KR100869260B1 - 채널 예측 장치 및 채널 예측 방법 - Google Patents

채널 예측 장치 및 채널 예측 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템의 채널 예측 장치 및 채널 예측 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 채널 예측 장치는 무선 채널을 통해 타 통신국으로 전송된 채널 상태 확인 신호에 대하여, 상기 타 통신국에서 측정된 SINR 값과 상기 SINR 값을 채널 환경 파라메터로 변환한 귀환 신호가 상기 타 통신국으로부터 수신되는 경우에, 상기 귀환 신호의 시간에 대한 평균값을 측정하는 평균 측정부와, 상기 평균 측정부에 의해 측정된 평균값에 기초하여 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 예측하는 채널 평가부를 포함한다. 본 발명에 따른 채널 예측 장치 및 방법은 채널 상태 확인 신호로부터 지리적 환경에 의한 무선 채널 환경과 이동성에 의한 무선 채널 환경을 예측하여 종합적인 무선 채널 환경의 예측 결과를 기지국과 단말국 사이에서 활용함으로써, 종래에 교환국에서 활용하는 것보다 이동 통신 시스템에서 스케줄링의 정확도를 개선시키고 전송 효율성을 높이는 이점이 있다.
귀환 신호, 채널 환경 파라메터, SINR, 지형 예측, 이동성 예측, 채널 환경 예측

Description

채널 예측 장치 및 채널 예측 방법{CHANNEL ESTIMATION APPARATUS AND CHANNEL ESTIMATION METHOD}
도 1은 일반적인 이동 통신 시스템의 개념도,
도 2는 종래의 이동 통신 시스템의 일례를 도시한 부분 구성도,
도 3은 종래의 이동 통신 시스템의 다른 예를 도시한 부분 구성도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템의 부분 구성도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템의 부분 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 무선 채널 예측 방법에서 지리적 환경에 따라 무선 환경을 구분한 예시도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템의 부분 구성도,
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템의 부분 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 무선 채널 예측 방법에서 이동성에 따른 무선 환경을 구분한 예시도,
도 10은 본 발명에 따른 무선 채널 예측 방법에서 지리적 환경과 이동성에 따른 무선 환경을 종합하여 무선 채널 환경을 구분한 예시도,
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템의 부분 구성도,
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템의 부분 구성도.
본 발명은 이동 통신 시스템의 무선 채널 예측에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 채널 상태 확인 신호를 이용하여 무선 채널 환경을 예측하는 장치와 방법에 관한 것이다.
일반적인 이동 통신 시스템은 도 1의 구성도에 나타낸 바와 같이, 홈 위치 등록기(10), 교환국(20), 기지국(30), 복수의 단말국(40) 등을 포함하여 구성된다.
홈 위치 등록기(10)는 단말국(40)의 위치 정보를 전송 받아 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인 등의 기능을 수행하며, 단말국(40)의 프로파일 정보가 저장된다.
교환국(20)은 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치 등록 절차 및 셀간 핸드 오버(Hand-over) 결정, 타 망과의 연동 기능 등을 수행한다.
기지국(30)은 단말국(40)과의 무선 접속망을 구현하여 단말국(40)의 무선 통 신을 보장하는 역할을 하며, 스케줄링 및 무선 지원 관리 기능 등을 한다. 또한, 기지국(30)은 기저대역 신호처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행하며, 단말국(40)에 대한 무선 채널 할당 및 해제, 핸드 오버 절차 수행, 트랜스코딩(Transcoding) 및 보코딩(Vocoding), GPS(Global Positioning System) 클록 분배 등을 수행한다.
단말국(40)은 이동 통신망을 통하여 서로 상대방과 음성 통화 및 데이터 통신이 가능한 단말기이다.
이와 같이 구성된 이동 통신 시스템에서 기지국(30)과 복수의 단말국(40) 사이의 교신 과정을 살펴보면 아래와 같다.
먼저, 기지국(30)이 파일럿 신호(51, 52)를 전송하면 단말국(40)은 파일럿 신호(51, 52)를 수신하여 신호-대-간섭비(Signal to Interference and Noise Ratio; SINR)를 측정한다. 측정된 SINR을 바탕으로 단말국(40)은 다양한 귀환 신호(61, 62)를 기지국(30)으로 전송한다.
귀환 신호(61, 62)의 목적과 종류는 시스템에 따라 달라질 수 있다. 음성 정보 전송을 목적으로 하는 코드 분할 다중 접속(CDMA)방식을 사용하는 시스템에서는 전력 제어를 위해 전력 제어 신호를 귀환 신호(61, 62)로 전송한다. 반면에 하향 링크에서의 고속 데이터 전송을 목적으로 하는 스케줄링 시스템의 경우 적응 변조 및 부호화(Adaptative Modulation & Coding; AMC)를 사용하기 위해 단말국(40)별 무선 채널 정보를 귀환 신호(61, 62)로 전송한다.
단말국(40)은 측정된 SINR을 특정한 정수값에 대응시켜 귀환 신호(61, 62)를 생성하거나 측정된 값 자체를 기지국(30)으로 전송할 수 있으며, 이는 각 시스템에서 정한 바에 따른다. 예를 들어 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 및 1xEV-DO 시스템에서는 측정된 SINR을 특정 정수값인 AMC 파라메터로 정하여 기지국(30)으로 전송한다. 또한 WiBro, Mobile WiMAX 및 IEEE 802.16e 시스템에서는 측정된 SINR의 평균과 표준편차를 계산하여 기지국(30)으로 전송한다.
이와 같이 단말국(40)으로부터 전송된 귀환 신호(61, 62)는 기지국(30)에서 전력제어 또는 적응 변조 및 부호화를 위해 사용된다.
한편, 이동 통신 시스템을 귀환 신호의 특징에 따라 분류하면 측정된 SINR 값을 특정 정수에 대응하여 귀환하는 시스템과 측정된 SINR 값 자체를 귀환하는 시스템으로 나눌 수 있다.
도 2와 도 3은 종래의 SINR 값을 특정 정수에 대응하여 귀환하는 이동 통신 시스템의 부분 구성도의 일례를 각각 도시한 것이다.
도 2에 나타낸 이동 통신 시스템에서는 단말국(40)의 SINR 측정부(41)에서 측정한 SINR 값에 따라 AMC 파라메터 선택부(43)가 AMC 파라메터를 선택하여 기지국(30)으로 귀환하며, 도 3에 나타낸 이동 통신 시스템에서는 단말국(40')의 SINR 측정부(41')에서 측정한 SINR 값을 AMC 파라메터와 같은 값으로 대응하지 않고 그대로 기지국(30)으로 귀환한다.
기지국(30)에는 각 단말국(40, 40')에서 전송한 사용자 데이터가 메모리(31)에 저장되어 있다. 기지국(30)의 스케줄러(33)는 각 단말국(40, 40')에서 보고한 AMC 파라메터 또는 SINR 값을 바탕으로 다음 순간에 서비스를 제공할 단말국(40, 40')을 선택한다. 선택된 단말국(40, 40')의 데이터는 물리 계층 처리(Physical Layer Processing)를 거쳐 파일럿 신호(35)와 함께 무선 채널을 통해 각 단말국(40, 40')으로 전송된다. 신호를 수신한 각 단말국(40, 40')들은 수신된 파일럿 신호를 이용해 SINR을 측정하고 이를 바탕으로 각 무선 채널 상황에 적합한 AMC 파라메터를 선택하거나 측정된 SINR 값 자체를 기지국(30)으로 전송한다. 이러한 신호 전송 및 수신 과정은 반복된다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래 기술에 의하면 단말국과 기지국간에 교환되는 파일럿 신호 및 이에 대응하는 귀환 신호로부터 정보를 추출하는 능력에 한계가 있었으며, 이에 따라 무선 채널 환경 정보의 활용도가 낮았다.
특히, 무선 채널 환경 정보를 기지국에서 관리하지 않고 교환국에서 관리하여 기지국의 스케줄러에서 단말국의 무선 채널 환경 정보를 활용하고자 할 경우에는 기지국과 교환국간 통신 지연 등의 이유로 인해 무선 스케줄링의 정확도를 높이기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 제1 목적은 단말국이 측정된 SINR 값에 대응하는 채널 환경 파라메터를 포함하는 귀환 신호로부터 지리적 환경에 의한 채널 환경을 예측하는 데에 있다.
본 발명의 제2 목적은 단말국이 측정된 SINR 값 자체를 포함하는 귀환 신호로부터 지리적 환경에 의한 채널 환경을 예측하는 데에 있다.
본 발명의 제 3 목적은 단말국이 측정된 SINR 값에 대응하는 채널 환경 파라 메터를 포함하는 귀환 신호로부터 지리적 환경에 의한 채널 환경 및 이동성에 의한 채널 환경을 예측하여 종합적인 무선 채널 환경을 예측하는 데에 있다.
본 발명의 제 4 목적은 단말국이 측정된 SINR 값 자체를 포함하는 귀환 신호로부터 지리적 환경에 의한 채널 환경 및 이동성에 의한 채널 환경을 예측하여 종합적인 무선 채널 환경을 예측하는 데에 있다.
본 발명은 이와 같은 목적들을 실현하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 제1 관점에 따른 채널 예측 장치는 무선 채널을 통해 타 통신국으로 전송된 채널 상태 확인 신호에 대하여, 상기 타 통신국에서 측정된 SINR 값과 상기 SINR 값을 채널 환경 파라메터로 변환한 귀환 신호가 상기 타 통신국으로부터 수신되는 경우에, 상기 귀환 신호의 시간에 대한 평균값을 측정하는 평균 측정부와, 상기 평균 측정부에 의해 측정된 평균값에 기초하여 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 예측하는 채널 평가부를 포함한다.
본 발명의 제2 관점에 따른 채널 예측 장치는 무선 채널을 통해 타 통신국으로부터 수신된 채널 상태 확인 신호에 대하여 측정된 SINR 값과 상기 SINR 값을 채널 환경 파라메터로 변환한 채널 상태 신호의 시간에 대한 평균값을 측정하는 평균 측정부와, 상기 평균 측정부에 의해 측정된 평균값에 기초하여 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 예측하는 채널 평가부를 포함한다.
한편, 본 발명의 제3 관점에 따른 채널 예측 방법은 무선 채널을 통해 타 통신국으로 전송된 채널 상태 확인 신호에 대하여, 상기 타 통신국에서 측정된 SINR 값과 상기 SINR 값을 채널 환경 파라메터로 변환한 귀환 신호가 상기 타 통신국으로부터 수신되는 경우에, 상기 귀환 신호의 시간에 대한 평균값을 측정하는 단계와, 상기 측정한 평균값에 기초하여 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 예측하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제4 관점에 따른 채널 예측 방법은 무선 채널을 통해 타 통신국으로부터 수신된 채널 상태 확인 신호에 대하여 측정된 SINR 값과 상기 SINR 값을 채널 환경 파라메터로 변환한 채널 상태 신호의 시간에 대한 평균값을 측정하는 단계와, 상기 측정한 평균값에 기초하여 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 예측하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 이하의 설명에서는 전형적인 이동 통신 시스템을 참조하여 설명함에 따라 채널의 상태를 확인할 수 있는 약속된 신호로서 파일럿 신호를 예시하였으나, 채널의 상태를 확인할 수 있는 신호라면 어떠한 신호라도 무방하다. 또한 특허청구범위상의 제1 통신국의 예로서 기지국을 예시함과 아울러 제2 통신국의 예로서 단말국을 예시하였으나, 기지국과 단말국은 전형적인 이동 통신 시스템 내에서 채널 상태 확인 신호를 송수신하는 통신국들의 예에 불과하다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시 스템의 부분 구성도이다.
도 4를 참조하면 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템은, 파일럿 신호를 송출하는 기지국(30)과, 파일럿 신호를 수신하여 측정한 SINR을 채널 환경 파라메터로 변환한 귀환 신호를 전송하는 단말국(40)과, 귀환 신호인 채널 환경 파라메터로부터 지리적 환경에 의한 채널 환경을 예측하는 채널 예측 장치(100)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템의 부분 구성도이다.
도 5를 참조하면 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템은, 파일럿 신호를 송출하는 기지국(30)과, 파일럿 신호를 수신하여 측정한 SINR 값을 전송하는 단말국(40')과, 귀환 신호인 SINR 값으로부터 지리적 환경에 의한 채널 환경을 예측하는 채널 예측 장치(100)를 포함한다.
기지국(30)에는 각 단말국(40, 40')에서 전송한 사용자 데이터가 메모리(31)에 저장되어 있다. 기지국(30)의 스케줄러(33)는 각 단말국(40, 40')에서 보고한 채널 환경 파라메터 또는 SINR 값을 바탕으로 다음 순간에 서비스를 제공할 단말국(40, 40')을 선택한다. 선택된 단말국(40, 40')의 데이터는 물리 계층 처리를 거쳐 파일럿 신호(35)와 함께 무선 채널을 통해 각 단말국(40, 40')으로 전송된다. 신호를 수신한 각 단말국(40, 40')들은 수신된 파일럿 신호를 이용해 SINR을 측정하여 이를 바탕으로 각 무선 채널 상황에 적합한 채널 환경 파라메터를 선택하여 기지국(30)으로 전송하거나 측정한 SINR 값 자체를 기지국(30)으로 전송한다. 이러 한 신호 전송 및 수신 과정은 반복된다.
상술한 채널 환경 파라메터 또는 SINR 측정값 등의 정보를 포함하고 단말국(40, 40')에 의해 전송되는 귀환 신호는 이동 통신 시스템에 따라 다양한 실시예로 나타나는데, 본 발명에 의한 채널 환경 파라메터는 일반적으로 MCS 값을 결정하기 위한 HSDPA의 CQI(Channel Quality Indicator) 또는 1xEV-DO의 DRC(Data Rate Control)와 같이 패킷 크기, 전송 시간, 프리앰블 크기에 의해 세분화된 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 의미한다. 즉 본 발명에 의한 채널 환경 파라메터는 데이터 전송을 위한 부호화율, 변조 방식을 결정할 수 있는 모든 귀환 신호를 의미한다. 예로서, HSDPA에서는 30개, 1xEV-DO Rev.A에서는 36개의 하향 링크 채널 환경 파라메터 값들이 존재한다.
이러한 채널 환경 파라메터를 귀환하는 대표적인 시스템인 HSDPA의 경우에는 표준에 채널 환경 파라메터가 CQI 값으로 대응이 되어 있다. 1xEV-DO의 경우에는 채널 환경 파라메터들이 특정한 값으로 대응되어 있지 않으므로 본 발명을 위해서는 하향 링크 채널 환경 파라메터들을 특정한 값으로 대응할 필요가 있다. 따라서 아래의 표 1과 같이 기존의 표준화 문서의 내용에 DRC(Data Rate Control) 값을 추가한다.
표 1에서 패킷 길이(Packet Size)는 한 번에 전송할 수 있는 패킷의 전체 길이를 비트 단위로 표시한 것이며, 패킷 전송시간(Nominal Transmit Duration)은 패킷을 전송하는데 필요한 시간을 의미하고, 프리앰블 길이(Preamble Length)는 전송단과 수신단 사이의 동기를 맞추기 위한 제어 신호로서 채널 품질이 나빠질수록 프 리앰블 길이가 길어진다. 이러한 파라메터들은 데이터 전송을 위한 부호화율, 변조 방식의 결정에 이용된다.
이러한 대응을 통해 HSDPA 또는 1xEV-DO에서의 CQI 또는 DRC 등의 채널 환경 파라메터가, 높은 데이터 전송률에 큰 값이 대응되는 관계를 갖도록 할 수 있다. 또한 단말국(40)이 높은 채널 환경 파라메터를 선택한 것은 무선 채널의 상황이 상대적으로 양호하다는 것을 의미하게 된다. 따라서 채널 환경 파라메터는 측정된 SINR 값의 또 다른 표현이다.
DRC 값 패킷 길이(bits) 패킷 전송시간(slots) 프리앰블 길이(chips)
1 128 16 1024
2 128 8 512
3 128 4 1024
4 128 4 256
5 128 2 128
6 128 1 64
7 256 16 1024
8 256 8 512
9 256 4 1024
10 256 4 256
11 256 2 128
12 256 1 64
13 512 16 1024
14 512 8 512
15 512 4 1024
16 512 4 256
17 512 4 128
18 512 2 128
19 512 2 64
20 512 1 64
21 1024 16 1024
22 1024 8 512
23 1024 4 256
24 1024 4 128
25 1024 2 128
26 1024 2 64
27 1024 1 64
28 2048 4 128
29 2048 2 64
30 2048 1 64
31 3072 2 64
32 3072 1 64
33 4096 2 64
34 4096 1 64
35 5120 2 64
36 5120 1 64
채널 예측 장치(100)의 평균 측정부(110)는 각 단말국(40, 40')의 지리적 요인에 따른 채널 품질 측정을 위해 수신한 귀환 신호의 평균을 측정하여 채널 평가부(120)로 제공한다. 이때 평균은 윈도우 크기(101)가
Figure 112007031902950-pat00001
인 가중 이동 평균(weighted moving average)을 계산한다. 즉 채널 예측 장치(100)는 단말국(40, 40')으로부터 귀환된 채널 환경 파라메터 또는 SINR 값의 통계적 정보를 이용해 각 단말국(40, 40')의 지리적 환경에 의한 채널 환경을 예측한다.
채널 환경 파라메터 및 SINR 값은 무선 채널 상황이 좋고 나쁨을 나타내는 지표가 되며 이를 결정하는 주요 요소는 단말국(40, 40')의 이동속도와 기지국(30)으로부터의 거리, 주변의 지형지물과 같은 지리정보이다. 본 실시예에서는 무선 채널 환경을 예측하기 위해 단말국(40, 40')의 지리적 환경을 예측하는 것이다.
단말국(40, 40')이 기지국(30)으로부터 멀어지거나 단말국(40)의 주변에 산, 언덕 또는 건물이 많아질수록 채널 환경 파라메터 및 SINR 값은 작아진다. 따라서 단말국(40, 40')에서 귀환하는 채널 환경 파라메터 또는 SINR 값의 크기와 변화량을 측정하면 각 단말국(40, 40')의 지리정보를 파악할 수 있다. 즉 단말국(40, 40')의 지리정보는 귀환된 SINR 값 또는 채널 환경 파라메터의 가중 이동 평균을 측정함으로써 예측한다.
n번째 단말국(40, 40')으로부터 귀환된 SINR 값 또는 채널 환경 파라메터를
Figure 112007031902950-pat00002
이라 하면 그 평균값인
Figure 112007031902950-pat00003
은 해당 단말국(40, 40')과 기지국(30) 사이의 거리, 지형지물에 대한 정보를 나타낸다. 단말국(40, 40')과 기지국(30) 사이에 아무런 지형지물이 없는 경우에는 오직 거리에 대한 정보만을 포함한다. 또한 시간에 따른 채널의 변화는 독립적이지 않으며 현재의 채널 상황은 현재와 가까운 과거의 채널 상황과 높은 상관도를 갖는다. 따라서
Figure 112007031902950-pat00004
측정시 최근의
Figure 112007031902950-pat00005
에 상대적으로 높은 가중치를 두어 측정한다. 이 때 어느 정도 과거의 값까지 측정에 고려해야 하는지를 결정하는 윈도우 크기(101)인
Figure 112007031902950-pat00006
는 시스템 운영자의 의도에 따라 자유롭게 조정할 수 있다.
이와 같이 귀환 신호의 평균값으로부터 각 단말국(40, 40')의 상대적인 지리정보를 예측할 수 있다. 즉 채널 예측 장치(100)는 각 단말국(40, 40')으로부터 전송된 귀환신호의 평균값
Figure 112007031902950-pat00007
를 측정한 뒤 이 값들을 상호 비교하여 지리적 환경에 의한 무선 채널의 상대적 품질을 예측할 수 있다.
한편, 도 4 및 도5에 도시되어 있는 바와 같이 채널 예측 장치(100)의 채널 평가부(120)는 각 단말국(40, 40')과 기지국(30)간의 무선 채널 환경의 특성에 관계된 정보를 획득하여, 이를 기지국(30)의 스케쥴러(33)로 입력한다. 스케쥴러(33)는 채널 평가부(120)로부터 입력된 무선 채널 환경 정보를 이용하여 다음 순간에 서비스를 제공할 단말국(40, 40')을 선택한다.
도 6은 본 발명에 따른 무선 채널 예측 방법에서 지리적 환경에 따라 무선 환경을 구분한 예시도이다.
채널 예측 장치(100)의 채널 평가부(120)는 평균 측정부(110)에 의해 측정된 귀환 신호의 평균값
Figure 112007031902950-pat00008
을 복수의 구간으로 나누어 각 구간을 해당 단말국(40, 40') 주변의 지리적 환경에 의해 결정되는 무선 채널 환경의 품질을 나타내는 지표로 삼는다. 예로서 귀환 신호의 평균값(201) 중 최소값(202)과 최대값(208)의 사이를 제1 내지 제 3 구간(203, 205, 207)으로 나누고 각 구간의 경계값(204, 206)을
Figure 112007031902950-pat00009
,
Figure 112007031902950-pat00010
라고 하면 각 구간(203, 205, 207)은 해당 단말국(40, 40') 주변의 지리적 환경에 의해 결정되는 무선 채널 환경의 품질을 나타내는 지표가 된다. n번째 단말국(40, 40')이 전송한 귀환 신호의 평균값
Figure 112007031902950-pat00011
이 클수록 해당 단말국(40, 40')의 지리적 환경이 우수하다. 그러므로 제1 구간(203)은 높은 감쇄 지역 범위이고, 제2 구간(205)은 중간 감쇄 지역 범위이며, 제 3 구간(207)은 적은 감쇄 지역 범위라 할 수 있다. 이러한 채널 평가 방법을 이용하여 모든 단말국(40, 40')의 지리적 환경을 예측할 수 있다.
이와 같이 채널 예측 장치(100)는 각 단말국(40, 40')의 지리적 환경에 의한 무선 채널 환경을 손쉽게 예측할 수 있고, 이렇게 예측된 결과를 활용하여 기지국(30)은 단말국(40, 40')의 제한된 자원을 소비하지 않으면서도 무선 자원 할당, 핸드 오버, 스케줄링 등과 같은 처리를 쉽게 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템의 부분 구성도이다.
도 7을 참조하면 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템은, 파일럿 신호를 송출하는 기지국(30)과, 파일럿 신호를 수신하여 측정한 SINR을 채널 환경 파라메터로 변환한 귀환 신호를 전송하는 단말국(40)과, 귀환 신호인 채널 환경 파라메터로부터 지리적 환경에 의한 채널 환경 및 이동성에 의한 채널 환경을 예측하여 종합적인 무선 채널 환경을 예측하는 채널 예측 장치(300)를 포함한다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템의 부분 구성도이다.
도 8을 참조하면 채널 예측 장치가 적용된 이동 통신 시스템은, 파일럿 신호를 송출하는 기지국(30)과, 파일럿 신호를 수신하여 측정한 SINR 값을 전송하는 단말국(40')과, 귀환 신호인 SINR 값으로부터 지리적 환경에 의한 채널 환경 및 이동성에 의한 채널 환경을 예측하여 종합적인 무선 채널 환경을 예측하는 채널 예측 장치(300)를 포함한다.
아래에서 본 발명의 제 3, 4 실시예에 따른 채널 예측 장치를 설명함에 있어서 앞서 설명한 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 채널 예측 장치와 비교할 때에 동일 또는 유사한 기술사상 - 기지국(30)의 세부 구성, 단말국(40, 40')의 세부 구성, 채널 환경 파라메터의 부연 설명 등 - 에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
채널 예측 장치(300)의 평균 측정부(310)는 각 단말국(40, 40')의 지리적 요인에 따른 채널 품질 측정을 위해 수신한 귀환 신호의 평균을 측정하여 채널 평가부(320)로 제공한다. 이때 평균은 윈도우 크기(301)인
Figure 112007031902950-pat00012
의 가중 이동 평균을 계산한다. 즉 채널 예측 장치(300)는 단말국(40, 40')으로부터 귀환된 채널 환경 파라메터 또는 SINR 값의 통계적 정보를 이용해 각 단말국(40, 40')의 지리적 환경에 의한 채널 환경을 예측한다.
채널 환경 파라메터 및 SINR 값은 무선 채널 상황이 좋고 나쁨을 나타내는 지표가 되며 이를 결정하는 주요 요소는 단말국(40, 40')의 이동속도와 기지국(30)으로부터의 거리, 주변의 지형지물과 같은 지리정보이다. 단말국(40, 40')의 이동속도는 채널 예측 장치(300)에서 측정한 SINR 값의 변동률 변화량으로 나타나고 단말국(40, 40')의 지리정보는 채널 예측 장치(300)에서 측정한 SINR 값의 크기로 나타난다.
단말국(40, 40')의 움직임이 커질수록 채널의 변화 역시 커지게 되고 SINR 값 및 채널 환경 파라메터는 빠르게 변동한다. 또한 단말국(40, 40')이 기지국(30)으로부터 멀어지거나 단말국(40)의 주변에 산, 언덕 또는 건물이 많아질수록 채널 환경 파라메터 및 SINR 값은 작아진다. 따라서 단말국(40, 40')에서 귀환하는 채널 환경 파라메터 또는 SINR 값의 크기와 변화량을 측정하면 각 단말국(40, 40')의 이동성 및 지리정보를 파악할 수 있다.
단말국(40, 40')의 지리정보는 귀환된 SINR 값 또는 채널 환경 파라메터의 시간에 대한 평균값을 측정함으로써 예측한다. 이와 같이 채널 예측 장치(300)에서 지리적 환경에 의한 무선 채널의 상대적 품질을 예측하는 것은 앞서 본 발명의 제1, 2 실시예를 통해 상세히 설명하였으므로 본 실시예에서는 그 설명을 생략한다.
무선 페이딩 채널은 지리적 환경에 의한 부분(즉 거리에 따른 경로 손실과 주변 지형에 따른 쉐도우잉)과 단말국(40, 40')의 이동성에 의한 부분의 곱으로 구성된다. 앞서 설명한 방식으로 지리적 환경에 의한 채널 환경을 예측할 수 있으므로 단말국(40, 40')의 이동성에 의한 채널 환경을 예측하기 위해서 단말국(40, 40')으로부터의 귀환 신호
Figure 112007031902950-pat00013
을 지리적 환경에 의한 부분으로 나누어준다. 이 과정을 정규화(Normalization) 과정이라 정의한다. 정규화 과정은 n번째 단말국(40, 40')의 정규화된 귀환신호를
Figure 112007031902950-pat00014
이라 하면 다음의 수학식 1과 같이 정의된다.
Figure 112007031902950-pat00015
수학식 1과 같은 정규화 과정은 채널 예측 장치(300)의 정규화부(330)에서 수행한다. 정규화된 귀환 신호
Figure 112007031902950-pat00016
는 정규화 과정을 통해 단말국(40, 40')의 지리 정보를 배제한 이동성 정보만을 담게 된다.
다음으로, 단말국(40, 40')의 이동성을 예측하기 위해서는 LCR(Level Crossing Rate) 기법을 활용한다. LCR이란 어떤 신호가 1초 동안 특정 값을 가로지르는 횟수를 의미한다. 이때 횟수 측정은 신호가 특정 값보다 작은 값에서 큰 값으로 가로지르는 횟수만을 측정한다. 즉 단방향으로 가로지르는 경우만을 측정하며 반대로 큰 값에서 작은 값으로 가로지르는 횟수를 측정해도 된다.
이와 같은 LCR 기법을 처리하는 LCR 측정부(340)는 정규화된 귀환 신호
Figure 112007031902950-pat00017
의 LCR을 측정하기 위하여 임의의 실수
Figure 112007031902950-pat00018
을 문턱값(302)로 설정한다. 문턱값
Figure 112007031902950-pat00019
은 임의의 실수값을 가질 수 있다.
Figure 112007031902950-pat00020
의 LCR은 n번째 단말국(40, 40')의 이동 속도가 동일하더라도 문턱값
Figure 112007031902950-pat00021
에 따라 다른 값을 갖는다. 따라서 동일한 이동 속도에서 가장 높은 LCR을 갖는 기준값
Figure 112007031902950-pat00022
을 정하는 것이 단말국(40, 40')의 이동성을 예측하는데 가장 좋은 성능을 갖게 된다. 여기서 문턱값
Figure 112007031902950-pat00023
은 0.5로 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 정규화된 귀환 신호의 LCR이 측정되면 채널 평가부(120)는 단말 국(40, 40')의 상대적인 이동성을 예측할 수 있다. 즉 채널 평가부(120)는 각 단말국(40, 40')의 정규화된 귀환 신호의 LCR이 LCR 측정부(340)로부터 제공되면 이 값들을 상호 비교하여 이동성에 의한 무선 채널의 상대적 품질을 예측한다.
도 9는 본 발명에 따른 무선 채널 예측 방법에서 이동성에 따른 무선 환경을 구분한 예시도이다.
채널 예측 장치(300)의 채널 평가부(320)는 각 단말국(40, 40')의 정규화된 귀환 신호의 LCR을 복수의 구간으로 나누어 각 구간을 해당 단말국(40, 40')의 이동성에 의해 결정되는 무선 채널 환경의 품질을 나타내는 지표로 삼는다. 예로서 정규화된 귀환 신호의 LCR(401) 중 최소값(402)과 최대값(408)의 사이를 제1 내지 제 3 구간(403, 405, 407)으로 나누고 각 구간의 경계값(404, 406)을
Figure 112007031902950-pat00024
,
Figure 112007031902950-pat00025
라고 하면 각 구간은 해당 단말국(40, 40')의 이동성에 의해 결정되는 무선 채널 환경의 품질을 나타내는 지표가 된다. 즉 단말국(40, 40')의 정규화된 귀환 신호의 LCR이 작을수록 해당 단말국(40, 40')의 이동속도는 낮아지고 이에 따라 이동성에 따른 무선 채널 환경이 우수하다. 그러므로 제1 구간(403)은 낮은 이동성 범위이고, 제2 구간(405)은 중간 이동성 범위이며, 제 3 구간(407)은 높은 이동성 범위라 할 수 있다. 이러한 채널 평가 방법을 이용하여 모든 단말국(40, 40')의 이동성에 따른 무선 환경을 예측할 수 있다.
다음으로, 채널 예측 장치(300)의 채널 평가부(320)는 지리적 환경에 의한 무선 채널 환경 예측 결과와 이동성에 의한 무선 채널 환경 예측 결과를 이용하여 단말국(40, 40')의 종합적인 무선 채널 환경을 예측한다.
도 10은 본 발명에 따른 무선 채널 예측 방법에서 지리적 환경과 이동성에 따른 무선 환경을 종합하여 무선 채널 환경을 구분한 예시도로서, 단말국(40, 40')의 종합적인 무선 채널 환경을 2차원적으로 예측하기 위하여 도 6에 예시한 지리적 환경에 의한 무선 채널 환경 지표인 귀환 신호의 평균값(201)을 가로축으로 배치하고, 도 9에 예시한 이동성에 의한 무선 채널 환경 지표인 정규화된 귀환 신호의 LCR(401)을 세로축으로 배치하였다.
채널 예측 장치(300)의 채널 평가부(320)는 각 축(201, 401)을 k개의 구간으로 나누어 평면을 kㅧk개의 영역으로 나눈다. 예로서, 각 축(201, 401)을 세 개의 구간으로 분할하면 평면은 총 9개의 영역으로 나뉜다. 가로축(201)으로 큰 값을 가질수록 단말국(40, 40')의 지리적인 무선 채널 환경이 좋고, 세로축(401)으로 작은 값을 가질수록 단말국(40, 40')의 이동성에 의한 무선 채널 환경이 우수하다. 즉 단말국(40, 40')의 무선 채널 환경은 가로축으로 크면서 세로축으로 작을수록 우수하다. 9개의 영역에 대해 무선 채널 환경이 우수한 순으로 등급(숫자)을 부여하면 도 10과 같이 1부터 5까지의 등급(숫자)을 부여할 수 있다.
이와 같이 채널 예측 장치(300)의 채널 평가부(320)는 도 10의 평면으로부터 각 단말국(40, 40')의 종합적인 무선 채널 환경을 예측하며, 이렇게 예측된 결과를 활용하여 기지국(30)은 단말국(40, 40')의 제한된 자원을 소비하지 않으면서도 무선 자원 할당, 핸드 오버, 스케줄링 등과 같은 처리를 쉽게 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 채널 예측 장치 및 방법을 대표적인 3세 대 이동 통신 시스템인 HSDPA에 적용하였을 때의 예를 살펴보기로 한다.
HSDPA는 도 7에 나타낸 바와 같은 기지국(30)과 단말국(40)을 포함하며, 채널 환경 파라메터로서 30개의 CQI를 정의하고 있다. 또한 30개의 CQI는 전송률에 따라 정렬되어 있으며, 각 CQI가 1부터 30까지 대응되어 있다.
CQI의 평균 측정부(310), CQI의 정규화부(330), 정규화된 CQI의 LCR 측정부(340), 채널 평가부(320) 등을 포함하는 채널 예측 장치(300)를 기지국(30)에 부가 설치하거나 별도 설치한다. 가중 이동 평균 측정을 위한 윈도우 사이즈(301)는
Figure 112007031902950-pat00026
으로 한다. 즉 HSDPA의 1TTI가 2ms이므로 최근 2초간의 귀환값을 측정하게 된다. 또한 LCR 측정을 위한 문턱값(302)은
Figure 112007031902950-pat00027
로 한다. 이 값의 의미는 귀환된 신호가 평균값의 절반인 지점을 가로지르는 비율을 측정하는 것을 의미한다. 이렇게 측정된 평균값과 LCR을 이용해 도 10의 9개 영역 중 어떤 영역에 속하는지를 확인하면 단말국(40)들의 무선 채널 환경을 예측할 수 있다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템의 채널 예측 장치 및 방법을 휴대 인터넷 표준인 WiBro에 적용하였을 때의 예를 살펴보기로 한다.
WiBro 시스템은 도 8에 나타낸 바와 같은 기지국(30)과 단말국(40')을 포함하며, HSDPA 시스템과 달리 단말국이 채널 환경 파라메터를 전송하는 대신 측정된 SINR 값을 귀환 신호로 전송한다.
SINR의 평균 측정부(310), SINR의 정규화부(330), 정규화된 SINR의 LCR 측정부(340), 채널 평가부(320) 등을 포함하는 채널 예측 장치(300)를 기지국(30)에 부가 설치하거나 별도 설치한다. 가중 이동 평균 측정을 위한 윈도우 사이즈(301)는
Figure 112007031902950-pat00028
, LCR 측정을 위한 문턱값(302)은
Figure 112007031902950-pat00029
로 한다. 이렇게 측정된 평균값과 LCR을 이용해 도 10의 9개 영역 중 어떤 영역에 속하는지를 확인하면 단말국(40')들의 무선 채널 환경을 예측할 수 있다.
지금까지 도 4 내지 10에 예시된 다양한 실시예를 통해 본 발명에 따른 채널 예측 장치의 구성 및 동작에 관해 설명하였다. 지금까지의 설명은 기지국(30)에서 채널 상태 확인 신호의 일례인 파일럿 신호(35)를 송출하고, 이에 대응하여 단말국(40, 40')으로부터 수신된 귀환 신호를 이용하여 무선 채널 환경의 특성을 평가하는 채널 예측 장치에 관한 것이다.
그러나, 본 발명에 따른 채널 예측 장치는 상술한 경우 외에도, 각 단말국(40, 40')에 설치되거나, 귀환 신호가 아닌 각 단말국(40'')으로부터 수신된 파일럿 신호을 이용하여 직접 무선 채널 환경 정보를 획득하도록 구성될 수 있다.
이어지는 도 11 및 12는 이와 같은 확장된 실시예에 따른 채널 예측 장치(100', 400)를 예시하는 도면이다. 참고로, 도 11 및 12는 도 5를 변형한 것이지만, 도 11 및 12와 관련된 이하의 설명은 도 4, 7 및 8에도 확장하여 적용될 수 있다.
도 11에 예시된 단말국(40'')은 자신의 파일럿 신호를 기지국(30)으로 전송하기 위한 파일럿 신호 전송부(44)를 내장한다. 파일럿 신호 전송부(44)에 의해 각 단말국(40'')으로부터 생성되어 전송된 파일럿 신호는 기지국(30)의 파일럿 신호 수신부(34)에 의해 수신된다.
수신된 파일럿 신호는 기지국(30)측에 설치된 채널 예측 장치(100')에 포함 된 SINR 측정부(105)로 입력되고, SINR 측정부(105)는 각 단말국(40'')으로부터의 파일럿 신호의 SINR 값을 측정한다.
평균 측정부(110)와 채널 평가부(120)는 각각 측정된 SINR 값을 이용하여 각 단말국(40'')과 연관된 무선 채널의 특성을 평가하여, 산출된 정보를 스케줄러(33')로 입력한다.
스케쥴러(33')는 채널 평가부(120)로부터 입력된 무선 채널 환경 정보를 이용하여 상향(uplink) 및 하향(downlink) 트래픽 스케쥴링을 수행한다. 먼저, 하향 트래픽 스케쥴링을 위해, 스케쥴러(33')는 기지국(30)측에 위치한 복수의 큐(31) 중에서 어느 하나를 선택하여, 선택된 큐(31)에 저장된 하향 프레임을 대응하는 단말국(40'')으로 전송할 수 있다. 한편, 스케쥴러(33')는 무선 채널 환경 정보를 참조하여 복수의 단말국(40'') 중에서 다음 순간에 상향 프레임을 전송할 단말국(40'')을 선택할 수 있다. 이 경우, 기지국(30)은 선택된 단말국(40'')으로 상향 프레임 전송 요구를 송신하여 해당 단말국(40'')의 큐(45)로부터 기지국(30)으로 상향 프레임이 전송되도록 한다.
상향 및 하향 링크의 채널 특성이 동일하거나 적어도 유추 가능한 관계에 있는 TDD(Time Division Duplexing) 방식의 채널의 경우에는, 무선 채널 환경 정보가 상향 및 하향 트래픽의 스케쥴링을 위해 동시에 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 무선 채널 환경 정보가 상향 트래픽과 하향 트래픽 중 어느 하나의 스케쥴링을 위해서만 사용되는 경우에도 적용된다.
본 실시예에 따른 채널 예측 장치(100')는 귀환 신호가 아니라 단말국(40'') 으로부터 직접 전송된 파일럿 신호를 이용하여 무선 채널의 특성을 평가한다는 점에서 네트워크 스케쥴링과 관련된 신호 교환 사이클을 단순화하여 빠른 스케쥴링을 가능하게 한다.
한편, 도 12는 채널 예측 장치(400)가 단말국(40')측에 설치되는 경우를 예시하고 있다. 도 12의 채널 예측 장치(400)는 단말국(40')의 SINR 측정부(41)로부터 입력된 파일럿 신호의 SINR 값의 가중 이동 평균을 측정하고, 측정된 평균값을 채널 평가부(420)로 입력하여, 기지국(30)으로 전송될 무선 채널 환경 정보가 생성되도록 한다. 단말국(40')측의 채널 예측 장치(400)로부터 전송되는 무선 채널 환경 정보는 기지국(30)의 스케줄러(33'')에 의해, 다음 순간에 서비스를 제공할 단말국(40')을 선택하는 데에 참조된다.
도 12의 채널 예측 장치(400)를 구성하는 평균 측정부(410)와 채널 평가부(420)는 도 5의 평균 측정부(110) 및 채널 평가부(120)와 실질적으로 그 기능이 동일하다.
도 12의 채널 예측 장치(400)는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이나 MIMO(Multi Input Multi Output) 안테나 방식에서와 같이 벡터 채널의 특성을 예측하여 스케쥴링을 수행해야 하는 경우에, 스케쥴러(33'')로 피드백되는 정보의 양을 크게 줄임으로써 피드백 부담을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 신속한 스케쥴링이 가능하게 된다.
지금까지 여러 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나 언급된 실시예들이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 수 있음은 자명하다. 이러한 변형된 실시예들 은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 당연히 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명은 채널 상태 확인 신호로부터 지리적 환경에 의한 무선 채널 환경과 이동성에 의한 무선 채널 환경을 예측하여 종합적인 무선 채널 환경의 예측 결과를 기지국과 단말국 사이에서 활용함으로써, 종래에 교환국에서 활용하는 것보다 이동 통신 시스템에서 스케줄링의 정확도를 개선시켜 전송 효율성을 높인다.
아울러, 단말국에게 무선 채널 환경을 나타내는 정보가 포함된 별도의 신호를 요구하지 않으므로 단말국에게 추가적인 전력 소비의 부담을 주지 않는 효과가 있다.

Claims (26)

  1. 무선 채널을 통해 타 통신국으로 전송된 채널 상태 확인 신호에 대하여, 상기 타 통신국에서 측정된 신호-대-간섭잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 함) 값과 상기 SINR 값을 채널 환경 파라메터로 변환한 귀환 신호가 상기 타 통신국으로부터 수신되는 경우에, 상기 귀환 신호의 시간에 대한 평균값(time average)을 측정하는 평균 측정부와,
    상기 평균 측정부에 의해 측정된 평균값에 기초하여 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 예측하는 채널 평가부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 채널 상태 확인 신호는 파일럿 신호인 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 평균 측정부는 정해진 크기의 윈도우를 갖는 가중 이동 평균을 계산하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 평균 측정부는 최근의 상기 귀환 신호에 대해 과거의 상기 귀환 신호보다 상대적으로 높은 가중치를 두어 상기 평균을 계산하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 채널 평가부는 상기 평균 측정부에 의해 측정된 평균값을 복수의 구간으로 나누어 각 구간을 상기 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 나타내는 지표로 삼는 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 채널 환경 파라메터는 데이터 전송을 위한 부호화율과 변조 방식을 결정할 수 있는 귀환 신호인 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 채널 환경 파라메터는 CSI(Channel State Information), MCS(Modulation and Coding Scheme) 값, CQI(Channel Quality Indicator) 값 및 DRC(Data Rate Control) 값 중에서 적어도 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 귀환 신호를 상기 측정된 평균값을 이용하여 정규화하고 상기 정규화된 귀환 신호의 LCR(Level Crossing Rate) 값을 측정하는 LCR 측정부를 더 포함하고,
    상기 채널 평가부는 상기 LCR 측정부에 의해 측정된 LCR 값에 기초하여 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 추가로 예측하는 것
    을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 채널 평가부는 상기 LCR 측정부에 의해 측정된 LCR 값을 복수의 구간으로 나누어 각 구간을 상기 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 나타내는 지표로 삼는 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 채널 평가부는 상기 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질과 상기 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 이용하여 종합적인 채널 환경을 예측하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  11. 무선 채널을 통해 타 통신국으로부터 수신된 채널 상태 확인 신호에 대하여 측정된 신호-대-간섭잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 함) 값과 상기 SINR 값을 채널 환경 파라메터로 변환한 채널 상태 신호의 시간에 대한 평균값을 측정하는 평균 측정부와,
    상기 평균 측정부에 의해 측정된 평균값에 기초하여 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 예측하는 채널 평가부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 채널 상태 신호를 상기 측정된 평균값을 이용하여 정규화하고 상기 정규화된 채널 상태 신호의 LCR(Level Crossing Rate) 값을 측정하는 LCR 측정부를 더 포함하고,
    상기 채널 평가부는 상기 LCR 측정부에 의해 측정된 LCR 값에 기초하여 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 추가로 예측하는 것
    을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 채널 평가부는 상기 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질과 상기 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 이용하여 종합적인 채널 환경을 예측하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 장치.
  14. (a) 무선 채널을 통해 타 통신국으로 전송된 채널 상태 확인 신호에 대하여, 상기 타 통신국에서 측정된 신호-대-간섭잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 함) 값과 상기 SINR 값을 채널 환경 파라메터로 변환한 귀환 신호가 상기 타 통신국으로부터 수신되는 경우에, 상기 귀환 신호의 시간에 대한 평균값을 측정하는 단계와,
    (b) 상기 측정한 평균값에 기초하여 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 예측하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 채널 상태 확인 신호는 파일럿 신호인 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 정해진 크기의 윈도우를 갖는 가중 이동 평균을 계산하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 최근의 상기 귀환 신호에 대해 과거의 상기 귀환 신호보다 상대적으로 높은 가중치를 두어 상기 평균을 계산하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 (a) 단계에서 측정된 평균값을 복수의 구간으로 나누어 각 구간을 상기 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 나타내는 지표로 삼는 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 채널 환경 파라메터는 데이터 전송을 위한 부호화율과 변조 방식을 결정할 수 있는 귀환 신호인 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 채널 환경 파라메터는 CSI(Channel State Information), MCS(Modulation and Coding Scheme) 값, CQI(Channel Quality Indicator) 값 및 DRC(Data Rate Control) 값 중에서 적어도 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  21. 제14항에 있어서,
    (c) 상기 귀환 신호를 상기 측정된 평균값을 이용하여 정규화하고, 상기 정규화한 상기 귀환 신호의 LCR(Level Crossing Rate) 값을 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는 상기 (c) 단계에 의해 측정된 LCR 값에 기초하여 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 추가로 예측하는 것
    을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 (c) 단계에 의해 측정된 LCR 값을 복수의 구간으로 나누어 각 구간을 상기 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 나타내는 지표로 삼는 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질과 상기 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 이용하여 종합적인 채널 환경을 예측하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  24. (a) 무선 채널을 통해 타 통신국으로부터 수신된 채널 상태 확인 신호에 대하여 측정된 신호-대-간섭잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 함) 값과 상기 SINR 값을 채널 환경 파라메터로 변환한 채널 상태 신호의 시간에 대한 평균값을 측정하는 단계와,
    (b) 상기 측정한 평균값에 기초하여 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질을 예측하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    (c) 상기 채널 상태 신호를 상기 측정된 평균값을 이용하여 정규화하고 상기 정규화된 채널 상태 신호의 LCR(Level Crossing Rate) 값을 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는 (c) 단계에 의해 측정된 LCR 값에 기초하여 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 추가로 예측하는 것
    을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 지리적 환경에 의한 상기 무선 채널의 품질과 상기 이동성에 의한 상기 무선 채널의 품질을 이용하여 종합적인 채널 환경을 예측하는 것을 특징으로 하는 채널 예측 방법.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080132741A1 (en) * 2006-06-16 2008-06-05 D Amore Michael B Process for making butenes from dry isobutanol
US7801238B2 (en) * 2007-03-30 2010-09-21 Alcatel-Lucent Usa Inc. MIMO communication system with user scheduling based on reduced channel state information
EP2019500B1 (en) * 2007-06-26 2015-09-02 Parrot Periodical refreshing for radio channels quality indicator
WO2009034614A1 (ja) * 2007-09-11 2009-03-19 Fujitsu Limited 無線基地局及びその制御方法
US8493874B2 (en) * 2008-05-05 2013-07-23 Motorola Mobility Llc Method and apparatus for providing channel quality feedback in an orthogonal frequency division multiplexing communication system
US8355360B2 (en) * 2008-05-14 2013-01-15 Motorola Mobility Llc Method and apparatus for allocating downlink power in an orthogonal frequency division multiplexing communication system
JP5223507B2 (ja) * 2008-07-08 2013-06-26 富士通株式会社 移動局および基地局
US8644408B2 (en) * 2008-10-10 2014-02-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for channel feedback in a wireless communication system
US8437361B2 (en) * 2009-03-17 2013-05-07 Cisco Technology, Inc. Adaptive subchannel disabling in beamformed wireless communication systems
US8312337B2 (en) 2009-05-01 2012-11-13 Clearwire Ip Holdings Llc System and method for dynamic hybrid automatic repeat request (HARQ) enable/disable
US8233434B2 (en) * 2009-05-01 2012-07-31 Clearwire Ip Holdings Llc System and method for adaptive control of an averaging parameter for PCINR and RSSI
US8797945B2 (en) * 2009-05-01 2014-08-05 Clearwire Ip Holdings Llc System and method for hybrid schemes of MIMO mode decision
US20110151881A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 Joey Chou Techniques for fractional frequency reuse in wireless networks
JP2013534094A (ja) * 2010-06-18 2013-08-29 聯發科技股▲ふん▼有限公司 通信装置間の協調伝送方法とそれを用いた通信装置
CN102468905B (zh) * 2010-11-08 2015-03-18 华为技术有限公司 一种信道状态信息上报方法和设备
EP2662998A1 (en) * 2011-01-05 2013-11-13 NEC CASIO Mobile Communications, Ltd. Mobile communication device and channel quality index inferring method
US9407302B2 (en) * 2012-12-03 2016-08-02 Intel Corporation Communication device, mobile terminal, method for requesting information and method for providing information
KR102039343B1 (ko) * 2013-03-26 2019-11-01 삼성전자주식회사 무선 이동 통신 시스템에서 mcs 레벨 결정 방법 및 장치
US9661579B1 (en) * 2013-05-03 2017-05-23 Marvell International Ltd. Per-tone power control in OFDM
KR102083352B1 (ko) * 2013-07-03 2020-03-03 삼성전자주식회사 가상 셀 네트워크 시스템에서 가상 셀 형성장치 및 방법
US9866301B2 (en) * 2015-03-27 2018-01-09 Alcatel Lucent Channel estimation techniques for LSAS backhaul and the like
WO2017052423A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A source and a target network node and respective methods performed thereby for performing handover of a wireless device
US9974079B1 (en) * 2016-11-08 2018-05-15 Nokia Solutions And Networks Oy Frequency selection for broadband transmissions among a shared spectrum
CN116916374B (zh) * 2023-09-13 2024-01-26 羿动新能源科技有限公司 动力电池无线bms信道质量评价方法和评价系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000071166A (ko) * 1997-12-18 2000-11-25 다치카와 게이지 채널 추정장치 및 이 장치를 구비한 씨디엠에이 수신장치 및씨디엠에이 송수신장치
KR20030077733A (ko) * 2002-03-26 2003-10-04 삼성전자주식회사 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서순방향 채널 품질을 보고하기 위한 채널 품질 보고 패턴결정 장치 및 방법
US6771706B2 (en) 2001-03-23 2004-08-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for utilizing channel state information in a wireless communication system

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3414353B2 (ja) * 2000-03-15 2003-06-09 日本電気株式会社 Ｃｄｍａ復調装置及びその方法
US6529850B2 (en) * 2001-02-01 2003-03-04 Thomas Brian Wilborn Apparatus and method of velocity estimation
JP3562502B2 (ja) * 2001-09-27 2004-09-08 日本電気株式会社 Ｃｄｍａ受信装置及びその装置のチャネル推定方法
AU2003215916A1 (en) * 2002-02-21 2003-09-09 Kwang-Bok Lee Mobile communication apparatus including antenna array and mobile communication method
US7460494B2 (en) * 2003-08-08 2008-12-02 Intel Corporation Adaptive signaling in multiple antenna systems
SE0400370D0 (sv) * 2004-02-13 2004-02-13 Ericsson Telefon Ab L M Adaptive MIMO architecture
JP2005328312A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Ntt Docomo Inc チャネル推定装置、チャネル推定方法及び無線受信機
US7209510B2 (en) * 2004-07-20 2007-04-24 Skyworks Solution, Inc. Channel estimation system for a wideband code division multiple access (WCDMA) communication system
EP2333977A3 (en) * 2004-10-13 2011-12-07 McMASTER UNIVERSITY Transmit power control techniques for wireless communication systems
KR100657827B1 (ko) * 2004-10-22 2006-12-14 삼성전자주식회사 파일럿 채널의 신호 전력 감쇄 비율을 이용한 신호 대간섭 비 측정 방법 및 이를 이용한 신호 대 간섭 비 측정장치
US7471654B2 (en) * 2004-12-29 2008-12-30 Alcatel-Lucent Usa Inc. Channel assignment based on service type and wireless communication environment
CN102525424B (zh) * 2005-05-06 2015-06-17 皇家飞利浦电子股份有限公司 无线医学监视设备
US20070248076A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for improving frame synchronization, channel estimation and access in wireless communication networks
US7693231B2 (en) * 2006-05-15 2010-04-06 Qualcomm Incorporated System and method of calculating noise variance
US20080069079A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 Star-H Corporation System and method for spectrum sharing
US8031618B2 (en) * 2006-10-16 2011-10-04 Stmicroelectronics, Inc. Methods of RF sensing control and dynamic frequency selection control for cognitive radio based dynamic spectrum access network systems-cognitive dynamic frequency hopping

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000071166A (ko) * 1997-12-18 2000-11-25 다치카와 게이지 채널 추정장치 및 이 장치를 구비한 씨디엠에이 수신장치 및씨디엠에이 송수신장치
US6771706B2 (en) 2001-03-23 2004-08-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for utilizing channel state information in a wireless communication system
KR20030077733A (ko) * 2002-03-26 2003-10-04 삼성전자주식회사 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서순방향 채널 품질을 보고하기 위한 채널 품질 보고 패턴결정 장치 및 방법

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