KR20020040897A

KR20020040897A - 무선 통신 시스템내에서 매체 접근 제어와 물리계층간데이터의 전송 및 동기화 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20020040897A
Application number: KR1020027004997A
Authority: KR
Inventors: 케네시 엘 스탠우드; 게리 리 주니어 사마드; 재퀴스 베허
Original assignee: 앙상블 커뮤니케이션즈, 인코포레이티드
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2002-05-30
Also published as: CA2897202C; JP2013048424A; CA2879747C; EP1226685A1; WO2001033772A1; CA2879747A1; JP2010226724A; CA2727829C; CA2847074A1; JP5736353B2; KR20060130786A; CA2387761A1; KR100675236B1; USRE42788E1; JP2003513592A; CA2759770C; BR0015032A; JP2015084542A; JP4660514B2; JP5066213B2

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템내에서 매체 접근 제어(MAC) 및 물리적 통신 프로토콜 계층간 데이터를 효율적으로 전송하고 동기화하기 위한 새로운 방법 및 장치가 제공된다. 전송하려는 MAC 패킷의 길이에 따라, 본 발명은 물리적 계층에 맵핑될 때 MAC 패킷을 분할하거나 연결한다. MAC 패킷이 일 TC/PHY 패킷내에 들어차기에는 너무 길 때에는, 상기 MAC 패킷은 분할되고 얻어진 다중 TC/PHY 패킷은 바람직하게는 동일한 TDD 프레임내에 연이어 전송된다. MAC 패킷이 TC/PHY 패킷보다 짧을 때에는, 예외(예를 들면, 업링크상에서 CPE내 변화 i 혹은 다운링크상에서 변조내 변화)가 적용되지 않는다면, 다음번 MAC 패킷은 현재 MAC 패킷을 단일 TC/PHY 패킷내로 연결하게 된다. 상술한 예외가 적용될 때에는, 다음번 MAC 패킷은 새로운 TC/PHY 패킷 및 이어서 CTG 혹은 MTG상에서 출발하게 된다.

Description

무선 통신 시스템내에서 매체 접근 제어와 물리계층간 데이터의 전송 및 동기화 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DATA TRANSPORTATION AND SYNCHRONIZATION BETWEEN MAC AND PHYSICAL LAYERS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

계류중인 미국출원 제08/974,376내에 통상 기술된 바와 같이, 무선 통신 시스템은 복수의 가입자 라디오 기지국 혹은 복수의 가입자 유닛(고정 및 휴대용)와 고정된 네트워크 기반사이에 양방향 통신을 손쉽게 한다. 전형적인 통신 시스템으로는 모바일 휴대폰 시스템, 개인휴대통신(PCS) 및 무선전화를 포함한다. 이들 무선 통신 시스템의 핵심목표는 가입자 유닛 유저를 고정된 네트워크 기반(통상 유선 시스템)에 접속할 목적으로 복수의 가입자 유닛과 각각의 기지국간에 요구되는 통신 채널을 제공하려는데 있다. 다중 접속 체계를 갖는 무선 시스템에 있어서, 기본 정보 전송 단위로서 시간 "프레임"이 사용된다. 각 프레임은 복수 시간대로 세분된다. 몇몇 시간대는 제어 목적으로 사용되고 몇몇 시간대는 정보 전송 목적으로 사용된다. 가입자 유닛은 전형적으로는 "동시통화" 체계를 사용하여 선택된 기지국과 통신함으로써 접속의 양방향으로 정보를 교환케한다.

기지국으로부터 가입자 유닛까지의 송신을 통상 "다운링크(downlink)" 전송이라 한다. 한편 가입자 유닛으로부터 기지국까지의 송신은 통상 "업링크(uplink)" 전송이라 한다. 주어진 시스템의 디자인 한계에 따라, 상기 종래 무선 통신 시스템기술은 기지국과 가입자 유닛간 정보 교환을 손쉽게 하도록 시분할 동시통화방향(이하 "TDD"라 한다) 혹은 주파수 분할 동시동화방향(이하 "FDD"라 한다)을 전형적으로 사용한다. 상기 TDD 및 FDD 동시통화 체계는 모두 이 기술분야에서 잘 알려져있다.

근래, 대역 혹은 "광대역" 무선 통신 네트워크는 음성, 데이터 및 비디오와 같은 개선된 광대역 서비스의 운반을 위해 제안되고 있다. 상기 광대역 무선 통신 시스템은 복수의 기지국과 복수의 고정된 가입자 기지국 혹은 고객 대기 장비(이하 "CPE"라 한다)간 양방향 통신을 손쉽게 한다. 일 전형적인 광대역 무선 통신 시스템은 계류중인 미국출원 제08/974,376에 기술되어 있으며, 도 1의 블록도내에도 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전형적인 광대역 무선 통신 시스템 100은 복수의 셀 102을 포함한다. 각 셀 102은 기지국 106과 활동 안테나 어레이 108를 일차적으로 포함하는 관련 셀 기지국 104을 포함한다. 각 셀 102은 셀의 기지국 106과 셀 102의 통신 가능 구역을 통하여 고정된 고객 기지국 112에 위치된복수의 고객 대기 장비(CPE) 110간 무선 접속특성을 제공한다. 상기 시스템 100의 유저로는 가정 및 사업장 고객을 모두 포함한다. 결과적으로, 상기 시스템의 유저들이 다르므로 다양한 사용처와 대역폭 요구를 필요로 한다. 각 셀은 수백 이상의 가정 및 사업장 CPE를 서비스할 수 있다.

도 1의 광대역 무선 통신 시스템 100은 복수의 CPE 110에 대해 참인 "주문형 대역폭"을 제공한다. CPE 110은 CPE에 의해 공급되는 고객에 의해 요청되는 서비스의 타입과 품질에 기준하여 개별 기지국 106으로부터 대역폭 배치를 요청한다. 광대역 서비스가 다르면 다른 대역폭과 대기 요구를 갖는다. 고객에게 이용가능한 서비스의 타입과 품질은 다양하고 선택가능하다. 주어진 서비스에 소요되는 대역폭 양은 정보 속도와 이들 서비스에 의해 요구되는 서비스의 품질(그리고 계정 대역폭 이용가능성 및 기타 시스템 파라미터도 고려하여야 한다)에 의해 결정된다. 예를 들어, T1-타입 연속 데이터 서비스는 전형적으로 잘-제어된 운반 대기를 갖는 다수의 대역폭을 필요로 한다. 종료시까지, 이들 서비스는 각 프레임에 대하여 일정한 대역폭 배치를 필요로 한다. 이와는 대조적으로, 인터넷 프로토콜 데이터 서비스(TCP/IP)와 같은 데이터 서비스의 특정 타입은 순간적이므로, 종종 쉴 때(이는 어떠한 경우에 0 대역폭을 필요로 할 수 있다)와 활동시의 편차를 지연하도록 상대적으로 반응이 덜 민감하다. 상기 기지국 매체 접근 제어(이하 "MAC"라 한다)는 물리적 채널상에 이용가능한 대역폭을 업링크 및 다운링크상에 배치한다. 상기 업링크 및 다운링크 서브 프레임내에서, 상기 기지국 MAC는 서비스의 품질(이하"QoS"라 한다)에 의해 부여되는 우선권과 룰에 따른 여러가지 서비스사이에 이용가능한 대역폭을 배치한다. 상기 MAC는 MAC "층"(TCP/IP와 같은 보다 높은 정보층)과 "물리 계층"(물리적 채널상에 정보)사이에 데이터를 전송한다.

CPE 서비스의 다양한 필요성으로 인해, 그리고 어떠한 일 기지국에 의해 다수의 CPE가 서비스받음으로서, 도 1에 도시한 바와 같은 광대역 무선 통신 시스템내 대역폭 배치 공정은 성가시게 복잡할 수 있다. 이는 특히 MAC와 물리적 통신 프로토콜 계층간 동기화를 유지하는 동안 데이터를 신속하게 전송하지 못한다는데서 잘 드러난다. 기지국은 데이터 프로토콜의 사용을 통하여 MAC와 물리적 계층간에 많은 다른 데이터 타입(예를 들면, T1 및 TCP/IP)을 전송한다. 통신 프로토콜의 일 목적은 MAC와 물리적 계층간 데이터 전송을 효과적으로 하는데 있다. 통신 프로토콜은 데이터가 전송도중 손실될 때 MAC와 물리적 계층간에 동기화 유지 필요성과 대하여 어떠한 주어진 시간동안 최대 대역폭에서 데이터를 전송할 필요성이 균형을 이루어야 한다.

종래 기술 통신 프로토콜들은 무선 통신 시스템내에서 데이터를 전송하기 위해 제안되어 왔다. 일 종래 기술중 통신 프로토콜은 헤더(header)와 페이로드(payload, 유효적재량)를 포함하여 이루어지는 가변가능한 길이의 데이터 패킷(packet)을 사용하여 물리적 계층에 MAC 메세지를 전송하기 위한 시스템을 가르친다.

종래 기술에 있어서, 헤더는 물리적 계층 경계에서 출발하고 페이로드 길이와 다음번 데이터 패킷의 위치와 같은 정보를 무선 통신 시스템에 제공한다. 전형적으로, 상기 통신 프로토콜은 가변가능한 길이의 데이터 패킷을 매개로 하여 적당한 대역폭 사용처를 제공한다. 그러나, 이같은 프로토콜 타입은 시스템이 헤더를 잃을 때 프로토콜이 물리적 계층 경계의 개시 시점에서 다음번 헤더를 발견할 때까지 모든 후속 데이터를 감시하기 때문에 MAC와 물리적 계층간 불량한 동기화를 제공한다. 그런 다음 상기 시스템은 물리적 계층 경계로부터 데이터를 사용하기 시작한다. 따라서, 상기 가변가능한 길이의 데이터 패킷 프로토콜은 상대적으로 다량의 수신된 데이터(즉, 손실 헤더와 다음번 물리적 경계간 수신된 데이터)를 손실하게 된다. 그러므로 무선 통신 시스템에 있어서 사용하기에 비효율적인 통신 프로토콜인 것이다.

또다른 종래 기술 프로토콜은 고정된 길이의 데이터 패킷을 사용하여 MAC 메세지를 전송하는 시스템을 가르친다. 이들 시스템에 따르면, 메세지는 항상 다른 메세지에 비례하여 고정된 위치에서 시작한다. 상기 시스템이 메세지중 일부를 잃을 때, 다음번 고정된 위치에서 다음 메세지를 발견할 수 있기 때문에, 상기 프로토콜은 단지 하나의 메세지만을 잃게 된다. 따라서, 이같은 고정된 길이의 데이터 패킷 프로토콜은 물리적 계층을 동기화하기 적당한 MAC를 제공한다. 그러나, 고정된 길이의 데이터 패킷 프로토콜은 불량한 대역폭을 사용하는데, 이는 고정된 길이의 데이터 패킷은 어떠한 주어진 데이터 타입으로부터 가장 긴 메세지에 순응하도록 적절하게 커야만 하기 때문이다. 대다수의 메세지가 상기 가장 긴 메세지보다는 훨씬 작기 때문에, 고정된 길이의 패킷 프로토콜은 전형적으로는 정규 기준상에서 다량의 대역폭을 소비하게 된다.

따라서, 무선 통신 시스템에 있어서 MAC와 물리계층간 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 데이터의 전송 및 동기화 방법과 장치에 대한 필요가 존재한다. 이같은 데이터의 전송 및 동기화 방법과 장치는 무선 통신 시스템의 업링크상에 다수의 CPE 발생 주파수와 다양한 대역폭 배치 요구에 마음대로 순응하여야 한다. 이같은 데이터의 전송 및 동기화 방법과 장치는 업링크 및 다운링크 양방향에서 복수의 기지국과 복수의 CPE간 교환되는 메세지에 의해 소비되는 대역폭 양의 관점에서 볼 때 효율적이어야 한다. 추가하여, 상기 데이터의 전송 및 동기화 방법과 장치는 데이터내 큰 손실을 방지하도록 메세지 일부을 잃을 때 다음번 데이터 메세지에 신속하게 동기화되어야 한다. 본 발명은 이같은 데이터의 전송 및 동기화 방법과 장치를 제공한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템의 매체 접근 제어(MAC)와 물리적 통신 프로토콜 계층을 효과적으로 동기화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 사용하기 위해 채택된 광대역 무선 통신 시스템의 간단한 블록도이다.

도 2는 본 발명을 실시함에 있어 도 1의 통신 시스템에 의해 사용될 수 있는 TDD 프레임 및 멀티프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 3은 도 1의 무선 통신내에서 복수의 CPE로 정보를 전송하도록 기지국에 의해 사용될 수 있는 전형적인 다운링크 서브프레임을 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 데이터 전송 및 동기화 방법에 사용하도록 채택된 전형적인 업링크 서브프레임을 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명을 실시함에 있어 도 1의 통신 시스템에 사용하기 위한 전형적인 데이터 전송 구조를 도시한 도면이다.

도 6a는 본 발명을 실시함에 있어 도 1의 통신 시스템에 의해 사용하기 위한전형적인 가변가능한 길이의 MAC 다운링크 패킷 포맷을 도시한 도면이다.

도 6b는 본 발명을 실시함에 있어 도 1의 통신 시스템에 의해 사용하기 위한 전형적인 고정된 길이의 MAC 다운링크 패킷 포맷을 도시한 도면이다.

도 6c는 본 발명을 실시함에 있어 도 1의 통신 시스템에 의해 사용하기 위한 전형적인 가변가능한 길이의 MAC 업링크 패킷 포맷을 도시한 도면이다.

도 6d는 본 발명을 실시함에 의해 도 1의 통신 시스템에 의해 사용하기 위한 전형적인 고정된 길이의 MAC 업링크 패킷 포맷을 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명에 사용하기 위해 채택된 전형적인 TC/PHY 패킷을 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 PHY층에 대한 MAC 패킷의 전형적인 4단계 맵핑을 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명에 따른 PHY 요소에 대한 MAC 메세지의 전형적인 다운링크 맵핑을 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명에 따른 PHY 요소에 대한 MAC 메세지의 전형적인 업링크 맵핑을 도시한 도면이다.

도 11은 본 발명의 바람직한 데이터 전송 및 동기화 방법을 도시한 흐름도이다.

여러 도면내에서 유사한 참조부호를 유사한 요소를 지시한다.

본 발명은 무선 통신 시스템내에서 MAC와 물리계층간 데이터를 효율적으로 전송하고 동기화하기 위한 새로운 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법과 장치는 무선 통신 시스템내에 사용하지 않는 대역폭의 양을 줄인다. 본 발명은 이롭게도 데이터 메세지 헤더가 데이터 혹은 전파송신매체 연결(air link)에 따라 손실될 때 다음번 데이터 메세지로 신속히 동기화한다. 본 발명은 통신 시스템에 있어서 데이터를 효율적으로 전송하도록 데이터 포맷과 데이터 전송 기술의 결합을 이용한다.

본 발명의 바람직한 견지에 있어서, MAC 패킷용 데이터 포맷은 바람직하게는 길이에 가변한다. 전송하려는 MAC 패킷의 길이에 따라, 본 발명은 물리 계층에 대한 맵핑(mapping)도중 MAC 패킷을 분할하거나 연결시킨다. 상기 물리계층은 고정된 길이 페이로드를 갖는 전송 폭주/물리적(이하 "TC/PHY"라 한다) 패킷을 포함한다. 본 발명은 TC/PHY 패킷내로 가변가능한 길이 MAC 패킷을 전송 및 맵핑하기 위한 새로운 기술을 포함한다.

본 발명에 의하면, 본 발명의 방법은 MAC 패킷을 얻음으로써 데이터를 전송 및 동기화하는 기술을 개시한다. 상기 방법은 MAC 패킷이 현재 TC/PHY 패킷의 페이로드내에서 이용가능한 비트보다 긴가를 결정한다. 만약 그렇다면, 상기 방법은 MAC 패킷을 분할하고 그 분할을 연속 TC/PHY 패킷으로 맵핑한다. 본 발명의 방법 과 장치는 FDD 혹은 TDD 통신 시스템내에서 사용하도록 채택될 수 있다. TDD 시스템내에 사용될 때, 연속 TC/PHY 패킷은 바람직하게는 동일한 TDD 프레임내에 연속하여 전송되는 것이 좋다.

상기 방법이 MAC 패킷이 본 발명의 TC/PHY 패킷의 페이로드내 이용가능한 비트보다 짧다고 결정되면, 상기 방법은 MAC 패킷의 맵핑을 진행한다. TC/PHY 패킷에 대하여 상기 MAC 패킷을 맵핑한 다음, 상기 방법은 다음 MAC 패킷이 TC/PHY 패킷내이전 MAC 패킷과 맵핑되어야 하는지를 결정한다. 다음 2가지 조건중 어느 것도 적용되지 않는다면, 상기 방법은 다음번 MAC 패킷과 이전 패킷을 연결할 것이다. 제1 조건은 다운링크상에서 변조내 변화가 있는 것이다. 이같은 변화시, 새로운 변조에서 제1 패킷은 새로운 TC/PHY 패킷내에서 출발하여 추후 변조 전이 갭(MTG)으로 따라간다. 제2 조건은 업링크상에서 CPE내 변화가 있는 것이다. 이같은 변화시, 다음번 CPE로부터의 제1 패킷은 새로운 TC/PHY 패킷내에서 출발하여 추후 CPE 전이 갭(CTG)으로 따라간다. 다른 조건이 적용되지 않는다면, 상기 방법은 상술된 방법과 동일한 TC/PHY 패킷내에서 다음번 MAC 패킷과 이전 패킷을 맵핑하게 된다.

상기 상세한 설명을 통하여, 바람직한 견지 및 도시한 실시예는 본 발명을한정하기보다는 실시예로서 간주되어야 할 것이다.

본 발명의 바람직한 견지로서 광대역 무선 통신 시스템내에서 데이터를 전송 및 동기화하기 위한 방법과 장치가 제공된다. 광대역 무선 통신 시스템의 주요 성능기준과 복수의 유저에 의해 분할된 물리적 통신 매체를 갖는 물질용 통신 시스템은 상기 시스템이 물리적 매체를 어떻게 효율적으로 사용하는가에 달려있다. 무선 통신 시스템이 분할된-매체 통신망이기 때문에, 가입자에 의한 네트워크로의 접근과 전송이 제어되어야 한다. 무선 통신 시스템에 있어서, 매체 접근 제어(MAC) 통신 프로토콜은 전형적으로 물리적 매체에 대한 유저 접근을 제어한다. MAC는 가입자가 물리적 매체상에 전송가능할 때인지를 결정한다. 부가하여, 회선쟁탈이 있을 때, 상기 MAC는 회선쟁탈 프로세스를 제어하고 발생하는 충돌들을 해결한다.

도 1에 도시된 시스템에 있어서, 상기 MAC는 전형적으로 기지국 106(몇몇 실시예에서, 상기 소프트웨어는 기지국과 CPE 모두내 프로세서상에서 실행될 수 있다)에 의해 처리되는 소프트웨어에 의해 실행된다. 상기 기지국 106은 전송권에 대한 요청을 수신하고 CPE 110와 관련된 우선권, 서비스 타입, 서비스 품질 및 기타 요인을 고려하여 이용가능한 시간내에 요청을 승락한다. CPE 110에 의해 제공된 서비스는 다양하며 PBX로부터 음성 정보전달용 전자회로(trunk)와 같은 TDM 정보를 포함한다. 서비스 범위의 다른 말단에서, 상기 CPE는 공지된 월드 와이드 웹(www) 혹은 인터넷으로 통신하는 지체에 견디는 컴퓨터 데이터를 일련의 신호로(bursty)업링크시킬 수 있다.

상기 기지국 MAC는 업링크와 다운링크 통신 링크 모두에 대하여 대역폭을 맵핑하고 배치한다. 이들 맵은 기지국에 의해 발달되고 유지되며 업링크 서브프레임 맵과 다운링크 서브프레임 맵으로 언급된다. 상기 MAC는 T1,E1과 같은 높은 우선권 일정 비트 속도(이하 "CBR"이라 한다) 서비스 및 유사한 일정 비트 속도 서비스에 의해 부여된 대역폭 요구를 순응하기에 충분한 대역폭을 배치하여야 한다. 부가하여, 상기 MAC는 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 서비스와 같은 낮은 우선권 서비스에 따라 잔류 시스템 대역폭을 배치하여야 한다. 상기 MAC는 상당한-가중치 대기열 및 라운드-로빈(round-robing) 대기열과 같은 다수의 QoS 의존 기술을 사용하여 낮은 우선권 서비스사이에 대역폭을 분배한다.

도 1에 도시된 통신 시스템의 다운링크는 지점-대-다중점 기준(예를 들어, 기지국 106으로부터 복수의 CPE 110까지)상에 작동한다. 계류중인 미국출원 제 08/974,376에 기술된 바와 같이, 중심 기지국 106은 다수 섹터에 대해 동시 전송가능한 분할된 활동 안테나 어레이 108를 포함한다. 상기 시스템 100의 일 실시예에 있어서, 상기 활동 안테나 어레이 108는 동시에 6가지 독립 섹터로 전송한다. 주어진 주파수 채널과 안테나 섹터내에서, 모든 기지국은 동일한 전송을 수신한다. 상기 기지국은 다운링크 방향내에서 작동하는 송신자만 있으므로 상방(업링크) 및 하방(다운링크) 전송 기간권에 시분할하는 전체 시분할 양방향통신을 제외하고는 다른 기지국과 조정없이 전송된다. 상기 기지국은 섹터(및 주파수)내 모든 CPE로 방송된다. 상기 CPE는 수신된 메세지내 어드레스를 모니터하고 이들에 어드레스가 있는 것만 보유한다.

상기 CPE 110은 기지국 MAC에 의해 제어되는 수요상에서 업링크를 분할한다. CPE에 의해 이용되는 서비스의 등급에 따라, 상기 기지국은 선택된 CPE 연속권을 등록하여 업링크상에 전송할 수 있으며, 혹은 상기 전송권은 CPE로부터 요청을 수령후 기지국에 의해 등록될 수 있다. 개별적으로 어드레스된 메세지에 부가하여, 메세지들은 모든 CPE에 방송뿐만 아니라 또한 멀티캐스트 그룹(제어 메세지 및 비디오 분배는 멀티캐스트 적용예이다)으로 기지국에 의해 보내어질 수 있다.

프레임- 맵- 업링크 및 다운링크 서브프레임 맵핑

본 발명의 일 바람직한 견지에 있어서, 상기 기지국 106은 업링크 및 다운링크 통신 링크에 배치된 대역폭의 서브프레임 맵을 유지한다. 계류중인 미국출원 제08/974,376에 상세히 기술된 바와 같이, 상기 업링크 및 다운링크는 바람직하게 시분할 동시통화(혹은 "TDD") 방식에서 다중송신하는 것이 좋다. 본 발명이 TDD 시스템내 적용을 참조하여 기술되었다고 하여도, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 통신 분야에서 숙련된 자라면 본 발명의 방법과 장치가 FDD 시스템에도 사용하기 쉽다는 것을 인식할 것이다.

TDD 시스템내 사용을 위해 채택된 일 실시예에 있어서, 프레임은 N연속 시간권 혹은 시간대(여기서 N은 상수이다)를 포함하여 이루어지는 것으로 정의된다. 이 "프레임-기준" 접근에 따르면, 상기 통신 시스템은 다운링크 전송에만 제1 N₁시간대(여기서 N은 0보다 크거나 혹은 N₁과 동일하다)을 다이내믹하게 구성한다. 잔류 N₂시간대는 업링크 전송에만 다이내믹하게 구성된다(N₂=N-N₁). 이같은 TDD 프레임-기준 체계하에, 상기 다운링크 서브프레임은 바람직하게 우선 전송되어 프레임 동기화에 필요한 정보앞에 놓인다.

도 2는 본 발명을 실시함에 있어 통신 시스템(도 1내 도시)에 의해 사용될 수 있는 TDD 프레임 및 멀티프레임 구조 200를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같은, 상기 TDD 프레임 200은 복수의 물리적 시간대(PS) 204, 204'내로 세분된다. 도 2에 도시된 실시예에 있어서, 상기 프레임은 존속기간동안 1ms이며 800물리적 시간대(슬롯)를 포함한다. 대체하여, 본 발명은 다소 길거나 짧은 존속기간을 갖는 프레임과 다소 크거나 작은 PS와 함께 사용될 수 있다. 이용가능한 대역폭은 PS의 소정수의 단위로 기지국에 의해 배치된다. 공지된 리드-솔로몬 엔코딩 방법과 같은 디지털 엔코딩의 몇몇 형태가 정보 요소(PI)로서 언급되는 비트 유닛의 소정 수이상에서 디지털 정보상에 수행된다. 이같은 변조는 프레임내에 다양할 수 있으며, 선택된 PI를 전송하는데 요구되는 PS수(따라서 시간량)를 결정할 수 있다.

계류중인 미국출원 제08/974,376에 보다 상세히 기술된 바와 같이, 도 1에 도시된 광대역 무선 통신 시스템의 일 견지에 있어서, 상기 TDD 프레임은 적응할 수 있는 것이 바람직하다. 즉, 다운링크 대 업링크에 배치된 PS수는 시간에 따라 다양한다. 본 발명의 데이터 전송 및 동기화 방법과 장치는 FDD 및 TDD 통신 시스템 모두에 사용될 수 있다. 나아가, 본 발명은 도 2에 도시된 것과 유사한 프레임과 멀티프레임을 사용하여 순응형 및 고정된 TDD 프레임 모두에서 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시간권 기능을 보조하도록, 멀티프레임 202는 멀티프레임 206로 그룹지어지고, 상기 다중 멀티프레임 206은 하이퍼프레임 208내로 그룹지어진다. 일 견지에 있어서, 각 멀티프레임 206은 2개의 프레임 202으로 이루어지며, 각 하이퍼프레임은 22개의 멀티프레임 206으로 이루어진다. 다른 프레임, 멀티프레임 및 하이퍼프레임 구조가 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 또다른 견지에 있어서, 각 멀티프레임 206은 16개의 프레임 202을 포함하여 이루어지며, 그리고 각 하이퍼프레임 208은 32개의 멀티프레임 206을 포함하여 이루어진다. 본 발명을 실시하는데 사용되는 전형적인 다운링크 및 업링크 서브프레임이 도 3 및 4에 각각 도시되었다.

다운링크 서브프레임 맵

도 3은 복수의 CPE 110에 전보를 전송하도록 기지국 106에 의해 사용될 수 있는 다운링크 서브프레임 300의 일 실시예를 도시한 도면이다. 상기 기지국은 바람직하게는 다운링크 대역폭 배치를 반영하는 다운링크 서브프레임 맵을 유지한다.상기 다운링크 서브프레임 300은 바람직하게는 프레임 제어 헤더 302, 변조 타입(예를 들어 PS 304데이터는 QAM-4 변조 체계를 사용하여 변조되며, PS 304' 데이터는 QAM-16등을 사용하여 변조된다)으로 그룹지어지고, 달리 변조된 데이터를 분할하는데 사용되는 관련된 변조 전이 캡(MTG) 306에 의해 가능하게 분할되는 복수의 다운링크 데이터 PS 304, 및 전송/수신 전이 갭 308을 포함하여 이루어진다. 어떠한 선택된 다운링크 서브프레임에 있어서, 어떠한 일 이상의 달리 변조된 데이터 블록은 부재일 수 있다. 일 견지에 있어서, 변조 전이 갭(MTG) 306은 존속기간내 0 PS이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임 제어 헤더 302는 동기화 및 균등화 목적으로 물리적 프로토콜층(혹은 PHY)에 의해 사용되는 프리앰블 310을 포함한다. 상기 프레임 제어 헤더 302는 또한 PHY(312) 및 MAC(314) 모두에 대한 제어 섹션을 포함한다.

상기 다운링크 데이터 PS는 CPE 110에 대해 데이터와 제어 메세지를 전송하기 위해 사용된다. 상기 데이터는 바람직하게는 엔코드되고(예를 들어, 리드-솔로몬 엔코딩 체계 사용) 선택된 CPE에 의해 사용된 현 작동 변조에서 전송된다. 데이터는 QAM-4, 이어서 QAM-16, 이어서 QAM-64와 같은 소정의 변조 순서로 전송된다. 상기 변조 전이 갭 306이 만약 존재한다면, 데이터를 전송하는데 사용되는 변조 체계를 분할하는데 사용된다. 상기 프레임 제어 헤더 302의 PHY 제어부 312는 바람직하게는 변조 체계가 변화하는지에 대한 PS 304의 식별을 지시하는 방송 메세지를 포함한다. 최종적으로 도 3에 도시된 바와 같이, Tx/Rx 전이 갭 308은 다운링크 서브프레임과 업링크 서브프레임을 분할한다.

업링크 서브프레임 맵

도 4는 본 발명의 데이터 전송 및 동기화 발명에 사용되도록 채택된 업링크 서브프레임 400의 일 실시예를 도시한 도면이다. 본 발명의 데이터 전송 및 동기화 방법과 장치에 따르면, 상기 CPE 110(도 1)은 그 관련된 기지국 106에 정보(대역폭 요청 포함)를 전송하도록 업링크 서브프레임 400을 사용한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 업링크 프레임도중 CPE 110에 의해 전송되는 MAC 제어 메세지의 3가지 주 부류로는 (1) CPE 등록을 위해 저장되어 있는 회선쟁탈 시간대내에 전송되는 것(등록 회선쟁탈 슬롯 402); (2) 대역폭 배치를 위한 멀티캐스트 및 브로드캐스트에 응답하기 위해 저장되어 있는 회선쟁탈 시간대내 전송되는 것(대역폭 요청 회선쟁탈 슬롯 404); 및 개별 CPE에 특별히 배치된 대역폭내에 전송되는 것(CPE 스케쥴잡힌 데이터 슬롯 406);이 있다.

회선쟁탈 시간대(즉, 회선쟁탈 슬롯 402 및 404)에 배치된 대역폭은 함께 그룹지어지고 소정의 변조 체계를 사용하여 전송된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 실시예에 있어서, 회선쟁탈 슬롯 402 및 404는 QAM-4 변조를 사용하여 전송된다. 전류 대역폭은 CPE에 의해 그룹지어진다. 그 스케쥴잡힌 대역폭도중, CPE 110은 CPE 110과 관련 기지국 106간 전송에 있어 환경적 요인의 영향에 의해 결정되는 불변의 변조로 전송된다. 업링크 서브프레임 400은 도 3을 참조하여 상술된 변조 전이갭(MTG) 306과 유사한 기능을 제공하는 복수의 CPE 전이 갭(CTG) 408을 포함한다. 즉, 상기 CTG 408은 업링크 서브프레임 400도중 다양한 CPE 110로부터 전송을 분할한다. 일 견지에 있어서, 상기 CTG 408은 존속기간내에 2개의 물리적 시간대가 있다. 전송 CPE는 바람직하게는 CTG 408의 2 PS 도중 1PS 프리앰블을 전송함으로써 기지국이 새로운 CPE 110를 동기화하게끔 한다. 다중 CPE 110는 등록 회선쟁탈 시간권내에 전송될 수 있으므로 동시에 충돌되게 된다. 충돌이 일어날 때 기지국은 반응하지 않을 수 있다. 상기 다운링크와 업링크 서브프레임은 무선 통신 시스템내 층을 이루어 데이터를 전송하기 위한 메카니즘을 제공한다.

광대역 무선 통신 시스템내 층을 이루어 데이터를 전송하는 구조

본 발명의 중요한 특징은 보다 큰 통신 프로토콜층(연속 등록(이하 "CG"라 한다) 및 수요 할당된 다중 접근(이하 "DAMA"라 한다))을 발췌하는 능력에 있다. 본 발명의 일 바람직한 견지에 있어서, 상기 기지국 106은 서비스 접근지점(이하, "SAP"라 한다)과 MAC를 통한 물리적 데이터사이에 층을 이루어 데이터를 전송하는 구조를 유지한다. 다수의 SAP는 다른 통신프로토콜 및 대기 요구를 갖는다. 발췌의 최고 능력에서, T1와 같은 CG 데이터 서비스는 전형적으로 잘 제어된 운반 대기를 갖는 다량의 대역폭을 요구한다. 대조적으로, 인터넷 프로토콜 데이터 서비스(TCT/IP)와 같은 DAMA 데이터 서비스는 일련의 신호로 하고 종종 정지하므로(어떠한 경우에는 0 대역폭을 필요로 한다), 활동할 때와의 편차를 지연하도록 상대적으로 무디다. 층을 이루어 데이터를 전송하는 구조는 광대역 무선 통신 시스템에 있어서 다수 SAP로 접속하기 위한 메카니즘을 제공한다.

도 5는 본 발명에 사용하기 위한 데이터를 전송하는 구조의 바람직한 견지를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 폭주 소처리공정(이하 "CS"라 한다)층 및 MAC층 502,504은 광대역 무선 통신 시스템을 가로질러 데이터를 전송하도록 접속된다. 폭주 소처리공정 및 그 서비스 접근점은 서비스의 특정한 접속을 설정하고 유지하며 데이터를 전송하기 위해 보다 큰 통신 프로토콜층에 대한 접촉영역을 제공한다. 데이터의 폭주 소처리공정은 이 기술분야에서 잘 알려져있다. 일 폭주 소처리공정이 Harry J.R. Dutton 및 Peter Lenhard이 기술하고 Prentice Hall이 1995년 10월 편집한 책자 "동기화 전송 모드(ATM), 기술적 검토", 제2판, p3-21-3-24내 에 기술되어있다. 상기 MAC는 시분할 다중통신(TDM), 고층 제어 메세지(HLCM), 연속 등록(CG) 및 수요 할당된 다중 접근(DAMA)과 같은 통신 프로토콜의 고층에 SAP를 제공한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 MAC는 바람직하게는 2층, 고층 매체 접근 중재(이하 "HL-MAA"이라 한다)층 502 및 저층 매체 접근 중재(이하, "LL-MAA"라 한다) 층 504을 갖는다.

일 바람직한 견지에 있어서, 상기 HL-MAA 502는 다중 기능을 제공한다. 상기 HL-MAA 502는 바람직하게는 기지국(이하, "BS"라 한다) 제어, CPE 등록, 데이터의 접속설정과 유지, 및 적재량 평준화 기능을 위하여 고층 프로토콜층에 접속한다. 폭주 소처리층을 통하여, 상기 BS HL-MAA는 대역폭 이용가능성 및 접속 특정 대역폭 한계의 둘다에 기초하여 서비스의 다양한 수준에서 저장되어 있는 접속 요청을 수용 혹은 거절하면서 BS내 고층과 상호작용한다. 상기 HL-MAA 502는 또한 바람직하게는 데이터의 물리적 채널을 가로질러 적재량 평준화를 제공한다. 상기 MAC의 BS HL-MAA 소처리층은 또한 물리적 채널을 가로질러 대역폭 배치와 적재량 평준화를 제어하는 것이 바람직하다. 상기 BS HL-MAA는 MAC 도메인내 모든 물리적 채널상에 적재량을 알아차린다. 존재하는 접속은 다른 물리적 채널로 이동되어 섹터내에 대역폭 사용량의 보다큰 균형을 제공할 수 있다.

바람직한 견지에 있어서, 상기 LL-MAA 504는 CPE와 BS MAC간 접속을 제공한다. 상기 LL-MAA 504는 바람직하게는 개별 물리적 채널상에 대역폭 배치를 수행한다. 각 물리적 채널은 BS LL-MAA에 상응하는 사례를 갖는다. 유사하게, 각 CPE는 CPE LL-MAA의 상응하는 사례를 갖는다. 따라서, 상기 LL-MAA는 HL-MAA보다 전송 폭주(이하 "TC"라 한다) 506 및 물리적(PHY)층 508과 보다 잘 결합된다. 상기 BS LL-MAA는 바람직하게는 각 CPE와의 통신에 사용되는 대역폭 요청, 제어 메세지 요구 및 특정 변조에 기준하여 어떠한 주어진 시간에서 이용가능한 대역폭의 활성량을 결정함에 있어 BS HL-MAA에 협조한다. 상기 BS LL-MAA는 바람직하게는 CPE에 전송하기 위하여 다운링크 데이터를 패키지(일괄제작)한다. 상기 CPE LL-MAA는 바람직하게는 CPE의 배치된 대역폭이라는 사상에 한정되는 것을 제외하고는 BS LL-MAA와 동일한 대역폭 배치 알고리즘을 사용하여 업링크 데이터를 패키지한다. 상기 LL-MAA 504는 다중 시분할 동시통화(TDD) 프레임을 가로질러 메세지를 분할할 수 있다.

본 발명의 데이터 전송 및 동기화 방법은 물리적(PHY) 계층 508으로부터 상대적으로 풀려진 가변가능한 길이의 MAC 패킷을 전송하도록 고정된 길이의 전송 폭주/물리적 TC/PHY 패킷에 의지한다. 상기 전송 폭주(TC)층 506은 MAC층 502,504 및 PHY층 508사이에 풀림 수단을 제공한다. 후술한 TC/PHY 패킷 포맷 및 MAC 패킷내에 기재한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 견지는 가변가능한 길이의 MAC 패킷과 고정된 길이의 TC/PHY 패킷을 사용한다. 본 발명의 바람직한 견지는 바람직하게는 또한 BS로부터 다수의 CPE중 일종까지 데이터를 전송함에 있어 다운링크 및 업링크 서브프레임 맵을 사용한다. 바람직한 견지에 있어서, 상기 MAC는 상술된 바와 같이 그리고 계류중인 미국출원 제09/316,518에 기술된 바와 같이, 데이터를 전송하는데 있어 순응형 프레임 구조를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 순응형 프레임 구조에 의해 전송된 데이터는 포맷된 정보 혹은 "패킷"셋트를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 사용하도록 채택된 일 MAC 패킷 포맷이 후술되어 있다. 이 기술분야에서 숙련된 자라면 본 발명의 사상에서 벗어남없이 대체 MAC 패킷 포맷이 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

MAC 패킷 포맷-헤더 및 페이로드

MAC 패킷 데이터는 무선 통신 시스템내 보다 큰 통신 프로토콜층(예를 들어 CG 및 DAMA)과 보다 작은 통신 프로토콜층(예를 들어, TC 및 PHY)사이에서 교환되는 데이터를 나타낸다. 본 발명의 바람직한 견지에 있어서, 모든 적용처용 데이터는 접속 ID 및 여러가지 동작상태 비트를 포함하는 헤더로 소정 패킷내에 전송된다. 상기 접속 ID는 기지국이 이들을 전송하는 데이터를 식별할 수 있도록 사용자 기지국에 대한 메카니즘을 제공한다. 상기 유저 기지국은 접속 ID에 의해 참조된 정보에 기준하여 적당히 패킷을 수행한다.

MAC 데이터는 TDD 프레임 200을 가로질러 분할될 수 있다. 바람직한 견지에서, 이같은 분할은 MAC 헤더를 사용하여 달성된다. 상기 MAC 헤더는 TDD 프레임 200을 가로질러 분할을 제어하며 제어와 발송 문제를 취급하는데 사용된다. 바람직한 최소 분획 사이즈 및 분획 단계 사이즈는 "등록 결과" 메세지내 CPE에 주어진다. "시작"과 "연속" 분획은 바람직하게 적어도 최소 분획 사이즈이어야 한다. 이보다 크면, 추가 사이즈는 분획 단계 사이즈의 배수인 것이 좋다. 말단 분획과 분할되지 않은 MAC 패킷은 바람직하게는 분획 최소값 및 단계 사이즈 필요성으로부터 면제되는 것이 바람직하다.

TDD 프레임 200내에, MAC에 의해 회로상에 보내진 데이터는 분할되지 않을 수 있으며(단일 TDD 프레임 200내에 전송) 혹은 몇몇의 연속 패킷에 의해 분할되는, 시작 패킷과 말단 패킷을 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 견지에 있어서, MAC 패킷의 포맷은 헤더와 페이로드를 포함하여 이루어진다. 상기 MAC 헤더는 바람직하게는 표준 MAC 헤더와 축소된 MAC 헤더의 2개의 다른 포맷을 포함하여 이루어진다. 이들 2가지 헤더 포맷은 바람직하게는 서로 양립할 수 없는 것이 바람직하며, 이는 기지국과 CPE의 구체적 네트워크가 바람직하게는 표준 MAC 헤더만을 혹은 축소된 MAC 헤더만을 사용할 것이다. 표준 MAC 헤더는 데이터 혹은 에어 인터페이스(air interface)상에 가변가능한 길이의 데이터 패킷을 지지한다. 축소된 MAC 헤더는 데이터 혹은 에어 인터페이스상에 고정된 길이의 데이터 패킷을 지지한다. 바람직한 다운링크 MAC 헤더는 상기 바람직한 업링크 MAC 헤더와는 약간 다르다.

도 6a는 본 발명에 사용하기 위해 채택된 표준 MAC 다운링크 패킷 포맷 600a의 바람직한 견지의 포맷을 도시한 도면이다. 특정 필드, 필드 길이 및 필드 구조가 도 6a에 참조로 도시되어 있음에도 불구하고, 통신 분야에서 숙련된 자라면 대체 구조가 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

표준 MAC 다운링크 패킷 포맷 600a는 바람직하게는 표준 MAC 다운링크 헤더 640 및 가변가능한 길이의 페이로드 622를 포함하여 이루어진다. 상기 표준 MAC 다운링크 헤더 640는 바람직하게 6바이트의 총길이를 측정하는 9개의 다른 필드를 포함하여 이루어진다. 상기 표준 MAC 다운링크 헤더 640는 길이내 헤더 플래그 필드 604로부터 시작하며, 1비트 길이가 바람직하다. 도시된 실시예에 있어서, 헤더 플래그 필드 604는 길이 패킷을 가변케하는 시스템내 논리값으로 셋팅된다. 따라서, 상기 헤더 플래그 필드 604는 표준 MAC 헤더가 가변가능한 길이의 데이터 패킷을 지지하기 때문에 항상 표준 MAC 다운링크 헤더 640에 대한 논리값으로 셋팅되게 된다. 상기 헤더 플래그 필드 604는 파워 제어(PC) 필드 606로 이어진다.

상기 파워 제어 필드 606는 CPE 파워내에 빠르고 소형의 조정을 제공하며 2비트 길이인 것이 좋다. 상기 파워 제어 필드 606는 절대량보다 비례하여 CPE의 파워를 조정하는 것이 바람직하다. 바람직한 견지에 있어서, 상기 파워 제어 필드 606중 2비트는 다음 논리값으로 지정된다: 00, 파워를 변화하지 않는다; 01, 파워를 소폭 증가한다; 11, 파워를 소폭 감소한다; 10, 미래 사용을 위해 저장된다. 암호화(E) 비트 필드 608가 파워 제어 필드 606를 뒤따르는 것이 바람직하다. 상기 암호화 비트 필드 608는 페이로드에 대한 정보를 제공하며 1비트 길이이다. 상기 페이로드가 암호화될 때, 상기 암호화 비트 필드 608는 논리값으로 셋팅되며, 그렇지않다면 논리값 0으로 셋팅된다. 상기 MAC 헤더는 항상 암호화되지 않은채 전송된다. 상기 암호화 비트 필드 608는 접속 ID가 저장되어 있는 필드 610으로 이어진다. 접속 ID가 저장되어 있는 필드 610는 접속 ID(CID) 필드 612(후술)의 미래 팽창을 위한 수단을 제공하며, 8비트 길이이다. 상기 접속 ID 필드 612는 접속 ID가 젖아되어 있는 필드 610를 뒤따르며 CPE에 대한 식별 정보를 제공한다. 상기 접속 ID 필드 612는 16비트 길이이다. 상기 접속 ID는 CPE의 독특한 식별을 위하여 기지국과 CPE간 접속 시점에서 설정된 목적지 식별자이다. 분획 제어 필드 614가 상기 접속 ID 필드 612를 뒤따른다.

상기 분할 제어(분획) 필드 614는 분획 정보를 제공하며 3비트 길이이다. 시스템이 가변가능한 길이의 패킷(즉, 표준 MAC 다운링크 포맷)을 지지할 때, 상기MAC는 전파송신매체 연결 대역폭을 효율적으로 사용하도록 분할을 수행한다. 바람직한 견지에 있어서, 상기 분할 제어 필드 614중 3비트는 바람직하게는 다음값으로 지정된다: 010, 분할된 메세지의 분할을 시작한다; 000, 분할된 메세지의 분할을 계속한다; 100은 분할된 메세지의 분할을 종결짓는다; 110은 메세지를 분할하지 않는다. 패킷 손실 우선권(이하 "PLP"라 한다) 필드 616가 상기 분할 제어 필드 614를 뒤따른다. 상기 패킷 손실 우선권 필드 616는 과잉(혼잡)에 관한 정보를 제공하며 1비트 길이이다. 과잉 상황에서, 무선 통신 시스템은 낮은 우선권을 갖는 패킷을 우선 폐기한다. 상기 무선 통신 시스템은 패킷 손실 우선권 필드 616를 낮은 우선권 패킷용으로 논리값 1로 셋팅한다. 역으로, 높은 우선권 패킷에 대한 패킷 손실 우선권 필드 616는 논리값 0으로 설정한다. 길이 저장되어 있는(Len) 필드 618가 상기 패킷 손실 우선권 필드를 뒤따른다.

상기 길이 저장되어 있는 필드 618은 바람직하게는 5비트 길이이고 길이 필드 620의 증가를 위한 수단(후술함)을 제공한다. 상기 길이 필드 620가 길이 저장되어있는 필드 618를 뒤따르고, MAC 패킷 페이로드상에 정보를 제공한다. 상기 길이 필드 620는 11비트 길이이고 MAC 패킷 페이로드내 바이트 수를 지시한다. 페이로드 필드 622가 길이 필드 620를 뒤따른다. 상기 페이로드 필드 622는 상기 길이 필드 620에 의해 결정된 가변가능한 길이의 필드이다. 상기 페이로드 필드 622는 데이터 서비스 타입 비(예를 들어, T1, TCP/IP)로부터 데이터 요소의 일부를 포함한다. 이들 데이터 요소는 접속 ID 필드 612에 의해 식별된 CPE에 전송된다. 축소된 MAC 다운링크 패킷 포맷 600b은 표준 MAC 다운링크 패킷 포맷 600a과 유사하다.

도 6b는 본 발명에 사용하도록 채택된 축소된 MAC 다운링크 패킷 포맷 600b의 바람직한 견지의 포맷을 도시한 도면이다. 통신 분야에서 숙련된 자라면 본 발명의 사상에서 벗어남없이 대체 구조가 사용될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 축소된 MAC 다운링크 패킷 포맷 600b은 바람직하게는 축소된 MAC 다운링크 헤더 650 및 고정된 길이의 페이로드 623를 포함하여 이루어진다. 상기 축소된 MAC 다운링크 헤더 650는 바람직하게는 4바이트의 총길이를 측정하는 7개의 다른 필드를 포함하여 이루어진다. 축소된 MAC 다운링크 헤더 650는 헤더 플래그 필드 604로부터 시작하고 1비트 길이이다. 상기 헤더 분획 필드 604는 고정된 길이의 패킷만을 가능케하는 시스템내 논리값 0로 셋팅된다. 따라서, 도시된 실시예에 있어서, 상기 헤더 분획 필드 604는 항상 축소된 MAC 다운링크 헤더 650에 대하여 논리값 0으로 셋팅되는데, 이는 축소된 MAC 헤더가 고정된 길이의 데이터 패킷을 지지하기 때문이다. 상기 헤더 분획 필드 604의 이후로는 파워 제어 필드 606, 암호화 비트 필드 608, 저장되어 있는 접속 ID 필드 610, 및 접속 ID 필드 612가 뒤따른다. 이들 필드는 도 6a의 표준 MAAC 다운링크 패킷 및 헤더 포맷 600a에 대하여 기술한 내용과 동일하다. 상기 접속 ID 필드 612에 이어 귀로가 저장되어 있는 분할(BRF) 615이 뒤따르며 바람직하게는 3비트 길이이다. 상기 BRF 필드 615는 귀로 분할을 위해 저장되어 있으며, 바람직하게는 귀로 비 분할 정보를 통하여 통과하는데 사용된다. 상술된 PLP 616 필드가 상기 BRF 필드 615를 뒤따른다. 상기 표준 MAC 업링크 패킷포맷 600c은 표준 MAC 다운링크 패킷 포맷 600a과 유사하며 이에 대하여는 후술한다.

도 6c는 본 발명에 사용하는데 채택된 표준 MAC 업링크 패킷 포맷 600c의 바람직한 견지의 포맷을 도시한 도면이다. 통신 기술분야에서 숙련된 자라면 본 발명의 사상을 벗어남없이 대체 구조가 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 도 6c의 표준 MAC 업링크 패킷 포맷 600c은 바람직하게는 표준 MAC 업링크 헤더 660와 가변가능한 길이의 페이로드 622를 포함하여 이루어진다. 상기 표준 MAC 업링크 헤더 660 포맷(도 6c)은 일 예외를 제외하고는 표준 MAC 다운링크 헤더 640(도 6a)와 동일하다. 즉, 상기 표준 MAC 업링크 헤더 660 폴미(poll me, PM) 필드 605가 파워 제어 필드 606 대신에 헤더 분획 604를 뒤따른다(도 6a). 상기 폴미 필드 605는 3비트 길이이고 요청이 있을 때 대역폭에 대하여 폴링될 것을 지시한다. 상기 폴미 필드 605는 또한 접속 요청이 패킷과 접촉된 CPE로부터 수신될 때 지시된다. 바람직한 견지에 있어서, 상기 폴미 필드 605는 다음 논리값으로 지정된다: 01, 제1 선택된 수준과 255간 서비스 품질(QoS)를 갖는 접속에 대하여 폴링하려는 요청: 10, 1과 제2 선택된 수준간 QoS를 갖는 접속에 대하여 폴링하려는 요청. 도 6d에 도시된 축소된 MAC 업링크 패킷 포맷 600d는 도 6b의 축소된 MAC 다운링크 패킷 포맷 600b와 유사하다.

도 6d는 본 발명에 사용하는데 채택된 축소된 MAC 업링크 패킷 600d의 바람직한 견지의 포맷을 도시한 도면이다. 상기 축소된 MAC 업링크 패킷 600d은 바람직하게는 축소된 MAC 업링크 헤더 670와 고정된 길이의 페이로드 623를 포함하여 이루어진다. 상기 축소된 MAC 업링크 헤더 670 포맷은 일 예외를 제외하고는 도 6b의 축소된 MAC 다운링크 헤더 650와 동일하다. 구체적으로, 도 6d의 축소된 MAC 업링크 헤더 670내에 있어서, 폴미 필드 605는 MAC 다운링크 헤더 650 포맷의 파워 제어 필드 606(도 6b)대신에 사용된다. 상기 폴미 필드 605는 도 6d에 도시된 바와 같이 헤더 분획 604를 뒤따른다. 상기 폴미 필드 605에 대해서는 상술한 도 6c의 표준 MAC 업링크 패킷 포맷 600c를 참조하라.

도 6a-6d를 참조로 상술된 상기 MAC 업링크 및 다운링크 패킷 포맷 600a, 600b, 600c, 600d는 본 발명을 사용하도록 채택된 무선 통신 시스템내에서 CPE와 기지국간에 데이터를 전송하기에 바람직한 메카니즘이다. 그러나 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 이 기술분야에서 숙련된 자라면, MAC 패킷 포맷, 600a, 600b, 600c, 600d의 다른 타입들이 본 발명의 사상에서 벗어남없이 사용하도록 채택될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

본 발명의 바람직한 견지에 있어서, 상기 MAC 업링크 및 다운링크 패킷은 TC층 506(도 5)을 통하여 물리계층 508(도 5)과 접속된다. 상기 TC 층 506은 에어 인터페이스와 호환성있는 패킷내로 MAC 메세지를 패키지한다. 통신 분야에서 숙련된 자라면 인식할 수 있듯이, 대다수 포맷이 TC/PHY 패킷내에 데이터를 전송하도록 존재한다. 본 발명에 사용하도록 채택된 일 TC/PHY 패킷 포맷을 도 7을 참조하여 이하에 기술한다.

TC/PHY 패킷 포맷

도 7은 본 발명을 사용하도록 채택된 TC/PHY 패킷 700의 바람직한 견지의 포맷을 도시한 도면이다. 상기 TC/PHY 패킷 포맷 700은 바람직하게는 228비트의 총길이를 측정하는 5개의 다른 필드를 포함하여 이루어진다. 상기 TC/PHY 패킷 700은 또한 "TC 데이터 유닛(이하 "TDU"라 한다)"로서 언급된다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 상기 TC/PHY 패킷 300의 바람직한 견지는 8비트 헤더 702, 208비트 페이로드 필드 712 및 12비트 CRC 필드 710를 포함하여 이루어진다. 상기 헤더 702는 나아가 헤더 현재(HP) 필드 704, 저장되어있는(R) 필드 706, 및 포지션 필드(Pos) 708의 3가지 필드를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 헤더 현재 필드 704는 1비트 길이이고 TC/PHY 패킷 700내에 존재하는 MAC 헤더의 출발의 존재-부재에 대한 정보를 제공한다. MAC 헤더가 TC/PHY 패킷 700내에 몇몇 장소에서 개시될 때, 상기 헤더 현재 필드 704는 논리값 1로 셋팅되고, 그렇지 않으면 논리값 0으로 셋팅된다. 상기 저장되어있는 필드 706는 헤더 현재 필드 704의 뒤를 따른다. 상기 저장되어 있는 필드 706는 2비트의 길이이고 임의로 미래 사용을 위해 저장된다. 상기 포지션 필드 708는 상기 저장되어있는 필드 706의 뒤를 따른다. 상기 포지션 필드 708는 5비트 길이이고 만약 존재하면, MAC 헤더가 시작하는 페이로드내에 바이트의 위치를 지시한다. 상기 TC/PHY 패킷 700은 바람직하게는 208비트(즉, 26바이트)의페이로드 712를 갖는다. 상기 페이로드 712는 후술하는 MAC 패킷 정보를 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같은 상기 CRC 필드 710는 상기 페이로드 712의 뒤를 따른다. 상기 CRC 필드 710는 12비트 길이이다. 상기 CRC 필드 710는 공지된 주기적 여분 검사 기술을 사용하여 오차 정정 기능을 수행하는데 사용된다. 상기 TC/PHY 패킷 포맷 700(TDU)은 PHY 요소에 대한 MAC 실재물(패킷)의 맵핑을 위한 메카니즘을 제공한다. 이 메카니즘에 대하여는 이하에 설명한다.

PHY요소에 대한 MAC 실재물의 맵핑

본 발명의 일 견지에 있어서, 상기 BS LL-MAA는 보다 높은 통신 프로토콜층으로부터 수신된 요청의 서비스 요구의 우선권과 품질에 기준하여 물리적 채널의 이용가능한 대역폭의 모든 배치 및 맵핑을 수행한다. 부가하여, 상기 대역폭의 이용가능성은 바람직하게는 BS와 개별 CPE간 수용가능한 비트 오차율(BER)을 달성하는데 요구되는 변조에 기준한다. 상기 BS MAC는 바람직하게는 구체적인 CPE 및 따라서 이용가능한 대역폭에 대해 필요시되는 변조를 결정하도록 단일 품질에 관한 PHY로부터 정보를 사용한다. 일단 BS LL-MAA가 CPE로 업링크 대역폭을 배치하면, 각 CLE의 LL-MAA는 역으로 현저한 업링크 요구에 대하여 대역폭을 배치한다.

도 8은 228-비트 TC 데이터 유닛(TDU) 700, 혹은 TC/PHY 패킷 700으로는 알려져있으며, 300비트 Pls 및 최종적으로 25-기호 PS(Pl과 PS는 도 2를 참조하여 상술한 바와 같다)에 대한 가변가능한 길이 MAC 메세지의 스

트림으로부터 4단계 맵핑의 바람직한 실시예를 도시한 도면이다. 도 8에 도시되고 후술하는 바와 같이, 본 발명은 바람직하게는 PS 통신 프로토콜 레벨로부터 MAC 통신 프로토콜 레벨까지, 그리고 역으로 맵핑한다. LL-MAA를 배치하는 바람직한 최소 물리적 단위는 25-기호 PS 802이다. LL-MAA를 배치하는 바람직한 최소 논리단위는 228-비트 TC 데이터 유닛(TDU) 700의 208-비트(26-바이트) 페이로드 712이다. 통신 기술분야에서 숙련된 자라면, 본 발명의 사상에서 벗어남없이 다른 최소 물리적 및 논리적 단위 또한 사용될 수 있을 것으로 인식할 것이다. 상기 228-비트 TDU 700은 바람직하게는 공지된 리드-솔로몬 코딩 기술을 사용하여 엔코드됨으로써 300-비트 Pls 804를 생성한다. 다양한 전이 갭과 같은 엔코딩을 필요로 하지 않는 대역폭은 바람직하게는 1 PS의 유닛내 배치된다. 엔코딩을 필요로 하는(예를 들어, 리드-솔로몬 엔코딩 체계) 대역폭 요구는 바람직하게는 다운링크상에 각 변조, 및 TDU 700의 정수배로 패딩된 업링크상에 각 CPE의 전송과 함께 TDU 700내에 배치되어 Pls 804의 정수배를 생성한다. 바람직한 견지내 이같은 패딩은 이하 소단락에서 상세히 설명한다. Pl을 전송하는데 요구되는 PS 802의 수는 사용된 변조 체계에 따라 다양하다.

MAC의 PHY로의 다운링크 맵핑

상술된 계류중인 미국 출원 제09/316,518에 기술된 바와 같이, 본 발명에 사용되도록 채택된 다운링크 서브프레임 300의 바람직한 견지는 고정된 길이의 프리앰블 310, PHY 제어 섹션 312 및 MAC 제어 섹션 314을 포함하는 프레임 제어 헤더302(도 3)로부터 개시된다. 이들 프레임 제어 헤더 302는 CPE가 다운링크로 동기화하고 업링크 및 다운링크의 맵핑을 결정하게끔 한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 견지내 유저의 다운링크 필요에 대한 바람직한 다운링크 서브프레임 300 본체의 맵핑을 도시한 도면이다. 상기 변조 전이 갭(MTG) 306은 변조 기술을 변화하면서 동기화를 확고히하도록 1 PS 프리엠블의 용도로 제공된다. 상기 서브프레임 300내에, TC/PHY 패킷 700은 바람직하게는 변조(예를 들어, QAM-4, QAM-16 및 QAM-64)에 의해 그룹지어진다. 변조 블록내에, 패킷은 CPE에 의해 그룹지어질 수 있으나, 이같이 그룹지어질 필요는 없다. 개별 CPE에 대한 모든 메세지(프레임 헤더제외)가 동일한 변조 체계를 사용하여 바람직하게 전송된다. 바람직한 견지의 맵핑 방법에 있어서, 구체적인 변조에서 일련의 MAC 패킷은 TDU 700의 정수배가 되도록 패딩되어야 한다. 이같은 패딩은 코딩후 PI의 정수배를 제공하는데 사용된다. 상기 패딩은 바람직하게는 충분한 바이트(fill byte) 0x55를 사용한다. 업링크 맵핑의 구조는 다운링크 맵핑과는 약간 다르다. 이같은 구조를 도 4와 10을 참조하여 이하에 설명한다.

MAC의 PHY로의 업링크 맵핑

본 발명에 사용하도록 채택된 업링크 서브프레임 400(도 4)은 바람직하게는 도 4를 참조하여 상술된 바와 같은 업링크 회선쟁탈 접근 시간대를 포함하여 이루어진다. 상기 업링크 서브프레임 400은 바람직하게는 임의의 등록 회선쟁탈 시간대402로 개시한다. 몇몇 등록 회선쟁탈 시간대 402는 바람직하게는 기지국 등록도중 사용하도록 PHY에 대해 주기적으로 배치된다. 일 바람직한 견지에 있어서, 등록 메세지는 1 PS 프리앰블씩 진행되며 단독으로 보내지는 것이 바람직하다. 또한, 다른 MAC 제어 메세지는 바람직하게는 동일한 MAC패킷내로 제작되지 않는다. 상기 대역폭 요청 보유 슬롯 404은 바람직하게는 대역폭 요구에 대한 멀티캐스트 및 브로드캐스트 폴에 대해 반응하도록 배치된다. 일 바람직한 견지에 있어서, 상기 대역폭 요청 메세지는 대역폭 요청 회선쟁탈 시간권내에서 전송될 때, 바람직하게는 1 PS 프리앰블씩 진행되며 전체 TDU로 패딩된다. CPE는 전체 TDU에 대한 패딩의 일부로서 동일한 MAC 패킷내로 다른 접속을 위해 추가 대역폭 요청을 압축할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 바람직한 견지내에서, 유저의 업링크 요구에 대하여 본 발명에 사용하도록 채택된 업링크 서브프레임 400의 스케쥴잡힌 부분의 맵핑을 도시한 도면이다. 도 9의 MTG 306과 유사하게, 상기 CPE 전이 갭(CTG) 408은 바람직하게는 새로운 CPE로 동기화를 확고히한 1PS 프리앰블을 포함한다. 서브프레임 400내에, 상기 TC/PHY 패킷 700은 바람직하게는 CPE에 의해 그룹지어진다. 개별 CPE로부터, 대역폭 요청 회선쟁탈 슬롯내에 전송되는 대역폭 요청을 제외한 모든 메세지는 바람직하게는 동일한 변조 체계를 사용하여 전송된다. 바람직한 견지에 있어서, 각 CPE 전송은 바람직하게는 TDU의 정수배가 되도록 패딩하여 코딩후 PI의 정수배를 제공한다. 이같은 패딩은 바람직하게는 충분한 바이트 0x55를 사용한다. 상기 업링크 및 다운링크 맵핑은 PHY 층 508로 데이터를 전송하도록 보다 높은 통신 프로토콜 층(CG 및 DAMA)에 대한 메카니즘을 제공한다.

본 발명의 전송 및 동기화 기술을 사용함으로써, 스케쥴잡힌 업링크 및 다운링크 데이터는 MAC 층 502, 504(도 5) 및 물리적 계층 508(도 5)사이에 전송되고 동기화된다. 상기 스케쥴잡힌 업링크 및 다운링크 데이터는 바람직하게는 CPE 110에 의해 사용된 변조 체계에 기준하여 각각 업링크 서브프레임 400 및 다운링크 서브프레임 300내에 전송된다. 본 발명은 바람직하게는 MAC 패킷 포맷 600a, 600b, 600c, 600d(각각 도 6a-6d) 및 TC/PHY 패킷 포맷 700(도 7)을 사용함으로써 MAC 층 502,504와 물리적 계층 508사이에 업링크 및 다운링크 데이터를 전송한다. PHY 요소에 대한 MAC 실재물의 맵핑은 바람직하게는 상술된 4단계 업링크 및 다운링크 맵핑에 따라 수행된다(도 8-10). 본 발명 및 후술하는 방식에 따르면, MAC 패킷 데이터는 가변가능한 길이의 방식으로 TC/PHY 패킷 포맷 700에 맵핑된다. 따라서, TC/PHY 패킷 700보다 큰 MAC 패킷이 분할된다. TC/PHY 패킷 700보다 작은 MAC 패킷은 2가지 조건중 어느 것도 적용되지 않는한 하나의 TC/PHY 패킷 700내에서 다음번 MAC 패킷과 연결된다. 구체적인 조건은 후술한다.

본 발명의 방법과 장치는 무선 통신 시스템내에서 MAC와 물리적 통신 프로토콜 층간에 데이터를 효율적으로 전송한다. 본 발명에 따르면, 다중 가변가능한 길이의 메세지가 다중 TC/PHY 패킷 700을 가로질러 연결되기 때문에 대역폭이 효율적으로 사용된다. 본 발명은 이롭게도 데이터 메세지 헤더가 데이터 혹은 전파송신매체 연결를 가로질러 손실될 때 다음번 데이터 메세지에 신속하게 동기화하는 잇점이 있다. 데이터 혹은 전파송신매체 연결가 재설정된 다음, 본 발명은 무선 통신 시스템이 다음번 MAC 헤더 640, 650, 660 혹은 670을 발견하도록(도 6a-6d) 수신된 TC/PHY 패킷 700의 헤더 현재 필드 704(도 7)로 주사할 것만을 요구하기 때문에 신속한 동기화가 가능하다. 따라서, 데이터 혹은 전파송신매체 연결가 재설정될 때 단지 소량(1 MAC 메세지보다 작은)의 정보가 손실된다. 본 발명은 데이터 전송 및 동기화 기술을 사용하여 데이터를 전송한다. 이들 기술에 대하여는 도 11을 참조하여 이하에 설명한다.

데이터 전송 및 동기화 기술

본 발명의 바람직한 견지에 있어서, 페이로드는 바람직하게는 도 6a-6d를 참조하여 상술된 바와 같은 가변가능한 길이의 MAC 패킷 600a, 600b, 600c, 및 600d를 전송한다. MAC 패킷 600a, 600b, 600c 혹은 600d의 길이에 따라, 본 발명은 물리적 계층 508(도 5)에 맵핑될 때 MAC 패킷 600a, 600b, 600c, 600d를 분할하거나 연결시킨다. 본 발명의 바람직한 견지에 있어서, TC/PHY 패킷 700은 최대 208비트의 수용량을 갖는 페이로드 712(도 7)를 갖는다. 208비트의 바람직한 최대값은 전형적으로는 1이며, 이 기술분야에서 숙련된 자라면 다른 TC/PHY 패킷 포맷이 사용될 수 있고, 다른 최대 페이로드를 가질 수 있다는 점을 인식할 것이다. 때때로 TC/PHY 패킷 700은 MAC 패킷 600a, 600b, 600c 혹은 600d를 맵핑하는데 이용가능한 최대 수용량보다 작을 것이다. 이 상황은 이전 MAC 패킷 600 혹은 MAC 패킷의 분획이 이미 현재의 TC/PHY 패킷 700내에 맵핑될 때 발생된다. 예를 들어, 바람직한 견지에 있어서, 96-비트 MAC 패킷이 TC/PHY 패킷 700내로 맵핑된다면, 그런 다음 112비트가 연결 기술을 사용하여 다음번 MAC 패킷 600을 맵핑하도록 TC/PHY 패킷 700의 페이로드 712내에 이용가능하다. 이같은 방식으로 TC/PHY 패킷 700내로 가변가능한 길이의 MAC 패킷을 전송하고 맵핑하기 위한 절차가 도 11에 도시되어 있으며, 이하에 후술한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법은 MAC 패킷 600을 우선 얻음으로써 단계 150에서 데이터의 전송 및 동기화 기술을 개시한다. 상기 방법은 MAC 패킷 600이 현재의 TC/PHY 패킷 700의 페이로드 712내에서 이용가능한 비트보다 긴가를 결정하도록 결정 단계 152로 진행한다. 만약 그렇다면, 상기 방법은 MAC 패킷 600을 분할하도록 단계 154로 진행하며, 그렇지않으면, 상기 방법은 MAC 패킷 600을 TC/PHY 패킷으로 맵핑하도록 단계 160으로 진행한다.

상기 단계 154에서, 상기 방법은 "분획 MAC 패킷"이라 불리우는 보다 작은 비트-길이 패킷으로 MAC 패킷 600을 분할한다. 분할되어지는 MAC 패킷 600은 최소한 제1 분획 MAC 패킷과 제2 분획 MAC 패킷으로 이루어진다. 상기 제1 분획 MAC 패킷은 현재의 TC/PHY 패킷 700내에 잔류하는 이용가능한 비트를 충진하도록 구성된다. 본 발명 방법은 상술한 바와 같이 제1 분획 MAC 패킷을 현재의 TC/PHY 패킷 700내로 단계 154에서 맵핑한다. 그런 다음 상기 방법은 단계 156으로 진행한다.상기 단계 156에서, 상기 방법은 모든 분획이 맵핑될 때까지 다음번 연속 TC/PHY 패킷내로 잔류 분획을 맵핑한다. 본 발명의 바람직한 견지에 의하면, 상기 방법은 바람직하게는 MAC 패킷으로부터의 모든 분획을 동일 TDD 프레임 200상에 전송한다. 그런 다음 상기 방법은 또다른 MAC 패킷을 얻도록 단계 150으로 되돌아간다.

한편, 상기 단계 160에서, 상기 방법은 상술한 바와 같은 TC/PHY 패킷내로 MAC 패킷을 맵핑한다. 그런 다음 상기 방법은 이들이 TC/PHY 패킷 700의 페이로드내에 잔류하는 어떠한 이용가능한 비트가 있는지를 결정하도록 결정 단계 162로 진행한다. 만약 맵핑된 MAC 패킷이 TC/PHY 패킷 700의 중간(즉, 전체 페이로드 712를 충진하기에 앞서)에서 종결된다면, 비트가 이용가능하도록 잔류한다. 만약 페이로드내 비트가 이용가능하도록 잔류하면, 상기 방법은 결정 단계 166으로 진행한다. 그렇지 않다면, 상기 방법은 상술한 바와 같은 다른 MAC 패킷을 얻도록 단계 150으로 되돌아가기 위해 단계 164로 진행한다. 결정단계 166에서, 상기 방법은 이들이 다운링크상에서 변조내 변화하는지를 결정한다. 만약 그렇다면, 상기 방법은 새로운 TC/PHY 패킷 700이 MTG 306, 306'를 얻도록 단계 168로 진행하고, 만약 그렇지 않다면, 상기 방법은 결정 단계 170로 진행한다. 따라서, 뒤따르는 단계 168에서는 새로운 변조의 제1 MAC 패킷은 새로운 TC/PHY 패킷 700 이하에서 MTG 306,306'로 맵핑될 것이다. 단계 168이후, 상기 방법은 단계 150로 되돌아가서 상술한 바와 같은 또다른 MAC 패킷을 얻도록 단계 164로 진행한다. 다음 MAC 패킷은 새로운 변조 체계를 사용하여 전송될 것이다.

결정 단계 170에서, 본 발명의 방법은 업링크상에 CPE의 변화가 있는지를 결정한다. 만약 그렇다면, 상기 방법은 새로운 TC/PHY 패킷 700 이어서 CTG 408, 408', 408"를 얻도록 단계 172로 진행하며, 만약 그렇지 않다면, 상기 방법은 단계 174로 진행한다. 따라서, 단계 172에서 다음 CPE의 제1 MAC 패킷은 새로운 TC/PHY 패킷 700에 이어 CTG 408, 408' 및 408"로 맵핑된다. 단계 172이후, 상기 방법은 단계 150으로 되돌아가서 새로운 CPE내에 있을 또다른 MAC 패킷을 얻는 단계 150으로 되돌아가도록 단계 164로 진행한다. 단계 174에서, 상기 방법은 존재한다면 현재의 TC/PHY 패킷 700내에 다음번 MAC 패킷을 맵핑한다. 그런 다음 상기 방법은 상술한 바와 같은 결정단계 152 및 기능들로 되돌아간다.

요약하면, 본 발명의 데이터 전송 및 동기화 방법과 장치는 무선 통신 시스템내 데이터를 전송 및 동기화하기 위해 강력하고도 고도로 유효한 수단을 포함한다. 본 발명의 데이터 전송 및 동기화 방법과 장치는 데이터 포맷과 데이터 전송 기술을 결합하여 통신 시스템내에서 데이터를 효과적으로 전송하게 된다. 이롭게도, 본 발명은 데이터의 손실이 일어날 때 신속하게 층을 동기화한다. 이같은 신속한 동기화는 데이터 혹은 전파송신매체 연결의 재설정시 일 MAC 메세지이상의 데이터 손실을 방지한다. 부가하여, 다중 MAC 패킷은 본 발명의 기술을 사용하여 다중 TC/PHY 패킷 700을 연결하도록 맵핑되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다수의 실시예가 기술되어 있다. 그럼에도 불구하고, 다수의 개질이 본 발명의 사상에서 벗어남없이 제조될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, 본 발명의 방법 및 장치가 TDD 무선 통신 시스템에 사용되는 것으로 기재되어 있으나, FDD 무선 통신 시스템내에도 사용하기 쉽다. 나아가, 본 발명의 방법과 장치는 어떠한 타입의 통신 시스템에도 실질적으로 사용될 수 있다. 그 사용처로는 무선 통신 시스템에 한정하지는 않는다. 일 실시예로는 위성 통신 시스템이 있다. 이같은 통신 시스템내에서, 위성은 상술한 기지국을 대체한다. 부가하여, CPE는 위성으로부터 고정된 거리에 더이상 위치되지 않을 것이다. 대체하여, 본 발명은 유선 통신 시스템에도 사용될 수 있다. 유선 시스템과 상술한 무선 시스템간 차이는 채널 특징이 둘 사이에 다르다는 점뿐이다. 그러나, 데이터 전송과 동기화는 이들 2시스템 타입사이에서 변하지 않는다. 따라서 본 발명은 특정 예시된 실시예에 한하는 것은 아니며 첨부된 청구범위의 사상에 따라 해석되어야 할 것이다.

Claims

관련된 해당 기지국과 통신하는 복수의 고객 대기 장치(CPE)를 포함하며,

상기 기지국은 업링크 및 다운링크 통신 링크내 대역폭 배치를 표시하는 업링크 및 다운링크 서브프레임 맵을 유지하고,

각 기지국은 복수의 MAC 데이터 메세지를 갖는 관련된 해당 매체 접근 제어(MAC)를 포함하며, 여기서 상기 MAC는 층을 이루어 데이터를 전송하는 구조내에 최소 일 TC/PHY 패킷내로 맵핑되는 MAC 데이터 패킷을 통해 MAC 데이터 메세지를 전송하도록 이루어지는 무선 통신 시스템내 데이터의 동기화 및 전송 방법에 있어서,

(a)MAC 데이터 패킷을 얻는 단계;

(b)상기 단계 (a)에서 얻어진 MAC 데이터 패킷을 제1 TC/PHY 패킷내로 맵핑해봄으로써 이들이 제1 TC/PHY 패킷내에서 적절한 이용가능한 비트인지를 결정하는 단계;

(c)상기 단계(b)에서 적절한 비트가 이용가능한 것으로 결정되면 단계 (d)로 진행하며, 그렇지 않으면 얻어진 MAC 데이터 패킷을 분할하여 제1 분획은 상기 제1 TC/PHY 패킷내로 그리고 잔류 분획은 연속하는 TC/PHY 패킷내로 맵핑한 다음 단계 (a)로 되돌아가는 단계;

(d)얻어진 MAC 데이터 패킷을 상기 제1 TC/PHY 패킷내로 맵핑하는 단계;

(e)상기 제1 TC/PHY 패킷내에서 잔류하는 이용가능한 비트가 있는지를 결정하는 단계;

(f)상기 단계(e)에서 적절한 비트가 잔류하는 것으로 결정되면 단계 (g)로 진행하며, 그렇지 않으면 단계(a)로 되돌아가는 단계;

(g)다운링크상에서 변조내 변화가 있는지를 결정하는 단계:

(h)상기 단계(g)에서 변조내 변화가 결정되면, 새로운 변조를 갖는 제1 MAC 패킷을 새로운 TC/PHY 패킷 및 이어서 변조 전이 갭(MTG)내로 맵핑하며, 그렇지않으면 단계 (i)로 진행하는 단계;

(i)업링크상에서 CPE내 변화가 있는지를 체크하는 단계;

(j)상기 단계(i)에서 변조내 변화가 결정되면, 다음번 CPE의 제1 MAC 패킷을 새로운 TC/PHY 패킷 및 이어서 CPE 전이 갭(CTG)내로 맵핑하고, 그렇지 않으면 단계 (k)로 진행하는 단계:

(k)상기 제1 TC/PHY 패킷내에 하나가 존재하면 다음번 MAC 데이터 패킷을 맵핑하는 단계; 및

(l)상기 단계(b)로 되돌아하는 단계;를 포함하여 이루어지는 무선 통신 시스템내 데이터의 동기화 및 전송 방법
제1항에 있어서, 상기 MAC 데이터 패킷은 MAC 헤더 및 그 길이가 n비트인 MAC 페이로드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터의 동기화 및 전송 방법
제2항에 있어서, 상기 n은 가변가능한 값임을 특징으로 하는 데이터의 동기화 및 전송 방법
제2항에 있어서, 상기 n은 고정된 값임을 특징으로 하는 데이터의 동기화 및 전송 방법
제2항에 있어서, 상기 MAC 헤더는 나아가 분할 제어 필드를 포함하여 이루어지며, 상기 분할 제어 필드는 MAC 데이터 메세지의 분할에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터의 동기화 및 전송 방법
제2항에 있어서, 상기 TC/PHY 패킷은 나아가

(a)TC/PHY 페이로드; 및

(b)나아가 헤더 현재 필드를 포함하여 이루어지는 TC/PHY 헤더;를 포함하여 이루어지며,

상기 헤더 현재 필드는 MAC 헤더가 상기 TC/PHY 페이로드내에 존재할 때 논리값 1로 셋팅되는 것을 특징으로 하는 데이터의 동기화 및 전송 방법
제6항에 있어서, 상기 TC/PHY 헤더는 나아가 포지션 필더를 포함하여 이루어지며, 여기서 상기 포지션 필드는 만약 존재하면, TC/PHY 페이로드내에 MAC 헤더의 바이트 위치에 관한 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 데이터의 동기화 및 전송방법
제1항에 있어서, 상기 단계 (d)의 MAC 데이터 패킷을 TC/PHY 패킷내로 맵핑하는 단계는 TC/PHY 패킷을 엔코딩하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터의 동기화 및 전송 방법
제8항에 있어서, 상기 TC/PHY 패킷은 리드-솔로몬 코딩(Reed-Solomon coding)을 사용하여 엔코드되는 것을 특징으로 하는 데이터의 동기화 및 전송 방법
관련된 해당 기지국과 통신하는 복수의 고객 대기 장치(CPE)를 포함하며,

상기 기지국은 업링크 및 다운링크 통신 링크내 대역폭 배치를 표시하는 업링크 및 다운링크 서브프레임 맵을 유지하고, 각 기지국은 복수의 MAC 데이터 메세지를 갖는 관련된 해당 매체 접근 제어(MAC)를 포함하며,

여기서 상기 MAC는 층을 이루어 데이터를 전송하는 구조내에 최소 일 TC/PHY 패킷내로 맵핑되는 MAC 데이터 패킷을 통해 MAC 데이터 메세지를 전송하도록 이루어지는 무선 통신 시스템내 데이터의 동기화 및 전송 장치에 있어서,

(a)MAC 데이터 패킷을 얻기 위한 수단;

(b)상기 MAC 데이터 패킷을 상기 TC/PHY 패킷내로 맵핑해봄으로써 이들이 TC/PHY 패킷내에서 적절히 이용가능한 비트인지를 결정하기 위한 수단;

(c)상기 MAC 데이터 패킷을 분할하기 위한 수단;

(d)상기 MAC 데이터 패킷을 상기 TC/PHY 패킷내로 맵핑하기 위한 수단;

(e)상기 TC/PHY 패킷내에서 잔류하는 이용가능한 비트가 있는지를 결정하기 위한 수단;

(f)다운링크상에서 변조내 변화가 있는지를 결정하기 위한 수단:

(g)새로운 변조를 갖는 제1 MAC 패킷을 새로운 TC/PHY 패킷 및 이어서 MTG내로 맵핑하기 위한 수단;

(h)업링크상에서 CPE내 변화가 있는지를 결정하기 위한 수단; 및

(i)다음번 CPE의 제1 MAC 패킷을 새로운 TC/PHY 패킷 및 이어서 CTG내로 맵핑하기 위한 수단;을 포함하여 이루어지는 무선 통신 시스템내 데이터의 동기화 및 전송 장치
무선 통신 시스템내에서 테이터를 동기화 및 전송가능하며,

여기서 상기 무선 통신 시스템은 관련된 해당 기지국과 통신하는 복수의 고객 대기 장치(CPE)를 포함하며, 상기 기지국은 업링크 및 다운링크 통신 링크내 대역폭 배치를 표시하는 업링크 및 다운링크 서브프레임 맵을 유지하고, 각 기지국은 복수의 MAC 데이터 메세지를 갖는 관련된 해당 매체 접근 제어(MAC)를 포함하며, 여기서 상기 MAC는 층을 이루어 데이터를 전송하는 구조내에서 최소 일 TC/PHY 패킷내로 맵핑되는 MAC 데이터 패킷을 통해 MAC 데이터 메세지를 전송하도록 이루어지는, 일반적인 목적의 컴퓨팅 장치상에서 실행가능한 컴퓨터 프로그램에 있어서,

(a)MAC 데이터 패킷을 얻기 위한 제1 명령 셋트;

(b)상기 MAC 데이터 패킷을 상기 TC/PHY 패킷내로 맵핑해봄으로써 이들이 상기 TC/PHY 패킷내에서 적절히 이용가능한 비트인지를 결정하기 위한 제2 명령 셋트;

(c)상기 MAC 데이터 패킷을 분할하고 MAC 데이터 패킷을 맵핑해봄으로써 상기 TC/PHY 패킷내에서 적절히 이용가능한 비트가 없다면, 분할된 MAC 데이터 패킷을 상기 TC/PHY 패킷내로 맵핑하기 위한 제3 명령 셋트;

(d)상기 MAC 데이터 패킷을 상기 TC/PHY 패킷내로 맵핑하기 위한 제4 명령 셋트;

(e)상기 TC/PHY 패킷내에서 잔류하는 이용가능한 비트가 있는지를 결정하기 위한 제5 명령 셋트;

(f)다운링크상에서 변조내 변화가 있는지를 결정하기 위한 제6 명령 셋트:

(g)새로운 변조를 갖는 제1 MAC 패킷을 새로운 TC/PHY 패킷 및 이어서 MTG내로 맵핑하기 위한 제7 명령 셋트;

(h)업링크상에서 CPE내 변화가 있는지를 결정하기 위한 제8 명령 셋트;

(i)다음번 CPE의 제1 MAC 패킷을 새로운 TC/PHY 패킷 및 이어서 CTG내로 맵핑하기 위한 제9 명령 셋트;및

(j)상기 TC/PHY 패킷내에 하나가 존재하면, 다음번 MAC 데이터 패킷을 맵핑하기 위한 제10 명령 셋트;를 포함하여 이루어지는 일반적인 목적의 컴퓨팅 장치상에서 실행가능한 컴퓨터 프로그램
복수의 CPE와 업링크 및 다운링크 통신 링크를 갖는 관련된 해당 기지국과 통신하는 복수의 고객 대기 장치(CPE)를 포함하며,

상기 기지국은 업링크 및 다운링크 통신 링크내 대역폭 배치를 표시하는 업링크 및 다운링크 서브프레임 맵을 유지하고, 각 기지국은 복수의 MAC 데이터 메세지를 갖는 관련된 해당 매체 접근 제어(MAC)를 포함하며,

여기서 상기 MAC는 층을 이루어 데이터를 전송하는 구조내에 최소 일 TC/PHY 패킷내로 맵핑되는 MAC 데이터 패킷을 통해 MAC 데이터 메세지를 전송하고, 그리고 각 TC/PHY 패킷은 헤더 현재 필드를 포함하며, 상기 통신 링크중 최소 일종은 데이터 전송도중 간헐적으로 불통이 될 수 있도록 이루어지는, 무선 통신 시스템내 데이터의 재동기화 방법에 있어서,

(a)데이터 전송도중 통신 링크의 불통을 검출하는 단계;

(b)상기 단계(a)에서 불통으로 검출되면 통신 링크를 재설정하는 단계:

(c)상기 TC/PHY 패킷을 수신하는 단계:

(d)상기 단계(c)에서 수신된 TC/PHY 패킷의 헤더 현재 필드를 검출하고, 만약 상기 헤더 현재 필드가 논리값 1을 포함하여 이루어지면 단계(e)로 진행하고, 그렇지않으면 단계(c)로 되돌아가는 단계; 및

(e)상기 불통된 통신 링크상에 데이터 전송을 재시작하며,

여기서 기껏해야 하나의 MAC 데이터 메세지만이 상기 단계 (b)내에서 통신 링크의 재설정후 손실되는 단계:를 포함하여 이루어지는 무선 통신 시스템내 데이터의 재동기화방법