KR20010063756A - 적응형 전송 시스템에서의 전송 방식 선택 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적응형 전송 방식을 사용하는 통신 시스템에서의 전송 방식 선택 방법에 관한 것으로, 불필요한 잦은 전환을 피하면서 수신 신호 대 잡음비에 따라 통신 서비스가 요구하는 특정 비트 오율을 만족하고 최대의 전송 효율을 갖는 전송 방식을 선택하기 위한, 적응형 전송 시스템에서의 전송 방식 선택 방법을 제공하기 위하여, 수신 신호의 과거와 현재에 대한 신호 대 잡음비로부터 기울기를 구하고 상기 기울기에 따라 누적 가중치를 조절하는 누적 파라미터를 산출하는 제 1 단계; 각각의 전송 방식에 대하여 현재 수신 신호 대 잡음비에 따른 각각의 전송 효율을 산출하는 제 2 단계; 상기 각각의 전송 방식에 대하여 상기 각각의 전송 효율 및 상기 누적 파라미터를 이용하여 각각의 누적 전송효율을 산출하는 제 3 단계; 및 상기 누적 전송효율들 중 최대 전송 효율을 갖는 전송 방식을 선택한 후 상기 선택된 전송 방식이 안정적인 전송 방식인지를 판단하여 그 결과에 따라 상기 선택된 전송 방식으로의 전환을 결정하는 제 4 단계를 포함하며, 적응형 전송 방식을 사용하는 통신 시스템 등에 이용됨.

Description

적응형 전송 시스템에서의 전송 방식 선택 방법{Transmission Scheme Allocation Method in Adaptive Transmission Systems}

본 발명은 적응형 전송 방식을 사용하는 통신 시스템에서 수신 신호 대 잡음비(또는 수신 신호 크기. 즉, 신호 대 잡음비는 수신 신호의 크기로 대체될 수 있음)에 따라 적절한 전송 방식을 선택하는 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다.

수신 신호의 크기에 따라 여러 서비스 방법에서 적절한 하나의 방법을 선택하는 기법은 셀룰러 이동 통신 시스템에서의 핸드오프 및 여러 다이버시티 안테나 중에서 적절한 하나의 안테나를 선택하는 방법에서 유사하게 다루어져 왔다.

즉, 셀룰러 이동 통신 시스템에서 근접 기지국으로부터 전송되어 이동국에 수신되는 신호의 크기에 따라 근접 기지국으로 통신 서비스 전환을 결정하는 경우나, 여러 수신 안테나 중에서 수신 신호의 크기가 크고 수신 품질이 우수한 안테나로 전환을 결정하는 경우에 있어서, 해당되는 기지국 또는 안테나로부터의 수신 신호의 크기가 일정 임계값 이상일 경우 전환을 결정한다.

이 때, 임계값 부근에서 수신 신호 크기의 미세한 변동에 의해 두 개 이상의 기지국 또는 안테나들 사이에 잦은 전환이 발생하며, 이러한 불필요한 잦은 전환을 피하고 전환에 대한 이력 현상을 갖게 하기 위해 임계값에 특정 값을 추가하거나, 전환을 억제하는 타이머를 두어 전환 후 일정 기간 동안 전환 결정을 보류하는 방법을 취한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전환 결정 방법은 임계값에 대한 이력 범위를 벗어나는 변동폭을 갖는 신호가 수신될 경우 잦은 전환을 피하기 어려우며, 선택 대상들에 대한 각각의 임계값의 차이가 작을 경우 이력 현상을 위한 추가된 임계값들 사이의 간격이 좁아지거나 근접한 임계값보다 커질 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다수의 전송 방식 중 채널 상태에 따라 적절한 전송 방식으로 전환하는 적응형 통신 시스템에 있어서, 불필요한 잦은 전환을 피하면서 수신 신호 대 잡음비에 따라 통신 서비스가 요구하는 특정 비트 오율을 만족하고 최대의 전송 효율을 갖는 전송 방식을 적절히 선택하기 위한, 적응형 전송 시스템에서의 전송 방식 선택 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하고자 한다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 다수의 전송 및 수신 방식을 갖는 적응형 전송 시스템의 일실시예 구성도.

도 2 는 본 발명이 적용되는 적응형 전송 시스템에 있어서 전송 방식의 전환이 요구되는 임계값 부근에서 수신 신호의 크기가 빠르게 변화할 때 초래되는 전송 방식의 잦은 전환을 나타내는 일예시도.

도 3 은 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 전송 방식 선택 방법의 일실시예 흐름도.

도 4 는 본 발명에 따른 수신 신호의 기울기와 누적 파라미터의 상관성을 나타낸 일예시도.

도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 전송 방식 선택 방법의 일실시예 상세 흐름도.

도 6 은 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 재귀적인 누적 전송 효율을 산출하는 과정을 포함한 전송 방식 선택 방법의 일실시예 상세 흐름도.

도 7 은 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 재전송 방식 별 최소 임계값을 사용하여 전송 효율을 계산하는 과정을 포함한 전송 방식 선택 방법의 일실시예 상세 흐름도.

도 8 은 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 재전송 방식 별 최소 임계값을 사용하여 전송 효율을 산출하는 과정과 재귀적인 누적 전송 효율을 산출하는 과정을 포함한 전송 방식 선택 방법의 일실시예 상세 흐름도.

도 9 는 본 발명에 따른 전송 방식 선택 방법에서 제시된 선택 기법의 동작 특성을 보이기 위한 실험에서 사용된 수신 신호 대 잡음비의 변화를 나타낸 일예시도.

도 10 은 본 발명에 따른 전송 방식 선택 방법에서 제시된 선택 기법의 동작 특성을 보이기 위한 실험에서 사용된 특정 범위 내에서 빠르게 진동하는 수신 신호 대 잡음비의 변화를 나타낸 일예시도.

도 11 은 도 9 의 수신 신호 대 잡음 비의 변화에 대해 제시된 기법이 선택한 전송 방식의 전환을 샘플 시간에 따라 나타낸 일예시도.

도 12 는 도 10 의 수신 신호 대 잡음 비의 변화에 대한 전송 방식 전환율의 일예시도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적응형 전송 시스템에 적용되는 전송 방식 선택 방법에 있어서, 수신 신호의 과거와 현재에 대한 신호 대 잡음비로부터 기울기를 구하고 상기 기울기에 따라 누적 가중치를 조절하는 누적 파라미터를 산출하는 제 1 단계; 각각의 전송 방식에 대하여 현재 수신 신호 대 잡음비에 따른 각각의 전송 효율을 산출하는 제 2 단계; 상기 각각의 전송 방식에 대하여 상기 각각의 전송 효율 및 상기 누적 파라미터를 이용하여 각각의 누적 전송효율을 산출하는 제 3 단계; 및 상기 누적 전송효율들 중 최대 전송 효율을 갖는 전송 방식을 선택한 후 상기 선택된 전송 방식이 안정적인 전송 방식인지를 판단하여 그 결과에 따라 상기 선택된 전송 방식으로의 전환을 결정하는 제 4 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 전송 방식 선택을 위하여, 대용량 프로세서를 구비한 적응형 전송 시스템에, 수신 신호의 과거와 현재에 대한 신호 대 잡음비로부터 기울기를 구하고 상기 기울기에 따라 누적 가중치를 조절하는 누적 파라미터를 산출하는 제 1 기능; 각각의 전송 방식에 대하여 현재 수신 신호 대 잡음비에 따른 각각의 전송 효율을 산출하는 제 2 기능; 상기 각각의 전송 방식에 대하여 상기 각각의 전송 효율 및 상기 누적 파라미터를 이용하여 각각의 누적 전송효율을 산출하는 제 3 기능; 및 상기 누적 전송효율들 중 최대 전송 효율을 갖는 전송 방식을 선택한 후 상기 선택된 전송 방식이 안정적인 전송 방식인지를 판단하여 그 결과에 따라 상기 선택된 전송 방식으로의 전환을 결정하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함한다.

즉, 본 발명은 다수의 전송 방식 중에서 채널의 상태에 따라 적절한 전송 방식을 선택하여 사용하는 적응형 전송 시스템에서, 수신 신호 대 잡음비에 따라 적절한 전송 방식을 선택하는 방법에 관한 것이다.

이하, 도 1 내지 도 12 를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 다수의 전송 및 수신 방식을 갖는 적응형 전송 시스템의 일실시예 구성도이며, 도 2 는 본 발명이 적용되는 적응형 전송 시스템에 있어서 전송 방식의 전환이 요구되는 임계값 부근에서 수신 신호의 크기가 빠르게 변화할 때 초래되는 전송 방식의 잦은 전환을 나타내는 일예시도이다.

무선 채널을 거쳐 수신되는 신호는 페이딩 및 강우에 의해 신호 크기 및 위상이 변화하며, 그에 따라 수신 신호 대 잡음비는 열화 된다.

적응형 전송 시스템은 채널 상태의 변화에 의한 수신 신호 품질의 변화를 검출하고N개의 전송 방식 중에서 통신 서비스가 요구하는 특정 서비스 품질을 만족할 수 있는 적절한 전송 방식을 선택하여, 전송기와 수신기가 선택된 전송 방식으로 통신 서비스를 제공하도록 한다.

이 때, 적절한 선택을 위한 기법이 요구되며, 본 발명은 수신 신호 대 잡음비의 크기에 따라 적절한 전송 방식을 선택하는 결정 기법을 제시한다.

채널 상태가 양호하여 수신 신호 대 잡음비의 크기가 상대적으로 클 경우에는 전송 효율이 높은 상위 전송 방식을 선택하여 통신 서비스를 제공하고, 채널 상태 변화에 의해 신호 대 잡음비가 감소될 경우에는 전송 효율은 작지만 감소된 신호 대 잡음비로도 만족할 만한 서비스 품질을 제공할 수 있는 하위 전송 방식을 선택한다.

상위 전송 방식은 더 빠른 데이터 전송률을 가지고 통신 서비스를 제공할 수 있기 때문에 하위 전송 방식에 비해 선호도를 갖는다. 그러나, 신호 대 잡음비의 감소로 전송 효율이 높은 전송 방식으로 서비스가 요구하는 특정 요구 비트 오율(BER:Bit Error Rate)(이하, 간단히 "BER"이라함)을 만족할 수 없을 경우에는, 즉시 하위 전송 방식으로 전환하여 전송 효율은 감소하지만 요구 비트 오율 이하의 서비스 품질을 제공할 수 있도록 하여야 한다.

반면에, 신호 대 잡음비가 증가할 경우에는 요구 비트 오율을 만족할 수 있는 상위 방식으로 즉시 전환하여 통신 서비스의 전송 효율을 높인다.

그러나, 도 2 에 도시된 바와 같이 신호 대 잡음비가 전송 방식의 전환이 요구되는 임계값의 부근에서 빠르게 변화할 경우, 적응형 전송 시스템은 전송 방식의 잦은 전환을 겪게 되고, 이에 따라 전송기와 수신기 사이에 잦은 제어 메시지의 교환과 전환 과정에서 요구되는 처리 과정의 지연에 의해 실제 사용자 데이터에 대한 전송량은 감소되는 결과를 초래한다.

따라서, 본 발명에서는 필요 이상의 잦은 전환을 피하기 위하여, 현재는 물론 과거의 수신 신호 대 잡음비에 의해 계산된 전송 효율을 누적하여 현 시점에서 최대 전송 효율을 갖는 전송 방식을 선택하도록 한다.

또한, 하위 전송 방식에서 상위 전송 방식으로 전환할 필요가 발생할 경우에는 수신 신호 대 잡음비의 크기가 안정될 때까지 전환을 보류하기 위해 동일 전송 방식이 연속적으로 특정 시간 이상동안 최대 전송 효율을 갖을 때, 비로서 전환을 수행함으로써 시간과 전송 효율에 대한 이력 작용을 갖는다.

도 3 은 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 전송 방식 선택 방법의 일실시예 흐름도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 수신 신호의 기울기와 누적 파라미터의 상관성을 나타낸 일예시도이다.

전송 방식 선택 방법의 첫 번째 과정과 두 번째 과정은 과거 수신 신호 대 잡음 비에 의해 계산된 전송 효율을 현재의 선택 과정에서 어느 정도 반영할 것인가를 조절할 수 있는 누적 파라미터를 결정하는 부분으로(301,302), 수신 신호의 변화가 클 경우에는 누적 파라미터를 작게 하여 과거보다는 현재의 전송 효율에 더 비중을 두고, 반대의 경우 누적 파라미터를 크게 하여 과거에 계산된 전송 효율을 반영하도록 한다.

이를 위하여 먼저, 과거와 현재의 수신 신호 대 잡음비에 대한 기울기R(t)를 [수학식 1]과 같이 얻는다.

상기 [수학식 1]에서, R(t)는 현 시점에서 측정된 수신 신호 대 잡음 비, R(t-1)은 바로 전 과거의 신호 대 잡음 비를 의미한다. t는 샘플링 시간을 의미하며, 0 또는 양의 정수로 표현되는 정수이다. 위와 같이 계산된 순간 기울기를 이용하여 현 시점의 누적 파라미터를 [수학식 2]와 같이 계산한다.

상기 [수학식 2]에서 x는 양의 실수인 상수로 도 4 와 같이 그 값에 따라 기울기에 대한 누적 파라미터의 값을 조절할 수 있다. 상수 x의 값을 0.5 이하로 작은 값을 선택할 경우, 기울기 크기 변화에 대해는 덜 민감해지며, 0.5 이상 또는 1에 가까운 값을 갖게 됨으로써 과거의 전송 효율에 많은 비중을 갖게 할 수 있으며, x의 값을 증가시키게 되면 기울기에 대해는 민감해지고, x의 값을 1 부근의 값으로 선택할 경우,는 기울기 1을 전후로 하여 가장 민감하다.

또한, x의 값이 1 이상인 경우에는, 다시 기울기 변화에 대해 덜 민감하게 되나, x의 값이 1 이하의 작은 값의 경우와는 반대로 과거의 전송 효율에 대한 비중은 감소한다.

세 번째 과정은 현재의 수신 신호 크기에 따라N개의 전송 방식 각각에 대한 전송 효율을 계산하는 과정이다(303).

여기서 전송 효율 S(t)는 [수학식 3]과 같이 오류 없이 성공적으로 수신되는 정보 비트의 속도로 정의된다.

상기 [수학식 3]에서 P_b(R,D)는 전송 방식D의 비트 오율로 현재 수신 신호 대 잡음 비R과 전송 방식의 종류D에 따라 서로 다른 값을 가지며, R_b(D)는 전송 방식D로 통신 서비스를 제공할 경우에 대한 비트 전송률이다.

각 전송 방식에 대해 상대적인 비교를 위해, 본 발명에서는 각 전송 방식의 비트 전송률 R_b(D)에 의해 정규화 된 전송 효율을 사용한다.

또한, 통신 서비스가 요구하는 특정 비트 오율 P_b ^*보다 큰 오율을 갖는 전송 방식에 대한 비트 오율은 1 에 가까운 상수P(예로 1의 값)을 갖는 것으로 하여 서비스 품질을 만족하지 못하는 전송 방식에 대한 전송 효율을 매우 작은 값으로 감소시킨다. 즉, 각 전송 방식에 대한 전송 효율은 [수학식 4]와 같이 계산한다.

네 번째 과정은 상기 [수학식 2]에 의해 계산된 누적 파라미터를 이용하여 각 전송 방식에 대한 누적된 전송 효율을 계산하는 과정이다(304).

누적 전송 효율 S(t)는 [수학식 5]와 같이 과거 일정 기간L동안의 전송 효율에 대해 누적 파라미터의 지수 승의 가중치를 갖는 합으로 계산된다.

다섯 번째 과정에서는 각 전송 방식에 대하여 [수학식 5]에 의해 계산된 누적 전송 효율이 최대가 되는 전송 방식을 선택한다(305).

여섯 번째 과정으로 선택된 전송 방식이 과거에 선택된 전송 방식에 비해 하위 방식인 경우 선택된 전송 방식으로 전환하도록 전송기와 수신기에 명령을 전달한다(306,309).

반면에 과거 전송 방식에 비해 상위 방식인 경우, 현재 선택이 안정된 선택인지를 판단하기 위해 특정 시간동안 동일 전송 방식이 선택되었는가를검사한다(306,307).

만약, 특정 기간 이상의 시간동안 연속적으로 동일한 선택이 이루어진 경우, 현재 선택된 전송 방식으로 전환을 명령하고(309), 그렇지 않은 경우에는 전환 명령 없이 과거 전송 방식을 유지함으로써(308) 불필요한 전환을 피한다. 이때, 현재 선택된 전송방식을 선택진전, 즉 과거 전송방식으로 변환한 후(308) 다시 현재 선택된 전송방식으로 변환함으로써(309) 결국 과거 전송 방식을 유지할 수 있게 된다.

도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 전송 방식 선택 방법의 일실시예 상세 흐름도로서, 도 3 의 흐름도에 대한 상세 흐름도이다.

본 발명에 따른 전송 방식 선택 방법은 아래의 [표 1]과 같은 레지스터와 테이블을 가지고 있으며, 초기에 레지스터와 테이블 내용을 미리 정해진 값으로 초기화한다(501,502). T_max, BER_table, BER_req, P는 적응형 통신 시스템의 설계 시에 미리 정해지는 값들로 초기화되며 동작 과정 동안 변화하지 않는다.

초기화 과정 이후, 현재 및 과거 시점의 수신 신호 대 잡음비로부터 [수학식 1]에 의해 기울기를 계산하고(503, 도 3에서의 301에 해당하는 과정임), [수학식 2]에 의해 누적 파라미터를 구한다(504,505, 도 3에서의 302에 해당하는 과정임).

다음 과정은 각 전송 방식별로 누적 전송 효율을 계산하는 과정이다(도 3에서의 303 및 304에 해당하는 과정임).

먼저, 전송방식을 구분할 변수 i를 1로 초기화한다(506). 현재의 수신 신호 대 잡음비에 따라 BER_table로부터 비트 오율인 BER를 얻고(507), BER가 요구 비트 오율 BER_req보다 큰 경우, BER은 1에 가까운 상수P에 의해 대체되어(508,509) 높은 비트 오율을 갖게 함으로써 해당 전송 효율을 0에 가까운 값으로 계산되도록 한다(510).

계산된 전송 효율은 누적 전송 효율을 위해 S_table에 기록되고(511), [수학식 5]에 의해 과거L기간 동안의 전송 효율을 누적 파라미터의 가중치와 함께 누적 효율을 계산하고, S_acc에 기록된다(512). 누적 전송 효율은N개의 모든 전송 방식에 대해 이루어진다(513,514).

다음 과정은 상기 과정을 통해 구한 누적 전송 효율을 이용하여 최대의 누적 전송 효율을 갖는 전송 방식을 선택하고, 상기 선택된 전송 방식이 과거의 전송 방식에 비해 상위 전송 방식인 경우에 T_max 기간 동안 연속적으로 동일 전송 방식이 선택되었는가를 검사하여 최적의 전송 방식을 선택하는 과정이다(도 3에서의 305 내지 309에 해당하는 과정임).

먼저, S_acc 테이블로부터 최대 전송 효율을 갖는 전송 방식 D를 선택하고(528), 과거 전송 방식에 대해 상위 전송 방식인가를 검사한다(515).

하위 방식인 경우, 타이머 T_hold 값을 T_max로 하여 다음 과정에서 하위 방식으로 전환하도록 한다(516).

상위 방식인 경우, 현재 선택된 전송 방식이 과거의 연속 선택 전송 방식 D_cont와 동일한 지를 검사한다(517).

만약 동일 방식인 경우, T_hold의 값을 1만큼 증가시킨다(518). 동일 방식이 아닌 경우, 현재 선택된 전송 방식을 연속 선택 전송 방식 D_cont로 대체하고(519) 타이머 T_hold를 0으로 초기화 한다(520).

다음으로, T_hold 값이 T_max이상이 되는 가를 검사한다(521).

만약, 앞에서의 과정에서 현재 전송 방식이 과거 방식에 대해 하위 방식이거나 또는 상위 방식이지만 T_max 시간 동안 연속적으로 선택되었다면, T_hold는 T_max 이상의 값을 갖게 되고, 전송 방식의 전환을 명령하게 된다.

이 경우, D_cont를 현재 전환될 전송 방식 D로 대체하고(523), T_hold를 0으로 초기화 한다(524).

T_hold가 T_max 보다 작을 경우에는 전송 방식의 전환은 요구되지 않으며, 따라서 과거의 전송 방식을 유지하기 위해 현재 선택된 전송 방식은 과거 전송 방식 D_prev로 대체된다(522).

최종적으로 과거 전송 방식과 다른 전송 방식이 선택되었다면(525), 전송기와 수신기에 전송 방식을 전환할 것으로 명령하고(526), 현재의 전송 방식을 과거 전송 방식 D_prev에 기록한다(527).

이와 같은 일련의 과정 후에 다음 시간에서의 전송 방식 전환 결정을 위해 기울기 계산 과정(503)으로 되돌아가 매 시간별로 반복된다. 이를 위해 T를 1 증가시킨 상태(500)에서 기울기를 계산한다.

이때, 현 시점에 있어서 과거L기간 동안의 누적 전송 효율을 얻기 위해 각 전송 방식 별로L개의 전송 효율을 기록하고 있는 S_table (NL크기의 테이블)을 필요로 한다. 저장 공간을 감소시키기 위해 누적 전송 효율 계산 방법인 [수학식 5]는 [수학식 6]으로 대체될 수 있다.

상기 [수학식 6]에서 S(t-1)은 바로 전 과거 시간에 계산된 누적 전송 효율이다. [수학식 6]을 사용할 경우, 바로 전 과거의 누적 전송 효율만을 필요로 하기 때문에 S_table은 필요로 하지 않고 누적 효율은 S_acc(N1크기)에 기록하여 사용한다.

[수학식 6]을 사용하는 경우에 도 5a 의 동작 과정은 도 7 에서와 같이 수정된다.

도 6 은 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 재귀적인 누적 전송 효율을 산출하는 과정을 포함한 전송 방식 선택 방법의 일실시예 상세 흐름도로서, 도 5a 와의 차이점은 누적 전송 효율을 계산하는 부분(511,512, 도 3에서의 304에 해당하는 과정임)이다.

즉, 현재의 전송 효율을 계산하는 과정(303) 이후에, 요구 비트 오율을 만족하는 하위 전송 방식에 대해 순차적으로C, 2C,....,mC, 만큼 현재 전송 효율을 감소시키는 부분(601 내지 603)이 추가되며, 여기서C는 0과 1사이의 값을 갖는 상수이다.

[수학식 6]만을 사용할 경우, 하위 전송 방식에서 상위 전송 방식으로 복구할 수 없기 때문에, 요구 비트 오율을 만족하는 전송 방식에 대해 인위적으로 1 이하의 매우 작은 상수를 전송 효율로부터 감하여 누적함으로써 상위 전송 방식으로의 복구를 가능하게 한다. 따라서 상수C의 값이 작을수록 상위 방식으로의 전환을 억제한다.

이때, 도 5a 의 동작 과정에서의 결정 기법은 각 전송 방식 별로 수신 신호대 잡음비에 대한 비트 오율을 기록한 테이블을 요하며, 이로부터 비트 오율과 전송 효율을 계산한다.

여기서 직접적인 비트 오율로부터 전송 효율을 계산하지 않고, 각 전송 방식 별로 요구 비트 오율을 만족할 수 없게 되는 최소 수신 신호 대 잡음비를 미리 정하여, 현재의 수신 신호 대 잡음비가 각 전송 방식에 대한 최소 임계값과 비교하고, 이상일 경우에는 1의 전송 효율을 이하일 경우에는 1-P의 전송 효율을 갖는 것으로 계산할 수 있다.

이러한 방법은 비트 오율에 대한 테이블을 필요로 하지 않고, 아래의 [표 2]와 같은 각 전송 방식에 대한 최소 임계값만을 요함으로써 요구되는 저장 공간을 감소시킬 수 있다. 도 7 과 도 8 은 이와 같이 임계값 비교에 의해 현재의 전송 효율을 정하는 경우에 대한 동작 흐름도로, 도 7 은 [수학식 5]에 의해, 도 8 은 [수학식 6]에 의해 누적 전송 효율을 계산하는 경우에 대한 것이다.

도 7 은 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 재전송 방식 별 최소 임계값을 사용하여 전송 효율을 계산하는 과정을 포함한 전송 방식 선택 방법의 일실시예 상세 흐름도로서, 도 5a 와의 차이점은 각 전송 방식에 대한 현재의 전송 효율을 계산하는 부분(303,507 내지 510, 도 3에서의 303에 해당하는 과정임)이다.

즉, 임계값 비교로 현재의 신호 대 잡음비가 해당 전송 방식의 임계값 보다 크고 바로 위의 상위 전송 방식의 임계값 보다 작은 영역에 해당되는 전송 방식을 선정한다(701 내지 711).

이러한 과정에서 선정된 전송 방식에 비해 상위 전송 방식은 1-P의 전송 효율을, 하위 전송 방식은 1의 전송 효율을 갖게 된다. 이와 같이 정해진 각 전송 방식에 대한 전송 효율은 과거에 기록된 전송 효율과 함께 누적 효율을 구하기 위해 사용된다.

도 8 은 본 발명에 따른 적응형 전송 시스템에서의 재전송 방식 별 최소 임계값을 사용하여 전송 효율을 산출하는 과정과 재귀적인 누적 전송 효율을 산출하는 과정을 포함한 전송 방식 선택 방법의 일실시예 상세 흐름도로서, 도 5a 에 도 6 및 도 7 의 방법을 모두 적용한 것이다.

즉, 누적 전송 효율을 [수학식 6]에 의해 계산되는 부분(602내지604, 도 3에서의 304에 해당하는 과정임)에서 도 6 과 동일하고, 임계값 비교에 의해 현재의 전송 효율을 정하는 부분(701내지710, 도 3에서의 303에 해당하는 과정임)은 도 7 과 동일하며, 나머지 부분은 도 5a 와 동일하다.

다음으로 본 발명의 전송 방식 선택 기법의 동작 특성을 보이기 위해 8가지의 전송 방식을 갖는 적응형 전송 시스템에 대한 실험 결과를 일례로 보인다.

8번 전송 방식은 그 이하의 하위 전송 방식에 대해 가장 큰 데이터 전송률을 갖고, 7번, 6번, 의 순으로 데이터 전송률이 감소하고, 특정 비트 오율을 만족시키기 위해 요구되는 수신 신호 대 잡음 비는 상위 방식에 비해 상대적으로 적은 전송 방식이 된다.

도 9 는 본 발명에 따른 전송 방식 선택 방법에서 제시된 선택 기법의 동작 특성을 보이기 위한 실험에서 사용된 수신 신호 대 잡음비의 변화를 나타낸 일예시도이며, 도 10 은 본 발명에 따른 전송 방식 선택 방법에서 제시된 선택 기법의 동작 특성을 보이기 위한 실험에서 사용된 특정 범위 내에서 빠르게 진동하는 수신 신호 대 잡음비의 변화를 나타낸 일예시도이다.

즉, 도 9 와 도 10 은 실험에서 사용된 수신 신호 대 잡음비의 변화를 시간에 따라 나타낸 것으로서, 도 9 는 신호 대 잡음 비의 크기가 계속적으로 하강하다가 반전하여 상승하는 경우에 대한 선택 기법의 특성을 살펴보기 위한 예이고, 도 10 은 특정 값 부근을 중심으로 빠르게 변화하는 경우에 대한 특성을 보이기 위한 예이다.

도 11 은 도 9 의 수신 신호 대 잡음 비의 변화에 대해 제시된 기법이 선택한 전송 방식의 전환을 샘플 시간에 따라 나타낸 일예시도이며, 도 12 는 도 10 의 수신 신호 대 잡음 비의 변화에 대한 전송 방식 전환율의 일예시도이다.

즉, 도 11 은 도 9 의 수신 신호 대 잡음 비의 변화에 대해, 도 5a 및 도 5b 에 설명된 기법에 의해 선택된 전송 방식을 시간에 따라 나타낸 것이다. 여기서 [수학식 2]의 파라미터 의 값으로 0.1을 사용하였고, 윈도우 길이로 3개의 수신 신호 대 잡음 비에 대한 샘플 길이를 사용하였다.

신호 대 잡음 비의 하강 부분에서는 누적 전송 효율이 가장 크게 되는 전송 방식으로 즉각 전환을 수행하고, 상승 부분에서는 최대 지속 시간의 값에 따라 상위 전송 방식으로의 전환을 보류하는 지연을 갖는다. 최대 지속 시간이 3 샘플 이상의 경우에 중간 전송 방식에 대한 전환 없이 최하위 전송 방식 1에서 최상위 전송 방식 8로 전환을 수행한다. 따라서, 신호 대 잡음 비가 계속적으로 증가할 경우, 최대 지속 시간의 선택에 따라 중간 전송 방식에 대한 불필요한 전환을 피할 수 있음을 보여준다.

또한, 도 12 는 도 10 의 수신 신호 대 잡음비의 변화에 대해, 도 5a 및 도 5b 에 설명된 기법을 사용할 경우에, 전송 방식 전환율을 윈도우 길이에 대해 나타낸 것이다. 여기서 앞서의 예와 같이 파라미터 의 값으로 0.1을 사용하였다.

윈도우의 길이의 증가에 따라 전환율은 감소하고, 마찬가지로 최대 지속 시간의 증가에 따라 상위 전송 방식으로의 전환 억제에 의해 전환율은 감소한다. 최대 지속 시간이 0인 경우는 상위 전송 방식 전환에 대한 보류 과정을 적용시키지 않은 것으로 볼 수 있으며, 최대 지속 시간에 의한 보류 과정을 사용함으로써 현저한 전환율을 감소를 볼 수 있다. 또한, 1에서 3의 윈도우 길이 증가로 현저한 전환율 감소를 보인다.

실질적인 적응형 전송 시스템에 사용할 경우, 전환율의 무조건적인 감소만이 선호되어서는 안되며, 상위 전송 방식으로의 전환 억제에 의해 평균적으로 감소하는 전송 효율을 감안하여 윈도우 길이와 최대 지속 시간을 적절히 선택하여야 한다. 또한, 신호 대 잡음비의 변화 속도에 따라 전송 효율 누적 비율을 조절하는 파라미터 x의 값 또한 적절히 선택되어야 한다.

본 문서에서 본 발명의 내용을 효과적으로 설명하기 위해 일례로 다 수의 전송 방식을 무선 채널의 특성 변화에 의해 수신 신호 대 잡음비의 크기에 따라 적절하게 적용하여 통신 서비스를 제공하는 적응형 통신 시스템을 대상으로 하였다.

그러나, 본 발명의 선택 방법은 다 수의 선택 대상을 갖는 다른 통신 시스템에서도 적용될 수 있으며, 선택을 위한 정보로 수신 신호 대 잡음 비 이외에 다른 채널 상태 정보를 사용하거나, 요구 서비스 품질을 비트 오율 이외에 다른 서비스 요구 정보로 사용할 수 있다.

이 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에게는 본 발명의 기술 사항을 벗어남이 없이 다른 시스템 환경에 적용하거나, 다양한 변경 및 조절이 가능함이 분명하다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 응용 대상이나 실시 예가 아닌 첨부된 청구 범위에 의해서만 한정될 것이며, 앞서 언급한 다양한 응용이나, 변경 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

상기와 같은 본 발명은 다수의 전송 방식 중 채널 상태에 따라 적절한 전송 방식으로 전환하는 적응형 통신 시스템에서, 통신 서비스가 요구하는 특정 품질을 만족하고 최대의 전송 효율을 갖는 전송 방식을 수신 신호 대 잡음비에 따라 적절히 선택할 수 있다는 우수한 효과가 있다.

또한, 선택 과정에서 잦은 전송 방식의 전환을 피할 수 있는 이력 작용을 갖으며, 특히, 하위 전송 방식에서 상위 전송 방식으로 전환이 요구되는 경우, 그 전환 요구가 지속될 때까지 전환을 보류함으로써 잦은 전환에 의한 전송 효율 감소와 서비스 품질 저하를 감소시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (6)

1. 적응형 전송 시스템에 적용되는 전송 방식 선택 방법에 있어서,

   수신 신호의 과거와 현재에 대한 신호 대 잡음비로부터 기울기를 구하고 상기 기울기에 따라 누적 가중치를 조절하는 누적 파라미터를 산출하는 제 1 단계;

   각각의 전송 방식에 대하여 현재 수신 신호 대 잡음비에 따른 각각의 전송 효율을 산출하는 제 2 단계;

   상기 각각의 전송 방식에 대하여 상기 각각의 전송 효율 및 상기 누적 파라미터를 이용하여 각각의 누적 전송효율을 산출하는 제 3 단계; 및

   상기 누적 전송효율들 중 최대 전송 효율을 갖는 전송 방식을 선택한 후 상기 선택된 전송 방식이 안정적인 전송 방식인지를 판단하여 그 결과에 따라 상기 선택된 전송 방식으로의 전환을 결정하는 제 4 단계

   를 포함하는 전송 방식 선택 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 단계의 상기 전송 효율은, 재전송 방식 별 최소 임계값을 사용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 전송 방식 선택 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서

   상기 제 3 단계의 누적 전송률은, 재귀적인 누적 전송 효율 산출 방법에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전송 방식 선택 방법.
4. 제 3 항에 있어서

   상기 제 1 단계는,

   과거의 수신 신호 대 잡음비와 현재의 수신 신호 대 잡음비의 차이로부터 기울기를 구하고, 현재의 비를 과거의 비로 기록하는 제 5 단계; 및

   상기 기울기로부터 기울기의 반비례 관계로 누적 파라미터를 계산하는 제 6 단계

   를 포함하는 전송 방식 선택 방법
5. 제 3 항에 있어서

   상기 제 4 단계는,

   상기 누적 전송효율들 중 최대 전송 효율을 갖는 전송 방식을 선택하는 제 5 단계;

   상기 선택된 전송 방식이 과거 전송 방식에 대해 상위 방식인지를 판단하는 제 6 단계;

   상기 제 6 단계의 판단결과, 상위 방식이 아니면 상기 선택된 방식으로 전환하는 제 7 단계; 및

   상기 제 6 단계의 판단결과, 상위 방식이면 연속된 시간동안 동일한 선택이 이루어진 경우에 상기 선택된 방식으로 전환하는 제 8 단계

   를 포함하는 전송 방식 선택 방법.
6. 전송 방식 선택을 위하여, 대용량 프로세서를 구비한 적응형 전송 시스템에,

   수신 신호의 과거와 현재에 대한 신호 대 잡음비로부터 기울기를 구하고 상기 기울기에 따라 누적 가중치를 조절하는 누적 파라미터를 산출하는 제 1 기능;

   각각의 전송 방식에 대하여 현재 수신 신호 대 잡음비에 따른 각각의 전송 효율을 산출하는 제 2 기능;

   상기 각각의 전송 방식에 대하여 상기 각각의 전송 효율 및 상기 누적 파라미터를 이용하여 각각의 누적 전송효율을 산출하는 제 3 기능; 및

   상기 누적 전송효율들 중 최대 전송 효율을 갖는 전송 방식을 선택한 후 상기 선택된 전송 방식이 안정적인 전송 방식인지를 판단하여 그 결과에 따라 상기 선택된 전송 방식으로의 전환을 결정하는 제 4 기능

   을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.