KR20080070711A - 무선 통신 시스템에서의 스케일러블 주파수 대역 동작 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 스케일러블 주파수 대역 동작 Download PDF

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Abstract

전체 대역폭을 복조할 수 없거나 전체 대역폭을 복조하게 될 수 없는 이동국들을 지원하기 위하여, 모든 대역폭보다 작은 대역폭 상에서 사용자들을 스케줄링하도록 시스템, 장치, 및 방법이 제공된다. 또한, 특정 사용자들은 다른 사용자들보다 더 큰 대역폭 상에서 스케줄링될 수 있다.
스케일러블 주파수 대역 동작, 슈퍼프레임 프리엠블

Description

무선 통신 시스템에서의 스케일러블 주파수 대역 동작{SCALABLE FREQUENCY BAND OPERATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}
배경
기술분야
본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 다른 것들 중에서 스케일러블 주파수 대역 동작에 관한 것이다.
배경기술
무선 통신 시스템은, 전 세계의 대부분의 사람들이 통신하게 하는 주요한 수단이 되어 가고 있다. 무선 통신 디바이스는, 소비자의 욕구를 충족시키고 휴대성 및 편리성을 개선시키기 위해 더 작고 더 강력해지고 있다. 셀룰러 전화기와 같은 이동 디바이스에서 프로세싱 전력의 증가는, 무선 네트워크 송신 시스템에 대한 요구의 증가를 유도한다. 통상적으로, 그러한 시스템은, 그 시스템을 통해 통신하는 셀룰러 디바이스와 같이 용이하게 업데이트되지는 않는다. 이동 디바이스 기능 (capability) 이 확장함에 따라, 신규하고 개선된 무선 디바이스 기능의 완전한 활용을 용이하게 하는 방식으로 더 오래된 무선 네트워크 시스템을 유지하는 것은 어려울 수 있다.
일반적으로, 무선 통신 시스템은, 채널의 형태로 송신 리소스들을 생성하기 위해 상이한 접근법들을 이용한다. 이러한 시스템들은, 코드 분할 멀티플렉싱 (CDM) 시스템, 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM) 시스템, 및 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 시스템일 수도 있다. FDM의 하나의 공통적으로 이용되는 변형은, 다중의 직교 서브캐리어들로 전체 시스템 대역폭을 효과적으로 분할하는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 이다. 또한, 이러한 서브캐리어들은, 톤, 빈, 및 주파수 채널로 지칭될 수도 있다. 각각의 서브캐리어는 데이터로 변조될 수 있다. 시간 분할 기반 기술들에 관하여, 각각의 서브캐리어는 순차적인 시간 슬라이스 또는 시간 슬롯의 일부를 포함할 수 있다. 각각의 사용자는, 정의된 버스트 주기 또는 프레임에서 정보를 송신 및 수신하기 위해 하나 이상의 시간 슬롯 및 서브캐리어 조합을 공급받을 수도 있다. 일반적으로, 홉핑 방식은 심볼 레이트 홉핑 방식 또는 블록 홉핑 방식일 수도 있다.
통상적으로, 코드 분할 기반 기술은 일 범위 내의 임의의 시간에서 이용가능한 다수의 주파수 상에서 데이터를 송신한다. 일반적으로, 데이터는 디지털화되고 이용가능한 대역폭 상에서 확산되며, 여기서, 다중의 사용자들은 채널에 오버레이될 수 있고 각각의 사용자는 고유의 시퀀스 코드를 할당받을 수 있다. 사용자들은 스펙트럼의 동일한 광대역 청크 (chunk) 로 송신할 수 있으며, 여기서, 각각의 사용자의 신호는 그 각각의 고유의 확산 코드에 의해 전체 대역폭 상에서 확산된다. 이러한 기술은 공유를 제공할 수 있으며, 여기서, 하나 이상의 사용자들은 동시에 송신 및 수신할 수 있다. 그러한 공유는 확산 스펙트럼 디지털 변조를 통해 달성될 수 있으며, 여기서, 사용자의 비트 스트림은 인코딩되고, 매우 넓은 채널에 걸쳐 의사-랜덤 방식으로 확산된다. 수신기는, 코히어런트 방식으 로 특정 사용자에 대한 비트를 수집하기 위해, 관련 고유의 시퀀스 코드를 인식하고 그 랜덤화를 복원하도록 설계된다.
(예를 들어, 주파수 분할 기술, 시간 분할 기술, 및/또는 코드 분할 기술을 이용하는) 통상적인 무선 통신 네트워크는, 커버리지 영역을 제공하는 하나 이상의 기지국들 및 그 커버리지 영역 내에서 데이터를 송신 및 수신할 수 있는 하나 이상의 이동 (예를 들어, 무선) 단말기를 포함한다. 통상적인 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중의 데이터 스트림을 동시에 송신하며, 여기서, 데이터 스트림은 이동 단말기에게 독립적인 수신 관심사일 수 있는 데이터의 스트림이다. 그 기지국의 커버리지 영역 내의 이동 단말기는 그 기지국으로부터 송신된 하나의 데이터 스트림, 2 이상의 데이터 스트림, 또는 모든 데이터 스트림을 수신하는데 관심이 있을 수 있다. 유사하게, 이동 단말기는 데이터를 기지국 또는 또 다른 이동 단말기로 송신할 수 있다. 이들 시스템에 있어서, 대역폭 및 다른 시스템 리소스는 스케줄러를 활용하여 할당된다.
큰 대역폭의 배치의 경우에 있어서, 전체 대역폭을 복조할 수 없거나 전체 대역폭보다 적게 복조하도록 구성될 수 있는 이동국들을 지원하는 것이 바람직하다.
요약
다음은 하나 이상의 실시형태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 그 하나 이상의 실시형태들의 간략화된 개요를 제공한다. 이러한 개요는 모든 고려된 실시형태들의 광범위한 개관이 아니며, 모든 실시형태들의 중요한 또는 결정적인 엘리먼트를 식별하지도 않고 임의의 또는 모든 실시형태들의 범위를 기술하지도 않도록 의도된다. 이 개요의 유일한 목적은, 이하 제공되는 더 상세한 설명의 서두로서 하나 이상의 실시형태들의 일부 개념을 간략화된 형태로 제공하는 것이다.
일 양태에서, 무선 통신 장치는, 복수의 캐리어들 각각 상에서 복수의 제어 채널 송신물들의 송신을 명령하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 그 제어 채널 송신물은, 복수의 제어 채널들 중 임의의 다른 제어 채널내에 포함되는 정보를 이용하지 않고도 캐리어내에서 통신하는데 충분한 정보를 포함한다.
또 다른 양태에서, 방법은, 제어 채널 송신물과 실질적으로 동일한 시간 프레임 동안, 제어 채널 송신물을 제 1 캐리어 상에서 송신하는 단계, 및 또 다른 제어 채널 송신물을 제 2 캐리어 상에서 송신하는 단계를 포함한다. 그 제어 채널 송신물들은, 복수의 제어 채널들 중 임의의 다른 제어 채널내에 포함된 정보를 이용하지 않고도 캐리어내에서 통신하는데 충분한 정보를 포함한다.
상술된 방법들 및 프로세서 구성 기능들을 수행하기 위해 다양한 수단 및 컴퓨터 판독가능 매체가 이용될 수도 있다.
전술한 목적 및 관련 목적의 달성을 위해, 하나 이상의 실시형태들은, 이하 충분히 설명되고 특허청구범위에 상세히 나타낸 특징을 포함한다. 다음의 설명 및 첨부 도면은 하나 이상의 실시형태들의 특정한 예시적인 양태를 상세히 설명한다. 그러나, 이들 양태들은, 다양한 실시형태의 원리들이 채용될 수도 있고 설명된 실시형태들이 그러한 모든 양태들 및 그들의 균등물을 포함하도록 의도되는 다양한 방식 중 극히 일부만을 나타낸다.
도면의 간단한 설명
도 1은 다중 액세스 무선 통신 시스템의 양태를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 슈퍼프레임 구조의 양태를 도시한다.
도 3은 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 멀티-캐리어 프레임 구조의 양태를 도시한다.
도 4a는 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 캐리어의 순방향 링크 프레임의 양태를 도시한다.
도 4b는 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 캐리어의 역방향 링크 프레임의 양태를 도시한다.
도 5는 멀티-캐리어 시스템에서 사용자들을 스케줄링하는 방법의 양태를 도시한다.
도 6은 무선 통신 시스템에서 액세스 및 통신하는 방법의 양태를 도시한다.
도 7은 다중 액세스 무선 통신 시스템에서의 송신기 및 수신기의 양태를 도시한다.
상세한 설명
다음으로, 다양한 실시형태들이 도면을 참조하여 설명되며, 도면에서, 동일한 참조부호는 도면 전반에 걸쳐서 동일한 엘리먼트를 지칭하도록 사용된다. 다음의 설명에 있어서, 설명의 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항이 하나 이상의 실시형태들의 철저한 이해를 제공하기 위해 기술된다. 그러나, 그러한 실시형태(들)는 이들 특정 세부사항없이도 실시될 수도 있다는 것은 자명할 수도 있다. 다른 경우, 널리 공지된 구조 및 디바이스는 하나 이상의 실시형태들의 설명을 용이하게 하도록 블록도의 형태로 도시된다.
도 1을 참조하면, 일 실시형태에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템이 도시되어 있다. 다중 액세스 무선 통신 시스템 (100) 은 다중의 셀, 예를 들어, 셀 (102, 104, 및 106) 을 포함한다. 도 1의 실시형태에 있어서, 각각의 셀 (102, 104, 및 106) 은, 다중의 섹터를 포함하는 액세스 포인트 (150) 를 포함할 수도 있다. 다중의 섹터는, 셀의 일부에서 액세스 단말기와의 통신을 각각 담당하는 안테나 그룹에 의해 형성된다. 셀 (102) 에 있어서, 안테나 그룹 (112, 114, 및 116) 은 상이한 섹터에 각각 대응한다. 셀 (104) 에 있어서, 안테나 그룹 (118, 120, 및 122) 은 상이한 섹터에 각각 대응한다. 셀 (106) 에 있어서, 안테나 그룹 (124, 126, 및 128) 은 상이한 섹터에 각각 대응한다.
각각의 셀은, 각각의 액세스 포인트의 하나 이상의 섹터와 통신하는 수개의 액세스 단말기를 포함한다. 예를 들어, 액세스 단말기 (130 및 132) 는 기지국 (142) 과 통신하고, 액세스 단말기 (134 및 136) 는 액세스 포인트 (144) 와 통신하며, 액세스 단말기 (138 및 140) 는 액세스 포인트 (146) 와 통신한다.
제어기 (130) 는 셀 (102, 104, 및 106) 각각에 커플링된다. 제어기 (130) 는, 다중 액세스 무선 통신 시스템 (100) 의 셀과 통신하는 액세스 단말기로 및 그 액세스 단말기로부터 정보를 제공하는 다중의 네트워크, 예를 들어, 인터넷, 다른 패킷 기반 네트워크, 또는 서킷 스위칭 음성 네트워크로의 하나 이상의 접속부를 포함할 수도 있다. 제어기 (130) 는, 액세스 단말기로부터의 및 액세스 단말기로의 송신을 스케줄링하는 스케줄러를 포함하거나, 그 스케줄러에 커플링된다. 다른 실시형태에 있어서, 스케줄러는 각각의 개별 셀, 셀의 각 섹터, 또는 이들의 조합물에 상주할 수도 있다.
각각의 섹터는 복수의 캐리어들 중 하나 이상의 캐리어들을 이용하여 동작할 수 있다. 각각의 캐리어는, 시스템이 동작할 수 있거나 통신에 이용가능한 더 큰 대역폭의 일부이다. 하나 이상의 캐리어들을 이용하는 단일 섹터는, 임의의 소정의 시간 간격, 예를 들어, 프레임 또는 슈퍼프레임 동안 상이한 캐리어들 각각상에서 스케줄링된 다중 액세스 단말기들을 가질 수도 있다. 또한, 하나 이상의 액세스 단말기들은 다중의 캐리어들 상에서 동시에 스케줄링될 수도 있다.
액세스 단말기는 그의 기능에 따라 하나의 캐리어 또는 2개 이상의 캐리어에서 스케줄링될 수도 있다. 이러한 기능은, 액세스 단말기가 통신을 획득하려고 시도할 경우 생성되거나 이전에 협의된 세션 정보의 일부일 수도 있거나, 액세스 단말기에 의해 송신된 식별 정보의 일부일 수도 있거나, 임의의 다른 접근법에 따라 확립될 수도 있다. 특정 양태에서, 세션 정보는, 액세스 단말기에 문의 (query) 하거나 액세스 단말기의 송신을 통해 액세스 단말기의 기능을 결정함으로써 생성된 세션 식별 토큰을 포함할 수도 있다.
여기에서 사용되는 바와 같이, 액세스 포인트는 단말기와 통신하기 위해 사용되는 고정국일 수도 있고, 또한, 기지국, 노드 B, 또는 기타 다른 용어로서 지칭 될 수도 있으며, 그들의 일부 기능 또는 모든 기능을 포함할 수도 있다. 또한, 액세스 단말기는 사용자 장비(UE), 무선 통신 디바이스, 단말기, 이동국 또는 기타 다른 용어로서 지칭될 수도 있으며, 그들의 일부 기능 또는 모든 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 물리적인 섹터, 즉, 상이한 섹터에 대해 상이한 안테나 그룹을 갖는 물리적인 섹터를 도시한 것이지만, 다른 접근법이 이용될 수도 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 주파수 공간에 있어서 셀의 상이한 영역을 각각 커버링하는 다중의 고정 "빔"의 이용은 물리적인 섹터 대신 또는 그 물리적인 섹터와 조합하여 이용될 수도 있다. 그러한 접근법은 본 출원과 동일자로 출원된 "셀룰러 시스템에 있어서의 적응적 섹터화 (Adaptive Sectorization In Cellular System)" 의 명칭으로 계류 중인 미국 특허출원 [아직 양도되지 않음], 대리인 참조 번호 제 050917 에 도시 및 개시되어 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 슈퍼프레임 구조의 양태가 도시되어 있다. 도 2a는 주파수 분할 듀플렉싱 (FDD) 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 슈퍼프레임 구조의 양태를 도시한 것이지만, 도 2b는 시간 분할 듀플렉싱 (TDD) 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 슈퍼프레임 구조의 양태를 도시한 것이다. 슈퍼프레임 프리엠블은 각각의 캐리어에 대해 별도로 송신될 수도 있거나, 또는 섹터의 모든 캐리어에 걸칠 수도 있다.
도 2a 및 도 2b 양자에 있어서, 순방향 링크 송신물은 슈퍼프레임의 단위로 분할된다. 슈퍼프레임은 슈퍼프레임 프리엠블 이후에 일련의 프레임들로 이루 어질 수도 있다. FDD 시스템에 있어서, 역방향 링크 및 순방향 링크 송신물은 상이한 주파수 대역폭을 점유하여, 그 링크들을 통한 송신물은 임의의 주파수 서브캐리어 상에서 중첩하지 않거나 대부분 중첩하지 않을 수도 있다. TDD 시스템에 있어서, N개의 순방향 링크 프레임 및 M개의 역방향 링크 프레임은, 프레임의 반대 타입의 송신을 허용하기 이전에 연속적으로 송신될 수도 있는 순차적인 순방향 링크 및 역방향 링크 프레임의 수를 정의한다. N 및 M의 수는 소정의 슈퍼프레임 내에서 또는 슈퍼프레임들 사이에서 변할 수도 있음에 유의해야 한다.
FDD 시스템 및 TDD 시스템 양자에 있어서, 각각의 슈퍼프레임은 슈퍼프레임 프리엠블을 포함할 수도 있다. 특정 실시형태에 있어서, 슈퍼프레임 프리엠블은, 액세스 단말기에 의한 채널 추정을 위해 사용될 수도 있는 파일럿을 포함하는 파일럿 채널, 순방향 링크 프레임에 포함된 정보를 복조하기 위해 액세스 단말기가 이용할 수도 있는 구성 정보를 포함하는 브로드캐스트 채널을 포함한다. 또한, 액세스 단말기가 캐리어들 중 하나의 캐리어를 통해 통신하기에 충분한 타이밍 및 다른 정보와 같은 추가적인 획득 정보, 및 기본 전력 제어 정보 또는 오프셋 정보가 슈퍼프레임 프리엠블에 포함될 수도 있다. 다른 경우, 상기 정보 및/또는 다른 정보 중 일부만이 이 슈퍼프레임 프리엠블에 포함될 수도 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 슈퍼프레임 프리엠블에는 프레임들의 시퀀스가 후속한다. 각각의 프레임은 동일하거나 상이한 수의 OFDM 심볼들로 이루어질 수도 있으며, 그 OFDM 심볼들은 어떠한 정의된 주기에 걸친 송신을 위해 동시에 이용될 수도 있는 다수의 서브캐리어들을 구성할 수도 있다. 또한, 각 각의 프레임은, 하나 이상의 비-인접 OFDM 심볼들이 순방향 링크 또는 역방향 링크 상의 사용자에게 할당되는 심볼 레이트 홉핑 모드, 또는 사용자들이 OFDM 심볼들의 블록 내에서 홉핑하는 블록 홉핑 모드에 따라 동작할 수도 있다. 실제 블록 또는 OFDM 심볼들은 프레임들 사이에서 홉핑할 수도 있거나 홉핑하지 않을 수도 있다.
도 3을 참조하면, 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 채널 구조의 양태가 도시되어 있다. 대역폭 (300) 은 시스템 설계 파라미터들에 따른 통신에 이용가능하다. 대역폭 (300) 은 다수의 캐리어들 (302) 을 포함한다. 각각의 캐리어는 하나 이상의 순방향 링크 프레임 (304) 및 하나 이상의 역방향 링크 프레임 (308) 을 포함하며, 그 프레임들의 각각은 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이 하나 이상의 슈퍼프레임들의 일부일 수도 있다.
각각의 캐리어 (302) 의 각각의 순방향 링크 프레임 (304) 은 제어 채널 (306) 을 포함한다. 각각의 제어 채널 (306) 은, 예를 들어, 획득; 확인응답; 브로드캐스트 메시지 타입, 멀티캐스트 메시지 타입, 및 유니캐스트 메시지 타입에 대해 상이하거나 동일할 수도 있는 각각의 액세스 단말기에 대한 순방향 링크 할당, 각각의 액세스 단말기에 대한 역방향 링크 할당; 각각의 액세스 단말기에 대한 역방향 링크 전력 제어; 및 역방향 링크 확인응답에 관련된 기능들에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 더 많거나 더 적은 그러한 기능들이 캐리어들 중 하나의 캐리어 또는 모든 캐리어들의 제어 채널 (306) 에서 지원될 수도 있음을 유의해야 한다. 또한, 제어 채널 (306) 은, 데이터 채널에 할당된 홉핑 시퀀스와 동일하거 나 상이한 홉핑 시퀀스에 따라 각각의 프레임에서 홉핑할 수도 있다.
각각의 역방향 링크 프레임 (308) 은, 액세스 단말기들로부터의 다수의 역방향 링크 송신물들, 예를 들어, 도면부호 (312, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326, 328 및 330) 를 포함한다. 도 3에서, 각각의 역방향 링크 송신물은 블록, 즉, 연속하는 OFDM 심볼들의 그룹인 것처럼 도시되어 있다. 또한, 심볼 레이트 홉핑, 예를 들어, 비연속 심볼 블록들이 이용될 수도 있음을 유의해야 한다.
또한, 각각의 역방향 링크 프레임 (308) 은, 피드백 채널, 역방향 채널 추정을 위한 파일럿 채널, 및 역방향 링크 송신물 (312 내지 330) 에 포함될 수도 있는 확인응답 채널을 포함할 수도 있는, 하나 이상의 역방향 링크 제어 채널 (340) 을 포함할 수도 있다. 역방향 링크 제어 채널 (340) 각각은, 예를 들어, 각각의 액세스 단말기에 의한 순방향 링크 및 역방향 링크 리소스 요청; 채널 정보, 예를 들어, 상이한 타입의 송신물에 대한 채널 품질 정보 (CQI); 및 채널 추정의 목적을 위하여 액세스 포인트에 의해 사용될 수도 있는 액세스 단말기들로부터의 파일럿에 관련된 기능들에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 더 많거나 더 적은 그러한 기능들이 캐리어들 중 하나의 캐리어 또는 모든 캐리어들의 제어 채널 (340) 에서 지원될 수도 있음을 유의해야 한다. 또한, 역방향 링크 제어 채널 (340) 은, 데이터 채널에 할당된 홉핑 시퀀스와 동일하거나 상이한 홉핑 시퀀스에 따라 각각의 프레임에서 홉핑할 수도 있다.
특정 양태에서, 역방향 링크 제어 채널 (340) 상에서 사용자들을 멀티플렉싱하기 위해, 역방향 링크 제어 채널 (340) 에서 송신된 상이한 타입의 정보 및/또는 각각의 사용자를 분리시키도록, 하나 이상의 직교 코드, 스크램블링 시퀀스 등이 이용될 수도 있다. 이러한 직교 코드는 사용자 특정일 수도 있거나, 또는, 액세스 포인트에 의하여 통신 세션 또는 더 짧은 주기 마다, 예를 들어, 매 슈퍼프레임 마다 각각의 액세스 단말기에 할당될 수도 있다.
일부 양태에서, 슈퍼프레임 또는 슈퍼프레임의 다중 프레임들에 대한 일부 사용자들의 순방향 링크 송신물이 동일한 캐리어에 할당되도록 그 일부 사용자들은 단일 캐리어에 할당된다. 그러한 방식으로, 임의의 소정의 시간에 대역폭의 일부만을 복조할 수 있는 액세스 단말기는, 대역폭 (300) 의 서브세트, 예를 들어, 하나의 캐리어 (302) 또는 모든 채널보다 작은 임의의 수의 캐리어만을 모니터링할 수도 있다. 그러한 구조를 지원하기 위해, 소정의 캐리어에 대하여, 순방향 링크 제어 채널 (306) 및 역방향 링크 제어 채널 (340) 각각은, 그러한 캐리어 (302) 상에서 동작하는 액세스 단말기가, 다른 캐리어에 포함된 정보를 참조하지 않고도 특정 캐리어의 순방향 링크 제어 채널 (306) 과 역방향 링크 제어 채널 (340) 및 슈퍼프레임 프리엠블에서 제공된 채널들에 의해 지원될 수도 있도록, 충분한 정보를 포함할 필요가 있다. 이는, 각각의 캐리어 (302) 의 순방향 링크 제어 채널 (306) 및 역방향 링크 제어 채널 (340) 에서 동등한 채널 정보를 포함함으로써 제공될 수도 있다.
특정 양태에서, 획득, 할당, 액세스, 요청, 전력 제어, 파일럿 및 보고 채널은, 순방향 링크 제어 채널 (306) 과 역방향 링크 제어 채널 (340) 및 슈퍼프레임 프리엠블에서의 캐리어 (302) 의 각각에 존재한다. 그러나, 실제의 인코딩, 송 신 레이트, 메시지 타입 및 타이밍, 리소스 할당, 오버헤드 메시징, 홉 패턴 및/또는 시퀀스, 및 다른 송신 및 위치 파라미터들은 캐리어마다 변할 수도 있다. 포맷, 송신 레이트 및 홉핑 정보는 시그널링될 수도 있거나, 액세스 단말기에 이용가능할 수도 있다. 이러한 정보는, 특정 캐리어와 관련되지 않은 별개의 제어 채널을 통해 이용가능할 수도 있거나, 다른 수단을 통해 제공될 수도 있다.
신호들을 복조하기 위해 더 큰 기능을 갖는 일부 단말기들은, 슈퍼프레임 내에서, 연속하는 슈퍼프레임에서, 또는 그의 통신 세션동안, 2개 이상의 캐리어들 상에서 스케줄링될 수도 있다. 이러한 멀티-캐리어 액세스 단말기들은, 통신 세션 또는 슈퍼프레임 동안 역방향 링크 프레임 및 순방향 링크 프레임에 대해 상이한 캐리어들을 이용할 수 있을 수도 있거나, 상이한 슈퍼프레임에서 또는 통신 세션 동안 상이한 캐리어들 상에서 스케줄링될 수도 있거나, 상이한 캐리어들 상에서 실질적으로 시간 동기인 프레임들에 걸쳐 스케줄링될 수도 있다. 그러한 멀티-캐리어 액세스 단말기들은, 소정의 캐리어에 대해 리소스들의 로드 밸런싱 (load balancing) 을 제공하고, 총 대역폭 전반에 걸친 통계적인 멀티플렉싱 이득을 제공하도록 스케줄링될 수도 있다.
슈퍼프레임내에서, 연속하는 슈퍼프레임들에서, 또는 그의 통신 세션 동안 수 개의 캐리어 (302) 에 걸쳐 동작하는 멀티-캐리어 액세스 단말기들을 지원하기 위해, 수 개의 접근법들이 제공될 수도 있다. 우선, 멀티-캐리어 액세스 단말기들은, 캐리어들 각각에 대하여 슈퍼프레임 프리엠블 및 순방향 링크 제어 채널 (306) 을 개별적으로 복조할 수도 있다. 그러한 경우, 모든 할당, 스케줄링, 전력 제어 등은 캐리어 단위로 수행될 것이다.
다른 방법으로, 별개의 제어 채널은 상이한 캐리어들의 동작 파라미터들을 포함할 수도 있으므로, 액세스 단말기는 하나 이상의 캐리어들에 대한 슈퍼프레임 프리엠블 및 순방향 링크 제어 채널 (306) 과 역방향 링크 제어 채널 (340) 에 관해 상술된 정보 중 일부 또는 모든 정보를 그러한 별개의 제어 채널을 통하여 획득할 수도 있다. 또한, 이러한 부가적인 제어 채널은, 캐리어들 중 하나 이상의 캐리어에 대한 상이한 슈퍼프레임 프리엠블 및 순방향 링크 제어 채널 (306) 및 역방향 링크 제어 채널 (340) 을 복조 및 디코딩하는 방법에 관한 정보를 포함할 수도 있다. 이는, 사용자가 임의의 시간에 각각의 캐리어의 순방향 링크 제어 채널 (306) 과 역방향 링크 제어 채널 (340) 및 슈퍼프레임 프리엠블을 디코딩할 수 있게 한다.
또한, 일부 양태에서, 모든 캐리어들 또는 캐리어들의 그룹에 대한 모든 정보는, 캐리어들 중 단일 캐리어의 슈퍼프레임 프리엠블 및 순방향 링크 제어 채널 (306) 및 역방향 링크 제어 채널 (340) 에 보유될 수도 있다. 그러한 경우, 통신 세션에서 다중-캐리어를 이용할 수 있는 액세스 단말기는 단일 캐리어에서 제어 정보를 수신하고 그의 제어 정보를 단일 캐리어에서 송신하도록 튜닝할 수도 있다. 이러한 캐리어는 동일할 필요는 없다. 이러한 기능을 위해 이용된 캐리어는 소정의 시퀀스 또는 기타 다른 수단에 따라 시간에 걸쳐 변할 수도 있다.
또한, 스케줄링을 위하여, 일 할당이 상이한 캐리어로부터의 다중 할당을 구성할 수도 있다. 즉, 액세스 단말기는, 각각의 캐리어를 통해 개별 할당을 수 신하고, 그 후, 그 할당을 결합하여, 순방향 링크 및 역방향 링크 모두에 대해 시간의 관점에서 완전히 또는 부분적으로 중첩할 수도 있거나 중첩하지 않을 수도 있는 프레임들에 대한 할당을 결정할 수도 있다.
특정 양태에서, 각각의 캐리어는 20MHz 대역폭 중의 5MHz 를 포함하며, 캐리어는 512개의 서브캐리어들을 포함한다. 그러나, 다른 사이즈의 대역폭, 서브캐리어들, 및 캐리어들이 이용될 수도 있다. 또한, 각각의 캐리어에 할당된 서브캐리어들의 수는 변할 수도 있으므로, 각각의 캐리어에서의 서브캐리어들의 수는 서로 상이하거나, 일방의 캐리어는 타방의 캐리어들보다 더 많은 서브캐리어들을 가질 수도 있다. 또한, 예를 들어, 하나 이상의 캐리어들의 순방향 링크 프레임 및/또는 역방향 링크 프레임에 대해 상이한 시작 시간 및 종료 시간을 갖는 그 하나 이상의 캐리어들이 서로 동기화될 수도 있음을 유의해야 한다. 제어 채널 (306) 또는 슈퍼프레임 프리엠블에서, 시그널링 또는 할당 메시지는 그 캐리어에 대한 그러한 경우에 타이밍 정보를 전달할 수도 있다.
또한, 특정 양태에서, 캐리어의 OFDM 심볼에서의 이용가능한 서브캐리어들 중 일부는 가드 서브캐리어로서 지정될 수도 있고, 변조되지 않을 수도 있으며, 즉, 어떠한 에너지도 이러한 서브캐리어들을 통해 송신되지 않는다. 슈퍼프레임 프리엠블 및 각각의 프레임에서의 가드 서브캐리어들의 수는, 제어 채널 (306) 또는 슈퍼프레임 프리엠블에서의 하나 이상의 메시지들을 통해 제공될 수도 있다.
또한, 일부 양태에서, 특정 멀티-캐리어 단말기로의 오버헤드 송신을 감소시키기 위하여, 패킷들의 심볼들이 상이한 캐리어들의 서브캐리어들을 통해 송신될 지라도, 패킷은 그 액세스 단말기에 대해 공동으로 인코딩될 수도 있다. 이러한 방식으로, 단일 사이클릭 리던던시 체크 (cyclic redundancy check) 가 패킷에 대해 이용될 수도 있고, 이러한 패킷들로부터의 심볼들을 포함하는 일부 캐리어들 상에서의 송신물들은 사이클릭 리던던시 체크의 오버헤드 송신물에 영향을 받지 않는다. 다른 방법으로, 액세스 포인트는 캐리어 단위로 그의 패킷들을 변조할 수도 있고, 즉, 동일한 캐리어를 통해 송신될 이러한 심볼들만이 동일한 패킷에 포함된다. 또한, 그 액세스 포인트는 패킷 변조를 위해 캐리어들을 함께 한 집중 (lump) 할 수도 있고, 예를 들어, 단일 패킷의 상단의 2개의 캐리어들로부터의 심볼들만을 함께 변조한다.
캐리어들 각각에 대한 스케줄러가, 예를 들어, 상이한 채널 트리 또는 홉 변경을 사용하여 각각의 캐리어에 대해 홉핑하기 위한 동일한 또는 상이한 접근법을 이용할 수도 있음을 유의해야 한다. 또한, 각각의 캐리어는 동일한 또는 상이한 기술 및 알고리즘에 따라 스케줄링될 수도 있다. 예를 들어, 본 발명과 동일자로 출원되고 여기에 참조로서 전부 포함된 공동-계류중인 미국 특허 출원 [아직 양도되지 않음], 대리인 참조 번호 제 060031 에 설명된 바와 같이, 각각의 캐리어는 채널 트리 및 구조를 포함할 수도 있다.
도 4a를 참조하면, 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 캐리어의 순방향 링크 프레임의 양태가 도시되어 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 각각의 순방향 링크 프레임 (304) 은, 또한, 2개의 세그먼트들로 분할된다. 서브캐리어들의 연속하는 그룹을 포함할 수도 있거나 포함하지 않을 수도 있는 제 1 제어 채널 (306) 은, 제어 데이터의 원하는 양 및 다른 고려사항에 의존하여 할당된 가변 수의 서브캐리어들을 갖는다. 나머지 부분 (410) 은 일반적으로 데이터 송신에 이용가능하다. 제어 채널 (306) 은 하나 이상의 파일럿 채널들 (412 및 414) 을 포함할 수도 있다. 심볼 레이트 홉핑 모드에서, 파일럿 채널들은 각각의 순방향 링크 프레임에서 모든 OFDM 심볼들상에 존재할 수도 있으며, 그러한 인스턴스 (instance) 에서 제어 채널 (306) 에 포함될 필요는 없다. 양자의 경우, 도 4a에 도시된 바와 같이, 시그널링 채널 (416) 및 전력 제어 채널 (418) 은 제어 채널 (306) 에 존재할 수도 있다. 시그널링 채널 (416) 은, 할당, 확인응답, 및/또는 역방향 링크를 통한 데이터, 제어, 및 파일럿 송신에 대한 전력 기준 및 조정을 포함할 수도 있다.
전력 제어 채널 (418) 은, 다른 섹터의 액세스 단말기들로부터의 송신으로 인해 그 섹터에서 생성된 간섭에 관한 정보를 운송할 수도 있다. 특정 양태에서, 전력 제어 채널 (418) 은 단일 캐리어상에서만 존재할 수도 있으며, 여기서, 모든 단일 캐리어 액세스 단말기들은 그 캐리어 상에서 스케줄링되지만, 멀티-캐리어 액세스 단말기들은 전력 제어 채널 (418) 에 대한 그 캐리어에 튜닝한다. 그러한 경우, 단일 전력 기준이 이용될 수도 있다. 또한, 그러한 양태에서, 멀티-캐리어 액세스 단말기들은 시간에 걸친 상이한 프레임들 사이에서 그들의 역방향 링크 제어 채널을 홉핑할 수도 있는 것이 가능하며, 그 액세스 단말기들은 그의 역방향 링크 데이터 송신으로서 역방향 링크 제어 채널(들)을 동일한 프레임(들)에서 간단히 송신하지 못한다. 이러한 경우, 멀티-캐리어 액세스 단말기에 있어 서, 그 멀티-캐리어 액세스 단말기들에 의한 역방향 링크 송신을 위한 모든 캐리어들을 통해 동일한 전력 제어를 허용하는 모든 캐리어들에 걸쳐 그 단말기들의 송신 전력을 조정하도록 단일 기준이 이용될 수도 있다.
다른 방법으로, 멀티-캐리어 액세스 단말기는 다중의 전력 제어 루프들을 가질 필요가 있을 수도 있으며, 각각의 캐리어 또는 캐리어들의 그룹에 대한 하나의 전력 제어 루프는 공통 전력 제어 채널 (418) 을 갖는다. 이러한 경우, 단일 캐리어 또는 그룹화된 캐리어들 상에서의 송신은 개별적으로 행해질 것이며, 상이한 전력 기준 및 백-오프 (back-off) 는 매 캐리어마다 이용될 수도 있다.
또한, 특정 양태에서, 종종 전체 대역폭의 에지에 존재하지 않지만, 각각의 캐리어 (302) 의 에지에서의 서브캐리어 (420) 는 준-가드 서브캐리어들로서 기능할 수도 있다. 특정 양태에서는, 역방향 링크상에서, 이러한 서브캐리어 (420) 는 하나의 캐리어만을 복조할 수 있는 액세스 단말기에 의해 변조되지는 않지만, 역방향 링크상에서, 송신을 위한 부가적인 대역폭을 이러한 액세스 단말기에 부가하는 다중의 캐리어들을 복조할 수 있는 액세스 단말기에 의해 변조될 수도 있다.
특정 양태에서는, 순방향 링크상에서, 2개 이상의 캐리어를 복조할 수 없는 섹터에서의 일부 액세스 단말기가 존재하는 한, 준-가드 서브캐리어 (420) 는 일반적으로 변조되지 않는다. 따라서, 특정 양태에서, 이러한 서브캐리어 (420) 가 송신되든 송신되지 않든, 오버헤드 시그널링이 존재할 수도 있다. 또한, 준-가드 서브캐리어 (420) 는 캐리어에 대한 슈퍼프레임 프리엠블에서 변조될 수도 있거나 변조되지 않을 수도 있으며, 예를 들어, 시스템에서 임의의 단일 사용자에 의해 다중 캐리어들이 이용되는 경우, 그 준-가드 서브캐리어는 변조되지 않는다.
다중 송신 안테나들이 섹터에 대해 송신하는데 사용될 수도 있는 경우, 상이한 송신 안테나들이 (슈퍼프레임 인덱스를 포함하는) 동일한 슈퍼프레임 타이밍, OFDM 심볼 특성, 및 홉 시퀀스를 가져야 한다는 것을 유의해야 한다.
도 4b를 참조하면, 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 캐리어의 역방향 링크 프레임의 양태가 도시되어 있다. 파일럿 채널 (422) 은, 액세스 포인트가 역방향 링크를 추정하게 하기 위한 파일럿을 포함할 수도 있다. 요청 채널 (424) 은, 액세스 포인트가 다음의 역방향 링크 프레임, 및 순방향 링크, 프레임에 대한 리소스들을 요청하게 하기 위한 정보를 포함할 수도 있다. 일부 양태에서, 멀티-캐리어 단말기는 캐리어 (302) 중 하나의 캐리어만에서의 요청 채널 (424) 을 통해 송신할 수도 있다. 또한, 요청 채널 메시지는, 액세스 단말기가 각각의 프레임 동안 동작할 수도 있는 모든 캐리어들 상에서 반복될 수도 있다.
역방향 링크 피드백 채널 (426) 은 액세스 단말기가 채널 정보 CQI에 관한 피드백을 제공하게 한다. CQI는, 액세스 단말기로의 송신을 위하여, 하나 이상의 스케줄링된 모드, 또는 스케줄링에 이용가능한 모드에 관한 것일 수도 있다. 예시적인 모드들은, 빔포밍 (beamforming), SDMA, 프리코딩 (precoding), 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 전력 제어 채널 (428) 은, 액세스 포인트가 액세스 단말기에 의한 역방향 링크 송신, 예를 들어, 데이터 송신에 대한 전력 제어 명령들을 생성하게 하도록 기준으로서 사용될 수도 있다. 일부 양태에서, 전력 제어 채널 (428) 은 피드백 채널들 (426) 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.
데이터 채널 (432) 은, 상이한 역방향 링크 프레임 (408) 에서 심볼 레이트 홉핑 또는 블록 홉핑 모드에 따라 동작할 수도 있다. 또한, 준-가드 서브캐리어 (440) 는, 도 4a에 관해 설명된 준-가드 서브캐리어 (420) 에 관해 설명된 동일한 규칙에 따라 변조될 수도 있거나 변조되지 않을 수도 있다.
시간 멀티플렉싱될 때 제어 채널들 (306 및 340) 을 구성하는 상이한 채널들을 도 4a 및 도 4b가 도시하지만, 반드시 이러한 경우일 필요는 없다는 것을 유의해야 한다. 제어 채널들 (306 및 340) 을 구성하는 상이한 채널들은, 상이한 직교 코드, 준-직교 코드, 또는 스크램블링 코드, 상이한 주파수, 또는 시간, 코드, 및 주파수의 임의의 조합을 사용하여 멀티플렉싱될 수도 있다.
도 2a, 도 2b, 도 3, 도 4a, 및 도 4b에 관한 설명이 슈퍼프레임 프리엠블에 관한 정보를 포함하지만, 슈퍼프레임 프리엠블이 이용될 필요는 없다. 대안적인 접근법은 동등한 정보를 갖는 프리엠블을 가진 프레임을 이용하는 것을 포함할 수도 있다. 또한, 슈퍼프레임 프리엠블의 정보의 일부 또는 모든 정보를 포함하도록 브로드캐스트 제어 채널이 이용될 수도 있으며, 다른 정보는 프레임의 제어 채널 또는 프리엠블에 포함된다.
도 5를 참조하면, 멀티-캐리어 시스템에서 사용자들을 스케줄링하는 방법의 양태가 도시되어 있다. 블록 (502) 에서, 다중 캐리어들 상에서 동작하기 위한 액세스 단말기 동작 파라미터들이 결정된다. 이러한 결정은, 통신 세션의 개시 동안 액세스 단말기에 의해 송신된 그 액세스 단말기의 식별에 기초하여 행해질 수도 있다. 또한, 액세스 단말기와 액세스 포인트 사이에서 시그널링되는 세션 정보는 이러한 정보를 결정하기 위해 이용될 수도 있다. 또한, 이전의 세션 정보가 이용될 수도 있다. 또한, 액세스 단말기에 대한 디바이스 특정 식별에 기초하여 동작 파라미터들을 획득하기 위해 중앙 서버의 데이터베이스 룩-업이 수행될 수도 있다.
또한, 일부 양태에서, 액세스 단말기의 통신 세션을 개시하기 위한 그 액세스 단말기의 액세스 요청을 변조하기 위하여 그 액세스 단말기에 의해 이용되는 직교 코드 또는 스크램블링 코드의 타입에 의하여 그 파라미터들이 결정될 수도 있다. 그러한 상황에서, 액세스 요청들을 변조하기 위해 이용되는 특정한 직교 코드 또는 스크램블링 코드는, 2개 이상의 캐리어상에서 동시에 동작할 수도 있는 이러한 액세스 단말기들에 대해 예약될 수도 있다.
또 다른 양태에서, 액세스 단말기가 그의 통신 세션을 개시하기 위해 액세스 요청을 송신하는 캐리어들의 수에 의해 파라미터들이 결정될 수도 있다. 또한, 제어 정보, 예를 들어, CQI를 송신하기 위하여 액세스 단말기에 의해 이용되는 캐리어 또는 캐리어들은, 그 액세스 단말기가 동작할 수 있는 캐리어들의 수에 관해 그 액세스 단말기의 동작 파라미터들을 결정하도록 이용될 수도 있다.
그 후, 블록 (504) 에서, 액세스 단말기가 다중의 캐리어들 상에서 동시에 동작, 예를 들어, 변조 및/또는 복조할 수 있는지 여부에 대한 판정이 행해진다. 특정 양태에서, 이러한 판정은, 액세스 단말기의 고속 퓨리에 변환 (FFT) 기능이 하나의 캐리어, 2개의 캐리어, 또는 섹터에서 이용가능한 캐리어들의 총 수에서의 서브채널들의 수와 동일 또는 그 수보다 큰 다수의 서브캐리어들에 관해 동시에 동 작할 수 있는지 여부에 기초하여 행해질 수도 있다.
블록 (502) 에 관해 설명된 바와 같이, 판정은 디바이스 식별 또는 세션 특정 정보에 관해 행해질 수도 있거나, 액세스 단말기가 다중의 캐리어들 상에서 동작하는 경우, 예를 들어, 액세스 단말기가 통신 동안 다중의 캐리어들을 통해 액세스 요청 또는 역방향 링크 제어 채널 정보를 송신하는 경우 행해질 수도 있다.
그 후, 액세스 단말기가 동시에 다중 캐리어들을 복조 및/또는 변조할 수 있으면, 블록 (508) 에서, 다중의 캐리어들 상에서 스케줄링될 수도 있다. 상술된 바와 같이, 그러한 스케줄링은, 단일 슈퍼프레임에서의 역방향 링크 프레임 및 순방향 링크 프레임, 연속하는 슈퍼프레임, 단일 슈퍼프레임의 순방향 링크 프레임, 및/또는 단일 슈퍼프레임의 상이한 역방향 링크 프레임에 대한 상이한 캐리어들에 대해 액세스 단말기를 스케줄링하는 형태일 수도 있다.
다른 방법으로, 액세스 단말기가 다중의 캐리어들 상에서 동시에 동작할 수 없으면, 블록 (506) 에서, 단일 캐리어 상에서 스케줄링될 수도 있다. 이러한 스케줄링은 다중의 연속하는 슈퍼프레임들 또는 섹터와의 전체 통신 세션에 대한 것일 수도 있다.
도 6을 참조하면, 무선 통신 시스템에서 액세스 및 통신하는 방법의 양태가 도시되어 있다. 블록 (600) 에서, 액세스 단말기는 통신에 이용가능한 복수의 캐리어들 중 하나의 캐리어에 튜닝한다. 캐리어들의 아이덴티티는 액세스 단말기에서 미리-제공될 수도 있거나, 공지된 시그널링 채널을 통해 시그널링될 수도 있다. 그 후, 블록 (602) 에서, 액세스 단말기는 액세스 포인트에 의해 송신된 획득 정보를 복조할 것이다. 이는, 예를 들어, 특정 캐리어의 슈퍼프레임 프리엠블에서의 정보일 수도 있다. 이러한 정보가 액세스 단말기에 의해 적절히 복조되면, 블록 (608) 에서, 액세스 요청은 액세스 단말기에 의해 송신된다.
특정 양태에서, 액세스 단말기는, 그 액세스 단말기가 하나 또는 2개 이상의 캐리어를 동시에 이용하여 동작할 수도 있는지 여부에 특정된 직교 코드 또는 스크램블링 코드로 그 단말기의 액세스 요청을 변조할 수도 있다. 액세스 단말기 타입을 나타내는 직교 코드 또는 스크램블링 코드는 액세스 단말기에서 미리-제공될 수도 있거나, 획득 정보를 통해 시그널링될 수도 있다.
액세스 요청에 응답하여, 블록 (610) 에서, 그 액세스 요청을 확인응답하고 초기 역방향 링크 서브캐리어들 또는 서브캐리어들의 블록을 할당하기 위해 액세스 허여 메시지가 사용된다. 일부 양태에서, 액세스 허여는, 액세스 단말기가 그의 역방향 링크 송신을 액세스 포인트의 역방향 링크 타이밍에 정렬시키도록 타이밍 조정을 포함할 수도 있다. 초기 할당은, 심볼 레이트 또는 블록 홉핑 모드에서 액세스 단말기가 동작하는지 여부를 포함할 수도 있으며, 이는 순방향 링크 및 역방향 링크 양자에서의 통신을 위해 할당된 서브캐리어뿐만 아니라 다른 타이밍 및 스케줄링 파라미터이다. 그 후, 블록 (612) 에서, 액세스 단말기는 제 1 할당에 따라 통신할 것이다.
그 후, 블록 (614) 에서, 제 2 할당이 액세스 단말기에 송신될 것이다. 블록 (616) 에서, 하나 이상의 다른 할당들이 제 1 할당과 제 2 할당 사이에서 송신될 수도 있음을 유의해야 한다. 액세스 단말기 기능에 의존하여, 제 2 할당 은 변경 캐리어 메시지를 포함할 수도 있고, 다음 또는 현재의 할당이 적용될 캐리어를 식별할 수도 있다. 다른 방법으로, 변경 캐리어 메시지는 제 2 할당 또는 임의의 다른 할당 이전에 송신될 수도 있고, 그 할당들과 독립하여 송신될 수도 있다. 또한, 변경 캐리어 메시지는 액세스 단말기의 할당된 순방향 링크 프레임에서의 하나 이상의 데이터 패킷들로서 송신될 수도 있다. 하나 이상의 데이터 패킷들은 액세스 단말기에 의해 확인응답될 수도 있으며, 따라서, 변경 캐리어 메시지가 복조되었음을 신뢰가능하게 나타낸다. 또 다른 양태에서, 액세스 허여 자체는, 초기에, 또는 각각의 캐리어가 개별적으로 액세스되면 캐리어 단위로 변경 캐리어 정보를 포함할 수도 있다.
상술된 바와 같이, 제 2 할당은, 개별적으로 디코딩되는 상이한 캐리어들에 관한 다중의 할당, 또는 단일 캐리어를 통해 수신된 2개 이상의 캐리어에 대한 공동 할당을 포함할 수도 있다. 또한, 상술된 바와 같이, 이러한 제 2 할당은 다중의 캐리어들과 관련된 단일 캐리어에 관한 할당일 수도 있다.
신규하게 스케줄링된 캐리어들에 관한 동작을 개선시키기 위해, 그 캐리어에 대한 타이밍 및 다른 정보에 관한 정보가 제공될 수도 있다. 변경 캐리어 메시지를 시그널링하기 위해 하나 이상의 데이터 패킷들이 사용되면, 그 데이터 패킷들은, 액세스 단말기가 스케줄링되는 신규한 캐리어에 대한 특정한 파라미터들을 포함할 수도 있으며, 따라서, 부가적인 리소스가 신규한 캐리어 상에서의 적절한 통신에 대한 정보를 제공하게 한다. 다른 방법으로, 슈퍼프레임 프리엠블들 중 하나 또는 모든 슈퍼프레임 프리엠블 또는 각각의 캐리어의 제어 채널 (306) 은, 다른 캐리어들을 이용하는 통신을 허용하거나, 슈퍼프레임 프리엠블, 또는 가능하면 다른 캐리어들의 제어 채널들의 복조를 허용하기 위한 정보를 포함할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 제어 채널 (306) 에 위치되고 액세스 단말기로 안내되며 신규한 캐리어에 대한 파라미터들을 포함하는 메시지가 송신될 수도 있다.
그 후, 블록 (618) 에서, 액세스 단말기는 제 2 할당에 따라 통신할 것이다. 액세스 단말기에 의해 획득이 적절하게 복조되지 않는 경우, 블록 (604) 에서, 액세스 단말기는 또 다른 캐리어에 튜닝할 것이다.
도 7을 참조하면, MIMO 시스템 (800) 에 있어서 송신기 시스템 (810) 및 수신기 시스템 (850) 의 일 실시형태의 블록도가 도시되어 있다. 송신기 시스템 (810) 에서, 다수의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터가 데이터 소스 (812) 로부터 송신 (TX) 데이터 프로세서 (814) 에 제공된다. 일 실시형태에서, 각각의 데이터 스트림은 각각의 송신 안테나를 통해 송신된다. TX 데이터 프로세서 (814) 는 각각의 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 코딩 방식에 기초하여 그 각각의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 포맷팅, 코딩, 및 인터리빙하여, 코딩된 데이터를 제공한다.
각각의 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기술을 이용하여 파일럿 데이터와 멀티플렉싱될 수도 있다. 통상적으로, 파일럿 데이터는 공지된 방식으로 프로세싱되는 공지의 데이터 패턴이며, 채널 응답을 추정하기 위해 수신기 시스템에서 사용될 수도 있다. 그 후, 각각의 데이터 스트림에 대한 멀티플렉싱된 파일럿 및 코딩된 데이터는, 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 변조 방식 (예를 들어, BPSK, QPSK, M-PSK, 또는 M-QAM) 에 기초하여 변조되어 (즉, 심볼 매핑되어), 변조 심볼을 제공한다. 각각의 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조는 프로세서 (830) 에 의해 수행되고 제공된 명령에 의해 결정될 수도 있다.
그 후, 모든 데이터 스트림에 대한 변조 심볼은 TX 프로세서 (820) 에 제공되고, 이 TX 프로세서 (820) 는 (예를 들어, OFDM을 위해) 변조 심볼을 추가적으로 프로세싱할 수도 있다. 그 후, TX 프로세서 (820) 는 NT개의 변조 심볼 스트림을 NT개의 송신기 (TMTR; 822a 내지 822t) 에 제공한다. 각각의 송신기 (822) 는 각각의 심볼 스트림을 수신 및 프로세싱하여 하나 이상의 아날로그 신호를 제공하고, 그 아날로그 신호를 추가적으로 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 상향변환) 하여 MIMO 채널을 통한 송신에 적절한 변조 신호를 제공한다. 그 후, 송신기 (822a 내지 822t) 로부터의 NT개의 변조 신호는 각각 NT개의 안테나 (824a 내지 824t) 로부터 송신된다.
수신기 시스템 (850) 에서, 송신된 변조 신호는 NR개의 안테나 (852a 내지 852r) 에 의해 수신되고, 각각의 안테나 (852) 로부터의 수신 신호는 각각의 수신기 (RCVR; 854) 에 제공된다. 각각의 수신기 (854) 는 각각의 수신 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 및 하향변환) 하고, 그 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플을 제공하고, 그 샘플을 추가적으로 프로세싱하여 대응하는 "수신" 심볼 스트림을 제공한다.
그 후, RX 데이터 프로세서 (860) 는 특정 수신기 프로세싱 기술에 기초하여 NR개의 수신기 (854) 로부터 NR개의 수신 심볼 스트림을 수신 및 프로세싱하여 NT개의 "검출된" 심볼 스트림을 제공한다. RX 데이터 프로세서 (860) 에 의한 프로세싱은 이하 더 상세히 설명된다. 각각의 검출된 심볼 스트림은, 대응하는 데이터 스트림에 대해 송신된 변조 심볼의 추정치인 심볼을 포함한다. 그 후, RX 데이터 프로세서 (860) 는 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리빙, 및 디코딩하여, 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원한다. RX 데이터 프로세서 (818) 에 의한 프로세싱은 송신기 시스템 (810) 에서의 TX 프로세서 (820) 및 TX 데이터 프로세서 (814) 에 의해 수행된 프로세싱에 상보적이다.
RX 데이터 프로세서 (860) 는, 동시에 복조될 수도 있는 서브캐리어의 수에서 제한 (예를 들어, 512개의 서브캐리어 또는 5MHz) 될 수도 있으며, 그러한 수신기는 단일 캐리어 상에서 스케줄링되어야 한다. 이러한 제한은 그 FFT 범위, 예를 들어, 프로세서 (860) 가 동작할 수도 있는 샘플 레이트, FFT에 이용가능한 메모리, 또는 복조에 이용가능한 다른 기능부의 함수일 수도 있다. 또한, 이용되는 서브캐리어의 수가 증가할수록, 액세스 단말기의 비용은 더 커진다.
RX 프로세서 (860) 에 의해 생성된 채널 응답 추정치는 수신기에서 공간 프로세싱, 공간/시간 프로세싱을 수행하고, 전력 레벨을 조정하고, 변조 레이트 또는 변조 방식을 변경하고, 또는 다른 액션을 수행하는데 사용될 수도 있다. 또한, RX 프로세서 (860) 는 검출된 심볼 스트림의 신호 대 잡음 및 간섭비 (SNR) 및 가 능하게는 다른 채널 특성을 추정할 수도 있고, 이들 양을 프로세서 (870) 에 제공한다. RX 데이터 프로세서 (860) 또는 프로세서 (870) 는 또한 시스템에 대한 "동작" SNR의 추정치를 유도할 수도 있다. 그 후, 프로세서 (870) 는, 통신 링크 및/또는 수신 데이터 스트림에 관한 다양한 타입의 정보를 포함할 수도 있는 채널 상태 정보 (CSI) 를 제공한다. 예를 들어, CSI는 동작 SNR만을 포함할 수도 있다. 그 후, CSI는 TX 데이터 프로세서 (878) 에 의해 프로세싱되고, 변조기 (880) 에 의해 변조되고, 송신기 (854a 내지 854r) 에 의해 컨디셔닝되며, 송신기 시스템 (810) 으로 되송신된다.
송신기 시스템 (810) 에서, 수신기 시스템 (850) 으로부터의 변조 신호는 안테나 (824) 에 의해 수신되고, 수신기 (822) 에 의해 컨디셔닝되고, 복조기 (840) 에 의해 복조되며, RX 데이터 프로세서 (842) 에 의해 프로세싱되어, 수신기 시스템에 의해 보고된 CSI를 복원한다. 그 후, 보고된 CSI는 프로세서 (830) 에 제공되고, (1) 데이터 스트림에 사용될 데이터 레이트 및 코딩 방식과 변조 방식을 결정하고 (2) TX 데이터 프로세서 (814) 및 TX 프로세서 (820) 에 대한 다양한 제어를 발생시키는데 사용된다. 다른 방법으로, CSI는 다른 정보와 함께 송신을 위한 변조 방식 및/또는 코딩 레이트를 결정하기 위해 프로세서 (870) 에 의하여 이용될 수도 있다. 그 후, 이러한 정보는, 수신기로의 추후 송신을 제공하기 위해, 양자화될 수도 있는 이러한 정보를 이용하는 송신기에 제공될 수도 있다.
프로세서 (830 및 870) 는 각각 송신기 시스템 및 수신기 시스템에서의 동작을 지시한다. 메모리 (832 및 872) 는 각각 프로세서 (830 및 870) 에 의해 사 용된 프로그램 코드 및 데이터에 대한 저장부를 제공한다.
수신기에서, 다양한 프로세싱 기술이, NT개의 송신 심볼 스트림을 검출하기 위해, NR개의 수신 신호를 프로세싱하는데 이용될 수도 있다. 이들 수신기 프로세싱 기술은 2개의 주요 카테고리, 즉, (i) 공간 및 공간-시간 수신기 프로세싱 기술 (또한 등화 기술로도 지칭됨), 및 (ii) "연속 널링/등화 및 간섭 소거" 수신기 프로세싱 기술 (또한 "연속 간섭 소거" 또는 "연속 소거" 수신기 프로세싱 기술로도 지칭됨) 로 그룹화될 수도 있다.
도 7이 MIMO 시스템을 설명하지만, 동일한 시스템은, 다중의 송신 안테나, 예를 들어, 기지국 상의 다중의 송신 안테나가 단일 안테나 디바이스, 예를 들어, 이동국에 하나 이상의 심볼 스트림을 송신하는 다중-입력 단일-출력 시스템에 적용될 수도 있다. 또한, 단일 출력-단일 입력 안테나 시스템이 도 7에 대해 설명된 바와 동일한 방식으로 이용될 수도 있다.
여기에서 설명된 송신 기술은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 송신기에서의 프로세싱 유닛은 하나 이상의 주문형 집적회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD), 프로그래머블 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 전자 디바이스, 여기에 설명된 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합물 내에서 구현될 수도 있다. 또한, 수신기에서의 프로세싱 유닛은 하나 이상의 ASIC, DSP, 프로세서 등 내에서 구현될 수도 있다.
소프트웨어 구현에 있어서, 송신 기술은 여기에 설명된 기능을 수행하는 모듈 (예를 들어, 절차, 함수 등) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 (예를 들어, 도 7에서의 메모리 (832 또는 872)) 에 저장되고, 프로세서 (예를 들어, 프로세서 (830 또는 870)) 에 의해 실행될 수도 있다. 메모리는 프로세서 내에 또는 프로세서 외부에 구현될 수도 있다.
본 명세서에서, 채널의 개념은 액세스 포인트 또는 액세스 단말기에 의해 송신될 수도 있는 정보 또는 송신 타입을 지칭함에 유의해야 한다. 서브캐리어의 고정된 또는 소정의 블록, 시간 주기, 또는 그러한 송신에 전용된 다른 리소스를 요구하거나 이용하지는 않는다.
개시된 실시형태의 이전의 설명은 당업자가 본 발명을 수행 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시형태에 대한 다양한 변형은 당업자에게는 용이하게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 설명된 실시형태로 제한하려는 것이 아니라, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특성에 부합되는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (36)

  1. 메모리; 및
    상기 메모리와 커플링되며, 복수의 캐리어들 각각 상에서 복수의 제어 채널 송신물들의 송신을 명령하도록 구성된 프로세서를 포함하며,
    상기 제어 채널 송신물의 각각은, 상기 복수의 제어 채널 송신물들 중 임의의 다른 제어 채널 송신물내에 포함된 정보를 이용하지 않고도 캐리어내에서 통신하는데 충분한 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 또한, 상기 제어 채널 송신물의 동기적인 송신을 명령하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 또한, 상기 제어 채널 송신물들의 비동기적인 송신을 명령하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 캐리어들 각각은 5MHz 의 대역폭을 포함하는, 무선 통신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 또한, 상기 복수의 제어 채널 송신물들의 송신을 명령하기 전에, 상기 캐리어들 각각에 걸쳐 있는 슈퍼프레임 프리엠블의 송신을 명령하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 또한, 상기 복수의 제어 채널 송신물들의 송신을 명령하기 전에, 상기 캐리어들 각각에 대한 슈퍼프레임 프리엠블의 송신을 명령하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 또한, 제 1 캐리어를 통해 심볼 레이트 홉핑 송신물들의 송신을 명령하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 또한, 제 1 캐리어를 통해 블록 홉핑 송신물들의 송신을 명령하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 또한, 액세스 단말기가 적어도 하나의 다른 캐리어의 제어 메시지들을 복조하도록 명령하기 위해, 상기 캐리어들 중 적어도 하나의 캐리어 상에서 변경 캐리어 메시지를 송신하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 변경 캐리어 메시지는 데이터 송신물을 포함하는, 무선 통신 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 변경 캐리어 메시지는 제어 송신물을 포함하는, 무선 통신 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    각각의 제어 채널은 상기 캐리어 상에서만 통신하는 액세스 단말기들에 대한 할당 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    하나의 제어 채널만이 다중의 캐리어들 상에서 통신하는 액세스 단말기들에 대한 할당 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    각각의 제어 채널은 상기 캐리어 상에서 통신하는 액세스 단말기들에 대한 전력 제어 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    하나의 캐리어 상에서의 하나의 제어 채널은, 다중의 캐리어들 상에서 통신하는 액세스 단말기들에 대한 전력 제어 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
  16. 제어 채널 송신물을 제 1 섹터로부터 제 1 캐리어 상에서 송신하는 단계; 및
    상기 제어 채널 송신물과 실질적으로 동일한 시간 프레임 동안, 또 다른 제어 채널 송신물을 상기 제 1 섹터로부터 제 2 캐리어 상에서 송신하는 단계를 포함하며,
    각각의 상기 제어 채널 송신물은, 복수의 제어 채널 송신물들 중 임의의 다른 제어 채널 송신물내에 포함된 정보를 이용하지 않고도 캐리어내에서 통신하는데 충분한 정보를 포함하는, 무선 통신 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어 채널 송신물과 상기 또 다른 제어 채널 송신물은 동기적인, 무선 통신 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어 채널 송신물과 상기 또 다른 제어 채널 송신물은 비동기적인, 무선 통신 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    복수의 캐리어들 각각은 5MHz 의 대역폭을 포함하는, 무선 통신 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    액세스 단말기가 적어도 하나의 다른 캐리어의 제어 메시지들을 복조하도록 명령하기 위해, 상기 캐리어들 중 적어도 하나의 캐리어 상에서 변경 캐리어 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    변경 캐리어 메시지는 데이터 송신물을 포함하는, 무선 통신 방법.
  22. 제 16 항에 있어서,
    변경 캐리어 메시지는 제어 송신물을 포함하는, 무선 통신 방법.
  23. 제 16 항에 있어서,
    각각의 제어 채널은 상기 캐리어 상에서만 통신하는 액세스 단말기들에 대한 할당 정보를 포함하는, 무선 통신 방법.
  24. 제 16 항에 있어서,
    하나의 제어 채널만이 다중의 캐리어들 상에서 통신하는 액세스 단말기들에 대한 할당 정보를 포함하는, 무선 통신 방법.
  25. 제 16 항에 있어서,
    각각의 제어 채널은 상기 캐리어 상에서 통신하는 액세스 단말기들에 대한 전력 제어 정보를 포함하는, 무선 통신 방법.
  26. 제 16 항에 있어서,
    하나의 캐리어 상에서의 하나의 제어 채널은 다중의 캐리어들 상에서 통신하는 액세스 단말기들에 대한 전력 제어 정보를 포함하는, 무선 통신 방법.
  27. 제어 채널 송신물을 제 1 섹터로부터 제 1 캐리어 상에서 송신하는 수단; 및
    상기 제어 채널 송신물과 실질적으로 동일한 시간 프레임 동안, 또 다른 제어 채널 송신물을 상기 제 1 섹터로부터 제 2 캐리어 상에서 송신하는 수단을 포함하며,
    각각의 상기 제어 채널 송신물은, 복수의 제어 채널들 중 임의의 다른 제어 채널내에 포함된 정보를 이용하지 않고도 상기 캐리어내에서 통신하는데 충분한 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제어 채널 송신물과 상기 또 다른 제어 채널 송신물은 동기적인, 무선 통신 장치.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 제어 채널 송신물과 상기 또 다른 제어 채널 송신물은 비동기적인, 무선 통신 장치.
  30. 제 27 항에 있어서,
    액세스 단말기가 적어도 하나의 다른 캐리어의 제어 메시지들을 복조하도록 명령하기 위해, 상기 캐리어들 중 적어도 하나의 캐리어 상에서 변경 캐리어 메시지를 송신하는 수단을 더 포함하는, 무선 통신 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 변경 캐리어 메시지는 데이터 송신물을 포함하는, 무선 통신 장치.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 변경 캐리어 메시지는 제어 송신물을 포함하는, 무선 통신 장치.
  33. 제 27 항에 있어서,
    각각의 제어 채널은 상기 캐리어 상에서만 통신하는 액세스 단말기들에 대한 할당 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
  34. 제 27 항에 있어서,
    하나의 제어 채널만이 다중의 캐리어들 상에서 통신하는 액세스 단말기들에 대한 할당 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
  35. 제 27 항에 있어서,
    각각의 제어 채널은 상기 캐리어 상에서 통신하는 액세스 단말기들에 대한 전력 제어 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
  36. 제 27 항에 있어서,
    하나의 캐리어 상에서의 하나의 제어 채널은 다중의 캐리어들 상에서 통신하는 액세스 단말기들에 대한 전력 제어 정보를 포함하는, 무선 통신 장치.
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