KR100947799B1 - 부대역 다중화를 적용한 ｍｉｍｏ 시스템에서의 파일럿 및데이터 전송 - Google Patents

부대역 다중화를 적용한 ｍｉｍｏ 시스템에서의 파일럿 및데이터 전송 Download PDF

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Abstract

IFDMA 또는 LFDMA 를 이용하는 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 시스템에서, 다중 송신기들이 시분할 다중화 (TDM), 코드 분할 다중화 (CDM), IFDM, 또는 LFDM 를 사용하여 그의 파일럿들을 송신할 수도 있다. 그러면, 이 송신기들로부터의 파일럿들은 서로 직교한다. 수신기는, 송신기들에 의해 송신된 파일럿들에 대해 상보적인 역다중화를 수행한다. 수신기는 MMSE 기술 또는 LS (least-squares) 기술을 사용하여 각 송신기에 대한 채널 추정치를 도출할 수도 있다. 수신기는, 다중 송신기들에 의해 동일 시간-주파수 블록을 통해 송신되는 중첩하는 데이터 전송들을 수신할 수도 있고, 이 데이터 전송들을 분리하도록 공간 필터 행렬들로 수신기 공간 처리를 수행할 수도 있다. 수신기는 ZF (zero-forcing), MMSE, 또는 MRC (maximal ratio combining) 기술을 사용하여 송신기들에 대한 채널 추정치에 기초하여 공간 필터 행렬들을 도출할 수도 있다.
SC-FDMA, LFDMA, EFDMA, IFDMA, 파일럿 전송

Description

부대역 다중화를 적용한 ＭＩＭＯ 시스템에서의 파일럿 및 데이터 전송{PILOT AND DATA TRANSMISSION IN A MIMO SYSTEM APPLYING SUBBAND MULTIPLEXING}
35 U.S.C. §119 하의 우선권 주장
본 특허 출원은 2005 년 6 월 16 일자로 출원되고 "PILOT AND DATA TRANSMISSION IN A QUASI-ORTHOGONAL SINGLE-CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM" 으로 명명된 미국 가출원 제 60/691,701 호, 2005 년 7 월 22 일자로 출원되고 "PILOT AND DATA TRANSMISSION IN A QUASI-ORTHOGONAL SINGLE-CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM" 으로 명명된 미국 가출원 제 60/702,033 호, 및 2005 년 8 월 22 일자로 출원되고 "PILOT AND DATA TRANSMISSION IN A QUASI-ORTHOGONAL SINGLE-CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM" 으로 명명된 미국 가출원 제 60/710,366 호에 대해 우선권 주장하며, 이들 모두는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 참조로서 명백하게 포함된다.
발명의 배경
Ⅰ. 기술 분야
본 명세서는 일반적으로 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 파일럿 및 데이터 전송에 관한 것이다.
Ⅱ. 발명의 배경
다중-접속 시스템은 순방향 및 역방향 링크를 통해 다중의 단말기들과 동시에 통신할 수 있다. 순방향 링크 (또는 다운링크) 는 기지국으로부터 단말기로의 통신 링크를 지칭하며, 역방향 링크 (또는 업링크) 는 단말기로부터 기지국으로의 통신 링크를 지칭한다. 다중 단말기들은 동시에 역방향 링크를 통해 데이터를 전송할 수도 있고/있거나, 순방향 링크를 통해 데이터를 수신할 수도 있다. 이는 각 링크 상의 다중 데이터 전송을 시간, 주파수, 및/또는 코드 도메인에서 서로 직교하도록 다중화함으로써 종종 달성된다. 다중 데이터 전송들 간의 완전한 직교성은 대부분의 경우 채널 상태, 수신기 결함 등과 같은 다양한 요인들로 인해 통상 달성되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 직교 다중화는, 각 단말기에 대한 데이터 전송이 다른 단말기에 대한 데이터 전송들과 최소한으로 간섭하는 것을 보장한다.
임의의 소정의 순간에 다중-접속 시스템과 통신할 수 있는 단말기의 수는 통상적으로 데이터 전송에 이용가능한 트래픽 채널의 수에 의해 제한되며, 이는 또한 이용가능한 시스템 자원에 의해 제한된다. 예를 들어, 트래픽 채널들의 수는 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 시스템의 경우 이용가능한 직교 코드 시퀀스들의 수, 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 시스템의 경우 이용가능한 주파수 부대역들의 수, 시분할 다중 접속 (TDMA) 시스템의 경우 이용가능한 시간 슬롯들의 수 등에 의해 결정될 수도 있다. 많은 경우, 시스템 용량을 향상하기 위해 더 많은 단말기들을 시스템과 동시에 통신하도록 하는 것이 바람직하다.
그러므로 다중-접속 시스템에서 더 많은 단말기들에 대한 동시 전송을 지원하는 기술이 당업계에 요구된다.
요약
단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 시스템에서 단말기에 대한 동시 전송을 지원하는 파일럿 전송, 채널 추정, 및 공간 (spatial) 처리 기술이 여기에서 기술된다. SC-FDMA 시스템은, (1) IFDMA (interleaved FDMA) 을 이용하여 주파수 대역 또는 시스템 대역폭에 걸쳐 분산되는 부대역들을 통해 데이터 및 파일럿을 전송할 수도 있고, (2) LFDMA (Localized FDMA) 를 이용하여 인접 부대역들의 그룹을 통해 데이터 및 파일럿을 전송하거나, 또는 (3) EFDMA (Enhanced FDMA) 를 이용하여 인접 부대역들의 다중 그룹들을 통해 데이터 및 파일럿을 전송할 수도 있다. IFDMA 는 또한 분산된 FDMA 라고 지칭되며, LFDMA 는 또한 협대역 FDMA, 통상의 (classical) FDMA, 및 FDMA 라고도 지칭된다.
파일럿 전송을 위해, 다중 송신기들은, 이하에 기술될 바와 같이, 시분할 다중화 (TDM), 코드 분할 다중화 (CDM), IFDM, 또는 LFDM 를 사용하여 그들의 파일럿들을 전송할 수도 있다. 이 송신기들로부터의 파일럿들은 서로 직교하게 되어, 수신기들이 각 송신기에 대한 더 높은 품질의 채널 추정을 도출 (derive) 하도록 한다.
채널 추정을 위해, 수신기는 TDM, CDM, IFDM 또는 LFDM 으로 송신기들에 의해 송신된 파일럿들에 대해 상보적인 역다중화를 수행한다. 수신기는 예를 들면 최소 평균-제곱 에러 (MMSE) 기술, 최소-제곱 (LS) 기술, 또는 일부 다른 채널 추정 기술을 사용하여 각 송신기에 대한 채널 추정치를 도출할 수도 있다. 수신기는 또한 필터링, 스레스홀딩 (thresholding), 잘라버림 (truncation), 및/또는 탭 선택을 수행하여, 개선된 채널 추정치를 획득할 수도 있다.
수신기는 또한 동일한 시간-주파수 블록에서 송신기로부터 수신된 데이터 전송들에 대한 수신기 공간 처리를 수행한다. 수신기는, 송신기들에 대한 채널 추정치에 기초한, 예를 들면 제로-포싱 (ZF) 기술, MMSE 기술, 또는 최대비 결합 (MRC) 기술을 사용하여, 공간 필터 행렬들을 도출할 수도 있다.
본 발명의 다양한 양태 및 실시형태가 이하에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 특징 및 특성은 수반하는 도면과 함께 이하에서 전개되는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며 동일한 참조 부호는 전체에서 대응하여 식별한다.
도 1 은 다중 송신기들 및 수신기를 갖는 Q-FDMA 시스템을 도시한 도면이다.
도 2A 는 IFDMA 에 대한 예시적인 부대역 구조를 도시한다.
도 2B 는 LFDMA 에 대한 예시적인 부대역 구조를 도시한다.
도 2C 는 EFDMA 에 대한 예시적인 부대역 구조를 도시한다.
도 3A 는 IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA 심볼의 생성을 도시한다.
도 3B 는 IFDMA 심볼의 생성을 도시한다.
도 4 는 주파수 호핑 (FH) 스킴 (scheme) 을 도시한다.
도 5 은 TDM 파일럿 스킴을 도시한다.
도 6 은 CDM 파일럿 스킴을 도시한다.
도 7 은 분산된/집중 (localized) 파일럿 스킴들을 도시한다.
도 8A 은 IFDMA 에서 2 개의 송신기들에 대한 분산된 파일럿들을 도시한다.
도 8B 는 LFDMA 에서 2 개의 송신기들에 대한 분산된 파일럿들을 도시한다.
도 9A 는 IFDMA 에서 2 개의 송신기들에 대한 집중 파일럿들을 도시한다.
도 9B 는 LFDMA 에서 2 개의 송신기들에 대한 집중 파일럿들을 도시한다.
도 10 은 상이한 데이터 및 파일럿 심볼 지속기간을 갖는 전송을 도시한다.
도 11 은 Q-FDMA 시스템에서 파일럿 및 데이터를 전송하는 프로세스를 도시한다.
도 12 는 채널 추정을 수행하는 프로세스를 도시한다.
도 13 은 H-ARQ 전송을 도시한다.
도 14 는 2 개의 송신기들에 대한 H-ARQ 전송을 도시한다.
도 15 는 송신기의 블록도이다.
도 16 은 수신기의 블록도이다.
상세한 설명
"예시적" 이라는 단어는 여기에서 "예, 예시, 또는 실례의 역할을 하는 것" 을 의미하는 것으로 사용된다. 여기에서 "예시적" 으로 설명되는 실시형태 또는 설계는 다른 실시형태들 또는 설계들보다 선호되거나 유리한 것으로 파악되어야 하는 것은 아니다.
여기에서 설명되는 파일럿 전송, 채널 추정, 및 공간 처리 기술들은 다양한 통신 시스템들에 대해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술들은, IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA 를 이용하는 SC-FDMA 시스템, 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) 을 이용하는 OFDMA 시스템, 다른 FDMA 시스템들, 및 다른 OFDM-기반 시스템들 등에 대하여 사용될 수도 있다. 변조 심볼들은, 시간 도메인에서 IFDMA, LFDMA, 및 EFDMA 로, 및 주파수 도메인에서 OFDM 으로 송신된다. 일반적으로, 순방향 및 역방향 링크에 대해 하나 이상의 다중화 스킴을 이용하는 기술들이 시스템에 대해 사용된다. 예를 들어, 이 시스템은, (1) 순방향 및 역방향 링크 모두에 대해 SC-FDMA (예를 들면, IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA) 를, (2) 하나의 링크에 대하여 SC-FDMA 의 하나의 버전 (예를 들면, LFDMA), 및 다른 링크에 대하여 SC-FDMA 의 다른 버전을 (예를 들면, IFDMA), (3) 순방향 및 역방향 링크 모두에 대하여 MC-FDMA 를, (4) 하나의 링크 (예를 들면, 역방향 링크) 에 대하여 SC-FDMA 를 및 다른 링크 (예를 들면 순방향 링크) 에 대하여 MC-FDMA (예를 들어, OFDMA) 를, 또는 (5) 다중화 스킴들의 일정 다른 조합을 이용할 수도 있다. SC-FDMA, OFDMA, 일정 다른 다중화 스킴, 또는 이들의 조합이 각 링크에 대해 사용되어 원하는 성능을 달성할 수도 있다. 예를 들어, SC-FDMA 및 OFDMA 는 소정의 링크에 대해 사용될 수도 있는데, 여기서 SC-FDMA 는 일정 부대역들에 대해 사용되고 OFDMA 는 다른 부대역들에 대해 사용된다. 역방항 링크 상에서 SC-FDMA 를 사용하여 더 낮은 PAPR 을 달성하고 단말기에 대한 전력 증폭기 요건들을 완화하는 것이 바람직할 수도 있다. 순방향 링크 상에서 OFDMA 를 사용하여 잠재적으로 더 높은 시스템 용량을 달성하는 것이 바람직할 수도 있다.
여기에서 설명되는 기술들은 다운링크 및 업링크에 대해 사용될 수도 있다. 이들 기술들은 ,(1) 소정의 셀 또는 섹터 내의 모든 사용자들이 시간, 주파수, 및/또는 코드에서 직교하는 직교 다중-접속 시스템에 대해, 및 (2) 동일한 셀 또는 섹터 내의 다중의 사용자들이 동일한 시간에 동시에 동일 주파수 상에서 전송할 수도 있는 유사 (quasi) -직교 다중-접속 시스템에 대해 사용될 수도 있다. 명확성을 위해, 이하 설명의 상당부분은, Q-FDMA 시스템으로 또한 지칭되는, 유사-직교 SC-FDMA 시스템에 대한 것이다. Q-FDMA 시스템은 공간 분할 다중 접속 (SDMA) 을 지원하며, 이는 다중 사용자들에 대한 동시 전송을 지원하기 위해서 공간적으로 상이한 지점에 위치된 다중 안테나들을 사용한다.
도 1 은 다중 (M 개의) 송신기들 (110a 내지 110m) 및 수신기 (150) 를 갖는 Q-FDMA 시스템을 도시한다. 간결성을 위해, 각 송신기 (110) 는 단일 안테나 (134) 를 갖추고, 수신기 (150) 는 다중 (R 개의) 안테나들 (152a 내지 152r) 로 장비된다. 순방향 링크에 대해, 각 송신기 (110) 는 기지국의 일부일 수도 있고, 수신기 (150) 는 단말기의 일부일 수도 있다. 역방향 링크에 대해, 각 송신기 (110) 는 단말기의 일부일 수도 있고, 수신기 (150) 는 기지국의 일부일 수도 있다. 기지국은 일반적으로 고정국이며, BTS (base transceiver station), 액세스 포인트, 또는 일부 다른 용어로 또한 지칭될 수도 있다. 단말기는 고정된 또는 이동가능할 수도 있으며, 무선 디바이스, 셀룰러 전화기, PDA (personal digital assistant), 무선 모뎀 카드 등일 수도 있다.
각 송신기 (110) 에서, 송신 (TX) 데이터 및 파일럿 프로세서 (120) 는 트래 픽 데이터를 인코딩, 인터리빙, 심볼 매핑 (mapping) 하여 트래픽 데이터에 대한 변조 심볼들인 데이터 심볼들을 생성한다. 변조 심볼은, 예를 들면 M-PSK 또는 M-QAM 에 대해, 신호 콘스텔레이션 (constellation) 에서의 지점에 대한 복소수값이다. 프로세서 (120) 는 또한, 파일럿에 대한 변조 심볼들인 파일럿 심볼들을 생성한다. SC-FDMA 변조기 (130) 는 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 다중화하고, (예를 들면, IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA 에 대하여) SC-FDMA 변조를 수행하여, SC-FDMA 심볼들을 생성한다. SC-FDMA 심볼은 IFDMA 심볼, LFDMA 심볼, 또는 EFDMA 심볼일 수도 있다. 데이터 SC-FDMA 심볼은 트래픽 데이터에 대한 SC-FDMA 심볼이고, 파일럿 SC-FDMA 심볼은 파일럿에 대한 SC-FDMA 심볼이다. 송신기 유닛 (TMTR; 132) 은 SC-FDMA 심볼들을 처리 (예를 들면 아날로그로 변환, 증폭, 필터링, 및 주파수 업컨버팅) 하여, RF (radio frequency) 변조 신호를 생성하는데, 이는 안테나 (134) 를 통해 송신된다.
수신기 (150) 에서, R 개의 안테나들 (152a 내지 152r) 은 송신기들 (110a 내지 110m) 로부터 RF 변조 신호를 수신하고, 각 안테나는 수신 신호를 연관된 수신기 유닛 (RCVR; 154) 으로 제공한다. 각 수신기 유닛 (154) 은 그의 수신 신호를 조절하여 (예를 들면, 필터링, 증폭, 주파수 다운컨버팅, 및 디지털화) 입력 샘플들을 수신 (RX) 공간 프로세서 (160) 에게 제공한다. RX 공간 프로세서 (160) 는, 각 송신기로부터 수신된 파일럿에 기초하여 각 송신기 (110) 와 R 개의 안테나들 간의 채널 응답을 추정한다. RX 공간 프로세서 (160) 는 또한, 다중 송신기들에 의해 송신된 데이터 심볼들을 분리해내기 위해, 이들 송신기들에 의해 사용되는 각 부대역에 대해 수신기 공간 처리를 수행한다. RX 공간 프로세서 (160) 는 또한 각 송신기에 대해 수신된 SC-FDMA 심볼들을 역다중화한다. SC-FDMA 복조기 (Demod; 170) 는 각 송신기에 대해 검출된 SC-FDMA 심볼들에 대해 SC-FDMA 복조를 수행하여, 그 송신기에 대한 데이터 심볼 추정치들을 제공한다. RX 데이터 프로세서 (172) 는 각 송신기에 대한 데이터 심볼 추정치들을 심볼 디매핑, 디인터리빙 및 디코딩하여, 그 송신기에 대한 디코딩된 데이터를 제공한다. 일반적으로, 수신기 (150) 에 의한 처리는 송신기들 (110a 내지 110m) 에 의한 처리에 대해 상보적이다.
제어기들 (140a 내지 140m) 및 제어기 (180) 는, 각각 송신기들 (110a 내지 110m) 및 수신기 (150) 에서의 다양한 처리 유닛들의 동작을 지시한다. 메모리들 (140a 내지 142m) 및 메모리 (182) 는, 각각 송신기 (110a 내지 110m) 및 수신기 (150) 에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장한다.
시스템 (100) 은 전송을 위해 IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA 를 이용할 수도 있다. IFDMA, LFDMA, 및 EFDMA 에 대한 부대역 구조 및 심볼 발생은 이하에서 설명된다.
도 2A 는 IFDMA 에 대한 예시적인 부대역 구조 (200) 를 도시한다. BW MHz 의 총 시스템 대역폭은, 1 내지 K 의 인덱스들이 부여되는 다중 (K 개) 직교 부대역들로 분할되는데, K 는 임의의 정수값일 수도 있다. 예를 들면, K 는 2 의 거듭 제곱수 (예를 들면, 64, 128, 256, 512, 1024, 등) 와 같을 수도 있는데, 이는 시간과 주파수 도메인 간의 변환을 단순화할 수도 있다. 인접 부대역들 간의 간격 (spacing) 은 BW/K MHz 이다. 단순성을 위해, 이하의 설명은, 모든 K 개의 총 부대역들이 전송에 사용될 수 있는 것으로 가정한다. 부대역 구조 (200) 에서, K 개의 부대역들은 S 개의 비공통 (disjoint) 또는 비중첩 (non-overlapping) 인터레이스 (interlace) 들로 배열된다. S 개의 인터레이스들은 공통 부분이 없고, 여기에서 K 개의 부대역들의 각각은 오직 하나의 인터레이스에만 속한다. 일 실시형태에서, 각 인터레이스는, K 개의 총 부대역들에 걸쳐 균일하게 분산되는 N 개 부대역들을 포함하고, 인터레이스 내의 연속적인 부대역들은 S 개 부대역들만큼 분리되며, 여기에서 K = S·N 이다. 이 실시형태에서, 인터레이스 u 는 부대역 u, S + u, 2S + u, ..., (N-1)·S + u 를 포함하며, 여기에서
Figure 112008003813805-pct00001
이다. 인덱스 u 는 인터레이스 인덱스일 뿐 아니라 인터레이스에서 제 1 부대역을 지시하는 부대역 오프셋이다. 일반적으로, 부대역 구조는 임의의 수의 인터레이스들을 포함할 수도 있고, 각 인터레이스는 임의의 수의 부대역들을 포함할 수도 있으며, 인터레이스들은 동일 또는 상이한 수의 부대역들을 포함할 수도 있다. 또한, N 은 K 의 정수 약수 (divisor) 이거나 아닐 수도 있고, N 개의 부대역들은 K 개의 총 부대역들에 걸쳐 균일하게 분산되거나 그렇지 않을 수도 있다.
도 2B 는 LFDMA 에 대한 예시적인 부대역 구조 (210) 를 도시한다. 부대역 구조 (210) 에서, K 개의 총 부대역들은 S 개의 비중첩 그룹들로 배열된다. 일 실시형태에서, 각 그룹은 서로 인접한 N 개의 부대역들을 포함하고, 그룹 v 는 (v-1)·N + 1 내지 v·N 의 부대역들을 포함하며, v 는 그룹 인덱스이고
Figure 112008003813805-pct00002
이다. 부대역 구조 (210) 에 대한 N 및 S 는 부대역 구조 (200) 에 대한 N 및 S 와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 일반적으로, 부대역 구조는 임의의 수의 그룹들을 포함할 수도 있고, 각 그룹은 임의의 수의 부대역들을 포함할 수도 있으며, 이들 그룹은 동일 또는 상이한 수의 부대역들을 포함할 수도 있다.
도 2C 는 EFDMA 에 대한 예시적인 부대역 구조 (220) 를 도시한다. 부대역 구조 (220) 에서, K 개의 총 부대역들은 S 개의 비중첩 세트들로 배열되고, 각 세트들은 G 개의 부대역 그룹들을 포함한다. 일 실시형태에서, K 개의 총 부대역들은 이하와 같이 S 개의 세트들로 분산된다. K 개의 총 부대역들은 다중 주파수 범위들로 먼저 분할되는데, 각 주파수 범위는 K' = K/G 개의 연속적인 부대역들을 포함한다. 각 주파수 범위는 또한 S 개의 그룹들로 분할되고, 각 그룹은 V 개의 연속적인 부대역들을 포함한다. 각 주파수 범위에서, 첫번째 V 개 부대역들이 세트 1 에 할당되고, 다음 V 개 부대역들이 세트 2 에 할당되고, 이와 같이, 최후의 V 개 부대역들이 세트 S 에 할당된다. 세트 s (여기서, s = 1, ..., S) 는, 다음을 만족하는 인덱스 k 를 갖는 부대역들을 포함한다:
Figure 112008003813805-pct00003
모듈로 (modulo)
Figure 112008003813805-pct00004
. 각 세트는 V 개 연속적인 부대역들의 G 개의 그룹들, 또는 총 N = G·V 부대역들을 포함한다. 일반적으로, 부대역 구조는 임의의 수의 세트들을 포함할 수도 있고, 각 세트는 임의의 수의 그룹들 및 임의의 수의 부대역들을 포함할 수도 있으며, 이들 세트는 동일 또는 상이 한 수의 부대역들을 포함할 수도 있다. 각 세트에서, 이들 그룹은 동일 또는 상이한 수의 부대역들을 포함할 수도 있고, 시스템 대역폭에 걸쳐 균일하게 또는 비-균일하게 분산될 수도 있다.
SC-FDMA 시스템은 또한 IFDMA, LFDMA, 및/또는 EFDMA 의 조합을 이용할 수도 있다. 일 실시형태에서, 각 부대역 그룹에 대해 다중 인터레이스들이 형성되고, 각 인터레이스는 전송을 위해 하나 이상의 사용자들에게 할당될 수도 있다. 예를 들어, 각 부대역 그룹에 대해 2 개의 인터레이스들이 형성될 수도 있고, 제 1 인터레이스는 짝수-번호 인덱스를 갖는 부대역들을 포함하고, 제 2 인터레이스가 홀수-번호 인덱스를 갖는 부대역들을 포함할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 각 인터레이스에 대해 다중 부대역 그룹들이 형성될 수도 있고, 각 부대역 그룹은 전송을 위해 하나 이상의 사용자들에게 할당될 수도 있다. 예를 들면, 각 인터레이스에 대해 2 개의 부대역 그룹들이 형성될 수도 있고, 제 1 부대역 그룹은 인터레이스에서 하위 부대역들을 포함할 수도 있으며, 제 2 부대역 그룹은 인터레이스에서 상위 부대역들을 포함할 수도 있다. IFDMA, LFDMA, EFDMA, 및 이들의 조합이 SC-FDMA 의 상이한 버전으로서 고려될 수도 있다. SC-FDMA 의 각 버전에 대해, 다중 사용자들은, 부대역 세트를 다중 서브세트 (subset) 들로 분할하고 각 사용자를 파일럿 전송을 위해 각 서브세트에 할당함으로써, 소정의 부대역 세트 (예를 들면, 인터레이스 또는 부대역 그룹) 를 통해 직교 파일럿들을 전송할 수도 있다.
도 3A 는 하나의 인터레이스에 대한 IFDMA 심볼, 하나의 부대역 그룹에 대한 LFDMA 심볼, 또는 하나의 부대역 세트에 대한 EFDMA 심볼의 생성을 도시한다. 하나의 심볼 주기에서 인터레이스, 부대역 그룹, 또는 부대역 세트를 통해 전송될 N 개의 변조 심볼들의 오리지널 시퀀스가
Figure 112008003813805-pct00005
(블록 310) 으로 표시된다. 오리지널 시퀀스는 N-포인트 이산 푸리에 변환 (DFT) 을 이용하여 주파수 도메인으로 변환되어, N 개의 주파수-도메인 값들의 시퀀스 (블록 312) 를 획득한다. N 개의 주파수-도메인 값들은 전송을 위해 사용되는 N 개의 부대역들로 매핑되고, K-N 개의 0 값들은 나머지 K - N 개의 부대역들로 매핑되어 K 개의 값들의 시퀀스 (블록 314) 를 생성한다. 전송을 위해 사용되는 N 개의 부대역들은, LFDMA 를 위한 인접 부대역들의 하나의 그룹 내에 존재하고 (도 3A 에 도시된 바와 같이), IFDMA 에 대한 K 개의 총 부대역들에 걸쳐 분산된 부대역들을 갖는 하나의 인터레이스에 존재하며 (도 3A 에 미도시), 그리고 EFDMA 에 대한 부대역들의 다중 그룹들의 하나의 세트 내에 존재한다 (도 3A 에 또한 미도시). K 개의 값들의 시퀀스는 그 후 K-포인트 역 이산 푸리에 변환 (IDFT) 을 이용하여 시간 도메인으로 변환되어, K 개의 시간-도메인 출력 샘플들의 시퀀스 (블록 316) 를 획득한다.
시퀀스의 최후의 C 개의 출력 샘플들이 시퀀스의 시작부로 카피되어, K + C 개의 출력 샘플들을 포함하는 IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA 심볼 (블록 318) 을 형성한다. C 개의 카피된 출력 샘플들은 종종 주기적 전치부호 (cyclic prefix) 또는 보호 구간 (guard interval) 이라고 지칭되며, C 는 주기적 전치부호의 길이이 다. 주기적 전치부호는 시스템 대역폭에 걸쳐 변화하는 주파수 응답인 주파수 선택적 페이딩에 의해 유발되는 ISI (intersymbol interference) 에 대항하기 위해 사용된다.
도 3B 는, N 이 K 의 정수 약수이고, N 개의 부대역들이 K 개 총 부대역들에 걸쳐 균일하게 분산된 경우에 대해, 하나의 인터레이스에 대한 IFDMA 심볼의 생성을 도시한다. 하나의 심볼 주기에서 인터레이스 u 에서 N 개의 부대역들을 통해 송신될 N 개의 변조 심볼들의 오리지널 시퀀스는
Figure 112008003813805-pct00006
로 표시된다 (블록 350). 오리지널 시퀀스는 S 회 복제되어, K 개 변조 심볼들의 확장된 시퀀스 (블록 352) 를 획득한다. N 개의 변조 심볼들은 시간 도메인에서 송신되고, 집합하여 주파수 도메인에서 N 개의 부대역들을 점유 (occupy) 한다. 오리지널 시퀀스의 S 개의 카피들은, S 개의 부대역들로 개별 분리되는 N 개의 부대역들을 점유하게 되는데, 여기서 0 전력의 s - 1 개의 부대역들은 인접 점유 부대역들을 분리한다. 확장된 시퀀스는 도 2A 에서 인터레이스 1 을 점유하는 빗살-모양 (comb-like) 주파수 스펙트럼을 갖는다.
확장된 시퀀스는 위상 램프 (phase ramp) 와 승산되어, K 개 출력 샘플들의 주파수-변환된 시퀀스 (블록 354) 를 획득한다. 주파수-변환된 시퀀스의 각 출력 샘플은 이하와 같이 생성될 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00007
식(1)
여기에서, dn 은 확장된 시퀀스에서의 n-번째 변조 심볼이고, xn 은 주파수-변환된 시퀀스에서 n-번째 출력 샘플이며, 그리고 u 는 그 인터레이스에서의 제 1 부대역의 인덱스이다. 시간 도메인에서 위상 램프
Figure 112008003813805-pct00008
와의 승산은 주파수에 있어서 확장된 시퀀스에 대한 빗살-모양 주파수 스펙트럼을 변환하여, 주파수-변환된 시퀀스가 주파수 도메인에서 인터레이스 u 를 점유하게 한다. 주파수-변환된 시퀀스의 최후 C 개 출력 샘플들은 주파수-변환된 시퀀스의 시작부로 카피되어, K + C 개의 출력 샘플들을 포함하는 IFDMA 심볼 (블록 356) 을 형성한다.
IFDMA 심볼은 (위상 램프에 대하여는 제외하고) 시간 도메인에서 주기적이고, 따라서 부대역 u 로 시작하는 N 개의 동일하게 분리된 부대역들을 점유한다. S 개 IFDMA 심볼들은 S 개의 상이한 부대역 오프셋들을 이용하여 생성될 수도 있다. 이 S 개의 IFDMA 심볼들은 상이한 인터레이스들을 점유할 수 있고, 따라서 서로 직교한다.
도 3A 에서 도시된 처리가 사용되어 N 및 K 의 임의의 값들에 대하여 IFDMA, LFDMA, 및 EFDMA 심볼들을 생성할 수도 있다. 도 3B 에 도시된 처리가 사용되어, N 은 K 의 정수 약수이고, N 개의 부대역들이 K 개의 총 부대역들에 걸쳐 균일하게 분산되는 경우에 대해 IFDMA 심볼들을 생성할 수도 있다. 도 3B 에서의 IFDMA 심볼 생성은 DFT 또는 IDFT 를 요구하지 않고 따라서 선호될 수도 있다. 도 3A 는, N 이 K 의 정수 약수가 아닌 경우에 또는 N 개의 부대역들이 K 개의 부대역들에 걸쳐 균일하게 분산되지 않은 경우 IFDMA 심볼을 생성하는데 사용될 수도 있다. IFDMA, LFDMA, 및 EFDMA 심볼들은 또한 다른 방법으로 생성될 수도 있다.
(IFDMA, LFDMA 또는 EFDMA 심볼일 수도 있는) SC-FDMA 심볼의 K + C 개의 출력 샘플들은, 각 샘플 주기에서 하나의 출력 샘플과 같이, K + C 개의 샘플 주기들에서 전송된다. SC-FDMA 심볼 주기 (또는 단순하게, 심볼 주기) 는 하나의 SC-FDMA 심볼의 지속기간으로, K + C 개의 샘플 주기들과 동일하다. 샘플 주기는 또한 칩 주기라고도 지칭된다.
여기에서 일반적으로 사용되는 바와 같이, 부대역 세트는 부대역들의 세트로, IFDMA 에서 인터레이스, LFDMA 에서 부대역 그룹, 또는 EFDMA 에서 다중 부대역 그룹들의 세트일 수도 있다. 역방향 링크에서, S 명의 사용자들은 서로 간섭없이, S 개의 부대역 세트들 (예를 들면, S 개의 인터레이스들 또는 S 개의 부대역 그룹들) 을 통해 기지국으로 데이터 및 파일럿을 동시에 송신할 수도 있다. 다중의 사용자들은 또한 소정의 부대역 세트를 공유할 수도 있으며, 기지국은 수신기 공간 처리를 사용하여 이 부대역 세트를 통한 간섭 전송들을 분리해 낼 수도 있다. 순방향 링크에서, 기지국은 간섭없이 S 개의 부대역 세트들을 통해 S 명의 사용자들에게 데이터 및 파일럿을 동시에 전송할 수도 있다.
도 4 는 순방향 및/또는 역방향 링크에 사용될 수도 있는 주파수 호핑 (FH) 스킴 (400) 을 도시한다. 주파수 호핑은 다른 셀들 또는 섹터들로부터의 간섭의 랜덤화 (randomize) 및 주파수 다이버시티 (diversity) 를 제공할 수 있다. 주파수 호핑에서, 사용자는, 존재한다면 어느 부대역 세트(들)를 각 시간 슬롯에서 사용할지를 나타내는 호핑 패턴과 연관되는 트래픽 채널에 할당될 수도 있다. 호핑 패턴은 또한 FH 패턴 또는 시퀀스라고도 지칭되며, 시간 슬롯은 또한 호핑 주 기라고도 지칭된다. 시간 슬롯은 소정의 부대역 세트에서 소비된 시간의 양이며, 통상적으로 다중 심볼 주기들에 이른다. 호핑 패턴은 상이한 시간 슬롯에서 상이한 부대역 세트들을 슈도 (pseudo) -랜덤하게 선택할 수도 있다. 주파수 다이버시티는, 일정 수의 시간 슬롯들에 걸쳐 S 개의 부대역 세트들의 모두 또는 다수를 선택함으로써 달성된다.
일 실시형태에서, 하나의 채널 세트가 각 링크에 대해 정의된다. 각 채널 세트는, 서로 직교하는 S 개의 채널 세트들을 포함하여, 임의의 소정의 시간 슬롯에서 2 개의 트래픽 채널은 동일한 부대역 세트에 매핑되지 않는다. 이는, 동일 채널 세트의 트래픽 채널에 할당된 사용자들 간의 셀/섹터-간 간섭을 방지한다. 각 트래픽 채널은, 그 트래픽 채널에 대한 호핑 패턴에 기초하여 시간-주파수 블록들의 특정 시퀀스로 매핑된다. 시간-주파수 블록은 특정 시간 슬롯의 부대역들의 특정 세트이다. 이 실시형태에서, 최대 S 명의 사용자가 S 개의 트래픽 채널에 할당될 수도 있으며 서로 직교할 것이다. 다중 사용자들이 또한 동일 트래픽 채널에 할당될 수도 있으며, 이 중첩하는 사용자들은 시간-주파수 블록들의 동일한 시퀀스를 공유할 것이고, 항상 서로 간섭할 것이다. 이 경우, 중첩하는 사용자들에 대한 파일럿들은 이하에서 설명될 바와 같이 다중화될 수도 있으며, 이 사용자들에 대한 데이터 전송들은 또한 이하에서 설명될 바와 같이 수신기 공간 처리를 사용하여 분리될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 다중 채널 세트들이 각 링크에 대해 정의될 수도 있다. 각 채널 세트는 S 개의 직교 트래픽 채널들을 포함한다. 각 채널 세트 내의 S 개의 트래픽 채널은, 잔존하는 채널 세트들의 각각에서의 S 개의 트래픽 채널에 대해 슈도-랜덤일 수도 있다. 이는 상이한 채널 세트들의 트래픽 채널들에 할당된 사용자들 간의 간섭을 랜덤화한다.
도 4 는 각 채널 세트의 트래픽 채널 1 의 시간-주파수 블록들의 시퀀스로의 예시적인 매핑을 도시한다. 각 채널 세트의 트래픽 채널 2 내지 S 는 트래픽 채널 1 에 대한 시간-주파수 블록 시퀀스의 수직 (vertical) 및 순환 편이된 버전들로 매핑될 수도 있다. 예를 들어, 채널 세트 1 내의 트래픽 채널 2 는 시간 슬롯 1 의 부대역 세트 2 로, 시간 슬롯 2 의 부대역 세트 5 로, 시간 슬롯 3 의 부대역 세트 1 로 매핑될 수도 있다.
일반적으로, 다중 사용자들은, 결정성 (deterministic) 방식으로 (예를 들면 동일 트래픽 채널을 공유함으로써), 슈도-랜덤 방식으로 (예를 들면, 2 개의 슈도-랜덤 트래픽 채널들을 사용함으로써), 또는 이들의 조합으로 중복될 수도 있다.
1. 파일럿 전송
유사-직교 SC-FDMA 에 있어서, 다중 송신기들은 소정의 시간-주파수 블록을 통해 전송할 수도 있다. 이 송신기들로부터의 데이터 전송들은 서로 간섭할 수도 있고, 비록 이 데이터 전송들이 서로 직교하지 않은 경우에도 수신기 공간 처리를 사용하여 분리될 수도 있다. 이 송신기들로부터의 파일럿 전송들은 TDM, CDM, IFDM, LFDM, 또는 일정한 다른 다중화 스킴을 사용하여 직교화될 수도 있다. 직교 파일럿들은 채널 추정을 개선하고, 따라서 이는, 채널 추정이 데이터 전송을 복구하는데 사용되므로, 데이터 성능을 개선할 수도 있다. 일반적으로, 임 의의 수의 송신기들 (예를 들면, 2, 3, 4 등) 은 소정의 시간-주파수 블록을 공유할 수도 있다. 단순성을 위해, 이하의 설명은, Q = 2 이고, 2 개의 송신기로부터의 파일럿 전송들이 동일한 시간-주파수 블록 상에서 다중화되는 것으로 가정한다. 역시 단순성을 위해, 오직 IFDMA 및 LFDMA 에 대한 파일럿들만이 이하에서 설명된다.
도 5 는 TDM 파일럿 스킴을 도시한다. 송신기 1 및 2 는, T 개 심볼 주기들 중 하나의 시간 슬롯에서 N 개 부대역들의 하나의 세트로 구성되는 동일 시간-주파수 블록을 통해 데이터 및 파일럿을 송신하는데, 여기서 T ＞ 1 이다. 도 5 에 도시된 예에서, 송신기 1 은 심볼 주기 1 내지 t - 1 에서 데이터를, 그 후 심볼 주기 t 에서 파일럿을, 그리고 그 후 심볼 주기 t + 2 내지 T 에서 데이터를 송신한다. 송신기 1 은 심볼 주기 t + 1 에서는 데이터 또는 파일럿을 송신하지 않는다. 송신기 2 는 심볼 주기 1 내지 t - 1 에서 데이터를, 그 후 심볼 주기 t + 1 에서 파일럿을, 그리고 그 후 심볼 주기 t + 2 내지 T 에서 데이터를 송신한다. 송신기 2 는 심볼 주기 t 에서는 데이터 또는 파일럿을 송신하지 않는다. 송신기 1 및 2 로부터의 데이터 전송들은 서로 간섭한다. 송신기 1 및 2 로부터의 파일럿 전송들은 서로 간섭하지 않고, 따라서 각 송신기에 대해 개선된 채널 추정이 도출될 수도 있다. 각 송신기는, (1) 데이터 전송을 위해 지정된 각 심볼 주기에서 데이터 SC-FDMA 심볼을, 및 (2) 파일럿 전송을 위해 지정된 각 심볼 주기에서 파일럿 SC-FDMA 심볼을 송신할 수도 있다. 파일럿 IFDMA 심볼은 N 개의 파일럿 심볼들의 시퀀스에 기초하여 도 3A 또는 도 3B 에서 도시된 바 와 같이 생성될 수도 있다. 파일럿 LFDMA 심볼은 N 개의 파일럿 심볼들의 시퀀스에 기초하여 도 3A 에 도시된 바와 같이 생성될 수도 있다.
도 6 은 CDM 파일럿 스킴을 도시한다. 도 6 에 도시된 예에서, 각 송신기는 심볼 주기 1 내지 t - 1 에서 데이터를, 그 후 심볼 주기 t 및 t + 1 에서 파일럿을, 그 후 심볼 주기 t + 2 내지 T 에서 데이터를 송신한다. 송신기 1 및 2 는 심볼 주기 t 및 t + 1 에서 동시에 파일럿을 송신한다. 각 송신기는, 예를 들면 도 3A 또는 도 3B 에 도시된 바와 같이, 통상의 방식으로 파일럿 SC-FDMA 심볼을 생성한다. 송신기 1 에는 {+1, +1} 의 직교 파일럿 코드가 할당되어, 그 파일럿 SC-FDMA 심볼을 심볼 주기 t 동안 +1 과 승산하고, 파일럿 SC-FDMA 심볼을 심볼 주기 t + 1 동안 +1 과 승산한다. 송신기 2 에는 {+1, -1} 의 직교 파일럿 코드가 할당되어, 그 파일럿 SC-FDMA 심볼을 심볼 주기 t 동안 +1 과 승산하고, 파일럿 SC-FDMA 심볼을 심볼 주기 t + 1 동안 -1 과 승산한다. 무선 채널은 파일럿 전송에 사용되는 2 개의 심볼 주기들에 걸쳐 고정되는 (static) 것으로 추정된다. 수신기는 심볼 주기 t 및 t + 1 동안 수신 SC-FDMA 심볼들을 조합하여, 송신기 1 에 대한 수신 파일럿 SC-FDMA 심볼을 획득한다. 수신기는, 심볼 주기 t 에서의 수신 SC-FDMA 심볼로부터 심볼 주기 t + 1 에서의 수신 SC-FDMA 심볼을 감산하여, 송신기 2 에 대한 수신 파일럿 SC-FDMA 심볼을 획득한다.
도 5 및 도 6 에 도시된 실시형태에서, 2 개의 심볼 주기들이 2 개의 송신기들로부터의 TDM 또는 CDM 파일럿들에 대해 사용된다. 각 송신기는, TDM 파일럿 스킴에 대해 하나의 심볼 주기 동안, 또한 CDM 파일럿 스킴에 대해서는 2 개의 심 볼 주기 동안 그의 파일럿을 송신한다. 각 송신기는 어떤 최대 송신 전력 레벨을 가질 수도 있는데, 이는 규제 기관 또는 설계 제한에 의해 부과될 수도 있다. 이 경우, CDM 파일럿 스킴은 각 송신기로 하여금 그의 파일럿을 더 긴 시간 간격동안 전송할 수 있도록 한다. 이는 수신기로 하여금 파일럿에 대하여 보다 큰 에너지를 집중하고, 각 송신기에 대한 더욱 높은 품질의 채널 추정치를 도출하도록 한다.
도 7 은 분산된/집중 (localized) 파일럿 스킴을 도시한다. 도 7 에 도시된 예시에서, 각 송신기는 심볼 주기 1 내지 t - 1 에서 데이터를, 그 후 심볼 주기 t 에서 파일럿을, 그리고 그 후 심볼 주기 t + 1 내지 T 에서 데이터를 송신한다. 송신기 1 및 2 는 모두 심볼 주기 t 에서 동시에 파일럿을 송신한다. 그러나, 송신기 1 및 2 에 대한 파일럿들은, 이하에서 설명될 바와 같이, IFDM 또는 LFDM 을 사용하여 다중화되고, 서로 간섭하지 않는다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 분산된 파일럿은 인터레이스 또는 부대역 그룹에 걸쳐 분산되는 부대역들을 통해 송신되는 파일럿이며, 집중 파일럿은 인터레이스 또는 부대역 그룹에서 인접 부대역들을 통해 송신되는 파일럿이다. 다중 사용자들에 대한 분산된 파일럿들은 IFDM 을 사용하여 소정의 인터레이스 또는 부대역 그룹에서 직교 다중화될 수도 있다. 다중 사용자들에 대한 집중 파일럿들은 LFDM 을 사용하여 소정의 인터레이스 또는 부대역 그룹에서 직교 다중화될 수도 있다.
도 8A 는 IFDMA 에서 송신기 1 및 2 에 대한 분산된 파일럿들을 도시한 도면으로, 여기서 분산된 파일럿들은 분산된 IFDMA 파일럿들로도 지칭된다. 인터레 이스 u 의 N 개 부대역들이 1 내지 N 의 인덱스들이 부여되며 2 개의 서브세트들로 분할된다. 제 1 서브세트는 홀수-번호 인덱스들을 갖는 부대역들을 포함하고, 제 2 서브세트는 짝수-번호 인덱스들을 갖는 부대역들을 포함한다. 각 서브세트의 부대역들은 2S 개 부대역들로 개별 분리되고, 제 1 서브세트의 부대역들은 제 2 서브세트의 부대역들로부터 S 개 부대역들 만큼 오프셋된다. 송신기 1 에는 N/2 개 부대역들을 갖는 제 1 서브세트가 할당되고, 송신기 2 에는 N/2 개 부대역들을 갖는 제 2 서브세트가 할당된다. 각각의 송신기는 할당된 부대역 서브세트에 대해 파일럿 IFDMA 심볼을 생성하고, 부대역 서브세트를 통해 이 IFDMA 심볼을 송신한다.
분산된 파일럿에 대한 IFDMA 심볼은 이하와 같이 생성될 수도 있다.
1. N/2 개 파일럿 심볼들의 오리지널 시퀀스를 형성.
2. 오리지널 시퀀스를 2S 회 복제하여, K 개 파일럿 심볼들을 갖는 확장된 시퀀스를 생성.
3. 식 (1) 에 표시된 바와 같이 인터레이스 u 에 대해 위상 램프를 적용하여, 주파수-변환된 시퀀스를 획득.
4. 주파수-변환된 시퀀스에 주기적 전치부호를 첨부하여, 파일럿 IFDMA 심볼을 생성.
도 8B 는, LFDMA 에서 송신기 1 및 2 에 대해 분산된 파일럿들을 도시하며, 이 분산된 파일럿들은 분산된 LFDMA 파일럿들로도 지칭된다. 부대역 그룹 v 의 N 개의 부대역들에는 1 내지 N 개의 인덱스들이 부여되며, 2 개의 서브세트들로 분 할된다. 제 1 서브세트는 홀수-번호 인덱스들을 갖는 부대역들을 포함하며, 제 2 서브세트는 짝수-번호 인덱스들을 갖는 부대역들을 포함한다. 각 서브세트의 부대역들은 2 개의 부대역들로 개별 분리되고, 제 1 서브세트의 부대역들은 제 2 서브세트의 부대역들로부터 하나의 부대역 만큼 오프셋된다. 송신기 1 에는 N/2 개 부대역들을 갖는 제 1 서브세트가 할당되고, 송신기 2 에는 N/2 개 부대역들을 갖는 제 2 서브세트가 할당된다. 각 송신기는 할당된 부대역 서브세트에 대해 파일럿 LFDMA 심볼을 생성하고, 이 LFDMA 심볼을 부대역 서브세트를 통해 송신한다.
분산된 파일럿에 대한 LFDMA 심볼은 이하와 같이 생성될 수도 있다.
1. N/2 개 파일럿 심볼들의 오리지널 시퀀스를 형성.
2. N/2 개 파일럿 심볼들에 대해 DFT 를 수행하여, N/2 개 주파수-도메인 값들을 획득.
3. 할당된 서브세트의 N/2 개 파일럿 부대역들로 N/2 개 주파수-도메인 값들을 매핑하고, K - N/2 개의 나머지 부대역들로 0 값들을 매핑.
4. K 개의 주파수-도메인 값들 및 0 값들에 대해 K-포인트 IDFT 를 수행하여, K 개의 시간-도메인 출력 샘플들의 시퀀스를 획득.
5. 시간-도메인 시퀀스에 주기적 전치부호를 첨부하여, 파일럿 LFDMA 심볼을 생성.
대안적으로, 분산된 파일럿에 대한 LFDMA 심볼은, N/2 개 파일럿 심볼들의 오리지널 시퀀스를 복제하여 N 개의 파일럿 심볼들의 확장된 시퀀스를 생성함으로써 생성 될 수도 있는데, 이는 도 3A 에 대해, 상술한 바와 같이 처리될 수도 있다.
도 8A 및 도 8B 에서 도시된 바와 같이, 송신기 1 및 2 에 대한 분산된 파일럿들은 상이한 부대역 서브세트들을 점유하며, 따라서 서로 간섭하지 않는다. 수신기는 이하에 설명될 바와 같이, 상보적인 처리를 수행하여, 각 송신기로부터의 분산된 파일럿을 복구한다.
도 9A 는, IFDMA 에서 송신기 1 및 2 에 대한 집중 파일럿들을 도시한 도면으로, 이는 또한 집중 IFDMA 파일럿들로 지칭된다. 인터레이스 u 의 N 개 부대역들에는 1 내지 N 의 인덱스들이 부여되며, 2 개 서브세트들로 분할된다. 제 1 서브세트는 시스템 대역폭의 하반부에서의 1 내지 N/2 의 부대역들을 포함하며, 제 2 서브세트는 시스템 대역폭의 상반부에서의 N/2 + 1 내지 N 의 부대역들을 포함한다. 각 서브세트의 부대역들은 S 개의 부대역들로 개별 분리된다. 송신기 1 에는 N/2 개 부대역들을 갖는 제 1 서브세트가 할당되고, 송신기 2 에는 N/2 개 부대역들을 갖는 제 2 서브세트가 할당된다. 각 송신기는 할당된 부대역 서브세트에 대한 파일럿 IFDMA 심볼을 생성하고, 이 IFDMA 심볼을 부대역 서브세트를 통해 전송한다.
집중 파일럿에 대한 IFDMA 심볼은 이하와 같이 생성될 수도 있다.
1. N/2 개 파일럿 심볼들의 오리지널 시퀀스를 형성.
2. 오리지널 시퀀스를 S 회 복제하여, K/2 개 파일럿 심볼들을 갖는 확장된 시퀀스를 생성.
3. K/2 개 파일럿 심볼들에 대해 DFT 를 수행하여, K/2 개 주파수-도메인 값 들을 획득. N/2 개 주파수-도메인 값들은 넌-제로 (non-zero) 이며, 나머지 주파수-도메인 값들은 S 개의 복제로 인해 0 임.
4. N/2 개 넌-제로 주파수-도메인 값들이 할당된 서브세트의 N/2 개 파일럿 부대역들을 통해 송신되도록, K/2 개 주파수-도메인 값들을 매핑.
5. 나머지 부대역들에 0 값들을 매핑.
6. K 개의 주파수-도메인 값들 및 0 값들에 대해 K-포인트 IDFT 를 수행하여 K 개 시간-도메인 출력 샘플들의 시퀀스를 획득.
7. 이 시간-도메인 시퀀스에 주기적 전치부호를 첨부하여, 파일럿 IFDMA 심볼을 생성.
전술한 상기 단계 3 내지 6 은 K 개 총 부대역들 외의 K/2 개 부대역들이 할당되는 LFDMA 심볼을 생성하도록 수행되는 단계들과 유사하다.
도 9B 는, LFDMA 에서 송신기 1 및 2 에 대한 집중 파일럿들을 도시한 도면으로, 여기서 국부화된 파일럿들은 또한 집중 LFDMA 파일럿들로 지칭된다. 부대역 그룹 v 의 N 개의 부대역들에는 1 내지 N 의 인덱스들이 부여되며, 2 개 서브세트들로 분할된다. 제 1 서브세트는 부대역 그룹의 하반부의 1 내지 N/2 의 부대역들을 포함하며, 제 2 서브세트는 부대역 그룹의 상반부의 N/2 + 1 내지 N 의 부대역들을 포함한다. 각 서브세트의 부대역들은 서로 인접한다. 송신기 1 에는 N/2 개 부대역들을 갖는 제 1 서브세트가 할당되며, 송신기 2 에는 N/2 개 부대역들을 갖는 제 2 서브세트가 할당된다. 각 송신기는 그의 부대역 서브세트에 대한 파일럿 LFDMA 심볼을 생성하며, 이 LFDMA 심볼을 부대역 서브세트를 통해 송신한다.
집중 파일럿에 대한 LFDMA 심볼은 이하와 같이 생성될 수도 있다.
1. N/2 개 파일럿 심볼들의 오리지널 시퀀스를 형성.
2. N/2 개 파일럿 심볼들에 대해 DFT 를 수행하여, N/2 개 주파수-도메인 값들을 획득.
3. 할당된 서브세트의 N/2 개 파일럿 부대역들로 N/2 개 주파수-도메인 값들을 매핑하고, K - N/2 개 나머지 부대역들로 0 값들을 매핑.
4. K 개 주파수-도메인 값들 및 0 값들에 대해 K-포인트 IDFT 를 수행하여, K 개 시간-도메인 출력 샘플들의 시퀀스를 획득.
5. 이 시간-도메인 시퀀스에 주기적 전치부호를 첨부하여, 파일럿 LFDMA 심볼을 생성.
상기 단계 1 내지 5 는 K 개 총 부대역들 외 N/2 개 부대역들이 할당되는 LFDMA 심볼의 생성을 위한 것이다.
명확성을 위해, IFDMA 및 LFDMA 에서 분산된 파일럿들을 생성하고 IFDMA 및 LFDMA 에서 집중 파일럿들을 생성하는 대표적인 방법이 상술되었다. 분산된 및 집중 파일럿들은 또한 다른 방식으로 생성될 수도 있다. 분산된 및 집중 파일럿들은 또한 EFDMA 에 대해, 예를 들면 IFDMA 및 LFDMA 에 대해 상술된 방식에 유사한 방식으로 생성될 수도 있다.
도 8A 내지 도 9B 는, Q = 2 이고, 파일럿 전송을 위해 N/2 개의 부대역들이 각 송신기에 할당되는 경우를 도시한다. 일반적으로, 소정의 시간-주파수 블록 에서 N 개의 부대역들이 Q 명의 사용자들에게 임의의 방식으로 할당될 수도 있다. Q 명의 사용자들에게 동일한 수의 부대역들 또는 상이한 수의 부대역들이 할당될 수도 있다. 각 사용자에게, Q 가 N 의 정수 약수인 경우 N/Q 부대역들이, 또는 Q 가 N 의 정수 약수가 아닌 경우 대략 N/Q 부대역들로 할당될 수도 있다. 예를 들어, N = 16 이고 Q = 3 인 경우에, 3 개의 송신기들이 5, 5, 및 6 개 부대역들이 할당될 수도 있다. 각 송신기에 대한 파일럿 IFDMA 심볼 또는 파일럿 LFDMA 심볼은 DFT-기반 구조를 사용하여 도 3A 에 도시된 바와 같이 생성될 수도 있다.
파일럿 부대역들은, 도 8A 내지 도 9B 에 대해 상술된 바와 같이, 데이터 부대역들의 서브세트일 수도 있다. 일반적으로, 파일럿 부대역들은 데이터 부대역들의 서브세트일 수도 있고 아닐 수도 있다. 또한, 파일럿 부대역들은, 데이터 부대역들과 동일 또는 상이한 (예를 들면, 더욱 넓은) 주파수 간격을 가질 수도 있다.
상기 설명에서, 데이터 및 파일럿 SC-FDMA 심볼들은 동일한 지속기간을 갖고, 각 데이터 SC-FDMA 심볼 및 각 파일럿 SC-FDMA 심볼은 K + C 샘플 주기들에서 송신된다. 상이한 지속기간의 데이터 및 파일럿 SC-FDMA 심볼들이 또한 생성되어, 송신될 수도 있다.
도 10 은 상이한 데이터 및 파일럿 심볼 지속기간을 갖는 전송 스킴 (1000) 을 도시한다. 전송 스킴 (1000) 에서, 각 데이터 SC-FDMA 심볼은, ND 샘플 주기 에서 송신되는 ND 개 출력 샘플들로 구성되며, 각 파일럿 SC-FDMA 심볼은, NP 샘플 주기에서 송신되는 NP 출력 샘플들로 구성되고, 여기에서 ND ＞ 1, NP ＞ 1, 및 ND ≠ NP 이다. 예를 들어, ND 는 K + C 와 같을 수도 있고, NP 는 K/2 + C, K/4 + C, 등과 동일할 수도 있다. 특정 예로서, K 는 512 와 같을 수도 있고, C 는 32 와 같을 수도 있고, ND 는 K + C = 544 와 같을 수도 있고, NP 는 K/2 + C = 288 과 같을 수도 있다. 각 데이터 SC-FDMA 심볼은, 도 3A 또는 도 3B 에 도시된 바와 같이 생성될 수도 있는 데이터 IFDMA 심볼, 도 3A 에 도시된 바와 같이 생성될 수도 있는 데이터 LFDMA 심볼, 또는 도 3A 에 도시된 바와 같이 생성될 수도 있는 데이터 EFDMA 심볼일 수도 있다.
일 예로서, 파일럿 SC-FDMA 심볼은 데이터 SC-FDMA 심볼의 지속기간의 반일 수도 있다 (주기적 전치부호는 고려하지 않음). 이 경우, 파일럿에 대한 K/2 개의 총 "더 넓은" 부대역들이 존재하며, 각각의 더 넓은 부대역은 트래픽 데이터에 대한 "통상의" 부대역의 폭의 두 배를 갖는다.
짧아진 LFDMA 심볼에서, 부대역 그룹은, 1 내지 N/2 의 인덱스들이 할당되는 N/2 개의 더 넓은 부대역들로 구성된다. 송신기 1 에는 짝수-번호 인덱스들을 갖는 N/4 개의 더 넓은 부대역들의 제 1 서브세트로 배분되며, 송신기 2 는 홀수-번호 인덱스들을 갖는 N/4 개의 더 넓은 부대역들의 제 2 서브세트가 할당된다. 분산된 파일럿에 대한 짧아진 LFDMA 심볼은 이하와 같이 생성될 수도 있다.
1. N/4 개의 파일럿 심볼들의 오리지널 시퀀스를 형성.
2. N/4 개의 파일럿 심볼들에 대해 DFT 를 수행하여, N/4 개의 주파수-도메인 값들을 획득.
3. N/4 개의 주파수-도메인 값들을 할당된 서브세트의 N/4 개의 더 넓은 부대역들로 매핑하고, 0 값들을 나머지 더 넓은 부대역들로 매핑.
4. K/2 개의 주파수-도메인 값들 및 0 값들에 대해 K/2-포인트 IDFT 를 수행하여, K/2 개의 시간-도메인 출력 샘플들의 시퀀스를 획득.
5. 시간-도메인 시퀀스에 주기적 전치부호를 첨부하여 짧아진 파일럿 LFDMA 심볼을 생성.
LFDMA 에 대해, 송신기 1 및 2 로부터의 파일럿 및 데이터는 동일 부대역 그룹을 통해 송신된다. N/2 개의 더 넓은 파일럿 부대역들은 N 개의 통상 데이터 부대역들과 시스템 대역폭의 동일 부분을 점유한다. IFDMA 에서, 소정의 인터레이스에 대해 더 넓은 파일럿 부대역들과 통상의 데이터 부대역들 간의 직접적인 매핑은 없다. N 개의 더 넓은 파일럿 부대역들은 2 개의 인터레이스들로 형성되고, 이 2 개의 인터레이스들에 할당되는 4 개의 송신기들에 할당될 수도 있다. 4 개의 송신기들의 각각에는, 시스템 대역폭에 걸쳐 균일하게 분리되는 N/4 개의 더 넓은 파일럿 부대역들이 할당될 수도 있다. 각 송신기는, N/4 개의 주파수-도메인 값들이 상이한 더 넓은 파일럿 부대역들로 매핑되는 것을 제외하고, 예를 들면, 짧아진 파일럿 LFDMA 심볼에 대해 상술된 바와 같이, 분산된 파일럿에 대해 짧아진 IFDMA 심볼을 생성할 수도 있다.
전송 스킴 (1000) 은 파일럿에 대한 오버헤드의 양을 감소시키는데 사용될 수도 있다. 예를 들면, 데이터 심볼 주기보다 짧은 지속기간을 갖는 단일 파일럿 심볼 주기가 파일럿 전송을 위해 할당될 수도 있다. 전송 스킴 (1000) 은 또한 CDM 과 함께 사용될 수도 있다. 더 짧은 지속기간을 갖는 다중 (L 개) 파일럿 심볼 주기가 파일럿 전송을 위해 할당될 수도 있으며, 여기에서 L 은 CDM 파일럿에 대해 사용되는 직교 코드의 길이이다.
명확성을 위해, TDM, CDM, 분산된 및 집중 파일럿 스킴들이 2 개의 송신기들을 갖는 단순한 경우에 대해 상세히 상술되었다. 일반적으로, 이 파일럿 스킴들은 임의의 수의 송신기들에 대해 사용될 수도 있다. TDM 파일럿 스킴에서, Q 개의 송신기들에는 파일럿 전송에 사용되는 Q 개의 상이한 심볼 주기들이 할당될 수도 있으며, 각 송신기는 그의 할당된 심볼 주기에서 그의 파일럿을 송신할 수도 있다. CDM 파일럿 스킴에서, Q 개의 송신기들에는 파일럿 전송을 위한 Q 개의 상이한 직교 코드가 할당될 수도 있고, 각 송신기는 그의 할당된 직교 코드를 사용하여 그의 파일럿을 송신할 수도 있다. 분산된 IFDMA 파일럿에서, 인터레이스는 Q 개의 서브세트들로 분할될 수도 있고, 각 서브세트는, K 개 총 부대역들에 걸쳐 균일하게 분산될 수도 있고, Q·S 개 부대역들로 개별 분리될 수도 있는 대략 N/Q 개의 부대역들을 포함한다. 분산된 LFDMA 파일럿에서, 부대역 그룹은 Q 개의 서브세트들로 분할될 수도 있고, 각 서브세트는 Q 개의 부대역들로 개별 분리될 수도 있는 대략 N/Q 개 부대역들을 포함한다. 집중 IFDMA 파일럿에서, 인터레이스는 Q 개의 서브세트들로 분할될 수도 있고, 각 서브세트는 K/Q 개 부대역들에 걸쳐 분산될 수도 있고, S 개 부대역들로 개별 분리될 수도 있는 대략 N/Q 개의 부 대역들을 포함한다. 집중 LFDMA 파일럿에서, 부대역 그룹은 Q 개의 서브세트들로 분할될 수도 있고, 각 서브세트는 대략 N/Q 개의 인접 부대역들을 포함한다. 일반적으로, Q 는 N 의 정수 약수일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있고, 각 송신기에는 소정의 부대역 세트의 부대역들 중 임의의 하나 및 임의의 수의 부대역들이 할당될 수도 있다. 분산된 및 집중 파일럿 스킴에서, 각 송신기는 그의 파일럿을 그의 부대역들의 할당된 서브세트를 통해 송신할 수도 있다.
파일럿 SC-FDMA 심볼을 생성하는데 사용되는 파일럿 심볼들은, M-PSK, M-QAM 등과 같은 변조 스킴으로부터 선택될 수도 있다. 파일럿 심볼은 또한 다상 (polyphase) 시퀀스에 기초하여 도출될 수도 있는데, 다상 시퀀스는 양호한 시간 (temporal) 특성 (예를 들면, 일정한 시간-도메인 엔벌로프) 및 양호한 스펙트럼 특성 (예를 들면, 평탄한 주파수 스펙트럼) 을 갖는 시퀀스이다. 예를 들어, 파일럿 심볼들이 이하와 같이 생성될 수도 있으며:
Figure 112008003813805-pct00009
식(2)
여기에서 P 는 파일럿 심볼들의 수이다. P 는, 각각 도 5 및 도 6 에 도시된 TDM 및 CDM 파일럿 스킴에 대한 N 과 동일하며, 도 8A 내지 도 9B 에 도시된 대표적인 분산된 및 집중 파일럿 스킴에 대한 N/2 와 동일하다. 위상
Figure 112008003813805-pct00010
은 이하의 식들 중 임의의 하나에 기초하여 도출될 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00011
식(3)
Figure 112008003813805-pct00012
식(4)
Figure 112008003813805-pct00013
식(5)
Figure 112008003813805-pct00014
식(6)
식 (6) 에서, Q' 및 P 는 상대적으로 소수 (prime) 이다. 식 (3) 은 Golomb 시퀀스, 식 (4) 는 P3 시퀀스, 식 (5) 는 P4 시퀀스, 및 식 (6) 은 Chu 시퀀스에 대한 것이다. P3, P4 및 Chu 시퀀스는 어떠한 임의의 (arbitrary) 길이를 가질 수 있다.
파일럿 심볼들은 또한 이하와 같이 생성될 수도 있다.
Figure 112008003813805-pct00015
식 (7)
위상
Figure 112008003813805-pct00016
은 이하의 식들 중 임의의 하나에 기초하여 도출될 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00017
식 (8)
Figure 112008003813805-pct00018
식 (9)
Figure 112008003813805-pct00019
식 (10)
식 (8) 은 Frank 시퀀스, 식 (9) 는 P1 시퀀스, 및 식 (10) 은 Px 시퀀스에 대한 것이다. Frank, P1, 및 Px 시퀀스들에 대한 길이는 P = T2 으로 제한되며, T 는 양의 정수이다.
도 11 은 Q-FDMA 시스템에서 파일럿 및 데이터를 전송기 위해 송신기에 의해 수행되는 프로세스 (1100) 을 도시한다. S 개의 부대역 세트들 중에서 선택된 N 개 부대역들의 세트가 결정된다 (블록 1110). 이 부대역 세트는, (1) 데이터 전송에 사용되는 데이터 부대역들, 또는 (2) 파일럿 전송을 위해 다중 송신기들에 의해 공유되는 파일럿 부대역들을 포함할 수도 있다. 분산된 또는 집중 파일럿에서, 할당된 부대역 세트로 형성된 Q 개의 부대역 서브세트들 중에서 선택되는, 파일럿 전송을 위해 할당된 P 개의 부대역들의 서브세트가 결정된다 (블록 1112). TDM 또는 CDM 파일럿에 대해, 파일럿 전송을 위해 할당된 부대역들의 서브세트는 전송을 위해 할당된 부대역들의 세트와 동일하며, P = N 이다. 분산된 또는 집중 파일럿에 대해, Q ＞ 1 이고, P 는 N/Q 와 같을 수도 있다. 부대역 세트 및 부대역 서브세트는, (1) 분산된 또는 집중 파일럿이 전송되었는지 여부, (2) IFDMA, LFDMA, EFDMA, 또는 하이브리드 IFDMA/LFDMA/EFDMA 가 시스템에 의해 사용되는지 여부, (3) 데이터 및 파일럿 SC-FDMA 심볼들이 동일 또는 상이한 지속기간을 갖는지 여부 등에 의존하여 상이한 방식으로 정의될 수도 있다. 블록 (1110) 및 블록 (1112) 은, Q-FDMA 시스템이 주파수 호핑을 이용하는 경우에 각 시간 슬롯 동안 수행될 수도 있다.
파일럿 심볼들의 시퀀스는, 예를 들면 다상 시퀀스에 기초하여, 생성된다 (블록 1114). 이 시퀀스는 통상적으로 파일럿 전송을 위해 사용되는 각 부대역에 대해 하나의 파일럿 심볼을 포함한다. 예를 들어, 시퀀스는, N/2 개의 파일럿 부대역들에 대해 분산된 또는 집중 파일럿의 N/2 개의 파일럿 심볼들, 또는 N 개의 파일럿 부대역들에 대해 TDM 또는 CDM 파일럿의 N 개의 파일럿 심볼들을 포함 할 수도 있다. 데이터 심볼들은 또한 통상의 방식으로 생성된다 (블록 1116).
파일럿 SC-FDMA 심볼은, 파일럿 심볼들의 시퀀스로 생성되어, 이들 파일럿 심볼들이 파일럿 전송에 사용되는 부대역들을 점유하게 한다 (블록 1118). 데이터 SC-FDMA 심볼들은, 데이터 심볼들로 생성되어, 이들 데이터 심볼들이 전송에 사용되는 부대역들을 점유하게 된다 (블록 1120). CDM 파일럿에서, 다중 스케일링된 (scaled) 파일럿 SC-FDMA 심볼들이, 송신기에 할당된 직교 코드 및 파일럿 SC-FDMA 심볼에 기초하여 생성된다. 데이터 SC-FDMA 심볼들이, 예를 들면 도 6 에 도시된 바와 같이 CDM 을 사용하거나 또는 도 5 또는 도 7 에 도시된 바와 같이 TDM 을 사용하여, 파일럿 SC-FDMA 심볼과 다중화된다 (블록 1122). 다중화된 데이터 및 파일럿 SC-FDMA 심볼들은 할당된 시간-주파수 블록을 통해 송신된다 (블록 1124).
2. 채널 추정
도 1 을 다시 참조하여, 수신기 (150) 에서, 각 수신 안테나 (152) 에 대한 채널 추정기는 각 송신기와 그 수신 안테나 간의 채널 응답을 추정한다. 상술한 바와 같이, 다중 (Q 개) 송신기들은 동일한 시간-주파수 블록을 공유할 수도 있고, TDM, CDM, IFDM, 또는 LFDM 을 사용하여 그들의 파일럿들을 다중화할 수도 있다. 각 채널 추정기는 상보적인 역다중화를 수행하고, 이 시간-주파수 블록을 공유하는 Q 개 송신기들 각각에 대한 채널 추정치를 도출한다.
도 12 는 채널 추정기에 의해, 하나의 수신 안테나가, 송신기로부터 수신된 파일럿에 기초하여 각 송신기에 대한 무선 채널의 응답을 추정하도록 수행되는 프 로세스 (1200) 를 도시한다. 명확성을 위해, Q 개 송신기들에 의해 공유된 하나의 시간-주파수 블록에 대한 채널 추정이 이하에서 설명된다.
채널 추정기는 각 심볼 주기에서 연관된 안테나에 대해 SC-FDMA 심볼을 수신하고, 파일럿에 대해 수행된 TDM 또는 CDM 을 해제 (undo) 한다 (블록 1210). 도 5 에 도시된 TDM 파일럿 스킴에서, Q 개의 수신 파일럿 SC-FDMA 심볼들이 Q 개의 수신기들로부터 Q 개의 심볼 주기에서 획득되고, 각 송신기에 대한 수신 파일럿 SC-FDMA 심벌이 처리되어, 그 송신기에 대한 채널 추정을 도출한다. 도 6 에 도시된 CDM 파일럿 스킴에서, Q 개의 송신기들로부터의 CDM 파일럿들을 포함하는 Q 개의 수신 SC-FDMA 심볼들은 이 송신기들에 할당된 Q 개의 직교 코드들과 승산되고 누산되어, Q 개의 송신기들에 대한 Q 개의 수신 파일럿 SC-FDMA 심볼들을 획득한다. 도 7 내지 도 9B 에 도시된 분산된 및 집중 파일럿 스킴에서, 하나의 수신 파일럿 SC-FDMA 심볼이 Q 개 송신기들에 대해 하나의 심볼 주기에서 획득될 수도 있고, 수신 파일럿 SC-FDMA 심볼이 처리되어, Q 개 송신기들의 각각에 대한 채널 추정을 도출하게 된다.
채널 추정기는 각 수신 SC-FDMA 심볼에서 주기적 전치부호를 제거하고, 그 수신 SC-FDMA 심볼에 대한 K 개의 입력 샘플들을 획득한다 (블록 1212). 그 후 채널 추정기는 각 수신 SC-FDMA 심볼에 대한 K 개 입력 샘플들에 대해 K-포인트 DFT 를 수행하여, 그 수신 SC-FDMA 심볼에 대한 K 개의 주파수-도메인 수신 값들을 획득한다 (블록 1214). 채널 추정기는 수신 파일럿 SC-FDMA 심볼(들)로부터 획득된 수신 파일럿 값들에 대해 채널 추정을 수행한다. 채널 추정기는 또한 RX 공간 프로세서 (160) 로 수신 데이터 SC-FDMA 심볼들로부터 획득된 수신 데이터 값들을 제공한다. 명확성을 위해, 하나의 송신기 m 에 대한 채널 추정이 이하에서 설명된다.
Q 개의 송신기들로부터의 파일럿들은, TDM, CDM, IFDM, 또는 LFDM 을 사용하기 때문에, 서로 직교한다. 송신기 m 에 대한 수신 파일럿 값들은 이하와 같이 주어진다:
Figure 112008003813805-pct00020
식(11)
여기에서, Pm(k) 는 부대역 k 를 통해 송신기 m 에 의해 송신된 파일럿 값이며;
Hm ,r(k) 는 부대역 k 에 대한 송신기 m 과 수신 안테나 r 간의 무선 채널에 대한 복소 이득이고;
Rr p(k) 는 부대역 k 에 대한 수신 안테나 r 로부터의 수신 파일럿 값이고;
Nr(k) 는 부대역 k 에 대한 수신 안테나 r 에 대한 잡음이며; 그리고
Kp 는 P 개 파일럿 부대역들의 서브세트이다.
단순성을 위해, 잡음은 0 의 평균과 N0 의 분산을 갖는 부가 백색 가우스 잡음 (AWGN) 으로 추정될 수도 있다.
블록 1214 의 K-포인트 DFT 는 K 개의 총 부대역들에 대한 K 개의 수신 값들을 제공한다. 송신기 m 에 의해 사용되는 P 개의 파일럿 부대역들에 대한 오직 P 개의 수신 파일럿 값들이 유지되고, 나머지 K - P 개의 수신 값들은 폐기된다 (블록 1216). P 는 TDM 및 CDM 파일럿 스킴에서의 N 과 동일하고, 할당된 및 집중 파일럿 스킴에 대해서는 N/Q 와 동일하다. 상이한 파일럿 부대역들이 TDM, CDM, 분산된 및 집중 파일럿 스킴에 대해 사용되고, 따라서 상이한 수신 파일럿 값들이 상이한 파일럿 스킴에 대해 유지된다. 또한, 상이한 파일럿 부대역들이 분산된 및 집중 파일럿 스킴에 대해 상이한 송신기들에 의해 사용되므로, 따라서 상이한 수신 파일럿 값들이 상이한 송신기들에 대해 유지된다.
채널 추정기는, MMSE 기술, LS (least-squares) 기술 등과 같은 다양한 채널 추정 기술을 사용하여 송신기 m 에 대한 채널 주파수 응답을 추정할 수도 있다. 채널 추정기는, MMSE 또는 LS 기술을 사용하여, 또한 이 부대역들에 대한 P 개 수신 파일럿 값들에 기초하여 송신기 m 에 의해 사용된 P 개 파일럿 부대역들에 대한 P 개 채널 이득 추정치를 도출한다 (블록 1218). MMSE 기술에서, 최초 주파수 응답 추정치는 이하와 같이, 수신 파일럿 값들에 기초하여 도출될 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00021
식(12)
여기에서,
Figure 112008003813805-pct00022
는 부대역 k 에 대한 송신기 m 과 수신 안테나 r 간의 채널 이득 추정치이며, "*" 은 공액 복소수를 표시한다. LS 기술에서, 최초 주파수 응답 추정은 이하와 같이 도출될 수도 있다.
Figure 112008003813805-pct00023
식(13)
최초 주파수 응답 추정치는 P 개의 파일럿 부대역들에 대한 P 개의 채널 이득을 포함한다. 무선 채널의 임펄스 응답은, L 개의 탭들에 의해 특성화될 수도 있는데, 여기서 L 이 P 보다 작을 수도 있다. 송신기 m 에 대한 채널 임펄스 응답 추정치가 LS 기술 또는 MMSE 기술을 사용하여 P 개 채널 이득 추정치에 기초하여 도출될 수도 있다 (블록 1220). L 개 탭들을 갖는 LS 채널 임펄스 응답 추정치
Figure 112008003813805-pct00024
(여기서, n = 1, ..., L) 은, 이하와 같이, 최초 주파수 응답 추정치에 기초하여 도출될 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00025
식(14)
여기에서
Figure 112008003813805-pct00026
는,
Figure 112008003813805-pct00027
또는
Figure 112008003813805-pct00028
(여기서,
Figure 112008003813805-pct00029
) 을 포함하는 P×1 벡터이고;
Figure 112008003813805-pct00030
는 푸리에 행렬
Figure 112008003813805-pct00031
의 부행렬 (sub-matrix) 이고;
Figure 112008003813805-pct00032
는
Figure 112008003813805-pct00033
(여기서, n = 1, ..., L) 를 포함하는 L×1 벡터이며; 그리고
"H" 는 공액 전치 행렬 (transpose) 을 표시한다.
푸리에 행렬
Figure 112008003813805-pct00034
은, (u,v)-번째 엔트리
Figure 112008003813805-pct00035
가 이하와 같이 주어지도록 정의 된다:
Figure 112008003813805-pct00036
식(15)
여기서,
Figure 112008003813805-pct00037
는 P 개 파일럿 부대역들에 대응하는
Figure 112008003813805-pct00038
의 P 개 열 (row) 을 포함한다.
Figure 112008003813805-pct00039
의 각 열은
Figure 112008003813805-pct00040
의 대응하는 열의 최초 L 개 엘리먼트를 포함한다.
Figure 112008003813805-pct00041
는 LS 채널 임펄스 응답 추정치의 L 개의 탭들을 포함한다.
L 개 탭들을 갖는 MMSE 채널 임펄스 응답 추정치인,
Figure 112008003813805-pct00042
(여기서, n = 1, ..., L) 은, 이하와 같이 도출될 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00043
식(16)
여기에서
Figure 112008003813805-pct00044
은 잡음과 간섭의 L×L 자기공분산 (autocovariance) 행렬이다. AWGN 에 대해,
Figure 112008003813805-pct00045
은
Figure 112008003813805-pct00046
으로서 주어질 수도 있고, 여기에서 N0 는 잡음 분산이다. P-포인트 IDFT 가 또한 최초 주파수 응답 추정치에 대해 수행되어, P 개 탭들을 갖는 채널 임펄스 응답 추정치를 획득한다.
채널 추정기는 최초 주파수 응답 추정치 및/또는 채널 임펄스 응답 추정치에 대해 필터링 및/또는 후처리를 수행하여, 채널 추정의 품질을 개선할 수도 있다 (블록 1222). 필터링은, 유한 임펄스 응답 (FIR) 필터, 무한 임펄스 응답 (IIR) 필터, 또는 일부 다른 타입의 필터에 기초할 수도 있다. 일 실시형태에서, 잘라버림이 수행되어, 채널 임펄스 응답 추정치의 오직 최초 L 개 탭들만을 유 지하고, 나머지 탭들을 0 들로 교체할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 스레스홀딩이 수행되어 소정의 스레스홀드 미만의 낮은 에너지를 갖는 채널 탭들을 소거 (zero-out) 할 수도 있다. 스레스홀드는, 채널 임펄스 응답 추정치의 최초 L 개의 탭들 만의 또는 모든 P 탭들의 에너지에 기초하여 계산될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 탭 선택이 수행되어 B 개의 최상의 채널 탭들을 유지하고, 나머지 채널 탭들을 소거할 수도 있다.
채널 추정기는, (1) L-탭 또는 P-탭 채널 임펄스 응답 추정을 길이 N 으로 제로-채워넣기 (zero-padding) 하고, (2) 확장된 임펄스 응답 추정치에 대해 N-포인트 DFT 를 수행함으로써, 시간-주파수 블록에서 N 개 부대역들에 대한 최종 주파수 응답 추정치를 도출할 수도 있다 (블록 1224). 채널 추정기는 또한, (1) P 개 채널 이득 추정치들을 보간 (interpolating) 하거나, (2) P 개 채널 이득 추정치들에 대해 LS 근사 (approximation) 를 수행하거나, 또는 (3) 다른 근사 기술을 사용함으로써, N 개 부대역들에 대한 최종 주파수 응답 추정치를 도출할 수도 있다.
무선 채널에 대한 주파수 응답 추정치 및/또는 채널 임펄스 응답 추정치가 또한 다른 채널 추정 기술을 사용하여 다른 방식으로 획득될 수도 있다.
3. 공간 다중화
도 1 을 다시 참조하여, 단일-입력 다중-출력 (SIMO) 채널이, 각 송신기 (110) 의 단일 안테나와 수신기 (150) 의 R 개 안테나들 간에서 형성된다. 송신기 m (여기서, m = 1, ..., M) 에 대한 SIMO 채널은, 각 부대역에 대해, R×1 채널응답 벡터
Figure 112008003813805-pct00047
로 특성화될 수도 있는데, 이는 이하와 같이 표현될 수도 있고:
Figure 112008003813805-pct00048
식(17)
여기에서
Figure 112008003813805-pct00049
(여기서, r = 1, ..., R) 는, 시간 슬롯 t 에서 부대역 k 에 대한, 송신기 (110m) 의 단일 안테나와 수신기 (150) 의 R 개의 안테나들 간의 커플링 (coupling) 또는 복소 채널 이득이다. 상이한 SIMO 채널이 각 송신기와 수신기 사이에 형성된다. M 개 송신기들 (110a 내지 110m) 에 대한 채널 응답 벡터들은, 각각
Figure 112008003813805-pct00050
내지
Figure 112008003813805-pct00051
으로 표시될 수도 있다.
송신을 위해 선택된 송신기들의 수 (M) 가 하나의 채널 세트의 트래픽 채널들의 수 이하인 경우 (또는 M≤S), M 개의 송신기들에는 하나의 채널 세트의 상이한 트래픽 채널들이 할당될 수도 있다. 송신기의 수가 하나의 채널 세트의 트래픽 채널들의 수보다 큰 경우 (또는 M＞S), 이 송신기들에는, 채널 세트들의 최소의 수로부터의 트래픽 채널들에 할당될 수도 있다. M 개의 송신기들을 지원하는데 필요한 채널 세트들의 최소 수 (Q) 는
Figure 112008003813805-pct00052
로 주어질 수도 있으며, 여기에서 "
Figure 112008003813805-pct00053
" 는 x 이상의 정수값을 제공하는 상한 (ceiling) 연산자를 표시한다. 다중 (Q) 채널 세트들이 M 개 송신기들에 대해 사용되는 경우, 각 송신기 들은, 임의의 주어진 때에, 언제나 최대 Q - 1 개의 다른 송신기들로부터의 간섭을 관측하고, 적어도 M - (Q -1) 개의 다른 송신기들과 직교이다.
Q-FDMA 시스템에 대해, Q 개까지의 송신기들은 소정의 시간-주파수 블록을 공유할 수도 있다. 주파수-호핑 Q-FDMA 시스템에서, 소정의 송신기는, 상이한 시간 슬롯들에서 상이한 부대역 세트들을 통해 전송하고, 주파수 호핑의 슈도-랜덤 속성으로 인해 시간에 따라 상이한 송신기들과 시간-주파수 블록들을 공유한다. 단순성을 위해, 이하의 설명은 1 내지 Q 개의 송신기들에 의해 공유되는 하나의 시간-주파수 블록에 대한 것이다.
다중-입력 다중-출력 (MIMO) 채널이 동일 시간-주파수 블록을 공유하는 Q 개의 송신기들과 수신기 (150) 간에서 형성된다. MIMO 채널은, 시간-주파수 블록에서 각 부대역에 대해, R×Q 채널 응답 행렬
Figure 112008003813805-pct00054
로 특성화될 수도 있는데, 이는 이하와 같이 표현될 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00055
식(18)
여기에서, Kd 는 시간-주파수 블록에 대한 부대역들의 세트이다. 일반적으로, 각 송신기는 하나 또는 다중 안테나들을 장착할 수도 있다. 다중-안테나 송신기는 다중 안테나들로부터의 상이한 SC-FDMA 심볼 스트림들을 송신할 수도 있고, 그 후 각 송신 안테나에 대해
Figure 112008003813805-pct00056
에서 하나의 채널 응답 벡터를 가질 것이다. 다중 안테나 송신기로부터의 이 다중 전송들은, 다중 단일-안테나 송신기들로부터의 다중 전송과 동일한 방식으로 처리될 수도 있다.
Q 개 송신기들의 각각은 IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA 를 사용하여 데이터 및 파일럿을 송신할 수도 있다. 수신기 (150) 는 R 개의 수신 안테나들로부터의 입력 샘플들을 처리하여, 수신 데이터 값들을 획득한다. 시간 슬롯 t 의 각 심볼 주기 n 에서 각 부대역 k 에 대한 수신 데이터 값들은 이하와 같이 표현될 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00057
식(19)
여기에서,
Figure 112008003813805-pct00058
은 시간 슬롯 t 의 심볼 주기 n 에서 부대역 k 를 통해 Q 개 송신기들에 의해 송신되는 Q 개 데이터 값들을 갖는 Q×1 벡터이고;
Figure 112008003813805-pct00059
은 시간 슬롯 t 의 심볼 주기 n 에서 부대역 k 에 대해 R 개의 수신 안테나를 통해 획득된 R 개의 수신 데이터 값들을 갖는 R×1 벡터이며; 그리고,
Figure 112008003813805-pct00060
은 시간 슬롯 t 의 심볼 주기 n 에서 부대역 k 에 대한 잡음 벡터이다.
단순성을 위해, 채널 응답 행렬
Figure 112008003813805-pct00061
은, 전체 시간 슬롯에 대해 일정한 것으로 가정되며 심볼 주기 n 의 함수가 아니다.
N 개 송신 벡터들,
Figure 112008003813805-pct00062
(여기에서,
Figure 112008003813805-pct00063
) 은, 시간 슬롯 t 의 각 심볼 주기 n 에서 N 개 부대역들에 대해 Q 개 송신기들에 의해 형성된다. 각 벡터
Figure 112008003813805-pct00064
는 시간 슬롯 t 의 심볼 주기 n 에서 부대역 k 을 통해 Q 개 송신기들에 의해 송신된 Q 개의 데이터 값들을 포함한다.
N 개 수신 벡터들,
Figure 112008003813805-pct00065
(여기에서,
Figure 112008003813805-pct00066
) 이, 각 시간 슬롯 t 의 각 심볼 주기 n 에서 N 개 부대역들에 대해 획득된다. 각 벡터
Figure 112008003813805-pct00067
는 하나의 심볼 주기에서 하나의 부대역에 대해 수신기 (150) 의 R 개 안테나들을 통해 획득된 R 개의 수신 데이터 값들을 포함한다. 소정의 부대역 k, 심볼 주기 n, 시간 슬롯 t 에서, 벡터
Figure 112008003813805-pct00068
의 j-번째 데이터 값이, 채널 응답 행렬
Figure 112008003813805-pct00069
의 j-번째 벡터/열로 승산되어, 벡터
Figure 112008003813805-pct00070
를 생성한다. Q 개의 상이한 송신기들에 의해 송신되는
Figure 112008003813805-pct00071
의 Q 개의 데이터 값들이,
Figure 112008003813805-pct00072
의 Q 개 열들로 승산되어, 각 송신기에 대해 하나의 벡터와 같이, Q 개의 벡터들
Figure 112008003813805-pct00073
내지
Figure 112008003813805-pct00074
을 생성한다. 수신기 (150) 에 의해 획득된 벡터
Figure 112008003813805-pct00075
는 Q 개 벡터들
Figure 112008003813805-pct00076
내지
Figure 112008003813805-pct00077
, 또는
Figure 112008003813805-pct00078
의 선형 조합으로 구성된다.
Figure 112008003813805-pct00079
의 각 수신 데이터 값은 따라서
Figure 112008003813805-pct00080
의 Q 개 송신 데이터 값들의 각각의 구성요소를 포함한다. 시간 슬롯 t 의 각 심볼 주기 n 에서 각 부대역 k 를 통해 Q 개의 송신기들에 의해 동시에 송신되는, Q 개의 데이터 값들은, 따라서 수신기 (150) 에서 서로 간섭한다.
수신기 (150) 는 다양한 수신기 공간 처리 기술을 사용하여, 각 심볼 주기에서 각 부대역을 통해 Q 개의 송신기들에 의해 동시에 송신된 데이터 전송들을 분리 해낼 수도 있다. 이 수신기 공간 처리 기술은 ZF 기술, MMSE 기술, MRC (maximal ratio combining) 기술을 포함한다.
수신기 (150) 는 이하와 같이, ZF, MMSE, 또는 MRC 기술에 기초하여 공간 필터 행렬을 도출할 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00081
식(20)
Figure 112008003813805-pct00082
식(21)
Figure 112008003813805-pct00083
식(22)
여기에서,
Figure 112008003813805-pct00084
이고,
Figure 112008003813805-pct00085
이다.
수신기 (150) 는 Q 개 송신기들로부터 수신된 파일럿에 기초하여 각 부대역에 대해 채널 응답 행렬
Figure 112008003813805-pct00086
을 추정할 수도 있다. 명확성을 위해, 여기에서 그 설명은 채널 추정 오류가 없는 것으로 가정한다. 수신기 (150) 는 그 후 추정된 채널 응답 행렬
Figure 112008003813805-pct00087
을 사용하여, 공간 필터 행렬을 도출한다.
Figure 112008003813805-pct00088
가 시간 슬롯 t 에 걸쳐 일정한 것으로 가정되므로, 동일한 공간 필터 행렬이 시간 슬롯 t 에서 모든 심볼 주기들에 대해 사용될 수도 있다.
수신기 (150) 는 이하와 같이 수신기 공간 처리를 수행할 수도 있다:
Figure 112008003813805-pct00089
식(23)
여기에서,
Figure 112008003813805-pct00090
은
Figure 112008003813805-pct00091
,
Figure 112008003813805-pct00092
, 또는
Figure 112008003813805-pct00093
과 동일할 수도 있고;
Figure 112008003813805-pct00094
는 시간 슬롯 t 의 심볼 주기 n 내에서 부대역 k 에 대한 L 개의 검출된 데이터 값들을 갖는 L×1 벡터이며; 그리고,
Figure 112008003813805-pct00095
은, 수신기 공간 처리 후의 잡음이다.
검출된 데이터 값은 송신된 데이터 값의 추정치이다.
MMSE 공간 필터
Figure 112008003813805-pct00096
및 MRC 공간 필터
Figure 112008003813805-pct00097
로부터의 추정치들은
Figure 112008003813805-pct00098
의 데이터 값들의 비정규화된 (unnormalized) 된 추정치들이다. 스케일링 행렬
Figure 112008003813805-pct00099
또는
Figure 112008003813805-pct00100
의 승산은 데이터 값들의 정규화된 추정치들을 제공한다.
일반적으로, 송신기들의 상이한 세트들에는, 예를 들면 그의 호핑 패턴들에 의해 결정되는 것과 같이, 소정의 시간 슬롯에서, 상이한 부대역 세트들에 할당될 수도 있다. 소정의 시간 슬롯의 S 개의 부대역 세트들에 할당된 송신기들의 S 개의 세트들은 동일 또는 상이한 수의 송신기들을 포함할 수도 있다. 또한, 각 송신기 세트는 단일-안테나 송신기, 다중-안테나 송신기, 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 송신기들의 상이한 세트들에는 또한 상이한 시간 슬롯들의 소정 의 부대역 세트가 할당될 수도 있다. 각 시간 슬롯의 각 부대역에 대한 채널 응답 행렬
Figure 112008003813805-pct00101
이, 그 시간 슬롯의 그 부대역을 사용하는 송신기들의 세트에 의해 결정되고, 그 시간 슬롯의 그 부대역을 통해 송신되는 각 송신기에 대한 하나 이상의 벡터/열을 포함한다. 행렬
Figure 112008003813805-pct00102
은, 다중 안테나들을 사용하여 상이한 스트림들을 수신기 (150) 로 송신하는 송신기에 대한 다중 벡터들을 포함할 수도 있다.
상기에서 보여진 바와 같이, 각 시간 슬롯 t 의 각 심볼 주기 n 의 각 부대역 k 를 통해 Q 개의 송신기들에 의해 동시에 송신된 다중 데이터 전송들은, 채널 응답 벡터
Figure 112008003813805-pct00103
로 주어지는 그의 공간 서명 (signature) 들에 기초하여 수신기 (150) 에 의해 분리될 수도 있다. 이는, Q-FDMA 시스템이 더 높은 용량을 갖도록 한다.
Q-FDMA 는 순방향 및 역방향 링크들에 대해 사용될 수도 있다. 역방향 링크에서, 다중 단말기들이 다중-안테나 기지국으로 동일한 시간-주파수 블록을 통해 동시에 전송할 수도 있는데, 다중-안테나 기지국은 상술한 수신기 공간 처리 기술을 사용하여 이 단말기들로부터의 전송을 분리할 수도 있다. 순방향 링크에서, 다중-안테나 기지국이 (예를 들면, 이 단말기들에 의해 전송된 파일럿에 기초하여), 모든 단말기들에 대한 채널 추정치를 획득할 수도 있고, 이 단말기들로 송신된 전송들에 대한 송신기 공간 처리를 수행할 수도 있다. 예를 들면, 이 기지국은, 이하와 같이, 단말기 m 에 대한 송신기 공간 처리를 수행할 수도 있다,
Figure 112008003813805-pct00104
식(24)
여기에서
Figure 112008003813805-pct00105
는 시간 슬롯 t 의 심볼 주기 n 에서 부대역 k 을 통해 단말기 m 으로 송신될 데이터 심볼이고; 그리고,
Figure 112008003813805-pct00106
는 시간 슬롯 t 의 심볼 주기 n 에서 부대역 k 을 통해 단말기 m 으로 R 개의 안테나들을 통해 송신될 R 개의 송신 심볼들을 갖는 R×1 벡터이다.
식 (24) 는 MRC 빔형성을 사용하는 송신기 공간 처리를 나타낸다. 기지국은 또한 다른 타입의 송신기 공간 처리를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 제로-포싱 빔형성을 사용하여 동시에 2 명의 사용자들에게 전송할 수도 있고, 제 1 사용자에 대한 빔을 형성하여 다른 사용자가 이 빔의 널 (null) 에 위치하여 제 1 사용자로부터 어떤 간섭도 관찰하지 않을 수도 있다.
순방향 링크에서, 다중-안테나 단말기는 다중 기지국들로부터 전송들을 수신할 수도 있다. 각 기지국은 기지국에 의해 단말기에 할당되는 상이한 호핑 패턴을 사용하여 단말기로 송신할 수도 있다. 단말기에 대해 상이한 기지국에 의해 할당된 호핑 패턴은 충돌할 수도 있다. 충돌이 발생할 때마다, 단말기는 수신기 공간 처리를 사용하여, 이 기지국들에 의해 동일 심볼 주기에서 동일 부대역을 통해 동시에 송신된 다중 전송들을 분리해낼 수도 있다.
Q-FDMA 는 또한 핸드오프 동안 성능을 개선하는데 사용될 수도 있다. 단말기 A 가 기지국 1 로부터 기지국 2 로 핸드오프될 수도 있다. 핸드오프 동안, 기지국 2 는, 기지국 2 와 통신하는 다른 단말기 B 에 할당된 부대역들과 중첩 하는 부대역들을 통해 단말기 A 로부터의 전송을 수신할 수도 있다. 기지국 2 는, 수신기 공간 처리를 수행하여, 단말기 A 와 단말기 B 로부터의 전송들을 분리할 수도 있다. 기지국 1 또는 기지국 2 는 또한 단말기 A 에 대해 2 개의 기지국들에 의해 획득된 정보 (예를 들면, 검출된 데이터 값들) 를 합성할 수도 있는데, 이는 "소프터 (softer) 핸드오프" 로 공지된 것으로서, 그에 따라 성능을 개선하게 된다. 기지국 1 및 기지국 2 는 또한 단말기 A 로 직교 파일럿들을 송신할 수도 있다. 네트워크는, 상이한 섹터들에서 순방향 링크 및/또한 역방향 링크에 대한 파일럿들이 서로 직교하도록 설계될 수도 있다.
직교 파일럿들은 순방향 및 역방향 링크를 통해 송신되어, 채널 추정을 용이하게 할 수도 있다. 동일 시간-주파수 블록을 공유하는 다중 단말기들은 소정의 기지국으로 직교 파일럿들을 송신할 수도 있다. 다중 기지국들은, 예를 들면 핸드오프 동안, 또한 소정의 단말기로 직교 파일럿들을 송신할 수도 있다. 직교 파일럿들은 여기에서 설명된 임의의 파일럿 전송 스킴을 사용하여 송신될 수도 있다.
4. H- ARQ 전송
Q-FDMA 시스템은, IR (incremental redundancy) 전송으로 또한 지칭되는 하이브리드 자동 재송 요구 (H-ARQ) 를 채용할 수도 있다. H-ARQ 로, 송신기는, 패킷이 수신기에 의해 정확히 디코딩되거나 또는 전송의 최대 수가 송신될 때까지, 데이터 패킷에 대해 하나 또는 다중 전송들을 송신한다. H-ARQ 는 데이터 전송에 대한 신뢰도를 개선하고, 채널 환경 변화가 있는 곳에서 패킷에 대한 레이트 적 응을 지원한다.
도 13 은 H-ARQ 전송을 도시한다. 송신기는 데이터 패킷 (패킷 1) 을 처리 (예를 들면, 인코딩 또는 변조) 하고, 다중 (B 개) 데이터 블록들을 생성하는데, 이는 또한 프레임들 또는 서브패킷들로 지칭될 수도 있다. 각 데이터 블록은 충분한 정보를 포함하여, 유리한 채널 조건에서 수신기가 패킷을 정확하게 디코딩하도록 할 수도 있다. B 개의 데이터 블록들은 패킷에 대한 상이한 잉여 정보를 포함한다. 각 데이터 블록은 임의의 수의 시간 슬롯들에서 송신될 수도 있다. 도 13 에 도시된 예에서, 각 데이터 블록은 하나의 시간 슬롯에서 송신된다.
송신기는 시간 슬롯 1 에서 패킷 1 에 대한 제 1 데이터 블록 (블록 1) 을 송신한다. 수신기는 블록 1 을 수신 및 처리 (예를 들면, 복조 및 디코딩) 하고, 패킷 1 이 오류있게 디코딩된다고 판정하고, 그리고 부정응답 (NAK) 을 시간 슬롯 2 에서 송신기로 송신한다. 송신기는 NAK 를 수신하고, 시간 슬롯 3 에서 패킷 1 에 대한 제 2 데이터 블록 (블록 2) 을 송신한다. 수신기는 블록 2 를 수신하고, 블록 1 및 블록 2 를 처리하고, 패킷 1 이 여전히 오류있게 디코딩된다고 판정하고, 그리고 시간 슬롯 4 에서 NAK 를 송신한다. 블록 전송 및 NAK 응답은 임의의 횟수만큼 계속될 수도 있다. 도 13 에 도시된 예에서, 송신기는 시간 슬롯 t 에서 패킷 1 에 대해 데이터 블록 x (블록 x) 를 전송하는데, 여기에서 x ≤ B 이다. 수신기는 블록 x 를 수신하고, 패킷 1 에 대한 블록 1 내지 블록 x 를 처리하고, 패킷 1 이 정확히 디코딩된다고 판정하며, 그리고 시간 슬롯 2b 에서 ACK 를 되송신한다. 송신기는 ACK 를 수신하고, 패킷 1 의 전송을 종료한다. 송신기는 다음 데이터 패킷 (패킷 2) 을 처리하고, 유사한 방식으로 패킷 2 에 대한 데이터 블록을 전송한다.
도 13 에서, 각 블록 전송의 ACK/NAK 응답에 대한 하나의 시간 슬롯의 지연이 존재한다. 채널 이용을 개선하기 위해, 송신기는 인터레이싱된 방식으로 다중 패킷들을 송신할 수도 있다. 예를 들면, 송신기는 하나의 패킷을 홀수-번호 시간 슬롯들에서, 다른 패킷을 짝수-번호 시간 슬롯들에서 송신할 수도 있다. 3 이상의 패킷들이 또한 더 긴 ACK/NAK 지연에 대해 인터레이싱될 수도 있다.
도 13 은 NAK 및 ACK 모두의 전송을 도시한다. ACK-기반 스킴에서, ACK 는, 패킷이 정확히 디코딩된 경우에만 송신되고, NAK 는 송신되지 않고, ACK 의 부재에 의해 추정된다.
도 14 는 주파수 호핑을 이용한 2 개의 송신기들 a 및 b 에 대한 H-ARQ 전송을 도시한다. 각 송신기는 임의의 시간 슬롯에서 시작하는 새로운 패킷을 송신할 수도 있다. 각 송신기는 또한 각 패킷에 대한 임의의 수의 데이터 블록을 송신할 수도 있으며, 현재의 패킷에 대해 ACK 를 수신하자마자 다른 패킷을 송신할 수도 있다. 각 송신기에 의해 전송된 패킷들은 따라서 다른 송신기들에 의해 송신된 패킷들에 대하여 비동기인 것으로 나타난다. 주파수 호핑을 이용하여, 각 송신기는 시간-주파수 블록의 시퀀스를 통해 전송한다. 각 송신기는, 도 14 에 도시된 바와 같이, 이 송신기들에 상이한 채널 세트들의 트래픽 채널들이 할당된 경우, 다른 송신기와 슈도-랜덤 방식으로 간섭할 수도 있다. 다중 송신기들 은 또한, 이들 송신기에 동일 트래픽 채널이 할당되지 않은 경우, 각 시간-주파수 블록에서 서로 간섭할 수도 있다 (도 14 에 미도시).
수신기는 송신기들로부터의 블록 전송들을 수신하고, 다중 송신기들로부터의 블록 전송에 대해 각 시간-주파수 블록에 대한 수신기 공간 처리를 수행한다. 수신기는, 각 패킷에 대해 수신된 모든 블록 전송들에 대해 획득된 모든 데이터 심볼 추정치들에 기초하여, 그 패킷을 복조 및 디코딩한다. 정확하게 디코딩된 각 패킷에 대해, 그 패킷에 대한 H-ARQ 전송이 종료될 수도 있고, 그 패킷에 의한 간섭이 추정되어, 그 패킷에 의해 사용된 시간-주파수 블록(들)에 대한 수신 데이터 값들 또는 입력 샘플들로부터 감산될 수도 있다. 간섭 추정치는, 예를 들면 송신기에 의해 수행되는 방식과 동일한 방식으로 패킷을 인코딩 및 변조하고, 그 결과로서 생기는 심볼을 패킷에 대한 채널 추정치와 승산함으로써 획득될 수도 있다. 수신기는, 정확히 디코딩된 패킷들에 의해 사용된 모든 시간-주파수 블록들에 대한 간섭-삭제된 심볼들에 대해 수신기 공간 처리를 수행하여, 오류있게 디코딩되며 올바르게 디코딩된 패킷들과 동일한 시간-주파수 블록들을 통해 전송되는 패킷들에 대한, 새로운 데이터 심볼 추정치를 획득할 수도 있다. 오류있게 디코딩되며 임의의 올바르게 디코딩된 패킷과 적어도 부분적으로 중첩하는 (예를 들면, 임의의 시간-주파수 블록을 공유하는) 각 패킷은, 그 패킷에 대한 모든 데이터 심볼 추정치들에 기반하여 복조되고 디코딩될 수도 있다.
5. 송신기 및 수신기
도 15 는 송신기 (110m) 의 일 실시형태를 도시한다. TX 데이터 및 파일 럿 프로세서 (120m) 내에서, 인코더 (1512) 는 트래픽 데이터를 수신하고, 코딩 스킴에 기초하여 각 데이터 패킷을 인코딩하여, 코딩된 패킷을 생성하고, 각 코딩된 패킷을 다중 데이터 블록들로 분할한다. 인터리버 (1514) 는 인터리빙 스킴에 기초하여 각 데이터 블록을 인터리빙 또는 재배열한다. 심볼 매퍼 (1516) 는 각 데이터 블록의 인터리빙된 비트들을 변조 스킴에 기초하여 데이터 심볼들로 매핑한다. 파일럿 생성기 (1520) 는, 예를 들면 다상 시퀀스에 기초하여, 파일럿 심볼들을 생성한다. TDM/CDM 유닛 (1522) 은 (예를 들면, 도 5 또는 도 7 에 도시된 바와 같이) TDM 또는 (예를 들면, 도 6 에 도시된 바와 같이) CDM 을 사용하여 데이터 심볼들을 파일럿 심볼들과 다중화한다. 데이터 및 파일럿 심볼들은 또한 SC-FDMA 변조 후에 다중화될 수도 있다.
제어기/프로세서 (140m) 내에서, FH 생성기 (1542) 는, 예를 들면 송신기 (110m) 에 할당된 호핑 패턴에 기초하여, 각 시간 슬롯에서 전송에 사용하기 위한 부대역들의 세트를 결정한다. 분산된 및 집중 파일럿들에서, 제어기/프로세서 (140m) 는 또한 파일럿 전송에 사용하기 위한 부대역들의 서브세트를 결정한다. 예를 들어, 채널 세트 1 의 트래픽 채널들이 할당된 송신기들에는 제 1 서브세트가 할당될 수도 있고, 채널 세트 2 의 트래픽 채널이 할당된 송신기들에는 제 2 서브세트가 할당될 수도 있다. SC-FDMA 변조기 (130m) 는 데이터 SC-FDMA 심볼들을 생성하여 데이터 심볼들이 전송에 사용된 부대역들의 세트를 통해 송신되도록 한다. SC-FDMA 변조기 (130m) 는 또한 파일럿 SC-FDMA 심볼들을 생성하여, 파일럿 심볼들이 파일럿 전송에 사용된 부대역들의 서브세트를 통해 송신되도록 한 다.
도 16 은 수신기 (150) 의 일 실시형태를 도시한다. 수신기 (150) 에서, R 개의 DFT 유닛들 (1610a 내지 1610r) 이, R 개의 수신 안테나들에 대해, 각각, 수신기 유닛들 (154a 내지 154r) 로부터 입력 샘플들을 수신한다. 각 DFT 유닛 (1610) 은 각 심볼 주기 동안 입력 샘플들에 대해 DFT 를 수행하여, 그 심볼 주기 동안 주파수-도메인 값들을 획득한다. R 개의 역다중화기들/채널 추정기들 (1620a 내지 1620r) 은 각각 DFT 유닛들 (1610a 내지 1610r) 로부터 주파수-도메인 값들을 수신한다. 각 역다중화기 (1620) 는 데이터에 대한 주파수-도메인 값들 (또는 수신 데이터 값들) 을 K 개의 부대역 공간 프로세서들 (1632a 내지 1632k) 로 제공한다.
각 채널 추정기 (1620) 는 각각의 송신기에 대해 획득된 파일럿에 대한 주파수-도메인 값들 (또는 수신된 파일럿 값들) 에 기초하여 그 송신기에 대한 채널 추정을 도출한다. 공간 필터 행렬 계산 유닛 (1634) 은, 각 부대역 및 시간 슬롯을 사용하는 모든 송신기에 대한 채널 응답 벡터들에 기초하여, 그 시간 슬롯에서 그 부대역에 대한 채널 응답 행렬
Figure 112008003813805-pct00107
을 형성한다. 계산 유닛 (1634) 은 그 후, 상술한 바와 같이, 각 부대역 및 시간 슬롯에 대한 채널 응답 행렬
Figure 112008003813805-pct00108
에 기초하여, 그 시간 슬롯의 각 부대역에 대한 공간 필터 행렬
Figure 112008003813805-pct00109
을 도출한다. 계산 유닛 (1634) 은 각 시간 슬롯에서 K 개 부대역들에 대한 K 개의 공간 필터 행렬들을 제공한다.
K 개의 부대역 공간 프로세서들 (1632a 내지 1632k) 은, 역다중화기들 (1620a 내지 1620r) 로부터, 각각, 1 내지 K 의 부대역들에 대한 수신 데이터 값들을 획득한다. 각 부대역 공간 프로세서 (1632) 는 또한 그의 부대역에 대한 공간 필터 행렬을 수신하고, 공간 필터 행렬을 이용하여 수신 데이터 값들에 대해 수신기 공간 처리를 수행하며, 검출된 데이터 값들을 제공한다. 각 심볼 주기에서, K 개의 공간 프로세서들 (1632a 내지 1632k) 은 K 개 부대역들에 대한 검출된 데이터 값들의 K 개 벡터들을 역다중화기 (Demux; 1636) 로 제공한다. 역다중화기 (1636) 는 각 송신기에 대한 검출된 데이터 값들을 검출된 SC-FDMA 심볼들로 매핑한다. 소정의 송신기 m 에 대한 검출된 SC-FDMA 심볼은, 수신기 공간 처리를 통해 다른 송신기들로부터의 간섭이 억제된 그 송신기에 대해 수신기 (150) 에 의해 획득된 SC-FDMA 심볼이다.
SC-FDMA 복조기 (170) 는 각 검출된 SC-FDMA 심볼을 처리하여, 데이터 심볼 추정치들을 RX 데이터 프로세서 (172) 로 제공한다. SC-FDMA 복조기 (170) 는 등화 (equalization), IFDMA 에 대한 위상 램프의 삭제, 할당된 부대역들로부터의 심볼들의 디매핑, 등을 수행할 수도 있다. SC-FDMA 복조기 (170) 는, 또한 M 개 송신기들로 할당된 트래픽 채널들에 기초하여, 이 송신기들에 대한 데이터 심볼 추정치들을 M 개의 스트림들로 매핑한다. FH 생성기 (1642) 는 각 송신기로 할당된 호핑 패턴에 기초하여, 그 송신기에 의해 사용되는 부대역들을 결정한다.
RX 데이터 프로세서 (172) 는 각 송신기에 대한 데이터 심볼 추정치들을 심볼 디매핑, 디인터리빙, 및 디코딩하여, 디코딩된 데이터뿐만 아니라 각 디코딩된 패킷에 대한 디코딩 상태를 제공한다. 제어기 (180) 는 디코딩 상태에 기초하여 ACK 및/또는 NAK 를 생성할 수도 있고, 이 ACK 및/또는 NAK 를 송신기들로 되송신하여 H-ARQ 에 대한 데이터 블록들의 전송을 제어할 수도 있다.
여기에서 설명된 기술은 다양한 수단으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 대해, 파일럿 전송, 채널 추정, 수신기 공간 처리 등을 수행하는데 사용되는 프로세서 유닛은, 하나 이상의 주문형 집적 회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 처리 디바이스 (DSPD), 프로그램가능 논리 디바이스 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 전자 디바이스, 여기에서 설명된 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 그의 조합 내에서 구현될 수도 있다.
소프트웨어 구현에 대해, 여기에서 설명된 기술은 여기에서 설명된 기능을 수행하는 모듈 (예를 들어, 절차, 기능 등과 같은) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (예를 들어, 도 1 의 메모리 유닛 (142 또는 182)) 에 저장되고 (예를 들어, 제어기 (140 또는 180) 와 같은) 프로세서에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은, 프로세서 내에서, 또는 프로세서의 외부에서 구현될 수도 있다.
표제 (heading) 는 참조를 위해, 또는 어떤 섹션의 위치를 찾는 것을 돕기 위해 여기에 포함된다. 이들 헤딩들은 여기에서 설명된 개념의 범위를 제한하는 것으로 의도되지는 않으며, 이들 개념들은 전체 명세서 전반에 걸친 다른 섹션 에서 이용가능성을 가질 수도 있다.
개시된 실시형태의 이전의 설명은 당업자가 본 발명을 수행 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시형태에 대한 다양한 변환은 당업자에게는 용이하게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나는 것 없이 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 설명된 실시형태로 제한하려는 것이 아니라, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특성에 부합되는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

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  40. 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼들을 생성하고, 상기 파일럿 심볼들에 대해 하나 이상의 파일럿 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 심볼을 생성하고, 상기 데이터 심볼들에 대해 하나 이상의 데이터 SC-FDMA 심볼을 생성하고, 그리고 데이터 및 파일럿 전송을 위해 2 개 이상의 송신기들에 의해 사용되는 시간 슬롯으로 상기 하나 이상의 데이터 SC-FDMA 심볼과 상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼을 다중화하도록 동작하는 프로세서로서, 상기 파일럿 SC-FDMA 심볼의 각각은 제 1 심볼 지속기간을 갖고, 상기 데이터 SC-FDMA 심볼의 각각은 상기 제 1 심볼 지속기간과 상이한 제 2 심볼 지속기간을 갖는, 상기 프로세서; 및
    상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하는, 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 제 1 심볼 지속기간은 상기 제 2 심볼 지속기간보다 더 짧은, 장치.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼 및 직교 코드에 기초하여 2 개 이상의 스케일링된 파일럿 SC-FDMA 심볼들을 생성하고, 파일럿 전송을 위해 지정된 2 개 이상의 심볼 주기들로 상기 2 개 이상의 스케일링된 파일럿 SC-FDMA 심볼을 다중화하도록 동작하는, 장치.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 파일럿 전송을 위해 지정된 하나 이상의 심볼 주기로 상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼을 다중화하고, 상기 2 개 이상의 송신기들 중 나머지 송신기에 의한 파일럿 전송에 사용되는 하나 이상의 다른 심볼 주기에서 데이터나 파일럿을 전송하지 않도록 동작하는, 장치.
  44. 제 40 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 2 개 이상의 부대역들의 세트들 중에서 선택된 부대역들의 세트를 결정하고, 파일럿 전송에 사용하기 위한 부대역들의 서브세트를 결정하고, 상기 부대역들의 서브세트를 통해 송신되는 상기 파일럿 심볼들로 상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼을 생성하도록 동작하고, 그리고 상기 부대역들의 서브세트는 상기 부대역들의 세트로 형성된 2 개 이상의 부대역들의 서브세트들 중에서 선택되는, 장치.
  45. 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼들을 생성하는 단계;
    상기 파일럿 심볼들에 대해 하나 이상의 파일럿 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 심볼을 생성하는 단계로서, 상기 파일럿 SC-FDMA 심볼의 각각은 제 1 심볼 지속기간을 갖는, 상기 파일럿 SC-FDMA 심볼 생성 단계;
    상기 데이터 심볼들에 대해 하나 이상의 데이터 SC-FDMA 심볼을 생성하는 단계로서, 상기 데이터 SC-FDMA 심볼의 각각은 상기 제 1 심볼 지속기간과 상이한 제 2 심볼 지속기간을 갖는, 상기 데이터 SC-FDMA 심볼 생성 단계; 및
    데이터 및 파일럿 전송을 위해 2 개 이상의 송신기들에 의해 사용되는 시간 슬롯으로 상기 하나 이상의 데이터 SC-FDMA 심볼과 상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼을 다중화하는 단계를 포함하는, 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 데이터 SC-FDMA 심볼과 상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼을 다중화하는 상기 단계는,
    상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼 및 직교 코드에 기초하여, 2 개 이상의 스케일링된 파일럿 SC-FDMA 심볼들을 생성하는 단계, 및
    파일럿 전송을 위해 지정된 2 개 이상의 심볼 주기들로 상기 2 개 이상의 스케일링된 파일럿 SC-FDMA 심볼들을 다중화하는 단계를 포함하는, 방법.
  47. 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼들을 생성하기 위한 수단;
    상기 파일럿 심볼들에 대해 하나 이상의 파일럿 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 심볼을 생성하기 위한 수단으로서, 상기 파일럿 SC-FDMA 심볼의 각각은 제 1 심볼 지속기간을 갖는, 파일럿 SC-FDMA 심볼 생성 수단;
    상기 데이터 심볼들에 대해 하나 이상의 데이터 SC-FDMA 심볼을 생성하기 위한 수단으로서, 상기 데이터 SC-FDMA 심볼의 각각은 상기 제 1 심볼 지속기간과 상이한 제 2 심볼 지속기간을 갖는, 상기 데이터 SC-FDMA 심볼 생성 수단; 및
    데이터 및 파일럿 전송을 위해 2 개 이상의 송신기들에 의해 사용되는 시간 슬롯으로 상기 하나 이상의 데이터 SC-FDMA 심볼과 상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼을 다중화하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 데이터 SC-FDMA 심볼과 상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼을 다중화하기 위한 수단은,
    상기 하나 이상의 파일럿 SC-FDMA 심볼 및 직교 코드에 기초하여, 2 개 이상의 스케일링된 파일럿 SC-FDMA 심볼들을 생성하기 위한 수단, 및
    파일럿 전송을 위해 지정된 2 개 이상의 심볼 주기들로 상기 2 개 이상의 스케일링된 파일럿 SC-FDMA 심볼들을 다중화하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
  49. 직교 파일럿들 및 비-직교 데이터 전송들을 송신하기 위한 2 개 이상의 송신기들에 의해 사용되는 시간 슬롯에서 하나 이상의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 심볼을 수신하도록 동작하는 하나 이상의 수신기 유닛; 및
    상기 하나 이상의 SC-FDMA 심볼을 처리하여 상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 채널 추정치를 획득하도록 동작하는 프로세서를 포함하는, 장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 송신기들은 시분할 다중화 (TDM), 코드 분할 다중화 (CDM), IFDM, LFDM, 또는 이들의 조합을 사용하여 상기 직교 파일럿들을 전송하며, 상기 프로세서는, 상기 2 개 이상의 송신기들에 의해 전송되는 상기 직교 파일럿들의 역다중화를 수행하도록 동작하는, 장치.
  51. 제 49 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 SC-FDMA 심볼을 변환하여 주파수-도메인 파일럿 값들을 획득하고, 그리고 상기 주파수-도메인 파일럿 값들에 기초하여 각 송신기에 대한 주파수 응답 추정치를 도출하도록 동작하는, 장치.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 최소 평균-제곱 에러 (MMSE) 기술, 최소-제곱 (LS) 기술을 사용하여, 상기 주파수-도메인 값들에 기초한 각 송신기에 대한 상기 주파수 응답 추정치를 도출하도록 동작하는, 장치.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 각 송신기에 대한 상기 주파수 응답 추정치에 기초하여 각 송신기에 대한 채널 임펄스 응답 추정치를 도출하도록 동작하는, 장치.
  54. 직교 파일럿들 및 비-직교 데이터 전송들을 송신하기 위한 2 개 이상의 송신기들에 의해 사용되는 시간 슬롯에서 하나 이상의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 을 수신하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 SC-FDMA 심볼을 처리하여, 상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 채널 추정치를 획득하는, 단계를 포함하는, 방법.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 SC-FDMA 심볼을 처리하는 단계는,
    상기 하나 이상의 SC-FDMA 심볼을 변환하여, 주파수-도메인 파일럿 값들을 획득하는 단계, 및
    상기 주파수-도메인 파일럿 값들에 기초하여, 각 송신기에 대한 주파수 응답 추정치를 도출하는 단계를 포함하는, 방법.
  56. 직교 파일럿들 및 비-직교 데이터 전송들을 송신하기 위한 2 개 이상의 송신기들에 의해 사용되는 시간 슬롯에서 하나 이상의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 을 수신하기 위한 수단; 및
    상기 하나 이상의 SC-FDMA 심볼을 처리하여, 상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 채널 추정치를 획득하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 SC-FDMA 심볼을 처리하기 위한 수단은,
    상기 하나 이상의 SC-FDMA 심볼을 변환하여, 주파수-도메인 파일럿 값들을 획득하기 위한 수단, 및
    상기 주파수-도메인 파일럿 값들에 기초하여, 각 송신기에 대한 주파수 응답 추정치를 도출하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
  58. 복수의 수신 안테나들을 통해 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 심볼들을 수신하고, 상기 SC-FDMA 심볼들을 처리하여, 복수의 심볼 주기들에서 부대역들의 세트로 구성되는 시간-주파수 블록을 통해 직교 파일럿들 및 비-직교 데이터 전송들을 송신하는 2 개 이상의 송신기들에 대한 수신 데이터 값들을 획득하도록 동작하는 제 1 프로세서; 및
    상기 수신 데이터 값들에 대해 수신기 공간 처리를 수행하여 상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 검출된 데이터 값들을 획득하도록 동작하는 제 2 프로세서를 포함하는, 장치.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 제 1 프로세서는, 상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 채널 추정치들을 도출하도록 동작하고, 상기 제 2 프로세서는 상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 채널 추정치들에 기초하여 상기 부대역들의 세트에 대한 공간 필터 행렬들의 세트를 도출하고, 상기 공간 필터 행렬들의 세트에 기초하여 수신기 공간 처리를 수행하도록 동작하는, 장치.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 제 2 프로세서는, 제로-포싱 (ZF) 기술, MMSE 기술, 또는 최대비 결합 (MRC) 기술에 기초하여, 상기 공간 필터 행렬들의 세트를 도출하도록 동작하는, 장치.
  61. 제 58 항에 있어서,
    SC-FDMA 복조를 수행하도록 동작하는 제 3 프로세서를 더 포함하는, 장치.
  62. 제 58 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 송신기들에 할당된 주파수 호핑 패턴에 기초하여, 2 개 이상의 부대역들의 세트들 중에서 상기 부대역들의 세트를 결정하도록 동작하는 제어기를 더 포함하는, 장치.
  63. 제 58 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 상기 검출된 데이터 값들을 처리하여, 디코딩된 데이터를 획득하도록 동작하는 제 3 프로세서를 더 포함하는, 장치.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 제 3 프로세서는, 각 패킷의 디코딩 상태를 판정하고, 올바르게 디코딩된 각 패킷에 대한 긍정응답 (ACK) 을 제공하도록 동작하며, 상기 ACK 는 상기 정확하게 디코딩된 패킷의 전송을 종료하는데 사용되는, 장치.
  65. 제 58 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 송신기들은, 무선 네트워크의 제 1 기지국과 통신하는 제 1 송신기, 및 상기 무선 네트워크의 제 2 기지국과 통신하는 제 2 송신기를 포함하며, 상기 장치는 상기 제 1 기지국 내에 상주하는, 장치.
  66. 제 58 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 송신기들은, 제 1 기지국 및 제 2 기지국과 통신하는 제 1 송신기를 포함하며, 상기 장치는 상기 제 1 기지국에 상주하고,
    상기 장치는,
    상기 제 2 프로세서로부터 상기 제 1 송신기에 대한 상기 검출된 데이터 값들을 획득하고, 상기 제 2 기지국에 의해 도출되는 상기 제 1 송신기에 대한 상기 검출된 데이터 값들을 획득하며, 그리고 상기 제 2 기지국 및 상기 제 2 프로세서 로부터 획득되는 상기 제 1 송신기에 대한 상기 검출된 데이터 값들을 결합하도록 동작하는 제 3 프로세서를 더 포함하는, 장치.
  67. 복수의 수신 안테나들을 통해 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 심볼들을 수신하는 단계;
    상기 SC-FDMA 심볼들을 처리하여, 복수의 심볼 주기들에서 부대역들의 세트로 구성되는 시간-주파수 블록을 통해 직교 파일럿들 및 비-직교 데이터 전송들을 송신하는 2 개 이상의 송신기들에 대한 수신 데이터 값들을 획득하는 단계; 및
    상기 수신 데이터 값들에 대해 수신기 공간 처리를 수행하여 상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 검출된 데이터 값들을 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
  68. 제 67 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 채널 추정치들을 도출하는 단계; 및
    상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 채널 추정치들에 기초하여 상기 부대역들의 세트에 대한 공간 필터 행렬들의 세트를 도출하는 단계로서, 상기 공간 필터 행렬들의 세트에 기초하여 수신기 공간 처리가 수행되는, 공간 필터 행렬들의 세트 도출 단계를 더 포함하는, 방법.
  69. 제 68 항에 있어서,
    상기 공간 필터 행렬들의 세트를 도출하는 단계는,
    ZF 기술, MMSE 기술, 또는 MRC 기술에 기초하여, 상기 공간 필터 행렬들의 세트를 도출하는 단계를 포함하는, 방법.
  70. 제 67 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 상기 검출된 데이터 값들에 대해 SC-FDMA 복조를 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  71. 복수의 수신 안테나들을 통해 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 심볼들을 수신하기 위한 수단;
    상기 SC-FDMA 심볼들을 처리하여, 복수의 심볼 주기들에서 부대역들의 세트로 구성되는 시간-주파수 블록을 통해 직교 파일럿들 및 비-직교 데이터 전송들을 송신하는 2 개 이상의 송신기들에 대한 수신 데이터 값들을 획득하기 위한 수단; 및
    수신 데이터 값들에 대해 수신기 공간 처리를 수행하여, 상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 검출된 데이터 값들을 획득하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
  72. 제 71 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 채널 추정치들을 도출하기 위한 수단; 및
    상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 채널 추정치들에 기초하여 상기 부대역들의 세트에 대한 공간 필터 행렬들의 세트를 도출하기 위한 수단으로서, 상기 공간 필터 행렬들의 세트에 기초하여 수신기 공간 처리가 수행되는, 상기 공간 필터 행렬들의 세트 도출 수단을 더 포함하는, 장치.
  73. 제 72 항에 있어서,
    상기 공간 필터 행렬들의 세트를 도출하기 위한 수단은,
    ZF 기술, MMSE 기술, 또는 MRC 기술에 기초하여, 상기 공간 필터 행렬들의 세트를 도출하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
  74. 제 71 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 송신기들에 대한 상기 검출된 데이터 값들에 대해 SC-FDMA 복조를 수행하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
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