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KR100736297B1 - 고속 데이터를 전송하는 가변 레이트 무선 채널을 위한프레임 구조 - Google Patents

고속 데이터를 전송하는 가변 레이트 무선 채널을 위한프레임 구조 Download PDF

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KR100736297B1
KR100736297B1 KR1020027009375A KR20027009375A KR100736297B1 KR 100736297 B1 KR100736297 B1 KR 100736297B1 KR 1020027009375 A KR1020027009375 A KR 1020027009375A KR 20027009375 A KR20027009375 A KR 20027009375A KR 100736297 B1 KR100736297 B1 KR 100736297B1
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Abstract

프레임 구조는 가변의 높은 데이터 레이트를 제공하기 위해서 최적화된다. 선정된 수의 프레임을 각각 포함하는 슈퍼프레임은 하나 이상의 가변 데이터 레이트에서 데이터 통신을 반송한다. 각각의 데이터 고객은 데이터 통신을 전달하는데 필요한 하나 이상의 프레임 또는 서브프레임이라고 불리는 슈퍼프레임내의 프레임의 부분들을 할당한다. 데이터 고객에 대한 할당은 고정되지 않지만, 데이터 레이트가 시간이 지나면서 변함에 따라 변하고, 또한 데이터 고객의 필요를 충족시킨다. 각각의 고속 데이터 프레임은 고속 데이터 프레임의 콘텐츠의 자기 표시를 포함한다. 이 자기 표시는 고속 데이터 프레임에 의해 서비스되는 하나 이상의 데이터 사용자 및 고속 데이터 프레임에 포함된 데이터의 데이터 레이트를 나타낸다. 각각의 고속 데이터 프레임은 둘 이상의 서브프레임으로 나뉘는 고속 데이터 프레임으로 복수의 사용자 단말을 서비스한다. 이 경우에, 추가의 자기 표시는 지정되는 사용자 단말과 제2 사용자 단말에 대해 대응하는 데이터 레이트를 정의하기 위해 제공될 수 있다. 프레임 구조는 ATM 셀을 서비스하기 위해 적용될 수 있다.
무선 통신 서비스, 데이터 프레임, ATM 셀, 데이터 레이트, 서브프레임

Description

고속 데이터를 전송하는 가변 레이트 무선 채널을 위한 프레임 구조{FRAME STRUCTURE FOR VARIABLE RATE WIRELESS CHANNELS TRANSMITTING HIGH SPEED DATA}
본 발명은 통상적으로 셀룰러 무선 통신 네트워크에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 셀룰러 무선 통신 네트워크등에서 음성 통신 및 데이터 통신의 전송에 관한 것이다.
무선 네트워크는 널리 공지되어 있다. 셀룰러 무선 네트워크는 세계의 많은 지역에서 무선 통신 서비스를 지원한다. 위성 무선 네트워크는 지구상의 대부분 지면 영역을 통해 무선 통신 서비스를 지원하는 것으로 공지되어 있다. 무선 네트워크가 초기에는 음성 통신을 서비스하기 위해 구성되었지만, 지금은 데이터 통신 또한 지원하는 것으로 알려져 있다.
데이터 통신 서비스에 대한 요구는 인터넷의 수용과 폭넓은 사용으로 폭발적으로 증가되었다. 데이터 통신은 역사적으로 유선 접속을 통해 서비스되었지만, 현재 무선 사용자들은 데이터 통신 또한 지원하는 무선 유닛을 요구하고 있다. 많은 무선 사용자들은 인터넷을 "서핑(surf)"하고, 이메일에 액세스하며, 셀룰러 폰, 무선 개인 데이터 장비, 무선 연결된 노트북 컴퓨터 및/또는 기타 무선 장치들을 사용해서 기타 데이터 통신 활동을 수행하기를 기대하고 있다. 무선 네트워크 데이터 통신에 대한 요구는 앞으로 더욱 증가할 것이다. 따라서, 무선 네트워크는 이러한 새로운 데이터 통신 요구를 서비스하기 위해 널리 생성되고 변형되고 있다.
데이터 통신을 서비스하기 위해 무선 네트워크를 사용할 때 중요한 성능 문제가 존재한다. 무선 네트워크는 처음에 잘 정의된 음성 통신의 요구를 서비스하기 위해서 디자인되었다. 일반적으로, 음성 통신은 최소 신호대 잡음 비(SNR)를 갖는 유지 대역폭 및 연속성이 요구된다. 반면에, 데이터 통신은 매우 다른 성능 요건을 갖는다. 데이터 통신은 일반적으로 집중적(bursty)이고 비연속적이며, 액티브 영역에서 상대적으로 고 대역폭을 요구한다. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 서비스하는데 있어서 어려움을 이해하기 위해서는, 셀룰러 무선 네트워크의 구조 및 동작을 알아야 한다.
셀룰러 무선 네트워크는 각각의 서비스 커버리지 영역내에서 사용자 단말로 무선 통신하는 "네트워크 인프라 구조"를 포함한다. 네트워크 인프라 구조는 일반적으로, 각각의 셀(또는 섹터)내에서 각각 무선 통신을 지원하는 서비스 커버리지 영역 전체에 퍼져있는 복수의 기지국을 포함한다. 기지국은 기지국 제어기(BSC)와 연결되고, 각각의 BSC는 복수의 기지국을 서비스한다. 각각의 BSC는 이동 교환 센터(MSC)와 연결되어 있고, 각각의 BSC는 일반적으로 직접 또는 간접적으로 인터넷과 연결되어 있다.
동작에서, 사용자 단말은 하나(또는 그 이상)의 기지국과 통신한다. 해당 기지국과 연결된 BSC는 MSC와 해당 기지국 사이에서 음성 통신의 루트를 정한다. MSC는 또 다른 MSC 또는 일반 전화 교환망(public switched telephone network: PSTN)와 음성 통신의 루트를 정한다. BSC는 인터넷과 연결된 패킷 데이터 네트워크와 서비스를 제공하는 기지국 사이의 데이터 통신의 루트를 정한다.
기지국과 사용자 단말 사이의 무선 링크는 예를 들어, AMPS, TDMA, CDMA, GSM 등 복수의 동작 표준 중의 하나에 의해 정의된다. 3G, 4G 동작 표준 뿐만 아니라 이들 동작 표준은 무선 링크가 할당되고, 셋업되고, 서비스되고, 해체되는 방식을 정의한다. 이들 동작 표준은 음성 및 데이터 통신 둘 다를 만족스럽게 서비스하는 동작을 나타내야 한다. 1999년 3월 31일에 출원한 유럽 특허 출원 EP 0 905 939 A(Lucent Technology Inc.)는 음성 및 데이터 통신 둘 다를 서비스하는 시스템에 관하여 설명하고 있다.
무선 네트워크 인프라 구조는 낮은 비트 레이트의 음성 통신 및 가변 레이트의 데이터 통신 둘 다를 지원해야만 한다. 보다 구체적으로, 네트워크 인프라 구조는 데이터 레이트가 높고 지연에 둔감한(delay tolerant) 데이터 통신과 함께 데이터 레이트가 낮고 지연에 민감한(delay sensitive) 음성 통신을 전송해야 한다. 음성 통신이 일반적으로, 예를 들어, 평균 2분 이상 동안 액티브 상태로 남아 있는 긴 홀드(hold) 시간을 가지는 반면에, 높은 데이터 레이트/지연에 둔감한 데이터 통신은 집중적이고, 아주 가끔씩만 액티브 상태에 있다. 음성 통신의 채널 할당 요건과는 대조적으로, 채널은 스펙트럼을 낭비하지 않기 위해서, 데이터 통신에 자주 할당 및 할당 해제되어야만 한다. 데이터 통신에 대한 채널의 이러한 할당 및 할당 해제는 상당한 오버헤드를 소비한다.
또한, 음성 통신이 데이터 통신보다 우선권을 가져야 하기 때문에, 데이터 통신에는 종종 리소스가 거의 또는 전혀 할당되지 않는 경우가 있다. 데이터 사용자는 채널의 음성 사용자와 함께 경합해야 할 뿐만 아니라, 채널을 사용하는 다른 데이터 사용자들과도 경합해야만 한다. 대부분의 동작 시나리오에서, 데이터 통신을 충분히 서비스하기 위해 채널을 획득하고, 그 채널을 유지하는 것은 매우 어려운 일이다. 채널 할당이 네트워크 인프라 구조에 의해 너무 이르게 할당 해제되면, 데이터 통신은 중단되고 무선 링크의 물리층 상의 프로토콜층에 장애를 일으킬 것이다.
그러므로, 스펙트럼 용량의 낭비를 최소로 하면서, 지연에 민감하고 데이터 레이트가 낮은 음성 통신과 지연에 둔감하고 데이터 레이트가 높은 데이터 통신을 모두 반송할 수 있는 통신 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 할당된 스펙트럼의 낭비없이 복수의 데이터 사용자에 대해서 집중적인 데이터 트래픽을 서비스하는 통신 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 셀룰러 무선 네트워크의 일부를 도시하는 시스템도.
도 2는 본 발명에 따른 슈퍼프레임 및 고속 데이터 프레임의 구조를 도시한 블록도.
도 3은 데이터만을 반송하는 본 발명에 따른 고속 데이터 프레임의 구조를 도시한 블록도.
도 4A 및 도 4B는 데이터 통신만을 반송하는 본 발명에 따라 형성된 슈퍼프레임의 예들을 도시한 블록도.
도 5는 음성 및 데이터 통신 모두를 반송하는 본 발명에 따른 슈퍼프레임의 구조를 도시한 블록도.
도 6A 및 도 6B는 음성 및 데이터 통신 모두를 반송하는 본 발명에 따라 형성된 슈퍼프레임의 구조를 도시한 블록도.
도 7은 음성 및 데이터 통신 모두를 반송하는 본 발명에 따른 고속 데이터 프레임의 구조를 도시한 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 복수의 서비스 대상 사용자 단말에 대하여 순방향 링크 데이터 레이트 및 코딩 레이트를 결정하는 동작을 도시한 논리도.
도 9는 본 발명에 따른 슈퍼프레임을 구성하는 동작을 도시한 논리도.
도 10은 본 발명의 슈퍼프레임 구조를 생성 및 처리하기 위한 장치의 일례를 도시한 블록도.
도 11은 각 사용자 데이터 경로가 부분적으로 개별 처리될 수 있는 본 발명의 슈퍼프레임 구조를 생성 및 처리하기 위한 장치의 다른 예를 도시한 블록도.
도 12는 음성 및 데이터 통신이 부분적으로 개별 처리될 수 있는 본 발명의 슈퍼프레임 구조를 생성 및 처리하기 위한 장치의 일례를 도시한 블록도.
도 13은 본 발명에 따라 구성된 기지국을 도시한 블록도.
도 14는 본 발명에 따라 구성된 사용자 단말을 도시한 블록도.
본 발명에 따른 통신 시스템은 지연에 둔감한(tolerant) 높은 데이터 레이트의 데이터 통신 및 지연에 민감한(intolerant) 낮은 비트 레이트의 음성 통신 모두를 서비스하는데 최적화되어 있는 시분할 다중화(Time Division Multiplexed: TDM) 슈퍼프레임/프레임 구조를 채용한다. 본 발명의 TDM 프레임 구조는 서브프레이밍(sub-framing) 동작을 사용하여 지연에 둔감한 높은 데이터 레이트의 데이터 통신뿐만 아니라, 데이터 레이트가 낮고 지연에 민감한 음성 통신 모두를 포함하는 전송의 유연한 프레이밍을 지원한다. 따라서, 본 발명의 시스템 및 방법은 데이터 통신만으로 된 무선 트래픽뿐만 아니라 음성 통신과 데이터 통신이 조합된 무선 트래픽에 대해서도 상당한 이점을 제공한다.
본 발명의 TDM 프레임 구조는, TDM 프레임 구조를 공유하는 서로 다른 사용자 단말에 대해 서로 다른 데이터 레이트가 지원될 수 있도록, 데이터 레이트 매칭을 채용한다. 순방향 링크상에서 사용될 때, 기지국은 사용자 단말에 의해 보고된 채널 품질에 따라서 복수의 서비스되는 사용자 단말 각각에 대한 데이터 레이트를 선택한다. 그리고, 기지국/네트워크 인프라 구조는 충분한 서비스 레벨이 충족되도록 필요한 음성 및 데이터 통신을 서비스하도록 슈퍼프레임을 구성한다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 순방향 링크 전송은 복수의 슈퍼프레임으로 형성되고, 각 슈퍼프레임은 선정된 수의 프레임을 포함한다. 각 프레임은 하나 또는 그 이상의 데이터 레이트로 음성 통신을 반송한다. 슈퍼프레임의 크기는 일반적으로 20ms인 음성 통신의 지연 허용 범위(delay tolerance)에 의해 제한된다. 각각의 음성 고객에게는 슈퍼프레임 내의 낮은 데이터 레이트의 지연 시간(latency)이 짧은 음성 통신을 전달하는데 필요한 만큼의 하나 이상의 프레임 또는 프레임의 부분들(서브프레임)이 할당된다. 음성 통신을 반송하는데 필요하지 않은 슈퍼프레임내의 소정의 프레임/서브프레임은 적합한 데이터 레이트 요건을 갖는 보다 고속의 데이터를 반송하는데 할당된다. 또한, 프레임 각각은 음성 및 데이터 통신 모두를 반송할 수 있다.
이롭게도, 본 발명은 동일한 순방향 링크를 통해서 음성 고객을 지원하는 동시에 높은 데이터 레이트 고객을 지원한다. 본 발명은 또한 복수의 음성 고객을 동일한 높은 데이터 레이트의 프레임 상의 다른 데이터 사용자와 함께 수용하도록 대역폭을 효율적으로 조정한다.
또한, 본 발명의 시간 공유 측면은 데이터 사용자를 서비스하는데 주요한 이점을 제공한다. 시분할 다중화된 단일의 순방향 링크 상에서 복수의 데이터 사용자를 서비스함으로써, 모든 할당된 스펙트럼을 데이터 사용자를 서비스하는데 사용함으로써 처리 결과를 최대화할 수 있다. 따라서, 할당되는 스펙트럼이 낭비되는 일은 없다. 또한, 본 슈퍼프레임 구조는 서로 다른 데이터 레이트를 지원하는 사용자 단말을 서비스할 수 있다. 더욱이, 각각의 슈퍼프레임이 분리되어 구성되기 때문에, 각각의 슈퍼프레임은 서로 다른 사용자 단말을 서로 다른 데이터 레이트로 서로 다른 서비스 레벨에서 서비스할 것이다.
본 발명의 슈퍼프레임의 프레임 구조는 EDRI(explicit data rate indicator: 명시 데이터 레이트 표시자)/사용자 표시자(들)를 포함하는데, 이는 그 프레임의 데이터가 어떤 사용자 단말(들)에 대해 또한 어떤 데이터 레이트(들)로 존재하는 지를 명시적으로 표시한다. 따라서, 사용자 단말은 어떤 프레임이 자신에 대한 것인지 결정하고, 어떤 데이터 레이트로 프레임이 전송될 것인지를 판정한다. 명시 데이터 레이트 표시자(들)/사용자 표시자(들)은 사용자 단말이 쉽게 해석할 수 있도록 최소의 인코딩만을 필요로 한다. 프레임에 포함된 이러한 명시 표시자들에 의해, 사용자 단말은 다른 사용자 단말에 대한 데이터를 무시하고, 이러한 데이터에 대한 디코딩의 높은 처리 요건을 회피할 수 있다.
이러한 명시 데이터 레이트 표시자/사용자 표시자의 한 실시예에서, 슈퍼프레임 표시자의 각 프레임내의 헤더는 프레임에 대한 데이터 레이트와, 프레임내의 데이터가 대상으로 하는 사용자 단말을 표시한다. 헤더는 또한 사용자 단말이 순방향 링크 채널 품질을 판정하는데 사용하는 파일롯 신호를 포함할 수 있다. 또한, 헤더는 해당 기지국에 의해 서비스되는 복수의 사용자 단말에 대한 전력 제어 비트를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 프레임은 프레임의 전반부에 대한 데이터 데이터와 사용자 단말을 나타내는 제1(primary) 헤더 및 프레임의 후반부에 대한 데이터 레이트와 사용자 단말을 나타내는 제2(secondary) 헤더를 포함한다.
본 발명에 따르면, 각각의 슈퍼프레임/프레임은 복수의 사용자 단말을 서비스한다. 따라서, 본 발명에 따른 동작은 각각의 슈퍼프레임을 어떻게 구성하고 전송할 것인지를 결정하는 것이다. 일반적으로, 각각의 셀/섹터 내에서 서비스되는 각각의 사용자 단말은, 모니터하는 복수의 순방향 링크 트래픽 채널의 품질 및/또는 각각의 모니터된 순방향 링크 트래픽 채널상에 지원하는 데이터 레이트의 표시를 서비스하는 기지국에 보고한다. 기지국, 기지국 제어기, 또는 기타 네트워크 인프라 구조 구성 요소는 이러한 정보를 수신하여, 서비스되는 각 사용자 단말의 최대 데이터 레이트를 결정한다.
다음으로 기지국은 다음 슈퍼프레임 내에서 어떤 사용자 단말이 음성 통신 서비스를 필요로 하는지를 결정한다. 음성 통신 서비스를 필요로 하는 사용자 단말에 대해 지원되는 최대 데이터 레이트와 상기 정보에 기초해서, 기지국은 음성 통신이 슈퍼프레임에 의해 서비스된다면, 음성 통신에 대한 적어도 하나의 프레임/서브프레임을 할당하고, 음성 통신에 대한 적어도 하나의 데이터 레이트를 결정한다. 이 동작에 따라서, 동일한 데이터 레이트를 지원하는 사용자 단말은 프레임/서브프레임을 공유하게 된다.
기지국이 모든 음성 통신을 할당한 다음에는, 다음 슈퍼프레임에서 어떤 사용자 단말이 데이터 통신 서비스를 받을 것이며 또한 어떤 서비스 레벨로 할 것인지를 결정한다. 이 결정과 각각의 사용자 단말에 서비스되는 최대의 데이터 레이트에 따라서, 기지국은 데이터 통신을 위한 사용자 단말에 프레임/서브프레임을 할당한다. 음성 통신 서비스 할당에서와 마찬가지로, 동일한 데이터 레이트로 데이터 통신에 할당되는 사용자 단말은 프레임/서브프레임을 공유한다. 따라서, 데이터만을 할당하는 동작은, 음성/데이터 할당에서는 음성 사용자 단말은 데이터만의 사용자 단말보다 우선권을 갖는다는 점을 제외하면, 음성/데이터 할당과 유사하다.
본 발명의 다른 특성 및 장점들은 본 발명의 첨부 도면과 그에 대한 참조 번호로 되어 있는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 복수의 사용자 단말들(106-122)이 본 발명에 따라 시분할 다중화(TDM) 순방향 링크를 공유하는 셀룰러 시스템(100)의 일부분을 도시한 시스템도이다. 도시된 셀룰러 시스템(100)의 인프라 구조로는 기지국(102)과 네트워크 인프라 구조(104)를 포함한다. 이들 구성 요소들은 일반적으로 공지된 것이므로, 본 발명의 교시와 관련된 구성 요소들에 대해서만 설명할 것이다. 셀룰러 시스템(100)은 본 발명에 따라 변경 적용되는 CDMA 표준, 예를 들면, 본 명세서에서 설명되는 동작들에 따라 변경 적용가능한 IS-95B, IS-2000, 3GPP, W-CDMA, 또는 다른 CDMA 표준에 따라 동작한다. 특히, 고속 데이터(HSD) 1xEV 표준 데이터 온리(DO), HDS 1xEV 표준 데이터 및 음성(DV), 및 3GPP HSD 표준이 본 발명의 소정 양상들에 따라 동작할 수 있다.
기지국(102)은 대응하는 지리적 영역 (예를 들면, 셀 또는 섹터(들)) 내에 무선 서비스를 제공한다. 기지국은 사용자 단말(106-122)에 의한 순방향 링크 및 적어도 하나의 역링크를 설정한다. 일단 이들 링크들이 설정되면, 기지국(102)은 음성 통신과 데이터 통신을 사용자 단말(106-122)로 전송한다. 반면, 사용자 단말(106-122)은 음성 통신과 데이터 통신을 역링크 상에서 기지국(102)으로 전송한다.
소정의 사용자 단말들 (예를 들면, 음성 단말(118, 120 및 122))은 음성 통신만을 서비스한다. 또한, 다른 사용자 단말들 (예를 들면, 데이터 단말(112), 자동 판매기(114) 및 신용카드 단말(116))은 데이터 통신만을 서비스한다. 또한, 이들 사용자 단말들 중 적어도 일부 (예를 들면, 데스크톱 컴퓨터(106), 랩톱 컴퓨터(108), 및 착용식(wearable) 컴퓨터(110))가 음성 통신 및 데이터 통신 모두를 서비스한다.
음성 및 데이터 통신을 서비스할 때, 기지국(102)은 단일 순방향 링크 채널(F-CH)이 모든 사용자 단말들(106-122)을 서비스하도록 지원한다. 기지국(102)과 사용자 단말(106-122)은 상호적으로 복수의 역링크 채널(R-CH)이 사용자 단말들(106-122) 각각을 서비스하도록 설정하는 동작을 행한다.
F-CH의 공유를 수행하기 위해서, F-CH는, 각각이 복수의 서브프레임들을 포함하는 복수의 프레임들을 포함한 TDM 슈퍼프레임 구조를 이용한다. 이들 슈퍼프레임/프레임 구조는 음성 채널들의 낮은 비트 레이트 요건에 불리하게 작용하지 않으면서, 음성 통신과 데이터 통신 모두를 융통성있게 반송한다. 더욱이, 이러한 슈퍼프레임/프레임 구조는 임의의 주요한 할당된 대역폭을 낭비하지 않고 서비스된 사용자 단말들 간의 유효 할당 대역폭을 정당하게 할당함으로써 효과적으로 데이터 통신을 지원할 수 있다.
이러한 슈퍼프레임 구조에서, 각 슈퍼프레임은 정수개의 프레임들을 포함하고, 프레임들 각각은 정수개의 서브프레임들을 포함한다. 프레임/서브프레임들 각각은 음성 통신, 데이터 통신, 또는 음성 통신과 데이터 통신의 조합을 반송한다. 데이터 레이트는 프레임/서브프레임 내에 서비스되는 사용자 단말(들) 및 사용자 단말(들)에 의해 보고된 사용자 단말(들)에 대한 개별 채널 품질 표시자에 따라 결정된 프레임/서브프레임에 대해 선택된 데이터 레이트에 의해 프레임마다 가변가능하다. 따라서, 각 슈퍼프레임은 전형적으로 복수의 상이한 데이터 레이트로 복수의 사용자 단말들을 서비스한다. 또한, 각 슈퍼프레임은 전형적으로 모든 유효 스펙트럼이 사용될 수 있도록 음성 및/또는 데이터로 채워진다.
본 발명의 상술한 실시예에서, F-CH는 확산 스펙트럼 코드 분할 다중화 채널이다. F-CH은 단일 사용자 단말을 임의의 제공된 시간에 서비스한다. 채널 처리량을 증가시키기 위해, 임의의 제공된 시간에 서비스되는 순방향 링크 전송은 그의 전송 이전에 16 월시(Walsh) 코드의 세트로 변조된다. 따라서, F-CH은 사용자 단말들을 구별하기 위해 어떠한 코드도 공유하지 않는다.
그러한, 슈퍼프레임의 프레임들/서브프레임들의 일부분은, 슈퍼프레임/프레임/서브프레임의 특정 부분이 각각의 서비스되는 사용자 단말에 의해서 개별적으로 수신되도록 개별적으로 상이한 월시 코드들로 변조된다. 이러한 데이터의 일례가 전력 제어 데이터, 예를 들면, F-CH 상으로 전송되지만 역링크 전송의 전송 전력을 제어하는데 이용되는 전력 제어 비트들이다. 복수의 상이한 사용자 단말들에 대해 지정된 복수의 전력 제어 비트들은 개별적으로 복수의 대응하는 윌시 코드들로 변조되고 동시에 슈퍼프레임/프레임/서브프레임 내에 F-CH 상으로 전송된다. 그 다음, 사용자 단말들이 이들 슈퍼프레임/프레임/서브프레임의 세그먼트들을 디코드하여 이들 개개의 전력 제어 비트들을 수신한다.
역링크 상에서의 데이터 처리량의 요건은 실제로 순방향 링크 상의 데이터 처리율의 요건보다 낮기 때문에, 역링크들은 종래의 역링크 CDMA 기술들을 이용하여 서비스된다. 본 발명에 따르면, 사용자 단말들은 F-CH 채널 품질, 예를 들면, 파일롯 신호 강도/간섭비, 또는 최대로 지원가능한 데이터 레이트를 결정하고, 이들 채널 품질을 역링크 상의 적어도 하나의 서비스를 제공하는 기지국으로 보고한다. 각 사용자 단말에 의해 보고된 F-CH 채널 품질과 부가적 요인들에 기초하여, 기지국은 슈퍼프레임의 프레임들/서브프레임들을 사용자 단말들에 할당한다.
이들 슈퍼프레임의 사이즈는 낮은 레이턴시 서비스(음성 통신)를 위한 지연 허용 범위에 의해서 제한된다. 이 지연 허용 범위 (예를 들면, 20㎳)에 기초하여, 동일한 존속 시간의 슈퍼프레임을 형성하기 위해서 정수개의 프레임들이 포함된다. 각 슈퍼프레임에서, 음성 통신을 전달하는데 필요한 프레임들 또는 프레임의 일부분만이 각 음성 요구 고객에 할당된다. 데이터 통신들은 음성 통신을 반송할 때 사용되지 않은 나머지 프레임들 또는 프레임들의 일부분에 할당된다. 바람직하게는, 음성 호출들이 슈퍼프레임의 개시부에서 밀집된다. 음성 및 데이터 통신의 슈퍼프레임으로의 할당은 도 6A 및 도 6B를 참조한 예에 의해서 이하에 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 슈퍼프레임 및 고속 데이터 (HSD) 프레임들의 구조를 도시한 블록도이다. 슈퍼프레임 구조는 F-CH 상으로 전송되어 F-CH에 있는 다른 요구 조건들에 적합하게 된다. 특히 400㎳마다, 기지국(102)은 방송 채널 (BCCH) 필드를 F-CH 내로 전송한다. 따라서, 정수배의 슈퍼프레임들은 BCCH의 타이밍 요구 조건에 적합하게 된다. 본 명세서에서 설명한 바와 같이, 각 슈퍼프레임은 20㎳ 길이를 갖고 16 HSD 프레임들을 포함하는데, HSD 프레임 각각은 1.25㎳의 존속 시간을 갖는다. 이러한 구조에 의해서, BCCH 필드는 76.8 kbps의 데이터 레이트로 8 HSD 프레임들을 이용하여 400㎳마다 전송된다. 더욱이, 20번째 20㎳마다 슈퍼프레임은 BCCH 필드를 포함할 것이다.
설명한 바와 같이, 각 20㎳ 슈퍼프레임은 음성 통신 및/또는 데이터 통신을 포함할 수 있다. 슈퍼프레임 구조는 기지국(102)에 의해서 F-CH 상에서 서비스받는 복수의 사용자들에 의해 공유된다. 따라서, 20㎳ 슈퍼프레임은 전송 중인 기지국(102)에 대한 모든 F-CH 요구 조건들을 서비스하고 기지국(102)의 모든 순방향 링크 음성 통신 요구 조건 및 데이터 통신 요구 조건을 지원한다.
도 3은 데이터를 전송하는 본 발명에 따른 고속 데이터 프레임(300)의 구조를 도시한 블록도이다. HSD 프레임(300)은 F-CH 상으로 전송되고 존속 시간은 1.25㎳이다. HSD 프레임(300)은 1536 칩들 및 각각이 192 칩들을 포함하는 8 서브프레임을 포함한다. 그러나, HSD 프레임(300)에 대하여 사이즈, 칩 개수, 서브프레임의 개수 및 다른 특정 구조적 품질은 예시적인 것이고, HSD 프레임(300)은 본 발명의 기술 교시 내에 포함되는 한 다른 사이즈 및 구조를 가질 수 있다.
이러한 프레임 구조에 있어서, 제1 HSD 서브프레임은 프레임용의 헤더로서 작용하고, 파일롯 신호(32 칩들), 양측의 예정된 사용자 단말들을 식별하고 HSD 프레임(128 칩들)에 대한 적어도 하나의 데이터 레이트를 가리키는 명시 데이터 레이트 표시(EDRI) 필드, 및 복수의 전력 제어 비트 (32 칩들)를 포함한다. HSD 프레임은 또한 HSD 프레임(300)의 제5 서브프레임에 포함되는 제2 EDRI를 포함한다.
파일롯 신호들은 모든 기지국들 중에서 동기화되고 타이밍을 목적으로 그리고 채널 품질 평가를 목적으로 모두 사용된다. 사용자 단말들은 파일롯 신호들을 수신하고, 이 수신된 파일롯 신호들의 세기에 기초하여 대응하는 간섭 레벨들이 채널 품질 표시자를 평가한다. 각 사용자 단말은 역링크를 서비스하는 기지국에 결정된 적어도 하나의 채널 품질 표시를 보고한다. 이러한 채널 품질 표시 보고, 예를 들면 파일롯 세기 관리 메시지는 R-CH 또는 리버스 액세스/제어 채널 중의 하나를 통해 서비스를 제공하는 기지국에 보고된다.
한 채널 품질 표시는 개개의 파일롯 신호/채널에 대한 캐리어 대 간섭 (C/I; carrier-to-interference) 비이다. 따라서, 본 발명에 따른 한 동작에서, 사용자 단말은 각 파일롯 신호에 대해 측정된 C/I 비를 보고한다. 이러한 보고는 사용자 단말에 의해 인가된 임계값에 기초하여 제한될 수 있다. 다른 동작에서, 사용자 단말은 각 수신된 파일롯 신호들에 대한 채널 품질을 보고하는 대신에, 각 대응하는 채널에 대한 최대 지원가능한 데이터 레이트를 결정하여 그 최대 지원가능한 데이터 레이트를 그의 서비스중인 기지국에 보고한다. 그렇게 하면, 기지국/네트워크 인프라 구조는 보고된 채널 품질을 이용하여 어떤 기지국으로부터 순방향 링크 음성 통신 및/또는 데이터 통신을 사용자 단말로 전송할 것인지 및 최대 데이터 레이트를 갖는 것은 무엇인지를 결정한다.
상술된 실시예에서, 파일롯 신호는 모든 제로(zero) 비트를 포함하고 32 칩 월시 코드로 인코드된다. 파일롯 신호 월시 코딩을 위해서는 총 32 월시 코드들이 존재하고, 개별 월시 코드들이 파일롯 신호들을 다른 파일롯 신호와 구별하는데 이용된다. 파일롯 신호는 또한 복잡한 의사 잡음(PN) 확산 처리된 후에 전송된다. 이러한 인코딩에 의해 15 ㏈ 처리 이득이 얻어진다.
1차 EDRI (및 포함된다면 2차 EDRI)은 HSD 프레임(300) 내에 포함된 데이터에 대하여 데이터 레이트의 명시 표시들, 데이터가 예정된 사용자 단말의 식별자들, 및 HSD 프레임(300) 내의 데이터의 상대 위치를 제공한다. 도 7 및 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명되어지는 것처럼, HSD 프레임은 음성 및 데이터 통신을 모두 포함할 때, EDRI는 또한 음성 통신에 관한 부가 정보를 제공한다. 도 3의 데이터의 실시예에서, EDRI는 HSD 프레임(300)을 위한 데이터 레이트를 나타내는 복수의 비트들 및 HSD 프레임(300) 내의 데이터가 예정된 하나 이상의 사용자 단말들을 식별하기 위한 복수의 비트들을 포함한다.
제2 EDRI가 포함될 때, 제1 EDRI는 HSD 프레임(300)의 제1 3개의 데이터 반송 서브프레임들(2-4)을 위한 사용자 단말 및 데이터 레이트를 나타낸다. 그 다음 제2 EDRI는 HSD 프레임(300)의 최종 4개의 데이터 반송 서브프레임들(5-8)이 예정된 사용자 단말을 가리킨다. 제2 EDRI가 포함될 때 이는 제5 서브프레임의 일부분을 점유하고 제5 서브프레임의 나머지 부분은 데이터로 채워진다. 또한, 다른 실시예에서, 각 HSD 프레임(300)은 단지 두 개의 사용자 단말을 서비스할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서는, 각 HSD 프레임(300)이 2개 이상의 사용자 단말을 서비스할 수 있다.
헤더는 F-CH에 의해 현재 서비스되는 사용자 단말들이 이들의 역링크 전송 전력을 증가 또는 감소시키게 하는 전력 제어 비트(PCB)를 더 포함한다. 본 실시예에서, PCB는 F-CH의 I 및 Q 브렌치로 개별적으로 천공된다. 각 사용자에 대하여, 각 전력 제어 비트는 16 월시 코드들 중의 하나에 의해서 변조된다. 그 다음 이들 월시 인코드된 출력들이 2배의 PN 확산 코드에 의해서 변조된다. 따라서, 이러한 변조 타입들에 의해, 최대 16명의 사용자들은 I 브렌치 상으로 서비스되고 최대 16명의 사용자들은 Q 브렌치 상으로 서비스되어 프레임당 총 32명의 사용자들의 역링크 전력 제어가 PCB 비트들을 통해 제어될 수 있다.
본 발명은 또한 TDM 프레임들을 이용하여 비동기식 모드 전송(ATM: Asynchronous Mode Transmission)에 적용가능하다. ATM 통신에서는, 셀로 공지된 기본 유닛들로 정보가 전송된다. 각 ATM 셀은 53 바이트로 구성되는데, 5 바이트는 헤더 필드를 구성하고 나머지 48 바이트는 사용자 정보 필드를 구성한다. 하나 이상의 ATM 셀들은 TDM 프레임내에 삽입된다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 고객들로부터의 ATM 셀들은 프레임 또는 슈퍼프레임들이 동일한 슈퍼프레임 내에서 상이한 전송 레이트로 데이터를 반송하도록 상술한 것과 유사한 방식으로 본 발명의 서브프레임 구조에 삽입되고, 데이터 레이트 전송 레이트는 시간에 따라 변경할 수 있다. 5바이트 ATM 헤더의 가상 경로 식별자와 가상 회로 식별자 필드는 개별적으로 데이터 필드 내에 포함될 수 있거나 프레임 헤더의 EDRI 필드안으로 통합될 수 있다. ATM 애플리케이션층(5)(AAL5)용의 메시지의 종료를 표시하기 위해, 한 개의 추가 비트가 데이터 안에 천공될 수 있다. 더욱이, 다른 ATM 필드들이 선택적으로 데이터 프레임들 안으로 천공될 수 있다. ATM 셀이 HSD 프레임의 2개의 서브프레임들을 소비하는 것을 보여주는 반면 ATM 셀이 이용하는 서브프레임들 또는 셀들의 개수는 프레임들/서브프레임들에 의해 서비스되는 데이터 레이트에 의존한다.
예로서, 프레임 존속 시간이 1.25㎳ 이고, 데이터 레이트가 153.6kbps일 때, 슈퍼프레임의 각 프레임은 각각이 192 칩들로 이루어진 8 서브프레임으로 분할된다. 본 예에서, 48 바이트를 포함하는 ATM 셀 정보 패킷은 2개의 프레임마다 분포된다. 유리하게는, 본 발명은 보완적인 또는 대응한 네트워크 상에서 음성 호출을 표시하지 않으면서도 동시에 음성 호출을 수행하는 능력 데이터 호출 고객에게 제공한다. 다른 장점으로서, 음성 호출은 효율성 및 데이터 트래픽 속도에 부정적인 영향을 주지 않으면서 데이터 호출과 동일한 고속 액세스 네트워크에 의해서 반송된다.
도 4A 및 도 4B는 데이터만을 반송하는 본 발명에 따라 형성된 슈퍼프레임의 일례를 도시한 블록도이다. 이제 도 4A를 참조하면, 제1 시간 T1에서, 사용자 1에게 153.6kbps로 하나의 데이터 전송을 행하고, 사용자 2 및 3에게 307.2kbps로 2개의 데이터 전송을 행하며, 사용자 4 및 5에게 1228.8kbps로 2개의 데이터 전송이 행해진다. 도시한 바와 같이 사용자 1로의 데이터 전송은 프레임 1 및 2를 점유하고, 사용자 2로의 데이터 전송은 프레임 3의 1/2를 점유하며, 사용자 3으로의 데이터 전송은 프레임 3의 1/2과 프레임 4와 5 모두를 점유한다. 또한, 부분적으로 도시된 바와 같이, 사용자 4 및 5로의 데이터 전송은 프레임 6 내지 16을 모두 점유한다.
이제 도 4B을 참조하면, 계속되는 시간 T2에서, 채널 및 간섭 조건(C/I)이 변화되고, 따라서 소정의 데이터 통신이 새로운 데이터 레이트를 요구한다. 더욱이 F-CH을 위한 처리량 조건에 기초하여, 각 사용자 단말을 위한 할당이 또한 변화된다. 따라서 사용자 1 및 2를 위한 데이터 전송이 이제 307.2kbps로 전송되고, 사용자 3, 4 및 5로의 데이터 전송은 이제 1228.8kbps로 전송된다. 새로운 할당 및 데이터 레이트 지정은 사용자 1 데이터가 프레임 1의 모두와 프레임 2의 1/2를 점유한다. 사용자 2는 프레임 2의 1/2를 점유한다. 또한, 사용자 3은 프레임 3 및 4의 모두와 프레임 5의 1/2를 할당받는다. 더욱이, 부분적으로 도시한 바와 같이, 사용자 4 및 5는 프레임 5의 1/2과 프레임 6 내지 프레임 16의 모두를 할당받는다.
도 5는 음성 통신 및 데이터 통신이 F-CH 상에 전송된 슈퍼프레임(500)을 공유하는 본 발명에 따른 슈퍼프레임(500)의 구조를 도시한 블록도이다. 20 ㎳ 존속 시간의 슈퍼프레임(500)이 음성 호출이 데이터 통신과 함께 지원되는 슈퍼프레임(500)을 구성하는 16개의 1.25 ㎳ 프레임들로 이루어진다고 가정한다. 두 개의 프레임들, 프레임 1 및 프레임 2는 76.8 kbps의 데이터 레이트로 음성 호출을 반송할 필요가 있고, 따라서 슈퍼프레임(500)의 프레임 1 및 프레임 2는 음성 호출에 할당된다. 나머지 프레임들, 프레임 3 내지 프레임 16은 데이터를 반송한다. 따라서 슈퍼프레임은 단지 하나의 음성 호출을 반송한다.
음성 호출을 지원하는데 필요한 슈퍼프레임(500) 내의 프레임들의 개수는 데이터 레이트에 의해서 결정된다. 76.8kbps의 데이터 레이트로, 각 프레임은 음성 호출의 1/2를 지원할 수 있다. 153.6 kbps에서 각 프레임은 1 음성 호출을 지원하고, 307.2 kbps에서 각 프레임은 최대 2 음성 호출을 지원하고, 614.4 kbps에서 각 프레임은 최대 4 음성 호출을 지원하고, 921.6 kbps에서 각 프레임은 최대 6 음성 호출을 지원하고, 1228.8 kbps에서 각 프레임은 최대 8 음성 호출을 지원할 수 있다. 그러나, 하나의 F-CH 상에 실제로 지원될 수 있는 음성 사용자 단말의 개수는 음성의 지연 허용 범위 및 F-CH를 공유하는 데이터 사용자들로부터의 스펙트럼 요구에 의해서 제한된다. 예로서, 시스템은 슈퍼프레임 당 5개의 음성 호출만을 지원하도록 제약될 수 있다.
도 6A 및 도 6B는 음성 및 데이터 통신들을 반송하는 본 발명에 따라 형성된 슈퍼프레임들의 일례를 도시한 블록도이다. 이제 도 6A를 자세히 참조하면, 제1 시간 T1에서, 슈퍼프레임은 사용자 1을 위한 음성 호출은 153.6 kbps로 서비스하고, 사용자 2 및 3을 위한 2개의 음성 호출은 307.2 kbps로 서비스하며, 사용자 4 및 5를 위한 2개의 음성 호출은 1228.8 kbps로 서비스한다. 사용자 1을 위한 음성 호출은 153.6 kbps 음성 호출을 반송하는데 프레임 1 모두를 필요로 하고, 반면 사용자 2 및 3을 위한 음성 호출들은 각각 프레임 2의 1/2에 할당된다. 사용자 4 및 5의 음성 호출들은 각각 프레임 3의 1/8에만 할당되고, 나머지 프레임들은 동일한 1228.8 kbps 데이터 레이트로, 데이터 사용자들에게 예를 들면 사용자 4, 5, 및 6의 데이터를 서비스하는데 효과적이다.
나머지 프레임들은 임의의 허용된 데이터 레이트로 데이터를 반송하는데 이용된다. 도 6A의 예에서, 사용자 2 및 3은 307.2 kbps의 데이터 레이트로 데이터 전송을 수신하지만, 사용자 4, 5 및 6은 1228.8 kbps의 데이터 레이트로 데이터 전송을 수신한다.
이제 도 6B를 참조하면, 연속적인 시간 T2에서, 채널 및 간섭 조건 (C/I)가 변화되므로, 소정의 사용자 단말들이 상이한 데이터 레이트로 서비스된다. 따라서, 사용자 1 및 2의 음성 호출들은 이제 307.2 kbps로 전송되어 프레임 1 내에 수용되고, 사용자 3, 4 및 5의 음성 호출들은 이제 1228.8 kbps로 전송되고 프레임 2의 서브프레임들을 점유한다. 프레임 2 내의 나머지 비트들은 하나 이상의 데이터 사용자들, 예를 들면 1228.8 kbps로 동작하는 사용자들 3, 4, 또는 5 중의 임의의 사용자에게 할당된다. 그러나, 채널 상태가 허용된다면, 임의의 사용자 단말이 이 속도로 데이터를 수신할 수 있다.
나머지 프레임들은 임의의 허용된 데이터 레이트로 데이터를 반송하는데 이용된다. 도 6A에 도시된 예에서, 사용자 2는 307.2 kbps의 데이터 레이트로 데이터 전송을 수신하는 반면, 사용자 3, 4 및 5는 1228.8 kbps의 데이터 레이트로 데이터 전송을 수신한다. 최종적으로 사용자 6은 2457.6 kbps의 데이터 레이트로 데이터 전송을 수신한다.
도 7은 음성 및 데이터 통신을 반송하는 본 발명에 따른 고속 데이터 프레임의 구조를 도시한 블록도이다. 바람직하게는, 음성 서브프레임들이 모아져서 데이터 서브프레임들의 앞쪽에 놓인다. 도 7의 예에서의 프레임은 1.25㎳의 존속 시간과 1536개의 칩과 8개의 서브프레임을 갖는 HSD 프레임이다.
프리앰블(preamble)/헤더, 예컨대 제1 서브프레임은 각각의 음성 호출에 대하여 사용자 단말 및 해당 데이터 레이트를 식별하도록 각각의 프레임 내에 포함된다. 예를 들어, 서브프레임 1은 파일롯 신호와, 각각의 음성 호출에 대한 사용자 단말, 데이터 레이트, 및 프레임 위치를 식별하게 하는 EDRI(explicit data rate indicator)와, PCB(power control bit) 필드를 포함하는 헤더이다. 또한, 2차 EDRI 필드는 또 다른 서브프레임, 예컨대 서브프레임 5에 포함될 수 있다. 도시된 바와 같이, 서브프레임 2는 그 밖의 다른 서브프레임들이 데이터 통신을 반송하는 동안에 음성 통신을 반송한다. 그러나, HSD 프레임의 일 구성으로서, 모든 서브프레임들이 음성 통신을 반송할 수도 있다.
도 3을 참조하여 HSD 프레임의 프리앰블/헤더의 구조 및 내용에 대해 논의하였다. 상술된 구조와 도 7의 구조 사이에는 실질적인 유사점들이 존재한다. 특 히, 파일롯 신호 필드와 PCB 필드는 상술된 실시예에서 동일하다. 그러나, EDRI 필드가, 프레임의 서브프레임들 중 적어도 하나는 음성 통신을 전달한다는 것을 가리킨다는 점에서 차이가 있다. 만일 HSD 프레임도 또한 데이터를 전달한다면, EDRI도 또한 이러한 사실을 가리킨다.
도 8은 서비스받는 복수의 사용자 단말에 대해 순방향 링크 데이터 레이트 및 코딩 레이트를 결정하는 데 있어서 본 발명에 따른 동작을 도시하는 논리도이다. 서비스받는 사용자 단말은 음성 통신 및/또는 데이터 통신을 지원할 수 있다. 도 8을 참조하여 설명되는 원리는 이러한 2가지 통신 유형 모두에 적용된다. 도 1을 참조하여 설명된 사용자 단말과 기지국/인프라 구조 모두는 도 8의 동작을 행하도록 협력하여 작동한다.
기지국/인프라 구조는 서비스받는 복수의 사용자 단말로부터 채널 품질 표시/데이터 레이트 표시를 청취한다 (단계 802). 도 1 및 도 3을 참조하여 상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 네트워크에 의해 서비스받는 복수의 사용자 단말은 상술된 슈퍼프레임/HSD 프레임 내에 있는 F-CH 상에서 하나 이상의 기지국으로부터 파일롯 신호를 주기적으로 수신한다. 수신된 파일롯 신호의 강도 측정치, 간섭 측정치, 및 사용자 단말의 내부에 저장된 임계치에 기초하여, 각각의 사용자 단말은 적어도 하나의 파일롯 신호에 대한 C/I비(들)를, 역링크를 서비스하는 기지국에 주기적으로 보고한다. 대안으로는, C/I비의 이러한 결정에 기초하여, 사용자 단말은 해당 F-CH에 대해 지원 가능한 최대 데이터 레이트를 계산하고, 이 최대 데이터 레이트를 기지국에 보고한다 (단계 804). 기지국은 서비스받는 사용자 단말들 중 대다수 또는 전부로부터 채널 품질 표시를 수신한다. 일 동작으로서, 채널 품질 표시는 매 1.25㎳마다 수신된다.
복수의 사용자 단말로부터 수신된 채널 품질 표시에 따라서, 기지국/네트워크 인프라 구조는 사용자 단말 각각이 보고하도록 지원될 수 있는 최대 데이터 레이트를 결정한다 (단계 806). 다음으로, 기지국/인프라 구조는 순방향 링크 전송에 적용될 코딩 레이트(들)를 결정한다 (단계 808). 본 발명의 상술된 실시예에 따르면, 음성 전송을 코딩하는 데에는 컨벌루션 코딩(convolutional coding)이 선택적으로 채용되는 한편, 데이터 전송을 코딩하는 데에는 터보 코딩(turbo coding)이 채용된다. 마지막으로, (도 9의 동작들에 따르면, 단계 810에서) 복수의 프레임/서브프레임을 포함하는 후속의 슈퍼프레임이 구성된다. 일단 슈퍼프레임이 구성되어 F-CH 상으로 전송되면, 동작은 단계 802로 복귀한다.
도 9는 슈퍼프레임을 구성하는 데 있어서의 본 발명에 따른 동작을 예시하는 논리도이다. 슈퍼프레임의 구조는 공지된 것이다. 이미 논의된 바와 같이, 슈퍼프레임은 음성 호출의 요건들을 충족시키기 위한 최대 존속 시간을 갖는다. 또한, 슈퍼프레임은 복수의 프레임을 포함하고, 복수의 프레임 각각은 복수의 서브프레임을 포함한다. 프레임과 서브프레임은 소정의 데이터 레이트 및 시스템의 데이터 처리량 요건을 서비스하는 데 적절한 시간 및 프레이밍(framing) 구조를 갖는다.
다음으로, 슈퍼프레임에 의해 서비스받게 되는 각각의 음성 사용자가 식별된다 (단계 904). 도 1을 참조하여 상술된 바와 같이, 단일의 슈퍼프레임은 복수의 음성 사용자 단말(118, 120, 및 122)를 서비스한다. 따라서, 이 사용자 단말들 각각에 대한 슈퍼프레임 내에는 음성 통신 정보가 포함되어 있다. 각각의 음성 사용자가 식별되면, 각각의 음성 사용자에게 지원되는 데이터 레이트가 결정된다 (단계 906). 또한, 지원되는 데이터 레이트는, 음성 사용자 전송이 슈퍼프레임 내에서 어떻게 할당되는지, 예컨대 사용자 단말들이 프레임들을 어떻게 공유할 수 있는지에도 영향을 미친다. 만일 2명의 사용자가 한 프레임을 공유한다면, 이 공유하는 사용자 단말들에게 지원되는 데이터 레이트가 선택된다. 다음으로, 음성 사용자들에 대한 프레임/서브프레임 할당이 이루어진다 (단계 908).
음성 사용자들에 대한 프레임/서브프레임의 할당이 이루어진 후에는 가변 레이트의 데이터 사용자들에 대한 할당이 이루어진다. 이러한 할당이 이루어지는 제1 단계로서, 가변 레이트의 데이터 사용자들이 식별된다 (단계 910). 다음으로, 가변 레이트의 데이터 사용자들 각각에 대한 서비스 레벨 요건, 예컨대 QOS, IP SQL 등에 기초하여, 어느 가변 레이트의 데이터 사용자에게 현재의 슈퍼프레임 내의 프레임/서브프레임을 할당할지에 대한 결정이 이루어진다. 도 1을 참조하여 상술된 바와 같이, F-CH는 데이터 전송을 서비스하는 복수의 사용자 단말(106 내지 116)에 의해 공유된다. 이러한 사용자 단말들(106 내지 116) 중에서, 사용자 단말들(106 내지 116) 중 어느 단말 또는 모든 단말에게, 구성되어 있는 슈퍼프레임 내의 프레임/서브프레임을 할당할지에 대한 결정이 이루어진다.
일단 가변 레이트의 데이터 사용자들이 식별되고 이들의 서비스 요건들이 결정되면, 음성 전송에 사용되지 않은 나머지 프레임/서브프레임이 가변 레이트의 데이터 사용자들에게 할당된다 (단계 912). 다음으로, 할당된 가변 레이트의 데이터 사용자 각각에 대하여, 대응하는 지원되는 데이터 레이트가 결정된다 (단계 914). 다음으로, 이들 각각의 데이터 레이트 및 각각의 할당 내용에 기초하여, 이용 가능한 프레임/서브프레임이 가변 레이트의 데이터 사용자들에게 할당된다 (단계 916). 도 6A 및 도 6B를 참조하여 상술된 바와 같이, 음성 사용자들과 동일한 데이터 레이트를 지원하는 가변 레이트의 데이터 사용자들은 프레임을 공유할 수 있다.
음성 사용자들과 가변 레이트의 데이터 사용자들에 대한 할당이 이루어지면, 단계 908 및 단계 916의 할당 방법에 따라서 음성 및 가변 레이트의 데이터가 슈퍼프레임에 배치된다 (단계 918). 다음으로, 슈퍼프레임이 F-CH 상으로 사용자들에게 전송된다 (단계 920). 다음으로, 후속 슈퍼프레임 각각에 대하여 도 9의 단계들이 반복된다.
도 10은 음성 데이터 통신 모두를 포함하는 본 발명에 따라 슈퍼프레임을 생성 및 처리하기 위한 장치의 일례를 도시하는 블럭도이다. 도 10에 예시된 엘리먼트는 슈퍼프레임을 구성하는 기지국 내에 포함될 수 있다. 도 10 (또한, 도 11 및 도 12)의 구성 요소들이 종래의 회로 구성 요소들로서 도시되어 있지만, 이들 구성 요소들의 일부 기능 또는 모든 기능은 하나 이상의 디지털 프로세싱 디바이스, 예컨대 디지털 신호 프로세서, 마이크로 프로세서 등에 의한 소프트웨어 표시에 의해 수행될 수도 있다.
음성 통신과 음성 통신은 멀티플렉서(1002)에 의해 수신된다. 멀티플렉서(1002)는 임의의 한 시점에서 음성 통신/음성 통신 중 하나를 인코더(1004)에 제공하도록 제어된다. 도 2 내지 도 7을 참조하여 이미 상술된 바와 같이, 슈퍼프레임은 대상별 F-CH에 의해 서비스받는 복수의 사용자 단말에 대해 예정된 음성 통신 및/또는 데이터 통신을 포함한다. 따라서, 이 음성 통신 및/또는 데이터 통신 모두는 멀티플렉서(1002)를 통해서 인코더(1004)로 전달된다. 그러나, 멀티플렉서(1002)가 음성 통신 및/또는 데이터 통신을 통해 인코더(1004)로 전달되는 순서는, 구성되어 있는 슈퍼프레임 내에서 음성 통신 및/또는 데이터 통신 할당 위치에 따른다. 슈퍼프레임의 구조를 결정할 때 수행되는 동작은 도 8 및 도 9를 참조하여 상세히 설명되어 있다.
인코더(1004)는 수신한 비트 스트림을 인코딩한다. 일 실시예에 따르면, 인코더(1004)는 수신된 음성 통신 및 데이터 통신 모두를, 터보 코딩 동작을 이용하여 인코딩한다. 그러나, 다른 실시예에서는, 다른 코딩 기법(들), 예컨대 음성 통신의 컨벌루션 코딩이 채용된다. 레이트 매칭(rate-matching) 오퍼레이터(1006)는 인코더(1004)로부터 인코딩된 비트 스트림을 수신하고, 그 출력이 레이트 매칭되도록 하는 반복 동작 및/또는 천공 동작을 수행한다.
채널 인터리버(channel interleaver)(1008)는 레이트 매칭 오퍼레이터(1006)의 출력을 수신하고, 이 수신된 입력을 인터리빙한다. 채널 인터리버(1008)는 수신된 입력을 인터리빙한 출력을 생성하고, 그 출력을 가변 변조기/맵퍼(mapper)(1010)에 제공한다. 생성되어 있는 슈퍼프레임의 소정의 프레임/서브프레임의 데이터 레이트에 따라서, 가변 변조기/맵퍼(1010)는 소정의 코딩 기법에 의거하여 비트 스트림을 코딩한다.
디멀티플렉서(1012)는 가변 변조기/맵퍼(1010)의 인코딩된 출력을 수신하고, 그 인코딩된 출력을 역다중화(demultiplexing)하여 16개의 출력을 생성한다. 다음으로, 이들 16개의 출력은 월시 코더(1014)를 사용하여 월시 코드의 16 ×16 세트로 코딩된다. 슈퍼프레임을 전달하는 F-CH가 TDM이기 때문에, 어느 시점에서든지 음성 통신 또는 F-CH에 의해 전달되는 음성 통신은 단일의 사용자 단말용으로 예정된다. 다음으로, 사용자 단말은 16개의 월시 코드 모두를 사용하여 하나 이상의 수신된 통신을 디코딩한다. 이와 같이 16개의 월드 코드 모두를 사용하여 디코딩하면, 단일의 월시 코드 또는 16개의 월시 코드의 서브세트를 사용한 경우와 비교할 때, 상당히 개선된 디코딩 결과를 얻게 된다.
다음으로, 월시 코더(1014)의 출력은 합산 노드(1016)에서 합산되고 나서, 인코딩된 파일롯 신호, EDRI, 및 PCB와 함께 멀티플렉서(1018)에서 멀티플렉싱된다. 이미 상술된 바와 같이, 파일롯 신호, EDRI, 및 PCB는 개별적으로 구성되고 인코딩된다. 본 실시예에서는, 파일롯 신호, EDRI, 및 PCB가 멀티플렉서(1018)를 통해서 합산 노드(1016)에서 생성된 비트 스트림으로 천공된다. 따라서, 음성 비트/데이터 비트 중 일부가 손실된다. 그러나, 인코더(1004)에 의해 수행되는 인코딩의 견고성(robust nature)으로 인해, 상기의 천공은 성능을 거의 저하시키지 않거나 전혀 저하시키지 않는다.
다음으로, 멀티플렉서(1018)의 출력은 변조기(1020)에서 컴플렉스 PN 확산 코드(complex PN spreading code)를 사용하여 변조되어, 할당된 스펙트럼에 걸쳐서 해당 통신의 에너지를 확산시킨다. 다음으로, 변조기(1020)의 출력은 RF 유닛에 제공되고, 소정의 반송파 주파수로 F-CH 상으로 전송된다.
도 11은 각각의 사용자 데이터 경로가 부분적으로 개별 처리될 수 있는 본 발명의 슈퍼프레임 구조를 생성 및 처리하기 위한 장치의 또 다른 일례를 도시하는 블럭도이다. 도 11에 도시된 장치의 구조는 도 10을 참조하여 상술된 바와 유사하다. 그러나, 도 11의 구조에 따르면, 음성 비트 스트림/데이터 비트 스트림 각각은 인코딩, 레이트 매칭, 채널 인터리빙, 및 변조 기능들을 분리하도록 제공된다. 도 11의 예에서, 인코더(1104A)는 사용자 1 음성/데이터를 수신하고, 이 음성/데이터를 인코딩한다. 인코더(1104A)는 사용자 1로부터 수신된 음성/데이터에 대해 적절한 인코딩 기법을 사용한다. 예를 들어, 인코더(1104A)는 음성을 수신하면, 수신된 비트를 인코딩하는 데 컨벌루션 코딩을 사용한다. 그러나, 인코더(1104A)가 데이터를 수신하면, 수신된 비트를 인코딩하는 데 터보 코딩을 사용한다. 마찬가지로, 다른 인코더들(1104B(도시되지 않음) 내지 1104N)도 또한 사용자 B 내지 사용자 N으로부터 수신된 음성/데이터에 적절한 인코딩 기법을 사용한다.
다음으로, 인코더들(1104A 내지 1104N)의 출력들은 레이트 매칭 오퍼레이터들(1106A 내지 1106N)에 제공된다. 이 엘리먼트들은 그 출력들이 레이트 매칭되도록 하는 반복 동작 및/또는 천공 동작을 수행한다. 채널 인터리버들(1108A 내지 1108N)은 레이트 매칭 오퍼레이터들(1106A 내지 1106N)의 출력들을 각각 수신하고, 수신된 입력들을 인터리빙한다. 채널 인터리버들(1108A 내지 1108N)은 인터리빙된 출력들을 생성하고, 이 출력들은 가변 변조기들/맵퍼들(1110A 내지 1110N)에 각각 제공된다. 생성될 출력들의 데이터 레이트들 각각에 따라서, 가변 변조기들/맵퍼들(1110A 내지 1110N)은 소정의 코딩 기법에 의거하여 비트 스트림을 코딩한다.
다음으로, 가변 변조기들/맵퍼들(1110A 내지 1110N)의 출력들은 멀티플렉서(1111)에 의해 다중화되어, 컴플렉스 심볼(complex symbol)들이 생성된다. 다음으로, 이 컴플렉스 심볼들은 디멀티플렉서(1112)에 의해 역다중화되고, 16 ×16 월시 코더(1114)에 의해 코딩되며, 합산 노드(1116)에서 합산된다. 다음으로, 합산 노드(1116)의 출력은 인코딩된 파일롯 신호, EDRI, PCB와 함께 멀티플렉서(1118)에 의해 멀티플렉싱된다. 다음으로, 멀티플렉서(1118)의 출력은 변조기(1120)에서 컴플렉스 PN 확산 코드와 함께 변조되고, RF 유닛으로 보내어 진다.
도 12는 음성 통신 및 데이터 통신이 부분적으로 개별 처리되는 본 발명의 슈퍼프레임 구조를 생성 및 처리하기 위한 장치의 일례를 도시하는 블럭도이다. 도 12에 도시된 장치의 구조는 도 10 및 도 11을 참조하여 상술된 바와 유사하다. 그러나, 도 12의 구조에 따르면, 음성 통신 및 데이터 통신은 결합되기 이전에 개별적으로 인코딩되고 레이트 매칭된다.
도 12의 예에서, 멀티플렉서(1202A)는 복수의 음성 사용자 비트를 수신하고 멀티플렉싱하는 한편, 멀티플렉서(1202B)는 복수의 데이터 사용자 비트를 수신하고 멀티플렉싱한다. 인코더(1204A)는 멀티플렉싱된 음성 통신을 수신하고, 이 음성 통신을 인코딩하는 데 적절한 인코딩 기법, 예컨대 컨벌루션 코딩을 사용한다. 레이트 매칭 오퍼레이터(1206A)는 인코더(1204A)의 출력을 수신하고, 레이트 매칭된 출력을 생성하도록 하는 반복 동작 및/또는 천공 동작을 수행한다.
마찬가지로, 인코더(1204B)는 멀티플렉싱된 음성 통신을 수신하고, 이 음성 통신을 인코딩하는 데 적절한 인코딩 기법, 예컨대 터보 코딩을 사용한다. 레이트 매칭 오퍼레이터(1206B)는 인코더(1204A)의 출력을 수신하고, 레이트 매칭된 출력을 생성하도록 하는 반복 동작 및/또는 천공 동작을 수행한다. 다음으로, 멀티플렉서(1207)는 이와 같이 인코딩하고 레이트 매칭된 음성 통신 및 음성 통신을 멀티플렉싱한다.
채널 인터리버(1208)는 멀티플렉서(1207)의 출력을 수신하고, 이 수신된 통신을 인터리빙한다. 채널 인터리버(1208)는 인터리빙된 출력을 생성하고, 이 인터리빙된 출력을, 통신을 변조하는 가변 변조기/맵퍼(1210)에 제공한다. 생성될 데이터 레이트에 따라, 가변 변조기/맵퍼(1210)는 소정의 코딩 기법에 의거하여 비트 스트림을 코딩한다.
다음으로, 가변 변조기/맵퍼(1210)의 출력은 디멀티플렉서(1212)를 통해 역다중화되고, 16 ×16 월시 코더(1214)에 의해 인코딩되며, 합산 노드(1216)에서 합산된다. 다음으로, 합산 노드(1216)의 출력은 멀티플렉서(1218)에 의해, 인코딩된 파일롯 신호, EDRI, 및 PCB와 함께 멀티플렉싱된다. 다음으로, 이 멀티플렉서의 출력은 변조기(1220)에서 컴플렉스 PN 확산 코드와 함께 변조되고, RF 유닛으로 전송된다.
도 13은 본 명세서에서 이미 상술된 동작들을 수행하는 본 발명에 따라 구성된 기지국(1302)을 예시하는 블럭도이다. 기지국(1302)은 CDMA 오퍼레이팅 프로토콜, 예컨대 IS-95A, IS-95B, IS-2000, 및/또는 각종 3G 및 4G 표준 즉, 본 발명의 원리와 호환 가능하도록 변형된 것을 지원한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 기지 국(1302)은 다른 오퍼레이팅 표준을 지원한다.
기지국(1302)은 프로세서(1304), 다이내믹 RAM(1306), 스태틱 RAM(1308), 플래시 메모리/EPROM(1310), 및 하드 디스크, 광학 드라이브, 테이프 드라이브 등과 같은 적어도 하나의 데이터 저장 장치(1312)를 포함한다. (주변 처리 카드 또는 모듈 상에 포함될 수 있는) 이러한 엘리먼트들은 로컬 버스(1317)를 통해서 상호 연결되고, 인터페이스(1318)를 통해서 (백 플레인(back plane)일 수 있는) 주변 버스(1320)에 연결된다. 각종 주변 가드는 주변 버스(1320)에 연결된다. 이 주변 카드들은 네트워크 인프라 구조 인터페이스 카드(1324)를 포함하는데, 이 네트워크 인프라 구조 인터페이스 카드(1324)는 기지국(1302)을 무선 네트워크 인프라 구조(1350)에 연결시킨다. 디지털 프로세싱 카드들(1326, 1328, 및 1330)은 RF(Radio Frequency) 유닛들(1332, 1334, 및 1336)에 각각 연결된다. RF 유닛들(1332, 1334, 및 1336)은 안테나들(1342, 1344, 및 1346)에 각각 연결되고, 기지국(1302)과 (도 4에 도시된) 사용자 단말들 간의 무선 통신을 지원한다. 기지국(1302)은 다른 카드(1340)를 더 포함할 수도 있다.
SGTI(Superframe Generation and Transmission Instructions)(1316)는 저장 장치(1312)에 저장되어 있다. SGTI(1316)는 프로세서(1304)에 의해 실행되기 위한 SGTI(1314)로서 프로세서(1304) 및/또는 DRAM(1306)에 다운로드된다. SGTI(1316)가 기지국(1302) 내에 포함되어 있는 저장 장치(1312)에 상주하는 것으로 도시되어 있지만, SGTI(1316)는 자기 매체, 광학 매체, 또는 전자 매체 등의 휴대 가능한 매체 상으로 로드될 수 있다. 또한, SGTI(1316)는 데이터 통신 경로를 거쳐서 한 컴 퓨터에서 다른 컴퓨터로 전자적으로 전송될 수 있다. SGTI에 대한 이러한 실시예들 모두는 본 발명의 사상 및 범주 내에 포함된다. SGTI(1314)의 실행 시에, 기지국(1302)은 도 1 내지 도 12의 설명에 따라 슈퍼프레임을 생성 및 전송하는 데 있어서 본 명세서에서 이미 상술된 본 발명에 따른 동작들을 수행한다.
SGTI(1316)는 디지털 프로세싱 카드들(1326, 1328, 및 1330) 및/또는 기지국(1302)의 다른 엘리먼트들에 의해서 부분적으로 실행될 수 있다. 또한, 예시된 기지국(1302)의 구조는 본 발명의 원리에 따라 동작될 수 있는 여러 다양한 기지국 구조들 중 하나일 뿐이다.
도 14는 본 명세서에서 이미 상술된 동작들을 수행하는 본 발명에 따라 구성된 사용자 단말(1402)을 예시하는 블럭도이다. 사용자 단말(1402)은 CDMA 오퍼레이팅 프로토콜, 예컨대 IS-95A, IS-95B, IS-2000, 및/또는 각종 3G 및 4G 표준 즉, 본 발명의 원리와 호환 가능하도록 변경된 것을 지원한다. 그러나, 다른 실시예에서, 사용자 단말(1402)는 다른 오퍼레이팅 표준을 지원한다.
사용자 단말(1402)는 RF 유닛(1404), 프로세서(1406), 및 메모리(1408)를 포함한다. RF 유닛(1404)은, 사용자 단말(1402)의 케이스의 외부 또는 내부에 배치될 수 있는 안테나(1405)에 연결된다. 프로세서(1406)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)이거나 본 발명에 따른 사용자 단말(1402)를 동작시킬 수 있는 또 다른 타입의 프로세서일 수 있다. 메모리(1408)는 예컨대 DRAM, SRAM, ROM, EEPROM 등의 스태틱 컴포넌트 및 다이내믹 컴포넌트 모두를 포함한다. 일 실시예에서는, 프로세서(1406)를 또한 포함하는 ASIC 위에 메모리(1408)가 부분적으로 또는 완전히 포함될 수 있다. 사용자 인터페이스(1410)는 디스플레이, 키보드, 스피커, 마이크로폰, 및 데이터 인터페이스를 포함하고, 기타 다른 사용자 인터페이스 컴포넌트를 포함할 수 있다. RF 유닛(1404), 프로세서(1406), 메모리(1408), 및 사용자 인터페이스(1410)는 하나 이상의 통신 버스/링크를 통해서 연결된다. 또한, 배터리(1412)가 RF 유닛(1404), 프로세서(1406), 메모리(1408), 및 사용자 인터페이스(1410)에 연결되어 전력을 제공한다.
SRRI(Superframe Receipt and Response Instructions)(1416)가 메모리(1408)에 저장되어 있다. SRRI(1416)는 프로세서(1406)에 의해 실행되기 위한 SRRI(1414)로서 프로세서(1406)에 다운로드된다. 또한, 일 실시예에서, SRRI(1416)는 RF 유닛(1404)에 의해 부분적으로 실행될 수 있다. SRRI(1416)는 제조할 때나, 전파 방송(over-the-air) 서비스 제공 동작과 같은 서비스 제공 동작 중일 때나, 또는 파라미터 갱신 동작 중일 때, 사용자 단말(1402)에 프로그래밍될 수 있다. 예시된 사용자 단말(1402)의 구조는 사용자 단말 구조들 중 일례일 뿐이다. 많은 다른 여러 사용자 단말 구조들이 본 발명의 원리에 따라서 동작될 수 있다.
SRRI(1414)의 실행 시에, 사용자 단말(1402)은 본 발명에 따른 슈퍼프레임 구성을 수신하는 데 있어서 본 명세서에 이미 상술된 본 발명에 따른 동작들을 수행한다. 이러한 동작들은 사용자 단말(1402)용으로 예정된 슈퍼프레임의 일부를 디코딩하는 단계와, 서비스하는 기지국, 예컨대 기지국(1302)에게 채널 품질을 표시하도록 응답하는 단계를 포함한다. 슈퍼프레임을 수신하고, 예정된 정보를 추출하는 데 있어서 사용자 단말(1402)에 의해 수행되는 동작들은 일반적으로 공지된 것이다. 1차 EDRI 및 2차 EDRI를 수신하고 해석하는 추가의 필요 동작은 본 명세서에 제공되는 원리를 기초로 하면 자명한 것이다. 또한, 이들 동작들 중 그 밖의 다른 동작들은, 채널 품질 표시 또는 최대 지원 가능 데이터 레이트 표시를, 해당 역링크를 서비스하는 기지국(1302)에 보고하도록 실행된다.
본 명세서에 개시된 본 발명은 다양한 변형 및 대체 가능한 형태가 가능하다. 따라서, 도면 및 상세한 설명에는 특정한 실시예가 일례로서 나타나 있다. 그러나, 도면 및 상세한 설명이 본 발명을 개시된 특정한 형태로 제한하도록 의도된 것이 아니라, 본 발명은 특허청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 사상과 범위 내에 있는 모든 변형물과 등가물과 대체물을 포함한다는 것을 이해하여야 한다.

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  11. 복수의 사용자 단말로의 데이터 통신을 하나의 무선 캐리어를 통하여 무선 전송하기 위한 기지국 동작 방법으로서,
    상기 복수의 사용자 단말에, 복수의 고속 데이터 프레임을 각각 포함하는 시분할 다중 슈퍼프레임들을 반복적이고 순차적으로 무선 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 고속 데이터 프레임들은 각각 적어도 하나의 데이터 통신을 반송하며,
    상기 고속 데이터 프레임들은 각각,
    상기 적어도 하나의 데이터 통신이 고려되는 적어도 하나의 사용자 단말의 개별 표시; 및
    상기 고속 데이터 프레임의 적어도 하나의 데이터 레이트의 개별 표시
    를 포함하는 기지국 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    하나의 슈퍼프레임의 상기 고속 데이터 프레임들 내에 복수의 데이터 레이트를 지원하는 단계를 더 포함하는 기지국 동작 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    하나의 슈퍼프레임의 상기 고속 데이터 프레임들 내에 복수의 코딩 레이트와 변조 방식(scheme)을 지원하는 단계를 더 포함하는 기지국 동작 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 슈퍼프레임들을 전송하기 전에 복수의 월시 코드로 상기 슈퍼프레임들을 코딩하는 단계를 더 포함하는 기지국 동작 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    제1 코딩 타입을 이용하여 고속 데이터 프레임의 상기 데이터 통신을 코딩하는 단계; 및
    상기 제1 코딩 타입과 상이한 제2 코딩 타입을 이용하여 상기 고속 데이터 프레임의 개별 표시자를 코딩하는 단계
    를 더 포함하는 기지국 동작 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 고속 데이터 프레임들은 각각,
    파일럿 신호; 및
    상기 복수의 사용자 단말에 대한 복수의 역링크 전력 제어 비트
    를 더 포함하는 기지국 동작 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    고속 데이터 프레임은 제1 명시 데이터 레이트 표시자 및 제2 명시 데이터 레이트 표시자 모두를 포함하며,
    상기 제1 명시 데이터 레이트 표시자는,
    상기 고속 데이터 프레임의 제1 부분이 고려되는 상기 복수의 사용자 단말 중 하나의 사용자 단말; 및
    상기 고속 데이터 프레임의 상기 제1 부분을 위한 데이터 레이트
    를 표시하며,
    상기 제2 명시 데이터 레이트 표시자는 상기 고속 데이터 프레임의 제2 부분이 고려되는 상기 복수의 사용자 단말 중 하나의 사용자 단말을 표시하는 기지국 동작 방법.
  18. 복수의 사용자 단말에 대한 데이터 통신을 반송하기 위한 슈퍼프레임의 형성 및 전송 방법으로서, 상기 슈퍼프레임은,
    복수의 고속 데이터 프레임을 포함하며,
    상기 고속 데이터 프레임들은 각각 적어도 하나의 데이터 통신을 반송하며,
    상기 고속 데이터 프레임들은 각각,
    상기 적어도 하나의 데이터 통신이 고려되는 적어도 하나의 사용자 단말의 개별 표시; 및
    상기 고속 데이터 프레임의 적어도 하나의 데이터 레이트의 개별 표시
    를 포함하는 슈퍼프레임의 형성 및 전송 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    각각의 슈퍼프레임은 복수의 데이터 레이트를 지원하는 슈퍼프레임의 형성 및 전송 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    각각의 슈퍼프레임은 복수의 코딩 레이트 및 변조 방식을 지원하는 슈퍼프레임의 형성 및 전송 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 슈퍼프레임은 상기 슈퍼프레임을 전송하기 전에 복수의 월시 코드로 코딩되는 슈퍼프레임의 형성 및 전송 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 고속 데이터 프레임의 데이터 통신은 제1 코딩 타입을 이용하여 코딩되며,
    상기 고속 데이터 프레임의 상기 개별 표시자는 상기 제1 코딩 타입과 상이한 제2 코딩 타입을 이용하여 코딩되는 슈퍼프레임의 형성 및 전송 방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 슈퍼프레임의 상기 고속 데이터 프레임들은 각각,
    파일럿 신호; 및
    상기 복수의 사용자 단말에 대한 복수의 역링크 전력 제어 비트
    를 더 포함하는 슈퍼프레임의 형성 및 전송 방법.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 슈퍼프레임의 고속 데이터 프레임은 제1 명시 데이터 레이트 표시자 및 제2 명시 데이터 레이트 표시자 모두를 포함하며,
    상기 제1 명시 데이터 레이트 표시자는
    상기 고속 데이터 프레임의 제1 부분이 고려되는 상기 복수의 사용자 단말 중 하나의 사용자 단말; 및
    상기 고속 데이터 프레임의 상기 제1 부분을 위한 데이터 레이트
    를 표시하며,
    상기 제2 명시 데이터 레이트 표시자는 상기 고속 데이터 프레임의 제2 부분이 고려되는 상기 복수의 사용자 단말 중 하나의 사용자 단말을 표시하는 슈퍼프레임의 형성 및 전송 방법.
  25. 무선 캐리어를 통하여 데이터 통신을 무선 수신하기 위한 사용자 단말 동작 방법으로서,
    기지국으로부터 상기 복수의 사용자 단말에 대한 복수의 고속 데이터 프레임을 각각 포함하는 시분할 다중 슈퍼프레임을 반복적이고 순차적으로 무선 수신하는 단계;
    상기 복수의 고속 데이터 프레임 각각에 대해,
    상기 고속 데이터 프레임이 고려되는 사용자 단말의 개별 표시; 및
    상기 고속 데이터 프레임의 데이터 레이트의 개별 표시
    를 포함하는 그 콘텐츠의 개별 표시를 수신하는 단계;
    상기 개별 표시에 기초하여 상기 슈퍼프레임의 특정의 고속 데이터 프레임이 상기 사용자 단말에 대한 것인지를 판단하는 단계;
    상기 개별 표시에 기초하여 상기 특정의 고속 데이터 프레임의 데이터 레이트를 판단하는 단계; 및
    상기 특정의 고속 데이터 프레임에 포함된 데이터 통신을 수신하는 단계
    를 포함하는 사용자 단말 동작 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    복수의 월시 코드로 상기 슈퍼프레임의 적어도 일부를 디코딩하는 단계를 더 포함하는 사용자 단말 동작 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    제1 코딩 타입을 이용하여 고속 데이터 프레임에 포함된 상기 개별 표시를 디코딩하는 단계;
    상기 디코딩 후에, 상기 슈퍼프레임의 상기 고속 데이터 프레임이 상기 사용자 단말에 대한 것인지를 판단하는 단계;
    상기 고속 데이터 프레임에 포함된 데이터 통신을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 코딩 타입과 상이한 제2 코딩 타입을 이용하여 상기 고속 데이터 프레임의 상기 데이터 통신을 디코딩하는 단계
    를 더 포함하는 사용자 단말 동작 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 고속 데이터 프레임에 포함된 파일럿 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 고속 데이터 프레임에 포함된 역링크 전력 제어 비트를 수신하는 단계
    를 더 포함하는 사용자 단말 동작 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 수신된 파일럿 신호에 기초하여 채널 품질 표시자를 판단하는 단계; 및
    상기 채널 품질 표시자를 전송 기지국에 보고하는 단계
    를 더 포함하는 사용자 단말 동작 방법.
  30. 복수의 사용자 단말로의 데이터 통신을 하나의 무선 캐리어를 통하여 무선 전송하기 위한 전송기로서 동작하는 기지국으로서,
    안테나;
    상기 안테나에 결합된 무선 주파수 유닛; 및
    상기 기지국이 상기 복수의 사용자 단말에, 상기 복수의 고속 데이터 프레임을 각각 포함하는 시분할 다중 슈퍼프레임을 반복적이고 순차적으로 무선 전송하도록 하는 소프트웨어 명령을 실행하는 상기 무선 주파수 유닛에 결합된 적어도 하나의 디지털 프로세서
    를 포함하며,
    상기 고속 데이터 프레임들은 각각 적어도 하나의 데이터 통신을 반송하며,
    상기 고속 데이터 프레임들은 각각,
    적어도 하나의 데이터 통신이 고려되는 적어도 하나의 사용자 단말의 개별 표시; 및
    상기 고속 데이터 프레임의 적어도 하나의 데이터 레이트의 개별 표시
    를 포함하는 기지국.
  31. 무선 캐리어를 통하여 데이터 통신을 무선 수신하기 위한 무선 수신기로서 동작하는 사용자 단말로서,
    안테나;
    상기 안테나에 결합된 무선 주파수 유닛; 및
    상기 사용자 단말이 상기 기지국으로부터, 상기 복수의 사용자 단말에 대한 상기 복수의 고속 데이터 프레임을 각각 포함하는 시분할 다중 슈퍼프레임을 반복적이고 순차적으로 무선 수신하도록 하는 소프트웨어 명령을 실행하는 상기 무선 주파수 유닛에 결합된 디지털 프로세서
    를 포함하며,
    상기 복수의 고속 데이터 프레임 각각에 대해,
    상기 고속 데이터 프레임이 고려되는 사용자 단말의 개별 표시; 및
    상기 고속 데이터 프레임의 데이터 레이트의 개별 표시
    를 포함하는 그 콘텐츠의 개별 표시를 수신하고,
    상기 복수의 고속 데이터 프레임 각각에 대해, 상기 고속 데이터 프레임이 상기 사용자 단말에 대한 것인지의 여부를 판단하고,
    상기 슈퍼프레임의 특정의 고속 데이터 프레임이 상기 사용자 단말에 대한 것인지를 판단하며,
    상기 특정의 고속 데이터 프레임에 포함된 데이터 통신을 수신하는 사용자 단말.
  32. 기지국의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 기지국이 복수의 사용자 단말로의 데이터 통신을 하나의 무선 캐리어를 통하여 무선 전송하도록 하는 복수의 소프트웨어 명령을 기록하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체로서, 상기 복수의 소프트웨어 명령은,
    상기 기지국이 상기 복수의 사용자 단말에, 복수의 고속 데이터 프레임을 각각 포함하는 시분할 다중 슈퍼프레임을 반복적이고 순차적으로 무선 전송하도록 하는, 상기 기지국에 의해 실행되는 일련의 명령들을 포함하며,
    상기 고속 데이터 프레임들은 각각 적어도 하나의 데이터 통신을 반송하며,
    상기 고속 데이터 프레임들은 각각,
    상기 적어도 하나의 데이터 통신이 고려되는 적어도 하나의 사용자 단말의 개별 표시; 및
    상기 고속 데이터 프레임의 적어도 하나의 데이터 레이트의 개별 표시
    를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  33. 사용자 단말의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 사용자 단말이 하나의 무선 캐리어를 통하여 무선 데이터 통신을 수행하도록 하는 복수의 소프트웨어 명령을 기록하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체로서, 상기 복수의 소프트웨어 명령은,
    상기 사용자 단말이 기지국으로부터, 복수의 사용자 단말에 대한 복수의 고속 데이터 프레임을 각각 포함하는 시분할 다중 슈퍼프레임을 반복적이고 순차적으로 무선 수신하도록 하는, 상기 사용자 단말에 의해 실행되는 일련의 명령들;
    상기 복수의 고속 데이터 프레임 각각에 대하여,
    상기 고속 데이터 프레임이 고려되는 사용자 단말의 개별 표시; 및
    상기 고속 데이터 프레임의 데이터 레이트의 개별 표시
    를 포함하는 그 콘텐츠의 개별 표시를 상기 사용자 단말이 수신하도록 하는, 상기 사용자 단말에 의해 실행되는 일련의 명령들;
    상기 슈퍼프레임의 특정의 고속 데이터 프레임이 상기 사용자 단말에 대한 것인지를 상기 사용자 단말이 판단하도록 하는, 상기 사용자 단말에 의해 실행되는 일련의 명령들;
    상기 개별 표시에 기초하여 상기 슈퍼프레임의 상기 특정의 고속 데이터 프레임의 데이터 레이트를 상기 사용자 단말이 판단하도록 하는 상기 사용자 단말에 의해 실행되는 일련의 명령들; 및
    상기 특정의 고속 데이터 프레임에 포함된 데이터 통신을 상기 사용자 단말이 수신하도록 하는, 상기 사용자 단말에 의해 실행되는 일련의 명령들
    을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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