KR20040018340A

KR20040018340A - 일방향에 대해 ｏｆｄｍ을, 타방향에 대해 ｄｓｓｓ를이용하는 통신 시스템

Info

Publication number: KR20040018340A
Application number: KR10-2003-7011937A
Authority: KR
Inventors: 리샤오둥; 류후이; 장원중
Original assignee: 브로드스톰 텔레커뮤니케이션즈 인코포레이티드
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2004-03-03
Also published as: US20020159422A1; CN100370710C; US6940827B2; KR20070086983A; US8873516B2; US8040855B2; US20110032921A1; US20070223406A1; JP4076861B2; US20060067278A1; JP2014064310A; JP2004527166A; KR100846644B1; CN101083651A; KR20090094872A; CN1507708A; JP2007325299A; JP2012120213A; HK1066648A1; WO2002073831A1

Abstract

무선통신에 대한 방법과 장치가 개시되어 있다. 일 실시형태에서는, 가입자와 통신하는 방법은 CDMA 송신기 (301) 가 가입자에 직교 주파수 도메인 멀티플렉싱 신호를 송신하고, OFDM 수신기 (302) 가 가입자로부터 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 신호를 수신하는 것을 포함한다.

Description

일방향에 대해 ＯＦＤＭ을, 타방향에 대해 ＤＳＳＳ를 이용하는 통신 시스템{A COMMUNICATION SYSTEM USING OFDM FOR ONE DIRECTION AND DSSS FOR ANOTHER DIRECTION}

기술분야

본 발명은 통신에 관한 것으로, 구체적으로는, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 및 확산 스펙트럼 송신의 기초 변조 포맷을 이용하는 다중-가입자 시스템에 관한 것이다.

배경기술

고속 무선 서비스에 대한 요구가 점차로 증가하면서, 패킷 네트워크에 대해 서비스의 보장된 품질 (QoS) 을 유지하면서, 더 높은 데이터 레이트로 더 많은 가입자를 수용하기 위해 대역폭당 더 높은 처리율에 대한 필요성이 필요하게 된다. "무선 광대역" 에 대한 정의는 변할 수도 있지만, 차세대 무선 광대역 네트워크는 IP-센트릭 (centric), 고속 무선 채널 (> 10Mbps 다운링크 및 > 512Kbps 업링크) 을 통해, 고품질 음성으로부터 고-선명 영상까지의 폭넓은 서비스를 제공해야 한다는 것이 공통적으로 인식되고 있다. Shingo Ohmori 등의 2000년 12월 IEEE 통신 잡지의 "The Future Generations of Mobile Communications Based on Broadband Access Technologies" 을 참조한다.

통신 패킷의 비대칭 성질에 기인하여, 무선 업링크 (가입자로부터 기지국 또는 접근 지점으로) 및 다운링크 (기지국 또는 접근 지점으로부터 가입자로) 에 대한 조건들은 매우 다르다. 고처리율/스펙트럼 효율은, 기지국에서 좀 더 관련된 하드웨어 및 고비용 전력 증폭기를 나타내지만, 트래픽이 집중된 다운링크에서 가장 중요하다. 반면, 증폭기 효율 변조 포맷은, 비용을 절감시키며 전력 효율을 증대시키기 위해, 가입자 터미널에 중요하다. 명료하게 하기 위해, 분리된 설계 최적화 접근이 업링크 및 다운링크 모뎀의 설계에 대해 적용되어야 한다. 그러나, 거의 모든 현재의 시스템, 즉 널리 보급된 GSM 및 IS-95 네트워크는 업링크 및 다운링크에 대해 균일한 모뎀 및 다중 접근 구조를 이용한다. 그 결과, 전체적인 시스템의 효율이 떨어지게 된다.

직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 및 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 (DSSS) 은 무선 통신에 대해 종종 사용되는 2 가지의 변조 기술이다. OFDM 에서, 도 1 에 도시한 바와 같이, 광대역폭은 서로 직교로 배열되는 다중 협-대역 부반송파로 분할된다. 부반송파상에서 변조된 신호는 병렬로 송신된다. DSSS 에서, 변조 심볼은 스프레드 시퀀스에 의해 가용 대역폭에 걸쳐서 우선적으로 스프레딩되며, 그 후 송신된다. 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 에서, 다중 가입자국은 서로 다른 스프레드 시퀀스로 시그널링하는 DSSS 을 사용하여 기지국과 통신한다.

OFDM 은 다중경로 페이딩 채널에 대해 효율적인 기술이다. 잘 설계된 시스템에서, 각각의 부반송파의 주파수 응답은 평편하거나 거의 평편하게 이루어질 수 있다. 그러므로, 아주 간단하게, 또는 어떠한 채널 등화도 요구되지 않는다. OFDM 의 다른 중요한 이점은, 채널 용량을 최대로 하기 위해 최적의 전력및 레이트 할당을 허여한다는 것이다. 이러한 본래의 이점은, 각 가입자의 채널 응답이 서로 다른, 다중 가입자를 갖는 셀룰러 시스템에서 매우 중요하다. 이 경우, 다중 가입자에 대한 부반송파의 신중한 할당에 의해, 전체적인 시스템 용량 처리율을 최대화하는 것은 가능하다.

한편, OFDM 은 몇몇 단점을 갖고 있다. 단점 중의 하나는 OFDM 신호의 큰 최대치-대-평균치 전력 (PAP) 율이다. 이것은 OFDM 에 기초한 시스템을 구현하는데 중요한 장애물이다. 큰 PAP 율은, 고비용 또는 저송신 전력을 초래하는, 전력 증폭기에 대한 좀 더 엄격한 선형 조건을 의미한다. 특히, 이것은, 그들의 대용량에 기인하여 시스템 비용을 증가시키는 가입자 터미널의 구현에 있어서 바람직하지 않다. 또한, 적응형 부반송파 할당을 갖는 OFDM 의 최대 용량을 달성하기 위해, 기지국의 가입자에서 채널 측정을 피드백하는 것이 요구된다. 또한, 이것은 오버헤드를 부가할 수 있고, 시스템 제어를 복잡하게 할 수 있다.

DSSS 은, 다중 지연 경로로부터 수신된 신호를 함께 코히어런트하게 부가하는, 레이크 (Rake) 수신기의 사용을 통해 다중경로 채널을 처리한다. 그러나, 데이터 레이트가 고속이며, 확산인자가 낮을 때, 레이크 수신기의 성능은 떨어진다. 또한, DSSS 신호는, 고이득 주파수와 저이득 주파수를 포함하면서, 전체 스펙트럼을 동일하게 이용한다. 그러므로, DSSS 의 잠재적인 용량은 적응형 부반송파 할당을 갖는 OFDM 에 의해 달성될 수 있는 것보다 작다. 한편, 통상적으로, DSSS 신호는 OFDM 신호보다 낮은 PAP 을 갖는다. 또한, DSSS 의 사용으로, 다수의 다중-접근 방식들 중에 큰 다중-접근 유연성을 제공하는 코드-분할 다중 접근을 할 수 있도록 한다. 그러므로, DSSS 은 특히 가입자 터미널 송신에 있어서 매우 매력적인 기술이다.

OFDM 및 DSSS 은 무선 통신에서 폭넓게 사용되며, 대부분의 시스템에서, 다운링크 및 업링크에 대해 단일 기술이 사용된다. 예를 들어, UMTS W-CDMA 시스템에서, 업링크 및 다운링크에 대해 DSSS 가 사용되며, IEEE 802.11a 에서, 업링크 및 다운링크에 대해 OFDM 이 사용된다. 이것은, 이점 및 단점이 시스템에서 존재한다는 것을 의미한다. W-CDMA 에 대한 더 많은 정보를 위해서, 2000년 John Wiley & Sons 에서 발행된, H. Holma 와 A. Toskala 의 "WCDMA for UMTS" 을 참조한다. OFDM 에 대한 더 많은 정보를 위해서, 2000년 Artech House Publishers 에서 발행된, R.van Nee 와 R. Prasad 의 "OFDM for Wireless Multimedia Communications" 을 참조한다.

발명의 요약

통신에 대한 방법 및 장치를 설명한다. 일 실시형태에서, 가입자와 통신하는 방법은 가입자에 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 신호를 송신하며, 가입자로부터 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 (DSSS) 신호를 수신하는 방법을 포함한다.

도면의 간단한 설명

본 발명은 상세한 설명과 본 발명의 각종 실시형태의 첨부한 도면으로부터 좀 더 완전히 이해되지만, 특정 실시형태에 본 발명을 제한하려는 것은 아니며, 단지 설명 및 이해를 위한 것이다.

도 1A 은 주파수 영역의 OFDM 신호 및 부반송파를 도시한다.

도 1B 은 다중 부반송파 및 클러스터를 도시한다.

도 2 은 시간-주파수 영역에서의 OFDM 부반송파 클러스터 및 파일럿 심볼을 도시한다.

도 3 은 일방의 송신을 위한 OFDM 및 타방의 송신을 위한 CDMA 을 사용하는 통신 네트워크를 도시한다.

도 4 은 다운링크 통신에 대해 OFDM 을 사용하는 기지국 송신기의 일 실시형태에 대한 블록도이다.

도 5 은 가입자 터미널 수신기의 일 실시형태의 블록도이다.

도 6 은 업링크 통신에 대해 DSSS/CDMA 을 사용하는 가입자 터미널 송신기의 일 실시형태에 대한 블록도이다.

도 7 은 기지국 수신기 및 다운링크 부반송파 할당기의 일 실시형태에 대한 블록도이다.

도 8 은 업링크 송신 신호의 예시적인 데이터 포맷을 도시한다.

도 9 은 다운링크 송신 신호의 예시적인 데이터 포맷을 도시한다.

도 10 은 주파수 트래킹에 대한 예시적인 파일럿 부반송파를 도시한다.

도 11 은, 일방의 데이터 레이트를 강화시키기 위해서, 양방향 송신용 CDMA 와 부가적인 OFDM 채널을 사용하는 듀플렉싱 시스템의 일 실시형태에 대한 블록도이다.

도 12 은 서로 다른 가입자에 관련된 채널 응답을 도시한다.

도 13 은 부반송파를 할당하는 프로세스의 일 실시형태에 대한 흐름도이다.

도 14 은 OFDM 심볼, 파일럿, 및 클러스터의 시간 및 주파수 격자를 도시한다.

도 15 은 가입자 프로세싱을 도시한다.

도 16 은 도 15 의 일예를 도시한다.

도 17 은 임의의 클러스터 피드백에 대한 포맷의 일 실시형태를 도시한다.

도 18 은 기지국의 일 실시형태를 도시한다.

본 발명의 상세한 설명

OFDM 및 CDMA 을 통합하는 방법 및 장치가 설명된다. 일 실시형태에서, 가입자와 통신하는 방법은 가입자로 직교 주파수 영역 멀티플렉싱 (OFDM) 신호를 송신하는 방법과, 가입자로부터 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 (DSSS) 신호를 수신하는 방법을 포함한다.

여기에서 설명한 기술들은 업링크의 전력 효율을 증대시키고 잠재적으로는 최적화하는 반면에 다운링크 처리율을 증대시키고 잠재적으로는 최대화함과 동시에, 전체적인 시스템의 다중-접근 유연성을 유지한다. 일 실시형태에서, 다운링크에 대한 OFDM 은 스펙트럼 효율 및 비트 레이트를 증대하고 잠재적으로는 최대화하기 위해서 사용된다. 이것은 비대칭 성질에 기인하는 현재의 인터넷 접근에 대한 중요한 특성이다. 업링크에 대한 DSSS/CDMA 은 OFDM 의 큰 피크치 대 평균치 비를 피하며, 다중-접근 유연성을 증대하고 잠재적으로는 최대화하기 위해 사용된다. 선택적으로, DSSS 보다 CDMA 기술이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 주파수 호핑 (FH) 이 사용될 수도 있다.

일 실시형태에서, OFDM 다운링크의 부반송파는 다중 가입자에게 적응적으로 할당되어, 시스템 용량을 증대하고 잠재적으로는 최대화한다. 기지국에서 다중 가입자로부터 수신된 업링크 CDMA 신호가 적응형 할당에 사용될 수도 있다.

무선 통신에 관련된 하나 이상의 실시형태를 설명하고 있지만, 본 발명의 교시는, 예를 들어 제한적이지는 않지만 케이블 모뎀과 같은 유선 통신에 동일하게 적용된다.

후술하는 바와 같이, 다수의 세부사항을 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 특정 세부 사항없이 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다. 예를 들어, 종래의 구조 및 장치는, 본 발명의 불명료함을 피하기 위해 상세히 설명하기 보다는 블록도 형태로 도시한다.

후술하는 상세한 설명의 일부분은, 컴퓨터 메모리내의 데이터 비트상에서의 동작의 알고리즘 및 상징적인 표시로 제시될 수도 있다. 이들 알고리즘 설명 및 표시는, 당업자들에게 그들의 제품의 구성요소를 가장 효율적으로 전달하기 위해, 데이터 프로세싱 분야의 당업자들에 의해 사용된 수단이다. 일반적으로, 알고리즘은 원하는 결과를 가져오는 단계의 일치된 시퀀스로 여겨진다. 단계는 물리량의 물리적인 조작을 필요로 한다. 통상적으로, 필수적이지는 않지만, 이들 양은 저장, 송신, 합성, 비교, 및 다르게 조작될 수 있는 전기 또는 자기 신호의 형태를 갖는다. 편리할 때 증명되며, 이들 신호를 비트, 값, 요소, 심볼, 문자, 용어, 번호 등으로 간주하는 것이 공통적인 사용에 원칙적으로 적합하다.

그러나, 이 모든 것과 유사한 용어는, 적당한 물리적 양과 관련되며 적당한라벨이 이들 양에 적용된다는 것을 기억해야 한다. 후술에서 설명하는 바와 같이, 좀 더 상세히 설명하면, 전체적인 설명을 통해, "프로세싱" 또는 "컴퓨팅" 또는 "계산" 또는 "결정" 또는 "표시"와 같은 용어를 이용하는 설명은, 컴퓨터 시스템의 레지스터 및 메모리내에 물리적 (전자) 양으로 표시되는 데이터를, 컴퓨터 시스템 메모리 또는 레지스터 또는 다른 정보 기억 장치내에 물리적 양으로 유사하게 표시되는 다른 데이터로 조작 또는 변형하는 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 계산 장치의 작용 및 프로세스에 참조한다.

또한, 본 발명은 동작을 실시하는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 특히 요구되는 목적을 위해 구성될 수도 있으며, 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 재구성되는 일반적인 목적의 컴퓨터를 구비할 수도 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램은, 각각 컴퓨터 시스템 버스에 연결된, 플로피 디스크, 광 디스크, CD-ROM, 자기-광 디스크, 읽기 전용 메모리 (ROM), 무작위 접근 메모리 (RAM), EPROM, EEPROM, 자기 또는 광 카드, 또는 전자 지시어를 저장하는데 적합한 어떤 유형의 매체를 포함하는 디스크의 임의의 유형에 제한되는 것은 아니지만, 그러한 컴퓨터 판독가능한 저장 매체내에 저장될 수도 있다.

여기에서 제시된 알고리즘 및 표시는 고유하게 어떠한 특정 컴퓨터 또는 다른 장치에 고유하게 관련되지 않는다. 다양한 일반적인 목적의 시스템은 여기에서의 교시에 따른 프로그램을 갖고 사용될 수도 있거나, 요구되는 방법 단계를 실시하기 위해 좀 더 구체화된 장치를 구성하는데 편리한 것으로 증명될 수도 있다. 각종 이들 시스템에 대한 요구되는 구조는 하기의 설명으로부터 명백해진다. 또한, 본 발명은 특정 프로그래밍 언어를 참조하여 설명되지 않는다. 각종 프로그래밍 언어가 여기에서 설명하는 바와 같이 본 발명의 교시를 구현하기 위해 사용될 수도 있다.

기기-판독가능 매체는 기기 (즉, 컴퓨터) 에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장 또는 송신하는 임의의 메카니즘을 포함한다. 예를 들어, 기기-판독가능 매체는, 읽기 전용 메모리 ("ROM"); 무작위 접근 메모리 ("RAM"); 자기 디스크 저장 매체; 광 저장 매체; 플래시 메모리 장치; 전기, 광, 음향, 또는 다른 형태의 전달 신호 (부반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 를 포함한다.

개관

도 1B 은 부반송파 (101) 및 클러스터 (102) 와 같은 다중 부반송파를 도시한다. 도 1B 에 도시한 바와 같이, 클러스터 (102) 는 하나 이상의 물리적 부반송파를 포함하는 논리 유닛으로서 정의된다. 클러스터는 연속 또는 해체 (disjoint) 부반송파를 포함할 수 있다. 클러스터와 그의 부반송파 사이의 맵핑은 고정되거나 재구성될 수 있다. 재구성되는 경우에, 기지국은 클러스터가 재정의될 때를 가입자에게 알린다. 일 실시형태에서, 주파수 스펙트럼은 512 개의 부반송파를 포함하며, 각각의 클러스터는 4 개의 연속적인 부반송파를 포함하므로, 128 개의 클러스터에 이르게 된다.

일 실시형태에서, 도 2 에 도시한 바와 같이, 각각의 기지국은 파일럿 심볼을 동시에 송신하며, 각각의 파일럿 심볼은 전체적인 OFDM 주파수 대역폭을 점유한다. 일 실시형태에서, 각각의 파일럿 심볼은 보호 시간으로 128㎲ 의 길이 또는 주기를 갖고, 그것의 결합은 약 152㎲ 이다. 각각의 파일럿 주기 후에, 다른 파일럿 심볼의 세트만큼 후속되는 소정의 데이터 주기가 있다. 일 실시형태에서, 각각의 파일럿 주기 후에 데이터를 송신하는데 사용되는 4 개의 데이터 주기가 있으며, 각각의 데이터 주기는 152㎲ 이다.

도 3 은 일방에서의 송신을 위한 OFDM 과 타방에서의 송신을 위한 CDMA 을 사용하는 통신 네트워크의 블록도이다. 다른 도면 뿐만 아니라 도 3 의 프로세싱 블록 각각은, 하드웨어 (즉, 회로, 전용 로직 등), 소프트웨어 (일반 목적 컴퓨터 시스템 또는 전용 기기 상에서 실행됨), 또는 이들의 조합을 포함하는 논리를 프로세싱하여 수행할 수 있다.

도 3 을 참조하면, 통신 네트워크 (300) 는 다중 통신 시스템 (즉, 기지국, 접근 지점, 헤드단, 이동 유닛, 가입자, 원격국, 터미널 유닛 등) 을 포함한다. 단지 2 개의 시스템이 도시되어 있지만, 통신 네트워크 (300) 는 2 개 이상의 시스템을 포함할 수도 있다. 하나의 사이트에서, 시스템 (350) 은, 무선 통신 신호를 변조시키기 위해 CDMA 을 사용하여 정보를 송신하는 송신기 (301), 및 네트워크의 다른 위치로부터 수신된 OFDM 신호의 형태로 무선 통신을 프로세스하는 OFDM 수신기 (302) 를 포함한다. 스위치 (303) 는 CDMA 송신기 (301) 와 OFDM 수신기 (302) 사이에서 스위치하여, 그들중 하나만을 임의의 시간에 안테나 (310) 에 연결시킨다.

완전 듀플렉스 통신을 지원하기 위해 시분할 멀티플렉싱을 사용하는 시분할 듀플렉싱 (TDD), 또는 동일한 주파수에서 양방향으로의 통신이 이루어지는 다른 시스템에서, 스위치 (303) 는 시간 스위치를 포함한다. 선택적인 실시형태에서, 다른 주파수 대역이 각 방향에서 정보를 송신 또는 수신하도록 사용되는 주파수 분할 듀플렉싱 (FDD), 또는 다른 시스템에서, 스위치 (303) 는 주파수 듀플렉서로 대체된다.

시스템 (351) 은, 무선 통신을 통해 시스템의 다른 사이트로 통신을 위한 OFDM 신호를 발생시키는 OFDM (306), 및 시스템의 다른 사이트로부터 수신된 CDMA 신호를 프로세스하는 CDMA 수신기 (305) 를 포함한다. 스위치 (304; 듀플렉서) 는 임의의 때에 CDMA 수신기 (305) 와 OFDM 송신기 (306) 중 하나를 안테나 (314) 에 연결시킨다. 스위치/듀플렉서 (304 및 303) 는 안테나 (311 및 310) 각각이 동시에 송신 및 수신을 위해 사용되도록 허여한다.

일 실시형태에서, 시스템 (350) 은 이동 통신 시스템에 가입자를 포함하는 반면에, 시스템 (351) 은 기지국을 포함한다. 따라서, 도 3 에 도시한 바와 같이, OFDM 은 다운링크에 대해 사용된다. 다운링크에 대하여 OFDM 을 사용하여 스펙트럼 효율 및 비트 레이트를 최대화할 수도 있다. CDMA 은 OFDM 의 큰 피크치 대 평균치 비의 문제점을 실질적으로 피하고 다중 접근 유연성을 제공하기 위해 업링크에 대해 사용된다.

일 실시형태에서, OFDM 다운링크의 부반송파는 다중 가입자에 적응적으로 할당되어, 멀티플렉싱을 달성하며 시스템 용량을 증대시킨다 (잠재적으로 최대화). 기지국에서 다중 가입자로부터 수신된 업링크 CDMA 신호로부터 추출된 정보는 적응형 부반송파 할당에 대해 사용된다. 이것은 하기에서 더욱 상세하게 설명한다.

일 실시형태에서, 5㎒ 스펙트럼은 각각의 다운링크 OFDM 채널에 대해 사용된다. 펄스를 형상화 하면서, 데이터 송신에 대해 사용되는 네트 대역폭은 4㎒ 이며, 그것은 병렬로 송신되는 512 개의 부반송파로 분할된다. 일 실시형태에서, OFDM 심볼 각각은 24㎲ 의 보호 간격을 갖는 128㎲ 의 길이 또는 주기를 갖는다. 그러므로, 총 심볼 주기는 152㎲ 가 된다. 일 실시형태에서, 하나의 OFDM 의 모든 부반송파는 4 개의 가입자에 대해 사용된다. 다중 가입자에 대한 서비스는 시분할 멀티플렉싱 (TDM) 을 통해, 즉 서로 다른 가입자는 서로 다른 시간에서 서로 다른 OFDM 심볼을 사용하여, 달성될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 하나의 OFDM 심볼의 부반송파는 다중 가입자에 의해 사용될 수 있으며, 각각은 총 부반송파의 부분을 사용한다. 일 실시형태에서, 임의의 부반송파는 임의의 가입자에 할당될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 도 1A 및 도 2 에 도시한 바와 같이, 부반송파 할당의 세분성 (granularity) 은 고정된 다수의 부반송파, 소위 클러스터까지 증대된다. 임의의 가입자에는 임의의 클러스터가 할당될 수 있다. 부반송파 크러스터링은 오버헤드를 인덱스하는 부반송파를 감소시킨다.

도 4 은 다운링크 통신용 OFDM 을 사용하는 기지국 송신기의 일 실시형태의 블록도이다. 도 4 을 참조하면, 기지국은 1-n 으로 라벨링된 N 개의 프로세싱 경로, 또는 체인을 포함하며, 각각의 프로세싱 경로는 순방향 오차 교청 (FEC) 인코더 (402), 인터리버 (403), 및 변조기 (404) 를 포함한다. 기지국과 통신하는 n 개의 가입자 각각에 대한 프로세싱 경로가 있다. 일 실시형태에서, 미디어 액세스 제어 (MAC; 도시 생략) 또는 다른 멀티플렉싱 메카니즘은 다른 클러스터에 대한 개별적인 프로세싱 경로로 유저 데이터를 향하게 하는데 사용된다.

도 4 에 도시한 바와 같이, 유저 데이터 (401_1-n) 는 개별적인 가입자로 송신되는 데이터를 포함한다. 부반송파 할당기의 일부로서 동작하는 멀티플렉서 (MUX; 480) 는 유저 데이터 (401_1-n) 를 수신하며, 개별적인 가입자로의 송신을 위해 부반송파 그룹을 할당하는 할당기의 결과로 발생되는 클러스터 데이터를 출력하며, 유저 데이터는 부반송파상에서 변조된다. 선택적인 실시형태에서, MUX (480) 은 포함되지 않으며, 유저 데이터는 직접 순방향 오차 교정 (FEC) 인코더 (402) 에 제공된다.

우선적으로, 클러스터 데이터는 종래에 잘 알려진 방법으로 순방향 오차 교정 (FEC) 인코더 (402) 에 의해 인코드된다. 인코딩의 결과는, 수신기가 정보를 교정하도록 하여, 유저 데이터에서 내장된 충분 잉여 정보의 부가물이다. 그 후, 유저 데이터는 인터리브 (403) 에 의해 인터리브되며, 인터리버는 연속적인 코드 심볼이 송신될 시퀀스의 다중 심볼에 의해 분리되는 방법으로 유저 데이터에서 코드 심볼 (즉, 비트) 을 재정리한다. 이것은 종래의 기술이다. 그 후, 기지국은, 변조기 (404) 를 통해, QPSK, 16QAM, 또는 후술하는 다른 것들과 같은 디지털 변조 방법을 사용하여, 인터리브된 유저 데이터를 변조한다. 모든 부반송파상의 변조된 데이터는 종래에 알려진 방법으로 역 고속 푸리에 변환 (IFFT; 405) 에 의해 프로세스된다. IFFT (405) 의 출력은 병렬/직렬 변환기 (406) 에 입력되며, 그것은 종래에 알려진 방법으로 IFFT (405) 의 병렬 출력을 직렬 출력OFDM 신호로 변환시킨다. 일 실시형태에서, 부가적인 보호 간격 (주기 프리픽스) 이 이 지점에 삽입된다. 결과적인 OFDM 신호는 RF 채널을 통해 송신된다.

일 실시형태에서, 기지국은 스펙트럼 효율을 증대 (잠재적으로 최대화) 시키기 위해 가입자에 부반송파를 적응적으로 할당한다. 도 12 은 서로 다른 가입자에 관련된 채널 응답을 도시한다. 도 12 에 도시한 바와 같이, 2 개의 가입자에 대응하는 채널 응답은 서로 다르다. 다중 유저 적응형 로딩은, 가입자에 상대적으로 높은 신호대 잡음비를 갖는 부반송파를 할당함으로써, 총 시스템 용량을 증대시킨다. 주파수 응답은 적응형 부반송파 할당을 위한 기지국에서 부반송파 할당기로 송신되며, 상대적으로 높은 신호대 잡음비를 갖는 부반송파는 가입자로 다운링크 송신을 위해 할당된다. 또한, FFC 코딩 및 변조 포맷은 각각의 또는 다중 부반송파의 신호대 잡음비에 따라서 적응적으로 이루어질 수 있다.

일 실시형태에서, 각각의 부반송파에 대한 다운링크 SNR 은 가입자에 의해 측정된다. 정보는 기지국 부반송파 할당기로 다시 제공되며, 할당기는 모든 가입자로부터 SNR 정보를 수집한다. 그 후, 부반송파 할당기는, 가입자에 상대적으로 높은 SNR 을 갖는 부반송파를 할당하기 위해, 최선 또는 차선의 할당 알고리즘을 수행한다. 후술하는 바와 같이, 또 다른 실시형태에서, SNR 정보는 각각의 가입자에 의해 송신된 업링크 신호로부터 직접 유도된다. 이들 2 개의 기술은 하기에서 상세히 설명한다. 또한, SNR 정보를 수집하는 2 개의 기술은 결합될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 기술은 2 개의 가중된 평균치를 사용함으로써 결합될 수 있다. 선택적으로, 그 결합은, 어디서 연속적이지 않고 서로 다른시간에 동작하는가에 기초되며, 양자로부터 초래하는 SNR 정보가 사용된다.

도 5 은 도 4 에 도시된 프로세싱의 역순서로 수신된 OFDM 신호를 프로세스하기 위한 기능을 포함하는 가입자 터미널 수신기의 블록도이다. 가입자에 대한 데이터는 상부 데이터 링크층으로 통과된다.

일 실시형태에서, 수신된 신호는 시간적으로 순차로 샘플되며, 그 샘플은 메모리에 저장된다. 소정의 샘플수가 수신되는 경우, 직렬/병렬 변환기 (506) 는 종래에 알려진 방법으로 입력 OFDM 신호 (샘플의 형태) 를 병렬 형태로 변환시킨다. 직렬/병렬 변환기 (506) 의 출력은 고속 푸리에 변환 (FFT; 505) 의 입력에 의해 수신되며, 그것은 종래에 알려진 고속 푸리에 변환을 적용한다. FFT (505) 의 출력은 서로 다른 경로 중 하나로 송신된다. 즉, FFT (505) 의 출력은 1-n 으로 라벨링된 다중 프로세싱 경로에 연결된다.

여기에 설명한 바와 같이, 각각의 프로세싱 경로는, 기지국에 의해 적용된 변조를 거꾸로 하는 복조 기술을 사용하여 신호를 복조시키는 복조기 (504) 를 포함한다. 그 후, 이들 수신기는 종래에 알려진 방법으로 디인터리버 (503) 를 사용하여 복조된 신호를 디인터리브한다. 수신기는 디인터리버 (503) 로부터 재배열된 복조된 데이터를 가지며, 종래에 알려진 방법으로, FEC 디코더 (502) 를 사용하는 FEC 디코딩을 수행하여 유저 데이터 (501) 를 발생시킨다. 일 실시형태에서, FEC 디코더 (502) 의 출력은 클러스터 데이터를 표시한다.

미디어 액세스 제어 (MAC) 층의 부분일 수 있는 디멀티플렉서 (Demux; 507)는 멀티플렉싱 부반송파로부터의 FEC 디코더 (502_1-n) 로부터의 출력을 디멀티플렉싱하여 유저 데이터 (501_1-n) 를 생성하는데, 유저 데이터는 부반송파의 클러스터상에 있다.

도 5의 프로세싱 블록을 소프트웨어에서 실시할 수 있는 수신기의 소프트웨어 실시에서는, 안테나를 이용하여 수신되는 신호를 샘플링한 다음, 그 샘플을 프로세싱 블록에 의하여 프로세싱하는 메모리에 기억시킨다.

도 6은 업링크 통신에 대해 DSSS/CDMA를 이용하는 가입자 단말기 송신기의 일 실시형태를 나타내는 블록도이다. 도 6을 참조하면, 먼저, 업링크 데이터를 FEC 인코더 (602) 에서의 순방향 에러 수정코드로 인코딩한 다음, 상술한 바와 동일한 방식으로 인터리버 (603) 를 통하여 인터리브한다. 다음, 이 인터리브된 데이터를 수신기가 변조기 (604) 를 통하여 변조한다. 변조 후, 수신기는 스프레드 프로세싱 블록 (605) 을 통하여 인터리브되어 변조된 데이터에 가입자의 스프레드 코드를 적용한다. 이 스프레드 신호는 펄스형식으로, 무선 주파수 (RF) 채널을 통하여 송신한다.

도 7은 수신기와 다운링크 부반송파 할당기를 가진 기지국의 일 실시형태를 나타내는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 다운링크 OFDM 부반송파 할당기 (707) 에 접속하는데 n개의 프로세싱 경로가 존재한다. 일 실시형태에서, 각각의 프로세싱 경로는 개별 유저에 대한 것이다. 모든 또 다른 경로들이 동일한 방식으로 수행하기 때문에, 하나의 경로만을 설명하기로 한다.

도 7의 프로세싱 블록을 소프트웨어에서 실시하는 수신기의 소프트웨어 실시에서는, 안테나를 이용하여 수신되는 신호들을 샘플링한 다음, 이 샘플을 프로세싱 블록에 의해 프로세싱하는 메모리에 기억시킨다.

이 수신신호 샘플을 상관기 (701) 에 입력하는데, 이 상관기는 입력신호를 송신하여 가입자의 스프레드 코드와 입력신호를 상관시키는 동안에 이용하였던 동일한 스프레드 시퀀스를 이용하여 샘플을 디스프레딩한다. 또 다른 실시형태에서는, 상관기 (701) 를 매치 필터로 대체할 수도 있다. 수신기는 상관 결과인 상관기 (701) 의 출력을 레이크 수신기 (702) 와 채널 추정기 (703) 에 입력한다. 레이크 수신기 (702) 는 상관 결과를, 복조를 수행하는 것을 포함한, 당해 기술에 잘 알려진 방법으로 합성하는 최대값비를 통하여 처리하며, 그 처리 결과를 디인터리버 (705) 로 출력한다. 디인터리버 (705) 는 디인터리브를 수행한 다음, FEC 디코더 (706) 로 언스크램블 데이터를 출력한다. FEC 디코더 (706) 는 당해 기술에 잘 알려진 방법으로 디코딩하는 FEC 디코딩을 수행한다. FEC 디코더 (705) 의 출력은 유저 데이터이다. 이후 이 디코딩 데이터를 상부 데이터 링크층으로 전달한다.

채널 추정기 (703) 는 채널 응답을 추정한 다음, 그 추정결과를 레이크 수신기 (702) 와 FFT (704) 에 제공한다. 레이크 수신기 (702) 는 채널 추정결과를 이용하여 합성하기 위하여 선택할 핑거가 어떤것인지를 결정한다. (FFT) 704 는 당해 기술에 잘 알려진 방법으로 채널 응답을 주파수 응답으로 변환한다.

할당기 (707) 는 다중 가입자에 대해 FFT (704) 로부터의 주파수 응답을 수신한 다음 수신한 응답에 기초하여 부반송파를 할당한다.

일 실시형태에서는, 각각의 유저가 고유 스프레드 시퀀스를 할당받는다. 또한, 도 8을 통하여 후술할 바와 같이, 업링크 송신신호는 고유 트레이닝 시퀀스를 포함할 수 있다. 이 시퀀스를 기지국에서 이용하여, 채널을 추정한다. 채널 시간 응답을 추정한 경우, FFT (704) 를 이용하여 그 주파수 응답을 도출한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 모든 가입자에 대해 주파수 응답을 적응 반송파 할당에 대한 부반송파 할당기 (707) 로 송신한다.

일 실시형태에서는, 채널 추정 후의 FFT (704) 의 크기는, 포인트의 수에 따라, 다운링크 OFDM 송신에 대한 크기와 동일하다. 부반송파 클러스터에 관한 또 다른 실시형태에서는, 채널 추정후의 FFT (704) 의 크기는 다운링크 OFDM 송신에 대한 크기보다 더 작다. 예를 들면, 다운링크 OFDM에 대해 FFT (704) 의 크기가 512인 경우, 클러스터에서의 연속 부반송파의 개수는 16개이며, 32개 포인트의 FFT만이 기지국 수신기에서의 채널-주파수 응답 추정에 대하여 필요하다.

또 다른 실시형태에서는, 가입자와 관련한 채널 주파수 응답은 트레이닝 시퀀스 또는 파일롯 신호를 이용하지 않고 업링크 스펙트럼 확신신호에 기초하여 추정한다. 주파수 응답은 위상 앰비규어티 (ambiguity) 내에서 추정되며 진폭 응답은 부반송파 할당에 이용한다.

도 8은 1 시간 프레임에서의 CDMA 신호의 데이터 포맷의 일 실시형태를 나타낸 것이다. 도 8을 참조하면, 데이터 심볼 (801 및 803) 양측은 선택 트레이닝 심볼인 미드앰블 (802) 이다. 바람직하게는, 프레임의 중간에 삽입되는 선택트레이닝 심볼 (미드앰블) 은 CDMA 신호의 간섭 검출에 대해 채널추정을 위하여 이용할 수 있다. 미드앰블에 대한 스프레드 코드는 데이터 심볼에 대한 스프레드 코드와는 상이할 수 있다. 미드앰블에 대한 스프레드 코드가 길수록 (예를 들면, 2배 정도 긴 경우) 수신기에서의 채널추정을 향상시킬 수 있고 이에 따라, 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.

가입자 유닛에 대한 업링크 CDMA 신호를 동기시킬 수도 있고 동기시키지 않을 수도 있다. 동기식 CDMA의 경우, 기지국에서의 각각의 업링크 신호에 대한 도달을 시간정렬시킨다. 이에 의해, 기지국에서의 수신기 처리를 간략화할 수 있다. 예를 들면, 도 7과 관련하여, 모든 개개의 유저에 대한 상관을, 예를 들면, 다차원신호 송신을 이용하여 합성할 수도 있다.

일 실시형태에서는, 모든 가입자 유닛은 시간과 주파수 양쪽에서 그 기지국에 대하여 동기한다. 기지국은 정규 OFDM 심볼에 후속하는 "비컨 신호 (beacon signal)" 를 주기적으로 브로드캐스트한다. 이 비컨신호를 동기를 위하여 가입자 유닛이 이용하며, 예를 들면 10 ㎳의 시간프레임에서 한번 발생하는 것이 바람직하다. 일 실시형태에서는, 비컨 신호 자체가 하나의 OFDM 신호 또는 다중 OFDM 신호이다. 또 다른 실시형태에서는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 비컨 신호가 스펙트럼 확산 의사잡음 (pseudo-noise; PN) 시퀀스를 포함한다. 도 9를 참조하면, 4개의 PN 시퀀스만을 나타내었지만, 어떠한 개수의 시퀀스도 이용할 수 있다. 일 실시형태에서는, 제 1 PN 시퀀스 (PN1) 또는 어떤 다른 소정의 개수의 PN 시퀀스를, 당해 기술에 잘 알려진 방법으로 시퀀스 상관을 통하여 가입자유닛에서의 시간 동기를 위하여 이용할 수 있다. 서로 일치하는 것이 바람직한 PN 시퀀스 (PN1에 후속하는 PN2) 는 시퀀스 상관을 통하여 가입자 유닛에서의 주파수 추적을 수행한 후 상관결과 쌍들간의 위상차이를 비교하는데 이용할 수 있다. 일 실시형태에서는, 다중 PN2 시퀀스가 필요하며, 이 PN2 시퀀스는 PN1 시퀀스에 비해 짧을 필요가 있다.

일 실시형태에서는, 단일 출력부, 및 하나는 PN 시퀀스 발생기로부터의 PN 시퀀스를 수신하도록 접속하며 나머지 하나는 FFT의 출력부에 접속하는 입력부쌍을 가진 송신기를, 도 9에 나타낸 형식으로 데이터를 출력하도록 접속시킨다.

일 실시형태에서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 파일롯 부반송파를 OFDM 심볼내에 삽입하여, 가입자 유닛이 반송파 주파수 에러를 추가로 계산한 다음 수정할 수 있다 (주파수 추적).

일 실시형태에서는, 업링크 CDMA 신호를 전력제어하여 상호간섭을 감소시켜 잠재적으로 최소화시킨다. 전력제어는 개방루프 또는 폐쇄루프에서 수행할 수 있으며, 이들을 조합하여 수행하는 것이 바람직하다. 가입자 제어부에서는, 전류제어 유닛이 그 송신 전력을 제어한다. 전력 제어유닛은 기지국으로부터 국부적으로 발생되거나 (개방루프) 또는 수신될 수 있는 (폐쇄루프) 전력 조절 커맨드를 허용한다. 개방루프 전력제어의 경우, 가입자 유닛은 다운링크 신호 전력을 모니터링하여 자신의 송신전력을 조절한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 다중 유저 OFDM 다운링크 신호가 전체 대역폭을 점유할 수 없지만 CDMA 신호는 광대역이기 때문에, 다운링크와 업링크 전력측정에서 부정합이 발생할 수 있다. 이러한문제를 해결하기 위한 일 방법으로는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 다운링크에서 전체 대역폭 파일롯 OFDM 심볼을 항상 송신하는 것이다. 가입자 유닛은 다운링크 파일롯 심볼 전력을 측정하여 자신의 송신전력을 조절한다. 가입자의 일실시형태는, 2000년 12월 15일에 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된, 발명의 명칭이 "OFDMA with Adaptive Subcarrier-클러스터 Configuration 및 Selective Loading" 인 미국특허출원 일련번호 제 09/738,086에 개시되어 있다. 폐쇄루프 전력제어에서는, 업링크 CDMA 신호의 전력을 기지국 수신기에서 측정한다. 각각의 가입자 유닛에 대한 필요한 전력조절은 다운링크 송신신호를 통하여 수행한다. 폐쇄루프 전력제어의 경우, 기지국은 업링크 전력을 측정하여, 자신의 전력레벨에 대한 어떠한 조절을 가입자에게 지시하는 전력제어 커맨드를 가입자에 송신한다.

일 실시형태에서는, 다운링크와 업링크 송신을 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 를 통하여 정렬한다. 이 경우, RF 듀플렉서를 이용하여, 송수신을 분리한다. 또 다른 실시형태에서는, 다운링크와 업링크 송신을 시분할 듀플렉스 (TDD) 를 통하여 정렬한다. 이 경우, 시간 스위치는 송수신을 제어한다.

또 다른 실시형태에서는, CDMA를 다운링크와 업링크 송신을 하여 이용한다. 다운링크의 데이터 레이트를 더욱 강화시키기 위하여, 도 11에 나타낸 바와 같이, 부가적인 OFDM 채널을 이용한다. 도 11을 참조하면, 듀플렉스 시스템에, 2개의 통신 시스템 (예를 들면, 통신유닛, 국 등) 을 도시한다. 통신 시스템 (1150) 은 CDMA 송신기 (1101), CDMA 수신기 (1102), 및 스위치 또는 듀플렉서 (1104) 를 통하여 안테나 (1105) 에 접속하는 OFDM 수신기 (1103) 를 포함한다. 이와 유사하게, 통신시스템 (1151) 은 CDMA 수신기 (1108), CDMA 송신기 (1110), 및 스위치 또는 듀플렉서 (1107) 를 통하여 안테나 (1106) 에 접속하는 OFDM 송신기 (1109) 를 포함한다.

일 실시형태에서, 각각의 통신 시스템에서는, CDMA 송신기와 수신기 쌍을 CDMA 트랜시버로서 실시한다. 일 실시형태에서는, 양쪽 시스템은 CDMA 트랜시버와 OFDM 트랜시버를 포함하는데, 이 OFDM 트랜시버는 OFDM 송신기와 OFDM 수신기를 포함한다.

도 11은 점대점 접속을 나타낸 것이지만, 이 시스템은, CDMA 송신기와 수신기, 및 OFDM 송신기 또는 수신기 또는 이들 모두를 갖는 또 다른 유닛 (예를 들면, 가입자들) 을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 또 다른 유닛 (들) 이 통신시스템에 존재할 수도 있으며, OFDM 통신 능력을 가질 필요없이 CDMA 송신기와 CDMA 수신기를 가질 수도 있다. 한편, 부가적인 유닛 (들) 이 CDMA 통신 능력을 갖지 않고 OFDM 통신 능력 (OFDM 송신기 및/또는 수신기) 을 가질 수도 있다.

이하, 터보모드라 하는 일 실시형태에서는, 각각이 채널 (예를 들면, CDMA 다운링크, CDMA 업링크, 및 OFDM 다운링크) 이 상이한 스펙트럼을 점유한다. 예를 들면, CDMA 다운링크는 주파수범위에서 2110-2170 MHz에서 5 MHz 채널을 이용할 수 있으며, CDMA 업링크는 주파수 범위 1920-1980 MHz에서 5 MHz 채널을 이용할 수 있고, OFDM 다운링크는 더욱 높은 주파수 범위에서 5 또는 10 MHz 채널을 이용할 수 있다. 터보모드에서는, 가입자 유닛 동기에 대한 파일롯 신호를 다운링크 CDMA 채널 또는 다운링크 OFDM 채널을 통하여 전달할 수 있다. 또한, 전력제어신호는 다운링크 CDMA 채널 또는 다운링크 OFDM 채널을 통하여 전달할 수 있다. IS-95 CDMA 시스템 또는 UMTS W-CDMA 시스템과 같이, CDMA 업링크와 다운링크 채널의 쌍이 이미 성립한 경우, 업링크 동기와 전력제어를 위해 다운링크 CDMA 채널을 이용하고 비컨 심볼, 파일롯 심볼, 다운링크 OFDM 신호의 수신에 대한 OFDM 채널내에 포함된 파일롯 부반송파를 이용하는 것이 바람직하다. CDMA 다운링크의 동기신호를 효과적으로 이용하는 경우, 이들 동기 심볼의 오버헤드를 추가로 감소시킬 수 있다.

예시적인 부반송파/클러스터 할당 과정

도 13은 가입자에 대한 클러스터 할당 프로세스의 일 실시형태를 나타내는 플로우도이다. 이 프로세싱은 하드웨어 (예를 들면, 전용 논리회로, 회로 등), (예를 들면, 범용 컴퓨터 시스템 또는 전용 머신상에서 실행하는 것과 같은) 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 논리회로를 프로세싱하여 수행할 수 있다.

도 13을 참조하면, 각각의 기지국은 자신의 셀 (또는 섹터) 내에서 파일롯 OFDM 심볼을 모든 가입자에게 주기적으로 브로드캐스트한다 (프로세스 블록 101). 이하, 종종 사운드 시퀀스 또는 신호라 하는 파일롯 심볼을 기지국과 가입자 양측이 모두 기지한다. 일 실시형태에서는, 각각의 파일롯 심볼이 전체 OFDM 주파수 대역폭을 커버한다. 파일롯 심볼은 상이한 셀 (또는 섹터) 들과 다를 수 있다. 파일롯 심볼은 여러 목적을 제공할 수 있는데, 시간과 주파수 동기, 채널 추정, 및 클러스터 할당에 대한 신호 대 간섭/잡음 (SINR) 비 측정을 제공한다.

이후, 각각의 가입자는 파일롯 신호의 수신의 모니터링을 계속 진행하며, 각각의 클러스터의 SINR 및/또는 셀간 간섭 및 셀간 트래픽을 포함한 다른 파라미터를 측정한다 (프로세스 블록 1302). 이 정보에 기초하여, 각각의 가입자는 상호 관련한 우수한 성능 (예를 들면, 높은 SINR와 낮은 트래픽 부하) 을 가진 하나 이상의 클러스터를 선택한 다음, 이들 후보 클러스터상의 정보를 소정의 업링크 액세채널 액세스 채널을 통하여 기지국에 되공급한다 (프로세스 블록 1303). 예를들면, 10 dB보다 높은 SINR 값은 우수한 성능을 나타낼 수 있다. 이와 유사하게, 50%보다 낮은 클러스터 이용율도 우수한 성능을 지시할 수 있다. 각각의 가입자는 다른 것 보다 비교적 더욱 우수한 성능을 가진 클러스터를 선택한다. 이 선택에 의해, 각각의 가입자가 측정 파라미터에 기초하여 이용하기 원하는 클러스터를 선택할 수 있다.

일 실시형태에서는, 각각의 가입자가 각각의 부반송파 클러스터의 SINR을 측정한 다음 액세스 채널을 통하여 자신의 기지국에 이들 SINR 측정값을 보고한다. SINR값은 클러스터에서의 각각의 부반송파의 SINR의 평균값을 포함할 수 있다. 또 다른 방법으로는, 클러스터에 대한 SINR값이 클러스터에서의 부반송파의 SINR 값들중 최악의 SINR값이 될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서는,클러스터에서의 부반송파의 SINR의 가중평균값을 이용하여 클러스터에 대한 SINR값을 발생시킬 수 있다. 이것은 부반송파에 적용되는 가중값이 상이할 수 있는 다이버시티 클러스터에 특히 유용할 수 있다.

각각의 가입자로부터 기지국으로의 정보의 피드백은 각각의 클러스터에 대한SINR 값을 포함할 수 있으며, 또한 가입자가 이용하기 원하는 코딩/변조 레이트를 지시할 수 있다. 피드백에서의 SINR값이 피드백에서의 정보순서를 기지국이 기지할 정도의 클러스터에 대응함을 지시하는데는, 클러스터 인덱스가 불필요하다. 또 다른 실시형태에서는, 피드백의 정보는, 클러스터가 가입자에 대하여 서로에 대해 가장 우수한 정보를 가짐에 따라 순서화된다. 이 경우, 수반한 SINR 값이 대응하는 클러스터를 지시하는데는, 인덱스가 필요하다.

또한, 가입자로부터의 피드백 수신시, 기지국은 후보들중에서 가입자에 대한 하나 이상의 클러스터를 선택한다 (프로세스 블록 1304). 기지국은 기지국에서 이용할 수 있는 부가정보, 예를 들면, 각각의 부반송파상의 트래픽 부하 정보, 각각의 주파수 대역에 대한 기지국에서 문의한 트래픽 리퀘스트의 양, 주파수 대역을 초과이용했는지의 여부, 및 가입자가 정보송신에 얼마나 오래 대기했는지의 정보를 이용할 수도 있다. 또한, 인접 셀의 부반송파 부하 정보를 기지국간에 교환할 수 있다. 기지국은 이들 정보를 부반송파 할당에 이용하여 셀간 간섭을 감소시킬 수 있다.

클러스터 선택 후, 가입자에 대한 접속이 이미 성립했을 경우, 기지국은 다운링크 공통제어채널을 통하여 또는 송신 다운링크 트래픽 채널을 통하여 클러스터 할당에 대하여 가입자에게 통지한다 (프로세스 브록 1305). 또한, 일 실시형태에서는, 기지국이 적절한 변조/코딩 레이트에 대하여 가입자에게 알려준다.

기본 통신링크가 성립한 경우, 각각이 가입자는 전용 트래픽 채널 (예를 들면, 하나 이상의 소정의 업링크 액세스 채널) 을 이용하여 기지국에 피드백의 송신을 진행한다.

일 실시형태에서는, 기지국이, 가입자에 의해 이용될 모든 클러스터를 동시에 할당한다. 또 다른 실시형태에서는, 먼저, 기지국이, 이하 기본 클러스터라 하는 다중 클러스터를 할당하여 기지국과 가입자간의 데이터 링크를 성립시킨다. 이후, 후속하여 기지국이, 이하 보조 클러스터라 하는 더 많은 클러스터를 가입자에 할당하여 통신 대역폭을 증가시킨다. 더 높은 우선순위를 기본 클러스터의 할당에 부여할 수록, 더 낮은 우선순위를 보조 클러스터의 할당에 부여할 수 있다. 예를 들면, 먼저, 기지국이 가입자에 대한 기본 클러스터의 할당을 보정한 다음, 가입자로부터의 보조 클러스터에 대한 더 많은 리퀘스트를 만족시키는 시도를 한다. 다른 방법으로는, 기지국이 기본 클러스터를 또 다른 가입자에게 할당하기 전에, 보조 클러스터를 하나 이상의 가입자에게 할당할 수도 있다. 예를 들면, 기지국이 어떤 클러스터를 또 다른 가입자에게 할당하기 전에, 기본 클러스터와 보조 클러스터를 한 가입자에게 할당할 수도 있다. 일 실시형태에서는, 기지국이 기본 클러스터를 새로운 가입자에게 할당한 다음, 또 다른 어떤 가입자가 클러스터를 요구하는지를 판정한다. 또 다른 가입자가 클러스터를 요구하지 않으면, 기지국이 새로운 가입자에게 보조 클러스터를 할당한다.

때때로, 논리 프로세싱은 상술한 프로세스를 반복하여 재시도를 수행한다 (프로세스 블록 1306). 이 재시도는 주기적으로 수행할 수도 있다. 이 재시도는 가입자 이동 또는 간섭의 어떠한 변경을 보상한다. 일 실시형태에서는, 각각의 가입자가 자신의 갱신된 클러스터 선택 및 자신과 관련한 SINRs을 기지국에보고한다. 이후, 기지국은 재선택을 추가로 수행한 다음, 새로운 클러스터 할당에 대하여 가입자에게 알린다. 재시도는 기지국에 의해 초기화할 수 있는데, 이 경우, 기지국은 특정 가입자가 자신의 갱신한 클러스터 선택을 보고할 것을 요청한다. 또한, 재시도는, 가입자가 채널 품질저하를 관찰한 경우, 가입자에 의해 초기화할 수 있다.

적응변조 및 코딩

일 실시형태에서는, 상이한 변조와 코딩 레이트를 이용하여 상이한 SINR을 가진 채널을 통하여 신뢰성있는 송신을 지원한다. 또한, 다중 부반송파를 통하여 스프레딩하는 신호를 이용하여 매우 낮은 SINR로 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

코딩/변조 테이블의 예를 아래 표 1에 나타낸다.

(표 1)

위 예에서는, 1/8 스프레드는 하나의 QPSK 변조 심볼이 8개의 부반송파를 통하여 반복함을 나타내는 것이다. 또한, 반복/스프레드는 시간 도메인으로 확장할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 QPSK 심볼은 2개의 OFDM 심볼의 4개의 부반송파를 통하여 반복할 수 있으며 또한 1/8 스프레드를 발생시킨다.

초기 클러스터 할당과 레이트 선택 후, 수신기에서 관측한 채널상태에 따라 코딩/변조 레이트를 적응적으로 변경할 수 있다.

파일롯 심볼 및 SINR 측정

일 실시형태에서는, 도 14a-c에 나타낸 바와 같이, 각각의 기지국이 파일롯 심볼을 동시에 송신하며, 각각의 파일롯 심볼이 전체 OFDM 주파수 대역폭을 점유한다. 도 14a-c를 참조하면, 파일롯 심볼 (1401) 이 셀 (A, B 및 C) 에 대한 전체 OFDM 주파수 대역폭에 각각 가로놓여 있다. 일 실시형태에서는, 각각의 파일롯 심볼은 가이드 시간과 함께 128 ㎲인 시간길이 또는 지속시간을 갖는데, 그 조합은 대략 152 ㎲ 정도된다. 각각의 파일롯 주기 뒤에, 또 다른 파일롯 심볼 세트가 소정 수의 데이터 주기에 후속한다. 일 실시형태에서는, 각각의 파일롯 뒤에, 4개의 데이터 주기를 이용하여 데이터를 송신하며, 각각의 데이터 주기는 152㎲이다.

가입자는 파일롯 심볼로부터의 각각의 클러스터에 대한 SINR을 추정한다. 일 실시형태에서는, 먼저, 가입자가 간섭이나 잡음이 존재하지 않는 경우처럼, 진폭 및 위상을 포함하여 채널 응답을 추정한다. 일단 채널을 추정한 경우, 가입자가 수신신호로부터 간섭/잡음을 계산한다.

추정한 SINR 값들을 최대 SINR값으로부터 최소 SINR값 순으로 순서화할 수 있으며, 최대 SINR값을 가진 클러스터를 선택한다. 일 실시형태에서, 선택된 클러스터는, 시스템에 의해 지원되는 (비록 레이트가 낮기는 하지만) 신뢰성이 있는 송신을 허용하는 최소 SINR값보다 큰 SINR 값을 갖는다. 선택한 클러스터의수는 피드백 대역폭 및 리퀘스트 송신 레이트에 의존할 수 있다. 일 실시형태에서, 가입자는 얼마나 많은 클러스터를 기지국이 선택할 수 있는지에 대한 정보의 송신을 항상 시도한다.

또한, 상술한 바와 같이, SINR 추정값을 이용하여, 각각의 클러스터에 대한 적절한 코딩/변조 레이트를 선택한다. 또한, 적절한 SINR 인덱스 방식을 이용하여, SINR 인덱스는, 가입자가 이용하기 원하는 특정 코딩 및 변조 레이트를 지시할 수도 있다. 동일한 가입자의 경우에도, 상이한 클러스터가 상이한 변조/코딩 레이트를 가질 수 있다.

파일롯 심볼은 셀들간의 간섭을 판정하는 부가적인 목적을 제공한다. 다중셀들의 파일롯을 동시에 브로드캐스트하기 때문에, (이 파일롯들이 전체 주파수 대역을 점유하기 때문에) 파일롯들이 서로 간섭할 수 있다. 이러한 파일롯 심볼의 충돌을 이용하여, 최악의 시나리오일때의 간섭의 양을 판정할 수 있다. 따라서, 일 실시형태에서, 이 방법을 이용한 상기 SINR 추정은, 모든 간섭원이 동작한 것으로 가정하여 간섭레벨을 최악의 시나리오의 경우에 측정한다는 점에서, 대략적으로 구해진 것이다. 따라서, 파일롯 심볼의 구성은 전체적인 주파수 대역을 점유하여, 상이한 셀들간에 충돌을 발생시켜 패킷 송신 시스템에서의 최악의 경우에 SINR을 검출하는데 이용할 수 있다.

데이터 트래픽 주기 동안에, 가입자는 간섭레벨을 재판정할 수 있다. 데이터 트래픽 주기를 이용하여, 셀간 트래픽 뿐만 아니라 셀간 간섭레벨도 추정한다. 더욱 자세하게는, 파일롯과 트래픽 주기 동안의 전력차이를 이용하여 (셀간) 트래픽 부하와 셀간 간섭을 감지하여 원하는 클러스터를 선택할 수 있다.

어떤 클러스터상의 간섭레벨은, 인접셀에서는 이들 클러스터를 재이용할 수 없기 때문에 더욱 낮아질 수 있다. 예를 들면, 도 14에서, 셀 (A) 에서는, 클러스터 (A) 를 (셀 (C) 에서는 이용하지만) 셀 (B) 에서는 재이용하지 않기 때문에 클러스터 (A) 에 대하여 간섭이 거의 없다. 이와 유사하게 셀 (A) 에서는, 클러스터 (B) 는 셀 (C) 에서가 아닌 셀 (B) 에서 이용하기 때문에 셀 (B) 로부터의 낮은 간섭을 받는다.

이러한 추정에 기초한 변조/코딩 레이트는 급격한 패킷 송신으로 발생하는 빈번한 간섭변경에 대해서도 별 영향을 받지 않는다. 이는, 레이트 예측을 모든 간섭원을 수신하는 최악의 경우의 시나리오에 기초하여 수행하기 때문이다.

일 실시형태에서, 가입자는 파일롯 심볼 주기와 데이터 트래픽 주기 모두로부터 이용가능한 정보를 이용하여 셀간 트래픽 부하와 셀간 간섭을 모두 분석한다. 가입자의 목표는, 가입자가 이용하기 원하는 클러스터에 대한 지시를 기지국에 제공하는 것이다. 이상적으로는, 가입자에 의한 선택결과는 높은 채널이득, 또 다른 셀로부터의 낮은 간섭, 및 높은 유용성을 가진 클러스터를 선택하는 것이다. 가입자는 이 선택 결과를 포함한, 상술한 바와 같은 순서로 또는 또 다른 순서로 원하는 클러스터를 목록화하여 피드백 정보를 제공한다.

도 15는 가입자 프로세싱의 일 실시형태를 나타낸다. 이 프로세싱은 하드웨어 (예를 들면, 전용논리, 회로 등), (예를 들면, 범용 컴퓨터 시스템 또는 전용 머신상에서 실행할 수 있는) 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는논리를 처리하여 수행한다.

도 15를 참조하면, 채널/간섭 추정 프로세스 블록 (1501) 은 파일롯 심볼에 응답하여 파일롯 주기에서 채널 및 간섭 추정을 수행한다. 트래픽/간섭 분석 프로세스 블록 (1502) 은 채널/간섭 추정 블록 (1501) 으로부터의 정보 및 단일정보에 응답하여 데이터 주기에서의 트래픽 및 간섭 분석을 수행한다.

클러스터 순서화 및 레이트 예측 프로세스 블록 (1503) 은 채널/간섭 추정 프로세스 블록 (1501) 과 트래픽/간섭 분석 프로세스 블록 (1502) 의 출력부에 접속하여 레이트 예측과 함께 클러스터 순서화와 선택을 수행한다.

클러스터 순서화 프로세스 블록 (1503) 출력을 클러스터 리퀘스트 프로세스 블록 (1504) 으로 입력하는데, 이 블록 (1504) 은 클러스터 및 변조/코딩 레이트를 요구한다. 이들 선택의 지시를 기지국으로 송신한다. 일 실시형태에서, 각각의 클러스터상의 SINR을 액세스 채널을 통하여 기지국에 보고한다. 이 정보를 클러스터 선택에 이용하여, 클러스터가 셀간 큰 트래픽 부하 및/또는 또 다른 셀로부터의 강한 간섭을 받는 것을 방지한다. 즉, 특정 클러스터에 대하여 셀간 큰 트래픽 부하가 이미 존재하는 경우에는, 새로운 가입자가 특정 클러스터의 이용을 할당받을 수 있다. 또한, 간섭이 너무 강하여 SINR만을 로우 레이트로 송신시킬 수 있거나 신뢰성 있는 송신이 전혀 불가능한 경우, 클러스터를 할당받을 수 없다.

프로세스 블록 (1501) 에 의한 채널/간섭 추정은 당해 기술에 잘 알려진 것으로, 다중셀들간에 동시에 브로드캐시트되고 있는 전체 대역폭 파일롯 심볼로 인하여 발생하는 간섭을 모니터닝하여 수행한다. 간섭정보는 다음 식을 푸는 정보를 이용하는 프로세스 블록 (1502) 으로 송신한다.

여기서, S_i는 서브 반송파 (주파수 대역) i 에 대한 신호를 나타낸다. I_iis 부반송파 (i) 에 대한 간섭이며, n_i는 부반송파 i와 관련한 잡음이고, Y_i는 부반송파 i에 대한 관측값이다. 512개의 서브 반송파의 경우, i는 0부터 511까지의 범위에 있다. I_i와 n_i는 분리시키지 못하며 하나의 양으로 고려할 수 있다. 간섭/잡음과 채널이득 (H_i) 은 알지 못한다. 파일롯 주기 동안, 파일롯 심볼을 나타내는 신호 (S_i) 와 관측값 (y_i) 은 알고 있기 때문에, 간섭이나 잡음이 없는 경우에 대한 채널 이득 (H_i) 을 결정할 수 있다. 일단 이를 알게 되면, Hi, Si 및 yi 모두를 알고 있기 때문에, 방정식에 재투입하여 데이터 주기동안의 간섭/잡음을 결정할 수 있다.

가입자는 프로세스 블록 (1501 및 1502) 으로부터의 간섭정보를 이용하여 원하는 클러스터를 선택할 수 있다. 일 실시형태에서, 프로세스 블록 (1503) 을 이용하여, 가입자는 클러스터들을 순서화하고 또한, 이들 클러스터를 이용하여, 이용가능한 데이터 레이트를 예측한다. 예측한 데이터 레이트 정보는, 사전에 계산한 데이터 레이트 값을 가진 룩업 테이블로부터 구할 수 있다. 이러한 룩업 테이블은 각각의 SINR 쌍과, 이와 관련한 원하는 송신 레이트를 저장할 수 있다.이러한 정보에 기초하여, 가입자는 소정의 성능목록에 기초하여 이용하기를 원하는 클러스터를 선택한다. 클러스터의 순서화된 리스트를 이용하여, 가입자는, 가입자가 알고 있는 코딩 및 변조 레이트와 함께 원하는 클러스터를 요구하여, 원하는 데이터 레이트를 달성한다.

도 16은 전력 차이에 기초하여 클러스터를 선택하는 장치의 일 실시형태를 나타낸 것이다. 이 접근방법은 파일롯 심볼 주기와 데이터 트래픽 주기 동안에 모두 이용가능한 정보를 이용하여, 에너지 검출 수행한다. 도 16의 프로세싱은 하드웨어 (예를 들면, 전용 논리회로, 회로 등), (예를 들면, 범용 컴퓨터 시스템 또는 전용 머신상에서 실행하는 것과 같은) 소프트웨어, 또는 이들의 조합하여 구현할 수 있다.

도 16을 참조하면, 가입자는 파일롯 주기에서 각각의 클러스터에 대한 SINR 추정을 수행하는 SINR 추정 프로세스 블록 (1601), 파일롯 주기에서 각각의 클러스터에 대한 파일롯 계산을 수행하는 전력 계산 프로세스 블록 (1602), 및 데이터 주기에서 각각의 클러스터에 대한 전력 계산을 수행하는 전력 계산 프로세스 블록 (1603) 을 포함한다. 감산기 (1604) 는 프로세스 블록 (1602) 으로부터의 파일롯 주기로부터의 전력 계산값으로부터 프로세스 블록 (1603) 으로부터의 데이터 주기에 대한 전력계산값을 감산한다. 감산기 (1604) 의 출력을, SINR 및 파일롯 주기와 데이터 주기간의 전력차이에 기초하여 클러스터 순서화와 선택을 수행하는 전력 차이 순서화 (및 그룹 선택) 프로세스 블록 (1605) 에 입력한다. 클러스터를 일단 선택하였으면, 가입자는 프로세스 블록 (1606) 을 이용하여 그 선택한클러스터와 코드/변조 레이트를 요구한다.

더욱 자세하게는, 일 실시형태에서, 다음 식에 따라, 파일롯 주기동안의 각각의 클러스터에 대한 신호전력을 트래픽 주기동안의 신호전력과 비교한다.

여기서, P_p는 파일롯 주기 동안의 각각의 클러스터에 대응하는 측정전력이며, P_D는 트래픽 주기 동안의 측정전력이고, P_S는 신호 전력이며, P_I는 간섭전력이고, P_N은 잡음 전력이다.

일 실시형태에서, 가입자는 비교적 큰 (예를 들면, 10 dB와 같은 임계값보다 큰) P_p/(P_p-P_D) 을 가진 클러스터를 선택하고, 가능한 경우, 낮은 (예를 들면, 10 dB와 같은 임계값보다 낮은) Pp /(Pp-PD) 를 억제한다.

또 다른 방법으로, 이들 차이는 다음과 같이, 클러스터에서 각각의 부반송파에 대한 파일롯 주기동안에 관측한 샘플과 데이터 트래픽 주기동안에 관측한 샘플간의 에너지 차이에 기초할 수 있다.

따라서, 가입자는 모든 부반송파에 대한 차이를 가산한다.

실제 실시에 따라, 가입자는 다음 매트릭스, SINR과 P_P-P_D의 합성함수를 이용하여 클러스터를 선택할 수 있다.

여기서 f는 두개의 입력값의 함수이다. f의 일 예는 가중평균값 (예를 들면, 평균값과 같음) 을 들 수 있다. 또 다른 실시형태에서는, 가입자는 자신의 SINR에 기초하여 클러스터를 선택한 다음, 전력차이 (P_P-P_D) 만을 이용하여 동일한 SINR 을 가진 클러스터를 구별할 수 있다. 이 차이는 임계값 (예를 들면, 1 dB) 보다 작을 수 있다.

SINR과 P_P-P_D의 측정값을 시간에 대하여 평균화하여 편차를 감소시켜 정확성을 향상시킬 수 있다. 일 실시형태에서는, 채널과 간섭의 시간 변화특성을 포착할 정도로 충분히 짧지만, 통계학적 비정상값의 평균에 달하기에 충분하게 긴, 예를 들면 1 ㎳인 이동평균 시간 윈도우를 이용한다.

다운링크 클러스터 할당에 대한 피드백 포맷

일 실시형태에서는, 순방향 링크에 대하여, 피드백이 선택한 클러스터의 인덱스와 그들의 SINR을 포함한다. 임의의 클러스터 피드백에 대한 예시적인 포맷을 도 17에 나타낸다. 도 17을 참조하면, 가입자는 클러스터를 지시하는 클러스터 인덱스 (ID) 및 이와 관련한 SINR 값을 제공한다. 예를 들면, 피드백에서는, 가입자는 클러스터 (ID1; 1701) 및 이 클러스터에 대한 SINR, SINR1 (1702),클러스터 (ID2; 1703) 및 클러스터, SINR2 (1704) 및 클러스터 ID3 (1705) 및 이 클러스터에 대한 SINR, SINR3 (1706) 등을 제공한다. 클러스터에 대한 SINR는 부반송파의 SINRs의 평균값을 이용하여 생성할 수 있다. 따라서, 임의의 다중 클러스터를 후보로서 선택할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 선택한 클러스터를 피드백에서 순서화하여 우선순위를 지시할 수 있다. 일 실시형태에서는, 가입자가 클러스터의 우선순위 리스트를 형성한 다음, 우선선위의 낮은 순으로 SINR 정보를 되송신할 수 있다.

통상적으로, SINR 자신을 대신하여 SINR 레벨의 인덱스가 클러스터에 대한 적절한 코딩/변조를 충분히 지시할 수 있다. 예를 들면, 3-bit 필드를 SINR 인덱스화하는데 이용하여, 적절한 코딩/변조의 8개의 상이한 레이트를 지시할 수 있다.

예시적인 기지국

기지국은 원하는 클러스터를 요구하는 가입자에 할당한다. 일 실시형태에서는, 가입자로의 할당에 대한 클러스터의 이용가능성은 클러스터상의 전체 트래픽 부하에 의존한다. 따라서, 기지국은 높은 SINR 뿐만아니라 낮은 트래픽 부하를 가진 클러스터를 선택한다.

도 18은 기지국의 일 실시형태의 블록도이다. 도 18을 참조하면, 클러스터 할당과 부하 스케쥴링 제어기 (1801; 클러스터 할당기) 는 (예를 들면, OFDM 트랜시버 (1805) 로부터 수신되는 SINR/레이트 인덱스 신호 (1813) 를 통한) 각각의 가입자에 대하여 특정된 클러스터의 다운링크/업링크 SINR와 유저 데이터, 및 (예를 들면, 다중 유저 데이터 버퍼 (1802) 로부터의 유저 데이터 버퍼 정보 (1811) 를 통한) 큐 충만성/트래픽 부하 를 포함하여 모든 필요한 정보를 수집한다. 이 정보를 이용하여, 제어기 (1801) 는 각각의 유저에 대한 클러스터 할당과 부하 스케쥴링을 결정한 다음 그 결정정보를 메모리 (도시생략) 에 기억한다. 제어기 (1801) 는 제어신호 채널을 통하여 (예를 들면, OFDM 트랜시버 (1805) 를 통하여 제어 신호/클러스터 할당 (1812)) 이 결정을 가입자에게 알린다. 제어기 (1801) 는 이 판정을 재시도동안에 갱신시킨다.

또한, 일 실시형태에서는, 제어기 (1801) 가 시스템의 트래픽 부하를 알고 있기 때문에, 제어기는 유저 액세스에 대한 허가 제어를 수행한다. 이것은 허가 제어신호 (1810) 를 이용하여 유저 데이터 버퍼 (1802) 를 제어하여 수행할 수도 있다.

유저 (1-N) 의 데이터 패킷을 유저 데이터 버퍼 (1802) 에 기억시킨다. 다운링크에 대하여, 제어기 (1801) 의 제어를 이용하여, 멀티플렉서 (1803) 가 유저 데이터를, 송신받는 것을 대기하는 (클러스터 (1-M) 에 대한) 클러스터 데이터 버퍼에 로딩한다. 업링크에 대하여, 멀티플렉서 (1803) 가 클러스터 버퍼에서의 데이터를 대응하는 유저 버퍼로 송신한다. 클러스터 버퍼 (1804) 는 OFDM 트랜시버 (1805; 다운링크에 대한) 를 통하여 송신할 신호와, 트랜시버 (1805) 로부터 수신된 신호를 기억한다. 일 실시형태에서는, 각각의 유저가 다중 클러스터를 점유할 수 있으며, 복수의 유저가 각각의 클러스터를 공유할 수 있다 (시분할 멀티플렉싱 방식).

당업자는 본 발명의 상세한 설명을 통하여 많은 변형 및 변경을 실시할 수 있으며, 어떠한 특정 실시형태도 본 발명의 범위를 제한하기 위해 설명한 것이 아니다. 따라서, 상세한 여러 실시형태들은 본 발명의 청구범위를 제한하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 여러 특징만을 설명한 것에 불과하다.

Claims

하나 이상의 가입자와 통신하는 방법으로서,

하나 이상의 가입자에 직교 주파수 도메인 멀티플렉싱 (OFDM) 신호를 송신하는 단계; 및

하나 이상의 가입자로부터 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 (DSSS) 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

DSSS 신호를 수신하는 단계는, 복수의 가입자로부터 다중코드 분할 다중액세스 (CDMA) 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
기지국과 통신하는 방법으로서,

기지국으로부터 직교 주파수 도메인 멀티플렉싱 (OFDM) 신호를 수신하는 단계; 및

기지국에 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 (DSSS) 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서,

DSSS 신호를 송신하는 단계는 복수의 가입자로부터의 다중코드 분할 다중액세스 (CDMA) 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
DSSS 송신기, OFDM 수신기, 및 DSSS 송신기와 OFDM 수신기에 접속하는 제 1 안테나를 가진 가입자; 및

가입자와 접속하여 통신할 수 있으며, DSSS 수신기, OFDM 송신기, 및 DSSS 수신기와 OFDM 송신기에 접속하는 제 2 안테나를 가진 기지국을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

DSSS 송신기와 OFDM 수신기를 제 1 안테나에 접속하는 제 1 스위치; 및

DSSS 수신기와 OFDM 송신기를 제 2 안테나에 접속하는 제 2 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

DSSS 송신기와 OFDM 수신기를 제 1 안테나에 접속하는 제 1 주파수 듀플렉서; 및

DSSS 수신기와 OFDM 송신기를 제 2 안테나에 접속하는 제 2 주파수 듀플렉서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

OFDM 송신기는,

각각의 프로세싱 경로가 순방향 에러 수정 (FEC) 인코더, FEC 인코더의 출력부에 접속하는 인터리버, 및 인터리버의 출력부에 접속하는 변조기를 구비하는 복수의 프로세싱 경로; 및

복수의 프로세싱 경로에서의 변조기로부터의 출력을 수신하고 OFDM 신호를 출력하도록 접속하는 역 고속 푸리에 변환 (IFFT) 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

OFDM 수신기는,

기지국으로부터 수신되는 OFDM 신호상에서 FFT를 수행하는 고속 푸리에 변환 (FFT) 유닛; 및

FFT 유닛의 개개의 출력부에 접속하는 복수의 프로세싱 경로를 구비하며,

복수의 프로세싱 경로 각각은,

FFT 유닛의 개개의 출력부들중에서 하나의 출력부에 접속하는 복조기;

복조기의 출력부에 접속하는 디인터리버; 및

디인터리버의 출력부에 접속하는 순방향 에러 수정 (FEC) 디코더를 구비하며,

상기 FEC 디코더의 출력은 유저 데이터인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

DSSS 송신기와 DSSS 수신기는 CDMA 송신기와 CDMA 수신기를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

DSSS 송신기는,

유저 데이터를 수신하도록 접속하는 순방향 에러 수정 (FEC) 인코더;

FEC 인코더의 출력부에 접속하는 인터리버;

인터리버의 출력부에 접속하는 변조기; 및

변조기의 출력부에 접속하는 스프레더를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

DSSS 수신기는 복수의 프로세싱 경로를 구비하며,

각각의 프로세싱 경로는,

상관기;

상관기의 출력부에 접속하며 제 1 출력부와 제 2 출력부를 가진 채널 추정기;

상관기의 출력부와 채널 추정기의 제 1 출력부에 접속하는 레이크 수신기;

레이크 수신기의 출력부에 접속하는 디인터리버;

디인터리버의 출력부에 접속하는 FEC 디코더; 및

채널 추정기의 제 2 출력부에 접속하는 FFT 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 12 항에 있어서,

DSSS 수신기는 복수의 프로세싱 경로의 FFT유닛의 출력부에 접속하는 다운링크 OFDM 부반송파 할당기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

기지국은 DSSS 송신기를 더 구비하며, 가입자는 DSSS 수신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 14 항에 있어서,

DSSS 송신기는 CDMA 송신기를 구비하며, DSSS 수신기는 CDMA 수신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

기지국은,

비컨 신호를 발생시키는 비컨 발생기; 및

비컨 발생기에 접속하며 OFDM 심볼을 비컨 신호와 합성하여 기지국으로부터의 출력에 대한 송신신호를 생성하는 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 16 항에 있어서,

비컨 신호는 하나 이상의 스펙트럼 확산 의사잡음 (PN) 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 16 항에 있어서,

비컨 신호는 복수의 스펙트럼 확산 의사잡음 (PN) 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 18 항에 있어서,

가입자는 시간동기를 위해 복수의 스펙트럼 확산 의사잡음 (PN) 시퀀스의 제 1 부분을 이용하는 것을 특징으로 시스템.
제 19 항에 있어서,

PN 시퀀스의 제 1 부분은 하나의 PN 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 19 항에 있어서,

가입자는 주파수 추적을 위해 PN 시퀀스의 제 1 부분에 후속하는 PN 시퀀스의 제 2 부분을 이용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서,

PN 시퀀스의 제 2 부분에서의 PN 시퀀스는 PN 시퀀스의 제 1 부분에서의 PN 시퀀스보다 짧은 것을 특징으로 하는 시스템.
제 5 항에 있어서,

CDMA 송신기는 업링크 통신에 대한 것임을 특징으로 하는 시스템.
제 23 항에 있어서,

OFDM 송신기는 개방루프 전력제어를 위해 다운링크 동안에 전체 대역폭 파일롯 OFDM 심볼을 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 1 시스템과 제 2 시스템을 구비하며,

각각의 제 1 시스템과 제 2 시스템은 DSSS 송신기, DSSS 수신기, 및 DSSS 송신기와 DSSS 수신기에 접속하는 안테나를 구비하고,

제 1 시스템은 그 안테나에 접속하는 OFDM 송신기를 구비하며,

제 2 시스템은 그 안테나에 접속하는 OFDM 수신기를 구비하는 것을 특징으로 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

DSSS 송신기와 DSSS 수신기는 CDMA 송신기와 CDMA 수신기를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

각각의 제 1 시스템과 제 2 시스템에서의 DSSS 송신기와 DSSS 수신기는 CDMA 트랜시버로서 함께 실행되며

OFDM 송신기와 OFDM 수신기는 별도의 OFDM 트랜시버에 각각 포함되는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

OFDM 송신기는 다운링크 송신을 위하여 이용되는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

제 2 시스템에서의 OFDM 송신기와 CDMA 송신기가 다운링크 멀티플렉싱을 이용하여 별도의 다운링크 송신을 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

다운링크 멀티플렉싱은 시분할 듀플렉스를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

다운링크 멀티플렉싱은 주파수 분할 듀플렉스를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

제 1 시스템은 DSSS 송신기, DSSS 수신기, 및 OFDM 송신기를 안테나에 접속하는 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

제 1 시스템은 DSSS 송신기, DSSS 수신기, 및 OFDM 송신기를 안테나에 접속하는 듀플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

제 2 시스템은 DSSS 송신기, DSSS 수신기, 및 OFDM 수신기를 안테나에 접속하는 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

제 2 시스템은 DSSS 송신기, DSSS 수신기, 및 OFDM 수신기를 안테나에 접속하는 듀플렉설을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

OFDM 송신기는 제 1 시스템과 제 2 시스템간의 다운링크 송신에 대한 것이며,

제 2 시스템의 DSSS 송신기는 제 2 시스템으로부터 제 1 시스템으로의 업링크 송신에 대한 것이고,

제 1 시스템과 제 2 시스템은 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 를 이용하여 다운링크와 업링크 송신을 코디네이트하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
제 25 항에 있어서,

OFDM 송신기는 제 1 시스템과 제 2 시스템간의 다운링크 송신에 대한 것이며,

제 2 시스템의 DSSS 송신기는 제 2 시스템으로부터 제 1 시스템으로의 업링크 송신에 대한 것이고,

제 1 시스템과 제 2 시스템은 시분할 듀플렉스 (TDD) 를 이용하여 다운링크와 업링크 송신을 코디네이트하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

DSSS 송신기와 OFDM 수신기를 갖는 제 3 시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

DSSS 트랜시버를 갖는 제 4 시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 있어서,

제 1 시스템은 OFDM 송신기에 접속하는 OFDM 부반송파 할당기를 더 구비하며,

OFDM 부반송파 할당기는 각각의 제 2 시스템과 관련한 각각의 서브 반송파의 신호 대 잡음 (SNR) 비 정보에 따라 부반송파를 제 2 시스템에 적응가능하게 할당하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 40 항에 있어서,

SNR 정보는 제 1 시스템과 제 2 시스템에 의해 측정되어 OFDM 부반송파 할당기로 되공급되는 것을 특징으로 통신 네트워크.
제 40 항에 있어서,

SNR 정보는 각각의 제 2 시스템의 업링크 DSSS 신호를 이용하여 제 1 시스템에서 직접 측정되는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 40 항에 있어서,

제 1 시스템의 DSSS 수신기는 레이크 수신기, 및 레이크 수신기에 채널 추정값을 제공하도록 접속하는 채널추정기를 더 구비하며,

채널 추정기는 채널 추정값을 적응 채널 할당에 대한 OFDM 부반송파 할당기에 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 43 항에 있어서,

채널 추정기는 트레이닝 시퀀스를 이용하여 채널 추정값을 발생시키는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 43 항에 있어서,

채널 추정기는 트레이닝 시퀀스없이 채널 추정값을 발생시키는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
제 25 항에 정의된 시스템으로서,

제 2 시스템은,

비컨 신호를 발생시키는 비컨 발생기; 및

비컨 발생기에 접속하며 비컨 신호를 OFDM 심볼과 합성하여 제 2 시스템으로부터의 출력에 대한 송신신호를 생성하는 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 46 항에 있어서,

비컨 신호는 하나 이상의 스펙트럼 확산 의사잡음 (PN) 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 46 항에 있어서,

비컨 신호는 복수의 스펙트럼 확산 의사잡음 (PN) 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 48 항에 있어서,

가입자는 시간동기를 위해 복수의 스펙트럼 확산 의사잡음 (PN) 시퀀스의 제 1 부분을 이용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 49 항에 있어서,

PN 시퀀스의 제 1 부분은 하나의 PN 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 49 항에 있어서,

가입자는 주파수 추적을 위해 PN 시퀀스의 제 1 부분에 후속하는 PN 시퀀스의 제 2 부분을 이용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 51 항에 있어서,

PN 시퀀스의 제 2 부분에서의 PN 시퀀스는 PN 시퀀스의 제 1 부분에서의 PN 시퀀스보다 짧은 것을 특징으로 하는 시스템.
제 25 항에 정의된 시스템으로서,

CDMA 송신기는 업링크 통신에 대한 것임을 특징으로 하는 시스템.
제 53 항에 있어서,

OFDM 송신기는 개방 루프 전력제어를 위해 다운링크 동안에 전체 대역폭 파일롯 OFDM 심볼을 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.