KR20100063753A - 이동통신시스템에 있어서의 기지국장치, 기지국장치에서 사용되는 방법, ｃｑｉ 보정 테이블 작성방법 및 장치 - Google Patents

이동통신시스템에 있어서의 기지국장치, 기지국장치에서 사용되는 방법, ｃｑｉ 보정 테이블 작성방법 및 장치 Download PDF

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찌엔츠 주
시아오밍 쉬
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Abstract

기지국장치는, 유저장치로부터 보고된 CQI를 보정하는 보정수단과, 보정 후의 CQI에 기초하여 스케줄링을 수행하는 스케줄러를 갖는다. 보정수단은, 보정 테이블을 이용하여, 보고된 CQI가 나쁘면 작게, 좋으면 크게 줄이도록 보정한다. 보정 테이블의 작성방법은, n－1보다 적은 간섭 유저수를 고려한 경우의 제1 SINR과, n－1과 같은 간섭 유저수를 고려한 경우의 제2 SINR을 구하고, 제1 SINR에 대한 제2 SINR의 분포상황을 조사한다. 해당 방법은, 분포상황에 기초하여, 제1 및 제2 SINR의 대응관계를 결정하고, 보정 테이블을 작성한다.

Description

이동통신시스템에 있어서의 기지국장치, 기지국장치에서 사용되는 방법, ＣＱＩ 보정 테이블 작성방법 및 장치 {BASE STATION DEVICE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, METHOD USED IN BASE STATION DEVICE, CQI CORRECTION TABLE CREATION METHOD, AND DEVICE}
본 발명은 이동통신 기술분야에 관한 것으로, 특히 공간 분할 다원 액세스(SDMA:Spatial Division Multiplex Access) 방식 또는 멀티 유저 MIMO(Multiple Input Multiple Output)의 기지국장치, 기지국장치에서 사용되는 방법, CQI 보정 테이블 작성방법 및 장치에 관련한다.
멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 방식은, 통신에 복수의 안테나를 이용함으로써 전송신호의 고속화 및/또는 고품질화를 도모하는 멀티 안테나 방식의 통신이다. 하향링크에서 복수의 유저와 MIMO 방식으로 통신이 수행되는 경우, 그것은 '하향링크 멀티 유저 MIMO' 방식, 혹은 '공간 분할 다원 액세스(SDMA)' 방식이라고도 불린다. 하향링크 멀티 유저 MIMO 방식에서는 프리코딩(precoding) 방식이 사용된다. 프리코딩 방식은, 송신신호의 스트림을 복제(copy)하고, 복제된 각 스트림을 적절한 가중(weight)과 함께 합성하여 송신함으로써, 지향성이 제어된 빔으로 통신 상대에게 신호를 보내도록 하는 기술이다. 프리코딩 방식에서 사용되는 가중은, 송신 웨이트, 프리코딩 벡터 또는 프리코딩 매트릭스라고 불린다.
도 1은 프리코딩이 수행되는 상태를 모식적으로 나타낸다. 2개의 송신스트림 1, 2는 각각 카피부(copying unit)에서 2계열(streams)로 복제되고, 각 계열에 프리코딩 벡터가 승산되어, 합성된 후에 송신된다. 송신스트림 S1은 제1 유저장치(UE1)를 향해 송신된다. 송신스트림 S2는 제2 유저장치(UE2)를 향해 송신된다. 프리코딩 벡터는 수신측(유저장치)으로부터의 피드백에 기초하여, 보다 적절한 값이 되도록 적응적으로 제어된다. 프리코딩에 대해서는 예를 들면 3GPP R1-070236, "Precoding for E-UTRA downlink MIMO", LG Electronics, Samsung and NTT-DoCoMo에서 설명되고 있다.
한편, 제3세대 이동통신시스템의 후계인 롱 텀 에볼루션(LTE) 시스템과 같은 차세대 이동통신시스템에서는, 상하링크 쌍방에 있어서, 유저장치에 하나 이상의 리소스블록 또는 리소스유닛을 할당함으로써 통신이 수행된다. 유저장치는, 이동국뿐만 아니라 고정국(fixed station)도 포함하는 개념이다. 리소스블록은 시스템 내의 다수의 유저장치에서 공유된다. 하향링크에서 공유되는 채널은 하향 물리 공유채널(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)이라고 불린다. 상향링크에서 공유되는 채널은 상향 물리 공유채널(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)이라고 불린다. 기지국장치(eNB)는 예를 들면 1ms인 서브프레임(또는 송신시간간격(TTI))마다 복수의 유저장치 중에서 어느 유저장치에 어느 리소스블록을 어떠한 전송포맷으로 할당할지를 결정한다. 이 프로세스는 스케줄링(scheduling)이라 불린다. 전송포맷은 데이터 변조방식 및 데이터사이즈(또는 채널 부호화 방식)를 지정함으로써 결정되고, 전송포맷을 적절히 변경하는 방식은 적응변조 부호화방식(AMC:Adaptive Modulation and Coding Scheme)이라 불린다. 하향링크에 있어서는, 기지국장치는, 스케줄링에서 선택된 유저장치 앞으로, 1 이상의 리소스블록에서 하향 물리 공유채널(PDSCH)을 송신한다. 상향링크에 있어서는, 스케줄링에서 선택된 유저장치가, 기지국장치에 대해서 1 이상의 리소스유닛에서 상향 공유 물리채널(PUSCH)를 송신한다. 상하링크의 스케줄링의 내용은 서브프레임마다 유저장치에 통지된다(시그널링). 이 시그널링에 이용되는 제어채널은, 하향링크 물리 제어채널(PDCCH:Physical Downlink Control Channel) 또는 하향 L1/L2 제어채널(DL-L1/L2 Control Channel)이라 불린다.
전송포맷의 결정이나 무선리소스의 할당은, 무선 전파상황(채널상태)에 의존하여 적절히 변경된다. 하향링크의 채널상태는 유저장치에서 측정되고, 예를 들면 채널품질 인디케이터(CQI:Channel Quality Indicator)로서 기지국장치에 정기적으로 보고된다. 상향링크의 채널상태는, 상향 사운딩 레퍼런스 심볼(UL Sounding RS:UpLink Sounding Reference Signal)의 수신품질에 기초하여 기지국장치에서 측정된다. 전송포맷의 결정이나 무선리소스의 할당은, 시스템의 스루풋(throughput)에 직접 영향을 미치므로, 기지국장치는 채널상태를 가능한 한 정확히 파악하는 것이 바람직하다.
그런데, 유저장치에서 수행되는 CQI의 측정은, 하향 레퍼런스 심볼(DL-RS)의 수신품질을 예를 들면 수십 단계의 수신 SINR(Signal to Interference Noise Ratio)[dB] 중의 하나로 표현하고, 그 수신 SINR이 속하는 양자화 레벨(quantization level)을 찾아냄으로써, CQI가 도출된다. 대체적으로 수신 SINR은 희망신호 전력(desired signal power)과 비희망신호 전력(undesired signal power)의 비율로 표현되나, 비희망신호 전력을 어떻게 취급하는지에 의존하여, SINR의 측정값은 크게 다르다. 측정값이 어떻게 다른지의 계산 예에 대해서는, 3GPP R1-072983, "Channel Quality Indicator(CQI) Reporting for LTE MU-MIMO", Nokia, TSG RAN WG1 meeting#49bis Orland, Florida(US), June 25th-29th, 2007에서 언급되어 있다.
비희망신호 전력의 취급에 있어서, 자장치(user apparatus of interest) 이외의 다른 유저장치를 어떻게 고려하는지 혹은 고려하지 않는지는, 수신품질 측정에 크게 영향을 미친다. 예를 들면, 자장치(UE1) 이외에 다른 2개의 유저장치(UE2, UE3)가 존재하고, 각 유저장치에 스트림(S1, S2, S3)이 각각 기지국장치로부터 송신되고 있었다고 한다. 편의상, 유저장치의 수신신호 품질측정에서 고려되는 간섭 유저 수를 (m-1)이라 하고, 기지국장치의 복수의 안테나로부터 공간 다중 송신되는 빔(beam) 수를 n이라 한다. 유저장치(UE1)에 관한 SINR은, 다른 유저장치(UE2, UE3)를 고려하면,
SINR＝P1/(P2＋P3＋N) …(A1)
으로 쓸 수 있다. 이 경우, n＝3, m－1＝2이다(n＝m). 단, P1은 UE1 앞으로의 스트림(S1)의 UE1에 있어서의 수신전력이며, P2는 UE2 앞으로의 스트림(S2)에 의한 UE1에 있어서의 간섭전력이며, P3는 UE3 앞으로의 스트림(S3)에 의한 UE1에 있어서의 간섭전력(interference power)이며, N은 잡음신호 성분(noise signal component)이다.
다른 유저장치를 1대밖에 고려하지 않으면, 유저장치(UE1)에 관한 SINR은,
SINR＝P1/(P2＋N) 또는 P1/(P3＋N) …(A2)
으로 쓸 수 있다. 이 경우, n＝3, m－1＝1이다(n≠m). 또한, 다른 유저장치를 고려하지 않으면, 유저장치(UE1)에 관한 SINR은,
SINR＝P1/N …(A3)
으로 쓸 수 있다. 이 경우, n＝3, m－1＝0이다(n≠m).
각 유저장치에 도달하는 파일럿신호(또는 레퍼런스 심볼)는 서로 직교하고 있다. 따라서 파일럿신호에 관한 수신신호품질에 대해서는, (A2)식이나 (A3)식으로 평가해도 좋다. 그러나, 하향 물리 공유채널(PDSCH)로 전송되는 바와 같은 데이터신호는, 다른 유저간에 직교하는 신호는 아니므로, (A2)식이나 (A3)식으로 평가하면 부정확하게 된다. 데이터신호에 대해서는 (A1)식에 나타나 있는 다른 유저 앞으로의 신호에 의한 간섭신호 성분을 무시할 수 없게 되기 때문이다.
가능한 한 정확한 채널상태의 측정값을 기지국장치에 보고하는 관점에서는, (A1)식과 같이 다른 유저장치 모두를 고려해야할지도 모른다. 하지만 그와 같이 하면, 멀티 유저 MIMO(MU-MIMO) 방식으로 통신을 수행하는 경우와, 싱글 유저 MIMO(SU-MIMO) 방식으로 통신을 수행하는 경우에서, 수신신호품질의 측정방법을 바꾸지 않으면 안되게 된다. SU-MIMO 방식에서는, 수신품질 측정에서 다른 유저를 고려하지 않기 때문이다. 그러나 MU-MIMO 방식 및 SU-MIMO 방식에서 유저장치에 있어서의 수신신호품질의 측정방법을 바꾸는 것은, 시스템의 복잡화를 초래하여, 실용적이지 않다. 그렇다고 해서, MU-MIMO 방식에서도 SU-MIMO 방식에서도 수신신호품질의 측정방법을 같게 하는 것만으로는, 기지국장치에서 CQI를 정확하게 파악할 수 없게 된다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 과제는, 유저장치의 수신신호 품질측정에서 고려되는 간섭 유저수(m-1)가, 기지국장치의 복수의 안테나로부터 공간 다중 송신되는 빔 수 마이너스 1(n-1)과 다른 경우에, 상향링크에서 보고된 수신신호품질을 적절히 보정하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 기지국장치는, 유저장치로부터 보고된 CQI를 보정하는 보정수단과, 보정 후의 CQI에 기초하여 스케줄링을 수행하는 스케줄러를 갖는다. 보정수단은, 보정 테이블을 이용하여, 보고된 CQI가 나쁘면 작게, 좋으면 크게 줄이도록 보정한다. 보정 테이블을 작성하는 방법은, n－1보다 적은 간섭 유저수를 고려한 경우의 제1 SINR과, n－1과 같은 간섭 유저수를 고려한 경우의 제2 SINR을 구하고, 제1 SINR에 대한 제2 SINR의 분포상황을 조사한다. 해당 방법은, 분포상황에 기초하여, 제1 및 제2 SINR의 대응관계(correspondence)를 결정하고, 보정 테이블(correction table)을 작성한다.
본 발명에 따르면, 유저장치의 수신신호 품질측정에서 고려되는 간섭 유저수(m-1)가, 기지국장치의 복수의 안테나로부터 공간 다중 송신되는 빔 수 마이너스 1(n-1)과 다른 경우에, 상향링크에서 보고된 수신신호 품질을 적절히 보정할 수 있다.
도 1은 프리코딩이 수행되는 상태를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 2는 CQI 보정 테이블을 작성하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 흐름도를 나타낸다.
도 3은 CQI 측정값 및 CQI 보정값의 분포를 나타내는 도이다.
도 4는 CQI 보정 테이블의 일 예를 나타내는 도이다.
도 5는 CQI 보정곡선을 나타내는 도이다.
도 6은 선행 패킷용 CQI 보정값을 Z만큼 수정하고, 재송 패킷용 CQI 보정값을 도출하는 보정곡선을 나타내는 도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에서 사용되는 기지국장치를 나타낸다.
본 발명의 일 형태에서 사용되는 기지국장치는, 복수의 안테나를 구비하고, 공간 분할 다원 접속(SDMA) 방식으로 복수의 유저장치에 복수의 빔을 송신한다. 기지국장치는, 하향링크의 수신신호품질을 나타내는 신호를 유저장치로부터 수신하는 수단과, 상기 수신신호품질을 보정하는 보정수단과, 보정 후의 수신신호품질에 기초하여, 하향링크의 무선리소스의 할당을 계획하는 스케줄링수단과, 상기 무선리소스의 할당을 나타내는 스케줄링정보를 유저장치에 통지하는 수단을 갖는다. 상기 보정수단은, 상기 수신신호품질이 나쁘면 작게, 좋으면 크게 줄이도록 보정한다.
보정 전의 수신신호품질과 보정 후의 수신신호품질의 대응관계를 결정하는 보정 테이블은, 해당 기지국장치에 기억되어 있다.
상기 보정 테이블은, 상기 복수의 안테나의 수, 간격 혹은 높이, 빔의 지향성 패턴, 해당 기지국 주변의 건물의 평균적인 높이, 공간 분할 다원 접속 수, 수신품질 측정에서 고려되는 다른 유저 수 또는 유저장치에 있어서의 신호 변조방법 중의 하나 이상의 조합에 대해서 마련되어도 좋다.
상기 보정수단에 있어서의 상기 수신신호품질의 보정량은, 재송횟수에 따라서 달라도 좋다.
상기 수신신호품질은, 희망신호 전력과 비희망신호 전력의 비율로 표현되어도 좋으며, 혹은 그 비율을 양자화한 채널품질 인디케이터로 표현되어도 좋다.
본 발명의 일 형태에서 사용되는 방법은, 복수의 안테나를 구비하고, 공간 분할 다원 접속(SDMA) 방식으로 복수의 유저장치에 복수의 빔을 송신하는 기지국장치에서 사용된다. 본 방법은, 하향링크의 수신신호품질을 나타내는 신호를 유저장치로부터 수신하는 단계와, 상기 수신신호품질을 보정하는 보정단계와, 보정 후의 수신신호품질에 기초하여, 하향링크의 무선리소스의 할당을 계획하는 스케줄링단계와, 상기 무선리소스의 할당을 나타내는 스케줄링정보를 유저장치에 통지하는 단계를 갖는다. 상기 보정단계는, 상기 수신신호품질이 나쁘면 작게, 좋으면 크게 줄이도록 보정한다.
본 발명의 일 형태에서는, 유저장치로부터 보고된 하향링크의 수신신호품질을 기지국장치가 보정하는데 사용되는 보정 테이블을 작성하는 방법이 사용된다. 상기 기지국장치는, 복수의 안테나를 구비하고, 공간 분할 다원 접속(SDMA) 방식으로 복수의 유저장치에 복수의 빔을 송신한다. 해당 방법은, 빔 총수 마이너스 1보다 적은 간섭 유저수를 고려하여 유저장치에서 얻어지는 제1 수신신호품질과, 빔 총수 마이너스 1과 같은 간섭 유저수를 고려하여 상기 유저장치에서 얻어지는 제2 수신신호품질을 구하고, 제1 수신신호품질에 대한 제2 수신신호품질의 분포상황을 조사하는 단계와, 상기 분포상황에 기초하여, 특정의 제1 수신신호품질로부터 특정의 제2 수신신호품질을 도출하는 대응관계를 결정하고, 상기 보정 테이블을 작성하는 단계를 갖는다.
본 발명의 일 형태에서는, 유저장치로부터 보고된 하향링크의 수신신호품질을 기지국장치가 보정하는데 사용되는 보정 테이블을 작성하는 장치가 사용된다. 상기 기지국장치는, 복수의 안테나를 구비하고, 공간 분할 다원 접속(SDMA) 방식으로 복수의 유저장치에 복수의 빔을 송신한다. 해당 장치는, 빔 총수 마이너스 1보다 적은 간섭 유저수를 고려하여 유저장치에서 얻어지는 제1 수신신호품질과, 빔 총수 마이너스 1과 같은 간섭 유저수를 고려하여 상기 유저장치에서 얻어지는 제2 수신신호품질을 구하고, 제1 수신신호품질에 대한 제2 수신신호품질의 분포상황을 조사한다. 또한 해당 장치는, 상기 분포상황에 기초하여, 특정의 제1 수신신호품질로부터 특정의 제2 수신신호품질을 도출하는 대응관계를 결정하고, 상기 보정 테이블을 작성한다.
발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 수치 예를 이용하여 설명이 이루어지나, 특별히 단서가 없는 한, 그들의 수치는 단순한 일 예에 지나지 않으며 적절한 어떠한 값이 사용되어도 좋다.
실시 예 1
<CQI 보정 테이블의 작성>
본 실시 예에서는, MU-MIMO 방식에서도 SU-MIMO 방식에서도 유저장치에서 수행되는 수신신호품질의 측정방법을 같게 할 수 있다. 그 대신, 기지국장치는, CQI 보정 테이블을 이용하여, 유저장치로부터 보고된 CQI 측정값을 적절한 값으로 보정한다. 적절히 보정된 CQI 보정값에 기초하므로, 무선리소스의 할당 및 전송포맷의 결정은 적절히 수행된다.
CQI와 SINR은 본래 다른 양을 나타내나, 이하의 설명에서는 혼란의 우려가 없는 한, SINR도 CQI도 수신신호품질을 나타내는 양으로서 동일하게 언급된다. 구체적으로는, SINR을 보정하기 위한 보정 테이블이, CQI 보정 테이블로 언급되거나, SINR의 측정이 CQI 측정으로 언급되거나 한다. 본 발명에 있어서의 수신신호품질은, SINR, CQI뿐만 아니라 신호품질을 표현하는 적절한 어떠한 양이어도 좋다.
도 2는 CQI 보정 테이블을 작성하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 흐름도를 나타낸다. 단계 S11에서는, 각종 파라미터의 값이 설정된다. 각종 파라미터에는, 기지국장치에 구비되는 안테나의 수, 간격 혹은 높이, 빔의 지향성 패턴, 해당 기지국 주변의 건물의 평균적인 높이, 공간 분할 다원 접속 수(빔 총수 또는 동시 통신 유저수), CQI 측정에 고려되는 다른 유저 수, 재송횟수 등이 포함되어도 좋다. 단계 S11에서는, 유저장치에 있어서의 신호검출방법도 특정된다. 신호검출방법은, 예를 들면 제로 포싱(ZF:Zero Forcing), 최소제곱오차법(MMSE:Minimum Mean Square Error) 등 적절한 어떠한 방법이어도 좋다. CQI 보정 테이블은, 단계 S11에서 설정되는 다양한 항목 중의 하나 이상의 조합에 대해서 작성되어도 좋다. 그와 같은 조합은 하나에 한정되지 않고, 적절한 어떠한 수의 CQI 보정 테이블이 마련되어도 좋다.
단계 S13에서는, 단계 S11에서 설정된 조건 하에서, 유저장치에서 측정되는 CQI 측정값 및 기지국장치에서 파악해야 할 CQI 보정값이, 다양한 통신상황 하에서 어떠한 값을 취하는지가 조사된다. 이 조사는 시뮬레이션으로 수행되어도 좋으며, 실측되어도 좋다. 설명의 편의상, 시뮬레이션으로 그들의 값이 얻어지는 것으로 한다. 본 실시 예에서는, 시뮬레이션의 조건은 다음과 같이 설정되었다:
기지국장치의 안테나 수:4
유저장치의 안테나 수:2
유저장치에서의 CQI 측정에서 고려되는 다른 유저 수:0(m＝1)
기지국장치로부터 송신되는 빔 총수:2(n＝2≠m)
기지국장치의 안테나간의 상관값:0.95
유저장치에서의 신호검출방법:MMSE
프리코딩 벡터의 종류(코드북(code book) 사이즈):8.
어느 유저장치에서 측정되는 수신신호품질 SINR(CQI 측정값)은,
SINR＝P1/N …(B)
이 된다. 단, P1은 그 유저장치에 있어서의 희망신호의 그 유저에서의 수신신호 전력을 나타내고, N은 잡음성분을 나타낸다. 이 유저장치에 관해, 기지국장치에서 파악되어야 할 정확한 수신신호품질 SINR'(CQI 보정값)은,
SINR'＝P1/(P2＋N) …(C)
이 된다. 단, P2는 다른 유저로부터의 비희망신호의 희망유저에 있어서의 수신신호 전력을 나타낸다. 2유저의 각각에서 수신되는 파일럿신호(레퍼런스 심볼)는 서로 직교하고 있다. 따라서 파일럿신호에 관한 수신신호품질에 대해서는, (B)식으로 평가해도 좋다. 그러나, 하향 물리 공유채널(PDSCH)로 전송되는 바와 같은 데이터신호는, 다른 유저간에 직교하는 신호는 아니므로, (B)식으로 평가하면 부정확하게 된다. 데이터신호에 대해서는 (C)식과 같이 다른 유저로부터의 간섭신호 성분에 의한 영향이 크기 때문이다. 단계 S13에서는, 다양한 통신조건 하에서 상기 SINR(CQI 측정값) 및 SINR'(CQI 보정값)의 개개의 값을 구한다.
단계 S15에서는, 단계 S13에서 구해진 SINR(CQI 측정값) 및 SINR'(CQI 보정값)의 개개의 값을 그래프에 플롯(plot)하고, 도수분포 또는 분포 그래프를 작성한다.
도 3은 SINR(CQI 측정값)에 대한 SINR'(CQI 보정값)의 분포상황의 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 가로축은 어느 유저장치에서 (B)식에 따라서 측정되는 SINR(CQI 측정값)을 나타낸다. 세로축은 그 유저장치에 대해서 기지국장치에서 파악되어야 할 SINR'(CQI 보정값)을 나타내고, (C)식에서 계산되는 값을 나타낸다. 다른 유저장치 앞으로의 신호에 의한 간섭을 무시할 수 있는 경우, 상기 (B)식의 SINR 및 (C)식의 SINR'은 동일한 값을 나타내게 된다. 이 상황은, 도면 중 SINR'＝SINR의 직선을 따르는 샘플점으로서 나타나 있다. 그러나, 어느 유저에 있어 다른 유저 앞으로의 신호에 의한 간섭이 커지면, SINR 및 SINR'은 크게 달라지게 된다. 이것은 예를 들면 2개의 유저장치가 모두 기지국장치 근처에 위치하는 경우에 일어날 수 있다. 때문에, SINR이 커질수록(유저장치가 기지국장치에 가까워질수록), SINR'의 배리에이션(variation)도 커지게 된다. 예를 들면, SINR＝20dB인 경우, SINR'은 8dB 내지 20dB이라는 광범위에 걸쳐서(12dB이나 걸쳐서) 흩어져 있다. 반대로 SINR이 작아질수록(유저장치가 기지국장치로부터 멀어질수록), SINR'의 배리에이션도 작아지게 된다.
도 2의 단계 S17에서는, 특정의 CQI 측정값(가로축의 어느 값)에 대해서, 누적분포의 값이 소정값(예를 들면, 5％)이 되는 CQI 보정값(세로축)의 값이 확인된다. 예를 들면, 도 3의 가로축의 SINR이 10dB인 경우, SINR'은 약 5dB 내지 약 10dB의 범위에 분포하고 있다. 이들 SINR'의 다양한 값의 총수가 NALL이었다고 한다. 이 경우, SINR'이 YdB 이하인 값의 총수가, NALL의 X％를 차지하는 Y의 값이 확인된다. 도시된 예에서 X＝5％인 경우, Y＝7.2dB이 된다. 마찬가지로, SINR이 15dB인 경우, SINR'은 약 8dB 내지 약 15dB의 범위에 분포하고 있으며, 이들 SINR'의 다양한 값의 총수가 NALL이었다고 한다. 이 경우, SINR'이 YdB 이하인 값의 총수가, NALL의 5％를 차지하는 Y의 값은, 9.9dB이 된다. 다른 SINR의 값에 대해서도 동일한 계산이 수행된다.
단계 S19에서는, 특정의 SINR의 값과, SINR'의 값인 상기 Y의 값과의 대응관계가, 도 4에 도시되는 바와 같은 CQI 보정 테이블로서 마련된다. CQI 보정 테이블에서 표현되는 대응관계는, 도 5의 실선으로 도시되는 바와 같이 보정곡선이 된다. 이처럼 CQI 보정 테이블이 기지국장치에 마련된다. 기지국장치는, CQI 보정 테이블을 이용하여, 유저장치로부터 보고된 CQI 측정값을 적절한 값으로 보정한다. 그리고, 적절히 보정된 CQI 보정값에 기초하여, 무선리소스의 할당 및 전송포맷이 결정된다. 이와 같이 기지국장치에서 CQI 측정값을 적절히 보정함으로써, 유저장치는 CQI 측정방법을 바꾸지 않아도 된다.
또한, 상기 설명에서는 SINR의 분포상황으로부터 보정곡선을 도출하는데, 누적분포가 이용되었으나, 적절한 다른 어떠한 방법으로 보정곡선이 도출되어도 좋다.
<변형 예>
도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 유저장치로부터 보고된 CQI 측정값은, CQI 측정값이 나쁘면 작게, 좋으면 크게 줄이도록 보정된다. 즉, CQI 측정값은, 그 값보다도 나빠지도록 보정된다. 그 결과, 예를 들면, 보고된 CQI 측정값에 대응하는 전송포맷보다도, 데이터레이트가 늦은 전송포맷이 선택되고, 보다 확실하게 신호가 전송되도록 스케줄링된다. 혹은, 하향 송신전력이 보다 강하게 설정될지도 모른다.
그런데, 이러한 종류의 이동통신시스템에서는 하이브리드 ARQ(HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest)가 사용되고, 재송제어가 수행된다. 예를 들면, 초회 패킷의 수신에 오류가 있었다고 해도, 재송 패킷을 수신함으로써 전송내용을 결락시키지 않도록 할 수 있다. 재송제어에서는, 오류가 검출된 패킷을 파기하는 방법도 있으나, 보다 효율적인 방법으로서, 오류가 검출된 패킷과 재송 패킷을 합성함으로써, 보다 확실한 패킷을 도출하는 방법도 있다. 후자의 경우, 2회째 이후의 재송 패킷은, 초회 패킷만큼 전송품질을 보증하지 않아도 좋을지도 모른다(즉, 보다 높은 데이터레이트의 전송포맷이어도 좋을지도 모르며, 보다 낮은 송신전력이어도 좋을지도 모른다.). 재송 패킷에 선행하는 패킷은, 오류가 있다고 해도 어떠한 유의한 정보를 이미 가져오고 있기 때문이다.
이와 같은 관점에서는, 재송 패킷과 선행하는 패킷(전형적으로는, 초회 패킷)에서 CQI 보정 테이블이 달라도 좋다. 혹은, 선행 패킷에 사용되는 CQI 보정값을 Z만큼 더 수정하고, 재송 패킷용의 CQI 보정값이 도출되어도 좋다. 후자의 경우, 예를 들면,
Z＝a×(CQI 측정값)＋b …(D)
로 표현되는 양만큼 CQI 보정값이 수정되어도 좋다. a, b는 어떠한 정수이며, 그들의 쌍방 또는 일방이 재송횟수에 따라서 바뀌어도 좋다. a＝b＝0의 경우를 초회 패킷용으로 정의해도 좋다. 수정방법은, (D)식에만 한하지 않고, 적절한 어떠한 수정량이 사용되어도 좋다. 단, CQI 측정값(가로축)이 고품질을 나타낼수록, CQI 보정값(세로축)의 배리에이션이 커지는 특성을 고려하면, 수정량 Z에 대해서도, CQI 측정값(가로축)이 고품질을 나타낼수록 크게 증가되는 것이 바람직하다.
도 6은, 어느 보정곡선과, 이 보정곡선을 (D)식으로 표현되는 양 Z만큼 증가시킨 CQI 보정곡선을 나타낸다. 재송횟수에 따라서 CQI 측정값에 대한 수정값을 바꿈으로써, 재송 패킷을 과잉품질로 송신해버리는 것이 억제된다. 선행 패킷에 사용된 CQI 측정값을 어떠한 값 Z로 수정하도록 함으로써, 재송 패킷의 CQI 측정값을 별도 보고하지 않아도 된다.
<기지국장치>
도 7은 본 발명의 일 실시 예에서 사용되는 기지국장치를 나타낸다. 도 7에는 유저마다 마련된 송신버퍼 #1∼#N와, 스케줄러와, 유저마다 마련된 터보 부호화부 및 데이터 변조부와, 안테나 수에 따라서 마련된 프리코딩 승산부와, 안테나마다 마련된 IFFT부, GI 삽입부, RF 송신회로 및 듀플렉서와, 상향신호 복조복호부와, CQI 보정부와, CQI 보정 테이블 작성부가 도시되어 있다.
송신버퍼 #1∼#N은, 각 유저장치에 송신하는 송신스트림을 수신하고, 송신에 대비한다.
스케줄러는, 무선리소스의 할당 계획을 나타내는 스케줄링정보를 마련하고, 할당 계획에 따라서 송신버퍼로부터 데이터를 취출하여 출력한다.
터보 부호화부는, 지정된 전송포맷에 따라서, 송신하는 신호를 채널 부호화한다. 부호화는 적절한 어떠한 방법으로 이루어져도 좋으나, 본 실시 예에서는 터보 부호화가 수행된다.
데이터 변조부는, 지정된 전송포맷에 따라서, 송신하는 신호를 데이터 변조한다.
프리코딩 승산부는, 스케줄링정보에 따라서 하향신호를 맵핑하고, 각 유저장치 앞으로의 신호를 안테나수만큼 복제하고, 복제된 신호 각각을 프리코딩 벡터(precoding vector)로 가중한다.
IFFT부는, 입력된 신호를 고속 역 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform)하고, 직교 주파수 분할다중(OFDM) 방식의 변조를 수행하고, 유효 심볼부분(effective symbol parts)을 마련한다.
GI 삽입부는, 유효 심볼 부분의 일부에 기초하여 가드 인터벌(guard interval)을 작성하고, 그것을 유효 심볼 부분에 부가함으로써 베이스밴드의 OFDM 심볼을 마련한다.
RF 송신회로는, OFDM 심볼을 무선신호로서 송신가능한 송신 심볼로 변환한다.
듀플렉서는, 안테나를 송신측에 또는 수신측에 접속하고, 송수 전환(transmission and reception switch)을 수행한다.
상향신호 복조복호부는, 상향링크에서 수신한 신호를 복조 및 복호하고, 제어신호 및 데이터신호 등을 복원한다. 본 발명에 관해서는, 특히, 유저장치로부터 보고된 CQI 측정값이, 수신신호로부터 추출된다.
CQI 보정부는, CQI 보정 테이블을 이용하여, CQI 측정값을 CQI 보정값으로 변환한다. CQI 보정값에 기초하여, 무선리소스의 할당 계획이 결정되고, 그리고 전송포맷도 결정된다. 결정내용에 따라서, 스케줄러에 의한 데이터의 취출 및 출력, 터보 부호화부에 의한 채널 부호화 및 데이터 변조부에 의한 데이터 변조가 수행된다.
CQI 보정 테이블 작성부는, 도 2에 관련하여 설명된 방법의 각 수순을 실행하고, CQI 보정 테이블을 도출한다. CQI 보정 테이블은 기지국장치에 필수이나, CQI 보정 테이블 작성부는, 기지국장치에 필수가 아니다. CQI 보정 테이블 작성부는, 적절한 어떠한 시뮬레이터로 실현되어도 좋다.
이상 본 발명은 특정의 실시 예를 참조하면서 설명되어 왔으나, 실시 예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 당업자는 다양한 변형 예, 수정 예, 대체 예, 치환 예 등을 이해할 것이다. 실시 예 또는 항목의 구분은 편의적인 것에 지나지 않으며, 복수의 실시 예 또는 항목에 기재된 사항이 조합하여 사용되어도 좋다. 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 수치 예를 이용하여 설명이 이루어졌으나, 특별히 단서가 없는 한, 그들의 수치는 단순한 일 예에 지나지 않으며 적절한 어떠한 값이 사용되어도 좋다. 설명의 편의상, 본 발명의 실시 예에 따른 장치는 기능적인 블록도를 이용하여 설명되었으나, 그와 같은 장치는 하드웨어로, 소프트웨어로 또는 그들의 조합으로 실현되어도 좋다. 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신으로부터 일탈하지 않고, 다양한 변형 예, 수정 예, 대체 예, 치환 예 등이 본 발명에 포함된다.
본 국제출원은 2007년 10월 1일에 출원한 일본국 특허출원 제2007-258112호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 그 전 내용을 본 국제출원에 원용한다.
UE 유저장치
eNB 기지국장치
CQI 채널품질 인디케이터
SINR 신호전력 대 잡음간섭전력 비

Claims (14)

  1. 복수의 안테나를 구비하고, 공간 분할 다원 접속(SDMA) 방식으로 복수의 유저장치에 복수의 빔을 송신하는 기지국장치에 있어서,
    하향링크의 수신신호품질을 나타내는 신호를 유저장치로부터 수신하는 수단;
    상기 수신신호품질을 보정하는 보정수단;
    보정 후의 수신신호품질에 기초하여, 하향링크의 무선리소스의 할당을 계획하는 스케줄링수단;
    상기 무선리소스의 할당을 나타내는 스케줄링정보를 유저장치에 통지하는 수단;을 가지며,
    상기 보정수단은, 상기 수신신호품질이 나쁘면 작게, 좋으면 크게 줄이도록 보정하는 기지국장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    보정 전의 수신신호품질과 보정 후의 수신신호품질의 대응관계를 결정하는 보정 테이블이, 해당 기지국장치에 기억되어 있는 기지국장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 보정 테이블은, 상기 복수의 안테나의 수, 간격 혹은 높이, 빔의 지향성 패턴, 해당 기지국 주변의 건물의 평균적인 높이, 공간 분할 다원 접속 수, 수신품질 측정에서 고려되는 다른 유저 수 또는 유저장치에 있어서의 신호 복조방법 중의 하나 이상의 조합에 대해서 마련되는 기지국장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보정수단에 있어서의 상기 수신신호품질의 보정량은, 재송횟수에 따라서 다른 기지국장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수신신호품질이, 희망신호 전력과 비희망신호 전력의 비율로 표현되는 기지국장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수신신호품질이, 희망신호 전력과 비희망신호 전력의 비율을 양자화한 채널품질 인디케이터로 표현되는 기지국장치.
  7. 복수의 안테나를 구비하고, 공간 분할 다원 접속(SDMA) 방식으로 복수의 유저장치에 복수의 빔을 송신하는 기지국장치에서 사용되는 방법에 있어서,
    하향링크의 수신신호품질을 나타내는 신호를 유저장치로부터 수신하는 단계;
    상기 수신신호품질을 보정하는 보정단계;
    보정 후의 수신신호품질에 기초하여, 하향링크의 무선리소스의 할당을 계획하는 스케줄링단계;
    상기 무선리소스의 할당을 나타내는 스케줄링정보를 유저장치에 통지하는 단계;를 가지며,
    상기 보정단계는, 상기 수신신호품질이 나쁘면 작게, 좋으면 크게 줄이도록 보정하는 방법.
  8. 유저장치로부터 보고된 하향링크의 수신신호품질을 기지국장치가 보정하는데 사용되는 보정 테이블을 작성하는 방법에 있어서,
    상기 기지국장치는, 복수의 안테나를 구비하고, 공간 분할 다원 접속(SDMA) 방식으로 복수의 유저장치에 복수의 빔을 송신하고, 해당 방법은,
    빔 총수 마이너스 1보다 적은 간섭 유저수를 고려하여 유저장치에서 얻어지는 제1 수신신호품질과, 빔 총수 마이너스 1과 같은 간섭 유저수를 고려하여 상기 유저장치에서 얻어지는 제2 수신신호품질을 구하고, 제1 수신신호품질에 대한 제2 수신신호품질의 분포상황을 조사하는 단계;
    상기 분포상황에 기초하여, 특정의 제1 수신신호품질로부터 특정의 제2 수신신호품질을 도출하는 대응관계를 결정하고, 상기 보정 테이블을 작성하는 단계;
    를 갖는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 대응관계는, 특정의 제1 수신신호품질에 대해서, 누적분포(cumulative distribution)가 소정 값이 되는 제2 수신신호품질을 대응짓는 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 보정 테이블은, 상기 복수의 안테나의 수, 간격 혹은 높이, 빔의 지향성 패턴(beam directivity pattern), 해당 기지국 주변의 건물의 평균적인 높이, 공간 분할 다원 접속 수, 수신품질측정에서 고려되는 다른 유저 수 또는 유저장치에 있어서의 신호 변조방법 중의 하나 이상의 조합에 대해서 마련되는 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 대응관계는, 재송(retransmission) 횟수에 따라서 다른 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 수신신호품질이, 희망신호 전력과 비희망신호 전력의 비율로 표현되는 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 수신신호품질이, 희망신호 전력과 비희망신호 전력의 비율을 양자화한 채널품질 인디케이터로 표현되는 방법.
  14. 유저장치로부터 보고된 하향링크의 수신신호품질을 기지국장치가 보정하는데 사용되는 보정 테이블을 작성하는 장치에 있어서,
    상기 기지국장치는, 복수의 안테나를 구비하고, 공간 분할 다원 접속(SDMA) 방식으로 복수의 유저장치에 복수의 빔을 송신하고, 해당 장치는,
    빔 총수 마이너스 1보다 적은 간섭 유저수를 고려하여 유저장치에서 얻어지는 제1 수신신호품질과, 빔 총수 마이너스 1과 같은 간섭 유저수를 고려하여 상기 유저장치에서 얻어지는 제2 수신신호품질을 구하고, 제1 수신신호품질에 대한 제2 수신신호품질의 분포상황을 조사하고,
    상기 분포상황에 기초하여, 특정의 제1 수신신호품질로부터 특정의 제2 수신신호품질을 도출하는 대응관계를 결정하고, 상기 보정 테이블을 작성하는 장치.




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