT 컴포넌트로부터의 데이터를 프로세싱하기 위해 파일럿 디스크램블링 컴포넌트를 제공하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 6 항에 있어서,

인터레이스 i에서 동작하는 위상 램프 (phase ramp) 를 결정하고, 상기 위상 램프를 상기 하나 이상의 IFFT 컴포넌트로부터의 데이터에 적용하는 단계를 더 포함하며, i는 정수인, 시간 동기화용 방법.
제 7 항에 있어서,

시간 도메인 및 주파수 도메인 파일럿 인터레이스 관측에 대응하는 하나 이상의 벡터를 결정하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 1 항에 있어서,

채널 추정을 위해 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 이용하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 TDM 파일럿 심볼 이전의 데이터 콘텐츠에 대응하는 주파수 분할 멀티플렉싱된 (FDM) 파일럿 인터레이스로서 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼 중 하나의 인터레이스를 프로세싱하는 단계; 및

상기 TDM 파일럿 심볼에 후속하는 데이터 콘텐츠에 대응하는 FDM 파일럿 인터레이스로서 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼 중 또 다른 인터레이스를 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 1 항에 있어서,

파일럿 스태거링 (staggering) 패턴에 따라 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼의 인터레이스 패턴을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 1 항에 있어서,

와이드 영역 식별자 (WID) 및 로컬 영역 식별자 (LID) 에 기초하여 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼에 대한 디스크램블링 파라미터를 결정하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼의 위치에 대한 데이터를 결정하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
무선 네트워크 수신기에 대한 하나 이상의 부가적인 파일럿 심볼을 샘플링하기 위한 집합 컴포넌트; 및

와이드 파형과 로컬 파형 사이의 천이 영역에서 시간 동기화 또는 채널 추정을 수행하기 위해, 상기 하나 이상의 부가적인 파일럿 심볼을 이용하는 하나 이상의 디코딩 컴포넌트를 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 14 항에 있어서,

상기 집합 컴포넌트와 관련된 고속 퓨리에 변환 (FFT) 컴포넌트를 더 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 15 항에 있어서,

상기 집합 컴포넌트는 이전의 타이밍 위치 정보를 수신하고 초기 오프셋을 적용하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 16 항에 있어서,

상기 FFT 컴포넌트로부터의 데이터를 프로세싱하기 위한 파일럿 디스크램블링 컴포넌트를 더 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 17 항에 있어서,

0 아닌 파일럿 인터레이스들의 결정을 위해 TDM 파일럿 심볼 인덱스를 프로세싱하는 것을 더 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 18 항에 있어서,

상기 파일럿 디스크램블링 컴포넌트로부터의 데이터를 프로세싱하기 위한 인버스 FFT (IFFT) 블록을 더 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 19 항에 있어서,

상기 IFFT 블록으로부터의 데이터를 프로세싱하기 위한 관측 결합 컴포넌트를 더 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 20 항에 있어서,

관측 결합 프로세스를 위해 메트릭스 회전 동작을 적용하는 것을 더 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 21 항에 있어서,

상기 관측 결합 프로세스를 위한 위상 램프 선택 및 상기 IFFT 블록으로부터의 데이터로의 적용을 더 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 22 항에 있어서,

상기 관측 결합 컴포넌트로부터의 데이터를 프로세싱하고, 타이밍 정정을 결정하고, 상기 와이드 파형과 상기 로컬 파형 사이의 천이 영역에 상기 결정된 타이밍 정정을 수행하기 위한, 타이밍 블록을 더 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
제 14 항에 있어서,

상기 집합 컴포넌트 또는 상기 디코딩 컴포넌트를 실행하기 위해 머신 판독가능 명령들이 저장된 머신 판독가능 매체를 더 포함하는, 무선 수신기용 시간 동기화 모듈.
슈퍼 프레임에서의 와이드 파형과 로컬 파형 사이의 천이 영역에 대한 하나 이상의 시간 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 심볼을 디코딩하는 수단;

무선 네트워크에서 상기 슈퍼 프레임을 수신하는 수단; 및

채널 추정 및 타이밍 동기화 중 하나 이상을 수행하기 위해 상기 TDM 파일럿을 프로세싱하는 수단을 포함하는, 무선 수신기용 파일럿 심볼 프로토콜.
OFDM 브로드캐스트에서의 와이드 파형과 로컬 파형 사이의 매 천이 영역에서 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 생성하는 단계;

상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 하나 이상의 수신기에 통신하는 단계;

상기 수신기에서 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 디코딩하는 단계; 및

상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼에 부분적으로 기초하여, 상기 수신기에서 타이밍 결정 및 정정을 수행하는 단계를 포함하는 머신 실행가능 명령이 저장된, 머신 판독가능 매체.
제 26 항에 있어서,

상기 수신기에서 채널 추정을 수행하는 단계를 더 포함하는, 머신 판독가능 매체.
와이드 파형과 로컬 파형 사이의 매 천이 영역에서 하나 이상의 TDM 파일럿 필드를 디코딩하는 단계;

하나 이상의 인터레이스 필드들로 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 필드를 분리하는 단계; 및

무선 수신기에 대한 타이밍 정정을 결정하기 위해 상기 인터레이스 필드들을 프로세싱하는 단계를 포함하는 데이터 구조가 저장된, 머신 판독가능 매체.
제 28 항에 있어서,

상기 수신기에서 채널 추정치를 결정하기 위해 상기 인터레이스 필드들을 프 로세싱하는 단계를 더 포함하는, 머신 판독가능 매체.
슈퍼 프레임에서의 와이드 파형과 로컬 파형 사이의 매 천이 영역에서 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 수신하기 위한 컴포넌트를 포함하는 메모리; 및

무선 네트워크를 통한 상기 슈퍼 프레임을 디코딩하는 수신기와 관련된 하나 이상의 프로세서를 포함하며,

상기 프로세서는, 무선 통신 장치에 대한 타이밍 정정 및/또는 채널 추정치를 결정하기 위해 상기 TDM 파일럿 심볼을 이용하는, 무선 통신 장치.
무선 수신기에서의 채널 추정용 방법으로서,

OFDM 브로드캐스트로부터의 와이드 파형과 로컬 파형 사이의 천이 영역에 위치된 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 수신하는 단계; 및

무선 수신기에 대한 채널 추정을 용이하게 하기 위해 상기 하나 이상의 TDM 파일럿 심볼을 디코딩하는 단계를 포함하는, 채널 추정용 방법.
무선 수신기에서의 시간 동기화용 방법으로서,

로컬 파형 경계에 위치된 적어도 제 1 시간 분할 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 심볼, 및 와이드-영역 파형 경계에 위치된 적어도 제 2 TDM 파일럿 심볼을 갖는 데이터 프레임을 수신하는 단계; 및

상기 데이터 프레임 동안 상기 제 1 TDM 파일럿 심볼 및 상기 제 2 TDM 파일럿 심볼을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 32 항에 있어서,

로컬 심볼들 L 또는 L－1에 대한 채널 추정을 위해, 로컬 심볼 L, 로컬 심볼 L－1, 및 로컬 파형 경계에 위치된 상기 제 1 시간 분할 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 심볼을 포함하는 3개의 심볼 패킷을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.
제 32 항에 있어서,

와이드-영역 심볼들 N 또는 N－1에 대한 채널 추정을 위해, 와이드-영역 심볼 N, 와이드-영역 심볼 N－1, 및 상기 와이드-영역 파형 경계에 위치된 상기 제 2 시간 분할 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 심볼을 포함하는 3개의 심볼 패킷을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 시간 동기화용 방법.