KR101029430B1

KR101029430B1 - 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 코드분할 다중화

Info

Publication number: KR101029430B1
Application number: KR1020087005346A
Authority: KR
Inventors: 라비 팔란키; 아모드 칸데카르; 아락 수티봉
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2011-04-14
Also published as: TW200715741A; JP2012239186A; US20140376518A1; US8885628B2; EP1922830B1; CN101278507B; JP2009505504A; TWI371186B; JP5571131B2; WO2007019555A3; ES2524981T3; EP1922830A2; PT1922830E; CN106899397B; PL1922830T3; DK1922830T3; CN101278507A; US20070041404A1; US9693339B2; CN106899397A

Abstract

인터리브드(interleaved) FDMA(IFDMA) 또는 로컬라이즈드(localized) FDMA(LFDMA)를 활용하는 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 시스템에서, 송신기는 상이한 타입들의 데이터(예컨대, 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿)에 대한 변조 심볼들을 생성하고 적어도 하나의 데이터 타입에 코드 분할 다중화(CDM)를 수행한다. 예를 들어, 상기 송신기는 적어도 하나의 다른 송신기에 의해서도 이용되는 주파수 부대역들 및 심볼 주기들에서 전송되는 시그널링 및/또는 파일럿에 CDM을 적용할 수 있다. CDM을 주어진 데이터 타입(예컨대, 시그널링)에 적용하기 위해, 송신기는 할당된 확산 코드로써 상기 데이터 타입에 대한 변조 심볼들에 확산을 수행한다. CDM은 심볼들, 샘플들, 샘플들 및 심볼들, 주파수 부대역들 등 간에 적용될 수 있다. 송신기는 확산 후에 스크램블링(scrambling)을 수행할 수 있다. 송신기는 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿에 대한 동일하거나 상이한 심볼 듀레이션의 SC-FDMA 심볼들을 생성하여 상기 SC-FDMA 심볼들을 전송한다.

Description

단일-반송파 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 코드 분할 다중화{CODE DIVISION MULTIPLEXING IN A SINGLE-CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM}

본 명세서는 일반적으로 통신, 더 특정하게는 무선 통신 시스템에서의 전송 기술에 관한 것이다.

다중-접속 시스템은 순방향 및 역방향 링크들 상에서 다수의 단말들과 동시에 통신할 수 있다. 순방향 링크(또는 다운링크)는 기지국들로부터 단말들로의 통신 링크를 지칭하며, 역방향 링크(또는 업링크)는 단말들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭한다. 다수의 단말들이 동시에 역방향 링크 상에서 데이터를 전송 및/또는 순방향 링크 상에서 데이터를 수신할 수 있다. 이는 종종 시간, 주파수 및/또는 코드 영역(domain)에서 각 링크 상의 다수의 데이터 전송들을 서로 간에 직교(orthogonal)하도록 다중화함으로써 이뤄진다. 예를 들어, 상이한 단말들로의 데이터 전송들은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템에서 상이한 직교 코드들을 이용하거나, 시 분할 다중 접속(TDMA) 시스템에서 상이한 시간 슬롯들에서 전송하거나, 그리고 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템에서 상이한 주파수 부대역(subband)들로 전송하거나 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 시스템에서 상이 한 주파수 부대역들 상으로 전송함으로써 직교화(orthogonalize)될 수 있다.

단말들은, 예컨대 트래픽 데이터, 시그널링(signaling), 및 파일럿(pilot)과 같은 다양한 종류의 데이터를 전송할 수 있다. 트래픽 데이터는 애플리케이션에 의해 전송되는 데이터(예컨대, 음성 또는 패킷 데이터)를 지칭하고, 시그널링은 시스템 동작을 지원하기 위해 전송되는 데이터(예컨대, 제어 데이터)를 지칭하며, 파일럿은 송신기 및 수신기 모두에 의해 선험적으로 알려진 데이터를 지칭한다. 상이한 종류의 데이터가 상이한 요구사항들을 가질 수 있으며, 상이한 방식들, 예컨대 상이한 레이트(rate)들로 그리고 상이한 시간 인터벌(interval)들에서 전송될 수 있다. 시그널링 및 파일럿은 오버헤드(overhead)를 의미하기 때문에, 단말들이 시그널링 및 파일럿을 가능한 효율적으로 전송하는 것이 바람직하다.

그러므로 다중-접속 시스템에서의 효율적인 전송 기술들에 대한 수요가 당해 기술 분야에 존재한다.

단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(single-carrier frequency division multiple access, SC-FDMA) 시스템에서 상이한 종류의 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 기술들이 여기에 기재된다. SC-FDMA 시스템은 (1) 주파수 대역 또는 전체 시스템 대역폭에 걸쳐 분포하는 주파수 부대역들 상으로 전송하는 인터리브드 FDMA(interleaved FDMA, IFDMA) (2) 인접한 부대역들의 그룹 상으로 전송하는 로컬라이즈드 FDMA(localized FDMA, LFDMA), 또는 (3) 인접한 부대역들의 다수의 그룹들 상으로 데이터 및 파일럿을 전송하는 인핸스드 FDMA(enhanced FDMA, EFDMA)를 활용할 수 있다. IFDMA는 분산(distributed) FDMA로도 불리고, 또한 LFDMA는 협대역 FDMA, 클래시컬(classical) FDMA, 및 FDMA로도 불린다.

일 실시예로, 송신기(예컨대, 단말)는 상이한 타입들의 데이터(예컨대, 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿)에 대한 변조 심볼들을 생성하고 하나 이상의 데이터 타입들에 코드 분할 다중화(code division multiplexing, CDM)를 수행한다. CDM은 트래픽 데이터, 시그널링, 파일럿, 또는 이들의 임의의 조합에 적용될 수 있다. 예를 들어, 송신기는 적어도 하나의 다른 송신기에에 의해서도 이용되는 주파수 부대역들 및 심볼 주기(period)들 상으로 전송되는 시그널링 및/또는 파일럿에 CDM을 적용할 수 있다. CDM을 주어진 데이터 타입(예컨대, 시그널링)에 적용하기 위해, 송신기는 할당된 확산 코드(예컨대, 월시(Walsh) 코드)로써 상기 데이터 타입에 대한 변조 심볼들에 확산을 수행한다. CDM은 이하에 기술되는 바와 같이, 심볼들 간(across), 샘플들 간, 샘플들 및 심볼들 모두에 걸쳐, 주파수 부대역들 간, 등에 적용될 수 있다. 또한 상기 송신기는 확산 후에 스크램블링(scrambling)을 수행할 수도 있다. 송신기는 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿에 대해 동일하거나 상이한 심볼 듀레이션(duration)들의 SC-FDMA 심볼들을 생성하고 상기 SC-FDMA 심볼들을 수신기에 전송한다. 수신기는 상보적인 처리를 수행하여 전송된 데이터를 복구한다.

본 발명의 다양한 특징들 및 실시예들이 이하에 더 상세하게 기재된다.

본 발명의 특징들 및 본질은 동일한 참조 문자들이 전체에 걸쳐 대응하도록 식별되는 도면들과 함께 참조될 때 이하에 제시되는 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 다수의 송신기들 및 수신기를 갖는 시스템을 나타낸다.

도 2A는 IFDMA에 대한 예시적인 부대역 구조를 나타낸다.

도 2B는 LFDMA에 대한 예시적인 부대역 구조를 나타낸다.

도 2C는 EFDMA에 대한 예시적인 부대역 구조를 나타낸다.

도 3A는 IFDMA, LFDMA 또는 EFDMA 심볼의 생성을 나타낸다.

도 3B는 IFDMA 심볼의 생성을 나타낸다.

도 4는 주파수 호핑(frequency hopping, FH) 방식을 나타낸다.

도 5는 심볼들 간 CDM을 수반하는 전송 방식을 나타낸다.

도 6은 2-칩(chip) 확산 코드들을 이용한 두 개의 송신기들에 대한 전송들을 나타낸다.

도 7은 샘플들 간 CDM을 수반하는 전송 방식을 나타낸다.

도 8은 샘플들 및 심볼들 간 CDM을 수반하는 전송 방식을 나타낸다.

도 9는 상이한 타입들의 데이터에 대한 상이한 심볼 듀레이션들의 이용을 나타낸다.

도 10은 CDM된 SC-FDMA 심볼들을 전송하는 프로세스를 나타낸다.

도 11은 CDM되어 전송되는 SC-FDMA 심볼들을 수신하는 프로세스를 나타낸다.

도 12는 송신기의 블록도를 나타낸다.

도 13은 수신기의 블록도를 나타낸다.

도 14는 수신(RX) 공간 처리기의 블록도를 나타낸다.

용어 "예시적"은 여기서 "예, 예시, 또는 보기로서 기능하는"것을 의미하는 것으로 이용된다. "예시적"인 것으로서 여기 기재된 임의의 실시예 또는 설계가 반드시 다른 실시예들이나 설계들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다.

여기 기재되는 전송 기술들은 다양한 통신 시스템들에 이용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기술들은 IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA를 활용하는 SC-FDMA 시스템, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 활용하는 OFDMA 시스템, 다른 FDMA 시스템들, 다른 OFDM-기반 시스템들 등에 이용될 수 있다. 변조 심볼들이 IFDMA, LFDMA, 및 EMFDA로써 시간 영역에서 그리고 OFDM으로써 주파수 영역에서 전송된다. 일반적으로, 상기 기술들은 순방향 및 역방향 링크들에 대해 하나 이상의 다중화 방식들을 활용하는 시스템에 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템은 (1) 순방향 및 역방향 링크들 모두에 SC-FDMA(예컨대, IFDMA, LFDMA 또는 EFEMA)를 (2) 하나의 링크에 SC-FDMA의 한 가지 버전(예컨대, LFDMA)을 그리고 다른 링크에 SC-FDMA의 다른 버전(예컨대, IFDMA)를, (3) 역방향 링크에 SC-FDMA를 그리고 순방향 링크에 OFDMA를, 또는 (4) 다중화 방식들의 어떠한 다른 조합을 이용할 수 있다. SC-FDMA, OFDMA, 다른 다중화 방식, 또는 이들의 조합이 각각의 링크에 이용되어 요구되는 성능을 달성할 수 있다. 예를 들어, SC-FDMA 및 OFDMA가 주어진 링크에 대해 이용될 수 있으며, 여기서 SC-FDMA가 일부 부대역들에 이용되며 OFDMA가 다른 부대역들 에 이용된다. 더 낮은 PAPR을 달성하고 단말들에 대한 전력 증폭기 요구사항들을 완화하기 위해 역방향 링크에 SC-FDMA를 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 잠재적으로 더 높은 시스템 용량을 달성하기 위해 순방향 링크에 OFDMA를 이용하는 것이 바람직할 수 있다.

여기 기재되는 기술들은 순방향 및 역방향 링크들에 이용될 수 있다. 또한 상기 기술들은 (1) 주어진 셀 또는 섹터 내의 모든 사용자들이 시간, 주파수 및/또는 코드에 있어서 직교하는 직교 다중-접속 시스템 및 (2) 동일한 셀 또는 섹터 내의 다수의 사용자들이 동일한 주파수에서 동일한 시간에 동시에 전송할 수 있는 준-직교(quasi-orthogonal) 다중-접속 시스템에 이용될 수도 있다. 준-직교 SC-FDMA 시스템은 공간 분할 다중 접속(SDMA)을 지원하며, 이는 공간상 다른 지점들에 위치하는 다수의 안테나들을 이용하여 다수의 사용자들로의 동시 전송들을 지원한다.

도 1은 다수(M)의 송신기들(110a 내지 110m) 및 수신기(150)를 갖는 SC-FDMA 시스템(100)을 도시한다. 간소화를 위해, 각각의 송신기(110)에는 단일 안테나(134)가 장착되며, 수신기(150)에는 다수(R)의 안테나들(152a 내지 152r)가 장착된다. 역방향 링크에 대해, 각 송신기(110)는 단말의 일부일 수 있으며, 수신기(150)는 기지국의 일부일 수 있다. 순방향 링크에 대해, 각 송신기(110)는 기지국의 일부일 수 있으며, 수신기(150)는 단말의 일부일 수 있다. 기지국은 일반적으로 고정국이며 또한 기지 송수신 시스템(BTS), 액세스 포인트, 또는 다른 어떤 용어로 불릴 수 있다. 단말은 고정 또는 이동형일 수 있으며 무선 장치, 셀룰러 전화, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 무선 모뎀 카드 등일 수 있다.

각 송신기(110)에서, 송신(TX) 데이터 및 파일럿 처리기(120)는 트래픽 데이터 및 시그널링을 인코딩, 인터리빙, 심볼 매핑(symbol map)하여 데이터 심볼들을 생성한다. 동일하거나 상이한 코딩 및 변조 방식들이 트래픽 데이터 및 시그널링에 이용될 수 있으며, 이들은 이하의 기재사항의 일부분에서 "데이터"로서 총괄적으로 지칭된다. 또한 처리기(120)는 파일럿 심볼들을 생성하고 상기 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 다중화한다. 여기서 이용되는 바로서, 데이터 심볼은 데이터에 대한 변조 심볼이고, 파일럿 심볼은 파일럿에 대한 변조 심볼이고, 변조 심볼은 신호 컨스털레이션(constellation)(예컨대, PSK 또는 QAM에 대한)에서의 포인트에 대한 복소값(complex value)이며, 심볼은 복소수 값이다. TX CDM 처리기(122)는 CDM되어 전송될 각 타입의 데이터에 대한 확산을 수행한다. SC-FDMA 변조기(130)는 SC-FDMA 변조(예컨대, IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA에 대한)를 수행하여 SC-FDMA 심볼들을 생성한다. SC-FDMA 심볼은 IFDMA 심볼, LFDMA 심볼, 또는 EFDMA 심볼일 수 있다. 데이터 SC-FDMA 심볼은 데이터에 대한 SC-FDMA 심볼이며, 파일럿 SC-FDMA 심볼은 파일럿에 대한 SC-FDMA 심볼이다. 송신기 유닛(TMTR)(132)은 상기 SC-FDMA 심볼들을 처리(예컨대, 아날로그로 변환, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향변환)하여 무선 주파수(RF) 변조 신호를 생성하며, 이는 안테나(134)를 통해 전송된다.

수신기(150)에서, R개의 안테나들(152a 내지 152r)이 송신기들(110a 내지 110m)로부터 상기 RF 변조 신호들을 수신하며, 각 안테나는 수신된 신호를 관련된 수신기 유닛(RCVR)(154)에 제공한다. 각 수신기 유닛(154)은 수신된 신호를 조 정(condition)(예컨대, 필터링, 증폭, 주파수 하향변환, 및 디지털화)하여 입력 샘플들을 관련된 역다중화기(Demux)(156)에 제공한다. 각각의 역다중화기(156)는 CDM되어 전송되는 SC-FDMA 심볼들에 대한 입력 샘플들을 SC-FDMA 복조기(Demod)(160)에 제공하며 CDM없이 전송되는 SC-FDMA 심볼들에 대한 입력 샘플들을 RX 공간 처리기(170)에 제공한다. SC-FDMA 복조기(160)는 상기 입력 샘플들에 SC-FDMA 복조를 수행하고 수신된 심볼들을 제공한다. RX CDM 처리기(162)는 상보적인 역확산을 수행하고 검출된 데이터 심볼들을 제공한다. RX 데이터 처리기(164)는 상기 검출된 데이터 심볼들을 처리하여 CDM되어 전송된 데이터를 복구한다.

RX 공간 처리기(170)는 다수의 송신기들에 의해 이용되는 각 부대역에 대한 수신기 공간 처리를 수행하고 이러한 송신기들에 의해 전송되는 데이터 심볼들을 분리시킨다. 또한 RX 공간 처리기(170)는 각각의 송신기에 대한 상기 검출된 SC-FDMA 심볼들을 역다중화한다. SC-FDMA 복조기(172)는 각 송신기에 대한 상기 검출된 SC-FDMA 심볼들에 SC-FDMA 복조를 수행하고 상기 송신기에 대한 데이터 심볼 추정치(estimate)들을 제공하며, 이들은 상기 송신기에 의해 전송된 데이터 심볼들의 추정치들이다. RX 데이터 처리기(174)는 각 송신기에 대한 데이터 심볼 추정치들을 심볼 디매핑(symbol demap), 디인터리빙(deinterleave), 및 디코딩하고 상기 송신기에 대한 디코딩된 데이터를 제공한다. 일반적으로, 수신기(150)에 의한 처리는 송신기들(110a 내지 110m)에 의한 처리와 상보적이다.

제어기들(140a 내지 140m) 및 제어기(180)는 각각, 송신기들(110a 내지 110m) 및 수신기(150)에서의 다양한 처리 유닛들의 동작을 감독한다. 메모리들(142a 내지 142m) 및 메모리(182)는 송신기들(110a 내지 110m) 및 수신기(150)에 대한 프로그램 코드들 및 데이터를, 각각 저장한다.

시스템(100)은 전송을 위해 IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA를 활용할 수 있다. IFDMA, LFDMA, 및 EFDMA에 대한 부대역 구조들 및 심볼 생성이 이하에 기재된다.

도 2A는 IFDMA에 대한 예시적인 부대역 구조를 나타낸다. BW MHz의 전체 시스템 대역폭이 1 내지 K의 인덱스들을 부여받는 다수(K)의 직교 부대역들로 분할되며, 여기서 K는 임의의 정수값일 수 있다. 인접한 부대역들 간의 스페이싱(spacing)은 BW/K MHz이다. 간소화를 위해, 이하의 설명은 모든 K개의 총 부대역들이 전송에 이용가능하다고 가정한다. 부대역 구조(200)에 대해, 상기 K개의 부대역들은 S개의 공통원소를 갖지 않는(disjoint) 즉 비-중첩(non-overlapping) 인터레이스(interlace)들로 배열된다. S개의 인터레이스들은 K개의 부대역들 각각이 단 하나의 인터레이스에만 속한다는 점에서 공통원소를 갖지 않는다(disjoint). 일 실시예로, 각 인터레이스는 K개의 총 부대역들 간에 균일하게 분배되는 N개의 부대역들을 포함하고, 각 인터레이스의 연속적인 부대역들은 S 부대역들만큼 분리되어 이격(space)되며, 인터레이스 u는 제 1(the first) 부대역으로서 부대역 u를 포함하고, 여기서 K=S·N 이고 u∈{1,_...,S} 이다. 일반적으로, 부대역 구조는 임의의 수의 인터레이스들을 포함할 수 있고, 각 인터레이스는 임의의 수의 부대역들을 포함할 수 있으며, 상기 인터레이스들은 동일하거나 상이한 수의 부대역들을 포 함할 수 있다. 또한, N은 정수 제수(divisor) K이거나 아닐 수 있으며, 상기 N개의 부대역들은 K개의 총 부대역들 간에 균일하게 분배되거나 그렇지 않을 수 있다.

도 2B는 LFDMA에 대한 예시적인 부대역 구조(210)를 나타낸다. 부대역 구조(210)에 대해, K개의 총 부대역들이 S개의 비-중첩 그룹들로 배열된다. 일 실시예로, 각 그룹은 서로 인접한 N개의 부대역들을 포함하며, 그룹 v는 부대역들 (v-1)·N+1 내지 v·N을 포함하고, 여기서 v는 그룹 인덱스이고 v∈{1,_...,S}이다. 부대역 구조(210)에 대한 N 및 S는 부대역 구조(200)에 대한 N 및 S와 동일하거나 상이할 수 있다. 일반적으로, 부대역 구조는 임의의 수의 그룹들을 포함할 수 있고, 각 그룹은 임의의 수의 부대역들을 포함할 수 있으며, 상기 그룹들은 동일하거나 상이한 수의 부대역들을 포함할 수 있다.

도 2C는 EFDMA에 대한 예시적인 부대역 구조(220)를 나타낸다. 부대역 구조(220)에 대해, K개의 총 부대역들이 S개의 비-중첩 세트들로 배열되며, 각 세트는 부대역들의 G개의 그룹들을 포함한다. 일 실시예로, 상기 K개의 총 부대역들이 다음과 같이 S개의 세트들로 분배된다. K개의 총 부대역들은 먼저 다수의 주파수 범위(range)들로 분할되며, 각 주파수 범위는 K'=K/G 연속 부대역들을 포함한다. 각 주파수 범위가 추가로 S개의 그룹들로 분할되며, 각 그룹은 V개의 연속적인 부대역들을 포함한다. 각각의 주파수 범위에 대해, 첫 V개의 부대역들이 세트 1에 할당되고, 다음 V개의 부대역들이 세트 2에 할당되며,..., 그리고 마지막 V개의 부대역들이 세트 S에 할당된다. s=1,_...,S에 대해, 세트 s는 다음을 만족하는 인덱스 들 k를 갖는 부대역들을 포함한다: (s-1)·V≤K 모듈로(modulo) (K/G)<s·V. 각 세트는 V개의 연속적인 부대역들의 G개의 그룹들을, 즉 총 N=G·V 개의 부대역들을 포함한다. 일반적으로, 부대역 구조는 임의의 수의 세트들을 포함할 수 있고, 각 세트는 임의의 수의 그룹들 및 임의의 수의 부대역들을 포함할 수 있으며, 상기 세트들은 동일하거나 상이한 수의 부대역들을 포함할 수 있다. 각 세트에 대해, 상기 그룹들은 동일하거나 상이한 수의 부대역들을 포함할 수 있으며 상기 시스템 대역폭 간에 균일하거나 불-균일하게 분포할 수 있다.

또한 SC-FDMA 시스템은 IFDMA, LFDMA, 및/또는 EFDMA의 조합을 활용할 수 있다. 예를 들어, 다수의 인터레이스들이 각 부대역 그룹에 대해 형성될 수 있으며, 각각의 인터레이스는 전송을 위해 하나 이상의 사용자들에게 할당될 수 있다. 다른 예로, 다수의 부대역 그룹들이 각각의 인터레이스에 대해 형성될 수 있으며, 각각의 부대역 그룹이 전송을 위해 하나 이상의 사용자들에게 할당될 수 있다. IFDMA, LFDMA, EFDMA, 및 이들의 변형과 조합들은 SC-FDMA의 다른 버전들로서 고려될 수 있다. 일반적으로, 여기 기재되는 기술들은 임의의 수의 부대역 세트들을 갖는 임의의 부대역 구조에 이용될 수 있으며 여기서 각 부대역 세트는 임의의 방식으로 배열될 수 있는 임의의 수의 부대역들을 포함할 수 있다. 각 부대역 세트에 대해, (1) 상기 부대역들은 개별적으로 그리고 균일하게 또는 불-균일하게 상기 시스템 대역폭 간에 분포할 수 있거나, (2) 상기 부대역들은 하나의 그룹에서 서로 간에 인접할 수 있거나, 또는 (3) 상기 부대역들은 다수의 그룹들에 분배될 수 있으며, 여기서 각 그룹은 시스템 대역폭 내의 어느 곳에나 위치할 수 있으며 하나 또는 다수의 부대역들을 포함할 수 있다.

도 3A는 하나의 인터레이스에 대한 IFDMA 심볼, 하나의 부대역 그룹에 대한 LFDMA 심볼, 또는 하나의 부대역 세트에 대한 EFDMA 심볼의 생성을 나타낸다. 상기 인터레이스, 부대역 그룹, 또는 부대역 세트 상에서 하나의 심볼 주기(symbol period)에 전송될 N개의 변조 심볼들의 본래의 시퀀스는 {d1,d2,d3,_...,d _N}으로 표시된다(블록(310)). 본래의 시퀀스는 N-포인트 이산 푸리에 변환(DFT)으로써 주파수 영역으로 변환되어 N개의 주파수-영역 값들의 시퀀스를 획득한다(블록(312)). 상기 N개의 주파수-영역 값들은 전송에 이용되는 N개의 부대역들로 매핑되며, K-N개의 영(zero) 값들이 나머지 K-N개의 부대역들에 매핑되어 K개의 값들의 시퀀스를 생성한다(블록(314)). 전송에 이용되는 N개의 부대역들은 LFDMA에 대한 인접 부대역들의 하나의 그룹 내이고(도 3A에 도시되는 바와 같이), IFDMA에 대한 K개의 총 부대역들 간에 분포하는 부대역들과 함께 하나의 인터레이스 내이며(도 3A에 미도시), EFDMA에 대한 부대역들의 다수의 그룹들의 하나의 세트 내이다(도 3A에 미도시). 그리고 나서 K개의 값들의 시퀀스가 K-포인트 이산 푸리에 역변환(IDFT)으로써 시간 영역으로 변환되어 K개의 시간-영역 출력 샘플들의 시퀀스를 획득한다(블록(316)).

상기 시퀀스의 최종 C개의 출력 샘플들이 상기 시퀀스의 시작부에 복사되어 K+C 샘플들을 포함하는 IFDMA, LFDMA, 또는 EFDMA 심볼을 형성한다(블록(318)). 상기 C개의 복사된 출력 샘플들은 종종 순환 프리픽스(cyclic prefix) 또는 보호 인터벌(guard interval)로 불리며, C는 순환 프리픽스 길이이다. 상기 순환 프리픽스는 시스템 대역폭에 걸쳐 변화하는 주파수 응답인, 주파수 선택적 페이딩에 의해 야기되는 심볼간 간섭(intersymbol interference, ISI)을 극복하는데 이용된다.

도 3B는 N이 K의 정수 제수(divisor)이고 N개의 부대역들이 K개의 총 부대역들 간에 균일하게 분배되는 경우에 하나의 인터레이스에 대한 IFDMA 심볼의 생성을 나타낸다. 인터레이스 u에서 N개의 부대역들 상으로 하나의 심볼 주기에서 전송될 N개의 변조 심볼들의 본래의 시퀀스는 {d1,d2,d3,_...,d _N}으로 표시된다(블록(350)). 상기 본래의 시퀀스가 S번 복제(replicate)되어 K개의 변조 심볼들의 확장된(extended) 시퀀스를 획득한다(블록(352)). 상기 N개의 변조 심볼들은 시간 영역에서 전송되며 주파수 영역에서 총괄하여 N개의 부대역들을 점유한다. 상기 본래의 시퀀스의 S개의 사본(copy)들은 S개의 부대역들만큼 분리되어 이격되는 N개의 점유된 부대역들로 귀결되며, 영 제곱(zero power)의 S-1개의 부대역들이 인접한 점유된 부대역들을 분리리시킨다. 상기 확장된 시퀀스는 도 2A의 인터레이스 1을 점유하는 빗살-모양(comb-like) 주파수 스펙트럼을 갖는다.

상기 확장된 시퀀스는 페이즈 램프(phase ramp)와 곱해져서(multiply) K개의 출력 샘플들의 주파수-변환 시퀀스를 획득한다(블록(354)). 상기 주파수-변환된 시퀀스 내의 각각의 출력 샘플은 다음과 같이 생성될 수 있다:

n=1,_...,K에 대해,

·

, 등식(1)

여기서 d _n 은 상기 확장된 시퀀스 내의 n-번째 변조 심볼이고, x _n 은 주파수-변환 된(frequency-translated) 시퀀스 내의 n-번째 출력 샘플이며, u는 인터레이스 내의 제 1 부대역의 인덱스이다. 시간 영역에서 페이즈 램프

와의 곱(multiplication)은 주파수 영역에서 인터레이스 u를 점유하는 주파수-변환된 시퀀스를 가져온다. 상기 주파수-변환된 시퀀스의 최종 C개의 출력 샘플들이 주파수-변환된 시퀀스의 시작부에 복사되어 K+C개의 출력 샘플들을 포함하는 IFDMA 심볼을 형성한다(블록(356)).

도 3A에 도시된 처리는 N 및 K의 임의의 값들에 대해 IFDMA, LFDMA 및 EFDMA 심볼들을 생성하는데 이용될 수 있다. 도 3B에 도시된 처리는 N이 K의 정수 제수이고 N개의 부대역들이 K개의 총 부대역들 간에 균일하게 분포하는 경우에 IFDMA 심볼을 생성하는데 이용될 수 있다. 도 3B에서의 IFDMA 심볼 생성은 DFT 또는 IDFT를 요구하지 않으며 따라서 가능할 때 언제나 이용될 수 있다. IFDMA, LFDMA 및 EFDMA는 다른 방식들로도 생성될 수 있다.

(IFDMA, LFDMA 또는 EFDMA 심볼일 수 있는)SC-FDMA 심볼의 상기 K+C개의 출력 샘플들이, 각 샘플 주기에 하나의 출력 샘플씩, K+C개의 샘플 주기들에서 전송된다. SC-FDMA 심볼 주기(또는 간단히, 심볼 주기)는 하나의 SC-FDMA 심볼의 듀레이션(duration)이며 K+C개의 샘플 주기들과 같다. 또한 샘플 주기는 칩(chip) 주기로도 불린다.

여기서 일괄하여 이용되는 바로서, 부대역 세트는 부대역들의 세트이며, 이는 IFDMA에 대한 인터레이스, LFDMA에 대한 부대역 그룹, 또는 EFDMA에 대한 다수 의 부대역 그룹들의 세트일 수 있다. 역방향 링크에 대해, S명의 사용자들이 S개의 부대역 세트들(예컨대, S개의 인터레이스 또는 S개의 부대역 그룹들) 상에서 서로 간섭하지 않고 기지국에 동시에 전송할 수 있다. 순방향 링크에 대해, 상기 기지국은 간섭 없이 S명의 사용자들에게 상기 S개의 부대역 세트들 상으로 동시에 전송할 수 있다.

도 4는 순방향 및/또는 역방향 링크에 대해 이용될 수 있는 주파수 호핑(FH) 방식(400)을 나타낸다. 주파수 호핑은 주파수 다이버시티 및 간섭 무작위화(interference randomization)를 제공할 수 있다. 주파수 호핑으로써, 사용자는 (만일 존재한다면) 어느 부대역 세트(들)을 각각의 시간 슬롯에서 이용할 것인지를 지시하는 홉 패턴(hop pattern)과 관련되는 트래픽 채널을 할당받을 수 있다. 홉 패턴은 FH 패턴 또는 시퀀스로도 지칭되며, 시간 슬롯은 홉 주기로도 불린다. 시간 슬롯은 주어진 부대역 세트에 사용되는 시간량이며 일반적으로 다수의 심볼 주기들에 걸친다(span). 상기 홉 패턴은 상이한 시간 슬롯들에서 상이한 부대역 세트들을 의사-무작위적으로(pseudo-randomly) 선택할 수 있다.

일 실시예로, 하나의 채널 세트가 각각의 링크에 대해 정의된다. 각 채널 세트는 어떠한 두 개의 트래픽 채널들도 임의의 주어진 시간 슬롯에서 동일한 부대역 세트에 매핑(map)되지 않도록 서로 간에 직교하는 S개의 트래픽 채널들을 포함한다. 이는 동일한 채널 세트 내의 트래픽 채널들에 할당되는 사용자들 간에 셀/섹터-내(intra-cell/sector) 간섭을 회피한다. 각각의 트래픽 채널은 상기 트래픽 채널에 대한 홉 패턴에 기초하여 시간-주파수 블록들의 특정 시퀀스로 매핑된다. 시간-주파수 블록은 특정한 시간 슬롯에서 부대역들의 특정한 세트이다. 본 실시예에 대해, 최대 S명의 사용자들이 상기 S개의 트래픽 채널들을 할당받을 수 있으며 이들은 서로 직교하게 된다. 다수의 사용자들이 동일한 트래픽 채널을 할당받을 수도 있으며, 이러한 중첩적인 사용자들은 동일한 시간-주파수 블록들의 시퀀스를 공유하게 된다.

다른 실시예로, 다수의 채널 세트들이 각각의 링크에 대해 정의될 수 있다. 각각의 채널 세트는 S개의 직교 트래픽 채널들을 포함한다. 각각의 채널 세트 내의 상기 S개의 트래픽 채널들은 나머지 채널 세트들 각각 내의 S개의 트래픽 채널들에 대하여 의사-무작위적일 수 있다. 이는 다른 채널 세트들 내의 트래픽 채널들이 할당된 사용자들 간의 간섭을 무작위화(randomize) 시킨다.

도 4는 시간-주파수 블록들로의 트래픽 채널 1의 예시적인 매핑을 나타낸다. 트래픽 채널 2 내지 S는 트래픽 채널 1에 대한 시간-주파수 블록 시퀀스의 수직 및 환형으로(circularly) 시프트(shift)된 버전들에 매핑될 수 있다. 예를 들어, 트래픽 채널 2는 시간 슬롯 1의 부대역 세트 2, 시간 슬롯 2의 부대역 세트 5 등에 매핑될 수 있다.

일반적으로, 다수의 사용자들이 결정론적(deterministic) 방식(예컨대, 동일한 트래픽 채널을 공유함으로써), 의사-무작위적 방식(예컨대, 두 개의 의사-무작위 트래픽 채널들을 이용함으로써), 또는 양자의 조합으로 중첩할 수 있다.

준-직교(quasi-orthogonal) SC-FDMA로써, 다수의 송신기들이 주어진 시간-주파수 블록 상으로 전송할 수 있다. 이러한 송신기들에 대한 트래픽 데이터, 시그 널링, 및/또는 파일럿은 CDM, 시 분할 다중화(TDM), 주파수 분할 다중화(IFDM), 로컬라이즈드 주파수 분할 다중화(LFDM), 및/또는 다른 어떠한 다중화 방식을 이용하여 다중화될 수 있다.

도 5는 심볼들 간에 CDM이 적용되는 전송 방식(500)을 도시한다. 다수(Q)의 송신기들이 동일한 시간-주파수 블록에 매핑되며 Q개의 상이한 확산 코드들을 할당받는다. 상기 확산 코드들은 월시(Walsh) 코드들, OVSF 코드들, 직교 코드들, 의사-무작위 코드들 등일 수 있다. 각각의 확산 코드는 {c ₁,c ₂,_...,c _L}로서 표시되는 L개의 칩(chip)들의 시퀀스이며, 여기서 L≥Q이다. CDM은 (1) SC-FDMA 변조 전의 변조 심볼들 또는 (2) SC-FDMA 변조 후의 SC-FDMA 심볼들에 적용될 수 있다. SC-FDMA 변조 전의 CDM에 대해, 변조 심볼들의 시퀀스 {d _t _,1,d _t _,2,_...,d _t _,N}가 L번 복제(replicate)되며, 상기 L개의 복제된 시퀀스들은 할당된 확산 코드의 L개의 칩들과 곱해져서 스케일링된 변조 심볼들의 L개의 시퀀스들을 생성한다. 그리고 나서 SC-FDMA 심볼이 스케일링된 변조 심볼들의 각 시퀀스에 대해 생성되며 하나의 심볼 주기에서 전송된다. SC-FDMA 변조 후의 CDM에 대해, K+C개의 출력 샘플들을 포함하는 SC-FDMA 심볼 X _t 가 L번 복제되고, L개의 복제된 SC-FDMA 심볼들이 확산 코드의 L개의 칩들과 곱해져서 L개의 스케일링된 SC-FDMA 심볼들 X _t ·c ₁ 내지 X _t ·c _L을 생성하며, 이들은 L개의 심볼 주기들에서 전송된다.

도 5에 도시된 예시에서, 제 1 SC-FDMA 심볼 X ₁은 L개의 칩들 c ₁ 내지 c _L과 곱해지고 심볼 주기들 1내지 L에서 전송되고, 다음의 SC-FDMA 심볼 X ₂는 L개의 칩들 c ₁ 내지 c _L과 곱해지고 심볼 주기들 L+1 내지 2L에서 전송,...된다. 각각의 SC-FDMA 심볼 X _t 는 트래픽 데이터, 시그널링, 파일럿, 또는 이들의 조합에 대한 것일 수 있다.

심볼 주기들 간 CDM에 대해, 무선 채널은 SC-FDMA 심볼을 전송하는데 이용되는 L개의 심볼 주기들에 걸쳐 정적(static)이라고 가정한다. SC-FDMA 심볼 X _t 를 복구하기 위해, 수신기는 상기 SC-FDMA 심볼에 대해 수신된 L개의 스케일링된 SC-FDMA 심볼들을 할당된 확산 코드의 L개의 칩들과 곱한다. 그리고 나서 수신기는 L개의 결과적인 SC-FDMA 심볼들을 누적(accumulate)하여 SC-FDMA 심볼 X _t 에 대한 수신된 SC-FDMA 심볼을 획득한다.

도 6은 2-칩 확산 코드들을 이용한 두 개의 송신기들에 대한 예시적인 전송들을 나타낸다. 도 6에 도시된 예시에 대해, 각 송신기는 심볼 주기들 1 및 2에서 시그널링을, 그리고 나서 심볼 주기들 3 내지 t-1에서 트래픽 데이터를, 그리고 나서 심볼 주기들 t 및 t+1에서 파일럿을, 그리고 나서 심볼 주기들 t+2 내지 T에서 트래픽 데이터를 전송한다. 각 송신기는, 예컨대 도 3A 또는 3B에 도시된 바와 같은, 통상의 방식으로 SC-FDMA 심볼들을 생성한다. 송신기 1은 {+1, +1}의 확산 코드를 할당받고, 시그널링에 대한 SC-FDMA 심볼을 +1 및 +1과 곱하여 두 개의 스케일링된 SC-FDMA 심볼들을 생성하며, 심볼 주기들 1 및 2에서 이러한 두 개의 스케 일링된 SC-FDMA 심볼들을 전송한다. 또한 송신기 1은 파일럿에 대한 SC-FDMA 심볼을 +1 및 +1과 곱하여 두 개의 스케일링된 SC-FDMA 심볼들을 생성하고 이러한 두 개의 스케일링된 SC-FDMA 심볼들을 심볼 주기들 t 및 t+1에서 전송한다. 송신기 2는 {+1, -1}의 확산 코드를 할당받고, 시그널링에 대한 SC-FDMA 심볼을 +1 및 -1과 곱하여 두 개의 스케일링된 SC-FDMA 심볼들을 생성하고, 그리고 이러한 두 개의 스케일링된 SC-FDMA 심볼들을 심볼 주기들 1 및 2에서 전송한다. 또한 송신기 2는 파일럿에 대한 SC-FDMA 심볼을 +1 및 -1과 곱하여 두 개의 스케일링된 SC-FDMA 심볼들을 생성하고 그리고 이러한 두 개의 스케일링된 SC-FDMA 심볼들을 심볼 주기들 t 및 t+1에서 전송한다. 도 6에 도시된 예시에 대해, 송신기 1 및 2는 CDM 없이 트래픽 데이터에 대한 SC-FDMA 심볼들을 전송한다.

도 6은 하나의 시간-주파수 블록에서의 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿의 전송을 도시한다. 일반적으로, 임의의 종류의 데이터가 주어진 시간-주파수 블록에서 전송될 수 있다. 예를 들어, 트래픽 데이터 및 파일럿은 송신기에 할당된 각각의 시간-주파수 블록에서 전송될 수 있으며, 시그널링은 필요에 따라, 예컨대 매 j -번째 시간-주파수 블록에서 주기적으로 전송될 수 있으며, 여기서 j는 임의의 정수 값일 수 있다.

도 7은 샘플들 간 CDM이 적용되는 전송 방식(700)을 도시한다. D개의 변조 심볼들이 하나의 심볼 주기에서 N개의 부대역들의 하나의 세트 상으로 전송될 수 있으며, 여기서 D≥1 이고 D는 N의 정수 제수이거나 아닐 수 있다. 각각의 변조 심볼은 트래픽 데이터, 시그널링, 또는 파일럿에 대한 것일 수 있다. 각각의 변조 심볼은 L번 복제되고, L개의 복제된 시볼들은 할당된 확산 코드의 L개의 칩들과 곱해져서 L개의 스케일링된 변조 심볼들을 생성한다. 간소화를 위해, 도 7은 하나의 심볼 주기에서 하나의 SC-FDMA 심볼의 전송을 나타내며, D는 N의 정수 제수, 즉 D=N/L이다. 첫번째 변조 심볼 d ₁은 L개의 칩들 c ₁ 내지 c _L과 곱해져서 L개의 스케일링된 변조 심볼들 s ₁=d ₁·c ₁ 내지 s _L=d ₁·c _L을 획득하고, 다음 변조 심볼 d ₂은 L개의 칩들 c ₁ 내지 c _L과 곱해져서 L개의 스케일링된 변조 심볼들 s _L+1=d ₂·c ₁ 내지 s _2L=d ₂·c _L,...을 획득하며, 최종 변조 심볼 d _N _/L은 L개의 칩들 c ₁ 내지 c _L과 곱해져서 L개의 스케일링된 변조 심볼들 s _N _-L+1=d _N _/L·c ₁ 내지 s _N=d _N _/L·c _L을 획득한다. SC-FDMA 심볼은 N개의 스케일링된 변조 심볼들 s ₁ 내지 s _N에 기초하여 생성될 수 있다. L=N이라면, 하나의 변조 심볼이 한 심볼 주기에서 모든 N개의 샘플들 간에 전송된다.

주어진 변조 심볼 d _n 을 복구하기 위해, 수신기는 상기 변조 심볼에 대해 수신된 L개의 스케일링된 변조 심볼들을 할당된 확산 코드의 L개의 칩들과 곱한다. 그리고 나서 수신기는 L개의 결과적인 심볼들을 누적(accumulate)하여 변조 심볼 d _n 에 대한 수신된 변조 심볼을 획득한다.

도 8은 샘플들 및 심볼들 간 CDM이 적용된 전송 방식(800)을 나타낸다. 변조 심볼 d는 다수의 심볼 주기들에서 N개의 부대역들의 하나의 세트 상으로 전송될 수 있다. 상기 변조 심볼은 L번 복제되고 할당된 확산 코드의 모든 L개의 칩들과 곱해져서 L개의 스케일링된 변조 심볼들을 생성한다. 간소화를 위해, 도 8은 L이 N의 정수 배수(multiple)인 경우를 나타내며, 상기 변조 심볼은 L/N 개의 심볼 주기들에서 전송된다. 변조 심볼 d는 할당된 확산 코드의 첫 N개의 칩들 c ₁ 내지 c _N과 곱해져서 첫 SC-FDMA 심볼에 대한 N개의 스케일링된 변조 심볼들 s ₁=d·c ₁ 내지 s _N=d·c _N을 획득하고, 다음의 N개의 칩들 c _N ₊₁ 내지 c _2N과 곱해져서 두 번째 SC-FDMA 심볼에 대한 N개의 스케일링된 변조 심볼들 s _N ₊₁=d·c _N ₊₁ 내지 s _2N=d·c _2N을 획득하고,..., 최종 N개의 칩들 c _L _-N+1 내지 c _L과 곱해져서 최종 SC-FDMA 심볼에 대한 N개의 스케일링된 변조 심볼들 s _L _-N+1=d·c _L _-N+1 내지 s _L=d·c _L을 획득한다. SC-FDMA 심볼은 N개의 스케일링된 변조 심볼들의 각 시퀀스에 대해 생성될 수 있다.

심볼들 및 샘플들에 걸쳐 전송되는 변조 심볼 d를 복구하기 위해, 수신기는 상기 변조 심볼에 대한 L개의 스케일링된 변조 심볼들을 할당된 확산 코드의 L개의 칩들과 곱한다. 그리고 나서 수신기는 L개의 결과적인 심볼들을 누적(accumulate)하여 변조 심볼 d에 대한 수신된 변조 심볼을 획득한다.

도 5내지 8은 시간 여역에서 CDM을 적용하기 위한 다양한 방식들을 도시한다. 시간 영역에서 CDM을 적용하기 위한 다른 방식들도 구현될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다. 예를 들어, CDM은 SC-FDMA 심볼의 단지 일부의 샘플들, 예컨대 SC-FDMA 심볼의 처음 L개의 샘플들 간에만 적용될 수 있다. 다른 예로, CDM은 일부 샘플 인덱스들에 대한 심볼들 간에 적용되고 다른 샘플 인덱스들에는 적용되지 않을 수 있다. 또 다른 예로, CDM이 다수의 변조 심볼들에 적용될 수 있 으며, 각 변조 심볼은 샘플들 및 심볼들 모두에 걸쳐 전송될 수 있다.

또한 CDM은 주파수 영역에서 부대역들 간에 적용될 수도 있다. D개의 변조 심볼들이 하나의 심볼 주기에서 N개의 부대역들의 하나의 세트 상으로 전송될 수 있으며, 여기서 D≥1이고 D는 N의 정수 제수이거나 아닐 수 있다. D-포인트 DFT가 D개의 변조 심볼들 상에 수행되어 D개의 주파수-영역 값들을 획득할 수 있다. 그리고 나서 각 주파수-영역 값이 L번 복제되고, 상기 L개의 복제된 값들은 할당된 확산 코드의 L개의 칩들과 곱해져서 L개의 스케일링된 값들을 생성한다. 총 N개의 스케일링된 값들이 D개의 주파수-영역 값들에 대해 얻어지며 전송에 이용되는 N개의 부대역들에 매핑된다. 영(zero) 값들이 나머지 부대역들에 매핑된다. 그리고 나서 K-포인트 IDFT가 K개의 스케일링되고 영(zero)인 값들에 수행되어 K개의 시간-영역 출력 샘플들을 생성한다. SC-FDMA 심볼은 순환 프리픽스를 상기 K개의 출력 샘플들에 부가함으로써 형성된다. 수직 축이 부대역(샘플 주기 대신)을 나타내고 d ₁내지 d _N _/L이 D개의 주파수-영역 값들(변조 심볼들 대신)을 나타내기는 하지만, 부대역들 간 CDM은 도 7에 도시된 샘플들 간 CDM과 유사하다.

부대역들 간 CDM에 대해, 무선 채널은 주파수-영역 값을 전송하는데 이용되는 L개의 부대역들에 걸쳐 정적(static)이라고 가정하며, 이들은 L-칩 확산 코드가 적용되는 부대역들이다. D개의 변조 심볼들을 복구하기 위해, 수신기는 SC-FDMA 심볼에 대한 K+C개의 입력 샘플들을 획득하고, 순환 프리픽스를 제거하고, K개의 입력 샘플들에 K-포인트 DFT를 수행하여 K개의 수신된 값들을 획득하며, 전송에 이 용되는 N개의 부대역들에 대대해 N개의 수신된 값들을 유지한다. 그리고 나서 수신기는 각각의 전송된 주파수-영역 값에 대한 L개의 수신된 값들을 확산 코드의 L개의 칩들과 곱하고, L개의 결과적인 값들을 누적(accumulate)하여 전송된 주파수-영역 값에 대한 수신된 주파수-영역 값을 획득한다. 그리고 나서 수신기는 D개의 수신된 주파수-영역 값들에 D-포인트 IDFT를 수행하여 D개의 수신된 변조 심볼들을 획득한다.

일반적으로, CDM은 시간 영역에서(예컨대, 도 5내지 8에 도시된 바오 같이) 또는 주파수 영역에서 적용될 수 있다. 시간 영역에서 CDM을 적용하는 것은 주파수 영역에서 CDM을 적용하는 것보다 더 낮은 첨두전력-대-평균전력 비(peak-to-average power ratio, PAPR)를 달성할 수 있다.

송신기는 스케일링 및/또는 스케일링되지 않은 변조 심볼들에 스크램블링(scrambling)을 수행할 수 있다. 각 송신기는 다른 송신기들에 할당된 스크램블링 코드들에 대해서 의사-무작위적인 스크램블링 코드를 할당받을 수 있다. 송신기 m은 SC-FDMA 변조에 앞서 각각의 (스케일링되거나 스케일링되지 않은) 변조 심볼을 할당된 스크램블링 코드 S _m 의 칩과 곱할 수 있다. 상기 스크램블링은 동일한 시간-주파수 블록으로 전송하는 다른 송신기들에 대해 송신기 m에 의해 야기되는 간섭을 무작위화(randomize) 시킨다. 또한 스크램블링은 이하에 기재되는 바와 같이, 할당되지 않은 확산 코드들에 기초하여 수신기가 다른 셀들로부터의 간섭을 추정하게 하여 준다(예컨대, 다른 섹터들이 다른 스크램블링 코드들을 이용하며, 섹 터 내의 모든 송신기들이 동일한 스크램블링 코드를 이용한다면). 스크램블링은 모든 타입의 데이터, 어떠한 타입의 데이터, CDM되어 전송되는 데이터, 등에 수행될 수 있다.

상기 기재내용으로부터, 상이한 타입들의 데이터에 대한 SC-FDMA 심볼들은 동일한 듀레이션을 가지며, 각각의 SC-FDMA 심볼은 K+C개의 샘플 주기들에서 전송된다. 상이한 듀레이션들의 SC-FDMA 심볼들이 상이한 타입들의 데이터에 대해 생성될 수 있다.

도 9는 상이한 타입들의 데이터에 대해 상이한 심볼 듀레이션들을 갖는 전송 방식(900)을 나타낸다. 전송 방식(900)에 대해, 트래픽 데이터에 대한 SC-FDMA 심볼은 N_T 샘플 주기들에 전송되는 N_T 출력 샘플들로 구성되고, 시그널링을 위한 SC-FDMA 심볼은 N_S개의 샘플 주기들에서 전송되는 N_S개의 출력 샘플들로 구성되고, 파일럿에 대한 SC-FDMA 심볼은 N_P 샘플 주기들에서 전송되는 N_P 출력 샘플들로 구성되며, 여기서 N_T, N_S 및 N_P는 각각 임의의 정수 값일 수 있다. 예를 들어, N_T는 K+C와 같을 수 있고, N_S는 K/MS+C와 같을 수 있고, N_P는 K/M_P+C와 같을 수 있으며, 여기서 M_S 및 M_P는 각각 임의의 정수 값일 수 있다. 파일럿에 대한 축약된(shortened) SC-FDMA 심볼은 트래픽 데이터에 대한 보통의 SC-FDMA 심볼의 절반의 듀레이션을 가질 수 있다(순환 프리픽스는 세지 않음). 이 경우, 파이럿에 대해 K/2개의 총 "더 넓은" 부대역들이 있으며, 각각의 더 넓은 부대역은 트래픽 데이터에 대한 "보통의" 부대역의 두 배의 폭을 갖는다. 특정한 예로, K는 512일 수 있고, C는 32일 수 있고, N_T는 K+C=544일 수 있고, N_S는 K/2+C=288일 수 있으며, N_P도 K/2+C=288일 수 있다. N_T, N_S, 또는 N_P 출력 샘플들을 갖는 SC-FDMA 심볼이, 예컨대 도 3A에 도시된 바와 같이 생성될 수 있다.

LFDMA에 대해, 축약된 SC-FDMA 심볼 및 통상의 SC-FDMA 심볼은 시스템 대역폭의 동일 부분을 점유할 수 있다. IFDMA에 있어서, 주어진 인터레이스에 대해, 축약된 SC-FDMA 심볼에 대한 더 넓은 부대역들과 통상의 SC-FDMA 심볼에 대한 통상의 부대역들 간에 직접적인 매핑은 존재하지 않는다. N개의 더 넓은 부대역들이 다수의 인터레이스들과 함께 형성되고 더 넓은 부대역들의 다수의 서브셋들로 분할될 수 있으며, 이는 이러한 인터레이스들에 할당되는 다수의 송신기들에 할당될 수 있다. 각각의 송신기는 더 넓은 부대역들의 할당된 서브셋에 매핑되는 변조 심볼들로써 축약된 IFDMA 심볼을 생성할 수 있다.

CDM은 상이한 듀레이션들의 SC-FDMA 심볼들에 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 예에 있어서, 축약된 SC-FDMA 심볼이 파일럿에 대해 생성될 수 있으며 L개의 축약된 심볼 주기들에서 CDM을 이용하여 전송되어 파일럿의 오버헤드의 양을 감소시킬 수 있다. 또한 축약된 SC-FDMA 심볼은 시그널링을 위해 생성될 수도 있으며 L개의 축약된 심볼 주기들에서 CDM을 이용하여 전송될 수 있다. 트래픽 데이터는 통상의 SC-FDMA 심볼들을 이용하여 전송될 수 있다.

일반적으로, CDM은 임의의 종류의 데이터, 예컨대 트래픽 데이터, 시그널링, 및/또는 파일럿에 적용될 수 있다. 예를 들어, CDM은 도 6에 도시된 바와 같이, 시그널링 및 파일럿에는 적용되지만 트래픽 데이터에는 적용되지 않을 수 있다. 다른 예로, CDM은 시그널링(예컨대, 제어 채널을 위한)에는 적용되지만, 트래픽 데이터 또는 파일럿에는 적용되지 않을 수 있다. 또한 CDM은 시간 슬롯의 일부분에(도 6에 도시된 바와 같이) 또는 전체 시간-주파수 블록 간에(예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이) 적용될 수도 있다. 또한 CDM은 선택적으로 적용, 예컨대 불량한 채널 상태(condition)들 하에서 적용되지고 양호한 채널 상태 하에서는 적용되지 않을 수도 있다.

CDM은 불량한 채널 상태들에서 전송되는 전송에 대한 신뢰도(reliability)를 개선할 수 있다. 송신기는 어떠한 최대 송신 전력 레벨만큼 억제되는데, 이는 규제 기관들 또는 설계 제한들에 의해 부과될 수 있다. 이 경우, CDM 전송 방식은 송신기로 하여금 더 긴 시간 인터벌에 걸쳐 SC-FDMA 심볼을 전송하게 하여 준다. 이는 수신기로 하여금 SC-FDMA 심볼에 대해 더 많은 에너지를 수집하게 하여 주며, 이는 수신기로 하여금 더 낮은 SNR에서 검출을 수행 및/또는 더 높은 품질의 채널 추정치를 유도하게 하여 준다. 또한 CDM은 다른 송신기들에 대해 유발되는 간섭을 백화(whiten)할 수 있으며, 이는 이러한 다른 송신기들에 대한 성능을 개선할 수 있다.

도 10은 CDM된 SC-FDMA 심볼들을 전송하는 프로세스(1000)를 나타낸다. 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿에 대한 변조 심볼들이 생성된다(블록(1012)). CDM이 트래픽 데이터, 시그널링, 및/또는 파일럿에 대한 변조 심볼들에 할당된 확 산 코드 C _m 을 이용하여 수행된다(블록(1014)). CDM은 전송을 위해 다수의 송신기들에 의해 이용되는 심볼 주기들 동안 수행될 수 있다. 또한 CDM은 심볼들 간, 샘플들 간, 샘플들 및 심볼들 모두에 걸쳐, 부대역들 간, 등에 수행될 수도 있다. 스크램블링은 확산 후에 할당된 스크램블링 코드 S _m 을 이용하여 수행될 수 있다(블록(1016)). 동일하거나 상이한 듀레이션들의 SC-FDMA 심볼들이 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿에 대해 생성되고(블록(1018)) 수신기로 전송된다.

도 11은 CDM되어 전송되는 SC-FDMA 심볼들을 수신하는 프로세스(1100)를 나타낸다. SC-FDMA 심볼들이 다수의 송신기들에 의해 전송되는 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿에 대해 수신된다(블록(1112)). CDM되어 전송되는 데이터는 각 송신기에 대해 분리되어 복구될 수 있다. 하나의 송신기 m에 대한 처리는 다음과 같이 수행될 수 있다. SC-FDMA 복조가 수행되어 송신기 m에 대한 수신 심볼들을 획득한다(블록(1114)). 디스크램블링(descrambling)이(적용가능하다면) 송신기 m에 할당된 확산 코드 C _m 에 기초하여 CDM되어 전송된 SC-FDMA 심볼들에 수행된다(블록(1118)). 역확산이 송신기 m에 할당된 확산 코드 C _m 에 기초하여 CDM되어 전송되는 SC-FDMA 심볼들에 수행된다. 간섭 추정치가 어떠한 송신기에도 할당되지 않은 확산 코드에 기초하여 유도될 수 있다(블록(1120)). 채널 추정치가 송신기 m에 대해 수신된 파일럿에 기초하여 상기 송신기에 대해 유도될 수 있다(블록(1122)). 상기 채널 추정치 및 간섭 추정치가 데이터 검출(예컨대, 등화(equalization)), 수신기 공간 처리 등에 이용된다(블록(1124)). 예를 들어, 코히어런트(coherent) 또 는 비-코히어런트(non-coherent) 데이터 검출이 CDM되어 전송되는 시그널링에 대해 수행될 수 있으며, 수신기 공간 처리가 CDM되지 않고 전송되는 트래픽 데이터에 대해 수행될 수 있다.

수신기는 CDM이 적용되는 심볼 주기들 동안 간섭 추정치를 유도할 수 있다. L개의 확산 코드들이 이용가능하고 Q개의 확산 코드들이 상기 송신기들에 할당된다면(여기서 Q<L), 수신기는 L-Q개의 비할당 확산 코드들에 기초하여 간섭 추정치를 유도할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 확산 코드들이 간섭 추정을 위해 유보되며 어떠한 송신기에도 할당되지 않을 수 있다. CDM이 적용되는 심볼 주기들 동안, 수신기는 Q개의 할당된 확산 코드들 각각으로써 역확산(despreading)을 수행하여 송신기에 의해 전송되는 전송(transmission)들을 복구한다. 또한 수신기는 L-Q개의 비할당된 확산 코드들 각각으로써 역확산을 수행하여 상기 비할당된 확산 코드에 대한 간섭 추정치를 획득할 수도 있다. 심볼들 간 CDM에 대해, 비할당 확산 코드에 대한 간섭 추정치는 다음과 같이 유도될 수 있다:

등식(2)

여기서 r(t _i ,n)은 심볼 주기 t _i 의 샘플 주기 n 에 대해 수신된 심볼이고;

c _i,j 는 j-번째 비할당된 확산 코드의 i-번째 칩이고; 그리고

N _j 는 j-번째 비할당된 확산 코드의 간섭 추정치이다.

등식(2)는 L개의 심볼 주기들 t ₁ 내지 t _L에 걸쳐 수신된 심볼들을 역확산시키고 누적(accumulate)시키며 N개의 샘플 주기들에 걸쳐 상기 결과들을 에버리징(average)한다. 다음과 같이, 수신기는 모든 L-Q개의 비할당된 확산 코드들에 대한 간섭 추정치들을 에버리징하여 평균 간섭 추정치

를 획득할 수 있다:

. 등식(3)

또한 수신기는 샘플들 간 CDM 및 샘플들과 심볼들 모두에 걸친 CDM에 대한 간섭 추정치를 유도할 수도 있다. 일반적으로, 수신기는 송신기에 의해 수행되는 확산에 상보적인 방식으로 샘플들 및/또는 심볼들에 걸쳐 역확산시킬 수 있으며 그리고 나서 상기 샘플들 및/또는 심볼들에 걸쳐 역확산 결과들을 누적(accumulate)시킬 수 있다.

수신기는 주어진 시간-주파수 블록에서 샘플들, 심볼들, 및/또는 부대역들에 걸쳐 간섭 추정치를 에버리징하여 숏-텀(short-term) 간섭 추정치를 획득할 수 있다. 또한 수신기는 다수의 시간-주파수 블록들에 걸쳐 상기 간섭 추정치를 에버리징하여 롱-텀(long-term) 간섭 추정치를 획득할 수도 있다. 수신기는 상기 숏-텀 간섭 추정치를 채널 추정, 데이터 검출, 수신기 공간 처리 등에 이용할 수 있다. 수신기는 동작 상태(operating condition)들을 확정(ascertain)하는데 및/또는 다른 목적들에 상기 롱-텀 간섭 추정치를 이용할 수 있다.

채널 추정을 위해, 수신기는 주어진 송신기에 의한 파일럿 전송에 이용되는 각각의 심볼 주기에 대해 수신된 SC-FDMA 심볼을 획득한다. 수신기는 상기 수신된 SC-FDMA 심볼로부터 순환 프리픽스를 제거하고, SC-FDMA 복조, 디스크램블링 및 역확산을 수행하고, 그리고 파일럿 전송에 이용되는 부대역들에 대한 수신된 파일럿 값들을 획득할 수 있다. 수신된 파일럿 값들은 다음과 같이 표현될 수 있다:

k∈K _p 에 대해, R _p (k)=H(k)·P(k)+N(k), 등식(4)

여기서 P(k)는 부대역 k에 대한 전송된 파일럿 값이고;

H(k)는 부대역 k에 대한 무선 채널에 대한 복소 이득이고;

R _p (k)는 부대역 k에 대한 수신된 파일럿 값이고;

N(k)는 부대역 k에 대한 잡음 및 간섭이고; 그리고

K _p 는 파일럿 전송에 이용되는 부대역들의 세트이다.

수신기는, 예컨대 전술한 바와 같이, 비할당된 확산 코드들에 기초하여 N(k)를 추정할 수 있다. 대안적으로, N(k)는 영(zero) 평균 및 N ₀의 분산을 갖는 부가 백색 가우스 잡음(additive white Gaussian noise, AWGN)이라고 가정할 수 있다.

수신기는 최소 평균-제곱 오차(minimum mean-square error, MMSE) 또는 다른 어떠한 기법을 이용하여 무선 채널의 주파수 응답을 추정할 수 있다. MMSE 기법에 있어서, 수신기는 다음과 같이, 상기 무선 채널에 대한 초기 주파수 응답 추정치를 유도할 수 있다:

k∈K _p 에 대해,

등식(5)

여기서

는 부대역 k에 대한 채널 이득 추정치(estimate)이고 "*"는 복소수 공액을 나타낸다. k의 모든 값들에 대해 |P(k)|=1이라면, 등식(5)는 다음과 같이 표현될 수 있다:

k∈K _p 에 대해,

, 등식(6)

또한 수신기는 다른 방식들로 채널 추정치를 유도할 수도 있다.

데이터 검출을 위해, 수신기는 송신기에 의해 데이터 전송에 이용되는 각각의 심볼 주기 동안 수신된 SC-FDMA 심볼을 획득한다. 수신기는 상기 수신된 SC-FDMA 심볼로부터 순환 프리픽스를 제거하고, SC-FDMA 복조, 디스크램블링 및 역확산을 수행하고, 그리고 데이터 전송에 이용된 부대역들에 대한 수신된 데이터 값들을 획득한다. 수신된 데이터 값들은 다음과 같이 표현될 수 있다:

k∈K _d 에 대해, R _d (k)=H(k)·D(k)+N(k), 등식(7)

여기서 D(k)는 부대역 k에 대한 전송된 데이터 값이고;

R _d (k)는 부대역 k에 대한 수신된 데이터 값이고; 그리고

K _d 는 데이터 전송에 이용된 부대역들의 세트이다.

수신기는 MMSE 기법을 이용하여 주파수 영역에서 수신된 데이터 값들에 데이터 검출(또는 등화)을, 다음과 같이 수행할 수 있다:

k∈K _d 에 대해,

, 등식(8)

여기서 Z _d (k)는 부대역 k에 대한 검출된 데이터 값이다. 등식(8)은 하나의 안테나에 대한 데이터 검출에 관한 것이다. 다중 안테나들에 대해, 수신기는 (1) 동일한 심볼 주기에서 전송하는 모든 송신기들에 대한 채널 추정치들 및 (2) 가능하게는 간섭 추정치에 기초하여 공간 필터 행렬(spatial filter matrix)을 유도할 수 있다. 그리고 나서 수신기는 상기 공간 필터 행렬에 기초하여 수신기 공간 처리를 수행하여 각각의 송신기에 대한 검출된 데이터 값들을 얻을 수 있다. 모든 데이터 부대역들에 대한 검출된 데이터 값들이 IDFT/IFFT를 이용하여 변환되어 데이터 심볼 추정치들을 얻을 수 있다.

도 12는 송신기(110m)의 실시예를 나타낸다. TX 데이터 및 파일럿 처리기(120m) 내부에서, 인코더(1212)는 트래픽 데이터에 대해 선택된 코딩 방식에 기초하여 트래픽 데이터를 인코딩한다. 인터리버(1214)는 인터리빙 방식에 기초하여 상기 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙 또는 재정렬(reorder) 시킨다. 심볼 매퍼(1216)는 상기 인터리빙된 데이터 비트들을 트래픽 데이터에 대해 선택된 변조 방식에 기초하여 변조 심볼들로 매핑시킨다. 인코더(1222)는 시그널링에 대해 선택된 코딩 방식에 기초하여 시그널링을 인코딩한다. 인터리버(1224)는 인터리빙 방식에 기초하여 상기 코딩된 시그널링을 인터리빙한다. 심볼 매퍼(1226)는 시그널링에 대해 선택된 변조 방식에 기초하여 상기 인터리빙된 시그널링 비트들을 변 조 심볼들로 매핑한다. 파일럿 생성기(1232)는, 예컨대 양호한 시간 특성(temporal characteristics)(예컨대, 일정한 시간-영역 엔벌로프) 및 양호한 스펙트럼 특성(spectral characteristics)(예컨대, 평평한 주파수 스펙트럼)을 갖는 다상(polyphase) 시퀀스에 기초하여, 파일럿에 대한 변조 심볼들을 발생시킨다. 다중화기(Mux)(1238)는 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿에 대한 상기 변조 심볼들을 적절한 샘플 주기들 및 심볼 주기들로 다중화한다.

TD CDM 처리기(112m)는 CDM 및 스크램블링을 위한 확산을 수행한다. CDM 확산기(1240) 내부에서, 반복 유닛(repetition unit)(1242)은 CDM되어 전송될 변조 심볼들을 반복한다. 곱셈기(multiplier)(1244)는 상기 복제된 심볼들을 할당된 확산 코드 C _m 의 L개의 칩들과 곱하여 스케일링된 변조 심볼들을 제공한다. 동일하거나 상이한 확산 코드들이 상이한 타입들의 데이터에 이용될 수 있다. 다중화기(1246)는 처리기(120m)로부터 스케일링되지 않은 변조 심볼들을 그리고 CDM 확산기(1240)로부터 스케일링된 변조 심볼들을 수신하고, CDM이 적용되지 않는다면 상기 스케일링되지 않은 변조 심볼들을 제공하며, CDM이 적용된다면 상기 스케일링된 변조 심볼들을 제공한다. 곱셈기(1248)는 다중화기(1246)로부터의 상기 변조 심볼들을 할당된 스크램블링 코드 S _m 과 곱하여 처리된 변조 심볼들을 제공한다.

제어기/처리기(140m) 내부에서, FH 생성기(generator)는, 예컨대 송신기(110m)에 할당된 홉 패턴에 기초하여, 각 시간 슬롯에서의 전송에 이용할 부대역들의 세트를 결정한다. SC-FDMA 변조기(130m)는 변조 심볼들이 상기 할당된 부대 역들 상으로 전송되도록 트래픽 데이터, 시그널링, 및 파일럿에 대한 SC-FDMA 심볼들을 발생시킨다.

도 13은 CDM되어 전송되는 데이터를 위한 수신기(150)에서의 SC-FDMA 복조기(160), RX CDM 처리기(162), 및 RX 데이터 처리기(164)의 실시예를 나타낸다. 간소화를 위해, 도 15는 하나의 송신기 m에 의해 전송되는 데이터를 복구하기 위한 처리를 도시한다.

SC-FDMA 복조기(160) 내부에서, R SC-FDMA 복조기들(1310a 내지 1310r)은, 각각 R개의 역다중화기(demultiplexer)들(156a 내지 156r)로부터 입력 샘플들을 수신한다. 각각의 SC-FDMA 복조기(1310)는 입력 샘플들에 SC-FDMA 복조를 수행하여 수신된 심볼들을 제공한다. RX CDM 처리기(162) 내부에서, R개의 곱셈기들(1318a 내지 1318r)은, 각각 SC-FDMA 복조기들(1310a내지 1310r)로부터 상기 수신된 심볼들을 획득한다. 각각의 수신 안테나에 대해, 곱셈기(1318)는 상기 수신된 심볼들을 송신기 m에 할당된 스크램블링 코드 S _m 과 곱한다. CDM 역확산기(1320)는 송신기 m에 대한 역확산을 수행한다. CDM 역확산기(1320) 내부에서, 곱셈기(1322)는 곱셈기(1318)로부터의 디스크램블링된 심볼들을 송신기 m에 할당된 확산 코드 C _m 과 곱한다. 누산기(accumulator)(1324)는 상기 확산 코드의 길이 동안 곱셈기(1322)의 출력을 누산하여 역확산 심볼들을 제공한다. CDM 역확산기(1320)는 각각의 비할당된 확산 코드에 대한 역확산을 수행한다. 간섭 추정기(1322)는, 예컨대 등식(2)에 나타난 바와 같이, 각각의 비할당 확산 코드에 대한 간섭 추정치를 유도한다.

RX 데이터 처리기(164) 내부에서, 데이터 결합기(1340)는 R개의 수신 안테나들에 걸친 역확산 심볼들을 결합한다. 간섭 결합기(1342)는, 예컨대 등식(3)에 나타난 바와 같이, R개의 수신 안테나들에 걸친 간섭 추정치들을 결합한다. 결합기(1340 및/또는 1342)는 최대비 결합(maximal ratio combining, MRC)을 수행할 수 있으며 더 큰 신뢰도(reliability)를 갖는 심볼들, 예컨대 더 적은 간섭을 갖는 심볼들에 더 많은 가중치(weight)를 줄 수 있다. 데이터 검출기(1344)는 CDM되어 전송되는 데이터 심볼들에 대한 비-코히어런트(non-coherent) 검출을 수행한다. 도 13에 도시되지 않았을지라도, RX 데이터 처리기(164)는 인터리빙 및 인코딩이, 각각, CDM되어 전송되는 데이터에 대해 송신기 m에 의해 수행된다면, 디인터리빙 및 디코딩을 수행할 수도 있다.

도 14는 RX 공간 처리기(170)의 실시예를 나타낸다. R개의 DFT 유닛들(1410a 내지 1410r)이, 각각 R개의 역다중화기들(156a 내지 156r)로부터 입력 샘플들을 수신한다. 각각의 DFT 유닛(1410)은 각각의 심볼 주기 동안 상기 입력 샘플들에 DFT를 수행하여 상기 심볼 주기에 대한 주파수-영역 값들을 획득한다. R 개의 역다중화기들/채널 추정기들(1420a 내지 1420r)은 각각, DFT 유닛들(1410a 내지 1410r)로부터 주파수-영역 값들을 수신한다. 각각의 역다중화기(1420)는 데이터(또는 수신된 데이터 값들)에 대한 주파수-영역 값들을 K개의 부대역 공간 처리기들(1432a 내지 1432k)에 제공한다.

각각의 채널 추정기(1420)는, 만약 파일럿이 스크램블링 및 CDM되어 전송되었다면, 각각, 상기 파일럿(또는 수신된 파일럿 값들)에 대한 주파수-영역 값들에 디스크램블링 및 역확산을 수행한다. 각각의 채널 추정기(1420)는 각각의 송신기에 대한 상기 수신된 파일럿 값들에 기초하여 상기 송신기에 대한 채널 추정치를 유도한다. 공간 필터 행렬 계산 유닛(1434)은 각각의 부대역 및 시간 슬롯을 이용하는 모든 송신기들에 대한 채널 추정치들에 기초하여 상기 시간 슬롯에서 상기 부대역에 대한 채널 응답 행렬 H (k,t)을 형성한다. 그리고 나서 계산 유닛(1434)은 상기 채널 응답 행렬 H (k,t)에 기초하여 그리고 제로-포싱(zero-forcing, ZF), MMSE, 또는 MRC 기법을 이용하여 각각의 시간 슬롯의 각각의 부대역에 대한 공간 필터 행렬 M (k,t)을 유도한다. 계산 유닛(1434)은 각각의 시간 슬롯에서 K개의 부대역들에 대한 K개의 공간 필터 행렬들을 제공한다.

각각의 부대역 공간 처리기(1432)는 이들의 부대역에 대한 공간 필터 행렬을 수신하고, 상기 공간 필터 행렬로써 상기 수신된 데이터 값들에 수신기 공간 처리를 수행하고, 그리고 검출된 데이터 값들을 제공한다. 역다중화기(1436)는 각 송신기에 대한 검출된 데이터 값들을 검출된 SC-FDMA 심볼들에 매핑한다. 주어진 송신기에 대한 검출된 SC-FDMA 심볼은 상기 수신기 공간 처리를 통해 억제되는 다른 송신기들로부터의 간섭과 함께 상기 송신기에 대해 수신기(150)에 의해 획득되는 SC-FDMA 심볼이다. SC-FDMA 복조기(172)는 각각의 검출된 SC-FDMA 심볼을 처리하여 데이터 심볼 추정치들을 RX 데이터 처리기(174)에 제공한다. SC-FDMA 복조기(172)는 IDFT/IFFT, 등화, 할당된 부대역들로부터의 데이터 심볼 추정치들의 디매핑 등을 수행할 수 있다. 또한 SC-FDMA 복조기(172)는 M개의 송신기들에 할당된 트래픽 채널들에 기초하여 이러한 송신기들에 대한 데이터 심볼 추정치들을 M개의 스트림(stream)들에 매핑할 수 있다. 제어기(180) 내부의 FH 발생기는 각각의 송신기에 할당된 홉 패턴에 기초하여 상기 송신기에 의해 이용되는 부대역들을 결정한다. RX 데이터 처리기(174)는 각각의 송신기에 대한 데이터 심볼 추정치들을 심볼 디매핑, 디인터리빙, 및 디코딩하여 디코딩된 데이터를 제공한다.

도 14에 도시된 실시예에 있어서, 수신기 처리는 수신기 공간 처리 및 SC-FDMA 복조를 포함한다. 상기 수신기 공간 처리는 주파수-영역 값들 상에서 실시된다. SC-FDMA 복조는 주파수-영역 값들을 얻기 위해 상기 입력 샘플들에 대해 DFT 유닛들(1410)에 의해 수행되는 DFT/FFT 및 데이터 심볼 추정치들을 얻기 위해 검출된 데이터 값들에 대해 SC-FDMA 복조기(172)에 의해 수행되는 IDFT/IFFT를 포함한다. 또한 수신기 공간 처리 및 SC-FDMA 복조는 다른 방식들로 수행될 수도 있다.

여기 기술된 기술들은 다양한 수단들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기술들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현을 위해, 송신기의 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 반도체(ASIC)들, 디지털 신호 처리기(DSP)들, 디지털 신호 처리 장치(digital signal processing device, DSPD)들, 프로그램가능 논리 장치들(PLD)들, 필더 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)들, 처리기들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 장치들, 여기 기술된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다.

소프트웨어 구현을 위해, 상기 기술들은 여기 기재된 기능들을 수행하는 모듈들(예컨대, 절차들, 함수들 등)로써 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모 리(예컨대, 도 1의 메모리(142 또는 182))에 저장될 수 있으며 처리기(예컨대, 처리기(140 또는 180))에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리는 상기 처리기 내부에 또는 상기 처리기 외부에 구현될 수 있다.

상기 개시된 실시예들에 대한 상술내용은 임의의 당업자로 하여금 본 발명을 생산 또는 이용하게 하기 위하여 제시된다. 이러한 실시예들에 대하여 다양한 변형들이 당업자에게 용이하게 명백할 것이며, 여기 정의된 일반 원리들은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고도 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기 제시된 실시예들에 제한하고자 하는 것이 아니라 여기 개시된 원리들과 신규한 특징들에 따라서 가장 광범위하게 해석되어야 한다.

Claims

제어 정보에 대한 적어도 하나의 변조 심볼을 생성하고, 확산 변조 심볼들을 획득하기 위하여 확산 코드(spreading code)로써 상기 적어도 하나의 변조 심볼에 대해 코드 분할 다중화(code division multiplexing, CDM)를 수행하고, 그리고 상기 확산 변조 심볼들에 기초하여 적어도 하나의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(single-carrier frequency division multiple access, SC-FDMA) 심볼을 생성하도록 동작하는 처리기; 및

상기 처리기에 접속되는 메모리를 포함하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 전송을 위해 적어도 두 개의 송신기들에 의해 이용되는 적어도 하나의 심볼 주기(period) 동안 CDM을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 스크램블링(scrambling) 코드로써 스크램블링을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 3 항에 있어서,

상이한 섹터(sector)들은 상이한 스크램블링 코드들을 할당받는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 심볼들 간 CDM(CDM across symbols)을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 변조 심볼을 L번 복제(replicate)하고, L개의 확산 변조 심볼들을 획득하기 위해 L개의 복제된 변조 심볼들을 상기 확산 코드의 L개의 칩들과 곱하고, 그리고 상기 L개의 확산 변조 심볼들에 기초하여 L개의 SC-FDMA 심볼들을 생성하도록 동작하며, 여기서 L은 상기 확산 코드의 길이인, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 SC-FDMA 심볼을 생성하고, 상기 SC-FDMA 심볼을 L번 복제하고, 그리고 L개의 복제된 SC-FDMA 심볼들을 상기 확산 코드의 L개의 칩들과 곱하도록 동작하며, 여기서 L은 상기 확산 코드의 길이인, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 샘플들 간 CDM(CDM across samples)을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 변조 심볼을 L번 복제하고, L개의 확산 변조 심볼들을 획득하기 위해 L개의 복제된 변조 심볼들을 상기 확산 코드의 L개의 칩들과 곱하고, 그리고 상기 L개의 확산 변조 심볼들에 기초하여 SC-FDMA 심볼을 생성하도록 동작하며, 여기서 L은 상기 확산 코드의 길이인, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 심볼들 및 샘플들 모두에 걸쳐 CDM(CDM across both symbols and samples)을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 변조 심볼을 L번 복제하고, L개의 확산 변조 심볼들을 획득하기 위해 상기 L개의 복제된 변조 심볼들을 상기 확산 코드의 L개의 칩들과 곱하고, 그리고 상기 L개의 확산 변조 심볼들에 기초하여 적어도 두 개의 SC-FDMA 심볼들을 생성하도록 동작하며, 여기서 L은 상기 확산 코드의 길이인, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 주파수 부대역들 간 CDM(CDM across frequency subbands)을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 1 항에 있어서,

적어도 하나의 확산 코드는 어떠한 송신기에도 할당되지 않으며 간섭 추정(interference estimation)을 위해 유보(reserve)되는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 적어도 두 개의 타입(type)들의 데이터에 대한 변조 심볼들을 생성하고 그리고 상기 적어도 두 개의 타입들의 데이터 중에서 적어도 하나의 타입의 데이터에 대해 CDM을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 트래픽 데이터 및 제어 정보에 대한 변조 심볼들을 생성하고 그리고 제어 정보에 대한 CDM을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 적어도 두 개의 상이한 듀레이션(duration)들을 가지는 SC-FDMA 심볼들을 생성하도록 동작하는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 트래픽 데이터 및 제어 정보에 대한 변조 심볼들을 생성하고, 트래픽 데이터에 대한 제 1 듀레이션을 가지는 SC-FDMA 심볼들을 생성하고, 그리고 제어 정보에 대한 제 2 듀레이션을 가지는 SC-FDMA 심볼들을 생성하도록 동작하며, 상기 제 2 듀레이션은 상기 제 1 듀레이션보다 짧거나 긴, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 트래픽 데이터 및 파일럿에 대한 변조 심볼들을 생성하고, 트래픽 데이터에 대한 제 1 듀레이션을 가지는 SC-FDMA 심볼들을 생성하고, 그리고 파일럿에 대한 제 2 듀레이션을 가지는 SC-FDMA 심볼들을 생성하도록 동작하며, 상기 제 2 듀레이션은 상기 제 1 듀레이션보다 짧거나 긴, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 처리기는 CDM없이 전송되는 데이터에 대해 제 1 듀레이션을 가지는 SC-FDMA 심볼들을 생성하고 그리고 CDM으로써 전송되는 데이터에 대한 제 2 듀레이션을 가지는 SC-FDMA 심볼들을 생성하도록 동작하며, 상기 제 2 듀레이션은 상기 제 1 듀레이션보다 짧거나 긴, 장치.
제 1 항에 있어서,

주파수 호핑 패턴(hopping pattern)에 기초하여 상이한 시간 슬롯들에서의 전송에 이용하기 위해 부대역들의 상이한 세트들을 결정하도록 동작하는 제어기를 더 포함하는 장치.
제어 정보에 대한 적어도 하나의 변조 심볼을 생성하는 단계;

확산 변조 심볼들을 획득하기 위하여 확산 코드로써 상기 적어도 하나의 변조 심볼에 대해 코드 분할 다중화(CDM)를 수행하는 단계; 및

상기 확산 변조 심볼들에 기초하여 적어도 하나의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
제 21 항에 있어서,

스크램블링 코드로써 스크램블링을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 CDM을 수행하는 단계는

심볼들 간(across symbols), 또는 샘플들 간(across samples), 또는 샘플들 및 심볼들 모두 간(across both samples and symbols)에 상기 확산 코드로써 CDM을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 CDM을 수행하는 단계는

전송되는 적어도 두 개의 타입들의 데이터 중에서 적어도 하나의 타입의 데이터에 대해 상기 확산 코드로써 CDM을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 생성하는 단계는

전송되는 적어도 두 개의 타입들의 데이터에 대해 적어도 두 개의 상이한 듀레이션들을 갖는 SC-FDMA 심볼들을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
제어 정보에 대한 적어도 하나의 변조 심볼을 생성하기 위한 수단;

확산 변조 심볼들을 획득하기 위하여 확산 코드로써 상기 적어도 하나의 변조 심볼에 대해 코드 분할 다중화(CDM)를 수행하기 위한 수단; 및

상기 확산 변조 심볼들에 기초하여 적어도 하나의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 생성하기 위한 수단을 포함하는 장치.
제 26 항에 있어서,

스크램블링 코드로써 스크램블링을 수행하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 CDM을 수행하기 위한 수단은

심볼들 간, 또는 샘플들 간, 또는 샘플들 및 심볼들 모두 간에 상기 확산 코드로써 CDM을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 CDM을 수행하기 위한 수단은

전송되는 적어도 두 개의 타입들의 데이터 중에서 적어도 하나의 타입의 데이터에 대해 상기 확산 코드로써 CDM을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 생성하기 위한 수단은

전송되는 적어도 두 개의 타입들의 데이터에 대해 적어도 두 개의 상이한 듀레이션들을 갖는 SC-FDMA 심볼들을 생성하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
적어도 하나의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하고, 수신된 심볼들을 획득하기 위하여 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 SC-FDMA 복조를 수행하고, 그리고 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에서 코드 분할 다중화(CDM)로써 전송되는 제어 정보에 대한 적어도 하나의 변조 심볼을 복구하도록 확산 코드로써 상기 수신된 심볼들에 대해 역확산(despreading)을 수행하도록 동작하는 처리기; 및

상기 처리기에 접속되는 메모리를 포함하는 장치.
제 31 항에 있어서,

다수의 송신기들이 전송을 위해 상기 송신기들에 할당되는 적어도 하나의 심볼 주기에서 CDM으로써 SC-FDMA 심볼들을 전송하는, 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 처리기는 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 대해 심볼들 간, 또는 샘플들 간, 또는 심볼들 및 샘플들 모두 간에 역확산을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 처리기는 스크램블링 코드로써 디스크램블링(descrambling)을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 처리기는 어떠한 송신기에도 할당되지 않은 적어도 하나의 확산 코드에 기초하여 간섭 추정치(estimate)를 유도하도록 동작하는, 장치.
제 35 항에 있어서,

상기 처리기는 상기 간섭 추정치에 기초하여 데이터 검출(detection)을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 35 항에 있어서,

상기 처리기는 상기 간섭 추정치로써 채널 추정치를 유도하고 그리고 상기 채널 추정치 및 상기 간섭 추정치에 기초하여 데이터 검출을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 처리기는 다수의 안테나들에 대한 역확산 심볼들을 획득하고, 상기 다 수의 안테나들에 걸쳐(across) 상기 역확산 심볼들을 결합(combine)하고, 그리고 상기 다수의 안테나들에 걸친 결합 후에 데이터 검출을 수행하도록 동작하는, 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 처리기는 하나의 심볼 주기에서 적어도 두 개의 송신기들에 의해 CDM 없이 전송되는 SC-FDMA 심볼들에 대한 수신기 공간 처리(receiver spatial processing)를 수행하도록 동작하는, 장치.
제 31 항에 있어서,

주파수 호핑 패턴에 기초하여 상이한 시간 슬롯들에서의 전송에 이용되는 부대역들의 상이한 세트들을 결정하도록 동작하는 제어기를 더 포함하는 장치.
적어도 하나의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하는 단계;

수신된 심볼들을 획득하도록 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼들에 SC-FDMA 복조를 수행하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에서 코드 분할 다중화(CDM)로써 전송되는 제어 정보에 대한 적어도 하나의 변조 심볼을 복구하도록 확산 코드로써 상기 수신된 심볼들에 대해 역확산(despreading)을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
제 41 항에 있어서,

상기 역확산을 수행하는 단계는

상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 대해 심볼들 간, 또는 샘플들 간, 또는 심볼들 및 샘플들 모두 간에 상기 확산 코드로써 역확산을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
제 41 항에 있어서,

스크램블링 코드로써 디스크램블링을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 41 항에 있어서,

어떠한 송신기에도 할당되지 않은 적어도 하나의 확산 코드에 기초하여 간섭 추정치를 유도하는 단계를 더 포함하는 방법.
적어도 하나의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하기 위한 수단;

수신된 심볼들을 획득하도록 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼들에 SC-FDMA 복조를 수행하기 위한 수단; 및

상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에서 코드 분할 다중화(CDM)로써 전송되는 제어 정보에 대한 적어도 하나의 변조 심볼을 복구하도록 확산 코드로써 상기 수신된 심볼들에 대해 역확산을 수행하기 위한 수단을 포함하는 장치.
제 45 항에 있어서,

스크램블링 코드로써 디스크램블링을 수행하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
제 45 항에 있어서,

상기 역확산을 수행하기 위한 수단은

상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에 대해 심볼들 간, 또는 샘플들 간, 또는 심볼들 및 샘플들 모두 간에 상기 확산 코드로써 역확산을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
제 45 항에 있어서,

어떠한 송신기에도 할당되지 않은 적어도 하나의 확산 코드에 기초하여 간섭 추정치를 유도하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
컴퓨터에 의해 실행될 때 상기 컴퓨터로 하여금 동작들을 수행하게 하는 프로그램을 저장하는 컴퓨터-판독가능 매체로서, 상기 동작들은:

제어 정보에 대한 적어도 하나의 변조 심볼을 생성하는 단계;

확산 변조 심볼들을 획득하기 위하여 확산 코드로써 상기 적어도 하나의 변조 심볼에 대해 코드 분할 다중화(CDM)를 수행하는 단계; 및

상기 확산 변조 심볼들에 기초하여 적어도 하나의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 생성하는 단계

를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
컴퓨터에 의해 실행될 때 상기 컴퓨터로 하여금 동작들을 수행하게 하는 프로그램을 저장하는 컴퓨터-판독가능 매체로서, 상기 동작들은:

적어도 하나의 단일-반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하는 단계;

수신된 심볼들을 획득하도록 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼들에 SC-FDMA 복조를 수행하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에서 코드 분할 다중화(CDM)로써 전송되는 제어 정보에 대한 적어도 하나의 변조 심볼을 복구하도록 확산 코드로써 상기 수신된 심볼들에 대해 역확산(despreading)을 수행하는 단계

를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.