KR20140147878A - 통신 시스템을 위한 송신 스킴 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 트랜시버 페어를 위한 송신 스킴으로서, 각각의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버 및 제2 트랜시버를 포함하고, 각각의 트랜시버는 송신기 및 수신기를 포함하며, 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버의 송신기와 제2 트랜시버의 수신기 사이에 다운링크를 한정하고 제2 트랜시버의 송신기와 제1 트랜시버의 수신기 사이에 업링크를 더 한정하며, 각각의 트랜시버 페어는 데이터 송신 프레임을 통해 데이터를 송신하고, 송신 스킴은 적어도 하나의 트랜시버 페어 각각을 위한 각각의 활성-세트를 결정하는 단계를 포함하며, 상기 활성-세트는 선택된 논리적 할당 단위들의 조합을 포함하고, 각각의 논리적 할당 단위는 시간-슬롯 및 주파수 대역의 고유한 조합으로 한정되며, 각각의 선택된 논리적 할당 단위는 다운링크 전용 및 업링크 중 적어도 하나와 관련된 것인 송신 스킴에 관한 것이다.

Description

통신 시스템을 위한 송신 스킴{TRANSMISSION SCHEME FOR COMMUNICATION SYSTEMS}
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통신 네트워크를 위한 프레이밍 스킴(framing scheme)에 관한 것이다.
"라스트 마일(last mile)"이란 소매 고객(예를 들어, 집 또는 사무실)을 관련 네트워크(예를 들어, 전화 네트워크 또는 인터넷)에 연결하는 것과 관련하여 원격통신, 케이블 텔레비전 및 인터넷 산업에서 사용되는 어구이다. "라스트 마일" 연결은 일반적으로 데이터를 고객에 전달하는 레이트(rate)를 제한하는 대역폭 "병목(bottleneck)"을 나타낸다. 나아가, "라스트 마일" 연결은 이러한 연결의 개수가 커서 (즉, 교환이나 라우터 사이를 연결하는 개수에 비해 커서) 업그레이드하는데 비용이 많이 든다.
이제 도 1을 참조하면, 도 1은 이 기술 분야에 알려진 일반적인 "라스트 마일" 연결의 개략도이다. 이러한 일반적인 "라스트 마일" 연결은 빌딩(10) 분배 포인트(20) 및 본사(central office)(24)를 포함한다. 빌딩(10)은 예를 들어, 8개의 구획(121-128)을 포함한다. 각각의 구획(121-128)은 예를 들어, 라우터 또는 허브(미도시)를 통해 또는 직접 각각의 모뎀(161-168)에 연결된 각각의 컴퓨터(141-148)를 포함한다. 각각의 모뎀(161-168)은 "인입(drop)"으로도 알려진 각각의 라인 연결(181-188)을 통해 분배 포인트(20)에 연결된다. 각각의 라인 연결(181-188)은 예를 들어, 트위스티드 페어 와이어(twisted pair of wire)이다. 각각의 라인 연결(181-188)은, 예를 들어, 동축 케이블일 수 있다. 라인 연결(181-188)은 바인더(22) 내에서 그룹화된다. 분배 포인트(20)는 라인 연결(181-188) 및 컴퓨터(141-148)와 함께 통신 시스템을 구성한다. 분배 포인트(20)는 통신 채널(26)(예를 들어, 광 케이블, 무선 채널)을 통해 본사(24)에 연결된다. 빌딩(10)과 분배 포인트(20) 사이의 거리는 최대 수 백 미터이고 일반적으로 최대 200 미터이다. 분배 포인트(20)와 본사(24) 사이의 거리는 최대 수 킬로미터이다.
컴퓨터(141-148)는 본 명세서에서 단지 예시로서 제시된 것으로 이해된다. 다른 디바이스는 각각의 모뎀(161-168)을 통해 통신 서비스(예를 들어, 스마트 TV, 스마트폰, IP 전화, 라우터)에 연결될 것을 요구한다. 나아가, 빌딩(10)은 구획이 아니라 사무실을 포함할 수 있다. 추가적으로, 빌딩(10)에서 구획 또는 사무실의 개수는 8개와 다를 수 있다(예를 들어 4개, 16개). 추가적으로, 분배 포인트는 복수의 개인 집에 연결될 수 있다.
"G.fast" 기술은 분배 포인트와 고객 구내 장비(Customer Premise Equipment: CPE)(모뎀, 라우터, 허브, 컴퓨터, 스마트 TV 등과 같은 CPE) 사이에 데이터 레이트를 초당 1기가 비트(즉, 1 Gbps) 정도로 증가시키는 기술이다. 일반적으로, 각각의 트위스티드 페어의 대역폭은 100 내지 200 메가헤르쯔(㎒)이고 바인더당 트위스티드 페어의 개수는 8개 내지 16개이다. 사용되는 고주파수의 결과, 바인더 내 상이한 트위스티드 페어 사이에는 높은 누화 간섭이 존재한다. 본질적으로, 높은 누화 레벨로 인해, 분배 포인트와 상이한 CPE 사이에 연결은 복수의 디바이스들이 복수의 CPE에 연결된 경우 다수의 액세스 문제로 고려될 수 있다. 이러한 연결 또는 채널은 매트릭스에서 엔트리가 상이한 연결 팩터를 나타내는 매트릭스 형태로 설명될 수 있다.
데이터 송신은, 다운링크(downlink: DL)로도 지칭되는, DP(distribution point)로부터 CPE 쪽으로 데이터를 다운스트림 송신하는 것을 포함한다. 데이터 송신은, 업링크(uplink: UL)로도 지칭되는, CPE로부터 DP 쪽으로 데이터를 업스트림 송신하는 것을 더 포함한다. 나아가, 데이터 송신은 데이터 프레임으로 분할되고, 각각의 프레임은 데이터 심볼을 각각각의 송신하기 위한 복수의 시간-슬롯(time-slot)을 포함한다(즉, 비트의 조합은 각각의 시간-슬롯에서 송신된다). 그럼에도 불구하고, '시간-슬롯' 및 '심볼'이라는 용어는 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다. 각각의 프레임에서, 심볼의 일부는 다운링크 송신을 위해 지정될 수 있고 심볼의 일부는 업링크 송신을 위해 지정될 수 있다. 프레임은 수퍼프레임으로 더욱 그룹화될 수 있고, 각각의 수퍼프레임은 복수(예를 들어, 10개 정도)의 프레임을 포함한다. 이제 도 2를 참조하면, 도 2는 이 기술 분야에 알려진 수퍼프레임(50)의 개략도이다. 수퍼프레임(50)은 복수의 프레임을 포함한다. 수퍼프레임(50)의 지속시간은 수 밀리초(㎳)이거나 일반적으로 1㎳ 정도일 수 있고 각각의 수퍼프레임은 20개의 심볼 내지 40개의 심볼을 포함할 수 있다. 각각의 프레임, 예를 들어, 수퍼프레임(50)의 제2 프레임에 대응하는 프레임(52)은 데이터 심볼을 송신하기 위한 시간-슬롯(54)과 같은 복수의 시간-슬롯을 포함한다.
체(Che) 등이 출원한 미국 특허 출원 공개 제2011/0211503호(발명의 명칭: "Dynamic Allocation of Subframe Scheduling for Time Division Duplex Operation in a Packet Based Wireless communication System")는 다운링크 송신 또는 업링크 송신을 위한 통신 프레임의 서브프레임을 동적으로 할당하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 체 등에 의한 시스템 및 방법에서, 무선 프레임은 10 밀리초의 지속시간을 가지는 것으로 한정된다. 이 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 더욱 서브 분할되고, 각각의 서브프레임은 1 밀리초의 지속시간을 구비한다. 각각의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 다시 더욱 분할되고, 각 슬롯은 도시된 바와 같이 0.5 밀리초의 지속시간을 구비한다. 이 프레임은 3개의 특별 필드를 더 구비하여 1 밀리초의 특별 서브프레임을 형성한다. 이 특별 필드는 다운링크 파일럿 시간 슬롯, 보호 기간 및 업링크 파일럿 시간 슬롯이다. 다른 서브프레임은 특정 규칙에 따라 다운링크 송신 또는 업링크 송신에 할당될 수 있다. 체에 의한 시스템 및 방법에 따르면, 사용될 다운링크 및 업링크 서브프레임 할당 패턴에는 7개의 TDD 구성이 있다. 구성 패턴 중 하나는 무선 자원 제어기(radio resource controller: RRC)에 의해 선택되어 베이스 스테이션을 통해 유저 장비(User Equipment: UE)로 통신될 수 있어서, 선택된 패턴은 UE와 베이스 스테이션에 알려져 있다. 체 등에 따르면, 서브프레임의 일부는 다운링크 또는 업링크 송신에만 할당된 보호된 서브프레임인 반면, 서브프레임의 다른 부분은 다운링크 또는 업링크 송신에 할당될 수 있는 탄력적인 서브프레임이다. 서브프레임은 동적 할당을 위해 2개의 접근법 중 하나에 따라 할당된다. 제1 접근법에서, 서브프레임 할당은 다운링크 서브프레임일 때 탄력적인 서브프레임에 매립된다. 제2 접근법에서, 할당은 보호된 서브프레임으로 이루어진다.
길버트(Gilbert) 등이 출원한 미국 특허 제6,016,311호(발명의 명칭: "Adaptive Time Division Duplexing and Apparatus for Dynamic Bandwidth Allocation Within a Wireless Communication System")는 업링크 및 다운링크 대역폭 요구조건을 연속적으로 모니터링하는 적응적 시분할 이중화(adaptive time division duplexing)에 관한 것이다. 따라서, 각각의 프레임의 시간 슬롯은 업링크 송신 또는 다운링크 송신에 할당된다. 하나의 할당 공정에 따르면, 프레임은 N개의 연속적인 시간 슬롯을 포함한다. 제1 N1 시간 슬롯은 다운링크 송신을 위해서만 동적으로 구성된다. 나머지 슬롯은 업링크 송신을 위해서만 동적으로 구성된다. 다른 할당 공정에 따르면, 프레임, 복수의 인접한 시간 슬롯은 다운링크 및 업링크 송신에 상호 교환가능하게 할당될 수 있다.
본 발명의 목적은 신규한 송신 스킴 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 트랜시버 페어(transceiver pair)를 위한 송신 스킴(transmission scheme)이 제공된다. 각각의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버 및 제2 트랜시버를 포함한다. 각각의 트랜시버는 송신기 및 수신기를 포함한다. 적어도 하나의 트랜시버 페어는 상기 제1 트랜시버의 송신기와 상기 제2 트랜시버의 수신기 사이에 다운링크를 한정하고, 상기 제2 트랜시버의 송신기와 상기 제1 트랜시버의 수신기 사이에 업링크를 더 한정한다. 각각의 트랜시버 페어는 데이터 송신 프레임을 통해 데이터를 송신한다. 상기 송신 스킴은 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어의 각각의 트랜시버에 대해 각각의 활성-세트(active-set)를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 활성-세트는 선택된 논리적 할당 단위(logical allocation unit)의 조합을 포함한다. 각각의 논리적 할당 단위는 시간-슬롯 및 주파수 대역의 고유한 조합으로 한정된다. 각각의 선택된 논리적 할당 단위는 상기 다운링크 전용 및 상기 업링크 중 적어도 하나에 관한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분배 포인트 및 적어도 하나의 고객 구내 장비를 포함하는 통신 시스템이 제공된다. 상기 분배 포인트는 적어도 하나의 분배 포인트 트랜시버, 동적 대역폭 할당기 및 분배 포인트 제어기를 포함한다. 상기 적어도 하나의 분배 포인트 트랜시버는 각각의 분배 포인트 송신기 및 각각의 분배 포인트 수신기를 포함한다. 상기 고객 구내 장비는 고객 구내 장비 트랜시버 및 고객 구내 장비 제어기를 포함한다. 상기 고객 구내 장비 트랜시버는 고객 구내 장비 송신기 및 고객 구내 장비 수신기를 포함한다. 상기 동적 대역폭 할당기는 상기 적어도 하나의 분배 포인트 트랜시버에 연결된다. 상기 분배 포인트 제어기는 상기 적어도 하나의 분배 포인트 트랜시버와 상기 동적 대역폭 할당기에 연결된다. 상기 고객 구내 장비 제어기는 상기 고객 구내 장비 트랜시버에 연결된다. 상기 분배 포인트 송신기는 데이터 통신 프레임을 통해 데이터를 송신한다. 상기 동적 대역폭 할당기는 송신 스킴을 동적으로 결정한다. 상기 분배 포인트 제어기는 상기 분배 포인트 트랜시버 및 상기 동적 대역폭 할당기에 그 동작과 관련된 외부 파라미터를 제공한다. 상기 외부 파라미터는 각 유저에게 지정된 보장된 비트 레이트를 적어도 포함한다. 상기 고객 구내 장비 송신기는 상기 데이터 통신 프레임을 통해 데이터를 송신한다. 상기 고객 구내 장비 제어기는 고객 구내 장비 트랜시버에 그 동작과 관련된 외부 파라미터를 제공하고, 상기 외부 파라미터는 상기 각각의 고객 구내 장비와 연관된 보장된 업링크 데이터 레이트를 적어도 포함한다. 상기 분배 포인트 트랜시버의 송신기 및 상기 고객 구내 장비 트랜시버의 수신기는 다운링크를 한정한다. 상기 고객 구내 장비 트랜시버의 송신기 및 상기 분배 포인트 트랜시버의 수신기는 업링크를 한정한다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 적어도 하나의 트랜시버 페어 사이의 송신 스킴을 결정하는 방법이 제공된다. 각각의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버 및 제2 트랜시버를 포함한다. 각각의 트랜시버는 송신기 및 수신기를 포함한다. 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어는 상기 제1 트랜시버의 송신기와 상기 제2 트랜시버의 수신기 사이에 다운링크를 한정하고, 상기 제2 트랜시버의 송신기와 상기 제1 트랜시버의 수신기 사이에 업링크를 더 한정한다. 각각의 트랜시버 페어는 데이터 송신 프레임을 통해 데이터를 송신한다. 상기 데이터 통신 프레임은 데이터 심볼을 송신하기 위한 복수의 시간-슬롯을 포함한다. 본 방법은 다운링크 및 업링크 양쪽 모두의 송신에 이용가능한 조합된 대역폭을 결정하는 절차, 다운링크 송신될 데이터의 요구량을 결정하는 절차 및 상기 적어도 하나의 제2 트랜시버 각각으로부터 업링크 송신 요청을 수신하는 절차를 포함한다. 본 방법은 상기 적어도 하나의 제2 트랜시버 각각에 대해 대역폭 할당 파라미터를 결정하는 절차, 이전에 할당된 다운링크 및 업링크 송신 기회를 검색하는 절차, 및 상기 적어도 하나의 제1 트랜시버에 의해 및 상기 적어도 하나의 제2 트랜시버에 의해 적어도 그 다음 송신 프레임에 사용될 송신 스킴을 결정하는 절차를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 트랜시버 페어 사이에 스킴이 제공된다. 각각의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버 및 제2 트랜시버를 포함한다. 각각의 트랜시버는 송신기 및 수신기를 포함한다. 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어는 상기 제1 트랜시버의 송신기와 상기 제2 트랜시버의 수신기 사이에 다운링크를 한정하고, 상기 제2 트랜시버의 송신기와 상기 제1 트랜시버의 수신기 사이에 업링크를 더 한정한다. 각각의 트랜시버 페어는 데이터 송신 프레임을 통해 데이터를 송신한다. 상기 데이터 통신 프레임은 데이터 심볼을 송신하기 위한 복수의 시간-슬롯을 포함한다. 상기 송신 스킴은 상기 프레임을 3개의 상호 배타적인 시간 존(time zone)으로 시간적으로 구획(partition)하는 단계를 포함한다. 상기 시간 존은 다운링크 존과 이에 후속하는 다운링크
Figure pct00001
업링크 존과 이에 후속하는 업링크 존을 포함한다. 상기 다운링크 존은 상기 제1 트랜시버의 송신기에 의해 다운링크 송신을 하기 위한 것이다. 상기 업링크 존은 상기 제2 트랜시버의 송신기에 의해 업링크 송신을 하기 위한 것이다. 상기 다운링크
Figure pct00002
업링크 존은 상기 제1 트랜시버의 송신기에 의한 다운링크 송신 및 상기 제2 트랜시버의 송신기에 의한 업링크 송신 중 적어도 하나를 위한 것이다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 적어도 하나의 트랜시버 페어 사이에 프로빙(probing) 신호 스킴이 제공된다. 각각의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버 및 제2 트랜시버를 포함한다. 각각의 트랜시버는 송신기 및 수신기를 포함한다. 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어는 상기 제1 트랜시버의 송신기와 상기 제2 트랜시버의 수신기 사이에 다운링크를 한정하고, 상기 제2 트랜시버의 송신기와 상기 제1 트랜시버의 수신기 사이에 업링크를 더 한정한다. 각각의 트랜시버 페어는 데이터 송신 프레임을 통해 데이터를 송신한다. 상기 데이터 송신 프레임은 데이터 심볼을 송신하기 위한 복수의 시간-슬롯을 포함한다. 상기 프로빙 신호 스킴은 각각의 채널에 각각의 프로빙 신호를 배정(assign)하는 단계를 포함한다. 해당 프로빙 신호 각각은 각각의 순환 이동(cyclic shift)으로 이동되는 레퍼런스 프로빙 신호(reference probing signal)의 순환적으로 이동된 버전(version)이다. 순환 이동의 개수는 상기 데이터 송신 프레임 내 시간-슬롯의 지속시간을 상기 트랜시버 페어의 개수로 나눈 것보다 크지 않다,
본 발명은 도면을 참조하여 취해진 이하 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해될 수 있을 것이다:
도 1은 이 기술 분야에 알려진 일반적인 "라스트 마일" 연결의 개략도;
도 2는 이 기술 분야에 알려진 수퍼프레임의 개략도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되고 동작가능한 통신 시스템의 개략도;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 통신 시스템의 2개의 상이한 송신 스킴의 개략도;
도 5는 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 한 쌍의 트랜시버 사이의 송신 스킴의 개략도;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 주파수 도메인 시간 도메인 송신 스킴의 개략도;
도 7은 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 동작가능한 DP와 CPE 사이의 다수의 링크를 통해 3개의 연속적인 프레임의 개략도;
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 통신 시스템의 예시적인 전력 제어 스킴의 개략도;
도 9는 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 송신 스킴을 결정하는 방법을 도시하는 도면;
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그래프의 개략도;
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 새로운 CPE를 초기화하고 동기화하는 방법의 개략도.
본 발명은 데이터 송신 스킴을 동적으로 결정하는 방법 및 시스템을 제공함으로써 종래 기술의 단점을 극복한다. 하나의 송신 스킴에 따라 통신 프레임은 통신 시스템에서 다운링크 및 업링크 기간으로 구획된다. 따라서, 각각의 프레임은 각각의 다운링크 기간 및 각각의 업링크 기간으로 분할된다. 다운링크 기간의 지속시간 및 업링크 기간의 지속시간은 각각의 프레임마다 변할 수 있거나, 또는 수퍼프레임 내 모든 프레임에 대해 결정될 수 있다. 대안적으로, 다른 송신 스킴에 따르면, 각각의 프레임은 3개의 기간, 다운링크 전용 송신 기간, 업링크 전용 송신 기간 및 다운링크 또는 업링크 송신 중 어느 하나에 사용되는 제3 기간으로 분할된다. 이 제3 기간은 일반적으로 프레임에서 미사용되거나 미할당된 심볼에 대응한다. 이들 심볼은 예기치 않은(unexpected) 데이터 버스트가 다운링크 또는 업링크에 송신되는 경우에 사용하기 위한 특별 할당을 요구함이 없이 다운링크 또는 업링크 송신에 이용가능하다. 업링크 전용 송신 기간은 다운링크 전용 송신 기간과 동기화되어 이들 송신 사이에 누화를 경감시킨다.
본 발명의 또 다른 송신 스킴에 따르면, 프레임에서 각각의 심볼의 송신 대역폭은 복수의 서브대역으로 더 분할된다. 프레임에서 심볼(즉, 시간-슬롯)의 시간 지속시간은, 서브대역과 함께, 논리적 할당 단위(Logical Allocation Unit: LAU)를 한정한다. 따라서, 각각의 프레임은 LAU의 2차원 어레이로 고려될 수 있다. 각 유저에는 송신(즉, 다운링크 송신 및 업링크 송신)에 사용될 수 있는 각각의 LAU 세트가 할당된다. 이 LAU 세트는 송신에 사용된 '활성-세트'를 한정한다. 활성-세트는 각각의 프레임 또는 각각의 수퍼프레임에 대해 결정된다. 다시 말해, 활성-세트는 각각의 프레임 또는 수퍼프레임에 대해 변할 수도 있고 변하지 않을 수도 있다. LAU의 활성-세트를 배정하는 것은 전력 관리 및 이중화 스킴을 구현할 수 있는 추가적인 자유도를 제공한다.
이하 상세한 설명에서, 트위스티드 페어 와이어를 통해 복수의 CPE와 통신하는 분포 포인트를 참조한다. 그러나, 본 발명은 복수의 컴퓨터 디바이스와 통신하는 임의의 유형의 통신 시스템, 예를 들어, 라우터(즉, 유선 또는 무선)에 적용될 수 있는 것으로 이해된다. 나아가, "송신 기회(transmission opportunity)"라는 용어는 본 명세서에서 활성-세트 내 시간-슬롯 또는 LAU를 말한다. 나아가, "송신 스킴"이라는 용어는 본 명세서에서 송신 기회(즉, 다운링크 또는 업링크)를 DP 및 CPE에 할당하는 것을 말한다. 그러나, DP 또는 CPE는 이에 할당된 송신 기회를 반드시 모두 사용하는 것은 아니라는 것이 주목된다.
이제 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되고 동작가능한 통신 시스템(100)의 개략도이다. 시스템(100)은 분배 포인트(DP)(102) 및 복수의 고객 구내 장비(CPE)(1041, 1042, 1043, …, 104m)를 포함한다. DP(102)는 DP 네트워크 액세스 제어기(106), DP 동적 대역폭 할당기(108), DP 타이밍 제어기(110), DP 제어기(112), DP 벡터 제어기(vectoring controller)(110) 및 DP 트랜시버 블록(116)을 포함한다. DP 트랜시버 블록(116)은 복수의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)를 포함한다. DP 동적 대역폭 할당기(108)는 전력 제어기(118)를 포함한다. CPE(1041)와 같은 각각의 CPE 또는 복수의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 각각의 CPE 트랜시버(120), 각각의 CPE 네트워크 액세스 제어기(122), 각각의 CPE 타이밍 제어기(124) 및 각각의 CPE 제어기를 포함한다. 각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 CPE 트랜시버(120)는 송신기(미도시) 및 수신기(미도시)를 포함한다.
각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 트랜시버 페어를 한정하는 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 각각의 CPE 트랜시버(120)에 연결된다. DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 송신기 및 이와 연결된 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 각각의 CPE 트랜시버(120)의 각각의 수신기는 다운링크를 한정한다. 나아가, DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 수신기 및 이와 연결된 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 각각의 CPE 트랜시버(120)의 각각의 송신기는 업링크를 한정한다. 따라서, 각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 각각의 CPE 트랜시버(120)와 각각의 채널(1051, 1052, 1053, …, 105m)을 통해 각각의 링크를 형성한다. '링크'라는 용어는 본 명세서에서 2개의 디바이스가 서로 통신하는 것(즉, 데이터를 서로 송신하고 데이터를 서로 수신하는 것)을 말한다.
DP 제어기(112)는 DP 네트워크 액세스 제어기(104), DP 동적 대역폭 할당기(108), DP 타이밍 제어기(110), DP 벡터 제어기(114)에 및 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)에 연결된다. DP 동적 대역폭 할당기(108)는 네트워크 액세스 제어기(106)에 및 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)에 더 연결된다. DP 타이밍 제어기(110)는 네트워크 액세스 제어기(106)에 및 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)에 더 연결된다. DP 벡터 제어기(114)는 네트워크 액세스 제어기(106)에 및 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)에 더 연결된다. 네트워크 액세스 제어기(106)는 네트워크(예를 들어, POTS 또는 인터넷 - 미도시)에 더 연결된다.
CPE 제어기(124)는 CPE 트랜시버(120), CPE 네트워크 액세스 제어기(122)에 및 CPE 타이밍 제어기(124)에 연결된다. CPE 타이밍 제어기(124)는 CPE 네트워크 액세스 제어기(122)에 및 CPE 트랜시버(120)에 더 연결된다. CPE 네트워크 액세스 제어기는 CPE 트랜시버(120)에 및 고객 구내 네트워크(미도시)에 더 연결된다.
DP 제어기(112)는 DP 네트워크 액세스 제어기(106), DP 동적 대역폭 할당기(108), DP 타이밍 제어기(110), DP 벡터 제어기(114) 및 각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)에 DP(102)의 동작과 관련된 외부 파라미터를 제공한다. DP 제어기(112)는 네트워크 액세스 제어기(106) 또는 유저 인터페이스(미도시)를 통해 네트워크로부터 이들 외부 파라미터와 관련된 업데이트를 수신할 수 있다. '외부 파라미터'라는 용어는 본 명세서에서 DP(102)에 의해 결정되지 않은 파라미터에 관한 것이다. 예를 들어, DP 제어기(112)는 CPE(1161, 1162, 1163, …, 116m)와 연관된 각 유저의 계약에 지정된 보장된 데이터 레이트 또는 최대 데이터 레이트를 동적 대역폭 할당기(104)에 제공한다. 동적 대역폭 할당기(104)는 각각의 CPE(1161, 1162, 1163, …, 116m)에 할당된 송신 기회를 결정할 때 이 정보를 사용할 수 있다. DP 제어기(112)는 DP(102) 또는 그 컴포넌트의 요구되는 동작 온도 또는 주위 온도 임계값 및 컴포넌트 온도 임계값을 동적 대역폭 할당기(108)에 제공하여, 전력 제어기(118)가 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 요구되는 전력 소비를 결정하여 결정된 온도 임계값 아래로 온도를 유지할 수 있게 한다.
DP 동적 대역폭 할당기(108)는 DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)를 위한 송신 스킴을 동적으로 결정한다. 이들 송신 스킴은 각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 다운스트림 송신 기회 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 각각의 CPE 트랜시버(120)에 대한 업스트림 송신 기회를 한정한다. 전술한 바와 같이, 이들 송신 기회는 프레임 내 시간-슬롯이거나 또는 활성-세트 내 LAU일 수 있다. 이를 위해, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 대역폭 리포트 리포트를 수신한다. 이들 대역폭 리포트는 다운링크에 대해 DP(102)에 의해 이전에 사용된 송신 기회 및 업링크에 대해 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 의해 이전에 사용된 송신 기회에 관한 정보를 포함한다. 이들 대역폭 리포트는 DP(102)에 의해 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 의해 송신될 데이터의 요구량에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 송신될 데이터의 요구량에 관한 정보는 다운링크 및 업링크에서 여러 링크에 대해 여러 데이터 스트림의 데이터 큐 상태 리포트에 기초할 수 있다. 이를 위해, 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 업링크 데이터 큐(queue) 상태를 DP(102)에 주기적으로 또는 DP 동적 대역폭 할당기(108)로부터 요청시에 송신할 수 있다. 대역폭 리포트는 데이터 DP(102)의 최소 양에 관한 정보를 더 포함할 수 있고 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 송신할 것을 요구할 수 있다(즉, 송신될 데이터의 저장된 양보다 더 작거나 더 많을 수 있다). '데이터의 양'이라는 용어는 본 명세서에서 정보 단위(예를 들어, 비트, 바이트 또는 심볼)의 개수를 말한다.
DP 동적 대역폭 할당기(108)는 적어도 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 송신될 데이터의 요구량에 따라 다운스트림 송신 기회를 결정한다. DP 동적 대역폭 할당기(108)는 적어도 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 의해 송신될 데이터의 요구량에 따라 각각의 CPE 트랜시버(120)에 대한 업스트림 송신 기회를 결정한다. DP 동적 대역폭 할당기(108)는 대역폭 리포트에 포함된 다른 정보에 따라 및 보장된 비트 레이트와 같은 서비스 파라미터에 따라 (예를 들어, 각각의 CPE의 서비스 계약에 따라), 서비스 품질, 우선 순위(예를 들어, DP 동적 대역폭 할당기(108)가 CPE가 다른 CPE보다 우선하여 수신하는 특정 CPE에 송신 기회를 할당하지 않았을 때) 및 최대로 허용된 비트 레이트에 따라 다운링크 및 업링크 송신 기회를 결정할 수 있다. 동적 대역폭 할당기(108)가 송신 기회를 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 할당하므로(즉, 송신 기회를 할당하는 것은 DP(102)에서 수행되고 링크마다 수행되는 것은 아니다), 모든 링크에 이용가능한 송신 기회의 총 개수(즉, 시간 슬롯 또는 LAU)는 DP(102)의 공통 자원으로 볼 수 있는 것이 주목된다. 이 공통 자원을 여러 링크에 할당하는 것은 전술한 입력에 기초하여 최적화 공정을 수행한 결과이다. 활성인 활성-세트를 사용하면 아래에 더욱 설명되는 바와 같이 DP(102)의 전력 소비나 온도를 제어하거나 관리하는 것을 용이하게 할 수 있다는 것이 더 주목된다.
동적 대역폭 할당기(108)는 DP(102) 내 여러 센서(미도시)로부터 DP(102) 또는 DP(102) 내 컴포넌트(예를 들어, 칩)의 주위 온도에 관한 정보를 수신한다. 나아가, 동적 대역폭 할당기(108)는 DP(102)(예를 들어, 전류 및 전압 센서(미도시)로부터)의 실제 전력 소비에 관한 추가적인 정보를 수신할 수 있다. 동적 대역폭 할당기(108)는 DP(102) 또는 그 컴포넌트의 요구되는 동작 온도에 관한 정보를 또는 주위 온도 임계값 및 컴포넌트 컴포넌트 온도 임계값과 함께 더 수신할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 동적 대역폭 할당기(108)는 DP(102)의 요구되는 에너지 또는 전력 소비에 관한 정보를 더 수신할 수 있다. 전력 제어기(118)는 이 정보를 사용하여 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 전력 소비를 제어하여 전력 소비 요구조건, 온도 요구조건 또는 이들 모두를 충족시키게 할 수 있다. 예를 들어, 이들 온도 요구조건은 DP(102)의 온도를 (즉, DP(102) 내 온도 또는 DP(102)의 컴포넌트의 온도를) 결정된 온도 임계값 아래로 유지하는 것을 포함할 수 있다. 전력 요구조건은 예를 들어, DP(102)의 전력 소비 임계값일 수 있다.
DP 타이밍 제어기(110)는 DP 네트워크 액세스 제어기(106)로부터 네트워크 타이밍 정보(예를 들어, SyncE 또는 IEEE 1588 또는 이들 모두)를 수신하고 이 네트워크 타이밍 정보를 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)에 제공한다. DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 이 네트워크 타이밍 정보를 사용하여 데이터의 송수신을 조정한다. 네트워크 타이밍 정보는 예를 들어, 시각(Time of Day) 및 네트워크 타이밍 레퍼런스이다. DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 송신된 수퍼프레임 및 프레임을 이 시각 및 네트워크 타이밍 레퍼런스와 정렬하고, 각각의 트랜시버 클록(미도시)을 시각 정보, 네트워크 타이밍 레퍼런스 또는 이들 모두와 동기화할 수 있다.
DP 벡터 제어기(114)는 네트워크 액세스 제어기(106)로부터 백채널(backchannel) 정보를 수신하고 각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 프리코더(미도시)의 매트릭스 계수(즉, 프리-코딩 매트릭스(pre-coding matrix))를 결정하여 누화 간섭을 경감시킨다. 백채널 정보는 각각의 채널(1051, 1052, 1053, …, 105m)의 파라미터에 관한 각각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)로부터 수신된 정보를 포함한다. 이들 파라미터는, 예를 들어, 다운링크 FEXT 측정과 관련된다. 이 파라미터는 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)를 통해 DP 벡터 제어기(114)에 의해 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)로 송신된 프로빙 신호에 따라 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 의해 결정된다. DP 벡터 제어기(114)는 채널(1051, 1052, 1053, …, 105m)에 관한 파라미터 전부를 사용하여 채널 응답 매트릭스를 결정한다.
DP 네트워크 액세스 제어기(106)는 각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)에 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)으로 향하는 각각의 다운스트림 데이터를 제공한다. 네트워크 액세스 제어기(106)는 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)로부터 업스트림 데이터를 각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)로부터 더 수신한다. DP 네트워크 액세스 제어기(106)는 수신된 데이터의 레이트가 송신된 데이터의 레이트를 초과하는 경우 다운스트림 및 업스트림 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼(미도시)를 포함할 수 있다.
각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 데이터를 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 CPE 트랜시버(120)에 송신한다. 다운스트림 데이터를 송신할 때, 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 변조, 프리-코딩 및 순방향 에러 정정(FEC) 인코딩과 같은 송신 동작을 수행한다. 업스트림 데이터를 수신할 때, 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 복조, 필터링, FEC 디코딩과 같은 수신 동작을 수행한다. 모든 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 동시에 및 송신 주파수 범위에 걸쳐 시작하여 데이터 프레임을 동시에 송신한다.
CPE 제어기(126)는 CPE 네트워크 액세스 제어기(122), CPE 타이밍 제어기(124), CPE 트랜시버(120)에 CPE(104)의 동작에 관한 외부 파라미터를 제공한다. DP 제어기(112)는 네트워크 액세스 제어기(106) 또는 유저 인터페이스(미도시)를 통해 네트워크로부터 이들 외부 파라미터에 관한 업데이트를 수신할 수 있다. 이들 외부 파라미터는, 예를 들어, 각각의 CPE의 보장된 및 최대 업링크 데이터 레이트이다.
CPE 타이밍 제어기(124)는 CPE 트랜시버(120)로부터 네트워크 타이밍 정보를 수신하고 이 정보를 네트워크 액세스 제어기(122)에 제공한다. CPE 트랜시버(120)는 이 네트워크 타이밍 정보를 사용하여 데이터의 송수신을 조정한다. 전술한 바와 같이, 네트워크 및 주파수 타이밍 정보는, 예를 들어, 시각 및 네트워크 타이밍 레퍼런스이다. CPE 트랜시버(120)는 트랜시버 클록(미도시)을 시각 정보, 네트워크 타이밍 레퍼런스 또는 이들 모두와 동기화할 수 있다.
CPE 네트워크 액세스 제어기(122)는 유저 디바이스 또는 디바이스들(예를 들어, 컴퓨터, 라우터, 스마트폰 - 모두 미도시)로부터 업스트림 데이터를 수신하고 이 업스트림 데이터를 트랜시버(120)에 제공한다. CPE 네트워크 액세스 제어기(122)는 트랜시버(120)로부터 다운스트림 데이터를 수신하고 이 다운스트림 데이터를 유저 디바이스 또는 디바이스들에 제공한다. CPE 네트워크 액세스 제어기(106)는 수신된 데이터의 레이트가 (즉, DP 또는 네트워크 쪽으로) 송신된 데이터의 레이트를 초과할 때 다운스트림 및 업스트림 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼(미도시)를 포함할 수 있다.
업스트림 데이터를 송신할 때, 트랜시버(120)는 변조, 프리-코딩 및 FEC 인코딩과 같은 송신 동작을 수행한다. 다운스트림 데이터를 수신할 때, 트랜시버(120)는 복조, 필터링 및 FEC 디코딩과 같은 수신 동작을 수행한다.
일반적으로, 시스템(100)은 송신 대역폭을 복수의 서브채널로 분할한 이산 다중 톤(Discrete Multi-Tone: DMT) 송신을 사용한다. 각각의 서브채널은 각각의 부반송파와 연관된다. 송신 대역폭의 불균일한 주파수 응답으로 인해, 각각의 서브채널은 64 직교 진폭 변조(QAM), 256 QAM 등과 같은 각각의 변조 컨스텔레이션(constellation)과 더 연관된다. 각각의 서브채널의 각각의 변조 컨스텔레이션은 서브채널의 주파수 응답, 요구되는 비트 레이트 및 전력 제약에 따라 결정된다. 나아가, 각각의 서브채널의 각각의 변조 컨스텔레이션은 송신 대역폭의 주파수 응답이 변할 때 동적으로 변한다. 시스템(100)에서, 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116M) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 각각의 트랜시버(120)는 일반적으로 모든 서브채널을 통해 송신하고 송신을 수신한다.
도 3을 참조하여 전술한 바와 같이, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 다운스트림 송신 기회 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 각 CPE 트랜시버(120)의 업스트림 송신 기회를 동적으로 결정한다. 도 4a, 도 4b, 도 5 및 도 6을 참조하여 이하 상세한 설명은 DP 동적 대역폭 할당기(108)가 다운스트림 및 업스트림 송신 기회를 동적으로 할당하는 여러 실시예에 관한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각각의 프레임은 다운링크 송신 시간 기간 및 업링크 송신 시간 기간으로 동적으로 분할된다. 이들 송신 시간 기간은 본 명세서에서 '존'으로도 불릴 수 있다. 이제 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 통신 시스템에서 2개의 상이한 송신 스킴(150 및 160)의 각각의 개략도이다. 송신 스킴(150 및 160)에 따르면, 각각의 프레임(151 및 151)은 각각의 다운링크 시간 기간 및 각각의 업링크 시간 기간으로 구획된다. 도 4a에서, 프레임(151)은 수퍼프레임에서 i번째 프레임을 나타낸다. 시간 기간(152)은 프레임(151)의 시간 지속시간이다. 시간 기간(152)에서, 시간 기간(154)은 다운링크 송신을 위해 지정되고, 시간 기간(156)은 업링크 송신을 위해 지정된다. 프레임(151)에서, CPE 1은 전체 다운링크 시간 기간(154) 동안 송신한다. CPE 2, CPE 3 및 CPE M은 다운링크 시간 기간(154)의 각 부분 동안 페이로드를 송신한다. 나머지 부분 동안 CPE 2, CPE 3 및 CPE M은, 예를 들어, 누화를 상쇄시키는데 사용되는 아이들(idle) 데이터를 송신한다. CPE M은 전체 업링크 시간 기간(156) 동안 송신한다. CPE 1, CPE 2 및 CPE 3은 업링크 시간 기간(156)의 각 부분 동안 페이로드 데이터를 송신한다. 나머지 부분 동안 CPE 1, CPE 2 및 CPE 3은 아이들 데이터를 송신한다.
도 4b에서, 프레임(161)은 수퍼프레임에서 j번째 프레임을 나타낸다. 시간 기간(162)은 프레임(161)의 시간 지속시간이다. 시간 기간(162)은 시간 기간(152)(도 4a)과 같다. 시간 기간(162)에서, 시간 기간(164)은 다운링크 송신을 위해 지정되고, 시간 기간(166)은 업링크 송신을 위해 지정된다. 프레임(100)과 프레임(120)을 비교하면, 다운링크 시간 기간(164)(도 4b)은 다운링크 시간 기간(154)(도 4a)보다 더 길다. CPE 1, CPE 2, CPE 3 및 CPE M은 다운링크 시간 기간(164)의 각 부분 동안 페이로드를 송신한다. 나머지 부분 동안 CPE 1, CPE 2, CPE 3 및 CPE M은 아이들 데이터를 송신한다. CPE 2는 전체 업링크 시간 기간(166) 동안 페이로드를 송신한다. CPE 1, CPE 3 및 CPE 4는 업링크 시간 기간(166)의 각 부분 동안 페이로드를 송신한다. 나머지 부분 동안, CPE 1, CPE 3 및 CPE 4는 아이들 데이터를 송신한다. 따라서, 업링크 시간 기간(166)(도 4b)은 다운링크 시간 기간(156)(도 3A)보다 더 짧다. 다운링크 및 업링크 시간 기간은 프레임마다 또는 수퍼프레임마다 프레임에 할당된다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, DP 동적 대역폭 할당기(108)(도 3)는 각각의 프레임을 3개의 시간 기간(즉, 존), 즉 다운링크 송신 시간 기간, 업링크 송신 시간 기간 및 다운링크
Figure pct00003
업링크 송신 시간 기간으로 동적으로 분할한다. 이제 도 5를 참조하면, 도 5는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 한 쌍의 트랜시버 사이의 송신 스킴(180)의 개략도이다. 송신 스킴(180)에 따르면, 수퍼프레임에서 i번째 프레임인 프레임(181)은 3개의 상호 배타적인 존으로 구획된다. 프레임(181)의 시간 기간(182)에서, 시간 기간(184)은 다운링크 전용 송신을 위해 지정되고, 시간 기간(186)은 업링크 전용 송신을 위해 지정되며, 시간 기간(188)은 업링크 또는 다운링크(도 4에서 DL
Figure pct00004
UL) 송신을 위해 지정된다. 각각의 DP 및 CPE는 특별한 할당 없이 시간 기간(188)을 사용할 수 있다. 예를 들어, DP는 CPE 중 하나로 송신될 데이터의 요구량이 할당된 다운스트림 시간 기간(184)에서 송신될 데이터의 양을 초과할 때 다운링크 송신을 위한 시간 기간(188)을 사용할 수 있다. 유사하게, CPE는 DP 중 하나로 송신될 데이터의 요구량이 할당된 다운스트림 시간 기간(186)에서 송신되는 데이터의 양을 초과하는 경우 업링크 송신을 위한 시간 기간(188)을 사용할 수 있다.
프레임을 이들 3개의 시간 기간으로 구획하는 것은 모든 링크에 걸쳐 동기화된다. 다시 말해, 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 각각의 프레임은 3개의 시간 기간으로 동일한 분할을 나타낸다. 따라서, 다운링크 전용 송신 시간 기간(즉, 존) 및 업링크 전용 송신 시간 기간에서 FEXT로 인한 잡음은 (예를 들어, 프리-코딩 또는 누화 상쇄로) 실질적으로 낮거나 또는 제어될 수 있다. DP 동적 대역폭 할당기(108)는 전술한 대역폭 리포트에 따라 3개의 시간 기간 각각의 지속시간을 동적으로 구성한다.
프레임(181)에서, 다운링크 송신은 프레임의 시작과 정렬되는 반면, 업링크 송신은 프레임의 종료와 정렬된다. 다시 말해, DP 동적 대역폭 할당기(108)(도 3)가 각 유저에 대해 다운링크 송신 기회를 할당하면, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 프레임(180)의 시작으로부터 송신 기회를 할당하기 시작한다. DP 동적 대역폭 할당기(108)가 각 유저에 대해 업링크 송신 기회를 할당하면, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 프레임(180)의 종료로부터 송신 기회를 할당하기 시작한다.
도 5에서 CPE 1은 업링크 및 다운링크 송신의 표준 지속시간을 나타내고, CPE 2는 다운링크 송신의 긴 지속시간을 나타내며(즉, 상대적으로 많은 데이터 양이 송신된다), CPE 3은 업링크 송신의 긴 지속시간을 나타내고, CPE 4는 업링크 송신의 긴 지속시간과 다운링크 송신의 긴 지속시간을 나타낸다. 각각의 링크의 실제 업링크 및 다운링크 송신 지속시간은 프레임마다 변할 수 있다. 다운링크 송신 지속시간이 다운링크 전용 시간 기간(184)으로 제한되고 업링크 송신 지속시간이 업링크 전용 시간 기간(186)으로 제한된 경우, DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 송신을 조정할 필요가 없다. 그러나, 다운링크 요구조건 및 업링크 요구조건이 각각의 할당된 시간 기간을 대신하는 경우, DP(102)가 시간 기간(190) 동안 CPE 3의 업링크 송신과 동시에 다운링크를 CPE 2에 송신하는 것과 같은 동시 다운링크 및 업링크 송신은 회피되어야 한다. 동시 업링크 및 다운링크 송신을 수행하는 이벤트는 이러한 경우에 발생하는 누화로 인해 (즉, DP에 의해 또는 관련 CPE에 의해) 수신된 메시지에 에러 가능성을 증가시킨다. 그리하여, 일반적으로, 2개의 옵션이 있다. 제1 옵션은 이 이벤트가 일반적으로 드물기는 하지만 동시 다운링크 및 업링크 송신의 경우에 일부 에러가 발생할 수 있는 것을 수용하는 것이다. 제2 옵션은 DL
Figure pct00005
UL 존에 송신 기회의 할당을 관리하여, 동시 송신이 일어나지 않게 하는 것이다. 이를 위해, DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 송신을 조정한다. 예를 들어, DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 다운링크 송신 큐(queue)에 따라 송신을 조정할 수 있다. 예를 들어, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 다운링크 송신이 조합된 다운링크 및 혼합된 DL
Figure pct00006
UL 시간 기간을 초과하지 않도록 제한한다. 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 트랜시버(120)는 DP(102)의 송신 종료를 검출하고 CPE 타이밍 제어기(124)는 프레임의 종료에 업링크 송신을 정렬하며 다운링크와 오버랩되지 않도록 송신을 계획한다. 따라서, 조정 메시지를 송신하는 것으로 초래되는 오버헤드가 요구되지 않는다. 그러나, 처리 레이턴시가 다운링크 송신 및 업링크 송신의 시간 기간들 사이에 상당한 전이 시간 기간을 부과할 수 있다.
DP(102)와 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m) 사이에 송신 조정을 하는 또 다른 예에 따르면, DP(102)는 다운링크 송신의 실제 종료 전에, 다운링크 송신의 종료를 표시하는 송신 심볼의 종료를, 프레임의 알려진 위치(즉, 프레임 내 미리 결정된 심볼 또는 심볼들)에 매립한다. 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, 104m)의 타이밍 제어기(124)는 송신 심볼의 이러한 종료에 따라 다운링크 송신의 종료 전에 송신하기 시작할 때를 결정하여, 다운링크 송신의 종료와 업링크 송신의 시작 사이에 레이턴시를 감소시킨다. DP(102)와 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m) 사이에 송신 조정을 수행하는 또 다른 예에서 DP(102)는 동일한 다운링크 프레임의 일부로서 메시지(예를 들어 MAP)를 송신한다. 이 메시지는 다운링크의 지속시간, 최대로 허용된 업링크 사이즈 또는 이들 모두에 관한 정보를 포함한다. 이 정보는 지정된 메시지에서 송신되거나 또는 본 명세서에서 업링크 전용 존(UL)에 대하여 전술한 업링크 길이 메시지의 일부로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 프레임에서 각각의 시간-슬롯의 송신 대역폭은 복수의 서브대역으로 더 분할된다. 프레임에서 시간-슬롯의 시간 지속시간은, 서브대역과 함께, 논리적 할당 단위(LAU)를 한정한다. 따라서, 각각의 프레임은 2차원 LAU 어레이로 고려될 수 있다. LAU를 CPE에 배정하는 것은 전력 관리 및 이중화 스킴을 구현할 수 있게 하는 추가적인 자유도를 제공한다. 이제 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 도메인 시간 도메인 송신 스킴(200)의 개략도이다. 송신 스킴(200)에 따르면, 수퍼프레임에서 i번째 프레임인 프레임(201)은 복수의 시간 슬롯(D1, D2, D3, D4, …, Ds)으로 분할된다. 송신 대역폭은 복수의 서브대역(B1, B2, B3, B4, …, Bk)으로 분할된다. LAU는 시간 슬롯 및 서브대역의 각각의 조합으로 한정된다. 예를 들어, LAU(202)는 프레임(200)에서 제3 시간 슬롯(D3) 및 제4 서브대역(B4)으로 한정되고 D3B4으로 지정된다. 다른 예에서 LAU(204)는 프레임(200)에서 제4 시간 슬롯(D4) 및 제2 서브대역(B2)으로 한정되고 D4B2으로 지정된다. 활성-세트에 관해 도 6을 참조하여 본 명세서에 전술한 설명 및 도 4a, 도 4b, 및 도 4를 참조하여 본 명세서에서 전술한 설명에서, 송신 기회의 할당은 페이로드 데이터에 대한 송신 기회의 할당 또는 누화 상쇄에 사용되는 페이로드 데이터 및 아이들 데이터에 대한 송신 기회의 할당과 관련된다는 것이 주목된다.
프레임을 다운링크 존, 업링크 존 및 DL
Figure pct00007
UL 존으로 구획하는 것과 유사하게, LAU는 3개의 그룹(즉, 다운링크 그룹, 업링크 그룹 및 DL
Figure pct00008
UL 그룹)으로 더 구획될 수 있다. DP 동적 대역폭 할당기(108)는 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 각각의 활성-세트를 할당된다. 활성-세트는 송신에 (즉, 다운링크 활성-세트에서 DP(102)에 의해 또는 업링크 활성-세트에서 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 의해) 사용될 수 있는 LAU 세트로 한정된다. 활성-세트는 선택된 LAU의 조합을 포함한다. 선택된 LAU의 일부는 다운링크 송신과 연관되고 다른 부분은 업링크 송신과 연관된다. 3개의 그룹이 사용될 때, 선택된 LAU의 또 다른 부분은 다운링크
Figure pct00009
업링크 송신과 연관된다. 전술한 바와 같이, LAU는 송신 기회이다. 이것은 활성-세트와 연관된 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)와 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)가 이 활성-세트에서 모든 LAU를 사용하는 것은 아니라는 것을 의미한다.
각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)와 연관된 활성-세트는 상호 배타적이다. 대안적으로, 활성-세트는 시간, 주파수 또는 이들 모두에서 오버랩될 수 있다(즉, 적어도 2개의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 적어도 하나의 공통 LAU에 할당된다). 도 6에 제시된 예에서, LAU(202)와 같이 해치(hatched)된 LAU는 다운링크 LAU이고 LAU(206)와 같이 크로스 해치된 LAU는 업링크 LAU이다. 블랭크 LAU는 DL
Figure pct00010
UL LAU이거나 또는 비할당된 LAU이다. 활성-세트는 (예를 들어, DP(102)의 전력 소비 또는 온도의 변화에 따라 또는 데이터 트래픽 요구조건의 변화에 따라) 각각의 프레임 또는 각각의 수퍼프레임마다 또는 때때로 변할 수 있다. 아래에 더욱 설명된 바와 같이, LAU의 활성-세트의 할당은 DP 및 CPE의 전력 소비를 제어한다. LAU의 활성-세트의 할당은 원단 누화(Far End Crosstalk: FEXT) 및 벡터 요구조건을 감소시키고 다중화된 동작을 제공한다. DP 동적 대역폭 할당기(108)는 전술한 대역폭 리포트에 포함된 정보의 적어도 일부(즉, 송신될 데이터의 요구량, 현재 활성-세트, 할당 파라미터 등) 및 "프레임 충전" 규칙에 따라 활성-세트를 할당한다.
"프레임 충전" 규칙은 주파수 제1 규칙, 시간 제1 규칙 또는 동기화된 규칙을 포함한다. 주파수 제1 충전 규칙에 따르면, 제1 심볼 지속시간(즉, 제1 시간-슬롯)의 LAU가 제일 먼저 할당되고, 제2 심볼 지속시간의 LAU는 그 다음에 할당되고 이와 같이 계속된다. 도 6을 참조하면, LAU(D1B1 - D1Bk)가 제일 먼저 할당된다. LAU(D2B1 - D2Bk)는 그 다음에 할당되고 이와 같이 계속된다. 시간 제1 충전 규칙에 따르면, 제1 서브대역의 LAU는 제일 먼저 할당되고, 제2 서브대역의 LAU는 그 다음에 할당되고 이와 같이 계속된다. 도 6을 참조하면, LAU(D1B1 - DSB1)가 제일 먼저 할당된다. LAU(D1B2 - DsB2)는 다음에 할당되고 이와 같이 계속된다. 동기화된 규칙에 따라, DP 및 CPE는 이들 사이에 LAU의 할당을 조정한다. 그럼에도 불구하고, 활성-세트에서 선택된 LAU는 서로 인접해 있을 필요가 없는 것이 주목된다.
도 4a, 도 4b, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 프레임 구조는 데이터 송신 요청에 따라 다운링크 및 업링크 지속시간의 업데이트를 제공한다(즉, 송신될 데이터의 양). 장기(long term) 업데이트는 다운링크 및 업링크 지속시간을 장기 데이터 송신 특성(예를 들어 비디오 채널 또는 큰 파일 전달)으로 업데이트하는 것과 관련된다. 이러한 경우에, 업링크 및 다운링크 시간 지속시간을 업데이트하는 것은 하나 이상의 수퍼프레임마다 한번 수행된다. 장기 업데이트는 활성-세트의 변화, 존 경계의 변화(도 5) 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 다운링크 또는 업링크 시간 지속시간을 업데이트하는 제어 메시지는 동적 온라인 재구성 채널(Dynamic Online Reconfiguration Channel: DOLRC)에서 송신된다. DOLRC는 프레임에서 지정된 제어 송신 기회이고, 이는 트랜시버를 재동기화함이 없이 송신 파라미터(예를 들어, 업링크 및 다운링크 지속시간, 비트 로딩 테이블 등)를 업데이트할 수 있다. 다운링크 및 업링크 지속시간을 업데이트하는 것은 링크 또는 수집된 데이터 송신 통계값 또는 이들 모두를 사용하여 현재 실행 서비스(예를 들어, 비디오 스트리머 또는 웹 브라우저)의 데이터 송신 요구조건에 관한 정보에 기초할 수 있다. 그러나, 이러한 업데이트된 레이트는 예기치 않은 데이터 버스트를 송신하도록 다운링크 및 업링크 시간 지속시간을 업데이트하지 않는다.
단기(short term) 업데이트는 최소 레이턴시 또는 버퍼 요구조건으로 예기치 않은 데이터 버스트를 송신하도록 다운링크 및 업링크 지속시간을 업데이트하는 것과 관련된다. 단기 업데이트는 도 5를 참조하여 본 명세서에서 전술되고 특히 DL
Figure pct00011
UL 존 또는 그룹에 대한 "3개의 존"에 기초한다. DL
Figure pct00012
UL 존 동안, DP(102) 및 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 필요에 따라 송신(즉, 각각각의 다운링크 송신 또는 업링크 송신)한다. 그러나, DP(102) 및 적어도 하나의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 DL
Figure pct00013
UL 존에서 동시에 송신할 수 있으므로, DL
Figure pct00014
UL 존 또는 그룹에서 잡음 레벨은 DL 전용 또는 UL 전용 존에서 잡음과 상이하다. DL
Figure pct00015
UL 존에서 잡음 및 간섭은 송신이 일어나지 않을 때 상대적으로 낮아야 한다. 이 잡음은 DP(102), 적어도 하나의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m) 또는 이들 모두가 송신할 때 (즉, FEXT 또는 NEXT의 존재로 인해) 변동한다. 그러나, DL
Figure pct00016
UL 존에서 로버스트한 송신을 제공하기 위하여, 고속 재송신 스킴이 각각의 존과 연관된 각 비트 로딩 테이블과 함께 사용된다(즉, 각각의 존의 비트 레이트는 상이할 수 있다).
본 명세서에서 전술한 동적 대역폭 할당 스킴은 2-레벨 접근법을 사용한다. 제1 레벨에서, (즉, DP 및 CPE의) 트랜시버는 TDD 타이밍에 대해 조정된다. 이 레벨에서, 대역폭 할당은 일반적으로 시간에 따라 데이터 송신 요구에 대한 정보가 누적된 결과 미리 결정된 설정으로 인해 또는 대역폭 할당 파라미터를 대략적으로 조절한 것으로 인해 상대적으로 느린 변화 속도로 발생한다. 이들 두 경우에, 대역폭 할당의 변화에 대한 응답 시간 및 대역폭 할당 파라미터 설정들 사이의 전이는 수 개의 프레임 또는 심지어 수퍼프레임에 걸쳐 발생할 수 있다. 이러한 타이밍 제약은 새로운 대역폭 할당 설정으로 DP 및 CPE의 전이를 관리하는 로버스트한 제어 프로토콜을 구현한다. 새로운 대역폭 할당 설정으로의 전이는 DP와 CPE 사이에 완전히 동기화되어야 한다. 이러한 전이를 위한 일반적인 동기화 포인트는 수퍼프레임 경계이다. 이 레벨에 이루어진 대역폭 할당 설정은 '디폴트 대역폭 할당 설정'으로도 지칭된다.
대역폭 할당을 제어하는 그 다음 레벨은 실제 데이터 트래픽의 대역폭 할당 요구조건에 의해 결정된다. "실세계" 데이터 송신 트래픽에서, 실제 비트레이트는 시간에 따라 변하므로, 실제 대역폭 할당 요구조건도 변한다. 요구되는 대역폭을 할당하는데 지연이 발생하여 네트워크에 걸쳐 레이턴시 및 지터를 증가시킨다. 나아가, 데이터 비트 레이트 및 그 결과 대역폭 요구조건에서 변동은 프레임마다 변할 수 있다. 프레임의 시간 지속시간(~1㎳)이 주어지면, DP와 CPE 사이에 완전히 조정된 대역폭 할당 프로토콜을 달성하기 곤란할 수 있다.
이를 고려하여, 완전히 동적인 "프레임마다" 대역폭 할당 스킴은 다음 요구조건을 충족하여야 한다:
Figure pct00017
UL 대역폭 할당 조정이 DP와 CPE 사이에 요구되지 않는다.
Figure pct00018
UL 및 DL 송신의 오버랩이 링크들 사이에 허용되지 않는다.
Figure pct00019
CPE는 동일한 프레임 내 DP로부터 대역폭 할당 지시에 반응할 수 있어야 한다.
Figure pct00020
CPE와 DP 사이에 업스트림 방향으로 통신 레벨은 프레임에서 다운링크 및 업링크 대역폭 할당 지시가 손실된 경우에도 보장된다.
동적 대역폭 할당의 2-레벨 접근법은 호환가능하고 "서비스 레벨"의 개념은 보장된 비트 레이트 또는 수행된 정보 레이트(committed information rate: CIR) 및 최대 비트 레이트 또는 피크 정보 레이트(peak information rate: PIR)에 대해 한정된다. 이 개념에 기초하여, 디폴트 대역폭 할당 설정은 일반적으로 CIR 요구조건을 충족하는 서비스 레벨을 제공하도록 지정될 수 있다. 한편, 이용가능한 대역폭(즉, 송신 기회) 및 실제 트래픽 요구조건이 CIR을 충족하는데 할당된 디폴트 대역폭 자원을 초과하는 경우, 프레임마다 동적 대역폭 할당 스킴은 PIR을 충족하는데 요구되는 추가적인 송신 기회 할당을 제공하는 것으로 생각될 수 있다.
매체 액세스 계획(Medai Access Plan: MAP)은 DP와 각각의 CPE 사이에 동적 송신 파라미터를 통신하기 위하여 각각의 TDD 프레임의 다운스트림 송신에서 송신된다. MAP 데이터는 CPE가 다운링크 송신과 업링크 송신 사이에 현재 프레임 내 "구분(demarcation) 포인트"를 결정할 수 있게 하는 대역폭 할당 정보를 포함한다. 예를 들어, MAP에서 최대 다운링크 송신 시간을 사용하여, CPE는 업링크 송신에 할당된 프레임 부분을 결정할 수 있다.
DP는 MAP에서 최대 다운링크 송신 기간을 설정하는 일을 수행한다. CPE는 이에 따라 업링크 송신의 최선(earliest) 시작 시간을 유도한다. 링크에서 업링크 및 다운링크 송신이 오버랩됨으로써 야기된 누화를 회피하기 위하여, DP 내 모든 트랜시버는 최대 다운링크 송신 기간에 대해 조정되어야 한다. DP는 모든 링크에 대해 MAP에서 다운링크 송신과 업링크 송신 사이에 동일한 구분 포인트를 지정하고 이에 따라 CPE는 업링크 송신을 유도하므로, 링크에서 업링크 송신과 다운링크 송신 사이에 실질적으로 오버랩이 없다. 따라서, MAP 손실 없이, 전술한 처음 3개의 요구조건을 보장하는 방식으로 대역폭이 프레임마다 동적으로 할당될 수 있다. 그러나, 하나 이상의 CPE에 의해 전체 MAP 손실이 발생하는 경우에도, 모든 요구조건이 여전히 보장되어야 한다.
MAP가 완전히 손실된 경우, MAP를 수신하지 않는 CPE는 업링크 송신이 시작할 때를 알지 못한다. 이러한 경우에, CPE는 업링크 송신이 디폴트 업링크 송신 기회 설정에서보다 더 일찍 시작하지 않는 것을 가정하고 DP는 MAP에 지정된 업링크
Figure pct00021
다운링크 구분 포인트가 이 디폴트 설정을 교차하지 않는 것을 보장하는 것으로 가정한다. 따라서, MAP의 전체 MAP 손실이 발생하는 경우에, CPE는 업링크 송신에 일부 송신 기회가 이용가능하도록 보장된다. 이 대역폭은 제1-레벨 송신 기회 할당 프로토콜에 의해 각각의 프레임에 보장되고 할당된 업링크 송신 기회는 임의의 다른 CPE로의 다운링크 송신과 오버랩하지 않는 것이 보장된다. 이것은 상기 불릿(bullet)에 약술된 제2 및 제4 요구조건을 보장한다.
추가적으로, DP는 CPE가 현재 MAP를 성공적으로 디코딩하고 각각의 업링크 송신 시간에 예상된 시작 포인트가 무엇인지를 결정하여야 한다. 따라서 DP는 제일 먼저 MAP에 지정된 업링크 송신 시작에 업링크 송신을 수신하도록 시도한다. 이러한 송신이 발견되지 않으면, DP는 디폴트 업링크 송신 시간 시작시에 업링크 송신을 수신하도록 시도한다. 여러 방법을 사용하여 송신이 특정 위치에 존재하는지 여부를 검출할 수 있는데, 예를 들어, CRC 체크, 프리앰블 또는 파일럿 시퀀스에 기초한 검출, 주파수 이퀄라이저(frequency equalizer: FEQ) 출력 에러 QAM 컨스텔레이션 에러 등을 검출할 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 동작하는 DP와 CPE 사이에 다수의 링크를 통해 3개의 연속적인 프레임의 개략도이다. 도 7은 링크를 통한 DS 송신의 동기화를 도시하고 다운링크 및 업링크에서 프레임마다 동적 대역폭 할당을 도시한다. 도 7은 CPEM가 프레임(N+1)에 관한 MAP 메시지를 수신하지 않았다는 것을 더욱 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이 CPEM는 디폴트 구분 후에만 각각의 업링크 데이터를 송신한다. 전술한 바와 같이, 디폴트 구분은 CPEM가 다운링크 송신 또는 다른 CPE의 다운링크 송신과 오버랩함이 없이 업링크 송신 기회가 할당되는 것을 보장한다.
전력 관리
전술한 바와 같이, 프레임 분할(도 4a, 도 4b 및 도 5) 및 활성-세트(도 6)를 사용하면 DP(102)에서 전력 소비를 제어할 수 있다. 도 3을 참조하면, DP 동적 대역폭 할당기(108) 내 전력 제어기(118)는 DP(102) 및 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104M)의 전력 소비를 제어한다. 동적 대역폭 할당기(108)는 이들의 전력 소비 요구조건 온도 발산 요구조건을 충족하는 활성-세트를 결정한다. 전술한 바와 같이, 이들 온도 요구조건은, 예를 들어, DP(102)의 온도(즉, DP(102) 내 온도 또는 DP(102)의 컴포넌트의 온도)를 결정된 온도 임계값 미만으로 유지하는 것을 포함한다. 전력 요구조건은 DP(102)의 전력 소비를 전력 소비 임계값 미만으로 유지하는 것을 포함한다.
활성-세트를 사용하면, 각각의 LAU는 전력 소비 값(즉, 전력 소비가 주파수에 종속하므로) 또는 에너지 발산 값과 연관된다. 따라서, DP 동적 대역폭 할당기는 각 전력 소비 값 또는 에너지 발산 값의 누적량이 각 임계값(즉, 전력 임계값 또는 에너지 임계값)을 초과하지 않도록 활성 세트를 결정한다.
일례에 따르면, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m) 중 적어도 하나의 송신이 각각의 송신 차단 시간에 차단되도록 활성-세트를 결정한다. 대안적으로, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 선택된 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m) 그룹의 송신이 각각의 송신 차단 시간에서 차단되도록 활성-세트를 결정한다(즉, 그룹에 있는 모든 트랜시버는 동일한 차단 시간과 연관된다). 또 다른 대안에 따르면, 각각의 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m)는 각각의 송신 차단 시간과 연관될 수 있다. 예를 들어, 전력 제어기(118)는 데이터가 이용가능할 때에만 송신하도록 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m) 중 관련 트랜시버의 송신을 제한한다. 전력 제어기(118)는 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m)에 할당된 송신 기회를 제한하여 DP(102)의 온도를 결정된 온도 임계값 미만으로 유지할 수 있다. 추가적으로, 전력 제어기(118)는 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m) 중 적어도 하나 또는 선택된 그룹 또는 그룹들의 다운링크 송신을 제한할 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 현재 프레임에서 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m) 중 하나에 의해 다운링크에서 송신될 데이터의 양이 상대적으로 작을 때(예를 들어, 데이터는 다운링크 송신 심볼의 10% 미만을 차지한다), 전력 제어기(118)는 각각의 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m)에 지시하여 다운링크 송신을 그 다음 프레임과 상이하게 한다.
이제 도 8a 및 도 8b를 참조하며, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 예시적인 전력 제어 스킴(220, 240 및 260)의 개략도이다. 도 8a를 참조하면, 전력 제어 스킴(220)에서, 프레임(221)은 수퍼프레임에서 i번째 프레임이다. 프레임(221)은 다운링크 시간 기간 및 각각의 업링크 시간 기간으로 구획된다. 시간 기간(222)은 다운링크 송신을 위해 지정되고, 시간 기간(224)은 업링크 송신을 위해 지정된다. 전력 제어 스킴(220)에 따르면, 전력 제어기(118)는 2개의 그룹의 트랜시버에 대한 송신 차단 시간을 결정한다. 프레임(221)에서, 전력 제어기(118)(도 3)는 CPE 1과 연관된 트랜시버(1161) 및 CPE 2와 연관된 트랜시버(1162)의 다운링크 송신을 시간 기간(228) 이하로 제한한다. 전력 제어기(118)는 CPE 3과 연관된 트랜시버(1163) 내지 CPE M과 연관된 트랜시버(116m)의 다운링크 송신을 시간 기간(230) 이하로 제한한다. 다시 말해, 전력 제어기(118)는 트랜시버(1161) 및 트랜시버(1162)로 구성된 그룹을 위한 각각의 송신 차단 시간 및 트랜시버(1163-116m)로 구성된 그룹을 위한 각각의 송신 차단 시간을 결정한다. 시간 기간(230)은 시간 기간(228)보다 더 짧다. 전력 제어기(118)는 각각의 CPE(1041, 1044, 1043, …, 104m)로 송신될 데이터의 양에 따라 다운링크 송신 차단을 결정한다.
도 8b를 참조하면, 전력 제어 스킴(240)에서, 프레임(241)은 수퍼프레임에서 i번째 프레임이다. 프레임(241)은 다운링크 시간 기간 및 해당 업링크 시간 기간으로 구획된다. 시간 기간(242)은 다운링크 송신을 위해 지정되고, 시간 기간(244)은 업링크 송신을 위해 지정된다. 전력 제어 스킴(240)에 따르면, 전력 제어기(118)는 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m) 중 하나에 대해 송신 차단을 결정한다. 프레임(241)에서 CPE 3과 연관된 트랜시버(1163)가 다운링크 송신 시간 기간(242) 동안 페이로드 데이터(248)를 송신하기로 예정되었다. 그러나, 다운링크에서 송신되기로 된 데이터의 양은 작으므로 (예를 들어, 다운링크 송신 심볼의 10% 미만이므로), 전력 제어기(118)는 프레임(241) 동안 그 송신을 연기하고 그 다음 프레임의 다운링크 송신 시간 기간 동안 페이로드 데이터(248)를 트랜시버(1163)에 송신할 것을 지시한다. 따라서, 동적 대역폭 할당기(108)는 프레임(241)에서 CPE3에 다운링크 송신 기회를 할당하지 않을 수 있다. 다시 말해, 전력 제어기(118)는 프레임(241)에서 CPE3의 송신을 취소한다. 유사하게, 업링크에서 송신될 데이터의 양이 작을 때, 동적 대역폭 할당기(108)는 관련 CPE에 업링크 송신 기회를 할당하지 않을 수 있다.
업링크 송신 동안 CPE의 전력 소비를 감소시키는 것은 CPE의 송신 기회의 수를 감소시킴으로써 달성될 수도 있다. 그러나, 프레임이 도 5를 참조하여 전술한 3개의 시간 기간으로 구획되고 업링크 송신의 시작이 프레임의 종료와 정렬될 때, 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)가 송신하고 있는지 여부를 계속 검출한다(즉, 업링크 송신의 시작 시간은 미지이다. 업링크 송신 동안 전력 소비를 더 감소시키기 위해, 각각의 업링크 송신의 종료 시, 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 CPE가 (예를 들어, 버퍼에 저장된) 데이터 송신 큐의 상태에 따라 재송신(즉, 송신 요구조건)을 배제하는 그 다음 프레임의 업링크 시간 기간에서 송신하기로 예상하는 데이터의 양을 송신한다. 선택적으로, 송신 요구조건은 낮은 레이턴시를 요구하는 데이터(예를 들어, 프레임의 송신 시작 바로 전에 CPE에 수신된 긴급 데이터 또는 서비스 요구조건의 품질)의 요구되는 대역폭을 포함한다. DP 동적 대역폭 할당기(108)는 채널 송신 레이트, 요청된 재송신 및 다운링크 송신 기간 동안 송신될 데이터의 양에 관한 정보에 따라 그 다음 프레임의 요구되는 업링크 활성-세트를 추정하는데, 이 데이터는 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 의해 송신된다. 추가적인 예로서, 전력 제어기(118)는 프레임 또는 수퍼프레임 동안 모든 CPE에 송신하도록 (즉, 다운링크, 업링크 또는 업링크
Figure pct00022
다운링크) 할당된 심볼 또는 LAU의 수를 제한함으로써 전력 소비를 제어한다. 다시 말해, 각각의 프레임 또는 수퍼프레임은 송신 기회(즉, 특정 링크 또는 모든 링크에 대한 심볼 또는 LAU)의 풀(pool)과 연관된다. 할당된 송신 기회의 개수는 풀에 있는 총 송신 기회의 개수를 초과하지 않는다. 풀에 있는 송신 기회의 개수는 프레임 또는 수퍼프레임에 있는 송신 기회의 총 개수보다 더 작다.
전술한 공정은 DP(102)와 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m) 사이에 송신 조정을 요구한다. 이 조정은 업스트림 사이즈가 DP 동적 대역폭 할당기(108)에 제공된 정보로부터 결정된 방식을 표준화함으로써 달성될 수 있다. 다시 말해, DP 동적 대역폭 할당기(108) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 동일한 입력 파라미터를 갖는 동일한 공정을 수행하여 다운링크 및 업링크 송신 시간 기간의 시작 및 지속시간을 결정한다. 대안적으로, 송신 조정은 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 최대 업스트림 송신 지속시간을 송신함으로써 다운링크 송신 기간 동안 달성될 수 있다. 이 최대 송신 지속시간은 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 송신조건을 포함한다. 따라서, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 최대 다운링크 송신 기간(즉, 또는 그 일부)을 결정하고 이로부터 최대 업링크 송신 기간을 유도한다. DP 동적 대역폭 할당기(108)는 DP 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m)를 통해 유도된 최대 업링크 송신 기간을 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 송신한다. 최대 업링크 송신 기간을 송신하는 하나의 가능한 방식은 재송신 요청이 생성된 시간까지, DP(102)가 요구된 업링크 지속시간을 결정하는데 정보를 요구하므로 재송신 요청 메시지와 관련된다. 대안적으로, 최대 업링크 송신 기간은 제어 메시지(예를 들어, MAP)의 일부로 또는 지정된 메시지에서 송신될 수 있다.
이제 도 9를 참조하면, 도 9는 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 송신 스킴을 결정하는 방법이다. 절차(280)에서, DP 및 CPE에 의해 사용될 다운링크 및 업링크 양쪽 모두의 송신에 이용가능한 조합된 대역폭이 결정된다. 이용가능한 조합된 대역폭은 비트 로딩 테이블(bit loading table: BLT)에 따라 결정된다. 이들 BLT는 각각의 부반송파의 각각의 심볼에 배정된 비트의 개수를 지정한다. BTL은 각각의 서브채널에서 결정된 누화 및 간섭에 따라 채널 프로빙이 수행된 후에 결정된다. 도 3을 참조하면, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 다운링크 및 업링크 양쪽 모두의 송신에 이용가능한 조합된 대역폭을 결정한다. 절차(200) 후에 방법은 절차(290)로 진행된다.
절차(282)에서 다운링크 송신될 데이터의 요구량이 결정된다. 데이터의 이 요구량은 DP 내 다운링크 송신 버퍼에 저장된 데이터의 양에 따라 결정된다. 도 3을 참조하면, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 다운링크에서 송신될 데이터의 양을 결정한다. 절차(202) 후에 방법은 절차(290)로 진행한다.
절차(284)에서, 업링크 송신 요청이 각각의 CPE로부터 수신된다. 이들 업링크 송신 요청은 업링크 송신 동안 각각의 CPE에 의해 송신될 데이터의 양을 포함한다. 도 3을 참조하면, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)를 통해 각각의 CPE 1061, 1062, 1063, …, 106m)의 업링크 송신 요청을 수신한다. 절차(204) 후에 방법은 절차(290)로 진행한다.
절차(286)에서, 대역폭 할당 파라미터가 결정된다. 이들 대역폭 할당 파라미터는, 예를 들어, 각각의 CPE의 보장된 비트 레이트, 송신될 데이터의 우선 순위 또는 각각의 CPE의 최대로 허용된 비트 레이트이다. 도 3을 참조하면, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 대역폭 할당 파라미터를 결정한다. 절차(206) 후에 방법은 절차(290)로 진행한다.
절차(288)에서, 이전에 할당된 다운링크 및 업링크 송신 스킴이 검색된다. 도 3을 참조하여, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 이전에 할당된 다운링크 및 업링크 송신 기회를 결정한다. 절차(288) 후에 방법은 절차(290)로 진행한다.
절차(290)에서, DP 및 각각의 CPE에 의해 사용될 송신 스킴이 적어도 그 다음 송신 프레임에 대해 결정된다. 송신 스킴은 (즉, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 전술한 바와 같이) 적어도 다운링크 송신 기회 및 업링크 송신 기회를 포함한다. 송신 스킴은 (즉, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 전술한 바와 같이) 업링크
Figure pct00023
다운링크 송신 기회를 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 송신 기회는 프레임 내 시간-슬롯 또는 LAU일 수 있다. DP 내 각각의 트랜시버는 결정된 다운링크 송신 기회의 적어도 일부를 통해 송신한다(즉, DP 트랜시버는 송신될 데이터의 양에 따라 할당된 다운링크 송신 기회의 일부만을 사용할 수 있다). 각각의 CPE는 결정된 업링크 송신 기회의 적어도 일부를 통해 송신할 수 있다(즉, CPE 트랜시버는 송신될 데이터의 양에 따라 할당된 업링크 송신 기회의 일부만을 사용할 수 있다). 나아가, 송신 스킴은 전력 소비 요구조건 온도 발산 요구조건 또는 이들 모두를 충족하도록 결정된다. 도 3을 참조하면, DP 동적 대역폭 할당기(108)는 모든 CPE에 대해 결정된 다운링크 송신 기회 및 업링크 송신 기회를 결정한다. 절차(290) 후에, 방법은 절차(292)로 진행한다.
절차(292)에서, 결정된 송신 스킴에 관한 정보는 모든 CPE로 송신된다. 이 정보는 다운링크 및 업링크 송신 기회의 명시적인 리스트일 수 있다. 결정된 송신 기회에 관한 정보는 대안적으로 다운링크 송신 기회의 종료에 송신된 송신 메시지의 종료일 수 있다. 이 정보는 (즉, CPE는 DP와 동기화되어 있어, 프레임의 제1 심볼 및 마지막 심볼이 CPE에 알려져 있으므로) 다운링크 송신의 마지막 심볼을 가리키는 포인터일 수 있다. 추가적으로, 결정된 송신 기회에 관한 정보는 최대 다운링크 송신 시간일 수 있다. 도 3을 참조하면, DP 동적 대역폭 할당기(108)는, 결정된 송신 기회 및 업링크 송신 기회에 관한 정보를 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)를 통해 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)로 송신한다.
프로빙
프로빙에 의해 DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …104m)는 각각의 채널(1051, 1052, 1053, …105m)에 관한 여러 파라미터(예를 들어, 채널 임펄스 응답, 채널 주파수 응답, 잡음 플로어, FEXT 등)를 결정하여 각각의 링크를 통해 송신되거나 수신될 수 있는 데이터 처리량(즉, 데이터의 양)을 최대화할 수 있다. 다시 말해, 프로빙에 의해 DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …104m)는 채널 추정을 수행할 수 있다. DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …104m)는 각각의 프레임 내 또는 각각의 수퍼프레임 내 전용 프로빙 심볼에서 각각의 프로빙 신호를 송신한다.
본 발명에 따르면, 프로빙 신호를 사용하여 채널 응답(즉, 임펄스 또는 주파수 응답) 및 누화를 추정하고 잡음 및 간섭 또는 대안적으로 신호 대 간섭 잡음비(Signal to Interference Noise Ratio: SINR) 측정을 추정한다. 누화를 추정할 때, 프로빙 신호는 프리-코딩 없이 송신된다. 잡음 및 간섭 또는 SINR을 추정할 때, 프로빙 신호는 송신 전에 프리-코딩된다.
채널 임펄스 응답 및 누화를 추정할 때, DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 수퍼프레임의 제1 프레임 내 고정된 LAU 세트에 각각의 프로빙 신호를 송신한다. 채널 임펄스 응답 및 누화 추정을 위한 프로빙 신호는 일반적으로 랜덤 비트 시퀀스이다. 이 랜덤 비트 시퀀스는 명시적으로 지정될 수 있다. 대안적으로, 랜덤 비트 시퀀스는 의사 랜덤 비트 생성기에 의해 생성될 수 있다. 따라서, 마스크 및 생성기의 시드만이 지정된다. 또 다른 대안에 따르면, 랜덤 비트 시퀀스는 미리 한정된 시퀀스 세트로부터 선택될 수 있다.
각각의 채널(1051, 1052, 1053, …, 105m)의 응답 및 이들 사이의 누화는 동시에 측정되므로, 각각의 채널(1051, 1052, 1053, …, 105m)에 배정된 프로빙 신호는 다른 것에 비해 실질적으로 서로 직교하여서, CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에서 각각의 측정에 에러 가능성을 감소시킨다. 나아가, 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m 및 120)는 상이한 프로빙 신호들 간을 분간할 수 있어야 한다. 이를 위해, DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …,104m)는 프로빙 신호의 각각의 배타적인 서브채널 세트에서 각각의 프로빙 신호를 변조하여, 서브채널의 직교성을 사용한다. 그러나, 서브채널의 서브셋에서 송신하면 총 신호 전력의 일부분만이 송신되어서 SNR 측정이 부정확하여 달성가능한 측정 잡음 억압을 감소시킨다.
실질적으로 직교 프로빙 신호를 생성하는 하나의 대안에 따르면, DP 벡터 제어기(114)는 채널 임펄스 응답 지속시간이 일반적으로 프레임 내 시간-슬롯의 지속시간보다 더 짧고, 일반적으로 각각의 송신된 DMT 심볼 사이에 보호 갭(예를 들어, 순환 프리픽스) 보다 더 짧은 것을 이용한다. DP 벡터 제어기(114)는 제1 프로빙(즉, 레퍼런스) 비트 시퀀스를 취하고 복수(D)의 상이한 신호 버전을 생성함으로써 실질적으로 직교 프로빙 신호 세트를 생성한다. DP 벡터 제어기(114)는 제1 프로빙 비트 시퀀스에 대해 비트 시퀀스의 샘플에 (d-1)·Δ의 순환 이동을 적용하여 d번째 버전을 생성하며, 여기서 Δ는 순환 이동을 나타낸다. 순환적으로 이동된 프로빙 신호는 다음 조건이 만족되는 한, 각각의 직교성을 유지한다:
Figure pct00024
Figure pct00025
여기서 SL은 DMT 보호 갭을 배제한 심볼 길이(즉, 샘플의 개수)이다.
Figure pct00026
Δ ≤ CEL ≤ CPL, 여기서, CEL은 (즉, 타이밍 불명료성을 포함하는) 채널 유효 임펄스 응답이고 CPL은 DMT 보호 갭이다.
DP 벡터 제어기(114)는 프로빙 신호를 링크에 배정한다(즉, 생성된 세트 내 배정된 신호를 나타내는 색인을 지정함으로써 또는 원하는 지연을 명시적으로 나타냄으로써 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)에 또는 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 배정한다.
링크의 개수가 순환 지연의 개수보다 더 크면, 2개의 링크에는 동일한 프로빙 비트 시퀀스가 배정될 수 있다. 따라서, 이들 2개의 링크의 프로빙 신호는 다른 것에 대해 서로 직교하지 않고 프로빙 신호는 트랜시버에서 분석되지 않을 수 있다. 이러한 경우에, 프로빙 신호들 간의 직교성은 프로빙 심볼의 시퀀스(예를 들어 2개)를 사용하여 연장될 수 있다. 하나의 대안에 따르면, 동일한 프로빙 비트 시퀀스가 배정된 2개의 트랜시버는, 할당된 프로빙 심볼의 서브셋을 통해 각각의 프로빙 심볼을 송신한다(예를 들어, 각각의 트랜시버는 프로빙 심볼 시퀀스가 2개의 심볼을 포함할 때 하나의 심볼을 통해 프로빙 신호를 송신한다). 다른 대안에 따르면, 프로빙 신호는 분석될 수 없는 링크들 사이를 분리하도록 변경된다. 예를 들어, 2개의 링크를 나타내는 프로빙 신호가 동일한 순환 지연 또는 분석가능하지 않은 지연을 나타내는 경우, 하나의 프로빙 신호는 1로 곱셈되고 다른 것은 -1로 곱셈될 수 있고 또 신호는 한 쪽을 다른 쪽에 추가하고 다른 쪽으로부터 한 쪽을 감산함으로써 분석될 수 있다.
프로빙 심볼 시퀀스 사이에 지연은 고정되어 있거나 (즉, 프로빙 신호가 상이한 심볼에서 송신될 때) 수퍼프레임마다 또는 심볼마다 알려진 패턴으로 변화된다. 프로빙 심볼 시퀀스들 사이에 지연을 변화시키면 프로빙 신호들 사이에 비-완전 직교성으로 야기되는 바이어스가 감소된다.
SINR을 추정할 때, 각각의 DP 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 다운링크 송신 동안 사용될 수 있는 프리-코딩 매트릭스를 사용하여 SINR 프로빙 신호를 송신한다. 나아가, 프레임에서 SINR 프로빙 신호의 위치는, 전술한 바와 같이, 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 예상된 송신 시간 및 채널(1051, 1052, 1053, …, 105m)들 사이에 예상된 누화를 반영하여야 한다. 이를 위해, 수퍼프레임의 제1 프레임 내 선택된 심볼 그룹이 SINR 프로빙 신호에 할당된다. 프리-코딩이 이 SINR 프로빙 신호에 적용되므로, 링크들 사이에 직교성이 유지될 필요가 없어서 상이한 SINR 프로빙 신호가 각각의 링크에 대해 선택될 수 있다. 각각의 프레임의 각각의 심볼에 상이한 SINR 프로빙 신호를 결정하면 SINR 추정을 더 개선시킬 수 있다.
일반적으로, 프로빙 신호는 상이한 링크 조건에 사용된다. 이 링크 조건은 링크 초기화, 링크 재동기화 및 링크 추적이다. 링크 초기화가 요구되는 경우, DP(102)는 각각의 DP 트랜시버(1161, 1164, 1163, …, 116m)와 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)의 각각의 CPE 트랜시버(120) 사이에 링크를 수립한다. 링크 재동기화가 요구되는 경우, 손실된 동기화로서 링크들 중 적어도 하나가 (즉, 데이터 손실을 최소화하기 위하여) 재동기화를 요구한다. 링크 추적이 요구되는 경우, 링크가 수립되지만, 각각의 링크의 채널 파라미터에서 변화를 추적하는 것이 요구된다.
점대점 링크(point-to-point link)에서, 3개의 상이한 프로빙 신호가 각각의 링크 조건에 한정될 수 있다. 그러나, 도 3을 참조하여 전술한 바와 같은 통신 시스템에서 하이 레벨의 FEXT(예를 들어, G.fast)는 프로빙 신호들이 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 예측(predicted)된 송신 시간 기간에 따라 송신되는 것을 보장한다. 예를 들어, 트랜시버(1161)가 트랜시버(1163)와 동시에 송신하도록 예측된 경우, 트랜시버(1161 및 1163)에 의해 송신된 프로빙 신호는 동시에 송신되어야 한다. 따라서, 송신된 프로빙 신호는 프리코더 매트릭스의 제약(예를 들어, 사이즈)의 결과 누화의 예측된 변화 또는 비최적의 누화 상쇄를 반영한다. 이를 위해, 프로빙 신호의 송신 시간은 FEXT 및 잡음 추정을 허용하기 위하여 링크를 통해 동기화된다. 나아가, 하나의 링크에서 프로빙 신호는 다른 링크의 프로빙 신호를 구별할 수 있어야 하고, 초기화되거나 또는 재동기화되고 있는 링크는 동기화된 링크와 간섭하지 않아야 한다.
상기 요구조건을 충족하기 위하여, DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 각각의 프로빙 신호를 수퍼프레임 내 각각의 미리 한정된 심볼 위치에 배치한다(즉, DP(102)는 모든 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)와 동기화되는 것으로 가정한다). 채널 추정을 통해 새로운 수퍼프레임 동안 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)의 송신 기간을 반영할 수 있기 위해, 프로빙 신호는 수퍼프레임의 제1 프레임에 위치된다. DP(102) 또는 하나의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 의해 송신된 프로빙 신호는 정적(static) 프로빙 신호, 반-정적(semi-static) 프로빙 신호, 요청 구동 프로빙 신호(예를 들어, 새로운 CPE가 가입할 수 있고 각각의 채널이 추정될 필요가 있다) 또는 활성-세트 변화 구동 프로빙 신호이어서, 프레임 내 프로빙 신호의 위치에 탄력성을 제공할 수 있다. DP(102) 또는 하나의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 각각의 수퍼프레임에서 미리 한정된 심볼 세트를 통해 정적 프로빙 신호를 송신한다. DP(102) 또는 하나의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 (예를 들어, 프로빙 신호의 송신에 의해 야기된 송신 오버헤드로 인해) DP(102)에 의해 달리 지시되지 않는 한, 미리 한정된 심볼 세트를 통해 반-정적 프로빙 신호를 송신한다. 요청 구동 프로빙 신호는 하나 이상의 수퍼프레임에서 DP(102)의 요청시에 송신된다. 활성-세트 변화 구동 프로빙 신호는 활성-세트에 변화가 일어난 후에 (예를 들어, 하나의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)에 의해 요구되는 대역폭에 변화가 일어난 후에) 송신된다. DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 새로운 활성-세트를 사용하여 수퍼프레임의 제1 프레임에서 각각의 프로빙 신호를 송신한다. 프로빙 신호는 이 경우에 활성-세트 변화 수신확인 신호로 사용될 수 있다. 프로빙 신호는 활성-세트에 변화가 일어나기 전에 송신될 수도 있다. 이러한 경우에, 프로빙 신호는 송신 파라미터(예를 들어, BLT)를 예측하고 새로운 활성-세트를 최적으로 선택하는데 사용된다.
프로빙 신호는 프레임의 제1 심볼에서, 프레임의 모든 심볼에서 (즉, 프로빙 신호는 모든 프레임을 차지한다), 또는 송신 요청의 일부로서 지정된 LAU 세트에서 송신될 수 있다. DP(102) 및 각각의 CPE(1041, 1042, 1043, …, 104m)는 모든 서브채널을 통해 또는 서브채널의 서브셋에서 각각의 프로빙 신호를 송신할 수 있다. 프로빙 신호를 포함하지 않는 서브채널은 데이터를 포함할 수 있다.
실제 링크 조건(즉, 일반적으로 SINR)은 (즉, 전술한 바와 같이, 트랜시버들이 동시에 송신하는) 사용되는 활성-세트에 따라 달라질 수 있다. 활성-세트를 동적으로 재배정함이 없이 각각의 CPE가 단 하나의 활성-세트와 연관될 때 2개의 시나리오가 존재한다. 하나의 시나리오에 따르면, 활성-세트는 임의의 다른 링크와 부분적으로 오버랩됨이 없이 랭크의 서브셋과 전체적으로 공유된다. 이러한 경우에 적절한 비트 로딩이 결정될 수 있는 하나의 공통 SINR 추정 심볼을 설정하는 것으로 충분하다. 다른 시나리오에 따르면, 업링크 및 다운링크 활성-세트에 부분적인 오버랩이 존재할 수 있다. 이러한 경우에, 실제 라인 조건은 인트라-프레임(intra-frame)을 변화시킬 수 있고(즉, 오버랩이 프레임이 아니라 심볼을 통하는 것으로 가정된다), 다수의 프로빙 심볼이 프레임에 존재하는 상이한 채널 조건을 반영하도록 배정된다. 나아가, BLT는 변화 라인 조건을 통해 에러 없는 동작을 허용하는 방식으로 계산될 수 있다. 다른 구현 옵션은, 예를 들어, 벡터 그룹, 전력 관리의 결과 활성-세트의 변화 또는 동적 간섭 관리와 동적으로 연관하는데 더 사용될 수 있는 사용된 활성-세트를 동적으로 변화시키는 것일 수 있다.
활성-세트에서 동적 변화는 다수의 프로빙 심볼을 사용한다. 상이한 프로빙 심볼은, 예를 들어, 링크와 연관된 상이한 벡터 그룹을 나타내거나 또는 현재 및 미래 활성-세트를 나타내는데 사용될 수 있다. 미래 활성-세트를 나타내는 SINR 프로빙 심볼은 이 새로운 활성-세트가 활성인 시간 동안 송신 파라미터를 결정하거나 또는 이 새로운 활성-세트가 사용되는지 여부를 결정하는데 사용된다.
나아가, 수신기는 상이한 BLT를 상이한 프로빙 심볼에 배정할 수 있다. 프로빙 심볼을 상이한 BLT에 연관시키는 것은 어느 프로빙 심볼이 어느 BLT와 관련이 있는지 명시적인 지시를 통해 달성되거나 또는 어느 BLT가 특정 프로빙 심볼과 관련이 있는지 지시를 통해 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 효율적인 프로빙 신호는 근단(near end) 및 원단 누화(FEXT) 채널 추정을 추정할 수 있도록 결정된다. 이 신호는 비-제약 추정을 수행하고 채널을 추정하는데 요구되는 시간을 (즉, 미리 한정된 추정 에러 내로) 단축시키도록 설계된다. 이하 상세한 설명에서는, 8개의 채널을 사용하여 본 발명을 예시한다. 그러나, 방법은 임의의 개수의 프로빙 신호에 적용가능하다.
효율적인 프로빙은 직교 신호에 기초하여야 한다. 직교 시퀀스를 생성하는 가장 간단한 방법은 상호 배타적인 시간에 프로빙 신호를 송신하는 것이다(즉, 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)는 각각의 프로빙 신호를 차례로 송신한다).
Figure pct00027
를 링크에 배정된 프로빙 시퀀스 벡터
Figure pct00028
이라고 하자, 여기서 sj는 j번째 링크에서 사용되는 프로빙 심볼이고,
Figure pct00029
를 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116m)에서 송신된 프로빙 시퀀스
Figure pct00030
이라고 하자, 여기서 tsj는 j번째 송신된 프로빙 심볼이다.
Figure pct00031
는 다음과 같이 결정된다:
Figure pct00032
(1)
여기서, TM은 송신 매트릭스를 나타낸다:
하나의 가능한 송신 매트릭스는 다음 수식 (2)로 표현된다:
Figure pct00033
수식 (2)에 제시된 매트릭스는 직교하지만, 이는 이득 잡음 억압을 하지 않는다. 수식 (2)에 제시된 매트릭스는 1의 잡음 억압 팩터를 나타낸다. 이 잡음 억압 팩터는 신호 대 잡음 비를 결정할 때 사용되는 신호의 개수(예를 들어, 평균낸 것)에 관한 것이다.
그러나, 송신 매트릭스는 다음 수식 (3)으로 제시된 왈시-하다마드 매트릭스(Walsh-Hadamard matrix)일 수 있다:
Figure pct00034
매트릭스 G는 수식 (3) 및 (4)에 제시된 후속 재귀 공정을 사용하여 생성될 수 있다:
G0 = 1 (4)
Figure pct00035
따라서, 2의 멱수인 임의의 사이즈의 임의의 왈시-하다마드 매트릭스는 수식 (4) 및 (5)을 사용하여 결정될 수 있다.
Gi:j를 G의 i번째 행과 j번째 행 사이에 있는 모든 행을 포함하는 서브 매트릭스라고 하자, G의 다음 특성이 주목된다:
Figure pct00036
수식 (6)에 따르면, G의 잡음 억압 팩터는 8이다(즉, 모두 8개의 신호가 합산되므로). 수식 (3)에 제시된 왈시-하다마드 매트릭스의 다른 특징이 다음 수식 (7) 및 (8)에 제시된다:
Figure pct00037
Figure pct00038
유사한 결과는 다음 매트릭스 곱셈
Figure pct00039
을 통해서도 달성될 수 있다.
프로빙 신호 세트(
Figure pct00040
)에 대해 송신 매트릭스로서 왈시-하다마드 매트릭스를 사용하면, 송신 매트릭스 G는 8개의 송신에 완전 직교성을 달성하고 8의 잡음 제거 팩터를 나타내도록 한정된다. 동일한 신호의 순환 지연된 버전인 전술한 프로빙 신호를 사용할 때, 프로빙 신호 sj의 지연은 다음 수식으로 주어진다:
Figure pct00041
(9)
여기서, T심볼은 심볼의 시간 지속시간을 나타낸다. 이러한 프로빙 신호 세트를 통해, G를 적용하기 전에, 채널 응답이 심볼 시간 지속시간의 1/8보다 더 짧은 한, 상이한 채널 응답이 추정될 수 있다(즉, 예로서, 8개의 프로빙 신호가 사용되는 것으로 가정된다).
G를 프로빙 시퀀스(
Figure pct00042
)에 적용하고,
Figure pct00043
및 유사하게
Figure pct00044
에 대해 상기 결과를 사용한 후, 채널 응답 지속시간이 심볼 지속시간의 ¼인 경우, 8의 잡음 제거 팩터 및 완전 직교성이 제1 및 제2 신호, 제3 및 제4 신호, 제5 및 제6 신호, 및 제7 및 제8 신호 각각에 대해 달성된다. 채널 응답 지속시간이 심볼 지속시간의 ½이고 그 결과를 사용하고
Figure pct00045
및 유사하게
Figure pct00046
에 사용하면, 8의 잡음 제거 비율 및 완전 직교성이 제1 및 제4 신호, 제3 및 제6 신호, 및 제5 및 제8 신호 각각에 대해 달성된다. 심볼 시퀀스에서 랜덤한 위치에서 시작을 시도하면, ¼ 심볼, ½ 심볼, 또는 1심볼의 직교성이 대응하여 기껏 3, 6, 또는 8 심볼 후에 도달될 수 있는 것이 주목된다. 따라서, 선택된 신호 페어는 분리될 수 있다.
이하는 왈시-하다마드 매트릭스를 사용하는 전술한 채널 추정 방법과, 프로빙 신호의 시간 배타적인 송신을 사용하는 채널 추정 방법 사이에 채널을 추정하는 것에 관한 비교이다. 요구되는 채널 임펄스 응답 지속시간을 추정하기 위하여, 상기 프로빙 신호를 사용하는 추정 에러가 결정된 필요가 있다. 이제 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 도 10a 및 도 10b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그래프의 개략도이다. 도 10a는 최종 인입 와이어(D1-USA) 및 구내 배선(H1-USA)의 조합에 대해 윈도우 길이의 함수로서 윈도우 내부 전력 대 윈도우 외부 전력(데시벨(dB))의 비율을 도시하는 그래프의 개략도이다. "윈도우"라는 용어는 본 명세서에서 프레임에서 각각의 시간-슬롯 내 측정 시간 범위를 말한다. 도 10b는 200 미터 루프(loop)에 대해 윈도우 길이의 함수로서 윈도우 내부 전력 대 윈도우 외부 전력(dB)의 비율을 도시하는 그래프의 개략도이다. 나아가, 4㎒ 미만의 신호는 송신되지 않고 일반적으로 이 신호는 80 내지 90㎒에서 송신되는 것으로 가정된다.
제1 경우는 전체 채널 획득이 요구될 때이다(즉, 채널에 관한 선험적인 정보가 없다). 채널(1051)(도 3)은 모든 다른 채널에 의해 유도된 FEXT와 함께 추정되는 것으로 가정한다. 나아가, 송신된 프로빙 신호로 인한 잡음은 1dB 이하이어야 하고 FEXT 상쇄는 30dB이어야 한다. 이 목표를 달성하기 위해 총 잡음은 배경 잡음보다 -6dB 더 낮아야 한다. 8개의 채널이 사용될 때 추정 잡음으로 인한 에러는 8개의 기여자를 포함한다(1개는 자기 자신 및 7개는 FEXT). 잡음 예산 중 절반은 추정되는 채널(즉, 도 3에서 1051)과 관련된 것으로 가정되고, 다른 절반은 FEXT 채널을 추정하는 것과 관련된 것으로 가정된다. 이것은 추정되는 채널에서 9dB 잡음 억압을 초래하고 각각의 FEXT 채널에 대해 17.6dB를 초래한다.
상기 잡음 예산을 충족하기 위해 8개의 전체 채널 측정은 평균되어야 한다. 시간 방법에서 단일 송신을 사용할 때, 프로빙 신호의 64개의 송신이 채널(1051)을 추정하는데 요구된다. 전술한 프로빙 신호 스킴을 사용할 때에는 프로빙 신호의 단 8개의 송신이 채널(1051)을 추정하는데 요구된다. 상기 그래프에 따라 채널(1051)의 FEXT를 추정할 때 30 dB의 FEXT 상쇄를 달성하기 위해, 심볼의 1/8의 채널 응답 지속시간이 요구된다. 따라서, 한번에 하나의 송신을 사용할 때, 프로빙 신호의 56개의 송신이 FEXT 상쇄를 달성하는데 요구되는 반면, 단 7개의 송신이 전술한 프로빙 방법을 사용할 때에는 요구된다. 따라서, 새로운 제안된 프로빙 신호는 동기화를 달성하는데 ~1/8 시간(또는 대안적으로 BW)을 요구한다.
유사하게, 상당한 FEXT 방해자와의 반응 시간을 추정할 때, 또는 대안적으로, 새로운 방해자를 도입할 때, 프로빙 신호의 8개의 송신이 FEXT 채널 응답을 추정하는데 요구된다. 전술한 바와 같이 단일 측정은 FEXT 채널을 추정하는데 대략 6dB 잡음을 억압한다. 따라서, 거의 최적의 성능이 단일 측정 후에 달성될 수 있다. 위에서 제안된 프로빙 신호를 사용하면, 프로빙 신호의 하나의 송신이 원하는 추정을 달성하는데 충분하고(즉, 자기 자신 및 FEXT 채널이 알려져 있으므로) 및 추정 속도에서 8의 팩터가 얻어진다.
CPE로부터 DP로 메시지를 송신할 때, 이들 메시지를 송신하는데 요구되는 신호의 동적 범위는 채널 및 FEXT 간섭이 극복되어야 하므로 높다. 그러나, 측정 메시지의 송신에 요구되는 대역폭을 감소시키기 위해, 차동 송신이 사용될 수 있다. 차동 송신을 통해, 메시지 측정 샘플은 G 매트릭스에서 자기 채널에 대응하는 엔트리와 곱셈된다. 이후, 이전의 측정과의 차이만이 송신된다. 그 결과, 측정만이 FEXT 채널의 동적 범위를 나타내는데 필요하다. 측정 샘플의 동적 범위에서 추가적인 감소가 요구되는 경우, 송신된 신호는 프리-코딩될 수 있다. 대안적으로, 모든 수신된 프로빙 신호의 측정 샘플들 사이에 (즉, 모든 트랜시버 페어와 관련된) 차이만이 송신된다(즉, 모두 8개의 수신된 프로빙 시퀀스를 저장할 것을 요구한다).
초기화 단계에서, DP가 새로운 CPE와 통신을 시작할 때, 벡터 프리-코딩도 활성-세트 배정도 알려져 있지 않다. 활성 CPE에 초기화 공정의 효과를 최소화하기 위해, 초기화 공정은 예비 단계에서 간섭을 회피하여야 한다.
이제 도 11a 및 도 11b를 참조하면 도 11a 및 도 11b는 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 새로운 CPE의 초기화 및 동기화 방법의 개략도이다. 도 11a는 DP에서의 방법을 도시하고 도 11b는 새로운 CPE에서의 방법을 도시한다.
도 11a를 참조하면, 절차(300)에서, 채널 응답 및 FEXT 프로빙 신호가 CPE로 송신된다. 이들 채널 응답 및 FEXT 프로빙 신호는 프리-코딩 없이 송신된다. 도 3을 참조하면, DP 벡터 제어기(114)는 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116M)를 통해 채널 응답 및 FEXT 프로빙 신호를 송신한다. 절차(300) 후에 방법은 절차(302, 304 및 306)로 진행한다.
절차(302)에서, 다운링크 FEXT 추정은 각각의 활성 CPE로부터 수신된다(즉, 새로운 CPE를 제외하고). 이들 다운링크 FEXT 추정은 (즉, 새로운 CPE를 포함하여) 다른 CPE에 대해 각각의 활성 CPE에 의해 추정된 FEXT에 관한 것이다. 도 3을 참조하면, 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116M)는 각각의 활성 CPE로부터 다운링크 FEXT 추정을 수신하고 이들 추정을 DP 벡터 제어기(114)에 제공한다. 절차(302) 후에 방법은 절차(316)로 진행한다.
절차(304)에서, 새로운 CPE와 연관된 채널의 채널 응답 및 활성 CPE와 연관된 채널로부터 FEXT이 송신된 및 수신된 프로빙 신호에 따라 결정된다. 도 3을 참조하면, DP 벡터 제어기(114)는 새로운 CPE와 연관된 채널의 채널 응답을 결정하고 활성 CPE와 연관된 채널로부터 FEXT는 송신된 및 수신된 프로빙 신호에 따라 결정된다. 절차(304) 후에 방법은 절차(308)로 진행한다.
절차(306)에서, 업링크 FEXT 프로빙 신호는 각각의 CPE로부터 수신된다. 이들 프로빙 신호는 업링크 FEXT 및 업링크 벡터 계수를 결정하는데 사용된다. 도 3을 참조하면, 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116M)는 업링크 FEXT 프로빙 신호를 수신하고 이들 신호를 DP 벡터 제어기(114)에 제공한다.
절차(308)에서, 업링크 벡터 계수 및 다운링크 프리-코딩 매트릭스는 현재 활성-세트를 사용하는 활성 CPE에 대해 결정된다. 이들 벡터 계수 및 다운링크 프리-코딩 매트릭스는 다운링크 송신을 새로운 CPE에 병합한다. 도 3을 참조하면, DP 벡터 제어기(114)는 현재 활성-세트를 사용하는 활성 CPE에 대해 업링크 벡터 계수 및 다운링크 프리-코딩 매트릭스를 결정한다. 절차(308) 후에 방법은 절차(310 및 312)로 진행한다.
절차(310)에서, SINR 추정 프로빙 신호 및 CPE SINR 프로빙 신호 할당이 송신된다. 이들 송신된 SINR 추정 프로빙 신호는 송신 전에 프리-코딩된다. 새로운 CPE SINR 프로빙 신호 할당은 SINR 프로빙 신호를 송신하기 위해 프레임에 할당을 새로운 CPE에 제공한다. 도 3을 참조하면, DP 벡터 제어기(114)는 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116M)를 통해 SINR 추정 프로빙 신호 및 CPE SINR 프로빙 신호 할당을 송신한다. 절차(310) 후에 방법은 절차(314)로 진행한다.
절차(312)에서, 다운링크 FEXT 추정은 새로운 CPE로부터 수신된다. 도 3을 참조하면, 새로운 CPE와 연관된 각각의 트랜시버(1161, 1162, 1163, …, 116M)는 SINR 추정을 각각각의 수신하고 이들 추정을 DP 벡터 제어기(114)에 제공한다. 절차(312) 후에 방법은 절차(316)로 진행한다.
절차(314)에서, 업링크 SINR이 결정된다. 도 3을 참조하면, DP 벡터 제어기(114)는 업링크 SINR을 결정한다. 절차(314) 후에 방법은 절차(318)로 진행한다.
절차(316)에서, 다운링크 프리-코딩 매트릭스가 결정된다. 이 프리-코딩 매트릭스는 (즉, 새로운 CPE을 포함하여) 모든 CPE의 다운링크 FEXT 추정에 따라 결정된다. 도 3을 참조하면, DP 벡터 제어기(114)는 다운링크 프리-코딩 매트릭스를 결정한다. 절차(316) 후에 방법은 절차(320)로 진행한다.
절차(318)에서, 비트 로딩 테이블이 결정되고 CPE로 송신된다. 도 3을 참조하면, 동적 대역폭 할당기(108)는 비트 로딩 테이블을 결정한다.
절차(320)에서, 결정된 프리-코딩 매트릭스의 활성화가 지시된다. 도 3을 참조하면, DP 벡터 제어기(114)는 프리-코딩 매트릭스가 활성인 것을 지시한다.
도 11b를 참조하면, 절차(340)에서, 다운링크 채널 응답 및 FEXT 프로빙 신호가 수신되고 이에 록킹된다. 도 3을 참조하면, 트랜시버(120)는 채널 추정 프로빙 신호를 수신하고 이들 수신된 신호에 록킹한다. 절차(340) 후에, 방법은 절차(342 및 348)로 진행한다.
절차(342)에서, 업링크 FEXT 프로빙 신호가 송신된다. 도 3을 참조하면, CPE 제어기(126)는 트랜시버(120)를 통해 업링크 FEXT 프로빙 신호를 송신한다.
절차(344)에서, 업링크 SINR 프로빙 신호가 송신된다. 업링크 SINR 프로빙 신호는 DP로부터의 요청에 응답하여 송신된다. 도 3을 참조하면, CPE 제어기(126)는 송신기(120)를 통해 SINR 프로빙 신호를 송신한다.
절차(346)에서, 다운링크 비트 로딩 테이블은 분배 포인트로부터 수신된다. 도 3을 참조하면, 트랜시버(120)는 다운링크 비트 로딩 테이블을 수신한다.
절차(348)에서, 다운링크 FEXT는 수신된 프로빙 신호에 따라 추정된다. 도 3을 참조하면, CPE 제어기(126)는 다운링크 FEXT를 추정한다.
절차(350)에서, 다운링크 FEXT 추정은 DP로부터의 요청에 응답하여 DP에 송신된다. 도 3을 참조하면, CPE 제어기(126)는 송신기(120)를 통해 다운링크 FEXT 추정을 송신한다.
절차(352)에서, 다운링크 SINR 프로빙 신호가 수신되고 다운링크 SINR은 분배 포인트로부터 수신된 지시에 응답하여 추정된다. DP는 SINR 프로빙 신호가 송신될 것을 준비하는 지시를 송신한다. 이 지시를 수신하면, CPE는 다운링크 SINR 프로빙 신호를 수신하고 다운링크 SINR을 추정한다. 도 3을 참조하면, CPE 제어기(126)는 다운링크 SINR을 추정한다.
절차(354)에서, 업링크 비트 로딩 테이블이 결정되고 DP에 송신된다. 도 3을 참조하면, CPE 제어기(126)는 비트 로딩 테이블을 결정하고 이 비트 로딩 테이블을 트랜시버(120)를 통해 DP(102)에 송신한다.
이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명은 본 명세서에 도시되고 설명된 것으로 제한되지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 오히려 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (37)

  1. 적어도 하나의 트랜시버 페어(transeiver pair)를 위한 송신 스킴(transmission scheme)으로서, 각각의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버 및 제2 트랜시버를 포함하고, 각각의 트랜시버는 송신기 및 수신기를 포함하며, 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어는, 상기 제1 트랜시버의 송신기와 상기 제2 트랜시버의 수신기 사이에 다운링크를 한정하고, 또한 상기 제2 트랜시버의 송신기와 상기 제1 트랜시버의 수신기 사이에 업링크를 더 한정하며, 각각의 트랜시버 페어는 데이터 송신 프레임을 통해 데이터를 송신하고, 상기 송신 스킴은,
    상기 적어도 하나의 트랜시버 페어 각각에 대해 각각의 활성-세트를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 활성-세트는 선택된 논리적 할당 단위들의 조합을 포함하며, 상기 논리적 할당 단위 각각은 시간-슬롯(time-slot) 및 주파수 대역의 고유한 조합으로 한정되고, 각각의 선택된 논리적 할당 단위는 상기 다운링크 전용 및 상기 업링크 중 적어도 하나와 관련된 것인 송신 스킴.
  2. 제1항에 있어서, 상기 활성 세트는 전력 소비 요구조건 및 온도 요구조건 중 적어도 하나를 충족하도록 결정되는 것인 송신 스킴.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전력 소비 요구조건은 전력 소비 임계값을 포함하는 것인 송신 스킴.
  4. 제2항에 있어서, 상기 온도 요구조건은 온도 임계값을 포함하는 것인 송신 스킴.
  5. 제2항에 있어서, 상기 논리적 할당 단위의 각각의 상기 시간 슬롯 및 주파수 대역의 조합은 전력 소비 값과 연관되고; 그리고
    상기 활성-세트들 중 적어도 하나에 포함된 상기 논리적 할당 단위의 각각의 전력 소비 값의 누적량은 상기 업링크 및 다운링크 중 적어도 하나에 대한 전력 임계값을 초과하지 않는 것인 송신 스킴.
  6. 제2항에 있어서, 상기 전력 소비 요구조건 및 온도 요구조건 중 적어도 하나는 상기 트랜시버 중 적어도 하나에 관한 온도 값에 따라 결정되는 것인 송신 스킴.
  7. 제2항에 있어서, 상기 활성-세트는 때때로 상기 전력 소비 요구조건 및 온도 요구조건 중 적어도 하나를 제어하도록 때때로 결정되는 것인 송신 스킴.
  8. 제1항에 있어서, 복수의 상기 트랜시버 페어에 대해, 상기 각각의 활성-세트는 상기 트랜시버의 송신들 사이에 누화를 회피하는 쪽으로 지시되도록 결정되는 것인 송신 스킴.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 트랜시버 페어는 상호 배타적인 활성-세트와 연관된 것인 송신 스킴.
  10. 제1항에 있어서, 상기 트랜시버 페어 중 적어도 2개는 적어도 하나의 공통 논리적 할당 단위가 할당된 것인 송신 스킴.
  11. 제1항에 있어서, 각각의 시간-슬롯의 서브 대역이 제일 먼저 할당된 것인 송신 스킴.
  12. 제1항에 있어서, 각각의 서브-대역의 시간-슬롯이 제일 먼저 할당된 것인 송신 스킴.
  13. 제1항에 있어서, 각각의 선택된 논리적 할당 단위는 다운링크 및 업링크에 대한 것인 송신 스킴.
  14. 제2항에 있어서, 상기 활성-세트는 상기 제1 트랜시버 중 적어도 하나의 상기 송신기가 각각의 송신 차단 시간에 송신을 종료하도록 결정되는 것인 송신 스킴.
  15. 제2항에 있어서, 상기 활성-세트는 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어의 상기 송신기 중 하나의 그룹이 동일한 각각의 송신 차단 시간과 연관되도록 결정되는 것인 송신 스킴.
  16. 제1항에 있어서, 주어진 프레임에 대해 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어 중 적어도 하나에 의해 송신되는 업링크 데이터 및 다운링크 데이터 중 적어도 하나의 데이터의 양이 실질적으로 작을 때, 적어도 다운링크 LAU 및 업링크 LUA 각각은 상기 트랜시버 페어에 대해 할당되지 않는 것인 송신 스킴.
  17. 통신 시스템으로서,
    분배 포인트; 및
    적어도 하나의 고객 구내 장비(customer premise equipment)를 포함하되,
    상기 분배 포인트는,
    적어도 하나의 분배 포인트 트랜시버;
    상기 복수의 분배 포인트 트랜시버에 연결된 동적 대역폭 할당기; 및
    상기 적어도 하나의 분배 포인트 트랜시버 각각에 그리고 상기 동적 대역폭 할당기에 연결된 분배 포인트 제어기를 적어도 포함하며;
    상기 적어도 하나의 분배 포인트 트랜시버의 각각은 각각의 분배 포인트 송신기 및 각각의 분배 포인트 수신기를 포함하고, 상기 분배 포인트 송신기는 데이터 통신 프레임을 통해 데이터를 송신하며, 상기 동적 대역폭 할당기는 송신 스킴을 동적으로 결정하고, 상기 분배 포인트 제어기는 각 유저에 대해 지정된 보장된 비트 레이트를 적어도 포함하는 동작에 관한 외부 파라미터를 상기 분배 포인트 트랜시버 및 상기 동적 대역폭 할당기에 제공하며;
    상기 적어도 하나의 고객 구내 장비는,
    고객 구내 장비 트랜시버; 및
    상기 고객 구내 장비 트랜시버에 연결된 고객 구내 장비 제어기를 적어도 포함하되, 상기 고객 구내 장비 트랜시버는 고객 구내 장비 송신기 및 고객 구내 장비 수신기를 포함하고, 상기 고객 구내 장비 송신기는 상기 데이터 통신 프레임을 통해 데이터를 송신하며, 상기 고객 구내 장비는 각각의 고객 구내 장비와 연관된 보장된 업링크 데이터 레이트를 적어도 포함하는 동작에 관한 외부 파라미터를 상기 고객 구내 장비 트랜시버에 제공하고,
    상기 분배 포인트 트랜시버의 송신기 및 상기 고객 구내 장비 트랜시버의 수신기는 상기 다운링크를 한정하며, 그리고
    상기 고객 구내 장비 트랜시버의 송신기 및 상기 분배 포인트 트랜시버의 수신기는 상기 업링크를 한정하는 것인 통신 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 송신 스킴은 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어 각각에 대한 각각의 활성-세트를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 활성-세트는 선택된 논리적 할당 단위들의 조합을 포함하고, 상기 논리적 할당 단위 각각은 시간-슬롯 및 주파수 대역의 고유한 조합으로 한정되고, 각각의 선택된 논리적 할당 단위는 상기 다운링크 전용 및 상기 업링크 중 적어도 하나에 대한 것인 통신 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 활성 세트는 전력 소비 요구조건 및 온도 요구조건 중 적어도 하나를 충족하도록 결정되는 것인 통신 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 전력 소비 요구조건은 전력 소비 임계값을 포함하는 것인 통신 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 상기 온도 요구조건은 온도 임계값을 포함하는 것인 통신 시스템.
  22. 제19항에 있어서, 상기 활성-세트는 전력 소비 요구조건 및 온도 요구조건 중 적어도 하나를 제어하도록 때때로 결정되는 것인 통신 시스템.
  23. 제17항에 있어서, 상기 송신 스킴은 상기 프레임을 3개의 상호 배타적인 시간 존으로 시간적으로 구획(partition)하는 단계를 포함하고, 상기 시간 존은 다운링크 존과 이에 후속하는 다운링크
    Figure pct00047
    업링크 존과 이에 후속하는 업링크 존을 포함하며,
    상기 다운링크 존은 상기 제1 트랜시버의 송신기에 의해 다운링크 송신을 위한 것이고,
    상기 업링크 존은 상기 제2 트랜시버의 송신기에 의해 업링크 송신을 위한 것이며,
    상기 다운링크
    Figure pct00048
    업링크 존은 상기 제1 트랜시버의 송신기에 의한 다운링크 송신 및 상기 제2 트랜시버의 송신기에 의한 업링크 송신 중 적어도 하나를 위한 것인 통신 시스템.
  24. 적어도 하나의 트랜시버 페어 사이의 송신 스킴을 결정하는 방법으로서, 각각의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버 및 제2 트랜시버를 포함하고, 각각의 트랜시버는 송신기 및 수신기를 포함하며, 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어는, 상기 제1 트랜시버의 송신기와 상기 제2 트랜시버의 수신기 사이에 다운링크를 한정하고, 또한 상기 제2 트랜시버의 송신기와 상기 제1 트랜시버의 수신기 사이에 업링크를 더 한정하며, 각각의 트랜시버 페어는 데이터 통신 프레임을 통해 데이터를 송신하고, 상기 데이터 통신 프레임은 데이터 심볼을 송신하기 위한 복수의 시간-슬롯을 포함하며, 상기 방법은,
    다운링크 및 업링크 양쪽 모두의 송신에 이용가능한 조합된 대역폭을 결정하는 절차;
    다운링크 송신될 데이터의 요구량을 결정하는 절차;
    상기 적어도 하나의 제2 트랜시버 각각으로부터 업링크 송신 요청을 수신하는 절차;
    상기 적어도 하나의 제2 트랜시버 각각에 대한 대역폭 할당 파라미터를 결정하는 절차;
    이전에 할당된 다운링크 및 업링크 송신 기회를 검색하는 절차; 및
    적어도 그 다음 송신 프레임에 대해ㅡ 상기 적어도 하나의 제1 트랜시버에 의해 그리고 상기 적어도 하나의 제2 트랜시버에 의해 사용될 송신 스킴을 결정하는 절차를 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 송신 스킴은 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어 각각에 대해 각각의 활성-세트를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 활성-세트는 선택된 논리적 할당 단위들의 조합을 포함하며, 상기 논리적 할당 단위 각각은 시간-슬롯 및 주파수 대역의 고유한 조합으로 한정되고, 각각의 선택된 논리적 할당 단위는 상기 다운링크 전용 및 상기 업링크 중 적어도 하나를 위한 것인 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 활성 세트는 전력 소비 요구조건 및 온도 요구조건 중 적어도 하나를 충족하도록 결정되는 것인 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 전력 소비 요구조건은 전력 소비 임계값을 포함하는 것인 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 온도 요구조건은 온도 임계값을 포함하는 것인 방법.
  29. 제26항에 있어서, 상기 활성-세트는 상기 전력 소비 요구조건 및 온도 요구조건 중 적어도 하나를 제어하도록 때때로 결정되는 것인 방법.
  30. 제24항에 있어서, 상기 송신 스킴은 상기 프레임을 3개의 상호 배타적인 시간 존으로 시간적으로 구획하는 단계를 포함하고, 상기 시간 존은 다운링크 존과 이에 후속하는 다운링크
    Figure pct00049
    업링크 존과 이에 후속하는 업링크 존을 포함하며,
    상기 다운링크 존은 상기 제1 트랜시버의 송신기에 의해 다운링크 송신을 위한 것이고,
    상기 업링크 존은 상기 제2 트랜시버의 송신기에 의해 업링크 송신을 위한 것이며,
    상기 다운링크
    Figure pct00050
    업링크 존은 상기 제1 트랜시버의 송신기에 의한 다운링크 송신 및 상기 제2 트랜시버의 송신기에 의한 업링크 송신 중 적어도 하나를 위한 것인 방법.
  31. 적어도 하나의 트랜시버 페어 사이의 송신 스킴으로서, 각각의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버 및 제2 트랜시버를 포함하고, 각각의 트랜시버는 송신기 및 수신기를 포함하며, 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어는, 상기 제1 트랜시버의 송신기와 상기 제2 트랜시버의 수신기 사이에 다운링크를 한정하고, 또한 상기 제2 트랜시버의 송신기와 상기 제1 트랜시버의 수신기 사이에 업링크를 더 한정하며, 각각의 트랜시버 페어는 데이터 송신 프레임을 통해 데이터를 송신하고, 상기 데이터 통신 프레임은 데이터 심볼을 송신하기 위한 복수의 시간-슬롯을 포함하며, 상기 송신 스킴은,
    상기 프레임을 3개의 상호 배타적인 시간 존으로 시간적으로 구획하는 단계를 포함하고, 상기 시간 존은 다운링크 존과 이에 후속하는 다운링크
    Figure pct00051
    업링크 존과 이에 후속하는 업링크 존을 포함하며,
    상기 다운링크 존은 상기 제1 트랜시버의 송신기에 의해 다운링크 송신하기 위한 것이고,
    상기 업링크 존은 상기 제2 트랜시버의 송신기에 의한 업링크 송신을 위한 것이며,
    상기 다운링크
    Figure pct00052
    업링크 존은 상기 제1 트랜시버의 송신기에 의한 다운링크 송신 및 상기 제2 트랜시버의 송신기에 의한 업링크 송신 중 적어도 하나를 위한 것인 송신 스킴.
  32. 제31항에 있어서, 상기 제1 트랜시버는 실질적으로 다운링크 송신 종료 시 송신 메시지의 종료를 송신하는 것인 송신 스킴.
  33. 제31항에 있어서, 상기 제2 트랜시버는 송신하기 전에 상기 제1 트랜시버의 상기 다운링크 송신의 종료를 검출하는 것인 송신 스킴.
  34. 제31항에 있어서, 상기 제1 트랜시버는 상기 다운링크 송신의 지속시간을 상기 제2 트랜시버에 송신하는 것인 송신 스킴.
  35. 제31항에 있어서, 상기 제1 트랜시버는 상기 업링크 송신의 지속시간을 상기 제2 트랜시버에 송신하는 것인 송신 스킴.
  36. 적어도 하나의 트랜시버 페어 사이의 프로빙 신호 스킴으로서, 각각의 트랜시버 페어는 제1 트랜시버 및 제2 트랜시버를 포함하고, 각각의 트랜시버는 송신기 및 수신기를 포함하며, 상기 적어도 하나의 트랜시버 페어는, 상기 제1 트랜시버의 송신기와 상기 제2 트랜시버의 수신기 사이에 다운링크를 한정하고, 또한 상기 제2 트랜시버의 송신기와 상기 제1 트랜시버의 수신기 사이에 업링크를 더 한정하며, 각각의 트랜시버 페어는 데이터 송신 프레임을 통해 데이터를 송신하고, 상기 데이터 송신 프레임은 데이터 심볼을 송신하기 위한 복수의 시간-슬롯을 포함하며, 상기 프로빙 신호 스킴은 각각의 채널에 각각의 프로빙 신호를 배정하는 단계를 포함하고, 각각의 프로빙 신호는 각각의 순환 이동으로 이동된 레퍼런스 프로빙 신호의 순환적으로 이동된 버전이며, 순환 이동의 개수는 상기 데이터 송신 프레임 내 상기 시간-슬롯의 지속시간을 상기 트랜시버 페어의 개수로 나눈 것 이하인 것인 프로빙 신호 스킴.
  37. 제36항에 있어서, 상기 각각의 프로빙 신호는 송신 전에 대응하는 왈시-하다마드 매트릭스(Walsh-Hadamard matrix)에 의해 곱셈되고, 그리고
    상기 프로빙 신호의 선택된 페어는 분리가능한 것인 프로빙 신호 스킴.
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