KR101292888B1 - Method and apparatus of orthogonal frequency division multiple access using group coding - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기지국이 복수의 이동국을 하나의 그룹으로 형성하고, 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국 각각으로 전송할 데이터를 부호화하기 위해 사용하는 코드를 합산하고, 상기 합산에 따른 길이를 가지는 코드를 이용하여 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국으로 전송할 데이터를 부호화한다. 상기 부호화된 데이터를 미리 설정된 인터리빙 패턴에 따라 인터리빙한 후 변조 및 역 고속 푸리에 변환하여 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국으로 송신한다.
직교 주파수 분할 다중 접속, 그룹 부호화, 코드
According to the present invention, a base station forms a plurality of mobile stations into a group, adds codes used for encoding data to be transmitted to each of the plurality of mobile stations forming the group, and adds a code having a length corresponding to the sum. Encodes data to be transmitted to a plurality of mobile stations that form one group. The interleaved coded data is interleaved according to a predetermined interleaving pattern, and then modulated and inverse fast Fourier transformed to be transmitted to a plurality of mobile stations forming the one group.
Orthogonal Frequency Division Multiple Access, Group Coding, Code
Description
도 1은 종래의 OFDMA 방식을 사용하는 송신단 구조를 개략적으로 도시한 도면;1 is a view schematically showing a structure of a transmitting end using a conventional OFDMA scheme;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 그룹 부호화를 적용한 송신단 구조를 개략적으로 도시한 도면;2 is a diagram schematically illustrating a structure of a transmitter using group coding according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 그룹 부호화가 적용된 신호를 수신하는 수신단 구조를 개략적으로 도시한 도면;3 is a diagram schematically illustrating a receiving end structure for receiving a signal to which group coding is applied according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국들에게 1/2 부호화 율, QPSK 변조, 동일한 자원을 할당하였을 경우 이득 결과를 도시한 그래프;4 is a graph showing a gain result when the 1/2 coding rate, the QPSK modulation, and the same resource are allocated to mobile stations according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 그룹 편성 과정을 도시한 흐름도;5 is a flowchart illustrating a group organization process of a mobile station according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상호 이득을 얻기 위한 그룹핑 행렬을 나타낸 도면;6 illustrates a grouping matrix for obtaining mutual gains according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 할당 방안을 나타낸 도면.7 is a diagram illustrating a service allocation method according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직교 주파수 분할 다중 접속 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'라 칭함)을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system, and more particularly, to an apparatus and method for Orthogonal Frequency Division Multiple Access (hereinafter referred to as 'OFDMA').
일반적으로 통신 시스템에서는 한정된 주파수, 시간, 공간 자원을 다수의 이동국들에게 효과적으로 분배하기 위해 다중화 방식을 고려하고 있다. 상기 통신 시스템에서 다중화 방식을 사용함에 따라 이동국은 만족할 만한 서비스 품질 (QoS: Quality of Service)을 제공받을 수 있게 된다.In general, a communication system considers a multiplexing scheme to effectively distribute limited frequency, time, and spatial resources to multiple mobile stations. As the multiplexing scheme is used in the communication system, the mobile station can be provided with a satisfactory quality of service (QoS).
근래에는 차세대 이동 통신 시스템에서 OFDMA 방식이 사용되고 있다. 상기 OFDMA 방식은 이동국의 데이터 전송률에 따라 서브-캐리어 (sub-carrier)를 할당한다.Recently, the OFDMA method is used in the next generation mobile communication system. The OFDMA scheme allocates a sub-carrier according to the data rate of the mobile station.
도 1은 종래 통신 시스템에서 OFDMA 방식을 사용하는 송신단 구조를 개략적으로 보이고 있다.1 schematically shows a structure of a transmitter using an OFDMA scheme in a conventional communication system.
도 1을 참조하면, 송신단은 다수 사용자(user)들에게 송신할 데이터들을 가진다. 상기 데이터들의 종류는 각 사용자 별로 동일하거나 상이할 수 있다. 각각의 사용자 데이터들은 부호화기들(110, 120, 130 및 140)로 입력된다. 상기 각 부호화기들(110, 120, 130 및 140)은 입력된 데이터를 미리 설정된 부호화 율을 적용하여 부호화 하고, 인터리버들(112, 122, 132 및 142)로 출력한다. 상기 인터리버들(112, 122, 132 및 142)은 미리 설정된 인터리빙 패턴에 에 의해 부호화된 데이터들을 인터리빙한 후 변조기들(114, 124, 134 및 144)로 출력한다. 상기 변조기들(114, 124, 134 및 144)은 인터리빙된 데이터들에 대해 미리 설정된 변조 방식을 적용하여 변조한 후 역 고속 푸리에 변환 (Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭함)기(150)로 출력한다. 상기 IFFT기(150)는 주파수 영역의 신호를 시간 영역의 신호로 변환한 후 출력한다.Referring to FIG. 1, the transmitting end has data to transmit to multiple users. Types of the data may be the same or different for each user. Respective user data are input to the
상기 OFDMA 방식을 포함한 다중화 방식은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다.The multiplexing scheme including the OFDMA scheme has the following problems.
첫 번째로, 한 명의 사용자가 한 개의 코드를 할당 받아야 하며, 데이터 프레임 또는 청크(chunk) 크기보다 긴 길이를 가지는 코드를 할당 받을 수 없다. 하지만 샤논(Shannon)의 이론에 의하면, 코드 성능은 코드 길이에 비례한다. 차세대 이동 통신 시스템은 패킷(packet)을 기반으로 신호를 송신하기 때문에 한정된 데이터 프레임 크기는 코드 길이를 제한하게 되며, 이는 시스템 성능 향상에 부정적인 결과를 가져온다.First, one user must be assigned one code, and cannot be assigned a code that is longer than the data frame or chunk size. However, according to Shannon's theory, code performance is proportional to code length. Since next generation mobile communication systems transmit signals based on packets, a limited data frame size limits the code length, which has a negative effect on system performance.
두 번째로, 시스템에서 자원 할당은 적응적 변조 및 부호화 (Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭함) 방식, 서브 채널, 전력 할당 등을 통해 수행된다. 이동국의 수, 셀 가장자리에서의 간섭 문제, QoS 만족을 위해서는 효율적인 스케줄링 및 자원 할당이 요구된다. 하지만 상기와 같은 효율적인 스케줄링 및 자원 할당은 한정된 무선 자원 및 코드 길이의 제약으로 인해 그 구현이 어렵다.Second, resource allocation in the system is performed through adaptive modulation and coding (AMC), subchannels, power allocation, and the like. Efficient scheduling and resource allocation are required for the number of mobile stations, interference problems at the cell edge, and QoS satisfaction. However, such efficient scheduling and resource allocation is difficult to implement due to limited radio resources and code length constraints.
세 번째로, 다중화 방식을 사용하게 되면 인접 셀로부터의 간섭으로 인해 시스템 전체 성능이 저하될 수 있다.Third, the multiplexing scheme can degrade the overall system performance due to interference from adjacent cells.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 그룹 부호화를 이용한 다중화 방식을 적용하여 시스템 전체 성능을 향상시키는 장치 및 방법을 제공함에 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for improving overall system performance by applying a multiplexing method using group coding.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 무선 통신 시스템의 기지국에서 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 이용하여 신호를 송신하는 방법은, 복수의 이동국을 하나의 그룹으로 형성하는 과정과, 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국 각각으로 전송할 데이터를 부호화하기 위해 할당된 코드들의 길이를 합산하고, 상기 합산에 따른 길이를 가지는 코드를 이용하여 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국 각각으로 전송할 데이터에 대한 그룹 부호화를 수행하는 과정과, 미리 설정된 인터리빙 패턴을 기반으로 상기 그룹 부호화된 데이터에 대해 인터리빙을 수행하여 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국 각각에 대응하여 부호화된 데이터를 재분배하는 과정과, 상기 재분배된 신호 각각을 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국 별로 지정된 변조방식에 의해 변조하는 과정과, 상기 변조된 신호들을 역 고속 푸리에 변환하여 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국으로 송신하는 과정을 포함한다.A method for transmitting a signal using an orthogonal frequency division multiple access scheme in a base station of a wireless communication system for achieving the above object includes the steps of forming a plurality of mobile stations into one group, and forming the one group. Summing the lengths of the allocated codes for encoding data to be transmitted to each of the plurality of mobile stations, and group-coding the data to be transmitted to each of the plurality of mobile stations forming the one group by using codes having the length corresponding to the summation. And redistributing coded data corresponding to each of the plurality of mobile stations that form the one group by interleaving the group coded data based on a preset interleaving pattern. A plurality of movements forming each of the signals into one group And a step of modulating by a modulation scheme designated for each station, and transmitting the modulated signals to a plurality of mobile stations forming the one group by performing inverse fast Fourier transform.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 무선 통신 시스템에서 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 이용하여 신호를 송신하는 장치는, 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국 각각으로 전송할 데이터를 부호화하기 위해 할당된 코드들의 길이를 합산하고, 상기 합산에 따른 길이를 가지는 코드를 이용하여 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국 각각으로 전송할 데이터에 대한 그룹 부호화를 수행하는 부호화기와, 미리 설정된 인터리빙 패턴에 따라 상기 그룹 부호화된 데이터에 대해 인터리빙을 수행하여 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국 각각에 대응하여 부호화된 데이터를 재분배하는 인터리버와, 상기 인터리버에 의해 재분배된 신호 각각을 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국 별로 지정된 변조방식에 의해 변조하는 변조기와, 상기 변조된 신호들을 역 고속 푸리에 변환하여 상기 하나의 그룹을 형성하는 복수의 이동국으로 송신하는 역 고속 푸리에 변환기를 포함한다.In an apparatus for transmitting a signal using an orthogonal frequency division multiple access scheme in a wireless communication system for achieving the above object, the apparatus for transmitting signals to each of a plurality of mobile stations forming a group includes An encoder for performing group encoding on data to be transmitted to each of a plurality of mobile stations that form the one group using a code having a length corresponding to the summation, and the group encoding according to a preset interleaving pattern An interleaver for redistributing the coded data corresponding to each of the plurality of mobile stations forming the one group by interleaving the data, and for each of the plurality of mobile stations forming the one group of the signals redistributed by the interleaver. Modulated by the specified modulation method Group, a inverse fast Fourier transform to be transmitted by the modulation signal inverse fast Fourier transform to a plurality of mobile stations to form the single group.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 무선 통신 시스템의 이동국에서 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 이용하여 신호를 수신하는 방법은, 기지국으로부터 그룹 식별자가 포함된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 고속 푸리에 변환하여 미리 설정된 크기를 가지는 복수의 단위 신호들로 변환하는 과정과, 상기 고속 푸리에 변환에 의한 복수의 단위 신호들 각각을 그룹 식별자 별로 미리 설정된 서로 다른 복조 방식으로 복조하는 과정과, 상기 그룹 식별자 별로 서로 다른 복조 방식에 의해 복조가 이루어진 단위 신호들을 입력으로 하고, 상기 입력된 단위 신호들을 상기 기지국으로부터 수신한 그룹 식별자를 사용하여 동일 그룹 식별자를 가지는 단위 신호들을 하나로 분류하여 출력하는 과정과, 상기 그룹 식별자 각각에 대응하여 하나로 분류된 단위 신호들을 독립적으로 디인터리빙하는 과정과, 그룹 식별자 별로 부여된 길이를 가지는 코드를 사용하여 상기 독립적으로 디인터리빙이 이루어진 신호에 대한 그룹 복호화를 수행하여 상기 동일 그룹 식별자가 부여된 사용자들 각각에 대한 데이터를 출력하는 과정을 포함한다.A method for receiving a signal using an orthogonal frequency division multiple access scheme in a mobile station of a wireless communication system for achieving the above object, receives a signal containing a group identifier from a base station, and the received signal is a fast Fourier Converting the plurality of unit signals having a predetermined size into a plurality of unit signals; demodulating each of the plurality of unit signals by the fast Fourier transform by a different demodulation scheme for each group identifier; and for each group identifier Demodulating unit signals by different demodulation methods, and classifying and outputting the input unit signals into unit signals having the same group identifier by using the group identifier received from the base station; Split into one corresponding to each identifier Deinterleaving the decoded unit signals independently, and performing a group decoding on the independently deinterleaved signal using a code having a length assigned to each group identifier to each user to which the same group identifier is assigned. The process of outputting data about the data is included.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 무선 통신 시스템에서 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 이용하여 신호를 수신하는 이동국은, 무선 통신 시스템에서 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 이용하여 신호를 수신하는 이동국은, 기지국으로부터 그룹 식별자가 포함된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 고속 푸리에 변환하여 미리 설정된 크기를 가지는 복수의 단위 신호들로 변환하는 고속 푸리에 변환기와, 상기 고속 푸리에 변환에 의한 복수의 단위 신호들 각각을 그룹 식별자 별로 미리 설정된 서로 다른 복조 방식으로 복조하는 복조기와, 상기 그룹 식별자 별로 서로 다른 복조 방식에 의해 복조가 이루어진 단위 신호들을 입력으로 하고, 상기 입력된 단위 신호들을 상기 기지국으로부터 수신한 그룹 식별자를 사용하여 동일 그룹 식별자를 가지는 단위 신호들을 하나로 분류하여 출력하는 그룹 식별기와, 상기 그룹 식별기 각각에 대응하여 하나로 분류된 단위 신호들에 대한 디인터리빙을 독립적으로 수행하는 디인터리버와, 그룹 식별자 별로 부여된 길이를 가지는 코드를 사용하여 상기 독립적으로 디인터리빙이 이루어진 신호에 대한 그룹 복호화를 수행하여 상기 동일 그룹 식별자가 부여된 사용자들 각각에 대한 데이터를 출력하는 복호기를 포함한다.A mobile station for receiving a signal using an orthogonal frequency division multiple access scheme in a wireless communication system for achieving the above object is a base station for receiving a signal using an orthogonal frequency division multiple access scheme in a wireless communication system. A fast Fourier transformer for receiving a signal including a group identifier from the plurality of signals, fast Fourier transforming the received signal into a plurality of unit signals having a predetermined size, and a plurality of unit signals by the fast Fourier transform A demodulator for demodulating different demodulation schemes for each group identifier, and demodulating unit signals according to different demodulation schemes for each group identifier, and receiving a group identifier received from the base station. Using the same group identifier A group identifier for classifying and outputting unit signals having one unit, a deinterleaver independently performing deinterleaving for unit signals classified as one corresponding to each of the group identifiers, and a code having a length assigned to each group identifier And a decoder to decode the independently deinterleaved signal and output data for each of the users to which the same group identifier is assigned.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the operation of the present invention are described, and other background techniques are omitted so as not to disturb the gist of the present invention.
본 발명은 적어도 하나의 이동국을 그룹핑(grouping)하여 그룹을 형성하고, 상기 형성된 그룹에 길이가 긴 코드를 할당하여 그룹 부호화를 수행하는 장치 및 방법을 제안한다. 여기서, 상기 코드의 길이는 그룹으로 형성되기 전 이동국 각각이 원래 사용하여야 할 코드 길이를 합한 길이와 동일하다. The present invention proposes an apparatus and method for grouping at least one mobile station to form a group, and assigning a long code to the formed group to perform group coding. Here, the length of the code is equal to the sum of the lengths of the codes originally used by each of the mobile stations before being formed into groups.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 그룹 부호화를 적용한 송신단 구조를 개략적으로 보이고 있다.2 schematically illustrates a structure of a transmitter using group coding according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 다수의 사용자 데이터 각각은 부호화기(210, 220)로 입력된다. 일 예로 도 2에서는 사용자 1 및 사용자 2의 데이터가 그룹화 되어 제1 부호화기(210)로 입력되고, 사용자 3 및 사용자 4의 데이터가 그룹화 되어 제2 부호화기(220)로 입력된다.Referring to FIG. 2, each of the plurality of user data is input to the
따라서 상기 제1 부호화기(210)는 미리 설정된 코드를 적용하여 입력된 데이터에 대한 부호화를 수행한 후 제1 인터리버(212)로 출력한다. 상기 제2 부호화기(220)는 미리 설정된 코드를 적용하여 입력된 데이터에 대한 부호화를 수행한 후 제2 인터리버(222)로 출력한다. 도 2에서는 1/2 코드를 사용하여 부호화를 수행하는 것으로 가정한다.Accordingly, the
상기 인터리버들(212, 222) 각각은 소정의 인터리빙 패턴에 따라 부호화 된 데이터를 인터리빙한 후 서로 다른 변조 레벨을 지원하는 변조기들(214, 216, 224 및 226)로 출력한다. 여기서, 상기 인터리버들(212, 222)로부터 출력되는 신호는 각 사용자에 상응하는 변조기들로 재분배된다.Each of the
이때 상기 재분배는 각 사용자 서비스 형태에 따른 요구 데이터 율을 고려하여 사용자 순서에 의해 이루어진다. 이렇게 재분배된 데이터에는 다른 사용자의 데이터도 섞여있게 된다. 따라서 부호화 율이 변경되면 자동적으로 변조 레벨도 변경해 주어야 한다.In this case, the redistribution is performed by the user order in consideration of the required data rate according to each user service type. This redistributed data will also contain data from other users. Therefore, if the coding rate is changed, the modulation level should be changed automatically.
각각의 변조기들(214, 216, 224 및 226)로부터 출력된 변조 신호는 IFFT기(230)로 입력된다. 여기서, 상기 변조기들(214, 216, 224 및 226)로부터 출력된 변조 신호는 미리 설정된 크기만큼 분할되어 상기 IFFT기(230)로 입력된다. 상기 IFFT기(230)는 입력된 신호들을 주파수 영역에서 시간 영역의 신호들로 변환하여 출력한다.The modulated signal output from each of the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 그룹 부호화가 적용된 신호를 수신하는 수신단 구조를 개략적으로 보이고 있다.3 is a schematic view of a receiver structure for receiving a signal to which group coding is applied according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 수신단은 송신단에 역 대응되는 장치들로 이루어져 있으며, 신호도 상기 송신단의 역순으로 처리된다. 상기 수신단의 구조 및 신호 처리에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만 상기 수신단에는 상기 송신단으로부터 수신한 그룹 식별자 (GID: Group IDentifier)를 이용하여 사용자들의 그룹을 식별하는 그룹 식별기(300)가 추가적으로 구성되어 있다. 상기 그룹 식별기(300)는 그룹 식별자를 이용해 사용자를 식별한 후 해당 그룹 사용자들의 복조된 데이터를 사용자 순서대로 정렬하여 단일 코드 블록을 생성한다. 여기서, 단일 코드 블록이라 함은, 송신단에서 미리 설정된 크기로 송신된 신호들을 상기 수신단이 동일한 그룹 식별자를 가지는 청크들을 모아 복호하기 위해 사용되는 코드 블록을 의미한다.Referring to FIG. 3, the receiving end is composed of devices corresponding to the transmitting end, and the signal is processed in the reverse order of the transmitting end. Detailed description of the structure and signal processing of the receiving end will be omitted. However, the receiver further includes a
그러면 부가 백색 가우시안 잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise) 채널 및 사용자 선택적 페이딩(fading) 채널 각각에 본 발명에 따른 그룹 부호화 다중화 방안을 적용하는 것을 설명하기로 한다.Next, the application of the group coding multiplexing method according to the present invention will be described in each of an additive white Gaussian noise (AWGN) channel and a user selective fading channel.
먼저 AWGN 채널에서의 본 발명에 따른 다중화 방법을 설명한다.First, the multiplexing method according to the present invention in the AWGN channel will be described.
임의의 이동국의 채널이 AWGN이면, 상기 임의의 이동국의 수신 프레임 에러 율 (Frame Error Rate)은 도 4와 같은 형태를 가진다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 이동국들에게 1/2 부호화 율, QPSK 변조, 동일한 자원을 할당하였을 경우에 얻어지는 이득 결과의 일 예를 보이고 있다.If the channel of any mobile station is AWGN, the received frame error rate of the mobile station has the form as shown in FIG. FIG. 4 shows an example of a gain result obtained by assigning 1/2 coding rate, QPSK modulation, and the same resource to mobile stations according to an embodiment of the present invention.
하나의 그룹에 포함된 이동국의 수가 많을수록 임의의 이동국의 이득도 커진다. 또한 동일 그룹에 편성된 다른 이동국 역시 성능 이득을 얻게 된다. 각 그룹에 많은 이동국을 포함시킬수록 성능 이득은 높아지지만, 어느 정도에 이르러서는 saturation 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 한 그룹당 이동국 수를 무작정 증가시키기 보다는 성능 대비 복잡도 분석을 통해 한계 값을 미리 규정하여야 한다.The larger the number of mobile stations included in one group, the greater the gain of any mobile station. In addition, other mobile stations in the same group also gain performance. Inclusion of more mobile stations in each group results in higher performance gains, but to some extent saturation may occur. Therefore, rather than randomly increasing the number of mobile stations per group, the threshold value should be defined in advance through complexity analysis.
다음으로, 사용자 선택적 페이딩 채널에서의 본 발명에 따른 다중화 방법을 설명한다.Next, a multiplexing method according to the present invention in a user selective fading channel will be described.
사용자 선택적 페이딩 채널에서는 그룹에 속할 이동국들을 무작위로 결정하게 되면, 성능 저하를 초래할 수 있다. 그 이유는 채널 상태가 열악한 이동국으로 인해 채널 상태가 양호한 이동국이 영향을 받아 그룹의 평균 채널 상태가 열악해질 수 있다. 이러한 경우에 그룹 복호화를 수행하게 되면, FER 열화가 발생하게 된다. 이는 결국 코딩 이득보다 그룹화에 따른 성능 열화가 커지게 되어 전체적인 성능 열화가 발생한다. 따라서, 이동국들의 그룹 편성은 성능 향상 측면에서 중요한 문제이다. In a user-selective fading channel, randomly determining the mobile stations to belong to a group may cause performance degradation. The reason is that the mobile station having a poor channel condition may be affected by the mobile station having a good channel condition, resulting in a poor average channel condition of the group. In this case, if group decoding is performed, FER degradation occurs. As a result, performance degradation due to grouping becomes larger than coding gain, resulting in overall performance degradation. Therefore, grouping of mobile stations is an important problem in terms of performance improvement.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 그룹 편성 과정을 보이고 있다. 도 5에 의해 설명될 그룹 편성은 사용자 선택적 페이딩 채널에서 바람직하게 적용할 수 있다. 뿐만 아니라 AWGN 채널에 적용하여도 좋은 성능을 나타낼 수 있다.5 illustrates a group organization process of a mobile station according to an embodiment of the present invention. The grouping described by FIG. 5 may be preferably applied in a user selective fading channel. In addition, it can show good performance when applied to AWGN channel.
도 5를 참조하면, 502단계에서 기지국은 모든 이동국들에게 미리 설정된 초기 MCS (Modulation and Coding Scheme) 레벨을 할당하고 504단계로 진행한다. 상기 504단계에서 상기 기지국은 상기 모든 이동국들의 채널 상태 정보를 이용하여 각 이동국의 BER (Bit Error Rate)을 측정하고 506단계로 진행한다. Referring to FIG. 5, in
상기 506단계에서 상기 기지국은 상기 측정된 BER을 고려하여 할당된 초기 MCS 레벨이 각 이동국의 QoS를 만족시킬 수 있는지를 판단한다. 만약 모든 이동국들의 QoS를 만족시킬 수 있는 경우, 508단계에서 그룹 식별자(GID)를 생성하여 이동국들에게 알려준다. 하지만 일부 이동국으로 인해 그룹에 속한 모든 이동국들의 QoS를 만족시킬 수 없는 경우, 상기 일부 이동국은 다른 그룹에 재편성되어야 한다. In
따라서 510단계에서 상기 기지국은 상기 QoS를 만족시키지 못하는 일부 이동국에 대해 MCS 레벨을 재할당 한 후 504단계부터 다시 수행한다. 상술한 바와 같은 절차를 반복하여도 특정 이동국이 그룹에 포함될 수 없는 경우, 상기 이동국은 그룹에 속하지 못한 이동국으로 결정된다. 이 때 상기 그룹에 속하지 못한 이동국의 그룹 식별자는 0으로 설정할 수 있다.Therefore, in
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상호 이득을 얻기 위한 그룹핑 행렬을 보이고 있다.6 illustrates a grouping matrix for obtaining mutual gains according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 기지국은 모든 이동국들의 채널 상태 정보를 수집하여 그룹의 평균 채널 상태가 이동국들 중 가장 채널 상태가 열악한 이동국의 QoS를 만족하도록 스케줄링을 수행하여야 한다. 본 발명에서와 같이 이동국들을 그룹에 포함시키게 되면, 긴 길이를 가지는 코드를 사용하여 채널 부호화를 수행할 수 있게 되어 코딩 이득이 발생한다. 도 6에서는 상기 기지국이 상호간의 이득 (즉, BER 성능 이득 및 데이터 전송 율(data rate) 이득)을 얻기 위해 MCS 레벨, 이동국 그룹, 이동국 청크를 재 선택하여 타깃 QoS를 만족시킬 수 있는 방안을 나타내었다.Referring to FIG. 6, the base station collects channel state information of all mobile stations and performs scheduling so that the average channel state of the group satisfies the QoS of the mobile station having the worst channel state among the mobile stations. When the mobile stations are included in the group as in the present invention, channel coding can be performed using a code having a long length, thereby generating a coding gain. FIG. 6 illustrates a scheme in which the base stations can re-select an MCS level, a mobile station group, and a mobile station chunk to satisfy target QoS in order to obtain mutual gains (that is, BER performance gain and data rate gain). It was.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 할당 방안을 보이고 있다.7 illustrates a service allocation method according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 기지국은 시스템에서 사용 가능한 자원들의 정보, 즉 청크 정보, 채널 상태 정보 및 MCS 레벨 정보들을 룩 업 테이블 (LUT: Look Up Table) 형태로 처리하면, BER 성능과 데이터 전송률 정보가 출력된다. 상기 출력된 정보를 이용하여 각 이동국 별로 할당 가능한 서비스 종류를 나타내는 서비스 맵을 생성한다. 상기 기지국은 이렇게 생성된 서비스 맵에서 한 그룹에 속한 모든 이동국들이 요구하는 서비스를 만족시킬 수 있는 조합을 최종적으로 선택하게 되면, 그룹 식별자가 생성되고 스케줄링 및 자원 할당 과정이 종료된다.Referring to FIG. 7, when a base station processes information of resources available in a system, that is, chunk information, channel state information, and MCS level information in the form of a look up table (LUT), BER performance and data rate information may be obtained. Is output. A service map indicating a service type assignable to each mobile station is generated using the output information. When the base station finally selects a combination that can satisfy the services required by all mobile stations belonging to one group in the generated service map, a group identifier is generated and the scheduling and resource allocation process ends.
만약 서비스 맵에 나타난 서비스 종류가 이동국의 요구 사항을 만족시키지 못하거나, 다른 이동국과의 스케줄링 충돌이 발생하게 되면, 그룹 편성이 실패하게 된다. 이러한 경우에는 기존의 OFDMA 방식의 스케줄링을 수행하여 요구 사항을 만족시켜 주지 못한 이동국 혹은 충돌이 발생한 이동국들에 대해 그룹을 재편성 해주어야 한다.If the service type indicated in the service map does not satisfy the requirements of the mobile station, or if a scheduling conflict occurs with another mobile station, group formation will fail. In this case, it is necessary to reorganize the group for the mobile stations that do not satisfy the requirements by performing the conventional OFDMA scheme scheduling or for the mobile stations in which the collision occurs.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. In the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, and equivalents thereof.
상술한 바와 같이, 본 발명은 이동국들을 그룹화하고, 그룹화 된 이동국들에게 긴 길이를 가지는 코드를 사용하여 채널 부호화함으로써, 시스템 전체 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 존재한다. 또한 복호화를 위하여 그룹 식별자 정보만이 추가적으로 필요하므로, 시스템 오버헤드를 최소화 하면서 시스템 전체 성능을 향상시키는 이점이 존재한다.As described above, the present invention has the advantage of improving the overall system performance by grouping the mobile stations and channel coding the grouped mobile stations using codes having a long length. In addition, since only group identifier information is additionally required for decryption, there is an advantage of improving overall system performance while minimizing system overhead.
Claims (6)
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2006
- 2006-10-25 KR KR1020060104196A patent/KR101292888B1/en active IP Right Grant
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