KR20140125147A - Method of data transmission for efficient adaptive link scheme - Google Patents

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KR20140125147A KR1020130042948A KR20130042948A KR20140125147A KR 20140125147 A KR20140125147 A KR 20140125147A KR 1020130042948 A KR1020130042948 A KR 1020130042948A KR 20130042948 A KR20130042948 A KR 20130042948A KR 20140125147 A KR20140125147 A KR 20140125147A
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이주열
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Abstract

Provided is a data transmission method capable of improving efficiency of an AMC technique by properly sharing information on a terminal distribution condition and a resource operation condition between a plurality of base stations. The present invention may improve efficiency of a system by determining an MCS level of a data transmission rate based on terminal position information received from a terminal registered on the base station, channel state information, the MCS level, and the terminal distribution condition and the resource operation condition received from an adjacent base station.

Description

효율적인 적응적 링크 기법을 위한 데이터 전송 방법 {Method of data transmission for efficient adaptive link scheme}Technical Field [0001] The present invention relates to a data transmission method for an efficient adaptive link scheme,

본 발명은 협력 네트워크에서 적응적 링크 변조 및 코딩 기법의 효율성을 높이기 위한 데이터 전송 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data transmission method for enhancing the efficiency of an adaptive link modulation and coding scheme in a cooperative network.

무선 통신 시스템에서 효율적인 데이터 전송을 위해 적응형 링크 변조 및 코딩(adaptive modulation and coding, AMC) 기법을 사용할 수 있다. AMC 기법은 수신기에서 채널 상태를 파악한 후, 파악된 채널 상태에 따라변조 방식과 채널 부호 방식을 결정하여 데이터를 전송함으로써, 채널 변화에 능동적으로 대처하여 전송율을 향상시킬 수 있는 물리 계층의 요소 기술이다.Adaptive modulation and coding (AMC) techniques can be used for efficient data transmission in wireless communication systems. The AMC scheme is a physical layer element technology capable of improving the transmission rate by actively coping with channel changes by determining a modulation scheme and a channel coding scheme according to a detected channel state and transmitting data after grasping a channel state at a receiver .

AMC 기법은 데이터를 수신기로 효율적으로 전송할 수 있도록, 송신기에서 무선 링크의 채널 상태를 고려하여 변조 방식과 채널 부호화 방식의 부호화율을 조합한 변조 및 코딩 계획(modulation and coding scheme, MCS) 레벨을 적절히 선정하는 기술이다. 또한 AMC 기법를 통해, 송신측에서 요구하는 MCS 레벨로 데이터가 변조되고 채널 부호화되어 전송되고, 채널 상태가 변하면 이에 대응하는 MCS 레벨에 따라 데이터가 전송됨으로써 채널 변화에 따라 데이터가 적절하게 전송될 수 있다.In order to efficiently transmit the data to the receiver, the AMC scheme takes the modulation and coding scheme (MCS) level, which is a combination of the modulation scheme and the coding rate of the channel coding scheme, into consideration It is a technology to select. Also, data is modulated and channel-coded by the AMC scheme at the MCS level requested by the transmitter, and when the channel state changes, data is transmitted according to the corresponding MCS level, so that data can be properly transmitted according to the channel change .

이때, 통상적으로 단말은 전송 블록의 길이별 SINR에 대한 성능 그래프를 이용하여 MCS 레벨을 미리 설정하고 설정된 MCS 레벨을 표로 관리한다. 또한, 단말에 의해 측정된 채널 상태는 기지국에 보고되고, 단말에서 측정한 채널 상태에 따라 유효한 MCS 레벨 값이 기지국으로 전송된다.In this case, the UE typically sets the MCS level using a performance graph for the SINR for each transport block length, and manages the set MCS level as a table. Also, the channel state measured by the UE is reported to the BS, and a valid MCS level value is transmitted to the BS according to the channel state measured by the UE.

하지만, 단말에서 측정한 채널 상태 정보 또는 채널 상태 정보에 근거한 MCS 레벨 정보를 기지국에서 수신하는 종래의 AMC 기법은 해당 MCS 레벨을 적용하여 데이터를 전송할 때 시간 지연이 필연적으로 발생한다. 이러한 시간 지연은, 채널 품질에 따라 빠르고 정확하게 MCS 레벨을 적용하여 효과적으로 링크에 적응하는데 걸림돌이 될 수 있다.However, in the conventional AMC scheme that receives the MCS level information based on the channel state information or channel state information measured by the UE at the base station, a time delay necessarily occurs when data is transmitted using the corresponding MCS level. This time delay can be a stumbling block to adaptation to the link effectively by applying the MCS level quickly and accurately according to the channel quality.

즉, 채널 상태를 측정했을 때부터 측정 결과를 적용할 때까지 채널 상태가 변하면, 채널 상태가 좋아졌음에도 불필요하게 낮은 데이터 전송율이 적용되는 경우가 발생하거나 또는 채널 상태가 나빠졌음에도 높은 데이터 전송율이 적용될 수 있다. 이 경우 AMC 기법의 효율이 낮아진다.That is, if the channel state changes from the measurement of the channel state to the application of the measurement result, an unnecessarily low data rate is applied even though the channel state is improved, or a high data rate is applied even though the channel state is bad . In this case, the efficiency of the AMC scheme is lowered.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는, 복수의 기지국 사이에서 단말 분포현황 및 자원 운용현황 등의 정보를 적절하게 공유함으로써, AMC 기법의 효율성을 높일 수 있는 데이터 전송 방법을 제공한다.Accordingly, embodiments of the present invention provide a data transmission method capable of increasing the efficiency of the AMC scheme by appropriately sharing information such as the terminal distribution status and the resource operation status among a plurality of base stations.

본 발명의 한 특징에 따르면, 기지국이 단말로 데이터를 전송하는 방법이 제공된다. 상기 데이터를 전송하는 방법은, 기지국의 커버리지에 위치한 단말로부터 단말의 위치 정보 및 채널 상태 정보를 수신하는 단계, 기지국의 인접 기지국으로부터 제1 단말 분포현황 및 자원 운용현황을 수신하는 단계, 단말로 데이터를 전송하는 시점에 인접 기지국으로부터 제2 단말 분포 현황 및 자원 운용현황을 수신하는 단계, 제1 단말 분포현황 및 자원 운용현황과 제2 단말 분포현황 및 자원 운용현황을 비교하고, 비교 결과 및 단말의 위치 정보를 이용하여 데이터 전송률의 변조 및 부호화 기법(modulation and coding scheme, MCS) 레벨을 결정하는 단계, 그리고 결정된 MCS 레벨을 이용하여 단말로 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.According to one aspect of the present invention, a method is provided for a base station to transmit data to a terminal. The method comprises the steps of: receiving location information and channel state information of a terminal from a terminal located in a coverage area of a base station; receiving a first terminal distribution status and a resource operation status from a neighboring base station of the base station; Receiving a second terminal distribution status and a resource operation status from an adjacent base station at the time of transmitting the first terminal distribution status and resource operation status, comparing the first terminal distribution status and the resource operation status with the second terminal distribution status and the resource operation status, Determining a modulation and coding scheme (MCS) level of the data rate using the position information, and transmitting data to the terminal using the determined MCS level.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 기지국에 등록된 단말로부터 수신한 단말의 위치 정보, 채널 상태 정보, 그리고 MCS 레벨과, 인접 기지국에서 수신한 단말 분포현황 및 자원 운용현황을 기반으로 데이터 전송률의 MCS 레벨을 결정함으로써, 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the MCS of the data rate based on the location information, the channel state information, the MCS level received from the terminal registered in the base station, the terminal distribution status and the resource operation status received from the neighbor base station, By determining the level, system efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국과 단말에서 송수신하는 프레임을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국과 통신하는 복수의 단말이 서로 간섭을 일으키는 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 4은 본 발명의 실시 예에 따른 협력 네트워크에 적용된 적응적 링크 기법을 나타낸 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a frame transmitted and received between a base station and a terminal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 and FIG. 3 are views illustrating a network in which a plurality of terminals communicating with a base station cause interference with each other according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an adaptive link technique applied to a cooperative network according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 단말(terminal)은, 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), UE(user equipment) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, a terminal is referred to as a mobile terminal (MT), a mobile station (MS), a subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS) an access terminal (AT), a user equipment (UE), and the like, and may include all or some of functions of MT, MS, SS, PSS,

또한, 기지국(base station, BS)은 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In addition, a base station (BS) includes a node B, an evolved node B, an eNodeB, an access point (AP), a radio access station (RAS) a base transceiver station (BTS), a mobile multihop relay (MMR) -BS, or the like, and may include all or some of functions of a Node B, an eNodeB, an AP, a RAS, a BTS, and an MMR-BS.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국과 단말에서 송수신하는 프레임을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a frame transmitted and received between a base station and a terminal according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 각 프레임의 위치(#0~#7)는 기지국의 시각을 기준으로 도시되었다. 기지국의 커버리지에 포함된 단말이 채널 상태 정보(channel quality information, CQI)를 기지국으로 보고하면, 기지국은 일정한 시간이 지난 후 수신 프레임의 첫 번째 슬롯(#1)에서 채널 상태 정보를 수신한다.Referring to FIG. 1, the positions # 0 to # 7 of each frame are shown based on the time of the base station. When the UE included in the coverage of the base station reports channel quality information (CQI) to the base station, the base station receives channel state information in the first slot (# 1) of the received frame after a predetermined time.

이후, 기지국이 네 번째 슬롯(#4)에서 데이터를 전송하게 되면, 단말은 일정한 시간이 지난 후 데이터를 수신한다. 이때, 기지국이 채널 상태 정보를 수신한 이후 데이터를 전송할 때까지 변동된 채널의 상태는 데이터를 전송할 때 반영되지 않는다는 문제점이 있다. 따라서, 데이터를 전송하는 시점의 채널 상태 정보를 데이터 전송에 반영할 필요가 있다.Thereafter, when the base station transmits data in the fourth slot (# 4), the terminal receives data after a predetermined time elapses. At this time, there is a problem that the state of the channel changed until the data is transmitted after the base station receives the channel state information is not reflected when the data is transmitted. Therefore, it is necessary to reflect channel state information at the time of data transmission in data transmission.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국과 통신하는 복수의 단말이 서로 간섭을 일으키는 네트워크를 나타낸 도면이다.FIG. 2 and FIG. 3 are views illustrating a network in which a plurality of terminals communicating with a base station cause interference with each other according to an embodiment of the present invention.

도 2A를 참조하면, 단말1(211) 및 단말2(221)는 기지국1(210) 및 기지국2(220)의 커버리지(커버리지1 및 커버리지2)의 경계에 위치하여 서로 간섭을 일으키고 있다. 단말2(221)는 커버리지1에 인접한 커버리지2의 내부에 위치하여 기지국2(220)로부터 데이터를 수신하고 있으므로, 단말2(221)가 송수신하는 신호는 단말1(211)에게 간섭으로 작용할 수 있다.Referring to FIG. 2A, the first UE 211 and the second UE 221 are located at the boundaries of coverage (Coverage 1 and Coverage 2) of the first BS 210 and the second BS 220 and are interfering with each other. Since the terminal 2 221 is located within the coverage 2 adjacent to the coverage 1 and receives data from the base station 2 220, the signal transmitted / received by the terminal 2 221 may interfere with the terminal 1 211 .

따라서, 단말1(211)은 채널 상태를 열악한 것으로 측정하고, 측정된 채널 상태 정보를 기지국1(210)로 보고한다. 또는 단말1(211)은 채널 상태가 좋지 않기 때문에, 해당 MCS 레벨을 낮게 설정한 후 낮은 데이터 전송률(즉, 잡음에 강한 MCS 레벨)을 기지국1(210)에 요청한다. Accordingly, the first terminal 211 measures the channel state as poor and reports the measured channel state information to the first base station 210. Alternatively, since the channel state is not good, the terminal 1 (211) sets the corresponding MCS level to a low level and then requests the first base station 210 for a low data rate (i.e., a strong MCS level for noise).

이후, 기지국1(210)이 단말1(211)로 데이터를 전송하는 시점에는 기지국2(220)의 단말 분포가 변화하여 기지국2(221)의 자원 운용현황이 변경될 수 있다. Thereafter, when the first base station 210 transmits data to the first terminal 211, the terminal distribution of the second base station 220 changes, and the resource operation status of the second base station 221 may be changed.

도 2B를 참조하면, 기지국2(220)는 단말2(221)에게 데이터를 전송하고 있지 않으므로, 이 경우 기지국1(210)과 단말1(211) 사이에 연결된 채널의 상태는 도 2A에서 단말1(211)이 측정한 채널 상태보다 나아졌다.Referring to FIG. 2B, since the BS 220 does not transmit data to the MS 221, the state of a channel connected between the BS 1 210 and the MS 1 211 in FIG. (211) is better than the measured channel state.

하지만, 기지국1(210)에 보고된 채널 상태는 열악한 것으로 보고되었기 때문에 기지국1(210)은 낮은 데이터 전송률의 MCS 레벨로 데이터를 전송한다. 이 경우 기지국1(210)은 높은 데이터 전송률의 MCS 레벨로 데이터를 전송할 수 있음에도 낮은 데이터 전송률의 MCS 레벨로 데이터를 전송하게 된다.However, since the channel state reported to the first base station 210 is reported to be poor, the first base station 210 transmits data at an MCS level of a low data rate. In this case, the first base station 210 transmits data at an MCS level of a low data rate although it can transmit data at an MCS level of a high data rate.

도 3A를 참조하면, 단말1(311)은 기지국1(310)과 연결하려 하고 있지만, 단말2(321)는 기지국2(320)와 통신하고 있지 않다. 기지국1(310)의 커버리지와 멀리 떨어진 곳에 위치한 단말3(322)이 기지국2(320)와 통신하고 있기 때문에 기지국2(320)의 커버리지에 포함된 단말 중 단말1(311)에 간섭을 일으키는 단말은 없다.Referring to FIG. 3A, although the first terminal 311 tries to connect to the first base station 310, the second terminal 321 does not communicate with the second base station 320. Since the terminal 3 322 located far away from the coverage of the first base station 310 is communicating with the second base station 320, the terminal 3 311 included in the coverage of the second base station 320, There is no.

이때, 단말1(311)이 기지국1(310)에 대한 채널 상태를 측정하면 그 채널은 간섭 없는 양호한 상태이므로, 단말1(311)은 채널 상태 정보를 양호한 것으로 기지국1(310)에 보고한다. 또는 단말1(311)은 채널 상태가 좋기 때문에 해당 MCS 레벨을 높게 설정한 후 높은 데이터 전송률을 기지국1(310)에 요청한다.At this time, if the first terminal 311 measures the channel state for the first base station 310, the first terminal 311 reports good channel state information to the first base station 310 because the channel is in a good state without interference. Alternatively, since the first MS 311 has a good channel state, the first MS 311 sets a corresponding MCS level and requests a high data rate to the first BS 310.

이후, 기지국1(310)이 단말1(311)로 데이터를 전송하는 시점에 기지국2(320)의 단말 분포가 변화하여 기지국2(320)의 자원 운용현황이 변경될 수 있다. Thereafter, at the time when the first base station 310 transmits data to the first base station 311, the terminal distribution of the second base station 320 changes and the resource operation status of the second base station 320 can be changed.

도 3B를 참조하면, 기지국2(320)가 단말2(321)와 통신하고 있으므로, 기지국1(310)과 단말1(311) 사이에 연결된 채널의 상태는 도 3A에서 단말1(311)이 측정했을 때보다 나빠졌다.Referring to FIG. 3B, the state of a channel connected between the first base station 310 and the first base station 311 is determined by the terminal 1 311 in FIG. 3A because the second base station 320 communicates with the second terminal 321 I was worse than when I did.

하지만, 기지국1(310)에 보고된 채널 상태는 좋은 것으로 보고되었기 때문에 기지국1(310)은 높은 데이터 전송률의 MCS 레벨로 데이터를 전송한다. 이 경우 기지국1에서 전송되는 데이터는 많은 복호 오류 등이 발생할 수 있다.However, since the channel status reported to the first base station 310 is reported to be good, the first base station 310 transmits data at an MCS level of a high data rate. In this case, a large amount of decoding error may occur in the data transmitted from the base station 1.

도 4은 본 발명의 실시 예에 따른 협력 네트워크에 적용된 적응적 링크 기법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an adaptive link technique applied to a cooperative network according to an embodiment of the present invention.

도 4을 참조하면, 기지국의 커버리지에 포함된 단말(앞으로 '서빙 단말'이라 함)은 기지국이 제공하는 채널의 SINR을 측정하여 채널 상태 정보를 측정한다. 이때 서빙 단말은 채널 상태 정보에 해당하는 MCS 레벨을 결정할 수 있다.Referring to FIG. 4, a terminal included in a coverage of a base station (hereinafter referred to as a 'serving terminal') measures SINR of a channel provided by a base station and measures channel state information. At this time, the serving terminal can determine the MCS level corresponding to the channel status information.

이후, 서빙 단말은 기지국으로 단말의 위치 정보 및 채널 상태를 보고한다(S401). 이때, 서빙 단말은 채널 상태에 따른 MCS 레벨을 함께 기지국으로 보고할 수 있다.Then, the serving terminal reports the location information and the channel status of the terminal to the base station (S401). At this time, the serving terminal can report the MCS level according to the channel state to the base station.

이후, 기지국은 서빙 단말로부터 위치 정보(site information, S) 및 채널 상태를 보고받은 시점에 인접한 기지국으로부터 단말 분포현황(terminal distribution, D) 및 자원 운용현황(resource management, R), 즉 첫 번째 D&R을 파악한다(S402). The base station then receives terminal information (S) from the serving terminal and terminal distribution (D) and resource management (R) from the adjacent base station at the time of receiving the channel status report, that is, the first D & (S402).

이때, 기지국은 서빙 단말의 위치 정보와 인접 기지국으로부터 수신한 단말 분포현황 및 자원 운용현황으로부터 서빙 단말이 어떤 환경에서 채널 상태를 측정하였는지 알 수 있다.At this time, the BS can know the channel state of the serving terminal in the environment from the location information of the serving terminal, the terminal distribution status and the resource operation status received from the neighbor base station.

이후, 기지국은 서빙 단말에게 데이터를 전송하는 시점에 다시 한 번 더 인접 기지국으로부터 단말 분포현황 및 자원 운용현황(두 번째 D&R)을 파악한다(S403). Then, the base station grasps the terminal distribution status and the resource operation status (second D & R) from the neighbor base station again at the time of transmitting data to the serving terminal (S403).

기지국은 두 번째 D&R과 두 번째 D&R을 비교한 후, 비교 결과와 서빙 단말의 위치 정보를 이용하여 MCS 레벨을 결정한다(S404). The base station compares the second D & R with the second D & R, and then determines the MCS level using the comparison result and the location information of the serving terminal (S404).

이때, 기지국은 서빙 단말의 위치 정보와 인접 기지국으로부터 수신한 단말 분포현황 및 자원 운용현황이 고려된 결정함수(f(S; D; R))를 이용하여, 데이터 전송률의 MCS 레벨를 결정할 수 있다.At this time, the base station can determine the MCS level of the data rate using the determination function f (S; D; R) that considers the location information of the serving terminal, the terminal distribution status and the resource operation status received from the neighbor base station.

이후, 기지국은 MCS 레벨을 이용하여 서빙 단말로 데이터를 전송할 수 있다(S405).Thereafter, the base station can transmit data to the serving terminal using the MCS level (S405).

이와 같이 본 발명의 한 실시 예에 따르면, 기지국에 등록된 단말로부터 수신한 단말의 위치 정보, 채널 상태 정보, 그리고 MCS 레벨과, 인접 기지국에서 수신한 단말 분포현황 및 자원 운용현황을 기반으로 데이터 전송률의 MCS 레벨을 결정함으로써, 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, based on the location information, the channel state information, and the MCS level of the terminal received from the terminal registered in the base station, the terminal distribution status and the resource operation status received from the adjacent base station, The system efficiency can be improved.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (1)

기지국이 단말로 데이터를 전송하는 방법으로서,
상기 기지국의 커버리지에 위치한 단말로부터 상기 단말의 위치 정보 및 채널 상태 정보를 수신하는 단계,
상기 기지국의 인접 기지국으로부터 제1 단말 분포현황 및 자원 운용현황을 수신하는 단계,
상기 단말로 상기 데이터를 전송하는 시점에 상기 인접 기지국으로부터 제2 단말 분포 현황 및 자원 운용현황을 수신하는 단계,
상기 제1 단말 분포현황 및 자원 운용현황과 상기 제2 단말 분포현황 및 자원 운용현황을 비교하고, 상기 비교 결과 및 상기 단말의 위치 정보를 이용하여 데이터 전송률의 변조 및 부호화 기법(modulation and coding scheme, MCS) 레벨을 결정하는 단계, 그리고
상기 MCS 레벨을 이용하여 상기 단말로 상기 데이터를 전송하는 단계
를 포함하는 데이터 전송 방법. A method for a base station to transmit data to a terminal,
Receiving location information and channel state information of the terminal from a terminal located in the coverage of the base station;
Receiving a first terminal distribution status and a resource operation status from an adjacent base station of the base station,
Receiving a second terminal distribution status and a resource operation status from the neighbor base station at a time of transmitting the data to the terminal,
Comparing a first terminal distribution status and a resource operation status with the second terminal distribution status and a resource operation status and comparing a modulation and coding scheme with a data rate using the comparison result and the location information of the terminal, MCS) level, and
Transmitting the data to the terminal using the MCS level
Gt;
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