KR102557998B1 - 파라미터에 기반하여 신호처리 알고리즘을 선택하는 장치 및 방법 - Google Patents

파라미터에 기반하여 신호처리 알고리즘을 선택하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 통신을 위한 장치 및 방법이 개시된다. 본 개시의 실시 예에 따른 장치는, 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나에 기반하여 상기 무선 통신에 연관된 신호처리를 각각 수행하는 복수의 기능 블록들; 상기 장치의 연관 파라미터 및 상기 무선 통신의 연관 파라미터 중 적어도 하나를 기준 파라미터로서 수집하고, 상기 기준 파라미터에 기반하여 컨디션 신호를 출력하는 파라미터 수집기; 및 상기 컨디션 신호에 응답하여, 상기 복수의 기능 블록들 중 적어도 하나에 대해, 상기 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나를 상기 무선 통신에 연관된 신호처리를 위한 알고리즘으로 선택하는 알고리즘 선택 모듈을 구동하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

파라미터에 기반하여 신호처리 알고리즘을 선택하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SELECTING SIGNAL PROCESSING ALGORITHM BASED ON PARAMETERS}
본 개시의 기술적 사상은 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 파라미터에 기반하여 신호처리 알고리즘을 선택하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신 네트워크는 음성 데이터, 비디오 데이터, 패킷 데이터, 메시지 데이터 등 다양한 유형의 통신 콘텐츠를 제공하기 위해 널리 제공될 수 있다. 최근 무선 통신 네트워크를 통한 모바일 서비스의 발전에 따라 처리가 요구되는 데이터의 양이 급격히 증가하였고, 이에 따라 고속 신호처리가 지원되는 모뎀에 대한 요구 또한 증가하고 있다.
모뎀이 고속으로 데이터를 처리하는 과정에서, 광대역 신호처리 및 다중 안테나 신호처리 등 높은 복잡도의 신호처리 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 고속 신호처리를 수행하는 모뎀은 전력 소모 및 발열 정도가 증가하고, 이에 따라 오작동의 위험을 내포할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상은 무선 통신 장치 및 이의 동작방법에 관한 것으로서, 파라미터에 기반하여 신호처리 알고리즘을 선택하는 알고리즘 선택 모듈을 포함하는 장치 및 이의 동작방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일 측면에 따른 무선 통신을 위한 장치는, 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나에 기반하여 상기 무선 통신에 연관된 신호처리를 각각 수행하는 복수의 기능 블록들; 상기 장치의 연관 파라미터 및 상기 무선 통신의 연관 파라미터 중 적어도 하나를 기준 파라미터로서 수집하고, 상기 기준 파라미터에 기반하여 컨디션 신호를 출력하는 파라미터 수집기; 및 상기 컨디션 신호에 응답하여, 상기 복수의 기능 블록들 중 적어도 하나에 대해, 상기 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나를 상기 무선 통신에 연관된 신호처리를 위한 알고리즘으로 선택하는 알고리즘 선택 모듈을 구동하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 기술적 사상의 다른 일 측면에 따라 기지국과 복수의 채널을 통해 무선 통신을 수행하는 장치는, 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나에 기반하여 상기 무선 통신 관련 동작을 수행하는 복수의 기능 블록들; 상기 복수의 채널에 연관된 파라미터 및 상기 장치에 연관된 파라미터 중 적어도 하나를 기준 파라미터로서 수집하고, 상기 기준 파라미터에 기반하여 컨디션 신호를 출력하는 파라미터 수집기; 및 상기 컨디션 신호에 응답하여, 상기 복수의 기능 블록들 중 제1 기능 블록에 대한 신호처리 레벨을 선택하고, 상기 신호처리 레벨에 기반하여 상기 복수의 신호처리 알고리즘들 중 상기 제1 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘을 선택하는 알고리즘 선택 모듈을 구동하는 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 기술적 사상의 또 다른 일 측면에 따라 복수의 채널을 통한 기지국과의 무선 통신을 위한 장치의 동작방법은, 상기 복수의 채널에 연관된 파라미터 및 상기 장치에 연관된 파라미터 중 적어도 하나를 기준 파라미터로 수집하는 단계; 상기 기준 파라미터에 기반하여, 상기 무선 통신 관련 동작을 수행하는 복수의 기능 블록들 각각에 대한 신호처리 레벨을 선택하는 단계; 및 상기 신호처리 레벨에 기반하여, 상기 복수의 기능 블록들 각각에 대한 신호처리 알고리즘을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 장치 및 방법에 따르면, 장치는 무선 통신 연관 파라미터 또는 장치 연관 파라미터에 기반하여, 적응적으로 무선 통신을 위한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 이에 따라, 무선 통신의 신호처리를 위한 최적의 신호처리 알고리즘이 선택될 수 있으므로, 무선 통신의 신호처리가 효율적으로 수행될 수 있다. 또한, 장치의 전력 소모 및 신호처리에 따른 발열이 개선될 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 사용자 단말기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 신호처리 레벨에 따른 신호처리 성능을 각 채널 조건별로 나타낸 그래프를 도시한다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 7은 본 개시의 다른 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 다른 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다.
도 11은 본 개시의 다른 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다.
도 14a 및 도 14b는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 사용자 단말기와 기지국 사이의 신호의 송수신을 설명하는 도면이다.
도 15는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다.
도 16a 및 도 16b는 도 15의 채널 상황 정보에 대한 예를 각각 나타낸다.
도 17은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 기지국의 동작에 대한 순서도를 도시한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 블록도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(1)은 기지국(base station(또는 cell), 10) 및 사용자 단말기(User Equipment, 100)를 포함할 수 있다.
기지국(10)은 하나 이상의 기지국 안테나를 통해 사용자 단말기(100)와 무선으로 통신할 수 있다. 예를 들어, 기지국(10) 및 사용자 단말기(100)는 하향링크(downlink; DL) 채널(2) 및 상향링크(uplink; UL) 채널(4)을 통해서 통신할 수 있다. 기지국(10) 및 사용자 단말기(100) 사이 무선 통신 네트워크는 가용 네트워크 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자들이 통신하는 것을 지원할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 네트워크에서 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 방식으로 정보가 전달될 수 있다.
본 도면에서는 하나의 기지국(10)이 도시되나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 무선 통신 시스템(1)은 다양한 수의 기지국(10)을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템(1)은 상이한 유형의 기지국들(예를 들어, 매크로(macro), 마이크로(micro) 및/또는 피코(pico) 기지국)을 포함할 수 있다.
기지국(10)은 소정의 지리적 영역에 대한 통신 커버리지(communication coverage)를 제공할 수 있다. 일부 예에서, 기지국(10)은 기저대역 트랜시버 스테이션(Base Transceiver Station, BTS), 무선 기지국(radio base station), AP(Access Point), 무선 트랜시버(radio transceiver), NodeB, eNodeB(eNB), Home NodeB, Home eNodeB 또는 다른 적절한 용어로 명명될 수 있다.
사용자 단말기(100)는 무선 통신 기기로서, 고정되거나 이동성을 가질 수 있고, 기지국(10)과 통신하여 데이터 및/또는 제어정보를 송수신할 수 있는 다양한 기기들을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(100)는 단말기기(terminal equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선 장치(wireless device), 휴대 장치(handheld device) 등으로 지칭될 수 있다.
사용자 단말기(100)는 모뎀(120)을 포함할 수 있다. 모뎀(120)은, 기지국(10)과 사용자 단말기(100) 사이의 무선 인터페이스와 관련된 다양한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모뎀(120)은 기지국(10)으로 송신하는 신호에 대한 변조(modulation) 및/또는 기지국(10)으로부터 수신하는 신호에 대한 복조(demodulation), 기지국(10)과의 통신에 필요한 다양한 인코딩 및 디코딩 등 통신 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 모뎀(120)은 파라미터 수집기(123) 및 알고리즘 선택 모듈(124)을 구비할 수 있다. 파라미터 수집기(123)는 사용자 단말기(100)의 연관 파라미터, 모뎀(120)의 연관 파라미터, 및 기지국(10)과 사용자 단말기(100)간 무선 통신의 연관 파라미터 중 적어도 하나를 기준 파라미터로서 수집할 수 있다. 파라미터 수집기(123)는 수집한 기준 파라미터에 기반하여 컨디션 신호를 출력할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 모뎀(120)은 파라미터 수집기(123)를 통해 수집한 파라미터 정보를 기지국(10)으로 송신할 수도 있다. 일 예로, 모뎀(120)은 파라미터 정보, 파라미터 정보에 기반하여 선택된 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘이 포함된 채널상황정보(channel state information)를 기지국(10)으로 송신할 수 있다. 기지국(10)은 수신한 채널상황정보에 기반하여, 사용자 단말기(100)의 수행을 위한 신호처리 레벨 및 전송방식(transmission scheme)을 결정할 수 있다.
알고리즘 선택 모듈(124)은, 예를 들어 모뎀(120)에 구비된 프로세서를 통해 구동될 수 있다. 알고리즘 선택 모듈(124)은, 파라미터 수집기(123)로부터 출력된 컨디션 신호에 응답하여, 모뎀(120)에 구비된 복수의 기능 블록들 각각의 신호처리를 위한 알고리즘을 선택할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124)은 컨디션 신호에 응답하여 기능 블록들 각각에 대한 신호처리 레벨을 선택하고, 선택한 신호처리 레벨에 기반하여 각 기능 블록에 대해 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 모뎀(120)은 무선 통신신호에 대한 고속 신호처리 모드를 지원할 수 있다. 예를 들어, 기지국(10)과 사용자 단말기(100) 간 무선 통신을 위한 무선 자원이 소정의 임계 값 이상인 경우 모뎀(120)은 고속 신호처리 모드를 지원할 수 있다. 또는, 기지국(10)과 사용자 단말기(100) 간 송/수신 되는 데이터의 양이 소정의 임계 값 이상인 경우 모뎀(120)은 고속 신호처리 모드를 지원할 수 있다. 고속 신호처리 모드에서, 모뎀(120)은 일정 시간 동안 통상의 신호처리 시 대비 소정의 비율 이상의 신호처리를 수행할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 파라미터 수집기(123) 및 알고리즘 선택 모듈(124)은, 모뎀(120)의 고속 신호처리 모드 지원 시 각각 파라미터 수집 동작 및 알고리즘 선택 동작을 수행할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 파라미터 수집기(123) 및 알고리즘 선택 모듈(124)은 통상의 신호처리 시에도 각각 파라미터 수집 동작 및 알고리즘 선택 동작을 수행할 수 있다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 사용자 단말기의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2는, 예를 들어 도 1의 사용자 단말기(100)에 대한 블록도일 수 있다.
도 2를 참조하면, 사용자 단말기(100)는 안테나(110), 모뎀(120), RF 회로(126), 프로세서(130), 메모리(140) 및 시스템 인터커넥트(150)를 구비할 수 있다. 사용자 단말기(100)에 포함된 구성요소들 각각은, 아날로그 회로 및/또는 디지털 회로를 포함하는 하드웨어 블록일 수도 있고, 프로세서 등에 의해서 실행되는 복수의 명령어들을 포함하는 소프트웨어 블록일 수도 있다.
RF 회로(126)는 안테나(110)를 통해서 기지국(10)이 전송한 무선 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, RF 회로(126)는 높은 중심 주파수의 주파수 대역에 있는 무선 신호를 베이스 밴드로 이동시켜 모뎀(120)으로 출력할 수 있다. 다시 말해서, RF 회로(126)는 수신한 무선 신호를, 모뎀(120), 프로세서(130) 또는 메모리(140)에서 신호처리가 가능하도록 복조할 수 있다. 또한, RF 회로(126)는 모뎀(120)으로부터 데이터 등을 수신하고, 이를 변조하여 안테나(110)를 통해 기지국(10)으로 송신할 수 있다.
프로세서(130)는 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로 컨트롤러(Micro-Controller), 어플리케이션 프로세서(Application Processor), 그래픽 처리 장치(GPU) 등 지능형 하드웨어 장치(intelligent hardware device)를 포함할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 프로세서(130)는 사용자 단말기(100)에 대한 소정의 성능 지표를 파라미터 수집기(123)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 사용자 단말기(100)에서 사용되는 프로그램들의 퀄리티, 프로그램들의 요구 성능 수준, 모뎀(120)에 요구되는 소정의 무선 통신 관련 성능 등을 성능 지표로서 파라미터 수집기(123)로 출력할 수 있다.
메모리(140)는, 예를 들어 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 또는 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) 등 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(140)는, 예를 들어 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory) 또는 FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수도 있다.
메모리(140)는 컴퓨터 판독 가능 및/또는 컴퓨터 실행 가능하고 복수의 명령어들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 메모리(140)는 무선 통신의 신호처리를 위한 복수의 신호처리 알고리즘들을 저장할 수 있다. 메모리(140)에 저장된 복수의 신호처리 알고리즘들은 모뎀(120)에 구비된 다양한 기능 블록들로서 실행될 수 있다. 예를 들어, 메모리(140)에 저장된 신호처리 알고리즘들 중 적어도 둘 이상은, 서로 다른 복잡도(complexity)를 가질 수 있다.
본 명세서에서, 알고리즘의 복잡도는, 계산량, 클럭 수, 로직 블록의 개수, 덧셈기(adder)의 수, 알고리즘 내부의 반복 처리 횟수, 결과물의 샘플 수, 활용하는 사전 정보의 정도 등에 기반하여 달라질 수 있다. 예로써, 알고리즘의 계산량이 많아질수록 복잡도가 증가하고, 알고리즘 수행을 위한 로직 블록의 개수가 적어질수록 복잡도가 감소할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 신호처리 알고리즘은 신호처리 레벨이 높을수록 복잡도가 증가할 수 있다.
시스템 인터커넥트(150)는 소정의 표준 버스 규격을 갖는 프로토콜이 적용된 버스로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 표준 버스 규격으로서, ARM(Advanced RISC Machine)사의 AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture) 프로토콜이 적용될 수 있다. AMBA 프로토콜의 버스 타입에는 AHB(Advanced High-Performance Bus), APB(Advanced Peripheral Bus), AXI(Advanced eXtensible Interface), AXI4, ACE(AXI Coherency Extensions) 등이 포함될 수 있다.
파라미터 수집기(123)는 사용자 단말기(100)의 연관 파라미터, 모뎀(120)의 연관 파라미터, 및 기지국(10)과 사용자 단말기(100)간 무선 통신의 연관 파라미터 중 적어도 하나를 기준 파라미터로서 수집할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 파라미터 수집기(123)는 사용자 단말기(100)의 무선 통신을 위한 채널에 대한 파라미터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 수집기(123)는 RF 회로(126)에 구비된 트랜시버로부터 채널 파라미터를 수집할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 파라미터 수집기(123)는 사용자 단말기(100)의 성능 지표 또는 모뎀(120)의 성능 지표를 기준 파라미터로서 수집할 수도 있다. 예를 들어, 파라미터 수집기(123)는 프로세서(130)로부터 사용자 단말기(100) 또는 모뎀(120)의 성능 지표를 수집할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 파라미터 수집기(123)는 사용자 단말기(100)의 온도 정보 또는 모뎀(120)의 온도 정보를 기준 파라미터로서 수집할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(100)는 온도 센서(미도시)를 구비할 수 있고, 파라미터 수집기(123)는 온도 센서에서 출력된 온도 정보를 기준 파라미터로서 수집할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 파라미터 수집기(123)는 사용자 단말기(100) 또는 모뎀(120)의 전력 정보를 기준 파라미터로서 수집할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(100)는 전력 공급원(미도시)을 구비할 수 있고, 파라미터 수집기(123)는 전력 공급원(미도시)으로부터 출력된 전력 정보를 기준 파라미터로서 수집할 수 있다.
알고리즘 선택 모듈(124)은, 파라미터 수집기(123)에서 수집된 기준 파라미터에 기반하여, 무선 통신 신호처리를 위한 각종 기능 블록들의 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘 선택 모듈(124)은 파라미터 수집기(123)에서 출력된 컨디션 신호에 응답하여, 각종 기능 블록들의 신호처리 레벨을 선택하고, 각 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 사용자 단말기는, 무선 통신 연관 파라미터 또는 사용자 단말기 연관 파라미터에 기반하여, 적응적으로 무선 통신을 위한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 이에 따라, 무선 통신의 신호처리를 위한 최적의 신호처리 알고리즘이 선택될 수 있으므로, 무선 통신의 신호처리가 효율적으로 수행될 수 있다. 또한, 장치의 전력 소모 및 신호처리에 따른 발열이 개선될 수 있다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한다.
도 3을 참조하면, 모뎀(120)은 모뎀 프로세서(122), 파라미터 수집기(123), 알고리즘 선택 모듈(124) 및 복수의 기능 블록들(BLK-1~BLK-M)(M은 1 이상의 양의 정수)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘 선택 모듈(124)은 모뎀 프로세서(122)를 통해 구동될 수 있다. 또한, RF 회로(126)는 각각 안테나(110)와 연결된 복수의 트랜시버들(126-1~126-N)(N은 1 이상의 양의 정수)을 포함할 수 있다.
기능 블록들(BLK-1~BLK-M)은 각각 무선 통신에 연관된 신호처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 기능 블록들(BLK-1~BLK-M)은 무선 통신의 채널 추정을 담당하는 기능 블록, 무선 통신을 위한 빔포밍(beamforming)을 담당하는 기능 블록, 복수의 안테나(110)들을 통한 신호의 처리 및 검출 연관 기능 블록(또는, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 처리 블록 및 MIMO 검출 블록), 무선 신호의 간섭 제거를 담당하는 기능 블록 등을 포함할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 파라미터 수집기(123)는 트랜시버들(126-1~126-N)과 연결되고, 트랜시버들(126-1~126-N)로부터 하나 이상의 채널 파라미터를 기준 파라미터로서 수집할 수 있다. 채널 파라미터는 무선 통신 채널에 대한 다양한 파라미터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 채널 파라미터는 복수의 그룹들로 구분될 수 있고, 각 그룹은 다음과 같은 채널 파라미터를 포함할 수 있다.
A. 기지국(10)과 안테나(110)간 주파수/시간/공간 상 상관도(correlation)
B. 신호 대 잡음 비(signal-to-noise ratio, SNR), 신호 대 간섭/잡음 비(signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR)
C. 도플러 확산(Doppler spread) 또는 도플러 천이(Doppler shift) 등 도플러 특성
D. 최대/최소 지연 경로(Max/Min delay path), 지연 확산(delay spread) 등 지연 특성, 시간 상 지배 경로(dominant path)
E. 공간 상 지배 경로, 확산각도(angular spread) 등 각도 특성
파라미터 수집기(123)는 수집한 채널 파라미터에 기반하여 컨디션 신호(CP)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 컨디션 신호(CP)는 채널 파라미터에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124)은 컨디션 신호(CP)에 응답하여 기능 블록들(BLK-1~BLK-N) 각각에 대한 채널 조건(channel condition)을 판단할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘 선택 모듈(124)은 서로 다른 채널 파라미터에 기반하여 서로 다른 기능 블록들에 대한 채널 조건을 각각 판단할 수 있다. 또한, 예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124)은 컨디션 신호(CP)에 응답하여 판단한 기능 블록들(BLK-1~BLK-N) 각각의 채널 조건에 기반하여, 기능 블록들(BLK-1~BLK-N) 각각의 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124)은 상기 A, C 및 D 그룹에 포함된 채널 파라미터들 중 적어도 하나에 기반하여 채널의 추정을 수행하는 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 일 예로, 기지국(10)과 안테나(110)간 주파수 또는 시간 상관도가 높은 경우, 알고리즘 선택 모듈(124)은 채널의 추정을 수행하는 기능 블록의 신호처리 알고리즘을 낮은 복잡도의 알고리즘으로 선택할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124)은 상기 E 그룹에 포함된 채널 파라미터들 중 적어도 하나에 기반하여 빔포밍 연관 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 또한 예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124)은 상기 A 및 B 그룹에 포함된 채널 파라미터들 중 적어도 하나에 기반하여 복수의 안테나(110)들을 통한 신호의 처리 및 검출 연관 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 일 예로, 기지국(10)과 안테나(110)간 공간 상관도가 낮은 경우, 알고리즘 선택 모듈(124)은 복수의 안테나(110)들을 통한 신호의 처리 및 검출 연관 기능 블록의 신호처리 알고리즘을 낮은 복잡도의 알고리즘으로 선택할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124)은 상기 B 그룹에 포함된 채널 파라미터들 중 적어도 하나에 기반하여 무선 신호의 간섭 제거를 담당하는 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 일 예로, 사용자 단말기(100)의 신호 대 간섭/잡음 비가 높은 경우, 알고리즘 선택 모듈(124)은 무선 신호의 간섭 제거를 담당하는 기능 블록의 신호처리 알고리즘을 낮은 복잡도의 알고리즘으로 선택할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작을 설명하는 도면이다. 도 4a는 모뎀의 동작에 대한 순서도를, 도 4b는 각 기능 블록의 채널 조건 선택에 대한 모식도를, 도 4c는 각 채널 조건에 대응하는 신호처리 레벨을 나타내는 테이블을, 도 4d는 각 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘들을 나타내는 테이블을 각각 도시한다. 이하, 도 4a 내지 도 4d는 도 3을 참조하여 설명된다.
도 4a를 참조하면, 파라미터 수집기(123)는 트랜시버들(126-1~126-N)로부터 채널 파라미터를 수집할 수 있다(S100). 파라미터 수집기(123)는 수집한 채널 파라미터에 관한 정보를 포함하는 컨디션 신호(CP)를 알고리즘 선택 모듈(124)로 출력할 수 있다.
다음, 알고리즘 선택 모듈(124)은 컨디션 신호(CP)에 응답하여 기능 블록들(BLK-1~BLK-M) 각각에 대한 채널 조건을 선택할 수 있다(S120). 도 4b를 더 참조하면, 기능 블록들(BLK-1~BLK-M) 각각에 대해 선택 가능한 채널 조건이 마련될 수 있다. 알고리즘 선택 모듈(124)은 컨디션 신호(CP)에 응답하여, 각 기능 블록마다 별개로 채널 조건을 선택할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘 선택 모듈(124)은 제1 기능 블록(BLK-1)에 대해서는 C 채널 조건을, 제2 기능 블록(BLK-2)에 대해서는 A 채널 조건을, 제M 기능 블록(BLK-M)에 대해서는 B 채널 조건을 선택할 수 있다.
다음, 알고리즘 선택 모듈(124)은 선택한 채널 조건에 기반하여 각 기능 블록에 대한 신호처리 레벨을 선택할 수 있다(S120). 신호처리 레벨은, 각 기능 블록의 신호처리 시 신호의 레벨을 의미할 수 있다.
도 4c를 더 참조하면, 채널 조건들과, 각 채널 조건에 대응하는 신호처리 레벨(SP level)이 포함된 테이블(TB1)이 마련될 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 테이블(TB1)은 모뎀 프로세서(122) 내 별도의 메모리에 저장될 수 있다. 테이블(TB1)에 따라, 알고리즘 선택 모듈(124)은 예를 들어 A 채널 조건에선 1 레벨, B 채널 조건에선 2 레벨, C 채널 조건에선 3 레벨, D 채널 조건에선 4 레벨, E 채널 조건에선 5 레벨의 신호처리 레벨을 선택할 수 있다.
다음, 알고리즘 선택 모듈(124)은 선택한 신호처리 레벨에 기반하여 각 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다(S130). 예시적 실시 예에 있어서, 신호처리 레벨이 높을수록, 선택되는 신호처리 알고리즘의 복잡도는 높을 수 있다. 예를 들어, 신호처리 레벨마다 하나 이상의 신호처리 알고리즘이 대응하도록 구비될 수 있다.
도 4d를 더 참조하면, 예를 들어 제1 기능 블록(BLK-1)에 대해, 신호처리 레벨들(SP level-1~SP level-5) 및 이에 대응하는 신호처리 알고리즘들이 포함된 테이블(TB2)이 마련될 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 테이블(TB2)은 모뎀 프로세서(122) 내 별도의 메모리에 저장될 수 있다. 예를 들어, 알고리즘 선택 모듈(124)이 제1 기능 블록(BLK-1)의 신호처리 레벨을 제3 신호처리 레벨(SP level-3)로 선택한 경우, 알고리즘 선택 모듈(124)은 3개의 알고리즘들(Algorithm-31~Algorithm-33) 중 하나를 제1 기능 블록(BLK-1)의 신호처리 알고리즘으로 선택할 수 있다. 본 실시 예에서, 각 신호처리 레벨마다 선택가능한 알고리즘들이 세가지인 것으로 도시되나, 이는 하나의 예일 뿐 이보다 적거나 많을 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 신호처리 레벨에 따른 신호처리 성능을 각 채널 조건별로 나타낸 그래프를 도시한다. 도 5a 및 도 5b는, 예를 들어 도 3의 제1 기능 블록(BLK-1)에 대한 각 채널 조건별 그래프를 도시할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 기능 블록(BLK-1)에 A 채널 조건이 선택된 경우, 신호처리 레벨이 높아질수록 제1 기능 블록(BLK-1)의 신호처리 성능이 점차적으로 증가할 수 있다. 이에 비해, 제1 기능 블록(BLK-1)에 B 채널 조건이 선택된 경우, 신호처리 레벨이 소정의 임계 수준보다 높아짐에 따라 제1 기능 블록(BLK-1)의 신호처리 성능이 포화 상태에 가까워질 수 있다. 예를 들어, 제1 기능 블록(BLK-1)에 B 채널 조건이 선택된 경우, 신호처리 레벨이 1 레벨에서 2 레벨로 변함에 따라 제1 기능 블록(BLK-1)의 신호처리 성능은 급격하게 증가할 수 있다. 다만, 신호처리 레벨이 2 레벨에서 그 이상의 레벨로 변하여도, 제1 기능 블록(BLK-1)의 신호처리 성능은 동일(또는 유사)한 수준을 유지할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따르면, 알고리즘 선택 모듈(124)은 채널 파라미터에 기반하여 각 기능 블록에 대해 채널 조건을 선택하고, 선택된 채널 조건에 기반하여 신호처리 레벨 및 이에 대응하는 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 이에 따라, 각 기능 블록의 신호처리에 있어서 최적의 신호처리 알고리즘이 선택될 수 있으므로, 무선 통신의 신호처리가 효율적으로 수행될 수 있다. 또한, 이에 따라 전력 소모 및 신호처리에 따른 발열이 개선될 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다. 이하, 도 6은 도 3을 참조하여 설명된다.
도 6을 참조하면, 알고리즘 선택 모듈(124)은 기능 블록들(BLK-1~BLK-M) 각각에 대한 신호처리 레벨을 선택할 수 있다(S120a). 다음, 알고리즘 선택 모듈(124)은 각 기능 블록에 대해, 선택된 신호처리 레벨에 대응하는 복수의 신호처리 알고리즘이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(S122a). 예를 들어, 제1 기능 블록(BLK-1)에서 선택된 신호처리 레벨이 3 레벨인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124)은 3 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘이 하나인지 또는 둘 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 선택된 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘이 하나인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124)은 해당 알고리즘을 신호처리 알고리즘으로 선택할 수 있다(S130a).
선택된 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘이 둘 이상인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124)은 기능 블록 간 상호 연관을 고려할 수 있다(S124a). 예를 들어, 제1 기능 블록(BLK-1)의 신호처리 알고리즘 선택 시, 알고리즘 선택 모듈(124)은 제1 기능 블록(BLK-1)과 나머지 기능 블록들 사이의 연관성을 고려할 수 있다.
일 예로, 알고리즘 선택 모듈(124)은 제1 기능 블록(BLK-1)의 신호처리에 다른 기능 블록의 출력이 사용되는지 여부, 제1 기능 블록(BLK-1)과 다른 기능 블록의 신호처리의 유사성 등에 기반하여 상기 연관성을 고려할 수 있다. 이와 같이, 알고리즘 선택 모듈(124)은 기능 블록들(BLK-1~BLK-M) 각각의 상호 연관을 고려한 다음, 이에 기반하여 각 기능 블록의 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다(S130a).
도 7은 본 개시의 다른 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한다. 도 7에서, 도 3과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 7을 참조하면, 파라미터 수집기(123a)는 모뎀(120a)의 외부로부터 성능 지표(MTa)를 기준 파라미터로서 수집할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 파라미터 수집기(123a)는 프로세서(130a)로부터 성능 지표(MTa)를 수신할 수 있다. 성능 지표(MTa)는 모뎀(120a)의 성능에 대한 지표일 수도 있고, 모뎀(120a)이 포함된 사용자 단말기(예를 들어, 도 1의 100)의 성능에 대한 지표일 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(130a)는 사용자 단말기(예를 들어, 도 1의 100)에서 사용되는 프로그램들의 퀄리티, 프로그램들의 요구 성능 수준, 모뎀(120a)에 요구되는 무선 통신 관련 소정의 성능 수준 등을 성능 지표로서 파라미터 수집기(123a)로 출력할 수 있다.
파라미터 수집기(123a)는 수집한 성능 지표(MTa)에 기반하여, 요구되는 성능 정보를 포함하는 컨디션 신호(CPa)를 알고리즘 선택 모듈(124a)로 출력할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 컨디션 신호(CPa)에 기반하여 기능 블록들(BLKa-1~BLKa-M) 중 적어도 하나에 대한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다.
일 예로, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 컨디션 신호(CPa)에 따라 요구되는 성능에 연관되는 기능 블록을 선택할 수 있다. 또한, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 컨디션 신호(CPa)에 따라, 선택된 기능 블록에서의 신호처리 레벨을 선택할 수 있다. 또한, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 선택된 신호처리 레벨에 기반하여, 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나를 상기 선택된 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘으로 선택할 수 있다.
일 예로, 컨디션 신호(CPa)에 포함된 요구되는 성능이 빔포밍과 연관된 경우, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 빔포밍 연관 기능 블록을 선택할 수 있다. 구체적으로, 요구되는 성능이 빔포밍 이득인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 빔포밍 연관 기능 블록 중 송/수신 빔 결정에 관여하는 기능 블록을 선택할 수 있다. 알고리즘 선택 모듈(124a)은 선택한 빔포밍 연관 기능 블록의 신호처리 레벨을 선택하고, 이에 기반하여 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 비교적 낮은 빔포밍 이득 만으로도 요구되는 성능 정보가 달성될 수 있는 경우, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 미리 설계된 빔 중에서 송신/수신 빔을 선택하는 방식에 대응하는 신호처리 레벨을 선택할 수 있다. 알고리즘 선택 모듈(124a)은 선택한 신호처리 레벨에 대응하는 복수의 신호처리 알고리즘들 중에서, 요구되는 성능을 만족하는 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘 선택 모듈(124a)은, 요구되는 성능을 만족하는 신호처리 알고리즘이 복수개인 경우, 낮은 복잡도를 갖는 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다. 이하, 도 8은 도 7을 참조하여 설명된다.
도 8을 참조하면, 파라미터 수집기(123a)는 성능 지표(MTa)를 수신하고, 성능 지표(MTa)에 기반하여 요구되는 성능을 선택할 수 있다(S200). 파라미터 수집기(123a)는 요구되는 성능에 대한 정보를 포함한 컨디션 신호(CPa)를 알고리즘 선택 모듈(124a)로 출력할 수 있다.
다음, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 기능 블록들(BLKa-1~BLKa-M) 중 요구되는 성능에 연관된 하나 이상의 기능 블록을 선택할 수 있다(S210). 알고리즘 선택 모듈(124a)은 또한 요구되는 성능에 기반하여 선택한 기능 블록의 신호처리 레벨을 선택할 수 있다(S220). 알고리즘 선택 모듈(124a)은 선택한 기능 블록에 대해, 선택한 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘들 중 하나를 신호처리 알고리즘으로서 선택할 수 있다(S230). 예를 들어, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 신호처리 알고리즘 선택 시 신호처리 레벨에 대응하는 알고리즘들 중, 요구되는 성능을 만족하도록 구성된 알고리즘을 선택할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 선택된 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘이 둘 이상인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 기능 블록 간 상호 연관을 더 고려하여 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 요구되는 성능에 연관된 기능 블록이 둘 이상이고, 각 기능 블록에 대해 선택된 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘이 복수개인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124a)은 상기 기능 블록 간의 연관성을 더 고려하여 각 기능 블록의 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다른 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한다. 도 9에서, 도 3과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 9를 참조하면, 파라미터 수집기(123b)는 모뎀(120b)의 외부로부터 온도 정보(TIb)를 기준 파라미터로서 수집할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 파라미터 수집기(123b)는 온도 센서(160b)로부터 온도 정보(TIb)를 수신할 수 있다. 온도 센서(160b)는 사용자 단말기(예를 들어, 도 1의 100) 내부에 구비될 수 있다. 본 실시 예에서는 온도 센서(160b)가 모뎀(120b)의 외부에 구비된 것으로 도시되나, 온도 센서(160b)는 모뎀(120b) 내부에 구비될 수도 있다. 온도 정보(TIb)는 모뎀(120b)의 온도에 관한 정보를 포함할 수도 있고, 사용자 단말기(예를 들어, 도 1의 100)의 온도에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
파라미터 수집기(123b)는 수집한 온도 정보(TIb)에 기반하여 발열 완화 필요 여부를 결정할 수 있다. 또한, 파라미터 수집기(123b)는 발열 완화 필요 여부의 결정을 컨디션 신호(CPb)로서 알고리즘 선택 모듈(124b)로 출력할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124b)은 컨디션 신호(CPb)에 기반하여 기능 블록들(BLKb-1~BLKb-M) 중 하나 이상의 다운그레이드 대상 기능 블록을 선택할 수 있다. 다운그레이드 대상 기능 블록은, 신호처리 성능을 낮출 기능 블록을 의미할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘 선택 모듈(124b)은 각 기능 블록의 중요도, 신호처리 성능 측면 및 발열 완화 기여도(또는 복잡도) 중 적어도 하나에 기반하여 다운그레이드 대상 기능 블록을 선택할 수 있다.
알고리즘 선택 모듈(124b)은 다운그레이드 대상 기능 블록에 대해, 컨디션 신호(CPb)에 기반하여 발열 완화 정도에 대응하는 신호처리 레벨을 선택할 수 있다. 또한, 알고리즘 선택 모듈(124b)은 선택된 신호처리 레벨에 기반하여, 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나를 다운그레이드 대상 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘으로 선택할 수 있다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다. 이하, 도 10은 도 9를 참조하여 설명된다.
도 10을 참조하면, 파라미터 수집기(123b)는 온도 정보(TIb)를 수신하고, 온도 정보(TIb)에 기반하여 사용자 단말기(예를 들어, 도 1의 100) 또는 모뎀(120b)의 발열 상태를 확인할 수 있다(S300). 발열 상태 확인에 따라, 파라미터 수집기(123b)는 발열 완화가 필요한 지 여부를 판단할 수 있다(S310). 예를 들어, 파라미터 수집기(123b)는 수집된 온도가 소정의 임계온도 이상인지 여부에 기반하여 발열 완화가 필요한 지 여부를 판단할 수 있다. 파라미터 수집기(123b)는 발열 완화 필요 여부의 결정을 컨디션 신호(CPb)로서 알고리즘 선택 모듈(124b)로 출력할 수 있다.
발열 완화가 불필요하다고 판단한 경우, 알고리즘 선택 모듈(124b)은 별도의 발열 완화를 위한 알고리즘 선택 동작을 수행하지 않을 수 있다. 이와 달리, 발열 완화가 필요하다고 판단한 경우, 알고리즘 선택 모듈(124b)은 컨디션 신호(CPb)에 기반하여 하나 이상의 다운그레이드 대상 기능 블록을 선택할 수 있다(S320).
다음, 알고리즘 선택 모듈(124b)은 다운그레이드 대상 기능 블록의 신호처리 레벨을 선택할 수 있다(S330). 알고리즘 선택 모듈(124b)은 다운그레이드 대상 기능 블록에 대해, 선택한 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘들 중 하나를 신호처리 알고리즘으로서 선택할 수 있다(S340).
예시적 실시 예에 있어서, 선택된 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘이 둘 이상인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124b)은 기능 블록 간 상호 연관을 더 고려하여 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 다운그레이드 대상 기능 블록이 둘 이상이고, 각 기능 블록에 대해 선택된 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘이 복수개인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124b)은 상기 기능 블록 간의 연관성을 더 고려하여 각 기능 블록의 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다.
도 11은 본 개시의 다른 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한다. 도 11에서, 도 3과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 11을 참조하면, 파라미터 수집기(123c)는 모뎀(120c)의 외부로부터 전력 정보(PIc)를 기준 파라미터로서 수집할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 파라미터 수집기(123c)는 전력 공급원(170c)으로부터 전력 정보(PIc)를 수신할 수 있다. 전력 공급원(170c)은 사용자 단말기(예를 들어, 도 1의 100) 내부에 구비될 수 있다. 일 예로, 전력 공급원(170c)은 충전 가능한 배터리일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
파라미터 수집기(123c)는 수집한 전력 정보(PIc)에 기반하여 가용 총 전력량을 추정할 수 있다. 가용 총 전력량은, 예를 들어 전력 공급원(170c)의 충전 상태에 기반한 값일 수 있다. 파라미터 수집기(123c)는 추정한 가용 총 전력량을 컨디션 신호(CPc)로서 알고리즘 선택 모듈(124c)로 출력할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 알고리즘 선택 모듈(124c)은 컨디션 신호(CPc)에 기반하여 가용 총 전력량을 기능 블록들(BLKc-1~BLKc-M) 각각에 할당할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘 선택 모듈(124c)은 기능 블록들(BLKc-1~BLKc-M)에 각각 P1 내지 PM 크기의 전력량을 할당할 수 있고, P1 내지 PM 전력량의 합은 가용 총 전력량과 동일할 수 있다.
또한, 알고리즘 선택 모듈(124c)은 각 기능 블록에 대한 전력량의 할당에 기반하여, 각 기능 블록의 신호처리 레벨을 선택할 수 있다. 알고리즘 선택 모듈(124c)은 선택된 신호처리 레벨에 기반하여, 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나를 각 기능 블록의 신호처리 알고리즘으로 선택할 수 있다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다. 이하, 도 12는 도 11을 참조하여 설명된다.
도 12를 참조하면, 파라미터 수집기(123c)는 전력 정보(PIc)를 수신하고, 전력 정보(PIc)에 기반하여 전력 공급원(170c)의 가용한 총 전력량을 추정할 수 있다(S400). 파라미터 수집기(123c)는 가용 총 전력량에 관한 정보를 포함한 컨디션 신호(CPc)를 알고리즘 선택 모듈(124c)로 출력할 수 있다.
알고리즘 선택 모듈(124c)은 가용 총 전력량을 각 기능 블록에 할당할 수 있다(S410). 알고리즘 선택 모듈(124c)은 기능 블록들(BLKc-1~BLKc-M) 각각의 기능에 기반하여, 각 기능 블록에 전력량을 할당할 수 있다.
다음, 알고리즘 선택 모듈(124c)은 할당된 전력량에 기반하여 각 기능 블록의 신호처리 레벨을 선택할 수 있다(S420). 알고리즘 선택 모듈(124c)은 각 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다(S430).
예시적 실시 예에 있어서, 선택된 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘이 둘 이상인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124c)은 기능 블록 간 상호 연관을 더 고려하여 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 각 기능 블록에 대해 선택된 신호처리 레벨에 대응하는 신호처리 알고리즘이 복수개인 경우, 알고리즘 선택 모듈(124c)은 상기 기능 블록 간의 연관성을 더 고려하여 각 기능 블록의 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다. 도 13은, 예를 들어 도 2에 도시된 모뎀(120)의 일 동작을 나타낼 수 있다. 이하, 도 13은 도 2를 참조하여 설명된다.
도 13을 참조하면, 알고리즘 선택 모듈(124)은 무선 통신의 전송 관련 인자를 변경할 지 여부를 판단할 수 있다(S500). 예를 들어, 무선 통신의 전송 관련 인자는, 전송속도, 전송모드 및 전송방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전송 관련 인자를 변경하지 않을 경우, 알고리즘 선택 모듈(124)은 유지된 전송 관련 인자에 기반하여 각 기능 블록의 신호처리 레벨을 선택할 수 있다(S530). 이와 달리, 전송 관련 인자를 변경하는 경우, 알고리즘 선택 모듈(124)은 변경된 전송 관련 인자에 기반하여 신호처리 레벨을 선택할 수 있다(S510).
다음, 알고리즘 선택 모듈(124)은 선택된 신호처리 레벨에 기반하여 각 기능 블록에 대한 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다(S520). 예시적 실시 예에 있어서, S510, S520, S530 단계의 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘의 선택은, 무선 통신의 채널 파라미터, 사용자 단말기(100)의 성능 지표 및 이에 따른 요구 성능, 사용자 단말기(100)의 온도 및 이에 따른 발열 완화 필요 여부, 사용자 단말기(100)에 구비된 전력 공급원의 가용 총 전력량 등에 기반하여 수행될 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 같다.
이에 따라, 알고리즘 선택 모듈(124)은 전송 관련 인자를 유지하면서 각 기능 블록의 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 적응적으로 선택할 수도 있고, 전송 관련 인자를 먼저 변경한 다음 각 기능 블록의 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 적응적으로 선택할 수도 있다. 전송 관련 인자를 먼저 변경하는 경우, 이후 선택될 신호처리 알고리즘의 후보는 유지될 수도 있고 변경될 수도 있다.
예로써, 전송 관련 인자를 변경하고 각 기능 블록의 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 선택하는 경우, 사용자 단말기(100)는 구비된 안테나를 전부 사용하는 대신, 전력소모 또는 발열상태에 따라 적응적으로 일부 안테나만을 활성화한 다음 각 기능 블록의 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 다른 예로써, 전송 관련 인자를 변경하고 각 기능 블록의 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 선택하는 경우, 사용자 단말기(100)는 구비된 안테나들로 입력되는 신호들을 합하여 다중 신호처리 차원(dimension)을 줄이고, 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 선택할 수도 있다.
도 14a 및 도 14b는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 사용자 단말기와 기지국 사이의 신호의 송수신을 설명하는 도면이다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 기지국(10d)은 사용자 단말기(100d)의 역량(capability)을 조회할 수 있다(S600). 예를 들어, 기지국(10d)은 사용자 단말기(100d)가 지원할 수 있는 송/수신의 신호처리 범위를 판단하고, 그 범위 내에서 무선 통신이 운용될 수 있도록 사용자 단말기(100d)의 역량을 조회할 수 있다.
다음, 기지국의 역량 조회에 응답하여, 사용자 단말기(100d)는 역량 정보를 기지국(10d)으로 송신할 수 있다(S610). 예시적 실시 예에 있어서, 사용자 단말기(100d)는 모뎀(예를 들어, 도 1의 120)의 신호처리 지속시간(AT) 정보(또는, 신호처리 활성화 시간 정보)를 추가한 역량 정보를 기지국(10d)의 역량 조회에 응답하여 송신할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(100d)는 기지국(10d)이 소정의 시간 이상 지속적인 신호처리를 단말에 요구함을 배제하도록 하기 위하여, 신호처리 지속시간(AT) 정보를 역량 정보에 추가하여 기지국(10d)에 송신할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 사용자 단말기(100d)는 모뎀(예를 들어, 도 1의 120)의 신호처리 지속시간(AT) 이후(또는, 신호처리 지속시간(AT)들 사이)의 휴식시간(IAT)(또는 비활성화 시간)에 대한 정보를 더 추가한 역량 정보를 기지국(10d)의 역량 조회에 응답하여 송신할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(100d)는 모뎀의 신호처리 지속시간에 따른 발열의 완화를 위해 요구되는 소정의 휴식(또는 비활성화)시간(IAT)의 보장을 요구하기 위하여, 휴식시간(IAT) 정보를 역량 정보에 추가하여 기지국(10d)에 송신할 수 있다.
도 15는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 모뎀의 동작에 대한 순서도를 도시한다. 도 15는, 예를 들어 도 1에 도시된 사용자 단말기(100)의 일 동작을 나타낼 수 있다. 이하, 도 15는 도 1을 참조하여 설명된다.
도 15를 참조하면, 사용자 단말기(100)는 무선 통신을 위한 채널 상태를 판단할 수 있다(S700). 예를 들어, 채널 상태는 모뎀(120)에 구비되는 복수의 트랜시버들(126-1~126-N)로부터 수집된 채널 파라미터에 기반하여 판단될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음, 사용자 단말기(100)는 모뎀(120)에 구비된 복수의 기능 블록들(예를 들어, 도 3의 BLK-1~BLK-M) 각각에 대하여, 무선 통신을 위한 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 선택할 수 있다(S710). 예시적 실시 예에 있어서, 사용자 단말기(100)는 사용자 단말기(100) 연관 파라미터 및 무선 통신의 연관 파라미터 중 적어도 하나에 기반하여 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 적응적으로 선택할 수 있다.
일 예로, 사용자 단말기(100)는 무선 통신의 채널 파라미터에 기반하여 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 적응적으로 선택할 수 있다. 다른 예로, 사용자 단말기(100)는 사용자 단말기(100)의 성능 지표 및 이에 따른 요구 성능에 기반하여 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 적응적으로 선택할 수 있다. 또 다른 예로, 사용자 단말기(100)는 사용자 단말기(100)의 온도 및 이에 따른 발열 완화 필요 여부에 기반하여 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 적응적으로 선택할 수 있다. 또 다른 예로, 사용자 단말기(100)는 사용자 단말기(100)에 구비된 전력 공급원의 가용 총 전력량에 기반하여 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘을 적응적으로 선택할 수 있다.
다음, 사용자 단말기(100)는 채널 상황 정보(Channel State Information, CSI)를 생성하고, 이를 기지국(10)으로 송신할 수 있다(S720). 채널 상황 정보(CSI)는 사용자 단말기(100)의 채널 상태를 기지국(10)으로 전달하기 위한 기준 신호일 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 사용자 단말기(100)는 채널 상태 정보에 더해, 선택된 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘 중 적어도 하나를 더 기반하여 채널 상황 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(100)는 선택된 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘 중 적어도 하나를 더 기반하여 채널 상황 정보를 생성함으로써, 기지국(10)에 적응적 신호처리 운용을 위한 요구사항을 전달할 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 도 15의 채널 상황 정보에 대한 예를 각각 나타낸다.
도 16a를 참조하면, 채널 상황 정보로서 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI), 채널 품질 지시자(CQI)의 색인에 각각 대응하는 기지국의 전송 방식(transmission scheme) 및 요구되는 신호처리 레벨을 포함하는 테이블(TB3)이 마련된다. 채널 품질 지시자(CQI)는 사용자 단말기(100)가 현재의 채널 상태에서 수신할 수 있는 최대 데이터 전송률(data rate)을 의미할 수 있다. 변형 예로, 채널 품질 지시자(CQI)는 최대 데이터 전송률과 유사하게 활용될 수 있는 신호 대 간섭 잡음 비, 최대 오류 정정 부호화율(code rate) 및 변조 방식, 주파수당 데이터 효율 등으로 대체될 수도 있다.
채널 품질 지시자(CQI)의 색인에 따라 사용자 단말기(100)가 기지국(10)에 요구하는 전송방식 및 신호처리 레벨이 달라질 수 있다. 예를 들어 사용자 단말기(100)는, 채널 품질 지시자(CQI)의 색인이 '1'인 경우 'a' 전송방식과 1 레벨의 신호처리 레벨을, 채널 품질 지시자(CQI)의 색인이 '2'인 경우 'b' 전송방식과 1 레벨의 신호처리 레벨을 각각 요구할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 테이블(TB3)에는 각 채널 품질 지시자(CQI)의 색인에 대응하는 신호처리 레벨을 하나씩만 개시하였으나, 테이블(TB3)에는 각 채널 품질 지시자(CQI)에 대응되는, 모뎀(120)에 구비된 각 기능 블록에 대한 별도의 신호처리 레벨들이 포함될 수 있다.
사용자 단말기(100)는 테이블(TB3)에 기반한 채널 상황 정보(CSI)를 기지국(10)으로 송신할 수 있다. 예를 들어, 채널 상황 정보(CSI)를 수신한 기지국(10)은 이에 응답하여 전송방식을 결정하고, 상기 전송방식에 기반하여 사용자 단말기(100)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 사용자 단말기(100)는 기지국(10)과의 복수의 무선 통신을 통해, 테이블(TB3)을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(100)는 머신 러닝(machine learning) 기법에 기반하여, 기지국(10)과의 무선 통신을 통해 채널 상황 정보(CSI)와 전송방식 및 신호처리 레벨간의 관계를 학습할 수 있다. 이에 기반하여, 사용자 단말기(100)는 테이블(TB3)의 데이터를 업데이트할 수 있다.
도 16b를 참조하면, 채널 상황 정보로서 랭크 지시자(Rank Indicator, RI), 랭크 지시자(RI)의 색인에 각각 대응하는 기지국의 전송 방식 및 요구되는 신호처리 레벨을 포함하는 테이블(TB4)이 마련된다. 랭크 지시자(RI)는 사용자 단말기(100)가 현재의 채널 상태에서 수신할 수 있는 공간 레이어(spatial layer)의 개수를 의미할 수 있다. 랭크 지시자(RI)의 색인에 따라 사용자 단말기(100)가 기지국(10)에 요구하는 전송방식 및 신호처리 레벨이 달라질 수 있다. 이에 대해, 도 16a와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 17은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 기지국의 동작에 대한 순서도를 도시한다. 이하, 도 17은 도 1을 참조하여 설명된다.
도 17을 참조하면, 기지국(10)은 사용자 단말기(100)로부터 채널 상황 정보(CSI)를 수신할 수 있다(S800). 예시적 실시 예에 있어서, 기지국(10)은 사용자 단말기(100)에서 선택된 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘이 반영된 채널 상황 정보(CSI)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 신호처리 레벨 및 신호처리 알고리즘은 무선 통신의 채널 파라미터, 사용자 단말기(100)의 성능 지표 및 이에 따른 요구 성능, 사용자 단말기(100)의 온도 및 이에 따른 발열 완화 여부, 사용자 단말기(100)에 구비된 전력 공급원의 가용 총 전력량 등에 기반하여 사용자 단말기(100)로부터 선택될 수 있다.
다음, 기지국(10)은 채널 상황 정보(CSI)에 응답하여 사용자 단말기(100)에 대한 전송방식 및 신호처리 레벨을 결정할 수 있다(S810). 예를 들어, 기지국(10)은 채널 상황 정보(CSI)에 기반하여 사용자 단말기(100)에서 요구하는 전송방식 및 신호처리 레벨을 결정할 수도 있고, 다른 단말기와의 관계를 고려하여 사용자 단말기(100)의 요구와는 독립적으로 전송방식 및 신호처리 레벨을 결정할 수도 있다. 기지국(10)이 채널 상황 정보(CSI)에 기반하여 사용자 단말기(100)가 요구하는 전송방식 및 신호처리 레벨을 결정하는 경우, 기지국(10)과 사용자 단말기(100)는 사용자 단말기(100)의 각종 파라미터에 기반한 적응적 신호처리를 함께 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시 예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시 예들을 설명하였으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 무선 통신을 위한 장치로서,
    복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나에 기반하여 상기 무선 통신에 연관된 신호처리를 각각 수행하는 복수의 기능 블록들;
    상기 장치의 연관 파라미터 및 상기 무선 통신의 연관 파라미터 중 적어도 하나를 기준 파라미터로서 수집하고, 상기 기준 파라미터에 기반하여 컨디션 신호를 출력하는 파라미터 수집기; 및
    상기 컨디션 신호에 기반하여, 상기 복수의 기능 블록들 중 적어도 하나에 대한 신호처리 레벨을 결정하고, 상기 컨디션 신호에 응답하여, 상기 복수의 기능 블록들 중 적어도 하나에 대해, 상기 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나를 상기 무선 통신에 연관된 신호처리를 위한 알고리즘으로 선택하는 알고리즘 선택 모듈을 구동하는 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
    상기 신호처리 레벨은, 상기 컨디션 신호 및 무선 통신의 송신 속도, 송신 모드, 및 송신 방식을 포함하는 송신 관련 인자에 기반하여 결정되고,
    상기 복수의 신호처리 알고리즘들은, 서로 다른 복잡도(complexity)를 갖는 제1 신호처리 알고리즘 및 제2 신호처리 알고리즘을 포함하는 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 알고리즘 선택 모듈은,
    상기 신호처리 레벨에 기반하여 상기 제1 신호처리 알고리즘 및 상기 제2 신호처리 알고리즘 중 하나를 상기 무선 통신에 연관된 신호처리를 위한 알고리즘으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 파라미터 수집기는,
    상기 장치의 성능 지표를 수집하고, 상기 성능 지표에 기반하여 요구되는 성능을 선택하고, 상기 요구되는 성능을 상기 컨디션 신호로서 출력하고,
    상기 알고리즘 선택 모듈은,
    상기 컨디션 신호에 응답하여, 상기 복수의 기능 블록들 중 상기 요구되는 성능에 연관되는 기능 블록을 선택하고, 상기 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나를 상기 요구되는 성능에 연관되는 기능 블록의 신호처리를 위한 알고리즘으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 파라미터 수집기는,
    상기 장치의 온도를 센싱하는 온도 센서로부터 온도 정보를 수신하고, 상기 온도 정보에 기반하여 발열 완화 필요 여부를 결정하고, 상기 발열 완화 필요 여부의 결정을 상기 컨디션 신호로서 출력하고,
    상기 알고리즘 선택 모듈은,
    상기 컨디션 신호에 응답하여, 상기 복수의 기능 블록들 중 다운그레이드 대상 기능 블록을 선택하고, 상기 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나를 상기 다운그레이드 대상 기능 블록의 신호처리를 위한 알고리즘으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 파라미터 수집기는,
    상기 장치에 전력을 공급하는 전력 공급원으로부터 전력 정보를 수신하고, 상기 전력 정보에 기반하여 가용 총 전력량을 추정하고, 상기 가용 총 전력량을 상기 컨디션 신호로서 출력하고,
    상기 알고리즘 선택 모듈은,
    상기 가용 총 전력량을 상기 복수의 기능 블록들 각각에 할당하고, 상기 할당에 기반하여 상기 복수의 기능 블록들 중 적어도 하나에 대해, 상기 복수의 신호처리 알고리즘들 중 하나를 상기 무선 통신에 연관된 신호처리를 위한 알고리즘으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 복수의 채널을 통한 기지국과의 무선 통신을 위한 장치의 동작방법으로서,
    상기 복수의 채널에 연관된 파라미터 및 상기 장치에 연관된 파라미터 중 적어도 하나를 기준 파라미터로 수집하는 단계;
    상기 수집된 기준 파라미터에 기반하여 컨디션 신호를 출력하는 단계;
    상기 컨디션 신호 및 송신 관련 인자에 기반하여, 무선 통신 관련 동작을 수행하는 복수의 기능 블록들 각각에 대한 신호처리 레벨을 선택하는 단계; 및
    상기 신호처리 레벨에 기반하여, 상기 복수의 기능 블록들 각각에 대한 신호처리 알고리즘을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 송신 관련 인자는, 무선 통신의 송신 속도, 송신 모드, 및 송신 방식을 포함하고,
    상기 복수의 기능 블록들 각각에 상응하는 신호처리 알고리즘들은 서로 다른 복잡도(complexity)를 갖는 장치의 동작방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 채널 상태를 판단하는 단계;
    상기 복수의 채널 상태, 상기 선택된 신호처리 레벨 및 상기 선택된 신호처리 알고리즘에 기반하여 채널 상황 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 기지국으로 상기 채널 상황 정보를 송신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수의 채널에 연관된 파라미터는,
    기지국과 하나 이상의 안테나 간에 상관도(correlation), SNR(signal to noise ratio), SINR(signal to interference plus noise ratio), 상기 장치에 대한 하나 이상의 도플러 특성들, 하나 이상의 지연 특성들, 하나 이상의 최대 또는 최소 지연 경로들, 복수의 시간 우세(dominant) 경로들, 복수의 공간 우세 경로들, 하나 이상의 각도 특성들 중 적어도 하나를 포함하는 장치의 동작방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 기능 블록들 중 채널 추정을 수행하는 블록의 상기 신호처리 알고리즘의 선택은,
    상기 상관도, 상기 하나 이상의 도플러 특성들, 상기 하나 이상의 최대 또는 최소 지연 경로들, 상기 하나 이상의 지연 특성들, 또는 상기 복수의 시간 우세 경로들 중 적어도 하나에 기반하는, 장치의 동작방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 기능 블록들 중 빔포밍을 수행하는 블록의 상기 신호처리 알고리즘의 선택은,
    상기 복수의 공간 우세 경로들 및 상기 하나 이상의 각도 특성들 중 적어도 하나에 기반하는, 장치의 동작방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 기능 블록들 중 상기 하나 이상의 안테나를 통한 신호처리 또는 검출을 수행하는 블록의 상기 신호처리 알고리즘의 선택은,
    상기 상관도, 상기 SNR, 상기 SINR 중 적어도 하나에 기반하는, 장치의 동작방법.
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