KR20080071127A - 섹터화된 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 업링크에서의톤 호핑 - Google Patents

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Abstract

OFDM 시스템의 인접한 섹터 및 이웃하는 셀들에서 업링크 통신 목적으로 톤을 할당하고 호핑하기 위한 방법 및 장치가 설명된다. 각 섹터 및 셀에 사용되는 물리 톤들은 셀 식별자와 섹터 식별자를 모두 사용하는 톤-톤 호핑 시퀀스 할당 함수에 할당된다. 서로 다른 섹터 및 셀들은 서로 다른 셀 및/또는 섹터 식별자의 사용을 통해 서로 다른 톤-톤 호핑 시퀀스 할당 함수를 사용하여 인접한 섹터들과 이웃하는 셀들의 호핑 시퀀스들 간에 충돌 회수를 최소화한다. 논리 톤에 대응하는 업링크 톤 호핑 시퀀스는 업링크 통신 채널에 할당된다. 업링크 통신 채널들은 무선 단말, 예를 들어 이동 노드에 의해 데이터를 기지국으로 전송하는데 사용된다. 시간에 따라 무선 단말은 사용이 승인된 업링크 통신 채널에 대응하는 업링크 톤 호핑 시퀀스들에 포함된 톤들을 사용한다.

Description

섹터화된 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 업링크에서의 톤 호핑{TONE HOPPING IN THE UPLINK OF A SECTORIZED OFDM SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 예를 들어 셀룰러 통신 네트워크에서 톤을 할당하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 무선 시스템에서, 서비스 영역은 일반적으로 셀로 지칭되는 다수의 커버리지 영역으로 분할된다. 각 셀은 추가로 다수의 섹터로 세분될 수 있다. 셀 안의 무선 단말들은 셀에 서비스하는 기지국과 통신한다. 무선 단말들은 예를 들어 셀룰러폰 및 무선 모뎀을 구비한 개인 휴대 단말과 같은 다른 이동 송신기들을 포함하는 광범위한 이동 장치를 포함할 수 있다.
공지된 셀룰러 통신 시스템들이 갖는 문제점은 셀의 한 섹터에서의 무선 장치들에 의한 송신은 동일한 셀의 인접한 섹터 또는 이웃 셀의 무선 장치들에 의한 송신과 충돌할 수 있다는 점이다. 예를 들어, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템은 소정의 대역폭을 취하여 이를 데이터 송신에 사용될 수 있는 균등한 간격의 다수의 톤으로 분할한다. 중첩하는 섹터들 및/또는 셀들에서의 장치들에 의한 송신이 동일한 톤 또는 톤 세트를 사용할 때, 인접한 섹터들 및/또는 이웃 셀들에서의 장치들의 동작으로 인해 시간 주기에 걸쳐 다수의 충돌이 발생할 수 있다. 이 문제는 송신이 주기적이거나 거의 주기적인 경우에 특히 두드러진다.
주기적이거나 거의 주기적인 상황에서, 인접한 섹터들 및/또는 셀들에서 무선 단말들에 의해 발생하는 상호 간섭은 상당히 상관될 수 있다. 예를 들어, 제 1 섹터에 대응하는 무선 단말 A에 할당된 톤이 인접한 섹터에 대응하는 다른 무선 단말 B의 톤과 동일할 때, 다음 송신 주기에서 톤들이 동일한 함수를 이용하여 할당되고 주기적으로 순환하는 경우에 무선 단말 A의 톤은 무선 단말 B와 또 동일할 것이다. 이러한 타입의 상관 간섭은 동일한 두 무선 단말에 의해 송신되는 신호들이 장기간에 걸쳐 서로 반복적으로 간섭하게 할 수 있다. 간섭하는 두 무선 단말이 불리하게, 예를 들어 인접한 두 섹터 사이의 경계 영역에 위치한다면, 각 섹터에 대한 기지국의 수신기는 장기간 동안 간섭하는 두 무선 단말로부터 정확하게 신호를 검출하지 못할 수도 있다.
상관 또는 장기간의 간섭 위험을 줄이기 위해, 이웃하는 섹터들 및 셀들의 장치들에 상관 간섭의 위험을 최소화하는 방식으로 톤을 할당하는 것이 가능하다면 유리할 것이다.
어떤 접근들은 이동 장치들에 의해 사용되는 호핑 시퀀스의 제어에 셀 식별자를 사용한다. 이동 장치는 셀 식별자를 검출한 다음 이를 호핑 방정식에 사용하여 업링크 호핑을 제어한다. 이웃하는 기지국들에서 서로 다른 셀 식별자를 사용함으로써, 셀 식별자에 기반한 호핑 방정식을 이용하여 호핑이 제어될 수 있다.
셀 용량에 대한 요구가 증가함에 따라, 셀의 섹터화의 중요성이 커지고 있다. 이는 바람직한 결과를 달성하기 위해, 예를 들어 셀들 간의 충돌을 제어하기 위해 셀에서의 호핑을 어떻게 구현하고 제어하는지의 문제를 복잡하게 했다. 섹터의 출현으로, 다른 셀들뿐만 아니라 한 셀 내의 이웃하는 섹터들에 대해서도 호핑을 제어할 필요성이 나타났다. 시스템에서 비교적 상당수의 섹터에 주어진 셀 식별자들에 의해 이전에 이루어진 것처럼 호핑 시퀀스들의 제어에 단일 제어값으로서 사용될 수 있는 개별 식별자들을 섹터들에 할당하는 한편, 시스템에서 동일한 수의 셀들이 지원되어야 한다면 식별자들의 길이는 셀 식별자가 이전에 사용된 경우보다 더 클 필요가 있다.
다양한 이유로, 많은 섹터 식별자의 사용은 바람직하지 않다. 더욱이, 다양한 이유로, 셀 및 섹터 정보를 가진 개별 셀 및 섹터 식별자를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 이는 셀 및/또는 섹터 정보가 서로 다르게 그리고/또는 서로 다른 주파수 레이트로 전송되게 한다.
상기의 논의에 비추어, 무선 단말들이 셀 식별자 및 섹터 식별자의 조합을 기초로 톤 호핑을 제어하는 동시에, 동일한 또는 이웃하는 기지국들의 인접한 섹터들에 의한 송신에 대해 매우 예측 가능하고 바람직한 충돌 특성을 달성할 수 있게 하는 방법 및 장치가 개발될 수 있다면 바람직한 것으로 인식되어야 한다.
상기의 논의에 비추어, 다중 섹터 셀들의 사용을 지원하는 무선 통신 시스템의 인접한 셀들 및 이웃하는 셀들에서 발생하는 송신들 간의 충돌 잠재성을 최소화할 필요가 있음이 명백해진다. 인접한 섹터들 또는 이웃하는 셀들의 임의의 소정 장치로부터의 송신이 충돌할 가능성이 반복적으로 최소화되어 임의의 특정 장치에 대해 통신 신호들이 차단되는 장기간의 주기를 피하는 것이 바람직하다.
본 발명은 통신 방법 및 장치에 관련되며, 보다 구체적으로는 다중 톤 다중 섹터, 다중 셀 통신 시스템에서 통신 용도로 톤을 할당하여 사용하는 방법 및 장치에 관련된다. 시스템은 예를 들어 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템일 수 있다. OFDM 시스템은 시스템의 각 섹터 또는 각 셀에서 동일한 세트의 톤들을 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 통신 시스템의 셀의 각 섹터에서 인접한 섹터들과 이웃하는 기지국들의 호핑 시퀀스들 간의 반복적인 충돌을 최소화하도록 선택된 기능들에 따라, 예를 들어 각 셀에 포함된 기지국에 의해 업링크 톤 호핑 시퀀스들에 톤들이 할당된다. 각 셀의 각 섹터 내의 무선 단말들은 셀의 섹터의 기지국과 동일한 톤 할당 기능을 구현하여 어느 톤들을 사용할지 결정한다. 수행될 톤 호핑을 결정하기 위해 셀 식별자 및 섹터 식별자 모두 조합하여 사용된다. 따라서 톤 호핑은 단순히 셀 식별자에 의해서가 아니라 2개의 제어 팩터에 의해 제어되는 동시에 바람직한 결합 특성들을 달성한다. 각종 실시예에서, 특정 시간에 사용될 셀 및/또는 섹터 식별자는 무선 단말이 통신을 시도하고 있는 셀/섹터로부터 수신되는 방송 신호들로부터 결정된다. 그러나 소정 영역에 대한 셀/섹터 정보는 사전 프로그래밍될 수 있고 발명의 호핑 기술은 많은 경우에 바람직하지만 무선 단말들이 넓은 지역에 대한 셀/섹터 정보를 저장할 필요가 없도록 이러한 정보가 에어 링크를 통해 수신될 필요가 없다.
각종 실시예에서, 드웰(dwell)로도 지칭되는 톤 할당 주기로 알려진 시간 주기에 대해 톤들이 할당된다. 각 톤은 서로 다른 주파수에 대응한다.
본 발명에 따라 톤들을 업링크 톤 호핑 함수에 할당하는데 사용되는 함수들은 이웃하는 기지국들에서 송신에 사용되는 톤들, 예를 들어 주파수가 오정렬될 경우에도 예측 가능한 방식으로 업링크 톤 호핑 시퀀스들 간에 반복적인 충돌을 최소화하도록 선택된다. 이러한 주파수 오정렬은 기지국 클록 에러나 기지국들 간의 다른 주파수 불일치에 기인할 수도 있다.
발명의 한 예시적인 실시예에 따르면, 제 1 섹터에 대한 제 1 기지국이 제 1 세트의 P개의 톤에서 각 톤을 제 1 다수의 P 순차적 톤 할당 주기들 각각 동안 하나씩 제 1 다수의 P 톤 호핑 시퀀스들 중 서로 다른 시퀀스에 할당한다. 제 1 섹터 톤 호핑 시퀀스는 제 1 섹터에서 무선 단말로부터 제 1 기지국으로의 업링크 통신에 사용하기 위한 톤 할당을 결정하는데 사용된다. 제 1 섹터에 대한 제 1 기지국에 의한 톤 할당은 제 1 기지국에 의해 사용되는 P개의 톤 각각을 다수의 P 순차적 톤 할당 주기 각각 동안 제 1 세트의 P개의 톤 호핑 시퀀스의 서로 다른 시퀀스에 할당하는 제 1 함수에 따라 수행된다. 제 1 함수에 따른 톤 할당은 P개의 할당 주기 후에 반복된다.
제 2 섹터에 대한 제 1 기지국은 제 1 세트의 P개의 톤에서 각 톤을 제 1 다수의 P 순차적 톤 할당 주기들 각각 동안 하나씩 제 2 다수의 P 톤 호핑 시퀀스들 중 서로 다른 시퀀스에 할당한다. 제 2 섹터 톤 호핑 시퀀스는 제 2 섹터에서 무선 단말로부터 제 1 기지국으로의 업링크 통신에 사용하기 위한 톤 할당을 결정하는데 사용된다. 제 2 섹터에 대한 제 1 기지국에 의한 톤 할당은 제 1 기지국에 의해 사용되는 P개의 톤 각각을 다수의 P 순차적 톤 할당 주기 각각 동안 P개의 톤 호핑 시퀀스의 제 2 섹터의 서로 다른 시퀀스에 할당하는 제 2 함수에 따라 수행된다. 제 1 함수에 따른 톤 할당은 P개의 할당 주기 후에 반복된다.
제 1 기지국의 방송 영역과 중첩하는 제 3 섹터 방송 영역을 가진 제 2 기지국은 제 2 세트의 P개의 톤에서 제 3 섹터에 대한 톤들을 제 3 함수에 따라 제 1 다수의 P 순차적 톤 할당 주기 각각 동안 하나씩 할당한다. 제 3 함수는 각각의 톤 할당 주기 동안 제 2 세트의 P개의 톤에서 P개의 톤 각각을 제 3 다수의 P 톤 호핑 시퀀스들 중 서로 다른 시퀀스에 할당한다. 제 3 함수는 상기 제 1 함수 및 상기 제 2 함수와 달라 제 1 셀의 제 1 및 제 2 섹터와 제 2 셀의 제 3 섹터에서의 톤 시퀀스에 대한 톤 할당이 서로 다르다.
제 1 및 제 2 함수 간의 차이는 톤 호핑 시퀀스에 톤을 할당하는데 사용되는 함수를 구현할 때 제 1 섹터와 제 2 섹터 구별하기 위해 제 1 기지국에 의해 서로 다른 상수값을 사용하는 것만큼 간단할 수 있다. 기지국의 톤 할당 함수를 구현하는데 사용되는 상수값은 기지국의 메모리뿐만 아니라 기지국을 포함하는 셀 내의 무선 단말들의 메모리에도 저장될 수 있다.
제 1 및 제 3 함수 또는 제 2 및 제 3 함수 간의 차이는 톤 호핑 시퀀스에 톤을 할당하는데 사용되는 함수를 구현할 때 제 1 및 제 2 기지국 각각에 의한 서로 다른 상수값의 사용만큼 간단할 수 있다. 기지국의 톤 할당 함수를 구현하는데 사용되는 상수값은 기지국의 메모리뿐만 아니라 기지국을 포함하는 셀 내의 무선 단말들의 메모리에도 저장될 수 있다.
한 예시적인 실시예에서 톤 호핑 함수에 톤을 할당하는데 사용되는 톤 할당 함수는 다음과 같이 표현될 수 있다: fs T(j, k) = s/((1/j)+T*k+k2), 이 식은 k로 지시된 시간에 논리 톤 j에 대한 호핑 시퀀스를 나타낸다. 여기서: s = 셀 경사값이고, 셀의 각 섹터들에 대해 동일하며; 인접한 셀들은 셀 경사값에 대해 서로 다른 값을 가져야 한다. T = 섹터의 인덱스이다. 섹터 타입 T는 {0, 1, … , 5}, {0, 1} 또는 {0, 1, 2} 세트에 있다고 가정하고; 인접한 섹터들은 서로 다른 T 값을 가져야 한다. fs T = 경사값 s를 갖는 셀의 섹터 인덱스 T를 가진 섹터에서의 특정 함수이다. j = 논리 톤이며, 호핑 시퀀스의 인덱스로 지칭될 수도 있다. k = 드웰 인덱스로도 지칭되는 톤 할당 주기의 측정치이고; 드웰은 다른 물리 톤으로의 호핑 전에 특정 물리 톤에 논리 톤 j가 머무르는 시간의 간격을 나타낸다.
기지국의 인접한 섹터들에서 서로 다른 상수값 T를 갖는 상기 함수를 이용하면, 제 1 섹터에서 제 1 기지국에 의해 사용되는 제 1 세트의 P개의 호핑 시퀀스들 중 임의의 한 호핑 시퀀스의 톤들이 인접한 제 2 섹터에서 기지국에 의해 사용되는 제 2 세트의 P개의 호핑 시퀀스들 중 어떤 한 호핑 시퀀스와 임의의 P개의 순차적 톤 할당 주기 동안 많아야 한 번 충돌하게 하는 방식으로 인접한 섹터들의 호핑 시퀀스들 간의 충돌 수를 제한할 수 있으며, 여기서 P는 단일 톤 할당 주기 동안 상기 함수를 이용하여 셀 내에 할당된 톤들의 수를 지시하는 상수이다.
이웃하는 기지국들에서 서로 다른 상수값 s를 갖는 상기 함수를 이용하면, 제 1 기지국에 의해 사용되는 제 1 세트의 P개의 호핑 시퀀스들 중 임의의 한 호핑 시퀀스의 톤들이 이웃하는 기지국에 의해 사용되는 제 3 세트의 P개의 호핑 시퀀스들 중 어떤 한 호핑 시퀀스와 임의의 P개의 순차적 톤 할당 주기 동안 많아야 한 번 충돌하게 하는 방식으로 이웃하는 기지국들의 호핑 시퀀스들 간의 충돌 수를 제한할 수 있으며, 여기서 P는 단일 톤 할당 주기 동안 상기 함수를 이용하여 셀 내에 할당된 톤들의 수를 지시하는 상수이다.
제 1 및 제 2 기지국의 송신기가 주파수에 대해 동기화되면, 제 1 및 제 2 세트의 P개의 톤들에 있는 톤들의 주파수는 동일할 것이다. 동기화될 때 제 1 기지국에 의해 사용되는 P개의 호핑 시퀀스들의 세트의 임의의 한 호핑 시퀀스는 제 2 기지국, 예를 들어 이웃하는 기지국에 의해 사용되는 제 3 세트의 P개의 호핑 시퀀스들의 임의의 한 호핑 시퀀스와 임의의 P개의 순차적 톤 할당 주기 동안 많아야 두 번 충돌할 것이다.
톤 호핑 시퀀스에 물리 톤들을 할당하는데 사용되는 함수는 톤-톤 호핑 시퀀스 할당 함수로서 설명될 수 있다. 본 발명에 따라 구현되는 통신 시스템의 기지국 및 무선 단말은 다른 함수를 사용하여 임의의 소정 톤 할당 주기 동안 어느 호핑 시퀀스가 업링크 통신 채널에 대응하여 어느 톤이 상기 통신 채널에 대응하는지를 결정한다. 업링크 통신 채널에 톤 호핑 시퀀스를 할당하는데 사용되는 함수는 톤 호핑 시퀀스에 톤을 할당하는데 사용되는 함수와 동일할 수 있다.
통신 채널들은 본 발명의 기지국과의 업링크 통신에 사용하기 위해 하나 이상의 무선 단말에 할당될 수 있다. 이에 따라, 동기를 유지하기 위해 셀의 기지국과 무선 단말들은 본 발명의 섹터 및 셀에 대한 톤-톤 호핑 시퀀스 할당 함수 및 톤 호핑 시퀀스-통신 채널 할당 함수를 구현한다. 이와 같이 무선 단말, 예를 들어 이동 노드 및/또는 기지국에 대한 톤 할당을 결정하는 프로세스의 일부로서 다수의 함수가 사용될 수 있다.
발명에 따르면, 업링크(무선 단말에서 기지국) 톤 호핑에 사용되는 방법, 함수 및 시퀀스는 다운링크(기지국에서 무선 단말) 톤 호핑에 사용되는 것과 다르다.
발명의 어떤 실시예에서는, 업링크 톤 호핑 시퀀스는 완전한 종료, 즉 P 할당 주기보다 짧은 시간 간격에 걸친 제 1, 제 2 또는 제 3 함수 반복에 따른 톤 할당 전에 끊어지고 재시작되어, 어떤 임의의 시간에 활성화될 수 있는 무선 단말에 대한 더 빠른 동기화를 가능하게 한다.
어떤 실시예에서, 업링크 호핑 시퀀스 반복 간격은 다운링크 호핑 시퀀스 간격의 배수이고, 업링크 호핑 시퀀스의 시작 시간은 다운링크 호핑 시퀀스의 시작 시간에 대해 동기화, 즉 일정한 타이밍 관계를 가질 수 있다. 어떤 실시예에서, 업링크 호핑 시퀀스는 비컨 신호에 대해 동기화될 수 있으며, 연속한 비컨 신호들 간에 다수의 업링크 호핑 시퀀스가 있을 수도 있다.
어떤 실시예에서, 연속한 업링크 호핑 시퀀스들 간에 시간 간격이 있을 수 있으며, 예를 들어 업링크 시그널링 할당이 없는 간격에 호핑은 중단된다.
본 발명의 함수들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 톤 할당 차트는 한번 계산되어 기지국 및/또는 이동 노드에 저장될 수 있어 할당 정보의 재계산이 끊임없이 수행될 필요가 없다. 이러한 실시예에서, 톤 및 톤 시퀀스의 할당은 할당 프로세스 동안 함수들이 실시간으로 수행되지 않더라도 여전히 함수들에 따라 수행된다.
본 발명의 방법 및 장치의 많은 추가 특징, 이익 및 상세가 다음의 상세한 설명에서 설명된다.
도 1은 발명에 따라 구현되는 예시적인 다중 섹터 다중 셀 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따라 구현되는 도 1의 시스템에 사용하기에 적합한 예시적인 기지국을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따라 구현되는 도 1의 시스템에 사용하기에 적합한 예시적인 무선 단말을 나타낸다.
도 4는 OFDM 시스템에서 예시적인 톤들의 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 업링크 호핑 시퀀스의 톤 할당의 예를 나타낸다.
도 6은 발명의 예시적인 실시예에 따른 수퍼 슬롯, 비컨 신호, 다운링크 호핑 시퀀스 및 업링크 호핑 시퀀스 간의 타이밍 관계를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 OFDM 심벌 시간과 드웰 인덱스 간의 관계를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따라 구현되며 본 발명의 방법들을 이용하는 예시적인 업링크 톤 호핑 모듈의 도면이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 업링크 타이밍 구조의 도면이다.
도 10 - 도 15는 예시적인 업링크 타이밍 구조에 대한 예시적인 업링크 타이밍 구조 및 결정된 시간 의존 K 값들의 도면이며, K 값은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 업링크 톤 호핑 결정에서 입력으로 사용된다.
도 1은 다수의 셀: 셀 1(102), 셀 M(104)을 포함하는 본 발명에 따라 구현되는 예시적인 통신 시스템(100)을 나타낸다. 이웃하는 셀들(102, 104)은 셀 경계 영역(168)으로 나타낸 것처럼 약간 중첩함으로써, 이웃하는 셀들의 무선 장치들에 의해 전송되는 신호들 간의 신호 충돌에 대한 잠재성을 제공한다. 예시적인 시스템(100)의 각 셀(102, 104)은 3개의 섹터를 포함한다. 발명에 따라 다수의 섹터로 세분되지 않은 셀들(N=1), 2개의 섹터를 가진 셀들(N=2) 및 3보다 많은 섹터를 가진 셀들(N>3) 또한 가능하다. 셀(102)은 제 1 섹터인 섹터 1(110), 제 2 섹터인 섹터 2(112) 및 제 3 섹터인 섹터 3(114)을 포함한다. 각 섹터(110, 112, 114)는 2개의 섹터 경계 영역을 가지며; 각 경계 영역은 인접한 두 섹터 간에 공유된다. 섹터 경계 영역들은 이웃하는 섹터들에서 무선 장치들에 의해 전송되는 신호들 간 의 신호 충돌에 대한 잠재성을 제공한다. 선(116)은 섹터 1(110)과 섹터 2(112) 간의 섹터 경계 영역을 나타내고; 선(118)은 섹터 2(112)와 섹터 3(114) 간의 섹터 경계 영역을 나타내며; 선(120)은 섹터 3(114)과 섹터 1(110) 간의 섹터 경계 영역을 나타낸다. 마찬가지로, 셀 M(104)은 제 1 섹터인 섹터 1(122), 제 2 섹터인 섹터 2(124) 및 제 3 섹터인 섹터 3(126)을 포함한다. 선(128)은 섹터 1(122)과 섹터 2(124) 간의 섹터 경계 영역을 나타내고; 선(130)은 섹터 2(122)와 섹터 3(126) 간의 섹터 경계 영역을 나타내며; 선(132)은 섹터 3(126)과 섹터 1(122) 간의 섹터 경계 영역을 나타낸다. 셀 1(102)은 각 섹터(110, 112, 114)에 기지국(BS), 즉 기지국 1(106) 및 다수의 종단 노드(EN)를 포함한다. 섹터 1(110)은 무선 링크(140, 142)를 통해 BS(106)에 각각 연결되는 EN(I)(136) 및 EN(X)(138)를 포함하고; 섹터 2(112)는 무선 링크(148, 150)를 통해 BS(106)에 각각 연결되는 EN(I')(144) 및 EN(X')(146)를 포함하며; 섹터 3(126)은 무선 링크(156, 158)를 통해 BS(106)에 각각 연결되는 EN(I")(152) 및 EN(X")(154)를 포함한다. 마찬가지로, 셀 M(104)은 각 섹터(122, 124, 126)에 기지국 M(108) 및 다수의 종단 노드(EN)를 포함한다. 섹터 1(122)은 무선 링크(140', 142')를 통해 BS M(108)에 각각 연결되는 EN(I)(136') 및 EN(X)(138')를 포함하고; 섹터 2(124)는 무선 링크(148', 150')를 통해 BS M(108)에 각각 연결되는 EN(I')(144') 및 EN(X')(146')를 포함하며; 섹터 3(126)은 무선 링크(156', 158')를 통해 BS(108)에 각각 연결되는 EN(I")(152') 및 EN(X")(154')를 포함한다. 시스템(100)은 또한 네트워크 링크(162, 164)를 통해 각각 BS 1(106) 및 BS M(108)에 연결되는 네트워크 노드(160)를 포함한다. 네트워 크 노드(160)는 다른 네트워크 노드, 예를 들어 다른 기지국, AAA 서버 노드, 중간 노드, 라우터 등에도 연결되고 네트워크 링크(166)를 통해 인터넷에도 연결된다. 네트워크 링크(162, 164, 166)는 예를 들어 광섬유 케이블일 수 있다. 각 종단 노드, 예를 들어 EN 1(136)은 송신기뿐 아니라 수신기도 포함하는 무선 단말일 수 있다. 무선 단말, 예를 들어 EN(I)(136)은 시스템(100) 전역으로 이동할 수도 있고 EN이 현재 위치하고 있는 셀의 기지국과 무선 링크를 통해 통신할 수도 있다. 무선 단말들(WT), 예를 들어 EN(I)(136)는 기지국, 예를 들어 BS(106) 및/또는 네트워크 노드(160)를 통해 피어 노드들, 예를 들어 시스템(100) 내 또는 시스템(100) 외부의 다른 WT들과 통신할 수 있다. WT들, 예를 들어 EN(I)(136)은 셀룰러폰, 무선 모뎀을 구비한 개인 휴대 단말 등과 같은 이동 통신 장치일 수 있다. 각 기지국은 본 발명에 따라 업링크 채널들, 예를 들어 무선 단말에서 기지국으로의 송신을 운반하는 채널들에 대해 다운링크 채널들, 예를 들어 기지국에서 무선 단말로의 송신을 운반하는 채널들에 사용되는 방법과는 다른 방법을 이용하여 톤 할당 호핑을 수행한다. 무선 단말들은 기지국으로부터 수신된 정보, 예를 들어 채널 세그먼트 할당, 기지국 ID, 섹터 ID 정보와 함께 본 발명의 업링크 톤 할당 호핑 방법을 사용하여 무선 단말들이 특정 할당 시간에 데이터 및 정보를 전송하는데 사용할 수 있는 톤들을 결정한다. 업링크 톤 호핑 시퀀스 구조는 발명에 따라 모든 톤에 걸쳐 섹터간 및 셀간 간섭을 확산하도록 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 예시적인 기지국(200)을 나타낸다. 예시적인 기지국(200)은 셀의 서로 다른 각 섹터 타입에 대해 생성된 서로 다른 업링크 톤 호핑 시퀀스로 본 발명의 업링크 톤 호핑 시퀀스를 구현한다. 기지국(200)은 도 1의 시스템(100)의 기지국(106, 108) 중 임의의 하나로서 사용될 수 있다. 기지국(200)은 수신기(202), 송신기(204), 프로세서, 예를 들어 CPU(206), 입력/출력 인터페이스(208)를 포함하며, 이들은 각종 엘리먼트(202, 204, 206, 208, 210)가 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(209)에 의해 서로 연결된다.
수신기(202)에 연결된 섹터화된 안테나(203)가 기지국의 셀 내의 각 섹터로부터의 무선 단말 송신들로부터의 데이터 및 다른 신호들, 예를 들어 채널 보고를 수신하는데 사용된다. 송신기(204)에 연결되는 섹터화된 안테나(205)는 기지국의 셀의 각 섹터 내의 무선 단말(300)(도 3 참고)로 데이터 및 다른 신호들, 예를 들어 제어 신호, 파일럿 신호, 비컨 신호 등을 전송하는데 사용된다. 발명의 각종 실시예에서, 기지국(200)은 다수의 수신기(202) 및 다수의 송신기(204), 예를 들어 각 섹터에 대한 개별 수신기(202) 및 각 섹터에 대한 개별 송신기(204)를 사용할 수 있다. 프로세서(206)는 예를 들어 범용 중앙 처리 유닛(CPU)일 수 있다. 프로세서(206)는 메모리(210)에 저장된 하나 이상의 루틴(218)의 지시 하에 기지국(200)의 동작을 제어하고 본 발명의 방법들을 구현한다. I/O 인터페이스(208)는 BS(200)를 다른 기지국들, 액세스 라우터, AAA 서버 노드 등에 연결하는 다른 네트워크 노드, 다른 네트워크 및 인터넷에 대한 접속을 제공한다. 메모리(210)는 루틴(218) 및 데이터/정보(220)를 포함한다.
데이터/정보(220)는 데이터(236), 업링크 톤 정보(240) 및 다운링크 톤 정보(242)를 포함하는 톤 호핑 시퀀스 정보(238), 및 다수의 WT 정보: WT 1 정 보(246) 및 WT N 정보(260)를 포함하는 무선 단말(WT) 데이터/정보(244)를 포함한다. 각 WT 정보 세트, 예를 들어 WT 1 정보(246)는 데이터(248), 단말 ID(250), 섹터 ID(252), 업링크 채널 정보(254), 다운링크 채널 정보(256) 및 모드 정보(258)를 포함한다.
루틴(218)은 통신 루틴(222) 및 기지국 제어 루틴(224)을 포함한다. 기지국 제어 루틴(224)은 스케줄러 모듈(226)과 업링크 톤 할당 호핑 루틴(230), 다운링크 톤 할당 호핑 루틴(232) 및 비컨 루틴(234)을 포함하는 시그널링 루틴(228)을 포함한다.
데이터(236)는 WT로의 송신 전에 인코딩을 위해 송신기(204)의 인코더(214)로 전송될 데이터, 및 수신에 이어 수신기(202)의 디코더(212)를 통해 처리된 WT들로부터의 수신 데이터를 포함할 수 있다. 업링크 톤 호핑 정보(240)는 기지국(200)에 할당된 반송파 주파수, 논리 톤들에 대한 인덱스, 업링크 호핑 시퀀스에서의 톤 수, 업링크 호핑 시퀀스에서 물리 톤들의 인덱스 및 주파수, 드웰 간격, 예를 들어 호핑 전에 물리 톤에 머무르는 시간의 듀레이션, 리셋 및 호핑 시퀀스의 재시작 전에 업링크 호핑 시퀀스의 듀레이션, 수퍼 슬롯의 듀레이션, 비컨 신호와 수퍼 슬롯들 간의 관계를 정의하는 정보, 및 셀 경사값을 포함할 수 있다. 다운링크 톤 정보(242)는 기지국(200)에 할당된 반송파 주파수, 다운링크 호핑 시퀀스에서 톤 개수 및 주파수 및 경사와 같은 셀 특정 값들을 포함하는 정보를 포함할 수 있다.
데이터(248)는 WT 1(300)이 피어 노드로부터 수신한 데이터, WT 1(300)이 피 어 노드로 전송하고자 하는 데이터, 및 다운링크 채널 품질 보고 피드백 정보를 포함할 수 있다. 단말 ID(250)는 WT 1(300)을 식별하는 기지국(200) 할당 ID이다. 섹터 ID는 WT 1(300)이 동작하고 있는 섹터를 식별하는 정보를 포함한다. 업링크 채널 정보(254)는 사용할 WT 1(300)에 대해 스케줄러(226)에 의해 할당된 채널 세그먼트들, 예를 들어 데이터에 대한 업링크 트래픽 채널 세그먼트, 요청에 대한 전용 업링크 제어 채널들, 타이밍 제어 등을 식별하는 정보를 포함한다. WT 1(300)에 할당되는 각 업링크 채널은 하나 이상의 논리 톤을 포함할 수 있으며, 각 논리 톤은 본 발명에 따른 업링크 호핑 시퀀스를 따른다. 다운링크 채널 정보(256)는 WT 1(300)에 데이터 및 정보를 운반하기 위해 스케줄러(226)에 의해 할당된 채널 세그먼트들, 예를 들어 데이터에 대한 다운링크 트래픽 채널 세그먼트를 식별하는 정보를 포함한다. WT 1(300)에 할당된 각 다운링크 채널은 하나 이상의 논리 톤을 포함할 수 있으며, 각 논리 톤은 다운링크 호핑 시퀀스를 따른다. 모드 정보(258)는 WT 1(300)의 동작 상태, 예를 들어 슬립, 유지, 온(on)을 식별하는 정보를 포함한다.
통신 루틴(222)은 기지국(200)을 제어하여 각종 통신 동작을 수행하고 각종 통신 프로토콜을 구현한다.
기지국 제어 루틴(224)은 기지국(200)을 제어하여 기본적인 기지국 기능 작업, 예를 들어 신호 생성 및 수신, 스케줄링을 수행하고, 본 발명의 업링크 톤 호핑 시퀀스를 이용하여 무선 단말들로부터 수신된 신호들을 처리하는 단계를 포함하는 본 발명의 방법의 단계들을 구현한다.
스케줄러 모듈(226)은 다운링크 및 업링크 채널 세그먼트를 WT(300)에 할당한다. 다운링크에서, 셀의 각 섹터들은 각 논리 톤에 대한 다운링크 호핑 시퀀스에 관련하여 동기화될 수 있고, 인접한 섹터에서 해당 채널 세그먼트에 인가되는 전력 레벨이 제어될 수 있다. 다운링크 호핑 시퀀스 동기화는 동일한 호핑 패턴을 가진 동일한 셀의 인접한 섹터들에서 논리 톤들이 동일해지게 하고, 따라서 이들은 매번 서로 충돌할 수 있다. 다운링크에서, 스케줄러(226)는 채널 품질 보고 피드백 정보를 이용함으로써 무선 단말(300)에서 허용 가능한 신호대 잡음비를 유지하고자 한다. 피드백 정보는 예를 들어 기지국(200)에 의해 전송된 수신 파일럿 신호 또는 비컨 신호에 대해 보고하는 WT(300)로부터의 피드백일 수 있다. 이 피드백 정보는 WT(300)에서 주변 잡음과 간섭 잡음을 모두 포함하는 채널 잡음 곡선의 정보를 제공하여, WT(300)에서 허용 가능한 SNR을 달성하는데 필요한 다운링크 기지국 송신 전력 레벨의 결정을 스케줄러(226)에 제공할 수 있다. 스케줄러(226)는 필요한 기지국 섹터 송신 전력 레벨을 가진 적절한 세그먼트에 WT(300)를 매치할 수 있다. 그러나 업링크에서 다수의 서로 다른 WT(300)는 서로 다른 전력 레벨로 간섭 레벨을 다르게 하며 전송하고 있을 것이다. 업링크에서, WT(300), 예를 들어 이동 장치들을 경계/비경계 기준에 관하여 카테고리화 및 그룹화하는 것은 더 어렵다. 한정된 전력 및 에어 링크 자원으로 개별 WT(300)가 측정을 목적으로 동등하고 주기적으로 파일럿 톤과 같은 고 전력 신호를 전송하는 것은 비현실적이다. 추가로, 많은 다운링크 채널은 큰 코딩 블록을 전달할 수 있으며, 이는 효율적인 에러 검출 및 정정 기술을 이용하여 송신 에러를 취급할 수 있다. 비교하면, 많은 업링크 채널은 다운링크에서 이용되는 확고한 에러 검출 및 정정 코딩에 적당하지 않고 작은 전용 제어 채널이다. 이러한 작은 전용 업링크 채널이 측정을 위해 용량 또는 전력을 다 써버리는 것은 바람직하지 않다. 이러한 작은 전용 업링크 채널은 그 크기로 인해 특히 강하고 지속적인 간섭으로부터의 에러에 약하다. 상기 논의를 기초로, 업링크에서 섹터간 및 셀간 간섭은 섹터들 간에 동기화된 다운링크 톤 호핑에 이용되는 다운링크 방법들, 품질 채널 보고를 통한 WT SNR 결정, 및 기지국 송신 전력 매치를 이용함으로써 관리될 수 없음이 명백하다. 따라서 업링크에서, 모든 톤에 걸쳐 제어 불가능한 섹터간 및 셀간 간섭을 확산하여 다이버시티 이득을 갖는 것이 바람직하다. 스케줄러(226)는 개별 WT(300)가 체험한 업링크에서의 간섭을 랜덤화하기 위해 본 발명의 업링크 호핑 시퀀스 공식에 따라 인접한 섹터 및 셀에 대해 생성된 서로 다른 시퀀스로 업링크 호핑 시퀀스를 이용하여 논리 톤들이 물리 톤들 간에 호핑하는 업링크 채널 세그먼트를 WT(300)에 할당한다.
시그널링 루틴(228)은 디코더(212)를 가진 수신기(202) 및 인코더(214)를 가진 송신기(204)의 동작을 제어한다. 시그널링 루틴(228)은 전송된 데이터(236) 및 제어 정보의 생성 및 검출을 제어할 책임이 있다. 업링크 톤 할당 호핑 루틴(230)은 업링크 톤 정보(240), 섹터 ID(252) 및 업링크 채널 정보(254)를 포함하는 데이터/정보(220) 및 본 발명의 방법을 이용하여 본 발명에 따른 업링크 호핑 시퀀스를 구성한다. 업링크 톤 호핑 시퀀스들은 셀의 각 섹터 타입마다 다르고 인접한 셀들에 대해 다를 것이다. WT(300)는 업링크 호핑 시퀀스에 따라 신호들을 전송하고; 기지국(200)은 동일한 업링크 호핑 시퀀스를 사용하여 수신 데이터를 처리한다. 다운링크 톤 할당 호핑 루틴(232)은 다운링크 톤 정보(242) 및 다운링크 채널 정보(256)를 포함하는 정보를 이용하여 다운링크 톤 호핑 시퀀스를 구성한다. 다운링크 데이터 톤 호핑 시퀀스들은 셀의 섹터들에 걸쳐 동기화된다. 비컨 루틴(234)은 동기화 목적으로, 예를 들어 수퍼 슬롯 경계에 관해 업링크 호핑 시퀀스를 동기화하기 위해 사용될 수 있는 비컨 신호, 예를 들어 하나 또는 몇 개의 톤에 집중된 비교적 높은 전력의 신호의 송신을 제어한다. 어떤 실시예에서, 비컨 신호 및/또는 파일럿 톤 신호는 셀 식별 정보, 예를 들어 경사값, 및/또는 섹터 식별 정보 및/또는 섹터 타입 식별 정보를 전달하는데 사용되고; 비컨 및/또는 파일럿 신호는 기지국 섹터 송신기들에 의해 생성되어 전송된다.
도 3은 도 1에 나타낸 시스템(100)의 무선 단말들(종단 노드) 중 임의의 하나, 예를 들어 EN(I)(136)로서 사용될 수 있는 예시적인 무선 단말(종단 노드)(300)을 나타낸다. 무선 단말(300)은 본 발명에 따라 업링크 톤 호핑 시퀀스들을 구현한다. 무선 단말(300)은 디코더(312)를 포함하는 수신기(302), 인코더(314)를 포함하는 송신기(304), 프로세서(306) 및 메모리(308)를 포함하며, 이들은 각종 엘리먼트(302, 304, 306, 308)가 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(310)에 의해 서로 연결된다. 기지국(200)으로부터 신호를 수신하는데 사용되는 안테나(303)가 수신기(302)에 연결된다. 어떤 실시예에서는 비컨 신호 및/또는 파일럿 톤 신호가 수신 및 처리되어 셀 식별 정보, 예를 들어 경사값, 및/또는 섹터 식별 정보 및/또는 섹터 타입 식별 정보를 얻는다. 신호를, 예를 들어 기지국(200)으로 전송하는데 사용되는 안테나(305)가 송신기(304)에 연결된다.
프로세서(306)는 루틴(320)을 실행하고 메모리(308)의 데이터/정보(322)를 사용함으로써 무선 단말(300)의 동작을 제어한다.
데이터/정보(322)는 사용자 데이터(334), 사용자 정보(336) 및 톤 호핑 시퀀스 정보(350)를 포함한다. 사용자 데이터(334)는 피어 노드에 예정되어 있으며 송신기(304)에 의한 기지국(200)으로의 전송 전에 인코딩을 위해 인코더(314)로 라우팅될 데이터, 및 기지국(200)으로부터 수신되어 수신기(302)의 디코더(312)에 의해 처리된 데이터를 포함할 수 있다. 사용자 정보(336)는 업링크 채널 정보(338), 다운링크 채널 정보(340), 단말 ID 정보(342), 기지국 ID 정보(344), 섹터 ID 정보(346) 및 모드 정보(348)를 포함한다. 업링크 채널 정보(338)는 기지국(200)으로의 전송시 사용할 무선 단말(300)에 대해 기지국(200)에 의해 할당된 업링크 채널 세그먼트를 식별하는 정보를 포함한다. 업링크 채널들은 업링크 트래픽 채널, 전용 업링크 제어 채널, 예를 들어 요청 채널, 전력 제어 채널 및 타이밍 제어 채널을 포함할 수 있다. 각 업링크 채널은 하나 이상의 논리 톤을 포함하며, 각 논리 톤은 본 발명에 따른 업링크 톤 호핑 시퀀스를 따른다. 업링크 호핑 시퀀스는 셀의 각 섹터 타입 간에 그리고 인접한 셀들 간에 서로 다르다. 다운링크 채널 정보(340)는 BS(200)가 WT(300)로 데이터/정보를 전송하고 있을 때 사용하기 위해 기지국(200)에 의해 WT(300)에 할당된 다운링크 채널 세그먼트를 식별하는 정보를 포함한다. 다운링크 채널들은 다운링크 트래픽 채널 및 할당 채널을 포함할 수 있으며, 각 다운링크 채널은 하나 이상의 논리 톤을 포함하고, 각 논리 톤은 다운링크 호핑 시퀀스를 따르고, 이는 셀의 각 섹터 간에 동기화된다.
사용자 정보(336)는 또한 기지국(200) 할당 식별자인 단말 ID 정보(342), WT가 통신을 설정한 특정 기지국(200)을 식별하는 기지국 ID 정보(344), 및 WT(300)가 현재 위치하는 셀의 특정 섹터를 식별하는 섹터 ID 정보(346)를 포함한다. 기지국 ID(344)는 셀 경사값을 제공하고 섹터 ID 정보(346)는 섹터 인덱스 타입을 제공하며; 셀 경사값 및 섹터 인덱스 타입은 본 발명에 따른 업링크 톤 호핑 시퀀스들을 유도하는데 사용될 수 있다. 또 사용자 정보(336)에 포함된 모드 정보(348)는 WT(300)가 슬립 모드인지, 유지 모드인지, 또는 온 모드인지를 식별한다.
톤 호핑 시그널링 정보(350)는 업링크 톤 정보(352) 및 다운링크 톤 정보(354)를 포함한다. 업링크 톤 호핑 정보(352)는 기지국(200)에 할당된 반송파 주파수, 논리 톤들에 대한 인덱스, 업링크 호핑 시퀀스에서 톤 개수, 업링크 호핑 시퀀스에서 물리 톤들의 인덱스 및 주파수, 드웰 간격, 예를 들어 호핑 전에 물리 톤에 머무르는 시간의 듀레이션, 리셋 및 호핑 시퀀스의 재시작 전에 업링크 호핑 시퀀스의 듀레이션, 수퍼 슬롯의 듀레이션, 비컨 신호와 수퍼 슬롯들 간의 관계를 정의하는 정보, 및 각 기지국에 대응하는 셀 경사값을 포함할 수 있다. 다운링크 톤 정보(354)는 기지국(200)에 할당된 반송파 주파수를 포함하는 정보, 다운링크 호핑 시퀀스에서의 톤 개수 및 주파수 및 경사와 같은 셀 특정 값들을 포함할 수 있다.
루틴(320)은 통신 루틴(324) 및 무선 단말 제어 루틴(326)을 포함한다. 통신 루틴(324)은 WT(300)에 의해 사용되는 각종 통신 프로토콜들을 제어한다. 무선 단말 제어 루틴(326)은 수신기(302) 및 송신기(304)의 제어를 포함하는 기본적인 무선 단말(300) 기능을 제어한다. 무선 단말 제어 루틴(326)은 또한 다운링크 톤 할당 호핑 루틴(332) 및 업링크 톤 할당 호핑 루틴(330)을 포함하는 시그널링 루틴(328)을 포함한다. 다운링크 톤 할당 호핑 루틴(330)은 다운링크 채널 정보(340)를 포함하는 사용자 데이터/정보(322), 기지국 ID 정보(344), 예를 들어 경사, 및 다운링크 톤 정보(354)를 사용하여 다운링크 톤 호핑 시퀀스들을 생성하고 기지국(200)으로부터 전송된 수신 데이터를 처리한다. 업링크 톤 할당 호핑 루틴(330)은 업링크 채널 정보(338)를 포함하는 데이터/정보(332), 기지국 ID 정보(344), 섹터 ID 정보(346) 및 업링크 톤 정보(352)를 사용하여 본 발명에 따른 업링크 톤 호핑 시퀀스를 생성한다. 업링크 톤 할당 호핑 루틴(330)은 프로세서(306)에 의해 실행될 때, 무선 단말(300)이 등록된 기지국(200)으로 언제 그리고 어느 톤에서 무선 단말(300)이 하나 이상의 신호를 전송해야 하는지를 결정하는데 사용된다. 업링크 톤 할당 호핑 루틴(330)은 기지국(200)으로부터 수신된 정보와 함께, 본 발명에 따라 구현되는 호핑 함수를 사용하여 전송해야 하는 톤을 결정한다.
도 4는 도 1의 각 셀(102, 104)의 각 섹터에 대해 구현된 본 발명의 OFDM 확산 스펙트럼 에어 인터페이스 기술을 나타낸다. 도 4에서, 수평축(451)은 주파수를 나타낸다. 특정 반송파 주파수(453)에 대한, 예를 들어 업링크 시그널링에 대한 총 가용 대역폭의 양은 다수(P)의 균등한 간격의 톤으로 분할된다. 어떤 실시예에는, 113개의 균등한 간격의 톤이 있다. 이 톤들은 0 내지 P-1로 표시된다. 예시적인 톤들: 톤 0(455), 톤 1(457), 톤 2(459) 및 톤 P-1(461)이 도 4에 도시된 다. 대역폭은 두 개의 셀(102, 104)을 포함하는 각 섹터(110, 112, 114, 122, 124, 126)에 동시에 사용된다. 각 셀의 각 섹터에서, 톤 0 내지 P-1은 업링크 신호들의 전송에 사용하기 위해 각 셀의 각 섹터에서 무선 단말들(300) 간에 각각 할당된다. 셀(102, 104)의 각 섹터에 동일한 대역폭이 사용되기 때문에, 주파수 톤을 통해 WT(300)에 의해 동시에 전송되는 신호들은 예를 들어 중첩하는 커버리지 영역, 예를 들어 섹터 경계 영역(116, 118, 120, 128, 130, 132) 및 셀 경계 영역(168)에서 서로 간섭할 수 있다.
발명에 따르면, 셀의 섹터에서 업링크 동안 특정 무선 단말(300)에 의해 사용되는 OFDM 확산 스펙트럼 시스템의 톤들은 가용 주파수 대역폭에 걸쳐 호핑함으로써 인접한 섹터들과 이웃하는 셀들 간의 주파수 다이버시티 및 평균 간섭을 달성한다. 무선 단말(300)에 할당되는 셀(102)의 각 섹터(110, 112, 114)에서 가용 톤들은 본 발명에 따라 각 섹터 타입에 고유한 업링크 톤 호핑 시퀀스에 따라 변화, 즉 호핑한다. 더욱이, 인접한 셀들, 예를 들어 셀(104)에서 무선 단말(300)에 할당된 톤들은 본 발명에 따른 서로 다른 업링크 톤 호핑 시퀀스에 따라 호핑한다. 이는 이웃하는 섹터 및/또는 셀의 장치들이 동일한 톤 호핑 시퀀스를 사용한 경우에 일어날 수 있는 연장된 간섭 주기의 문제점을 피한다.
본 발명의 업링크 톤 호핑 시퀀스는 다음과 같이 공식화된다: fs T(j, k) = s/((1/j)+T*k+k2) 이 식은 k로 지시된 시간에 논리 톤 j에 대한 호핑 시퀀스를 나타낸다. 여기서: s = 셀 경사값이고, 셀의 각 섹터들에 대해 동일하며; 인접한 셀들은 셀 경사값에 대해 서로 다른 값을 가져야 한다. T = 섹터의 인덱스이다. 섹터 타입 T는 {0, 1, … , 5}, {0, 1} 또는 {0, 1, 2} 세트에 있다고 가정하고; 인접한 섹터들은 서로 다른 T 값을 가져야 한다. 어떤 실시예에서, 예를 들어 셀당 3보다 많은 섹터를 갖는 실시예에서 T = mod(섹터 ID, 3)이다. 이러한 실시예에서, 섹터 ID는 0, … , 5의 범위 내에 있는 값을 갖는 섹터의 인덱스 값이고 동일한 셀의 각 섹터는 서로 다른 섹터 ID 값을 갖는다. fs T = 경사값 s를 갖는 셀의, 섹터 타입 T를 가진 섹터에서의 특정 함수이다. j = 논리 톤이며, 호핑 시퀀스의 인덱스로 지칭될 수도 있다. k = 드웰 인덱스로도 지칭되는 시간 측정치이고; 드웰은 다른 물리 톤으로의 호핑 전에 특정 물리 톤에 논리 톤 j가 머무르는 시간의 간격을 나타낸다. 상기 식의 우변의 연산은 모듈러 센스(modular sense) GF(N)으로 정의되며, 여기서 mod(X/Y, N) = Z, Y는 0과 같지 않다. Z ε [0, 1, … N-1] mod(Y*Z, N) = X mod(X/Y, N)은 Y=O인 경우에 0과 같이 정의된다. 주: GF는 갈루아체(Galois Field)의 약어이다.
본 발명의 식에 따른 업링크 호핑 시퀀스의 톤 할당의 예가 도 5의 행렬(400)로 제공된다. 도 5의 예에서, N = 5로 하고, 여기서 N은 톤 개수를 나타내고, N은 각 모듈러 연산으로부터의 출력이 [0, 1, … , N-1]의 범위에 있도록 하는 모듈러 연산자이다. s = 2로 하고, 여기서 s = 셀 경사값이다. T = 1이라 하고, 여기서 T = 섹터 타입 인덱스이다. F(j, k)는 시간 k에 j번째 호핑 시퀀스의 주파수 톤 인덱스로 한다. j = 0, 1, … , N-1이다. 호핑 시퀀스의 주기성은 N이다. 따라서 k = 0, 1, … , N-1이다. 도 5의 행렬이 하기에 설명된다. 1행(402)은 논리 톤 0에 대한(j=O) 호핑 시퀀스를 제공한다. 2행(404)은 논리 톤 1에 대한(j=1) 호핑 시퀀스를 제공한다. 3행(406)은 논리 톤 2에 대한(j=2) 호핑 시퀀스를 제공한다. 4행(408)은 논리 톤 3에 대한(j=3) 호핑 시퀀스를 제공한다. 5행(410)은 논리 톤 4에 대한(j=4) 호핑 시퀀스를 제공한다. 1열(412)은 k = 0 시간에 5개의 호핑 시퀀스 값 각각을 제공한다. 2열(414)은 k = 1 시간에 5개의 호핑 시퀀스 값 각각을 제공한다. 3열(416)은 k = 2 시간에 5개의 호핑 시퀀스 값 각각을 제공한다. 4열(418)은 k = 3 시간에 5개의 호핑 시퀀스 값 각각을 제공한다. 5열(420)은 k = 4 시간에 5개의 호핑 시퀀스 값 각각을 제공한다.
업링크 호핑 시퀀스 행렬(400)의 1행(402)이 설명을 위해 상세히 설명된다. 1행(402)을 고려하면, 논리 톤 0(j=0)은 k = 0의 제 1 시간 간격 동안 물리 톤 0을 차지한다(열(412)). 그리고 논리 톤 0(j=0)은 물리 톤 1로 호핑하여, 이를 k = 1의 제 2 시간 간격 동안 차지한다(열(414)). 다음에, 논리 톤 0(j=0)은 물리 톤 2로 호핑하여, 이를 k = 2의 제 3 시간 간격 동안 차지한다(열(416)). 그 다음, 논리 톤 0(j=O)은 물리 톤 1로 호핑하여, 이를 k = 3의 제 4 시간 간격 동안 차지한다(열(418)). 다음에, 논리 톤 0(j=0)은 물리 톤 0으로 호핑하여, 이를 k = 4의 제 5 시간 간격 동안 차지한다(열(420)). 2행(404) 내지 5행(410)은 1행(402)에 대해 제공된 설명과 비슷한 방식으로 해석될 수 있으므로 더 설명하지 않는다. 업링크 채널은 하나 이상의 논리 톤을 포함할 수 있으며, 예를 들어 예시적인 업링크 채널은 2행(404)(j=1)(논리 톤 1) 및 4행(408)(j=3)(논리 톤 3)을 포함할 수 있다.
도 5의 업링크 톤 호핑 행렬 값들의 연산을 증명하기 위해, 3행(406)(j=2) 및 5열(420)(k=4)의 성분을 고려한다. F(2, 4) = s/[(1/j) + T*k + k*k] = 2/[(1/2) + 1*4 + 4*4]이고, 여기서 연산들은 모듈러 단위이다. N = 5인 GF(N) mod(2*3, 5) = 1이므로 mod((1/2), 5) = 3 mod(1*4, 5) = mod(4, 5) = 4 mod(4*4, 5) = mod(16, 5) = 1 mod(3 + 4 + 1, 5) = mod(8, 5) = 3 F(2, 4) = mod(2/3, 5) = mod(2*1/3, 5) 여기서 mod(3*2, 5) = 1이므로 mod(1/3, 5) = 2, F(2, 4) = mod(2*2, 5) = mod(4, 5) = 4 발명의 어떤 실시예에서, 예시적인 시스템으로 구현된 업링크 호핑 시퀀스는 다음 식으로 정의된다: fs T(j, k) = s/((1/j)+T*k+k2) 여기서 상기 식의 연산들은 GF(113)로 수행되고, k는 또 다음 식으로 정의될 수 있다. k = (L mod 4)× 15 + [(t-9)/7] 여기서: s = 셀 경사값이고, 셀의 각 섹터들에 대해 동일하며; 인접한 셀들은 셀 경사값에 대해 서로 다른 값을 가져야 한다. T = 섹터의 인덱스이다. 섹터 타입 T는 {0, 1, … , 3} 세트에 있다고 가정하고; 인접한 섹터들은 서로 다른 T 값을 가져야 한다. fs T = 경사값 s를 갖는 셀의, 섹터 타입 T를 가진 섹터에서의 특정 함수이다. j = 논리 톤이며, 호핑 시퀀스의 인덱스로 지칭될 수도 있다. k = 4개의 수퍼 슬롯의 드웰 인덱스이고: t가 수퍼 슬롯 내의 심벌 인덱스라면, t=9 … 113이다. L = 셀의 비컨 신호에 대한 수퍼 슬롯 인덱스이고, L은 0 … 7의 범위이다. 수퍼 슬롯 = 114개의 OFDM 심벌 시간을 포함하는 다운링크 호핑 시퀀스의 반복 간격이고, 심벌 인덱스들은 0 … 113의 범위를 갖는다. [(t-9)/7]은 바닥 함수 fFL이며, 입력이 = (t-9)/7로 정의된다면, 바닥 함수의 출력은 입력 번호와 같거나 더 작은 최대 정수일 것이다. 예를 들어, t = 9 … 15인 경우에, fFL = 0; t = 16 … 22인 경우에, fFL = 1; t = 23 … 29인 경우에, fFL = 2이다.
상기 실시예에서, 톤 개수는 113이고, 업링크 톤 호핑 시퀀스들은 60개의 톤 할당 주기마다 반복된다. 톤 호핑 시퀀스는 113개의 톤 할당 주기마다 반복되지만 끝이 잘린다. 톤 호핑 시퀀스 주기의 길이는 4개의 수퍼 슬롯과 같다. 각 수퍼 슬롯에는, 15개의 톤 할당 주기가 있고, 톤 할당 연산이 중단되는 추가 9개의 심벌 주기가 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따라 구성되는 호핑 시퀀스들은 다음의 특성들이 있다:
매 4개의 수퍼 슬롯에서, 섹터 A 및 b가 서로 다른 섹터 타입 값을 갖는 섹터 A 및 B에서 각각 임의의 두 논리 톤 toneiA 및 toneiB에 대해, 드웰에 구성되는 이들의 매핑되는 물리 톤들은 다음과 같이 중첩한다: (1) A, B가 동일 셀에 있다면 많아야 한 번. (2) A, B가 서로 다른 셀에 있다면 많아야 두 번.
도 6은 상술한 바와 같은 발명의 예시적인 실시예에 대한 수퍼 슬롯, 비컨 신호, 다운링크 호핑 시퀀스 및 업링크 호핑 시퀀스 간의 타이밍 관계를 도면(500)을 통해 설명한다. 수평 축(501)은 시간 영역을 나타낸다. 2개의 예시적인 비컨 신호(522, 526)는 비컨 신호 반복 시간 간격(524)으로 개별적으로 나타낸다. 비컨(522)은 제 1 비컨 슬롯의 일부로 간주될 수 있는 한편, 비컨(526)은 제 2 비컨 슬롯의 일부로 간주될 수 있다. 비컨 신호 반복 시간 간격(524)은 8개의 수퍼 슬롯: 인덱스 L = 0인 수퍼 슬롯(502), 인덱스 L = 1인 수퍼 슬롯(504), 인덱스 L = 2인 수퍼 슬롯(506), 인덱스 L = 3인 수퍼 슬롯(508), 인덱스 L = 4인 수퍼 슬롯(510), 인덱스 L = 5인 수퍼 슬롯(512), 인덱스 L = 6인 수퍼 슬롯(514), 인덱스 L = 7인 수퍼 슬롯(516)으로 세분될 수 있다. 각 다운링크 호핑 시퀀스 반복 간격(518)은 하나의 수퍼 슬롯과 매치하는 한편, 각 업링크 호핑 시퀀스 반복 간격(520)은 4개의 수퍼 슬롯 뒤에 반복된다. 어떤 실시예에서는, 업링크 및 다운링크 타이밍 구조 간에 오프셋, 예를 들어 기지국 견지로부터의 일정한 미리 결정된 타이밍 오프셋이 있다.
도 7은 상술한 바와 같은 발명의 예시적인 실시예에서 수퍼 슬롯의 OFDM 심벌 시간들과 드웰 인덱스 간의 관계를 나타낸다. 도면(602)은 비컨 슬롯(524)에 관련한 도 5의 제 1 수퍼 슬롯(L=0)(502)에 대응한다. 행(604)은 수퍼 슬롯(502)의 각 세분화된 부분 동안 0 … 113 범위의 OFDM 심벌 시간 인덱스를 기재한다. 2행(606)은 제 1 수퍼 슬롯(502)의 각 세분화된 부분의 드웰 인덱스 k에 대해 계산된 값을 기재한다. 행(604, 606)을 비교함으로써 업링크 호핑 시퀀스가 수퍼 슬롯의 처음 9개의 심벌 시간(t = 0, … ,8)에 적용되지 않는 것으로 관찰될 수 있다. 수퍼 슬롯의 나머지 심벌 시간(t = 9, … ,113)은 드웰로 세분되고, 각 드웰은 7개의 심벌 시간의 듀레이션을 갖고, 각 드웰은 업링크 호핑 함수를 통해 호핑되기 전에 논리 톤에 물리 톤들이 그대로 할당된 시간 간격을 나타낸다. 마찬가지로, 도면(608)은 제 4 수퍼 슬롯(L=3)(508)에 대응한다. 행(610)은 수퍼 슬롯(508)의 각 세분화된 부분 동안 0 … 113 범위의 OFDM 심벌 시간 인덱스를 기재한다. 2행(612)은 제 4 수퍼 슬롯(508)의 각 세분화된 부분의 드웰 인덱스 k에 대해 계산된 값을 기재한다.
발명의 각종 실시예들은 각 수퍼 슬롯의 제 1 드웰의 시작 전에 서로 다른 수의 톤, 비컨 신호 간의 서로 다른 수의 수퍼 슬롯, 서로 다른 드웰 간격, 서로 다른 수의 심벌 송신을 사용할 수 있으며, 상술한 것과 다른 지점을 선택하여 업링크 호핑 시퀀스를 종료하고 재시작할 수 있다. 추가로, 발명의 다른 실시예들은 비컨 신호를 사용하지 않을 수도 있고, 동기화를 위한 다른 방법, 파일럿 신호에 의존할 수도 있다. 어떤 실시예에서, 다운링크 및 업링크 호핑 시퀀스는 동기화되지 않는다.
본 발명의 함수들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 톤 할당 차트는 한번 계산되어 기지국 및/또는 무선 단말(300)에 저장될 수 있어 할당 정보의 재계산이 끊임없이 수행될 필요가 없다. 이러한 실시예에서, 톤 및 톤 시퀀스의 할당은 할당 프로세스 동안 함수들이 실시간으로 수행되지 않더라도 여전히 함수들에 따라 수행된다.
도 8은 본 발명에 따라 구현되며 본 발명의 방법을 이용하는 예시적인 업링 크 톤 호핑 모듈(800)의 도면이다. 기지국은 에어 인터페이스를 통해 네트워크 접속성을 얻기 위한 무선 단말에 대한 네트워크 액세스 포인트이다. 기지국은 하나 또는 다수의 기지국 섹터(BSS)를 포함한다. BSS는 기지국의 일부이다. 전(omni) BSS는 기지국에 대응하는 전체 셀의 무선 단말들에 서비스를 제공한다. 지향성 BSS는 특정 방향의 안테나들을 사용하여 셀의 서브셋 부분, 예를 들어 셀의 섹터에 있는 무선 단말들과 통신할 수 있다.
모듈(800)은 기지국 또는 무선 단말의 일부로서 포함될 수도 있고, BSS에 대응하는 셀의 섹터 내에서 사용되어야 하는 업링크 톤 호핑 패턴을 결정하는데 사용된다. 예시적인 업링크 톤 호핑 모듈(800)은 사전 호핑 인덱스-사후 호핑 인덱스 톤 호핑 결정 모듈(802), 셀 식별 매핑 모듈(804), 섹터 식별 매핑 모듈(806) 및 시간 인덱스 매핑 모듈(808)을 포함한다.
BS는 BSS_slope_index(812)와 관련된 BS 식별자를 가질 수 있다. 셀의 서로 다른 섹터들은 어떤 실시예에서 동일한 BSS_slope_index(812)를 사용할 수도 있다. 통신 시스템의 소정 BSS는 해당 BSS_slope_index(812) 및 BSS_sector_ID(814)를 갖는다. 셀 ID 매핑 모듈(804)은 BSS_slope_index(812)를 BSS_slope_value에 매핑한다. 동일한 셀에 대응하는 다수의 BSS는 BSS_slope에 대해 동일한 값을 가질 것이다. 인접한 셀들은 서로 다른 BSS_slope 값을 가질 것이다.
셀 ID 매핑 모듈(804)은 예를 들어 룩업 테이블을 통해 BSS_slope_index(812)에서 BSS_slope 값(816)으로의 변환을 수행한다. 어떤 실시예에서, 유효 BSS_slope_index의 세트는 0:95 범위 내의 정수값들이다. 이러한 실 시예에서, 유효 BSS_slope_index 값들의 세트는 세트 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95}이고, 각각의 대응하는 BSS_slope 값들의 세트는 {7, 8, 6, 36, 35, 105, 39, 74, 18, 95, 9, 73, 93, 102, 11, 34, 10, 104, 94, 103, 106, 5, 40, 91, 77, 46, 19, 92, 17, 67, 64, 101, 20, 96, 45, 65, 68, 63, 78, 107, 76, 44, 66, 62, 90, 61, 33, 48, 16, 21, 72, 37, 49, 12, 79, 89, 69, 47, 4, 22, 38, 97, 50, 51, 108, 60, 100, 41, 23, 32, 75, 15, 52, 80, 13, 88, 43, 24, 98, 3, 31, 109, 71, 59, 81, 53, 70, 87, 25, 99, 42, 110, 82, 14, 2, 54} 값의 세트이다.
BSS는 또한 관련 BSS_sector_identifier(814)를 갖는다. 셀의 각 섹터는 서로 다른 BSS_sector_ID(814)를 갖는다. 동일한 BS의 서로 다른 BSS는 동일한 BSS_sector_type(818)을 가질 수도 있다. 그러나 바람직한 실시예에서 동일한 BS의 인접한 BSS들은 동일한 BSS_sector_type을 가질 필요가 없다. 섹터 ID 매핑 모듈(806)은 BSS_sector_ID(814)를 BSS_sector_type 값(818)에 매핑한다. 어떤 실시예에서, BSS_sector_type 값 = mod(BSS_sector_ID, 3)이다. 이러한 실시예에서, BSS_sector_ID는 0 … 5 범위의 정수값인 한편, BSS_sector_type은 0 … 2 범위의 정수값이다.
어떤 실시예에서, 통신 시스템의 소정 BSS에 대해, BSS_slope(816) 및 BSS_sector_type(818)에 대한 값은 일정하며 시간에 따라 달라지지 않는다.
이러한 실시예에서, BSS를 자신의 부착점으로서 사용하고자 하는 무선 단말은 BSS에 대응하는 BSS_slope 값과 BSS_sector_type 값을 결정한 다음, 이들 값을 사용하여 업링크 호핑을 제어한다.
시간 인덱스 매핑 모듈(808)은 타이밍 구조 정보(810)를 포함한다. 타이밍 구조 정보(810)는 각 BSS와 관련된 다운링크 및 업링크 타이밍 구조 정보, 예를 들어 OFDM 심벌 타이밍, 및 하프 슬롯, 슬롯, 수퍼 슬롯, 비컨 슬롯, 울트라 슬롯 등과 같은 OFDM 심벌들의 다양한 그룹화는 물론, 그룹화와 관련된 인덱스화 정보 또한 식별한다. 시간 인덱스 매핑 모듈(808)은 현재 uplink_beacon_superslot_ index 값(822)과 현재 uplink_superslot_halfslot_index 값(824)을 수신하여 시간 의존 값 K(820)를 결정한다. 어떤 실시예에서, K는 업링크 톤 호핑이 적용하는 반복적인 업링크 타이밍 구조 내에서 드웰의 인덱스 값이다. 예를 들어, K는 0 … 59 범위의 정수값일 수 있다. 현재 uplink_beacon_superslot_index 값(822)은 BSS에 대응하는 업링크 타이밍 구조 내의 현재 비컨 슬롯 내에서 현재 수퍼 슬롯 인덱스를 식별한다. 어떤 실시예에서, UL_beacon_superslot_index의 값은 0 … 7 범위의 정수값이다. 현재 UL_superslot_halfslot index(824)는 업링크 타이밍 구조 내의 수퍼 슬롯 내에서 현재 하프 슬롯을 식별한다. 어떤 실시예에서, UL_superslot_halfslot index(824)의 값은 0 … 14의 범위이다.
사전 호핑 인덱스/사후 호핑 인덱스 톤 호핑 결정 모듈(802)은 제어 입력 BSS_slope 값(816), BSS_sector_type 값(818) 및 K 값(820)을 수신한다. 결정 모듈(802)은 또한 f0(826) 사전 호핑 톤 인덱스를 수신하고, 대응하는 사후 호핑 톤 인덱스 f1(828)을 결정한다. 어떤 실시예에서, 사전 호핑 톤 인덱스는 0 … 112 범위의 정수값이고, 사후 호핑 톤 인덱스는 0 … 112 범위의 정수값이다. 결정 모듈(802)은 소정 세트의 입력들(816, 181, 820)에 대한 사전 호핑 톤 인덱스 f0 값들, 예를 들어 113개의 값 0 … 112 각각에 대한 업링크 톤 호핑을 결정하여, 대응하는 사후 호핑 톤 인덱스 f1 값들을 결정할 수 있다.
업링크 상에서, 예를 들어 변조 심벌, 예를 들어 QPSK나 QAM 변조 심벌의 값들로 전달되는 코딩된 비트 형태로 정보가 전달된다. 논리적 통신 채널은 다수의 톤 심벌을 포함할 수 있으며, 각 톤 심벌은 하나의 OFDM 심벌 송신 시간 간격의 듀레이션에 대한 하나의 톤의 에어 링크 자원에 대응한다. 드웰은 업링크에 사용되는 톤이 그대로 일정한 시간 간격을 나타낸다. 업링크 톤 호핑이 드웰마다 사용될 수 있다. 논리 채널 및 세그먼트에 관련하여 업링크 타이밍 구조가 제시될 수 있다. 논리 채널 및 세그먼트 상의 톤들은 사전 호핑 톤 인덱스 값들과 관련될 수 있다. 사후 호핑 톤 인덱스 값들은 결정 모듈(802)에 따라 수행되는 재정렬이 이어지는 변조 심벌의 송신에 실제로 사용되는 톤일 수 있다.
어떤 실시예에서, 시간 인덱스 매핑 모듈(808)은 식 K = 15*mod (UL_beacon_superslot_index, 4) + (UL_superslot_halfslot_index-1)을 이용하여 K를 결정하며, 여기서 UL_beacon_superlot_index는 0 … 7 범위의 정수값이고, UL_superslot_halfslot_index는 1 … 15 범위의 정수값이다. 이러한 실시예에서, 사전 호핑 인덱스/사후 호핑 인덱스 톤 호핑 결정 모듈(802)은 식 f1 = mod (BSS_slope* temp1, 113)을 이용하며, 여기서 temp1 = imod(temp0, 113), temp0 = imod(f0, 113) + BSS_sector_type*K + K*K, f0은 0 … 112 범위의 정수값이다.
함수 floor(x)는 x보다 작거나 같은 최대 정수로서 정의된다. 정수 x 및 m에 대해, 모듈로 함수 mod(x, m)는 mod(x, m) = x - m*floor(x/m)로 정의되고, 여기서 m은 모듈러스로 지칭된다. 정수 x 및 m에 대해, 역 모듈로 함수 imod(x, m)는 y와 같고, 여기서 mod(x*y, m)가 1과 같다면 1 ≤ y ≤ m이다. mod(x, m)가 0이라면, imod(x, m)는 0으로 설정된다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 업링크 타이밍 구조의 도면(900)이다. 도면(900)은 업링크 타이밍 구조 비컨 슬롯(902) 및 8개의 연속한 수퍼 슬롯으로 이루어진 해당 세트(인덱스 = 0인 uplink_beacon_superslot(904), 인덱스 = 1인 uplink_beacon_superslot(906), 인덱스 = 2인 uplink_beacon_ superslot(908), 인덱스 = 3인 uplink_beacon_superslot(910), 인덱스 = 4인 uplink_beacon_superslot(912), 인덱스 = 5인 uplink_beacon_superslot(914), 인덱스 = 6인 uplink_beacon_superslot(916), 인덱스 = 7인 uplink_beacon_superslot (918))를 포함한다. 도 9에 나타낸 타이밍 구조는 반복적이다.
도 10은 예시적인 업링크 타이밍 구조 및 이 예시적인 업링크 타이밍 구조에 대해 결정된 시간 의존 K 값들의 도면(1000)이며, 본 발명의 예시적인 실시예에 따 른 업링크 톤 호핑 결정에서 K 값이 입력으로 사용된다. 도 10은 인덱스 = 0인 업링크 수퍼 슬롯(904) 및 대응하는 세분을 포함한다. 세분은 16개의 연속한 업링크 수퍼 슬롯 하프 슬롯(인덱스 = 0인 uplink_superslot_halfslot(1004), 인덱스 = 1인 uplink_superslot_halfslot(1006), 인덱스 = 2인 uplink_superslot_halfslot (1008), … , 인덱스 = 15인 uplink_superslot_halfslot(1010))이 이어지는 제 1 부분(1002), 예를 들어 2개의 연속한 OFDM 심벌 송신 시간 간격을 포함한다. 각 superslot_halfslot은 7개의 연속한 OFDM 심벌 송신 시간 간격에 대응하는 시간 간격이다.
본 발명의 업링크 톤 호핑은 대응하는 K의 값이 0, 1, … , 14인 인덱스 1 내지 15(1006, 1008, … , 1010)의 15개의 superslot_halfslot에 적용된다. 업링크 톤 호핑 시퀀스는 수퍼 슬롯(904)에 대한 간격(1002, 1004)에 대응하는 이 예시적인 실시예의 각 수퍼 슬롯의 처음 9개의 OFDM 심벌 송신 시간 간격에는 적용될 수 없다. 다른 실시예에서, 업링크 톤 호핑 시퀀스에 적용될 수 없는 업링크 타이밍 구조의 영역은 서로 다를 수 있다.
도 11은 예시적인 업링크 타이밍 구조 및 이 예시적인 업링크 타이밍 구조에 대해 결정된 시간 의존 K 값들의 도면(1100)이며, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 업링크 톤 호핑 결정에서 K 값이 입력으로 사용된다. 도 11은 인덱스 = 1인 업링크 수퍼 슬롯(906) 및 대응하는 세분을 포함한다. 세분은 16개의 연속한 업링크 수퍼 슬롯 하프 슬롯(인덱스 = 0인 uplink_superslot_halfslot(1104), 인덱스 = 1인 uplink_superslot_halfslot(1106), 인덱스 = 2인 uplink_superslot_halfslot (1108), … , 인덱스 = 15인 uplink_superslot_halfslot(1110))이 이어지는 제 1 부분(1102), 예를 들어 2개의 연속한 OFDM 심벌 송신 시간 간격을 포함한다. 본 발명의 업링크 톤 호핑은 대응하는 K의 값이 15, 16, … , 29인 인덱스 1 내지 15(1106, 1108, … , 1110)의 15개의 superslot_halfslot에 적용된다.
도 12는 예시적인 업링크 타이밍 구조 및 이 예시적인 업링크 타이밍 구조에 대해 결정된 시간 의존 K 값들의 도면(1200)이며, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 업링크 톤 호핑 결정에서 K 값이 입력으로 사용된다. 도 12는 인덱스 = 2인 업링크 수퍼 슬롯(908) 및 대응하는 세분을 포함한다. 세분은 16개의 연속한 업링크 수퍼 슬롯 하프 슬롯(인덱스 = 0인 uplink_superslot_halfslot(1204), 인덱스 = 1인 uplink_superslot_halfslot(1206), 인덱스 = 2인 uplink_superslot_halfslot (1208), … , 인덱스 = 15인 uplink_superslot_halfslot(1210))이 이어지는 제 1 부분(1202), 예를 들어 2개의 연속한 OFDM 심벌 송신 시간 간격을 포함한다. 본 발명의 업링크 톤 호핑은 대응하는 K의 값이 30, 31, … , 44인 인덱스 1 내지 15(1206, 1208, … , 1210)의 15개의 superslot_halfslot에 적용된다.
도 13은 예시적인 업링크 타이밍 구조 및 이 예시적인 업링크 타이밍 구조에 대해 결정된 시간 의존 K 값들의 도면(1300)이며, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 업링크 톤 호핑 결정에서 K 값이 입력으로 사용된다. 도 13은 인덱스 = 3인 업링크 수퍼 슬롯(910) 및 대응하는 세분을 포함한다. 세분은 16개의 연속한 업링크 수퍼 슬롯 하프 슬롯(인덱스 = 0인 uplink_superslot_halfslot(1304), 인덱스 = 1인 uplink_superslot_halfslot(1306), 인덱스 = 2인 uplink_superslot_halfslot (1308), 인덱스 = 15인 uplink_superslot_halfslot(1310))이 이어지는 제 1 부분(1302), 예를 들어 2개의 연속한 OFDM 심벌 송신 시간 간격을 포함한다. 본 발명의 업링크 톤 호핑은 대응하는 K의 값이 45, 46, … , 59인 인덱스 1 내지 15(1306, 1308, … , 1310)의 15개의 superslot_halfslot에 적용된다.
본 발명의 예시적인 톤 호핑 패턴은 비컨 슬롯당 2회 반복의 빈도로 반복된다는 점에 유의해야 한다. 따라서 K의 값은 업링크 수퍼 슬롯 인덱스 4에서 시작하여 반복하는 것으로 관찰될 수 있다.
도 14는 예시적인 업링크 타이밍 구조 및 이 예시적인 업링크 타이밍 구조에 대해 결정된 시간 의존 K 값들의 도면(1400)이며, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 업링크 톤 호핑 결정에서 K 값이 입력으로 사용된다. 도 14는 인덱스 = 4인 업링크 수퍼 슬롯(912) 및 대응하는 세분을 포함한다. 세분은 16개의 연속한 업링크 수퍼 슬롯 하프 슬롯(인덱스 = 0인 uplink_superslot_halfslot(1404), 인덱스 = 1인 uplink_superslot_halfslot(1406), 인덱스 = 2인 uplink_superslot_halfslot (1408), 인덱스 = 15인 uplink_superslot_halfslot(1410))이 이어지는 제 1 부분(1402), 예를 들어 2개의 연속한 OFDM 심벌 송신 시간 간격을 포함한다. 본 발명의 업링크 톤 호핑은 대응하는 K의 값이 0, 1, … , 14인 인덱스 1 내지 15(1406, 1408, … , 1410)의 15개의 superslot_halfslot에 적용된다.
도 15는 예시적인 업링크 타이밍 구조 및 이 예시적인 업링크 타이밍 구조에 대해 결정된 시간 의존 K 값들의 도면(1500)이며, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 업링크 톤 호핑 결정에서 K 값이 입력으로 사용된다. 도 15는 인덱스 = 7인 업 링크 수퍼 슬롯(912) 및 대응하는 세분을 포함한다. 세분은 16개의 연속한 업링크 수퍼 슬롯 하프 슬롯(인덱스 = 0인 uplink_superslot_halfslot(1504), 인덱스 = 1인 uplink_superslot_halfslot(1506), 인덱스 = 2인 uplink_superslot_halfslot (1508), 인덱스 = 15인 uplink_superslot_halfslot(1510))이 이어지는 제 1 부분(1502), 예를 들어 2개의 연속한 OFDM 심벌 송신 시간 간격을 포함한다. 본 발명의 업링크 톤 호핑은 대응하는 K의 값이 45, 46, … , 59인 인덱스 1 내지 15(1506, 1508, … , 1510)의 15개의 superslot_halfslot에 적용된다.
본 발명에 따른 톤 호핑의 예가 5개의 톤을 사용하는 실시예에 관해 하기에 제시된다. 이 예시적인 실시예에서는 GF(N=5)를 이용하여 계산이 수행된다. 논리 톤을 물리 톤에 매핑하는데 사용되는 톤 호핑 식은 다음과 같다: fs T(j, k) = s/((1/j)+T*k+k2) N=5인 경우, 다음과 같이 역함수를 정의한다: inverse(O) = 0, inverse(1) = 1, inverse(2) = 3, inverse(3) = 2, inverse(4) = 4. s=2인 셀의 경우, 3개의 섹터 T=O, T=1, T=2를 고려한다. T=O의 경우, 논리 톤들(j=0, … , 4)의 물리 톤들은 다음과 같다: k = 0 1 2 3 4 j=0: 0 2 3 3 2 j=1: 2 1 0 0 1 j=2: 4 3 1 1 3 j=3: 1 4 2 2 4 j=4: 3 0 4 4 0 T=1의 경우, 논리 톤들(j=O, … , 4)의 물리 톤들은 다음과 같다: k= 0 1 2 3 4 j=0: 0 1 2 1 0 j=1: 2 4 1 4 2 j=2: 4 0 3 0 4 j=3: 1 3 4 3 1 j=4: 3 2 0 2 3 T=2의 경우, 논리 톤들(j=O, … , 4)의 물리 톤들은 다음과 같다: k= 0 1 2 3 4 j=0: 0 4 4 0 3 j=1: 2 3 3 2 0 j=2: 4 2 2 4 1 j=3: 1 0 0 1 2 j=4: 3 1 1 3 4 T=O인 한 시퀀스가 T=1인 다른 시퀀스와 한 번만 충돌하는 것이 명백하다. T=O인 한 시퀀스가 T=2인 다른 시퀀스와 한 번만 충돌하는 것이 명백하다. T=1인 한 시퀀스가 T=2인 다른 시퀀스와 한 번만 충돌하는 것이 명백하다. 이제 s=3, T=1이라 한다. 즉, 셀 식별자 s=3이고 섹터 타입 식별자 T=1인 다른 셀 의 경우, 다음과 같다. k= 0 1 2 3 4 j=0: 0 4 3 4 0 j=1: 3 1 4 1 3 j=2: 1 0 2 0 1 j=3: 4 2 1 2 4 j=4: 2 3 0 3 2 s=2이고 T=1인 한 시퀀스가 s=3이고 T=1인 다른 시퀀스와 많아야 2번 충돌하는 것이 명백하다. s=2이고 T=O인 한 시퀀스가 s=3이고 T=1인 다른 시퀀스와 많아야 2번 충돌하는 것이 명백하다. s=2이고 T=2인 한 시퀀스가 s=3이고 T=1인 다른 시퀀스와 많아야 2번 충돌하는 것이 명백하다.
어떤 실시예에서, 호핑되는 톤 블록에서 톤 개수는 100보다 큰 값으로, 예를 들어 113개의 톤이다. 이러한 실시예에서, the operations are performed using GF(113)를 이용하여 연산이 수행되고, 논리 톤들을 물리 톤들에 매핑하는데 사용되는 톤 호핑 식은 fs T(j, k) = s/((1/j)+T*k+k2이고, 논리 톤들의 인덱스(j)는 0 내지 112 범위이고 물리 톤들의 인덱스 또한 0 내지 112 범위이다. 어떤 실시예에서는, 톤 호핑 시퀀스의 일부가 구현되고, 예를 들어 시퀀스의 호핑이 끊어지고 재시 작된다.
본 발명의 기술들은 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 본 발명은 장치, 예를 들어 본 발명을 구현하는 이동 단말과 같은 이동 노드들, 기지국, 통신 시스템에 관련된다. 본 발명은 또한 방법, 예를 들어 본 발명에 따라 이동 노드, 기지국 및/또는 통신 시스템, 예를 들어 호스트를 제어 및 작동하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 하나 이상의 단계를 구현하도록 기계를 제어하기 위한 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 기계 판독 가능 매체, 예를 들어 ROM, RAM, CD, 하드디스크 등에 관련된다.
각종 실시예에서, 여기서 설명한 노드들은 본 발명의 하나 이상의 방법에 대응하는 단계들, 예를 들어 신호 처리, 메시지 생성 및/또는 송신 단계를 수행하도록 하나 이상의 모듈을 이용하여 구현된다. 이와 같이 어떤 실시예에서 본 발명의 각종 특징들은 모듈을 이용하여 구현된다. 이러한 모듈은 소프트웨어, 하드웨어 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 상술한 많은 방법 또는 방법 단계들은 예를 들어 하나 이상의 노드에서 상술한 방법의 전부 또는 일부를 구현하도록 추가 하드웨어에 의해 또는 추가 하드웨어 없이 기계, 예를 들어 범용 컴퓨터를 제어하기 위해 메모리 장치, 예를 들어 RAM, 플로피 디스크 등과 같은 기계 판독 가능 매체에 포함된 소프트웨어와 같은 기계 실행 가능 명령을 이용하여 구현될 수 있다. 이에 따라, 무엇보다도 본 발명은 기계, 예를 들어 프로세서 및 관련 하드웨어가 상술한 방법(들)의 단계들 중 하나 이상을 수행하게 하는 기계 실행 가능 명령들을 포함하는 기계 판독 가능 매체에 관련된다.
OFDM 시스템에 관련하여 설명하였지만, 본 발명의 적어도 일부 방법 및 장치는 비-OFDM 및/또는 비-셀룰러 시스템을 포함하는 광범위한 통신 시스템에 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 방법 및 장치에 관한 많은 추가 변형이 발명의 상기 설명에 비추어 당업자들에게 명백할 것이다. 이러한 변형은 발명의 범위 내에서 고려되어야 한다. 본 발명의 방법 및 장치는 CDMA, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 및/또는 액세스 노드와 이동 노드 간에 무선 통신 링크를 제공하는데 사용될 수 있는 다양한 다른 타입의 통신 기술에 사용될 수도 있고, 각종 실시예에서는 사용된다. 어떤 실시예에서, 액세스 노드는 OFDM 및/또는 CDMA를 이용하여 이동 노드들과의 통신 링크를 설정하는 기지국으로서 구현된다. 다양한 실시예에서, 이동 노드들은 본 발명의 방법들을 구현하기 위한 노트북 컴퓨터, 개인 휴대 단말(PDA), 또는 수신기/송신기 회로 및 로직 및/또는 루틴을 포함하는 다른 휴대 장치로서 구현된다.

Claims (74)

  1. 다수의 섹터들을 포함하는 적어도 하나의 셀을 포함하는 주파수 분할 다중화 시스템에서 톤 호핑을 구현하는 방법으로서,
    시간의 함수로서 셀 식별자 및 섹터 식별자를 사용하여 물리 톤들에 대한 논리 톤들의 매핑을 제어하는 톤 호핑 함수를 기초로 신호들을 전송하는데 사용되는 물리 톤들에 대응하는 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 물리 톤 인덱스들에 대응하는 상기 물리 톤들을 사용하여 신호들을 전송하는 단계를 포함하는, 톤 호핑 구현 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 톤들은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 톤들인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정 단계는 드웰(dwell)마다 한 번씩 수행되고, 각 드웰은 일정 개수의 연속한 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시간 주기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간의 함수로서 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정하는 단계는 2차 시간 의존 파라미터를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 시간의 함수로서 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정하는 단계는 상기 2차 시간 의존 파라미터 외에도 선형 시간 의존 파라미터를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 셀 및 섹터 식별자 중 적어도 하나는 상기 선형 시간 의존 파라미터 및 상기 2차 시간 의존 파라미터 중 적어도 하나를 스케일링하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 선형 시간 의존 파라미터 및 상기 2차 시간 의존 파라미터 중 하나를 스케일링하기 위해 상기 셀 및 섹터 식별자가 조합하여 사용되고,
    상기 선형 시간 의존 파라미터 및 상기 2차 시간 의존 파라미터 중 상기 셀 및 섹터 식별자의 조합을 이용하여 스케일링되지 않은 파라미터를 스케일링하기 위해 상기 셀 및 섹터 식별자 중 단 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구 현 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 셀 및 섹터 식별자는 정수값인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 셀 식별자는 미리 결정된 셀 식별자 값들의 세트로부터의 값인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 섹터 식별자는 미리 결정된 섹터 타입 식별자 값들의 세트로부터의 값인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 톤 호핑 함수는 상기 섹터 타입 식별자와 셀 식별자에 모두 의존하는 미리 결정된 주기를 갖는 주기 함수인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 선형 시간 의존 파라미터를 주기적으로 리셋하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 리셋은 적어도 하나의 모듈러(modular) 연산 동작의 사용을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 선형 시간 의존 파라미터는 리셋 사이에 발생하는 드웰마다 다른 값을 갖는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 섹터 타입 식별자는 셀의 인접한 섹터들마다 다른 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 셀 식별자는 인접한 셀들마다 다른 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 호핑 함수의 주기성은 상기 선형 시간 의존 파라미터의 리셋들 간의 간격보다 긴 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 호핑 함수의 주기성은 상기 선형 시간 의존 파라미터의 리셋들 간의 간격보다 길고,
    서로 다른 섹터 타입들 및 동일한 셀 식별자를 갖는 동일한 셀에서 각각 동일한 세트의 논리 톤 인덱스들을 사용하는 제 1 섹터 및 제 2 섹터를 포함하는 임의의 두 섹터에 대해, 제 1 논리 톤 인덱스에 대한 상기 제 1 섹터 및 제 2 논리 톤 인덱스에 대한 상기 제 2 섹터에서 상기 리셋들의 발생 사이의 간격 동안, 상기 제 1 섹터에 대해서는 상기 제 1 논리 톤 인덱스가 드웰 단위로 제 1 대응 물리 톤에 매핑되고, 상기 제 2 섹터에 대해서는 상기 제 2 논리 톤 인덱스가 드웰 단위로 제 2 대응 물리 톤에 매핑되며, 상기 시간 리셋들 간에는 상기 제 1 및 제 2 논리 톤이 동일한 물리 톤에 대응하도록 매핑될 드웰이 많아야 단 하나인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 논리 톤 인덱스는 상기 논리 톤 인덱스들의 세트로부터의 임의의 톤 인덱스이고, 상기 제 2 논리 톤 인덱스는 상기 논리 톤 인덱스들의 세트로부터의 임의의 톤 인덱스인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 호핑 함수의 주기성은 상기 선형 시간 의존 파라미터의 리셋들 간의 간격보다 길고,
    서로 다른 셀 식별자들을 갖는 서로 다른 셀들에 대응하며, 각각 동일한 세트의 논리 톤 인덱스들을 사용하는 제 1 섹터 및 제 2 섹터를 포함하는 임의의 두 섹터에 대해, 제 1 논리 톤 인덱스에 대한 상기 제 1 섹터 및 제 2 논리 톤 인덱스에 대한 상기 제 2 섹터에서 상기 리셋들의 발생 사이의 간격 동안, 상기 제 1 섹터에 대해서는 상기 제 1 논리 톤 인덱스가 드웰 단위로 제 1 대응 물리 톤에 매핑되고, 상기 제 2 섹터에 대해서는 상기 제 2 논리 톤 인덱스가 드웰 단위로 제 2 대응 물리 톤에 매핑되며, 상기 시간 리셋들 간에는 상기 제 1 및 제 2 논리 톤이 동일한 물리 톤에 대응하도록 매핑될 드웰이 많아야 단 하나인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 논리 톤 인덱스는 상기 논리 톤 인덱스들의 세트로부터의 임의의 톤 인덱스이고, 상기 제 2 논리 톤 인덱스는 상기 논리 톤 인덱스들의 세트로부터의 임의의 톤 인덱스인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  22. 제 3 항에 있어서,
    상기 호핑 함수는 다음의 방정식 형태로 표현될 수 있고:
    fs T(j, k) = s/((1/j)+T*k+k2),
    상기 방정식의 연산들은 GF(z)에 관계되며,
    여기서 j는 논리 톤 인덱스이고,
    T는 섹터 타입 식별자이고,
    s는 셀 식별자이고,
    k는 선형 시간 의존 파라미터이고,
    k2은 2차 시간 의존 파라미터이고,
    fs T는 섹터 타입 식별자 T 및 셀 식별자 s를 가진 섹터에서 사용되는 호핑 함수이고,
    fs T(j, k)는 섹터 타입 식별자 T 및 셀 식별자 s를 가진 섹터에서 드웰 k 동안 사용되는 논리 톤 j에 대응하는 물리 톤 인덱스이고,
    z는 논리적으로 인덱스화된 톤들의 수 및 물리적으로 인덱스화된 톤들의 수이며,
    j, s, k, k2, fs T(j, k), z는 음이 아닌 정수인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    z는 113이고, T는 {0, 1, 2}의 세트에 있는 값이며, s는 적어도 5개의 서로 다른 정수로 이루어진 세트에 있는 정수값이고, k는 0보다 크거나 같고 59보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    k = (L mod 4)*15 + 바닥 함수((t-9)/7)이고,
    여기서 L은 비컨 슬롯 내의 수퍼 슬롯 인덱스이고 L은 0 내지 7 범위의 정수이며,
    t는 0 내지 113의 인덱스 범위를 갖는 수퍼 슬롯의 심벌 인덱스이고 t는 9 내지 113 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  25. 제 3 항에 있어서,
    상기 결정 단계 및 상기 전송 단계는 제 1 무선 단말에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 단말에 할당되는 논리 톤 인덱스들의 세트를 지시하는 할당 정보를 수신하도록 상기 제 1 무선 단말을 동작시키는 단계를 더 포함하며, 상기 제 1 무선 단말은 상기 할당된 논리 톤들에 대응하도록 결정되는 물리 톤들을 사용하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 단말과 동일한 셀에서,
    시간의 함수로서 셀 식별자 및 섹터 식별자를 사용하여 물리 톤들에 대한 논리 톤들의 매핑을 제어하는 톤 호핑 함수를 기초로 신호들을 전송하는데 사용되는 물리 톤들에 대응하는 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 물리 톤 인덱스들에 대응하는 상기 물리 톤들을 사용하여 신호들을 전송하는 단계를 수행하도록 제 2 무선 단말을 동작시키는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 무선 단말은 각각 동일한 섹터 타입 식별자, 셀 식별자 및 시간 값들을 사용하지만, 서로 다른 개별 세트들의 논리 톤들을 사용하여 신호들을 전송하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 무선 단말에 할당되는 논리 톤 인덱스들의 세트를 지시하는 할당 정보를 수신하도록 상기 제 2 무선 단말을 동작시키는 단계를 더 포함하며, 상기 제 2 무선 단말은 상기 할당된 논리 톤들에 대응하도록 결정되는 물리 톤들을 사용하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  29. 제 3 항에 있어서,
    기지국으로부터 수신된 다운링크 신호들로부터 상기 셀 식별자를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 셀 식별자를 결정하는 단계는 상기 기지국으로부터 수신된 고 전력 신호들의 패턴으로부터 상기 셀 식별자를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 고 전력 신호들은 파일럿 신호들, 비컨 신호들 또는 파일럿과 비컨 신호들의 조합인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  32. 제 3 항에 있어서,
    기지국으로부터 수신된 다운링크 신호들로부터 상기 섹터 타입 식별자를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 섹터 식별자를 결정하는 단계는 상기 기지국으로부터 수신된 고 전력 신호들의 패턴으로부터 상기 타입 식별자를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 고 전력 신호들은 파일럿 신호들, 비컨 신호들 또는 파일럿과 비컨 신호들의 조합인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  35. 제 3 항에 있어서,
    상기 방법은 기지국에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  36. 다중 섹터 셀을 포함하는 주파수 분할 다중화 통신 시스템에서 사용하기 위한 무선 단말로서,
    시간의 함수로서 셀 식별자 및 섹터 식별자를 사용하여 물리 톤들에 대한 논리 톤들의 매핑을 제어하는 톤 호핑 함수를 기초로 신호들을 전송하는데 사용되는 물리 톤들에 대응하는 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정하는 톤 호핑 모듈; 및
    상기 결정된 물리 톤 인덱스들에 대응하는 물리 톤들을 통해 신호들을 전송하는 송신기를 포함하는, 무선 단말.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 톤들은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 톤들인 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 결정 단계는 드웰마다 한 번씩 수행되고, 각 드웰은 일정 개수의 연속한 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시간 주기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  39. 제 36 항에 있어서,
    상기 톤 호핑 모듈은 시간의 함수로서 상기 다수의 물리 톤 인덱스들의 결정에 사용되는 2차 시간 의존 파라미터를 생성하는데 사용되는 타이밍 값을 수신하는 타이밍 입력을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 톤 호핑 모듈은 시간의 함수로서 상기 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정할 때 상기 2차 시간 의존 파라미터 외에도 상기 타이밍 값의 함수인 선형 시간 의존 파라미터를 사용하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 톤 호핑 모듈은 섹터 식별자 및 셀 식별자 입력을 포함하고, 상기 톤 호핑 모듈은 상기 셀 및 섹터 식별자 중 적어도 하나를 사용하여 상기 선형 시간 의존 파라미터 및 상기 2차 시간 의존 파라미터 중 적어도 하나를 스케일링하는 것 을 특징으로 하는 무선 단말.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 선형 시간 의존 파라미터 및 상기 2차 시간 의존 파라미터 중 하나를 스케일링하기 위해 상기 셀 및 섹터 식별자가 조합하여 사용되고,
    상기 선형 시간 의존 파라미터 및 상기 2차 시간 의존 파라미터 중 상기 셀 및 섹터 식별자의 조합을 이용하여 스케일링되지 않은 파라미터를 스케일링하기 위해 상기 셀 및 섹터 식별자 중 단 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 셀 및 섹터 식별자는 정수값인 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 셀 식별자는 미리 결정된 셀 식별자 값들의 세트로부터의 값인 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 섹터 식별자는 미리 결정된 섹터 타입 식별자 값들의 세트로부터의 값인 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  46. 제 38 항에 있어서,
    상기 톤 호핑 함수는 상기 섹터 타입 식별자와 셀 식별자에 모두 의존하는 미리 결정된 주기를 갖는 주기 함수인 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  47. 제 46 항에 있어서,
    모듈러 연산 동작들을 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  48. 제 45 항에 있어서,
    상기 섹터 타입 식별자는 셀의 인접한 섹터들마다 다른 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 셀 식별자는 인접한 셀들마다 다른 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  50. 제 46 항에 있어서,
    상기 선형 시간 의존 파라미터는 주기적으로 리셋되는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 선형 시간 의존 파라미터는 리셋 사이에 발생하는 드웰마다 다른 값을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  52. 제 50 항에 있어서,
    상기 호핑 함수의 주기성은 상기 선형 시간 의존 파라미터의 리셋들 간의 간격보다 긴 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 호핑 함수의 주기성은 상기 선형 시간 의존 파라미터의 리셋들 간의 간격보다 길고,
    서로 다른 섹터 타입들 및 동일한 셀 식별자를 갖는 동일한 셀에서 각각 동일한 세트의 논리 톤 인덱스들을 사용하는 제 1 섹터 및 제 2 섹터를 포함하는 임의의 두 섹터에 대해, 제 1 논리 톤 인덱스에 대한 상기 제 1 섹터 및 제 2 논리 톤 인덱스에 대한 상기 제 2 섹터에서 상기 리셋들의 발생 사이의 간격 동안, 상기 제 1 섹터에 대해서는 상기 제 1 논리 톤 인덱스가 드웰 단위로 제 1 대응 물리 톤에 매핑되고, 상기 제 2 섹터에 대해서는 상기 제 2 논리 톤 인덱스가 드웰 단위로 제 2 대응 물리 톤에 매핑되며, 상기 시간 리셋들 간에는 상기 제 1 및 제 2 논리 톤이 동일한 물리 톤에 대응하도록 매핑될 드웰이 많아야 단 하나인 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  54. 제 51 항에 있어서,
    상기 호핑 함수의 주기성은 상기 선형 시간 의존 파라미터의 리셋들 간의 간격보다 길고,
    서로 다른 셀 식별자들을 갖는 서로 다른 셀들에 대응하며, 각각 동일한 세트의 논리 톤 인덱스들을 사용하는 제 1 섹터 및 제 2 섹터를 포함하는 임의의 두 섹터에 대해, 제 1 논리 톤 인덱스에 대한 상기 제 1 섹터 및 제 2 논리 톤 인덱스에 대한 상기 제 2 섹터에서 상기 리셋들의 발생 사이의 간격 동안, 상기 제 1 섹터에 대해서는 상기 제 1 논리 톤 인덱스가 드웰 단위로 제 1 대응 물리 톤에 매핑되고, 상기 제 2 섹터에 대해서는 상기 제 2 논리 톤 인덱스가 드웰 단위로 제 2 대응 물리 톤에 매핑되며, 상기 시간 리셋들 간에는 상기 제 1 및 제 2 논리 톤이 동일한 물리 톤에 대응하도록 매핑될 드웰이 많아야 단 하나인 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  55. 제 38 항에 있어서,
    상기 호핑 함수는 다음의 방정식 형태로 표현될 수 있고:
    fs T(j, k) = s/((1/j)+T*k+k2),
    상기 방정식의 연산들은 GF(z)에 관계되며,
    여기서 j는 논리 톤 인덱스이고,
    T는 섹터 타입 식별자이고,
    s는 셀 식별자이고,
    k는 선형 시간 의존 파라미터이고,
    k2은 2차 시간 의존 파라미터이고,
    fs T는 섹터 타입 식별자 T 및 셀 식별자 s를 가진 섹터에서 사용되는 호핑 함수이고,
    fs T(j, k)는 섹터 타입 식별자 T 및 셀 식별자 s를 가진 섹터에서 드웰 k 동안 사용되는 논리 톤 j에 대응하는 물리 톤 인덱스이고,
    z는 논리적으로 인덱스화된 톤들의 수 및 물리적으로 인덱스화된 톤들의 수이며,
    j, s, k, k2, fs T(j, k), z는 음이 아닌 정수인 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  56. 제 55 항에 있어서,
    z는 113이고, T는 {0, 1, 2}의 세트에 있는 값이며, s는 적어도 5개의 서로 다른 정수로 이루어진 세트에 있는 정수값이고, k는 0보다 크거나 같고 59보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  57. 제 55 항에 있어서,
    k = (L mod 4)*15 + 바닥 함수((t-9)/7)이고,
    여기서 L은 비컨 슬롯 내의 수퍼 슬롯 인덱스이고 L은 0 내지 7 범위의 정수이며,
    t는 0 내지 113의 인덱스 범위를 갖는 수퍼 슬롯의 심벌 인덱스이고 t는 9 내지 113 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  58. 제 37 항에 있어서,
    다운링크 신호들을 수신하는 수신 모듈; 및
    기지국으로부터 수신된 다운링크 신호들로부터 상기 셀 식별자를 결정하는 기울기 결정 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 기울기 결정 모듈은 상기 기지국으로부터 수신된 고 전력 신호들의 패턴으로부터 상기 셀 식별자를 결정하는데 사용하기 위한 서로 다른 셀 식별자들에 대응하는 신호 패턴들에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  60. 제 59 항에 있어서,
    셀 식별자가 결정되는 상기 고 전력 신호들은 파일럿 신호들, 비컨 신호들 또는 파일럿과 비컨 신호들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  61. 제 60 항에 있어서,
    기지국으로부터 수신된 다운링크 신호들로부터 상기 섹터 타입 식별자를 결정하는 섹터 타입 결정 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말.
  62. 다수의 섹터들을 포함하는 적어도 하나의 셀을 포함하는 주파수 분할 다중화 시스템에서 톤 호핑을 구현하는 방법으로서,
    시간의 함수로서 셀 식별자 및 섹터 식별자를 사용하여 물리 톤들에 대한 논리 톤들의 매핑을 제어하는 톤 호핑 함수를 기초로 신호들을 전송하는데 사용되는 물리 톤들에 대응하는 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 물리 톤 인덱스들에 대응하는 상기 물리 톤들을 사용하여 신호들을 수신하는 단계를 포함하는, 톤 호핑 구현 방법.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 톤들은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 톤들인 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 결정 단계는 드웰마다 한 번씩 수행되고, 각 드웰은 일정 개수의 연속한 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시간 주기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  65. 제 62 항에 있어서,
    상기 시간의 함수로서 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정하는 단계는 2차 시간 의존 파라미터를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  66. 제 65 항에 있어서,
    상기 시간의 함수로서 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정하는 단계는 상기 2차 시간 의존 파라미터 외에도 선형 시간 의존 파라미터를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  67. 제 66 항에 있어서,
    서로 다른 무선 단말들은 상기 물리 톤들의 서로 다른 서브셋들을 사용하고, 상기 방법은,
    논리 톤 할당 정보 및 물리 톤들이 할당된 상기 결정된 다수의 물리 톤 인덱스들을 기초로 신호들이 수신된 다수의 무선 단말들 각각을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  68. 제 67 항에 있어서,
    상기 방법은 기지국에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 톤 호핑 구현 방법.
  69. 다중 섹터 셀을 포함하는 주파수 분할 다중화 통신 시스템에서 사용하기 위한 기지국으로서,
    시간의 함수로서 셀 식별자 및 섹터 식별자를 사용하여 물리 톤들에 대한 논리 톤들의 매핑을 제어하는 톤 호핑 함수를 기초로 신호들을 전송하는데 사용되는 물리 톤들에 대응하는 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정하는 톤 호핑 모듈; 및
    상기 결정된 물리 톤 인덱스들에 대응하는 물리 톤들을 통해 신호들을 수신하는 수신기를 포함하는, 기지국.
  70. 제 69 항에 있어서,
    상기 톤들은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 톤들인 것을 특징으로 하는 기지국.
  71. 제 70 항에 있어서,
    상기 결정 단계는 드웰마다 한 번씩 수행되고, 각 드웰은 일정 개수의 연속한 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시간 주기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  72. 제 69 항에 있어서,
    상기 톤 호핑 모듈은 시간의 함수로서 상기 다수의 물리 톤 인덱스들의 결정에 사용되는 2차 시간 의존 파라미터를 생성하는데 사용되는 타이밍 값을 수신하는 타이밍 입력을 갖는 것을 특징으로 하는 기지국.
  73. 제 72 항에 있어서,
    상기 톤 호핑 모듈은 시간의 함수로서 상기 다수의 물리 톤 인덱스들을 결정할 때 상기 2차 시간 의존 파라미터 외에도 상기 타이밍 값의 함수인 선형 시간 의존 파라미터를 사용하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  74. 제 72 항에 있어서,
    서로 다른 무선 단말들은 상기 물리 톤들의 서로 다른 서브셋들을 사용하고, 상기 방법은,
    논리 톤 할당 정보 및 물리 톤들이 할당된 상기 결정된 다수의 물리 톤 인덱스들을 기초로 신호들이 수신된 다수의 무선 단말들 각각을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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