KR102134029B1 - 신호의 압축 및 전력을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

신호의 압축 및 전력을 제어하는 방법 및 장치를 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 파일럿 신호와 데이터 신호의 전송을 제어하는 방법에 있어서, 상기 데이터 신호의 길이와 상기 파일럿 신호와 상기 데이터 신호의 임의의 송신 전력을 이용해 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산을 결정하는 과정과, 상기 결정된 오차의 분산을 전송하는 과정과, 상기 결정된 오차를 만족하는 압축 방식으로 압축된 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호를 수신하는 과정을 포함하는 방법을 제공한다.

Description

신호의 압축 및 전력을 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING POWER AND COMPRESSION OF SIGNAL}
본 발명은 C-RAN에서 최적으로 신호를 전송하기 위한 신호의 압축 정도 및 송신 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
더 빠른 전송속도, 더 넓은 서비스 영역, 더 향상된 사용자 서비스 품질을 제공하기 위한 이동통신 사업자들의 경쟁이 치열해지고 있다. 이를 해결하기 위한 한가지 방안으로 소형셀을 기반으로 하는 이동통신 네트워크 구조가 제안되었다. 소형셀을 기반으로 하는 이동통신 네트워크의 경우 무선 서비스 영역의 확장뿐만 아니라 설치도 용이하다.
소형셀 기반의 이동통신 네트워크가 보편화 되면서, 기지국의 구조도 변하고 있다. 기존의 기지국은 하나의 장치에서 신호를 송수신하는 안테나를 비롯하여, 신호를 변복조하는 물리계층 등을 포함하여 단말과 MME(Mobility Management Entity) 및 게이트웨이를 연결하기 위한 모든 기능들을 수행했다. 하지만, 소형셀 기반의 이동통신 네트워크에서는 보다 많은 기지국이 필요하게 되어 각 기지국이 모든 기능을 수행하는 것은 비용 측면이나 유지보수 측면에서 비효율적이다. 이에 기지국을 효율적으로 구성하기 위해 Centralized/Cloud-RAN (radio access network)이 제안되었다.
도 1은 C-RAN의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, C-RAN은 중앙 처리부(Central Unit, 이하 'CU')(111)와 분산 처리부(Distributed Unit, 이하 'DU')(또는 BBU (BaseBand Unit))(113)로 나뉘고, CU(111)와 DU(113) 사이는 프론트홀(fronthaul)(115)을 이용해 연결되도록 구성되어 있다. 기존에는 CU와 DU가 하나의 장치인 기지국(101)으로 구성되었다.
여기서, CU와 DU를 어떤 기준으로 나누는가에 따라 장단점이 달라질 수 있다. 예를 들면, DU는 간단한 기능만 수행하도록 구성하여 다수의 DU를 설치하더라도 비용을 적게 하며, CU는 복잡한 기능을 처리하고, 여러 개의 DU를 BBU pool 형태로 구성하여 쉽게 유지 관리할 수 있다. 기존 4G 이동통신 네트워크에서는 DU가 아날로그 RF 신호를 처리하고, CU가 digital baseband와 관련된 모든 기능을 수행했다. 여기서, 이와 같은 기능을 갖는 CU와 DU를 연결하는 프론트홀을 CPRI (Common Public Radio Interface)라고 한다. 그런데 5G 이동통신 네트워크에서는 요구되는 데이터 전송률이 증가함에 따라 신호의 대역폭 및 안테나 개수가 증가하고, 따라서 프론트홀에 요구되는 전송률도 증가하고 있다.
본 실시예는, 데이터 신호와 파일럿 신호를 프론트홀을 이용해 전송할 때 이들 신호의 압축 정도와 송신 전력을 최적화하여 전송률을 높이는 방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 파일럿 신호와 데이터 신호의 전송을 제어하는 방법에 있어서, 상기 데이터 신호의 길이와 상기 파일럿 신호와 상기 데이터 신호의 임의의 송신 전력을 이용해 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산을 결정하는 과정과, 상기 결정된 오차의 분산을 전송하는 과정, 및 상기 결정된 오차를 만족하는 압축 방식으로 압축된 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호를 수신하는 과정을 포함하는 방법을 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 파일럿 신호와 데이터 신호의 전송을 제어하는 장치에 있어서, 상기 데이터 신호의 길이와 상기 파일럿 신호와 상기 데이터 신호의 임의의 송신 전력을 이용해 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산을 결정하는 제어부와, 상기 결정된 오차의 분산을 전송하고, 상기 결정된 오차를 만족하는 압축 방식으로 압축된 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호를 수신하는 송수신부를 포함하는 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 전송률을 최대화하기 위해 파일럿 신호와 데이터 신호의 압축을 최적화할 수 있다. 또한, 파일럿 신호와 데이터 신호의 송신 전력을 최적화하여 전송률을 최대화할 수 있다. 즉, 파일럿 신호와 데이터 신호의 압축 정도와 송신 전력을 최적화함으로써 상향링크의 전송률을 최대화할 수 있다.
도 1은 C-RAN의 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 개시에 따른 CU와 DU의 경계를 나타낸 도면,
도 3은 DU에서 전송하려는 신호의 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 데이터 신호와 파일럿 신호의 최적의 송신 전력을 구하는 순서도를 나타낸 도면,
도 5는 본 개시의 일 실시예에서 ω가 0.9일 때, Nd에 따른 데이터 신호의 송신 전력에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면,
도 6은 본 개시의 일 실시예에서 ω가 0.9일 때, Nd와 반복횟수에 따른 데이터 신호의 송신 전력과 압축과 복원 과정에서 발생하는 오차의 분산에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면,
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 DU가 파일럿 신호와 데이터 신호의 전송을 제어하는 순서도를 나타낸 도면,
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 DU의 구성도를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
5G 이동통신 네트워크에서는 상향링크의 전송률은 높이기 위해 물리계층의 digital baseband 기능 블록들 사이를 프론트홀을 이용해 연결하는 다양한 방식들이 거론되고 있다. 즉, 4G 이동통신 네트워크에서의 CU의 일부 기능을 DU가 수행하는 방식들이 논의되고 있다. 이때 CU의 어떤 기능까지 DU가 수행하는지에 따라 장단점들이 달라질 수 있다. 예를 들면, 상기 방식들 중 하나인 eCPRI(enhanced CPRI)의 경우, 상향링크에서 FFT (Fast Fourier Transform)와 resource demapping 이후 데이터 신호와 파일럿 신호를 구분하여 DU에서 CU로 전송하는 것을 제안하고 있다. 이때, 프론트홀의 전송률의 부담을 줄이기 위해 DU에서 CU로 전송할 신호를 압축하는 것도 고려되고 있다. 이와 같은 구조에서는 파일럿 신호 및 데이터 신호의 압축 정도에 따라 프론트홀의 전송량 및 상향링크 전송률이 달라질 수 있다. 더불어 상향링크에서 데이터 신호와 파일럿 신호의 송신 전력을 CU에서 제어할 수 있을 경우 전력 제어까지도 고려할 수 있다.
도 2는 본 개시에 따른 CU와 DU의 경계를 나타낸 도면이다.
도 2에서는 CU와 DU의 경계를 나타내기 위해 RF계층(205), 물리계층(203), 및 MAC계층(201)을 제외한 다른 구성은 생략한다. 참고로, 4G 이동통신 네트워크에서의 CU와 DU의 경계는 도 2에서 'E'(211)이다.
CU와 DU는 상향링크와 하향링크에서 반드시 상응하도록 나뉠 필요는 없다. 예를 들면, CU와 DU는 상향링크의 경우 resource element demapping(221) 이후(241) 나뉠 수 있으나, 하향링크의 경우 resource element mapping(231) 이전(243)이 아닌 scrambling(233) 이후(245)에서 나뉠 수 있다.
본 개시에서는 상향링크만을 고려하며 resource element demapping(221) 이후 채널 추정(223) 이전에서 CU와 DU를 나누며, 이는 DU에서 파일럿 신호와 데이터 신호를 구분하여 프론트홀을 이용해 CU로 전송하는 구조가 될 수 있다. DU에서 CU로 데이터 신호와 파일럿 신호를 전송할 때 압축하여 전송하는 것이 전송률을 높이는데 있어 효율적이다. 압축하는 방식으로는 양자화 방식, 신호 사이의 상관 관계를 이용하는 방식 등 다양한 방식이 이용될 수 있다. 본 개시에서는 압축하는 방식을 제한하지 않으나 압축 이후 신호의 프론트홀 전송률과, 압축과 복원 과정에서 발생하는 오차 사이의 관계를 정량화하여 최적화에 이용한다.
구체적으로, CU는 압축되어 전송된 파일럿 신호와 데이터 신호를 복원한 후에 파일럿 신호를 이용해 무선 채널을 추정하고 이를 이용해 데이터 신호를 복원할 수 있다. 이 과정에서 채널용량을 이용하여 상향링크 전송률 또한 계산할 수 있다.
도 3은 DU에서 전송하려는 신호의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3에서 Np개의 파일럿 신호와 Nd개의 데이터 신호를 합한 길이는 Nt이며, Np개의 파일럿 신호 p(n)(301)가 Pp의 송신 전력을 갖고, 그 이후에 Nd개의 데이터 신호(또는 심볼) d(n)(303)이 Pd의 송신 전력을 가짐을 나타내고 있다. CU에서 수신할 파일럿 신호 yp(n)와 데이터 신호 yd(n)는 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00001
여기서, hp와 hd는 파일럿 신호와 데이터 신호에 대한 무선 채널의 효과를 나타내는 계수들이고, nd(n)와 np(n)은 신호의 송신 과정에서 추가될 백색잡음을 나타낸다.
본 개시에서는 무선 채널의 평균 전력은 1이라 가정한다. 일반적으로 파일럿 신호와 데이터 신호는 무선 채널의 환경이 동일하기 때문에 hp 는 hd 와 같아 h 라고 할 수 있다. 또한, 백색잡음인 nd(n)와 np(n)은 평균이 0이고, 분산 1인 복소수 가우시안 분포를 갖는다고 가정한다.
일반적으로, 파일럿 신호의 길이는 Np = 1로 설정한다. 본 개시에서도 Np = 1로 설정하고, 전송하는 전체 신호 즉, 파일럿 신호에 데이터 신호를 더한 신호의 총 에너지는 Et = PpNp + PdNd로 정의한다. 상기 총 에너지는 일정하게 유지될 수 있다.
DU에서는 프론트홀을 이용해 CU로 전송하기 전 파일럿 신호와 데이터 신호를 압축할 수 있다. CU는 압축된 파일럿 신호와 데이터 신호를 복원한다. 이 과정에서 복원은 완벽하지 않기 때문에 오차(distortion)가 발생하게 된다. CU에서 복원된 파일럿 신호
Figure 112018065239075-pat00002
와 데이터 신호
Figure 112018065239075-pat00003
는 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다. 즉, [수학식 1]에서 압축과 복원 과정에서 생기는 오차가 추가될 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00004
여기서, qd(n)과 qp(n)은 압축과 복원 과정에서 생기는 오차를 나타낸다. qd(n)과 qp(n)은 분산이
Figure 112018065239075-pat00005
과
Figure 112018065239075-pat00006
이고, 평균이 0인 복소수 가우시안 분포를 갖는다.
Np = 1이고, 데이터 신호와 파일럿 신호의 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산이 각각
Figure 112018065239075-pat00007
과
Figure 112018065239075-pat00008
일 때, 전송률(즉, DU에서 CU로의 전송률)은 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00009
즉, 전송하고자 하는 데이터 신호 yd(n)는 전력이 Pd +1이고, 프론트홀을 이용한 데이터 신호의 전송률
Figure 112018065239075-pat00010
은 가우시안 잡음이 있는 채널에서의 전송률인
Figure 112018065239075-pat00011
에 전체 전송 신호에서 데이터 신호의 비율인
Figure 112018065239075-pat00012
를 곱한 형태로 나타낼 수 있다. 같은 논리로
Figure 112018065239075-pat00013
역시 구할 수 있다.
또한, 복원한 파일럿 신호를 이용하여 CU에서는 채널 계수 h를 추정할 수 있다. 먼저, 수신된 파일럿 신호
Figure 112018065239075-pat00014
에서 송신한 파일럿 신호
Figure 112018065239075-pat00015
와 잡음인
Figure 112018065239075-pat00016
의 전력 비율(
Figure 112018065239075-pat00017
)은 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00018
따라서, 최소 평균 자승 오류 (MMSE: minimum mean square error) 채널 추정 기법을 이용하여 채널을 추정할 경우, 채널 추정치
Figure 112018065239075-pat00019
과 채널 추정 오류
Figure 112018065239075-pat00020
의 평균 전력은 [수학식 5]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00021
복원된 데이터 신호는 채널 추정치에 기반하여 [수학식 6]과 같이 다시 쓸 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00022
따라서, 수신된 데이터 신호의 신호 대 잡음비를 바탕으로 얻을 수 있는 상향링크 전송률(Ru)은 [수학식 7]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00023
여기서,
Figure 112018065239075-pat00024
는 전체 신호 대비 데이터 신호의 비율을 나타낸다.
이와 같은 시스템에서 상향링크 전송률이 높을수록 사용자는 데이터를 빠른 시간에 수신할 수 있고, 프론트홀의 전송률은 낮을수록 프론트홀의 설치 비용을 줄일 수 있다. 그리고 프론트홀에서 다른 네트워크와 자원을 공유하는 경우, 프론트홀의 전송률을 줄이게 되면 네트워크 자원을 다른 용도로 활용할 수도 있다. 비용함수(Rt)는 [수학식 8]과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00025
여기서, ω는 상향링크 전송률의 가중치를 나타내고, 일반적으로 0.5<ω<1의 범위에서 선택된다.
본 개시에서는 [수학식 8]의 비용함수를 최대화하는 데이터 신호 및 파일럿 신호의 송신 전력(Pd, Pp)과 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산(
Figure 112018065239075-pat00026
,
Figure 112018065239075-pat00027
)을 결정하는 방식에 대해 설명한다.
[수학식 8]의 비용함수는 복잡하여 바로 최적의 해를 찾는 것이 어렵기 때문에, 신호 대 잡음비가 높다고 가정하여 [수학식 8]의 비용함수를 [수학식 9]와 같이 근사화할 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00028
[수학식 9]에서 파일럿 신호와 데이터 신호의 송신 전력이 고정되어 있다고 가정하면 [수학식 9]는 [수학식 10]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00029
[수학식 10]을 만족시키는 해는 [수학식 11]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00030
여기서, 최적의 분산들이 양수값을 갖기 위해서는
Figure 112018065239075-pat00031
라는 조건이 필요하다.
다음으로, 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산과 동시에 데이터 신호와 파일럿 신호의 송신 전력을 제어하는 경우에는 [수학식 12]와 같이 최적화 문제를 구성할 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00032
여기서 파일럿 신호에 데이터 신호를 더한 신호의 에너지가 일정하게 유지되기 때문에 Pd와 Pp중에서 Pd만 결정되면, 자동적으로 Pp는 결정되기 때문에 Pd에 대한 최적화만 수행한다. 또는 Pp에 대한 최적화만 수행하면, Pd가 결정된다.
[수학식 12]의 해를 구하기에 앞서서, 우선 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산이 주어진 상황에서 데이터 신호의 송신 전력 Pd만을 최적화 하는 문제를 [수학식 13]과 같이 고려할 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00033
[수학식 13]에서 데이터 신호의 송신 전력 최적화의 해는 [수학식 14]와 같이 구할 수 있다.
Figure 112018065239075-pat00034
여기서,
Figure 112018065239075-pat00035
이다.
앞서 [수학식 11]과 [수학식 14]에서 구한 해를 이용하여 궁극적인 최적화 문제인 [수학식 12]의 해를 구할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 데이터 신호와 파일럿 신호의 최적의 송신 전력을 구하는 순서도를 나타낸 도면이다.
도 4에 따르면, 상향링크의 전송률을 최대화하고 프론트홀을 이용한 전송량을 최소화하는 송신 전력과 압축과 복원 과정에서 발생하는 오차의 분산을 구할 수 있다.
먼저, 데이터 신호의 송신 전력과 파일럿 신호의 송신 전력을 Et/Nt로 임의 설정하고, 비용함수(
Figure 112018065239075-pat00036
')는 0으로 초기화한다(401).
주어진 Pd 와 Pp, [수학식 11]을 이용해 최적의 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산(
Figure 112018065239075-pat00037
,
Figure 112018065239075-pat00038
)을 계산한다(403).
상기 계산된 분산(
Figure 112018065239075-pat00039
,
Figure 112018065239075-pat00040
)과 [수학식 14]를 이용해 Pd를 계산한다(405).
파일럿 신호의 송신 전력을 계산한다(407).
[수학식 9]를 이용해 비용함수(
Figure 112018065239075-pat00041
)를 계산한다(409).
Figure 112018065239075-pat00042
가 정해진 값보다 작은지 판단한다(411).
만약
Figure 112018065239075-pat00043
가 정해진 값보다 크면,
Figure 112018065239075-pat00044
'=
Figure 112018065239075-pat00045
로 치환한다(413).
이후, 과정 403부터 다시 수행한다.
데이터 신호와 파일럿 신호의 최적의 송신 전력을 구하는 과정은 CU에서 진행될 수 있다. 이후 결정된 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산은 프론트홀을 통해 DU로 전송될 수 있다. CU는 상기 전송된 오차의 분산을 만족시키도록 데이터 신호 및 파일럿 신호를 압축할 수 있으며, 이 때 압축 방식은 제한되지 않는다. 또한, 데이터 신호와 파일럿 신호의 송신 전력도 DU로 전송될 수 있으며, DU는 UE로 다시 전송할 수 있다. 데이터 신호와 파일럿 신호의 송신 전력은 하향링크의 제어 신호에 포함될 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에서 ω가 0.9일 때, Nd에 따른 데이터 신호의 송신 전력에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5에서는 Et/(Nd+Np) = 100, Np =1, ω = 0.9인 환경에서, Nd가 9, 49, 99, 및 499로 다를 경우 Pd에 따른
Figure 112018065239075-pat00046
의 변화를 나타내고 있다. 이 중에서 Pd *는
Figure 112018065239075-pat00047
를 최대화하는 최적의 데이터 송신 전력을 나타낸다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에서 ω가 0.9일 때, Nd와 반복횟수에 따른 데이터 신호의 송신 전력과 압축과 복원 과정에서 발생하는 오차의 분산에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6에서는 도 5에서와 같은 환경에서 데이터 신호의 송신 전력과 압축과 복원 과정에서 발생하는 오차의 분산을 반복하여 구한 결과를 나타내고 있다. 도 6을 살펴보면, 일정 반복 횟수가 지나면 데이터 신호의 송신 전력과 압축과 복원 과정에서 발생하는 오차의 분산은 거의 일정함을 알 수 있다. 또한, 도 5에서 구한 Pd *는 도 6에서 일정해지는 데이터 신호의 송신 전력과 같음을 알 수 있다. 따라서, 본 개시에 따르는 경우, 데이터 신호의 송신 전력과 압축과 복원 과정에서 발생하는 오차의 분산을 빠르게 구할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 DU가 파일럿 신호와 데이터 신호의 전송을 제어하는 순서도를 나타낸 도면이다.
DU는 데이터 신호의 길이와 파일럿 신호와 상기 데이터 신호의 송신 전력을 이용해 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산을 결정할 수 있다(701).
상기 DU는 상기 결정된 오차의 분산을 CU로 전송할 수 있다(703).
상기 DU는 상기 결정된 오차를 만족하는 압축 방식으로 압축된 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호를 수신할 수 있다(705). 즉, 상기 CU는 상기 결정된 오차를 만족하는 압축 방식을 결정하여 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호를 생성해 상기 DU로 전송할 수 있다. 이 때 상기 데이터 신호의 압축 방식과 상기 파일럿 신호의 압축 방식은 서로 상이할 수 있다.
상기 DU는 상기 결정된 오차의 분산을 이용해 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호의 송신 전력을 결정하고, 상기 CU에게 전송할 수 있다. 상기 CU는 전송받은 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호의 송신 전력을 단말에게 전송할 수 있다. 상기 단말은 데이터 신호와 파일럿 신호를 상기 송신 전력으로 송신할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 DU의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 8에 따르면, 상기 DU는 송수신부(801)와 제어부(803)로 구성될 수 있다. 도 8에서는 송수신부(801)와 제어부(803)로 나누어 설명하나 하나의 구성으로 통합되어 구현될 수 있으며 또는 하나의 구성이 여러 개의 구성으로 나누어 구현될 수도 있다.
상기 DU의 송수신부(801)는 상기 결정된 오차의 분산을 전송하고, 상기 결정된 오차를 만족하는 압축 방식으로 압축된 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호를 수신할 수 있다.
상기 DU의 제어부(803)는 상기 데이터 신호의 길이와 상기 파일럿 신호와 상기 데이터 신호의 송신 전력을 이용해 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산을 결정할 수 있다. 또한 상기 DU의 제어부(803)는 상기 결정된 오차의 분산을 이용해 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호의 송신 전력을 결정할 수 있다.
한편, 도 4에서는 과정 401 내지 과정 413을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 401 내지 과정 413 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 4에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 파일럿 신호와 데이터 신호의 전송을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 데이터 신호의 길이와 상기 파일럿 신호와 상기 데이터 신호의 임의의 송신 전력을 이용해 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산을 결정하는 과정과;
    상기 결정된 오차의 분산을 전송하는 과정과;
    상기 결정된 오차를 만족하는 압축 방식으로 압축된 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호를 수신하는 과정을 포함하되,
    상기 오차의 분산을 결정하는 과정은,
    비용함수(Rt)인 <수학식 15>를 최대화하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
    <수학식 15>
    Figure 112020036596320-pat00070

    여기서, Ru는 상향링크 전송률, Rd는 데이터 신호의 전송률, Rp는 파일럿 신호의 전송률, 및 ω는 상향링크 전송률의 가중치임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 오차의 분산을 이용해 상기 파일럿 신호와 상기 데이터 신호의 송신 전력을 재결정하는 과정과;
    상기 재결정된 송신 전력을 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산(
    Figure 112018065239075-pat00049
    ,
    Figure 112018065239075-pat00050
    )은
    <수학식 16>
    Figure 112018065239075-pat00051

    에 의해 결정됨을 특징으로 하는 방법.
    여기서, ω는 상향링크 전송률의 가중치, Pd, Pp는 데이터 신호와 파일럿 신호의 송신 전력, Nd는 데이터 신호의 길이이며, 단
    Figure 112018065239075-pat00052
    임.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 송신 전력은
    <수학식 17>
    Figure 112018065239075-pat00053

    에 의해 재결정됨을 특징으로 하는 방법.
    여기서,
    Figure 112018065239075-pat00054
    , ω는 상향링크 전송률의 가중치, Pd, Pp는 데이터 신호와 파일럿 신호의 송신 전력, Nd는 데이터 신호의 길이, Et는 데이터 신호와 파일럿 신호를 전송하는 총 에너지임.
  6. 파일럿 신호와 데이터 신호의 전송을 제어하는 장치에 있어서,
    상기 데이터 신호의 길이와 상기 파일럿 신호와 상기 데이터 신호의 임의의 송신 전력을 이용해 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산을 결정하는 제어부와;
    상기 결정된 오차의 분산을 전송하고, 상기 결정된 오차를 만족하는 압축 방식으로 압축된 상기 데이터 신호와 상기 파일럿 신호를 수신하는 송수신부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    비용함수(Rt)인 <수학식 18>를 최대화하는 과정에서 상기 오차의 분산을 결정함을 특징으로 하는 장치.
    <수학식 18>
    Figure 112020036596320-pat00071

    여기서, Ru는 상향링크 전송률, Rd는 데이터 신호의 전송률, Rp는 파일럿 신호의 전송률, 및 ω는 상향링크 전송률의 가중치임.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 결정된 오차의 분산을 이용해 상기 파일럿 신호와 상기 데이터 신호의 송신 전력을 재결정하고,
    상기 송수신부는 상기 재결정된 송신 전력을 더 전송함을 특징으로 하는 장치.
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 압축과 복원 과정에서 생기는 오차의 분산(
    Figure 112018065239075-pat00056
    ,
    Figure 112018065239075-pat00057
    )은
    <수학식 19>
    Figure 112018065239075-pat00058

    에 의해 결정됨을 특징으로 하는 장치.
    여기서, ω는 상향링크 전송률의 가중치, Pd, Pp는 데이터 신호와 파일럿 신호의 송신 전력, Nd는 데이터 신호의 길이이며, 단
    Figure 112018065239075-pat00059
    임.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 송신 전력은
    <수학식 20>
    Figure 112018065239075-pat00060

    에 의해 재결정됨을 특징으로 하는 장치.
    여기서,
    Figure 112018065239075-pat00061
    , ω는 상향링크 전송률의 가중치, Pd, Pp는 데이터 신호와 파일럿 신호의 송신 전력, Nd는 데이터 신호의 길이, Et는 데이터 신호와 파일럿 신호를 전송하는 총 에너지임.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004213108A (ja) * 2002-12-26 2004-07-29 Toshiba Corp データ処理装置、データ処理方法およびこのデータ処理装置を用いた個人認証装置
KR100648836B1 (ko) * 2005-08-19 2007-02-28 한국전자통신연구원 채널정보 생성 장치 및 그 방법과, 그에 따른 적응 송신장치 및 그 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004213108A (ja) * 2002-12-26 2004-07-29 Toshiba Corp データ処理装置、データ処理方法およびこのデータ処理装置を用いた個人認証装置
KR100648836B1 (ko) * 2005-08-19 2007-02-28 한국전자통신연구원 채널정보 생성 장치 및 그 방법과, 그에 따른 적응 송신장치 및 그 방법

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