KR100913872B1

KR100913872B1 - 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100913872B1
Application number: KR1020060005504A
Authority: KR
Inventors: 김동호; 정방철; 성단근; 김영수; 홍영준; 조성수
Original assignee: 삼성전자주식회사; 한국과학기술원
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2009-08-26
Also published as: EP1811709B1; KR20070076297A; EP1811709A3; EP1811709A2; US8711764B2; US20070191024A1

Abstract

본 발명은 통신 시스템의 데이터 송신 장치에서 상기 데이터에 사용할 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨을 결정하고, 상기 데이터를 상기 결정한 MCS 레벨을 사용하여 코딩하여 상기 데이터와 패리티를 포함하는 코드워드로 생성하고, 상기 코드워드를 중복분 증가(IR: Incremental Redundancy) 방식에 상응하게 코딩된 심볼들로 생성하고, 상기 코딩된 심볼들 각각을 해당 서브 프레임을 통해 송신함으로써 데이터 수신 장치에서 상기 데이터 수신 장치의 채널 상태에 따른 MCS 레벨로 상기 데이터를 복원 가능하도록 한다.

MBS 데이터, IR 방식, MCS 레벨

Description

통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING DATA IN A COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 셀 구조를 도시한 도면,

도 2는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 MBS 데이터를 송수신하는 동작을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 MBS 데이터를 송수신하는 동작을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 다른 MBS 데이터 송신 장치 구조를 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 MBS 데이터 수신 장치 구조를 도시한 도면.

본 발명은 통신 시스템의 데이터 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 중복분 증가(IR: Incremental Redundancy, 이하 'IR'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하여 데이터를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS' 칭하기로 한다)들을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다.

차세대 통신 시스템들에서 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16d 및 802.16e 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16d 통신 시스템과 IEEE 802.16e 통신 시스템은 단말기의 이동성을 고려하는지 여부만이 상이할 뿐이다.

상기 도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 셀 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템의 1개의 셀은 기지국(BS: Base Station)(110)과, 다수의 단말기들, 즉 단말기 A(120)와, 단말기 B(130)와, 단말기 C(140)와, 단말기 D(150)를 포함한다.

상기 도 1에 도시한 바와 같이 상기 단말기들(120,130,140,150)은 상기 기지국(110)으로부터 이격되어 있는 거리가 상이하며, 일반적으로 상기 기지국(110)으로부터 이격되어 있는 거리에 따라 상기 단말기들(120,130,140,150)의 채널 상태가 상이해진다. 즉, 상기 기지국(110)으로부터 가장 근접하여 존재하는 단말기 A(120)의 채널 상태가 가장 양호하며, 상기 기지국(110)으로부터 가장 이격하여 존재하는 단말기 D(150)의 채널 상태가 가장 열악하다. 물론, 상기 기지국(110)과 상기 단말기들(120, 130, 140, 150)간의 채널 상태는 단순히 이격되어 있는 거리 뿐만 아니라, 상기 기지국(110)과 상기 단말기들(120, 130, 140, 150)간에 존재하는 장애물, 혹은 다른 신호로 인한 간섭 등에도 영향을 받지만, 여기서는 상기 이격 거리만을 일 예로 하여 채널 상태를 추정한 것이다.

이렇게, 1개의 셀 내에 존재하는 단말기들(120,130,140,150) 각각의 채널 상태가 상이하기 때문에 상기 기지국(110)은 상기 단말기들(120,130,140,150) 각각의 채널 상태에 상응하는 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme, 이 하 'MCS'라 칭하기로 한다) 레벨을 결정하고, 상기 결정한 MCS 레벨에 상응하게 상기 단말기들(120,130,140,150) 각각으로 신호를 송신한다. 그런데, 셀 내의 다수의 단말기들이 공통적으로 수신해야만 하는 데이터(이하, '공통 데이터'라 칭하기로 한다)를 송신할 경우, 상기 기지국(110)은 채널 상태가 가장 열악한 단말기, 즉 단말기 D(150)까지 정상적으로 상기 공통 데이터를 수신하는 것이 가능하도록 하기 위해 상기 기지국(110)에서 사용 가능한 다수의 MCS 레벨들중 가장 강력한(robust, 이하 'robust'라 칭하기로 한다) MCS 레벨을 사용하여 상기 공통 데이터를 송신한다. 이하, 설명의 편의상 상기 공통 데이터의 일 예로 방송 서비스(MBS: Multicast/Broadcast Service, 이하 'MBS'라 칭하기로 한다) 데이터라고 가정하기로 한다.

삭제

상기 도 2는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 MBS 데이터를 송수신하는 동작을 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 먼저 송신할 MBS 데이터(211)가 발생되면, 기지국은 상기 기지국에서 사용 가능한 MCS 레벨들중 가장 robust한 MCS 레벨을 사용하여 상기 MBS 데이터(211)를 코딩한다. 여기서, 상기 MCS 레벨은 일반적으로 코딩 레이트(coding rate)와 변조 방식이 함께 결정되어 있지만, 상기 도 2에서는 상기 MCS 레벨중 코딩 레이트만을 고려하는 경우를 가정하기로 하며, 따라서 상기 도 2에는 상기 MBS 데이터(211)가 코딩되는 동작만이 도시되어 있고 변조되는 동작은 도시되어 있지 않음에 유의하여야만 한다.

상기 기지국은 상기 MBS 데이터(211)를 상기 가장 robust한 MCS 레벨의 코딩 레이트에 상응하게 코딩하여 MBS 데이터(211)와 패리티(parity)를 포함하는 코드워드(codeword)(213)로 생성하고, 상기 코드워드((213)를 다수의 코딩된 심볼(coded symbol)들(215)로 생성한다. 상기 도 2에서는 상기 MBS 데이터(211)가 5개의 코딩된 심볼들(215)로 생성된다고 가정하기로 하며, 상기 5개의 코딩된 심볼들(215)은 코딩된 심볼 #1(215-1)과, 코딩된 심볼 #2(215-2)과, 코딩된 심볼 #3(215-3)과, 코딩된 심볼 #4(215-4)과, 코딩된 심볼 #5(215-5)이다. 상기 기지국은 상기 5개의 코딩된 심볼들(215) 각각을 다수의, 즉 5개의 서브 프레임(sub-frame)들을 통해 송신한다. 여기서, 상기 서브 프레임은 일 예로 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)OFDM 심볼이 될 수 있다. 즉, 상기 기지국은 상기 코딩된 심볼 #1(215-1)을 서브 프레임 #1(217-1)을 통해 송신하고, 상기 코딩된 심볼 #2(215-2)을 서브 프레임 #2(217-3)을 통해 송신하고, 상기 코딩된 심볼 #3(215-3)을 서브 프레임 #3(217-5)을 통해 송신하고, 상기 코딩된 심볼 #4(215-4)을 서브 프레임 #4(217-7)을 통해 송신하고, 상기 코딩된 심볼 #5(215-5)을 서브 프레임 #5(217-9)을 통해 송신한다.

따라서, 상기 기지국이 서비스를 제공하고 있는 단말기들은 총 5개의 서브 프레임들을 모두 수신하고, 상기 5개의 서브 프레임들을 모두 디코딩하여 상기 MBS 데이터(211)를 복원하게 된다. 이렇게, 상기 기지국에서는 최악의 채널 상태를 가지는 단말기까지 고려하여 MBS 데이터를 송신해야만 하기 때문에 가장 robust한 MCS 레벨을 사용하여 상기 MBS 데이터를 송신하게 된다. 따라서, 기지국에서는 상 기 MBS 데이터를 송신할 경우에는 항상 가장 robust한 MCS 레벨 사용에 따른 다운링크(downlink) 자원을 할당해야만하기 때문에 자원의 효율성이 저하되었었다.

또한, 최악의 채널 상태를 가지지 않는 단말기들, 일 예로 기지국에 근접하여 존재하는 단말기들의 경우는 채널 상태가 양호함에도 불구하고 가장 robust한 MCS 레벨을 사용하여 송신한 MBS 데이터를 수신해야만 하기 때문에 그 디코딩을 위한 프로세싱 전력 소모가 불필요하게 발생하게 된다. 즉, 상기 단말기들은 상기 MBS 데이터를 복원하기 위해 5개의 OFDM 심볼들을 모두 수신하여 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform, 이하 'FFT'라 칭하기로 한다)을 수행해야만 하기 때문에 그 프로세싱을 위한 전력 소모가 불필요하게 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명은 통신 시스템에서 IR 방식을 사용하여 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 통신 시스템에서 데이터 종류별로 그 데이터를 수신하는 단말기들의 채널 상태에 상응하게 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제공한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 데이터 송신 장치는; 통신 시스템에서 데이터 송신 장치에 있어서, 데이터에 사용할 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨을 결정하는 제어기와, 상기 데이터를 상기 결정한 MCS 레벨에 상응하게 코딩하여 상기 데이터와 패리티를 포함하는 코드워드로 생성하고, 상기 코드워드를 중복분 증가(IR: Incremental Redundancy) 방식에 상응하게 코딩된 심볼들로 생성하는 인코더와, 상기 코딩된 심볼들 각각을 해당 서브 프레임을 통해 송신하는 송신기와, 데이터 수신 장치들로부터 상기 데이터 수신 장치들 각각의 채널 상태를 나타내는 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 피드백받는 CQI 수신기를 포함하며, 상기 제어기는 상기 데이터 수신 장치들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치로 제1주기에 상응하게 CQI를 보고할 것을 결정하고, 나머지 데이터 수신 장치들로는 제2주기에 상응하게 CQI를 보고할 것을 결정한 후, 상기 보고된 CQI에 상응하는 MCS 레벨을 상기 데이터에 사용할 MCS 레벨로 결정하며, 상기 제1주기는 상기 제2주기에 비해 주기가 짧음을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 데이터 수신 장치는; 통신 시스템에서 데이터 수신 장치에 있어서, 중복분 증가(IR: Incremental Redundancy) 방식에 상응하게 코딩된 심볼을 해당 서브 프레임을 통해 수신하는 수신기와, 상기 해당 서브 프레임을 통해 수신되는 심볼을 제1 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨에 상응하게 디코딩하고, 상기 디코딩이 성공된 경우 상기 성공된 디코딩 결과에 상응하게 데이터를 복원하고, 상기 디코딩이 실패된 경우 상기 해당 서브 프레임 이후의 서브 프레임들 중 순차적으로 적어도 한 서브 프레임을 통해 수신되는 심볼을 상기 해당 서브 프레임을 통해 수신된 심볼과 컴바이닝(combining)하여 컴바이닝 심볼을 생성하는 디코더와, 제1주기 및 제2주기 중 하나에 상응하게 데이터 송신 장치로 데이터 수신 장치 자신의 채널 상태를 나타내는 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 피드백하는 CQI 송신기를 포함하며, 상기 제1주기는 상기 데이터 수신 장치가 데이터 수신 장치들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치일 경우에 결정되는 주기이며, 상기 제2주기는 상기 데이터 수신 장치가 상기 데이터 수신 장치들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치가 아닐 경우에 결정되는 주기이며, 상기 제1주기는 상기 제2주기에 비해 주기가 짧음을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 데이터 송신 방법은; 통신 시스템에서 데이터 송신 방법에 있어서, 데이터에 사용할 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨을 결정하는 과정과, 상기 데이터를 상기 결정한 MCS 레벨에 상응하게 코딩하여 상기 데이터와 패리티를 포함하는 코드워드로 생성하는 과정과, 상기 코드워드를 중복분 증가(IR: Incremental Redundancy) 방식에 상응하게 코딩된 심볼들로 생성하는 과정과, 상기 코딩된 심볼들 각각을 해당 서브 프레임을 통해 송신하는 과정을 포함하며, 상기 MCS 레벨을 결정하는 과정은; 데이터 수신 장치들 중 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치로 제1주기에 상응하게 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 보고할 것을 지시하고, 나머지 데이터 수신 장치들로는 제2주기에 상응하게 CQI를 보고할 것을 지시하는 과정과, 상기 보고된 CQI에 상응하는 MCS 레벨을 상기 데이터에 사용할 MCS 레벨로 결정하는 과정을 포함하며, 상기 제1주기는 상기 제2주기에 비해 주기가 짧음을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 데이터 수신 방법은; 통신 시스템에서 데이터 수신 방법에 있어서, 중복분 증가(IR: Incremental Redundancy) 방식에 상응하게 코딩된 심볼을 해당 서브 프레임을 통해 수신하는 과정과, 상기 해당 서브 프레임을 통해 수신된 심볼을 제1 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨에 상응하게 디코딩하는 과정과, 상기 디코딩이 성공된 경우 상기 성공된 디코딩 결과에 상응하게 데이터를 복원하는 과정과, 상기 디코딩이 실패된 경우 상기 해당 서브 프레임 이후의 서브 프레임들 중 순차적으로 적어도 한 서브 프레임을 통해 수신되는 심볼을 상기 해당 서브 프레임을 통해 수신된 심볼과 컴바이닝(combining)하여 컴바이닝 심볼을 생성하는 과정을 포함하며, 상기 코딩된 심볼을 해당 서브 프레임을 통해 수신하는 과정은, 상기 코딩된 심볼을 수신함과 동시에 제1주기 및 제2주기 중 하나에 상응하게 데이터 송신 장치로 데이터 수신 장치의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 보고하는 과정을 포함하며, 상기 제1주기는 상기 데이터 수신 장치가 데이터 수신 장치들 중 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치일 경우에 사용되는 주기이며, 상기 제2주기는 상기 데이터 수신 장치가 상기 데이터를 수신하는 데이터 수신 장치들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치가 아닐 경우에 사용되는 주기이며, 상기 제1주기는 상기 제2주기에 비해 주기가 짧음을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 통신 시스템에서 중복분 증가(IR: Incremental Redundancy, 이하 'IR'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하여 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 통신 시스템에서 데이터 종류별로 그 데이터를 수신하는 단말기들, 즉 데이터 수신 장치들의 채널 상태에 상응하게 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제안한다.

이하, 설명의 편의상 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 통신 시스템을 상기 통신 시스템의 일 예로 하여 설명하기로 하며, 본 발명에서 제안하는 데이터 송수신 장치 및 방법은 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템에도 적용 가능함은 물론이다. 또한, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조는 종래 기술 부분의 도 1에서 설명한 바와 동일 하다고 가정하기로 한다. 또한, 본 발명에서는 설명의 편의상 데이터, 즉 셀 내의 다수의 단말기들이 공통적으로 수신해야만 데이터(이하, '공통 데이터'라 칭하기로 한다)를 방송 서비스(MBS: Multicast/Broadcast Service, 이하 'MBS'라 칭하기로 한다) 데이터라고 가정하기로 하며, 상기 공통 데이터가 상기 MBS 데이터에만 한정되지 않음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 MBS 데이터를 송수신하는 동작을 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 먼저 송신할 MBS 데이터(311)가 발생되면, 기지국(BS: Base Station), 즉 MBS 데이터 송신 장치는 상기 기지국에서 사용 가능한 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다) 레벨들 중 가장 강력(robust)한 MCS 레벨을 사용하여 상기 MBS 데이터(311)를 코딩한다. 여기서, 상기 MCS 레벨은 일반적으로 코딩 레이트(coding rate)와 변조 방식이 함께 결정되어 있지만, 상기 도 3에서는 상기 MCS 레벨이 코딩 레이트만을 고려하는 경우를 가정하기로 하며, 따라서 상기 도 3에는 상기 MBS 데이터(311)가 코딩되는 동작만이 도시되어 있고 변조되는 동작은 도시되어 있지 않음에 유의하여야만 한다.

상기 기지국은 상기 MBS 데이터(311)를 상기 가장 robust한 MCS 레벨의 코딩 레이트에 상응하게 코딩하여 MBS 데이터(311)와 패리티(parity)를 포함하는 코드워드(codeword)(313)로 생성하고, 상기 코드워드(313)를 다수의 코딩된 심볼(coded symbol)들(315)로 생성한다. 상기 도 3에서는 상기 MBS 데이터(311)가 5개의 코딩 된 심볼들(315)로 생성된다고 가정하기로 하며, 상기 5개의 코딩된 심볼들(315)은 코딩된 심볼 #1(315-1)과, 코딩된 심볼 #2(315-3)과, 코딩된 심볼 #3(315-5)과, 코딩된 심볼 #4(315-7)과, 코딩된 심볼 #5(315-9)이다. 본 발명의 실시예에서는 상기 코드워드(313)를 상기 코딩된 심볼들(315)로 생성함에 있어 IR 방식을 사용한다. 상기 IR 방식에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 기지국은 상기 5개의 코딩된 심볼들(315) 각각을 다수의, 즉 5개의 서브 프레임(sub-frame)들을 통해 송신한다. 여기서, 상기 서브 프레임은 일 예로 OFDM 심볼이 될 수 있다. 즉, 상기 기지국은 상기 코딩된 심볼 #1(315-1)을 서브 프레임 #1(317-1)을 통해 송신하고, 상기 코딩된 심볼 #2(315-3)을 서브 프레임 #2(317-3)을 통해 송신하고, 상기 코딩된 심볼 #3(315-5)을 서브 프레임 #3(317-5)을 통해 송신하고, 상기 코딩된 심볼 #4(315-7)을 서브 프레임 #4(317-7)을 통해 송신하고, 상기 코딩된 심볼 #5(315-9)을 서브 프레임 #5(317-9)을 통해 송신한다.

그러면 여기서 상기 IR 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.

상기 IR 방식은 상기 코드워드(313)를 상기 코딩된 심볼들(315)로 생성할 때 첫 번째 코딩된 심볼을 자가 디코딩 가능한(self-decodable, 이하 'self-decodable'이라 칭하기로 한다) 심볼로 생성하고, 나머지 코딩된 심볼들을 순차적 으로 생성하는 방식이다. 여기서, 상기 self-decodable 심볼은 MBS 데이터(311)와 상기 패리티중 일부의 패리티만을 포함하며, 상기 첫 번째 코딩된 심볼 이외의 코딩된 심볼들은 상기 MBS 데이터에 대한 추가 패리티만을 포함한다. 즉, 상기 IR 방식을 사용할 경우 송신되는 코딩된 심볼들의 개수가 증가할수록 실제 코딩 레이트가 감소하게 되며, 단말기가 전체 코딩된 심볼들을 모두 수신할 경우의 코딩 레이트가 가장 robust한 MCS 레벨의 코딩 레이트와 동일하게 되는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 IR 방식을 사용하여 기지국에서 MBS 데이터를 송신할 경우 단말기들, 즉 MBS 데이터 수신 장치들은 모든 서브 프레임들을 수신할 필요가 없고, 서브 프레임 #1(317-1)부터 순차적으로 수신하면 된다. 즉, 임의의 단말기는 서브 프레임 #1(317-1)을 수신하여 코딩된 심볼 #1(315-1)을 검출하고, 상기 검출한 코딩된 심볼 #1(315-1)을 디코딩하여 그 디코딩이 성공하였을 경우에는 상기 서브 프레임 #1(317-1) 이후의 나머지 서브 프레임들, 즉 상기 서브 프레임 #2(317-3) 내지 서브 프레임 #5(317-9)를 수신할 필요가 없다. 이와는 반대로, 상기 검출한 코딩된 심볼 #1(315-1)을 디코딩하여 그 디코딩이 실패하였을 경우에는 상기 임의의 단말기는 상기 서브 프레임 #1(317-1) 바로 다음의 서브 프레임, 즉 상기 서브 프레임 #2(317-3)를 수신한다. 그리고 상기 임의의 단말기는 상기 수신한 서브 프레임 #2(317-3)에서 코딩된 심볼 #2(315-3)를 검출하고, 상기 검출한 코딩된 심볼 #2(315-3)와 상기 코딩된 심볼 #1(315-1)을 컴바이닝(combining)하여 디코딩하고, 그 디코딩이 성공하였을 경우에는 상기 서브 프레임 #2(317-3) 이후의 서브 프레임들, 즉 서브 프레임 #3(317-5) 내지 서브 프레임 #5(317-9)를 수신할 필요가 없다. 이런 식으로, 상기 임의의 단말기는 MBS 데이터(311) 복원에 성공하는 시점까지만 서브 프레임을 수신하고, 그 수신한 서브 프레임 이후의 서브 프레임들은 수신할 필요가 없어 상기 MBS 데이터(311) 복원을 위한 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform, 이하 'FFT'라 칭하기로 한다) 수행이 최소화되며, 따라서 그 프로세싱을 위한 전력 소모 역시 최소화된다.

상기 도 3에는 상기 도 1에서 설명한 바와 같은 단말기들중 단말기 A(120)는 서브 프레임 #1(317-1)만을 수신하여 상기 MBS 데이터(311) 복원에 성공하고, 단말기 B(130)는 서브 프레임 #2(317-3)까지 수신하여 상기 MBS 데이터(311) 복원에 성공하고, 단말기 C(140)는 서브 프레임 #3(317-5)까지 수신하여 상기 MBS 데이터(311) 복원에 성공하고, 단말기 D(150)는 서브 프레임 #5(317-9)까지 수신하여 상기 MBS 데이터(311) 복원에 성공한 경우가 도시되어 있다.

한편, 상기 도 3에서는 상기 기지국이 MBS 데이터를 MBS 종류에 상관없이 가장 robust한 MCS 레벨을 사용하여 송신하는 경우를 일 예로 하여 MBS 데이터 송수신 동작을 설명하였다. 그러나, 상기 MBS 데이터를 가장 robust한 MCS 레벨이 아닌 MBS 종류별로 그 MBS를 제공받고 있는 단말기들의 채널 상태에 상응하게 결정되는 MCS 레벨을 사용하여 송신하는 것 역시 가능하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기지국은 상기 기지국 자신이 서비스하고 있는 MBS의 종류별로 그 MBS를 제공받는 단말기들의 채널 상태를 검출한다. 여기서, 상기 단말기의 채널 상태는 상기 단말기가 피드백(feedback)하는 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)를 가지고 검출할 수 있다. 여기서, 상기 MBS 종류별로 그 MBS를 제공받는 단말기들은 최초에는 모두 CQI를 기지국으로 피드백하고, 상기 기지국은 상기 피드백받은 CQI들을 검사하여 채널 상태가 가장 열악한 단말기로만 미리 설정한 제1주기에 상응하게 주기적으로 CQI를 피드백할 것을 지시한다. 또한, 상기 기지국은 상기 채널 상태가 가장 열악한 단말기 이외의 단말기들로는 미리 설정한 제2주기에 상응하게 주기적으로 CQI를 피드백할 것을 지시한다. 여기서, 상기 제1주기는 상기 제2주기에 비해 짧은 주기이다.

따라서, 상기 채널 상태가 가장 열악한 단말기는 상기 제1주기에 상응하게 비교적 짧은 주기로 상기 기지국으로 CQI를 피드백하게 되고, 나머지 단말기들은 상기 제2주기에 상응하게 비교적 긴 주기로 상기 기지국으로 CQI를 피드백하게 되므로 상기 CQI 피드백으로 인한 업링크(uplink) 자원의 사용이 최소화되어 자원의 효율성이 증가된다.

한편, 상기 기지국은 상기 MBS 종류별로 MBS를 제공받는 단말기들의 채널 상태에 상응하게 그 MBS 데이터에 사용할 MCS 레벨을 결정함으로써 해당 MBS 종류에 따른 MBS를 제공받는 단말기들의 채널 상태가 비교적 양호할 경우에는 굳이 가장 robust한 MCS 레벨을 사용하지 않고도 해당 단말기들의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨을 사용하여 MBS 데이터를 송신하도록 한다.

일 예로, 상기 기지국이 서비스하고 있는 임의의 MBS 종류에 상응하는 MBS를 제공받고 있는 단말기들이 상기 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 단말기 A(120) 내지 단말기 D(150)라고 가정하기로 한다. 이 경우, 상기 단말기 D(150)의 채널 상태 가 가장 열악하므로, 상기 기지국은 상기 단말기 D(150)의 채널 상태를 고려하여 상기 MBS 데이터에 사용할 MCS 레벨을 결정해야만 한다. 물론, 상기 도 1에서도 설명한 바와 같이 단말기들의 채널 상태는 상기 기지국으로부터의 이격 거리 뿐만 아니라 상기 기지국과 상기 단말기들간에 존재하는 장애물, 혹은 다른 신호로 인한 간섭 등에도 영향을 받지만, 여기서는 상기 이격 거리만을 일 예로 하여 채널 상태를 추정한 것이다.

일 예로, 상기 단말기 D(150)의 채널 상태를 고려하여 결정한 MCS 레벨이 가장 robust한 MCS 레벨일 경우 상기 기지국은 상기 MBS 데이터를 상기 도 3에서 설명한 바와 같은 방식으로 송신한다. 그러다가, 상기 단말기 D(150)가 해당 MBS 종류의 MBS를 제공받기를 중단할 경우, 상기 기지국은 상기 단말기 D(150)가 아닌 단말기 C(140)의 채널 상태를 고려하여 상기 MBS 데이터에 사용할 MCS 레벨을 결정한다. 일 예로, 상기 단말기 C(140)의 채널 상태를 고려하여 결정한 MCS 레벨이 상기 가장 robust한 MCS 레벨이 아닐 경우 상기 기지국은 상기 MBS 데이터를 상기 도 3에서와는 달리 더 높은 코딩 레이트를 사용하여 코딩함으로써, 상기 도 3에서와 같이 총 5개의 서브 프레임들이 아닌 더 적은 개수의 서브 프레임들을 통해 송신할 수 있게 된다. 따라서, 이 경우 기지국이 MBS 데이터 송신을 위해 사용하는 다운링크(downlink) 자원의 사용이 감소되므로, 자원의 효율성이 증가하게 된다.

삭제

상기 도 4는 본 발명의 실시예에 다른 MBS 데이터 송신 장치 구조를 도시한 도면이다.

상기 MBS 데이터 송신 장치는 인코더(encoder)(411)와, 변조기(modulator)(413)와, 제어기(415)와, 송신기(417)를 포함한다.

먼저, 상기 MBS 데이터 송신 장치에서 송신하고자 하는 MBS 데이터가 발생되면, 상기 MBS 데이터는 상기 인코더(411)로 전달된다. 상기 인코더(411)는 상기 MBS 데이터를 상기 제어기(415)의 제어에 따라 미리 설정되어 있는 코딩 방식으로 코딩하여 코드워드로 생성한 후 상기 변조기(413)로 출력한다. 여기서, 상기 코딩 방식은 상기 제어기(415)에서 결정한 MCS 레벨에 상응하는 코딩 레이트가 되는 것이며, 상기 제어기(415)는 상기 MBS 데이터에 사용할 MCS 레벨을 가장 robust한 MCS 레벨 혹은 MBS 종류별 MBS를 제공받는 단말기들의 채널 상태에 상응하는 MCS 레벨로 결정한다. 상기 MBS 데이터에 사용할 MCS 레벨 결정 동작에 대해서는 상기에서 설명하였으므로, 여기서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

상기 변조기(413)는 상기 제어기(415)의 제어에 따라 상기 인코더(411)에서 출력한 코드워드를 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조한 후 상기 송신기(417)로 출력한다. 여기서, 상기 제어기(415)는 상기 결정한 MCS 레벨에 상응하게 상기 변조 방식을 결정한다. 상기 송신기(417)는 상기 변조기(413)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 제어기(415)의 제어에 따라 프레임을 구성한 후, 상기 구성한 프레임을 안테나를 통해 MBS 데이터 수신 장치로 송신한다. 여기서, 상기 제어기(415)는 상기 IR 방식으로 상기 프레임이 구성되도록, 즉 다수의 서브 프레임들을 포함하는 상기 프레임이 구성되도록 제어하는 것이며, 상기 IR 방식을 사용하여 프레임 을 구성하는 동작에 대해서는 상기에서 설명하였으므로 여기서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

또한, 상기 도 4에 도시되어 있는 MBS 데이터 송신 장치의 제어기(415)가 MBS 종류별로 그 MBS를 제공받는 단말기들의 채널 상태를 고려하여 상기 MBS 데이터에 사용할 MCS 레벨을 결정할 경우에는 상기 MBS 데이터 송신 장치에 별도의 CQI 수신기가 포함되어야만 함은 물론이다. 이 경우, 상기 제어기(415)의 단말기들에 대한 CQI 피드백 주기 결정 등의 동작은 상기에서 설명하였으므로 여기서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

삭제

상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 MBS 데이터 수신 장치 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 MBS 데이터 수신 장치는 수신기(511)와, 복조기(de-modulator)(513)와, 디코더(decoder)(515)와, 제어기(517)를 포함한다.

먼저, MBS 데이터 송신 장치에서 송신한 신호는 상기 MBS 데이터 수신 장치의 안테나를 통해 수신되고, 상기 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 수신기(511)로 전달된다. 상기 수신기(511)는 상기 수신 신호를 상기 제어기(517)의 제어에 따라 서브 프레임 단위로 처리하여 상기 복조기(513)로 출력한다. 여기서, 상기 제어기(517)는 상기 MBS 데이터 송신 장치에서 사용한 MCS 레벨을 미리 알고 있으며, 따라서 상기 MCS 레벨에 상응하게 상기 MBS 데이터 수신 장치의 동작을 제어한다.

상기 복조기(513)는 상기 수신기(511)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 제어기(517)의 제어에 따라 상기 MBS 데이터 송신 장치의 변조기, 즉 변조기(413)에서 적용한 변조 방식에 상응하는 복조 방식으로 복조한 후 그 복조한 신호를 상기 디코더(515)로 출력한다. 상기 디코더(515)는 상기 복조기(513)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 제어기(517)의 제어에 따라 상기 MBS 데이터 송신 장치의 인코더, 즉 인코더(411)에서 적용한 코딩 방식에 상응하는 디코딩 방식으로 디코딩하여 MBS 데이터로 복원한다. 한편, 상기 MBS 데이터 수신 장치의 동작은 상기에서 설명한 바와 같이 상기 IR 방식에 상응하는 수신 동작, 즉 해당 서브 프레임으로부터 MBS 데이터 복원에 성공하였을 경우에는 더 이상의 서브 프레임들을 수신하지 않는 동작이며, 이에 대해서는 상기에서 설명하였으므로 여기서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

또한, 상기 도 5의 MBS 데이터 수신 장치에는 별도로 도시하지는 않았으나 상기 MBS 데이터 송신 장치에서 MBS 종류별 그 MBS를 제공받는 단말기들의 채널 상태에 상응하게 상기 MBS 데이터에 사용할 MCS 레벨을 결정할 경우에는 상기 MBS 데이터 수신 장치에는 CQI를 피드백하기 위한 별도의 CQI 송신기가 포함되어야만 함은 물론이다. 이 경우, 상기 CQI 피드백 주기는 상기 MBS 데이터 송신 장치에서 결정한 주기에 상응한 주기가 되며, 이에 대해서는 상기에서 설명하였으므로 여기서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 통신 시스템에서 IR 방식을 사용하여 MBS 데이터를 송수신하도록 함으로써 단말기의 프로세싱 전력 소모를 최소화시킨다는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 통신 시스템에서 MBS 종류별로 그 MBS를 제공받는 단말기들의 채널 상태에 상응하게 MBS 데이터를 송수신하도록 함으로써 다운링크 자원 사용을 최소화시켜 다운링크 자원의 효율성을 증가시킨다는 이점을 가진다.

Claims

통신 시스템에서 데이터 송신 방법에 있어서,

데이터에 사용할 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨을 결정하는 과정과,

상기 데이터를 상기 결정된 MCS 레벨에 상응하게 코딩하여 상기 데이터와 패리티를 포함하는 코드워드로 생성하는 과정과,

상기 생성된 코드워드를 중복분 증가(IR: Incremental Redundancy) 방식을 사용하여 코딩된 심볼들로 생성하는 과정과,

상기 코딩된 심볼들 각각을 해당 서브 프레임을 통해 송신하는 과정을 포함함하며,

상기 MCS 레벨을 결정하는 과정은;

데이터 수신 장치들 중 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치로 제1주기에 상응하게 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 보고할 것을 지시하고, 나머지 데이터 수신 장치들로는 제2주기에 상응하게 CQI를 보고할 것을 지시하는 과정과,

상기 보고된 CQI에 상응하는 MCS 레벨을 상기 데이터에 사용할 MCS 레벨로 결정하는 과정을 포함하며,

상기 제1주기는 상기 제2주기에 비해 주기가 짧음을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 MCS 레벨을 결정하는 과정은;

사용 가능한 MCS 레벨들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치를 위해 결정된 MCS 레벨을 상기 데이터에 사용할 MCS 레벨로 결정하는 과정을 포함하는 데이터 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 MCS 레벨을 결정하는 과정은;

상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치의 CQI에 상응하는 MCS 레벨을 상기 데이터에 사용할 MCS 레벨로 결정하는 과정을 포함하는 데이터 송신 방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 코드워드를 상기 IR 방식을 사용하여 코딩된 심볼들로 생성하는 과정은

상기 코딩된 심볼들 중 첫 번째 코딩된 심볼을 자가 디코딩 가능(self-decodable)하도록 상기 데이터와 패리티가 포함되도록 생성하고, 상기 첫 번째 코딩된 심볼을 제외한 나머지 코딩된 심볼들을 상기 데이터에 대한 추가 패리티만 포함되도록 생성하는 과정을 포함하는 데이터 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 데이터는 방송 서비스(MBS: Multicast/Broadcast Service) 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
통신 시스템에서 데이터 수신 방법에 있어서,

중복분 증가(IR: Incremental Redundancy) 방식에 상응하게 코딩된 심볼을 해당 서브 프레임을 통해 수신하는 과정과,

상기 해당 서브 프레임을 통해 수신된 심볼을 제1 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨에 상응하게 디코딩하는 과정과,

상기 디코딩이 성공된 경우 상기 성공된 디코딩 결과에 상응하게 데이터를 복원하는 과정과,

상기 디코딩이 실패된 경우 상기 해당 서브 프레임 이후의 서브 프레임들 중 순차적으로 적어도 한 서브 프레임을 통해 수신되는 심볼을 상기 해당 서브 프레임을 통해 수신된 심볼과 컴바이닝(combining)하여 컴바이닝 심볼을 생성하는 과정을 포함하며,

상기 코딩된 심볼을 해당 서브 프레임을 통해 수신하는 과정은,

상기 코딩된 심볼을 수신함과 동시에 제1주기 및 제2주기 중 하나에 상응하게 데이터 송신 장치로 데이터 수신 장치의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 보고하는 과정을 포함하며,

상기 제1주기는 상기 데이터 수신 장치가 데이터 수신 장치들 중 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치일 경우에 사용되는 주기이며, 상기 제2주기는 상기 데이터 수신 장치가 상기 데이터를 수신하는 데이터 수신 장치들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치가 아닐 경우에 사용되는 주기이며, 상기 제1주기는 상기 제2주기에 비해 주기가 짧음을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
제7항에 있어서,

상기 디코딩이 실패된 경우, 상기 컴바이닝 심볼을 제2 MCS 레벨에 상응하게 디코딩하는 과정과,

상기 컴바이닝 심볼의 디코딩이 성공된 경우, 상기 컴바이닝 심볼의 디코딩 결과에 상응하게 상기 데이터를 복원하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
제8항에 있어서,

상기 컴바이닝 심볼을 생성하는 과정은;

상기 해당 서브 프레임 이후의 모든 서브 프레임들을 통해 수신되는 심볼을 상기 해당 서브 프레임을 통해 수신된 심볼과 컴바이닝하여 상기 컴바이닝 심볼을 생성하는 과정을 포함하는 데이터 수신 방법.
제8항에 있어서,

상기 제2 MCS 레벨은 사용 가능한 MCS 레벨들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치를 위해 결정된 MCS 레벨임을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
제8항에 있어서,

상기 제2MCS 레벨은 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치의 CQI에 상응하는 MCS 레벨임을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
삭제
삭제
제7항에 있어서,

상기 데이터는 방송 서비스(MBS: Multicast/Broadcast Service) 데이터임을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
통신 시스템에서 데이터 송신 장치에 있어서,

데이터에 사용할 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨을 결정하는 제어기와,

상기 데이터를 상기 결정한 MCS 레벨에 상응하게 코딩하여 상기 데이터와 패리티를 포함하는 코드워드로 생성하고, 상기 코드워드를 중복분 증가(IR: Incremental Redundancy) 방식에 상응하게 코딩된 심볼들로 생성하는 인코더와,

상기 코딩된 심볼들 각각을 해당 서브 프레임을 통해 송신하는 송신기와,

데이터 수신 장치들로부터 상기 데이터 수신 장치들 각각의 채널 상태를 나타내는 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 피드백받는 CQI 수신기를 포함하며,

상기 제어기는 상기 데이터 수신 장치들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치로 제1주기에 상응하게 CQI를 보고할 것을 결정하고, 나머지 데이터 수신 장치들로는 제2주기에 상응하게 CQI를 보고할 것을 결정한 후, 상기 보고된 CQI에 상응하는 MCS 레벨을 상기 데이터에 사용할 MCS 레벨로 결정하며, 상기 제1주기는 상기 제2주기에 비해 주기가 짧음을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
제15항에 있어서,

상기 제어기는 사용 가능한 MCS 레벨들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치를 위해 결정된 MCS 레벨을 상기 데이터에 사용할 MCS 레벨로 결정함을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
삭제
제15항에 있어서,

상기 제어기는 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치의 CQI에 상응하는 MCS 레벨을 상기 데이터에 사용할 MCS 레벨로 결정함을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
삭제
제15항에 있어서,

상기 인코더는 상기 코딩된 심볼들 중 첫 번째 코딩된 심볼을 자가 디코딩 가능(self-decodable)하도록 상기 데이터와 패리티가 포함되도록 생성하고, 상기 코딩된 심벌들 중 상기 첫 번째 코딩된 심볼을 제외한 나머지 코딩된 심볼들을 상기 데이터에 대한 추가 패리티만 포함되도록 생성하는 데이터 송신 장치.
제15항에 있어서,

상기 데이터는 방송 서비스(MBS: Multicast/Broadcast Service) 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
통신 시스템에서 데이터 수신 장치에 있어서,

중복분 증가(IR: Incremental Redundancy) 방식에 상응하게 코딩된 심볼을 해당 서브 프레임을 통해 수신하는 수신기와,

상기 해당 서브 프레임을 통해 수신되는 심볼을 제1 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 레벨에 상응하게 디코딩하고, 상기 디코딩이 성공된 경우 상기 성공된 디코딩 결과에 상응하게 데이터를 복원하고, 상기 디코딩이 실패된 경우 상기 해당 서브 프레임 이후의 서브 프레임들 중 순차적으로 적어도 한 서브 프레임을 통해 수신되는 심볼을 상기 해당 서브 프레임을 통해 수신된 심볼과 컴바이닝(combining)하여 컴바이닝 심볼을 생성하는 디코더와,

제1주기 및 제2주기 중 하나에 상응하게 데이터 송신 장치로 데이터 수신 장치 자신의 채널 상태를 나타내는 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 피드백하는 CQI 송신기를 포함하며,

상기 제1주기는 상기 데이터 수신 장치가 데이터 수신 장치들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치일 경우에 결정되는 주기이며, 상기 제2주기는 상기 데이터 수신 장치가 상기 데이터 수신 장치들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치가 아닐 경우에 결정되는 주기이며, 상기 제1주기는 상기 제2주기에 비해 주기가 짧음을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
제22항에 있어서,

상기 디코더는 상기 디코딩이 실패된 경우,

상기 컴바이닝 심볼을 제2 MCS 레벨에 상응하게 디코딩하고;

상기 컴바이닝 심볼의 디코딩이 성공된 경우 상기 컴바이닝 심볼의 디코딩 결과에 상응하게 상기 데이터를 복원함을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
제23항에 있어서,

상기 디코더는 상기 해당 서브 프레임 이후의 모든 서브 프레임들을 통해 수신되는 신호를 상기 해당 서브 프레임을 통해 수신된 심볼과 컴바이닝하여 상기 컴바이닝 심볼을 생성함을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
제23항에 있어서,

상기 제2 MCS 레벨은 사용 가능한 MCS 레벨들 중 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치를 위해 결정된 MCS 레벨임을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
제23항에 있어서,

상기 제2 MCS 레벨은 상기 데이터 송신 장치와의 이격 거리가 가장 큰 데이터 수신 장치의 CQI에 상응하는 MCS 레벨임을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
삭제
삭제
제22항에 있어서,

상기 데이터는 방송 서비스(MBS: Multicast/Broadcast Service) 데이터임을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.