KR101027564B1

KR101027564B1 - 직교 주파수 분할 다중 액세스 메시지 처리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101027564B1
Application number: KR1020087031383A
Authority: KR
Inventors: 시아오용 수; 시앙양 첸; 지안 제이. 우
Original assignee: 모토로라 모빌리티, 인크.
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2011-04-06
Also published as: EP2039024B1; IN266878B; EP2039024A2; WO2008002708A3; KR20090018156A; CN101479963A; EP2039024A4; US7872961B2; US20080002564A1; WO2008002708A2; CN101479963B

Abstract

기지국은 적어도 하나의 OFDMA 심볼 내에서 모든 이용된 톤을 공유하는 복수의 엔드 사용자 플랫폼으로부터 OFDMA 메시지를 수신한다(201). 하나의 접근법에 의해, 이러한 기지국은 그리고나서, 고정된 시작 시간을 이용하여(202) 수신된 집합 멀티-사용자 신호로부터 연속적 샘플을 선택하고, 여기에서 고정된 시작 시간은 기지국이 모든 엔드 사용자로부터 신호를 수신하고 있는 것으로 예상되는 시간을 포함하는 기준 시간으로부터 오프셋된다. 상기 언급된 시간 오프셋 접근법과 조합하여, 또는 그 대신에, 기지국은 고속 푸리에 변환을 이용하여 선택된 연속적 샘플을 처리할 수 있다. 위상 회전을 적용할 때, 하나의 접근법에 의해, 위상 회전이 집합 멀티-사용자 신호에 적용될 수 있고(401), 뿐만 아니라 개별적인 폰 회전은 사용자별로 결정된 대로 적용될 수 있다(402)

직교주파수 분할 다중 액세스, 위상 회전, 오프셋, 기지국, OFDMA 메시지

Description

직교 주파수 분할 다중 액세스 메시지 처리 방법 및 장치{ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS MESSAGE PROCESSING METHOD AND APPARATUS}

본 발명은 일반적으로는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신에 관한 것이다.

직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 통신은 본 기술분야에 주지되어 있다. 그러한 OFDMA 시스템은 통상 소위 OFDMA 심볼을 이용하여 데이터 컨텐트를 나타낸다. 일부 경우에(예를 들면, 802.16e-기반 OFDMA 시스템), 주어진 OFDMA 심볼의 톤들이 복수의 사용자들에 의해 공유된다. 이에 대해, 이것은 수신하는 기지국이 모든 현재 송신하고 있는 엔드 사용자 플랫폼의 집합으로 구성된 신호를 수신함에 따라 대응하는 시간 동기화 필요성을 유발한다.

이러한 필요성을 충족시키려는 시도에서, 각각의 그러한 엔드 사용자 플랫폼은 통상 엔드 사용자 플랫폼의 송신에 수행되는 조정에 관한 기지국 명령(예를 들면, 레인징 실행(ranging exercise))을 통상 수신한다. 이들 조정들은 모든 엔드 사용자 플랫폼 송신이 기지국에 동시에 도착하도록 유발하려는 것이다. 불행하게도, 그러한 동시성은 통상 그러한 조정에도 불구하고 문자그대로 발생하지 않는다. 각 엔드 사용자 플랫폼에 대응하는 레인징 에러 및 채널 지연 확산은 예를 들면 적어도 일정 정도의 비-동시성을 유발하는 경향이 있다.

그러한 시스템의 기지국은 통상 고속 푸리에 변환 처리를 채용하기 이전에 엔드 사용자 플랫폼 송신을 분리할 수 없고 따라서 그러한 타이밍 에러를 실질적으로 견뎌야 한다. 그러나, 타이밍 에러가 비교적 큰 경우, 이것은 통상 불가피하게 성능 저하를 유도한다. 그러한 저하는 예를 들면 에러가 공통적인 직교 주파수 분할 다중 액세스 프로토콜에 대응하는 사이클릭 프리픽스 간격내에 있을만큼 충분히 작은 경우에도 관찰될 수 있다.

상기 필요성들은 특히 도면들과 조합하여 연구되는 경우에 이하의 상세한 설명에 기재된 직교 주파수 분할 다중 액세스 메시지 처리 방법 및 장치의 제공을 통해 적어도 부분적으로 충족된다.

도 1은 종래 기술에 따라 구성된 개략적인 신호 도시를 포함한다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 구성된 흐름도를 포함한다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 구성된 개략적인 신호 도시를 포함한다.

도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 구성된 흐름도를 포함한다.

도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 구성된 블록도를 포함한다.

본 기술분야의 숙련자라면, 도면들의 구성요소들이 단순성 및 명백함을 위해 예시되어 있고 반드시 스케일링되어 그려질 필요가 없다는 것을 잘 알고 있을 것이다. 예를 들면, 도면에서 일부 구성요소의 치수 및/또는 상대 위치는 다른 구성요소들에 비해 과장되어 본 발명의 다양한 실시예들의 이해를 개선하는데 도움을 준 다. 상용으로 실행가능한 실시예에 유용하거나 필요한 통상적이지만 공지된 구성요소들은 본 발명의 이들 다양한 실시예들의 덜 차단된 뷰를 용이하게 하기 위해 도시되지 않는다. 또한, 특정 액션 및/또는 단계들이 특정 발생 순서로 기재되거나 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면 시퀀스에 관한 그러한 특정성은 실제로 요구되지 않는다는 것을 잘 알고 있다는 것은 자명하다. 또한, 여기에 이용된 용어 및 표현은 특정 의미가 여기에서 달리 제시되는 경우를 제외하고는 그 대응하는 각 조사 및 연구 영역에 대해 그러한 용어 및 표현에 따른 통상적인 의미를 가지고 있다는 것은 자명하다.

일반적으로 말하면, 이들 다양한 실시예들에 따르면, 기지국은 적어도 하나의 직교 주파수 분할 다중 액세스 심볼내에서 모든 이용된 톤을 공유하는 복수의 엔드 사용자 플랫폼으로부터 직교 주파수 분할 다중 액세스 신호를 수신한다. 하나의 접근법에 의해, 이러한 기지국은 고정된 시작 시간을 이용하여 수신된 집합 신호로부터 연속적 샘플을 선택함으로써 선택된 연속적 샘플을 제공하고, 여기에서 고정된 시작 시간은 기지국이 모든 엔드 사용자로부터 메시지를 수신하고 있는 것으로 예상되는 시간으로 구성되는 기준 시간으로부터 오프셋된다.

하나의 접근법(상기에 언급된 시간 오프셋 접근법과 조합하여 또는 그 대신에)에 의해, 기지국은 수신된 집합 신호로부터 연속적 샘플을 선택함으로써 대응하는 선택된 연속적 샘플을 제공하고, 이들 선택된 연속적 샘플을 고속 푸리에 변환을 이용하여 처리하며, 이들 처리된 샘플에 대한 위상 회전을 제공한다. 하나의 접근법에 의해, 위상 회전은 멀티-사용자 조합 신호(상기 언급된 고정된 시작 시간을 이용하는 것을 보상하기 위해)에 적용될 수 있고, 뿐만 아니라 개별적인 위상 회전은 사용자별 기반으로 결정된 대로 적용될 수 있다.

이들 접근법들은, 단독으로 또는 서로 조합하여, 타이밍 에러의 충격을 상당히 감소시키는 것으로 보인다. 특히, 802.16e 링크 레벨 시뮬레이터를 이용한 시뮬레이션 결과는, 그러한 타이밍 에러가 존재하는 경우에 발생할 것으로 보이는 비트 에러 레이트와 비교할 때, 비트 에러 레이트의 감소를 나타낸다. 이에 따라, 이것은 상당히 개선된 수신기 성능으로 나타나게 된다. 본 기술분야의 숙련자라면, 그러한 잇점들이 이미-배치된 엔드 사용자 플랫폼에 대해 임의의 대응하는 물리적 또는 기능적 변경을 전혀 요구하지 않고서도 발생한다는 것을 잘 알고 있을 것이다.

이들 및 다른 잇점들은 이하의 상세한 설명의 철저한 검토 및 연구를 통해 더 명백하게 된다. 그러나, 이제 도면들을 참조하고 이들 사상들을 더 상세하게 설명하기 이전에, 우선 상기 언급된 동기화 문제에 대해 더 정교하게 하는 것이 도움이 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 그리고 종래 기술 시스템에 의해 종종 지원되는 다양한 레인징-기반 송신 시간 조정에도 불구하고, 상이한 엔드 사용자 플랫폼으로부터의 OFDMA 신호(100)는 서로에 대해 자주(실제로는 통상적으로) 비-동기되어 도달한다. 그러한 신호의 사이클릭 프리픽스(CP) 부분이 모두 서로와 적어도 부분적으로 중첩하고 있는 경우에도, 개별적인 OFDMA 심볼의 톤들이 복수의 사용자들에 의해 공유되고 수신기가 모든 송신하는 엔드 사용자 플랫폼으로 구성된 집합 신호만을 보는 OFDMA 시스템에서 그러한 비-동시성은 수신기 처리 에러를 유발할 수 있다.

이제, 도 2를 참조하면, 이들 사상에 따른 프로세스(200)는 본 기술분야에 주지된 바와 같이 적어도 하나의 OFDMA 심볼 내에서 모든 사용된 톤들을 공유하는 복수의 엔드 사용자 플랫폼으로부터 신호들의 수신(201)을 제공한다. 하나의 접근법에 의해, 이러한 프로세스(200)는 그리고나서 고정된 시작 시간을 이용하여 수신된 집합 신호로부터 연속적 샘플을 선택하고 선택된 연속적 샘플을 제공하는 단계(202)를 제공한다. 하나의 접근법에 의해, 그리고 도 3을 일시적으로 참조하면, 이러한 고정된 시작 시간(303)은 기지국이 모든 엔드 사용자들로부터 신호를 수신하고 있는(300) 것으로 예상되는 시간으로 구성된 오프셋 값 Δ(302)만큼 기준 시간(301)으로부터 오프셋된다.

다시 도 2를 참조하면, 하나의 접근법에 의해, 이러한 오프셋 값은 시스템 관리자에 의해 설정되거나 기지국 또는 다른 시스템 리소스에 의해 계산되는 비교적 정적인 값을 포함할 수 있다. 또 하나의 접근법에 의해, 이러한 오프셋 값은 복수의 추천 오프셋 값(203) 중에서 선택될 수 있다. 전형적인 OFDMA 어플리케이션 세팅에서, 송신된 메시지 각각은 부분적으로 사이클릭 프리픽스를 포함할 것이다. 따라서, 원하는 경우에, 이러한 오프셋 값은 적어도 부분적으로는, 사이클릭 프리픽스 길이, 주지되고 계산되며 측정되거나 추정된 시스템 레인징 에러, 및/또는 최대 채널 지연 중 하나 이상의 함수로서 선택될 수 있다.

원하는 경우, 상기 언급된 오프셋 접근법의 이용과 조합하여 또는 그 대신 에, 이러한 프로세스(200)는 고속 푸리에 변환을 이용하여 선택된 연속적 샘플을 처리함으로써 처리된 샘플을 제공하는 단계(204) 및 그러한 처리된 샘플에 대해 위상 회전을 제공하는 단계(205)를 선택적으로 더 제공할 수 있다. 이러한 프로세스(200)가 오프셋 값 접근법의 이용을 포함하는 어플리케이션 세팅에서, 그리고 이제 도 4를 참조하면, 이러한 위상 회전의 제공은 우선 오프셋 값에 대응하는 위상 회전을 모든 엔드 사용자 플랫폼에 적용하여 상기 언급된 고정된 시작 시간을 이용한 것을 보상하는 단계(401)를 포함할 수 있다.

그리고나서, 기지국은 사용자별 기반으로 결정된 시간 지연에 대응하는 개별적인 위상 회전을 적용할 수 있다(402). 이것은 예를 들면, 적어도 부분적으로는, 각각의 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정의 함수로서 개별적인 위상 회전을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 그러한 것은 예를 들면, 선형 회귀를 이용하여 각각의 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 시간 에러 추정(들)을 결정함으로써 달성될 수 있다.

본 기술분야의 숙련자라면, 상기 기재된 프로세스들이 본 기술분야에 주지된 부분적으로 또는 전체적으로 프로그램가능한 플랫폼 또는 일부 어플리케이션에 요구되는 전용 플랫폼을 포함하여 매우 다양한 가용하거나 용이하게 구성되는 플랫폼 중 임의의 하나를 이용하여 용이하게 가능하게 된다는 것을 잘 알고 있을 것이다. 이제, 도 5를 참조하면, 그러한 플랫폼에 대한 예시적 접근법이 제공될 것이다.

이러한 예시적 실시예에서, OFDMA 기지국(500)은 관련 부분으로, 수신기(502) 및 제1 및 제2 메모리(503, 504)에 동작가능하게 결합되는 프로세서(501) 를 포함한다. 수신기(502)는 상기 언급된 OFDMA 신호를 집합된 형태로 수신하는 기능을 한다. 제1 메모리(503)는 그러한 신호를 저장하는 기능을 한다. 제2 메모리(504)는 상기 언급된 공유된 고정된 시작 시간을 저장하는 기능을 한다.

그렇게 구성되는 경우, 프로세서(501)는 공유된 고정된 시작 시간을 이용하여 수신된 집합 메시지로부터 연속적 샘플을 선택함으로써 결과적인 선택된 연속적 샘플을 제공하도록 구성되고 배열된다(예를 들면, 적절한 프로그램을 통함). 이러한 프로세서(501)는 고속 푸리에 변환을 이용하여 그러한 선택된 연속적 샘플을 처리함으로써 결과적인 처리된 샘플을 제공한 후 그러한 처리된 샘플에 대해 위상 회전을 제공하도록(그렇게 원하는 경우에 상기 설명된 바와 같음) 더 구성되고 배열될 수 있다.

본 기술분야의 숙련자라면, 그러한 OFDMA 기지국(500)은 도 5에 도시된 예시에 의해 제안된 바와 같이 복수의 물리적으로 상이한 구성요소들을 포함한다는 것을 잘 알고 있을 것이다. 그러나, 이러한 예시를 논리적 뷰를 포함하는 것으로 볼 수 있고, 그 경우에 이들 구성요소들의 하나 이상(예를 들면, 제1 및 제2 메모리(503, 504))은 공유된 플랫폼을 통해 가능해지고 실현될 수 있다. 또한 그러한 공유된 플랫폼이 본 기술분야에 주지된 바와 같이 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 프로그램가능한 플랫폼을 포함할 수 있다는 것은 자명하다.

예시 및 예의 목적을 위해, 그리고 어떠한 보편성의 훼손없이 추가적인 정교함을 통해, 이제, 기지국 수신기에서 볼 때 상이한 타이밍 에러를 가지는 2개의 엔드 사용자 플랫폼을 고려하자. 수신된 베이스대역 신호는 아래와 같이 표현될 수 있다.

여기에서, x⁽¹⁾(t) 및 x⁽²⁾(t)는 시간 도메인 모바일 신호이고, τ₁ 및 τ₂는 엔드 사용자 플랫폼(1, 2)의 타이밍 오프셋을 나타내며, φ₁ 및 φ₂는 타이밍 에러로 인한 관련된 위상 오프셋이다. 이산 시간 도메인에서, 수신된 신호는 이하와 같이 표현된다.

오프셋 크기가 OFDM 심볼의 사이클릭 특성으로 인해 사이클릭 프리픽스 간격 내인 경우, n번째 톤에 대한 소프트 직교 진폭 변조(QAM) 심볼은 이하와 같이 표현된다.

여기에서, δ¹ _n 및 δ² _n은 각각 n번째 톤이 제1 또는 제2 엔드 사용자 플랫폼에 할당되어 있는지를 나타내는 1 또는 0과 같고, s_n ⁽¹⁾ 및 s_n ⁽²⁾는 톤이 어느 하나의 엔드 사용자 플랫폼에 의해 이용되는 경우에 n번째 톤 상의 QAM 심볼이다(비-공간 분할 다중 액세스 시스템에 대해 양쪽이 이용되는 경우에는 그렇지 않음). 이것은 타이밍 에러가 사이클릭 프리픽스의 범위내에 있는 경우에 고속 푸리에 변환 직교성이 보존되고 원하는 톤에 대한 단지 위상 회전만이 존재한다는 것을 나타내고, 이는 톤 인덱스 n의 선형 함수이고 회전 방향은 τ₁ 및 τ₂의 부호에 의해 결정된다.

타이밍 오프셋 크기가 사이클릭 프리픽스보다 더 큰 경우, 현재 OFDMA 심볼에 대한 고속 푸리에 변환 처리를 위한 샘플 입력은 통상 하나 이상의 인접하는 OFDMA 심볼로부터의 샘플들 일부를 포함할 것이다. 개념적으로는, 이것은 심볼간 간섭(ISI) 및 캐리어간 간섭(ICI)의 측면에서 간섭을 유발할 것이다. 예를 들면, 단순화를 위해 OFDM 수신기를 고려하고 m번째 OFDM 심볼에 대한 샘플이 이하와 같은 것으로 가정한다.

여기에서, 제1 N-τ 샘플들은 현재 OFDM 심볼로부터이고 나머지 τ 샘플들은 (m+1)번째 OFDM 심볼로부터이다. 그리고나서, m번째 OFDM 심볼의 n번째 톤은 이하와 같이 표현될 수 있다.

제1 항은 주어진 오프셋 τ에 대해 톤 인덱스 n에 비례하는 위상만큼 스케일링되고 회전된 원하는 부분인데 대해, 제2 및 제3 항은 상기 언급된 캐리어간 간섭을 포함하는 자기 OFDM 심볼 및 상기 언급된 심볼간 간섭을 포함하는 인접하는 OFDM 심볼로부터의 간섭 결과라는 것은 자명하다.

상기 언급된 바와 같이, OFDMA 기지국의 레인징(특정 기지국을 타겟으로 하는 모든 엔드 사용자 플랫폼 신호는 동일한 시간에 도달하려고 시도한다.) 지원으로, 정확한 타이밍은 모든 엔드 사용자 플랫폼이 라인업하려고 시도하고 있는 기준 시간 인스턴스로부터 고정된 오프셋 Δ에서 시작하는 고속 푸리에 변환 처리를 위해 N개의 샘플들을 취함으로써 달성될 수 있다. 이러한 고정된 오프셋 Δ는 레인징 에러 보상에 이용된다. 주어진 시스템에서 최대 채널 지연 확산이 사이클릭 마이너스 2Δ(즉, CP-2Δ)인 경우, 고속 푸리에 변환 처리에 대해 취해지는 N-샘플 블록은 통상 다른 OFDMA 심볼 간격에 샘플들을 결코 포함하지 않을 것이고, 결과적 으로 어떠한 뚜렷한 ISI 및/또는 ICI도 발생하지 않는다. 환언하면, OFDMA 수신기 정확한 타이밍이 달성될 수 있다.

파라미터 Δ는 양호하게는 최대 허용가능 시스템 타이밍 에러이도록 선택된다. 채널 지연 확산이 매우 작고 무시가능한 경우, Δ는 레인징 에러 허용한도를 최대화하도록 사이클릭 프리픽스/2이 될 수 있다. 반면에, Δ가 더 나은 레인징 성능을 감안하여 감소될 수 있는 경우, 사이클릭 프리픽스는 임의의 OFDM 시스템에 본질적으로 존재하는 대응하는 사이클릭 프리픽스 페널티를 감소시키도록 짧아질 수 있다. 실제적인 구현에서, 고정된 오프셋 Δ는 상이한 어플리케이션 시나리오를 수용하도록 기지국에서 프로그램가능하다.

상기 언급된 바와 같이, 고속 푸리에 변환 처리 단계 이후에 각 톤에 대해 위상 회전을 수행할 수도 있다. 개념적으로, 제1 위상 회전(고정된 오프셋 Δ에 대응함)이 모든 톤에 적용되고, 다른 위상 회전이 엔드 사용자 플랫폼에 기반하고 개별적인 엔드 사용자 플랫폼 타이밍 에러와 연관되는 2개의 위상 회전이 있다(이들 사상들은 원하는 경우에 이들 2개의 회전을 하나의 단계로 조합하는 것을 용이하게 허용함).

고속 푸리에 변환 처리를 완료한 후 모든 톤에 대한 제1 위상 회전은 아래와 같이 표현될 수 있다.

모든 데이터 톤에 걸쳐 톤 k에 대해, Φ_k=exp(j2π(CP-Δ)k/N).

엔드 사용자 플랫폼 당 제2 위상 회전은 아래와 같이 표현될 수 있다.

톤이 엔드 사용자 플랫폼 m에 의해 이용되는 경우, 톤 k에 대해, Ψ_k=exp(j2πτ_mk/N).

여기에서, CP는 사이클릭 프리픽스에 대응하고 τ_m은 엔드 사용자 플랫폼 m과 연관된 타이밍 에러이다. τ_m의 부호에 따라, 엔드 사용자 플랫폼 당 위상 회전은 시계반대 방향이거나 시계 방향 중 하나이다. 다음 단계는 개별적인 모바일 타이밍 에러 τ_m을 추정하는 것이다. 이것은 예를 들면, 메시지/패킷/심볼 프리앰블(AAS(적응형 안테나 시스템) AMC(적응형 변조 및 코딩) 모드에서와 같음), 파일럿 심볼(예를 들면, 802.16e에서의 PUSC(서브채널의 부분 이용) 모드) 등을 이용함으로써 달성될 수 있다.

임의의 주어진 타이밍 에러 τ_m에 대해, 위상 회전은 톤 인덱스의 선형 함수이다. 일반적으로, 주어진 데이터 톤에서의 위상 차이가 y_i로 나타나고 연관된 톤 인덱스가 x_i로 표현되는 경우, 타이밍 에러 추정은 라인과 모든 쌍(y_i, x_i) 중에서의 거리가 "최소"가 되도록 직선 y=bx+a를 구하도록 변환된다. 수학적으로, 이것은 이하와 같이 표현될 수 있다.

여기에서, Q는 스캐터링의 포인트 개수 또는 타이밍 에러 추정에 이용되는 프리앰블 또는 파일럿 심볼의 개수이다. 그 해답은 이하를 풀어줌으로써 용이하게 얻어질 수 있다.

그러므로, 이하와 같다.

여기에서,

그러므로, 추정된 타이밍 에러는 τ_m=Nb/2π이다.

802.16e에서 PUSC 모드를 채용하는 경우와 같은 일부 어플리케이션 세팅에서, 프리앰블은 가용하지 않고 파일럿 밀도는 비교적 높다. 그러한 경우에, 타이밍 에러 추정은 단지 타일당 파일럿 심볼을 이용함으로써 단순화될 수 있다. 예를 들면, 각 PUSC 타일은 톤-시간 그리드에서 12개의 위치들을 포함하고 이것은 12개의 QAM 심볼에 대응한다. 이들 심볼들 중 4개는 이진 위상-시프트 키잉(BPSK)에서 변조되는 파일럿에 이용되고, 나머지 8개의 위치들은 직교 위상 시프트 키잉되 는(QPSK), 16QAM, 64QAM 심볼 등이 될 수 있는 데이터를 위한 것이다. 업링크 PUSC 순열에 대해, 하나의 슬롯은 6개의 "타일"로 정의되고, 여기에서 각 타일은 시간 도메인에서 3개의 인접하는 OFDMA 심볼 지속기간에 걸쳐 주파수 도메인에서 4개의 인접하는 서브캐리어로 구성된다. 하나의 서브채널에서 6개의 타일들 중 6개의 물리적 위치들은 통상 매 슬롯에서 랜덤하게 변경될 것이다. 이러한 유효 톤 호핑은 셀간 간섭 완화를 용이하게 한다. 이러한 톤 호핑으로 인해, 개별적인 엔드 사용자 플랫폼에 대한 타이밍 에러 추정은 대응하는 파일럿 심볼을 이용한 각 타일에 기초할 수 있다.

증명하기 위해, 수신된 신호와 주지된 파일럿 심볼간의 위상차가 타일내의 4개의 파일럿 위치들에 대해 결정될 수 있다.

t는 타일 인덱스이고 타일내의 파일럿 위치에 대해 k=1,2,3 및 4인 경우에, φ_{t, k} = ∠P_t,kx

.

여기에서,

은 위치 k에서 타일 t의 켤레 수신된 파일럿 심볼을 나타낸다. 그리고나서, 특정 엔드 사용자 플랫폼에 대한 타이밍 에러 추정은 이하와 같이 표현될 수 있다.

여기에서, T는 엔드 사용자 플랫폼 m에 대응하는 전체 타일의 개수이다.

본 기술분야의 숙련자라면, 이들 사상들이 종래 기술의 수신 동시성 성능에 대한 동시 개선을 반드시 요구하지 않으면서도 수신기 성능을 개선하는 비교적 유연하고 효율적인 방식을 제공한다는 것을 잘 알고 있을 것이다. 이에 대해, 이것은 이미 배치된 엔드 사용자 플랫폼의 임의의 부수적인 변형을 요구하지 않고서도 이들 사상 및 잇점들이 적용되고 달성될 수 있도록 허용한다.

본 기술분야의 숙련자라면, 본 발명의 사상 및 범주에서 벗어나지 않고서도 상기 기재된 실시예들에 대해 폭넓게 다양한 변형, 변경 및 조합이 수행될 수 있고 그러한 변형, 변경 및 조합은 본 발명에 따른 사상의 범위내에 있는 것으로 볼 수 있다는 것을 잘 알고 있을 것이다.

Claims

직교 주파수 분할 다중 액세스(orthogonal frequency division multiple access) 통신을 위한 방법으로서,

직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국에서,

적어도 하나의 직교 주파수 분할 다중 액세스 심볼 내에서 모든 이용된 톤(tone)들을 공유하는 복수의 엔드 사용자 플랫폼으로부터 집합 신호들(aggregate signals)을 수신하는 단계; 및

고정된 시작 시간을 이용하여 상기 수신된 집합 신호들로부터 연속적 샘플들(contiguous samples)을 선택함으로써 선택된 연속적 샘플들을 제공하는 단계

를 포함하고,

상기 고정된 시작 시간은, 상기 기지국이 모든 엔드 사용자로부터 상기 신호들을 수신하고 있는 것으로 예상되는 시간을 포함하는 기준 시간으로부터 오프셋되는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제1항에 있어서, 복수의 추천(candidate) 오프셋 값에서 상기 오프셋을 선택하는 단계를 더 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제2항에 있어서, 상기 수신된 집합 신호들은 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix)를 포함하고, 상기 복수의 추천 오프셋 값에서 상기 오프셋을 선택하는 단계는, 사이클릭 프리픽스 길이, 시스템 레인징 에러(system ranging error), 및 최대 채널 지연 중 적어도 하나의 함수로서 상기 오프셋을 선택하는 단계를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제1항에 있어서,

고속 푸리에 변환을 이용하여 상기 선택된 연속적 샘플들을 처리함으로써 처리된 샘플들을 제공하는 단계; 및

상기 처리된 샘플들에 대해 위상 회전을 제공하는 단계

를 더 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제4항에 있어서, 상기 처리된 샘플들에 대해 위상 회전을 제공하는 단계는,

상기 오프셋에 대응하는 위상 회전을 모든 엔드 사용자 플랫폼에 적용하여 상기 고정된 시작 시간을 이용하는 것을 보상하는 단계; 및

사용자별 기반(user-by-user)으로 결정된 시간 지연에 대응하는 개별적인 위상 회전을 적용하는 단계를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제5항에 있어서, 개별적인 위상 회전을 사용자별 기반으로 적용하는 단계는, 각 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정의 함수로서, 각 엔드 사용자 플랫폼에 대한 개별적인 위상 회전을 결정하는 단계를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제6항에 있어서, 각 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정의 함수로서 각 엔드 사용자 플랫폼에 대한 개별적인 위상 회전을 결정하는 단계는, 선형 회귀(linear regression)를 이용하여 각 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정을 결정하는 단계를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국으로서,

수신기;

상기 수신기에 동작가능하게 결합되고, 적어도 하나의 직교 주파수 분할 다중 액세스 심볼내에서 모든 이용된 톤들을 공유하는 복수의 엔드 사용자 플랫폼으로부터 수신된 집합 신호들을 내부에 저장하고 있는 제1 메모리;

공유된 고정된 시작 시간을 내부에 저장하고 있는 제2 메모리 - 상기 공유된 고정된 시작 시간은, 상기 기지국이 상기 집합 신호들을 수신하고 있는 것으로 예상되는 시간을 포함하는 기준 시간으로부터 오프셋됨 -; 및

상기 수신기, 상기 제1 메모리, 및 상기 제2 메모리에 동작가능하게 결합되고, 상기 공유된 고정된 시작 시간을 이용하여 상기 수신된 집합 신호들로부터 연속적 샘플들을 선택함으로써 선택된 연속적 샘플들을 제공하도록 구성 및 배열된 프로세서

를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국.
제8항에 있어서, 상기 오프셋은 복수의 추천 오프셋 값 중에서 선택되는 직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국.
제9항에 있어서, 상기 수신된 집합 신호들은 사이클릭 프리픽스를 포함하고, 상기 오프셋은, 사이클릭 프리픽스 길이, 시스템 레인징 에러, 및 최대 채널 지연 중 적어도 하나의 함수로서 복수의 추천 오프셋 값에서 선택되는 직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국.
제8항에 있어서, 상기 프로세서는, 고속 푸리에 변환을 이용하여 상기 선택된 연속적 샘플들을 처리함으로써 처리된 샘플들을 제공하고, 상기 처리된 샘플들에 대해 위상 회전을 제공하도록 또한 구성 및 배열되는 직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국.
제11항에 있어서, 상기 프로세서는,

상기 고정된 시작 시간을 이용하는 것을 보상하기 위해 상기 오프셋에 대응하는 위상 회전을 상기 수신된 집합 신호들에 적용하고,

사용자별 기반으로 결정된 시간 지연에 대응하는 개별적인 위상 회전을 적용함으로써,

상기 처리된 샘플들에 대해 위상 회전을 제공하도록 또한 구성 및 배열되는 직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국.
제12항에 있어서, 상기 프로세서는, 각 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정의 함수로서 각 복원된 단일 사용자 신호에 대한 개별적인 위상 회전을 결정함으로써 개별적인 위상 회전을 사용자별로 적용하도록 또한 구성 및 배열되는 직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국.
제13항에 있어서, 상기 프로세서는, 각 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정을 결정하도록 선형 회귀를 이용함으로써, 각 복원된 단일 사용자 신호에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정의 함수로서 각 사용자에 대한 개별적인 위상 회전을 결정하도록 또한 구성 및 배열되는 직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국.
제8항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 수신된 집합 신호들로부터 연속적 샘플들을 선택하도록 고정된 시작 시간을 이용하기 위한 수단을 포함하고, 상기 고정된 시작 시간은, 상기 기지국이 모든 엔드 사용자들로부터 상기 신호들을 수신하고 있는 것으로 예상되는 시간을 포함하는 기준 시간으로부터 오프셋되는 직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국.
직교 주파수 분할 다중 액세스(orthogonal frequency division multiple access) 통신을 위한 방법으로서,

직교 주파수 분할 다중 액세스 기지국에서,

적어도 하나의 직교 주파수 분할 다중 액세스 심볼 내에서 모든 이용된 톤들을 공유하는 복수의 엔드 사용자 플랫폼으로부터 집합 신호들을 수신하는 단계;

상기 수신된 집합 신호들로부터 연속적 샘플들을 선택하여 선택된 연속적 샘플들을 제공하는 단계 - 상기 수신된 집합 신호들로부터 연속적 샘플들을 선택하는 것은, 고정된 시작 시간을 이용하여 상기 연속적 샘플들을 선택하는 것을 포함하고, 상기 고정된 시작 시간은 기준 시간으로부터 오프셋됨 -;

고속 푸리에 변환을 이용하여 상기 선택된 연속적 샘플들을 처리하여 처리된 샘플들을 제공하는 단계; 및

상기 처리된 샘플들에 대해 위상 회전을 제공하는 단계

를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제16항에 있어서, 상기 처리된 샘플들에 대해 위상 회전을 제공하는 단계는,

위상 회전을 상기 수신된 집합 신호들에 적용하는 단계, 및

사용자별로 결정된 개별적인 위상 회전을 적용하는 단계를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제17항에 있어서, 상기 사용자별로 결정된 개별적인 위상 회전을 적용하는 단계는, 각 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정의 함수로서 각 사용자에 대한 개별적인 위상 회전을 결정하는 단계를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제18항에 있어서, 각 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정의 함수로서 각 사용자에 대한 개별적인 위상 회전을 결정하는 단계는, 각 엔드 사용자 플랫폼에 개별적으로 대응하는 타이밍 에러 추정을 결정하는데 선형 회귀를 이용하는 단계를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.
제16항에 있어서, 상기 기준 시간은, 상기 기지국이 모든 사용자로부터 상기 신호들을 수신하고 있는 것으로 예상되는 시간을 포함하는 직교 주파수 분할 다중 액세스 통신을 위한 방법.