KR20080059671A - 직교 주파수 분할 다중화에서 공유 시그널링 채널들을 위한자원 할당 - Google Patents
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Abstract
공유 시그널링 채널은 시스템 내의 액세스 단말들에 시그널링, 확인 및 전력 제어 메시지들을 제공하도록 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 통신 시스템에 사용될 수 있다. 공유 시그널링 채널은 부반송파, OFDM 심벌들, 또는 이들의 조합에 할당될 수 있는 예약된 논리 자원들을 포함할 수 있다.
Description
35 U.S.C §119 하의 우선권 주장 본 출원은 "공유 시그널링 채널"이라는 명칭으로 2005년 10월 27일자 제출된 미국 특허 출원 11/261,158호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 본원에 참조로 통합된다.
본 개시는 무선 통신 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 공유 시그널링 채널에 대한 자원 할당에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 다중 접속 통신 시스템으로서 구성될 수 있다. 이러한 시스템에서, 통신 시스템은 미리 정의된 자원 세트를 통해 다수의 사용자를 동시에 지원할 수 있다. 통신 장치들은 액세스를 요청하고 액세스 허가를 수신함으로써 통신 시스템에 링크를 설정할 수 있다.
무선 통신 시스템이 요청하는 통신 장치에 허가하는 자원들은 구현되는 다중 접속 시스템의 타입에 크게 좌우된다. 예를 들어, 다중 접속 시스템들은 시간, 주파수, 코드 공간, 또는 인자들의 어떤 조합을 기초로 자원을 할당할 수 있다.
무선 통신 시스템은 통신 장치들에 대한 통신 링크들이 열화되지 않도록 2개 이상의 통신 장치에 오버랩하는 자원들이 할당되게 하기 위해 할당된 자원들을 전달하고 이들을 추적할 필요가 있다. 추가로, 무선 통신 시스템은 통신 링크가 종료될 때 해제되거나 이용 가능해지는 자원들을 추적하기 위해 할당된 자원들을 추적할 필요가 있다.
무선 통신 시스템은 통상적으로 집중 방식으로, 예를 들어 중앙 통신 장치로부터 통신 장치들 및 해당 통신 링크들에 자원들을 할당한다. 할당된, 그리고 어떤 경우에는 재할당된 자원들이 통신 장치들에 전달될 필요가 있다. 통상적으로, 무선 통신 시스템은 자원 할당 및 관련 오버헤드의 전송을 위해 하나 이상의 통신 채널을 제공한다.
그러나 오버헤드 채널들에 할당되는 자원의 양은 통상적으로 무선 통신 시스템의 자원 및 대응하는 용량으로부터 떨어진다. 자원 할당은 통신 시스템의 중요한 형태이고 자원 할당에 할당되는 채널들이 확고함을 보장하기 위해 주의가 필요하다. 그러나 무선 통신 시스템은 확고한 자원 할당 채널의 필요성과 통신 채널들에 대한 악영향을 최소화할 필요성과의 균형을 맞출 필요가 있다.
확고한 통신을 제공하며 시스템 성능의 최소 열화를 이끄는 자원 할당 채널들을 구성하는 것이 바람직하다.
공유 시그널링 채널은 시스템 내의 액세스 단말들에 시그널링 메시지들을 제공하는 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. 공유 시그널링 채널에는 임의의 프레임 내의 미리 결정된 개수의 부반송파가 할당될 수 있다. 공유 시그널링 채널에 대한 미리 결정된 개수의 부반송파의 할당은 채널에 대한 일정한 대역폭 오버헤드를 설정한다. 채널에 할당되는 실제 부반송파들은 주기적으로 달라질 수 있고, 미리 결정된 주파수 호핑 스케줄에 따라 달라질 수 있다. 시그널링 채널에 할당되는 신호 전력의 양은 통신 링크의 전력 요건에 좌우되는 심벌별로 달라질 수 있다. 공유 시그널링 채널은 채널 상에서 운반되는 각 메시지를 하나 이상의 액세스 단말에 전달할 수 있다. 유니캐스트 또는 그 밖의 전달된 메시지들은 채널 전력이 개별 통신 링크의 요구별로 제어될 수 있게 한다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 제어 채널 메시지를 생성하는 방법을 포함한다. 이 방법은 논리 제어 채널 자원들을 물리 채널 자원들에 할당하는 단계를 포함하며, 상기 논리 제어 채널 자원들은 데이터 전송을 위해 할당된 논리 트래픽 채널 자원들과 구별되고, 상기 물리 채널 자원들은 부반송파들과 OFDM 심벌들의 조합들에 대응한다. 상기 방법은 또한 적어도 하나의 메시지를 생성하여 인코딩한 다음, 상기 물리 채널 자원들의 적어도 일부를 통해 상기 적어도 하나의 메시지를 전송하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 개별 수단 구조들에 구현될 수도 있다.
본 개시는 또한 시그널링 채널 메시지들을 생성하도록 구성된 장치를 포함하며, 이 장치는 논리 시그널링 채널 자원들을 물리 채널 자원들에 할당하도록 구성된 스케줄러를 포함하며, 상기 논리 제어 채널 자원들은 데이터 전송을 위해 할당된 트래픽 채널들에 할당되는 논리 트래픽 채널 자원들과 구별되고, 상기 물리 채널 자원들은 부반송파들과 OFDM 심벌들의 조합들에 대응한다. 상기 장치는 또한 적어도 하나의 시그널링 메시지를 생성하도록 구성된 시그널링 모듈, 및 상기 논리 시그널링 채널 자원들에 할당된 부반송파들과 OFDM 심벌들의 적어도 일부를 이용하여 적어도 하나의 시그널링 메시지를 전송하도록 구성된 송신기를 포함한다.
본 개시의 특징, 과제 및 이점들은 도면과 관련하여 후술하는 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이며, 도면에서 동일한 엘리먼트들은 동일한 참조 부호를 갖고 있다.
도 1은 공유 시그널링 채널을 갖는 통신 시스템의 형태들의 간소화된 기능 블록도이다.
도 2는 공유 시그널링 채널을 지원하는 송신기의 형태들의 간소화된 기능 블록도이다.
도 3은 공유 시그널링 채널의 형태들의 간소화된 시간-주파수 도면이다.
도 4는 공유 시그널링 채널을 갖는 통신 시스템에서 시그널링 메시지들을 생성하는 방법의 형태들을 나타낸다.
도 5는 공유 시그널링 채널을 갖는 통신 시스템에서 시그널링 메시지들을 생성하는 다른 방법의 형태들을 나타낸다.
도 6은 공유 시그널링 채널을 갖는 통신 시스템에서 시그널링 메시지들을 생성하는 간소화된 장치의 형태들을 나타낸다.
OFDM 무선 통신 시스템의 공유 시그널링 채널(SSCH)은 시스템 내에 구현된 각종 시그널링 및 피드백 메시지들을 전달하는데 사용될 수 있다. 무선 통신 시스템은 다수의 순방향 링크 통신 채널들 중 하나로서 SSCH를 구현할 수 있다. SSCH는 통신 시스템 내의 다수의 액세스 단말 사이에 동시에 또는 일제히 공유될 수 있다.
무선 통신 시스템은 순방향 링크 SSCH로 각종 시그널링 메시지를 전달할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템은 액세스 허가 메시지, 순방향 링크 할당 메시지, 역방향 링크 할당 메시지뿐 아니라, 순방향 링크 채널 상에서 전달될 수 있는 임의의 다른 시그널링 메시지들을 포함할 수 있다.
SSCH는 또한 피드백 메시지들을 액세스 단말들에 전달하는데 사용될 수 있다. 피드백 메시지들은 액세스 단말 송신의 성공적인 수신을 확인하는 확인(ACK) 메시지를 포함할 수 있다. 피드백 메시지들은 또한 전송하는 액세스 단말에 송신 전력을 변경할 것을 지시하는데 사용되는 역방향 링크 전력 제어 메시지를 포함할 수 있다.
SSCH에 이용되는 실제 채널들은 상술한 것들 중 일부 또는 전부일 수 있다. 추가로, 다른 채널들은 상기 임의의 채널들에 추가로 또는 그 대신 SSCH에 포함될 수 있다.
무선 통신 시스템은 미리 결정된 개수의 부반송파, OFDM 심벌들, 또는 이들의 조합을 SSCH에 할당할 수 있다. 미리 결정된 개수의 부반송파, OFDM 심벌들, 또는 이들의 조합을 SSCH에 할당하는 것은 채널에 대한 대역폭 오버헤드를 설정한다. SSCH에 할당되는 실제 부반송파들, OFDM 심벌들, 또는 이들의 조합은 주기적 으로 달라질 수 있고, 미리 결정된 주파수 호핑 스케줄에 따라 달라질 수 있다. 어떤 형태에서, SSCH에 할당되는 부반송파, OFDM 심벌, 또는 이들의 조합의 아이덴티티는 각 프레임 전역에서 달라질 수 있다.
SSCH에 할당되는 전력량은 SSCH 메시지를 운반하는 통신 링크의 요건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, SSCH 메시지들이 먼 액세스 단말에 전송될 때 SSCH 전력이 증가할 수 있다. 반대로, 가까운 액세스 단말에 SSCH 메시지들이 전송될 때 SSCH 전력이 감소할 수 있다. 전송될 SSCH 메시지가 없다면, SSCH에는 임의의 전력이 할당될 필요가 없다. 유니캐스트 메시징이 구현될 때 SSCH에 할당되는 전력이 사용자별로 달라질 수 있기 때문에 SSCH는 비교적 낮은 전력 오버헤드를 요구한다. SSCH에 할당되는 전력은 특정 통신 링크에 의해 요구될 때만 증가한다.
각종 액세스 단말에 대한 데이터 채널들에 SSCH가 기여하는 간섭의 양은 SSCH 및 액세스 단말들에 할당된 부반송파들뿐 아니라 SSCH 및 데이터 채널들의 상대 전력 레벨을 기초로 달라질 수 있다. SSCH는 많은 통신 링크에 대한 간섭에 실질적으로 기여하지 않는다.
도 1은 순방향 링크 상에 SSCH를 구현하는 무선 통신 시스템(100)의 형태들의 간소화된 기능 블록도이다. 시스템(100)은 하나 이상의 액세스 단말들(110a-110b)과 통신중일 수 있는 하나 이상의 고정 엘리먼트를 포함한다. 도 1의 시스템(100)의 설명은 일반적으로 무선 전화 시스템 또는 무선 데이터 통신 시스템을 설명하지만, 시스템(100)은 무선 전화 시스템 또는 무선 데이터 통신 시스템으로서의 구현으로 한정되지 않지도 않고 시스템(100)은 도 1에 나타낸 특정 엘리먼트들 을 갖는 것으로 한정되지도 않는다.
액세스 단말(110a)은 통상적으로 하나 이상의 기지국(120a 또는 120b)과 통신하며, 기지국은 여기서 섹터화된 셀룰러 타워로 나타낸다. 시스템(100)의 다른 형태들은 기지국(120a, 120b) 대신 액세스 포인트를 포함할 수 있다. 이러한 시스템(100)에서, BSC(130) 및 MSC(140)는 생략될 수 있고 하나 이상의 스위치, 허브 또는 라우터로 대체될 수도 있다.
여기서 사용되는 바와 같이, 기지국은 단말들과의 통신에 사용되는 고정국일 수 있고 액세스 포인트, 노드 B 또는 다른 어떤 용어로 지칭될 수도 있으며, 이들의 기능 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 액세스 단말은 사용자 장비(UE), 무선 통신 장치, 단말, 이동국 또는 다른 어떤 용어로 지칭될 수도 있고, 이들의 기능 일부 또는 전부를 포함할 수도 있다.
액세스 단말(110a)은 통상적으로 액세스 단말(110a) 내의 수신기에 가장 강한 신호 세기를 제공하는 기지국, 예를 들어 120b와 통신할 것이다. 제 2 액세스 단말(110b)은 또한 동일한 기지국(120b)과 통신하도록 구성될 수 있다. 그러나 제 2 액세스 단말(110b)은 기지국(120b)과 떨어져 있을 수도 있고, 기지국(120b)에 의해 서비스되는 커버리지 영역의 에지에 있을 수도 있다.
하나 이상의 기지국(120a-120b)은 순방향 링크, 역방향 링크, 또는 두 링크 모두에 사용되는 채널 자원들을 스케줄링하도록 구성될 수 있다. 각 기지국(120a-120b)은 부반송파 할당, 확인 메시지, 역방향 링크 전력 제어 메시지 및 다른 오버헤드 메시지들을 SSCH를 이용하여 전달할 수 있다.
각 기지국(120a, 120b)은 적절한 기지국(120a, 120b)에 대한 통신을 라우팅하는 기지국 제어기(BSC; 140)에 연결될 수 있다. BSC(140)는 액세스 단말들(110a-110b)과 공중 교환 전화망(PSTN; 150) 간의 인터페이스로서 동작하도록 구성될 수 있는 이동 교환국(MSC; 150)에 연결된다. 다른 형태에서, 시스템(100)은 PSTN(150) 대신 또는 추가로 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN)를 구현할 수 있다. PDSN은 네트워크(160)와 같은 패킷 교환망을 시스템(100)의 무선부와 인터페이스하도록 동작할 수 있다. 어떤 형태들에서, 시스템(150)은 PSTN(150)을 이용할 필요가 없고, MSC(140)는 네트워크(160)에 직접 연결될 수 있다. 추가 형태에서, MSC(140)와 PSTN(150) 모두 생략될 수 있고, BSC(130) 및/또는 기지국(120)은 패킷 기반 또는 회선 교환 네트워크(160)에 직접 연결될 수 있다.
MSC(150)는 액세스 단말들(110a-110b)과 네트워크(160) 간의 인터페이스로서 동작하도록 구성될 수도 있다. 네트워크(160)는 예를 들어 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)일 수 있다. 어떤 형태들에서, 네트워크(160)는 인터넷을 포함한다. 따라서 MSC(150)는 PSTN(150) 및 네트워크(160)에 연결된다. MSC(150)는 또한 (도시하지 않은) 다른 통신 시스템들과 시스템간 핸드오프를 조정하도록 구성될 수 있다.
무선 통신 시스템(100)은 OFDM 통신을 이용하여 순방향 링크 및 역방향 링크와 모두 통신하는 OFDMA 시스템으로서 구성될 수 있다. 순방향 링크라는 용어는 기지국(120a 또는 120b)에서 액세스 단말(110a-110b)로의 통신 링크와 관련되고, 역방향 링크라는 용어는 액세스 단말(110a-110b)에서 기지국(120a 또는 120b)으로 의 통신 링크에 관련된다. 기지국(120a, 120b)과 액세스 단말(110a-110b) 모두 채널 및 간섭 추정을 위해 자원을 할당할 수 있다.
기지국(120a, 120b) 및 액세스 단말(110)은 채널 및 간섭 추정을 위해 파일럿을 방송하도록 구성될 수 있다. 파일럿 신호는 광대역 파일럿, 전체 스펙트럼에 미치는 협대역 파일럿들의 집합, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
무선 통신 시스템(100)은 부반송파들의 집합을 포함할 수 있으며, 이는 대안으로 OFDMA 시스템의 동작 대역폭에 미치는 톤으로 지칭된다. 통상적으로, 부반송파들은 동일한 간격을 두고 있다. 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 부반송파들을 보호 대역으로서 할당할 수 있고, 시스템(100)은 액세스 단말들(110a-110b)과의 통신을 위해 보호 대역 내의 부반송파들을 이용하지 않을 수도 있다.
어떤 형태들에서, 무선 통신 시스템(100)은 20 ㎒의 동작 주파수 대역에 걸치는 2048개의 부반송파를 포함할 수 있고, 이는 각각 자신의 SSCH 및 다른 자원들을 갖는 20 ㎒의 고정 부분을 수용하는 개별 반송파들로 나누어질 수 있다. 하나 이상의 부반송파가 차지하는 대역폭과 거의 동일한 대역폭을 갖는 보호 대역은 동작 대역의 양끝에 할당될 수 있다.
무선 통신 시스템(100)은 순방향 및 역방향 링크를 주파수 분할 듀플렉스하도록 구성될 수 있다. FDD 형태에서, 순방향 링크는 역방향 링크로부터 주파수 오프셋된다. 따라서 순방향 링크 부반송파들은 역방향 링크 부반송파들과 주파수 오프셋된다. 통상적으로, 주파수 오프셋은 일정하여, 순방향 링크 채널들이 미리 결정된 주파수 오프셋만큼 역방향 링크 부반송파들과 분리된다. 순방향 링크 및 역 방향 링크는 FDD를 이용하여 동시에 또는 일제히 통신할 수 있다.
다른 형태에서, 무선 통신 시스템(100)은 순방향 및 역방향 링크를 시분할 듀플렉스(TDD)하도록 구성될 수 있다. 이러한 형태에서, 순방향 링크 및 역방향 링크는 동일한 부반송파들을 공유할 수 있고, 무선 통신 시스템(100)은 미리 결정된 시간 간격에 걸쳐 순방향 링크 통신과 역방향 링크 통신 간에 교대할 수 있다. TDD에서, 할당된 주파수 채널들은 순방향 및 역방향 링크 간에 동일하지만, 순방향 및 역방향 링크에 할당되는 시간은 개별적이다. 순방향 또는 역방향 링크 채널 상에서 수행되는 채널 추정치는 통상적으로 상호 관계 때문에 상보적 역방향 또는 순방향 링크 채널에 대해 정확하다.
무선 통신 시스템(100)은 또한 순방향 및 역방향 링크 중 하나 또는 둘 다에서 인터레이싱 포맷을 구현할 수 있다. 인터레이싱은 미리 결정된 수의 인터레이스 주기 중 하나에 통신 링크 타이밍이 순환적으로 할당되는 시분할 다중화 형태이다. 액세스 단말들 중 하나, 예를 들어 110a에 대한 특정 통신 링크는 인터레이스 주기들 중 하나에 할당될 수 있고, 할당된 특정 통신 링크를 통한 통신은 할당된 인터레이스 주기 동안에만 일어난다. 예를 들어, 무선 통신 시스템(100)은 6의 인터레이스 주기를 구현할 수 있다. 1-6으로 식별되는 각 인터레이스 주기는 미리 결정된 듀레이션을 갖는다. 각 인터레이스 주기는 6의 주기로 주기적으로 일어난다. 따라서 특정 인터레이스 주기에 할당된 통신 링크는 6번의 주기마다 한 번씩 활성화된다.
인터레이스 통신은 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 알고리즘과 같은 자동 반복 요청 구조를 구현하는 무선 통신 시스템(100)에 특히 유용하다. 무선 통신 시스템(100)은 데이터 재전송을 처리하기 위한 HARQ 구조를 구현할 수 있다. 이러한 시스템에서, 송신기는 제 1 데이터 레이트로 최초 송신을 전송할 수 있고, 확인 메시지가 수신되지 않는다면 자동으로 데이터를 재전송할 수 있다. 송신기는 더 낮은 데이터 레이트로 다음 재전송들을 전송할 수 있다. HARQ 점진적 리던던시 재전송 방식은 이른 종료 이득 및 확고함을 제공하는 점에서 시스템 성능을 개선할 수 있다.
인터레이스 포맷은 다음으로 일어나는 할당된 인터레이스 주기 전에 ACK 메시지들의 처리에 충분한 시간을 허용한다. 예를 들어, 액세스 단말(110a)은 전송된 데이터를 수신하고 확인 메시지를 전송할 수 있으며, 기지국(120b)은 다음으로 일어나는 인터레이스 주기에 재전송을 막기 위해 확인 메시지를 적시에 수신하여 처리할 수 있다. 대안으로, 기지국(120b)이 ACK 메시지 수신에 실패한다면, 기지국(120b)은 액세스 단말(110a)에 할당되는 다음으로 일어나는 인터레이스 주기에서 데이터를 재전송할 수 있다.
기지국(120a-120b)은 각 인터레이스에서 SSCH 메시지들을 전송할 수 있지만, 각 인터레이스에서 발생하는 메시지들을 그 특정 활성 인터레이스에 할당된 액세스 단말들(110a-110b)에 의도된 메시지들로 제한할 수 있다. 기지국(120a-120b)은 각 인터레이스 주기에 스케줄링될 필요가 있는 SSCH 메시지의 양을 제한할 수 있다.
무선 통신 시스템(100)은 시그널링 및 피드백 메시지들의 전달을 위해 순방향 링크에 주파수 분할 다중화(FDM) SSCH를 구현할 수 있다. 각 기지국(120a- 120b)은 미리 결정된 또는 가변 개수의 부반송파, OFDM 심벌, 또는 이들의 조합을 SSCH에 할당할 수 있다. 다른 형태에서는, 논리 자원만이 SSCH에 할당될 수 있고 이들 자원은 매핑 방식에 따라 매핑될 수 있으며, 이는 트래픽 채널들에 대한 매핑 방식과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 무선 통신 시스템(100)은 일정한 또는 가변 대역폭 오버헤드를 SSCH에 할당하도록 구성될 수 있다. 각 기지국(120a-120b)은 물리 채널 자원들, 예를 들어 부반송파, OFDM 심벌, 또는 이들의 조합의, 최소 및 최대를 갖는 미리 결정된 비율을 SSCH에 할당할 수 있다. 추가로, 각 기지국(120a 또는 120b)은 서로 다른 물리 채널 자원 세트를 SSCH에 할당할 수도 있다. 예를 들어, 각 기지국(120a 또는 120b)은 물리 채널 자원의 약 10%를 SSCH에 할당하도록 구성될 수 있다.
각 기지국, 예를 들어 120b는 논리 자원들을 채널 트리로부터의 다수의 노드 형태로 SSCH에 할당할 수 있다. 채널 트리는 결국 리프 또는 베이스 노드에서 끝나는 다수의 브랜치를 포함할 수 있는 채널 모델이다. 트리의 각 노드는 라벨링될 수 있고, 각 노드는 그 아래의 모든 노드 및 베이스 노드를 식별한다. 트리의 리프 또는 베이스 노드는 단일 부반송파, OFDM 심벌, 또는 부반송파와 OFDM 심벌의 조합과 같은 최소 할당 가능한 논리 자원에 해당할 수 있다. 따라서 채널 트리는 무선 통신 시스템(100)에서 이용 가능한 물리 채널 자원들을 할당하고 추적하기 위한 논리 맵을 제공한다.
기지국(120b)은 채널 트리로부터의 노드들을 순방향 및 역방향 링크에 사용되는 물리 채널 자원들에 매핑할 수 있다. 예를 들어, 기지국(120b)은 채널 트리 로부터의 해당하는 수의 베이스 노드를 SSCH에 할당함으로써 SSCH에 미리 결정된 개수의 자원을 할당할 수 있다. 기지국(120b)은 결국 기지국(120b)에 의해 전송되는 물리 채널 자원들에 논리 노드 할당을 매핑할 수 있다.
물리 채널 자원 할당이 변경될 수 있을 때 SSCH에 할당되는 자원을 추적하기 위해 논리 채널 트리 구조 또는 다른 어떤 논리 구조를 이용하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 기지국(120a-120b)은 SSCH뿐 아니라 데이터 채널과 같은 다른 채널들에 대한 주파수 호핑 알고리즘을 구현할 수 있다. 기지국(120a-120b)은 각각의 할당된 부반송파에 대한 의사 랜덤 주파수 호핑 방식을 구현할 수 있다. 기지국(120a-120b)은 주파수 호핑 알고리즘을 이용하여 채널 트리로부터의 논리 노드들을 대응하는 물리 채널 자원 할당에 매핑할 수 있다.
주파수 호핑 알고리즘은 심벌 단위 또는 블록 단위로 주파수 호핑을 수행할 수 있다. 심벌 레이트 주파수 호핑은 동일한 물리 부반송파에 두 노드가 할당되지 않는다는 점을 제외하고, 임의의 다른 부반송파와 구별되는 각각의 개별 부반송파를 주파수 호핑할 수 있다. 블록 호핑에서, 부반송파들의 연속한 블록이 연속한 블록 구조를 유지하는 방식으로 주파수 호핑하도록 구성될 수 있다. 채널 트리와 관련하여, 리프 노드보다 높은 브랜치 노드가 호핑 알고리즘에 할당될 수 있다. 브랜치 노드 하의 베이스 노드들은 브랜치 노드에 적용되는 호핑 알고리즘을 따를 수 있다.
기지국(120a-120b)은 각각의 프레임, 다수의 프레임, 또는 다른 어떤 미리 결정된 개수의 OFDM 심벌과 같이 주기적인 단위로 주파수 호핑을 수행할 수 있다. 여기서 사용되는 바와 같이, 프레임은 OFDM 심벌들의 미리 결정된 구조와 관련되고, 이는 하나 이상의 프리앰블 심벌 및 하나 이상의 데이터 심벌을 포함할 수 있다. 수신기는 동일한 주파수 호핑 알고리즘을 이용하여 SSCH 또는 해당 데이터 채널에 어느 부반송파들이 할당되는지를 결정하도록 구성될 수 있다.
기지국(120a-120b)은 SSCH에 할당된 각각의 부반송파를 SSCH 메시지들에 의해 변조할 수 있다. 메시지들은 시그널링 메시지 및 피드백 메시지를 포함할 수 있다. 시그널링 메시지들은 액세스 허가 메시지, 순방향 링크 할당 블록 메시지 및 역방향 링크 블록 할당 메시지를 포함할 수 있다. 피드백 메시지들은 확인(ACK) 메시지 및 역방향 링크 전력 제어 메시지를 포함할 수 있다. SSCH에 이용되는 실제 채널들은 상술한 것들 중 일부 또는 전부일 수 있다. 추가로, 다른 채널들이 상기 임의의 채널들에 추가로 또는 그 대신 SSCH에 포함될 수도 있다.
액세스 허가 메시지는 액세스 단말(110a)에 의한 액세스 시도를 확인하고 미디어 액세스 제어 식별자(MACID)를 할당하도록 기지국(120b)에 의해 사용된다. 액세스 허가 메시지는 최초 역방향 링크 채널 할당을 포함할 수 있다. 액세스 허가에 대응하는 변조 심벌들의 시퀀스는 액세스 단말(110a)에 의해 전송된 이전 액세스 프로브의 인덱스에 따라 스크램블링될 수 있다. 이 스크램블링은 액세스 단말(110a)이 전송한 프로브 시퀀스에 대응하는 액세스 허가 블록들에만 응답할 수 있게 한다.
기지국(120b)은 순방향 및 역방향 링크 액세스 블록 메시지들을 사용하여 순방향 또는 역방향 링크 부반송파 할당을 제공할 수 있다. 할당 메시지들은 또한 변조 포맷, 코딩 포맷, 패킷 포맷과 같은 다른 파라미터들을 포함할 수 있다. 기지국은 통상적으로 특정 액세스 단말(110a)에 채널 할당을 제공하고, 할당된 MACID를 사용하여 타깃 수신자를 식별할 수 있다.
기지국(120a-120b)은 통상적으로 송신의 성공적인 수신에 응답하여 특정 액세스 단말(110a-110b)에 ACK 메시지를 전송한다. 각 ACK 메시지는 긍정 또는 부정 확인을 지시하는 1 비트 메시지만큼 단순할 수 있다. ACK 메시지는 각각의 부반송파에, 예를 들어 채널 트리에서 관련 노드들을 사용함으로써 해당 액세스 단말에 대한 다른 노드들에 링크될 수 있고, 또는 특정 MACID에 링크될 수 있다. 또한, ACK 메시지들은 다이버시티를 위해 다수의 패킷을 통해 인코딩될 수 있다.
기지국(120a-120b)은 역방향 링크 전력 제어 메시지들을 전송하여 각 액세스 단말들(110a-110b)로부터의 역방향 링크 송신의 전력 밀도를 제어할 수 있다. 기지국(120a-120b)은 역방향 전력 제어 메시지를 전송하여 액세스 단말(110a-110b)에 그 전력 밀도를 증가 또는 감소시킬 것을 명령할 수 있다.
기지국(120a-120b)은 특정 액세스 단말(110a-110b)에 각각의 SSCH 메시지를 개별적으로 유니캐스트하도록 구성될 수 있다. 유니캐스트 메시징에서, 각 메시지 다른 메시지들과 독립적으로 변조 및 전력 제어된다. 대안으로, 특정 사용자에게 전달되는 메시지들은 조합되어 독립적으로 변조 및 전력 제어된다.
다른 형태에서, 기지국(120a-120b)은 다수의 액세스 단말(110a-110b)에 대한 메시지들을 조합하여 조합된 메시지를 다수의 액세스 단말(110a-110b)에 멀티캐스트하도록 구성될 수 있다. 멀티캐스트에서, 다수의 액세스 단말에 대한 메시지들 은 공동으로 인코딩 및 전력 제어되는 세트들로 그룹화될 수 있다. 공동으로 인코딩되는 메시지들에 대한 전력 제어는 최악의 통신 링크를 갖는 액세스 단말을 타깃으로 할 필요가 있다. 따라서 2개의 액세스 단말(110a, 110b)에 대한 메시지들이 조합된다면, 기지국(120b)은 최악의 링크를 갖는 액세스 단말(110a)이 송신을 수신할 수 있도록 조합된 메시지의 전력 제어를 설정한다. 그러나 최악의 통신 링크가 만족할 수 있게 하는데 필요한 전력 레벨은 기지국(120b) 가까이에 있는 액세스 단말(110b)에 필요한 것보다 상당히 클 수도 있다. 따라서 일부 형태에서 SSCH 메시지들은 상당히 비슷한 채널 특성, 예를 들어 SNR, 전력 오프셋 등을 갖는 액세스 단말들에 대해 공동으로 인코딩 및 전력 제어될 수 있다.
다른 형태에서, 기지국(120a-120b)은 기지국, 예를 들어 120b에 의해 서비스되는 모든 액세스 단말(110a-110b)에 대한 메시지 정보를 모두 그룹화하고, 조합된 메시지를 모든 액세스 단말(110a-110b)에 방송할 수 있다. 방송 접근에서, 모든 메시지는 공동으로 코딩 및 변조되는 한편, 전력 제어는 최악의 순방향 링크 신호 세기를 갖는 액세스 단말을 타깃으로 한다.
유니캐스트 시그널링은 멀티캐스트 및 방송이 상당한 비트 수에 대해 셀 에지에 도달하는데 상당한 전력 오버헤드를 필요로 하는 상황에서 유리할 수 있다. 유니캐스트 메시지들은 전력 제어를 통해 서로 다른 순방향 링크 신호 세기를 갖는 액세스 단말들 간의 전력 공유로부터 이익을 얻을 수 있다. 유니캐스트 메시지는 또한 많은 역방향 링크 베이스 노드가 임의의 소정 시점에 할당될 수 없어 이들 노드에 대한 ACK를 보고하는 에너지가 소비될 필요가 없다는 사실로부터 이익을 얻는 다.
MAC 논리적 관점으로부터, 유니캐스트 설계는 무선 통신 시스템(100)이 타깃 MACID를 갖는 ACK 메시지들을 스크램블링할 수 있게 하여, (누락된 비-할당과 같은 할당 시그널링 에러를 통해) ACK에 의해 타깃이 되는 관련 자원들이 할당된다고 잘못 생각하고 있는 액세스 단말이 실제로 다른 MACID에 의도된 ACK를 잘못 해석하는 것을 막는다. 따라서 이러한 액세스 단말은 단일 패킷이 긍정적으로 확인될 수 없기 때문에 그 패킷 뒤에 잘못된 할당 상태로부터 복원될 것이고, 액세스 단말은 잘못된 할당을 만료할 것이다.
링크 성능 관점으로부터, 방송 또는 멀티캐스트 방법의 주요 이점은 공동 인코딩으로 인한 코딩 이득이다. 그러나 전력 제어의 이득은 실제 기하학적 배치를 위한 코딩 이득을 상당히 초과한다. 또한, 유니캐스트 메시징은 공동으로 인코딩 및 CRC 보호된 메시지들에 비해 높은 에러율을 나타낼 수 있다. 그러나 0.01% 내지 0.1%의 실제 달성 가능한 에러율이 만족스럽다.
기지국(120a-120b)이 일부 메시지들은 멀티캐스트 또는 방송하는 한편, 일부 메시지들은 유니캐스트하는 것이 유리할 수도 있다. 예를 들어, 할당 메시지는 할당 메시지에 지시된 부반송파들에 대응하는 자원들을 현재 이용하고 있는 액세스 단말로부터 자원을 자동으로 할당 해제하도록 구성될 수 있다. 그러므로 할당 메시지들은 의도한 할당 수신자뿐 아니라 할당 메시지에 지정된 자원의 임의의 현재 사용자들을 모두 타깃으로 하기 때문에 종종 멀티캐스트된다.
도 2는 도 1의 무선 통신 시스템의 기지국 내에 통합될 수 있는 것과 같은 OFDMA 송신기(200)의 한 형태의 간소화된 기능 블록도이다. 송신기(200)는 is configured to transmit 하나 이상의 OFDMA 신호를 하나 이상의 액세스 단말에 전송하도록 구성된다. 송신기(200)는 순방향 링크에 SSCH를 생성 및 구현하도록 구성된 SSCH 모듈(230)을 포함한다.
송신기(200)는 하나 이상의 액세스 단말들에 예정된 데이터를 저장하도록 구성된 데이터 버퍼(210)를 포함한다. 데이터 버퍼(210)는 예를 들어 해당 기지국에 의해 지원되는 커버리지 영역의 각 액세스 단말에 예정된 데이터를 보유하도록 구성될 수 있다.
데이터는 예를 들어 인코딩되지 않은 원본 데이터 또는 인코딩된 데이터일 수 있다. 통상적으로, 데이터 버퍼(210)에 저장된 데이터는 인코딩되지 않고, 인코더(212)에 연결되어, 원하는 인코딩 레이트에 따라 인코딩된다. 인코더(212)는 에러 검출 및 순방향 에러 정정(FEC)을 위한 인코딩을 포함할 수 있다. 데이터 버퍼(210)의 데이터는 하나 이상의 인코딩 알고리즘에 따라 인코딩될 수 있다. 각 인코딩 알고리즘 및 결과적인 코딩 레이트는 다중 포맷 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 시스템의 특정 데이터 포맷과 관련될 수 있다. 인코딩은 이에 한정되는 것은 아니지만 컨볼루션 코딩, 블록 코딩, 인터리빙, 직접 시퀀스 확산, 순환 리던던시 코딩 등 또는 다른 어떤 코딩을 포함할 수 있다.
전송될 인코딩된 데이터는 직렬 데이터 스트림을 인코더(212)에서 병렬로 다수의 데이터 스트림으로 변환하도록 구성된 직렬-병렬 변환기 및 신호 매퍼(214)에 연결된다. 신호 매퍼(214)는 (도시하지 않은) 스케줄러에 의해 제공되는 입력을 기초로 각 액세스 단말에 대한 부반송파 수 및 부반송파들의 아이덴티티를 결정할 수 있다. 임의의 특정 액세스 단말에 할당되는 부반송파 수는 이용 가능한 모든 부반송파들의 서브셋일 수 있다. 따라서 신호 매퍼(214)는 특정 액세스 단말에 예정된 데이터를 해당 액세스 단말에 할당된 데이터에 대응하는 병렬 데이터 스트림들로 매핑한다.
SSCH 모듈(230)은 SSCH 메시지들을 생성하고, 그 메시지들을 인코딩하여, 인코딩된 메시지들을 신호 매퍼(214)에 제공하도록 구성된다. SSCH 모듈(230)은 또한 SSCH에 할당되는 부반송파들의 아이덴티티를 제공할 수 있다. SSCH 모듈(230)은 채널 트리로부터의 노드들을 결정하여 SSCH에 할당하도록 구성된 스케줄러(252)를 포함할 수 있다. 스케줄러(252)의 출력은 주파수 호핑 모듈(254)에 연결될 수 있다. 주파수 호핑 모듈(254)은 스케줄러(252)에 의해 결정되는 할당된 채널 트리 노드들을 물리적 부반송파 할당에 매핑하도록 구성될 수 있다. 주파수 호핑 모듈(254)은 미리 결정된 주파수 호핑 알고리즘을 구현할 수 있다.
신호 매퍼(214)는 SSCH 메시지 심벌 및 부반송파 할당을 수신하고, SSCH 심벌들을 적절한 부반송파들에 매핑한다. 어떤 형태들에서, SSCH 모듈(230)은 직렬 메시지 스트림을 생성하도록 구성될 수 있고, 신호 매퍼(214)는 직렬 메시지를 할당된 부반송파들에 매핑하도록 구성될 수 있다.
어떤 형태들에서, 신호 매퍼(214)는 SSCH 메시지로부터의 각 변조 심벌을 할당된 모든 부반송파에 걸쳐 인터리빙하도록 구성될 수 있다. SSCH에 대한 변조 심벌들의 인터리빙은 최대 주파수 및 간섭 다이버시티를 갖는 SSCH 신호를 제공한다.
신호 매퍼(214)의 출력은 부반송파들의 미리 결정된 부분을 파일럿 신호에 할당하도록 구성된 파일럿 모듈(220)에 연결된다. 어떤 형태들에서, 파일럿 신호는 전체 동작 대역에 거의 걸쳐 있는 동일한 간격의 다수의 부반송파들을 포함할 수 있다. 파일럿 모듈(220)은 OFDMA 시스템의 각각의 부반송파를 해당 데이터 또는 파일럿 신호로 변조하도록 구성될 수 있다.
어떤 형태들에서, SSCH 심벌들은 할당된 부반송파들의 BPSK 변조에 사용된다. 다른 형태에서, SSCH 심벌들은 할당된 부반송파들의 QPSK 변조에 사용된다. 실제로 어떤 변조 타입도 지원될 수 있지만, 크기는 심벌의 함수에 따라 변하지 않기 때문에 회전 페이저로 표현될 수 있는 배열을 갖는 변조 포맷을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 이는 SSCH가 서로 다른 오프셋을 갖지만 동일한 파일럿 간섭을 가질 수 있고, 이로써 복조가 더 쉽기 때문에 유리할 수 있다.
파일럿 모듈(220)의 출력은 고속 푸리에 역변환(IFFT) 모듈(222)에 연결된다. IFFT 모듈(222)은 OFDMA 반송파들을 해당 시간 영역 심벌들로 변환하도록 구성된다. 물론, 고속 푸리에 변환(FFT) 구현은 필요 조건이 아니고, 이산 푸리에 변환(DFT) 또는 다른 어떤 타입의 변환이 시간 영역 심벌들의 생성에 사용될 수 있다. IFFT 모듈(222)의 출력은 병렬 시간 영역 샘플들을 직렬 스트림으로 변환하도록 구성된 병렬-직렬 변환기(224)에 연결된다.
직렬 OFDMA 심벌 스트림은 병렬-직렬 변환기(224)에서 트랜시버(240)로 연결된다. 도 2에 나타낸 형태에서, 트랜시버(240)는 순방향 링크 신호를 전송하고 역방향 링크 신호를 수신하도록 구성된 기지국 트랜시버이다.
트랜시버(240)는 직렬 심벌 스트림을 안테나(246)를 통해 액세스 단말들에 방송하기 위한 적절한 주파수의 아날로그 신호로 변환하도록 구성된 순방향 링크 송신기 모듈(244)을 포함한다. 트랜시버(240)는 또한 안테나(246)에 연결되어 하나 이상의 원격 액세스 단말에 의해 전송된 신호들을 수신하도록 구성된 역방향 링크 수신기 모듈(242)을 포함한다.
SSCH 모듈(230)은 SSCH 메시지들을 생성하도록 구성된다. 상술한 바와 같이, SSCH 메시지들은 시그널링 메시지들을 포함할 수 있다. 추가로, SSCH 메시지들은 ACK 메시지나 전력 제어 메시지와 같은 피드백 메시지들을 포함할 수 있다. SSCH 모듈(230)은 수신기 모듈(242)의 출력에 연결되어 수신 신호들을 일부 분석하여, 시그널링 및 피드백 메시지들을 생성한다.
SSCH 모듈(230)은 시그널링 모듈(232), ACK 모듈(236) 및 전력 제어 모듈(238)을 포함한다. 시그널링 모듈(232)은 바람직한 시그널링 메시지들을 생성하여 이들을 바람직한 인코딩에 따라 인코딩하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시그널링 모듈(232)은 액세스 요청을 위해 수신 신호들을 분석하고 발신한 액세스 단말로 전달되는 액세스 허가 메시지를 생성할 수 있다. 시그널링 모듈(232)은 또한 임의의 순방향 링크 또는 역방향 링크 블록 할당 메시지를 생성하여 인코딩할 수 있다.
마찬가지로, ACK 모듈(236)은 송신이 성공적으로 수신된 액세스 단말들에 전달되는 ACK 메시지들을 생성할 수 있다. ACK 모듈(236)은 구성에 따라 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 방송 메시지를 생성하도록 구성될 수 있다.
전력 제어 모듈(238)은 수신 신호들에 부분적으로 기초하여 임의의 역방향 링크 전력 제어 메시지들을 생성하도록 구성될 수 있다. 전력 제어 모듈(238)은 또한 바람직한 전력 제어 메시지들을 생성하도록 구성될 수 있다.
전력 제어 모듈(238)은 또한 SSCH 메시지들의 전력 밀도를 제어하는 전력 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. SSCH 모듈(230)은 목적지 액세스 단말의 요구를 기초로 개별 유니캐스트 메시지들을 전력 제어할 수 있다. 추가로, SSCH 모듈(230)은 액세스 단말들에 의해 보고되는 가장 약한 순방향 링크 신호 세기를 기초로 멀티캐스트 또는 방송 메시지를 전력 제어하도록 구성될 수 있다. 전력 제어 모듈(238)은 SSCH 모듈(230) 내의 각 모듈로부터의 인코딩된 심벌들을 스케일링하도록 구성될 수 있다. 다른 형태에서, 전력 제어 모듈(238)은 파일럿 모듈(220)에 제어 신호를 제공하여 원하는 SSCH 심벌들을 스케일링하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 전력 제어 모듈(238)은 SSCH 모듈(230)이 각각의 SSCH 메시지를 그 요구에 따라 전력 제어하게 할 수 있다. 이는 SSCH에 대한 전력 오버헤드를 감소시킨다.
도 2에 나타낸 하나 이상의 엘리먼트는 통합 또는 외부 메모리 모듈을 갖는 프로세서에 통합될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
도 3은 도 2의 송신기의 SSCH 모듈에 의해 생성된 채널과 같은 공유 시그널링 채널의 한 형태의 간소화된 시간-주파수도(300)이다. 시간-주파수도(300)는 2개의 연속한 프레임(310, 320)에 대한 SSCH 부반송파 할당을 상세히 설명한다. TDM 시스템의 연속 프레임들은 (도시하지 않은) 역방향 링크 액세스 단말 송신에 할당되는 하나 이상의 개재 프레임을 가질 수도 있지만, 2개의 연속 프레임(310, 320)은 TDM 시스템의 FDM 시스템의 연속 프레임들을 나타낸다.
제 1 프레임(310)은 특정 프레임에서 SSCH에 할당되는 3개의 개별 부반송파를 나타낼 수 있는 3개의 주파수 대역(312a-312c)을 포함한다. 3개의 부반송파 할당(312a-312c)은 프레임(310)의 전체 듀레이션에 걸쳐 유지되는 것으로 도시된다. 어떤 형태에서는, 프레임(310)의 진행중에 부반송파 할당이 변경될 수 있다. 프레임(310)의 진행중에 부반송파 할당이 변경될 수 있는 회수는 주파수 호핑 알고리즘에 의해 정의되고, 통상적으로 프레임(310)에서의 OFDM 심벌 수보다 적다.
도 3에 나타낸 형태에서, 부반송파 할당은 프레임 경계에서 변한다. 제 2 연속 프레임(320)은 또한 제 1 프레임(310)에서와 같이 SSCH에 할당된 동일한 수의 부반송파를 포함한다. 어떤 형태들에서, SSCH에 할당되는 부반송파 수는 미리 결정되며 일정하다. 예를 들어, SSCH 대역폭 오버헤드는 미리 결정된 어떤 레벨로 고정될 수 있다. 다른 형태에서, SSCH에 할당되는 부반송파 수는 변할 수 있으며, 시스템 제어 메시지에 의해 할당될 수 있다. 통상적으로, SSCH에 할당되는 부반송파 수는 높은 레이트로 변하지 않는다.
SSCH에 매핑되는 부반송파들은 논리적 노드 할당을 물리적 부반송파 할당에 매핑하는 주파수 호핑 알고리즘에 의해 결정될 수 있다. 도 3에 나타낸 형태에서, 3개의 부반송파 물리적 할당(322a-322c)은 제 2 연속 프레임(320)에서 다르다. 이전과 같이, 이 형태는 프레임(320)의 전체 길이에 대해 안정한 부반송파 할당을 나타낸다.
도 3은 하나 이상의 부반송파에 대한 다수의 연속 OFDM 심벌에 할당되는 SSCH를 나타낸다는 점에 유의해야 한다. 이는 사실일 필요는 없으며 SSCH는 어떤 방식으로도, 예를 들어 심벌 레이트 호핑 방식 또는 하나 이상의 심벌에 대한 인접한 부반송파들의 블록, OFDM 심벌들, 또는 이들의 조합으로 매핑될 수 있다. 도 3에 나타낸 것과 같이, 자원 할당 방식은 데이터 및 SSCH 채널들에 대해 다를 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 더욱이, 데이터 전송이 논리 제어 채널 자원에 할당된 경우에, 이들 할당은 누락되거나 그렇지 않으면 기지국에서 실행되지 않는다.
도 4는 공유 시그널링 채널을 가진 통신 시스템에서 시그널링 메시지들을 생성하는 방법(400)을 설명한다. 도 2에 나타낸 것과 같은 SSCH 모듈을 가진 송신기는 상기 방법(400)을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 방법(400)은 SSCH 메시지들의 한 프레임의 생성을 나타낸다. 방법(400)은 추가 프레임들에 대해 반복될 수 있다.
상기 방법(400)은 블록(410)에서 시작하여 SSCH 모듈이 시그널링 메시지들을 생성한다. SSCH 모듈은 요청에 응답하여 시그널링 메시지들을 생성할 수 있다. 예를 들어, SSCH 모듈은 액세스 요청에 응답하여 액세스 허가 메시지들을 생성할 수 있다. 마찬가지로, SSCH 모듈은 링크 요청 도는 데이터 전송 요청에 응답하여 순방향 링크 또는 역방향 링크 할당 블록 메시지들을 생성할 수 있다.
SSCH 모듈은 블록(412)으로 진행하여 시그널링 메시지들을 인코딩한다. SSCH는 특정 메시지 타입, 예를 들어 액세스 허가에 관한 유니캐스트 메시지를 생성하도록 구성될 수 있다. SSCH 모듈은 유니캐스트 메시지를 포맷화할 때 목적지 액세스 단말의 MACID를 식별하도록 구성될 수 있다. SSCH 모듈은 메시지를 인코딩할 수 있고 CRC 코드를 생성하여 CRC를 메시지에 첨부할 수 있다. 추가로, SSCH는 여러 액세스 단말에 대한 메시지들을 단일 멀티캐스트 또는 방송 메시지로 조합하고 조합된 메시지들을 인코딩하도록 구성될 수 있다. SSCH는 예를 들어 방송 메시지들에 지정된 MACID를 포함한다. SSCH는 조합된 메시지에 대한 CRC를 생성하여 CRC를 인코딩된 메시지들에 첨부할 수 있다.
SSCH 모듈은 필수적이진 않지만 블록(414)으로 진행하여 시그널링 메시지들을 전력 제어할 수 있다. 어떤 형태들에서, SSCH는 인코딩된 메시지들의 진폭을 조정 또는 스케일링할 수 있다. 다른 형태에서, SSCH 모듈은 복조기에 심벌들의 진폭을 스케일링할 것을 지시할 수 있다.
SSCH 모듈은 필수적이진 않지만 ACK 및 역방향 링크 전력 제어 피드백 메시지들의 생성을 위해 비슷한 동작들을 수행할 수 있다. 블록(420)에서, SSCH 모듈은 수신된 액세스 단말 송신을 기초로 바람직한 ACK 메시지들을 생성한다. SSCH 모듈은 블록(420)으로 진행하여 ACK 메시지들을, 예를 들어 유니캐스트 메시지들로 인코딩한다. SSCH 모듈은 블록(424)으로 진행하여 ACK 심벌들의 전력을 조정한다.
SSCH 모듈은 블록(430)으로 진행하여, 예를 들어 각각의 개별 액세스 단말 송신의 수신 신호 세기를 기초로 역방향 링크 전력 제어 메시지들을 생성한다. SSCH 모듈은 블록(432)으로 진행하여 전력 제어 메시지들을 통상적으로 유니캐스트 메시지들로 인코딩한다. SSCH 모듈은 블록(434)으로 진행하여 역방향 링크 전력 제어 메시지 심벌들의 전력을 조정한다.
SSCH는 블록(440)으로 진행하여 채널 트리와 같이 어떤 논리 자원들이 SSCH에 할당되는지를 결정한다. SSCH 모듈은 블록(450)으로 진행하여 물리 채널 자원 할당을 할당된 노드들에 매핑한다. SSCH 모듈은 주파수 호핑 알고리즘을 이용하여 논리적 노드 할당을 물리 채널 자원 할당에 매핑할 수 있다. 주파수 호핑 알고리즘은 동일한 노드 할당이 서로 다른 프레임에 대해 서로 다른 물리 채널 자원을 생성할 수 있게 할 수 있다. 따라서 주파수 호퍼는 한 레벨의 주파수 다이버시티뿐 아니라 어떤 레벨의 간섭 다이버시티도 제공할 수 있다.
SSCH는 블록(460)으로 진행하여 메시지 심벌들을 할당된 물리 채널 자원에 매핑한다. SSCH 모듈은 할당된 물리 채널 자원들 사이에 메시지 심벌들을 인터리빙하여 신호에 대한 다이버시티를 유도하도록 구성될 수 있다.
심벌들은 OFDM 부반송파들을 변조하고, 변조된 부반송파들은 각종 액세스 단말들에 전송되는 OFDM 심벌들로 변환된다. SSCH 모듈은 일정한 대역폭의 FDM 채널이 시그널링 및 피드백 메시지들에 사용될 수 있게 하는 한편, 채널 전용의 전력 오버헤드의 양에 있어 유연성을 허용한다.
도 4는 시그널링, 확인, 전력 제어 및 할당 메시지들을 포함하는 SSCH 송신의 생성을 설명하고 있지만, 하나 이상의 다른 메시지 타입과 함께 이들 중 하나 이상이 설명한 배치 대신 사용될 수도 있다는 점에 유의해야 한다.
도 5는 공유 시그널링 채널을 갖는 통신 시스템에서 시그널링 메시지들을 생성하는 다른 방법(500)의 형태들을 나타낸다. 상기 방법(500)은 논리 제어 채널 자원들이 물리 채널 자원들에 할당되는 블록(510)에서 시작할 수 있다. 논리 제어 채널 자원들은 데이터 전송을 위해 물리 채널 자원에 할당되는 논리 트래픽 채널과 구별된다. 어떤 형태에서는, 시그널링 채널에만 논리 자원들을 할당함으로써 구별될 수 있다. 다른 형태에서, 이들 자원은 시그널링 채널을 위해 예약될 수 있지만, 시스템, 예를 들어 스케줄러가 시그널링 채널에 예약된 임의의 미사용 논리 자원들을 데이터 전송에 할당하게 할 수도 있다. 또한, 논리 자원들은 채널 트리의 노드들, 주파수 호핑 알고리즘의 호핑 포트, 또는 다른 논리 자원일 수도 있다. 어떤 형태들에서, 물리 채널 자원은 부반송파, OFDM 심벌, 또는 부반송파와 OFDM 심벌의 조합에 해당한다.
자원의 할당은 이용되는 하나 이상의 주파수 호핑 알고리즘에 따라 달라질 수 있다. 이들 호핑 알고리즘은 시그널링 및 데이터 채널에 할당되는 논리 자원들에 대해 달라질 수 있으며, 예를 들어 논리적 시그널링 채널 자원 및 논리적 데이터 채널 자원에 서로 다른 채널 트리가 이용될 수 있다. 또한, 서로 다른 타입의 시그널링 채널 자원들 각각, 예를 들어 시그널링, 확인, 전력 제어 및 할당은 개별적인 논리 자원들을 가질 수도 있고, 시그널링 자원에 할당된 할당 후의 논리 또는 물리 자원에 모두 임의로 또는 결정론적으로 매핑될 수도 있다.
블록(520)에서 시그널링 메시지들이 생성되고 블록(530)에서 인코딩될 수 있다. 메시지들은 블록(540)에서 논리적 시그널링 채널 자원에 할당된 물리 채널들에 대한 메시지들에 대응하는 심벌들의 매핑을 기초로 전송된다. 시그널링 메시지들은 시그널링, 확인, 전력 제어, 할당 또는 다른 타입일 수 있다. 또한, 단일 메시지는 다수의 시그널링 메시지 타입을 가질 수도 있으며, 예를 들어 유니캐스트 메시지가 특정 사용자에 대한 시그널링, 확인 및 전력 제어 정보를 가질 수도 있다.
인코딩된 메시지 또는 심벌들의 진폭을 조정하거나 스케일링함으로써 시그널링 메시지들 또는 그 심벌들의 추가 전력 제어가 SSCH 모듈에 의해 수행될 수 있다.
도 5는 심벌 변조 및 인코딩 전에 할당이 일어나는 것으로 나타내고 있지만, 세 함수의 순서는 3개의 다른 함수들에 대해 독립적일 수 있으며, 예를 들어 뒤집힐 수도 있고 동시에 발생할 수도 있다.
예를 들어 동일한 채널 트리가 시그널링, 예를 들어 SSCH 논리 자원과 데이터 논리 자원에 모두 사용되는 어떤 경우에는, 스케줄러가 데이터 채널들에 대한 시그널링을 위해 예약된 논리 자원을 할당할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 이러한 경우, 논리 자원은 단말에 할당된 전송 자원들로부터 누락될 것이다. 대안으로, 재할당이 가능할 수도 있으며, 예를 들어 시그널링을 위해 예약된 논리 자원에 데이터 채널이 할당될 때 시그널링을 위해 예약된 논리 자원의 각각의 할당은 데이터 할당이 전달되는 하나 이상의 관련 논리 자원을 갖는다.
도 6은 공유 시그널링 채널을 갖는 통신 시스템에서 시그널링 메시지들을 생성하기 위한 간소화된 장치(600)의 형태들을 나타낸다. 장치는 물리 채널 자원에 논리 제어 채널 자원을 할당하는 수단(610)을 포함한다. 논리 제어 채널 자원은 데이터 전송을 위해 물리 채널 자원에 할당되는 논리 트래픽 채널 자원과 구별된다. 어떤 형태들에서는, 시그널링 채널에만 논리 자원들을 할당함으로써 구별될 수 있다. 다른 형태에서, 이들 자원은 시그널링 채널을 위해 예약될 수 있지만, 시스템, 예를 들어 스케줄러가 시그널링 채널에 예약된 임의의 미사용 논리 자원들을 데이터 전송에 할당하게 할 수도 있다. 또한, 논리 자원들은 채널 트리의 노드들, 주파수 호핑 알고리즘의 호핑 포트, 또는 다른 논리 자원일 수도 있다. 어떤 형태들에서, 물리 채널 자원은 부반송파, OFDM 심벌, 또는 부반송파와 OFDM 심벌의 조합에 해당한다.
자원의 할당은 이용되는 하나 이상의 주파수 호핑 알고리즘에 따라 달라질 수 있다. 이들 호핑 알고리즘은 시그널링 및 데이터 채널에 할당되는 논리 자원들에 대해 달라질 수 있으며, 예를 들어 논리적 시그널링 채널 자원 및 논리적 데이터 채널 자원에 서로 다른 채널 트리가 이용될 수 있다. 또한, 서로 다른 타입의 시그널링 채널 자원들 각각, 예를 들어 시그널링, 확인, 전력 제어 및 할당은 개별적인 논리 자원들을 가질 수도 있고, 시그널링 자원에 할당된 할당 후의 논리 또는 물리 자원에 모두 임의로 또는 결정론적으로 매핑될 수도 있다.
장치(600)는 시그널링 메시지들을 생성하는 수단(620) 및 시그널링 메시지들을 인코딩하는 수단(630)을 포함한다. 송신기(640)에 의해 논리적 시그널링 채널 자원에 할당된 물리 채널 자원에 대한 메시지들에 대응하는 심벌들의 매핑을 기초로 메시지들이 전송된다. 시그널링 메시지들은 시그널링, 확인, 전력 제어, 할당 또는 다른 타입일 수도 있다. 또한, 단일 메시지는 다수의 시그널링 메시지 타입을 가질 수 있으며, 예를 들어 유니캐스트 메시지는 특정 사용자에 대한 시그널링, 확인 및 전력 제어 정보를 가질 수 있다.
추가로, 시그널링 메시지들 또는 그 심벌들의 전력 제어는 전력 제어 모듈(238)과 같은 수단에 의해 수행될 수 있다.
본원에 개시된 형태들에 관련하여 설명한 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈 및 회로는 여기서 설명하는 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 감소한 명령 세트 컴퓨터(RISC) 프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능 로직 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 성분, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안으로 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로프로세서 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 연산 장치들의 조합, 예를 들어 DSP와 마이크로프로세서의 조합, 다수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 구성으로 구현될 수도 있다.
또한, 본원에 개시된 형태들과 관련하여 설명되는 방법, 프로세스 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어에 직접, 또는 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에, 또는 이 둘의 조합에 구현될 수 있다.
소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, 비휘발성 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 읽고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 연결된다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 또한, 다 양한 방법이 형태들에 나타낸 순서로 수행될 수도 있고, 또는 수정된 단계 순서를 이용하여 수행될 수도 있다. 추가로, 하나 이상의 프로세스 또는 방법 단계들이 생략될 수도 있고 또는 하나 이상의 프로세스나 방법 단계들이 방법 및 프로세스에 추가될 수도 있다. 추가 단계, 블록 또는 동작은 방법 및 프로세스의 처음, 끝, 또는 중간에 있는 엘리먼트들에 추가될 수도 있다.
개시된 형태들의 상기 설명은 당업자들이 본원을 제작 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 변형이 당업자들에게 쉽게 명백할 것이며, 본원에 정의된 일반 원리들은 발명의 진의 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 형태들에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 본원에 나타낸 형태들로 한정되는 것이 아니라 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위에 따르는 것이다.
Claims (25)
- 무선 통신 시스템에서 제어 채널 메시지들을 생성하는 방법으로서,할당된 물리 채널 자원들을 생성하기 위해 논리 제어 채널 자원들을 물리 채널 자원들에 할당하는 단계 - 상기 논리 제어 채널 자원들은 데이터 전송을 위해 할당된 논리 트래픽 채널 자원들과 구별되고, 상기 물리 채널 자원들은 부반송파들과 OFDM 심벌들의 조합들에 대응함 -;적어도 하나의 메시지를 생성하는 단계;적어도 하나의 메시지 심벌을 생성하기 위해 상기 적어도 하나의 메시지를 인코딩하는 단계; 및상기 할당된 물리 채널 자원들의 적어도 일부를 통해 상기 적어도 하나의 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 메시지의 전력 밀도를 제어하는 단계;상기 할당된 물리 채널 자원들 내의 적어도 하나의 부반송파를 포함하는 다수의 부반송파들을 OFDM 심벌로 변환하는 단계; 및무선 통신 링크를 통해 상기 OFDM 심벌을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 할당 단계는 주파수 호핑 알고리즘에 일부 기초하여 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 논리 제어 채널 자원들은 채널 트리의 노드들을 포함하고, 상기 할당 단계는 상기 노드들을 부반송파들 및 OFDM 심벌들에 매핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 매핑 단계는 주파수 호핑 알고리즘에 일부 기초하여 상기 노드들을 매핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 논리 제어 채널 자원들은 최소와 최대 사이에서 달라질 수 있는 다수의 논리 자원들을 포함하고, 상기 할당 단계는 상기 최소와 상기 최대 사이에서 제어 채널 자원들에 대한 다수의 논리 자원들을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 6 항에 있어서,트래픽 채널들에 할당하기 위해 상기 최대와 상기 선택된 다수의 논리 자원들 사이에서 임의의 논리 자원들을 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 메시지를 생성하는 단계는 다수의 액세스 단말들에 전달되는 적어도 하나의 할당 블록 메시지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 적어도 하나의 할당 블록 메시지는 방송 MACID를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 메시지를 생성하는 단계는 액세스 단말로부터 수신된 전송에 응답하여 적어도 하나의 확인(ACK) 메시지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 메시지를 생성하는 단계는 특정 액세스 단말에 전달되는 적어도 하나의 역방향 전력 링크 제어 메시지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 제 1 항에 있어서,데이터 전송을 위해 적어도 하나의 논리 제어 채널 자원이 할당되는지를 결정하고, 상기 적어도 하나의 논리 제어 채널 자원이 데이터에 할당된다면, 상기 할당을 취소하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 방법.
- 무선 통신 시스템에서 시그널링 채널 메시지들을 생성하도록 구성된 장치로서,할당된 물리 채널 자원들을 제공하기 위해 논리 시그널링 채널 자원들을 물리 채널 자원들에 할당하도록 구성된 스케줄러 - 상기 논리 제어 채널 자원들은 데이터 전송을 위해 할당된 트래픽 채널들에 할당되는 논리 트래픽 채널 자원들과 구별되고, 상기 물리 채널 자원들은 부반송파들과 OFDM 심벌들의 조합들에 대응함 -;적어도 하나의 시그널링 메시지를 생성하도록 구성된 시그널링 모듈; 및상기 스케줄러 및 상기 시그널링 모듈에 연결되며, 상기 할당된 물리 채널 자원들의 적어도 일부를 이용하여 상기 적어도 하나의 시그널링 메시지를 전송하도록 구성된 송신기를 포함하는, 시그널링 채널 메시지 생성 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 스케줄러는 주파수 호핑 알고리즘에 일부 기초하여 상기 물리 채널 자원들을 할당하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시그널링 채널 메시지 생성 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 논리 제어 채널 자원들은 채널 트리의 노드들을 포함하고, 상기 스케줄러는 상기 노드들을 부반송파들 및 OFDM 심벌들에 매핑하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시그널링 채널 메시지 생성 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 적어도 하나의 시그널링 메시지는 다수의 액세스 단말들에 전달되는 방송 시그널링 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 채널 메시지 생성 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 논리 제어 채널 자원들은 채널 트리의 노드들을 포함하고, 상기 스케줄러는 상기 노드들을 부반송파들 및 OFDM 심벌들에 매핑하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시그널링 채널 메시지 생성 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 논리 제어 채널 자원들은 최소와 최대 사이에서 달라질 수 있는 다수의 논리 자원들을 포함하고, 상기 스케줄러는 제어 채널 자원들에 대한 다수의 논리 자원들을 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시그널링 채널 메시지 생성 장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 스케줄러는 트래픽 채널들에 할당하기 위해 상기 최대와 상기 선택된 다수의 논리 자원들 사이에서 임의의 논리 자원들을 해제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시그널링 채널 메시지 생성 장치.
- 무선 통신 시스템에서 제어 채널 메시지들을 생성하는 장치로서,할당된 물리 채널 자원들을 생성하기 위해 논리 제어 채널 자원들을 물리 채널 자원들에 할당하는 수단 - 상기 논리 제어 채널 자원들은 데이터 전송을 위해 할당된 논리 트래픽 채널 자원들과 구별되고, 상기 물리 채널 자원들은 부반송파들과 OFDM 심벌들의 조합들에 대응함 -;적어도 하나의 메시지를 생성하는 수단;적어도 하나의 메시지 심벌을 생성하기 위해 상기 적어도 하나의 메시지를 인코딩하는 수단; 및상기 할당된 물리 채널 자원들의 적어도 일부를 통해 상기 적어도 하나의 메시지를 전송하도록 구성된 송신기를 포함하는, 제어 채널 메시지 생성 장치.
- 제 19 항에 있어서,상기 적어도 하나의 메시지의 전력 밀도를 제어하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 장치.
- 제 20 항에 있어서,상기 할당 수단은 주파수 호핑 알고리즘에 일부 기초하여 할당하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 장치.
- 제 20 항에 있어서,상기 논리 제어 채널 자원들은 채널 트리의 노드들을 포함하고, 상기 할당 수단은 상기 노드들을 부반송파들 및 OFDM 심벌들에 매핑하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 장치.
- 제 23 항에 있어서,상기 매핑 수단은 주파수 호핑 알고리즘에 일부 기초하여 상기 노드들을 매핑하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 장치.
- 제 20 항에 있어서,상기 논리 제어 채널 자원들은 최소와 최대 사이에서 달라질 수 있는 다수의 논리 자원들을 포함하고, 상기 할당 수단은 제어 채널 자원들에 대한 다수의 논리 자원들을 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 채널 메시지 생성 장치.
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