KR101017426B1 - Method for reducing channel feedback based mode selection in ofdma system - Google Patents

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KR101017426B1
KR101017426B1 KR1020090092875A KR20090092875A KR101017426B1 KR 101017426 B1 KR101017426 B1 KR 101017426B1 KR 1020090092875 A KR1020090092875 A KR 1020090092875A KR 20090092875 A KR20090092875 A KR 20090092875A KR 101017426 B1 KR101017426 B1 KR 101017426B1
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이병기
권호중
고수민
이승민
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서울대학교산학협력단
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    • H04B7/066Combined feedback for a number of channels, e.g. over several subcarriers like in orthogonal frequency division multiplexing [OFDM]

Abstract

PURPOSE: A mode selection based channel feedback reduction method for an orthogonal frequency division multiple access system is provided to select a feedback mode according to the channel state of a user terminal. CONSTITUTION: An average total throughput of an SF(Selective Feedback) method and a BF(Bitmap Feedback) method is calculated through statistical channel properties of user terminals. One feedback method is selected as an RFM(Recommended Feedback Mode) by using the comparison of the calculated total yield. The selected RFM is broadcasted to a user terminal of the cell.

Description

직교주파수분할다중접속 시스템을 위한 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법 {Method for reducing channel feedback based mode selection in OFDMA system}Mode selection reducing channel feedback reduction method for orthogonal frequency division multiple access system {Method for reducing channel feedback based mode selection in OFDMA system}

본 발명은 직교주파수분할다중 접속시스템을 위한 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mode selection based channel feedback reduction method for an orthogonal frequency division multiple access system.

보다 상세하게는, 직교주파수분할다중접속 시스템에서의 하향 통신 상황에서 기지국(BS)이 사용자의 채널 상태를 기반으로 선택적 피드백(selective feedback;SF) 기법과 비트맵 피드백(bit-map based feedback;BF) 기법 중 하나의 피드백 기법을 선택하고, 선택된 피드백 기법을 통해 기회적 스케줄링(opportunistic scheduling)이 수행되도록 하여 채널 피드백을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 또한, 직교주파수분할다중접속 시스템에서의 하향 통신 상황에서 각 사용자가 자신의 채널 상태와 네트워크의 권고를 기반으로 선택적 피드백(SF) 기법와 비트맵 피드백(BF) 기법 중 하나의 피드백 기법를 선택하고, 선택된 피드백 기법을 통해 기회적 스케줄링이 수행되도록 하여 채널 피드백을 감소시키는 방법에 관한 것이다.More specifically, in a downlink communication situation in an orthogonal frequency division multiple access system, the BS performs a selective feedback (SF) technique and a bit-map based feedback (BF) based on a user's channel state. The present invention relates to a method of reducing channel feedback by selecting one feedback technique and allowing opportunistic scheduling to be performed through the selected feedback technique. In addition, in a downlink communication situation in an orthogonal frequency division multiple access system, each user selects one of the selective feedback (SF) technique and the bitmap feedback (BF) technique based on the channel condition and the network recommendation. The present invention relates to a method of reducing channel feedback by allowing opportunistic scheduling to be performed through a feedback technique.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환 으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2008-F-007-02, 과제명:3차원 환경에서의 지능형 무선통신 시스템].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task management number: 2008-F-007-02, Task name: Intelligent wireless communication in a three-dimensional environment system].

최근에 무선 통신 시스템의 성능을 향상시키기 위해 주어진 순간에 채널 상태가 가장 좋은 사용자에게 자원을 할당하는 기회적 스케줄링이 제안되었다(R. Knopp and P. A. Humblet, “Information capacity and power control in single-cell multiuser communications,” in Proc. IEEE ICC, 1995.).Recently, to improve the performance of wireless communication systems, opportunistic scheduling has been proposed to allocate resources to users with the best channel conditions at any given moment (R. Knopp and PA Humblet, “Information capacity and power control in single-cell multiuser). communications, ”in Proc. IEEE ICC, 1995.).

OFDMA는 전체 대역폭을 서로 직교하는 여러 개의 부채널로 나누어, 주파수 효율성(spectral efficiency)을 높이는 기술이다. OFDMA 시스템에서 기회적 스케줄링 기술을 사용하기 위해서는 각 사용자들이 모든 부채널들에 대해 자신의 채널 정보를 기지국으로 피드백해야 한다. 이에 따라 요구되는 피드백 양이 부채널 수에 비례하여 늘어난다. 따라서 직교주파수분할다중접속(OFDMA) 시스템에서 피드백 양을 줄이기 위한 많은 시도들이 이루어져 왔다.OFDMA is a technique of increasing the spectral efficiency by dividing the overall bandwidth into multiple subchannels orthogonal to each other. In order to use the opportunistic scheduling technique in the OFDMA system, each user needs to feed back his channel information to the base station for all subchannels. As a result, the required feedback amount increases in proportion to the number of subchannels. Therefore, many attempts have been made to reduce the amount of feedback in Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) systems.

기회적 스케줄링에서 피드백 양을 줄이기 위한 기법들은 크게 기회적 피드백 (opportunistic feedback;OF) 기법, 선택적 피드백(selective feedback;SF) 기법, 비트맵 피드백(bit-map based feedback;BF) 기법들로 분류할 수 있다.Techniques for reducing the amount of feedback in opportunistic scheduling are largely classified into opportunistic feedback (OF) technique, selective feedback (SF) technique, and bit-map based feedback (BF) technique. Can be.

기회적 피드백 기법은 미리 정해진 임계값보다 MCS(modulation and coding scheme) 등급이 높은 부채널에 대해서만 기회적으로 MCS 등급을 피드백한다(S. Patil and G. Veciana, "Reducing feedback for opportunistic scheduling in wireless systems," IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 6, pp. 4227-4231, Dec. 2007.),(T. Tang, R. W. Heath Jr., S. Cho, and S. Yun, "Opportunistic feedback in multiuser MIMO systems with linear receivers," IEEE Trans. Commun., vol. 55, pp. 1020-1032, May 2007.).The opportunistic feedback technique opportunistically feeds back the MCS grade only for subchannels with a higher modulation and coding scheme (MCS) grade than a predetermined threshold (S. Patil and G. Veciana, "Reducing feedback for opportunistic scheduling in wireless systems). , "IEEE Trans. Wireless Commun., Vol. 6, pp. 4227-4231, Dec. 2007.), (T. Tang, RW Heath Jr., S. Cho, and S. Yun," Opportunistic feedback in multiuser MIMO systems with linear receivers, "IEEE Trans. Commun., vol. 55, pp. 1020-1032, May 2007.).

선택적 피드백 기법은 전체 부채널 중에서 채널 상태가 좋은 부채널 들의 MCS 등급을 미리 정해진 개수만큼 피드백 한다(P. Svedman, S. K. Wilson, L. J. Cimini, and B. Ottersten, "A simplified opportunistic feedback and scheduling scheme for OFDM," in Proc. IEEE VTC spring, 2004.),(Z. Han and Y. Lee, "Opportunistic scheduling with partial channel information in OFDMA/FDD systems," in Proc. IEEE VTC fall, 2004.)The selective feedback scheme feeds back a predetermined number of MCS grades of subchannels having good channel status among all subchannels (P. Svedman, SK Wilson, LJ Cimini, and B. Ottersten, "A simplified opportunistic feedback and scheduling scheme for OFDM , "in Proc. IEEE VTC spring, 2004.), (Z. Han and Y. Lee," Opportunistic scheduling with partial channel information in OFDMA / FDD systems, "in Proc. IEEE VTC fall, 2004.)

비트맵 피드백 기법은 미리 정해진 MCS 임계값을 기준으로 각 부채널의 MCS 등급이 임계값보다 크고 작은지를 1bit로 피드백한다(S. Sanayei, A. Norstatina, and N. Alhdahir, "Opportunistic dynamic subchannel allocation in multiuser OFDM networks with limited feedback," in Proc. Information Theory Workshop, 2004.),(C. Jieying, R. A. Berry, and M. L. Honig, "Large system performance of downlink OFDMA with limited feedback," in Proc. IEEE ISIT, 2006.).The bitmap feedback technique feeds back 1 bit whether the MCS class of each subchannel is larger or smaller than the threshold value based on a predetermined MCS threshold (S. Sanayei, A. Norstatina, and N. Alhdahir, "Opportunistic dynamic subchannel allocation in multiuser OFDM networks with limited feedback, "in Proc. Information Theory Workshop, 2004.), (C. Jieying, RA Berry, and ML Honig," Large system performance of downlink OFDMA with limited feedback, "in Proc. IEEE ISIT, 2006 .).

이 중에서 기회적 피드백 기법은 피드백 채널의 대역폭이 시간에 따라 변하게 되므로 기지국은 최악의 경우를 고려하여 전체 대역폭 중 피드백 채널에 할당되는 대역폭을 정해야 한다. 따라서, 전체 대역폭 사용의 효율성도 떨어지게 된다. 다만, 기회적 피드백 기법들 중 일부는 피드백 양을 고정시키기 위해 경쟁 기반(contention-based)의 피드백 정보 전송방식을 제공하기는 하지만, 이러한 기법 들의 성능은 경쟁 기반 방식의 본질적인 비효율성으로 인해 한계를 가진다.Among the opportunistic feedback schemes, since the bandwidth of the feedback channel changes with time, the base station must determine the bandwidth allocated to the feedback channel among the entire bandwidths in consideration of the worst case. Thus, the efficiency of using the entire bandwidth is also reduced. However, although some of the opportunistic feedback techniques provide contention-based feedback information transmission to fix the amount of feedback, the performance of these techniques is limited due to the inherent inefficiency of the contention-based approach. Have

반면에 선택적 피드백 기법과 비트맵 피드백 기법은 사용자 별로 고정된 대역폭의 피드백 채널을 할당하기 때문에 위와 같은 문제가 발생하지 않는다.On the other hand, the selective feedback method and the bitmap feedback method do not cause the above problem because the fixed bandwidth feedback channel is allocated for each user.

채널 정보에 대한 피드백 양을 절감시키려고 할 때, 피드백의 양(quantity of feedback)과 피드백의 질(quality of feedback) 사이에는 트레이드 오프(trade-off) 관계가 성립한다. 여기서, 피드백의 양은 피드백 하는 부채널의 총 수에 비중을 두는 관점이고, 피드백의 질은 부채널의 실제 MCS 등급에 대한 정확한 피드백을 중요시 여기는 관점이다.When trying to reduce the amount of feedback on the channel information, a trade-off relationship is established between the quantity of feedback and the quality of feedback. In this case, the amount of feedback is a viewpoint that focuses on the total number of subchannels to feed back, and the quality of feedback is a view that values accurate feedback on the actual MCS grade of the subchannels.

선택적 피드백 기법은 피드백의 양보다 피드백의 질에 중점을 둔다. 이와 반대로 비트맵 피드백 기법은 피드백의 질보다 피드백의 양에 비중을 둔다. 하지만 전체 시스템 성능의 향상을 위해서는 사용자들의 매 순간 채널 상태에 따라서 두 가지 관점 사이에 적절한 균형이 필요하다.Selective feedback techniques focus on the quality of feedback rather than the amount of feedback. In contrast, the bitmap feedback technique places more emphasis on the amount of feedback than on the quality of feedback. However, improving overall system performance requires a good balance between the two points of view, depending on the channel state of the user at every moment.

본 발명은 사용자들의 채널 상태를 기반으로 선택적 피드백(SF) 기법과 비트맵(BF) 피드백 기법 중 적합한 피드백 기법을 선택하고, 선택된 피드백 기법을 통해 기회적 스케줄링이 수행되도록 하여 채널 피드백을 감소시켜줌으로써, 피드백의 양과 피드백의 질을 효율적으로 트레이드 오프하는 새로운 피드백 절감 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention reduces the channel feedback by selecting an appropriate feedback scheme among the selective feedback (SF) technique and the bitmap (BF) feedback technique based on the channel state of the users, and enabling the opportunistic scheduling to be performed through the selected feedback technique. It aims to provide a new way of reducing feedback that effectively trades off the amount of feedback and the quality of feedback .

본 발명에 따른 채널 피드백 절감 방법은 피드백 모드를 결정하는 주체에 따 라 네트워크 모드 선택 피드백(NMF) 방법과 사용자 모드 선택 피드백(UMF) 방법으로 구분된다. NMF 방법의 경우에는 기지국이 주어진 사용자들의 통계적 채널 특성을 기반으로 SF 모드와 BF 모드의 시간 평균적 전체 수율을 예측 및 비교하여 가장 적합한 피드백 기법을 선택하고, UMF 방법은 각 사용자들이 매 순간 자신의 채널 상태와 네트워크의 권고를 바탕으로 가장 적합한 피드백 기법을 선택한다. The channel feedback reduction method according to the present invention is divided into a network mode selection feedback (NMF) method and a user mode selection feedback (UMF) method according to a subject for determining a feedback mode. In the case of the NMF method, the base station selects the most suitable feedback scheme by predicting and comparing the time-averaged overall yields of the SF mode and the BF mode based on the statistical channel characteristics of the given users. Choose the most appropriate feedback technique based on the status and network recommendations .

본 발명의 실시예에 따른 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법은, 직교주파수분할다중접속 시스템의 하향통신 상황에서 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법에 관한 것으로서, 기지국이, a) 사용자 단말들의 통계적 채널 특성을 이용하여 선택적 피드백(SF) 기법과 비트맵 피드백(BF) 기법의 시간 평균적 전체 수율을 계산하는 단계; b) 상기 계산된 선택적 피드백(SF) 기법의 시간 평균적 전체 수율과 비트맵 피드백(BF) 기법의 시간 평균적 전체 수율을 비교하여 상기 선택적 피드백(SF) 기법과 비트맵 피드백(BF) 기법 중 어느 하나의 피드백 기법을 네크워크 권장 모드(RFM)로 선택하는 단계; 및 c) 상기 선택된 네크워크 권장 모드(RFM)를 해당 셀의 사용자 단말들에게 브로드캐스트하는 단계를 포함한다.Mode selection based channel feedback reduction method according to an embodiment of the present invention relates to a mode selection based channel feedback reduction method in a downlink communication situation of an orthogonal frequency division multiple access system, the base station, a) statistical channel characteristics of the user terminal; Calculating time average overall yield of the selective feedback (SF) technique and the bitmap feedback (BF) technique; b) comparing the time average overall yield of the calculated selective feedback (SF) scheme with the time average overall yield of a bitmap feedback (BF) scheme and selecting either one of the selective feedback (SF) technique and the bitmap feedback (BF) technique. Selecting a feedback technique of the network recommended mode (RFM); And c) broadcasting the selected network recommended mode (RFM) to user terminals of the cell.

특히, 상기 통계적 채널 특성은, 해당 셀의 사용자 단말들의 실제 MCS 등급에 대한 누적 질량 함수(CMF)인 것을 특징으로 한다.In particular, the statistical channel characteristic is characterized in that the cumulative mass function (CMF) for the actual MCS class of the user terminals of the cell.

또한, 상기 비트맵 피드백(BF) 기법은, 상기 기지국이 순위 임계값(rank threshold) n을 선정하고, 선정된 순위 임계값 n을 상기 사용자 단말들에게 브로트 캐스트하는 단계; 및 상기 사용자 단말들로부터 MCS임계값 및 부채널들에 대한 비트맵을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The bitmap feedback (BF) scheme may further include: selecting, by the base station, a rank threshold n, and broadcasting the selected rank threshold n to the user terminals; And receiving bitmaps for MCS thresholds and subchannels from the user terminals.

또한, 상기 MCS 임계값은, 상기 순위 임계값 n을 근거로 전체 부채널 중 상위 n번째 부채널의 실제 MCS 등급인 것을 특징으로 한다.The MCS threshold may be an actual MCS grade of an upper n-th subchannel among all subchannels based on the rank threshold n.

또한, 상기 기지국은, 해당 셀에 새로운 사용자 단말이 들어오거나 해당 셀에 속해 있던 사용자 단말이 해당 셀을 빠져 나가는 경우, 상기 a) 내지 c) 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.The base station may repeat steps a) to c) when a new user terminal enters the cell or the user terminal belonging to the cell exits the cell.

또한, 상기 기지국은, 상향 통신 채널과 하향 통신 채널 간의 통계적 상호성(statistically reciprocal)을 이용하여 상기 사용자 단말들의 실제 MCS 등급에 대한 누적 질량 함수(CMF)를 추정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the base station estimates a cumulative mass function (CMF) of the actual MCS class of the user terminals using statistical reciprocal between the uplink communication channel and the downlink communication channel.

또한, 상기 기지국은, 사용자 단말들로부터 미리 정해진 하나의 부채널에 대한 실제 MCS 등급을 피드백 받고, 피드백 받은 정보를 기반으로 상기 사용자 단말들의 실제 MCS 등급에 대한 누적 질량 함수(CMF)를 추정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the base station receives feedback of the actual MCS grade for one predetermined subchannel from user terminals and estimates a cumulative mass function (CMF) of the actual MCS grade of the user terminals based on the received information. It features.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법은, 직교주파수분할다중접속 시스템의 하향통신 상황에서 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법에 관한 것으로서, 사용자 단말이, 기지국으로부터 네트워크 권장 모드(RFM)를 수신하는 단계; 상기 네트워크 권장 모드(RFM)에서 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변경이 설정된 허용 조건을 만족하는 지를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 상기 허용 조건을 만족하는 경우 상기 선택 가능한 피드백 기법들 각각 의 기대 전송률(expected data rate)을 산출하는 단계; 상기 선택 가능한 피드백 기법들 중 가장 높은 기대 전송률을 가지는 피드백 기법을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 피드백 기법을 통해 자신의 피드백 정보를 상기 기지국으로 피드백하는 단계를 포함한다.Meanwhile, a mode selection based channel feedback reduction method according to another embodiment of the present invention relates to a mode selection based channel feedback reduction method in a downlink communication situation of an orthogonal frequency division multiple access system. Receiving (RFM); Determining whether a change to another selectable feedback scheme in the network recommended mode (RFM) satisfies a set allowance condition; Calculating an expected data rate of each of the selectable feedback techniques when the acceptance condition is satisfied; Selecting a feedback scheme having the highest expected rate among the selectable feedback schemes; And feeding back feedback information to the base station through the selected feedback scheme.

특히, 상기 기대 전송률은, 특정 피드백 기법에 따른 사용자 단말의 데이터 전송률에 대한 기대값인 것을 특징으로 한다.In particular, the expected rate is characterized in that the expected value for the data rate of the user terminal according to a specific feedback scheme.

또한, 네트워크 권장 모드(RFM)는, 선택적 피드백(SF) 기법, 및 상기 기지국에 의해 결정된 순위 임계값(rank threshold)에 따른 비트맵 피드백(BF) 기법들 중 어느 하나의 피드백 기법인 것을 특징으로 한다.In addition, the network recommended mode (RFM) is characterized in that the feedback scheme of any one of a selective feedback (SF) technique, and bitmap feedback (BF) techniques according to the rank threshold determined by the base station. do.

또한, 상기 네트워크 권장 모드(RFM)가 상기 비트맵 피드백(BF) 기법들 중 어느 하나인 경우, 상기 허용 조건은, 전체 부채널 중 실제 MCS 등급이 상기 순위 임계값에 따른 MCS 임계값과 동일한 부채널의 개수가, 허용 임계치(A) 보다 작은 경우에는 상기 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변경이 가능하고, 허용 임계치(A) 보다 큰 경우에는 상기 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변경이 불가능한 것을 특징으로 한다.In addition, when the network recommended mode (RFM) is any one of the bitmap feedback (BF) schemes, the allowance condition is that the actual MCS class of the entire subchannels is equal to the MCS threshold value according to the rank threshold value; If the number of channels is smaller than the allowable threshold A, it is possible to change to the other selectable feedback techniques, and if the number of channels is larger than the allowable threshold A, it is impossible to change to the other selectable feedback techniques. It features.

또한, 상기 네트워크 권장 모드(RFM)가 상기 선택적 피드백(SF) 기법인 경우, 상기 허용 조건은, 전체 부채널 중 가장 특성이 좋은 부채널의 실제 MCS 등급이 허용 임계치(B)보다 작은 경우에는 상기 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변경이 가능하고, 허용 임계치(B) 보다 큰 경우에는 상기 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변경이 불가능한 것을 특징으로 한다.In addition, when the network recommended mode (RFM) is the selective feedback (SF) scheme, the allowance condition is that when the actual MCS class of the subchannel having the best characteristics among all subchannels is smaller than the allowable threshold (B). It is possible to change to other selectable feedback techniques, and if it is larger than the allowable threshold B, it is impossible to change to the other selectable feedback techniques.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention has the following effects.

기존의 피드백 감소 방법들과 비교할 때 제안하는 피드백 감소 방법들이 유사한 피드백 양으로도 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다.Compared with the existing feedback reduction methods, the proposed feedback reduction methods show good performance with similar feedback amount.

네트워크 모드 선택 피드백(NMF) 방법은 피드백의 양과 질 사이에 효율적인 트레이드 오프를 이루어내며, 유사한 피드백 양을 가지는 기존의 피드백 감소 방법에 비하여 상당한 성능 향상을 얻는다. 그리고, 사용자 모드 선택 피드백(UMF) 방법은 모든 사용자 단말들의 통계적 채널 특성과 특정 사용자 단말의 순간적인 채널 특성을 동시에 고려해줌으로써, 네트워크 모드 선택 피드백(NMF) 방법 보다 피드백의 양과 질 사이에 더욱 효과적인 트레이드 오프를 가능하게 한다.The network mode selection feedback (NMF) method achieves an efficient tradeoff between the amount and quality of feedback and obtains significant performance improvement over existing feedback reduction methods with similar feedback amounts. In addition, the user mode selection feedback (UMF) method considers statistical channel characteristics of all user terminals and instantaneous channel characteristics of a specific user terminal at the same time, and is a more effective trade between the quantity and quality of feedback than the network mode selection feedback (NMF) method. Enable off.

즉, 본 발명에 따른 피드백 감소 방법들은 사용자 단말들의 채널 상태에 따라 가장 바람직한 피드백 기법을 선택해줌으로써, 피드백의 양과 질 사이에 효율적인 트레이드 오프가 이루어지도록 한다.That is, the feedback reduction methods according to the present invention select the most desirable feedback scheme according to the channel state of the user terminals, so that an efficient tradeoff is made between the quantity and the quality of the feedback.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

먼저, 본 발명에서는 직교주파수분할다중접속(OFDMA) 시스템의 하향 통신 상황에서 기회적 스케줄링(opportunistic scheduling)에 필요한 피드백을 절감시키기 위한 네트워크 모드 선택 피드백(network mode selection-based feedback;NMF) 방법과 사용자 모드 선택 피드백(user mode selection-based feedback;UMF) 방법을 제시한다.First, in the present invention, a network mode selection-based feedback (NMF) method and user for reducing feedback required for opportunistic scheduling in a downlink communication situation of an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system We present a user mode selection-based feedback (UMF) method.

본 발명에서 제안하는 방법들은 사용자 단말들의 채널 상태를 기반으로 선택적 피드백(selective feedback;SF) 기법(모드)과 비트맵 피드백(bit-map based feedback; BF) 기법(모드) 중 하나의 피드백 기법을 선택하도록 고안되었다.The method proposed in the present invention is based on the channel state of the user terminal based on one of the feedback (selective feedback (SF) technique (mode) and bit-map based feedback (BF) technique (mode) It is designed to choose.

선택적 피드백 기법(이하, 'SF 기법')은 전체 채널 중 일부를 실제(real) MCS (modulation and coding scheme) 등급으로 정확하게 피드백하는 것이고, 비트맵 피드백 기법(이하, 'BF 기법')은 각각의 채널에 대한 피드백 유무를 1bit를 사용하여 나타내며, 피드백되는 채널들의 MCS 등급을 하나의 대표 값으로 표현한다.The selective feedback technique (hereinafter referred to as 'SF technique') accurately feeds back some of the entire channels in real MCS (modulation and coding scheme) class, and the bitmap feedback technique (hereinafter referred to as 'BF technique') The presence or absence of feedback on the channel is expressed using 1 bit, and the MCS level of the channels to be fed back is expressed as one representative value.

네트워크 모드 선택 피드백 방법(이하, 'NMF 방법')은 기지국(BS)이 사용자 단말들의 채널에 대한 통계적 채널 특성을 기반으로, 두 피드백 기법들의 시간 평균적 전체 수율(average total throughput)을 예측 및 비교하여 그 값이 우월한 피드백 기법을 선택한다. In the network mode selection feedback method (hereinafter, referred to as 'NMF method'), a base station (BS) predicts and compares the average total throughput of two feedback techniques based on statistical channel characteristics of channels of user terminals. Choose a feedback technique with superior value.

사용자 모드 선택 피드백 방법(이하, 'UMF 방법')은 각 사용자 단말이 자신 의 채널 상태 (channel realization)와 네트워크의 권고를 기반으로 매 순간에 가장 적합한 피드백 기법를 결정한다.In the user mode selection feedback method (hereinafter, 'UMF method'), each user terminal determines the most suitable feedback method at every moment based on its channel realization and network recommendations.

본 발명에 의하면, 기존의 피드백 감소 방법들과 비교할 때 제안하는 방법들이 유사한 피드백 양으로도 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다. According to the present invention, it is confirmed that the proposed methods show superior performance with similar feedback amounts when compared with the conventional feedback reduction methods.

본 발명에서는 셀룰러 시스템의 하향 통신(downlink) 상황에서 K개의 사용자 단말과 M개의 부채널로 구성된 OFDMA 시스템을 고려하고 있다. 그리고 본 발명에서 OFDMA 시스템은 기본적으로 하나의 셀을 관리하는 기지국이 존재하고, 그 셀에는 하나 이상의 사용자 단말이 해당 셀의 기지국과 통신한다.In the present invention, an OFDMA system including K user terminals and M subchannels is considered in a downlink situation of a cellular system. In the present invention, the OFDMA system basically has a base station managing one cell, and one or more user terminals communicate with the base station of the cell.

M개의 부채널의 통계적 채널 특성은 서로 독립적이고 동일(independent and identically distributed; i.i.d)하다. 그리고 부채널들의 상태는 각 시간 슬롯 안에서는 변하지 않으며, 시간 슬롯이 바뀔 때 마다 변화한다.The statistical channel characteristics of the M subchannels are independent and identically distributed (i.i.d). The state of the subchannels does not change within each time slot, but changes as the time slot changes.

사용자 단말은 각 시간 슬롯 마다 하향 통신에 사용되는 부채널들의 SNR(signal-to-noise-ratio)을 측정하고, 각 부채널들의 MCS 등급을 결정한다. 사용자 단말 k의 부채널 m에 대한 MCS 등급은

Figure 112009060157675-pat00001
으로 나타내고, 여기서 L은 MCS 등급의 개수를 나타낸다.The user terminal measures signal-to-noise-ratio (SNR) of subchannels used for downlink communication for each time slot, and determines the MCS class of each subchannel. The MCS rating for subchannel m of user terminal k is
Figure 112009060157675-pat00001
Where L represents the number of MCS grades.

도 1은 L=16인 경우에 대하여 SNR 임계값, MCS 등급과 데이터 전송률 사이의 관계를 보여준다. 만약 수신된 SNR이

Figure 112009060157675-pat00002
의 구간에 속한다면 이에 해당하는 MCS 등급과 데이터 전송률은 각각
Figure 112009060157675-pat00003
,
Figure 112009060157675-pat00004
이다. 여기서
Figure 112009060157675-pat00005
와 같다. 도 1의 데이터 전송률은
Figure 112009060157675-pat00006
로 정의된다.1 shows the relationship between the SNR threshold, the MCS class and the data rate for the case of L = 16. If the received SNR is
Figure 112009060157675-pat00002
If it belongs to, the corresponding MCS class and data rate are respectively
Figure 112009060157675-pat00003
,
Figure 112009060157675-pat00004
to be. here
Figure 112009060157675-pat00005
Same as The data rate of Figure 1
Figure 112009060157675-pat00006
Is defined as

하나의 셀에 속해 있는 사용자 단말들은 부채널들의 MCS 등급을 결정한 뒤, 오류가 없는 피드백 전용 채널을 통하여 기지국으로 정보를 전송한다. 이때 사용자 단말들이 SF 기법 또는 BF 기법의 피드백 절감 기법을 사용하여 부채널들의 MCS 등급을 기지국으로 전송할 경우, 기지국이 사용자 단말들로부터의 피드백을 통해서 얻는 부채널에 대한 정보는 실제 MCS 등급과 다를 수 있다. 예를 들어, SF 기법을 사용하고 가장 낮은 MCS 등급의 데이터 전송률이 0인 경우를 살펴보기로 한다 (즉,

Figure 112009060157675-pat00007
). The user terminals belonging to one cell determine the MCS class of the subchannels and then transmit the information to the base station through the error-free feedback dedicated channel. In this case, when the user terminals transmit the MCS class of the subchannels to the base station by using a feedback reduction scheme of the SF method or the BF method, the information on the subchannel obtained through the feedback from the user terminals may be different from the actual MCS class. have. For example, consider the case where the SF technique is used and the data rate of the lowest MCS level is 0 (ie,
Figure 112009060157675-pat00007
).

스케줄링의 관점에서는 부채널에 대한 정보를 피드백하지 않는 경우와 MCS 등급이 1인 부채널을 피드백하는 경우는 서로 동일하다. 따라서 사용자 단말 k가 부채널 m에 대한 정보를 피드백 하지 않는다면, 기지국은 실제의 MCS 등급

Figure 112009060157675-pat00008
과 무관하게 사용자 단말 k의 부채널 m에 해당하는 MCS 등급이 1인 것으로 간주한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해
Figure 112009060157675-pat00009
인 경우만 고려하도록 하겠다. 하지만 본 발명에서의 모든 논의는
Figure 112009060157675-pat00010
의 경우에도 적용될 수 있다. 이 경우, 데이터 전송률
Figure 112009060157675-pat00011
의 가상 MCS 등급 0이 MCS 등급 집합에 추가되고, 기지국은 피드백 정보가 전송되지 않은 부채널의 MCS 등급을 0으로 간주한다.In terms of scheduling, the case of not feeding back information on a subchannel and the case of feeding back a subchannel having an MCS class of 1 are the same. Therefore, if the user terminal k does not feed back information on the subchannel m, the base station is the actual MCS class
Figure 112009060157675-pat00008
Regardless, the MCS level corresponding to the subchannel m of the user terminal k is assumed to be 1. Hereinafter, for convenience of explanation
Figure 112009060157675-pat00009
Will be considered only. However, all the discussion in the present invention
Figure 112009060157675-pat00010
This may also apply. In this case, the data rate
Figure 112009060157675-pat00011
The virtual MCS class 0 of is added to the MCS class set, and the base station considers the MCS class of the subchannel where feedback information is not transmitted to be zero.

피드백 절감 기법을 통해서 사용자 단말 k가 피드백 하는 부채널 m에 대한 MCS 등급을

Figure 112009060157675-pat00012
으로 나타낸다. 기지국은 피드백 된 정보 (즉,
Figure 112009060157675-pat00013
)를 기반으로 다음 시간 슬롯에서 서비스 받을 사용자 단말을 결정하고, 그 사용자 단말에게 데이터를 전송한다.The feedback reduction method is used to determine the MCS rating for the subchannel m fed back by the user terminal k.
Figure 112009060157675-pat00012
Represented by The base station is fed back information (i.e.
Figure 112009060157675-pat00013
) Determines a user terminal to be serviced in the next time slot, and transmits data to the user terminal.

전술한 바를 달성하기 위해, 본 발명에서의 사용자 단말은, 각 시간 슬롯 마다 하향 통신에 사용되는 부채널들의 SNR을 측정하는 SNR 측정부(미도시), SNR 측정부를 통해 측정된 부채널들의 SNR을 기반으로 각 부채널들의 MCS 등급을 결정하는 등급 결정부(미도시), 및 등급 결정부를 통해 결정된 각 부채널들의 MCS 등급을 기지국으로 전송하거나 기지국으로부터 전송되는 데이터를 수신하기 위한 통신부(미도시)를 구비한다.In order to achieve the above, the user terminal in the present invention, SNR measuring unit (not shown) for measuring the SNR of the sub-channels used for downlink communication for each time slot, the SNR of the sub-channels measured through the SNR measuring unit A grade determining unit (not shown) for determining MCS grades of respective subchannels based on each other, and a communication unit (not shown) for transmitting the MCS grade of each subchannel determined through the class determining unit to a base station or receiving data transmitted from the base station. It is provided.

한편, 본 발명에서의 기지국은 사용자 단말들로부터 피드백된 정보를 수신하는 통신부(미도시), 및 사용자 단말들로부터 피드백 된 정보를 기반으로 다음 시간 슬롯에서 서비스 받을 사용자 단말을 결정하고 결정된 사용자 단말에게 데이터가 전송될 수 있도록 처리하는 스케줄러(미도시)를 구비한다.On the other hand, the base station in the present invention determines the user terminal to be serviced in the next time slot based on the communication unit (not shown) for receiving information fed back from the user terminals, and the information fed back from the user terminals to the determined user terminal A scheduler (not shown) for processing data to be transmitted is provided.

스케줄러는 CS(cumulative mass function-based scheduling) 알고리즘을 사용하여 자신의 통계적 특성에 비해 상대적으로 가장 좋은 채널 값을 가지는 사용자 단말에게 자원을 할당한다. 이를 위해서, 스케줄러는 사용자 단말 k의 스케줄링 메트릭(metric)을

Figure 112009060157675-pat00014
의 누적 질량 함수 (cumulative mass function;CMF)를 이용하여 생성한다.
Figure 112009060157675-pat00015
의 누적 질량 함수(CMF)는 수학식 1과 같이 표현된다. The scheduler allocates a resource to a user terminal having the best channel value relative to its statistical characteristics using a cumulative mass function-based scheduling (CS) algorithm. To this end, the scheduler determines the scheduling metric of user terminal k.
Figure 112009060157675-pat00014
It is generated using the cumulative mass function (CMF) of.
Figure 112009060157675-pat00015
The cumulative mass function (CMF) of is expressed by Equation (1).

Figure 112009060157675-pat00016
Figure 112009060157675-pat00016

각 부채널들은 서로 독립적이고 동일(i.i.d.)하므로 임의의 부채널에 대한

Figure 112009060157675-pat00017
은 동일하다. 따라서 이하에서는 채널 인덱스(index)를 생략하고,
Figure 112009060157675-pat00018
으로 나타내도록 한다. Each subchannel is independent and identical (iid) to each subchannel.
Figure 112009060157675-pat00017
Is the same. Therefore, the channel index is omitted below.
Figure 112009060157675-pat00018
To indicate

Figure 112009060157675-pat00019
은 시스템에서 사용되는 피드백 절감 기법의 종류와 사용자 단말 k의 실제 MCS 등급에 대한 누적 질량 함수(이하, 'CMF')인
Figure 112009060157675-pat00020
값에 의존한다. 후술될 실시예 1의 A에서는 기지국이 모든 사용자 단말들의 실제 MCS 등급에 대한 CMF (즉,
Figure 112009060157675-pat00021
)를 알고 있다는 가정하에
Figure 112009060157675-pat00022
을 계산하는 방법에 대해서 살펴보고, 실시예 1의 B에서는 기지국이 사용자 단말들의 실제 MCS 등급에 대한 CMF를 사전에 알지 못하는 경우에 대하여 살펴보도록 하겠다.
Figure 112009060157675-pat00019
Is the type of feedback reduction technique used in the system and the cumulative mass function ('CMF') for the actual MCS rating of the user terminal k.
Figure 112009060157675-pat00020
Depends on the value. In A of embodiment 1 to be described later, the base station is a CMF for the actual MCS class of all user terminals (that is,
Figure 112009060157675-pat00021
Assuming you know
Figure 112009060157675-pat00022
Looking at the method of calculating the, will be described in the case of B of the first embodiment when the base station does not know the CMF for the actual MCS class of the user equipment in advance.

다음은, 피드백 절감 기법을 사용하는 직교주파수분할다중접속 시스템에서 기지국의 스케줄러가 CS 알고리즘을 이용하여 스케줄링하는 절차를 살펴보기로 한다.Next, a procedure of scheduling by a scheduler of a base station using a CS algorithm in an orthogonal frequency division multiple access system using a feedback reduction scheme will be described.

ⅰ) 사용자 단말 k는 부채널 m에 대한 MCS 등급을

Figure 112009060157675-pat00023
으로 기지국에 피드백한다.Iii) user terminal k is the MCS class for subchannel m.
Figure 112009060157675-pat00023
To the base station.

ⅱ) 스케줄러는 의 구간 사이에서 균등 확률 변수를 생성하고, 생성된 균등 확률 변수 값을 스케줄링 메트릭으로 사용한 다. 계산상의 편의를 위해

Figure 112009060157675-pat00025
으로 정의한다.Ii) the scheduler An equal probability variable is generated between the intervals of and the generated equal probability variable is used as a scheduling metric. For computational convenience
Figure 112009060157675-pat00025
It is defined as

ⅲ) 스케줄러는 상기 ⅱ) 과정에서 생성된 균등 확률 변수 값들을 비교하여 그 값이 가장 큰 사용자 단말

Figure 112009060157675-pat00026
에게 부채널 m을 할당한다.Iii) the scheduler compares the equal probability variable values generated in step ii) and the user terminal with the largest value.
Figure 112009060157675-pat00026
Assigns subchannel m to.

ⅳ) 기지국은 사용자 단말

Figure 112009060157675-pat00027
에게 부채널 m을 통하여
Figure 112009060157675-pat00028
의 데이터 전송률로 데이터를 전송한다.Iii) the base station is a user terminal
Figure 112009060157675-pat00027
Through subchannel m to
Figure 112009060157675-pat00028
Transfer data at data rate.

위의 알고리즘에 의해 사용자 단말 k가

Figure 112009060157675-pat00029
으로 피드백 할 경우, 사용자 단말 k가 스케줄러에 의해 선택될 확률은 수학식 2로 계산된다.By the above algorithm, the user terminal k
Figure 112009060157675-pat00029
In case of feedback, the probability that the user terminal k is selected by the scheduler is calculated by Equation 2.

Figure 112009060157675-pat00030
Figure 112009060157675-pat00030

그리고 사용자 단말 k의 시간 평균적 수율(average throughput)

Figure 112009060157675-pat00031
와 시스템의 시간 평균적 전체 수율
Figure 112009060157675-pat00032
는 수학식 3과 같이 표기할 수 있다.And average throughput of user terminal k.
Figure 112009060157675-pat00031
Average yield of systems with
Figure 112009060157675-pat00032
May be written as in Equation 3.

Figure 112009060157675-pat00033
Figure 112009060157675-pat00033

사용자 단말들의 시간 할당 계수(time fraction)은 1/K이며, 따라서 시간적 공정성(temporal fairness)이 만족된다.The time fraction of the user terminals is 1 / K, so temporal fairness is satisfied.

이하에서는 OFDMA 시스템의 하향 통신 상황에서 기회적 스케줄링에 필요한 피드백을 감소시키기 위한 NMF 방법과 UMF 방법을 실시예 별로 구분하여 설명하기로 한다.In the following description, an NMF method and a UMF method for reducing feedback required for opportunistic scheduling in a downlink communication situation of an OFDMA system will be described according to embodiments.

<실시예 1 - NMF 방법>Example 1-NMF Method

NMF 방법은 기지국(BS)이 사용자 단말들의 채널에 대한 통계적 채널 특성을 기반으로 SF 기법와 BF 기법 중에서 시간 평균적 전체 수율(average total throughput) 값이 우월한 피드백 기법을 선택하는 방법이다.The NMF method is a method in which a base station (BS) selects a feedback technique having a superior average total throughput value among SF and BF techniques based on statistical channel characteristics of channels of user terminals.

기지국은 사용자 단말들의 주어진 통계적 채널 특성 (즉,

Figure 112009060157675-pat00034
)을 이용하여 두 가지 피드백 기법의 시간 평균적 전체 수율을 예측하고, 성능이 더 우월한 피드백 기법을 선택한다. The base station is responsible for a given statistical channel characteristic of the user
Figure 112009060157675-pat00034
) To predict the time-averaged overall yield of the two feedback techniques, and to select a feedback technique with better performance.

먼저, SF 기법을 살펴보기로 한다. SF 기법에서 각 사용자 단말들은 전체 부채널 중에서 채널 상태가 좋은 부채널들의 정보를 미리 정해진 개수만큼 기지국으로 피드백 한다. 이는 기존에 제시된 방법과 동일한 것이다.First, the SF technique will be described. In the SF scheme, each user terminal feeds back a predetermined number of information of subchannels having a good channel state among all subchannels to a base station. This is the same as the existing method.

구체적으로, 사용자 단말 k는 집합

Figure 112009060157675-pat00035
에 속하는 부채널들의 인덱스(식별정보)와 실제 MCS 등급 값을 피드백 한다. 여기서 집합
Figure 112009060157675-pat00036
는 전체 부채널 중 상위 W개의 부채널들로 이루어진 집합이며, 복수 개의 부채널들의 MCS 등급이 동일한 경우, 임의 선택(random selection)을 한다.Specifically, user terminal k is a set
Figure 112009060157675-pat00035
It feeds back the index (identification information) of the subchannels belonging to and the actual MCS class value. Where set
Figure 112009060157675-pat00036
Is a set consisting of upper W subchannels among all subchannels, and when a plurality of subchannels have the same MCS grade, random selection is performed.

따라서 SF 기법을 이용할 때, 사용자 단말 k가 피드백하는 부채널 m에 대한 MCS 등급

Figure 112009060157675-pat00037
은 수학식 4와 같이 표기할 수 있다.Therefore, when using the SF technique, the MCS class for the sub-channel m fed back by the user terminal k
Figure 112009060157675-pat00037
May be written as in Equation 4.

Figure 112009060157675-pat00038
Figure 112009060157675-pat00038

도 2의 (a)는 SF 기법에서의 피드백 프레임 구조를 나타낸다. 2 (a) shows a feedback frame structure in the SF technique.

피드백 프레임의 총 길이는

Figure 112009060157675-pat00039
bits이고, 여기서
Figure 112009060157675-pat00040
Figure 112009060157675-pat00041
은 각각 MCS 등급과 부채널의 인덱스를 표현하는데 필요한 bit 개수를 나타낸다. 그리고
Figure 112009060157675-pat00042
은 A 보다 크거나 같은 최소의 정수를 의미한다.The total length of the feedback frame
Figure 112009060157675-pat00039
bits, where
Figure 112009060157675-pat00040
Wow
Figure 112009060157675-pat00041
Denotes the number of bits required to represent the MCS class and subchannel index, respectively. And
Figure 112009060157675-pat00042
Is the smallest integer greater than or equal to A.

다음으로 BF 기법을 살펴보기로 한다.Next, we will look at the BF technique.

본 발명에서 제시하는 BF 기법은 기존의 제안된 BF 기법과 다르게 각 사용자 단말들이 매 시간 슬롯 마다 자신의 MCS 임계값을 결정한다. In the BF scheme proposed in the present invention, unlike the conventional BF scheme, each user terminal determines its MCS threshold value at every time slot.

기지국의 스케줄러는 순위 임계값(rank threshold)

Figure 112009060157675-pat00043
을 선정하고, 그 값이 해당 셀의 사용자 단말들에게 브로드캐스트되도록 한다. 사용자 단말 k는 기지국으로부터 수신한 순위 임계값을 기반으로 매 시간 슬롯 마다 전체 부채널 중 상위 n번째 부채널의 실제 MCS 등급을 MCS 임계값
Figure 112009060157675-pat00044
으로 지정한다. The scheduler of the base station has a rank threshold
Figure 112009060157675-pat00043
Is selected, and its value is broadcasted to user terminals of the cell. User terminal k, based on the rank threshold received from the base station, the MCS threshold of the actual MCS class of the upper n-th subchannel of the total subchannels in every time slot
Figure 112009060157675-pat00044
To be specified.

이러한 과정 뒤, 사용자 단말 k는 M개의 부채널에 대한 비트맵을 생성한다. 이 때, 집합

Figure 112009060157675-pat00045
에 속하는 부채널의 bit는 1, 그 외의 경우는 0으로 표현한다. 여기서 집합
Figure 112009060157675-pat00046
는 전체 부채널 중 실제 MCS 등급이
Figure 112009060157675-pat00047
보다 크거나 같은 부채널들의 집합을 의미하며,
Figure 112009060157675-pat00048
으로 표현된다. 최종적으로 사용자 단말 k는 MCS 임계값과 생성된 비트맵을 기지국으로 전송한다. After this process, the user terminal k generates bitmaps for M subchannels. At this time,
Figure 112009060157675-pat00045
The subchannel bits belonging to are represented by 1, otherwise, 0. Where set
Figure 112009060157675-pat00046
Is the actual MCS rating of all subchannels
Figure 112009060157675-pat00047
Means a collection of sub-channels greater than or equal to,
Figure 112009060157675-pat00048
. Finally, user terminal k transmits the MCS threshold and the generated bitmap to the base station.

순위 임계값 n의 BF 기법을 이용하는 경우, 사용자 단말 k가 피드백 하는 부채널 m에 대한 MCS 등급

Figure 112009060157675-pat00049
은 수학식 5와 같이 표현된다.In case of using the BF technique of the rank threshold n, the MCS class for the subchannel m fed back by the user terminal k
Figure 112009060157675-pat00049
Is expressed as in Equation 5.

Figure 112009060157675-pat00050
Figure 112009060157675-pat00050

도 2의 (b)는 BF 기법의 피드백 프레임의 구조를 나타내고, 그 길이는

Figure 112009060157675-pat00051
bits이다.2 (b) shows the structure of a feedback frame of the BF scheme, the length of which is
Figure 112009060157675-pat00051
bits.

SF 기법은

Figure 112009060157675-pat00052
으로 표기한다. BF 기법의 순위 임계값 n은 1에서 M까지의 값을 가질 수 있으므로, 총 M개의 BF 기법들이 존재한다. 따라서 순위 임계값 n의 BF 기법은
Figure 112009060157675-pat00053
으로 표기한다. 기지국은 SF 기법과 M개의 BF 기법들로 구성된 (M+1)개의 후보 중에서 가장 적합한 피드백 기법을 선택한다. 이때 기지국이 정한 피드백 기법을 '네트워크 권장 모드(recommended feedback mode;RFM)'라고 칭하기로 한 다. SF technique
Figure 112009060157675-pat00052
Mark as. Since the rank threshold n of the BF scheme may have a value from 1 to M, there are a total of M BF schemes. Therefore, the BF technique of rank threshold n is
Figure 112009060157675-pat00053
Mark as. The base station selects the most suitable feedback scheme among (M + 1) candidates consisting of the SF scheme and the M BF schemes. In this case, the feedback scheme determined by the base station will be referred to as a 'recommended feedback mode (RFM)'.

도 3은 NMF 방법에서 기지국의 피드백 기법 선택 절차를 나타낸다. 3 shows a procedure for selecting a feedback technique of a base station in an NMF method.

여기서

Figure 112009060157675-pat00054
는 피드백 기법의 시간 평균적 전체 수율을 의미하고,
Figure 112009060157675-pat00055
는 기지국에 의해 결정된 순위 임계값을 표현한다. 기지국은 결정된 RFM을 사용자 단말들에게 브로드캐스트하며, 해당 셀에 새로운 사용자 단말이 들어오거나, 해당 셀에 속해 있던 사용자 단말이 해당 셀을 빠져나갈 때마다 위의 피드백 기법 선택 절차를 반복한다.here
Figure 112009060157675-pat00054
Denotes the time-averaged overall yield of the feedback technique,
Figure 112009060157675-pat00055
Represents the rank threshold determined by the base station. The base station broadcasts the determined RFM to user terminals, and repeats the above feedback technique selection procedure whenever a new user terminal enters the cell or a user terminal belonging to the cell exits the cell.

피드백 프레임의 구조는 브로드캐스트된 네트워크 권장 모드(이하, 'RFM')에 의해 결정되고, 사용자 단말들은 매 시간 슬롯 마다 RFM에 해당하는 피드백 프레임 구조에 따라 피드백 정보를 전송한다.

Figure 112009060157675-pat00056
Figure 112009060157675-pat00057
에 해당하는 피드백 프레임의 길이가 각각
Figure 112009060157675-pat00058
bits,
Figure 112009060157675-pat00059
bits이므로, 시간 슬롯 당 사용자 단말별 피드백 양은
Figure 112009060157675-pat00060
bits이다.The structure of the feedback frame is determined by the broadcast network recommended mode (hereinafter, referred to as 'RFM'), and user terminals transmit feedback information according to a feedback frame structure corresponding to the RFM every time slot.
Figure 112009060157675-pat00056
Wow
Figure 112009060157675-pat00057
The length of the feedback frame corresponding to
Figure 112009060157675-pat00058
bits,
Figure 112009060157675-pat00059
bits, the amount of feedback per user terminal per time slot
Figure 112009060157675-pat00060
bits.

A. 기지국이 사용자 단말들의

Figure 112009060157675-pat00061
에 대한 정보를 알고 있는 경우A. The base station of the user terminals
Figure 112009060157675-pat00061
If you know information about

하향 통신 상황에서

Figure 112009060157675-pat00062
은 사용자 단말 k에 의해 측정될 수 있다. 만약 하향 통신과 상향 통신(uplink)에 사용되는 채널들이 서로 통계적 상호성(statistically reciprocal)을 가진다면, 기지국은 상향 통신을 통해서 사용자 단말들의 실제 MCS 등급에 대한 CMF를 추정할 수 있다. 따라서, 본 절에서는 기지 국이 모든 사용자 단말들의
Figure 112009060157675-pat00063
에 대한 정보를 안다고 가정하기로 한다. 한편 '통계적 상호성'은 상호성(reciprocity)과 의미상 차이가 있다. 즉, 상향 통신 채널과 하향 통신 채널의 통계적 특성은 동일하지만 각 채널의 매 순간 값은 다를 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 시분할 이중화(time division duplex;TDD) 시스템의 경우, 하향 링크와 상향 링크 구간으로 구성된 프레임의 길이(duration)가 가간섭성 시간(coherence time) 보다 길면 통계적 상호성은 성립하나 상호성이 성립되지 않을 수 있다. In a downlink communication situation
Figure 112009060157675-pat00062
May be measured by user terminal k. If the channels used for the downlink and uplink have statistically reciprocal relations with each other, the base station may estimate the CMF for the actual MCS class of the user terminals through the uplink. Therefore, in this section, the base station is
Figure 112009060157675-pat00063
Suppose you know information about. On the other hand, 'statistical reciprocity' differs in meaning from reciprocity. That is, the statistical characteristics of the uplink communication channel and the downlink communication channel are the same, but each instantaneous value of each channel may be different. For example, in a time division duplex (TDD) system, if the duration of a frame consisting of downlink and uplink intervals is longer than the coherence time, statistical interactivity is established but mutuality is established. It may not be.

Figure 112009060157675-pat00064
의 계산 과정을 살펴보면 다음과 같다. 우선, 이를 위해서
Figure 112009060157675-pat00065
의 CMF,
Figure 112009060157675-pat00066
을 구해야 한다.
Figure 112009060157675-pat00067
의 경우,
Figure 112009060157675-pat00064
The calculation process of is as follows. First of all,
Figure 112009060157675-pat00065
CMF,
Figure 112009060157675-pat00066
Should be obtained.
Figure 112009060157675-pat00067
In the case of,

Figure 112009060157675-pat00068
Figure 112009060157675-pat00068

와 같고, 여기서

Figure 112009060157675-pat00069
를 의미하고,
Figure 112009060157675-pat00070
은 집합
Figure 112009060157675-pat00071
의 크기 (cardinality)를 나타낸다.Equal to, where
Figure 112009060157675-pat00069
Means,
Figure 112009060157675-pat00070
Silver set
Figure 112009060157675-pat00071
Indicates the size of the cardinality.

수학식 6의 마지막 등호는 모든 부채널들이 동일한 분포 특성을 가지므로 성 립한다.

Figure 112009060157675-pat00072
에 대한 수식은 수학식 7과 같이 표현된다.The last equal sign of Equation 6 holds because all subchannels have the same distribution characteristic.
Figure 112009060157675-pat00072
The equation for is expressed by Equation 7.

Figure 112009060157675-pat00073
Figure 112009060157675-pat00073

여기서

Figure 112009060157675-pat00074
은 사용자 단말 k의 전체 부채널 중 실제 MCS 등급이
Figure 112009060157675-pat00075
보다 크거나 같은 부채널들의 개수이고,
Figure 112009060157675-pat00076
은 0으로 정의한다. 또한
Figure 112009060157675-pat00077
이다. 피드백 기법이
Figure 112009060157675-pat00078
일 때, 기지국은
Figure 112009060157675-pat00079
을 이용하여 사용자 k의 스케줄링 메트릭을 생성하며,
Figure 112009060157675-pat00080
의 관계식을 가진다. 따라서 수학식 3의
Figure 112009060157675-pat00081
대신에
Figure 112009060157675-pat00082
을 대입하면
Figure 112009060157675-pat00083
이 구해진다. here
Figure 112009060157675-pat00074
Is the actual MCS rating of all subchannels of
Figure 112009060157675-pat00075
The number of subchannels greater than or equal to
Figure 112009060157675-pat00076
Is defined as 0. Also
Figure 112009060157675-pat00077
to be. Feedback techniques
Figure 112009060157675-pat00078
When the base station is
Figure 112009060157675-pat00079
To generate a scheduling metric for user k,
Figure 112009060157675-pat00080
Has a relation of. Therefore, the equation
Figure 112009060157675-pat00081
Instead of
Figure 112009060157675-pat00082
If you substitute
Figure 112009060157675-pat00083
Is obtained.

다음으로

Figure 112009060157675-pat00084
의 값을 구하는 과정을 살펴기로 한다. 모든
Figure 112009060157675-pat00085
에 대하여
Figure 112009060157675-pat00086
의 CMF,
Figure 112009060157675-pat00087
은 수학식 8로 계산된다.to the next
Figure 112009060157675-pat00084
Let's look at the process of finding the value of. all
Figure 112009060157675-pat00085
about
Figure 112009060157675-pat00086
CMF,
Figure 112009060157675-pat00087
Is calculated by equation (8).

Figure 112009060157675-pat00088
Figure 112009060157675-pat00088

그리고, 세 번째 등호는 모든 부채널들의 분포 특성이 동일하므로 성립한다.The third equal sign is true because all subchannels have the same distribution characteristics.

수학식 8에서

Figure 112009060157675-pat00089
은 아래 수학식 9와 같다.In equation (8)
Figure 112009060157675-pat00089
Is shown in Equation 9 below.

Figure 112009060157675-pat00090
Figure 112009060157675-pat00090

여기서

Figure 112009060157675-pat00091
은 M개의 부채널 중 상위 w번째 부채널을 의미한다. here
Figure 112009060157675-pat00091
Denotes the upper w-th subchannel of the M subchannels.

수학식 9에서 세 번째와 마지막 등호는 각각 부채널들의 동일한 분포 특성과 순서 통계량(order statics) 이론에 의해 성립한다. In Equation 9, the third and last equal signs are established by the same distribution characteristic of subchannels and the order statics theory.

수학식 9를 수학식 8에 대입하면

Figure 112009060157675-pat00092
을 구할 수 있다.
Figure 112009060157675-pat00093
의 피드백 기법을 사용할 경우, 기지국은
Figure 112009060157675-pat00094
을 이용하여 사용자 단말 k에 대한 스케줄링 메트릭을 생성한다.
Figure 112009060157675-pat00095
은 수학식 3의
Figure 112009060157675-pat00096
대신에
Figure 112009060157675-pat00097
을 대입함으로써 계산된다. Substituting Equation 9 into Equation 8
Figure 112009060157675-pat00092
Can be obtained.
Figure 112009060157675-pat00093
Using the feedback technique of the
Figure 112009060157675-pat00094
Generates a scheduling metric for the user terminal k using.
Figure 112009060157675-pat00095
Of equation (3)
Figure 112009060157675-pat00096
Instead of
Figure 112009060157675-pat00097
Calculated by substituting

B. 기지국이 사용자 단말들의

Figure 112009060157675-pat00098
에 대한 정보를 알지 못하는 경우B. The base station of the user terminals
Figure 112009060157675-pat00098
If you don't know information about

실시예 1의 A에서는 하향 통신 채널과 상향 통신 채널이 서로 통계적 상호성을 가지고,

Figure 112009060157675-pat00099
에 대한 정보를 기지국이 미리 알고 있다고 가정하였다.In A of Embodiment 1, the downlink communication channel and the uplink communication channel have statistical mutual relations,
Figure 112009060157675-pat00099
It is assumed that the base station knows about.

하지만, 이하에서는 기지국이 사용자 단말들의 CMF에 대한 정보를 사전에 알지 못하는 경우에 대하여 살펴보기로 한다.However, hereinafter, the base station does not know the information about the CMF of the user terminal in advance will be described.

확장된 NMF 기법(실시예 1의 B인 경우)의 절차는 다음의 네 가지 항목을 제외하면 실시예 1의 A에서 논의한 경우와 유사하다.The procedure of the extended NMF technique (for B of Example 1) is similar to that discussed in A of Example 1 except for the following four items.

1) 각 사용자 단말들은 미리 정해진 한 부채널, 예를 들어, 부채널 1의 실제 MCS 등급을 항상 피드백하고, 나머지 (M-1)부채널에 대해서는 실시예 1의 A에서 기재된 방식과 동일하게 피드백 정보를 전송한다. 따라서 시간 슬롯 당 사용자 단 말별 피드백 양은

Figure 112009060157675-pat00100
이다. 1) Each user terminal always feeds back the actual MCS class of one predetermined subchannel, for example, subchannel 1, and feeds back the remaining (M-1) subchannels in the same manner as described in A of Embodiment 1 Send the information. Therefore, the amount of feedback per user terminal per time slot
Figure 112009060157675-pat00100
to be.

2) 기지국은 피드백된

Figure 112009060157675-pat00101
의 정보를 기반으로
Figure 112009060157675-pat00102
을 아래 수학식 10과 같이 추정한다.2) the base station is fed back
Figure 112009060157675-pat00101
Based on information from
Figure 112009060157675-pat00102
Is estimated as in Equation 10 below.

Figure 112009060157675-pat00103
Figure 112009060157675-pat00103

여기서 0<

Figure 112009060157675-pat00104
<1은 망각 인자(forgetting factor)를 의미하고,
Figure 112009060157675-pat00105
은 A의 조건이 만족되면 1, 만족되지 않으면 0의 값을 가지는 지시함수이다. Where 0 <
Figure 112009060157675-pat00104
<1 means forgetting factor,
Figure 112009060157675-pat00105
Is an indication function that has a value of 1 if the condition of A is satisfied and 0 if not satisfied.

각 사용자 단말들이 부채널 1에 대한 실제 MCS 등급을 항상 피드백 하기 때문에

Figure 112009060157675-pat00106
Figure 112009060157675-pat00107
은 서로 동일하다.Because each user terminal always feeds back the actual MCS rating for subchannel 1
Figure 112009060157675-pat00106
Wow
Figure 112009060157675-pat00107
Are the same as each other.

따라서 추정된

Figure 112009060157675-pat00108
은 대수의 법칙(law of large numbers)에 의해서 실제 확률 값으로 수렴하게 된다. 또한 각 부채널들이 동일한 분포 특성을 가지므로
Figure 112009060157675-pat00109
로부터
Figure 112009060157675-pat00110
의 값을 유도해 낼 수 있다. Thus estimated
Figure 112009060157675-pat00108
Is converged to the actual probability value by the law of large numbers. In addition, since each subchannel has the same distribution characteristic,
Figure 112009060157675-pat00109
from
Figure 112009060157675-pat00110
We can derive the value of.

3) 기지국이 사용자 단말 k에 대한 스케줄링 메트릭을 생성할 때, 부채널 1에 대해서는

Figure 112009060157675-pat00111
을, 나머지 (M-1)개의 부채널에 대해서는
Figure 112009060157675-pat00112
을 이용한다. 추정된
Figure 112009060157675-pat00113
을 이용하여
Figure 112009060157675-pat00114
을 계산하는 과정은 실시예 1의 A에 기재된 방식과 유사하다.3) When the base station generates the scheduling metric for the user terminal k, for subchannel 1
Figure 112009060157675-pat00111
For the remaining (M-1) subchannels
Figure 112009060157675-pat00112
Use Estimated
Figure 112009060157675-pat00113
Using
Figure 112009060157675-pat00114
The process of calculating is similar to the method described in A of Example 1.

4) 기지국은 도 3의 절차에서 (M-1)대신에 M을 대입하여 RFM을 선택한다. 선택된 RFM은 사용자 단말들에게 브로드캐스트되며, 기지국은 주기적으로 RFM을 갱신(update)한다.4) The base station selects RFM by substituting M instead of (M-1) in the procedure of FIG. The selected RFM is broadcast to user terminals, and the base station periodically updates the RFM.

<실시예 2 - UMF 방법>Example 2-UMF Method

UMF 방법은 각 사용자 단말이 자신의 채널 상태 (channel realization)와 네트워크의 권고를 기반으로 매 순간에 가장 적합한 피드백 기법를 선택하는 방법이다.The UMF method is a method in which each user terminal selects the most suitable feedback technique at every moment based on its channel realization and network recommendations.

전술한 실시예 1의 NMF 방법에서는 기지국이 사용자 단말들의 채널에 대한 통계적 특성을 기반으로 RFM을 선정한다. 이때, 기지국은 피드백 기법을 결정함에 있어서, 사용자 단말들의 매 순간적인 채널 상태에 대한 정보를 이용할 수가 없다. In the NMF method of Embodiment 1 described above, the base station selects an RFM based on statistical characteristics of channels of user terminals. At this time, in determining the feedback scheme, the base station cannot use information on channel conditions of the user terminals.

반면, 사용자 단말은 매 시간 슬롯 마다 자신의 모든 부채널들에 대한 정보를 알 수 있다. 따라서 각각의 사용자 단말들이 자신의 피드백 기법을 그 순간의 채널 상태와 RFM을 기반으로 결정한다면 시스템 전체의 성능이 향상될 것이다. 왜냐하면, 특정 사용자 단말의 순간적인 채널 상태와 모든 사용자 단말들의 통계적 채널 특성을 함께 고려함으로써 더욱 적합한 피드백 기법 선택이 가능하기 때문이다. On the other hand, the user terminal can know information about all its subchannels in every time slot. Therefore, if each user terminal determines its feedback scheme based on the instantaneous channel state and RFM, the performance of the entire system will be improved. This is because a more suitable feedback scheme can be selected by considering both the instantaneous channel state of a specific user terminal and the statistical channel characteristics of all user terminals.

이러한 점을 고려하여 UMF기법은 각 사용자 단말이 자신의 피드백 기법을 다음의 두 가지 규칙에 따라서 선택한다. In consideration of this, the UMF technique selects its feedback scheme according to the following two rules.

1) 각 사용자 단말들은 기본적으로 기지국에 의해 브로드캐스트된 RFM을 따 르며, RFM에서 다른 피드백 기법으로의 변경은 허용 조건이 만족 될 경우에만 이루어진다. 허용 조건에 대한 설명은 뒤에서 다룰 것이며, 피드백 기법 변경의 비율은

Figure 112009060157675-pat00115
으로 제한된다.1) Each user terminal basically follows the RFM broadcast by the base station, and the change from RFM to another feedback scheme is made only when the allowance condition is satisfied. A description of the permissible conditions will be given later, and the rate of change in the feedback technique is
Figure 112009060157675-pat00115
Limited to.

2) 피드백 기법의 변경이 허용되었을 때, 각 사용자 단말들은 가장 높은 기대 전송률(expected data rate)을 가지는 피드백 기법을 선택한다. 여기서 기대 전송률은 특정 피드백 기법을 따를 때, 사용자 단말들의 데이터 전송률에 대한 기대값을 의미한다.2) When the change of the feedback scheme is allowed, each user terminal selects a feedback scheme having the highest expected data rate. Here, the expected data rate refers to an expected value for data rates of user terminals when following a specific feedback scheme.

UMF 방법의 절차를 살펴보면 다음과 같다.The procedure of UMF method is as follows.

기지국은 NMF 방법에서와 동일한 방식으로 RFM을 결정하고, 선정된 피드백 기법을 브로드캐스트한다. 이때, 전체 사용자 단말 수 K를 함께 브로드캐스트한다. 각 사용자 단말들은 매 시간 슬롯 마다 자신의 채널 상태와 RFM을 기반으로 가장 적합한 피드백 기법을 선택한다. 도 4는 사용자 단말 k에 의해 수행되는 선택 절차를 나타낸다.

Figure 112009060157675-pat00116
Figure 112009060157675-pat00117
는 각각 사용자 단말 k가 선택한 피드백 기법과 특정 피드백 기법을 이용할 경우의 사용자 단말 k의 기대 전송률을 의미한다.The base station determines the RFM in the same manner as in the NMF method and broadcasts the selected feedback scheme. At this time, the total number of user terminals K is broadcast together. Each user terminal selects the most suitable feedback scheme based on its channel state and RFM at every time slot. 4 shows a selection procedure performed by user terminal k.
Figure 112009060157675-pat00116
and
Figure 112009060157675-pat00117
Denotes the expected transmission rate of the user terminal k when the feedback technique selected by the user terminal k and the specific feedback technique are used.

사용자 단말 k의 피드백 프레임 구조는

Figure 112009060157675-pat00118
에 의해 결정되고, 각 사용자 단말들은 추가적인 1 bit 전송을 통해서 자신의 피드백 프레임 종류를 기지국으로 알려준다. 시간 슬롯 당 사용자 단말별 피드백 양은
Figure 112009060157675-pat00119
bits이며, 이 값은 NMF 방법의 경우와 1 bit 차이가 난다.Feedback frame structure of user terminal k is
Figure 112009060157675-pat00118
Determined by, each user terminal informs the base station of its feedback frame type through an additional 1 bit transmission. The amount of feedback per user terminal per time slot is
Figure 112009060157675-pat00119
bits, which is one bit different from that of the NMF method.

이하 후술될 실시예 2의 A와 B에서는 RFM이 각각

Figure 112009060157675-pat00120
Figure 112009060157675-pat00121
일 때의 피드백 기법 변경에 대한 허용 조건과
Figure 112009060157675-pat00122
,
Figure 112009060157675-pat00123
의 계산 방법을 살펴보기로 한다.In A and B of Embodiment 2 to be described below, RFMs are respectively
Figure 112009060157675-pat00120
Wow
Figure 112009060157675-pat00121
Conditions for the change of the feedback technique when
Figure 112009060157675-pat00122
,
Figure 112009060157675-pat00123
Let's look at how to calculate.

A. 네트워크 권장 모드가

Figure 112009060157675-pat00124
인 경우A. The network recommended mode
Figure 112009060157675-pat00124
If

사용자 단말 k는

Figure 112009060157675-pat00125
의 값이 임계값
Figure 112009060157675-pat00126
보다 작거나, 같거나 혹은 큰 경우에 대하여 각각 1,
Figure 112009060157675-pat00127
, 0의 확률로 자신의 피드백 기법을 변경한다. 여기서
Figure 112009060157675-pat00128
으로 정의되고, 전체 부채널 중 실제 MCS 등급이
Figure 112009060157675-pat00129
인 부채널의 개수를 나타낸다. 여기서, 임계값
Figure 112009060157675-pat00130
는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 허용 임계치(A)에 해당한다.User terminal k is
Figure 112009060157675-pat00125
Is the threshold
Figure 112009060157675-pat00126
1 for each less than, equal to or greater than 1,
Figure 112009060157675-pat00127
Change your feedback technique with a probability of 0. here
Figure 112009060157675-pat00128
Is defined as the actual MCS rating of all subchannels
Figure 112009060157675-pat00129
It indicates the number of sub-channels. Where threshold
Figure 112009060157675-pat00130
Corresponds to the tolerance threshold (A) described in the claims of the present invention.

이러한 허용 조건은 다음의 근거를 기반으로 만들어졌다.

Figure 112009060157675-pat00131
의 값이 작을 때, 사용자 단말 k가 자신의 피드백 기법을
Figure 112009060157675-pat00132
에서 다른 피드백 기법으로 변경한다면 피드백 양에 대한 최소의 감소로 피드백의 질을 크게 증가 시킬 수 있거나, 질에 대한 최소의 감소로 양을 크게 증가 시킬 수 있다.This acceptance condition is based on the following evidence:
Figure 112009060157675-pat00131
When the value of is small, the user terminal k uses its feedback scheme.
Figure 112009060157675-pat00132
If you change from one feedback method to another, the quality of the feedback can be greatly increased by the minimum reduction in the amount of feedback, or the quantity can be greatly increased by the minimum reduction in the quality of the feedback.

Figure 112009060157675-pat00133
Figure 112009060157675-pat00134
의 값을 계산하기 위해서, 우선
Figure 112009060157675-pat00135
에 대한
Figure 112009060157675-pat00136
을 살펴보면,
Figure 112009060157675-pat00133
Wow
Figure 112009060157675-pat00134
To calculate the value of, first
Figure 112009060157675-pat00135
For
Figure 112009060157675-pat00136
Looking at it,

Figure 112009060157675-pat00137
Figure 112009060157675-pat00137

수학식 11과 같다. 수학식 11을 이용하여

Figure 112009060157675-pat00138
Figure 112009060157675-pat00139
Figure 112009060157675-pat00140
의 관계식을 만족시키는 값으로 정한다. 따라서 피드백 기법 변경의 허용 비율은
Figure 112009060157675-pat00141
값으로 제한된다.Equation 11 Using Equation 11
Figure 112009060157675-pat00138
Wow
Figure 112009060157675-pat00139
silver
Figure 112009060157675-pat00140
Set the value to satisfy the relation of. Therefore, the acceptable rate of change in the feedback technique is
Figure 112009060157675-pat00141
Limited by value.

기지국은

Figure 112009060157675-pat00142
을 이용하여 사용자 단말 k를 위한 스케줄링 메트릭을 만든다. 이것은
Figure 112009060157675-pat00143
의 값을 충분히 작게 설정한다면, 사용자 단말 k가 피드백 하는 MCS 등급의 CMF가
Figure 112009060157675-pat00144
와 유사하기 때문이다. 따라서
Figure 112009060157675-pat00145
은 The base station
Figure 112009060157675-pat00142
Create a scheduling metric for the user terminal k using. this is
Figure 112009060157675-pat00143
If the value of is set small enough, the CMF of the MCS grade fed back by the user terminal k is
Figure 112009060157675-pat00144
Because it is similar to therefore
Figure 112009060157675-pat00145
silver

Figure 112009060157675-pat00146
Figure 112009060157675-pat00146

으로 표현되고, 마지막 등호는 수학식 2의

Figure 112009060157675-pat00147
대신에
Figure 112009060157675-pat00148
을 대입함으로써 얻어진다. 수학식 12에서
Figure 112009060157675-pat00149
의 표기는 기지국이 사용자 단말 k의 CMF를
Figure 112009060157675-pat00150
으로 여기는 것을 강조하기 위해서이다. 이와 비슷하게
Figure 112009060157675-pat00151
은 수학식 13과 같이 계산된다.Where the last equal sign is
Figure 112009060157675-pat00147
Instead of
Figure 112009060157675-pat00148
It is obtained by substituting. In equation (12)
Figure 112009060157675-pat00149
Notation indicates that the base station uses the CMF of user terminal k.
Figure 112009060157675-pat00150
This is to emphasize what is considered. Similarly
Figure 112009060157675-pat00151
Is calculated as shown in Equation 13.

Figure 112009060157675-pat00152
Figure 112009060157675-pat00152

B. 네트워크 권장 모드가

Figure 112009060157675-pat00153
인 경우B. The network recommended mode
Figure 112009060157675-pat00153
If

RFM이

Figure 112009060157675-pat00154
일 때, 피드백 기법 변경의 허용 조건을 살펴보기로 한다. 사용자 단말 k는 가장 상태가 좋은 부채널의 실제 MCS 등급 값이 임계값
Figure 112009060157675-pat00155
보다 작거나, 같거나 혹은 큰 경우에 대하여 각각 1,
Figure 112009060157675-pat00156
, 0의 확률로 피드백 기법을 변경한다. 여기서 임계값
Figure 112009060157675-pat00157
은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 허용 임계치(B)에 해당한다.RFM
Figure 112009060157675-pat00154
In this case, the allowance conditions for the change of the feedback scheme will be described. The user terminal k has a threshold value of the actual MCS class value of the best state subchannel.
Figure 112009060157675-pat00155
1 for each less than, equal to or greater than 1,
Figure 112009060157675-pat00156
We change the feedback scheme with a probability of 0. Where threshold
Figure 112009060157675-pat00157
Corresponds to the tolerance threshold (B) described in the claims of the present invention.

이와 같은 허용 조건은 다음의 근거를 기반으로 한다. RFM, 즉

Figure 112009060157675-pat00158
은 피드백의 양을 희생하여 피드백의 질을 최대화 시키는 것이 목적이다. 그러나 가장 좋 은 부채널의 실제 MCS 등급이 작은 경우, 피드백의 질을 최대화 시킴으로써 얻는 이득은 적어진다. 따라서 RFM을 계속 유지하는 것은 비효율적이다.
Figure 112009060157675-pat00159
Figure 112009060157675-pat00160
에 대한 계산을 위해,
Figure 112009060157675-pat00161
을 살펴보면Such acceptance conditions are based on the following grounds: RFM, i.e.
Figure 112009060157675-pat00158
The goal is to maximize the quality of the feedback at the expense of the amount of feedback. However, if the actual MCS rating of the best subchannel is small, the gain from maximizing the quality of the feedback is less. Therefore, maintaining RFM is inefficient.
Figure 112009060157675-pat00159
Wow
Figure 112009060157675-pat00160
For the calculation,
Figure 112009060157675-pat00161
If you look at

Figure 112009060157675-pat00162
Figure 112009060157675-pat00162

수학식 14와 같다.Equation (14).

Figure 112009060157675-pat00163
Figure 112009060157675-pat00164
은 수학식 14를 이용하여
Figure 112009060157675-pat00165
을 만족시키는 값으로 설정된다.
Figure 112009060157675-pat00163
Wow
Figure 112009060157675-pat00164
Using Equation 14
Figure 112009060157675-pat00165
It is set to a value satisfying.

기지국은 실시예 2의 A에서 언급한 것과 마찬가지 이유로

Figure 112009060157675-pat00166
를 이용하여 사용자 단말 k의 스케줄링 메트릭을 생성한다. 따라서
Figure 112009060157675-pat00167
Figure 112009060157675-pat00168
은 수학식 12 내지 수학식 13의
Figure 112009060157675-pat00169
대신에
Figure 112009060157675-pat00170
을 대입함으로써 계산 할 수 있다. The base station has the same reason as mentioned in A of Embodiment 2
Figure 112009060157675-pat00166
Generates the scheduling metric of the user terminal k using. therefore
Figure 112009060157675-pat00167
Wow
Figure 112009060157675-pat00168
Is represented by Equations 12 to 13
Figure 112009060157675-pat00169
Instead of
Figure 112009060157675-pat00170
Can be calculated by substituting

도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법의 성능 입증을 위해 부채널의 총수가 M=46개인 OFDMA 하향 통신 시스템 환경에서 실험 결과를 나타낸다.5 to 9 show experimental results in an OFDMA downlink communication system environment in which the total number of subchannels is M = 46 to demonstrate the performance of the mode selection based channel feedback reduction method according to the present invention.

사용자 단말 k의 평균적 신호대잡음비(average SNR)

Figure 112009060157675-pat00171
는 [0,10]dB 구간에서의 균등 확률 변수 생성을 통해 임의로 선정하였다. 또한 사용자 단말 k의 채널은 평균
Figure 112009060157675-pat00172
인 레일리(Rayleigh) 분포를 따른다. Average Signal-to-Noise Ratio of User Terminal k
Figure 112009060157675-pat00171
Is chosen randomly by generating equal random variable in [0,10] dB. Also, the channel of user terminal k is average
Figure 112009060157675-pat00172
Follow the Rayleigh distribution.

도 1의 SNR 임계값, MCS 등급과 데이터 전송률 사이의 관계를 이용하여,

Figure 112009060157675-pat00173
은 수학식 15로 표현된다. Using the relationship between the SNR threshold, the MCS class and the data rate of FIG. 1,
Figure 112009060157675-pat00173
Is expressed by equation (15).

Figure 112009060157675-pat00174
Figure 112009060157675-pat00174

성능 비교를 위해 단일 모드(single mode;SM) 기법, Sanayei's 기법, 전체피드백(full feedback) 기법들을 고려한다. 단일 모드 기법은 피드백 절감 기법을

Figure 112009060157675-pat00175
Figure 112009060157675-pat00176
중의 하나로 고정시키는 것이며, 각각 'SF-SM', 'BF-SM'으로 명칭하기로 한다. For performance comparison, we consider single mode (SM) technique, Sanayei's technique, and full feedback technique. The single mode technique uses a feedback reduction technique.
Figure 112009060157675-pat00175
Wow
Figure 112009060157675-pat00176
It is fixed to one of them, and will be referred to as 'SF-SM' and 'BF-SM', respectively.

Sanayei's 기법은 BF 기법의 한 종류이며, 기지국은 주어진 시스템 환경에서 시간 평균적 전체 수율을 최대화 시키는 공통의 MCS 임계값을 사용자 단말들에게 브로드캐스트한다. 이 기법의 시간 슬롯 당 사용자 단말별 피드백 양은 M bits이다. 전체 피드백 기법의 경우, 사용자 단말들은 모든 부채널들에 대한 MCS 등급을 기지국으로 피드백하며, Full으로 표기한다. 시간 슬롯 당 사용자 단말별 피드백 양은

Figure 112009060157675-pat00177
이다.Sanayei's technique is a type of BF technique, and the base station broadcasts a common MCS threshold value to the user terminals that maximizes the time-averaged overall yield in a given system environment. The feedback amount per user terminal per time slot of this technique is M bits. In the case of the full feedback scheme, the user terminals feed back the MCS grade for all subchannels to the base station, and are denoted as Full. The amount of feedback per user terminal per time slot is
Figure 112009060157675-pat00177
to be.

여러 종류의 피드백 절감 기법들이 비슷한 피드백 양을 가지도록 W=5로 설정하였다(도 5). 피드백 절감 기법들의 사용자 단말별 피드백 양은 전체 피드백 기법의 피드백 양에 비해 현저하게 적은 것을 확인할 수가 있다.Several types of feedback reduction techniques were set to W = 5 to have similar feedback amounts (FIG. 5). It can be seen that the feedback amount for each user terminal of the feedback reduction techniques is significantly smaller than the feedback amount of the entire feedback technique.

여러 가지 피드백 절감 기법들의 시간 평균적 전체 수율을 20,000개의 시간 슬롯 동안 모의 실험 하였다. 도 6은 이에 대한 결과를 나타내며, 각 기법들의 성능은 전체 피드백 절감 기법의 성능으로 정규화 시켰다. 여기서 UMF 방법의

Figure 112009060157675-pat00178
는 0.2로 설정하였다. The time-averaged overall yields of various feedback reduction techniques are simulated for 20,000 time slots. Figure 6 shows the results, and the performance of each technique is normalized to the performance of the overall feedback reduction technique. Where the UMF method
Figure 112009060157675-pat00178
Was set to 0.2.

실험 결과를 통해 주목할 만한 다섯 가지 결과를 얻었으며, 이는 다음과 같다.The experimental results showed five notable results.

1) 피드백의 질보다 양에 중점을 두는 BF-SM과 Sanayei's 기법의 성능은 사용자 단말들의 수가 적은 영역에서 SF-SM 보다 우수하다. 성능 차이는 사용자 단말의 수가 증가 할수록 점점 줄어들며, 사용자 단말의 수가 많은 영역에서는 피드백의 질에 중점을 두는 SF-SM의 성능이 BF-SM과 Sanayei's 기법보다 뛰어나다. 이를 통해 사용자 단말들의 수가 적을 경우는 피드백의 양에 비중을 두고, 사용자 단말들의 수가 많을 때는 피드백의 질에 중점을 두어야 함을 알 수 있다.1) The performance of BF-SM and Sanayei's technique, which focuses on quantity rather than quality of feedback, is superior to SF-SM in the area of few user terminals. The performance difference decreases as the number of user terminals increases. In the area where the number of user terminals increases, the performance of SF-SM, which focuses on the quality of feedback, is superior to BF-SM and Sanayei's technique. Through this, it can be seen that when the number of user terminals is small, the emphasis is placed on the amount of feedback, and when the number of user terminals is large, the emphasis should be placed on the quality of feedback.

2) BF-SM은 임의의 사용자 단말들의 수에 대해서 Sanayei's 기법보다 우수한 성능을 보인다. 이로부터 NMF 기법에서

Figure 112009060157675-pat00179
를 RFM의 후보로 사용하는 것이 합리적임을 알 수 있다. 또한 사용자 단말들의 통계적 채널 특성이 서로 다른(heterogeneous) 경우, 모든 사용자 단말들에게 동일한 MCS 임계값을 적용하는 것은 비효율적임을 알 수 있다.2) BF-SM outperforms Sanayei's scheme for any number of user terminals. From this NMF technique
Figure 112009060157675-pat00179
It can be seen that it is rational to use as a candidate for RFM. In addition, when the statistical channel characteristics of the user terminals are different (heterogeneous), it can be seen that applying the same MCS threshold to all the user terminals is inefficient.

3) 3-A절의

Figure 112009060157675-pat00180
Figure 112009060157675-pat00181
에 대한 예측한 값이 모의 실험 결과값 완전히 일치한다.3) in section 3-A
Figure 112009060157675-pat00180
Wow
Figure 112009060157675-pat00181
The predicted values for match the simulation results completely.

4) NMF 기법의 성능은 임의의 사용자 단말들의 수에 대해서 SF-SM과 BF-SM의 성능보다 우수하다. 이와 같은 결과는 기지국이

Figure 112009060157675-pat00182
Figure 112009060157675-pat00183
의 값을 서로 비교하여 우월한 값을 가지는 피드백 기법을 RFM으로 선택하기 때문이다. 4) The performance of NMF scheme is better than that of SF-SM and BF-SM for any number of user terminals. The result is that the base station
Figure 112009060157675-pat00182
Wow
Figure 112009060157675-pat00183
This is because RFM selects a feedback technique with superior values by comparing the values of.

도 7에 전체 사용자 단말 수의 변화에 따른 선택된 RFM이 제시되어 있다. 이를 통해 NMF 기법은 전체 사용자 단말의 수가 늘어날수록 피드백의 양보다 질에 비중을 두며, 피드백의 양과 질 사이에 효율적인 트레이드 오프를 유지함을 알 수 있다. In FIG. 7, selected RFMs according to changes in the total number of user terminals are shown. This suggests that the NMF technique places more emphasis on quality than the amount of feedback as the total number of user terminals increases, and maintains an effective tradeoff between the amount and quality of feedback.

5) UMF 기법의 성능은 NMF 기법보다 뛰어나다. 이것은 각 사용자 단말들이 자신의 순간적인 채널 상태를 기반으로 피드백 기법을 RFM에서 다른 피드백 기법으로 효율적으로 변경하기 때문이다.5) The performance of the UMF technique is superior to that of the NMF technique. This is because each user terminal efficiently changes a feedback scheme from RFM to another feedback scheme based on its instantaneous channel state.

CS 알고리즘의 중요한 특성 중 하나는 사용자 단말들 사이에 시간적 공정성이 유지된다는 것이다. 따라서 제안하는 기법들이 시간적 공정성을 달성하고 있는지를 확인하기 위한 모의 실험을 진행하였으며, 공정성의 평가를 위해 Jain's fairness index를 사용하였다.One important characteristic of the CS algorithm is that temporal fairness is maintained between user terminals. Therefore, a simulation experiment was conducted to confirm whether the proposed techniques achieve temporal fairness and Jain's fairness index was used to evaluate fairness.

도 8은 전체 사용자 단말 수의 변화에 따른 시간적 공정성의 결과를 나타내고 있으며, 제안하는 기법들의 시간적 공정성이 잘 유지됨을 알 수 있다. 8 shows the result of temporal fairness according to the change of the total number of user terminals, and it can be seen that the temporal fairness of the proposed techniques is well maintained.

끝으로 기지국이 사용자 단말들의 CMF에 대한 정보를 사전에 가지고 있지 않을 때, 확장된 NMF 기법의 수렴성을 입증하였다. 전체 사용자 단말의 수는 15명이고, RFM은 100 시간 슬롯 마다 갱신하였다. 또한

Figure 112009060157675-pat00184
=0.999으로 설정하였다. 도 9는 임의로 선택된 세 명의 사용자 단말들에 대한 시간 평균적 수율 추적(trajectory) 그래프이다. 각 사용자 단말들의 시간 평균적 수율은 수학식 3의 예측 값으로 수렴함을 알 수 있다. Finally, the base station proves the convergence of the extended NMF scheme when the base station does not have information on the CMF of the user terminals in advance. The total number of user terminals is 15 and the RFM is updated every 100 time slots. Also
Figure 112009060157675-pat00184
It was set to = 0.999. 9 is a time average yield trace graph for three randomly selected user terminals. It can be seen that the time average yield of each user terminal converges to the predicted value of Equation 3.

본 발명에서는 OFDMA 시스템의 하향 통신 상황에서 기회적 스케줄링에 필요한 피드백 양을 줄이기 위한 NMF 기법과 UMF 기법을 제시하였다. 제안하는 기법들은 사용자 단말들의 채널 상태에 따라 여러 가지 피드백 기법들 중 가장 바람직한 피드백 기법을 선택한다. 이로 인해 피드백의 양과 질 사이에 효율적인 트레이드 오프가 이루어진다. In the present invention, an NMF scheme and a UMF scheme are proposed to reduce the amount of feedback required for opportunistic scheduling in a downlink communication situation of an OFDMA system. The proposed schemes select the most desirable feedback scheme among various feedback schemes according to the channel state of user terminals. This makes for an efficient tradeoff between the amount and quality of feedback.

NMF 기법은 기지국이 사용자 단말들의 통계적 채널 특성을 이용하여 시간 평균적인 관점에서 가장 우월한 피드백 기법을 선택한다. 모의 실험 결과를 통해, NMF 기법은 전체 사용자 단말들의 수가 증가함에 따라 피드백의 양보다 질에 비중을 두는 것을 확인하였다. 이러한 성향은 피드백의 양과 질 사이에 효율적인 트레이드 오프를 이루어내며, 유사한 피드백 양을 가지는 기존의 피드백 절감 기법에 비하여 상당한 성능 향상을 얻는다. In the NMF scheme, the base station selects the most superior feedback scheme in terms of time average using statistical channel characteristics of user terminals. Simulation results show that the NMF technique places more emphasis on quality than the amount of feedback as the total number of user terminals increases. This tendency makes an efficient tradeoff between the amount and quality of feedback, and provides a significant performance improvement over existing feedback reduction techniques with similar feedback amounts.

또한 UMF 기법은 각 사용자 단말들이 자신의 순간적인 채널 상태와 RFM을 기 반으로 가장 적합한 피드백 기법을 선택한다. 이것은 모든 사용자 단말들의 통계적 채널 특성과 특정 사용자 단말의 순간적인 채널 특성을 동시에 고려하는 방식으로, NMF 보다 피드백의 양과 질 사이에 더욱 효과적인 트레이드 오프를 가능하게 한다. 따라서 UMF 기법의 성능이 NMF 기법의 경우보다 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.In addition, the UMF scheme selects the most appropriate feedback scheme based on the instantaneous channel state and RFM of each user terminal. This allows for a more effective tradeoff between the amount and quality of feedback than the NMF in a manner that simultaneously considers the statistical channel characteristics of all user terminals and the instantaneous channel characteristics of a particular user terminal. Therefore, it can be seen that the performance of the UMF technique is better than that of the NMF technique.

본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 캐리어 웨이브(예컨대, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media may include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage. Also included are those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet). The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.As mentioned above, although the preferred embodiment of this invention was shown and described, this invention is not limited to the specific embodiment mentioned above, Usually, in the technical field to which this invention pertains without deviating from the summary of this invention claimed in a claim. Various modifications may be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

도 1은 MCS 등급의 개수가 16인 경우에 대하여 SNR 임계값, MCS 등급과 데이터 전송률 사이의 관계를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship between an SNR threshold value, an MCS class, and a data rate when the number of MCS classes is 16. FIG.

도 2의 (a)는 SF 기법에서의 피드백 프레임 구조를 나타내는 도면이다.2 (a) is a diagram illustrating a feedback frame structure in the SF technique.

도 2의 (b)는 BF 기법에서의 피드백 프레임 구조를 나타내는 도면이다.2B is a diagram illustrating a feedback frame structure in the BF scheme.

도 3은 NMF 방법 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining an NMF method algorithm.

도 4는 UMF 방법에서 사용자 단말 k에 의해 수행되는 선택 절차를 나타내는 그래프이다.4 is a graph illustrating a selection procedure performed by user terminal k in a UMF method.

도 5는 피드백 절감 기법들의 사용자 단말별 피드백 양을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating the amount of feedback for each user terminal of feedback reduction techniques.

도 6은 사용자 단말 수의 변화에 따른 정규화된 시간 평균적 전체 수율을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating normalized time average overall yield according to a change in the number of user terminals.

도 7은 NMF 방법에 의해 결정된 RFM를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating RFM determined by the NMF method.

도 8은 사용자 단말들의 시간적 공정성에 대한 jain's fairness index를 나타내는 것으로, 전체 사용자 단말 수의 변화에 따른 시간적 공정성을 나타내는 도면이다.FIG. 8 illustrates a jain's fairness index of temporal fairness of user terminals, and illustrates temporal fairness according to the change of the total number of user terminals.

도 9는 임의로 선택된 세명의 사용자들에 대한 시간 평균적 수율 추적 그래프이다. 9 is a time average yield tracking graph for three randomly selected users.

Claims (12)

직교주파수분할다중접속 시스템의 하향통신 상황에서 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법에 관한 것으로서, 기지국이,A method for reducing channel feedback based on mode selection in a downlink communication situation of an orthogonal frequency division multiple access system, a) 사용자 단말들의 통계적 채널 특성을 이용하여 선택적 피드백(SF) 기법과 비트맵 피드백(BF) 기법의 시간 평균적 전체 수율을 계산하는 단계;a) calculating time average overall yield of the selective feedback (SF) technique and the bitmap feedback (BF) technique using statistical channel characteristics of the user terminals; b) 상기 계산된 선택적 피드백(SF) 기법의 시간 평균적 전체 수율과 비트맵 피드백(BF) 기법의 시간 평균적 전체 수율을 비교하여 상기 선택적 피드백(SF) 기법과 비트맵 피드백(BF) 기법 중 어느 하나의 피드백 기법을 네크워크 권장 모드(RFM)로 선택하는 단계; 및b) comparing the time average overall yield of the calculated selective feedback (SF) scheme with the time average overall yield of a bitmap feedback (BF) scheme and selecting either one of the selective feedback (SF) technique and the bitmap feedback (BF) technique. Selecting a feedback technique of the network recommended mode (RFM); And c) 상기 선택된 네크워크 권장 모드(RFM)를 해당 셀의 사용자 단말들에게 브로드캐스트하는 단계를 포함하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.c) broadcasting the selected network recommended mode (RFM) to user terminals of the cell. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 통계적 채널 특성은, 해당 셀의 사용자 단말들의 실제 MCS 등급에 대한 누적 질량 함수(CMF)인 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.The statistical channel characteristic is a mode selection based channel feedback reduction method, characterized in that the cumulative mass function (CMF) for the actual MCS class of the user terminals of the cell. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 비트맵 피드백(BF) 기법은, The bitmap feedback (BF) technique, 상기 기지국이 순위 임계값(rank threshold) n을 선정하고, 선정된 순위 임계값 n을 상기 사용자 단말들에게 브로트캐스트하는 단계; 및The base station selecting a rank threshold n and broadcasting the selected rank threshold n to the user terminals; And 상기 사용자 단말들로부터 MCS임계값 및 부채널들에 대한 비트맵을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.And receiving a bitmap for MCS threshold and subchannels from the user terminals. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3, 상기 MCS 임계값은, The MCS threshold is, 상기 순위 임계값 n을 근거로 전체 부채널 중 상위 n번째 부채널의 실제 MCS 등급인 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.And a mode selection based channel feedback reduction method according to the ranking threshold n, which is an actual MCS class of the upper n-th subchannel among all subchannels. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기지국은, The base station comprises: 해당 셀에 새로운 사용자 단말이 들어오거나 해당 셀에 속해 있던 사용자 단말이 해당 셀을 빠져 나가는 경우, 상기 a) 내지 c) 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.And repeating the steps a) to c) when a new user terminal enters the cell or the user terminal belonging to the cell exits the cell. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 기지국은, The base station comprises: 상향 통신 채널과 하향 통신 채널 간의 통계적 상호성(statistically reciprocal)을 이용하여 상기 사용자 단말들의 실제 MCS 등급에 대한 누적 질량 함수(CMF)를 추정하는 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.And estimating a cumulative mass function (CMF) for the actual MCS class of the user terminals using statistical reciprocal between uplink and downlink channels. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 기지국은, The base station comprises: 사용자 단말들로부터 미리 정해진 하나의 부채널에 대한 실제 MCS 등급을 피드백 받고, 피드백 받은 정보를 기반으로 상기 사용자 단말들의 실제 MCS 등급에 대한 누적 질량 함수(CMF)를 추정하는 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.Based on the mode selection, characterized in that the feedback from the user terminal to the actual MCS class for a predetermined subchannel, and estimates the cumulative mass function (CMF) for the actual MCS class of the user terminal based on the feedback information How to reduce channel feedback. 직교주파수분할다중접속 시스템의 하향통신 상황에서 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법에 관한 것으로서, 사용자 단말이,A method for reducing channel feedback based on mode selection in a downlink communication situation of an orthogonal frequency division multiple access system, comprising: 기지국으로부터 네트워크 권장 모드(RFM)를 수신하는 단계;Receiving a network recommended mode (RFM) from a base station; 상기 네트워크 권장 모드(RFM)에서 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변 경이 설정된 허용 조건을 만족하는 지를 판단하는 단계;Determining whether a change to another selectable feedback scheme in the network recommended mode (RFM) satisfies a set allowance condition; 상기 판단 결과, 상기 허용 조건을 만족하는 경우 상기 선택 가능한 피드백 기법들 각각의 기대 전송률(expected data rate)을 산출하는 단계;Calculating an expected data rate of each of the selectable feedback techniques when the acceptance condition is satisfied; 상기 선택 가능한 피드백 기법들 중 가장 높은 기대 전송률을 가지는 피드백 기법을 선택하는 단계; 및Selecting a feedback scheme having the highest expected rate among the selectable feedback schemes; And 상기 선택된 피드백 기법을 통해 자신의 피드백 정보를 상기 기지국으로 피드백하는 단계를 포함하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.And feeding back feedback information to the base station through the selected feedback scheme. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 기대 전송률은, The expected transfer rate is, 특정 피드백 기법에 따른 사용자 단말의 데이터 전송률에 대한 기대값인 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.Mode selection based channel feedback reduction method characterized in that the expected value for the data rate of the user terminal according to a specific feedback scheme. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 네트워크 권장 모드(RFM)는,Network Recommended Mode (RFM) is 선택적 피드백(SF) 기법, 및 상기 기지국에 의해 결정된 순위 임계값(rank threshold)에 따른 비트맵 피드백(BF) 기법들 중 어느 하나의 피드백 기법인 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.And a feedback scheme of any one of a selective feedback (SF) scheme and a bitmap feedback (BF) scheme according to a rank threshold determined by the base station. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 네트워크 권장 모드(RFM)가 상기 비트맵 피드백(BF) 기법들 중 어느 하나인 경우,If the network recommended mode (RFM) is any one of the bitmap feedback (BF) techniques, 상기 허용 조건은,The above acceptance condition is, 전체 부채널 중 실제 MCS 등급이 상기 순위 임계값에 따른 MCS 임계값과 동일한 부채널의 개수가, 허용 임계치(A) 보다 작은 경우에는 상기 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변경이 가능하고, 허용 임계치(A) 보다 큰 경우에는 상기 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변경이 불가능한 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.If the number of subchannels whose actual MCS class is equal to the MCS threshold according to the rank threshold among the subchannels is smaller than the allowable threshold A, it is possible to change to the selectable other feedback techniques, and the allowable threshold (A) If larger than the mode selection based channel feedback reduction method characterized in that it is impossible to change to the selectable other feedback techniques. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 네트워크 권장 모드(RFM)가 상기 선택적 피드백(SF)인 경우,If the network recommended mode (RFM) is the selective feedback (SF), 상기 허용 조건은,The above acceptance condition is, 전체 부채널 중 가장 특성이 좋은 부채널의 실제 MCS 등급이 허용 임계치(B)보다 작은 경우에는 상기 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변경이 가능하고, 허용 임계치(B) 보다 큰 경우에는 상기 선택 가능한 다른 피드백 기법들로의 변경이 불가능한 것을 특징으로 하는 모드 선택 기반 채널 피드백 감소 방법.If the actual MCS class of the subchannel having the best characteristics among all the subchannels is smaller than the allowable threshold B, it is possible to change to the other selectable feedback schemes. Mode selection based channel feedback reduction method characterized in that it is impossible to change to other feedback techniques.
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