KR20100040395A - 광대역 무선 통신 시스템에서의 상향링크 버스트의 ｍｃｓ레벨 결정 방법 및 장치, 이를 지원하는 기지국 - Google Patents

광대역 무선 통신 시스템에서의 상향링크 버스트의 ｍｃｓ레벨 결정 방법 및 장치, 이를 지원하는 기지국 Download PDF

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Abstract

상향링크 버스트의 MCS 레벨 및 서브 채널수를 결정할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법은 (a) 최대 CINR(CINRmax) 및 MCS 레벨별 서브 채널수(N_Subchannel)를 산출하는 단계; (b) 상기 최대 CINR 및 MCS 레벨별 서브 채널수를 이용하여 MCS 레벨별로 도달가능 CINR(CINRN_Subchannel)을 산출하는 단계; 및 (c) 상기 MCS 레벨별 도달가능 CINR과 MCS 레벨별 타겟 CINR을 순차적으로 비교하여, 상향링크 버스트의 MCS 레벨 및 서브 채널수를 결정하는 단계를 포함한다.
상향링크 버스트, MCS 레벨, CINR, 서브 채널수

Description

광대역 무선 통신 시스템에서의 상향링크 버스트의 ＭＣＳ 레벨 결정 방법 및 장치, 이를 지원하는 기지국{Method and Apparatus for Determining MCS Level for Uplink Bursts in Broadband Wireless Communication System, and Base Station Supporting the same}
본 발명은 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법 및 장치, 이를 지원하는 기지국에 관한 것으로서 보다 상세하게는 광대역 무선 통신 시스템에서 상향링크 버스트의 MCS 레벨을 결정하는 방법에 관한 것이다.
무선 통신산업의 발달 및 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구가 점차 증가되고 있어 음성 서비스 제공을 위한 종래의 이동 통신망으로는 사용자의 요구를 충족시킬 수가 없게 됨에 따라, 최근에는 무선 통신망을 통해 음성 서비스뿐만 아니라 인터넷 서비스도 함께 제공할 수 있는 무선 통신망들이 개발되고 있다.
그 중에서 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16에서 제안된 통신 시스템으로서, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(OFDMA: Orthogonal Frequency division Multiplexing Access)을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템(BWA: Broadband Wireless Access)은 종래의 음성 서비스를 위한 무선 통 신 기술에 비해 데이터의 대역폭이 넓어 짧은 시간에 많은 데이터를 전송할 수 있으며, 모든 사용자가 채널을 공유하므로 채널을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다.
OFDMA는 단말로부터 측정된 CINR(Carrier to Interference & Noise Ratio) 정보를 이용하여 프레임에 할당되는 상향 및 하향링크 버스트에 대한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 조절한다.
일반적으로 MCS 레벨 결정은 열악한 무선 링크를 보다 효율적이고 적응적으로 사용하기 위해 전송 속도를 무선 채널 환경에 맞게 변화시키며, OFDMA 기반의 무선 통신 시스템에서는 특정 링크 품질에서 타겟 패킷 에러율(PER: Packet Error Rate)을 만족시키는데 적당한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 선택하도록 설계된다. 이렇게 선택된 MCS 레벨의 서브캐리어들에 대해 물리적으로 연속된 서브캐리어들을 묶어서 대역별로 구성한 것이 서브채널이고, 이 서브채널은 채널 상태가 좋은 대역만을 선별적으로 할당함으로써 대역 효율성을 극대화시키기 위해 사용된다.
그러나, 빠르게 변화하는 채널 환경에서는 CINR이 빠르게 변화하고, 이에 따라 MCS 레벨을 결정하기가 어렵게 됨은 물론, PER이 증가하게 되어 채널 상태가 불안정해 지고, 커버리지가 줄어드는 문제가 발생한다.
따라서, 안정적인 채널 상태를 유지시킬 수 있는 개선된 MCS 레벨 결정 방법이 요청된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단말의 전력 상태를 고려하여 상향링크 버스트의 MCS 레벨을 결정함으로써 안정적인 채널 상태를 유지할 수 있는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법 및 장치, 이를 지원하는 기지국을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단말의 최대 CINR, MCS 레벨별 서브 채널수를 고려하여 상향링크 버스트의 MCS 레벨을 결정함으로써 패킷 에러율을 최소화할 수 있는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법 및 장치, 이를 지원하는 기지국을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법은 (a) 최대 CINR(CINRmax) 및 MCS 레벨별 서브 채널수(N_Subchannel)를 산출하는 단계; (b) 상기 최대 CINR 및 MCS 레벨별 서브 채널수를 이용하여 MCS 레벨별로 도달가능 CINR(CINRN_Subchannel)을 산출하는 단계; 및 (c) 상기 MCS 레벨별 도달가능 CINR과 MCS 레벨에 따라 기설정된 타겟 CINR을 비교하여, 상향링크 버스트의 MCS 레벨을 결정하는 단계를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치는 최대 CINR 및 서브 채널수를 이용하여 도달가능 CINR을 산출하는 CINR 산출부; 상기 도달가능 CINR과 기설정된 타겟 CINR을 비교하는 CINR 비교부; 및 상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 이상인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하는 결정부를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법 및 장치를 지원하는 기지국은 최대 CINR 및 서브 채널수를 이용하여 도달가능 CINR을 MCS 레벨별로 산출하는 CINR 산출부; 상기 레벨별 도달가능 CINR과 타겟 CINR을 순차적으로 비교하는 CINR 비교부; 상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 미만인 경우 상기 타겟 CINR을 조정하여 상기 CINR 비교부에 제공하는 조정부; 및 상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 이상인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하는 결정부를 포함한다.
본 발명에 따르면, MCS 레벨별 도달가능 CINR이 MCS 레벨에 따라 기설정된 타겟 CINR 이상이 되도록 하는 MCS 레벨을 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정함으로써 안정적인 채널 상태를 유지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 MCS 레벨별 도달가능 CINR이 MCS 레벨에 따라 기설정된 타겟 CINR 이상이 되도록 하는 MCS 레벨을 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정함으로써 패킷 에러율을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법을 지원하는 기지국의 개략적인 블럭도이다.
이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법 및 장치를 지원하는 기지국(100)에 대해 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법을 지원하는 기지국(100)은 스케줄러(110), 대역신호 처리부(120), 송신부(130), 안테나(140), 수신부(150) 및 MCS 레벨 결정 장치(200)를 포함한다.
수신부(130)는 안테나(140)를 통하여 수신되는 신호들을 기저대역 신호로 변환한다. 예컨대, 수신부(130)는 기지국(100)의 데이터 수신을 위하여 상술한 신호로부터 잡음을 제거하고 증폭하며, 이 증폭된 신호를 기저대역 신호로 다운 컨버팅하고, 다운 컨버팅된 기저대역 신호를 디지털화한다.
수신 경로에서 대역신호 처리부(110)는 수신부(120)로부터의 디지털화된 신호에서 데이터 비트를 추출하여 복조, 디코딩, 및 에러정정 과정을 수행한다. 이렇게 수신된 정보는 인터페이스(미도시)를 통해 인접 유/무선 네트워크(미도시)로 전달되거나, 송신경로를 거쳐 기지국(100)에 의하여 서비스되는 사용자 단말들로 전송된다. 또한, 송신 경로에서 대역신호 처리부(110)는 입력되는 데이터 및 제어 정보를 부호화한 후 송신부(120)로 출력한다.
송신부(120)는 스케줄러(110)의 스케줄링 결과에 따라 프레임에 할당되는 데이터 즉, 부호화된 음성, 데이터 또는 제어 정보를 원하는 송신 주파수 또는 주파 수들을 갖는 반송파 신호로 변조하고, 이 변조된 반송파 신호를 송신에 적합한 레벨로 증폭하여 안테나(140)를 통해 공중으로 전파한다. 전송되는 데이터 버스트에 대한 정보는 맵 메시지 영역의 하향 링크 및 상향링크 맵 메시지(DL_MAP_IE, UL_MAP_IE)에 정의된다.
스케줄러(110)는 각 사용자 단말에 대한 최적 성능의 채널을 찾은 후, 최적 성능의 채널이 사용자 단말에 할당되도록 스케줄링 동작을 수행한다. 스케줄러(110)는 기지국(100)의 가용 가능한 무선 자원을 각 단말기에게 어떤 규칙으로 배분할 것인지를 결정하고, 매 프레임마다 각 사용자의 데이터 송ㅇ수신을 위해 현재 프레임의 상향링크 서브 프레임 및 하향 링크 서브 프레임의 전체 버스트 영역에서 할당 가능한 큐(queue)를 확인하여 서브 채널을 할당 및 관리한다.
MCS 레벨 결정 장치(200)는 단말의 현재 CINR, 전력 헤드룸 정보, 서브 채널수, 반복 코딩수, 채널당 슬롯수 등의 정보를 이용하여 상향링크 버스트의 MCS 레벨을 결정한 후, 결정된 MCS 레벨을 스케줄러(110)에 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치를 나타내는 블록도로서, 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
MCS 레벨 결정 장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, CINR 산출부(210), CINR 비교부(230), 결정부(250) 및 조정부(270)를 포함한다.
CINR 산출부(210)는 단말의 최대 CINR(CINRmax) 및 MCS 레벨별 서브 채널수(N_Subchannel)를 이용하여 도달가능 CINR(CINRN_Subchannel)을 MCS 레벨별로 산출한 다. 이를 위하여, CINR 산출부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 최대 CINR 산출부(212), 서브 채널수 산출부(214) 및 도달가능 CINR 산출부(216)를 포함한다.
최대 CINR 산출부(212)는 단말의 전력 헤드룸(Headroom) 및 단말의 현재 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)을 이용하여 상기 단말의 최대 CINR을 산출한다.
상기 단말의 전력 헤드룸은 단말의 최대 가용 전력까지 출력 가능한 여분의 전력을 나타낸다. 단말의 최대 가용 전력, 단말의 현재 송신 전력, 버스트에 할당되는 서브 채널수를 이용하여 산출된다. 이를 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 1과 같다.
Figure 112008070694806-PAT00001
여기서, "PMaximum_TX_power"는 단말의 최대 가용 전력(Maximum Available Power)를 의미하며, BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM 등의 MCS 레벨에 따라 결정된다. 상기 최대 가용 전력 정보는 SBC-REQ(SS basic capability request) 메시지에 포함될 수 있다. 또한, "PCurrent_TX_power"는 단말의 현재 송신 전력(Current Tx Power)으로서 서브 캐리어당 평균 전송 전력(average transmitted power of each subcarrier)을 의 미하며, 상기 현재 송신 전력의 정보는 SBC-REQ, REP-RSP 또는 Bandwidth Request, TX Power Report Header 등에 포함될 수 있다. 그리고, "SubchannelCurrent_Burst"는 상기 단말의 현재 송신 전력 정보를 포함하는 버스트에 할당되는 서브 채널수(Number of subchannels allocated for the burst)를 의미한다.
한편, 단말의 현재 CINR은 간섭 및 잡음 신호 전력에 대한 단말의 현재 송신 전력의 비율을 의미하므로, 단말의 현재 송신 전력과 측정된 현재 CINR을 이용하면 간섭 및 잡음 신호 전력을 구할 수 있다. 이에 대한 방법을 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 2와 같다.
Figure 112008070694806-PAT00002
여기서, "CINRcurrent"는 단말의 현재 CINR을 의미하며, "PCurrent_TX_power"은 현재 송신 전력을 의미하며, "(Ineterference+Noise)Density"는 간섭 및 잡음 신호 전력을 의미한다.
또한, 단말의 최대 CINR은 간섭 및 잡음 신호 전력에 대한 단말의 최대 가용 전력의 비율을 의미하나, 만일, 단말의 전력이 집중될 수 있는 서브 채널수에 제한이 있는 경우에는 이를 고려하여 최대 CINR을 구한다. 최대 CINR 산출부(212)는 단 말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수와 단말의 현재 송신 전력 정보를 포함하는 버스트가 속해 있는 존의 서브 채널수의 비율을 이용하여 최대 CINR을 산출한다. 최대 CINR을 구하는 방법을 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 3과 같다.
Figure 112008070694806-PAT00003
여기서, "CINRmax"는 최대 CINR을 의미하며, "SubchannelZone"는 단말의 현재 송신 전력에 관한 정보를 포함하는 버스트가 속해 있는 존의 서브 채널수 의미하며,"SubchannelConcentration"는 전력 집중이 제한된 서브 채널수를 의미한다. 또한, "SubcarrierZone"은 단말의 현재 송신 전력에 관한 정보를 포함하는 버스트가 속해 있는 존의 서브 캐리어수를 의미하는 것으로서, "SubcarrierperSubchannel"과 "SubchannelZone"의 곱으로 구할 수 있다.
한편, 수학식 3을 살펴보면, 결국 최대 CINR은 단말의 전력 헤드룸과 단말의 현재 CINR을 이용하여 구할 수 있는 것을 알 수 있다.
서브 채널수 산출부(214)는 상향링크 버스트의 서브 채널수를 MCS 레벨별로 산출한다.
서브 채널수 산출부(214)는 상향링크 버스트의 크기, MCS 레벨별 슬롯당 데이터 크기 및 서브 채널당 슬롯수를 이용하여 MCS 레벨별로 서브 채널수를 산출한다. MCS 레벨별로 서브 채널수를 산출하는 방법을 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 4와 같다.
Figure 112008070694806-PAT00004
여기서, "N_Subchannel"은 MCS 레벨별 서브 채널수를 의미하며, "SlotperSubchannel"는 서브 채널당 슬롯수를 의미한다. 또한, "
Figure 112008070694806-PAT00005
" 기호는 괄호 안에 있는 수보다 큰 정수 값 중에서 가장 작은 정수 값을 의미한다. 예를 들어, "N_Subchannel=
Figure 112008070694806-PAT00006
"라고 한다면, "N_Subchannel"값은 "9/4"보다 큰 정수 값 중에 가장 작은 정수 값인 "3"이 될 수 있다. 한편, 수학식 4의 우변에서 "K"는 단말에 할당할 상향링크 버스트의 크기를 의미하며, "18", "12", "9", "6", "3", "1.5", "1"은 MCS 레벨별 슬롯당 데이터 크기를 의미하는 것으로, MCS 레벨이 각각 "16QAM3/4", "16QAM1/2", "QPSK3/4", "QPSK1/2", "QPSK1/2 Repetion2", "QPSK1/2 Repetion4", "QPSK1/2 Repetion6"인 경우의 슬롯당 데이터 크기에 해당하는 값이다. 도달가능 CINR 산출부(216)는 상기 최대 CINR 산출부(212)로부터 제공되는 단말의 최대 CINR(CINRmax) 및 상기 서브 채널수 산출부(214)로부터 산출된 MCS 레벨별 서브 채널수(N_Subchannel)를 이용하여 도달가능 CINR(CINRN_Subchannel)을 MCS 레벨별로 산출한다.
여기서, 도달가능 CINR 산출부(216)는 전력 집중이 제한된 서브채널수가 설정되어 있는 경우 상기 MCS 레벨별 서브 채널수 및 상기 전력 집중이 제한된 서브 채널수 중 더 큰 값을 이용하여 MCS 레벨별 도달가능 CINR을 산출한다.
이를 보다 상세히 설명하면, MCS 레벨별 서브 채널수(N_Subchannel)가 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수(SubchannelConcentration)보다 작은 경우에는 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수(SubchannelConcentration)를 이용하고, MCS 레벨별 서브 채널수(N_Subchannel)가 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수(SubchannelConcentration)보다 큰 경우에는 MCS 레벨별 서브 채널수(N_Subchannel)를 이용하여 MCS 레벨별 도달가능 CINR(CINRN_Subchannel)을 구한다.
MCS 레벨별 도달가능 CINR을 산출하는 방법을 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 5와 같다.
Figure 112008070694806-PAT00007
여기서, "CINRN_Subchannel"는 MCS 레벨별 도달가능 CINR을 의미하고, "CINRmax"는 최대 CINR을 의미한다. 또한, "N_Subchannel"는 MCS 레벨별 서브 채널수를 의미하고, "SubchannelConcentration"는 전력 집중이 제한된 서브 채널수를 의미한다.
다시 도 2를 참조하면, CINR 비교부(230)는 MCS 레벨별로 계산된 도달가능 CINR이 기설정된 타겟 CINR 이상인지 여부를 순차적으로 비교한다. 다시 말해, 상기 MCS 레벨별로 계산된 도달가능 CINR이 타겟 CINR에 전력을 맞추어 전송할 수 있을 정도로 단말의 전력 상태가 여유가 있는지 여부를 확인한다.
여기서, 상기 타겟 CINR 정보는 MCS 레벨에 따라 테이블 형식으로 기설정되며, 상기 테이블에는 타겟 CINR 정보 외에 MCS 레벨에 따른 반복 코딩수가 설정될 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치를 지원하는 테이블의 예를 보여주는 도면이다.
도 4의 (a)에 도시된 테이블에 MCS 레벨이 "QPSK1/3"에서부터"64QAM5/6"인 경우 MCS 레벨에 따라 적용되는 CINR 정보가 dB 스케일로"0.5"에서부터 "23"인 것 을 알 수 있다. 한편, 테이블에 포함된 CINR 정보는 도 4의 (a)에 도시된 테이블과 같이 구체적인 값으로 정해질 수 있지만, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 시스템의 환경에 따라 값이 달라질 수 도 있다. 여기서, 본 발명에서 MCS 레벨은 도 4에 도시된 테이블에 기재된 MCS 레벨 전체이거나, 또는 도시된 MCS 레벨 중 일정 범위의 MCS 레벨일 수 있다. 예를 들어, MCS 레벨은 도 4에 도시된 MCS 레벨인 "QPSK 1/3"내지 "64-QAM-5/6"일 수 있거나, 일정 범위의 MCS 레벨인 "QPSK 1/2"내지 "16-QAM-3/4"일 수 있다.
또한, 도 4에는 도시되지 아니하였으나, 상기 테이블에는 타겟 CINR 정보 외에 MCS 레벨에 따른 반복 코딩수가 설정될 수 있다.
조정부(270)는 상기 CINR 비교부(230)의 판단 결과, MCS 레벨별로 계산된 도달가능 CINR이 타겟 CINR 미만이면, 적용 MCS 레벨을 변경하여 상기 CINR 비교부(230)에서 비교대상이 되는 타겟 CINR을 한 단계 낮추도록 조정한다.
이를 위해, 조정부(270)는 도 5에 도시된 바와 같이, MCS 레벨 결정을 위한 조건들을 판단하는 판단부(2710), MCS 레벨 결정을 위한 조건들의 변경에 따라 타겟 CINR 을 조정하는 제1조정부(2712) 및 제2조정부(2716)를 포함한다.
상기 판단부(2710)는 상기 CINR 비교부(230)의 판단 결과, MCS 레벨별로 계산된 도달가능 CINR이 타겟 CINR 미만인 경우 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨인지를 판단하는 최하위 레벨 판단부(2711), 상기 최하위 레벨 판단부(2711)의 판단 결과 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨인 경우 반복 코딩수가 최대값인지를 판단하는 반복 코딩수 판단부(2713), 상기 반복 코딩수 판 단부(2713)의 판단 결과 상기 반복 코딩수가 최대값이 아닌 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨의 서브 채널수가 전략 집중이 제한된 서브 채널수 보다 작은지를 판단하는 서브 채널수 판단부(2715), 및 상기 서브 채널수 판단부(2715)의 판단 결과 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨의 서브 채널수가 전력 집중이 제한된 서브 채널수 보다 큰 경우 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배인지를 판단하는 슬롯수 판단부(2717)를 포함한다.
상기 제1조정부(2712)는 상기 최하위 레벨 판단부(2711)의 판단 결과 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨이 아닌 경우 상기 타겟 CINR을 한 단계 낮추어 상기 비교부(230)에 피드백한다.
상기 제2조정부(2714)는 상기 서브 채널수 판단부(2715)의 판단 결과 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨의 서브 채널수가 전력 집중이 제한된 서브 채널수 보다 작은 경우 상기 반복 코딩수를 한 단계 증가시켜 상기 비교부(230)에 피드백한다. 또한 상기 제2조정부(2714)는 상기 슬롯수 판단부(2717)의 판단 결과 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배가 아닌 경우 상기 반복 코딩수를 한 단계 증가시켜 상기 비교부(230)에 피드백한다.
결정부(250)는 상기 비교부(230)의 판단 결과 MCS 레벨별 도달가능 CINR 중 타겟 CINR 이상인 도달가능 CINR이 존재하면, 해당 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정한다.
또한, 상기 결정부(250)는 상기 반복 코딩수 판단부(2713)의 판단 결과 상기 반복 코딩수가 최대값인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상향링크 버 스트의 MCS 레벨로 결정한다.
또한, 상기 결정부(250)는 상기 슬롯수 판단부(2717)의 판단 결과 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정한다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법을 설명한다.
먼저, 최대 CINR(CINRmax) 및 MCS 레벨별 서브 채널수(N_Subchannel)를 산출한다(S500). 상기 최대 CINR은 단말의 전력 헤드룸(Headroom) 및 단말의 현재 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)을 이용하여 산출한다.
상기 전력 헤드룸은 단말의 최대 가용 전력, 단말의 현재 송신 전력 및 단말의 현재 송신 전력에 관한 정보를 포함하는 버스트에 할당되는 서브 채널수를 이용하여 산출한다.
상기 MCS 레벨별 서브 채널수는 MCS 레벨별 슬롯당 데이터 크기 및 서브 채널당 슬롯수를 이용하여 산출한다. 여기서, MCS 레벨별 슬롯당 데이터 크기는 MCS 레벨별 서브 캐리어당 데이터 크기, 코딩 비율 및 슬롯당 서브 캐리어수를 이용하여 산출한다.
다음으로, 상기 최대 CINR 및 MCS 레벨별 서브 채널수를 이용하여 도달가능 CINR을 MCS 레벨별로 산출한다(S502). 여기서, 단말의 전력이 집중될 수 있는 서브 채널수에 제한이 있는 경우, MCS 레벨별 도달가능 CINR은 MCS 레벨별 서브 채널수 및 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수 중 더 큰 값을 이용하여 산출한다.
다음으로, MCS 레벨별 도달가능 CINR과 기설정된 타겟 CINR을 비교한다(S504).
상기 S504 단계에서, MCS 레벨별로 산출된 도달가능 CINR 중 타겟 CINR 이상인 도달가능 CINR이 존재하면 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하고(S506), MCS 레벨별로 산출된 도달가능 CINR 중 타겟 CINR 이상인 도달가능 CINR이 존재하지 않으면 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨에 사용된 반복 코딩수, 상기 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수, 또는 총 슬롯수를 고려하여 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨을 결정한다.
이하 자세히 살펴보면, 상기 S504 단계에서, MCS 레벨별로 산출된 도달가능 CINR 중 타겟 CINR 이상인 도달가능 CINR이 존재하지 않으면 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨인지를 판단한다(S508).
이어서, 상기 S508 단계에서, 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨이 아니면 MCS 레벨을 한 단계 낮춰 상기 타겟 CINR을 조정한 후(S510) 상기 S504 단계를 재수행하며, 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨이면 반복 코딩수가 최대값인지를 판단한다(S512).
상기 S512 단계에서, 상기 반복 코딩수가 최대값인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하고(S506), 상기 반복 코딩수가 최대값이 아닌 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨의 서브 채널수가 전략 집중이 제한된 서브 채널수 보다 작은지를 판단한다(S514).
상기 S514 단계에서, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨의 서브 채널수가 전력 집중이 제한된 서브 채널수 보다 작은 경우 상기 반복 코딩수를 한 단계 증가시켜 상기 타겟 CINR을 조정한 후(S516) 상기 S504 단계를 재수행하며, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨의 서브 채널수가 전력 집중이 제한된 서브 채널수 보다 큰 경우 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배인지를 판단한다(S518).
상기 S516 단계에서, 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하고(S506), 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배가 아닌 경우 상기 반복 코딩수를 한 단계 증가시켜 상기 타겟 CINR을 조정한 후(S516) 상기 S504 단계를 재수행한다.
상술한 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 한편, 이러한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다.
또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법 및 장치를 지원하는 기지국의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 CINR 산출부의 세부 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치를 지원하는 테이블의 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 조정부의 세부 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법을 보여주는 플로우차트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 : MCS 레벨 결정 장치 210 : CINR 산출부
230 : CINR 비교부 250 : 결정부
270 : 조정부

Claims (23)

  1. (a) 최대 CINR(CINRmax) 및 MCS 레벨별 서브 채널수(N_Subchannel)를 산출하는 단계;
    (b) 상기 최대 CINR 및 MCS 레벨별 서브 채널수를 이용하여 MCS 레벨별로 도달가능 CINR(CINRN_Subchannel)을 산출하는 단계; 및
    (c) 상기 MCS 레벨별 도달가능 CINR과 MCS 레벨에 따라 기설정된 타겟 CINR을 비교하여, 상향링크 버스트의 MCS 레벨을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 최대 CINR(CINRmax)은
    단말의 전력 헤드룸(Headroom) 및 상기 단말의 현재 CINR을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전력 헤드룸은
    상기 단말의 최대 가용 전력, 상기 단말의 현재 송신 전력, 및 서브 채널수를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 최대 CINR(CINRmax)은
    상기 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수를 더 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 MCS 레벨별 서브 채널수는
    상기 상향링크 버스트의 크기, 슬롯당 데이터 크기 및 서브 채널당 슬롯수를 이용하여 MCS 레벨별로 산출되는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 MCS 레벨별 도달가능 CINR(CINRN_Subchannel)은
    서브 채널수 및 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수 중 더 큰 값을 이용하여 MCS 레벨별로 산출되는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서,
    상기 MCS 레벨별 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 이상인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서,
    상기 MCS 레벨별 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 미만이고, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨이 아닌 경우 상기 타겟 CINR을 한 단계 낮춘 후 상기 MCS 레벨별 도달가능 CINR과 타겟 CINR을 재비교하는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서,
    상기 MCS 레벨별 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 미만인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨에 사용된 반복 코딩수, 상기 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수, 및 총 슬롯수 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 방법.
  10. 최대 CINR 및 서브 채널수를 이용하여 도달가능 CINR을 산출하는 CINR 산출부;
    상기 도달가능 CINR과 기설정된 타겟 CINR을 비교하는 CINR 비교부; 및
    상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 이상인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 미만인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨인지 여부를 판단하는 최하위 MCS 레벨 판단부; 및
    상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨이 아닌 경우 상기 타겟 CINR을 한 단계 낮추어 상기 비교부에 제공하는 제1조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨에 사용된 반복 코딩수가 최대값인지 여부를 판단하는 반복 코딩수 판단부를 더 포함하며,
    상기 사용된 반복 코딩수가 최대값이면, 상기 결정부에서 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨에 사용된 서브 채널수가 상기 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수 보다 작은지 여부를 판단하는 서브 채널수 판단부; 및
    상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨에 사용된 서브 채널수가 상기 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수 보다 작은 경우, 상기 반복 코딩수를 한 단계 증 가시키는 제2조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배인지 여부를 판단하는 슬롯수 판단부를 포함하며,
    상기 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배이면 상기 결정부에서 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하고, 상기 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배가 아니면 상기 제2조정부에서 상기 반복 코딩수를 한 단계 증가시키는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 CINR 산출부는,
    전력 헤드룸(Headroom) 및 현재 CINR을 이용하여 상기 최대 CINR(CINRmax)을 산출하는 최대 CINR 산출부; 및
    상기 상향링크 버스트의 크기, MCS 레벨별 슬롯당 데이터 크기 및 서브 채널당 슬롯수를 이용하여 상기 서브 채널수를 MCS 레벨별로 산출하는 서브 채널수 산출부; 및
    상기 최대 CINR을 이용하고, 상기 MCS 레벨별로 산출된 서브 채널수 및 전력 집중이 제한된 서브 채널수 중 더 큰 값을 이용하여 도달가능 CINR을 MCS 레벨별로 산출하는 도달가능 CINR 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 전력 헤드룸은
    단말의 최대 가용 전력, 상기 단말의 현재 송신 전력, 및 서브 채널수를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 상향링크 버스트의 MCS 레벨 결정 장치.
  17. 최대 CINR 및 서브 채널수를 이용하여 도달가능 CINR을 MCS 레벨별로 산출하는 CINR 산출부;
    상기 레벨별 도달가능 CINR과 타겟 CINR을 순차적으로 비교하는 CINR 비교부;
    상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 미만인 경우 상기 타겟 CINR을 조정하여 상기 CINR 비교부에 제공하는 조정부; 및
    상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 이상인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 서브 채널수는,
    MCS 레벨에 따라 산출된 서브 채널수 및 전력 집중이 제한된 서브 채널수 중 더 큰 값인 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 CINR 산출부는,
    전력 헤드룸(Headroom) 및 현재 CINR을 이용하여 상기 최대 CINR(CINRmax)을 산출하고, 상기 상향링크 버스트의 크기, MCS 레벨별 슬롯당 데이터 크기 및 서브 채널당 슬롯수를 이용하여 MCS 레벨에 따라 서브 채널수를 산출하는 것을 특징으로하는 기지국.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 결정부는,
    상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 미만이고, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨이며, 반복 코딩수가 최대인 경우 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 결정부는,
    상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 미만이고, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨이며, 반복 코딩수가 최대가 아니고, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨에 사용된 서브 채널수가 상기 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수 보다 크고, 상기 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수 배이면 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨을 상기 상향링크 버스트의 MCS 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 조정부는,
    상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 미만이고, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨이 아니면, 상기 타겟 CINR을 한 단계 감소한 후 상기 CINR 비교부에 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 조정부는,
    상기 도달가능 CINR이 상기 타겟 CINR 미만이고, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨이 최하위 레벨이며, 반복 코딩수가 최대가 아니고, 상기 타겟 CINR에 대응되는 MCS 레벨에 사용된 서브 채널수가 상기 단말의 전력 집중이 제한된 서브 채널수 보다 작거나 상기 상향링크 버스트의 총 슬롯수가 서브 채널당 슬롯수의 정수배가 아니면 상기 반복 코딩수를 증가시켜 상기 타겟 CINR을 한 단계 감소한 후 상기 CINR 비교부에 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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