KR20130018219A

KR20130018219A - 무선 네트워크들에서의 적응형 변조 및 코딩 방식 조정

Info

Publication number: KR20130018219A
Application number: KR1020127009602A
Authority: KR
Inventors: 홍 렌; 시시안 첸; 핑 유; 미르세아 두미트레스쿠
Original assignee: 록스타 비드코, 엘피
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2013-02-20
Also published as: US20130028307A1; US20120276896A1; RU2012113601A; CN102835149A; CA2773808A1; EP2478722A1; JP2013504951A; EP2478722A4; WO2011032274A1; BR112012005870A2

Abstract

기지국과 모바일 단말 사이의 통신 채널 상에서의 전송을 위해 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨을 조정하는 방법에 있어서, 기지국에서 에러 메트릭에 대한 타겟 값이 정의되고; 에러 메트릭이 측정되고; 타겟 값으로부터의 에러 메트릭의 측정의 편차 정도에 기초한 MCS 오프셋이 결정되고; 통신 채널에 대한 채널 품질 측정의 표시가 모바일 단말로부터 수신되고; 채널 품질 측정의 표시에 대응하는 미리 조정된 MCS 레벨이 채널 품질 레벨들의 세트 및 MCS 레벨들의 대응하는 세트 사이의 고정된 매핑을 사용하여 결정되고; 조정된 MCS 레벨은 미리 조정된 MCS 레벨에 MCS 오프셋을 추가함으로써 결정되고; 조정된 MCS 레벨이 전송에 할당된다.

Description

무선 네트워크들에서의 적응형 변조 및 코딩 방식 조정{ADAPTIVE MODULATION AND CODING SCHEME ADJUSTMENT IN WIRELESS NETWORKS}

관련 출원들

이 출원은 2009년 9월 15일에 출원된 미국 가특허 출원 제61/242,552호, 및 2009년 9월 15일에 출원된 미국 가특허 출원 제61/242,557호의 이익을 청구하며, 상기 출원들 모두의 내용은 여기에 참조로 포함된다.

발명 분야

본 발명은 무선 통신에 관한 것이며, 더 구체적으로는 무선 네트워크에서 통신 채널에 대한 변조 및 코딩 방식(MCS)을 선택하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

무선 통신 네트워크들, 예를 들어, 셀룰러 네트워크는 통신 네트워크에서 동작하는 모바일 단말들 사이에서 자원들을 공유함으로써 동작한다. 공유 프로세스의 일부분으로서, 자원들은 시스템 내에서 하나 이상의 제어 디바이스들에 의해 할당된다. 특정 타입의 무선 통신 네트워크들은 제3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)와 같은 롱 텀 에볼루션(LTE) 표준 하에서의 서비스들과 같은 셀-기반 고속 서비스들을 지원하기 위해 사용된다. 다른 표준들은 IEEE 802.16 표준(또한, WiMAX로서 알려짐), 및 IEEE 802.11 표준(또한, WiFi로서 알려짐)을 포함한다.

3GPP LTE 표준은 향후의 요건들에 따르도록 유니버설 모바일 통신 시스템(UMTS) 지상 무선 액세스 모바일 전화 표준을 개선하는 것을 목적으로 한다. 3GPP LTE 기술 규격은 LTE; 진화된 유니버설 지상 무선 액세스(E-UTRA) 및 진화된 유니버설 지상 무선 액세스 네트워크(E-UTRAN); 전반적 기술; 스테이지 2; 3GPP TS 36.300 버전 9.3.0 릴리즈 9(2010-04)를 포함하는 참조 문헌들의 세트에 기술된다. 3GPP LTE (E-UTRA 및 E-UTRAN) 용어에서, 기지국은 "eNode-B"(eNB)라 명명되고, 모바일 단말 또는 디바이스는 "사용자 장비"(UE)라 명명된다.

시변 무선 채널들을 통한 무선 통신들은 수신 정보의 손실을 유입하고 전달된 서비스의 품질을 저하시키는 부가 백색 가우시안 잡음(AWGN) 및 페이딩과 같은 무선 채널 장애를 겪을 수 있다. 특정 애플리케이션에 대해 요구되는 서비스 품질(QoS)이 가변하는 무선 채널 조건들 하에서 만족됨을 보장하기 위해, 무선 링크 적응 기술들이 필요하다. 무선 통신 시스템들에서의 무선 링크 적응의 궁극적 목표는 최소 레벨의 자원들을 이용하여 특정 접속 - 예를 들어, 기지국으로부터 모바일 단말 또는 단말 유닛으로의 다운링크(DL), 또는 모바일 단말로부터 기지국으로의 업링크(UL) - 에서 요구되는 서비스 품질(QoS)을 달성하는 것이다.

통상적으로, 주어진 모바일 단말에 대한 DL 및 UL 채널들의 링크 적응에서, 기지국은 데이터 전송을 위한 적절한 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨을 선택하는 것을 포함한 데이터 전송을 위한 자원들을 스케쥴링하기 위해 모바일 단말과 연관된 채널 품질 표시자(CQI) 값을 사용할 수 있다. CQI 값은 기지국으로부터 전송된 파일럿 신호들에 대해 모바일 단말에 의해 수행된 DL 채널 품질 측정들, 예를 들어, 신호-대-잡음비(SNR), 신호-대-간섭-플러스-잡음비(SINR), 수신된 신호 강도(RSS), 신호-대-잡음비(SNR), 채널 디코더 전후의 비트-에러-레이트(BER) 등의 함수이다. CQI 값은 모바일 단말로부터 UL을 통해 수신된 채널 품질 보고들에 기초하여 기지국에 의해 주기적으로 업데이트될 수 있다. 보고는 CQI 값 또는 기지국으로 하여금 보고 이동국에 대한 CQI 값을 결정하게 하기에 충분한 정보로 구성될 수 있다. 따라서, 기지국은 정적 CQI-대-MCS 매핑표에 기초하여 MCS 레벨에 CQI 값을 매핑함으로써 링크 품질 측정들에 기초하여 DL 및 UL 채널들을 통해 전송되는 신호들의 MCS 레벨들을 적응시킨다.

예를 들어, 3GPP LTE에서, UE는 업링크(UL) 상에서 eNB에 계속 피드백되는 채널 품질 표시자(CQI) 값들에 의해 eNB에 채널 품질의 측정을 제공한다. UE는 eNB로부터 전송되는 파일럿 신호들에 대해 수행된 채널 품질 측정들(예를 들어, SNR, SINR 등)에 기초하여 CQI 값들을 결정한다. CQI 값들은 16개의 가능한 MCS 레벨들을 포함하는 매핑 테이블로의 인덱스들로서 정의된다. 표 1은 LTE에서 사용되고, 표 7.2.3-1 LTE; 진화된 유니버설 지상 무선 액세스(E-UTRA); 물리층 프로시져들(3GPP TS 36.213 버전 9.2.0 릴리즈 9)로부터 재생되는 CQI-대-MCS 매핑 표를 도시한다.

표 1: 4-비트 CQI 표

전술된 링크 적응 방식의 단점은 고정된 CQI-대-MCS 매핑이 가변 채널 조건들의 존재 시에 항상 정확할 것으로 기대되지 않는다는 점인데, 왜냐하면 추정된 CQI 값이 때때로 너무 공격적(aggressive)이거나 너무 보수적일 수 있기 때문이다. 채널 조건들이 변경할 때 상이한 CQI-대-MCS 매핑 표들을 사용함으로써 이러한 문제점을 해결하려고 시도할 수도 있지만, 이러한 방식은, 표가 언제 변경되어야 하는지 그리고 어떤 표가 사용되어야 하는지를 결정하기 위해 다수의 표들 및 복잡한 프로세싱을 요구하여, 차선의 성능을 초래할 것이다.

추가로, 상이한 벤더들로부터의 UE들은 상이한 채널 추정 정확성 레벨들을 가질 수 있으며, 이는 차선의 MCS 레벨들이 사용되는 것을 초래할 수 있다.

주어진 CQI-대-MCS 매핑 표에서 MCS 레벨을 조정하기 위한 정적 오프셋들이 CQI 추정 에러를 보상하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 오프셋들이 최악의 경우의 시나리오(예를 들어, 핸드오버 영역)에 기초하여 결정되는 경우, 이들은 다른 경우들에 대해 너무 보수적일 수 있으며, 이는 더 낮은 스루풋과 같은 상당한 성능 저하를 초래한다. 반면, 오프셋들이 최악의 경우의 시나리오에 기초하여 결정되지 않는 경우, 최악의 경우들은 예컨대 통화 드롭, 핸드오버 실패 및 더 낮은 스루풋과 같은 성능 저하를 겪을 수 있다.

개선된 무선 링크 적응 방식에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명의 양상에 따라, 기지국과 모바일 단말 사이의 통신 채널 상에서의 전송을 위해 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨을 조정하는 방법이 제공된다. 방법은 기지국에서, 에러 메트릭(metric)에 대한 타겟 값을 정의하는 단계; 에러 메트릭을 측정하는 단계; 타겟 값으로부터 에러 메트릭의 측정의 편차 정도에 기초하여 MCS 오프셋을 결정하는 단계; 통신 채널에 대한 채널 품질 측정의 표시를 모바일 단말로부터 수신하는 단계; 채널 품질 레벨들의 세트와 MCS 레벨들의 대응하는 세트 사이의 고정된 매핑을 사용하여 채널 품질 측정의 표시에 대응하는 미리 조정된 MCS 레벨을 결정하는 단계; 미리 조정된 MCS 레벨에 MCS 오프셋을 추가함으로써 조정된 MCS 레벨을 결정하는 단계; 및 전송에 조정된 MCS 레벨을 할당하는 단계를 포함한다.

본 발명의 추가적인 양상에 따라, 통신 채널을 통해 모바일 단말과 통신하는 기지국이 제공된다. 기지국은 에러 메트릭에 대한 타겟 값을 정의하고; 에러 메트릭을 측정하고; 타겟 값으로부터 에러 메트릭의 측정의 편차 정도에 기초하여 MCS 오프셋을 결정하고; 통신 채널에 대한 채널 품질 측정의 표시를 모바일 단말로부터 수신하고; 채널 품질 레벨들의 세트 및 MCS 레벨들의 대응하는 세트 사이의 고정된 매핑을 사용하여 채널 품질 측정의 상기 표시에 대응하는 미리 조정된 MCS 레벨을 결정하고; 미리 조정된 MCS 레벨에 MCS 오프셋을 추가함으로써 조정된 MCS 레벨을 결정하고; 그리고 통신 채널 상의 전송에 조정된 MCS 레벨을 할당하도록 구성된 제어기를 포함한다.

본 발명의 다른 양상들 및 특징들이 첨부 도면들과 함께 본 발명의 특정 실시예들의 후속하는 기재를 검토할 시에 당업자에게 명백해질 것이다.

도면들은 단지 예시로써 본 발명의 실시예들을 예시한다.

도 1은 셀룰러 통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기지국의 블록도이다.
도 3은 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 모바일 단말의 블록도이다.
도 4는 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 중계국의 블록도이다.
도 5는 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 OFDM 송신기 아키텍쳐의 논리적 명세(breakdown)의 블록도이다.
도 6은 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 OFDM 수신기 아키텍쳐의 논리적 명세의 블록도이다.
도 7은 도 3의 모바일 단말과 기지국 사이의 통신 채널에 대한 MCS 레벨을 조정하기 위한 도 2의 기지국에서의 프로세스의 흐름도이다.
도 8은 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 외부 루프 MCS 제어 알고리즘을 도시하는 도면이다.
도 9a 및 9b는 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 추가적인 예시적인 외부 루프 MCS 제어 알고리즘을 도시하는 도면이다.
도 10a 및 10b는 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 추가적인 예시적인 외부 루프 MCS 제어 알고리즘을 도시하는 도면이다.

이제, 동일한 참조 지정자들이 동일한 엘리먼트들을 참조하는 도면을 참조하면, 도 1은, 대응하는 기지국(BS)들(14)에 의해 서빙되는 다수의 셀들(12) 내의 무선 통신들을 제어하는 기지국 제어기(BSC)(10)를 도시한다. 일부 구성들에서, 각각의 셀은 다수의 섹터들(13)(미도시)로 추가로 분할된다. 일반적으로, 각각의 기지국(14)은 OFDM을 사용하여, 대응하는 기지국(14)과 연관되는 셀(12) 내에 있는 모바일 단말들(16)과의 통신을 용이하게 한다. 기지국들(14)에 대한 모바일 단말들(16)의 움직임은 채널 조건들에서의 상당한 변동(fluctuation)을 초래한다. 예시된 바와 같이, 기지국들(14) 및 모바일 단말들(16)은 통신을 위한 공간 다이버시티를 제공하기 위한 다수의 안테나들을 포함할 수 있다. 하기에 더욱 상세하기 기술될 바와 같이, 중계국들(15)은 기지국들(14) 및 모바일 단말들(16) 사이에서의 통신을 보조할 수 있다. 모바일 단말들(16)은 임의의 셀(12), 섹터(13)(미도시), 기지국(14) 또는 중계국(15)으로부터 다른 셀(12), 섹터(13)(미도시), 기지국(14) 또는 중계국(15)으로 핸드오프될 수 있다(18). 일부 구성들에서, 기지국들(14)은 백홀 네트워크(11)를 통해 다른 네트워크(예를 들어, 코어 네트워크 또는 인터넷, 둘다 미도시됨)와 그리고 각각과 통신한다. 일부 구성들에서, 기지국 제어기(10)가 요구되지 않는다.

도 2는 기지국(14)의 예를 도시한다. 기지국(14)은 일반적으로, 제어 시스템(20), 베이스밴드 프로세서(22), 전송 회로(24), 수신 회로(26), 안테나들(28), 및 네트워크 인터페이스(30)를 포함한다. 수신 회로(26)는 모바일 단말들(16)(도 3에 예시됨) 및 중계국들(15)(도 4에 예시됨)에 의해 제공되는 하나 이상의 원격 송신기들로부터 정보를 포함하는(bearing) 무선 주파수 신호들을 수신한다. 저잡음 증폭기 및 필터(미도시)는 프로세싱을 위해 신호로부터 광대역 간섭을 증폭 및 제거하도록 조정할 수 있다. 이후 하향변환 및 디지털화 회로(미도시)는, 필터링되고 수신된 신호를 중간 또는 베이스밴드 주파수 신호로 하향변환할 것이며, 상기 중간 또는 베이스밴드 주파수 신호는 이후 하나 이상의 디지털 스트림들로 디지털화된다.

베이스밴드 프로세서(22)는 디지털화된 수신된 신호를 프로세싱하여 수신된 신호에서 전달되는 정보 또는 데이터 비트를 추출한다. 이러한 프로세싱은 통상적으로 복조, 디코딩 및 에러 정정 동작을 포함한다. 따라서, 베이스밴드 프로세서(22)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP)들 또는 주문형 집적 회로(ASIC)들에서 구현된다. 수신된 정보는 이후, 직접적으로 또는 중계국(15)의 보조를 통해, 네트워크 인터페이스(30)를 통해 무선 네트워크 상에서 송신되거나 기지국(14)에 의해 서비스되는 또다른 모바일 단말(16)에 전송된다.

전송 측에서, 베이스밴드 프로세서(22)는, 제어 시스템(20)의 제어 하에서의 네트워크 인터페이스(30)로부터, 음성, 데이터, 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 수신하고 전송을 위해 데이터를 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 전송 회로(24)에 출력되고, 여기서 원하는 전송 주파수 또는 주파수들을 가지는 하나 이상의 캐리어 신호들에 의해 변조된다. 전력 증폭기(미도시)는 전송을 위해 적합한 레벨로 변조된 캐리어 신호들을 증폭시키고, 매칭 네트워크(미도시)를 통해 안테나들(28)에 변조된 캐리어 신호들을 전달할 것이다. 변조 및 프로세싱 상세항목들이 하기에 더욱 상세히 기술된다.

도 3은 모바일 단말(16)의 예를 예시한다. 기지국(14)과 유사하게, 모바일 단말(16)은 제어 시스템(32), 베이스밴드 프로세서(34), 전송 회로(36), 수신 회로(38), 안테나들(40), 및 사용자 인터페이스 회로(42)를 포함할 것이다. 수신 회로(38)는 하나 이상의 기지국들(14) 및 중계국들(15)로부터 정보를 포함하는 무선 주파수 신호들을 수신한다. 저잡음 증폭기 및 필터(미도시)는 협력하여, 프로세싱을 위해 신호로부터 광대역 간섭을 증폭 및 제거할 수 있다. 이후 하향변환 및 디지털화 회로(미도시)는 필터링되고 수신된 신호를 중간 또는 베이스밴드 주파수 신호로 하향변환할 것이며, 상기 중간 또는 베이스밴드 주파수 신호는 이후 하나 이상의 디지털 스트림들로 디지털화된다.

베이스밴드 프로세서(34)는 디지털화된 수신된 신호를 프로세싱하여 수신된 신호에서 전달되는 정보 또는 데이터 비트를 추출한다. 이러한 프로세싱은 통상적으로 복조, 디코딩 및 에러 정정 동작을 포함한다. 따라서, 베이스밴드 프로세서(34)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP)들 또는 주문형 집적 회로(ASIC)들에서 구현된다.

전송을 위해, 베이스밴드 프로세서(34)는 제어 시스템(32)으로부터 음성, 비디오, 데이터 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 수신하고, 전송을 위해 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 전송 회로(36)로 출력되며, 여기서 원하는 전송 주파수 또는 주파수들의 하나 이상의 캐리어 신호들을 변조하기 위해 변조기에 의해 사용된다. 전력 증폭기(미도시)는 변조된 캐리어 신호들을 전송을 위해 적합한 레벨로 증폭시키며, 변조된 캐리어 신호를 매칭 네트워크(미도시)를 통해 안테나들(40)에 전달할 것이다. 당업자에게 이용가능한 다양한 변조 및 프로세싱 기법들은, 직접적으로 또는 중계국을 통해, 기지국과 모바일 단말 사이의 신호 전송을 위해 사용된다.

OFDM 변조에서, 전송 대역은 다수의 직교 반송파들로 분할된다. 각각의 반송파는 전송될 디지털 데이터에 따라 변조된다. OFDM이 전송 대역을 다수의 캐리어들로 분할하므로, 캐리어 당 대역폭 및 캐리어 당 변조 시간이 증가한다. 다수의 캐리어들이 병렬로 전송되므로, 임의의 주어진 캐리어 상에서 디지털 데이터 또는 심볼들에 대한 전송 레이트는 단일 캐리어가 사용될 때보다 더 낮다.

OFDM 변조는 전송될 정보에 대한 고속 푸리에 역변환(IFFT)의 수행(performance)을 이용한다. 복조에 대해, 수신된 신호에 대한 고속 푸리에 변환(FFT)의 수행이 전송된 정보를 복원시킨다. 실제로, IFFT 및 FFT는 이산 푸리에 역변환(IDFT) 및 이산 푸리에 변환(DFT)을 각각 수행하는 디지털 신호 프로세싱에 의해 제공된다. 따라서, OFDM 변조의 특성화 특징은 직교 반송파들이 전송 채널 내에서 다수의 대역들에 대해 생성된다는 것이다. 변조된 신호들은 상대적으로 낮은 전송 레이트를 가지며 이들의 개별 대역들 내에서 머무를 수 있는 디지털 신호들이다. 개별 반송파들은 디지털 신호들에 의해 직접 변조되지 않는다. 대신, 모든 반송파들은 IFFT 프로세싱에 의해 동시에 변조된다.

일 실시예에서, OFDM은 바람직하게는 기지국들(14)로부터 모바일 단말들(16)로의 적어도 다운링크 전송을 위해 사용된다. 각각의 기지국(14)에는 "n"개의 전송 안테나들(28)(n >= 1)이 구비되고, 각각의 모바일 단말(16)에는 "m" 개의 수신 안테나들(40)(m>=1)이 구비된다. 특히, 개별 안테나들은 적절한 듀플렉서들 또는 스위치들을 사용하여 수신 및 전송을 위해 사용될 수 있으며, 따라서 단지 명료성을 위해 그렇게 라벨링된다.

중계국들(15)이 사용되는 경우, OFDM은 바람직하게는 기지국들(14)로부터 중계국들(15)로 그리고 중계국들(15)로부터 모바일 단말들(16)로의 다운링크 전송에 대해 사용된다.

도 4는 예시적인 중계국(15)을 예시한다. 기지국(14) 및 모바일 단말(16)과 유사하게, 중계국(15)은 제어 시스템(132), 베이스밴드 프로세서(134), 전송 회로(136), 수신 회로(138), 안테나들(130), 및 중계 회로(142)를 포함한다. 중계 회로(142)는 중계국(15)으로 하여금 기지국(14)과 모바일 단말들(16) 사이의 통신을 보조하게 할 수 있다. 수신 회로(138)는 하나 이상의 기지국들(14) 및 모바일 단말들(16)로부터 정보를 포함하는 무선 주파수 신호들을 수신한다. 저잡음 증폭기 및 필터(미도시)는 협력하여, 프로세싱을 위해 신호로부터 광대역 간섭을 증폭 및 제거할 수 있다. 이후 하향변환 및 디지털화 회로(미도시)는 필터링되고 수신된 신호를 중간 또는 베이스밴드 주파수 신호로 하향변환할 것이며, 상기 중간 또는 베이스밴드 주파수 신호는 이후 하나 이상의 디지털 스트림들로 디지털화된다.

베이스밴드 프로세서(134)는 디지털화된 수신된 신호를 프로세싱하여 수신된 신호에서 전달된 정보 또는 데이터 비트들을 추출한다. 이러한 프로세싱은 통상적으로 복조, 디코딩, 및 에러 정정 동작들을 포함한다. 베이스밴드 프로세서(134)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP)들 및 주문형 집적 회로(ASIC)들에서 구현된다.

전송을 위해, 베이스밴드 프로세서(134)는 전송을 위해 인코딩하는 제어 시스템(132)으로부터 음성, 비디오, 데이터 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 수신하고, 전송을 위해 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 전송 회로(136)로 출력되며, 이는 원하는 전송 주파수 또는 주파수들에 있는 하나 이상의 캐리어 신호들을 변조하기 위해 변조기에 의해 사용된다. 전력 증폭기(미도시)는 변조된 캐리어 신호들을 전송을 위해 적합한 레벨로 증폭시키며, 변조된 캐리어 신호를 매칭 네트워크(미도시)를 통해 안테나들(130)에 전달할 것이다. 당업자에게 이용가능한 다양한 변조 및 프로세싱 기법들은, 전술된 바와 같이, 직접적으로 또는 중계국을 통해 간접적으로, 기지국과 모바일 단말 사이의 신호 전송을 위해 사용된다.

도 5를 참조하여, 논리 OFDM 전송 아키텍처가 기술될 것이다. 초기에, 기지국 제어기(10)는 직접적으로 또는 중계국(15)의 보조를 통해, 다양한 모바일 단말들(16)에 전송될 데이터를 기지국(14)에 송신할 것이다. 하기에 더욱 상세히 기술될 바와 같이, 기지국(14)은 전송을 위한 데이터를 스케쥴링하고, 스케쥴링된 데이터를 전송하기 위한 적절한 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨을 선택하기 위해 모바일 단말들과 연관된 채널 품질 표시자들(CQI) 값들을 사용한다. CQI 값들은 모바일 단말들(16)에 의해 제공되는 정보에 기초하여 기지국(14)에서 결정되거나 또는 모바일 단말들(16)로부터 직접 수신될 수 있다. 어느 경우든, 각각의 모바일 단말(16)과 연관된 CQI 값은 예를 들어, 신호-대-간섭비(SIR), 및 채널 진폭(또는 응답)이 OFDM 주파수 대역 상에서 달라지는 정도의 함수일 수 있다.

비트들의 스트림인 스케쥴링된 데이터(44)는 데이터 스크램블링 로직(46)을 사용하여 데이터와 연관된 피크-대-평균 전력비를 감소시키는 방식으로 스크램블링된다. 스크램블링된 데이터에 대한 순환 중복 검사(CRC)가 결정되어 CRC 추가 로직(48)을 사용하여 스크램블링된 데이터에 첨부된다. 다음으로, 채널 코딩이 채널 인코더 로직(50)을 사용하여 수행되어 데이터에 리던던시를 효과적으로 추가하여 모바일 단말(16)에서의 복원 및 에러 정정을 용이하게 한다. 하기에 더욱 상세히 기술될 바와 같이, 특정 모바일 단말(16)에 대한 채널 코딩은 해당 모바일 단말과 연관된 현재 CQI 값에 기초한다. 일부 구현예들에서, 채널 인코더 로직(50)은 공지된 터보 인코딩 기법을 사용한다. 인코딩된 데이터는 이후 레이트 매칭 로직(52)에 의해 프로세싱되어 인코딩과 연관된 데이터 확장을 보상한다.

비트 인터리버 로직(54)은 인코딩된 데이터 내의 비트들을 체계적으로(systematically) 재정렬하여 연속적인 데이터 비트들의 손실을 최소화한다. 결과적인 데이터 비트들은 선택된 베이스밴드 변조에 따라 매핑 로직(56)에 의해 대응하는 심볼들로 체계적으로 매핑된다. 바람직하게는 직교 진폭 변조(QAM) 또는 직교 위상 시프트 키(QPSK) 변조가 사용된다. 하기에 더욱 상세하게 기술될 바와 같이, 변조 정도는 특정 모바일 단말에 대한 CQI 값에 기초하여 선택된다. 심볼들은 체계적으로 재정렬되어, 심볼 인터리버 로직(58)을 사용하는 주파수 선택적 페이딩에 의해 야기되는 주기적 데이터 손실에 대한 전송되는 신호의 면역력(immunity)을 더욱 강화할 수 있다.

이러한 포인트에서, 비트들의 그룹은 진폭 및 위상 성상도(constellation)에서의 위치들을 나타내는 심볼들로 매핑된다. 공간 다이버시티가 요구되는 경우, 심볼들의 블록들은 이후, 전송되는 신호들을 모바일 단말(16)에서 더욱 용이하게 디코딩되고 간섭에 대해 더욱 잘 견디게 하는 방식으로 심볼들을 수정하는 공간-시간 블록 코드(STC) 인코더 로직(60)에 의해 프로세싱된다. STC 인코더 로직(60)은 인입 심볼들을 프로세싱하고, 기지국(14)에 대한 전송 안테나들(28)의 개수에 대응하는 "n"개의 출력들을 제공할 것이다. 도 5를 참조하여 전술된 바와 같은 제어 시스템(20) 및/또는 베이스밴드 프로세서(22)는 제어 STC 인코딩에 매핑 제어 신호를 제공할 것이다. 이러한 포인트에서, "n"개의 출력들에 대한 심볼들이 전송될, 그리고 모바일 단말(16)에 의해 복원될 수 있는 데이터를 나타낸다고 가정한다.

현재 예에 대해, 기지국(14)이 2개의 안테나들(28)(n=2)을 가지며, STC 인코더 로직(60)이 심볼들의 2개의 출력 스트림들을 제공한다고 가정한다. 따라서, STC 인코더 로직(60)에 의해 출력되는 심볼 스트림들 각각은, 이해의 용이성을 위해 별개로 예시된, 대응하는 IFFT 프로세서(62)에 송신된다. 당업자는 하나 이상의 프로세서들이, 단독으로, 또는 여기서 기술되는 다른 프로세싱과 결합하여, 이러한 디지털 신호 프로세싱을 제공하기 위해 사용될 수 있음을 인지할 것이다. IFFT 프로세서들(62)은 바람직하게는 개별 심볼들 상에서 동작하여 푸리에 역변환을 제공할 것이다. IFFT 프로세서들(62)의 출력은 시간 도메인에서의 심볼들을 제공한다. 시간 도메인 심볼들은 프레임들로 그룹화되며, 상기 프레임들은 프리픽스 삽입 로직(64)에 의해 프리픽스와 연관된다. 결과적인 신호들 각각은 대응하는 디지털 상향변환(DUC) 및 디지털-대-아날로그(D|A) 변환 회로(66)를 통해 디지털 도메인에서 중간 주파수로 상향변환되고, 아날로그 신호로 변환된다. 결과적인(아날로그) 신호들은 이후 원하는 RF 주파수에서 동시에 변조되고, 증폭되고, RF 회로(68) 및 안테나들(28)을 통해 전송된다. 특히, 의도된 모바일 단말(16)에 의해 공지된 파일럿 신호들은 서브-캐리어들 사이에 분산된다. 하기에 상세히 논의되는 모바일 단말(16)은 채널 추정을 위해 파일럿 신호들을 사용할 것이다.

기지국(14)으로부터 직접적으로 또는 중계국(15)의 보조를 통해, 전송된 신호들의 모바일 단말(16)에 의한 수신을 예시하기 위해 도 6에 대한 참조가 이제 이루어진다. 모바일 단말(16)의 안테나들(40) 각각에서의 전송된 신호들의 도달 시에, 개별 신호들은 대응하는 RF 회로(70)에 의해 복조 및 증폭된다. 간결함 및 명료함을 위해, 2개의 수신 경로들 중 오직 하나만이 기술되며 상세하게 예시된다. 아날로그-대-디지털(A|D) 변환기 및 하향 변환 회로(72)는 디지털 프로세싱을 위해 아날로그 신호를 디지털화 및 하향변환한다. 결과적인 디지털화된 신호가 자동 이득 제어 회로(AGC)(74)에 의해 사용되어 수신된 신호 레벨에 기초하여 RF 회로(70) 내의 증폭기들의 이득을 제어할 수 있다.

초기에, 디지털화된 신호는 몇몇 OFDM 심볼들을 버퍼링하고 2개의 연속적인 OFDM 심볼들 사이의 자기 상관을 계산하는 개략적(coarse) 동기화 로직(78)을 포함하는 동기화 로직(76)에 제공된다. 상관 결과의 최댓값에 대응하는 결과적인 시간 인덱스는, 미세 동기화 로직(80)에 의해 사용되어 헤더들에 기초하여 정확한 프레임 시작 위치를 결정하는, 미세 동기화 탐색창을 결정한다. 미세 동기화 로직(80)의 출력은 프레임 정렬 로직(84)에 의한 프레임 획득을 용이하게 한다. 후속적인 PET 프로세싱이 시간 도메인에서 주파수 도메인으로의 정확한 변환을 제공하기 위해 적절한 프레임 정렬이 중요하다. 미세 동기화 알고리즘은 헤더들에 의해 전달되는 수신된 파일럿 신호들과 공지된 파일럿 데이터의 로컬 카피 사이의 상관에 기초한다. 프레임 정렬 획득이 발생하면, OFDM 심볼의 프리픽스는 프리픽스 제거 로직(86)을 이용하여 제거되고, 결과적인 샘플들이 주파수 오프셋 정정 로직(88)에 송신되는데, 이는 송신기 및 수신기 내의 매치되지 않은 로컬 오실레이터들에 의해 야기되는 시스템 주파수 오프셋을 보상한다. 바람직하게는, 동기화 로직(76)은 주파수 오프셋 및 클록 추정 로직(82)을 포함하는데, 이는 전송된 신호에 대한 이러한 영향의 추정을 보조하고 이들 추정들을 정정 로직(88)에 제공하여 OFDM 심볼들을 적절하게 프로세싱하기 위해, 헤더들에 기초한다.

이러한 포인트에서, 시간 도메인 내의 OFDM 심볼들은 FFT 프로세싱 로직(90)을 사용하여 주파수 도메인으로 변환할 준비가 된다. 그 결과들은 주파수 도메인 심볼들이며, 이들은 프로세싱 로직(92)에 송신된다. 프로세싱 로직(92)은 분산된 파일럿 추출 로직(94)을 사용하여 분산된 파일럿 신호를 추출하고, 채널 추정 로직(96)을 사용하여 추출된 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 결정하고, 채널 재구성 로직(98)을 사용하여 모든 서브-캐리어들에 대한 채널 응답들을 제공한다. 서브-캐리어들 각각에 대한 채널 응답을 결정하기 위해, 파일럿 신호는 본질적으로 시간 및 주파수 모두에서의 공지된 패턴으로 OFDM 서브-캐리어들 전반에 걸쳐 데이터 심볼들 사이에서 분산되는 다수의 파일럿 심볼들이다. 도 6에서 계속하면, 프로세싱 로직은 수신된 파일럿 심볼들을 특정 시간들에서 특정 서브-캐리어들 내에서 기대되는 파일럿 심볼들과 비교하여, 파일럿 심볼들이 전송된 서브-캐리어들에 대한 채널 응답을 결정한다. 그 결과들은 파일럿 심볼들이 제공되지 않은 나머지 서브-캐리어들 중, 전부는 아니더라도, 대부분에 대한 채널 응답을 추정하기 위해 보간된다. 실제의 그리고 보간된 채널 응답들은, OFDM 채널 내의 서브-캐리어들 중, 전부는 아니더라도, 대부분에 대한 채널 응답들을 포함하는 전체 채널 응답을 추정하기 위해 사용된다.

각각의 수신 경로에 대한 채널 응답들로부터 유도되는 주파수 도메인 심볼들 및 채널 재구성 정보는, 두 수신된 경로들 모두에 대한 STC 디코딩을 제공하여 전송된 심볼들을 복원하는 STC 디코더(100)에 제공된다. 채널 재구성 정보는 개별 주파수 도메인 심볼들을 프로세싱하는 경우 전송 채널들의 영향들을 제거하기에 충분한 등화 정보를 STC 디코더(100)에 제공한다. 중계국은 본 발명의 상황에서 또다른 기지국으로서 또는 단말로서 동작할 수 있다.

복원된 심볼들은, 송신기의 심볼 인터리버 로직(58)에 대응하는 심볼 디인터리버 로직(102)을 사용하여 순서대로 역 배치된다. 디인터리빙된 심볼들은 이후 복조되거나 디매핑 로직(104)을 사용하여 대응하는 비트스트림에 디매핑된다. 비트는 이후 송신기 아키텍쳐의 비트 인터리버 로직(54)에 대응하는 비트 디인터리버 로직(106)을 사용하여 디인터리빙된다. 디인터리빙된 비트들은 이후 레이트 디-매칭 로직(108)에 의해 프로세싱되고 채널 디코더 로직(110)에 제시되어, 초기에 스크램블링된 데이터 및 CRC 체크섬을 복원한다. 따라서, CRC 로직(112)은 CRC 체크섬을 제거하고, 종래의 방식으로 스크램블링된 데이터를 체크하여, 이를 공지된 기지국 디스크램블링 코드를 사용하여 디스크램블링하기 위해 디스크램블링 로직(114)으로 제공하여 원래 전송된 데이터(116)를 복원시킨다.

데이터(116)의 복원과 동시에, CQI 값, 또는 적어도 기지국(14)에서 CQI 값을 결정하기에 충분한 정보가 결정되어 기지국(14)에 전송된다. 위에서 주지된 바와 같이, CQI 값은 신호-대-간섭비(SIR), 및 채널 응답이 OFDM 주파수 대역 내에서 다양한 서브-캐리어들에 대해 변경하는 정도의 함수일 수 있다. 이러한 실시예에서, 정보를 전송하기 위해 사용되는 OFDM 주파수 대역 내의 각각의 서브-캐리어에 대한 채널 이득은 채널 이득이 OFDM 주파수 대역에 걸쳐 달라지는 정도를 결정하기 위해 서로 비교된다. 다양한 기법들이 변경 정도를 측정하기 위해 이용가능하지만, 한가지 기법은 데이터를 전송하기 위해 사용되는 OFDM 주파수 대역 전반에 걸쳐 각각의 서브-캐리어에 대한 채널 이득의 표준 편차를 계산하는 것이다.

도 1 내지 6은 본원의 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 통신 시스템의 일 특정 예를 제공한다. 실시예들이 특정 예와는 상이한 아키텍쳐를 갖지만, 여기서 기술된 바와 같은 실시예들의 구현예에 부합하는 방식으로 동작하는 통신 시스템들을 이용하여 구현될 수 있다는 점이 이해된다.

통상적인 바와 같이, 기지국(14)은 주기적으로 이동국(16)으로부터 채널 품질 보고들을 수신하고, 보고들에 기초하여 이동국(16)과 연관된 CQI 값을 업데이트한다. 채널 품질 보고들은 기지국(14)으로부터 전송된 파일럿 신호들에 대해 이동국(16)에 의해 이루어진 채널 품질 측정들(예를 들어, SNR)에 기초한다. 각각의 보고는 추정된 CQI 값, 또는 기지국(14)으로 하여금 CQI 값을 결정하게 하기에 충분한 정보로 구성될 수 있다.

앞서 주지된 바와 같이, 기지국(14)은 각각의 모바일 단말(16)과 연관된 CQI 값을 위의 표 1에 도시된 것과 같은 정적 매핑 표를 사용하여 대응하는 MCS 레벨에 매핑시킨다. 그러나, 이동국에 의해 평가되는 바와 같은 임의의 주어진 모바일 단말(16)에 대한 CQI 값이 채널 조건들에서의 변경들 또는 이동국 추정의 부정확성으로 인해 너무 공격적이거나 너무 보수적일 수 있으므로, 기지국(14)은 타겟 값(예를 들어, 타겟 블록 에러 레이트(BLER)) 근처의 전송 블록(TB) 에러 통계치를 유지할 목적을 가지고, 블록 에러 레이트(BLER)와 같은 측정된 TB 에러 통계치에 기초하여 매핑된 MCS 레벨을 조정하도록 구성된다. TB 에러 통계치가 채널 페이로드에 대해 측정될 수 있다.

이러한 조정은 외부 루프 MCS 제어로서 여기서 참조된다. 모바일 단말들과 연관된 CQI 값들이 TB 에러 통계치를 고려하지 않은 채널 품질 측정들에 기초한다는 점이 가정된다.

도 7은 기지국(14)과 모바일 단말(16) 사이의 통신 채널(예를 들어, DL 또는 UL 채널) 상에서의 전송들을 위해 MCS 레벨들을 조정하기 위한 기지국(14)에서의 프로세스(700)를 예시하는 흐름도이다.

도시된 바와 같이, 단계(702)에서, MCS 오프셋 및 타겟 에러 레이트가 초기화된다. MCS 오프셋은 모바일 단말(16)에 대한 주어진 CQI 값에 의해 표시되는 MCS 레벨을 조정하기 위해 기지국(14)에 의해 사용되는 정수값 파라미터이다. 더 구체적으로, 이전에 주지된 바와 같이, CQI 값들은 다수의 가능한 MCS 레벨들을 포함하는 매핑 표 내로의 인덱스들로서 정의될 수 있다. MCS 오프셋은 주어진 CQI 값과 연관된 인덱스를 조정하여 이에 의해 조정된 MCS 레벨을 제공하도록 기지국(14)에 의해 사용된다. MCS 오프셋은 바람직하게는 제로로 초기화된다. 타겟 에러 레이트는 TB 에러 통계치(예를 들어 타겟 BLER)에 대한 타겟 값을 나타낸다. 타겟 에러 레이트가 상위 임계값 및 하위 임계값으로 구성되는 범위로서 정의될 수 있다는 점이 이해될 것이다.

단계(703)에서, 페이로드와 연관된 TB 에러 통계치를 측정하기 위한 관측 기간이 시작된다. 관측 기간은 통신 채널 상에서 스케쥴링된 TB들의 특정 개수의 견지에서 정의될 수 있다.

관측 기간의 종료 시(단계 704), 에러 레이트가 계산되고(예를 들어, 계산된 BLER)(단계 705), MCS 오프셋이 계산된 에러 레이트의 타겟 에러 레이트로부터의 편차 정도에 기초하여 조정된다(단계 706). 예를 들어, MCS 오프셋은 계산된 에러 레이트가 상위 임계값을 초과하는 경우 감소될 수 있고, 계산된 에러 레이트가 하위 임계값 미만인 경우 증가할 수 있다.

일부 실시예들에서, BLER 타겟은 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 종료 타겟에 대해 정의될 수 있다. 구체적으로, 2개의 HARQ 종료 타겟들, 즉 양호한 TB 종료 타겟 및 열악한 TB 종료 타겟이 구현될 수 있다. TB가 n개의 HARQ 전송들 후에 성공적으로 디코딩된다고 가정하면, TB는 n <= 양호한 종료 타겟인 경우 양호한 TB인 것으로 가정되는 반면, n >= 열악한 TB 종료 타겟인 경우 열악한 TB인 것으로 가정된다. 물론, TB는 또한 TB가 최대 개수의 HARQ 전송들 이후에 성공적으로 디코딩되지 않는 경우 열악한 TB인 것으로 간주된다. 공지된 바와 같이, 종래의 자동 반복 요청(ARQ) 방식에서, TB 에러들은 에러 검출 코드(일반적으로, 순환 중복 검사(CRC))에 의해 수신 종단에서 검사된다. TB가 CRC를 통과하는 경우, 수신 종단은 성공적인 전송의 확인응답(ACK)을 수신기로 송신한다. TB가 CRC를 통과하지 않는 경우, 수신 종단은 부정 확인응답(NAK)을 송신하고 재전송을 요청한다. 종래의 하이브리드 ARQ (HARQ) 방식들에서, 사용자 데이터 및 그것의 CRC 비트들은 성공적인 전송 확률을 증가시키는 에러 정정 코드에 의해 추가로 보호된다.

단계(707)에서, 관측 기간이 후속하여 재시작된다.

TB가 전송을 위해 스케쥴링되는 경우(단계 708), 기지국(14)은 이동국(16)과 연관된 현재의 CQI를 사용하여, 위의 표 1에 도시된 것과 같은 CQI-대-MCS 매핑에 기초하여 대응하는 MCS 레벨("미리 조정된 MCS 레벨")을 결정한다(단계 709). 이후, 기지국(14)은 MCS 오프셋에 의해 미리 결정된 MCS 레벨을 조정하고(즉, 조정된 MCS 레벨 = 미리 조정된 MCS 레벨 + MCS 오프셋)(단계 710); 연관된 조정된 MCS를 전송에 할당한다(단계 712).

이제 이해될 바와 같이, 프로세스(700)는 보고된(또는 계산된) CQI 및 채널 페이로드의 에러 메트릭 모두에 기초하여, 채널 변조 및 코딩 방식의 적응적 조정을 허용한다. 선택된 MCS를 조정할 시에 사용되는 오프셋은 그 자체가 에러 메트릭에 기초하여 적응적으로 조정되며, 따라서, 보고된 CQI 및 실제 채널 품질 간의 차이를 고려할 수 있다. 오프셋이 결정되어 각각의 전송에 적응될 수 있다.

프로세스(700)는 트래픽 타입 기반으로 기지국(14)에 의해 수행될 수 있으며, 하나의 트래픽 타입(여기서, "트래픽 그룹"으로서 지칭됨)은, 예를 들어, 동일한(또는 유사한) 무선 링크 에러 레이트 및 지연 요건들을 가지는 모든 데이터 흐름들을 포함할 수 있다. 상이한 트래픽 그룹들에는 상이한 타겟 에러 레이트들 및 상이한 에러 레이트 관측 기간들이 할당될 수 있다. 각각의 트래픽 그룹에 대해, MCS 오프셋이 계산되고, 상기 오프셋은 해당 트래픽에 대해 특정한 타겟 에러 레이트에 기초하여, 모든 층들 및 모든 MCS 레벨들에 대해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 3개의 트래픽 그룹들, 즉 VoIP와 같은 민감한 트래픽에 대한 지연-민감형 그룹, 이메일과 같은 지연에 민감하지 않은 트래픽에 대한 베스트 에포트(best effort) 그룹, 및 시그널링을 제어하기 위한 시그널링 그룹이 정의될 수 있다.

선택적으로, 시그널링 그룹의 경우, MCS 오프셋을 동적으로 조정한다기보다는, 기지국(14)은 소프트웨어 복잡도를 감소시키기 위해 구성된 MCS 오프셋 표를 사용할 수 있고, 시그널링의 양이 클 것으로 기대되지 않으므로, 성능 저하가 작을 가능성이 있다.

3개의 트래픽 그룹들이 기술되지만, 다른 트래픽 분류들은 더 많거나 더 적은 트래픽 그룹들을 이용하여 사용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 일부 실시예들에서, 트래픽 타입을 구별하지 않는 알고리즘이 사용될 수 있다.

도 8은 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 외부 루프 MCS 제어 알고리즘을 의사코드로 예시한다. 도 8의 알고리즘은 다음 구성 파라미터들을 이용한다:

● 인에이블/디스에이블 플래그

● DL HARQ 종료 타겟 - 각각의 트래픽 그룹이 상이한 DL HARQ 종료 타겟을 가진다.

● 다운그레이드 관측 기간(N_d) - 다운그레이드 결정을 위해 사용되는 전송 블록(TB)들의 수. 각각의 트래픽 그룹이 상이한 N_d를 가질 수 있다.

● 열악한 패킷 임계값(B) - N_d TB들 사이에 B개를 초과하는 열악한 TB들이 존재하는 경우, MCS를 다운그레이드한다. 각각의 트래픽 그룹은 상이한 B를 가질 수 있다.

● 업그레이드 관측 기간(N_u) - 업그레이드 결정을 위해 관측될 전송 블록(TB)들의 수. 각각의 트래픽 그룹이 상이한 N_u를 가질 수 있다.

● 양호한 패킷 임계값(G) - N_U TB들 사이에 G개를 초과하는 양호한 TB들이 존재하는 경우, MCS를 업그레이드시킨다. 각각의 트래픽 그룹은 상이한 G를 가질 수 있다.

● 대기 기간 - eNB가 MCS의 다운그레이드 이후 대기하는 밀리초 단위의 시간 기간. eNB는 대기 기간 이후 다운그레이드 관측 기간을 시작한다. 대기 기간은 새로운 사이클 내에서 수신된 임의의(또는 적어도 대부분의) TB들이 업데이트된 MCS를 사용하여 전송되도록 현재 사이클 내에서 구 MCS를 사용하는 전송들을 종료시키도록 허용한다.

● MCS 다운그레이드 단계

● MCS 업그레이드 단계

● MCS 하한

● MCS 상한

● MCS 오프셋 하한

● MCS 오프셋 상한

도 9는 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 또다른 외부 루프 MCS 제어 알고리즘을 의사 코드로 예시한다. 도시된 바와 같이, 도 9의 알고리즘은 주파수 분할 스케쥴링(FDS) 또는 주파수 선택적 스케쥴링(FSS)이 각각 사용되는지의 여부에 따라 광대역 MCS와 서브-대역 MCS를 구별한다. 도 9의 알고리즘은 다음 구성 파라미터들을 이용한다:

● upgrade_observation_period: 업그레이드 결정을 위해 관측되어야 할 TB들의 최대 개수

● upgrade_threshold: upgrade_observation_period 중에 upgrade_threshold TB들 또는 더 적은 TB들이 존재하는 경우, MCS 업그레이드가 트리거링된다

● upgrade_step: 업그레이드를 위한 MCS 스텝 사이즈

● downgrade_observation_period: 다운그레이드 결정을 위해 관측되어야 할 TB들의 최대 개수

● downgrade_threshold: downgrade_observation_period 중에 downgrade_threshold TB들 또는 더 적은 TB들이 존재하는 경우, MCS 다운그레이드가 트리거링된다

● downgrade_step: 다운그레이드를 위한 MCS 스텝 사이즈, 이는 음의 정수 또는 제로이다

● downgrade_option_flag: 만약 이것이 0인 경우, MCS 다운그레이드 결정은 downgrade_threshold bad TB들이 관측되자마자 이루어진다. 만약 이것이 1인 경우, MCS 다운그레이드 결정은 downgrade_observation_period TB들이 관측된 후 이루어진다.

● upgrade_option_flag: 만약 이것이 0인 경우, MCS 업그레이드 결정은 downgrade_threshold good TB들이 관측되자마자 이루어진다. 만약 이것이 1인 경우, MCS 업그레이드 결정은 upgrade_observation_period TB들이 관측된 후 이루어진다.

도 10은 본원의 일부 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 또다른 외부 루프 MCS 제어 알고리즘을 의사 코드로 예시한다. 도시된 바와 같이, 도 10의 알고리즘은 주파수 분할 스케쥴링(FDS) 또는 주파수 선택적 스케쥴링(FSS)이 각각 사용되는지의 여부에 따라 광대역 MCS와 서브-대역 MCS를 구별한다. 도 10의 알고리즘은 다음 구성 파라미터들을 이용한다:

● upgrade_step: 업그레이드를 위한 MCS 스텝 사이즈

● downgrade_option_flag: 만약 이것이 0이면, 새로운 downgrade_observation_period는 MCS 다운그레이드 직후에 또는 이전의 downgrade_observation_period이 끝난 후 시작된다. 만약 이것이 1이면, 새로운 downgrade_observation_period은 이전의 downgrade_observation_period이 끝난 이후에만 시작될 수 있다.

● upgrade_option_flag: 만약 이것이 0이면, 새로운 upgrade_observation_period은 MCS 업그레이드 직후에 또는 이전의 upgrade_observation_period이 끝난 후 시작된다. 만약 이것이 1이면, 새로운 upgrade_observation_period은 이전의 upgrade_observation_period가 끝난 이후에만 시작될 수 있다.

도 9 및 10에 도시된 알고리즘에서, 간략함의 목적으로, 미리 조정된 광대역 MCS는 모든 경우들에서 MCS 오프셋 조정을 제한하기 위해 사용된다. 그러나, MCS 오프셋 조정들을 제한하는 경우, 미리 조정된 광대역 MCS 또는 미리 조정된 서브-대역 MCS가, 이동국이 FDS 또는 FSS에서 스케쥴링되는지의 여부에 따라 선택적으로 사용될 수 있다는 점이 이해될 것이다.

일부 실시예들에서, 알고리즘은 가장 최근에 조정된 MCS를 사용하는 패킷들만을 관측하기 위해 패킷들을 구별할 수 있다. 따라서, 다운그레이드 결정을 위해 열악한 TB들을 카운팅할 때, 열악한 TB가 가장 최근의 MCS 오프셋에 대해 더 큰 MCS 오프셋을 가지고 전송된 경우, 열악한 TB는 가장 최근의 MCS가 다운그레이드되기 전에 전송되었으므로 카운트되지 않는다. 유사하게, 업그레이드 결정을 위해 양호한 TB들을 카운팅할 때, 양호한 TB가 가장 최근의 MCS 오프셋에 대해 더 작은 MCS 오프셋을 가지고 전송된 경우, 양호한 TB는 가장 최근의 MCS가 업그레이드되기 전에 전송되었으므로 카운트되지 않는다.

구현예의 고려사항은 대기 기간의 길이이다. 알고리즘이 패킷들을 구별할 수 있고, 조정된 MCS를 사용하는 패킷들만을 체크하는 경우, 대기 기간은 제로로 세팅될 수 있다. 그러나, 알고리즘이 패킷들을 구별하지 않고, 모든 패킷들이 체크되는 경우, 대기 기간은 체크되는 모든(또는 적어도 대부분의) 패킷들이 조정된 MCS를 사용하여 전송됨을 보장하기 위해 요구되는 최소 사이즈로 세팅되어야 한다.

또다른 구현예의 고려사항은 패킷이 양호한지 아닌지의 여부를 언제 결정하는가이다. 바람직하게는, ACK가 수신되거나 HARQ 종료 타겟이 도달될 때, 어느 것이 먼저 발생하든 간에, 체크가 수행된다. 또다른 간단한, 그러나 차선의 방식은 ACK가 수신될 때 또는 최대 개수의 HARQ 전송들이 도달될 때, 어느 것이 먼저 발생하든 체크하는 것이다.

다른 수정들이 당업자에게 명백할 것이며, 따라서 본 발명은 청구범위에서 정의된다.

Claims

기지국과 모바일 단말 사이의 통신 채널 상에서의 전송을 위해 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨을 조정하는 방법으로서,
상기 기지국에서,
에러 메트릭(metric)에 대한 타겟 값을 정의하는 단계;
상기 에러 메트릭을 측정하는 단계;
상기 타겟 값으로부터 상기 에러 메트릭의 상기 측정의 편차 정도에 기초하여 MCS 오프셋을 결정하는 단계;
상기 통신 채널에 대한 채널 품질 측정의 표시를 상기 모바일 단말로부터 수신하는 단계;
채널 품질 레벨들의 세트와 MCS 레벨들의 대응하는 세트 사이의 고정된 매핑을 사용하여 상기 채널 품질 측정의 상기 표시에 대응하는 미리 조정된 MCS 레벨을 결정하는 단계;
상기 미리 조정된 MCS 레벨에 상기 MCS 오프셋을 추가함으로써 조정된 MCS 레벨을 결정하는 단계; 및
상기 전송에 상기 조정된 MCS 레벨을 할당하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 다운링크 채널에 대한 트래픽 그룹들의 세트를 정의하는 단계
를 더 포함하고, 각각의 트래픽 그룹은 유사한 에러 레이트 및 지연 요건들을 가지는 데이터 흐름들을 포함하며,
상기 타겟 값을 정의하는 단계, 상기 에러 메트릭을 측정하는 단계, 상기 MCS 오프셋을 결정하는 단계, 상기 조정된 MCS 레벨을 결정하는 단계, 및 상기 전송에 상기 조정된 MCS 레벨을 할당하는 단계는 상기 트래픽 그룹들 각각에 대해 독립적으로 수행되는 방법.
제2항에 있어서,
상기 트래픽 그룹들의 세트는 베스트 에포트(best effort) 그룹 및 지연 민감형 그룹을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 에러 메트릭은 블록 에러 레이트(BLER)이며, 상기 에러 메트릭에 대한 상기 타겟 값을 정의하는 단계는:
제1 및 제2 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 종료 타겟들을 정의하는 단계;
m개의 HARQ 전송들 이후 성공적으로 디코딩된 전송 블록들을 양호한 것으로서 지정하는 단계 - m은 상기 제1 HARQ 종료 타겟보다 더 작거나 동일함 - ;
n개의 HARQ 전송들 이후 성공적으로 디코딩된 전송 블록들을 열악한 것으로서 지정하는 단계 - n은 상기 제2 HARQ 종료 타겟보다 더 크거나 동일함 - ; 및
최대 수의 HARQ 전송들 이후 디코딩되지 않은 전송 블록들을 열악한 것으로서 지정하는 단계
를 포함하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 MCS 오프셋을 결정하는 단계는:
다운그레이드 관찰 기간 내에 수신된 열악한 전송 블록들의 수가 열악한 전송 블록들에 대한 임계값을 초과하는 경우 다운그레이드 단계에 의해 이전 MCS 오프셋을 다운그레이드하는 단계; 및
업그레이드 관측 기간 내에 수신된 양호한 전송 블록들의 수가 양호한 전송 블록들에 대한 임계값을 초과하는 경우 업그레이드 단계에 의해 상기 이전 MCS 오프셋을 업그레이드하는 단계
를 포함하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 MCS 오프셋을 결정하는 단계는:
상기 다운그레이드하는 단계에 후속하여, 상기 다운그레이드 관찰 기간을 재시작하기 전에 대기 기간 동안 대기하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 대기 기간은 0, 10밀리초, 및 20밀리초 중 하나인 방법.
제1항에 있어서,
상기 채널 품질 측정은 신호-대-간섭-플러스-잡음비(SINR)인 방법.
제1항에 있어서,
상기 채널 품질 측정의 표시는 채널 품질 표시자(CQI) 값이고, 상기 채널 품질 레벨들의 세트는 CQI 값들의 세트인 방법.
통신 채널을 통해 모바일 단말과 통신하는 기지국으로서,
에러 메트릭에 대한 타겟 값을 정의하고;
상기 에러 메트릭을 측정하고;
상기 타겟 값으로부터 상기 에러 메트릭의 상기 측정의 편차 정도에 기초하여 MCS 오프셋을 결정하고;
상기 통신 채널에 대한 채널 품질 측정의 표시를 상기 모바일 단말로부터 수신하고;
채널 품질 레벨들의 세트와 MCS 레벨들의 대응하는 세트 사이의 고정된 매핑을 사용하여 상기 채널 품질 측정의 상기 표시에 대응하는 미리 조정된 MCS 레벨을 결정하고;
상기 미리 조정된 MCS 레벨에 상기 MCS 오프셋을 추가함으로써 조정된 MCS 레벨을 결정하고;
상기 통신 채널 상의 전송에 상기 조정된 MCS 레벨을 할당
하도록 구성된 제어기를 포함하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 제어기는:
상기 다운링크 채널에 대한 트래픽 그룹들의 세트를 정의하고 - 각각의 트래픽 그룹은 유사한 에러 레이트 및 지연 요건들을 가지는 데이터 흐름들을 포함함 -,
상기 타겟 값을 정의하고, 상기 에러 메트릭을 측정하고, 상기 MCS 오프셋을 결정하고, 상기 조정된 MCS 레벨을 결정하고, 및 상기 전송에 상기 조정된 MCS 레벨을 할당하는 것은, 상기 트래픽 그룹들 각각에 대해 독립적으로 수행되는 기지국.
제11항에 있어서,
상기 트래픽 그룹들의 세트는 베스트 에포트 그룹 및 지연 민감형 그룹을 포함하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 에러 메트릭은 블록 에러 레이트(BLER)이며, 상기 에러 메트릭에 대한 상기 타겟 값을 정의하는 것은:
제1 및 제2 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 종료 타겟들을 정의하고;
m개의 HARQ 전송들 이후 성공적으로 디코딩된 전송 블록들을 양호한 것으로서 지정하고 - m은 상기 제1 HARQ 종료 타겟보다 더 작거나 동일함 - ;
n개의 HARQ 전송들 이후 성공적으로 디코딩된 전송 블록들을 열악한 것으로서 지정하고 - n은 상기 제2 HARQ 종료 타겟보다 더 크거나 동일함 - ; 및
최대 수의 HARQ 전송들 이후 디코딩되지 않은 전송 블록들을 열악한 것으로서 지정하는 것
을 포함하는 기지국.
제13항에 있어서,
상기 MCS 오프셋을 결정하는 것은:
다운그레이드 관찰 기간 내에 수신된 열악한 전송 블록들의 개수가 열악한 전송 블록들에 대한 임계값을 초과하는 경우 다운그레이드 단계에 의해 이전 MCS 오프셋을 다운그레이드하고; 및
업그레이드 관측 기간 내에 수신된 양호한 전송 블록들의 수가 양호한 전송 블록들에 대한 임계값을 초과하는 경우 업그레이드 단계에 의해 상기 이전 MCS 오프셋을 업그레이드하는 것
을 포함하는 기지국.
제14항에 있어서,
상기 MCS 오프셋을 결정하는 것은:
상기 다운그레이드하는 단계에 후속하여, 상기 다운그레이드 관찰 기간을 재시작하기 전에 대기 기간 동안 대기하는 것
을 더 포함하는 기지국.
제15항에 있어서,
상기 대기 기간은 0, 10밀리초, 및 20밀리초 중 하나인 기지국.
제10항에 있어서,
상기 채널 품질 측정은 신호-대-간섭-플러스-잡음비(SINR)인 기지국.
제10항에 있어서,
상기 채널 품질 측정의 표시는 채널 품질 표시자(CQI) 값이고, 상기 채널 품질 레벨들의 세트는 CQI 값들의 세트인 기지국.