KR20040007651A - 적응성 코딩 및 변조 - Google Patents

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KR20040007651A KR10-2003-7015874A KR20037015874A KR20040007651A KR 20040007651 A KR20040007651 A KR 20040007651A KR 20037015874 A KR20037015874 A KR 20037015874A KR 20040007651 A KR20040007651 A KR 20040007651A
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Abstract

본 발명은 송신 채널이 선택 변조 차수로 구성되어 변조된 데이타로 항상 오버로드되는 무선 통신 시스템에서의 고유한 피드백 시스템을 제공한다. 채널 조건에 기초하여, 데이타의 일 부분만이 성공적으로 수신될 수 있다. 이와 같이, 수신기는 송신된 데이타를 인코드하는데 사용된 서로 다른 변조 레벨에 대응하는 복조 기술을 사용하여 데이타를 수신하고자 시도할 수 있다. 수신기는 복원되는 데이타, 또는 데이타가 복원되는 가장 높은 변조 차수를 결정하고, 송신기에 피드백을 제공할 수 있다. 그 다음, 송신기는 적절하게 수신되지 않은 데이타를 재송신할 수 있다. 채널을 언제든지 오버로드함으써, 채널을 통하여 송신될 수 있는 최대량의 데이타는 채널 조건 정보를 송신기로 피드백하는 수신기를 요구하지 않거나 또는 이러한 수신기에 거의 의존하지 않고 최적화된다.

Description

적응성 코딩 및 변조{ADAPTIVE CODING AND MODULATION}
다수의 무선 통신 시스템은 채널 조건 변화의 견지에서 데이타 레이트를 최대화시키기 위한 노력의 일환으로 코딩 및 변조 기술을 동적으로 변화시킨다. 일반적으로, 채널 조건이 열화됨에 따라, 데이타 레이트는 감소하고, 코딩 및 변조 기술은 더욱 강해지는데, 이와 반대도 마찬가지이다. 전통적으로, 송신을 위한 코딩 및 변조 스킴(scheme)은 수신기에서 측정되어 송신기로 피드백되는 채널 품질 평가치에 기초하여 제어되어 왔다. 불행하게도, 채널 품질은 종종 단기간에 상당히 변화하고, 채널 품질을 평가하여 이들 평가치를 송신기로 피드백해서 송신기가 반응할 수 있게 하는데 필요한 시간은 피드백 내에 지연을 도입하게 되며, 이러한 지연은 많은 경우에 채널 품질 평가치를 쓸모없게 하기에 충분하다. 예를 들어, 고품질 채널이 상당한 정도로 빠르게 열화하면, 송신기는 수신기에 의해 제공된 고품질 채널 평가치에 의존하여, 최근에 열화된 채널과 거의 호환하지 않는 코딩 및 변조 스킴을 선택할 수 있다. 그 결과, 데이타가 손실되고, 모든 데이타의 재송신이 필요하게 된다.
도 1을 참조하면, 실제 채널 품질과, 수신기로부터 피드백을 통해 제공된 보고된 채널 품질 사이의 차를 도시한 그래프가 제공된다. 피드백과 연관된 지연은 상술된 바와 같이, 실제 채널 품질과 보고된 채널 품질 사이에 상당한 차이를 초래할 수 있다.
지연으로 인해 수신기로부터 피드백되는 채널 품질 평가치를 신뢰할 수 없다는 점 이외에, 채널 품질을 정확하게 측정하고 송신기로의 채널 품질 평가치를 제공하는 것과 관련하여 상당한 복잡성이 있다. 채널 품질 평가치가 기지국에서 이동 단말기로의 포워드 링크로 결정될 때, 채널 품질 평가치를 제공하여 이 평가치를 기지국으로 피드백하기 위한 반대의 링크 설계는 이동 단말기 및 기지국의 설계에 복잡성 및 비용을 추가한다. 따라서, 코딩 및 변조 스킴을 제어하기 위해 수신기에 의해 측정되어 송신기로 피드백되는 채널 품질 평가치에 대한 의존성을 없애거나 최소화하면서 더욱 고속의 무선 통신 네트워크를 위한 변조 및 코딩을 제어할 필요가 있다.
본 발명은 무선 통신 환경에서의 적응성 코딩 및 변조를 제어하는 것에 관한 것으로, 특히 이러한 제어를 채널 품질 평가치에 의존하지 않고 제공하는 것에 관한 것이다.
본 명세서의 일부에 포함되어 본 명세서를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 몇가지 실시 형태를 도시한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 실제 채널 조건과, 수신기에 의해 송신기에 보고된 채널 조건의 평가치 사이의 차를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 구성된 기지국의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라 구성된 이동 단말기의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 계층적 변조 스킴을 사용하는 쿼드러처 기반의 콘스틸레이션(quadrature-based constellation)을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 적층화된 코딩 및 변조 스킴을 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 2의 기지국 내의 송신기를 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 3의 이동 단말기 내의 수신기를 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 변조 및 코딩을 제어하는 피드백 루프를 도시한 블록도이다.
본 발명은 송신 채널이 선택 변조 차수로 구성되어 변조된 데이타로 항상 오버로드(overload)되는 무선 통신 시스템에서의 고유한 피드백 시스템을 제공한다. 채널 조건에 기초하여, 데이타의 일 부분만이 성공적으로 수신될 수 있다. 이와 같이, 수신기는 송신된 데이타를 인코드하는데 사용된 서로 다른 변조 레벨에 대응하는 복조 기술을 사용하여 데이타를 수신하고자 시도할 수 있다. 수신기는 복원되는 데이타, 또는 데이타가 복원되는 가장 높은 변조 차수를 결정하고, 송신기에 피드백을 제공할 수 있다. 그 다음, 송신기는 적절하게 수신되지 않은 데이타를 재송신할 수 있다. 채널을 언제든지 오버로드함으써, 채널을 통하여 송신될 수 있는 최대량의 데이타는 채널 조건 정보를 송신기로 피드백하는 수신기를 요구하지 않거나 또는 이러한 수신기에 거의 의존하지 않고 최적화된다.
일 실시예에서, 데이타 패킷과 같은 데이타 그룹은 우선순위에 기초한 서로 다른 변조 레벨과 선택적으로 연관된다. 더욱 강한 통신 스킴과 연관된 보다 낮은 변조 차수는 보다 높은 우선순위의 데이타와 연관되고, 이와 반대도 마찬가지이다. 송신기는 선택된 가장 높은 변조 기술을 사용하여 데이타를 송신하므로, 점차 보다 높은 변조 레벨로 여러가지 데이타 그룹을 송신한다. 수신기는 가능한 한 많은 데이타를 디코드하고 복조할 수 있으며, 적절하게 수신되지 않는 데이타의 재송신을 요청한다. 본 분야에 숙련된 기술자들은 손실된 데이타의 재송신을 요청하는 많은 기술이 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 수신기는 실제로 수신된 데이타, 수신되었어야 되는 데이타, 또는 성공 또는 실패한 변조층을 식별하고, 이러한 정보를 송신기에 피드백한다. 송신기는 손실된 데이타를 획득하기 위해 상기 정보를 프로세스하여, 재송신을 실행할 수 있다. 또한, 재송신은 그 데이타만을, 또는 재송신하기 위한 다른 데이타 또는 송신될 새로운 데이타와 함께, 단순히 우선순위를 정하여 재송신함으로써 발생할 수 있다.
본 분야에 숙련된 기술자들은 첨부된 도면과 관련하여 양호한 실시예의 상세한 설명을 읽어보면 본 발명의 범위를 이해하고 추가적인 실시 형태를 실현할 수있을 것이다.
이하 설명된 실시예는 본 분야에 숙련된 기술자들이 본 발명을 실시할 수 있게 하기 위해 필요한 정보를 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 최상의 실시 형태를 나타낸 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 다음 설명을 읽어보면, 본 분야에 숙련된 기술자들은 본 발명의 개념을 이해할 수 있을 것이고, 여기에 특별히 언급되지 않은 개념들의 응용을 인식할 수 있을 것이다. 이러한 개념 및 응용은 명세서 및 첨부된 도면의 범위에 속한다는 것을 이해하기 바란다.
본 발명은 송신기가 코딩 및 변조 스킴을 제어할 수 있게 하기 위해, 수신기가 채널 품질 정보를 송신기에 송신할 필요성을 없애거나 또는 최소한으로 최소화시킨다. 수신기로부터 피드백되는 채널 품질 정보에 의존하는 대신에, 송신기는 항상 증가하는 코딩 속도 및 더욱 고속의 변조 기술로 데이타를 계층적으로 적층화한다. 본질적으로, 송신 채널은 순간 채널 용량을 완전히 이용하기 위해 항상 데이타로 오버로드되지만; 송신된 데이타의 일부분만이 수신기에서 성공적으로 수신될 수 있다. 수신기는 적절하게 수신된 데이타를 식별하고, 수신되지 않은 소정의 데이타를 송신기가 재송신하도록 하기 위해 정보를 다시 송신기에 제공한다. 그러므로, 본 발명은 수신기에 의해 결정되어 송신기에 피드백된 채널 조건 정보를 필요로 하지 않는다. 시간에 걸쳐, 수신기 및 송신기는 주어진 채널 조건의 송신에 도움이 되지 않는 데이타 코딩 및 변조 기술의 송신을 연속적으로 시도하지 않도록 가장 유력한 코딩 및 변조 기술을 선택하기 위해 서로 협동할 수 있다.
본 발명의 이동 단말기 및 기지국에 관한 하이레벨 개요는 양호한 실시예의 구조적 및 기능적 상세를 탐구하기 전에 제공된다. 도 2를 참조하면, 본 발명의한 실시예에 따라 구성된 기지국이 도시되어 있다. 기지국은 일반적으로 제어 시스템(20), 기저대역 프로세서(22), 송신 회로(24), 수신 회로(26), 다수의 안테나(28) 및 네트워크 인터페이스(30)를 포함할 수 있다. 수신 회로(26)는 이동 단말기(도 3에 도시됨)에 의해 제공된 하나 이상의 원격 송신기로부터의 정보를 전하는 안테나(28)를 통해 무선 주파수 신호를 수신한다. 양호하게, 저잡음 증폭기 및 필터(도시되지 않음)는 처리하기 위한 신호로부터 광대역 간섭을 증폭 및 제거하기 위해 협동한다. 그 다음, 다운컨버젼 및 디지털화 회로(도시되지 않음)는 필터된 수신 신호를 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 다운컨버트할 수 있으며, 이때 중간 또는 기저대역 주파수 신호는 하나 이상의 디지털 스트림으로 디지털화된다.
수신된 정보는 데이타 및 제어 정보를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 이동 단말기는 기지국으로부터 송신된 정보가 이동 단말기에서 적절하게 수신되는 범위를 보고하는 피드백을 제공할 수 있다. 수신기 회로(26)는 기지국에 피드백된 정보를 복원시켜, 이것을 이하 상세히 설명되는 바와 같이 처리용 제어 시스템(20)에 제공할 수 있다.
기저대역 프로세서(22)는 수신 신호 내에 전달된 정보 또는 데이타 비트를 추출하기 위해 디지털화 수신 신호를 처리한다. 이 처리는 전형적으로 복조, 디코딩 및 에러 정정 동작을 포함한다. 이와 같이, 기저대역 프로세서(22)는 일반적으로 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor) 및 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 내에 실현된다. 그 다음, 수신된 정보는 네트워크 인터페이스(30)를 통해 무선 네트워크 전반에 보내지거나 또는 기지국에 의해 서비스된 다른 이동 단말기에 송신된다. 네트워크 인터페이스(30)는 전형적으로 PSTN(Public Switched Telephone Network)에 연결될 수 있는 무선 네트워크의 일부를 형성하는 회로-스위치드 네트워크 및 기지국 제어기와 상호작용할 수 있다.
송신측에서, 기저대역 프로세서(22)는 음성, 데이타, 비디오 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이타를 네트워크 인터페이스(30)로부터 수신하고, 이 데이타를 송신을 위해 인코드한다. 데이타는 처음으로 송신되고 있는 데이타, 또는 이동 단말기에서의 수신 실패로 인해 재송신되고 있는 데이타를 포함할 수 있다. 후술되는 바와 같이, 재송신된 데이타는 단독으로, 또는 송신 프로토콜에 의존하는 새로운 데이타와 일체로 송신될 수 있다.
송신시에, 인코드된 데이타는 송신 회로(24)에 출력되어, 원하는 송신 주파수 또는 주파수들을 갖는 반송파 신호에 의해 변조된다. 전력 증폭기(도시되지 않음)는 변조된 반송파 신호를 송신에 적합한 레벨로 증폭하고, 변조된 반송파 신호를 매칭(matching) 네트워크(도시되지 않음)를 통해 하나 이상의 안테나(28)에 전달한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따라 구성된 이동 단말기가 도시되어 있다. 기지국과 유사하게, 이동 단말기는 제어 시스템(32), 기저대역 프로세서(34), 송신 회로(36), 수신 회로(38), 하나 이상의 안테나(40) 및 사용자 인터페이스 회로(42)를 포함할 수 있다. 수신 회로(38)는 하나 이상의 기지국으로부터의 정보를 전하는 안테나(40)를 통해 무선 주파수 신호를 수신한다. 양호하게, 저잡음 증폭기 및 필터(도시되지 않음)는 처리하기 위한 신호로부터 광대역 간섭을 증폭 및 제거하기 위해 협동한다. 그 다음, 다운컨버젼 및 디지털화 회로(도시되지 않음)는 필터된 수신 신호를 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 다운컨버트할 수 있으며, 이때 중간 또는 기저대역 신호는 하나 이상의 디지털 스트림으로 디지털화된다.
기저대역 프로세서(34)는 수신 신호 내에 전달된 정보 또는 데이타 비트를 추출하기 위해 디지털화 수신 신호를 처리한다. 이 처리는 전형적으로 복조, 디코딩, 및 에러 정정 동작을 포함한다. 더욱 상세하게 후술되는 바와 같이, 기저대역 프로세서(34) 및 제어 시스템(32)은 기지국이 송신을 시도하는 동안에 손실된 데이타를 식별하고 이 데이타를 재송신할 수 있도록 하기에 충분한 재송신 프로토콜을 통해 피드백을 제공하기 위해 개별적으로 또는 협동하여 동작할 수 있다. 기저대역 프로세서(34)는 일반적으로 하나 이상의 DSP 및 ASIC 내에 실현된다.
송신시에, 기저대역 프로세서(34)는 음성, 데이타, 비디오 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화 데이타를 송신을 위해 인코드하는 제어 시스템(32)으로부터 수신한다. 제어 정보는 손실된 데이타의 재송신을 지원하는 피드백 정보를 포함할 수 있다. 인코드된 데이타는 송신 회로(36)에 출력되어, 원하는 송신 주파수 또는 주파수들의 반송파 신호를 변조하기 위해 변조기에 의해 사용된다. 전력 증폭기(도시되지 않음)는 변조된 반송파 신호를 송신에 적합한 레벨로 증폭하고, 변조된 반송파 신호를 매칭 네트워크(도시되지 않음)를 통해 하나 이상의 안테나(40)에 전달한다. 다운링크 송신을 위한 도 2 및 도 3에 도시된 것과 유사한 구성이또한 업링크 송신에도 적용될 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 계층적 코딩 및 변조 스킴을 포함하는데, 데이타는 증가하는 차수의 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)에 대응하는 상이한 층들에 효과적으로 맵핑된다. 예를 들어, 16 QAM 아키텍처에서, 4비트의 데이타는 도 4에 도시된 바와 같은 콘스틸레이션의 16개의 위치로 맵핑될 수 있다. 4비트가 B0, B1, B2 및 B3이라고 하면, B0은 최상위 비트이고, B3은 최하위 비트이며, 비트 B0 및 B1은 QPSK 변조를 사용하여 변조되는데, 4사분면 각각에 대한 각각의 커다란 원은 2개의 최상위 비트 B0 및 B1에 대한 4개의 후보 기호 중의 하나를 나타낸다. 이와 유사하게, 최하위 비트 B2 및 B3은 16 QAM으로 코딩되고 변조된다. 이와 같이, 채널 조건을 QPSK 변조만이 수신가능하도록 하면, 비트 B0 및 B1은 QPSK 복조를 사용하여 복원될 수 있다. 채널 조건이 16 QAM을 충분히 지원할 만큼 양호하다면, 비트 B0-B3은 복원될 수 있다. 본질적으로, 코딩 및 변조 스킴은 점차 층이 적층화되는데, 채널 조건이 증가함에 따라, 추가적인 데이타 층들은 더욱 복잡한 코딩 및 변조 기술을 사용하여 노출될 수 있다.
도 5를 참조하면, 여러가지 신호 대 잡음 비(SNR), 및 증가하는 신호 대 잡음 비의 각각에 대응하는 효과적인 적층화된 변조 코딩 세트를 도시한 그래프가 제공된다. 신호 대 잡음 비가 개선됨에 따라, 보다 높은 차수의 QAM 변조 기술이 가능해진다. 본질적으로, 보다 높은 차수의 변조 기술은 더 많은 데이타를 전송하고, 연관된 코딩은 변조 스킴에 대응하는 더 많은 양의 데이타를 제공해야 한다. 그러므로, 코딩은 전형적으로 변조 형태의 함수이다. 본 발명의 점진적인 적층화된 변조 코딩 스킴은 본질적으로 데이타를 계층적 포맷으로 코딩하고 변조하는데, 점진적 비트 층들은 대응하는 변조 차수와 연관된다. 일반적으로, 데이타는 다수의 층들을 통해 인코드되고 변조되며, 수신기는 가장 높은 층 후보에 있는 데이타를 단순히 복조 및 디코드하고자 시도한다. 그러므로, 선택 데이타는 복원될 수 있고, 다른 데이타는 손실될 수 있다. 예를 들어, 수신기는 수신되거나 손실된 데이타를 직접 또는 간접적으로 결정하여, 이 정보를 송신기에 피드백할 수 있으며, 송신기는 데이타 손실을 식별하고, 원하는 재송신 스킴을 사용하여 손실된 데이타를 재송신할 수 있다. 재송신 스킴은 손실된 데이타를 단순히 재송신하는 것, 또는 송신될 새로운 데이타 내로 손실된 데이타를 펑처링(puncturing)하는 것을 포함할 수 있다.
도 6에는 기지국의 예시적인 송신기 아키텍처가 도시되어 있다. 초기에 패킷 1 내지 N은 패킷 1이 가장 높은 우선순위를 갖고 패킷 N이 가장 낮은 우선순위를 갖는 것으로 스케쥴되어 있다고 하자. 각 패킷은 양호하게 터보 코딩 함수(46)에 의해 인코드하기 전에 CRC(cyclic redundancy check)를 제공하기 위해 CRC 함수(44)에 제공된다. 이렇게 얻어진 데이타는 데이타 레이트를 변조 차수에 효과적으로 매치하기 위해 속도 매칭 함수(48)에 보내진다. 도시된 예에서, 패킷 1로부터의 데이타는 최상위 비트 B0을 사용하여 송신되고, 패킷 N의 데이타는 최하위 비트 BN을 사용하여 송신된다. 패킷의 데이타는 그들간에 상대적인 중요도에 따라 점차 적층화된다. 각 패킷으로부터의 데이타는 2NQAM 맵핑에 따라 비트 B0-BN의각각을 본질적으로 맵핑할 수 있는 QAM 맵핑 함수(50)에 보내진다. 이렇게 얻어진 데이타는 변조 함수(52)에 의해 변조되고, 안테나(28)를 통해 이동 단말기에 송신된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 이동 단말기는 안테나(40)를 통해 데이타를 수신하고, 복조 함수(54)를 사용하여 데이타를 복조할 수 있다. 복조된 신호는 점진적 적층화된 변조 스킴의 여러 층들에 대응하는 대응 QAM 디맵핑(demapping) 함수(56)에 보내진다. 따라서, 복조 함수(54)로부터의 정보를 디맵핑하려는 시도는 각각의 2NQAM 차수에서 행해진다. 각각의 변조 차수에 대해, 결과적으로 얻어진 데이타는 양호하게 터보 디코딩 함수(58)를 사용하여 디코드되고, CRC는 각각의 주어진 차수에서의 데이타가 적절하게 수신되었는 지를 판단하기 위해 CRC 함수(60)를 사용함으로써 제공된다. 대부분의 경우에, 채널 조건은 충분히 열화되어, 하나 이상의 보다 높은 변조 차수로 변조된 정보는 적절하게 수신될 수 없다. 도 7에서, 비트 B0 및 B1에 대응하는 제1의 2개 층들만이 적절하게 수신되고, 보다 높은 변조 층에 대응하는 다른 모든 비트는 적절하게 수신되지 않는다. 이 경우에, 이동 단말기는 적절하게 수신된 층들 또는 데이타를 식별할 수 있고, 또는 그밖의 다른 층들이 적절하게 수신되지 않았다는 사실을 식별할 수 있으며, 이 정보를 송신기에 피드백하여 손실된 데이타의 재송신을 트리거한다.
도 8에 예시적인 플로우가 도시되어 있으며, 일련의 패킷(패킷 1 내지 패킷 4)은 기지국에서 이동국으로 송신되도록 스케쥴된다. 패킷으로부터의 데이타는 패킷 우선순위와 관련된 점진적 층들에 따라 코딩 및 변조 함수(62)에 제공된다. 각 패킷으로부터의 정보는 각각의 관련된 층들을 복조 및 디코드하고자 시도할 수 있는 이동 단말기에 점차로 변조된 층 내에서 송신된다. 이동 단말기는 패킷 1 및 2와 관련된 2개의 최상위 비트가 적절하게 수신되었는지, 그리고 패킷 3 및 4와 관련된 최하위 비트가 적절하게 수신되지 않았는 지를 판단할 수 있다. 이동 단말기는 패킷 3 및 4 의 데이타가 적절하게 수신되지 않았다는 것, 또는 패킷 1 및 2의 데이타가 적절하게 수신되었다는 것을 기지국에 신호로 알리기 위해 양호하게 몇가지 형태의 자동 재송신 요청(ARQ) 프로토콜을 사용할 수 있다. 피드백 처리 함수(66)는 패킷 3 및 4를 더욱 강한 코딩 및 변조 층으로 효과적으로 스케쥴하고, 새로운 패킷 5 및 6으로부터의 데이타를 보다 덜 강한 송신 층들에 송신할 수 있으며, 이 층들은 데이타를 고속으로 송신할 수 있다. 이러한 송신 동안에, 이동 단말기는 4개 패킷의 각각으로부터의 데이타를 성공적으로 디코딩한다.
소정의 패킷이 수신되었는지, 또는 훼손되었는 지를 수신기가 송신기에게 알릴 수 있게 하는 여러가지 형태의 프로토콜이 존재하지만, ARQ 기반의 시스템은 적절하게 수신된 각 패킷에 대해 수신기에서 송신기로 ACK(acknowledgement)를 송신하고, 수신기가 패킷을 적절하게 복원시키지 못했을 때 NAK(negative-acknowledgement)를 보낼 수 있다. 하이브리드 ARQ(HARQ)는 패킷이 수신기에서의 에러 정정을 용이하게 하기 위해 인코드될 때 사용된다.
본 발명은 계층적 변조 룰을 포함하는데, 보다 높은 우선순위 그룹의 데이타가 더욱 강한 변조 스킴과 연관되고, 보다 낮은 우선순위와 연관된 데이타가 보다덜 강한 아직 높지 않은 용량 변조 스킴과 연관되도록, 다수의 데이타 그룹은 서로 다른 QAM 층으로 맵핑된다. 본질적으로, 채널은 항상 데이타로 오버로드되고, 복조될 수 있는 데이타만이 수신되며, 수신되지 않은 부분은 재송신된다. 자원낭비를 최소화하기 위해, 이동 단말기는 최대의 적당한 변조 층을 시간에 걸쳐 결정하고, 가장 적당한 층에 계층적 변조 스킴을 덮도록(cap) 기지국에 신호로 알림으로써, 가장 높은 데이타 레이트 변조의 스킴이 이들이 결코 성공하지 못할 경우에는 사용될 수 없게 한다. 그중에서도 특히, 채널 조건이 양호할 때, 채널 내에 복원될 상당량의 데이타가 있다. 채널 조건이 나쁘면, 수신기는 할 수 있는 것을 복원시키고, 수신되지 않은 것을 재송신하도록 송신기에 신호로 알린다.
그중에서도 특히, 본 발명은 수신기에서 송신기로 피드백되는 채널 품질 측정에 대한 필요성 및 의존성을 없앰으로써, 수신기로부터 피드백되는 채널 정보가 채널의 품질 측정 이후의 채널 내의 상당한 변화, 수신기측에서의 측정 에러, 또는 피드백 채널에 의해 야기된 에러들로 인해 쓸모없게 되는 것에 관심이 없다. 채널을 오버로딩함으로써, 그리고 송신을 위해 수신기로부터 피드백되는 채널 품질 평가치에 의존하지 않음으로써, 수신기는 송신 속도를 최대화하고 채널의 사용을 최적화하기 위해 소정의 주어진 시간에 가능한 한 많은 데이타를 복원시키는 위치로 놓이게 된다.
가장 높은 차수의 QAM 변조 및 각 층마다의 코딩 속도의 설정은 이동 단말기에 의해 직접 측정되어 업링크를 통해 기지국으로 피드백되는 장기간 채널 품질에 의해 결정될 수 있거나, 또는 기지국은 수신된 업링크 신호로부터 단말기의 장기간채널 품질을 간접적으로 측정할 수 있다.
본 분야에 숙련된 기술자들은 본 발명의 양호한 실시예의 개선 및 변경을 인식할 수 있을 것이다. 이러한 모든 개선 및 변경은 본 명세서에 개시된 개념 및 다음의 청구범위의 범위 내에서 고려되는 것이다.

Claims (46)

  1. 이동 단말기와 통신을 용이하게 하기 위한 방법에 있어서,
    a) 데이타를 형성하기 위해 다수의 데이타 그룹을 대응하는 다수의 변조 차수(order)와 연관시키는 단계 - 보다 중요한(significant) 데이타 그룹은 보다 낮은 변조 차수와 연관되고, 보다 덜 중요한 데이타 그룹은 보다 높은 변조 차수와 연관됨 -;
    b) 가장 높은 변조 차수를 사용하여 상기 데이타를 송신하는 단계;
    c) 상기 이동 단말기로부터 상기 이동 단말기에 의해 수신되지 않은 상기 데이타를 나타내는 피드백을 수신하는 단계;
    d) 상기 피드백에 기초하여 수신되지 않은 상기 데이타를 식별하는 단계; 및
    e) 상기 수신되지 않은 데이타를 재송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변조는 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다수의 변조 차수의 범위는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)에서부터 2nQAM까지인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다수의 데이타 그룹의 각각은 송신을 위해 스케쥴된 고유한 패킷과 연관되고, 상기 보다 낮은 변조 차수는 보다 높은 우선순위를 갖는 패킷용인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 피드백은 자동화 재송신 요청 프로토콜(automated retransmission request protocol)에 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 피드백은 하이브리드 자동화 재송신 요청 프로토콜에 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 피드백은 상기 다수의 변조 차수들 중 복원 불가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 피드백은 상기 다수의 변조 차수들 중 복원 가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 피드백은 상기 데이타 그룹들 중 복원 가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 피드백은 상기 데이타 그룹들 중 복원 불가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 재송신된 데이타는 송신되고 있는 상기 데이타 내로 펑처링(puncturing)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 피드백에 기초하여 상기 다수의 변조 차수들 중 가장 높은 차수를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 기지국과 통신을 용이하게 하기 위한 방법에 있어서- 상기 기지국은 데이타를 형성하기 위해 다수의 데이타 그룹을 대응하는 다수의 변조 차수와 연관시키고, 보다 중요한 데이타 그룹은 보다 낮은 변조 차수와 연관되고, 보다 덜 중요한 데이타 그룹은 보다 높은 변조 차수와 연관되며, 가장 높은 변조 차수를 사용하여 상기 데이타를 송신함 -,
    a) 다수의 변조 차수들의 각각에서 상기 데이타를 수신하고자 하는 단계;
    b) 수신되지 않은 상기 데이타를 나타내는 피드백을 생성하는 단계; 및
    c) 상기 기지국이 상기 피드백에 기초하여 수신되지 않은 상기 데이타를 식별해서 상기 수신되지 않은 데이타를 재송신할 수 있도록 하기 위해 상기 기지국에 상기 피드백을 송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 변조는 QAM인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 다수의 변조 차수의 범위는 QPSK에서부터 2nQAM까지인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 다수의 데이타 그룹의 각각은 송신을 위해 스케쥴된 고유한 패킷과 연관되고, 상기 보다 낮은 변조 차수는 보다 높은 우선순위를 갖는 패킷용인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 피드백은 자동화 재송신 요청 프로토콜에 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 피드백은 하이브리드 자동화 재송신 요청 프로토콜에 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제13항에 있어서, 상기 피드백은 상기 다수의 변조 차수들 중 복원 불가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제13항에 있어서, 상기 피드백은 상기 다수의 변조 차수들 중 복원 가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제13항에 있어서, 상기 피드백은 상기 데이타 그룹들 중 복원 가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제13항에 있어서, 상기 피드백은 상기 데이타 그룹들 중 복원 불가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제13항에 있어서, 이력 퍼포먼스(historical performance)에 기초하여 상기 다수의 변조 차수들 중 가장 높은 차수를 결정하고, 상기 다수의 변조 차수들 중 가장 높은 차수를 나타내는 정보를 상기 기지국에 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 이동 단말기와 통신을 용이하게 하기 위한 장치에 있어서,
    a) 데이타를 형성하기 위해 다수의 데이타 그룹을 대응하는 다수의 변조 차수와 연관시키고 - 보다 중요한 데이타 그룹은 보다 낮은 변조 차수와 연관되고, 보다 덜 중요한 데이타 그룹은 보다 높은 변조 차수와 연관됨 -;
    b) 가장 높은 변조 차수를 사용하여 상기 데이타를 송신하며;
    c) 상기 이동 단말기로부터 상기 이동 단말기에 의해 수신되지 않은 상기 데이타를 나타내는 피드백을 수신하고;
    d) 상기 피드백에 기초하여 수신되지 않은 상기 데이타를 식별하며;
    e) 상기 수신되지 않은 데이타를 재송신하도록 협조적으로 적응된 제어 회로, 수신 회로 및 송신 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 변조는 QAM인 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 다수의 변조 차수의 범위는 QPSK에서부터 2nQAM까지인 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제24항에 있어서, 상기 다수의 데이타 그룹의 각각은 송신을 위해 스케쥴된 고유한 패킷과 연관되고, 상기 보다 낮은 변조 차수는 보다 높은 우선순위를 갖는 패킷용인 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제24항에 있어서, 상기 피드백은 자동화 재송신 요청 프로토콜에 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제24항에 있어서, 상기 피드백은 하이브리드 자동화 재송신 요청 프로토콜에 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제24항에 있어서, 상기 피드백은 상기 다수의 변조 차수들 중 복원 불가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제24항에 있어서, 상기 피드백은 상기 다수의 변조 차수들 중 복원 가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제24항에 있어서, 상기 피드백은 상기 데이타 그룹들 중 복원 가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제24항에 있어서, 상기 피드백은 상기 데이타 그룹들 중 복원 불가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제24항에 있어서, 상기 재송신된 데이타는 송신되고 있는 상기 데이타 내로 펑처링되는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제24항에 있어서, 또한 상기 피드백에 기초하여 상기 다수의 변조 차수들 중 가장 높은 차수를 제어하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 기지국과 통신을 용이하게 하기 위한 장치에 있어서- 상기 기지국은 데이타를 형성하기 위해 다수의 데이타 그룹을 대응하는 다수의 변조 차수와 연관시키는데, 보다 중요한 데이타 그룹은 보다 낮은 변조 차수와 연관되고, 보다 덜 중요한 데이타 그룹은 보다 높은 변조 차수와 연관되며, 가장 높은 변조 차수를 사용하여 상기 데이타를 송신함 -,
    a) 상기 다수의 변조 차수들의 각각에서 데이타를 수신하고자 시도하고;
    b) 수신되지 않은 상기 데이타를 나타내는 피드백을 생성하며;
    c) 상기 기지국이 상기 피드백에 기초하여 수신되지 않은 상기 데이타를 식별해서 상기 수신되지 않은 데이타를 재송신할 수 있도록 하기 위해 기지국에 상기 피드백을 송신하도록 협조적으로 적응된 제어 회로, 수신 회로 및 송신 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 변조는 QAM인 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제37항에 있어서, 상기 다수의 변조 차수의 범위는 QPSK에서부터 2nQAM까지인 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제36항에 있어서, 상기 다수의 데이타 그룹의 각각은 송신을 위해 스케쥴된 고유한 패킷과 연관되고, 상기 보다 낮은 변조 차수는 보다 높은 우선순위를 갖는 패킷용인 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제36항에 있어서, 상기 피드백은 자동화 재송신 요청 프로토콜에 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제36항에 있어서, 상기 피드백은 하이브리드 자동화 재송신 요청 프로토콜에 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제36항에 있어서, 상기 피드백은 상기 다수의 변조 차수들 중 복원 불가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제36항에 있어서, 상기 피드백은 상기 다수의 변조 차수들 중 복원 가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제36항에 있어서, 상기 피드백은 상기 데이타 그룹들 중 복원 가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 제36항에 있어서, 상기 피드백은 상기 데이타 그룹들 중 복원 불가능했던 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제36항에 있어서, 이력 퍼포먼스에 기초하여 다수의 변조 차수들 중 가장 높은 차수를 결정하고, 상기 다수의 변조 차수들 중 가장 높은 차수를 나타내는 정보를 기지국에 송신하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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