KR20100012897A

KR20100012897A - 단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스에서 통신 채널들을 위한 계층적 변조

Info

Publication number: KR20100012897A
Application number: KR1020107000448A
Authority: KR
Inventors: 더가 프라사드 말라디
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2010-02-08
Also published as: WO2008154506A9; EP2168297A1; WO2008154506A1; JP2010529789A; TW200908623A; JP2012182808A; CN101682497A; JP5129323B2; US8824601B2; CN101682497B; US8259848B2; US20090042511A1; US20130039236A1; KR101107940B1

Abstract

시스템(들) 및 방법(들)은 상이한 에러 레이트 요구사항들과 함께 단일-캐리어 파형에서 제 1 및 제 2 통신 채널을 동시에 전송하기 위해 제공된다. 제 1 채널 및 제 2 채널은 제 1 및 제 2 컨스털레이션에 대한 알파벳을 형성하기 위해 개별적으로 코딩된다. 전송 이전에, 제 1 및 제 2 채널들의 정보 비트들이 계층적 변조를 이용하여 변조된다 컨스털레이션은 제 1 및 제 2 컨스털레이션의 결합을 통해 생성된다. 각각의 컨스털레이션은 구성가능한 에너지 비의 용어로서 표현되는 구성가능한 가중치(예를 들어, "계층적 가중치")가 할당된다. 에너지 비는 제 1 및 제 2 채널에 연관된 비트들의 탄성(resilience)을 결정한다. 제 1 및 제 2 컨스털레이션 내에서의 비트 매핑은 계층적 컨스털레이션의 각각의 사분면 내에 에러 레이트를 완화하기 위해 리던던시(redundancy)를제공한다. 2 보다 많은 채널의 계층적 변조는 개별 코딩 및 컨스털레이션컨스털레이션컨스털레이션컨스털레이션컨스털레이션을 통해 성취될 수 있다.

Description

단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스에서 통신 채널들을 위한 계층적 변조{HIERARCHICAL MODULATION FOR COMMUNICATION CHANNELS IN SINGLE-CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS}

특허를 위한 본 출원은 출원 번호가 60/942,980이고, 2007년 6월 8일에 출원되었으며, 그 명칭이 "HIERARCHICAL MODULATION BASED CONTROL CHANNEL FOR SC-FDMA" 인 미국 가출원의 이익을 주장한다. 이 출원의 전체는 설명적으로 여기에 참조된다.

다음의 설명은 일반적으로 무선 통신에 관련되며, 더 구체적으로, 단일 캐리어를 통해 동시에 전달되는 다중 통신 채널의 계층적 변조에 관련된다.

무선 통신 시스템은 거의 음성 및 데이터 모두(예를 들어, 비디오 및 오디오 스트림들, 파일 전송들, 웹-브라우징)의 통신을 위한 유비쿼터스 수단이 되었다. 무선 통신을 위한 새로운 시장들의 병합은 가입자 요구의 복잡성을 증가시키고, 네트워크 운영자들 사이의 경쟁은 사용자 장비 및 네트워크 레벨에서 무선 기술들의 시질적인 발전을 이끌었다. 이러한 발전은 컴퓨팅 능력, 프로세싱 파워 및 컴퓨팅 유닛들의 소형화의 꾸준한 발전으로부터 상호 상승적으로 이익을 받았다.

무선 통신 시스템은 음성 데이터 등과 같은 다양한 타입의 통신 콘텐츠를 제공하기 위해 널리 사용된다. 이러한 시스템들은 가용한 시스템 자원들(예를 들어, 일반적으로 유한하고, 규제되어 있으며, 값비싼 자원들인 대역폭 및 전송 전력)을 공유함으로써 다수의 사용자들에게 통신을 지원하는 다중-액세스 시스템들일 수 있다. 이러한 다중-액세스 시스템들의 예들은, 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템들; 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템들; 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템들 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 시스템들; 및 공간 분할 다중 액세스(SDMA)를 포함할 수 있다. 3rd Generation Partnership Project 2 Ultra Mobile Broadband(UMB) 및 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution(LTE)와 같은 3세대 시스템들은 이러한 다중-액세스 패러다임들 중 하나 이상을 개발한다.

향상된 무선 구조들에서, 다중 액세스 패러다임들은 통신의 다중-입력 다중-출력 모드로부터 이익을 얻으며, 이는 서빙 액세스 단말 또는 수신기 중 하나 또는 둘 다에서 다수의 트랜시버를 통해 텔레커뮤니케이션에 영향을 미친다. 또한 트래픽 및 신호의 멀티플렉싱은 일반적으로 업링크 보다 다운링크에 상이하게 특정된 주파수 분할 멀티플렉싱(FDM)에 의존한다; DL은 통신을 위해 다수의 캐리어들을 사용하며, 업링크는 단일 캐리어(SC) 또는 단일-캐리어 파형을 사용한다. SC-FDMA는 PAPR(peak-to-average ratio) 파동을 중화하면서 FDM상의 실질적으로 모든 이점들을 제공한다. 이러한 해법은 더 복잡한 것 및 UL 전송 및 시그널링 채널들에 대한 멀티플렉싱의 비용을 발생시킨다; 채널들은 시스템이 트래픽 및 제어를 전달하는 단일-캐리어 파형을 사용하는 동일하게 인터리빙된 톤들 또는 인접한 톤들에서 멀티플렉싱된다. 또한, 특정한 상황하에서 두 채널들은 가입자 감지된 서비스 품질을 보존하면서 통신(예를 들어, 음성 또는 데이터 세션)을 유지하기 위해 전송되도록 요구되며, 통신이 이러한 인스턴스들에서 실제로 보존된다는 것을 보장하기 위해, UL 전송에 대한 다양한 방식들은 조인트(joint) 코딩과 같은, 정보의 시-분할 멀티플렉싱, 다수의 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스들을 이용한 개별 코딩을 활용했다. 그러나 이러한 방식들은 동시 다중 채널 전송의 문제들에 대해 문제점들에 대해 완전하고 효과적인 해법과는 거리가 먼 것으로 보인다.

따라서, SC-FDMA 파형을 이용하여 다수의 통신 채널들의 통신을 위한 전송 형식에 대한 수요가 존재한다.

하기 설명은 본 발명의 실시예에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해서 하나 이상의 실시예들의 간략화된 설명을 제공한다. 본 섹션은 모든 가능한 실시예들에 대한 포괄적인 개요는 아니며, 모든 엘리먼트들 중 핵심 엘리먼트를 식별하거나, 모든 실시예의 범위를 커버하고자 할 의도도 아니다. 그 유일한 목적은 후에 제시되는 상세한 설명에 대한 도입부로서 간략화된 형태로 하나 이상의 실시예들의 개념을 제공하기 위함이다.

본 발명은 단일-캐리어 파형 포맷에서 상이한 에러 레이트 요구사항들과 함께 복수의 통신 채널을 동시에 전송하는 시스템(들) 및 방법(들)을 제공한다. 제 1 채널 및 제 2 채널은 제 1 및 제 2 컨스털레이션에 대한 알파벳을 형성하기 위해 개별적으로 코딩된다. 전송 이전에, 제 1 채널의 정보의 P 개의 비트들(P는 양의 정수) 및 제 2 채널의 Q개의 비트들(Q는 양의 정수)이 제 1 및 제 2 컨스털레이션의 결합을 통해 생성된 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 변조된다; 각각의 컨스털레이션은 구성가능한 에너지 비의 용어로서 표현되는 구성가능한 가중치(예를 들어, "계층적 가중치")가 할당된다. 에너지 비는 제 1 및 제 2 채널에 연관된 비트들의 탄성(resilience)을 결정한다. 제 1 및 제 2 컨스털레이션 내에서의 비트 매핑은 계층적 컨스털레이션의 각각의 사분면 내에 에러 레이트를 완화하기 위해 리던던시(redundancy)를제공한다. 2 보다 많은 채널의 계층적 변조는 개별 코딩 및 컨스털레이션 결합의 동일한 원칙을 통해 성취될 수 있다.

본 발명의 일 양상에서, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법이 설명되며 그 방법은, 제 1 변조 컨스털레이션(constellation)의 제 1 통신 채널의 정보의 P 개의 비트들(P 는 양의 정수)을 인코딩하는 단계; 제 2 변조 컨스털레이션의 제 2 통신 채널의 정보의 Q 개의 비트들(Q는 양의 정수)을 인코딩하는 단계; 계층적(hierarchical) 변조 컨스털레이션을 생성하기 위해 인코딩된 제 1 변조 컨스털레이션 및 인코딩된 제 2 변조 컨스털레이션을 결합(combine)하는 단계; 및 상기 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 톤들의 공통 세트에서 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 변조하는 단계를 포함한다.

다른 양상에서, 본 발명은 무선 통신 장치를 개시하고, 무선 통신 장치는: 제 1 변조 컨스털레이션의 제 1 통신 채널의 정보의 P 개의 비트들(P 는 양의 정수)을 인코딩하고; 제 2 변조 컨스털레이션의 제 2 통신 채널의 정보의 Q 개의 비트들(Q는 양의 정수)을 인코딩하고; 가중된 제 1 인코딩된 컨스털레이션 및 가중된 제 2 인코딩된 컨스털레이션의 결합을 통해 계층적 변조 컨스털레이션을 생성하기 위해 제1 가중치를 제 1 인코딩된 컨스털레이션에 그리고 제 2 가중치를 제 2 인코딩된 컨스털레이션에 할당하고; 상기 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 톤들의 공통 세트의 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 변조하도록 구성되는 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 무선 통신 환경에서 동작하는 장치를 개시하고, 그 장치는: 제 1 변조 컨스털레이션의 제 1 통신 채널의 정보의 비트들의 제 1 세트를 인코딩하기 위한 수단; 제 2 변조 컨스털레이션의 제 2 통신 채널의 정보의 비트들의 제 2 세트를 인코딩하기 위한 수단; 가중된 제 1 인코딩된 컨스털레이션 및 가중된 제 2 인코딩된 컨스털레이션의 결합을 통해 계층적 변조 컨스털레이션을 생성하기 위해 제1 가중치를 제 1 인코딩된 컨스털레이션에 그리고 제 2 가중치를 제 2 인코딩된 컨스털레이션에 할당하기 위한 수단; 상기 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 톤들의 공통 세트의 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 변조하기 위한 수단; 및 상기 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 전달하기 위한 수단을 포함한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건을 포함하고: 컴퓨터-판독가능한 매체는: 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 변조 컨스털레이션 심벌의 제 1 계층의 제 1 통신 채널의 P 개의 비트들(P 는 양의 정수)을 인코딩하도록 하기 위한 코드; 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 변조 컨스털레이션 심벌의 제 2 계층의 제 2 통신 채널의 Q 개의 비트들(Q는 양의 정수)을 인코딩하도록 하기 위한 코드; 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 변조 컨스털레이션 심벌의 인코딩된 제 1 계층 및 변조 컨스털레이션의 인코딩된 제 2 계층의 가중된 결합을 통해 계층적 변조 컨스털레이션 심벌을 생성하도록 하기 위한 코드; 및 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 계층적 변조 컨스털레이션 심벌들의 세트를 이용하여 톤들의 공통 세트에서 상기 제 1 통신 채널 및 상기 제 2 통신 채널을 변조하도록 하기 위한 코드를 포함한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 무선 통신에서 사용되는 방법을 개시하고, 그 방법은: 결합된 계층에서 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 수신하는 단계 ― 여기서, 상기 결합된 계층은 제 1 계층 및 제 2 계층을 포함함 ―; 상기 제 1 계층을 디코딩하는 단계; 및 기 제 1 계층을 디코딩하는 단계에 이은 직렬(serial) 디코딩 또는 상기 제 1 계층을 디코딩하는 단계와 동시의 병렬 디코딩 중 적어도 하나를 통해 상기 제 2 계층을 디코딩하는 단계를 포함한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 동작하는 장치를 개시하고, 고 장치는: 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널의 정보 비트들의 제 1 계층을 디코딩하기 위한 수단; 및 상기 제 1 계층을 디코딩한 이후에 직렬로 제 2 계층을 디코딩하기 위한 수단 ― 여기서, 상기 제 2 계층을 디코딩하는 수단은 상기 제 1 계층에 디코딩된 소프트 심벌들을 삭제(cancel)하기 위한 수단을 포함함 ― 을 포함한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 무선 환경에서 동작하는 전기 장치를 개시하고, 그 전기 장치는: 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널의 정보 비트들의 제 1 계층을 디코딩하고;그리고 상기 제 1 계층을 디코딩한 이후에 직렬로 제 2 계층을 디코딩하도록 구성되는 프로세서 ― 여기서, 상기 제 2 계층을 디코딩하는 것은 상기 제 1 계층에 디코딩된 소프트 심벌들을 삭제(cancel)하기 위한 수단을 포함함 ―; 및 상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 컴퓨터-판독가능 매체를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건을 개시하고, 컴퓨터-판독가능 매체는: 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 결합된 계층에서 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 수신하도록 하기 위한 코드; ― 여기서, 상기 결합된 계층은 제 1 계층 및 제 2 계층을 포함함 ―; 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 제 1 계층을 디코딩하도록 하기 위한 코드; 및 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 제 1 계층을 디코딩하는 것에 이은 직렬(serial) 디코딩 또는 상기 제 1 계층을 디코딩하는 것과 동시의 병렬 디코딩 중 적어도 하나를 통해 상기 제 2 계층을 디코딩도록 하기 위한 코드 ― 여기서, 상기 제 1 계층을 디코딩하는 것에 이은 직렬 디코딩은 상기 제 1 계층을 디코딩한 후에 소프트 심벌들을 삭제하는 것을 포함함 ― 를 포함한다.

상술한 목적 및 관련된 목적을 달성하기 위해서, 하나 이상의 실시예들이 아래에서 설명되고, 특히 청구항에서 특정되는 특징들을 포함한다. 하기 설명 및 관련 도면은 이런 실시예들의 예시적인 양상들을 더욱 상세하게 설명하고, 실시예들의 원리가 사용되는 다양한 방법 중 일부를 표시한다. 다른 이점들 및 새로운특징들은 다음의 상세한 설명을 도면들과 함께 고려하는 경우에 명백해질 것이며, 제시된 실시예들은 이러한 양상들 및 균등물 모두를 포함하는 의도이다.

도 1은 여기에 설명된 양상들에 따라, 다수의 안테나들을 가진 액세스 포인트가 여기에 설명된 양상에 따라 SIMO, SU-MIMO, 및 MU-MIMO 동작 모드의 다양한 모바일 단말을 동시에 스케줄링하고, 모바일 단말들과 통신하는 다중 액세스 무선 통신 시스템(100)을 도시한다.
도 2는 본 명세서에 개시된 양상들에 따라 세트 물리 계층 채널들을 전달하기 위해 계층적 변조를 사용하는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 3A 및 3B는 본 명세서에 개시된 양상들에 따라 제 1 및 제 2 채널의 계층적 변조를 도시한다.
도 4는 여기에 설명된 양상들에 따라 2-비트 베이스 계층에 매핑된 제 1 채널의 정보 비트 및 2-비트 확장 비트에 매핑된 제 2 채널 정보 비트와 함께 두 개의 QPSK 컨스털레이션들의 중첩인 예시적인 계층적 컨스털레이션

를 도시한다.
도 5A-5D는 16 QAM 컨스털레이션에 더하여 다양한 에너지 비에 대한 QPSK 컨스털레이션의 중첩인 계층적 컨스털레이션을 도시한다.
도 6은 여기에 설명된 양상들에 따라 계층적 중첩에 대안적이거나 추가적으로 그레이(Gray) 코딩을 통해 삭제/에러 탄성을 제공하는 컨스털레이션을 도시한다.
도 7은 MIMO 동작의 송신기 시스템 및 수신기 시스템의 예시적인 실시예들의 블록 다이어그램이다.
도 8은 예시적인 MU-MIMO 시스템이다.
도 9는 여기에 설명된 양상들에 따라 채널들의 제 1 및 제 2 세트를 계층적으로 변조하기 위한 예시적인 방법의 플로우차트이다.
도 10은 여기에 설명된 본 발명의 양상들에 따라 계층적 가중치들의 세트를 구성하기 위한 예시적인 방법의 플로우 차트이다.
도 11은 여기에 설명된 양상들에 따라 계층적으로 변조된 제 1 및 제 2 채널들의 정보 비트들을 인코딩하기 위한 예시적인 방법의 플로우차트이다.
도 12는 본 명세서에 설명된 양상들에 따라 계층적 변조 및 활용을 인에이블하는 예시적인 시스템이다.
도 13은 본 명세서에서 설명된 양상에 따라 계층적으로 변조된 채널들을 디코딩하는 것을 인에이블 하는 예시적인 시스템의 블록 다이어그램이다.

다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이어그램 형태로 제시된다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 소프트웨어 및 하드웨어의 조합, 또는 소프트웨어의 실행을 지칭한다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서상에서 실행되는 처리과정, 프로세서, 객체, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 장치 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있고, 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 내에 로컬화될 수 있고, 또는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 그 내부에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예를 들면, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터 데이터 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통한 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 처리들을 통해 통신할 수 있다.

또한 "또는"이라는 용어는 배타적인(exclusive) "또는" 보다는 포함적인(inclusive) "또는"을 의미하기 위한 의도를 가진다. 즉, 다르게 특정되거나, 문맥상 명백하지 않는 한, "X는 A 또는 B를 사용한다"는 임의의 자연스런 포함적인 변경을 의미하기 위한 의도를 지닌다. 즉, X가 A를 사용하고; X가 B를 사용하고; X가 A 및 B를 모두 사용하는 경우, "X가 A 또는 B를 사용한다"는 전술한 임의의 예시들을 모두 만족한다. 또한, 본 출원 및 첨부된 청구범위에 사용된 관사 "한" 또는 "하나" 일반적으로, 다르게 특정되거나 문맥상 단일 형태를 지칭하는 것이 명백하지 않는 한 "하나 이상"을 의미하도록 해석되어야한다.

또한, 다양한 실시예들이 무선 단말과 관련하여 설명된다. 무선 단말은 사용자에게 음성 및/또는 데이터 연결을 제공하는 장치를 지칭한다. 무선 단말은 랩톱 컴퓨터 또는 데스크톱 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 장치에 연결될 수 있으며, 또는 개인 휴대 단말기(PDA)와 같은 자립형 장치일 수 있다. 무선 단말은 시스템, 무선 장치, 가입자 유닛, 가입자국, 이동국, 이동 단말, 원격국, 액세스 단말, 원격 단말, 액세스 단말, 사용자 단말, 사용자 에이전트, 사용자 장치, 사용자 전제 장비 또는 사용자 장비, 셀룰러 전화, PCS 전화, 코드리스 전화, 세션 개시 프로토콜(SIP) 전화, 무선 로컬 루프(WLL) 스테이션, 연결 능력을 구비한 휴대용 장치, 또는 무선 모뎀에 연결되는 다른 처리 장치일 수 있다.

기지국은 무선 인터페이스를 통해, 하나 이상의 섹터들을 통하여, 무선 단말들과 통신하는 액세스 네트워크의 장치를 지칭할 수 있다. 기지국은 무선 단말과 액세스 네트워크의 나머지 사이에서 수신된 무선 인터페이스 프레임들을 IP 패킷들로 변환함으로써 라우터(router)로서 동작할 수 있으며, 액세스 네트워크는 IP 네트워크를 포함할 수 있다. 기지국은 또한 무선 인터페이스의 속성의 관리를 조정한다. 또한, 다양한 실시예들이 기지국과 관련하여 여기에 설명된다. 기지국은 모바일 장치(들)과 통신하기 위해 사용될 수 있으며, 액세스 포인트, 노드 B, 개선된 노드 B(eNode B) 또는 임의의 다른 용어로 지칭될 수 있다.

아래에 더 자세하게 설명될 바와 같이, 시스템(들) 및 방법(들)은 단일-캐리어 파형 포맷에서 상이한 에러 레이트 요구사항들과 함께 복수의 통신 채널을 동시에 전송하기 위해 제공된다. 제 1 채널 및 제 2 채널은 제 1 및 제 2 컨스털레이션에 대한 알파벳을 형성하기 위해 개별적으로 코딩된다. 전송 이전에, 제 1 채널의 정보의 P 개의 비트들(P는 양의 정수) 및 제 2 채널의 Q개의 비트들(Q는 양의 정수)이 제 1 및 제 2 컨스털레이션의 결합을 통해 생성된 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 변조된다; 각각의 컨스털레이션은 구성가능한 에너지 비의 용어로서 표현되는 구성가능한 가중치(예를 들어, "계층적 가중치")가 할당된다. 에너지 비는 제 1 및 제 2 채널에 연관된 비트들의 탄성(resilience)을 결정한다. 제 1 및 제 2 컨스털레이션 내에서의 비트 매핑은 계층적 컨스털레이션의 각각의 사분면 내에 에러 레이트를 완화하기 위해 리던던시(redundancy)를제공한다. 2 보다 많은 채널의 계층적 변조는 개별 코딩 및 컨스털레이션 결합의 동일한 원칙을 통해 성취될 수 있다.

도면을 참조하면, 도 1은 다수의 안테나들(113-128)을 가진 액세스 포인트(110)가 여기에 설명된 양상에 따라 SIMO, SU-MIMO, 및 MU-MIMO 동작 모드의 다양한 모바일 단말을 동시에 스케줄링하고, 모바일 단말들과 통신하는 다중 액세스 무선 통신 시스템(100)을 도시한다. 동작 모드는 동적이다: 액세스 포인트(110)는 단말들(130-160 및 170₁-170₆) 각각의 동작 모드를 재스케쥴링할 수 있다. 후자의 관점에서, 도 1은 단말들 및 안테나들 사이의 통신 링크의 스냅샷(snapshot)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 이러한 단말들은 고정식이거나 이동식일 수 있으며 셀(180) 전반에 분포한다. 여기에 사용되고, 기술분야에서 일반적인 바와 같이, 용어 "셀(cell)"은 그 용어가 사용되는 문맥에 따라 기지국(110) 및/또는 기지국의 커버리지 지리적 영역(180)을 지칭한다. 또한 단말(예를 들어, 130-160 및 170₁-170₆)은 임의의 주어진 순간에서 임의의 수의 기지국들(예를 들어, 도시된 액세스 포인트(110)와 통신하거나 또는 어떠한 기지국들과도 통신하지 않을 수 있다. 단말(130)은 단일 안테나를 가지며 따라서 이는 실질적으로 언제나 SIMO 모드로 동작함을 유의한다.

일반적으로 액세스 포인트(110)는 N_T ≥ 1 개의 전송 안테나들을 가진다. 액세스 포인트(110; AP)의 안테나들은 다수의 안테나 그룹들로 도시되었으며, 이 중 하나는 113 및 128을 포함하고 다른 것은 116 및 119를 포함하고, 추가적인 것은 122 및 125를 포함한다. 도 1에서, 두 개의 안테나들은 각각의 안테나 그룹에 대하여 도시되며, 더 많거나 더 적은 안테나들이 각각의 안테나 그룹에 대해 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 스냅샷에서, 액세스 단말(130; AT)는 안테나들(125 및 122)을 이용하여 SIMO 통신에서 동작하며, 안테나들(125 및 122)은 순방향 링크(135_FL)를 통해 액세스 단말(130)로 정보를 전송하고 역방향 링크(135RL)를 통해 액세스 단말(130)로부터 정보를 수신한다. 모바일 단말들(140, 150 및 160)은 각각 안테나들(119 및 116)을 이용하여 SU-MIMO 모드에서 각각 통신한다. MIMO 채널들은 단말들 각각(140, 150 및 160), 안테나들(119 및 116) 사이에서 형성되며, 상이한 FL들(145_FL, 155_FL, 165_FL) 및 상이한 RL들(145_RL, 155_RL, 165_RL)을 야기한다. 또한, 도 1의 스냅샷에서, 단말들(170₁-170₆)의 그룹(185)은 MU-MIMO로 스케줄링 되며, 그룹(185)의 단말 및 액세스 포인트(110)의 안테나들(128 및 113) 사이의 다수의 MIMO 채널들을 형성한다. 순방향 링크(175_FL) 및 역방향 링크 RL(175_RL)은 단말들(170₁-170₆) 및 기지국(110) 사이의 존재하는 다수의 FL들 및 RL들을 표시한다.

일 양상에서, LTE 및 WiMAX와 같은 시스템은 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 통신 및 시분할 듀플렉스(TDD) 통신 둘 다 내에서 MIMO 동작을 사용할 수 있다. FDD 통신에서, 링크들(135_RL-175_RL)은 각각의 링크들(135_FL-175_FL)과 상이한 주파수 대역들을 사용한다. TDD 통신에서, 링크들(135_RL-175_RL 및135_FL-175_FL)은 동일한 주파수 자원들을 사용한다; 그러나, 이러한 자원들은 순방향 링크 및 역방향 링크 통신 사이에서 시간에 따라 공유된다.

다른 양상에서, 시스템(100)은 CDMA, SDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, 단일-캐리어 FDMA(SC-FDMA), 공간 분할 다중 액세스(SDMA)와 같은 하나 이상의 다중-액세스 방식들 및/또는 다른 적합한 다중 액세스 방식들을 사용할 수 있다. TDMA는 시분할 멀티플렉싱(TDM)을 사용하고, 상이한 단말들(130-160 및 170₁-170₆)에 대한 전송들은 상이한 시간 인터벌들에서 전송됨으로써 직교화(orthogonalized)된다. FDMA는 주파수 분할 멀티플렉싱(FDM)을 사용하고, 상이한 단말들(130-160 및 170₁-170₆)에 대한 전송들은 상이한 주파수 서브캐리어들로 전송됨으로써 직교화된다. 예로서, TDMA 및 FDMA 시스템들은 코드 분할 멀티플렉싱(CDM)을 사용할 수 있으며, 다수의 단말들(예를 들어, 130-160 및 170₁-170₆)에 대한 전송은 이러한 전송들이 동일한 시간 인터벌 또는 주파수 서브캐리어로 전송된다고 하더라도, 상이한 직교 코드들(예를 들어, 왈시-하다마드(Walsh-Hadamard) 코드들, 폴리페이즈 코드들, 카사미(Kasami) 코드들)을 사용하여 직교화될 수 있다. OFDMA는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM)을 사용하고, SC-FDMA는 단일-캐리어 FDM을 사용한다. OFDM 및 SC-FDM은 시스템 대역폭을 다수의 직교 서브캐리어들(예를 들어, 톤(tone)들, 빈(bin)들,...)로 파티셔닝하며, 이들 각각은 데이터와 함께 변조될 수 있다. 일반적으로, 변조 심벌들은 OFDM을 이용하여 주파수 도메인에서 전송되며, SC-FDM을 사용하여 시간 도메인에서 전송된다. 선택적으로 및/또는 추가적으로, 시스템 대역폭은 하나 이상의 주파수 캐리어들로 분할될 수 있으며, 이들 각각은 하나 이상의 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 여기에 설명된 SIMO, SU-MIMO, 및 MU-MIMO 사용자의 스케줄링 및 파일럿 디자인이 일반적으로 OFDMA 시스템에 대해 설명되었으나, 여기에 설명된 기술들이 다중 액세스에서 동작하는 실질적으로 어떠한 무선 통신 시스템에도 유사하게 적용될 수 있음을 이해할 것이다.

추가적인 양상에서, 시스템(100)의 기지국들(110) 및 단말들(120)은 하나 이상의 데이터 채널들을 이용하여 데이터를 그리고 하나 이상의 제어 채널들을 이용하여 시그널링을 통신할 수 있다. 시스템(100)에 의해 사용되는 데이터 채널들은 활성 단말들(120)에 할당되어 각각의 데이터 채널이 임의의 주어진 시간에서 단 하나의 단말에 의해서만 이용되게 한다. 선택적으로 데이터 채널들은 다수의 단말들(120)에 할당될 수 있으며, 이 단말들은 데이터 채널 상에서 겹쳐지거나(superimposed) 또는 직교하여 스케줄링된다. 시스템 자원들을 보존하기 위해 시스템(100)에 의해 이용되는 제어 채널들은 또한 예를 들어, 코드 분할 멀티플렉싱을 사용하는 다수의 단말들(120) 사이에서 공유될 수 있다. 일 예시에서, 주파수 및 시간에서만 직교하여 멀티플렉싱된 데이터 채널들(예를 들어, CDM을 이용하지 않고 멀티플렉싱된 데이터 채널들)은 대응하는 제어채널들보다 채널 조건들 및 수신기의 불완정성으로 인한 직교성의 손실에 덜 민감할 수 있다.

안테나들의 각각의 그룹 및/또는 그들이 통신하도록 설계된 영역은 액세스 포인트의 섹터로서 종종 지칭된다. 섹터는 도 1에 도시된 바와 같이, 전체 셀(180)이거나 더 작은 영역일 수 있다. 일반적으로, 섹터화되는 경우, 셀(예를 들어 180)은 110과 같은 단일 액세스 포인트에 의해 커버되는 몇몇 섹터들(미도시)을 포함한다. 여기에 설명된 다양한 양상들이 섹터화되거나 그리고/또는 섹터화되지 않은 셀들을 가지는 시스템에서 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 임의의 수의 섹터화된 그리고/또는 섹터화되지 않은 셀들을 가지는 모든 적합한 무선 통신 네트워크들은 여기에 첨부된 청구범위의 범위내에 포함되도록 의도된다. 단순성을 위해, 여기에 사용된 "기지국"이라는 용어는 섹터를 서빙하는 스테이션 및 셀을 서빙하는 스테이션 모두를 지칭할 수 있다. 다음의 설명들이 단순성을 위해 일반적으로 각각의 단말이 하나의 액세스 포인트(예를 들어, 110)와 통신하는 시스템과 관련되나, 단말들이 실질적으로 임의의 수의 서빙 액세스 포인트들과 통신할 수 있음을 추가적으로 이해할 것이다.

순방향 링크들(135_FL-175_FL)을 통한 통신들에서, 액세스 포인트(110)의 전송 안테나들은 상이한 액세스 단말들(130-160 및 170₁-170₆)에 대한 순방향 링크의 신호-대-잡음 비를 개선하기 위해 빔형성(예를 들어, SDMA 통신을 실행)을 사용할 수 있다. 또한 자신의 커버리지를 통해 랜덤하게 흩어져있는 액세스 단말들에 전송하기 위해 빔형성을 사용하는 액세스 포인트는 자신의 모든 액세스 단말들에 단일 안테나를 통해 전송하는 액세스 포인트보다 이웃한 셀들의 액세스 단말에 더 적은 간섭을 유발한다.

기지국(110)은 셀(180)이 포함된 셀룰러 네트워크의 다른 셀들(미도시)를 서빙하는 다른 기지국(미도시)와 백홀(backhaul) 네트워크를 통해 통신할 수 있다. 이러한 통신은 셀룰러 네트워크 백본을 통해 실행되는 점-대-점(point-to-point) 통신이며, 이는 T-캐리어/E-캐리어 링크들(예를 들어, T1/E1 링크들) 및 패킷-기반 인터넷 프로토콜(TP)을 사용할 수 있다.

도 2는 세트 물리 계층 채널들을 전달하기 위해 계층적 변조를 사용하는 예시적인 시스템(200)을 도시한다. 채널들은 트래픽 채널들 또는 제어 채널들(예를 들어, 채널 품질 표시(CQI), 랭크 표시(RI), 확인응답/비확인응답(ACK/NACK), 프리코딩 행렬 표시자(PMI))일 수 있다. 상이한 채널들(전송 또는 제어 채널들)은 일반적으로 상이한 포맷들로 전달된다. 이러한 포맷들은 일반적으로, 동작 모드에 기반하여 상이한 전달되는 비트들을 포함한다; 예를 들어, LTE에서 ACK는 SIMO에서 1 정보 비트를 전달하고, SU-MIMO 모드에서는 2비트를 전달하며, CQI는 SIMO에서는 8 정보 비트를 전달하고, SDMA 및 SU-MIMO에서는 8정보비트를 전달한다. LTE에 대하여, 트래픽 또는 제어 채널의 업링크 통신에서 단일-캐리어 FDMA 파형이 통신을 위해 사용됨을 이해하여야 한다.

예시적인 시스템(210)에서, 새로운 계층적 변조가 제공된다. 계층적 변조는 단일-캐리어 FDMA 포맷 내에서 상이한 채널들(예를 들어, CHJ(228) 및 CHK(232))의 동시 통신을 감당할 수 있다. 적어도 이러한 목적으로, 계층적 변조 컴포넌트(214)는 컨스털레이션

및

의 계층적 중첩인 변조 컨스털레이션

에 따라 채널 J(CHJ; 228) 및 채널 K(CHK; 232)와 같은 제어 채널들의 세트를 변조한다:

(1) 여기서,

및

는 계층적 컨스털레이션

의 계층적 가중치이며,

을 만족한다. 컨스털레이션

및

의 계층은 계층적 가중치들의 상대 크기에 의해 명령(dictate)되며, 상대 크기는 다음과 같이 정의되는 "에너지 비(energy ratio)"

를 통해 결정될 수 있다:

. (2) 계층적 가중치들은 에너지 비

의 식으로서 다음과 같이 표현될 수 있다.

(3) 앞선 계층적 가중치(예를 들어, 식(3)에 정의된 바와 같은)는 인코딩을 위해 더 강한 보호를 감당하는 컨스털레이션을 결정하고, 남아있는 가중치와 연관되는 컨스털레이션은 더 약한 보호를 감당한다. "보호(protection)는 삭제 완화(erasure mitigation)를 지칭함을 이해할 것이다. 거의-대칭적인 에러 레이트는 작은 (O(1)) 에너지 비를 통해 달성될 수 있다.

계층적 변조 컴포넌트(214)는 컨스털레이션들(

및

)에 대해 CHJ(228) 및 CHK(232)와 연관된 정보 비트들을 각각 매핑하는 매핑 컴포넌트(215)에 의존한다. 이러한 구조는 아래에 도시된다(도 3A참조). 또한, 계층적 변조 컴포넌트(214)는 계층적 컨스털레이션 c에서 포인트들의 세트를 멀티플렉싱하는 멀티플렉싱(MUX) 컴포넌트(216)를 포함하고, 계층적 컨스털레이션 c는 (노드 B(240)에 의해) 승인된 톤들의 세트 내에서 CHJ(228) 및 CHK(232) 둘 다에 대한 정보의 비트를 포함한다(예를 들어, LTE에서, 톤들의 세트는 하나 이상의 자원 블록(RB)들의 등시성(isochronous) 슬라이스일 수 있으며, 각각의 RB는 OFDM 심벌마다 12 개의 서브캐리어들을 포함한다).

계층적 변조 컴포넌트(214)는 채널들(CHJ(228) 및 CHK(232))에 대해 멀티플렉싱되고, 계층적으로 변조된 심벌들을 전달한다.

컨스털레이션들의 세트(

,

및

)는 컨스털레이션 스토어(226)에 저장될 수 있다. 컨스털레이션 스토리지(226)가 메모리(222)의 일부일 수도 있음을 이해할 것이다. 컨스털레이션들(

및

)은, 각각, 알파벳들(A_B 및 A_E)을 가지고, 이러한 알파벳들은

개의 인코딩 비트(λ=B,E)를 감당하는 코드워드들(N_B 및 N_E)을 포함한다. 컨스털레이션(

)은 BPSK(binary phase-shift keying) 변조, QPSK(quadrature phase-shift keying) 변조, QAM(quadrature amplitude modulation), M-QAM(M-aryQAM) 등과 연관된 컨스털레이션일 수 있음을 이해할 것이다. 예시적인 시스템(200)에서 통신을 위해 사용되는 무선 통신 기술(예를 들어, LTE, UMB)에 따라, 변조의 특정한 세트, 그리고 컨스털레이션들의 특정한 세트가 사용가능함을 이해할 것이다. 예를 들어, LTE에서 QPSK, 16-QAM, 또는 64-QAM은 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH)의 변조를 위해 사용가능하다.

일 양상에서, 구성 컴포넌트(222)는 CHJ(228) 및 CHK(232)에 대한 특정 삭제/에러 레이트를 설정하기 위해 에너지 비 또는 계층적 가중치(들)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 에너지 비는, 단말-당 기준으로 조정될 수 있으며, 이는 (i)플로우-당 기준; 예를 들어, 음성, 비디오 및 음악-스트리밍과 같은 특정 실행 애플리케이션들이 레이턴시와 지터(jitter)에 민감하며, 따라서 에너지 비

는 레이턴시 및 지터를 완화하는 것을 보장하기 위해 구성됨 (ii) SUSO, SIMO, SU-MIMO 및 MU-MIMO와 같은 장치 동작 모드-당 조정을 포함할 수 있다. 일 양상에서, 구성 컴포넌트는

, 스케줄링 승인(grant), 다른-섹터 간섭 표시, 핸드오버 요청, 업링크 신호 강도 등을 조정하기 위해 표현 표시(예를 들어, E-비트 코드워드, E는 양의 정수)와 같은 특정 시그널링(225)을 수신하면 에너지 비(들) 또는 계층적 가중치(들)(224)를 조정할 수 있다. 또한, 수신된 데이터(225)의 특정 특징들(예를 들어, 수신된 데이터 패킷들, 패킷 포맷 등)은 에너지 비 또는 계층적 가중치(들)(224)의 조정을 트리거링한다.

T-단(tier) 계층들(예를 들어, T 개의 계층적으로 변조된 제어 채널들(T는 2 이상의 양의 정수)은 본 발명의 범위 내에 있음을 이해할 것이다. T-단 계층들은 추가적인 계산적 그리고 시그널링 복잡성을 도입할 수 있으나, T 개의 채널들의 계층적 변조는 다양한 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 다수의 ACK/NACK 채널들은 상이한 서비스 품질 제한(restriction)들 또는 패킷 포맷들을 이용하여 상이한 플로우들에 응답하여 전달될 수 있다.

예시적인 시스템(200)에서, 계층적 변조 컴포넌트(210)는 액세스 단말(210)에 상주한다; 그러나, 계층적 변조 컴포넌트(210)는 제어 채널들을 전달하는 실질적으로 임의의 송신기에 상주할 수 있음을 이해할 것이다.

계층적으로 변조된 채널들은 노드 B(240)에 의해 수신될 수 있다. 검출 컴포넌트(214)는 수신된 계층적으로 변조된 베이스 계층에서 인코딩된 CHJ(228) 및 확장(enhanced) 계층에서 인코딩된 CHK(232)를 디코딩한다. 베이스 계층 디코딩은 변조를 위해 사용되는 계층적 컨스털레이션의 모든 코드워드 또는 컨스털레이션 포인트들 로그-우도 비(log-likelihood ratio;LLR)들의 연산을 통해 처리될 수 있다. 확장 계층 디코딩은 베이스 계층 디코딩과 직렬 또는 병렬로 구현될 수 있다. 확장 계층의 직렬 디코딩은 (i) 베이스 계층의 검출 및 소프트 심벌들로부터 디코딩된 베이스 계층의 삭제, 및 (ii) 확장 계층 컨스털레이션 코드워드로부터 LLR의 계산을 수반한다. 직렬 디코딩에서, 더 견고한 채널(예를 들어, 낮은 에러 레이트)이 먼저 디코딩되며; 즉, 베이스 계층에서 인코딩된 채널이 먼저 디코딩됨을 이해할 것이다. 계층적 디코딩으로 인하여, 베이스 계층 정보 비트들이 디코딩되면, 컨스털레이션 사분면의 정보는 직접 추출(extract)된다. 병렬 디코딩은 계층적 컨스털레이션에서 모든 코드워드들로부터의 LLR 계산에 의존한다.

검출 컴포넌트(44)에 의해 사용되는 검출 메커니즘들은 최대 가능성(ML) 추정기, 최소 평균 제곱 등화기(MMSE), 제로 포싱(zero forcing;ZF) 필터, 최대 비 결합(MRC) 필터를 포함할 수 있다. 이러한 검출 컴포넌트는 추가적으로 연속된 간섭 제거기(SIC) 컴포넌트를 통합할 수 있다. 또한, 검출 컴포넌트(244)는 수신된 데이터 스트림의 직렬-대-병렬 분리, 순환 프리픽스 제거(removal) 및 수신된 심벌들을 추출하기 위한 역/직접(inverse/direct) 푸리에(Fourier) 및/또는 하다마드(Hadamard) 변환(들)을 수행할 수 있다.

M-단 계층들, 예를 들어, M 개의 계층적으로 변조된 제어 채널들(M은 2 보다 큰 양의 정수)는 직렬 또는 병렬로 디코딩될 수 있다. 프로세서(252)는 동작들(예를 들어, 연산)의 적어도 일부 및 검출 컴포넌트(244)의 기능성 및 동작과 연관된 로직을 수행하도록 구성된다.

검출 컴포넌트(244)에 더하여, 노드 B(240)는 데이터 또는 제어 통신(258)에서, 계층적 가중치(들)(224)를 설정하고 이러한 가중치 또는 이들의 표시(예를 들어, 계층적 가중치를 설정하기 위해 액세스 단말(210)의 룩업 테이블과 함께 사용될 L-비트 코드워드)를 전달할 수 있는 구성 컴포넌트(248)를 포함한다. 구성 컴포넌트(248)는 서비스 품질(QoS)(예를 들어, CHJ(228) 및 CHK(232)에 대한 특정 삭제/에러 레이트)에 적어도 부분적으로 기반하여 계층적 가중치(들)을 조정할 수 있다. 예를 들어, CQI 및 ACK와 같은 제어 채널들에서 에러 레이트는 가입자가 동의한 서비스와 같은 QoS 메트릭들을 유지하는 것에 대해 치명적일 수 있음을 이해할 것이다; 예를 들어, 보장된(guaranteed) 비트 레이트(GBR), 평균 비트 레이트(ABR), 최소 비트 레이트(MINNR); 블록 에러 레이트(BLER), 패킷 에러 레이트(PER), 비트 에러 레이트(BER), 그리고 피크 데이터 레이트(PDR). 구성 컴포넌트(248)가 가입자-당 기준으로 계층적 가중치(들)(224)을 조정할 수 있는데 왜냐하면 상이한 가입자들이 상이한 레이트 레벨들로 액세스를 가지기 때문임을 주의하여야 한다; 예를 들어, 기업 가입자들은 MINBR보다 특정 GBR을 보장하는 하드 QoS로 액세스를 가진다. 구성 컴포넌트(248)는 또한, 플로우-당 기준으로 계층적 가중치(들)(224)을 구성할 수 있으며, 가입자에 의해 실행되는 상이한 애플리케이션들은 상이한 동의된 레이트 내에서 서비스되며, 따라서, 상이한 품질, 탄성, 제어의 보전(CIQ 및 ACK에서 에러레이트)이 보증(warrant)될 수 있다. 예를 들어, 음성 통신, 전자상거래, 또는 무선 뱅킹이 정확한 CQI 및 ACK에 결정적으로 의존할 수 있으며, 웹브라우징, 파일 전송과 같은 애플리케이션들은 CQI 및 ACK 사이에서 크게 비대칭적인 품질(예를 들어 소거 레이트)을 견딜 수 있다.

구성 컴포넌트는 모바일 스테이션(들)의 동작 모드의 변화에 따라 에너지 비 및 계층적 가중치들을 구성할 수 있다. 예를 들어, 구성 컴포넌트(248)는 계층적 가중치(들)(224)를 조정하거나 모바일 스테이션의 동작 모드(예를 들어, SISO, SIMO, SU-MIMO, 또는 MU-MIMO)의 스케줄링된 변화에 응답하여 이들의 조정에 대한 표시를 전달할 수 있다. 이러한 동작 모드들, 그리고 그들의 수용가능한 용량은, 서빙된 단말에서 채널 상태 정보(예를 들어, CQI 및 ACK, 이들은 채널 강도 조건들 및 패킷 전송 효율성을 반영함)로의 액세스에 대한 실질적으로 상이한 크기(extent)들에 의존한다.

또한, 사용자 장비는 일반적으로 다수의 안테나들, 다중 모드(예를 들어, 다중 시스템 대역폭 동작, WCDMA, HSDPA와 같은 다중 텔레커뮤니케이션 기술, 및 GPS와 같은 텔레커뮤니케이션 서비스)와 같은 기술적 성능들의 특정한 세트를 가지며, 이는 CQI 또는 ACK/NACK와 같은 동시 제어 채널들의 사용가능성 또는 생성에 있어서 실질적으로 상이한 동작 성능을 초래한다. 예를 들어, 크게 비대칭적인 품질(CHJ(228)/CHK(232))의 생성 및 전송은 과도한 오버헤드 또는 보증되지 않은 배터리 비효율성을 초래한다; 따라서, 구성 컴포넌트는 계층적 가중치(들)(224)를 통해 CHJ(228) 및 CHK(232)에 대한 상대 품질을 최적화할 수 있다.

일 양상에서, 예시적인 시스템(200), 구성 컴포넌트(217 및 248)은 전술한 양상들에 따라 에너지 비들 또는 계층적 가중치들(224)의 값을 자동으로 탐색하고, 조정하고 또는 최적화하는 지능형 컴포넌트(미도시)에 의존한다. 본 발명의 추가적은 성능들과 연관된 본 명세서의 다른 부분에서 적응 및 최적화와 관련된 이러한 그리고 다른 목적으로, 용어 "지능"은 시스템에 관한 기존의 정보를 기반으로 시스템의 현재 또는 미래의 상태를 논증하거나 결론을 내리는(예를 들어 추론하는) 능력을 지칭한다. 인공 지능은 인간의 개입 없이 시스템의 특정 상태의 확률 분포를 생성하거나 특정한 문맥 또는 동작을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 인공 지능은 향상된 수학적 알고리즘들 ― 예를 들어, 결정 트리들, 신경(neural) 네트워크들, 회귀(regression) 분석, 프라이머리 컴포넌트 분석과 같은 클러스터 분석, 웨이블릿 디콤포지션과 같은 스펙트럼(spectral) 분석, 발생(genetic) 분석, 및 강화 학습 ―을 무선 통신 시스템(예를 들어, 서비스 셀(180))에 사용가능한 데이터(정보)의 세트에 적용하는 것에 의존한다.

특히, 전술한 다양한 자동화된 양상들 및 여기에 설명된 본 발명과 관련된 자동화된 양상들을 달성하기 위해 지능형 컴포넌트(미도시)는 데이터로부터 학습하고 건설된 모델들(예를 들어, HMM(Hidden Markov Models) 및 관련된 프로토타입적인 의존형 모델들, (예를 들어, 베이시안 모델 스코어 또는 근사치를 이용하는 구조 탐색에 의해 생성되는) 베이시안(Bayesian) 네트워크들과 같은 더 일반적은 확률 그래픽적 모델들, SVM(support vector machines)들과 같은 선형 분류자, "신경 네트워크(neural network)" 방법들로서 지칭되는 방법들과 같은 비-선형 분류자, 퍼지 로직 방법들 및 데이터 퓨전을 수행하는 다른 방법들)로부터 추론을 유도하는 다양한 방법들 중 하나를 사용할 수 있다.

예시적인 시스템(200)에서, 검출 컴포넌트(244)는 노드 B(210)에 상주하며, 이 검출 컴포넌트는 무선 환경에서 동작하고 제어 시그널링을 수신하는 실질적으로 임의의 수신시에 상주할 수 있음을 이해할 것이다.

프로세서들(252 및 218)이 노드 B(240) 및 액세스 단말(210) 각각을 구현하는데 필요한 기능적인 동작들(예를 들어, 연산들)의 적어도 일부를 수행하기 위해 구성된다는 것을 유의하여야 한다. 메모리들(256 및 222)은 노드 B(240) 및 액세스 단말(210)이 자신의 기능을 수행하는 경우에 각각 프로세서들(225 및 218)에 의해 사용될 수 있는 데이터 구조들, 코드 명령들, 알고리즘들을 보유할 수 있다.

도 3A 및 3B는 채널들(CHJ(228) 및 CHK(232)의 계층적 변조를 도시한다. 도 3A는 P개의 정보 비트를 포함하는 베이스 계층(310) 및 Q 개의 정보 비트를 포함하는 확장 계층(320)의 다이어그램이다. 베이스 계층 및 확장 계층의 비트들은 독립적으로 코딩된다. P+Q 개의 비트들의 변조는 계층적 컨스털레이션 c(330)에 기반하며, 이는 두 개의 컨스털레이션들, 하나는 2^Q 개의 코드워드들을 가지는 컨스털레이션

(336), 및 2^P개의 코드워드들을 가지는 두번째 컨스털레이션

(338)을 포함한다.

(330)의 알파벳들에 정보 비트들의 매핑은 베이스 계층 및 확장 계층에 따라 수행되며, 처음 P 개의 비트들은 제 1 채널(CHJ(228))에 대응하는 컨스털레이션 포인트 또는 코드워드로 변조되고, 따라오는 Q 개의 비트들은 차례로 제 2 채널(CHK(232))에 대응한다.

도 3B는 예시적인 계층적 가중치들

(358) 및

(362)을 표시하는 다이어그램이다. 설명된 바와 같이, 위의 계층적 가중치들은

(336) 및

(338) 사이에서 2-단 계층의 양을 정하는 것을 결정하는 에너지 비

(354)를 정의한다. 더 큰 계층적 가중치는 더 큰 가중치를 반송하는 컨스털레이션에 연관되는 변조된 정보 비트들에 대한 더 큰 정도의 보호를 준다. 보호를 보완하기 위해 비트 매핑은 베이스 계층에서의 비트들이 컨스털레이션 코드워드의 처음 P 개의 비트들에 매핑되고, 확장 계층의 비트들이 남아있는 Q 개의 비트들에 매핑되도록 하는 방법으로 계층적으로 될 것이다.

도 4는 두 개의 QPSK 컨스털레이션들의 중첩인 예시적인 계층적 컨스털레이션

를 도시하고,

의 비트 매핑은 베이스 계층(310)에 대한 2 정보 비트 및 확장 계층(320)에 대한 2 정보 비트의 매핑으로부터 나온다. 제 1 컨스털레이션

(410) 및 제 2 컨스털레이션

(420)은 각각 CHJ(228)(예를 들어, ACK 채널) 및 CHK(232)(예를 들어, CQI 채널)와 연관된 2 정보 비트를 매핑한다. 결과의 계층적 컨스털레이션 c의 각각의 사분면은 베이스 계층에 대한 정보 비트의 동일한 쌍(pair)(예를 들어, 1 사분면(I,Q>0)의 '00')과 연관되고, 각각의 사분면의 상이한 컨스털레이션 포인트는 확장 계층에 대한 정보 비트의 상이한 쌍을 반송한다. 컨스털레이션들(410 및 420)은 개별적으로 인코딩되며, 이러한 인코딩은

(410) 및

(420) 사이의 에너지 비에 관계 없이 동일하게 유지된다. 각각의 사분면의 베이스 계층 비트의 리던던시는 확장 계층의 정보 비트와 관련하여 증가된 상대 보호를 제공한다.

도 5A 내지 5D는 에너지 비{

}에 대한 QPSK 컨스털레이션의 중첩인 계층적 컨스털레이션들{

)을 도시한 것이다. 참고로, 16-QAM 컨스털레이션은 또한 각각의

(μ=1,...,4)와 함께 도시된다. 에너지 비가 증가하면,계층적 컨스털레이션

은 코드워드들 또는 컨스털레이션 포인트들의 더 단언된(pronounced) 클러스터들을 디스플레이한다. 따라서, 상이한 클러스터들에서 코드워드들을 이용하여 인코딩된 베이스 계층(예를 들어, CHJ(228))과 연관된 비트들의 통신 에러들은 실질적으로 완화되며, 확장 계층(예를 들어, CHK(232))에서 비트 에러 레이트는 증가된다. 에너지 비를 조정하는 것은 베이스-계층 비트들에 대해 특정 소거 레이트를 조정하는 메커니즘을 제공한다; 그러나, 베이스 계층 보호의 이러한 조정은 확장된-계층 비트 에러 레이트를 지불하여 달성된다. 따라서, 트레이드 오프는 베이스 계층에 매핑된 채널 및 확장 계층에 매핑된 채널에 대해 특정 삭제를 보증하는 다양한 통신 조건들에 기반하여 달성된다. 도 5A에 도시된 바와 같이, (

=4 를 가지는) 계층적 컨스털레이션

은 16QAM과 거의 대칭이다. 그러나, 계층적 컨스털레이션

(500)의 코히어런트 성질의 관점에서, 베이스-계층 비트들은 계층적 컨스털레이션 코드워드들에서 처음에 인코딩된 정보 비트들이고, 각각의 사분면의 코드워드들은 베이스 계층에 대한 동일한 정보 비트들을 전달하도록 유지되고, 따라서, 베이스 계층은 자신의 확장 계층 카운터파트(counterpart) 보다 약간 더 탄성(resilient)이 있다. 도 5B는

=4 로부터

=9로 에너지 비가 증가하는 것이 각각의 사분면에서 네 개의 코드워드들의 명확하게 클러스터링된 그룹들을 나타내는

(525)을 초래함을 보여준다. 클러스터링은 상이한 베이스-계층 정보 비트들과 연관된 컨스털레이션 포인트들 사이의 구별을 증가시키며, 따라서, 실질적으로 더 많은 보호가 확장된 계층 정보 비트의 탄력을 지불하고 이러한 계층에 수용가능하며, 여기서, 정보 비트들은 동일한 사분면 내의 코드워드들로 매핑된다. 도 5C는 에너지 비

=19로 정의된

(550)에 대한 각각의 사분면의 더 단언된 클러스터링을 디스플레이한다;

(550)은 확장된-계층 비트들에대한 더 적은 보호를 지불하고 베이스-계층 비트들에 더 큰 보호를 감당할 수 있다. 도 5D는

=25와 중첩으로부터 초래되는

(575)에 대한 컨스털레이션 포인트들의 더 단언된 클러스터링을 디스플레이하며, 클러스터링은 확장된-계층 비트들의 탄성을 지불하고 베이스-계층 정보 비트들의 본성(integrity)를 더욱 증가한다.

도 6은 계층적 중첩에 대안적이거나 추가적으로 그레이(Gray) 코딩을 통해 삭제/에러 탄성을 제공하는 컨스털레이션을 도시한다. 16-QAM을 이용한 그레이 매핑은 단일 컨스털레이션 또는 알파벳의 감소를 통해 복잡성을 감소시킴을 이해하여야 한다. 전술한 바와 같이 그레이 매핑을 이용한 16-QAM은 그레이 코딩을 이용한 쿼시(quasi)-

(예를 들어,

=4) 계층적 컨스털레이션이며, 이 경우 정보 비트 매핑은 최대값비트(MSB)들 및 최소값비트(LSB)들 사이의 구분에 의존한다. 제 1 채널(예를 들어, CHJ(228), 및 제 2 채널(예를 들어, CHK(232))에 수용된 보호는 실질적으로 동일함을 이해하여야 한다.

도 7은 여기에 설명된 하나 이상의 양상들에 따라 무선 환경에서 셀(또는 섹터) 통신을 제공할 수 있는 다중-입력 다중-출력 시스템에서 (노드 B(240)와 같은) 송신기 시스템(710) 및 수신기 시스템(750)(예를 들어, 액세스 단말(120)의 실시예의 블록 다이어그램(700)이다. 송신기 시스템(710)에서, 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터가 데이터 소스(712)로부터 송신(TX) 데이터 프로세서(714)로 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 데이터 스트림은 각각의 전송 안테나를 통해 전송된다. TX 데이터 프로세서(714)는 코딩된 데이터를 제공하기 위해 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정한 코딩 방식에 기반하여 각각의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 포맷하고, 코딩하고 그리고 인터리빙한다. 각각의 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기술을 이용하여 파일럿 데이터와 멀티플렉싱 될 수 있다. 파일럿 데이터는 일반적으로 공지된 방식으로 처리된 공지된 데이터 패턴이고 채널 응답을 추정하기 위해 수신기 시스템에서 사용될 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 멀티플렉싱된 파일럿 및 코딩된 데이터는 변조된 심벌을 제공하기 위해 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정한 변조 방식(예를 들어, BPSK(binary phase-shift keying), QPSK(quadrature phase-shift keying), M-PSK(multiple phase-shift keying), 또는 M-QAM(m-order quadrature amplitude modulation))에 기반하여 변조된다. 각각의 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조는 프로세서(730)에 의해 실행되는 명령들에 의해 결정될 수 있으며, 그 명령들 및 데이터는 메모리(732)에 저장될 수 있다.

모든 데이터 스트림들에 대한 변조 심벌들은 TX MIMO 프로세서(720)로 제공되고, 이는 변조 심벌들(예를 들어, OFDM)을 추가적으로 처리할 수 있다. TX MIMO 프로세서(720)는 그리고 나서 N_T 개의 트랜시버들(TMTR/RCVR)(722_A 내지 722_T)로 N_T 개의 변조 심벌들을 제공한다. 특정한 실시예들에서, TX MIMO 프로세서(720)는 데이트 스트림들의 심벌들 및 심벌들이 전송되는 안테나들에 빔형성 가중치들(또는 프리코딩)을 적용한다. 각각의 트랜시버(722)는 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하기 위해 각각의 심벌 스트림을 수신하고 처리하며, MIMO 채널을 통한 전송을 위해 적합한 변조된 신호를 제공하기 위해 아날로그 신호를 추가로 컨디셔닝(예를 들어, 증폭, 필터링 및 업컨버팅)한다. 트랜시버들(722_A 내지 722_T)로부터의 N_T 개의 변조된 신호들은 각각 N_T 개의 안테나들(724₁ 내지 724_T)로부터 전송된다. 수신기 시스템(750)에서, 전송된 변조된 신호들은 N_R개의 안테나들(752₁ 내지 752_R)dp 의해 수신되고, 각각의 안테나(752)로부터 수신된 신호는 각각의 트랜시버(RCVR/TMTR)(754_A 내지 754_R)로 제공된다. 각각의 트랜시버(754_A 내지 754_R)는 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 다운컨버팅)하고, 샘플들을 제공하기 위해 컨디셔닝된 신호들을 디지털화하고, 대응하는 "수신" 심벌 스트림을 제공하기 위해 샘플들을 추가로 처리한다.

RX 데이터 프로세서(760)는 N_T 개의 "검출된" 심벌 스트림들을 제공하기 위해 특정한 수신기 프로세싱 기술에 기반하여 N_R 개의 트랜시버들(754_A 내지 754_R)로부터 N_R 개의 수신된 심벌 스트림들을 수신하고 처리한다. RX 데이터 프로세서(760)는 그 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원하기 위해 각각의 검출된 심벌 스트림을 복조하고, 디인터리빙하고, 그리고 디코딩한다. RX 데이터 프로세서(760)에 의한 프로세싱은 송신기 시스템(710)에서 TX MIMO 프로세서(720) 및 TX 데이터 프로세서(714)에 의해 수행되는 것과 상보적이다. 프로세서(770)는 주기적으로 어떠한 프리코딩 행렬을 사용할지를 결정하고, 이러한 행렬은 메모리(772)에 저장될 수 있다. 프로세서(770)는 행렬 인덱스 부분 및 랭크 값 부분을 포함하는 역방향 링크 메시지를 포뮬레이트한다. 메모리(772)는 프로세서(770)에 의해 실행되는 경우 역방향 링크 메시지를 포뮬레이팅하게 되는 명령들을 저장할 수 있다. 업링크 메시지는 통신 링크 또는 수신된 데이터 스트림 또는 이들의 조합과 관련된 다양한 타입의 정보를 포함할 수 있다. 예로서, 이러한 정보는 채널 품질 표시(들), 스케줄링된 자원을 조정하기 위한 오프셋, 및/또는 링크(또는 채널) 추정을 위한 기준 신호들의 사운딩을 포함할 수 있다. 업링크 메시지는 TX 데이터 프로세서(738)에 의해 처리되며, 이는 데이터 소스(736)로부터 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터를 수신하며, 변조기(780)에 의해 변조되며, 트랜시버(754_A 내지 754_R)에 의해 컨디셔닝되며, 송신기 시스템(710)으로 다시 전송된다. 업링크 메시지는 동시에 전송되는 다수의 채널들을 포함할 수 있으며, 이러한 시나리오가 여기에 전술한 양상들에 따라 동작하는 계층적 변조 컴포넌트(781)의 적어도 일부에 의해 관리될 수 있음을 이해하여야 한다.

송신기 시스템(710)에서, 수신기 시스템(750)으로부터의 변조된 신호들은 안테나들(724₁-724_T)에 의해 수신되고, 트랜시버들(722_A-722_T)에 의해 컨디셔닝되며, 복조기(740)에 의해 복조되며, 수신기 시스템(750)에 의해 전송된 역방향 링크 메시지를 추출하기 위해 RX 데이터 프로세서(742)에 의해 처리된다. 프로세서(730)는 빔형성 가중치들을 결정하기 위해 사용되는 프리-코딩 행렬을 결정하며, 추출된 메시지를 처리한다.

수신기(750)는 SIMO, SU-MIMO, 및 MU-MIMO에서 동작하기 위해 동적으로 스케줄링 될 수 있으며, 상이한 계층적 변조는 단일-캐리어 파형 내에서 동시에 채널들이 전송되는 경우 보증될 수 있다. 계층적 컨스털레이션(들)과 연관된 계층적 가중치들에 대한 조정은 동작 모드의 변화에 응답하여 실행될 수 있다. 다음으로, 이러한 동작 모드에서의 통신이 설명된다. SIMO 모드에서 수신기에서 단일 안테나(N_R=1)가 통신을 위해 사용됨을 유의한다; 따라서, SIMO 동작은 SU-SIMO의 특별 케이스로서 해석될 수 있다. 단일-사용자 MIMO 동작 모드는 단일 수신기 시스템(750)이 도 7에 설명되고 그들과 관련되어 설명된 동작에 따라 송신기 시스템(710)과 통신하는 경우에 대응한다. 이러한 시스템에서, (TX 안테나들로도 알려진) N_T 개의 송신기들(724₁-724_T) 및 (RX 안테나들로도 알려진) N_R 개의 수신기들(752₁-752_R)은 무선 통신을 위한 MIMO 행렬 채널(예를 들어, 저속 또는 고속 페이딩을 이용한 Reyleigh 채널 Gaussian 채널)을 형성한다. 전술한 바와 같이, SU-MIMO 채널은 랜덤 복소수들의 N_R×N_T 행렬에 의해 설명된다. 채널의 랭크는 N_R×N_T 행렬의 대수적인 랭크와 동일하며, 공간-시간 또는 공간-주파수 코딩에서, 랭크는 스트림-간 간섭을 가하지 않고 SU-MIMO 채널을 통해 전송될 수 있는 독립적인 데이터 스트림들(또는 계층들)의 수 N_V≤min{N_T , N_R}와 동일하다.

일 양상에서, SU-MIMO 모드에서, 톤

에서, OFDM을 이용한 전송된/수신된 심벌들은 다음과 같이 모델링될 수 있다:

(4) 여기서,

는 수신된 데이터 스트림이고, N_R×1 벡터이며,

은 톤

에서 채널 응답 N_R×N_T 행렬이며(예를 들어, 시간-의존 채널 응답 행렬

의 푸리어 변환),

는 N_T×1 출력 심벌 벡터이며,

는 N_R×1 노이즈 벡터(예를 들어 부가 백색 가우시안 잡음)이다. 프리코딩은 N_V×1 계층 벡터를 N_T×1 프리코딩 출력 벡터로 변환할 수 있다. N_V는 송신기(710)에 의해 전송된 데이터 스트림들(계층들)의 실제 개수이며, N_V는 채널 조건들(예를 들어, 보고된 CQI) 및 단말(예를 들어, 수신기(750)에 의해 요청된 스케줄링에서 (예를 들어 RI를 통해) 보고된 랭크에 적어도 부분적으로 기반하여 송신기(예를 들어, 송신기(710), 노드 B(250) 또는 액세스 포인트(110)의 판단에서 스케줄링될 수 있다. CQI 및RI 가 동시에 전달되는 경우에, 계층적 시뮬레이션이 채널들의 각각의 적절한 보고 품질(예를 들어, 에러 레이트)을 보증하기 위해 사용될 수 있음을 이해하여야 한다.

는 적어도 하나의 멀티플렉싱 방식 및 송신기에 의해 적용되는 적어도 하나의 프리-코딩(또는 빔형성) 방식의 결과임을 이해하여야 한다. 또한,

는 전력 이득 행렬과 컨벌루션되며, 이는 송신기(710)가 각각의 데이터 스트림 N_V에 할당하는 전력의 양을 결정한다. 전력 이득 행렬이 단말(예를 들어, 액세스 단말(220), 수신기(750) 또는 UE(140))에 할당되는 자원일 수 있으며, 이는 전력 조정 오프셋들을 통해 제어될 수 있음을 이해하여야 한다.

전술한 바와 같이, 일 양상에 따르면, 단말들(예를 들어, 모바일들(170₁-170₆))의 세트의 MU-MIMO 동작모드는 본 발명의 범위 내이다. 또한, 스케줄링된 MU-MIMO 단말들은 SU-MIMO 단말들 및 SIMO 단말들과 함께 동작한다. 도 8은 수신기(750)와 실질적으로 동일한 수신기로 구현되는 세 개의 AT들(750_P, 750_U, 및 750_S)이 노드 B로 구현되는 송신기(710)와 통신하는 예시적인 다중-사용자 MIMO 시스템(800)을 도시한다. 시스템(700)의 동작은 서빙 액세스 포인트(예를 들어, 110 또는 250)에서 상주하는 집중화된(centralized) 스케줄러에 의해 서비스 셀 내에서 MU-MIMO 동작에서 스케줄링되는 단말들(170₁-170₆)과 같은 무선 장치들의 실질적인 임의의 그룹(예를 들어, 185)의 동작을 나타냄을 이해하여야 한다. 전술한 바와 같이, 송신기(710)는 N_T 개의 TX 안테나들(724₁-724_T)을 가지고, AT들 각각은 다수의 RX 안테나들을 가진다; 즉, AT_P 는 N_P 개의 안테나들(752₁-752_P)을 가지고, AT_u 는 N_u 개의 안테나들(752₁-752_u)을 가지고, AT_s 는 N_S 개의 안테나들(752₁-752_s)을 가진다. 단말들 및 액세스 포인트 사이의 통신은 업링크들(815_P, 815_U, 및 815_S)을 통해 실행된다. 유사하게, 다운링크들(810_P, 810_U, 및 810_S)은 노드 B(710) 및 단말들(AT_P, AT_U, 및 AT_S) 각각 사이의 통신을 원활하게 한다. 또한 각각의 단말 및 기지국 사이의 통신은 도 8에 도시되고 이에 대응하는 설명과 실질적으로 동일한 컴포넌트들을 통해 실질적으로 동일한 방법으로 구현된다.

단말들은 액세스 포인트(710)(예를 들어, 셀(180))에 의해 서비스되는 셀 내의 실질적으로 상이한 위치에서 위치할 수 있고, 따라서, 각각의 사용자 장비(750_P, 750_U, 및 750_S)는 자신의 고유 MIMO 행렬 채널

및 응답 행렬

(α=P, U, 및 S)을 자신의 고유한 랭크(또는 균등하게, 단일 값 디컴포지션)와 함께 가진다. 셀-내 간섭은 기지국(710)에 의해 서비스되는 셀에 존재하는 복수의 사용자들로 인해 나타난다. 이러한 간섭은 CQI 및 ACK에 영향을 미치고, 단말들(750_P, 750_U, 및 750_S) 각각에 의해 보고되는 실질적으로 모든 트래픽 및 제어 채널들에 영향을 미친다. 따라서, 노드 B(710)는 동시에 전달되는 경우 CQI 및 ACK 보고들의 만족할만한 정확성을 보장하기 위해 단말들(750_P, 750_U, 및 750_S)에 의해 사용되는 계층적 컨스털레이션들의 세트를 조정할 수 있다.

도 8에 세 개의 단말들이 도시되었으나, MU-MIMO 시스템은 임의의 수의 단말들을 포함할 수 있으며, 이러한 단말들 각각은 인덱스 k를 이용하여 아래에 표시됨을 이해하여야한다. 다양한 양상들에 따르면, 액세스 단말들(750_P, 750_U, 및 750_S) 각각은 노드 B(710)에 계층적으로 변조된 CQI 및 ACK를 보고할 수 있다. 또한 이러한 단말들 각각은 통신을 위해 사용되는 안테나들의 세트에서 각각의 안테나들로부터 사운딩 참고 신호를 노드 B(710)로 전송할 수 있다. 노드 B(710)는 SU-MIMO 또는 SIMO와 같은 상이한 동작 모드에서 각각의 단말들(750_P, 750_U, 및 750_S)을 동적으로 재-스케줄링할 수 있다.

일 양상에서, 톤

에서, 사용자 k에 대해 OFDM을 이용하여 전송되고/수신되는 심벌들은 다음과 같이 모델링될 수 있다:

(5) 여기서, 심벌들은 식 (1)과 동일한 의미를 갖는다. 다중-사용자 다이버시티로 인하여, k 사용자에 의해 수신되는 신호의 다른-사용자 간섭은 식(2)의 좌변의 두번째 항을 이용하여 모델링된다. 프라임(') 심벌은 전송된 심벌 벡터

가 합으로부터 제외되었음을 표시한다. 연속된 항들은 셀의 다른 사용자들로의 송신기(예를 들어, 액세스 포인트(210))에 의해 전송된 심벌들의 (채널 응답

을 통해) 사용자 k에 의한 수신을 나타낸다.

전술하고 도시된 예시적인 시스템들의 관점에서, 본 발명에 따라 구현되는 방법들은 도 9, 10 및 11의 플로우차트들을 참조하여 더 잘 이해될 것이다. 한편, 설명의 단순성을 위하여, 방법들은 일련의 블록들로서 설명되고 도시되고, 본 발명은 블록들의 수 또는 순서에 의해 한정되지 않으며, 임의의 블록들은 여기에 도시되고 설명된 것과 상이한 순서로 그리고/또는 다른 블록들과 동시에 발생할 수 있다. 모든 블록들이 여기에 설명된 방법들을 구현하기 위해 요구되는 것은 아니다. 블록들과 연관된 기능들은 소프트웨어, 하드웨어, 이들의 조합 또는 임의의 다른 적합한 수단(예를 들어, 장치, 시스템, 프로세스, 컴포넌트,...)에 의해 구현될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 여기 및 본 명세서 전체를 걸쳐 설명된 방법들은 이러한 방법들을 다양한 장치들로 운반하고 전송하는 것을 원활하게 하는 제조 물품에 저장될 수 있음을 이해하여야 한다. 여기에 설명된 방법은 상태 다이어그램과 같이, 일련의 상호관련된 상태들 또는 이벤트들로서 선택적으로 나타낼 수 있음을 이해하여야한다. 또한, 여기에 설명된 상이한 방법들의 적어도 일부의 조합으로부터 도출되는 방법은 플로우차트(들)보다 상호작용(interaction) 다이어그램 또는 콜 플로우로서 나타낼 수 있다.

도 9는 채널들의 제 1 및 제 2 세트를 계층적으로 변조하기 위한 예시적인 방법(900)의 플로우차트이다. 일 양상에서, 예시적인 방법(900)은 모바일 스테이션이 업링크로 정보를 전달하는 LTE와 같은 단일-캐리어 파형으로 정보를 통신하는 무선 환경에서 송신기에 의해 사용될 수 있다. 예시적인 방법(900)은 UMB(ultra-mobile broadband) 또는 WiMAX(worldwide interoperability for microwave access)와 같은 주파수 분할 멀티플렉싱에 의존하는 실질적으로 임의의 무선 통신 기술에서 사용될 수 있음을 이해하여야 한다.

동작(910)에서, 제 1 채널의 P 개의 정보 비트는 제 1 변조 컨스털레이션로 인코딩된다. 제 1 채널은 데이터 채널(PUSCH) 또는 제어 채널(PUCCH)일 수 있다. 제 1 변조 컨스털레이션은 실질적으로 M-ary QAM 등을 포함하는 임의의 변조 컨스털레이션일 수 있다. 동작(920)에서, 제 2 채널의 Q 개의 정보 비트는 제 2 변조 컨스털레이션로 인코딩된다. 제 2 채널은 데이터 채널(PUSCH) 또는 제어 채널(PUCCH)일 수 있다. 제 1 변조 컨스털레이션은 실질적으로 M-ary QAM 등을 포함하는 임의의 변조 컨스털레이션일 수 있다. 동작(930)에서, 계층적 변조 컨스털레이션은 제 1 및 제 2 변조 컨스털레이션들의 가중된 결합을 통해 생성된다. 일 양상에서, 가중치들은 구성가능한 에너지 비

에 의해 규정된다(식(3) 및 도 3A-3B 참조). 에너지 비는, 가중되고 결합된 변조 컨스털레이션로 인코딩된 정보 비트들의 삭제의 상대 정도를 결정하는 것을 적어도 부분적으로 원활하게 한다. 동작(940)에서, 제 1 및 제 2 채널들은 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 변조된다. 동작(950)에서, 계층적으로 변조된 제 1 및 제 2 채널들은 전달된다. 일 양상에서, 제 1 및 제 2 채널들은 단일 캐리어로 전달된다. 계층적 변조 컨스털레이션을 통한 제 1 및 제 2 채널의 정보 비트의 변조는 통신이 단일 캐리어를 통해 실행될 수 있음을 보장한다는 것을 알 것이다.

도 10은 여기에 설명된 본 발명의 양상들에 따라 계층적 가중치들의 세트를 구성하기 위한 예시적인 방법의 플로우 차트이다. 동작(1010)에서, 계층적 가중치들(

및

), 또는 에너지 비의 세트들이 구성된다. 이러한 구성은 단말-당 기준으로, 플로우-당 기준으로 또는 가입자-당 기준으로 구현될 수 있다. 계층적 가중치들은 (1)GBR, ABR, BER, PER, BLER, 일반적으로 서빙되는 모바일 스테이션의 채널 품질 표시자들에 의해 규정되는 ― 스케줄링 우선순위들을 일반적으로 결정하는 트래픽 핸들링 우선순위; 및 2) 사용자 장비 성능 또는 동작 모드에 적어도 부분적으로 기반하여 결정될 수 있다. 다른 소스들, 메트릭들 또는 파라미터들이 계층적 가중치들 또는 에너지 비들을 결정하기 위해 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 일 양상에서, 계층적 가중치들 또는 에너지 비들의 구성은 장치의 스케줄링된 동작 모드의 변화와 같은 전술한 원인들 (1) 또는 (2)의 변화에 응답하여 자동으로 그리고 동적으로 조정될 수 있다; 예를 들어, 모바일 스테이션은 SIMO 동작에서 MIMO 동작으로 스위치한다. 동작(1020)에서, 계층적 가중치의 구성된 세트의 제 1 가중치는 제 1 인코딩된 컨스털레이션에 할당되고, 계층적 가중치의 구성된 세트의 제 2 가중치는 제 2 인코딩된 컨스털레이션에 할당된다. 동작(1030)에서, 구성된 계층적 가중치의 세트가 유지된다. 일 양상에서, 계층적 가중치들은 계층적 가중치들을 구성하는 네트워크 장치의 메모리에 저장될 수 있다. 동작(1030)에서, 구성된 계층적 가중치는 전달된다.

도 11은 계층적으로 변조된 제 1 및 제 2 채널들의 정보 비트들을 인코딩하기 위한 예시적인 방법의 플로우차트이다. 동작(1110)에서, 제 1 및 제 2 계층들에서 계층적으로 변조된 제 1 및 제 2 채널들이 수신된다(계층화된 코딩 구조의 설명을 위해 도 3A 및 3B 참조). 제 1 및 제 2 채널들은 무선 통신에 영향을 미치는 임의의 트래픽 또는 제어 채널들일 수 있다. 동작(1120)에서, 제 1 채널의 정보 비트와 연관된 제 1 계층이 디코딩된다. 제 1 계층이 제 2 채널의 정보 비트를 반송하지 않음을 알아야 한다. 동작(1130)에서 제 2 채널의 정보 비트와 연관된 제 2 계층이 디코딩된다. 수신된 비트 스트림의 계층화된 코딩의 관점에서(예를 들어, 계층적으로 변조된 제 1 및 제 2 채널들) 제 2 계층은 (i) 제 1 계층과 병렬 디코딩, 예를 들어, LLR은 모든 컨스털레이션 포인트에 대해 계산됨; 또는 (ii) 비트 매핑 구조의 지식이 사용되는 직렬 디코딩을 통해 디코딩될 수 있다: 베이스 계층으로부터 디코딩된 비트들은 소프트 심벌들로부터 삭제되며, LLR들은 확장 계층 컨스털레이션 포인트들로부터 계산된다.

다음으로 개시된 본 발명의 양상들을 인에이블할 수 있는 시스템들이 도 12 및 도 13과 함께 설명된다. 이러한 시스템들은 기능 블록들을 포함할 수 있으며, 기능 블록들은 프로세서 또는 전기 기계, 소프트웨어, 또는 이들의 조합(예를 들어, 펌웨어)에 의해 구현되는 기능들을 나타내는 기능 블록들일 수 있다.

도 12는 본 명세서에 설명된 양상들에 따라 계층적 변조 및 활용을 인에이블하는 예시적인 시스템(1200)이다. 시스템(1200)은 모바일(예를 들어, 액세스 단말(210))에 적어도 부분적으로 상주할 수 있다. 시스템(1200)은 함께 동작할 수 있는 전기적 컴포넌트들의 논리적 그루핑(1210)을 포함한다. 본 발명의 일 양상에서, 논리적 그루핑(1210)은 제 1 변조 컨스털레이션의 제 1 통신 채널의 정보의 비트들의 제 1 세트를 인코딩하기 위한 전기적 컴포넌트(1215); 제 2 변조 컨스털레이션의 제 2 통신 채널의 정보의 비트들의 제 2 세트를 인코딩하기 위한 전기적 컴포넌트(1225); 및 가중된 제 1 인코딩된 컨스털레이션 및 가중된 제 2 인코딩된 컨스털레이션의 결합을 통해 계층적 변조 컨스털레이션을 생성하기 위해 제1 가중치를 제 1 인코딩된 컨스털레이션에 그리고 제 2 가중치를 제 2 인코딩된 컨스털레이션에 할당하기 위한 전기적 컴포넌트(1235)를 포함한다. 또한 시스템(1200)은 상기 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 톤들의 공통 세트의 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 변조하기 위한 전기적 컴포넌트(1245) 및 상기 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 전달하기 위한 전기적 컴포넌트(1255)를 포함한다.

시스템(1200)은 또한, 전기적 컴포넌트들(1215, 1225, 1235, 1245 및 1255)과 연관된 기능들을 실행하기 위한 명령들 및 이러한 기능들을 실행하는 동안 생성될 수 있는 측정되거나 계산된 데이터를 유지하는 메모리(1250)을 포함할 수 있다. 메모리(1260)에 외부에 있는 것으로 도시되었으나, 하나 이상의 전기적 컴포넌트들(1215, 1225, 1235, 1245 및 1255)이 메모리(1260)내에 존재할 수 있음을 이해할 것이다.

도 13은 본 명세서에서 설명된 양상에 따라 계층적으로 변조된 채널들을 디코딩하는 것을 인에이블 하는 예시적인 시스템(1300)의 블록 다이어그램이다. 시스템(1300)은 모바일(예를 들어, 액세스 단말(240))에 적어도 부분적으로 상주할 수 있다. 시스템(1300)은 함께 동작할 수 있는 전기적 컴포넌트들의 논리적 그루핑(1310)을 포함한다. 본 발명의 일 양상에서, 논리적 그루핑(1310)은 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널의 정보 비트들의 제 1 계층을 디코딩하기 위한 전기적 컴포넌트(1315); 및 상기 제 1 계층을 디코딩한 이후에 직렬로 제 2 계층을 디코딩하기 위한 전기적 컴포넌트(1325)를 포함하고, 여기서, 상기 제 2 계층을 디코딩하는 수단은 상기 제 1 계층에 디코딩된 소프트 심벌들을 삭제(cancel)하기 위한 수단을 포함한다.

시스템(1300)은 또한, 전기적 컴포넌트들(1315 및 1325)과 연관된 기능들을 실행하기 위한 명령들 및 이러한 기능들을 실행하는 동안 생성될 수 있는 측정되거나 계산된 데이터를 유지하는 메모리(1330)을 포함할 수 있다. 메모리(1330)에 외부에 있는 것으로 도시되었으나, 하나 이상의 전기적 컴포넌트들(1315 및 1325)이 메모리(1260) 내에 존재할 수 있음을 이해할 것이다.

소프트웨어 구현의 경우, 여기 제시된 기술들은 여기 제시된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 프로시져, 함수, 등)을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장되어 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부에 또는 프로세서 외부에서 구현될 수 있으며, 외부에 구현되는 경우 메모리는 공지된 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신적으로 연결될 수 있다.

또한, 여기서 제시된 다양한 양상들 또는 특징들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 "제조 물품"은 임의의 컴퓨터 판독가능한 장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능한 매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다. 용어 "기계-판독가능한 매체"는 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 보유, 및/또는 전달할 수 있는 무선 채널 및 다양한 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.

여기에 사용된 바와 같이, 용어 "프로세서" 는 표준적인 구조 또는 양자(quantum) 컴퓨터를 지칭할 수 있다. 표준적인 구조는, 단일-코어 프로세서; 소프트웨어 멀티스레드 실행 능력을 갖는 단일-프로세서; 멀티-코어 프로세서; 소프트웨어 멀티스레드 실행 능력을 갖는 멀티-코어 프로세서; 하드웨어 멀티스레드 기술을 이용한 멀티-코어 프로세서; 병렬 플랫폼; 분산 공유 메모리를 이용한 병렬 플랫폼을 포함할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 프로세서는 집적 회로, 주문형 반도체(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA), 프로그램어블 논리 컨트롤러(PLC), 컴플렉스 프로그램어블 논리 디바이스(CPLD), 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트, 또는 여기에 설명된 기능들을 수행하기 위해 설계된 이들의 임의의 조합일 수 있다. 양자 컴퓨터 구조는 게이팅되거나 셀프-어셈블된 양자 도트(dot)들, 핵 자기 공명 플랫폼, 초전도 조셉슨(Josephson) 접합 등에서 구현된 큐빗(qubit)들에 기반할 수 있다. 프로세서들은 공간 사용을 최적화하거나 사용자 장비의 성능을 향상시키기 위해 분자 및 양자-도트 기반 트랜지스터들, 스위치들 및 게이트들과 같은 나노-스케일 구조를 사용하나, 이에 제한되지는 않는다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 장치들의 조합, 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합하는 하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다.

또한, 본 명세서에서, 용어 "메모리"는 데이터 스토어, 알고리즘 스토어, 및 이미지 스토어, 디지털 음악 및 비디오 스토어, 차트 및 데이터베이스와 같은 다른 정보 스토어를 지칭하나 이에 제한되지 않는다. 여기에 설명된 메모리는 휘발성 또는 비휘발성 메모리 또는 휘발성 및 비휘발성 메모리 모두를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 설명을 위해, 비휘발성 메모리는, 판독 전용 메모리(ROM), 프로그램어블 ROM(PROM), 전기적 프로그램어블 ROM(EPROM), 전기적으로 삭제가능한 ROM(EEPROM) 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 휘발성 메모리는, 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함하고, 이는 외부 캐시 메모리로서 동작한다. 설명을 위해, RAM은 동기화 RAM(SRAM), 동적 RAM(DRAM), 동기화 DRAM(SDRAM), 2배속 SDRAM(DDR SDRAM), 향상된 SDRAM(ESDRAM), 싱크링크 DRAM(SLDRAM), 및 디렉트 램버스 RAM(DRRAM)과 같은 많은 형태들이 가능하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 시스템들 및/또는 여기의 방법들의 개시된 메모리 컴포넌트들은 이러한 그리고 임의의 다른 적합한 타입의 메모리를 포함하기 위한 것이나, 이에 제한되는 것이 아니다.

전술한 것들은 하나 이상의 실시예들의 예시를 포함한다. 전술한 실시예를 설명하기 위한 목적으로 모든 고려가능한 컴포넌트들 및 방법들의 조합을 설명하는 것은 물론 가능하지 않다, 그러나, 당업자는 다양한 실시예들의 많은 조합들 및 변형들이 가능하다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 설명된 실시예들은, 모든 이러한 변형, 변경 및 수정들이 첨부된 청구항들의 사상 및 범위내에 포함되도록 하는 의도를 지닌다. 또한, 상세한 설명 및 청구항에서 사용되는 용어 "포함하는(include)"은 "포함하는(comprising)"이 청구항에서 상호교환가능한 단어로 사용된다면, 용어 "포함하는(comprising)"과 유사한 방법으로 포함하는 의미를 가지는 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 사용되는 방법으로서,
제 1 변조 컨스털레이션(constellation)에서 제 1 통신 채널의 P 개의 정보 비트들(P 는 양의 정수)을 인코딩하는 단계;
제 2 변조 컨스털레이션에서 제 2 통신 채널의 Q 개의 정보 비트들(Q는 양의 정수)을 인코딩하는 단계;
계층적(hierarchical) 변조 컨스털레이션을 생성하기 위해 상기 인코딩된 제 1 변조 컨스털레이션 및 상기 인코딩된 제 2 변조 컨스털레이션을 결합(combine)하는 단계; 및
상기 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 톤들의 공통 세트에서 상기 제 1 통신 채널 및 상기 제 2 통신 채널을 변조하는 단계를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 인코딩된 제 1 변조 컨스털레이션 및 상기 인코딩된 제 2 변조 컨스털레이션을 결합하는 단계는;
가중치들의 세트를 구성하는 단계; 및
상기 제 1 인코딩된 컨스털레이션에 구성된 가중치들의 세트의 제 1 가중치를, 상기 제 2 인코딩된 컨스털레이션에 상기 구성된 가중치들의 세트의 제 2 가중치를 할당하는 단계를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 가중치(α) 및 상기 제 2 가중치(β)는 구성가능한(configurable) 제어 파라미터(ε)를 통해 구성가능한, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 구성가능한 제어 파라미터는 상기 제 1 통신 채널의 인코딩된 P 개의 정보 비트들 또는 상기 제 2 통신 채널의 인코딩된 Q 개의 정보 비트들 중 적어도 하나의 소거(erasure) 레이트를 결정하는, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 4 항에 있어서, 가중치들의 세트를 구성하는 단계는 서비스 품질 중 적어도 하나를 최적화하는 상기 제 1 통신 채널 및 상기 제 2 통신 채널 사이의 상대 소거 레이트를 결정하기 위해 상기 구성가능한 제어 파라미터를 최적화하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 제 1 가중치, 상기 제 2 가중치 및 상기 제어 파라미터는 조건
을 만족하는, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 가중치 또는 상기 제 2 가중치 중 하나는
과 같은, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 통신 채널은, ACK(acknowledge) 채널, 또는 NACK(not-acknowledge) 채널 중 하나이고, 상기 제 2 통신 채널은 CQI(channel quality indication) 채널인, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 통신 채널은 RI(rank indication) 채널 또는 PMI(precoding matrix indicator channel) 중 하나이고, 상기 제 2 통신 채널은 CQI(channel quality indication) 채널인, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 전달(convey)하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 구성된 가중치들의 세트를 저장하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 변조 컨스털레이션 또는 상기 제 2 변조 컨스털레이션 각각은 BPSK(binary phase-shift keying) 변조, QPSK(quadrature phase-shift keying) 변조, QAM(quadrature amplitude modulation), M은 양의 정수인 M-QAM(M-ary QAM) 중 적어도 하나인, 무선 통신 시스템에서 사용되는 방법.
제 1 변조 컨스털레이션에서 제 1 통신 채널의 P 개의 정보 비트들(P 는 양의 정수)를 인코딩하고; 제 2 변조 컨스털레이션에서 제 2 통신 채널의 Q 개의 정보 비트들(Q는 양의 정수)을 인코딩하고; 가중된 제 1 인코딩된 컨스털레이션 및 가중된 제 2 인코딩된 컨스털레이션의 상기 결합을 통해 계층적 변조 컨스털레이션을 생성하기 위해 제1 가중치를 상기 제 1 인코딩된 컨스털레이션에 그리고 제 2 가중치를 상기 제 2 인코딩된 컨스털레이션에 할당하고; 상기 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 톤들의 공통 세트에서 상기 제 1 통신 채널 및 상기 제 2 통신 채널을 변조하도록 구성되는 프로세서; 및
상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하는, 무선 통신 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 제 1 가중치(α) 및 상기 제 2 가중치(β)는 구성가능한 제어 파라미터(ε)를 통해 구성가능한, 무선 통신 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 구성가능한 제어 파라미터는 상기 제 1 통신 채널의 인코딩된 P 개의 정보 비트들 또는 상기 제 2 통신 채널의 인코딩된 Q 개의 정보 비트들 중 적어도 하나의 소거 레이트를 결정하는, 무선 통신 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 제 1 가중치, 상기 제 2 가중치 및 상기 제어 파라미터는 조건
을 만족하는, 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제 1 가중치 또는 상기 제 2 가중치 중 하나는
과 같은, 무선 통신 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 전달(convey)하는 것을 더 포함하는, 무선 통신 장치.
제 18 항에 있어서, 상기 제 1 통신 채널은 RI(rank indication) 채널 또는 PMI(precoding matrix indicator channel) 중 하나이고, 상기 제 2 통신 채널은 CQI(channel quality indication) 채널인, 무선 통신 장치.
제 18 항에 있어서, 상기 제 1 변조 컨스털레이션 또는 상기 제 2 변조 컨스털레이션 각각은 BPSK(binary phase-shift keying) 변조, QPSK(quadrature phase-shift keying) 변조, QAM(quadrature amplitude modulation), M은 양의 정수인 M-QAM(M-ary QAM) 중 적어도 하나인, 무선 통신 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 메모리는 상기 제 1 가중치 및 제 2 가중치를 보유하는, 무선 통신 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 메모리는, 제 1 컨스털레이션들의 세트, 제 2 컨스털레이션들의 세트 및 계층적 컨스털레이션들의 세트 중 적어도 하나를 추가적으로 저장하는, 무선 통신 장치.
무선 통신 환경에서 동작하는 장치로서,
제 1 변조 컨스털레이션에서 제 1 통신 채널의 정보 비트들의 제 1 세트를 인코딩하기 위한 수단;
제 2 변조 컨스털레이션에서 제 2 통신 채널의 정보 비트들의 제 2 세트를 인코딩하기 위한 수단;
가중된 제 1 인코딩된 컨스털레이션 및 가중된 제 2 인코딩된 컨스털레이션의 결합을 통해 계층적 변조 컨스털레이션을 생성하기 위해 제1 가중치를 제 1 인코딩된 컨스털레이션에 그리고 제 2 가중치를 제 2 인코딩된 컨스털레이션에 할당하기 위한 수단;
상기 계층적 변조 컨스털레이션을 이용하여 톤들의 공통 세트에서 상기 제 1 통신 채널 및 상기 제 2 통신 채널을 변조하기 위한 수단; 및
상기 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 전달하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신 환경에서 동작하는 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치를 결정하는 제어 파라미터를 구성하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 통신 환경에서 동작하는 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 제 1 가중치(α), 상기 제 2 가중치(β), 상기 제어 파라미터(ε)는 조건
을 만족하는, 무선 통신 환경에서 동작하는 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 구성가능한 제어 파라미터는 상기 제 1 통신 채널의 인코딩된 정보 비트들의 제 1 세트 또는 상기 제 2 통신 채널의 인코딩된 정보 비트들의 제 2 세트 중 적어도 하나의 소거 레이트를 결정하는, 무선 통신 환경에서 동작하는 장치.
제 26 항에 있어서, 상기 제 1 세트는 2 비트들을 포함하고, 상기 제 2 세트는 2 비트들을 포함하는, 무선 통신 환경에서 동작하는 장치.
적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 변조 컨스털레이션 심벌의 제 1 계층에서 제 1 통신 채널의 P 개의 비트들(P 는 양의 정수)를 인코딩하도록 하기 위한 코드;
적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 변조 컨스털레이션 심벌의 제 2 계층에서 제 2 통신 채널의 Q 개의 비트들(Q는 양의 정수)을 인코딩하도록 하기 위한 코드;
적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 인코딩된 변조 컨스털레이션 심벌의 제 1 계층 및 상기 인코딩된 변조 컨스털레이션 심벌의 제 2 계층의 가중된 결합을 통해 계층적 변조 컨스털레이션 심벌을 생성하도록 하기 위한 코드; 및
적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 계층적 변조 컨스털레이션 심벌들의 세트를 이용하여 톤들의 공통 세트에서 상기 제 1 통신 채널 및 상기 제 2 통신 채널을 변조하도록 하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 28 항에 있어서, 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 인코딩된 변조 컨스털레이션 심벌의 제 1 계층 및 상기 인코딩된 변조 컨스털레이션 심벌의 제 2 계층의 가중된 결합을 통해 계층적 변조 컨스털레이션 심벌을 생성하도록 하기 위한 코드는:
상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 가중치들의 세트를 구성하도록 하기 위한 코드; 및
상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 가중치들의 구성된 세트의 제 1 가중치를 상기 인코딩된 변조 컨스털레이션 심벌의 제 1 계층에 그리고, 가중치들의 구성된 세트의 제 2 가중치를 상기 인코딩된 변조 컨스털레이션 심벌의 제 2 계층에 할당하도록 하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 29 항에 있어서, 상기 제 1 가중치(α) 및 상기 제 2 가중치(β)는 구성가능한 제어 파라미터(ε)를 통해 구성가능한, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 30 항에 있어서, 상기 구성가능한 제어 파라미터는 상기 제 1 통신 채널의 인코딩된 P 개의 정보 비트들 또는 상기 제 2 통신 채널의 인코딩된 Q 개의 정보 비트들 중 적어도 하나의 소거 레이트를 결정하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 31 항에 있어서, 상기 제 1 가중치, 상기 제 2 가중치 및 상기 제어 파라미터는 조건
을 만족하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 32 항에 있어서, 상기 제 1 가중치 또는 상기 제 2 가중치 중 하나는
과 같은, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 33 항에 있어서, 상기 제 1 통신 채널은, ACK(acknowledge) 채널, 또는 NACK(not-acknowledge) 채널 중 하나이고, 상기 제 2 통신 채널은 CQI(channel quality indication) 채널인, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 33 항에 있어서, 상기 제 1 통신 채널은 RI(rank indication) 채널 또는 PMI(precoding matrix indicator channel) 중 하나이고, 상기 제 2 통신 채널은 CQI(channel quality indication) 채널인, 컴퓨터 프로그램 물건.
무선 통신에서 사용되는 방법으로서,
결합된(composed) 계층에서 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 수신하는 단계 ― 여기서, 상기 결합된 계층은 제 1 계층 및 제 2 계층을 포함함 ―;
상기 제 1 계층을 디코딩하는 단계; 및
상기 제 1 계층을 디코딩하는 단계에 후속하는 직렬(serial) 디코딩 또는 상기 제 1 계층을 디코딩하는 단계와 동시의 병렬 디코딩 중 적어도 하나를 통해 상기 제 2 계층을 디코딩하는 단계를 포함하는, 무선 통신에서 사용되는 방법.
제 36 항에 있어서, 상기 제 1 계층을 디코딩하는 단계에 후속하는 직렬 디코딩은 상기 제 1 계층을 디코딩하는 단계 이후에 소프트 심벌들을 삭제(cancel)하는 단계를 포함하는, 무선 통신에서 사용되는 방법.
제 37 항에 있어서, 계층 변조 컨스털레이션은 제 1 컨스털레이션 및 제 2 컨스털레이션의 결합인, 무선 통신에서 사용되는 방법.
제 38 항에 있어서, 상기 결합은 상기 제 1 컨스털레이션 및 상기 제 2 컨스털레이션의 가중된 중첩(superposition) 이며, 제 1 가중치 및 제 2 가중치는 구성가능한, 무선 통신에서 사용되는 방법.
제 39 항에 있어서, 상기 제 1 통신 채널은 ACK(acknowledge) 채널 또는 NACK(not-acknowledge) 채널 중 하나인, 무선 통신에서 사용되는 방법.
제 38 항에 이어서, 상기 제 2 통신 채널은 CQI(channel quality indication) 채널인, 무선 통신에서 사용되는 방법.
무선 통신 시스템에서 동작하는 장치로서,
계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널의 정보 비트들의 제 1 계층을 디코딩하기 위한 수단; 및
상기 제 1 계층을 디코딩한 이후에 직렬로 제 2 계층을 디코딩하기 위한 수단 ― 여기서, 상기 제 2 계층을 디코딩하는 수단은 상기 제 1 계층에서 디코딩된 소프트 심벌들을 삭제(cancel)하기 위한 수단을 포함함 ― 을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 동작하는 장치.
제 42 항에 있어서, 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널의 정보 비트들의 제 1 계층을 디코딩하기 위한 수단은 계층적 컨스털레이션 심벌들의 세트 상에서 로그-우도 비(log-likelihood ratio)들을 계산하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 동작하는 장치.
제 42 항에 있어서, 상기 제 1 계층을 디코딩한 이후에 직렬로 제 2 계층을 디코딩하기 위한 수단은 계층적 컨스털레이션 심벌들의 서브셋상에서 로그-우도 비들을 계산하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 동작하는 장치.
제 42 항에 있어서, 계층적 변조 컨스털레이션은 제 1 컨스털레이션 및 제 2 컨스털레이션의 결합인, 무선 통신 시스템에서 동작하는 장치.
제 42 항에 있어서, 상기 결합은 상기 제 1 컨스털레이션 및 상기 제 2 컨스털레이션의 가중된 중첩(superposition) 이며, 제 1 가중치 및 제 2 가중치는 구성가능한, 무선 통신 시스템에서 동작하는 장치.
제 42 항에 있어서, 상기 제 1 채널은 ACK(acknowledge) 채널 또는 NACK(not-acknowledge) 채널 중 하나인, 무선 통신 시스템에서 동작하는 장치.
제 42 항에 있어서, 상기 제 2 통신 채널은 CQI(channel quality indication) 채널인, 무선 통신 시스템에서 동작하는 장치.
무선 환경에서 동작하는 전기 장치로서,
계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널의 정보 비트들의 제 1 계층을 디코딩하고; 그리고 상기 제 1 계층을 디코딩한 이후에 직렬로 제 2 계층을 디코딩하도록 구성되는 프로세서 ― 여기서, 상기 제 2 계층을 디코딩하는 것은 상기 제 1 계층에서 디코딩된 소프트 심벌들을 삭제(cancel)하는 것을 포함함 ―; 및
상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하는, 무선 환경에서 동작하는 전기 장치.
제 49 항에 있어서, 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널의 정보 비트들의 제 1 계층을 디코딩하는 것은 계층적인 컨스털레이션 심벌들의 세트 상에서 로그-우도 비들을 계산하는 것을 포함하는, 무선 환경에서 동작하는 전기 장치.
제 50 항에 있어서, 제 1 계층을 디코딩한 이후에 직렬로 제 2 계층을 디코딩하는 것은 계층적인 컨스털레이션 심벌들의 서브세트 상에서 로그-우도 비들을 계산하는 것을 포함하는, 무선 환경에서 동작하는 전기 장치.
제 51 항에 있어서, 계층적 변조 컨스털레이션은 제 1 컨스털레이션 및 제 2 컨스털레이션의 결합인, 무선 환경에서 동작하는 전기 장치.
제 52 항에 있어서, 상기 결합은 상기 제 1 컨스털레이션 및 상기 제 2 컨스털레이션의 가중된 중첩이며, 제 1 가중치 및 제 2 가중치는 구성가능한, 무선 환경에서 동작하는 전기 장치.
제 49 항에 있어서, 상기 제 1 통신 채널은 ACK(acknowledge) 채널 또는 NACK(not-acknowledge) 채널 중 하나인, 무선 환경에서 동작하는 전기 장치.
적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 결합된 계층에서 계층적으로 변조된 제 1 통신 채널 및 제 2 통신 채널을 수신하도록 하기 위한 코드; ― 여기서, 상기 결합된 계층은 제 1 계층 및 제 2 계층을 포함함 ―;
적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 제 1 계층을 디코딩하도록 하기 위한 코드; 및
적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 제 1 계층을 디코딩하는 것에 후속하는 직렬(serial) 디코딩 또는 상기 제 1 계층을 디코딩하는 것과 동시의 병렬 디코딩 중 적어도 하나를 통해 상기 제 2 계층을 디코딩도록 하기 위한 코드 ― 여기서, 상기 제 1 계층을 디코딩하는 것에 후속하는 직렬 디코딩은 상기 제 1 계층을 디코딩한 후에 소프트 심벌들을 삭제하는 것을 포함함 ― 를 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 55 항에 있어서, 계층적 변조 컨스털레이션은 제 1 컨스털레이션 및 제 2 컨스털레이션의 결합인, 컴퓨터 프로그램 물건.
제 56 항에 있어서, 상기 결합은 상기 제 1 컨스털레이션 및 상기 제 2 컨스털레이션의 가중된 중첩이며, 제 1 가중치 및 제 2 가중치는 구성가능한, 컴퓨터 프로그램 물건.