KR20030085047A

KR20030085047A - 스펙트럼 확산 통신 시스템을 위한 시간 멀티플렉싱 전송방법

Info

Publication number: KR20030085047A
Application number: KR10-2003-7012396A
Authority: KR
Inventors: 폴 벤더; 아흐매드 자랄리; 브루스 주드손; 로베르토 파도바니; 찰스 이. 3세 웨틀리
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-11-01
Also published as: JP2004531124A; WO2002078371A2; WO2002078371A3; US6888805B2; US20030012174A1; BR0208310A; TW564648B; AU2002252448A1; CN1505904A; EP1378133A2

Abstract

본 발명은 동일한 주파수 대역에서 동작하는 다른 셀로부터의 간섭 크기를 감소시킬 수 있는 "시간 멀티플렉싱" 전송 방법에 관한 것이다. 시스템의 각 셀은 다른 간섭 셀이 전송하는 것을 방지할 수 있는 지정된 시간 간격(예컨대 시간슬롯) 내에 전송한다. 지정된 시간 간격 동안에 간섭 셀로부터의 전송을 일시적으로 "블랭킹"시킴으로써, 그 셀로부터의 간섭 크기는 감소된다. 향상된 신호 품질이 원하거나 더 높은 데이터 전송 속도로의 전송을 지원할 수 있는데, 이는 셀 블랭킹없이는 가능할 수 없다. 일 변형에서, 셀로부터의 전송은 다른 시간슬롯에 걸쳐 스테거링된다. 하나 이상의 셀 세트는 다수의 슬롯 페이즈 각각 내에 전송하도록 지정될 수 있다. 셀은 간섭을 감소시키기 위해서 그러한 페이즈에 스테거링된 방식으로 전송한다. 전송 방법은 여러 채널 유형(예컨대, 제어 채널) 및 응용에 이용될 수 있다.

Description

스펙트럼 확산 통신 시스템을 위한 시간 멀티플렉싱 전송 방법{TIME MULTIPLEXED TRANSMISSION SCHEME FOR A SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM}

무선 통신 시스템은 음성, 데이터 등과 같은 여러 유형의 통신을 제공하기 위해서 광범위하게 전개되고 있다. 그러한 시스템은 CDMA(code division multiple access), TDMA(time division multiple access), 또는 일부 다른 다중 엑세스 기술에 근거할 수 있다. CDMA 시스템은, 증가된 시스템 용량을 포함해서, 다른 유형의 시스템에 대한 일부 장점을 제공한다.

CDMA 시스템은, (1) "TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System"(IS-95 표준), (2) "TIA/EIA-98-C Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station"(IS-98 표준), (3) "3rd Generation Partnership Project"(3GPP)란 명칭으로 협회에서 제공되며, 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 및 3G TS 25.214인 문서에 삽입되어 있는 표준(W-CDMA 표준), (4) "3rd Generation Partnership Project 2"(3GPP2)란 명칭으로협회에서 제공되며, "TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems", "C.S0005-A Upper Layer(Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" 및 "TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification"을 포함하는 문서에 삽입되어 있는 표준(cdma2000 표준), 및 (5) 일부 다른 표준과 같은 하나 이상의 CDMA 표준을 지원하도록 설계될 수 있다. 그러한 표준들은 본 명세서에서 참조된다. cdma-2000 표준의 High Rate Packet Data 규격을 구현하는 시스템이 본 명세서에서 HDR(high data rate) 시스템으로서 지칭된다.

CDMA 시스템에서는, 이용가능한 자원의 더 나은 활용을 달성하기 위해서, 시스템 내의 셀이 공통 주파수 대역을 통해 전송하도록 동작될 수 있다(즉, 주파수 재사용이 1, 즉 K=1). 상기 시스템에 있어서, 각각의 엑세스 포인트(즉, 기지국)으로부터의 전송은 다른 엑세스 포인트로부터의 전송에 대해 간섭으로서 작용한다. 간섭은 특히 셀 간의 경계에 위치하거나 그 근방에 위치하는 엑세스 터미널(즉, 원격 터미널)에 의해서 수신되는 전송에 있어서 심하다. 간섭은 또한 HDR 시스템과 같이 적어도 최대 전력이나 거의 그 정도로 전송하도록 설계된 시스템에 있어서는 더욱 심할 수 있다.

고레벨의 간섭이 생기는 나쁜 엑세스 터미널에 사용자-특정 데이터를 전송하기 위해서는, 데이터 전송 속도가 원하는 레벨의 성능(예컨대, 1% 패킷 에러율)을 위해 필요한 신호 품질을 달성하도록 감소될 수 있다. 그러나, 셀 내의 다수의 엑세스 터미널에 메시지를 전송하기 위해 설계되어진 제어 채널이나 방송 채널과 같은 오버헤드 채널에 대해서는, 통상적으로, 개별적인 엑세스 터미널에 의해 발생되는 동작 상태에 근거해서 오버헤드 채널을 통한 데이터 전송 속도를 조정하는 것이 실용적이지 않다. 통상적으로, 충분히 낮은 데이터 전송 속도가 선택됨으로써, 오버헤드 채널이 엑세스 터미널 중 큰 %의 엑세스 터미널에 의해서 적절하게 수신될 수 있도록 한다. 예컨대, HDR 시스템의 제어 채널은 38.4 kbps나 76.8 kbps의 낮은 데이터 전송 속도로 전송되는 반면에, 트래픽 채널은 링크 상태에 따라서 38.4 kbps부터 2.4576 Mbps 범위의 데이터 전송 속도로 전송될 수 있다.

일부 경우에는, 심지어 가장 낮은 시스템 데이터 전송 속도(예컨대, 38.4 kbps)로의 전송이 다른 셀로부터의 과다한 간섭을 인해 나쁜 엑세스 터미널에 의해서 적절하게 수신되지 않을 수 있다. 일부 다른 경우에는, 더 높은 데이터 전송 속도로 오버헤드 채널을 전송하는 것이 유리할 수 있다(예컨대, 오버헤드 채널에 증가된 전송 용량을 제공하고, 오버헤드 채널을 통해 전송되는 제어 메시지의 지연이나 레이턴시(latency)를 감소시키며, 트래픽 채널을 통한 데이터 전송으로 하여금 제어 메시지에 따라 다를 경우에는 곧 시작하도록 하기 위해서, 및 기타 다른 목적으로).

알 수 있는 바와 같이, 간섭을 감소시키고, CDMA 통신 시스템의 원하는 특정 데이터 전송 속도(예컨대, 가장 낮은 시스템 데이터 전송 속도나 더 높은 데이터 전송 속도)를 지원할 수 있는 전송 방법이 상당히 필요할 수 있다.

본 발명은 데이터 통신에 관한 것이다. 더 상세히는, 본 발명은 스펙트럼 확산 통신 시스템을 위한 신규하고 개선된 전송 방법에 관한 것이다.

도 1은 다수의 사용자를 지원하면서 본 발명의 여러 양상을 구현할 수 있는 무선 통신 시스템의 다이어그램.

도 2A 내지 도 2C는 셀이 1, 3 및 7의 주파수 재사용 계수로 각각 동작하도록 하는 통신 시스템의 다이어그램.

도 3은 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있는 셀로부터의 간섭 크기를 감소시키는데 사용될 수 있는 스테거링된(staggered) 전송 방법의 구현을 위한 타이밍도.

도 4는 HDR 시스템에 의해서 정의되는 전송 포맷의 다이어그램.

도 5는 제어 채널 MAC 레이어 패킷의 실시예에 대한 다이어그램.

도 6A 및 도 6B는 HDR 시스템에 따라 38.4 kbps 및 76.8 kbps 데이터 전송 속도를 위한 슬롯을 형성하기 위해 패킷 데이터, 프리엠블, 파일럿, 및 MAC를 시분할 멀티플렉싱하는 것을 나타내는 다이어그램.

도 7은 본 발명의 시간 멀티플렉싱된 전송 방법을 구현하기 위해 사용될 수 있는 다중-슬롯 인터레이싱 패킷 전송에 대한 다이어그램.

도 8은 제어 채널에 대한 전송 실시예의 타이밍도.

도 9는 더 높은 데이터 전송 속도를 달성하기 위해 스테거링된 전송 방법의일부 구현을 나타내는 다이어그램.

도 10은 본 발명의 시간 멀티플렉싱 전송 방법을 구현할 수 있는 순방향 링크 구조의 블록도.

본 발명은 동일한 주파수 대역에서 동작하는 다른 셀로부터의 간섭 크기를감소시킬 수 있는 "시간 멀티플렉싱" 전송 방법을 제공한다. 그러한 전송 방법에 따르면, 시스템 내의 각 셀은 다른 간섭 셀이 전송하는 것이 방지될 수 있는 지정된 시간 간격(또는 시간슬롯) 동안에 전송한다. 지정된 시간슬롯 동안에 간섭 셀로부터의 전송을 일시적으로 "블랭킹"시킴으로써, 그 셀로부터의 간섭 크기는 감소된다. 전송 셀에서의 향상된 신호 품질은 원하는 데이터 전송 속도나 더 높은 데이터 전송 속도로 시그널링(예컨대, 메시지) 및 데이터를 전송하는 것을 지원할 수 있는데, 이는 간섭 셀을 블랭킹하지 않고는 가능할 수 없다. 시간 멀티플렉싱 전송 방법은 다른 셀로부터의 간섭 크기를 감소시키기 위해서 "시간적인 재사용"을 효과적으로 구현한다.

본 명세서에서 "스테거링식" 전송 방법으로 지칭되는, 시간 멀티플렉싱 전송 방법의 한 변형에서는, 셀로부터의 전송은 스테거링된 시간슬롯 동안에 발생한다. 그러한 방법에서, 제 1 세트의 하나 이상의 셀은 한 시간슬롯 내에 전송하도록 지정될 수 있고, 제 2 세트의 하나 이상의 셀은 그 다음 시간슬롯 내에 전송하도록 지정될 수 있으며, 그 다음의 셀도 이런 방식을 따른다. 하나의 특정 구현에 있어서, 이용가능한 시간슬롯은 4 개의 상이한 페이즈(예컨대, 페이즈 0, 1, 2, 및 3)와 연관된다. 이어서, 셀은 그러한 4 개의 페이즈에서 스테거링 방식으로 전송하도록 지정될 수 있다. 각각의 페이즈에서 전송하도록 지정된 셀 세트(그리고 스테거링의 크기)는 선택된 데이터 전송 속도에서 원하는 신호 품질을 제공하기 위해 필요한 간섭의 감소를 달성하도록 선택될 수 있다.

시간 멀티플렉싱 전송 방법(그리고 스테거링된 전송 방법)은 시간 재사용 방법을 구현하기 위해서 사용될 수 있는데, 그러한 시간 재사용 방법은 주파수 재사용 방법의 성능에 필적하는 성능을 제공할 수 있다. 그러나, 시간 재사용 방법은 수 많은 장점을 제공한다. 예컨대, 시간 재사용 계수는 (예컨대, 시스템의 동작 상태 및 요구에 근거해서) 유동적으로 선택될 수 있으며, 원하는 결과를 달성하기 위해 동적으로 조정될 수 있다. 게다가, 시간 멀티플렉싱 전송 방법을 적용할 시간 지속시간도 또한 유동적으로 선택될 수 있다(예컨대, 시스템에 의해서 통계적으로 선택됨).

시간 멀티플렉싱(그리고 스테거링) 전송 방법은 제어 채널, 트래픽 채널, 방송 채널, 또는 일부 다른 채널 유형에 유리하게 사용될 수 있다. 그러한 전송 방법은 특히 시스템에 대한 주파수 재사용 계수가 낮을 때(예컨대, K=1) 특히 유리하고, 여러 응용 및 시나리오에 사용될 수 있다. 예컨대, 그 전송 방법은 간섭을 감소시키지 않고는 지원되지 않을 특정 데이터 전송 속도(예컨대, 가장 낮은 시스템 데이터 전송 속도나 더 높은 데이터 전송 속도)를 지원하기 위해서 간섭을 감소시키는데 사용될 수 있다. 상기 방법은 또한 가변적인 전송 속도 제어 채널, 높은 전송 속도 방송 채널 등을 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 상기 방법은 또한 주요 간섭 셀(들)을 (일시적으로) 블랭킹함으로써 나쁜 엑세스 터미널로의 전송에 사용될 수 있다. 시간 멀티플렉싱 전송 방법에 대한 여러 다른 응용이 또한 가능하다.

본 발명은, 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같은, 본 발명의 여러 양상, 실시예 및 특징을 구현하는 방법 및 시스템 엘리먼트를 제공한다.

본 발명의 특징, 특성, 및 장점이 동일한 참조문자가 대응적으로 전반에 걸쳐 표시된 도면에 연계해서 이루어질 때 아래에 설명된 상세한 설명으로부터 더욱 자명해질 것이다.

도 1은 다수의 사용자를 지원하는 무선 통신 시스템(100)의 다이어그램로서, 이는 본 발명의 여러 양상을 구현할 수 있다. 시스템(100)은 상응하는 엑세스 포인트(104)(기지국으로서 참조될 수 있는)에 의해 제공되는 각각의 지리적 영역(102)과 함께 다수의 지리적 영역(102a 부터 102g까지)에 대한 통신을 제공한다. 엑세스 포인트 및 상기 엑세스 포인트의 커버리지 영역은 종종 전체적으로 "셀"로써 참조된다.

다양한 엑세스 터미널(106)(원격 터미널 또는 이동국으로서 참조될 수 있는)은 상기 시스템을 통해 분산되어 있다. 일 실시예에서, 각각의 엑세스 터미널(106)은 임의의 주어진 순간에 순방향 링크를 통해 한개의 엑세스 포인트(104)와 통신할 수 있고, 엑세스 터미널이 소프트 핸드오프내에 있는지에 따라 역방향 링크를 통해 하나 또는 그 이상의 엑세스 포인트와 통신할 수 있다. 순방향 링크(즉, 다운링크)는 엑세스 포인트로부터 엑세스 터미널로의 전송을 말하며, 역방향 링크(즉, 업링크)는 엑세스 터미널로부터 엑세스 포인트로의 전송을 말한다. 시스템(100)은 하나 또는 그 이상의 CDMA 표준 및/또는 설계(예를 들면, cdma2000 표준)을 지원하도록 설계될 수 있다.

도 1에서, 화살표로 표시하는 실선은 엑세스 포인트로부터 엑세스 터미널로의 사용자-응용 데이터 전송을 나타낸다. 화살표로 표시하는 꺾은선은 엑세스 터미널이 파일럿 기준 및 다른 신호는 수신하고 있지만, 엑세스 포인트로부터의 사용자-응용 데이터 전송은 수신하고 있지 않는 것을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 엑세스 포인트(104a)는 순방향 링크를 통해 엑세스 터미널(106a)에 데이터를 전송하고, 엑세스 포인트(104b)는 엑세스 터미널(106b)에 데이터를 전송하며, 엑세스 포인트(104c)는 엑세스 터미널(106c)에 데이터를 전송한다. 업링크 통신은 간략함을 위해 도 1에는 도시되지 않는다.

도 2A는 셀이 동일한 주파수 대역(즉, 주파수 재사용 계수가 1, 또는 K=1)에서 동작되는 통신 시스템의 다이어그램이다. 각각의 셀은 일반적으로 시스템 오퍼레이터에 의해 지정된 특정(예를 들면, 셀룰러 또는 GPS) 주파수 대역에서의 전송을 위해 동작된다. 만약, 둘 또는 그이상의 셀이 동일한 주파수 대역(예를 들어, 900MHz)에서 동작되면, 하나의 셀로부터의 전송은 시스템내의 다른 셀로부터의 전송에 간섭으로 작용한다. 셀 경계에서 또는 그에 인접하여 위치된 엑세스 터미널(도 1의 엑세스 터미널(106d)과 같은)에 대하여 인접하는 셀(예를 들면, 엑세스 포인트(104c))로부터의 간섭은 엑세스 터미널에서 수신된 데이터 전송의 신호 품질을 떨어뜨린다. 결과적으로, 상기 엑세스 터미널로의 데이터 전송 속도는 원하는 성능 레벨(예를 들면, 1퍼센트의 패킷 에러율)을 얻기 위해 감소되어야만한다.

도 2C는 셀이 서로 다른 주파수 대역에서 동작되어 간섭 크기를 감소시키는 통신 시스템의 다이어그램이다. 도 2C에 도시된 바와같이, 주파수 재사용 계수 7 (K=7)에 대하여, 1부터 7까지의 셀은 각각 F1로부터 F7까지의 주파수 대역에서 동작된다. 각각의 셀(예를 들면, 셀 4) 주위의 6개의 인접하는 셀은 중심 셀의 주파수와 다른 주파수에서 동작되기 때문에, 중심 셀로부터 데이터 전송을 통해 상기 인접하는 셀로부터의 간섭 크기는 최소(또는 본질적으로 존재하지 않는)가 된다. 도 2C에 도시된 레이아웃내의 특정 셀(예를들면, 셀 1)에 대하여, 대역내 간섭은 셀주위의 제 3링(즉, 셀 2, 3, 및 4로 구성되는 제 1 링 및 셀 5, 6, 및 7로 구성되는 제 2 링과 함께)내의 셀로부터 위치된다. 간섭하는 셀로의 거리가 더 멀어지기 때문에, 상기 셀로부터의 간섭은 상당히 감소되며, 더 높은 데이터 전송 속도가 셀 1에 의해 지원될 수 있다.

도 2B는 주파수 재사용 계수 3(K=3)를 사용하여 동작되는 통신 시스템의 다이어그램이다. 다시말해서, 도시된 레이아웃에 대하여, 셀 4 주의의 6개의 인접하는 셀은 셀 4의 주파수와 다른 주파수에서 동작되며, 셀 4로부터의 전송을 통해 상기 인접하는 셀로부터의 간섭 크기는 또한 최소가 된다. 특정 셀(예를 들면, 셀 1)에 대하여, 대역내 간섭은 상기 셀 주위의 제 2 링내의 셀로부터 위치되고, 상기 셀로부터의 간섭은 주파수 재사용 계수가 1인 간섭과 관련하여 감소된다.

도 2A 부터 2C까지 도시된 바와 같이, 동일한 주파수 대역에서 동작하는 셀간의 거리는 주파수 재사용 계수를 증가시킴으로써 증가된다. 증가된 거리는 더 높은 재사용 계수의 셀간의 간섭을 감소시킨다. 그러나, 높은 재사용 계수(예를 들면, 도 2C에서 K=7)는 각각의 사용가능한 주파수 대역이 평균적으로 시간 1/K^th에서 사용되거나, K의 주파수 밴드가 시스템을 지원하기 위해 요구되기 때문에 추가의 대역폭을 요구한다. 사용가능한 자원의 사용을 개선하기 위해, CDMA 시스템은 주파수 재사용 계수 1(즉, K=1)를 사용하여 동작될 수 있으며, 상기 경우에 시스템내의 셀은 모두 동일한 주파수 대역을 통해 전송한다. 더 높은 간섭 레벨은 상기 동일한 주파수를 사용하는 셀로부터 발생된다.

본 발명의 한 양상은 동일한 주파수 대역에서 동작되는 다른 셀로부터의 간섭 크기를 감소시킬수 있는 "시간 멀티플렉싱" 전송 방식을 제공한다. 상기 전송 방식에 따라, 시스템내의 각각의 셀은 다른 간섭하는 셀이 전송하지 못하는 동안 지정된 시간 간격(또는 시간슬롯)내에 전송한다. 지정된 시간 간격동안 인접하는 셀로부터의 일시적인 "블랭킹" 전송에 의해, 상기 셀로부터의 간섭 크기가 감소된다. 전송하는 샐내의 개선된 신호 품질은 간섭하는 셀을 블랭킹하지 않고 가능할 수 없는 지정된 데이터 전송 속도 또는 더 높은 데이터 전송 속도로 신호(예를 들면, 메세지) 및 데이터의 전송을 지원할 수 있다. 시간 멀티플렉싱된 전송 방식은 "시간의 재사용"을 효과적으로 실행함으로써 다른 셀로부터의 간섭 크기를 감소시킨다.

본 명세서에서 "스테거" 전송 방식이라 참조되는 시간 멀티플렉싱된 전송 방식의 한 변형에서, 셀로부터의 전송은 스테거 시간슬롯을 통해 발생한다. 상기 방식에서, 하나 또는 그이상의 셀의 제 1 세트는 한 시간슬롯에 전송하도록 지정될 수 있으며, 하나 또는 그이상의 셀의 제 2 세트는 다음 시간슬롯에 전송하도록 지정될 수 있다. 각각의 시간슬롯에 전송하도록 지정된 셀의 세트는 원하는 신호 품질을 제공하도록 반드시 간섭을 감소시키기 위해 선택될 수 있다.

도 3은 스테거 전송 방식의 일 실시예의 타이밍 다이어그램이며, 상기 전송 방식은 동일한 주파수 대역에서 동작하는 셀로부터의 간섭 크기를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 전송은 시간슬롯내에서 발생하며, 상기 각각의 시간슬롯은 특정 시간 간격(예를 들면, HDR 시스템에서 1.667msec)을 커버한다. 특정 실시예에서, 시간슬롯은 0부터 3까지의 번호가 매겨진 4개의 서로다른 "단계"를 사용하여 지정된다. 서로 다른 숫자의 단계(예를 들면, 2, 8 등)이 사용될 수 있으며, 본 발명의 사상내에 있다.

일 실시예에서, 각각의 셀은 특정 시간 간격동안 0 또는 그이상의 단계를 통해 전송하도록 지정된다. 도 3에 도시된 예를 들면, 셀 1은 단계 0를 통해 전송하도록 지정되고, 셀 2는 단계 1를 통해 전송하도록 지정되며, 셀 3은 단계 2를 통해 전송하도록 지정되며, 셀 4는 단계 3를 통해 전송하도록 지정된다. 다른 셀은 또한 상기 단계 중 임의의 하나를 통해 전송하도록 허용될 수 있다. 예를 들면, 셀 5 및 6은 단계 0를 통해 전송하도록 지정될 수 있으며, 셀 7은 단계 1를 통해 전송하도록 지정될 수 있다.

명확함을 위해, 본 발명의 다양한 양상 및 실시예는 현재 HDR 시스템내의 제어 채널에 대한 특정 실행을 위해 설명되고 있다.

도 4는 HDR 시스템에 의해 정의되는 전송 포맷의 다이어그램이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 및 신호는 슬롯내에 전송되며, 상기 각각의 슬롯은 특정 시간 간격(예를 들면, HDR 시스템에 대하여 1.667msec)을 커버한다. 각각의 "활성" 슬롯은 두개의 절반 슬롯으로 분할되며, 상기 각각의 절반 슬롯은 파일럿 버스트(414)에 의해 구별되는 두개의 전송 구획(412)을 포함한다. 데이터 구획(412)은 사용자-응용 데이터 및 신호를 전송하기 위해 사용될 수 있으며, 파일럿 버스트(414)는 파일럿 기준을 전송하기 위해 사용될 수 있다.

제 1(즉, 왼쪽) 절반 슬롯은 파일럿 버스트(414a)에 의해 구별되는 데이터 구획(412a 및 412b)을 포함하며, 제 2(즉, 오른쪽) 절반 슬롯은 파일럿 버스트(414b)에 의해 구별되는 데이터 구획(412c 및 412d)을 포함한다. 각각의 파일럿 버스트의 폭은 다양한 계수에 기초하여 선택될 수 있다. HDR 시스템에 의해 정의되는 바와 같이, 각각의 파일럿 버스트는 특정 데이터 패턴(예를 들면, 모두 0인 데이터)인 96개의 칩을 포함한다. 제 2 절반 슬롯은 또한 파일럿 버스트(414b)의 양쪽에 배치되며 신호 채널을 구현하기 위해 사용되는 두개의 신호 버스트(416a 및 416b)를 포함한다. 신호 채널은 예를 들면, 슬롯이 활성될 때의 역방향 전력 제어(RPC) 정보 및 슬롯이 휴지상태가 되는 미디어 엑세스 제어(MAC) 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. RPC 정보는 엑세스 터미널이 그들의 전송 전력을 상승 또는 하강시킴으로써 수신 엑세스 포인트에서 원하는 신포 품질을 얻을 수 있도록 감독하기 위해 전송한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 "휴지" 슬롯은 또한 두개의 절반 슬롯으로 분할되고, 각각의 절반 슬롯은 또한 동일한 폭(예를 들면, 96개의 칩)인 한개의 파일럿 버스트(414)를 포함하며, 활성 슬롯에 대한 절반 슬롯내의 동일 위치에 배치된다. 휴지 슬롯에 대한 파일럿 버스트는 본질적으로 활성 슬롯에 대한 파일럿 버스트와 구별할 수 없다. 두 스커트(418a 및 418b)는 휴지 슬롯의 제 1 절반 슬롯내의 파일럿 버스트(414a)의 양쪽에 지정되고 두개의 신호 버스트(420a 및 420b)는 제 2 절반 슬롯내의 파일럿 버스트(414b)의 양쪽에 배치된다. 스커트(418a 및 418b)는 블랭크(또는 비) 전송 및 파일럿 전송 사이에 사용되어 변환 주기를 제공한다. 상기 변환 주기는 파일럿 기준이 (예를 들면 96 칩의) 파일럿 버스트의 간격동안 안정 상태의 값에 도달하거나 그 근처값이 되도록 한다.

HDR 시스템에서, MAC 레이어는 시스템에 의해 지원되는 제어 채널, 엑세스 채널, 순방향 트래픽 채널, 및 역방향 트래픽 채널의 동작을 결정하는 법칙을 제공한다. MAC 레이어는 상기 법칙 중 (1)하나 또는 그이상의 보안 레이어 패킷 외부에 제어 채널 MAC 레이어 패킷을 형성하며, (2)(a)제어 채널을 통한 엑세스 네트워크 전송 및 패킷 스케쥴링, (b)제어 채널을 통한 엑세스 터미널 획득, 및 (c)엑세스 터미널 제어 채널 MAC 레이어 패킷 수신에 관련된 법칙을 포함하는 제어 채널 MAC 프로토콜을 포함한다.

도 5는 엑세스 포인트로부터 하나 또는 그이상의 엑세스 터미널로 제어 정보를 전송하기 위해 사용되는 제어 채널 MAC 레이어 패킷(500)의 일실시예의 다이어그램이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 패킷(500)은 제어 채널(CC) 헤더(512), MAC 레이어 헤더(514)및 그에 관련된 0 또는 그이상의 보안 레이어 패킷(516)(두개의 보안 레이어 패킷이 도 5에 도시), 패드 필드(518), 및 예비 필드(520)를 포함한다. 일 실시예에서, CC 헤더(512)는 하기에서 상세히 설명되는 바와 같이 패킷에 할당된 특정 슬롯 "단계" 또는 "오프셋"을 나타내는 정보를 포함한다. 각각의 보안 레이어 패킷(516) 및 그와 관련된 MAC 레이어 헤더(514)는 특정 엑세스 터미널을 위해 지정된 메세지를 포함한다.

패드 필드(518)는 패킷(500)의 사용되지 않는 비트 부분을 채우는데 사용된다. 예비 필드(520)는 나중 사용을 위해 보관된 하나 이상의 비트들을 포함한다. 일 실시예에서, 각 제어 채널 MAC 레이어 패킷은 일정한 고정 비트 수(예를 들어, 상기 HDR 시스템에 대해서는 1024비트)를 포함한다.

각 제어 채널 MAC 레이어 패킷(500)은 처리되어(예를 들어, 인코드되고, 인터리브되며 변조된다) 다수의 데이터 변조 심볼들을 제공한다. 상기 HDR 시스템에 대해, 각 데이터 변조 심볼은 QPSK, 8-PSK, 16-QAM 변조에 사용되는 동상 성분(I)과 직교 성분(Q)을 포함하는 복소수를 나타낸다. 상기 HDR 시스템에서, 사용되는 상기 변조 타입은 상기 패킷을 전송하는데 사용되는 데이터 전송 속도에 의존한다. 상기 데이터 변조 심볼들은 추가적으로 처리되고(예를 들어, 반복/천공되고, 채널화되며 커버된다), 다른 정보(예를 들어, 파일럿, RPC 및 MAC)와 함께 시분할 멀티플렉스(TDM)되어 도4에 도시되어 있는 상기 포맷을 가지고 있는 다수의 슬롯들을 형성한다.

테이블1은 본 발명의 전송 구조를 사용하여 전송되는 제어 채널에 의해 지원되는 가능 데이터 전송 속도들에 대한 여러 파라미터들을 열거하고 있다. 추가적인 데이터 전송 속도들이 또한 지원될 수 있지만 간소화를 위해 테이블1에 도시되어 있지 않다. 상기 HDR 시스템에서, 각 제어 채널 MAC 레이어 패킷은 하나 이상의 슬롯들로 분할되는데, 상기 슬롯의 수(칼럼2)는 상기 패킷 전송에 사용되는 데이터 전송 속도(칼럼 1)에 의존한다. 각 슬롯은 단일 시간슬롯상에서 전송된다.

테이블1

데이터 전송 속도(kbps)	물리 레이어 패킷 당 값
데이터 전송 속도(kbps)	슬롯	비트	제공된 MOD 심볼	요구되는 MOD 심볼	전체 시퀀스 전송	마지막 부분 전송의 MOD 심볼	반복 요인
38.4	16	1,024	2,560	24,576	9	1,536	9.6
76.8	8	1,024	2,560	12,288	4	2,048	4.8
153.6	4	1,024	2,560	6,144	2	1,024	2.4
307.2	2	1,024	2,560	3,072	1	512	1.2

테이블1에 열거된 데이터 전송 속도에 대해, 각 제어 채널 MAC 레이어 패킷은 2,560 데이터 변조 심볼들(칼럼4)의 시퀀스를 제공하도록 처리된다. 각 데이터 전송 속도에 대해, 다수의 데이터 변조 심볼들이 상기 할당된 슬롯들의 데이터 부분에 대해 요구된다. 상기 요구되는 데이터 변조 심볼들의 수(칼럼5)는 도시되어 있는 상기 데이터 전송 속도에 대한 시퀀스의 데이터 변조 심볼들의 수(칼럼4)보다 크기 때문에, 상기 시퀀스는 전체 시간 수(칼럼6)에서 전송된다. 상기 시퀀스 부분(칼럼7)은 또한 전송되며, 따라서 상기 데이터 변조 심볼(칼럼5)의 요구되는 수는 구해진다. 상기 시퀀스는 따라서 상기 패킷에 대해 할당된 슬롯들의 데이터 부분에서 효율적으로 복제된 시간 수이다(칼럼8).

테이블2는 상기 HDR 시스템의 일정한 데이터 전송 속도에 대한 물리 레이어 패킷에 대한 여러 파라미터를 열거하고 있다. 각 물리 레이어 패킷은 칼럼4에 열거되어 있는 칩들의 전체 수를 가지고 있는 다수의 슬롯들(칼럼2) 상에서 전송된다. 상기 패킷 데이터는 프리엠블, 파일럿 및 MAC 정보와 함께 시분할 멀티플렉스된다. 상기 할당된 슬롯의 전체 수에서, 상기 프리엠블, 파일럿, MAC 및 패킷 데이터에 대한 칩의 수는 각각 칼럼 5에서 8에 도시되어 있다.

데이터 전송 속도(kbps)	물리 레이어 패킷 당 값
데이터 전송 속도(kbps)	슬롯	비트	전체 칩	프리엠블 칩	파일럿 칩	MAC 칩	데이터 칩
38.4	16	1,024	32,768	1,024	3,072	4,096	24,576
76.8	8	1,024	16,384	512	1,536	2,048	12,288
153.6	4	1,024	8,192	256	768	1,024	6,144
307.2	2	1,024	4,096	128	384	512	3,072

HDR 시스템에서, 프리엠블은 상기 엑세스 터미널이 각 가변 속도 전송과 동기화하는 것을 돕기 위해, 각 물리 레이어 패킷의 시작에 첨부된다. 상기 프리엠블은 특정 32 칩 배직교 시퀀스에 의해 커버되고 상기 변조된 신호의 동상 구성요소 상에서 전송되는 모두 0인 시퀀스이다. 상기 특정 32비트 시퀀스는 64개의 가능한 32비트 시퀀스에서 선택되는데, 상기 시퀀스들은 32개의 32-ary 월시 함수들 및 그들의 비트 단위의 여수(complement)로 구성된다. 상기 특정 32비트 시퀀스는 또한 상기 제어 채널을 식별하는데 사용되며, 상기 엑세스 터미널로 하여금 상기 제어 채널과 하나 이상의 순방향 트래픽 채널을 구별하도록 하는데, 상기 순방향 트래픽 채널은 시분할 멀티플렉스 방식으로 상기 제어 채널과 함께 전송된다.

상기 프리엠블의 길이는 테이블2에 도시되어 있는 것과 같이 상기 데이터 전송 속도에 의존한다. 상기 32칩 프리엠블 시퀀스는 상기 프리엠블을 위해 할당된 부분을 채우기 위해 다수의 시간들을 반복한다. 예를 들어, 38.4kbps 데이터 전송 속도에 대해, 상기 32칩 프리엠블 시퀀스는 1024 프리엠블 칩들을 제공하기 위해 32번 반복된다.

도 6A는 패킷 데이터, 프리엠블, 파일럿 및 MAC 데이터를 시분할 멀티플렉스하여 상기 HDR 시스템에 상응하게 38.4kbps 데이터 전송 속도에 대한 16슬롯을 형성하는 것을 도시하고 있는 계통도이다. 도6A에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 제1 슬롯은 다음의 시퀀스 정보를 포함하고 있다:(1) 상기 프리엠블에 대한 400칩 (2) 파일럿 및 MAC 데이터에 대한 224칩 (3) 상기 잔여 프리엠블에 대한 또 다른 624칩들 (4) 데이터 변조 심볼들의 제1 그룹에 대한 176칩들 (5) 파일럿 및 MAC 데이터에 대한 또 다른 224칩들 (6) 데이터 변조 심볼들의 다음 그룹에 대한 또 다른 400칩들. 각 서브시퀀스 슬롯(즉 슬롯2에서 16)은 (1)데이터 변조 심볼들에 대한 400칩 (2) 파일럿 및 MAC 데이터에 대한 224칩 (3) 데이터 변조 심볼들에 대한 또 다른 800칩 (4) 파일럿 및 MAC 데이터에 대한 또 다른 224칩들 (5) 데이터 변조 심볼들에 대한 또 다른 400칩들을 포함하고 있다.

상기에서 언급한 것과 같이, 2560 데이터 변조 심볼들의 시퀀스는 38.6 kbps의 데이터 전송 속도로 각 제어 채널 MAC 레이어 패킷을 위해 발생된다. 상기 시퀀스의 상기 데이터 변조 심볼들은 상기 슬롯의 데이터 부분의 제1 2560칩들을 채우는데 사용된다. 상기 시퀀스의 상기 동일한 데이터 변조 심볼들은 복제되어 상기 슬롯의 데이터 부분의 잔여 칩들을 채우는데 사용된다. 38.4kbps 데이터 전송 속도에 대해, 2560 데이터 변조 심볼들 시퀀스의 9.6복제는 상기 16슬롯의 데이터 부분의 24,576칩들을 채우는데 사용된다.

도 6B는 패킷 데이터, 프리엠블, 파일럿 및 MAC 데이터를 시분할 멀티플렉스하여 상기 HDR 시스템에 상응하게 76.8kbps 데이터 전송 속도에 대한 8슬롯을 형성하는 것을 도시하고 있는 계통도이다. 도 6B에 도시되어 있는 것과 같이, 상기제1 슬롯은 다음의 시퀀스 정보를 포함하고 있다:(1) 상기 프리엠블에 대한 400칩 (2) 파일럿 및 MAC 데이터에 대한 224칩 (3) 상기 잔여 프리엠블에 대한 또 다른 112칩들 (4) 데이터 변조 심볼들의 제1 그룹에 대한 688칩들 (5) 파일럿 및 MAC 데이터에 대한 또 다른 224칩들 (6) 데이터 변조 심볼들의 다음 그룹에 대한 또 다른 400칩들. 각 서브시퀀스 슬롯(즉 슬롯2에서 8)은 38.4kbps에 대한 상기 설명한 것과 동일한 포맷을 가지고 있다. 다시, 제어 채널 MAC 레이어 패킷을 위해 발생된 상기 2560 데이터 변조 심볼들의 시퀀스는 8슬롯의 데이터 부분의 12,288칩들을 채우는데 요구되는 것만큼 복제된다.

도 7은 본 발명의 시분할 전송 구조를 구현하는데 사용될 수 있는 다중 슬롯 인터레이스된 패킷 전송 구조의 계통도이다. 도 7에 도시되어 있는 특정 실시예에서, 상기 인터레이스된 전송 구조는 순방향 트래픽 채널을 위한 물리 레이어 패킷을 전송하는데 사용된다. 초기에, 데이터 전송에 대한 요구는 엑세스 터미널로부터 수신된다. 응답하여, 하나 이상의 물리 레이어 패킷들이 엑세스 포인트에 의해 발생되고 시간슬롯(n)에서 시작하는 상기 엑세스 터미널로 전송된다.

동기식 및 비동기식 제어 채널 메시지들은 상기 엑세스 터미널로 전송될 수 있다. 전형적으로, 비동기식 메시지들은 트래픽 채널들에 할당된 엑세스 터미널로 전송되고 모든 시간에 메시지를 감시할 수 있다. 동기식 메시지들은 주기적으로 휴지 모드에 있는 엑세스 터미널로 전송될 수 있으며, 메시지를 감시하기 위해 특정 시간에 동작하거나 트래픽 채널을 설립하도록 설계되어 있다.

상기 패킷을 전송하는데 사용되는 각 시간슬롯에 대해, 상기 엑세스 터미널은 상기 슬롯을 수신하여 처리하며(예를 들어, 디커버하고, 복조하고, 디인터리버하며 디코드한다), 추가적으로 상기 패킷이 정확하게 수신되었는지를 결정한다. 상기에서 설명된 것과 같이, 상기 엑세스 터미널은 상기 패킷에 대한 상기 데이터 변조 심볼들이 더 낮은 데이터 전송 속도로 여러 번 반복되기 때문에, 부분적인 전송에 근거하여 상기 전송된 패킷을 복구할 수 있다. 상기 엑세스 터미널은 상기 패킷이 성공적으로 수신되었으면 엑세스 포인트 승인(ACK)을 전송하고 그렇지 않은 경우에는 부정 승인(NAK)을 전송한다. 만약 ACK가 상기 엑세스 터미널로부터 수신되는 경우, 상기 엑세스 포인트는 상기 패킷에 대한 잔여 슬롯들의 전송을 중단한다. 만약 NAK를 수신하는 경우, 상기 엑세스 포인트는 상기 물리 레이어 패킷에 대한 다음 슬롯을 상기 패킷에 대한 모든 슬롯이 전송되기까지 계속해서 전송한다.

상기 하이브리드 승인/요구(H-ARQ) 구조는 다중 슬롯 패킷 전송의 초기 종료를 허용한다. 만약 긍정적인 승인이 상기 패킷에 대한 모든 슬롯이 전송되기 전에 상기 엑세스 터미널로부터 수신되는 겨우, 상기 전송되지 않은 잔여 슬롯들은 전송되지 않는다. 상기 승인은 상기 패킷이 성공적으로 수신되자 마자 상기 엑세스 터미널에 의해 전송된다(즉, 상기 디코딩 후의 CRC 체크).

도 7에 도시되어 있는 실시예에서, 상기 다중 슬롯 물리 레이어 패킷의 전송은 인터레이스되며, 따라서 상기 물리 레이어 패킷을 위해 사용되는 인접한 2개의 시간슬롯 사이에 3개의 삽입된 시간슬롯이 존재한다. 다른 물리 레이어 패킷들에 대한 슬롯들은 상기 물리 레이어 패킷에 대한 상기 전송된 슬롯들 사이에서 3개의 삽입된 시간슬롯으로 전송될 수 있다.

도 8은 제어 채널에 대한 전송 실시예의 시적 계통도이다. 제어 채널 MAC 레이어 패킷은 동기식 캡슐(하나 이상의 상기 패킷들에 포함될 수 있음) 또는 비동기식 캡슐(하나의 패킷을 포함할 수 있음)을 통해 전송될 수 있다. 상기 동기식 및 비동기식 캡슐들은 제어 채널 사이클의 시작부터 특정 오프셋(예를 들어, 0, 1, 2, 3 시간슬롯)에 전송될 수 있다. 상기 오프셋은 이하에서 보다 자세히 설명되는 것과 같이, 상기 제어 채널 MAC 레이어 패킷의 CC 헤더를 통해 각 동기식 캡슐에 대해 선택될 수 있다.

테이블3은 상기 HDR 시스템에 상응하는 채널 제어 MAC 레이어 패킷을 위한 제어 채널(CC) 헤더 포맷을 열거하고 있다. 상기 동기식 캡슐 필드는 상기 제어 채널 MAC 레이어 패킷이 동기식 캡슐을 위한 것인지 또는 비동기식 캡슐을 위한 것인지를 지시하는 하나의 비트를 포함하고 있다. 상기 필드는 동기식 캡슐의 제1 패킷에 대해서는 1로 설정되며, 그렇지 않은 경우에는 0으로 설정된다. 상기 오프셋 필드는 상기 슬롯 오프셋이 상기 동기식 캡슐의 전송을 위해 사용되는지를 지시하는 2개의 비트들을 포함하고 있다. 상기 동기식 캡슐의 제1 패킷에 대한 상기 필드는 상기 지정된 슬롯 오프셋(즉, 0, 1, 2, 3)으로 설정되며, 다른 패킷이 존재하는 경우에는 다른 패킷에 대해 0으로 설정된다.

테이블 3

필드	길이(비트)
동기식 캡슐	1
마지막 패킷	1
오프셋	2
예비된 비트	4

도 7에 도시되어 있는 상기 인터레이스된 전송 구조는 엇갈린 전송 구조를구현하기 위해 사용될 수 있으며, 셀들은 다른 셀들의 간섭을 줄이기 위해 전송의 다른 슬롯 상태에 할당된다. 도 7에 대한 예로, 시간슬롯(n, n+1, n+2, n+3)은 각각 상태 0, 1, 2, 3에 할당될 수 있다. 특정 지속 시간 동안 제로 또는 이러한 4개의 페이즈(phase) 이상에서 셀이 할당될 수 있다. 이러한 페이즈들은 예를들어, 감소되는 것이 바람직한 간섭 크기, 셀들에 의해 요구되는 전송 용량 등과 같은 다양한 인자들에 기반하여 할당될 수 있다.

접속 터미널들에는 스테거링(staggering) 패턴의 시스템 파라미터, 즉 특정 시간슬롯들에서 데이터 전송이 허용되는 셀들/섹터들의 세트를 사용하여 통지된다. 이러한 정보는 접속 터미널들이 다음 슬롯들에서 전송될 수 있는 데이터를 예측하는데 사용되는 C/I 비율들을 예측하는데 있어서 블랭킹되는 셀들로부터 간섭을 배제하도록 하여준다. 이는 접속 터미널들이 고속 레이트에서 데이터를 전송하는데 있어서 감소된 간섭을 이용할 수 있도록 하여준다.

본원발명의 시간 멀티플렉싱 전송 방식(및 시분할 전송 방식의 변형인 스테거링 전송 방식)은 주파수 재사용 계수가 낮은 경우(예를 들어, K=1)에 특히 유리하다. 이러한 전송 방식은 다양한 응용예들 및 시나리오들에서 사용되고, 그 중 일부는 아래에서 기술된다.

일 응용에서, 시간 멀티플렉싱 전송 방식은 특정 데이터 레이트에서 전송을 지원하는데 사용된다. 예를 들어, 시스템 내의 셀들의 제어 채널은 공칭적으로 76.8kbps 에서 동작한다. 간섭 크기가 특정 셀에서 초과하고 이러한 데이터 레이트를 지원하지 않으면, 이러한 셀에 대한 제어 채널은 보다 낮은 38.4kbps 데이터레이트에서 전송된다. 간섭 크기가 이러한 데이터 레이트에 대해서 이러한 셀에서 여전히 초과하면, 하나 또는 그 이상의 간섭셀들이 제어 채널에 대해 이러한 셀에 할당된 단계에서 전송되는 것이 금지된다. 간섭 크기를 줄임으로써, 요구되는 신호 품질이 이러한 전송 데이터 레이트에 대해 달성될 수 있다. 이러한 경우, 시간 멀티플렉싱된 전송 방식이 간섭을 줄이기 위해 지정된 시간슬롯들에서 하나 또는 그 이상의 셀들을 블랭킹시키는데 사용된다. 이러한 셀 블랭킹은 다른 경우에는 불가능한 최소 시스템 데이터 레이트(예를 들면, 38.4kbps)에서 전송을 지원하는데 특히 유리하다.

셀 블랭킹은 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 불리한 특정 셀은 물리 레이어 패킷의 전송을 위해 특정 단계(예를 들면, 단계 0)로 할당되고, 간섭 셀들은 이러한 단계에서 전송이 금지된다. 다른 셀들은 나머지 단계들(즉, 단계 1,2,3)에서 전송이 허용되지만, 상기 불리한 셀에 할당된 단계에서는 전송이 허용되지 않는다. 이러한 셀 블랭킹은 패킷을 전송하는데 필요한 지속 시간동안 적용될 수 있고, 또는 확장된 시간 주기(예를 들면, 동작 조건이 개선되거나 또는 셀 블랭킹이 더이상 다른 이유로 이해 요구되지 않을 때 까지) 동안 적용될 수 있다.

다른 응용에서, 시간 멀티플렉싱 전송 방식은 고속 데이터 레이트에서 전송을 지원하기 위해 사용된다. 간섭셀들의 전송을 방지함으로써, 간섭(특히 셀 경계 근처에서)는 실질적으로 감소되고 고속 데이터 레이트가 지원될 수 있다. 예를 들어, 특정 셀에서의 간섭 크기가 76.8kbps 데이터 레이트를 지원하면, 이러한 간섭의 감소는 153.6kbps, 307kbps 또는 그 이상의 전송 레이트를 허용할 수 있다.

도9는 고속 데이터 레이트를 달성하기 위해 스테거링 전송 방식의 일부 구현을 보여주는 다이어그램이다. 도9의 탑에서, 스테거링은 수행되지 않고, 셀 1 - 4는 동일한 단계(예를 들면, 단계 0) 에서 물리 레이어 패킷들을 전송한다. 76.8kbps에 있어서, 패킷들은 8배 슬롯들 상에서 전송된다. 나머지 단계들(예를 들면, 단계 1,2,3)은 트래픽 채널들 및/또는 다른 채널들에 대해서 패킷들을 전송하는데 사용된다.

153.6kbps의 고속 데이터 레이트를 지원하기 위해, 셀들은 그 전송들은 2개의 단계들(예를 들어, 단계 0 및 1)에서 스테거링하도록 동작한다. 제시된 예에서, 셀 1 및 3은 단계 0에서 전송하도록 지정되고, 셀 2 및 4는 단계 1에서 전송하도록 지정된다. 153.6kbps 데이터 레이트에서, 패킷들은 4배 슬롯들에서 전송된다.

307.2kbps의 보다 높은 데이터 레이트를 지원하기 위해, 셀들은 모두 4개의 단계들(즉, 단계 0,1,2,3)에서 그 전송을 스테거링하도록 동작된다. 제시된 예에서, 셀 1 - 4는 각각 단계 0 - 3에서 전송되도록 지정된다. 307.2kbps 에서, 패킷들은 2배 슬롯들에서 전송된다.

도9에 제시된바와 같이, 스테거링양은 지원될 데이터 레이트에 매칭된다. 보다 높은 데이터 레이트를 지원하기 위해, 보다 많은 스테거링이 요구될 수 있고 보다 많은 셀들이 블랭킹될 필요가 있다.

또 다른 응용에서, 시간 멀티플렉싱 전송 방식이 가변 레이트 제어 채널을 지원하기 위해 사용된다. 도9에 제시된 예에 있어서, 셀들은 제시된 3개의 데이터레이트들 중 임의의 레이트에서 제어 채널을 전송하도록 동작된다. 상술되고 테이블 2에 리스트된바와 같이, 각 데이터 레이트의 프리엠블은 고유 길이를 가지고 있고 접속 터미널들은 이러한 프리엠블을 처리함으로써 패킷의 데이터 레이트를 결정할 수 있다.

또 다른 응용에서, 시간 멀티플렉싱 전송 방식은 보다 (상대적으로) 고속 데이터 레이트(예를 들면, 300kbps 또는 그 이상)에서 동작될 수 있는 방송 채널 또는 일부 다른 시그널링 채널(예를 들면, 페이징 채널)을 지원하기 위해 간섭을 감소시키는데 사용될 수 있다. 일 구현에서, 다수의 시간슬롯들이 방송 채널을 위해 비축될 수 있다. 이러한 시간슬롯들은 주기적으로 또는 결정론적으로 선택될 수 있다. 예를 들어 도9에 제시된 바와 같이, 8개의 연속적인 시간슬롯들이 방송 채널 매 특정 시간 주기(예를 들면, 256 시간슬롯들의 매 제어 채널 사이클)를 위해 비축될 수 있다. 나머지 시간슬롯들은 블랭킹을 가지고 또는 셀 블랭킹 없이 다른 전송을 위해 사용될 수 있다. 방송 채널은 보다 높은 데이터 레이트에 대해서 보다 적은 수의 시간슬롯들 상에서 전송될 수 있기 때문에, 고속 데이터 레이트 방송 채널은 접속 터미널이 보다 신속하게 메세지를 수신할 수 있도록 하여준다. 이는 임의의 장점들을 제공할 수 있다.

또 다른 응용에서, 시간 멀티플렉싱 전송 방식은 불리한 접속 터미널로의 전송을 지원하는데 사용될 수 있다. 셀 근방에 위치하는 접속 터미널에서의 간섭은 매우 클 수 있다. 예를 들어, 도1의 접속 터미널(106D)에서의 신호 품질은 열악하고, 간섭 벌크(bulk)는 이웃 셀(104c)로부터 기인한다. 주요 간섭자(예를 들면,셀 104c)의 식별이 알려지면, 이러한 셀들로부터의 전송은 불리한 접속 터미널로의 전송 기간동안 블랭킹된다. 이러한 경우, 다른 셀들의 전송을 허용하면서 제한된 수의 간섭셀들로 부터의 전송을 블랭킹하는 것만이 필요하다. 불리한 접속 터미널로의 전송이 완료되면, 블랭킹된 셀들의 전송 재개가 허용된다.

상술한 내용은 시간 멀티플렉싱 전송 방식의 일부 응용예를 기술한다. 이러한 전송 방식은 다른 응용예들에 사용될 수 있고 이 역시 본 발명의 영역에 속한다.

이러한 시간 멀티플렉싱 전송 방식(및 스테거링 전송 방식)은 주파수 재사용 방식에 필적할 만한 성능을 제공하는 "시간 재사용" 방식을 구현하기 위해 사용된다. 그러나 시간 재사용 방식은 많은 장점들을 제공한다. 예를 들어, 시간 재사용 계수는 유연하게 선택될 수 있고(예를 들어, 시스템 동작 조건들 및 필요에 따라), 요구되는 결과들을 달성하기 위해 동적으로 조정될 수 있다. 또한, 시간 멀티플렉싱 전송 방식을 적용하는 지속 시간이 유연하게 선택될 수 있다. 예로서, 시간슬롯들은 통계적으로 선택되고 시스템에 의해 셀들로 할당될 수 있다.

도10은 본 발명의 멀티플렉싱 전송 방식을 구현할 수 있는 순방향 링크 구조에 대한 블록 다이어그램이다. 이러한 구조는 HDR 시스템에서 사용된다. 전송 데이터 프로세서(1010)내에서, 순방향 트래픽 채널 또는 제어 채널에 대한 물리 레이어 패킷들은 인코더(1012)에 의해 인코딩되고 (모듈러-2) 합산기(1014)에 의해 스크램블되어 스크램블러(1016)로부터의 시퀀스를 스크램블링한다. 각 패킷에 대한 스크램블링된 비트들은 채널 인터리버(1018)에 의해 인터리빙되고, 인터리빙된 비트들은 특정 변조 포맷(예를 들면, QPSK, 8-PSK, 또는 16-QAM)을 사용하여 변조기(1020)에 의해 변조되며, 이러한 변조 포맷은 패킷에 대해 사용될 데이터 레이트에 따라 선택된다. 변조기(1020)는 각 패킷에 대해 (예를 들어, 2560개의)복소 데이터 변조 심벌들 시퀀스를 제공한다.

데이터 변조 심벌들은 블록(1022)에서 반복 및/또는 펑쳐링되어 테이블 1에 리스트된 바와 같이 필요한 수의 변조 심벌들을 획득한다. 이러한 복소 변조 심벌들은 디멀티플렉서(1024)에 의해 16쌍의 동상(I) 및 직교(Q) 채널들로 디멀티플렉싱된다. 각각의 동상 및 직교 채널내의 변조 심벌들은 커버기(1026)에 의해 각각의 16-ary 월시 심벌들로 커리링되고, 이득 엘리먼트(1028)에 의해 스케일링된다. 16개의 동상 채널들로부터의 스케일된 월시 심벌들은 합산되어 I 심벌 스트림을 형성하고, 16개의 직교 채널들로부터의 스케일된 월시 심벌들은 합산되어 Q 심벌 스트림을 형성한다. I 및 Q 심벌 스트림들은 각각 시분할 멀티플렉서(TDM)(1032)의 제1 세트의 I 및 Q 입력들로 제공된다.

패킷에 대한 프리엠블 데이터(모든 제로들의 시퀀스)는 신호 매핑 엘리먼트(1042)에 의해 매핑되고(예를 들어, "0"→+1, 및 "1"→-1), 특정 32-비트 바이-직교 시퀀스를 통해 커버기(1044)에 의해 커버링된다. 이러한 32-비트 시퀀스는 패킷을 전송하는데 사용되는 특정 제어(또는 트래픽) 채널에 할당되는 MAC 인덱스를 가진다. 그리고 나서 32-비트 커버링 시퀀스는 블록(1046)에서 여러번 반복된다. 반복 횟수는 테이블 2에 제시된 바와 같이 데이터 레이트에 의존하는 프리엠블의 길이에 기반하여 결정된다. 그리고 나서 프리엠블은 멀티플렉서(1032)의제2 입력으로 제공된다.

MAC 정보(즉, RPC 비트들, 및 비트 반복 엘리먼트(1050)에 의해 반복되는 RA 비트들)은 신호 매핑 엘리먼트(1052)에 의해 매핑되고, 이들 엘리먼트(1050)에 의해 스케일링되며, 커버기(1056)에 의해 월시 커버로 커버링된다. 커버링된 RPC 및 커버링된 RA 는 합산기(1058)에 의해 합산되며, 반복기(1060)에 의해 반복되며, 멀티플렉서91032)의 제3 세트의 I 및 Q 입력들로 제공된다.

파일롯 데이터는 신호 매핑 엘리먼트(1062)에 의해 신호 매핑되며, 커버기(1064)에 의해 제로 월시 커버로 커버링되며, 멀티플렉서의 제4 I 입력으로 제공된다.

제어기(1070)는 적절한 제어 신호(들)를 멀티플렉서(1032)로 제공하여 도4에 제시된 슬롯 및 도6A 및 6B에 각각 38.4kbps 및 76.8kbps에 대해 제시된 전송 포맷을 발생시킨다. 제어기(1070)는 추가적 제어 신호들을 제공하여 유휴 슬롯이 전송이 금지되는(즉, 블랭킹되는) 각 시간슬롯에 대해 멀티플렉서(1032)에 의해 발생되도록 제어 신호들을 추가로 제공한다.

명확화를 위하여, HDR 시스템에서의 제어채널을 위하여 시간 멀티플렉싱 전송방식에 대한 다양한 특징 및 실시예가 상세히 기술되었다. 시간 멀티플렉싱 전송방식은 트래픽 채널 및 다양한 형태의 채널에 대하여 사용될 수 있다. 예컨대, 트래픽 채널을 통한 불리한 엑세스 터미널로의 데이터 전송은 주요 간섭 셀을 블랭킹함으로써 달성될 수 있다. 다른 실시예에서, 높은 데이터 전송 속도로의 데이터 전송은 높은 데이터 전송 속도를 위해 요구된 신호품질을 달성하기 위하여 하나 이상의 간섭셀을 블랭킹할수 있다. 시간 멀티플렉싱 전송방식은 다른 무선통신 시스템(예컨대, W-CDMA 시스템과 같은 다른(동기 및 비동기) CDMA 시스템)에 대하여 사용될 수 있다.

바람직한 실시예의 전술한 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 실시 또는 사용하도록 제공되었다. 이들 실시예의 다양한 수정은 당업자에 의하여 용이하게 이루어질 것이며, 여기에 개시된 일반적인 원리는 본 발명의 기능을 사용하지 않고 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 개시된 실시예에 제한되지 않으며 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 따르는 가장 넓은 범위를 따른다.

Claims

스펙트럼 확산 통신 시스템에서, 다수의 전송 소스로부터 데이터를 전송하기 위한 방법으로서,

데이터 전송을 위한 시간슬롯을 정의하는 단계를 포함하는데, 상기 각각의 시간슬롯은 특정 시간간격에 대응하며;

상기 각각의 시간슬롯을 하나 이상의 전송 소스에 할당하는 단계와;

상기 다수의 전송소스의 각 전송소스가 할당된 시간슬롯을 통해 데이터를 전송하도록 하는 단계를 포함하는 데이터 전송방법.
제 1항에 있어서, 상기 시간슬롯은 다수의 N 페이즈와 연관되며,

상기 할당단계는 특정 기간동안 상기 N 페이즈 각각을 상기 하나 이상의 전송소스의 각 세트에 할당하는 단계를 포함하는 데이터 전송방법.
제 1항에 있어서, 상기 데이터 전송이 적어도 특정 기간동안 비중첩 시간방식으로 이루어지도록 상기 다수의 전송소스로부터의 데이터 전송을 스테거링하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송방법.
제 3항에 있어서, 상기 스테거링량은 상기 다수의 전송소스로부터의 데이터 전송 속도를 따르는 데이터 전송방법.
제 1항에 있어서, 적어도 하나의 전송소스에 대한 특정 간섭레벨을 결정하는 단계와;

간섭을 유발하는 하나 이상의 간섭 전송소스를 식별하는 단계를 포함하며;

상기 할당단계는 적어도 하나의 전송소스에 대한 특정 간섭레벨을 달성하도록 수행되는 데이터 전송방법.
제 1항에 있어서, 상기 전송될 데이터는 통신 시스템에서 제어채널을 위하여 사용되는 데이터 전송방법.
무선통신 시스템에서 다수의 셀로부터 데이터를 전송하기 위한 방법으로서,

데이터 전송을 위한 시간슬롯을 정의하는 단계를 포함하는데, 상기 각각의 시간슬롯은 미리 결정된 시간간격에 대응하며;

1보다 큰 N 페이즈와 상기 시간슬롯을 연관시키는 단계와;

특정 기간동안 하나 이상의 셀의 각 세트에 각각의 N 페이즈를 할당하는 단계와;

상기 다수의 셀의 각 셀이 상기 셀에 할당된 하나 이상의 페이즈를 통해 데이터를 전송하도록 하는 단계를 포함하는 데이터 전송방법.
제 7항에 있어서, 상기 N은 4인 데이터 전송방법.
제 7항에 있어서, 간섭을 감소시키기 위하여 상기 다수의 셀로부터의 데이터 전송을 스테거링하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송방법.
제 9항에 있어서, 상기 스테거링 단계는 특정 기간동안 상기 N 페이즈 각각에 상기 다수의 셀 각각을 할당하는 단계를 포함하는 데이터 전송방법.
제 9항에 있어서, 트래픽 데이터 전송동안 사용될 특정 스테거링 패턴을 나타내는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송방법.
제 9항에 있어서, 상기 스테거링의 결과로써 상기 다수의 셀로부터의 데이터 전송의 데이터 전송 속도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 데이터 전송방법.
제 9항에 있어서, 상기 스테거링량은 상기 데이터 전송을 위하여 사용된 데이터에 기초하는 데이터 전송방법.
제 9항에 있어서, 각 전송 사이클내에 특정 수의 시간슬롯을 지정하는 단계를 포함하며, 이에 따라 상기 다수의 셀로부터의 데이터 전송이 스테거링되며, 상기 각각의 전송 사이클은 다수의 시간슬롯을 포함하는 데이터 전송방법.
제 7항에 있어서, 초과 간섭을 일으키는 부적절한 셀을 상기 다수의 셀로부터 식별하는 단계와;

상기 초과 간섭을 일으키는 하나 이상의 간섭셀을 식별하는 단계와;

상기 부적절한 셀에 할당된 페이즈와 다른 페이즈에 상기 하나 이상의 간섭셀을 할당하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송방법.
제 7항에 있어서, 특정기간동안 하나 이상의 페이즈를 특정 셀에 할당하는 단계와;

상기 특정 기간동안, 상기 다수의 셀중 나머지 셀이 특정 셀에 할당된 하나 이상의 페이즈를 통해 전송하는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송방법.
제 7항에 있어서, 상기 특정기간동안 특정 셀에 하나 이상의 페이즈를 할당하는 단계와;

하나 이상의 할당된 페이즈를 통해 상기 특정셀로부터 특정 데이터 전송 속도로 데이터를 전송하는 단계와;

상기 특정기간동안, 상기 셀이 특정 데이터 전송 속도로 신뢰성 있는 데이터 전송을 수행하도록 상기 다수의 셀중 나머지 셀이 상기 특정셀에 할당된 하나 이상의 페이즈를 통해 전송하는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는 데이터 전송방법.
제 17항에 있어서, 상기 특정 데이터 전송 속도는 통신 시스템에 의하여 지원되는 가장 낮은 데이터 속도인 데이터 전송방법.
제 7항에 있어서, 상기 다수의 셀중 적어도 하나의 셀로부터의 데이터 전송은 제어채널을 위해 사용되는 데이터 전송방법.
제 19항에 있어서, 상기 제어채널을 통한 각각의 데이터 전송은 상기 데이터 전송시에 포함된 프리엠블에 의하여 식별되는 데이터 전송방법.
제 7항에 있어서, 상기 통신 시스템은 CDMA 통신 시스템인 데이터 전송방법.
CDMA 통신 시스템에서 다수의 셀로부터 데이터를 전송하기 위한 방법으로서,

데이터 전송을 위한 시간슬롯을 정의하는 단계를 포함하는데, 상기 각각의 시간슬롯은 미리 결정된 시간간격에 대응하며;

상기 시간슬롯과 4개의 다른 페이즈를 연관시키는 단계를 포함하는데, 4개의 시간슬롯의 각 연속 그룹은 상기 4개의 다른 페이즈와 각각 연관된 4개의 시간슬롯을 포함하며;

특정 기간동안 하나 이상의 셀의 각 세트에 상기 4개의 페이즈의 각각을 할당하는 단계를 포함하는데, 상기 셀은 상기 다수의 셀로부터의 데이터 전송이 간섭을 감소시키기 위하여 스테거링되도록 페이즈가 할당되며;

상기 셀에 할당된 하나 이상의 페이즈를 통해 상기 다수의 셀의 각각에 데이터 전송이 이루어지도록 하는 단계를 포함하는 데이터 전송방법.
무선 통신 시스템에서의 엑세스 포인트로서,

데이터 패킷을 수신 및 처리하여 다수의 슬롯을 제공하도록 구성된 데이터 프로세서와;

상기 엑세스 포인트에 할당된 다수의 시간슬롯을 통해 상기 다수의 슬롯의 전송을 제어하며, 상기 엑세스 포인트에 의해 비전송으로 지정된 하나 이상의 시간슬롯을 통한 전송을 방지하도록 구성된 제어기를 포함하는 엑세스 포인트.
제 23항에 있어서, 상기 데이터 패킷은 상기 데이터 패킷의 전송을 위하여 할당된 상기 다수의 시간슬롯에 대한 오프셋을 나타내는 필드를 포함하는 엑세스 포인터.