KR20070042529A - 무선 통신 시스템에 있어서 ｗ－ｃｄｍａ 및 ｏｆｄｍ신호의 멀티플렉싱 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템을 위한 프레임 구조 및 송신 기법이 설명된다. 일 프레임 구조에 있어서, 슈퍼-프레임은 다수의 외부-프레임을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 다수의 프레임을 포함하며, 각각의 프레임은 다수의 시간 슬롯을 포함한다. 각각의 슈퍼-프레임에서의 시간 슬롯은 다운링크 및 업링크를 위해서 그리고 로딩에 기초하는 상이한 무선 기술 (예를 들면, W-CDMA 및 OFDM) 을 위해서 할당된다. 각각의 물리 채널은 슈퍼-프레임에서의 각각의 외부-프레임 중 하나 이상의 프레임 내에서 하나 이상의 시간 슬롯을 할당받는다. OFDM 파형은 각각의 다운링크 OFDM 슬롯에 대해서 생성되며, 슬롯 상에서 멀티플렉싱된다. W-CDMA 파형은 각각의 다운링크 W-CDMA 를 위해서 생성되고 슬롯 상에서 멀티플렉싱된다. 변조 신호는 멀티플렉싱된 W-CDMA 및 OFDM 파형에 대해서 생성되고 다운링크 상에서 송신된다. 각각의 물리 채널은 버스트 내에서 송신된다. 각각의 물리 채널에 대한 슬롯 할당, 코딩 및 변조는 각각의 슈퍼-프레임을 위해서 변할 수 있다.
물리 채널, 슈퍼-프레임, 외부-프레임

Description

무선 통신 시스템에 있어서 Ｗ－ＣＤＭＡ 및 ＯＦＤＭ 신호의 멀티플렉싱{MULTIPLEXING OF W-CDMA AND OFDM SIGNALS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
Ⅰ. 35 U.S.C §119 하의 우선권 주장
본 특허 출원은 여기의 양도인에게 양수되며 명백하게 참조로서 여기에서 합체되는 2004년 6월 4일에 출원된 "FLO-TDD 물리 층" 이라는 명칭의 가출원 일련 번호 제 60/577,083 호에 대하여 우선권을 주장한다.
배경
Ⅰ. 분야
본 발명은 일반적으로 통신과 관련되고, 더 상세하게는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신과 관련된다.
Ⅱ. 배경
무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터, 멀티-미디어 브로드캐스트, 텍스트 메시징 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하는데 널리 사용된다. 이런 시스템은 가용적인 시스템 리소스를 공유함으로써 다수의 사용자에 대하여 통신을 지원 할 수 있는 다중-접속 시스템일 수도 있다. 이러한 다중-접속 시스템의 예는 코드 분할 다중 접속 (Code Division Multiple Access; CDMA) 시스템, 시간 분할 다중 접속 (Time Division Multiple Access; TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 접속 (Frequency Divsion Multiple Access; FDMA) 시스템 및 직교 주파수 분할 다중 접속 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA) 시스템을 포함한다. CDMA 시스템은 광대역 CDMA (W-CDMA), cdma2000 등과 같은 무선 접속 기술 (Radio Access Technology; RAT) 을 구현할 수도 있다. RAT 는 공중 경유 통신을 위해서 사용되는 기술과 관련된다. W-CDMA 는 "3 세대 파트너쉽 프로젝트 " (3GPP) 라고 호칭되는 협회로부터의 문서에서 설명된다. cdma2000 은 "3 세대 파트너쉽 프로젝트 2" (3GPP2) 라고 호칭되는 협회로부터의 문서에서 설명된다. 3GPP 및 3GPP2 문서는 공개적으로 이용 가능하다.
W-CDMA 및 cdma2000 은 직접 시퀀스 CDMA (DS-CDMA) 무선 기술을 사용한다. DS-CDMA 는 확산 코드를 사용하여 전체 시스템 대역폭에 대하여 협대역 신호를 스펙트럼 확산하고, 이 확산 코드는 W-CDMA 에서는 스크램블링 코드라고 호칭되고 cdma2000 에서는 의사-랜덤 잡음 (PN) 코드라고 호칭된다. DS-CDMA 는 다수의 접속, 협대역 거절 등의 지원의 용이성과 같은 확실한 이점을 갖는다. 하지만, DS-CDMA 는 주파수 선택 페이딩에 민감하고, 이것은 시스템 대역폭의 전반에 걸쳐서 평탄하지 않은 주파수 응답이다. 주파수 선택 페이딩은 무선 채널에서의 시간 분산으로부터 발생하고, 성능을 나쁘게 할 수 있는 심볼간 간섭 (InterSymbol Interference; ISI) 을 야기한다. 이퀄라이저를 구비하는 복잡한 수신기가 심 볼간 간섭을 제거하기 위해서 필요될 수도 있다.
따라서, 다수의 사용자를 지원할 수 있고 향상된 성능을 제공할 수 있는 무선 통신 시스템을 위한 기술에 있어서의 요구가 있다.
요약
무선 통신 시스템에 있어서 상이한 타입의 송신에 대하여 양호한 성능을 제공할 수 있는 프레임 구조 및 송신 기법이 여기에서 설명된다. 프레임 구조 및 송신 기법은 W-CDMA, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 등과 같은 다양한 무선 기술을 위해서 사용될 수도 있다. 또한, 프레임 구조 및 송신 기법이 다양한 타입의 송신 (예를 들면, 사용자-특정, 멀티-캐스트 및 브로드캐스트 송신) 을 위해서 그리고 다양한 서비스 (예를 들면, 인핸스드 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 (E-MBMS)) 를 위해서 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따라서, 제 1 및 2 변조기와 멀티플렉서를 포함하는 장치가 설명된다. 제 1 변조기는, 제 1 무선 기술 (예를 들면, W-CDMA) 에 따라서, 제 1 파형을 생성한다. 제 2 변조기는, 제 2 무선 기술 (예를 들면, OFDM) 에 따라서, 제 2 파형을 생성한다. 멀티플렉서는 제 1 파형을 제 1 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하고, 제 2 파형을 제 2 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱한다.
또 다른 실시형태에 따르면, 제 1 및 2 변조기와 멀티플렉서를 포함하는 장치가 설명된다. 제 1 변조기는 W-CDMA 파형을 생성하며, 제 2 변조기는 OFDM 파형을 생성한다. 멀티플렉서는 W-CDMA 파형을 제 1 시간 슬롯 상에서 멀티플 렉싱하며 OFDM 파형을 제 2 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱한다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, W-CDMA 파형이 생성되어 제 1 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱되고, OFDM 파형이 생성되어 제 2 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱되는 방법이 제공된다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, W-CDMA 파형을 생성하는 수단, OFDM 파형을 생성하는 수단, W-CDMA 파형을 제 1 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하는 수단 및 OFDM 파형을 제 2 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하는 수단을 포함하는 장치가 설명된다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, 제어기 및 프로세서를 포함하는 장치가 설명된다. 제어기는 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 각각의 시간 슬롯에 대해서 다수의 무선 기술 (예를 들면, W-CDMA 및 OFDM) 중 하나 이상의 무선 기술을 선택한다. 슈퍼-프레임은 다수의 외부-프레임을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 다수의 시간 슬롯을 포함한다. 프로세서는 각각의 시간 슬롯에 대해서 선택된 하나 이상의 무선 기술에 따라서 이 시간 슬롯에 대한 데이터를 프로세싱한다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, 하나 이상의 무선 기술이 다수의 무선 기술 중에서 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 각각의 시간 슬롯에 대하여 선택되는 방법이 제공된다. 각각의 시간 슬롯에 대한 데이터가 이 시간 슬롯에 대해서 선택된 하나 이상의 무선 기술에 따라서 프로세싱된다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, 하나 이상의 무선 기술을 다수의 무선 기 술 중에서 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 각각의 시간 슬롯에 대하여 선택하는 수단 및 각각의 시간 슬롯에 대해서 선택된 하나 이상의 무선 기술에 따라서 각각의 시간 슬롯에 대한 데이터를 프로세싱하는 수단을 포함하는 장치가 설명된다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, 제어기 및 멀티플렉서를 포함하는 장치가 설명된다. 제어기는 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 하나 이상의 시간 슬롯을 물리 채널에 대하여 할당한다. 멀티플렉서는 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서 물리 채널에 대하여 할당된 하나 이상의 시간 슬롯 상에서 물리 채널에 대한 데이터를 멀티플렉싱한다. 물리 채널은 OFDM 을 사용하여 전송될 수도 있고, 이 외의 데이터는 W-CDMA 또는 이 외의 무선 기술을 사용하여 전송될 수도 있다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, 물리 채널이 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 하나 이상의 시간 슬롯을 할당받는 방법이 제공된다. 물리 채널에 대한 데이터는 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에 있어서 물리 채널에 대하여 할당된 하나 이상의 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱된다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, 슈퍼-프레임의 각각의 외부 프레임에서의 하나 이상의 시간 슬롯에 대하여 물리 채널을 할당하는 수단 및 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에 있어서 물리 채널에 대하여 할당된 하나 이상의 시간 슬롯 상으로 물리 채널에 대한 데이터를 멀티플렉싱하는 수단을 포함하는 장치가 설명된다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, 디멀티플렉서 및 제 1 과 2 복조기를 포함하는 장치가 설명된다. 디멀티플렉서는 샘플을 수신하고, 제 1 시간 슬롯에서 전송되는 W-CDMA 파형에 대한 샘플을 제 1 복조기에 대하여 제공하며, 제 2 시간 슬롯에서 전송되는 OFDM 파형에 대한 샘플을 제 2 복조기에 대하여 제공한다. 제 1 복조기는 W-CDMA 파형에 대한 샘플을 프로세싱하고, 제 2 복조기는 OFDM 파형에 대한 샘플을 프로세싱한다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, W-CDMA 파형이 제 1 시간 슬롯에서 수신되고, OFDM 파형은 제 2 시간 슬롯에서 수신되고, 수신된 W-CDMA 파형은 W-CDMA 를 사용하여 전송된 데이터를 획득하기 위해서 프로세싱되며, 수신된 OFDM 파형은 OFDM 을 사용하여 전송된 데이터를 획득하기 위해서 프로세싱되는 방법이 제공된다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, 제어기 및 디멀티플렉서를 포함하는 장치가 설명된다. 제어기는 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 물리 채널에 대하여 할당된 하나 이상의 시간 슬롯을 결정한다. 디멀티플렉서는 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 물리 채널에 대하여 할당된 하나 이상의 시간 슬롯에서 수신된 샘플을 제공한다. 물리 채널은 OFDM 을 사용하여 전송되고, 다른 데이터는 W-CDMA 또는 일부 다른 무선 기술을 사용하여 전송될 수도 있다.
또한 또 다른 실시형태에 따르면, 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에 있어서 물리 채널에 대하여 할당된 하나 이상의 슬롯이 결정되는 방법이 제공된다. 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 물리 채널에 대하여 할당된 하나 이상의 시간 슬롯에서 수신되는 샘플은 디멀티플렉싱되고 프로세싱된다.
본 발명의 다양한 양태 및 실시형태가 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2 는 송신 기법 4-단 프레임 구조를 도시한다.
도 3 은 송신 기법 3-단 프레임 구조를 도시한다.
도 4A 및 4B 는 TDD 시스템에 있어서의 W-CDMA 및 OFDM 의 멀티플렉싱을 도시한다.
도 5 는 FDD 시스템에 있어서의 W-CDMA 및 OFDM 의 멀티플렉싱을 도시한다.
도 6 은 중첩을 사용하는 W-CDMA 및 OFDM 의 송신을 도시한다.
도 7 은 4-단 프레임 구조에 있어서의 물리 채널의 송신을 도시한다.
도 8 은 FDM 파일롯 송신 방식을 도시한다.
도 9 는 W-CDMA 및 OFDM 양자를 사용하여 데이터를 송신하는 프로세스를 도시한다.
도 10 은 기지국 및 단말기의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 11 은 W-CDMA 를 위한 송신 (TX) 데이터 프로세서를 도시한다.
도 12 는 OFDM 을 위한 TX 데이터 프로세서를 도시한다.
상세한 설명
"예시적인" 이라는 단어는 "예제, 예시 또는 예증으로 역할하는" 을 의미하도록 여기에서 사용된다. "예시적인" 으로서 여기에서 설명되는 임의의 실시형태는 다른 실시형태에 대하여 선호되거나 유리한 것으로 반드시 해석될 필요는 없다.
도 1 은 다수의 기지국 (110) 및 다수의 단말기 (120) 를 갖는 무선 통신 시스템 (100) 을 도시한다. 일반적으로 기지국은 단말기와 통신하는 고정국이고 접속 포인트, 노드 B, 기지 트랜시버 서브시스템 (BTS) 또는 일부 다른 용어로 또한 호칭될 수도 있다. 각각의 기지국 (110) 은 특정한 지리학적 지역을 위한 통신 커버리지를 제공한다. 용어가 사용되는 문맥에 따라서 용어 "셀" 은 기지국 및/또는 이것의 커버리지 영역을 지칭할 수 있다. 시스템 용량을 향상시키기 위해서, 기지국 커버리지 영역은 다수의 더 작은 지역으로 분할될 수도 있다. 각각의 더 작은 지역은 각각의 BTS 에 의해서 서비스된다. 용어 "섹터" 는 용어가 사용되는 문맥에 따라서 BTS 및/또는 이것의 커버리지 지역을 지칭할 수 있다. 단순화를 위해서, 추후의 설명에 있어서, 용어 "기지국" 은 셀을 서비스하는 고정국 및 섹터를 서비스하는 고정국 양자를 위해서 총칭적으로 사용된다.
단말기 (120) 는 시스템의 전반에 걸쳐서 분산될 수도 있다. 단말기는 고정되거나 이동할 수도 있고, 또한, 이동국, 무선 디바이스, 사용자 장비, 사용자 단말기, 가입자 유닛 또는 일부 다른 용어로 호칭될 수도 있다. 용어 "단말기" 및 "사용자" 가 여기에서 상호 교환적으로 사용된다. 단말기는 임의의 주어진 순간에 제로, 일 또는 다수의 기지국과 통신할 수도 있다. 또한 단말기는 다운 링크 및/또는 업링크 상에서 기지국과 통신할 수도 있다. 다운링크 (또는 순방향 링크) 는 기지국으로부터 단말기로의 통신 링크를 지칭하고, 업링크 (또는 역방향 링크) 는 단말기로부터 기지국으로의 통신 링크를 지칭한다.
여기에서 설명되는 프레임 구조 및 송신 기술은 W-CDMA, cdma2000, IS-856, CDMA 의 다른 버전, OFDM, 인터리빙된 FDMA (IFDMA) (이것은 또한 분포된 FDMA (Distributed FDMA) 라고 호칭된다), 이동 통신용 글로벌 시스템 (GSM), 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 (DSSS), 주파수 도약 확산 스펙트럼 (FHSS) 등과 같은 다양한 무선 기술과 함께 사용될 수도 있다. OFDM, IFDMA 및 LFDMA 는 다수의 (S) 직교 주파수 서브 대역으로 전체 시스템 대역폭을 효율적으로 분할하는 멀티-캐리어 무선 기술이다. 또한, 이런 서브 대역은 톤 (tone), 서브캐리어 (subcarrier), 빈 (bin), 및 주파수 채널 (frequency channel) 로 호칭된다. 각각의 서브 대역은 데이터와 함께 변조될 수도 있는 제 각각의 서브 캐리어와 연관된다. OFDM 은 S 서브 대역의 전부 또는 서브 집합 상에서 주파수 도메인 내의 변조 심볼을 송신한다. IFDMA 는 S 서브 대역의 전반에 걸쳐서 균일하게 이격되어 위치되는 서브 대역 상에서 시간 도메인 내의 변조 심볼을 송신한다. LFDMA 는 시간 도메인 내 및 통상적으로 인접 서브 대역 상에서 변조 심볼을 송신한다. 또한, 유니캐스트, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 송신을 위한 OFDM 의 사용은 상이한 무선 기술로서 고려될 수도 있다. 위에서 주어진 무선 기술의 리스트는 철저하지 않으며, 프레임 구조 및 송신 기법이 또한 위에서 언급되지 않은 다른 무선 기술을 위해서 또한 사용될 수도 있다. 명확하게, 프레임 구조 및 송신 기법이 W-CDMA 및 OFDM 에 대해서 이하에서 설명된다.
도 2 는 W-CDMA 및 OFDM 과 같은 다수의 무선 기술을 지원하는 예시적인 4-단 프레임 구조 (200) 를 도시한다. 송신 시간 라인은 슈퍼-프레임으로 분할되며, 각각의 슈퍼-프레임은 소정의 시간 존속 기간, 예를 들어, 약 1 초를 갖는다. 도 2 에서 도시된 실시형태에 대하여, 각각의 슈퍼-프레임은 (1) 시간 분할 멀티플렉싱된 (TDM) 파일롯 및 오버헤드/제어 정보를 위한 헤더 필드 및 (2) 트래픽 데이터 및 주파수 분할 멀티플렉싱된 (FDM) 파일롯을 위한 데이터 필드를 포함한다. 헤더 필드 내의 TDM 파일롯이, 동기화, 예를 들면, 슈퍼-프레임 검출, 주파수 에러 평가 및 타이밍 취득을 위해서 사용될 수도 있다. TDM 및 FDM 파일롯이 채널 평가를 위해서 사용될 수도 있다. 각각의 슈퍼-프레임에 대한 오버헤드 정보가 이 슈퍼-프레임 내에서 전송된 물리 채널에 대한 다양한 파라미터를 운송할 수도 있다. 각각의 슈퍼-프레임의 데이터 필드는 K 개의 동등한-크기의 외부-프레임로 분할되어 데이터 송신을 용이하게 하고, 여기에서 K > 1 이다. 각각의 외부-프레임은 N 개의 프레임으로 분할되고, 각각의 프레임은 또한 T 개의 시간 슬롯으로 분할되고, 여기에서 N > 1 이고, T > 1 이다. 슈퍼-프레임, 외부-프레임, 프레임 및 시간 슬롯은 또한 일부 다른 용어에 의해서 지칭될 수도 있다.
일반적으로, 슈퍼-프레임은 임의의 수의 외부-프레임, 프레임 및 시간 슬롯을 포함할 수도 있다. 특정한 실시형태에 있어서, 각각의 슈퍼-프레임은 4 개의 외부-프레임 (K=4) 을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 32 개의 프레임 (N=32) 을 포함하며, 각각의 프레임은 15 개의 시간 슬롯 (T=15) 을 포함한다. 프레임 및 시간 슬롯은 W-CDMA 에 합치되도록 정의될 수도 있다. 이 경우에 있어서, 각각의 프레임은 10 밀리세컨드 (ms) 의 지속 시간을 갖고, 각각의 시간 슬롯은 0.667 ms 의 지속 시간을 갖으며, 2560 개의 칩에 걸쳐 있으며, 각각의 칩은 3.84 MHz 의 시스템 대역폭 동안 0.26 마이크로세컨드 (ms) 를 갖는다. 이 실시형태에 대하여, 각각의 외부-프레임은 320 ms 의 지속 시간을 갖으며, 각각의 슈퍼-프레임은 약 1.28 초의 지속 시간을 갖는다. 또한, 다른 값도, 하기되는 바와 같이, K, N 및 T 를 위해서 사용될 수도 있다. 프레임 구조 (200) 내의 시간 슬롯에 대한 물리 채널의 맵핑이 또한 하기된다.
도 3 은 다수의 무선 기술을 또한 지원하는 예시적인 3-단 프레임 구조 (300) 를 도시한다. 송신 시간 라인은 슈퍼-프레임으로 분할되고, 각각의 슈퍼-프레임은 파일롯 및 오버헤드를 위한 헤더 필드와 트래픽 데이터 및 가능한 파일롯을 위한 데이터 필드를 갖다. 각각의 슈퍼-프레임의 데이터 필드는 K 개의 외부-프레임으로 분할되고, 각각의 외부-프레임은 M 개의 시간 슬롯 (예를 들면, M=NㆍT) 으로 분할되고, 여기에서, K > 1 이고, M > 1 이다. 특정한 실시형태에 있어서, 각각의 슈퍼-프레임은 4 개의 외부 프레임 (K=4) 을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 32 개의 프레임 (N=32) 을 포함한다. 각각의 프레임은 W-CDMA 에 합치하도록 정의될 수도 있으며 10 ms 의 지속 시간을 가질 수도 있다. 다른 값이 또한 K 및 M 을 위해서 사용될 수도 있다.
다른 3-단 프레임 구조가 또한 정의될 수도 있다. 예를 들면, 3-단 프레 임 구조가 K 개의 외부-프레임을 포함하는 각각의 슈퍼-프레임 및 N 개의 프레임을 포함하는 각각의 외부-프레임으로 정의도리 수도 있고, 이때, K > 1 이고, N > 1 이다. 특정한 실시 형태에 있어서, 각각의 슈퍼-프레임은 4 개의 외부-프레임 (K=4) 을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 32 개의 프레임 (N=32) 을 포함한다. 각각의 프레임은 W-CDMA 에 합치하고, 10 ms 의 지속 시간을 갖도록 정의될 수도 있다. 이 외의 값들이 또한 K 및 N 을 위해서 사용될 수도 있다. 또 다른 예제로서, 3-단 프레임 구조가 NK 개의 프레임 (예를 들면, NK=KㆍN) 을 포함하는 각각의 슈퍼-프레임 및 T 개의 시간 슬롯을 포함하는 각각의 프레임으로 정의될 수도 있다.
또한 다수의 무선 기술을 지원하는 2-단 프레임 구조이 정의될 수도 있다. 예를 들면, 2-단 프레임 구조는 NK 개의 프레임을 포함하는 각각의 슈퍼-프레임을 사용하여 정의될 수도 있다. 또 다른 예제로서, 2-단 프레임 구조는 TKN 개의 시간 슬롯 (예를 들면, TKN=KㆍNㆍT) 을 포함하는 각각의 슈퍼-프레임을 사용하여 정의될 수도 있다.
일반적으로, 임의의 수의 층을 갖는 프레임 구조가 다수의 무선 기술을 지원하기 위해서 사용될 수도 있다. 더 많은 층이 (1) 프레임, 시간 슬롯, 서브 대역 등의 유닛 내에 있을 수도 있는 가용적인 시스템 리소스에 대하여 물리 채널을 맵핑하는 것, (2) 물리 채널에 대해서 데이터를 인코딩하는 것 및 (3) 수신을 위해서 시간 다이버서티를 향상시키며 배터리 파워 소비를 감소시키는 방식으로 데이터 를 송신하는 것에 있어서, 더 많은 유연성을 제공할 수 있다. 명확하게, 추후의 설명의 많은 부분은 도 2 에서 도시되는 4-단 프레임 구조를 위한 것이다.
슈퍼-프레임 및 외부-프레임을 갖는 프레임 구조는 다양한 이점을 제공할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 슈퍼-프레임은 (1) 시스템 리소스가 물리 채널에 대하여 할당되고 (2) 오버헤드 정보가 물리 채널에 대하여 할당되는 시스템 리소스를 운송하기 위해서 전송되는 동안의 지속 시간이다. 리소스 할당은 슈퍼-프레임마다 변할 수도 있다. 리소스 할당을 운송하는 오버헤드 정보는, 도 2 및 3 에서 도시되는 바와 같이, 각각의 슈퍼-프레임의 시작에서 전송되고 이것은 단말기가단말기가드 정보를 사용하여 이 슈퍼-프레임 내에서 전송되는 물리 채널을 회복하도록 허용한다. 슈퍼-프레임 크기는, 사용자가 물리 채널 사이에서 스위칭할 때마다, 대기 시간을 감소시키도록 선택될 수도 있다.
일 실시형태에 있어서, 슈퍼-프레임은 또한 (1) 각각의 물리 채널에 대한 레이트가 고정되고 (2) 블록 인코딩이, 어떤 경우에라도, 각각의 물리 채널에 대해서 수행되는 동안의 지속 시간이다. 시스템은 레이트의 집합을 지원할 수도 있고, 각각의 지원 레이트는 특정한 코딩 방식 및/또는 코드 레이트, 특정한 변조 방식, 특정한 패킷 크기, 특정한 블록 크기 등과 연관될 수도 있다. 물리 채널에 대한 레이트는 슈퍼-프레임마다 변할 수도 있으며 각각의 슈퍼-프레임의시작에서 전송된 오버헤드 정보 내에서 운송될 수도 있다.
일반적으로, 슈퍼-프레임은 임의의 지속 시간을 가질 수 있다. 슈퍼-프레임 크기는 예를 레이트어, 시간 다이버서티의 소망하는 양, 물리 채널 상에서 전 송된 데이터 스트림을 위한 취득 시간, 데이터 스트림을 위한 소망하는 통계적인 멀티플렉싱, 단말기를 위한 버퍼 필수요건 등과 같은 다양한 요소에 기초하여 선택될 수도 있다. 보다 큰 슈퍼-프레임 크기가 더 많은 시간 다이버서티 및 더 나은 통계적인 멀티플렉싱을 제공함으로써, 더 적은 버퍼링이 기지국에서 개개의 데이터 스트림을 위해서 요구될 수도 있다. 그러나, 더 큰 슈퍼-프레임 크기는 또한 (1) (예를 들면, 파워-온에서 또는 데이터 스트림 사이에서 스위칭할 때에 있어서) 새로운 데이터 스트림을 위한 더 긴 취득 시간, (2) 더 긴 디코딩 지연 및 (3) 단말기를 위한 더 큰 버퍼 필수요건을 유발한다. 약 1 초의 슈퍼-프레임 크기는 상술한 다양한 요소 사이에서 양호한 트레이드오프를 제공할 수도 있다. 그러나, 다른 슈퍼-프레임 크기 (예를 들면, 1/4, 1/2, 2 또는 4 초) 가 또한 사용될 수도 있다.
일 실시형태에 있어서, 슈퍼-프레임 내에서 물리 채널 상으로 전송되는 트래픽 데이터는 K 개의 서브 블록으로 분할된다. K 개의 서브 블록은 각각의 외부-프레임에서의 하나의 서브 블록인 슈퍼-프레임의 K 개의 외부-프레임 상에서 버스트 내에서 송신된다. K 개의 외부-프레임에 대한 트래픽 데이터의 송신은 시간 다이버서티를 제공한다. 각각의 서브 블록의 버스트로의 송신은 이 서브 블록을 수신하기 위해서 필요한 시간의 양을 감소시키고, 이것은 단말기을 위한 배터리 파워를 보존하고 대기 시간 (standby time) 을 연장시킬 수 있다. 블록 코딩과 조합된 서브 블록로의 트래픽 데이터의 송신은 또한 확실한 이점을 제공할 수 있다. 예를 들면, 데이터 블록은 K 개의 서브 블록을 생성하기 위해서 블록 코드 를 사용하여 인코딩될 수도 있다. 트래픽 데이터를 포함하는 모든 서브 블록은 좀 더 빠른 외부-프레임 내에서 송신되고 정확하게 수신된다면, 패러티 데이터를 포함하는 서브 블록(들) 은 스킵될 수도 있고, 이로 인해서 배터리 파워를 절약할 수 있다.
여기에서 설명되는 프레임 구조 및 송신 기법은 시간 분할 듀플렉스 (TDD) 및 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 시스템 양자를 위해서 사용될 수도 있다. TDD 시스템에 있어서, 다운링크 및 업링크는 동일한 주파수 대역을 공유하고, 다운링크는 시간의 일 부분 또는 전부에 대하여 할당되고, 업링크는 시간의 나머지 부분에 대하여 할당된다. 다운링크 및 업링크 송신은 TDD 시스템 내의 상이한 시간에서 전송된다. FDD 시스템에 있어서, 다운링크 및 업링크는 별개의 주파수 대역에 대하여 할당된다. 다운링크 및 업링크 송신은 FDD 시스템에서의 별개의 주파수 대역 상에서 동시에 전송될 수도 있다.
TDD 시스템에 대하여, 각각의 프레임에서의 각각의 시간 슬롯은 다운링크 또는 업링크 중 어느 하나를 위해서도 사용될 수 있다. 다운링크를 위해서 사용되는 시간 슬롯은 다운링크 슬롯이라고 호칭되고, 업링크를 위해서 사용되는 시간 슬롯은 업링크 슬롯이라고 호칭된다. 일반적으로, 프레임은 임의의 수의 다운링크 슬롯 및 임의의 수의 업링크 슬롯을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 프레임은 하나 이상의 다운링크 슬롯 및 하나 이상의 업링크 슬롯을 포함한다. 또 다른 실시형태에 있어서, 각각의 프레임에서의 각각의 시간 슬롯은 임의의 제한 없이 다운링크 또는 업링크를 위해서 사용될 수도 있다.
일반적으로, 임의의 무선 기술 (예를 들어, W-CDMA 또는 OFDM) 은 각각의 시간 슬롯에 대해서 사용될 수도 있다. W-CDMA 를 사용하는 시간 슬롯은 W-CDMA 슬롯이라고 호칭되고, OFDM 을 사용하는 시간 슬롯은 OFDM 슬롯이라고 호칭된다. 유니캐스트, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 송신을 사용하는 시간 슬롯은 또한 상이한 무선 기술로서 고려될 수도 있다. 다운링크를 위해서 할당되고 OFDM 을 사용하는 시간 슬롯은 E-MBMS 슬롯, 순방향 링크 단일 (FOL) 슬롯, 또는 일부 다른 용어로서 호칭된다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 프레임은 하나 이상의 다운링크 W-CDMA 슬롯 및 하나 이상의 업링크 W-CDMA 슬롯을 포함하고, 각각의 나머지 시간 슬롯은 다운링크 또는 업링크를 위해서 그리고 W-CDMA 또는 OFDM 을 위해서 사용될 수도 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 각각의 프레임은 하나 이상의 업링크 W-CDMA 슬롯을 포함하고, 각각의 나머지 시간 슬롯은 다운링크 또는 업링크를 위해서 그리고 W-CDMA 또는 OFDM 을 위해서 사용될 수도 있다. 또한, 또 다른 실시형태에 있어서, 각각의 프레임에서의 각각의 시간 슬롯은 임의의 제한 없이 다운링크 또는 업링크를 위해서 그리고 W-CDMA 또는 OFDM 을 위해서 사용될 수도 있다.
도 4A 는 TDD 시스템에 대한 프레임에서의 W-CDMA 및 OFDM 의 예시적인 멀티플렉싱을 도시한다. 일 실시형태에 있어서, 앞의 2 개의 시간 슬롯은 다운링크 W-CDMA 슬롯 및 업링크 W-CDMA 슬롯에 대해서 예약된다. 각각의 나머지 13 개의 시간 슬롯은 다운링크 또는 업링크를 위해서 그리고 W-CDMA 또는 OFDM 을 위해서 사용될 수도 있다. 도 4A 에서 도시된 예제에 대하여, 모든 13 개의 나머지 시간 슬롯은 E-MBMS 슬롯이고, 이것은 이 실시형태에 대한 프레임에서의 E-MBMS 슬롯의 최대 수이다.
각각의 W-CDMA 슬롯에 대하여, 하나 이상의 물리 채널에 대한 데이터는 상이한 직교 (예를 들면, OVSF) 시퀀스를 사용하여 채널화될 수도 있고, 스크램블링 코드를 사용하여 스펙트럼 확산될 수도 있고, 시간 도메인 내에서 결합될 수도 있으며, 전체 시간 슬롯에 걸쳐서 송신될 수도 있다. 각각의 스크램블링 코드는 2560 개의 PN 칩의 시퀀스이고, 이것은 시간 슬롯의 길이에 대응한다. 각각의 OFDM 슬롯에 대하여, 하나 이상의 물리 채널에 대한 데이터는 L OFDM 심볼로 멀티플렉싱 및 컨버팅될 수도 있고, 이것은 시간 슬롯에서 송신되고, 이때, L ≥ 1 이다. E-MBMS 슬롯에 대한 물리 채널의 예시적인 맵핑이 하술된다.
도 4B 는 TDD 시스템에 대한 프레임에서의 W-CDMA 및 OFDM 의 또 다른 예시적인 멀티플렉싱을 도시한다. 이 예제에 있어서, 앞의 2 개의 시간 슬롯은 다운링크 및 업링크 W-CDMA 슬롯이고, 다음의 4 개의 시간 슬롯은 E-MBMS 슬롯이며, 나머지 9 개의 시간 슬롯은 다운링크 및 업링크 W-CDMA 슬롯이다.
일반적으로, 각각의 프레임은 임의의 수의 E-MBMS 슬롯을 포함할 수도 있으며, E-MBMS 슬롯은 이 프레임에서의 어디에든지 위치될 수도 있다. E-MBMS 슬롯은, 도 4A 및 4B 에서 도시된 바와 같이, 프레임에서의 또 다른 것에 인접될 수도 있다. E-MBMS 슬롯은 또한 프레임을 가로질러서 분포될 수도 있고 W-CDMA 슬롯과 혼합될 수도 있다.
FDD 시스템에 대하여, 다운링크 및 업링크는 별개의 주파수 대역을 할당받는 다. 각각의 링크에 대하여, 각각의 프레임에서의 각각의 시간 슬롯은 임의의 무선 기술 (예를 들면, W-CDMA 또는 OFDM) 을 사용할 수도 있다.
도 5 는 FDD 시스템에 대한 하나의 프레임에서의 W-CDMA 및 OFDM 의 예시적인 멀티플렉싱을 도시한다. 이 예에 있어서, 다운링크 프레임에서의 앞의 시간 슬롯은 W-CDMA 슬롯이고, 다운링크 프레임에서의 나머지 14 개의 시간 슬롯은 OFDM 슬롯이며, 업링크 프레임에서의 모든 15 개의 슬롯은 W-CDMA 슬롯이다. 각각의 W-CDMA 슬롯에 대하여, 하나 이상의 물리 채널은, 도 4A 에서 도시된 바와 같이, 시간 슬롯에서 채널화되고, 스펙트럼 확산되고, 결합되며, 송신될 수도 있다. 각각의 OFDM 슬롯에 대하여, 하나 이상의 물리 채널은 L OFDM 심볼 내에서 멀티플렉싱 및 전송될 수도 있다.
도 4A, 4B 및 5 는 각각의 시간 슬롯이 W-CDMA 또는 OFDM 중 어느 것을 위해서 사용되도록 W-CDMA 및 OFDM 의 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 을 도시한다. W-CDMA 및 OFDM 은 또한 코드 분할 멀티플렉싱 (CDM), 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM), 일부 다른 멀티플렉싱 방식 또는 멀티플렉싱 방식의 임의의 조합을 사용하여 멀티플렉싱될 수도 있다. W-CDMA 및 OFDM 은 또한 중첩을 사용하여 결합될 수도 있다.
도 6 은 중첩을 사용하여 W-CDMA 및 OFDM 의 예시적인 송신을 도시한다. 일 프레임에서의 각각의 시간 슬롯은 W-CDMA 또는 OFDM 또는 양자를 사용할 수도 있다. 도 6 에서 도시된 예제에 대하여, 앞의 2 개의 슬롯은 W-CDMA 를 사용하고, 다음의 2 개의 시간 슬롯은 W-CDMA 및 OFDM 양자를 사용하며, 나머지 11 개의 시간 슬롯은 OFDM 을 사용한다. 혼합된 슬롯이라고 호칭되는 W-CDMA 및 OFDM 의 양자를 사용하는 각각의 시간 슬롯에 대하여, 하나 이상의 W-CDMA 물리 채널에 대한 데이터가 상이한 직교 시퀀스을 사용하여 채널화될 수도 있고, W-CDMA 파형을 생성하기 위해서 스펙트럼 확산될 수도 있다. W-CDMA 파형은 L OFDM 심볼에 의해서 형성된 OFDM 파형에 대하여 부가되어 혼합된 슬롯에서 송신되는 합성 파형을 생성할 수도 있다.
혼합된 슬롯에서 OFDM 파형과 W-CDMA 파형의 중첩은 타 파형에 대한 간섭을 야기하는 각각의 파형을 유발한다. 송신 파워의 적합한 양은 그 파형에 대한 소망하는 커버리지를 달성하기 위해서 각각의 파형에 대해서 사용될 수도 있다. 대체적으로 또는 부가적으로, 각각의 파형에 대한 코딩 및 변조가 소망하는 커버리지를 달성하기 위해서 선택될 수도 있다. 예를 들어, 하부 코드 레이트 및/또는 하부 순서 변조 방식은, W-CDMA 파형이 중첩되면, OFDM 파형에 대해서 사용될 수도 있다.
W-CDMA 및 OFDM 의 중첩은, W-CDMA 를 위해서 전체 시간 슬롯을 할당할 필요없이, W-CDMA 를 사용하여 소량의 데이터를 편리하게 전송하기 위해서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 지시자 및 제어 채널은 W-CDMA 를 사용하여 전송될 수도 있고 OFDM 상에 중첩될 수도 있다. 중첩을 사용하여, 지시자 및 제어 채널은 이런 채널에 대해서 전송되는 임의의 데이터가 있을 때마다 배경 송신으로서 전송될 수도 있다. 또한, OFDM 은 다른 타입의 송신을 사용하여 부가될 수도 있다.
표 1 은 도 2 에서 도시된 4-단 프레임 구조의 3 개의 프레임 설계을 도시한 다. 이런 프레임 설계에 대하여, 파일롯 및 오버헤드 정보를 위해서 유지되는 헤더는 40 ms 이고, 각각의 슈퍼-프레임은 4 개의 외부-프레임 (K=4) 을 포함하고, 프레임 및 시간 슬롯은 W-CDMA 에 합치하며, 각각의 프레임에서의 2 개의 시간 슬롯은 W-CDMA 를 위해서 사용된다. K, N, T, M, 및 V 를 위한 상이한 값을 갖는 4-단 프레임 구조를 위한 타 설계이 또한 가능하고 본 발명의 범주 내에 속한다.
표 1
파라미터 설계 1 설계 2 설계 3
슈퍼-프레임 지속 시간 1320 ms 1280 ms 1000 ms
파일롯 및 오버헤드 지속 시간 40 ms 40 ms 40 ms
외부-프레임 지속 시간 320 ms 310 ms 240 ms
프레임 지속 시간 10 ms 10 ms 10 ms
프레임/외부-프레임의 수 N = 32 N =31 N =24
시간 슬롯/프레임의 수 T =15 T =15 T =15
시간 슬롯/외부-프레임의 수 M = 480 M =465 M = 360
E-MBMS 슬롯/외부-프레임의 최대 수 V =416 V = 403 V = 312
프레임 구조를 위한 파라미터 (예를 들면, K, N 및 T) 는 고정될 수도 있다. 대체적으로, 프레임 구조는 구성 가능할 수도 있고, 구성 가능한 파라미터에 대한 값이 단말기에 브로드캐스팅될 수도 있다.
시스템은 가용적인 시스템 리소스의 할당 및 사용을 용이하게 하기 위해서 물리 채널을 정의할 수도 있다. 물리 채널은 물리 층에서 데이터를 전송하는 수단이고, 또한 채널, 물리 층 채널, 트래픽 채널, 송신 채널, 데이터 채널 등으로 호칭될 수도 있다. OFDM 을 사용하여 다운링크 상에서 송신되는 물리 채널은 E-MBMS 물리 채널, FLO 물리 채널 또는 일부 다른 용어로서 호칭된다. E-MBMS 물리 채널은 더 높은 층 (예를 들면, 링크 층) 으로부터 데이터를 전송하기 위해서 사용될 수도 있다. 예를 들면, 상이한 서비스를 위한 데이터가 더 높은 층에서 채널 (또는 논리 채널) 을 전송하기 위해서 프로세싱 및 맵핑될 수도 있다. 전송 채널은 물리 층에서 E-MBMS 물리 채널로 맵핑될 수도 있고, 예를 들면, 각각의 전송 채널은 하나의 물리 채널로 맵핑될 수도 있다. 스트리밍 데이터를 운송하기 위한 구성 가능한 용량을 갖는 E-MBMS 물리 채널은 시간 슬롯을 이런 E-MBMS 물리 채널에 대하여 적절하게 할당함으로써 획득될 수도 있다.
E-MBMS 물리 채널은 특정 단말기에 대해서 사용자-특정 또는 유니캐스트 송신, 단말기의 그룹에 대해서 멀티캐스트 송신 또는 브로드캐스트 커버리지 지역 내에서 모든 단말기에 대해서 브로드캐스트 송신을 전송하기 위해서 사용될 수도 있다. E-MBMS 물리 채널은 예를 들어 (예를 들면, 오디오용, 비디오용, 텔레-텍스트용, 데이터용, 비디오/오디오 클립용 등) 트래픽 데이터, 제어 데이터, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 데이터 및 다른 데이터와 같은 다양한 타입의 데이터를 전송하기 위해서 사용될 수도 있다. E-MBMS 물리 채널은 또한 예를 들어 보편적 이동 원격통신 시스템 (UMTS) 내의 E-MBMS 와 같은 다양한 서비스를 위해서 사용될 수도 있다. UMTS 는 통상적으로 W-CDMA 를 사용하여 MBMS 를 지원한다. MBMS 및 E-MBMS 는 OFDM 을 사용하여 더 효율적으로 지원될 수도 있다.
도 2 에서 도시된 프레임 구조에 대해서, TKN=KㆍNㆍT 개의 시간 슬롯의 총합이 각각의 슈퍼-프레임 내에서 이용 가능하다. 가용적인 시간 슬롯이 다양한 방식으로 E-MBMS 물리 채널에 대해서 할당될 수도 있다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 E-MBMS 슬롯은 일 E-MBMS 물리 채널에 대해서 할당되고, 다수의 E-MBMS 물리 채널은 동일한 E-MBMS 슬롯을 공유하지 않는다. 이 실시형태는 E-MBMS 슬롯의 E-MBMS 물리 채널에 대한 할당을 단순화한다. 또 다른 실시형태에 있어서, E-MBMS 슬롯 내의 각각의 OFDM 심볼은 E-MBMS 물리 채널에 대해서 할당될 수도 있고, L 개의 E-MBMS 물리 채널까지는 동일한 E-MBMS 슬롯을 공유할 수도 있다. 이 실시형태는 시스템 자원이 더 작은 유닛 또는 더 섬세한 입상성으로 E-MBMS 물리 채널에 대해서 할당되도록 허용한다. 또한 또 다른 실시형태에 있어서, 다수의 E-MBMS 물리 채널은 FDM 을 사용하여 각각의 E-MBMS 슬롯 내의 각각의 OFDM 심볼을 공유할 수도 있다. 이 실시형태는 시스템 자원의 E-MBMS 물리 채널에 대한 할당에 있어서 최상의 유연성을 제공할 뿐만 아니라 각각의 슈퍼-프레임 내에서 리소스 할당을 전송하기 위해서 더 많은 오버헤드를 사용한다. 명확하게, 추후에 각각의 E-MBMS 슬롯이 하나의 E-MBMS 물리 채널에 대하여 할당되는 실시형태에 관하여 설명된다. E-MBMS 물리 채널은 슈퍼-프레임 중 하나 이상의 프레임에서의 하나 이상의 시간 슬롯을 할당받을 수도 있다.
K=4, N=32, 및 T=15 를 갖는 표 1 에서 도시된 프레임 설계 2 를 위해서, 각각의 외부-프레임은 480 개의 시간 슬롯을 포함하며, 각각의 슈퍼-프레임은 1920 개의 시간 슬롯의 총합을 포함한다. 2 개의 시간 슬롯이, 도 4A 및 4B 에서 도시된 바와 같이, 각각의 프레임 내에서 W-CDMA 를 위해서 예약된다면, 각각의 외부 프레임은 OFDM 또는 W-CDMA 를 위해서 사용될 수도 있는 416 개의 시간 슬롯을 포함한다. 모든 416 개의 시간 슬롯이 OFDM 을 위해서 사용되고 각각의 E-MBMS 물리 채널이 각각의 외부-프레임 내에서 하나 이상의 시간 슬롯을 할당받는다면, 416 개의 E-MBMS 물리 채널까지는 슈퍼-프레임 내에서 전송될 수도 있다. E-MBMS 물리 채널은 외부-프레임에서의 416 개의 시간 슬롯까지 또는 슈퍼-프레임에서의 1664 개의 시간 슬롯까지를 사용하여 할당될 수도 있다.
일 실시형태에 있어서, 주어진 슈퍼-프레임 내에서 송신되는 각각의 E-MBMS 물리 채널은 슈퍼-프레임에서의 각각의 외부-프레임의 하나 이상의 프레임 내에서 하나 이상의 시간 슬롯을 할당받는다. 이 후에 각각의 E-MBMS 물리 채널은 슈퍼-프레임의 외부-프레임에서의 할당된 시간 슬롯 및 할당된 프레임에 의해서 특징화된다. 각각의 E-MBMS 물리 채널은 슈퍼-프레임의 모든 K 개의 외부-프레임에 대한 동일한 슬롯 및 프레임 할당을 갖는다. 예를 들면, E-MBMS 물리 채널은 슈퍼-프레임에서의 각각의 외부-프레임의 n-번째 프레임에서의 i-번째 시간 슬롯에 대해서 할당될 수도 있다. 이 예제에 있어서, E-MBMS 물리 채널은 NㆍT 시간 슬롯에 의해서 균등하게 이격되는 K 개의 시간 슬롯의 총합을 할당받는다. E-MBMS 물리 채널은 또한 각각의 외부-프레임에서의 다수의 시간 슬롯을 할당받을 수도 있다. 이런 다수의 시간 슬롯은 (1) E-MBMS 물리 채널을 수신하기 위해서 필요한 시간을 양을 최소화하기 위해서 또 다른 것에 근접하거나 (2) 시간 다이버서티를 향상시키기 위해서 외부-프레임의 전반에 걸쳐서 분포될 수도 있다.
도 7 은 도 2 에서 도시된 4-단 프레임 구조 및 도 3 에서 도시된 3-단 프레임 구조를 위해서 E-MBMS 물리 채널 x 의 예시적인 송신을 도시한다. 이 예제에 있어서, E-MBMS 물리 채널 x 는 슈퍼-프레임을 위해서 E-MBMS 물리 채널에 대하여 할당된 시간 슬롯 상에서 4 개의 버스트 내에서 송신된다. 이 4 개의 버 스트는 슈퍼-프레임의 4 개의 외부-프레임에 있어서 동일한 위치에서 외부-프레임 당 하나의 버스트로 송신된다. 각각의 버스트는 하나 또는 다수의 시간 슬롯을 걸쳐 있을 수도 있다. 도 7 에서 도시되지는 않았을 지라도, E-MBMS 물리 채널 x 는 또 다른 슈퍼-프레임에서 상이한 시간 슬롯 및 프레임을 할당받을 수도 있다.
도 7 은 또한 각각의 슈퍼-프레임의 시작에서 헤더 필드 내에서 TDM 파일롯 및 오버헤드/제어 정보의 송신을 도시한다. TDM 파일롯은 부분적인 시간 슬롯, 완전한 시간 슬롯 또는 다수의 시간 슬롯에서 송신될 수도 있으며, 동기화 및 가능한 채널 평가를 위해서 사용될 수도 있다. 오버헤드 정보는, 오버헤드 정보 심볼 (OIS) 또는 일부 다른 용어로서 또한 호칭될 수도 있는 MBMS 제어 채널 (MCCH) 내에서 전송될 수도 있다. MCCH 는 또한 부분적, 완전한 또는 다수의 시간 슬롯에서 전송될 수도 있으며 E-MBMS 물리 채널에 대한 관련 오버헤드 정보를 전송할 수도 있다. 각각의 E-MBMS 물리 채널에 대한 오버헤드 정보는 예를 들어, E-MBMS 물리 채널에 대해서 할당된 시간 슬롯(들) 및 프레임(들), E-MBMS 물리 채널에 대해서 사용하는 코딩 및 변조 방식, 전송 블록 (TB) 크기, E-BMBS 물리 채널에 맵핑된 전송 채널 등을 운송할 수도 있다. TDM 파일롯 및 MCCH 는 또한 도 7 에서 도시된 방식과는 상이한 타 방식으로 전송될 수도 있다.
E-MBMS 물리 채널은 광역 데이터 및 지역 데이터를 운송할 수도 있다. 광역 데이터 (또는 글로벌 데이터) 는 시스템 내의 모든 또는 많은 기지국에 의해서 브로드캐스팅될 수도 있는 트래픽 데이터이다. 지역 데이터는 주어진 광역 송신에 대해서 기지국의 서브 집합 (예를 들면, 각각의 기지국) 에 의해서 브로드 캐스팅될 수도 있는 트래픽 데이터이다. 기지국의 집합은 주어진 광역 송신을 브로드캐스팅할 수도 있고, 이런 기지국의 상이한 서브 집합은 상이한 지역 송신을 브로드캐스팅할 수도 있다. 기지국의 다른 집합은 상이한 광역 송신을 브로드캐스팅할 수도 있다. 광역 및 지역 송신은 상이한 커버리지 영역을 갖는 상이한 송신로서 생각될 수도 있다.
슈퍼-프레임은 (1) 광역 데이터를 전송하기 위해서 사용되는 광역 세그먼트 및 (2) 지역 데이터를 전송하기 위해서 사용되는 지역 세그먼트로 분할될 수도 있다. 광역 MCCH 는 광역 데이터를 전송하는 E-MBMS 물리 채널에 대한 오버헤드 정보를 운송할 수도 있고, 지역 MCCH 는 지역 데이터를 전송하는 E-MBMS 물리 채널에 대한 오버헤드 정보를 운송할 수도 있다. 광역 TDM 파일롯 및 지역 TDM 파일롯은 또한 광역 및 지역 E-MBMS 물리 채널에 대한 동기화 및 채널 평가를 용이하게 하기 위해서 제 각각으로 송신될 수도 있다.
도 4A 에서 도시된 바와 같이, L OFDM 심볼은 각각의 E-MBMS 슬롯에서 송신될 수도 있다. OFDM 심볼을 생성하기 위해서, (제로의 신호 값인) 변조 심볼 또는 제로 심볼이 S 총합 서브 대역의 각각에 먼저 맵핑된다. 이 후에 S 변조 및/또는 제로 심볼은 S 시간-도메인 샘플의 제 1 시퀀스를 생성하기 위해서 S-포인트 인버스 패스트 푸리에 트랜스폼 (IFFT) 을 이용하여 시간-도메인으로 변형된다. 이 후에 S + C + 2W 샘플의 제 2 시퀀스는 (1) 제 1 시퀀스의 뒤의 C + W 개의 샘플을 복사하고 이 C + W 개의 샘플을 제 1 시퀀스의 시작에서 프리픽스로서 부착하는 것 및 (2) 제 1 시퀀스의 앞의 W 개의 샘플을 복사하고 제 1 시퀀스의 말미에 서픽스로서 이 W 개의 샘플을 부착하는 것에 의해서 형성된다. 프리픽스의 앞의 W 개의 샘플은 윈도우 (또는 필터링) 되고, 프리픽스의 순차적인 C 개의 샘플은 평탄한 보호 인터벌을 형성한다. 또한 보호 인터벌은 사이클릭 프리픽스로 호칭되고 주파수 선택적 페이딩에 의해서 야기된 심볼간 간섭 (ISI) 을 제거하기 위해서 사용된다. 서픽스의 W 개의 샘플이 또한 윈도우된다. W + C + S + W 개의 샘플을 포함하는 OFDM 심볼이 제 2 시퀀스의 프리픽스 및 서픽스를 윈도우한 후에 생성된다. 하나의 OFDM 심볼 중 뒤의 W 개의 샘플이 다음의 OFDM 심볼 중 앞의 W 개의 샘플과 오버랩핑하도록 각각의 E-MBMS 슬롯을 위한 L OFDM 심볼이 송신된다. 이 후에 각각의 OFDM 심볼이 S + C + W 개의 샘플의 효과적인 길이를 갖는다.
일 실시형태에 있어서, OFDM 심볼 지속 시간이 대략 200 ㎲ 내지 220 ㎲ 이도록 선택된다. 각각의 시간 슬롯이 667 ㎲ 의 지속 시간을 갖는다면, 각각의 E-MBMS 슬롯은 3 개의 OFDM 심볼 또는 L=3 을 포함한다. 표 2 는 예시적인 실시형태에 따라서 OFDM 심볼을 위한 다양한 파라미터를 도시한다. 이 실시형태에 대하여, 총합 1024 개의 서브 대역이 있고, 각각의 2 개의 대역 가장자리 상에 68 개의 서브 대역은 사용되지 않고 있으며, 888 개의 중심 서브 대역이 데이터 및/또는 파일롯을 전송하기 위해서 사용될 수도 있다. 이 외의 값이 또한 시스템 필수요건 및 다른 고려사항에 기초하여 이런 파라미터를 위해서 선택될 수도 있고, 이것은 발명의 범주 내에 있다.
표 2
파라미터 심볼 값
샘플링 레이트 f s 5.4 MHz
샘플링 주기 T s T s =1/ f s 185.19 ns
서브 대역의 총 수 S 1024
보호 서브 대역의 수 G 136
사용가능한 서브 대역의 수 U U=S-G 888
사이클릭 프리픽스를 위한 샘플의 수 C 108
윈도우를 위한 샘플의 수 W 22
OFDM 심볼의 사용 가능한 지속 시간 T u T u =SㆍT s 189.63 ㎲
사이클릭 프리픽스 지속 시간 T cp T cp =CㆍT s 20 ㎲
윈도우 지속 시간 T w T w =WㆍT s 4.074 ㎲
총 OFDM 심볼 지속 시간 T ofdm T ofdm = T u + T cp + T w 213.71 ㎲
OFDM 파형 지속 시간 T embms T embms = LㆍT ofdm 641.11 ㎲
FDM 파일롯은 각각의 OFDM 심볼 내에서 전송되고 채널 평가를 위해서 사용될 수도 있다. FDM 파일롯은 P > 1 에서 총합 S 개의 서브 대역에 걸쳐서 (예를 들어서, 균등하게) 분포되는 P 서브 대역 상에서 전송된 파일롯이다. 표 2 에서 도시된 예시적인 실시형태에 대해서, FDM 파일롯은 8 개의 서브 대역에 의해서 이격된 P =128 개의 서브 대역 상에서 전송될 수도 있다. U = 888 개의 사용 가능한 서브 대역이 이 후에 FDM 파일롯 (또는 파일롯 서브 대역) 을 위해서 사용되는 111 개의 서브 대역 및 트래픽 데이터 (또는 데이터 서브 대역) 을 위해서 사용되는 777 개의 서브 대역을 포함할 것이다. 파일롯 및 데이터는 136 개의 보호 서브 대역 상에서 송신되지 않는다.
도 8 은 예시적인 FDM 파일롯 송신 방식을 도시한다. 단순화를 위해서, 도 8 은 도 4A 에서 도시되는 멀티플렉싱 예제의 앞의 7 개의 시간 슬롯 만을 도시 한다. 앞의 2 개의 시간 슬롯은 W-CDMA 슬롯이다. 각각의 순차적인 시간 슬롯은 3 개의 OFDM 심볼을 포함하는 OFDM 슬롯이다. FDM 파일롯은 P' =111 개의 파일롯 서브 대역 상에서의 각각의 OFDM 심볼 내에서 전송된다.
채널 평가 성능을 향상시키기 위해서, FDM 파일롯은 상이한 OFDM 심볼 내에서 상이한 서브 대역 상에서 스태거링하며 송신될 수도 있다. 도 8 에서 도시된 예제에 대해서, FDM 파일롯은 2 개의 서브 대역 집합을 포함하는 스태거링 패턴을 사용하여 송신되고, 이것은 2 또는 2x 스태거링의 스태거링 팩터로서 지칭된다. FDM 파일롯은 일 OFDM 심볼 내에서의 서브 대역의 제 1 집합 상에서 송신되고 이 후에 다음의 OFDM 심볼 내의 서브 대역의 제 2 집합 상에서, 이 후에, 다음의 OFDM 심볼 내의 제 1 서브 대역 집합 상에서 등에서 송신된다. 제 1 집합 내의 서브 대역은 제 2 집합 내의 서브 대역로부터 4 만큼 오프세팅된다. 또한, FDM 파일롯은 또한 2 개의 서브 대역 집합, 예를 들면 3x 스태거링용, 4x 스태거링용 등을 초과하는 것으로 구성되는 다른 스태거링 패턴을 사용하여 송신될 수도 있다. 스태거링은 수신기에게 (1) 주파수 도메인에서 전체 시스템 대역폭을 균등하게 샘플링하며 (2) 더 긴 채널 임펄스 응답 평가를 얻는 것을 허락하고, 이것은 사이클릭 프리픽스 지속 시간보다 더 긴 지연 확산을 제거하기 위해서 사용될 수도 있다.
도 9 는 W-CDMA 및 OFDM 양자를 사용하여 데이터를 송신하는 프로세스 900 을 도시한다. 프로세스 900 은 각각의 슈퍼-프레임을 위해서 기지국에 의해서 수행될 수도 있다. 초기에, 현재의 슈퍼-프레임 내에서 전송되는 E-MBMS 물리 채널이 식별된다 (블록 912). 이 후에 현재의 슈퍼-프레임에서의 시간 슬롯은 시스템 로딩에 기초하여 (TDD 시스템을 위한) 다운링크 및 업링크를 위해서 그리고 (TDD 및 FDD 시스템 양자를 위한) W-CDMA 및 OFDM 을 위해서 할당된다 (블록 914). 각각의 E-MBMS 물리 채널은 현재의 슈퍼-프레임에서의 각각의 외부-프레임의 하나 이상의 프레임내의 하나 이상의 시간 슬롯을 할당받는다 (블롯 916). 각각의 E-MBMS 물리 채널에 대한 데이터는 현재의 슈퍼-프레임을 위해서 E-MBMS 물리 채널에 대해서 선택된 변조 방식 및 코딩 방식에 기초하여 프로세싱된다 (블록 918). OFDM 파형은 현재의 슈퍼-프레임에서의 각각의 E-MBMS 슬롯에 대해서 생성되며 E-MBMS 슬롯 상으로 멸티플렉싱된다 (블록 920). W-CDMA 를 사용하여 전송되는 데이터는 W-CDMA 에 따라서 프로세싱된다 (블록 922). W-CDMA 파형은 현재의 슈퍼-프레임에서의 각각의 다운링크 W-CDMA 슬롯에 대해서 생성되고 슬롯 상에서 멀티플렉싱된다 (블록 924). 변조 신호는 멀티플렉싱된 W-CDMA 및 OFDM 파형에 대해서 생성되고 다운링크 상에서 송신된다 (블록 926).
도 10 은 기지국 (110) 및 단말기 (120) 의 실시형태의 블록다이어그램이다. 기지국 (110) 에서, W-CDMA TX 데이터 프로세서 (1010) 는 W-CDMA 를 사용하여 송신되는 데이터를 수신 및 프로세싱하고 W-CDMA 를 위해서 코딩된 데이터를 생성한다. W-CDMA 변조기 (1012) 는 W-CDMA 코딩된 데이터를 프로세싱하며 각각의 W-CDMA 슬롯에 대해서 W-CDMA 파형을 생성한다. W-CDMA 변조기 (1012) 에 의한 프로세싱은 (1) 각각의 W-CDMA 물리 채널에 대한 코딩된 데이터를 변조 심볼에 대하여 맵핑하는 것, (2) 직교 시퀀스를 사용하여 각각의 물리 채널에 대해서 변조 심볼을 채널화하는 것, (3) 스크램블링 코드를 사용하여 각각의 물리 채널에 대한 채널화된 심볼을 스크램블링하는 것 및 (4) 모든 물리 채널에 대해서 스크램블링된 데이터를 스케일링하고 합산하는 것을 포함한다. OFDM TX 데이터 프로세서 (1020) 는 OFDM 을 사용하여 송신되는 데이터를 수신 및 프로세싱하고 데이터 및 파일롯 심볼을 생성한다. OFDM 변조기 (1022) 는 데이터 및 파일롯 심볼 상에서 OFDM 변조를 수행하고, OFDM 심볼을 생성하며, 각각의 E-MBMS 슬롯을 위한 OFDM 파형을 형성한다. 멀티플레서 (Mux; 1024) 는 W-CDMA 파형을 W-CDMA 슬롯 상에서 멀티플렉싱하고, OFDM 파형을 E-MBMS 슬롯 상에서 멀티플렉싱하며, 출력 신호를 제공한다. 수신기 유닛 (TMTR; 1026) 은 출력 신호를 조절하고 (예를 들면, 아날로그로 변환하고, 필터링하고, 증폭하고, 주파수를 상향 변환하고) 안테나 (1028) 로부터 송신되는 변조 신호를 생성한다.
단말기 (120) 에서, 안테나 (1052) 는 기지국 (110) 에 의해서 송신되는 변조 신호를 수신하고 수신된 신호를 수신기 유닛 (RCVR; 1054) 에 대하여 제공한다. 수신기 유닛 (1054) 은 수신된 신호를 조절하고, 디지털화하며 프로세싱하고 샘플의 스트림을 디멀티플렉스 (Demux) (1056) 에 대하여 제공한다. 디멀티플렉서 (1056) 는 W-CDMA 슬롯 내의 샘플을 W-CDMA 복조기 (Demod) (1060) 에 대하여 제공하고, E-MBMS 슬롯 내의 샘플을 OFDM 복조기 (107) 에 대하여 제공한다. W-CDMA 복조기 (1060) 은 W-CDMA 변조기 (1012) 에 의한 프로세싱에 보충적인 방식으로 수신된 샘플을 프로세싱하고 심볼 평가를 제공한다. W-CDMA 수신 (RX) 데이터 프로세서 (1062) 는 심볼 평가를 (예를 들어, 복조, 디인터리빙 및 디코딩하 는 것과 같이) 프로세싱하고 W-CDMA 를 위해서 디코딩된 데이터를 제공한다. OFDM 복조기 (1070) 는 수신된 샘플 상에서 OFDM 복조를 수행하고 데이터 심볼 평가를 제공한다. OFDM RX 데이터 프로세서 (1072) 는 데이터 심볼 평가를 프로세싱하고 OFDM 을 위한 디코딩된 데이터를 제공한다. 일반적으로, 단말기 (120) 에서의 프로세싱은 기지국 (110) 에서의 프로세싱에 대해서 보충적이다.
제어기 (1030 및 1080) 는 기지국 (110) 및 단말기 (120) 에서의 동작을 각각 지시한다. 메모리 유닛 (1032 및 1082) 은 제어기 (1030 및 1080) 에 의해서 사용되는 프로그램 코드 및 데이터를 각각 저장한다. 제어기 (1030) 및/또는 스케쥴러 (1034) 는 다운링크 및 업링크를 위해서 시간 슬롯을 할당하고, 각각의 시간 슬롯에 대해서 W-CDMA 또는 OFDM 을 사용할지를 결정하며 시간 슬롯을 E-MBMS 물리 채널에 대하여 할당한다.
도 11 은 W-CDMA TX 데이터 프로세서 (1010) 의 일 실시형태의 블록 다이어그램을 도시한다. 각각의 전송 채널 (TrCH) 을 위한 데이터가 각각의 프로세싱 섹션 (1110) 에 대하여 전송 블록 내에서 제공된다. 섹션 (1110) 내에서, 사이클릭 리던던시 체크 (CRC) 값이 각각의 전송 블록을 위해서 생성되며 운송 블록에 부착된다 (블록 1112). CRC 값은 에러 검출을 위해서 사용될 수도 있다. CRC 인코딩된 블록은 직렬로 연결되고, 이후에 동등-크기 코드 블록으로 분할된다 (블록 1114). 각각의 코드 블록은 코딩 방식 (예를 들면, 컨볼루션 코드 또는 터보 코드) 과 함께 인코딩되거나 전혀 인코딩되지 않는다 (블록 1116). 무선 프레임 등화 (equalisation) 가 입력 비트 시퀀스를 패딩하도록 수행될 수도 있으 므로 출력은 동등한 크기의 정수 수의 데이터 세그먼트로 세그멘팅될 수 있다 (블록 1118). 이 후에 비트가 시간 다이버서티를 제공하기 위해서 1, 2, 4 또는 8 (10 ms) 무선 프레임을 가로질러서 인터리빙된다 (블록 1120). 인터리빙된 비트가 10 ms TrCH 무선 프레임 상으로 세그멘트 및 맵핑된다 (블록 1122). 이 후에 레이트 매칭이 더 높은 층에 의해서 제공되는 레이트 매칭 파라미터에 따라서 비트 상에서 수행된다 (블록 1124).
모든 프로세싱 세션 (1110) 으로부터의 TrCH 무선 프레임은 코딩된 합성 전송 채널 (CCTrCH) 내부로 직렬로 멀티플렉싱된다 (블록 1132). 이 후에 비트 스크램블링이 비트를 랜덤화하기 위해서 수행된다 (블록 1134). 하나 이상의 물리 채널이 사용되면, 비트는 물리 채널 중에서 세그멘팅된다 (블록 1136). 각각의 물리 채널에 대한 각각의 무선 프레임에서의 비트가 부가적인 시간 다이버서티를 제공하기 위해서 인터리빙된다 (블록 1138). 이 후에 인터리빙된 물리 채널 무선 프레임이 적절한 물리 채널에 대하여 맵핑된다 (블록 1140).
W-CDMA 를 위한 TX 데이터 프로세서 (1010) 에 의한 프로세싱이 3GPP TS 25.212 에서 상세하게 설명된다. W-CDMA 변조기 (1012) 에 의한 프로세싱은 3GPP TS 25.213 에서 상세하게 설명된다. 이런 문서는 공개적으로 이용 가능하다.
도 12 는 OFDM TX 데이터 프로세서 (1020) 의 일 실시형태의 블록 다이어그램을 도시한다. 명확하게, 도 12 는 하나의 E-MBMS 물리 채널에 대한 프로세싱을 도시한다. 프로세서 (1020) 내에서, E-MBMS 물리 채널에 대한 각각의 전송 블록이 (예를 들어, 리드-솔로몬 코드를 사용하여) 블록 인코딩될 수도 있고 또는 블록-인코딩된 블록을 생성하기 위해서 블록 인코딩이 되지 않을 수도 있다 (1210). CRC 값이 생성되어 블록-인코딩된 블록에 부착된다 (블록 1212). CRC 인코딩된 블록이 하나 또는 다수의 동등-크기의 코드 블록으로 분할된다 (블록 1214). 각각의 코드 블록은 (예를 들어, 컨벌루션 코드 또는 터보 코드와 같은) 코딩 방식을 사용하여 인코딩되거나 전혀 인코딩되지 않는다 (블록 1216). 이 후에 레이트 매칭은 더 높은 층에 의해서 제공되는 레이트 매칭 파라미터에 따라서 코드 비트 상에서 수행된다 (블록 1218). 레이트-매칭된 비트는 PN 시퀀스를 사용하여 랜덤화되고 (블록 1220) 이 후에 시간 다이버서티를 제공하기 위해서 인터리빙된다 (블록 1222). 인터리빙된 비트는 E-MBMS 물리 채널로 맵핑된다 (블록 1224).
도 12 는 OFDM 을 위한 데이터 프로세싱의 특정한 실시형태를 도시한다. 또한 데이터 프로세싱은 다른 방식으로 수행될 수도 있고 이것은 발명의 범주 내에 속한다. OFDM 에 대해서, 각각의 전송 채널은 하나의 물리 채널로 맵핑되고, 도 11 의 블록 (1132) 에서 전송 채널 멀티플렉싱은 생략될 수도 있다. 전송 채널에 대한 데이터 스트림의 맵핑은 더 높은 층에서 수행된다.
각각의 E-MBMS 물리 채널에 대해서, 터보 코드 및 (n, k) 리드 솔로몬 코드는 시간 다이버서티를 캡쳐하고 성능을 향상시키기 위해서 사용될 수도 있다. 리드 솔로몬 코드는 외부 코드로서 사용될 수도 있고, 터보 코드는 내부 코드로서 사용될 수도 있다. 리드 솔로몬 코드 레이트 (n, k) 는 (16, 12), (16, 14) 및 /또는 블록 코딩을 단순화시키기 위해서 일부 다른 코드 레이트로 제한될 수도 있다. 이론적으로, 전체 송신 시간 인터벌 (TTI) 에 대해서 터보 코딩을 수행하는 것이 선호되고, 이 전체 송신 시간 인터벌은 E-MBMS 물리 채널에 대한 하나의 슈퍼-프레임이다. 터보 코드는 이 외부 코드 없이 홀로 사용될 수도 있고, 충분한 인터리빙을 사용하여 시스템 내에서 시간 다이버서티를 이용할 수 있다. 그러나, 실용적인 관점에서, 디코더 버퍼 크기에 의해서 부가되는 제한이 있다. 이런 경우들에 있어서, 터보 코딩된 패킷의 길이는 제한될 수도 있고, 시간 다이버서티는 외부 코드를 사용하여 수집될 수도 있다. 외부 코드는 각각의 OFDM 송신에 대해서 사용될 수도 있고 사용되지 않을 수도 있다. 외부 코드의 주 역할은 시간 다이버서티를 수집하는 것을 돕는 것이다.
시간 다이버서티를 수집하는 것은 여기에서 설명되는 프레임 구조에 의해서 더 용이하게 된다. 프레임 구조는 약 1 초 (예를 들어, 1.28 초) 의 TTI 를 제공할 수 있다. W-CDMA 에 대한 80 ms 의 TTI 에 비교하면, 각각의 동기 시간 인터벌이 수 밀리세컨드일 수도 있는 곳에서 데이터가 다수의 동기 시간 인터벌에 대하여 확산되기 때문에 OFDM 을 위한 약 1 초의 TTI 는 성능을 향상시킬 수 있다. 약 1 초의 TTI 에 대하여 버스트 내의 트래픽 데이터의 송신은 또한 배터리 파워 소비를 감소시킬 수도 있다. E-MBMS 송신에 대해서, 단말기는 각각의 외부-프레임 내에서 전송되는 버스트를 수신하기 위해서 주기적으로 웨이크-업 (wake up) 할 수도 있고 배터리 파워를 보존하기 위해서 버스트들 사이에서 슬리핑 (sleeping) 할 수도 있다. 각각의 버스트는 하나의 시간 슬롯 또는 0.667 ms 만큼 짧을 수도 있다. 대조적으로, 단말기는 W-CDMA 송신을 수신하기 위해서 전체 80 ms TTI 에 대해서 어웨이크 (awake) 일 필요가 있을 수도 있다.
여기에서 설명된 프레임 구조 및 송신 기법은 다양한 수단에 의해서 구현될 수도 있다. 예를 들면, 이런 기법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이것의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어의 구현에 대해서, 기지국에서 상이한 무선 기술과 관련하여 시간 슬롯을 할당하고 데이터를 프로세싱하기 위해서 사용되는 프로세싱 유닛은 하나 이상의 주문형 반도체 (ASICs), 디지털 신호 프로세서 (DSPs), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPDs), 프로그래머블 로직 디바이스 (PLDs), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGAs), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 전자 디바이스, 여기에서 설명된 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자적 유닛 또는 이것들의 조합 내에서 구현될 수도 있다. 단말기에서 데이터를 수신하기 위해서 사용되는 프로세싱 유닛은 또한 하나 이상의 ASICs, DSPs, 프로세서 등 내에서 구현될 수도 있다.
소프트웨어 구현을 위해서, 기법이 여기에서 설명되는 기능을 수행하는 모듈 (예를 들면, 순서, 기능 등) 을 사용하여 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (예를 들면, 도 10 에서의 메모리 유닛 (1032 또는 1082)) 내에 저장될 수도 있고 프로세서 (예를 들면, 제어기 (1030 또는 1080)) 에 의해서 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부에서 또는 프로세서 외부에서 구현될 수도 있고, 이 경우에 있어서, 기술분야에서 공지된 다양한 수단을 통하여 프로세서에 통신적으로 커플링될 수 있다.
앞에서 공개된 실시형태의 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 행하거나 이용하는 것을 가능하게 하기 위해서 제공된다. 이런 실시형태들에 대한 다양한 수정 사항들은 당업자에게 용이하게 명백할 것이고, 여기에서 정의되는 근본 원리는 본 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않고 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 보여진 실시형태에 제한되려는 것이 아니라, 여기에서 공개된 원리과 신규한 특징과 일치하는 최광의 범주에 따르려는 것이다.

Claims (61)

  1. 제 1 무선 기술에 따라서 제 1 파형을 생성하는 제 1 변조기;
    제 2 무선 기술에 따라서 제 2 파형을 생성하는 제 2 변조기; 및
    상기 제 1 파형을 제 1 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하고 상기 제 2 파형을 제 2 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하는 멀티플렉서를 포함하는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 기술은 확산 스펙트럼 무선 기술이고, 상기 제 2 무선 기술은 멀티-캐리어 무선 기술인, 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 무선 기술은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM), 인터리빙된 주파수 분할 다중 접속 (IFDMA) 또는 지역화된 FDMA (LFDMA) 인, 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 기술은 유니캐스트 송신용 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 이고, 상기 제 2 무선 기술은 멀티캐스트 송신 또는 브로드캐스트 송신용 OFDM 인, 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파형은 하나 이상의 유니캐스트 송신용이고, 상기 제 2 파형은 멀티캐스트 송신 또는 브로드캐스트 송신용인, 장치.
  6. 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 파형을 생성하는 제 1 변조기;
    직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 파형을 생성하는 제 2 변조기; 및
    상기 W-CDMA 파형을 제 1 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하고 상기 OFDM 파형을 제 2 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하는 멀티플렉서를 포함하는, 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    멀티플렉싱된 W-CDMA 및 OFDM 파형에 대해 변조 신호를 생성하고 상기 변조 신호를 다운링크 상에서 송신하는 송신기를 더 포함하는, 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 변조기는 하나 이상의 OFDM 심볼을 생성하고 상기 하나 이상의 OFDM 심볼로 상기 OFDM 파형을 형성하는, 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 변조기는 하나 이상의 OFDM 심볼을 생성하고 상기 하나 이상의 OFDM 심볼로 상기 OFDM 파형을 형성하는, 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 변조기는 3 개의 OFDM 심볼을 생성하고 상기 3 개의 OFDM 심볼로 상기 OFDM 파형을 형성하는, 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    각각의 OFDM 심볼의 지속 시간는 통신 링크의 예상 지연 확산 및 코히어런스 시간에 기초하여 선택되는, 장치.
  12. 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 파형을 생성하는 단계;
    직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 파형을 생성하는 단계;
    상기 W-CDMA 파형을 제 1 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하는 단계; 및
    상기 OFDM 파형을 제 2 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 OFDM 파형을 생성하는 단계는,
    하나 이상의 OFDM 심볼을 생성하는 단계 및
    상기 하나 이상의 OFDM 심볼로 상기 OFDM 파형을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 멀티플렉싱된 W-CDMA 및 OFDM 파형에 대해서 변조 신호를 생성하는 단계; 및
    다운링크 상에서 상기 변조 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 파형을 생성하는 수단;
    직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 파형을 생성하는 수단;
    상기 W-CDMA 파형을 제 1 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하는 수단; 및
    상기 OFDM 파형을 제 2 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하는 수단을 포함하는, 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 OFDM 파형을 생성하는 수단은,
    하나 이상의 OFDM 심볼을 생성하는 수단 및
    상기 하나 이상의 OFDM 심볼로 상기 OFDM 파형을 형성하는 수단을 포함하는, 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 멀티플렉싱된 W-CDMA 및 OFDM 파형에 대한 변조 신호를 생성하는 수단; 및
    다운링크 상에서 상기 변조 신호를 송신하는 수단을 더 포함하는, 장치.
  18. 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 각각의 시간 슬롯에 대해서 복수 무선 기술 중에서 하나 이상의 무선 기술을 선택하는 제어기; 및
    상기 시간 슬롯에 대해서 선택되는 상기 하나 이상의 무선 기술에 따라서 각각의 시간 슬롯에 대해서 데이터를 프로세싱하는 프로세서를 포함하며,
    상기 슈퍼-프레임은 복수 외부-프레임을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 복수 시간 슬롯을 포함하는, 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수 무선 기술은 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 및 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 포함하는, 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    각각의 외부-프레임에서의 상기 복수 시간 슬롯은 다운링크 송신에 대해서 사용되는, 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    각각의 외부-프레임에서의 각각의 상기 복수 시간 슬롯은 다운링크 또는 업 링크 송신에 사용 가능한, 장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 복수 무선 기술 중 하나 이상의 무선 기술을 상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 각각의 프레임의 각각의 시간 슬롯에 대하여 선택하고, 상기 슈퍼-프레임은 상기 복수 외부-프레임을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 복수 프레임을 포함하며, 각각의 프레임은 2 개 이상의 시간 슬롯을 포함하는, 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제어기는 각각의 프레임에서의 하나 이상의 시간 슬롯에 대해서 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 를 선택하고, 상기 프레임에서의 각각의 나머지 시간 슬롯을 위한 W-CDMA 또는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 선택하는, 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    각각의 프레임에 대해서, 하나 이상의 시간 슬롯이 다운링크 송신에 대해서 사용되고, 하나 이상의 시간 슬롯이 업링크 송신에 사용되며, 각각의 나머지 시간 슬롯은 다운링크 또는 업링크 송신에 사용 가능한, 장치.
  25. 제 22 항에 있어서,
    각각의 프레임에 대해서, 하나 이상의 시간 슬롯은 업링크 송신에 사용되며, 각각의 나머지 시간 슬롯은 다운링크 또는 업링크 송신에 사용 가능한, 장치.
  26. 제 22 항에 있어서,
    각각의 프레임은 10 밀리세컨드의 지속 시간을 갖고 15 개의 시간 슬롯을 포함하는, 장치.
  27. 제 18 항에 있어서,
    상기 슈퍼-프레임은 약 1 초의 지속 시간을 갖는, 장치.
  28. 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 각각의 시간 슬롯에 대하여 복수 무선 기술 중에서 하나 이상의 무선 기술을 선택하는 단계; 및
    상기 시간 슬롯에 대하여 선택된 상기 하나 이상의 무선 기술에 따라서 각각의 시간 슬롯에 대하여 데이터를 프로세싱하는 단계를 포함하며,
    상기 슈퍼-프레임은 복수 외부-프레임을 포함하고 각각의 외부-프레임은 복수 시간 슬롯을 포함하는, 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 복수 무선 기술은 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 및 직교 주파 수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 포함하는, 방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 기술을 선택하는 단계는
    상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 각각의 프레임의 각각의 시간 슬롯에 대하여 상기 복수 무선 기술 중에서 하나 이상의 무선 기술을 선택하는 단계를 포함하며,
    상기 슈퍼 프레임은 상기 복수 외부-프레임을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 복수 프레임을 포함하며, 각각의 프레임은 2 개 이상의 시간 슬롯을 포함하는, 방법.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 무선 기술을 선택하는 단계는
    각각의 프레임에서의 하나 이상의 시간 슬롯에 대해서 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 을 선택하는 단계; 및
    각각의 프레임에서의 각각의 나머지 시간 슬롯에 대해서 W-CDMA 또는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 선택하는 단계를 포함하며,
    상기 슈퍼-프레임은 상기 복수 외부-프레임을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 복수 프레임을 포함하고, 각각의 프레임은 2 개 이상의 시간 슬롯을 포함하는, 방법.
  32. 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 각각의 시간 슬롯에 대하여 복수 무선 기술 중에서 하나 이상의 무선 기술을 선택하는 수단; 및
    상기 시간 슬롯에 대해서 선택되는 상기 하나 이상의 무선 기술에 따라서 각각의 시간 슬롯에 대하여 데이터를 프로세싱하는 수단을 포함하며,
    상기 슈퍼 프레임은 복수 외부-프레임을 포함하고 각각의 외부-프레임은 복수 시간 슬롯을 포함하는, 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 복수 무선 기술은 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 및 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 포함하는, 장치.
  34. 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 하나 이상의 시간 슬롯에 대하여 물리 채널을 할당하는 제어기; 및
    상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 물리 채널에 대하여 할당된 상기 하나 이상의 시간 슬롯 상으로 상기 물리 채널에 대하여 데이터를 멀티플렉싱하는 멀티플렉서를 포함하며,
    상기 슈퍼-프레임은 복수 외부-프레임을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 복수 시간 슬롯을 포함하는, 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 슈퍼-프레임에서의 각각의 외부-프레임의 동일한 위치 내의 상기 하나 이상의 시간 슬롯에 대하여 물리 채널을 할당하는, 장치.
  36. 제 34 항에 있어서,
    직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 및 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 은 상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 복수 시간 슬롯에 대해서 사용 가능한, 장치.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 물리 채널은 특정 단말기에 전송된 유니캐스트 송신용인, 장치.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 물리 채널은 복수 단말기에 전송된 브로드캐스트 송신용 또는 멀티캐스트 송신용인, 장치.
  39. 제 34 항에 있어서,
    코딩 방식에 기초하여 상기 물리 채널에 대해서 상기 데이터를 인코딩하고 변조 방식에 기초하여 상기 물리 채널에 대한 코딩된 데이터를 변조 심볼에 맵핑하는 프로세서를 더 포함하며,
    상기 코딩 방식 및 변조 방식은 상기 슈퍼-프레임에 대한 상기 물리 채널에 대해서 선택되는, 장치.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 물리 채널에 대한 상기 데이터를 블록 코드를 사용하여 인코딩하고 블록 인코딩된 데이터를 컨벌루션 코드 또는 터보 코드를 사용하여 더 인코딩하는, 장치.
  41. 제 34 항에 있어서,
    상기 물리 채널에 대한 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 수행하는 변조기를 더 포함하는, 장치.
  42. 제 34 항에 있어서,
    복수 버스트 내의 상기 물리 채널에 대한 상기 데이터를 상기 슈퍼-프레임의 복수 외부-프레임 상에서 송신하는 송신기를 더 포함하는, 장치.
  43. 제 34 항에 있어서,
    상기 물리 채널은 브로드캐스트 서비스용 데이터를 반송하는, 장치.
  44. 제 34 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 슈퍼-프레임에서의 각각의 외부-프레임 중 하나 이상의 프레임 내에서 하나 이상의 시간 슬롯에 대하여 상기 물리 채널을 할당하며,
    상기 슈퍼-프레임은 상기 복수 외부-프레임을 포함하고, 각각의 외부 프레임은 복수 프레임을 포함하고, 각각의 프레임은 2 개 이상의 시간 슬롯을 포함하는, 장치.
  45. 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 하나 이상의 시간 슬롯에 대하여 물리 채널을 할당하는 단계; 및
    상기 물리 채널에 대한 데이터를 상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 물리 채널에 대하여 할당된 상기 하나 이상의 시간 슬롯 상에서 멀티플렉싱하는 단계를 포함하며,
    상기 슈퍼-프레임은 상기 복수 외부-프레임을 포함하고, 각각의 외부-프레임은 복수 시간 슬롯을 포함하는, 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 및 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 은 상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 복수 시간 슬롯에 대해서 사용 가능한, 방법.
  47. 제 45 항에 있어서,
    상기 슈퍼-프레임에 대한 상기 물리 채널에 대하여 선택된 코딩 방식에 기초하여 상기 물리 채널에 대한 상기 데이터를 인코딩하는 단계; 및
    상기 슈퍼-프레임에 대한 상기 물리 채널에 대하여 선택된 변조 방식에 기초하여 상기 물리 채널에 대한 코딩된 데이터를 변조 심볼에 맵핑하는 단계를 포함하는, 방법.
  48. 제 45 항에 있어서,
    상기 슈퍼-프레임의 상기 복수 외부-프레임 상에서 복수 버스트로 상기 물리 채널에 대한 상기 데이터를 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
  49. 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 하나 이상의 시간 슬롯에 대하여 물리 채널을 할당하는 수단; 및
    상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 물리 채널에 대하여 할당된 상기 하나 이상의 시간 슬롯 상으로 상기 물리 채널에 대한 데이터를 멀티플렉싱하는 수단을 포함하는, 장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 및 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 은 상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 복수 시간 슬롯에 대하여 사용 가능한, 장치.
  51. 제 49 항에 있어서,
    상기 슈퍼-프레임에 대한 상기 물리 채널에 대하여 선택된 코딩 방식에 기초하여 상기 물리 채널에 대한 상기 데이터를 인코딩하는 수단; 및
    상기 슈퍼-프레임에 대한 상기 물리 채널에 대하여 선택된 변조 방식에 기초하여 상기 물리 채널에 대한 코딩된 데이터를 변조 심볼에 맵핑하는 수단을 더 포함하는, 장치.
  52. 제 49 항에 있어서,
    상기 슈퍼-프레임의 상기 복수 외부-프레임 상에서 복수 버스트 상태로 상기 물리 채널에 대한 데이터를 송신하는 수단을 포함하는, 장치.
  53. 샘플을 수신하고, 제 1 시간 슬롯에서 전송되는 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 파형에 대한 샘플을 제공하고, 제 2 시간 슬롯에서 전송되는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 파형에 대한 샘플을 제공하는 디멀티플렉서;
    상기 W-CDMA 파형에 대하여 상기 샘플을 프로세싱하는 제 1 복조기; 및
    상기 OFDM 파형에 대하여 상기 샘플을 프로세싱하는 제 2 복조기를 포함하는, 장치.
  54. 제 1 시간 슬롯에서 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 파형을 수신하는 단계;
    제 2 시간 슬롯에서 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 파형을 수신하는 단계;
    W-CDMA 를 사용하여 전송된 데이터를 획득하기 위해서 상기 수신된 W-CDMA 파형을 프로세싱하는 단계; 및
    OFDM 을 사용하여 전송되는 데이터를 획득하기 위해서 상기 수신된 OFDM 파형을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 방법.
  55. 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 물리 채널에 대하여 할당된 하나 이상의 시간 슬롯을 결정하는 제어기; 및
    상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 물리 채널에 대하여 할당된 상기 하나 이상의 시간 슬롯에서 수신된 샘플을 제공하는 디멀티플렉서를 포함하며,
    상기 슈퍼-프레임은 복수 외부-프레임을 포함하고 각각의 외부-프레임은 복수 시간 슬롯을 포함하는, 장치.
  56. 제 55 항에 있어서,
    직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 및 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 은 상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 복수 시간 슬롯에 대해서 사용 가능한, 장치.
  57. 제 55 항에 있어서,
    상기 물리 채널에 대한 상기 샘플에 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 복조를 수행하고 상기 물리 채널에 대하여 샘플을 제공하는 복조기를 더 포함하는, 장치.
  58. 제 57 항에 있어서,
    상기 슈퍼-프레임에 대한 상기 물리 채널에 대하여 선택된 변조 방식 및 코딩 방식에 기초하여 상기 물리 채널에 대한 상기 샘플을 복조하고 디코딩하는 프로세서를 더 포함하는, 장치.
  59. 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 물리 채널에 대하여 할당된 하나 이상의 시간 슬롯을 결정하는 단계; 및
    상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 물리 채널에 대하여 할당된 상기 하나 이상의 시간 슬롯에서 수신되는 샘플을 디멀티플렉싱하는 단계를 포함하며,
    상기 슈퍼-프레임은 복수 외부-프레임을 포함하고 각각의 외부-프레임은 복수 시간 슬롯을 포함하는, 방법.
  60. 제 59 항에 있어서,
    직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 및 광대역 코드 분할 다중 접속 (W-CDMA) 은 상기 슈퍼-프레임의 각각의 외부-프레임에서의 상기 복수 시간 슬롯에 대하여 사용 가능한, 방법.
  61. 제 59 항에 있어서,
    상기 물리 채널에 대한 심볼을 획득하기 위해서 상기 물리 채널에 대한 상기 샘플 상에서 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 복조를 수행하는 단계;
    상기 슈퍼-프레임에 대한 상기 물리 채널에 대해서 선택된 변조 방식에 기초하여 상기 물리 채널에 대한 상기 심볼을 복조하는 단계; 및
    상기 슈퍼-프레임에 대한 상기 물리 채널에 대해서 선택된 코딩 방식에 기초하여 상기 물리 채널에 대한 복조된 데이터를 디코딩하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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