KR100514904B1 - Ｏｆｄｍａ/ｆｄｄ 통신 시스템에서의 ｍｃｓ 관련 제어정보 감소 방법 - Google Patents

Ｏｆｄｍａ/ｆｄｄ 통신 시스템에서의 ｍｃｓ 관련 제어정보 감소 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OFDMA/FDD(Orthogonal Frequency Division Multiple Access/Frequency Division Duplex) 통신 시스템에서의 MCS(Modulation & Coding Scheme) 관련 제어 정보 감소 방법에 관한 것이다. 이 방법은 무선 채널 환경에 따라 채널 코딩 방식 및 변조 방식을 선택하는 MCS를 사용하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서 MCS 관련 제어 정보를 감소시키는 방법으로서, a) 단말기가 기지국과의 호 설정시에 상기 기지국에 의해 특정의 최상위 클러스터－여기서 클러스터는 여러 개의 부반송파의 묶음을 의미하고, 최상위 그룹은 해당 그룹 내에 포함된 클러스터의 묶음 단위가 가장 큰 것을 의미함－그룹을 할당받는 단계; b) 단말기가 상기 기지국에 의해 할당된 특정의 최상위 클러스터 그룹별로 해당 그룹의 클러스터 내에 포함된 최하위 클러스터 그룹－여기서 최하위 클러스터 그룹은 해당 그룹 내에 포함된 클러스터의 묶음 단위가 가장 작은 것을 의미함－들 중에서 무선 환경이 가장 좋은 클러스터의 위치를 확인하는 단계; c) 단말기가 상기 최하위 그룹의 클러스터들의 유사 정도를 상기 최하위 그룹의 클러스터를 포함하는 각 상위 그룹의 클러스터들에 대해 판단하여, 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨을 결정하는 단계; d) 단말기가 상기 b) 단계에서 확인된 클러스터들의 무선 환경을 비교하여 가장 낮은 무선 환경에 해당되는 MCS 레벨을 결정하는 단계; 및 e) 단말기가 상기 b) 단계에서 확인된 클러스터의 위치, 상기 c) 단계에서 결정된 클러스터 그룹 레벨, 및 상기 d) 단계에서 결정된 MCS 레벨로 이루어지는 MCS 관련 제어 정보를 기지국으로 전달하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 상·하향링크를 통해 전달되는 MCS 관련 제어 정보를 감소시켜 제한된 제어 채널을 통한 MCS 관련 제어 정보를 한번에 전달함으로써, OFDMA/FDD 통신 시스템에서 하향 링크의 시스템 트래픽 처리량을 증가시킬 수 있다.

Description

ＯＦＤＭＡ/ＦＤＤ 통신 시스템에서의 ＭＣＳ 관련 제어 정보 감소 방법{METHOD FOR DECREASING CONTROL INFORMATION CORRESPONDING TO MODULATION AND CODING SCHEME ON ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS/FREQUENCY DIVISION DUPLEX}
본 발명은 OFDMA/FDD(Orthogonal Frequency Division Multiple Access/Frequency Division Duplex) 통신 시스템에 관한 것으로, OFDMA/FDD 통신 시스템의 기지국과 사용자의 단말기간에 전송되는 MCS(Modulation & Coding Scheme) 관련 제어 정보를 감소시키는 방법에 관한 것이다.
도 1은 무선 채널 환경에서의 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, OFDMA/FDD 통신 시스템에서 하나의 기지국으로부터 세 명의 사용자의 단말기에게 무선 채널 환경을 통하여 데이터를 송신하고 있다.
이 때, 각각의 사용자 단말기는 각각에 해당하는 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 그래프로 표시된 바와 같이 서로 다른 무선 채널 환경을 가지고 있으며, 또한 각 사용자 단말기에 할당되는 부반송파마다 서로 다른 무선 채널 환경을 가지게 된다.
일반적으로 OFDMA/FDD 통신 시스템에서는 각 무선 채널 환경에 따라 채널 코딩 방식 및 변조 방식을 선택하여 기지국 송신기에서 트래픽 처리량을 증가시킨다. 또한, 통신 사용자별 스펙트럼 효율을 증가시키기 위해 각 단말기의 부반송파마다 채널 환경에 적합한 코딩 방식 및 변조 방식을 사용하며, 이러한 방식을 MCS라고 한다.
따라서, 무선 환경이 좋은 부반송파에 대해서는 동시에 여러 비트를 전송할 수 있는 부호율이 낮은 채널 부호화와 고차 변조 방식이 선택되고, 그렇지 못한 부반송파에 대해서는 부호율이 높은 채널 부호화와 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조 방식과 같은 낮은 차수의 변조 방식이 선택된다.
이와 같이 OFDMA/FDD 통신 시스템에서 MCS를 적용하기 위해서, 각 단말기는 하향링크로 전달되는 신호들의 SNR을 부반송파별로 측정을 하고, 이를 상향링크를 통해서 기지국으로 전송하며, 기지국에서는 이를 보고 MCS를 결정한다.
이 경우, 단말기로부터 상향링크 채널을 통해 기지국으로 전달되는 정보를 간단히 계산해보기 위해 MCS가 7 종류라 가정하고, 트래픽을 전달하는 부반송파의 개수가 1536개라면, 부반송파별로 MCS 레벨을 표현하기 위하여 1536×3 비트의 정보가 단말기로부터 기지국으로 전달되어야 한다.
일반적으로 상향링크의 트래픽 또는 제어 정보를 전달하는 채널은 사용자별로 제한되어 있으며, 제한된 채널에서 각 사용자별로 1536×3 비트의 MCS 제어 정보를 올리는 것은 불가능하다.
이를 극복하기 위해 OFDMA/FDD 통신 시스템에서는 주파수 비 선택적 (frequency non-selective) 채널 특성을 이용하여 여러 개의 부반송파를 하나의 그룹으로 묶어 그룹에 대한 MCS를 결정하여 전달한다.
예를 들어, 32개의 부반송파를 한 개의 그룹으로 사용할 경우 그룹의 수는 48개로 총 48 x 3 비트의 MCS 관련 제어 정보가 단말기마다 올라가야 한다.
이와 같은 기존의 OFDMA/FDD 통신 시스템에서는 하향링크에서 트래픽 처리율을 높이기 위해 MCS 제어 정보를 전달함에 있어 제한된 상향링크의 제어 채널을 이용하여야 하는 어려움이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특정 부반송파 그룹들의 위치 정보, 인접 채널과의 유사 정도 등만으로 이루어지는 MCS 관련 제어 정보를 단말기로부터 전달받아 기지국에서 부반송파 MCS를 결정하도록 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 시그널 감소 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법은,
무선 채널 환경에 따라 채널 코딩 방식 및 변조 방식을 선택하는 MCS를 사용하는 OFDMA/FDD 통신 시스템의 단말기에서 MCS 관련 제어 정보를 감소시키는 방법으로서,
a) 기지국과의 호 설정시에 상기 기지국에 의해 특정의 최상위 클러스터－여기서 클러스터는 여러 개의 부반송파의 묶음을 의미하고, 최상위 그룹은 해당 그룹 내에 포함된 클러스터의 묶음 단위가 가장 큰 것을 의미함－그룹을 할당받는 단계; b) 상기 기지국으로부터 상기 무선 채널 환경을 통해 송신되는 신호로부터 상기 기지국에 의해 할당된 특정의 최상위 클러스터 그룹별로 해당 그룹의 클러스터 내에 포함된 최하위 클러스터 그룹－여기서 최하위 클러스터 그룹은 해당 그룹 내에 포함된 클러스터의 묶음 단위가 가장 작은 것을 의미함－들 중에서 무선 환경이 가장 좋은 클러스터의 위치를 확인하는 단계; c) 상기 최하위 그룹의 클러스터들의 유사 정도를 상기 최하위 그룹의 클러스터를 포함하는 각 상위 그룹의 클러스터들에 대해 판단하여, 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨을 결정하는 단계; d) 상기 b) 단계에서 확인된 클러스터들의 무선 환경을 비교하여 가장 낮은 무선 환경에 해당되는 MCS 레벨을 결정하는 단계; 및 e) 상기 b) 단계에서 확인된 클러스터의 위치, 상기 c) 단계에서 결정된 클러스터 그룹 레벨, 및 상기 d) 단계에서 결정된 MCS 레벨로 이루어지는 MCS 관련 제어 정보를 기지국으로 전달하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 b) 단계에서, 무선 환경이 가장 좋은 클러스터의 위치는 해당 클러스터들의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 비교하여 가장 높은 SNR을 가지는 클러스터의 위치로 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최하위 클러스터 그룹은 32개의 부반송파가 묶인 클러스터들로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최상위 클러스터 그룹은 256개의 부반송파가 묶인 클러스터들로 이루어지며, 상기 최하위 그룹의 클러스터 8개를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최하위 클러스터 그룹과 최상위 클러스터 그룹 사이에 64개의 부반송파가 묶인 클러스터들로 이루어지며, 상기 최하위 그룹의 클러스터 2개를 포함하는 그룹과 128개의 부반송파가 묶인 클러스터들로 이루어지며 상기 최하위 그룹의 클러스터 4개를 포함하는 중간 단계의 클러스터 그룹이 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 b) 단계에서 확인된 클러스터의 위치는 상기 최상위 클러스터 그룹별로 내부에 포함된 최하위 그룹의 클러스터 중에서 하나를 나타내기 위해 3비트의 정보로 표현되고, 상기 c) 단계에서 결정되는 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨은 최상위 클러스터 그룹, 최하위 클러스터 그룹 및 2개의 중간 단계 클러스터 그룹 중에서 하나의 클러스터 그룹을 나타내기 위해 2비트의 정보로 표현되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 d) 단계에서 결정되는 MCS 레벨이 3비트의 정보로 표현되고, 상기 기지국에서 단말기로 할당되는 최상위 클러스터 그룹이 4개인 경우, 상기 e) 단계에서 기지국으로 전달되는 MCS 관련 제어 정보는 총 17비트 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법은,
무선 채널 환경에 따라 채널 코딩 방식 및 변조 방식을 선택하는 MCS를 사용하는 OFDMA/FDD 통신 시스템의 기지국에서 MCS 관련 제어 정보를 감소시키는 방법으로서,
a) 단말기로부터 MCS 관련 제어 정보－여기서 MCS 관련 제어 정보는 적어도, 여러 개의 부반송파의 묶음으로 이루어진 클러스터 중 묶음 단위가 가장 큰 최상위 클러스터 그룹별로 해당 그룹에 포함된 묶음 단위가 가장 작은 최하위 그룹의 클러스터들 중 무선 환경이 가장 좋은 클러스터의 위치 및 상기 최하위 그룹의 클러스터들의 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨을 포함함－를 수신하는 단계; b) 하향 링크를 통해 각 단말기로 전송할 트래픽 양과 상기 MCS 관련 제어 정보에 의해 할당할 수 있는 부반송파로 전송 가능한 트래픽의 양을 비교하는 단계; c) 상기 b) 단계에서 각 단말기로 전송할 트래픽의 양이 상기 MCS 관련 제어 정보에 의해 할당할 수 있는 부반송파로 전송 가능한 트래픽의 양보다 크지 않은 것으로 판단되는 경우, 기지국이 상기 MCS 관련 제어 정보에 따른 위치에 상기 b) 단계에서 판된된 트래픽을 할당하여 단말기로 전송하는 단계; 및 d) 상기 b) 단계에서 각 단말기로 전송할 트래픽의 양이 상기 MCS 관련 제어 정보에 의해 할당할 수 있는 부반송파로 전송 가능한 트래픽의 양보다 큰 것으로 판단되는 경우, 상기 최하위 클러스터 그룹에서 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨에 기초하여 상기 최하위 클러스터 그룹을 확장하여 상기 각 단말기로 전송할 트래픽을 상기 각 단말기로 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 d) 단계는, i) 상기 최하위 클러스터 그룹에서 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨로의 확장이 가능한 지의 여부를 판단하는 단계; ii) 상기 i) 단계에서, 상기 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨로의 확장이 가능한 것으로 판단되는 경우, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치를 포함하는 상기 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨 내의 클러스터에 상기 각 단말기로 전송할 트래픽을 할당하여 상기 각 단말기로 전송하는 단계; 및 iii) 상기 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨로의 확장이 가능하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치에 상기 각 단말기로 전송할 트래픽 중 할당 가능한 트래픽을 할당하여 상기 각 단말기로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 최하위 클러스터 그룹의 레벨과, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치에 있는 클러스터에 대한 상기 트래픽의 할당 여부를 나타내는 값을 포함하는 MCS 관련 정보를 상기 각 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨내에 포함된 클러스터에 상기 각 단말기로 전송할 트래픽이 할당된 경우, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨과, 상기 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨 내에 포함된 클러스터들에 대해 상기 트래픽의 할당 여부를 나타내는 값을 포함하는 MCS 관련 정보를 상기 각 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치에 상기 각 단말기로 전송할 트래픽 중 할당 가능한 트래픽이 할당된 경우, 상기 최하위 클러스터 그룹의 레벨과, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치에 있는 클러스터에 대한 상기 트래픽의 할당 여부를 나타내는 값을 포함하는 MCS 관련 정보를 상기 각 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, OFDMA/FDD 시스템에 있어서, 시스템 하향 링크의 트래픽을 전달하는 부반송파 개수는 1536개이며, 이를 최대 8명의 사용자(단말기)가 나누어 사용하고, 상향 링크의 트래픽을 전달하는 부반송파의 개수는 768개이며, 이를 동시에 4명의 단말기가 나누어 사용하는 것으로 가정한다.
따라서, 상향 링크의 제어 채널을 통해 각 단말기의 각 부반송파별 무선 채널 환경에 맞는 MCS를 선정하기 위해서 단말기별로 48개의 부반송파 그룹을 사용할 수 있으며, 부호율 1/4의 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식을 사용하여 MCS 관련 제어 정보를 전달하고자 하는 경우 총 24비트의 제어 정보를 전달할 수 있다. 따라서, 각 사용자의 부반송파 그룹별로 전달하는 MCS 관련 제어 정보는 24비트보다 적어야 한다.
일반적으로 TCP/IP를 이용하는 패킷 전송 시스템에서 패킷의 크기는 최소 40바이트에서 최대 1500바이트로 구성된다. 이러한 구성에서 하나의 패킷을 전송하기 위해서 시스템의 가장 작은 수신 SNR을 요구하는 부호화율이 1/5이고, 전송 방식이 QPSK인 경우, 최소 패킷을 하나의 슬롯 동안에 전송하기 위해서는 총 128개의 부반송파가 요구된다. 따라서, 기지국은 단말기에 한 슬롯동안 최소 하나의 패킷을 전송하기 위해서는 총 128개의 부반송파에 대한 MCS 값을 알아야한다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어에 관한 정의를 나타내기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, MCS는 부반송파별 수신 SNR에 맞추어 결정되는 변조 방식 및 부호화율이며, 여러 개의 부반송파를 묶어 놓은 것을 클러스터(cluster)로 정의한다.
CGL(Cluster Group Level)은 부반송파를 묶은 기본 단위에 따라 구분하기 위해 사용하며, 예를 들어 클러스터가 32개의 부반송파를 묶은 것이면 CGL-32로, 64개를 묶은 것이면 CGL-64로, 128개를 묶은 것이면 CGL-128로, 256개이면 CGL-256으로 한다.
CN(Cluster Number)은 각 CGL별 클러스터의 순차 번호이며, BC(Base Cluster)는 호 설정시 단말기가 기지국으로부터 할당받은 CGL-256의 CN이고, BCG(Base Cluster Group)는 BC에 속하는 모든 클러스터를 말한다.
CVL(Channel Variation Level)은 CGL-32, 64, 128, 256 값들 중 하나이며, 인근 CGL과의 유사 정도를 나타낸다. 예를 들어, CVL값이 CGL-64이면, CGL-32의 클러스터 [0]과 [1] 및 [2]와 [3] 등의 SNR 차이가 많지 않다는 의미를 가진다.
CTL(Cluster Transmission Level)은 단말기로부터 전달된 CVL 이하의 값 중에서 기지국이 단말기에 트래픽을 전달할 때 사용한 CGL을 나타낸다. 예를 들어, 단말기로부터 추천된 CVL이 보내고자 하는 데이터보다 많은 클러스터를 포함하는 경우, 하나의 단말기에 필요 이상의 클러스터 할당을 방지하기 위해서 추천된 CVL값만을 선택하지 않고 CVL 보다 작은 값을 선택하여 트래픽을 전송하는 경우 그 값이 CTL이 된다.
종래의 방법에서와 같이 모든 단말기의 모든 클러스트의 MCS 관련 제어 정보를 보내는 것은 상향 링크 제어 채널의 부족으로 불가능하다. 따라서, 각 단말기에 할당된 BCG의 CGL-32에서 최고 SNR을 가지는 클러스터의 위치 및 그 값이 유효한 CGL을 보내면, 기지국에서 각 단말기에 맞는 클러스터를 선정하여 트래픽을 전달할 수 있을 것이다.
일반적으로 하향링크에서 하나의 슬롯에서 하나의 패킷을 전송하기 위해 필요한 부반송파의 수는 128개이다. 따라서, CGL-32의 MCS 관련 제어 정보 4개가 단말기로부터 기지국으로 전달되면 단말기는 다음 슬롯에서 최소한의 하나의 트래픽 패킷 전달을 보장받을 수 있다.
그러나, 하나 이상의 패킷을 전달하는 단말기에 대해서는 더 많은 부반송파에 대한 MCS 관련 제어 정보를 요구한다. 따라서 CGL-32의 MCS 관련 제어 정보 4개로는 다수 패킷 전달에 불충분하다. 따라서, CGL-32의 SNR값이 CGL-64의 SNR값으로 보장될 수 있으면, 4개의 CGL-32의 SNR값을 더 확보할 수 있다. 예를 들어 BC [0]의 CGL-32의 [0]과 [1]의 채널이 유사하여 SNR 값에 별 차이가 없는 경우, SNR값은 [0] 또는 [1]의 값 또는 둘의 평균이 기지국으로 전달되지만, CGL-64로의 확장이 가능한 표시를 더 보내준다면 하나의 값으로 둘을 표시할 수 있는 장점이 있다. 이는 단말기의 인근 채널과의 유사 정도를 표시하는 CVL로 표시된다. CVL값은 하나의 BC에서만 인근 채널의 유사 정도를 표시하는 것은 아니며, 모든 BC에서 CGL-32의 값을 이용하여 인근 채널의 유사 정도를 계산하여 결정한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소를 위한 단말기에서의 MCS 관련 제어 정보 선정 방식을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, BC [0], [2], [3], [5]는 초기 호 설정시에 기지국에서 단말기로 전달된 BC이다. 단말기는 이러한 BC에 속하는 CGL-32 클러스터들에 대해서만 MCS 관련 제어 정보를 기지국에 전달할 의무가 있다. 따라서, 단말기는 기지국에서 전달받은 BC에 속하는 CGL-32클러스터들에 대해서 MCS를 결정한다.
이러한 MCS 결정은 해당 클러스터의 수신 SNR을 토대로 결정되고, CGL-32의 클러스터 중에서 BC별로 가장 높은 SNR을 가지는 클러스터의 위치를 기억한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 채널의 상태에 따라, BC [0]에서는 CGL-32의 [4], BC [2]에서는 CGL-32의 [1], BC [3]에서는 CGL-32의 [2], BC [5]에서는 CGL-32의 [0]이 가장 높은 SNR을 가진다.
또한, 단말기는 CGL-32 클러스터들의 유사 정도를 CGL-64, CGL-128 및 CGL-256에 대해서 수행한다. 도 3에서 CVL값은 CGL-64로 선정되었다. 이 의미는 CGL-32에서 바로 옆의 채널만 유사 정도가 높은 채널이라는 의미를 나타낸다. 예를 들면 CGL-32의 [0]은 [1], [2]는 [3], [4]는 [5], [6]은 [7]하고만 유사 정도가 높은 채널이라는 의미를 지닌다. 모든 BC 내 CGL-32의 [0], [1], [2], [3] 모두가 유사 정도가 높다면 CGL-128이 선택이 되고, CGL-32의 [0], [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7] 모두가 유사 정도가 높다면 CGL-256이 선택된다. 여기에서는 CVL은 CGL-32, CGL-64, CGL-128, CGL-256 4개 중 하나가 되므로 2비트의 값으로 표현되며, 도 3에서는 CGL-32가 CGL-64로 확장가능하므로 CVL이 [01]의 값을 갖는다.
이와 같이 결정된 BC별 CGL-32의 최고값과, 각 최고값 중에서의 최소값(또는 평균값)과 CVL을 도 3에 도시된 바와 같은 형식으로 각 단말기마다 기지국으로 전달한다. 여기서 BCG #0는 BC [0] 그룹이 되고, BCG #1은 BC [2] 그룹이 되며, BCG #2는 BC [3] 그룹이 되고, BCG #3은 BC [5] 그룹이 된다.
상기한 바와 같이, 각 단말기로부터 기지국으로 전달되는 MCS 관련 제어 정보는 CVL을 나타내는 2비트, 최고 SNR값의 BC별 위치를 나타내는 3비트 4개, 이 값들의 최소 MCS를 나타내는 3비트로 표현되며, 총 17비트로 단말기로부터 기지국으로 각 사용자의 부반송파 그룹별로 전달되는 MCS 관련 제어 정보의 최대 비트수인 24비트보다 적다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소를 위한 기지국에서의 MCS 선정 방식을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기지국은 각 단말기로부터 전달되는 17비트의 MCS 관련 제어 정보와 현재 하향링크로 전송할 각 단말기의 트래픽 양을 이용하여, 다음 슬롯에 각 단말기로 전송할 트래픽의 MCS 정보 및 트래픽 양을 결정한다.
먼저, 기지국에서 단말기로 보내고자 하는 트래픽의 양을 A 또는 C라 하고, 각 단말기로부터 전송된 BC별 CGL-32에서 최고의 SNR값을 갖는 클러스터들에 의해 할당할 수 있는 반송파로 전송할 수 있는 트래픽의 양을 B 또는 D라 정의한다.
여기서 A≤B인 경우, CGL-32의 각 위치에 트래픽을 할당하여 전송한다. 도 3에 도시된 바와 같이, Case #1을 참조하면 A가 4개의 클러스터에 해당하는 양으로, B, 즉 단말기에서 전송된 클러스터 4개, BC [0]의 [4], BC[2]의 [1], BC [3]의 [2], BC [5]의 [0]의 양과 같으므로 단말기에서 전송된 4개의 CGL-32 클러스터에 각 트래픽을 할당하여 단말기로 전송한다.
그러나 C>D인 경우, 기지국에서 단말기로 보내는 트래픽의 양이 많기 때문에 단말기의 CVL을 보고, CGL-32에서 CGL-64로 확장이 가능한지 확인하고, 만약 CGL-32에서 CGL-64로 확장이 가능한 경우 CGL-32의 위치를 포함하는 CGL-64의 클러스터를 단말기에 할당한다. 그러나, 확장이 가능하지 못한 경우 적은 양의 패킷을 전송하여야만 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, Case #2를 참조하면 기지국에서 보낼 트래픽 양인 C가 6개의 클러스터에 해당하여 단말기에서 할당 가능한 클러스터인 4개보다 많기 때문에 CGL-64로의 확장이 가능한 지를 확인한다. 이 때, 단말기에서 CVL이 [01]로 전송되어 CGL-64로의 확장이 가능한 것으로 확인되므로, 기지국에서는 6개의 트래픽을 BC [0]의 CGL-64 [2], BC [2]의 CGL-64 [0], BC [3]의 CGL-64 [1]에 할당하여 단말기로 전송한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소를 위하여 기지국에서 선정된 MCS 값을 단말기에 전송하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기지국에서 단말기로 전송되는 값은 CTL과 각 클러스터별 할당 여부를 나타내는 온(ON)/오프(OFF) 정보가 있다. 여기서 CTL 신호는 단말기에서 추천된 CVL이하의 값 중 선택된 CGL이다.
상기 도 4에서 설명한 Case #1의 경우 기지국이 CGL-32 4개의 클러스터를 통해 트래픽을 전송하기 때문에 CTL은 CGL-32를 나타내는 [00]의 값을 갖고, 클러스터별 온/오프 정보로는 CGL-32 4개의 클러스터가 모두 할당되므로 [1111] 값을 갖는다.
한편, Case #2의 경우에는, 기지국이 CGL-64로 확장하여 3개의 클러스터를 통해 트래픽을 전송하기 때문에 CTL은 CGL-64를 나타내는 [01]의 값을 갖고, 클러스터별 온/오프 정보로는 CGL-64 3개의 클러스터가 할당되므로 [1110] 값을 갖는다.
각 단말기는 기지국에서 하향 링크를 통해 전달되는 상기와 같은 6비트의 MCS 관련 제어 정보를 이용하여 자기에게 전송되는 트래픽의 클러스터 위치 및 MCS 값을 알 수 있다.
따라서, 각 단말기별 하향링크 MCS 관련 제어 정보를 표현하는데 사용되는 비트 수는 CTL 2비트와 각 클러스터 별 온/오프를 나타내는 4비트로 총 6비트를 이용하여 나타낼 수 있다.
위에서 양호한 실시 예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시 예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 상·하향링크를 통해 전달되는 MCS 관련 제어 정보를 감소시켜 제한된 제어 채널을 통한 MCS 관련 제어 정보를 한번에 전달함으로써, OFDMA/FDD 통신 시스템에서 하향 링크의 시스템 트래픽 처리량을 증가시킬 수 있다.
도 1은 무선 채널 환경에서의 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어에 관한 정의를 나타내기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소를 위한 단말기에서의 MCS 관련 제어 정보 선정 방식을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소를 위한 기지국에서의 MCS 선정 방식을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소를 위하여 기지국에서 선정된 MCS 값을 단말기에 전송하는 방식을 나타낸 도면이다.

Claims (12)

  1. 무선 채널 환경에 따라 채널 코딩 방식 및 변조 방식을 선택하는 MCS(Modulation & Coding Scheme)를 사용하는 OFDMA/FDD(Orthogonal Frequency Division Multiple Access/Frequency Division Duplex) 통신 시스템의 단말기에서 MCS 관련 제어 정보를 감소시키는 방법에 있어서,
    a) 기지국과의 호 설정시에 상기 기지국에 의해 특정의 최상위 클러스터－여기서 클러스터는 여러 개의 부반송파의 묶음을 의미하고, 최상위 그룹은 해당 그룹 내에 포함된 클러스터의 묶음 단위가 가장 큰 것을 의미함－그룹을 할당받는 단계;
    b) 상기 기지국으로부터 상기 무선 채널 환경을 통해 송신되는 신호로부터 상기 기지국에 의해 할당된 특정의 최상위 클러스터 그룹별로 해당 그룹의 클러스터 내에 포함된 최하위 클러스터 그룹－여기서 최하위 클러스터 그룹은 해당 그룹 내에 포함된 클러스터의 묶음 단위가 가장 작은 것을 의미함－들 중에서 무선 환경이 가장 좋은 클러스터의 위치를 확인하는 단계;
    c) 상기 최하위 그룹의 클러스터들의 유사 정도를 상기 최하위 그룹의 클러스터를 포함하는 각 상위 그룹의 클러스터들에 대해 판단하여, 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨을 결정하는 단계;
    d) 상기 b) 단계에서 확인된 클러스터들의 무선 환경을 비교하여 가장 낮은 무선 환경에 해당되는 MCS 레벨을 결정하는 단계; 및
    e) 상기 b) 단계에서 확인된 클러스터의 위치, 상기 c) 단계에서 결정된 클러스터 그룹 레벨, 및 상기 d) 단계에서 결정된 MCS 레벨로 이루어지는 MCS 관련 제어 정보를 기지국으로 전달하는 단계
    를 포함하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 b) 단계에서, 무선 환경이 가장 좋은 클러스터의 위치는 해당 클러스터들의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 비교하여 가장 높은 SNR을 가지는 클러스터의 위치로 결정되는 것을 특징으로 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 최하위 클러스터 그룹은 32개의 부반송파가 묶인 클러스터들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 최상위 클러스터 그룹은 256개의 부반송파가 묶인 클러스터들로 이루어지며, 상기 최하위 그룹의 클러스터 8개를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 최하위 클러스터 그룹과 최상위 클러스터 그룹 사이에 64개의 부반송파가 묶인 클러스터들로 이루어지며, 상기 최하위 그룹의 클러스터 2개를 포함하는 그룹과 128개의 부반송파가 묶인 클러스터들로 이루어지며 상기 최하위 그룹의 클러스터 4개를 포함하는 중간 단계의 클러스터 그룹이 포함된 것을 특징으로 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 확인된 클러스터의 위치는 상기 최상위 클러스터 그룹별로 내부에 포함된 최하위 그룹의 클러스터 중에서 하나를 나타내기 위해 3비트의 정보로 표현되고,
    상기 c) 단계에서 결정되는 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨은 최상위 클러스터 그룹, 최하위 클러스터 그룹 및 2개의 중간 단계 클러스터 그룹 중에서 하나의 클러스터 그룹을 나타내기 위해 2비트의 정보로 표현되는
    것을 특징으로 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 d) 단계에서 결정되는 MCS 레벨이 3비트의 정보로 표현되고, 상기 기지국에서 단말기로 할당되는 최상위 클러스터 그룹이 4개인 경우, 상기 e) 단계에서 기지국으로 전달되는 MCS 관련 제어 정보는 총 17비트 정보인 것을 특징으로 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  8. 무선 채널 환경에 따라 채널 코딩 방식 및 변조 방식을 선택하는 MCS를 사용하는 OFDMA/FDD 통신 시스템의 기지국에서 MCS 관련 제어 정보를 감소시키는 방법에 있어서,
    a) 단말기로부터 MCS 관련 제어 정보－여기서 MCS 관련 제어 정보는 적어도, 여러 개의 부반송파의 묶음으로 이루어진 클러스터 중 묶음 단위가 가장 큰 최상위 클러스터 그룹별로 해당 그룹에 포함된 묶음 단위가 가장 작은 최하위 그룹의 클러스터들 중 무선 환경이 가장 좋은 클러스터의 위치 및 상기 최하위 그룹의 클러스터들의 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨을 포함함－를 수신하는 단계;
    b) 하향 링크를 통해 각 단말기로 전송할 트래픽 양과 상기 MCS 관련 제어 정보에 의해 할당할 수 있는 부반송파로 전송 가능한 트래픽의 양을 비교하는 단계;
    c) 상기 b) 단계에서 각 단말기로 전송할 트래픽의 양이 상기 MCS 관련 제어 정보에 의해 할당할 수 있는 부반송파로 전송 가능한 트래픽의 양보다 크지 않은 것으로 판단되는 경우, 기지국이 상기 MCS 관련 제어 정보에 따른 위치에 상기 b) 단계에서 판된된 트래픽을 할당하여 단말기로 전송하는 단계; 및
    d) 상기 b) 단계에서 각 단말기로 전송할 트래픽의 양이 상기 MCS 관련 제어 정보에 의해 할당할 수 있는 부반송파로 전송 가능한 트래픽의 양보다 큰 것으로 판단되는 경우, 상기 최하위 클러스터 그룹에서 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨에 기초하여 상기 최하위 클러스터 그룹을 확장하여 상기 각 단말기로 전송할 트래픽을 상기 각 단말기로 전송하는 단계
    를 포함하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    i) 상기 최하위 클러스터 그룹에서 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨로의 확장이 가능한 지의 여부를 판단하는 단계;
    ii) 상기 i) 단계에서, 상기 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨로의 확장이 가능한 것으로 판단되는 경우, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치를 포함하는 상기 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨 내의 클러스터에 상기 각 단말기로 전송할 트래픽을 할당하여 상기 각 단말기로 전송하는 단계; 및
    iii) 상기 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨로의 확장이 가능하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치에 상기 각 단말기로 전송할 트래픽 중 할당 가능한 트래픽을 할당하여 상기 각 단말기로 전송하는 단계
    를 포함하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 최하위 클러스터 그룹의 레벨과, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치에 있는 클러스터에 대한 상기 트래픽의 할당 여부를 나타내는 값을 포함하는 MCS 관련 정보를 상기 각 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨내에 포함된 클러스터에 상기 각 단말기로 전송할 트래픽이 할당된 경우, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨과, 상기 유사 정도가 큰 클러스터 그룹 레벨 내에 포함된 클러스터들에 대해 상기 트래픽의 할당 여부를 나타내는 값을 포함하는 MCS 관련 정보를 상기 각 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치에 상기 각 단말기로 전송할 트래픽 중 할당 가능한 트래픽이 할당된 경우, 상기 최하위 클러스터 그룹의 레벨과, 상기 MCS 관련 제어 정보에 포함된 위치에 있는 클러스터에 대한 상기 트래픽의 할당 여부를 나타내는 값을 포함하는 MCS 관련 정보를 상기 각 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 OFDMA/FDD 통신 시스템에서의 MCS 관련 제어 정보 감소 방법.
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