KR101084385B1

KR101084385B1 - 무선 통신에서 국부 확산을 사용한 시그널링 전송

Info

Publication number: KR101084385B1
Application number: KR1020097007201A
Authority: KR
Inventors: 라비 팔란키; 시다르타 말리크; 페트루 크리스티안 부디안누; 알렉세이 고로코브
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2011-11-18
Also published as: TWI461034B; KR20090073142A; CA2660733A1; MY162217A; ES2729200T3; RU2407202C1; WO2008031111A1; BRPI0716182B1; JP2012249302A; HUE043230T2; NO20090802L; PT2067334T; AU2007294491A1; IL197038A; JP2014239505A; EP2067334A1; BRPI0716182A2; CN101513001B; HK1134972A1; JP5734922B2

Abstract

국부 확산을 사용하여 시그널링을 전송하는 기술들이 제시된다. 일 설계에서, 송신기(예컨대, 기지국)는 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 다수의 시그널링 심볼들을 확산시키고, 다수의 시간 주파수 블록들에 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑한다. 확산은 각각의 시간 주파수 블록에 국부화될 수 있다. 확산전에, 송신기는 이들 시그널링 심볼들에 대한 전송 전력에 기초하여 결정된 다수의 이득들을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 스케일링할 수 있다. 송신기는 스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 스케일링된 시그널링 심볼들을 스크램블링할 수 있으며, 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 스크램블링된 심볼들을 확산시킬 수 있다. 송신기는 각각의 시간 주파수 블록에 출력 심볼들의 각각의 세트를 매핑시킬 수 있다.

Description

무선 통신에서 국부 확산을 사용한 시그널링 전송{SIGNALING TRANSMISSION WITH LOCALIZED SPREADING FOR WIRELESS COMMUNICATION}

본 출원은 "ACK 확산 설계"라는 명칭으로 2006년 9월 8일에 출원된 미국 가출원번호 제60/843,366호의 우선권을 주장하며, 이 가출원은 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에 참조로 통합된다.

본 발명은 일반적으로 통신, 특히 무선 통신 시스템에서 시그널링을 전송하기 위한 기술들에 관한 것이다.

무선 통신 시스템들은 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징, 방송 등과 같은 다양한 통신 서비스들을 제공하기 위하여 광범위하게 구축되고 있다. 이들 시스템들은 이용가능 시스템 자원들을 공유함으로서 다수의 사용자들에 대한 통신을 지원할 수 있는 다중-접속 시스템들일 수 있다. 이러한 다중-접속 시스템들의 예들은 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템들, 시분할 다중접속(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중접속(FDMA) 시스템들, 직교 FDMA(OFDMA) 시스템들 및 단일-캐리어 FDMA(SC-FDMA) 시스템들을 포함한다.

무선 통신 시스템은 임의의 수의 단말들에 대한 통신을 지원할 수 있는 임의의 수의 기지국들을 포함할 수 있다. 각각의 기지국은 그 기지국에 의하여 서빙(serving)되는 단말들에 데이터 및 시그널링(signaling)을 전송할 수 있다. 각각의 단말은 또한 그것의 서빙 기지국에 데이터 및 시그널링을 전송할 수 있다. 송신기는 시그널링이 예정된 수신기에 의하여 신뢰성 있게 수신될 수 있도록 시그널링을 전송하는 것이 바람직하다. 이는 시그널링을 인코딩하거나 그리고/또는 반복하여, 시그널링을 위하여 할당된 무선 자원들을 통해 인코딩된 그리고/또는 반복된 시그널링을 전송함으로서 달성될 수 있다. 이러한 방식으로 시그널링을 전송하면 검출 성능이 개선될 수 있다. 그러나, 시그널링을 위하여 할당된 무선 자원들이 평균보다 더 큰 간섭을 유발하여 시그널링이 에러로 수신될 수 있는 어떤 경우들이 존재할 수 있다.

따라서, 간섭이 변동할때도 양호한 검출 성능을 달성하는 방식으로 시그널링을 전송하기 위한 기술들에 대한 필요성이 요구된다.

양호한 검출 성능을 달성하기 위하여 국부 확산(localized spreading)을 사용하여 시그널링을 전송하는 기술들이 여기에서 제시된다. 일 설계에서, 송신기(예컨대, 기지국)는 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 다수의 시그널링(signaling) 심볼들을 확산할 수 있다. 다수의 시그널링 심볼들은 긍정응답(ACK) 심볼들 및/또는 다른 타입들의 시그널링 심볼들을 포함할 수 있다. 송신기는 확산 행렬을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 확산시킴으로서 출력 심볼들의 각각의 세트를 획득할 수 있다. 그 다음에, 송신기는 다수의 시간 주파수 블록들에 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑할 수 있으며, 예컨대 각각의 시간 주파수 블록에 출력 심볼들의 하나의 세트를 매핑할 수 있다. 따라서, 확산은 각각의 시간 주파수 블록에 국부화될 수 있다. 수신기(예컨대, 단말)는 하나 이상의 대상 시그널링 심볼들을 복원하기 위하여 상보적인(complementary) 역확산 역확산을 수행할 수 있다.

다른 설계에서, 송신기는 이들 시그널링 심볼들에 대한 전송 전력에 기초하여 결정된 다수의 이득들을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들(다른 수신기들을 위하여 예정될 수 있는)을 스케일링할 수 있다. 송신기는 그 시그널링 심볼에 대한 다수의 스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 각각의 스크램블링 시퀀스를 사용하여 각각의 스케일링된 시그널링 심볼을 스크램블링할 수 있다. 송신기는 스크램블링된 심볼들의 다수의 세트들을 형성할 수 있으며, 각각의 세트는 다수의 시그널링 심볼들의 각각에 대한 하나의 스크램블링된 심볼을 포함한다. 송신기는 출력 심볼들의 대응 세트를 획득하기 위하여 확산 행렬을 사용하여 스크램블링된 심볼들의 각각의 세트를 확산할 수 있다. 송신기는 각각의 시간 주파수 블록에 출력 심볼들의 각각의 세트를 매핑할 수 있다. 수신기는 하나 이상의 대상 시그널링 심볼들을 복원하기 위하여 상보형 역확산을 수행할 수 있다.

본 발명의 다양한 양상들 및 특징들은 이하에서 더 상세히 설명된다.

도 1은 무선 통신 시스템을 도시한 도면이다.

도 2는 예시적인 전송 구조를 도시한 도면이다.

도 3은 4 ACK 비트들의 예시적인 전송을 도시한 도면이다.

도 4는 다수의 타일들의 각각의 타일에 대한 국부 확산을 도시한 도면이다.

도 5는 각각의 타일에 대한 국부 확산에 대한 역확산을 도시한 도면이다.

도 6은 국부 확산을 사용하여 ACK 시그널링을 전송하는 것을 도시한 도면이다.

도 7은 3개의 타일들에 ACK 시그널링에 대한 출력 심볼들의 매핑을 도시한 도면이다.

도 8은 국부 확산되어 전송된 ACK 시그널링의 수신을 도시한 도면이다.

도 9 및 도 10은 각각 국부 확산을 사용하여 시그널링을 전송하는 프로세스 및 장치를 도시한 도면들이다.

도 11 및 도 12는 각각 국부 확산을 사용하여 시그널링을 전송하는 다른 프로세스 및 다른 장치를 도시한 도면들이다.

도 13 및 도 14는 각각 국부 확산되어 전송된 시그널링을 수신하는 프로세스 및 장치를 도시한 도면들이다.

도 15 및 도 16은 각각 국부 확산되어 전송된 시그널링을 수신하는 다른 프로세스 및 다른 장치를 도시한 도면이다.

도 17은 기지국 및 단말의 블록도이다.

도 1은 다수의 기지국들(110) 및 다수의 단말들(120)을 가진 무선 통신 시스템(100)을 도시한다. 기지국은 단말들과 통신하는 국이다. 기지국은 또한 액세스 포인트, 노드 B, 진화된 노드 B(evolved Node B) 등으로 지칭될 수 있다. 각각의 기지국(110)은 특정 지리적 영역(102)에 대한 통신 커버리지를 제공한다. 용어 "셀"은 용어가 사용되는 상황에 따라 기지국 및/또는 커버리지 영역으로 지칭할 수 있다. 시스템 용량을 개선하기 위하여, 기지국 커버리지 영역은 다수의 작은 영역들, 예컨대 3개의 작은 영역들(104a, 104b, 104c)로 분할될 수 있다. 각각의 작은 영역은 각각의 기지국 서브시스템에 의하여 서빙될 수 있다. 용어 "섹터"는 기지국의 가장 작은 커버리지 영역 및/또는 이 커버리지 영역을 서빙하는 서브시스템으로 지칭할 수 있다.

단말들(120)은 시스템 전반에 걸쳐 분산될 수 있으며, 각각의 단말은 고정식(stationary) 또는 이동할 수 있다. 단말은 또한 액세스 단말, 이동국, 사용자 장비, 가입자 유닛, 국 등으로 지칭될 수 있다. 단말은 셀룰러 폰, 개인휴대단말(PDA), 무선 장치, 무선 모뎀, 핸드헬드 장치, 랩탑 컴퓨터 등일 수 있다. 단말은 임의의 주어진 시간에 순방향 및/또는 역방향 링크를 통해 0, 1 또는 다수개의 기지국들과 통신할 수 있다. 순방향 링크(또는 다운링크)는 기지국들로부터 단말들로의 통신 링크를 지칭하며, 역방향 링크(또는 업링크)는 단말들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭한다. 용어 "단말" 및 "사용자"는 여기에서 상호 교환하여 사용된다.

여기에서 제시된 기술들은 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA 및 SC-FDMA 시스템들과 같은 다양한 무선 통신 시스템들에 대하여 사용될 수 있다. CDMA 시스템은 코드분할 다중화(CDM)를 이용하며, 다른 직교 코드들을 사용하여 전송들을 전송한다. TDMA 시스템은 시분할 다중화(TDM)를 이용하며, 다른 시간 슬롯들에서 전송들을 전송한다. FDMA 시스템은 주파수 분할 다중화(FDM)를 이용하여, 다른 서브캐리어들 을 통해 전송들을 전송한다. OFDMA는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 이용하며, SC-FDMA 시스템은 단일-캐리어 주파수 분할 다중화(SC-FDM)를 이용한다. OFDM 및 SC-FDM은 시스템 대역폭을 다수의 직교 서브캐리어들로 분할하며, 상기 직교 서브캐리어들은 톤들, 빈(bin)들 등으로 지칭된다. 각각의 서브캐리어는 데이터로 변조된다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM을 사용하여 주파수 영역으로 전송되며, SC-FDM을 사용하여 시간 영역으로 전송된다. 기술들은 또한 다중화 방식들의 조합, 예컨대 CDMA 및 OFDM의 조합, 또는 OFDM 및 SC-FDM의 조합 등을 이용하는 무선 통신 시스템들에 대하여 사용될 수 있다. 명확화를 위하여, 기술들의 임의의 양상들은 순방향 링크상에서 OFDM을 이용하는 시스템과 관련하여 이하에서 제시된다. 기술들의 임의의 양상들은 또한 이용가능하게 공개된 "Physical Layer for Ultra Mobile Broadband(UMB) Air Interface Specification(2007년 5월 18일)" 로 명명된 3GPP2 C.S0084-001-0에 개시된 초이동광대역(UMB:Ultra Mobile Broadband) 무선 기술을 구현하는 시스템과 관련하여 상세히 제시된다.

여기에서 제시된 기술들은 다양한 타입들의 시그널링(signaling)에 대하여 사용될 수 있다. 예컨대, 기술들은 패킷들, 전력 제어 명령들 등에 대한 긍정응답들(ACK) 및 부정응답들(NAK)에 대하여 사용될 수 있다. 명확화를 위하여, 기술들의 임의의 양상들은 ACK/NAK 시그널링과 관련하여 이하에서 제시된다.

도 2는 순방향 링크에 대하여 사용될 수 있는 전송 구조(200)의 일 설계를 도시한다. 전송 시간라인은 프레임들로 분할될 수 있으며, 이들 분할들은 물리계층(PHY) 프레임들, 시간 슬롯들 등으로 지칭될 수 있다. 각각의 프레임은 고정되 거나 또는 구성가능할 수 있는 특정 기간에 걸쳐있을 수 있다. 각각의 프레임은 T개의 심볼 기간에 걸쳐 있을 수 있으며, 일반적으로 T≥1이고 일 설계에서 T=8이다. 하나의 심볼 기간은 하나의 OFDM 심볼의 기간이다.

시스템 대역폭은 다수의(K) 직교 서브캐리어들로 분할될 수 있다. 모든 K개의 전체 서브캐리어들은 전송을 위하여 이용가능할 수 있다. 대안적으로, K개의 전체 서브캐리어들의 서브세트만이 전송을 위하여 이용가능할 수 있으며, 나머지 서브캐리어들은 시스템이 특별한 마스크 요건들에 만족하도록 가드(guard) 서브캐리어들로서 사용될 수 있다. 일 설계에서, 서브캐리어들사이의 공간은 고정되어 있으며, 서브캐리어들의 수(K)는 시스템 대역폭에 의존한다. 일 설계에서, K는 1.25, 2.5, 5.0, 10 또는 20 MHz의 시스템 대역폭 각각에 대하여 128, 256, 512, 1024 또는 2048과 동일할 수 있다.

순방향 링크에 대한 이용가능한 시간 및 주파수 자원들은 타일들(tile)로 분할될 수 있으며, 이 타일들은 시간 주파수 블록들, 자원 블록들 등으로 지칭될 수 있다. 타일은 T개의 심볼 기간들의 S개의 서브캐리어들을 커버할 수 있으며, 여기서 일반적으로 S≥1이고 T≥1이다. 일 설계에서, 하나의 타일은 8 심볼 기간의 16개의 서브캐리어들을 커버한다. 하나의 타일은 다른 설계들에서 다른 S×T 크기를 가진다. 타일의 S개의 서브캐리어들은 연속 서브캐리어들일 수 있거나 또는 시스템 대역폭 전반에 걸쳐 분산될 수 있다. 타일은 최대 S

T 개의 심볼들을 전송하기 위하여 사용될 수 있는 S

T 개의 자원 유닛들을 포함한다. 자원 유닛은 하나의 심볼 기간의 하나의 서브캐리어이며, 또한 자원 엘리먼트, 서브캐리어-심볼 등으로 지칭될 수 있다. 주어진 타일에 있어서, 일부 자원 유닛들은 파일럿 심볼들을 위하여 사용될 수 있으며, 나머지 자원 유닛들은 데이터 및/또는 시그널링 심볼들을 위하여 사용될 수 있다. 여기에서 사용된 바와같이, 데이터 심볼은 트래픽 데이터에 대한 심볼이며, 시그널링 심볼은 시그널링에 대한 심볼이며, 파일럿 심볼은 파일럿에 대한 심볼이며, 심볼은 복소수값이다. 파일럿은 송신기 및 수신기에 의하여 사전에 알려진 데이터이다.

하나 이상의 시그널링 채널들은 한정될 수 있으며, 충분한 수의 타일들이 할당될 수 있다. 예컨대, 순방향 링크 제어 세그먼트(FLCS: Forward Link Control Segment)는 한정될 수 있으며, 순방향 긍정응답 채널(F-ACKCH)와 같은 다수의 시그널링/제어 채널들을 포함할 수 있다. FLCS는 다이버시티를 달성하기 위하여 시간 및 주파수에 걸쳐 분산된 타일들이 할당될 수 있다. 다른 제어 채널들은 FLCS에 할당된 타일들의 다른 자원 유닛들이 할당될 수 있다. 각각의 제어 채널에 대한 시그널링은 제어 채널에 할당된 자원 유닛들을 통해 전송될 수 있다.

F-ACKCH와 같은 제어 채널은 주어진 전송에서 사용자에 대한 하나의 시그널링 심볼 또는 하나의 정보 비트를 반송할 수 있다. 정보 비트는 2개의 가능한 값들(예컨대, 0 및 1)중 하나를 가질 수 있는 반면에, 시그널링 심볼은 2개 이상의 가능한 실수 또는 복소수값들중 하나를 가질 수 있다. 다이버시티를 보장하고 신뢰성을 개선하기 위하여, 시그널링 심볼 또는 정보 비트는 반복되어 다수의 자원 유닛들을 통해 전송될 있으며, 다수의 자원 유닛들은 다수의 서브캐리어들 및/또는 심볼 기간들에 분산될 수 있다.

도 2는 하나의 사용자에 대한 ACK 비트의 예시적인 전송을 도시한다. 이러한 예에서, ACK 비트는 반복되어, FLCS의 3개의 타일들의 3개의 자원 유닛들을 통해 전송된다. 주파수에 걸쳐 ACK 비트를 전송하면 주파수 다이버시티가 제공될 수 있다.

ACK 비트를 위하여 사용된 자원 유닛들은 타일내 간섭 변동들에 영향을 받을 수 있으며, 이러한 간섭 변동들은 타일내의 간섭의 변동들이다. 타일내 간섭 변동들은 타일의 다른 심볼들에 대한 간섭 전력과 동일하지 않은, 타일의 파일럿 심볼들에 대한 간섭 전력에 대응할 수 있다. 타일내 간섭 변동들은 인접 섹터들의 높은 전력 제어 채널들로부터 발생할 수 있으며, 성능을 저하시킬 수 있다.

타일내 간섭 변동들을 완화시키기 위하여, ACK 비트는 확산되어 더 많은 자원 유닛들을 통해 전송될 수 있으며, 이는 간섭 변동들을 더 평균화시킬 수 있다. 동일한 오버헤드(예컨대, 도 2에 도시된 예에서 ACK 비트당 3개의 자원 유닛들)을 완화시키기 위하여, 다수의 ACK 비트들은 자원 유닛들을 통해 전송될 수 있는 출력 심볼들을 획득하기 위하여 확산 행렬을 사용하여 공동으로 확산될 수 있다.

도 3은 4개의 다른 사용자들 또는 하나 이상의 사용자들로부터의 4개의 패킷들과 관련될 수 있는 4개의 ACK 비트들의 벡터를 전송하는 설계를 도시한다. 이러한 설계에서, 4개의 ACK 비트들은 12개의 자원 유닛들을 통해 전송될 수 있는 12개의 출력 심볼들을 획득하기 위하여 12×4 확산 행렬로 확산될 수 있다. 도 3에 도시된 설계에서, 최초의 4개의 출력 심볼들은 제 1 타일의 4개의 자원 유닛들을 통해 전송될 수 있으며, 두 번째 4개의 출력 심볼들은 제 2 타일로 전송될 수 있으며, 마지막의 4개의 출력 심볼들은 제 3 타일로 전송될 수 있다. 그 다음에 각각의 ACK 비트는 12개의 자원 유닛들을 통해 전송될 수 있으며, 따라서 타일내 간섭 변동들로 인한 성능 저하에 덜 영향을 받을 수 있다.

일반적으로, 송신기는 임의의 수(L개)의 시그널링 심볼들을 확산시킬 수 있으며, 임의의 수(Q개)의 출력 심볼들을 획득할 수 있다. 일 설계에서, Q는 L의 정수배이거나 또는 Q=L

M이며, 따라서 L개의 출력 심볼들은 M개의 타일들의 각각을 통해 전송될 수 있다. 수신기는 하나 이상의 대상 시그널링 심볼들을 복원하기 위하여 상보성(complementary) 역확산을 수행할 수 있다. 송신기에 의하여 수행된 확산과 수신기에 의하여 수행된 상보성 역확산은 타일내의 간섭 변동들을 평균화시킬 수 있다. 따라서, 타일내 간섭 변동들의 영향은 완화될 수 있다.

송신기는 검출 성능을 개선하고 수신기에 의한 처리를 단순화하는 방식으로 확산을 수행할 수 있다. 임의의 Q×L 확산 행렬은 각각의 시그널링 심볼이 길이 Q를 가진 다른 확산 시퀀스에 의하여 확산되도록 선택될 수 있다. 이러한 경우에, 수신기는 이들 Q개의 자원 유닛들에 대한 채널 응답의 변동들을 보상하기 위하여 Q개의 출력 심볼들을 전송하는데 사용된 모든 Q개의 자원 유닛들에 대하여 등화(equalization)를 수행할 수 있다. 등화는 최소 평균 제곱 에러(MMSE: minimum mean square error), 최소 자승(LS: least squares) 또는 임의의 다른 기술들에 기초할 수 있다. 고주파수-선택 채널에서, 채널 응답의 큰 변동은 Q×L 확산 행렬에서 L개의 확산 시퀀스들간의 직교성을 손실시킬 수 있다. 이러한 직교성 손실은 등화를 수행할때조차 성능 저하를 유발할 수 있다.

일 양상에서, 다수의 시그널링 심볼들은 간섭 변동들을 제거하기 위하여 확산될 수 있다. 확산은 등화로 인한 성능 저하를 완화시키고 수신기 처리를 단순화하기 위하여 시그널링 심볼들을 전송하는데 사용된 각각의 타일에 국부화될 수 있다. 일 설계에서, 확산은 보다 작은 가역 행렬들로 구성된 확산 행렬에 기초한다. 일 설계에서, Q×L 전체 확산 행렬 S는 M개의 작은 L×L 기본 확산 행렬들을 연결시킴으로서 형성될 수 있다. 출력 심볼들의 M개의 세트들은 M개의 기본 확산 행렬들로 획득될 수 있으며, M개의 다른 타일들을 통해 전송될 수 있다.

일 설계에서, 단일 타입의 기본 확산 행렬이 사용되며, 전체 확산 행렬 S는 이러한 기본 확산 행렬의 M개의 복사본들로 구성된다. 기본 확산 행렬은 이산 푸리에 변환(DFT) 행렬, 월시 행렬(하다마르 행렬로서 지칭됨), 유니터리(unitary) 행렬 등일 수 있다. 다른 설계에서, 전체 확산 행렬 S는 다른 타입들의 기본 확산 행렬로 구성될 수 있다. 예컨대, L개의 시그널링 심볼들은 DFT 행렬로 확산되어 하나의 타일을 통해 전송될 수 있으며, 동일한 L개의 시그널링 심볼들은 월시 행렬로 확산되어 다른 타일을 통해 전송될 수 있다.

도 4는 각각의 타일에 대한 국부 확산을 사용하여 시그널링을 전송하는 설계를 도시한다. L개의 시그널링 심볼들의 벡터,

는 M개의 확산기들(410a 내지 410m)에 제공될 수 있으며, 여기서

는 전치(transpose)를 나타낸다. 각각의 확산기(410)는 각각의 기본 확산 행렬

를 사용하여 L개의 시그널링 심볼들을 확산시킬 수 있으며, L개의 출력 심볼들의 벡터

를 제공하며, 여기서

이다. 각각의 확산기(410)로부터의 L개의 출력 심볼들은 각각의 타일의 L개의 자원 유닛들에 매핑될 수 있다. 따라서, 각각의 시그널링 심볼은 M개의 타일들의

자원 유닛들을 통해 전송될 수 있다. 각각의 시그널링 심볼은 각각의 타일의 시그널링 심볼에 대한 확산 시퀀스에 기초하여 각각의 타일의 L개의 자원 유닛들상으로 확산될 수 있다.

L개의 시그널링 심볼들의 벡터에 대한 확산은 다음과 같이 표현될 수 있다.

수식(1)

여기서,

에 대하여

은 타일 m에 대한 기본 확산 행렬이며,

에 대하여

은 타일 m에 대한 출력 심볼들의 벡터이다.

각각의 타일 m에 대한 기본 확산 행렬은 다음과 같은 특성을 가진 유니터리(unitary) 행렬일 수 있다.

수식(2)

여기서,

는 공액전치(conjugate transpose)를 나타내며,

는 단위 행렬(identity matrix)이다. 수식(2)은 기본 확산 행렬의 열들이 서로 직교이고 각각의 열이 단위 전력(unit power)을 가진다는 것을 지시한다.

각각의 타일 m에 대한 확산은 다음과 같이 표현될 수 있다.

,

에 대하여, 수식(3)

수식(3)은 다음과 같이 전개될 수 있다.

수식(4)

여기서,

에 대하여

는 벡터 a에서

번째 시그널링 심볼이며,

는 확산 행렬

의 k번째 행 및

번째 열의 엘리먼트이며,

에 대하여

는 타일 m의 k번째 자원 유닛에 대한 출력 심볼이다.

국부 확산을 사용하면, 수신기는 각각의 타일에 대한 기본 확산 행렬을 역으로 함으로서 각각의 타일에 대한 L개의 역확산 심볼들을 획득할 수 있다. 역확산 심볼들은 시그널링 심볼들의 초기 추정치들이다. 각각의 시그널링 심볼에 대하여, M개의 역확산 심볼들은 M개의 타일들로부터 획득될 수 있으며, 각각의 시그널링 심볼의 최종 추정치를 획득하기 위하여 결합될 수 있다. 대안적으로, 수신기는 예컨대 MMSE 또는 LS에 기초하여 등화(equalization)를 수행할 수 있다. 이러한 경우에, 등화로 인한 손실은 모든 M개의 타일들 대신에 각각의 타일내의 채널 변동량에 따를 수 있다. 그러므로, 등화 손실은 확산이 모든 M개의 타일에 대하여 이루어지는 경우보다 국부 확산을 사용할때 더 작을 수 있다.

도 5는 각각의 타일에 대한 국부 확산을 사용하여 전송된 시그널링을 수신하는 일 설계를 도시한다. L개의 수신된 심볼들의 벡터

는 L개의 시그널링 심볼들을 전송하기 위하여 사용된 각각의 타일로부터 획득될 수 있다. M개의 수신된 심볼 벡터들(r₁ 내지 r_M)은 각각 M개의 타일들로부터 획득될 수 있으며, M개의 역확산기들(510a 내지 510m)에 제공될 수 있다. 각각의 역확산기(510)는 각각의 기본 확산 행렬

에 기초하여 그것의 수신된 심볼 벡터

를 확산시키고 L개의 역확산 심볼들의 벡터

를 제공할 수 있다. 결합기(520)는 역확산기들(510a 내지 510m)로부터 M개의 역확산 심볼 벡터들(b₁ 내지 b_M)을 수신할 수 있다. 결합기(520)는 L개의 시그널링 심볼 추정치들의 벡터

를 획득하기 위하여 M개의 역확산 심볼 벡터들을 스케일링하여 결합할 수 있다.

각각의 타일 m에 대한 역확산은 다음과 같이 표현될 수 있다.

수식(5)

여기서,

는 타일 m에 대한 역확산 행렬이며,

의 전치행렬이다.

수신기는 송신기에 의하여 전송된 단지 L개의 시그널링 심볼들의 서브세트에 대하여 관심을 둘 수 있다. 그 다음에, 수신기는 다음과 같이 각각의 타일 m에 대한 주어진 시그널링 심볼

에 대하여 역확산을 수행할 수 있다.

수식(6)

여기서,

는 벡터

의 k번째 수신된 심볼이며,

는 역확산 행렬

의 m번째 행 및

번째 열의 엘리먼트이며,

는 벡터

의

번째 역확산 심볼이며, 이 역확산 심볼은 시그널링 심볼

에 대한 타일 m으로부터의 역확산 심볼이다.

수신기는 다음과 같이 시그널링 심볼

에 대한 M개의 타일들에 대하여 심볼 결합을 수행할 수 있다.

수식(7)

는 시그널링 심볼

에 대한 타일 m의 가중치이며,

는 시그널링 심볼

의 최종 추정치이다.

각각의 타일에 대한 가중치

는 그 타일에 대한 수신된 신호 품질에 기초하여 결정될 수 있다. 수신된 신호 품질은 신호 대 잡음비(SNR) 또는 임의의 다른 측정치에 의하여 정량화될 수 있다. 높은 수신된 신호 품질을 가진 타일들로부터의 심볼들을 역확산하기 위하여 더 큰 가중치가 주어질 수 있다. 대안적으로, 동 일한 가중치는 모든 M개의 타일들로부터의 역확산 심볼들에 적용될 수 있다.

도 6은 국부 확산을 사용하여 ACK 시그널링을 전송하는 전송(TX) 시그널링 프로세서(600)의 일 설계에 대한 블록도를 도시한다. 이러한 설계에서, 4개의 ACK 심볼들은 확산되어 3개의 타일들로 전송될 수 있으며, 확산은 각각의 타일에 대하여 국부화된다.

일 설계에서, ACK 심볼은 다음과 같이 주어질 수 있는 4개의 가능한 값들중 하나를 가질 수 있다.

수식(8)

0의 ACK 값은 에러로 디코딩된 패킷에 대하여 전송될 수 있는 NAK에 대응할 수 있다. 1의 ACK 값은 정확하게 디코딩된 패킷을 지시할 수 있으며, 추가로 현재의 자원 할당을 유지할 것을 사용자에게 알릴 수 있다. 2의 ACK 값은 정확하게 디코딩된 패킷을 지시할 수 있으며, 추가로 현재의 자원 할당을 포기할 것을 사용자에게 알릴 수 있다. 3의 ACK 값은 현재의 자원 할당을 포기할 것을 사용자에게 알릴 수 있다. ACK 심볼은 또한 2개의 가능한 값들(예컨대, 0 및 1)중 하나를 가지도록 한정되거나 또는 가능한 값들의 임의의 다른 세트들에 기초할 수 있다.

스케일링 유닛(610)은 4개의 ACK 심볼들을 수신하여 스케일링할 수 있다. ACK 심볼들은 다른 기하학적 특성들 또는 SNR들을 가진 다른 사용자들에게 전송될 수 있다. 각각의 사용자에 대한 ACK 심볼은 ACK 심볼에 대한 적정 SNR을 달성하기 위하여 적절한 이득으로 스케일링될 수 있다. 스케일링 유닛(610)은 4개의 스크램블러들(612a 내지 612d)에 4개의 스케일링된 ACK 심볼들

내지

를 제공할 수 있다.

각각의 스크램블러(612)는 ACK 심볼

이 전송되는 사용자에 대한 스크램블링 시퀀스로부터의 3개의 스크램블링 값들

,

, 및

을 사용하여 그것의 스케일링된 ACK 심볼들

을 스크램블링할 수 있다. 다른 사용자들에는 다른 스크램블링 시퀀스들이 할당될 수 있으며, 다른 스크램블링 시퀀스들은 사용자에 대한 MAC ID, 전송 섹터에 대한 섹터 ID 등과 같은 파라미터들에 기초하여 생성될 수 있다. 스크램블링은 다른 MAC ID들을 사용하여 다른 섹터로부터 다른 사용자들로의 신호들을 구별하기 위하여 사용될 수 있다. 각각의 스크램블러(612)는 3개의 확산기들(614a, 614b, 614c)에 3개의 스크램블링된 심볼들을 제공할 수 있다.

각각의 확산기(614)는 4개의 스크램블러들(612a 내지 612d)로부터 4개의 ACK 심볼들에 대한 4개의 스크램블링된 심볼들을 수신할 수 있다. 각각의 확산기(614)는 확산 행렬(예컨대, 4×4 DFT 행렬)을 사용하여 그것의 4개의 스크램블링된 심볼들을 확산시킬 수 있으며, 4개의 출력 심볼들을 제공할 수 있다. 확산기들(614a, 614b, 614c)은 각각 심볼-대-서브캐리어 매퍼들(616a, 616b, 616c)에 그들의 출력 심볼들을 제공할 수 있다.

각각의 매퍼(616)는 연관된 타일의 4개의 자원 유닛들에 그것의 4개의 출력 심볼들을 매핑할 수 있다. 매퍼(616a)는 타일 1에 그것의 출력 심볼들을 매핑할 수 있으며, 매퍼(616b)는 타일 2에 그것의 출력 심볼들을 매핑할 수 있으며, 매퍼(616c)는 타일 3에 그것의 출력 심볼들을 매핑할 수 있다.

각각의 타일에 대한 송신기 처리는 다음과 같이 표현될 수 있다.

수식(9)

는 4개의 ACK 심볼들에 대한 ×1 벡터이며,

는 4개의 ACK 심볼들에 대하여 대각선을 따라 4개의 이득들을 가지나 이외의 다른 위치에서는 모두 0을 가진 4×4 대각 행렬이며,

는 타일 m에 대한 4개의 ACK 심볼들에 대하여 대각선을 따라 4개의 스크램블링 값들을 가진 4×4 대각 행렬이며,

는 하나의 타일에 대한 확산을 위하여 사용된 4×4 DFT 행렬이며,

는 타일 m에 대한 출력 심볼들의 4×1 벡터이다.

각각의 ACK 심볼

에 대한 처리는 다음과 같이 표현될 수 있다.

,

수식(10)

여기서,

는 이득이며,

는 ACK 심볼

에 대한 전송 전력이며,

는 타일 m에 대한 ACK 심볼

의 스크램블링 값이며,

는 DFT 행렬 D의 k번째 행 및

번째 열의 엘리먼트이며,

는 타일 m의 k 번째 자원 유닛에 대한 ACK 심볼

의 출력 심볼이다.

수식(10)은 ACK 심볼

이 ACK 심볼

에 대한 적정 전송 전력을 달성하기 위하여 이득

으로 스케일링될 수 있다. 그 다음에, 스케일링된 ACK 심볼은 3개의 스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 3개의 스크램블링 값들로 스크램블링될 수 있다. 각각의 스크램블링된 심볼은 각각의 스크램블링된 심볼에 대한 하나의 타일로 전송될 4개의 출력 심볼들을 획득하기 위하여 DFT 행렬의 열의 4개의 엘리먼트에 의하여 확산될 수 있다. 총 12개의 출력 심볼들은 ACK 심볼

에 대하여 획득될 수 있다.

모든 4개의 ACK 심볼들에 대한 출력 심볼들은 다음과 같이 결합될 수 있다.

수식(11)

여기서,

는 타일 m의 k-번째 자원 유닛으로 전송될 출력 심볼이다.

도 7은 3개의 타일로 4개의 ACK 심볼들에 대한 12개의 출력 심볼들을 전송하는 일 설계를 도시한다. 이러한 설계에서, 각각의 타일은 8개의 심볼 기간들의 16개의 서브캐리어들을 커버한다. 각각의 타일에서, 18개의 자원 유닛들은 파일럿 심볼들을 위하여 예비로 남겨지며, 나머지 자원 유닛들은 다른 심볼들을 전송하기 위하여 사용될 수 있다. 일 설계에서, 4개의 출력 심볼들

,

및

은 타일 m의 4개의 인접 자원 유닛들의 클러스터에 매핑된다. 주파수 및 시간에서 서로 근접한 4개의 출력 심볼들을 전송하면 이들 출력 심볼들은 채널 변동들에 덜 영향을 받으며, 이는 차례로 직교성을 더 손실할 수 있다. 출력 심볼들은 도 7에 도시된 바와같이 3개의 타일들의 다른 심볼 기간들에 매핑될 수 있다. 이는 다른 서브캐리어들을 통해 전송된 심볼들사이에서 공유하는 전송 전력을 양호하게 할 수 있다. 심볼 기간들의 동일한 쌍에서 다수의 클러스터들을 통해 출력 심볼들을 전송하면, 이들 출력 심볼들을 위하여 사용된 전송 전력이 너무 크게 되어 심볼 기간들의 쌍의 나머지 심볼들에 대해서는 작은 전송 전력이 이용가능할 수 있다. 출력 심볼들은 또한 다른 방식들로 자원 유닛들에 매핑될 수 있다.

도 8은 국부 확산으로 전송된 ACK 시그널링을 수신하는 수신(RX) 시그널링 프로세서(800)의 일 양상에 대한 블록도를 도시한다. 명확화를 위하여, 도 8은 하나의 ACK 심볼

을 복원하는 처리를 도시한다.

심볼-대-서브캐리어 디매퍼들(810a, 810b, 810c)은 ACK 시그널링을 전송하기 위하여 사용된 3개의 타일들로부터 수신 심볼들을 획득할 수 있다. 각각의 디매퍼(810)는 연관된 타일로 ACK 시그널링을 전송하기 위하여 사용된 4개의 자원 유닛들로부터 4개의 수신된 심볼들을 제공할 수 있다. 역확산기들(812a, 812b, 812c)은 각각 디매퍼들(810a, 810b, 810c)로부터 수신 심볼들을 획득할 수 있다. 4개의 ACK 심볼들은 DFT 행렬의 4개의 열들로 확산될 수 있다. 그 다음에, 각각의 역확산기(812)는 복원된 ACK 심볼

을 확산하기 위하여 사용된 DFT 행렬의

번째 열에 대응하는, 역 DFT(IDFT) 행렬의

번째 열의 4개의 엘리먼트들을 사용하여 그것의 수신된 심볼들을 역확산할 수 있다. 디스크램블러(814)는 각각 역확산기 들(812a, 812b, 812c)로부터 3개의 역확산 심볼들

,

및

을 수신할 수 있다. 디스크램블러(814)는 ACK 심볼

에 대한 3개의 스크램블링 값

,

및

과 3개의 역확산 심볼들을 곱할 수 있다. 결합기(816)는 3개의 타일들에 대하여 유도된 3개의 가중치들을 사용하여 3개의 디스크램블링된 심볼들을 스케일링할 수 있으며, 그 다음에 ACK 심볼 추정치

를 획득하기 위하여 예컨대 수식(7)에 기술된 바와같이 3개의 스케일링된 심볼들을 결합할 수 있다. 수신기 처리는 각각의 대상 ACK 심볼에 대하여 반복될 수 있다. ACK 심볼

은 또한 등화(예컨대, MMSE 또는 LS에 기초하여) 및 디스크램블링을 수행함으로서 복원될 수 있다.

일반적으로, 임의의 이득값

은 각각의 ACK 심볼

에 대하여 사용될 수 있다. 플랫 페이딩(flat-fading) 채널에 있어서, 4개의 확산 ACK 심볼들은 수신기에서 직교성을 유지하며, 각각의 ACK 심볼은 수신된 심볼들을 역확산함으로서 복원될 수 있다. 주파수-선택(frequency-selective) 채널에 있어서, 채널 변동들은 직교성을 손실시킬 수 있으며, 이는 각각의 ACK 심볼이 나머지 ACK 심볼들에 대하여 간섭을 유발하게 할 수 있다. 고전력으로 전송된 ACK 심볼은 저전력으로 전송된 ACK 심볼에 대하여 과도한 간섭을 유발할 수 있으며, 이는 저전력 ACK 심볼에 대한 검출 성능을 저하시킬 수 있다. 이러한 현상을 완화시키기 위하여, 4개의 ACK 심볼들에 대한 4개의 이득중에서 가장 높은 이득 대 가장 낮은 이득의 비는 임계값 이하로 제한될 수 있다. 이는 가장 높은 전력 ACK 심볼이 가장 낮은 전력 ACK 심 볼에 대하여 과도한 간섭을 유발하지 않도록 할 수 있다. 임계값은 채널 변동들로 인한 예측된 최대 직교성 손실량, 원하는 검출 성능 등과 같은 다양한 인자들에 기초하여 선택될 수 있다. 다른 사용자들에 대한 ACK 심볼들은 또한 각각의 그룹이 유사한 전송 전력을 가진 ACK 심볼들을 포함하도록 그룹들로 배열될 수 있다.

도 6 및 도 8에 도시된 처리는 또한 다른 방식들 또는 순서들로 수행될 수 있다. 예컨대, 스크램블링은 확산전에(도 6에 도시됨) 또는 확산후에 수행될 수 있다. 스케일링은 최초로(도 6에 도시됨) 또는 스크램블링후 또는 임의의 다른 시점에 수행될 수 있다. 스케일링 및/또는 스크램블링은 또한 생략될 수 있다.

명확화를 위하여, ACK 시그널링과 관련한 기술들의 사용은 앞서 기술되었다. 이 기술들은 또한 다른 타입들의 시그널링과 관련하여 사용될 수 있다. 예컨대, 이 기술들은 전력 제어 명령들, 다른 섹터 간섭(OSI:other-sector-interference) 지시자들, 액세스 허가들, 자원 할당들, 파일럿 품질 지시자들, 패킷 지시자들의 시작, 역 활성 비트들 등과 관련하여 사용될 수 있다.

도 9는 국부 확산을 사용하여 시그널링을 전송하는 프로세스(900)의 일 양상을 도시한다. 프로세스(900)는 기지국 등과 같은 송신기에 의하여 수행될 수 있다. 다수의 시그널링 심볼들은 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 확산될 수 있으며, 출력 심볼들의 각각의 세트는 확산 행렬, 예컨대 DFT 행렬 또는 월시 행렬을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 확산시킴으로서 획득된다(블록(912)). 출력 심볼들의 다수의 세트들은 다수의 시간 주파수 블록들 또는 타일들에 매핑될 수 있다(블록(914)). 예컨대, 출력 심볼들의 각각의 세트는 하나의 시간 주파수 블록의 인접 자원 유닛들의 클러스터에 매핑될 수 있다. 다수의 시그널링 심볼들은 ACK 심볼들 및/또는 다른 타입들의 시그널링 심볼들을 포함할 수 있다.

도 10은 국부 확산을 사용하여 시그널링을 전송하는 장치(1000)의 일 양상을 도시한다. 장치(1000)는 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 다수의 시그널링 심볼들을 확산시키는 수단 ― 상기 출력 심볼들의 각각의 세트는 확산 행렬을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 확산시킴으로서 획득됨 ―(모듈(1012)); 및 다수의 시간 주파수 블록들에 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑하기 위한 수단(모듈(1014))을 포함한다.

도 11은 국부 확산을 사용하여 시그널링을 전송하는 프로세스(1100)의 일 양상을 도시한다. 프로세스(1100)는 기지국 등과 같은 송신기에 의하여 수행될 수 있다. 다수의 시그널링 심볼들(예컨대, ACK 심볼들)은 이들 시그널링 심볼들에 대한 전송 전력에 기초하여 결정된 다수의 이득들을 사용하여 스케일링될 수 있다(블록(1112)). 가장 큰 이득 대 가장 작은 이득의 비는 미리 결정된 값 미만으로 제한될 수 있다. 다수의 스케일링된 시그널링 심볼들의 각각은 각각의 시그널링 심볼에 대한 다수의 스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 각각의 스크램블링 시퀀스로 스크램블링될 수 있다(블록(1114)). 스크램블링된 심볼들의 다수의 세트들이 형성될 수 있으며, 각각의 세트는 다수의 시그널링 심볼들의 각각에 대하여 하나의 스크램블링된 심볼을 포함한다(블록(1116)). 스크램블링된 심볼들의 다수의 세트들은 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 (예컨대, DFT 행렬 또는 월 시 행렬을 사용하여) 확산될 수 있으며, 스크램블링된 심볼들의 각각의 세트에 대하여 출력 심볼들의 하나의 세트가 제공된다(블록(1118)). 출력 심볼들의 다수의 세트들은 다수의 시간 주파수 블록들에 매핑될 수 있으며, 예컨대 출력 심볼들의 하나의 세트는 각각의 시간 주파수 블록에 매핑될 수 있다(블록(1120)). 출력 심볼들의 각각의 세트는 하나의 시간 주파수 블록의 인접 자원 유닛들의 클러스터에 매핑될 수 있다.

도 11의 처리는 또한 다른 순서들로 수행될 수 있다. 처리의 일부(예컨대, 스케일링 및/또는 스크램블링)은 생략될 수 있다. 다른 처리는 또한 시그널링 심볼들에 대하여 수행될 수 있다.

도 12는 국부 확산을 사용하여 시그널링을 전송하는 장치(1200)의 일 양상을 도시한다. 장치(1200)는 이들 시그널링 심볼들에 대한 전송 전력에 기초하여 결정된 다수의 이득들을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 스케일링하기 위한 수단(모듈(1212)); 각각의 시그널링 심볼에 대한 다수의 스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 각각의 스크램블링 시퀀스를 사용하여 다수의 스케일링된 시그널링 심볼들의 각각의 스크램블링하기 위한 수단(블록(1214)); 스크램블링된 심볼들의 다수의 세트들을 형성하기 위한 수단 ― 각각의 세트는 다수의 시그널링 심볼들의 각각에 대하여 하나의 스크램블링된 심볼을 포함함 ―(모듈(1216)); 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 스크램블링된 심볼들의 다수의 세트들을 확산하기 위한 수단 ― 스크램블링된 심볼들의 각각의 세트에 대하여 출력 심볼들의 하나의 세트가 제공됨 ―(모듈(1218)); 및 다수의 시간 주파수 블록들에 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑하기 위한 수단, 예컨대 각각의 시간 주파수 블록에 출력 심볼들의 하나의 세트를 매핑하기 위한 수단(모듈(1220))을 포함한다.

도 13은 시그널링을 수신하는 프로세스(1300)의 일 양상을 도시한다. 프로세스(1300)는 단말 등과 같은 수신기에 의하여 수행될 수 있다. 수신된 심볼들의 다수의 세트들은 확산을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들(예컨대, ACK 심볼들)을 전송하기 위하여 사용된 다수의 시간 주파수 블록들로부터 획득될 수 있다(블록(1312)). 수신된 심볼들의 다수의 세트들은 다수의 역확산 심볼들을 획득하기 위하여 (예컨대, IDFT 행렬 또는 월시 행렬과 같은 역확산 행렬에 기초하여) 역확산될 수 있다. 다수의 시그널링 심볼들중 하나의 심볼에 대한 시그널링 심볼 추정치는 다수의 역확산 심볼들에 기초하여 유도될 수 있다(블록(1316)). 처리는 각각의 대상 시그널링 심볼에 대하여 반복될 수 있다.

도 14는 확산을 사용하여 전송된 시그널링을 수신하는 장치(1400)의 일 양상을 도시한다. 장치(1400)는 확산을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 전송하기 위하여 사용된 다수의 시간 주파수 블록들로부터 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위한 수단(모듈(1412)); 다수의 역확산 심볼들을 획득하기 위하여 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 역확산하기 위한 수단(모듈(1414)); 및 다수의 역확산 심볼들에 기초하여 다수의 시그널링 심볼들중 하나의 심볼에 대한 시그널링 심볼 추정치를 유도하기 위한 수단(모듈(1416))을 포함한다.

도 15는 시그널링을 수신하는 프로세스(1500)의 일 양상을 도시한다. 프로세스(1500)는 단말 등과 같은 수신기에 의하여 수행될 수 있다. 수신된 심볼들의 다수의 세트들은 다수의 시간 주파수 블록들로부터 획득될 수 있으며, 예컨대 수신된 심볼들의 하나의 세트는 각각의 시간 주파수 블록으로부터 획득될 수 있다(블록(1512)). 수신된 심볼들의 각각의 세트는 역확산 심볼을 획득하기 위하여 역확산 행렬에 기초하여 역확산될 수 있다(블록(1514)). 다수의 역확산 심볼들은 수신된 심볼들의 다수의 세트들에 대하여 획득될 수 있으며, 다수의 디스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 디스크램블링될 수 있다(블록(1516)). 다수의 디스크램블링된 심볼들은 다수의 시간 주파수 심볼들중 하나의 심볼에 대한 시그널링 심볼 추정치를 획득하기 위하여 결합될 수 있다(블록(1518)). 블록(1518)에서, 다수의 시간 주파수 블록들에 대한 다수의 가중치들은 예컨대 이들 시간 주파수 블록들에 대한 수신된 신호 품질들에 기초하여 결정될 수 있다. 다수의 디스크램블링된 심볼들은 다수의 스케일링된 심볼들을 획득하기 위하여 다수의 가중치들로 스케일링될 수 있다. 그 다음에, 다수의 스케일링된 심볼들은 시그널링 심볼 추정치를 획득하기 위하여 결합될 수 있다. 수신기에 의한 처리는 송신기에 의한 처리에 의존할 수 있다.

도 16은 국부 확산을 사용하여 전송된 시그널링을 수신하는 장치(1600)의 일 설계를 도시한다. 장치(1600)는 다수의 시간 주파수 블록들로부터 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위한 수단 ― 수신된 심볼들의 하나의 세트는 각각의 시간 주파수 블록으로부터 획득됨 ―(모듈(1612)); 역확산 심볼을 획득하기 위하여 역확산 행렬에 기초하여 수신된 심볼들의 각각의 세트를 역확산하기 위한 수단(모듈(1614)); 다수의 디스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 다수의 역확산 심볼들을 디스크램블링하기 위한 수단(모듈(1616)); 및 다수의 시그널링 심볼들중 하나의 심볼에 대한 시그널링 심볼 추정치를 획득하기 위하여 다수의 디스크램블링된 심볼들을 결합하기 위한 수단(모듈(1618))을 포함한다.

도 10, 도 12, 도 14 및 도 16의 모듈들은 프로세서들, 전자 장치들, 하드웨어 장치들, 전자 컴포넌트들, 논리 회로들, 메모리들 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

도 17는 기지국(110) 및 단말(120)의 일 양상에 대한 블록도를 도시하며, 기지국(110) 및 단말(120)은 도 1의 기지국들중 하나와 단말들중 하나이다. 기지국(110)에서, TX 데이터 및 시그널링 프로세서(1710)는 데이터 소스(도시안됨)로부터 트래픽 데이터를 수신하고 및/또는 제어기/프로세서(1740)로부터 시그널링을 수신할 수 있다. 프로세서(1710)는 트래픽 데이터 및 시그널링을 처리할 수 있으며(예컨대, 포맷하고, 인코딩하며, 인터리빙하며, 심볼 매핑할 수 있으며), 데이터 및 시그널링 심볼들을 제공할 수 있다. 프로세서(1710)는 또한 파일럿 심볼들을 생성할 수 있다. 변조기(MOD)(1720)는 (예컨대, OFDM을 위하여) 데이터, 시그널링 및 파일럿 심볼들을 처리할 수 있으며, 출력 칩들을 제공할 수 있다. 송신기(TMTR)(1722)는 출력 칩들을 처리할 수 있으며(예컨대, 아날로그로 변환하고, 증폭시키며, 필터링하며, 주파수 상향변환(upconvert) 할 수 있으며), 안테나(1724)를 통해 전송될 수 있는 순방향 링크 신호를 생성할 수 있다.

단말(120)에서, 안테나(1752)는 기지국(110) 및 다른 기지국들로부터 순방향 링크 신호들을 수신할 수 있으며, 수신기(RCVR)(1754)에 수신된 신호를 제공할 수 있다. 수신기(1754)는 수신된 신호를 컨디셔닝할 수 있으며(예컨대, 필터링하고, 증폭시키며, 주파수 하향변환(downconvert)하며, 디지털화할 수 있으며), 수신된 샘플들을 제공할 수 있다. 복조기(DEMOD)(1760)는 (OFDM를 위하여) 수신된 샘플들에 대하여 복조를 수행할 수 있으며, 수신된 심볼들을 제공할 수 있다. RX 데이터 및 시그널링 프로세서(1770)는 단말(120)에 전송된 디코딩된 데이터 및 시그널링을 획득하기 위하여 수신된 심볼들을 처리할 수 있다(예컨대, 심볼 디매핑하고, 디인터리빙하며, 디코딩할 수 있다).

역방향 링크상에서, 단말(120)에서는 단말(120)에 의하여 전송될 트래픽 데이터 및 시그널링이 TX 데이터 및 시그널링 프로세서(1790)에 의하여 처리되고, 변조기(1792)에 의하여 변조되며, 송신기(1794)에 의하여 컨디셔닝되며, 안테나(1752)를 통해 전송될 수 있다. 기지국(110)에서, 단말(120) 및 가능한 경우에 다른 단말들로부터의 역방향 링크 신호들은 안테나(1724)에 의하여 수신되고, 수신기(1730)에 의하여 컨디셔닝되며, 복조기(1732)에 의하여 복조되며, RX 데이터 및 시그널링 프로세서(1734)에 의하여 처리되어, 단말들에 의하여 전송된 트래픽 데이터 및 시그널링을 복원할 수 있다. 역방향 링크 전송을 위한 처리는 순방향 링크 전송을 위한 처리와 유사하거나 또는 상이할 수 있다.

제어기들/프로세서들(1740, 1870)은 각각 기지국(110) 및 단말(120)에서의 동작을 제어할 수 있다. 메모리들(1742, 1782)은 각각 기지국(110) 및 단말(120)에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장할 수 있다. 스케줄러(1744)는 순방향 및/또는 역방향 링크 전송을 위하여 단말들을 스케줄링할 수 있으며, 스케줄링된 UE들에 자원들(예컨대, 타일들)을 할당할 수 있다.

시그널링 전송을 위하여, 프로세서(1710 및/또는 1790)는 도 4 또는 도 6에 도시된 처리, 도 9에 도시된 프로세스(900), 도 11에 도시된 프로세스(1100) 및/또는 여기에서 제시된 기술들에 대한 다른 프로세스들을 수행할 수 있다. 시그널링 수신을 위하여, 프로세서(1734 및/또는 1770)는 도 5 또는 도 8에 도시된 처리, 도 13에 도시된 프로세스(1300), 도 15에 도시된 프로세스(1500), 및/또는 여기에서 제시된 기술들에 대한 다른 프로세스들을 수행할 수 있다.

여기에서 제시된 기술들은 다양한 수단들에 의하여 구현될 수 있다. 예컨대, 이들 기술들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 한 엔티티(예컨대, 기지국 또는 단말)에서 기술들을 수행하기 위하여 사용된 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적회로들(ASIC), 디지털 신호 프로세서들(DSP), 디지털 신호 처리 장치들(DSPD), 프로그램가능 논리 장치들(PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들(FPGA), 프로세서들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 장치들, 여기에서 제시된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 컴퓨터, 또는 이들의 조합내에서 구현될 수 있다.

펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에 있어서, 기술들은 여기에서 제시된 기능들을 수행하는 모듈들(예컨대, 프로시저들, 기능들 등)로 구현될 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 명령들/코드는 메모리(예컨대, 도 17의 메모리(1742 또는 1782))에 저장될 수 있으며, 프로세서(예컨대, 프로세서(1740 또는 1780))에 의하 여 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부에 또는 프로세서 외부에서 구현될 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 명령들/코드는 또한 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독전용 메모리(ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM), 프로그램가능 판독전용 메모리(PROM), 전기적 소거가능 PROM(EEPROM), FLASH 메모리, 플로피 디스크, 컴팩트 디스크(CD), 디지털 비디오 디스크(DVD), 자기 또는 광 데이터 저장 장치 등과 같은 컴퓨터/프로세서-판독가능 매체에 저장될 수 있다. 명령들/코드는 하나 이상의 프로세서들에 의하여 실행가능할 수 있으며, 프로세서(들)로 하여금 여기에서 제시된 기능의 임의의 양상들을 수행하도록 할 수 있다.

본 발명의 전술한 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 실시 또는 사용하도록 하기 위하여 제공된다. 본 발명의 다양한 수정들은 당업자에게 명백할 것이며, 여기에서 한정된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변형례들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 제시된 예들 및 설계들에 제한되지 않고 여기에서 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 따른다.

Claims

출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 다수의 시그널링(signaling) 심볼들을 처리(process)하고 ― 상기 출력 심볼들의 각각의 세트는 상기 다수의 시그널링 심벌들을 직교화(orthogonalize)하는 확산 행렬을 사용하여 상기 다수의 시그널링 심볼들을 확산시킴으로써 획득됨 ―, 다수의 시간 주파수 블록들에 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑 ― 각각의 시그널링 심벌은 상기 다수의 시간 주파수 블록들 각각에서 전송됨 ― 하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및

상기 적어도 하나의 프로세서에 접속된 메모리를 포함하는,

무선 통신을 위한 장치.
제 1항에 있어서, 상기 확산 행렬은 이산 푸리에 변환(DFT: discrete Fourier transform) 행렬 또는 월시 행렬을 포함하는, 무선 통신을 위한 장치.
제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 상기 다수의 시그널링 심볼들을 스크램블링하고, 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 상기 스크램블링된 심볼들을 처리하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 장치.
제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 시그널링 심볼에 대한 다수의 스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 각각의 스크램블링 시퀀스를 사용하여 상기 다수의 시그널링 심볼들의 각각을 스크램블링하며, 스크램블링된 심볼들의 다수의 세트들을 형성하며 ― 상기 각각의 세트는 상기 다수의 시그널링 심볼들의 각각에 대한 하나의 스크램블링된 심볼을 포함함 ―, 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 상기 스크램블링된 심볼들의 다수의 세트들을 처리하도록 구성되며, 상기 스크램블링된 심볼들의 각각의 세트에 대하여 상기 출력 심볼들의 하나의 세트가 제공되는, 무선 통신을 위한 장치.
제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 다수의 시그널링 심볼들에 대한 전송 전력에 기초하여 결정된 다수의 이득들을 사용하여 상기 다수의 시그널링 심볼들을 스케일링(scaling)하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 장치.
제 5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 다수의 이득들중 가장 큰 이득과 가장 작은 이득을 결정하고, 상기 가장 큰 이득 대 상기 가장 작은 이득의 비를 미리 결정된 값 미만으로 제한하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 장치.
제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 다수의 시간 주파수 블록들중 한 블록의 인접 자원 유닛들의 클러스터(cluster)에 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들의 각각을 매핑하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 장치.
제 1항에 있어서, 상기 다수의 시그널링 심볼들은 긍정응답(ACK: acknowledgement) 심볼들을 포함하는, 무선 통신을 위한 장치.
출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 다수의 시그널링 심볼들을 처리하는 단계 ― 상기 출력 심볼들의 각각의 세트는 상기 다수의 시그널링 심벌들을 직교화하는 확산 행렬을 사용하여 상기 다수의 시그널링 심볼들을 확산시킴으로써 획득됨 ―; 및

다수의 시간 주파수 블록들에 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑하는 단계― 각각의 시그널링 심벌은 상기 다수의 시간 주파수 블록들 각각에서 전송됨 ―를 포함하는,

무선 통신을 위한 방법.
제 9항에 있어서, 스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 상기 다수의 시그널링 심볼들을 스크램블링하는 단계를 더 포함하며, 다수의 시그널링 심볼들을 처리하는 상기 단계는 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 상기 스크램블링된 심볼들을 처리하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
제 9항에 있어서, 상기 다수의 시그널링 심볼들에 대한 전송 전력에 기초하여 상기 다수의 이득들을 사용하여 상기 다수의 시그널링 심볼들을 스케일링(scaling)하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
제 9항에 있어서, 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑하는 상기 단계는 상기 다수의 시간 주파수 블록들중 하나의 블록의 인접 자원 유닛들의 클러스터(cluster)에 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들의 각각을 매핑하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 다수의 시그널링 심볼들을 처리하기 위한 수단 ― 상기 출력 심볼들의 각각의 세트는 상기 다수의 시그널링 심벌들을 직교화하는 확산 행렬을 사용하여 상기 다수의 시그널링 심볼들을 확산시킴으로써 획득됨 ―; 및

다수의 시간 주파수 블록들에 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑하기 위한 수단― 각각의 시그널링 심벌은 상기 다수의 시간 주파수 블록들 각각에서 전송됨 ―을 포함하는,

무선 통신용 장치.
제 13항에 있어서, 스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 상기 다수의 시그널링 심볼들을 스크램블링하기 위한 수단을 더 포함하며, 다수의 시그널링 심볼들을 처리하기 위한 상기 수단은 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 상기 스크램블링된 심볼들을 처리하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신용 장치.
제 13항에 있어서, 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑하기 위한 상기 수단은 상기 다수의 시간 주파수 블록들중 하나의 블록의 인접 자원 유닛들의 클러스터에 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들의 각각을 매핑하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신용 장치.
출력 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위하여 컴퓨터로 하여금 다수의 시그널링 심볼들을 처리하도록 하기 위한 코드 ― 상기 출력 심볼들의 각각의 세트는 상기 다수의 시그널링 심벌들을 직교화하는 확산 행렬을 사용하여 상기 다수의 시그널링 심볼들을 확산시킴으로써 획득됨 ―; 및

상기 컴퓨터로 하여금 다수의 시간 주파수 블록들에 상기 출력 심볼들의 다수의 세트들을 매핑하도록 하기 위한 코드― 각각의 시그널링 심벌은 상기 다수의 시간 주파수 블록들 중 각각에서 전송됨 ―를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
확산을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 전송하기 위하여 사용되는 다수의 시간 주파수 블록들로부터 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 획득하고― 각각의 시그널링 심벌은 상기 다수의 시간 주파수 블록들 각각에서 전송됨 ―, 다수의 역확산 심볼들을 획득하기 위하여 상기 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 처리하며, 상기 다수의 역확산 심볼들에 기초하여 상기 다수의 시그널링 심볼들중 적어도 하나의 심볼에 대한 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 유도하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및

상기 적어도 하나의 프로세서에 접속된 메모리를 포함하는,

무선 통신용 장치.
제 17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 다수의 역확산 심볼들중 적어도 하나를 획득하기 위하여 역확산 행렬을 사용하여 상기 수신된 심볼들의 다수의 세트들의 각각을 처리하도록 구성되는, 무선 통신용 장치.
제 18항에 있어서, 상기 역확산 행렬은 역 이산 푸리에 변환(IDFT: inverse discrete Fourier transform) 행렬 또는 월시 행렬을 포함하는, 무선 통신용 장치.
제 17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 다수의 디스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 상기 다수의 역확산 심볼들을 디스크램블링하며, 상기 다수의 디스크램블링된 심볼들에 기초하여 상기 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 유도하도록 구성되는, 무선 통신용 장치.
제 17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 다수의 시간 주파수 블록들에 대한 다수의 가중치들을 결정하고, 다수의 스케일링된 심볼들을 획득하기 위하여 상기 다수의 가중치들을 사용하여 상기 다수의 역확산 심볼들을 스케일링하며, 상기 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 획득하기 위하여 상기 다수의 스케일링된 심볼들을 결합하도록 구성되는, 무선 통신용 장치.
제 17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 다수의 시간 주파수 블록들중 하나의 블록의 인접 자원 유닛들의 클러스터로부터 수신된 심볼들의 다수의 세트들의 각각을 획득하도록 구성되는, 무선 통신용 장치.
제 17항에 있어서, 상기 다수의 시그널링 심볼들은 긍정응답(ACK) 심볼들을 포함하는, 무선 통신용 장치.
확산을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 전송하기 위하여 사용되는 다수의 시간 주파수 블록들로부터 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 획득하는 단계― 각각의 시그널링 심벌은 상기 다수의 시간 주파수 블록들 중 각각에서 전송됨 ―;

다수의 역확산 심볼들을 획득하기 위하여 상기 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 처리하는 단계; 및

상기 다수의 역확산 심볼들에 기초하여 상기 다수의 시그널링 심볼들중 적어도 하나의 심볼에 대한 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 유도하는 단계를 포함하는,

무선 통신을 위한 방법.
제 24항에 있어서, 다수의 디스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 상기 다수의 역확산 심볼들을 디스크램블링하는 단계; 및

상기 다수의 디스크램블링된 심볼들에 기초하여 상기 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 유도하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
제 24항에 있어서, 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 처리하는 상기 단계는 상기 다수의 역확산 심볼들중 적어도 하나를 획득하기 위하여 역확산 행렬을 사용하여 상기 수신된 심볼들의 다수의 세트들의 각각을 처리하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
제 24항에 있어서, 상기 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 유도하는 상기 단계는,

상기 다수의 시간 주파수 블록들에 대한 다수의 가중치들을 결정하는 단계;

다수의 스케일링된 심볼들을 획득하기 위하여 상기 다수의 가중치들을 사용하여 상기 다수의 역확산 심볼들을 스케일링하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 획득하기 위하여 상기 다수의 스케일링된 심볼들을 결합하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
제 24항에 있어서, 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 획득하는 상기 단계는 상기 다수의 시간 주파수 블록들중 하나의 블록의 인접 자원 유닛들의 클러스터로부터 상기 수신된 심볼들의 다수의 세트들의 각각을 획득하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 방법.
확산을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 전송하기 위하여 사용되는 다수의 시간 주파수 블록들로부터 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 획득하기 위한 수단― 각각의 시그널링 심벌은 상기 다수의 시간 주파수 블록들 중 각각에서 전송됨 ―;

다수의 역확산 심볼들을 획득하기 위하여 상기 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 처리하기 위한 수단; 및

상기 다수의 역확산 심볼들에 기초하여 상기 다수의 시그널링 심볼들중 적어도 하나의 심볼에 대한 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 유도하기 위한 수단을 포함하는,

무선 통신용 장치.
제 29항에 있어서, 다수의 디스크램블링된 심볼들을 획득하기 위하여 상기 다수의 역확산 심볼들을 디스크램블링하기 위한 수단; 및

상기 다수의 디스크램블링된 심볼들에 기초하여 상기 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 유도하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 통신용 장치.
제 29항에 있어서, 상기 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 처리하기 위한 상기 수단은 상기 다수의 역확산 심볼들중 적어도 하나를 획득하기 위하여 역확산 행렬을 사용하여 상기 수신된 심볼들의 다수의 세트들의 각각을 처리하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신용 장치.
컴퓨터로 하여금, 확산을 사용하여 다수의 시그널링 심볼들을 전송하기 위하여 사용되는 다수의 시간 주파수 블록으로부터 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 획득하도록 하기 위한 코드― 각각의 시그널링 심벌은 상기 다수의 시간 주파수 블록들 중 각각에서 전송됨 ―;

상기 컴퓨터로 하여금, 다수의 역확산 심볼들을 획득하기 위하여 수신된 심볼들의 다수의 세트들을 처리하도록 하기 위한 코드; 및

상기 컴퓨터로 하여금, 상기 다수의 역확산 심볼들에 기초하여 상기 다수의 시그널링 심볼들중 적어도 하나에 대한 적어도 하나의 시그널링 심볼 추정치를 유도하도록 하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.