KR101321191B1

KR101321191B1 - 채널품질정보 전송방법

Info

Publication number: KR101321191B1
Application number: KR1020070030993A
Authority: KR
Inventors: 천진영; 임빈철; 이욱봉; 이문일; 고현수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2013-10-22
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: US8553614B2; US20100254272A1; KR20080088255A; WO2008120920A1

Abstract

채널품질정보 전송방법을 개시한다. 다수의 서브 밴드에 대한 적어도 하나의 채널품질정보를 소정의 전송주기로 전송하는 채널품질정보 전송방법은 다수의 서브밴드 각각의 채널품질정보를 생성하는 단계, 상기 다수의 서브밴드 중 채널품질정보가 가장 큰 제1 서브밴드를 선택하는 단계, 상기 제1 서브밴드의 채널품질정보보다 작은 채널품질정보를 가지는 적어도 하나의 제2 서브밴드를 선택하는 단계, 상기 제1 서브밴드의 제1 채널품질정보 및 상기 적어도 하나의 제2 서브밴드의 제1 채널품질정보를 제1 귀환데이터로 생성하여 전송하는 단계, 상기 전송주기에 도달한 때, 상기 제1 서브밴드의 제2 채널품질정보를 구하는 단계 및 상기 제1 서브밴드의 제1 채널품질정보와 상기 제2 채널품질정보의 편차값을 제2 귀환데이터로 생성하여 전송하는 단계를 포함한다. 귀환데이터를 최대 채널품질정보에 대한 편차값만으로 생성하여 전송함으로써 CQI의 전송으로 인한 오버헤드를 줄일 수 있다. 채널 상태에 따라 귀환데이터의 전송방법을 바꿈으로써 효율적으로 귀환데이터를 전송할 수 있다.

Description

채널품질정보 전송방법{Method for transmitting channel quality information}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기를 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기를 나타내는 블록도이다.

도 4는 기지국과 단말 간의 통신을 도시한 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 귀환데이터의 생성방법을 나타내는 예시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널품질정보의 전송방법을 나타내는 예시도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널품질정보의 전송방법을 나타내는 예시도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널품질정보의 전송방법을 나타내는 예시도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널품질정보의 전송방법을 나타내는 예시도이다.

** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **

100 : 기지국

110 : 단말

본 발명은 채널품질정보 전송방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 채널품질정보의 전송에 따른 오버헤드를 줄일 수 있는 채널품질정보 전송방법에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서 제한된 주파수 자원을 이용하여 고품질, 고용량의 데이터를 전송하기 위하여 다양한 송수신 방식들이 개발되어 이용되고 있다. 이러한 송수신 방식 중에서 단말에서 기지국으로 귀환 채널을 제공하는 폐루프(closed-loop) 시스템이 있다.

폐루프 시스템은 단말이 기지국으로 여러 가지 귀환 정보를 제공하면, 기지국은 상기 귀환 정보를 이용하여 파워 레벨, 송신 포맷 등 여러 시스템 파라미터를 조절함으로써 성능을 극대화시키는 것이다. 예를 들면, 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation and Coding, AMC) 기법은 귀환되는 채널 정보를 이용하여 기지국에서 변조 및 코딩 방식을 조절하여 링크 성능을 증가시키는 기술이다. 채널 상태가 좋은 경우에는 데이터 송신율을 높이고 채널의 열화가 있는 경우에는 송신 율을 낮춤으로써 효율적인 송신을 지원하고, 결과적으로 평균 송신율을 증가시킬 수 있다.

귀환 정보의 일례로 CQI(Channel Quality Information)가 있다. 일반적으로 CQI는 단말에서 측정하여 기지국으로 전송하는 상향링크(uplink) 채널을 통해 귀환(feedback)된다. CQI를 통해 기지국은 단말별로 최선의 자원을 할당할 수 있다.

예를 들어, CQI 전송을 위해 5비트(2⁵= 32레벨)를 사용하는 경우, -10dB에서 22dB 사이를 1dB 간격으로 양자화해서 표현할 수 있다. 또는 MCS(Modulation and coding scheme) 레벨이 32가지 종류가 있어서 CQI에 맞는 한 가지 MCS 레벨을 5비트로 표현할 수 있다. 상기 5비트를 채널 코딩(channel coding)하여 전송하게 되는데, 귀환 정보는 일반적인 상향링크 데이터에 비하여 보다 높은 신뢰성을 가지도록 코딩되어야 하기 때문에 높은 코드률을 사용하게 된다. 따라서, 귀환 정보의 전송을 위하여 많은 상향링크의 대역을 사용하게 된다.

특히, 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM)과 같이 다중 반송파(Multi-carrier) 시스템의 경우 각 주파수 별로 CQI가 다를 수 있기 때문에 단말은 모든 주파수(부반송파)에 대한 CQI 정보를 기지국으로 전송한다. 이러한 경우 CQI 정보를 귀환하기 위한 주파수 대역의 낭비가 심하게 된다. 따라서, 신뢰성 있는 채널품질정보를 효율적으로 귀환시킬 수 있는 방법이 요구된다.

본 발명의 목적은 CQI의 전송에 따른 오버헤드를 줄일 수 있는 채널품질정보 전송방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 다수의 서브 밴드에 대한 적어도 하나의 채널품질정보를 소정의 전송주기로 전송하는 채널품질정보 전송방법은 다수의 서브밴드 각각의 채널품질정보를 생성하고, 상기 다수의 서브밴드 중 채널품질정보가 가장 큰 제1 서브밴드를 선택하고, 상기 제1 서브밴드의 채널품질정보보다 작은 채널품질정보를 가지는 적어도 하나의 제2 서브밴드를 선택하고, 상기 제1 서브밴드의 제1 채널품질정보 및 상기 적어도 하나의 제2 서브밴드의 제1 채널품질정보를 제1 귀환데이터로 생성하여 전송하고, 상기 전송주기에 도달한 때, 상기 제1 서브밴드의 제2 채널품질정보를 구하며, 상기 제1 서브밴드의 제1 채널품질정보와 상기 제2 채널품질정보의 편차값을 제2 귀환데이터로 생성하여 전송한다.

본 발명의 다른 양태에 따른 채널품질정보 전송방법은 시스템 대역폭을 다수의 서브밴드로 나누는 단계, 1차 전송주기에서 상기 다수의 서브밴드에서 선택된 서브밴드의 제1 채널품질정보를 전송하는 단계, 2차 전송주기에서 상기 선택된 서브밴드의 제2 채널품질정보를 구하는 단계 및 상기 제1 채널품질정보와 상기 제2 채널품질정보의 편차값을 전송한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.

도 1은 기지국과 단말 간의 제어신호 및 귀환정보의 전송을 도시한 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템은 기지국(100, base station; BS)과 단말(110, user equipment; UE)을 포함한다. 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 기지국(100)은 일반적으로 단말(110)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(node-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어(terminology)로 불릴 수 있다. 단말(110)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(100)은 수신기(102), 제어기(104) 및 송신기(106)를 포함한다. 수신기(102)는 상향링크 채널을 통해 데이터를 수신하고 또한 채널 품질 정보(Channel Quality Information; CQI)를 수신한다. 제어기(104)는 수신된 CQI를 통해 송신기(106)의 송신 포맷, 파워 레벨, 송신율 등을 스케줄링할 수 있다. 송신기(106)는 결정된 송신 포맷, 파워 레벨, 송신율 등을 통해 데이터를 처리하고, 하향링크 채널을 통해 상기 데이터를 단말(110)로 보낸다. 기지국(100)은 귀환되는 CQI를 통해 단말(110)에게 최선의 자원을 할당하여 데이터 송신 성능을 높인다.

단말(110)은 수신기(112), 제어기(114) 및 송신기(116)를 포함한다. 수신 기(112)는 상향링크 채널을 통해 데이터를 수신한다. 이 데이터에는 CQI 측정을 위한 파일럿 신호이나 프리앰블(preamble)을 포함할 수 있다. 수신기(112)는 데이터에 포함된 정보를 통해 CQI를 측정한다. 제어기(114)는 측정된 CQI를 채널 귀환 방법에 따라 스케줄링한다. 송신기(116)는 스케줄링된 CQI를 상향링크 채널을 통해 기지국(100)으로 보낸다.

도 2를 참조하면, 송신기(200)는 채널 인코더(channel encoder; 201), 맵퍼(mapper; 202) 및 OFDM 변조기(203)를 포함한다. 송신기(200)는 기지국(100)의 송신기(106)일 수 있고, 단말(110)의 송신기(116)일 수 있다.

채널 인코더(201)는 입력되는 데이터에 대해 정해진 코딩 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 형성한다. 맵퍼(202)는 부호화된 데이터를 정해진 변조 방식에 따라 변조하여, 진폭과 위상 성상(constellation)에 따른 위치를 표현하는 심벌들로 맵핑한다. OFDM 변조기(203)는 입력되는 심벌들을 OFDM 심벌로 변환한다. OFDM 변조기(203)는 입력 심벌들에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)을 수행하여 시간 영역 샘플들로 변환할 수 있다. 변환된 시간영역 샘플들에는 CP(cyclic prefix)가 추가될 수 있다. OFDM 변조기(203)에서 출력되는 OFDM 심벌은 안테나(204)를 통해 송신된다.

도 3을 참조하면, 수신기(210)는 OFDM 복조기(212), 채널 추정기(213), 등화기(214), 디맵퍼(215) 및 채널 디코더(216)를 포함한다. 수신기(210)는 기지 국(100)의 수신기(102)일 수 있고, 단말(110)의 수신기(112)일 수 있다.

수신 안테나(211)로부터 수신된 신호는 OFDM 복조기(212)에 의해 주파수 영역의 심벌들로 변환된다. OFDM 복조기(220)는 입력 신호에서 CP를 제거하고, FFT(Fast Fourier Transform)을 수행할 수 있다. 채널 추정기(213)는 수신 신호로부터 채널을 추정한다. 채널 추정은 채널 추정기(213) 뿐 아니라 단말(110)의 제어기(114)에서 이루어질 수도 있다. 등화기(213)는 추정된 채널을 통해 OFDM 복조기(212)의 출력 심벌들을 등화하여 디맵퍼(215)로 보낸다. 디맵퍼(215) 및 채널 디코더(216)는 송신기(200)의 채널 인코더(201) 및 맵퍼(202)에서 수행한 신호처리 기법들의 역과정을 수행한다.

상술한 송신기(200)와 수신기(210)는 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 갖는 싱글 입력 싱글 출력(single-input single-output; SISO)에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상은 다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output; MIMO) 시스템에도 그대로 적용할 수 있다.

상술한 송신기(200)와 수신기(210)는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 대하여 설명하고 있으나, 이는 제한이 아니고 본 발명의 기술적 사상은 다중 반송파를 이용한 방식뿐 아니라 TDMA(Time Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access) 등 기타 다른 무선 접속 방식에도 그대로 적용할 수 있다.

도 4는 기지국과 단말 사이의 통신을 도시한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 기지국(100)은 단말(110)로 데이터를 전송한다(S110). 데이터는 CQI 측정을 위한 프리앰블, 파일럿 신호 등을 포함한다. 단말(110)은 시스템 주파수 대역의 서브밴드(subband)별로 CQI를 생성한다(S120).

여기서 CQI는 기지국(100)이 단말(110)에 하향링크 자원을 할당하기 위해 단말(110)이 기지국(100)으로 하향링크 채널의 상태를 알려주는 정보를 말한다. 또는 기지국(100)이 단말(110)로 상향링크 채널의 상태를 알려주는 정보일 수 있다. 예를 들어 SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio), MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨, 송신률 정보(data rate indicator), 수신 신호 강도 정보(received signal strength indicator) 등의 다양한 형태가 될 수 있다. 단말(110)의 제어기(114)는 채널 추정기에서 제공하는 채널을 이용하여 상기의 다양한 형태로 CQI를 처리할 수 있다.

단말(110)은 후술하는 바와 같이 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값으로 귀환데이터를 생성한다(S130). 이때, 귀환데이터는 앞서 전송한 귀환데이터에 포함된 최대 CQI의 편차값만으로 이루어질 수 있다. 단말(110)은 생성한 귀환데이터를 기지국(100)으로 전송한다(S140). 기지국(100)은 귀환데이터를 통해 송신 포맷, 파워 레벨, 송신률 등을 스케줄링하고(S150), 결정된 송신 포맷, 파워 레벨, 송신률 등을 통해 데이터를 처리하여 단말(110)로 보낸다(S160).

도 5를 참조하면, 시스템 주파수 대역은 다수의 서브밴드(subband)로 구분할 수 있다. 서브밴드는 자원 블록(resource block), 자원 타일(resource tile), 빈(bin) 등으로 불릴 수 있다. 서브밴드에는 다수의 부반송파가 포함될 수 있다. 단말(110)은 하나의 서브밴드 당 하나의 CQI를 생성한다. 즉, 시스템 주파수 대역은 N개의 서브밴드로 구분될 수 있고, N개의 CQI가 생성될 수 있다.

N개의 서브밴드 중 CQI가 좋은 M개의 서브밴드를 선택할 수 있다. 선택한 M개의 서브밴드의 CQI를 귀환데이터로 전송할 수 있다. M개의 서브밴드의 CQI는 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값(difference)이 될 수 있다.

여기서, N=25, M=5로 가정하여 설명한다. 각 서브밴드별 CQI 중에서 CQI가 좋은 5개의 서브밴드는 2번째, 4번째, 5번째, 22번째, 24번째 서브밴드가 된다. 2번째 서브밴드의 CQI는 19dB, 4번째 서브밴드의 CQI는 20dB, 5번째 CQI는 17dB, 22번째 CQI는 21dB, 24번째 CQI는 18dB이다. 22번째 서브밴드의 CQI가 최대 CQI가 된다.

단말(110)은 선택한 5개의 서브밴드의 CQI를 전송한다. 단말(110)은 5개의 서브밴드의 CQI를 그대로 전송할 수 있다. 또한, 단말(110)은 선택한 5개의 CQI 중 최대 CQI는 기지국(100)으로 그대로 전송하고, 나머지 4개의 CQI는 최대 CQI와의 차이값으로 전송할 수 있다. 2번째 서브밴드의 차이값은 21-19= 2dB가 되고, 4번째 서브밴드의 차이값은 21-20=1dB가 되고, 5번째 서브밴드의 차이값은 21-17=4dB가 되며, 24번째 서브밴드의 차이값은 21-18=3dB가 된다. 따라서 기지국(100)으로 전송하는 귀환데이터는 2dB, 1dB, 4dB, 21dB, 3dB가 된다. 이때, 귀환데이터에는 25개의 서브밴드 중 선택한 5개의 서브밴드를 지정하는 인덱스(index)가 포함된다. 귀환데이터에는 선택한 5개의 서브밴드 이외의 서브밴드에 대한 평균 CQI가 포함될 수 있다.

단말(110)이 기지국(100)으로 전송하는 귀환데이터의 비트수는 수학식 1과 같이 나타난다. N개의 서브밴드 중 선택한 M개의 서브밴드의 CQI 중 최대 CQI는 그대로 전송하고, M-1개의 CQI는 최대 CQI와의 차이값으로 전송하며, 나머지 CQI는 평균값으로 전송하는 경우이다.

여기서, Ov는 비트수, N은 서브밴드 수, M은 선택한 서브밴드 수, P(N, M)는 N개 중에서 M개를 고를 확률 순열(permutation)을 의미한다. CQI를 5비트(bit)로 나타내고, 최대 CQI와의 차이값은 CQI보다 적은 비트수인 2비트로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 25개의 서브밴드(N=25) 중 5개의 서브밴드를 선택한(M=5) 경우, 귀환데이터의 비트수는 41비트가 된다.

한편, N개의 서브밴드 중 선택한 M개의 서브밴드의 CQI와 나머지 서브밴드의 평균 CQI를 그대로(5비트) 전송하는 경우, 귀환데이터의 비트수는 수학식 2와 같이 나타난다.

여기서, Ov는 비트수, N은 서브밴드 수, M은 선택한 서브밴드 수, C(N, M)는 N개 중에서 M개를 고를 확률 조합(combination)을 의미한다. N=25, M=5인 경우, 귀환데이터의 비트수는 46비트가 된다.

따라서, N개의 서브밴드 중 선택한 M개의 서브밴드의 CQI 중 최대 CQI는 그대로 전송하고 M-1개의 CQI는 최대 CQI와의 차이값으로 전송하는 경우가 M개의 서브밴드의 CQI를 그대로 전송하는 경우보다 적은 비트수로 귀환데이터를 전송할 수 있게 된다. CQI의 전송에 따른 오버헤드를 줄일 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 CQI의 전송방법을 나타내는 예시도이다.

도 6을 참조하면, 첫 번째(Q=1) 귀환데이터는 N개의 서브밴드 중 선택한 M개의 서브밴드의 CQI 및 인덱스를 포함한다. M개의 서브밴드의 CQI는 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값으로 나타낸다.

여기서, 도 5에서 생성한 귀환데이터를 예로 들어 설명한다. M=5이고, 첫 번째 귀환데이터의 최대 CQI는 21dB, 차이값은 2dB, 1dB, 4dB, 3dB인 것으로 가정한다. 첫 번째 귀환데이터는 표1과 같다.

서브밴드	귀환데이터(Q=1)	인지 CQI
2	2dB	19dB
4	1dB	20dB
5	4dB	17dB
22	21dB	21dB
24	3dB	18dB

첫 번째 귀환데이터를 수신하면 각 서브밴드의 CQI는 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값으로부터 19dB, 20dB, 17dB, 21dB, 18dB 임을 알 수 있다.

첫 번째 귀환데이터를 전송한 후, 전송되는 두 번째(Q=2) 귀환데이터는 최대 CQI의 편차값(variation)만으로 이루어진다. 편차값은 동일한 서브밴드에서 귀환데이터의 전송주기(Ts) 사이에 나중에 전송하는 CQI와 이전에 전송한 CQI와의 차이값이다. 즉, 최대 CQI를 가지는 서브밴드의 CQI를 하나의 전송주기(Ts) 이후에 다시 생성하여 CQI의 편차값을 구한다. 다시 생성한 CQI는 20dB가 되고, 편차값은 20-21= -1dB가 된다. 편차값은 2비트 내지 3비트로 표현할 수 있으므로, 두 번째 귀환데이터의 비트수는 2비트 내지 3비트가 된다.

여기서, 귀환데이터의 전송주기(Ts)는 일정한 시간간격이 될 수 있고 불규칙한 시간간격이 될 수도 있다. 귀환데이터의 전송주기(Ts)는 시스템 및/또는 무선 환경에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 귀환데이터의 전송주기(Ts)는 기지국(100)이 단말(110)로 하향링크로 전송하거나, 단말(110)이 기지국(100)으로 상향링크로 전송할 수 있으며, 기지국(100)과 단말(110)간에 사전에 설정된 시간일 수 있다.

두 번째 귀환데이터의 편차값 -1dB로부터 5개의 서브밴드에 대한 CQI를 알 수 있다. 이때, 각 서브밴드의 CQI는 동일하게 변동하는 것으로 가정한다. 서브밴드의 CQI가 동일하게 변동하는 것으로 가정하면 CQI가 좋은 5개의 서브밴드는 첫 번째에 선택한 서브밴드와 동일하므로 별도의 인덱스가 필요없다. 편차값 -1dB는 5개의 서브밴드에 모두 적용될 수 있다. 편차값만으로 이루어진 두 번째 귀환데이터는 표2와 같다.

서브밴드	귀환데이터(Q=2)	인지 CQI
2		18dB
4		19dB
5		16dB
22	-1dB	20dB
24		17dB

두 번째 귀환데이터를 수신하면 각 서브밴드의 CQI는 편차값으로부터 18dB, 19dB, 16dB, 20dB, 17dB 임을 알 수 있다.

세 번째(Q=3) 귀환데이터의 편차값은 첫 번째(Q=1) 귀환데이터의 최대 CQI에 대한 편차값이 될 수 있다. 세 번째 귀환데이터의 편차값이 -2dB인 경우, 세 번째 귀환데이터는 표3과 같다.

서브밴드	귀환데이터(Q=3)	인지 CQI
2		17dB
4		18dB
5		15dB
22	-2dB	19dB
24		16dB

세 번째 귀환데이터를 수신하면 각 서브밴드의 CQI는 편차값으로부터 17dB, 18dB, 15dB, 19dB, 16dB 임을 알 수 있다. 이때, 세 번째 귀환데이터의 편차값을 두 번째 귀환데이터의 최대 CQI(20dB)에 대한 편차값(-1dB)으로 나타낼 수도 있다.

이와 같이, 첫 번째(Q=1) 귀환데이터 전송 후, 두 번째(Q=2) 귀환데이터로부터 K번째(Q=K) 귀환데이터까지 최대 CQI에 대한 편차값만으로 생성하여 전송할 수 있다. K번째(Q=K) 귀환데이터 이후에는 첫 번째(Q=1) 귀환데이터의 생성과정과 마찬가지로 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값으로 이루어지는 5개의 CQI와 인덱스를 포함한다. 이때, N개의 서브밴드의 CQI를 다시 생성하여 최대 CQI를 가지는 서브밴드를 포함하는 5개의 서브밴드를 다시 선택한다.

첫 번째 귀환데이터의 최대 CQI의 편차값만으로 이루어지는 귀환데이터의 전송횟수(K-1)는 기지국(100)과 단말(110)간에 사전에 설정된 횟수일 수 있으며, 기지국(100)이 단말(110)로 하향링크로 전송하거나, 단말(110)이 기지국(100)으로 상향링크로 전송할 수 있다.

25개의 서브밴드 중 5개의 서브밴드를 선택하여 최대 CQI 및 차이값으로 귀환데이터를 생성하여 전송하는 경우 귀환데이터의 비트수는 41비트가 되지만, 귀환데이터를 최대 CQI에 대한 편차값만으로 생성하여 전송하는 경우는 2비트 내지 3비트에 불과하므로 CQI의 전송으로 인한 오버헤드를 줄일 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CQI의 전송방법을 나타내는 예시도이다.

도 7을 참조하면, 귀환데이터의 전송방법은 시스템 및/또는 무선 환경에 따라 달리 결정할 수 있다. 예를 들어, 슬로우 페이딩(slow fading)인 경우와 패스트 페이딩(fast fading)인 경우 귀환데이터의 전송방법을 다른 방식으로 적용할 수 있다.

귀환데이터의 전송주기(Ts)가 임계시간(R)보다 크게 될 수 있다. 임계시간(R)은 귀환데이터의 전송주기(Ts)에 대한 임계전송주기가 될 수 있다. 임계시간(R)은 귀환데이터의 전송방법을 결정하는 파라미터(parameter)가 될 수 있다.

R < Ts 인 경우를 패스트 페이딩으로 정할 수 있다. 패스트 페이딩인 경우(R < Ts), 첫 번째(Q=1) 귀환데이터는 N개의 서브밴드 중 선택한 M개의 서브밴드의 CQI 및 인덱스를 포함한다. 이때, M개의 서브밴드의 CQI는 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값으로 나타낸다. 첫 번째 귀환데이터를 전송한 후, 두 번째(Q=2) 귀환데이터는 첫 번째 귀한데이터와 마찬가지로 M개의 서브밴드의 CQI 및 인덱스를 포함한다. 즉, 매번 전송하는 귀환데이터는 이전에 전송한 귀환데이터와 상관없는 별개의 CQI를 나타내는 귀환데이터가 된다.

R > Ts 인 경우를 슬로우 페이딩으로 정할 수 있다. 슬로우 페이딩인 경우(R > Ts), 도 6에서 설명한 바와 같이 첫 번째 귀환데이터를 N개의 서브밴드 중 선택한 M개의 서브밴드의 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값으로 생성하여 전송하고, 이어서 전송하는 귀환데이터는 최대 CQI의 편차값만으로 생성하여 전송할 수 있다. 이때, 첫 번째 귀환데이터의 최대 CQI의 편차값만으로 이루어지는 귀환데이터를 전송하는 횟수(K-1)는 임계시간(R) 이내에 포함되도록 할 수 있다.

임계시간(R)은 기지국(100)이 지정하여 하향링크로 전송할 수 있다. 단말(110)이 임계시간(R)을 지정하여 상향링크로 전송할 수도 있다. 또한, 임계시간(R)은 기지국(100)과 단말(110)에 사전에 설정된 시간일 수 있다.

한편, 기지국(100)이 단말(110)로 전송하는 데이터에 대한 자원할당 방법으로 국부적 방식(local mode)과 분산적 방식(distributed mode)이 있다. 국부적 방식은 다수의 부반송파(subcarrier)를 서브밴드로 묶어서 하나 이상의 서브밴드를 데이터에 할당하는 방식이다. 국부적 방식은 일반적으로 저속의 경우 또는 폐루프(closed-loop) 시스템의 경우에 사용된다. 분산적 방식은 시스템 주파수 대역에 분산된 부반송파를 데이터에 할당하는 방식이다. 분산적 방식은 일반적으로 고속의 경우 또는 개방루프(open-loop) 시스템의 경우에 사용되며, 분산(diversity) 이득을 얻을 수 있다.

분산적 방식의 경우 데이터가 시스템 주파수 대역에 분산되어 있으므로, CQI를 부반송파 또는 서브밴드 단위로 전송할 필요가 없다. 분산적 방식의 경우 시스템 주파수 대역의 평균 CQI를 전송할 수 있다.

국부적 방식의 경우 데이터가 서브밴드에 할당되므로, 서브밴드 단위로 CQI를 전송하면 된다. 국부적 방식의 경우에 앞서 설명한 도 5 및 도 6에서 설명한 바와 같이 귀환데이터를 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값으로 생성하여 전송할 수 있다. 첫 번째 귀환데이터에 이어서 전송하는 귀환데이터는 정해진 횟수(Q=K-1)만큼 최대 CQI의 편차값으로 생성되어 전송될 수 있다.

분산적 방식 또는 국부적 방식 중 어떠한 방식으로 무선 자원을 할당할 것인지의 정보는 기지국(100)과 단말(110) 사이에 공유하는 정보가 될 수 있다. CQI 전송방법을 설정하는 방법으로, 분산적 방식의 경우 시스템 주파수 대역의 평균 CQI를 전송하도록 설정하고, 국부적 방식의 경우 귀환데이터를 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값으로 생성하여 전송하도록 설정할 수 있다.

CQI 전송방법을 설정하는 다른 방법으로 CQI 전송방법을 지정하는 파라미터(parameter)를 하향링크로 전송할 수 있다. 파라미터는 CQI 전송방법을 직접 의미하는 것일 수 있다. 또한, 파라미터는 앞서 언급한 총 서브밴드 수(N), 선택한 서브밴드 수(M), 귀환데이터 전송주기(Ts), 지정된 시간(R), 전송 횟수(K) 등이 될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CQI의 전송방법을 나타내는 예시도이다.

도 8을 참조하면, 단말(110)은 이전에 전송한 서브밴드별 CQI를 현재 구한 CQI와 비교할 수 있다. 그 차이가 크지 않다고 판단되면 단말(110)은 기지국(100)으로 자신에게 알맞은 CQI 전송방식을 요청할 수 있다(S210). 기지국(100)으로의 요청은 앞서 언급한 전체 서브밴드 수(N), 선택한 서브밴드 수(M), 귀환데이터 전송주기(Ts), 지정된 시간(R), 전송 횟수(K) 등을 의미하는 파라미터가 될 수 있다. 그리고 기지국(100)으로의 요청은 CQI 전송방법을 직접 나타내는 메시지가 될 수 있다. 예를 들어, 슬로우 페이딩의 경우 단말(110)은 귀환데이터 전송주기(Ts)를 늘일 수 있도록 요청할 수 있다. 그리고 앞서 언급한 바와 같이 단말(110)은 최대 CQI와 최대 CQI와의 차이값으로 귀환데이터를 생성하여 전송할 수 있도록 요청할 수 있다. 또한, 단말(110)은 서브밴드의 범위를 변경하고 변경된 서브밴드의 CQI를 생성하여 전송할 수 있도록 요청할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

기지국(100)은 단말(110)의 요청을 확인하고 승인한다(S220). 이때, 기지국(100)은 언제부터 요청한 방식에 따라 CQI를 전송할 것인지 단말(110)에게 알려 줄 수 있다. 예를 들어, 단말(110)은 T 시각에 CQI 전송방식의 변경을 요청할 수 있고, 기지국(100)은 T 시각으로부터 수 전송주기 후(T+몇 Ts)부터 변경된 CQI 전송방식으로 귀환데이터를 전송하도록 알려 줄 수 있다. 단말(110)은 수 전송주기 후(T+몇 Ts)부터 변경된 방식에 따라 CQI를 생성한다(S230). 단말(110)은 생성한 CQI와 필요한 인덱스를 포함한 귀환데이터를 생성한다(S240). 단말(110)은 생성한 귀환데이터를 기지국(100)으로 전송한다(S250).

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CQI의 전송방법을 나타내는 예시도이다.

도 9를 참조하면, 단말(110)은 채널 상황에 따라 서브밴드의 범위를 달리 정할 수 있다. 단말(110)은 범위를 달리 정한 서브밴드별 CQI를 구하여 전송한다. 슬로우 페이딩과 같이 서브밴드별 CQI의 차이가 적은 경우 단말(110)은 다수의 서브밴드를 하나의 서브밴드로 묶을 수 있다. 단말(110)은 다수의 서브밴드의 CQI를 하나의 CQI로 나타낼 수 있게 된다. 또한, 단말(110)은 시스템 주파수 대역을 처음 구분한 서브밴드와 달리 새로이 서브밴드를 구분할 수도 있다.

예를 들어, 도시한 바와 같이 시스템 주파수 대역을 25개의 서브밴드로 나누고, 각 서브밴드의 CQI가17dB, 15dB, 13dB, 15dB, 21dB, 20dB, ..., 18dB, 19dB, 14dB, 17dB 인 것으로 가정한다. 단말(110)은 1번째 서브밴드와 2번째 서브밴드를 하나의 서브밴드로 묶을 수 있다. 하나로 묶은 서브밴드의 CQI는 1번째 서브밴드와 2번째 서브밴드의 평균으로 (17+15)/2= 16dB가 될 수 있다. 단말(110)은 3번째 서브밴드와 4번째 서브밴드를 하나로 묶어서 (13+15)/2=14dB로 나타낼 수 있다. 계속해서 단말(110)은 2개의 서브밴드를 하나의 서브밴드로 묶어서 평균 CQI로 나타낼 수 있다. 단말(110)은 25개의 서브밴드를 2개씩 묶어서 12개의 서브밴드로 만들 수 있다. 단말(110)은 12개의 서브밴드별 CQI를 생성하여 전송할 수 있다.

여기서, 다수의 서브밴드를 하나로 묶은 서브밴드의 CQI는 평균 CQI 뿐만 아니라, 포함된 서브밴드의 CQI 중 최대 CQI 또는 최소 CQI가 될 수도 있다. 예를 들어, 22번째 서브밴드부터 25번째 서브밴드까지 4개의 서브밴드를 하나의 서브밴드로 묶었을 때, 상기 하나의 서브밴드의 CQI는 평균 CQI (18+19+14+17)/4= 17dB 또는 최대 CQI 19dB 또는 최소 CQI 14dB가 될 수 있다.

단말(110)은 25개의 서브밴드를 1개씩 그대로 25개의 서브밴드로, 2개씩 묶어서 12개의 서브밴드로, 5개씩 묶어서 5개의 서브밴드로, 10개씩 묶어서 2개의 서브밴드로, 25개로 묶어서 1개의 서브밴드로 만들 수 있다. 단말(110)은 25개의 서브밴드를 묶어서 만든 서브밴드별 CQI를 생성하여 전송한다. 단말(110)은 25개의 서브밴드를 몇 개씩 묶을 것인지를 위와 같이 정해진 5가지 방식에서 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 단말(110)은 다수의 서브밴드를 다양한 개수로 묶을 수 있다. 즉, 단말(110)은 N개의 서브밴드를 k개씩 묶어서 N/k개의 CQI를 생성하여 전송할 수 있다(N>=k). 단말(110)은 서브밴드를 앞서 구분한 서브밴드의 범위와 상관없이 새로이 구분할 수도 있다. 단말(110)은 각 서브밴드별 CQI를 인접하는 서브밴드의 CQI와 서로 비교하여 일정한 임계치 이내에 들어오는 CQI를 가지는 서브밴드를 하나로 묶을 수도 있다.

단말(110)은 시스템 주파수 대역을 어떻게 구분하였는지에 대한 정보를 기지국(100)으로 전송한다. 단말(110)은 정해진 방식 중에서 어느 방식을 선택하였는지의 정보, 어떠한 임계치 범위 내에서 서브밴드를 묶었는지의 정보 등을 기지국(100)으로 전송한다. 기지국(100)이 단말(110)이 전송한 정보를 인증하면, 단말(110)은 다음 전송주기(Ts)부터 변경된 방식에 따라 CQI를 생성하여 전송한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

첫 번째 귀환데이터를 최대 CQI 및 최대 CQI와의 차이값으로 전송하고, 이어서 전송하는 귀환데이터를 최대 CQI에 대한 편차값만으로 생성하여 전송함으로써 CQI의 전송으로 인한 오버헤드를 줄일 수 있다. 채널 상태에 따라 귀환데이터의 전송방법을 바꿈으로써 효율적으로 귀환데이터를 전송할 수 있다.

Claims

무선통신 시스템에서 채널품질정보 전송방법에 있어서,

기지국으로 채널품질정보 전송 방식의 승인을 요청하는 단계;

상기 요청에 대한 승인 신호를 수신하는 단계; 및

상기 채널품질정보 전송 방식에 따라 제1 전송 주기 및 제2 전송 주기에서 채널품질정보를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,

상기 제1 전송 주기에서는

N개의 서브밴드들 각각의 채널품질정보를 획득하고,

상기 N개의 서브밴드들 중 가장 큰 채널품질정보를 가지는 제1 서브밴드 및 상기 가장 큰 채널품질정보보다 작은 채널품질정보를 가지는 M-1개의 서브밴드들을 선택하고,

상기 제1 서브밴드의 가장 큰 채널품질정보에서 상기 M-1개의 서브밴드들 각각의 채널품질정보를 뺀 차이값들 및 상기 제1 서브밴드의 가장 큰 채널품질정보를 전송하고,

상기 제2 전송 주기에서는

상기 제2 전송 주기에서의 상기 제1 서브밴드의 채널품질정보에서 상기 제1 전송 주기에서의 상기 제1 서브밴드의 가장 큰 채널품질정보를 뺀 편차값만을 전송하되,

상기 제2 전송주기에서의 상기 M-1개의 서브밴드들 각각의 채널품질정보는, 상기 제1 전송주기에서의 상기 M-1개의 서브밴드들 각각의 채널품질정보에 상기 편차값을 더한 값인 것을 특징으로 하는 방법. 여기서, N, M은 2 이상의 자연수이고, N은 M보다 크다.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 서브밴드 및 상기 M-1개의 서브밴드들을 지시하는 인덱스를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제1 전송주기 및 상기 제2 전송 주기를 지시하는 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 요청에 대한 승인 신호는

상기 채널품질정보 전송 방식이 적용되는 시간 구간을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선통신 시스템에서 채널품질정보를 전송하는 장치에 있어서,

수신기;

전송기; 및

상기 수신기 및 상기 전송기와 연결된 제어기를 포함하되, 상기 제어기는

기지국으로 채널품질정보 전송 방식의 승인을 요청하고,

상기 요청에 대한 승인 신호를 수신하고,

상기 채널품질정보 전송 방식에 따라 제1 전송 주기 및 제2 전송 주기에서 채널품질정보를 생성하여 상기 기지국으로 전송하되,

상기 제1 전송 주기에서는

N개의 서브밴드들 각각의 채널품질정보를 획득하고,

상기 N개의 서브밴드들 중 가장 큰 채널품질정보를 가지는 제1 서브밴드 및 상기 가장 큰 채널품질정보보다 작은 채널품질정보를 가지는 M-1개의 서브밴드들을 선택하고,

상기 제1 서브밴드의 가장 큰 채널품질정보에서 상기 M-1개의 서브밴드들 각각의 채널품질정보를 뺀 차이값들 및 상기 제1 서브밴드의 가장 큰 채널품질정보를 전송하고,

상기 제2 전송 주기에서는

상기 제2 전송 주기에서의 상기 제1 서브밴드의 채널품질정보에서 상기 제1 전송 주기에서의 상기 제1 서브밴드의 가장 큰 채널품질정보를 뺀 편차값만을 전송하되,

상기 제2 전송주기에서의 상기 M-1개의 서브밴드들 각각의 채널품질정보는, 상기 제1 전송주기에서의 상기 M-1개의 서브밴드들 각각의 채널품질정보에 상기 편차값을 더한 값인 것을 특징으로 하는 방법. 여기서, N, M은 2 이상의 자연수이고, N은 M보다 크다.
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