KR20170072161A - Terminal for estimating channel quality indicator according to mobility of terminal - Google Patents

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Abstract

단말이 기지국에 대해 이동하는 경우, 단말의 기지국에 대한 위치 변위를 변수로 하는, 기지국에 의해 수신되는 수신 신호의 수신 세기 함수로부터, 수신 신호의 세기에 관한 감량 확률을 계산하는 단계, 그리고 수신 신호의 세기에 관한 감량 확률을 바탕으로 CQI를 측정하는 단계를 통해 기지국에 피드백할 CQI를 계산하는 단말이 제공된다.Calculating a weight loss probability with respect to the strength of the received signal from the received strength function of the received signal received by the base station, the positional displacement of the terminal with respect to the base station being a variable when the terminal moves with respect to the base station, A terminal for calculating a CQI to be fed back to a base station is provided through a step of measuring a CQI based on a weight loss probability with respect to the strength of the base station.

Description

단말의 이동성에 따라서 채널 품질 지시자를 측정하는 단말{TERMINAL FOR ESTIMATING CHANNEL QUALITY INDICATOR ACCORDING TO MOBILITY OF TERMINAL}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a terminal for measuring a channel quality indicator according to mobility of a terminal,

본 기재는 단말의 이동성을 고려하여 CQI를 측정하는 단말에 관한 것이다. The present invention relates to a terminal for measuring a CQI in consideration of mobility of a terminal.

5세대 이동통신 시스템은 단말에게 최대 20[Gbps]의 데이터 전송율을 제공할 수 있고, 동시에 단말의 셀 내 위치와 무관하게 100[Mbps] 내지 1[Gbps] 수준의 데이터 전송율을 유지할 수 있다. 또한, 5세대 이동통신 시스템에서 대기 시간(latency)은 1[ms] 이내이어야 하고, 매우 많은 단말의 동시 접속 등을 지원할 수 있다. 이러한 5세대 이동통신 시스템의 기술적 목표가 달성되기 위해서, 밀리미터파 대역을 이동통신 시스템에 적용하는 방안이 제안되고 있다. 밀리미터파 대역은 넓은 대역폭을 확보하기 용이하므로 초고속 데이터 전송에 매우 유리하고, 물리 계층의 대기 시간도 줄일 수 있는 장점이 있다.The fifth generation mobile communication system can provide a maximum data rate of 20 [Gbps] to the UE and can maintain a data rate of 100 [Mbps] to 1 [Gbps] regardless of the location of the UE in the cell. In the fifth generation mobile communication system, the latency must be within 1 [ms], and it is possible to support a very large number of terminals simultaneously. In order to achieve the technical goal of the fifth generation mobile communication system, a method of applying a millimeter wave band to a mobile communication system has been proposed. The millimeter-wave bandwidth is very advantageous for high-speed data transmission because it is easy to secure a wide bandwidth, and there is an advantage that the waiting time of the physical layer can be reduced.

다만, 밀리미터파 대역의 채널은 거리에 따른 전파 감쇠가 매우 심하고, 건물이나 지형 등에 의한 전파 방해(propagation blockage)를 많이 받는다. 따라서 밀리미터파 대역이 이동통신 시스템에서 사용되기 위해서는, 전파 거리에 따른 감쇠를 극복하기 위한 지향성 빔을 형성하는 빔포밍이 필요하다. 그리고 이때 기지국은, 셀 영역을 완전히 커버하고 다중 사용자를 지원하기 위해서, 복수의 빔을 동시에 사용할 수 있어야 한다.However, in the millimeter-wave band, the propagation attenuation due to the distance is very high, and propagation blockage due to the building or the terrain is frequently received. Therefore, in order for the millimeter wave band to be used in a mobile communication system, beamforming is required to form a directional beam to overcome the attenuation according to the propagation distance. And at this time the base station must be able to use multiple beams simultaneously to fully cover the cell area and support multiple users.

특히, 밀리미터파 대역과 같이 지향성 빔을 사용하는 이동통신 시스템에서, 데이터 전송을 위해서 기지국이 지향성 빔을 생성할 때, 피드백된 위치 정보와 전송되는 데이터 사이에는 시간 차이가 발생한다. 즉, 단말이 이동하는 경우, 기지국이 알고 있는 단말의 위치(즉, 빔이 지향하는 위치)와 단말이 실제로 위치하고 있는 지점이 서로 다르고, 기지국과 단말 사이의 채널의 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI)가 정확하게 측정될 필요가 있다.Particularly, in a mobile communication system using a directional beam, such as a millimeter wave band, when a base station generates a directional beam for data transmission, a time difference occurs between the fed-back positional information and the transmitted data. That is, when a mobile station moves, a channel quality indicator (channel quality indicator) of a channel between a base station and a mobile station is different from a location where the mobile station is located, that is, CQI) needs to be accurately measured.

한 실시예는, 지향성 빔을 사용하는 이동통신 시스템에서 단말의 이동성을 고려하여 CQI를 측정하는 단말을 제공한다.One embodiment provides a terminal for measuring a CQI in consideration of mobility of a terminal in a mobile communication system using a directional beam.

한 실시예에 따르면, 프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고, 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여, 단말이 기지국에 대해 이동하는 경우, 단말의 기지국에 대한 위치 변위를 변수로 하는, 기지국에 의해 수신되는 수신 신호의 수신 세기 함수로부터, 수신 신호의 세기에 관한 감량 확률을 계산하는 단계, 그리고 수신 신호의 세기에 관한 감량 확률을 바탕으로 CQI를 측정하는 단계를 수행하는 단말이 제공된다.According to one embodiment, there is provided a mobile station comprising a processor, a memory, and a wireless communication unit, wherein the processor executes a program stored in a memory, and when the mobile station moves with respect to the base station, Calculating a weight loss probability with respect to the strength of the received signal from a received strength function of the received signal received by the terminal, and measuring the CQI based on the weight loss probability with respect to the strength of the received signal.

한 실시예에 따르면 단말의 기지국에 대한 위치 변위를 변수로 갖는 수신 신호 세기 함수를 바탕으로 CQI를 측정함으로써, 빔포밍이 사용되는 이동통신 시스템에 최적화된 CQI를 제공할 수 있다.According to one embodiment, the CQI is measured based on the received signal strength function having the positional displacement of the terminal with respect to the base station as a variable, thereby providing a CQI optimized for the mobile communication system using beamforming.

도 1은 한 실시예에 따른 기지국과 단말 사이의 채널을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a diagram schematically illustrating a channel between a base station and a terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 기재의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 기재는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 기재를 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. However, the present disclosure can be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, parts not related to the description are omitted, and like reference numerals are given to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 단말(terminal)은, 이동국(mobile station, MS), 이동 단말(mobile terminal, MT), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE), 기계형 통신 장비(machine type communication device, MTC device) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, a terminal is referred to as a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), an advanced mobile station (AMS), a high reliability mobile station A subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS), an access terminal (AT), a user equipment (UE), a machine type communication device MTC device and the like and may include all or some functions of MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE,

또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 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, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 매크로 기지국(macro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Also, a base station (BS) is an advanced base station (ABS), a high reliability base station (HR-BS), a node B, an evolved node B, eNodeB), an access point (AP), a radio access station (RAS), a base transceiver station (BTS), a mobile multihop relay (MMR) (RS), a relay node (RN) serving as a base station, an advanced relay station (ARS) serving as a base station, a high reliability relay station (HR) (BS), a home Node B (HNB), a home eNodeB (HeNB), a pico BS, a macro BS, a micro BS ), Etc., and all or all of ABS, Node B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR- And may include negative functionality.

도 1은 한 실시예에 따른 기지국과 단말 사이의 채널을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a channel between a base station and a terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.

일반적으로, 30[Ghz] 내지 300[Ghz]에 해당하는 밀리미터파 대역은 직진성이 강하므로 전파 경로 상에 위치한 물체에 의한 회절 및 반사 특성이 좋지 않고 대기 중에서의 감쇠가 크다. 따라서 기지국(110)과 단말(120) 사이에는 제한된 개수의 경로만 존재할 수 있으며, 특히 가시선(line of sight, LoS)에 대응하는 채널은 다른 경로에 대응하는 채널에 비해 매우 우세하므로, 전체 채널은 LoS 성분만으로 구성되는 것으로 가정될 수 있다. Generally, the millimeter wave band corresponding to 30 [Ghz] to 300 [Ghz] has strong directivity, so diffraction and reflection characteristics due to an object located on a propagation path are not good and attenuation in the atmosphere is large. Therefore, only a limited number of paths may exist between the BS 110 and the MS 120. Particularly, a channel corresponding to a line of sight (LoS) is very superior to a channel corresponding to another path, It can be assumed that it is composed only of the LoS component.

도 1을 참조하면, 기지국(110)은 빔을 형성하기 위한 안테나 배열로서 유니폼 선형 어레이(uniform linear array, ULA)를 사용하고, 단말 k (120)는 기지국(110)의 보어 사이트(bore-sight)에 대해서 θ k 만큼 벗어나 위치하고 있다. LoS에 대응하는 채널의 이득은

Figure pat00001
이다. 아래에서 수학식 1은 기지국(110)과 단말 k (120)사이의 채널을 나타낸다.Referring to FIG. 1, a base station 110 uses a uniform linear array (ULA) as an antenna array for forming a beam, and the terminal k 120 uses a bore-sight ) &Amp;thetas; k As shown in FIG. The gain of the channel corresponding to LoS is
Figure pat00001
to be. Equation (1) below represents the channel between the base station 110 and the terminal k (120).

Figure pat00002
Figure pat00002

수학식 1에서 M은 기지국(110)의 ULA에 포함된 안테나 요소(antenna element)의 개수이고, e(θ k )는 신호가 기지국(110)의 ULA에 도달할 때 발생하는 지연(delay)에 따른 위상차에 의한 채널값을 나타낸다.In Equation 1, M is the number of antenna elements included in the ULA of the base station 110, and e (θ k ) is a delay caused when the signal reaches the ULA of the base station 110 Represents the channel value due to the phase difference.

밀리미터 대역의 채널 특성에 따라서 감쇠가 매우 크므로, 기지국(110)은 지향성 빔을 생성하여 채널 감쇠를 극복할 수 있다. 이때 기지국(110)은, 빔이 단말(120)과의 채널과 최대의 상관 관계(correlation)를 갖도록 하는 방데르몽드(Vandermonde) 행렬을 사용할 수 있다. 수학식 2는 방데르몽드 행렬을 나타낸다.Since the attenuation is very large according to the channel characteristics of the millimeter band, the base station 110 can generate a directional beam to overcome channel attenuation. At this time, the base station 110 may use a Vandermonde matrix that maximizes the correlation between the beam and the channel with the terminal 120. Equation (2) represents a vandallemond matrix.

Figure pat00003
Figure pat00003

단말(120)이 기지국(110)에게 단말(120)의 위치에 관한 정보(θ k )를 피드백하면, 기지국(110)은 피드백에 기반하여, 단말(120)이 최대의 수신 신호대잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 갖도록 빔을 생성할 수 있다. 이때 기지국(110)은 수학식 2의 ω를 πsin(θ k )로 설정(ω=πsin(θ k ))할 수 있다. 따라서 단말(120)은 위치에 관한 정보 θ k 와 함께, 기지국(110)이 ω=πsin(θ k )로 하여 신호를 전송할 때 사용되는 CQI를 기지국(110)에게 전달한다. CQI는 단말(120)이 수신 SNR에 기반하여 미리 결정된 오류율 이내로 데이터를 수신할 수 있도록 하는, 변조 방식(QPSK, 16-QAM, 64-QAM 등) 및 부호화율(code-rate)을 나타낸다. 단말(120)에 의해 전달된 CQI 및 위치에 관한 정보 θ k 를 바탕으로, 기지국(110)의 매체 접근 제어(media control access, MAC) 계층(layer)은, 스케줄링을 수행하고 데이터를 생성하며, 기지국(110)의 물리 계층(physical layer, PHY layer)은 빔을 형성하고 상위 계층의 지시에 따라 형성된 빔을 사용하여 단말(120)에게 데이터를 전송한다. The terminal 120 notifies the base station 110 of information (θ k The base station 110 may generate a beam based on the feedback so that the terminal 120 has a maximum received signal to noise ratio (SNR). At this time, the base station 110 may set? In sin? (? K ) in Equation (2) (? =? Sin (? K )). Therefore, the terminal 120 obtains the information? K And transmits the CQI to be used when the base station 110 transmits the signal with? =? Sin (? K ) to the base station 110 together with the CQI. The CQI indicates a modulation scheme (QPSK, 16-QAM, 64-QAM, etc.) and a code-rate that allow the terminal 120 to receive data within a predetermined error rate based on the received SNR. The MAC layer of the base station 110 performs scheduling and generates data based on the CQI transmitted by the UE 120 and the information θ k about the position, A physical layer (PHY layer) of the base station 110 forms a beam and transmits data to the terminal 120 using a beam formed according to an instruction of an upper layer.

이동통신 시스템에서 일반적으로, 단말(120)이 기지국(110)으로 피드백을 전송하는 시점과, 기지국(110)이 피드백을 사용하여 정보를 전송하는 시점 사이에는 시간 차이가 존재하고, 이러한 시간 차이 동안 단말(120)의 이동 등에 의해 채널 변화가 일어난다. 따라서, 단말(120)의 위치에 관한 정보 θ k 가 변경된 이후, 기지국(110)이 단말(120)의 피드백에 포함된 θ k 를 이용하여 빔을 형성하면, 단말(120)의 수신 SNR은 단말(120)이 움직이지 않을 때와 달리 작아질 수 있다. 따라서 단말(120)은 CQI를 기지국(110)에게 피드백 하기 전에 이러한 상황을 미리 고려하여 CQI를 측정할 수 있다.Generally, in a mobile communication system, there is a time difference between a time when the terminal 120 transmits feedback to the base station 110 and a time when the base station 110 transmits information using feedback. A channel change occurs due to movement of the terminal 120 or the like. Therefore, if the base station 110 forms a beam using the θ k included in the feedback of the terminal 120 after the information θ k about the position of the terminal 120 is changed, Lt; / RTI > can be made smaller than when it is not moving. Therefore, the UE 120 can measure the CQI by considering the CQI before feedback to the BS 110. [

단말(120)이 기지국(110)에게 피드백을 전송한 시간 t의 단말(120)의 제1 위치를 θ k (t) 라 하고, 단말(120)이 기지국(110)으로부터 피드백에 기반하여 형성된 빔을 수신한 시간 (t+dt)의 단말(120)의 제2 위치를 θ k (t+dt)라 하면, 수학식 3과 같이 단말(120)의 위치 관계가 표현될 수 있다.The first position of the terminal 120 at the time t when the terminal 120 transmits the feedback to the base station 110 is defined as θ k ( t ), and the second position of the terminal 120 at the time ( t + dt ) when the terminal 120 receives the beam formed based on the feedback from the base station 110 is? k ( t + dt ), the positional relationship of the terminal 120 can be expressed by Equation (3).

Figure pat00004
Figure pat00004

수학식 3에서 Δ는 단말(120)의 제2 위치와 제1 위치 사이의 차이, 즉 단말(120)의 기지국(110)에 대한 위치 변위이므로, 시간 차이(dt)가 크지 않거나, 단말(120)의 이동 속력이 크지 않으면, Δ도 크지 않다고 가정된다. Δ를 크지 않다고 가정하는 것은, 단말(120)에 의해 피드백된 위치 정보와 현재 단말(120)의 위치 사이의 차이가 크면 기지국(110)은 피드백된 위치 정보에 기반하여 빔을 형성할 수 없고, 통신 링크가 깨지는 경우도 있을 수 있기 때문이다. 따라서 현재 원활하게 운영되고 있는 이동통신 시스템에서 dt는 충분히 작고, 따라서 Δ 역시 작은 것으로 가정된다. 시간 t+dt에서 기지국(110) 및 단말(120) 사이의 채널 벡터는 수학식 4와 같다.In Equation 3, Δ is the difference between the second position and the first position of the terminal 120, ie, the positional displacement with respect to the base station 110 of the terminal 120, so that the time difference dt is not large, ) Is not large, it is assumed that? Is not large. Assuming that? Is not large, if the difference between the position information fed back by the terminal 120 and the current position of the terminal 120 is large, the base station 110 can not form a beam based on the fed-back position information, This is because the communication link may be broken. Therefore, it is assumed that dt is sufficiently small in the mobile communication system which is currently operating smoothly, and therefore Δ is also small. At time t + dt , the channel vector between the BS 110 and the MS 120 is expressed by Equation (4).

Figure pat00005
Figure pat00005

그리고, 수학식 4에서 sin(θ k (t+dt))는 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.Sin (? K ( t + dt )) in Equation (4) can be expressed as Equation (5).

Figure pat00006
Figure pat00006

수학식 5에서, O(Δ 2 )가 매우 작은 값이어서 0으로 근사되었고, 수학식 5를 사용하여 수학식 4의 채널 벡터를 다시 표현하면 수학식 6과 같다.In Equation (5), O (? 2 ) is a very small value and approximated to 0, and the channel vector of Equation (4) is expressed again using Equation (5).

Figure pat00007
Figure pat00007

기지국(110)이 시간 t에 수신된 피드백을 바탕으로 시간 t+dt에 빔을 생성하고 생성된 빔을 통해 신호를 전송하면, 단말(120)의 수신 신호 세기는 수학식 7과 같다. When the base station 110 generates a beam at time t + dt in the basis of the received feedback on the time t, and transmits the signal through the generated beam, received signal strength of the terminal 120 is shown in equation (7).

Figure pat00008
Figure pat00008

수학식 7에서 Δ는 랜덤 변수(random variable)이므로, 수학식 7에 따른 수신 신호 세기도 역시 무작위이다. 수신 신호 세기 함수의 누적 분포 함수(cumulative distribution function, CDF)를 통해서 위치 변위에 따른 수신 신호 세기를 알 수 있지만, 수학식 7의 CDF를 직접적으로 계산하는 것은 매우 어렵다. 왜냐하면 수신 신호 세기 함수가 랜덤 변수 Δ의 복잡한 함수이고, Δ가 복조 지수 함수의 파라미터이며, 수신 신호 세기는 랜덤 변수 Δ로 표현된 함수의 절대값으로 나타나기 때문이다. 따라서 수학식 7의 지수 함수를 수학식 8과 같이 근사한다.Since? In Equation (7) is a random variable, the received signal strength according to Equation (7) is also random. It is difficult to calculate the CDF of Equation (7) directly, although the received signal strength due to the positional displacement can be known through the cumulative distribution function (CDF) of the received signal strength function. This is because the received signal strength function is a complex function of the random variable Δ, Δ is a parameter of the demodulation exponential function, and the received signal strength appears as an absolute value of the function expressed by the random variable Δ. Therefore, the exponential function of Equation (7) is approximated as Equation (8).

Figure pat00009
Figure pat00009

수학식 8과 같은 근사가 가능한 것은 사인 함수의 값이 x가 0에 가까울 경우 매우 작아 0으로 근사될 수 있고(즉, x→0이면, sin(x)→0), Δ·cos(θ k (t))가 매우 작아서 0으로 가정될 수 있기 때문이다. It is possible that approximate such as equation (8) the value of the sine function, x is the case close to zero can be made extremely small to approximate to zero, and (if that is, x → zero, sin (x) → 0), Δ · cos (θ k ( t )) is very small and can be assumed to be zero.

수학식 8을 바탕으로 수학식 7의 수신 신호 세기 함수를 다시 표현하면 수학식 9와 같다.The received signal strength function of Equation (7) can be expressed as Equation (9) based on Equation (8).

Figure pat00010
Figure pat00010

그리고, 수신 신호 세기 함수의 CDF는 수학식 10과 같다.The CDF of the received signal strength function is expressed by Equation (10).

Figure pat00011
Figure pat00011

수학식 10에서 y≥0이고, δy는 아래 수학식 11을 만족시키는 Δ 값이다. Y ≤ 0 in Equation (10), and DELTA y is a DELTA value satisfying Equation (11) below.

Figure pat00012
Figure pat00012

수학식 11에서 y가 작아질수록 δy는 커지고, 이것은 위치 변위가 크면 빔과 현재 위치 사이의 미스매치(mismatch)가 증가하여 수신 신호 세기가 작아지기 때문이다. 아래 수학식 12가 성립하면, 수학식 11이 만족될 수 있는 유일한 양수 δy가 항상 존재하게 되고, 이때 δy는 (M-1)차 방정식의 해로써 획득될 수 있다. 만약 y=

Figure pat00013
2이면, δy=0이다.In Equation (11), as y becomes smaller,? Y becomes larger. This is because if the positional displacement is large, mismatch between the beam and the current position increases and the received signal intensity becomes smaller. If Equation (12) below holds, then there is always a single positive number? Y that can satisfy Equation (11), where? Y can be obtained as a solution of the (M-1) th order equation. If y =
Figure pat00013
2, then? Y = 0.

Figure pat00014
Figure pat00014

수학식 12에서, Δmax는 Δ의 최대값이다. In the expression (12),? Max is the maximum value of?.

만약 단말(120)의 이동에 따른 기지국(110)에 대한 단말(120)의 위치 변화 Δ가 -δ에서 +δ까지 균등하게 분포하면(즉, Δ~Unif[-δ, δ]), 수학식 10의 수신 신호 세기 함수의 CDF는 수학식 13과 같이 표현될 수 있다.If the position variation? Of the terminal 120 with respect to the base station 110 due to the movement of the terminal 120 is evenly distributed from -δ to +? (I.e.,? To Unif [-δ, CDF of the received signal strength function of Equation (10) can be expressed as Equation (13).

Figure pat00015
Figure pat00015

단말(120)은 수학식 13을 이용하여 신호의 수신 세기가 미리 결정된 세기 y 이하로 떨어질 확률, 즉, 수신 신호의 세기에 관한 감량 확률(outage probability)을 계산할 수 있다. 예를 들어, 단말(120)이 90% 이상의 확률로 수신 신호 세기를 보장하기를 원하면, 아래 수학식 14와 같은 계산을 통해 필요한 δy를 설정할 수 있고, 단말(120)은 수학식 14를 만족시키는 최대 δy 및 그에 따른 y를 바탕으로 CQI를 측정하여 기지국(110)에게 피드백 할 수 있다.The terminal 120 can calculate the probability of the reception intensity of the signal falling below a predetermined intensity y, that is, the outage probability related to the intensity of the reception signal, using Equation (13). For example, if the terminal 120 desires to guarantee the received signal strength with a probability of 90% or more, the required delta y can be set by the following Equation (14), and the terminal 120 satisfies Equation (14) The UE can measure the CQI based on the maximum 隆y and the corresponding y and feed back the measured CQI to the base station 110.

Figure pat00016
Figure pat00016

이와 유사하게, 단말(120)의 이동에 따른 기지국(110)에 대한 단말(120)의 위치 변화 Δ가, 평균이 0이고 분산이 σ인 정규 분포를 따르는 경우(즉, Δ~N(0, σ)), 수학식 10의 수신 신호 세기 함수의 CDF는 수학식 15와 같이 Q-함수(function)를 사용하여 어림될 수 있다.Similarly, when the positional change Δ of the terminal 120 with respect to the base station 110 due to the movement of the terminal 120 follows a normal distribution with an average of 0 and a variance of σ (ie, Δ~N (0, ?)), the CDF of the received signal strength function of Equation (10) can be approximated using a Q-function as shown in Equation (15).

Figure pat00017
Figure pat00017

즉, 단말(120)은 Q-함수를 이용하여 수신 세기의 원하는 감량 확률에 따라서 y를 계산하고, 이에 따라 CQI를 측정하여 기지국(110)에게 피드백할 수 있다.That is, the terminal 120 calculates y according to a desired weight loss probability of the reception strength using the Q-function, and can measure the CQI and feed back the measured CQI to the base station 110.

도 2는 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템은, 기지국(210)과 단말(220)을 포함한다. Referring to FIG. 2, a wireless communication system according to an embodiment includes a base station 210 and a terminal 220.

기지국(210)은, 프로세서(processor)(211), 메모리(memory)(212), 그리고 무선 통신부(radio frequency unit, RF unit)(213)를 포함한다. 메모리(212)는 프로세서(211)와 연결되어 프로세서(211)를 구동하기 위한 다양한 정보 또는 프로세서(211)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 무선 통신부(213)는 프로세서(211)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(211)는 본 기재의 실시예에서 제안한 기능, 과정, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 기재의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(211)에 의해 구현될 수 있다. 한 실시예에 따른 기지국(210)의 동작은 프로세서(211)에 의해 구현될 수 있다.The base station 210 includes a processor 211, a memory 212, and a radio frequency unit (RF unit) 213. The memory 212 may be coupled to the processor 211 to store various information for driving the processor 211 or at least one program to be executed by the processor 211. [ The wireless communication unit 213 is connected to the processor 211 to transmit and receive a wireless signal. The processor 211 may implement the functions, processes, or methods proposed in the embodiments of the present disclosure. At this time, in the wireless communication system according to an embodiment of the present invention, the wireless interface protocol layer may be implemented by the processor 211. [ The operation of the base station 210 according to one embodiment may be implemented by the processor 211. [

단말(220)은, 프로세서(221), 메모리(222), 그리고 무선 통신부(223)를 포함한다. 메모리(222)는 프로세서(221)와 연결되어 프로세서(221)를 구동하기 위한 다양한 정보 또는 프로세서(221)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 무선 통신부(223)는 프로세서(221)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(221)는 본 기재의 실시예에서 제안한 기능, 단계, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 기재의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(221)에 의해 구현될 수 있다. 한 실시예에 따른 단말(220)의 동작은 프로세서(221)에 의해 구현될 수 있다.The terminal 220 includes a processor 221, a memory 222, and a wireless communication unit 223. The memory 222 may be coupled to the processor 221 to store various information for driving the processor 221 or at least one program executed by the processor 221. [ The wireless communication unit 223 is connected to the processor 221 and can transmit and receive wireless signals. The processor 221 may implement the functions, steps, or methods suggested in the embodiments of the present disclosure. At this time, in the wireless communication system according to an embodiment of the present invention, the wireless interface protocol layer can be implemented by the processor 221. The operation of the terminal 220 according to one embodiment may be implemented by the processor 221. [

본 기재의 실시예에서 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서와 연결될 수 있다. 메모리는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체이며, 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the memory may be located inside or outside the processor, and the memory may be connected to the processor through various means already known. The memory may be any type of volatile or nonvolatile storage medium, e.g., the memory may include read-only memory (ROM) or random access memory (RAM).

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)

단말로서,
프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여,
상기 단말이 기지국에 대해 이동하는 경우, 상기 단말의 기지국에 대한 위치 변위를 변수로 하는, 상기 기지국에 의해 수신되는 수신 신호의 수신 세기 함수로부터, 상기 수신 신호의 세기에 관한 감량 확률을 계산하는 단계, 그리고
상기 수신 신호의 세기에 관한 감량 확률을 바탕으로 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI)를 측정하는 단계
를 수행하는 단말.As a terminal,
A processor, a memory, and a wireless communication unit,
Wherein the processor executes a program stored in the memory,
Calculating a weight loss probability with respect to the strength of the received signal from a reception intensity function of a reception signal received by the base station, wherein the position displacement of the base station with respect to the base station is a variable when the terminal moves with respect to the base station , And
Measuring a channel quality indicator (CQI) based on a weight loss probability related to the strength of the received signal
.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11894908B2 (en) 2021-05-29 2024-02-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for managing beam alignment in a high frequency communication system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030058098A (en) * 2001-12-29 2003-07-07 엘지전자 주식회사 Method for controlling beam pattern in mobile communication using smart antenna
KR20100077410A (en) * 2008-12-29 2010-07-08 경희대학교 산학협력단 Method for transmitting data adapting nakagami-n fading channel model and ldpc channel coding in sensor network
KR20140045752A (en) * 2012-10-09 2014-04-17 삼성전자주식회사 Apparatus and mehtod for transmitting/receiving feedback information in a wireless communiation system using beamforming
KR20150015447A (en) * 2012-04-30 2015-02-10 삼성전자주식회사 Apparatus and method for control channel beam management in a wireless system with a large number of antennas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030058098A (en) * 2001-12-29 2003-07-07 엘지전자 주식회사 Method for controlling beam pattern in mobile communication using smart antenna
KR20100077410A (en) * 2008-12-29 2010-07-08 경희대학교 산학협력단 Method for transmitting data adapting nakagami-n fading channel model and ldpc channel coding in sensor network
KR20150015447A (en) * 2012-04-30 2015-02-10 삼성전자주식회사 Apparatus and method for control channel beam management in a wireless system with a large number of antennas
KR20140045752A (en) * 2012-10-09 2014-04-17 삼성전자주식회사 Apparatus and mehtod for transmitting/receiving feedback information in a wireless communiation system using beamforming

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11894908B2 (en) 2021-05-29 2024-02-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for managing beam alignment in a high frequency communication system

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