KR20070101307A - 혼합 모드 무선 통신 시스템의 가변 사이클릭 프리픽스 - Google Patents

혼합 모드 무선 통신 시스템의 가변 사이클릭 프리픽스 Download PDF

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Abstract

무선 통신 네트워크 인프라구조 실체(200)의 방법은 복수의 심볼을 시퀀스로 송신하는 단계를 포함하고, 심볼 중 일부는 제1 송신 모드, 예를 들면 점-대-점과 연관되고, 일부 다른 심볼은 제1 송신 모드와 다른 제2 송신 모드, 예를 들면 점-대-다점과 연관된다. 그리고, 송신하기에 앞서서, 제1 송신 모드와 연관된 심볼을 제1 사이클릭 프리픽스로 포맷팅하고, 제2 송신 모드와 연관된 심볼을 제2 프리픽스로 포맷팅하는 단계를 포함한다. 하나의 실시예에서, 사이클릭 프리픽스는 다른 지속기간을 가지고 있다.
무선통신, 사이클릭 프리픽스, 심볼, 시퀀스, 송신 모드

Description

혼합 모드 무선 통신 시스템의 가변 사이클릭 프리픽스{VARIABLE CYCLIC PREFIX IN MIXED-MODE WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}
본 발명은 일반적으로는 무선 통신에 관한 것으로, 특히 하나의 프레임의 심볼의 서브시퀀스가 복수의 수신자에게 브로드캐스팅되고 그 프레임의 심볼의 다른 서브시퀀스가 하나의 수신자에게 송신되는 혼합 모드 무선 통신 프로토콜, 네트워크 및 디바이스 및 대응하는 방법에 관한 것이다.
다른 것들 중에서도 직교 주파수분할 멀티플렉싱(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM), 인터리빙된 주파수 분할 멀티플렉싱(Interleaved Frequency Division Multiplexing: IFDM) 및 단일 캐리어 변조를 포함하는 선택된 변조 타입은 링크 구성시 소위 "사이클릭 프리픽스(cyclic prefix: CP)" 방법을 활용한다. CP는 주로 수신기의 등화기 설계 및 구현을 단순화시키는데 이용된다. 등화기의 주요 목적은 다중-경로 채널 조건 하에서, 즉 채널이 시간-분산형(time-dispersive)인 경우에 변조된 심볼(symbols)의 수신을 허용하는 것이다. 다른 방식으로 보면, CP는 다중경로 채널을 통해 변조 심볼의 송신에 의해 정의된 선형 변환을 렌더링(rendering)하므로 종래 컨볼루션 동작(convolution operation)보다 순환적(circular)일 수 있다. 이것은, 결과적인 등화 동작(equalization operation) 이 하나의 복소수 값 스칼라(complex-valued scalar)에 의한 각 수신된 서브캐리어(subcarrier)의 변환으로 보여질 수 있으므로, 주파수 톤(frequency tones) 또는 서브캐리어의 컴포넌트 세트로부터 주파수 도메인(frequency domain)으로 구성된, OFDM 및 IFDM과 같은 변조 타입에 특히 유효하다.
상기 언급된 결과를 달성하는 사이클릭 프리픽스(CP)를 설계하는 하나의 접근법은 종래 기술 도 1에 예시된 바와 같이, 하나의 심볼 엔드(end of symbol)에서 길이 Tg의 가드 간격을 가지는 길이 Tu의 시간-도메인 심볼 페이로드-포함 부분(symbol payload-bearing portion)의 일부를 심볼의 시작부에 복사하는 것이다. CP가 심볼의 페이로드 부분에 프리픽스되기 보다는 첨부되는 소위 사이클릭 포스트픽스를 포함하여 CP 설계의 다른 접근법이 실행가능하고, 각각은 송신기 및 수신기에서 다른 설계 절충안을 제공한다. 그러나, CP는 어떠한 새로운 정보도 제공하지 않으므로 Tg/Tu에 비례하여 처리율을 감소시킨다. 그러므로, CP 지속기간 Tg를 최소화시키는 것이 바람직하지만, 이것은 이하에 더 설명되는 바와 같이 CP 지속기간이 임의의 중요한 다중경로 채널 컴포넌트의 최대 지연을 초과해야 한다는 일반적인 요구 조건과 부합되도록 되어야 한다. 유의할 점은, 일부 환경에서, 처리율의 측면에서 CP 지속기간을 다중경로 채널의 최대 지연보다 적도록 허용하는 것이 최적일 수 있지만, CP 지속기간은 다중경로 채널 지연과 비례하여 스케일링되어야 한다는 일반적인 규칙이 유지되고 있고, 따라서 CP 지속기간이 다중경로 채널 지연을 단순히 초과한다는 더 단순한 가이드라인이 이하에서 이용된다는 점이다.
셀룰러 또는 멀티-사이트 통신 네트워크에서, 다수의 다른 타입의 송신이 가능하다. 단일 사이트가 단일 사용자 스테이션에 송신하는 경우에 점-대-점(유니캐스트) 송신이 발생한다. 이것은 수개의 사이트가 사용자 스테이션에 송신하는 경우에 다운링크 매크로-다이버스 송신에 의해 증가되지만, 그럼에도 불구하고 네트워크로부터의 송신은 단일 사용자 스테이션에 지향된다. 점-대-다점(멀티캐스트) 송신에서, 하나의 사이트는 네트워크의 모든 사용자 스테이션의 서브셋을 구성하는 복수의 사용자 스테이션에 송신한다. 브로드캐스트 송신에서, 하나 이상의 사이트는 네트워크의 사용자 스테이션의 모두 또는 서브세트에 송신한다. 그러므로, 브로드캐스트는 멀티캐스트 송신을 포함한다. 브로드캐스트 시스템에서, 각 사이트에 의해 송신되는 데이터의 기본적인 정보 컨텐트는 동일하지만, 각 사이트로부터 송신된 변조된 심볼 스트림은 다르다. 사이멀캐스트(simulcast)는 각 사이트에 의해 송신된 변조된 심볼 스트림이 동일하고 작 사이트에 의해 송신된 파형의 주파수, 동기화(타이밍), 및 진폭이 조화되어 있는 경우에 브로드캐스트 송신이다. 사이멀캐스트 시스템에서, 결과적으로 수신된 파형은 단말기와 각 사이멀캐스팅 송신기 사이의 다중경로 채널(전파 지연을 포함함)의 합을 통한 심볼의 하나의 프레임의 송신과 등가인 것으로 볼 수 있다. 사이멀캐스트 네트워크는 종종 단일 주파수 네트워크(SFN)로 지칭된다.
사이클릭 프리픽스(CP)가 점-대-점(유니캐스트) 어플리케이션에 유효하도록 하기 위해, CP의 길이 또는 지속기간 Tg는 단일 서빙 송신기로부터 단말기로의 링크 와 연관된 다중경로 채널의 최대 중요 지연과 연관된 지연 Tm보다 크거나 같아야 한다. CP의 길이를 초과하는 다중경로 컴포넌트는 수신기에서의 자기-간섭의 소스일 수 있고(수신기 아키텍쳐에 좌우됨), 그럼으로써 달성가능한 신호 대 간섭 및 노이즈 비율(SINR)을 감소시키며 예를 들면 증가된 비트 및 프레임 에러 레이트, 레이트-적응 네트워크에서 감소된 유지가능한 송신 비트 레이트 등으로서 표현되는 더 나쁜 수신기 성능으로 결론지어질 수 있다.
최대 크기를 가지는 컴포넌트에 비해 비교적 작은 크기를 가지는 다중경로 컴포넌트는 중요하지 않은 것으로 간주되고 다중경로 지연 Tm를 결정하는데 이용되지 않는다. 그러나, 송신기와 수신기 사이의 전파 지연은 일반적으로 지연 정의에 포함된다. 유니캐스트 시스템에서, 지연 Tm으로의 전파 지연 Δτ의 기여는, 수신기가 그 타이밍 기준 또는 수신 윈도우를 조정하므로 거의 무시되어, 단일 관측된 송신 타이밍 지연을 매칭시킨다. 그러나, 사이멀캐스트의 경우에, 수신 윈도우는 말하자면 최근접 송신기, 즉 최소 전파 지연을 가지는 송신기에 대해 확립되거나, 가장 세거나 가장 높은 SNR 다중-경로 컴포넌트를 가지는 송신기에 대해 확립된다. 사이멀캐스트 시스템에서, 더 먼 사이멀캐스팅 송신기로부터 관측된 다중경로 컴포넌트에 기인할 수 있는 지연은 다중 경로 효과로 인한 지연, 및 차동 전파 지연 Δτ, 즉 수신기 타이밍 기준을 확립하는데 이용되는 송신기 사이의 전파 지연과 가장 먼 사이멀캐스팅 송신기의 지연의 차이로 인한 지연의 합이다.
다중경로 지연이 우세한 유니캐스트 시스템에서 수신기에 의해 관측되는 최 대 지연 Tm은 다른 전파 지연이 우세한 브로드캐스트 또는 사이멀캐스트 시스템에서보다 크게 적을 수 있다. 셀룰러 통신 시스템 전개에서, 최대 차동 경로 지연 Δτ 및 최대 다중경로 컴포넌트 지연은 크게 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 사이트간 거리 2800m를 가지는 매크로-셀룰러 전개에서, 최대 전형적인 차동 전파 지연은 약 9.3㎲이다. 동시에, 하나의 예로서 국제 통신 연합(ITU) 차량 A 다중경로 채널을 이용하는 경우, 다중 경로 성분이 우세 다중경로 성분보다 10dB 더 작은 지연은 단지 약 1㎲이다. 사이클릭 프리픽스(CP) 길이가 유니캐스트 및 브로드캐스트 시스템 모두에 대해 동일하도록 설계하기 위해, 요구조건 : Tg ≥ max(Tm, Δτ)를 지키는 것은 비효율적이다.
DVB-T 및 DVB-H를 포함하는 디지털 비디오 브로드캐스트(DVB), 및 IEEE 802.16과 같은 주지된 OFDM-기반 시스템은 사이클릭 프리픽스(CP) 지속기간 값 세트를 지원하고, 전체 OFDM 버스트의 소수부 Tg/Tu가 세트 Tg/Tu ∈{1/32, 1/16, 1/8, 1/4}로부터 선택된 CP에 할당된다. 이것은 CP 지속기간이 채널 지연 Tm에 매칭되도록 허용하고, 연관된 CP 오버헤드가 최소화되도록 허용한다. 그러나, 가용한 CP 세트로부터 동작 CP를 선택하는 프로세스는 초기 네트워크 구성 동안에 단지 한번 수행된다. 그런 후, CP는 변경되지 않고 유지된다.
일부 네트워크에서, 단일 기지국이 하나의 프레임 내에서 유니캐스트 및 브로드캐스트 모드 양쪽으로 송신하고, 그 프레임의 심볼의 연속적인 서브-시퀀스가 다수의 수신자에게 브로드캐스팅되고(브로드캐스트 구역), 그 프레임의 심볼의 다 른 연속적인 서브-시퀀스는 하나의 수신자에게 송신된다(유니캐스트 구역). 그러한 스킴은 다른 것들 중에서도 IEEE 802.16d 스펙의 연장이고 다르게는 IEEE 802.16-2004(802.16d) 스펙으로도 알려진 IEEE 802.16e 프로토콜에 의해 지원된다. IEEE 802.16e는 양쪽 모드, 즉 유니캐스트 및 멀티캐스트 구역 모두에 대해 일정한 CP 길이를 지정한다. 상기 설명된 바와 같이, CP 길이를 양쪽 모드에 대해 동일하게 설계하는 것은, 하나의 CP 길이가 양쪽 동작 모드에 걸쳐 관찰되는 다중경로 채널 시간 지연의 최대에 의해 구동되므로, 즉 요구조건 Tg ≥ max(Tm, Δτ)을 따르므로, 비효율적이다.
본 발명의 다양한 양태, 특징 및 장점들은 이하의 첨부된 도면과 그 이하의 상세한 설명을 주의깊게 고려할 때 본 기술분야의 통상의 기술자에게는 더 명백하게 될 것이다.
도 1은 프리-펜딩된 사이클릭 프리픽스를 가지는 종래기술에 따른 심볼이다.
도 2는 심볼을 사이클릭 프리픽스로 포맷팅하기 위한 아키텍쳐의 예이다.
도 3은 프레임 길이를 증가시키지 않고 사이클릭 프리픽스를 수용하는 심볼 펑튜어링을 예시하고 있다.
도 4는 심볼 카운트를 감소시키지 않는 심볼 페이로드 감소를 예시하고 있다.
본 발명은 일반적으로는 사이클릭 프리픽스로 포맷팅된 심볼을 시퀀스로 고정된-베이스 또는 모바일 무선 단말기에 송신하는 무선 통신 네트워크 인프라구조 실체에 관한 것이다. 심볼은 일반적으로 심볼의 시퀀스로, 예를 들면 프레임으로서 송신된다. 예로 든 통신 시스템은 사이클릭 프리픽스의 이용으로부터 장점이 얻어지는 변조 포맷을 이용하는 셀룰러 네트워크 및 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN)를 포함한다. 예로 든 변조 포맷은 다른 것들 중에서 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM), 인터리빙된 주파수 분할 멀티플렉싱(IFDM), 코드분할 다중 액세스(CDMA), 단일 캐리어 변조를 포함하고 이들로 제한되지 않는다.
심볼은 일반적으로 네트워크 인프라구조 실체, 예를 들면 셀룰러 통신 네트워크의 기지국 또는 무선 로컬 영역 네트워크의 액세스 포인트(AP), 또는 일부 다른 네트워크 인프라구조 실체에서 사이클릭 프리픽스로 포맷팅된다. 본 발명은 임의의 사이클릭 프리픽스 또는 서픽스 구성을 감안할 수 있다. 용어 "사이클릭 프리픽스"는 여기에 이용되는 바와 같이, 사이클릭 프리픽스가 널 송신을 포함하는 경우, 즉 어떠한 심볼도 송신되지 않는 경우를 포함하여, 프리펜딩되거나, 첨부되거나 다르게는 부착되거나 심볼로 포맷팅되는 사이클릭 프리픽스 및 서픽스를 포함한다.
도 2에서, 예로 든 네트워크 인프라구조 실체 아키텍쳐(200)는 사이클릭 프리픽스로 심볼을 포맷팅한다. 도 2의 아키텍쳐는 일반적으로 변조기(220)에 의해 출력된 심볼을 포맷팅하기 위한 사이클릭 프리픽스를 생성하는 사이클릭 프리픽스 생성기(210)를 포함한다. 변조기(220)는 심볼을 시퀀스로 사이클릭 프리픽스 생성 기에 제공하고, 사이클릭 프리픽스 생성기는 사이클릭 프리픽스를 생성하여 컨트롤러(MCU, 230)의 제어 하에 각 심볼에 부가하며, 이는 이하에 더 설명된다. 변조기 출력은 구현된 특정 변조 포맷에 좌우되고, 그 예들은 상기 설명되었다. 일반적으로, 변조기(220)에 의해 출력된 심볼은 특성 페이로드를 가지고 있다.
일부 실시예들에서, 심볼의 시퀀스는 하나 이상의 시간-슬롯 또는 프레임을 구성한다. 이들 프레임들은 다른 것들 중에서, 그 내부에 내장된 비-페이로드 베어링 심볼 타입, 예를 들면 수신기에서 다중경로 채널 추정 목적을 위해 제공되는 파일럿 심볼, 또는 동기화 심볼로서 기능하는 주지된 컨텐트의 다른 심볼을 가질 수 있다. 예를 들면, 각 심볼이 특정 개수의 서브캐리어 - 그 공칭개수는 기저 변조 심볼을 구성하는데 이용되는 컴포넌트 이산 푸리에 변환(DFT) 또는 고속 푸리에 변환(FFT)의 길이와 동일하게 정의됨 - 를 포함하는 통신 시스템에서, 정의된 N개의 서브캐리어 모두가 액티브한 것은 아니라는 것이 일반적으로 알려져 있다.
혼합된 모드 어플리케이션에서, 시퀀스의 일부 심볼은 하나의 모드, 예를 들면 점대점 송신에 의해 송신되고, 그 시퀀스의 다른 심볼은 다른 모드, 예를 들면 또한 단일 주파수 네트워크(SFN) 송신으로도 알려져 있는 브로드캐스트, 멀티캐스트 및 사이멀캐스트를 포함하는 점-대-다점 송신에 의해 송신된다. 일부 실시예들에서, 혼합된 모드 송신, 예를 들면 유니캐스트 및 브로드캐스트 송신은 공통 캐리어 상에서 송신된다. 다른 실시예들에서, 혼합된 모드 송신은 분리된 캐리어 상에서 송신되고, 예를 들면 점-대-점 송신은 하나의 캐리어 상이고 점-대-다점 송신은 다른 분리된 캐리어 상이다.
일부 혼합된 모드 실시예들에서, 제1 송신 모드와 연관된 심볼은 제1 사이클릭 프리픽스로 포맷팅되고 제2 송신 모드와 연관된 심볼은 제2 프리픽스로 포맷팅되며, 제1 및 제2 사이클릭 프리픽스의 특성이 다르다. 하나의 실시예에서, 제1 및 제2 송신 모드와 연관된 심볼은 다른 사이클릭 프리픽스 지속기간에 의해 구별된다. 예를 들면, 브로드캐스트 모드로 송신된 심볼은 유니캐스트 모드에 의해 송신된 심볼에 적용된 사이클릭 프리픽스의 지속기간보다 더 긴 지속기간을 가지는 사이클릭 프리픽스로 포맷팅된다.
도 3에서, 컨트롤러(230)는 변조기(220)로부터 수신된 심볼이 송신될 모드를 나타내는 신호를 생성기(210)에 전송한다. 사이클릭 프리픽스 생성기(210)는 포맷팅된 심볼이 송신될 모드에 종속된 지속기간을 가지는 사이클릭 프리픽스로 심볼을 포맷팅한다. 그러므로, 생성기는 심볼이 송신될 모드에 종속되어 사이클릭 프리픽스 지속기간을 변경하거나 조정한다. 더 일반적으로는, 사이클릭 프리픽스 생성기는 사이클릭 프리픽스 지속기간에 더하여 또는 그 대신에 사이클릭 프리픽스의 다른 특성을 변경하거나 조정한다.
복수의 심볼이 프레임을 구성하는 일부 실시예들에서, 프레임은 하나 이상의 모드, 예를 들면 유니캐스트 및 브로드캐스트 모드에 의해 송신되는 심볼로 구성된다. 이들 예로 든 실시예에서, 생성기(210)는 심볼이 송신될 모드에 좌우되어 대응하는 지속기간을 가지는 사이클릭 프리픽스로 프레임의 각 심볼을 다이나믹하게 포맷팅한다. 복수의 심볼이 하나의 프레임을 구성하는 실시예들에서, 프레임은 단지 하나의 모드, 예를 들면 유니캐스트 모드만에 의해 또는 브로드캐스트 모드만에 의해 송신되는 심볼로 구성된다. 이들 예로 든 실시예들에서, 생성기(210)는 프레임의 송신 모드에 따른 대응하는 지속기간을 가지는 사이클릭 프리픽스로 각 프레임의 심볼을 다이나믹하게 포맷팅한다.
일부 실시예들에서, 프레임을 구성하는 심볼의 개수는 감소되거나 펑튜어링되어, 프레임 길이 제한을 만족시키기 위해 각 심볼에 할당가능한 CP 지속기간의 확장을 허용한다. 펑튜어링은 또한 프레임을 구성하는 각 심볼의 페이로드를 감소시키지 않고 프레임 길이 제한을 만족시키는 것을 허용한다. 도 2에서, 펑튜어링은 컨트롤러(230)로부터의 제어 신호에 응답하여 프레임 포맷터 실체(240)에서 발생한다.
도 3은 24-심볼 프레임이 18 심볼로 변형되어 더 긴 CP 지속기간을 수용하면서도 잔여 심볼의 페이로드를 감소시키지 않고 프레임 길이 제한을 만족시키는 과장된 예를 예시하고 있다. 더 구체적으로는, Tgu는 유니캐스트 모드의 CP 지속기간인 지속기간 Ts = Tu + Tgu의 P개의 심볼을 포함하는 유니캐스트-모드 프레임에 대해, 전체 프레임 지속기간 Tf는 Tf=PTs로 주어진다. 브로드캐스트 타입의 프레임이 송신되는 경우, 프레임 지속기간은 동일하게 유지되지만, 전채 송신된 심볼의 개수는 Q개의 심볼로 변형되고, 여기에서 Q<P이다. 즉, R=P-Q 심볼은 공칭 프레임 심볼 컨텐트로부터 펑튜어링된다. 심볼당 가용한 결과적인 전체 지속기간 Tsb는 Tsb=Tf/Q로 주어진다. 심볼당 페이로드 지속기간이 값 Tu에서 일정하게 유지되므로, 브로드캐스트 모드의 결과적인 CP 지속기간 Tgb는 Tgb=Tsb-Tu이고, 여기에서 Tgb>Tgu이다. 하나의 프레임의 영역이 각각 유니캐스트 및 브로드캐스트 모드에 할당되는 경우, 브로드캐스트 모드에 할당된 영역의 심볼 컨텐트를 펑튜어링하는 동일한 접근법이 상기 설명된 바와 같이 적용될 수 있다. 브로드캐스트 프레임 타입 또는 브로드캐스트 영역을 기준으로 취하고 이어서 추가적인 심볼을 유니캐스트 프레임 또는 프레임 영역에 삽입하는 접근법은 등가적인 절차이다.
하나의 예로 든 실시예에서, 예로 든 6.52Ms/s의 "칩 레이트", 길이-512 고속 푸리에 변환(FFT), 및 2ms TTI 당 24 OFDM 심볼을 가지는 OFDM 시스템은 총 TTI 당 13056 칩을 포함하고, 프레임당 4.9㎲의 CP 지속기간을 지지한다. 추가적인 1088(2*{512+32}) 칩은 24 심볼 프레임을 22 심볼로 줄이거나 펑튜어링함으로써 얻어질 수 있다. 결과적인 심볼 당 CP 지속기간은 12.5㎲로 증가되고, 이는 일부 브로드캐스트 요구조건을 초과한다.
CP의 지속기간을 확장하는 다른 접근법은 연관된 유용 심볼 지속기간(페이로드)의 길이 Tu를 줄이는 것으로서, 그럼으로써 CP 지속기간의 증가를 허용한다. 심볼 페이로드를 줄이는 것은 프레임을 구성하는 심볼의 개수를 줄이지 않고 프레임 길이 제한을 만족시키는 것을 허용한다. 도 2에서, 페이로드 감소는 컨트롤러(230)로부터의 제어 신호에 응답하여 변조기(220)에서 발생한다. 페이로드 감소는 상기 설명된 펑튜어링과 조합하여 이용될 수도 있다. 도 4에서, 페이로드 감소가 채용된 단지 유일한 수단인 경우, 프레임 포맷터 실체는 요구되지 않을 수도 있 다.
다른 것들 중에서, OFDM 및 IFDM을 포함하는 주파수-도메인 방법에 기초한 변조 타입에 대해, 심볼 페이로드는 제어 신호에 응답하여 변조기, 예를 들면 도 2의 변조기(220)에서 수행된 기저 고속 푸리에 변환(FFT) 또는 이산 푸리에 변환(DFT) 동작의 지속기간을 짧게 함으로써 감소될 수 있다. 예를 들면, 유용 심볼 주기는 24 심볼 프레임에서 512에서 458칩으로 짧아져 54개의 더 많은 칩을 생성하고, 결과적으로 심볼당 약 13㎲의 지속기간으로 나타나게 된다. 등가적으로, 심볼을 포함하는 차수 N의 직교 기반 함수 세트의 길이가 감소될 수 있다. 이러한 접근법은 심볼 페이로드에서 전달되는 직교 진폭 변조(QAM) 심볼의 감소된 개수를 희생하여 기반 세트의 직교성을 보존한다. 다르게는, 심볼 페이로드 지속기간은 기저 기반 함수를 길이-N으로부터 길이-M 시퀀스로 펑튜어링함으로써 감소될 수 있고, 여기에서 M<N이다. 이러한 후자의 접근법은 OFDM 심볼당 전달되는 QAM 심볼 카운트를 보존하지만, 결과적으로 기저 변조의 직교성의 손실로 나타나게 된다.
일부 실시예들에서, 프레임 지속기간은 프레임의 심볼 개수를 줄이지 않고 그리고 심볼의 페이로드를 줄이지 않고 더 긴 지속기간을 가지는 사이클릭 프리픽스로 포맷팅된 심볼을 수용하도록 확장될 수 있다. 심볼이 상보적 업링크 및 다운링크 사이클을 가지고 있는 실시예들에서, 더 긴 지속기간을 가지는 사이클릭 프리픽스는 사이클릭 프리픽스 포맷팅된 심볼이 배치된 사이클을 증가시키고 상보적 사이클을 감소시킴으로써 수용될 수 있다. 예를 들면, 심볼의 다운링크 사이클은 특정 사이클릭 프리픽스 지속기간을 수용하도록 증가될 수 있고, 업링크 사이클은 따 라서 감소되어 업링크 및 다운링크 사이클의 합은 일정하게 유지된다. 이들 스킴은 단독으로 또는 각각과 조합하여 또는 상기 설명된 다른 스킴과 조합하여 이용될 수 있다.
프레임 및 심볼이 브로드캐스트 및/또는 유니캐스트 송신을 운반하는 수신자 단말기를 통지하기 위한 수개의 방법, 예를 들면 이하에 더 설명되는 바와 같이 리소스 매핑을 이용한 통지가 정의될 것이다. 이에 따라, 이것은 단말기가 변형된 사이클릭 프리픽스 지속기간을 어느 심볼이 활용하는지를 예측할 수 있게 한다. 하나의 실시예에서, 무선 통신 네트워크 인프라구조 실체, 예를 들면 셀룰러 기지국 또는 WLAN 액세스 포인트(AP)는 심볼의 수신자가 확장된 지속기간을 가지는 심볼의 사이클릭 프리픽스 특성, 예를 들면 CP 지속기간을 결정하는 정보를 송신한다. 더 일반적으로, 이러한 스케줄링 정보는 일부 다른 무선 통신 디바이스, 예를 들면 애드혹 네트워크를 구성하는 모바일 단말기 또는 디바이스에 의해 송신될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스케줄링 정보의 소스는 데이터의 소스와 동일하고, 다른 실시예들에서, 스케줄링 정보는 다른 소스로부터 얻어진다. 심볼의 송신 모드의 선험적 지식은, 수신자 단말기가 다른 모드에 대해 사이클릭 프리픽스 지속기간을 알고 있다고 가정하는 경우에, 사이클릭 프리픽스 특성, 예를 들면 지속기간을 함축한다.
하나의 실시예에서, 심볼의 수신자가 사이클릭 프리픽스 특성을 결정하는 정보는 매핑, 또는 브로드캐스트 심볼 및/또는 유니캐스트 심볼을 포함하는 프레임의 다른 식별의 형태로 되어 있다. 다르게는, 이러한 정보는 브로드캐스트 심볼 및/ 또는 유니캐스트 심볼이 로케이팅된 프레임 내의 영역을 식별한다. 다르게는, 정보는 사이클릭 프리픽스 특성이 언제 변경되는 지를 나타낸다. 그러므로, 심볼이 브로드캐스트 또는 유니캐스트 모드를 이용하여 송신되었는지 여부 또는 사이클릭 프리픽스 지속시간 또는 다른 특성이 변경되는 때를 식별함으로써, 수신자는 수신된 각 심볼의 사이클릭 프리픽스 지속기간 또는 다른 특성의 선험적 지식을 가질 것이고, 따라서 적절한 동기화 및 복조를 가능하게 한다.
하나의 실시예에서, 심볼의 수신자가 심볼의 적어도 일부의 사이클릭 프리픽스 특성을 결정하는 매핑 또는 스케줄링 정보는 하나 이상의 인스턴스에서 수신자에게 송신된다. 하나의 실시예에서, 이러한 정보는 수신자 단말기가 네트워크에 접속하거나 또는 서비스 예를 들면 방송 서비스에 가입하거나 또는 일부 다른 이벤트의 발생시에 전달된다. 이들 예로 든 실시예들에서, 이러한 정보는 단말기가 심볼을 수신하기 이전에, 또는 적어도 단말기가 신호를 복조해야 하기 이전에 수신자 단말기에 제공된다. 일부 실시예들에서, 정보는 L3 또는 L2 시그널링을 통해 송신된다. 예를 들면, 소위 랜덤 액세스 채널(RACH) 상에서 전달된 수신자 단말기의 요구에 응답하여, 공통 또는 전용 제어 채널 상에서 전달될 수 있다.
다른 실시예에서, 스케줄링 또는 매핑 정보는 수신자 단말기가 정보, 예를 들면 방송 서비스를 요구하는 경우에 전달된다. 단말기가 서비스 요구를 수행하고 피드백 방송 품질 정보, 예를 들면 SNR 임계 또는 FER 레벨 임계를 피드백하는 가능한 방법은 단말기가 업링크 프레임의 일부에서 RACH 채널을 이용하는 경우, 또는 RACH 채널이 전체 프레임 또는 프레임 열을 차지하는 경우, 및 초기 RACH 채널 액 세스 시도가 소정 시퀀스 세트 중 하나를 의사-랜덤하게 선택함으로써 수행되는 경우, 및/또는 다른 업링크 주파수 로케이션(서브-캐리어)가 다른 사용자 스테이션에 할당되는 경우에 단말기가 다운링크 브로드캐스트 프레임에 대응하는 업링크 프레임을 이용하여 브로드캐스트 요구 및 품질 리포트를 나타내는 경우를 포함한다.
하나의 실시예에서, 이러한 정보는 공통 또는 전용 시그널링 채널을 통해 프레임별 기반으로 또는 N프레임당 한번씩 수신자 단말기에 송신되고, 여기에서 정보는 특정 심볼, 심볼들의 로케이션, 또는 그 프레임의 심볼의 영역의 로케이션 또는 브로드캐스트 채널 매핑을 위해 예비된 N 프레임의 로컬 시퀀스의 로케이션을 나타낸다. 다르게는, 스케줄링 정보는 CP 특성, 예를 들면 지속기간이 변경되는 경우에 수신자 단말기에 송신되고, 따라서 단말기가 다른 사이클릭 프리픽스 지속기간을 처리해야 하는 때를 나타낸다.
하나의 실시예에서, 시퀀스의 일부 심볼이 제1 캐리어 상에서 브로드캐스트 모드로 송신되고 시퀀스의 다른 심볼이 제2 캐리어 상에서 유니캐스트 모드로 송신되는 경우, 무선 통신 디바이스는 제1 및 제2 캐리어 중 하나 상에서 명령을 수신자 디바이스에 전송하여, 제2 및 제1 캐리어의 나머지 상에서 심볼을 수신한다. 예를 들면, 명령은 유니캐스트 송신 캐리어 상에 존재하여 브로드캐스트 송신 캐리어 상에서 수신한다. 수신자 디바이스는 하나의 캐리어 상에서는 유니캐스트 송신에 대해, 그리고 다른 캐리어 상에서는 브로드캐스트 송신에 대한 사이클릭 프리픽스 지속기간을 미리 알고 있도록 프로그래밍될 수 있다.
하나의 실시예에서, 채널 매핑은 사용자 스테이션이 특정 브로드캐스트 채널 과 연관된 심볼을 식별하도록 공장에서 프로그래밍되도록 정적 또는 반-영구적 방식으로 식별되거나, 그러한 매핑이 상기 설명된 스킴들 중 하나에 따라 선택되는 경우에 미리 프로그래밍된 매핑 테이블로부터 식별된다. 브로드캐스트 채널 리소스 매핑(반정적 또는 다이나믹 매핑이 이용된다고 가정함)의 변화는 액션 시간을 요구하므로, 전체 네트워크 및 관련 사용자 스테이션은 매핑이 동시 순간에 변경하도록 허용한다.
다른 실시예에서, 수신기는 심볼 CP 및 페이로드 기간의 수신기 관찰을 포함하는 데이터를 검사함으로써 사이클릭 프리픽스(CP) 지속기간 또는 CP 지속기간의 변화를 자동으로 검출할 수 있다. 하나의 예로 든 실시예에서, CP의 길이, 예를 들면 시간-도메인 상관, 주파수-도메인 상관, 고차수 통계의 이용 등을 가정하고, 수신기는 순환적인 것으로 관찰되는 수신된 심볼의 일부의 길이를 측정함으로써 가정을 검증한다. 추가적으로, 수신기는 인접하는 심볼에 대한 가정적 테스트의 결과와 같은, 컨텍스트 정보를 이용하여, 심볼 시퀀스와 연관된 CP 지속기간을 식별한다.
본 발명 및 그 최상의 모드라고 현재 간주되는 것이 발명자에 의해 소유권을 확립시키고 본 기술분야의 통상의 기술자들이 이를 만들고 이용할 수 있도록 하는 방식으로 설명되었지만, 여기에 기재된 예로 든 실시예에 다수의 등가물이 있고, 예로 든 실시예에 의해 제한되는 것이 아니라 첨부된 청구의 범위에 의해서만 제한되는 본 발명의 범주 및 사상에서 벗어나지 않고서도 변형 및 변동이 가해질 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (22)

  1. 무선 통신 네트워크 인프라구조 실체(infrastructure entity)의 방법에 있어서,
    복수의 심볼을 시퀀스(sequence)로 송신하는 단계 - 상기 복수의 심볼 중 일부는 제1 송신 모드와 연관되고, 상기 복수의 심볼 중 다른 일부는 상기 제1 송신 모드와 다른 제2 송신 모드와 연관됨 -; 및
    상기 송신하는 단계에 이전에, 상기 제1 송신 모드와 연관된 심볼을 제1 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix)로 포맷팅(formatting)하고, 상기 제2 송신 모드와 연관된 심볼을 제2 프리픽스로 포맷팅하는 단계 - 상기 제1 사이클릭 프리픽스는 상기 제2 사이클릭 프리픽스와는 다름 -
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 심볼을 공통 캐리어(common carrier)를 이용하여 송신하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 지속기간을 가지는 제1 사이클릭 프리픽스로 상기 제1 송신 모드와 연관된 심볼을 포맷팅하고, 제2 지속기간을 가지는 제2 사이클릭 프리픽스로 상기 제2 송신 모드와 연관된 심볼을 포맷팅하는 단계 - 상기 제1 지속기간은 상기 제2 지속 기간과는 다름 -를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    브로드캐스트 송신을 이용하여 상기 제1 송신 모드와 연관된 심볼을 송신하고, 유니캐스트 송신을 이용하여 상기 제2 송신 모드와 연관된 심볼을 송신하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    포맷팅될 심볼이 연관되는 송신 모드에 좌우되어 사이클릭 프리픽스의 특성을 다이나믹하게 변경하는 단계 - 상기 제1 및 제2 사이클릭 프리픽스는 변경된 특성에 의해 구별됨 -를 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 심볼은 적어도 하나의 프레임을 구성하고,
    상기 프레임이 포맷팅 후, 프레임 길이 제한을 만족시키기 위해 사이클릭 프리픽스로 포맷팅된 심볼을 수용하도록 상기 프레임으로부터 심볼을 펑튜어링(puncturing)하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 심볼은 적어도 하나의 프레임을 구성하고,
    사이클릭 프리픽스로 포맷팅된 심볼을 수용하도록 상기 프레임의 고정된 개수의 심볼의 페이로드(payload)를 감소시켜 상기 프레임이 지정된 개수의 심볼을 포함하고 포맷팅 후에 프레임 길이 제한을 만족시키도록 하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    시퀀스의 심볼이 어느 송신 모드와 연관되는지를 나타내는 사이클릭 프리픽스 스케줄링 정보(scheduling information)를 수신하는 단계, 및
    상기 사이클릭 프리픽스 스케줄링 정보에 기초하여, 상기 사이클릭 프리픽스 지속기간을 가지는 사이클릭 프리픽스로 상기 심볼을 포맷팅하는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 심볼은 고정된 개수의 심볼을 가지는 적어도 하나의 프레임을 구성하고,
    상기 프레임의 심볼의 개수를 줄이지 않고 상기 프레임의 심볼의 페이로드를 줄이지도 않으면서, 사이클릭 프리픽스로 포맷팅된 심볼을 수용하도록 상기 프레임의 지속기간을 확장하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 심볼은 상보적 업링크 및 다운링크 사이클을 가지는 적어도 하나의 프레임을 구성하고,
    상기 포맷팅된 심볼이 로케이팅된 사이클을 증가시키고 상기 상보적 사이클을 감소시킴으로써 더 긴 지속기간을 가지는 사이클릭 프리픽스로 포맷팅된 심볼을 수용하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 시퀀스의 적어도 하나의 심볼을 제1 캐리어 상에서 브로드캐스트 모드로 송신하는 단계,
    상기 시퀀스의 적어도 하나의 다른 심볼을 제2 캐리어 상에서 유니캐스트 모드로 송신하는 단계, 및
    상기 제1 및 제2 캐리어 중 하나 상에서 상기 제2 및 제1 캐리어 중 다른 하나 상의 심볼을 수신하는지를 나타내는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    복수의 프레임을 구성하는 복수의 심볼을 송신하는 단계를 포함하고,
    적어도 하나의 프레임은 상기 제1 송신 모드와 연관된 적어도 하나의 심볼, 및 상기 제2 송신 모드와 연관된 적어도 하나의 다른 심볼을 포함하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    복수의 프레임을 구성하는 복수의 심볼을 송신하는 단계를 포함하고,
    하나의 프레임은 제1 송신 모드에만 연관된 심볼을 포함하며, 다른 프레임은 상기 제2 송신 모드에만 연관된 심볼을 포함하는 방법.
  14. 무선 통신 디바이스의 방법에 있어서,
    심볼의 시퀀스를 송신하는 단계- 심볼 각각은 적어도 2개의 다른 송신 모드 중 하나에 의해 송신되고, 상기 심볼 각각은 심볼이 송신되는 모드에 따라 특성을 가지는 사이클릭 프리픽스로 포맷팅되며 상기 사이클릭 프리픽스는 다른 송신 모드와 다름 -; 및
    상기 심볼을 송신하는 단계 이전에, 상기 심볼의 수신자가 적어도 일부의 심볼의 사이클릭 프리픽스 특성을 결정하는 정보를 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 시퀀스의 적어도 하나의 심볼을 브로드캐스트 모드로 송신하고, 상기 시퀀스의 적어도 하나의 다른 심볼을 유니캐스트 모드로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 브로드캐스트 모드로 송신된 심볼은 상기 유니캐스트 모드로 송신된 심볼의 사이클릭 프리픽스 지속기간보더 더 긴 사이클릭 프리픽스 지속기간을 가지고 있는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 심볼의 수신자가 적어도 일부 심볼의 사이클릭 프리픽스 특성을 결정하는 정보를 수신하는 단계는 적어도 하나의 송신 모드에 의해 송신될 심볼이 시퀀스에서 어디에 로케이팅되는지를 나타내는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    정보가 송신될 수신자 단말기가 네트워크로의 접속, 방송 서비스의 가입, 및 정보 요구 중 하나를 수행할 때, 상기 심볼의 수신자가 적어도 일부 심볼의 사이클릭 프리픽스 특성을 결정하는 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 심볼 시퀀스는 복수의 프레임을 구성하고,
    매 N 프레임당 적어도 한번씩, 심볼의 수신자가 적어도 일부 심볼의 사이클릭 프리픽스 특성을 결정하는 정보를 송신하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 무선 통신 핸드셋의 방법에 있어서,
    복수의 심볼을 시퀀스로 수신하는 단계 - 상기 심볼 각각은 적어도 2개의 다른 송신 모드 중 하나에 의해 송신되고, 상기 심볼 각각은 심볼이 송신되는 모드에 따라 사이클릭 프리픽스 지속기간을 가지는 사이클릭 프리픽스로 포맷팅되며, 상기 사이클릭 프리픽스 지속기간은 다른 송신 모드에 대해 다름 -; 및
    상기 시퀀스의 상기 심볼 각각의 사이클릭 프리픽스 지속기간의 선험적 정보를 이용하여 심볼을 복조하는 단계
    를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 심볼을 시퀀스로 수신하기에 앞서서 수신된 통신에서 상기 시퀀스의 상기 심볼 각각의 사이클릭 프리픽스 지속기간의 선험적 정보를 획득하는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    심볼의 사이클릭 프리픽스 및 페이로드 기간의 수신기 관찰에 기초하여 상기 시퀀스의 상기 심볼 각각의 사이클릭 프리픽스 지속기간의 선험적 정보를 획득하는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    제1 캐리어 상에서 송신된 시퀀스로 복수의 심볼을 수신하기에 앞서서 제2 캐리어 상에서 수신된 통신에서 상기 제1 캐리어 상에서 송신된 시퀀스의 상기 심볼 각각의 사이클릭 프리픽스 지속기간의 선험적 정보를 획득하는 단계를 포함하는 방법.
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