KR100648836B1 - 채널정보 생성 장치 및 그 방법과, 그에 따른 적응 송신장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 채널정보 생성 장치 및 그 방법과, 그에 따른 적응 송신 장치 및 그 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 단말 측에서 채널을 예측하여 짧은주기의 채널정보를 생성하고, 예측 오류의 통계적 특성을 이용하여 긴주기 채널정보를 생성하기 위한 채널정보 생성 장치 및 그 방법과, 기지국 측에서 상기 단말 측으로부터 전달받은 짧은주기의 채널정보와 긴주기 채널정보를 이용하여 적응 송신을 수행하기 위한 적응 송신 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 채널정보 생성 장치에 있어서, 다중 반송파 수신신호에 대하여 각 경로별로 현재의 채널정보를 추정하기 위한 추정 수단; 상기 추정 수단에서 추정한 현재의 채널정보를 전달받아 미리 정해진 최소 송신지연시간 이후의 채널정보를 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하기 위한 짧은주기 채널정보 생성 수단; 및 상기 짧은주기 채널정보 생성 수단에서 예측한 채널정보와 실제 송신 시점의 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 긴주기 채널정보를 생성하기 위한 긴주기 채널정보 생성 수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템 등에 이용됨.

채널정보 생성, 적응 송신, 채널 예측, 짧은주기 채널정보, 예측 오류의 통계적 특성, 긴주기 채널정보, 최소 송신지연시간, 신호대 잡음비

Description

채널정보 생성 장치 및 그 방법과, 그에 따른 적응 송신 장치 및 그 방법{Apparatus and method for generating channel information, and apparatus and method for adaptive transmission according to the same}

도 1은 단일 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서의 일반적인 적응 송신 방식을 설명하기 위한 도면이고,

도 2는 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서의 일반적인 적응 송신 방식을 설명하기 위한 도면이고,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수분할 다중화를 사용하는 이동통신 시스템에서 채널을 예측하여 짧은주기의 채널정보를 생성하고, 예측 오류의 통계적 특성을 이용하여 긴주기 채널정보를 생성하며, 짧은주기의 채널정보와 긴주기 채널정보를 이용하여 적응 송신을 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면이고,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 채널을 예측해서 기지국에 전송할 짧은주기의 채널정보와 긴주기의 채널정보를 생성하는 장치의 구성도이고,

도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 기지국이 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 이용하여 적 응 송신을 수행하는 장치의 구성도이고,

도 5b는 기지국에서 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신전력을 미리 계산되어 있는 테이블에서 구하는 장치를 나타내는 도면,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 생성하는 장치의 구성도이고,

도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 채널모형을 사용할 때, 기지국이 변조 및 부호화 방법, 사용자 선택, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 장치의 구성도이고,

도 7b는 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 분포를 이용하는 시스템의 기지국에서 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신전력을 미리 계산되어 있는 테이블에서 구하는 장치를 나타내는 도면,

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 생성하는 장치의 구성도이고,

도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 정규분포 채널모형을 사용할 때, 기지국이 변조 및 부호화 방법, 사 용자 선택, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 장치의 구성도이고,

도 9b는 정규분포를 이용하는 시스템의 기지국에서 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신전력을 미리 계산되어 있는 테이블에서 구하는 장치를 나타내는 도면,

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 채널을 예측해서 기지국에 전송할 짧은주기의 채널정보와 긴주기의 채널정보를 생성하는 방법에 대한 흐름도이고,

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 기지국이 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 이용하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도이고,

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 생성하는 방법에 대한 흐름도이고,

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 채널모형을 사용할 때, 기지국이 변조 및 부호화 방법, 사용자 선택, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도이고,

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 생성하는 방법에 대한 흐름도이고,

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 정규분포 채널모형을 사용할 때, 기지국이 변조 및 부호화 방법, 사용자 선택, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도이고,

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 기지국이 사용자를 먼저 선택하고 변조 및 부호화 방법, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 장치의 구성도이고,

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 기지국이 사용자를 먼저 선택하고 변조 및 부호화 방법, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

410 : 경로 추정기 420 : 긴주기 채널정보 생성기

430 : 채널 추정기 450 : 예측기

460 : 바이어스 제거기

510 : 변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대잡음비/패킷 에러율 테이블

520 : 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기

530 : 스케쥴러 540 : 부호화/변조 및 송신기

본 발명은 채널정보 생성 장치 및 그 방법과, 그에 따른 적응 송신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상향링크와 하향링크가 다른 주파수 대역을 사용하는 이동통신 시스템 등에서 단말이 채널정보를 생성하여 상향링크로 전송하고 기지국에서 이를 이용하여 적응 송신을 수행할 때, 채널의 시간에 따른 변화를 고려하여 단말에서 최소 송신지연시간만큼의 미래 채널을 예측하여 예측치를 이용한 채널정보를 생성하여 기지국으로 전송하고, 또한 예측치 오류의 통계적 정보를 생성하여 기지국으로 전송하기 위한 채널정보 생성 장치 및 그 방법과, 기지국이 단말로부터 수신한 채널정보와 예측치 오류의 통계적 정보를 이용하여 채널이 시간에 따라 변화할 때 목표 패킷 오류율을 만족하는 각 송신 방식의 필요 송신 전력을 계산하고 이를 이용하여 적응 송신을 효율적으로 수행함으로써, 이동통신 시스템의 성능을 개선하고 용량을 증대시키기 위한 적응 송신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

도 1은 단일 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서의 일반적인 적응 송신 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 주파수분할 다중접속을 사용하는 이동통신 시스템에서는, 송신단(100)에서 무선 채널(120)을 통하여 수신단(110)으로 파일럿이나 프리앰블(130)을 전송하고, 수신단(110)에서는 이를 이용하여 복조 및 복호화기(140)에서 복조한 후 신호대 잡음비 측정기(150)를 통하여 신호대 잡음비(160)를 측정한 후 이 정보를 송신단(100)으로 궤환시켜 변조 및 부호화 방식 결정기(170) 에서 수신단(110)으로부터 전달받은 신호대 잡음비(160)를 바탕으로 변조 방식, 부호화 방식, 및 송신 전력 할당을 적응적으로 적용하여 부호화 및 변조기(180)에서 트래픽 데이터(190)를 적응 송신함으로써 이동통신 시스템의 성능을 높이고 용량을 증대시켰다.

하지만, 상기와 같은 종래의 측정 방식은 수신단(110)에서 신호대 잡음비를 측정하는 시점과 실제로 송신이 일어나는 시점이 다르므로, 실제 송신할 때의 채널이 신호대 잡음비를 측정할 때와는 다르게 되는 문제점이 있다.

상기와 같은 종래의 측정 방식의 문제점을 해결하기 위해 사용하는 방법이 송신이 일어나는 시점의 채널을 예측하는 예측 방식이다. 이를 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서의 일반적인 적응 송신 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 수신단(210)에서 현재까지 수신된 채널정보를 이용하여 미래 시점의 채널값을 예측하고 이를 송신단(200)으로 궤환시키면, 송신단(200)에서는 예측된 정보를 이용하여 적응 송신을 수행하게 된다(그 외의 동작은 도 1의 동작 설명 참조). 이러한 예측 방식은 A. Duel-Hallen, S. Hu, and H. Hallen, "Long-range prediction of fading signals," IEEE Signal Processing Magazine, vol. 17, pp. 62-75, May 2000 등에서 제안되었다.

그러나 상기와 같은 종래의 예측 방식은, 예측된 채널값이 예측오류를 포함하고 있기 때문에 단순히 예측된 수신 신호대 잡음비만을 이용하여 필요 수신 신호 대 잡음비와의 차만을 보상하여 송신 전력을 결정함으로써, 시스템의 성능이 크게 떨어지는 문제점이 있다.

상기와 같은 종래의 예측 방식의 문제점을 해결하기 위해 예측된 채널값의 통계적 특성을 고려하여 수신 비트 오류율을 유도하고 이를 이용하여 송신 전력을 계산하는 계산 방식이 제안되었다(S. Falahati, A. Svensson, T. Ekman, and M. Sternad, "Adaptive Modulation Systems for Predicted Wireless Channels," IEEE Trans. Commun ., vol. 52, pp. 307-316, February 2004 참조).

그러나 상기와 같은 종래의 계산 방식은, 단일 반송파 시스템에서 단일 사용자가 플랫 패딩(flat fading) 환경에서 적응 송신을 사용하는 경우만을 다루었으며, 다양한 채널환경, 다양한 채널정보 생성 알고리즘을 사용하는 단말, 및 다양한 이동체 속도가 혼재하는 통신 시스템에 적용하기는 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 단말 측에서 채널을 예측하여 짧은주기의 채널정보를 생성하고, 예측 오류의 통계적 특성을 이용하여 긴주기 채널정보를 생성하기 위한 채널정보 생성 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 기지국 측에서 상기 단말 측으로부터 전달받은 짧은주기의 채널정보와 긴주기 채널정보를 이용하여 적응 송신을 수행하기 위한 적응 송신 장치 및 그 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 채널정보 생성 장치에 있어서, 다중 반송파 수신신호에 대하여 각 경로별로 현재의 채널정보를 추정하기 위한 추정 수단; 상기 추정 수단에서 추정한 현재의 채널정보를 전달받아 미리 정해진 최소 송신지연시간 이후의 채널정보를 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하기 위한 짧은주기 채널정보 생성 수단; 및 상기 짧은주기 채널정보 생성 수단에서 예측한 채널정보와 실제 송신 시점의 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 긴주기 채널정보를 생성하기 위한 긴주기 채널정보 생성 수단을 포함한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 채널정보 생성 방법에 있어서, 미리 정해진 송신 전력으로 전송된 파일럿을 수신하는 단계; 상기 수신한 파일럿을 이용하여 각 경로별로 현재의 채널정보를 추정하는 추정 단계; 상기 추정한 현재의 채널정보를 이용하여 미리 정해진 최소 송신지연시간 이후의 채널정보를 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하는 짧은주기 채널정보 생성 단계; 및 상기 예측한 채널정보와 실제 송신 시점의 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 긴주기 채널정보를 생성하는 긴주기 채널정보 생성 단계를 포함한다.

한편, 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 장치는, 적응 송신 장치에 있어서, 변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비, 및 목표 패킷 오류율을 저장하고 있는 저장 수단; 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상기 저장 수단의 정보에 따라 각 사용자별, 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하기 위한 송신전력 결정 수단; 상기 송신전력 결정 수단에서 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하기 위한 스케쥴링 수단; 및 상기 스케쥴링 수단에서 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하기 위한 부호화/변조 및 송신 수단을 포함한다.

또한 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 장치는, 적응 송신 장치에 있어서, 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보의 일정 범위를 양자화하고 그에 따른 송신전력을 저장하고 있는 저장 수단; 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보에 상응하는 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력을 상기 저장 수단을 이용하여 결정하기 위한 송신전력 결정 수단; 상기 송신전력 결정 수단에서 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하기 위한 스케쥴링 수단; 및 상기 스케쥴링 수단에서 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하기 위한 부호화/변조 및 송신 수단을 포함한다.

또한 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 장치는, 적응 송신 장치에 있어서, 변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비, 및 목표 패킷 오류율을 저장하고 있는 저장 수단; 각 단말로부터 전달받은 긴주기 채널정보와 짧은주기 채널정보를 이용하여 사용자를 선택하기 위한 사용자 선택 수단; 상기 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상기 저장 수단의 정보에 따라, 상기 사용자 선택 수단에서 선택한 사용자에 대해 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하기 위한 송신전력 결정 수단; 상기 송신전력 결정 수단에서 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하기 위한 스케쥴링 수단; 및 상기 사용자 선택 수단에서 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하기 위한 부호화/변조 및 송신 수단을 포함한다.

또한 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 장치는, 적응 송신 장치에 있어서, 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보의 일정 범위를 양자화하고 그에 따른 송신전력을 저장하고 있는 저장 수단; 각 단말로부터 전달받은 긴주기 채널정보와 짧은주기 채널정보를 이용하여 사용자를 선택하기 위한 사용자 선택 수단; 상기 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보를 이용하여 상기 저장 수단을 검색하여, 상기 사용자 선택 수단에서 선택한 사용자에 대해 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하기 위한 송신전력 결정 수단; 상기 송신전력 결정 수단에서 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하기 위한 스케쥴링 수단; 및 상기 사용자 선택 수단에서 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하기 위한 부호화/변조 및 송신 수단을 포함한다.

또한 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 방법은, 적응 송신 방법에 있어서, 변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비, 및 목표 패킷 오류율을 저장하고 있는 단계; 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상기 저장하고 있는 정보에 따라 각 사용자별, 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하는 송신전력 결정 단계; 상기 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하는 단계; 및 상기 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계를 포함한다.

또한 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 방법은, 적응 송신 방법에 있어서, 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보의 일정 범위를 양자화하고 그에 따른 송신전력을 저장하고 있는 단계; 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보에 상응하는 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력을 상기 저장하고 있는 정보를 이용하여 결정하는 단계; 상기 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하는 단계; 및 상기 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식 으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계를 포함한다.

또한 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 방법은, 적응 송신 방법에 있어서, 변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비, 및 목표 패킷 오류율을 저장하고 있는 단계; 각 단말로부터 전달받은 긴주기 채널정보와 짧은주기 채널정보를 이용하여 사용자를 선택하는 사용자 선택 단계; 상기 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상기 저장하고 있는 정보에 따라, 상기 선택한 사용자에 대해 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하는 송신전력 결정 단계; 상기 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하는 단계; 및 상기 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계를 포함한다.

또한 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 방법은, 적응 송신 방법에 있어서, 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보의 일정 범위를 양자화하고 그에 따른 송신전력을 저장하고 있는 단계; 각 단말로부터 전달받은 긴주기 채널정보와 짧은주기 채널정보를 이용하여 사용자를 선택하는 사용자 선택 단계; 상기 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보를 이용하여 상기 저장하고 있는 정보를 검색하여, 상기 선택한 사용자에 대해 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하는 단계; 상기 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하는 단계; 및 상기 선택한 사용 자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계를 포함한다.

이처럼, 본 발명은 주파수분할 다중화를 사용하는 이동통신 시스템의 하향링크에서 적응 송신 기법을 사용할 때 채널정보를 보고하는 시점과 실제 송신이 일어나는 시간 차 동안의 채널 변화를 고려하여 목표 패킷 오류율을 만족하기 위한 각 송신 방식의 필요 송신 전력을 계산하여 송신한다. 또한 본 발명은 채널 예측 장치가 없거나 서로 다른 채널 예측 장치를 가진 단말이 혼재할 때 기지국에서 적응 송신을 효율적으로 수행할 수 있도록 한다.

그리고 본 발명은 주파수분할 다중화를 사용하는 이동통신 시스템의 하향링크에서 적응 송신을 효율적으로 수행하기 위하여 다음과 같이 구현한다. 단말 수신단에서는 최소 송신지연시간 이후의 채널을 예측하여 채널정보를 생성하고 이를 주기적으로 기지국에 전송(보고)하며, 또한 이보다는 훨씬 긴주기마다 채널 예측 오류의 통계적 특성 정보를 전송(보고)한다. 여기서, 각 단말은 서로 다른 채널 예측 방법을 사용할 수 있으며, 또한 채널 예측 장치 없이 측정된 채널정보를 보고할 수도 있다. 한편, 기지국에서는 각 사용자별로 보고된 채널정보와 채널 예측 오류의 통계적 특성 정보를 이용하여 각 송신 방식에 따른 실제 송신 시점에 필요한 송신 전력을 구하고 이를 이용하여 적응 전송을 수행함으로써, 다양한 채널환경, 다양한 채널정보 생성 알고리즘을 사용하는 단말, 및 다양한 이동체 속도가 혼재하는 이동통신 시스템 등에서 효율적으로 적응 전송을 수행할 수 있게 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

일반적으로 하향링크 프레임 구조는 연속된 슬롯으로 구성되며, 각 슬롯은 한 개 이상의 심볼로 구성이 되어 있다. 또한 슬롯 안에는 채널을 추정할 수 있도록 파일럿 심볼이 잘 분산되어 배치되어 있다. 만일, 다중 반송파를 사용하는 시스템이라면 파일럿 심볼이 시간 및 주파수 축에서 잘 분산되어 배치되어 있다. 또한 하나의 슬롯 안에는 복수 개의 데이터 채널이 있다. 수신단에서는 파일럿 심볼을 이용하여 채널을 추정하고 이를 이용하여 채널정보를 생성하게 된다. 하지만 n번째 슬롯의 파일럿 심볼을 이용하여 채널을 추정할 때 수신단의 채널 추정 필터의 지연시간 이후에 추정된 채널을 얻을 수 있고, 또한 이를 이용하여 채널정보를 생성한 이후 상향링크를 통해 송신하면, 기지국에서는 이를 수신하여 하향링크 채널정보를 획득한 후 이에 맞추어 송신 신호를 생성하여 전송하게 된다. 따라서 실제 송신이 일어나는 시점은 채널을 추정한 슬롯보다 최소한 2개의 슬롯 이상 차이가 나게 되며 시스템의 구체적인 프레임 구조, 수신단의 채널 추정 필터의 지연시간, 기지국과 단말의 송/수신 연산에 필요한 시간에 따라 1~2개 슬롯만큼 더 늦어질 수도 있다. 여기서, 기지국에서 최우선적으로 전송할 경우 실제 송신이 일어나는 슬롯과 채널을 추정한 슬롯의 차를 최소 송신지연시간(Ｄ)이라 정의하며, 이는 시스템에 따라 다를 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수분할 다중화를 사용하는 이동통신 시스템에서 채널을 예측하여 짧은주기의 채널정보를 생성하고, 예측 오류의 통계적 특성을 이용하여 긴주기 채널정보를 생성하며, 짧은주기의 채널정보와 긴주기 채널정보를 이용하여 적응 송신을 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 수신단(310)의 복조 및 복호기(340)에서는 파일럿 또는 프리앰블(330)을 이용하여 무선 채널(320)을 추정하고, 신호대 잡음비 예측기(350)에서는 이를 이용하여 최소 송신지연시간(Ｄ) 이후의 채널을 예측하여 최소 송신지연시간 이후의 신호대 잡음비를 예측하여 이를 짧은주기 채널정보(360)로 기지국에 송신한다. 또한 시간이 Ｄ만큼 흐른 이후에는 상기 예측한 값과 실제 채널값을 알 수 있으므로 이를 이용하여 짧은주기 채널정보(360)의 통계적 특성을 얻을 수 있고 이를 이용하여 긴주기 채널정보(361)를 생성하여 송신단(300)으로 전송한다.

그러면, 송신단(300)의 변조 및 부호화방식 결정기(370)에서는 수신단(310)으로부터 수신한 짧은주기 채널정보(360)와 긴주기 채널정보(361)를 이용하여 사용자의 변조 및 부호화 방식을 결정하고 부호화 및 변조기(380)는 상기 결정된 변조 및 부호화 방식에 따라 트래픽 데이터(390)를 생성하여 수신단(310)으로 전송한다.

그에 따라, 수신단(310)의 복조 및 복호기(340)에서 트래픽 데이터(390)의 복조 및 복호를 수행한다.

여기서, 각 단말은 다양한 종류의 예측 장치를 사용할 수 있으며, 또한 예측 장치가 없는 단말이 있을 수도 있다. 단말에서는 예측 장치의 종류에 관계없이 예측되거나 또는 예측 없이 현재 값을 사용하는 짧은주기 채널정보와 짧은주기 채널정보의 통계적 특성을 이용하여 생성된 긴주기 채널정보를 전송(보고)한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 채널을 예측해서 기지국에 전송할 짧은주기의 채널정보와 긴주기의 채널정보를 생성하는 장치의 구성도이다.

여기서, 각 단말의 채널정보 생성 장치는, 채널을 예측해서 기지국에 전송할 짧은주기의 채널정보를 생성하고, 채널 예측의 통계치를 이용하여 긴주기의 채널정보를 생성한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 경로 추정기(410)는 수신 신호로부터 경로를 추정해서 각 경로별로 신호를 분리해내어 경로정보를 채널 추정기(430)로 전달하고, 긴주기 채널정보 생성기(420)는 경로 추정기(410)로부터 총 경로 수를 넘겨받아서 긴주기 채널정보로서 기지국에 전송(보고)한다. 채널 추정기(430)는 파일럿 심볼과 경로 추정기(410)로부터의 경로정보를 이용해서 현재의 채널정보(440)를 알아낸다. 단일 반송파 시스템에서는 시간 축에서, 다중 반송파를 사용하는 시스템에서는 시간과 주파수 축에서 잘 분산 배치되어 있는 파일럿들을 통해 추정된 정보를 보간해서 필요한 정보를 적은 파일럿으로 얻을 수 있다. 예측기(450)에서는 이렇게 추정된 현재의 채널정보를 이용해서 하기의 [수학식 1]과 같이 예측 필터에 의해 각 경로별, 반송파별 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측할 수 있다.

여기서

은

번째 경로의 시간

에서의 복소 형태의 채널이고, Ｐ는 예측기의 차수를 나타내고,

는 예측 필터를 나타낸다. 따라서 예측기는 현재와 과거 Ｐ개의 채널정보를 통해 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측하게 된다. 이제 표기를 간단히 하기 위해, 시점을 나타내는 파라미터가 생략된 경우는

시점을 나타내도록 한다. 즉,

이다.

기지국에서 송신에 필요한 전력을 결정하는데는 복소수 형태의 정보가 아니라 이값의 절대값의 제곱인 전력값만으로도 충분하다. 따라서 하기의 [수학식 2]와 같이 결합된 전력값을 구하게 된다.

그러나 이렇게 계산된 전력값은 바이어스가 생기므로, 바이어스 제거기(460)에서는 예측기(450)에서 예측된 채널정보와, 예측기(450)에서 예측된 후에 지연기 에서 지연된 채널정보와, 채널 추정기(430)로부터의 실제 채널정보의 평균값을 이용해서 하기의 [수학식 3]과 같이 바이어스를 제거해준다.

여기서,

와

는 시간 Ｄ가 흐른 후

시점에서 추정된 실제 채널정보와

시점에서 예측된 채널정보를 충분히 긴 시간동안 누적해서 이동평균 방식 등을 통해 구한다. 그러나 실제로는 파일럿의 전력을

이라 하면 단말에서 그 값을 알지는 못하므로,

에 비례하는 값인 수신신호대 잡음비인 하기의 [수학식 4]를 구하게 된다.

는 잡음의 분산이다. 이렇게 구해진 최소 송신지연시간 후의 예측된 채널정보는 미리 정해진 주기로 매번 기지국에 전송(보고)된다.

긴주기 채널정보 생성기(420)에서는 바이어스 제거기(460)로부터

를 넘겨받아서 오류의 통계적 정보인 하기의 [수학식 5]에 따라

의 평균값을 긴 시간 동안 이동평균 방식으로 구하고, 이를 긴주기 채널정보의 하나로 기지국에 보고한다.

도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 기지국이 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 이용하여 적응 송신을 수행하는 장치의 구성도이다.

여기서, 기지국에서는 각 단말이 전송한 짧은주기의 채널정보와 긴주기의 채널정보를 가지고 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신 전력을 계산한 후, 이를 이용하여 사용자 선택, 변조 및 부호화 방법, 및 송신 전력을 결정하여 송신한다.

먼저, 변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비/패킷 오류율 테이블(510)에서는 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 저장하고 있고, 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(520)에 각 변조 및 부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 보낸다. 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(520)에서는 사용자별 단말 로부터 짧은주기와 긴주기 채널정보를 전달받아서 각 변조 및 부호화 방식별 목표 패킷 오류율에 맞게 목표 수신신호대 잡음비를 구해서 필요 송신전력을 구한다. j번째 사용자의 i번째 변조 및 부호화 방식에 대한 목표 패킷 오류율은 하기의 [수학식 6]과 같이 목표 수신신호대 잡음비와 단말에서 올라오는 채널정보의 함수로 나타낼 수 있다.

여기서,

는 단말에서 보고되는 채널정보를 나타내는 벡터이다. 그러면 j번째 사용자의 i번째 변조 및 부호화 방식에 대한 목표 수신신호대 잡음비는 하기의 [수학식 7]과 같이 나타낼 수 있다.

그러면 필요한 송신 전력은 하기의 [수학식 8]과 같이 구해진다.

또는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 각각의 채널정보의 일정 범위를 양자화하고 그에 따른 송신전력 테이블을 미리 만들어서 송신전력을 구할 수도 있다. 여기서, 도 5b는 기지국에서 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신전력을 미리 계산되어 있는 테이블에서 구하는 장치를 나타낸다.

이후, 스케쥴러(530)에서는 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(520)에서 구한 각 사용자별, 변조 및 부호화 방식별 필요 송신전력을 가지고 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조 및 부호화 방식을 결정한다. 그리고 부호화/변조 및 송신기(540)에서는 스케쥴러(530)에서 선택된 사용자에 대해서 선택된 부호화 방식으로 사용자별 트래픽 데이터(550)를 부호화하고, 선택된 변조 방식으로 변조해서 단말에 송신을 하게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 생성하는 장치의 구성도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 경로 추정기(610)에서는 수신신호를 개별 경로별로 분리해내어 경로정보를 채널 추정기(630)로 전달하고, 긴주기 채널정보 생성기(620)는 경로 추정기(610)로부터 총 경로 수를 넘겨받아서 긴주기 채널정보로서 기 지국에 보고한다. 채널 추정기(630)에서는 각 경로별로 파일럿 심볼을 이용하여 현재의 채널정보(640)를 추정하고, 시간 또는 주파수 축에 대해서 보간을 해서 모든 경로별 채널정보를 얻는다. 예측기(650)에서는 이렇게 추정된 현재의 채널정보를 누적해서 예측 필터에 의해 각 경로별 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측할 수 있다. 단일 반송파 시스템의 경우 와이너(Wiener) 예측 필터 등을 사용하여 예측할 수 있고, 다중 반송파 시스템의 경우 주파수 축에서 채널을 추정하고 이를 시간 축으로 바꾸어 와이너(Wiener) 예측 필터 등을 사용하여 경로별로 예측할 수 있다. 예측기(650)는 추정된 현재의 채널정보를 누적해서 하기의 [수학식 9]와 같이 와이너(Wiener) 예측 필터에 의해 각 경로별 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측할 수 있다.

여기서,

은

번째 경로의 채널 예측 필터 계수이고, 직교성 원리에 의해서 하기의 [수학식 10]과 같이 구할 수 있다.

여기서,

이고

이며 경로별로 추정된 채널값을 이용하여 긴 시간동안 이동평균 등의 방법을 통해 구할 수 있다. 따라서 예측기는 현재와 과거 Ｐ개의 채널정보를 통해 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측하게 된다. 각 경로별 현재 채널정보들을 결합해서 하나의 예측기만을 사용해서 예측을 할 수도 있다.

기지국에서 송신에 필요한 전력을 결정하는데는 복소수 형태의 정보가 아니라 이값의 절대값의 제곱인 전력값만으로도 충분하다. 따라서 하기의 [수학식 11]과 같이 결합된 전력값을 구하게 된다.

그러나 이렇게 계산된 전력값은 바이어스가 생기므로, 바이어스 제거기(660)에서는 채널 추정기(630)로부터의 실제 채널정보와, 예측기(650)에서 예측된 후 지연기에서 지연된 채널정보와, 예측기(650)에서 예측된 채널정보의 통계적 정보를 가지고 하기의 [수학식 12]와 같이 바이어스를 제거해준다.

여기서

와

는

와

를 긴 시간동안 이동평균하여 구한다. 그러나 전술한 바와 같이 실제로

을 알 수 없기 때문에

을 구할 수는 없고, 그에 비례하는 값인

를 구하게 된다. 긴주기 채널정보 생성기(620)에서는 바이어스 제거기(660)로부터

를 넘겨받아서 오류의 통계적 정보인 하기의 [수학식 13]을 구해서 긴주기 채널정보의 하나로 기지국에 보고한다.

실제 채널환경에서는 각 경로의 평균 이득은 각각 다르기 때문에 각각의 오차의 분산이 다르게 나타나지만, 이를 경로의 수가 Ｌ일 때

로 일정하다고 가정한다. 여기서,

은

이다. 그러면

이 정해졌을 때

이고

은 각각 정규 확률 변수인 실수부와 허수부의 제곱의 합이 되므로,

는 자유도가 2Ｌ인 치-스퀘어(chi-square) 확률 변수가 된다. 그럼, 이제

가 정해졌을 때의

의 확률분포를 알아보도록 하자. 우선, 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 확률 변수 Y의 확률 분포는 하기의 [수학식 14]와 같이 주어진다.

여기서,

은 n개의 정규 확률 변수의 제곱이 더해졌을 때 각 확률 변수의 분산이고, 각각의 평균이

라 할 때

이다.

복소 채널값

는 하기의 [수학식 15]와 같이 예측된 채널값

에 예측 오차

가 더해진 형태이다.

여기서,

와

모두 복소 정규 확률 변수이므로

도 복소 정규 확률 변수이다. 따라서

가 주어졌을 때

는

를 평균으로 갖고

의 분산을 분산으로 갖는 복소 정규 확률 변수가 된다. 그리고

과

는 와이너(Wiener) 예측 필터를 사용했으므로 상관값이 없으므로,

은

의 실수부와 허수부를 각각 평균으로 갖는 정규 확률 변수의 제곱의 합이다. 따라서

는 각 경로의 오차의 분산이 같다고 가정했으므로, 각 정규 확률 변수의 분산

은 모두 같게 되므로, 2Ｌ개의 정규 확률 변수의 제곱이 더해진 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 확률 변수가 된다.

라 하면,

이고,

이 된다. 따라서 이를 상기 [수학식 15]에 대입하면 하기의 [수학식 16]과 같다.

도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템(예 : 다중 경로 감쇄 채널에서 주파수 분할 다중화를 사용하는 이동통신 시스템)에서 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 채널모형을 사용할 때, 기지국이 변조 및 부호화 방법, 사용자 선택, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 장치의 구성도이다.

먼저, 변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비/패킷 오류율 테이블(710)에서는 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 저장하고 있고, 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(720)에 각 변조 및 부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 보낸다. 짧은주기 채널정보(

)가 주어졌을 때의 i번째 변조 및 부호화 방식의 부호화된 패킷의 패킷 오류율을 하기의 [수학식 17]과 같이 근사화한다.

여기서,

는 변조 및 부호화 방법에 따라 정해지는 상수이고,

는 패킷 오류율이 1이 되는 임계치이다. 여기서,

는 미리 시뮬레이션을 통해 구할 수 있다.

그리고 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(720)에서는 사용자별 단말로부터 짧은주기와 긴주기 채널정보를 전달받아서 각 변조 및 부호화 방식별 목표 패킷 오류율에 맞게 목표 수신신호대 잡음비를 구해서 필요 송신전력을 구한다. j번째 사용자의 예측된 채널값인 짧은주기 채널정보(

)가 주어졌을 때 실제 채널값(

)은

, 즉 예측값에 오차가 더해진 형태이다. 그러므로

및 긴주기 채널정보가 주어졌을 때의 j번째 사용자의 i번째 변조 및 부호화 방식에 대한 패킷 오류율은 하기의 [수학식 18]과 같이

에 대한 평균으로 구할 수 있다.

그러나 실제로는

이 아니라

가 보고되므로, 이 수식을 직접 사용할 수는 없고, 단말로부터 보고된 정보를 약간 변형해서 사용해야 한다. 우선, 하기의 [수학식 19]를 살펴보자.

여기서,

는 분산이

인 2Ｌ개의 정규 확률 변수의 제곱으로 이루어져 있고, 평균이

인 치-스퀘어(chi-square) 확률 변수의 분산값이다. 상기 [수학식 19]의 양변에

를 곱해서 정리하면 하기의 [수학식 20]을 얻을 수 있다.

이렇게 구한 값으로

를 나누면

를 구할 수 있다. 그리고

는 다음의 [수학식 21]의 관계에 의해 구할 수 있다.

도 모두 아는 값이므로

만 정해지면

를 구할 수 있다.

는

에 대한 단조 감소 함수이므로, j번째 사용자의 i번째 변조 및 부호화 방식에 대한 목표 수신신호대 잡음비는

를 바꿔가면서 이진탐색 등의 방식을 통해 쉽게 구할 수 있다.

그러면 필요한 송신 전력은 하기의 [수학식 22]와 같이 구해진다.

또는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 짧은주기 채널정보

와 긴주기 채널정보

를 일정 범위에 대해서 양자화하고, 그 범위에 대해서 미리 각 범위의 대표값으로 해당 송신전력을 계산해서 테이블로 만들어 놓고 송신전력을 결정할 수도 있다. 도 7b는 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 분포를 이용하는 시스템의 기지국에서 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신전력을 미리 계산되어 있는 테이블에서 구하는 장치를 나타내는 도면이다.

이후, 스케쥴러(730)에서는 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(720)에서 구한 각 사용자별, 변조 및 부호화 방식별 필요 송신전력을 가지고 사용 자를 선택하고, 사용자별로 변조 및 부호화 방식을 결정한다. 그리고 부호화/변조 및 송신기(740)에서는 스케쥴러(730)에서 선택된 사용자에 대해서 선택된 부호화 방식으로 사용자별 트래픽 데이터(750)를 부호화하고, 선택된 변조 방식으로 변조해서 단말에 송신을 하게 된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템(예 : 다중 경로 감쇄 채널에서 주파수 분할 다중화를 사용하는 이동통신 시스템)에서 각 단말이 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 생성하는 장치의 구성도이다.

도 8에 도시된 채널정보 생성 장치는, 도 6에 도시된 채널정보 생성 장치와 달리 특정한 무선 채널모형을 가정하지 않는다. 도 8에 도시된 바와 같이, 경로 추정기(810)에서는 수신신호를 개별 경로별로 분리해내어 경로정보를 채널 추정기(820)로 전달하고, 채널 추정기(820)에서는 각 경로별로 파일럿 심볼을 이용하여 현재의 채널정보(830)를 추정하고, 시간 및 주파수 축에 대해서 보간을 해서 모든 경로별로 채널정보(830)를 얻는다. 예측기(840)에서는 이렇게 추정된 현재의 채널정보를 누적해서 예측 필터에 의해 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측할 수 있다. 전술한 예에서와 같이, 단일 반송파 시스템의 경우 와이너(Wiener) 예측 필터 등을 사용하여 예측할 수 있고, 다중 반송파 시스템의 경우 주파수 축에서 채널을 추정하고 이를 시간 축으로 바꾸어 와이너(Wiener) 예측 필터 등을 사용하여 경로별로 예측할 수 있다.

기지국에서 송신에 필요한 전력을 결정하는데는 복소수 형태의 정보가 아니 라 이값의 절대값의 제곱인 전력값만으로도 충분하다. 따라서 채널의 전력값

을 예측한다. 이러한 전력값에는 바이어스가 생기므로, 바이어스 제거기(850)에서는 채널 추정기(820)로부터의 실제 채널정보와, 예측기(840)에서 예측된 후 지연기에서 지연된 채널정보와, 예측기(840)에서 예측된 채널정보의 통계적 정보를 가지고 하기의 [수학식 23]과 같이 바이어스를 제거해준다.

여기서

와

는

와

를 긴 시간동안 이동평균하여 구한다. 그러나 전술한 바와 같이 실제로

을 알 수 없기 때문에

을 구할 수는 없고, 그에 비례하는 값인

를 구하게 된다. 그리고 긴주기 채널정보 생성기(860)에서는 바이어스 제거기(850)로부터

를 넘겨받아서 오류의 통계적 정보인 하기의 [수학식 24]를 구해서 긴주기 채널정보로 기지국에 보고한다.

이렇게 구한 짧은주기와 긴주기 채널정보를 이용하고, 예측된 결합 채널 전력

이 주어졌을 때의 실제 결합 채널 전력

의 확률분포를 정규분포라 가정하면 하기의 [수학식 25]와 같다.

여기서, 실제 채널모형과 관계없이 정규분포를 사용하므로 송신전력에 오차가 생기게 되나 다양한 채널 환경에서 채널값의 확률분포를 추정하지 않고 쓸 수 있으므로 매우 간단하다. 또한 경로 수가 많은 경우에는 중심극한정리에 따라 실제 결합 채널 전력

의 확률분포가 정규분포에 잘 맞는다는 것을 알 수 있다.

도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 정규분포 채널모형을 사용할 때, 기지국이 변조 및 부호화 방법, 사용자 선택, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 장치의 구성도이다.

도 9a에 도시된 적응 송신 장치는 채널정보의 분포를 정규분포로 근사화하므로, 채널모형에 관계없이 사용할 수 있다는 장점이 있다. 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 확률 분포를 사용하는 도 7a의 적응 송신 장치와 그 동작 이 흡사하나, 총 경로 수를 긴주기 채널정보로 전달받는 부분이 없어도 된다.

먼저, 변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비/패킷 오류율 테이블(910)에서는 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 저장하고 있고, 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(920)에 각 변조 및 부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 보낸다. 짧은주기 채널정보(

)가 주어졌을 때의 i번째 변조 및 부호화 방식의 부호화된 패킷의 패킷 오류율은 상기 [수학식 17]과 같이 주어진다.

그리고 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(920)에서는 사용자별 단말로부터 짧은주기와 긴주기 채널정보를 전달받아서 각 변조 및 부호화 방식별 목표 패킷 오류율에 맞게 목표 수신신호대 잡음비를 구해서 필요 송신전력을 구한다. j번째 사용자의 예측된 채널값인 짧은주기 채널정보(

)가 주어졌을 때 실제 채널값(

)은

, 즉 예측값에 오차가 더해진 형태이다. 그러므로

및 긴주기 채널정보가 주어졌을 때의 j번째 사용자의 i번째 변조 및 부호화 방식에 대한 목표 패킷 오류율은 하기의 [수학식 26]과 같이

에 대한 평균으로 구할 수 있다.

여기서,

는

의 제곱근이다. 전력값은 0보다 작을 수는 없지만, 정규 분포로 근사화했기 때문에

의 범위에 대해서 적분한다. 전술한 실시 예에서와 마찬가지로 주어진 채널 전력의 예측치와 목표 패킷 오류율에 대해서 이진탐색 등의 방식을 통해 목표 신호대 잡음비를 역으로 구해낼 수 있다. 그러면, 이를 통해 필요한 송신 전력을 결정할 수 있다.

그러나 전술한 예에서처럼 단말에서 보고되는 정보는 실제 채널값이 아니고

로 스케일된 값이다. 짧은주기 채널정보는

이고, 긴주기 채널정보는

이므로, 긴주기 채널정보의 제곱근 값으로 짧은주기 채널정보를 나눠주면

를 구할 수 있다. 그러면

를 제외한 나머지 값들은 모두 정해져 있으므로, 이진 탐색 등을 통해

를 구할 수 있다.

또는, 도 9b에 도시된 바와 같이, 짧은주기 채널정보

와 긴주기 채널정보

를 일정 범위에 대해서 양자화하고, 그 범위에 대해서 미리 각 범위의 대표값으로 해당 송신전력을 계산해서 테이블로 만들어 놓고 송신전력을 결정할 수도 있다. 도 9b는 정규분포를 이용하는 시스템의 기지국에서 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신전력을 미리 계산되어 있는 테이블에서 구하는 장치를 나타내는 도면이다.

이후, 스케쥴러(930)에서는 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(920)에서 구한 각 사용자별, 변조 및 부호화 방식별 필요 송신전력을 가지고 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조 및 부호화 방식을 결정한다. 그리고 부호화/변조 및 송신기(940)에서는 스케쥴러(930)에서 선택된 사용자에 대해서 선택된 부호화 방식으로 사용자별 트래픽 데이터(950)를 부호화하고, 선택된 변조 방식으로 변조해서 단말에 송신을 하게 된다.

이하의 도 10 내지 도 15에서는 채널정보 생성 방법 및 적응 송신 방법에 대하여 설명하기로 하나, 그 구체적인 구현 방식은 도 4 내지 도 9에서 상술하였으므로, 여기서는 그 요지만을 간략하게 살펴보기로 한다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스 템에서 각 단말이 채널을 예측해서 기지국에 전송할 짧은주기의 채널정보와 긴주기의 채널정보를 생성하는 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 송신단에서 미리 정해진 송신 전력

으로 파일럿을 전송하면, 수신단에서 이를 수신한다(1000).

이후, 상기 수신한 파일럿을 통하여 수신단에서 경로 및 채널 정보를 추정한다(1010).

이후, 상기 추정한 채널 정보를 이용하여 미리 정해진 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하여 기지국에 전송(보고)하고, 경로 수, 및 상기 예측한 채널정보와 실제 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 긴주기 채널정보를 생성하여 기지국에 전송(보고)한다(1020).

여기서, 상기 추정 과정(1010)은, 보다 구체적으로 수신된 신호로부터 경로 수 Ｌ을 추정하는 과정(1011), 및 상기 추정한 경로 수와 상기 수신한 파일럿을 이용하여 각 경로별 현재의 채널정보

을 추정하는 과정(1012)을 포함한다.

그리고 상기 채널정보 생성 과정(1020)은, 보다 구체적으로

,

과

에 의해 각 경로별 현재의 채널정보

을 이용하여 최소 송신지연시간(Ｄ) 후의 채널정보

을 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고하는 과정(1021), 및 상기 예측한 채널정보와 시간이 흐른 후의 실제 채널정보와의 오차의 분산

를 구하고 그 구한 값과 상기 추정한 경로 수 Ｌ로 긴주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고하는 과정(1022)을 포함한다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 기지국이 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 이용하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 테이블 형태로 저장하고 있다.

이후, 각 단말로부터 수신된 채널정보

를 가지고

에 의해 각 사용자별, 각 변조 및 부호화 방식별로 필요한 송신 전력을 구한다(1100). 이때, 상기 저장되어 있는 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 이용한다. 또는, 각각의 채널정보를 일정 범위에 대해서 양자화하고, 그 범위에 대해서 미리 각 범위의 대표값으로 해당 송신전력을 계산해서 테이블로 만들어 놓고 송신전력을 결정하는 방식을 사용할 수도 있다.

이후, 상기 구한 각 사용자별, 각 변조 및 부호화 방식별 필요 송신 전력을 가지고 서비스할 사용자를 선택하고, 각 사용자별로 변조 및 부호화 방식을 결정한다(1110).

이후, 상기 선택한 사용자들의 트래픽 데이터를 상기 결정한 변조 및 부호화 방식으로 부호화 및 변조하여 송신한다(1120).

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 생성하는 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 송신단에서 미리 정해진 송신 전력

으로 파일럿을 전송하면 수신단에서 이를 수신한다(1200).

이후, 상기 수신한 파일럿을 통하여 수신단에서 경로 및 채널 정보를 추정한다(1210).

이후, 상기 추정한 채널 정보를 이용하여 미리 정해진 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고하고, 경로 수, 및 상기 예측한 채널정보와 실제 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 긴주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고한다(1220).

여기서, 상기 추정 과정(1210)은, 보다 구체적으로 수신된 신호로부터 경로 수 Ｌ을 추정하는 과정(1211), 및 상기 추정한 경로 수와 상기 수신한 파일럿을 이용하여 각 경로별 현재의 채널정보

을 추정하는 과정(1212)을 포함한다.

그리고 상기 채널정보 생성 과정(1220)은, 보다 구체적으로

,

과

에 의해 각 경로별 현재의 채널정보

을 이용하여 최소 송신지연시간(Ｄ) 후의 채널정보

을 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고하는 과정(1221), 및 상기 예측한 채널정보와 시간이 흐른 후의 실제 채널정보와의 오차의 분산

를 구하고 그 구한 값과 상기 추정한 경로 수 Ｌ로 긴주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고하는 과정(1222)을 포함한다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 채널모형을 사용할 때, 기지국이 변조 및 부호화 방법, 사용자 선택, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도로서, 기지국이 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 분포를 이용한 모형화를 통해 각 변조 및 부호화 방법에 따른 송신 전력을 계산한 후, 이를 이용하여 사용자 선택, 변조 및 부호화 방법, 및 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 테이블 형태로 저장하고 있다.

이후, 각 단말로부터 수신된 채널정보

를 가지고 상기 [수학식 18]에서부터 상기 [수학식 22]에 의해 이진 탐색 등의 방법으로 각 사용자별, 각 변조 및 부호화 방식별로 필요한 송신 전력을 구한다(1300). 이때, 상기 저장되어 있는 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 이용한다. 또는, 짧은주기 채널정보

와 긴주기 채널정보

를 일정 범위에 대해서 양자화하고, 그 범위에 대해서 미리 각 범위의 대표값으로 해당 송신전력을 계산해서 테이블로 만들어 놓고 송신전력을 결정하는 방식을 사용할 수도 있다.

이후, 상기 구한 각 사용자별, 각 변조 및 부호화 방식별 필요 송신 전력을 가지고 서비스할 사용자를 선택하고, 각 사용자별로 변조 및 부호화 방식을 결정한다(1310).

이후, 상기 선택한 사용자들의 트래픽 데이터를 상기 결정한 변조 및 부호화 방식으로 부호화 및 변조하여 송신한다(1320).

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 각 단말이 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 생성하는 방법에 대한 흐름도로서, 각 단말이 채널을 예측하여 기지국에 전송할 짧은주기의 채널정보를 생성하고 채널 예측의 통계치를 이용하여 긴주기의 채널정보를 생성하는 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 송신단에서 미리 정해진 송신 전력

으로 파일럿을 전송하면, 수신단에서 이를 수신한다(1400).

이후, 상기 수신한 파일럿을 통하여 수신단에서 경로 및 채널 정보를 추정한다(1410).

이후, 상기 추정한 채널정보를 이용하여 최소 송신지연시간 후의 채널정보 를 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고하고, 상기 예측한 채널정보와 실제 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 긴주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고한다(1420).

여기서, 상기 추정 과정(1410)은, 보다 구체적으로 수신된 신호로부터 경로 수 Ｌ을 추정하는 과정(1411), 및 상기 추정한 경로 수와 상기 수신한 파일럿을 이용하여 각 경로별 현재의 채널정보

을 추정하는 과정(1412)을 포함한다.

그리고 상기 채널정보 생성 과정(1420)은, 보다 구체적으로

,

과

에 의해 각 경로별 현재의 채널정보

을 이용하여 최소 송신지연시간(Ｄ) 후의 채널정보

을 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고하는 과정(1421), 및 상기 예측한 채널정보와 시간이 흐른 후의 실제 채널정보와의 오차의 분산

를 구하여 긴주기 채널정보를 생성하여 기지국에 보고하는 과정(1422)을 포함한다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 정규분포 채널모형을 사용할 때, 기지국이 변조 및 부호화 방법, 사용자 선택, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도로서, 기지국이 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 정규 분포를 이용한 모형화를 통해 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신 전력을 계산한 후, 이 를 이용하여 사용자 선택, 변조 및 부호화 방법, 및 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 테이블 형태로 저장하고 있다.

이후, 각 단말로부터 수신된 채널정보

를 가지고 하기의 [수학식 27]과

에 의해 이진 탐색 등의 방법으로 각 사용자별, 각 변조 및 부호화 방식별로 필요한 송신 전력을 구한다(1500). 이때, 상기 저장되어 있는 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 이용한다. 또는, 짧은주기 채널정보

와 긴주기 채널정보

를 일정 범위에 대해서 양자화하고, 그 범위에 대해서 미리 각 범위의 대표값으로 해당 송신전력을 계산해서 테이블로 만들어 놓고 송신전력을 결정하는 방식을 사용할 수도 있다.

이후, 상기 구한 각 사용자별, 각 변조 및 부호화 방식별 필요 송신 전력을 가지고 서비스할 사용자를 선택하고, 각 사용자별로 변조 및 부호화 방식을 결정한다(1510).

이후, 상기 선택한 사용자들의 트래픽 데이터를 상기 결정한 변조 및 부호화 방식으로 부호화 및 변조하여 송신한다(1520).

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 기지국이 사용자를 먼저 선택하고 변조 및 부호화 방법, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 장치의 구성도로서, 기지국이 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 서비스할 사용자를 선택한 후 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신 전력을 계산해서 이를 이용하여 변조 및 부호화 방법, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 장치의 구성도이다.

이 방식은 사용자 선택을 먼저 수행함으로써, 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(1630)에서의 계산량을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 먼저, 사용자 선택기(1610)에서는 단말로부터 보고된 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보를 가지고 채널 상황이 좋은 순서대로 사용자를 선택한다. 짧은주기 채널정보인

가 크다는 것은 채널 상황이 좋다는 것을 의미하므로

가 큰 순서대로 사용자를 선택할 수 있다. 그러나 이 방식은 각 사용자별로 예측치의 오차의 분산이 각각 다를 경우, 오차의 분산이 큰 사용자는 예측값과 실제값의 차이가 클 확률이 높으므로 성능이 나빠지게 된다. 따라서 짧은주기 채널정보

에 비례하는 값인

과 긴주기 채널정보

의 제곱근에 비례하는 값인

를 모두 고려하여 사용자를 선택한다. 보다 구체적으로, 사용자별로 분산이 다른 것을 반영하기 위하여 짧은주기 채널정보를 긴주기 채널정보의 제곱근으로 나눈 값인

가 큰 순서대로 사용자를 선택할 수 있다. 또는 미리 정해져 있는

에 대해서

가 큰 순서대로 사용자를 선택할 수 있다.

그리고 변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비/패킷 오류율 테이블(1620)에서는 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 저장하고 있고, 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(1630)에 각 변조 및 부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 보낸다. 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(1630)에서는 상기 사용자 선택기(1610)에서 선택된 사용자들에 대해서 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보를 가지고 각 변조 및 부호화 방식별 목표 패킷 오류율에 맞게 목표 수신신호대 잡음비를 구해서 필요 송신전력을 구한다. 상기 [수학식 18]에서처럼 넌센 트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 분포를 이용하여 모형화한 방식을 사용하거나 상기 [수학식 26]에서처럼 정규 분포로 모형화한 방식을 사용할 수 있다. 그러면 전술한 예에서와 같이 이진탐색 등의 방식을 통해 목표 수신신호대 잡음비를 구할 수 있다. 또는, 짧은주기 채널정보

와 긴주기 채널정보

를 일정 범위에 대해서 양자화하고, 그 범위에 대해서 미리 각 범위의 대표값으로 해당 송신전력을 계산해서 테이블로 만들어 놓고 송신전력을 결정하는 방식을 사용할 수도 있다.

그리고 스케쥴러(1640)에서는 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력 결정기(1630)에서 구한 각 사용자별, 변조 및 부호화 방식별 필요 송신전력을 가지고 상기 사용자 선택기(1610)에서 선택한 사용자들에 대해서 변조 및 부호화 방식을 결정한다. 그리고 부호화/변조 및 송신기(1650)에서는 상기 사용자 선택기(1610)에서 선택한 사용자들에 대해서 스케쥴러(1640)에서 결정한 부호화/변조 방식으로 사용자별 트래픽 데이터(1660)를 부호화 및 변조해서 단말에 송신한다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 다중 반송파를 사용하는 이동통신 시스템에서 기지국이 사용자를 먼저 선택하고 변조 및 부호화 방법, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도로서, 기지국이 각 단말이 전송한 짧은주기와 긴주기의 채널정보를 가지고 서비스할 사용자를 선택한 후 각 변조 및 부호화 방식에 따른 송신 전력을 계산해서 이를 이용하여 변조 및 부호화 방법, 송신 전력을 결정하여 적응 송신을 수행하는 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 각 변조 및 부호화 방식별로 목표 평균 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 테이블 형태로 저장하고 있다.

이때, 단말에서 예측한 신호대 잡음비

만으로 사용자를 선택하는 방식은 각 사용자별로 예측치의 오차의 분산이 각각 다를 경우, 오차의 분산이 큰 사용자는 예측값과 실제값의 차이가 클 확률이 높아 성능이 나빠지게 되므로, 각 단말로부터 수신된 채널정보를 가지고 짧은주기 채널정보

에 비례하는 값인

과 긴주기 채널정보

의 제곱근에 비례하는 값인

를 모두 고려하여 사용자를 선택한다(1700).

이후, 상기 선택한 사용자들에 대해서 각 사용자별 채널정보

를 가지고 각 변조 및 부호화 방식별로 필요한 송신전력

를 구한다(1710). 또는, 짧은주기 채널정보

와 긴주기 채널정보

를 일정 범위에 대해서 양자화하고, 그 범위에 대해서 미리 각 범위의 대표값으로 해당 송신전력을 계산해서 테이블로 만들어 놓고 송신전력을 결정하는 방식을 사용할 수도 있다.

이후, 상기 구한 각 사용자별, 각 변조 및 부호화 방식별 필요 송신전력을 가지고 각 사용자별로 변조 및 부호화 방식을 결정한다(1720).

이후, 상기 선택한 사용자들의 트래픽 데이터를 상기 결정한 변조 및 부호화 방식으로 부호화 및 변조하여 송신한다(1730).

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 주파수분할 다중화를 사용하는 이동통신 시스템 등에서 적응 송신 기법을 사용하기 위해 예측된 미래의 송신 시점의 채널값과 그 예측치의 오차의 분산, 그리고 경로수만을 궤환시켜 적은 정보량만으로 적응 송신을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 다중 반송파를 사용하는 시스템 등에서 적은 양의 궤환정보만으로 수신 성능을 잘 예측할 수 있도록 하여 최적의 변조/부호화 방식과 그에 필요한 송신 전력을 구하여 적응 송신을 수행할 수 있도록 함으로써, 이동통신 시스 템의 성능을 개선하고 용량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 정규분포를 이용한 모형을 사용하는 경우에는 채널모형에 관계없이 어떠한 상황에서도 적용 가능한 장점이 있다.

즉, 본 발명은 다양한 채널환경, 다양한 채널정보 생성 알고리즘을 사용하는 단말, 및 다양한 이동체 속도가 혼재하는 이동통신 시스템 등에서 효율적으로 적응 전송을 수행할 수 있다.

Claims (32)

1. 채널정보 생성 장치에 있어서,

   다중 반송파 수신신호에 대하여 각 경로별로 현재의 채널정보를 추정하기 위한 추정 수단;

   상기 추정 수단에서 추정한 현재의 채널정보를 전달받아 미리 정해진 최소 송신지연시간 이후의 채널정보를 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하기 위한 짧은주기 채널정보 생성 수단; 및

   상기 짧은주기 채널정보 생성 수단에서 예측한 채널정보와 실제 송신 시점의 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 긴주기 채널정보를 생성하기 위한 긴주기 채널정보 생성 수단

   을 포함하는 채널정보 생성 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 짧은주기 채널정보 생성 수단은,

   상기 추정 수단에서 추정한 현재의 채널정보를 이용하여 상기 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측한 후에, 그를 이용하여 수신 전력을 구한 다음에, 바이어스를 제거하여 구한 수신 전력을 짧은주기 채널정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 채널정보 생성 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 짧은주기 채널정보 생성 수단은,

   상기 바이어스를 제거하여 구한 수신 전력에 비례하는 수신신호대 잡음비를 짧은주기 채널정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 채널정보 생성 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 긴주기 채널정보 생성 수단은,

   상기 짧은주기 채널정보 생성 수단에서 예측한 신호대잡음비와 시간이 흐른 후 실제 송신 시점의 신호대잡음비와의 오차의 분산을 구하여 긴주기 채널정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 채널정보 생성 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 추정 수단은,

   다중 반송파 수신신호로부터 총 경로 수를 추정하고,

   상기 긴주기 채널정보 생성 수단은,

   상기 추정 수단으로부터 전달받은 총 경로 수를 더 포함시켜 긴주기 채널정 보를 생성하는 것을 특징으로 하는 채널정보 생성 장치.
6. 적응 송신 장치에 있어서,

   변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비, 및 목표 패킷 오류율을 저장하고 있는 저장 수단;

   각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상기 저장 수단의 정보에 따라 각 사용자별, 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하기 위한 송신전력 결정 수단;

   상기 송신전력 결정 수단에서 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하기 위한 스케쥴링 수단; 및

   상기 스케쥴링 수단에서 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하기 위한 부호화/변조 및 송신 수단

   을 포함하는 적응 송신 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 송신전력 결정 수단은,

   각 사용자별 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상기 저장 수단으로부터의 각 변조 및 부호화 방식별 목표 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 이용하여 각 변조 및 부호화 방식별 목표 패킷 오류율에 맞게 목표 수신신호대 잡음비를 구하여 필요 송신전력을 구하는 것을 특징으로 하는 적응 송신 장치.
8. 적응 송신 장치에 있어서,

   짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보의 일정 범위를 양자화하고 그에 따른 송신전력을 저장하고 있는 저장 수단;

   각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보에 상응하는 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력을 상기 저장 수단을 이용하여 결정하기 위한 송신전력 결정 수단;

   상기 송신전력 결정 수단에서 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하기 위한 스케쥴링 수단; 및

   상기 스케쥴링 수단에서 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하기 위한 부호화/변조 및 송신 수단

   을 포함하는 적응 송신 장치.
9. 적응 송신 장치에 있어서,

   변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비, 및 목표 패킷 오류율을 저장하고 있는 저장 수단;

   각 단말로부터 전달받은 긴주기 채널정보와 짧은주기 채널정보를 이용하여 사용자를 선택하기 위한 사용자 선택 수단;

   상기 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상기 저장 수단의 정보에 따라, 상기 사용자 선택 수단에서 선택한 사용자에 대해 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하기 위한 송신전력 결정 수단;

   상기 송신전력 결정 수단에서 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하기 위한 스케쥴링 수단; 및

   상기 사용자 선택 수단에서 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하기 위한 부호화/변조 및 송신 수단

   을 포함하는 적응 송신 장치.
10. 적응 송신 장치에 있어서,

    짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보의 일정 범위를 양자화하고 그에 따른 송신전력을 저장하고 있는 저장 수단;

    각 단말로부터 전달받은 긴주기 채널정보와 짧은주기 채널정보를 이용하여 사용자를 선택하기 위한 사용자 선택 수단;

    상기 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보를 이용하여 상기 저장 수단을 검색하여, 상기 사용자 선택 수단에서 선택한 사용자에 대해 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하기 위한 송신전력 결정 수단;

    상기 송신전력 결정 수단에서 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하기 위한 스케쥴링 수단; 및

    상기 사용자 선택 수단에서 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하기 위한 부호화/변조 및 송신 수단

    을 포함하는 적응 송신 장치.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 사용자 선택 수단은,

    각 사용자별 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보를 모두 고려하여 서비스할 사용자를 선택하는 것을 특징으로 하는 적응 송신 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 사용자 선택 수단은,

    각 사용자별 짧은주기 채널정보를 긴주기 채널정보의 제곱근으로 나눈 값이 큰 순서대로 사용자를 선택하는 것을 특징으로 하는 적응 송신 장치.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 사용자 선택 수단은,

    각 사용자별 짧은주기 채널정보에서, 긴주기 채널정보의 제곱근에 기설정값을 곱한 값을 뺀 값이 큰 순서대로 사용자를 선택하는 것을 특징으로 하는 적응 송신 장치.
14. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 짧은주기 채널정보는,

    현재의 채널에 대한 채널정보로부터 미리 정해진 최소 송신지연시간 이후의 채널정보를 예측하여 생성되고,

    상기 긴주기 채널정보는,

    상기 예측한 채널정보와 실제 송신 시점의 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 생성된 것을 특징으로 하는 적응 송신 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 긴주기 채널정보는,

    총 경로 수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 송신 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 채널은,

    넌센트럴 치-스퀘어(noncentral chi-square) 분포로 채널 모형화된 것을 특징으로 하는 적응 송신 장치.
17. 제 14 항에 있어서,

    상기 채널은,

    정규 분포로 채널 모형화된 것을 특징으로 하는 적응 송신 장치.
18. 채널정보 생성 방법에 있어서,

    미리 정해진 송신 전력으로 전송된 파일럿을 수신하는 단계;

    상기 수신한 파일럿을 이용하여 각 경로별로 현재의 채널정보를 추정하는 추정 단계;

    상기 추정한 현재의 채널정보를 이용하여 미리 정해진 최소 송신지연시간 이후의 채널정보를 예측하여 짧은주기 채널정보를 생성하는 짧은주기 채널정보 생성 단계; 및

    상기 예측한 채널정보와 실제 송신 시점의 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 긴주기 채널정보를 생성하는 긴주기 채널정보 생성 단계

    를 포함하는 채널정보 생성 방법.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 짧은주기 채널정보 생성 단계는,

    상기 추정한 현재의 채널정보를 이용하여 상기 최소 송신지연시간 후의 채널정보를 예측한 후에, 그를 이용하여 수신 전력을 구한 다음에, 바이어스를 제거하여 구한 수신 전력을 짧은주기 채널정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 채널정보 생성 방법.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 짧은주기 채널정보 생성 단계는,

    상기 바이어스를 제거하여 구한 수신 전력에 비례하는 수신신호대 잡음비를 짧은주기 채널정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 채널정보 생성 방법.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 긴주기 채널정보 생성 단계는,

    상기 짧은주기 채널정보 생성 단계에서 예측하여 생성한 신호대잡음비와 시간이 흐른 후 실제 송신 시점의 신호대잡음비와의 오차의 분산을 구하여 긴주기 채널정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 채널정보 생성 방법.
22. 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 추정 단계는,

    다중 반송파 수신신호로부터 총 경로 수를 추정하고,

    상기 긴주기 채널정보 생성 단계는,

    상기 추정한 총 경로 수를 더 포함시켜 긴주기 채널정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 채널정보 생성 방법.
23. 적응 송신 방법에 있어서,

    변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비, 및 목표 패킷 오류율을 저장하고 있는 단계;

    각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상기 저장하고 있는 정보에 따라 각 사용자별, 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하는 송신전력 결정 단계;

    상기 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하는 단계; 및

    상기 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계

    를 포함하는 적응 송신 방법.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 송신전력 결정 단계는,

    각 사용자별 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상기 저장되어 있는 각 변조 및 부호화 방식별 목표 수신신호대 잡음비와 목표 패킷 오류율을 이용하여 각 변조 및 부호화 방식별 목표 패킷 오류율에 맞게 목표 수신신호대 잡음비를 구하여 필요 송신전력을 구하는 것을 특징으로 하는 적응 송신 방법.
25. 적응 송신 방법에 있어서,

    짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보의 일정 범위를 양자화하고 그에 따른 송신전력을 저장하고 있는 단계;

    각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보에 상응하는 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 송신전력을 상기 저장하고 있는 정보를 이용하여 결정하는 단계;

    상기 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자를 선택하고, 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하는 단계; 및

    상기 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계

    를 포함하는 적응 송신 방법.
26. 적응 송신 방법에 있어서,

    변조/부호화 방식별 목표 평균 수신신호대 잡음비, 및 목표 패킷 오류율을 저장하고 있는 단계;

    각 단말로부터 전달받은 긴주기 채널정보와 짧은주기 채널정보를 이용하여 사용자를 선택하는 사용자 선택 단계;

    상기 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보, 및 상 기 저장하고 있는 정보에 따라, 상기 선택한 사용자에 대해 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하는 단계;

    상기 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하는 단계; 및

    상기 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계

    를 포함하는 적응 송신 방법.
27. 적응 송신 방법에 있어서,

    짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보의 일정 범위를 양자화하고 그에 따른 송신전력을 저장하고 있는 단계;

    각 단말로부터 전달받은 긴주기 채널정보와 짧은주기 채널정보를 이용하여 사용자를 선택하는 사용자 선택 단계;

    상기 각 단말로부터 전달받은 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보를 이용하여 상기 저장하고 있는 정보를 검색하여, 상기 선택한 사용자에 대해 변조/부호화 방식별로 송신전력을 결정하는 단계;

    상기 결정한 각 사용자별, 변조/부호화 방식별 필요 송신전력에 따라 사용자별로 변조/부호화 방식을 결정하는 단계; 및

    상기 선택한 사용자에 대해서 상기 결정한 부호화 방식으로 사용자 트래픽 데이터를 부호화하고, 상기 결정한 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계

    를 포함하는 적응 송신 방법.
28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,

    상기 사용자 선택 단계는,

    각 사용자별 짧은주기 채널정보와 긴주기 채널정보를 모두 고려하여 서비스할 사용자를 선택하는 것을 특징으로 하는 적응 송신 방법.
29. 제 28 항에 있어서,

    상기 사용자 선택 단계는,

    각 사용자별 짧은주기 채널정보를 긴주기 채널정보의 제곱근으로 나눈 값이 큰 순서대로 사용자를 선택하는 것을 특징으로 하는 적응 송신 방법.
30. 제 28 항에 있어서,

    상기 사용자 선택 단계는,

    각 사용자별 짧은주기 채널정보에서, 긴주기 채널정보의 제곱근에 기설정값을 곱한 값을 뺀 값이 큰 순서대로 사용자를 선택하는 것을 특징으로 하는 적응 송 신 방법.
31. 제 23 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 짧은주기 채널정보는,

    현재의 채널에 대한 채널정보로부터 미리 정해진 최소 송신지연시간 이후의 채널정보를 예측하여 생성되고,

    상기 긴주기 채널정보는,

    상기 예측한 채널정보와 실제 송신 시점의 채널정보와의 오차의 통계적 정보를 구하여 생성된 것을 특징으로 하는 적응 송신 방법.
32. 제 31 항에 있어서,

    상기 긴주기 채널정보는,

    총 경로 수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 송신 방법.

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