KR20070104914A - 코드화 전송을 위한 전력 절약 방법 - Google Patents

Abstract

코드화 전송을 위한 전력 보존은 관련 데이터 패킷들이 정확한 것으로 여겨지거나 정정되면 패리티 패킷 처리를 중단하는 것을 포함한다. 데이터 패킷이 정확한 것으로 여겨지거나 정정되면, 수신 유닛은 패리티 패킷들의 전송 동안 차단될 수 있다.

Description

코드화 전송을 위한 전력 절약 방법{POWER SAVING METHOD FOR CODED TRANSMISSION}

35 U.S.C. §119에 의거한 우선권 주장 본 출원은 "전력 절약 코드화 전송"이라는 명칭으로 2005년 1월 19일자 제출된 미국 예비 출원 60/650,007호, 및 "전력 절약 코드화 전송"이라는 명칭으로 2005년 3월 10일자 제출된 미국 예비 출원 60/660,721호의 이익을 청구한다. 이들 출원은 전체가 본원에 참조로 통합된다.

본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 코드화 전송을 위한 전력 절약에 관한 것이다.

핸드헬드 이동 장치에서, 모든 시스템의 전력 소비는 항상 전력이 관리되는 시스템에 관계가 있다. 예를 들어, 유니캐스트 셀룰러 네트워크에서는, 네트워크에서 패킷 에러율을 상수로 하도록 자원이 관리된다. 멀티캐스트 네트워크에서, 설계는 커버리지의 에지(가장 취약한 멤버)에 서비스해야 하며, 이에 따라 많은 위치가 높은 신호대 잡음비(SNR)를 수신하게 된다. 따라서 대다수의 사용자가 성능 손실 없이 전력을 절약하게 할 필요성이 있다.

다음은 하나 이상의 실시예의 기본적인 이해를 제공하기 위해 그 실시예들의 간단한 개요를 나타낸다. 이 개요는 기대되는 모든 실시예의 광범위한 개관이 아니라, 모든 실시예의 기본 또는 중요 엘리먼트들을 식별하거나 모든 또는 임의의 실시예의 범위를 기술하기 위한 것도 아니다. 유일한 목적은 하나 이상의 실시예의 몇 가지 개념을 뒤에 제시되는 상세한 설명에 대한 서론으로서 간단한 형태로 나타내는 것이다. 본원에 개시된 각종 형태는 대다수의 사용자가 외부 코드의 선택적인 디코드를 통해 성능 손실 없이 전력을 절약할 수 있게 함으로써 상술한 필요성을 해결한다.

한 형태에 따르면, 방법은 수퍼프레임으로 데이터 패킷들 및 패리티 패킷들을 수신하는 단계, 상기 데이터 패킷들이 정확한지 여부를 판단하는 단계, 및 데이터 패킷이 부정확하다고 판단된 경우에만 패리티 패킷들을 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다. 패리티 패킷은 하나 이상의 데이터 패킷과 관련될 수 있으며, 하나 이상의 데이터 패킷을 수신한 후 수신될 수 있다. 각 데이터 패킷은 데이터 패킷을 검증하는데 이용될 수 있는 순환 중복 검사(CRC) 세그먼트를 포함할 수 있다. 상기 방법은 하나 이상의 데이터 패킷 중 적어도 하나가 무효인 경우 패리티 패킷을 디코딩하고, 모든 데이터 패킷이 유효한 경우 패리티 패킷의 디코딩을 생략함으로써 전력 소비를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 형태는 무선 통신 환경에서 코드화 전송을 수신하는 동안 전력 보존을 용이하게 하는 시스템에 관한 것으로, 이 시스템은 수퍼프레임으로 데이터 패킷들 및 패리티 패킷들을 수신하는 수신기, 및 데이터 패킷 훼손과 관련된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 패리티 패킷들을 디코딩하는지 여부를 판단하는 프로세서를 포함한다. 각각의 패리티 패킷은 다수의 데이터 패킷과 관련될 수 있으며 관련 데이터 패킷 뒤에 수신될 수 있다. 수신기는 데이터 패킷들을 디코딩하고 디코딩시 CRC를 이용하여 상기 데이터 패킷들을 검증한다. 프로세서는 각 데이터 패킷에 대한 데이터 패킷 유효성을 평가하여 상기 데이터 패킷이 훼손되는지 여부를 판단한다. 프로세서가 상기 패리티 패킷과 관련된 데이터 패킷들이 훼손되지 않은 것으로 지시하는 경우 수신기는 상기 패리티 패킷을 디코딩하지 않는다.

추가 형태에 따르면, 수퍼프레임으로 데이터 패킷들 및 패리티 패킷들을 수신하는 수단, 상기 데이터 패킷들이 정확한지 여부를 판단하는 수단, 및 데이터 패킷이 부정확하다고 판단된 경우에만 패리티 패킷들을 디코딩하는 수단을 포함하는 수신 유닛이 설명된다. 상기 수신 수단은 관련 패리티 패킷이 이어지는 데이터 패킷들의 세트를 수신하고, 상기 판단 수단은 CRC 프로토콜을 수행하는 수단을 포함한다. 대안으로, 상기 수신 수단은 관련 데이터 패킷 세트를 수신하기 전에 패리티 패킷을 수신한다. 이 경우, 수신 유닛은 패리티 패킷을 버퍼링하는 수단뿐 아니라, 상기 관련 데이터 패킷 세트의 각 데이터 패킷이 정확한 경우 상기 버퍼로부터 상기 패리티 패킷을 삭제하는 수단, 및 상기 관련 데이터 패킷 세트의 데이터 패킷들 중 하나 이상이 부정확한 경우 상기 패리티 패킷을 디코딩하는 수단을 더 포함할 수 있다.

또 다른 형태는 수퍼프레임으로 데이터 패킷들 및 패리티 패킷들을 수신하기 위한 명령, 상기 데이터 패킷들이 정확한지 여부를 판단하기 위한 명령, 및 데이터 패킷이 부정확하다고 판단된 경우에만 패리티 패킷들을 디코딩하기 위한 명령을 포함하는, 무선 통신 방법을 구현하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 관련된다. 상기 명령은 관련 패리티 패킷을 수신하기 전에 데이터 패킷들의 세트를 수신하기 위한 명령, 및 각 데이터 패킷에 대해 CRC 프로토콜을 수행하여 데이터 패킷들이 정확한지 여부를 판단하기 위한 명령을 더 포함할 수 있다.

상기 및 관련 목적의 이행을 위해, 하나 이상의 실시예는 이후에 충분히 설명되며 청구범위에 특별시 지시된 특징들을 포함한다. 다음 설명 및 첨부 도면은 하나 이상의 실시예의 어떤 예시적인 형태들을 상세히 설명한다. 그러나 이들 형태들은 각종 실시예의 원리가 사용될 수 있는 다양한 방식 중 단 몇 가지만을 나타내며, 설명하는 실시예들은 이러한 형태 및 그 등가물을 포함하는 것으로 의도된다.

도 1은 무선 다중 반송파 시스템을 나타낸다.

도 2는 예시적인 수퍼프레임 구조를 나타낸다.

도 3a 및 3b는 각각 수퍼프레임에서 물리층 채널(PLC)의 하나의 데이터 블록 및 다수의 데이터 블록의 전송을 설명한다.

도 4는 시간-주파수 평면에서 프레임 구조를 나타낸다.

도 5a는 버스트-TDM(시분할 다중화) 방식을 나타낸다.

도 5b는 순환-TDM 방식을 나타낸다.

도 5c는 버스트TDM/FDM(주파수 분할 다중화) 방식을 나타낸다.

도 6은 인터레이스 부대역 구조를 나타낸다.

도 7a는 직사각형 패턴의 PLC에 대한 슬롯 할당을 나타낸다.

도 7b는 "지그재그" 세그먼트의 PLC에 대한 슬롯 할당을 나타낸다.

도 7c는 직사각형 패턴의 2개의 조인트 PLC에 대한 슬롯 할당을 나타낸다.

도 8은 외부 코드에 의한 데이터 블록의 코딩을 나타낸다.

도 9a 및 9b는 각각 하나의 부대역 그룹 및 허용 가능한 최대 수의 부대역 블록을 이용한 하나의 데이터 블록에 대한 슬롯 할당을 나타낸다.

도 9c는 6개의 데이터 블록에 대한 슬롯 할당을 나타낸다.

도 9d 및 9e는 각각 수평 및 수직으로 쌓인 직사각형 패턴을 갖는 2개의 조인트 PLC에 대한 슬롯 할당을 나타낸다.

도 10은 다수의 데이터 스트림을 브로드캐스트하기 위한 프로세스를 나타낸다.

도 11은 기지국의 블록도를 나타낸다.

도 12는 무선 장치의 블록도를 나타낸다.

도 13은 기지국에서 전송(TX) 데이터 프로세서, 채널화기 및 OFDM 변조기를 나타낸다.

도 14는 하나의 데이터 블록에 대한 데이터 스트림 프로세서의 블록도를 나타낸다.

도 15 및 16은 데이터 패킷 및 관련 패리티 패킷을 포함하는 전송 수퍼프레임의 일부를 나타낸다.

도 17은 무선 통신 환경에서 전력을 보존하기 위한 방법을 나타낸다.

도 18은 하나 이상의 형태에 따른 코드화 전송에 관련된 전력 소비 감소를 돕는 장치를 나타낸다.

도면을 참조하여 각종 실시예가 설명되며, 도면에서 전체에 걸쳐 동일 엘리먼트를 언급하는 데 동일 참조부호가 사용된다. 다음 설명에서는, 하나 이상의 실시예의 전반적인 이해를 제공하기 위해 설명을 목적으로 다수의 특정 항목이 언급된다. 그러나 이러한 실시예(들)는 이들 특정 항목 없이 실시될 수도 있음이 명백하다. 다른 경우에, 하나 이상의 실시예의 설명을 돕기 위해 잘 알려진 구조 및 장치가 블록도 형태로 도시된다.

본 출원에서 사용되는 바와 같이, "성분", "시스템" 등의 용어는 컴퓨터 관련 엔티티, 하드웨어, 소프트웨어, 실행중인 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 및/또는 이들의 임의의 조합을 언급하기 위한 것이다. 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니지만 성분은 프로세서상에서 실행하는 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능한 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수도 있다. 하나 이상의 성분이 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있으며, 성분이 하나의 컴퓨터에 집중될 수도 있고 그리고/또는 2개 이상의 컴퓨터 사이에 분산될 수도 있다. 또한, 이들 성분은 각종 데이터 구조를 저장한 각종 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 실행될 수 있다. 성분들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷(예를 들어, 로컬 시스템, 분산 시스템의 다른 성분과 그리고/또는 신호에 의해 다른 시스템들 과 인터넷과 같은 네트워크를 거쳐 인터레이싱하는 하나의 성분으로부터의 데이터)을 갖는 신호에 따라 로컬 및/또는 원격 프로세스에 의해 통신할 수 있다. 추가로, 여기서 설명하는 시스템들의 성분들은 이와 관련하여 설명되는 각종 형태, 목적, 장점 등의 달성을 돕기 위해 추가 성분들에 의해 재배치 및/또는 보완될 수 있으며, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이 소정 도면에서 언급되는 엄밀한 구성으로 한정되는 것은 아니다.

여기서 "예시적인"이란 단어는 "예시, 실례 또는 예증이 되는 것"을 의미하는데 사용된다. 여기서 "예시적인" 것으로 설명하는 어떤 실시예나 설계도 다른 실시예나 설계보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 여기서 설명하는 다중화 및 전송 기술은 각종 무선 다중 반송파 통신 시스템에 사용될 수 있다. 이러한 기술들은 브로드캐스트, 멀티캐스트 및 유니캐스트 서비스에 사용될 수도 있다. 간결성을 위해, 이들 기술은 예시적인 다중 반송파 브로드캐스트 시스템에 대해 설명된다.

당업자들은 정보 및 신호가 다양한 다른 어떤 기술 및 방식으로도 표현될 수 있는 것으로 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 언급될 수 있는 데이터, 명령, 지시, 정보, 신호, 비트, 심벌 및 칩은 전압, 전류, 전자파, 자기 필드 또는 입자, 광 필드 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.

당업자들은 또한 본원에 개시된 실시예들과 관련하여 설명되는 각종 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨 어 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있는 것으로 인식할 것이다. 이러한 하드웨어와 소프트웨어의 호환성을 명확히 설명하기 위해, 각종 예시적인 성분, 블록, 모듈, 회로 및 단계들은 일반적으로 그 기능성에 관하여 설명되었다. 이러한 기능성이 하드웨어로 구현되는지 소프트웨어로 구현되는지는 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약에 좌우된다. 당업자들은 상술한 기능성을 특정 애플리케이션마다 다양한 방식으로 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정은 주제 혁신의 범위를 이탈하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

본원에 개시된 형태들에 관련하여 설명한 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈 및 회로는 여기서 설명하는 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능 로직 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 성분, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안으로 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로프로세서 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 연산 장치들의 조합, 예를 들어 DSP와 마이크로프로세서, 다수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서의 조합, 또는 임의의 다른 구성으로 구현될 수도 있다.

본원에 개시된 예시 및/또는 형태와 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘에 의해 이루어지는 작용들은 하드웨어에 직접, 또는 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어에, 또는 이 둘의 조합에 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모 리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 읽고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 연결된다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 사용자 단말에 상주할 수 있다. 대안으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에 개별 성분으로서 상주할 수 있다.

개시된 형태들의 다음 설명은 당업자들이 본 발명을 제작 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 형태에 대한 다양한 변형이 당업자들에게 쉽게 명백할 것이며, 본원에 정의된 일반 원리들은 발명의 진의 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 형태들에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 본원에 나타낸 형태 및/또는 특징으로 한정되는 것이 아니라 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위에 따르는 것이다.

여기서는 무선 장치에 의한 개별 데이터 스트림의 전력 효율적이고 확고한 수신을 돕는 방식으로 다수의 데이터 스트림을 다중화하여 전송하는 기술이 설명된다. 각 데이터 스트림은 해당 스트림에 대해 선택된 코딩 및 변조 방식(예를 들어, 외부 코드, 내부 코드 및 변조 방식)을 기초로 개별적으로 처리되어 대응하는 데이터 심벌 스트림을 생성한다. 이는 데이터가 무선 장치에 의해 개별적으로 복원될 수 있게 한다. 각 데이터 스트림에는 또한 해당 스트림의 전송을 위한 특정량의 자원이 할당된다. 할당된 자원은 시간-주파수 평면에서 "전송 유닛"으로 주 어지며, 각 전송 유닛은 하나의 심벌 구간에서 하나의 부대역에 대응하고 하나의 데이터 심벌 전송에 사용될 수 있다. 각 데이터 스트림에 대한 데이터 심벌들은 스트림에 할당된 전송 유닛에 직접 매핑된다. 이는 동시에 전송되는 다른 데이터 스트림을 처리해야할 필요 없이 무선 장치가 각 데이터 스트림을 독립적으로 복원할 수 있게 한다.

도 1은 무선 다중 반송파 브로드캐스트 시스템(100)을 나타낸다. 시스템(100)은 시스템 전반에 분산되어 있는 다수의 기지국(110)을 포함한다. 기지국은 일반적으로 고정국이며, 액세스 포인트, 송신기 또는 다른 전문용어로도 지칭될 수 있다. 이웃하는 기지국들은 동일한 또는 서로 다른 컨텐츠를 브로드캐스트할 수 있다. 무선 장치(120)는 시스템의 커버리지 영역 도처에 위치한다. 무선 장치는 고정될 수도 있고 이동할 수도 있으며, 사용자 단말, 이동국, 사용자 장비 또는 다른 전문 용어로도 지칭될 수 있다. 무선 장치는 또한 셀룰러폰, 핸드헬드 장치, 무선 모듈, 개인 휴대 단말((PDA) 등과 같은 휴대형 유닛일 수도 있다.

여기서 사용되는 가입자국 또는 "무선 장치"는 가입자 유닛, 이동국, 모바일, 원격국, 원격 단말, 액세스 단말, 사용자 단말, 사용자 에이전트 또는 사용자 장비로도 불릴 수 있다. 가입자국은 셀룰러폰, 무선 전화, 접속 설정 프로토콜(SIP) 전화, 무선 로컬 루프(WLL)국, 개인 휴대 단말(PDA), 무선 접속 능력을 가진 핸드헬드 장치, 또는 무선 모뎀에 접속된 다른 처리 장치일 수 있다.

각 기지국(110)은 그 커버리지 영역 내의 무선 장치들에 다수의 데이터 스트림을 동시에 브로드캐스트할 수 있다. 이들 데이터 스트림은 비디오, 오디오, 텔 레텍스트, 데이터, 비디오/오디오 클립 등의 멀티미디어 컨텐츠에 관한 것일 수 있다. 예를 들어, 단일 멀티미디어(예를 들어, 텔레비전) 프로그램은 비디오, 오디오 및 데이터에 대한 3개의 개별 데이터 스트림으로 전송될 수 있다. 단일 멀티미디어 프로그램은 또한 예를 들어 서로 다른 언어에 대한 다수의 오디오 데이터 스트림을 가질 수도 있다. 간소화를 위해, 각 데이터 스트림은 개별 물리층 채널(PLC) 상에서 전송된다. 따라서 데이터 스트림과 PLC 사이에는 1대1 관계가 있다. PLC는 또한 데이터 채널, 트래픽 채널 또는 다른 전문용어로도 불릴 수 있다.

각종 형태에 따르면, 다수의 데이터 스트림의 전송은 "수퍼프레임"에서 일어날 수 있으며, 각 수퍼프레임은 미리 결정된 시간 듀레이션(예를 들어, 1초 또는 몇 초 정도)을 갖는다. 각 수퍼프레임은 다수의(예를 들어, 2개, 4개 또는 다른 몇 개의) 프레임으로 더 분할된다. 데이터 스트림마다, 각 데이터 블록이 처리되어(예를 들어, 외부 인코딩되어) 대응하는 코드 블록을 생성한다. 각 코드 블록은 다수의 부블록으로 분할되고, 각 부블록은 추가 처리되어(예를 들어, 내부 인코딩 및 변조되어) 대응하는 변조 심벌 부블록을 생성한다. 각 코드 블록은 하나의 수퍼프레임으로 전송되고, 코드 블록에 대한 다수의 부블록이 프레임마다 하나의 부블록씩 수퍼프레임의 다수의 프레임으로 전송된다. 각 코드 블록을 다수의 부블록으로 분할하는 것과 이들 부블록을 다수의 프레임을 통해 전송하는 것, 그리고 코드 블록의 부블록들에 대한 블록 코딩 사용은 느리게 시간 변화하는 페이딩 채널들에 확고한 수신 성능을 제공한다.

각 데이터 스트림에는 수퍼프레임에서 스트림의 페이로드, 수퍼프레임에서 전송 유닛의 가용성, 혹은 다른 요인들에 따라 각 수퍼프레임의 일정하지 않은 수의 전송 유닛이 "할당"될 수 있다. 각 데이터 스트림에는 또한 (1) 가능한 한 효율적으로 모든 데이터 스트림에 대한 전송 유닛을 채우고, (2) 각 데이터 스트림에 대한 전송 시간을 줄이며, (3) 충분한 시간 다이버시티를 제공하고, (4) 각 데이터 스트림에 지정된 특정 전송 유닛들을 지시하기 위한 시그널링의 양을 최소화하고자 하는 지정 방식을 이용하여 각 수퍼프레임 내의 특정 전송 유닛이 지정된다. 데이터 스트림의 각종 파라미터들에 대한 오버헤드 시그널링(예를 들어, 각 데이터 스트림에 사용되는 코딩 및 변조 방식, 각 데이터 스트림에 지정되는 특정 전송 유닛 등)은 각 수퍼프레임 전에 전송될 수 있으며, 또한 각 데이터 스트림의 데이터 페이로드 내에 삽입될 수도 있다. 이는 무선 장치가 다가오는 수퍼프레임에서 각각의 원하는 데이터 스트림의 시간-주파수 위치를 결정할 수 있게 한다. 무선 장치는 삽입된 오버헤드 시그널링을 이용하여 원하는 데이터 스트림이 전송될 때만 전력을 올릴 수 있고, 이로써 전력 소비를 최소화할 수 있다.

도 2는 브로드캐스트 시스템(100)에 사용될 수 있는 수퍼프레임 구조(200)의 그래픽 표현을 나타낸다. 한 형태로, 수퍼프레임은 파일럿(202), 오버헤드 정보 심벌(OIS; 204) 및 4개의 프레임(206, 208, 210, 212)을 포함한다. 다른 형태로, 각 프레임은 광역 데이터(214) 및 근거리 데이터(216)를 포함한다. 파일럿들은 포착 및 셀 식별에 사용되고, OIS는 오버헤드 정보를 포함한다. 각종 형태에 따르면, OIS는 각 프레임에서 미디어플로(MediaFlo) 논리 채널(MLC)의 위치에 관한 정보를 포함한다. 수퍼프레임은 예컨대 1초의 듀레이션 동안 1200개의 OFDM 심벌을 포함할 수 있다. 수퍼프레임은 설계 고려 사항에 따라 서로 다른 시간대에 걸쳐 서로 다른 수의 OFDM 심벌을 포함하도록 설계될 수 있음이 당업자들에게 명백할 것이다. 파일럿 및 오버헤드 프레임을 제외한 수퍼프레임은 I개의 프레임을 포함할 수 있으며, 이들 프레임은 각각 패킷(들)을 포함한다. 예들 들어, I개의 프레임은 j개의 데이터 패킷 및 k개의 패리티 패킷을 포함할 수 있으며, k개의 패리티 패킷은 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 인코딩 프로토콜에 따라 조직화된다. 리드 솔로몬 인코딩의 예는 RS(16, 12) 및 RS(16, 8)을 포함하며, RS(n, k)는 n개의 전체 비트, k개의 데이터 비트 및 (n-k)개의 패리티 비트를 나타낸다. 따라서 RS(16, 12)는 16개의 전체 비트, 12개의 데이터 비트 및 4개의 패리티 비트가 적용되고, RS(16, 8)은 16개의 전체 비트, 8개의 데이터 비트 및 8개의 패리티 비트가 적용된다.

각종 형태에 따르면, 패리티 패킷들은 수퍼프레임 뒤나 수퍼프레임 앞에 위치하거나, 또는 데이터 패킷들 사이에 흩어질 수도 있다. 각 패킷은 추가로 패킷이 정확한지 비트 에러가 없는지의 판단에 이용되는 CRC를 포함할 수 있다. 모든 데이터 패킷이 정확한 것으로 판단된다면, 수신 유닛이 패리티 패킷을 디코딩하는 시간과 전력을 낭비할 필요가 없다. 따라서 수신 유닛은 데이터 패킷이 정확한 것으로 여겨지면 패리티 패킷들의 처리를 하지 않을 수 있다. 수신기는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이 둘의 조합에서 데이터가 정확한지 여부를 판단할 수 있다. 일반적으로, 하드웨어는 소프트웨어가 데이터가 정확한지 여부를 판단할 수 있는 것보다 더 빠르게 데이터가 정확한지 여부를 판단할 수 있다. 추가로, 수신기는 패리티 패킷을 버퍼링하여 데이터 패킷이 정확한지 여부를 판단한 후 패리티 패킷을 디코딩할지를 결정할 수 있다. 추가 형태에 따르면, 수신기는 패리티 패킷뿐 아니라 데이터 패킷도 버퍼링할 수 있고, 패리티 패킷에 대응하는 데이터 패킷들이 정확한지 여부를 판단한 후 패리티 패킷만을 디코딩할 수 있다. 이러한 형태들 중 어떤 것으로도, 리드 솔로몬 인코딩으로 인코딩된 패리티 비트들을 이용하여, 정확한 패리티 패킷을 사용함으로써 어떤 부정확한 패킷도 정정될 수 있다. 이와 같이 모든 데이터 패킷이 정정되면, 수신기는 더 이상 패리티 패킷을 처리할 필요가 없다. 예컨대, n개의 패킷 중 k개가 정확한 것으로 여겨지면, 수신기는 패리티 패킷의 처리를 중단한다.

각 수퍼프레임은 미리 결정된 시간 듀레이션을 가지며, 미리 결정된 시간 듀레이션은 예를 들어 데이터 스트림에 대한 바람직한 통계적 다중화, 바람직한 양의 시간 다이버시티, 데이터 스트림 포착 시간, 무선 장치에 대한 버퍼 요건 등과 같은 각종 요소를 기초로 선택될 수 있다. 수퍼프레임 크기가 클수록 전송되는 데이터 스트림의 긴 시간 다이버시티 및 더 양호한 통계적 다중화를 제공하여, 기지국에서 개별 데이터 스트림에 대해 더 적은 버퍼링이 요구될 수 있다. 그러나 수퍼프레임 크기가 클수록 (예를 들어 전원 공급시 또는 데이터 스트림 간 스위칭시) 새로운 데이터 스트림에 대한 포착 시간 또한 길어지게 되며, 이는 무선 장치에서 더 큰 버퍼를 필요로 하고, 또한 디코딩 대기시간(latency) 또는 지연이 더 길어지게 된다. 약 1초의 수퍼프레임 크기는 상술한 각종 요소 간에 양호한 균형을 제공할 수 있다. 그러나 다른 수퍼프레임 크기(예를 들어, 1/4, 1/2, 2 또는 4초)가 사용될 수도 있다. 각 수퍼프레임은 실질적으로 동일한 크기의 다수 프레임으로 또 분할된다.

MLC와 같은 각 물리층 채널(PLC)에 대한 데이터 스트림은 해당 PLC에 대해 선택된 코딩 및 변조 방식을 기초로 인코딩 및 변조된다. 일반적으로, 코딩 및 변조 방식은 데이터 스트림에 대해 수행될 여러 타입의 인코딩 및 변조를 모두 포함한다. 예를 들어, 코딩 및 변조 방식은 특정 코딩 방식 및 특정 변조 방식을 포함할 수 있다. 코딩 방식은 에러 검출 코딩(예를 들어, 순환 중복 검사(CRC)), 순방향 에러 정정 코딩 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 코딩 방식은 또한 기본 코드의 특정 코드 레이트를 지시할 수도 있다. 후술하는 형태에서, 각 PLC에 대한 데이터 스트림은 외부 코드 및 내부 코드로 이루어진 연쇄 코드로 인코딩되고, 변조 방식을 기초로 또 변조된다. 여기서 사용되는 것과 같이, "모드"는 내부 코드 레이트 및 변조 방식의 조합과 관련된다.

각 수퍼프레임은 파일럿 및 오버헤드 섹션에 선행할 수 있는 것으로 인식될 것이다. 예컨대, 섹션은 (1) 프레임 동기, 주파수 포착, 타이밍 포착, 채널 추정 등을 위해 무선 장치에 의해 사용되는 하나 이상의 파일럿 OFDM 심벌, 및 (2) 관련(예를 들어, 즉시 이어지는) 수퍼프레임에 대한 오버헤드 시그널링 정보를 운반하는데 사용되는 하나 이상의 오버헤드 OFDM 심벌을 포함할 수 있다. 오버헤드 정보는 예를 들어 관련 수퍼프레임으로 전송되는 특정 PLC, 각 PLC에 대한 데이터 블록(들) 전송에 사용되는 수퍼프레임의 특정 부분, 각 PLC에 사용되는 외부 코드 레이트 및 모드 등을 지시한다. 오버헤드 OFDM 심벌(들)은 수퍼프레임으로 전송되는 모든 PLC에 대한 오버헤드 시그널링을 운반한다. 시분할 다중화(TDM) 방식으로 파 일럿 및 오버헤드 정보의 전송은 무선 장치가 이 섹션을 최소 ON 시간으로 처리할 수 있게 한다. 또한, 다음 수퍼프레임에서 각 PLC의 전송에 속하는 오버헤드 정보는 현재 수퍼프레임에서 PLC의 전송된 데이터 블록들 중 하나에 삽입될 수 있다. 삽입된 오버헤드 정보는 무선 장치가 해당 수퍼프레임으로 전송된 오버헤드 OFDM 심벌(들)을 검사해야할 필요 없이 다음 수퍼프레임에서 PLC의 전송을 복원할 수 있게 한다. 따라서 무선 장치는 처음에 오버헤드 OFDM 심벌들을 사용하여 원하는 각 데이터 스트림의 시간-주파수 위치를 결정할 수 있고, 이어서 삽입된 오버헤드 시그널링을 이용하여 원하는 데이터 스트림이 전송되는 시간 동안에만 전원을 공급할 수 있다. 이러한 시그널링 기술은 전력 소비에 있어 상당한 절약을 제공할 수 있으며, 무선 장치가 기준 배터리를 이용하여 컨텐츠를 수신할 수 있게 한다. 각 PLC에 사용되는 외부 코드 레이트 및 모드는 일반적으로 수퍼프레임 단위로 달라지지 않기 때문에, 외부 코드 레이트 및 모드는 개별 제어 채널 사에서 전송될 수 있으며 매 수퍼프레임마다 전송될 필요가 없다.

도 2는 특정 수퍼프레임 구조를 나타내지만, 수퍼프레임은 어떤 시간 듀레이션으로도 정의될 수 있으며, 몇 개의 프레임으로도 분할될 수 있다. 파일럿 및 오버헤드 정보는 또한 도 2에 나타낸 방식과 다른 방식으로 전송될 수도 있다. 예를 들어, 오버헤드 정보는 주파수 분할 다중화(FDM)를 이용하여 전용 부대역 상에서 전송될 수도 있다.

여기서 설명하는 각종 다른 형태에 따르면, 시스템은 연쇄 코드를 이용하고 순환 중복 코드(CRC) 또는 다른 에러 검출 메커니즘을 이용하여 외부 코드가 적용 될 필요가 있는지 여부를 판단한다. 수신기가 외부 블록 코드에 의해 스패닝(spanning)된 모든 데이터가 정확하다고 판단하면, 외부 블록 코드는 디코딩되지 않는다. 물리층의 구조가 블록 인터리버를 이용하면, 전체 데이터 프레임은 수신될 필요가 없을 수도 있어, 전력 절약을 더 증가시킬 수 있다. 이 방법은 컨볼루션 인터리버를 구비한 시스템에 적용될 수 있지만, 물리층에서 데이터의 일시적인 위치는 널리 퍼져 전체 전력 절약을 가능한 어느 정도까지 감소시킨다.

통상적으로 컨볼루션 또는 터보 코드로 인코딩된 패킷들은 CRC 또는 정확한 수신에 관한 개별 패킷의 검출을 가능하게 하는 비슷한 에러 검출 메커니즘을 갖는다. 리드 솔로몬 또는 처음 수신된 내부 코드화 데이터와 관련된 다른 블록 코드화 외부 코드 데이터의 수신 시간 또는 위치가 알려지거나 예측 가능한 시스템에서, 실시예에 따라 패리티 데이터의 수신은 종료되어 전력을 절약한다.

패리티 데이터를 시간상 분리하는 시스템에서, 실시예에 따라 패리티 데이터의 전송 동안 수신 회로를 차단함으로써 이익이 달성된다. 실시예에서, 시스템이 개별 프레임에 정보(systematic) 및 패리티 데이터를 갖는다면, 전체 프레임이 누락될 수 있다. 실시예에서, 정보 및 패리티 데이터의 혼합 프레임이 있다면, 이들 혼합 프레임은 부분적으로 디코딩될 수 있다. 또한, 블록을 성공적으로 디코딩하기 위해 패리티 데이터의 x개의 추가 패킷만 필요하다면, x개의 패킷 수신시 패리티 데이터의 수신이 종료할 수 있다.

도 3a는 수퍼프레임에서 PLC 상에서의 데이터 블록 전송을 나타낸다. PLC 상에서 전송될 데이터 스트림은 데이터 블록으로 처리된다. 각 데이터 블록은 특 정 개수의 정보 비트를 포함하고 우선 외부 코드를 이용하여 인코딩되어 대응하는 코드 블록을 얻는다. 각 코드 블록은 4개의 부블록으로 분할되고, 각 부블록의 비트들은 PLC에 대해 선택된 모드를 기초로 내부 코드를 이용하여 인코딩된 다음 변조 심벌에 매핑된다. 변조 심벌들의 4개의 부블록은 프레임당 하나의 부블록씩 하나의 수퍼프레임의 4개의 프레임으로 전송된다. 4개의 프레임을 통한 각 코드 블록의 전송은 느리게 시간 변화하는 페이딩 채널에 시간 다이버시티 및 확고한 수신 성능을 제공한다.

도 3b는 수퍼프레임에서 PLC 상에서의 다수(N_b1)의 데이터 블록 전송을 나타낸다. N_b1개의 데이터 블록은 각각 외부 코드를 이용하여 개별적으로 인코딩되어 대응하는 코드 블록을 구한다. 각 코드 블록은 4개의 부블록으로 분할되며, 이들은 PLC에 대해 선택된 모드를 기초로 내부 인코딩 및 변조된 다음 하나의 수퍼프레임의 4개의 프레임으로 전송된다. 프레임마다, N_b1개의 코드 블록에 대한 N_b1개의 부블록은 PLC에 할당된 프레임의 일부로 전송된다.

각 데이터 블록은 다양한 방식으로 인코딩 및 변조될 수 있다. 예시적인 연속 코딩 방식은 후술한다. PLC에 대한 자원의 할당 및 지정을 간소화하기 위해, 각 코드 블록은 하나의 수퍼프레임에서 4개의 프레임의 동일 부분 또는 위치에서 전송되는 4개의 동일 크기 부블록으로 분할될 수 있다. 이 경우, PLC에 대한 수퍼프레임의 할당은 PLC에 대한 프레임의 할당과 동일하다. 그러므로 자원은 매 수퍼프레임마다 한 번 PLC에 할당될 수 있다. 각 PLC는 해당 PLC에 의해 운반되는 데 이터 스트림의 특성에 따라 연속 또는 불연속 방식으로 전송될 수 있다. 따라서 PLC는 임의의 소정 수퍼프레임에서 전송될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 각 수퍼프레임에 대해, "액티브" PLC는 해당 수퍼프레임으로 전송되고 있는 PLC이다. 각 액티브 PLC는 수퍼프레임에서 하나 또는 다수의 데이터 블록을 운반할 수 있다.

도 4는 시간-주파수 평면에서 한 프레임의 구조(400)를 나타낸다. 수평축은 시간을 나타내고 수직축은 주파수를 나타낸다. 각 프레임은 미리 결정된 시간 듀레이션을 갖고, 이는 OFDM 심벌 구간(또는 간단히 심벌 구간) 단위로 주어진다. 각 OFDM 심벌 구간은 (후술하는) 하나의 OFDM 심벌을 전송하기 위한 시간 듀레이션이다. 프레임당 특정 수의 심벌 구간(N_spf)이 프레임 듀레이션 및 심벌 구간 듀레이션에 의해 결정되고, 다음에는 전체 시스템 대역폭, 총 부대역 수(N_tsb) 및 (후술하는) 순환 프리픽스 길이와 같은 각종 파라미터에 의해 결정된다. 실시예에서, 각 프레임은 297 심벌 구간의 듀레이션(또는 N_spf = 297)을 갖는다. 각 프레임은 또한 N_tsb개의 전체 부대역을 커버하며, 이는 1 내지 N_tsb의 인덱스로 주어진다.

OFDM에서, 하나의 변조 심벌이 각 심벌 구간의 각 부대역, 예를 들어 각 전송 유닛에서 전송될 수 있다. N_tsb개의 전체 부대역 중 N_dsb개의 부대역이 데이터 전송에 사용되며 "데이터" 부대역으로 지칭되고, N_psb개의 부대역이 파일럿에 사용되며 "파일럿" 부대역으로 지칭되고, 나머지 N_gsb개의 부대역은 "보호" 부대역(예를 들어 데이터 또는 파일럿 전송이 없는)으로 사용될 수 있으며, N_tsb = N_dsb + N_psb + N_gsb이다. "사용 가능한" 부대역 수는 데이터 및 파일럿 부대역 수 또는 N_usb = N_dsb + N_psb와 같다. 실시예에서, 브로드캐스트 시스템(100)은 4096개의 전체 부대역(N_tsb = 4096), 3500개의 데이터 부대역(N_dsb = 3500), 500개의 파일럿 부대역(N_psb = 500) 및 96개의 보호 부대역(N_gsb = 96)을 갖는 OFDM 구조를 이용한다. 다른 개수의 데이터, 파일럿, 이용 가능 및 전체 부대역을 갖는 다른 OFDM 구조가 사용될 수도 있다. 각 OFDM 심벌 구간에서, N_dsb개의 데이터 심벌은 N_dsb개의 데이터 부대역 상에서 전송될 수 있고, N_psb개의 파일럿 심벌은 N_psb개의 파일럿 부대역 상에서 전송될 수 있으며, N_gsb개의 보호 심벌은 N_gsb개의 보호 부대역 상에서 전송된다. 여기서 사용된 것과 같이, "데이터 심벌"은 데이터에 대한 변조 심벌이고, "파일럿 심벌"은 파일럿에 대한 변조 심벌이며, "보호 심벌"은 0의 신호값이다. 파일럿 심벌들은 무선 장치에 의해 연역적으로 알려진다. 각 OFDM 심벌에서 N_dsb개의 데이터 심벌은 하나 또는 다수의 PLC에 대한 것일 수 있다.

일반적으로, 각 수퍼프레임에서 몇 개의 PLC라도 전송될 수 있다. 소정 수퍼프레임에서, 각 액티브 PLC는 하나 또는 다수의 데이터 블록을 운반할 수 있다. 한 형태에 따르면, 각 액티브 PLC에 특정 모드 및 특정 외부 코드 레이트가 사용되고, 이 외부 코드 레이트 및 모드에 따라 PLC에 대한 모든 데이터 블록이 인코딩 및 변조되어 각각 변조 심벌들의 대응하는 코드 블록 및 부블록을 생성한다. 다른 형태에 따르면, 특정 외부 코드 레이트 및 모드에 따라 각 데이터 블록이 인코딩 및 변조되어 각각 변조 심벌들의 대응하는 코드 블록 및 부블록을 생성할 수 있다. 어떤 경우에도, 각 코드 블록은 특정 개수의 데이터 심벌을 포함하며, 그 개수는 해당 코드 블록에 사용되는 모드에 의해 결정된다.

소정 수퍼프레임에서 각 액티브 PLC에는 수퍼프레임에서 해당 PLC를 전송하기 위한 특정량의 자원이 할당된다. 각 액티브 PLC에 할당되는 자원의 양은 (1) 수퍼프레임에서 PLC 상에서 전송될 코드 블록 수, (2) 각 코드 블록에서 데이터 심벌 수, 및 (3) 코드 블록당 데이터 심벌 수와 함께 다른 PLC 상에서 전송될 코드 블록 수에 좌우될 수 있다. 자원은 여러 가지 방식으로 할당될 수 있다. 하기에 두 가지 예시적인 할당 방식이 설명된다.

도 5a는 버스트 -TDM 할당 방식을 나타낸다. 이 방식에서, 각 활성 PLC에는 하나 이상의 OFDM 심벌 구간의 N_dsb개의 모든 데이터 부대역이 할당된다. 도 5a에 나타낸 예에서, PLC 1에는 심벌 구간 1 내지 3의 모든 데이터 부대역이 할당되고, PLC 2에는 심벌 구간 4 및 5의 모든 데이터 부대역이 할당되며, PLC 3에는 심벌 구간 6 내지 9의 모든 데이터 부대역이 할당된다. 이 방식에서, 각 OFDM 심벌은 단 하나의 PLC에 대한 데이터 심벌들을 포함한다. 서로 다른 PLC에 대한 OFDM 심벌들의 버스트는 프레임 내에서 시분할 다중화된다.

각 액티브 PLC에 연속적인 OFDM 심벌이 할당된다면, 버스트-TDM이 PLC에 대한 전송 시간을 최소화할 수 있다. 그러나 각 PLC에 대한 짧은 전송 시간은 시간 다이버시티를 감소시킬 수도 있다. 전체 OFDM 심벌이 하나의 PLC에 할당되기 때문 에, 각 프레임에 대한 자원 할당의 입도(granularity)(예를 들어, PLC에 할당될 수 있는 최소 단위)는 하나의 OFDM 심벌이다. 하나의 OFDM 심벌로 전송될 수 있는 정보 비트 수는 정보 비트 처리에 사용되는 모드에 좌우된다. 버스트-TDM 방식에서, 할당의 입도는 모드에 좌우된다. 입도는 데이터 심벌당 더 많은 정보 비트를 운반할 수 있는 더 높은 차수의 모드에 대해 더 크다. 일반적으로, 더 큰 입도는 "패킹(packing)" 효율에 악영향을 주며, 패킹 효율은 실제 데이터 운반에 사용되는 프레임 비율을 말한다. 액티브 PLC가 전체 OFDM 심벌의 데이터 운반 용량을 필요로 하지 않는다면, 과도한 용량이 낭비되고 패킹 효율을 떨어뜨린다.

도 5b는 순환-TDM 할당 방식을 나타낸다. 이 방식에서, 수퍼프레임의 액티브 PLC는 L개의 그룹으로 배열되고, L > 1이다. 프레임은 L개의 섹션으로 분할되고, 각 PLC 그룹은 프레임의 각 섹션에 할당된다. 각 그룹에 대해, 그룹의 PLC들은 순환하고, 각 PLC에는 할당된 섹션에서 하나 이상의 OFDM 심벌 구간의 N_dsb개의 모든 데이터 부대역이 할당된다. 도 5b에 나타낸 예에서, PLC 1에는 심벌 구간 1의 모든 데이터 부대역이 할당되고, PLC 2에는 심벌 구간 2의 모든 데이터 부대역이 할당되며, PLC 3에는 심벌 구간 3의 모든 데이터 부대역이 할당되고, PLC 1에는 심벌 구간 4의 모든 데이터 부대역이 할당되는 식이다. 버스트-TDM과 비교하여, 순환-TDM 방식은 더 많은 시간 다이버시티를 제공할 수 있고, 수신기 버퍼링 요건 및 피크 인코딩 레이트를 감소시킬 수 있지만, 소정 PLC를 수신하기 위한 수신기 ON-시간을 증가시킨다.

도 5c는 버스트-TDM/FDM 할당 방식을 나타낸다. 이 방식에서, 각 액티브 PLC에는 하나 이상의 심벌 구간의 하나 이상의 데이터 부대역이 할당된다. 도 5c에 나타낸 예에서, PLC 1에는 심벌 구간 1 내지 8의 데이터 부대역 1 내지 3이 할당되고, PLC 2에는 심벌 구간 1 내지 8의 데이터 부대역 4 및 5가 할당되며, PLC 3에는 심벌 구간 1 내지 8의 데이터 부대역 6 내지 9가 할당된다. 버스트-TDM/FDM 방식에서, 각 OFDM 심벌은 다수의 PLC에 대한 데이터 심벌을 포함할 수 있다. 서로 다른 PLC에 대한 데이터 심벌의 버스트는 프레임 내에서 시간 및 주파수 분할 다중화된다.

각 PLC의 페이로드는 주파수뿐만 아니라 시간에 대해 분산될 수 있기 때문에, 버스트-TDM/FDM 방식은 PLC에 대한 전송 시간을 증가시킬 수 있다. 그러나 이는 또한 더 많은 시간 다이버시티를 제공한다. 각 PLC에 대한 전송 시간은 PLC에 더 많은 부대역을 할당함으로써 감소할 수 있다. 버스트-TDM/FDM 방식에서, 자원 할당의 입도는 패킹 효율과 오버헤드 시그널링 간의 균형을 기초로 선택될 수 있다. 일반적으로, 더 작은 입도가 패킹 효율을 더 양호하게 하지만, 각 PLC에 할당된 자원을 지시하기 위해 더 많은 오버헤드 시그널링을 필요로 하기도 한다. 일반적으로 더 큰 입도에서 역은 참이다. 아래 설명은 버스트-TDM/FDM 방식의 이용을 가정한다.

실시예에서, N_usb개의 사용 가능 부대역은 N_gr개의 사용 가능 부대역 그룹으로 분할된다. N_gr개의 그룹 중 하나는 파일럿 부대역을 포함할 수 있다. 나머지 그룹 에서, 한 그룹의 데이터 부대역 수는 자원 할당의 입도를 결정한다. N_usb개의 사용 가능 부대역은 다양한 방식으로 N_gr개의 그룹으로 배열될 수 있다. 한 가지 부대역 그룹화 방식에서, 각 그룹은 N_spg개의 연속한 사용 가능 부대역을 포함하며, N_usb = N_gr·N_spg이다. 다른 부대역 그룹화 방식에서, 각 그룹은 N_usb개의 사용 가능 부대역에 걸쳐 의사 랜덤하게 분산되어 있는 N_spg개의 사용 가능 부대역을 포함한다. 또 다른 부대역 그룹화 방식에서, 각 그룹은 N_usb개의 사용 가능 부대역에 걸쳐 균일한 간격을 둔 N_spg개의 사용 가능 부대역을 포함한다.

도 6은 버스트-TDM/FDM 방식에 사용될 수 있는 인터레이스 부대역 구조(600)를 나타낸다. N_sub개의 사용 가능 부대역은 N_gr개의 개별 그룹에 배치되고, 이들은 부대역 그룹 1 내지 N_gr로 지칭된다. N_gr개의 부대역 그룹은 흩어져 N_usb개의 사용 가능 부대역은 각각 단 하나의 그룹에 속한다. 각 부대역 그룹은 그룹 내의 연속한 부대역이 N_sp개의 부대역만큼 간격을 두도록 N_sub개의 전체 사용 가능 부대역에 걸쳐 균등하게 분산된 N_spg개의 사용 가능 부대역을 포함한다. 예를 들어, 4000개의 사용 가능 부대역(N_usb = 4000)은 8개의 그룹(N_gr = 8)에 배치될 수 있으며, 각 그룹은 500개의 사용 가능 부대역(N_spg = 500)을 포함하고, 각 그룹에 대한 사용 가능 부대역은 8개의 부대역만큼 간격을 두고 있다(N_sp = 8). 각 그룹 내의 사용 가 능 부대역들은 N_gr-1개의 다른 그룹의 사용 가능 부대역들과 인터레이스된다. 각 부대역 그룹은 "인터레이스"로도 지칭된다.

인터레이스 부대역 구조는 다양한 장점을 제공한다. 첫째, 각 그룹은 전체 시스템 대역폭에 걸쳐 사용 가능 부대역을 포함하기 때문에 더 양호한 주파수 다이버시티가 달성된다. 둘째, 무선 장치는 풀(예를 들어, 4096-점) 고속 푸리에 변환(FFT) 대신 "부분"(예를 들어, 512-점) FFT를 수행함으로써 각 부대역 그룹상에서 전송된 데이터 심벌들을 복원할 수 있으며, 이는 무선 장치에 의해 소비되는 전력을 줄일 수 있다. 부분 FFT를 수행하기 위한 기술은 "OFDM 기반 통신 시스템을 위한 부대역 기반 복조기"라는 명칭으로 2004년 2월 9일자 제출된, 공통 양도된 미국 특허 출원 10/775,719호에 개시되어 있다. 다음 설명은 도 6에 나타낸 인터레이스 부대역 구조의 사용을 가정한다.

각 PLC에는 수퍼프레임별로 자원이 할당될 수 있다. 각 수퍼프레임에서 각 PLC에 할당되는 자원의 양은 해당 수퍼프레임에 대한 PLC의 페이로드에 좌우된다. PLC는 고정 레이트 데이터 스트림 또는 가변 레이트 데이트 스트림을 운반할 수 있다. 예에 따르면, 데이터 스트림에 대한 커버리지 영역이 데이터 레이트에 관계없이 거의 일정하게 유지되어 수신 성능이 데이터 레이트에 의존하지 않도록 하기 위해, 해당 PLC에 의해 운반되는 데이터 스트림의 데이터 레이트가 변하더라도 각 PLC에 동일 모드가 사용된다. 데이터 스트림의 가변 레이트 특성은 각 수퍼프레임의 PLC에 할당된 자원의 양을 변화시킴으로써 처리된다.

각 액티브 PLC에는 도 4에 나타낸 것과 같이 시간-주파수 평면으로부터 자원이 할당된다. 각 액티브 PLC에 대해 할당된 자원은 "전송 슬롯"(또는 간단히 "슬롯") 단위로 주어질 수 있다. 슬롯은 (예를 들어, 500개의) 데이터 부대역들의 하나의 그룹, 또는 대등하게 하나의 심벌 구간에서 변조 심벌들의 하나의 그룹에 해당한다. 각 심벌 구간에서 N_gr개의 슬롯이 이용 가능하며, 이 슬롯들에는 슬롯 인덱스 1 내지 N_gr이 지정될 수 있다. 각 슬롯 인덱스는 슬롯-인터레이스 매핑 방식을 기초로 각 심벌 구간의 하나의 부대역 그룹에 매핑될 수 있다. FDM 파일럿에 하나 이상의 슬롯 인덱스가 사용될 수 있으며, 나머지 슬롯 인덱스는 PLC에 사용될 수 있다. 슬롯-인터레이스 매핑은 FDM 파일럿에 사용되는 부대역 그룹(또는 인터레이스)이 각 슬롯 인덱스에 사용되는 부대역 그룹에 대해 서로 다른 거리를 갖도록 이루어질 수 있다. 이는 PLC에 사용되는 모든 슬롯 인덱스가 비슷한 성능을 달성할 수 있게 한다.

각 액티브 PLC에는 수퍼프레임의 적어도 하나의 슬롯이 할당된다. 각 액티브 PLC에는 또한 수퍼 프레임의 특정 슬롯(들)이 지정된다. "할당" 프로세스는 각 액티브 PLC에 자원의 수량 또는 분량을 제공하는 반면, "지정" 프로세스는 각 액티브 PLC에 수퍼프레임 내의 특정 자원을 제공한다. 간결성을 위해, 할당 및 지정은 개별 프로세스로서 제시될 수 있다. 실제로, 할당은 지정에 영향을 줄 수 있고 지정이 할당에 영향을 줄 수도 있기 때문에 할당 및 지정은 보통 공동으로 수행된다. 어떤 경우에도, 지정은 다음의 목표: (1) PLC를 복원하기 위해 무선 장치의 ON 시 간 및 전력 소비를 감소시키기 위한 각 PLC에 대한 전송 시간의 최소화; (2) 확고한 수신 성능을 제공하기 위한 각 PLC에 대한 시간 다이버시티의 최대화; (3) 지정된 최대 비트 레이트 내에 있도록 하는 각 PLC의 강제성; (4) 무선 장치에 대한 버퍼링 요건의 최소화를 달성하는 방식으로 수행될 수 있다.

최대 비트 레이트는 하나의 PLC에 대한 각 OFDM 심벌로 전송될 수 있는 최대 정보 비트 수를 지시한다. 최대 비트 레이트는 통상적으로 무선 장치의 디코딩 및 버퍼링 용량에 의해 설정된다. 최대 비트 레이트 내에 있도록 하는 각 PLC의 강제성은 PLC가 규정된 디코딩 및 버퍼링 용량을 갖는 무선 장치에 의해 복원될 수 있게 한다. 상술한 여러 가지 목표 사이의 충돌을 완화하기 위해, 충돌하는 목표들 간의 균형을 이루도록 자원 할당/지정 방식이 사용될 수 있으며, 우선 순위의 설정에 유연성을 허용할 수 있다.

수퍼프레임의 각 액티브 PLC에는 PLC의 페이로드를 기초로 특정 개수의 슬롯이 할당된다. 서로 다른 PLC에는 서로 다른 수의 슬롯이 할당될 수 있다. 각 액티브 PLC에 할당할 특정 슬롯들은 다양한 방식으로 결정될 수 있다. 어떤 예시적인 슬롯 할당 방식은 하기에 설명한다.

도 7a는 제 1 슬롯 할당 방식에 따른 직사각형 패턴의 PLC에 대한 슬롯 할당을 나타낸다. 각 액티브 PLC에는 2차원(2-D) 직사각형 패턴으로 배치된 슬롯이 할당된다. 직사각형 패턴의 크기는 PLC에 할당된 슬롯 수로 결정된다. 직사각형 패턴의 수직 치수(또는 높이)는 최대 비트 레이트와 같은 각종 요소로 결정된다. 직사각형 패턴의 수평 치수(또는 폭)는 할당된 슬롯 수 및 수직 치수로 결정된다.

전송 시간을 최소화하기 위해, 액티브 PLC는 최대 비트 레이트에 따르는 동시에 가능한 한 부대역 그룹만큼 할당될 수 있다. 하나의 OFDM 심벌로 전송될 수 있는 최대 정보 비트 수는 서로 다른 수의 데이터 심벌을 얻기 위해 서로 다른 모드로 인코딩 및 변조될 수 있으며, 이는 전송에 서로 다른 수의 데이터 부대역을 필요로 한다. 따라서 각 PLC에 사용될 수 있는 최대 데이터 부대역 수는 PLC에 사용되는 모드에 좌우될 수 있다.

한 형태에 따르면, 각 액티브 PLC에 대한 직사각형 패턴은 연속한 부대역 그룹(인덱스에 있어서) 및 연속한 심벌 구간을 포함한다. 이러한 타입의 할당은 직사각형 패턴을 지정하기 위해 필요한 오버헤드 시그널링 양을 감소시키고 또한 PLC에 대한 슬롯 할당을 보다 간소하게 하며, 이는 프레임 내의 PLC 패킹을 간소화한다. 직사각형 패턴의 주파수 범위는 직사각형 패턴에 대한 총 부대역 그룹 수 및 시작하는 부대역 그룹으로 지정될 수 있다. 직사각형 패턴의 시간 범위는 직사각형 패턴에 대한 총 심벌 구간 수 및 시작하는 심벌 구간으로 지정될 수 있다. 따라서 각 PLC에 대한 직사각형 패턴은 4개의 파라미터로 지정될 수 있다.

도 7a에 나타낸 예에서, PLC 1에는 2×4 직사각형 패턴(712)에서 8개의 슬롯이 할당되고, PLC 2에는 4×3 직사각형 패턴(714)에서 12개의 슬롯이 할당되고, PLC 3에는 1×6 직사각형 패턴(716)에서 6개의 슬롯이 할당된다. 프레임에서 나머지 슬롯들은 다른 액티브 PLC에 할당될 수 있다. 도 7a에 나타낸 바와 같이, 서로 다른 직사각형 패턴이 서로 다른 액티브 PLC에 사용될 수 있다. 패킹 효율을 개선하기 위해, 액티브 PLC에는 각 PLC에 할당된 슬롯 수로 결정된 순서대로 한번에 하 나의 PLC에 프레임의 슬롯들이 할당될 수 있다. 예를 들어, 프레임의 슬롯들은 우선 가장 큰 수의 할당 슬롯으로 PLC에 할당된 다음, 다음으로 큰 수의 할당 슬롯으로 PLC에 할당될 수 있으며, 마지막으로 가장 작은 수의 할당 슬롯으로 PLC에 할당될 수 있다. 또한, 슬롯들은 예를 들어 PLC들의 우선순위, PLC들의 관계 등과 같은 다른 요소들을 기초로 할당될 수 있다.

도 7b는 제 2 슬롯 할당 방식에 따른 "사인" 또는 "지그재그" 세그먼트의 PLC에 대한 슬롯 할당을 나타낸다. 이 방식에서, 프레임은 N_st개의 "스트립"으로 나누어지고, 각 스트립은 적어도 하나의 부대역 스트립을 커버하며 또 프레임의 최대 심벌 구간 수까지 연속한 수의 심벌 구간을 스패닝(spanning)한다. N_st개의 스트립은 동일한 또는 서로 다른 수의 부대역 그룹을 포함할 수 있다. 각각의 액티브 PLC는 각종 요소를 기초로 N_st개의 스트립 중 하나에 매핑된다. 예를 들어, 전송 시간을 최소화하기 위해, 각 액티브 PLC는 해당 PLC에 허용된 가장 많은 수의 부대역 그룹을 갖는 스트립에 매핑될 수 있다.

각 스트립에 대한 액티브 PLC에는 스트립의 슬롯들이 할당된다. 슬롯들은 특정한 순서로, 예를 들어 수직 지그재그 패턴을 이용하여 PLC에 할당될 수 있다. 이 지그재그 패턴은 한번에 하나의 심벌 구간에 대해 낮은 부대역 인덱스에서 높은 부대역 인덱스로, 그리고 심벌 구간 1에서 N_spf까지 슬롯을 선택한다. 도 7b에 나타낸 예에서, 스트립 1은 부대역 그룹 1 내지 3을 포함한다. PLC 1에는 심벌 구간 1의 부대역 그룹 1에서부터 심벌 구간 4의 부대역 그룹 1까지 10개의 슬롯을 포함 하는 세그먼트(732)가 할당된다. PLC 2에는 심벌 구간 4의 부대역 그룹 2에서부터 심벌 구간 5의 부대역 그룹 2까지 4개의 슬롯을 포함하는 세그먼트(734)가 할당된다. PLC 3에는 심벌 구간 5의 부대역 그룹 3에서부터 심벌 구간 7의 부대역 그룹 2까지 6개의 슬롯을 포함하는 세그먼트(736)가 할당된다. 스트립 1의 나머지 슬롯들은 이 스트립에 매핑된 다른 액티브 PLC에 할당될 수 있다.

제 2 슬롯 할당 방식은 2차원(2-D) 스트립의 모든 슬롯을 1차원(1-D) 스트립에 효율적으로 매핑하여 1차원을 이용하여 2-D 슬롯 할당을 수행한다. 각 액티브 PLC에는 스트립 내의 세그먼트가 할당된다. 할당된 세그먼트는 2개의 파라미터: (시작하는 부대역 및 심벌 구간으로 주어질 수 있는) 세그먼트의 시작 및 세그먼트 길이로 지정될 수 있다. PLC가 매핑되는 특정 스트림을 지시하기 위해 추가 파라미터가 사용된다. 일반적으로, 각 액티브 PLC에 할당된 세그먼트는 임의의 수의 슬롯을 포함할 수 있다. 그러나 세크먼트 크기가 다수(예를 들어, 2 또는 4)의 슬롯으로 제약된다면 할당된 세그먼트들을 식별하기 위해 더 적은 오버헤드 시그널링이 필요하다.

제 2 슬롯 할당 방식은 간단한 방식으로 슬롯을 액티브 PLC에 할당할 수 있다. 또한, 스트립 내의 슬롯들이 PLC에 연속적으로 할당될 수 있기 때문에 각 스트립에 대해 단단한 패킹이 이루어질 수 있다. (1) PLC에 허용된 최대 수의 데이터 부대역을 이용하여 가능한 한 많은 PLC가 전송되고 (2) 가능한 한 N_st개의 스트립이 완전히 패킹되도록 N_st개의 스트립의 수직 치수는 수퍼프레임의 모든 액티브 PLC의 프로파일에 매칭하도록 정의될 수 있다.

도 7a 및 7b는 각 프레임의 PLC들의 효율적인 패킹을 돕는 두 가지 예시적인 슬롯 할당 방식을 나타낸다. 이들 방식은 또한 각 액티브 PLC에 할당된 특정 슬롯을 지시하는데 필요한 오버헤드 시그널링의 양을 줄인다. 당업자들이 인식하는 바와 같이, 다른 슬롯 할당 방식이 사용될 수도 있으며, 이들은 여기서 설명하는 각종 형태의 범위 내에 있는 것이다. 예를 들어, 슬롯 할당 방식은 프레임을 스트립들로 분할할 수 있고, 프레임에 대한 액티브 PLC들은 가용 스트립에 매핑되고 각 스트립에 대한 PLC들에는 스트립 내의 직사각형 패턴이 할당될 수 있다. 스트립들은 서로 다른 높이(예를 들어, 서로 다른 수의 부대역 그룹)를 가질 수 있다. 각 스트립에 대한 PLC에 할당된 직사각형 패턴은 스트립과 동일한 높이를 갖지만 PLC에 할당된 슬롯 수로 결정된 서로 다른 폭(예를 들어, 서로 다른 수의 심벌 구간)을 가질 수 있다.

간소화를 위해, 도 7a 및 7b는 개별 PLC에 대한 슬롯 할당을 나타낸다. 어떤 서비스에서, 다수의 PLC가 무선 장치에 의해 공동으로 디코딩될 수 있으며, "조인트" PLC로 지칭된다. 이는 예를 들어 다수의 PLC가 단일 멀티미디어 프로그램의 비디오 및 오디오 성분에 사용되고 공동으로 디코딩되어 프로그램을 복원하는 경우이다. 조인트 PLC에는 각 수퍼프레임에서 페이로드에 따라 동일한 또는 서로 다른 수의 슬롯이 할당될 수 있다. ON 시간을 최소화하기 위해, 조인트 PLC에는 연속한 심벌 구간의 슬롯이 할당될 수 있어 무선 장치는 PLC를 수신하기 위해 프레임 내에서 여러 번 "웨이크업(wake up)"할 필요가 없다.

도 7c는 제 1 슬롯 할당 방식에 기초한 2개의 조인트 PLC 1 및 2에 대한 슬롯 할당을 나타낸다. 한 형태에 따르면, 조인트 PLC에는 수직 또는 나란히 쌓이는 직사각형 패턴의 슬롯이 할당된다. 도 7c에 나타낸 예에서, PLC 1에는 2×4 직사각형 패턴(752)의 8개의 슬롯이 할당되고, PLC 2에는 2×3 직사각형 패턴(754)의 6개의 슬롯이 할당되며, 이는 패턴(752)의 바로 오른쪽에 위치한다. 이 실시예는 각 PLC가 가능한 한 빨리 디코딩되게 할 수 있으며, 이는 무선 장치에서 버퍼링 요건을 줄일 수 있다.

다른 형태에 따르면, 수직으로 쌓이는 직사각형 패턴의 슬롯들이 조인트 PLC에 할당된다. 도 7c에 나타낸 예에서, PLC 3에는 2×4 직사각형 패턴(762)의 8개의 슬롯이 할당되고, PLC 4에는 2×3 직사각형 패턴(764)의 6개의 슬롯이 할당되며, 이는 패턴(762) 바로 위에 위치한다. 조인트 PLC에 사용되는 부대역 그룹의 총 개수는 조인트 PLC가 공동으로 최대 비트 레이트를 따르도록 할 수 있다. 바람직하다면, 무선 장치는 디코딩 준비가 될 때까지 개별 버퍼에 조인트 PLC에 대한 수신 심벌을 저장할 수 있다. 이 형태는 제 1 실시예와 비교하여 조인트 PLC에 대한 ON 시간을 줄일 수 있다.

일반적으로, 몇 개의 PLC라도 공동으로 디코딩될 수 있다. 조인트 PLC에 대한 직사각형 패턴은 동일한 또는 서로 다른 개수의 부대역 그룹을 스패닝할 수 있으며, 이는 최대 비트 레이트로 제약될 수 있다. 직사각형 패턴은 동일한 또는 서로 다른 수의 심벌 구간을 스패닝할 수 있다. 몇 세트의 조인트 PLC에 대한 직사각형 패턴은 수평으로 쌓이는 한편, 몇 세트의 조인트 PLC에 대한 직사각형 패턴은 수직으로 쌓일 수 있다. 조인트 PLC에는 지그재그 세그먼트가 할당될 수도 있다. 예를 들어, 공동으로 디코딩되는 다수의 PLC에는 동일 스트립의 연속한 세그먼트가 할당된다. 관련된 예에 따르면, 다수의 PLC에는 서로 다른 스트립의 세그먼트가 할당될 수 있고, 세그먼트들은 가능한 한 시간상으로 많이 오버랩하여 PLC를 복원하기 위한 ON 시간을 줄일 수 있다.

일반적으로, 각 데이터 스트림은 다양한 방식으로 인코딩될 수 있다. 예를 들어, 각 데이터 스트림은 외부 코드 및 내부 코드로 이루어진 연쇄 코드로 인코딩된다. 외부 코드는 리드 솔로몬(RS) 코드나 다른 어떤 코드와 같은 블록 코드일 수 있다. 내부 코드는 터보 코드(예를 들어, 병렬 연쇄 컨볼루션 코드(PCCC) 또는 직렬 연쇄 컨볼루션 코드(SCCC)), 컨볼루션 코드, 저밀도 패리티 검사(LDPC) 코드 또는 다른 어떤 코드일 수 있다.

도 8은 리드 솔로몬 코드를 이용한 예시적인 외부 코딩 방식(800)을 나타낸다. PLC에 대한 데이터 스트림은 데이터 패킷들로 분할된다. 예를 들어, 각 데이터 패킷은 미리 결정된 수(L)의 정보 비트를 포함할 수 있다. 특정 예로서, 다른 패킷 크기 및 포맷이 사용될 수도 있지만 각 데이터 패킷은 976개의 정보 비트를 포함할 수 있다. 데이터 스트림에 대한 데이터 패킷들은 메모리의 행에 행마다 하나씩 기록된다. K개의 데이터 패킷이 K개의 행에 기록된 후, 열 방향으로 한번에 하나씩 블록 코딩이 수행된다. 예를 들어, 각 열은 K 바이트(행마다 1 바이트)를 포함하고 (N, K) 리드 솔로몬 코드로 인코딩되어 N 바이트를 포함하는 대응하는 코드워드를 생성한다. 코드워드의 처음 K 바이트는 (정보 바이트라고도 하는) 데이 터 바이트이고 마지막 N-K 바이트는 (에러 정정을 위해 무선 장치에 의해 사용될 수 있는) 패리티 바이트이다. 리드 솔로몬 코딩은 코드워드마다 N - K 패리티 바이트를 생성하며, 이 패리티 바이트는 K개의 데이터 행 뒤에 메모리의 K + 1 내지 N 행에 기록된다. RS 블록은 K개의 데이터 행 및 N - K개의 패리티 행을 포함한다. 한 형태에서, N = 16이고 K는 구성 가능한 파라미터, 예를 들어 K ∈ {12, 14, 16}이다. 리드 솔로몬 코드는 K = N일 때 불가능해진다. 내부 인코더를 알려진 상태로 리셋하기 위해 (예를 들어, 8개의) 0(테일) 비트의 추가가 이어지는 RS 블록의 각 데이터 패킷에 CRC 값, 예를 들어 16 비트 길이가 추가된다. 그 후, 결과적인 더 긴(예를 들어 1000 비트) 패킷이 내부 코드에 의해 인코딩되어 대응하는 내부 코드화 패킷을 생성한다. 코드 블록은 RS 블록의 N개의 행에 대한 N개의 외부 코드화 패킷을 포함하며, 각 외부 코드화 패킷은 데이터 패킷 또는 패리티 패킷일 수 있다. 코드 블록은 4개의 부블록으로 분할되고, 각 부블록은 N = 16인 경우에 4개의 외부 코드화 패킷을 포함한다.

다른 형태에서, 각 데이터 스트림은 계층화 코딩에 의해 또는 계층화 코딩 없이 전송될 수 있으며, 이와 관련하여 "코딩"이란 용어는 송신기에서의 소스 인코딩보다는 채널 인코딩을 말한다. 데이터 스트림은 2개의 서브 스트림으로 이루어질 수 있으며, 이는 기본 스트림 및 확장 스트림이라 한다. 이에 관해, 기본 스트림은 기지국의 커버리지 영역 내의 모든 무선 장치에 전송되는 정보를 운반할 수 있다. 확장 스트림은 더 나은 채널 상태를 주시하고 있는 무선 장치에 전송되는 추가 정보를 운반할 수 있다. 계층화 코딩에 의해, 기본 스트림은 제 1 모드에 따 라 인코딩 및 변조되어 제 1 변조 심벌 스트림을 생성하며, 확장 스트림은 제 2 모드에 따라 인코딩 및 변조되어 제 2 변조 심벌 스트림을 생성한다. 제 1 및 제 2 모드는 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다. 2개의 변조 심벌 스트림이 결합하여 하나의 데이터 심벌 스트림을 얻는다.

표 1은 시스템에 의해 지원될 수 있는 8개의 모드로 이루어진 예시적인 세트를 나타낸다. m을 모드로 나타내고, m = 1, 2, … , 8이다. 각 모드는 특정 변조 방식(예를 들어, QPSK 또는 16-QAM) 및 특정 내부 코드 레이트 R_in(m)(예를 들어, 1/3, 1/2, 또는 2/3)과 관련된다. 처음 5개의 모드는 기본 스트림만을 갖는 "정규" 코딩을 위한 것이고, 마지막 3개의 모드는 기본 및 확장 스트림을 갖는 계층화 코딩을 위한 것이다. 간소화를 위해, 각 계층화 코딩 모드를 위한 기본 및 확장 스트림에 모두 동일한 변조 방식 및 내부 코드 레이트가 사용된다. 표 1

표 1은 또한 각 모드에 대한 각종 전송 파라미터를 나타낸다. 표 1의 4번째 행은 각 모드에서 하나의 패킷을 전송하는데 필요한 슬롯 수를 나타내고, 슬롯마다 약 1000개의 정보 비트 및 500개의 데이터 부대역의 패킷 크기를 가정한다. 5번째 행은 각 모드에서 4개의 패킷의 하나의 부블록을 전송하는데 필요한 슬롯 수를 지시한다. 모든 모드에서 PLC에 서로 다른 수의 부대역 그룹이 사용될 수 있다. 더 많은 부대역 그룹을 사용하면 전송 시간이 더 짧아지지만 더 적은 시간 다이버시티를 제공한다.

모드 1에 관한 예로서, K개의 데이터 패킷을 갖는 하나의 데이터 블록이 인코딩되어 16개의 코드화 패킷을 생성할 수 있다. 각 데이터 패킷은 1000개의 정보 비트를 포함한다. 모드 1은 코드 레이트 R_in(1) = 1/3을 사용하기 때문에, 각 코드화 패킷은 3000개의 코드 비트를 포함하고 QPSK를 이용하여 1500개의 데이터 부대역(또는 3개의 부대역 그룹) 상에서 전송될 수 있으며, 이는 데이터 심벌마다 2개의 코드 비트를 운반할 수 있다. 각 부블록에 대한 4개의 코드화 패킷은 12개의 슬롯으로 전송될 수 있다. 각 부블록은 예를 들어, 4×3, 3×4, 2×6 또는 1×12 크기의 직사각형 패턴으로 전송될 수 있으며, P×Q 크기에서 첫 번째 값 P는 부대역 그룹 수에 관한 것이고 두 번째 값 Q는 직사각형 패턴에 대한 심벌 구간 수에 관한 것이다.

표 1은 예시적인 설계를 나타내고, 이는 부대역 할당 및 지정에 악영향을 줄 수 있는 각종 파라미터를 나타내도록 제공된다. 일반적으로, 시스템은 임의의 수 의 모드를 지원할 수 있고, 각 모드는 서로 다른 코딩 및 변조 방식에 대응할 수 있다. 예를 들어, 각 모드는 변조 방식과 내부 코드 레이트의 서로 다른 조합에 대응할 수 있다. 무선 장치의 설계를 간소화하기 위해, 시스템은 (예를 들어, 1/3 또는 1/5의 기본 코드 레이트를 갖는) 하나의 내부 코드를 이용할 수 있으며, 내부 코드에 의해 생성된 코드 비트의 일부를 펑처링(puncturing) 또는 삭제함으로써 서로 다른 코드 레이트가 달성될 수 있다. 그러나 시스템은 다수의 내부 코드를 이용할 수도 있다. 각 모드에 허용 가능한 최대 부대역 그룹 수는 서로 다를 수도 있고 가능하면 최대 비트 레이트에 기반할 수도 있다.

일반적으로, 각 수퍼프레임의 액티브 PLC 상에서 하나 또는 다수의 데이터 블록이 전송될 수 있다. 수퍼프레임마다 전송되는 데이터 블록 수는 PLC 상에서 전송되는 데이터 스트림의 데이터 레이트에 좌우된다. 프레임마다 PLC에 할당하는 슬롯 수(N_slot)는 수퍼프레임의 PLC 상에서 전송되는 데이터 블록 수(N_bl)와 하나의 부블록에 필요한 슬롯 수의 곱, 또는 N_slot = N_bl·N_sps(m)과 같으며, N_sps(m)은 PLC에 사용되는 모드에 좌우된다. PLC가 (높은 레이트 데이터 스트림에 대한) 하나의 수퍼프레임에서 상당수의 데이터 블록을 운반한다면, PLC에 대한 전송 시간을 최소화하기 위해 가능한 한 많은 부대역 그룹을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, PLC가 하나의 수퍼프레임에서 16개의 데이터 블록을 운반한다면, 모드 1을 이용한 프레임별 전송 시간은 (프레임 듀레이션의 65%인) 하나의 부대역 그룹을 이용한 192 = 16·12 심벌 구간 및 (프레임 듀레이션의 16.25%인) 4개의 부대역 그룹을 이 용한 단지 48 = 192/4 심벌 구간이다. 따라서 PLC에 대한 전송 시간은 더 많은 부대역 그룹을 이용함으로써 상당히 단축될 수 있다.

도 9a는 하나의 부대역 그룹을 이용한 하나의 코드 블록(N_b1 = 1)에 대한 수퍼프레임의 슬롯 할당을 나타내며, 이는 하나의 부블록에 대해 프레임에서 슬롯의 할당과 동일하다. 상술한 형태에서, 각 부블록은 도 9a에서 1, 2, 3, 4로 라벨링한 4개의 패킷을 포함한다. 각 패킷은 표 1에서 모드 1 내지 5 각각에 대해 서로 다른 수의 슬롯으로 전송된다. 하나의 부블록에 대한 4개의 패킷 1 내지 4는 모드 1에 대해 12 심벌 구간, 모드 2에 대해 8 심벌 구간, 모드 3에 대해 6 심벌 구간, 모드 4에 대해 4 심벌 구간, 모드 5에 대해 3 심벌 구간에서 하나의 부대역 그룹상에서 전송된다. 모드 3 및 5에서, 두 패킷이 동일 슬롯을 공유할 수 있다. 각 패킷은 전체 패킷이 수신되자마자 디코딩될 수 있다.

도 9b는 모드 m = 1, 2, 3, 4, 5에 대해 각각 4, 4, 3, 2, 1 부대역 그룹을 이용한 하나의 코드 블록(N_b1 = 1)에 대한 수퍼프레임의 슬롯 할당을 나타낸다. 하나의 부블록의 4개의 패킷이 모드 1에서는 4×3 직사각형 패턴(932)으로, 모드 2에서는 4×2 직사각형 패턴(934)으로, 모드 3에서는 3×2 직사각형 패턴(936)으로, 모드 4에서는 2×2 직사각형 패턴(938)으로, 모드 5에서는 1×4 직사각형 패턴(940)으로 전송될 수 있다.

예에 따르면, 하나의 부블록의 4개의 패킷이 도 9b에 나타낸 바와 같이 직사각형 패턴 내의 수직 지그재그 패턴(942)으로 전송된다. 이 형태는 각 패킷이 가 능한 한 적은 심벌 구간에서 전송되고 임의의 소정 심벌 구간에 단 하나의 부분 패킷이 있기 때문에 버퍼링 요건을 감소시킨다. 다른 예에서, 4개의 패킷이 수평 지그재그 패턴(944)으로 전송된다. 이 형태는 각 패킷이 가능한 한 많은 심벌 구간에 걸쳐 전송되기 때문에 더 많은 시간 다이버시티를 제공한다. 그러나 2개까지의 패킷이 수평 지그재그 패턴을 이용하여 동일한 심벌 구간에서 전체로 수신될 수 있기 때문에 최대 비트 레이트가 사용될 수 있는 부대역 그룹 수를 제한할 수도 있고, 또는 추가 버퍼링이 필요할 수도 있다.

도 9c는 4개의 부대역 그룹을 이용한 6개의 코드 블록(N_b1 = 6)에 대한 수퍼프레임의 슬롯 할당을 나타낸다. 이 예에서, PLC에는 모드 2가 사용되고, 각 패킷은 2개의 슬롯으로 전송되며, 6개의 코드 블록에 대해 각 프레임으로 24개의 패킷이 전송되고, PLC에는 각 프레임에 대해 4×12 직사각형 패턴(952)에서 48개의 슬롯이 할당된다. 직사각형 패턴(952) 내에서 다양한 방식으로 24개의 패킷이 전송될 수 있다.

도 9c에 나타낸 제 1 예에서, 6개의 코드 블록을 순환함으로써 직사각형 패턴으로 패킷이 전송된다. 6개의 코드 블록의 각 사이클에 대해, 각 코드 블록으로부터 하나의 패킷이 선택되고, 6개의 코드 블록에 대한 6개의 패킷이 수직 지그재그 패턴을 이용하여 전송된다. 코드 블록에 대한 6개의 패킷 1은 박스(954a)에서 전송되고, 코드 블록에 대한 6개의 패킷 2는 박스(954b)에서 전송되며, 코드 블록에 대한 6개의 패킷 3은 박스(954c)에서 전송되고, 코드 블록에 대한 6개의 패킷 4 는 박스(954d)에서 전송된다. 제 i 코드 블록에 대한 제 j 패킷은 도 9c에서 BiPj로 라벨링된다.

이 형태는 코드 블록에 대한 4개의 패킷이 더 많은 심벌 구간에 걸쳐 전송되기 때문에 각 코드 블록에 걸쳐 더 많은 시간 다이버시티를 제공한다. 하나의 심벌 구간에서 전송되는 패킷들은 상관 삭제를 받기 쉽다. 예를 들어, 심벌 구간 동안의 깊은 페이딩은 해당 심벌 구간에서 전송된 모든 패킷이 잘못 디코딩되게 할 수 있다. 동일 심벌 구간에서 서로 다른 코드 블록으로부터의 패킷을 전송함으로써, 상관 (패킷) 삭제는 다수의 코드 블록에 분산될 것이다. 이는 삭제를 정정하도록 블록 디코더의 성능을 향상시킨다. 제 2 실시예는 또한 각 코드 블록에 대해 4개의 블록을 가능한 한 시간상으로 간격을 두게 하고, 이는 코드 블록에 대한 시간 다이버시티를 개선한다. 예를 들어, 코드 블록 1에 대한 4개의 패킷이 심벌 구간 1, 4, 7, 10으로 전송되고, 3개의 심벌 구간의 간격을 둔다. 이 형태는 또한 각 패킷이 가능한 한 적은 심벌 구간에 걸쳐 전송되기 때문에 버퍼링 요건을 감소시킨다.

도면에 나타내지 않은 제 2 예에서, 패킷은 제 1 실시예와 비슷하게 N_b1개의 코드 블록을 순환함으로써 선택되지만, 박스(954) 내의 수평 지그재그 패턴을 이용하여 각 사이클에 대한 N_b1개의 패킷이 전송된다. 이 형태는 각 패킷에 걸쳐 더 많은 시간 다이버시티를 제공할 수 있다. 제 3 실시예에서, 하나의 코드 블록에 대한 4개의 패킷이 먼저 전송되고, 다음에 다른 코드 블록에 대한 4개의 패킷이 전송 되는 식이다. 이 형태는 일부 코드 블록의 빠른 복원을 허용한다. 이와 같이 다수의 코드 블록이 다양한 방식으로 PLC 상에서 전송될 수 있다. 상기한 바와 같이, 다수의 PLC가 공동으로 디코딩되는 것으로 의도될 수 있다. 공동 PLC는 각각 PLC 상에서 전송되고 있는 데이터 스트림의 데이터 레이트에 따라 수퍼프레임마다 임의의 개수의 코드 블록을 운반할 수 있다. 공동 PLC에 사용하는 부대역 그룹의 총 개수는 최대 비트 레이트로 제한될 수 있다.

도 9d는 수평으로 쌓인 직사각형 패턴을 이용한 2개의 조인트 PLC에 대한 수퍼프레임의 슬롯 할당을 나타낸다. 이 예에서, PLC 1은 (예를 들어, 비디오 스트림에 대한) 모드 4를 이용하여 2개의 코드 블록을 운반하고, 각 프레임에 대한 8개의 슬롯으로 8개의 패킷이 전송된다. PLC 2는 (예를 들어, 오디오 스트림에 대한) 모드 2를 이용하여 하나의 코드 블록을 운반하고, 각 프레임에 대한 8개의 슬롯으로 8개의 패킷이 전송된다. 도 9c에 대해 상술한 바와 같이, 2개의 코드 블록을 순환하고 수직 지그재그 패턴을 이용함으로써 PLC 1에 대한 8개의 패킷이 2×4 직사각형 패턴(962)으로 전송된다. 수직 지그재그 패턴을 이용하여 PLC 2에 대한 4개의 패킷이 2×4 직사각형 패턴(964)으로 전송된다. 패턴(964)은 패턴(962)의 오른쪽에 쌓인다.

도 9e는 수직으로 쌓인 직사각형 패턴을 이용한 2개의 조인트 PLC에 대한 수퍼프레임의 슬롯 할당을 나타낸다. 하나의 부대역 그룹에서만이지만, 2개의 코드 블록을 순환하고 수직 지그재그 패턴을 이용함으로써 PLC 1에 대한 8개의 패킷이 1×8 직사각형 패턴(972)으로 전송된다. 수직 지그재그 패턴을 이용하여 PLC 2에 대한 4개의 패킷이 2×4 직사각형 패턴(974)으로 전송된다. 패턴(974)은 패턴(972) 위에 쌓인다. PLC 1에 대한 1×8 직사각형 패턴의 사용은 각 심벌 구간에서 2개의 패킷만 전송되게 하며, 이는 최대 비트 레이트에 의해 부과된 제약일 수 있다. 최대 비트 레이트에 의해 허용된다면, PLC 1에 2×4 직사각형 패턴이 사용되어 PLC 1과 2에 대한 전체 전송 시간을 줄일 수 있다.

도 9d 및 9e에 나타낸 예는 임의의 개수의 조인트 PLC, 각 PLC에 대한 임의의 개수의 코드 블록, 및 각 PLC에 대한 임의의 모드를 커버하도록 확장될 수 있다. 슬롯들은 조인트 PLC에 대한 전체 전송 시간이 최소화되는 동시에 최대 비트 레이트를 따르도록 조인트 PLC에 할당될 수 있다.

도 8에 나타낸 외부 코딩 방식에서, 각 코드 블록의 처음 K개의 패킷은 데이터에 관한 것이고, 마지막 N-K개의 패킷은 패리티 비트에 관한 것이다. 각 패킷은 CRC 값을 포함하기 때문에, 무선 장치는 패킷의 수신된 정보 비트를 이용하여 CRC 값을 재연산하고 재연산된 CRC 값을 수신된 CRC 값과 비교함으로써 각 패킷이 정확하게 디코딩되는지 잘못 디코딩되는지를 판단할 수 있다. 각 코드 블록에서, 처음 K개의 패킷이 정확하게 디코딩된다면, 무선 장치는 마지막 N-K개의 패킷을 처리할 필요가 없다. 예를 들어, N = 16, K = 12, 그리고 코드 블록의 마지막 4개의 패킷이 제 4 프레임에서 전송되는 경우, 무선 장치는 처음 3개의 프레임으로 전송된 12개의 데이터 패킷이 정확하게 디코딩된다면 마지막 프레임에서 웨이크업할 필요가 없다. 더욱이, N-K개까지의 부정확하게 (내부) 디코딩된 패킷들의 임의의 조합은 리드 솔로몬 디코더에 의해 정정될 수 있다.

간결성을 위해, 상기 설명은 외부 코드 및 내부 코드로 이루어진 연쇄 코딩 방식을 기초로 하며, 표 1에 주어진 파라미터들에 관한 것이다. 시스템에 외부 코딩 방식이 사용될 수도 있다. 더욱이, 동일하거나 다른 파라미터들이 시스템에 사용될 수 있다. 여기서 설명하는 기술을 이용하여 시스템에 적용 가능한 특정 코딩 방식 및 파라미터들에 따라 부대역 할당 및 지정이 수행될 수 있다.

도 10은 여기서 설명하는 다중화 및 전송 기술을 이용하여 다수의 데이터 스트림을 브로드캐스트하기 위한 프로세스(100)의 흐름도를 나타낸다. 프로세스(1000)는 수퍼프레임마다 수행될 수 있다. 처음에, 1012에서 현재 수퍼프레임에 대한 액티브 PLC가 식별된다. 각 액티브 PLC에 대해, 1014에서 PLC에 대해 선택된 외부 코드(및 레이트)에 따라 적어도 하나의 데이터 블록이 처리되어 데이터 블록마다 하나씩 적어도 하나의 코드 블록을 얻는다. 1016에서, 각 액티브 PLC에는 현재 수퍼프레임에 대한 PLC 페이로드를 기초로 특정 개수의 전송 유닛이 할당된다. 일반적으로, 현재 수퍼프레임의 전송 유닛은 임의의 레벨의 입도를 갖는 액티브 PLC에 할당될 수 있다. 예를 들어, 액티브 PLC에 전송 유닛이 할당될 수 있으며, 각 슬롯은 500개의 전송 유닛을 포함한다. 1018에서, 현재 수퍼프레임의 각 프레임의 전송 유닛이 각 액티브 PLC에 지정된다. 추가로, 1016에서 각 액티브 PLC에 할당된 자원 수량에 관한 결정이 이루어질 수 있다. 1018은 각 액티브 PLC에 대한 특정 자원 지정을 제공하며, 지정 방식을 기초로 수행될 수 있다. 예를 들어, 1018에서 직사각형 패턴을 지정하는 방식 또는 스트립 내의 지그재그 세그먼트를 지정하는 방식이 이용될 수 있다. 할당은 지정에 의해 달성되는 패킷 효율에 좌우 될 수 있기 때문에 전송 유닛의 할당 및 지정은 공동으로 수행될 수 있다.

1020에서, 각 액티브 PLC에 대한 각 코드 블록은 각 프레임마다 하나씩 다수의 부블록으로 분할된다. 1022에서 각 부블록의 각 패킷은 내부 코드에 의해 인코딩되고 변조 심벌에 매핑된다. 각 PLC에 사용되는 내부 코드 레이트 및 변조 방식은 해당 PLC에 대해 선택된 모드에 의해 결정된다. 각 코드 블록에 대한 다수의 부블록이 현재 수퍼프레임의 다수의 프레임으로 전송되어 시간 다이버시티를 달성한다. 1024에서는, 현재 수퍼프레임의 각 프레임에 대해, 각 액티브 PLC에 대한 해당 프레임으로 전송될 부블록(들)의 데이터 심벌들이 PLC에 지정된 전송 유닛에 매핑된다. 1026에서, (1) 모든 액티브 PLC에 대해 다중화된 데이터 심벌들 및 (2) 파일럿, 오버헤드 및 보호 심벌로 합성 심벌 스트림이 형성된다. 합성 심벌 스트림은 추가 처리되어(예를 들어, OFDM 변조 및 조정) 시스템의 무선 장치들로 브로드캐스트된다.

여기서 설명하는 다중화 및 전송 기술은 각 수퍼프레임에서 전송되는 다수의 스트림이 무선 장치에 의해 개별적으로 복원될 수 있게 한다. 관심 대상인 소정 데이터 스트림은 (1) 모든 부대역에 대해 또는 데이터 스트림에 사용되는 부대역에 대해서만 OFDM 복조를 수행하고, (2) 데이터 스트림에 대해 검출된 데이터 심벌들을 역다중화하고, (3) 데이터 스트림에 대해 검출된 데이터 심벌들을 디코딩함으로써 복원될 수 있다. 원하는 데이터 스트림을 수신하기 위해 다른 데이터 스트림들은 완전히 또는 부분적으로 디코딩될 필요가 없다. 사용을 위해 선택된 할당 및 지정 방식에 따라, 무선 장치는 다른 데이터 스트림의 부분 복조 및/또는 부분 디 코딩을 수행하여 관심 대상인 데이터 스트림을 복원할 수 있다. 예를 들어, 다수의 데이터 스트림이 동일 OFDM 심벌을 공유한다면, 선택된 데이터 스트림의 복조는 선택되지 않은 데이터 스트림을 부분 복조하게 된다.

도 11은 기지국(110x)의 블록도를 나타내며, 이는 시스템(100)에 있는 기지국들 중 하나일 수 있다. 기지국(110x)에서, 송신(TX) 데이터 프로세서(1110)는 서로 다른 서비스를 위한 다수의 데이터 소스와 같은 하나 이상의 데이터 소스(1108)로부터 ({d ₁} 내지 {d _Nplc}로 표시되는) 다수(N_plc)의 데이터 스트림을 수신하며, 각 서비스는 하나 이상의 PLC로 운반될 수 있다. TX 데이터 프로세서(1110)는 해당 스트림에 대해 선택된 모드에 따라 각 데이터 스트림을 처리하여 대응하는 데이터 심벌 스트림을 생성하고 ({s ₁} 내지 {s _Nplc}로 표시되는) N_plc개의 데이터 심벌 스트림을 심벌 다중화기(Mux)/채널화기(1120)에 제공한다. TX 데이터 프로세서(1110)는 또한 제어기(1140)로부터 ({d ₀}으로 표시되는) 오버헤드 데이터를 수신하고, 오버헤드 데이터에 사용되는 데이터에 따라 오버헤드 데이터를 처리하며, ({s ₀}으로 표시되는) 오버헤드 심벌 스트림을 채널화기(1120)에 제공한다. 오버헤드 심벌은 오버헤드 데이터에 대한 변조 심벌이다.

채널화기(1120)는 N_plc개의 데이터 심벌 스트림의 데이터 심벌들을 이들의 지정된 전송 유닛으로 다중화하고, 파일럿 부대역 상의 파일럿 심벌 및 부대역 상의 보호 심벌을 제공한다. 채널화기(1120)는 파일럿 심벌 및 오버헤드 심벌을 각 수 퍼프레임에 선행하는 파일럿 및 오버헤드 섹션에 다중화한다(도 2 참고). 채널화기(1120)는 적절한 부대역 및 심벌 구간에서 데이터, 오버헤드, 파일럿 및 보호 심벌을 운반하는 ({s _c}로 표시되는) 합성 심벌 스트림을 제공한다. OFDM 변조기(1130)는 합성 심벌 스트림에 대한 OFDM 변조를 수행하여 송신기 유닛(TMTR; 1132)에 OFDM 심벌 스트림을 제공한다. 송신기 유닛(1132)은 OFDM 심벌 스트림을 조정(예를 들어, 아날로그 변환, 필터링, 증폭 및 주파수 상향 변환)하여 안테나(1134)로부터 전송되는 변조 신호를 생성한다.

도 12는 시스템(100)의 무선 장치들 중 하나일 수 있는 무선 장치(12Ox)의 블록도를 나타낸다. 무선 장치(12Ox)에서, 안테나(1212)는 기지국(110x)에 의해 전송된 변조 신호를 수신하고 수신 신호를 수신기 유닛(RCVR; 1214)에 전송한다. 수신기 유닛(1214)은 수신 신호를 조정, 디지털화 및 처리하여 OFDM 복조기(1220)에 샘플 스트림을 제공한다. OFDM 복조기(1220)는 샘플 스트림에 대해 OFDM 복조를 수행하여 (1) 수신된 파일럿 심벌을 채널 추정기(1222)에, 그리고 (2) 수신된 데이터 심벌 및 수신된 오버헤드 심벌을 검출기(1230)에 제공한다. 채널 추정기(1222)는 수신된 파일럿 심벌을 기초로 기지국(110x)과 무선 장치(12Ox) 간의 무선 링크에 대한 채널 응답 추정치를 유도한다. 검출기(1230)는 채널 응답 추정치에 의해 수신 데이터 및 오버헤드 심벌에 대한 검출(예를 들어, 양자화 또는 매칭 필터링)을 수행한다. 검출기(1230)는 심벌 역다중화기(Demux)/역채널화기(1240)에 "검출된" 데이터 및 오버헤드 심벌을 제공하고, 이들은 각각 전송된 데이터 및 오 버헤드 심벌의 추정치이다. 검출된 데이터/오버헤드 심벌들은 데이터/오버헤드 심벌을 형성하기 위해 사용되는 코드 비트들에 대한 로그-우도비(LLR) 또는 다른 표현으로 나타낼 수 있다. 채널 추정기(1222)는 또한 OFDM 복조기(1220)에 대해 타이밍 및 주파수 정보를 제공할 수 있다.

제어기(1260)는 복원될 하나 이상의 특정 데이터 스트림(PLC)(예를 들어, 이에 대한 사용자 선택)의 표시를 얻는다. 제어기(1260)는 선택된 각 PLC에 대한 자원 할당 및 지정을 결정한다. 무선 장치(120x)가 처음에(예를 들어, 최초 포착) 신호를 포착하고 있다면, 수신(RX) 데이터 프로세서(1250)에 의해 디코딩된 오버헤드 OFDM 심벌로부터 시그널링 정보가 얻어진다. 무선 장치(12Ox)가 수퍼프레임의 데이터 블록들을 성공적으로 수신하면, 각 수퍼프레임으로 전송된 적어도 하나의 데이터 블록의 일부인 삽입된 오버헤드 시그널링을 통해 시그널링 정보가 얻어질 수 있다. 이 삽입된 오버헤드 시그널링은 다음 수퍼프레임에서 대응하는 데이터 스트림/PLC의 할당 및 지정을 지시한다. 제어기(1260)는 MUX_RX 제어를 역채널화기(1240)에 제공한다. 역채널화기(1240)는 MUX_RX 제어를 기초로 각 심벌 구간에 대한 검출 데이터 또는 오버헤드 심벌의 역다중화를 수행하고 하나 이상의 검출 데이터 심벌 스트림 또는 검출 오버헤드 심벌 스트림을 RX 데이터 프로세서(1250)에 각각 제공한다. 오버헤드 OFDM 심벌의 경우, RX 데이터 프로세서(1250)는 오버헤드 시그널링에 사용되는 모드에 따라 검출된 오버헤드 심벌 스트림을 처리하여 디코딩된 오버헤드 시그널링을 제어기(1260)에 제공한다. 데이터 심벌 스트림(들)에 대해, RX 데이터 프로세서(1250)는 해당 스트림에 사용되는 모드에 따라 관심 대상 인 각각의 검출된 데이터 심벌 스트림을 처리하여, 데이터 싱크(1252)에 대응하는 디코딩된 데이터 스트림을 제공한다. 일반적으로, 무선 장치(12Ox)에서의 처리는 기지국(110x)에서의 처리와 상보적이다.

제어기(1140, 1260)는 기지국(110x) 및 무선 장치(12Ox)에서의 동작을 각각 지시한다. 메모리 유닛(1142, 1262)은 각각 제어기(1240, 1260)에 의해 사용되는 프로그램 코드 및 데이터를 위한 저장소를 제공한다. 제어기(1140) 및/또는 스케줄러(1144)는 액티브 PLC에 자원을 할당하고 각각의 액티브 PLC에 전송 유닛을 추가로 지정한다.

도 13은 기지국(110x)에서의 TX 데이터 프로세서(1110), 채널화기(1120) 및 OFDM 변조기(1130)의 블록도를 나타낸다. TX 데이터 프로세서(1110)는 N_plc개의 데이터 스트림에 대한 N_plc개의 TX 데이터 스트림 프로세서(1310a, 131Op) 및 오버헤드 데이터에 대한 데이터 스트림 프로세서(1310q)를 포함한다. 각 TX 데이터 스트림 프로세서(1310)는 독립적으로 각각의 데이터 스트림{d _i }을 인코딩, 인터리빙 및 변조하여 대응하는 데이터 심벌 스트림 {s _i }을 생성한다.

채널화기(1120)는 N_plc개의 데이터 심벌 스트림, 오버헤드 심벌 스트림, 파일럿 심벌들 및 보호 심벌들을 수신하는 다중화기(1320)로 구현된다. 다중화기(1320)는 제어기(1140)로부터의 MUX_TX를 기초로 적절한 부대역 및 심벌 구간에서 데이터 심벌, 오버헤드 심벌, 파일럿 심벌 및 보호 심벌을 제공하고, 합성 심벌 스트림 {s _c}를 출력한다. 부대역 그룹에 변조 심벌을 할당하는데 있어서, 각각의 부대역 그룹 내의 부대역에 의사 랜덤 방식의 변조 심벌들을 할당함으로써 추가 레벨의 (심벌) 인터리빙이 수행될 수 있다. 부대역의 할당을 간소화하기 위해, 상술한 바와 같이 PLC에 슬롯이 할당될 수 있다. 슬롯들은 예를 들어 의사 랜덤 방식으로 한 심벌 구간에서 다른 심벌 구간으로 서로 다른 부대역 그룹에 매핑될 수 있다. 이 슬롯-부대역 그룹 매핑은 특정 슬롯 인덱스와 관련된 변조 심벌들이 서로 다른 심벌 구간 동안 파일럿 부대역으로부터 서로 다른 거리를 가질 수 있게 하며, 이는 성능을 개선할 수 있다.

OFDM 변조기(1130)는 고속 푸리에 역변환(IFFT) 유닛(1330) 및 순환 프리픽스 생성기(1332)를 포함한다. 각 심벌 구간에서, IFFT 유닛(1330)은 N_tsb개의 전체 부대역에 대한 N_tsb개의 심벌들의 각 세트를 N_tsb-점 IFFT에 의해 시간 영역으로 변환하여 N_tsb개의 시간 영역 칩을 포함하는 "변환" 심벌을 얻는다. 주파수 선택적 페이딩에 의해 발생하는 심벌간 간섭(ISI)에 대항하기 위해, 순환 프리픽스 생성기(1332)는 변환된 각 심벌의 일부를 반복하여 대응하는 OFDM 심벌을 형성한다. 반복되는 부분은 순환 프리픽스 또는 보호 간격이라 한다. 순환 프리픽스 생성기(1332)는 합성 심벌 스트림 {s _c }에 대해 ({c}로 나타내는) 데이터 칩 스트림을 제공한다.

도 14는 TX 데이터 스트림 프로세서(1310i)의 블록도를 나타내며, 이는 도 13의 TX 데이터 스트림 프로세서 각각에 사용될 수 있다. TX 데이터 스트림 프로세서(1310i)는 하나의 PLC에 대한 하나의 데이터 스트림을 처리한다. 데이터 스트림 프로세서(1310i)는 기본 스트림 프로세서(1410a), 확장 스트림 프로세서(1410b) 및 비트-심벌 매핑 유닛(1430)을 포함한다. 프로세서(1410a)는 PLC에 대한 기본 스트림을 처리하고, 프로세서(1410b)는 (만일 있다면) PLC에 대한 확장 스트림을 처리한다.

기본 스트림 프로세서(1410a) 내에서, 외부 인코더(1412a)는 예를 들어 리드 솔로몬 코드에 따라 기본 스트림 데이터의 각 데이터 블록을 인코딩하여 RS 코드 블록을 생성한다. RS 코드 블록은 N개의 외부 코드화 패킷으로 구성된다. 인코더(1412a)는 또한 각 외부 코드화 패킷에 CRC 값을 첨부한다. 이 CRC 값은 에러 검출을 위해(예를 들어, 패킷이 정확하게 디코딩되는지 잘못 디코딩되는지를 판단하기 위해) 무선 장치에 의해 사용될 수 있다. 외부 인터리버(1414a)는 각 코드 블록을 부블록으로 분할하고, 각 프레임으로 전송되는 서로 다른 부블록 사이에서 패킷들을 인터리빙(예를 들어, 재정렬)하며, 수퍼프레임의 서로 다른 프레임으로 전송된 부블록들을 버퍼링한다. 내부 인코더(1416a)는 예를 들어 터보 코드에 따라 부블록의 각각의 외부 코드화 블록을 인코딩하여 내부 코드화 패킷을 생성한다. 내부 비트 인터리버(1418a)는 각각의 내부 코드화 패킷 내의 비트들을 인터리빙하여 대응하는 인터리빙된 패킷을 생성한다. 외부 인코더(1412a) 및 내부 인코더(1416a)에 의한 인코딩은 기본 스트림에 대한 전송 신뢰성을 높인다. 외부 인터리버(1414a) 및 내부 인터리버(1418a)에 의한 인터리빙은 기본 스트림 전송에 대해 각각 시간 및 주파수 다이버시티를 제공한다. 스크램블러(1420a)는 각각의 인코딩 및 비트 인터리빙된 패킷의 비트들을 PN 시퀀스로 랜덤화하고 매핑 유닛(1430)에 스크램블링된 비트들을 제공한다.

확장 스트림 프로세서(1410b)는 (만약 있다면) PLC에 대한 확장 스트림에 대한 처리를 비슷하게 수행한다. 프로세서(1410b)는 프로세서(1410a)에 사용된 것과 동일한 내부 코드, 외부 코드 및 변조 방식을 사용할 수도 있고 다른 것들을 사용할 수도 있다. 프로세서(1410b)는 확장 스트림에 대한 스크램블링 비트들을 매핑 유닛(1430)에 제공한다.

매핑 유닛(1430)은 기본 및 확장 스트림에 대한 스크램블링 비트, 기본 스트림에 대한 이득(G_bs) 및 확장 스트림에 대한 이득(G_es)을 수신한다. 이득(G_bs, G_es)은 기본 및 확장 스트림에 각각 사용할 전송 전력량을 결정한다. 기본 및 확장 스트림을 서로 다른 전력 레벨로 전송함으로써 이들 스트림에 대해 서로 다른 커버리지 영역이 달성될 수 있다. 매핑 유닛(1430)은 수신된 스크램블링 비트들을 선택된 매핑 방식 및 이득(G_bs, G_es)을 기초로 데이터 심벌에 매핑한다. 심벌 매핑은 (1) B≥1인 경우에 B개의 스크램블링 비트의 세트를 그룹화하여 B-비트 이진값을 형성하고, (2) 선택된 변조 방식에 대한 신호 성상의 지점에 대한 복소값인 각각의 B-비트 이진값을 데이터 심벌에 매핑함으로써 달성된다. 계층화 코딩이 사용되지 않는다면, 각 데이터 심벌은 M-PSK 또는 M-QAM과 같은 신호 성상의 지점에 대응하며, M = 2^B이다. 계층화 코딩이 사용된다면, 각 데이터 심벌은 복소 신호 성상의 지점에 대응하며, 이는 2개의 스케일링된(scaled) 신호 성상의 중첩에 의해 형성될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 상술한 실시예에서, 기본 및 확장 스트림은 각 수퍼프레임에 대해 동일한 수의 코드 블록을 운반한다. 기본 및 확장 스트림에 대한 코드 블록은 도 14에 나타낸 것과 같이 동시에 전송될 수도 있고, 또는 TDM 및/또는 FDM을 이용하여 전송될 수도 있다.

도 15 및 16은 여기서 설명하는 각종 형태에 따라 데이터 패킷 부분 및 패리티 부분을 포함하는 수퍼프레임의 일부와 같은 데이터 전송의 일부를 설명한다. 도 15와 관련하여, 송신부(1500)는 3개의 데이터 세그먼트(1502) 및 하나의 테일 패리티 세그먼트(1504)를 포함한다. 패리티 세그먼트마다 더 많은 또는 더 적은 데이터 세그먼트가 이용될 수도 있고, 도 15는 관련된 다수의 데이터 세그먼트에 관련하여 테일 부분에 패리티 세그먼트가 위치하는 것으로 설명하기 위한 것임을 인식할 것이다. 데이터 세그먼트(1502)는 수신기가 각각이 데이터 세그먼트를 검증(예를 들어, 에러 검출 수행, … )할 수 있게 하는 CRC 세그먼트(1506)를 포함할 수 있다. 예시에 따르면, 수신기(1214)와 같은 수신기는 데이터 세그먼트(1502)를 수신하고 디코딩하며 각각의 CRC 세그먼트(1506)를 이용함으로써 각 세그먼트(1502)가 정확함을 검증할 수 있다. 예를 들어, 데이터 세그먼트(1502) 중 어느 것에서도 에러를 검출하지 않는다면, 수신기는 패리티 세그먼트(1504)의 디코딩을 거부함으로써 전력을 보존할 수 있다.

이제 비슷한 예를 참조하면, 도 16은 더 많거나 더 적은 데이터 세그먼트(1604)가 패리티 세그먼트(1602)와 관련될 수도 있지만, 3개의 데이터 세그먼 트(1604)가 이어지는 패리티 세그먼트(1602)를 포함하는 전송부(1600)를 설명한다. 이 예에 따르면, 패리티 세그먼트(1602)는 데이터 세그먼트(1604) 디코딩 전에 디코딩될 수 있으며, 이는 데이터 세그먼트들이 사전에 검증되기 때문에(예를 들어, CRC 세그먼트가 데이터 세그먼트(1604)마다 평가될 필요가 없기 때문에) 수신기(1214)와 같은 수신기에서의 레이턴시 감소를 도울 수 있다.

도 17은 여기서 설명한 하나 이상의 형태에 따른 코드화 전송에 관련된 전력 소비를 감소시키기 위한 방법(1700)을 설명한다. 1702에서, 데이터 패킷은 관련 패리티 패킷과 함께 수신될 수 있다. 예를 들어, 도 15에 관해 상술한 바와 같은 테일 패리티 패킷과 함께 일련의 데이터 패킷이 수신될 수 있다. 다른 예에 따르면, 도 16에 관해 상술한 바와 같이 리딩(leading) 패리티 패킷과 함께 데이터 패킷이 수신될 수 있다. 1704에서, 예를 들어 각각의 데이터 패킷에 관련된 CRC를 사용함으로써 데이터 패킷 정확성이 검증될 수 있다. 모든 데이터 패킷이 정확한 것으로 증명된다면, 이러한 데이터 패킷에 관련된 패리티 패킷은 전력을 보존하기 위해 디코딩될 필요가 없다. 하나 이상의 데이터 패킷이 훼손된다면, 1706에서 패리티 패킷이 디코딩되어 훼손된 데이터 패킷(들)에 대한 정확성을 복원할 수 있다. 패리티 패킷이 데이터 패킷을 리드하는 경우에, 패리티 패킷은 하나 이상의 데이터 패킷이 훼손된 경우에는 디코딩 지연을 위해 버퍼링될 수도 있고, 또는 각 데이터 패킷에 대한 CRC 프로토콜을 수행할 필요성을 완화하기 위해 데이터 패킷 디코딩 전에 디코딩될 수도 있다.

도 18은 하나 이상의 형태에 따른 코드화 전송과 관련된 전력 소비 감소를 돕는 장치(1800)를 나타낸다. 장치(1800)는 전송 신호를 수신하는 수단(1802)을 포함할 수 있으며, 전송 신호는 데이터 패킷 및 관련 패리티 패킷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 15와 관련하여 상술한 바와 같이 테일 패티리 패킷과 함께 일련의 데이터 패킷이 수신될 수 있다. 다른 예에 따르면, 도 16에 관해 설명한 바와 같이 리딩 패리티 패킷과 함께 데이터 패킷이 수신될 수 있다. 장치(1800)는 데이터 패킷을 디코딩하고 데이터 패킷 정확성을 검증하는 수단(1804)을 더 포함할 수 있다. 데이터 패킷을 디코딩하는 수단(1804)은 예를 들어 각 데이터 패킷과 관련된 CRC를 이용함으로써 데이터 패킷 정확성을 증명할 수 있다. 다른 데이터 패킷 검증 수단(예를 들어, 체크섬, 또는 다른 어떤 적당한 검증 프로토콜)이 사용될 수도 있으며, 여기서 설명한 형태들은 CRC 프로토콜의 이용으로 제한되지 않는 것으로 당업자들에 의해 인식될 것이다. 데이터 패킷 디코딩 수단(1804)에 의해 모든 데이터 패킷이 정확한 것으로 증명된다면, 장치(1800)는 전력을 보존하기 위해 데이터 패킷에 관련된 패리티 패킷을 디코딩할 필요가 없다. 하나 이상의 데이터 패킷이 훼손된 것으로 판단된다면, 패리티 패킷 디코딩 수단(1806)은 패리티 패킷을 디코딩하여 훼손된 데이터 패킷(들)에 대한 정확성을 복원할 수 있다. 패리티 패킷이 전송 신호에서 데이터 패킷을 리드하는 경우에, 수신 수단(1802)은 하나 이상의 데이터 패킷이 훼손된 경우에는 패리티 패킷 디코딩 수단(1806)에 의한 디코딩 지연을 위해 패리티 패킷을 버퍼링할 수 있다. 대안으로, 패리티 패킷 디코딩 수단(1806)은 각 데이터 패킷에 대한 CRC 프로토콜을 수행할 필요성을 완화하기 위해 데이터 패킷 디코딩 전에 패리티 패킷을 디코딩할 수도 있다.

여기서 설명한 다중화 및 전송 기술은 각종 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 이들 기술은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에서, 기지국에서 다중화 및/또는 전송을 수행하는데 사용되는 처리 유닛은 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그래밍 가능 로직 디바이스(PLD), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다. 무선 장치에서 상보 처리를 수행하는데 사용되는 처리 유닛은 하나 이상의 ASIC, DSP 등의 내부에 구현될 수도 있다.

소프트웨어 구현에서, 여기서 설명한 기술들은 여기서 설명한 기능들을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로시저, 함수 등)로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드가 메모리 유닛(예를 들어, 메모리 유닛(1142 또는 1262))에 저장되어 프로세서(예를 들어, 제어기(1140 또는 1260))에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현될 수도 있고 프로세서 외부에 구현될 수도 있으며, 외부에 구현되는 경우 공지된 바와 같이 각종 수단에 의해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.

개시된 실시예들의 상기한 설명은 당업자들이 본 발명을 제작 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예에 대한 각종 변형이 당업자들에게 쉽게 명백할 것이며, 본원에 정의된 일반 원리들은 발명의 진의 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예들에 적용될 수도 있다. 따라서 본 발명은 본원에 나타낸 실시예들로 한정되는 것이 아니라 본원에 개시된 원리 및 신규 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위에 따르는 것이다.

Claims (33)

1. 무선 통신 방법으로서,

   수퍼프레임으로 데이터 패킷들 및 패리티 패킷들을 수신하는 단계;

   상기 데이터 패킷들이 정확한지 여부를 판단하는 단계; 및

   데이터 패킷이 부정확하다고 판단된 경우에만 패리티 패킷들을 디코딩하는 단계를 포함하는, 무선 통신 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   패리티 패킷은 하나 이상의 데이터 패킷과 관련되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 하나 이상의 데이터 패킷을 수신한 후 상기 패리티 패킷을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   각 데이터 패킷은 순환 중복 검사(CRC) 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   데이터 패킷을 디코딩하고 상기 데이터 패킷의 CRC 세그먼트에 포함된 정보를 이용하여 상기 데이터 패킷을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 하나 이상의 데이터 패킷 중 적어도 하나가 무효인 경우에 상기 패리티 패킷을 디코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   모든 데이터 패킷이 유효한 경우에 상기 패리티 패킷의 디코딩을 생략함으로써 전력 소비를 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
8. 제 2 항에 있어서,

   상기 하나 이상의 데이터 패킷 전에 상기 패리티 패킷을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 하나 이상의 데이터 패킷을 디코딩하기 전에 상기 패리티 패킷을 디코 딩하고 레이턴시(latency)를 줄이기 위해 상기 하나 이상의 데이터 패킷이 훼손되는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 하나 이상의 데이터 패킷 중 어느 것도 훼손되지 않은 경우 CRC 프로토콜을 사용하지 않고 상기 하나 이상의 데이터 패킷을 디코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 패리티 패킷을 버퍼링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    각 데이터 패킷은 순환 중복 검사(CRC) 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    데이터 패킷을 디코딩하고 상기 데이터 패킷의 CRC 세그먼트에 포함된 정보를 이용하여 상기 데이터 패킷을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 하나 이상의 데이터 패킷 중 적어도 하나가 무효인 경우에 상기 패리티 패킷을 디코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
15. 제 13 항에 있어서,

    각각의 CRC에 의해 판단될 때 상기 하나 이상의 데이터 패킷이 모두 유효한 경우 상기 패리티 패킷의 디코딩을 생략함으로써 전력 소비를 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
16. 무선 통신 환경에서 코드화 전송을 수신하는 동안 전력 보존을 용이하게 하는 장치로서,

    수퍼프레임으로 데이터 패킷들 및 패리티 패킷들을 수신하는 수신기; 및

    데이터 패킷 훼손과 관련된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 패리티 패킷들을 디코딩하는지 여부를 판단하는 프로세서를 포함하는, 전력 보존 장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    각각의 패리티 패킷은 다수의 데이터 패킷과 관련되는 것을 특징으로 하는 전력 보존 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 패리티 패킷은 관련 데이터 패킷 뒤에 수신되는 것을 특징으로 하는 전력 보존 장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 수신기는 상기 데이터 패킷들을 디코딩하고 디코딩시 CRC를 이용하여 상기 데이터 패킷들을 확인하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 프로세서는 각 데이터 패킷에 대한 데이터 패킷 유효성을 평가하여 상기 데이터 패킷이 훼손되는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 프로세서가 상기 패리티 패킷과 관련된 데이터 패킷들이 훼손되지 않은 것으로 지시하는 경우 상기 수신기는 상기 패리티 패킷을 디코딩하지 않는 것을 특징으로 하는 전력 보존 장치.
22. 수신 유닛으로서,

    수퍼프레임으로 데이터 패킷들 및 패리티 패킷들을 수신하는 수단;

    상기 데이터 패킷들이 정확한지 여부를 판단하는 수단; 및

    데이터 패킷이 부정확하다고 판단된 경우에만 패리티 패킷들을 디코딩하는 수단을 포함하는, 수신 유닛.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 수신 수단은 관련 패리티 패킷이 이어지는 데이터 패킷들의 세트를 수신하는 것을 특징으로 하는 수신 유닛.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 판단 수단은 CRC 프로토콜을 수행하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 유닛.
25. 제 22 항에 있어서,

    상기 수신 수단은 관련 데이터 패킷 세트를 수신하기 전에 패리티 패킷을 수신하는 것을 특징으로 하는 수신 유닛.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 패리티 패킷을 버퍼링하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 유닛.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 관련 데이터 패킷 세트의 각 데이터 패킷이 정확한 경우 상기 버퍼로부터 상기 패리티 패킷을 삭제하고, 상기 관련 데이터 패킷 세트의 데이터 패킷들 중 하나 이상이 부정확한 경우 상기 패리티 패킷을 디코딩하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 유닛.
28. 수퍼프레임으로 데이터 패킷들 및 패리티 패킷들을 수신하기 위한 명령;

    상기 데이터 패킷들이 정확한지 여부를 판단하기 위한 명령; 및

    데이터 패킷이 부정확하다고 판단된 경우에만 패리티 패킷들을 디코딩하기 위한 명령을 포함하는, 무선 통신 방법을 구현하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
29. 제 28 항에 있어서,

    관련 패리티 패킷을 수신하기 전에 데이터 패킷들의 세트를 수신하기 위한 명령을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
30. 제 29 항에 있어서,

    CRC 프로토콜을 수행하기 위한 명령을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
31. 제 28 항에 있어서,

    관련 데이터 패킷 세트를 수신하기 전에 패리티 패킷을 수신하기 위한 명령을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
32. 제 31 항에 있어서,

    상기 패리티 패킷을 버퍼링하기 위한 명령을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
33. 제 32 항에 있어서,

    상기 관련 데이터 패킷 세트의 각 데이터 패킷이 정확한 경우 상기 버퍼로부터 상기 패리티 패킷을 삭제하고, 상기 관련 데이터 패킷 세트의 데이터 패킷들 중 하나 이상이 부정확한 경우 상기 패리티 패킷을 디코딩하기 위한 명령을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.

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