KR101484877B1 - 대규모 지연 확산 전개 시나리오를 지원하는 프레임 구조 - Google Patents

대규모 지연 확산 전개 시나리오를 지원하는 프레임 구조 Download PDF

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Abstract

대규모 지연 확산 전개 시나리오(예컨대, 대규모 셀 크기 또는 낮은 주파수 대역에서의 셀룰러 시스템 동작)를 지원하는 프레임 구조가 개괄적으로 제시된다. 이와 관련하여, 시스템 구현을 간단화하기 위해 무선 프레임을 복수의 동일한 크기의(또는 동일하지 않은 크기의) 서브프레임으로 분할하는 단계를 포함하는 방법이 소개된다. 다른 실시예도 기술되고 청구되어 있다.

Description

대규모 지연 확산 전개 시나리오를 지원하는 프레임 구조{FRAME STRUCTURE FOR SUPPORT OF LARGE DELAY SPREAD DEPLOYMENT SCENARIOS}
2007년 10월 12일자로 출원된 Sassan Ahmadi 및 Hujun Yin의 미국 특허 출원 제11/907,808호(참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에 기술된 것과 같은 OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing)-기반 셀룰러 무선 인터페이스에서, 대규모 셀 크기 및/또는 낮은 주파수 대역에서의 무선 신호의 전파는 큰 지연 확산을 야기시킬 수 있으며 그 결과 수신 신호에 ISI(inter-symbol interference) 효과를 야기할 수 있다. OFDM 기반 시스템에서, ISI의 효과는 OFDM 심볼의 시작 부분에 추가되는 순환 프리픽스(cyclic prefix)에 의해 완화된다. 지연 확산이 클수록, ISI 효과를 완화시키기 위해 순환 프리픽스가 오랫동안 사용되어야만 한다.
발명인 것으로 간주되는 주제는 상세히 기술되고 명세서의 결론 부분에 명백하게 청구되어 있다. 그렇지만, 구성 및 동작 방법 둘다에 관한 본 발명은, 본 발명의 목적, 특징 및 이점과 함께, 첨부 도면과 관련하여 읽어볼 때 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크의 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크에서 사용하기 위한 장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 구조의 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임 구조의 개략도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임 구조의 개략도.
도 6, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임 구조의 개략도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 레거시 프리앰블과 다중화되는 새로운 프리앰블을 갖는 수퍼프레임 구조의 개략도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 레거시 프리앰블과 다중화되는 보충 프리앰블을 갖는 수퍼프레임 구조의 개략도로서, 이 경우 레거시 단말기는 새로운 프리앰블을 알아보지 못할 수 있음.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 시간 및/또는 주파수 영역에서 분할되어 있는 프레임 구조의 개략도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 FDD 듀플렉스 모드에서의 프레임 구조의 개략도.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조의 개략도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 파라미터의 테이블.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 플로우차트.
설명의 간단함 및/또는 명확함을 위해, 도면에 도시된 구성요소가 반드시 정확하게 또는 축척대로 그려져 있는 것은 아님을 잘 알 것이다. 예를 들어, 구성요소들 중 일부의 치수가 명확함을 위해 다른 구성요소들에 대해 확대되어 있을 수 있거나 몇개의 물리적 컴포넌트가 하나의 기능 블록 또는 구성요소에 포함되어 있을 수 있다. 게다가, 적절한 것으로 생각되는 경우, 대응하는 또는 유사한 구성요소를 나타내기 위해 도면에서 참조 번호가 반복될 수 있다. 더욱이, 도면에 도시된 블록들 중 일부가 단일 기능으로 결합될 수 있다.
이하의 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 상세가 기술되어 있다. 그렇지만, 당업자라면 본 발명이 이들 구체적인 상세 없이 실시될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 다른 경우에, 본 발명을 불명료하게 하지 않기 위해 공지의 방법, 절차, 컴포넌트 및 회로가 상세히 기술되어 있지 않다.
달리 구체적으로 언급하지 않는 한, 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 명세서 전체에 걸쳐, "처리" 또는 "계산" 또는 "산출" 또는 "결정", 기타 등등의 용어들을 이용하는 설명이, 컴퓨터 시스템의 레지스터 및/또는 메모리 내에 물리적(전자적 등) 양으로 표현된 데이터를, 컴퓨터 시스템의 메모리 또는 레지스터 또는 다른 이러한 정보 저장, 전송 또는 디스플레이 장치 내의 물리적 양으로 유사하게 표현되는 다른 데이터로 조작 및/또는 변환하는 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 장치의 동작 및/또는 프로세스를 말한다는 것을 잘 알 것이다. 그에 부가하여, "복수"라는 용어는 명세서 전체에 걸쳐 2개 이상의 컴포넌트, 장치, 구성요소, 파라미터 등을 기술하기 위해 사용될 수 있다.
이하의 상세한 설명이 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 변조를 이용하는 무선 네트워크와 관련하여 본 발명의 다양한 실시예를 기술할 수 있지만, 본 발명의 실시예가 그것으로 제한되지 않으며, 예를 들어, 적당히 적용가능한 경우, 다른 변조 및/또는 코딩 방식을 사용하여 구현될 수 있다. 게다가, 예시적인 실시예가 WMAN(wireless metropolitan area network)과 관련하여 본 명세서에 기술되어 있지만, 본 발명이 그것으로 제한되지 않으며, 유사한 이점이 달성될 수 있는 다른 유형의 무선 네트워크에 적용될 수 있다. 이러한 네트워크는 구체적으로는 WLAN(wireless local area network), WPAN(wireless personal area network), 및/또는 WWAN(wireless wide area network)을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
이하의 본 발명의 실시예는 무선 시스템의 송신기 및 수신기를 비롯한 각종의 응용에서 사용될 수 있지만, 본 발명이 이와 관련하여 제한되지 않는다. 본 발명의 범위 내에 구체적으로 포함되는 무선 시스템은 NIC(network interface card), 네트워크 어댑터, 이동국, 기지국, AP(access point), 게이트웨이, 브리지, 허브 및 셀룰러 무선 전화를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 게다가, 본 발명의 범위 내의 무선 시스템은, 본질적으로 관련되어 있을 수 있고 본 발명의 원리가 적당히 적용될 수 있는, 셀룰러 무선 전화 시스템, 위성 시스템, PCS(personal communication system), 양방향 무선 시스템, 양방향 페이저, PC(personal computer) 및 관련 주변 장치, PDA(personal digital assistant), 개인 컴퓨팅 액세서리와 모든 기존의 및 장래에 등장하는 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크(100)를 개략적으로 나타낸 도 1을 참조한다. 무선 네트워크(100)는 PN(provider network)(120), BS(base station)(118) 및 하나 이상의 가입자국 또는 기타 스테이션(110, 112, 114, 및/또는 116) - 예를 들어, 이동식 또는 고정식 가입자국(subscriber station)일 수 있음 - 을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, WLAN에서, 기지국(118)은 AP(access point), 단말, 및/또는 노드라고 할 수 있고, 가입자국(110, 112, 114, 및/또는 116)은 STA(station), 단말, 및/또는 노드라고 할 수 있다. 그렇지만, 기지국 및 가입자국이라는 용어는 본 명세서 전체에 걸쳐 단지 일례로서 사용되며, 그 명칭은 이와 관련하여 본 발명의 실시예를 임의의 특정의 유형의 네트워크 또는 프로토콜로 제한하기 위한 것이 아니다.
무선 네트워크(100)는 각각의 가입자국(110, 112, 114, 및/또는 116)과 PN(120) 사이의 무선 액세스를 용이하게 해줄 수 있다. 예를 들어, 무선 네트워크(100)는, IEEE 802.11aTM-1999, IEEE 802.11bTM-1999/Corl-2001, IEEE 802.11gTM-2003, 및/또는 IEEE 802.11nTM과 같은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11TM 표준["무선 LAN MAC(Medium Access Control) 및 PHY(Physical Layer) 규격에 대한 IEEE 표준. 1999년판", 2003년 6월 12일자로 재확인됨]에, IEEE 802.16- 2004/Cor1-2005 또는 IEEE 표준 802.16-2009(본 명세서에서 "IEEE 표준 802.16-2009" 또는 "WiMAX" 표준이라고도 지칭할 수 있음)와 같은 IEEE 802.16TM 표준["LAN(Local Area Network) 및 MAN(Metropolitan Area Network)에 대한 IEEE 표준 - 파트 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access System", 2004년 10월 1일]에, 및/또는 IEEE 802.15.1TM 표준["LAN 및 MAN에 대한 IEEE 표준 - 구체적 요건. 파트 15.1: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Wireless Personal Area Networks (WPANsTM)", 2005년 6월 14일]에 규정되어 있는 하나 이상의 프로토콜을 사용하도록 구성될 수 있지만, 본 발명이 이와 관련하여 제한되지 않고, 다른 표준이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 무선 네트워크(100) 및 그의 컴포넌트의 속성, 호환성, 및/또는 기능이, 예를 들어, IEEE 802.16 표준(예컨대, WiMAX(worldwide interoperability for microwave access)라고 할 수 있음)에 따라 정의될 수 있다. 다른 대안으로서 또는 그에 부가하여, 무선 네트워크(100)는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 셀룰러 네트워크와 호환될 수 있는 장치 및/또는 프로토콜 또는 WPAN 또는 WWAN에 대한 임의의 프로토콜을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예는 차세대 모바일 WiMAX 시스템(예컨대, IEEE 802.16m 표준에 기초함)이 고이동성 및 저지연 시간 응용 - 예를 들어, VoIP(Voice-over-Internet Protocol), 공중 인터페이스를 통한 대화형 게이밍, 대규모 셀 크기 또는 낮은 주파수 대역에서의 전개, 및/또는 "다중-홉" 중계 동작 등 - 을 효율적으로 지원할 수 있게 해주면서, 기준 표준(예컨대, IEEE 표준 802.16-2009에 기초한 레거시 모바일 WiMAX 시스템)과의 역호환 동작 및 통합을 가능하게 해줄 수 있다.
일부 실시예에서, 기지국(118)은 가입자국들(110, 112, 114, 및/또는 116) 사이의 및 가입자국(110, 112, 114, 및/또는 116)과 공급자 네트워크(120) 사이의 무선 통신을 관리 및/또는 제어할 수 있다. 가입자국(110, 112, 114, 및/또는 116)은 차례로 개인 또는 공공 LAN(local area network)을 통해 다른 장치(도시 생략)의 무선 네트워크(100)에의 다양한 서비스 연결을 용이하게 해줄 수 있지만, 실시예가 이와 관련하여 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 네트워크에서 사용하기 위한 장치(130)를 개략적으로 나타낸 도 2를 참조한다. 예를 들어, 장치(130)는 무선 네트워크[예컨대, 도 1에 기술된 무선 네트워크(100)]에서 다른 단말, 장치 또는 노드와 통신하는 단말, 장치, 또는 노드[예컨대, 도 1에 기술된 가입자국들(110, 112, 114, 및/또는 116) 중 하나, 기지국(118), 및/또는 공급자 네트워크(120)]일 수 있다. 장치(130)는, 본 발명의 하나 이상의 실시예에 기술된 바와 같이, 오류 프레임 검출률(false frame detection rate)을 결정하고 및/또는 프레임 검출의 감도를 조정하는 논리를 포함하는 제어기 또는 처리 회로(150)(예컨대, 하드 회로, 프로세서 및 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함함)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 장치(130)는 RF(radio frequency) 인터페이스(140) 및/또는 MAC(medium access controller)/기저대역 프로세서 회로(150)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, RF 인터페이스(140)는 단일 반송파 또는 다중-반송파 변조된 신호[CCK(complementary code keying) 및/또는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함함]를 전송 및/또는 수신하도록 구성되어 있는 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 발명의 실시예가 임의의 특정의 공중 인터페이스 또는 변조 방식으로 제한되지 않는다. RF 인터페이스(140)는, 예를 들어, 수신기(142), 송신기(144) 및/또는 주파수 합성기(146)를 포함할 수 있다. 인터페이스(140)는 바이어스 제어(bias control), 수정 발진기 및/또는 하나 이상의 안테나(148 및/또는 149)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, RF 인터페이스(140)는, 원하는 바에 따라, 외부 VCO(voltage-controlled oscillator), 표면 탄성파 필터, IF(intermediate frequency) 필터 및/또는 RF 필터를 사용할 수 있다. 가능한 RF 인터페이스 설계의 다양성으로 인해, 그에 대한 포괄적인 설명이 생략되어 있다.
처리 회로(150)는 수신 및/또는 송신 신호를 처리하기 위해 RF 인터페이스(140)와 통신할 수 있고, 예를 들어, 수신된 신호를 하향 변환하는 아날로그-디지털 변환기(152), 전송을 위해 신호를 상향 변환하는 디지털-아날로그 변환기(154)를 포함할 수 있다. 게다가, 프로세서 회로(150)는 각자의 수신/송신 신호의 PHY 링크 계층 처리를 위해 기저대역 또는 PHY(physical layer) 처리 회로(156)를 포함할 수 있다. 처리 회로(150)는, 예를 들어, MAC(medium access control)/ 데이터 링크 계층 처리를 위한 처리 회로(159)를 포함할 수 있다. 처리 회로(150)는, 예를 들어, 인터페이스(155)를 통해, 처리 회로(159) 및/또는 기지국 관리 엔터티(160)와 통신하는 메모리 제어기(158)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, PHY 처리 회로(156)는 앞서 기술한 실시예에서와 같이 수퍼프레임을 구성(construct) 및/또는 해체(deconstruct)하기 위해, 버퍼 메모리 등의 부가의 회로와 함께, 프레임 구성 및/또는 검출 모듈을 포함할 수 있다. 다른 대안으로서 또는 그에 부가하여, MAC 처리 회로(159)는 이들 기능 중 몇몇을 위해 처리를 공유할 수 있거나 PHY 처리 회로(156)와 독립적으로 이들 프로세스를 수행할 수 있다. 일부 실시예에서, MAC 및 PHY 처리는, 원하는 경우, 단일 회로에 통합될 수 있다.
장치(130)는, 예를 들어, 본 명세서에 기술된 본 발명의 방법, 프로토콜 및/또는 아키텍처를 구현하기에 적합한, 기지국, 액세스 포인트, 가입자국, 장치, 단말, 노드, 하이브리드 조정기(hybrid coordinator), 무선 라우터, 컴퓨팅 장치의 NIC 및/또는 네트워크 어댑터, 이동국 또는 기타 장치일 수 있다. 그에 따라, 본 명세서에 기술된 장치(130)의 기능 및/또는 구체적인 구성이, 적합하게 원하는 바에 따라, 장치(130)의 다양한 실시예에 포함되거나 생략될 수 있다. 일부 실시예에서, 장치(130)는 본 명세서에서 언급된 WLAN, WPAN 및/또는 광대역 무선 네트워크에 대한 IEEE 802.11, 802.15 및/또는 802.16 표준들 중 하나 이상의 표준과 연관된 프로토콜 및 주파수와 호환되도록 구성될 수 있지만, 실시예가 이 점에서 제한되지 않는다.
장치(130)의 실시예는 SISO(single input single output) 아키텍처를 사용하여 구현될 수 있다. 그렇지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 특정 구현예는 빔형성 또는 SDMA(spatial division multiple access)에 대한 적응적 안테나 기법을 사용하여 및/또는 MIMO(multiple input multiple output) 통신 기법을 사용하여 전송 및/또는 수신하기 위해 다수의 안테나[예컨대, 안테나(148, 149)]를 포함할 수 있다.
스테이션(130)의 컴포넌트 및 특징부는 이산 회로, ASIC(application specific integrated circuit), 논리 게이트 및/또는 단일 칩 아키텍처의 임의의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 게다가, 장치(130)의 특징부가 마이크로컨트롤러, 프로그램가능 논리 어레이 및/또는 마이크로프로세서 또는, 적합하게 적절한 경우, 상기한 것들의 임의의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 주목할 점은, 하드웨어, 펌웨어 및/또는 소프트웨어 요소가 전체적으로 또는 개별적으로 본 명세서에서 "논리" 또는 "회로"라고 할 수 있음을 유념한다.
도 2의 블록도에 도시된 예시적인 장치(130)가 많은 가능한 구현들 중 하나의 기능 설명 일례를 나타낼 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 그에 따라, 첨부 도면에 도시된 블록 기능의 분할, 생략 또는 포함이 이들 기능을 구현하는 하드웨어 컴포넌트, 회로, 소프트웨어 및/또는 구성요소가 꼭 본 발명의 실시예에서 분할, 생략 또는 포함된다는 것을 암시하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(300) 구조를 개략적으로 나타낸 도 3을 참조한다. 프레임(300)(예컨대, 무선 프레임)은, 예를 들어, 무선 네트워크(100)에서 전송된 및/또는 수신된 통신의 일부분일 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(300)은 보다 큰 통신 신호 또는 스트림의 주기적으로 반복하는 세그먼트 구조를 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 반복하는 프레임(300)은, 예를 들어, 실질적으로 각각의 개별적인 전송 동안, 실질적으로 상이한 정보를 포함할 수 있다. 프레임(300)은, 예를 들어, IEEE 표준 802.16-2009 또는 모바일 WiMAX 프로파일에 따라 정의될 수 있고 그에 따른 광대역 무선 액세스 기술을 포함할 수 있다. 모바일 WiMAX 프로파일에 따르면, 프레임(300)의 지속기간 또는 TTI(transmission time interval)는, 예를 들어, 대략 5 ms일 수 있다. 예를 들어, 2, 2.5, 4, 8, 10, 12, 및 20 ms와 같은 다른 프레임 또는 무선 프레임 크기가, 예를 들어, IEEE 표준 802.16-2009 규격에 지정된 바와 같이 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 프레임(300)은, 예를 들어, TDD(time division duplex) 모드 또는 방식에 따라 전송 및/또는 수신될 수 있다. 다른 시간 및/또는 주파수 방식[예를 들어, FDD(frequency division duplex) 모드 또는 방식 등]이 본 발명의 실시예에 따라 사용될 수 있다.
프레임(300)은 정수개의 OFDM 심볼 또는 기타 다중화 심볼을 포함할 수 있다. 프레임별 OFDM 심볼의 수는, 예를 들어, OFDM 수치 결정의 선택(예컨대, 부반송파 간격, 순환 프리픽스 길이, 샘플링 주파수 등)에 따라 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, OFDM 수치 결정은, 예를 들어, 대역폭 및 샘플링 주파수(예컨대, 모바일 WiMAX 프로파일에 따른 오버-샘플링 인자)에 따라 결정, 설정 또는 획득될 수 있다. 다양한 실시예에서, 실질적으로 상이한 OFDM 수치 결정이 사용될 수 있으며, 이 결과 프레임(300)에 실질적으로 상이한 수의 OFDM 심볼이 있을 수 있다.
일부 실시예에서, 프레임(300)은 유휴 심볼 및/또는 유휴 시간 슬롯을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, TDD 듀플렉스 모드 또는 방식이 사용될 때, 프레임(300)은, 예를 들어, 사전 지정된 하향링크(DL) 전송(306)과 사전 지정된 상향링크(UL) 전송(308) 사이에서 변경하기 위한 하나 이상의 전환 기간(302 및/또는 304)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어, FDD 듀플렉스 방식이 사용될 때, DL 전송(306) 및 UL 전송(308)이 (예컨대, 상이한 주파수 또는 네트워크 채널을 통해) 실질적으로 동시에 또는 중복하는 때에 전송될 수 있기 때문에, 프레임(300)은 실질적으로 유휴 심볼, 유휴 시간 슬롯 및/또는 전환 기간(302 및/또는 304)을 거의 또는 전혀 포함하지 않을 수 있다.
일부 실시예에서, TTI 또는 프레임(300)의 지속기간은, 예를 들어, 대략 5 ms일 수 있다. RTT(round trip time)[예컨대, 특정의 무선 노드로의 2개의 연속적인 사전 스케줄링된 DL 전송(306) 사이의 시간 구간]은, 예를 들어, 대략 10 ms일 수 있다. 빠르게 변하는 채널 조건 및/또는 작은 가간섭성 시간(coherence time)[예컨대, 예를 들어, 대략 120 km/h(킬로미터/시간)를 초과하는 차량 속도를 가지는 자동차와 같은 빠르게 이동하는 이동국 또는 노드]을 갖는무선 네트워크[예컨대, 무선 네트워크(100)]는 변하는 채널 조건에서 실질적으로 고이동성을 지원하는 메커니즘을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예는 예를 들어, 이동국 등의 가입국(110, 112, 114, 및/또는 116)과 기지국(118) 사이의 실질적으로 빠르게 변하는 채널 조건 피드백을 가능하게 해주기 위해 실질적으로 작은 RTT(round trip time)를 가지는 무선 네트워크(100)를 지원할 수 있다. 다른 시간 지속기간이 사용될 수 있다.
현재의 IEEE 표준 802.16-2009 규격 표준 프레임 구조는, 예를 들어, 새로 등장하는 무선 액세스 기술에 의해 사용될지도 모르는 실질적으로 빠른 피드백 및 낮은 액세스 지연 시간(예컨대, 10 ms 미만)을 지원하기에 전형적으로 적합하지 않은 제약조건(실질적으로 긴 TTI 등)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 예를 들어, IEEE 표준 802.16-2009 규격 프레임 구조에 대한 역호환성을 유지하면서, 낮은 지연 시간 동작을 지원하는 수정된 버전의 프레임(300) 구조를 포함할 수 있거나 사용할 수 있다. 프레임(300) 구조는, 예를 들어, 차세대 모바일 WiMAX 시스템 및 장치(예컨대, IEEE 802.16m 표준을 포함함)에서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(300) 구조 또는 그의 일부분은 레거시 단말(예컨대, 모바일 WiMAX 프로파일 및 IEEE 표준 802.16-2009에 따라 동작함)에 투명할 수 있고, BS, 가입자국 및/또는 MS(모두가 IEEE 802.16m 표준에 기초하여 동작함) 사이의 통신을 위해서만 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 새로운 프레임 구조(예컨대, 도 3 내지 도 15에 따라 기술됨)를 사용하여 통신할 수 있는 무선 네트워크(100) 및 그의 컴포넌트는 레거시 프레임 구조(모바일 WiMAX 프로파일에 따라 및 IEEE 표준 802.16-2009에 기초하여 기술됨)를 사용하여 통신할 수 있는 기준 네트워크와 역호환될 수 있다. 일부 실시예에서, 역호환성은, 예를 들어, 레거시 단말(예컨대, 레거시 및/또는 기준 프레임 구조를 사용하여 통신할 수 있음)이, 레거시 네트워크에 대한 단말의 성능 및 동작에 그다지 영향을 주지 않고, 무선 네트워크에서 동작할 수 있다는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 새로운(예컨대, 비레거시) 프레임 구조를 사용하는 새로운(예컨대, 비레거시) 단말 또는 가입자국은, 무선 네트워크에 대한 단말의 성능 및 동작에 그다지 영향을 주지 않고, 레거시 네트워크에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 새로운 단말은 "역호환"될 수 있다. 일부 실시예에서, 무선 네트워크(100)는 레거시 단말 및 새로운(예컨대, 비레거시) 단말 둘다를, 예를 들어, 실질적으로 동시에(예컨대, 이 경우 새로운 프레임과 레거시 프레임의 시분할 다중화가 동일한 프레임에서 중복함) 지원할 수 있다. 일부 실시예에서, 무선 네트워크(100)는 레거시 단말과 새로운 단말 사이의 매끄러운 통신, 이동성, 및 핸드오프를 가능하게 해줄 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, "새로운", "발전된", 또는 "업데이트된" 및 "차세대"는 단지 "이전의", "레거시" 또는 "현재의" 등에 대한 것에 불과하다. 예를 들어, "새로운" 표준은 이 출원의 출원 일자 무렵에 사용 중인 표준일 수 있고, "레거시" 시스템은 이 출원의 출원 일자 이전에 및 이 출원의 출원 이후 얼마 동안 사용 중인 것일 수 있으며, "새로운" 시스템은 "레거시" 시스템 이후에 구현되거나 개발된 것(통상적으로 개선 및 업데이트를 포함함)이다. "새로운", "발전된", "업데이트된" 등의 시스템은 "이전의", "레거시" 또는 종래의 시스템 또는 표준과 함께 사용가능하도록 종종 역호환된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 새로운 프레임 구조는, 예를 들어, 낮은 SINR(signal to interference + noise ratio)에서 시스템 획득을 향상시키고 및/또는 셀 선택을 향상시킴으로써, IEEE 표준 802.16-2009의 능력을 확장시키기 위해 새로운 동기화 및 브로드캐스트 채널을 포함할 수 있다. IEEE 표준 802.16-2009에 따르면, 브로드캐스트 채널(예컨대, DL 채널 기술자 및 UL 채널 기술자)은 통상적으로 프레임 내의 소정의 위치에 위치되어 있지 않고, 이동국은 시스템 구성 정보를 획득하기 위해 공통 제어 채널(예컨대, MAP)을 디코딩해야만 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 새로운 프레임 구조는, 예를 들어, 동기화 및/또는 브로드캐스트 정보 및/또는 메시지 - 시스템 구성 정보 등 - 를 포함할 수 있는 정수개의 무선 프레임을 포함하는 수퍼프레임을 포함할 수 있고, 이는 무선 네트워크(100) 동작을 간단화하고 무선 네트워크(100)의 오버헤드 및 획득 지연 시간을 추가적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임(400) 구조를 개략적으로 나타낸 도 4를 참조한다. 일부 실시예에서, 단말들 또는 노드들 사이의 전송은, 예를 들어, 하나 이상의 수퍼프레임(400)을 포함할 수 있다. 수퍼프레임(400)은 고정된 및/또는 소정의 수의 프레임(410)을 포함하거나 이들로 분할될 수 있다. 다른 실시예에서, 2개 이상의 수퍼프레임(400) 각각 내의 프레임(410)의 수는 상이할 수 있다. 수퍼프레임(400) 내의 프레임(410)의 수(M)(예컨대, M은 정수일 수 있고, 여기서 M= 2, 3, 4 ...임)는 설계 파라미터일 수 있고, 표준 규격에 지정되어 있을 수 있으며, 예를 들어, 특정의 프로파일 및 전개에 대해 고정되어 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 수퍼프레임(400) 내의 프레임(410)의 수는 하나 이상의 인자 - 예를 들어, 대상 시스템 획득 시간, 2개의 연속적인 프리앰블(예컨대, 동기화 채널) 사이의 최대 허용 거리, 프리앰블의 검출을 위해 시스템 획득 동안 평균될 수 있는 프리앰블의 최소수, 및/또는 2개의 연속적인 브로드캐스트 채널(예컨대, 시스템 구성 정보 또는 페이징 채널) 사이의 최대 허용 거리를 포함하지만, 이들로 제한되지 않음 - 에 의해 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 실질적으로 각각의 수퍼프레임(400)은 2개 이상의(예컨대, 4개의) 프레임(410)으로 분할될 수 있거나 이들을 포함할 수 있다. 다른 수의 분할, 구분 또는 프레임이 사용될 수 있다. 각각의 프레임(410)의 길이는, 예를 들어, IEEE 표준 802.16-2009와 호환되는 시스템과의 역호환성을 확립하기 위해, 예를 들어, 대략 5 ms일 수 있다. 다른 프레임 또는 무선 프레임 길이가 사용될 수 있다. 각각의 프레임(410)은 2개 이상의(예컨대, 8개의) 서브프레임(420)으로 추가로 분할되거나 세분될 수 있다. 다른 수의 구분이 사용될 수 있다. 서브프레임(420)의 길이는 새로운 표준과 호환될 수 있는 단말에 대한 TTI를 결정할 수 있고, 예를 들어, 수퍼프레임(400) 및/또는 프레임(410) 구조를 포함할 수 있다. 각각의 TTI의 시작 및 끝은 실질적으로, 예를 들어, 서브프레임 경계에 맞춰 정렬되어 있거나 그와 동기화될 수 있다. 각각의 TTI는 정수개의 서브프레임(예컨대, 통상적으로 1개 또는 2개의 서브프레임)을 포함할 수 있다. 각각의 서브프레임(420)은 고정된 수의 OFDM 심볼(430)로 분할될 수 있거나 이들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 각각의 서브프레임(420)은, 예를 들어, 6개의 OFDM 심볼로 분할될 수 있거나 이들을 포함할 수 있으며, 따라서 서브프레임 내의 OFDM 심볼(430)의 수[예컨대, 서브프레임(420)의 길이]가, 예를 들어, IEEE 표준 802.16-2009에 규정된 다양한 치환 방식에 대응하는 자원 블록 크기(예컨대, 서브채널)와 호환될 수 있다.
다른 실시예에서, 다른 또는 대안의 수, 길이, 크기 및/또는 변형의 수퍼프레임(400), 프레임(410), 서브프레임(420) 및/또는 OFDM 심볼(430)이 있을 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 수는 단지 설명을 위해 제시된 것이다. 다른 실시예에서, 프레임(410)의 길이(예컨대, 대략 5 ms) 및 OFDM 심볼(430)의 수(예컨대, 6개)는 IEEE 표준 802.16-2009 호환 시스템, 장치 및/또는 전송과의 역호환성을 확립하도록 설정될 수 있다.
예를 들어, 현재의 표준 규격에 따라 정의된 치환 방식은 신호 및/또는 자원 블록을 전송하는 다수의(예를 들어, 1개 내지 6개의) 슬롯을 포함할 수 있다. 물리 자원 블록의 경계는, 예를 들어, 서브프레임 경계에 맞춰 정렬되어 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 물리 자원 블록은 실질적으로 단일 서브프레임(420) 내에 포함되어 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 각각의 물리 자원 블록은 실질적으로 2개의 연속적인 서브프레임 내에 포함되어 있을 수 있다.
당업자라면, 예를 들어, 수퍼프레임(400) 구조를 포함하는 본 발명의 실시예가 TDD 및 FDD 듀플렉싱 방식 또는 모드 중 어느 하나를 사용하여 적용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. FDD 듀플렉스 모드에서, DL 및 UL 전송 각각은, 예를 들어, 각자의 주파수 또는 채널을 통해 동시에 전달될 수 있다. TDD 듀플렉스 모드에서, DL 및 UL 전송 각각은, 예를 들어, 실질적으로 비중첩 구간에서[예컨대, TDM(time division multiplexing) 방식에 따라] 실질적으로 동일한 주파수 또는 채널을 통해 전달될 수 있다. TDD 듀플렉스 동작 모드에서 그리고 임의의 프레임(410) 내에서, 서브프레임(420)은, 예를 들어, 각각의 전개에서 정적으로, DL 및 UL 전송[예컨대, DL 전송(306) 및 UL 전송(308)]을 하도록 구성될 수 있다. DL 및 UL 전송은 [예컨대, 전환 기간(302 및/또는 304) 동안] DL 전송과 UL 전송 간의 전환을 위한 유휴 시간 및/또는 유휴 심볼에 의해 분리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, "레거시 구역" 및 "새로운 구역"은, 실질적으로 단지 레거시 단말 또는 새로운 단말과 각각 통신하도록 구체적으로 설계된, 예를 들어, DL 또는 UL 전송의 기간, 부분 또는 구역을 포함할 수 있다. IEEE 표준 802.16-2009의 TDD 듀플렉스 모드에서, DL 전송(306) 및 UL 전송(308) 각각은 2개 이상의 치환 구역으로 추가적으로 분할될 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(410) 내의 다수의 연속적인 OFDM 또는 기타 심볼(430)은, 예를 들어, 치환 구역[예컨대, 도 3을 참조하여 기술된 치환 구역(310)]이라고 할 수 있다. 치환 구역은, 예를 들어, 실질적으로 동일한 치환을 사용하는 예컨대, 도 3을 참조하여 기술된 DL 및 UL 전송(306, 308) 내의 다수의 연속적인 OFDM 심볼을 포함할 수 있다[예컨대, 부반송파의 분산 할당에 대한 PUSC(partially used sub-channel), 부반송파의 국소화된 할당에 대한 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 등].
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임은 레거시 구역 및 새로운 구역(다른 용어가 사용될 수 있음)을 포함할 수 있거나, 이들로 분할될 수 있다. 일 실시예에서, 레거시 단말 및 새로운 단말은, 각각, 레거시 구역 및 새로운 구역을 사용하여 통신할 수 있다. 일부 실시예에서, 새로운 단말은 레거시 구역 및 새로운 구역 둘다를 사용하여 통신할 수 있다. 레거시 단말은 통상적으로 단지 레거시 구역만을 사용하여 통신한다. 일 실시예에서, 프레임에서, 각각의 DL 전송은 2개 이상의 구역 - 예를 들어, DL 전송 레거시 구역 및 DL 전송 새로운(예컨대, 비레거시) 구역을 포함함 - 으로 추가적으로 분할될 수 있고, 각각의 UL 전송은 2개 이상의 구역 - 예를 들어, UL 전송 레거시 구역 및 UL 전송 새로운(예컨대, 비레거시) 구역을 포함함 - 으로 추가적으로 분할될 수 있다.
본 발명의 실시예는 프레임을 서브프레임으로 분할하는 것(예컨대, 이 경우 전송 블록 또는 구역의 경계는 서브프레임 경계와 동기화될 수 있음)을 제공할 수 있다. IEEE 표준 802.16-2009에 따르면, 전송 블록 또는 구역의 경계는 프레임의 경계 내의 임의의 OFDM 심볼에서 시작하고 끝날 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 새로운 구역은 새롭고 보다 효율적인 자원 할당 및 피드백 메커니즘을 사용할 수 있다. 프레임 내의 OFDM 심볼의 총수는 OFDM 수치 결정에 따라 변할 수 있다. 레거시 모바일 WiMAX 시스템과의 역호환성을 유지하기 위해, IEEE 802.16m 시스템 및 레거시 모바일 WiMAX 시스템에 대해 동일한 프레임 크기 및 OFDMA 수치 결정(예컨대, 또는 OFDMA 파라미터)이 사용될 수 있다. 당업자라면, 예를 들어, 802.16e-2005 표준에 의해 지정된 모든 허용 수치 결정 및/또는 프레임 크기가 본 발명의 실시예에 따라 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
본 발명의 실시예는 IEEE 표준 802.16-2009 및/또는 기타 표준과 같은 레거시 표준과 호환될 수 있는 수퍼프레임 구조를 제공할 수 있다. 예를 들어, 수퍼프레임 구조는, 예를 들어, 모바일 WiMAX 프로파일에 지정된 특징들 중 일부를 포함할 수 있거나 그와 호환될 수 있다(예컨대, 모바일 WiMAX 프로파일과 역호환될 수 있음).
본 발명의 실시예는, 예를 들어, 각각의 프레임 또는 정수개의 프레임에 대응하는 새로운 구역 및 레거시 구역에 하나 이상의 레거시 동기화 채널(예컨대, IEEE 표준 802.16-2009 프리앰블), 새로운 동기화 채널(예컨대, IEEE 802.16m 프리앰블), BCH(broadcast channel), MAP(medium access protocol), 또는 CCCH(common control channel)를 포함하는 다수의 프레임으로 분할될 수 있는 수퍼프레임 구조를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임(500) 구조를 개략적으로 나타낸 도 5를 참조한다. 일 실시예에서, 수퍼프레임(500)은, 예를 들어, PSCH(primary synchronization channel)라고 할 수 있는 레거시 프리앰블(502)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 수퍼프레임(500)은, 예를 들어, 새로운 단말에 대한 시스템 타이밍 획득 및 셀 선택을 향상시키는 부가 또는 보충 프리앰블(504)을 포함할 수 있다. 보충 프리앰블(504)은, 예를 들어, SSCH(secondary synchronization channel)라고 할 수 있다. 동기화 채널은, 예를 들어, 프레임 타이밍을 획득하기 위해 및/또는 스케줄링을 위해 기지국 및 이동국 둘다에 의해 사용 및/또는 해독될 수 있는 시퀀스를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 새로운 프리앰블(504)은 사실상 또는 부분적으로 레거시 단말에 투명하거나 레거시 단말에 의해 판독 또는 검출될 수 없을 수 있는 반면, 레거시 프리앰블(502)은 레거시 단말 및 새로운 단말 둘다에 의해 검출될 수 있다. 일부 실시예에서, 수퍼프레임(500)은 BCH(broadcast channel)(506)를 포함할 수 있다. 브로드캐스트 채널은, 예를 들어, 시스템 구성 정보, 페이징, 및/또는 기타 브로드캐스트 유형 정보를 포함할 수 있고 기지국에 의해 네트워크 및/또는 주변 영역 내의 모든 이동국으로 전송될 수 있는 정보를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 보충 또는 새로운 프리앰블(504)(예컨대, SSCH)은 새로운 또는 레거시 구역에서 고정된 위치에 위치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 예를 들어, 새로운 프리앰블(504)은, 예를 들어, "SSCH_OFFSET"라고 할 수 있는 고정된 오프셋에 위치될 수 있다. SSCH_OFFSET은 예를 들어, 모든 프레임에서, 예를 들어, 레거시 프리앰블의 위치에 대한 새로운 프리앰블(504)의 위치의 척도일 수 있다. 일부 실시예에서, 모바일 WiMAX 시스템에서의 레거시 프리앰블은 모든 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에 위치될 수 있다(도 9에 도시됨). SSCH_OFFSET의 값은 시스템 구성 정보의 일부로서 포함되고 브로드캐스트될 수 있다. 일부 실시예에서, 새로운 프리앰블(504)이 이동 단말에 의해 검출될 때, SSCH_OFFSET은 프레임의 시작을 찾아내는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, SSCH_OFFSET=0일 때, 레거시 프리앰블(502)이 없을 수 있으며, 이는 네트워크가 레거시 단말을 지원하지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 새로운 동기화 채널 및 브로드캐스트 채널이 최소 시스템 대역폭(BW)에 걸쳐 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 레거시 동기화 채널은 통상적으로 전체 시스템 BW에 걸쳐 있으며, 그의 일례가 도 9에 도시되어 있다. 새로운 프리앰블(504)을 (예컨대, 다수의 부반송파를 통해) 전달하도록 사전 지정된 영역은, 예를 들어, 투명하고 및/또는 레거시 단말에 의해 무시될 수 있다. 하향링크 기지국 또는 단말 전송에 대한 스케줄러는 통상적으로 새로운 프리앰블(504)을 전달하도록 사전 지정된 영역에 사용자/시스템 트래픽/제어/시그널링을 할당하지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에서, 예를 들어, 새로운 프리앰블(504)은, 예를 들어, 새로운 프레임의 시작에 위치될 수 있고, 이 경우 새로운 프레임은 레거시 프레임에 대해 고정된 오프셋에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 고정된 오프셋은, 예를 들어, "FRAME_OFFSET"이라고 할 수 있고, 프레임 타이밍 내에 고정되어 있을 수 있다. 일부 실시예에서, FRAME_OFFSET의 값은 네트워크 운영자 또는 관리자에 의해 설정될 수 있다(예컨대, 브로드캐스트되지 않음). 새로운 이동 단말은 새로운 프레임의 시작 및, 예를 들어, 새로운 프레임의 시작에 대한 다른 정보 채널(예컨대, 도 6에 도시됨)을 나타낼 수 있는 새로운 프리앰블(504)을 검출할 수 있다. 예를 들어, BCH(506)의 타이밍 또는 주기성은 실질적으로 수퍼프레임(500) 전송의 타이밍 또는 주기성에 맞춰 정렬될 수 있다.
다양한 실시예에서, 수퍼프레임(500)은 실질적으로, 예를 들어, 수퍼프레임(500)에서의 레거시 프리앰블(502) 및/또는 새로운 프리앰블(504)의 상대 위치, 및/또는 프레임 구조에 대한 다른 특징 또는 설계 고려사항(예컨대, DL 스캔 지연 시간, 물리 계층 오버헤드, 및 다른 정보 등)에 기초하여 구별될 수 있는 상이한 구조들을 가질 수 있다. 당업자라면, 수퍼프레임(500)의 구조에 대한 3가지 옵션 - 예를 들어, 옵션 I, II 및 III를 포함함 - 이 기술되어 있을 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따르면 다양한 다른 구조 및/또는 그 변형이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
이하의 설명은 개별적으로 또는 전체적으로 옵션 I라고 할 수 있는 실시예를 포함할 수 있다. 본 명세서에 제시된 옵션 I 및 다른 "옵션"은 단지 일례로서, 제한하는 것이 아니다.
일부 실시예에서, 새로운 프리앰블(504) 및/또는 BCH(506)는 실질적으로 각각의 수퍼프레임(500)의 시작에, 예를 들어, 통신 스트림에서 각각의 수퍼프레임(500)의 첫번째 프레임에 위치될 수 있다. 이러한 실시예에서, 레거시 프리앰블(502) 및 새로운 프리앰블(504)은 개별적으로 위치될 수 있다[예컨대, 수퍼프레임(500)의 길이를 따라 일정 간격으로 있거나 오프셋되어 있음]. 이러한 실시예에서, 새로운 프리앰블(504)의 레거시 단말[예컨대, 통상적으로 레거시 프리앰블(502)만을 검출함] 및 그의 동작(시스템 획득 등)에 대한 영향 또는 가시성이 최소화될 수 있다. 새로운 프리앰블(504)은 임의의 원하는 주파수로(예를 들어, 실질적으로 매 프레임마다) 주기적으로 반복될 수 있다. BCH(506)는 시스템 구성 정보, 페이징 채널, 및/또는 기타 브로드캐스트 정보를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, BCH(506)는 수퍼프레임(500) 구간과 동기화될 수 있고, 매 정수개의 수퍼프레임마다 나타날 수 있다. 일부 실시예에서, 새로운 단말은 시스템 타이밍 획득 및 빠른 셀 선택을 향상시키기 위해 새로운 프리앰블(504)을 (예컨대, 배타적으로 또는 그에 부가하여) 사용할 수 있다. 예를 들어, 새로운 프리앰블(504)은 셀 ID(identification) 정보 또는 코드를 포함할 수 있고, 새로운 단말이 프레임 타이밍을 획득하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 셀 ID 코드는, 예를 들어, 셀 ID의 검출(예컨대, 구조화된 검색을 실행함)을 간단하게 하기 위해 연접된 기지국 그룹 ID 코드, 기지국 ID 코드, 섹터 ID 코드, 및/또는 다른 코드 또는 정보를 포함할 수 있다.
옵션 I를 참조하여 기술된 본 발명의 실시예에 따르면, 새로운 프리앰블(504)이 레거시 프리앰블(502)로부터 일정 간격으로 있을 수 있기 때문에, 새로운 프리앰블(504)은 레거시 단말에 의해 최소한으로 검출가능할 수 있다. 일부 실시예에서, 물리 계층 오버헤드(계층 1 오버헤드) - 예를 들어, 새로운 프리앰블(504)을 전송하기 위해 OFDM 심볼을 사용하는 것에 의해 증가될 수 있음 - 를 최소화하기 위해, 새로운 프리앰블(504)은, 예를 들어, 제한된(예컨대, 최소한의) 대역폭 또는 시간에 걸쳐 또는 사용자 트래픽을 스케줄링하기 위한 동일한 OFDM 심볼에 대응하는 부가의 부반송파를 사용하여(예를 들어, 도 9에 도시됨) 전송될 수 있다.
이하의 설명은 개별적으로 또는 전체적으로 옵션 II라고 할 수 있는 실시예를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임(600) 구조를 개략적으로 나타낸 도 6을 참조한다. TDD 듀플렉스 모드에 대한 일부 실시예에서, 수퍼프레임(600)은, 예를 들어, 사전 지정된 레거시 기간, 간격 또는 구역 및 새로운 또는 비레거시 기간, 간격 또는 구역을 갖는 4개의 프레임으로 분할될 수 있다. 일 실시예에서 레거시 프레임(610)은, 예를 들어, DL 전송 레거시 구역(612) 및 UL 전송 레거시 구역(616)을 포함하는 서브프레임으로 추가적으로 분할될 수 있다. 새로운 프레임(620)은 레거시 프레임의 시작에 대해 고정된 오프셋(예컨대, FRAME_OFFSET)에서 시작할 수 있다. FRAME_OFFSET의 값은 정수개의 서브프레임일 수 있고, (예컨대, TDD 듀플렉스 모드에서) DL 전송의 길이 또는 시간 대 UL 전송의 길이 또는 시간의 비에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, FRAME_OFFSET=Toffset 및 Tsub-frame은 서브프레임의 길이를 나타내고, Tf는 프레임 길이를 나타내며, Toffset에 대한 최소 및 최대 허용 값의 값은 다음과 같이 결정될 수 있다:
Figure 112013100969711-pat00001
Figure 112013100969711-pat00002
: DL에 할당된 프레임의 비율
일례: DL:UL=5:3에 대해
Figure 112013100969711-pat00003
Figure 112013100969711-pat00004
Figure 112013100969711-pat00005
(DL 서브프레임의 수) - n
일부 실시예에서, 레거시 단말은 레거시 프레임(610)을 사용하여 통신할 수 있고, 새로운 단말은 새로운 프레임(620) 및/또는 레거시 프레임(610)을 사용하여 통신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어, 옵션 III에서, 새로운 프레임(620) 및 레거시 프레임(610)의 시작은 고정된 값만큼 - 예를 들어, 프레임 오프셋(622) 또는 오프셋 간격(예컨대, 고정된 시간 지속기간 및/또는 고정된 수의 서브프레임)만큼 - 오프셋될 수 있다.
일 실시예에 따른 새로운 프레임(620) 및 레거시 프레임(610)의 상대 위치가 도 6에서, 예를 들어, TDD 듀플렉스 모드로 나타내어져 있다. 예를 들어, TDD 듀플렉스 모드에서, 레거시 프레임(610) 구조는 DL 전송(612)으로 시작하고 UL 전송(616)으로 끝날 수 있다. 예를 들어, 새로운 프레임(610) 구조는 DL 전송(614)으로 시작할 수 있고, 이어서 UL 전송(618)이 오며, DL 전송(614)으로 끝날 수 있다.
일부 실시예에서, 각각의 새로운 프레임(610)은, 예를 들어, 프레임(610)의 시작 또는 처음에 있는 서브프레임에 새로운 프리앰블(예컨대, SSCH)을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 각각의 수퍼 프레임(600)은, 예를 들어, 수퍼프레임(600)의 시작 또는 처음에 있는 서브프레임에 수퍼프레임 헤더(super-frame header, SFH)(624)를 포함할 수 있다. 예를 들어, SFH(624)는 새로운 프리앰블 및 브로드캐스트 채널을 포함할 수 있다.
예를 들어, K 및 6-K(단, K=1, 2,..., 6)는, 각각, 새로운 프리앰블 및 브로드캐스트 채널에 할당되는 OFDM 심볼의 수를 나타낼 수 있다. 새로운 프리앰블 및 레거시 프리앰블에 할당되는 OFDM 심볼의 수는 채널당 하나의 OFDM 심볼만큼 작을 수 있다. 일 실시예에서, SFH(624) 서브프레임에서 이용가능한 나머지 OFDM 심볼은, 예를 들어, 사용자 트래픽, 제어, 및/또는 제어 및 시그널링 정보에 대해 할당될 수 있고, 이는 시스템 계층 1 오버헤드를 최소화할 수 있다.
SFH(624)는 새로운 프리앰블 시퀀스 및 브로드캐스트 정보(예컨대, 시스템 구성 정보 및 페이징 채널을 포함함)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 레거시 프레임 및 새로운 프레임은 네트워크 운영자에 의해 구성가능할 수 있는 고정된 프레임 오프셋(622)을 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 레거시 구역 및 새로운 구역은 고정된 수의 서브프레임만큼 오프셋되어 있을 수 있다. 오프셋 값은 실제의 전개 내에서 실질적으로 안정적이거나 고정되어 있을 수 있다. 실제로 네트워크 트래픽의 동적 성질로 인해, 어떤 프레임에서, 레거시 구역은 과소 이용될 수 있는 반면, 새로운 구역은 완전히 채워질 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 일부 실시예에서, IEEE 802.16m 공통 제어 채널에서의 포인터는, 예를 들어, 레거시 단말에 의해 사용되지 않을지도 모르는 레거시 구역 내의 서브프레임을 가리키거나 나타내도록 설계되고 및/또는 사용될 수 있다. 예를 들어, 레거시 구역 및/또는 새로운 구역 분할이 고정되어 있을 때, 자원(예컨대, 서브프레임)은, 그렇지 않았으면 사용되지 않을지도 모르는 물리 자원의 사용을 극대화하기 위해, 프레임마다 동적으로 할당될 수 있다.
이하의 설명은 개별적으로 또는 전체적으로 옵션 III라고 할 수 있는 실시예를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 레거시 프리앰블(702)과 다중화되는 새로운 프리앰블(704)을 갖는 수퍼프레임(700) 구조를 개략적으로 나타낸 도 7을 참조한다. 일부 실시예에서, 새로운 프리앰블(704)은, 예를 들어, 매 M 프레임마다[예컨대, M은 수퍼프레임(700) 내의 프레임의 수일 수 있음] 레거시 프리앰블(702)과 다중화될 수 있다. 예를 들어, 수퍼프레임(700)에서의 첫번째 프레임(710)의 첫번째 OFDM 심볼은 새로운 프리앰블(704)를 포함할 수 있고, 수퍼프레임(700)에서의 M-1개의 후속하는 프레임(710)은 레거시 프리앰블(702)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 공통 제어 채널(예컨대, DL 및 UL MAP을 포함함) 및/또는 프레임 제어 헤더(frame control header, FCH)(708) 및 BCH(706) 전송은, 예를 들어, 각각 수퍼프레임(700) 및 프레임(710) 간격으로 일어날 수 있다.
(예컨대, 레거시 단말에 의한) 레거시 프리앰블(702)의 획득은 주기적인 레거시 프리앰블(702)의 수신에서의 중단의 결과로서 단절될 수 있다. 새로운 프리앰블(704) 및 레거시 프리앰블(702)이, 예를 들어, 물리 자원을 공유할 수 있고 수퍼프레임(700)을 따라 실질적으로 동일하거나 중복하는 때 또는 위치에서 전송될 수 있기 때문에, 통상적으로 수퍼프레임(700) 구조에 새로운 프리앰블(704)을 포함시키기 위해 부가의 물리 자원이 필요하지 않을 수 있다. 그에 부가하여, 일부 실시예에서, 새로운 프리앰블(704)의 위치가 주기적인 수의(하나 이상의) 프레임(710) 내에서 고정되어 있을 수 있다.
일부 실시예에서, 새로운 프리앰블(704) 및 레거시 프리앰블(702)이, 예를 들어, 실질적으로 동일한 OFDM 심볼에 코드 분할 다중화될 때, 통상적으로 계층 1 오버헤드에 대한 실질적인 영향이 없다. 이러한 실시예에서, 어떤 레거시 프리앰블(702)은 연속적으로 전송될 수 있고, 예를 들어, 다른 레거시 프리앰블(702)은 (예컨대, 본 명세서에서 논의된 다중화 방식에 따라) 새로운 프리앰블(704)과 중첩될 수 있다.
일부 실시예에서, 새로운 프리앰블(704)은, 예를 들어, 코드 분할 다중화(code division multiplexing, CDM) 방식을 사용하여 레거시 프리앰블(702)과 다중화될 수 있다. CDM 방식은, 예를 들어, 실질적으로 매 M개 프레임(710)마다(예를 들어, 도 7에 도시됨) 새로운 프리앰블(704) 및 레거시 프리앰블(702)을 코드 분할 다중화하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 새로운 프리앰블(704) 및 레거시 프리앰블(702) 시퀀스는, 예를 들어, 하기의 식에 따라 매 M개 프레임마다 (예컨대, 새로운 기지국 또는 단말에 의해) 중첩되어 전송될 수 있다.
Figure 112013100969711-pat00006
여기서
Figure 112013100969711-pat00007
은 제k 주 동기화 시퀀스, 제k 새로운 동기화 시퀀스, 및 제k 확산 함수를 나타낼 수 있다. 기타(예컨대, 선형) 조합이 사용될 수 있다.
예를 들어, 확산 함수는 새로운 동기화 시퀀스를 실질적으로 처리할 수 있는 일련의 견고한 확산 함수를 포함할 수 있다. 다른 다중화 방식들 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.
일 실시예에서 레거시 프리앰블(702) 및 새로운 프리앰블(704)은, 예를 들어, 매 고정된 수(예컨대, M=1, 2, 3 ...)의 프레임마다 코드 분할 다중화될 수 있다. 이러한 실시예에서, 레거시 단말은 매 M개의 프레임마다 레거시 프리앰블의 에너지에 작은 열화를 경험하거나 포함할 수 있다. 새로운 단말은 레거시 프리앰블(702)를 침해할 수 있거나 그 위에 중첩될 수 있는 새로운 프리앰블(704)을 검출 및 추출할 수 있다. 본 명세서에서 제시된 바와 같이, 새로운 프리앰블은, 예를 들어, "새로운 프리앰블", "새로운 프리앰블", "새로운 동기화 채널", "SSCH", 및 "보충 동기화 채널"이라고 할 수 있고, 새로운 시스템, 프로파일 및/또는 표준은, 예를 들어, 기준 시스템 표준의 "발전된 버전"이라고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 레거시 프리앰블(802)과 다중화되는 새로운 프리앰블(804) - 이 경우 레거시 단말기는 레거시 프리앰블(802)을 알아보지 못할 수 있음 - 을 갖는 수퍼프레임(800) 구조를 개략적으로 나타낸 도 8을 참조한다.
일부 실시예에서, 레거시 프리앰블(802) 상에 새로운 프리앰블(804)을 중첩하는 것은, 예를 들어, 간섭 레벨 또는, 예를 들어, IoT(interference over thermal)(820) 값을 증가시킬 수 있다. 목적은 레거시 프리앰블을 적절히 검출하는 데 요구되는 최소 SINR(Signal to Interference + Noise Ratio) 또는 다른 대안으로서 레거시 단말에서 허용될 수 있는 최대 IoT를 찾아내는 것이다(이것으로부터 새로운 프리앰블에 대해 사용될 수 있는 최대 전력을 얻음).
본 발명의 일 실시예에서, 제s 부반송파
Figure 112013100969711-pat00008
에서 수신되는 신호는, 예를 들어, 하기의 식에 나타낸 바와 같이 계산될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 새로운 기지국 또는 중계국과 연관된 새로운 프리앰블(804)은, 예를 들어, 이동국이 네트워크 내의 상이한 기지국 또는 중계국을 구별, 검출 및/또는 선택할 수 있게 해주기 위해, 실질적으로 상이할 수 있다. 일부 실시예에서, 새로운 프리앰블(804)의 수신된 전력(822)이 결정될 수 있거나 IoT(820)에 정비례할 수 있기 때문에, IoT(820)가, 예를 들어, 최소 SINR 레벨이 레거시 단말로 하여금 레거시 프리앰블(802)을 정확하게 검출할 수 있게 해줄 정도로 최대화되는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예에서, IoT(820) 값의 최적화가, 예를 들어, 하기의 식에 따라 수행될 수 있고,
Figure 112013100969711-pat00009
여기서 항들은, 예를 들어, 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure 112013100969711-pat00010
: 제s 부반송파에서 수신된 신호
Figure 112013100969711-pat00011
: 제k BS에 의해 전송된 레거시 프리앰블 시퀀스
Figure 112013100969711-pat00012
: 다중-경로 채널 임펄스 응답
Figure 112013100969711-pat00013
: 제k BS에 의해 전송된 새로운 프리앰블 시퀀스
Figure 112013100969711-pat00014
: 제k 확산 함수
Figure 112013100969711-pat00015
: 제s 부반송파에서 수신된 노이즈
Figure 112013100969711-pat00016
: 레거시 단말에 대한 SINR(Signal to Interference + Noise Ratio)
Figure 112013100969711-pat00017
: 새로운 및 레거시 프리앰블로 인한 셀간 간섭
IoT 값의 최적화를 위한 다른 기준이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 레거시 프리앰블(702, 802)이 코드 분할 다중화될 때, 새로운 프리앰블(704, 804)을, 각각, 전송하는 것은 실질적으로 이들이 전송되는 시스템의 물리 계층 오버헤드에 전혀 영향을 주지 않거나 최소한의 영향을 줄 수 있다.
이러한 실시예에서, 새로운 프리앰블(804)을 레거시 프리앰블(802) 상에 각각 중첩시키는 것은 새로운 프리앰블(704)의 수신된 전력(822)을 제한할 수 있고, 예를 들어, 이웃하는 기지국 또는 중계국에 의해 전송되는 새로운 프리앰블로부터의 부가적인 간섭으로 인해 어쩌면 레거시 단말에 의한 레거시 프리앰블(802)의 시스템 획득을 방해하거나 무력화시킬 수 있다. 부가적인 간섭의 효과는, 예를 들어, 견고한 프리앰블 검출 알고리즘 - 예를 들어, 프리앰블 전력의 순간적인 열화에 대해 최소의 감도를 가짐 - 을 사용하여 최소화될 수 있다.
당업자라면, 예를 들어, 각각의 옵션 I, II 및 III를 참조하여 기술된 실시예를 비롯한 수퍼프레임 및/또는 그의 분할의 구조의 실시예에 대한 3가지 옵션 각각이 TDD 및 FDD 듀플렉스 방식 둘다에 적용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 새로운 및 레거시 구역과 그의 대응하는 DL 및 UL 전송 및/또는 서브프레임의 크기 및 분포가, 예를 들어, 새로운 및 레거시 단말의 분포, 네트워크 부하 및 새로운 및 레거시 단말에 대한 성능 최적화(이들로 제한되지 않음)를 포함하는 인자들에 의존할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 FDD 듀플렉스 모드에서의 프레임(1000) 구조를 개략적으로 나타낸 도 10을 참조한다. 프레임(1000)은 서브프레임(1030)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 수퍼프레임(1000)은 매 정수개의 수퍼프레임 전송마다 전송될 수 있는, 레거시 프리앰블(1002), 새로운 프리앰블(1004), 및 BCH(1006)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 레거시 프리앰블(1002), 새로운 프리앰블(1004), 및/또는 BCH(1006)는 프레임(1000)의 시작에 위치될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, FDD 듀플렉스 모드에서, DL 전송(1016) 및 UL 전송(1018)은 실질적으로 동시에 - 예를 들어, 상이한 주파수[예컨대, 각각, DL 주파수 F1(1024) 및 UL 주파수 F2(1026)]에서 - 일어날 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른, 프레임 구조(1100, 1120, 1200, 1220, 1300, 1320) 및 그 각자의 서브프레임(1110, 1130, 1210, 1230, 1310, 1330)을 개략적으로 나타낸 도 11 내지 도 13을 참조한다. 도 11에서, TDD 프레임(1100)은 4:3의 DL/UL 비율로 나타내어져 있고, 5, 10 또는 20 MHz 채널 대역폭에 대한 FDD 프레임(1120)은 유용한 OFDM 심볼 길이의 1/4의 순환 프리픽스로 나타내어져 있다. TDD 프레임(1100)은 7개의 서브프레임(1110) - 각각이 6개의 OFDM 심볼로 되어 있음 - 으로 이루어져 있을 수 있고, FDD 프레임(1120)은 공통성을 최대화하기 위해 TDD 프레임과 동일한 구성을 가질 수 있거나, 6개의 OFDM 심볼로 된 6개의 서브프레임(1110) 및 7개의 OFDM 심볼로 된 하나의 서브프레임(1130)으로 이루어져 있을 수 있다. 일례로서, 114.386 마이크로초(Tb)의 OFDM 심볼 지속기간 및 1/4 Tb의 CP 길이에 대해, 6-심볼 서브프레임(110) 및 7-심볼 서브프레임(1130)의 길이는, 각각, 0.6857 ms 및 0.80 ms이다. 이 경우에, TTG(transmit-to-receive transmission gap) 및 RTG(receive-to-transmit transmission gap)는 각각, 139.988 마이크로초 및 60 마이크로초이다.
도 12에서, TDD 프레임(1200)은 3:2의 DL/UL 비율로 나타내어져 있고, 7 MHz 채널 대역폭에 대한 FDD 프레임(1220)은 1/4 Tb의 CP로 나타내어져 있다. TDD 프레임(1200)은 5개의 6-심볼 서브프레임(1210)으로 이루어져 있을 수 있고, FDD 프레임(1220)은 공통성을 극대화하기 위해 TDD 프레임과 동일한 구조를 가질 수 있거나 4개의 6-심볼 서브프레임(1210) 및 하나의 7-심볼 서브프레임(1230)으로 이루어져 있을 수 있다. 160 마이크로초의 OFDM 심볼 지속기간 및 1/4 Tb의 CP 길이를 가정할 때, 6-심볼 서브프레임(1210) 및 7-심볼 서브프레임(1230)의 길이는, 각각, 0.960 ms 및 1.120 ms이다. TTG 및 RTG는, 각각, 140 마이크로초 및 60 마이크로초이다.
도 13에서, TDD 프레임(1300)은 4:2의 DL/UL 비율로 나타내어져 있고, 8.75 MHz 채널 대역폭에 대한 FDD 프레임(1320)은 1/4 Tb의 CP로 나타내어져 있다. TDD 프레임(1300)은 4개의 6-심볼 서브프레임(1310) 및 2개의 7-심볼 서브프레임(1330)을 가지며, FDD 프레임(1320)은 3개의 6-심볼 서브프레임(1310) 및 3개의 7-심볼 서브프레임(1330)을 가진다. 128 마이크로초의 OFDM 심볼 지속기간 및 1/4 Tb의 CP 길이를 가정할 때, 6-심볼 서브프레임(1310) 및 7-심볼 서브프레임(1330)의 길이는, 각각, 0.768 ms 및 0.896 ms이다. 서브프레임 내의 OFDM 심볼의 수는, 예를 들어, 각각의 OFDM 심볼의 길이 및/또는 순환 프리픽스 값에 관련되어 있을 수 있다. 그렇지만, 시스템의 구현을 간단화하기 위해, 프레임 내의 모든 서브프레임이 동일한 크기를 가지며 동일한 수의 OFDM 심볼로 이루어져 있는 것이 바람직하다. 임의의 적당한 OFDMA 수치 결정을 갖는 본 발명의 실시예가 사용될 수 있다. 당업자라면 각종의 파라미터(예컨대, 듀플렉스 모드, 순환 프리픽스 값, OFDMA 수치 결정 등)가 본 명세서에 기술된 실시예에 따라 사용될 수 있지만, 예를 들어, 도 11 내지 도 13의 변형에 나타낸 바와 같이, 적당한 변형이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 파라미터의 테이블인 도 14를 참조한다. 도 14는 1/4의 CP에 대한 파라미터를 열거한 것이다. 1/4의 CP 길이는 대략 5 km의 셀 크기에 대응하는 (5, 10 또는 20 MHz의 대역폭에 대해) 22.85 마이크로초와 같다. 따라서, 최대 22.85 마이크로초의 지연 확산이 완화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 플로우차트인 도 15를 참조한다.
동작(1500)에서, 단말 내의 프로세서는 각각의 프레임을 2개 이상의 서브프레임으로 분할할 수 있다. 프레임[예컨대, 도 4를 참조하여 기술된 프레임(410) 또는 다른 프레임]은 기준 시스템 프로파일과 역호환될 수 있고, 예를 들어, 기준 표준 시스템(예컨대, IEEE 표준 802.16-2009 또는 모바일 WiMAX 프로파일)에 따라 정의될 수 있다. 따라서, 프레임(이로부터 서브프레임이 분할되었음)과 비교하여, 서브프레임[예컨대, 도 4를 참조하여 기술된 서브프레임(420)]은 더 짧고, 따라서 보다 작은 주기성으로 보다 빨리 처리 및 전송/수신될 수 있다. 서브프레임 구조에 따라 전송하는 것은 몇몇 프레임의 비교적 긴 주기성 대신에 몇몇 서브프레임의 스케일의 주기성을 갖는 공중을 통한 통신을 제공할 수 있다.
동작(1505)에서, 송신기는 사전 지정된 하향링크 전송[예컨대, 도 3을 참조하여 기술된, 사전 지정된 DL 전송(306)] 동안에 하나 이상의 서브프레임을 전송할 수 있다.
동작(1510)에서, 송신기는 사전 지정된 상향링크 전송[예컨대, 도 3을 참조하여 기술된, 사전 지정된 UL 전송(308)] 동안에 하나 이상의 서브프레임을 전송할 수 있다.
동작(1515)에서, 송신기는, 예를 들어, 사전 지정된 레거시 전송 기간 또는 구역[예컨대, 도 6을 참조하여 기술된 레거시 구역(612 및/또는 616)] 동안 기준 시스템 프로파일에 따라 동작하는 레거시 단말과 통신하기 위해 레거시 프리앰블을 포함하는 복수의 서브프레임 중 하나의 서브프레임을 전송할 수 있다.
동작(1520)에서, 송신기는, 예를 들어, 사전 지정된 새로운(예컨대, 비레거시) 전송 기간 또는 구역[예컨대, 도 6을 참조하여 기술된 새로운 구역(614 및/또는 618)] 동안 발전된 또는 보다 새로운 버전의 기준 시스템 표준(IEEE 802.16m 표준 등)에 따라 동작하는 새로운(예컨대, 비레거시) 단말과 통신하기 위해 새로운 프리앰블을 포함하는 복수의 서브프레임 중 하나의 서브프레임을 전송할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제1 및 제2 신호가 TDD 듀플렉스 모드 또는 FDD 듀플렉스 모드에서 전송될 수 있다. 일부 실시예에서, 신호가 TDD 듀플렉스 모드에서 전송될 때, 동작(1505, 1510)은 실질적으로 상이한 시간 구간 또는 프레임 위치에 걸쳐 실행될 수 있고, 따라서 제1 및 제2 신호가 개별적으로 전송될 수 있다. 다른 실시예에서, 신호가 FDD 듀플렉스 모드에서 전송될 때, 동작(1505, 1510)은 실질적으로 중복하는 기간에서 실행될 수 있고, 따라서 제1 및 제2 신호가 실질적으로 상이한 주파수 및/또는 채널을 통해 전송될 수 있다.
일부 실시예에서, 서브프레임이 2개 이상의(예컨대, 6개) 정보-전달, 다중화 및/또는 OFDM 심볼로 추가로 분할될 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 및 제2 신호는 기준 시스템 프로파일에 따라 동작하는 레거시 단말과 통신하기 위한 레거시 프리앰블, 및 제2 시스템 표준 및/또는 발전된 버전의 기준 시스템에 따라 동작하는 새로운(예컨대, 비레거시) 단말과 통신하기 위한 새로운 프리앰블을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 레거시 단말, 비레거시 단말, 또는 레거시 및 비레거시 단말 둘다 중 하나와 통신하기 위해 제1 및 제2 서브프레임 각각이 사전 지정될 수 있다. 예를 들어, 동작(1510)에서, 레거시 및 비레거시 단말 둘다와 통신하기 위해 2개 이상의 서브프레임 중 하나의 서브프레임이 사전 지정될 수 있다.
일부 실시예에서, 레거시 단말 및 비레거시 단말과 통신하기 위해 사전 지정될 수 있는 프레임의 시작은, 예를 들어, 고정된 수의 서브프레임만큼 오프셋되어 있을 수 있다.
일부 실시예에서, 수퍼프레임이 정의될 수 있다. 예를 들어, 수퍼프레임은 연속하여 전송될 수 있는 2개 이상의 프레임[예컨대, 동작(1500)에서 기술된 프레임]을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 새로운 프리앰블은 각각의 수퍼프레임의 전송 동안에 실질적으로 한번 전송될 수 있다. 일 실시예에서, 새로운 프리앰블은 매 프레임마다 실질적으로 한번 전송될 수 있다.
본 명세서에 기술된 옵션 I의 실시예와 같은 실시예에 따르면, 레거시 프리앰블 및 새로운 프리앰블은 따로따로 - 예를 들어, 프레임의 길이를 따라 실질적으로 고정된 거리만큼 떨어져 - 전송될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스는 동작(1500, 1505, 1510)을 실행할 수 있고, 동작(1515, 1520)을 실행할 필요가 없다. 다른 실시예에서, 프로세스는 동작(1500, 1515, 1520)을 실행할 수 있고, 동작(1505, 1510)을 실행할 필요가 없다. 또다른 실시예에서, 프로세스는 동작(1500, 1505, 1510, 1515, 1520)을 실행할 수 있다. 이 프로세스는 본 명세서에 기술된 다른 동작 시퀀스, 순서, 및/또는 치환을 실행할 수 있다.
본 발명이 제한된 수의 실시예와 관련하여 기술되어 있지만, 본 발명의 많은 변형, 수정 및 기타 응용이 행해질 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 본 발명의 실시예는 본 명세서에서의 동작을 수행하는 다른 장치를 포함할 수 있다. 이러한 장치는 논의된 구성요소를 통합하고 있을 수 있거나, 동일한 목적을 수행하는 대안의 컴포넌트를 포함할 수 있다. 당업자라면 첨부된 특허청구범위가 본 발명의 진정한 사상 내에 속하는 모든 이러한 수정 및 변경을 포괄하기 위한 것임을 잘 알 것이다.

Claims (29)

  1. OFDMA(orthogonal frequency divisioin multiple access) 기술에 따른 eNB-RN(base station(eNB) to relay node(RN)) 전송들을 위한 방법으로서,
    eNB-RN 전송을 위해 업링크-다운링크 구성 및 서브프레임 구성에 따라 서브프레임들을 구성하는 단계 - 각각의 서브프레임은 자원 블록들 내의 신호들을 송신하기 위한 슬롯들을 포함하고, 상기 서브프레임들의 각각의 심볼에 미리 결정된 길이를 갖는 CP(cyclic prefix)가 부가됨 -;
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성에 기초하여 다운링크 전송을 위해 미리 지정된 서브프레임들의 심볼들을 송신하는 단계; 및
    슬롯 구성에 따라 상기 서브프레임들을 구성하는 단계 - 상기 슬롯 구성은 슬롯 내의 심볼들의 서브세트로의 전송들을 제약하는 유휴 슬롯들을 포함함 -;
    를 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은, 프레임의 어느 서브프레임들이 eNB-RN 전송들을 위해 미리 지정된 다운링크 서브프레임들인지 및 어느 서브프레임들이 RN-eNB 전송들을 위해 미리 지정된 업링크 서브프레임들인지를 나타내는 프레임 구조를 정의하고,
    상기 프레임은 적어도 4개의 서브프레임들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성은, TDD(time division duplex) 동작 및 FDD(frequency division duplex) 동작 모두에 대하여, 1이 아닌 다운링크 서브프레임에 대한 업링크 서브프레임의 미리 결정된 비율을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 슬롯 내의 심볼들의 서브세트는 상기 슬롯 구성에 기초하여 6개 또는 7개의 심볼들 중 어느 하나로 제한되고,
    상기 슬롯 구성의 서브프레임 경계들은 정렬되는 방법.
  3. OFDMA 기술에 따른 eNB-RN 전송들을 위한 방법으로서,
    eNB-RN 전송을 위해 업링크-다운링크 구성 및 서브프레임 구성에 따라 서브프레임들을 구성하는 단계 - 각각의 서브프레임은 자원 블록들 내의 신호들을 송신하기 위한 슬롯들을 포함하고, 상기 서브프레임들의 각각의 심볼에 미리 결정된 길이를 갖는 CP가 부가됨 -;
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성에 기초하여 다운링크 전송을 위해 미리 지정된 서브프레임들의 심볼들을 송신하는 단계; 및
    eNB-RN 전송을 위해 복수의 업링크-다운링크 구성 및 복수의 서브프레임 구성으로부터 상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성을 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은, 프레임의 어느 서브프레임들이 eNB-RN 전송들을 위해 미리 지정된 다운링크 서브프레임들인지 및 어느 서브프레임들이 RN-eNB 전송들을 위해 미리 지정된 업링크 서브프레임들인지를 나타내는 프레임 구조를 정의하고,
    상기 프레임은 적어도 4개의 서브프레임들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성은, TDD 동작 및 FDD 동작 모두에 대하여, 1이 아닌 다운링크 서브프레임에 대한 업링크 서브프레임의 미리 결정된 비율을 포함하는 방법.
  4. OFDMA 기술에 따른 eNB-RN 전송들을 위한 방법으로서,
    eNB-RN 전송을 위해 업링크-다운링크 구성 및 서브프레임 구성에 따라 서브프레임들을 구성하는 단계 - 각각의 서브프레임은 자원 블록들 내의 신호들을 송신하기 위한 슬롯들을 포함하고, 상기 서브프레임들의 각각의 심볼에 미리 결정된 길이를 갖는 CP가 부가됨 -; 및
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성에 기초하여 다운링크 전송을 위해 미리 지정된 서브프레임들의 심볼들을 송신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은, 프레임의 어느 서브프레임들이 eNB-RN 전송들을 위해 미리 지정된 다운링크 서브프레임들인지 및 어느 서브프레임들이 RN-eNB 전송들을 위해 미리 지정된 업링크 서브프레임들인지를 나타내는 프레임 구조를 정의하고,
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은 또한 상기 프레임의 어느 서브프레임들이 RN 동작들을 위해 미리 지정되지 않는지를 나타내고,
    상기 프레임은 적어도 4개의 서브프레임들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성은, TDD 동작 및 FDD 동작 모두에 대하여, 1이 아닌 다운링크 서브프레임에 대한 업링크 서브프레임의 미리 결정된 비율을 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성에 기초하여 업링크 전송들을 위해 미리 지정된 RN으로부터 상기 서브프레임들 내의 심볼들을 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 CP의 길이는 채널의 지연 확산(delay spread)에 기초하여 선택되는 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    서브프레임들을 송신하기 위해 TDD(time division duplex) 모드를 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    서브프레임들을 송신하기 위해 FDD(frequency division duplex) 모드를 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. OFDMA 기술에 따른 RN 전송들을 위해 구성된 기지국으로서,
    RN 전송을 위해 업링크-다운링크 구성 및 서브프레임 구성에 따라 서브프레임들을 구성하는 처리 회로 - 각각의 서브프레임은 자원 블록들 내의 신호들을 송신하기 위한 슬롯들을 포함하고, 상기 서브프레임들의 각각의 심볼에 미리 결정된 길이를 갖는 CP가 부가됨 -; 및
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성에 기초하여 다운링크 전송을 위해 미리 지정된 서브프레임들의 심볼들을 송신하는 물리 계층(physical-layer) 회로
    를 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은, 프레임의 어느 서브프레임들이 eNB-RN 전송들을 위해 미리 지정된 다운링크 서브프레임들인지 및 어느 서브프레임들이 RN-eNB 전송들을 위해 미리 지정된 업링크 서브프레임들인지를 나타내는 프레임 구조를 정의하고,
    상기 처리 회로는, 슬롯 내의 심볼들의 서브세트로의 전송들을 제약하는 유휴 슬롯들을 포함하는 슬롯 구성에 따른 서브프레임들을 더 구성하고,
    상기 프레임은 적어도 4개의 서브프레임들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성은, TDD 동작 및 FDD 동작 모두에 대하여, 1이 아닌 다운링크 서브프레임에 대한 업링크 서브프레임의 미리 결정된 비율을 포함하는 기지국.
  10. 제9항에 있어서,
    각각의 슬롯 내의 심볼들의 서브세트는 상기 슬롯 구성에 기초하여 6개 또는 7개의 심볼들 중 어느 하나로 제한되고,
    상기 슬롯 구성의 서브프레임 경계들은 정렬되는 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 슬롯들은 3GPP(Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 표준에 따른 전송을 위해 구성되는 기지국.
  12. OFDMA 기술에 따른 eNB-RN 전송들을 위한 서브프레임들을 구성하기 위한 처리 회로로서,
    eNB-RN 전송을 위해 슬롯 구성에 따라 서브프레임들을 구성하는 회로 - 상기 슬롯 구성은 슬롯 내의 심볼들의 서브세트로의 전송들을 제약하는 유휴 슬롯들을 포함함 -; 및
    적어도 상기 슬롯 구성에 따른 전송을 위한 서브프레임들의 심볼들을 구성하는 회로
    를 포함하고,
    상기 처리 회로는 eNB-RN 전송을 위해 업링크-다운링크 구성 및 서브프레임 구성에 따라 상기 서브프레임들을 구성하도록 더 구성되고, 각각의 서브프레임은 자원 블록들 내의 신호들을 송신하기 위한 슬롯들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은, 프레임의 어느 서브프레임들이 eNB-RN 전송들을 위해 미리 지정된 다운링크 서브프레임들인지, 어느 서브프레임들이 RN-eNB 전송들을 위해 미리 지정된 업링크 서브프레임들인지, 및 어느 서브프레임들이 RN 동작들을 위해 미리 지정되지 않는지를 나타내는 프레임 구조를 정의하고,
    상기 프레임은 적어도 4개의 서브프레임들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성은, TDD 동작 및 FDD 동작 모두에 대하여, 1이 아닌 다운링크 서브프레임에 대한 업링크 서브프레임의 미리 결정된 비율을 포함하는 처리 회로.
  13. 제12항에 있어서,
    각각의 슬롯 내의 심볼들의 서브세트는 상기 슬롯 구성에 기초하여 6개 또는 7개의 심볼들 중 어느 하나로 제한되는 처리 회로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 슬롯 구성의 서브프레임 경계들은 정렬되는 처리 회로.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기술에 따른 기지국과 중계국 사이의 전송들을 위한 방법으로서,
    업링크-다운링크 구성 및 서브프레임 구성에 따른 WWAN(wireless wide area network)에서 상기 기지국으로부터 상기 중계국으로의 심볼들의 전송을 위한 서브프레임들을 구성하는 단계 - 프레임의 각각의 서브프레임은 자원 블록들을 위한 슬롯들을 포함함 -;
    상기 심볼들 각각에 CP를 추가하는 단계;
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성에 기초하여 다운링크 전송을 위해 미리 지정된 서브프레임들에서의 심볼들을 송신하는 단계 - 상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은, 상기 프레임의 어느 서브프레임들이 기지국-중계국(base station to relay station) 전송들을 위해 미리 지정된 다운링크 서브프레임들인지 및 어느 서브프레임들이 중계국-기지국(relay station to base station) 전송들을 위해 미리 지정된 업링크 서브프레임들인지를 나타내는 프레임 구조를 정의함 -; 및
    상기 심볼들의 서브세트를 포함하도록 하나 이상의 서브프레임들을 구성하는 단계
    를 포함하고,
    각각의 슬롯은 슬롯 구성에 기초하여 6개 또는 7개의 심볼들 중 어느 하나로 제한되고,
    상기 프레임은 적어도 4개의 서브프레임들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성은, TDD 동작 및 FDD 동작 모두에 대하여, 1이 아닌 다운링크 서브프레임에 대한 업링크 서브프레임의 미리 결정된 비율을 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프레임 구조는 유휴(idle) 시간 슬롯을 포함하는 서브프레임들을 더 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    복수의 업링크-다운링크 구성으로부터 상기 업링크-다운링크 구성을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. OFDM 기술에 따른 기지국과 중계국 사이의 전송들을 위한 방법으로서,
    업링크-다운링크 구성 및 서브프레임 구성에 따른 WWAN에서 상기 기지국으로부터 상기 중계국으로의 심볼들의 전송을 위한 서브프레임들을 구성하는 단계 - 프레임의 각각의 서브프레임은 자원 블록들을 위한 슬롯들을 포함함 -;
    상기 심볼들 각각에 CP를 추가하는 단계; 및
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성에 기초하여 다운링크 전송을 위해 미리 지정된 서브프레임들에서의 심볼들을 송신하는 단계 - 상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은, 상기 프레임의 어느 서브프레임들이 기지국-중계국 전송들을 위해 미리 지정된 다운링크 서브프레임들인지 및 어느 서브프레임들이 중계국-기지국 전송들을 위해 미리 지정된 업링크 서브프레임들인지를 나타내는 프레임 구조를 정의함 -
    를 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은 또한 상기 프레임의 어느 서브프레임들이 중계국 동작들을 위해 미리 지정되지 않는지를 나타내고,
    상기 프레임은 적어도 4개의 서브프레임들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성은, TDD 동작 및 FDD 동작 모두에 대하여, 1이 아닌 다운링크 서브프레임에 대한 업링크 서브프레임의 미리 결정된 비율을 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    제어 채널을 통해 상기 기지국으로부터 상기 중계국으로 상기 프레임 구조의 구성 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  22. OFDM 기술에 따른 기지국과 중계국 사이의 전송들을 위한 방법으로서,
    업링크-다운링크 구성 및 서브프레임 구성에 따른 WWAN에서 상기 기지국으로부터 상기 중계국으로의 심볼들의 전송을 위한 서브프레임들을 구성하는 단계 - 프레임의 각각의 서브프레임은 자원 블록들을 위한 슬롯들을 포함함 -;
    상기 심볼들 각각에 CP를 추가하는 단계; 및
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성에 기초하여 다운링크 전송을 위해 미리 지정된 서브프레임들에서의 심볼들을 송신하는 단계 - 상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은, 상기 프레임의 어느 서브프레임들이 기지국-중계국 전송들을 위해 미리 지정된 다운링크 서브프레임들인지 및 어느 서브프레임들이 중계국-기지국 전송들을 위해 미리 지정된 업링크 서브프레임들인지를 나타내는 프레임 구조를 정의함 -
    를 포함하고,
    상기 프레임 구조는, 레거시(legacy) 단말기 및 비레거시(non-legacy) 단말기와 통신하기 위한 주(primary) 동기화 시퀀스들 및 보조(secondary) 동기화 시퀀스들을 더 포함하고,
    상기 프레임은 적어도 4개의 서브프레임들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성은, TDD 동작 및 FDD 동작 모두에 대하여, 1이 아닌 다운링크 서브프레임에 대한 업링크 서브프레임의 미리 결정된 비율을 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    서브프레임들을 송신하기 위해 TDD 모드를 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    서브프레임들을 송신하기 위해 FDD 모드를 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  25. MAC(medium access control) 계층 처리를 위한 처리 회로로서,
    WWAN에서 신호들의 전송을 위한 프레임 구조를 구성하는 회로 - 상기 프레임 구조는 2개의 슬롯들을 포함하는 다운링크 서브프레임, 업링크 서브프레임 및 유휴 시간 서브프레임을 포함함 -
    를 포함하고,
    각각의 슬롯은 CP를 갖는 OFDM 심볼들에 대하여 구성되고, 각각의 슬롯 내의 OFDM 심볼들의 수는 CP 길이에 따라 결정되고,
    상기 프레임 구조는, 레거시 단말기 및 비레거시 단말기와 통신하기 위한 주 동기화 시퀀스들 및 보조 동기화 시퀀스들을 더 포함하고,
    각각의 슬롯은 슬롯 구성에 기초하여 6개 또는 7개의 심볼들 중 어느 하나로 제한되고,
    상기 처리 회로는 기지국과 중계국 사이의 전송들을 위한 업링크-다운링크 구성에 따라 서브프레임들을 구성하도록 더 구성되고, 각각의 서브프레임은 자원 블록들 내의 신호들을 송신하기 위한 슬롯들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성 및 상기 서브프레임 구성은, 프레임의 어느 서브프레임들이 기지국-중계국 전송들을 위해 미리 지정된 다운링크 서브프레임들인지, 어느 서브프레임들이 중계국-기지국 전송들을 위해 미리 지정된 업링크 서브프레임들인지, 및 어느 서브프레임들이 중계국 동작들을 위해 미리 지정되지 않는지를 나타내는 프레임 구조를 정의하고,
    상기 프레임은 적어도 4개의 서브프레임들을 포함하고,
    상기 업링크-다운링크 구성은, TDD 동작 및 FDD 동작 모두에 대하여, 1이 아닌 다운링크 서브프레임에 대한 업링크 서브프레임의 미리 결정된 비율을 포함하는 처리 회로.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 처리 회로는 무선 주파수 인터페이스와 통신하도록 더 구성되는 처리 회로.
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
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