KR101137729B1 - A method and apparatus for scheduling in multicarrier system considering power amplifier characteristic - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티 캐리어 시스템에서 전력 증폭기의 특성을 고려한 에너지 효율적인 상향링크 자원할당 방법, 및 장치에 관한 것으로서, 전력 증폭기의 특성에 에너지 효율을 최대로 하는 전송 시간과 서브 캐리어의 개수를 산출하여 링크 스케줄링을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an energy efficient uplink resource allocation method and apparatus in consideration of characteristics of a power amplifier in a multi-carrier system. The present invention relates to link scheduling by calculating a transmission time and a number of subcarriers for maximizing energy efficiency in a characteristic of a power amplifier. It relates to a method and apparatus for performing the same.

본 발명에 따른 멀티 캐리어 시스템을 고려한 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하도록 링크를 스케쥴링하는 장치에서, 스케쥴링 장치는 프로세서 및 메모리를 포함하며, 프로세서는 정보 비트 전송 시간의 최대값, 정보 비트 전송 시간의 최소값, 캐리어의 개수의 최대값 및 캐리어의 개수의 최소값을 포함하는 검색 영역을 설정하고, 검색 영역 내에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 하나 이상의 좌표값을 검색하고, 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 검색 영역을 재설정하고, 좌표값은 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 포함한다.In an apparatus for scheduling a link to minimize packet transmission energy of a power amplifier in consideration of a multi-carrier system according to the present invention, the scheduling apparatus includes a processor and a memory, wherein the processor includes a maximum value of the information bit transmission time and an information bit transmission time. Set a search region including a minimum value, a maximum value of the number of carriers, and a minimum value of the number of carriers, search for one or more coordinate values that minimize packet transmission energy within the search region, and search based on the retrieved one or more coordinate values Resetting the area, the coordinate values include the information bit transmission time and the number of carriers.

전송 시간, 서브캐리어, 멀티 캐리어, OFDM, 스케쥴링 Transmission time, subcarrier, multicarrier, OFDM, scheduling

Description

멀티 캐리어 시스템에서 파워앰플리파이어 특성을 고려한 스케쥴링 방법 및 장치 {A METHOD AND APPARATUS FOR SCHEDULING IN MULTICARRIER SYSTEM CONSIDERING POWER AMPLIFIER CHARACTERISTIC}Scheduling Method and Apparatus Considering Power Amplifier Characteristics in Multi-carrier System {A METHOD AND APPARATUS FOR SCHEDULING IN MULTICARRIER SYSTEM CONSIDERING POWER AMPLIFIER CHARACTERISTIC}

본 발명은 멀티 캐리어 시스템에서 전력 증폭기의 특성을 고려한 에너지 효율적인 상향링크 자원할당 방법, 및 장치에 관한 것으로서, 전력 증폭기의 특성에 에너지 효율을 최대로 하는 전송 시간과 서브 캐리어의 개수를 산출하여 상향 링크 스케줄링을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an energy efficient uplink resource allocation method and apparatus in consideration of the characteristics of a power amplifier in a multi-carrier system. The present invention relates to an uplink by calculating the transmission time and the number of subcarriers for maximizing energy efficiency in the characteristics of a power amplifier. A method and apparatus for performing scheduling.

샤논의 용량 (Shannon's capacity) 이론에 따르면, 정보 비트 하나를 전송하는 데에 필요한 에너지의 소비량, 즉 비트-당-에너지 (energy-per-bit) 는 전송시간이 늘어날수록 단조 감소하는 관계를 보이게 된다. 이러한 단조 감소 관계에 기반하여 기존의 연구들은 무선통신의 에너지 효율을 높이기 위해서 기본적으로 가장 낮은 차수 변조 (low-order modulation) 와 가장 낮은 코딩 레이트 (low coding-rate) 의 채널 코딩을 사용하여 정보 비트(information bit)를 전송하는 방식의 스케줄링 기법을 제안했다. 대표적인 예로는서 lazy scheduling 과 move right 기법 등이 있다.According to Shannon's capacity theory, the energy consumption, or energy-per-bit, required to transmit a single bit of information is monotonically reduced as the transmission time increases. . Based on this monotonic reduction relationship, previous studies have basically used the lowest bit-order modulation and the lowest coding-rate channel coding to improve the energy efficiency of wireless communications. We propose a scheduling scheme that transmits information bits. Typical examples include lazy scheduling and move right techniques.

하지만, 상기 정보 비트의 전송 시간과 에너지 간의 상관관계는 도 1 에 도시된 바와 같은, 단말기 내의 전력 증폭기에 대한 정확한 고찰 없이 획득된 결과이다. 따라서 이러한 상관 관계에 기반해서 제안된 스케줄링 기법은 현실적으로 통신 시스템을 구현하고 거기에 적용을 함에 있어서 예상과는 전혀 다른 결과를 도출 할 수 있다. 이러한 결과는 기존 상관관계를 도출하는 과정에서 단말기가 소모하는 에너지와 전송하는 에너지 사이의 관계를 간과하면서 나타났다.However, the correlation between the transmission time and the energy of the information bits is a result obtained without accurate consideration of the power amplifier in the terminal, as shown in FIG. Therefore, based on this correlation, the proposed scheduling technique can produce a completely different result than expected in implementing and applying a communication system. This result was found while overlooking the relationship between the energy consumed by the terminal and the transmitted energy in the process of deriving the existing correlation.

종래에는 상기 단말기가 소모하는 에너지를 구하기 위해 상기 전력 증폭기의 DC 전압 (103)으로부터 제공받은 에너지가 1과 같거나 작은 크기의 고정된 효율로 상기 Pin(101)을 통해 입력된 신호를 증폭한 후 상기 Ptx(105)로 출력하는데 사용된다고 가정함으로써, Ptx(105) 와 선형적으로 비례하는 양의 DC 전압 (103)를 단말기에서 소모하는 에너지로 가정하였고 이를 바탕으로 상기와 같은 정보 비트의 전송 시간과 에너지 간의 상관관계를 도출하였다.Conventionally, in order to obtain energy consumed by the terminal, the energy received from the DC voltage 103 of the power amplifier is amplified by the signal input through the P in 101 with a fixed efficiency equal to or smaller than 1. Since it is used to output to the P tx 105, it is assumed that the amount of DC voltage 103 linearly proportional to the P tx 105 as the energy consumed by the terminal, based on the information bits as described above. The correlation between the transmission time and the energy is derived.

실제로 일반적인 전력 증폭기는 상기 Pin(101) 신호를 증폭하기 위해 필요한 에너지를 상기 DC 전압(103)으로부터 공급받을때, 고정된 효율을 갖지 않으며, 상기 Ptx(105)의 크기에 따라 그 효율이 변하는 가변적인 효율을 가지게 된다. 다시 말해서, 증폭하고자 하는 신호의 범위에 따라 증폭 효율이 달라지며 전력 증폭기의 타입에 따라서도 달라지는 특징을 갖지고 있다. 따라서 상기 단말기가 소모하는 에너지 DC 전압(103)은 상기 Ptx(105)의 크기와 전력 증폭기의 종류에 따라 가변적인 특성을 갖게된다. In fact, the general power amplifier does not have a fixed efficiency when the energy required to amplify the P in (101) signal is supplied from the DC voltage (103), and the efficiency depends on the size of the P tx (105). It has variable efficiency. In other words, the amplification efficiency varies according to the range of the signal to be amplified, and also has a characteristic that varies depending on the type of power amplifier. Therefore, the energy DC voltage 103 consumed by the terminal has a variable characteristic according to the size of the P tx 105 and the type of the power amplifier.

결과적으로 기기의 무선통신모듈에 사용되는 전력 증폭기의 특성을 고려하면 앞에 언급한 단조감소의 관계는 더 이상 유효하지 않으며, 정보 비트의 전송시간이 특정 임계값 이상으로 길어질 때 비트-당-에너지는 증가하기 시작한다. 이러한 관계를 바탕으로 본 출원인은 modified lazy scheduling 및 modified move right scheduling를 논문으로 제시하였다.As a result, considering the characteristics of the power amplifier used in the wireless communication module of the equipment, the aforementioned monotonic reduction relationship is no longer valid, and the energy per bit-per-bit is reduced when the transmission time of the information bits becomes longer than a certain threshold. Begins to increase. On the basis of this relationship, the present applicant has proposed modified lazy scheduling and modified move right scheduling.

또한, 본 출원인은 대한민국 특허출원 10-2007-0039257 에서 이동통신 단말기에서 전력 증폭기를 고려한 상향링크 스케줄링 방법 및 장치를 제안한 바 있다. 이 방법은, 전력 증폭기에서 신호 증폭을 위해 사용되는 직류 전압(DC voltage)과 비선형적인 증폭 효율을 이용하여 패킷 전송 시에 소모되는 에너지를 최소로 하는 패킷 전송 시간을 산출하는 과정과, 상기 산출된 패킷 전송 시간을 이용하여 상향링크 데이터를 스케줄링하는 과정을 포함하여, 전력 증폭기의 특성에 따른 정보 비트의 전송 시간과 에너지간의 상관 관계를 고려하여 에너지 효율을 최대로 하는 패킷 전송 시간을 산출하고, 이를 이용하여 상향링크 스케줄링을 수행함으로써, 상기 단말기에서 소모되는 에너지량을 줄일 수 있는 방법을 포함한다. In addition, the present applicant has proposed an uplink scheduling method and apparatus considering a power amplifier in a mobile communication terminal in Korean Patent Application No. 10-2007-0039257. The method includes calculating a packet transmission time for minimizing energy consumed during packet transmission by using a DC voltage and a nonlinear amplification efficiency used for signal amplification in a power amplifier, and calculating Including the process of scheduling the uplink data by using the packet transmission time, the packet transmission time for maximizing energy efficiency is calculated in consideration of the correlation between the transmission time and the energy of the information bits according to the characteristics of the power amplifier, By performing uplink scheduling by using, a method for reducing the amount of energy consumed in the terminal.

그러나, 현재 개발되는 많은 시스템들은 높은 전송 효율과 넓은 대역폭을 지원하기 위해서 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (orthogonal frequency division multiplex : OFDM) 방식을 채용하고 있으며, 이러한 방식은 또 다른 전송 에너지 효율의 문제를 가져온다. 즉, 기존에 고려했던 문제에 더해서 전송 대역폭에 따른 전력 증폭기의 효율성 관계가 새롭게 발생하게 된다. 다시 말해서, OFDM 방식은 전 체 대역폭을 다중 서브대역들로 분할여 사용하는 방식으로써, 나눠진 주파수 서브대역들을 병렬적인 데이터 전송에 활용할 수 있는 방식이기 때문에 단말기의 통신 환경에 맞는 가변적인 대역폭 할당을 가능하게 한다. 이는 단말기마다 데이터 전송을 위해서 서로 다른 대역폭을 할당 받을 수 있으며, 최소의 에너지 소모를 위해서 최적화된 전송 대역폭을 선택할 수 있다는 결론을 가져온다. However, many systems currently being developed employ an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) scheme to support high transmission efficiency and wide bandwidth, which brings another problem of transmission energy efficiency. In other words, in addition to the problems previously considered, a new power efficiency ratio is generated depending on the transmission bandwidth. In other words, the OFDM scheme divides the entire bandwidth into multiple subbands and uses the divided frequency subbands for parallel data transmission, thereby enabling variable bandwidth allocation for the communication environment of the terminal. Let's do it. This leads to the conclusion that different terminals can be allocated different bandwidths for data transmission and can choose the optimal transmission bandwidth for minimum energy consumption.

참고로, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 통신 시스템은 전체적인 시스템 대역폭을 다중 서브대역들로 효과적으로 분할하고, 또한, 이 다중서브대역들을 주파수 서브채널들이라 한다. 각각의 주파수 서브채널은 데이터가 변조될 수 있는 별도의 서브캐리어 (또는 톤(tone)) 와 관련된다. OFDM 시스템에서, 송신될 데이터 (즉, 정보 비트들) 를 먼저 특정 코딩 방식으로 인코딩하여 코딩 비트들을 생성한 다음 그 코딩 비트들을 이후 변조 심볼들에 매핑되는 다중비트 심볼들로 추가로 그룹화한다. 각각의 변조 심볼은 송신 데이터에 이용되는 특정 변조방식 (예를 들어, M-PSK 또는 M-QAM) 에 의해 정의되는 신호 배열에서의 포인트에 대응한다. 각각의 주파수 서브채널의 대역폭에 의존할 수 있는 매시간 간격마다 변조 심볼을, 각각의 주파수 서브채널들을 통하여 송신할 수 있다. OFDM 은 주파수 선택적 페이딩에 의해 발생하는 상호 심볼 간섭 (ISI) 을 제거하는데 이용될 수 있는데, 이 간섭은 시스템 대역폭에 걸친 상이한 감쇠량으로 특징화된다. 따라서, OFDM 과 같은 멀티캐리어 시스템이 통신 시스템에 점차 채용되고 있는 추세이다.For reference, an orthogonal frequency division multiplexed communication system effectively divides the overall system bandwidth into multiple subbands, and these multiple subbands are also called frequency subchannels. Each frequency subchannel is associated with a separate subcarrier (or tone) in which data can be modulated. In an OFDM system, data to be transmitted (ie, information bits) is first encoded in a particular coding scheme to generate coding bits, which are then further grouped into multibit symbols that are then mapped to modulation symbols. Each modulation symbol corresponds to a point in the signal arrangement defined by the particular modulation scheme (eg, M-PSK or M-QAM) used for the transmission data. A modulation symbol may be transmitted on each frequency subchannel at every time interval that may depend on the bandwidth of each frequency subchannel. OFDM can be used to eliminate inter-symbol interference (ISI) caused by frequency selective fading, which is characterized by different amounts of attenuation across the system bandwidth. Thus, multicarrier systems such as OFDM are increasingly being employed in communication systems.

본 발명은 멀티 캐리어 시스템에서 전력 증폭기의 특성을 고려하여 에너지 효율을 최대로 하는 서브 캐리어의 개수를 산출하여 통신 링크의 스케줄링을 수행하는 데 목적이 있다. 또한, 전력 증폭기의 특성을 고려하여 에너지 효율을 최대로 하는 정보 비트의 전송 시간 및 서브 캐리어의 개수를 동시에 산출하여 스케쥴링을 수행하는 데 목적이 있다. An object of the present invention is to perform scheduling of a communication link by calculating the number of subcarriers that maximize energy efficiency in consideration of characteristics of a power amplifier in a multicarrier system. In addition, an object of the present invention is to perform scheduling by simultaneously calculating the transmission time of information bits maximizing energy efficiency and the number of subcarriers in consideration of characteristics of a power amplifier.

본 발명에 따른 멀티 캐리어 통신 시스템에서 링크를 스케쥴링하는 방법은 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 캐리어의 개수를 구하는 단계; 및 추측된 캐리어의 개수에 기초하여 링크를 스케쥴링하는 단계를 포함한다. In a multi-carrier communication system according to the present invention, a method for scheduling a link includes: obtaining a number of carriers capable of minimizing packet transmission energy of a power amplifier; And scheduling the link based on the estimated number of carriers.

링크를 스케쥴링하는 방법은 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 정보 비트 전송 시간을 구하는 단계를 더 포함하고, 링크를 스케쥴링하는 단계는 추측된 캐리어의 개수 및 정보 비트 전송 시간에 기초하여 링크를 스케쥴링하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. The method of scheduling a link further includes obtaining an information bit transmission time that can minimize the packet transmission energy of the power amplifier, and the scheduling of the link may comprise: linking the link based on the estimated number of carriers and the information bit transmission time. It is desirable to include the step of scheduling.

본 발명에 따른 멀티 캐리어 통신 시스템에서 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하는 방법은 정보 비트 전송 시간의 최대값, 정보 비트 전송 시간의 최소값, 캐리어의 개수의 최대값 및 캐리어의 개수의 최소값을 포함하는 검색 영역을 설정하는 단계; 검색 영역 내에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 하나 이상의 좌표값을 검색하는 단계; 및 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 검색 영역을 재 설정하는 단계를 포함하고, 좌표값은 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 포함하는 것이 바람직하다.In the multi-carrier communication system according to the present invention, a method for minimizing packet transmission energy of a power amplifier includes a maximum value of an information bit transmission time, a minimum value of an information bit transmission time, a maximum value of the number of carriers, and a minimum value of the number of carriers. Setting a search area; Searching for one or more coordinate values that minimize packet transmission energy within the search area; And resetting the search region based on the retrieved one or more coordinate values, wherein the coordinate values include information bit transmission time and the number of carriers.

전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하는 방법에서, 하나 이상의 좌표값을 검색하는 단계 및 검색 영역을 재설정하는 단계는 검색 영역이 수렴될 때까지 반복하여 수행되고, 검색 영역이 수렴될 때의 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수로 전력 증폭기를 스케쥴링하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. In a method of minimizing packet transmission energy of a power amplifier, retrieving one or more coordinate values and resetting the search region are performed repeatedly until the search region converges, and information bits are transmitted when the search region converges. Preferably, the method further comprises the step of scheduling the power amplifier in time and number of carriers.

전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하는 방법에서, 검색 영역을 설정하는 단계는, 소정의 최초 정보 비트 전송 시간을 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최소값으로 설정하는 단계; 소정의 최초 캐리어의 개수를 검색 영역의 캐리어의 개수의 최소값으로 설정하는 단계; 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최소값에서 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 캐리어의 개수를 검색하여 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값으로 설정하는 단계; 및 검색 영역의 캐리어의 개수의 최소값에서 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 정보 비트 전송 시간을 검색하여 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값으로 설정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In a method of minimizing packet transmission energy of a power amplifier, setting the search region comprises: setting a predetermined initial information bit transmission time to a minimum value of the information bit transmission time of the search region; Setting a predetermined number of initial carriers to a minimum value of the number of carriers in the search area; Searching for the number of carriers capable of minimizing packet transmission energy of the power amplifier at a minimum value of the information bit transmission time of the search region and setting the maximum number of carriers in the search region; And searching for an information bit transmission time for minimizing the packet transmission energy of the power amplifier at a minimum value of the number of carriers in the search region and setting the maximum value of the information bit transmission time in the search region.

전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하는 방법에서, 하나 이상의 좌표값을 검색하는 단계는, 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값과 최소값 사이에서 제 1 정보 비트 전송 시간을 선택하는 단계; 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값과 최소값의 사이에서 캐리어의 개수의 최대값의 사이에서 제 1 캐리어의 개수를 선택하는 단계; 제 1 정보 비트 전송 시간에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 제 2 캐리어의 개수를 검색하고, 제 1 정보 비트 전송 시간 및 제 2 캐리어의 개수를 좌표값 중 하나로 설정하는 단계; 제 1 캐리어의 개수에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 제 2 정보 비트 전송 시간을 검색하고, 제 2 정보 비트 전송 시간 및 제 1 캐리어의 개수를 좌표값 중 다른 하나로 설정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In a method of minimizing packet transmission energy of a power amplifier, retrieving one or more coordinate values comprises: selecting a first information bit transmission time between a maximum value and a minimum value of information bit transmission times of a search region; Selecting the number of first carriers between the maximum value of the number of carriers and the maximum value of the number of carriers in the search area; Retrieving the number of second carriers for minimizing packet transmission energy in the first information bit transmission time, and setting the first information bit transmission time and the number of second carriers to one of coordinate values; And retrieving a second information bit transmission time that minimizes packet transmission energy in the number of first carriers, and setting the second information bit transmission time and the number of first carriers to another one of the coordinate values.

전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하는 방법에서, 제 1 정보 비트 전송 시간은 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값과 최소값의 중간값이고, 제 1 캐리어의 개수는 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값과 최소값의 중간값인 것이 바람직하다.In a method of minimizing packet transmission energy of a power amplifier, the first information bit transmission time is an intermediate value between the maximum and minimum values of the information bit transmission time of the search region, and the number of first carriers is the maximum of the number of carriers in the search region. It is preferred to be the middle value between the value and the minimum value.

전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하는 방법에서, 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 검색 영역을 재설정하는 단계는, 검색된 하나 이상의 좌표값들 중에서 가장 큰 패킷 전송 에너지를 갖는 좌표값을 선택하는 단계; 및 선택된 좌표값의 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값 및 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값으로 설정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In a method of minimizing packet transmission energy of a power amplifier, resetting the search region based on the retrieved one or more coordinate values comprises: selecting a coordinate value having the largest packet transmission energy among the retrieved one or more coordinate values; And setting the information bit transmission time of the selected coordinate value and the number of carriers to the maximum value of the information bit transmission time of the search region and the maximum value of the number of carriers of the search region.

본 발명에 따른 컴퓨터 판독 가능 매체는 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하는 방법을 수행하는 명령어를 포함한다.The computer readable medium according to the present invention includes instructions for performing a method of minimizing packet transmission energy of a power amplifier.

본 발명에 따른 멀티 캐리어 시스템에서 링크를 스케쥴링하는 장치는, 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 캐리어의 개수를 구하는 캐리어 개수 산출 유닛; 및 추측된 캐리어의 개수에 기초하여 링크를 스케쥴링하는 스케쥴링 유닛을 포함한다. An apparatus for scheduling a link in a multi-carrier system according to the present invention, the carrier number calculation unit for obtaining the number of carriers that can minimize the packet transmission energy of the power amplifier; And a scheduling unit that schedules the link based on the estimated number of carriers.

멀티 캐리어 시스템에서 링크를 스케쥴링하는 장치는 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 정보 비트 전송 시간을 구하는 정보 비트 전송 시간 유닛을 더 포함하고, 스케쥴링 유닛은 링크를 스케쥴링하는 단계는 추측된 캐리어의 개수 및 정보 비트 전송 시간에 기초하여 링크를 스케쥴링하는 것이 바람직하다.The apparatus for scheduling a link in a multi-carrier system further includes an information bit transmission time unit for obtaining an information bit transmission time for minimizing the packet transmission energy of the power amplifier, wherein the scheduling unit is configured to determine the link of the estimated carrier. It is desirable to schedule the link based on the number and information bit transmission time.

본 발명에 따른 멀티 캐리어 시스템에서 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하도록 링크를 스케쥴링하는 장치에서, 스케쥴링 장치는 프로세서 및 메모리를 포함하며, 프로세서는 정보 비트 전송 시간의 최대값, 정보 비트 전송 시간의 최소값, 캐리어의 개수의 최대값 및 캐리어의 개수의 최소값을 포함하는 검색 영역을 설정하고, 검색 영역 내에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 하나 이상의 좌표값을 검색하고, 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 검색 영역을 재설정하고, 좌표값은 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 포함한다.In an apparatus for scheduling a link to minimize packet transmission energy of a power amplifier in a multi-carrier system according to the present invention, the scheduling apparatus includes a processor and a memory, the processor including a maximum value of information bit transmission time and a minimum value of information bit transmission time. Set a search area including a maximum value of the number of carriers and a minimum value of the number of carriers, search for one or more coordinate values that minimize packet transmission energy within the search area, and search based on the searched one or more coordinate values. The coordinate value includes the information bit transmission time and the number of carriers.

본 발명에 따른 멀티 캐리어 무선 통신 시스템에서의 링크 스케쥴링 장치는, 프로세서 및 메모리를 포함하고, 프로세서는, 정보 비트 전송 시간의 최대값, 정보 비트 전송 시간의 최소값, 캐리어의 개수의 최대값 및 캐리어의 개수의 최소값을 포함하는 검색 영역을 설정하고, 검색 영역 내에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 하나 이상의 좌표값을 검색하고, 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 검색 영역을 재설정하며, 좌표값은 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 포함한다.Link scheduling apparatus in a multi-carrier wireless communication system according to the present invention includes a processor and a memory, the processor comprising: a maximum value of the information bit transmission time, the minimum value of the information bit transmission time, the maximum value of the number of carriers and the carrier Set a search area containing the minimum number of counts, search for one or more coordinate values within the search area that minimizes packet transmission energy, reset the search area based on the retrieved one or more coordinate values, and the coordinate values transmit information bits Time and number of carriers.

멀티 캐리어 무선 통신 시스템에서의 링크 스케쥴링 장치에서, 스케쥴러는 하나 이상의 좌표값의 검색 및 검색 영역을 재설정은 검색 영역이 수렴될 때까지 반복하여 수행되고, 검색 영역이 수렴될 때의 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수로 전력 증폭기를 스케쥴링하는 것이 바람직하다.In a link scheduling apparatus in a multi-carrier wireless communication system, the scheduler performs repetition of retrieval of one or more coordinate values and retrieval of the retrieval area until the retrieval area is converged, the information bit transmission time when the retrieval area is converged, and It is desirable to schedule the power amplifier by the number of carriers.

멀티 캐리어 무선 통신 시스템에서의 링크 스케쥴링 장치에서, 스케쥴러가 검색 영역을 설정하는 것은, 소정의 최초 정보 비트 전송 시간을 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최소값으로 설정하는 동작; 소정의 최초 캐리어의 개수를 검색 영역의 캐리어의 개수의 최소값으로 설정하는 동작; 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최소값에서 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 캐리어의 개수를 검색하여 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값으로 설정하는 동작; 및 검색 영역의 캐리어의 개수의 최소값에서 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 정보 비트 전송 시간을 검색하여 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값으로 설정하는 동작을 포함하는 것이 바람직하다.In the link scheduling apparatus in the multi-carrier wireless communication system, setting the search area by the scheduler includes: setting a predetermined initial information bit transmission time to a minimum value of the information bit transmission time of the search area; Setting the number of predetermined first carriers to the minimum value of the number of carriers in the search area; Searching for the number of carriers capable of minimizing packet transmission energy of the power amplifier at a minimum value of the information bit transmission time of the search region and setting the maximum number of carriers in the search region; And searching for an information bit transmission time for minimizing the packet transmission energy of the power amplifier at a minimum value of the number of carriers in the search region and setting the information bit transmission time to the maximum value of the information bit transmission time in the search region.

멀티 캐리어 무선 통신 시스템에서의 링크 스케쥴링 장치에서, 하나 이상의 좌표값을 검색하는 것은, 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값과 최소값 사이에서 제 1 정보 비트 전송 시간을 선택하는 동작; 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값과 최소값의 사이에서 캐리어의 개수의 최대값의 사이에서 제 1 캐리어의 개수를 선택하는 동작; 제 1 정보 비트 전송 시간에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 제 2 캐리어의 개수를 검색하고, 제 1 정보 비트 전송 시간 및 제 2 캐리어의 개수를 좌표값 중 하나로 설정하는 동작; 제 1 캐리어의 개수에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 제 2 정보 비트 전송 시간을 검색하고, 제 2 정보 비트 전송 시간 및 제 1 캐리어의 개수를 좌표값 중 다른 하나로 설정하는 동작을 포함한다. In a link scheduling apparatus in a multi-carrier wireless communication system, retrieving one or more coordinate values may include selecting a first information bit transmission time between a maximum value and a minimum value of the information bit transmission time of a search area; Selecting the number of first carriers between the maximum value of the number of carriers and the maximum value of the number of carriers in the search area; Retrieving the number of second carriers that minimizes packet transmission energy in the first information bit transmission time and setting the first information bit transmission time and the number of second carriers to one of coordinate values; Retrieving a second information bit transmission time that minimizes packet transmission energy in the number of first carriers, and setting the second information bit transmission time and the number of first carriers to another one of coordinate values.

멀티 캐리어 무선 통신 시스템에서의 링크 스케쥴링 장치에서, 제 1 정보 비트 전송 시간은 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값과 최소값의 중간값이고, 제 1 캐리어의 개수는 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값과 최소값의 중간값인 것이 바람직하다. In a link scheduling apparatus in a multi-carrier wireless communication system, the first information bit transmission time is an intermediate value between the maximum value and the minimum value of the information bit transmission time in the search region, and the number of the first carriers is the maximum number of carriers in the search region. It is preferred to be the middle value between the value and the minimum value.

멀티 캐리어 무선 통신 시스템에서의 링크 스케쥴링 장치에서, 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 검색 영역을 재설정하는 단계는, 검색된 하나 이상의 좌표값들 중에서 가장 큰 패킷 전송 에너지를 갖는 좌표값을 선택하는 단계; 및 선택된 좌표값의 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값 및 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값으로 설정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In the link scheduling apparatus in the multi-carrier wireless communication system, resetting the search region based on the retrieved one or more coordinate values includes: selecting a coordinate value having the largest packet transmission energy among the retrieved one or more coordinate values; And setting the information bit transmission time of the selected coordinate value and the number of carriers to the maximum value of the information bit transmission time of the search region and the maximum value of the number of carriers of the search region.

본 발명에 따른 이동 통신 단말기는 멀티 캐리어 무선 통신 시스템에서의 링크 스케쥴링 장치를 포함한다. The mobile communication terminal according to the present invention includes a link scheduling apparatus in a multi-carrier wireless communication system.

본 발명은 이동통신 단말기에서 전력 증폭기의 특성에 따른 정보 비트의 전송 시간 및 서브 캐리어의 개수간의 상관 관계를 고려하여 에너지 효율을 최대로 하는 패킷 전송 시간 및 서브 캐리어의 개수를 산출하고, 이를 이용하여 통신 링크 스케줄링을 수행함으로써, 전력 증폭이에서 소모되는 에너지량을 줄일 수 있는 효과가 있다. The present invention calculates the packet transmission time and the number of subcarriers to maximize energy efficiency in consideration of the correlation between the transmission time of information bits and the number of subcarriers according to the characteristics of the power amplifier in the mobile communication terminal, By performing communication link scheduling, there is an effect that the amount of energy consumed in power amplification can be reduced.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산업기기 테스트 방법 및 시스템을 상세히 설명한다. 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an industrial apparatus test method and system according to a preferred embodiment of the present invention. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알여주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully appreciate the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1에 도시된 바와 같이, 전력 증폭기는 Pin(101)으로 신호가 입력되면, DC 전압(103)으로부터 제공되는 에너지를 바탕으로 상기 입력된 신호를 패스밴드(Pass Band)로 전송하기 적합한 크기의 신호로 증폭시켜 상기 Ptx(105)로 출력하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 전력 증폭기는 상기 Pin(101)으로 입력되는 신호의 범위에 따라 신호를 증폭시키는데 필요로 하는 전력의 크기를 달리하며, 이는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 하기 수학식 1은 전력 증폭기의 비선형적인 증폭 효율을 나타낸다.As shown in FIG. 1, when a signal is input to the pin 101, the power amplifier has a size suitable for transmitting the input signal to a pass band based on the energy provided from the DC voltage 103. Amplifies the signal to output to the P tx (105). In this case, the power amplifier varies the amount of power required to amplify the signal according to the range of the signal input to the P in (101), which can be expressed as Equation 1 below. Equation 1 shows the nonlinear amplification efficiency of the power amplifier.

Figure 112009069137683-pat00001
Figure 112009069137683-pat00001

여기서, 상기 Ppa는 상기 단말기, 즉, 전력 증폭기에서 신호의 증폭을 위해 필요한 전력이며, Ptx는 전력 증폭기에서 패스밴드를 통해 전송되는 신호의 전력이고, Ptx , max 는 Ptx 의 최대 한계치를 의미한다. 그리고, η(Ptx)는 증폭 효율을 의미하는 것으로서, Ptx를 파라미터로 갖는 비선형 함수이며, 일반적으로 많이 사용되는 통신기기의 전력 증폭기 모델의 예를 들면 하기 수학식 2 와 같이 나타낼 수 있다.Here, P pa is the power required for the amplification of the signal in the terminal, that is, the power amplifier, P tx is the power of the signal transmitted through the passband in the power amplifier, P tx , max is the maximum limit of P tx Means. In addition, η (P tx ) denotes amplification efficiency, which is a nonlinear function having P tx as a parameter, and can be represented by Equation 2 below, for example, of a power amplifier model of a communication device which is commonly used.

Figure 112009069137683-pat00002
Figure 112009069137683-pat00002

여기서, 상기 수학식 2 는 상기 전력 증폭기의 특성을 고려한 에너지 증폭 효율을 나타낸다. Here, Equation 2 represents an energy amplification efficiency in consideration of the characteristics of the power amplifier.

이하 설명에서는 상기 수학식 1 및 2 에 나타낸 바와 같이, 소모 전력인 Ppa와 증폭 효율인 η(Ptx)가 Ptx와 갖는 비선형적인 관계를 바탕으로 정보 비트의 전송 시간과 에너지 간의 효율 관계를 살펴보기로 한다.In the following description, as shown in Equations 1 and 2, the relationship between the transmission time and the energy of information bits is calculated based on the nonlinear relationship between power consumption P pa and amplification efficiency η (P tx ) with P tx . Let's look at it.

상기 이동통신 단말기가 실제 신호를 전송하기 위해 소모하는 에너지는 상기 전력 증폭기가 상기 DC 전압(103) 으로부터 제공받은 에너지가 되며, 이는 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다. 하기 수학식 3은 상향링크 신호 전송을 위해 단말이 소모하는 에너지를 나타낸다.The energy consumed by the mobile communication terminal to transmit the actual signal is the energy provided by the power amplifier from the DC voltage 103, which can be expressed by Equation 3 below. Equation 3 below represents energy consumed by the terminal for uplink signal transmission.

Figure 112009069137683-pat00003
Figure 112009069137683-pat00003

여기서, 상기 Er(t)는 상기 신호 전송을 위해 단말이 소모하는 에너지를 의미하고, 상기 t는 하나의 정보 비트를 전송하는 시간을 의미하며, 상기 패스밴드로 전송되는 신호 전력인 Ptx는 샤논 (Shannon) 의 캐패시티(capacity)식을 이용하여 하기 수학식 4 와 같이 나타낼 수 있다.Here, E r (t) means energy consumed by the terminal for the signal transmission, t means time for transmitting one information bit, and P tx , the signal power transmitted in the passband, It can be expressed as Equation 4 using Shannon's capacity formula.

Figure 112009069137683-pat00004
Figure 112009069137683-pat00004

여기서, 상기 N은 가우시안 채널(Gaussian channel)에서의 잡음 전력을 의미하며, 상기 α는 거리에 따른 전력의 감쇄를 의미한다. 상기 수학식 3 에서와 같이 상향링크 신호 전송을 위해 단말이 소모하는 에너지는 상기 수학식 2를 이용하여 하기 수학식 5와 같이 재정의할 수 있다.Here, N denotes noise power in a Gaussian channel, and α denotes attenuation of power according to distance. As in Equation 3, the energy consumed by the UE for uplink signal transmission may be redefined as in Equation 5 using Equation 2.

Figure 112009069137683-pat00005
Figure 112009069137683-pat00005

여기서, 상기 수학식 5와 같이 재정의된 에너지의 효율을 그래프로 나타내면, 도 2 에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있다. 상기 도 2 는 종래 기술과 본 발명에서 전송 시간에 따른 에너지 효율 그래프를 도시하고 있다. 이하 설명에서 가로축은 하나의 정보 비트 전송 시간을 나타내며, 세로축은 소모되는 에너지를 의미한다. 상기 도 2는 종래의 기술에 따라 전력 증폭기의 특성을 고려하지 않은 정보 비트의 전송 시간과 에너지 간의 상관관계를 나타내는 그래프( Ec(t) )와 본 발명에 따라 전력 증폭기의 특성을 고려한 정보 비트의 전송 시간과 에너지 간의 상관관계를 나타내는 그래프( Er(t) )를 도시하고 있다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 종래에 전력 증폭기의 특성을 고려하지 않은 그래프는 하나의 정보 비트를 전송하는 시간이 증가함에 따라 소모 에너지가 줄어드는 반면, 본 발명에 따라 전력 증폭기의 특성을 고려한 그래프는 하나의 정보 비트를 전송하는 시간이 특정 시간이 될때까지는 상기 소모 에너지가 줄어들지만, 상기 전송 시간이 상기 특정 시간 이상으로 증가하면 상기 소모 에너지가 다시 증가되는 것을 알 수 있다. 즉, 상기 전력 증폭기의 특성을 고려할 경우, 단말이 데이터를 전송하기 위해 소모하는 에너지를 최소화하는 최적의 전송 시간이 존재하는 것을 알 수 있다. 이는 일반적인 셀룰러 시스템에서 단말이 데이터를 전송하는 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)의 범위인 0~30dB를 만족한다. Here, when the efficiency of the energy redefined as shown in Equation 5 is represented as a graph, it may be represented as shown in FIG. 2 is a graph illustrating energy efficiency according to transmission time in the prior art and the present invention. In the following description, the horizontal axis represents one information bit transmission time, and the vertical axis represents energy consumed. 2 is a graph E c (t) showing a correlation between the transmission time and energy of information bits without considering the characteristics of the power amplifier according to the related art, and information bits considering the characteristics of the power amplifier according to the present invention. A graph E r (t) is shown showing the correlation between the transmission time and the energy of. As shown in FIG. 2, the graph that does not consider the characteristics of the power amplifier in the related art decreases the energy consumption as the time for transmitting one information bit increases, whereas the graph considers the characteristics of the power amplifier according to the present invention. The energy consumption decreases until the time for transmitting one information bit reaches a specific time, but when the transmission time increases beyond the specific time, the energy consumption increases again. That is, considering the characteristics of the power amplifier, it can be seen that there is an optimal transmission time for minimizing the energy consumed by the terminal to transmit data. This satisfies 0 to 30 dB, which is a range of signal to noise ratio (SNR) in which a terminal transmits data in a general cellular system.

한편, 최근에 두루 쓰이는 무선 전송 방식은 멀티 캐리어를 이용하는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) (예를 들어, IEEE 802.16e) 또는 직교 주파숫 분할 다중 접속 (OFDMA) 방식이 주류를 이루는데, 위와 같이 전력 증폭기가 소모하는 에너지와 전송 시간만을 고려하는 스케쥴링 방식은 멀티 캐리어 시스템에서는 더 이상 유효하지 않다. 멀티 캐리어 방식의 경우 여러 주파수의 서브 캐리어들 (subcarrier) 의 중첩으로 인해 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 높게 나타나는데, 이 경우 출력신호의 왜곡을 막기 위해서 전력 증폭기의 입출력 파워 범위의 조정이 불가피하다. 이 PAPR을 고려한 전력 증폭기의 전력효율을 바탕으로 새로운 에너지 모델을 세우고, 가장 에너지 효율적인 서브 캐리어의 수와 정보 비트 전송 시간을 빠르게 찾아내어 할당하는 방법을 생각할 필요가 있다. On the other hand, recently used wireless transmission method is orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) (for example, IEEE 802.16e) or orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) using a multi-carrier is the mainstream, as described above Scheduling, which only considers the energy and transmission time consumed by the amplifier, is no longer valid in a multi-carrier system. In the multi-carrier method, the peak-to-average power ratio (PAPR) is high due to the overlapping of subcarriers of various frequencies. In this case, in order to prevent distortion of the output signal, adjustment of the input / output power range of the power amplifier is required. Inevitable It is necessary to build a new energy model based on the power efficiency of the power amplifier considering PAPR, and to think about how to quickly find and allocate the number of the most energy efficient subcarriers and the information bit transmission time.

다수의 캐리어의 사용했을 때 전력 증폭기의 효율과 캐리어 개수의 관계를 유도하기 위하여, 상기 수학식 2 에서 소개한 바와 같은 정보 비트 전송 시간과 전력 증폭기 효율의 관계의 예를 다음의 수학식 6 과 같이 일반화 하여 모델링하도록 한다. In order to derive the relationship between the efficiency of the power amplifier and the number of carriers when a plurality of carriers are used, an example of the relationship between the information bit transmission time and the power amplifier efficiency as shown in Equation 2 is given by Equation 6 below. Generalize and model.

Figure 112009069137683-pat00006
Figure 112009069137683-pat00006

여기에서 a,b 는 특정 전력 증폭기를 모델링할 때 적용되는 상수 파라미터 (constant parameter) 이다. 여기서 우리가 한가지 추가로 고려하는 사항은 멀티 캐리어로 인해 발생하는 PAPR 의 영향이다. 위의 PAPR 의 영향을 고려한 전력 증폭기의 효율에 대해서 이하 유도하여 보도록 하겠다. Where a and b are constant parameters applied when modeling a specific power amplifier. One additional consideration here is the effect of PAPR caused by multicarriers. The efficiency of the power amplifier considering the effect of the above PAPR will be derived below.

전력 증폭기는 피크 파워가 제한되는 장치이다. 따라서 입력신호가 전력 증폭기를 통과할 때, 입력 신호의 크기가 소정의 크기보다 커질 때 그 출력값은 일정한 최대값이 된다. 즉, 출력값이 특정값에서 잘리게 된다. 이러한 잘림 현상으로 인해 신호의 비선형적인 왜곡이 증가하고, 수신 신호의 비트에러율 (bit error rate; BER) 은 증가하게 된다. 따라서 이러한 비선형적인 왜곡을 줄여나가고자, 전력 증폭기는 입력 신호의 피크값을 고려하여 선형 동작 영역을 조절해야 한다. 이와 같이 입력신호의 피크값과 전력 증폭기의 선형 동작 영역은 서로 중요한 상관관계를 가지며, 위 피크값과 전력 증폭기의 선형 동작 영역에 따라 전력 증폭기의 효율이 변하게 된다. Power amplifiers are devices in which peak power is limited. Therefore, when the input signal passes through the power amplifier, the output value becomes a constant maximum when the magnitude of the input signal becomes larger than the predetermined magnitude. That is, the output is truncated at a certain value. This truncation increases the nonlinear distortion of the signal and increases the bit error rate (BER) of the received signal. Therefore, to reduce this nonlinear distortion, the power amplifier must adjust the linear operating region to account for the peak value of the input signal. As such, the peak value of the input signal and the linear operating region of the power amplifier have an important correlation with each other, and the efficiency of the power amplifier varies according to the peak value and the linear operating region of the power amplifier.

PAPR 은 아래의 수학식 7 과 같이 정의된다. PAPR is defined as in Equation 7 below.

Figure 112009069137683-pat00007
Figure 112009069137683-pat00007

x(t) 는 전력 증폭기로 입력되는 신호이며, PAPR 의 분자는 특정 시간의 범위에서 입력 신호의 전력의 피크값을 나타내며, PAPR 의 분모는 입력 신호의 전력의 평균값을 나타낸다.x (t) is a signal input to the power amplifier, the numerator of the PAPR represents the peak value of the power of the input signal over a specific time range, and the denominator of the PAPR represents the average value of the power of the input signal.

Class A 타입의 전력 증폭기에서의 드레인 효율 (Drain Efficiancy) 는 아래의 수학식 8 과 같이 정의될 수 있다. The drain efficiency in a class A type power amplifier may be defined as Equation 8 below.

Figure 112009069137683-pat00008
Figure 112009069137683-pat00008

η 는 전력 증폭기의 효율을 의미하고, PDC 는 전력 증폭기로 공급되는 직류 (DC) 를 의미하고, Po , avg 는 출력 평균 전력이며, Po , max 는 출력 최대 전력, Pi , avg 는 입력 평균 전력, Pi , max 는 입력 최대 전력을 의미한다. η means the efficiency of the power amplifier, P DC means the direct current (DC) supplied to the power amplifier, P o , avg Is output average power, P o , max is output maximum power, P i , avg is input average power, P i , max is input maximum power.

수학식 8 의 첫번째 관계식은 전력 증폭기의 효율의 정의로부터 유도된다. The first relation in Equation 8 is derived from the definition of the efficiency of the power amplifier.

PDC = 2Po , max 의 관계식은 Class A 타입의 전력 증폭기의 디자인 규칙 (Criteria) 이다. Po , avg , Po , max , Pi , avg , Pi , max 의 관계는 도 3 에 도시되어 있다. The relationship of P DC = 2P o , max is the design rule of a class A power amplifier. The relationship of P o , avg , P o , max , P i , avg , P i , max is shown in FIG. 3.

한편, PAPR 의 Complementary CDF 는 수학식 9 로 모델링 될 수 있다. Meanwhile, the Complementary CDF of PAPR may be modeled by Equation 9.

Figure 112009069137683-pat00009
Figure 112009069137683-pat00009

여기에서, 여기서 γ 는 PAPR의 스칼라 값이며, m 은 서브 캐리어의 개수이다. 위의 식은 서브캐리어가 m 개 사용되는 상황에서 PAPR 이 특정 값 γ 보다 클 확률이 F 임을 의미한다. 이 식을 다시 γ 에 대해 정리하면 다음과 같은 수학식 10 으로 표현할 수 있다. Here, γ is a scalar value of PAPR and m is the number of subcarriers. The above equation means that the probability that the PAPR is greater than a specific value γ is F when m subcarriers are used. If this equation is rearranged again for γ, it can be expressed by the following equation (10).

Figure 112009069137683-pat00010
Figure 112009069137683-pat00010

위 수학식 6 및 수학식 8 의 전력 증폭기의 효율에 관한 식을 고려하면, 아래의 수학식 11 과 같은 전력 증폭기의 효율에 관한 식을 유도할 수 있다. Considering the equations regarding the efficiency of the power amplifiers of Equations 6 and 8 above, it is possible to derive an equation regarding the efficiency of the power amplifier as shown in Equation 11 below.

Figure 112009069137683-pat00011
Figure 112009069137683-pat00011

여기서 a' 은 수학식 6 에서 제안된 상수 a 에 전력 증폭기의 데이터 시트를 생성할 때 고려한 PAPR 를 고려한 후, 오프셋을 반영하여 고려된 새로운 상수이다. 즉, a' = a?PAPR 이다.Here, a 'is a new constant considered by reflecting the offset after considering the PAPR considered when generating the data sheet of the power amplifier to the constant a proposed in Equation 6. That is, a '= a? PAPR.

예를 들어, 전력 증폭기의 데이터 시트가 1024 개의 멀티 캐리어의 평균적 PAPR 을 토대로 효율을 구했다면, m 개의 멀티 캐리어를 갖는 시스템의 효율식은 다음과 같은 수학식 12 로 나타낼 수 있다.For example, if the data sheet of the power amplifier has obtained the efficiency based on the average PAPR of 1024 multi-carriers, the efficiency of the system having m multi-carriers can be represented by the following equation (12).

Figure 112009069137683-pat00012
Figure 112009069137683-pat00012

또한, 수학식 10 및 12 를 이용하여, 다음과 같은 수학식 13 을 유도할 수 있다. In addition, the following equation (13) can be derived using equations (10) and (12).

Figure 112009069137683-pat00013
Figure 112009069137683-pat00013

수학식 13 에서 도출한 효율 관계식을 보면 우선, 서브 캐리어의 개수인 m 이 고정된 상황에서는, 효율은 a' 에 따라 변하게 되며, 수학식 1 내지 6 에서 유도한 바와 같은 정보 비트 전송 시간과 전력 증폭기의 관계를 갖게 된다. 즉, 전력 증폭기의 효율을 최대로 하는 정보 비트 전송 시간이 존재하게 되며, 그 이상으로 정보 비트 전송 시간을 늘릴 경우 전력 증폭기의 효율이 나빠진다. Referring to the efficiency relation derived from Equation 13, first, in a situation where m, the number of subcarriers, is fixed, the efficiency varies according to a ', and the information bit transmission time and the power amplifier as derived from Equations 1 to 6 Will have a relationship with That is, there is an information bit transmission time for maximizing the efficiency of the power amplifier, and if the information bit transmission time is extended beyond that, the efficiency of the power amplifier is deteriorated.

또한, 주파수 축에서 보았을 때에도 동일한 결론이 도출된다. 위 식에서 서브캐리어의 개수인 m 이 증가함에 따라 PAPR 이 증가되고 다시 효율이 감소되는 지점이 나타나게 된다. 따라서, 전력 증폭기의 효율을 최대로 하는 서브 캐리어의 개수가 존재하게 된다. The same conclusion is also drawn when viewed from the frequency axis. In the above equation, as the number of subcarriers m increases, the point where the PAPR increases and the efficiency decreases again appears. Thus, there is a number of subcarriers that maximize the efficiency of the power amplifier.

결과적으로 최소의 에너지를 보장하는 전송 시간과, 서브 캐리어의 개수가 존재함을 알 수 있다. 예를 들어, 650 비트의 데이터를 전송할 때, 아래와 같은 조건 하에서, 전송 시간과 서브 캐리어의 개수를 바꾸어 보면서, 전력 증폭기가 소모하는 에너지를 측정해 보았다. As a result, it can be seen that there is a transmission time that guarantees the minimum energy and the number of subcarriers. For example, when transmitting 650 bits of data, the energy consumption of the power amplifier was measured while changing the transmission time and the number of subcarriers under the following conditions.

<실험 환경> Experimental Environment

- IEEE 802.16e PHY 파라미터IEEE 802.16e PHY Parameter

- 데이터 길이 : 650 bits Data length: 650 bits

- AWGN 채널 노이즈 파워 : -97 dBm/50MHz (-174dBm/Hz)-AWGN channel noise power: -97 dBm / 50 MHz (-174 dBm / Hz)

- 최대 파워: 200 mWMaximum power: 200 mW

- 거리 : 400 mDistance: 400 m

- PAPR 의 Complementary CDF (CCDF), F = 0.01 Complementary CDF (CCDF) of PAPR, F = 0.01

상기 실험에 따른 실험 결과를 도4a 및 도4b 에 도시한다. Experimental results according to the above experiments are shown in Figs. 4A and 4B.

도 4a 및 서브 캐리어의 개수 및 전송 시간에 따라 소모되는 에너지의 3 차원 그래프는 도시한 도면이며, 도 4b 는 도 4a 의 그래프의 서브 캐리어의 개수 및 전송 시간을 각 축으로 하여 도시한 2 차원 그래프으 도면이다. 위의 실험 결과로부터 전송해야 할 데이터가 주어진 상황에서 최소의 송신 파워를 갖는 서브캐리어의 수 및 송신 시간의 조합이 존재하며 이러한 조합을 찾을 수 있다는 점을 알 수 있다. 4A and 3D graphs of energy consumed according to the number and transmission times of subcarriers are shown. FIG. 4B is a two-dimensional graph showing the number and transmission times of subcarriers in the graph of FIG. 4A on each axis. It is a drawing. From the above experimental results, it can be seen that there is a combination of the number of subcarriers with the minimum transmission power and the transmission time in a situation where data to be transmitted is given, and such a combination can be found.

위의 조합을 찾아내기 위해서는 적절한 검색 알고리즘을 제시하는 것이 필요하다. OFDMA 바탕의 IEEE 802.16e 시스템의 자원 할당 (resource allocation) 방식을 가정하고 이를 최적화하는 방안을 제안한다. IEEE 802.16e 의 자원 할당은 주기 적으로 반복되는 MAC 프레임의 자원을 MAC 프레임의 앞에 보내는 리소스 맵 (resource map) 형태의 제어 데이터를 통하여 이루어진다. 즉, 시스템은 프레임이 시작하기에 앞서 사용자들이 보내야 할 정보의 양을 알고 있고, 이를 바탕으로 적절한 크기의 자원을 각 사용자에게 맵 형태의 정보를 보내서 알려주는 방식이다. 이러한 자원 할당을 위해서 가장 간단하게는 풀 서치(full search) 를 할 수도 있다. 풀서치란 모든 서브 캐리어의 수 및 전송 시간의 샘플들에 대하여 전력 증폭기에서 소모되는 에너지를 계산한 후에, 그 중 최소가 되는 전력 증폭기의 에너지를 검색하는 방법을 말한다. 그러나, 이러한 방식은 계산량이 너무 많다. 따라서, 좀 더 간단하고 빠른 자원 할당 방법이 필요하다.In order to find the above combination, it is necessary to present an appropriate search algorithm. A resource allocation scheme of the IEEE 802.16e system based on OFDMA is assumed and an optimization scheme thereof is proposed. Resource allocation of IEEE 802.16e is performed through control data in the form of a resource map that periodically transmits a resource of a repeated MAC frame in front of the MAC frame. That is, the system knows the amount of information that users should send before the frame starts, and based on this, the system sends a map type information to each user of a resource of appropriate size. The simplest way to do this is to do a full search. The full search refers to a method of calculating energy consumed by the power amplifier for the samples of all subcarriers and transmission time, and then searching for the energy of the power amplifier which is the minimum among them. However, this approach has too much computation. Therefore, a simpler and faster resource allocation method is needed.

도 5 에서는 최소의 송신 파워를 갖는 정보 비트 송신 시간 및 서브 캐리어의 수를 찾아내기 위한 방법을 나타낸 다이어그램을 도시한다. 5 shows a diagram illustrating a method for finding the number of subcarriers and the information bit transmission time with the minimum transmission power.

단계 S610 에서는 최초의 솔루션을 검색하며, 최소 캐리어의 수 (init_m1) 에서 에너지를 최소화하는 전송 시간 (init_t1) 을 검색하고, 최소 전송 시간 (init_t2) 에서 에너지를 최소화하는 캐리어의 수 (init_m2) 을 검색한다. 즉 최소 캐리어의 수를 init_m1 으로 일정하게 했을 때 에너지가 최소화되는 전송 시간 init_t1 을 구한 후에, 별도로 최소 전송 시간을 init_t2 로 일정하게 했을 때 에너지가 최소화되는 캐리어의 수 init_m2 를 검색하는 것이다. init_m1 가 반드시 최소 캐리어의 수일 필요는 없으며, 미리 정해진 일정한 값이 될 수 있다. init_t2 역시 반드시 최소 정보 비트 전송 시간일 필요는 없으며, 미리 정해진 일정한 값이 될 수도 있다.In step S610, the first solution is searched, the transmission time (init_t1) for minimizing energy at the minimum number of carriers (init_m1) is searched, and the number of carriers (init_m2) for minimizing energy at the minimum transmission time (init_t2) is searched. do. That is, after obtaining the transmission time init_t1 when energy is minimized when the minimum number of carriers is constant as init_m1, the number of carriers whose energy is minimized when the minimum transmission time is constant as init_t2 is searched for init_m2. init_m1 need not necessarily be the minimum number of carriers and may be a predetermined constant value. init_t2 does not necessarily have to be a minimum information bit transfer time, but may also be a predetermined constant value.

그 후, 단계 S615 에서는 S610 에서 구해진 파라미터에 기초하여 검색 영역을 설정한다. 정보 비트 전송 시간의 검색 영역 (검색 범위) 은 init_t2 이상 init_t1 이하로 설정되고, 캐리어의 수의 검색 영역은 init_m1 이상 init_m2 이하로 설정된다. 또한, t_center 는 init_t1 및 init_t2 의 중간값이되고, m_center 는 init_m1 및 init_m2 의 중간값이 된다. After that, in step S615, a search area is set based on the parameters obtained in S610. The search area (search range) of the information bit transfer time is set to init_t2 or more and init_t1 or less, and the search area of the number of carriers is set to init_m1 or more and init_m2 or less. In addition, t_center is an intermediate value between init_t1 and init_t2, and m_center is an intermediate value between init_m1 and init_m2.

그후, 단계 S620 에서는 각각의 중심 포인트에서 라인 서치를 구행한다. 즉, 전송 시간이 t_center 로 일정할 때 에너지를 최소화하는 캐리어의 수를 m_min 이라고 하고 그 때의 에너지 값을 계산하여 E_1 이라고 한다. 또한, 캐리어의 수가 m_center 일 때 에너지를 최소화하는 전송시간을 t_min 이라고 하고, 그 때의 에너지 값을 계산하여 E_2 라고 한다. Thereafter, in step S620, line search is performed at each center point. That is, when the transmission time is constant as t_center, the number of carriers that minimizes energy is called m_min, and the energy value at that time is calculated as E_1. In addition, the transmission time for minimizing energy when the number of carriers is m_center is called t_min, and the energy value at that time is calculated and called E_2.

단계 S625 에서는 E_1 및 E_2 의 값을 비교한다. E_1 이 E_2 보다 크면 단계 S630 으로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S635 로 진행한다. In step S625, the values of E_1 and E_2 are compared. If E_1 is greater than E_2, the flow proceeds to step S630, otherwise, the flow goes to step S635.

단계 S630 에서는 초기 포인트를 재정의하며, 그 식은 init_t1 = t_center, init_m1 = m_min 과 같다. 즉, E1 이 E2 에 비하여 클 경우에는 에너지의 값이 E_1 이 되도록 하는 좌표쌍인 (t_center, m_min) 을 새로운 초기 포인트로 설정하는 것이다. In step S630, the initial point is redefined, and the expression is equal to init_t1 = t_center and init_m1 = m_min. In other words, when E1 is larger than E2, the pair of coordinates (t_center, m_min) for setting the energy value to E_1 is set as a new initial point.

단계 S635 에서는 초기 포인트를 재정의하며, 그 식은 init_t2 = t_min, init_m2 =m_center 과 같다. 즉, E1 이 E2 에 비하여 작을 경우에는 에너지의 값이 E_2 가 되도록 하는 좌표쌍인 (t_min, m_center) 를 새로운 초기 포인트로 설정하는 것이다. In step S635, the initial point is redefined, and the expression is equal to init_t2 = t_min and init_m2 = m_center. In other words, when E1 is smaller than E2, the pair of coordinates (t_min, m_center) that sets the value of energy to E_2 is set as a new initial point.

단계 S640 에서는 검색 영역이 수렴하는지 여부를 판단한다. 수렴 여부는 검색 영역의 비트 정보 전송 시간의 검색 범위의 크기가 1 작거나 검색 영역의 캐리어의 수의 검색 범위의 크기가 2 보다 작은지 여부로 판단한다. 즉 ini_t1 과 init_t2 의 차가 2 보다 작거나, init_m2 와 init_m1 의 차가 2 보다 작은 경우 수렴 조건을 만족한다. 검색 영역이 수렴하는 경우 단계 S645 로 진행하여 감소된 검색 영역에서 최종 솔루션을 구한다. 검색 영역이 수렴하지 않는 경우 단계 S615 로 진행하여 검색을 재개한다. In step S640, it is determined whether the search area converges. The convergence is determined by whether the size of the search range of the bit information transmission time of the search area is smaller than 1 or the size of the search range of the number of carriers in the search area is smaller than 2. That is, when the difference between ini_t1 and init_t2 is less than 2 or the difference between init_m2 and init_m1 is less than 2, the convergence condition is satisfied. If the search area converges, the process proceeds to step S645 to find the final solution in the reduced search area. If the search area does not converge, the flow advances to step S615 to resume the search.

도 6a 내지 도6e 는 도 5 에 나타낸 방법에 의하여 실제로 정보 비트 송신 시간 및 서브 캐리어의 수를 찾아내는 과정의 일 예를 도시한다. 이하에서는 위 두 도면을 이용하여 송신 시간 및 서브 캐리어의 수를 찾아내는 방법을 구체적으로 설명하도록 한다. 6A-6E show an example of a process of actually finding the information bit transmission time and the number of subcarriers by the method shown in FIG. Hereinafter, a method of finding a transmission time and the number of subcarriers will be described in detail with reference to the above two drawings.

도 6a 를 참조하면, 먼저 최초 서브 캐리어의 개수를 2 로 고정했을 때 에너지의 최소값을 검색하면, 에너지의 최소값이 5.16 이고 그 때의 송신 시간이 117 이라는 점이 구해진다. 즉, 가로축을 고정시킨 후에 그 가로축에서 에너지를 최소로 만드는 지점을 구하는 것이다. 그 다음 송신 시간을 5 로 고정했을 때의 에너지의 최소값을 검색하면, 에너지의 최소값이 2.48 이고 그 때의 캐리어의 개수가 1107 이라는 점이 구해진다, 즉, 세로축을 고정시킨 후에 그 세로축에서 에너지를 최소로 만드는 지점을 구하는 것이다. 이는 도 5 의 단계 S610 에 대응하며, init_m1 이 2, init_t1 이 117, init_m2 가 1107, init_t2 가 5 로 설정되는 것으로 볼 수 있다.Referring to FIG. 6A, when the minimum value of energy is first searched when the number of first subcarriers is fixed to 2, it is obtained that the minimum value of energy is 5.16 and the transmission time at that time is 117. In other words, after fixing the horizontal axis, find the point that minimizes energy on the horizontal axis. Then, searching for the minimum value of energy when fixing the transmission time to 5 finds that the minimum value of energy is 2.48 and the number of carriers at that time is 1107, i.e., after fixing the vertical axis, the minimum energy on the vertical axis is fixed. Find the point to make. This corresponds to step S610 of FIG. 5, init_m1 is set to 2, init_t1 is set to 117, init_m2 is set to 1107, and init_t2 is set to 5.

도 6b 를 참조하면, 전송 시간의 검색 영역이 5 이상 117 이하, 캐리어의 수의 검색 영역이 2 이상 1107 이하로 설정된 것을 알 수 있다. 이는 단계 S615 에서 검색 영역을 정의하는 것에 대응한다. Referring to FIG. 6B, it can be seen that the search area of the transmission time is set to 5 or more and 117 or less and the search area of the number of carriers is set to 2 or more and 1107 or less. This corresponds to defining the search area in step S615.

도 6c 에서는 검색 영역에서 전송 시간의 중간값인 89 로 전송 시간을 고정하였을 때 최소 에너지를 구하면, 캐리어의 수가 13 일 때 에너지가 3.31 이라는 것을 알 수 있다. 검색 영역에서 캐리어의 수의 중간값인 555 로 캐리어의 수를 고정하였을 때의 최소 에너지를 구하면, 전송 시간이 30 일 때 에너지가 2.20 이라는 점을 알 수 있다. 이는 단계 S620 에서 검색 영역 내에 존재하는 두 개의 좌표쌍을 구하는 것에 대응한다. In FIG. 6C, when the minimum energy is obtained when the transmission time is fixed to 89, which is the median transmission time in the search region, the energy is 3.31 when the number of carriers is 13. If the minimum energy when the number of carriers is fixed to 555, which is the median number of carriers in the search region, is obtained, it can be seen that the energy is 2.20 when the transmission time is 30. This corresponds to finding two coordinate pairs existing in the search area in step S620.

도 6d 에서는 전력 증폭이에서 소모되는 에너지가 위의 두 가지 에너지 중에서 최대값인 3.31 일 때의 전송 시간 89 및 캐리어의 수 13 을 선택하는 과정이 도시되어 있다. 또한, 도6e 에서는 위 선택된 전송시간 및 캐리어의 쌍인 (89,13) 을 새로운 영역의 검색 영역의 일 좌표로 하여, 새로운 검색 영역을 설정하는 과정을 도시한다. 이는 단계 S625, S630, 및 S635 의 단계에 대응한다. In FIG. 6D, a process of selecting the transmission time 89 and the number 13 of carriers when the energy consumed in the power amplification is 3.31, which is the maximum value among the above two energies, is illustrated. 6E shows a process of setting a new search area by setting (89, 13), which is the pair of the selected transmission time and carrier, as one coordinate of the search area of the new area. This corresponds to the steps of steps S625, S630, and S635.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

도 1 은 일반적인 전력 증폭기의 구조를 도시하는 도면이다. 1 is a diagram showing the structure of a general power amplifier.

도 2 는 고정된 서브캐리어를 가지는 시스템에서 종래 기술과 본 발명에서 제안한 기술을 바탕으로 고찰한, 정보 전송 시간에 따른 에너지 효율 그래프를 도시하는 도면이다.2 is a diagram illustrating an energy efficiency graph according to information transmission time, which is considered based on the prior art and the technique proposed by the present invention in a system having a fixed subcarrier.

도 3 에서는 이상적인 선형 전력 증폭기의 입출력 관계를 그래프로 도시한다. 3 graphically illustrates the input and output relationships of an ideal linear power amplifier.

도 4a 는 일정량의 정보 전송을 함에 있어서, 본 발명에서 고려한 에너지 효율 관계를 바탕으로 고찰한, 서브 캐리어의 개수 및 전송 시간에 따라 소모되는 에너지의 3 차원 그래프는 도시한 도면이다.FIG. 4A is a diagram illustrating a three-dimensional graph of energy consumed according to the number of subcarriers and the transmission time, which is considered based on the energy efficiency relationship considered in the present invention in transmitting a certain amount of information.

도 4b 는 도 4a 의 그래프의 서브 캐리어의 개수 및 전송 시간을 각 축으로 하여 도시한 2 차원 그래프의 도면이다. FIG. 4B is a diagram of a two-dimensional graph showing the number of subcarriers and the transmission time in each axis of the graph of FIG. 4A.

도 5 에서는 최소의 송신 파워를 갖는 정보 비트 송신 시간 및 서브 캐리어의 수를 찾아내기 위한 방법을 나타낸 다이어그램을 도시한다. 5 shows a diagram illustrating a method for finding the number of subcarriers and the information bit transmission time with the minimum transmission power.

도 6a 내지 도6e 는 도 5 에 나타낸 방법에 의하여 실제로 정보 비트 송신 시간 및 서브 캐리어의 수를 찾아내는 과정의 일 예를 도시한다. 6A-6E show an example of a process of actually finding the information bit transmission time and the number of subcarriers by the method shown in FIG.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

S610 : 최초 솔루션 검색 단계 S615 : 검색 영역 정의 단계S610: Initial solution search step S615: Search area definition step

S620 : 라인 서치 단계 S625 : 에너지값 비교 단계S620: line search step S625: energy value comparison step

Claims (19)

삭제delete 삭제delete 멀티 캐리어 통신 시스템에서 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하는 방법으로서, A method of minimizing packet transmission energy of a power amplifier in a multicarrier communication system, 정보 비트 전송 시간의 최대값, 정보 비트 전송 시간의 최소값, 캐리어의 개수의 최대값 및 캐리어의 개수의 최소값을 포함하는 검색 영역을 설정하는 단계;Setting a search region including a maximum value of the information bit transmission time, a minimum value of the information bit transmission time, a maximum value of the number of carriers, and a minimum value of the number of carriers; 상기 검색 영역 내에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 하나 이상의 좌표값 을 검색하는 단계; 및 Retrieving at least one coordinate value within the retrieval area that minimizes packet transmission energy; And 상기 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 상기 검색 영역을 재설정하는 단계를 포함하고, Resetting the search region based on the retrieved one or more coordinate values, 상기 좌표값은 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 포함하는, 패킷 전송 에너지 최소화 방법.Wherein the coordinate value comprises information bit transmission time and the number of carriers. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 하나 이상의 좌표값을 검색하는 단계 및 상기 검색 영역을 재설정하는 단계는 상기 검색 영역이 수렴될 때까지 반복하여 수행되고, Retrieving the one or more coordinate values and resetting the search region are repeatedly performed until the search region converges, 상기 검색 영역이 수렴될 때의 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수로 상기 전력 증폭기를 스케쥴링하는 단계를 더 포함하는, 패킷 전송 에너지 최소화 방법. Scheduling the power amplifier with an information bit transmission time and the number of carriers when the search region is converged. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 검색 영역을 설정하는 단계는, Setting the search area, 소정의 최초 정보 비트 전송 시간을 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최소값으로 설정하는 단계;Setting a predetermined initial information bit transmission time to a minimum value of the information bit transmission time of the search region; 소정의 최초 캐리어의 개수를 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최소값으로 설정하는 단계;Setting a number of predetermined first carriers to a minimum value of the number of carriers in the search area; 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최소값에서 상기 전력 증폭기의 패 킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 캐리어의 개수를 검색하여 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값으로 설정하는 단계; 및Retrieving the number of carriers capable of minimizing packet transmission energy of the power amplifier from the minimum value of the information bit transmission time of the search region and setting the maximum number of carriers of the search region; And 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최소값에서 상기 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 정보 비트 전송 시간을 검색하여 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값으로 설정하는 단계를 포함하는, 패킷 전송 에너지 최소화 방법. Retrieving an information bit transmission time capable of minimizing packet transmission energy of the power amplifier at a minimum value of the number of carriers in the search region, and setting the packet to the maximum value of the information bit transmission time in the search region. How to minimize energy. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 하나 이상의 좌표값을 검색하는 단계는, Retrieving the one or more coordinate values, 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값과 최소값 사이에서 제 1 정보 비트 전송 시간을 선택하는 단계;Selecting a first information bit transmission time between a maximum value and a minimum value of the information bit transmission time of the search region; 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값과 최소값의 사이에서 캐리어의 개수의 최대값의 사이에서 제 1 캐리어의 개수를 선택하는 단계;Selecting the number of first carriers between the maximum value of the number of carriers and the maximum value of the number of carriers in the search area; 상기 제 1 정보 비트 전송 시간에서 상기 패킷 전송 에너지를 최소화하는 제 2 캐리어의 개수를 검색하고, 상기 제 1 정보 비트 전송 시간 및 상기 제 2 캐리어의 개수를 상기 좌표값 중 하나로 설정하는 단계;Retrieving the number of second carriers for minimizing the packet transmission energy in the first information bit transmission time and setting the first information bit transmission time and the number of the second carriers to one of the coordinate values; 상기 제 1 캐리어의 개수에서 상기 패킷 전송 에너지를 최소화하는 제 2 정보 비트 전송 시간을 검색하고, 상기 제 2 정보 비트 전송 시간 및 상기 제 1 캐리어의 개수를 상기 좌표값 중 다른 하나로 설정하는 단계를 포함하는, 패킷 전송 에너지 최소화 방법.Retrieving a second information bit transmission time that minimizes the packet transmission energy from the number of first carriers, and setting the second information bit transmission time and the number of the first carriers to another one of the coordinate values. Packet transmission energy minimization method. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 제 1 정보 비트 전송 시간은 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값과 최소값의 중간값이고, The first information bit transmission time is an intermediate value between the maximum value and the minimum value of the information bit transmission time of the search region, 상기 제 1 캐리어의 개수는 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값과 최소값의 중간값인, 패킷 전송 에너지 최소화 방법. And the number of the first carriers is a middle value between a maximum value and a minimum value of the number of carriers in the search region. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 상기 검색 영역을 재설정하는 단계는,Resetting the search area based on the retrieved one or more coordinate values, 상기 검색된 하나 이상의 좌표값들 중에서 가장 큰 패킷 전송 에너지를 갖는 좌표값을 선택하는 단계; 및 Selecting a coordinate value having the largest packet transmission energy among the retrieved one or more coordinate values; And 상기 선택된 좌표값의 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값 및 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값으로 설정하는 단계를 포함하는, 패킷 전송 에너지 최소화 방법.And setting the information bit transmission time and the number of carriers of the selected coordinate value to a maximum value of the information bit transmission time of the search region and a maximum value of the number of carriers of the search region. 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.A computer readable medium comprising instructions for performing the method of claim 3. 삭제delete 삭제delete 멀티 캐리어 시스템에서 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화하도록 링크를 스케쥴링하는 장치로서,An apparatus for scheduling a link to minimize packet transmission energy of a power amplifier in a multicarrier system, comprising: 상기 스케쥴링 장치는 프로세서 및 메모리를 포함하며, The scheduling apparatus includes a processor and a memory, 상기 프로세서는 The processor is 정보 비트 전송 시간의 최대값, 정보 비트 전송 시간의 최소값, 캐리어의 개수의 최대값 및 캐리어의 개수의 최소값을 포함하는 검색 영역을 설정하고, Setting a search area including a maximum value of the information bit transmission time, a minimum value of the information bit transmission time, a maximum value of the number of carriers, and a minimum value of the number of carriers, 상기 검색 영역 내에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 하나 이상의 좌표값을 검색하고, Search for one or more coordinate values within the search region that minimize packet transmission energy, 상기 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 상기 검색 영역을 재설정하고, Reset the search area based on the retrieved one or more coordinate values, 상기 좌표값은 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 포함하는, 스케쥴링 장치.Wherein the coordinate value includes information bit transmission time and the number of carriers. 멀티 캐리어 무선 통신 시스템에서의 링크 스케쥴링 장치로서, A link scheduling apparatus in a multicarrier wireless communication system, 프로세서 및 메모리를 포함하고, Includes a processor and memory, 상기 프로세서는, The processor comprising: 정보 비트 전송 시간의 최대값, 정보 비트 전송 시간의 최소값, 캐리어의 개수의 최대값 및 캐리어의 개수의 최소값을 포함하는 검색 영역을 설정하고, Setting a search area including a maximum value of the information bit transmission time, a minimum value of the information bit transmission time, a maximum value of the number of carriers, and a minimum value of the number of carriers, 상기 검색 영역 내에서 패킷 전송 에너지를 최소화하는 하나 이상의 좌표값을 검색하고, Search for one or more coordinate values within the search region that minimize packet transmission energy, 상기 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 상기 검색 영역을 재설정하며, Reset the search area based on the retrieved one or more coordinate values, 상기 좌표값은 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 포함하는, 스케쥴링 장치.Wherein the coordinate value includes information bit transmission time and the number of carriers. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 스케쥴러는 상기 하나 이상의 좌표값의 검색 및 상기 검색 영역을 재설정은 상기 검색 영역이 수렴될 때까지 반복하여 수행되고, The scheduler is repeatedly performed to search the one or more coordinate values and to reset the search area until the search area converges, 상기 검색 영역이 수렴될 때의 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수로 전력 증폭기를 스케쥴링하는, 스케쥴링 장치.And schedule a power amplifier by the information bit transmission time and the number of carriers when the search region converges. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 스케쥴러가 검색 영역을 설정하는 것은, The scheduler sets the search area, 소정의 최초 정보 비트 전송 시간을 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최소값으로 설정하는 동작;Setting a predetermined initial information bit transmission time to a minimum value of the information bit transmission time of the search region; 소정의 최초 캐리어의 개수를 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최소값으로 설정하는 동작;Setting a number of predetermined first carriers to a minimum value of the number of carriers in the search area; 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최소값에서 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 캐리어의 개수를 검색하여 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값으로 설정하는 동작; 및Searching for the number of carriers capable of minimizing packet transmission energy of a power amplifier at a minimum value of the information bit transmission time of the search region and setting the maximum number of carriers in the search region; And 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최소값에서 상기 전력 증폭기의 패킷 전송 에너지를 최소화할 수 있는 정보 비트 전송 시간을 검색하여 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값으로 설정하는 동작을 포함하는, 스케쥴링 장치.And searching for an information bit transmission time for minimizing packet transmission energy of the power amplifier at a minimum value of the number of carriers in the search region, and setting the information bit transmission time to the maximum value of the information bit transmission time in the search region. . 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 하나 이상의 좌표값을 검색하는 것은, Retrieving the one or more coordinate values, 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값과 최소값 사이에서 제 1 정보 비트 전송 시간을 선택하는 동작;Selecting a first information bit transmission time between a maximum value and a minimum value of the information bit transmission time of the search region; 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값과 최소값의 사이에서 캐리어의 개수의 최대값의 사이에서 제 1 캐리어의 개수를 선택하는 동작;Selecting the number of first carriers between the maximum value of the number of carriers and the maximum value of the number of carriers in the search area; 상기 제 1 정보 비트 전송 시간에서 상기 패킷 전송 에너지를 최소화하는 제 2 캐리어의 개수를 검색하고, 상기 제 1 정보 비트 전송 시간 및 상기 제 2 캐리어의 개수를 상기 좌표값 중 하나로 설정하는 동작;Retrieving the number of second carriers for minimizing the packet transmission energy in the first information bit transmission time, and setting the first information bit transmission time and the number of the second carriers to one of the coordinate values; 상기 제 1 캐리어의 개수에서 상기 패킷 전송 에너지를 최소화하는 제 2 정보 비트 전송 시간을 검색하고, 상기 제 2 정보 비트 전송 시간 및 상기 제 1 캐리어의 개수를 상기 좌표값 중 다른 하나로 설정하는 동작을 포함하는, 스케쥴링 장치Retrieving a second information bit transmission time for minimizing the packet transmission energy from the number of the first carriers, and setting the second information bit transmission time and the number of the first carriers to another one of the coordinate values. Scheduling device 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 제 1 정보 비트 전송 시간은 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값과 최소값의 중간값이고, The first information bit transmission time is an intermediate value between the maximum value and the minimum value of the information bit transmission time of the search region, 상기 제 1 캐리어의 개수는 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값과 최소값의 중간값인, 스케쥴링 장치.And the number of the first carriers is an intermediate value between a maximum value and a minimum value of the number of carriers in the search region. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 검색된 하나 이상의 좌표값에 기초하여 상기 검색 영역을 재설정하는 단계는, Resetting the search area based on the retrieved one or more coordinate values, 상기 검색된 하나 이상의 좌표값들 중에서 가장 큰 패킷 전송 에너지를 갖는 좌표값을 선택하는 단계; 및 Selecting a coordinate value having the largest packet transmission energy among the retrieved one or more coordinate values; And 상기 선택된 좌표값의 정보 비트 전송 시간 및 캐리어의 개수를 상기 검색 영역의 정보 비트 전송 시간의 최대값 및 상기 검색 영역의 캐리어의 개수의 최대값으로 설정하는 단계를 포함하는, 스케쥴링 장치.And setting the information bit transmission time and the number of carriers of the selected coordinate value to the maximum value of the information bit transmission time of the search region and the maximum value of the number of carriers of the search region. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 스케쥴링 장치를 포함하는 이동 단말기.19. A mobile terminal comprising the scheduling device of any of claims 13-18.
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