KR101232756B1

KR101232756B1 - 상이한 순환 프리픽스 길이들을 사용하여 수퍼프레임 내의 상이한 프레임들의 불평등 다중경로 보호

Info

Publication number: KR101232756B1
Application number: KR1020117013519A
Authority: KR
Inventors: 미구엘 그리오트; 프라나브 다이얄
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2013-02-13
Also published as: WO2010056639A2; CN102210129A; EP2356788A2; JP2012509019A; CN105743837A; JP5415552B2; JP2014014102A; TW201108681A; US20100118806A1; US8761303B2; KR20110088570A; WO2010056639A3; EP2356788B1

Abstract

제 1 중요 레벨(예컨대, 중대 레벨)을 가지는 것으로 분류된 프레임의 부분에 대한 다중경로 보호를 제공하기 위한 기술들이 제공된다. 프레임이 중대한 것으로 간주된 정보를 포함하는지의 여부에 따라 상이한 순환 프리픽스 길이들이 사용될 수 있다.

Description

상이한 순환 프리픽스 길이들을 사용하여 수퍼프레임 내의 상이한 프레임들의 불평등 다중경로 보호{UNEQUAL MULTIPATH PROTECTION OF DIFFERENT FRAMES WITHIN A SUPERFRAME USING DIFFERENT CYCLIC PREFIX LENGTHS}

본 출원은 "Unequal Multipath Protection of Different IEEE 802.16m Frames within a Superframe using Different Cyclic Prefix Lengths"라는 명칭으로 2008년 11월 13일에 출원된 미국 가출원번호 제61/114,402호의 우선권을 주장하며, 이 가출원은 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에 참조로서 통합된다.

본 개시내용은 일반적으로 통신, 특히 비교적 중요한 것 또는 중대한 것으로 분류된 프레임의 부분에 대한 다중경로 보호를 제공하는 것에 관한 것이다.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16m 시스템 기술 문헌(SDD: System Description Document)에서, 프레임의 구조는 5ms의 4개의 프레임들로 분할되는 20ms 수퍼프레임으로서 정의된다. 각각의 수퍼프레임은 제 1 프레임의 시작부분에서 헤더를 가진다. SDD는 2개의 가능한 순환 프리픽스(CP) 길이들을 제공한다. 제 1 길이는 유효(useful) OFDM(직교 주파수 분할 멀티플렉싱) 심볼 시간의 1/8이며, 제 2 길이는 유효 OFDM 심볼 시간의 1/16이다. SDD에서는 수퍼프레임 내의 모든 4개의 프레임들이 동일한 CP 길이를 사용해야 하는지가 명백하게 기술되어 있지 않다.

본 발명의 특정 실시예들은 무선 통신 시스템에서 전송되는 정보를 보호하기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은 일반적으로 제 1 중요(importance) 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 1 데이터 프레임에 대한 제 1 순환 프리픽스(cyclic prefix) 길이를 선택하는 단계; 상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하지 않는 제 2 데이터 프레임에 대한 제 2 순환 프리픽스 길이를 선택하는 단계; 및 상기 제 1 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 1 데이터 프레임 및 상기 제 2 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 2 데이터 프레임을 적어도 포함하는 수퍼프레임(superframe)을 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 특정 실시예들은 무선 통신 시스템에서 전송되는 정보를 보호하기 위한 장치를 제공한다. 상기 장치는 일반적으로 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 1 데이터 프레임에 대한 제 1 순환 프리픽스 길이를 선택하기 위한 로직; 상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하지 않는 제 2 데이터 프레임에 대한 제 2 순환 프리픽스 길이를 선택하기 위한 로직; 및 상기 제 1 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 1 데이터 프레임 및 상기 제 2 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 2 데이터 프레임을 적어도 포함하는 수퍼프레임을 생성하기 위한 로직을 포함한다.

본 발명의 특정 실시예들은 무선 통신 시스템에서 전송되는 정보를 보호하기 위한 장치를 제공한다. 상기 장치는 일반적으로 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 1 데이터 프레임에 대한 제 1 순환 프리픽스 길이를 선택하기 위한 수단; 상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하지 않는 제 2 데이터 프레임에 대한 제 2 순환 프리픽스 길이를 선택하기 위한 수단; 및 상기 제 1 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 1 데이터 프레임 및 상기 제 2 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 2 데이터 프레임을 적어도 포함하는 수퍼프레임을 생성하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 특정 실시예들은 무선 통신 시스템에서 전송되는 정보를 보호하기 위한 컴퓨터-프로그램 물건을 제공하며, 상기 컴퓨터-프로그램 물건은 명령들을 저장한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하며, 상기 명령들은 하나 이상의 프로세서들에 의하여 실행가능하다. 상기 명령들은 일반적으로 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 1 데이터 프레임에 대한 제 1 순환 프리픽스 길이를 선택하기 위한 명령들; 상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하지 않는 제 2 데이터 프레임에 대한 제 2 순환 프리픽스 길이를 선택하기 위한 명령들; 및 상기 제 1 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 1 데이터 프레임 및 상기 제 2 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 2 데이터 프레임을 적어도 포함하는 수퍼프레임을 생성하기 위한 명령들을 포함한다.

본 개시내용의 양상들 및 실시예들은 동일한 도면부호들이 동일한 엘리먼트들을 나타내는 도면들을 참조로하여 상세한 설명을 고찰할때 더욱더 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 특정 실시예들에 따른 예시적인 무선 통신 시스템을 예시한다.
도 2는 본 발명의 특정 실시예들에 따라 무선 디바이스에서 활용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 예시한다.
도 3은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 직교 주파수-분할 멀티플렉싱 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDM/OFDMA) 기술을 활용하는 무선 통신 시스템내에서 사용될 수 있는 예시적인 송신기 및 예시적인 수신기를 예시한다.
도 4는 IEEE 802.16m 표준의 프레임 구조를 예시한다.
도 5는 IEEE 802.16m 시스템 기술 문헌에서 OFDMA(직교 주파수-분할 다중 접속) 파라미터들을 정의하는 테이블을 예시한다.
도 6은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 프레임의 중대 정보를 보호하기 위한 예시적인 동작들을 예시한다.
도 6a는 도 6의 동작들을 수행할 수 있는 예시적인 컴포넌트들을 예시한다.
도 7은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 제안된 프레임 구조의 예를 예시한다.

특정 실시예들은 동일한 도면부호들이 동일한 엘리먼트들을 나타내는 도면들을 참조로 하여 여기에 기술된다. 설명을 위하여, 이하의 상세한 설명에서는 특정 실시예들의 충분한 이해를 제공하기 위하여 다수의 특정 세부사항들이 설명된다. 그러나, 이러한 실시예(들)가 이들 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다른 예들에서는 특정 실시예들을 기술하는 것을 용이하게 하기 위하여 공지된 구조들 및 디바이스들을 블록도로 제시한다.

예시적인 무선 통신 시스템

여기에서 제시된 기술들은 직교 멀티플렉싱 방식에 기초하는 통신 시스템들을 포함하는 다양한 광대역 무선 통신 시스템들에 사용될 수 있다. 이러한 통신 시스템들의 예들은 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 시스템들, 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 시스템들 등을 포함한다. OFDMA 시스템은 전체 시스템 대역폭을 다수의 직교 서브-캐리어들로 분할하는 변조 기술인 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM)을 활용한다. 이들 서브-캐리어들은 또한 톤들, 빈들 등으로 지칭될 수 있다. OFDM에 있어서, 각각의 서브-캐리어는 데이터로 독립적으로 변조될 수 있다. SC-FDMA 시스템은 시스템 대역폭에 걸처 분배되는 서브-캐리어들을 통해 전송하는 인터리빙된 FDMA(IFDMA: interleaved FDMA), 인접 서브-캐리어들의 블록을 통해 전송하는 로컬화된 FDMA(LFDMA: localized FDMA), 또는 인접 서브-캐리어들의 다수의 블록들을 통해 전송하는 강화된 FDMA(EFDMA: enhanced FDMA)를 활용할 수 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM을 사용하여 주파수 도메인에서 전송되며, SC-FDMA를 사용하여 시간 도메인에서 전송된다.

직교 멀티플렉싱 방식에 기초한 통신 시스템의 하나의 예는 WiMAX 시스템이다. Worldwide Interoperability for Microwave Access를 의미하는 WiMAX는 장거리들에 걸쳐 고-스루풋 광대역 연결들을 제공하는 표준-기반 광대역 무선 기술이다. 오늘날 WiMAX의 두 가지 주요 애플리케이션들, 즉 고정 WiMAX 및 모바일 WiMAX가 존재한다. 고정 WiMAX 애플리케이션들은 예컨대 집들 및 사무실들에 대하여 광대역 액세스를 가능하게 하는 포인트-투-멀티포인트이다. 모바일 WiMAX는 OFDM 및 OFDMA에 기초하며, 광대역 속도들로 셀룰러 네트워크들의 최대 이동성을 제공한다.

IEEE 802.16x는 고정 및 모바일 광대역 무선 접속(BWA) 시스템들을 위한 에어 인터페이스(air interface)를 정의하는 최근 생겨난 표준 기구이다. 이러한 표준들은 적어도 4개의 상이한 물리 계층(PHY)들 및 하나의 매체 액세스 제어(MAC: Media Access Control) 계층을 정의한다. 4개의 물리 계층들 중 OFDM 및 OFDMA 물리 계층은 고정 및 모바일 BWA 영역들에서 각각 가장 대중적이다.

도 1은 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 통신 시스템(100)의 예를 예시한다. 무선 통신 시스템(100)은 광대역 무선 통신 시스템일 수 있다. 무선 통신 시스템(100)은 다수의 셀들(102)을 위한 통신을 제공할 수 있는데, 그 셀들 각각은 기지국(104)에 의해서 서비스된다. 기지국(104)은 사용자 단말기들(106)과 통신하는 고정국일 수 있다. 기지국(104)은 액세스 포인트, 노드 B 또는 어떤 다른 용어로 달리 지칭될 수 있다.

도 1은 시스템(100) 전반에 걸쳐 흩어져 있는 다양한 사용자 단말기들(106)을 도시한다. 사용자 단말기들(106)은 고정(즉, 정지)적이거나 이동적일 수 있다. 사용자 단말기들(106)은 원격국들, 액세스 단말기들, 단말기들, 가입자 유닛들, 이동국들, 국들, 사용자 장비 등으로 달리 지칭될 수 있다. 사용자 단말기들(106)은 셀룰러 전화기들, PDA들(personal digital assistants), 핸드헬드 디바이스들, 무선 모뎀들, 랩탑 컴퓨터들, 개인용 컴퓨터들 등과 같은 무선 디바이스들일 수 있다.

다양한 알고리즘들 및 방법들이 무선 통신 시스템(100)에서 기지국들(104)과 사용자 단말기들(106) 간의 전송들을 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 신호들이 OFDM/OFDMA 기술들에 따라 기지국들(104)과 사용자 단말기들(106) 간에 전송 및 수신될 수 있다. 이 경우에, 무선 통신 시스템(100)은 OFDM/OFDMA 시스템으로서 지칭될 수 있다.

기지국(104)으로부터 사용자 단말기(106)로의 전송을 용이하게 하는 통신 링크는 다운링크(108)로서 지칭될 수 있고, 사용자 단말기(106)로부터 기지국(104)으로의 전송을 용이하게 하는 통신 링크는 업링크(110)로서 지칭될 수 있다. 대안적으로, 다운링크(108)는 순방향 링크 또는 순방향 채널로서 지칭될 수 있고, 업링크(110)는 역방향 링크 또는 역방향 채널로서 지칭될 수 있다.

셀(102)은 다수의 섹터들(112)로 분할될 수 있다. 섹터(112)는 셀(102) 내의 물리적인 커버리지 영역이다. 무선 통신 시스템(100) 내의 기지국들(104)은 셀(102)의 특정 섹터(112) 내에 전력 흐름을 집중(concentrate)시키는 안테나들을 활용할 수 있다. 이러한 안테나들은 지향성 안테나들로 지칭될 수 있다.

도 2는 무선 통신 시스템(100)내에서 사용될 수 있는 무선 디바이스(202)에서 활용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 도시한다. 무선 디바이스(202)는 여기서 설명된 다양한 방법들을 구현하도록 구성될 수 있는 디바이스의 예이다. 무선 디바이스(202)는 기지국(104) 또는 사용자 단말기(106)일 수 있다.

무선 디바이스(202)는 그 무선 디바이스(202)의 동작을 제어하는 프로세서(204)를 포함할 수 있다. 그 프로세서(204)는 중앙 처리 유닛(CPU)으로도 지칭될 수 있다. 판독-전용 메모리(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM) 모두를 포함할 수 있는 메모리(206)는 명령들 및 데이터를 프로세서(204)에 제공한다. 메모리(206)의 일부는 또한 비-휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM)를 포함할 수 있다. 그 프로세서(204)는 통상적으로 메모리(206)에 저장된 프로그램 명령들에 기초하여 논리 및 산술 연산들을 수행한다. 메모리(206) 내의 명령들은 여기서 설명된 방법들을 구현하도록 실행가능할 수 있다.

무선 디바이스(202)는 또한 무선 디바이스(202) 및 원격 위치 간에 데이터의 전송 및 수신을 가능하게 하기 위해서 송신기(210) 및 수신기(212)를 구비할 수 있는 하우징(208)을 포함할 수 있다. 송신기(210) 및 수신기(212)는 트랜시버(214)로 결합될 수 있다. 안테나(216)는 하우징(208)에 부착될 수 있으며, 트랜시버(214)에 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 디바이스(202)는 또한 (미도시된) 다수의 송신기들, 다수의 수신기들, 다수의 트랜시버들, 및/또는 다수의 안테나들을 포함할 수 있다.

무선 디바이스(202)는 또한 트랜시버(214)에 의해 수신되는 신호들의 레벨을 검출하여 정량화하기 위한 노력으로 사용될 수 있는 신호 검출기(218)를 포함할 수 있다. 신호 검출기(218)는 총 에너지, 의사잡음(PN) 칩들 당 파일럿 에너지, 전력 스펙트럼 밀도, 및 다른 신호들로서 이러한 신호들을 검출할 수 있다. 무선 디바이스(202)는 또한 신호들을 처리하는데 사용하기 위한 디지털 신호 프로세서(DSP)(220)를 포함할 수 있다.

무선 디바이스(202)의 다양한 컴포넌트들이 버스 시스템(222)을 통해서 서로 연결될 수 있고, 그 버스 시스템은 데이터 버스 외에도 전력 버스, 제어 신호 버스 및 상태 신호 버스를 포함할 수 있다.

도 3은 OFDM/OFDMA를 활용하는 무선 통신 시스템(100)내에서 사용될 수 있는 송신기(302)의 예를 예시한다. 송신기(302)의 부분들은 무선 디바이스(202)의 송신기(210)에서 구현될 수 있다. 송신기(302)는 다운링크(108)를 통해서 사용자 단말기(106)에 데이터(306)를 전송하기 위해 기지국(104)에서 구현될 수 있다. 송신기(302)는 또한 업링크(110)를 통해서 기지국(104)에 데이터(306)를 전송하기 위해 사용자 단말기(106)에서 구현될 수 있다.

전송될 데이터(306)는 직렬-대-병렬(S/P) 변환기(308)로의 입력으로서 제공되는 것으로 도시되어 있다. S/P 변환기(308)는 전송 데이터를 N개의 병렬 데이터 스트림들(310)로 분할할 수 있다.

이어서, N개의 병렬 데이터 스트림들(310)은 매퍼(312)로의 입력으로서 제공될 수 있다. 매퍼(312)는 N개의 병렬 데이터 스트림들(310)을 N개의 성상도 포인트들 상에 매핑할 수 있다. 그 매핑은 BPSK(binary phase-shift keying), QPSK(quadrature phase-shift keying), 8PSK(8 phase-shift keying), QAM(quadrature amplitude modulation) 등과 같은 임의의 변조 성상도를 사용하여 수행될 수 있다. 따라서, 매퍼(312)는 N개의 병렬 심볼 스트림들(316)을 출력할 수 있는데, 각각의 심볼 스트림(316)은 역 고속 푸리에 변환(IFFT)(320)의 N개의 직교 서브캐리어들 중 하나에 대응한다. 이러한 N개의 병렬 심볼 스트림들(316)은 주파수 도메인에서 표현되고, IFFT 컴포넌트(320)에 의해서 N개의 병렬 시간 도메인 샘플 스트림들(318)로 변환될 수 있다.

용어에 대한 간략한 설명이 이제 제공될 것이다. 주파수 도메인에서 N개의 병렬 변조들은 주파수 도메인에서의 N 매핑 및 N-포인트 IFFT와 동일한, 주파수 도메인에서의 N개의 변조 심볼들과 동일한데, 그것은 시간 도메인에서의 N개의 샘플들과 동일한, 시간 도메인에서의 하나의 (유효한) OFDM 심볼과 동일하다. 시간 도메인에서의 하나의 OFDM 심볼 N_s은 N_cp(OFDM 심볼마다의 가드(guard) 샘플들의 수)와 N(OFDM 심볼마다의 유효 샘플들의 수)의 합과 동일하다.

N개의 병렬 시간 도메인 샘플 스트림들(318)은 병렬-대-직렬(P/S) 변환기(324)에 의해 OFDM/OFDMA 심볼 스트림(322)으로 변환될 수 있다. 가드 삽입 컴포넌트(326)는 OFDM/OFDMA 심볼 스트림(322) 내의 연속적인 OFDM/OFDMA 심볼들 사이에 가드 간격을 삽입할 수 있다. 이어서, 가드 삽입 컴포넌트(326)의 출력이 무선 주파수(RF) 프론트 엔드(328)에 의해서 원하는 전송 주파수 대역으로 상향변환될 수 있다. 이어서, 안테나(330)는 최종 신호(332)를 전송할 수 있다.

도 3은 또한 OFDM/OFDMA를 활용하는 무선 디바이스(202) 내에서 사용될 수 있는 수신기(304)의 예를 예시한다. 수신기(304)의 부분들은 무선 디바이스(202)의 수신기(212)에서 구현될 수 있다. 수신기(304)는 다운링크(108)를 통해 기지국(104)으로부터 데이터(306)를 수신하기 위해 사용자 단말기(106)에서 구현될 수 있다. 수신기(304)는 또한 업링크(110)를 통해 사용자 단말기(106)로부터 데이터(306)를 수신하기 위해 기지국(104)에서 구현될 수 있다.

전송된 신호(332)는 무선 채널(334)을 통해 이동하는 것으로 도시되어 있다. 신호(332')가 안테나(330')에 의해 수신될 때, 수신된 신호(332')는 RF 프론트 엔드(328')에 의해 기저대역 신호로 하향변환될 수 있다. 이어서, 가드 제거 컴포넌트(326')가 가드 삽입 컴포넌트(326)에 의해 OFDM/OFDMA 심볼들 사이에 삽입되었던 가드 간격을 제거할 수 있다.

가드 제거 컴포넌트(326')의 출력이 S/P 변환기(324')에 제공될 수 있다. S/P 변환기(324')는 OFDM/OFDMA 심볼 스트림(322')을 N개의 병렬 시간-도메인 심볼 스트림들(318')로 분할할 수 있는데, 그 N개의 병렬 시간-도메인 심볼 스트림들(318') 각각은 N개의 직교 서브캐리어들 중 하나에 대응한다. 고속 푸리에 변환(FFT) 컴포넌트(320')가 N개의 병렬 시간-도메인 심볼 스트림들(318')을 주파수 도메인으로 변환하고, N개의 병렬 주파수-도메인 심볼 스트림들(316')을 출력할 수 있다.

디매퍼(312')는 매퍼(312)에 의해 수행되었던 심볼 매핑 동작의 역(inverse) 동작을 수행함으로써 N개의 병렬 데이터 스트림들(310')을 출력할 수 있다. P/S 변환기(308')는 N개의 병렬 데이터 스트림들(310')을 단일 데이터 스트림(306')으로 결합할 수 있다. 이상적으로, 이러한 데이터 스트림(306')은 송신기(302)로의 입력으로서 제공되었던 데이터(306)에 대응한다.

상이한 순환 프리픽스 길이들을 사용하여 수퍼프레임 내의 상이한 802.16m 프레임들로부터 불평등 다중경로에 대한 예시적인 보호

여기에서 사용되는 바와같이, 용어 중대(critical) 정보는 일반적으로 다른 데이터보다 비교적 높은 중요 레벨을 가지는 것으로 분류될 수 있는 임의의 정보를 지칭한다. 이하의 예시적인 실시예들이 중대한 것으로 정보를 지칭할 수 있는데 반해, 여기에서 제시된 기술들은 실제(또는 인식된) 중요도(importance) 또는 임의의 다른 타입의 고려사항에 기초하던지 간에 다른 데이터로부터 임의의 방식으로 구별될 수 있는 임의의 타입의 데이터에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 4는 IEEE 802.16m 표준 시스템 기술 문헌(SDD)에서의 프레임의 구조를 예시한다. 도시된 바와같이, IEEE 802.16m 프레임 구조는 20ms 수퍼프레임(402)을 포함한다. 각각의 수퍼프레임은 수퍼프레임의 시작 부분에 위치하는 수퍼프레임 헤더(406)를 포함한다. 특정 정보는 특정 중요 레벨을 가지는 것(예컨대, 프레임 또는 수퍼프레임에서 데이터의 다른 부분들 보다 중대한 또는 비교적 더 중요한 정보인 것)으로 분류될 수 있다. 예컨대, 수퍼프레임 헤더는 제어 정보, 동기 신호들 등과 같은, 네트워크에 대한 정보를 포함한다. 이러한 정보가 이동국으로 하여금 네트워크에 진입하거나 또는 기지국과 동기화하도록 하기 때문에, 이는 중대 정보로 고려될 수 있다.

수퍼프레임은 또한 4개의 프레임들(404)로 분할되는데, 4개의 프레임(404)의 각각은 5ms 길이를 가진다. 모든 프레임은 8개의 서브프레임들(408)로 분할된다. 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼들(410)로 분할된다. OFDM 심볼은 순환 프리픽스 및 데이터를 포함하는데, 이들의 기간들은 각각 Tg 및 Tu이다. 순환 프리픽스는 다중경로 신호들에 대한 OFDM 심볼의 면역력(immunity)을 개선하기 위하여 포함되는 OFDM 심볼의 시작 부분의 특정 부분이다. 유효 심볼 시간 Tu는 서브캐리어 간격(spacing)(즉, 직교 서브캐리어들 간의 거리)의 역(inverse)이다. 도 4에 예시된 바와같이, 수퍼프레임의 제 1 프레임은 수퍼프레임 헤더(406)를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 프레임의 서브프레임은 수퍼프레임 헤더를 포함할 수 있다.

도 5는 IEEE 802.16m 표준에서 OFDMA(직교 주파수-분할 다중 접속) 파라미터들을 정의한 테이블(500)을 예시한다. 테이블에 예시된 바와같이, 2개의 순환 프리픽스 길이들(Tg)은 IEEE 802.16m 표준에 정의되어 있다. 제 1 순환 프리픽스 길이는 유효 심볼 시간(Tu)의 1/8로서 정의되며, 제 2 순환 프리픽스 길이는 유효 심볼 시간(Tu)의 1/16으로서 정의된다.

수퍼프레임 내의 모든 프레임들이 동일한 순환 프리픽스 길이를 사용해야 하는지에 대하여 IEEE 802.16m SDD에서는 명백한 제약이 존재하지 않는다. 특정 실시예들에 있어서, 수퍼프레임 헤더(406)는 중대 정보를 포함한다. 따라서, 수퍼프레임 헤더(406)는 잘 보호되어야 한다.

도 6은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 프레임의 중대 정보에 대한 보호를 제공하기 위한 예시적인 동작들(600)을 예시한다. 단계(602)에서, OFDMA 프레임(404)이 생성된다. 만일 OFDMA 프레임(404)이 수퍼프레임 내의 제 1 프레임이면, OFDMA 프레임(404)은 중대 정보로 고려될 수 있는(예컨대, 제 1 중요 레벨을 가지는 것으로서 분류되는) 수퍼프레임 헤더(406)를 포함할 수 있다. 단계(608)에서, 다중경로에 대하여 중대 정보의 비교적 높은 보호를 제공하는 제 1 순환 프리픽스 길이(예컨대, 가장 큰 1/8 Tu)는 중대 정보를 포함하는 프레임에 대하여 선택될 수 있다.

단계(606)에서, 제 2 길이(예컨대, 1/8 Tu 또는 1/16 Tu)의 순환 프리픽스는 제 2(보다 낮은) 중요 레벨을 가진 데이터를 포함하는 프레임들(예컨대, 중대 정보를 포함하지 않는 프레임들)에 대하여 선택될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 제 2 길이는 제 1 길이보다 더 짧다. 다른 실시예에서, 제 2 길이는 제 1 길이와 동일한 길이를 가진다. 단계(610)에서, 중대 정보를 가진 프레임 및 중대 정보를 가지지 않는 프레임이 전송된다.

특정 양상들에 따르면, 가변 중요도들이 수용될 수 있어서 2개 보다 많은 순환 프리픽스 길이들이 사용될 수 있다. 수퍼프레임은 예컨대 헤더를 가진 프레임에 대한 제 1 CP 길이, 비교적 중요한 것으로 간주되는 일부 데이터에 대한 제 2 CP 길이, 및 비교적 덜 중요한 것으로 간주되는 임의의 다른 데이터에 대한 제 3 CP 길이를 사용할 수 있다.

특정 실시예들에 있어서, 수퍼프레임의 제 1 프레임이 수퍼프레임 헤더(406)를 포함하기 때문에, 제 1 프레임은 순환 프리픽스 길이(예컨대, 1/8Tu 또는 1/16Tu)가 다른 프레임들에 대하여 사용되는지에 관계없이 2개의 가능한 순환 프리픽스 길이들 중 가장 큰 길이를 사용할 수 있다.

도 7은 본 발명의 특정 실시예들에 따른, 수퍼프레임의 상이한 프레임들에 대하여 다수의 순환 프리픽스 길이들을 사용하는 것을 예시한다. 예시된 바와같이, 제 1 프레임(704)은 다중경로에 대하여 더 큰 보호를 제공하기 위하여 가장 큰 순환 프리픽스 길이를 사용할 수 있으며, 다른 프레임들은 유사하거나 또는 상이한 순환 프리픽스 길이를 사용할 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 수퍼프레임의 제 1 프레임은 1/8Tu의 길이의 순환 프리픽스(710)를 사용할 수 있으며, 수퍼프레임(702)의 다른 3개의 프레임들은 1/16Tu의 순환 프리픽스 길이(714)를 사용할 수 있다. 따라서, 제 1 프레임(결과적으로 제 1 프레임에 포함된 수퍼프레임 헤더(706))은 더 양호한 다중경로 보호를 받을 수 있다.

수퍼프레임의 모든 프레임들에 대하여 1/16 Tu의 가장 작은 순환 프리픽스 길이를 사용하는 경우에는 가장 큰 순환 프리픽스 길이들을 사용하는 다른 경우들과 비교하여 가장 작은 시간 오버헤드를 발생시킬 수 있다. 예컨대, 테이블(400)에 도시된 바와같이, 유효 OFDMA 심볼 기간은 91.429μs이다. 1/16Tu의 순환 프리픽스를 각각 가진 4개의 프레임들의 경우에, 각각의 프레임에서는 51개의 OFDMA 심볼들이 존재하며 수퍼프레임에서는 51*4=204개의 OFDMA 심볼들이 존재한다. 따라서, 시간 오버헤드는 6.7%(즉, (4*5000μs-204*91.429μs)/20000μs)일 수 있다. 본 발명의 특정 실시예들에 있어서, 제 1 프레임은 1/8Tu의 순환 프리픽스 길이를 가질 수 있으며, 다른 3개의 프레임들은 1/16Tu의 순환 프리픽스를 가질 수 있다. 따라서, 수퍼프레임에는 201(즉, 48+(3*51)) OFDMA 심볼들이 존재할 것이다. 시간 오버헤드는 8.1%(즉, (4*5000μs-201*91.429μs)/20000μs)일 수 있다. 따라서, 모든 프레임들이 가장 작은 순환 프리픽스 길이를 사용하는 경우와 비교하여, 가장 큰 순환 프리픽스가 중대 정보를 포함하는 프레임에 대하여 사용되는 경우에 대략 1.4%(즉, 8.1-6.7)의 추가 시간 오버헤드가 존재할 수 있다.

시스템 파라미터 제약들 또는 규격들이 상이한 순환 프리픽스 길이들을 허용하는 한, 중대 정보를 포함하는 프레임들 또는 서브프레임들은 중대 정보를 가지지 않는 프레임들 또는 서브프레임들보다 큰 순환 프리픽스 길이를 가질 수 있다.

앞서 제시된 방법들의 다양한 동작들은 도면들에 예시된 수단+기능 블록들에 대응하는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들) 및/또는 모듈(들)에 의하여 수행될 수 있다. 일반적으로, 대응하는 상대 수단+기능 도면들을 가진 도면들에 예시된 방법들이 존재하는 경우에, 동작 블록들은 유사한 번호를 가진 수단+기능 블록들에 대응한다. 예컨대, 도 6에 예시된 동작들(600)은 도 6a에 예시된 수단+기능 블록들(600A)에 대응한다.

여기서 사용되는 바와 같이, "결정한다"란 용어는 매우 다양한 동작들을 포함한다. 예컨대, "결정한다"란 용어는 계산하는 것, 컴퓨팅하는 것, 처리하는 것, 도출하는 것, 조사하는 것, 찾는 것(looking up)(예컨대, 테이블, 데이터베이스 또는 다른 데이터 구조에서 찾는 것), 확인하는 것 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정한다"는 수신하는 것(예컨대, 정보를 수신하는 것), 액세스하는 것(예컨대, 메모리 내의 데이터를 액세스하는 것) 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정한다"는 해결하는 것, 선택하는 것, 고르는 것, 설정하는 것 등을 포함할 수 있다.

정보 및 신호들은 다양한 타입의 상이한 기술들 및 기법들 중 일부를 사용하여 표현될 수 있다. 예컨대, 앞의 설명 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 지령들, 명령들, 정보, 신호들 등은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광 필드들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.

본 발명과 관련하여 기술된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서; 디지털 신호 처리기, DSP; 주문형 집적회로, ASIC; 필드 프로그램가능 게이트 어레이, FPGA; 또는 다른 프로그램가능 논리 디바이스, PLD; 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직; 이산 하드웨어 컴포넌트들; 또는 여기에 기술된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 임의의 조합을 통해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서 일 수 있지만; 대안적으로, 이러한 프로세서는 임의의 상업적으로 이용가능한 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 예컨대, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 이러한 구성의 조합과 같이 컴퓨팅 디바이스들의 조합으로서 구현될 수 있다.

본 발명과 관련하여 기술된 알고리즘 또는 방법의 단계들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 이들의 조합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 공지된 임의의 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 사용될 수 있는 저장 매체의 임의의 예들은 랜덤 액세스 메모리(RAM) 메모리; 판독 전용 메모리(ROM) 메모리; 플래시 메모리; EPROM 메모리, EEPROM 메모리; 레지스터들; 하드디스크; 휴대용 디스크; CD-ROM 등을 포함한다. 소프트웨어 모듈은 하나의 명령 또는 많은 명령들을 포함할 수 있고, 수 개의 상이한 코드 세그먼트들을 통해, 상이한 프로그램들 사이에, 그리고 다수의 저장 매체들에 걸쳐 분배될 수 있다. 저장 매체는 프로세서가 그 저장 매체로부터 정보를 판독하고 그 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 그 프로세서에 연결될 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다.

여기서 설명된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위한 하나 이상의 단계들 또는 동작들을 포함한다. 그 방법의 단계들 및/또는 동작들은 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고 서로 교환될 수 있다. 즉, 단계들 또는 동작들의 특정 순서들이 규정되지 않는 한, 특정 단계들 및/또는 동작들의 순서 및/또는 사용은 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고 변경될 수 있다.

설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 그 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들로서 저장될 수 있다. 저장 매체들은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체들일 수 있다. 일예일뿐 비제한적으로, 이러한 컴퓨터-판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 디바이스, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 전달 또는 저장하기 위해 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 여기서 사용되는 바와 같은 disk 및 disc는 CD(compact disc), 레이저 disc, 광학 disc, DVD(digital versatile disc), 플로피 disk, 및 Blu-ray

disc를 포함하는데, 여기서 disk는 일반적으로 자기적으로 데이터를 재생하는데 반해, disc는 레이저들을 통해 광학적으로 데이터를 재생한다.

소프트웨어 또는 명령들도 또한 전송 매체를 통해 전송될 수 있다. 예컨대, 만약 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들을 통해 전송되는 경우, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들이 전송 매체의 정의 내에 포함된다.

또한, 여기서 설명된 방법들 및 기술들을 수행하기 위한 모듈들 및/또는 다른 적절한 수단들이 다운로딩될 수 있고 그리고/또는 적용가능할 때 사용자 단말기 및/또는 기지국에 의해서 획득될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예컨대, 이러한 디바이스는 여기서 설명된 방법들을 수행하기 위한 수단들의 전달을 용이하게 하기 위해서 서버에 연결될 수 있다. 대안적으로, 여기서 설명된 다양한 방법들이 저장 수단(예컨대, RAM, ROM, 콤팩트 디스크(CD) 또는 플로피 디스크와 같은 물리 저장 매체 등)을 통해 제공될 수 있고, 그럼으로써 사용자 단말기 및/또는 기지국이 저장 수단을 디바이스에 연결하거나 혹은 저장 수단을 디바이스에 제공하였을 때 다양한 방법들을 획득할 수 있다. 게다가, 여기서 설명된 방법들 및 기술들을 디바이스에 제공하기 위한 임의의 다른 적절한 기술이 활용될 수 있다.

청구항들이 위에서 설명된 바로 그 구성 및 컴포넌트들로 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다. 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고 위에서 설명된 방법들 및 장치들의 배열, 동작 및 세부사항들에 있어 다양한 변경들, 변화들 및 변형들이 이루어질 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 전송되는 정보를 보호하기 위한 방법으로서,
제 1 중요(importance) 레벨로 분류된 정보와 연관되는 제 1 순환 프리픽스(cyclic prefix) 길이를 식별하는 단계;
상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 1 데이터 프레임을 식별하는 단계;
상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 상기 제 1 데이터 프레임에 대한 상기 제 1 순환 프리픽스를 선택하는 단계;
상기 제 1 데이터 프레임의 각각의 심볼에 상기 제 1 순환 프리픽스 길이를 가지는 순환 프리픽스를 적용하는 단계;
제 2 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 2 데이터 프레임에 대한 제 2 순환 프리픽스 길이를 선택하는 단계 ― 상기 제 2 중요 레벨은 상기 제 1 중요 레벨보다 낮음 ―; 및
상기 제 1 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 1 데이터 프레임 및 상기 제 2 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 2 데이터 프레임을 적어도 포함하는 수퍼프레임(superframe)을 생성하는 단계를 포함하는,
정보를 보호하기 위한 방법.
제 1항에 있어서, 상기 수퍼프레임은 상기 제 1 및 제 2 순환 프리픽스 길이들과 상이한 제 3 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 포함하는 제 3 프레임을 적어도 포함하는, 정보를 보호하기 위한 방법.
제 2항에 있어서, 상기 제 1 중요 레벨은 상기 제 1 데이터 프레임이 헤더 정보를 포함한다는 것을 표시하는, 정보를 보호하기 위한 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 순환 프리픽스 길이는 유효(useful) 심볼 시간의 1/8에 대응하는, 정보를 보호하기 위한 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 2 순환 프리픽스 길이는 유효 심볼 시간의 1/16에 대응하는, 정보를 보호하기 위한 방법.
제 1항에 있어서, 각각의 프레임은 다수의 OFDM 심볼들을 포함하는, 정보를 보호하기 위한 방법.
무선 통신 시스템에서 전송되는 정보를 보호하기 위한 장치로서,
제 1 중요(importance) 레벨로 분류된 정보와 연관되는 제 1 순환 프리픽스(cyclic prefix) 길이를 식별하기 위한 로직;
상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 1 데이터 프레임을 식별하기 위한 로직;
상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 상기 제 1 데이터 프레임에 대한 상기 제 1 순환 프리픽스를 선택하기 위한 로직;
상기 제 1 데이터 프레임의 각각의 심볼에 상기 제 1 순환 프리픽스 길이를 가지는 순환 프리픽스를 적용하기 위한 로직;
제 2 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 2 데이터 프레임에 대한 제 2 순환 프리픽스 길이를 선택하기 위한 로직 ― 상기 제 2 중요 레벨은 상기 제 1 중요 레벨보다 낮음 ―; 및
상기 제 1 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 1 데이터 프레임 및 상기 제 2 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 2 데이터 프레임을 적어도 포함하는 수퍼프레임(superframe)을 생성하기 위한 로직을 포함하는,
정보를 보호하기 위한 장치.
제 7항에 있어서, 상기 수퍼프레임은 상기 제 1 및 제 2 순환 프리픽스 길이들과 상이한 제 3 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 포함하는 제 3 프레임을 적어도 포함하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
제 8항에 있어서, 상기 제 1 중요 레벨은 상기 제 1 데이터 프레임이 헤더 정보를 포함한다는 것을 표시하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
제 7항에 있어서, 상기 제 1 순환 프리픽스 길이는 유효 심볼 시간의 1/8에 대응하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
제 7항에 있어서, 상기 제 2 순환 프리픽스 길이는 유효 심볼 시간의 1/16에 대응하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
제 7항에 있어서, 각각의 프레임은 다수의 OFDM 심볼들을 포함하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
무선 통신 시스템에서 전송되는 정보를 보호하기 위한 장치로서,
제 1 중요(importance) 레벨로 분류된 정보와 연관되는 제 1 순환 프리픽스(cyclic prefix) 길이를 식별하기 위한 수단;
상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 1 데이터 프레임을 식별하기 위한 수단;
상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 상기 제 1 데이터 프레임에 대한 상기 제 1 순환 프리픽스를 선택하기 위한 수단;
상기 제 1 데이터 프레임의 각각의 심볼에 상기 제 1 순환 프리픽스 길이를 가지는 순환 프리픽스를 적용하기 위한 수단;
제 2 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 2 데이터 프레임에 대한 제 2 순환 프리픽스 길이를 선택하기 위한 수단 ― 상기 제 2 중요 레벨은 상기 제 1 중요 레벨보다 낮음 ―; 및
상기 제 1 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 1 데이터 프레임 및 상기 제 2 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 2 데이터 프레임을 적어도 포함하는 수퍼프레임(superframe)을 생성하기 위한 수단을 포함하는,
정보를 보호하기 위한 장치.
제 13항에 있어서, 상기 수퍼프레임은 상기 제 1 및 제 2 순환 프리픽스 길이들과 상이한 제 3 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 포함하는 제 3 프레임을 적어도 포함하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
제 14항에 있어서, 상기 제 1 중요 레벨은 상기 제 1 데이터 프레임이 헤더 정보를 포함한다는 것을 표시하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
제 13항에 있어서, 상기 제 1 순환 프리픽스 길이는 유효 심볼 시간의 1/8에 대응하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
제 13항에 있어서, 상기 제 2 순환 프리픽스 길이는 유효 심볼 시간의 1/16에 대응하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
제 13항에 있어서, 각각의 프레임은 다수의 OFDM 심볼들을 포함하는, 정보를 보호하기 위한 장치.
무선 통신 시스템에서 전송되는 정보를 보호하기 위한 컴퓨터-프로그램 물건으로서, 상기 컴퓨터-프로그램 물건은 명령들을 저장한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하며, 상기 명령들은 하나 이상의 프로세서들에 의하여 실행가능하며,
상기 명령들은,
제 1 중요(importance) 레벨로 분류된 정보와 연관되는 제 1 순환 프리픽스(cyclic prefix) 길이를 식별하기 위한 명령들;
상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 1 데이터 프레임을 식별하기 위한 명령들;
상기 제 1 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 상기 제 1 데이터 프레임에 대한 상기 제 1 순환 프리픽스를 선택하기 위한 명령들;
상기 제 1 데이터 프레임의 각각의 심볼에 상기 제 1 순환 프리픽스 길이를 가지는 순환 프리픽스를 적용하기 위한 명령들;
제 2 중요 레벨로 분류된 정보를 포함하는 제 2 데이터 프레임에 대한 제 2 순환 프리픽스 길이를 선택하기 위한 명령들 ― 상기 제 2 중요 레벨은 상기 제 1 중요 레벨보다 낮음 ―; 및
상기 제 1 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 1 데이터 프레임 및 상기 제 2 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 가진 상기 제 2 데이터 프레임을 적어도 포함하는 수퍼프레임(superframe)을 생성하기 위한 명령들을 포함하는,
컴퓨터 프로그램 물건.
제 19항에 있어서, 상기 수퍼프레임은 상기 제 1 및 제 2 순환 프리픽스 길이들과 상이한 제 3 순환 프리픽스 길이의 순환 프리픽스를 포함하는 제 3 프레임을 적어도 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 20항에 있어서, 상기 제 1 중요 레벨은 상기 제 1 데이터 프레임이 헤더 정보를 포함한다는 것을 표시하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 19항에 있어서, 상기 제 1 순환 프리픽스 길이는 유효 심볼 시간의 1/8에 대응하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 19항에 있어서, 상기 제 2 순환 프리픽스 길이는 유효 심볼 시간의 1/16에 대응하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 19항에 있어서, 각각의 프레임은 다수의 OFDM 심볼들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.