KR101339471B1

KR101339471B1 - 적응적 변조 및 부호화 기법에 기반한 데이터 전송방법

Info

Publication number: KR101339471B1
Application number: KR1020070113291A
Authority: KR
Inventors: 최진수; 남승우; 김종민; 한종영; 조한규; 정재훈; 박형호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2013-12-10
Also published as: KR20090047235A; US20100208678A1; US8553525B2; WO2009061129A2; WO2009061129A3

Abstract

데이터 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 데이터 버스트(burst), 상기 데이터 버스트의 자원할당상태를 알려주는 서브맵(submap) 및 상기 서브맵에 대한 차등 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 알려주는 맵(Map)으로 구성된 프레임을 생성하는 단계, 및 상기 프레임을 이용하여 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. 상기 차등 AMC 레벨은 상기 서브맵에 적용되는 AMC 레벨이 변화하는 정도를 나타내는 정보이다. AMC 레벨의 전송에 사용되는 무선자원을 줄일 수 있어 고속 데이터의 전송이 가능하고, 한정된 무선자원이 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

AMC, 적응적 변조 및 코딩, 페이로드(payload), AMC level, 차등 AMC 레벨, 서브맵(submap)

Description

적응적 변조 및 부호화 기법에 기반한 데이터 전송방법{Method of Transmitting Data based on Adaptive Modulation and Coding}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적응적 변조 및 부호화 기법에 기반한 데이터 전송방법에 관한 것이다.

차세대 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표로 하여 표준화되고 있다. 무선링크의 효율적인 사용을 위해서 링크적응(link adaptation) 기법이 사용될 수 있다. 대표적인 링크 적응 기법에는 전력제어(power control) 기법과 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation and Coding; 이하 AMC) 기법이 있다. 전력제어기법은 무선 링크에 따라 전력을 제어하여 전송 품질을 유지시키는 방법으로 음성과 같이 고정된 전송률 상황에서 링크의 품질을 보장하기 위한 시스템에 효율적인 방식이다.

그러나, 멀티미디어 데이터는 서비스 종류에 따라 다양한 전송률, 다양한 전송 품질등을 요구하므로, 기존의 음성 위주의 서비스 제공과는 다른 개념의 링크 적응 기법이 요구된다. AMC 기법은 이러한 멀티미디어 데이터의 전송에 효율적인 링크 적응 기법으로, 전송 전력이 아니라 전송률을 채널 환경에 맞게 변화시키는 적응 방식이다.

AMC 기법은 채널의 특성에 따라 적절한 전송률을 결정하여 전송하므로 기본적으로 전송 전력은 고정되며 전송률은 AMC 레벨(또는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨이라고도 불리운다)에 의해 결정된다. AMC 레벨은 미리 정의된 변조 및 채널 코딩 조합에 대한 레벨이다. 예를 들어, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)의 두 가지 변조 방식과 코드율 1/3인 터보코드를 효율적으로 펑쳐링(puncturing)하여 다양한 AMC 레벨을 지원한다.

AMC 레벨은 수신 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)(또는 SIR(Signal to Interference Ratio))에 따라 결정되는데, CINR에 따라 가장 높은 효율을 보이는 레벨이 선택된다. 즉, 채널환경이 열악한 조건에서는 변조 지수가 낮은 QPSK와 강화된 채널 부호화 방식이 사용되고, 채널환경이 우수한 조건에서는 높은 변조 레벨과 낮은 채널 부호화 방식이 사용된다. AMC 기법의 지원을 위해서는 기지국이 단말의 수신 CINR에 대한 정보를 알고 있어야 한다. 단말의 수신 품질을 기지국으로 보고하기 위해 채널상태에 관한 CQI(Channel Quality Information)가 사용된다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 일반적으로 기지국은 단말에게 무선자원을 할당한다. 무선자원은 상향링크에서 상향링크 자원이 되고, 하 향링크에서 하향링크 자원이 된다. 단말에게 할당되는 무선자원은 주파수 영역 또는 시간 영역에서 분산되어 할당될 수 있다.

기지국이 하향링크 프레임(frame)을 단말로 전송함에 있어서, 기지국은 매 프레임 주기마다 프레임의 AMC 레벨을 단말로 알려줄 필요가 있다. 그런데, 단말이 고속으로 이동하는 경우를 제외하고, 채널환경은 대체적으로 급격하게 변하지 않는 경향이 있다. 이러한 경우까지 기지국이 매 프레임마다 AMC 레벨을 완전히(fully) 알려주는 것(이하 풀(full) AMC 레벨)은 한정된 무선자원하에서 불필요한 시그널링(signaling)이 될 수 있다. 특히 프레임내에 포함된 각 데이터영역 또는 제어영역간에 AMC 레벨이 상이하여, 각 영역별로 AMC 레벨을 달리 설정해야하는 경우에는 풀 AMC 레벨은 더욱더 큰 오버헤드로 작용할 수 있다.

따라서, AMC 레벨로 사용되는 무선자원의 양을 줄일 수 있는 방법이 요구된다.

본 발명의 기술적 과제는 적응적 변조 및 부호화 기법에 기반한 데이터 전송방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면 데이터 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 데이터 버스트(burst), 상기 데이터 버스트의 자원할당상태를 알려주는 서브맵(submap) 및 상기 서브맵에 대한 차등 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 알려주는 맵(Map)으로 구성된 프레임을 생성하는 단계, 및 상기 프레임을 이용하여 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. 상기 차등 AMC 레벨은 상기 서브맵에 적용되는 AMC 레벨이 변화하는 정도를 나타내는 정보이다.

본 발명의 다른 양태에 따르면 AMC 기법 기반의 통신 시스템에서 AMC 레벨을 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 AMC 레벨을 전송하는 단계, 및 상기 AMC 레벨이 변화하는 정도를 나타내는 차등 AMC 레벨을 전송하는 단계를 포함한다.

차등 AMC 레벨을 전송하면 AMC 레벨의 전송에 사용되는 무선자원을 줄일 수 있어 고속 데이터의 전송이 가능하고, 한정된 무선자원이 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정할 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 기지국(20; Base Station, BS) 및 단말(10; User Equipment, UE)을 포함한다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지 국(20)의 일부분일 수 있다.

하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 하향링크는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고, 상향링크는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용할 수 있다.

무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 또는 공지된 다른 변조 기술들과 같은 다중 접속 기법들에 기초할 수 있다. 이들 변조 기법들은 통신 시스템의 다중 사용자들로부터 수신된 신호들을 복조하여 통신 시스템의 용량을 증가시킨다. 설명을 명확히 하기 위해, 이하에서는 OFDMA 기반의 무선통신 시스템에 대하여 설명한다.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다. OFDM에 의하면, 광대역 채널의 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading) 환경에서 수신기의 복잡도를 낮추고, 부반송파간의 상이한 채널 특성을 활용하여 주파수 영역에서의 선택적 스케줄링 등을 통해 주파수 효율(spectral efficiency)을 높일 수 있다. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 OFDM을 기반으로 한 다중 접속 방식이다. OFDMA에 의하면 다중 사용자에게 상이한 부반송파를 할당함으로써 무선자원의 효율성을 높일 수 있다.

본 발명은 상향링크 전송 또는 하향링크 전송에 적용될 수 있다. 이하에서 프레임(frame)은 상향링크 전송에 있어서는 상향링크 프레임이 되고, 하향링크 전송에 있어서는 하향링크 프레임이 된다. 프레임은 상향링크 프레임과 하향링크 프레임을 포함할 수 있다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 FDD(Frequency Division Duplex)방식 또는 TDD(Time Division Duplex)방식에 모두 적용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 프레임구조는 제어영역(Control Region) 및 데이터영역(Data Region)을 포함한다.

제어영역은 제어정보만을 전송하는 영역으로, 일반적으로 제어채널에 할당된다. 데이터영역은 데이터를 전송하는 영역으로, 일반적으로 데이터채널에 할당된다. 제어채널은 제어정보를 전송하는 채널이고, 데이터채널은 사용자 데이터를 전송하는 채널이다. 제어채널과 데이터채널은 하나의 프레임으로 구성될 수 있다. 제 어정보는 사용자 데이터가 아닌 신호로 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator), 스케줄링 요청 신호 등 여러 가지 종류가 있을 수 있다.

제어영역에는 제어정보만이 실리나, 데이터영역에는 사용자 데이터와 제어정보가 함께 실릴 수 있다. 즉 단말이 제어정보만을 전송하는 경우 제어채널을 할당받아 전송하고, 단말이 데이터와 제어정보를 함께 전송하는 경우 데이터영역을 할당받아 전송할 수 있다. 예외적인 경우로 제어정보만을 전송하더라도 제어정보의 양이 많거나 제어 채널을 통해 전송하기에 적합하지 않은 제어정보인 경우에는 데이터 영역에 무선자원을 할당받아 전송할 수 있다.

제어영역은 시스템 파라미터(system parameter), 프리앰블(preamble), 레인징 영역(ranging region) 등 모든 단말에게 전송되는 제어정보를 포함할 수 있다. 또한 제어영역은 데이터영역의 자원할당상태를 알려주는 맵정보(Map Information)를 포함할 수 있다.

도 3은 프레임 구조의 다른 예를 나타낸다. 프레임은 물리적 사양에 의해 사용되는 고정된 시간 동안의 데이터 시퀀스이다. 이는 OFDMA 프레임일 수 있다.

도 3을 참조하면, 프레임은 하향링크 프레임과 상향링크 프레임을 포함한다. 시간 분할 이중(Time Division Duplex)은 상향링크와 하향링크 전송이 동일 주파수를 공유하지만 서로 다른 시간에 일어나는 방식이다. 하향링크 프레임은 상향링크 프레임보다 시간적으로 앞선다. 하향링크 프레임에서 프리앰블(preamble), FCH(Frame Control Header), DL(Downlink) MAP, UL(Uplink) MAP은 제어영역에 해당할 수 있고, 하향링크 버스트(DL burst) 영역은 데이터영역에 해당할 수 있다. 상향링크 프레임은 상향링크 버스트(UL burst) 영역을 포함한다.

상향링크 프레임과 하향링크 프레임을 구분하기 위한 보호시간(guard time)이 프레임의 중간 부분(하향링크 프레임과 상향링크 프레임 사이)과 마지막 부분(상향링크 프레임 다음)에 삽입된다. TTG(transmit/receive transition gap)는 다운링크 버스트와 계속되는(subsequent) 상향링크 버스트 사이의 갭이다. RTG(receive/transmit transition gap)는 상향링크 버스트와 계속되는 하향링크 버스트 사이의 갭이다.

프리앰블은 기지국과 단말 간의 초기 동기, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널 추정에 사용된다. FCH는 DL MAP 메시지의 길이와 DL MAP의 코딩 방식(coding scheme) 정보를 포함한다. DL MAP은 DL MAP 메시지가 전송되는 영역이다. DL MAP 메시지는 하향링크 채널의 접속을 정의한다. DL MAP 메시지는 DCD(Downlink Channel Descriptor)의 구성 변화 카운트 및 기지국 ID(identifier)를 포함한다. DCD는 현재 맵에 적용되는 하향링크 버스트 프로파일(downlink burst profile)을 기술한다. 하향링크 버스트 프로파일은 하향링크 물리 채널의 특성을 말하며, DCD는 DCD 메시지를 통해 주기적으로 기지국에 의해 전송된다. UL MAP은 UL MAP 메시지가 전송되는 영역이다. UL MAP 메시지는 상향링크 채널의 접속을 정의한다. UL MAP 메시지는 UCD(Uplink Channel Descriptor)의 구성 변화 카운트, UL MAP에 의해 정의되는 상향링크 할당의 유효 시작 시각을 포함한다. UCD는 상향링크 버스 트 프로파일(uplink burst profile)을 기술한다. 상향링크 버스트 프로파일은 상향링크 물리 채널의 특성을 말하며, UCD는 UCD 메시지를 통해 주기적으로 기지국에 의해 전송된다.

이하에서, 슬롯(slot)은 최소한의 가능한 데이터 할당 유닛으로, 시간과 서브채널(subchannel)로 정의된다. 상향링크에서 서브채널은 다수의 타일(tile)로 구성될 수 있다(construct). 서브채널은 6개의 타일로 구성되고, 상향링크에서 하나의 버스트는 3개의 OFDM 심벌과 1개의 서브채널로 구성될 수 있다. PUSC(Partial Usage of Subchannels) 순열(permutation)에 있어서, 각 타일은 3개의 OFDM 심벌 상에서 4개의 인접하는 부반송파를 포함할 수 있다. PUSC의 부반송파는 8개의 데이터 부반송파와 4개의 파일럿 부반송파를 포함할 수 있다.

선택적인(optional) PUSC 순열에 있어서, 각 타일은 3개의 OFDM 심벌 상에서 3개의 인접하는 부반송파를 포함할 수 있다. 선택적인 PUSC의 부반송파는 8개의 데이터 부반송파와 1개의 파일럿 부반송파를 포함할 수 있다. 서브채널에 포함되는 타일은 전 대역에 분산되어 배치될 수 있다. 빈(bin)은 OFDM 심벌 상에서 9개의 인접하는(contiguous) 부반송파를 포함한다. 밴드(band)는 빈의 4 행(row)의 그룹을 말한다.

상향링크 프레임의 일부에는 패스트 피드백 영역(fast feedback region)이 포함된다. 패스트 피드백 영역은 일반적인 상향링크 데이터에 비해 보다 신속한 상향링크 전송을 위해 할당되는 영역으로, CQI나 ACK/NACK 신호 등이 실릴 수 있다. 패스트 피드백 영역은 링크 프레임 어디에도 위치할 수 있으며, 반드시 도시된 위 치나 크기에 한정되지 않는다.

도 3의 프레임 구조의 UL MAP과 DL MAP은 과도한 오버헤드가 될 수 있다. 따라서 동일 또는 유사한 채널상태를 겪는 단말별로 맵을 분할하는 구조가 요구된다.

도 4는 프레임 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 도 4의 프레임 구조는 상향링크 프레임일 수도 있고, 하향링크 프레임일 수도 있다.

도 4를 참조하면, 프레임은 제어영역과 데이터영역을 포함한다. 프레임은 상향링크 프레임일 수도 있고, 하향링크 프레임일 수도 있다. 제어영역은 프리앰블, 맵정보필드(MAP Information Field) 및 적어도 하나의 서브맵을 포함한다. 도 3의 프레임 구조와 달리 DL MAP 또는 UL MAP이 맵정보필드와 복수의 서브맵(submap)으로 대체된다. 서브맵은 동일 또는 유사한 채널환경을 겪는 여러 단말들을 위한 제어정보를 포함하는 영역으로서, 각 데이터 버스트의 자원할당상태를 나타낸다.

AMC 레벨에 따라 복수의 서브맵이 존재할 수 있다. 즉, 제1 서브맵은 제1 AMC 레벨이 적용되며, 제2 서브맵은 제2 AMC 레벨이 적용될 수 있다. 서브맵이라는 용어는 제한이 아님은 물론이다.

프리앰블은 기지국과 단말 간의 초기 동기, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널 추정에 사용된다. 맵정보필드는 서브맵 메시지의 길이와 서브맵에 적용되는 변조 및 부호화 수준(AMC) 및 사이즈에 관한 제어정보를 포함한다. 맵정보필드는 맵(map) 또는 압축된 맵(Compressed MAP)이라 불릴 수 있다. 데이터영역은 복수의 데이터 버스트(Data Burst)를 포함한다.

도 5는 본 발명의 일 예에 따른 AMC 레벨의 전송방법을 나타내는 흐름도이 다.

도 5를 참조하면, 기지국은 서브맵에 적용되는 AMC 레벨을 전송한다(S100). 서브맵은 하나의 프레임에서 복수개일 수 있다. 전송되는 AMC 레벨은 풀 AMC 레벨(full AMC level)이 될 수 있다. 풀 AMC 레벨이란, 예를 들어 AMC 레벨이 16가지로 이루어진 경우, 16 가지 중 어느 하나의 AMC 레벨을 전송하는 것을 말한다. 기지국은 동일 또는 유사한 채널환경을 겪는 단말별로 모아 단말들의 제어정보를 변조 및 부호화하고, 그 AMC 레벨을 단말로 전송한다.

기지국은 제어영역에 적용되는 차등 AMC 레벨을 전송한다(S110). 차등 AMC 레벨(differential AMC level)이란 이전 프레임에서의 서브맵에 적용된 AMC 레벨이 현재 프레임에서의 서브맵에 적용된 AMC 레벨로 변화하는 정도를 나타낸다. 예를 들어 복수의 서브맵 중 제1 서브맵에 적용되는 AMC 레벨이 5이고, 다음 프레임의 전송주기에서 제1 서브맵에 적용되는 AMC 레벨이 3일 경우, 차등 AMC 레벨은 2이다. 즉, 제1 프레임 전송주기에 제1 서브맵에 적용된 AMC 레벨과 제2 프레임 전송주기에 제1 서브맵에 적용된 AMC 레벨과의 차이를 차등 AMC 레벨이라 한다. 제1 및 제2 프레임 전송주기라 표현되었으나, 이는 편의상 표현일 뿐 AMC 레벨과 차등 AMC 레벨이 반드시 주기적으로 전송되어야만 하는 것은 아니다.

단말은 AMC 레벨을 갱신한다(S120). 단말은 제1 프레임 전송주기에 AMC 레벨을 수신하고, 제2 프레임 전송주기에 차등 AMC 레벨을 수신한다. 단말은 AMC 레벨에 차등 AMC 레벨을 적용하여 AMC 레벨을 갱신한다.

단말은 상기 AMC 레벨과 상기 차등 AMC 레벨을 이용하여 서브맵을 복조 및 복호화한다(S130). 서브맵은 상술한 바와 같이, 기지국으로 하여금 동일 또는 유사한 채널환경을 겪는 단말별로 모아 제어정보를 변조 및 부호화하게 하고, 각 단말로 하여금 동일한 AMC 레벨을 적용하여 제어정보를 복조 및 복호화하도록 하는 제어영역이다. 상기 갱신된 AMC 레벨에 기초하여 서브맵을 복조 및 복호화한다.

각 서브맵별로 풀 AMC 레벨을 전송할 경우 서브맵의 수에 따라 AMC 레벨의 전송에 사용되는 무선자원이 기하급수적으로 늘어난다. 예를 들어, 하나의 프레임에서, AMC 레벨에 사용되는 비트수가 6이고 서브맵이 6개이면 6×6=36비트가 AMC 레벨의 전송에 사용된다. 이는 한정된 무선자원의 낭비이다. 반면, 차등 AMC 레벨을 전송하는데 사용되는 무선자원은 풀 AMC 레벨에 비해 적다. 예를 들어, 차등 AMC 레벨에 사용되는 비트수가 3이고 서브맵이 6개이면 3×6=18비트가 AMC 레벨의 전송에 사용된다.

도 6은 본 발명의 일 예에 따른 차등 AMC 레벨의 전송을 위한 페이로드(payload)를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 차등 AMC 레벨은 AMC 레벨이 변동되는 양인 AMC 레벨 변동량 및 상기 절대값이 양수인지 또는 음수인지를 나타내는 AMC 레벨 증감정보(AMC level up/down information)를 포함한다. AMC 레벨 변동량과 AMC 레벨 증감정보는 비트정보로 표현될 수 있다. 페이로드의 첫번째 비트는 AMC 레벨 증감정보이다. 비트정보가 1이면 AMC 레벨 변동량이 양수, 0이면 AMC 레벨 변동량이 음수를 나타낼 수 있다. 물론 이러한 설정은 바뀔 수도 있다.

페이로드의 두번째와 세번째 비트는 이전 주기에 전송된 AMC 레벨에 비해 AMC 레벨이 구체적으로 얼마만큼 증가 또는 감소되었는지를 나타내는 AMC 레벨 변동량이다. AMC 레벨 변동량은 절대값이다. 즉, AMC 레벨 변동량은 양수값만을 가진다. AMC 레벨 변동량이 양수 또는 음수인지는 AMC 레벨 증감정보에 의해 알 수 있다. AMC 레벨 변동량이 2비트로 표현되었으나, 이는 예시에 불과하다. AMC 레벨 변동량이 2비트로 표현될 경우, 0~3까지의 값을 나타낼 수 있다. 즉, 4개의 양자화된 레벨에 의해 AMC 레벨 변동량이 나타내어질 수 있다.

예를 들어, 특정 서브맵에 적용되는 AMC 레벨이 2만큼 증가되었다고 하면, 페이로드는 110이 될 수 있다. 또한 AMC 레벨이 3만큼 감소하였다고 하면, 페이로드는 011이 될 수 있다. AMC 레벨에 변동이 없을 경우, 페이로드는 100 또는 000이 될 수 있다. 이때 첫번째 비트는 무시될 수 있다.

AMC 레벨 증감정보 및 AMC 레벨 변동량이 각각 1개 비트와 2개 비트로 도시되었으나, 이는 예시에 불과할 뿐 모두 1개 비트만으로도 표현될 수 있음은 물론이다.

도 7은 본 발명의 다른 예에 따른 차등 AMC 레벨의 전송을 위한 페이로드를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 차등 AMC 레벨은 이전 주기에 전송된 AMC 레벨로부터 증가 또는 감소되는 양을 표현하는 AMC 레벨 변동량을 포함한다. 차등 AMC 레벨이 3비트로 표현되어 있으나, 차등 AMC 레벨은 3비트보다 작거나 클수도 있음은 물론이다. 표 1은 3비트의 차등 AMC 레벨로 표현가능한 레벨을 나타낸다. 이전주기의 AMC 레벨을 6이라 하자.

이전주기의 AMC 레벨	차등 AMC 레벨(페이로드 비트정보)	갱신된 AMC 레벨
6	4(111)	10
	3(110)	9
	2(101)	8
	1(100)	7
	0(011)	6
	-1(010)	5
	-2(001)	4
	-3(000)	3

표 1을 참조하면, 차등 AMC 레벨은 3비트에 의해 8개의 정수, 즉 -3(000) 내지 4(111)까지의 정수로 표현될 수 있다. 차등 AMC 레벨이 111이면 이전주기의 AMC 레벨 6은 4만큼 증가된 AMC 레벨 10으로 갱신된다. 동일한 방식으로, 차등 AMC 레벨이 011이면 AMC 레벨 6은 0만큼 증가된 AMC 레벨 6으로 유지된다. 또한 차등 AMC 레벨이 000이면 이전주기의 AMC 레벨 6은 3만큼 감소된 AMC 레벨 3으로 갱신된다.

AMC 레벨이 수 ms주기마다 전송되는 통신 시스템의 경우, 채널상태가 급변하는 경우는 매우 드물다. 즉, 갱신된 AMC 레벨은 이전에 전송된 AMC 레벨에 비해 레벨이 크게 변하지 않을 것이므로, 이러한 상황에서까지 풀 AMC 레벨을 전송하는 것은 자원의 낭비이다. 송신기가 차등 AMC 레벨을 전송하면 AMC 레벨의 전송에 사용되는 비트수를 줄일 수 있어 고속 데이터의 전송이 가능하고, 한정된 무선자원이 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

차등 AMC 레벨에 사용되는 비트수 3은 제한이 아니며 이보다 작거나 혹은 클수도 있다. 또한 비트수에 대응되는 차등 AMC 레벨도 반드시 -3 내지 4일 필요는 없고, -x 내지 -x+7까지의 어떠한 정수의 조합으로 표현될 수 있다. 예를 들어 x=5 인 경우, 차등 AMC 레벨은 -5 내지 2 중 어느 하나가 될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 예에 따른 AMC 레벨의 전송을 위한 페이로드를 나타낸다.

도 8을 참조하면 AMC 레벨의 전송을 위한 페이로드는 복수의 서브맵에 적용되는 복수의 차등 AMC 레벨을 포함한다. 즉, 제1 서브맵에는 제1 차등 AMC 레벨이 적용되고, 제2 서브맵에는 제2 차등 AMC 레벨이 적용된다. 도 5와 같은 복수의 서브맵을 포함하는 프레임에 있어서, 각 서브맵바다 AMC 레벨이 다를 수 있으므로 기지국은 각 서브맵별로 차등 AMC 레벨을 전송해 주어야 한다.

물론, 서브맵별로 차등 AMC 레벨이 적용되기 위하여는 먼저 서브맵별로 AMC 레벨 갱신의 기준이 되는 AMC 레벨이 알려져 있어야 할 것이다. 이러한 기준이 되는 AMC 레벨은 서브맵별로 다르거나 또는 같을 수도 있다. 단말은 각 서브맵별로 수신된 차등 AMC 레벨을 이용하여 각 서브맵별 AMC 레벨을 갱신할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 예에 따른 데이터 전송방법을 나타내는 순서도이다.

도 9를 참조하면, 프레임을 생성한다(S200). 프레임은 데이터 버스트, 상기 데이터 버스트의 자원할당상태를 나타내는 서브맵 및 상기 서브맵에 대한 차등 AMC 레벨을 알려주는 맵으로 구성된다. 맵의 차등 AMC 레벨은 서브맵에 적용되는 AMC 레벨이 변화하는 정도를 나타낸다. AMC 레벨이 변화를 측정하기 위한 기준은, 하나의 프레임 단위 또는 수개의 프레임 단위가 될 수 있다. 즉, AMC 레벨이 변화하면 되고 그것이 얼마만큼의 시간간격을 두고 변화하는지는 구현의 문제이다.

차등 AMC 레벨은 AMC 레벨이 변동되는 양일 수 있다. 또는 차등 AMC 레벨은 AMC 레벨이 변동되는 양의 절대값 및 상기 절대값이 양수인지 또는 음수인지를 나타내는 AMC 레벨 증감정보일 수 있다. 송신기는 차등 AMC 레벨이 적용된 AMC 레벨에 기초하여 서브맵을 변조 및 부호화한다.

서브맵은 복수일 수 있다. 서브맵이 복수일 경우, 서브맵의 개수만큼의 차등 AMC 레벨이 전송될 수 있다. 차등 AMC 레벨은 맵에 포함될 수 있다. 송신기는 이렇게 얻어진 맵, 서브맵, 및 데이터 버스트로부터 프레임을 생성한다. 프레임을 전송한다(S210). 송신기는 생성된 프레임을 전송한다. 프레임은 상향링크로 전송될 수도 있고, 하향링크로 전송될 수도 있다.

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 3은 프레임 구조의 다른 예를 나타낸다.

도 4는 프레임 구조의 또 다른 예를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 일 예에 따른 AMC 레벨의 전송방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 예에 따른 차등 AMC 레벨의 전송을 위한 페이로드를 나타낸다.

Claims

동일한 채널 상태를 가지는 복수의 단말들을 그룹화하는 단계;

프레임(frame)을 생성하되, 상기 프레임은 프리앰블(preamble), 맵(map), 서브맵(submap) 및 데이터 버스트(data burst)를 포함하고, 상기 서브맵은 상기 데이터 버스트의 자원할당상태를 알려주고, 상기 맵은 상기 서브맵에 대한 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 지시하는 단계; 및

상기 프레임을 이용하여 상기 복수의 단말들에게 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,

상기 서브맵은 상기 동일한 채널 상태를 가지는 복수의 단말들에 대한 제어 정보를 포함하는 영역이고, 상기 제어 정보는 상기 맵에 의해 지시되는 AMC 레벨을 이용하여 인코딩되고,

상기 맵은 상기 프레임에서 고정된 무선 자원을 통해 전송되며, 상기 고정된 무선 자원은 상기 프리앰블이 전송되는 상기 프레임의 첫번째 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌에 연속하는 OFDM 심벌을 포함하고,

상기 맵은 차등 AMC 레벨을 포함하되, 상기 차등 AMC 레벨은 상기 서브맵에 적용되는 AMC 레벨이 변화하는 정도를 이전 프레임의 다른 서브맵과 비교하여 나타내는 정보이고,

상기 차등 AMC 레벨은 상기 서브맵에 적용되는 변화량 값 및 AMC 레벨 증감 정보를 포함하되 상기 AMC 레벨 증감 정보는 상기 변화량 값이 양수인지 음수인지를 지시하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송방법.
제 1 항에 있어서,

상기 차등 AMC 레벨은 상기 서브맵에 적용되는 AMC 레벨이 변동되는 양을 나타내는 AMC 레벨 변동량인, 데이터 전송방법.
제 1 항에 있어서,

상기 프레임은 복수의 서브맵들을 포함하고, 상기 맵은 상기 복수의 서브맵들 각각에 대한 차등 AMC 레벨을 알려주는, 데이터 전송방법.
AMC 기법 기반의 통신 시스템에서 AMC 레벨을 전송하는 방법에 있어서,

동일한 채널 상태를 가지는 복수의 단말들을 그룹화하는 단계;

제1 전송 주기(first transmission period)에 상기 복수의 단말들에게 제1 프레임(first frame)을 전송하되, 상기 제1 프레임은 제1 데이터 버스트(first data burst), 제1 서브맵(first submap) 및 제1 맵(first map)을 포함하고 상기 제1 서브맵은 상기 제1 데이터 버스트의 자원할당상태를 알려주고 상기 제1 맵은 상기 제1 서브맵에 대한 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 지시하는 단계; 및

제2 전송 주기에 상기 복수의 단말들에게 제2 프레임을 전송하되, 상기 제2 프레임은 제2 데이터 버스트, 제2 서브맵 및 제2 맵을 포함하고 상기 제2 서브맵은 상기 제2 데이터 버스트의 자원할당상태를 알려주고 상기 제2 맵은 상기 제2 서브맵에 대한 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 지시하는 단계를 포함하되,

상기 제1 서브맵 및 상기 제2 서브맵은 상기 동일한 채널 상태를 가지는 복수의 단말들에 대한 제어 정보를 포함하는 영역들이고,

상기 제1 맵 및 상기 제2 맵은 대응하는 프레임의 고정된 무선 자원을 통해 전송되며, 상기 고정된 무선 자원은 프리앰블이 전송되는 프레임의 첫번째 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌에 연속하는 OFDM 심벌을 포함하고,

상기 제1 맵은 상기 제1 서브맵의 AMC 레벨을, 모든 AMC 레벨들 중 선택된 하나의 AMC 레벨로 알려주는 풀(full) AMC 레벨로 지시하고,

상기 제2 맵은 상기 제2 서브맵의 AMC 레벨을, 상기 제1 서브맵의 AMC 레벨과의 차이값을 나타내는 차등 AMC 레벨로 지시하며,

상기 차등 AMC 레벨은 상기 제2 서브맵에 적용되는 변화량 값 및 AMC 레벨 증감 정보를 포함하되 상기 AMC 레벨 증감 정보는 상기 변화량 값이 양수인지 음수인지를 지시하는 것을 특징으로 하는 AMC 레벨의 전송방법.
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