KR102585922B1 - 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 방법들 및 시스템들 - Google Patents

대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 방법들 및 시스템들 Download PDF

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Abstract

이종 링크들을 지원하는 통신 시스템에서 처리량을 최대화하고 레이턴시를 최소화하기 위한 방법 및 시스템이 제시된다. 통신 시스템은 1차 링크 및 대체 링크를 지원하고, 방법과 시스템은 1차 링크를 통해 전송되는 오버 헤드를 줄이기 위해 대체 링크를 이용하고, 그에 의해 처리량이 늘고 엔드-투-엔드 레이턴시가 줄어든다. 더 높은 레이턴시 대체 링크는 1차 링크를 통해 전송되는 정보 신호의 일부에 대응하는 정보 신호의 지연 버전을 제공한다. 1차 및 대체 링크들로부터 수신된 샘플들은 1차 링크를 통해 수신된 정보 신호의 후속 부분들을 등화하는 데 사용될 수 있고, 동기화, 타이밍 복구, DC 오프셋 제거, I/Q 불균형 보상 및 주파수-오프셋 추정에도 사용될 수 있다.

Description

대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 방법들 및 시스템들
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2016년 2월 3일자로 출원된 미국 가출원 번호 제62/290,774호의 이익을 주장하는, 2017년 2월 3일자로 출원된 PCT 출원 번호 제PCT/US2017/016444호의 일부 계속 출원이며, 이들 각각은 모든 목적들을 위해 그 전문이 본 명세서에 참조로 포함된다.
발명 분야
본 발명은 통신들의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이종 링크들(heterogeneous links)이 이용 가능한 무선 및 광학 통신 시스템들의 분야에 관한 것이다.
통신 시스템들은 일반적으로 통신 링크(1차 링크로 언급됨)를 통해 수신기에 연결된 전송기를 포함한다. 대부분의 통신 시스템들에서, 심볼간 간섭(Intersymbol Interference)(ISI)은 전송된 펄스들이 할당된 시간 간격들을 넘어 확산되고 인접 펄스들과 간섭하여 시스템의 성능 저하를 초래하는 공통 채널 손상이다. 다른 채널 손상들은 전송 체인 및 수신 체인의 무선 주파수(RF) 구성 요소들로부터의 비선형 효과들(예를 들어, 상호 변조 왜곡)을 포함한다. 이러한 채널 손상들을 방지하는 두 공통 방법들은 순방향 에러 수정 코드들과 등화(equalization)다.
등화 방법은 일반적으로 채널에 의해 도입된 채널 손상들을 상쇄하기 위해 수신된 신호를 필터링하는 단계를 수반한다. 구체적으로, 채널 임펄스 응답의 추정치는 수신기에서 생성되고 채널의 효과를 완화시키는 데 사용된다.
일반적으로, 채널 추정치는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 데이터 심볼들과 함께 전송되는 파일럿 또는 트레이닝 심볼들(전송기 및 수신기 모두에 공지)을 사용하여 생성된다. 예를 들어, 도 1a는 시간 영역 파형에서 두 패킷들을 도시하며, 여기서 트레이닝 심볼들의 세트가 각각의 패킷의 페이로드(payload)에 선행한다. 수신기에서, 트레이닝 심볼들은 채널 추정치를 생성하는 데 사용되고, 이는 후속 페이로드를 등화하는 데 사용된다. 트레이닝 프리앰블(preamble)들이 사용되지만, 처리량을 최대화하고 엔드-투-엔드 레이턴시(end-to-end latency)를 최소화하기 위해 그것들의 사용을 최소화하려는 노력이 항상 있었다.
대부분의 통신 채널들은 시간에 따라 변하지만, 채널이 준정적(quasi-static)이라고 여겨지는 시간은 채널의 가간섭성 시간(coherence time)으로 정의된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 구체적인 패킷에 대해 도출된 채널 추정치가 몇몇 후속 패킷들의 효과적인 등화를 위해 사용될 수 없기 때문에 트레이닝 부분은 패킷에서 각각의 페이로드 부분에 선행해야 하고, 후속 패킷들이 일반적으로 채널의 가간섭성 시간이 경과한 후에 도착할 것이기 때문에, 채널 추정치는 더 이상 채널을 대표하지 않을 것이다.
도 1b는 OFDM 시스템에 대한 시간/주파수 할당 도면을 도시한다; 구체적으로, 서브캐리어들은 시간의 함수로서 OFDM 주파수 영역 파형에 대해 도시되어 있다. 데이터 서브캐리어들의 등화를 가능하게 하기 위해 특정 서브캐리어들에서 파일럿 심볼들을 사용하는 것이 일반적이고, 파일럿들의 하나의 가능한 배열이 도 1b에 도시되어 있다. 파일럿 심볼들은 수신기에서 채널 추정치를 도출하기 위해 사용되고, 이는 후속적으로 데이터 서브캐리어들을 등화하기 위해 사용된다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 모든 시나리오들에서, 파일럿 및 트레이닝 심볼들은 사용되는 무선 링크를 통한 시스템 처리량을 감소시키는 오버헤드(overhead)이다.
보다 최근의 OFDM 시스템들은 전송기 및 수신기 모두에서 다중 안테나들을 사용하고(MIMO-OFDM), 수신기에서 채널을 등화하기 위해 파일럿 보조(pilot-aided) 및 데이터 보조(data-aided) 채널 추정을 포함하는 다양한 방법들을 사용한다. 상술한 바와 같이, 이들 시스템들은 일반적으로 송신기와 수신기 사이의 포인트-투-포인트 링크를 통해 처리량을 최대화하거나, 비트 또는 패킷 에러 레이트 또는 엔드-투-엔드 레이턴시를 최소화하도록 설계된다.
상술한 바와 같이 파일럿들 및 트레이닝 심볼들을 사용하는 것과 달리, 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예들은 1차 링크가 최소량의 파일럿 또는 트레이닝 심볼들을 사용하는 것을 보장하기 위해 전송기와 수신기 사이에 대체 링크를 활용한다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 파일럿들 또는 트레이닝의 사용이 완전히 제거될 수 있다. 보다 일반적으로, 본 명세서에 설명된 실시예들은 이종 링크들을 사용하는 시스템에서 처리량을 최대화하고, 레이턴시를 최소화하고, 1차 링크의 신뢰성을 증가시킨다. 즉, 1차 링크와 상이한 특성들을 가질 수 있는 대체 링크는 통신 시스템의 1차 링크만의 성능을 최적화하기 위해 사용된다.
따라서, 본 발명의 목적은 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품들을 포함하는 방법들 및 시스템들을 제공하는 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 이종 링크들을 지원하는 통신 시스템에서 처리량을 최대화하고, 레이턴시를 최소화하고, 신뢰성을 증가시키는 방법은 1차 링크를 통해 정보 신호의 제1 부분을 수신하는 단계 - 1차 링크는 전송기와 수신기 사이에 있고, 전송기는 비트-투-심볼 매퍼(mapper)를 포함하고, 수신기는 등화기를 포함함 -, 대체 링크를 통해 정보 신호의 제2 부분을 수신하는 단계 - 대체 링크는 전송기와 수신기 사이에 있고, 제2 부분은 제1 부분의 서브세트(subset)에 대응하고, 대체 링크의 레이턴시는 1차 링크의 레이턴시보다 큼 -, 제1 부분 및 제2 부분에 기초하여 채널의 적어도 일부의 하나 이상의 특성의 추정치를 생성하는 단계 - 채널은 비트-투-심볼 매퍼의 출력으로부터 등화기의 입력으로의 변환을 포함함 -, 1차 링크를 통해 정보 신호의 제3 부분을 수신하는 단계 - 제3 부분은 제1 부분에 후속 수신됨 -, 및 추정치에 기초하여 제3 부분을 등화하는 단계를 포함한다.
이들 예시적인 실시예들은 본 청구 대상의 한계들을 제한하거나 정의하는 것이 아니라, 그 이해를 돕기 위한 예들을 제공하기 위해 언급된다. 상세한 설명에서 예시적인 실시예들이 논의되고, 추가적인 예들이 제공된다. 다양한 실시예들에 의해 제공되는 장점들은 본 명세서를 검토하고/하거나 특허 청구 대상의 하나 이상의 실시예를 실시함으로써 더 이해될 수 있다.
도 1a 및 1b는 채널 추정을 위해 파일럿들을 사용하는 기존 시스템들에 대한 대표적인 타임슬롯(timeslot) 할당들이다;
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선할 수 있는 추정을 갖는 채널을 강조하는 통신 시스템의 단순화된 도면이다;
도 3a, 3b, 3c 및 3d는 본 발명의 실시예들에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하는 방법들을 구현하는 이종 링크들을 갖는 시스템들의 단순화된 도면들이다;
도 4a, 4b 및 4c는 본 발명의 실시예들에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하는 방법들을 구현하는 공통 전송 매체를 사용하는 이종 링크들을 갖는 시스템들의 단순화된 도면들이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 방법을 설명한 타이밍 도면이다;
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시예들에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 수신기 구조들의 단순화된 도면들이다;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 다른 수신기 구조의 단순화된 도면이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 방법에 대한 흐름도이다;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 다른 방법에 대한 흐름도이다; 및
도 10a 및 10b는 본 발명의 실시예들에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 송수신기의 단순화된 도면들이다.
도면들에서 동일하거나 유사한 모듈들을 언급하기 위해 유사한 라벨들이 사용된다.
도 2는 전송 매체(250)를 통해 수신기(261)와 통신하는 전송기(241)를 포함하는 통신 시스템의 단순화된 도면이다. 도시된 바와 같이, 전송기(241)는 정보 소스(205), 인코더(210)(인터리빙, 소스 코딩 및 채널 코딩 기능 중 하나 이상을 수행할 수 있음), 및 처리되고 형식화된 비트-스트림을 변조에 기초하여 심볼들의 스트림으로 변환하는 비트-투-심볼 매퍼(215)를 포함한다. 디지털-아날로그 변환기(DAC)(220)는 디지털 변조된 심볼들을 아날로그 샘플들로 변환하고 그 다음 아날로그 샘플들은 RF 체인에 의해 처리된다. 아날로그 RF 체인은 저역 통과 필터(LPF)(225), 기저대역 신호를 반송 주파수로 변환하는 믹서(230), 전력 증폭기(PA)(235) 및 대역 통과 필터(BPF)(240)를 포함하고, 안테나(245)에서 끝난다.
전송 안테나(245)는 수신기(261)의 안테나(255)에서 수신되는 전송 매체(250)를 통해 신호를 전송한다. 수신된 신호는 BPF(260), 저잡음 증폭기 (LNA)(265), 신호를 반송 주파수로부터 기저대역으로 하향 변환하는 믹서(270) 및 LPF(275)를 포함하는 수신 RF 체인에 의해 처리된다. 아날로그 신호는 그 다음 아날로그-디지털 변환기(ADC)(280)에 의해 디지털 샘플들로 변환되고, 등화기(285), 및 디코딩된 비트들을 정보 싱크(295)로 출력하는 디코더(290)에 의해 처리된다.
전술한 바와 같이, 신호는 일반적으로 전송 및 수신 RF 체인들의 구성 요소들 및 전송 매체에 의해 왜곡된다. 수신기에서 신호를 디코딩하려면 수신기에서 이러한 왜곡들이 취소되거나 역전되어야 한다. 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하는 것에 관한 본 발명의 실시예들은 전술한 왜곡들을 취소하기 위해 채널의 추정치를 생성할 수 있다. 채널은 일부 실시예들에서 전송 매체(250)에 대응할 수 있는 반면에, 다른 실시예들에서, 채널은 전송 체인의 일부, 전송 매체 및 수신 체인의 일부에 대응할 수 있다.
일례에서, 도 2에 도시된 채널(251)은 DAC, 전송 RF 체인, 전송 매체, 수신 RF 체인 및 ADC를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 디지털 필터들은 채널의 일부일 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 실시예들은 전송기(241)의 비트-투-심볼 매퍼(215)의 출력으로부터 수신기(261)의 등화기(285)의 입력으로의 변환으로서 채널을 언급할 수 있다.
도 2는 채널을 강조하는 RF 기반 실시예를 도시하지만, 광섬유 또는 자유 공간 광학(FSO) 기반 시스템은 전송 매체만 포함하거나, 전송 매체 및 후술될 바와 같이 본 발명의 실시예들의 일부로서 수신기에서 추정될 수 있는 다른 전송 및 수신 구성 요소들을 포함할 수 있는 채널을 포함한다.
도 3a, 3b, 3c 및 3d는 본 발명의 실시예들에 따라, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선함으로써 처리량을 증가시키고 레이턴시를 최소화하는 방법들을 구현할 수 있는 시스템들의 단순화된 도면들이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 전송기(390-1)는 이종 링크들을 사용하여 수신기(390-2)와 통신하고 있다. 본 명세서에서 사용된 예들은 전송기들 및 수신기들을 언급하지만, 각각의 예에서의 전송기 및/또는 수신기는 일부 실시예들에서 송수신기일 수 있다. 도 3a의 이종 링크들은 광섬유 링크(342), 및 안테나들(314-1 및 314-2)을 사용하여 각각 전송되고 수신되는 무선 오버-더-호라이즌(over-the-horizon) 링크(321)를 포함한다. 일 실시예에서, 무선 오버-더-호라이즌 링크는 2MHz 내지 40MHz 범위에서 동작하고 전리층(328)의 층들로부터 산란되는 고주파(HF) 링크이다. 빛은 일반적으로 자유 공간과 비교하여 광섬유에서 약 30% 느리게 이동하기 때문에, HF 링크는 광섬유 링크에 비해 낮은 레이턴시를 가진다. 정보 신호는 HF 링크 및 광섬유 케이블 모두에서 동시에 전송되지만, 광섬유로부터의 정보 신호는 HF 링크로부터의 정보 신호가 수신되고나서 얼마 후에 수신된다.
무선 링크의 레이턴시를 감소시키는 본 발명의 실시예들은 1차 링크의 엔드-투-엔드 레이턴시를 감소시키는 것에 관한 것이다. 즉, 비트들이 전송기에 이용가능해지는것(변조, 코딩, 스크램블링 등의 전)과 수신기로부터 출력되는것(등화, 디코딩, 복조 등의 후) 사이에 걸리는 시간은 무선 채널을 통한 전파 시간을 포함한다. 무선 링크를 통해 전송된 정보 신호에 대응하는 정보 신호의 부분들을 전송하는 대체 링크는 처리량을 최대화하고 1차 링크의 엔드-투-엔드 레이턴시를 줄이기 위해 사용된다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 1차 링크는 자유 공간 광학(FSO) 링크일 수 있거나, RF 스펙트럼의 사용 가능한 많은 부분들에 걸쳐있을 수 있다. 예를 들어, 무선 링크는 40MHz 내지 300MHz 범위에서 동작하는 초단파(VHF) 링크, 300MHz 내지 2GHz 범위에서 동작하는 초고주파(UHF) 링크, 2GHz 내지 90GHz 범위의 주파수에서 동작하는 마이크로파 링크 또는 다른 주파수 범위일 수 있다. 상술한 본 발명의 실시예들은 일반적으로 1차 링크는 대체 링크보다 낮은 레이턴시를 갖지만 대체 링크는 1차 링크보다 높은 신뢰성을 가지는, 1차 링크 및 대체 링크로 정의되는 이종 링크들을 포함한다.
보다 일반적으로, 동일한 정보 신호가 1차 링크 및 대체 링크 모두에서 전송되기 때문에, 대체 링크로부터의 지연 정보 신호는 처리량을 최대화하고 1차 링크를 통한 엔드-투-엔드 레이턴시를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 동일한 정보 신호가 1차 및 대체 링크들 모두에서 전송되지만, 아래에서 논의되는 본 발명의 실시예들은 정보 신호가 반드시 이종 링크들을 통해 동일하게 전송될 필요는 없음을 설명한다. 실제로, 1차 링크를 통해 전송되는 것과 상이한 형식으로 대체 링크를 통해 정보 신호를 전송하는 것이 장점들이 있을 수 있다.
예를 들어, 1차 링크는 코딩되지 않은 신호, 즉, 순방향 에러 정정(FEC) 코드로 처리되지 않은 정보 신호를 전송하는 임의의 무선 링크일 수 있다. 이 실시예에서, 대체 링크는 FEC 코드가 추가된 유사한 무선 링크일 수 있다. 즉, FEC의 중복을 포함하는 대체 링크는 FEC 코딩없이 정보 신호를 전송하는 무선 링크보다 더 높은 엔드-투-엔드 레이턴시 및 더 큰 신뢰성을 갖는다. 일 실시예에서, 1차 링크는 제1 유형의 FEC를 사용하여 인코딩된 링크일 수 있고, 대체 링크는 제2 유형의 FEC로 인코딩된 링크이고, 제2 유형의 FEC는 더 큰 블록 크기 및/또는 더 낮은 코드 레이트를 가질 수 있다. 따라서 대체 링크는 1차 링크보다 신뢰적이지만 높은 레이턴시를 가질 것이다.
본 발명의 이들 실시예들은 또한 상술한 바와 같이 최소의 파일럿들 및/또는 트레이닝 심볼들과 함께, 또는 그것들 중 어느 것도 없이 사용될 수 있다. 다른 실시예들은 1차 및 대체 링크들에서 상이한 형식들(코딩된, 코딩되지 않은 등)로 정보 신호를 전송할 수 있고, 그 중 일부는 상술되었다. 그러나, 대체 링크는 1차 링크를 통해 전송되고 대체 링크 전송 전에 수신된 정보 신호의 일부에 대응하는 정보 신호의 일부를 전송한다.
도 3b는, 위성 링크(342)가 HF 링크인 1차 링크(321)보다 큰 레이턴시를 갖는 대체 링크인, 본 발명의 실시예를 포함하는 시스템을 도시한다. 이 실시예에서, 전송기(390-1) 및 수신기(390-2)에는 위성 통신들(안테나들(307-1 및 307-2) 각각)뿐만 아니라 HF 통신들(안테나들(314-1 및 314-2) 각각) 모두를 지원하는 안테나들이 각각 구비된다. 다른 실시예들에서, 1차 링크는 무선 대류권 분산 링크일 수 있다.
도 3c는, 본 발명의 실시예를 포함하는, 도 3a에 설명된 것과 유사한 시스템을 도시하고, 여기서 1차 링크(321)는 전송기(390-1) 및 수신기(390-2)에서 각각 안테나들(314-1 및 314-2)을 사용하는 무선 HF 링크이다. 본 명세서에서, 대체 링크는 도 3c에 도시된 바와 같이 상이한 섹션들을 포함한다. 구체적으로, 전송기(390-1)로부터 수신기(390-2)로의 대체 링크는 제1 마이크로파 링크(342-1)(마이크로파 안테나들(307-1 및 307-3)을 사용함), 광섬유 링크(342-2) 및 제2 마이크로파 링크(342-3)(마이크로파 안테나들(307-4 및 307-2)을 사용함)를 포함한다. 대체 링크가 광섬유 링크인 도 3a와 달리, 도 3c의 대체 링크는 무선 링크 부분들뿐만 아니라 광섬유 링크 부분도 포함한다. 따라서, 본 명세서에서 구체적으로 설명되지 않은 본 발명의 다른 실시예들은, 각각의 세그먼트(segment)가 세그먼트화된 1차 및 대체 링크들을 가질 수 있고, 각각의 세그먼트는 가능하게는 상이한 통신 기술 또는 방법을 사용한다.
도 3d는 본 발명의 실시예를 포함하는 시스템을 도시하고, 여기서 1차 링크(321)는 제1 유형의 광섬유 링크이고, 대체 링크(342)는 제2 유형의 광섬유 링크이고, 1차 링크는 대체 링크의 레이턴시보다 낮은 레이턴시를 갖는다. 일례에서, 1차 링크는 저레이턴시 100G(기가비트) 광섬유 링크일 수 있는 반면, 대체 링크는 종래의 100G 광섬유 링크(더 높은 레이턴시를 가짐)일 수 있다. 다른 유형들의 광섬유 링크들(예를 들어, 10G, 25G 또는 50G)이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전송기(390-1)와 수신기(390-2) 사이의 제1 및 제2 유형들의 광섬유 링크들은 상이한 레이트들을 지원할 수 있고, 제1 유형의 광섬유 링크는 제2 유형의 광섬유 링크보다 낮은 레이턴시를 갖는다.
전술한 바와 같이, 더 높은 레이턴시 광섬유 링크(342)는 도파관 분산될 수 있는(도파관 형상으로 인해) 저레이턴시 광섬유 링크(321)를 통해 수신된 샘플들을 등화하는 데 사용된다. 더욱이, 광섬유 전송들은 편광 모드 분산을 야기할 수 있는 펄스 확대의 대상이다(단일 파장의 빛은 두 편광 모드들을 포함하기 때문). 이러한 광섬유 링크 손상들은 대체 링크에 대한 중복 정보를 수신함으로써 완화될 수 있다.
도 4a, 4b 및 4c는 본 발명의 실시예들에 따라, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하는 방법들을 구현하는, 공통 전송 매체를 사용하는 이종 링크들을 갖는 시스템들의 단순화된 도면들이다. 도 4a에 도시된 실시예에서, 단일 모드 광섬유(429)(도파관으로 작용하는)는 제1 파장의 빛에 대응하는 1차 링크(421) 및 제2 파장의 빛에 대응하는 대체 링크(442) 모두를 운반하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 멀티플렉서(407-1)는 두 상이한 파장들의 빛(예를 들어, 1551nm(나노미터) 및 1531nm)을 멀티플렉싱하여 단일 모드 광섬유(429)를 통해 전송하고, 수신기의 디멀티플렉서(407-2)는 그것들을 분리한다. 도 4a는 이하에 더 논의될 바와 같이, 상이한 파장들의 빛의 전파가 준직교인 파장-차원 멀티플렉싱(WDM)의 예이다.
도 4b는 전송 안테나(407-1)가 자유 공간 전송 매체(429)를 통해 수신기 안테나(407-2)와 통신하는 RF 시스템을 도시한다. 일 실시예에서, 1차 링크(421) 및 대체 링크(442)는 반송 주파수들 를 각각 사용하는 주파수 스펙트럼의 두 별개의 부분들이다. 즉, 단일 송수신기는 주파수 분할 멀티플렉싱(FDM)에 기초하여 1차 및 대체 링크들 모두를 통해 통신되는 정보 신호를 출력할 수 있다.
도 4c는 도 4b에 도시된 FDM 시스템과 유사하지만 시분할 멀티플렉싱(TDM)에 기초한 시스템을 도시한다. 일 실시예에서, 저레이턴시 1차 링크는 수신기 안테나(407-2)에서 수신시 등화되고 디코딩될 수 있는, 코딩되지 않은 심볼들(421-1, 421-2, 421-3… 421-N)을 포함한다. 더 높은 레이턴시 대체 링크는 길이 K의 블록 코드를 형성하는 심볼들(442-1, 442-2, 442-3, 442-4… 442-K)을 포함할 수 있고, 이는 모든 K 심볼들이 수신된 경우에만 디코딩될 수 있다. 즉, 코딩되지 않은 심볼들 및 코딩된 블록 심볼들은 공통 전송 매체를 통해 이종 링크들을 제공하기 위해 인터리빙될 수 있다(도 4c에 도시된 바와 같이 균일하게, 또는 불균일하게, 또는 무작위로).
보다 일반적으로, 본 발명의 실시예들은 공통 전송 매체에서 임의의 두 직교 또는 준직교 차원들을 사용할 수 있다. 도 4a, 4b 및 4c와 관련하여 설명된 실시예들에 추가하여, 상이한 주파수 호핑 패턴들이 1차 및 대체 링크들에 의해 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 1차 링크는 시스템 코드(systematic code)의 시스템 비트들(systematic bits)을 전송하는 데 사용될 수 있고, 대체 링크는 시스템 코드의 패리티(parity) 비트들을 전송하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로 시스템 코드를 사용하면 대체 링크가 더 신뢰적이게 되고 1차 링크보다 큰 레이턴시를 가지게 된다. 시간, 공간, 주파수 및 코딩에 기초한 다른 준직교 또는 직교 차원들이 본 발명의 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선함으로써 처리량을 증가시키고 레이턴시를 최소화하는 방법의 타이밍 도면이다. 1차 링크(506) 상의 정보 신호는 시간 TP에서 수신되고, 동일한 정보 신호에 대응하는 신호는 시간 TA에서 대체 링크(512) 상에서 수신되고, 여기서 TA-TP는 이종 링크들을 갖는 시스템의 차등 레이턴시로서 정의된다.
시간 TN에서, 정보 신호의 제1 부분(518)은 1차 링크를 통해 수신되고, 정보 신호의 제2 부분(536)은 대체 링크를 통해 수신된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 부분(518)은 시스템의 차등 레이턴시로 인해 정보 신호의 제2 부분(536)에 대응하는 서브세트(524)를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 부분 및 제2 부분의 서브세트는 정보 신호의 제3 부분(548)의 등화를 지원하기 위해 사용될 수 있고, 이는 제1 부분(518)이 수신된 후 1차 링크를 통해 수신된다. 다른 실시예들에서, 제1 부분 및 제2 부분의 서브세트(서로 대응함)는 주파수 오프셋 추정, 타이밍 복구, 직류(DC) 오프셋 제거, 동 위상 및 직교(I/Q) 불균형 보상 및 동기화 중 하나 이상에 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 대체 링크를 통해 수신된 제2 부분(536)은 1차 링크를 통해 수신된 제1 부분(518)의 서브세트(524)에 대응한다. 일 실시예에서, 변조된 심볼들은 1차 링크 및 대체 링크 모두에서 전송될 수 있지만, 각각의 링크에서 사용되는 변조는 동일할 필요는 없다. 도 3a와 관련하여, 무선 링크는 직교 위상 시프트 키잉(QPSK) 심볼들을 전송할 수 있는 반면, 광섬유 링크는 보다 신뢰할 수 있는 OOK(온-오프 키잉) 심볼들을 사용할 수 있다. 도 3b에 설명된 바와 같은 다른 실시예들에서, 위성 및 HF 링크들 모두는 QPSK(또는 고차 변조들, 예를 들어 16-QAM, 64-QAM) 또는 연속 위상 변조(CPM) 심볼들 모두를 전송할 수 있다.
다른 실시예들에서, 대체 링크는 1차 링크를 통해 전송된 데이터의 일부만을 전송할 수 있거나, 압축 또는 압축 감지를 사용하여 1차 링크를 통해 전송되는 정보 신호의 감소된 정확성 사본(reduced accuracy copy)을 전송할 수 있다. 이들 각각의 실시예들에서, 대체 링크는 처리량을 최대화하고 무선 링크의 레이턴시를 최소화하여 통신을 개선하기 위해 활용된다.
일 실시예에서, 이종 링크들을 갖는 통신 시스템은 패킷 기반 또는 스트리밍일 수 있다. 즉, 정보 신호는 패킷들로 분할될 수 있고, 각각의 패킷은 1차 및 대체 링크들을 통해 동시에 전송될 수 있다. 대체 링크 상에서 패킷을 수신할 때, 패킷의 초기 부분은 1차 링크로부터의 패킷의 대응하는 초기 부분과 관련하여 사용되어 채널 추정치를 생성할 수 있다. 이어서, 패킷의 나머지는 채널 추정치를 사용하여 등화될 수 있다. 채널 추정치들은 1차 채널의 가간섭성 시간에 기초하여 각각의 패킷에 대해 또는 덜 빈번하게(예를 들어, 모든 N 번째 패킷에) 생성될 수 있다. 한편, 채널이 빠르게 진화하고 있다면, 채널 추정치들이 패킷의 길이에 걸쳐 여러 번 생성될 수 있다.
한편, 도 5는 패킷화되지 않은 스트리밍 정보 신호에도 적용될 수 있다. 이 실시예에서, 채널 추정치는 1차 및 대체 링크들을 통해 수신된 정보 신호의 업데이트된 부분들에 기초하여 적응되거나, 주기적으로 재추정되거나, 또는 이 둘의 조합일 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이종 링크들을 지원하는 통신 시스템에서 대체 링크를 사용하여 통신을 개선함으로써 처리량을 최대화하고 레이턴시를 최소화하기 위한 수신기 구조의 블록도다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 무선 및 대체 링크들은 수신기로의 입력들이다. 더 높은 레이턴시 대체 링크로부터의 샘플들은 샘플 버퍼(610-1)에 버퍼링되는 반면, 무선 링크로부터의 샘플들은 수신 시기에 따라 상이하게 사용된다. 도 5와 관련하여, 샘플들의 제1 부분의 서브세트는 다른 샘플 버퍼(610-2)에 저장된다. 이들 샘플들(606-1)은 더 높은 레이턴시 대체 링크로부터의 샘플들과 시간 정렬을 하기 위해 지연 요소(620)를 사용하여 지연된 후, 샘플 버퍼(610-1)로부터 또한 샘플들을 수신하는 채널 추정기(640)로 전송된다.
멀티플렉서(630)는 무선 링크 샘플들의 어느 부분이 등화기(660)로 전송되는지를 제어하는 데 사용되고, 등화기(660)는 또한 채널 추정기(640)에 의해 생성된 채널의 추정치를 수신한다. 일 실시예에서, 샘플들(606-2)의 제3 부분은 멀티플렉서를 통과하여 등화된다. 등화기(660)는 선형 등화기나 비선형 등화기일 수 있다. 일 실시예에서, 선형 등화기는 제로-강제 등화기(zero-forcing equalizer) 또는 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 등화기일 수 있고, 비선형 등화기는 최대 사후(MAP) 등화기, 최대 우도(ML) 등화기, 결정 피드백 등화기(DFE) 또는 신경망 등화기일 수 있다. 등화된 샘플들은 후속적으로 복조기(650)에 의해 처리될 수 있다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라, 이종 링크들을 지원하는 통신 시스템에서 대체 링크를 사용하여 통신을 개선함으로써 처리량을 최대화하고 레이턴시를 최소화하기 위한 또 다른 수신기 구조의 블록도다. 이 블록도는 도 6a에 도시되고 상술된 것들과 유사한 일부 모듈들 또는 블록들을 포함한다. 이 블록들 또는 모듈들 중 적어도 일부는 이 섹션에서 개별적으로 설명되지 않을 수 있다.
도 6b에서, 복조된 심볼들(또는 복조된 심볼들로부터 도출된 비트들)은 채널 추정기(640)에 의해 생성된 채널 추정치의 탭들을 업데이트하거나 적응시키기 위해 탭 업데이트 모듈(645)에 의해 사용될 수 있다. 정보 신호의 제1 부분에 후속하여 무선 채널을 통해 수신된 정보 신호의 후속 부분들을 등화하기 위해, 업데이트된 채널 추정치가 등화기(660)에서 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이종 링크들을 지원하는 통신 시스템에서 대체 링크를 사용하여 통신을 개선함으로써 처리량을 최대화하고 레이턴시를 최소화하기 위한 또 다른 수신기 구조의 블록도다. 이 블록도는 도 6a 및 도 6b에 도시되고 상술된 것과 유사한 일부 모듈들 또는 블록들을 포함한다. 이 블록들 또는 모듈들 중 적어도 일부는 이 섹션에서 개별적으로 기술되지 않을 수 있다.
도 7의 수신기 구조는 결정 피드백 등화기(DFE)(780)를 사용하고, 명시적 채널 추정치를 생성하지 않는다. DFE(780)는 탭 업데이트 모듈(745), 피드포워드 등화기(755), 피드백 등화기(765), 합산기(770) 및 복조기(750)를 포함한다. 명시적 채널 추정치를 생성하는 것과 달리, 탭 업데이트 모듈(745)은 샘플 버퍼(710-2)에 저장된 샘플들의 제1 부분 및 다른 샘플 버퍼(710-1)에 저장된 샘플들의 제2 부분의 제1 서브세트(706-1)의 지연된(및 따라서 시간 정렬된) 버전을 수신하고, 피드포워드 등화기(755) 또는 피드백 등화기(765) 또는 둘 다의 탭들을 직접 업데이트한다.
탭 업데이트 모듈(745)은 복조기(750)의 출력을 사용하고 최소 제곱 알고리즘에 기초하여 피드포워드 등화기 탭들을 적응시킨다. 실시예에서, 최소 제곱 알고리즘은 최소 평균 제곱, 정규화된 최소 평균 제곱, 배치 최소 제곱(batch least square), 재귀 최소 제곱, 격자 재귀 최소 제곱, 정규화된 격자 재귀 최소 제곱 등 중 하나일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선함으로써 처리량을 최대화하고 레이턴시를 최소화하는 방법에 대한 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 단계들의 순서가 변경될 수 있다. 더욱이, 흐름도의 일부 단계들이 생략되거나 추가 단계들이 추가될 수 있다.
이 방법은 정보 신호의 제1 부분이 무선 링크를 통해 수신되는 단계(810)에서 시작한다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 제1 부분은 변조된 심볼들을 포함한다. 예를 들어, QAM 또는 CPM은 무선 링크를 통해 정보 신호를 변조하는 데 사용될 수 있다.
단계(820)에서, 정보 신호의 제2 부분은 대체 링크를 통해 수신되고, 대체 링크는 무선 링크보다 높은 레이턴시를 가지는 광섬유 링크일 수 있다. 일 실시예에서, 변조된 심볼들은 대체 링크를 통해 전송될 수 있다. 제2 부분에서 대체 링크를 통해 전송된 변조된 심볼들은 무선 링크를 통해 수신된 제1 부분의 서브세트에서 수신된 변조된 심볼들에 대응한다. 이들 변조된 심볼의 두 세트들은 동기화, 타이밍 복구 또는 주파수 오프셋 추정을 위해 채널 추정치를 도출하고, 등화기의 탭들을 업데이트하는 데 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 코딩되지 않은 비트들은 대체 링크를 통해 전송된다. 제2 부분의 이들 코딩되지 않은 비트들은 제1 부분의 서브세트에서 무선 링크를 통해 전송된 변조된 심볼들에 대응한다. 즉, 대체 링크로부터의 비트들은 수신기에서 변조되어(변조기를 사용하여) 심볼들의 두 세트들을 상관시키는 것에 의해 명시적 채널 추정치를 생성하고/생성하거나 등화기의 탭들 또는 채널 추정치 자체를 업데이트하기 위해 무선 링크를 통해 전송된 변조된 심볼들과 관련하여 사용될 수 있는 참조 변조된 심볼들의 세트를 생성한다.
단계(830)에서, 정보 신호의 제3 부분은 정보 신호의 제1 부분의 수신에 후속하여 무선 링크를 통해 수신되고, 단계(840)에서, 제3 부분은 위에서 논의된 바와 같이 정보 신호의 제1 부분 및 제2 부분의 서브세트에 기초하여 등화될 수 있다. 시스템의 정상 상태 동작에서, 더 높은 레이턴시 대체 링크를 통해 수신된 정보 신호의 임의의 부분은 무선 링크로부터의 대응하는 부분과 함께 즉시 사용되어 채널 추정치를 생성 또는 업데이트할 수 있고, 다음으로, 이는 무선 링크를 통해 수신된 정보 신호의 후속하는 일부를 등화하는 데 사용된다.
즉, 대체 링크로부터의 정보 신호의 일부 및 무선 링크로부터의 정보 신호의 대응하는 부분에 기초하여 채널 추정치가 생성되면, 무선 링크 상에서 수신된 정보 신호의 후속 부분들은 등화될 수 있다. 그러나, 전에 논의된 바와 같이, 채널 추정치는 채널의 가간섭성 시간에 기초하여 주기적으로 업데이트되거나 재추정될 수 있다.
대체 링크를 통해 수신된 정보 신호의 제2 부분은 트레이닝 및/또는 파일럿 심볼들과 유사하기 때문에, 상술한 바와 같이 정보 신호의 후속 부분을 등화하는 데 사용될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 그것은 시스템을 동기화하거나 시스템의 심볼 타이밍을 개선하는 데 사용될 수 있다. 스트리밍 정보 신호를 사용하는 실시예에서, 무선 및 대체 링크들을 통해 수신된 정보 신호의 대응하는 부분들은 비트-슬립들을 방지하기 위해 사용될 수 있고, 이는 시스템의 한쪽 또는 양쪽 끝들에서 클럭 드리프트들로 인해 발생할 수 있다. 즉, 대체 링크는 전통적인 통신 시스템들에서의 취득 시퀀스들과 유사한 목적을 제공하기 위해 활용될 수 있다.
다른 실시예들에서, 무선 및 대체 링크들을 통해 수신된 정보 신호의 대응하는 부분들은 시간 지연의 최대 우도 추정치를 도출하는 데 사용될 수 있고, 이는 존재할 수 있는 임의의 클럭 드리프트뿐만 아니라 전송기와 수신기 사이의 전파 시간을 설명할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한 다른 방법에 대한 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 단계들의 순서가 변경될 수 있다. 더욱이, 흐름도의 일부 단계들이 생략되거나 추가 단계들이 추가될 수 있다. 이 흐름도는 도 8에 도시되고 상술된 것들과 유사한 일부 단계들을 포함한다. 이 섹션에서는 적어도 일부 단계들이 별도로 설명되지 않을 수 있다.
이 방법은 단계(910)에서 시작하는데, 여기서 전송기(비트-투-심볼 매퍼를 포함함)는 채널을 통해 1차 링크를 사용하여 수신기(등화기를 포함함)와 통신하고, 이 채널을 통해 정보 신호의 제1 부분이 수신기에서 수신된다. 단계(920)에서, 정보 신호의 제2 부분은 전송기와 수신기 사이의 대체 링크를 통해 수신되고, 여기서 제2 부분은 제1 부분의 서브세트에 대응하고, 여기서 대체 링크의 레이턴시는 1차 링크의 그것보다 크다.
단계(930)에서, 수신기는 제1 부분 및 제2 부분에 기초하여 채널의 적어도 일부의 하나 이상의 특성을 생성한다. 전술한 바와 같이, 채널은 전송 매체에 대응할 수 있고, 보다 일반적으로, 비트-투-심볼 매퍼의 출력과 등화기의 입력 사이의 변환으로서 정의될 수 있다. 실시예에서, 추정치는 채널 추정치를 포함할 수 있고, 다른 실시예에서, 추정치는 채널의 역을 모델링하는 필터 탭들을 포함할 수 있다.
단계(940)에서, 정보 신호의 제3 부분은 1차 링크를 통하고 제1 부분에 후속하여 수신된다. 단계(950)에서, 제3 부분은 채널의 적어도 일부의 하나 이상의 특성의 생성된 추정치에 기초하여 등화된다.
대체 링크를 사용하여 통신을 개선하기 위한, 본 발명의 실시예들을 구현하는 송수신기는 도 10a 및 10b에 도시되어 있다. 도 10a의 송수신기(1090)는 인터페이스(1004)를 통해 RF 서브 송수신기(1015) 및 광섬유 서브 송수신기(1025)와 인터페이스하는 메모리(1003)에 연결된 프로세서(1001)를 포함한다. RF 서브 송수신기(1015)는 안테나(1035)를 사용하여 무선 채널을 통해 통신할 수 있고, 광섬유 서브 송수신기(1025)는 광섬유를 통해 통신하기 위해 광섬유 커넥터(1045)를 사용한다.
실시예에서, RF 서브 송수신기(1015) 또는 광섬유 서브 송수신기(1025) 또는 둘다는 프로세서(1001)에 내장될 수 있다. 다른 실시예들에서, 서브 송수신기들 중 하나 또는 모두는, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 소프트웨어, ARM, 다른 프로세서 등에 구현될 수 있다.
도 10b에 도시된 실시예에서, 도 3d에 도시된 시스템과 관련하여, 프로세서(1001) 및 메모리(1003)는 인터페이스(1004)를 통해 광섬유 서브 송수신기(1025)와 인터페이스한다. 광섬유 서브 송수신기(1025)는 1차 및 대체 광섬유 링크들 각각에 대해 광섬유 커넥터들(1035 및 1045)을 제어한다.
도 10a 및 10b에 도시된 프로세서(1001)는 구성 요소 디지털 프로세서들을 포함할 수 있고, 메모리(1003)에 저장된 컴퓨터 실행 가능 프로그램 명령어들을 실행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구성 요소 프로세서들 및 서브 송수신기들은 본 발명의 실시예들에 따라 이종 링크들을 사용하여 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있다.
프로세서(1001)는 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 하나 이상의 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 상태 머신들 등을 포함하여, 서브 송수신기들(1015 및 1025) 중 하나 또는 모두를 프로그래밍하고, 내장된 무선 정의 모듈과 통신하고, 하나 이상의 파라미터를 수신하기 위한 다양한 구현들을 포함할 수 있다. 프로세서(1001)는 프로그램 가능 논리 컨트롤러(PLC), 프로그램 가능 인터럽트 컨트롤러(PIC), 프로그램 가능 논리 디바이스(PLD), 프로그램 가능 판독 전용 메모리(PROM), 전자 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EPROM 또는 EEPROM) 또는 다른 유사한 디바이스와 같은 프로그램 가능 전자 디바이스를 더 포함할 수 있다.
메모리(1003)는 프로세서(1001)에 의해 실행될 때, 프로세서(1001)가 본 명세서에 설명된 것과 같은 다양한 단계들을 수행하게 하는 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체의 예들은 프로세서(1001)에 컴퓨터 판독가능한 명령어들을 제공할 수 있는 전자, 광학, 자기 또는 다른 저장 또는 전송 디바이스들을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 컴퓨터 판독가능한 매체의 다른 예들은 플로피 디스크, CD-ROM, 자기 디스크, 메모리 칩, ROM, RAM, ASIC, 구성된 프로세서, 임의의 광학 매체, 임의의 자기 테이프 또는 다른 자기 매체, 또는 컴퓨터 프로세서가 데이터에 액세스할 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 설명된 프로세서(1001) 및 처리는 하나 이상의 구조에 있거나, 하나 이상의 구조 전체에 걸쳐 분산될 수 있다.
본 청구 대상의 양태들에 따른 실시예들은 디지털 전자 회로, 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 전술한 것들의 결합으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터는 프로세서 또는 프로세서들을 포함할 수 있다. 프로세서는 프로세서에 결합된 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하거나 이에 액세스한다.
본 청구 대상은 그것의 구체적인 실시예들에 대하여 상세하게 설명되었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자에게는, 전술한 내용을 이해하면, 그러한 실시예들에 대한 수정들, 변형들 및 균등물들을 용이하게 생성할 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 본 발명의 하나 이상의 실시예의 특징들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들의 하나 이상의 특징과 결합될 수 있다. 따라서, 본 개시내용은 제한이 아니라 예의 목적들로 제시되었고, 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 용이하게 명백한 바와 같이 본 청구 대상의 그러한 수정들, 변형들 및/또는 추가들의 포함을 제외하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 전송기와 수신기 사이의 1차 링크에서 처리량을 최대화하고 레이턴시를 최소화하는 방법으로서,
    상기 전송기는 비트-투-심볼 매퍼를 포함하고, 상기 수신기는 등화기를 포함하고, 채널은 상기 비트-투-심볼 매퍼의 출력으로부터 상기 등화기의 입력으로의 변환을 포함하고, 상기 방법은:
    상기 1차 링크를 통해 정보 신호의 제1 부분을 수신하는 단계;
    대체 링크를 통해 상기 정보 신호의 제2 부분을 수신하는 단계 - 상기 대체 링크는 상기 전송기와 상기 수신기 사이에 있고, 상기 제2 부분 및 상기 제1 부분의 서브세트는 상기 정보 신호의 동일한 부분이고, 상기 대체 링크의 레이턴시는 상기 1차 링크의 레이턴시보다 큼 -;
    상기 제1 부분의 상기 서브세트 및 상기 제2 부분에 기초하여 상기 채널의 적어도 일부의 하나 이상의 특성의 추정치를 생성하는 단계;
    상기 1차 링크를 통해 상기 정보 신호의 제3 부분을 수신하는 단계 - 상기 제3 부분은 상기 제1 부분에 후속하여 수신됨 -; 및
    상기 추정치에 기초하여 상기 제3 부분을 등화시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정보 신호는 트레이닝 심볼들 및 페이로드(payload) 데이터를 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 부분들은 상기 페이로드 데이터로 구성된, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 1차 링크는 무선 링크이고, 상기 대체 링크는 광섬유 링크이고, 상기 무선 링크는 2MHz 내지 40MHz 범위에서 동작하는 고주파 링크, 자유 공간 광학(FSO) 링크, 대류권 산란 통신 링크, 40MHz 내지 300MHz 범위에서 동작하는 초단파(VHF) 링크, 300MHz 내지 2GHz 범위에서 동작하는 초고주파(UHF) 링크, 및 2GHz 내지 90GHz 범위의 주파수에서 동작하는 마이크로파 링크로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 상기 대체 링크의 신뢰성이 상기 1차 링크의 신뢰성보다 큰, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 1차 링크는 제1 유형의 광섬유 링크이고, 상기 대체 링크는 제2 유형의 광섬유 링크인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 1차 링크는 전송 매체에서 제1 차원을 사용하고, 상기 대체 링크는 상기 전송 매체에서 제2 차원을 사용하고, 상기 제1 차원은 상기 제2 차원과 준직교(quasi-orthogonal)인, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전송 매체는 광섬유이고, 상기 제1 차원은 제1 파장의 빛이고, 상기 제2 차원은 제2 파장의 빛인, 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 전송 매체는 자유 공간이고, 상기 제1 차원은 제1 주파수들의 세트이고, 상기 제2 차원은 상기 제1 주파수들의 세트와 중첩되지 않는 제2 주파수들의 세트인, 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 전송 매체는 자유 공간이고, 상기 제1 차원은 제1 타임슬롯들의 세트이고, 상기 제2 차원은 상기 제1 타임슬롯들의 세트와 중첩되지 않는 제2 타임슬롯들의 세트인, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 추정치를 생성하는 단계는 상관성(correlation)에 기초하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 부분은 복수의 샘플들을 포함하고, 상기 제2 부분은 복수의 비트들을 포함하고, 상기 복수의 비트들은 복수의 참조 샘플들을 생성하도록 변조되고, 상기 상관성은 상기 복수의 샘플들과 상기 복수의 참조 샘플들 사이에서 계산되는, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 등화기는 제로-강제 등화기(zero-forcing equalizer), 최소 평균 제곱 에러 등화기, 최대 사후 등화기, 최대 우도 등화기, 결정 피드백 등화기 및 신경망 등화기로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 상기 서브세트에 기초하여 타이밍 복구, 동기화, 직류(DC) 오프셋 제거, 동 위상 및 직교(I/Q) 불균형 보상, 및 주파수 오프셋 추정 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 1차 링크에서 처리량을 최대화하고 레이턴시를 최소화하기 위한 장치로서,
    전송기로부터 상기 1차 링크를 통해 정보 신호의 제1 부분을 수신하고, 대체 링크를 통해 상기 정보 신호의 제2 부분을 수신하고, 상기 1차 링크를 통해 상기 정보 신호의 제3 부분을 수신하도록 구성된 수신기 - 상기 제2 부분 및 상기 제1 부분의 서브세트는 상기 정보 신호의 동일한 부분이고, 상기 대체 링크는 상기 전송기와 상기 수신기 사이에 있고, 상기 대체 링크의 레이턴시는 상기 1차 링크의 레이턴시보다 크고, 상기 전송기는 비트-투-심볼 매퍼를 포함하고, 상기 제3 부분은 상기 제1 부분에 후속하여 수신됨 -;
    상기 제1 부분의 상기 서브세트 및 상기 제2 부분에 기초하여 채널의 적어도 일부의 하나 이상의 특성의 초기 추정치를 생성하도록 구성된 채널 추정 모듈; 및
    상기 초기 추정치에 기초하여 상기 제3 부분을 등화하도록 구성된 등화기 - 상기 채널은 상기 비트-투-심볼 매퍼의 출력으로부터 상기 등화기의 입력으로 변환을 포함함 -
    를 포함하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 1차 링크는 제1 유형의 광섬유 링크이고, 상기 대체 링크는 제2 유형의 광섬유 링크인, 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 1차 링크는 무선 링크이고, 상기 대체 링크는 광섬유 링크인, 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 무선 링크는 2MHz 내지 40MHz 범위에서 동작하는 고주파 링크, 자유 공간 광학(FSO) 링크, 대류권 산란 통신 링크, 40MHz 내지 300MHz 범위에서 동작하는 초단파(VHF) 링크, 300MHz 내지 2GHz 범위에서 동작하는 초고주파(UHF) 링크, 및 2GHz 내지 90GHz 범위의 주파수에서 동작하는 마이크로파 링크로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 상기 대체 링크의 신뢰성은 상기 1차 링크의 신뢰성보다 큰, 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    최소 제곱 알고리즘에 기초하여 초기 추정치를 업데이트하도록 구성된 채널 적응 모듈을 포함하고, 상기 초기 추정치는 상관성에 기초하고, 상기 등화기는 제로-강제 등화기, 최소 평균 제곱 에러 등화기, 최대 사후 등화기, 최대 우도 등화기, 결정 피드백 등화기 및 신경망 등화기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 최소 제곱 알고리즘은 최소 평균 제곱, 배치 최소 제곱(batch least square), 정규화된 최소 평균 제곱, 재귀 최소 제곱, 격자 재귀 최소 제곱, 및 정규화된 격자 재귀 최소 제곱으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제1 부분은 복수의 샘플들을 포함하고, 상기 제2 부분은 복수의 비트들을 포함하고, 상기 비트-투-심볼 매퍼는 상기 복수의 비트들을 변조하여 복수의 참조 샘플들을 생성하도록 구성되고, 상기 상관성은 상기 복수의 샘플들과 상기 복수의 참조 샘플들 사이에서 계산되는, 장치.
  20. 컴퓨팅 시스템에 의해 실행 가능한 프로그램 코드를 구현하는 비일시적 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
    전송기와 수신기 사이의 1차 링크를 통해 정보 신호의 제1 부분을 수신하기 위한 프로그램 코드 - 상기 전송기는 비트-투-심볼 매퍼를 포함하고, 상기 수신기는 등화기를 포함함 -;
    대체 링크를 통해 상기 정보 신호의 제2 부분을 수신하기 위한 프로그램 코드 - 상기 대체 링크는 상기 전송기와 상기 수신기 사이에 있고, 상기 제2 부분 및 상기 제1 부분의 서브세트는 상기 정보 신호의 동일한 부분이고, 상기 대체 링크의 레이턴시는 상기 1차 링크의 레이턴시보다 큼 -;
    상기 제1 부분의 상기 서브세트 및 상기 제2 부분에 기초하여 채널의 적어도 일부의 하나 이상의 특성의 추정치를 생성하기 위한 프로그램 코드 - 상기 채널은 상기 비트-투-심볼 매퍼의 출력으로부터 상기 등화기의 입력으로의 변환을 포함함 -;
    상기 1차 링크를 통해 상기 정보 신호의 제3 부분을 수신하기 위한 프로그램 코드 - 상기 제3 부분은 상기 제1 부분에 후속하여 수신됨 -; 및
    상기 추정치에 기초하여 상기 제3 부분을 등화하기 위한 프로그램 코드
    를 포함하는 비일시적 유형의 컴퓨터 판독가능한 매체.
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