KR20140031074A - 무선 환경에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(ｍｂｓ) 트래픽의 송신 - Google Patents

Abstract

다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS) 송신은 3개의 모드인, 단일 계층 모드, 공간 다중화(SM) 모드 및 계층적 모드 중 하나를 이용하여 송신된다. 계층적 모드에서, 저품질의 데이터는 제1 MIMO 계층을 통해 송신되고, 개선 데이터는 제2 MIMO 계층을 통해 송신된다. 수신하는 디바이스는 오직 저품질의 데이터를 성공적으로 수신할 수 있거나 또는 그것을 개선하기 위한 개선 데이터를 성공적으로 수신할 수 있다. 이용된 모드를 포함하는 이용된 송신 스킴은 선택가능할 수 있고, 피드백에 기초하여 선택될 수 있다.

Description

무선 환경에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(ＭＢＳ) 트래픽의 송신{TRANSMISSION OF MULTICAST BROADCAST SERVICE (MBS) TRAFFIC IN A WIRELESS ENVIRONMENT}

관련 출원들에 대한 교차 참조

이 출원은 2009년 9월 2일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제61/239,239호의 이득을 주장하며, 이것은 이로써 전부 참고로 포함된다.

이 출원은 2008년 9월 5일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제61/094,562호의 이득을 주장하는, 2009년 9월 2일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제61/239,239호의 37 C.F.R. § 1.53(c)(3) 하의 변환으로부터 생기는 정식 출원(일련 번호 미정)의 일부 계속 출원이다.

발명의 분야

이 출원은 일반적으로 무선 통신 기법들에 관한 것이고, 더욱 구체적으로 알라무티(Alamouti) 코드들을 이용하는 MIMO 스킴에서의 심볼 송신에 관한 것이다.

무선 접속을 통해 데이터가 전달되는 서비스들에 대한 요구가 최근에 성장하였고 계속해서 성장할 것으로 예상된다. 셀룰러 모바일 전화 또는 다른 모바일 전화, PCS(personal communications systems) 및 디지털 또는 고선명 텔레비전(HDTV)을 통해 데이터가 전달되는 응용들이 포함된다. 이들 서비스들에 대한 요구가 성장하고 있지만, 데이터가 전달될 수 있는 채널 대역폭은 제한된다. 따라서, 가격 효율적일 뿐만 아니라 효과적인 방식으로 이 제한된 대역폭을 통해 고속으로 데이터를 전달하는 것이 바람직하다.

채널을 통해 고속 데이터를 효율적으로 전달하기 위한 알려진 접근법이 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM)를 이용하는 것에 의한 것이다. 고속 데이터 신호들은 서브 캐리어 주파수들("서브 캐리어들")로서 알려진 무선 주파수(RF) 신호 내의 각각의 주파수들을 통해 병렬로 송신되는 수십 또는 수백의 더 낮은 속도의 신호들로 분할된다. 서브 캐리어들의 주파수 스펙트럼은 그것들 사이의 간격이 최소화되도록 오버랩된다. 서브 캐리어들은 또한 그것들이 통계적으로 독립적이고 서로 크로스토크(crosstalk)를 생성하지 않거나 그렇지 않으면 간섭하지 않도록 서로 직교한다. 결과로서, 채널 대역폭은 AM/FM(amplitude or frequency modulation)과 같은 종래의 단일 캐리어 송신 스킴들에서보다 훨씬 더 효율적으로 이용된다.

시공간 송신 다이버시티(space time transmit diversity; STTD)는 링크 성능을 상당히 향상시키는 심볼 레벨 다이버시티를 실현할 수 있다. STTD 코드는 그것이 풀 시공간 코딩 레이트(시공간 코딩 레이트=1, rate-1이라고도 함)를 실현하고 그것이 직교한다는 의미에서, 따라서 '완벽'하다고 할 수 있다. 그러나, 송신 안테나의 수가 2보다 많을 때, rate-1 직교 코드들은 존재하지 않는다.

채널 대역폭의 더욱 효율적인 이용을 제공하는 것에 대한 접근법은 복수의 안테나를 갖는 기지국을 이용하여 데이터를 송신하고 그 다음에 복수의 수신 안테나를 갖는 원격국을 이용하여 송신된 데이터를 수신하는 것이며, 다중 입력 다중 출력(Multiple Input-Multiple Output; MIMO)이라고 한다. MIMO 기술들은 3GPP(third generation partnership project) 표준들과 같은 차세대 무선 셀룰러 시스템들을 위해 제안되었다. 복수의 안테나들이 송신기들과 수신기들 둘다에 배치되기 때문에, 더 높은 용량 또는 송신 레이트들이 실현될 수 있다.

패킷들을 송신하기 위해 MIMO 시스템들을 이용할 때, 수신된 패킷이 에러를 갖는다면, 수신기는 동일한 패킷의 재송신을 요구할 수 있다. 원래의 송신과 상이하게 맵핑될 패킷 심볼들을 제공하는 시스템들이 알려져 있다.

현대의 무선 환경들에서의 특정 도전이 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(Multicast Broadcast Service; MBS)를 효율적이고 신뢰성 있게 제공하는 데에 있다. 이전의 솔루션들은 많은 단점을 갖는다. 예를 들어, 그것들은 존 커버리지(zone coverage)를 만족스럽게 해결하지 못하거나 충분히 강건한 솔루션을 제공하지 못한다.

따라서 MBS 트래픽을 송신하기 위한 향상된 방법들에 대한 필요성이 존재한다.

제1의 넓은 양태에 따르면, 다중 입력 다중 출력(multiple-input-multiple-output; MIMO) 통신에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(multicast broadcast service; MBS) 송신을 수행하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제1 MIMO 계층을 통해 제1 데이터를 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제1 데이터는 저품질의 데이터이다. 이 방법은 제2 MIMO 계층을 통해 제2 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 데이터는 상기 저품질의 데이터를 개선하기 위한 개선 데이터(enhancement data)이다. 상기 MBS 송신은 상기 제1 및 제2 데이터가 성공적으로 수신되면 상기 저품질의 데이터를 상기 개선 데이터로 개선한 결과에 의해 가입자국에서 정의되고, 상기 MBS 송신은 상기 제1 데이터가 성공적으로 수신되고 상기 제2 데이터는 그렇지 않다면 상기 저품질의 데이터에 의해서만 상기 가입자국에서 정의된다.

제2의 넓은 양태에 따르면, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS) 송신을 수행하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제1 MIMO 계층을 통해 제1 데이터를 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제1 데이터는 저품질의 데이터이다. 이 방법은 제2 MIMO 계층을 통해 제2 데이터를 송신할지 여부를 선택하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 데이터는 상기 저품질의 데이터를 개선하기 위한 개선 데이터이다. 상기 MBS 송신은 상기 제1 및 제2 데이터가 성공적으로 수신되면 상기 저품질의 데이터를 상기 개선 데이터로 개선한 결과에 의해 가입자국에서 정의되고, 상기 MBS 송신은 상기 제1 데이터가 성공적으로 수신되고 상기 제2 데이터는 그렇지 않다면 상기 저품질의 데이터에 의해서만 상기 가입자국에서 정의된다.

제3의 넓은 양태에 따르면, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS) 트래픽을 송신하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 각각 송신 모드를 갖는 복수의 이용가능한 송신 포맷 중에서 MBS 데이터를 송신하기 위한 송신 포맷을 선택하는 단계를 포함한다. 이 방법은 선택된 송신 포맷을 이용하여 상기 MBS 트래픽을 송신하는 단계를 더 포함한다. 상기 복수의 이용가능한 송신 포맷은 단일 계층 모드(single-layer mode), 공간 다중화(spatial multiplexing; SM) 모드 및 계층적 모드(hierarchical mode) 중 하나를 포함하는 적어도 하나의 송신 포맷과, 단일 계층 모드, 공간 다중화(SM) 모드 및 계층적 모드 중 다른 하나를 포함하는 적어도 다른 송신 포맷을 포함한다.

본 출원의 양태들 및 특징들은 첨부하는 도면들 및 부록들과 함께 다음의 개시의 특정 실시예들에 대한 설명을 검토하면 이 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백하게 될 것이다.

본 출원의 실시예들은 이제 첨부하는 도면들을 참조하여, 오직 예시적으로, 설명될 것이다.
도 1은 셀룰러 통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 출원의 일부 실시예들을 구현하는 데 이용될 수 있는 예시적인 기지국의 블록도이다.
도 3은 본 출원의 일부 실시예들을 구현하는 데 이용될 수 있는 예시적인 무선 단말기의 블록도이다.
도 4는 본 출원의 일부 실시예들을 구현하는 데 이용될 수 있는 예시적인 중계국의 블록도이다.
도 5는 본 출원의 일부 실시예들을 구현하는 데 이용될 수 있는 예시적인 OFDM 송신기 아키텍처의 논리적 브레이크다운(logical breakdown)의 블록도이다.
도 6은 본 출원의 일부 실시예들을 구현하는 데 이용될 수 있는 예시적인 OFDM 수신기 아키텍처의 논리적 브레이크다운의 블록도이다.
도 7은 전체 네트워크 아키텍처의 예인, IEEE 802.16m-08/003r1의 도 1이다.
도 8은 전체 네트워크 아키텍처의 중계국인, IEEE 802.16m-08/003r1의 도 2이다.
도 9는 시스템 참조 모델인, IEEE 802.16m-08/003r1의 도 3이다.
도 10은 IEEE 802.16m 프로토콜 구조인, IEEE 802.16m-08/003r1의 도 4이다.
도 11은 IEEE 802.16m MS/BS 데이터 플레인 프로세싱 흐름인, IEEE 802.16m-08/003r1의 도 5이다.
도 12는 IEEE 802.16m MS/BS 제어 플레인 프로세싱 흐름인, IEEE 802.16m-08/003r1의 도 6이다.
도 13은 멀티캐리어 시스템을 지원하기 위한 일반 프로토콜 아키텍처인, IEEE 802.16m-08/003r1의 도 7이다.
도 14는 MBS를 지원하는 셀룰러 통신 시스템의 블록도이다.
도 15는 MBS 존을 포함하는 DL 서브프레임의 블록도이다.
도 16은 유니캐스트 데이터가 겹쳐진(superposed) MBS 존을 포함하는 DL 서브프레임의 블록도이다.
유사한 요소들을 표시하기 위해 상이한 도면들에서 유사한 참조 번호들이 이용된다.

도면들을 참조하면, 도 1은 다수의 셀(12) 내에서의 무선 통신들을 제어하는 기지국 제어기(BSC)(10)를 나타내며, 셀들은 대응하는 기지국들(BS)(14)에 의해 서비스된다. 일부 구성들에서, 각각의 셀은 다수의 섹터(sector)(13) 또는 존(zone)(도시되지 않음)으로 더 분할된다. 일반적으로, 각각의 BS(14)는 가입자국들(SS)(16)과의 OFDM을 이용한 통신들을 용이하게 하며, 가입자국들은 기지국과 통신할 수 있는 임의의 엔티티일 수 있고, 대응하는 BS(14)와 관련된 셀(12) 내에 있는 이동 및/또는 무선 단말기들 또는 고정 단말기들을 포함할 수 있다. SS들(16)이 BS들(14)에 대해 이동하는 경우, 이러한 이동은 채널 조건들의 상당한 변동을 유발한다. 도시된 바와 같이, BS들(14) 및 SS들(16)은 통신들을 위한 공간 다이버시티를 제공하기 위해 다수의 안테나를 포함할 수 있다. 일부 구성들에서, 중계국들(15)은 BS들(14)과 무선 단말기들(16) 간의 통신들을 지원할 수 있다. SS(16)는 임의의 셀(12), 섹터(13), 존(도시되지 않음), BS(14) 또는 중계국(15)으로부터 다른 셀(12), 섹터(13), 존(도시되지 않음), BS(14) 또는 중계국(15)으로 핸드오프될 수 있다(18). 일부 구성들에서, BS들(14)은 백홀 네트워크(11)를 통해 서로 그리고 (모두 도시되지 않은 코어 네트워크 또는 인터넷과 같은) 다른 네트워크와 통신한다. 일부 구성들에서는, 기지국 제어기(10)가 필요하지 않다.

도 2를 참조하면, BS(14)의 일례가 도시되어 있다. BS(14)는 일반적으로 제어 시스템(20), 기저대역 프로세서(22), 송신 회로(24), 수신 회로(26), 다수의 안테나(28) 및 네트워크 인터페이스(30)를 포함한다. 수신 회로(26)는 (도 3에 도시된) SS들(16) 및 (도 4에 도시된) 중계국들(15)에 의해 제공되는 하나 이상의 원격 송신기들로부터 정보를 보유하는 무선 주파수 신호들을 수신한다. 저잡음 증폭기 및 필터(도시되지 않음)가 협력하여 처리를 위해 신호를 증폭하고 신호로부터 광대역 간섭을 제거할 수 있다. 이어서, 하향 변환 및 디지털화 회로(도시되지 않음)가 필터링된 수신 신호를 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 하향 변환한 후에 하나 이상의 디지털 스트림들로 디지털화할 것이다.

기저대역 프로세서(22)는 디지털화된 수신 신호를 처리하여, 수신 신호 내에서 운반된 정보 또는 데이터 비트들을 추출한다. 이러한 처리는 통상적으로 복조, 디코딩 및 에러 정정 동작들을 포함한다. 따라서, 기저대역 프로세서(22)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP) 또는 주문형 집적 회로(ASIC) 내에 구현된다. 이어서, 수신된 정보는 네트워크 인터페이스(30)를 통해 무선 네트워크를 가로질러 전송되거나, BS(14)에 의해 서비스되는 다른 SS(16)로 직접 또는 중계국(15)의 도움으로 전송된다.

송신측에서, 기저대역 프로세서(22)는 제어 시스템(20)의 제어하에 네트워크 인터페이스(30)로부터 음성, 데이터 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 수신하며, 전송을 위해 데이터를 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 송신 회로(24)로 출력되고, 여기서 데이터는 원하는 송신 주파수 또는 주파수들을 갖는 하나 이상의 캐리어 신호들에 의해 변조된다. 전력 증폭기(도시되지 않음)가 변조된 캐리어 신호들을 전송에 적합한 레벨로 증폭하고, 변조된 캐리어 신호들을 매칭 네트워크(도시되지 않음)를 통해 안테나들(28)로 전송할 것이다. 변조 및 처리 상세들이 아래에 더 상세히 설명된다.

도 3을 참조하면, 가입자국(SS)(16)의 일례가 도시되어 있다. SS(16)는 예를 들어 이동국일 수 있다. BS(14)와 유사하게, SS(16)는 제어 시스템(32), 기저대역 프로세서(34), 송신 회로(36), 수신 회로(38), 다수의 안테나(40) 및 사용자 인터페이스 회로(42)를 포함할 것이다. 수신 회로(38)는 하나 이상의 BS들(14) 또는 중계국들(15)로부터 정보를 포함하는 무선 주파수 신호들을 수신한다. 저잡음 증폭기 및 필터(도시되지 않음)가 협력하여 처리를 위해 신호를 증폭하고 신호로부터 광대역 간섭을 제거할 수 있다. 이어서, 하향 변환 및 디지털화 회로(도시되지 않음)가 필터링된 수신 신호를 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 하향 변환한 후에 하나 이상의 디지털 스트림들로 디지털화할 것이다.

기저대역 프로세서(34)는 디지털화된 수신 신호를 처리하여, 수신 신호 내에서 운반된 정보 또는 데이터 비트들을 추출한다. 이러한 처리는 통상적으로 복조, 디코딩 및 에러 정정 동작들을 포함한다. 기저대역 프로세서(34)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP) 또는 주문형 집적 회로(ASIC) 내에 구현된다. 전송을 위해, 기저대역 프로세서(34)는 제어 시스템(32)으로부터 음성, 비디오, 데이터 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 수신하고, 전송을 위해 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 송신 회로(36)로 출력되며, 변조기가 이 데이터를 이용하여, 원하는 송신 주파수 또는 주파수들을 갖는 하나 이상의 캐리어 신호들을 변조한다. 전력 증폭기(도시되지 않음)가 변조된 캐리어 신호들을 전송에 적합한 레벨로 증폭하고, 변조된 캐리어 신호를 매칭 네트워크(도시되지 않음)를 통해 안테나들(40)로 전송할 것이다. 이 분야의 기술자들이 이용 가능한 다양한 변조 및 처리 기술들이 직접 또는 중계국을 통한 SS와 기지국 사이의 신호 전송에 사용된다.

OFDM 변조에서, 송신 대역은 다수의 직교 서브캐리어로 분할된다. 각각의 서브캐리어는 전송될 디지털 데이터에 따라 변조된다. OFDM은 송신 대역을 다수의 서브캐리어로 분할하므로, 캐리어당 대역폭은 감소하고, 캐리어당 변조 시간은 증가한다. 다수의 서브캐리어가 병렬로 송신되므로, 임의의 주어진 서브캐리어 상에서의 디지털 데이터 또는 심벌들(후술함)에 대한 송신 레이트는 단일 캐리어가 사용될 때보다 낮다.

OFDM 변조는 전송될 정보에 대한 고속 푸리에 역변환(IFFT)의 수행을 이용한다. 복조를 위해, 수신 신호에 대한 고속 푸리에 변환(FFT)의 수행은 전송된 정보를 복원한다. 실제로, IFFT 및 FFT는 이산 푸리에 역변환(IDFT) 및 이산 푸리에 변환(DFT)을 각각 수행하는 디지털 신호 처리에 의해 제공된다. 따라서, OFDM 변조의 특성화 특징은 송신 채널 내의 다수의 대역에 대해 직교 서브캐리어들이 생성된다는 것이다. 변조된 신호들은 비교적 낮은 송신 레이트를 갖고 그들 각각의 대역들 내에 머무를 수 있는 디지털 신호들이다. 개별 서브캐리어는 디지털 신호들에 의해 직접 변조되지 않는다. 대신에, 모든 서브캐리어가 IFFT 처리에 의해 동시에 변조된다.

동작시에, OFDM은 적어도 BS들(14)로부터 SS들(16)로의 다운링크 송신에 바람직하게 사용된다. 각각의 BS(14)는 "n"개의 송신 안테나(28)(n>=1)를 구비하고, 각각의 SS(16)는 "m"개의 수신 안테나(40)(m>=1)를 구비한다. 특히, 각각의 안테나들은 적절한 듀플렉서들 또는 스위치들을 이용하는 수신 및 송신에 사용될 수 있으며, 단지 명료화를 위해 그렇게 라벨링된다.

중계국들(15)이 사용될 때, OFDM은 BS들(14)로부터 중계국들(15)로의 그리고 중계국들(15)로부터 SS들(16)로의 다운링크 송신에 바람직하게 사용된다.

도 4를 참조하면, 중계국(15)의 일례가 도시되어 있다. BS(14) 및 SS(16)와 유사하게, 중계국(15)은 제어 시스템(132), 기저대역 프로세서(134), 송신 회로(136), 수신 회로(138), 다수의 안테나(130) 및 중계 회로(142)를 포함할 것이다. 중계 회로(142)는 중계국(15)이 기지국(14)과 SS들(16) 사이의 통신들을 지원할 수 있게 한다. 수신 회로(138)는 하나 이상의 BS들(14) 및 SS들(16)로부터 정보를 포함하는 무선 주파수 신호들을 수신한다. 저잡음 증폭기 및 필터(도시되지 않음)가 협력하여, 처리를 위해 신호를 증폭하고 신호로부터 광대역 간섭을 제거할 수 있다. 이어서, 하향 변환 및 디지털화 회로(도시되지 않음)가 필터링된 수신 신호를 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 하향 변환한 후에 하나 이상의 디지털 스트림들로 디지털화한다.

기저대역 프로세서(134)는 디지털화된 수신 신호를 처리하여, 수신 신호 내에서 운반된 정보 또는 데이터 비트들을 추출한다. 이러한 처리는 통상적으로 복조, 디코딩 및 에러 정정 동작들을 포함한다. 기저대역 프로세서(134)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP) 및 주문형 집적 회로(ASIC) 내에 구현된다.

송신을 위해, 기저대역 프로세서(134)는 제어 시스템(132)으로부터 음성, 비디오, 데이터 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 수신하고, 전송을 위해 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 송신 회로(136)로 출력되고, 변조기가 이 데이터를 이용하여, 원하는 송신 주파수 또는 주파수들에 있는 하나 이상의 캐리어 신호들을 변조한다. 전력 증폭기(도시되지 않음)가 변조된 캐리어 신호들을 전송에 적합한 레벨로 증폭하고, 변조된 캐리어 신호를 매칭 네트워크(도시되지 않음)를 통해 안테나들(130)로 전송할 것이다. 전술한 바와 같이, 직접 또는 중계국을 통해 간접적으로 SS와 기지국 사이에 신호를 전송하기 위해 이 분야의 기술자들이 이용가능한 다양한 변조 및 처리 기술들이 이용된다.

도 5를 참조하여, 논리적인 OFDM 송신 아키텍처가 설명된다. 먼저, 기지국 제어기(10)는 다양한 SS들(16)로 전송될 데이터를 직접 또는 중계국(15)의 도움으로 BS(14)로 전송할 것이다. BS(14)는 SS들과 관련된 채널의 품질에 관한 정보를 이용하여, 송신을 위해 데이터를 스케줄링하는 것은 물론, 스케줄링된 데이터를 전송하기 위해 적절한 코딩 및 변조를 선택할 수 있다. 채널의 품질은 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 제어 신호들을 이용하여 발견된다. 그러나, 일반적으로, 각각의 SS(16)에 대한 채널의 품질은 채널 진폭(또는 응답)이 OFDM 주파수 대역에 걸쳐 변하는 정도의 함수이다.

비트들의 스트림인 스케줄링된 데이터(44)는 데이터 스크램블링 로직(46)을 이용하여 데이터와 관련된 피크 대 평균 전력 비를 줄이는 방식으로 스크램블링된다. 스크램블링된 데이터에 대한 순환 중복 검사(CRC)가 CRC 추가 로직(48)을 이용하여 결정되고, 스크램블링된 데이터에 첨부될 수 있다. 이어서, 채널 인코더 로직(50)을 이용하여 채널 코딩을 수행하여, 데이터에 중복을 효과적으로 추가함으로써, SS(16)에서의 복원 및 에러 정정을 용이하게 한다. 게다가, 특정 SS(16)에 대한 채널 코딩은 채널의 품질에 기초할 수 있다. 일부 구현들에서, 채널 인코더 로직(50)은 공지된 터보 인코딩 기술들을 이용한다. 이어서, 레이트 매칭 로직(52)이 인코딩된 데이터를 처리하여, 인코딩과 관련된 데이터 팽창을 보상한다.

비트 인터리버 로직(54)이 인코딩된 데이터 내의 비트들을 체계적으로 재배열하여, 연속 데이터 비트들의 손실을 최소화한다. 결과적인 데이터 비트들은 맵핑 로직(56)에 의해 선택된 변조 스킴에 따라 대응 심벌들로 체계적으로 맵핑된다. 변조 스킴은 예를 들어 직교 진폭 변조(QAM), 직교 위상 시프트 키(QPSK) 또는 차동 위상 시프트 키잉(DPSK) 변조일 수 있다. 전송 데이터에 대해, 특정 SS에 대한 채널의 품질에 기초하여 변조의 정도가 선택될 수 있다. 심벌 인터리버 로직(58)을 이용하여 심벌들을 체계적으로 재배열하여, 주파수 선택 페이딩에 의해 유발되는 주기적인 데이터 손실에 대한 전송 데이터의 면역성을 더 강화할 수 있다.

이 시점에서, 비트들의 그룹들은 진폭 및 위상 성상도 내의 위치들을 나타내는 심벌들로 맵핑되었다. 이어서, 공간 다이버시티가 필요할 때, 공간-시간 블록 코드(STC) 인코더 로직(60)이 심벌들의 블록들을 처리하여, 전송 신호들이 간섭에 더 강하고, SS(16)에서 더 쉽게 디코딩되게 하는 방식으로 심벌들을 변경한다. STC 인코더 로직(60)은 들어오는 심벌들을 처리하여, BS(14)에 대한 송신 안테나들(28)의 수에 대응하는 "n"개의 출력을 제공할 것이다. 도 5와 관련하여 전술한 바와 같은 제어 시스템(20) 및/또는 기저대역 프로세서(22)는 STC 인코딩을 제어하기 위한 맵핑 제어 신호를 제공할 것이다. 이 시점에서, "n"개의 출력에 대한 심벌들은 전송되어 SS(16)에 의해 복원될 수 있는 데이터를 나타내는 것으로 가정한다.

본 예에서는, BS(14)가 2개의 안테나(28)(n=2)를 갖고, STC 인코더 로직(60)이 심벌들의 2개의 출력 스트림을 제공하는 것으로 가정한다. 따라서, STC 인코더 로직(60)에 의해 출력되는 심벌 스트림들의 각각은 이해의 편의를 위해 별개로 도시된 대응하는 IFFT 프로세서(62)로 전송된다. 이 분야의 기술자들은 하나 이상의 프로세서를 이용하여 그러한 디지털 신호 처리를 단독으로 또는 본 명세서에서 설명되는 다른 처리와 함께 제공할 수 있다는 것을 인식할 것이다. IFFT 프로세서들(62)은 각각의 심벌들에 대해 바람직하게 작용하여, 푸리에 역변환을 제공할 것이다. IFFT 프로세서들(62)의 출력은 시간 도메인에서 심벌들을 제공한다. 시간 도메인 심벌들은 프레임들로 그룹화되며, 이 프레임들은 프리픽스 삽입 로직(64)에 의해 프리픽스와 연관된다. 결과적인 신호들의 각각은 대응하는 디지털 상향 변환(DUC) 및 디지털/아날로그(D/A) 변환 회로(66)를 통해 디지털 도메인에서 중간 주파수로 상향 변환되고, 아날로그 신호로 변환된다. 이어서, 결과적인 (아날로그) 신호들은 RF 회로(68) 및 안테나들(28)을 통해 원하는 RF 주파수로 동시에 변조되고, 증폭되고, 전송된다. 특히, 의도된 SS(16)에 의해 알려진 파일럿 신호들이 서브캐리어들 사이에 분산된다. SS(16)는 채널 추정을 위해 파일럿 신호들을 이용할 수 있다.

이제, SS(16)가 BS(14)로부터 직접 또는 중계국(15)의 도움으로 전송 신호들을 수신하는 것을 도시하는 도 6을 참조한다. SS(16)의 안테나들(40) 각각에 전송 신호들이 도달할 때, 각각의 신호들은 대응하는 RF 회로(70)에 의해 복조 및 증폭된다. 간명화를 위해, 2개의 수신 경로 중 하나만이 상세히 설명되고 도시된다. 아날로그/디지털(A/D) 변환기 및 하향 변환 회로(72)가 디지털 처리를 위해 아날로그 신호를 디지털화하고 하향 변환한다. 자동 이득 제어 회로(AGC)(74)가 결과적인 디지털화된 신호를 이용하여, 수신 신호 레벨에 기초하여 RF 회로(70) 내의 증폭기들의 이득을 제어할 수 있다. 먼저, 디지털화된 신호가 동기화 로직(76)에 제공되며, 이 동기화 로직은 대략(coarse) 동기화 로직(78)을 포함하고, 이 대략 동기화 로직은 여러 개의 OFDM 심벌을 버퍼링하고, 2개의 연속하는 OFDM 심벌 간의 자동 상관을 계산한다. 상관 결과의 최대치에 대응하는 결과적인 시간 인덱스가 정밀 동기화 검색 윈도를 결정하며, 정밀 동기화 로직(80)은 이 윈도를 이용하여, 헤더들에 기초하여 정확한 프레이밍(framing) 시작 위치를 결정한다. 정밀 동기화 로직(80)의 출력은 프레임 정렬 로직(84)에 의한 프레임 취득을 용이하게 한다. 후속 FFT 처리가 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로의 정확한 변환을 제공하기 위해서는 적절한 프레이밍 정렬이 중요하다. 정밀 동기화 알고리즘은 헤더들에 의해 운반된 수신 파일럿 신호들과 공지된 파일럿 데이터의 국지적 사본 사이의 상관에 기초한다. 프레임 정렬 취득이 발생하면, 프리픽스 제거 로직(86)에 의해 OFDM 심벌의 프리픽스가 제거되고, 결과적인 샘플들이 주파수 오프셋 상관 로직(88)으로 전송되며, 이 로직은 송신기 및 수신기 내의 매칭되지 않은 국지적 발진기들에 의해 유발되는 시스템 주파수 오프셋을 보상한다. 바람직하게, 동기화 로직(76)은 주파수 오프셋 및 클럭 추정 로직(82)을 포함하며, 이 로직은 헤더들에 기초하여, 전송 신호 상의 그러한 효과들을 추정하고, 그러한 추정치들을 상관 로직(88)에 제공하여 OFDM 심벌들을 적절히 처리한다.

이 시점에서, 시간 도메인의 OFDM 심벌들은 FFT 처리 로직(90)을 이용하여 주파수 도메인으로 변환될 준비가 되어 있다. 그 결과들은 주파수 도메인 심벌들이며, 이들은 처리 로직(92)으로 전송된다. 처리 로직(92)은 분산 파일럿 추출 로직(94)을 이용하여 분산 파일럿 신호를 추출하고, 채널 추정 로직(96)을 이용하여 추출 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정치를 결정하며, 채널 재구성 로직(98)을 이용하여 모든 서브캐리어들에 대한 채널 응답들을 제공한다. 서브캐리어들 각각에 대한 채널 응답을 결정하기 위하여, 본질적으로 파일럿 신호는 시간 및 주파수 양자에서 공지된 패턴으로 OFDM 서브캐리어들을 통해 데이터 심벌들 사이에 분산되는 다수의 파일럿 심벌이다. 도 6에서 계속하면, 처리 로직은 수신된 파일럿 심벌들을 소정 시간들에 소정 서브캐리어들에서 예측되는 파일럿 심벌들과 비교하여, 파일럿 심벌들을 전송한 서브캐리어들에 대한 채널 응답을 결정한다. 그 결과들은 파일럿 심벌들을 제공하지 않은 나머지 서브캐리어들 중 전부는 아니더라도 대부분에 대한 채널 응답을 추정하기 위해 보간된다. 실제 및 보간된 채널 응답들은 전체 채널 응답을 추정하는 데 사용되며, 이 전체 채널 응답은 OFDM 채널 내의 서브캐리어들 중 전부는 아니더라도 대부분에 대한 채널 응답들을 포함한다.

각각의 수신 경로에 대한 채널 응답들로부터 도출된 주파수 도메인 심벌들 및 채널 재구성 정보는 STC 디코더(100)에 제공되며, 이 디코더는 양 수신 경로에 대해 STC 디코딩을 제공하여 전송 심벌들을 복원한다. 채널 재구성 정보는 각각의 주파수 도메인 심벌들을 처리할 때 전송 채널의 영향들을 제거하기에 충분한 등화 정보를 STC 디코더(100)에 제공한다.

복원된 심벌들은 송신기의 심벌 인터리버 로직(58)에 대응하는 심벌 디인터리버 로직(102)을 이용하여 순서대로 다시 배치된다. 이어서, 디인터리빙된 심벌들은 디맵핑 로직(104)을 이용하여 대응하는 비트 스트림으로 복조 또는 디맵핑된다. 이어서, 비트들은 송신기 아키텍처의 비트 인터리버 로직(54)에 대응하는 비트 디인터리버 로직(106)을 이용하여 디인터리빙된다. 이어서, 디인터리빙된 비트들은 레이트 디매칭 로직(108)에 의해 처리되고, 최초 스크램블링된 데이터 및 CRC 체크섬을 복원하기 위해 채널 디코더 로직(110)에 제공된다. 따라서, CRC 로직(112)은 CRC 체크섬을 제거하고, 스크램블링된 데이터를 전통적인 방식으로 체크하고, 이를 디스크램블링 로직(114)에 제공하며, 이 디스크램블링 로직은 공지된 기지국 디스크램블링 코드를 이용하여 디스크램블링하여 최초 전송 데이터(116)를 복원한다.

데이터(116)를 복원함과 동시에, 채널 품질의 지시를 포함하는 CQI 신호, 또는 적어도, BS(14)에서 채널 품질에 대한 소정 지식을 도출하기에 충분한 정보가 결정되고, BS(14)로 전송된다. CQI 신호의 전송은 아래에 더 상세히 설명된다. 전술한 바와 같이, CQI는 캐리어 대 간섭 비(CR)는 물론, OFDM 주파수 대역 내의 다양한 서브캐리어들에 걸쳐 채널 응답이 변하는 정도의 함수일 수 있다. 예를 들어, 정보를 전송하는 데 사용되는 OFDM 주파수 대역 내의 각각의 서브캐리어에 대한 채널 이득을 서로 비교하여, OFDM 주파수 대역에 걸쳐 채널 이득이 변하는 정도를 결정할 수 있다. 변화의 정도를 측정하기 위해 다양한 기술들이 이용 가능하지만, 하나의 기술은 데이터를 전송하는 데 사용되는 OFDM 주파수 대역 전반에서의 각각의 서브캐리어에 대한 채널 이득의 표준 편차를 계산하는 것이다. 일부 실시예들에서, 중계국은 하나의 라디오만을 이용하여 시분할 방식으로 동작하거나, 대안으로서 다수의 라디오를 포함할 수 있다.

도 1 내지 6은 본원의 실시예들을 구현하는 데 사용될 수 있는 통신 시스템의 하나의 특정 예를 제공한다. 본원의 실시예들은 그러한 특정 예와 다르지만 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 실시예들의 구현과 일관된 방식으로 동작하는 아키텍처들을 갖는 통신 시스템들을 이용하여 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

이제, 도 7을 참조하면, 본 발명의 비제한적인 실시예에 따른, 전술한 BS들(14), SS들(16) 및 중계국들(RS)(15) 사이의 무선 통신들을 지원하는 네트워크의 논리적 표현인 예시적인 네트워크 기준 모델이 도시되어 있다. 네트워크 기준 모델은 기능 엔티티들 및 이러한 기능 엔티티들 사이에서 연동성이 달성되게 하는 기준 포인트들을 식별한다. 구체적으로, 네트워크 기준 모델은 SS(16), 액세스 서비스 네트워크(ASN) 및 접속 서비스 네트워크(CSN)를 포함할 수 있다.

ASN은 가입자(예로서, IEEE 802.16e/m 가입자)에게 무선 액세스를 제공하는 데 필요한 네트워크 기능들의 완전 세트로서 정의될 수 있다. ASN은 하나 이상의 BS들(14) 및 하나 이상의 ASN 게이트웨이들과 같은 네트워크 요소들을 포함할 수 있다. ASN은 둘 이상의 CSN에 의해 공유될 수 있다. ASN은 아래의 기능들을 제공할 수 있다:

□ SS(16)와의 계층 1 및 계층 2 접속;

□ 가입자 세션들에 대한 인증, 허가 및 세션 어카운팅을 위한 가입자의 홈 네트워크 서비스 제공자(H-NSP)로의 AAA 메시지들의 전송;

□ 가입자의 선호 NSP의 네트워크 발견 및 선택;

□ SS(16)와의 계층 3(L-3) 접속(예로서, IP 어드레스 할당)을 설정하기 위한 중계 기능;

□ 무선 자원 관리.

위의 기능들에 더하여, 휴대 및 이동 환경에 대해, ASN은 아래의 기능들을 더 지원할 수 있다:

□ ASN에 의해 지지되는 이동성;

□ CSN에 의해 지지되는 이동성;

□ 페이징;

□ ASN-CSN 터널링.

그의 일부에 대해, CSN은 가입자에게 IP 접속 서비스들을 제공하는 네트워크 기능들의 세트로서 정의될 수 있다. CSN은 아래의 기능들을 제공할 수 있다:

□ 사용자 세션들에 대한 MS IP 어드레스 및 엔드포인트 파라미터 할당;

□ AAA 프록시 또는 서버;

□ 사용자 가입 프로필들에 기초하는 정책 및 승인 제어;

□ ASN-CSN 터널링 지원;

□ 가입자 과금 및 운영자간 결산;

□ 로밍을 위한 CSN간 터널링;

□ ASN간 이동성.

CSN은 위치 기반 서비스들, 피어 대 피어를 위한 접속 서비스들, IP 멀티미디어에 대한 프로비저닝, 허가 및/또는 접속 서비스들과 같은 서비스들을 제공할 수 있다. CSN은 라우터들, AAA 프록시/서버들, 사용자 데이터베이스들 및 연동 게이트웨이 MS들과 같은 네트워크 요소들을 더 포함할 수 있다. IEEE 802.16m과 관련하여, CSN은 IEEE 802.16m NSP의 일부로서 또는 현존 IEEE 802.16e NSP의 일부로서 배치될 수 있다.

게다가, 향상된 커버리지 및/또는 용량을 제공하기 위해 RS들(15)이 배치될 수 있다. 도 8을 참조하면, 레거시 RS를 지원할 수 있는 BS(14)가 "레거시 존"에서 레거시 RS와 통신한다. BS(14)는 "16m 존"에서 레거시 프로토콜 지원을 제공할 필요가 없다. 중계 프로토콜 설계는 "레거시 존"에서 사용되는 IEEE 802-16j 프로토콜들과 다를 수도 있지만, IEEE 802.16j의 설계에 기초할 수 있다.

이제, 도 9를 참조하면, SS(16) 및 BS(14) 양자에 적용되고, 매체 액세스 제어(MAC) 공통부 하위 계층, 수렴 하위 계층, 보안 하위 계층 및 물리(PHY) 계층을 포함하는 다양한 기능 블록들을 포함하는 시스템 기준 모델이 도시되어 있다.

수렴 하위 계층은 MAC SAP를 통해 MAC CPS에 의해 수신된 MAC SDU들로의 CS SAP를 통해 수신된 외부 네트워크 데이터의 맵핑, 외부 네트워크 SDU들의 분류 및 이들과 MAC SFID 및 CID의 연관, 페이로드 헤더 억압/압축(PHS)을 수행한다.

보안 하위 계층은 인증 및 보안 키 교환 및 암호화를 수행한다.

물리 계층은 물리 계층 프로토콜 및 기능들을 수행한다.

이제, MAC 공통부 하위 계층이 더 상세히 설명된다. 먼저, 매체 액세스 제어(MAC)는 접속 지향적이라는 것을 알 것이다. 즉, SS(16) 상에서의 서비스들에 대한 맵핑 및 QoS의 다양한 레벨들의 연관을 위해, "접속들"과 관련하여 데이터 통신들이 수행된다. 특히, SS(16)가 시스템에 설치될 때 "서비스 흐름들"이 프로비저닝될 수 있다. SS(16)의 등록 직후에, 어느 대역폭을 요청할지에 대한 기준을 제공하기 위해 접속들이 이러한 서비스 흐름들과 (서비스 흐름마다 하나의 접속이) 연관된다.

게다가, 고객의 서비스가 변경을 필요로 할 때 새로운 접속들이 설정될 수 있다. 접속은 MAC을 이용하는 피어 수렴 프로세스들 간의 맵핑 및 서비스 흐름 양자를 정의한다. 서비스 흐름은 접속 상에서 교환되는 MAC 프로토콜 데이터 유닛들(PDU)에 대한 QoS 파라미터들을 정의한다. 따라서, 서비스 흐름들은 대역폭 할당 프로세스에 필수적이다. 특히, SS(16)는 (서비스 흐름을 암시적으로 식별하는) 접속별로 업링크 대역폭을 요청한다. 대역폭은 MS로부터의 접속별 요청들에 응답하여 승인들의 집합으로서 BS에 의해 MS에 승인될 수 있다.

도 10을 참조하면, MAC 공통부 하위 계층(CPS)은 무선 자원 제어 및 관리(RRCM) 기능들 및 매체 액세스 제어(MAC) 기능들로 분류된다.

RRCM 기능들은 아래와 같은 무선 자원 기능들과 관련된 여러 기능 블록을 포함한다:

□ 무선 자원 관리

□ 이동성 관리

□ 네트워크 진입 관리

□ 위치 관리

□ 유휴 모드 관리

□ 보안 관리

□ 시스템 구성 관리

□ 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS)

□ 서비스 흐름 및 접속 관리

□ 중계 기능들

□ 자기 조직화

□ 멀티캐리어

무선 자원 관리

무선 자원 관리 블록은 트래픽 부하에 기초하여 무선 네트워크 파라미터들을 조정하고, 부하 제어(부하 균형화), 승인 제어 및 간섭 제어의 기능도 포함한다.

이동성 관리

이동성 관리 블록은 RAT내/RAT간 핸드오버와 관련된 기능들을 지원한다. 이동성 관리 블록은 광고 및 측정을 포함하는 RAT내/RAT간 네트워크 토폴로지 획득을 처리하고, 후보 이웃 타겟 BS들/RS들을 관리하며, 또한 MS가 RAT내/RAT간 핸드오버 동작을 수행할지를 결정한다.

네트워크 진입 관리

네트워크 진입 관리 블록은 초기화 및 액세스 절차들을 담당한다. 네트워크 진입 관리 블록은 액세스 절차들, 즉 레인징, 기본 능력 협상, 등록 등 동안에 필요한 관리 메시지들을 생성할 수 있다.

위치 관리

위치 관리 블록은 위치 기반 서비스(LBS)의 지원을 담당한다. 위치 관리 블록은 LBS 정보를 포함하는 메시지들을 생성할 수 있다.

유휴 모드 관리

유휴 모드 관리 블록은 유휴 모드 동안에 위치 갱신 동작을 관리한다. 유휴 모드 관리 블록은 유휴 모드 동작을 제어하며, 코어 네트워크 측의 페이징 제어기로부터의 페이징 메시지에 기초하여 페이징 광고 메시지를 생성한다.

보안 관리

보안 관리 블록은 보안 통신을 위한 인증/허가 및 키 관리를 담당한다.

시스템 구성 관리

시스템 구성 관리 블록은 시스템 구성 파라미터들, 및 MS로 전송하기 위한 시스템 파라미터들 및 시스템 구성 정보를 관리한다.

멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스( MBS )

MBS 블록은 브로드캐스트 및/또는 멀티캐스팅 서비스와 관련된 관리 메시지들 및 데이터를 제어한다.

서비스 흐름 및 접속 관리

서비스 흐름 및 접속 관리 블록은 액세스/핸드오버/서비스 흐름 생성 절차들 동안에 "MS 식별자들"(또는 국 식별자들 - STID들) 및 "흐름 식별자들"(FID들)을 할당한다. MS 식별자들 및 FID들은 아래에 더 설명된다.

중계 기능들

중계 기능 블록은 멀티홉 중계 메커니즘들을 지원하기 위한 기능들을 포함한다. 이 기능들은 BS와 액세스 RS 사이에 중계 경로들을 유지하기 위한 절차들을 포함한다.

자기 조직화

자기 조직화 블록은 자기 구성 및 자기 최적화 메커니즘들을 지원하기 위한 기능들을 수행한다. 이 기능들은 자기 구성 및 자기 최적화에 대한 측정치들을 보고하도록 RS들/MS들에 요청하고 RS들/MS들로부터 측정치들을 수신하기 위한 절차들을 포함한다.

멀티캐리어

멀티캐리어(MC) 블록은 공통 MAC 엔티티가 다수의 주파수 채널에 걸치는 PHY 스패닝(spanning)을 제어할 수 있게 한다. 채널들은 상이한 대역폭들(예로서, 5, 10, 20 MHz)을 가질 수 있고, 연속 또는 불연속 주파수 대역들 상에 있을 수 있다. 채널들은 동일한 또는 상이한 듀플렉싱 모드들, 예를 들어 FDD, TDD, 또는 양방향 및 브로드캐스트 전용 캐리어들의 혼합일 수 있다. 연속 주파수 채널들의 경우, 오버랩된 가드 서브캐리어들은 데이터 전송에 사용되기 위해 주파수 도메인에 정렬된다.

매체 액세스 제어(MAC)는 아래와 같은 물리 계층 및 링크 제어들과 관련된 기능 블록들을 포함한다:

□ PHY 제어

□ 제어 시그널링

□ 슬립 모드 관리

□ QoS

□ 스케줄링 및 자원 다중화

□ ARQ

□ 조각화/팩킹

□ MAC PDU 형성

□ 멀티-라디오 공존

□ 데이터 전송

□ 간섭 관리

□ BS간 조정

PHY 제어

PHY 제어 블록은 레인징, 측정/피드백 (CQI) 및 HARQ ACK/NACK와 같은 PHY 시그널링을 처리한다. CQI 및 HARQ ACK/NACK에 기초하여, PHY 제어 블록은 MS에 의해 인식되는 바와 같은 채널 품질을 추정하고, 변조 및 코딩 스킴(MCS) 및/또는 전력 레벨의 조정을 통해 링크 적응을 수행한다. 레인징 절차에서, PHY 제어 블록은 전력 조정, 주파수 오프셋 및 타이밍 오프셋 추정과의 업링크 동기화를 행한다.

제어 시그널링

제어 시그널링 블록은 자원 할당 메시지들을 생성한다.

슬립 모드 관리

슬립 모드 관리 블록은 슬립 모드 동작을 처리한다. 슬립 모드 관리 블록은 또한 슬립 동작과 관련된 MAC 시그널링을 생성할 수 있으며, 슬립 기간에 따라 적절히 동작하기 위하여 스케줄링 및 자원 다중화 블록과 통신할 수 있다.

QoS

QoS 블록은 각각의 접속에 대해 서비스 흐름 및 접속 관리 블록으로부터 입력된 QoS 파라미터들에 기초하여 QoS 관리를 처리한다.

스케줄링 및 자원 다중화

스케줄링 및 자원 다중화 블록은 접속들의 특성들에 기초하여 패킷들을 스케줄링하고 다중화한다. 접속들의 특성들을 반영하기 위하여, 스케줄링 및 자원 다중화 블록은 각각의 접속에 대한 QoS 블록으로부터의 QoS 정보를 수신한다.

ARQ

ARQ 블록은 MAC ARQ 기능을 처리한다. ARQ-인에이블드 접속들에 대해, ARQ 블록은 MAC SDU를 ARQ 블록들로 논리적으로 분할하고, 각각의 논리적 ARQ 블록을 넘버링한다. ARQ 블록은 또한 피드백 메시지(ACK/NACK 정보)와 같은 ARQ 관리 메시지들을 생성할 수 있다.

조각화 / 팩킹

조각화/팩킹 블록은 스케줄링 및 자원 다중화 블록으로부터의 스케줄링 결과들에 기초하여 MSDU들의 조각화 또는 팩킹을 수행한다.

MAC PDU 형성

MAC PDU 형성 블록은 BS/MS가 사용자 트래픽 또는 관리 메시지들을 PHY 채널 내로 전송할 수 있도록 MAC PDU를 형성한다. MAC PDU 형성 블록은 MAC 헤더를 추가하며, 서브헤더들을 추가할 수 있다.

멀티-라디오 공존

멀티-라디오 공존 블록은 동일 이동국 상에 공존하는 IEEE 802.16m 및 논-IEEE 802.16m 라디오들의 동시 동작들을 지원하기 위한 기능들을 수행한다.

데이터 전송

데이터 전송 블록은 RS들이 BS와 MS 사이의 경로 상에 존재할 때 전송 기능들을 수행한다. 데이터 전송 블록은 스케줄링 및 자원 다중화 블록 및 MAC PDU 형성 블록과 같은 다른 블록들과 협력할 수 있다.

간섭 관리

간섭 관리 블록은 셀/섹터간 간섭을 관리하기 위한 기능들을 수행한다. 이러한 동작들은 다음을 포함할 수 있다:

□ MAC 계층 동작

□ MAC 시그널링을 통해 전송되는 간섭 측정/평가 보고

□ 스케줄링 및 유연한 주파수 재사용에 의한 간섭 완화

□ PHY 계층 동작

□ 송신 전력 제어

□ 간섭 무작위화

□ 간섭 제거

□ 간섭 측정

□ Tx 빔형성/사전코딩

BS 간 조정

BS간 조정 블록은 정보, 예로서 간섭 측정치를 교환함으로써 다수의 BS의 액션들을 조정하기 위한 기능들을 수행한다. 이러한 기능들은 백본 시그널링에 의해 그리고 MS MAC 메시징에 의해 예를 들어 BS들 간의 간섭 측정에 대한 정보를 교환하기 위한 절차들을 포함한다. 정보는 간섭 특성들, 예로서 간섭 측정 결과 등을 포함할 수 있다.

이제, BS(14) 및 SS(16)에서의 사용자 트래픽 데이터 흐름 및 처리를 나타내는 도 11을 참조한다. 점선 화살표들은 네트워크 계층으로부터 물리 계층으로의 그리고 그 반대로의 사용자 트래픽 데이터 흐름을 나타낸다. 송신 측에서, 수렴 하위 계층, (존재하는 경우) ARQ 기능, 조각화/팩킹 기능 및 MAC PDU 형성 기능은 네트워크 계층 패킷을 처리하여, 물리 계층으로 전송할 MAC PDU(들)를 형성한다. 수신 측에서, MAC PDU 형성 기능, 조각화/팩킹 기능, (존재할 경우) ARQ 기능 및 수렴 하위 계층 기능은 물리 계층 SDU를 처리하여, 네트워크 계층 패킷들을 형성한다. 실선 화살표들은 CPS 기능들 사이 및 사용자 트래픽 데이터의 처리와 관련된 CPS와 PHY 사이의 제어 프리미티브들을 나타낸다.

이제, BS(14) 및 MS(16)에서의 CPS 제어 평면 시그널링 흐름 및 처리를 나타내는 도 12를 참조한다. 송신 측에서, 점선 화살표들은 제어 평면 기능들로부터 데이터 평면 기능들로의 제어 평면 시그널링의 흐름 및 무선 전송될 대응하는 MAC 시그널링(예로서, MAC 관리 메시지들, MAC 헤더/서브헤더)을 형성하기 위한 데이터 평면 기능들에 의한 제어 평면 시그널링의 처리를 나타낸다. 수신 측에서, 점선 화살표들은 수신된 무선 MAC 시그널링의 데이터 평면 기능들에 의한 처리 및 대응하는 제어 평면 시그널링의 제어 평면 기능들에 의한 수신을 나타낸다. 실선 화살표들은 CPS 기능들 사이 및 제어 평면 시그널링의 처리와 관련된 CPS와 PHY 사이의 제어 프리미티브들을 나타낸다. M_SAP/C_SAP 및 MAC 기능 블록들 사이의 실선 화살표들은 네트워크 제어 및 관리 시스템(NCMS)으로의/으로부터의 제어 및 관리 프리미티브들을 나타낸다. M_SAP/C_SAP로의/로부터의 프리미티브들은 BS간 간섭 관리, RAT내/간 이동성 관리 등과 같은 네트워크 관련 기능들, 및 위치 관리, 시스템 구성 등과 같은 관리 관련 기능들을 정의한다.

이제, 멀티캐리어 시스템을 지원하기 위한 범용 프로토콜 아키텍처를 나타내는 도 13을 참조한다. 공통 MAC 엔티티는 다수의 주파수 채널에 걸치는 PHY 스패닝을 제어할 수 있다. 하나의 캐리어 상에서 전송되는 일부 MAC 메시지들은 다른 캐리어들에도 적용될 수 있다. 채널들은 상이한 대역폭들(예로서, 5, 10, 20 MHz)을 가질 수 있고, 연속 또는 불연속 주파수 대역들 상에 있을 수 있다. 채널들은 상이한 듀플렉싱 모드들, 예를 들어 FDD, TDD, 또는 양방향 및 브로드캐스트 전용 캐리어들의 혼합일 수 있다.

공통 MAC 엔티티는 한 번에 단지 하나의 채널 또는 연속 또는 불연속 채널들에 걸치는 집합을 통한 동작과 같은, 상이한 능력들을 갖는 MS들(16)의 동시 존재를 지원할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 MIMO 통신 시스템을 참조하여 설명된다. MIMO 통신 시스템은 IEEE 802.16(e) 및 IEEE 802.11(n) 표준들에 따라 이용하기 위한 것일 수 있는 패킷 재송신 스킴들을 구현할 수 있다. 아래 설명되는 패킷 재송신 스킴들은 3GPP(third generation partnership project) 및 3GPP2 표준들에 따라 동작하는 것들과 같은 다른 무선 환경들에 적용가능할 수 있고, 이것들로 한정되지 않는다.

다음의 설명에서, 'STC 코드 맵핑'이라는 용어는 안테나들에의 심볼들의 맵핑을 표시하는 데 이용된다. 이러한 맵핑에서의 각각의 심볼은 그의 콘주게이트(conjugate)(예를 들어, S1*), 또는 로테이션(rotation)(예를 들어, jS1 , -S1 및 -jS1), 또는 그의 콘주게이트와 로테이션의 결합(예를 들어, jS1*)에 의해 대체될 수 있다. 일부 실시예들에서, 맵핑은 또한 각각의 안테나에 대한 신호 가중화(signal weighting)를 포함한다.

멀티캐스팅 기법(1-소스-복수-목적지)은 네트워크들을 통한 멀티미디어 콘텐츠 전달을 위해 널리 활용된다. 멀티캐스트 서비스들은 가입자국들에 대한 무선 송신을 이용하여 확장될 수 있다. 멀티캐스트 서비스들에서, 무선 시스템은 가입자국들에 데이터 패킷들을 브로드캐스트하고 각각의 가입자국은 동일한 스트림의 패킷들을 수신하고 처리한다.

MBS는 한 방향으로만, 더욱 구체적으로는 다운링크로만 제공될 수 있다. 어웨이크/슬립(awake/sleep) 모드에 있거나 유휴 모드에 있는 가입자국들은 가입된 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스 플로우들을 수신할 수 있을 수 있다.

도 14는 복수의 셀들(1405)을 포함하는 예시적인 셀룰러 통신 시스템(1400)의 블록도이고, 각각의 셀은 대응하는 BS(1410)에 의해 서비스된다. BS들(1410) 및 셀들(1405)은 도 1을 참조하여 전술한 BS들(14) 및 셀들(12)과 유사할 수 있다. 도 1에서와 같이, 이 예에서, 각각의 셀은 복수의 섹터(1415)로 분할되고, 다른 실시예들에서, 셀들은 그렇게 분할되지 않을 수 있다. BS들(1410)은 도 1을 참조하여 전술한 SS들(16)과 유사할 수 있는 가입자국들(SS)(1425)과 OFDM을 이용하여 통신을 용이하게 하지만, 더욱 일반적으로 기지국과 통신할 수 있는 임의의 엔티티일 수 있다. 이 예에서, SS들(1425)은 MBS에 가입되거나 또는 더욱 일반적으로 BS들(1410)로부터 MBS 데이터를 수신한다.

셀룰러 통신 시스템(1400)은 특정 MBS 스킴에 따라 MBS가 제공되는 MBS 에리어(area)(1420)를 포함한다. 본 예에서, MBS 송신들은 단일 주파수 네트워크(single frequency network; SFN) 송신들이다.

MBS 에리어(1420)를 포함하는 셀룰러 통신 시스템(1400)의 사이즈(셀들(1405) 및 섹터들(1415)의 수와, 셀들(1405) 및 섹터들(1415)의 모양 및 상대 사이즈를 포함함) 및 모양은 단지 예시이고, 다른 예들에서, 셀룰러 통신 시스템(1400)은 상이할 수 있다는 것을 이해한다. 예를 들어, MBS 에리어(1420)는 전체 셀룰러 통신 시스템(1400)에 걸칠 수 있고, 오직 하나 또는 몇개의 셀들(1405)만큼 작을 수 있다. 또한, 본원에서 MBS 에리어(1420) 및 거기에 이용된 MBS 스킴들에 대한 설명은 단일 섹터(1415)에 적용될 수 있다는 한에서는, MBS 에리어(1420)는 오직 하나 또는 몇개의 섹터(1415)에 걸칠 수 있다.

MBS 트래픽은 DL 서브프레임들에서 BS(1410)로부터 SS(1425)로 다운링크 송신된다. 더욱 구체적으로, MBS 트래픽은 전용 MBS 존에서 송신된다. 도 15는 MBS 존(1505) 및 유니캐스트 존(1510)을 포함하는 DL 서브프레임(1500)을 도시한다. 유니캐스트 존(1510)에서, 비-MBS 트래픽이 임의의 적절한 방식으로 전달된다. 유니캐스트 존(1510)은 MBS 존(1505)으로부터 그것을 구별하기 위해 이 예의 목적들로 그렇게 명명된다. 그러나, 유니캐스트 존(1510)은 비 MBS 데이터가 송신되고 있는 임의의 존일 수 있다는 것을 이해한다.

MBS 존은 도시된 바와 같이 MBS 제어 서브 존(1515) 내의 MBS 제어 정보 및 MBS 데이터 서브 존(1520) 내의 MBS 데이터를 포함하는 MBS 트래픽을 포함한다.

간단함을 위해, DL 서브프레임은 DL 서브프레임에 의해 점유되는 전체 송신 리소스들을 예시하기 위해 블록 형태로 도시된다. DL 서브프레임에 의해 점유되는 송신 리소스들은 이용되는 인코딩/변조 스킴에 의존하여 임의의 적절한 방식으로 정의될 수 있다는 것을 이해한다. 예를 들어, OFDM 스킴에서, DL 서브프레임에 할당되는 송신 리소스들은 시간(예를 들어, 하나의 심볼을 전송하기 위한 시간 간격들) 및 주파수(예를 들어, 서브캐리어들)에 대하여 정의될 수 있다.

본 예에서, DL 서브프레임(1500)은 OFDM 간격들 및 서브캐리어들에 대하여 정의된다. 그러나, DL 서브프레임(1500)에 의해 점유되는 송신 리소스들은 시간 및 주파수 이외의 파라미터들로 정의될 수 있다는 것을 이해한다. 예를 들어, 전용 주파수들이 다운링크에 완전히 할당된다면, DL 서브프레임(1500)은 주파수에 의해서 유일하게 정의될 수 있다. 다른 예들에서, DL 서브프레임(1500)은 시간(예를 들어, OFDM 간격들), 서브캐리어들, 확산 시퀀스들, 또는 그의 적절한 결합들에 대하여 정의될 수 있다. 사실상, 송신들을 분리하는 임의의 적절한 모드가 이용될 수 있다.

마찬가지로, MBS 존(1505) 및 유니캐스트 존(1510)은 임의의 적절한 파라미터 타입을 이용하여 정의될 수 있다는 것을 이해한다. 본 예에서, MBS 존(1505)에 의해 및 유니캐스트 존에 의해 점유되는 송신 리소스들은, 전체로서 DL 서브프레임(1500)과 같이, OFDM 간격들 및 서브캐리어들에 대하여 정의된다. 그러나, 이들 존들에 의해 점유되는 송신 리소스들은 또한 달리 정의될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 이들 존들은 DL 서브프레임(1500)과 동일한 파라미터들을 이용하여 정의될 필요가 없다. 예를 들어, 그것들은 각각의 존에 대해 이용되는 특정 확산 시퀀스들에 의해 정의될 수 있다.

이 예에서, DL 서브프레임(1500)은 MBS 존(1505) 및 유니캐스트 존(1510)을 둘다 포함한다. 이것들은 FDM을 이용하여 다중화된다. 그러나, MBS 존(1505)은 전체 DL 서브프레임을 점유할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

본 예에서, MBS 존(1505)은 국부화된 존이다. 즉, 그것은 시간 및 주파수에서 연속적이다. 그러나, MBS 존(1505)은 또한 시간, 주파수, 또는 둘다에서 연속적이지 않은 분산된 존일 수 있다는 것을 이해한다. 분산된 MBS 존은 MBS 트래픽에 더 많은 주파수 다이버시티를 제공할 수 있다. 특히, 분산된 MBS 존은 SFN 송신에 참여하는 섹터들의 수가 작을 때 더 많은 주파수 다이버시티를 제공할 수 있다.

MBS 존의 구성 및 그의 위치(예를 들어, 그에 의해 점유되는 송신 리소스들 - 이 경우 시간 및 주파수)는 임의의 적절한 방식으로 SS들(1425)에 제공될 수 있다. 일 예에서, MBS 존(1505)의 구성은 BS에 의해 시그널링될 수 있다. 예를 들어, BS는 모든 SS 또는 단지 MBS 서비스에 가입된 것들에, 이용가능한 임의의 적절한 브로드캐스트 제어, 멀티캐스트 제어 또는 유니캐스트 제어를 통해 MBS 존의 구성 및 위치를 시그널링할 수 있다. 대안적인 예에서, MBS 존(1505) 구성들은 사전에 동의되고 특정하게 시그널링되지 않는다.

MBS 제어 서브 존(1515)에 포함되는 MBS 제어 정보는 MBS 존 또는 데이터의 다음 발생에 대한, 또는 MBS 존 또는 데이터의 발생의 주기성에 대한 정보를 포함할 수 있다.

큰 네트워크에 대해 송신된 MBS 트래픽의 경우, 다중경로 채널 길이가 길 수 있다. 큰 네트워크에 대해 송신된 MBS 트래픽을 수용하기 위해서, 더 큰 순환 프리픽스 사이즈(cyclic prefix size)가 정의될 수 있다. 더 작은 순환 프리픽스 사이즈를 제공하도록 구성되는 DL 서브프레임에서 순환 프리픽스 사이즈를 확대하기 위해서, 하나의 OFDM 심볼은 MBS 존(1505)을 포함하는 DL 서브프레임(1500)으로부터 제거된다. 나머지 OFDM 심볼들의 순환 프리픽스들이 그 다음에 원래의 서브프레임 지속기간(duration)을 채우도록 증가된다. 이 예에서는 더 큰 순환 프리픽스들을 위한 공간을 만들기 위해서 하나의 OFDM 심볼만이 서브프레임으로부터 제거되지만, 다른 예들에서는 더 많은 심볼들이 그렇게 제거될 수 있다는 것을 이해한다.

MBS 존(1505)을 위한 채널화(channelization) 및 파일럿 패턴(pilot pattern)은 SFN 송신에 참여하는 모든 섹터들에 걸쳐서 동일할 수 있다. 특히, MBS 송신에 이용되는 파일럿은 SFN 송신들에 참여하는 모든 섹터에서 동일한 톤들로 송신되는 공통 파일럿일 수 있다. 임의의 적절한 파일럿 패턴이 MBS 트래픽을 위해 이용될 수 있다. MBS 트래픽을 위해 이용되는 파일럿 패턴은 유니캐스트 파일럿 패턴의 것과 동일하거나 상이할 수 있다. 이 특정 예에서 MBS 파일럿 패턴은 유니캐스트 송신들을 위해 이용되는 파일럿 패턴과 유사하지만 더 높은 파일럿 신호 밀도를 갖는다.

도 15에 도시된 바와 같이, MBS 제어 정보는 MBS 존(1505) 내에 포함된다. MBS 제어 정보가 여기서 MBS 존(1505)의 연속 MBS 제어 서브 존(1515)에 있는 것으로서 도시되지만, MBS 제어 서브 존(1515)은 MBS 존(1505) 내에서 불연속적이고 분산될 수 있다는 것을 이해한다.

도 16은 도 15의 DL 서브프레임(1500)과 유사하게, MBS 존(1605) 및 유니캐스트 존(1610)을 포함하는 DL 서브프레임(1600)을 도시한다. MBS 존(1605)은 또한 MBS 제어 서브 존(1615) 및 MBS 데이터 서브 존(1620)을 포함한다. 이 예에서, 유니캐스트 데이터는 MBS 존(1605)에서 MBS 트래픽에 겹쳐진다(superposed). 이러한 경우에, 유니캐스트 제어 정보는 MBS 존(1605) 내에 포함될 수 있다. 특히, 유니캐스트 제어는 MBS 제어 서브 존(1615)에서 MBS 제어에 겹쳐질 수 있다. 그러므로, 도시된 바와 같이, MBS 제어 서브 존(1615)은 SFN 송신에 관한 MBS SFN 제어(1625) 및 겹쳐진(superposed) 유니캐스트 제어 정보(1630)를 포함할 수 있다. 유니캐스트 존에 이용되는 유니캐스트 제어 시그널링 및 메시지 포맷은 MBS 존(1605)에서 유닛캐스트 트래픽을 시그널링하는 데 이용될 수 있다. 그것은 MBS 존(1605)에서 유니캐스트 트래픽의 구성들 및/또는 위치를 특정하는 데 이용될 수 있다.

도 15의 예로 돌아가면, 일반적으로, 공통 MBS 제어 정보가 SFN 송신들을 이용하여 MBS 존(1505) 내의 동일한 송신 리소스들에서 모든 섹터들(1415)에 의해 전송될 수 있다. 일부 제어 정보가 특정 섹터(1415)에 특정하다면, 이 제어 정보는 MBS 존(1505) 외부의 송신 리소스들을 이용하여 섹터(1415)에서 SS(들)(1425)에 브로드캐스트될 수 있다.

MBS 트래픽은 3가지 상이한 방식으로 송신될 수 있다. 제1 방식에서, MBS 트래픽은 단일 계층 송신이다. 이 경우, 입력에서 신호 전력을 최대화하기 위해 예를 들어 위상 및/또는 이득 가중화로, 송신 안테나들 각각으로부터 동일한 신호가 방출된다. 이것을 단일 계층 모드라고 할 수 있다.

제2 경우에, MBS 트래픽은 공간 다중화(spatial multiplexing; SM)를 이용하여 복수의 MIMO 계층들을 통해 송신된다. 이것을 SM 모드라고 할 수 있다. 이 경우, 데이터는 단일 코드워드(SCW) 또는 다중 코드워드(MCW)를 이용하여 송신될 수 있다. 일반적으로, 그러나, MBS 에리어(1420) 또는 SFN 네트워크 내의 각각의 섹터는 동일한 송신 포맷을 이용하여 모든 MIMO 계층들을 송신할 것이다.

MBS 트래픽을 송신하는 제3 방식은 계층적 계층들을 이용하는 것이다. 이 계층적 모드에서, 2 이상의 계층들이 송신될 수 있다. 제1 계층은 저품질의 데이터를 운반하는 베이스 계층이다. 이러한 문맥에서, 데이터의 품질은 많은 것들을 가리킬 수 있다. 일 예에서, 품질 데이터는 그것이 정의하는 전자 제품의 품질을 가리킨다. 예를 들어, 베이스 계층은 저품질을 갖는 오디오, 비디오 또는 오디오-비디오 제품과 같은 멀티미디어 제품에 대응하는 데이터를 운반할 수 있다. 예를 들어, 저품질의 데이터는 하위 비트레이트 또는 해상도를 갖는 비디오를 정의할 수 있다.

제2 계층은 개선된 계층이다. 이 계층은 베이스 계층에서 송신되는 데이터의 품질을 개선하기 위해 개선 데이터의 형태로 저품질의 데이터에 상호 보완적인 부가적인 정보를 운반한다. 베이스 계층 및 개선된 계층은 동일한 MBS 송신을 위한 것일 수 있다. 위의 예를 이용하여, 부가적인 정보는 제1 계층을 통해 송신되는 저품질의 데이터에 의해 정의되는 비디오의 비트레이트 또는 해상도를 증가시키기 위한 정보를 운반할 수 있다.

개선 데이터는 저품질의 데이터를 개선할 수 있는 임의의 데이터를 포함할 수 있다는 것을 알 것이다. 예를 들어, 개선 데이터는 베이스 계층을 통해 전달되는 2D 영화 데이터에 3D를 부가하기 위한 정보를 전달할 수 있거나 또는 베이스 계층을 통해 송신되는 오디오 데이터에 더 높은 비트레이트를 제공하기 위한 또는 이미지 데이터에 더 높은 해상도를 제공하기 위한 데이터를 포함할 수 있다. 개선 데이터는 또한 저품질의 데이터에 보충적인 또는 주변적인 다른 개선들을 제공함으로써 저품질의 데이터의 품질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 개선 데이터는 베이스 계층을 통해 송신되는 비디오 데이터에 폐쇄 자막(closed captioning)을, 또는 개선된 계층을 통해 송신되는 뮤직 오디오 데이터에 관련된 앨범 아트 및/또는 노래 정보를 제공할 수 있다.

또한, 개선 데이터는 전자 최종 제품을 개선하기 위한 것이 아닐 수 있고, 오히려 부가적인 리던던시(redundancy)를 제공하는 것에 의해서와 같은, 저품질의 데이터 그 자체를 개선하기 위한 것일 수 있다.

제2 계층을 넘어서, 부가적인 개선 계층들이 또한 베이스 계층에서 송신되는 데이터의 품질을 더 향상시키기 위해 추가의 개선 데이터를 제공하기 위해서 제공될 수 있다. 예를 들어, 베이스 계층은 저해상도 비디오 데이터에 대응하는 저품질의 데이터를 운반할 수 있고, 개선 계층은 저품질의 데이터의 품질을 향상시키기 위한, 더욱 구체적으로 대응하는 비디오 데이터의 해상도를 개선하기 위한 개선 데이터를 운반할 수 있다. 제3 계층이 제2 개선 계층으로서 제공될 수 있다. 이 제3 계층은 저품질의 데이터를 더 개선하기 위한 추가의 개선 데이터일 수 있다. 이것은 저품질의 데이터를 개선 데이터로 개선한 결과에 추가의 개선 데이터를 적용함으로써 행해질 수 있다. 예를 들어, 개선 데이터는 저품질의 데이터에 의해 정의되는 비디오의 해상도를 개선하기 위한 것일 수 있고, 추가의 개선 데이터는 해상도를 더 개선하기 위한 것일 수 있다. 대안적으로, 추가의 개선 데이터는 바로 저품질의 데이터에, 또는 저품질의 데이터 단독 또는 그것을 개선 데이터로 개선한 결과에 둘다 적용가능할 수 있다. 예를 들어, 제3 계층은 예를 들어, 폐쇄 자막 데이터, 또는 상이한 언어 오디오 트랙과 같은 부가적인 오디오 데이터를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제3 계층 데이터는 저품질의 데이터에 또는 저품질의 데이터를 제2 계층 데이터로 개선한 결과에 적용될 수 있다.

계층적 모드에서, 개선 데이터가 송신되는지 여부, 및 이용되는 계층들의 수 및 송신 구성들이 사전 설정될 수 있거나, 또는 선택적으로 선택될 수 있거나, 둘다일 수 있다. 예를 들어, 각각의 BS는 계층적 계층들을 몇개 이용할지를 결정할 수 있고, 부가적으로 제약들을 받을 수 있다. 계층적 모드의 비한정적 예에서, 이용할 송신의 2개의 가능한 계층, 전술한 바와 같은 베이스 계층 및 단일 개선 계층이 존재한다. 섹터들(1415₁)과 같은 MBS 에리어(1425)의 중앙의 섹터들은 베이스 계층 및 개선된 계층을 둘다 송신할 수 있고, 섹터들(1415₀)과 같은 MBS 에리어(1425)의 에지에 또는 근처에 있는 섹터들은 베이스 계층만을 송신하도록 제약될 수 있다.

송신들에 이용된 송신 포맷은 이용된 인코딩 타입 또는 레이트 및 이용된 변조 스킴을 정의하는, 변조 코딩 스킴(Modulation Coding Scheme; MCS)과 같은 송신 구성들뿐만 아니라, 데이터의 송신의 모드(단일 계층, SM 또는 계층적)를 정의한다. 계층적 모드에서, MBS 송신을 위해 이용된 MCS는 상이한 계층들을 위해 상이할 수 있다. 예를 들어, 베이스 계층은 적어도 베이스 계층을 통해 송신되는 저품질의 데이터가 SS들(1425)에 의해 수신되도록 보장하기 위해 더 강건한 MCS를 활용할 수 있다.

MCS 테이블은 송신 포맷들을 열거할 수 있고 열거된 송신 포맷들에 대한 임의의 양의 정보를 포함할 수 있다. 셀룰러 통신 시스템(1400)의 문맥에서, MBS 트래픽을 위한 송신 포맷은 MBS MCS 테이블로의 인덱스에 의해 표시될 수 있다. 특히, MBS MCS 테이블은 모든 MCS 인덱스에 대해 송신이 SM인지 계층적인지를 정의할 수 있다. 또한, MBS MCS 테이블은 계층적 모드의 경우에, 다양한 계층들에서 이용하기 위한 변조 및 코드 레이트들을 포함하여, 이용될 상이한 변조 레벨들 및 코드 레이트들을 정의할 수 있다. 아래 표 1은 예시적인 MBS MCS 테이블이다.

표 1은 8개의 상이한 송신 포맷들을 포함한다. MCS 레벨은 변조 코딩 스킴의 레벨을 표시하고, 테이블에서 특정 송신 포맷을 식별하기 위한 인덱스로서 이용될 수 있다. 필드 파라미터는 또한 이러한 목적의 역할을 할 수 있다. 처음 4개의 이러한 포맷들은 상이한 단일 계층 모드들을 정의하고, 각각은 상이한 변조 레벨 및/또는 코드 레이트에 대응한다. 제1 포맷은 QPSK 변조 및 2 반복을 갖는 1/3의 코드 레이트를 포함한다. 다른 3개의 포맷들은 QPSK, 16 QAM 및 64 QAM을 각각 포함하고, 각각은 1/3의 코드 레이트를 갖는다. 이들 송신 포맷들은 모두 단일 계층이기 때문에, 테이블이 변조 또는 인코딩 스킴을 설명해야 하는 제2 레벨이 존재하지 않는다.

표 1에 열거된 제5 및 제6 송신 포맷들은 계층적 모드를 이용한다. 전술한 바와 같이, 이 모드에서 베이스 계층은 저품질의 데이터를 운반하고 개선된 계층은 개선 데이터를 운반한다. 도시된 바와 같이, 2개의 계층은 동일한 변조 스킴 및 코드 레이트들을 가질 수 있지만, 가질 필요는 없다. 특히, 열거된 제5 송신 포맷에서, 베이스 계층 및 개선된 계층은 둘다 QPSK 변조 및 1/3의 코드 레이트를 이용한다. 열거된 제6 송신 포맷에서, 베이스 계층은 QPSK 변조를 이용하고, 개선된 계층은 16QAM을 이용한다(둘다 1/3의 코드 레이트를 갖는다).

표 1에 열거된 제7 및 제8 송신 포맷들은 SM 모드를 이용한다. 이것들은 2개의 계층을 활용하지만, 변조 스킴 및 코드 레이트는 두 계층에 대해 동일하다.

계층적 모드에서, 활용할 계층적 계층들의 수의 선택은 BS(1410)에 의해 행해질 수 있다. BS(1410)는 임의의 적절한 기초로 활용할 계층적 계층들의 수를 선택할 수 있다. 비한정적 예에서, BS(1410)는 SS(1425)로부터 피드백을 수신한다. 피드백은 송신 상태를 표시하는 임의의 정보이다. 예를 들어, 피드백은 채널 상태 또는 품질을 표시할 수 있다. 또는 피드백은 단순히 이전의 송신이 성공했는지 실패했는지의 표시일 수 있다. 피드백은 또한 SS(1425)의 수신 능력들 또는 장소에 대한 정보 또는 송신에 영향을 줄 수 있는 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다.

MBS 트래픽을 위한 원하는 커버리지를 실현하기 위해서, BS(1410)는 그것이 통신하고 있는 SS들(1425)로부터 수신되는 MBS 피드백에 기초하여 SFN 송신을 위해 이용되는 송신 포맷을 적응시킬 수 있다.

일반적으로 SS(1425)로부터의 MBS 피드백은 MBS 데이터의 서비스의 품질을 표시하는 낮은 레이트 피드백이다. 임의의 적절한 피드백 스킴이 이용될 수 있고 BS(1410)가 송신 포맷을 선택하는 방식은 수신된 피드백의 타입에 의존한다. 일 예에서, 피드백은 MBS 트래픽에 대한 요구되는 송신 포맷일 수 있다. 대안적으로, 피드백은 응답/부정 응답(ACK/NACK) 표시자의 형태로 될 수 있고, NACK는 MBS 패킷 에러 레이트(Packet Error Rate; PER)가 특정 임계값을 초과함을 표시할 수 있다.

이러한 피드백에 응답하여, BS(1410)는 계층적 계층들의 서브세트만을 이용함으로써 응답할 수 있다. 일부 경우들에서, MBS 제어 정보에 표시된 송신 포맷은 BS(1410)에 의해 이용된 실제 송신 포맷과 일치하지 않을 수 있다. 예를 들어, MBS 제어 정보는 계층적 송신이 활용되고 있음을 표시할 수 있지만, BS(1410)는 오직 제1 계층을 활용하고 있을 수 있다. 이것은 예를 들어, BS(1410)가 저품질의 데이터의 더 신뢰성 있는 송신을 실현하기 위해 이용되는 계층적 계층들의 수를 줄이도록 결정한 경우에 일어날 수 있다. 이러한 경우, MBS 송신들을 수신하는 SS들(1425)은 (모든) 개선 데이터를 수신하지 않을 것이지만, 그것들은 베이스 계층을 통해 저품질의 데이터를 여전히 수신할 것이다.

위에서 표 1에 도시된 MBS MCS 테이블은 예시의 목적으로만 제공되며, 결코 표 1의 예가 한정하는 것으로 의도되지 않음을 이해한다. 특히, MBS MCS 테이블은 거기에 포함된 송신 포맷들에 관한 임의의 양의 정보를 운반하기 위해 더 많거나 더 적은 필드들/컬럼들을 포함할 수 있다는 것에 주목해야 한다. MBS MCS 테이블은 또한 물론 MBS에 이용가능한 이러한 송신 포맷들의 수에 의존하여, 더 적거나 더 많은 송신 포맷들을 포함할 수 있다.

표 2는 MBS MCS 테이블의 더 간단한 예를 도시한다.

도시된 바와 같이, 표 2에서는, 변조 및 코드 레이트에 대해 2개의 레벨이 제공되지 않는다. 이 테이블은 MBS가 단일 계층 모드만을 이용하는 경우들을 위해 이용될 수 있다. 또한, 테이블에 열거된 각각의 송신 포맷을 위해 이용되는 모드를 정의하기 위한 모드 파라미터 필드가 없을 때, 모드(단일 계층/SM/계층적)를 정의하기 위해 표 2를 이용하는 것이 가능하지 않을 수 있다.

그럼에도, BS가 MBS 송신의 모든 계층들이 동일한 열거된 변조 스킴 및 코드 레이트를 이용할 것임을 알고 있다면, MBS 송신이 상이한 소스로부터 획득되어 SM 모드를 이용하여 일어날 것이고(예를 들어, 이것이 MBS 에리어에 대한 공지된 미리 설정된 상태인 경우), 표 2는 여전히 송신 포맷을 정의하는 데 이용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 마찬가지로, MBS 송신이 계층적 모드를 이용하여 일어날 것임이 알려진 경우, 모든 계층들이 동일한 변조 스킴 및 코드 레이트를 활용할 것이면, 또는 더욱 일반적으로 어떠한 정보도 어떠한 부가적인 계층들도 필요하지 않다면, 표 2는 또한 유용할 수 있다.

표 3은 오직 계층적 모드와 이용하기 위한 예시적인 MBS MCS 테이블을 도시한다.

표 3은 MBS 트래픽이 오직 계층적 모드를 이용하여 송신되는 경우에 대해 이용될 수 있는 테이블의 예이고, 모드 필드를 포함하지 않는다. 열거된 모든 송신 모드는 계층적 모드를 이용하는 것으로서 암암리에 정의되기 때문에, 모든 송신 모드는 대응하는 계층들을 위해 복수의 레벨들에 대해 이용되는 변조 및 코드 레이트를 열거한다. 이 예에서, 2개의 계층이 모든 송신 포맷에 이용된다. 더 많은 계층이 또한 이용될 수 있다는 것을 이해한다. 또한, 복수의 계층이 이용되는 경우, 모든 송신 포맷들이 모든 계층들을 이용할 필요는 없다.

표 4는 위의 표 2에 도시된 단일 계층 송신 포맷들과, 위의 표 3으로부터의 계층적 송신 포맷 중 일부를 결합하는 예시적인 MBS MCS 테이블을 도시한다. 이 테이블은 따라서 상이한 모드들을 정의하는 송신 포맷들을 정의한다.

송신 포맷들이 단일 계층 모드들 및 SM 모드들을 포함하는 경우에 유사한 테이블이 생길 수 있다. 표 5는 단일 계층 및 SM 모드들을 둘다 이용하는 송신 포맷들을 열거하는 예시적인 MBS MCS 테이블을 도시한다.

마지막으로, MBS MCS 테이블은 단일 계층, SM 및 계층적 모드들을 이용하여 송신 포맷들을 열거할 수 있다. 표 6은 이러한 MBS MCS 테이블의 예이다. 도시된 바와 같이, 표 6은 2개의 레벨에서 변조 및 코딩을 위한 필드들을 포함하고, 이 필드들은 그 특정 송신을 위해 표시된 모드가 계층적 모드인 경우 상이한 값들을 가질 수 있다.

셀룰러 통신 시스템(1400)에서 상이한 MBS 송신들을 통신하는 하나보다 많은 MBS 네트워크 또는 에리어들이 존재하는 경우, 이웃하는 MBS 에리어들은 그것들 각각의 MBS 콘텐츠의 송신을 위해 중첩되지 않는(non-overlapping) MBS 존들을 이용할 수 있다. 이웃하는 MBS 네트워크에 의해 이용되는 리소스들에서, 더 낮은 전력의 유니캐스트 데이터가 송신될 수 있다.

또한, MBS 존의 에지에 있는 섹터들(1415)은 MBS 트래픽을 송신하기 위해 부가적인 리소스들을 이용할 수 있다. 부가적인 정보는 유니캐스트 데이터를 위해 HARQ에서 행해지는 바와 같이 체이스 결합(chase combining) 또는 증가 리던던시(incremental redundancy)를 위해 송신될 수 있다. 이 정보는 원래의 MBS 송신과 동일한 서브프레임 내에서 또는 나중의 서브프레임에서 송신될 수 있다. 이것은 SFN을 이용하여 몇개의 섹터들에 걸쳐서, 또는 섹터당 기초로(on a per-sector basis) 독립적으로 행해질 수 있다.

본 출원의 전술한 실시예들은 예들인 것으로만 의도된다. 이 기술분야의 통상의 기술자들은 출원의 범위에서 벗어나지 않고 특정 실시예들에 대한 개조들, 수정들 및 변형들을 실시할 수 있다.

Claims (15)

1. 다중 입력 다중 출력(multiple-input-multiple-output; MIMO) 통신에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(multicast broadcast service; MBS) 송신을 수행하는 방법으로서,
   a. 제1 MIMO 계층을 통해 제1 데이터를 송신하는 단계 - 상기 제1 데이터는 저품질의 데이터임 - ; 및
   b. 제2 MIMO 계층을 통해 제2 데이터를 송신하는 단계 - 상기 제2 데이터는 상기 저품질의 데이터를 개선하기 위한 개선 데이터(enhancement data)임 -
   를 포함하고,
   상기 MBS 송신은 상기 제1 및 제2 데이터가 성공적으로 수신되면 상기 저품질의 데이터를 상기 개선 데이터로 개선한 결과에 의해 가입자국에서 정의되고, 상기 MBS 송신은 상기 제1 데이터가 성공적으로 수신되고 상기 제2 데이터는 그렇지 않다면 상기 저품질의 데이터에 의해서만 상기 가입자국에서 정의되는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 데이터는 제1 인코딩 스킴을 이용하여 상기 제1 MIMO 계층을 통해 전송되고, 상기 제2 데이터는 상기 제1 인코딩 스킴과 상이한 제2 인코딩 스킴을 이용하여 상기 제2 MIMO 계층을 통해 전송되는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 인코딩 스킴은 QPSK이고, 상기 제2 인코딩 스킴은 16 QAM인 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 데이터는 제1 인코딩 스킴을 이용하여 상기 제1 MIMO 계층을 통해 전송되고, 상기 제2 데이터는 상기 제1 인코딩 스킴과 상이한 제2 인코딩 스킴을 이용하여 상기 제2 MIMO 계층을 통해 전송되는 방법.
5. 제1항에 있어서,
   제3 MIMO 계층을 통해 제3 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 제3 데이터는 상기 저품질의 데이터를 더 개선하기 위한 추가의 개선 데이터인 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 저품질의 데이터를 더 개선하는 것은 상기 저품질의 데이터를 상기 개선 데이터로 개선한 결과에 상기 추가의 개선 데이터를 적용하는 것을 포함하는 방법.
7. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS) 송신을 수행하는 방법으로서,
   a. 제1 MIMO 계층을 통해 제1 데이터를 송신하는 단계 - 상기 제1 데이터는 저품질의 데이터임 - ; 및
   b. 제2 MIMO 계층을 통해 제2 데이터를 송신할지 여부를 선택하는 단계 - 상기 제2 데이터는 상기 저품질의 데이터를 개선하기 위한 개선 데이터임 -
   를 포함하고,
   상기 MBS 송신은 상기 제1 및 제2 데이터가 성공적으로 수신되면 상기 저품질의 데이터를 상기 개선 데이터로 개선한 결과에 의해 가입자국에서 정의되고, 상기 MBS 송신은 상기 제1 데이터가 성공적으로 수신되고 상기 제2 데이터는 그렇지 않다면 상기 저품질의 데이터에 의해서만 상기 가입자국에서 정의되는 방법.
8. 제7항에 있어서,
   송신 상태를 표시하는 피드백을 가입자국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 데이터를 송신할지 여부를 선택하는 단계는 상기 피드백에 기초하여 행해지는 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 피드백에 기초하여, 제2 MIMO 계층을 통해 제3 데이터를 송신할지 여부를 선택하는 단계를 더 포함하고, 상기 제3 데이터는 상기 저품질의 데이터를 더 개선하기 위한 추가의 개선 데이터인 방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 데이터를 송신할지 여부를 선택하는 단계는 지리적 위치에 기초하여 행해지는 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 데이터를 송신할지 여부를 선택하는 단계는 MBS 커버리지(coverage)의 에리어(area)의 에지(edge)에의 근접(proximity)에 기초하여 행해지는 방법.
12. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS) 트래픽을 송신하기 위한 방법으로서,
    a. 각각 송신 모드를 갖는 복수의 이용가능한 송신 포맷 중에서 MBS 데이터를 송신하기 위한 송신 포맷을 선택하는 단계; 및
    b. 상기 선택된 송신 포맷을 이용하여 상기 MBS 트래픽을 송신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 이용가능한 송신 포맷은 단일 계층 모드(single-layer mode), 공간 다중화(spatial multiplexing; SM) 모드 및 계층적 모드(hierarchical mode) 중 하나를 포함하는 적어도 하나의 송신 포맷과, 단일 계층 모드, 공간 다중화(SM) 모드 및 계층적 모드 중 다른 하나를 포함하는 적어도 다른 송신 포맷을 포함하는 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 송신 포맷들은 MBS 변조 코딩 스킴(modulation coding scheme; MCS) 테이블에 정의되는 방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 송신 포맷들은 계층적 모드를 포함하는 제1 송신 포맷을 포함하는 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 송신 포맷은 제1 계층을 통해 제1 데이터를 송신하기 위한 제1 변조 및 코딩 스킴과, 제2 계층을 통해 제2 데이터를 송신하기 위한 제2 변조 및 코딩 스킴을 더 포함하고, 상기 제2 데이터는 상기 제1 데이터에 상호 보완적인 방법.

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