KR20080025674A - 무선통신장치 및 무선통신방법 - Google Patents

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Abstract

수신된 채널상태정보(channel quality information: CQI)에 따라, 데이터 채널의 변조방식 및 부호화율(modulation method and coding rate:MCS)을 적응적으로 제어하는 무선통신장치가 제공된다. 상기 무선통신장치는, 상기 CQI에 대한 상기 MCS의 제 1 대응관계를 나타내는 제 1 데이터 테이블, 상기 CQI에 대한 제어채널의 송신전력의 제 2 대응관계를 나타내는 제 2 데이터 테이블, 상기 수신된 CQI에 따라서, 상기 데이터 채널의 MCS를 선택하도록 상기 제 1 데이터 테이블에 접근하는 제 1 선택부, 상기 수신된 CQI에 따라서, 상기 제어채널의 송신전력을 선택하도록 상기 제 2 데이터 테이블에 접근하는 제 2 선택부, 및 상기 선택된 MCS에 따라서 상기 데이터 채널을 전송하고, 상기 선택된 송신전력으로 상기 제어채널을 전송하는 전송부를 포함한다.
무선통신장치, 채널상태정보, 변조방식, 부호화율, 송신전력

Description

무선통신장치 및 무선통신방법{WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}
본 발명은, 일반적으로 무선통신 기술분야에 관한 것으로, 특히, 적응 변조 및 부호화(Adaptive Modulation and Coding:AMC) 방식에 따른 무선통신장치 및 무선통신방법에 관한 것이다.
무선통신 시스템, 특히, 이동통신 시스템에서, 통신환경은 지속적으로 변화하고 있으므로, 신호품질은 크거나 또는 작은 정도로 변화하고 있다. 통신품질은 채널상태정보(또는 채널상태지표(Channel Quality indicator:CQI))로 표현되며, 상세한 예로서, 신호 대 잡음 전력비(Signal-to-Noise power Ratio: SNR), 신호 대 간섭 전력비(Signal-to-Inteference power Ratio: SIR), 신호 대 간섭 및 잡음 전력비(Signal-to-Interference plus Noise power Ratio: SINR) 등과 같은 비희망 신호전력에 대한 희망 신호전력 비율을 들 수 있다. 고속하향패킷접속(High Speed Downlink Packet Access: HSDPA) 시스템과 같은 현재의 통신 시스템에서는, 송신전력 제어(Transmission Power Control:TPC) 및 적응 변조 및 부호화(Adaptive Modulation and Coding: AMC) 제어 등이 무선통신 시스템에서의 통신품질을 향상시키기 위해 수행된다. TPC 및 AMC에 대한 상세한 정보는 아래의 비특허문헌 1을 참 조하라.
도 1은 무선통신 시스템의 개략적인 도를 도시하며, 특히, 하향링크로 전송되는 공유 패킷 데이터 채널(shared packet data channel)과 하향링크 부수 제어채널(downlink associated control channel), 및 상향링크로 전송되는 상향링크 부수 제어채널(uplink associated control channel)을 묘사하고 있다. 상향링크 데이터 채널은 간략성을 위해 도 1에 도시되어 있지 않음을 주지해야한다. 공유 패킷 데이터 채널은 페이로드(payload)에 대응하는 데이터를 전송하기 위해 이용된다. 공유 패킷 데이터 채널은 적응 변조 및 부호화(Adaptive Modulation and Coding:AMC) 방식에 따라 전송되는 반면, 이 채널의 송신전력은 일정한 레벨에서 유지된다. 일반적으로, AMC는, 통신환경에 따라 예를 들면 2 ms와 같은 패킷의 매 송신시간간격(Transmission Time Interval: TTI) 마다 변조방식들 및 부호화율들을 적응적으로 변경함으로써, 전송효율을 향상시킬 수 있다. 공유 패킷 데이터 채널은 시분할 다중(Time Division Multiplexing: TDM) 방식의 제어하에 복수의 유저들에 의해 공유된다. 하향링크 부수 제어채널은 공유 패킷 데이터 채널의 전송을 위해 필요한 정보를 주로 전송한다. 하향링크 부수 제어채널은 고정된 변조방식 및 부호화율로 전송되는 반면, 송신전력 제어(Transmission Power Control:TPC)는 수행된다. 하향링크 부수 제어채널은, 패킷 번호, 공유 패킷 데이터 채널을 위한 변조방식 및 부호화율, 송신전력 제어비트, 재전송 제어비트 등을 전송한다. 상향링크 부수 제어채널 또한 고정된 변조방식 및 부호화율로 전송되는 반면, 송신전력 제어가 수행된다. 상향링크 부수 제어채널은 채널상태정보(CQI), 송신전력 제어비트, 재전송 제 어비트 등을 전송한다.
도 2는 AMC의 동작원리의 설명도이다. 도 2에서, 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 SIR을 나타낸다. SIR은 이동국에서 수신된 신호의 신호품질을 나타내며, 예를 들어, 상향링크 부수 제어채널을 통해 기지국에 제공될 CQI에 대응할 수 있다. 일반적으로, 높은 SIR은 높은 품질의 통신을 가능하게 하는 양호한 통신환경을 나타낸다. AMC 방식에서는, 다양한 SIR 값들과 관련해서, 어떤 종류의 변조방식 및 부호화율이 채용되어야 하는지가 결정된다. 도시된 예에서는, 변조방식 및 부호화율의 다섯 가지 조합이 준비되며, 변조 및 부호화 방식(Modulation and Coding Scheme: MCS) 번호 1 내지 5(MCS1-MCS5)로 구별된다. 준비된 조합들의 수는 선택적으로 결정된다. 최소 변조다치수(modulation order) 및 최소 부호화율을 가지는 MCS1은, 통신환경이 가장 나쁜 경우에 채용될 것이다. 반면, 최대 변조다치수 및 최대 부호화율을 가지는 MCS5는, 통신환경이 이상적인 경우에 채용될 것이다. MCS2, MCS3, 및 MCS4는 MCS1 및 MCS5 사이의 중간적인 조합들이다. 예를 들어, 직교위상 편이변조(Quadrature Phase Shift Keying: QPSK), 16 직교진폭변조(Quadrature Amplitude Modulation: QAM)), 및 64 직교진폭변조(QAM)가 변조방식들로서 준비된 경우에, 예를 들면, QPSK는 MCS1에서 채용되고 64QAM은 MCS5에 채용된다. 1/3, 1/2 및 3/4가 부호화율들로서 준비되는 경우, 1/3은 MCS1에 채용되고 3/4는 MCS5에 채용된다.
AMC 방식에서는, 이동국은 이동국에 의해 알려진 파일럿 신호(파일럿 채널 및 참조신호라고도 함)를 수신하고, 채널상태정보(CQI)를 생성하고, 생성된 정 보(CQI)를 상향링크 부수 제어채널을 통해 기지국에 제공한다. 기지국은 제공된 정보(CQI)에 따라 변조방식 및 부호화율의 적절한 조합을 결정하고, 결정된 조합을 하향링크 부수 제어채널을 통해 이동국에 제공하고, 조합을 이용하여 공유 패킷 데이터 채널을 전송한다. 이동국은 변조방식 및 부호화율의 제공된 조합을 이용하여 공유 패킷 데이터 채널을 수신한다. 매 패킷(매 TTI) 마다 그러한 동작을 수행함으로써, 데이터 채널은, 통신환경에 최적인 변조방식 및 부호화율에 의해 전송될 수 있으며, 그에 따라 데이터 전송효율을 향상시킬 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 부수 제어채널들이 이용되는 경우에 송신전력제어가 수행된다. 이동국은 파일럿 신호를 수신하고, CQI에 대응하는 SIR을 측정하고, 측정된 SIR 값을 목표값과 비교하고, 송신전력 제어비트(일반적으로 1 비트)의 내용들을 결정하고, 결정된 내용들을 기지국에 제공한다. 기지국은 수신된 송신전력 제어비트에 따라 송신전력을 증가시키거나 감소시킨다. 즉, 송신전력은 통신환경에 따라 적응적으로 증가되거나 또는 감소됨으로써, 제어채널 품질을 향상시킬 수 있다.
비특허문헌 1: 3GPP, TR25.848:"Physical Layer Aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access"
발명이 해결하려는 과제
언급한 것처럼, 다양한 수단들이 통신품질을 향상시키기 위해 일반적인 시스템에서도 도모되어 왔다. 그러나, 그러한 수단들은, 미래 통신 시스템들이 통신품질의 그 이상의 향상, 대용량화 등을 요구하고, 따라서 자원들의 높은 효율적인 이용을 요구하므로, 미래 통신 시스템들에는 충분하지 않다. 한편, 제어채널이 점유한 자원들은 페이로드에는 사용될 수 없다. 따라서, 제어채널의 정보량은 가능한 한 감소되는 것이 바람직하다.
송신전력 제어비트는, 대부분의 경우, 2 비트의 이진 정보(binary information)로 표현된다. 이것은 공급된 내용들이 쉽게 처리된다는 점에서는 이롭지만, 내용들이 오류를 가지고 수신되는 경우, 통신품질에 악영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 이동국이 송신전력을 증가시킬 것을 기지국에 요청하는 경우에도, 기지국이 송신제어비트를 에러를 가지고 수신한다면, 기지국은 감소된 송신전력으로 송신을 수행하며, 적어도 그 순간에는 SIR을 악화시키고, 이동국의 불안정한 동작을 야기한다.
본 발명은 위의 관점에서 이루어졌으며, 제어채널의 정보량을 감소시킬 수 있고, 제어채널이 전송되는 송신전력을 적절하게 제어할 수 있는 무선통신장치 및 방법에 관한 것이다.
문제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수신된 채널상태정보에 따라, 데이터 채널의 변조방식 및 부호화율을 적응적으로 제어하는 무선통신장치가 제공된다. 상기 무선통신장치는, 상기 채널상태정보에 대한 상기 변조방식 및 부호화율의 제 1 대응관계를 나타내는 제 1 데이터 테이블, 상기 채널상태정보에 대한 제어채널의 송신전력의 제 2 대응관계를 나타내는 제 2 데이터 테이블, 상기 수신된 채널상태정보에 따라서 상기 데이터 채널의 변조방식 및 부호화율을 선택하도록 상기 제 1 데이터 테이블에 접근하는 제 1 선택부, 상기 수신된 채널상태정보에 따라서 상기 제어채널의 송신전력을 선택하도록 상기 제 2 데이터 테이블에 접근하는 제 2 선택부, 및상기 선택된 변조방식 및 부호화율에 따라서 상기 데이터 채널을 전송하고, 상기 선택된 송신전력으로 상기 제어채널을 전송하는 전송부를 포함한다.
발명의 효과
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어채널의 정보량이 감소될 수 있으며, 제어채널의 송신전력 제어를 적절하게 수행될 수 있다.
도 1은, 무선통신 시스템의 개략적인 도,
도 2는 적응 변조 및 부호화(Adaptive Modulation and Coding: AMC)의 동작원리의 설명도,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신장치의 블럭도(파트 I),
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신장치의 다른 블럭도(파트 II),
도 5는, OFCDM에 기초한 통신 시스템의 블럭도,
도 6은, 변조방식, 부호화율, 및 송신전력을 결정하기 위한 절차를 도시한 흐름도,
도 7은, 데이터 테이블의 구체적인 예,
도 8은, 적응 변조방식 및 부호화 제어 및 송신전력 제어를 수행하는 모습을 도시한 도,
도 9는, 데이터 테이블의 다른 구체적인 예,
도 10은, 데이터 테이블의 또 다른 구체적인 예,
도 11은, SIR 수치범위를 도시한 도,
참조부호의 리스트
302-1 내지 302-ND: 데이터 채널 처리부
304: 제어채널 처리부
306: 다중화부
308: 고속역푸리에부
310: 가드 인터벌 삽입부
312: 디지털-아날로그(D/A) 변환부
322: 터보 부호기
324: 데이터 변조기
326: 인터리버
328: 직렬-병렬(S/P) 변환부
330: 확산부
342: 컨벌루션 부호기
344: QPSK 변조기
346: 인터리버
348: 직렬-병렬(S/P) 변환부
350: 레벨 조정부
352: 데이터 테이블
354: 제어부
402: 직교변조기
404: 국부발진기
412: 밴드패스 필터
414: 전력 증폭기
416: 송신 안테나
본 발명의 일 실시예에 따르면, 채널상태정보, 데이터 채널의 변조방식 및 부호화율, 및 제어채널의 송신전력 간의 대응관계를 나타내는 데이터 테이블이 접근되고, 데이터 채널의 변조방식 및 부호화율과, 제어채널의 송신전력은, 수신된 채널상태정보에 따라 선택된다. 데이터 채널은 선택된 변조방식 및 부호화율로 전송되고, 제어채널은 선택된 송신전력으로 전송된다. 제어채널의 송신전력을 제어하기 위해, 송신전력 제어비트 대신에, 채널상태정보(CQI)가 사용되므로, 종래에 필요했던 송신전력 제어비트의 필요성이 제거될 수 있다. 송신전력 제어비트가 단지 1 비트로 표현되지만, 이 비트는 모든 패킷에 부수된다(associated). 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 꽤 많은 양의 자원들이 절약된다. 또한, 송신전력 제어비트와는 다르게, 오류정정 부호화가 채널품질정보(CQI)에 적용될 수 있다. 따라서, 송신전력 제어비트보다 채널상태정보(CQI)를 이용함으로써, 송신전력 제어를 위한 제어신호를 더 정확하게 전송하는 것이 가능하며, 따라서 더 안정적인 송신전력 제어가 가능해진다.
채널상태정보는 통신상대에 의해 수신되는 신호의 희망신호전력 대 비희망신호전력 비(desired-to-undesired signal power ratio)로 표현될 수 있다.
채널상태정보는 통신상대에 의해 지정된 변조방식 및 부호화율의 조합으로 표현될 수 있다. 이와 함께, 통신상대의 간섭제거기능과 상관없이, 통신상대에 적합한 송신전력이 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신장치는 이동통신 시스템의 기지국에 제공될 수 있다.
데이터 테이블의 대응관계는, 채널품질정보를 나타내는 신호품질이 양호해짐에 따라 송신전력이 낮아지도록 결정된다. 혹은, 데이터 테이블의 대응관계는, 채널상태정보를 나타내는 신호품질이 악화됨에 따라 송신전력이 높아질 수 있도록 결정될 수 있다.
데이터 테이블의 채널상태정보는, 복수의 수치범위들로 표현될 수 있다.
복수의 수치범위들을 정의하는 하나 또는 그 이상의 경계들은, 통신상대로부터 수신된 재전송 제어정보에 따라 변경될 수 있다. 재전송이 요구되는 경우에 송신경로(송신채널)는 양호하지 않으므로, 재전송 제어정보는 채널상태정보(CQI)와 유사하게 송신경로의 품질을 나타낼 수 있다. 데이터 테이블이, 채널상태정보 및 재전송 제어정보 양자에 따라 갱신되는 경우, 송신전력은 실제 통신환경에 더 적합한 방식으로 제어될 수 있다. 결정된 송신전력은 통신상대로부터 수신된 재전송 제 어정보에 따라 보정될 수 있지만, 데이터 테이블은 갱신된다.
<실시예 1>
도 3은, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통신장치의 블럭도를 나타낸다. 이 통신장치는 전형적으로 기지국에 제공되지만 이동단말장치에 제공될 수도 있다. 기지국은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식에 따른 통신 시스템에서 사용된다. 기지국은 ND개의 데이터 채널 처리부(302-1 내지 302-ND), 제어채널 처리부(304), 다중화부(MUX)(306), 고속역푸리에 변환부(inverse fast Fourier transformation portion: 308), 가드 인터벌 삽입부(310), 디지털-아날로그 변환부(D/A)(312), 데이터 테이블(352), 및 제어부(354)를 가진다. ND개의 데이터 채널처리부(302-1 내지 302-ND)가 동일한 구성 및 기능들을 가지므로, 데이터 채널 처리부(302-1)가 다음의 설명에서 다른 것들을 대표할 수 있다. 또한, ND개의 데이터 채널 처리부(302-1 내지 302-ND) 각각은 1 유저의 1 데이터 채널을 처리할 수 있으며, 하나 또는 그 이상의 데이터 채널 처리부는 1 유저의 1 데이터 채널을 처리할 수 있다. 데이터 채널 처리부(302-1)는 터보 부호기(322), 데이터 변조기(324), 인터리버(326), 및 직렬-병렬 변환부(S/P)(328)를 가진다. 제어채널 처리부(304)는 컨벌루션 부호기(342), QPSK 변조기(344), 인터리버(346), 직렬-병렬 변환부(S/P)(348), 및 레벨 조정부(350)를 가진다.
ND개의 데이터 채널 처리부(302-1 내지 302-ND)는, OFDM 방식에 따라 트래픽 데이터를 전송하기 위해 베이스 밴드 처리를 수행한다. 터보 부호기(322)는, 트래픽 데이터의 오류 내성을 높이기 위해 오류정정 부호화를 수행한다. 데이터 변조기(324)는, 트래픽 데이터를 변조하기 위해 QPSK, 16QAM, 64QAM 등과 같은 적절한 변조방식을 채용한다. AMC 제어가 수행되므로, 데이터 변조기(324)에서의 변조방식들 및 터보 부호기(322)에서의 부호화율은 제어부(354)로부터의 지시들에 따라 변경된다. 인터리버(326)는 소정의 패턴에 따라 트래픽 데이터의 순서를 변경한다. 직렬-병렬 변환부(S/P)(328)는 직렬 신호계열(serial signal sequence)(스트림)을 병렬 신호계열(parallel signal sequence)로 변환한다. 병렬 신호계열의 수는 서브 캐리어(sub-carrier)의 수에 따라 결정될 수 있다.
제어채널 처리부(304)는, 제어정보를 OFDM 방식에 따라 전송하기 위해 베이스 밴드 처리를 수행한다. 컨벌루션 부호기(342)는 제어정보의 오류 내성을 높이기 위해 부호화를 수행한다. QPSK 변조기(344)는 QPSK 변조방식에 따라 제어정보를 변조한다. 적절한 어떠한 변조방식이 채용되어도 좋지만, 제어정보의 정보량이 상대적으로 적으므로, 본 실시예에서는, 적은 수의 변조다치수(modulation order)들을 가지는 QPSK 변조방식이 채용된다. 적응 변조 및 부호화(AMC) 제어는 제어채널을 전송할 시에는 수행되지 않으며, 동일한 변조방식 및 부호화율은 통신환경과 상관없이 사용된다. 인터리버(346)는 소정의 패턴에 따라 제어정보의 순서를 변경한다. 직렬-병렬 변환부(S/P)(348)는 직렬 신호계열(스트림)을 병렬 신호계열들로 변환한다. 병렬 신호계열들의 수는 서브 캐리어들의 수에 따라 결정될 수 있다. 레벨 조정부(350)는, 제어부(354)의 지시에 따라 제어채널을 나타내는 디지털 신호의 진 폭(전력)을 조정한다.
다중화부(306)는, 처리부들에 의해 이미 처리된 트래픽 데이터 및 제어정보를 다중화한다. 다중화는 시간 다중방식, 주파수 다중방식, 부호 다중방식, 또는, 이들 다중 방식들 중 둘 또는 그 이상의 조합 중 어느 하나에 의해 수행될 수 있다. 본 실시예에서, 파일럿 채널이 다중화부(306)에 입력되고 그 다음 다중화된다. 다른 실시예에서는, 파일럿 채널은 도 3의 점선으로 도시된 것처럼 직렬-병렬 변환부(348)로 입력되어 주파수 방향으로 다중화될 수 있다.
고속역푸리에 변환부(308)는, 입력신호를 OFDM 방식에 따라 변조하기 위해 고속역푸리에 변환부(308)로 입력된 신호에 대하여 고속역푸리에 변환을 수행한다.
가드 인터벌 삽입부(310)는, OFDM 방식에 따라 심볼을 생성하도록 가드 인터벌(guard interval)을 변조된 신호에 부가한다. 가드 인터벌은, 전송될 심볼의 종단부의 일부를 복제함으로써 얻어진다.
디지털-아날로그 변환부(D/A)(312)는 베이스 밴드 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.
데이터 테이블(352)은, 채널상태정보(CQI), 데이터 채널의 변조방식 및 부호화율, 및 제어채널의 송신전력 간의 대응관계를 나타내는 테이블을 갖는다.
제어부(354)는, 채널상태정보(CQI)에 대응하는 변조방식, 부호화율, 및 송신전력을 선택하도록 데이터 테이블(352)에 접근한다. 선택된 변조방식, 부호화율, 및 송신전력은 터보 부호기(322), 데이터 변조기(324), 및 레벨 조정부(350)로 제공된다. 후에 설명되듯이, 제어부(354)는, 이동국으로부터 수신된 재전송 제어비트 에 따라서, 터보 부호기 등과 같은 여러 부재들에 제공될 내용들, 및 테이블의 내용들을 보정할 수 있다.
도 4는, 통신장치의 블럭도를 나타낸다. 특히, 도 4는, 도 3에 도시된 디지털-아날로그 변환부(312)의 후속 단계인 RF 송신부를 도시한다. RF 송신부는, 직교 변조기(orthogonal modulator: 402), 국부 발진기(local oscillator: 404), 밴드패스 필터(406), 믹서(408), 국부 발진기(410), 밴드패스 필터(412), 및 전력 증폭기(power amplifier: 414)를 포함한다.
직교 변조기(402)는, 변조기(402)로 입력된 신호로부터 중간 주파수의 동상성분(in-phase component)(I) 및 직교 성분(quadrature component)(Q)를 생성한다. 밴드패스 필터(406)는 중간 주파수 대역에 불필요한 주파수 성분들을 제거한다. 믹서(408)는, 국부 발진기(410)를 이용하여 중간 주파수 신호를 고주파수 신호로 변환(업컨버트)한다. 밴드패스 필터(412)는 불필요한 주파수 성분들을 제거한다. 전력 증폭기(414)는, 신호를 안테나(416)로부터 전송하기 위해 밴드패스 필터(412)로부터 신호를 증폭한다.
또한, 직교주파수 부호분할 다중(Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing: OFCDM) 방식이 OFDM 방식 대신에 채용되는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 확산부(spreading portion: 330)가 직렬-병렬 변환부(328)와 다중화부(306) 사이에 제공된다. 확산부(330)는 병렬 신호계열들 각각에 소정의 확산부호를 승산함으로써 부호확산(code-spreading)을 수행한다. 확산은 시간방향 및 주파수 방향 중 하나 또는 두 방향의 조합으로 수행될 수 있다(2차원 확산).
트래픽 데이터는 터보 부호기(322)에 의해 부호화되고, 데이터 변조부(324)에 의해 변조된다. 트래픽 데이터의 순서는 인터리버(326)에 의해 변경된다. 이 후, 트래픽 데이터는 직렬-병렬 변환기(328)에 의해 병렬화된다. 제어정보는 부호화되고, 변조되고, 인터리브되고, 병렬화된다. 병렬화된 제어정보의 전기전력은 서브 캐리어 성분마다 조정된다. 이어서, 데이터 채널 및 제어채널은 서브 캐리어마다 다중화부(306)에 의해 다중화된다. 다중화된 채널들은 고속역푸리에 변환부(308)에서 OFDM 방식에 따라 변조된다. 가드 인터벌이 변조 후에 얻어진 신호에 부가되며, 따라서 베이스 밴드 OFDM 심볼이 출력된다. 베이스 밴드 신호는 아날로그 신호로 변환되고, RF 송신부의 직교 변조기(402)에 의해 직교 변조되고, 대역 제한되고, 적절하게 증폭되어, 전송된다.
도 6은, 변조방식, 부호화율, 및 송신전력을 결정하기 위한 절차를 도시한 흐름도이다. 절차는 기지국이 채널상태정보(CQI)를 수신하는 단계 602에서 시작한다. 채널상태정보(CQI)는 도 3의 제어부(354)로 입력된다.
단계 604에서, 제어부(354)는 데이터 테이블(352)을 참조하고, 채널상태정보(CQI)에 대응하는 변조방식, 부호화율, 및 송신전력을 선택한다. 채널상태정보(CQI)는 SIR로 표현될 수 있다. 이 경우, 데이터 테이블(352)의 테이블은, 도 7에 도시된 바와 같이, SIR에 관한 복수의 수치범위들 SIR1 내지 SIR5, 변조방식들 및 부호화율들의 복수의 조합들 MCS1 내지 MCS5, 및 송신전력의 복수의 값들 PTX1 내지 PTX5 간의 대응관계를 정의한다. 도시된 예에서, QPSK 및 16QAM이 변조방식으 로서 마련되고, 1/3, 1/2, 및 3/4가 부호화율(R)로서 마련된다. 수신된 CQI가 최악의 수치범위 SIR1에 속하는 경우, 최저 변조다치수와 최소 부호화율(최대 리던던시(redundancy))을 가지는 조합 MCS1(QPSK, R=1/3)이 선택되고, 최대 송신전력 PTX1이 선택된다. 수신된 CQI가 최고의 수치범위 SIR5에 속하는 경우, 최고 변조다치수와 최대 부호화율(1에 가장 근접한)을 가지는 조합 MCS5(16QAM, R=3/4)이 선택되고, 최소 송신전력 PTX5이 선택된다. 수신된 CQI가 수치범위 SIR2에 속하는 경우, QPSK 및 R=1/2의 조합이 선택되고 송신전력 PTX2(<PTX1)이 선택된다. 수신된 CQI가 수치범위 SIR3에 속하는 경우, QPSK 및 R=3/4의 조합이 선택되고 송신전력 PTX3(<PTX2)이 선택된다. 수신된 CQI가 수치범위 SIR4에 속하는 경우, 16QAM 및 R=1/2의 조합이 선택되고 송신전력 PTX4(<PTX3)이 선택된다. 즉, CQI가 나쁜 신호품질을 나타내는 경우, 각 파라미터는, 정보전송효율이 희생되고 이동국에서의 수신신호 품질이 바람직해지도록 결정된다. 반면, CQI가 좋은 신호 품질을 나타내는 경우, 각 파라미터는 정보전송효율이 양호해지도록 결정된다. 설명의 간단성을 위해 도 7에서는 5개의 수치범위들로 분류되지만, CQI 및 송신전력은 적절한 개수의 수치범위들로 분류될 수 있다.
단계 606에서, 데이터 채널은, 선택된 변조방식 및 부호화율을 이용하여 전송될 것이다. 그러한 전송을 실현하기 위해, 제어부(354)는 터보 부호기(322) 및 데이터 변조기(354)에 선택된 변조방식 및 부호화율을 제공한다. 또한, 제어채널은 선택된 송신전력으로 전송될 것이다. 그러한 전송을 실현하기 위해, 제어부(354)는 레벨 조정부(350)에 선택된 송신전력 레벨을 제공한다.
단계 602 내지 단계 606은, 패킷마다, 즉, 송신시간간격(transmission time interval: TTI)마다 반복된다. 또한, 송신환경은 이동국마다 상이하므로, 변조방식 및 부호화율의 적응적인 제어가 각 이동국에 대하여 수행된다. 도 8은, 공유 데이터 채널의 변조방식 및 부호화율을 TTI마다 수행할 뿐 아니라, 제어정보를 전송하기 위한 부수 제어채널의 송신전력 또한 TTI마다 제어되는 것을 도시한다. 일반적으로, CQI가, 최악의 경우에 SIR1에 대응할 수 있는 나쁜 신호품질을 나타내는 경우, 데이터 채널의 변조다치수 및 부호화율은 낮게 설정되며, 부수 제어채널의 송신전력은 높게 설정된다. 반면, CQI가, 최선의 경우에 SIR5에 대응할 수 있는 좋은 신호품질을 나타내는 경우, 변조다치수 및 부호화율은 높게 설정되며, 부수 제어채널의 송신전력은 낮게 설정된다. 또한, 데이터 채널에 관해서, 송신전력은 일정한 레벨로 설정되며; 제어채널에 관해서는, 변조방식은 불변으로 QPSK로 설정되며 부호화율은 불변으로 1/3으로 설정된다. 제어채널이 적은 정보량을 가지므로, 변조방식 및 부호화율은, 신뢰성이 정보전송효율보다 더 우선시되도록 선택된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 채널상태정보(CQI)는, 이동국에 의해 측정된 SIR들이 아니라, 이동국에 의해 도출된 변조방식 및 부호화율의 조합들 MCS1 내지 MCS5로 표현될 수 있다. 이 경우에, 기지국의 데이터 테이블에 준비된 변조방식 및 부호화율의 조합들(도 7 및 도 9의 중간 칼럼)은, 이동국에 의해 도출된 가능한 조합들(도 9의 좌측 칼럼)에 1대1로 대응한다. 데이터 테이블의 조합들의 각각은 대 응하는 조합(도 9의 좌측 칼럼)과 동일한 변조방식 및 부호화율을 가진다. 도 9에 도시된 테이블 형식이 채용되는 경우, 도 6의 단계 604에서, 도 3의 제어부(354)는, 제공된 채널상태정보(CQI)에 대응하는 변조방식, 부호화율, 및 송신전력을 선택하도록 데이터 테이블(352)을 참조한다. 제공된 채널상태정보(CQI)는 MCS1 내지 MCS5 중 어느 하나이며, 변조방식 및 부호화율의 조합에 대응하는 송신전력은 선택된다. 이어서, 단계 606에서, 도 3의 제어부(354)는 터보 부호기(322) 및 데이터 변조기(324)에 선택된 내용들을 제공하며, 데이터 채널은 위에서 설명한 유사한 방식으로 제공된 변조방식 및 부호화율에 따라 전송된다. 또한, 제어부(354)에 의해 선택된 송신전력은 레벨 조정부(350)로 제공되며, 제어채널은 선택된 송신전력으로 전송된다.
일반적으로, 다양한 유형의 이동국들이 있다. 예를 들면, 몇몇은 예를 들어 간섭 제거기(interference canceller)에 의해 실현되는 간섭제거기능을 포함하도록 복잡하며; 다른 것들은 그러한 기능을 포함하지 않도록 단순하다. 복잡한 이동국들은, 수신된 신호에서의 간섭성분들을 크게 억제하여, 신호품질(SIR)을 크게 향상시킬 수 있다. 즉, 기지국으로 제공된 SIR들은 이동국에서의 신호처리방식들에 따라 상이하고, 따라서, 제어채널의 송신전력이 부적절하게 선택될 수 있다. 반면, 이동국에 의해 도출된 변조방식 및 부호화율의 조합(MCS라고 함)은 이동국에서의 신호처리방식에 독립적이다. 이것은, 이동국이 요구된 SIR을 유지하도록 MCS를 도출하고, SIR을 기지국에 전송하기 때문이다. 따라서, 이동국에서의 간섭제거 기능의 수 행과 상관없이, 관련 이동국에 적합한 송신전력 PTXi을 결정하는 관점으로부터, MCS를 이동국에서 기지국으로 제공하는 것이 바람직하다.
또한, SIR들, MCS들, 송신전력의 복수개의 값들이 도 7 및 도 9의 동일한 갯수의 그룹들로 분류되지만, 본 발명은 이들 그룹들에 한정하지 않는다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, SIR 및 MCS 사이의 대응관계뿐 아니라, SIR 및 송신전력 사이의 대응관계가 결정될 수 있다(M≠N). 기존의 AMC 제어방식을 변경하지 않고 본 발명의 본 실시예에 따른 송신전력을 제어하는 관점으로부터, 도 10에 도시된 바와 같이, AMC용의 테이블 및 송신전력 제어용의 테이블을 개별적으로 관리하는 것이 바람직하다.
<실시예 2>
상향링크 부수 제어채널은, 하향링크에서 전송된 신호에서 수행된 오류검출 결과를 포함할 수 있다. 오류검출은 전형적으로 순환중복검사(Cyclical Redundancy Check: CRC)일 수 있다. 특히, 자동재전송요구(Automatic Repeat Request: ARQ) 제어가 채용되는 경우, 오류검출 결과뿐 아니라 재전송될 패킷의 패킷번호 등이 재전송 제어비트로서 기지국에 제공된다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기지국이, 어떠한 오류도 검출되지 않음을 나타내는 ACK를 수신하는 경우, 기지국은 데이터 테이블(352)을 참조하고, 수신된 CQI에 대응하는 송신전력으로 제어채널을 전송한다. 반면, 기지국이 오류가 검출됨을 나타내는 NACK를 수신한 경우, 기지국은, 데이터 테이블(352)로부터 선택된 송신전력 PTXi보다 높은 송신전력 PTXi+△P으로 제어채널을 전송한다. △P는 실험들 또는 시뮬레이션들을 통해 선택적으로 결정될 수 있다. 오류들은 송신환경들의 좋은 지표이므로, 송신전력은 CQI뿐 아니라 오류검출 결과를 이용하여 더 적절하게 제어된다.
<실시예 3>
NACK들이 보고되는 횟수는, 다른 파라미터들과 관련지어지도록 데이터 테이블(352)에 추가적인 항목으로서 리스트화될 수 있다. 적절한 AMC 제어가 수행되고 있는 경우, 보고된 NACK의 횟수는 작을 것으로 예상된다. 본 발명의 제 3 실시예에 다른 기지국은, 복수의 TTI들을 포함하는 소정 기간 내에 송신전력의 특정 레벨에서 전송된 제어채널에 관하여 NACK가 몇 회 보고되는가를 감시한다. 보고된 NACK 횟수가 소정 수보다 큰 경우, 테이블은, 제어채널이 더 높은 송신전력(예를 들면, PTX2)으로 전송되도록 갱신된다.
도 11은, 제공된 SIR이 속해야되는 수치범위가 변이되는(shifted) 모습을 도시한다. 도 11에서, SIR2 및 SIR3은 도시되며 이들 수치범위들 간의 경계값들(문턱값들)은 S12, S23, S34로 표시된다. 유사하게, SIR1, SIR4, 및 SIR5와 그들의 경계값들은 존재하지만 이들은 도시의 간단함을 위해 도시되지 않았다. 이 경우, 이동국으로부터 제공된 SIR은, ×표로 나타낸 값을 가진다고 가정하자. 값은 SIR3에 속하므로, 송신전력은 도 7에 도시된 테이블에 따라 PTX3이다. 여기서, 소정 기간 내에 송신전력 PTX3에서 전송된 제어채널에 대한 응답으로 기지국에 제공된 NACK 횟수가, 소정의 수보다 큰 것으로 가정하자. 이 상황에서, 경계 S23은 새로운 경계 S23'으로 더 큰 값으로 변이한다. 그 결과, ×표로 표시된 SIR은 수치범위 SIR2에 속하고 송신전력은 PTX2(>PTX3)가 된다. 이에 의해, NACK들이 많이 보고되는 경우, 대응관계는, 그 때 통신환경에 적당한 송신전력을 사용하도록 갱신될 수 있다. 도 11은, 설명의 단순성을 위해, 경계 S23는 변이되지만 경계들 S12 및 S34은 변이되지 않는 경우를 도시하지만, 이것이 반드시 그런 것은 아니다. 경계 S23와 함께, 경계들 S12 및 S34이 변이될 수 있다. 예를 들어, 각 경계가 다음의 관계가 만족되도록 변이될 수 있다:S12'(변이 후의 경계)-S12=S23'-S23=S34'-S34=...=△S(예를 들어 +1dB). 이러한 식으로, 각 수치범위는 같은 양만큼 변이될 수 있다.
보고된 NACK들의 횟수가 소정의 값보다 작은 경우, 테이블은 갱신될 필요가 없지만 갱신될 수 있다. 갱신되는 경우, 테이블은, 제어채널이 낮은 송신전력, 예를 들면, PTX3 대신 PTX4로 전송되는 방식으로 갱신되어야 한다. 특히, 테이블은, 경계가 낮은 값들로 변이되도록 갱신된다. 적은 횟수로 보고된 NACK들이 고품질 신호전송 측면에서는 바람직하지만, 품질이 불필요하게 높아진 경우에는, 근접하는 유저들에 미치는 간섭이 통상보다 높을 수 있다. 따라서, 보고된 NACK들의 횟수가 소정의 수보다 작은 경우, 송신전력이 감소되도록 테이블이 갱신되는 것이 바람직하다.
SIR의 경계값들(문턱값들)에서의 그러한 변경은, 송신전력에 반영되어야 한 다. 그러나, 변조방식 및 부호화율의 조합에 반영될 필요는 없다. 그러므로, 본 실시예에서 설명된 바와 같이, NACK들이 얼마나 자주 보고되는지에 따라 경계값들이 미세하게 조정되는 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 테이블이 개별적으로 생성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 이 실시예들에 한정되지 않으며, 다양한 수정 및 변경들이 본 발명의 영역 내에서 가능하다. 또한, 본 발명은 설명의 단순성을 위해 몇 개의 개별적인 실시예들을 참조하면서 설명되었지만, 이 개별적인 실시예들 각각을 실시하는 것이 본 발명에 본질적인 것은 아니며, 조합으로 하나 또는 그 이상의 실시예들이 요구에 따라 수행될 수 있다.
본 국제특허출원은 2005년 6월10일에 일본특허청에 출원된 일본우선권출원 2005-170752에 기초하며, 그 전체 내용들은 여기 참조로서 통합된다.

Claims (11)

  1. 수신된 채널상태정보에 따라, 데이터 채널의 변조방식 및 부호화율을 적응적으로 제어하는 무선통신장치에 있어서,
    상기 채널상태정보에 대한 상기 변조방식 및 부호화율의 제 1 대응관계를 나타내는 제 1 데이터 테이블;
    상기 채널상태정보에 대한 제어채널의 송신전력의 제 2 대응관계를 나타내는 제 2 데이터 테이블;
    상기 수신된 채널상태정보에 따라서, 상기 데이터 채널의 변조방식 및 부호화율을 선택하도록 상기 제 1 데이터 테이블에 접근하는 제 1 선택부;
    상기 수신된 채널상태정보에 따라서, 상기 제어채널의 송신전력을 선택하도록 상기 제 2 데이터 테이블에 접근하는 제 2 선택부; 및
    상기 선택된 변조방식 및 부호화율에 따라서 상기 데이터 채널을 전송하고, 상기 선택된 송신전력으로 상기 제어채널을 전송하는 전송부; 를 포함하는 무선통신장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널상태정보는, 통신상대에 의해 수신된 신호에 대하여 희망신호전력 대 비희망신호전력비로 표현되는 무선통신장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널상태정보는, 변조방식 및 부호화율의 조합으로 표현되며, 상기 조합은 통신상대에 의해 지정되는 무선통신장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선통신장치는, 이동통신 시스템의 기지국에 구비되는 무선통신장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선통신장치는, 이동통신 시스템의 이동국에 구비되는 무선통신장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 데이터 테이블의 상기 제 2 대응관계는, 상기 채널상태정보가 나타내는 신호품질의 향상과 함께 상기 송신전력이 감소되도록 결정되는 무선통신장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 데이터 테이블의 상기 제 2 대응관계는, 상기 채널상태정보가 나타내는 신호품질의 열화와 함께 상기 송신전력이 증가되도록 결정되는 무선통신장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 테이블에서의 상기 채널상태정보와 상기 제 2 데이터 테이블에서의 상기 채널상태정보는 복수의 수치범위들로 표현되는 무선통신장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 수치범위들을 정의하는 하나 또는 그 이상의 경계들은 변경가능한 무선통신장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 송신전력은, 통신상대로부터 수신된 재전송 정보에 따라서 보정되는 무선통신장치.
  11. 통신상대로부터 채널상태정보를 수신하는 단계;
    상기 수신된 채널상태정보에 따라, 데이터 채널의 변조방식과 부호화율 및 제어채널의 송신전력을 선택하기 위해, 상기 채널상태정보, 상기 데이터 채널의 변조방식과 부호화율 및 상기 제어채널의 송신전력 간의 대응관계를 나타내는 데이터 테이블에 접근하는 단계; 및
    상기 선택된 변조방식 및 부호화율에 따라서 상기 데이터 채널을 전송하고, 상기 선택된 송신전력으로 상기 제어채널을 전송하는 단계;를 포함하는 무선통신방법.
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