KR20130141486A - 무선 시스템을 위한 다중 접속 송신 방식 - Google Patents

무선 시스템을 위한 다중 접속 송신 방식 Download PDF

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KR20130141486A
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알랭 롤르
디르크 브레이나르트
다니엘 드라루엘르
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뉴텍 씨와이 엔.브이.
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Abstract

무선 다중 접속 통신 시스템(5)은 단말(40)로의 순방향 링크(31) 및 단말(40)로부터의 리턴 링크(32)를 포함한다. 상기 리턴 링크(32)는 시간과 주파수에 기초하여 단말(40) 간에 공유되는 매체를 사용한다. 단말(40)은, 각 송신 슬롯이 타임 슬롯과 캐리어 주파수로서 정의된, 송신 슬롯의 시퀀스(51, 52, 53)를 포함하는, 상기 단말로부터의 리턴 링크 신호(32)를 송신하고, 캐리어 주파수와 심볼 레이트는 송신 슬롯 간에 변경될 수 있다. 상기 리턴 링크 신호(32)는 상기 송신 슬롯의 시퀀스(51, 52, 53) 전체에 걸쳐 연속적으로 송신된다. 상기 단말은 상기 송신 슬롯 전체에 걸쳐 위상이 연속되는 리턴 링크 신호(32)를 송신할 수 있다.

Description

무선 시스템을 위한 다중 접속 송신 방식{MULTIPLE ACCESS TRANSMISSION SCHEME FOR A WIRELESS SYSTEM}
본 발명은 양방향 위성통신 시스템의 리턴 링크와 같은, 무선 시스템에서의 다중 접속 송신 방식과, 상기 방식을 구현하기 위한 장치에 관한 것이다.
다양한 양방향 위성통신 시스템이 제안되어 왔다. 이러한 종류의 시스템에서, 단말은 순방향 링크(forward link) 상에서 허브(hub)로부터 데이터를 수신하고 또한 리턴 링크(return link)(리턴 채널)를 통하여 상기 허브로 데이터를 송신할 수 있다. 상기 순방향 링크 및 리턴 링크는 위성을 통하여 송신된다. 이러한 유형의 시스템은 DVB-RCS(Digital Video Broadcasting-Return Channel via Satellite:디지털 영상 양방향 위성방송) ETSI EN 301 790으로 표준화되어 있다.
DVB-RCS는 단말 간의 시간 공유(time-shared) 및 주파수 공유(frequency-shared)에 기반하여 다중화되는 매체를 사용한다. 상기 방식은 MF-TDMA(Multiple-Frequency Time-Division Multiple Access:다중주파수 시분할 다중접속)라고 한다. MF-TDMA는 단말 그룹이, 각각 타임 슬롯(time slot)으로 분할되어 있는 캐리어 주파수(carrier frequency) 세트를 이용하여 게이트웨이와 통신할 수 있도록 한다. 스케줄러는 각각의 액티브 단말에 일련의 슬롯을 할당하는데, 각각의 슬롯은 주파수, 대역폭, 시작 시간 및 듀레이션(duration)에 의해 규정된다. 도 1은 MF-TDMA 방식의 일 예인 고정형 MF-TDMA를 나타낸다. 타임 슬롯 그리드(grid)(10)가 도시된다. 상기 슬롯은 동일한 듀레이션과 동일한 대역폭을 가진다. 도 1의 화살표는, 상기 스케줄러에 의하여 상기 시스템의 하나의 단말에 할당된 슬롯 시퀀스(11, 12, 13)를 나타낸다.
MF-TDMA의 다른 형태로 동적 슬롯 MF-TDMA가 있다. 이는 단말에 할당된 연속되는 슬롯의 대역폭과 듀레이션이 가변되는 것이다. 캐리어 주파수와 버스트 듀레이션(burst duration)이 가변될 뿐 아니라, 상기 단말이 연속하는 버스트 사이에서 전송 속도(transmission rate)와 코딩 레이트(coding rate)도 가변할 수 있다. 보다 플렉서블한 단말의 이점은 멀티미디어에서 일반적으로 광범위하게 가변하는 전송 요건에 보다 효율적으로 적응할 수 있다는 것이다. 도 2는 상기 스케줄러에 의하여 상기 시스템의 하나의 단말에 할당된 슬롯 시퀀스(15, 16, 17)를 나타낸다. 슬롯(16)이 슬롯(15, 17)보다 더 넓은 대역폭을 가짐을 알 수 있다. 슬롯(15, 16)은 슬롯(17)보다 더 길다.
ETSI EN 301 790에 설명된 MF-TDMA의 유형은 대역폭 효율성 측면에서 한계를 가진다.
본 발명의 일 태양은 단말로의 순방향 링크(forward link)와 단말로부터의 리턴 링크(return link)를 포함하는 무선 다중 접속 통신 시스템(wireless multiple access communication system)에서의 단말 작동 방법을 제공하고, 상기 리턴 링크는 시간과 주파수에 기초하여 단말 간에 공유되는 매체(medium)를 사용하며, 상기 방법은, 각 송신 슬롯(transmission slots)이 타임 슬롯(time slot)과 캐리어 주파수(carrier frequency)로서 정의되는 송신 슬롯 시퀀스(sequence of transmission slots) 전체에 걸쳐서, 상기 단말로부터의 리턴 링크 신호를 송신하는 단계를 포함하고, 캐리어 주파수와 심볼 레이트(symbol rate)가 송신 슬롯 간에 변경될 수 있고, 상기 리턴 링크 신호가 상기 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐서 연속적으로 송신된다.
"연속적으로 송신된다"는 용어는, 보호 시간(guard time) 없는 연속적인 송신; 송신 슬롯의 시작 및/또는 끝에서 적은 수의 제로 에너지 또는 감소된 에너지의 송신 심볼을 가지는 연속적인 송신을 포함한다. 바람직하게는, 상기 리턴 링크 신호는 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐 위상 연속 방식으로 송신된다. 이것은 송신된 신호가 제로 에너지(뮤트된) 송신 심볼을 포함하더라도, 제로 에너지 송신 심볼을 포함하는 구간의 듀레이션이 정수 개수의 송신 심볼 기간임을 나타낸다.
연속적인 방식의 송신은, 수신기가 신호에의 로크(lock)를 유지하는 동안에, 상기 신호가 새로운 주파수 캐리어 및/또는 심볼 레이트로 이동할 때마다, 상기 수신기가 상기 단말 신호를 재획득할 필요가 없도록 한다. 이는, 동기화 목적을 위해 제공되는 긴 프리앰블(preamble)과 같은, 상당한 양의 오버헤드 데이터가 불필요한 이점을 가진다. 종래의 송신 방식은 버스트 간에 상당한 보호 시간(guard time)을 가지는 버스트를 송신하고, 수신기 동기화를 가능하게 하는 유일한 목적을 위해서 제공되는, 상당한 양의, 논-페이로드(non-payload) 오버헤드 데이터, 예컨대 긴 프리앰블을, 매 전송되는 버스트마다 요구한다.
"캐리어 주파수와 심볼 레이트(symbol rate)가 송신 슬롯 간에 변경될 수 있다"는 용어는 상기 캐리어 주파수와 심볼 레이트가 인접한 송신 슬롯 페어(pair) 사이에서 가변된다는 것을 나타내고, 상기 단말이 이러한 방식으로 동작할 수 있음을 나타낸다. 상기 방법은 송신 슬롯의 모든 페어 사이에 캐리어 주파수와 심볼 레이트를 모두 변경해야 하는 것은 아님이 인식될 것이다. 송신 슬롯의 특정 페어와 상기 송신 방식의 특정 실시예에 따라, 상기 단말은, 상기 리턴 링크의 캐리어 주파수와 심볼 레이트를 이전의 송신 슬롯에서 사용된 값으로 유지하거나, 이전의 송신 슬롯에서 사용된 캐리어 주파수 값과 비교하여 상기 리턴 링크의 상기 캐리어 주파수만을 변경하거나, 이전의 송신 슬롯에서 사용된 심볼 레이트 값과 비교하여 상기 리턴 링크의 상기 심볼 레이트만을 변경하거나, 이전의 송신 슬롯에서 사용된 캐리어 주파수와 심볼 레이트 값과 비교하여 상기 리턴 링크의 상기 캐리어 주파수와 상기 심볼 레이트를 모두 변경할 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법은, 차후의 송신 슬롯을 식별하는 정보를 상기 순방향 링크에서 수신하는 단계를 포함한다. 상기 정보는, 상기 단말이 상기 차후의 송신 슬롯 동안 전송될 송신 심볼의 개수를 판단할 수 있도록 한다. 상기 정보는, 상기 단말이 송신 심볼의 개수를 판단할 수 있는 심볼 레이트를 특정하거나, 상기 정보는 송신 심볼의 개수를 특정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법은, 각각의 심볼 레이트 세트가 슬롯 기간(slot period) 동안 정수 개수의 심볼을 가지는, 상이한 심볼 레이트 세트 중 하나로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 단말은 새로운 송신 슬롯의 시작에서 심볼 레이트를 변경한다.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 순방향 링크와의 주파수 동기화를 획득하고 획득된 상기 주파수 동기화에 기초하여 상기 리턴 링크 상의 심볼 레이트와 캐리어 주파수에서 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은, 허브로부터 상기 리턴 링크 상의 식별 심볼(identification symbol) 송신을 시작하는 명령을 수신하는 단계와, 상기 리턴 링크 상에서 식별 심볼을 송신하고 송신된 식별 심볼의 개수를 카운트하는 단계와, 송신된 식별 심볼의 소정 개수 후의 첫번째 송신 슬롯에서 유저 데이터 페이로드(payload) 송신을 시작하는 명령을 수신하는 단계 및 식별 심볼의 상기 소정 개수를 송신한 후에 상기 첫번째 송신 슬롯에서 유저 데이터 페이로드를 송신하는 단계에 의하여, 상기 시스템의 상기 허브와의 동기화를 획득하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 리턴 링크 상의 상기 심볼 레이트를 조정하는 명령을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 단말은 상기 심볼 레이트를 증가시키거나, 감소시키는 명령을 수신할 수 있다. 이것은 상기 단말이 타임 레퍼런스(time reference)를 유지할 필요 없이, 상기 단말이 상기 허브와의 동기화를 유지할 수 있도록 보장한다.
본 발명의 다른 태양은 무선 다중 접속 통신 시스템에서 허브로부터 단말에 이르는 순방향 링크와 단말로부터 상기 허브에 이르는 리턴 링크를 포함하는 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 허브 작동 방법을 제공하고, 단말로부터의 리턴 링크는 시간과 주파수에 기초하여 분할되는 송신 매체를 공유하며, 상기 방법은, 상기 허브에서, 상기 시스템의 단말에, 각 송신 슬롯이 타임 슬롯과 캐리어 주파수로서 정의된 송신 슬롯의 시퀀스를 할당하는 단계로서, 캐리어 주파수와 심볼 레이트는 송신 슬롯 간에 변경될 수 있는, 송신 슬롯의 시퀀스를 할당하는 단계; 상기 네트워크에서 각 단말로부터 상기 리턴 링크 신호를 수신하기 위한 리턴 링크 수신 기능을 할당하는 단계; 및 상기 단말로부터 수신된 상기 신호의 캐리어 주파수의 변화에 실질적으로 동기하여, 상기 수신기가 캐리어 주파수를 변경하도록 하는 단계로서, 상기 리턴 링크 신호는 상기 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐 연속적으로 송신되는, 수신기가 캐리어 주파수를 변경하도록 하는 단계를 포함한다.
종래의 MF-TDMA는, 일반적으로 쇼트 버스트(short burst)의 사용을 의미하는, 미세한 스케줄링 입도(fine scheduling granularity)를 요구하는데, 이는 이러한 쇼트 버스트를 충족하기 위해서 쇼트 에러 보호 코드워드(short error protection codewords)가 사용되어야 함을 의미한다. 주어진 가용 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio)에 대해서, 롱 코드워드(long codeword) 대신 쇼트 코드워드를 가지고 스펙트럼 효율적인 코드(spectral efficient code)를 디자인하는 것은 더 어렵다. 바람직하게는, 본 발명의 실시예에서, 연속적인 송신(즉, '버스트'가 아닌)이 이루어져서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 상기 MF-TDMA 컨텍스트(context)의 방해 요인없이 또는 매우 적은 방해 요인을 가지고, 허용되는 처리 지연(processing delay)와, 원하는 스펙트럼 효율 대 신호 대 잡음비 간의 트레이드오프(tradeoff)에 의해 코드워드 길이가 결정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는, 슬롯 간에 보호 시간이 없고 또한 주어진 양의 전달되는 페이로드 데이터에 대하여 더 적은 프리앰블이 요구되기 때문에 보다 효율적인 코드(더 긴 코드워드)와 더 적은 오버헤드로 인하여 전체적인 스펙트럼 효율을 향상시킨다. 실질적인 연속적 송신의 다른 이점은 단말 실외 유닛 포화(outdoor unit saturation)에 대하여 신호가 용이하게 모니터링될 수 있다는 것이다. 포화 모니터링은 포화 방지를 가능하게 하고, 이에 따라 실외 유닛 전력 증폭기를 과도하게 큰 전력 백오프를 취하는 대신 포화에 매우 근접하여 사용할 수 있게 하며, 따라서 실외 유닛을 매우 효율적으로 사용할 수 있다. 포화 모니터링은 고전적인 MF-TDMA에서 일반적으로 사용되는 쇼트 버스트 듀레이션에서는 매우 어렵다.
본 발명의 또 다른 태양은 상기 설명된 또는 청구된 모든 방법을 수행하는 장치를 제공한다. 특히, 본 발명의 일 태양은 순방향 링크 신호를 수신하도록 구성되는 수신기; 및 리턴 링크 신호를 송신하도록 구성되는 송신기로서, 리턴 링크는 시간과 주파수에 기초하여 단말 간에 공유되는 매체를 사용하고, 상기 송신기는 각각의 송신 슬롯이 타임 슬롯과 캐리어 주파수로서 정의된 송신 슬롯의 시퀀스를 포함하는, 상기 단말로부터의 리턴 링크 신호를 송신하도록 구성되고, 캐리어 주파수와 심볼 레이트는 송신 슬롯 간에 변경될 수 있으며, 상기 리턴 링크 신호는 상기 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐 연속적으로 송신되는, 송신기를 포함하는 무선 다중 접속 통신 시스템용 무선 통신 단말을 제공한다.
본 발명의 또 다른 태양은 상기 시스템의 단말에 순방향 링크를 송신하도록 구성되는 송신기; 상기 단말 중 하나로부터 리턴 링크 신호를 수신하도록 구성되는 수신기로서, 단말로부터의 리턴 링크 신호는 시간과 주파수에 기초하여 분할되는 송신 매체를 공유하는, 수신기; 각 송신 슬롯이 타임 슬롯과 캐리어 주파수로서 정의된, 송신 슬롯의 시퀀스를 각 단말의 상기 리턴 링크에 스케줄링(scheduling)하도록 구성되는 스케줄링 기능(scheduling function)으로서, 캐리어 주파수와 심볼 레이트가 송신 슬롯 간에 변경될 수 있는, 스케줄링 기능; 상기 단말로부터 수신된 상기 리턴 링크 신호의 주파수의 변화에 실질적으로 동기하여, 상기 수신기가 주파수를 변경하도록 하는 것을 포함하고, 상기 리턴 링크 신호는 상기 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐 연속적으로 송신되는, 무선 다중 접속 통신 시스템의 허브용 무선 통신 장치를 제공한다.
상기 시스템은 단말과 허브 간 및 단말과 단말 간 통신 링크가 대역폭을 공유할 수 있는, 스타; 멀티-스타; 부분적 메쉬 스타 네트워크(partly meshed star network)의 토폴로지 중 어느 하나를 가질 수 있다.
여기에 설명된 기능은 하드웨어, 처리 장치에 의해 실행되는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 상기 처리 장치는 컴퓨터, 프로세서, 상태 머신(state machine), 로직 어레이 또는 어떠한 다른 적절한 처리 장치도 포함할 수 있다. 상기 처리 장치는 범용 프로세서(general-purpose processor)가 요청된 태스크를 수행하도록 하기 위하여 소프트웨어를 실행하는 범용 프로세서일 수 있고, 또는 상기 처리 장치는 전적으로 상기 요청된 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 다른 태양은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 설명한 어떠한 방법도 수행하는, 기계 판독가능 명령어(machine readable instructions)(소프트웨어)를 제공한다. 상기 기계 판독가능 명령어는 전자 메모리 장치, 하드 디스크, 광 디스크 또는 다른 기계 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 상기 기계 판독가능 명령어는 네트워크 연결을 통해 상기 저장 매체로 다운로드될 수 있다.
첨부된 도면을 참고하여, 단지 예시로서 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1은 종래의 MF-TDMA 방식을 나타낸다.
도 2는 종래의 다른 MF-TDMA 방식을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에에 따른 양방향 위성통신 시스템을 나타낸다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 방식을 나타낸다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 고정된 슬롯 듀레이션을 가지는 전송 방식을 나타낸다.
도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 고정된 슬롯 듀레이션과 주파수 그리드를 가지는 전송 방식을 나타낸다.
도 5a는 종래의 MF-TDMA 전송 방식에 따른 단말의 동작을 나타낸다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 방식을 이용한 단말의 동작을 나타낸다.
도 6은 도 3의 시스템에서의 단말의 상태 다이어그램을 나타낸다.
도 7은 도 3의 시스템에서의 허브 및 단말의 동작을 나타낸다.
도 8은 물리 계층 프레임의 구조예를 나타낸다.
도 9는 단말에 의해 생성된 베이스밴드 신호를 나타낸다.
도 10은 도 3의 시스템의 단말에서의 장치를 나타낸다.
도 11은 도 3의 시스템의 허브에서의 장치를 나타낸다.
소정의 도면을 참조로 하여, 특정 실시예와 관련하여 본 발명이 설명되지만, 본 발명은 그것에 한정되지 않으며 청구항에 의해서만 한정된다. 도시된 도면은 개략도에 불과하고, 본 발명을 한정하지 않는다. 도면에서, 명확한 설명을 위하여 구성요소의 일부의 사이즈는 과장되거나 축적대로 도시되지 않을 수 있다. 본 명세서와 청구항에서 '포함하는'이라는 용어가 사용되면, 그것은 다른 구성요소나 단계를 제외하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 청구항에서의 제1, 제2, 제3 등의 용어는 유사한 구성요소를 구별하기 위한 것이고, 순차적 또는 시간적 순서를 설명하기 위한 것이 아니다. 이와 같이 사용되는 상기 용어는 적절한 상황 하에서 상호 교환될 수 있고, 본 발명의 실시예는 여기에 설명되고 도시된 바와 다른 순서로 동작할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 위성통신 시스템(5)을 나타낸다. 통신 시스템(5)의 주된 엔티티(main entities)는 허브(hub)(20), 위성(satellite)(30) 및 단말(terminal)(40)이다. 허브(20)는 순방향 링크(forward link) 송신 기능(21) 및 리턴 링크(32) 상에서 단말(40)로부터 신호를 수신하는 수신기 세트(22)를 포함한다. 순방향 링크 송신 기능(21)은 순방향 링크(FW) 신호(31)를 위성(30)으로 전송하고, 위성(30)은 순방향 링크 신호(31)를 단말(40)로 재전송한다. 각각의 액티브 단말(40)은 리턴 링크(return link)(RL) 신호(32)를 위성(30)으로 전송하고, 위성(30)은 리턴 링크 신호(32)를 상기 허브의 수신기(22)로 재전송한다. 바람직하게는, 각각의 액티브 단말(40)로부터 리턴 링크 신호(32)를 수신하도록 수신기가 할당될 수 있다. 상기 허브는 또한, 네트워크 타임 레퍼런스(network time reference)(25)를 포함한다. 리턴 링크 스케줄러(26)는 단말(40)로부터 수신된 트래픽 요청에 기초하고, 단말과 허브 간의 모든 링크 상에서 감지된 리턴 링크 품질(예를 들어, 신호 대 잡음비(signal to noise ratio))에 기초하여 송신 슬롯을 단말(40)에 할당한다. 스케줄러(26)는 단말(40)이 데이터 전송을 위해 사용해야 하는 송신 슬롯을 식별하는 정보를 순방향 링크(31)를 통해서 단말에 전송한다. 시스템(5)은 실질적으로, 허브(20)를 통하여 N명의 유저(도 3에서 N=3)에게 서비스하는, 스타 네트워크(star network)이다. 단말(40)은 실내 유닛 또는 실외 유닛일 수 있다. 허브(20)로부터 단말(40)에 이르는 순방향 링크(FW)(31)는, 일반적으로 시분할 다중 접속(Time-Division Multiple Access: TDMA)과 같은 시간 공유 메커니즘에 의하여 모든 유저에게 정보를 전달하는 단일 광대역 캐리어(single broadband carrier)이다.
본 발명의 실시예에서, 접속 매체(access medium)는, MF-TDMA에 의하여, 모든 리턴 링크(32) 간에 공유된다. 매 시간 순간(time instant)마다 모든 단말(유저)(40)의 송신 신호는 주파수에서 분리되고, 각 단말에 의해 점유된 스펙트럼의 주파수와 폭은 시간의 흐름에 따라 가변된다. 이에 따라, 상기 송신 방식은 FDMA(Frequency Division Multiple Access)와 TDMA을 조합한 것임을 알 수 있다. 그러나, 종래의 MF-TDMA 시스템과는 달리, 단말(40)은 연속적으로 송신하고, 서로 다른 주파수와 심볼 레이트(symnol rates)에서의 송신 사이에 종래의 보호 시간 인터벌(guard time interval)을 사용하지 않는다. 상기 종래의 보호 시간 구간은 도 1 및 2의 종래 기술 방식에서 굵은 선(14, 18)으로 나타난다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 실시예에 따른 송신 방식을 나타낸다. 명확히 하기 위해서, 각 도면은 두 개의 단말(단말 A, 단말 B)에 할당된 송신 슬롯 시퀀스를 나타낸다. 다른 단말이, 단말 A와 단말 B에 할당된 상기 슬롯과는 시간과 주파수가 상이한 다른 송신 슬롯을 사용하여, 상술한 두 개의 단말과 동시에 동작할 수 있다는 것이 이해될 수 있다.
도 4a의 방식에 있어서, 단말은 송신 슬롯 시퀀스 전체에 걸쳐 송신한다. 상기 슬롯은 듀레이션이 가변된다. 상기 슬롯은 또한, 단말이 상이한 심볼 레이트로 송신할 수 있도록 대역폭이 가변된다. 특정 심볼 레이트의 송신 슬롯에 주파수 캐리어가 고정적으로 할당되지는 않는다. 단말 A는 송신 슬롯 시퀀스(51, 52, 53) 전체에 걸쳐서 송신한다.
도 4b의 방식에 있어서, 단말은 동일하고 고정된 듀레이션을 가지는 송신 슬롯 시퀀스 전체에 걸쳐서 송신한다. 상기 슬롯은 듀레이션이 가변되지 않는다. 상기 슬롯은, 상기 단말이 상이한 심볼 레이트로 송신할 수 있도록, 대역폭이 가변된다. 특정 심볼 레이트의 송신 슬롯에 주파수 캐리어가 고정적으로 할당되지는 않는다.
도 4c의 방식에 있어서, 단말은 동일하고 고정된 듀레이션을 가지는 송신 슬롯 시퀀스 전체에 걸쳐 송신한다. 상기 슬롯은 듀레이션이 가변되지 않는다. 상기 슬롯은, 상기 단말이 상이한 심볼 레이트로 송신할 수 있도록, 대역폭이 가변된다. 그러나, 주파수는 특정 대역폭의 슬롯에 할당된다.
바람직하게는, 송신 슬롯은 주파수 및 시간에 있어서 완전히 분리되기는 하지만, 송신 슬롯 간에 약간의 제어된 주파수 중첩(frequency overlap)이 존재할 수 있다. 이것은 에러 성능에 있어서 약간의 손실(예를 들어, 증가된 비트 에러율(bit error rate) 또는 패킷 손실)을 초래할 것이다. 송신 슬롯 간의 약간의 주파수 중첩은, 상기 중첩이 야기하는 상기 에러가 네트워크 오퍼레이터(network operator)에 의해 받아들여질 수 있는 범위 내에서, 이루어질 수 있다.
도 5a 및 5b는 일정 시간 기간에 걸쳐 각 단말이 송신하는 리턴 링크 신호를 나타낸다. 도 5a는 종래의 MF-TDMA 단말을 나타내고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 동작하는 단말을 나타낸다. 도 5a는 리턴 링크(RL)에 대한 시간 대 주파수 그래프를 나타낸 것으로서, 종래의 동적 슬롯 MF-TDMA 단말 하나의 송신 슬롯이 도시된다. 또한, 도 5a는, 동일한 시간 구간에 걸친, 종래의 MF-TDMA 단말의 시간 대 가용 전력 그래프를 나타낸다.
도 5b는 리턴 링크(RL)에 대한 시간 대 주파수 그래프를 나타내는 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 단말(40)의 송신 슬롯 시퀀스(51, 52, 53)가 도시된다. 도 5는 또한, 동일한 시간 구간에 걸친, 시간 대 가용 전력의 그래프를 나타낸다. 상기 전력 레벨은 송신 슬롯 동안 가변되거나(도 5b에 도시된 바와 같이) 또는 상기 전력 레벨은 일정하게 유지될 수 있다. t1과 t2 시간에서의 송신 슬롯 간의 천이(transition)는 실질적으로 즉각적으로 이루어지고, 송신되는 신호를 중단시키지 않는다. 또한, 도 5b는 단말(40)에 의해서 송신되는 역방향 링크 신호의 대역폭이 슬롯 간에 가변될 수 있음을 나타낸다. 부호 52의 슬롯의 대역폭은 부호 51, 53의 슬롯 동안의 대역폭보다 크다. 동작의 편의를 위해서는 하나의 고정된 송신 슬롯 듀레이션 값을 선택하는 것이 유리하지만, 도 5b는 또한, 송신 슬롯의 듀레이션이 슬롯 간에 가변될 수 있음을 나타낸다. 단말(40)은, 허브(20)에 대한 사전 지식 없이 송신 주파수 또는 심볼 레이트(점유된 스펙트럼)를 가변하지 않는다. 일 실시예에 있어서, 상기 리턴 링크 시간 대 주파수 플랜은 허브(20)에서 스케줄러(26)에 의해 주기적으로 수정되고, 순방향 링크(31)를 통해 각 단말(40)에 전달된다.
시스템(5)의 허브는 리턴 링크에서 주파수 변화 및/또는 심볼 레이트 변화가 언제 예상되는지에 대해 사전에, 충분히 정확하게 알고 있다. 단말은 송신 심볼 클럭(transmit symbol clock)에 동기화되는 순간에 주파수 및/또는 심볼 레이트를 가변하는데, 이러한 순간은 상기 허브에 의해서 사전에 지시된다. 이는 상기 허브가 주파수 변화를 예측하고 그에 대응할 수 있도록 하여, 보통 MF-TDMA 버스트 수신기에서 발생하는 것처럼 캐리어 주파수 또는 심볼 레이트의 천이 후에 상기 단말 신호에의 로크(lock)를 다시 획득할 필요없이, 상기 허브는 상기 리턴 링크 신호에 대한 동기화 상태를 유지할 수 있다.
연속적인 송신이 이루어지는 송신 방식의 이점은, 위성 채널 용량(satellite channel capacity)(달성 가능한 bits/s/Hz 측면에서)의 최적의 사용; 처리되어야 할, 소정의 전체 리턴 링크 대역폭에 대한 수신기 하드웨어 복잡도(complexity) 및 이에 대한 비용의 최소화를 포함한다.
단말을 동기화하는 프로세스가 이하에서 상세하게 설명된다. 시스템 동기화는 상기 시스템에서 단말(40)에 의해 송신된 RL 신호(32) 간의 최소의 간섭뿐만 아니라 허브(20)와 각각의 단말 간의 연속적인 통신을 보장한다. 그것은 또한, 송신 규약 위반을 방지한다. 상기 시스템 동기화 메커니즘은 가변의 RL 심볼 레이트와 RL 캐리어 주파수를 지원한다. 상기 시스템 동기화 메커니즘은 또한, 위성 채널에서 접하게 되는 전형적인 채널 파라미터 통계, 예를 들어, 단말 발진기의 정확도 및 드리프트(drift), 위성 국부 발진기의 정확도 및 드리프트, 위성 이동에 따른 전파 지연 변화(시변 왕복 시간(time variable roundtrip time)을 야기하는) 및 상기 위성의 지상 수신 범위(footprint)에서의 전파 지연 변화에 대응하기에 충분히 강인하다(robust).
각 단말(40)은 상기 시스템에서의 안정적인 공통 레퍼런스와 주파수 동기화를 획득한다. 이는 두 가지의 용도를 가진다. 첫째로, 허브 복조기(demodulator)가 트랜스폰더 상의 하나의 단말(40)의 신호를 획득하면(그리고 이에 따라 대략 수백 kHz에 달할 수 있는 상기 위성 LO 주파수 오프셋(offset)을 설정하면), 이 트랜스폰더에서 송신하는 나머지 단말 상에서의 주파수 불확실성이 대략 수 kHz로 한정될 수 있다. 이러한 사실은 네트워크 부트 타임(boot time)을 줄이는 것을 도울 수 있다. 둘째로, 이것은 상기 단말 캐리어 주파수가 시간이 흘러도 송신 규약을 준수하는 것을 보장한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, GEO 위성이 사용되고, 상기 순방향 링크(FW) 심볼 클럭(symbol clock)은 상기 시스템에서 레퍼런스로서 취급될 수 있다. 각 단말은 상기 FW 링크(32)를 수신하고, 이에 따라 자동적으로 유효한 FW 심볼 클럭을 추적하고 '인지'하게 된다. 따라서 단말은 상기 수신된 심볼 클럭을 레퍼런스로 고려함으로써 어떠한 다른 주파수도 합성할 수 있다. 상기 심볼 레이트에 대한 예상되는 도플러(doppler) 및 도플러율(doppler rate) 효과는 허브-위성-단말 거리의 주기적인 변화로부터 기인한다. GEO 위성에 있어서, 이것은, 공칭 심볼 레이트(nominal symbol rate)로부터 무시할 수 있는 정도의 주기적인 편위(excursion)에 이르게 된다.
단말(40)은, 도 6의 상태 다이어그램에 나타난 바와 같이, 네 개의 동작 모드 또는 상태(101-104)를 가진다. 도 7은 허브(20)와 단말(40)간의 통신 타임라인(timeline)을 나타낸다. 부호 110의 시간에서, 허브(20)는 순방향 링크 신호 송신을 시작한다. 단말(40)은 'IDLE' 상태(101)에서 시작하고, 추적되는 순방향 링크 심볼 클럭에 주파수가 종속될 때까지는 그 상태를 유지한다. 상기 단말은 부호 111의 시간에서 상기 FW 링크를 수신하고, 부호 112의 시간에서 주파수 동기화를 획득한다. 단말이 동기화되면, 단말은 상기 FW 링크 신호에서 RL 룩업(Look-Up) 테이블을 수신한다. 이러한 테이블은 허용된 RL 프레임 구조의 유한 세트(공칭 RL 송신 레이트의 유한 세트와 연결된)에 관한 정보를 포함한다. 이러한 조건이 충족되면, 상기 단말은 'RL WAITING' 상태(102)로 진입한다. 단말 TX 회로는 'IDLE' 상태(101) 또는 'RL WAITING' 상태(102) 동안 뮤트(mute)된다.
상기 단말은 허브(20)로부터, 식별 시퀀스(identification sequence)의 전송을 시작할 수 있는 상기 RL 캐리어 주파수와 실내 유닛 전력 레벨을 나타내는 <RL START> 신호를 수신할 때까지 상기 'RL WAITING' 상태(102)를 유지한다. 적합한 식별 시퀀스는 소정의 다항식과 초기 조건을 가지는 PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence; 의사 랜덤 이진 시퀀스)이다. 상기 허브는, 부호 113의 시간에 상기 <RL START> 신호를 송신한다. 이러한 <RL START> 신호를 수신하면, 상기 단말은 'RL LOGGING ON' 상태(103)로 진입하고 상기 요청된 캐리어 주파수에서 상기 PRBS 심볼 시퀀스를 송신하기 시작한다(부호 114의 시간). 일 실시예에서, 상기 PRBS 시퀀스는 BPSK 변조된다. 즉, 상기 단말은 상기 PRBS 시퀀스를 나타내는 BPSK 심볼을 송신한다. 단말(40)은 이미 송신된 PRBS 심볼의 개수를 추적하면서, 허브(20)로부터 <RL SYNC> 메시지 또는 <RL STOP> 메시지를 수신하는 소정 시점까지, 이러한 PRBS 시퀀스의 송신을 지속한다. 상기 허브는 부호 117의 시간에 상기 <RL SYNC> 메시지를 보낸다. 상기 <RL SYNC> 메시지는 허브(20)가 상기 단말에 의해 전송된 상기 신호에 동기(sync)할 수 있음을 나타내고, 첫번째 동작 프레임(operational frame)의 첫번째 심볼을 송신하기 전에, 상기 단말이 송신해야 하는 PRBS 심볼의 총합을 식별한다. 상기 첫번째 심볼은 프레임 시작 심볼(SOF(Start of Frame) 심볼)이라고 할 것이다. 상기 <RL SYNC> 메시지를 수신하면 상기 단말은 'RL LOGGED ON' 상태(104)에 진입한다.
허브(20)는 언제라도, 상기 단말이 그것의 송신기를 뮤트하고 다시 상기 <RL WAITING> 상태가 되도록 하는 <RL STOP> 메시지를 송신하기로 결정할 수 있다. 허브(20)는, 예를 들어, 단말(40)이 여전히 'RL LOGGING ON' 상태(103)에 있는 동안 상기 허브가 이 단말로부터의 상기 RL 신호에 로크하지 못했기 때문에 <RL STOP> 메시지를 송신할 수 있다.
'RL LOGGED ON' 상태(40)에서, 단말(40)은, 상기 <RL SYNC>에서 통신된 대로 상기 요구된 수의 PRBS 심볼을 보낸 후에, 실제 페이로드(payload)를 전달하는 그것의 첫번째 프레임을 송신한다. 상기 첫번째 프레임을 완전하게 정하기 위하여 필요한 모든 파라미터는 상기 <RL SYNC> 메시지에 포함된다. 상기 파라미터는 심볼 레이트, 상기 페이로드의 복조 및 코딩 방식(모드코드(modcod)라고 칭함), 캐리어 주파수, 전력 레벨을 포함한다. 상기 단말이, 상기 동작 프레임의 첫번째 심볼에서 심볼 레이트 및/또는 캐리어 주파수를 변경하도록 요청받으면, 상기 단말은 상기 SOF 심볼에 동기화되어, 위상 연속 방식(phase continuous fashion)으로 이것을 행한다.
상기 단말은 상기 허브로부터 <RL STOP> 메시지를 수신하면, 'RL LOGGED ON' 상태(104)에서 벗어나서 'RL WAITING' 상태(102)가 된다(이것은 상기 허브 스케줄러로부터의 대역폭 관리 결정의 결과이거나, 단순히 상기 허브가 더 이상 상기 단말의 신호에 동기화할 수 없어서 안정성을 이유로 셧다운(shut down)하고자 하기 때문일 수 있다).
'RL LOGGED ON' 상태(104)에 있는 동안, 상기 단말은, 현재 프레임의 모든 요구된 심볼을 전송하기에 앞서 상기 허브로부터 <UPDATE> 신호를 수신하여야 한다. 부호 119에서, 상기 허브는, 다음 SOF 심볼에서 사용될 신호 파라미터에 대해서 단말(40)에게 지시하는 <UPDATE> 신호를 전송한다. 상기 파라미터는 캐리어 주파수, 심볼 레이트, 모드코드, 전력을 포함한다. 상기 <UPDATE> 메시지는 부호 120에서 상기 단말에 수신된다. 부호 121에서, 상기 단말은 두번째 동작 프레임의 상기 첫번째 심볼 (SOF)을 송신한다. 허브(20)는 부호 121에서 이 SOF 심볼을 수신한다. 상기 <UPDATE> 메시지는 또한, 상기 단말에 상기 허브가 여전히 구동되고 있음을 전달한다. 상기 허브에서의 상기 RL 복조 기능이 예기치 않게 작동되지 않게 되면, 상기 허브는 <UPDATE> 메시지를 더 이상 전송하지 않을 것이고, 상기 단말은 <RL WAITING> 상태(102)로 되돌아간다. 실제 단말 상태와는 무관하게, 상기 FW 링크(31)에의 로크(lock)의 상실은 'IDLE' 상태(101)로 즉시 전환하는 원인이 된다.
상술한 프로세스를 요약하자면, 단말(40)은, 송신된 PRBS 심볼의 개수 카운트를 유지함에 의해, 상기 전체 시스템의 상기 프레임 또는 하트비트(heartbeat)에 초기에 동기화되고, 동작 프레임의 상기 첫번째 심볼의 시작 시간까지 이러한 카운트와 허브(20)로부터 수신된 <SYNC> 메시지에 있는 상기 정보를 이용한다. 이후에, 상기 단말은, 상기 단말로부터의 심볼이 요구된 시간에 허브(20)에 반드시 도달할 수 있도록 하기 위하여, 상기 심볼 레이트에 정정을 가하는 명령을 수신할 수 있다. 상기 허브가 SOF 심볼(SOFm+1)을 수신하는 시간과 SOFm +1의 실제 시간 사이의 타임 오프셋(δt)은 SOFm 에 대한 타임 오프셋보다 이미 더 짧아진 것을 알 수 있으며, 이러한 타임 오프셋(δt)은 일단 상기 단말이 일정 시간 동안 로그 온 되어 있으면 실질적으로 영(zero)에 수렴될 것이다.
허브 동작
상기 허브의 시간 인식(notion)은 tH라고 할 것이다. 예를 들어, tH가 -무한대에서 +무한대까지 카운트되는 초(seconds)로 이해된다고 가정할 수 있다. 공통의 허브 레퍼런스 시간은 허브(20)의 모든 수신기에 분배된다. MF-TDMA 네트워크에서의 일반적 관행과는 대조적으로, 상기 허브 시간을 상기 단말에 분배하는 것이 요구되지 않고, 단말이 시간 인식을 유지하는 것 또한 요구되지 않는다는 것을 주의해δδ야 한다. 동적 RL 파라미터 조정은 상기 프레임 레이트와 동일한 하트비트에 적용된다. 상기 시스템 프레임 듀레이션은 TF(예시적인 자리수: 1초)로 표시될 것이다. 모든 RL 수신기(22)는 프레임 경계에 해당하는, 값의 시퀀스, tH=SOFm -1; SOFm; SOFm +1,… 를 인지하고 있다. 상기 시스템이 적절하게 동기화되었을 때, 모든 단말(40)에 의해 전송된 상기 SOF 심볼은 대략 상기 허브에 프레임 경계로서 알려진 시간에 상기 허브 수신 안테나에 도달한다. 이것은, 모든 단말이 상이한 심볼 레이트로 송신할 수 있다는 사실에도 불구하고, 공칭 심볼 레이트의 유한 세트가 상기 RL에서 지원되기 때문에 가능하다. 또한, 정확한 프레임 듀레이션은, 정수 개수(integer number)의 심볼이, 허용된 공칭 심볼 레이트 모두에 대한 상기 프레임 듀레이션에 적합하도록 선택된다.
상술한 바와 같이, 상기 허브는 각 단말에 <RL START> 메시지를 전송해서 각 단말의 상기 RL을 활성화시킨다. 상기 허브는 상기 단말이 상기 FW 링크에 적절하게 동기화되어 있어서, 활성화 메시지에 즉각적으로 반응할 것이라고 가정한다. 단말이 첫번째 실제 프레임(real frame)을 tH = SOFm에 전송하도록, 상기 허브는 상기 활성화 신호 <RL START>를 대략 tH = SOFm -1-2ΔT(여기서, 2ΔT는 왕복 송신 지연(ound-trip transmission delay)(허브에서 위성을 거쳐 단말을 거쳐 위성을 거쳐 허브로)을 나타냄)에 전송하도록 요구된다. 이렇게 행할 때, 상기 허브는 tH = SOFm-1가 되자마자 신호 획득(acquisition) 시도를 시작히기 위해서 수신기에서 대응되는 복조 프로세스를 활성화시킬 수 있다.
수신기(22)에서의 복조 프로세스가 단말에 의해 송출되는 상기 신호에 적절하게 동기화되었을 때, 그것은 소정 시점에, 수신된 소정 PRBS 심볼을 상기 PRBS 시퀀스의 n번째 심볼로서 식별할 수 있다. 수신기(22)는 이러한 n번째 심볼에 연관된 상기 허브 시간을 인지하고 있다. 수신기(22)는 또한, 다음에 예정된 SOF 이벤트(도 7에서 이것은 SOFm이다)의 상기 허브 시간도 인지하고 있다. 수신기(22)는 다음의 SOF와 이러한 n번째 PRBS 심볼에 관련된 허브 시간 사이의 시간차(time difference)를 산출한다. 이러한 시간차는 정수 개수의 심볼(즉, x개의 심볼)로 변환될(반올림될) 수 있다. 이제 상기 수신기는, <SYNC> 메시지에 의하여, 상기 단말에게, 데이터 페이로드를 전달하는 동작 프레임의 첫번째 실제 SOF 심볼을 전송하기에 앞서 총 (n+x)개의 PRBS 심볼을 전송하라고 명령한다. 상기 수신기는 상기 단말의 신호를 계속해서 추적하고, 첫번째 페이로드 전달 프레임의 첫번째 SOF 심볼이 n번째 PRBS 심볼로서 식별된 심볼 이후의 x개의 심볼임을 알아낼 것이라고 가정한다. 이와 같이, 수신기는 또한, 위상 연속 방식에 있어서, (n + x)개의 PRBS 심볼을 수신하고 카운트한 후에, 그것의 공칭 캐리어와 심볼 클럭 주파수를 새로운 값으로 전환하는 것을 인지한다. 이러한 메커니즘은 첫번째 SOF 심볼이 대략 허브 타임 SOFm에서 수신될 것을 보장함을 주목해야 한다. 에러(δt)는 주로 가장 가까운 정수 값 x를 결정할 때 수반되는 반올림 연산에 의한 것이다.
단말이 적절하게 로그 온되면, 이러한 특정 단말과 허브(20)와의 동기화는 송신된 심볼 또는 수신된 심볼의 카운트에 근거한다. 상기 허브와 상기 단말은 모두, 프레임(10)에서 얼마나 많은 심볼이 송신(또는 수신)되어야 하는지를, 모든 (모드코드, 심볼 레이트) 조합에 대해서 특정하는 정적인 룩업 테이블(LUT)에 액세스(access)할 수 있다. 따라서, 단말(40)과 수신기(22)는 모두 상기 다음 SOF 심볼이 투입/예상되는 시점을 알 수 있다.
단말이 로그 온 되어 있는 동안, 상기 허브는, 이어지는 다음 SOF 심볼로부터 어떠한 RL 파라미터(모드코드, 심볼 레이트, 캐리어 주파수, 전력)가 사용되어야 하는지에 대해, 현재 프레임 기간 동안 신호를 보낸다. 이것은 도 7에 도시된 <UPDATE> 메시지에 의해서 이루어진다. 다음 프레임에서 얼마나 많은 심볼이 송신/수신되어야 하는지에 대한 인식은 모든 <UPDATE> 신호와 관련된다. 상기 허브는, 다음의 다가오는 프레임 경계보다 2ΔT + ε이상 앞서서 <UPDATE> 메시지를 전송하는데, 여기서 ε는 적절한 마진(margin)이다. 단말이, 현재 프레임의 모든 심볼이 전송된 때에 새로운 <UPDATE> 메시지를 수신하지 못하면, 상기 허브 RL 프로세스에 오류가 발생하여 예방 조치를 벗어나 'RL WAITING' 상태(102)로 되돌아갔다고 추정할 수 있다.
단말이 로그 온 되어 있는 동안, 허브 수신기(22)는 추적된 단말 캐리어 주파수를 공칭적(nominally) 기대값과 비교한다. 이러한 정보는 단지 시스템 건전성 모니터링에 사용된다.
허브 복조 프로세스는 일반적으로 폐쇄된 캐리어 루프(closed carrier loop)에서 모든 각 단말의 신호를 추적하므로, 따라서 추가적인 복잡도를 도입하지 않고 주파수 드리프트(frequency drift)에 매우 잘 대응할 수 있다.
바람직하게는, 로그 온 프로세스 동안 주파수가 인접한 단말에 의해 사용되는 상기 PRBS 시퀀스는 상이한 PRBS 다항식을 사용한다.
지금까지, 특정 단말과 상기 허브 간의 각 RL(32)이, 상기 링크의 양측에서 심볼을 카운트하여, 어떻게 실질적으로 동기화를 유지할 수 있는지에 대해 설명하였다. 이하에서는, 단말(40) 간의 간섭을 최소화하기 위하여, 모든 단말의 상기 RL 신호가 어떻게 캐리어 주파수와 심볼 레이트를 거의 동시에 가변하도록 형성되는지에 대해서 설명하도록 한다. 언제나 허브 수신기는 추적된 SOF 심볼의 측정된 허브 시간과 상기 허브에 의해 정해진 목표 SOF 시간을 비교한다. 이러한 시간차는 몇 가지 가능한 이유로 가변될 수 있다. 상기 차이가 영으로 수렴하도록 하기 위하여, <UPDATE> 메시지에 있는 상기 '다음 심볼 레이트' 값은 공칭 값(알려진 허용된 유한 세트에 속하는)과 오프셋 값(일반적으로 상기 공칭 값의 수 ppm)을 포함한다. 이것은 상기 허브 스케줄러가 일시적으로 공칭 심볼 레이트 변화를 요청하지 않더라도, 허브 수신기(22)가 시간 스큐 흐름(skew trend)을 관찰할 수 있고 프레임 길이에 걸쳐 이러한 스큐의 일부분(fraction)을 보상할 심볼 레이트 증분/감소분(increment/decrement)를 상기 오프셋 필드를 통하여 요청할 수 있음을 의미한다.
상기 위성에 대한 이러한 저속 보정 루프(slow time correction loop)의 목적은, 롱 텀(long-term) 심볼 클럭 드리프트를 보상하는 것뿐 아니라 시간에 걸친 모든 단말의 SOF 얼라인먼트(alignment)를 개선하는 것이다. 초기에, 목표에 대한 상기 SOF 타임 에러는, 상기 단말의 로그 온 상태에서 심볼의 가장 가까운 정수 개수로 반올림하는 연산에 주로 기인할 것이다. 얼마 후에, 상기 시간 보정 루프는 상기 오프셋을 위성 이동에 기인하는 기대 편차(expected variation)로 감소시킬 것이다. 로그 온 후에, 허브 SOF에 대한 단말 SOF 편차는 통계적으로 단말 사이에 연관성이 없는 것으로 가정된다. 얼마 후에, 심볼의 가장 가까운 정수 개수(x)로의 상기 로그 온 반올림 에러는 더 이상 편차를 결정하지 않는다. 상기 편차의 중요한 원인은 이제 시변 송신 딜레이(ΔT)와 상기 SOF 얼라인먼트 루프의 동작에 의해 유발된 지터(jitter)이다. 상기 단말 집단(population)에 대한 상기 피크 투 피크(peak-to-peak) 편차는 SOF 이벤트 근처에서 단말 신호 간의 단기(short-lived) 간섭을 초래한다. 이것을 경감시키기 위하여, 상기 SOF 심볼과 동작 프레임의 마지막 심볼은 제로 에너지 심볼(zero-energy symbol)인 것이 유리하다. 이와 같이, 상기 RL이 일시적으로 뮤트되는(muted) 동안 상기 RL 주파수 플랜이 재편성(reshuffle)될 수 있다. 상기 뮤팅(muting)은 펄스 쉐이핑 필터(pulse-shaping filter) 전에 발생하기 때문에, 클린 스펙트럼 방식(clean spectral way)으로 수행된다. 필요한 경우, 단말 신호 레벨은 또한, 포텐셜 심볼 레이트(potential symbol rate)가 변화하더라도 소정의 전력 스펙트럼 밀도(power spectral density)를 유지하기 위하여 제로 에너지 심볼 사이에서 조정될 수 있다.
바람직하게는, 시스템(5)은 상기 리턴 링크 주파수 플랜을 주기적으로 수정하고, 이러한 정보(상기 시퀀스 정보)를 모든 단말(40)로 전송한다. 수정 사이의 시간은 하트비트 기간이라고 불리며, 예를 들어, 대략 500ms 내지 1s의 값을 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 하트비트는, 사용되고 있는 상기 RL 심볼 레이트와는 무관하게, 청수 개수의 채널 심볼 기간과 (정확하게) 일치한다. 이것은, 결과적으로, 가용 리턴 링크 심볼 레이트(available return link symbol rate)를 이산적인 지원 심볼 레이트의 유한 세트로 제한할 것을 요구하여 상기 하트비트 기간이 상기 유한 세트의 모든 심볼 레이트에 대하여 정수 개수의 심볼로서 표현될 수 있도록 한다. 상기 시스템은, 복수의 단말이 동일한 주파수 대역을 공유하지만 그들의 스펙트럼 점유(중심 주파수 및/또는 점유하고 있는 대역폭)를 시간에 따라 개별적으로 가변하는, 동적 RL을 가진다. 단말은, 모든 단말에 의한 스펙트럼 점유의 변경이 실질적으로 동일한 시간에 일어나도록 제어된다. 이러한 요건이 충족되지 않으면, 모든 소정의 RL 신호의 복조가 다른 단말로부터의 신호 (주파수-)간섭에 의해 크게 방해받을 것이다. 시스템 동기화를 보장하는 하나의 방법은 모든 리턴 링크(32)에 대해서 공통의 하트비트를 정의하는 것이다. 이러한 하트비트는 프레임 레이트(1/TF)이다. 단말은 새로운 프레임의 시작(SOF)에서만 그들의 스펙트럼 점유를 가변할 수 있다. 따라서, 매 TF초(second)마다 한 번 가능하다. 상술한 상기 시스템 동기화 알고리즘은, 사용되고 있는 심볼 레이트와는 무관하게, 이러한 프레임 듀레이션(TF)이 공칭적으로 정수 개수의 심볼 기간과 동일할 것을 요구한다. 보다 공식화해서 설명하면: {Ri}를 허용되는 RL 심볼 레이트 세트라고 한다. 그러면,
Figure pct00001
는 정수,
Figure pct00002
허용되는 어떠한 다른 심볼 레이트의 유리수의 배수(rational multiple)인 한 어떠한 심볼 레이트도 허용된다.
도 8은 물리 계층 프레임(120)의 구조예를 나타낸다. 상기 프레임은, 상기 리턴 링크의 대역폭 효율을 최대화하기 위하여, 최소한의 오버헤드(overhead)를 가지고 가능한 많은 페이로드를 전달하도록 디자인된다. 상기 프레임의 일 실시예로서, 오버헤드 없이 페이로드 데이터를 포함하는 것이 가능하다. 그렇지만, 소량의 오버헤드를 포함하는 것이 유리하다. 구성가능한 개수의 널(제로 에너지) 심볼(null symbol)(121)이 프레임(120)의 처음, 그리고 선택적으로 끝에 포함될 수 있다. 널 심볼 동안, 어떠한 캐리어도 송신되지 않는다. 상기 널 심볼은 프레임 경계에서 타이밍 얼라인먼트의 적은 부정합(mismatch)에 따른 단말 간의 간섭을 경감시키는데 도움이 된다. 프리앰블(122)은 구성가능한 심볼 시퀀스로 이루어진다. 그것은 상기 수신기에서 캐리어 위상 추적(carrier phase tracking)을 돕고 상기 링크 상의 열 잡음 전력 밀도(thermal noise power density)를 추정하는데 사용된다. 코드워드(codeword)는 소정 길이(비트수)를 가지고, 소정의 변조 방식의 심볼은 유한한 용량(심볼당 비트수; bits per symbol)을 가진다. 심볼 레이트와 변조와 코딩 방식의 소정의 조합에 있어서, 상기 프레임의 페이로드 섹션(심볼로 표현된)이 상기 코드워드 길이(또한 심볼로 표현됨)의 정수배(integer multiple)가 아니기 때문에, 소정의 양의 스터핑 심볼(stuffing symbol)이 필요할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 스터핑 심볼(123)은, 상기 스터핑 심볼이 유용한 데이터를 전달하지 않고, 프리앰블(122) 다음에 즉각적으로 발생할 수 있는, 일시적으로 남아 있는 캐리어 동기 효과를 '흡수'하는데 사용될 수 있기 때문에, 상기 프레임의 끝 보다는, 프리앰블(122) 다음에 삽입된다. 결국, 상기 프레임의 나머지 부분은 정수 개수의 코드워드(124)를 포함한다. 각각의 코드워드는 다수의 송신 심볼로 이루어진다. 도 8은 비율에 맞게 도시된 것은 아니다. 일반적으로, 프레임은 대략 1초의 길이를 가지고, 널 심볼은 수 μs 기간을 점유한다.
도 9는 예시적인 BPSK 심볼 스트림과 캐리어 위상 궤적(carrier phase trajectory)(θ(t))을 나타낸다. 두 개의 완전한 프레임(131, 132)이, 세번째 프레임(133)의 일부와 함께 도시된다. 각각의 새로운 프레임은 각각의 SOF(Start Of Frame) 심볼(134, 135, 136)로 시작한다. 각 프레임은 동일한 듀레이션(TF)을 가진다. 이 예에서, 프레임(131, 132, 133)은 각각 상이한 심볼 레이트를 가진다. 부호 132의 프레임은 부호 131의 프레임보다 더 낮은 심볼 레이트를 가지고, 부호 133의 프레임은 부호 131과 132의 프레임보다 더 높은 심볼 레이트를 가진다. 도 9는 베이스밴드 신호 스트림을 나타내고, 각 프레임(131, 132, 133)의 심볼은 상이한 캐리어 주파수로 송신될 수 있음이 이해될 것이다. 상기 링크의 허브 측에서, 상기 SOF 심볼이 프레임 경계와 관련된 허브 시간 순간에 정확하게 수신되면, 상기 단말은 상기 프레임 레이트인, 상기 시스템 하트비트에 완벽하게 동기화된다. 상기 캐리어 위상(θ(t))은 연결된 직선 세그먼트(straight-line segments)를 가지는 연속적인 궤적을 따르는 것에 주목해야 한다. 상기 세그먼트의 기울기(따라서 상기 캐리어 주파수)는 SOF 심볼(134-136)에서 정확하게 가변될 수 있다.
도 10은 위성 송신 시스템에서 사용되는 단말(40)을 개략적으로 도시한다. 상기 단말은 상기 순방향 링크 RF 신호(31)를 수신하고 상기 리턴 링크 RF 신호(32)를 송신하는 안테나(72), 수신기(80) 및 송신기(90)를 포함한다. 안테나(72)는 일반적으로 상기 순방향 링크 RF 신호(31)를 IF 대역으로 하향 변환(down-convert)하고, 이것을 수신기(80)로 전달한다. 수신기(80)는 상기 (하향 변환된) 순방향 링크 신호(31)를 수신하고 상기 수신된 신호의 복조 및 디코딩을 수행한다. 데이터가 출력된다(81). 수신기(80)는 상기 순방향 링크 신호에서, 리턴 링크(32) 상에서 상기 단말에 할당된 송신 슬롯 시퀀스에 대한 정보를 추출한다. 이러한 정보(83)는 <UPDATE> 메시지에서 수신되고 컨트롤러(92)로 전달된다. 수신기(80)는 또한, 상기 순방향 링크 신호로부터, 송신 레이트의 변경을 명령하는 정보(84)를 추출한다. 이러한 정보(84)는 <UPDATE> 메시지의 오프셋 필드로서 수신되고 컨트롤러(92)로 전달된다. 수신기(80)는 또한, 상기 순방향 링크 신호로부터, 상기 FW 링크 송신 클럭 레이트에 관한 정보를 추출한다. 정보(84, 86) 및 국부 발진기(85)의 출력이 주파수 레퍼런스 유닛(frequency reference unit)(93)에 적용된다. 유닛(93)은, 단말(40)이 송신 규약을 준수하는 것을 보장하도록 하는 상기 허브 주파수 레퍼런스에 실질적으로 종속된, 안정적인 클럭 레이트를 유지한다.
바람직하게는, 각 단말(40)은 다수의 단계에서 역방향 링크(RL) 신호(32)를 생성한다. 제1 단계(94)는 송신 심볼(본 발명의 기술 분야에서 통상 베이스밴드 신호라고 불림)을 포함하는 변조된 신호를 생성하고, 제2 단계(95)는 이러한 생성된 신호를 RF로 상향 변환(up-convert)한다. 부호 94의 단계는, 상기 송신 방식에 사용되는 주파수 캐리어 세트 중 하나(또는 그 이상의) 주파수 캐리어 상에서 상기 송신 심볼을 선택적으로 송신하는 광대역 송신기(95)이다. 부호 94의 단계는, 위상 연속 방식에서 상기 캐리어 주파수와 심볼 레이트를 동적으로 조정한다. 상기 캐리어 주파수는 주파수 대역 내에서 가변된다. 주파수 변경은 송신 심볼 타이밍에 동기화된다. 심볼 주파수 '점프(jump)'에 대해서 주어진 목표 전력 스펙트럼 밀도를 유지하기 위한 레벨 조정 또한 부호 94의 단계에 의해서 수행된다. 부호 94의 단계는 요구된 레이트로 송신 심볼을 생성한다. 이러한 심볼은 코딩된 유저 데이터를 포함한다. 바람직하게는, RF 단계(95)는 동적으로 조정되지 않고, 상향 변환 후에 적절한 옥외 유닛 TX 주파수 범위를 생성할 L 대역(L-band) 주파수 영역으로 정적으로 송신하도록 프로그램된다. 송신기(90)는 데이터를 수신하기 위한 입력(91)을 포함한다. 컨트롤러(92) 및 시퀀스 정보(83)는 각 송신 슬롯의 시간과 주파수 대역을 결정한다. 컨트롤러(92) 및 시퀀스 정보(83)는 또한, 각 송신 슬롯 동안 사용될 상기 심볼 레이트를 결정한다. 저장소(96)는 심볼 레이트와 대응하는 수의 송신 심볼의 룩업 테이블(LUT)을 저장한다. 상기 LUT는, <UPDATE> 메시지에서 전달된 상기 심볼 레이트를, 상기 단말이 다음 프레임 동안 송신해야 하는 다수의 심볼로 변환하는데 사용된다.
도 11은, 보다 상세하게, 상기 위성 송신 시스템의 허브(20)에서 제공되는 장치를 개략적으로 도시한다. 허브(20)는 상기 순방향 링크 RF 신호(31)를 생성하고, 상기 리턴 링크 RF 신호(32)를 수신한다. 안테나에서의 이러한 신호의 실질적인 송신과 수신은 허브(20)로부터 원격으로 위치하는 지상국(ground station)에서 일어날 수 있다. 허브는 상기 순방향 링크 신호(31)를 생성하기 위한 송신기(21)와 상기 리턴 링크 신호(32)를 수신하기 위한 수신기(22)를 포함한다. 송신기(21)는 송신을 위한 데이터를 수신하고, 상이한 단말(40)로 예정된 상기 신호의 멀티플렉싱(multiplexing) 외에 상기 신호의 코딩과 변조를 수행한다. 송신기(21)는 또한, 스케줄러(26)에 의해 리턴 링크(32) 상에서 각 단말(40)에 할당된 송신 슬롯 시퀀스에 관한 정보를, 상기 순방향 링크 신호(31)에 포함한다. 안정된 주파수 레퍼런스(예를 들어, 국부 발진기)는 송신기(21)에 인가되고, 상기 송신기에 의해, 상기 순방향 링크(31) 상의 제어된 레이트로 송신 심볼을 생성하는데 사용된다. 바람직하게는, 상기 시스템에서 각각의 액티브 단말(40)에 전용으로 제공되는 하나의 RL 수신기(22)를 가지는 일련의 RL 수신기가 있다. 수신기(22)는 RF 신호(일반적으로 IF로 하향 변환되는)를 수신하기 위한 입력을 포함한다. 튜너(223)는 시간의 각 순간에 단말(40)에 의해 사용되는 것으로 알려진 상기 특정 주파수 대역에 튜닝한다. 심볼 복조 기능(224)은 요구된 레이트의 수신된 송신 심볼을 복조한다. 이것은 또한 수신된 데이터의 디코딩을 포함한다. 컨트롤러(221)는 스케줄러(26)로부터 상기 시퀀스 정보를 수신하고, 튜너(223)가 상기 송신 슬롯의 시작 시간으로 알려진 시간에, 특정 단말(40)의 각각의 송신 슬롯에 의해 사용되는 것으로 알려진 상기 주파수 대역으로 조정하도록 제어하기 위해서 상기 시퀀스 정보를 사용한다. 컨트롤러(221)는 또한, 상기 심볼 복조 기능(224)이 상기 시퀀스 정보에 따라 상기 심볼 레이트를 가변하도록 제어한다. 스케줄러(26)는 액티브 단말로부터 상기 단말의 송신 요구를 명시하는 요청을 수신한다. 스케줄러(26)는 그들의 송신 요구에 기초하여, 각각의 액티브 단말에 송신 슬롯 시퀀스를 할당하고, 상기 단말 간에 자원을 공정하게 분배하기 위하여 우선 순위를 매기는 다양한 기준을 사용할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 다양한 스케줄링 알고리즘이 알려져 있다.
바람직하게는, 모든 단말(40)은 위상 연속 방식으로, 또는 예측 가능하고 제한적인 위상 불연속을 가지면서, 캐리어 주파수 및/또는 심볼 레이트를 변경한다. 이것은, 스퓨리어스(spurious)(고 에너지의) 주파수 성분을 생성할 수 있는, 신호 값의 갑작스러운 변화가 없기 때문에 송신 규약 요건 이행을 더 쉽게 한다. 이러한 요건은 허브 수신기 디자인을 더욱 단순화할 수 있고, 리턴 링크 효율이 위성 채널 용량에 매우 근접할 수 있도록 한다.
상술한 시스템에서, 스케줄러는 각 단말에, 그 시간에서의 상기 단말의 대역폭 요구에 일치하는 송신 슬롯 할당을 시도한다. 상이한 주파수 부분은 상이한 대역폭의 슬롯(예를 들어, 도 5B에서 부호 52의 슬롯은 부호 51, 53의 슬롯보다 더 큰 대역폭을 가진다)을 가진다. 단말이 송신할 데이터를 더 이상 가지지 않으면, 그것은 (i) 공칭 대역폭을 가지는 송신 슬롯을 할당하거나, 또는 (ii) 로그 오프하여 상기 단말을 부호 102의 상태로 돌아도록 할 수 있다. 옵션 (i)은 단말이 송신을 계속할 수 있도록 하여, 이후에 로그 온 할 필요 없이, 대역폭에 관한 요청을 생성하고 딜레이를 최소화하면서 할당을 수신할 수 있는 이점을 가진다. 단말이 옵션 (i) 또는 (ii) 중 어떤 것을 사용하여 동작할지는 프리 송신 슬롯(free transmission slots)의 개수와 같은 팩터(factor)에 의해 결정될 것이다.
상세하게 설명된 상기 실시예는, 단말이 상기 허브에 의해 지시된 바에 따라 심볼 레이트 및/또는 캐리어 주파수를 가변하는 동적 방식이다. 상기 RL 주파수 플랜이 전혀 업데이트되지 않는, 정적인 방식 또한 가능하다. 이러한 대체 가능한 실시예에서, 모든 단말이 SOF 심볼에 정렬될(SOF-symbol-aligned) 필요는 없다. 이러한 대안에 있어서, 상기 단말은, 상기 허브에도 알려진, 고정된 디폴트 개수의 PRBS 심볼을 전송한 후에, (고정된) 동작 심볼 레이트에서의 통상의(normal) 프레임 모드로 전환될 수 있다. 이의 결과는, 모든 단말이 상기 허브 SOF로부터 오프셋된 일정한 랜덤 시간에 SOF 심볼 전송을 유지한다는 것이다. 이는, RL 수신기가 수신된 심볼 스트림의 어디에서 상기 코드워드를 발견해야 하는지를 알고 있으면 충분하므로, 단말과 상기 허브 간의 개별 통신에 해를 끼치지 않는다. 특히 상기 시스템이 상기 동적 방식도 뒷받침할 수 있다면, 실제로 모든 단말을 SOF에 정렬하는데(SOF-aligning) 수반되는 비용은 거의 없다. 따라서, 상기 시스템은, 통합된 접근과 감소된 테스트 공간(test space)을 위해서, 정적인 RL 플랜 시나리오에서도 모든 단말을 SOF에 정렬하도록(SOF-align) 할 수 있다.
상기 시스템은 단말과 허브 간 및 단말과 단말 간 통신 링크가 대역폭을 공유할 수 있는, 스타; 멀티-스타; 부분적 메쉬 스타 네트워크(partly meshed star network)의 토폴로지 중 어느 하나를 가질 수 있다. 상기 부분적 메쉬 스타 네트워크는 '마스터(master)' 허브와, '원격(remote)' RL 수신기를 가지는 복수의 슬레이빙(slaving) 허브/단말을 가진다. 모든 상기 원격 수신기는 하나의 공통 가상 타임 레퍼런스에 동기화된다. 상기 타임 레퍼런스는 GPS(Global Positioning System) 시간일 수 있다. 원격 수신기는 상기 마스터 허브의 스케줄러에 의해 전송된 명령에 따른다.
본 발명은 여기에서 서술된 상기 실시예에 한정되지 않으며, 상기 실시예는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 수정 또는 변경될 수 있다.

Claims (15)

  1. 단말로의 순방향 링크(forward link)와 단말로부터의 리턴 링크(return link)를 포함하는 무선 다중 접속 통신 시스템(wireless multiple access communication system)에서의 단말 작동 방법으로서, 상기 리턴 링크는 시간과 주파수에 기초하여 단말 간에 공유되는 매체(medium)를 사용하고, 상기 방법은,
    각 송신 슬롯(transmission slots)이 타임 슬롯(time slot)과 캐리어 주파수(carrier frequency)로서 정의되는 송신 슬롯의 시퀀스(sequence of transmission slots) 전체에 걸쳐서, 상기 단말로부터의 리턴 링크 신호를 송신하는 단계를 포함하고,
    캐리어 주파수와 심볼 레이트(symbol rate)가 송신 슬롯 간에 변경될 수 있고, 상기 리턴 링크 신호가 상기 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐서 연속적으로 송신되는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 단말 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방법은, 차후의 송신 슬롯을 식별하는 정보를 상기 순방향 링크에서 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 정보는, 상기 단말이 상기 차후의 송신 슬롯 동안 전송될 송신 심볼의 개수를 판단할 수 있도록 하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 단말 작동 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 리턴 링크 신호는,
    상기 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐 위상 연속 방식(phase continuous manner)으로 송신되는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 단말 작동 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 단말은 각각의 심볼 레이트 세트가 프레임 기간(frame period) 동안 정수 개수의 심볼을 가지도록 하는, 상이한 심볼 레이트의 세트 중 하나로 송신할 수 있고, 상기 단말은 새로운 송신 슬롯의 시작에서 심볼 레이트를 변경하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 단말 작동 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 순방향 링크와의 주파수 동기화를 획득하고, 획득된 상기 주파수 동기화에 기초하여 상기 리턴 링크 상의 심볼 레이트와 캐리어 주파수로 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 단말 작동 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    허브로부터 상기 리턴 링크 상의 식별 심볼(identification symbol) 송신을 시작하는 명령을 수신하는 단계와,
    상기 리턴 링크 상에서 식별 심볼을 송신하고 송신된 식별 심볼의 개수를 카운트하는 단계와,
    송신된 식별 심볼의 소정 개수 후의 첫번째 송신 슬롯에서 유저 데이터 페이로드(payload) 송신을 시작하는 명령을 수신하는 단계 및
    식별 심볼의 상기 소정 개수를 송신한 후에 상기 첫번째 송신 슬롯에서 유저 데이터 페이로드를 송신하는 단계에 의하여, 상기 시스템의 상기 허브와의 동기화를 획득하는 단계를 더 포함하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 단말 작동 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    각각의 단말은, 각 송신 슬롯의 처음에 프레임 시작 심볼(start of frame symbol)을 송신하고,
    상기 방법은, 상기 단말에 의해 전송된 상기 프레임 시작 심볼과 상기 시스템의 다른 단말에 의해 전송된 프레임 시작 심볼을 시간 정렬(time align)하기 위하여, 상기 리턴 링크 상의 상기 심볼 레이트를 조정하는 명령을 수신하는 단계를 더 포함하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 단말 작동 방법.
  8. 무선 다중 접속 통신 시스템에서 허브로부터 단말에 이르는 순방향 링크와 단말로부터 상기 허브에 이르는 리턴 링크를 포함하는 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 허브 작동 방법으로서, 단말로부터의 리턴 링크는 시간과 주파수에 기초하여 분할되는 송신 매체를 공유하고, 상기 방법은, 허브에서,
    상기 시스템의 단말에, 각 송신 슬롯이 타임 슬롯과 캐리어 주파수로서 정의된 송신 슬롯의 시퀀스를 할당하는 단계로서, 캐리어 주파수와 심볼 레이트는 송신 슬롯 간에 변경될 수 있는, 송신 슬롯의 시퀀스를 할당하는 단계;
    상기 네트워크에서 각 단말로부터 상기 리턴 링크 신호를 수신하기 위한 리턴 링크 수신 기능을 할당하는 단계; 및
    상기 단말로부터 수신된 상기 신호의 캐리어 주파수의 변화에 실질적으로 동기하여, 상기 수신기가 캐리어 주파수를 변경하도록 하는 단계로서, 상기 리턴 링크 신호는 상기 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐 연속적으로 송신되는, 수신기가 캐리어 주파수를 변경하도록 하는 단계를 포함하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 허브 작동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단말의 상기 타이밍(timing)을 모니터링하고, 상기 리턴 링크 신호의 실질적인 중단없이 상기 심볼 레이트를 수정하는 명령을 상기 단말에 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 허브 작동 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 방법은, 차후의 송신 슬롯을 식별하는 정보를 상기 단말에 송신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 정보는, 상기 단말이 상기 차후의 송신 슬롯 동안 전송될 송신 심볼의 개수를 판단할 수 있도록 하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 허브 작동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 시스템에서 단말의 송신 요구를 주기적으로 판단하고, 판단된 상기 송신 요구와 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio) 및 단말 전력 증폭기 포화와 같은 리턴 링크 품질 지표에 기초하여 상기 송신 슬롯의 시퀀스를 식별하는 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 허브 작동 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 리턴 링크 상의 식별 심볼 송신을 시작하는 명령을 상기 단말에 송신하는 단계와,
    상기 리턴 링크 상에서 상기 단말에 의해 송신된 식별 심볼을 수신하고, 상기 단말로부터 수신된 식별 심볼의 개수를 카운트하는 단계와,
    송신된 식별 심볼의 개수에 기초하여, 상기 단말이 첫번째 송신 슬롯에서 유저 페이로드 데이터를 송신하는 시작 시간을 판단하는 단계와,
    판단된 상기 식별 심볼의 개수 후에 첫번째 송신 슬롯에서 유저 페이로드 데이터 송신을 시작하는 명령을 상기 단말에 송신하는 단계에 의하여, 상기 시스템의 단말과의 동기화를 획득하는 단계를 더 포함하는, 무선 다중 접속 통신 시스템에서의 허브 작동 방법.
  13. 무선 다중 접속 통신 시스템용 무선 통신 단말로서,
    순방향 링크 신호를 수신하도록 구성되는 수신기; 및
    리턴 링크 신호를 송신하도록 구성되는 송신기로서, 상기 리턴 링크는 시간과 주파수에 기초하여 단말 간에 공유되는 매체를 사용하고, 상기 송신기는 각각의 송신 슬롯이 타임 슬롯과 캐리어 주파수로서 정의된 송신 슬롯의 시퀀스를 포함하는, 상기 단말로부터의 리턴 링크 신호를 송신하도록 구성되고, 캐리어 주파수와 심볼 레이트는 송신 슬롯 간에 변경될 수 있으며, 상기 리턴 링크 신호는 상기 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐 연속적으로 송신되는, 송신기를 포함하는, 무선 다중 접속 통신 시스템용 무선 통신 단말.
  14. 무선 다중 접속 통신 시스템의 허브용 무선 통신 장치로서,
    상기 시스템의 단말에 순방향 링크를 송신하도록 구성되는 송신기;
    상기 단말 중 하나로부터 리턴 링크 신호를 수신하도록 구성되는 수신기로서, 단말로부터의 리턴 링크 신호는 시간과 주파수에 기초하여 분할되는 송신 매체를 공유하는, 수신기;
    각 송신 슬롯이 타임 슬롯과 캐리어 주파수로서 정의된, 송신 슬롯의 시퀀스를 각 단말의 상기 리턴 링크에 스케줄링(scheduling)하도록 구성되는 스케줄링 기능(scheduling function)으로서, 캐리어 주파수와 심볼 레이트가 송신 슬롯 간에 변경될 수 있는, 스케줄링 기능;
    상기 단말로부터 수신된 상기 리턴 링크 신호의 주파수의 변화에 실질적으로 동기하여, 상기 수신기가 주파수를 변경하도록 하는 것을 포함하고,
    상기 리턴 링크 신호는 상기 송신 슬롯의 시퀀스 전체에 걸쳐 연속적으로 송신되는, 무선 다중 접속 통신 시스템의 허브용 무선 통신 장치.
  15. 프로세서에 의해 수행되는 경우, 상기 프로세서가 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하도록 하는 명령을 포함하는 소프트웨어.
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